JP2971606B2 - 硬質基盤に対する固定素子の駆動工具 - Google Patents

硬質基盤に対する固定素子の駆動工具

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JP2971606B2
JP2971606B2 JP3077173A JP7717391A JP2971606B2 JP 2971606 B2 JP2971606 B2 JP 2971606B2 JP 3077173 A JP3077173 A JP 3077173A JP 7717391 A JP7717391 A JP 7717391A JP 2971606 B2 JP2971606 B2 JP 2971606B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明はコンクリート、壁、岩石のような
硬質基盤中に固定素子を駆動するための工具に係るもの
である。
【０００２】
【従来技術】いわゆる直接取付け法により固定素子を基
盤に対して固定する固定方法は、特に大量の固定素子の
固定作業に際して所要時間を減少し得る点で有利である
反面、基盤にクレーター状の亀裂が発生する場合がある
点で不利である。このような亀裂の発生を回避するた
め、ドイツ連邦共和国特許第 28 49 139号明細書に記載
されている既知の方法においては、固定素子が、事前に
形成された盲孔の底部を通じ、火薬爆破力により基盤に
駆動される。当然のことながら、この方法の欠点は、操
作が時間を要し、しかも繁雑なことである。
【０００３】
【発明の開示】したがって本発明の課題は、亀裂の発生
を効果的に回避し、僅かな時間と簡単な操作で固定素子
を硬質基盤中に駆動することのできる駆動工具を提案す
ることにある。
【０００４】そして、この課題を解決するため、本発明
による駆動工具は、固定素子に対して回転運動を伝達す
ると共に衝撃力を及ぼして当該固定素子を少なくとも部
分的に硬質基盤中に回転駆動する第１駆動手段と、該第
１駆動手段とは別に設けられ、前記固定素子が少なくと
も部分的に硬質基盤中に回転駆動された後に該固定素子
を更に硬質基盤中に軸線方向駆動する第２駆動手段とを
具えることを特徴とするものである。
【０００５】本発明による工具を用いて固定素子を硬質
基盤中に駆動する場合、先ず盲孔を形成するために第１
駆動手段によって固定素子に回転運動を与えると共に衝
撃力を及ぼして固定素子を少なくとも部分的に硬質基盤
中に回転駆動し、固定素子が少なくとも部分的に硬質基
盤中に回転駆動された後、第２駆動手段により例えば高
圧ガスを用いて固定素子を最終位置まで軸線方向駆動す
る。
【０００６】第１駆動手段の駆動には、例えば、工具側
のバッテリーまたは回路網から給電される電動モータの
ような原動機を用いるのが望ましい。また、第２駆動手
段は高圧ガス、例えば火薬爆破力による公知方法で駆動
するのが有利である。
【０００７】固定素子を回転結合すると共に軸線方向に
変位可能に取付ける受け部材を設けるのが有利である。
その際、固定素子は、一方において全周で受け部材の内
壁部分と協働させ、他方では固定素子の部分が受け部材
に設けた追加素子と協働させることが可能である。
【０００８】固定素子が全周で受け部材の内壁部分と協
働する場合、受け部材には、固定素子を回転結合により
受けるための連回手段を具えるのが有利である。連回手
段は、例えば、受け部材の多角形輪郭によって形成さ
れ、この輪郭には固定素子の対応する多角形部分、例え
ばヘッドまたはガイドディスクを嵌入させる。
【０００９】受け部材は、第１駆動手段により回転運動
に移行可能な駆動機構と回転結合し、軸線方向に変位可
能として結合する。受け部材と駆動機構を回転結合およ
び軸線方向に変位可能として結合するために、両者は、
例えば相補形状に形成した連回手段の輪郭で相互に嵌合
させる。受け部材が駆動機構に対して変位可能であるた
め、駆動機構が軸線方向に変位しない場合、衝撃力を受
け部材に伝達することができる。
【００１０】工具の押圧力が弱い場合であっても優れた
穿孔特性を実現するため、受け部材には回転穿孔機構の
カム衝撃装置のハンマーを当接させるのが有利である。
ハンマーが受け部材に与える衝撃力は、固定素子に伝達
され、固定素子の回転運動に重畳される。
【００１１】カム衝撃装置は、例えば、ばね巻き上げ原
理に従って作動させ、相互に協働するカムクラウンは駆
動機構およびハンマーの対向する前端面に配置すること
ができる。
【００１２】好適には、受け部材は、例えば火薬力によ
り軸線方向に移行可能な第２駆動手段における駆動ピス
トンによって部材を通すために、凹所を有する。駆動ピ
ストンは、例えばシャフトのような凹所から突出する部
材を用いて固定素子に当接させることができる。固定素
子のシャフト長のほぼ半分に相当する穿孔深さに達した
時点で、固定素子はその最終位置に駆動可能となる。
【００１３】特に、ねじボルトの形状の固定素子を使用
する場合、凹所には、回転結合および軸線方向に変位可
能として受け部材と結合し、駆動ピストンが当たり、固
定素子の部材と協働するリベットダイを設けることがで
