JP2022056080A - 固着具打込み機 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む際の作業の安定性を向上させることが可能な固着具打込み機を提供する。【解決手段】建物Ｔの壁面Ｗを構成する石膏ボードＰにビスＢを打込む固着具打込み機１であって、ビスＢを打込む打込み工具１０と、打込み工具１０を移動可能に支持する支持部２０と、を備え、支持部２０は、上下方向に延在しており、支持部２０を前記建物Ｔの天井Ｃと床Ｆに対して突っ張る突っ張り部としてのエアシリンダ３０を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、被施工体に対して固着具を打込む固着具打込み機に係り、特に、建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む固着具打込み機に関する。

住宅等の内装材を施工する際には、建材に釘、ビス、ステープル等の固着具を打込む工具（打込み工具）が用いられている。例えば、特許文献１に記載の壁面ボードの貼付け装置では、ボード取付枠に壁面ボードを固定するためのビスを打ち出すビス打ち機が、一対設けられ、フレームの一端側の二つの隅部から互いに拡開する方向に延出している。

特開２０１９－０１１６６６号公報

壁面ボードにビス等の固着具を打込む場合、打込みの反動（反力）が大きい。また、連続ビス打ち機を用いて壁面ボードの高い所にビスを打込む場合、作業者は脚立等に昇る必要がある。特許文献１に記載の壁面ボードの貼付け装置では、ビスの打込み時の反力を取る（受ける）ものではなく、ビスの打込みが安定しない可能性が有った。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む際の作業の安定性を向上させることが可能な固着具打込み機を提供することにある。

前記課題は、本発明の固着具打込み機によれば、建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む固着具打込み機であって、前記固着具を打込む打込み部と、前記打込み部を移動可能に支持する支持部と、を備え、前記支持部は、上下方向に延在しており、前記支持部を前記建物の天井と床に対して突っ張る突っ張り部を備えること、により解決される。

上記のように構成された固着具打込み機によれば、突っ張り部によって、上下方向に延在する支持部が、天井と床に突っ張るように設置されることで、固着具をボード材に対して打込む時の反力を取る（受ける）ことが可能となる。したがって、建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む際の作業の安定性を向上させることができる。

このとき、前記突っ張り部は、上下方向に伸長して前記支持部の上端部を前記建物の天井に押し付け、前記支持部の下端部を前記建物の床に押し付けるとよい。
上記の構成では、突っ張り部が上下方向に伸長して支持部の上端部及び下端部を、建物の天井及び床にそれぞれ押し付けることで、支持部を安定して天井及び床に突っ張ることができるため、固着具をボード材に打込む時の反力を適切に取ることが可能となる。

このとき、前記固着具を打込む方向に突出した距離保持治具を備え、前記距離保持治具の先端が前記ボード材の表面に当接することで、前記打込み部と前記ボード材の表面との間の距離が、所定の距離に保持されるとよい。
上記の構成では、距離保持治具によって、壁面を構成するボード材の表面と打込み部との間の距離を所定の距離に保持することができるため、打込み部を、固着具を打込むのに適切な配置とすることが可能となる。

このとき、前記支持部の上端部及び前記支持部の下端部に前記建物の床を転動する転動部材が設けられているとよい。
上記の構成では、転動部材により支持部の下端部を床の上で転がし、支持部の上端部を天井に当接させて転がすようにすることで、固着具打込み機を容易に移動させることが可能となる。

このとき、前記支持部は、上下方向に延在して前記打込み部を移動可能に支持するレール部材を備え、前記打込み部を前記レール部材に沿って昇降させる駆動部を備えているとよい。
上記の構成では、駆動部によって打込み部をレール部材に沿って上下方向に移動させつつ、固着具を所定の位置に打込むことが可能となる。

このとき、前記打込み部の先端は、前記レール部材に対して前記ボード材の表面と平行な面内で回転可能に支持されているとよい。
上記の構成では、打込み部の先端が、レール部材に対してボード材の表面と平行な面内で回転可能に支持されていることで、固着具をボード材の角部に対して打込むことが可能となる。

