JP2007216339A - 電動式釘打機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型・軽量化を実現しつつ、低反動でエネルギー効率の高い電動式釘打機を提供すること。
【解決手段】ハウジング２と、該ハウジング２に内蔵されたモータ８と、該モータ８によって回転駆動されるフライホイール９と、該フライホイール９の回転力で釘を打ち込むブレード１８Ｂを有する駆動子１８と、前記フライホイール９の回転力を前記駆動子１８に選択的に伝達可能なクラッチ機構を備えた電動式釘打ち機１において、前記駆動子１８を加速するトルクを１５〜３５Ｎ・ｍに設定する。尚、駆動子１８を加速するトルクとしては２１〜３５Ｎ・ｍが望ましく、更に好ましくは２７〜３５Ｎ・ｍに設定すべきである。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータによって駆動されて回転するフライホイールの回転力で釘を打ち込む電動式釘打機に関するものある。

従来、釘打機としては、コンプレッサから供給される圧縮空気を動力源とする気圧式釘打機が広く使用されている。この気圧式釘打機では、圧縮空気を供給するためコンプレッサが必須であるため、例えば１階から２階へと移動しながら釘打機を使用する場合には、コンプレッサも釘打機と共に移動させる必要があるために移動性に劣っていた。又、コンプレッサの設置場所も確保する必要があるが、作業現場にコンプレッサを据え置くことができる平坦な場所が必ずしもあるとは限らず、その作業場所にも制約があった。

そこで、上記気圧式釘打機の弱点である作業場所の制約と移動性の悪さを補う釘打機として、電力を動力としてソレノイドコイルを駆動して主駆動源とする電動式釘打機が提案され、既に実用に供されている。このソレノイドコイルを使用した電動式釘打機では、ソレノイドの電気効率が５〜２０％と低いため、必要な打込力を確保するためには本体全体が大きくなる。具体的には、ソレノイドコイルを使用した電動式釘打機の重量は、同じ釘を打ち込むのに使用する気圧式釘打機の重量の約３倍程度となっていた。このため、電動式釘打機を手に持って長時間作業することは非常に困難であった。

ソレノイドを用いた電動式釘打機の電気効率を改善するために、電力によってフライホイールを駆動し、該フライホイールに蓄積される回転の運動エネルギーを利用して釘を打ち込む釘打機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このフライホイールの運動エネルギーを利用して釘を打ち込む電動式釘打機では、電気効率が５０〜７０％と高く、フライホイールの回転数を上げれば釘の打ち込みに掛かる打込エネルギーを増加させることができるため、同じ釘を打ち込むのに使用する気圧式釘打機に対して１．５倍程度の重量増に留めることができる。
特開平８−１９７４５５号公報

しかしながら、小さな製品反動でエネルギー効率良く釘を打ち込むためには、被打込材に釘が接触するまでに、釘を打込む駆動子の加速を終えておく必要がある。特許文献１に記載された釘打機は、ソレノイドと複数のカム及びボールを有する複雑な機構を備えているために大型化が避けられず、フライホイールの利点である小型化を実現することができない。又、構成部品の増加に伴って故障の可能性も増える。尚、特許文献１には、低反動でエネルギー効率良く釘を打ち込むために駆動子を加速するに必要なトルクの適正値については記載されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、小型・軽量化を実現しつつ、低反動でエネルギー効率の高い電動式釘打機を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングと、該ハウジングに内蔵されたモータと、該モータによって回転駆動されるフライホイールと、該フライホイールの回転力で釘を打ち込むブレードを有する駆動子と、前記フライホイールの回転力を前記駆動子に選択的に伝達可能なクラッチ機構を備えた電動式釘打ち機において、前記駆動子を加速するトルクを１５〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クラッチ機構は、前記フライホイールに一体に形成された駆動回転軸と、該駆動回転軸に隣接して同軸的に配置された従動回転軸と、前記フライホイールの回転力を前記駆動回転軸から前記従動回転軸に伝達可能なコイルスプリングを含んで構成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記駆動子を加速するトルクを２１〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記駆動子を加速するトルクを２７〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする。

