СВЯЗЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (ВАРИАНТЫ)
BRACING TOOL (VERSIONS)

Растоящее заявление устанавливает приоритет над Японским Патентным Заявлением серийный номер 2008-004193, содержание которого приведено здесь для ссылки.
Настоящее изобретение относится к связывающим инструментам для связывания изделий, таких как арматурные стержни, и, в частности, к связывающим инструментам для связывания множества арматурных стержней в основном в местах их пересечения при помощи проволоки. Арматурные стержни могут быть расположены по рисунку сетки до покрытия бетоном для формирования плиты перекрытия в строительной конструкции. Проволоки могут быть закручены и размещены вокруг участков пересечения.
Специальные крючкообразные инструменты использовались при работах для связывания арматурных стержней при помощи проволоки или подобных изделий на участках их пересечения (участках пересечения арматурных стержней), где арматурные стержни пересекаются друг с другом в виде креста, для облегчения таких работ. Если работы по связыванию необходимо осуществить во многих местах, используются специальные инструменты для снижения усталости оператора.
Инструменты с электроприводом, используемые при таких работах по связыванию, описаны, например, в Японских опубликованных Патентных Публикациях №2007-283471, № S 63-272624 и Японском Патенте №2853562. Каждый из известных электроинструментов, описанных в этих документах, предназначен для снижения вращательной мощности, выходящей с электромотора, расположенного в них, при помощи планетарного зубчатого механизма или подобного механизма, и для передачи пониженной мощности на шпиндель, который включает в себя наконечник с крючкообразным концом, называемым взламывающим наконечником (здесь далее также называемым связывающим наконечником).
После того, как проволока зацепляется связывающим наконечником, шпиндель приводится во вращение с заданным крутящим моментом и скоростью вращения путем запуска электромотора, так что электрический связывающий инструмент может быстро закрутить проволоку с тем, чтобы затянуть проволоку вокруг арматурных стержней в одном из мест их пересечения. Таким образом, электрический связывающий инструмент может легко затянуть проволоки вокруг арматурных стрежней во множестве мест пересечения за короткое время.
Однако известные электрические инструменты имеют проблемы, описанные ниже. Например, как правило, механизмы привода известных электрических инструментов имеют по существу такую же конфигурацию, как инструменты, используемые в электрических бурах для бурения. В соответствии с механизмами привода этих инструментов вращательная мощность электромотора снижается на определенную величину крутящего момента и обороты, отбираемые планетарным зубчатым механизмом, и после этого передается на шпиндель. Дополнительно крутящий момент, передаваемый на шпиндель, должен быть относительно сильным для быстрого затягивания проволоки вокруг места пересечения арматурных стержней. Соответственно, если крутящий момент передается в обратном направлении к руке оператора, удерживающей электрический связывающий инструмент, после окончания связывания арматурных стержней, оператору необходимо крепко удерживать электрический связывающий инструмент.
Следовательно, задачей изобретения является создание связывающих инструментов, включающих в себя механизм для улучшения пригодности связывающих инструментов к эксплуатации.
Один объект в соответствии с настоящим изобретением включает в себя связывающие инструменты, способные связывать изделия, такие как арматурные стержни, путем затягивания связывающего элемента, такого как проволока, вокруг них. Связывающие инструменты включают в себя молоток, наковальню и вращательное ударное устройство. Молоток поддерживается на ведущем валу, так что молоток может перемещаться в осевом направлении ведущего вала и может вращаться вокруг оси ведущего вала. Наковальня поддерживается на ведущем валу, так что наковальня может вращаться относительно ведущего вала вокруг оси. Вращательное ударное устройство имеет такую конфигурацию, чтобы обеспечивать молотку возможность продвижения и отвода в осевом направлении относительно наковальни и возможность осуществления ударов по наковальне в направлении вращения.
При такой конфигурации, если внешний крутящий момент, прилагаемый к связывающему наконечнику по мере возрастания силы реакции, когда связывающий элемент закручивается, молоток отводится против действия смещающей силы, которая может быть применена к нему. Когда внешний крутящий момент прерывается таким действием, молоток вращается и перемещается к наковальне в осевом направлении под действием смещающей силы, и оказывает молоточные удары в направлении вращения на наковальню и, следовательно, на связывающий наконечник. Молоточные удары в направлении вращения периодически передаются к связывающему наконечнику при помощи вращательного ударного устройства, так что связывающий элемент закручивается. Соответственно, связывающий инструмент имеет такую конфигурацию, чтобы не постоянно создавать крутящий момент, и, таким образом, ударные действия лишь периодически повторяются после окончания закручивания связывающего элемента. Таким образом, можно улучшить пригодность связывающего инструмента к эксплуатации.
Дополнительно, поскольку наковальня, и, в конечном счете, связывающий наконечник вращаются благодаря ударным воздействиям вращательного ударного устройства, оператор может регулировать связывающий наконечник (более точно, ориентацию его крюка) путем зацепления связывающего наконечника со связывающим элементом, запуска электромотора, и после этого вращения корпуса связывающего инструмента, в то время как электромотор вращается.
Например, вращательное ударное устройство может обеспечивать зазор, например, около 120 градусов в направлении вращения между наковальней и молотком, и, таким образом, оператор может регулировать направление крюка в пределах такого углового диапазона вручную.
Таким образом, поскольку вращательное ударное устройство может вращать связывающий наконечник путем передачи периодических ударов, а не путем передачи постоянного крутящего момента, можно достичь разных эффектов в основном в операциях по связыванию двух изделий, таких как арматурные стержни, путем закручивания и затягивания связывающего элемента, такого как проволока.
В одном воплощении настоящего изобретения наковальня объединена с корпусом связывающего инструмента относительно вращения, и, таким образом, оператор может непосредственно вращать связывающий наконечник путем вращения корпуса рукой для того, чтобы закрутить вручную связывающий элемент.