このとき、前記レール部材は、上下方向に伸縮可能であるとよい。
上記の構成では、高さが異なる壁面であっても、壁面の高さ（天井の高さ）に応じてレール部材を上下方向に伸縮させることで対応することが可能となる。

本発明の固着具打込み機によれば、突っ張り部によって、上下方向に延在する支持部が、天井と床に突っ張るように設置されることで、固着具をボード材に対して打込む時の反力を取る（受ける）ことが可能となるため、建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む際の作業の安定性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る固着具打込み機の全体構成を示した斜視図である。 固着具打込み機を石膏ボードの前に配置した状態を示す側面図である。 固着具打込み機の支持部を天井と床に対して突っ張った状態を示す側面図である。 打込み工具がレール部材に対して回転する態様を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る固着具打込み機を用いた固着具の打込み方法のフロー図である。 打込み工具の移動態様を示す模式的な側面図である。 打込み工具が石膏ボードにビスを打込む際の模式図である。 変形例に係る固着具打込み機の全体構成を示した斜視図である。

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態）に係る固着具打込み機について、図１乃至図８を参照して、その構成を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例であり、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。また、当然ながら、本発明にはその等価物が含まれ得る。

図１に示す固着具打込み機１は、建物Ｔの壁に固着具（止め具）を打込むためのものである。なお、本実施形態において、止め具には、外周に雄ネジ部が形成されたもの（例えば、ビスＢやボルト等）と、外周に雄ネジ部が形成されていないもの（例えば、釘やステープル等）と、が含まれる。以下、本実施形態に係る固着具打込み機１について、固着具としてビスＢを打込むためのものである場合を例示する。

まず、建物Ｔの構造について簡単に説明する。建物Ｔには、床Ｆが設けられ、当該床Ｆの縁部から上方へ立ち上がるように内壁Ｗが設けられる。内壁Ｗは、石膏ボードＰ及び下地（不図示）を具備する。石膏ボードＰは、枠状に形成された下地に対して建物Ｔの内側から当接される。石膏ボードＰは、外縁部及び中央部に所定の間隔を空けてビスＢが打込まれることで、下地に固定される。本実施形態に係る固着具打込み機１は、このようなボード材としての石膏ボードＰにビスＢを打込む作業に用いられる。

以下の説明中、固着具打込み機１について、図１に示すように各方向を定義する。Ｘ軸方向は、内壁Ｗの延在方向、つまり、複数の石膏ボードＰの配列方向であり、作業者Ｈから見た左右方向（横方向）と一致する。Ｙ軸方向は、内壁Ｗや石膏ボードＰと直交する方向であり、作業者Ｈから見た前後方向と一致する。Ｚ軸方向は、建物Ｔの上下方向（鉛直方向）であり、作業者Ｈから見た上下方向と一致する。

［１．固着具打込み機１の構成］
図１に示されるように、固着具打込み機１は、主な構成として、打込み工具１０（打込み部）、支持部２０、エアシリンダ３０（突っ張り部）及び距離保持治具４０を備える。図１は、本実施形態の固着具打込み機１の全体構成を示した斜視図であり、図２は、固着具打込み機１を石膏ボードＰの前に配置した状態を示す側面図であり、図３は、固着具打込み機１の支持部２０を天井Ｃと床Ｆに対して突っ張った状態を示す側面図であり、図４は、打込み工具１０がレール部材２１に対して回転する態様を示す模式図である。

（打込み工具１０）
打込み工具１０は、固着具としてのビスＢを、ボード材としての石膏ボードＰに打込む工具である。打込み工具１０は、内部に複数のビスＢを保持する。そして、打込み工具１０は、その先端部である工具先端１１が被施工体である石膏ボードＰのボード表面Ｐａに押し付けられた状態（すなわち当接した状態）で、作業者Ｈが不図示の操作部を操作したりすると（所定操作の一例）、打込み工具１０に内蔵されたエアコンプレッサからの空気圧によりビスＢを工具先端１１から打ち出して、石膏ボードＰにビスＢを打込む。なお、工具先端１１は安全装置として機能し、工具先端１１が被施工体に押し付けられていない状態では、打込み工具１０ではビスＢの打込みは行われない。

