タッピングデバイス
【課題】面倒な操作をすることなく、被検体に所定範囲の荷重を与えることができるタッピングデバイスを提供する。
【解決手段】ホルダ１０に内装され、ホルダ１０の長手方向に沿って往復移動可能な移動体３２を有するガイド機構３０と、ホルダ１０に内装され、その先端側がホルダ１０の前面から突出すると共に、その後端が移動体３２に支持され長手方向に沿った前進及び後退が可能なロッド１３と、ロッド１３の先端に形成された衝撃ヘッド１４と、ロッド１３に所定の荷重を加えてロッド１３を基準位置で保持すると共に、ロッド１３に所定以上の打撃荷重が作用した際（衝撃ヘッドを介したロッドへの荷重が所定の荷重に達した際）、ロッド１３の後退を許容する抵抗手段４０と、ロッド１３の後端に接続されて、後退したロッドを付勢して基準位置に戻す圧縮バネ５０とを備える。
【解決手段】ホルダ１０に内装され、ホルダ１０の長手方向に沿って往復移動可能な移動体３２を有するガイド機構３０と、ホルダ１０に内装され、その先端側がホルダ１０の前面から突出すると共に、その後端が移動体３２に支持され長手方向に沿った前進及び後退が可能なロッド１３と、ロッド１３の先端に形成された衝撃ヘッド１４と、ロッド１３に所定の荷重を加えてロッド１３を基準位置で保持すると共に、ロッド１３に所定以上の打撃荷重が作用した際（衝撃ヘッドを介したロッドへの荷重が所定の荷重に達した際）、ロッド１３の後退を許容する抵抗手段４０と、ロッド１３の後端に接続されて、後退したロッドを付勢して基準位置に戻す圧縮バネ５０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッピングデバイスに関し、例えば、構造物等の被検体を打撃して、当該被検体を検査するタッピングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、構造物等の被検体を打撃するハンマータイプのタッピングデバイス（衝撃感度測定用ハンマー）が開示されている。
ここで、図１１を参照しながら、特許文献１に記載された従来技術のタッピングデバイスの構造を説明する。図示するように、タッピングデバイス１００は、作業者に握られる柄１０１と、柄１０１の先端部に装着されたハンマー頭部１０２とが設けられ、更に前記ハンマー頭部１０２に加速度計（センサ）１０３が設けられている。
【０００３】
また、上記のタッピングデバイス１００は、作業者が柄１０１を握って被検体に向けてハンマー頭部１０２を振り下ろすことにより、当該被検体への衝撃を加えることができると共に、加速度計１０３により、ハンマー頭部１０２の加速度が測定できるように構成されている。そしてまた、加速度計１０３により測定された打撃時の加速度の値に、ハンマーの重量を乗ずることにより、打撃時に被検体に加えられて衝撃力を算出するようになされている。
【０００４】
更に特許文献２には、図１２に示すように、被検体に一定の衝撃力を加えるタッピングデバイス（インパルスハンマー）２００が提案されている。
図示するように、タッピングデバイス２００は、中空筒状のホルダ２１０と、このホルダ２１０の長手軸方向に沿って移動自在に設置された移動体２１２とを備えている。
【０００５】
前記ホルダ２１０は、本体部２１０ａと、この本体部２１０ａの先端に装着され、測定対象物の被検体と接する当接片２１０ｄとを有している。
前記移動体２１２は、当接片２１０ｄの開口部に臨んで設けられた衝突片２１２ａと、この衝突片２１２ａに接続され、当該衝突片２１２ａの衝突力を検出するフォースセンサ２１２ｂと、このフォースセンサ２１２ｂに結合されたガイドロッド２１２ｃとを備え、当該ガイドロッド２１２ｃには係止溝２１２ｆが形成されている。
また、前記ホルダ２１０には、移動体２１２の衝突片２１２ａを前記開口部から突出するように付勢するコイルバネ２２４が内装されると共に、前記コイルバネ２２４の付勢位置で移動体２１２の係止溝２１２ｆを係止すると共に、該係止を解除するトリガー２２０が設けられている。
【０００６】
そして、上記のタッピングデバイス２００により被検体を打撃する場合、先ず、ホルダ２１０の長手軸方向に沿って移動体２１２を後方側に引っ張り、当該移動体２１２の係止溝２１２ｆをトリガー２２０に係止する。次に、ホルダ２１０の先端側の当接片２１０ｄを被検体に押し付けてトリガー２２０を開放する。
これにより、移動体２１２がコイルバネ２２４に付勢されてホルダ２１０の前方に動作し、その先端の衝突片２１２ａが被検体に衝突する。
上記タッピングデバイス２００によれば、被検体に衝突する衝突片２１２ｂの衝撃力が、コイルバネ２２４の付勢力によって一義的に決定されるため、被検体に対して一定荷重の打撃を与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１８１１９６号公報
【特許文献２】特開平７−３９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のタッピングデバイス１００（図１１参照）にあっては、被検体に所定範囲の荷重で打撃を与えることが困難であるという技術的課題を有している。具体的には、タッピングデバイス１００では、ハンマー頭部１０２を振り下ろす際の力の加減により当該被検体に与える衝撃力が変わるため、被検体に与える荷重がバラツキ、精度の高い検査ができないという技術的課題があった。
【０００９】
また、上述した特許文献２に記載のタッピングデバイス２００（図１２参照）にあっては、被検体に打撃するための操作が面倒であるという技術的課題を有している。具体的には、特許文献２のタッピングデバイス２００は、被検体への打撃の度に、移動体２１２を後方側に引っ張りトリガー２２０にセットし、その後、トリガー２２０を開放するという面倒な操作を行う必要があった。また、前記タッピングデバイス２００では、複数回の連続打撃を短時間で行うことができなかった。そのため、特許文献２に記載のタッピングデバイス２００では、効率良く検査を行うことができないという技術的課題があった。
【００１０】
本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、面倒な操作をすることなく、効率的に被検体に所定範囲の荷重の打撃を与えることができるタッピングデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかるタッピングデバイスは、中空箱状のホルダと、該ホルダの底面部に取り付けられた柄とを備えたタッピングデバイスであって、前記ホルダに内装され、その先端が該ホルダの前面から突出すると共に、前記ホルダの長手方向に沿って前進及び後退が可能なロッドと、前記ロッドの先端に形成された衝撃ヘッドと、前記ホルダに内装された、前記ロッドの前進及び後退をガイドするガイド機構と、 前記ロッドに所定の荷重を加えて前記ロッドを基準位置で保持すると共に、前記ロッドに所定以上の打撃荷重が作用した際、ロッドの後退を許容する抵抗手段と、前記後退したロッドを前記基準位置に戻す、前記ロッドの後端に接続された弾性体と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記のタッピングデバイスの構成によれば、被検体を打撃した際に、衝撃ヘッドに所定の打撃荷重が作用すると（衝撃ヘッドを介したロッドへの荷重が所定の荷重に達すると）、衝撃ヘッドがロッドと共に後退する。
このように、所定力以上の打撃力をもって被検体を打撃しても、衝撃ヘッドがロッドと共に後退するため、必要以上に大きな打撃力を作用させることがなく、所定の衝撃力（所定荷重）を被検体に作用させることができる。
また、本発明にかかるタッピングデバイスにあっては、ロッドが後退しても基準位置に戻す弾性体が設けられているため、上述した特許文献２のように、打撃を行う度にトリガーの設定をする必要がなく、被検体への連続打撃を簡単に行うことができる。
【００１３】
ここで、前記ロッドは、後端に向けて径方向の寸法が小さくなるテーパ部を有し、前記抵抗手段は、前記ロッド上を移動可能な回転ローラと、前記回転ローラの両端を回転自在に支持すると共に前記ホルダに対して回動自在に支持されるリンク部材と、前記回転ローラを前記ホルダの底面方向に付勢する付勢手段とを備え、前記テーパ部の下部に回転ローラが位置している場合には、前記回転ローラによって、前記ロッドの後退が制限されることが望ましい。
【００１４】
上記の構成により、被検体を打撃した際に、所定以上の打撃荷重を受けない限り、回転ローラはテーパ部の下部に位置し、前記ロッドの後退が制限される。
一方、ロッドに対して所定以上の打撃荷重が作用すると、テーパ部下部に位置する回転ローラの付勢力に抗しながらロッドは後退し、前記回転ローラは前記テーパ部上を移動し登り切る。その後、更にロッドは後退し、前記回転ローラはロッドの外周面上を移動する。
このように、所定力以上の打撃力が作用すると、ロッドは後退し、所定の衝撃力を被検体に作用させる。これにより、一定の仕事量を与えることができる。
【００１５】
また、前記衝撃ヘッドは、弾性材料により形成されていることが望ましい。
このように衝撃ヘッドを弾性材料で形成することで、衝撃ヘッドが被検体を打撃したときの衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度（衝撃ヘッドが被検体に与える加速度）のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃対象となる被検体の硬さやひずみ量のバラツキに影響されることなく、被検体に与える衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００１６】
また、前記ロッドは、前記ホルダの前面側に配置される第１ロッドと、後面側に配置される第２ロッドと、一端が前記第１ロッドに取付けられ、他端が前記第２ロッドに取付けられた圧縮バネとを備え、前記第１ロッドの先端部には前記衝撃ヘッドが設けられると共に、前記第２ロッドには回転ローラが移動可能な前記テーパ部が設けられ、更に前記第２ロッドの後端に前記弾性体が接続されていることが望ましい。
上記の構成により、衝撃ヘッドが被検体に当たった瞬間の第１ロッドによって発生する衝撃が圧縮バネに吸収されるため、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。その結果、被検体に与える衝撃力のバラツキを小さくすることができる。
【００１７】
また、上面が開放した中空の有底筒状に形成された柄の底部に対して、高さ寸法が変更可能に取付けられた支持棒を備え、引張りバネにより形成された前記付勢手段の一端部が、前記リンク部材の下端部に接続されると共に、前記付勢手段の他端部が前記支持棒に接続され、前記支持棒の高さ寸法を変えることにより、前記引張りバネの長さを変えることが望ましい。