電動式釘打機においては、打込み深さは、駆動子の加速トルクが約１５Ｎ・ｍに向って大きくなるに従って著しく大きくなり、製品反動量は逆に双曲線的に低減していく。又、駆動子の加速トルクが約３５Ｎ・ｍに向って大きくなるに従って打込み深さは漸増し、製品反動量は漸減していく。そして、駆動子の加速トルクを約１５Ｎ・ｍを超えて大きくしても、打込深さと製品反動量の変化は共に小さい。駆動子の加速トルクを必要以上に大きくし過ぎると、大きな本体強度が必要になり、製品の大型化や重量増を招いて性能低下に繋がる。

以上の結果、低反動でエネルギー効率の高い電動式釘打機を得るためには、駆動子の加速トルクとしては１５〜３５Ｎ・ｍ、より好ましくは２１〜３５Ｎ・ｍ、最も好ましくは２７〜３５Ｎ・ｍに設定することが望ましことが実験的に確認された。

従って、本発明によれば、小型・軽量化を実現しつつ、低反動でエネルギー効率の高い電動式釘打機を得ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電動式釘打機の破断側面図、図２は同電動式釘打機の破断平面図、図３は同電動式釘打機の駆動部（クラッチＯＦＦ状態）の平断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は同電動式釘打機の駆動部（クラッチＯＮ状態）の平断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図、図７はコイルスプリングの側面図、図８は同コイルスプリングの正面図、図９はフランジの破断側面図、図１０はフランジに挿入されたコイルスプリングを示す破断側面図である。

図１及び図２に示す電動式釘打機１は、外殻部材あるハウジング２と、該ハウジング２から略直角に延びるハンドル３と、該ハンドル３の端部に着脱可能に装着された電池４と、ハウジング２の打込側である先端側に設けられたノーズ６と、該ノーズ６とハウジング２に跨がって設けられたマガジン７を主要な構成要素としている。

ハウジング２内には、駆動源であるモータ８と、前後方向（図１の左方を前方とする）に往復直線移動する駆動子１８と、該駆動子１８を後端へと付勢する駆動子戻りバネ１９等が組み込まれている。ここで、駆動子１８は、ハウジング２内の不図示のレールに案内されてハウジング２の先端側と後端側との間で移動可能に配置されている。そして、この駆動子１８の先端側にはブレード１８Ｂが取り付けられており、このブレード１８Ｂは、駆動子１８が先端側に移動した状態でノーズ６内に画成された不図示の通路位置まで延びている。又、駆動子１８のハンドル３側の端面（図１において下面）にはラック１８Ａが刻設されている。

更に、前記駆動子戻りバネ１９は、ハウジング２内の後端側に設けられており、その一端は駆動子１８に取り付けられ、駆動子１８を後端側へ付勢している。

ところで、把持部分であるハンドル３は、ハウジング２の側面を基端部としてハウジング２表面から延出しており、その基端部には駆動子１８の駆動を制御するトリガ５が設けられている。又、前記電池４は、ハンドル３の反ハウジング２側端部に設けられており、ハンドル３内に配索された不図示の配線を経てモータ８に電力を供給する。

又、前記ノーズ６には、ブレード１８Ｂが挿通可能な不図示の通路が形成されており、該ノーズ６の先端部分にはプッシュレバー６Ａが設けられている。尚、このプッシュレバー６Ａが不図示の被打込材に接触して押され、トリガ５が操作されたときに当該電動式釘打機１が釘を打ち込むことができるよう構成されている。

前記マガジン７は、前述のようにノーズ６とハウジング２の先端部分に跨って設けられており、その内部には不図示の釘が束状に複数本収容されている。このマガジン７は、ノーズ６の不図示の通路内に釘を供給するものであって、駆動子１８が先端側に移動した際には、ノーズ６の不図示の通路内にある釘は、ブレード１８Ｂによってノーズ６の先端より押し出されて被打込材に打ち込まれる。尚、ノーズ６の不図示の通路の距離を釘の長さよりも長く設定することによって、釘が被打込材と接触するまでに駆動子１８を加速するための助走区間が設けられている。

以下、ハウジング２内でモータ８の出力を駆動子１８に伝達するための駆動機構の詳細について説明する。

図２に示すように、ハウジング２内には、先端側に配置された第１壁２Ａと、該第１壁２Ａの後端側に配置された第２壁２Ｂと、該第２壁２Ｂと先端側から後端側に向かう方向（先後端方向）に対して直交する方向に並んで配置された第３壁２Ｃとが突設されている。