（支持部２０）
支持部２０は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在している。支持部２０は、打込み工具１０を移動可能に支持する支柱としてのレール部材２１を備えている。打込み工具１０は、レール部材２１に沿って支持部２０の上端部２２と下端部２３との間で駆動部（不図示）によって昇降される。

支持部２０は、上端部２２に天井側フレーム２２ａ（天井当接部）を備え、下端部２３に床側フレーム２３ａ（床当接部）備えている。支持部２０を建物Ｔの天井Ｃと床Ｆに対して突っ張った時に、上端部２２は天井Ｃに押し付けられ、下端部２３は床Ｆに押し付けられる。天井側フレーム２２ａ及び床側フレーム２３ａは枠状に形成されており、天井Ｃや床Ｆとの接触領域が広くなるように構成されている。

支持部２０の上端部２２及び下端部２３、より詳細には、天井側フレーム２２ａ及び床側フレーム２３ａには、転動部材としてのタイヤ２２ｂ及びタイヤ２３ｂがそれぞれ設けられている。タイヤ２２ｂ及びタイヤ２３ｂはサスペンションによって天井側フレーム２２ａ及び床側フレーム２３ａに取り付けられている。

天井側フレーム２２ａのタイヤ２２ｂは、天井Ｃに当接して転がり、床側フレーム２３ａのタイヤ２３ｂは、床Ｆの上で転がる。このような構成によれば、タイヤ２２ｂ及びタイヤ２３ｂにより、支持部２０の上端部２２及び下端部２３を天井Ｃ及び床Ｆに当接させて転がすことで、固着具打込み機１を容易にスライドさせて移動させることが可能となる。

打込み工具１０は、アタッチメント２４及び回動機構２５を介してレール部材２１に支持されている。アタッチメント２４が駆動部によってレール部材２１に沿って支持部２０の上端部２２と下端部２３との間で昇降することで、打込み工具１０の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）を調整される。つまり、駆動部によって打込み工具１０をレール部材２１に沿って所定ピッチで上下方向に移動させつつ、ビスＢを石膏ボードＰの所定の位置に打込むことが可能となる。

回動機構２５は、打込み工具１０をアタッチメント２４に対して回動可能に支持している（図４）。具体的には、打込み工具１０の工具先端１１が、石膏ボードＰのボード表面Ｐａと平行な面内で回転可能に支持されている。このような構成によれば、打込み工具１０の工具先端１１を回動させて石膏ボードＰの角部（入隅部）に対向する位置に移動させてビスＢを打込むことが可能となる。

（エアシリンダ３０）
固着具打込み機１は、上下方向に延在している支持部２０（詳細には、レール部材２１）を建物Ｔの天井Ｃと床Ｆに対して突っ張る突っ張り部としてのエアシリンダ３０を備えている。具体的には、図２及び図３に示されるように、支持部２０の下端部２３において、レール部材２１は、エアシリンダ３０を内蔵している。エアシリンダ３０は、空圧で作動し、圧縮空気により直線運動を行う機械部品である。

図３に示されるように、突っ張り部としてのエアシリンダ３０は、上下方向（Ｚ軸方向）に伸長して、支持部２０の上端部２２にある天井側フレーム２２ａを天井Ｃに押し付け、支持部２０の下端部２３にある床側フレーム２３ａを建物Ｔの床Ｆに押し付ける。このとき、タイヤ２２ｂは、天井側フレーム２２ａの内側（下方）に移動し、タイヤ２３ｂは、床側フレーム２３ａの内側（上方）に移動する。

本実施形態の固着具打込み機１は、突っ張り部としてのエアシリンダ３０によって、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する支持部２０が、天井Ｃと床Ｆに突っ張るように設置されることで、打込み工具１０からビスＢを石膏ボードＰに対して打込む時の反力（Ｙ軸方向において石膏ボードＰから離れる方向に生じる力）を取る（受ける）ことが可能となる。したがって、建物Ｔの壁面を構成する石膏ボードＰにビスＢを打込む際の作業の安定性を向上させることができる。

