(57)【要約】【課題】打ち込みプランジャを確実かつ迅速に復帰させることができ、かつ充分な耐用寿命を有する打ち込み装置（鋲打ち機）を得る。【解決手段】電動モータ３１によって回転運動する少なくとも１個の駆動フライホイール３２を有する、ガイド１２内で移動可能に設置した打ち込みプランジャ１３のための駆動装置３０と、打ち込みプランジャ１３を初期位置２２に移行させることができる復帰装置とを有する固定素子のための電動打ち込み装置において、復帰装置を圧力ガスばね７０として構成する。圧力ガスばね７０に、シリンダ７２内で移動可能に案内されるピストン７１を設け、ピストン７１によってシリンダ７２内に存在するガス７３を密封する。好適には、シリンダ７２を打ち込みプランジャ１３に配置し、ピストン７１をシリンダ７２に対向させてハウジングに固定配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（３１）によって回転運動する少なくとも１個の駆動フライホイール（３２）を有する、ガイド（１２）内で移動可能に設置した打ち込みプランジャ（１３）のための駆動装置（３０）と、
打ち込みプランジャ（１３）を初期位置（２２）に移行させることができる復帰装置と
を有する固定素子のための電動打ち込み装置において、
前記復帰装置を圧力ガスばね（７０）として構成した打ち込み装置。
【請求項２】
前記圧力ガスばね（７０）に、シリンダ（７２）内で移動可能に案内されるピストン（７１）を設け、このピストン（７１）によってシリンダ（７２）内に存在するガス（７３）を密封した請求項１に記載の打ち込み装置。
【請求項３】
前記シリンダ（７２）を前記打ち込みプランジャ（１３）に配置し、前記ピストン（７１）を前記シリンダ（７２）と向かい合わせにして、ハウジングに固定した請求項１または２に記載の打ち込み装置。
【請求項４】
前記圧力ガスばね（７０）が、前記打ち込みプランジャ（１３）によって圧縮緊張状態になるようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１前段に示したような電動打ち込み装置に関するものである。この種の打ち込み装置（鋲打ち機）では、固定素子を打ち込みプランジャの打ち込み運動によって基盤に打ち込む。
【背景技術】
【０００２】
このような電動打ち込み装置では、打ち込みプランジャを、電動モータによって駆動可能な、少なくとも１個のフライホイールによって加速する。打ち込みエネルギーは、蓄電池からエネルギーを得る打ち込み装置の場合、約３５〜４０Ｊまでである。この打ち込み装置におけるフライホイールの原理では、フライホイールに蓄積したエネルギーを、クラッチ装置によって、打ち込みプランジャに伝達しなければならない。このクラッチ装置は、瞬時に掛脱切り替えしなければならず、極めて短い時間で、極めて高い出力を伝達しなければならない。さらに、クラッチ装置は、打ち込み動作終了時に、瞬時にクラッチ離脱状態に切り替えなければならない。打ち込み動作終了後、駆動ピストンの復帰案内を、例えばばね手段や弾性ベルトによって行う。
【０００３】
特許文献１には、打ち込みプランジャを、電動モータによって駆動するフライホイールと押圧ローラとの間を通過させる電動打ち込み装置が記載されている。打ち込み動作後に打ち込みプランジャをその初期位置へ復帰させるために、一方の端部を打ち込みプランジャに掛合し、他方の端部をハウジングに固定する弾性バンドを設ける。
【特許文献１】米国特許第４７２１１７０号明細書
【０００４】
しかし、弾性バンドによる打ち込みプランジャの復帰案内は、打ち込みエネルギーが小さな打ち込み装置の場合のみに有効である。打ち込みプランジャが約３５Ｊ以上の高い打ち込みエネルギーを有する打ち込み装置の場合、弾性バンドの耐用寿命は、著しく短くなる。
【０００５】
特許文献２には、打ち込みプランジャが、電動モータによって駆動するフライホイールによって駆動する、他の電動打ち込み装置が記載されている。打ち込みプランジャのための復帰装置は、支持アームに支持される復帰ホイールを含む。この復帰ホイールは、フライホイールの回転によって駆動し、かつ打ち込みプランジャに掛合する活動状態と、打ち込みプランジャから引き上げられ、フライホイールの回転によって駆動しない非活動状態との間で、切り替え可能である。
【特許文献２】米国特許第４１２９２４０号明細書
【０００６】
この場合の欠点は、復帰ホイールを切り替えるための機構には、設計上非常に無駄が多く、かつ迅速でないことである。
【０００７】
特許文献２には、一方の端部をハウジングに係止し、他方の端部を打ち込みプランジャに係止した復帰ばねによって、打ち込みプランジャを復帰させる打ち込み装置が記載されている。
【０００８】
この場合の欠点は、機械的な復帰ばねでは、約３５Ｊ以上の打ち込みエネルギーを有する打ち込み装置の場合、必要な耐用寿命が得られない。さらに、ばねの質量がもたらすエネルギーの喪失が大きすぎる。
【０００９】
さらに、特許文献３には、真空ばねをプランジャの復帰に使用する電動打ち込み装置が記載されている。