В другом воплощении настоящего изобретения, ориентация участка рукоятки относительно связывающего наконечника может быть надлежащим образом изменена, и, таким образом, оператор может осуществлять операции по связыванию в удобном положении даже в маленьком рабочем пространстве.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
на Фиг.1 изображен поперечный разрез ударного связывающего инструмента в соответствии с иллюстративным воплощением настоящего изобретения, изображающий состояние, в котором левая половина корпуса удалена;
на Фиг.2 изображен вид сверху ударного связывающего инструмента, показывающий состояние, в котором связывающий наконечник удален, и участок рукоятки наклонен к корпусу;
на Фиг.3 изображен увеличенный вертикальный разрез части Фиг.2, показывающий вращательное ударное устройство и устройство для блокировки шпинделя;
на Фиг.4 изображен увеличенный вертикальный разрез части с Фиг.1, показывающий вращательное ударное устройство и устройство для блокировки шпинделя;
на Фиг.5 изображен разрез вращательного ударного устройства вдоль линии V-V с Фиг.4;
на Фиг.6 изображен разрез устройства для блокировки шпинделя вдоль линии VI-VI с Фиг.4;
на Фиг.7 изображен покомпонентный вид в перспективе устройства для блокировки шпинделя;
на Фиг.8 изображен схематичный разрез устройства для блокировки шпинделя при виде в направлении стрелки V с Фиг.2, показывающий разблокированное состояние устройства для блокировки шпинделя;
на Фиг.9 изображен схематичный разрез устройства для блокировки шпинделя при виде в направлении стрелки V, показывающий состояние блокировки шпинделя устройства для блокировки шпинделя путем поворота корпуса относительно участка шпинделя наковальни;
на Фиг.10 изображен схематичный разрез устройства для блокировки шпинделя при виде в направлении стрелки V, показывающий состояние блокировки шпинделя устройства для блокировки шпинделя путем поворота корпуса в направлении, противоположном направлению, обозначенному на Фиг.9;
на Фиг.11 изображен вид в перспективе, показывающий процесс связывания двух арматурных стержней в месте их пересечения при помощи связывающего инструмента в соответствии с иллюстративным воплощением настоящего изобретения; и
на Фиг.12 изображен вертикальный разрез ударного связывающего инструмента в соответствии с иллюстративным воплощением настоящего изобретения, показывающий участок рукоятки, отклоненный к корпусу.
Все дополнительные особенности и идеи, описанные выше и ниже, могут быть использованы по отдельности или совместно с другими особенностями и идеями для обеспечения усовершенствованных связывающих инструментов. Иллюстративные примеры настоящего изобретения, в которых применяются многие из таких дополнительных особенностей и идей как по отдельности, так и совместно друг с другом, будет описаны ниже подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Это подробное описание предназначено лишь для ознакомления специалиста в данной области техники с дополнительными подробностями для осуществления на практике предпочтительных объектов настоящих идей, и не призвано ограничивать пределы изобретения. Лишь формула изобретения определяет пределы защищаемого изобретения. Таким образом, комбинации особенностей и этапов, описанных в следующем подробном описании, могут не быть необходимыми для осуществления на практике изобретения в наиболее широком смысле, они приведены лишь для подробного описания иллюстративных примеров настоящего изобретения. Более того, различные особенности иллюстративных примеров и зависимые пункты могут быть скомбинированы способами, которые не перечислены подробно, для обеспечения дополнительных полезных воплощений настоящих идей.
Далее подробное иллюстративное воплощение настоящего изобретения будет описано со ссылкой на Фиг. 1-12. На Фиг. 1 и 2 изображен электрический связывающий инструмент 1 в соответствии с воплощением. Как показано на Фиг.11, связывающий инструмент 1 прекрасно подходит для работ, например, по связыванию двух арматурных стержней S1 и S2 в месте пересечения SC путем затягивания связывающего элемента W вокруг арматурных стержней S1 и S2.
Этот связывающий инструмент 1 имеет конфигурацию ударного связывающего инструмента с так называемым вращательным ударным устройством 10 и включает в себя крючкообразный связывающий наконечник В (не показанный на Фиг.2), так называемый взламывающий наконечник, на одном конце. Связывающий инструмент 1 в соответствии с воплощением, которое будет описано ниже, имеет устройство 20 для блокировки шпинделя для блокировки без возможности вращения участка 21 шпинделя (наковальни 16) относительно корпуса 2. Связывающий наконечник В прикреплен к участку 21 шпинделя.
Как показано на Фиг. 1 и 2, электромотор 3 помещен в заднее отделение корпуса 2, имеющее по существу цилиндрическую форму. Ползунковый переключатель 9 установлен на верхней поверхности корпуса 2, и когда переключатель 9 переводится в положение включения, электромотор 3 начинает вращаться.
Как показано на Фиг. 2, корпус 2 включает в себя левую половину 2L корпуса и правую половину 2R корпуса, каждая из которых имеет полуцилиндрическую форму. Левая половина 2L корпуса и правая половина 2R корпуса соединяются по поверхности стыка D вдоль продольного направления корпуса 2 (горизонтального направления на Фиг. 1 и 2). На Фиг. 1, 3 и 4 изображена правая половина 2R корпуса, расположенная с правой стороны при виде со стороны переднего конца связывающего инструмента 1 (при виде вдоль стрелки V на Фиг. 2).
