(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬筒収容部（３）を設けた支持体（２）と、この支持体（２）に案内しかつこの支持体（２）に対して移動自在のピストン案内（４）と、このピストン案内（４）内に配置しかつ円筒形のシャフト部分（７）及びヘッド部分（８）を設けた駆動ピストン（６）であって、薬筒収容部（３）に配置した装薬の駆動ガスによって初期位置から打ち込み方向側の端部位置に駆動可能にした駆動ピストン（６）と、この駆動ピストン（６）のための保持装置（９）とを具え、前記保持装置（９）は、ばねリング（１０）の円錐形の内部輪郭に支持しかつ半径方向に移動自在の少なくとも１個のボール（１１）を有し、駆動ピストンのシャフト部分（７）に向かって開口するピストン案内（４）の収容部（１２）内で前記ボール（１１）がピストン案内（４）の長さ方向に平行に制限された範囲の移動をすることができるようにした爆発力駆動打ち込み装置において、前記駆動ピストン（６）のシャフト部分（７）の打ち込み方向側の端部領域に、前記保持装置（９）のボール（１１）に掛合する周方向の窪み（１３）を、順次に軸線方向に互いに離して複数個設けたことを特徴とする爆発力駆動打ち込み装置。
【請求項２】
前記窪み（１３）の底面の断面を円形断面の一部の形状とした請求項１記載の爆発力駆動打ち込み装置。
【請求項３】
前記円形断面の半径をボール（１１）の半径にほぼ等しくした請求項２記載の爆発力駆動打ち込み装置。
【請求項４】
前記シャフト部分（７）には、順次に軸線方向に互いに離れた３個の窪み（１３）を設けた請求項１記載の爆発力駆動打ち込み装置。
【請求項５】
シャフト部分（７）の長さ方向に見た窪み（１３）の幅（Ｂ）をほぼ等しくした請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の爆発力駆動打ち込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬筒収容部を設けた支持体と、この支持体に案内しかつこの支持体に対して移動自在のピストン案内と、このピストン案内内に配置しかつ円筒形のシャフト部分及びヘッド部分を設けた駆動ピストンであって、薬筒収容部に配置した装薬の駆動ガスによって初期位置から打ち込み方向側の端部位置に駆動可能にした駆動ピストンと、この駆動ピストンのための保持装置とを具え、前記保持装置は、ばねリングの円錐形の内部輪郭に支持しかつ半径方向に移動自在の少なくとも１個のボールを有し、駆動ピストンのシャフト部分に向かって開口するピストン案内の収容部内で前記ボールがピストン案内の長さ方向に平行に制限された範囲の移動をすることができるようにした爆発力駆動打ち込み装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ国特許公開第４３１３５０４号には、薬筒収容部を設けた支持体と、この支持体に案内しかつこの支持体に対して相対移動可能なピストン案内と、ピストン案内の案内孔内に配置した駆動ピストンと、保持装置とを設けた爆発力駆動打ち込み装置が記載されている。駆動ピストンは薬筒収容部に配置した装薬の駆動ガスによって、ピストン案内の案内孔及び支持体の一部分によってなる気筒空間の内部で移動可能になる。駆動ピストンは、円筒形のシャフト部分とヘッド部分とからなる。保持装置は、ピストン案内に設けかつ駆動ピストンの円筒形シャフト部分に向かって半径方向に開口する収容部内に配置してシャフト部分に接触する２個のボールと、このボールを包囲するばねリングとにより構成する。駆動ピストンの長さ方向に平行な収容部の長さを、ボールの直径よりも大きくする。ばねリングには、ボールに掛合する円錐形の内部輪郭を設け、この円錐形内部輪郭は駆動ピストンの軸線に対して打ち込み方向とは反対方向に開く角度をなすように構成する。
【０００３】
