JP2006326828A - 電動打ち込み装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大型化することなく、スリップ、磨耗の問題もなく、より高い打ち込みエネルギーを生ずる構成の駆動フライホイールを有する電動打ち込み機（鋲打ち機）を得る。
【解決手段】案内１２に移動可能に設けた打ち込みプランジャ１３のための駆動装置３０を有する固定素子用電動打ち込み装置であって、モータ３１によって回転可能な少なくとも１個の駆動フライホイール３２を設け、この駆動フライホイール３２を少なくとも第１構成部材及び第２構成部材により構成し、この第１構成部材は少なくとも１個の外殻体４１により構成した該電動打ち込み装置１０において、第１構成部材をスチール及び鉄合金のグループから選択した一つの金属とし、一方、第２構成部材を第１構成部材よりも密度の大きな材料からなるものとする。好適には、第１構成部材を密度７ｇ/cm３〜８．４ｇ/cm３とし、一方、第２構成部材を密度８．５g/cm３以上にする。
【選択図】図１
【解決手段】案内１２に移動可能に設けた打ち込みプランジャ１３のための駆動装置３０を有する固定素子用電動打ち込み装置であって、モータ３１によって回転可能な少なくとも１個の駆動フライホイール３２を設け、この駆動フライホイール３２を少なくとも第１構成部材及び第２構成部材により構成し、この第１構成部材は少なくとも１個の外殻体４１により構成した該電動打ち込み装置１０において、第１構成部材をスチール及び鉄合金のグループから選択した一つの金属とし、一方、第２構成部材を第１構成部材よりも密度の大きな材料からなるものとする。好適には、第１構成部材を密度７ｇ/cm３〜８．４ｇ/cm３とし、一方、第２構成部材を密度８．５g/cm３以上にする。
【選択図】図１
Description
本発明は、特許請求の範囲における請求項１の前段に記載した電動打ち込み装置（鋲打ち機）に関する。このような打ち込み機によって固定要素を、特に打ち込みプランジャの打ち込み運動によって、基礎構造に打ち込むことができる。
この電動打ち込み機においては、打ち込みプランジャを、モータで駆動可能な少なくとも１個のフライホイールによって加速する。打ち込み機の打ち込みエネルギーは蓄電池から取り出し、最大でおおよそ約３５〜４０Ｊである。打ち込み機で実現されるフライホイールの原理では、フライホイールに蓄えられるエネルギーを、クラッチ装置によって打ち込みプランジャにクラッチ連結しなければならない。
特許文献１には、この種の打ち込み装置が記載されている。この特許文献１に記載の装置の場合、モータ駆動のフライホイールと、押圧ローラとの間に打ち込みプランジャを案内する。打ち込みプランジャのフライホイールに対する摩擦によるクラッチ結合を生ずるため、打ち込みプランジャを調整機構によりフライホイールに向けて移動し、その際フライホイールの周面に押し当てられ、加速される。フライホイールは２個の構成部材により構成する。第１構成部材は、打ち込みプランジャと摩擦クラッチ結合を生ずる周方向に配置した外殻により構成する。この外殻は、高い摩擦力を有することを考慮して、スチール（鋼鉄）により構成する。第２構成部材はスチールよりも軽い材料で製造したハブを有する。
米国特許第４９２８８６８号明細書
打ち込みエネルギーの増加は、フライホイールの回転数の増加又はフライホイールの寸法増大によってのみ可能であるため、既知の打ち込み装置は不利である。しかし、回転数の増加は打ち込みプランジャのフライホイールとのクラッチ結合を阻害し、滑り（スリップ）と、それによって摩耗が増加するという不都合がある。反対に、フライホイールの体積を増加させると、打ち込み装置も同様に大きくなり、その結果、手で持ちづらくなる。
本発明の課題は、技術的に簡単な方法でより高い打ち込みエネルギーを生ずることができ、しかも上述の欠点を回避できる、電動打ち込み装置を得るにある。
この課題は、本発明特許請求の範囲における請求項１の後段に記載の手法により解決する。本発明によれば、第１構成部材はスチール及び鉄合金のグループから選択した一つの金属とし、一方、第２構成部材は第１構成部材よりも密度の大きな材料からなるものとする。
これにより、駆動フライホイールに貯蔵可能な運動エネルギーが、構造上の空間や駆動フライホイールの必須回転速度を増大させることなく、容易に増大することができる。打ち込みプランジャとクラッチ結合する駆動フライホイールの外殻体は、外殻体の摩耗を最小限に抑えるためにスチール又は鉄合金からなる。
第２構成部材の密度を第１構成部材の密度よりも少なくとも１g/cm３上回るものとすると、更に好適である。これにより、第２構成部材に対する第１構成部材の構造上の容積比を少なくとも２：１、最適には少なくとも１：１となるようにすると、貯蔵可能な運動エネルギーが著しく増加する。
