JP2007296629A - 手持ち打込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】技術的に簡単な方法で、高い打込み速度および高い打込み力を兼ね備える打込み装置（鋲打ち機）を得る。
【解決手段】ガイド１２内に移動可能に設けた打込みプランジャ１３のための駆動装置３０を有し、この駆動装置３０には、少なくとも１個の、牽引装置７０により牽引可能な、打込みプランジャ１３の駆動素子を設けた手持ち打込み装置であって、牽引装置７０に電気駆動モータ７１を設けた該打込み装置において、少なくとも１個の駆動素子をエラストマー製バンド３１で構成し、打込みプランジャ１３のための遮断装置５０を設け、この遮断装置５０により打込みプランジャ１３をエラストマー帯３１の緊張位置に釈放可能に保持する。また好適には、少なくとも２個エラストマー製バンド３１を互いに平行に、また作動軸線Ａに対して平行に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前段に記載した手持ち打込み装置（いわゆる「鋲打ち機」）に関するものである。このような手持ち打込み装置は、移動可能に案内した打込みプランジャによって、固定素子を基礎構造に打ち込むものである。

このような打込みプランジャの駆動源としては、牽引機構により牽引される機械的駆動ばねを使用する。機械的駆動ばねは安価であるため、このような打込み装置を妥当な価格で製造するのに好適である。さらに、機械的ばねは、牽引時にガスばねのように高温に至らず、また、ガスばねはエネルギーを次第に漏洩するのに対し、緊張した機械的ばねはその蓄積エネルギーを長時間失うことが無いので、機械的ばねはガスばねよりも好適である。

これに対し、機械的ばねの、ガスばねよりも不利な点としては、急速に負荷から開放される際に、ばねの蓄積エネルギーの相当量がばね質量の加速に費やされるため失われるという点が挙げられる。機械的ばねの質量はガスばねの質量よりもはるかに大きいため、ガスばねに比べ、その加速によるエネルギー損失ははるかに高いものとなる。こういった打込み装置では、打撃過程において、ばねの緊張が急速に解放されるため、この現象は問題視される。

特許文献１はこの種の打込み装置について記載している。この打込み装置には、釘を打込むための、ばねで釘を砲口に駆動する打撃装置を設ける。打撃装置を初期位置に押しやるための制御装置には、電気モータおよび、電気モータのための減速装置を設ける。電気モータの回動動作は、減速装置および、これにかみ合う歯車によって打撃装置のハンマー本体に伝達され、ハンマー本体は、ばね力に抗して初期位置に押し戻される。この初期位置においては、打撃装置は、打撃作業にむけての準備が完了している。
独国特許出願公開第４０１３０２２号明細書

この既知の打込み装置の欠点は、プランジャの速度が秒速１５〜２０ｍ／ｓを越えることがなく、１０〜２０Ｊ以上の高い打込みエネルギーを必要とする作業、例えば鋼鉄やコンクリートへの鋲打ちにおいてはエネルギーが十分ではない点にある。こういった状況においては、機械的ばねは、そのばねエネルギーの一部を、ばね質量の加速に費やさなければならず、打撃装置の加速に費やすエネルギーが失われる。構造的に同一だがより強いばねを設けることで打込み装置の打撃スピードを高めようとするならば、ばねの質量のみが増え、ばね質量の加速に費やされるエネルギーも高くなり、結局スピードの改善は得られない。