ここで、上記第１壁２Ａにはモータ８が横置きで固定されており、該モータ８の回転軸８Ａは横向き（駆動子１８の移動方向に対して直交する方向）に配置されている。そして、回転軸８Ａにはギヤ８Ｂが同心的に固定されており、回転軸８Ａ及びギヤ８Ｂは時計方向に回転する。

又、図３に示すように、前記第２壁２Ｂには、ベアリング１７Ａを介して従動回転軸１２が回転可能に支持されている。この従動回転軸１２は、略筒状に成形され、その軸が回転軸８Ａの軸と平行になるよう配されている。そして、この従動回転軸１２は、ベアリング１２Ａを介して第３壁２Ｃによっても回転可能に支持されている。このように従動回転軸１２は２箇所で支持されるため、これに急激に力が加えられた状態でも安定して回転することができる。尚、第３壁２Ｃは後述のソレノイド１３も支持している。

従動回転軸１２の外周のベアリング１２Ａとベアリング１７Ａの間の部分にはピニオンギヤ１２Ｃが設けられており、このピニオンギヤ１２Ｃは、駆動子１８に形成された前記ラック１８Ａ（図１参照）に噛合しており、これらのピニオンギヤ１２Ｃとラック１８Ａは駆動子送り機構を構成している。

又、図３に示すように、従動回転軸１２には略環状の従動回転軸支持部１７が嵌着されており、この従動回転軸支持部１７を介して従動回転軸１２がベアリング１７Ａによって支持されている。従動回転軸支持部１７には軸方向に延出する延出部１７Ｂが形成されており、該従動回転支持部１７が従動回転軸１２に嵌合した状態で、延出部１７Ｂと従動回転軸１２との間には溝１７ａが形成されている。

そして、従動回転軸１２の延出部１７Ｂと対向する位置には、従動回転軸１２の内外を貫通する３つの孔１２ａが穿設されており（図４参照）、各孔１２ａ内にはボール１６がそれぞれ径方向に移動可能に設けられている。従って、ボール１６は、後述のソレノイド駆動部１４の伸縮方向及び従動回転軸１２の周方向への移動が規制され、従動回転軸１２の径方向への移動のみが許容されている。

又、従動回転軸１２の一端側であって、且つ、第３壁２Ｃで囲まれた領域内にはソレノイド１３が配置されている。このソレノイド１３からはソレノイド駆動部１４が従動回転軸１２内の空間に向けて延出し、ソレノイド１３に通電されるとソレノイド駆動部１４が伸長する。そして、従動回転軸１２内の空間のソレノイド駆動部１４が伸縮する方向においてソレノイド駆動部１４の端部と従動回転軸１２との間には、ソレノイド戻りバネ１４Ａが縮装されており、このソレノイド戻りバネ１４Ａはソレノイド駆動部１４を縮む方向に付勢している。

更に、ソレノイド駆動部１４の端部には、略円柱状の付勢部１５が設けられており、この付勢部１５は、円柱形状の軸方向を回転軸として回転可能となっている。ここで、付勢部１５の外周には軸方向に延びる溝が形成されており、この溝には、第１付勢面となる斜面を有する押圧部１５Ａと受け部１５Ｂが設けられている。押圧部１５Ａの斜面は、ソレノイド１３側に近づくほど中心軸から離れるように形成されている。尚、付勢部１５の最外径は、従動回転軸１２内の空間の内径よりも僅かに小さく設定されている。

そして、押圧部１５Ａと受け部１５Ｂ及び従動回転軸１２の内部空間の内周面との間には隙間１５ａが形成されており、この隙間１５ａにおける受け部１５Ｂ表面から従動回転軸１２の内部空間の内周面までの距離と従動回転軸１２の孔１２ａ付近の肉厚との和がボール１６の直径と略等しくなるよう受け部１５Ｂが形成されている。尚、付勢部１５とボール１６とでクラッチ機構が構成されている。

ソレノイド駆動部１４の駆動量は、該ソレノイド駆動部１４が最も縮んでいる状態（動力遮断位置）で受け部１５Ｂ表面が孔１２ａと対向する位置にあり、ソレノイド駆動部１４が最も伸長している状態（動力接続位置）で押圧部１５Ａが孔１２ａと対向する位置にあるように調整されている。従って、ボール１６は、ソレノイド駆動部１４が縮んでいる状態で受け部１５Ｂ表面と当接しており、この状態ではボール１６の一部が孔１２ａから従動回転軸１２の外周面より突出することはない（図３及び図４参照）。

