JP3696736B2 - 製釘機および釘の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は製釘機および釘の製造方法、詳しくは破損しやすい部材または柔軟性を有する部材を継ぎ合わせる（仮止めを含む）のに好都合な釘の製釘機およびこの釘の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
釘は、打ち込みにより例えば複数枚の木板同士を継ぎ合わせる金具であり、細長い胴部の元側の端に平たい頭部が鍛造されている。釘の先端部は、その用途に応じて、例えば四角錐，六角錐，円錐などに成形されている。
従来、この釘の頭部の外径は、胴部の外径の３倍以下であった。これを圧造比に直すと２．５倍以下であった。圧造比とは、釘軸部の長さがこの釘軸部の外径の何倍かを表す値である。釘軸部とは、ダイスとパンチを用いて、線材（釘材料）から頭部を鍛造する際、ダイスから外方に突出して、パンチによりパンチングされる線材の先端部分をいう。換言すると、圧造比とは、圧造された結果頭部となる釘軸部にあって、その長さがその外径の何倍となるかを表す値である。
【０００３】
ところで、従前より釘を連続的に自動製造する製釘機が知られている。この製釘機は、ダイスおよびパンチの他に、線材の自動送り手段と、線材を切断するカッタとを有している。自動送り手段により線材を釘の長さ分だけピッチ送りし、ダイスおよびパンチで頭部を鍛造した後、線材の先端部をカッタにより釘長さ分だけ切断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に係る釘では以下の問題点があった。すなわち、例えば屋根瓦などの釘孔の大きさが大きい部材、軽量発泡コンクリートＡＬＣなどの壊れやすい部材、または、ゴム板などの柔軟性を有する部材を継ぎ合わせる場合には、大きい頭部の方が、釘による部材表面の押さえつけの面積が拡大されて好ましい。
ところが、頭部の鍛造には圧造比の制限がある。すなわち、釘軸部の長さが長くなり過ぎると、鍛造時に釘軸部が座屈して不良品が生じる。これを避けるには、頭部を薄くしなければならない。ところが薄くすると、ハンマなどで釘打ちする際の頭部の強度が保てない。
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、釘の頭部を複数回のパンチングにより分割して鍛造すれば、上述した圧造比の規制を受けることなく、所定の強度を保って頭部を大径化することができることを知見し、この発明を完成させた。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、堅固に釘止めすることができない部材でも良好に釘止めすることができる釘を提供することを、その目的としている。
また、この発明は、良好な頭部の強度が得られる釘を提供することを、その目的としている。
さらに、この発明は、大径化した頭部を有する釘を比較的低コストで、かつ比較的容易に製造することができる製釘機および釘の製造方法を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
線材から得られた胴部および頭部を有し、この頭部は、線材の先端部をダイスによりクランプして所定長さの釘軸部を外方に突出させ、この釘軸部をパンチによりパンチングして成形することで得られる釘において、上記釘軸部の長さがこの釘軸部の外径の何倍かを表す圧造比が２．５倍を超えた釘である。
【０００７】
釘の素材は、頭部を鍛造可能な材料であれば限定されない。例えば、請求項４に挙げた軟鉄，ステンレスなどが挙げられる。また、胴部の長さおよび直径も限定されない。
そして、釘の種類としては、例えば、先端が丸いボールポイント，先端部が傾斜カットされたベベルド・スクエアポイント，ボールスティクポイント，ブリードクリンチドポイント，バタフライポイント，チゼルポイント，クリンチポイント，カップドポイント，ダイヤモンドポイント，ダックビルポイント，ドルポイント（２８度〜４４度），フィッシュマウスポイント，Ｊ−クリンチポイント，ロングポイント，ショートポイント，ニードルポイント，ペンシルポイント，パイロットポイント，シャープポイント，シャードスクエアポイント，サイドポイント，ウェッジポイントなどが挙げられる。ただし、これらに限定されない。
釘によって継ぎ合わされる部材は限定されない。例えば、各種の木材，石材，各種のプラスチック材，コンクリート材，金属材，セラミックなどが挙げられる。
【０００８】
好ましい圧造比は３．０倍以上、特に好ましくは３．８〜４．６倍である。２．５倍以下では、頭部の径が不充分であるという不都合が生じる。
また、この釘の製造方法は限定されない。
【０００９】
線材から得られた胴部および頭部を有して、打ち込みにより複数の部材同士を継ぎ合わせる釘において、上記頭部の外径が、上記胴部の外径の３倍を超えた釘である。３倍以下では、押さえることができる面積が小さいという不都合が生じる。
【００１０】
上記頭部の厚さが、上記釘軸部の外径の３０％以上である釘である。
３０％未満では、厚さが薄く強度が劣るという不都合が生じる。
【００１１】
上記線材の材質が、ステンレス，軟鉄，銅および真鍮からなるグループの中から選択された１つである釘である。
【００１２】
請求項１に記載した発明は、線材の先端部をクランプして所定長さの釘軸部を外方に突出させ、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、この各部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、上記各部分釘軸部をそれぞれパンチングすることで、上記頭部を複数回に分けて鍛造するパンチと、１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、２回目以降のパンチング前に、順次、所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから２番目以降の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタと、を備えた製釘機である。
【００１３】
釘軸部を分割した部分釘軸部の数は限定されない。複数であればよい。
また、各部分釘軸部の長さも限定されない。それぞれが同じ長さであっても、異なる長さであってもよい。要は、各部分釘軸部を足した長さが釘軸部の長さであればよい。
さらに、製釘機の駆動形式は限定されない。例えば、後述するギヤクランク式などを採用することができる。これ以外の駆動形式としては、例えばまず線材を略所定の釘長さに切断後、この切断物を、軸方向をベルト幅方向に揃えてベルトコンベアにより間欠搬送し、しかも搬送途中で、釘軸部を外方に突出させた状態で、ダイスによりこの切断物の先端部付近をクランプし、その後、パンチにより釘軸部のパンチングを行うような製釘機でもよい。
【００１４】
この第１の送り手段の構造は限定されない。線材をダイス側に略釘の長さ分だけ送り込んで、部分釘軸部をダイスの端から突出することができればよい。
また、第２の送り手段の構造も限定されない。すなわち、所定長さだけ線材をダイス側に送り込み、そのダイスから、２番目以降の各部分釘軸部をそれぞれ突出することができればよい。
カッタの刃先の形状は、選択された釘の先端部の形状により異なる。
【００１５】
請求項２に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてクランプし、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割され、この第１の部分釘軸部または第２の部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、上記第１の部分釘軸部を１回目にパンチングし、上記第２の部分釘軸部を２回目にパンチングすることで、上記頭部を鍛造するパンチと、１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記第１の部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、２回目のパンチング前に、さらに所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから第２の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタと、を備えた製釘機である。
