JP2008168426A - 手持ち式打ち込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】係止手段が離脱し易く、かつ、材料磨耗が小さい手持ち式打ち込み装置を得る。
【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であって、少なくとも１個の、バイアス力付与装置７０によって緊張可能な、打ち込みプランジャ１３のための駆動ばね素子３１を設けた該駆動装置３０と、駆動ばね素子３１を係止位置５４で、緊張位置２２に係止可能とし、これにより係止ストッパ５３に接触可能な係止手段を構成する係止装置５０とを有する固定素子用手持ち式の打ち込み装置において、係止手段を、係止装置５０に回転可能に設け、かつ係止ストッパ上で転動可能なホイール素子４９により構成する。好適には、ホイール素子４９を保持素子５１における回転軸線Ｄ上に支持し、この保持素子５１を旋回軸線の周りに旋回可能とし、ホイール素子４９の回転軸線を旋回軸線に対して平行に配置する。
【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の前段に記載した手持ち式打ち込み装置（鋲打ち機）に関する。このような手持ち式打ち込み装置によれば、移動可能に案内した打ち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ことができる。

打ち込みプランジャの駆動源としては、バイアス力付与機構によって緊張可能な機械的ばねを用いる。この場合、機械的ばねは安価であり、それによりこのような打ち込み装置を高品質かつ低コストで製造できるので有利である。また、緊張動作には、特に強力な駆動ばねでは数十〜数百ミリ秒要するため、緊張動作を打ち込み装置の作動スイッチまたはトリガスイッチを操作する前に行うと有利である。この場合、駆動ばねを係止装置によって直接または間接的に、例えば打ち込みプランジャなどの別の素子により、打ち込み装置を解除するまでに固定する必要がある。

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。この打ち込み装置では、打ち込みプランジャをモータによって駆動されるバイアス力付与機構により、駆動ばね素子に対して緊張する。打ち込みプランジャおよびばね素子を、緊張した位置において係止装置によって掛合できる。係止装置にはさらに係止手段を設け、この係止手段を打ち込みプランジャの係止面に係止効果的に係合する。作動スイッチによって係止装置を解除することにより、モータによって駆動する機構を係止位置から離脱し、解除位置に移動する。打ち込みプランジャを、この係止装置の解除位置において駆動ばね素子のバイアス力の下で打込み方向に移動することにより、固定素子を基礎構造に打ち込む。
米国特許第３８４７３２２号明細書

この種の打ち込み装置では、係止手段と打ち込みプランジャの係止面との間の滑り摩擦が比較的大きいため、係止手段が比較的離脱しにくくなるという欠点を有する。さらに、面押圧下での滑り摩擦のため、材料磨耗が比較的大きくなる。

本発明の課題は、上述の欠点を回避したこの種の打ち込み装置を得ることにある。

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、係止手段を、係止装置に回転可能に設け、かつ係止ストッパ上で転動可能なホイール素子により構成する。

これにより、ホイール素子が係止面において係止ストッパ上を転動するために滑り摩擦の代わりに、滑り摩擦よりもはるかに小さな転がり摩擦が生じ、摩擦抵抗が係止素子を係止ストッパから離脱する際に著しく低下する。係止素子の開閉ははるかに楽になり、これにより必要なエネルギーも少なくなる。さらに、磨耗が減少する。

好適には、ホイール素子を保持素子における回転軸線上に支持し、この保持素子を旋回軸線の周りに旋回可能とし、このホイール素子の回転軸線を旋回軸線に対して平行に配置する。これにより、発生する転がり摩擦によって生ずる他の磨耗を回避できる。

ホイール素子を転がり軸受として構成すると、これにより転がり摩擦が最小限に抑えられるため有利である。また、この種の転がり軸受は低コストのスタンダード部材として入手できるため、付加コストが生ずることはない。

好適には、ホイール素子と係止ストッパ（係止位置における）の接触点を保持素子の係止方向とは反対方向に、係止ストッパの旋回軸線に最も近い点から離間させる。これにより、緊張させた駆動ばねのバイアス力により係止方向への回転モーメントを受けるため、係止素子が自己係止的に作用する。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図１〜図３に示す打ち込み装置（鋲打ち機）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を案内１２内で移動可能に案内する。打ち込みプランジャ１３には、固定素子６０のための打ち込み部分１４およびヘッド部分１５を設ける。

案内１２の打ち込み方向２７側の端部には、案内１２に対して同軸状に延在するピン案内１７を隣接させる。ピン案内１７の側面に配置する固定素子マガジン６１に固定素子６０を収納する。

