JP7623030B1 - 釘打装置 - Google Patents

Abstract

【課題】釘を打撃して釘打ちする釘打装置で、被打込材の表面と面一に釘を打ち込むことのできる、釘打装置を提供すること。
【解決手段】
釘の頭部を打撃部で打撃し、釘を打ちこむ釘打装置で、打撃部の移動距離を制限するストッパー機構を有し、打撃部が制限いっぱい移動したときに被打込材の表面に達しない高さに本体が配置され、釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした、仮釘打機と、釘の頭部に接したときに打撃面が該釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を有し、打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり、仮打ちした釘を被打込材と面一に打ち込める、仕上釘打機、とを備える、釘打装置。
本発明の釘打装置によれば、釘を打撃して打ち込む釘打装置でありながら、被打込材と面一に釘を打ち込むことが、可能となる。
【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用 展示会名：日本木工機械展２０２３、開催日：２０２３年１０月５日～７日 発行者名：庄内機械株式会社、刊行物名：釘頭揃え装置、発行日：２０２３年１０月５日

本発明は、被打込材に対し、面一に釘を打ち込むことを可能とする釘打装置に関する。

一般に用いられている住宅工法のひとつにツーバイフォー工法がある。ツーバイフォー工法は、角材と合板でパネルを作り、このパネルを組み合わせて、箱状の空間を作る住宅工法である。このパネルは、角材で作ったフレームにパネル面材を載せ、面材の上から釘打機で釘打ちして製造する。
釘打機による釘打ちは、釘がパネル面材から浮いてしまうと人が改めてハンマーなどで叩く必要が生じ、逆に釘がパネル面材にめり込んでしまうと、パネルの強度が低下してしまうので、面で建物を支えるツーバイフォー工法にとって好ましくない。したがって、パネル面材と釘が面一となるように釘打ちすることが重要となるが、パネル面材の硬さは木の節の有無などによって異なるので、一般的な釘打機で、面一に打ち込むのは難しい。
面一に釘を打ち込むことを目的とした釘打機として、釘を打撃するロッドの移動限界位置を、板材に接する釘打機先端に揃えて、板材と面一に釘を打ちこもうとする釘打機がある（特許文献１）。しかし、この釘打機でも、正確に、釘を被打込材へ面一に打ち込むことは難しい。

一方、油圧などを使って、少しずつ釘を押し込んでいく静圧釘打機によれば、正確に面一に釘を打ち込むことが出来るが、これは、打撃する釘打機とは構造が大きく異なるし、打撃する釘打ち機に比べ装置が大掛かりになってしまう。

特開２０１６－１８２６４５号公報

本発明の目的は、釘を打撃して釘打ちする釘打装置で、被打込材の表面と面一に釘を打ち込むことのできる、釘打装置を提供することである。

本発明者は、上記目的を達成するために種々検討の結果、釘打装置は１回の打撃で釘を打ち込むのが常識であるのに対し、２回に分けて打撃すること、さらに２回目の打撃の際は、被打込材にめり込まないよう釘打機の打撃面を拡げることで、面一に釘を打ち込めることを見出し、本発明に達した。すなわち本発明は以下のとおりである。
１．釘の頭部を打撃部で打撃し、釘を打ちこむ釘打装置で、
打撃部の移動距離を制限するストッパー機構を有し、打撃部が制限いっぱい移動したときに被打込材の表面に達しない高さに本体が配置され、釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした、仮釘打機と、
釘の頭部に接したときに打撃面が該釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を有し、打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり、仮打ちした釘を被打込材と面一に打ち込める、仕上釘打機、
とを備える、釘打装置。
２．圧縮空気により動くピストンを有し、該ピストンで打撃部を動かして釘の頭部を打撃し、釘を打ちこむ釘打装置で、
ピストンが完全に押し下げられときに、打撃部が被打込材の表面に達しないような高さに本体が配置され、釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした、仮釘打機と、
釘の頭部に接したときに打撃面が釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を有し、打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり、仮打ちした釘を被打込材と面一になるように打ち込めるようにした、仕上釘打機、
とを備える、釘打装置。
３．釘の頭部を打撃部で打撃し、釘を打ちこむ釘打機で、
該釘打機は、打撃部の移動距離を調節する調節機構、及び、打撃部が釘の頭部に接したときに打撃面が釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を備え、
打撃部の移動距離を調節することで、釘を被打込材の表面まで打ち込まない仮打ちができ、
かつ、打撃部の移動距離を調節し釘を被打込材の表面まで打ち込めるようにし、仮打ちした釘を打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり釘を被打込材と面一に打ち込める、釘打機。