好適には、第１構成部材は密度７ｇ/cm３〜８．４ｇ/cm３のスチールとし、一方、第２構成部材は密度８．５ｇ/cm３以上の材料で構成すると、貯蔵可能な運動エネルギーは更に大きくなる。
第２構成部材は鉛、銅、ニッケル、錫、亜鉛、銀、水銀からなるグループから選択した金属とするのが更に有利である。これらの金属は密度が大きく、工業的に加工しやすい。これらの金属は冶金学的に純度が高い必要はない。
第２構成部材は鉛、銅、ニッケル、錫、亜鉛、銀、水銀からなるグループから選択した少なくとも二つの金属の合金とするのが有利である。このような合金は、例えばブロンズや黄銅である。
金属及び合金の代替として、ふさわしい高い密度を持つ非金属の素材を第２構成部材に用いることも可能である。
第１構成部材を、外殻体及びハブを有する基体により構成するのが好適である。この基体は回転対称体として製造すると、不平衡が回避できる。
容易かつ好適に製造するための改良型においては、第２構成部材を、基体における回転対称形状の少なくとも１個凹所に配置した付加質量体により構成する。第２構成部材は可能な限り駆動フライホイールの回転軸から離れて位置すると、慣性モーメントが可能な限り大きくなるため好適である。質量の大きな第２構成部材によって追加される慣性モーメントは、駆動フライホイールに貯蔵可能な運動エネルギーの直接的に比例増加となるためである。
同様に容易かつ好適に製造するために、第２構成部材を、付加質量体により構成し、この付加質量体を基体と共に支持軸に配置するとよい。
発明のその他の利点及び措置は下位クレーム、後続の記述及び図面から判明する。図面において、発明はいくつかの実施例によって示されている。
図１および図２に示す打ち込み装置１０には、ハウジング１１と、打ち込みプランジャ１３のための駆動装置３０とを設け、この打ち込みプランジャ１３は案内１２内で移動可能に案内する。この案内１２は、案内ローラ１７、押圧ローラとして構成した押圧手段１６、および案内チャンネル１８を有する。案内１２の打ち込み方向側の端部の側面に配置した固定素子マガジン６１に固定素子６０を収納する。
押圧手段１６を軸受けアーム１２０に回転可能に支持し、この軸受けアーム１２０は、制御用導線１２１で制御ユニット２３に接続した制御手段１１９によって打ち込みプランジャ１３の方向に接近移動可能であり、また、この接近位置から離脱移動可能である。
更に、打ち込み装置１０はグリップ２０を有し、このグリップ２０には打ち込み装置１０による打ち込み動作を開始するための作動スイッチ１９を配置する。グリップ２０には更に給電装置２１を設け、これにより打ち込み装置１０に電気的エネルギーを供給する。給電装置２１は、例えば、図示の実施例において少なくとも一つの蓄電池を有するものとする。給電装置２１は給電用導線２４によって制御ユニット２３に接続する。制御ユニット２３は更にスイッチ用導線５７によって作動スイッチ１９に接続する。
打ち込み装置１０の発射口６２には接触感知手段１２２を配置し、この接触感知手段１２２によって、スイッチ手段用導線２８で電気的に制御ユニット２３に接続したスイッチ手段２９が作動可能とする。図１に示すように、打ち込み装置１０を基礎構造Ｕに押し当てるとスイッチ手段２９は電気信号を制御ユニット２３に送り、適正に基礎構造Ｕに押し当てた時のみ打ち込み装置１０が作動することを確実にする。
駆動装置３０には、モータシャフト３７を有する電動モータ３１を設ける。このモータシャフト３７はモータ３１の回転運動を、例えばベルト駆動装置として構成した伝動手段３３によって駆動フライホイール３２の支持軸３４に伝達し、これによって駆動フライホイール３２を回転方向３６に回転させる。モータ３１には電気的なモータ用導線２５によって制御ユニット２３から直接給電し、また切り替える。例えば、モータ３１は打ち込み装置１０を基礎構造Ｕに押し当て、スイッチ手段２９から制御ユニット２３に、押し当てに対応する信号が送られてはじめて、制御ユニット２３によって作動可能にする。駆動フライホイール３２と打ち込みプランジャ１３の間には更に摩擦クラッチを形成する駆動クラッチ３５を作用させる。この駆動クラッチ３５は、前方の打ち込み部分１４よりも丈の高い打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分１５を有し、このクラッチ部分１５は、打ち込みプランジャ１３の初期位置２２から打ち込み方向２７への移動、および、制御手段１１９による押圧手段１６の下降によって押圧手段１６と駆動フライホイール３２の間摩擦掛合を生ずることができる。
打ち込み装置１０には更に復帰装置７０を設ける。この復位装置７０は、例えば引張ばねとして構成したばね素子７５を有する。打ち込みプランジャ１３が打ち込み方向２７側の終止位置に存在するとこのばね素子７５によって打ち込みプランジャ１３を初期位置２２に復帰させる。