Участок 8 рукоятки присоединен к заднему концу корпуса 2 при помощи поворотного вала 8а и может вертикально отклоняться в рамках определенного диапазона. Поворотный вал 8а расположен так, чтобы ведущий вал 5 и ось поворотного вала 8а были перпендикулярны друг другу. В состоянии, показанном на Фиг.1, участок 8 рукоятки и корпус 2 расположены по существу концентрично. На Фиг.2 и 12 изображено положение, в котором участок 8 рукоятки был отклонен к корпусу 2 из положения, показанного на Фиг.1. Оператор может осуществлять работы по связыванию в удобном положении даже в небольшом пространстве путем надлежащего изменения отклоненного положения участка 8 рукоятки для приспосабливания к такому небольшому пространству.
Перезаряжаемый комплект батарей 8b помещен в заднее отделение участка 8 рукоятки. Комплект 8b батарей служит источником питания для электромотора 3.
На Фиг. 3, 4 и 7 изображена подробная конфигурация вращательного ударного устройства 10. Ведущее зубчатое колесо 4а, которое служит солнечным колесом планетарного зубчатого механизма 4, присоединено к выходному валу 3а электромотора 3. Ведущий вал 5 объединен с держателем 4b планетарного зубчатого механизма 4. Задний конец (левый конец при виде с Фиг. 1) ведущего вала 5 поддерживается подшипником 6 с возможностью вращения относительно корпуса 2. Передний конец (правый конец при виде с Фиг.1) ведущего вала 5 не напрямую поддерживается с возможностью вращения относительно корпуса 2 подшипником 7, который поддерживает участок 21 шпинделя наковальни 16, которая будет описана ниже, с возможностью вращения относительно корпуса 2.
Молоток 11 установлен на переднем боковом участке ведущего вала 5 так, что молоток 11 может перемещаться в осевом направлении ведущего вала 5 и вращаться вокруг ведущего вала 5. Пара стальных шариков 12 удерживается между молотком 11 и ведущим валом 5. Стальные шарики 12 помещены в V-образные зацепляющие пазы 5а, выполненные в окружной поверхности ведущего вала 5, соответственно. Дополнительно стальные шарики 12 также помещаются в зацепляющие пазы 11а, выполненные на внутренней окружной поверхности молотка 11 и простирающиеся вдоль осевого направления соответственно.
Пружина сжатия 13 проложена между молотком 11 и задним участком ведущего вала 5 (более подробно, держателем 4b). Скользящие элементы 14 и 15 присоединены к противоположным концам пружины сжатия 13 для обеспечения плавного вращения пружины сжатия 13 относительно молотка 11 и держателя 4b.
Как показано на Фиг. 7, молоток 11 включает в себя пару ударных выступов 11b на переднем участке. Ударные выступы 11b выполнены в положениях, разнесенных примерно одинаково друг от друга в окружном направлении. Эти ударные выступы 11b служат для соударения с наковальней 16.
В данном воплощении наковальня 16 разделена на участок 17, принимающий удар, для приема ударов от молотка 11, и участок 21 шпинделя, имеющий передний концевой участок, к которому прикреплен связывающий наконечник В (см. Фиг. 1). Участок 17, принимающий удар, имеет два плеча 17а, принимающих удар, соответствующие двум ударным выступам 11b молотка 11. Плечи 17а, принимающие удар, простираются радиально от положений, разнесенных примерно одинаково друг от друга в окружном направлении. Ударные выступы 11b молотка 11 оказывают удары на плечи 17а, принимающие удар, в направлении вращения, так что толкающий крутящий момент (ударная сила) в направлении вращения (направлении закручивания связывающего элемента) оказывается на участок 17, принимающий удар, и соответственно на наковальню 16.
Соответственно вращательное ударное устройство 10 состоит из молотка 11, стальных шариков 12 и участка 17, принимающего удар, наковальни 16 и т.д.
Участок 17, принимающий удар, имеет четыре первых участка 17b зацепления помимо пары плеч 17а, принимающих удар. Первые участки 17b зацепления расположены с интервалом 90 градусов в окружном направлении участка 17, принимающего удар, и выступают вперед параллельно друг другу.
Участок 21 шпинделя поддерживается на той же оси (оси J), что и участок 17, принимающий удар, и может вращаться относительно него. Участок 21а опорного вала выполнен на заднем конце участка 21 шпинделя и простирается вдоль той же оси, что и участок 21 шпинделя. Этот участок 21а опорного вала с возможностью вращения помещен в опорное отверстие 5b, выполненное в передней поверхности ведущего вала 5 через сквозное отверстие 17с, выполненное в центральной области участка 17, принимающего удар, в то время как между участком 21а опорного вала и внутренней стенкой опорного отверстия 5b не обеспечено существенного зазора. Следовательно, участок 17, принимающий удар, и участок 21 шпинделя наковальни 16 расположены на той же оси, что ось J ведущего вала 5.
Участок 21 шпинделя имеет окружную поверхность 21d в задней части. Окружная поверхность 21d выполнена вдоль цилиндрической поверхности вокруг оси J. Окружная поверхность 21d имеет пару вторых участков 21b зацепления и пару рельефных поверхностей 21с, расположенных попеременно с интервалом 90 градусов в окружном направлении. Вторые участки 21b зацепления простираются радиально от положений, разнесенных примерно равномерно друг от друга в окружном направлении. Каждый из вторых участков 21b зацепления расположен между парой первых участков 17b зацепления участка 17, принимающего удар.
Как показано на Фиг. 6, окружная ширина каждого из вторых участков 21b зацепления участка 21 шпинделя меньше, чем окружное расстояние (зазор) между двумя смежными первыми участками 17b зацепления участка 17, принимающего удар, так что участок 21 шпинделя может вращаться относительно участка 17, принимающего удар, в пределах небольшого углового диапазона.
Рельефные поверхности 21с выполнены как плоские поверхности и параллельны друг другу. Дополнительно рельефные поверхности 21с расположены на равном расстоянии от оси J участка 21 шпинделя.
