特許 5894818 打込み装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5894818

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月30日

(54)【発明の名称】打込み装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 15/14 20060101AFI20160317BHJP

【ＦＩ】

   G01M15/14

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-47329(P2012-47329)

(22)【出願日】2012年3月2日

(65)【公開番号】特開2013-181924(P2013-181924A)

(43)【公開日】2013年9月12日

【審査請求日】2014年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】502291609

【氏名又は名称】テクノウェーブ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】牛田 博久

(72)【発明者】

【氏名】篠原 健一

(72)【発明者】

【氏名】柳田 英輝

(72)【発明者】

【氏名】大野 勝雄

(72)【発明者】

【氏名】金子 俊夫

【審査官】 萩田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０７７３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２１９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７７２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０５５９７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−２４９６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０９４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １５／００ −１５／１４

Ｂ６４Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファンブレードと衝突させる衝突体をファンブレードの回転領域に打ち込む打込み装置であって、
先端に前記衝突体が取り付けられるシャフトと、
前記シャフトを後端から先端に向かう方向に付勢するバネと、
前記バネの付勢力に逆らって後端側に押し込まれた前記シャフトを吸着保持する電磁石と、
前記電磁石に給電する給電部と
を備えることを特徴とする打込み装置。

【請求項2】

前記バネの付勢力に逆らって後端側に押し込まれた前記シャフトに当接することによって当該シャフトの移動を規制するストッパを備えることを特徴とする請求項１記載の打込み装置。

【請求項3】

前記電磁石を基台に対して傾動自在に接続するボールジョイントを備えることを特徴とする請求項１または２記載の打込み装置。

【請求項4】

前記電磁石を下方から支持する台座を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の打込み装置。

【請求項5】

前記電磁石を前記シャフトに向けて押し込む押込み手段を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の打込み装置。

【請求項6】

前記シャフトの後端に固定されると共に前記電磁石に当接状態で吸着される吸着板を備え、当該電磁石の吸着面の外形形状よりも前記吸着板の表面が広いことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の打込み装置。

【請求項7】

前記衝突体を保持すると共に前記シャフトの先端に着脱自在な保持部を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の打込み装置。

【請求項8】

前記保持部は、少なくとも１つが前記衝突体の内部に位置すると共に前記シャフトの軸方向に配列される複数の鍔部を備えることを特徴とする請求項７に記載の打込み装置。

【請求項9】

前記バネは、前記シャフトの周面に沿って巻回される第１コイルバネと当該第１コイルバネの外側にて巻回される第２コイルバネとを有する二重コイルバネであることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の打込み装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、打込み装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、航空用ジェットエンジンに対しては、鳥等を吸い込んだ場合におけるファンブレードの耐衝撃性を評価及び実証するための試験が行われている。このような試験では、例えば、鳥等を模擬したゼラチンをファンブレードに衝突させる。
特許文献１及び特許文献２には、圧縮空気を用いてゼラチン等の衝突体を投射物や飛翔体として打ち出す射出試験装置が開示されている。また、非特許文献１には、火薬の爆発による剪断力で拘束体を破壊することで瞬時にバネの拘束を解き、当該バネの付勢力によってゼラチン等の衝突体を打込む装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−７７３２３号公報

【特許文献2】特開２０１１−２１９８１号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Oller, T. L., Fiber Composite Fan Blade Impact Improvement Program., Final Report, GENERAL ELECTRIC COMPANY, National Aeronautics and Space Administration, DEC 1976, NASA-CR-135078, P.24

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び特許文献２では、回転しているファンブレードにゼラチンを衝突させている。高速で回転しているファンブレードにゼラチンを正確に衝突させるためには、ファンブレードの回転とゼラチンの射出のタイミングを高精度で制御する必要がある。ところが、特許文献１に開示された発明では、圧縮空気の膨張速度が温度環境に応じてばらついたりすることから毎回同様の射出環境を再現することは難しく、打込みタイミングを制御することは非常に困難である。

