JP2008264907A - 打込機 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型、軽量で打撃時の振動、騒音を抑制した打込機の提供。
【解決手段】 ハウジング２と、ハウジング２に設けられたモータ３と、釘１Ａを打撃するプランジャ６３と、モータ３により弾性エネルギーが蓄積されると共に蓄積された該弾性エネルギーを開放することによりプランジャ６３を加速するコイルバネ６２と、プランジャ６３及びコイルバネ６２の移動をガイドするバネガイド６１と、を備え、バネガイド６１は、第一緩衝材６１Ａ及び第二緩衝材６１Ｂを介してハウジング２に取付られている打込機１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は打込機に関する。

打込みバネで付勢されるプランジャを打込みバネの付勢力に抗して押上げた後開放することによってプランジャを加速し、このプランジャで釘を被打込材に打込むバネ駆動式の打込機はすでに生産されている。この打込機では、プランジャの押上げをハウジング内に内蔵したモータにより行うことにより、プランジャ引き上げの労力を軽減させている。具体的には、特許文献１に示されるように、モータと減速歯車を介して連係された複数の回転歯車とを対向配置し、プランジャに形成された係合突起に各回転歯車の回転中心から偏心した位置に固定された駆動ピンを係合させる構造を採っており、この駆動ピンによりプランジャを所定ストローク押上げている。
特開平９―２９５２８３号公報

バネでプランジャを付勢して打撃する際には、バネ及びプランジャの急激な移動に伴う振動・騒音が発生している。小さい釘を打ち込む釘打機では、バネが小型なので発生する振動・騒音も小さく、作業者が過度に不快感等を感じることは無かった。しかし、大きな釘を打ち込む場合はバネ及びプランジャが大型化するため振動も大きくなり、作業者に不快感を与えるおそれがあった。よって本発明は、打撃時の振動、騒音を抑制した打込機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられたモータと、打込具を打撃するプランジャと、該モータにより弾性エネルギーが蓄積されると共に蓄積された該弾性エネルギーを開放することにより該プランジャを加速するバネと、該プランジャ及び該バネの移動をガイドするガイド部材と、を備え、該ガイド部材は、緩衝材を介して該ハウジングに取付られている打込機を提供する。

このような構成によると、ハウジングとバネガイドとの間で、振動の絶縁をすることができる。よってバネ及びプランジャの移動に起因して発生する振動がガイド部材からハウジングに伝達されることが抑制され、打撃時に作業者へと伝わる振動を低減することができる。また緩衝材によりガイド部材が支持されるため、振動に起因する音の発生が抑制され、騒音が低減される。

上記構成の打込機において、該ガイド部材は略円筒形に構成され内部に該プランジャ及び該バネを内蔵し、該緩衝材は該ハウジングに支持されると共に、該ガイド部材の外周面に当接して該ガイド部材を支持することが好ましい。また該緩衝材は、該ガイド部材の一端及び他端と、該一端と該他端との間の少なくとも一箇所とで該ガイド部材を支持していることが好ましい。

本発明の打込機によれば、打撃時の振動、騒音を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態による打込機について、図１乃至図６（ｅ）に基づき説明する。図１に示される打込機である釘打機１は電動式であり、止具である釘１Ａを木材や石膏ボードなどの被打込材Ｗに打ち込む工具である。釘打機１はハウジング２と、駆動部３と、クラッチ機構４と、伝達部５と、コイルバネ部６と、ノーズ部７と、マガジン８と、から主に構成されている。尚、後述のプランジャ６３が移動する方向を上下方向と定義し、プランジャ６３が後述のバネ６２により付勢されて釘１Ａを打撃する方向を下方向と定義して以下説明する。

ハウジング２は、ナイロンまたはポリカーボネイト等の樹脂から構成されており、内部に駆動部３等を内蔵している。また図１及び図２に示されるようにハウジング２において後述のバネガイド６１が配置される箇所には、ハウジング２の内面からバネガイド６１側に向かって突出するリブ２Ａが複数設けられている。リブ２Ａは、図３に示されるように、バネガイド６１の外周を囲むように配置されている。

図１に示されるように、ハウジング２の上側部分には、ハンドル２１が設けられており、ハンドル２１には駆動部３の制御を行うトリガ２１Ａが設けられている。またハンドル２１には、着脱式の電池２２が設けられており、ハンドル２１の内部には電池２２から供給される電力を駆動部３に供給する図示されていない電源供給部が設けられている。

駆動部３は、モータ３１と遊星ギア機構３２とから主に構成されている。モータ３１は、ハンドル２１に対して、ハウジング２の下側に設けられており、軸部３１Ａが上下方向と直交する方向になるように配置されている。遊星ギア機構３２は、軸部３１Ａの端部位置に設けられており、太陽ギア、公転ギア、及び出力軸３２Ａ等を含む公知のギア機構である。遊星ギア機構３２の出力軸３２Ａは軸部３１Ａと同軸上に配置されている。遊星ギア機構３２は、小さく構成することができ、かつその減速比を大きく採ることができる。よって減速比を大きく採る場合であっても、釘打機１が過度に大きくなることを抑制することができる。

クラッチ機構４は、図１及び図５に示されるように、ガイドプレート４１と、ピン支持部４２と、動力伝達ピン４３（図５）と、ドラムフック４４とから主に構成されており、駆動部３の近傍位置において出力軸３２Ａと連結されて配置されている。

