(57)【要約】【課題】加速フライホイールを設け、駆動フライホイールのエネルギー損失および磨耗を排除し、かつ高い打ち込みエネルギーにすることができる打ち込み装置を得る。【解決手段】ガイド１２内に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であって、電動モータ３１によって回転する少なくとも１個の駆動フライホイール３２を有し、打ち込みプランジャ１３にはクラッチ部分１５を設けた該駆動装置３０と、クラッチ部分１５を設けた打ち込みプランジャ１３が、前進駆動のために、少なくとも１個の駆動フライホイール３２とクラッチ掛合できるようにする駆動クラッチ装置３５とを備えた固定素子のための電動打ち込み装置において、クラッチ部分１５を設けた打ち込みプランジャ１３を、駆動フライホイール３２の方向に加速可能にする打ち込みプランジャ１３のための加速装置４０を設ける。加速された打ち込みプランジャを駆動フライホイールによる高い推進力を得る。【選択図】図１
2006321042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド（１２）内に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）であって、電動モータ（３１）によって回転する少なくとも１個の駆動フライホイール（３２）を有し、前記打ち込みプランジャ（１３）にはクラッチ部分（１５）を設けた該駆動装置（３０）と、
クラッチ部分（１５）を設けた打ち込みプランジャ（１３）が、前進駆動のために、前記少なくとも１個の駆動フライホイール（３２）とクラッチ掛合できるようにする駆動クラッチ装置（３５）と
を備えた固定素子のための電動打ち込み装置において、
クラッチ部分（１５）を設けた打ち込みプランジャ（１３）を、前記駆動フライホイール（３２）の方向に加速可能にする前記打ち込みプランジャ（１３）のための加速装置（４０）を設けたことを特徴とする打ち込み装置。
【請求項２】
付加的な加速装置（４０）によって、５０ｍＪから２０Ｊまでのエネルギーを、前記打ち込みプランジャ（１３）に伝達するようにした請求項１に記載の打ち込み装置。
【請求項３】
付加的な加速装置（４０）によって、５０ｇ・ｍ／ｓから３ｋｇ・ｍ／ｓまでの衝撃を、前記打ち込みプランジャ（１３）に伝達するようにした請求項１または２に記載の打ち込み装置。
【請求項４】
付加的な加速装置（４０）にエネルギーアキュムレータ（４１）を設け、このエネルギーアキュムレータ（４１）は、打ち込みプランジャ（１３）の初期位置（２２）で、打ち込みプランジャ（１３）に対し予め緊張状態にするとともに、駆動フライホイール（３２）の方向に向かう弾発力を付与し、このとき、打ち込みプランジャ（１３）を初期位置（２２）で、係止解除可能な係止装置（５０）に保持するようにした請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項５】
前記エネルギーアキュムレータ（４１）を押圧ばね手段（４２）として構成することを特徴とする請求項４に記載の打ち込み装置。
【請求項６】
前記係止装置（５０）は、つめ（５１）を有するものとし、このつめ（５１）を係止位置（５４）で、前記打ち込みプランジャ（１３）上の係止面（５３）に係止するようにした請求項４に記載の打ち込み装置。
【請求項７】
前記係止装置（５０）は、作動スイッチ（１９）によって係止解除可能であるとともに、前記つめ（５１）が打ち込みプランジャ（１３）を釈放する釈放状態（５５）に移行可能にした請求項４〜６のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項８】
付加的な加速装置（４０）は、モータ加速手段（４３）を有するものとした請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項９】
前記モータ加速手段（４３）を、駆動手段（４４）を介して打ち込みプランジャ（１３）とクラッチ掛合可能な電動モータ（４７）とした請求項８に記載の打ち込み装置。
【請求項１０】
付加的な加速装置（４０）を、マグネットコイル装置（４５）とした請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項１１】
付加的な加速装置（４０）を、前記打ち込みプランジャ（１３）のための少なくとも１個の加速フライホイール（１４２）とし、この加速フライホイール（１４２）の最大表面速度を、前記駆動フライホイール（３２）の最大表面速度よりも小さいものとした請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項１２】
駆動フライホイール（３２）と加速フライホイール（１４２）を、それぞれ別々の支持軸（３４，１４３）に設けた請求項１１に記載の打ち込み装置。