きる。この場合、駆動ピストンの軸線方向運動は、リベ
ットダイを介して固定素子に伝わり、リベットダイは固
定素子とともに受け部材に対して変位する。同様に、受
け部材の回転運動はリベットダイを介して固定素子に伝
わるため、リベットダイは固定素子を回転結合して受け
るための連回手段を設けるのが望ましい。連回手段は、
例えば、固定素子の後端部における多角形の延長部が嵌
合し得る多角形状の凹所としてリベットダイに形成する
ことができる。
【００１４】ハンマーおよび駆動ピストンは、受け部材
に向かって開いた駆動機構の貫通孔を軸線方向に通過さ
せるのが有利である。その際、駆動ピストンは、ハンマ
ーの貫通孔内に変位可能に同軸的に配置するのが望まし
い。ハンマーの衝撃および駆動ピストンの駆動力は、直
接的に受け部材またはリベットダイまたは固定素子に伝
達可能である
【００１５】本発明の工具によって駆動できる固定素子
は、回転結合かつ軸線方向に変位可能として受け部材と
結合可能とするものであって、駆動方向でシャフトに接
続する穿孔ヘッドと、駆動方向に背向してシャフトに接
続する係止手段と、受け部材に回転結合するための連回
手段とを設けたものとするのが有利である。
【００１６】本発明による工具は、シャフトの前端部に
設けられた穿孔ヘッドと、シャフトの後端部に設けられ
た係止手段と、連回手段とを具えるのが有利な固定素子
を駆動するために用いる。このような固定素子の穿孔ヘ
ッドは、シャフトに一体化して形成するか、あるいは、
例えば挿入した硬質金属プレートまたは耐摩耗性材料の
冠部によって形成することができる。係止手段として
は、シャフトに接続するねじ付き切片またはシャフトの
直径から突出するヘッドが用いられる。連回手段は、多
角形状断面を有する部材により形成するのが好適であ
る。
【００１７】
【発明を実施するための最良の形態】以下、本発明を図
示の実施例について一層具体的に説明する。
【００１８】本発明による駆動工具におけるフランジ形
状の出口部分３は、差し込み継手４を介して第１駆動手
段としての回転穿孔機構１の支持体５に解除可能として
連結する。支持体５に球軸受６を設け、球軸受６は、図
１で左方へ示す駆動方向において、２個の固定板7, 8に
より軸線方向に支持する。球軸受６は、駆動機構９を回
転可能に支承するために使用され、この駆動機構９に
は、固定素子としてのねじボルト12を保持する受け部材
11を連結する。受け部材11には、受け部材11の肩部11ｂ
で後方に支持するリベットダイ13を中央の凹所内に変位
可能に設ける。リベットダイ13を受け部材11および駆動
機構９と回転結合する横方向ピン14を設け、この横方向
ピンは、リベットダイ13に固定すると共に受け部材11の
スリット11ｃおよび駆動機構９の長手方向溝9aに嵌合さ
せる。リベットダイ13には、駆動方向に開いた受け孔13
ａおよび四角の凹所として形成した連回手段13ｂを設け
る。
【００１９】ねじボルト12をねじ切片12ａと共に受け孔
13ａ内に突出させ、四角形の延長部12ｂと共に回転結合
して連回手段13ｂに突出する。ねじボルト12のシャフト
12ｃによりガイドディスク12ｅを支持する。シャフト12
ｃの遊端部には穿孔ヘッド12ｅを設ける。出口部分３に
おけるねじボルト12を軸線方向に保持するガイドディス
ク12ｄに対して永久磁石15を協働させる。永久磁石15の
代わりに力学的な保持手段を設けても良い。
【００２０】駆動機構９には、駆動方向とは逆向きの傘
歯車のリム9cと、鋸歯状カムを有するカムクラウン9dと
を設ける。
【００２１】外周方向で部分的に開いた支持リング16を
支持体５に固定する。このリングにより、圧縮ばね18の
作用下でハンマー17を支持する。ハンマー17にも鋸歯状
カムを形成したカムクラウン17ａを設け、このカムクラ
ウン17ａはカムクラウン9dと協働させる。工具の停止位
置において、一方のカムクラウンのカムは、他方のカム
クラウンの凹所内に突出する。ハンマー17の駆動方向を
向いたネック部は、駆動機構９の貫通孔9eを部分的に通
過し、受け部材11を受ける穿孔9bに嵌入する。ハンマー
17を回転結合すると共に軸線方向に変位可能に案内する
ために、ハンマーには長手方向溝17ｂを形成し、この溝
内にピン19を嵌入させる。ピン19は支持体５に固定して
リング21を把持する。
【００２２】支持体５には、原動機ハウジング22および
電動機25に給電するバッテリー24の受け部材23を取付け
る。電動機25の回転軸25は軸受27, 28により支承し、そ
の端部側に円錐ピニオン29を配置する。円錐ピニオン29
は、傘歯車のリム9cと噛合させる。
【００２３】第２駆動手段としてのボルト駆動機構２に
は、一対のハウジング部分31と、ハウジング部分31に固
定したハンドグリップ32を設ける。ハウジング部分31の
破断せずに図示した領域には、粉末火薬筒の点火装置、
粉末火薬筒のマガジン補給装置等が含まれる。これらの
要素は、ボルト駆動機構で公知であり、したがって簡略
化のためここでは図示を省略した。ハウジング部分31か
らは、該部分に対して変位可能として支持管33を突出さ
