JPH09272017A - 釘の形成方法と釘形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 釘の軸部に螺旋状の溝を形成する際、釘を溝
形成装置に一定の姿勢で連続的に供給できるようにす
る。 【解決手段】駆動源Ｍが駆動を開始すると、駆動源の駆
動は、プーリーＰ２、無端ベルトＢ１、プーリーＰ１及
びトルクリミッタＴを介して入力軸Ｓ１に伝達され、入
力軸Ｓ１が回転を開始する。入力軸Ｓ１の回転は、イン
デックスユニットＵのインデックスカムＣ１及びタイミ
ングベルト用プーリーＰ３に伝達される。インデックス
カムＣ１の回転を受けて、出力軸Ｓ２と連結されるシャ
フト７、及びシャフト７に取り付けられた回転側部材４
が間歇的に回転する。一方、タイミングベルト用プーリ
ーＰ３に伝達された回転によって、供給部材１７が、回
転側部材４と近接する方向に移動して各ガイドレール３
０の間の間隙側に突出し、供給部材１７の先端が、釘１
０の軸部１０と開口部９の回転側部材４とが当接する位
置まで釘１０の軸部１０ａを押し出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、釘の軸部に溝を形
成する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、壁等に打ち込まれた釘１０を引き
抜きにくくするために、図４に示されるように釘１０の
軸部１０ａに複数条の溝１０ｂを形成することがある。
このように釘１０の軸部１０ａに溝を形成する装置とし
ては、図５に示されるような装置がある。図５の形成装
置は、一対の板状部材２０、２１の互いに対向する面に
斜め方向の溝２２が形成されており、一方の板状部材２
０は固定されており、他方の板状部材２１は、板状部材
２０と平行対峙した状態で移動するようになっている
（以下、溝２２が形成された板状部材２０を固定側溝形
成部材２０と、同様に板状部材２１を移動側溝形成部材
２１と記載）。

【０００３】移動側溝形成部材２１は、クランク機構２
３によって上記のような移動を行うようになっている。
図５の形成装置に、釘１０を供給する場合、クランク機
構２３の回転盤２４が回転し、シャフト２５を介して回
転盤２４と連結された移動側溝形成部材２１が、回転盤
２４に近接する方向の移動から反転する位置、即ち移動
側溝形成部材２１の移動速度がゼロになる時に、移動側
溝形成部材２１と固定側溝形成部材２０との間に釘１０
が供給される。尚、このとき移動側溝形成部材２１の移
動方向前端部と固定側溝形成部材２０の一端部とが対峙
する位置関係にあり、釘１０の軸部１０ａは、その軸線
方向が移動側溝形成部材２１の移動方向と直行する姿勢
で、移動側溝形成部材２１に溝２２が形成される面と当
接している。

【０００４】クランク機構２３の作動によって、移動側
溝形成部材２１が回転盤２４から離れる方向に移動する
と、釘１０の軸部１０ａは、固定側溝形成部材２０と移
動側溝形成部材２１とによって押圧挟持される。軸部１
０ａ押圧挟持された状態で更に移動側溝形成部材２１が
移動すると、釘１０の軸部１０ａは、回転しながら移動
側溝形成部材２１の移動方向に送られる。これによっ
て、釘１０の軸部１０ａには、複数状条の溝１０ｂが形
成される。