【請求項１３】
駆動フライホイール（３２）と加速フライホイール（１４２）を、同一の支持軸（３４）に設けた請求項１１に記載の打ち込み装置。
【請求項１４】
前記加速フライホイール（１４２）が、第１駆動フライホイール（３２）の外径（Ｄ１）よりも小さい外径（Ｄ２）を有するものとした請求項１１〜１３のうちいずれか一項に記載の打ち込み装置。
【請求項１５】
駆動フライホイール（３２）と加速フライホイール（１４２）が、同一の駆動装置（３０）によって駆動可能にした請求項１１〜１４のうち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前段に示すような電動打ち込み装置（鋲打ち機）に関するものである。この種の打ち込み装置では、打ち込みプランジャによって固定素子を基盤に打ち込むことができる。
【背景技術】
【０００２】
このような電気的に駆動する電動打ち込み装置では、打ち込みプランジャは、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。打ち込み装置で行うフライホイルの原理では、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、極めて迅速に掛脱切り替えしなければならず、瞬時に、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、打ち込み動作の終了時、極めて迅速にクラッチ離脱状態に切り替えなければならない。
【０００３】
同種の打ち込み装置は、特許文献１に記載されている。この特許文献によると、打ち込みプランジャは、電動モータによって駆動するフライホイルと、テンションローラとの間を通って案内される。打ち込みプランジャをフライホイールと摩擦掛合させるために、打ち込みプランジャを、ある制御機構によってフライホイールに向けて移動させ、これにより、打ち込みプランジャはフライホイルの周面に圧着して、加速される。
【特許文献１】米国特許第４９２８８６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この既知の打ち込み装置の欠点は、ほぼ静止した打ち込みプランジャが、回転するフライホイールに当接する場合、打ち込みプランジャのフライホイールとのクラッチ掛合によって、スリップ（空転）を生じることである。このようなスリップは、一方でエネルギー損失を引き起こし、他方で、摩擦面の摩耗を引き起こす。打ち込みプランジャは、スリップによってまず加速を遅らせるとともに、フライホイールに制動がかかる。フライホイールの回転速度を高くし、打ち込みエネルギーを明らかに３５Ｊを超える水準にするのは、高い摩擦熱の発生が、打ち込みプランジャ及びフライホイルの周面で熱損失を生じ、非常に高い摩耗を生じるのため、不可能である。
【０００５】
本発明の目的は、上述のような打ち込み装置を改善し、上述の欠点を解消し、技術的に簡単な方法で、高い打ち込みエネルギーを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、打ち込みプランジャのための加速装置を設け、この加速装置によって、クラッチ部分を有する打ち込みプランジャを、駆動フライホイールの方向に加速可能にする。この加速は、打ち込み装置が駆動フライホイールと接触するより前に発生している。
【発明の効果】
【０００７】
このような特徴により、駆動フライ特徴との接触時のスリップが明白に減少し、これによって、摩耗とエネルギー損失も減少する。さらに、駆動フライホイールを高い回転数で駆動することができ、これによって、打ち込みプランジャの打ち込みエネルギーに関する許容最大値を大きくすることができ、打ち込みエネルギーは８０Ｊまで可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
付加的な加速装置により、５０ｍＪから２０Ｊの運動エネルギーを打ち込みプランジャに伝達可能にすると好適である。これによって、打ち込みピストンは、駆動フライホイールと接触するより前に、約０．５ｍ／ｓから約２０ｍ／ｓの速度に加速することができる。
【０００９】
好適には、付加的な加速装置によって、５０ｇ・ｍ／ｓから３ｋｇ・ｍ／ｓまでの衝撃を打ち込みプランジャに伝達されるようにする。
【００１０】
技術的に容易に置換しうる変更例では、加速装置にエネルギーアキュムレータを設け、このエネルギーアキュムレータが、打ち込みプランジャの初期位置で、打ち込みプランジャに対し予め緊張状態にするとともに、駆動フライホイールの方向に向かう弾発力を付与する。好適には、打ち込みプランジャを、初期状態において、係止解除可能な係止装置に保持させる。好適には、エネルギーアキュムレータを、コストを抑えて、押圧ばね手段として構成する。
【００１１】