【0006】

一方、非特許文献１では、火薬の爆発タイミングによってゼラチンの打込みタイミングを制御するため、打込みタイミングを高精度に制御することが可能である。しかしながら、火薬を使用することから、使用環境の制約が多く取り扱いに十分な注意が必要となる。

【0007】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、衝突体をファンブレードの回転領域に打込む打込み装置において、取り扱いが容易でありかつ打込みタイミングを高精度に制御可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

【0009】

第１の発明は、ファンブレードと衝突させる衝突体をファンブレードの回転領域に打ち込む打込み装置であって、先端に上記衝突体が取り付けられるシャフトと、上記シャフトを後端から先端に向かう方向に付勢するバネと、上記バネの付勢力に逆らって後端側に押し込まれた上記シャフトを吸着保持する電磁石と、上記電磁石に給電する給電部とを備えるという構成を採用する。

【0010】

第２の発明は、上記第１の発明において、上記バネの付勢力に逆らって後端側に押し込まれた上記シャフトに当接することによって当該シャフトの移動を規制するストッパを備えるという構成を採用する。

【0011】

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記電磁石を基台に対して傾動自在に接続するボールジョイントを備えるという構成を採用する。

【0012】

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記電磁石を下方から支持する台座を備えるという構成を採用する。

【0013】

第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記電磁石を上記シャフトに向けて押し込む押込み手段を備えるという構成を採用する。

【0014】

第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記シャフトの後端に固定されると共に上記電磁石に当接状態で吸着される吸着板を備え、当該電磁石の吸着面の外形形状よりも上記吸着板の表面が広いという構成を採用する。

【0015】

第７の発明は、上記第１〜第６いずれかの発明において、上記衝突体を保持すると共に上記シャフトの先端に着脱自在な保持部を備えるという構成を採用する。

【0016】

第８の発明は、上記第１〜第７いずれかの発明において、上記保持部が、少なくとも１つが上記衝突体の内部に位置すると共に上記シャフトの軸方向に配列される複数の鍔部を備えるという構成を採用する。

【0017】

第９の発明は、上記第１〜第８いずれかの発明において、上記バネが、上記シャフトの周面に沿って巻回される第１コイルバネと当該第１コイルバネの外側にて巻回される第２コイルバネとを有する二重コイルバネであるという構成を採用する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、先端に衝突体が取り付けられるシャフトが電磁石によって吸着保持され、給電部からの電磁石の給電を停止した場合にバネの付勢力によってシャフトが先端方向に移動される。このため、本発明によれば、電磁石への給電をカットするタイミングで衝突体の打込みタイミングを制御することができる。電磁石への給電の停止は、温度等の周囲環境に依存することなく瞬時に行うことができる。したがって、本発明によれば、高精度で打込みタイミングを制御することが可能となる。
また、本発明によれば、火薬を用いることなく衝突体を打込むことができる。このため、火薬を用いる場合と比較すると、遥かに取り扱いが容易となり、使用環境の制限が少なくなる。
このように、本発明によれば、衝突体をファンブレードの回転領域に打込む打込み装置において、取り扱いが容易でありかつ打込みタイミングを高精度に制御することが可能となる。
さらに、本発明は、電磁石と給電部という極めてシンプルな構造でシャフトを保持できるため、機械式の固定方法を採用する場合と比較して稼動部の摩耗が生じにくく、長期に亘る使用においても高精度で打込みタイミングを制御でき信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る打込み装置の概略構成図であり、（ａ）が平面断面図であり、（ｂ）が側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る打込み装置が備える保持具の拡大図であり、（ａ）が背面図、（ｂ）が側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る打込み装置が備えるストッパを含む拡大側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る打込み装置においてシャフトを押し込む様子を模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明に係る打込み装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。なお、以下の説明では、ファンブレードを１枚のみ回転させ、このファンブレードの回転領域のなかでファンブレードが存在しない領域にゼラチン（衝突体）を打込んでファンブレードにゼラチンを衝突させる耐衝撃性実験に用いられる打込み装置について説明する。