この第２の部分釘軸部の長さは限定されない。例えば、第１の部分釘軸部と同じでも、これより長くても、短くてもよい。
【００１６】
請求項３に記載した発明は、全体の駆動形式が、ギヤクランク式である請求項１または請求項２に記載の製釘機である。
ギヤクランク式の製釘機とは、駆動部により大径なフライホイールおよびクランクアームを回転させることで、送りレバーを介して送り手段を作動させたり、ダイスの線材のクランプ動作，パンチの打撃動作，カッタの切断動作を所定タイミングで行う。この製釘機は、１分間に約６００本の釘を製造することができる。
【００１７】
請求項４に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造し、その後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分に切断する釘の製造方法において、上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、上記頭部は、上記複数の部分釘軸部を各々パンチングして分割鍛造される釘の製造方法である。
頭部を分割鍛造する回数は限定されない。例えば、２回に分けて行ってもよいし、３回以上に分けてもよい。
【００１８】
請求項５に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分だけ切断し、しかも上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割された釘の製造方法であって、上記線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、所定長さの上記第１の部分釘軸部をダイスの外方に突出し、この状態でこのダイスにより線材の先端部をクランプする工程と、このクランプ後、上記第１の部分釘軸部にパンチを打ちつけ、１回目のパンチングを行う工程と、１回目のパンチング後、線材を上記ダイス側にさらに送り込んで、上記第２の部分釘軸部をダイスの外方に突出させた後、このダイスにより、再度、線材の先端部をクランプする工程と、続いて、上記第２の部分釘軸部にパンチを打ちつけて、２回目のパンチングを行う工程と、上記頭部の鍛造後、カッタを用いて、上記ダイスから突出した線材の先端部を、釘長さ分の位置で切断する工程とを備えた釘の製造方法である。
【００１９】
【作用】
この発明の釘は、例えば圧造比が２．５倍を超えたり、頭部の外径が胴部の外径の３倍を超えるような、大径化された頭部を有する釘である。この釘は、例えば釘を、複数回のパンチングをして分割鍛造される。
このように、頭部を大径化したので、釘止めした時の打撃力は、この表面積が大きな頭部の裏面から、継ぎ合わされる部材の表層の比較的広い範囲にわたって分散されていく。その結果、釘止めされる部材が、仮に堅固な釘止めに適さない部材、例えば屋根瓦などの破損しやすい部材や、ゴム板などの可撓性が大きな部材でも、釘打ち時のカケやワレを防いだり、釘打ち時またはその後の釘穴からの釘の抜けを防げるように、比較的堅固に被釘止物の釘止めをすることができる。
なお、この釘は、頭部が大きいことから、継ぎ合わせ部材の仮止めにも好適な金具である。
【００２０】
特に、頭部の厚さが釘軸部の外径の３０％以上確保されるので、従来の釘と略同等またはそれ以上の頭部の強度が良好に得られる。
また、製釘機にあっては、装置構成上、従来の製釘機に第２の送り手段を設けただけのものであるので、比較的簡単な装置改造により、既製の製釘機を、この発明の製釘機とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、ここではギヤクランク式の製釘機により製造されて、屋根瓦を屋根に止める釘を例にとる。
図１は、この発明の一実施例に係る釘の拡大正面図である。
図１において、１０はこの発明の一実施例に係るステンレス製の釘であり、この釘１０は、胴部１１の一端に頭部１２が鍛造されたものである。なお、胴部１１の寸法は、直径ｄ＝２．８ｍｍ，長さＬ＝５０ｍｍである。また、頭部１２の寸法は、外径ａ＝９．９ｍｍ，厚さｔ＝０．９ｍｍである。
この一実施例の釘１０の特長は、頭部１２の圧造比が４．０倍になった点である。これを、製造された釘１０の寸法で言いかえると、頭部１２の外径ａが胴部１１の外径ｄの３．５倍である。この際、頭部１２の厚さｔは、後述する釘軸部２２ａ（図８参照）の外径の３２％にあたる。
なお、従来釘との比較のために、図１中に、二点鎖線を用いて既存の釘１００を示す。釘１０と異なる点は、胴部１１０の一端に鍛造された頭部１２０の外径ｂである。この外径ｂは、釘１０の外径ａより２．１ｍｍだけ短い。なお、頭部１２０の厚さは同寸となっている。
【００２２】
このように、一実施例の釘１０は、従来の釘１００と比べた場合、その頭部１２が大径化されている。これにより、図外の屋根に葺かれる屋根瓦の釘止め時に、その打撃力が、この大きな頭部１２の裏面側から、その瓦の表面の比較的広い範囲に分散されていく。この結果、比較的ワレやカケが発生しやすい屋根瓦であっても、このような傷を受けることなく、比較的堅固に屋根瓦を釘止めすることができる。
また、前述したように、この一実施例の釘１０は、頭部１２の厚さｔが、釘軸部２２ａの外径の３２％のものである。これにより、釘打ち時、従来の釘１００と略同等の頭部強度が確保される。
【００２３】
次に、図２〜図９に基づいて、一実施例の釘を製造する際に用いられる製釘機およびそれを使用した製造方法を説明する。なお、説明の都合上、機長方向をＸ方向、機幅方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。
図２は、この発明の一実施例に係る製釘機の平面図である。図３は、この発明の一実施例に係る製釘機の正面図である。図４は、この発明の一実施例に係る製釘機の線材送り機構を示す拡大斜視図である。図５は、この発明の一実施例に係る第１の送り手段の拡大斜視図である。図６は、この発明の一実施例に係る第２の送り手段の拡大斜視図である。図７は、この発明の一実施例に係る第２の送り手段の分解斜視図である。図８（ａ）〜（ｆ）は、この発明の一実施例に係る釘の頭部の鍛造工程を示す説明図である。
【００２４】
図２および図３において、２０はこの発明の一実施例に係る製釘機であり、この製釘機２０は、上記釘１０を、２回のパンチングにより分割鍛造する装置である。
製釘機２０の具体的な構成を説明する。この製釘機２０は、装置ベースとなる架台２１と、Ｘ方向へピッチ送りされる釘材料である線材２２をＹ方向の両側からクランプする一対のダイス２３と、両ダイス２３を通り越して外方に突出した釘軸部２２ａ（線材２２の先端部）を打撃するパンチ２４と、Ｘ方向に往復移動して、この線材２２を釘１０の略長さ分だけピッチ送りする第１の送り手段２５と、１回目のパンチング後、Ｘ方向に短く往復移動して、線材２２を若干長さだけダイス２３側に送り込む第２の送り手段２６と、Ｙ方向の両側から近接してきて、製造後の釘１０を、線材２２の先端部から切断する一対のカッタ２７とを備えている。以下、各構成部品を詳細に説明する。
【００２５】
架台２１は台形の台であり、その上部に矩形のテーブル２８が水平に固着されている。このテーブル２８のＸ方向の一端中央部には、線材２２の送り元側に向かって水平に延びる小テーブル２８ａが一体的に設けられている。
テーブル２８の小テーブル２８ａ側の端部には、線材２２をダイス２３側に円滑に送り込むガイドボクッス２９が設けられている。このガイドボックス２９よりテーブル中央側にはダイス２３が設けられている。さらに、このダイス２３よりテーブル中央側には、カッタ２７が設けられている。また、パンチ２４は、テーブル２８の略中央部上に配置されている。
【００２６】