本発明の釘打装置を用いれば、被打込材と面一に釘を打ち込むことが、可能となる。

本発明の釘打装置の一例を示した。 本発明の釘打装置の、釘を打ち込んだ状態がわかる、断面図を示した。 本発明の釘打装置の、釘打機部分を拡大し釘を打ちこんだ状態をわかりやすくした、断面図を示した。釘を打ち込んでいる様子に関係ない部分は一部省略している。 本発明の釘打装置の、釘打機部分を拡大し釘を打ちこんだ状態をわかりやすくした、斜視図を示した。釘を打ち込んでいる様子に関係ない部分は一部省略している。 本発明の釘打装置で、釘を打ち込む際の様子を、模式的に示した。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。

１．本発明の釘打装置の構成について
本発明の釘打装置（図１、図２）は、静圧釘打装置ではなく、打撃してくぎを打ち込む釘打装置である。釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした仮釘打機１と、仮打ちした釘を被打込材と面一に打ち込む仕上釘打機２、とを備える。

（１）仮釘打機について
釘打装置の一部を省略し釘打機部分を拡大した図３、図４、釘を打ち込む様子を模式的に示した図５を用いて説明する。
仮釘打機１（図５（Ａ））は、打撃部（ロッド３の先）の移動距離を制限するストッパー機構を備え（図５（Ａ）（Ｂ）。シリンダによってピストンの動きが制限される）、打撃部（ロッド３の先）が制限いっぱい移動したときに（図５（Ａ）→（Ｂ））、被打込材１５の表面に達しない高さに本体が配置され、釘を被打込材１５の表面まで打ち込めないようにした（図５（Ｂ）、図３右、図４右）、釘打機である。言い換えれば、表面からやや浮いた状態までしか、釘を打ち込めない釘打機である。やや浮いた状態とはより好ましくは、釘が、被打込材１５の表面から１～５ｍｍ浮いた状態である。また、本体とは釘打機の躯体部分のことで釘を打ち込む際は、基本的に動かない。
打撃するための動力源は、圧縮空気、電気、ガス、などいずれでも構わないが、一般的な釘打機は、圧縮空気でピストンを動かし、ピストンと一体化したロッドで、釘を打撃し、釘を打ち込む。ピストンはシリンダ内で完全に押し下げられれば、それ以上の動きは制限される。この釘打機を利用するならば、シリンダが完全に押し下げられたときの打撃部（ロッド３の先）が、被打込材１５の表面に到達しない位置に釘打機を配置する（図５（Ａ）（Ｂ））ことで、本発明の仮釘打機とできる。なお、釘打機をそのように配置したとしても、釘が被打込材の表面から浮く程度を厳密に調整できるものではなく、多少のズレは生じるが、それは後で仕上の釘打ちを行うので構わない。

打撃力の大きさは、節などの硬い部分があっても、貫通して、被打込材の表面近くまで、釘を打ち込めるような大きさとし、その値で固定することができる。仮に節などの硬い部分がなくても、打撃面の動きを制限し表面からやや浮いた状態までしか打ち込めないようになっているので、打ち込みすぎて、釘が被打込材にめり込むことはない。値を固定できるので、連続的に釘打ちする際に、木の節などの有無を気にして、打撃力の大きさを調整する手間もない。
もちろん、被打込材の種類、すなわち、合板、パーティクルボード、石膏ボードなど面材の種類、使用する木材の種類を変えたときは、打撃力を調整する必要があるが、調整の手間を大幅に減らせることに変わりはない。なお、釘打機が圧縮空気方式であれば、打撃力の大きさは、空気圧の値で示される。