上記の構成によれば、支持棒の底部からの高さ寸法を変えることで、引張りバネの付勢力を変更することができる。その結果、ロッドに作用せしめる荷重を調節することができ、被検体の種類や検査の目的に対応して、被検体に作用させる打撃荷重（ロッドを後退させる打撃荷重）を適切に設定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、面倒な操作をすることなく、効率的に被検体に所定範囲の打撃荷重を作用させることができるタッピングデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの外観を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスのカバーを外した状態を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態のガイド機構の構成を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。
【図９】本発明の実施形態の抵抗手段の変形例を示した模式図である。
【図１０】本発明の実施形態の抵抗手段の変形例を示した模式図である。
【図１１】従来技術のタッピングデバイスの構造を示した模式図である。
【図１２】従来技術のタッピングデバイスの構造を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のタッピングデバイスについて図面に基づいて説明する。
先ず、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの全体構成を図１乃至図４を用いて説明する。なお、図１は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの外観を示した斜視図である。また、図２は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。また、図３は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。また、図４は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスのカバーを外した状態を示した斜視図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、第１実施形態のタッピングデバイス１は、中空箱状のホルダ１０と、ホルダ１０の底面部に取り付けられた柄２０と、前記ホルダ１０に内装され、その先端側がホルダ１０の一端面（前面部）に対して突出すると共に、進退可能（前進及び後退可能）に形成されたロッド１３と、前記ロッド１３の先端部に形成された衝撃ヘッド１４とを備えている。
そして、上記タッピングデバイス１は、作業者が柄２０を握り、検査対象の構造物等の被検体に向け衝撃ヘッド１４を振り下ろすことにより、前記被検体を打撃し、検査するようになされている。
【００２２】
また、前記ロッド１３は、ホルダ１０に内装されたガイド機構３０（具体的な構成は後述する）に、その後端部が支持され、そのガイド機構３０により、ホルダ１０の長手方向に往復移動可能に構成されている。
またこのロッド１３は、ホルダ１０の内装された抵抗手段４０（具体的な構成は後述する）により所定荷重で押さえられ、所定の基準位置（図２に示す位置）に位置決めされた状態で保持されている。そして、ホルダ１０の長手方向（Ｘ２方向）への荷重が所定荷重に達すると、前記ロッド１３は抵抗手段４０から開放され、前記長手方向に後退する（Ｘ２方向に動作する）ように構成されている。
【００２３】
更に、前記ホルダ１０の内部には、前記後退したロッド１３を付勢して（ホルダ１０の前面部１１ｂ１に向けて付勢して）、前記基準位置にロッド１３を戻す圧縮ばね（弾性体）５０が設けられている。
【００２４】
このように構成されたタッピングデバイス１の動作の概要を説明すると、被検体を打撃した際に、衝撃ヘッド１４に作用する荷重が所定荷重に達すると（すなわち、衝撃ヘッド１４を介してロッド１３が受ける荷重が所定荷重に達すると）、衝撃ヘッド１４がロッド１３と共に後退する。
そのため、所定力以上の打撃力をもって打撃しても、衝撃ヘッド１４がロッド１３と共に後退するため、被検体に必要以上に大きな打撃力を作用させることなく、所定の衝撃力（所定荷重）を作用させることができる。
また、前記後退したロッド１３は、圧縮ばね（図２〜図４参照）５０により、前記基準位置に戻されるため、上述した特許文献２のようなトリガーを設定する操作をすることなく、被検体への連続打撃が可能になる。そのため、複数回の連続打撃を短時間で行うことができるため、検査効率を上げることができる。
【００２５】
続いて、第１実施形態のタッピングデバイス１の各構成について詳細に説明する。
先ず、ホルダ１０及び柄２０の構造について図２乃至図４を用いて説明する。
ホルダ１０は、上面が開放した中空箱状の本体部１１と、本体部１１の上面及び左右両側面部１１ｄ（図３、図４参照）を覆う断面視コの字の板状のカバー１２（図２参照）とを備えている。具体的には、本体部１１は、底面部１１ａ、前面部１１ｂ、背面部１１ｃ及び左右の側面部１１ｄを有し、底面部１１ａの略中心に貫通孔１１ａ１（図２参照）が形成され、前面部１１ｂにロッド１３を挿通させる貫通孔１１ｂ１（図２参照）が形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、柄２０は、上面が開放した中空の有底筒状に形成された内筒部２０ａと、内筒部２０ａの下端側の外周部に外嵌された中空筒状のグリップ部２０ｂとを備えている。前記内筒部２０ａは、上端側外周部にフランジ部２０ａ１が形成されている。
また、内筒部２０ａの底部２０ａ２の軸心部には、高さ寸法が変更可能に、支持棒２１が取付けられている。この支持棒２１の一端部にはネジ部２１ａが形成されると共に、この支持棒２１の一端部は内筒部２０ａの底部２０ａ２を貫通し、底部２０ａ２の外側に設けられたナット２２と螺合する。この支持棒２１のネジ部２１ａとナット２２の螺合位置を変更することにより、前記支持棒２１における底部２０ａ２からの高さ寸法を変更する。
この支持棒２１の高さ寸法の変更によって、支持棒２１の上端に取り付けられる付勢手段４３（後述する）の付勢力を調整することができる。
また、グリップ部２０ｂの底部２０ｂ１の軸心には、貫通孔２０ｂ２が形成され、当該貫通孔２０ｂ２の内部には、内筒部２０ａの底部２０ａ２を貫通した支持棒２１の一端部が配置されている。
【００２７】
また、図２に示すように、本体部１１を構成する底面部１１ａの貫通孔１１ａ１には、当該底面部１１ａの外側から、柄２０の内筒部２０ａの上端が挿嵌される。そして、柄２０のフランジ部２０ａ１が底面部１１ａの外側に当接し、締結手段（ボルト、ねじ等）により、底面部１１ａとフランジ部２０ａ１とが固定される。なお、本体部１１の内部の中空部と柄２０の筒内の中空部とは、貫通孔１１ａ１を介して連通している。
【００２８】
次に、ロッド１３と、ロッド１３を支持するガイド機構３０について、上述した図２及び図５を用いて説明する。なお、図５は、本発明の第１実施形態のガイド機構３０の構成を説明するための模式図である。
【００２９】
具体的には、図２及び図５に示すように、ロッド１３は棒状に形成され、その一端（先端）側が、本体部１１の前面部１１ｂの貫通孔１１ｂ１に摺動自在に挿通され支持されている。また、ロッド１３の他端（後端）側には、後端に向けて径方向の寸法が徐々に小さくなすテーパ部１３ａと、テーパ部１３ａから後端に延びる平坦部１３ｂとが形成されている。
【００３０】
また、ロッド１３の先端部に形成された衝撃ヘッド１４は、ゴム等の弾性材料により形成されている。このように衝撃ヘッド１４を弾性材料で形成することで、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃した瞬間の衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度（衝撃ヘッド１４が被検体に与える加速度）のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃する対象となる被検体の硬さやひずみ量に影響されることなく、衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００３１】
また、図２及び図５に示すように、ガイド機構３０は、ホルダ１０を構成する本体部１１の底面部１１ａに敷設されたガイドレール３１と、ガイドレール３１の上に摺動自在に支持されている移動体３２とを備えている。
なお、ガイドレール３１は、前記底面部１１ａに形成された貫通孔１１ａ１よりも後方に取り付けられていると共に、その長手方向が、ホルダ１０の長手方向と平行をなすように配置されている。この構成により、移動体３２は、本体部１１の長手方向（Ｘ１、Ｘ２方向）を往復自在に移動できる。
【００３２】
また、ガイド機構３０の移動体３２には、ロッド１３の後端側の平坦部１３ｂが載置され、更にその平坦部１３ｂの上にストッパ金具１５が載置され、ロッド１３及びストッパ金具１５は、ネジによって移動体３２に固定されている。
これにより、ロッド１３は、その軸線方向（Ｘ１、Ｘ２方向）に受ける荷重により、本体部１１の長手方向（Ｘ１、Ｘ２方向）を往復自在に移動できる（前進及び後退が可能になっている）。
【００３３】
つぎに、圧縮ばね５０について図２及び図３を用いて説明する。
図示するように、圧縮バネ５０は、一端部がロッド１３に固定されたストッパ金具１５に取り付けられ（すなわち、ストッパ金具１５を介して、ロッド１３の後端部に接続され）、他端部がホルダ１０を構成する本体部１１の背面部１１ｃに取り付けられている。
【００３４】
そして、圧縮バネ５０は、ロッド１３が基準位置（図２に示す位置）から後退した（図示するＸ２方向に後退してきた）場合、後退したロッド１３に押されて圧縮し、ホルダ１０の前面部１１ｂ方向に、ロッド１３を付勢する。
これにより、後退したロッド１３は、圧縮バネ５０に付勢されて（反発力により）前記基準位置に復帰する。
なお、第１実施形態では、後退したロッド１３を所定の位置に戻すために圧縮バネ５０を用いているが、あくまでもこれは一例である。圧縮バネ５０と同様の機能を備える付勢手段であればどのようなものを用いてもよい。
【００３５】
次に、抵抗手段４０の構成を図２及び図４に基づいて説明する。
図２に示すように、抵抗手段４０は、ロッド１３上を移動自在になされ、ロッド１３の移動を制限する際にはテーパ部１３ａの下部に位置する回転ローラ４１と、回転ローラ４１の両端を回転自在に支持するリンク部材４２と、リンク部材４２の下端部に接続された付勢手段４３とを備えている。また、リンク部材４２の上端部は、本体部１１の左右両側面部１１ｄ（図４参照）に対して、回動可能に支持されている。
【００３６】