【０００５】そして、クランク機構２３の作動によっ
て、移動側溝形成部材２１が回転盤２４から最も離れた
位置、即ち移動側溝形成部材２１の移動方向後端部と固
定側溝形成部材２０の他端部とが対峙する位置まで移動
すると、釘１０は、固定側溝形成部材２０と移動側溝形
成部材２１とによる押圧挟持から解放され、図示されな
い収納部材に収納される。その後、移動側溝形成部材２
１は反転移動して、元の位置に戻る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
形成装置では、移動側溝形成部材２１の１回の往復運動
で、溝１０ｂが形成された釘１０を１本しか生産するこ
とができない。そのため、従来の形成装置において、所
定時間当たりの釘１０の生産本数を増やそうとすれば、
移動側溝形成部材２１の移動速度を高速にしなけらばな
らない。しかも従来の形成装置では、クランク機構２３
の回転盤２４の回転運動を移動側溝形成部材２１の直線
往復運動に変換しているため、移動側溝形成部材２１の
移動速度の高速化には限界がある。又、移動側溝形成部
材２１の移動速度を高速にすると、移動側溝形成部材２
１が反転する際にかかる時間が短くなり、移動側溝形成
部材２１と固定側溝形成部材２０との間に釘１０を供給
するタイミングを取ることが困難になる。更に移動側溝
形成部材２１を高速にすると、釘１０の軸部１０ａと固
定側溝形成部材２０及び移動側溝形成部材２１との間の
摩擦熱が大きくなり、固定側溝形成部材２０及び移動側
溝形成部材２１に形成された溝２２が摩耗が激しくなる
という問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような問題解決の
ために請求項１の発明は、複数条の溝が設けられた一対
の溝形成部材によって釘の軸部を押圧挟持し、該一対の
溝形成部材を相対移動させることで釘の軸部に溝を形成
する方法であって、一方の溝形成部材を間歇的に一方向
に回転させ、該一方の溝形成部材が一時停止状態にある
ときに各溝形成部材間に釘を供給し、上記一方の溝形成
部材が回転移動するときに各溝形成部材によって釘の軸
部に溝を形成することを特徴としている。この請求項１
の発明によれば、間歇的に回転する一方の溝形成部材の
停止の時期に合わせて、一対の溝形成部材の間に順次釘
を供給することができるので、一対の溝形成部材間で同
時に複数本の釘の軸部に溝を形成する際、釘の軸部が傾
いた状態で一対の溝形成部材に押圧挟持されなくなる。

【０００８】又、請求項２の発明は、複数条の溝が形成
された面で釘の軸部を押圧挟持する一対の溝形成部材
と、一対の溝形成部材間に釘を供給する釘供給装置とを
備えた釘形成装置であって、一対の溝形成部材は、円筒
状の曲面に上記溝が形成され、釘の軸部に溝を付けると
きに一方向に間歇的に回転する回転側部材と、該回転側
部材に近接配置され、回転側部材の溝の形成面と対向す
る曲面に上記溝が形成される固定側部材とによって構成
されることを特徴としている。この請求項２の発明によ
れば、釘の軸部を押圧挟持する一対の溝形成部材が、釘
の軸部に溝を付ける際に間歇的に一方向に回転する回転
側部材と、回転側部材と近接対向する固定側形成部材と
によって構成されているので、釘の軸部に溝を形成する
際の回転側部材の回転速度の調節が容易になる。

【０００９】又、請求項３の発明は、釘供給装置は、釘
の供給口が上記一対の溝形成部材間の間隙に近接し、回
転側部材に対向する位置に設けられており、回転側部材
が一時停止すると、供給口から一対の溝形成部材間に釘
を供給することを特徴としている。この請求項３の発明
によれば、回転側部材の一時停止時に、釘供給装置が釘
を供給するので、該供給された釘の軸部が、回転側部材
と当接してから、上記一対の溝形成部材間の間隙に噛み
込まれるまでの姿勢を一定の状態で保持することができ
る。

【００１０】又、請求項４の発明は、釘供給装置の供給
口近傍には、回転側部材の間歇的な回転に応じた周期で
釘を上記一対の溝形成部材間の間隙に供給する供給部材
が備えられており、供給部材と回転側部材とは、駆動源
からの駆動を受けて作動する間歇割出機構によって連結
されていることを特徴としている。この請求項４の発明
によれば、回転側部材と供給部材とは同一の駆動源の駆
動を受けて作動するため、供給装置の供給部材によっ
て、一対の溝形成部材間の間隙に釘を供給するときのタ
イミングの制御が容易になる。

【００１１】又、請求項５の発明は、回転側部材が、水
平方向で間歇的に回転するよう配置され、釘供給装置
は、釘の軸部の両側で釘の頭部下面を支持して、釘を吊
り下げた状態で釘を上記一対の溝形成部材間の間隙に供
給するガイドレールを備えたことを特徴としている。こ
の請求項５の発明によれば、回転側部材の軸線方向と釘
の軸部の軸線方向とが平行になった状態で、一対の溝形
成部材で釘の軸部を押圧挟持し、釘の軸部に溝を付ける
ことができる。