製品寿命を延長する好適な解決策として、係止装置につめを設け、このつめが係止位置で、打ち込みプランジャ上の係止面に掛合し、打ち込みプランジャを保持するようにする。
【００１２】
係止装置が、作動スイッチによって係止解除可能であり、かつ、つめが打ち込みプランジャを釈放した釈放状態に移行可能であるようにすると好適である。これによって、打ち込み装置による迅速な打ち込み結果が得られる。
【００１３】
好適な変更例では、加速装置にモータ加速手段を含める。これによって、簡単な方法で、打ち込みプランジャに予加速のための高いエネルギーが供給できる。
【００１４】
さらに、モータ加速手段を、駆動手段を介して打ち込みプランジャとクラッチ掛合可能な電動モータとすると好適である。電動モータが、同時に駆動フライホイールも駆動させるモータでないならば、電動モータは、好適には、駆動フライホイールを駆動させるモータよりも、より小さいサイズにすることができる。
【００１５】
容易に制御可能な加速装置に、マグネットコイル装置を設ける。この装置により、鉄芯として構成した打ち込みプランジャを加速可能である。さらに、このように構成した加速装置には、打ち込みプランジャがマグネットコイル装置によりその初期位置に保持されるので、打ち込みプランジャをその初期位置に保持するための係止装置が不要であるいう利点がある。
【００１６】
さらに、付加的な加速装置に、打ち込みプランジャのための少なくとも１個の加速フライホイールを設け、この加速フライホイールの最大表面速度が、駆動フライホイールの最大表面速度よりも小さくなるようにすると好適である。加速フライホイールは、打ち込み動作時に、打ち込みプランジャが駆動フライホイールと接触するより前に、打ち込みプランジャと接触可能である。このような加速装置への置き換えは容易であり、このような加速装置は、予め打ち込みプランジャに高い加速を与えることを可能にする。さらに、駆動フライホイール及び加速フライホイールの段階的な回転速度に基因して、スリップを低く維持することができる。
【００１７】
駆動フライホイールと加速フライホイールを、それぞれ個別の支持軸に設置すると好適である。この場合、フライホイールを並べて配置すると、打ち込み動作時、打ち込みプランジャは、そのクラッチ部分がまず短期間加速フライホイールと掛合し、次に駆動フライホイールと掛合することができる。
【００１８】
さらなる好適な実施例では、駆動フライホイールと加速フライホイールを、同一の支持軸に配置し、これによって、コンパクトな構造にすることができる。さらに、好適には、加速フライホイールに特化した第２クラッチ部分を設ける。好適には、駆動フライホイールと加速フライホイールとを一体構成にすることができる。
【００１９】
この場合、加速フライホイールが、駆動フライホイールの外径よりも小さい外径を有するようにすると好適である。このようにすることで、技術的に簡単な方法で、加速フライホイールの表面速度を、駆動フライホイールの表面速度よりも小さくすることができる。
【００２０】
さらに、駆動フライホイールと加速フライホイールを、同一の駆動装置によって駆動可能にすると好適であり、これによって、構造をさらにコンパクトにし、製造コストを低く抑えることができる。
【００２１】
本発明の更なる利点と特徴は、従属項、以下の説明及び図面から明らかとなるであろう。図面において、本発明のいくつかの実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１及び２に示す打ち込み装置１０は、ハウジング１１と、このハウジング内に配置し、全体として参照符号３０を付した、打ち込みプランジャ１３のための駆動装置とを備え、打ち込みプランジャを、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及びガイドチャンネル１８を有する。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を収納する固定素子マガジン６１を、ガイド１２の側面に突設する。
【００２３】
ガイド１２の固定素子マガジン６１とは逆側の端部には、全体として参照符号４０を付した加速装置の一部分とする、押圧ばね４２として構成したエネルギーアキュムレータ４１を配置する。押圧ばね４２は、その第１端部が、ガイドシリンダ４８内でハウジングに対し固定される一方で、その第２端部を自由端とし、図１に見られる打ち込みプランジャ１３の初期位置２２では、弾性的にこの打ち込みプランジャ１３に対して予応力を付与する。この初期位置２２では、打ち込みプランジャ１３を、全体として参照符号５０を付した、つめ５１を有する係止装置によって保持し、このつめ５１は、係止位置５４（図１参照）では打ち込みプランジャ１３の凹部内部の係止面５３にかみ合い、押圧ばね４２の力に抗して打ち込みプランジャ１３を拘束する。つめ５１は、サーボモータ５２に装着し、以下でさらに述べるように、サーボモータ５２によって釈放状態５５に移行可能である。サーボモータ５２は、電気的な第１制御用導線５６を介して、制御手段２３に接続する。押圧ばね４２は、この実施例では、らせんばねとして構成する。