特に、固着具打込み機１では、エアシリンダ３０が上下方向（Ｚ軸方向）に伸長して、支持部２０の上端部２２の天井側フレーム２２ａ及び下端部２３の床側フレーム２３ａを、天井Ｃ及び床Ｆにそれぞれ押し付ける。このようにして、支持部２０（詳細には打込み工具１０を支持するレール部材２１）を安定して天井Ｃ及び床Ｆに対して突っ張ることができるため、ビスＢを石膏ボードＰに打込む時の反力を適切に取る（受ける）ことが可能となる。

（距離保持治具４０）
本実施形態の固着具打込み機１は、打込み工具１０がビスＢを打込む方向（Ｙ軸方向）に突出した距離保持治具４０を備えている。距離保持治具４０は、幅方向（Ｙ軸方向）に離間した１対の突出部であり、支持部２０の上端部２２及び下端部２３において、天井側フレーム２２ａ及び床側フレーム２３ａに取り付けられている。

図２及び図３に示されるように、ビスＢを打込む方向（Ｙ軸方向）において、距離保持治具４０の治具先端４１が石膏ボードＰのボード表面Ｐａに当接することで、打込み工具１０とボード表面Ｐａとの間の距離が、所定の距離に保持される。このような構成によれば、打込み部としての打込み工具１０を、ビスＢを打込むのに適切な配置とすることが可能となる。

［２．固着具打込み機１を用いた固着具の打込み方法］
次に、固着具打込み機１を用いて固着具を被施工体に打込む打込み方法について、図１乃至図７を参照して説明する。具体的には、固着具打込み機１を用いた石膏ボードＰへのビスＢの打込み方法について説明する。なお、以下の説明において、作業者Ｈが各工程を行う例を示すが、固着具打込み機１にプログラミング可能な制御部を設けて、自動で各工程を行うようにすることも可能である。

図５は、固着具打込み機１を用いた固着具の打込み方法のフロー図であり、図６は、打込み工具１０の移動態様を示す模式的な側面図であり、図７は、打込み工具１０が石膏ボードＰにビスＢを打込む際の模式図である。

まず、事前準備として、石膏ボードＰを下地に仮止めする工程を行う（ステップＳ１）。作業者Ｈは、複数の石膏ボードＰを、枠状に形成された下地（不図示）に対して建物Ｔの内側から当接させ、石膏ボードＰの中央部付近、例えば、図１において黒色で示す位置にビスＢを打込むことで、石膏ボードＰの仮止めを行う。

次に、図１及び図２に示すように、固着具打込み機１を対象となる石膏ボードＰの前に配置する工程（ステップＳ２）を行う。作業者Ｈは、下方のタイヤ２３ｂを床Ｆの上で転がすようにして、対象となる石膏ボードＰの前に固着具打込み機１を移動させる。そして、作業者Ｈは、ビスＢを打込む方向（Ｙ軸方向）において、距離保持治具４０を、その治具先端４１が石膏ボードＰのボード表面Ｐａに当接させ、打込み工具１０とボード表面Ｐａとの間の距離が、所定の距離となるようにする。

次に、図３に示すように、固着具打込み機１が備えるエアシリンダ３０（突っ張り部）によって支持部２０を建物Ｔの天井Ｃと床Ｆに対して突っ張る工程（ステップＳ３）を行う。作業者Ｈは、不図示のコントローラーを操作して、エアシリンダ３０を上下方向（Ｚ軸方向）に伸長させる。エアシリンダ３０が作動すると、支持部２０の上端部２２にある天井側フレーム２２ａが天井Ｃに押し付けられ、支持部２０の下端部２３にある床側フレーム２３ａが建物Ｔの床Ｆに押し付けられる。