せ、この支持管33は、回転穿孔機構１からボルト駆動機
構２を解除するために差し込み継手34を介して支持体５
に連結する。支持管33に案内管35を伸縮自在として挿入
し、この案内管35はばね力により床部分33ａに対して押
圧する。支持管33に対する案内管35の軸線方向変位を規
制するために、案内管35には、肩部を介して軸線方向に
限定した平坦部分35ａを形成し、この平坦部分は脚部36
ａを有するＵ字形金具36により把持する。この金具36
は、軸線方向に変位可能とせずスリット33ｂに設ける。
駆動方向に背向する案内管35の端部は、粉末火薬筒のホ
ルダー35ｂを有する。ホルダー35ｂは案内孔35ｃに連
ね、この案内孔内にはヘッド37ａを有する駆動ピストン
37を変位可能に密接して配置する。駆動ピストン37のシ
ャフト37ｂは、中央の床部分33ａおよびハンマー17の軸
線方向の貫通孔17ｃを通過させる。駆動ピストン37の駆
動方向側端部は、凹所11ａのために、リベットダイ13の
後端部に向かって遊端である。
【００２４】工具の停止位置において、ハウジング部分
31の駆動方向側の端面31ａは、駆動方向と逆向きの支持
体５の支持面5aから離間させる。
【００２５】ねじボルト12を基盤中に駆動するため、本
発明による駆動工具を用いてねじボルトを基盤表面に対
して押圧し、原動機25を起動させる。その結果、原動機
25は駆動機構９に回転運動を与え、この回転運動は、横
方向ピン14を介して受け部材11およびリベットダイ13に
伝達される。連回手段13ｂは、回転運動をねじボルト12
に伝達する。駆動機構９が回転することにより、回転方
向に静止したハンマー17のカムクラウン17ａにカムクラ
ウン9dが進入する。圧縮ばね18の協働によってハンマー
17は往復運動を行い、受け部材11に連続的に衝撃力を及
ぼす。工具を押し付けることにより、受け部材11はハン
マー17の衝撃領域に保持される。受け部材11に及ぼされ
た衝撃力は、肩部11ｂを介してリベットダイ13に伝達さ
れ、このリベットダイは衝撃力をねじボルト12に伝達し
て穿孔プロセスを遂行する。
【００２６】ねじボルト12がシャフト12ｃの約半分の長
さまで基盤中に駆動された後、原動機25を停止する。次
に、粉末火薬筒に点火し、駆動ピストン37をリベットダ
イ13に向かって推進させる。リベットダイは、駆動ピス
トン37が当接することにより、シャフト12ｃの前部領域
を含むねじボルト12を、事前に床部分から作った盲孔の
床部分から基盤へ駆動する。これにより駆動プロセスが
完了することは、言うまでもない。
【００２７】図２に示した前方領域によれば、固定素子
として、図１によるねじボルト12の代わりに釘41を受け
ることができる。釘41を受けるために修正を施した構造
部材以外の工具部分は図１に示したものと一致するた
め、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００２８】駆動機構９では、受け部材42が変位可能で
あり、受け部材42に固定し、駆動機構９の長手方向溝9a
に嵌合した横方向ピン43を介して駆動機構９と回転結合
する。受け部材42は、凹所42ａの中央を通過し、該凹所
によって駆動ピストン37のシャフト37ｂが把持される。
駆動方向に背向して、受け部材42はハンマー17に支持す
る。駆動方向側において、受け部材42には、相応する多
角形輪郭を有する釘頭部41ａを回転結合して挿入するた
めに多角形輪郭の連回手段42ａを設ける。釘41の第２の
ガイドとして作用するディスク41ｂを釘41のシャフト41
ｃに配置して、受け部材42と係合させる。シャフト41ｃ
の遊端には、穿孔ヘッド41ｄを設ける。
【００２９】釘41を基盤中に駆動する作業は、ねじボル
ト12の場合と同様、第１段階において重複した間欠的な
衝突による穿孔プロセスによって行われる。その際、回
転運動は、駆動機構９から横方向ピン43を介して受け部
材42に、そして連回手段42ｂを介して釘41に伝達され
る。ハンマー17によって受け部材42に伝達された間欠的
な衝撃力は、釘頭部41ａを支持する肩部42ｃを介して釘
41に伝達される。穿孔プロセスが中断した後、第２段階
では、シャフトを用いた火薬爆破力によって釘41を完全
に基盤内に駆動し、駆動ピストン37をシャフト37ｂによ
って凹所42ａに係合させて釘41に衝突させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、固定素子の駆動された不作動位置で
本発明の一実施例による駆動工具における要部を一部破
断して示す縦断面図である。
【図２】 図２は、本発明の他の実施例による工具にお