Рельефные поверхности 21с расположены внутри радиально внутренних боковых участков пространств, в которые не помещены участки 21b зацепления, и которые расположены между двух смежных первых участков 17b зацепления участка 17, принимающего удар. Каждый из зацепляющих элементов 18 удерживается в пространстве, в котором размещена соответствующая одна из рельефных поверхностей 21с, и которое образовано между двумя смежными первыми участками 17b зацепления. В данном воплощении цилиндрические шпильки (стержни) диаметром R используются в качестве зацепляющих элементов 18. Зацепляющие элементы 18 будут описаны ниже более подробно.
Зацепляющее кольцо 25 расположено на наружной окружной стороне первых участков 17b зацепления участка 17, принимающего удар. Это зацепляющее кольцо 25 имеет по существу цилиндрическую форму и включает в себя пару крепежных участков 25а сплошной прямоугольной формы, объединенных с ним, в положениях, разнесенных примерно одинаково друг от друга в окружном направлении. Оба крепежных участка 25а выступают наружу в радиальном направлении. Каждый из крепежных участков 25а имеет резьбовое отверстие 25b в центральном участке торцевой поверхности в радиальном направлении. Первые участки 17b зацепления участка 17, принимающего удар, и вторые участки 21b зацепления участка 21 шпинделя помещаются в зацепляющее кольцо 25 так, чтобы иметь возможность вращаться друг относительно друга.
Зацепляющее кольцо 25 зафиксировано в одном положении, поскольку оно зажато между концевыми участками левой половины 2L корпуса и правой половины 2R корпуса, образующих корпус 2. Крепежные участки 25а с натягом помещены в установочные пазы 2b, которые выполнены во внутренних поверхностях левой половины 2L корпуса и правой половины 2R корпуса, соответственно, и противоположны друг другу. Зацепляющее кольцо 25 зафиксировано изнутри концевых участков левой половины 2L корпуса и правой половины 2R корпуса путем затягивания крепежных винтов 26 через резьбовые отверстия 25b в крепежные участки 25а через левую половину 2L корпуса и правую половину 2R корпуса, соответственно, так что зацепляющее кольцо 25 зафиксировано в одном положении относительно направления вращения и осевого направления. Следовательно, концевые участки левой половины 2L корпуса и правой половины 2R корпуса соединяются при помощи зацепляющего кольца 25 так, что концевые участки контактируют друг с другом.
Первые участки 17b зацепления участка 17, принимающего удар, расположены между внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25, закрепленного внутри концевого участка корпуса 2, и окружными поверхностями 21d участка 21 шпинделя наковальни 16. Дополнительно зацепляющие элементы 18 расположены между внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25 и рельефными поверхностями 21с участка 21 шпинделя соответственно.
Один из зацепляющих элементов 18 будет описан ниже. Как показано на Фиг. 8, диаметр R зацепляющего элемента 18 меньше максимального расстояния L1 между внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25 и соответствующей рельефной поверхностью 21с участка 21 шпинделя в радиальном направлении, так что существует небольшой зазор (промежуток) между зацепляющим элементом 18 и зацепляющим кольцом 25 и/или соответствующей рельефной поверхностью 21с. Соответственно, когда зацепляющий элемент 18 расположен на центральном участке соответствующей рельефной поверхности 21с, зазор наибольший. Дополнительно зацепляющий элемент 18 может перемещаться вдоль рельефной поверхности 21с в пределах области, где образован зазор.
С другой стороны, диаметр R зацепляющего элемента 18 больше, чем расстояние L2 между внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25 и окружной поверхностью 25d участка 21 шпинделя в радиальном направлении (L1>R>L2). Следовательно, зацепляющий элемент 18 не может проникнуть в пространство, ограниченное зацепляющим кольцом 25 и окружной поверхностью 21d. Расстояние между плоской рельефной поверхностью 21с и круглой внутренней окружной поверхностью 25с на центральном участке рельефной поверхности 21с наибольшее (L1), и расстояние постепенно уменьшается по направлению к противоположным концевым участкам рельефной поверхности 21с, и в конце концов становится меньше диаметра R зацепляющего элемента 18.
Соответственно, когда зацепляющий элемент 18 перемещается к любому концевому участку (к верхней стороне или к нижней стороне на Фиг. 8) рельефной поверхности 21с, зацепляющий элемент 18 заклинивается между рельефной поверхностью 21с и внутренней окружной поверхностью 25с. Когда зацепляющий элемент 18 заклинен между рельефной поверхностью 21с и внутренней окружной поверхностью 25, относительное вращение участка 21 шпинделя относительно зацепляющего кольца 25, а следовательно, корпуса 2, сдерживается (т.е. участок 21 шпинделя объединяется с корпусом 2 относительно направления вращения), так что участок 21 шпинделя заблокирован относительно вращения.
Когда зацепляющее кольцо 25 и соответственно корпус 2 вращается относительно участка 21 шпинделя, например, в направлении против часовой стрелки, что указано наружной стрелкой на Фиг. 8, сила трения между зацепляющим элементом 18, расположенным с левой стороны, и внутренней окружной поверхностью 25с вынуждает зацепляющий элемент 18 катиться в направлении против часовой стрелки и перемещаться к нижнему концевому участку рельефной поверхности 21с на Фиг. 8, и, в конечном счете, заклиниваться между нижним концевым участком рельефной поверхности 21с и внутренней окружной поверхностью 25с. Зацепляющий элемент 18, расположенный с правой стороны (не показанный на Фиг. 8) заклинивается на верхнем концевом участке правой рельефной поверхности 21с, которая также не показана на Фиг. 8.