【0021】

図１は、本実施形態の打込み装置１の概略構成図であり、（ａ）が平面断面図であり、（ｂ）が側面図である。この本実施形態の打込み装置１は、図１に示すように、シャフト２と、ガイドローラ３と、二重バネ４（バネ）と、保持具５（保持部）と、吸着板６と、電磁石７と、給電部８と、ボールジョイント９、台座１０、押上げボルト１１（押込み手段）、ストッパ１２、エアシリンダ１３とを備えている。

【0022】

シャフト２は、先端にゼラチンＧが取り付けられる丸棒部材である。このシャフト２は、図１に示すゼラチンＧの打込み方向Ｘ（シャフト２の後端から先端に向かう方向）に軸方向を一致させるように姿勢設定されており、ガイドローラ３によって打込み方向Ｘに移動可能とされている。このシャフト２の後端側には、シャフト２の打込み方向Ｘへの移動を止めるためのフランジ２ａが設けられている。なお、打込み装置１のベース部材である基台２０には、シャフト２が挿通される貫通孔を有する板状の受部２０ａが設けられており、フランジ２ａが受部２０ａに衝突することによって打込み方向Ｘへ移動するシャフト２が停止される。このフランジ２ａの形成位置は、シャフト２が最大限打込み方向Ｘに移動した場合に、保持具５に保持されたゼラチンＧがファンブレードの回転領域に入り込み、かつ、保持具５がファンブレードの回転領域の手前で停止する位置に設定されている。

【0023】

ガイドローラ３は、このシャフト２を打込み方向Ｘに移動可能に支持するフリーローラである。このガイドローラ３は、当該ガイドローラ３を軸支する軸部３ａを介して、基台２０に支持されている。また、本実施形態では、ガイドローラ３として、図１（ａ）に示すように、シャフト２の先端側に配置される先端側ガイドローラ３ｂと、シャフト２の後端側に配置される後端側ガイドローラ３ｃとが設けられている。なお、図１（ａ）においては、シャフト２を下側から支える先端側ガイドローラ３ｂと後端側ガイドローラ３ｃとが各々１つずつ図示されている。これに加え、本実施形態においては、シャフト２に上側から当接する不図示の先端側ガイドローラと後端側ガイドローラとが設けられており、シャフト２が一対の先端側ガイドローラと一対の後端側ガイドローラとで上下方向から狭持されている。

【0024】

二重バネ４は、シャフト２の周面に沿って巻回される第１コイルバネ４ａと、当該第１コイルバネ４ａの外側にて巻回される第２コイルバネ４ｂとから構成される二重コイルバネである。これらの第１コイルバネ４ａと第２コイルバネ４ｂとは、先端側ガイドローラ３ｂと後端側ガイドローラ３ｃとの間に配置されており、先端部がシャフト２に固定され、後端部が基台２０に固定されている。このような二重バネ４は、圧縮されることによりシャフト２を打込み方向Ｘに向けて付勢する。なお、図１（ａ）に示すように、基台２０には二重バネ４を囲うケース２１が設置されている。

【0025】

保持具５は、シャフト２の先端に固定され、ゼラチンＧを保持するものである。この保持具５は、シャフト２の先端に螺合されており、シャフト２の先端に対して着脱自在とされている。図２は、保持具５の拡大図であり、（ａ）が背面図、（ｂ）が側面図である。この図に示すように、保持具５は、打込み方向Ｘ（シャフト２の軸方向）に配列される２つの鍔部５ａ，５ｂを備えている。各鍔部５ａ，５ｂは、円板状に形状設定されており、打込み方向Ｘから見て中心が一致するように配置されている。これらの鍔部５ａ，５ｂは、ゼラチンＧの内部に配置され、打込み時にゼラチンＧが保持具５から抜けることを抑止する。なお、シャフト２側に配置される鍔部５ａは、鍔部５ｂよりも大径とされており、打込み方向Ｘに貫通する複数の貫通孔５ｃを備えている。これらの貫通孔５ｃは、液状のゼラチンに保持具５を浸漬してゼラチンを固化させる場合に発生する気泡を逃がすためのものである。