【特許文献３】国際特許公開第０２／０５１５９３号パンフレット
【００１０】
しかし、この場合の欠点は、真空ばねでは、低圧は常に最大で１ｂａｒにすぎないので、構造上のサイズに比して極めて小さい復帰力しか得られない点である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上述のような従来技術における打ち込み装置を発展させ、打ち込みエネルギーが３５Ｊ以上でより高い場合でも、打ち込みプランジャを確実かつ迅速に復帰させることができ、かつ充分な耐用寿命を有する打ち込み装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、本発明に従う請求項１記載の特徴により達成される。これによると、復帰装置を、圧力ガスばね（反動ガスばね）として構成する。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成には、構造上の容積が真空ばねと等しい場合に、真空ばねと比較して、明白により大きい復帰力を得ることができるという利点がある。さらに、圧力ガスばねは、機械ばねと比較して、質量を有さないので、エネルギーの損失が発生しないという利点がある。加えて、圧力ガスばねは、構造簡単かつ容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ある好適な構成では、圧力ガスばねに、シリンダ内で移動可能に案内されるピストンを設け、このピストンによってシリンダ内に存在するガスを密封する。この、ピストン−シリンダ原理によって、圧力ガスばねの高い密封性が保証される。ピストンとシリンダの間には、さらに、密封性を高めるための密封リングやピストンリングを配置することができる。
【００１５】
シリンダを打ち込みプランジャに設けるとともに、ピストンをシリンダに対向させてハウジングに固定すると好適である。これによって、既存の製品系列に簡単な修正を加えるのみで、本発明による復帰装置を設けることができる。付加的な構造上の空間は、ほとんどあるいはまったく必要ない。ピストンとシリンダの配置関係を、まったく逆にするという配置構成も考えられる。すなわち、ピストンを打ち込みラムに設けるとともに、シリンダをハウジングに固定し、ピストンに対向させて配置することができる。
【００１６】
圧力ガスばねが、打ち込みプランジャによって圧縮緊張状態になるようにすると、さらに好適である。すなわち、圧力ガスばねは、打ち込み動作の際に、自動的に打ち込み方向に移動する打ち込みプランジャによって、圧縮緊張状態となる。それゆえ、付加的な緊張力付与装置は、不要である。
【００１７】
本発明のさらなる利点と特徴は、従属項、以下の説明及び図面から明らかとなるであろう。図面には、本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００１８】
図１及び図２に示す打ち込み装置１０は、ハウジング１１、及びこのハウジング内に配置した全体を参照符号３０で示す打ち込みプランジャ１３のための駆動装置を有し、打ち込みプランジャ１３はガイド１２内で移動可能に案内する。ガイド１２は、ガイドローラ１７、押し付けローラとして構成した押し付け手段１６及びガイド経路１８を含む。打ち込み方向２７側にあるガイド１２の端部において、内部に固定素子６０を貯蔵する固定素子マガジン６１を、ガイド１２の側面から突き出して配置する。
【００１９】
打ち込み装置１０には、さらに、打ち込み装置１０に打ち込み作業を開始させるための作動スイッチ１９を設置したハンドグリップ２０を設ける。ハンドグリップ２０内部に、全体を符号２１で示す、打ち込み装置１０に電気エネルギーを供給する電源を配置する。図示の実施例では、電源２１は、少なくとも１個の電池を含む。電源２１は、給電用導線２４を介して、制御ユニット２３及び作動スイッチ１９に接続する。制御ユニット２３は、さらに、スイッチ用導線５７を介して、作動スイッチ１９に接続する。
【００２０】
打ち込み装置１０の射出口６２に、導線２８を介して電気的に制御ユニット２３と接続したさらに他のスイッチ手段２９を配置する。スイッチ手段２９は、図１に明示するように、打ち込み装置１０を基盤Ｕに押し付けると、電気信号を制御ユニット２３に送り、打ち込み装置１０が、正常に基盤Ｕに押し付けたときのみ作動することを保証する。
【００２１】