又、ソレノイド駆動部１４が伸長している状態では、ボール１６は押圧部１５Ａと当接する（図６参照）。この状態では、従動回転軸１２の外周面よりボール１６の一部が突出している（図５及び図６参照）。尚、電動式釘打機１の本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａにより支持されていないため、付勢力は殆ど無く、後述のコイルスプリング１１が付勢されることはない。

更に、図３に示すように、従動回転軸１２の他端側であって孔１２ａより端部側にはスプリング着座部１２Ｂが形成されており、このスプリング着座部１２Ｂの最端部であってギヤ８Ｂと先後端方向において並列する位置には支持軸１２Ｄが設けられている。そして、この支持軸１２Ｄには、ベアリング９Ａを介してフライホイール９が回転可能に設けられている。ここで、従動回転軸１２は、ハウジング２の一部である第２壁２Ｂと第３壁２Ｃに対して回転可能に支持されているため、該従動回転軸１２の一部である支持軸１２Ｄにベアリング９Ａを介して回転可能に設けられたフライホイール９は、従動回転軸１２に対して自由に回転可能であるとともに、ハウジング２に対して回転可能に支持された状態になっている。尚、支持軸１２Ｄの端部には、ベアリング９Ａの脱落防止のための止め輪９Ｂが取り付けられている。

又、フライホイール９の外周には歯部が設けられており、この歯部は前記ギヤ８Ｂに噛合しており、ギヤ８Ｂが時計方向に回転することによってフライホイール９は反時計方向に回転する。そして、フライホイール９の従動回転軸１２と同軸な位置には駆動回転軸１０が一体に形成されている。

図７〜図１０に示すように、コイルスプリング１１の他端側１１Ｂにはフランジ１１Ｄが設けられている。このフランジ１１Ｄは略環状の部材であり、その円周上の一部には切欠き１１Ｅが形成されている。そして、このフランジ１１Ｄとコイルスプリング１１とは、フランジ１１Ｄの内部にコイルスプリング１１の他端側１１Ｂが同軸的に挿入されるとともに、切欠き１１Ｃ内にコイルスプリング１１の他端側１１Ｂの鋼線の先端である突出部１１Ｃが挿入されている。従って、フランジ１１Ｄとコイルスプリング１１とは、コイルスプリング１１の回転方向に関して一体に回転することができる。

図３に示すように、コイルスプリング１１は、その一端側１１Ａが駆動回転軸１０に固定されており、従動回転軸１２のスプリング着座部１２Ｂがコイルスプリング１１内に挿入されている。又、ベアリング１７Ａに隣接してベアリング２０が並設されており、コイルスプリング１１の他端側１１Ｂに設けられたフランジ１１Ｄがベアリング２０によって回転可能に支持されている。

ここで、コイルスプリング１１が自由状態にあるときには、該コイルスプリング１１の内径は、フライホイール９の駆動回転軸１０の最大外径と略等しく設定されている。又、従動回転軸１２のスプリング着座部１２Ｂの外径は駆動回転軸１０の最大外径よりも小さいため、モータ８に通電されていない状態では、コイルスプリング１１と従動回転軸１２とは非連結状態にある。

図４に示すように、従動回転軸１２に形成された孔１２ａに挿入されたボール１６がスプリング着座部１２Ｂの表面より突出していない場合には、フランジ１１Ｄは溝１７ａ内を自在に回転することができる。

次に、以上の構成を有する電動式釘打機１によって釘を打ち込む動作について説明する。

先ず、作業者がトリガ５を引くとともに、プッシュレバー６Ａを被打込材に押し当てるか、或はプッシュレバー６Ａを被打込材に押し当てた後にトリガ５を引くと、電池４を電源としてモータ８が駆動される。すると、モータ８の回転軸８Ａの回転は、ギヤ８Ｂからフライホイール９へと伝達され、該フライホイール９とその駆動回転軸１０及びコイルスプリング１１が所定の速度で回転駆動される。フライホイール９が回転駆動されると、その角速度が増し、該フライホイール９に回転エネルギーが蓄積される。このとき、コイルスプリング１１は、図３及び図５に示すように、従動回転軸１２に対して離間しているため、従動回転軸１２が回転することはない。従って、この状態では、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との間に摩耗は発生しない。