Как описано выше, зацепляющие элементы 18 заклиниваются между рельефной поверхностью 21с участка 21 шпинделя и внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25, и, таким образом, участок 21 шпинделя блокируется без возможности вращения относительно корпуса 2 (здесь и далее, «состояние блокировки шпинделя»). Такое состояние блокировки шпинделя показано на Фиг. 9.
Следовательно, устройство 20 для блокировки шпинделя связывающего инструмента 1 настоящего воплощения состоит из зацепляющего кольца 25, зацепляющих элементов 18, рельефных поверхностей 21с и окружной поверхности 21d участка 21 шпинделя, и т.д.
В этом устройстве 20 для блокировки шпинделя, когда корпус 2 поворачивается в направлении по часовой стрелке на Фиг. 8 (направление, указанное наружной стрелкой на Фиг. 10), силы трения между зацепляющими элементами 18 и внутренней окружной поверхностью 25с вынуждают зацепляющие элементы 18 катиться в направлении по часовой стрелке и перемещаться к передним концевым участкам рельефных поверхностей 21с относительно направления по часовой стрелке, соответственно, и, в конечном счете, заклиниваться между внутренней окружной поверхностью 25с и рельефными поверхностями 21с, как показано на Фиг. 10. Более подробно, левый зацепляющий элемент 18, показанный на Фиг. 10, заклинивается на верхнем концевом участке левой рельефной поверхности 21с, при этом правый зацепляющий элемент 18, не показанный на Фиг. 10, заклинивается на нижнем концевом участке правой рельефной поверхности 21с, которая также не показана на Фиг. 10.
Следовательно, когда корпус 2 вращается относительно участка 21 шпинделя в любом направлении, участок 21 шпинделя объединен с корпусом 2 относительно вращения.
При условии, что связывающий элемент W зацепляется связывающим наконечником В, когда корпус 2 поворачивается в любом направлении, участок 21 шпинделя блокируется относительно корпуса 2 при помощи устройства 20 для блокировки шпинделя, и, таким образом, оператор может закручивать связывающий элемент W путем вращения корпуса 2. Дополнительно, когда корпус 2 вращается, участок 21 шпинделя блокируется относительно корпуса 2 при помощи устройства 20 для блокировки шпинделя, так что оператор может вращать связывающий наконечник В путем дальнейшего вращения корпуса 2 для закручивания связывающего элемента W.
В условиях блокировки шпинделя, когда корпус 2 слегка поворачивается относительно участка 21 шпинделя в направлении, противоположном направлению вращения, для блокирования устройства 20 для блокировки шпинделя, силы трения между зацепляющими элементами 18 и внутренней окружной поверхностью 25с вынуждают зацепляющие элементы 18, заклиненные между внутренней окружной поверхностью 25с и концевыми участками рельефных поверхностей 21с, перемещаться к центральным участкам рельефных поверхностей 21с, соответственно, таким образом, освобождая зацепляющие элементы 18 из заклиненного состояния. Соответственно участок 21 шпинделя отцепляется от зацепляющего кольца 25 и, в конечном счете, от корпуса 2 путем вращения корпуса 2 относительно участка 21 шпинделя в указанном противоположном направлении, так что состояние блокировки шпинделя устройством 20 для блокировки шпинделя, конечно, может быть снято.
Дополнительно заклиненное состояние (состояние блокировки шпинделя) зацепляющих элементов 18 может также быть снято, когда электромотор 3 запускается путем перевода переключателя 9 в положение включения. Например, в состоянии блокировки шпинделя, изображенном на Фиг. 9, когда электромотор 3 запускается, участок 17, принимающий удар, вращается в направлении против часовой стрелки с Фиг. 9 при помощи вращательного ударного устройства 10. Тогда, на вторые участки 21b зацепления участка 21 шпинделя давят первые участки 17b зацепления участка 17, принимающего удар, так что участок 21 шпинделя вращается в направлении против часовой стрелки, показанном на Фиг. 9. Соответственно, поскольку участок 21 шпинделя вращается, относительные положения рельефных поверхностей 21с относительно зацепляющих элементов 18 изменяются, и, таким образом, зацепляющие элементы 18 соответственно передвигаются к центральным участкам рельефных поверхностей 21с. В результате этих действий состояние блокировки шпинделя может быть немедленно снято.
После немедленной отмены состояния блокировки шпинделя и в ходе обычной операции закручивания связывающих элементов W путем вращения участка 21 шпинделя при помощи вращательного ударного устройства 10, первые участки 17b зацепления, расположенные с задней стороны от зацепляющих элементов 18 относительно направления вращения, предотвращают перемещение зацепляющих элементов 18 к задним концевым участка рельефных поверхностей 21с относительно направления вращения, и их заклинивание между рельефными поверхностями 21с и внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25, и, таким образом, зацепляющие элементы 18 удерживаются на центральных участках рельефных поверхностей 21с. Соответственно, в ходе обычной операции связывания, осуществляемой путем запуска электромотора 3, устройство 20 для блокировки шпинделя не осуществляет функцию блокировки шпинделя, и участок 21 шпинделя вращается заодно с ведущим валом 5, или периодически вращается благодаря вращательному ударному воздействию молотка 11.
Таким образом, ширина каждого второго участка 21b зацепления участка 21 шпинделя в окружном направлении меньше, чем интервал в окружном направлении между парой первых участков 17b зацепления участка 17, принимающего удар, так что участок 21 шпинделя может вращаться относительно участка 17, принимающего удар, в пределах заданного углового диапазона. Соответственно, устройство 20 для блокировки шпинделя не осуществляет функцию блокировки шпинделя в ходе обычной операции связывания, которая осуществляется путем запуска электромотора 3, при этом лишь когда корпус 2 вручную совершает положительное вращение без запуска электромотора 3, устройство 20 для блокировки шпинделя может выполнять функцию блокировки шпинделя. Более того, функция блокировки шпинделя устройства 20 для блокировки шпинделя может быть достигнута, когда корпус 2 совершает положительное вращение относительно связывающего наконечника В в любом направлении.