【００２４】
打ち込み装置１０には、さらに、打ち込み装置１０に打ち込み動作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設ける。本実施例では、電源２１は、少なくとも１個の蓄電池を有する。電源２１を、給電用導線２４を介して、制御手段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。
【００２５】
打ち込み装置１０の射出口６２に、スイッチ手段用導線２８を介して電気的に制御手段２３と接続した他のスイッチ手段２９を配置する。スイッチ手段２９は、図２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に伝送し、打ち込み装置１０が、正常に基盤Ｕに押し付けているときのみ作動することを保証する。
【００２６】
駆動装置３０は、まず、モータシャフト３７を有する電気駆動するモータ３１を含む。モータ３１のモータシャフト３７は、回転運動を、例えば伝動ベルトとして形成した伝動手段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に矢印３６で示す方向の回転運動を付与する。モータ３１は、モータ用導線２５を介して直接、制御ユニット２３から給電し、また、切り替えを行う。モータ３１は、例えば、打ち込み装置１０を基盤Ｕに押し付け、この押し付けに対応する信号がスイッチ手段２９から制御手段２３に伝送された時点で、制御手段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との間において、さらに摩擦クラッチとして構成した駆動クラッチ装置３５も有効となる。この駆動クラッチ装置３５は、打ち込みプランジャ１３における前方の打ち込み部分１４と比較してより高くなっているクラッチ部分１５を含み、このクラッチ部分１５は、打ち込みプランジャ１３がその初期位置２２から打ち込み方向２７に移動することによって、押し付けローラ１６と駆動フライホイール３２との中間で、摩擦接触可能となる。押し付け手段１６は、矢印２６の方向に、打ち込みプランジャ１３上で転動する（図２参照）。
【００２７】
打ち込み装置１０には、さらに、全体として参照番号７０を付した復帰装置を設ける。この復帰装置７０は、復帰ローラ７２を駆動可能にする復帰モータ７１を有する。復帰モータ７１は、第２制御用導線７４を介して、制御ユニット２３に接続し、打ち込みプランジャ１３がその打ち込み方向２７側の終了位置に存在する場合に、制御ユニット２３によって作動する。復帰ローラ７２は、作動中、点線で表示した矢印７３の方向へ回転する
【００２８】
いま、図２に明示するように、打ち込み装置１０が基盤Ｕに押し付けられると、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がスイッチオンされ、このモータによって、駆動フライホイール３２は矢印３６（図２参照）の回転方向に回転をはじめる。
【００２９】
その後、使用者によって作動スイッチ１９を操作すると、制御ユニット２３によって係止装置５０が、その釈放状態に移行し、このとき、つめ５１はサーボモータ５２によって、打ち込みプランジャ１３における係止面５３を有する凹部から、引き上げられる。
【００３０】
打ち込みプランジャ１３は、その後、加速装置４０の押圧ばね手段４２によって、もしくはクラッチ部分１５を用いて、駆動フライホイール３２に向けて加速され、駆動フライホイール３２と接触する。このとき、加速装置４０は、最小で約５０ｍＪから最大で２０Ｊのエネルギーを、打ち込みプランジャ１３に伝達する。このとき、打ち込みプランジャ１３に伝達される衝撃は、最小で約５０ｇ・ｍ／ｓから最大で約３ｋｇ・ｍ／ｓの間である。打ち込みプランジャ１３は、これによって、駆動フライホイール３２によって更なる加速度を受けエネルギーを伝達される前に、約０．５ｍ／ｓから２０ｍ／ｓからの速度に加速される。エネルギーもしくは衝撃は、組み込まれたばね手段の強さと、打ち込みプランジャ１３の初期位置におけるその予応力に依存する。
【００３１】
本発明に従って予め打ち込みプランジャ１３に予め加速を与えることにより、駆動クラッチ装置３５の付勢状態における、駆動フライホイール３２と打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分との間での空転が、著しく減少し、これによって、駆動フライホイール３２をより高い回転数とすることが可能になり、それゆえ、駆動フライホイール３２によって打ち込みプランジャ１３に伝達される運動エネルギーをより大きくすることが可能になる。