駆動装置３０は、まず、モータシャフト３７を有する電動モータ３１を含む。モータ３１のモータシャフト３７は、回転運動を、例えばベルト駆動伝動手段３３を介して、駆動フライホイール３２の支持軸３４に伝達し、これによって、駆動フライホイール３２は矢印３６方向に回転運動する。モータ３１は、このとき、モータ用導線２５を介して直接、制御ユニット２３から給電され、また、切り替えられる。モータ３１は、例えば、打ち込み装置１０を基盤Ｕに押し付け、押し付けに対応する信号がスイッチ手段２９から導線２８を介して制御ユニット２３に送られるとき、制御ユニット２３によって動作状態にすることができる。駆動フライホイール３２と打ち込みプランジャ１３との間に、さらに、摩擦クラッチとして構成した駆動クラッチ３５も有効にする。駆動クラッチ３５は、前方の打ち込み部分１４側と比較して駆動フライホイール３２の方向に向かってより高くした、打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分１５を含み、クラッチ部分１５は押し付け手段１６によって駆動フライホイール３２に摩擦掛合することができる。押し付け手段１６は、さらに、回転可能に支持アーム１２０に支持し、支持アーム１２０は、例えばサーボモータやステップモータ、ソレノイドとして構成した調整手段１１９によって、昇降できる。調整手段１１９を、制御用導線１２１を介して、制御ユニット２３に接続する。打ち込みプランジャ１３の移動中、押し付け手段１６は、打ち込みプランジャ１３にブレーキを掛けないように、矢印２６の方向に回転し、打ち込みプランジャ１３上で転動させる。
【００２２】
打ち込み装置１０には、さらに、圧力ガスばね７０として構成した、打ち込みプランジャ１３のための復帰装置を設ける。この圧力ガスばね７０は、打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分１５に設けたシリンダ７２と、このシリンダ７２内で移動可能に案内されるプランジャ状のピストン７１とを有し、ピストン７１は内部でハウジング１１と連結する。ピストン７１は、シリンダ７２内部に存在するガス７３を媒体密に密封する。
【００２３】
図１に示すように打ち込み装置１０を基盤Ｕに押し付けると、まず、スイッチ手段２９及び制御ユニット２３によって、駆動装置３０のモータ３１がスイッチオンになり、このモータ３１によって駆動フライホイール３２を矢印３６（図１参照）で示す回転方向に回転運動させる。
【００２４】
その後、使用者によって作動スイッチ１９をスイッチオンすると、制御ユニット２３によって、制御用導線１２１を介して調整手段１１９を付勢する。このとき、支持アーム１２０に設けた押し付け手段１６を、調整手段１１９によって、打ち込みプランジャ１３の方向へ移動する。これによって、打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分１５が駆動フライホイール３２上に移動し、したがって、駆動クラッチ３５がクラッチ掛合することになり、打ち込みプランジャ１３が駆動フライホイール３２によって打ち込み方向２７に加速する。打ち込みプランジャ１３の打ち込み運動中に、ピストン７１はシリンダ７２内に進入し、このとき、シリンダ７２内に存在する７３が強く圧縮され、これにより、圧力ガスばね７０が緊張状態となる。
【００２５】
打ち込みプランジャ１３の最終位置１２２において、制御ユニット２３は、信号を制御用導線１２１を介して調整手段１１９を伝送し、押し付け手段１６を打ち込みプランジャ１３から持ち上がらせ、駆動クラッチ３５をクラッチ離脱状態にする（図２参照）。さらに、このとき、打ち込みプランジャ１３は、圧縮緊張状態にある圧力ガスばね７０によって、矢印７４の方向に移動し、再び初期位置２２に戻る。この復帰運動は、圧力ガスばね７０の圧縮緊張状態となるガス圧がおよそ３から２０バールに相当するので、非常に迅速に生じうる。
【００２６】
打ち込みプランジャ１３は、このとき、図２に明示する初期位置２２にあり、この位置では、打ち込み装置１０に新たな打ち込み作業を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による打ち込み装置の動作状態における縦断面図である
【図２】図１の打ち込み装置の打ち込みプランジャが初期位置にある状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  打ち込み装置
１１  ハウジング
１２  ガイド
１３  打ち込みプランジャ
１４  打ち込み部分
１５  クラッチ部分
１６  押し付け手段
１７  ガイドローラ
１８  ガイド経路
１９  作動スイッチ
２０  ハンドグリップ
２１  電源
２２  初期位置
２３  制御ユニット
２４  給電用導線
２５  モータ用導線
２６  矢印
２７  打ち込み方向
２８  導線
２９  スイッチ手段
３０  駆動装置
３１  モータ
３２  駆動フライホイール
３３  ベルト駆動伝動手段
３４  支持軸
３５  駆動クラッチ
３６  矢印
３７  モータシャフト
５７  スイッチ用導線
６０  固定素子
６１  固定素子マガジン
６２  射出口
７０  圧力ガスばね
７１  ピストン
７２  シリンダ
７３  ガス
７４  矢印
１１９  調整手段
１２０  支持アーム
１２１  制御用導線
１２２  最終位置
Ｕ  基盤
【図１】
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【図２】
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