小テーブル２８ａ上には、線材２２の供給ラインに沿って、下流側の第１の送り手段２５と、上流側の第２の送り手段２６とが並んでいる。この第２の送り手段２６より上流側には、線材２２の水平方向の曲がりを矯正する５個一組の矯正ローラ３０が、千鳥足状に水平配列されている。また、小テーブル２８ａの上流側の端の中央部には、Ｚ方向に延びる垂直プレート２８ｂが一体的に形成されている。この垂直プレート２８ｂには、線材２２の垂直方向の曲がりを矯正する５個一組の矯正ローラ３１が千鳥足状に垂直配列されている。線材２２は、これらの矯正ローラ３０，３１間を通過することで真っ直ぐに矯正され、ダイス２３側に送り込まれる。
【００２７】
テーブル２８のＸ方向の他端部上には、このテーブル２８をＹ方向に横切るように、図外の駆動部（例えば電動モータ）により回転する長尺な駆動軸３２が軸支されている。駆動軸３２の一端部には、大径なフライホイール３３が固着されている。また、駆動軸３２の他端部には、クランクディスク３４が固着されている。
クランクディスク３４の外周部には、クランクピン３５を介して、Ｘ方向に延びる長尺な送りロッド３６の一端部が軸支されている。この送りロッド３６の他端部は、上記第１の送り手段２５を操作する、Ｙ方向に延びた送りレバー３７の一端部に軸支されている。
【００２８】
送りレバー３７は、その中央部付近が、小テーブル２８ａの元部から一側方に延びた突片部２８ｃの先端部に、揺動軸３８を介して軸支されている。この軸支により、送りレバー３７は、水平面内で揺動可能になっている。
図外の駆動部により駆動軸３２が回転すると、クランクディスク３４，クランクピン３５，送りロッド３６，送りレバー３７を介して、第１の送り手段２５がＸ方向に往復移動し、線材２２をダイス２３側に向かって、略釘の長さ分だけピッチ送りする。
【００２９】
次に、図４および図５を参照して、第１の送り手段２５を詳細に説明する。
図５に示すように、第１の送り手段２５は、主に、あり部を有するＸ方向に延びる一対のガイドレール３９と、このあり溝に対応したあり形状を有し、両ガイドレール３９に沿ってＸ方向に往復摺動するスライダ４０と、このスライダ４０上に搭載されて、線材２２をクランプおよびクランプ解除しながら、線材２２をダイス２３側に送り込む送り部４１とを備えている。
【００３０】
この送り部４１は、主に、上下側摺動ガイド板４２，４３と、両ガイド板４２，４３間にサンドイッチ状にボルト締結された厚肉な中間板４４と、横長なコの字形をして、両側から線材２２をクランプする一対のクランプローラ４５と、両クランプローラ４５を近接させたり離反させたりして、線材２２のクランプおよびクランプ解除操作を行う摺動操作板４６と、この摺動操作板４６の操作源であるエアシリンダ４９とを有している。
上下側摺動ガイド板４２，４３は、互いの内面側を向き合わせて配置される門形の板材である。なお、組み立て時、両ガイド板４２，４３と、中間板４４との間には、後述する上下板４６ａ，４６ｂが摺動する上下の摺動溝が形成される。また、これらの部材４２，４３，４４は、一対のボルト８０により締結されている（図７参照）。
【００３１】
ところで、図４に示すように、下側摺動ガイド板４３の下部内には、上記送りレバー３７の先端部３７ａが回動可能に挿入される平面視して円形の空洞部４３ａが形成されている。下側摺動ガイド板４３の一側面には、この空洞部４３ａと連通した先端部３７ａの差し込み口が形成されている。
また、空洞部４３ａのＸ方向の両端部内には、一対の三日月片４３ｂが収納されている。これらの三日月片４３ｂと、この先端部３７ａとが組み合わさって、平面視して空洞部４３ａと略同径の回動部２５ａが構成される。送りレバー３７の揺動に伴い送り部４１がＸ方向に往復移動する際、この回動部２５ａは、両三日月片４３ｂの円弧面と空洞部４３ａの内周面とを摺動面として、この往復動を円滑化させる。
【００３２】
図５に示すように、上記摺動操作板４６は、互いに平行で長尺な上下板４６ａ，４６ｂと、両者の元部を連結する短尺な側板４６ｃとを有する。上下板４６ａ，４６ｂは、それぞれ対応する上下の摺動溝に、Ｘ方向に摺動可能に遊挿されている。
また、上下板４６ａ，４６ｂの先端部には、その両側縁から中央部付近にかけて、各々ダイス２３側に若干傾斜したローラ軸ガイド溝４６ｄが切欠形成されている。両ローラ軸ガイド溝４６ｄは、クランプローラ４５のローラ軸の摺動ガイドである。さらに、側板４６ｃには、線材２２の挿通孔４６ｅが形成されている。
【００３３】
そして、この挿通孔４６ｅには、線材２２の挿通孔を有するばね押さえ筒４６ｆが嵌着されている。このばね押さえ筒４６ｆの内面と、中間板４４の元側の面（ダイス２３側とは反対側の面）との間に、摺動操作板４６をこのダイス２３側とは反対側の方向に、常時、付勢するスプリング４６ｇが介在されている。なお、線材２２は、このばね押さえ筒４６ｆ内の挿通孔、スプリング４６ｇの内部空間、および、中間板４４のＸ方向の両面を貫通した挿通孔を介して、この第１の送り手段２５内において、Ｘ方向に延びている。
【００３４】
上板４６ａの中央部上には、先端部のダイス２３側とは反対側の面にゴム片４７ａが固着されたストライカ４７が立設されている。上側摺動ガイド板４２の中央部には、Ｘ方向に延びた長穴４２ａが形成されており、ストライカ４７は、この長穴４２ａを通して上方に突出している。また、上側摺動ガイド板４２のダイス２３側とは反対側の端の中間部には、取り付け片４８を介してエアシリンダ４９が取り付けられている。そのロッド４９ａの突出により、ロッド先端がゴム片４７ａを押して、長穴４２ａの長さ範囲で、摺動操作板４６をダイス２３側に移動させる。また、このロッド４９ａを引き込ませると、ゴム片４７ａからロッド先端が離れ、摺動操作板４６が、スプリング４６ｇのばね力によって元の位置まで引き戻される。
【００３５】
中間板４４のダイス２３側の端部には、平面視して略コの字形をした大きな切欠部４４ａが形成されている。切欠部４４ａのＹ方向の両側には、この切欠部４４ａの内部空間に、ダイス２３側に向かって徐々に溝幅が広がったテーパ溝を形成するための一対の溝ブロック５０が配設されている。すなわち、このテーパ溝内には、両クランプローラ４５がＹ方向に一列に並んだ状態で収納されている。これにより、中間板４４の挿通孔から外方に突出した線材２２は、これらのクランプローラ４５間でクランプされることになる。
なお、両クランプローラ４５による線材２２のクランプは、エアシリンダ４９のロッド４９ａがストライカ４７をダイス２３側に押すことで解除される。すなわち、摺動操作板４６がダイス２３側に若干長さだけ押し出されると、これにともない、テーパ溝内で線材２２をクランプしていた両クランプローラ４５が、両溝ブロック５０の各テーパ面に沿って同方向に押し出される。
【００３６】
この際、テーパ溝は前述したように外広がりの間口の広い溝である。しかも、上板４６ａのローラ軸ガイド溝４６ｄは、この上板４６ａの両側縁から中央部付近にかけて、若干ダイス２３側に傾斜した長穴状の溝である。したがって、このように両ローラ４５がダイス２３側に押し出されることで、各ローラ軸はそれぞれのローラ軸ガイド溝４６ｄ内でガタつき程度のものだがＹ方向への移動が自由となる。この結果、線材２２のクランプ状態が解除されるのである。
【００３７】
次に、図４，図６および図７を参照して、上記第２の送り手段２６を詳細に説明する。
図４，図６，図７に示すように、第２の送り手段２６の基本構成は第１の送り手段２５と略同じである。そのため、ここでは第１の送り手段２５と異なる点だけの説明とする。
すなわち、第２の送り手段２６は、Ｘ方向に長い一対のガイドレール５１上に、スライダ５２を介して移動基板５３を載置している。この移動基板５３上には、送り部５４が搭載されている。なお、移動基板５３のＸ方向の両端には、Ｙ方向に長い突片５３ａ，５３ｂが垂設されている。
【００３８】
この送り部５４は、上下側摺動ガイド板４２Ａ，４３Ａと、中間板４４と、一対のクランプローラ４５と、摺動操作板４６と、を有している。また、送り部５４の駆動源はエアシリンダ５６である。これは、第２の送り手段２６のダイス２３側とは反対側に、ブラケット５５を介して配置されている。ロッド５６ａの先端は突片５３ｂの中間部に固着されている。すなわち、ロッド５６ａを出し入れすれば、ガイドレール５１に沿って、送り部５４がＸ方向に若干長さだけ往復移動する。この際、往きの送り量と、返りの戻り量とはそれぞれ５．１ｍｍずつとしている。すなわち、第２の送り手段２６による線材２２のダイス２３側へのピッチ送り量は、５．１ｍｍである。