【００３２】
打ち込みプランジャ１３を復帰案内するために、上述したように、打ち込み動作の最後で、復帰装置７０が制御ユニット２３によって付勢される。つめ５１が再び打ち込みプランジャ１３上の係止位置５４における係止面５３に突入するまで、復帰装置７０によって、打ち込みプランジャ１３は、加速装置４０の押圧ばね手段４２に抗して移動し、押圧ばね手段４２は新たに応力を得る圧縮緊張状態となる。つめ５１は、打ち込みプランジャ１３の方向にばね負荷を付与することができる。
【実施例２】
【００３３】
図３に示す実施例の打ち込み装置１０は、上述の実施例と比較して、押圧ばね手段４２を押圧ガスばねとして構成した点のみ異なる。ガイドシリンダ４８内に存在する打ち込みプランジャ１３の端部は、さらに、シール１４９を有するピストンヘッド４９を備える。しかし、打ち込み装置１０の機能は、図１及び２で説明したものと同様であるので、これに関する上述の説明の大部分が当てはまる。
【実施例３】
【００３４】
図４に示す実施例の打ち込み装置４は、図１及び２において示す実施例と比較して、加速装置４０が、エネルギーアキュムレータの代わりに、打ち込みプランジャ１３と相互作用するマグネットコイル装置４５を有し、マグネットコイル装置４５を、制御用導線５８を介して電気的に制御ユニット２３と接続した点で異なる。打ち込みプランジャ１３は、少なくとも、マグネットコイル装置４５と対向する端部において、鉄芯もしくはコイル芯として構成する。この打ち込み装置１０場合、個別の係止装置５０は、その機能をマグネットコイル装置４５が果たすので、設けない。打ち込みプランジャ１３の初期位置２２では、制御ユニット２３によって制御するマグネットコイル装置４５の極性によって、打ち込みプランジャ１３はマグネットコイル装置４５に保持される。いま、打ち込み装置１０を図２に示すように基盤Ｕに押し付け、作動スイッチ１９を操作すると、マグネットコイル装置４５は、制御ユニット２３によって極性が反転する。これによって、いま、打ち込みプランジャ１３は、マグネットコイル装置４５に反発され、打ち込み方向２７へ予加速を受け、そのクラッチ部分１５が駆動フライホイールと接触する。ここでは記述しない、他の詳細に関しては、大部分、図１及び２に対する上述の説明が当てはまる。
【実施例４】
【００３５】
図５に示す実施例の打ち込み装置１０は、図１及び２において示す実施例と比較して、加速装置４０が、エネルギーアキュムレータの代わりに、駆動手段４４を備えるモータ加速手段４３を有し、モータ加速手段４３は制御用導線５９を介して電気的に制御ユニット２３と接続した点で異なる。モータ加速手段４３は、ここでは、電動モータ４７として構成し、この電動モータ４７は、好適には、駆動フライホイール３２を駆動するモータ３１よりも低い出力にする。打ち込みプランジャ１３の初期位置２２では、打ち込みプランジャ１３は、その打ち込み方向２７と逆側の端部が、駆動手段４４の伝動体１４４として構成した端部と接触している。いま、打ち込み装置１０を図２に示すように基盤Ｕに押し付け、作動スイッチ１９を操作すると、制御ユニット２３によって電動モータ４７に電流が流れ、これによって、駆動手段４４が、カタパルト（投石機）式に打ち込みプランジャ１３の端部を押し出す。これによって、プランジャ１３は打ち込み方向２７に予加速を受け、そのクラッチ部分１５が駆動フライホイールと接触する。ここでは記述しない、他の詳細に関しては、大部分、図１及び２に対する上述の説明が当てはまる。
【実施例５】
【００３６】
図６〜図８に示す実施例の打ち込み装置１０も、ハウジング１１と、このハウジング内に配置した、全体的に参照番号３０を付した打ち込みプランジャ１３のための駆動装置とを有し、打ち込みプランジャ１３をガイド１２内で移動可能に案内する。ガイド１２は、それぞれ押し付けローラとして構成される第１押し付け手段１６及び第２押し付け手段１１６、及びガイドチャンネル１８を有する。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を収納する固定素子マガジン６１を、ガイド１２の側面に突設する。
【００３７】
押し付け手段１６，１１６は、複合的的な支持アーム１２０に回転可能に設け、この支持アーム１２０は、制御用導線１２１を介して制御ユニット２３に接続した制御手段１１９によって、打ち込みプランジャ１３の方向に移動可能である。押し付け手段１６，１１６は、付勢状態になると、それぞれ打ち込みプランジャ１３上で矢印２６の方向に転動する。
【００３８】