本発明の課題は、上述の欠点を克服し、技術的に簡単な方法で、高い打込み速度および高い打込み力を兼ね備える打込み装置を得ることにある。

この課題は、請求項１に記載する特徴を有する本発明打込み装置により、達成される。本発明によれば少なくとも１個の駆動素子をエラストマー製バンドで構成する。さらに、打込みプランジャのための遮断装置を設け、この遮断装置により、打込みプランジャをエラストマー製バンドの緊張位置に釈放可能に保持する。少なくとも１個設けたエラストマー製バンドは極めて高い伸縮特性を有するため、同じ長さのスチールばねと同等量の動的エネルギーを蓄積することができるにもかかわらず、明らかに重量が軽減される。エラストマー製バンドは薄く、また加速距離も長いため、秒速２０ｍ／ｓを越える高い打撃スピードを得ることができる。駆動素子は、電気駆動の牽引装置により伸張され、牽引装置の重さと大きさと手持ち装置に組み込めるように設計すれば、駆動素子の伸張に要する時間はコンマ数秒である。このとき、打込みプランジャは、作動スイッチの作動後、打込み作業が遅延なく遂行可能であるように、作動スイッチが作動する前にすでに（たとえば、使用者が打込み装置を被加工体に押し付けたとき、）、牽引し、遮断装置により保持することができる。この構成により、使用者にとって不快である、作動スイッチが作動してから実際に打込み装置の打込み作業が始まるまでの時間的遅延が回避される。さらに、牽引装置の電気駆動により、直接駆動素子を緊張した位置に保持できる。この構成により、電気駆動が非常に熱をおび、極端に劣化するのが回避される。

好適には、２個のエラストマー製バンドを互いに平行に設け、好適にはこれらを、打込みプランジャに対し互いに対称的に設ける。この構成により、エラストマー製バンドの加速力が加算され、エラストマー製バンドを打込みプランジャに対称的に案内可能となる。

さらに、エラストマー製バンドを打込みプランジャの作動軸線に平行に取り付けると好適である。この構成により、エネルギー損失を最小限に抑えることができる。

好適には、遮断装置に、打込みプランジャをエラストマー帯の緊張位置に保持するためのレバーを設け、このレバーは、作動スイッチにより、打込みプランジャを解放する解放位置に移動可能とする。

さらに、打込みプランジャを、ガイドに隣接する他のガイド手段によって案内すると好適である。このとき他のガイド手段は、打込み方向に平行に構成すると好適である。この構成により、打込みプランジャは、決められたとおり固定素子に確実に打撃を加えることができる。エラストマー製バンドは可撓性を有するため、打込みプランジャを案内しない可能性もあるため、好適には、打込みプランジャを打込みレーンに沿って２箇所で案内し、規定された直線的な打込み動作を確実にする。

技術的に簡単な代替案としては、他のガイド手段として、打込みプランジャ内に設けたガイド路に貫通案内したガイドロッドにより構成する。
以下、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図１および２に示す打込み装置１０のハウジング１１内には、打込みプランジャ１３のための、全体的に参照符号３０で示した駆動装置３０を設ける。このとき、この打込みプランジャ１３には、固定素子６０のための打込み部分１４、およびヘッド部分１５を設ける。打込み部分１４は、ガイド１２に移動可能に案内し、ヘッド部分１５に設けたガイド路３７よって、ヘッド部分１５をガイドロッド３８に沿って案内する。

打込み方向２７（図２参照）側にあるガイド１２の端部に、これと同心に設けたピンガイド１７を連結する。ピンガイド１７の側方に、固定素子マガジン６１を突出させ、この固定素子マガジン６１内に固定素子６０を貯蔵する。

駆動装置３０は、エラストマー製バンド３１として構成した駆動素子を有し、このエラストマー製バンド３１における一方の端部をハウジングに固定した支持部３６に固着し、他方の端部を打込みプランジャ１３のヘッド部分１５に固着する。

図１に示す打込みプランジャ１３の初期位置２２においては、エラストマー製バンド３１に弾性的に緊張力が加わり、打込みプランジャ１３のヘッド部分１５の遊端は、ハウジング１１のピンガイドとは反対側の後方領域に位置する。

