JP2004148416A - 電動釘打機 - Google Patents
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Abstract
【課題】コードレスで可搬性や作業性に優れ、小型・軽量で、且つ、焼き付きや詰まりの発生が少なくて信頼性の高い電動釘打機を提案する。
【解決手段】回転駆動される略円筒状のナット4と、ナット4に貫入されて該ナット4の回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸5とを備え、ねじ軸5の直動によりビット3を介して釘打ち作業を行う電動釘打機において、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力として伝達する伝達機構として、ねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成し、ナット4の前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して対向する内周面には、軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石8aを配する。
【選択図】 図1
【解決手段】回転駆動される略円筒状のナット4と、ナット4に貫入されて該ナット4の回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸5とを備え、ねじ軸5の直動によりビット3を介して釘打ち作業を行う電動釘打機において、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力として伝達する伝達機構として、ねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成し、ナット4の前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して対向する内周面には、軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石8aを配する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動釘打機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の一般的な電動釘打機としては、図11(a)〜(c)に示すように圧縮空気を利用したものがある(特許文献1参照)。これは、トリガー106を引くとコンプレッサ(図示せず)により圧縮された空気がパイプ103から切替バルブ104及びパイプ103aを経てシリンダ102内に流入し、ビット105を接続したピストン101を押出して釘111を部材100に向けて打付けるようになっている。また、トリガー106を離すと切替バルブ104が切替えられて、コンプレッサにより圧縮された空気がパイプ103から切替バルブ104及びパイプ103bを経てシリンダ102内に流入してピストン101を元の位置に戻すようになっており、このように釘打ち作業を簡単に行うことができるものである。しかしながら、上記の電動釘打機においては、空気圧縮用のコンプレッサや該コンプレッサから工具側に空気を送るホース(図示せず)が必要となり、可搬性や作業性の面では不便なものであった。
【0003】
そして、上記不便性を解消するものとして、図12(a)〜(c)に示すようなソレノイド駆動式の電動釘打機がある。これは、ソレノイドコイル201に電力を供給すると、鉄心202がばね204の付勢力に抗して駆動されてビット203により釘211を部材200に打付けるものであり、可搬性や作業性の点で便利な構造となっている。しかしながら、上記の電動釘打機においては、鉄心202を駆動させる距離と同等以上の長さのソレノイドコイル201を設ける必要があり、工具全体の大型化を招いていた。軸方向の長さを短くする場合には鉄心202の駆動距離を短くしなくてはならず、必然的に打付ける釘211の長さが短くなってしまう。また、ソレノイドコイル201は外側への磁力の漏れも大きく、電磁気的にも効率が悪い為に釘211の打付けに充分なエネルギを出力するにはコイルの巻き数を増やさなくてはならず、やはり工具全体のサイズや重量が大きなものとなっていた。
【0004】
更に、上記の問題を解決するものとして、図13及び図14に示すような、螺旋状のねじ溝301aを外周面に備えたねじ軸301と、同様のねじ溝302aを内周面に備えたナット302とを、螺合させたボールネジ方式の電動釘打機がある。これは、モータ(図示せず)によりナット302を回転駆動させると該ナット302と螺合したねじ軸301が直動駆動されて、これによりビット(図示せず)を動かして釘の打付けを行うようになっており、工具全体がコンパクト化可能なものである。しかしながら、上記の電動釘打機は、ねじ軸301とナット302との螺合部分303で摩擦によって摩耗粉や摩擦熱が発生するものであり、この摩耗粉がねじ軸301とナット302の間で焼き付きや詰まりの原因になっていた。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−780号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、コードレスで可搬性や作業性に優れ、小型・軽量で、且つ、焼き付きや詰まりの発生が少なくて信頼性の高い電動釘打機を提案することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、モータと、モータにより回転駆動される略円筒状のナットと、ナットに貫入されて該ナットの回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸の直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ナットの回転駆動力をねじ軸の直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたものとする。このようにすることで、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ナットとねじ軸との間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができる。
【0008】
また、ねじ軸の直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えることも好ましく、このようにすることで、ねじ軸の直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができる。
【0009】
また、上記駆動制御手段として、ねじ軸の端部近傍に該ねじ軸の外周面から検知対象部材を突出させて設けるとともに、検知対象部材の所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けることも好ましく、このようにすることで、簡単な構成でねじ軸の直動駆動を確実に制御することができる。
【0010】
また、センサを接触式とし、検知対象部材のセンサとの接触部分をテーパ状に形成することも好ましく、このようにすることで、検知対象部材との接触によりセンサにおいて該検知対象部材の所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができる。
【0011】
また、本発明を、モータと、モータにより回転駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸を貫入させた状態で該ねじ軸の回転により直動駆動される略円筒状のナットと、ナットの直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ねじ軸の回転駆動力をナットの直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたものとすることも好ましい。このようにすることで、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ねじ軸とナットとの間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができる。
【0012】
また、ナットの直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えることも好ましく、このようにすることで、ナットの直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができる。