【0026】

図１に戻り、吸着板６は、シャフト２の後端に固定され、電磁石７によって当接状態で吸着されるものである。この吸着板６は、例えば、鉄鋼材（ＳＳ４００）によって形成されている。また、吸着板６は、電磁石７側の表面６ａが電磁石７の吸着面７ａよりも広い面積を有しており、電磁石７と吸着板６との位置関係が多少ずれた場合であっても確実に電磁石７と当接できるように形状設定されている。

【0027】

電磁石７は、励磁された場合に吸着板６を吸着保持するものであり、円柱状に形状設定されている。この電磁石７は、二重バネ４が伸張している状態（図１に示す状態）で、吸着板６に対して打込み方向Ｘの後方に離間して配置されている。吸着板６と電磁石７との離間距離は、二重バネ４が圧縮された場合に吸着板６が電磁石７と当接する距離に設定されている。また、電磁石７のシャフト２側の面は、吸着板６に当接して当該吸着板６を吸着する吸着面７ａとされており、上述のように吸着板６の表面６ａよりも面積が広く設定されている。このような電磁石７は、給電部８と電気的に接続されており、給電部８から給電されることによって励磁される。

【0028】

給電部８は、電磁石７に給電を行うものである。この給電部８は、例えば、作業者によって操作されるトリガボタンと接続されており、トリガボタンが押圧された場合に電磁石７への給電を停止する。

【0029】

ボールジョイント９は、電磁石７を基台２０に対して傾動自在に接続するものである。このボールジョイント９は、打込み方向Ｘから見て電磁石７の中央部に固定されており、当該ボールジョイント９が固定される中央部を支点として電磁石７を傾動可能としている。なお、ボールジョイント９は、例えば所定の隙間を介して基台２０と接続されており、当該隙間を調節することで基台２０に対して僅かに位置調節が可能なように取り付けられている。

【0030】

台座１０は、電磁石７を下方から支持するブロック状の部材である。この台座１０の上面は、電磁石７の周面と同様の曲率で湾曲されており、電磁石７の周面が当接されている。この台座１０は、電磁石７と吸着板６とが当接される場合や吸着板６から電磁石７が離間する場合に、電磁石７が大きく移動することを防止する。なお、台座１０も、ボールジョイント９と同様に、例えば所定の隙間を介して基台２０と接続されており、当該隙間を調節することで基台２０に対して僅かに位置調節が可能なように取り付けられている。

【0031】

押上げボルト１１は、電磁石７の移動を規制するものであり、電磁石７の背面側に複数設置されている。これらの押上げボルト１１は、先端が電磁石７側に突出するようにして基台２０に対して螺合されており、回転させることによって打込み方向Ｘに移動自在とされている。このような押上げボルト１１を回転させることによって打込み方向Ｘに移動させ、押上げボルト１１の先端を電磁石７の背面に押し当てて電磁石７を押し込むことにより電磁石７の移動が規制される。

【0032】

ストッパ１２は、二重バネ４を圧縮させながら（すなわち二重バネ４の付勢力に逆らって）後端側に押し込まれたシャフト２の移動を規制するものである。図３は、ストッパ１２を含む拡大図であり、図１（ｂ）と反対方向から見た側面図である。このストッパ１２は、シャフト側の側方が開放された略Ｕ字状に形状設定されている。このようなストッパ１２は、図３に示すように、後端側に押し込まれたシャフト２のフランジ２ａと基台２０に設けられた受部２０ａとの間に配置され、一端が受部２０ａに当接すると共に他端がフランジ２ａに当接した状態でシャフト２の移動を規制する。なお、ストッパ１２の一端側と他端側とには、鉛直方向に向く軸を中心として回転する複数のコロ１２ａが設けられ、ストッパ１２とフランジ２ａあるいは受部２０ａとの間における摩擦力の低減が図られている。このようなストッパ１２をシャフト２のフランジ２ａと基台２０に設けられた受部２０ａとの間に挟み込むことにより、電磁石７が励磁されていない場合であってもシャフト２を後端側に押し込んだ状態（二重バネ４を圧縮させた状態）が維持される。