駆動ピストンが打ち込み方向に僅かに移動すると、ボールが打ち込み方向に転動する。このとき、ばねリングの円錐形内部輪郭に沿って転動するボールは、一方ではばねリングを半径方向外方に押しやるとともに、他方ではばねリングのばね力によってボールを側方から駆動ピストンのシャフト部分に押圧し、駆動ピストンが勝手に重力の下で打ち込み方向に移動するのを阻止する。
【０００４】
打ち込み作業の際に、駆動ピストンは装薬によって駆動され、打ち込み方向に極めて大きいエネルギで加速される。これに対して、保持装置によってシャフト部分に作用する保持力は無視できるほど小さく、この保持力は駆動ピストンの加速にはマイナスには作用しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
駆動ピストンが過剰なエネルギで加速されるとき、駆動ピストンは、打ち込み作業後に、高速で薬筒収容部の領域における支持体の打ち込み方向に対向する側の側面に衝突し、この側面で跳ね返って再び打ち込み方向に移動する。従って、初期位置に達することはできない。この場合、次の打ち込み作業において、駆動ピストンは適切な加速は得られず、打ち込むべき固定素子を基礎内に十分な深さで打ち込むことはできない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、過剰なエネルギでも駆動ピストンが初期位置に確実に配置しかつ保持できる爆発力駆動打ち込み装置を得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明爆発力駆動打ち込み装置は、前記駆動ピストンのシャフト部分の打ち込み方向側の端部領域に、前記保持装置のボールに掛合する少なくとも１個の周方向の窪みを設けたことを特徴とする。
【０００８】
打ち込み作業によって、駆動ピストンは薬筒収容部に配置した装薬の駆動ガスによって打ち込み方向に加速される。このとき、保持装置が機能するが、無視できる程度に小さい摩擦力しか駆動ピストンの加速に影響しない。
【０００９】
駆動ピストンの打ち込み方向への加速と同時に、支持体のピストン案内及びハウジングに対する打ち込み方向とは反対方向への移動を生じ、ピストン案内及び支持体の一部分よりなる気筒の長さが増大する。このとき、ハウジングに支持しかつ支持体に掛合するばねが圧縮される。固定素子の基礎への打ち込みの後、駆動ピストンは高速で薬筒収容部の領域における支持体の打ち込み方向に対向する側面に向かって移動する。
【００１０】
気筒の長さが打ち込み装置の休止位置におけるよりも長い間は、駆動ピストンの行程は長く、シャフト部分の打ち込み方向側の端部領域に設けた窪みが保持装置のボールの領域を通過する。薬筒収容部の領域における支持体の側面に駆動ピストンが跳ね返ることにより、駆動ピストンは打ち込み方向に移動する。これにより、窪みは再び保持装置のボールに接触し、双方の部分間に形状ロックを生ずる。この形状ロック及び駆動ピストンの打ち込み方向への軸線方向の移動によって、保持装置は極めて迅速に機能し、駆動ピストンは打ち込み方向への移動をしなくなる。
【００１１】
駆動ピストンがこの位置に達した後、支持体とハウジングとの間に配置した圧縮されたばねが支持体を打ち込み方向に移動する。これにより、ピストン案内に対する支持体の移動を生じ、気筒な長さが減少する。薬筒収容部の領域における支持体の打ち込み方向に対向する側面に駆動ピストンのヘッド部分の打ち込み方向とは反対側の側面が接触すると同時に、駆動ピストンは打ち込み方向に移動し、ハウジングに対する駆動ピストン及び支持体の初期位置に再び達する。はね力は、保持装置の保持力に打ち勝ち、シャフト部分とボールとの間の形状ロックを相殺する大きさとする。駆動ピストンの初期位置では、周方向の窪みは、ピストン案内の打ち込み方向側端部領域と保持装置との間に位置するようにする。
【００１２】
シャフト部分の折損剛性及び傷発生作用に基づいて、前記窪みの底面の断面を円形の断面の一部の形状とするとよい。