【0013】
また、上記駆動制御手段として、ナットの所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けることも好ましく、このようにすることで、簡単な構成でナットの直動駆動を確実に制御することができる。
【0014】
また、センサを接触式とし、ナットの端面のセンサとの接触領域をテーパ状に形成することも好ましく、このようにすることで、ナットとの接触によりセンサにおいて該ナットの所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができる。
【0015】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に強磁性部と非磁性部とが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配することも好ましく、このようにすることで、ナット側の磁石のN極からねじ軸の強磁性部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができる。
【0016】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に凸部と凹部とが螺旋状に交互に表れるように磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配することも好ましく、このようにすることで、ナット側の磁石のN極からねじ軸の凸部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができる。
【0017】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面にNS磁極が螺旋状に交互に表れるように磁石で形成し、ナットには、その内周面に前記ねじ軸のNS磁極と同一ピッチで螺旋状のNS磁極が交互に表れるように磁石を配し、ねじ軸側のNS磁極とナット側のNS磁極とを、N極とS極とが対向するように磁気空隙を介して位置させることも好ましく、このようにすることで、ねじ軸側とナット側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、説明文中において釘の打ち込み方向を前方向とする。本発明の実施の形態における一例の電動釘打機は、図2及び図3に示すように、本体部40と、本体部40から下方に延設したハンドル部41と、ハンドル部41の基部に配置したトリガー部42と、ハンドル部41の下端に接続した電源部43と、本体部40の前端部に設けたマガジン部44とで主体を構成している。マガジン部44内には図中上下に多数積み重ねて釘21を充填しており、これら釘21のブロックは、ばね22により上方にばね付勢している。本体部40のハウジング内には、モータ1と、モータ1により回転駆動伝達ブロック2を介して回転駆動される略円筒状のナット4と、ナット4に磁気空隙13を介して非接触で貫入されて該ナット4の回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸5とが配されている。また、図示していないが、トリガー部42の操作や後述のセンサ12a,12bの検知信号の入力に応じてモータ1を制御する制御部を内蔵している。
【0019】
図5(a)にも示すように、モータ1の出力軸1aはその回転軸がナット4の回転軸と平行になるように突設したものである。また、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部には平歯車23を設けるとともにナット4の外周面には歯部4aを形成しており、平歯車23の外周面に形成した歯部23aとナット4の歯部4aとの噛合いによって、モータ1からナット4へと回転駆動力が伝達されるようになっている。
【0020】
なお、図5(b)に示すように、モータ1の出力軸1aをその回転軸がナット4の回転軸と直交するように突設し、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部に笠歯車24を設けるとともにナット4の外周面に該笠歯車24の歯部と噛合う形状の歯部4bを形成しても良い。また、図5(c)に示すように、モータ1の出力軸1aをその回転軸がナット4の回転軸と平行になるように突設し、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部に接続部材25を設けるとともにナット4の外周面中心部に接続部4cを形成し、この接続部材25とナット4の接続部4cとにベルト26を巻設しても良い。
【0021】
図1や図4に示すように、ねじ軸5は、その外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように複合磁性体で形成し、正逆回転不能且つ前後直動自在にハウジング内に保持したものである。ナット4は、円筒状の強磁性バックヨーク14の内周面にリング状を成すラジアル異方性の磁石8aと同じくリング状を成す鉄等の非磁化部材8bとを接着により軸方向に交互に並設して形成し、正逆回転自在且つ前後直動不能に軸受20によりハウジング内に保持したものである。なお、磁石8a及び非磁化部材8bはボルト・ナットを用いて機械的にバックヨーク14に接続させても良い。ナット4の磁石8aは、非磁化部材8bを介して、内周面側にS極が表れるものとN極が表れるものとを、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで交互に配置させており、ナット4全体として、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで、ねじ軸5に対向する内周面にSN磁極が軸方向に交互に表われるようになっている。
【0022】
つまり、一例の電動釘打機は、上記のようにねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成するとともに、ナット4には前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して位置する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石8aを配したことで、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構として形成したものである。この場合、互いにリング状の磁石8aと非磁性部材8bとを交互に配置してゆけば良いのでナット4の組立が簡素化される。
【0023】
なお、ナット4の着磁を、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチでS極とN極が軸方向に交互に且つ螺旋状に表れるようにしたものであっても構わない。この場合、SN磁極と強磁性部7aとを常に対向状態にすることができるので、駆動力の伝達効率が高くなる。
【0024】
ねじ軸5の前端にはビット3を接続させており、ねじ軸5と連動してこのビット3がマガジン部44内へと直動駆動されて、最上段にある釘を前方の部材50へと向けて押出すようになっている。更に、ねじ軸5の前端部近傍には検知対象部材として、その外縁部がねじ軸5の外周面から突出するように停止板11を設けており、この停止板11の所定位置の通過を検知するセンサ12a,12bをハウジング内に設置している。センサ12a,12bとしてはホール素子や他の磁気センサ、リミットスイッチ等を用いるが、リミットスイッチの場合には停止板11の外縁部との接触により該停止板11の通過を検知する接触式となることから、接触時の抵抗でリミットスイッチが破損することを防止する為に、停止板11のセンサ12a,12bとの接触部分である外縁部の全周をテーパ状に形成することが好ましい。
【0025】