Как показано на Фиг. 1-4, участок 30 для установки наконечника для приема связывающего наконечника В выполнен на одном конце участка 21 шпинделя. Отверстие 31 для установки наконечника для приема связывающего наконечника В выполнено в торцевой поверхности участка 21 шпинделя. Участок 30 для установки наконечника имеет пару боковых отверстий, сообщающихся с отверстием 31 для установки наконечника, и противоположных друг другу в радиальном направлении участка 30 для установки наконечника. В каждом из боковых отверстий удерживается стальной шарик 32, так что стальной шарик 32 может перемещаться в отверстие 31 для установки наконечника и из него в радиальном направлении. Дополнительно блокирующее кольцо 33 установлено на наружной поверхности концевого участка 21 шпинделя, так что блокирующее кольцо 33 может перемещаться в направлении, параллельном оси J. Это блокирующее кольцо 33 смещается к положению блокировки (налево при виде на Фиг. 1) под действием пружины сжатия 34. Блокирующий выступ 33а выступает внутрь и простирается вдоль всей внутренней окружной поверхности блокирующего кольца 33. Когда блокирующее кольцо 33 занимает положение блокировки или положение с левой стороны на Фиг. 1, блокирующий выступ 33а располагается на внешней окружной стороне стальных шариков 32. При таких условиях стальные шарики 32 удерживаются так, что каждый стальной шарик 32 частично выступает в отверстие 31 для установки наконечника. Дополнительно частично выступающие стальные шарики 32 зацепляются с зацепляющими пазами Ва, выполненными в связывающем наконечнике В, помещенном в отверстие 31 для установки наконечника. Когда блокирующее кольцо 33 перемещается к переднему концу участка 21 шпинделя против действия пружины сжатия 34, блокирующий выступ 33а перемещается от положения напротив стальных шариков 32. В таком состоянии, стальные шарики 32 могут перемещаться наружу в радиальном направлении, так что связывающий наконечник В может быть удален из отверстия 31 для установки наконечника, или помещен в него.
При помощи связывающего инструмента 1 в соответствии с данным воплощением, описанным выше, оператор может немедленно и просто осуществить работы по связыванию арматурных стержней до покрытия бетоном на строительной площадке, как показано на Фиг. 11. На Фиг. 11 изображена операция для связывания двух арматурных стержней S1 и S2 в месте пересечения SC при помощи связывающего элемента W.
Как правило, связывающий элемент W представляет собой сложенную двойную проволоку (например, стальной трос) определенной длины. Связывающий элемент W проводится под местом пересечения SC арматурных стержней S1 и S2, и затем сложенный участок петли W1 и двойной концевой участок W2 вытягиваются наверх. Сложенный участок петли W1 связывающего элемента W зацепляется крючком Bb связывающего наконечника В, и оператор удерживает двойной концевой участок W2 пальцами F, так что двойной концевой участок W2 зацепляется с крючком Bb сверху. Когда связывающий наконечник В вращается путем включения переключателя 9 при таких условиях, сложенный участок петли W1 и двойной концевой участок W2 связывающего элемента W закручиваются вместе несколько раз, и связывающий элемент W затягиваются вокруг места пересечения SC арматурных стержней S1 и S2, таким образом, связывая арматурные стержни S1 и S2.
В соответствии со связывающим инструментом 1 настоящего воплощения вращательное ударное устройство 10 оказывает периодические удары на связывающий наконечник В в направлении закручивания, таким образом, вращая связывающий наконечник В и закручивая связывающий элемент W. Когда переключатель 9 включается, электромотор 3 запускается, и ведущий вал 5 приводится во вращение. Когда ведущий вал 5 приведен во вращение, молоток 11 вращается заодно с ведущим валом 5 при помощи стальных шариков 12. На ранней фазе операции связывания (на ранней фазе закручивания связывающего элемента W), крутящий момент на выходе из электромотора 3 больше, чем сила сопротивления закручивания (внешний крутящий момент), оказываемая на связывающий наконечник В, так что молоток 11 удерживается на переднем концевом участке в осевом направлении благодаря смещающей силе пружины сжатия 13. Соответственно, ударные выступы 11b зацепляются с плечами 17а, принимающими удар, участка 17, принимающего удар, наковальни 16, и молоток 11 удерживается так, чтобы зацепляться с наковальней 16 в направлении вращения (состояние соединения напрямую). Таким образом, вращение на выходе с ведущего вала 5 передается к наковальне 16 посредством молотка 11 непрерывно.
В ходе вращения ведущего вала 5 участок 17, принимающий удар, наковальни 16, вращается относительно зацепляющего кольца 25. Однако, при таких условиях, направление перемещения зацепляющих элементов 18 из-за качения зацепляющих элементов 18, вызванного трением с внутренней окружной поверхностью 25с зацепляющего кольца 25, не совпадает с направлением вращения участка 17, принимающего удар. Таким образом, зацепляющие элементы 18 не заклиниваются между концевым участком рельефной поверхности 21с и внутренней окружной поверхностью зацепляющего кольца 25, и удерживаются на центральных участках рельефных поверхностей 21с так, что устройство 20 для блокировки шпинделя не осуществляет функцию блокировки шпинделя. Таким образом, участок 21 шпинделя наковальни 16 вращается относительно корпуса 2.
