JP5156350B2 - 固定素子用の手持ち式打ち込み装置 - Google Patents

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Description

本発明は、特許請求の範囲における請求項1の前段に記載した固定素子用の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。
このような打ち込み装置は、固体、気体もしくは液体の燃料、また、空気圧もしくは圧搾空気、または電気エネルギーによって駆動できる。打ち込みプランジャのためのエネルギー蓄積には、電動打ち込み装置では例えば機械的な駆動ばねを用いる。この駆動ばねは電動のバイアス力付与機構によってバイアス力を加えることができる。
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。この打ち込み装置は、駆動ばねによって発射口に発射すべき、鋲などの固定素子を打ち込むための打撃装置を備える。打撃装置を打ち込み位置に移動させるための制御装置は、電動モータ、および、電動モータのための回転数減速装置を設ける。電動モータの回転運動を回転数減速装置及びこれとかみ合う歯車によって、打撃装置の打ち込みプランジャを備えたハンマー体に伝達し、これによって打撃装置を駆動ばねのバイアス力に抗して初期位置から打ち込み可能な位置に移動する。打ち込み可能な位置への移動は、作動スイッチを操作することではじめて可能となる。発射口部材に対して直交するよう固定素子マガジンを突出させ、この固定素子マガジンにばね負荷をかけたスライダを備える。これにより、例えば鋲などの固定素子に対して、ハンマー体の打ち込みプランジャのための案内の方向に応力を加えることができる。この打ち込み装置には、さらに制御部材を設け、この制御部材を、打ち込み装置を加工材に押し当てない打ち込み装置の初期位置において押圧素子を発射口部材の発射口から軸線方向に突出させる。制御部材は押圧安全装置として機能し、発射口を構造素子または基礎構造に押し当てていないときに打ち込み装置が作動しないことを保証する。
ドイツ特許公開第4013022号明細書
既知の打ち込み装置では、固定素子の、発射口部材の打ち込みプランジャのための案内における収容空間への搬送は、駆動ばねを作動スイッチで操作してバイアス力を付与し、案内に位置する打ち込みプランジャを発射口から移動してはじめて行われる。搬送スライダによって案内の収容空間に移動した固定素子を打ち込み方向に関して打ち込みプランジャの前に配置し、駆動ばねによって発射口の方向に加速した打ち込みプランジャにより案内の外に打ち出す。高い打ち込みエネルギーを有する打ち込み装置、例えば強い駆動ばね素子を備えた打ち込み装置などでは、駆動素子のバイアス力(緊張)付与に要する時間が長いため、打ち込み装置を構造素子に押し当てるまでに、すでにバイアス力(緊張)付与操作を行っておくことが有効であると考えられる。したがって、既知の打ち込み装置の欠点は、打ち込み作業を中断した場合、固定素子を打ち込むことなく打ち込みプランジャを初期位置に移動できないため、駆動ばねが緊張したままになるという点にある。
本発明の課題は、上述の欠点を回避し、打ち込み装置を作動せずに構造素子から引き離した場合に、打ち込みプランジャの駆動ばねのバイアス力(緊張)釈放を、固定素子を打ち込むことなく行える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、搬送スライダのための制御装置を設け、この制御装置を押圧素子によって制御し、搬送スライダを搬送ばね素子のバイアス力に抗して案内チャネルに変位可能とする。
これにより、制御装置を加工材から引き離すたびに、場合によっては打ち込みチャネルの収容空間に留まっている固定素子を収容空間から退出させることができる。そのため、例えば駆動ばね素子は、時間制御しながらのバイアス力(緊張)釈放および、打ち込みプランジャの打ち込みチャネルへの移動を、固定素子の打ち出しをすることなく行える。
本発明の簡単に実行可能な実施例では、押圧素子を機械的な押圧センサとして構成し、この押圧センサを発射口部材に対して相対的に、打ち込みチャネルが画定する軸線に沿って初期位置と押圧位置との間で変位可能とする。押圧センサを、例えば初期位置において発射口部材の発射口から軸線方向に突出させ、一方で押圧位置においては最大限にハウジングに近づけて、または、場合によってはハウジング内に移動させる。
好適には、制御装置は、搬送スライダのための対向スライダを有するものとし、この対向スライダを押圧素子に機械的に連結することにより、押圧素子によって中立位置と搬送スライダのための圧入位置との間で自在に変位可能とする。押圧素子の、打ち込みチャネルが画定する軸線に沿った摺動運動を、直接的かつ容易に対向スライダによる、案内チャネルが画定する軸線に沿った並進運動に変換可能である。この種の搬送スライダは低コストかつ軽量である。