初期位置２２においては、打込みプランジャ１３を、全体的に参照符号５０で示した遮断装置５０により保持し、この遮断装置５０に設けたレバー５１は、図１に示す遮断位置５４において打込みプランジャ１３に設けた突出部５８の遮断面５３に掛合し、エラストマー製バンド３１の力に抗して突出部５８を抑止する。このレバー５１は、制御モータ５２に取り付け、この制御モータ５２によって、後述するように、図２に示す解放位置５５に移行可能にする。制御モータ５２は、電気的第１制御導線５６により制御ユニット２３に接続する。

さらに、打込み装置１０にはグリップ２０を設け、このグリップ２０には、作動スイッチ１９を設け、この作動スイッチにより打込み装置１０による打込み作業が作動する。さらに、グリップ２０内に、電源２１を設け、この電源２１により、打込み装置１０に電気的エネルギーを供給する。電源２１には、少なくとも１個の蓄電池を設ける。電源２１は給電導線２４により、制御ユニット２３ならびに作動スイッチ１９に接続する。さらにこの制御ユニット２３は、作動スイッチ導線５７により作動スイッチ１９に接続する。

打込み装置１０の砲口６２には、スイッチ手段２９を設け、このスイッチ手段２９は、スイッチ手段導線２８により制御ユニット２３に電気的に接続する。図２に示すように、打込み装置１０を被加工物Wに押し付けると、スイッチ手段２９は制御ユニット２３に電気信号を送り、打込み装置１０が所定量だけ被加工物Wに押し付けられたときのみ作動するのを確実にする。

さらに打込み装置１０には、牽引装置７０を設ける。この牽引装置７０は電気駆動モータ７１を有し、この電気駆動モータ７１により駆動ロール７２を駆動可能とする。この電気駆動モータ７１は、第２制御導線７４により制御ユニット２３に電気的に接続し、例えば打込みプランジャ１３が、打込み方向２７の最終位置に位置するとき、または、打込み装置が被加工体Wから引き離されたときに動作する。電気駆動モータ７１には、駆動ホイールのような駆動手段７５を設け、この駆動手段７５は、駆動ロール７２に駆動連結可能とする。さらに、駆動ロール７２は、ソレノイドとして構成した調整手段７６の、長さ調節可能な調整アーム７８に回転可能に取り付ける。このとき調整手段７６は、調整手段導線７７により制御ユニット２３に接続する。作動時、この駆動ロール７２は点線矢印で示す回転方向７３に回転する。

打込み装置１０が、図示しないメインスイッチにより作動状態になると、制御ユニット２３は、まず、打込みプランジャ１３が図１に示す初期位置２２にあることを確実にする。もし初期位置に存在しない場合、駆動ロール７２は、調整手段７６より、すでに電気駆動モータ７１により回転している駆動手段７５に接近して掛合する。同時に、駆動ロール７２は打込みプランジャ１３と掛合し、打込みプランジャおよびそのヘッド部分を、矢印７３方向に回動する駆動ロール７２により、その作動軸線A方向に関して、ピンガイド１７から離れてハウジング１１内の後方に駆動する。このとき、駆動装置３０のエラストマー製バンド３１には緊張力が加わる。打込みプランジャ１３が初期位置２２に達すると、遮断装置５０のレバー５１は、打込みプランジャ１３の遮断面５３に当接し、打込みプランジャを、エラストマー製バンド３１の牽引力に抗して、初期位置２２に保持する。図２に示すように、電気駆動モータ７１は、制御ユニット２３によりスイッチが切られ、同じように制御ユニット２３に制御されて、調整手段７６が駆動ロール７２を、駆動手段７５および打込みプランジャ１３との駆動連結位置から、駆動連結解除位置に移動する。

図２から明らかように、打込み装置１０が被加工物Wに押し付けられると、まず、スイッチ手段２９により制御ユニット２３は作動準備状態に移行する。その後、操作者は作動スイッチ１９を操作すると、制御ユニット２３により遮断装置５０をその解放位置５５に移行させ、調整モータ５２によりレバー５１を、打込みプランジャの遮断面５３から引き離す。さらに、このレバー５１には、打込みプランジャ１３方向にばね負荷が加わるようにすることもできる。