（２）仕上釘打機について
仕上釘打機は、仮打ちした釘を被打込材と面一になるように、打ち込む釘打機である。仮釘打機同様、打撃するための動力源に特に制限はないが、一般的な釘打機と同じく、圧縮空気を動力源としてもよい。
仕上釘打機２は打撃部を有し、該打撃部は、例えば凹状で（５）、さらに、必ずしも、ピストン１２やロッド４と一体化している必要はない（図５（Ｃ））。この場合、ロッド４で、打撃部５を押し、押された打撃部５が、釘の頭部を打撃する（図５（Ｃ）→（Ｄ））。
打撃部の打撃面６は釘の頭部１３より大きく、打撃面６が釘の頭部１３に接すると、打撃面６が釘の頭部１３からはみ出すような大きさである（図５（Ｄ））。打撃面の形状に特に制限はないが、円形、楕円形、正方形、長方形にしてもよい。さらに、細長い楕円形にして、左右のみ釘の頭部からはみ出る打撃面とすることも考えられる。例えば、一般的な釘の頭部を円形、直径５ｍｍとして、打撃面を直径７．５～１５ｍｍの円形、長径７．５～１５ｍｍの楕円形、１辺の長さが７．５～１５ｍｍの正方形、または長い方の辺の長さ７．５～１５ｍｍの長方形とすれば、十分に釘の頭部からはみ出す打撃面となる。
また、既に表面近くまで打ち込まれている釘を打撃するので、打撃部５が動く距離、すなわちストロークは、仮釘打機と比べ、短くできる（図５（Ｃ）⇒（Ｄ））。短くすれば、圧縮空気の使用量を節約し得る。

この打撃部５で表面近くまで打ち込まれた釘１４を打撃し（図５（Ｃ））、釘が被打込材１５の表面に達すると（図５（Ｄ））、打撃面６の釘の頭部１３からはみ出た部分が被打込材１５の表面とぶつかり、ストッパーとなって、被打込材１５と面一に釘１４を打ち込むことができる（図５（Ｄ））。
仕上釘打機によれば、被打込材に面で力がかかるので、多少、打撃力が大きくなっても、打撃面ごと、被打込材にめり込む可能性は低い。さらに、打撃力が多少大きくなってもよいので、打撃力の調整を頻繁に行う手間を減らすことが出来る。
１打目は通常の釘打機と同様に点で打撃してもよいが、２打目はこの仕上釘打機で、面で打撃することで、面一に釘を打ち込むことが出来る。
釘打ちに要する時間の増加などから、釘打機は１回の打撃とするのが技術常識であるところ、敢えて打撃を２回に分けることで、打撃力の調整が容易になり、さらに、打撃面を広くすることで、釘が被打込材にめり込むのを防ぐことができる。その結果、正確に面一に、釘を打ち込むことが出来るようになる。

（３）その他の構成について
（Ｉ）仮釘打機で仮打ちした後、仕上釘打機で釘打ちするには、仕上釘打機が、仮打ちされた釘を釘打ちできる位置に来る必要があり、仕上釘打機自身が移動するか、被打込材を移動させる必要がある。前者であれば、自在に動くアームのようなものに、釘打機をとりつければよいし、後者であればベルトコンベアのようなものを使って被打込材を移動させればよい。もちろん、両者を組み合わせてもよい。例えば図５では、仮釘打機１で仮打ち打された釘がパネルごと仕上釘打機２の下に移動させられ（図５（Ｂ）→（Ｃ））、仕上げ打ちされる。
（ＩＩ）また本発明の釘打装置を、自動シージングマシンに組み込んでもよい。そうすれば、仮打ちと仕上打ちを組み合わせた釘打ちを、一連の自動運転の中に組み込むことが出来る。
（ＩＩＩ）本発明の他の実施形態として、仮打ちと仕上打ちの両方の機能を有する、１台の釘打機とすることが考えられる。この場合、打撃面は仕上釘打機と同様に大きいものとし、打撃面の移動距離を少なくとも２段階に調節できる釘打機とすればよい。移動距離を調節できるようにするには、圧縮空気式の場合、例えばシリンダ内に出し入れ可能なストッパーを取り付け、仮打ちするときはストッパーを出してピストンの動きをより制限し、仕上打ちするときはストッパーを仕舞って、ピストンを最後まで押し下げられるようにすればよい。