なお、下側摺動ガイド板４３Ａ内には、第１の送り手段２５の場合のような回動部２５ａはない。また、移動基板５３の上面には、ゴム片４７ａ付きのストライカ４７もない。さらに、上側摺動ガイド板４２Ａには、長穴４２ａは形成されていない。
【００３９】
また、上記ガイドレール５１のダイス２３側の端部間には、ブラケット５７を介して、第２の送り手段２６による線材２２の送り量を調整する送り量調整部材５８が取り付けられている。この送り量調整部材５８は、先端がダイス２３側とは反対側に向けられたダブルナット式のボルトである。このボルトの先端が、ダイス２３側に移動してきた突片５３ａに当たることで、この送り部５４の送りが規制される。その他は、第１の送り手段２５と略同じである。
【００４０】
次に、この一実施例の製釘機２０を用いた釘１０の製造方法を説明する。
図２，図３に示すように、この製釘機２０は、図外の駆動部により駆動軸３２を回転し、送りロッド３６，送りレバー３７を介して、第１の送り手段２５の送り部４１をダイス２３側に移動すると、この第１の送り手段２５にクランプされた線材２２がダイス２３側に略釘の長さ分だけピッチ送りされた後、カッタで切断される。その結果、線材２２の先端部がダイス２３の外方に、第１の部分釘軸部２２ａの長さ分（Ｈ１＝６．０ｍｍ）だけ突出する（図８（ａ）参照）。
その後、この状態でダイス２３により線材２２の先端部をクランプし、パンチ２４により第１の部分釘軸部２２ａをパンチングする。これにより、頭部１２の１回目の部分鍛造がなされる（図８（ｂ）参照）。
【００４１】
次いで、ダイス２３による線材２２のクランプ状態を解除するとともに、エアシリンダ４９によりストライカ４７を蹴って、摺動操作板４６を少しだけダイス２３側に押し出す。これにより、クランプローラ４５による線材２２のクランプ状態が解除される。
その後、送りレバー３７の戻り側への動作に伴い、この送り部４１をクランプ解除状態で元の位置まで引き戻す。これと同時に、エアシリンダ５６のロッド５６ａを突出させて、第２の送り手段２６の送り部５４を若干距離だけダイス２３側に移動させる。このとき、送り部５４内のクランプローラ４５は線材２２をクランプしている。その結果、線材２２が押し出され、第２の部分釘軸部２２ｂが、ダイス２３より外方に第２の部分釘軸部２２ｂの長さ分（Ｈ２＝５．１ｍｍ）だけわずかに突出する（図８（ｃ）参照）。
【００４２】
その後、ダイス２３によって線材２２をクランプし、さらにパンチ２４により２回目のパンチングを行う。これにより、頭部１２の２回目の部分鍛造が行われる（図８（ｄ）参照）。
それから、ダイス２３のクランプを解除し、これと同時にエアシリンダ５６のロッド５６ａを引き込ませて、この送り部５４を引き戻す。そして、送りレバー３７により、再度、送り部４１をダイス２３側に移動させる。これにより、線材２２が略釘の長さ分だけダイス２３側に送り込まれる（図８（ｅ）参照）。その結果、カッタ２７の端より外方に、釘１０の胴部１１の長さ分の線材２２が確保される。なお、この送り部４１の移動時には、エアシリンダ４９のロッド４９ａは引き込められていて、送り部４１内で、線材２２はクランプローラ４５によってクランプされている。
その後、ダイス２３により線材２２をクランプし、この状態でカッタ２７により、線材２２の先端部が切断される。この際、カッタ２７の切断面の形状に合わせて、胴部１１の先端部が四角錘状に付形される。以上、これらの工程を略１分間に６００本ほどの釘１０が生産できる速さで、順次、繰り返す。
【００４３】
この一実施例の製釘機２０は、その基本的な装置構成上、従来の製釘機（図外）に第２の送り手段２６を設けただけであって、その他は各構成体の動作のシーケンス制御を一部変更しただけである。これにより、比較的低コストで、かつ比較的簡単な装置改造により、既製の製釘機を、この発明の製釘機とすることができる。
なお、この一実施例の釘１０と従来釘との見分け方は、頭部１２の周縁を見れば簡単にわかる。それは、頭部１２が２回のパンチングにより分割鍛造されているためである。すなわち、この頭部１２を側面から注視すると、この部分が２層構造になっている。よって、このことから本発明品であることが容易に知れる。なお、３回以上のパンチングを行って分割鍛造した場合でも、同様に、この部分が３層以上の積層体になっていることを見つけることで、それが何回のパンチングを行い、分割鍛造されたものか、一目でわかる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、頭部を大径化したので、継ぎ合わされる部材が壊れやすかったり、可撓性が大きくて堅固に釘止めしにくい部材でも、良好に釘止めすることができる。
特に、頭部の厚さが釘軸部の外径の３０％以上であるので、従来の釘と略同等またはそれ以上の頭部の強度が確実に得られる。
【００４５】
また、製釘機および釘の製造方法では、頭部を複数回のパンチングにより分割鍛造するようにしたので、この釘を比較的低コストで、かつ比較的容易に製造することができる。しかも、上記製釘機にあっては、比較的簡単な改造作業で、既製の製釘機をこの発明の装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例に係る釘の拡大正面図である。
【図２】 この発明の一実施例に係る製釘機の平面図である。
【図３】 この発明の一実施例に係る製釘機の正面図である。
【図４】 この発明の一実施例に係る製釘機の線材送り機構を示す拡大斜視図である。
【図５】 この発明の一実施例に係る第１の送り手段の拡大斜視図である。
【図６】 この発明の一実施例に係る第２の送り手段の拡大斜視図である。
【図７】 この発明の一実施例に係る第２の送り手段の分解斜視図である。
【図８】 （ａ）〜（ｆ）は、この発明の一実施例に係る釘の頭部の鍛造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 釘、
１１ 胴部、
１２ 頭部、
２０ 製釘機、
２２ 線材、
２２ａ 第１の部分釘軸部（釘軸部）、
２２ｂ 第２の部分釘軸部（釘軸部）、
２３ ダイス、
２４ パンチ、
２５ 第１の送り手段、
２６ 第２の送り手段、
２７ カッタ。
【発明の属する技術分野】
この発明は製釘機および釘の製造方法、詳しくは破損しやすい部材または柔軟性を有する部材を継ぎ合わせる（仮止めを含む）のに好都合な釘の製釘機およびこの釘の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
釘は、打ち込みにより例えば複数枚の木板同士を継ぎ合わせる金具であり、細長い胴部の元側の端に平たい頭部が鍛造されている。釘の先端部は、その用途に応じて、例えば四角錐，六角錐，円錐などに成形されている。
従来、この釘の頭部の外径は、胴部の外径の３倍以下であった。これを圧造比に直すと２．５倍以下であった。圧造比とは、釘軸部の長さがこの釘軸部の外径の何倍かを表す値である。釘軸部とは、ダイスとパンチを用いて、線材（釘材料）から頭部を鍛造する際、ダイスから外方に突出して、パンチによりパンチングされる線材の先端部分をいう。換言すると、圧造比とは、圧造された結果頭部となる釘軸部にあって、その長さがその外径の何倍となるかを表す値である。
【０００３】
ところで、従前より釘を連続的に自動製造する製釘機が知られている。この製釘機は、ダイスおよびパンチの他に、線材の自動送り手段と、線材を切断するカッタとを有している。自動送り手段により線材を釘の長さ分だけピッチ送りし、ダイスおよびパンチで頭部を鍛造した後、線材の先端部をカッタにより釘長さ分だけ切断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に係る釘では以下の問題点があった。すなわち、例えば屋根瓦などの釘孔の大きさが大きい部材、軽量発泡コンクリートＡＬＣなどの壊れやすい部材、または、ゴム板などの柔軟性を有する部材を継ぎ合わせる場合には、大きい頭部の方が、釘による部材表面の押さえつけの面積が拡大されて好ましい。
ところが、頭部の鍛造には圧造比の制限がある。すなわち、釘軸部の長さが長くなり過ぎると、鍛造時に釘軸部が座屈して不良品が生じる。これを避けるには、頭部を薄くしなければならない。ところが薄くすると、ハンマなどで釘打ちする際の頭部の強度が保てない。