そして、一例の電動釘打機においては、上記構成によって、トリガー部42を押し込むと、制御部がモータ1への電力供給により出力軸1aを回転駆動させるとともに、回転駆動伝達ブロック2を介してナット4を回転駆動させる。ここで、ナット4のNS磁極は磁気空隙13を介してねじ軸5の強磁性部7aと引き合うことから、ナット4の回転駆動力が磁力を介してねじ軸5の前方への直動駆動力として伝達されることとなり、ねじ軸5と一体に前進するビット3がマガジン部44内の釘21を前方に押出して部材50に打付けるものである。センサ12aはねじ軸5が前方に位置して停止板11が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ12aでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を逆回転させてねじ軸5を後退させる。センサ12bはねじ軸5が後方に位置して停止板11が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ12bでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を停止させてねじ軸5やビット3を初期状態に戻し、次の釘打動作に備える。つまり、上記のようにねじ軸5の少なくとも一方の端部近傍に該ねじ軸5の外周面から検知対象部材を突出させて設けるとともに、検知対象部材の所定位置の通過を検知するセンサ12a,12bと、センサ12a,12bの検知に応じてモータ1への電力供給を制御する制御部とを設けたことが、一例の駆動制御手段となっている。最上段の釘21を押出されたマガジン部44内ではばね22の付勢力により1段下にあった釘21が最上段に押し上げられ、同じく次の釘打動作に備えるようになっている。
【0026】
ここで、一例の電動釘打機においては、圧縮空気を利用した従来の電動釘打機のようにホースを接続する必要がなく可搬性や作業性に優れたものとなる。加えて、上記の磁力を介した伝達機構を用いたことで、ナット4とねじ軸5とは磁気空隙13を介した非接触状態にあるので機械的摩擦が生じず、摩耗粉の発生及び発熱によってナット4とねじ軸5の間で摩耗粉が焼き付きや詰まりの原因になることがない。また、ナット4側の磁石8aのN極から磁気空隙13を貫通してねじ軸5の強磁性部7aを通り、再度、磁気空隙13を貫通して磁石8aのS極に戻るといった閉磁路が形成されることから漏洩磁束分が小さくて済むので、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力に変換する効率が高くなる。即ち、サイズや重量のコンパクト化が可能なものとなる。
【0027】
次に、本発明の実施の形態における他例の電動釘打機について説明する。なお、他例の電動釘打機の構成は上記した一例の電動釘打機の構成と基本的構成は略同一であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。図6に示すように、他例のねじ軸55は、外周面に凸部10と凹部9とが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように強磁性体の磁性材料で形成したものであり、ナット4には、ねじ軸55と磁気空隙13を介して対向する内周面に、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで軸方向に交互にNS磁極が表れるように、磁石8a及び非磁化部材8bを交互に配している。この場合、ねじ軸55の凸部10の磁気空隙13を介して磁石8aのNS磁極と近接した部分は磁石8aからみた磁気抵抗が小さく、対して、この凸部10と隣接する凹部9は磁石8aのNS磁極から遠い為に磁石8aからみた磁気抵抗が大きくなる。その結果、磁石8aのNS磁極とねじ軸5の凸部10とが磁気空隙13の間隔を保持した状態で引き付け合って、ナット4の正逆回転に連動してねじ軸55を前後に直動駆動するようになっている。
【0028】
そして、他例の電動釘打機においては、上記のようにねじ軸55とナット4によって磁力を介した伝達機構を形成したことで、一例と同様に、可搬性や作業性に優れ、ナット4側の磁石8aのN極から磁気空隙13を貫通してねじ軸5の凸部10を通り、再度、磁気空隙13を貫通して磁石8aのS極に戻るといった閉磁路が形成されて駆動力の伝達効率が高いので小型・軽量化が可能であり、更に、機械的摩擦がなくて焼き付きや詰まりの発生が防止された電動釘打機となっている。
【0029】
なお、他例においても、ナット4の着磁を、ねじ軸5の外周面に凸部10が表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで、S極とN極が軸方向に交互に且つ螺旋状に表れるようにしたものであっても構わない。この場合、SN磁極と凸部10とを常に対向状態にすることができて駆動力の伝達効率が更に向上する。
【0030】
次に、本発明の実施の形態における更に他例の電動釘打機について説明する。なお、更に他例の電動釘打機の構成は上記した一例の電動釘打機の構成と基本的構成は略同一であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。図7に示すように、更に他例のねじ軸65は外周面にNS磁極が軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように磁石(永久磁石)で形成したものであり、前後直動自在且つ正逆回転不能に保持されている。また、ナット64は、その内周面に前記ねじ軸65のNS磁極と同一ピッチで螺旋状のNS磁極が交互に表れるように着磁した磁石18を配したものであり、前後直動不能且つ正逆回転自在に保持されている。そして、ねじ軸65側のNS磁極とナット64側のNS磁極とを、N極とS極とが対向するように磁気空隙13を介して位置させたことで、ナット64とねじ軸65との間でそれぞれ磁場が形成され、磁気空隙13の間隔を保持した状態で引き付け合って、ナット64の正逆回転に連動してねじ軸65が前後に直動駆動されるようになっている。なお、この磁場は相互に磁力線の向きが反対であり且つ同一磁力を有するので、ねじ軸65はナット64の内周面に磁気空隙13を介して同軸に確実に保持される。
【0031】
そして、更に他例の電動釘打機においては、上記のねじ軸65とナット64によって磁力を介した伝達機構を形成したことで、一例と同様に、可搬性や作業性に優れ、ねじ軸65側とナット64側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができて小型・軽量化が可能であり、更に、機械的摩擦がなくて焼き付きや詰まりの発生が防止された電動釘打機となっている。
【0032】
次に、本発明の実施の形態における別例の電動釘打機について図8〜図10に基づいて説明する。なお、一例の電動釘打機の構成と同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。別例においては、一例と同様のナット4を正逆回転不能且つ前後直動自在に保持しており、更に、一例と同様のねじ軸5を両端の軸受30,30により正逆回転自在且つ前後直動不能に保持している。モータ1の出力軸1aはその回転軸がねじ軸5の回転軸と平行になるように突設したものであり、前記出力軸1aの回転駆動力をねじ軸5に伝達する回転駆動伝達ブロック32として、図10(a)にも模式的に示すように、出力軸1aの先端部に小径の平歯車33を設けるとともにねじ軸5側に大径の平歯車34を設け、両平歯車33,34の歯部33a,34aを噛み合わせている。
【0033】
なお、回転駆動伝達ブロック32として、図10(b)に示すようにモータ1の出力軸1aをその回転軸がねじ軸5の回転軸と直交するように突設したものにおいて、出力軸1aの先端部に小径の笠歯車35を設けるとともにねじ軸5側に大径の笠歯車36を設け、両笠歯車35,36の歯部35a,36aを噛み合わせても良いし、図10(c)に示すようにモータ1の出力軸1aをその回転軸がねじ軸5の回転軸と平行になるように突設したものにおいて、出力軸1a側とねじ軸5側とにそれぞれ接続部材38,39を設けて両接続部材38,39にベルト31を巻設しても良い。
【0034】
ナット4の前端にはビット3を接続させており、ナット4と連動してこのビット3がマガジン部44内に直動駆動されて、最上段にある釘21を前方に押出すようになっている。また、ナット4の所定位置の通過を検知するセンサ37a,37bをハウジング内に設置している。センサ37a,37bとしてはホール素子や他の磁気センサ、リミットスイッチ等を用いるが、リミットスイッチの場合にはナット4の端面との接触により該ナット4の通過を検知する接触式となることから、接触時の抵抗でリミットスイッチが破損することを防止する為に、ナット4のセンサ37a,37bとの接触領域である両端面の全周をテーパ状に形成することが好ましい。
【0035】