Вращение, передаваемое молотком 11 к участку 17, принимающему удар, наковальни 16, передается дальше к участку 21 шпинделя благодаря зацеплению между первыми участками 17b зацепления участка 17, принимающего удар, и соответствующими вторыми участкам 21b зацепления участка 21 шпинделя, непрерывно. Таким образом, ведущий вал 5, молоток 11 и участок 17, принимающий удар, и участок 21 шпинделя наковальни 16 вращаются вместе (воздействие соединения напрямую) для вращения связывающего наконечника В. Когда связывающий наконечник В вращается, сложенный участок петли W1 и двойной концевой участок W2 связывающего элемента W скручиваются друг с другом, и, таким образом, арматурные стержни S1 и S2 связываются в месте пересечения SC.
Когда внешний крутящий момент, прилагаемый к связывающему наконечнику В (сопротивление закручиванию связывающего элемента W), превышает определенное значение из-за закручивания сложенного участка петли W1 и двойного концевого участка W2 связывающего элемента W, режим работы вращательного ударного устройства 10 изменяется с режима прямого соединения на ударный режим. В ударном режиме молоток 11 возвратно-поступательно перемещается вперед и назад вдоль ведущего вала 5 параллельно оси J и периодически повторно поворачивается на определенный угол (около 120 градусов), и, таким образом, по наковальне 16 оказываются удары направлении вращения. Соответственно, связывающий наконечник В вращается под действием ударов, прилагаемых в направлении вращения, и, таким образом, связывающий элемент W закручивается. Дополнительно в зависимости от диаметра связывающего элемента W, вращательное ударное устройство 10 может работать в ударном режиме с самого начала операции закручивания.
В соответствии со связывающим инструментом 1 настоящего воплощения связывающий элемент W закручивается благодаря ударным воздействиям, при этом связывающий наконечник В не напрямую принимает удары в направлении вращения (направлении закручивания связывающего элемента W). Таким образом, даже в случае, когда переключатель 9 сохраняет положение включения после закручивания связывающего элемента W для надлежащего стягивания арматурных стержней S1 и S2 в месте пересечения SC, лишь удары циклически оказываются на связывающий наконечник В. Таким образом, на руку оператора, удерживающую связывающий инструмент, не оказывается существенных ударов, и, таким образом, пригодность к эксплуатации (удобство использования) связывающего инструмента 1 может быть заметно улучшена. С другой стороны, в случае известного связывающего инструмента, даже после связывания арматурных стержней S1 и S2, инструмент работает так, что осуществляет воздействие прямого соединения, при этом вращение от электромотора непрерывно передается на связывающий наконечник, и, таким образом, реакция воздействия прямого соединения передается руке оператора.
Дополнительно связывающий элемент W закручивается благодаря ударам (ударной силе), которые оказываются на связывающий наконечник В в ходе ударного режима. Таким образом, вращение от электромотора 3 может быть меньшим, чем требуется в известном инструменте, который постоянно передает вращение на связывающий наконечник, и, таким образом, можно уменьшить размеры связывающего инструмента 1. Также в данном случае, оператор может с легкостью обращаться со связывающим инструментом 1 с применением меньшей силы.
Более того, в соответствии со связывающим инструментом 1 настоящего воплощения, вращательное ударное устройство 10 размещено между ведущим валом 5 и связывающим наконечником В. Молоток 11 и наковальня 16 вращательного ударного устройства 10 разнесены в направлении вращения, и существуют два зазора, каждый из которых простирается на угол примерно 120 градусов между молотком 11 и наковальней 16. То есть между двумя зацепляющими элементами 11b, выполненными на молотке 11, и двумя соответствующими плечами 11а, принимающими удар на участке 17, принимающем удар, наковальни 16, существуют два зазора, каждый из которых простирается на угол до 120 градусов в направлении вращения вокруг оси J. В состоянии, когда электромотор 3 не запущен, крючок Bb связывающего наконечника В зафиксирован без возможности вращения, например, путем зацепления крючка Bb с арматурным стержнем S1, даже в том случае, если электромотор 3 был запущен путем перевода переключателя 9 в положение включения в этом состоянии, молоток 11 лишь вхолостую повторяет ударные действия, поскольку связывающий наконечник В не вращается. В этом нерабочем состоянии, направление связывающего наконечника В относительно корпуса 2 (поворотное положение вокруг оси J) может быть точно отрегулировано путем поворота связывающего инструмента 1 (более подробно, корпуса 2) в пределах диапазона, определенного зазорами в 120 градусов. После точной настройки, направление может быть возвращено на угол, подходящий для следующей операции связывания, путем остановки электромотора 3, и, таким образом, оператор может эффективно и просто осуществлять работы по связыванию.
С другой стороны, известные связывающие инструменты имеют такую конфигурацию, что крутящий момент в направлении закручивания непрерывно передается к связывающему наконечнику, в то время, когда электромотор запущен, и что нет существенного зазора в направлении вращения на пути передачи вращательной силы за исключением зазоров зубчатых колес. Поэтому положение остановки связывающего наконечника относительно корпуса может быть изменено после каждой операции по связыванию. Поэтому для возвращения связывающего наконечника к определенной ориентации, необходимо использовать специальное устройство, описанное в Японских опубликованных Патентных Публикациях № S63-272624 или в Японском Патенте №2853562, чтобы улучшить эффективность операции по связыванию. Напротив, в соответствии с воплощением настоящего изобретения можно вернуть ориентацию связывающего наконечника к желаемой ориентации без необходимости в каком-либо дополнительном устройстве для повышения эффективности операции по связыванию.
Дополнительно вращательное ударное устройство 10 включает в себя зазоры в 120 градусов в направлении вращения на пути передачи вращательной силы. Поэтому, если устройство 20 для блокировки шпинделя не оборудовано, оператор может вручную повернуть связывающий наконечник В в пределах угла в 120 градусов, и, таким образом, оператор может с легкостью изменять ориентацию связывающего наконечника В при помощи небольшого усилия.