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、釘の頭部を複数回のパンチングにより分割して鍛造すれば、上述した圧造比の規制を受けることなく、所定の強度を保って頭部を大径化することができることを知見し、この発明を完成させた。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、堅固に釘止めすることができない部材でも良好に釘止めすることができる釘を提供することを、その目的としている。
また、この発明は、良好な頭部の強度が得られる釘を提供することを、その目的としている。
さらに、この発明は、大径化した頭部を有する釘を比較的低コストで、かつ比較的容易に製造することができる製釘機および釘の製造方法を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
線材から得られた胴部および頭部を有し、この頭部は、線材の先端部をダイスによりクランプして所定長さの釘軸部を外方に突出させ、この釘軸部をパンチによりパンチングして成形することで得られる釘において、上記釘軸部の長さがこの釘軸部の外径の何倍かを表す圧造比が２．５倍を超えた釘である。
【０００７】
釘の素材は、頭部を鍛造可能な材料であれば限定されない。例えば、請求項４に挙げた軟鉄，ステンレスなどが挙げられる。また、胴部の長さおよび直径も限定されない。
そして、釘の種類としては、例えば、先端が丸いボールポイント，先端部が傾斜カットされたベベルド・スクエアポイント，ボールスティクポイント，ブリードクリンチドポイント，バタフライポイント，チゼルポイント，クリンチポイント，カップドポイント，ダイヤモンドポイント，ダックビルポイント，ドルポイント（２８度〜４４度），フィッシュマウスポイント，Ｊ−クリンチポイント，ロングポイント，ショートポイント，ニードルポイント，ペンシルポイント，パイロットポイント，シャープポイント，シャードスクエアポイント，サイドポイント，ウェッジポイントなどが挙げられる。ただし、これらに限定されない。
釘によって継ぎ合わされる部材は限定されない。例えば、各種の木材，石材，各種のプラスチック材，コンクリート材，金属材，セラミックなどが挙げられる。
【０００８】
好ましい圧造比は３．０倍以上、特に好ましくは３．８〜４．６倍である。２．５倍以下では、頭部の径が不充分であるという不都合が生じる。
また、この釘の製造方法は限定されない。
【０００９】
線材から得られた胴部および頭部を有して、打ち込みにより複数の部材同士を継ぎ合わせる釘において、上記頭部の外径が、上記胴部の外径の３倍を超えた釘である。３倍以下では、押さえることができる面積が小さいという不都合が生じる。
【００１０】
上記頭部の厚さが、上記釘軸部の外径の３０％以上である釘である。
３０％未満では、厚さが薄く強度が劣るという不都合が生じる。
【００１１】
上記線材の材質が、ステンレス，軟鉄，銅および真鍮からなるグループの中から選択された１つである釘である。
【００１２】
請求項１に記載した発明は、線材の先端部をクランプして所定長さの釘軸部を外方に突出させ、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、この各部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、上記各部分釘軸部をそれぞれパンチングすることで、上記頭部を複数回に分けて鍛造するパンチと、１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、２回目以降のパンチング前に、順次、所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから２番目以降の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタと、を備えた製釘機である。
【００１３】
釘軸部を分割した部分釘軸部の数は限定されない。複数であればよい。
また、各部分釘軸部の長さも限定されない。それぞれが同じ長さであっても、異なる長さであってもよい。要は、各部分釘軸部を足した長さが釘軸部の長さであればよい。
さらに、製釘機の駆動形式は限定されない。例えば、後述するギヤクランク式などを採用することができる。これ以外の駆動形式としては、例えばまず線材を略所定の釘長さに切断後、この切断物を、軸方向をベルト幅方向に揃えてベルトコンベアにより間欠搬送し、しかも搬送途中で、釘軸部を外方に突出させた状態で、ダイスによりこの切断物の先端部付近をクランプし、その後、パンチにより釘軸部のパンチングを行うような製釘機でもよい。
【００１４】
この第１の送り手段の構造は限定されない。線材をダイス側に略釘の長さ分だけ送り込んで、部分釘軸部をダイスの端から突出することができればよい。
また、第２の送り手段の構造も限定されない。すなわち、所定長さだけ線材をダイス側に送り込み、そのダイスから、２番目以降の各部分釘軸部をそれぞれ突出することができればよい。
カッタの刃先の形状は、選択された釘の先端部の形状により異なる。
【００１５】
請求項２に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてクランプし、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割され、この第１の部分釘軸部または第２の部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、上記第１の部分釘軸部を１回目にパンチングし、上記第２の部分釘軸部を２回目にパンチングすることで、上記頭部を鍛造するパンチと、１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記第１の部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、２回目のパンチング前に、さらに所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから第２の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタと、を備えた製釘機である。
この第２の部分釘軸部の長さは限定されない。例えば、第１の部分釘軸部と同じでも、これより長くても、短くてもよい。
【００１６】
請求項３に記載した発明は、全体の駆動形式が、ギヤクランク式である請求項１または請求項２に記載の製釘機である。
ギヤクランク式の製釘機とは、駆動部により大径なフライホイールおよびクランクアームを回転させることで、送りレバーを介して送り手段を作動させたり、ダイスの線材のクランプ動作，パンチの打撃動作，カッタの切断動作を所定タイミングで行う。この製釘機は、１分間に約６００本の釘を製造することができる。
【００１７】
請求項４に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造し、その後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分に切断する釘の製造方法において、上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、上記頭部は、上記複数の部分釘軸部を各々パンチングして分割鍛造される釘の製造方法である。
頭部を分割鍛造する回数は限定されない。例えば、２回に分けて行ってもよいし、３回以上に分けてもよい。
【００１８】