そして、別例の電動釘打機においては、トリガー42を押し込むと制御部がモータ1への電力供給により出力軸1aを回転駆動させるとともに、回転駆動伝達ブロック32を介してねじ軸5を回転駆動させる。ここで、別例においても一例と同様に、ねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように複合性磁性材料で形成するとともに、ナット4には前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して対向する内周面にNS磁極が軸方向に交互に表れるように磁石8aを配しており、上記構成が、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力として伝達する磁力を介した伝達機構となっているので、ナット4はねじ軸5の回転により直動駆動されて、ナット4と一体に前進するビット3によりマガジン部44内の釘21を前方に押出して部材50に打付けるものである。
【0036】
センサ37aはナット4が前方に位置して該ナット4が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ37aでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を逆回転させてナット4を後退させる。センサ37bはナット4が後方に位置して該ナット4が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ37bでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を停止させてナット4やビット3を初期状態に戻し、次の釘打動作に備える。つまり、別例においては、ナット4の所定位置の通過を検知するセンサ37a,37bと、センサ37a,37bの検知に応じてモータ1への電力供給を制御する制御部とを設けたことが、ナット4の直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段となっている。
【0037】
そして、別例の電動釘打機においては、一例のものと同様に、ホース等を接続する必要がなく可搬性や作業性に優れたものとなり、加えて、上記の磁力を介した伝達機構を用いたことで、ナット4とねじ軸5に機械的摩擦が生じず、摩耗粉の発生及び発熱によってナット4とねじ軸5の間で摩耗粉が焼き付きや詰まりの原因になることがない。また、ナット4側とねじ軸5側との間で閉磁路を形成するので漏洩磁束分が小さくて済み、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力に変換する効率が高くなる。即ち、サイズや重量のコンパクト化が可能なものとなる。
【0038】
なお、上記の伝達機構の代りに、他例や更に他例に示した伝達機構を、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力として伝達する為の磁力を介した伝達機構として用いても良い。
【0039】
【発明の効果】
上記のように請求項1記載の発明にあっては、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ナットとねじ軸との間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができるという効果がある。
【0040】
また、請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の発明の効果に加えて、ねじ軸の直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができるという効果がある。
【0041】
また、請求項3記載の発明にあっては、請求項2記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でねじ軸の直動駆動を確実に制御することができるという効果がある。
【0042】
また、請求項4記載の発明にあっては、請求項3記載の発明の効果に加えて、検知対象部材との接触によりセンサにおいて該検知対象部材の所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができるという効果がある。
【0043】
また、請求項5記載の発明にあっては、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ねじ軸とナットとの間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができるという効果がある。
【0044】
また、請求項6記載の発明にあっては、請求項5記載の発明の効果に加えて、ナットの直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができるという効果がある。
【0045】
また、請求項7記載の発明にあっては、請求項6記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でナットの直動駆動を確実に制御することができるという効果がある。
【0046】
また、請求項8記載の発明にあっては、請求項7記載の発明の効果に加えて、ナットとの接触によりセンサにおいて該ナットの所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができるという効果がある。
【0047】
また、請求項9記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ナット側の磁石のN極からねじ軸の強磁性部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【0048】
また、請求項10記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ナット側の磁石のN極からねじ軸の凸部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【0049】
また、請求項11記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ねじ軸側とナット側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における一例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図2】同上の電動釘打機のねじ軸後退状態を示す説明図である。
【図3】同上の電動釘打機のねじ軸前進状態を示す説明図である。
【図4】同上の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略斜視図である。
【図5】同上の電動釘打機の回転駆動伝達ブロックを示す説明図であり、(a)は平歯車を用いた場合、(b)は笠歯車を用いた場合、(c)はベルトを用いた場合である。
【図6】本発明の実施の形態における他例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図7】本発明の実施の形態における更に他例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図8】本発明の実施の形態における別例の電動釘打機のナット後退状態を示す説明図である。
【図9】本発明の実施の形態における別例の電動釘打機のナット前進状態を示す説明図である。
【図10】同上の電動釘打機の回転駆動伝達ブロックを示す説明図であり、(a)は平歯車を用いた場合、(b)は笠歯車を用いた場合、(c)はベルトを用いた場合である。
【図11】圧縮空気を利用した従来例を示す説明図であり、(a)は釘の打ち込み直前、(b)は釘の打ち込み中、(c)は釘の打ち込み直後の様子を示している。
【図12】ソレノイド駆動式の従来例を示す説明図であり、(a)は釘の打ち込み直前、(b)は釘の打ち込み中、(c)は釘の打ち込み直後の様子を示している。
【図13】ボールねじ方式の従来例を示す主要部説明図である。
【図14】図13の断面図である。
【符号の説明】
1 モータ
3 ビット
4,64 ナット
5,55,65 ねじ軸
7a 強磁性部
7b 非磁性部
8a 磁石
9 凹部
10 凸部
11 停止板
12a,12b センサ
13 磁気空隙
21 釘
37a,37b センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動釘打機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の一般的な電動釘打機としては、図11(a)〜(c)に示すように圧縮空気を利用したものがある(特許文献1参照)。これは、トリガー106を引くとコンプレッサ(図示せず)により圧縮された空気がパイプ103から切替バルブ104及びパイプ103aを経てシリンダ102内に流入し、ビット105を接続したピストン101を押出して釘111を部材100に向けて打付けるようになっている。また、トリガー106を離すと切替バルブ104が切替えられて、コンプレッサにより圧縮された空気がパイプ103から切替バルブ104及びパイプ103bを経てシリンダ102内に流入してピストン101を元の位置に戻すようになっており、このように釘打ち作業を簡単に行うことができるものである。しかしながら、上記の電動釘打機においては、空気圧縮用のコンプレッサや該コンプレッサから工具側に空気を送るホース(図示せず)が必要となり、可搬性や作業性の面では不便なものであった。