【0033】

図１に戻り、エアシリンダ１３は、ストッパ１２と接続されており、当該ストッパ１２を打込み方向Ｘと直交する水平方向に移動させるものである。このエアシリンダ１３は、ストッパ１２の側方に配置されており、フランジ２ａと受部２０ａとの間の位置（シャフト移動規制位置）と、フランジ２ａと受部２０ａとの間から外れた位置（退避位置）との間においてストッパ１２を移動させる。

【0034】

次に、このように構成された本実施形態の打込み装置１の動作について説明する。なお、以下の動作説明は、ゼラチンＧを保持する保持具５がシャフト２の先端から取り外され、かつ電磁石７が励磁されていない状態からの説明を行う。

【0035】

まず、図４に示すように、ケース２１に対して油圧シリンダ１００を固定し、この油圧シリンダ１００を用いてシャフト２を後端側に押し込むことによって二重バネ４を圧縮させる。なお、ここでは、油圧シリンダ１００により、吸着板６が電磁石７と当接するかその近傍の位置となるまでシャフト２を押し込む。

【0036】

このようにしてシャフト２が押し込んだ後に、エアシリンダ１３を作動させ、フランジ２ａと受部２０ａとの間にストッパ１２を差し入れることでストッパ１２を上記シャフト移動規制位置に配置する。そして、油圧シリンダ１００の油圧を減少させた後、油圧シリンダ１００をケース２１から取り外す。油圧シリンダ１００をケース２１から取り外すと、シャフト２が二重バネ４の付勢力によって打込み方向Ｘに移動しようとするが、フランジ２ａと受部２０ａとの間に配置されたストッパ１２によってシャフト２の移動が規制される。このため、油圧シリンダ１００をケース２１から取り外しても二重バネ４が圧縮された状態が維持される。

【0037】

続いて、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとの隙間調節を行う。具体的には、一定の厚みを有するシムを吸着板６と電磁石７との間に配置し、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとがシムの表裏面に正確に合わさるように電磁石７の位置を調節する。なお、電磁石７の位置を調節のために移動させた場合には、その移動に合わせて台座１０も移動させる。このようなシムを用いることで、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとの隙間距離は常にシムの厚みに合わされることになり、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとの隙間距離を毎回同じにかつ均一に調節することができる。

【0038】

続いて、押上げボルト１１を回転させて打込み方向Ｘに移動させ、当該押上げボルト１１で電磁石７を押し込むことによって電磁石７が移動しないように固定する。その後、吸着板６と電磁石７との間に配置されたシムを取り除く。

【0039】

続いて、ゼラチンＧを保持する保持具５をシャフト２の先端に取り付け、その後、給電部８から電磁石７へ給電する。このように電磁石７に給電されると、電磁石７が励磁されて吸着板６を吸着保持する。つまり、シャフト２が吸着板６を介して電磁石７により吸着保持される。ここで、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとの隙間が常に一定に保たれているため、電磁石７を励磁した場合の吸着板６及びシャフト２の移動量が常に同じとなり、吸着板６及びシャフト２の移動時における挙動が常に同じとなる。したがって、吸着時における電磁石７と吸着板６（すなわちシャフト２）との位置関係を常に同一に再現することができる。

【0040】

続いて、再びエアシリンダ１３を作動させ、フランジ２ａと受部２０ａとの間からストッパ１２を引き出すことでストッパ１２を上記退避位置に戻す。なお、電磁石７に吸着板６が吸着される際に吸着板６及びシャフト２が、吸着板６の表面６ａと電磁石７の吸着面７ａとのに設けられた隙間分だけ移動されている。このため、フランジ２ａと受部２０ａとの間の隙間は僅かに拡がっており、ストッパ１２を容易に引き出すことができる。

【0041】

続いて、給電部８に接続されたトリガボタンを押圧し、電磁石７への給電を停止する。電磁石７への給電はトリガボタンを押圧した瞬間に停止され、この結果、電磁石７の吸着力も瞬時に消失する。このように電磁石７の吸着力が消失すると、二重バネ４の付勢力によりシャフト２がガイドローラ３にガイドされながら打込み方向Ｘに移動され、ゼラチンＧがファンブレードの回転領域に打込まれる。