請求項５に記載した発明は、線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分だけ切断し、しかも上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割された釘の製造方法であって、上記線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、所定長さの上記第１の部分釘軸部をダイスの外方に突出し、この状態でこのダイスにより線材の先端部をクランプする工程と、このクランプ後、上記第１の部分釘軸部にパンチを打ちつけ、１回目のパンチングを行う工程と、１回目のパンチング後、線材を上記ダイス側にさらに送り込んで、上記第２の部分釘軸部をダイスの外方に突出させた後、このダイスにより、再度、線材の先端部をクランプする工程と、続いて、上記第２の部分釘軸部にパンチを打ちつけて、２回目のパンチングを行う工程と、上記頭部の鍛造後、カッタを用いて、上記ダイスから突出した線材の先端部を、釘長さ分の位置で切断する工程とを備えた釘の製造方法である。
【００１９】
【作用】
この発明の釘は、例えば圧造比が２．５倍を超えたり、頭部の外径が胴部の外径の３倍を超えるような、大径化された頭部を有する釘である。この釘は、例えば釘を、複数回のパンチングをして分割鍛造される。
このように、頭部を大径化したので、釘止めした時の打撃力は、この表面積が大きな頭部の裏面から、継ぎ合わされる部材の表層の比較的広い範囲にわたって分散されていく。その結果、釘止めされる部材が、仮に堅固な釘止めに適さない部材、例えば屋根瓦などの破損しやすい部材や、ゴム板などの可撓性が大きな部材でも、釘打ち時のカケやワレを防いだり、釘打ち時またはその後の釘穴からの釘の抜けを防げるように、比較的堅固に被釘止物の釘止めをすることができる。
なお、この釘は、頭部が大きいことから、継ぎ合わせ部材の仮止めにも好適な金具である。
【００２０】
特に、頭部の厚さが釘軸部の外径の３０％以上確保されるので、従来の釘と略同等またはそれ以上の頭部の強度が良好に得られる。
また、製釘機にあっては、装置構成上、従来の製釘機に第２の送り手段を設けただけのものであるので、比較的簡単な装置改造により、既製の製釘機を、この発明の製釘機とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、ここではギヤクランク式の製釘機により製造されて、屋根瓦を屋根に止める釘を例にとる。
図１は、この発明の一実施例に係る釘の拡大正面図である。
図１において、１０はこの発明の一実施例に係るステンレス製の釘であり、この釘１０は、胴部１１の一端に頭部１２が鍛造されたものである。なお、胴部１１の寸法は、直径ｄ＝２．８ｍｍ，長さＬ＝５０ｍｍである。また、頭部１２の寸法は、外径ａ＝９．９ｍｍ，厚さｔ＝０．９ｍｍである。
この一実施例の釘１０の特長は、頭部１２の圧造比が４．０倍になった点である。これを、製造された釘１０の寸法で言いかえると、頭部１２の外径ａが胴部１１の外径ｄの３．５倍である。この際、頭部１２の厚さｔは、後述する釘軸部２２ａ（図８参照）の外径の３２％にあたる。
なお、従来釘との比較のために、図１中に、二点鎖線を用いて既存の釘１００を示す。釘１０と異なる点は、胴部１１０の一端に鍛造された頭部１２０の外径ｂである。この外径ｂは、釘１０の外径ａより２．１ｍｍだけ短い。なお、頭部１２０の厚さは同寸となっている。
【００２２】
このように、一実施例の釘１０は、従来の釘１００と比べた場合、その頭部１２が大径化されている。これにより、図外の屋根に葺かれる屋根瓦の釘止め時に、その打撃力が、この大きな頭部１２の裏面側から、その瓦の表面の比較的広い範囲に分散されていく。この結果、比較的ワレやカケが発生しやすい屋根瓦であっても、このような傷を受けることなく、比較的堅固に屋根瓦を釘止めすることができる。
また、前述したように、この一実施例の釘１０は、頭部１２の厚さｔが、釘軸部２２ａの外径の３２％のものである。これにより、釘打ち時、従来の釘１００と略同等の頭部強度が確保される。
【００２３】
次に、図２〜図９に基づいて、一実施例の釘を製造する際に用いられる製釘機およびそれを使用した製造方法を説明する。なお、説明の都合上、機長方向をＸ方向、機幅方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。
図２は、この発明の一実施例に係る製釘機の平面図である。図３は、この発明の一実施例に係る製釘機の正面図である。図４は、この発明の一実施例に係る製釘機の線材送り機構を示す拡大斜視図である。図５は、この発明の一実施例に係る第１の送り手段の拡大斜視図である。図６は、この発明の一実施例に係る第２の送り手段の拡大斜視図である。図７は、この発明の一実施例に係る第２の送り手段の分解斜視図である。図８（ａ）〜（ｆ）は、この発明の一実施例に係る釘の頭部の鍛造工程を示す説明図である。
【００２４】
図２および図３において、２０はこの発明の一実施例に係る製釘機であり、この製釘機２０は、上記釘１０を、２回のパンチングにより分割鍛造する装置である。
製釘機２０の具体的な構成を説明する。この製釘機２０は、装置ベースとなる架台２１と、Ｘ方向へピッチ送りされる釘材料である線材２２をＹ方向の両側からクランプする一対のダイス２３と、両ダイス２３を通り越して外方に突出した釘軸部２２ａ（線材２２の先端部）を打撃するパンチ２４と、Ｘ方向に往復移動して、この線材２２を釘１０の略長さ分だけピッチ送りする第１の送り手段２５と、１回目のパンチング後、Ｘ方向に短く往復移動して、線材２２を若干長さだけダイス２３側に送り込む第２の送り手段２６と、Ｙ方向の両側から近接してきて、製造後の釘１０を、線材２２の先端部から切断する一対のカッタ２７とを備えている。以下、各構成部品を詳細に説明する。
【００２５】
架台２１は台形の台であり、その上部に矩形のテーブル２８が水平に固着されている。このテーブル２８のＸ方向の一端中央部には、線材２２の送り元側に向かって水平に延びる小テーブル２８ａが一体的に設けられている。
テーブル２８の小テーブル２８ａ側の端部には、線材２２をダイス２３側に円滑に送り込むガイドボクッス２９が設けられている。このガイドボックス２９よりテーブル中央側にはダイス２３が設けられている。さらに、このダイス２３よりテーブル中央側には、カッタ２７が設けられている。また、パンチ２４は、テーブル２８の略中央部上に配置されている。
【００２６】
小テーブル２８ａ上には、線材２２の供給ラインに沿って、下流側の第１の送り手段２５と、上流側の第２の送り手段２６とが並んでいる。この第２の送り手段２６より上流側には、線材２２の水平方向の曲がりを矯正する５個一組の矯正ローラ３０が、千鳥足状に水平配列されている。また、小テーブル２８ａの上流側の端の中央部には、Ｚ方向に延びる垂直プレート２８ｂが一体的に形成されている。この垂直プレート２８ｂには、線材２２の垂直方向の曲がりを矯正する５個一組の矯正ローラ３１が千鳥足状に垂直配列されている。線材２２は、これらの矯正ローラ３０，３１間を通過することで真っ直ぐに矯正され、ダイス２３側に送り込まれる。
【００２７】
テーブル２８のＸ方向の他端部上には、このテーブル２８をＹ方向に横切るように、図外の駆動部（例えば電動モータ）により回転する長尺な駆動軸３２が軸支されている。駆動軸３２の一端部には、大径なフライホイール３３が固着されている。また、駆動軸３２の他端部には、クランクディスク３４が固着されている。
クランクディスク３４の外周部には、クランクピン３５を介して、Ｘ方向に延びる長尺な送りロッド３６の一端部が軸支されている。この送りロッド３６の他端部は、上記第１の送り手段２５を操作する、Ｙ方向に延びた送りレバー３７の一端部に軸支されている。
【００２８】
送りレバー３７は、その中央部付近が、小テーブル２８ａの元部から一側方に延びた突片部２８ｃの先端部に、揺動軸３８を介して軸支されている。この軸支により、送りレバー３７は、水平面内で揺動可能になっている。
図外の駆動部により駆動軸３２が回転すると、クランクディスク３４，クランクピン３５，送りロッド３６，送りレバー３７を介して、第１の送り手段２５がＸ方向に往復移動し、線材２２をダイス２３側に向かって、略釘の長さ分だけピッチ送りする。
【００２９】
次に、図４および図５を参照して、第１の送り手段２５を詳細に説明する。
図５に示すように、第１の送り手段２５は、主に、あり部を有するＸ方向に延びる一対のガイドレール３９と、このあり溝に対応したあり形状を有し、両ガイドレール３９に沿ってＸ方向に往復摺動するスライダ４０と、このスライダ４０上に搭載されて、線材２２をクランプおよびクランプ解除しながら、線材２２をダイス２３側に送り込む送り部４１とを備えている。