そして、付勢手段４３は、リンク部材４２をＺ１方向に付勢し、リンク部材４２が支持する回転ローラ４１を介してロッド１３に荷重Ｆ１を作用させ（図６（ａ）参照）、ロッド１３の軸線方向の動作を制限している。
即ち、テーパ部１３ａの下部に、回転ローラ４１が位置している状態においては、ロッド１３は回転ローラ４１から所定荷重Ｆ１を受けると共に、前記テーパ部１３ａによって後退動作が制限されている。
【００３７】
また、リンク部材４２は、略Ｌ字型の板状に形成された一対のアーム部４２ａと、一対のアーム部４２ａの上端部を挿通すると共に、本体部１１の左右両側面部１１ｄに架け渡された棒状のピン部４２ｂと、一対のアーム部４２ａの下端部の間に架け渡された棒状の支持部４２ｃとを備えている。
また、一対のアーム部４２ａは相対向して配置されて、回転ローラ４１の両端を挟み、その回転ローラ４１を回転自在に支持すると共に、その上端部がピン部４２ｂを中心に回動可能に取り付けられている。
また一対のアーム部４２ａの下端部の間に架け渡された棒状の支持部４２ｃには、付勢手段４３が係止されている。
【００３８】
前記付勢手段４３は、引っ張りコイルバネ等により構成され、その一端（上端）がリンク部材４２の支持部４２ｃに係止され、その他端（下端）が柄２０の内筒部２０ａの底部２０ａ２に取付けられた支持棒２１の上端部に係止され、リンク部材４２を下方（図２に示すＺ１方向）に付勢するように取付けられている。
【００３９】
上記の構成により、リンク部材４２に支持された回転ローラ４１は、リンク部材４２と共に下方（図２に示すＺ方向）に付勢され、ロッド１３は回転ローラ４１からの荷重Ｆ１を受けて押さえられ、その動作が制限される（図６（ａ）参照）。
具体的には、テーパ部１３ａ（テーパ部１３ａ下部）の上に回転ローラ４１が位置する状態において、ロッド１３がＸ２方向の荷重を受けた場合、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを登りきるまでは回転ローラ４１を介して受けているＺ１方向の荷重Ｆ１のＸ１方向の分力ｆ１が作用するため、ロッド１３のＸ２方向への後退が制限される（図６（ａ）参照）。
一方、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを登りきると、回転ローラ４１を介して受けているＺ１方向の荷重Ｆ１の分力ｆ１が生じないため、ローラ１３は、ホルダ１０の長手方向を移動することができる。
尚、前記ロッド１３が受ける後退方向（Ｘ２方向）の荷重が所定の荷重に達するまでは、Ｘ２方向に動作しないように、テーパ部１３ａの角度や、回転ローラ４１をＺ１方向に引っ張る付勢手段４３の付勢力が設計されている。
【００４０】
また、ロッド１３のテーパ部１３ａの下部位置が、ロッド１３の基準位置であり、基準位置のロッド１３には、圧縮バネ５０からの力は作用しない（圧縮バネ５０は圧縮されておらず自然長の長さを有しているため、反発力は生じない）。また、ロッド１３が基準位置よりも前方に突出しないように、その移動を制限するストッパ金具１５が設けられ、前記回転ローラ４１がストッパ金具１５の立設部１５ｂに当接するように形成されている。
【００４１】
次に、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を上述した図２及び図６を用いて説明する。
なお、図６は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を説明するための模式図であり、図６（ａ）は、被検体Ｗを打撃する前のタッピングデバイス１を示した模式図であり、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は、被検体Ｗを打撃した際のタッピングデバイス１の動作を示した模式図であり、図６（ｅ）は、打撃により後退したロッド１３が基準位置に復帰する動作を説明するための模式図である。
【００４２】
具体的には、図６（ａ）に示すように、被検体Ｗを打撃する前のタッピングデバイス１にあっては、ロッド１３が抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１を介してＺ１方向の荷重Ｆ１を受けて押さえられ、基準位置（テーパ部１３ａの下部）に位置決めされた状態に保持されている。
【００４３】
そして、図６（ａ）に示すタッピングデバイス１の柄２０を握って振り上げ、被検体Ｗに向けてホルダ１０を振り下ろし、被検体Ｗにロッド１３の先端部の衝撃ヘッド１４を打ち付けると、図６（ｂ）に示すように、衝撃ヘッド１４により、被検体Ｗに衝撃力（打撃荷重）ｆ２が加えられる（この場合、衝撃ヘッド１４は、被検体ＷからＸ２方向に反力（打撃荷重）ｆ２を受ける）。
【００４４】
また、被検体Ｗを打撃した際の衝撃力ｆ２が、所定荷重（荷重Ｆ１のＸ１方向の分力）ｆ１に達すると（ｆ２＝ｆ１）、図６（ｃ）に示すように、テーパ部１３ａの下部に位置する回転ローラ４１が回転してテーパ部１３ａを乗り越え、ロッド１３は更にＸ２方向に移動（後退）する。ここで、前記所定荷重ｆ１は、回転ローラ４１からのＺ１方向の荷重Ｆ１によって生じる、Ｘ１方向の荷重（分力）である。
なお、被検体Ｗへの衝撃力ｆ２が前記荷重ｆ１より小さい場合には（ｆ２＜ｆ１）、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを乗り越えることができないため、ロッド１３が後退することがない。
【００４５】
また、上記のように、ロッド１３がＸ２方向に後退した場合、図６（ｄ）に示すように、後退するロッド１３の後端に接続された圧縮バネ５０は圧縮される。
この圧縮バネ５０は、前記圧縮後に変位前の位置まで伸張するため、ロッド１３がＸ１方向に付勢され、Ｘ１方向に向けて移動する（このときに、回転ローラ４１がロッド１３上を転がる）。そして、ロッド１３は、図６（ｅ）に示すように、回転ローラ４１がテーパ部１３ａの下部に位置する状態で停止する（基準位置に復帰する）。
【００４６】
以上説明したように、第１実施形態のタッピングデバイス１によれば、衝撃ヘッド１４に所定荷重より大きい打撃荷重が作用するように力を加減して（回転ローラ４１がテーパ部１３ａを乗り越える程度の打撃荷重が作用するように力を加減して）、衝撃ヘッド１４を振り下ろすようにすれば、被検体に所定の衝撃力（所定荷重）を与えることができる。
なお、第１実施形態のタッピングデバイス１は、柄２０を握って振り上げ、被検体Ｗに向けて衝撃ヘッド１４を振り下ろして打撃するハンマータイプであるため、上述した図１２のタッピングデバイス２００に比べて、簡単に被検体に打撃を与えることができる。
【００４７】
また、第１実施形態のタッピングデバイス１では、後退したロッド１３が圧縮バネ５０により自動的に基準位置に戻されるため、面倒な操作を行うことなく連続して被検体に打撃を行うことができる。その結果、第１実施形態によれば、被検体に対する複数回の打撃を短時間で行うことができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、衝撃ヘッド１４が弾性材料で形成されているため、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃したときの衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃する対象となる被検体の硬さやひずみ量に影響されることなく、衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００４９】
また、第１実施形態のタッピングデバイス１は、抵抗手段４０がロッド１３に与える荷重Ｆ１の設定（付勢手段４３の付勢力Ｆ１の設定）により、被検体Ｗへの所定打撃力（衝撃力）が定まるため、上述した特許文献１のタッピングデバイス１００（図１１参照）のように、被検体を打撃した際の衝撃力を求めるセンサを搭載する必要がない（前記センサが検知した信号の入力を受け付ける電子機器も不要である）。
その結果、第１実施形態のタッピングデバイス１によれば、装置コストを削減することができる。
【００５０】
つぎに、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスについて図７及び図８に基づいて説明する。ここで、図７は、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。また、図８は、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの測面を示した模式図である。
なお、第２実施形態のタッピングデバイス２は、上述した第１実施形態のロッド１３の構造を変形したものであり、それ以外の構成は、上述した第１実施形態と同じである。そのため、以下では、第１実施形態と異なる構成を詳細に説明し、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図７及び図８に示すように、第２実施形態のタッピングデバイス２は、ホルダ１０と、ホルダ１０の底面部に取り付けられた柄２０と、ホルダ１０に内装され、ホルダ１０の一端面（前面部）に対して進退可能なロッド１９と、ロッド１９の先端部に形成された衝撃ヘッド１４とを備えている。なお、ロッド１９は、ホルダ１０の内部に取り付けられたガイド機構３０に、その後端部が支持され、そのガイド機構３０により、ホルダ１０の長手方向を往復移動可能に構成されている。
【００５２】
また、ロッド１９は、上述した第１実施形態と同様、ホルダ１０の内部において、抵抗手段４０により所定荷重が付加され、基準位置（図７に示す位置）に位置決めされた状態で保持されている。そして、ホルダ１０の長手方向（後退方向（Ｘ２方向））の荷重が所定の荷重に達すると、ロッド１９は抵抗手段４０から開放されて、前記長手方向に後退する。また、ホルダ１０の内部には、前記後退したロッド１９を付勢して、前記基準位置にロッド１３を戻す圧縮バネ５０が設けられている。
【００５３】
また、前記ロッド１９は、２本の棒状部材（第１ロッド１９ａ、第２ロッド１９ｃ）と、第１ロッド１９ａに一端が接続され、第２ロッド１９ｃに他端が接続された圧縮バネ１９ｂとを備えている。
なお、ロッド１９を構成する圧縮バネ１９ｂには、ロッド１９の後端部を付勢する圧縮バネ５０と比べて、バネ定数が大きいものが用いられている。
このように、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃとの間に圧縮バネ１９ｂを挟むことにより、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃したときの第１ロッドにより発生する衝撃が吸収され（圧縮バネ１９ｂにより吸収され）、その結果、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。
【００５４】