【００１２】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を説明す
る。図１は、本発明の釘形成装置の概略を示す平面図で
あり、図２は、図１の側面図である。釘形成装置１は、
釘１０の軸部１０ａに溝１０ｂを形成するための溝形成
装置２と、溝形成装置２に釘１０を供給するための釘供
給装置３とを備えている。溝形成装置２は、外周面上に
複数の溝が刻まれた（以下、溝が刻まれた面を溝形成面
４ａと記載）円筒状の回転側部材４と、回転側部材４の
外周面と対向する曲面に溝が刻まれた（以下、溝が刻ま
れた面を溝形成面６ａと記載）固定側部材６とを備えて
いる。尚、溝形成面４ａに刻まれた溝のピッチと、溝形
成面６ａに刻まれた溝のピッチとは同じになっている。

【００１３】回転側部材４は、シャフト７の一端に固定
されており、シャフト７のもう一端は、後述されるイン
デックスユニットＵに取り付けられている。一方、固定
側部材６は、回転側部材４に対する固定側部材６自身の
位置を調整するための調整装置８に取り付けられてお
り、調整装置８は、溝形成装置２の機台Ｆに取り付けら
れている。釘１０の軸部１０ａに形成される溝１０ｂの
本数を変更する場合は、調整装置８によって固定側部材
６を回転側部材４の周方向に移動させ、回転側部材４が
停止したときの溝形成面４ａの溝と、固定側部材６の溝
形成面６ａの溝との相対位置を変える。そして、調整装
置８によって固定側部材６を回転側部材４の径方向に移
動させ、回転側部材４と固定側部材６と間の間隔を変え
て、釘１０の軸部１０ａに形成される溝１０ｂの形状が
一様になるように調整する。

【００１４】釘１０の軸部１０ａの溝１０ｂは、回転側
部材４と固定側部材６との近接対向部において形成され
る（以下、回転側部材４と固定側部材６との近接対向部
を溝形成部１３と記載）。溝形成部１３において、回転
側部材４の回転方向上流側の回転側部材４と固定側部材
６との間の開口部９から釘１０が供給される。

【００１５】釘供給装置３は、開口部９近傍まで釘１０
を搬送する搬送装置１１と、搬送装置１１によって搬送
された釘１０を開口部９に供給する供給部材１７を備え
た押出装置１２とを備えている。搬送装置１１の固定側
部材６側の先端部は固定側部材６と当接している。尚、
回転側部材４を介して、固定側部材６と対向する位置
に、従動ローラー１４を設け、溝形成部１３に釘１０の
軸部１０ａが供給されたときに回転側部材４の回転の中
心位置の偏心を防止するようにしても良い。更にこのと
き、従動ローラー１４をブラケット１５に回転自在に取
り付け、調節ネジ１６が、ブラケット１５を押圧するこ
とによって、回転側部材４に対する従動ローラー１４の
接圧を調節するようにしても良い。

【００１６】インデックスユニットＵは、入力軸Ｓ１か
ら入力される連続的な回転を、間歇的な回転として出力
軸Ｓ２から出力するためのユニットである。インデック
スユニットＵは、駆動源Ｍの回転を受ける入力軸Ｓ１
と、入力軸Ｓ１に固定されるインデックスカムＣと、イ
ンデックスカムＣ１と噛み合うカムフォロアＣ２と、カ
ムフォロアＣ２が取り付けられたディスク部材の回転中
心に位置する出力軸Ｓ２とによって構成されている。そ
して出力軸Ｓ２が、回転側部材４のシャフト７に連結さ
れている。

【００１７】インデックスカムＣ１は、円筒状のカム本
体２６に複数条カム溝が刻まれている。これらカム溝
は、螺旋溝２６ａ（図３（ａ）参照）と、各螺旋溝２６
ａと連続的、且つ上記カム本体２６の周方向に沿って設
けられた平行溝２６ｂ（図３（ｂ）参照）とによって構
成されている。又、カムフォロアＣ２は、ディスク部材
２７の外周面上に設けられており、ディスク部材２７の
中心から放射状に配置されている。