【００３０】
この送り部４１は、主に、上下側摺動ガイド板４２，４３と、両ガイド板４２，４３間にサンドイッチ状にボルト締結された厚肉な中間板４４と、横長なコの字形をして、両側から線材２２をクランプする一対のクランプローラ４５と、両クランプローラ４５を近接させたり離反させたりして、線材２２のクランプおよびクランプ解除操作を行う摺動操作板４６と、この摺動操作板４６の操作源であるエアシリンダ４９とを有している。
上下側摺動ガイド板４２，４３は、互いの内面側を向き合わせて配置される門形の板材である。なお、組み立て時、両ガイド板４２，４３と、中間板４４との間には、後述する上下板４６ａ，４６ｂが摺動する上下の摺動溝が形成される。また、これらの部材４２，４３，４４は、一対のボルト８０により締結されている（図７参照）。
【００３１】
ところで、図４に示すように、下側摺動ガイド板４３の下部内には、上記送りレバー３７の先端部３７ａが回動可能に挿入される平面視して円形の空洞部４３ａが形成されている。下側摺動ガイド板４３の一側面には、この空洞部４３ａと連通した先端部３７ａの差し込み口が形成されている。
また、空洞部４３ａのＸ方向の両端部内には、一対の三日月片４３ｂが収納されている。これらの三日月片４３ｂと、この先端部３７ａとが組み合わさって、平面視して空洞部４３ａと略同径の回動部２５ａが構成される。送りレバー３７の揺動に伴い送り部４１がＸ方向に往復移動する際、この回動部２５ａは、両三日月片４３ｂの円弧面と空洞部４３ａの内周面とを摺動面として、この往復動を円滑化させる。
【００３２】
図５に示すように、上記摺動操作板４６は、互いに平行で長尺な上下板４６ａ，４６ｂと、両者の元部を連結する短尺な側板４６ｃとを有する。上下板４６ａ，４６ｂは、それぞれ対応する上下の摺動溝に、Ｘ方向に摺動可能に遊挿されている。
また、上下板４６ａ，４６ｂの先端部には、その両側縁から中央部付近にかけて、各々ダイス２３側に若干傾斜したローラ軸ガイド溝４６ｄが切欠形成されている。両ローラ軸ガイド溝４６ｄは、クランプローラ４５のローラ軸の摺動ガイドである。さらに、側板４６ｃには、線材２２の挿通孔４６ｅが形成されている。
【００３３】
そして、この挿通孔４６ｅには、線材２２の挿通孔を有するばね押さえ筒４６ｆが嵌着されている。このばね押さえ筒４６ｆの内面と、中間板４４の元側の面（ダイス２３側とは反対側の面）との間に、摺動操作板４６をこのダイス２３側とは反対側の方向に、常時、付勢するスプリング４６ｇが介在されている。なお、線材２２は、このばね押さえ筒４６ｆ内の挿通孔、スプリング４６ｇの内部空間、および、中間板４４のＸ方向の両面を貫通した挿通孔を介して、この第１の送り手段２５内において、Ｘ方向に延びている。
【００３４】
上板４６ａの中央部上には、先端部のダイス２３側とは反対側の面にゴム片４７ａが固着されたストライカ４７が立設されている。上側摺動ガイド板４２の中央部には、Ｘ方向に延びた長穴４２ａが形成されており、ストライカ４７は、この長穴４２ａを通して上方に突出している。また、上側摺動ガイド板４２のダイス２３側とは反対側の端の中間部には、取り付け片４８を介してエアシリンダ４９が取り付けられている。そのロッド４９ａの突出により、ロッド先端がゴム片４７ａを押して、長穴４２ａの長さ範囲で、摺動操作板４６をダイス２３側に移動させる。また、このロッド４９ａを引き込ませると、ゴム片４７ａからロッド先端が離れ、摺動操作板４６が、スプリング４６ｇのばね力によって元の位置まで引き戻される。
【００３５】
中間板４４のダイス２３側の端部には、平面視して略コの字形をした大きな切欠部４４ａが形成されている。切欠部４４ａのＹ方向の両側には、この切欠部４４ａの内部空間に、ダイス２３側に向かって徐々に溝幅が広がったテーパ溝を形成するための一対の溝ブロック５０が配設されている。すなわち、このテーパ溝内には、両クランプローラ４５がＹ方向に一列に並んだ状態で収納されている。これにより、中間板４４の挿通孔から外方に突出した線材２２は、これらのクランプローラ４５間でクランプされることになる。
なお、両クランプローラ４５による線材２２のクランプは、エアシリンダ４９のロッド４９ａがストライカ４７をダイス２３側に押すことで解除される。すなわち、摺動操作板４６がダイス２３側に若干長さだけ押し出されると、これにともない、テーパ溝内で線材２２をクランプしていた両クランプローラ４５が、両溝ブロック５０の各テーパ面に沿って同方向に押し出される。
【００３６】
この際、テーパ溝は前述したように外広がりの間口の広い溝である。しかも、上板４６ａのローラ軸ガイド溝４６ｄは、この上板４６ａの両側縁から中央部付近にかけて、若干ダイス２３側に傾斜した長穴状の溝である。したがって、このように両ローラ４５がダイス２３側に押し出されることで、各ローラ軸はそれぞれのローラ軸ガイド溝４６ｄ内でガタつき程度のものだがＹ方向への移動が自由となる。この結果、線材２２のクランプ状態が解除されるのである。
【００３７】
次に、図４，図６および図７を参照して、上記第２の送り手段２６を詳細に説明する。
図４，図６，図７に示すように、第２の送り手段２６の基本構成は第１の送り手段２５と略同じである。そのため、ここでは第１の送り手段２５と異なる点だけの説明とする。
すなわち、第２の送り手段２６は、Ｘ方向に長い一対のガイドレール５１上に、スライダ５２を介して移動基板５３を載置している。この移動基板５３上には、送り部５４が搭載されている。なお、移動基板５３のＸ方向の両端には、Ｙ方向に長い突片５３ａ，５３ｂが垂設されている。
【００３８】
この送り部５４は、上下側摺動ガイド板４２Ａ，４３Ａと、中間板４４と、一対のクランプローラ４５と、摺動操作板４６と、を有している。また、送り部５４の駆動源はエアシリンダ５６である。これは、第２の送り手段２６のダイス２３側とは反対側に、ブラケット５５を介して配置されている。ロッド５６ａの先端は突片５３ｂの中間部に固着されている。すなわち、ロッド５６ａを出し入れすれば、ガイドレール５１に沿って、送り部５４がＸ方向に若干長さだけ往復移動する。この際、往きの送り量と、返りの戻り量とはそれぞれ５．１ｍｍずつとしている。すなわち、第２の送り手段２６による線材２２のダイス２３側へのピッチ送り量は、５．１ｍｍである。
なお、下側摺動ガイド板４３Ａ内には、第１の送り手段２５の場合のような回動部２５ａはない。また、移動基板５３の上面には、ゴム片４７ａ付きのストライカ４７もない。さらに、上側摺動ガイド板４２Ａには、長穴４２ａは形成されていない。
【００３９】
また、上記ガイドレール５１のダイス２３側の端部間には、ブラケット５７を介して、第２の送り手段２６による線材２２の送り量を調整する送り量調整部材５８が取り付けられている。この送り量調整部材５８は、先端がダイス２３側とは反対側に向けられたダブルナット式のボルトである。このボルトの先端が、ダイス２３側に移動してきた突片５３ａに当たることで、この送り部５４の送りが規制される。その他は、第１の送り手段２５と略同じである。
【００４０】
次に、この一実施例の製釘機２０を用いた釘１０の製造方法を説明する。
図２，図３に示すように、この製釘機２０は、図外の駆動部により駆動軸３２を回転し、送りロッド３６，送りレバー３７を介して、第１の送り手段２５の送り部４１をダイス２３側に移動すると、この第１の送り手段２５にクランプされた線材２２がダイス２３側に略釘の長さ分だけピッチ送りされた後、カッタで切断される。その結果、線材２２の先端部がダイス２３の外方に、第１の部分釘軸部２２ａの長さ分（Ｈ１＝６．０ｍｍ）だけ突出する（図８（ａ）参照）。
その後、この状態でダイス２３により線材２２の先端部をクランプし、パンチ２４により第１の部分釘軸部２２ａをパンチングする。これにより、頭部１２の１回目の部分鍛造がなされる（図８（ｂ）参照）。
【００４１】
次いで、ダイス２３による線材２２のクランプ状態を解除するとともに、エアシリンダ４９によりストライカ４７を蹴って、摺動操作板４６を少しだけダイス２３側に押し出す。これにより、クランプローラ４５による線材２２のクランプ状態が解除される。