【００１３】
駆動ピストンのシャフト部分とボールとの間の良好な形状ロックを得るためには、前記円形断面の半径をボールの半径にほぼ等しくするとよい。
【００１４】
過剰なエネルギで駆動される駆動ピストンは、高速で支持体の打ち込み方向に対向する方向に移動する。支持体の側への反動はそれに対応した大きさであるため、駆動ピストンは極めて急速に打ち込み方向に移動する。所定の保持力を有する保持装置が駆動ピストンを受け止めることができるようにするため、駆動ピストンのシャフト部分には、互いに軸線方向に離れた複数個の窪みを設け、これらの窪みに保持装置のボールが入り込んで形状ロックを生ずる。窪みがボールを受け入れるとき、保持装置が機能する。駆動ピストンの運動エネルギが保持力を凌駕すると、ボールは半径方向外方に押しやられ、２番目又は次の窪みがボールを受入れ、再び保持装置が機能する。保持装置の保持力が十分でないとき、再びボールの半径方向外方への移動を生じ、駆動ピストンが停止するとき再び保持装置が機能する。
【００１５】
駆動ピストンのシャフト部分の機械的剛性に基づいて、シャフト部分には軸線方向に順次に３個の窪みを設けると好適である。駆動ピストンの初期位置では、ピストン案内の打ち込み方向側端部と保持装置のボールとの間に３個の窪みが存在するようにする。
【００１６】
ボールを窪みから半径方向外方に押し出すために必要な力は、駆動ピストンの初期位置とは無関係に一定の大きさであるため、シャフト部分の長さ方向に見た窪みの幅はほぼ等しくする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明爆発力駆動打ち込み装置の主要な装置部分が押し込み位置にある状態に関連して示した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１８】
本発明による爆発力駆動打ち込み装置は、図示しない収容材料に押し付け、やはり図示しない固定素子をこの収容材料に打ち込む。このような固定素子は、素子案内１４の内部に配置し、この素子案内は保持装置９を介してピストン案内４に連結する。
【００１９】
ピストン案内４の案内孔内に駆動ピストン６を配置する。駆動ピストン６はシャフト部分７と、ピストンのヘッド部分８とにより構成する。図示の状態では、駆動ピストンはピストン案内４に対する初期位置を状態である。シャフト部分７の打ち込み方向側端部領域に３個の軸線方向に順次配置した周方向の窪み１３を設け、これらの窪み１３の幅Ｂは互いに等しく、窪みの底面の断面形状は円形断面の一部の形状とする。ピストン案内４の打ち込み方向側端部領域に弾性緩衝素子１５を設け、駆動ピストン４の緩衝作用を行うようにする。
【００２０】
ピストン案内４と素子案内１４との間に保持装置９を設け、この保持装置９は２個の互いに直径方向に対向するボール１１と、これらのボール１１を包囲するばねリング１０と、駆動ピストン６の円筒形のシャフト部分７に向かって半径方向に開口している収容部１２とにより構成する。ばねリング１０は半径方向にばね弾性を示し、ボール１１に作用する断面が円錐形の内面を設け、この内面は駆動ピストン軸線に対して打ち込み方向とは反対方向に開くテーパを付ける。収容部１２はボール１１を収容する作用を行い、駆動ピストン６の長さ方向に平行に延びる長さを有し、ボール１１の直径よりも大きくする。
【００２１】
ピストン案内４は支持体２によって包囲する。支持体２に対してピストン案内４を軸線方向に移動自在にする。支持体２の打ち込み方向側とは反対側の遊端に薬筒収容部３を設け、この薬筒収容部３には図示しない駆動装薬を収容する。また、薬筒収容部３には、支持体２の内部空間及び駆動ピストン６に連通する孔を設ける。
【００２２】