また、第１ロッド１９ａは、ホルダ１０の本体部１１の前面部１１ｂの貫通孔１１ｂ１に摺動自在に挿通され支持され、その先端部に衝撃ヘッド１４が形成され、その後端部が圧縮ばね１９ｂに接続されている。
【００５５】
また、先端部に衝撃ヘッド１４が形成される第１ロッド１９ａの径寸法は小さくなされ、軽量化が図られている。
このように構成したのは、衝撃ヘッド１４側の重さが大きいと、被検体に当たったときの衝撃力が大きくなるためであり、第２実施形態では、前記軽量化することにより前記の衝撃力を小さくしている。
尚、前記第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃが同一の材質である場合には、第１ロッド１９ａの径寸法は、第２ロッド１９ｃの径寸法と同一、あるいは第２ロッド１９ｃの径寸法より小さな寸法であるのが好ましい。
また、衝撃ヘッド１４は、第１実施形態と同様、ゴム等の弾性材料により形成されている。
【００５６】
また、図７に示すように、第２ロッド１９ｃは、その後端側に、第１実施形態のテーパ部１３ａと同様のテーパ部１９ｃ１が形成され、更にテーパ部１９ｃ１から後端に延びる平坦部１９ｃ２が形成されている。
そして、第２ロッド１９ｃの先端部が、圧縮ばね１９ｂの後端部に接続され、その後端側の平坦部１９ｃ２が、ガイド機構３０の移動体３２（図７には示さず（図５参照））に固定される。
【００５７】
具体的には、ガイド機構３０の移動体３２（図７には示さず（図５参照））に、第２ロッド１９ｃの平坦部１９ｃ２が載置され、その平坦部１３ｂの上にストッパ金具１５が置かれ、移動体３２に、第２ロッド１９ｃ及びストッパ金具１５が固定されている（ネジ等で固定されている）。なお、第２ロッド１９ｃのテーパ部１９ｃ１には、抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１が移動可能に配置されている。
これにより、ロッド１９ｃが、回転ローラ４１からの荷重を受けて押さえられ、ロッド１９ｃの後退動作が制限される（弾性体１９ｂを介してロッド１９ｃに接続されているロッド１９ａの後退動作も制限される）。
【００５８】
次に、第２実施形態のタッピングデバイス２の動作を説明する。
具体的には、図７に示す状態のタッピングデバイス２の柄２０を握って振り上げ、被検体に向けてホルダ１０から突出したロッド１９の先端部の衝撃ヘッド１４を打ち付けると、被検体に衝撃力（荷重）が与えられる。
【００５９】
そして、第２実施形態においては、第１ロッド１９ａの先端の衝撃ヘッド１４と被検体とが衝突した瞬間の衝撃力が、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃとの間の圧縮バネ１９ｂにより吸収される（圧縮バネ１９ｂが圧縮して吸収する）。
その後、被検体Ｗに対する打撃力（荷重）が、抵抗手段４０から受けている荷重に達すると、上述した第１実施形態と同様、テーパ部１９ｃ１に位置する回転ローラ４１が回転してテーパ部１９ｃ１を乗り越える。
即ち、ロッド１９は、回転ローラ４１及びテーパ部１９ｃ１による移動規制から開放されて、Ｘ２方向に後退すると共に、後退しながら前記圧縮した圧縮バネ１９ｂが伸びる（圧縮ばね１９ｂが圧縮前の状態に戻る）。
【００６０】
このように、ロッド１９が後退した場合に、圧縮した圧縮バネ１９ｂが伸びるのは（圧縮前の状態に戻るのは）、圧縮バネ１９ｂに、ロッド１９ｃの後端部に接続されている圧縮バネ５０よりも、バネ定数が大きいものが用いられているためである。
【００６１】
また、上記のように、ロッド１９がＸ２方向に後退すると、上述した第１実施形態と同様、後退するロッド１９の後端に接続された圧縮バネ５０が圧縮され、その後は上述した第１実施形態と同様の動作をして、ロッド１９は図７に示す基準位置に復帰する。
【００６２】
以上説明したように、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様、面倒な操作をすることなく、被検体に所定範囲の荷重を与えることができるタッピングデバイスを提供することができる。
【００６３】
また、第２実施形態では、被検体を打撃する衝撃ヘッド１４が形成された第１ロッド１９ａと、抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１から荷重を受ける第２ロッド１９ｃとを別体で形成して、第１ロッド１９ａ及び第２ロッド１９ｃを圧縮バネ１９ｂで接続するようにしている。
また、第２実施形態では、衝撃ヘッド１４を弾性材料で形成した構成が採用されている。即ち、第２実施形態では、弾性材料で形成された衝撃ヘッド１４及び圧縮バネ１９ｂの両者により、衝撃ヘッド１４が被検体に当たった瞬間の衝撃が吸収されるため、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。その結果、第２実施形態によれば、被検体に与える衝撃力のバラツキを小さくすることができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
具体的には、上述した実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）では、ロッド１３（或いはロッド１９）にテーパ部１３ａ（或いは１９ｃ１）を設け、そのテーパ部１３ａ（或いは１９ｃ１）に回転ローラ４１を位置させ、荷重を加えて押さえることにより、ロッド１３（或いはロッド１９）の後退動作を制限する抵抗手段４０を示したが、あくまでもこれは一例に過ぎない。
【００６５】
例えば、抵抗手段として、図９に示すようなボールプランジャ６０を用いるようにしてもよい。
この場合、図９（ａ）に示すように、ロッド１３の後端側に穴（或いは溝）１３ｃを形成し、ロッド１３の孔１３ｃに、ホルダ１０（図９には示さず）の内部に取り付けられたボールプランジャ６０のボール６０ａの一部を挿嵌する。これにより、ロッド１３に所定の荷重が付加され、ロッド１３の軸線方向の動作が制限される。
【００６６】
そして、上記構成によれば、ロッド１３が受ける軸線方向の荷重が所定の荷重に達すると、ボール６０ａを付勢していたバネ６０ｂが圧縮され、ボール６０ａが本体内に押し込まれ、図９（ｂ）に示すように、ロッド１３が軸線方向に動作する。
すなわち、図示するボールプランジャ６０を利用する構成を採用した場合においても、上述した抵抗手段４０と同様の機能が実現される。
【００６７】
また、例えば、抵抗手段として、図１０に示すような板バネ７０を用いるようにしてもよい。
この場合、図１０（ａ）に示すように、ホルダ１０の内部に、板バネ７０の一端を固定し、さらに、ロッド１３の後端部（或いは、ロッド１３に設けた係止溝（図示せず））に、板バネ７０の他端を係止する。これにより、ロッド１３に所定の荷重が付加され、ロッド１３の軸線方向の動作が制限される。
そして、上記構成によれば、ロッド１３が受ける軸線方向の荷重が所定の荷重に達すると、板バネ７０が押されて、板バネの他端部がロッド１３の上面に乗り、図１０（ｂ）に示すように、ロッド１３が軸線方向に動作する。
すなわち、図示する板バネ７０を利用する構成を採用した場合においても、上述した抵抗手段４０と同様の機能が実現される。
【符号の説明】
【００６８】
１ タッピングデバイス
２ タッピングデバイス
１０ ホルダ
１１ 本体部（ホルダ）
１１ａ 底面部（本体部（ホルダ））
１１ｂ 前面部（本体部（ホルダ））
１１ｃ 背面部（本体部（ホルダ））
１１ｄ 側面部（本体部（ホルダ））
１２ カバー（ホルダ）
１３ ロッド
１３ａ テーパ部（ロッド）
１３ｂ 平坦部（ロッド）
１４ 衝撃ヘッド
１５ ストッパ金具
１９ ロッド
１９ａ 第１ロッド（ロッド）
１９ｂ 圧縮バネ（ロッド）
１９ｃ 第２ロッド（ロッド）
１９ｃ１ テーパ部（第２ロッド（ロッド））
１９ｃ２ 平坦部（第２ロッド（ロッド））
２０ 柄
２０ａ 内筒部（柄）
２０ａ１ フランジ部（内筒部（柄））
２０ａ２ 底部（内筒部（柄））
２０ｂ グリップ部（柄）
２０ｂ１ 底部（グリップ部（柄））
２０ｂ２ 貫通孔（グリップ部（柄））
２１ 支持棒（柄）
２１ａ ネジ部（支持棒（柄））
２２ ナット（柄）
３０ ガイド機構
３１ ガイドレール
３２ 移動体
４０ 抵抗手段
４１ 回転ローラ（抵抗手段）
４２ リンク部材（抵抗手段）
４２ａ アーム部（リンク部材（抵抗手段））
４２ｂ ピン部（リンク部材（抵抗手段））
４２ｃ 支持部（リンク部材（抵抗手段））
４３ 付勢手段（抵抗手段）
５０ 圧縮ばね
６０ ボールプランジャ
６０ａ ボール（ボールプランジャ）
６０ｂ バネ（ボールプランジャ）
７０ 板バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッピングデバイスに関し、例えば、構造物等の被検体を打撃して、当該被検体を検査するタッピングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、構造物等の被検体を打撃するハンマータイプのタッピングデバイス（衝撃感度測定用ハンマー）が開示されている。
ここで、図１１を参照しながら、特許文献１に記載された従来技術のタッピングデバイスの構造を説明する。図示するように、タッピングデバイス１００は、作業者に握られる柄１０１と、柄１０１の先端部に装着されたハンマー頭部１０２とが設けられ、更に前記ハンマー頭部１０２に加速度計（センサ）１０３が設けられている。
【０００３】
また、上記のタッピングデバイス１００は、作業者が柄１０１を握って被検体に向けてハンマー頭部１０２を振り下ろすことにより、当該被検体への衝撃を加えることができると共に、加速度計１０３により、ハンマー頭部１０２の加速度が測定できるように構成されている。そしてまた、加速度計１０３により測定された打撃時の加速度の値に、ハンマーの重量を乗ずることにより、打撃時に被検体に加えられて衝撃力を算出するようになされている。
【０００４】
更に特許文献２には、図１２に示すように、被検体に一定の衝撃力を加えるタッピングデバイス（インパルスハンマー）２００が提案されている。
図示するように、タッピングデバイス２００は、中空筒状のホルダ２１０と、このホルダ２１０の長手軸方向に沿って移動自在に設置された移動体２１２とを備えている。
【０００５】
前記ホルダ２１０は、本体部２１０ａと、この本体部２１０ａの先端に装着され、測定対象物の被検体と接する当接片２１０ｄとを有している。
前記移動体２１２は、当接片２１０ｄの開口部に臨んで設けられた衝突片２１２ａと、この衝突片２１２ａに接続され、当該衝突片２１２ａの衝突力を検出するフォースセンサ２１２ｂと、このフォースセンサ２１２ｂに結合されたガイドロッド２１２ｃとを備え、当該ガイドロッド２１２ｃには係止溝２１２ｆが形成されている。
また、前記ホルダ２１０には、移動体２１２の衝突片２１２ａを前記開口部から突出するように付勢するコイルバネ２２４が内装されると共に、前記コイルバネ２２４の付勢位置で移動体２１２の係止溝２１２ｆを係止すると共に、該係止を解除するトリガー２２０が設けられている。