２．製造方法について
（１）本発明の釘打ち装置は、例えば、従来の釘打機（例えば、ＭＡＸ社、型番ＣＮ－６６５Ｓ２など）を２台並べ、一部改造することで製造できる。仮釘打機は、ロッドが完全に押し下げられたときに、ロッドの先が、被打込材表面まで到達しない高さに、配置する。
仕上釘打機は、釘を供給するマガジンを外し、ロッドが押し下げられる先に、大きい打撃面６（図３）を有する上下に移動可能な打撃部５をとりつける。
仮釘打機１（図４）と仕上打釘機２の間には、矢印方向（図４）へパネルを動かす、例えばベルトコンベアを取り付ければよい。
（２）また、自在に動く、２本のアームを準備しその先に、上記の、仮釘打機、仕上釘打機をとりつけてもよい。釘打ちするときの被打込材表面との距離は、それぞれ、上記と同様になるように制御する。
（３）自動シージングマシンに組み込むときは従来の釘打機に変えて、本発明の釘打装置を取り付ければよい。

３．使用方法について
被打込材の種類によって、仮釘打機の打撃力の大きさの値を固定する。圧縮空気方式であれば、空気圧を固定する。仕上打込機の打撃力の大きさもほぼ固定するが、被打込材の状況をみながら、多少の調整を行ってもよい。そして、被打込材の載っているベルトコンベアを起動し、あるいは釘打機か固定されているアームを起動し、さらに、これと同期させて釘打機を起動させる。そうすると、第一打で被打込材よりやや浮いた位置まで釘が打ち込まれ（図５（Ａ）→（Ｂ））、続く第二打で、被打込材と面一に、釘が打ち込まれる（図５（Ｃ）→（Ｄ））。
本発明の釘打ち装置を自動シージングマシンに組み込んだ時は、パネルを自動シージングマシンにセットしスタートすれば、自動的に釘が必要箇所に面一で打ち込まれる。さらに、自動ルーターシージングマシンであれば、パネルの開口部を切り落とすところから、釘打ちまで自動でおこなうことができる。

本発明の釘打装置によれば、被打込材へ面一で釘を打ち込むことが出来るので、面材へ釘を打ち込む工程のある、例えば壁パネルや床パネルの製造、を行う建材業界に有用である。さらにはその装置を製造する木材加工機業界にも有用である。

１ 仮釘打機
２ 仕上釘打機
３ 仮釘打機のロッド
４ 仕上釘打機のロッド
５ 仕上釘打機の打撃部
６ 仕上釘打機の打撃面
７ 仕上釘打機の別のストッパー機構
１１仮釘打機のピストン
１２仕上釘打機のピストン
１３釘の頭部
１４釘
１５被打込材

Claims (2)

1. 釘の頭部を打撃部で打撃し、釘を打ちこむ釘打装置で、
   打撃部の移動距離を制限するストッパー機構を有し、打撃部が制限いっぱい移動したときに被打込材の表面に達しない高さに本体が配置され、釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした、仮釘打機と、
   釘の頭部に接したときに打撃面が該釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を有し、打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり、仮打ちした釘を被打込材と面一に打ち込める、仕上釘打機、
   とを備える、釘打装置。
2. 圧縮空気により動くピストンを有し、該ピストンで打撃部を動かして釘の頭部を打撃し、釘を打ちこむ釘打装置で、
   ピストンが完全に押し下げられときに、打撃部が被打込材の表面に達しないような高さに本体が配置され、釘を被打込材の表面まで打ち込めないようにした、仮釘打機と、
   釘の頭部に接したときに打撃面が釘の頭部からはみ出す構造の打撃部を有し、打撃すると、はみ出た部分がストッパーとなり、仮打ちした釘を被打込材と面一になるように打ち込めるようにした、仕上釘打機、
   とを備える、釘打装置。