さらに好適には、対向スライダをフォーク状に構成し、自由空間に配置した少なくとも2個の側面を有する連行手段を設け、この連行手段によって打ち込みチャネルを、対向スライダ(43)の中立位置および圧入位置で自由空間を空き状態にし、さらにこの連行手段を固定素子のための搬送バンドに接触可能とする。対向スライダがいずれの位置においても打ち込みチャネルを狭めたり、阻害したりすることはないため、対向スライダと打ち込みチャネルが衝突することはない。
技術的に容易に実行可能な実施例では、押圧素子と対向スライダとの機械的な連結を、これらの間に設けた摺動ブロック機構によって行う。
別の実施例では、押圧素子は、電気的な押圧スイッチを有する構成とする。押圧素子及び押圧スイッチにより一体的な構成素子を構成することもできる。電気的な押圧スイッチを設けることで制御装置を電気的に制御できるため、機械的な連結が不要になる。
さらに好適には、制御装置に搬送スライダのための引張手段を設け、この引張手段により搬送スライダを制御装置の圧入位置において、搬送ばね素子の力に抗して変位可能とする。この引張手段は、対向スライダを補完するもの、または代替するものとすることができる。引張手段のみを使用する場合は対向スライダを収容する必要がないため、発射口部材の形状を適合させる必要がない。
好適かつ技術的に実施しやすい実施例においては、引張手段は、少なくとも1個の引張素子、例えばロープ、バンド、チェーン、ワイヤ等とし、また、この引張素子のための駆動手段を設け、この駆動手段により引張手段の引張運動を起こすことにより搬送スライダを搬送ばねの力に抗して移動する。好適には、駆動手段を電動モータとして構成し、この電動モータの駆動軸に引張素子のための巻き取りリールを設ける。
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5に示す打ち込み装置(鋲打ち機)10は、例として駆動ばね素子31を有する電動打ち込み装置として構成する。この打ち込み装置10はハウジング11を有し、このハウジング11内に打ち込みプランジャ13のための駆動装置30を設け、この打ち込みプランジャ13を案内12内に移動可能に案内する。
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びる発射口部材15を隣接させる。この発射口部材15は、打ち込みチャネル16及び、この打ち込みチャネル16の内部に設けた固定素子60のための収容空間17を有する。発射口部材15の側面から固定素子マガジン61を突出させ、この固定素子マガジン61は案内チャネル62を有し、この案内チャネル62は案内軸線Fに沿って延在させ、支持バンド65によって担持した固定素子60を収容する。案内チャネル62を収容空間17に開口させる。固定素子60を担持する支持バンド65を、搬送ばね素子64によって弾性的な押圧力を受ける搬送スライダ63により、収容空間17の方向に負荷を加える(特に図2〜図5参照)。支持バンド65には、固定素子60が画定する平面の両側から突出させた突出部66を設ける。
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の一方の端部をハウジング11に支持部分32を介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に係合させる。
図1には、加工材に押し付けていない状態の打ち込み装置を示す。しかし、図1において打ち込みプランジャ13は依然として打ち込み準備位置にあり、駆動ばね素子31に弾性的なバイアス力を付与する。このような打ち込み準備位置には、打ち込みプランジャ13を、打ち込み装置10を加工材Uに押し付けることによって移動し(図4及び図5参照)、これにより詳細を後述するバイアス力発生装置70を作動させる。
打ち込み準備位置において、打ち込みプランジャ13を、つめ51を有する係止装置50によって保持する。このつめ51は、係止位置54(図1参照)において打ち込みプランジャ13の突出部58の係止面53に係合し、駆動ばね素子31からのバイアス力に抗してしっかりと保持する。つめ51を調整モータ52に配置し、この調整モータ52によってつめ51を図示しない解除位置に移行可能とする。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の発射口部材15に機械的な押圧センサ41として構成した、安全装置25の押圧素子14を設け、この押圧素子14により安全装置25の電気的な押圧スイッチ29を作動できる。この押圧スイッチ29をスイッチ手段用導線28によって制御ユニット23に電気的に接続する。図4から明らかなように、打ち込み装置10を発射口部材15の発射口18において加工材Uに押し当てると、電気的な押圧スイッチ29が電気信号を制御ユニット23に送り、これにより、加工材Uに所定通りに押し当てたときにのみ、打ち込み装置10の作動を生ずることを確実にする。さらに押圧素子14を、打ち込みチャネル16が画定する軸線Aに沿って移動可能かつ、初期位置36(図1及び図2参照)と押圧位置37(図4参照)との間で移動可能とする。