ける前面領域を停止位置で拡大して示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 回転穿孔機構（第1駆動手段） ２ ボルト駆動機構（第2駆動手段） ３ 出口部分 4, 34 差し込み継手 ５ 支持体 ６ 球軸受 7, 8 固定ディスク ９ 駆動機構 9a, 17b 長手方向溝 9b 穿孔 9c 傘歯車のリム 9d, 17a カムクラウン 9e, 17c 貫通孔 11, 42 受け部材 11a, 42a 凹所 11b 肩部 12, 41 固定素子 12 ねじボルト 12a ねじ切片 12c, 37b シャフト 12d ガイドディスク 13 リベットダイ 13a 受け孔 13b 連回手段 14 横方向ピン 15 永久磁石 16 保護リング 17 ハンマー 18 圧縮ばね 19 ピン 21 リング 22 原動機ハウジング 23 受け部材 24 バッテリー 25 電動機 26 回転軸 27,28 軸受 29 円錐ピニオン 31 ハウジング部分 31a 前端面 32 ハンドグリップ 33 支持管 33a 床部分 33b スリット 35 案内管 35a 平坦部分 36 金具 36a 脚部 37 駆動ピストン 37a ヘッド 41 釘 41a 釘頭部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル マイエル オーストリア国 アー−6807 フェルト キルヒ−ティージス ラウエンヴェーク ５ (56)参考文献 特開 昭59−182008（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−12192（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25B 21/02 B25C 1/14

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンクリート、壁、岩石のような硬質基
    盤中に固定素子（12, 41）を駆動するための工具であっ
    て、固定素子（12, 41）に対して回転運動を伝達すると
    共に衝撃力を及ぼして当該固定素子を少なくとも部分的
    に硬質基盤中に回転駆動する第１駆動手段（１）と、該
    第１駆動手段（１）とは別に設けられ、前記固定素子が
    少なくとも部分的に硬質基盤中に回転駆動された後に該
    固定素子を更に硬質基盤中に軸線方向駆動する第２駆動
    手段（２）とを具えることを特徴とする駆動工具。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の駆動工具において、固定
    素子（12, 41）を回転結合し、かつ、軸線方向に変位可
    能に取付けるための受け部材（11, 42）を具えることを
    特徴とする駆動工具。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の駆動工具において、前記
    受け部材（11, 42）は、固定素子（12, 41）を回転結合
    によって受けるための連回手段（13b, 42b）を具えるこ
    とを特徴とする駆動工具。
  4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の駆動工具にお
    いて、前記受け部材（11, 42）は、前記第１駆動手段
    （１）から回転運動に移行可能な駆動機構（９）と回転
    結合し、かつ、軸線方向に変位可能として結合すること
    を特徴とする駆動工具。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の駆動工具において、前記
    受け部材（11, 42）には、前記第１駆動手段（１）にお
    けるカム衝撃装置のハンマー（17）を当接可能とするこ
    とを特徴とする駆動工具。
  6. 【請求項６】 請求項２〜５のいずれか一項に記載の駆
    動工具において、受け部材（11, 42）は、高圧ガスによ
    り軸線方向に移行可能な前記第２駆動手段（２）の駆動
    ピストン（37）によって部材（37ｂ）を通すために、凹
    所（11a, 42a）を有することを特徴とする駆動工具。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の駆動工具において、凹所
    （11ａ）には、受け部材（11）に対して回転結合すると
    共に軸線方向に変位可能に結合され、かつ、前記駆動ピ
    ストン（37）を当接させ得るリベットダイ（13）を具え
    ることを特徴とする駆動工具。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の駆動工具において、前記
    リベットダイ（13）は、固定素子（12）を回転結合によ
    り受けるための連回手段（13ｂ）を具えることを特徴と
    する駆動工具。
  9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれか一項に記載の駆
    動工具において、前記ハンマー（17）および駆動ピスト
    ン（37）は、受け部材（11, 42）に向かって開いた駆動
    機構（９）の貫通孔（9e）を軸線方向に向けて形成する
    ことを特徴とする駆動工具。
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