次に、図６に示すように、レール部材２１に沿って打込み工具１０を所定ピッチで移動させつつ石膏ボードＰに対してビスＢを打込む工程（ステップＳ４）を行う。作業者Ｈは、不図示のコントローラーを操作して駆動部を作動させ、打込み工具１０をレール部材２１に沿って上下方向（Ｚ軸方向）に移動させつつ、ビスＢを石膏ボードＰの所定の位置に打込む。石膏ボードＰは、その外縁部及び中央部に所定の間隔を空けてビスＢが打込まれることで、下地に固定される。

打込み工具１０からビスＢを打つときには、空圧又は電動によって打込み工具１０を石膏ボードＰの方へと移動させることで、工具先端１１を石膏ボードＰのボード表面Ｐａに押し付けた状態とし（図７の右図）、打込み工具１０に内蔵されたエアコンプレッサからの空気圧によりビスＢを工具先端１１から打ち出す。このとき、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する支持部２０（より詳細には、レール部材２１）が、エアシリンダ３０によって、天井Ｃと床Ｆに突っ張るように設置されているため、打込み工具１０に生じる反力（Ｙ軸方向において石膏ボードＰから離れる方向に生じる力）を取る（受ける）ことが可能となっている。

なお、石膏ボードＰの角部については、回動機構２５により、打込み工具１０の工具先端１１が適切な配置となるように回動させて移動してビスＢを打込む（図４）。１枚の石膏ボードＰについて、上下方向（Ｚ軸方向）を一列ビス打ちした後、エアシリンダ３０の作動を一時的に解除して支持部２０の突っ張りを解除し、横方向（Ｙ軸方向）に所定距離だけ移動する。そして、再びエアシリンダ３０を作動させて支持部２０を突っ張ってから上下方向（Ｚ軸方向）を一列ビス打ちすることを繰り返す。図１に示す例では、１枚の石膏ボードＰについて、左右方向（Ｘ軸方向）に３列、ビスＢを打込む例を示している。

次に、固着具打込み機１を次の石膏ボードＰの前に配置する工程（ステップＳ５）を行う。この工程では、作業者Ｈは、不図示のコントローラーを操作して、エアシリンダ３０の伸長を解除して天井側フレーム２２ａ及び床側フレーム２３ａを天井Ｃ及び床Ｆから離間させる（図２）。そして、作業者Ｈは、下方のタイヤ２３ｂを床Ｆの上で転がすようにして、次の対象となる石膏ボードＰの前に固着具打込み機１を移動させる。

そして、上記のステップＳ２からステップＳ５を順次繰り返すことで、被施工体である全ての石膏ボードＰに対してビスＢを打込む。以上のように、本実施形態の固着具打込み機１では、支持部２０を建物Ｔの天井Ｃと床Ｆに対して突っ張る突っ張り部としてエアシリンダ３０を備えていることで、打込み工具１０に生じる反力を取る（受ける）ことができるとともに、脚立を用いる必要がある高い位置や、作業者が腰をかがめる必要がある低い位置であっても、適切にビスＢを石膏ボードＰに打込むことが可能となる。
へのビスＢの打込み方法

［３．変形例］
以上までに本発明の固着具打込み機に関して、その構成及び利用方法についての一実施形態を例に挙げて説明してきたが、上述の実施形態は、あくまでも一例に過ぎず、他の例も考えられる。

以下、図８を参照して、変形例に係る固着具打込み機１Ｘの構成について説明をする。なお、上述の実施形態に係る固着具打込み機１と重複する部分は説明を省略し、固着具打込み機１と異なる部分を中心に説明を行う。図８は、変形例に係る固着具打込み機１Ｘの全体構成を示した斜視図である。

変形例に係る固着具打込み機１Ｘでは、レール部材２１Ｘが、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能であり、エアシリンダ３０Ｘが、床側フレーム２３Ｘａの下方から床Ｆに向けて突出するように構成されている。