【０００６】
そして、上記のタッピングデバイス２００により被検体を打撃する場合、先ず、ホルダ２１０の長手軸方向に沿って移動体２１２を後方側に引っ張り、当該移動体２１２の係止溝２１２ｆをトリガー２２０に係止する。次に、ホルダ２１０の先端側の当接片２１０ｄを被検体に押し付けてトリガー２２０を開放する。
これにより、移動体２１２がコイルバネ２２４に付勢されてホルダ２１０の前方に動作し、その先端の衝突片２１２ａが被検体に衝突する。
上記タッピングデバイス２００によれば、被検体に衝突する衝突片２１２ｂの衝撃力が、コイルバネ２２４の付勢力によって一義的に決定されるため、被検体に対して一定荷重の打撃を与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１８１１９６号公報
【特許文献２】特開平７−３９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のタッピングデバイス１００（図１１参照）にあっては、被検体に所定範囲の荷重で打撃を与えることが困難であるという技術的課題を有している。具体的には、タッピングデバイス１００では、ハンマー頭部１０２を振り下ろす際の力の加減により当該被検体に与える衝撃力が変わるため、被検体に与える荷重がバラツキ、精度の高い検査ができないという技術的課題があった。
【０００９】
また、上述した特許文献２に記載のタッピングデバイス２００（図１２参照）にあっては、被検体に打撃するための操作が面倒であるという技術的課題を有している。具体的には、特許文献２のタッピングデバイス２００は、被検体への打撃の度に、移動体２１２を後方側に引っ張りトリガー２２０にセットし、その後、トリガー２２０を開放するという面倒な操作を行う必要があった。また、前記タッピングデバイス２００では、複数回の連続打撃を短時間で行うことができなかった。そのため、特許文献２に記載のタッピングデバイス２００では、効率良く検査を行うことができないという技術的課題があった。
【００１０】
本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、面倒な操作をすることなく、効率的に被検体に所定範囲の荷重の打撃を与えることができるタッピングデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかるタッピングデバイスは、中空箱状のホルダと、該ホルダの底面部に取り付けられた柄とを備えたタッピングデバイスであって、前記ホルダに内装され、その先端が該ホルダの前面から突出すると共に、前記ホルダの長手方向に沿って前進及び後退が可能なロッドと、前記ロッドの先端に形成された衝撃ヘッドと、前記ホルダに内装された、前記ロッドの前進及び後退をガイドするガイド機構と、 前記ロッドに所定の荷重を加えて前記ロッドを基準位置で保持すると共に、前記ロッドに所定以上の打撃荷重が作用した際、ロッドの後退を許容する抵抗手段と、前記後退したロッドを前記基準位置に戻す、前記ロッドの後端に接続された弾性体と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記のタッピングデバイスの構成によれば、被検体を打撃した際に、衝撃ヘッドに所定の打撃荷重が作用すると（衝撃ヘッドを介したロッドへの荷重が所定の荷重に達すると）、衝撃ヘッドがロッドと共に後退する。
このように、所定力以上の打撃力をもって被検体を打撃しても、衝撃ヘッドがロッドと共に後退するため、必要以上に大きな打撃力を作用させることがなく、所定の衝撃力（所定荷重）を被検体に作用させることができる。
また、本発明にかかるタッピングデバイスにあっては、ロッドが後退しても基準位置に戻す弾性体が設けられているため、上述した特許文献２のように、打撃を行う度にトリガーの設定をする必要がなく、被検体への連続打撃を簡単に行うことができる。
【００１３】
ここで、前記ロッドは、後端に向けて径方向の寸法が小さくなるテーパ部を有し、前記抵抗手段は、前記ロッド上を移動可能な回転ローラと、前記回転ローラの両端を回転自在に支持すると共に前記ホルダに対して回動自在に支持されるリンク部材と、前記回転ローラを前記ホルダの底面方向に付勢する付勢手段とを備え、前記テーパ部の下部に回転ローラが位置している場合には、前記回転ローラによって、前記ロッドの後退が制限されることが望ましい。
【００１４】
上記の構成により、被検体を打撃した際に、所定以上の打撃荷重を受けない限り、回転ローラはテーパ部の下部に位置し、前記ロッドの後退が制限される。
一方、ロッドに対して所定以上の打撃荷重が作用すると、テーパ部下部に位置する回転ローラの付勢力に抗しながらロッドは後退し、前記回転ローラは前記テーパ部上を移動し登り切る。その後、更にロッドは後退し、前記回転ローラはロッドの外周面上を移動する。
このように、所定力以上の打撃力が作用すると、ロッドは後退し、所定の衝撃力を被検体に作用させる。これにより、一定の仕事量を与えることができる。
【００１５】
また、前記衝撃ヘッドは、弾性材料により形成されていることが望ましい。
このように衝撃ヘッドを弾性材料で形成することで、衝撃ヘッドが被検体を打撃したときの衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度（衝撃ヘッドが被検体に与える加速度）のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃対象となる被検体の硬さやひずみ量のバラツキに影響されることなく、被検体に与える衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００１６】
また、前記ロッドは、前記ホルダの前面側に配置される第１ロッドと、後面側に配置される第２ロッドと、一端が前記第１ロッドに取付けられ、他端が前記第２ロッドに取付けられた圧縮バネとを備え、前記第１ロッドの先端部には前記衝撃ヘッドが設けられると共に、前記第２ロッドには回転ローラが移動可能な前記テーパ部が設けられ、更に前記第２ロッドの後端に前記弾性体が接続されていることが望ましい。
上記の構成により、衝撃ヘッドが被検体に当たった瞬間の第１ロッドによって発生する衝撃が圧縮バネに吸収されるため、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。その結果、被検体に与える衝撃力のバラツキを小さくすることができる。
【００１７】
また、上面が開放した中空の有底筒状に形成された柄の底部に対して、高さ寸法が変更可能に取付けられた支持棒を備え、引張りバネにより形成された前記付勢手段の一端部が、前記リンク部材の下端部に接続されると共に、前記付勢手段の他端部が前記支持棒に接続され、前記支持棒の高さ寸法を変えることにより、前記引張りバネの長さを変えることが望ましい。
上記の構成によれば、支持棒の底部からの高さ寸法を変えることで、引張りバネの付勢力を変更することができる。その結果、ロッドに作用せしめる荷重を調節することができ、被検体の種類や検査の目的に対応して、被検体に作用させる打撃荷重（ロッドを後退させる打撃荷重）を適切に設定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、面倒な操作をすることなく、効率的に被検体に所定範囲の打撃荷重を作用させることができるタッピングデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの外観を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスのカバーを外した状態を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態のガイド機構の構成を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。
【図９】本発明の実施形態の抵抗手段の変形例を示した模式図である。
【図１０】本発明の実施形態の抵抗手段の変形例を示した模式図である。
【図１１】従来技術のタッピングデバイスの構造を示した模式図である。
【図１２】従来技術のタッピングデバイスの構造を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のタッピングデバイスについて図面に基づいて説明する。
先ず、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの全体構成を図１乃至図４を用いて説明する。なお、図１は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの外観を示した斜視図である。また、図２は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの側面を示した模式図である。また、図３は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。また、図４は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスのカバーを外した状態を示した斜視図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、第１実施形態のタッピングデバイス１は、中空箱状のホルダ１０と、ホルダ１０の底面部に取り付けられた柄２０と、前記ホルダ１０に内装され、その先端側がホルダ１０の一端面（前面部）に対して突出すると共に、進退可能（前進及び後退可能）に形成されたロッド１３と、前記ロッド１３の先端部に形成された衝撃ヘッド１４とを備えている。
そして、上記タッピングデバイス１は、作業者が柄２０を握り、検査対象の構造物等の被検体に向け衝撃ヘッド１４を振り下ろすことにより、前記被検体を打撃し、検査するようになされている。
【００２２】
また、前記ロッド１３は、ホルダ１０に内装されたガイド機構３０（具体的な構成は後述する）に、その後端部が支持され、そのガイド機構３０により、ホルダ１０の長手方向に往復移動可能に構成されている。
またこのロッド１３は、ホルダ１０の内装された抵抗手段４０（具体的な構成は後述する）により所定荷重で押さえられ、所定の基準位置（図２に示す位置）に位置決めされた状態で保持されている。そして、ホルダ１０の長手方向（Ｘ２方向）への荷重が所定荷重に達すると、前記ロッド１３は抵抗手段４０から開放され、前記長手方向に後退する（Ｘ２方向に動作する）ように構成されている。
【００２３】
更に、前記ホルダ１０の内部には、前記後退したロッド１３を付勢して（ホルダ１０の前面部１１ｂ１に向けて付勢して）、前記基準位置にロッド１３を戻す圧縮ばね（弾性体）５０が設けられている。
【００２４】