而して、モータ８が回転を開始してから所定時間が経過し、フライホイール９に駆動子１８を駆動するに必要な回転エネルギーが蓄積されると、不図示の駆動回路が作動してソレノイド１３に通電され、ソレノイド駆動部１４がソレノイド戻りバネ１４Ａの付勢力に抗して伸長する。このとき、隙間１５ａ内で、ボール１６の付勢部１５と接する面が受け部１５Ｂ表面から押圧部１５Ａに変わる。押圧部１５Ａは斜面で構成されているとともに、ボール１６はソレノイド駆動部１４の伸縮方向には移動できないため、ソレノイド駆動部１４が伸長することによって、ボール１６は、押圧部１５Ａにより従動回転軸１２の径方向外方に移動し、図５及び図６に示すように、従動回転軸１２の表面より突出する。

図５及び図６に示すように、押圧部１５Ａによって３個のボール１６がそれぞれスプリング着座部１２Ｂの表面より突出した場合には、３個のボール１６によってフランジ１１Ｄが径方向外方に押し広げられるため（押圧）、ボール１６とフランジ１１Ｄとの間に摩擦力が生じることになる。その結果、図５に示すように、コイルスプリング１１の内径が縮小され、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との間の摩擦力が増加し、数十ミリ秒後には、コイルスプリング１１が従動回転軸１２に締結されて従動回転軸１２はコイルスプリング１１及び駆動回転軸１０と一緒に回転することになる。

又、付勢部１５は、ソレノイド駆動部１４に回転可能に設けられるとともに、従動回転軸１２とボール１６を介して連結されるため、従動回転軸１２と共に回転する。ここで、従動回転軸１２には駆動子１８のラック１８Ａと噛合するピニオンギヤ１２Ｃが形成されているため、従動回転軸１２が回転すると、駆動子１８がハウジング２の先端側に移動する。

従動回転軸１２が回転駆動される場合には、モータ８の出力のみならずフライホイール９に蓄積されていた回転エネルギーも従動回転軸１２に伝達されるため、該従動回転軸１２は、コイルスプリング１１と連結された状態で急激に高速回転することになる。（尚、打込み動作中にモータ８への電力供給を止めても良い。）従動回転軸１２の急激な高速回転に応じて駆動子１８もハウジング２の先端側に急激に移動し、駆動子１８の先端側に取り付けられたブレード１８Ｂによって不図示の釘が被打込材に打ち込まれる。尚、電動式釘打機１の本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａによって支持されていないため、付勢力は殆ど無く、フランジ１１Ｄが付勢されることはない。

そして、打込完了時にはソレノイド１３への通電も終了し、ソレノイド駆動部１４は、ソレノイド戻りバネ１４Ａの付勢力により縮む方向へと移動する。付勢部１５も同様に移動するため、ボール１６は受け部１５Ｂの表面に着座し、フランジ１１Ｄとボール１６間の押圧力が無くなる。すると、コイルスプリング１１の他端側１１Ｂは、ボール１６と従動回転支持部１７の延出部１７Ｂとの間での狭持及びボール１６の付勢による従動回転軸１２への当接から開放される。すると、コイルスプリング１１は、スプリング着座部１２Ｂを締め付けていた箇所が緩んで打込動作が開始される前の内径に戻り、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との連結が解除される。

釘を被打込材に打ち込んだ後に従動回転軸１２のコイルスプリング１１との連結が解除されると、駆動子１８には、これを先端側へと付勢する力が作用しなくなるため、駆動子１８は、これに接続された駆動子戻りバネ１９により後端側へと引き戻されて釘を打ち込む前の状態に戻る。

このような構成を採用した場合、フランジ１１Ｄには、コイルスプリング１１を構成する鋼線より剛性が高くて高硬度の素材を用いることができる。従って、コイルスプリング１１とスプリング着座部１２Ｂとを接触させることと比較して、フランジ１１Ｄとスプリング着座部１２Ｂとを接触させる方がより大きな摩擦力を発生させることができるとともに、フランジ１１Ｄの摩耗も低く抑えることができる。この結果、フランジ１１Ｄとスプリング着座部１２Ｂとの間の摩擦力に抗する滑りが発生しにくくなり、ソレノイド駆動部１４を駆動してからコイルスプリング３１と従動回転軸１２とが締結状態になるまでの時間を短縮することができる。