【0003】
そして、上記不便性を解消するものとして、図12(a)〜(c)に示すようなソレノイド駆動式の電動釘打機がある。これは、ソレノイドコイル201に電力を供給すると、鉄心202がばね204の付勢力に抗して駆動されてビット203により釘211を部材200に打付けるものであり、可搬性や作業性の点で便利な構造となっている。しかしながら、上記の電動釘打機においては、鉄心202を駆動させる距離と同等以上の長さのソレノイドコイル201を設ける必要があり、工具全体の大型化を招いていた。軸方向の長さを短くする場合には鉄心202の駆動距離を短くしなくてはならず、必然的に打付ける釘211の長さが短くなってしまう。また、ソレノイドコイル201は外側への磁力の漏れも大きく、電磁気的にも効率が悪い為に釘211の打付けに充分なエネルギを出力するにはコイルの巻き数を増やさなくてはならず、やはり工具全体のサイズや重量が大きなものとなっていた。
【0004】
更に、上記の問題を解決するものとして、図13及び図14に示すような、螺旋状のねじ溝301aを外周面に備えたねじ軸301と、同様のねじ溝302aを内周面に備えたナット302とを、螺合させたボールネジ方式の電動釘打機がある。これは、モータ(図示せず)によりナット302を回転駆動させると該ナット302と螺合したねじ軸301が直動駆動されて、これによりビット(図示せず)を動かして釘の打付けを行うようになっており、工具全体がコンパクト化可能なものである。しかしながら、上記の電動釘打機は、ねじ軸301とナット302との螺合部分303で摩擦によって摩耗粉や摩擦熱が発生するものであり、この摩耗粉がねじ軸301とナット302の間で焼き付きや詰まりの原因になっていた。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−780号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、コードレスで可搬性や作業性に優れ、小型・軽量で、且つ、焼き付きや詰まりの発生が少なくて信頼性の高い電動釘打機を提案することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、モータと、モータにより回転駆動される略円筒状のナットと、ナットに貫入されて該ナットの回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸の直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ナットの回転駆動力をねじ軸の直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたものとする。このようにすることで、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ナットとねじ軸との間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができる。
【0008】
また、ねじ軸の直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えることも好ましく、このようにすることで、ねじ軸の直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができる。
【0009】
また、上記駆動制御手段として、ねじ軸の端部近傍に該ねじ軸の外周面から検知対象部材を突出させて設けるとともに、検知対象部材の所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けることも好ましく、このようにすることで、簡単な構成でねじ軸の直動駆動を確実に制御することができる。
【0010】
また、センサを接触式とし、検知対象部材のセンサとの接触部分をテーパ状に形成することも好ましく、このようにすることで、検知対象部材との接触によりセンサにおいて該検知対象部材の所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができる。
【0011】
また、本発明を、モータと、モータにより回転駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸を貫入させた状態で該ねじ軸の回転により直動駆動される略円筒状のナットと、ナットの直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ねじ軸の回転駆動力をナットの直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたものとすることも好ましい。このようにすることで、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ねじ軸とナットとの間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができる。
【0012】
また、ナットの直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えることも好ましく、このようにすることで、ナットの直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができる。
【0013】
また、上記駆動制御手段として、ナットの所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けることも好ましく、このようにすることで、簡単な構成でナットの直動駆動を確実に制御することができる。
【0014】
また、センサを接触式とし、ナットの端面のセンサとの接触領域をテーパ状に形成することも好ましく、このようにすることで、ナットとの接触によりセンサにおいて該ナットの所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができる。
【0015】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に強磁性部と非磁性部とが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配することも好ましく、このようにすることで、ナット側の磁石のN極からねじ軸の強磁性部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができる。
【0016】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に凸部と凹部とが螺旋状に交互に表れるように磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配することも好ましく、このようにすることで、ナット側の磁石のN極からねじ軸の凸部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができる。
【0017】
また、上記の磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面にNS磁極が螺旋状に交互に表れるように磁石で形成し、ナットには、その内周面に前記ねじ軸のNS磁極と同一ピッチで螺旋状のNS磁極が交互に表れるように磁石を配し、ねじ軸側のNS磁極とナット側のNS磁極とを、N極とS極とが対向するように磁気空隙を介して位置させることも好ましく、このようにすることで、ねじ軸側とナット側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、説明文中において釘の打ち込み方向を前方向とする。本発明の実施の形態における一例の電動釘打機は、図2及び図3に示すように、本体部40と、本体部40から下方に延設したハンドル部41と、ハンドル部41の基部に配置したトリガー部42と、ハンドル部41の下端に接続した電源部43と、本体部40の前端部に設けたマガジン部44とで主体を構成している。マガジン部44内には図中上下に多数積み重ねて釘21を充填しており、これら釘21のブロックは、ばね22により上方にばね付勢している。本体部40のハウジング内には、モータ1と、モータ1により回転駆動伝達ブロック2を介して回転駆動される略円筒状のナット4と、ナット4に磁気空隙13を介して非接触で貫入されて該ナット4の回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸5とが配されている。また、図示していないが、トリガー部42の操作や後述のセンサ12a,12bの検知信号の入力に応じてモータ1を制御する制御部を内蔵している。