このように構成されたタッピングデバイス１の動作の概要を説明すると、被検体を打撃した際に、衝撃ヘッド１４に作用する荷重が所定荷重に達すると（すなわち、衝撃ヘッド１４を介してロッド１３が受ける荷重が所定荷重に達すると）、衝撃ヘッド１４がロッド１３と共に後退する。
そのため、所定力以上の打撃力をもって打撃しても、衝撃ヘッド１４がロッド１３と共に後退するため、被検体に必要以上に大きな打撃力を作用させることなく、所定の衝撃力（所定荷重）を作用させることができる。
また、前記後退したロッド１３は、圧縮ばね（図２〜図４参照）５０により、前記基準位置に戻されるため、上述した特許文献２のようなトリガーを設定する操作をすることなく、被検体への連続打撃が可能になる。そのため、複数回の連続打撃を短時間で行うことができるため、検査効率を上げることができる。
【００２５】
続いて、第１実施形態のタッピングデバイス１の各構成について詳細に説明する。
先ず、ホルダ１０及び柄２０の構造について図２乃至図４を用いて説明する。
ホルダ１０は、上面が開放した中空箱状の本体部１１と、本体部１１の上面及び左右両側面部１１ｄ（図３、図４参照）を覆う断面視コの字の板状のカバー１２（図２参照）とを備えている。具体的には、本体部１１は、底面部１１ａ、前面部１１ｂ、背面部１１ｃ及び左右の側面部１１ｄを有し、底面部１１ａの略中心に貫通孔１１ａ１（図２参照）が形成され、前面部１１ｂにロッド１３を挿通させる貫通孔１１ｂ１（図２参照）が形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、柄２０は、上面が開放した中空の有底筒状に形成された内筒部２０ａと、内筒部２０ａの下端側の外周部に外嵌された中空筒状のグリップ部２０ｂとを備えている。前記内筒部２０ａは、上端側外周部にフランジ部２０ａ１が形成されている。
また、内筒部２０ａの底部２０ａ２の軸心部には、高さ寸法が変更可能に、支持棒２１が取付けられている。この支持棒２１の一端部にはネジ部２１ａが形成されると共に、この支持棒２１の一端部は内筒部２０ａの底部２０ａ２を貫通し、底部２０ａ２の外側に設けられたナット２２と螺合する。この支持棒２１のネジ部２１ａとナット２２の螺合位置を変更することにより、前記支持棒２１における底部２０ａ２からの高さ寸法を変更する。
この支持棒２１の高さ寸法の変更によって、支持棒２１の上端に取り付けられる付勢手段４３（後述する）の付勢力を調整することができる。
また、グリップ部２０ｂの底部２０ｂ１の軸心には、貫通孔２０ｂ２が形成され、当該貫通孔２０ｂ２の内部には、内筒部２０ａの底部２０ａ２を貫通した支持棒２１の一端部が配置されている。
【００２７】
また、図２に示すように、本体部１１を構成する底面部１１ａの貫通孔１１ａ１には、当該底面部１１ａの外側から、柄２０の内筒部２０ａの上端が挿嵌される。そして、柄２０のフランジ部２０ａ１が底面部１１ａの外側に当接し、締結手段（ボルト、ねじ等）により、底面部１１ａとフランジ部２０ａ１とが固定される。なお、本体部１１の内部の中空部と柄２０の筒内の中空部とは、貫通孔１１ａ１を介して連通している。
【００２８】
次に、ロッド１３と、ロッド１３を支持するガイド機構３０について、上述した図２及び図５を用いて説明する。なお、図５は、本発明の第１実施形態のガイド機構３０の構成を説明するための模式図である。
【００２９】
具体的には、図２及び図５に示すように、ロッド１３は棒状に形成され、その一端（先端）側が、本体部１１の前面部１１ｂの貫通孔１１ｂ１に摺動自在に挿通され支持されている。また、ロッド１３の他端（後端）側には、後端に向けて径方向の寸法が徐々に小さくなすテーパ部１３ａと、テーパ部１３ａから後端に延びる平坦部１３ｂとが形成されている。
【００３０】
また、ロッド１３の先端部に形成された衝撃ヘッド１４は、ゴム等の弾性材料により形成されている。このように衝撃ヘッド１４を弾性材料で形成することで、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃した瞬間の衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度（衝撃ヘッド１４が被検体に与える加速度）のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃する対象となる被検体の硬さやひずみ量に影響されることなく、衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００３１】
また、図２及び図５に示すように、ガイド機構３０は、ホルダ１０を構成する本体部１１の底面部１１ａに敷設されたガイドレール３１と、ガイドレール３１の上に摺動自在に支持されている移動体３２とを備えている。
なお、ガイドレール３１は、前記底面部１１ａに形成された貫通孔１１ａ１よりも後方に取り付けられていると共に、その長手方向が、ホルダ１０の長手方向と平行をなすように配置されている。この構成により、移動体３２は、本体部１１の長手方向（Ｘ１、Ｘ２方向）を往復自在に移動できる。
【００３２】
また、ガイド機構３０の移動体３２には、ロッド１３の後端側の平坦部１３ｂが載置され、更にその平坦部１３ｂの上にストッパ金具１５が載置され、ロッド１３及びストッパ金具１５は、ネジによって移動体３２に固定されている。
これにより、ロッド１３は、その軸線方向（Ｘ１、Ｘ２方向）に受ける荷重により、本体部１１の長手方向（Ｘ１、Ｘ２方向）を往復自在に移動できる（前進及び後退が可能になっている）。
【００３３】
つぎに、圧縮ばね５０について図２及び図３を用いて説明する。
図示するように、圧縮バネ５０は、一端部がロッド１３に固定されたストッパ金具１５に取り付けられ（すなわち、ストッパ金具１５を介して、ロッド１３の後端部に接続され）、他端部がホルダ１０を構成する本体部１１の背面部１１ｃに取り付けられている。
【００３４】
そして、圧縮バネ５０は、ロッド１３が基準位置（図２に示す位置）から後退した（図示するＸ２方向に後退してきた）場合、後退したロッド１３に押されて圧縮し、ホルダ１０の前面部１１ｂ方向に、ロッド１３を付勢する。
これにより、後退したロッド１３は、圧縮バネ５０に付勢されて（反発力により）前記基準位置に復帰する。
なお、第１実施形態では、後退したロッド１３を所定の位置に戻すために圧縮バネ５０を用いているが、あくまでもこれは一例である。圧縮バネ５０と同様の機能を備える付勢手段であればどのようなものを用いてもよい。
【００３５】
次に、抵抗手段４０の構成を図２及び図４に基づいて説明する。
図２に示すように、抵抗手段４０は、ロッド１３上を移動自在になされ、ロッド１３の移動を制限する際にはテーパ部１３ａの下部に位置する回転ローラ４１と、回転ローラ４１の両端を回転自在に支持するリンク部材４２と、リンク部材４２の下端部に接続された付勢手段４３とを備えている。また、リンク部材４２の上端部は、本体部１１の左右両側面部１１ｄ（図４参照）に対して、回動可能に支持されている。
【００３６】
そして、付勢手段４３は、リンク部材４２をＺ１方向に付勢し、リンク部材４２が支持する回転ローラ４１を介してロッド１３に荷重Ｆ１を作用させ（図６（ａ）参照）、ロッド１３の軸線方向の動作を制限している。
即ち、テーパ部１３ａの下部に、回転ローラ４１が位置している状態においては、ロッド１３は回転ローラ４１から所定荷重Ｆ１を受けると共に、前記テーパ部１３ａによって後退動作が制限されている。
【００３７】
また、リンク部材４２は、略Ｌ字型の板状に形成された一対のアーム部４２ａと、一対のアーム部４２ａの上端部を挿通すると共に、本体部１１の左右両側面部１１ｄに架け渡された棒状のピン部４２ｂと、一対のアーム部４２ａの下端部の間に架け渡された棒状の支持部４２ｃとを備えている。
また、一対のアーム部４２ａは相対向して配置されて、回転ローラ４１の両端を挟み、その回転ローラ４１を回転自在に支持すると共に、その上端部がピン部４２ｂを中心に回動可能に取り付けられている。
また一対のアーム部４２ａの下端部の間に架け渡された棒状の支持部４２ｃには、付勢手段４３が係止されている。
【００３８】
前記付勢手段４３は、引っ張りコイルバネ等により構成され、その一端（上端）がリンク部材４２の支持部４２ｃに係止され、その他端（下端）が柄２０の内筒部２０ａの底部２０ａ２に取付けられた支持棒２１の上端部に係止され、リンク部材４２を下方（図２に示すＺ１方向）に付勢するように取付けられている。
【００３９】
上記の構成により、リンク部材４２に支持された回転ローラ４１は、リンク部材４２と共に下方（図２に示すＺ方向）に付勢され、ロッド１３は回転ローラ４１からの荷重Ｆ１を受けて押さえられ、その動作が制限される（図６（ａ）参照）。
具体的には、テーパ部１３ａ（テーパ部１３ａ下部）の上に回転ローラ４１が位置する状態において、ロッド１３がＸ２方向の荷重を受けた場合、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを登りきるまでは回転ローラ４１を介して受けているＺ１方向の荷重Ｆ１のＸ１方向の分力ｆ１が作用するため、ロッド１３のＸ２方向への後退が制限される（図６（ａ）参照）。
一方、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを登りきると、回転ローラ４１を介して受けているＺ１方向の荷重Ｆ１の分力ｆ１が生じないため、ローラ１３は、ホルダ１０の長手方向を移動することができる。
尚、前記ロッド１３が受ける後退方向（Ｘ２方向）の荷重が所定の荷重に達するまでは、Ｘ２方向に動作しないように、テーパ部１３ａの角度や、回転ローラ４１をＺ１方向に引っ張る付勢手段４３の付勢力が設計されている。
【００４０】
また、ロッド１３のテーパ部１３ａの下部位置が、ロッド１３の基準位置であり、基準位置のロッド１３には、圧縮バネ５０からの力は作用しない（圧縮バネ５０は圧縮されておらず自然長の長さを有しているため、反発力は生じない）。また、ロッド１３が基準位置よりも前方に突出しないように、その移動を制限するストッパ金具１５が設けられ、前記回転ローラ４１がストッパ金具１５の立設部１５ｂに当接するように形成されている。
【００４１】
次に、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を上述した図２及び図６を用いて説明する。
なお、図６は、本発明の第１実施形態のタッピングデバイスの動作を説明するための模式図であり、図６（ａ）は、被検体Ｗを打撃する前のタッピングデバイス１を示した模式図であり、図６（ｂ）〜図６（ｄ）は、被検体Ｗを打撃した際のタッピングデバイス１の動作を示した模式図であり、図６（ｅ）は、打撃により後退したロッド１３が基準位置に復帰する動作を説明するための模式図である。
【００４２】