【００１８】又、入力軸Ｓ１の駆動源Ｍ側の先端にはト
ルクリミッタＴが設けられており、トルクリミッタＴの
先端には、プーリーＰ１が一体的に取り付けられてい
る。更に、プーリーＰ１と、駆動源Ｍの駆動軸に取り付
けられたプーリーＰ２との間には、無端ベルトＢ１が掛
けられている。一方、入力軸Ｓ１の後端には、タイミン
グベルト用プーリーＰ３が取り付けられており、タイミ
ングベルト用プーリーＰ３と、供給部材１６作動用に押
出装置１２に設けられたタイミングベルト用プーリーＰ
４との間には、タイミングベルトＢ２が掛けられてい
る。

【００１９】タイミングベルト用プーリーＰ４は、シャ
フト１８の一端部に取り付けられており、シャフト１８
のもう一方の端部には、エンドカムＣ３が取り付けられ
ている。供給部材１７には、カムフォロアＣ４が設けら
れており、カムフォロアＣ４がエンドカムＣ３のカム面
に当接している。又、供給部材１７は、バネ部材１９に
よって、カムフォロアＣ４とエンドカムＣ３のカム面と
が当接する方向に供給部材１７を付勢する。

【００２０】搬送装置３は、図示されない釘供給部から
開口部９に向かって下方に傾斜する一対のガイドレール
３０を備えており、一対のガイドレール３０の間の間隙
には、搬送される釘１０の軸部１０ａが挿入される。図
示されない釘供給部から供給された釘１０は、ガイドレ
ール３０に沿って開口部９近傍まで搬送される。ガイド
レール３０は、釘１０の頭部１０ｃ下面を、軸部１０ａ
の両側で支持しており、ガイドレール１０を軽く振動さ
せることで、釘１０は、ガイドレール３０に沿って搬送
される。

【００２１】又、各ガイドレール３０は、複数に分割さ
れた状態で搬送装置３に設けられており、各々分割され
た部分には間隙３０ａが設けられている。そして、ガイ
ドレール３０は、間隙３０ａの幅を調節できるよう、分
割されたレール毎に釘の搬送方向に沿って移動自在な構
造となっている。ガイドレール３０をこのような構造と
することで、供給される釘１０の品種を変更する場合、
或いは釘１０の軸部１０ａに形成される溝１０ｂの本数
を変更する場合に、調整装置８によって固定側部材６の
位置を変えても、ガイドレール３０の一部を調節するこ
とで、ガイドレール３０先端を適切な位置に移動させる
ことができ、ガイドレール３０先端と、開口部９との間
に釘１０の軸部１０ａが詰まることがなくなる。

【００２２】又、間隙３０ａに釘が嵌まり込まないよ
う、間隙３０ａの設けられる方向は、釘１０の移動方向
に向かって狭まる方向に傾斜している。更に間隙３０ａ
が最も開いたときの幅を釘１０の軸部１０ａの径より小
さくしておく。

【００２３】次に釘供給装置３から溝形成装置２に釘１
０を供給する手順に付いて説明する。駆動源Ｍが駆動を
開始すると、駆動源の駆動は、プーリーＰ２、無端ベル
トＢ１、プーリーＰ１及びトルクリミッタＴを介して入
力軸Ｓ１に伝達され、入力軸Ｓ１が回転を開始する。入
力軸Ｓ１の回転は、インデックスカムＣ１及びタイミン
グベルト用プーリーＰ３に伝達される。

【００２４】インデックスカムＣ１が回転し、カムフォ
ロアＣ２と螺旋溝２６ａとが噛み合うと、螺旋溝２６ａ
に沿ってカムフォロアＣ２が入力軸Ｓ１の軸方向に移動
し、ディスク部材２７が図３中矢印方向に回転する。次
に、カムフォロアＣ２が平行溝２６ｂと噛み合った状態
になると、インデックスカムＣ１が回転しても、カムフ
ォロアＣ２は、入力軸Ｓ１の軸方向に移動しなくなるの
で、一時的にディスク部材２７の回転が停止する。その
後、カムフォロアＣ２と螺旋溝２６ａとが再度噛み合う
と、螺旋溝２６ａに沿ってカムフォロアＣ２が入力軸Ｓ
１の軸方向に移動し、ディスク部材２７が再度図３中矢
印方向に回転する。