【0019】
図5(a)にも示すように、モータ1の出力軸1aはその回転軸がナット4の回転軸と平行になるように突設したものである。また、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部には平歯車23を設けるとともにナット4の外周面には歯部4aを形成しており、平歯車23の外周面に形成した歯部23aとナット4の歯部4aとの噛合いによって、モータ1からナット4へと回転駆動力が伝達されるようになっている。
【0020】
なお、図5(b)に示すように、モータ1の出力軸1aをその回転軸がナット4の回転軸と直交するように突設し、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部に笠歯車24を設けるとともにナット4の外周面に該笠歯車24の歯部と噛合う形状の歯部4bを形成しても良い。また、図5(c)に示すように、モータ1の出力軸1aをその回転軸がナット4の回転軸と平行になるように突設し、回転駆動伝達ブロック2として、出力軸1aの先端部に接続部材25を設けるとともにナット4の外周面中心部に接続部4cを形成し、この接続部材25とナット4の接続部4cとにベルト26を巻設しても良い。
【0021】
図1や図4に示すように、ねじ軸5は、その外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように複合磁性体で形成し、正逆回転不能且つ前後直動自在にハウジング内に保持したものである。ナット4は、円筒状の強磁性バックヨーク14の内周面にリング状を成すラジアル異方性の磁石8aと同じくリング状を成す鉄等の非磁化部材8bとを接着により軸方向に交互に並設して形成し、正逆回転自在且つ前後直動不能に軸受20によりハウジング内に保持したものである。なお、磁石8a及び非磁化部材8bはボルト・ナットを用いて機械的にバックヨーク14に接続させても良い。ナット4の磁石8aは、非磁化部材8bを介して、内周面側にS極が表れるものとN極が表れるものとを、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで交互に配置させており、ナット4全体として、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで、ねじ軸5に対向する内周面にSN磁極が軸方向に交互に表われるようになっている。
【0022】
つまり、一例の電動釘打機は、上記のようにねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成するとともに、ナット4には前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して位置する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石8aを配したことで、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構として形成したものである。この場合、互いにリング状の磁石8aと非磁性部材8bとを交互に配置してゆけば良いのでナット4の組立が簡素化される。
【0023】
なお、ナット4の着磁を、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチでS極とN極が軸方向に交互に且つ螺旋状に表れるようにしたものであっても構わない。この場合、SN磁極と強磁性部7aとを常に対向状態にすることができるので、駆動力の伝達効率が高くなる。
【0024】
ねじ軸5の前端にはビット3を接続させており、ねじ軸5と連動してこのビット3がマガジン部44内へと直動駆動されて、最上段にある釘を前方の部材50へと向けて押出すようになっている。更に、ねじ軸5の前端部近傍には検知対象部材として、その外縁部がねじ軸5の外周面から突出するように停止板11を設けており、この停止板11の所定位置の通過を検知するセンサ12a,12bをハウジング内に設置している。センサ12a,12bとしてはホール素子や他の磁気センサ、リミットスイッチ等を用いるが、リミットスイッチの場合には停止板11の外縁部との接触により該停止板11の通過を検知する接触式となることから、接触時の抵抗でリミットスイッチが破損することを防止する為に、停止板11のセンサ12a,12bとの接触部分である外縁部の全周をテーパ状に形成することが好ましい。
【0025】
そして、一例の電動釘打機においては、上記構成によって、トリガー部42を押し込むと、制御部がモータ1への電力供給により出力軸1aを回転駆動させるとともに、回転駆動伝達ブロック2を介してナット4を回転駆動させる。ここで、ナット4のNS磁極は磁気空隙13を介してねじ軸5の強磁性部7aと引き合うことから、ナット4の回転駆動力が磁力を介してねじ軸5の前方への直動駆動力として伝達されることとなり、ねじ軸5と一体に前進するビット3がマガジン部44内の釘21を前方に押出して部材50に打付けるものである。センサ12aはねじ軸5が前方に位置して停止板11が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ12aでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を逆回転させてねじ軸5を後退させる。センサ12bはねじ軸5が後方に位置して停止板11が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ12bでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を停止させてねじ軸5やビット3を初期状態に戻し、次の釘打動作に備える。つまり、上記のようにねじ軸5の少なくとも一方の端部近傍に該ねじ軸5の外周面から検知対象部材を突出させて設けるとともに、検知対象部材の所定位置の通過を検知するセンサ12a,12bと、センサ12a,12bの検知に応じてモータ1への電力供給を制御する制御部とを設けたことが、一例の駆動制御手段となっている。最上段の釘21を押出されたマガジン部44内ではばね22の付勢力により1段下にあった釘21が最上段に押し上げられ、同じく次の釘打動作に備えるようになっている。
【0026】
ここで、一例の電動釘打機においては、圧縮空気を利用した従来の電動釘打機のようにホースを接続する必要がなく可搬性や作業性に優れたものとなる。加えて、上記の磁力を介した伝達機構を用いたことで、ナット4とねじ軸5とは磁気空隙13を介した非接触状態にあるので機械的摩擦が生じず、摩耗粉の発生及び発熱によってナット4とねじ軸5の間で摩耗粉が焼き付きや詰まりの原因になることがない。また、ナット4側の磁石8aのN極から磁気空隙13を貫通してねじ軸5の強磁性部7aを通り、再度、磁気空隙13を貫通して磁石8aのS極に戻るといった閉磁路が形成されることから漏洩磁束分が小さくて済むので、ナット4の回転駆動力をねじ軸5の直動駆動力に変換する効率が高くなる。即ち、サイズや重量のコンパクト化が可能なものとなる。
【0027】
次に、本発明の実施の形態における他例の電動釘打機について説明する。なお、他例の電動釘打機の構成は上記した一例の電動釘打機の構成と基本的構成は略同一であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。図6に示すように、他例のねじ軸55は、外周面に凸部10と凹部9とが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように強磁性体の磁性材料で形成したものであり、ナット4には、ねじ軸55と磁気空隙13を介して対向する内周面に、ねじ軸5の外周面に強磁性部7aが表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで軸方向に交互にNS磁極が表れるように、磁石8a及び非磁化部材8bを交互に配している。この場合、ねじ軸55の凸部10の磁気空隙13を介して磁石8aのNS磁極と近接した部分は磁石8aからみた磁気抵抗が小さく、対して、この凸部10と隣接する凹部9は磁石8aのNS磁極から遠い為に磁石8aからみた磁気抵抗が大きくなる。その結果、磁石8aのNS磁極とねじ軸5の凸部10とが磁気空隙13の間隔を保持した状態で引き付け合って、ナット4の正逆回転に連動してねじ軸55を前後に直動駆動するようになっている。