【0042】

以上のような本実施形態の打込み装置１によれば、先端にゼラチンＧが取り付けられるシャフト２が電磁石７によって吸着保持され、給電部８からの電磁石７の給電を停止した瞬間に二重バネ４の付勢力によってシャフト２が打込み方向Ｘ（先端方向）に移動される。このため、本実施形態の打込み装置１によれば、電磁石７への給電をカットするタイミングでゼラチンＧの打込みタイミングを制御することができる。電磁石７への給電の停止は、温度等の周囲環境に依存することなく瞬時に行うことができる。したがって、本実施形態の打込み装置１によれば、高精度で打込みタイミングを制御することが可能となる。
また、本実施形態の打込み装置１によれば、火薬を用いることなくゼラチンＧを打込むことができる。このため、火薬を用いる場合と比較すると、遥かに取り扱いが容易となり、使用環境の制限が少なくなる。
このように、本実施形態の打込み装置１によれば、ゼラチンＧをファンブレードの回転領域に打込む打込み装置において、取り扱いが容易でありかつ打込みタイミングを高精度に制御することが可能となる。
さらに、本実施形態の打込み装置１は、電磁石７と給電部８という極めてシンプルな構造でシャフト２を保持できるため、機械式の固定方法を採用する場合と比較して稼動部の摩耗が生じにくく、長期に亘る使用においても高精度で打込みタイミングを制御でき信頼性が高い。

【0043】

また、本実施形態の打込み装置１は、二重バネ４の付勢力に逆らって後端側に押し込まれたシャフト２に当接することによって当該シャフト２の移動を規制するストッパ１２を備える。このため、電磁石７を常に励磁させなくとも二重バネ４が圧縮された状態を維持することができる。したがって、電磁石７の周辺に精密機器等が配置されている場合に、これらの精密機器等が強力な磁界に晒される時間を短くすることができ、強い磁界に晒されることによる精密機器の寿命を短縮する等の悪影響を抑制することができる。

【0044】

また、本実施形態の打込み装置１は、電磁石７を基台２０に対して傾動自在に接続するボールジョイント９を備える。このため、上述のように電磁石７のシャフト２（吸着板６）に対する位置を容易に調節することができる。よって、吸着前における電磁石７と吸着板６との間の隙間形状を毎回同一に再現することが容易となる。吸着前における電磁石７と吸着板６との間の隙間形状が毎回同一に再現されると、吸着時における電磁石７と吸着板６との位置関係が毎回同一に再現されることになる。吸着時における電磁石７と吸着板６との位置関係が毎回異なると、シャフト２が打込み方向Ｘに移動するときの挙動がばらつき、ごく僅かながらゼラチンＧの打込みタイミングにばらつきが生じるおそれがあるが、本実施形態の打込み装置１によれば、吸着時における電磁石７と吸着板６との位置関係が毎回同一に再現されるため、打込みタイミングにごく僅かなばらつきが生じることも防止することができる。

【0045】

また、本実施形態の打込み装置１は、電磁石７を下方から支持する台座１０を備える。このため、シャフト２が電磁石７から離間するときに電磁石７が移動することを抑制することができる。シャフト２が電磁石７から離間するときに電磁石７が移動すると、電磁石７の移動がシャフト２の移動に影響を与え、打込みタイミングにばらつきが生じるおそれがあるが、本実施形態の打込み装置１によれば、シャフト２が電磁石７から離間するときの電磁石７の移動が抑制されるため、打込みタイミングがばらつくことをより確実に防止することができる。

【0046】

また、本実施形態の打込み装置１は、電磁石７をシャフト２に向けて押し込む押上げボルト１１を備える。このため、例えば、電磁石７の支持機構（本実施形態においてはボールジョイント９）における僅かな寸法誤差により電磁石７にがたつきがある場合であっても、押上げボルト１１によって電磁石７をシャフト２に向けて押し込むことにより、上記がたつきをなくすことができる。