又、以上のような構成を採った場合、フランジ１１Ｄの素材を高硬度の素材とすることができるとともに、ボール１６を３個用いているため、摩擦力を個々のボール１６に分散することができ、フランジ１１Ｄの摩耗を更に低減することができる。

更に、３個のボール１６でフランジ１１Ｄを均等に径方向外方へと付勢して摩擦力を発生させるとともに、フランジ１１Ｄはベアリング２０で回転可能に支持されているため、ボール１６でフランジ１１Ｄを付勢したときにも、フランジ１１Ｄを含むコイルスプリング１１の回転の中心軸の従動回転軸１２の回転の中心軸に対するズレが抑制される。従って、回転軸ズレに起因する異常振動等の発生が抑制され、打込動作の安定化が図られる。

尚、本発明は、その適用が以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以上の実施の形態では、コイルスプリングは駆動回転軸に固定されて従動回転軸とは動力的に連結又は切断される構成を採用したが、これに限らず従動回転軸にコイルスプリングを固定し、駆動回転軸と動力的に連結又は切断可能としても良い。この場合は駆動回転軸側にソレノイド駆動部や付勢部を配置することにより、実施の形態と同様に釘を打ち込むことが可能となる。又、フランジを径方向外方へ付勢する手段としてはボールではなく、他形状の部品を用いても実施の形態と同様に釘を打込むことが可能となる。

次に、駆動子１８を加速するピニオンギヤ１２Ｃのトルクと釘打込み深さ及び製品反動量との関係を図１１に基づいて説明する。尚、図１１は本発明に係る電動釘打機の駆動子加速トルクと釘打込深さ及び製品反動量との関係を示す図である。

一般に電動式釘打機は、モータやフライホイールを有することから気圧式（圧縮空気）釘打機と比較して１．５倍ほど製品質量が大きい。又、釘の長さが長くなるほど打込衝撃に耐え得る強度を備える必要があるために製品が重くなる。そのため、手持ちタイプの電動式釘打機としては、一般的に釘長さ約３０ｍｍ〜約６５ｍｍまで対応するのが限界である。

又、製品の大きさや強度を考慮すると、駆動子１８の質量は３０〜１５０ｇ、駆動子１８を加速するピニオンギヤ１２Ｃの平均半径は１５〜４０ｍｍ、ノーズ６の不図示の通路内に設けられた駆動子１８を加速するための助走距離は１０ｍｍ〜４０ｍｍ、駆動子１８を加速するために必要なフライホイール９の回転エネルギーは２０〜１２０Ｊとなっている。

尚、助走距離が長く、短い釘の場合は回転エネルギーが小さくても良く、助走距離が短く、釘が長い場合は回転エネルバーは大きくなる。ここで、助走距離とは、ノーズ６内にセットされた釘と被打込材及びブレード１８Ｂの先端との間の距離の和を言う。

上記範囲内の電動式釘打機１において、駆動子１８を加速するトルクに対する釘打込深さと製品反動の一例を図１１で示す。

図１１の横軸は駆動子１８の加速トルク、縦軸は釘打込深さと製品反動である。図１１に示すように、打込深さは、駆動子の加速トルクが約１５Ｎ・ｍに向って大きくなるに従って著しく大きくなり、製品反動は逆に双曲線的に低減していく。又、駆動子の加速トルクが約３５Ｎ・ｍに向って大きくなるに従って打込み深さは漸増し、製品反動は漸減していく。そして、駆動子の加速トルクを約１５Ｎ・ｍを超えて大きくしても、打込深さと製品反動の変化は共に小さい。駆動子加速トルクを必要以上に大きくし過ぎると、大きな本体強度が必要になり、製品の大型化や重量増を招いて性能低下に繋がる。

従って、低反動でエネルギー効率の高い電動式釘打機を得るためには、１５〜３５Ｎ・ｍ、より好ましくは２１〜３５Ｎ・ｍ、最も好ましくは２７〜３５Ｎ・ｍのトルクで駆動子を加速することが望ましい。