【0028】
そして、他例の電動釘打機においては、上記のようにねじ軸55とナット4によって磁力を介した伝達機構を形成したことで、一例と同様に、可搬性や作業性に優れ、ナット4側の磁石8aのN極から磁気空隙13を貫通してねじ軸5の凸部10を通り、再度、磁気空隙13を貫通して磁石8aのS極に戻るといった閉磁路が形成されて駆動力の伝達効率が高いので小型・軽量化が可能であり、更に、機械的摩擦がなくて焼き付きや詰まりの発生が防止された電動釘打機となっている。
【0029】
なお、他例においても、ナット4の着磁を、ねじ軸5の外周面に凸部10が表れる軸方向ピッチと同一の軸方向ピッチで、S極とN極が軸方向に交互に且つ螺旋状に表れるようにしたものであっても構わない。この場合、SN磁極と凸部10とを常に対向状態にすることができて駆動力の伝達効率が更に向上する。
【0030】
次に、本発明の実施の形態における更に他例の電動釘打機について説明する。なお、更に他例の電動釘打機の構成は上記した一例の電動釘打機の構成と基本的構成は略同一であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。図7に示すように、更に他例のねじ軸65は外周面にNS磁極が軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように磁石(永久磁石)で形成したものであり、前後直動自在且つ正逆回転不能に保持されている。また、ナット64は、その内周面に前記ねじ軸65のNS磁極と同一ピッチで螺旋状のNS磁極が交互に表れるように着磁した磁石18を配したものであり、前後直動不能且つ正逆回転自在に保持されている。そして、ねじ軸65側のNS磁極とナット64側のNS磁極とを、N極とS極とが対向するように磁気空隙13を介して位置させたことで、ナット64とねじ軸65との間でそれぞれ磁場が形成され、磁気空隙13の間隔を保持した状態で引き付け合って、ナット64の正逆回転に連動してねじ軸65が前後に直動駆動されるようになっている。なお、この磁場は相互に磁力線の向きが反対であり且つ同一磁力を有するので、ねじ軸65はナット64の内周面に磁気空隙13を介して同軸に確実に保持される。
【0031】
そして、更に他例の電動釘打機においては、上記のねじ軸65とナット64によって磁力を介した伝達機構を形成したことで、一例と同様に、可搬性や作業性に優れ、ねじ軸65側とナット64側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができて小型・軽量化が可能であり、更に、機械的摩擦がなくて焼き付きや詰まりの発生が防止された電動釘打機となっている。
【0032】
次に、本発明の実施の形態における別例の電動釘打機について図8〜図10に基づいて説明する。なお、一例の電動釘打機の構成と同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、特徴的部分について以下に詳述する。別例においては、一例と同様のナット4を正逆回転不能且つ前後直動自在に保持しており、更に、一例と同様のねじ軸5を両端の軸受30,30により正逆回転自在且つ前後直動不能に保持している。モータ1の出力軸1aはその回転軸がねじ軸5の回転軸と平行になるように突設したものであり、前記出力軸1aの回転駆動力をねじ軸5に伝達する回転駆動伝達ブロック32として、図10(a)にも模式的に示すように、出力軸1aの先端部に小径の平歯車33を設けるとともにねじ軸5側に大径の平歯車34を設け、両平歯車33,34の歯部33a,34aを噛み合わせている。
【0033】
なお、回転駆動伝達ブロック32として、図10(b)に示すようにモータ1の出力軸1aをその回転軸がねじ軸5の回転軸と直交するように突設したものにおいて、出力軸1aの先端部に小径の笠歯車35を設けるとともにねじ軸5側に大径の笠歯車36を設け、両笠歯車35,36の歯部35a,36aを噛み合わせても良いし、図10(c)に示すようにモータ1の出力軸1aをその回転軸がねじ軸5の回転軸と平行になるように突設したものにおいて、出力軸1a側とねじ軸5側とにそれぞれ接続部材38,39を設けて両接続部材38,39にベルト31を巻設しても良い。
【0034】
ナット4の前端にはビット3を接続させており、ナット4と連動してこのビット3がマガジン部44内に直動駆動されて、最上段にある釘21を前方に押出すようになっている。また、ナット4の所定位置の通過を検知するセンサ37a,37bをハウジング内に設置している。センサ37a,37bとしてはホール素子や他の磁気センサ、リミットスイッチ等を用いるが、リミットスイッチの場合にはナット4の端面との接触により該ナット4の通過を検知する接触式となることから、接触時の抵抗でリミットスイッチが破損することを防止する為に、ナット4のセンサ37a,37bとの接触領域である両端面の全周をテーパ状に形成することが好ましい。
【0035】
そして、別例の電動釘打機においては、トリガー42を押し込むと制御部がモータ1への電力供給により出力軸1aを回転駆動させるとともに、回転駆動伝達ブロック32を介してねじ軸5を回転駆動させる。ここで、別例においても一例と同様に、ねじ軸5を外周面に強磁性部7aと非磁性部7bとが軸方向に螺旋状に且つ交互に表れるように複合性磁性材料で形成するとともに、ナット4には前記ねじ軸5と磁気空隙13を介して対向する内周面にNS磁極が軸方向に交互に表れるように磁石8aを配しており、上記構成が、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力として伝達する磁力を介した伝達機構となっているので、ナット4はねじ軸5の回転により直動駆動されて、ナット4と一体に前進するビット3によりマガジン部44内の釘21を前方に押出して部材50に打付けるものである。
【0036】
センサ37aはナット4が前方に位置して該ナット4が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ37aでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を逆回転させてナット4を後退させる。センサ37bはナット4が後方に位置して該ナット4が所定位置を通過した際にこの通過を検知するものであって、センサ37bでの検知信号が制御部に入力されると該制御部がモータ1を停止させてナット4やビット3を初期状態に戻し、次の釘打動作に備える。つまり、別例においては、ナット4の所定位置の通過を検知するセンサ37a,37bと、センサ37a,37bの検知に応じてモータ1への電力供給を制御する制御部とを設けたことが、ナット4の直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段となっている。
【0037】
そして、別例の電動釘打機においては、一例のものと同様に、ホース等を接続する必要がなく可搬性や作業性に優れたものとなり、加えて、上記の磁力を介した伝達機構を用いたことで、ナット4とねじ軸5に機械的摩擦が生じず、摩耗粉の発生及び発熱によってナット4とねじ軸5の間で摩耗粉が焼き付きや詰まりの原因になることがない。また、ナット4側とねじ軸5側との間で閉磁路を形成するので漏洩磁束分が小さくて済み、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力に変換する効率が高くなる。即ち、サイズや重量のコンパクト化が可能なものとなる。
【0038】
なお、上記の伝達機構の代りに、他例や更に他例に示した伝達機構を、ねじ軸5の回転駆動力をナット4の直動駆動力として伝達する為の磁力を介した伝達機構として用いても良い。
【0039】
【発明の効果】
上記のように請求項1記載の発明にあっては、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ナットとねじ軸との間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができるという効果がある。
【0040】
また、請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の発明の効果に加えて、ねじ軸の直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができるという効果がある。