駆動装置３０は駆動ばね素子３１を有し、この駆動ばね素子３１の一方の端部を支持位置３６においてハウジング１１に対して間接的に支持し、他方の端部を打ち込みプランジャ１３のヘッド部分１５に作用させる。駆動ばね素子３１は例えば複合材料ばねまたは鋼鉄ばねであり、また例えばコイルばねとして構成する。

図１に示す打ち込みプランジャ１３の緊張位置２２において、打ち込みプランジャ１３は駆動ばね素子３１の弾性的バイアスを受け、また、ヘッド部分１５の遊端を円筒状の案内空間３７内に進入し、この案内空間３７を駆動ばね素子３１及び支持位置３６によって画定する。ヘッド部分１５がこれらの素子の内部、特に駆動ばね素子３１の内部である案内空間３７へ進入可能であることは、構造をコンパクトにできる点で有利である。

緊張位置２２において打ち込みプランジャ１３を、係止装置５０によって固定する。この係止装置５０は、保持素子５１に回転可能に備えホイール素子４９として構成した係止手段を有し、このホイール素子４９を係止位置５４（図１参照）において、係止面５９によって打ち込みプランジャ１３の突出部５８の係止ストッパ５３に掛合し、駆動ばね素子３１からのバイアス力に抗して保持する。係止面５９をホイール素子４９の周方向に設け、ホイール素子４９を例えば転がり軸受として構成する（特に図３参照）。転がり軸受をホイール素子４９として用いることにより、転がり摩擦を最小限に抑えられる。保持素子５１を旋回アームとして構成して調整モータ５２のシャフト４８に支持し、後述するように、この調整モータ５２によって保持素子５１を図２に示す解除位置５５に移行可能とする。シャフト４８によって旋回軸線Ａを画定し、この旋回軸線Ａを中心として保持素子５１が旋回可能とする。ホイール素子４９の回転軸線Ｄを旋回軸線Ａに対して互いに平行とすることにより、これによって生ずる転がり摩擦以外の、他の磨耗を回避できる。図３に示す係止面５９またはホイール素子４９の係止ストッパ５３との接触点Ｋを、保持素子５１の係止方向Ｓ（曲がり矢印）とは反対方向に旋回軸線Ａに最も近い点Ｐから離間させることにより、保持素子５１を係止手段としてのホイール素子４９と自己係止的に作用させる。

調整モータ５２を電気的な第１制御導線５６により制御ユニット２３に接続する。

更に、打ち込み装置１０にグリップ２０を設け、このグリップ２０には打ち込み装置１０による打ち込み作業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１個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および作動スイッチ１９に接続する。更に、制御ユニット２３をスイッチ用導線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にスイッチ手段２９を配置し、このスイッチ手段２９をスイッチ手段用導線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、打ち込み装置１０を加工材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、適切に加工材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。

さらに打ち込み装置１０には、バイアス力付与装置７０を配置する。このバイアス力付与装置７０にモータ７１を設け、これにより駆動ローラ７２を駆動可能にする。モータ７１を第２制御導線７４により制御ユニット２３に電気的に接続し、これにより、例えば打ち込みプランジャ１３が打ち込み方向２７側の終止位置にあるとき、もしくは打ち込み装置を基礎構造から離脱するとき、制御ユニット２３によって作動する。モータ７１は駆動ホイールとしての駆動手段７５を設け、この駆動手段は駆動ローラ７２に圧着可能である。加えて、駆動ローラ７２を、ソレノイドとして構成した制御手段７６の、長さ調節可能な制御アーム７８に配置する。制御手段７６は、制御手段用導線７７によって制御ユニット２３に接続する。作動中は、駆動ローラ７２は破線の矢印７３の方向に回転する。

打ち込み装置１０を、図示しない主スイッチで始動すると、打ち込みプランジャ１３が図１に示す緊張位置２２にあることを制御ユニット２３によって確実にする。そうでなければ、制御手段７６によって駆動ローラ７２を、すでにモータ７１によって回転を開始している駆動手段７５に近づけ、圧着する。同時に駆動ローラ７２を打ち込みプランジャ１３に圧着させ、これにより、打ち込みプランジャ１３を、矢印７３の方向に回転する駆動ローラ７２によって駆動装置３０の方向に移動する。この際、駆動装置３０の駆動ばね素子３１が緊張する。打ち込みプランジャ１３および駆動ばね素子３１が緊張位置２２に到達すると、ホイール素子４９が係止面５９において、打ち込みプランジャ１３の係止ストッパ５３に落ち込み、打ち込みプランジャを緊張位置２２において保持する。ホイール素子４９を有する保持素子５１は、さらに、打ち込みプランジャ１３の方向または、ストッパ４７に接触する位置の方向にばね負荷する。