【００２５】上記のように、インデックスカムＣ１の回
転を受けて、ディスク部材２７は間歇的に回転運動を行
い、その結果、出力軸Ｓ２と連結されるシャフト７、及
びシャフト７に取り付けられた回転側部材４が間歇的に
回転する。一方、タイミングベルト用プーリーＰ３に伝
達された回転は、タイミングベルトＢ２及びシャフト１
８を介して、エンドカムＣ３に伝達される。

【００２６】そして、エンドカムＣ３に回転が伝達され
ると、エンドカムＣ３のカム面に押されてカムフォロア
Ｃ４が移動し、供給部材１７が、先ず回転側部材４から
離れる方向に移動する。そして、エンドカムＣ３が更に
回転して、エンドカムＣ３のカム面によるカムフォロア
Ｃ４の押圧が終了すると、次に供給部材１７は、バネ部
材１９に押圧されて、再度回転側部材４と近接する方向
に移動する。尚、エンドカムＣ３は、供給部材１７が回
転側部材４から離れる方向に移動するタイミングと、回
転側部材４が停止するタイミングとが一致し、バネ部材
１９に押圧されて供給部材１７が回転側部材４と近接す
る方向に移動するタイミングと、回転側部材４が回転す
るタイミングとが一致するよう、シャフト１８に取り付
けられている。

【００２７】上記のように、回転側部材４及び供給部材
１７が作動した状態で、図示されない上記釘供給部から
釘１０が、順次各ガイドレール３０間の間隙に供給さ
れ、供給された釘１０はガイドレール３０に沿って開口
部９近傍まで搬送される。ガイドレール３０に沿って、
開口部９近傍まで搬送された釘１０の軸部１０ａは、回
転側部材４と近接する方向に移動して各ガイドレール３
０の間の間隙側に突出する供給部材１７と当接し、釘１
０は一端停止させられる。

【００２８】供給部材１７は、釘１０を一端停止させた
後、回転側部材４から離れる方向に移動して、各ガイド
レール３０の間の間隙側から退出する。これによって、
供給部材１７によって停止させられていた釘１０は、供
給部材１７から解放され、更に開口部９側に移動する。
そして、再度供給部材１７が、回転側部材４と近接する
方向に移動して各ガイドレール３０の間の間隙側に突出
し、供給部材１７の先端が、釘１０の軸部１０と開口部
９の回転側部材４とが当接する位置まで釘１０の軸部１
０ａを押し出す。

【００２９】このとき釘１０は、ガイドレール３０のよ
って吊り下げられた状態で搬送されるので、押し出され
た釘１０の軸部１０ａは、軸部１０ａの軸線方向が回転
側部材４の軸線方向と平行になった状態で、回転側部材
４に当接する。又、このとき供給部材１７は、押し出さ
れる釘１０の次順にある釘１０が開口部９に供給される
ことを阻止する。

【００３０】開口部９の回転側部材４と釘１０の軸部１
０ａとが当接すると、回転側部材４が回転し、釘１０の
軸部１０ａは回転側部材４と固定側部材６との間に挟み
込まれる。挟み込まれた釘１０は、回転側部材４の回転
に伴って自らも軸線方向に回転しながら溝形成部１３を
移動する。そして、溝形成面４ａ及び溝形成面６ａに押
圧される軸部１０ａの外周には、複数条の螺旋状の溝１
０ｂが形成される。