【0041】
また、請求項3記載の発明にあっては、請求項2記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でねじ軸の直動駆動を確実に制御することができるという効果がある。
【0042】
また、請求項4記載の発明にあっては、請求項3記載の発明の効果に加えて、検知対象部材との接触によりセンサにおいて該検知対象部材の所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができるという効果がある。
【0043】
また、請求項5記載の発明にあっては、コードレスで可搬性や作業性に優れているとともに、伝達機構もコンパクトであって工具全体が小型・軽量化され、更に、ねじ軸とナットとの間で摩耗粉の発生や発熱がないので焼き付きや詰まりの発生が防止できて信頼性の高い電動釘打機を提供することができるという効果がある。
【0044】
また、請求項6記載の発明にあっては、請求項5記載の発明の効果に加えて、ナットの直動により駆動されるビットに釘打ち作業を正確に行わせることができるという効果がある。
【0045】
また、請求項7記載の発明にあっては、請求項6記載の発明の効果に加えて、簡単な構成でナットの直動駆動を確実に制御することができるという効果がある。
【0046】
また、請求項8記載の発明にあっては、請求項7記載の発明の効果に加えて、ナットとの接触によりセンサにおいて該ナットの所定位置の通過が確実に検知できるとともに、接触時に抵抗によってセンサが破損することを防止することができるという効果がある。
【0047】
また、請求項9記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ナット側の磁石のN極からねじ軸の強磁性部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【0048】
また、請求項10記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ナット側の磁石のN極からねじ軸の凸部を通り、再度、磁石のS極に戻るといった閉磁路が形成され、この為に漏洩磁束分を抑制して高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【0049】
また、請求項11記載の発明にあっては、請求項1〜8のいずれか記載の発明の効果に加えて、ねじ軸側とナット側の磁石のN極とS極との引き合いにより高効率で駆動力を伝達することができ、サイズや重量のコンパクト化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における一例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図2】同上の電動釘打機のねじ軸後退状態を示す説明図である。
【図3】同上の電動釘打機のねじ軸前進状態を示す説明図である。
【図4】同上の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略斜視図である。
【図5】同上の電動釘打機の回転駆動伝達ブロックを示す説明図であり、(a)は平歯車を用いた場合、(b)は笠歯車を用いた場合、(c)はベルトを用いた場合である。
【図6】本発明の実施の形態における他例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図7】本発明の実施の形態における更に他例の電動釘打機に内蔵のボルト及びナットを示す概略断面図である。
【図8】本発明の実施の形態における別例の電動釘打機のナット後退状態を示す説明図である。
【図9】本発明の実施の形態における別例の電動釘打機のナット前進状態を示す説明図である。
【図10】同上の電動釘打機の回転駆動伝達ブロックを示す説明図であり、(a)は平歯車を用いた場合、(b)は笠歯車を用いた場合、(c)はベルトを用いた場合である。
【図11】圧縮空気を利用した従来例を示す説明図であり、(a)は釘の打ち込み直前、(b)は釘の打ち込み中、(c)は釘の打ち込み直後の様子を示している。
【図12】ソレノイド駆動式の従来例を示す説明図であり、(a)は釘の打ち込み直前、(b)は釘の打ち込み中、(c)は釘の打ち込み直後の様子を示している。
【図13】ボールねじ方式の従来例を示す主要部説明図である。
【図14】図13の断面図である。
【符号の説明】
1 モータ
3 ビット
4,64 ナット
5,55,65 ねじ軸
7a 強磁性部
7b 非磁性部
8a 磁石
9 凹部
10 凸部
11 停止板
12a,12b センサ
13 磁気空隙
21 釘
37a,37b センサ
Claims (11)
- モータと、モータにより回転駆動される略円筒状のナットと、ナットに貫入されて該ナットの回転により直動駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸の直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ナットの回転駆動力をねじ軸の直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたことを特徴とする電動釘打機。
- ねじ軸の直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電動釘打機。
- 駆動制御手段として、ねじ軸の端部近傍に該ねじ軸の外周面から検知対象部材を突出させて設けるとともに、検知対象部材の所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けたことを特徴とする請求項2記載の電動釘打機。
- センサを接触式とし、検知対象部材のセンサとの接触部分をテーパ状に形成したことを特徴とする請求項3記載の電動釘打機。
- モータと、モータにより回転駆動される略円柱状のねじ軸と、ねじ軸を貫入させた状態で該ねじ軸の回転により直動駆動される略円筒状のナットと、ナットの直動により駆動されて釘を打付けるビットとを具備して成る電動釘打機であって、ねじ軸の回転駆動力をナットの直動駆動力として伝達する伝達機構を、磁力を介した伝達機構としたことを特徴とする電動釘打機。
- ナットの直動駆動を所定位置で停止させる駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項5記載の電動釘打機。
- 駆動制御手段として、ナットの所定位置の通過を検知するセンサと、センサの検知に応じてモータへの電力供給を制御する制御部とを設けたことを特徴とする請求項6記載の電動釘打機。
- センサを接触式とし、ナットの端面のセンサとの接触領域をテーパ状に形成したことを特徴とする請求項7記載の電動釘打機。
- 磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に強磁性部と非磁性部とが螺旋状に交互に表れるように複合性磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の電動釘打機。
- 磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面に凸部と凹部とが螺旋状に交互に表れるように磁性材料で形成し、ナットには、前記ねじ軸と磁気空隙を介して対向する内周面に軸方向に交互にNS磁極が表れるように磁石を配したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の電動釘打機。
- 磁力を介した伝達機構として、ねじ軸を、外周面にNS磁極が螺旋状に交互に表れるように磁石で形成し、ナットには、その内周面に前記ねじ軸のNS磁極と同一ピッチで螺旋状のNS磁極が交互に表れるように磁石を配し、ねじ軸側のNS磁極とナット側のNS磁極とを、N極とS極とが対向するように磁気空隙を介して位置させたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の電動釘打機。
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-
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- 2002-10-28 JP JP2002313402A patent/JP2004148416A/ja not_active Withdrawn
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