具体的には、図６（ａ）に示すように、被検体Ｗを打撃する前のタッピングデバイス１にあっては、ロッド１３が抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１を介してＺ１方向の荷重Ｆ１を受けて押さえられ、基準位置（テーパ部１３ａの下部）に位置決めされた状態に保持されている。
【００４３】
そして、図６（ａ）に示すタッピングデバイス１の柄２０を握って振り上げ、被検体Ｗに向けてホルダ１０を振り下ろし、被検体Ｗにロッド１３の先端部の衝撃ヘッド１４を打ち付けると、図６（ｂ）に示すように、衝撃ヘッド１４により、被検体Ｗに衝撃力（打撃荷重）ｆ２が加えられる（この場合、衝撃ヘッド１４は、被検体ＷからＸ２方向に反力（打撃荷重）ｆ２を受ける）。
【００４４】
また、被検体Ｗを打撃した際の衝撃力ｆ２が、所定荷重（荷重Ｆ１のＸ１方向の分力）ｆ１に達すると（ｆ２＝ｆ１）、図６（ｃ）に示すように、テーパ部１３ａの下部に位置する回転ローラ４１が回転してテーパ部１３ａを乗り越え、ロッド１３は更にＸ２方向に移動（後退）する。ここで、前記所定荷重ｆ１は、回転ローラ４１からのＺ１方向の荷重Ｆ１によって生じる、Ｘ１方向の荷重（分力）である。
なお、被検体Ｗへの衝撃力ｆ２が前記荷重ｆ１より小さい場合には（ｆ２＜ｆ１）、回転ローラ４１がテーパ部１３ａを乗り越えることができないため、ロッド１３が後退することがない。
【００４５】
また、上記のように、ロッド１３がＸ２方向に後退した場合、図６（ｄ）に示すように、後退するロッド１３の後端に接続された圧縮バネ５０は圧縮される。
この圧縮バネ５０は、前記圧縮後に変位前の位置まで伸張するため、ロッド１３がＸ１方向に付勢され、Ｘ１方向に向けて移動する（このときに、回転ローラ４１がロッド１３上を転がる）。そして、ロッド１３は、図６（ｅ）に示すように、回転ローラ４１がテーパ部１３ａの下部に位置する状態で停止する（基準位置に復帰する）。
【００４６】
以上説明したように、第１実施形態のタッピングデバイス１によれば、衝撃ヘッド１４に所定荷重より大きい打撃荷重が作用するように力を加減して（回転ローラ４１がテーパ部１３ａを乗り越える程度の打撃荷重が作用するように力を加減して）、衝撃ヘッド１４を振り下ろすようにすれば、被検体に所定の衝撃力（所定荷重）を与えることができる。
なお、第１実施形態のタッピングデバイス１は、柄２０を握って振り上げ、被検体Ｗに向けて衝撃ヘッド１４を振り下ろして打撃するハンマータイプであるため、上述した図１２のタッピングデバイス２００に比べて、簡単に被検体に打撃を与えることができる。
【００４７】
また、第１実施形態のタッピングデバイス１では、後退したロッド１３が圧縮バネ５０により自動的に基準位置に戻されるため、面倒な操作を行うことなく連続して被検体に打撃を行うことができる。その結果、第１実施形態によれば、被検体に対する複数回の打撃を短時間で行うことができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、衝撃ヘッド１４が弾性材料で形成されているため、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃したときの衝撃を吸収することができ、その結果、被検体への衝撃力に影響する加速度のバラツキを減らすことができる。これにより、打撃する対象となる被検体の硬さやひずみ量に影響されることなく、衝撃力のバラツキを少なくすることができる。
【００４９】
また、第１実施形態のタッピングデバイス１は、抵抗手段４０がロッド１３に与える荷重Ｆ１の設定（付勢手段４３の付勢力Ｆ１の設定）により、被検体Ｗへの所定打撃力（衝撃力）が定まるため、上述した特許文献１のタッピングデバイス１００（図１１参照）のように、被検体を打撃した際の衝撃力を求めるセンサを搭載する必要がない（前記センサが検知した信号の入力を受け付ける電子機器も不要である）。
その結果、第１実施形態のタッピングデバイス１によれば、装置コストを削減することができる。
【００５０】
つぎに、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスについて図７及び図８に基づいて説明する。ここで、図７は、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの上面を示した模式図である。また、図８は、本発明の第２実施形態のタッピングデバイスの内部構造を示した模式図であり、タッピングデバイスの測面を示した模式図である。
なお、第２実施形態のタッピングデバイス２は、上述した第１実施形態のロッド１３の構造を変形したものであり、それ以外の構成は、上述した第１実施形態と同じである。そのため、以下では、第１実施形態と異なる構成を詳細に説明し、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図７及び図８に示すように、第２実施形態のタッピングデバイス２は、ホルダ１０と、ホルダ１０の底面部に取り付けられた柄２０と、ホルダ１０に内装され、ホルダ１０の一端面（前面部）に対して進退可能なロッド１９と、ロッド１９の先端部に形成された衝撃ヘッド１４とを備えている。なお、ロッド１９は、ホルダ１０の内部に取り付けられたガイド機構３０に、その後端部が支持され、そのガイド機構３０により、ホルダ１０の長手方向を往復移動可能に構成されている。
【００５２】
また、ロッド１９は、上述した第１実施形態と同様、ホルダ１０の内部において、抵抗手段４０により所定荷重が付加され、基準位置（図７に示す位置）に位置決めされた状態で保持されている。そして、ホルダ１０の長手方向（後退方向（Ｘ２方向））の荷重が所定の荷重に達すると、ロッド１９は抵抗手段４０から開放されて、前記長手方向に後退する。また、ホルダ１０の内部には、前記後退したロッド１９を付勢して、前記基準位置にロッド１３を戻す圧縮バネ５０が設けられている。
【００５３】
また、前記ロッド１９は、２本の棒状部材（第１ロッド１９ａ、第２ロッド１９ｃ）と、第１ロッド１９ａに一端が接続され、第２ロッド１９ｃに他端が接続された圧縮バネ１９ｂとを備えている。
なお、ロッド１９を構成する圧縮バネ１９ｂには、ロッド１９の後端部を付勢する圧縮バネ５０と比べて、バネ定数が大きいものが用いられている。
このように、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃとの間に圧縮バネ１９ｂを挟むことにより、衝撃ヘッド１４が被検体を打撃したときの第１ロッドにより発生する衝撃が吸収され（圧縮バネ１９ｂにより吸収され）、その結果、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。
【００５４】
また、第１ロッド１９ａは、ホルダ１０の本体部１１の前面部１１ｂの貫通孔１１ｂ１に摺動自在に挿通され支持され、その先端部に衝撃ヘッド１４が形成され、その後端部が圧縮ばね１９ｂに接続されている。
【００５５】
また、先端部に衝撃ヘッド１４が形成される第１ロッド１９ａの径寸法は小さくなされ、軽量化が図られている。
このように構成したのは、衝撃ヘッド１４側の重さが大きいと、被検体に当たったときの衝撃力が大きくなるためであり、第２実施形態では、前記軽量化することにより前記の衝撃力を小さくしている。
尚、前記第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃが同一の材質である場合には、第１ロッド１９ａの径寸法は、第２ロッド１９ｃの径寸法と同一、あるいは第２ロッド１９ｃの径寸法より小さな寸法であるのが好ましい。
また、衝撃ヘッド１４は、第１実施形態と同様、ゴム等の弾性材料により形成されている。
【００５６】
また、図７に示すように、第２ロッド１９ｃは、その後端側に、第１実施形態のテーパ部１３ａと同様のテーパ部１９ｃ１が形成され、更にテーパ部１９ｃ１から後端に延びる平坦部１９ｃ２が形成されている。
そして、第２ロッド１９ｃの先端部が、圧縮ばね１９ｂの後端部に接続され、その後端側の平坦部１９ｃ２が、ガイド機構３０の移動体３２（図７には示さず（図５参照））に固定される。
【００５７】
具体的には、ガイド機構３０の移動体３２（図７には示さず（図５参照））に、第２ロッド１９ｃの平坦部１９ｃ２が載置され、その平坦部１３ｂの上にストッパ金具１５が置かれ、移動体３２に、第２ロッド１９ｃ及びストッパ金具１５が固定されている（ネジ等で固定されている）。なお、第２ロッド１９ｃのテーパ部１９ｃ１には、抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１が移動可能に配置されている。
これにより、ロッド１９ｃが、回転ローラ４１からの荷重を受けて押さえられ、ロッド１９ｃの後退動作が制限される（弾性体１９ｂを介してロッド１９ｃに接続されているロッド１９ａの後退動作も制限される）。
【００５８】
次に、第２実施形態のタッピングデバイス２の動作を説明する。
具体的には、図７に示す状態のタッピングデバイス２の柄２０を握って振り上げ、被検体に向けてホルダ１０から突出したロッド１９の先端部の衝撃ヘッド１４を打ち付けると、被検体に衝撃力（荷重）が与えられる。
【００５９】
そして、第２実施形態においては、第１ロッド１９ａの先端の衝撃ヘッド１４と被検体とが衝突した瞬間の衝撃力が、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｃとの間の圧縮バネ１９ｂにより吸収される（圧縮バネ１９ｂが圧縮して吸収する）。
その後、被検体Ｗに対する打撃力（荷重）が、抵抗手段４０から受けている荷重に達すると、上述した第１実施形態と同様、テーパ部１９ｃ１に位置する回転ローラ４１が回転してテーパ部１９ｃ１を乗り越える。
即ち、ロッド１９は、回転ローラ４１及びテーパ部１９ｃ１による移動規制から開放されて、Ｘ２方向に後退すると共に、後退しながら前記圧縮した圧縮バネ１９ｂが伸びる（圧縮ばね１９ｂが圧縮前の状態に戻る）。
【００６０】
このように、ロッド１９が後退した場合に、圧縮した圧縮バネ１９ｂが伸びるのは（圧縮前の状態に戻るのは）、圧縮バネ１９ｂに、ロッド１９ｃの後端部に接続されている圧縮バネ５０よりも、バネ定数が大きいものが用いられているためである。
【００６１】
また、上記のように、ロッド１９がＸ２方向に後退すると、上述した第１実施形態と同様、後退するロッド１９の後端に接続された圧縮バネ５０が圧縮され、その後は上述した第１実施形態と同様の動作をして、ロッド１９は図７に示す基準位置に復帰する。
【００６２】
以上説明したように、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様、面倒な操作をすることなく、被検体に所定範囲の荷重を与えることができるタッピングデバイスを提供することができる。
【００６３】
また、第２実施形態では、被検体を打撃する衝撃ヘッド１４が形成された第１ロッド１９ａと、抵抗手段４０を構成する回転ローラ４１から荷重を受ける第２ロッド１９ｃとを別体で形成して、第１ロッド１９ａ及び第２ロッド１９ｃを圧縮バネ１９ｂで接続するようにしている。