Более того, связывающий инструмент 1 имеет устройство 20 для блокировки шпинделя. Наковальня 16 может быть объединена с корпусом 2 относительно вращения благодаря устройству 20 для блокировки шпинделя, так что оператор может непосредственно вращать связывающий наконечник В путем вращения корпуса 2 рукой для того, чтобы вручную закрутить связывающий элемент W. Данная функция достаточно эффективна, когда комплект батарей 8 садится. Оператор может с легкостью закрутить сложенный участок петли W1 и двойной концевой участок W2 связывающего элемента W при помощи небольшого усилия вручную, если участок 8 рукоятки наклонен по существу под прямым углом относительно корпуса 2.
Воплощение, описанное выше, может быть модифицировано разными способами. Например, несмотря на то, что два арматурных стержня S1 и S2, изготовленные из металла, приведены в качестве образца множества изделий, подлежащих связыванию друг с другом при помощи связывающего элемента, связывающий инструмент в соответствии с настоящей идеей может также быть использован для связывания изделий, изготовленных из дерева или каучука, и т.д. Дополнительно несмотря на то, что в качестве примера приведены изделия, связанные в месте пересечения, связывающий инструмент может связывать по меньшей мере два изделия в пучок. Более того, связывающий инструмент в соответствии с настоящим изобретением может быть использован для затягивания проволоки вокруг деревянного ящика с крышкой для крепления крышки к ящику.
Связывающий инструмент W не ограничен сложенным элементом, как представлено выше, и не сложенный линейный элемент может быть использован подобным образом.
Как упомянуто выше, устройство 20 для блокировки шпинделя может не быть оборудовано. В таком случае, зацепляющее кольцо 25 также может не быть оборудовано, и наковальня 16 может иметь такую конфигурацию, чтобы участок 17, принимающий удар, и участок 21 шпинделя были объединены друг с другом.
В соответствии с иллюстративной операцией оператор удерживает сложенный участок петли W2 связывающего инструмента W при помощи пальцев F. Однако связывающий инструмент может иметь такую конфигурацию, чтобы у него был зажимающий участок, расположенный на боковой поверхности корпуса 2, так что зажимающий участок может удерживать двойной концевой участок W2, в то время как крючок Bb зацепляется со сложенным участком петли W1 до закручивания связывающего элемента. В этом случае, оператору не нужно перемещать пальцы близко к вращающемуся связывающему наконечнику В, и, таким образом, оператор может осуществлять работы по связыванию одной рукой.
Крючкообразный связывающий наконечник В может быть замещен связывающим наконечником, включающим в себя зажимающий участок для зацепления со связывающим элементом на одном своем конце, и участок крючка может быть расположен на боковой поверхности корпуса 2. При работе такого альтернативного приспособления один конец связывающего элемента подцепляется на участок крючка, и другой конец располагается так, чтобы пересекаться с первым концом, и это место пересечения связывающего элемента зажимается при помощи зажимающего участка. При таких условиях связывающий наконечник вращается благодаря ударному воздействию в направлении вращения. Также в таком приспособлении оператор может осуществлять операции по связыванию одной рукой без перемещения пальцев оператора ближе к связывающему наконечнику.
В соответствии с вышеописанным воплощением после операции по связыванию оператор может с легкостью вернуть связывающий наконечник В в первоначальное положение (т.е. первоначальную ориентацию связывающего наконечника В до начала операции по связыванию), что позволяет оператору осуществлять следующую операцию без изменения его или ее положения. Однако связывающий инструмент может включать в себя отдельное устройство или отдельный стопор, который способен возвращать связывающий наконечник В в определенную ориентацию после операции по связыванию.
Несмотря на то, что связывающий инструмент 1, имеющий один переключатель 9, расположенный на боковой поверхности корпуса, представлен в виде примера, множество переключателей может быть расположено вокруг корпуса 2, или кольцеобразный переключатель может быть расположен так, чтобы простираться по всей окружности корпуса 2 для того, чтобы позволить легко управлять переключателем даже в случае, когда ориентация связывающего наконечника изменяется после каждой операции по связыванию.
Связывающий инструмент 1 может иметь такую конфигурацию, что когда электромотор 3 останавливается путем перевода переключателя 9 в положение выключения после операции по связыванию, наковальня 16 получает возможность перемещаться в направлении вращения относительно ведущего вала. При такой конструкции можно быстро удалить связывающий наконечник В от сложенного участка петли W1 связывающего элемента W, так что операция по связыванию может быть далее осуществлена быстро.
В вышеописанном воплощении связывающий наконечник В не может быть деформирован из крючкообразной формы. Однако связывающий наконечник может иметь участок крючка, который может быть деформирован из крючкообразной формы в прямую форму после операции по связыванию, так что связывающий наконечник может быть быстро удален из сложенного участка петли W1.
Резец может быть установлен на связывающем наконечнике В для того, чтобы автоматически отрезать сложенный участок петли W1 после операции по связыванию путем применения силы натяжения, оказываемой на сложенный участок петли W1. В такой конфигурации связывающий элемент W может быть автоматически удален со связывающего наконечника, так что можно немедленно начинать следующую операцию по связыванию.
Можно улучшить внешний вид связывающего инструмента путем добавления покрытия вокруг связывающего наконечника В. Сетчатое или решетчатое покрытие или прозрачный акриловый щит может быть использован в качестве покрытия для обеспечения оператору возможности видеть место связывания.
В вышеописанном воплощении, несмотря на то, что использованы цилиндрические зацепляющие элементы 18, зацепляющие элементы 18 могут быть модифицированы и иметь шарообразную или другую форму.
Проблем, таких как случайная поломка связывающего элемента W из-за чрезмерного закручивания (затягивания) связывающего элемента W, можно избежать путем размещения устройства для обнаружения чрезмерной нагрузки на пути передачи вращательной силы между ведущим валом 5 и наковальней 16.