打ち込み装置１０には、さらに、打ち込み装置１０に打ち込み動作を開始させるための作動スイッチ１９を設けたハンドグリップ２０を設ける。ハンドグリップ２０内に、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。この実施例では、電源２１は、少なくとも１個の蓄電池を有する。電源２１は、給電用導線２４を介して、制御手段２３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。
【００３９】
打ち込み装置１０の射出口６２に、接触感知手段１２２を配置し、これによって、スイッチ手段用導線２８を介して電気的に制御手段２３と接続したスイッチ手段２９を作動させる。スイッチ手段２９は、図６〜図８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に伝送し、打ち込み装置１０を正常に基盤Ｕに押し付けたときのみ作動することを保証する。
【００４０】
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、例えば伝動ベルトとして形成した伝動手段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に矢印３６方向への回転運動を付与する。駆動フライホイール３２は外径Ｄ１を有する。モータ３１は、電動モータ用導線２５を介して直接、制御ユニット２３から給電され及び切り替えされる。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から制御手段２３に伝送された時点で、制御手段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との間において、さらに摩擦クラッチとして構成した駆動クラッチ装置３５も有効となる。この駆動クラッチ装置３５は、打ち込みプランジャ１３における前方の打ち込み部分１４よりも高くなっているクラッチ部分１５を含み、このクラッチ部分１５は、打ち込みプランジャ１３がその初期位置２２から打ち込み方向２７へ移動することによって、かつ、制御手段１１９によって押し付けローラ１６が押し下げられることによって、押し付けローラ１６と駆動フライホイル３２との中間で、摩擦接触できる。
【００４１】
ガイド１２の固定素子マガジン６１とは逆側の端部に、全体として参照符号４０を付した加速装置の一部となる、加速フライホイール１４２を配置する。この加速フライホイール１４２は、第２支持軸１４３に回転可能に取り付け、伝動手段３３を介してモータ３１によって駆動可能である。加速フライホイール１４２は、駆動フライホイール３２の外径Ｄ１よりも小さい外径Ｄ２を有する。それゆえ、加速フライホイール１４２の最大表面速度は、駆動フライホイール３２の最大表面速度よりも小さい。
【００４２】
打ち込み装置１０には、さらに、全体として参照番号７０を付した復帰装置を設ける。この復帰装置７０は、引張ばねとして構成したばね素子７５を含む。打ち込みプランジャ１３がその打ち込み方向２７に位置する終了位置にあると、このばね素子７５によって、打ち込みプランジャ１３はその初期位置２２へ復帰移動する。
【００４３】
いま、図６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、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がスイッチオンされ、このモータによって、駆動フライホイール３２及び加速フライホイール１４２は矢印３６（図６〜図８参照）の回転方向に回転しはじめる。
【００４４】
その後、作動スイッチ１９を使用者が操作すると、制御手段２３によって制御手段１１９が作動し、この制御手段１１９によって、押し付け手段１６，１１６を有する支持アーム１２０が打ち込みプランジャ１３の方向に移動する。押し付け手段１１６により打ち込みプランジャ１３を加速フライホイール１４２の方向に押し付けることによって、打ち込みプランジャ１３は、そのクラッチ部分１５が回転する第２駆動フライホイール（加速フライホイール）１４２とクラッチ掛合し、この第２駆動フライホイール１４２によって打ち込み方向２７へ、もしくはそのクラッチ部分１５を駆動フライホイール３２の方向に加速し、駆動フライホイール３２上に勢いよく発射される。第２駆動フライホイール上でのスリップは、第２駆動フライホイールの表面速度がより小さいことで、比較的小さい。このとき、加速装置４０は、最小で約５０ｍＪから最大で２０Ｊのエネルギーを打ち込みプランジャ１３に伝達する。打ち込みプランジャ１３に伝達される衝撃は、最小で約５０ｇ・ｍ／ｓから最大で約３ｋｇ・ｍ／ｓの間である。これによって、打ち込みプランジャ１３は、駆動クラッチ装置３５によって駆動フライホイール３２にクラッチ掛合してさらなる加速とエネルギー伝達を受ける前に、約０．５ｍ／ｓから約２０ｍ／ｓの速度に加速する。このエネルギーまたは衝撃は、第２駆動フライホイール１４２の表面速度に依存する。
【００４５】