さらに、打ち込み装置10には、バイアス力発生装置70を配置する。このバイアス力発生装置70は電動のモータ71を有し、これにより駆動ローラ72を駆動する。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、例えば押圧動作において押圧スイッチ29を押圧センサ41として構成した押圧素子14によって作動した際、もしくは打ち込み作業終了後に打ち込み装置を基礎構造から離脱する際に、制御ユニット23によってモータ71が作動する。モータ71は駆動手段75を有し、この駆動手段75を駆動ローラ72に駆動連結可能とする。さらに、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に回転可能に支持する。制御手段76を、制御手段用導線77によって制御ユニット23に接続する。制御手段76による制御アーム78の長さ調節は、モータ71の作動開始と同時に行われる。作動中は、駆動ローラ72が破線の矢印73の方向に回転することにより、打ち込みプランジャ13を駆動ばね素子31に向かって移動させ、駆動ばね素子を緊張させる。打ち込みプランジャ13を打ち込み準備位置に移動すると(図1)、係止装置50のつめ51が打ち込みプランジャ13の係止面53に掛合し、打ち込みプランジャ13を初期位置36において保持する。この時、モータ71を制御ユニット23により停止可能とし、また制御手段76により、同様に制御ユニット23によって制御する駆動ローラ72を駆動手段75および打ち込みプランジャ13にクラッチ連結した位置からクラッチ離脱位置(図示しない)に移動できる。
打ち込み装置10を加工材Uに押し当てると、押圧素子14および電気的な押圧スイッチ29により制御ユニット23は、打ち込み準備状態になる。使用者が作動スイッチ19を操作すると制御ユニット23により係止装置50が解除位置に移動し、その際つめ51が調整モータ52によって打ち込みプランジャ13の係止面53から離脱する。
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に移動し、その際固定素子60が加工材Uに打ち込まれる(図示しない)。
打ち込みプランジャ13の移動及び駆動ばね素子31の緊張のためには、打ち込み作業の終了時に打ち込み装置10を加工材Uから外した際、または遅くとも打ち込み装置10を再び加工材Uに押し当てる際に、バイアス力発生装置70を制御ユニット23によって作動する。その際、電気的な押圧スイッチ29により制御ユニット23に信号を送る。バイアス力発生装置70により、打ち込みプランジャ13を前述の方法で駆動装置30の駆動ばね素子31の方向に移動し、つめ51が再び打ち込みプランジャ13の係止面53における係止位置54に嵌まるまで、駆動ばね素子31を新たにバイアス力を付与(緊張)させる。
打ち込み装置10にはさらに、搬送スライダ63のための制御装置40を設け、この制御装置40を安全装置25の押圧素子14によって制御する。詳細を後述する制御装置40により、搬送スライダ63および固定素子60を支持する搬送バンド65を搬送ばね素子64のバイアス力に対向して移動することで、打ち込み装置を加工材Uから取り外す際に場合によっては打ち込みチャネル16の収容空間17に存在する固定素子60aを、収容空間17から案内チャネル62に戻すことができる。
図1〜図5に示す制御装置40は搬送スライダ63のための対向スライダ43を有し、この対向スライダ43を摺動ブロック機構45によって機械的に、押圧センサ41として構成した押圧素子14に連結する。これにより、押圧素子14の軸線Aに沿った運動を、対向スライダ43の、案内チャネル62が画定する案内軸線Fに沿った運動に転換する。摺動ブロック機構45は押圧センサ41に隣接させたリンク溝46を有し、このリンク溝46内において対向スライダ43に設けた突起47を摺動可能に案内する。対向スライダ43は、フォーク状に構成し、摺動ブロック機構45側とは反対側の端部に、2個の平面からなる嘴状の連行手段44を備える。対向スライダ43は、最大限に発射口部材15から離れる、図4及び図5に示す中立位置39と、発射口部材15内に押し込まれた、図1〜図3に示す応力発生位置38との間で変位可能である。圧入位置38では、対向スライダ43の連行手段44の遊端は、支持バンド65の両側における突出部66に作用し、支持バンド65を搬送スライダ63と協働し搬送ばね素子64のバイアス力に抗して案内チャネル62内に押し込み、これにより、搬送方向に関して最後の固定素子60aを収容空間17から押し出すことができる。圧入位置38及び中立位置39において、打ち込みチャネル16には障害物はなく、対向スライダ43により狭められたり、阻害されたりすることはない。圧入位置38では制御装置40は打ち込みチャネルを空き状態にし、打ち込みプランジャ13を、固定素子60を打ち込むことなく初期位置36に移動できる。これにより、例えば駆動ばね素子31は、時間を制御しながらバイアス力(緊張)を釈放させることが可能であり、これを例えば制御ユニット23により制御できる。対向スライダ43を、初期位置36にある押圧センサ41によって圧入位置38に保持し、この時、打ち込み装置10を加工材Uに押し当てていない場合、押圧センサ41を図1に示すばね素子22によって初期位置36に保持する。