その後、送りレバー３７の戻り側への動作に伴い、この送り部４１をクランプ解除状態で元の位置まで引き戻す。これと同時に、エアシリンダ５６のロッド５６ａを突出させて、第２の送り手段２６の送り部５４を若干距離だけダイス２３側に移動させる。このとき、送り部５４内のクランプローラ４５は線材２２をクランプしている。その結果、線材２２が押し出され、第２の部分釘軸部２２ｂが、ダイス２３より外方に第２の部分釘軸部２２ｂの長さ分（Ｈ２＝５．１ｍｍ）だけわずかに突出する（図８（ｃ）参照）。
【００４２】
その後、ダイス２３によって線材２２をクランプし、さらにパンチ２４により２回目のパンチングを行う。これにより、頭部１２の２回目の部分鍛造が行われる（図８（ｄ）参照）。
それから、ダイス２３のクランプを解除し、これと同時にエアシリンダ５６のロッド５６ａを引き込ませて、この送り部５４を引き戻す。そして、送りレバー３７により、再度、送り部４１をダイス２３側に移動させる。これにより、線材２２が略釘の長さ分だけダイス２３側に送り込まれる（図８（ｅ）参照）。その結果、カッタ２７の端より外方に、釘１０の胴部１１の長さ分の線材２２が確保される。なお、この送り部４１の移動時には、エアシリンダ４９のロッド４９ａは引き込められていて、送り部４１内で、線材２２はクランプローラ４５によってクランプされている。
その後、ダイス２３により線材２２をクランプし、この状態でカッタ２７により、線材２２の先端部が切断される。この際、カッタ２７の切断面の形状に合わせて、胴部１１の先端部が四角錘状に付形される。以上、これらの工程を略１分間に６００本ほどの釘１０が生産できる速さで、順次、繰り返す。
【００４３】
この一実施例の製釘機２０は、その基本的な装置構成上、従来の製釘機（図外）に第２の送り手段２６を設けただけであって、その他は各構成体の動作のシーケンス制御を一部変更しただけである。これにより、比較的低コストで、かつ比較的簡単な装置改造により、既製の製釘機を、この発明の製釘機とすることができる。
なお、この一実施例の釘１０と従来釘との見分け方は、頭部１２の周縁を見れば簡単にわかる。それは、頭部１２が２回のパンチングにより分割鍛造されているためである。すなわち、この頭部１２を側面から注視すると、この部分が２層構造になっている。よって、このことから本発明品であることが容易に知れる。なお、３回以上のパンチングを行って分割鍛造した場合でも、同様に、この部分が３層以上の積層体になっていることを見つけることで、それが何回のパンチングを行い、分割鍛造されたものか、一目でわかる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、頭部を大径化したので、継ぎ合わされる部材が壊れやすかったり、可撓性が大きくて堅固に釘止めしにくい部材でも、良好に釘止めすることができる。
特に、頭部の厚さが釘軸部の外径の３０％以上であるので、従来の釘と略同等またはそれ以上の頭部の強度が確実に得られる。
【００４５】
また、製釘機および釘の製造方法では、頭部を複数回のパンチングにより分割鍛造するようにしたので、この釘を比較的低コストで、かつ比較的容易に製造することができる。しかも、上記製釘機にあっては、比較的簡単な改造作業で、既製の製釘機をこの発明の装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例に係る釘の拡大正面図である。
【図２】 この発明の一実施例に係る製釘機の平面図である。
【図３】 この発明の一実施例に係る製釘機の正面図である。
【図４】 この発明の一実施例に係る製釘機の線材送り機構を示す拡大斜視図である。
【図５】 この発明の一実施例に係る第１の送り手段の拡大斜視図である。
【図６】 この発明の一実施例に係る第２の送り手段の拡大斜視図である。
【図７】 この発明の一実施例に係る第２の送り手段の分解斜視図である。
【図８】 （ａ）〜（ｆ）は、この発明の一実施例に係る釘の頭部の鍛造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 釘、
１１ 胴部、
１２ 頭部、
２０ 製釘機、
２２ 線材、
２２ａ 第１の部分釘軸部（釘軸部）、
２２ｂ 第２の部分釘軸部（釘軸部）、
２３ ダイス、
２４ パンチ、
２５ 第１の送り手段、
２６ 第２の送り手段、
２７ カッタ。
Claims (5)
- 線材の先端部をクランプして所定長さの釘軸部を外方に突出させ、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、
上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、
この各部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、
上記各部分釘軸部をそれぞれパンチングすることで、上記頭部を複数回に分けて鍛造するパンチと、
１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、
２回目以降のパンチング前に、順次、所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから２番目以降の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、
上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタとを備えた製釘機。 - 線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてクランプし、この釘軸部をパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部を釘長さ分で切断する製釘機において、
上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割され、
この第１の部分釘軸部または第２の部分釘軸部を外方に突出して、線材の先端部をクランプするダイスと、
上記第１の部分釘軸部を１回目にパンチングし、上記第２の部分釘軸部を２回目にパンチングすることで、上記頭部を鍛造するパンチと、
１回目のパンチング前に、線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、上記第１の部分釘軸部を上記ダイスの外方に突出させる第１の送り手段と、
２回目のパンチング前に、さらに所定長さだけ線材をダイス側に送り込んで、上記ダイスから第２の部分釘軸部を突出させる第２の送り手段と、
上記頭部の鍛造後、線材の先端部を釘の長さに合わせて切断するカッタとを備えた製釘機。 - 全体の駆動形式が、ギヤクランク式である請求項１または請求項２に記載の製釘機。
- 線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造し、その後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分に切断する釘の製造方法において、
上記釘軸部が複数の部分釘軸部に分割され、
上記頭部は、上記複数の部分釘軸部を各々パンチングして分割鍛造される釘の製造方法。 - 線材の先端部を、外方に所定長さの釘軸部を突出させてダイスによりクランプし、この釘軸部をパンチによりパンチングして頭部を鍛造した後、この線材の先端部をカッタにより釘長さ分だけ切断し、しかも上記釘軸部が、第１の部分釘軸部と第２の部分釘軸部とに２分割された釘の製造方法であって、
上記線材を略釘の長さ分だけダイス側に送り込んで、所定長さの上記第１の部分釘軸部をダイスの外方に突出し、この状態でこのダイスにより線材の先端部をクランプする工程と、
このクランプ後、上記第１の部分釘軸部にパンチを打ちつけ、１回目のパンチングを行う工程と、
１回目のパンチング後、線材を上記ダイス側にさらに送り込んで、上記第２の部分釘軸部をダイスの外方に突出させた後、このダイスにより、再度、線材の先端部をクランプする工程と、
続いて、上記第２の部分釘軸部にパンチを打ちつけて、２回目のパンチングを行う工程と、
上記頭部の鍛造後、カッタを用いて、上記ダイスから突出した線材の先端部を、釘長さ分の位置で切断する工程とを備えた釘の製造方法。
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