このような構成によれば、高さが異なる壁面（石膏ボードＰ）であっても、壁面の高さ（つまり、天井Ｃの高さ）に応じてレール部材２１Ｘを上下方向に伸縮させることで対応することが可能となる。また、タイヤ２３ｂが床Ｆに当接した状態の床側フレーム２３Ｘａから、エアシリンダ３０Ｘが下方に向けて突出するようになっており、床Ｆよりも強度が劣る天井Ｃに突っ張りの負担が大きくなることが抑制される。

固着具打込み機１Ｘでは、電動ウインチ５０Ｘ（駆動部）がワイヤ５１Ｘ（牽引部）を作動させることで、打込み工具１０Ｘをレール部材２１Ｘに沿って上下方向に移動させる。プログラミング可能な制御部を設けて、打込み工具１０Ｘ及び電動ウインチ５０Ｘを制御して、打込み工具１０Ｘが所定の高さ位置となったときに、ビスＢを石膏ボードＰに対して自動で打込むようにすることも可能である。

上記実施形態では、突っ張り部がエアシリンダ３０である例を示したが、突っ張り部は空圧で作動するものに限定されるものではなく、電動でギアと長さが変わる機械式のアクチュエータなどであってもよい。

また、上記実施形態では、突っ張り部としてのエアシリンダ３０が支持部２０の下端部２３に配置された例を示したが、突っ張り部を支持部２０の上端部２２に設けることや、上端部２２と下端部２３の両方に設けること、支持部の中央部付近に設けることも可能である。なお、通常は床Ｆの方が天井Ｃよりも強度が高いため、突っ張り部を支持部２０の下端部２３に配置することが好ましい。

Ｔ 建物
Ｃ 天井
Ｆ 床
Ｗ 内壁（壁面）
Ｐ 石膏ボード（ボード材）
Ｐａ ボード表面
Ｂ ビス（固着具）
１，１Ｘ 固着具打込み機
１０，１０Ｘ 打込み工具（打込み部）
１１，１１Ｘ 工具先端
２０，２０Ｘ 支持部
２１，２１Ｘ レール部材
２２，２２Ｘ 上端部
２２ａ，２２Ｘａ 天井側フレーム
２２ｂ，２２Ｘｂ タイヤ（転動部材）
２３，２３Ｘ 下端部
２３ａ，２３Ｘａ 床側フレーム
２３ｂ，２３Ｘｂ タイヤ（転動部材）
２４，２４Ｘ アタッチメント
２５ 回動機構
３０，３０Ｘ エアシリンダ（突っ張り部）
４０，４０Ｘ 距離保持治具
４１，４１Ｘ 治具先端
５０Ｘ 電動ウインチ（駆動部）
５１Ｘ ワイヤ（牽引部）
Ｈ 作業者

Claims (7)

1. 建物の壁面を構成するボード材に固着具を打込む固着具打込み機であって、
   前記固着具を打込む打込み部と、
   前記打込み部を移動可能に支持する支持部と、を備え、
   前記支持部は、上下方向に延在しており、
   前記支持部を前記建物の天井と床に対して突っ張る突っ張り部を備えることを特徴とする固着具打込み機。
2. 前記突っ張り部は、上下方向に伸長して前記支持部の上端部を前記建物の天井に押し付け、前記支持部の下端部を前記建物の床に押し付けることを特徴とする請求項１に記載の固着具打込み機。
3. 前記固着具を打込む方向に突出した距離保持治具を備え、
   前記距離保持治具の先端が前記ボード材の表面に当接することで、前記打込み部と前記ボード材の表面との間の距離が、所定の距離に保持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の固着具打込み機。
4. 前記支持部の上端部及び前記支持部の下端部に前記建物の床を転動する転動部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の固着具打込み機。
5. 前記支持部は、上下方向に延在して前記打込み部を移動可能に支持するレール部材を備え、
   前記打込み部を前記レール部材に沿って昇降させる駆動部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の固着具打込み機。
6. 前記打込み部の先端は、前記レール部材に対して前記ボード材の表面と平行な面内で回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の固着具打込み機。
7. 前記レール部材は、上下方向に伸縮可能であることを特徴とする請求項５又は６に記載の固着具打込み機。

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