図２が示すように、駆動フライホイール３２は２部材構成とし、スチール製の基体３８により構成した第１構成部材を有する。この基体３８は、駆動フライホイール３２のハブ４２及び環状の外殻体４１を有する。スチールの密度は、７ｇ/cm３〜８．４ｇ/cm３とする。更に、駆動フライホイール３２は、ハブ４２と外殻体４１の間の凹所４０に配置した付加質量体伝動手段３９を第２構成部材として有する。この付加質量体３９は第１構成部材の材料よりも密度が大きな材料により構成する。図２に示す実施例では、環状の付加質量体３９を鉛により構成し、純粋な鉛の場合、密度は約１１ｇ/cm３〜１１．４ｇ/cm３である。鉛の代わりに、鉛と同様の密度を持つ類似材料を用いることもできる。
図３に示す駆動フライホイール３２は、付加質量体３９を基体３８自体の内部に挿入するのではなく、基体３８と同軸状に支持軸上に配置する点においてのみ、図２に示す駆動フライホイール３２と異なっている。
本発明による駆動フライホイール３２の構成によれば、同じ寸法からなる従来の駆動フライホイールよりも、回転数を上げずに、大きな運動エネルギーを蓄えることが可能になる。
１０ 打ち込み装置
１１ ハウジング
１２ 案内
１３ 打ち込みプランジャ
１４ 打ち込み部分
１５ クラッチ部分
１６ 押圧手段
１７ 案内ローラ
１８ 案内溝
１９ 作動スイッチ
２０ グリップ
２１ 給電装置
２２ 初期位置
２３ 制御ユニット
２４ 給電用導線
２５ モータ用導線
２７ 打ち込み方向
２８ スイッチ手段用導線
２９ スイッチ手段
３０ 駆動装置
３１ モータ
３２ 駆動フライホイール
３３ 伝動手段
３４ 支持軸
３５ 駆動クラッチ
３６ 回転方向
３７ モータシャフト
３８ 基体
３９ 付加質量体
４０ 凹所
４１ 外殻体
４２ ハブ
５７ スイッチ用導線
６０ 固定素子
６１ 固定素子マガジン
６２ 発射口
７０ 復帰装置
７５ ばね素子
１１９ 制御手段
１２０ 軸受けアーム
１２１ 制御用導線
１２２ 接触感知手段
Ｕ 基礎構造
１１ ハウジング
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１３ 打ち込みプランジャ
１４ 打ち込み部分
１５ クラッチ部分
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Claims (8)
- 案内（１２）に移動可能に設けた打ち込みプランジャ（１３）のための駆動装置（３０）を有する固定素子用電動打ち込み装置であって、モータ（３１）によって回転可能な少なくとも１個の駆動フライホイール（３２）を設け、この駆動フライホイール（３２）を少なくとも第１構成部材及び第２構成部材により構成し、この第１構成部材は少なくとも１個の外殻体（４１）により構成した該電動打ち込み装置において、
前記第１構成部材をスチール及び鉄合金のグループから選択した一つの金属とし、一方、前記第２構成部材を第１構成部材よりも密度の大きな材料からなるものとしたことを特徴とする打ち込み装置。 - 請求項１記載の装置において、第２構成部材の密度を、第１構成部材の密度よりも少なくとも１g/cm３大きいものとした打ち込み装置。
- 請求項１または２に記載の装置において、第１構成部材を密度７ｇ/cm３〜８．４ｇ/cm３とし、一方、第２構成部材を密度８．５g/cm３以上の材料とした打ち込み装置。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、第２構成部材を、鉛、銅、ニッケル、錫、銀からなるグループから選択した一つの金属とした打ち込み装置。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、第２構成部材を鉛、銅、ニッケル、錫、亜鉛、銀、水銀からなるグループから選択した少なくとも二つの金属の合金とした打ち込み装置。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置において、第１構成部材を、外殻体（４１）及びハブ（４２）を有する基体（３８）により構成した打ち込み装置。
- 請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置において、第２構成部材を、前記基体（３８）における回転対称形状の少なくとも１個の凹所（４０）に配置した付加質量体（３９）により構成した打ち込み装置。
- 請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置において、第２構成部材を、付加質量体（３９）により構成し、この付加質量体（３９）を基体（３８）と共に支持軸（３４）に配置した打ち込み装置。
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