【0047】

また、本実施形態の打込み装置１は、シャフト２の後端に固定されると共に電磁石７に当接状態で吸着される吸着板６を備え、当該電磁石７の吸着面７ａの外形形状よりも吸着板６の表面６ａが広い。このため、予め存在する寸法誤差等によってシャフト２（吸着板６）と電磁石７との位置関係が狙った位置に対してずれることがあっても、確実にシャフト２（吸着板６）と電磁石７とを吸着させることができる。

【0048】

また、本実施形態の打込み装置１は、ゼラチンＧを保持すると共にシャフト２の先端に着脱自在な保持具５を備える。このため、保持具５をシャフト２から取り外した状態で保持具５にゼラチンＧを保持させ、その後、ゼラチンＧを保持した保持具５をシャフト２に装着ことによって、容易にシャフト２の先端にゼラチンＧを取り付けることができる。

【0049】

また、本実施形態の打込み装置１では、保持具５は、少なくとも１つがゼラチンＧの内部に位置すると共にシャフト２の軸方向に配列される複数の鍔部５ａ，５ｂを備える。このため、電磁石７から離間したシャフト２が打込み方向Ｘ側に最大限移動して停止したときに、慣性力によって保持具５に保持されたゼラチンＧが保持具５から外れることを防止することができる。

【0050】

また、本実施形態の打込み装置１では、二重バネ４は、シャフト２の周面に沿って巻回される第１コイルバネ４ａと当該第１コイルバネ４ａの外側にて巻回される第２コイルバネ４ｂとを有する。このため、一重のコイルバネを用いる場合と比較して、小さな圧縮量で大きな付勢力を得ることができる。したがって、一重のコイルバネを用いる場合よりも打込み装置１の全長を短くすることができる。

【0051】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0052】

例えば、上記実施形態においては、ストッパ１２を備える構成について説明した。しかしながら、二重バネ４を圧縮させてからゼラチンＧの打込みまでを短時間で行える場合には、必ずしもストッパ１２を設ける必要はない。

【0053】

また、上記実施形態においては、ボールジョイント９、台座１０及び押上げボルト１１を用いて電磁石７とシャフト２（吸着板６）との位置関係を毎回同一に再現する構成について説明した。しかしながら、ボールジョイント９、台座１０及び押上げボルト１１がなくとも打込みタイミングがばらつかない場合には、ボールジョイント９、台座１０及び押上げボルト１１を設ける必要はない。また、押上げボルト１１に換えてエアシリンダ等のアクチュエータを用いて電磁石７を押し込むようにしても良い。

【0054】

また、上記実施形態においては、保持具５がシャフト２の先端に着脱自在とされている。しかしながら、ゼラチンＧ以外の物体を衝突体として使用し、シャフト２から保持具５を取り外すことなく保持具５に保持させることが可能であるような場合には、保持具５をシャフト２と一体化させて保持具５がシャフト２から外れない構成とすることもできる。

【0055】

また、上記実施形態においては、ファンブレードの回転領域であってファンブレードが存在しない領域にゼラチンＧを打込むことから、保持具５からゼラチンＧが抜け落ちないように保持具５が鍔部５ａ，５ｂを備えるものとした。しかしながら、本発明の打込み装置１は、ファンブレードに対してゼラチンＧを発射する発射装置として用いることもできる。このような場合には、慣性力によってゼラチンＧが抜けやすい形状の保持具を用いる。

【0056】

また、上記実施形態においては二重バネ４を用いる構成を採用したが、圧縮量に対する付勢力が非常に大きいコイルバネを用いることができる場合や、打込み装置の全長が長くなっても構わない場合には、一重のコイルバネを用いることもできる。

【符号の説明】

【0057】

１……打込み装置、２……シャフト、３……ガイドローラ、４……二重バネ（バネ）、５……保持具（保持部）、５ａ，５ｂ……鍔部、６……吸着板、６ａ……表面、７……電磁石、７ａ……吸着面、８……給電部、９……ボールジョイント、１０……台座、１１……押上げボルト（押込み手段）、１２……ストッパ、１３……エアシリンダ、２０……基台、２０ａ……受部、２１……ケース、Ｇ……ゼラチン（衝突体）、Ｘ……打込み方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】