また、第２実施形態では、衝撃ヘッド１４を弾性材料で形成した構成が採用されている。即ち、第２実施形態では、弾性材料で形成された衝撃ヘッド１４及び圧縮バネ１９ｂの両者により、衝撃ヘッド１４が被検体に当たった瞬間の衝撃が吸収されるため、被検体に与える加速度のバラツキを減少させることができる。その結果、第２実施形態によれば、被検体に与える衝撃力のバラツキを小さくすることができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
具体的には、上述した実施形態（第１実施形態及び第２実施形態）では、ロッド１３（或いはロッド１９）にテーパ部１３ａ（或いは１９ｃ１）を設け、そのテーパ部１３ａ（或いは１９ｃ１）に回転ローラ４１を位置させ、荷重を加えて押さえることにより、ロッド１３（或いはロッド１９）の後退動作を制限する抵抗手段４０を示したが、あくまでもこれは一例に過ぎない。
【００６５】
例えば、抵抗手段として、図９に示すようなボールプランジャ６０を用いるようにしてもよい。
この場合、図９（ａ）に示すように、ロッド１３の後端側に穴（或いは溝）１３ｃを形成し、ロッド１３の孔１３ｃに、ホルダ１０（図９には示さず）の内部に取り付けられたボールプランジャ６０のボール６０ａの一部を挿嵌する。これにより、ロッド１３に所定の荷重が付加され、ロッド１３の軸線方向の動作が制限される。
【００６６】
そして、上記構成によれば、ロッド１３が受ける軸線方向の荷重が所定の荷重に達すると、ボール６０ａを付勢していたバネ６０ｂが圧縮され、ボール６０ａが本体内に押し込まれ、図９（ｂ）に示すように、ロッド１３が軸線方向に動作する。
すなわち、図示するボールプランジャ６０を利用する構成を採用した場合においても、上述した抵抗手段４０と同様の機能が実現される。
【００６７】
また、例えば、抵抗手段として、図１０に示すような板バネ７０を用いるようにしてもよい。
この場合、図１０（ａ）に示すように、ホルダ１０の内部に、板バネ７０の一端を固定し、さらに、ロッド１３の後端部（或いは、ロッド１３に設けた係止溝（図示せず））に、板バネ７０の他端を係止する。これにより、ロッド１３に所定の荷重が付加され、ロッド１３の軸線方向の動作が制限される。
そして、上記構成によれば、ロッド１３が受ける軸線方向の荷重が所定の荷重に達すると、板バネ７０が押されて、板バネの他端部がロッド１３の上面に乗り、図１０（ｂ）に示すように、ロッド１３が軸線方向に動作する。
すなわち、図示する板バネ７０を利用する構成を採用した場合においても、上述した抵抗手段４０と同様の機能が実現される。
【符号の説明】
【００６８】
１ タッピングデバイス
２ タッピングデバイス
１０ ホルダ
１１ 本体部（ホルダ）
１１ａ 底面部（本体部（ホルダ））
１１ｂ 前面部（本体部（ホルダ））
１１ｃ 背面部（本体部（ホルダ））
１１ｄ 側面部（本体部（ホルダ））
１２ カバー（ホルダ）
１３ ロッド
１３ａ テーパ部（ロッド）
１３ｂ 平坦部（ロッド）
１４ 衝撃ヘッド
１５ ストッパ金具
１９ ロッド
１９ａ 第１ロッド（ロッド）
１９ｂ 圧縮バネ（ロッド）
１９ｃ 第２ロッド（ロッド）
１９ｃ１ テーパ部（第２ロッド（ロッド））
１９ｃ２ 平坦部（第２ロッド（ロッド））
２０ 柄
２０ａ 内筒部（柄）
２０ａ１ フランジ部（内筒部（柄））
２０ａ２ 底部（内筒部（柄））
２０ｂ グリップ部（柄）
２０ｂ１ 底部（グリップ部（柄））
２０ｂ２ 貫通孔（グリップ部（柄））
２１ 支持棒（柄）
２１ａ ネジ部（支持棒（柄））
２２ ナット（柄）
３０ ガイド機構
３１ ガイドレール
３２ 移動体
４０ 抵抗手段
４１ 回転ローラ（抵抗手段）
４２ リンク部材（抵抗手段）
４２ａ アーム部（リンク部材（抵抗手段））
４２ｂ ピン部（リンク部材（抵抗手段））
４２ｃ 支持部（リンク部材（抵抗手段））
４３ 付勢手段（抵抗手段）
５０ 圧縮ばね
６０ ボールプランジャ
６０ａ ボール（ボールプランジャ）
６０ｂ バネ（ボールプランジャ）
７０ 板バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空箱状のホルダと、該ホルダの底面部に取り付けられた柄とを備えたタッピングデバイスであって、
前記ホルダに内装され、その先端が該ホルダの前面から突出すると共に、前記ホルダの長手方向に沿って前進及び後退が可能なロッドと、
前記ロッドの先端に形成された衝撃ヘッドと、
前記ホルダに内装された、前記ロッドの前進及び後退をガイドするガイド機構と、
前記ロッドに所定の荷重を加えて前記ロッドを基準位置で保持すると共に、前記ロッドに所定以上の打撃荷重が作用した際、ロッドの後退を許容する抵抗手段と、
前記後退したロッドを前記基準位置に戻す、前記ロッドの後端に接続された弾性体と、
を備えることを特徴とするタッピングデバイス。
【請求項２】
前記ロッドは、後端に向けて径方向の寸法が小さくなるテーパ部を有し、
前記抵抗手段は、前記ロッド上を移動可能な回転ローラと、前記回転ローラの両端を回転自在に支持すると共に前記ホルダに対して回動自在に支持されるリンク部材と、前記回転ローラを前記ホルダの底面方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記テーパ部の下部に回転ローラが位置している場合には、前記回転ローラによって、前記ロッドの後退が制限されることを特徴とする請求項１に記載のタッピングデバイス。
【請求項３】
前記衝撃ヘッドは、弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタッピングデバイス。
【請求項４】
前記ロッドは、前記ホルダの前面側に配置される第１ロッドと、後面側に配置される第２ロッドと、一端が前記第１ロッドに取付けられ、他端が前記第２ロッドに取付けられた圧縮バネとを備え、
前記第１ロッドの先端部には前記衝撃ヘッドが設けられると共に、前記第２ロッドには回転ローラが移動可能な前記テーパ部が設けられ、更に前記第２ロッドの後端に前記弾性体が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタッピングデバイス。
【請求項５】
前記圧縮バネのばね定数は、前記弾性体のばね定数より大きいことを特徴とする請求項４に記載のタッピングデバイス。
【請求項６】
上面が開放した中空の有底筒状に形成された柄の底部に対して、高さ寸法が変更可能に取付けられた支持棒を備え、
引張りバネにより形成された前記付勢手段の一端部が、前記リンク部材の下端部に接続されると共に、前記付勢手段の他端部が前記支持棒に接続され、
前記支持棒の高さ寸法を変えることにより、前記引張りバネの長さを変えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のタッピングデバイス。
【請求項１】
中空箱状のホルダと、該ホルダの底面部に取り付けられた柄とを備えたタッピングデバイスであって、
前記ホルダに内装され、その先端が該ホルダの前面から突出すると共に、前記ホルダの長手方向に沿って前進及び後退が可能なロッドと、
前記ロッドの先端に形成された衝撃ヘッドと、
前記ホルダに内装された、前記ロッドの前進及び後退をガイドするガイド機構と、
前記ロッドに所定の荷重を加えて前記ロッドを基準位置で保持すると共に、前記ロッドに所定以上の打撃荷重が作用した際、ロッドの後退を許容する抵抗手段と、
前記後退したロッドを前記基準位置に戻す、前記ロッドの後端に接続された弾性体と、
を備えることを特徴とするタッピングデバイス。
【請求項２】
前記ロッドは、後端に向けて径方向の寸法が小さくなるテーパ部を有し、
前記抵抗手段は、前記ロッド上を移動可能な回転ローラと、前記回転ローラの両端を回転自在に支持すると共に前記ホルダに対して回動自在に支持されるリンク部材と、前記回転ローラを前記ホルダの底面方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記テーパ部の下部に回転ローラが位置している場合には、前記回転ローラによって、前記ロッドの後退が制限されることを特徴とする請求項１に記載のタッピングデバイス。
【請求項３】
前記衝撃ヘッドは、弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタッピングデバイス。
【請求項４】
前記ロッドは、前記ホルダの前面側に配置される第１ロッドと、後面側に配置される第２ロッドと、一端が前記第１ロッドに取付けられ、他端が前記第２ロッドに取付けられた圧縮バネとを備え、
前記第１ロッドの先端部には前記衝撃ヘッドが設けられると共に、前記第２ロッドには回転ローラが移動可能な前記テーパ部が設けられ、更に前記第２ロッドの後端に前記弾性体が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタッピングデバイス。
【請求項５】
前記圧縮バネのばね定数は、前記弾性体のばね定数より大きいことを特徴とする請求項４に記載のタッピングデバイス。
【請求項６】
上面が開放した中空の有底筒状に形成された柄の底部に対して、高さ寸法が変更可能に取付けられた支持棒を備え、
引張りバネにより形成された前記付勢手段の一端部が、前記リンク部材の下端部に接続されると共に、前記付勢手段の他端部が前記支持棒に接続され、
前記支持棒の高さ寸法を変えることにより、前記引張りバネの長さを変えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のタッピングデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１６９７８５（Ｐ２０１１−１６９７８５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４５２９（Ｐ２０１０−３４５２９）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【特許番号】特許第４６３１０６６号（Ｐ４６３１０６６）
【特許公報発行日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（３０３０４２０８４）ＴＭＣシステム株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【特許番号】特許第４６３１０６６号（Ｐ４６３１０６６）
【特許公報発行日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（３０３０４２０８４）ＴＭＣシステム株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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