打ち込み装置を図4及び図5に示すように発射口18において加工材Uに押し当てると、押圧センサ41が第1矢印34の方向に軸線Aに沿って、発射口部材15に対して相対的に、押圧位置37に摺動する。この時、対向スライダ43は第2矢印35の方向に移動し中立位置39に移行することにより、搬送ばね素子64によるばね負荷した搬送スライダ63も同様に第2矢印35の方向に移動し、固定素子60aを収容空間17に装填する。加工材Uから新たに引き離す際、押圧センサ41にばね素子22によるばね負荷が加わることにより、押圧センサ41が第1矢印34とは反対方向に軸線Aに沿って初期位置36に移動する。この運動がクランク装置45によって対向スライダ43に伝達することにより、対向スライダ43が第2矢印35とは反対方向に移動し、図2及び図3に示す圧入位置38に移行する。この圧入位置38において支持バンド65は搬送スライダ63とともに搬送ばね素子64のばね力に抗して変位し、固定素子60は収容空間17には存在しなくなる。
図6および図7には、第2実施例における打ち込み装置10を示す。第1実施例と第2実施例の打ち込み装置10の違いは単に制御装置40の構成が異なる点であり、単に、第1実施例で記載しなかった詳細または引用符号に関して説明する。対向スライドの代わりに、図示した制御装置40には引張手段を設け、この引張手段は、ロープ状またはバンド状の引張素子48、およびこの引張素子48のための駆動手段49を有する。駆動素子49を例えば電動モータ94として構成し、この電動モータ94の駆動シャフトに引張素子48のための巻き取りリール95を備える。引張素子48における巻き取りリール95とは反対側の端部を搬送スライダ62に固定する。引張素子48を搬送スライダ62から巻き取りリールに案内するために、さらに転向ローラ96を設ける。
電動モータ94を、制御ユニット23の介在の下に、押圧素子14または押圧素子14に接続した押圧スイッチ29によって制御し、このために図示しない制御ケーブルを設ける。押圧素子14及び押圧スイッチ29により、機能上のユニットを構成することもできる。
図6には、加工材Uに押し付けた打ち込み装置10を示す。押圧素子14は押圧位置37にあり、押圧スイッチ29を作動する。制御装置40は押圧素子14の押圧位置37では休止状態にあり、中立位置39に位置する。搬送スライダ63によって固定素子60aを打ち込み管16の収容空間17に搬送し、この収容空間17において保持する。これにより、打ち込み動作が可能になる。
図7には、打ち込み動作を行わずに加工材Uから引き離した打ち込み装置10を示す。押圧素子14及び、この押圧素子14によって押圧スイッチ29は初期位置36に移行する。制御装置40は制御装置23の仲介により作動して圧入位置38に移行し、この際電動モータ94によって巻き取りリール95を第3矢印97の方向に回転する。これにより引張素子48を一定の長さ分だけ巻き取りリール95に巻きつけ、搬送スライダ62を第4矢印98の方向に搬送ばね素子64のバイアス力に抗して移動する。この際、搬送バンド62は搬送スライダ63とともに移動し、収容空間17に収容していた固定素子60aを引き出す。圧入位置38において引張素子48を、例えば図示しない係止装置によって固定することができる。この係止装置によって巻き取りリール95を係止し、電動モータ94の回転パルスによってのみ2個の可能な回転方向のいずれかに回転することができる。圧入位置38において制御装置40により打ち込みチャネル16を新たに空き状態にすることにより、固定素子60を打ち込むことなく打ち込みプランジャ13を初期位置に移動できる(図7に示す)。これにより、本発明の第2実施例においても、駆動ばね素子31は時間を制御しながらバイアス力(緊張)釈放が可能であり、これを例えば制御ユニット23によって制御できる。
本発明の第1実施例における打ち込み装置(鋲打ち機)の、初期位置において駆動ばね素子を緊張させた状態の縦断面図である。 図1に示す打ち込み装置におけるIIの部分に関する詳細な縦断面図である。 図2に示すIII‐III線上の縦断面図である。 図2に示す打ち込み装置を構造素子に押し付けた位置における縦断面図である。 図4に示すIV‐IV線上の縦断面図である。 本発明の第2実施例における打ち込み装置(鋲打ち機)の、構造素子に押し付けた状態における縦断面図である。 図6に示す打ち込み装置の、構造素子から引き離した状態における側面図である。