尚、図１１において、釘打込深さが１００％とは、釘をその全長分だけ被打込材に打ち込んだ状態を示す。同図中、釘打込深さが１００％を超えているのは、駆動子１８が不図示のダンパに衝突した際に該駆動子１８がダンパを圧縮しているため、釘をその全長以上に被打込材に打ち込んでいる状態（釘が被打込材にめり込んでいる状態）を示す。

ところで、図１１は釘長さ６０ｍｍ、直径１．８ｍｍ、フライホイールの回転エネルギーが約１２０Ｊのカーブを示している。又、釘長さ３０ｍｍ、直径１．８ｍｍ、フライホイールの回転エネルギーが約５５Ｊの場合及び釘長さ３０ｍｍ、直径０．６ｍｍ、フライホイールの回転エネルギーが約２０Ｊの場合も、駆動子加速トルクに対する釘打込深さと製品反動の特性は図１１に示すカーブとほぼ同一のカーブを描く。尚、上記した回転エネルギーとは、各釘を被打込材に完全に打ち込むために必要なフライホイールの回転エネルギーである。

ここで、加速トルクＴは、プランジャ（駆動子１８）を加速する回転体（ピニオンギヤ１２Ｃ）の角加速度を実測することによって次式により簡単に計算することができる。

Ｔ＝Ｊ×（ｄω／ｄｔ）
Ｊ：プランジャのイナーシャ
ｄω／ｄｔ：プランジャを加速する回転体の角加速度（実施の形態ではピニオンギヤの各加速度）

本発明に係る電動式釘打機の破断側面図である。 本発明に係る電動式釘打機の破断平面図である。 同電動式釘打機の駆動部（クラッチＯＦＦ状態）の平断面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る電動式釘打機の駆動部（クラッチＯＮ状態）の平断面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る電動式釘打機のコイルスプリングの側面図である。 本発明に係る電動式釘打機のコイルスプリングの正面図である。 本発明に係る電動式釘打機のフランジの破断側面図である。 本発明に係る電動式釘打機のフランジとコイルスプリングを示す破断側面図である。 本発明に係る電動式釘打機の駆動子加速トルクと釘打込深さ及び製品反動との関係を示す図である。

符号の説明

１ 電動式釘打機
２ ハウジング
２Ａ 第１壁
２Ｂ 第２壁
２Ｃ 第３壁
３ ハンドル
４ 電池
５ トリガ
６ ノーズ
６Ａ プッシュレバー
７ マガジン
８ モータ
８Ａ 回転軸
８Ｂ ギヤ
９ フライホイール
９Ａ ベアリング
９Ｂ 止め輪
１０ 駆動回転軸
１１ コイルスプリング
１１Ａ コイルスプリングの一端側
１１Ｂ コイルスプリングの他端側
１１Ｃ 突出部
１１Ｄ フランジ
１１Ｅ 切欠き
１２ 従動回転軸
１２Ａ ベアリング
１２Ｂ スプリング着座部
１２Ｃ ピニオンギヤ
１２Ｄ 支持軸
１２ａ 孔
１３ ソレノイド
１４ ソレノイド駆動部
１４Ａ バネ
１５ 付勢部
１５Ａ 押圧部
１５Ｂ 受け部
１５ａ 隙間
１６ ボール
１７ 従動回転軸支持部
１７Ａ ベアリング
１７Ｂ 延出部
１７ａ 溝
１８ 駆動子
１８Ａ ラック
１８Ｂ ブレード
１９ 駆動子戻りバネ
２０ ベアリング

Claims (4)

1. ハウジングと、該ハウジングに内蔵されたモータと、該モータによって回転駆動されるフライホイールと、該フライホイールの回転力で釘を打ち込むブレードを有する駆動子と、前記フライホイールの回転力を前記駆動子に選択的に伝達可能なクラッチ機構を備えた電動式釘打ち機において、
   前記駆動子を加速するトルクを１５〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする電動式釘打機。
2. 前記クラッチ機構は、前記フライホイールに一体に形成された駆動回転軸と、該駆動回転軸に隣接して同軸的に配置された従動回転軸と、前記フライホイールの回転力を前記駆動回転軸から前記従動回転軸に伝達可能なコイルスプリングを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の電動式釘打機。
3. 前記駆動子を加速するトルクを２１〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電動式釘打ち機。
4. 前記駆動子を加速するトルクを２７〜３５Ｎ・ｍに設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電動式釘打ち機。

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