本発明に従って予め打ち込みプランジャ１３に加速を与えることにより、駆動クラッチ装置３５の付勢状態における、駆動フライホイール３２と打ち込みプランジャ１３のクラッチ部分との間でのスリップ（空転）は、著しく減少し、これによって、駆動フライホイール３２をより高い回転数とすることができ、これにより、駆動フライホイール３２によって打ち込みプランジャ１３に伝達される運動エネルギーをより大きくすることができるようになる。
【００４６】
上述のように、打ち込み動作の終了時、打ち込みプランジャ１３をその初期位置に復帰牽引するばね素子７５を有する復帰装置７０によって、打ち込みプランジャ１３の復帰案内が生じる。支持アーム１２０における押し付け手段１６，１１６は、打ち込みプランジャ１３が復帰案内される前に、制御手段１１９によって再び打ち込みプランジャ１３から引き上げられる。
【実施例６】
【００４７】
図９及び図１０に示す実施例の打ち込み装置１０は、図６〜図８に示す実施例と比較して、加速フライホイール１４２が、同一の支持軸３４上で駆動フライホイール３２と同軸状に設けた点で異なる。打ち込みプランジャ１３は、さらに、第２クラッチ部分１１５を有し、ベアリングアーム１２０における押し付け手段１６，１１６が制御手段１１９によって打ち込みプランジャ３の方向に移動すると、第２クラッチ部分１１５を介して、打ち込みプランジャ１３は、第２駆動フライホイール１４２とクラッチ掛合可能である。第２クラッチ部分１１５の長さは、加速インパルスを受けるようにするため、第２駆動フライホイール１４２と短い距離のみクラッチ掛合するように選択する。図１０に明示するように、打ち込みプランジャ１３は、加速フライホイールによる予加速の後、固定素子６０を基盤Ｕに打ち込むために、駆動フライホイール３２によって駆動される。ここでは記述しない、更なる詳細に関しては、大部分、図６〜図８に対する上述の説明が当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による打ち込み装置の第１実施例における、初期位置を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す打ち込み装置の、動作状態での説明図である。
【図３】本発明の第２実施例における打ち込み装置の部分図である。
【図４】本発明の第３実施例における打ち込み装置の部分図である。
【図５】本発明の第４実施例における打ち込み装置の部分図である。
【図６】本発明による打ち込み装置の第５実施例における、初期状態位置を示す縦断面図である。
【図７】図６に示す打ち込み装置の、第１動作状態を示す説明図である。
【図８】図６に示す打ち込み装置の、第２動作状態を示す説明図である。
【図９】本発明による打ち込み装置の第６実施例における、初期状態位置を示す縦断面図である。
【図１０】図９に示す打ち込み装置の、第１動作状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
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、１１５  クラッチ部分
１６、１１６  押し付けローラ／手段
１７  ガイドローラ
１８  ガイドチャンネル
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  給電導線
２５  モータ用導線
２６  矢印
２７  打ち込み方向
２８  スイッチ手段用導線
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  伝動手段
３４  支持軸
３５  駆動クラッチ装置
３６  矢印
３７  モータシャフト
４０  加速装置
４１  エネルギーアキュムレータ
４２  押圧ばね手段
４３  モータ加速手段
４４  駆動手段
４５  マグネットコイル装置
４７  電動モータ
４８  ガイドシリンダ
４９  ピストンヘッド
５０  係止装置
５１  つめ
５２  サーボモータ
５３  係止面
５４  係止位置
５５  釈放位置
５６  第１制御用導線
５７  スイッチ用導線
５８  制御用導線
５９  制御用導線
６０  固定素子
６１  固定素子マガジン
６２  射出口
７０  復帰装置
７１  復帰モータ
７２  復帰ローラ
７３  矢印
７４  第２制御用導線
７５  ばね素子
１１９  制御手段
１２０  支持アーム
１２１  制御用導線
１２２  接触感知手段
１４２  加速フライホイール
１４３  第２支持軸
１４４  伝動体
１４９  シール
Ｕ  基盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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