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 押圧素子
15 発射口部材
16 打ち込みチャネル
17 収容空間
18 発射口
19 作動スイッチ
20 グリップ
21 給電装置
22 ばね素子
23 制御ユニット
24 給電用導線
25 安全装置
27 打ち込み方向
28 スイッチ手段用導線
29 押圧スイッチ
30 駆動装置
31 駆動ばね素子
32 支持部分
34 第1矢印
35 第2矢印
36 初期位置
37 押圧位置
38 圧入位置
39 中立位置
40 制御装置
41 押圧センサ
43 対向スライダ
44 連行手段
45 摺動ブロック機構
46 リンク溝
47 突起
48 引張素子
49 駆動手段
50 係止装置
51 つめ
52 調整モータ
53 係止面
54 係止位置
56 第1制御導線
57 スイッチ用導線
58 突出部
60 固定手段
60a 固定手段
61 固定素子マガジン
62 案内チャネル
63 搬送スライダ
64 搬送ばね素子
65 支持バンド
66 突出部
70 バイアス力発生装置
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
94 電動モータ
95 巻き取りリール
96 転向ローラ
97 第3矢印
98 第4矢印
A 軸線
F 案内軸線
U 加工材

Claims (9)

  1. 固定素子(60)用手持ち式の打ち込み装置であって、
    案内(12)に移動可能に設けた打ち込みプランジャ(13)と、
    固定素子(60)のための収容空間(17)とともに打ち込みチャネル(16)を有する発射口部材(15)と、
    発射口部材(15)の側面から突出する固定素子マガジン(61)であり、この固定素子マガジン(61)の案内チャネル(62)内で搬送ばね素子(64)によって固定素子(60)のための移動可能な搬送スライダ(63)を弾性的に発射口部材(15)における収容空間(17)に向けて押圧する該固定素子マガジン(61)と、また
    発射口部材(15)において押圧素子(14)を設けた安全装置(25)と
    を備えた該打ち込み装置において、
    前記搬送スライダ(63)のための制御装置(40)を設け、この制御装置(40)を押圧素子(14)によって制御し、搬送スライダ(63)を搬送ばね素子(64)のバイアス力に抗して案内チャネル(62)内で変位可能と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、押圧素子(14)を機械的な押圧センサ(41)として構成し、発射口部材(15)に対して相対的に、打ち込みチャネル(16)が画定する軸線(A)に沿って初期位置(36)と押圧位置(37)との間で変位可能とした打ち込み装置。
  3. 請求項1または2記載の装置において、制御装置(40)は、搬送スライダ(63)に対する対向スライダ(43)を有するものとし、この対向スライダ(43)を押圧素子(14)に機械的に連結することにより、押圧素子(14)によって中立位置(39)と搬送スライダ(63)のための圧入位置(38)との間で変位可能とした打ち込み装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置において、対向スライダ(43)をフォーク状に構成し、自由空間に配置した少なくとも2個の側面を有する連行手段(44)を設け、この連行手段(44)によって打ち込みチャネル(16)を、対向スライダ(43)の中立位置(39)および圧入位置(38)で前記自由空間を空き状態にし、さらに前記連行手段(44)を固定素子(60)のための搬送バンド(65)に接触可能とした打ち込み装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置において、押圧素子(14)と対向スライダ(43)との機械的な連結を、これらの間に設けた摺動ブロック機構(45)によって行う打ち込み装置。
  6. 請求項1または2記載の装置において、押圧素子(14)は、電気的な押圧スイッチ(29)を有する構成とした打ち込み装置。
  7. 請求項1,2または6のいずれか一項に記載の装置において、制御装置(40)に搬送スライダ(63)のための引張手段を設け、この引張手段によって搬送スライダ(63)を制御装置(40)の圧入位置(38)に、搬送ばね素子(64)のバイアス力に抗して変位可能とした打ち込み装置。
  8. 請求項7記載の装置において、引張手段は、少なくとも1個の引張素子(48)、およびこの引張素子(48)のための駆動手段(49)を有するものとした打ち込み装置。
  9. 請求項7または8記載の装置において、駆動手段(49)は、巻き取りリール(95)を設けた電動モータ(94)として構成した打ち込み装置。
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