支持体２はハウジング１内に設け、ハウジング１に対して移動自在にする。ハウジング１と支持体２との間に配置したばね１６は、支持体２がハウジング１に対して初期位置に復帰させるためのものであり、打ち込み作業の際にこの初期位置に対して支持体２を打ち込み方向とは反対方向に移動する。ピストン案内４内に配置した駆動ピストン６は、ピストン案内４の案内孔５と、ピストンのヘッド部分８の外側輪郭に適合する内側輪郭を有する支持体２の一部とによって構成される気筒空間の内部で移動自在にする。
【００２３】
打ち込み作業によって、駆動ピストン６は、薬筒収容部３に配置した装薬の駆動ガスによって打ち込み方向に加速される。保持装置９の双方のボール１１はピストン案内４の収容部１２内で、収容部１２の打ち込み方向側とは反対側の端部に接触するまで転動する。ボール１１はばねリング１０の円錐形内部輪郭に対する連携動作によって半径方向に拡開する。ばねリング１０は側方からボール１１を駆動ピストン６のシャフト部分７に向けて押圧し、シャフト部分７とボール１１との間に摩擦を生ぜしめる。この摩擦は、駆動ピストン６を打ち込み方向に加速するエネルギとは逆に、無視できるほど小さく、この摩擦は駆動ピストン６の加速には逆作用するものではない。
【００２４】
駆動ピストン６の打ち込み方向への加速と同時に、支持体２のピストン案内４及びハウジング１に対する打ち込み方向とは反対方向への移動を生じ、気筒空間の長さが増大する。ハウジング１に支持して支持体２に作用するばね１６は圧縮される。固定素子の収容材料内への打ち込み後に、駆動ピストン６は高速で薬筒収容部３の領域における支持体２の打ち込み方向に対向する側面１７に向かって移動する。
【００２５】
気筒空間の長さが打ち込み装置の休止位置にあるときよりも依然として大きい時点では駆動ピストン６はより大きい気筒を形成し、シャフト部分７の打ち込み方向側の端部領域の窪み１３が保持装置９のボール１１の領域を通過する。それに引き続いて生ずる支持体２の側面１７に対する駆動ピストン６の跳ね返りによって駆動ピストン６は打ち込み方向に移動する。これにより、窪み１３はもう一度保持装置９のボール１１に接触し、１回又はそれ以上の形状ロックを生ずる。この形状ロックによって保持装置９は迅速に機能し、駆動ピストン６は移動方向には移動しなくなる。
【００２６】
保持装置９の機能とほぼ同時に、支持体２とハウジング１との間に配置した圧縮されたばね１６が支持体２を打ち込み方向に移動する。これにより、ピストン案内４に対する支持体２の移動を生じ、気筒の長さが減少する。薬筒収容部３の領域の支持体２の打ち込み方向に対向する側面１７に駆動ピストン６のヘッド部分８の打ち込み方向とは反対側の側面が接触すると同時に、駆動ピストン６の打ち込み方向への移動を生じ、駆動ピストン６及び支持体２のハウジング１に対する初期位置に達する。ばね１６のばね力の大きさは、保持装置９の保持力に打ち勝ち、またシャフト部分７とボール１１との間の形状ロックが相殺される程度の大きさとする。駆動ピストン６の初期位置では、窪み１３はピストン案内４の打ち込み方向側遊端と保持装置９との間に存在する。
【００２７】
駆動ピストン６のシャフト部分７とボール１１との間のよりよい形状ロックを得るためには、窪み１３の底面の断面を円の一部の形状となるように構成し、この円の半径をボール１１の半径にほぼ等しくするとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明爆発力駆動打ち込み装置の主要な装置部分が押し込み位置にある状態  の縦断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  支持体
３  薬筒収容部
４  ピストン案内
５  案内孔
６  駆動ピストン
７  シャフト部分
８  ヘッド部分
９  保持装置
10  ばねリング
11  ボール
12  収容部
13  窪み
14  素子案内
15  弾性緩衝素子
16  ばね
17  側面
【図１】
0003907763.tif 000002