【００３１】その後、回転側部材４が所定量だけ回転し
て停止すると、釘１０は溝形成面４ａ及び溝形成面６ａ
に押圧された状態で保持され、次順にある釘１０が上記
と同様の動作で開口部９に供給される。以下、同様にし
て溝形成部１３には、同時に複数の釘１０が所定の間隔
で挟み込まれ、各釘１０の軸部１０ａには順次溝１０ｂ
が形成される。そして、回転側部材４の間歇的な回転よ
って溝形成部１３を移動した釘１０は、回転側部材４の
回転方向下流側の回転側部材４と固定側部材６との間の
開口部から順次排出される。排出された釘１０は、図示
されない容器に受けられる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、円筒状の
曲面に上記溝が形成され、釘の軸部に溝を付けるときに
一方向に間歇的に回転する回転側部材と、該回転側部材
に近接配置され、回転側部材の溝の形成面と対向する曲
面に上記溝が形成される固定側部材とによって、釘の軸
部を押圧挟持し、釘の軸部に溝を付ける際に、回転側部
材を間歇的に一方向に回転させることで、釘が傾いた状
態で回転側部材と固定側部材とによって押圧挟持される
ことがない。このため、回転側部材を間歇的に回転させ
て釘の軸部に溝を形成するとき、軸部が曲がった釘、或
いは軸部が破断した釘等の不良品を生産することがなく
なる。

【００３３】又、回転側部材と固定側部材との間で、複
数本の釘を押圧挟持して、釘の軸部に同時に溝を形成す
ることができるので、釘の軸部と回転側部材の間、及び
釘の軸部と固定側部材との間に生じる摩擦熱が抑制され
る程度の回転速度で回転側部材を間歇的に回転させて
も、軸部に溝が形成される釘の所定時間当たりの生産本
数が大きく低下することがない。更に、上記のような摩
擦熱が抑制される範囲で回転側部材を間歇的に回転させ
るので、溝形成中の釘の軸部、回転側部材、及び固定側
部材を強制的に冷却するための装置を設ける必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の釘形成装置の平面を概略
図である。

【図２】回転側部材及び釘の供給部材の構成を示す概略
図である。

【図３】インデックスユニットの平面図である。

【図４】軸部に溝が形成された釘の平面図である。

【図５】従来の釘形成装置の構成の概略を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 釘形成装置 ３ 釘供給装置 ４ 回転側部材 ５ 溝 ６ 固定側部材 １７ 供給部材 ３０ ガイドレール Ｕ インデックスユニット（間歇割出機構）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数条の溝が設けられた一対の溝形成部材
   によって釘の軸部を押圧挟持し、該一対の溝形成部材を
   相対移動させることで釘の軸部に溝を形成する方法であ
   って、一方の溝形成部材を間歇的に一方向に回転させ、
   該一方の溝形成部材が一時停止状態にあるときに各溝形
   成部材間に釘を供給し、上記一方の溝形成部材が回転移
   動するときに各溝形成部材によって釘の軸部に溝を形成
   することを特徴とする釘の形成方法。
2. 【請求項２】複数条の溝が形成された面で釘の軸部を押
   圧挟持する一対の溝形成部材と、一対の溝形成部材間に
   釘を供給する釘供給装置とを備えた釘形成装置であっ
   て、一対の溝形成部材は、円筒状の曲面に上記溝が形成
   され、釘の軸部に溝を付けるときに一方向に間歇的に回
   転する回転側部材と、該回転側部材に近接配置され、回
   転側部材の溝の形成面と対向する曲面に上記溝が形成さ
   れる固定側部材とによって構成されることを特徴とする
   釘の形成装置。
3. 【請求項３】釘供給装置は、釘の供給口が上記一対の溝
   形成部材間の間隙に近接し、回転側溝形成部材に対向す
   る位置に設けられており、回転側溝形成部材が一時停止
   すると、供給口から一対の溝形成部材間に釘を供給する
   ことを特徴とする請求項２記載の釘の形成装置。
4. 【請求項４】釘供給装置の供給口近傍には、回転側溝形
   成部材の間歇的な回転に応じた周期で釘を上記一対の溝
   形成部材間の間隙に供給する供給部材が備えられてお
   り、供給部材と回転側溝形成部材とは、駆動源からの駆
   動を受けて作動する間歇割出機構によって連結されてい
   ることを特徴とする請求項２又は３記載の釘の形成装
   置。
5. 【請求項５】回転側溝形成部材は、水平方向で間歇的に
   回転するよう配置され、釘供給装置は、釘の軸部の両側
   で釘の頭部下面を支持して、釘を吊り下げた状態で上記
   一対の溝形成部材間の間隙に供給するガイドレールを備
   えたことを特徴とする請求項２、３又は４記載の釘の形
   成装置。