打込みプランジャ１３は、その結果、駆動装置３０のエラストマー製バンド３１により、打込み方向２７に移動し、固定素子６０は被加工物Wに打込まれる。

打込み作業が終わり、打込み装置１０が再び被加工物Ｗから引き離されると、打込みプランジャ１３を戻してエラストマー製バンド３１に張力を加えるために、牽引装置７０が制御ユニット２３により作動する。このため、スイッチ手段２９は、制御ユニット２３に信号を伝送する。牽引装置７０は打込みプランジャ１３を、上述のように駆動装置３０のエラストマー製バンド３１の弾力に抗して引き戻し、このときレバー５１が再びその遮断位置５４に戻り、打込みプランジャ１３の遮断面５３に当接するまでエラストマー製バンド３１には新たに張力が加わる。

この場合、遮断装置７０によって打込みプランジャ１３を一時的に保持することで、緊張力付与過程において、場合によって起こりうるエラストマー製バンド３１の振動を抑止し、この後、新たな打込み作業を行うようにする。

本発明打込み装置の初期位置における縦断面図である。 図１に示す本発明打込み装置の作動位置における縦断面図である。

符号の説明

１０ 打込み装置
１１ ハウジング
１２ ガイド
１３ 打込みプランジャ
１４ 打込み部分
１５ ヘッド部分
１７ ピンガイド
１９ 作動スイッチ
２０ グリップ
２１ 電源
２２ 初期位置
２３ 制御ユニット
２４ 給電導線
２７ 打込み方向
２８ スイッチ手段導線
２９ スイッチ手段
３０ 駆動装置
３１ エラストマー製バンド
３６ 支持部材
３７ ガイド路
３８ ガイドロッド
５０ 遮断装置
５１ レバー
５２ 制御モータ
５３ 遮断面
５４ 遮断位置
５５ 解放位置
５６ 電気的第１制御導線
５７ 作動スイッチ導線
５８ 突出部
６０ 固定素子
６１ 固定素子マガジン
６２ 砲口
７０ 牽引装置
７１ モータ
７２ 駆動ロール
７３ 回転方向
７４ 第２制御導線

Claims (6)

1. ガイド（１２）内に移動可能に設けた打込みプランジャ（１３）のための駆動装置（３０）を有し、この駆動装置（３０）には、少なくとも１個の、牽引装置（７０）により牽引可能な、前記打込みプランジャ（１３）の駆動素子を設けた手持ち打込み装置であって、前記牽引装置（７０）に電気駆動モータ（７１）を設けた該打込み装置において、少なくとも１個の駆動素子をエラストマー製バンド（３１）で構成し、前記打込みプランジャ（１３）のための遮断装置（５０）を設け、この遮断装置（５０）により前記打込みプランジャ（１３）を前記エラストマー製バンド（３１）の緊張位置に釈放可能に保持する構成としたことを特徴とする打込み装置。
2. 少なくとも２個の前記エラストマー製バンド（３１）を互いに平行に設けた請求項１記載の打込み装置。
3. 前記エラストマー製バンド（３１）を、前記打込みプランジャ（１３）の作動軸線（A）に平行に配列した.請求項１または２記載の打込み装置。
4. 前記遮断装置（５０）に、前記打込みプランジャ（１３）を前記エラストマー製バンド（３１）の緊張位置に保持するためのレバー（５１）を設け、このレバー（５１）は、作動スイッチ（１９）により、前記打込みプランジャ（１３）を解放する解放位置（５５）に移動可能とした請求項１記載の打込み装置。
5. 前記打込みプランジャ（１３）を、ガイド（１２）に隣接する他のガイド手段によって案内した請求項１記載の打込み装置。
6. 前記他のガイド手段として、前記打込みプランジャ（１３）内に設けたガイド路（３７）に貫通案内したガイドロッド（３８）により構成した請求項５記載の打込み装置。

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