モータ７１はホイール素子４９が係止ストッパ５３に落ち込むと、制御ユニット２３によってスイッチが切られ、制御手段７６によって、同様に制御ユニット２３によって制御される駆動ローラ７２を駆動手段７５と打ち込みプランジャ１３に係合する位置から、離脱する位置（図２参照）に移行する。

図２に示すように打ち込み装置１０を加工材Ｕに押し当てると、スイッチ手段２９により制御ユニット２３が作動可能な状態になる。作動スイッチ１９を押すと制御ユニット２３により係止装置５０が解除位置５５に移動し、その際、ホイール素子４９を有する保持素子５５が調整モータ５２によって打ち込みプランジャ１３から離脱する。この際、ホイール素子４９が係止面５９によって、僅かな転動抵抗に抗して突出部５８の係止ストッパ５３で転動する。係止面５９はこの時、連続的である必要はなく、例えばテクスチャード加工または鋳造の表面になど不連続的な構成とすることもできる。

その結果、打ち込みプランジャ１３は駆動装置３０の駆動ばね素子３１によって打ち込み方向２７へ移動し、その際固定素子６０が加工材Ｕに打ち込まれる。

打ち込み装置１０を加工材Ｕから離すと、打ち込みプランジャの復帰及び駆動ばね素子３１の緊張のために、打ち込み作業の終了時にバイアス力付与装置７０を制御ユニット２３によって作動する。その際、スイッチ手段２９は制御ユニット２３へ信号を送る。バイアス力付与装置７０により、打ち込みプランジャ１３を上述の通り駆動装置３０における駆動ばね素子３１の方に移動し、ホイール素子４９を有する保持素子５１が打ち込みプランジャ１３の係止ストッパ５３における係止位置５４に係合するまで、駆動ばね素子３１を緊張させる。

本発明の打ち込み装置の初期位置における縦断面図である。 図１に示す打ち込み装置の作動位置における図である。 図１に示す打ち込み装置における符号IIIの部分に関する詳細な説明図である。

符号の説明

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 ヘッド部分
１７ ピン案内
１９ 作動スイッチ
２０ グリップ
２１ 給電装置
２２ 緊張位置
２３ 制御ユニット
２４ 給電用導線
２７ 打ち込み方向
３０ 駆動装置
３１ 駆動ばね素子
３６ 支持位置
３７ 案内空間
４８ シャフト
４９ ホイール素子
５０ 係止装置
５１ 保持素子
５２ 調整モータ
５３ 係止ストッパ
５４ 係止位置
５５ 解除位置
５６ 第１制御導線
５７ スイッチ用導線
５８ 突出部
５９ 係止面
６０ 固定素子
６１ 固定素子マガジン
７０ バイアス力付与装置
７１ モータ
７２ 駆動ローラ
７３ 矢印
７４ 第２制御導線
７５ 駆動手段
７６ 制御手段
７７ 制御手段用導線
７８ 制御アーム
Ａ 旋回軸線
Ｄ 回転軸線
Ｋ 接触点
Ｐ 点
Ｓ 係止方向
Ｕ 加工材

Claims (4)

1. 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）であって、少なくとも１個の、バイアス力付与装置（７０）によって緊張可能な、打ち込みプランジャ（１３）のための駆動ばね素子（３１）を設けた該駆動装置（３０）と、
   駆動ばね素子（３１）を係止位置（５４）で、緊張位置（２２）に係止可能とし、これにより係止ストッパ（５３）に接触可能な係止手段を構成する係止装置（５０）と
   を有する固定素子用手持ち式の打ち込み装置において、
   前記係止手段を、係止装置（５０）に回転可能に設け、かつ係止ストッパ上で転動可能なホイール素子（４９）により構成したことを特徴とする打ち込み装置。
2. 請求項１記載の装置において、ホイール素子（４９）を保持素子（５１）における回転軸線（Ｄ）上に支持し、この保持素子（５１）を旋回軸線（Ａ）の周りに旋回可能とし、前記ホイール素子（４９）の回転軸線（Ｄ）を旋回軸線（Ａ）に対して平行に配置したことを特徴とする打ち込み装置。
3. 請求項１または２記載の装置において、ホイール素子（４９）を転がり軸受として構成した打ち込み装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載した装置において、ホイール素子（４９）と係止ストッパ（５３）の接触点（Ｋ）を保持素子（５１）の係止方向（Ｓ）とは反対方向に、係止ストッパ（５３）の旋回軸線（Ａ）に最も近い点（Ｐ）から離間させた打ち込み装置。

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