ガイドプレート４１は、図１に示されるように、ハウジング２内に配置されてハウジング２に固定されている。図５に示されるように、ガイドプレート４１の中央には、孔４１ａが形成されており、この孔４１ａから出力軸３２Ａが貫通して突出している。ガイドプレート４１の孔４１ａ周辺部分には、ループ状のピンガイド溝４１ｂが形成されている。ピンガイド溝４１ｂは、孔４１ａに出力軸３２Ａが挿通された状態で、出力軸３２Ａの中心軸からの距離が変化するように、略長円形状となるように形成されている。より具体的には、出力軸３２Ａの中心軸がピンガイド溝４１ｂの一方の焦点位置になるように、ピンガイド溝４１ｂが形成されている。

ピン支持部４２は、図１に示されるようにガイドプレート４１を挟んで駆動部３の反対側に配置されている。図５に示されるようにピン支持部４２には孔４２ａが形成されている。ピン支持部４２は、孔４２ａ内に出力軸３２Ａを嵌挿して、出力軸３２Ａと一体回転するように固定されている。ピン支持部４２には、孔４２ａの貫通方向と略直交する方向に延出される溝形成部４２Ｂが設けられており、溝形成部４２Ｂには、孔４２ａの貫通方向と略直交する方向に延びたスリット４２ｂが形成されている。

動力伝達ピン４３は、一端部側のピン溝摺動部４３Ａと他端部側のピン掛止部４３Ｂとピン溝摺動部４３Ａとピン掛止部４３Ｂとの中間に位置するピンスライド部４３Ｃとから構成されており、ピンスライド部４３Ｃがスリット４２ｂに挿入されてスリット４２ｂ内を摺動可能に配置されている。ピン溝摺動部４３Ａは、動力伝達ピン４３がスリット４２ｂに設置された状態で、ピンガイド溝４１ｂ内に挿入されるように構成されている。

ピンガイド溝４１ｂは出力軸３２Ａの中心軸の回りに長円状に形成されており、ピン支持部４２は、出力軸３２Ａに固定されて出力軸３２Ａの中心軸回りに回動する。よってピンガイド溝４１ｂ内に挿入された動力伝達ピン４３は、ピン支持部４２の周回位置に応じてスリット４２ｂ内を出力軸３２Ａの中心軸に対して近接・離間するように移動する。ピン掛止部４３Ｂは、動力伝達ピン４３の周回方向と略直交する略平面から構成されている。

ドラムフック４４は金属材料から構成され、ベアリング４４Ａを有しており、ベアリング４４Ａの孔内に出力軸３２Ａが挿入され、ピン支持部４２のガイドプレート４１側とは反対側に配置されている。よってドラムフック４４は、出力軸３２Ａの中心軸回りに回動はするが、出力軸３２Ａと一体的に共回りしないように構成されている。またドラムフック４４は、出力軸３２Ａに装着された状態で出力軸３２Ａの軸方向と直交する方向に延出されるフック部４４Ｂを有している。フック部４４Ｂは、ドラムフック４４が出力軸３２Ａに装着された状態で、ピン掛止部４３Ｂと当接可能に構成されている。

また図１に示されるように駆動部３のクラッチ機構４を挟んだ反対側部分には、軸支持部４５が設けられている。軸支持部４５は、ハウジング２に固定されているとともに、出力軸３２Ａの先端部を回転可能に支承している。また図５に示されるように軸支持部４５においてクラッチ機構４側に位置する面には、後述の掛止部５１Ａと掛止可能な被掛止部４５Ｂが設けられている。

伝達部５は、図１及び図５に示されるように、ドラム５１とワイヤ５２とから主に構成されている。図５に示されるように、ドラム５１は、孔５１ａが形成されてリング状に構成されており、孔５１ａ内にドラムフック４４の反駆動部３側の端部が圧入されて、クラッチ機構４近傍に配置されている。ドラム５１は、ドラムフック４４に圧入されて接続されているため、ドラムフック４４と同軸かつ共回りするように構成されている。またドラム５１の外周部分には、周方向に一連に穿設されたワイヤガイド溝５１ｂが形成されている。

ドラム５１において、クラッチ機構４の反対側の側面には、表面から突出する掛止部５１Ａが設けられている。掛止部５１Ａと被掛止部４５Ｂとは、ドラム５１がワイヤ５２を巻回し始める周回位置に配置された状態で、互いに掛止するように構成されている。よって掛止部５１Ａと被掛止部４５Ｂとにより、ドラム５１が回転し始める位置（初期位置）を規定することができる。

またドラム５１においてその外周の周長は、後述のコイルバネ６２が下死点から上死点まで移動する長さの約４／３倍になるように構成されている。

ワイヤ５２は、一方がドラム５１のワイヤガイド溝５１ｂ内に固定され、他方が後述の付勢部６３Ａに接続されており、繊維状の鋼線を束ねて構成されるとともに表面に樹脂コーティングされている。よって高強度かつ柔軟性を備えており、またその表面が樹脂コーティングされているためドラム５１等に傷が付くことが抑制されている。またワイヤ５２は、ハウジング２内に配置された二つのガイドプーリ２４Ａ、２４Ｂ（図１）に架け渡されている。

コイルバネ部６は、図１に示されるように、バネガイド６１と、コイルバネ６２と、プランジャ６３とから主に構成されている。バネガイド６１は、アルミ製またはナイロン、ポリカーボネイト等の樹脂製であって外周面を構成する外装材と、コイルバネ６２と同等の硬度を有する鋼材であって内周面を構成する内装材との二層構造で略円筒状に構成されており、その軸方向が上下方向になるようにハウジング２内かつリブ２Ａ内に配置されている。

バネガイド６１において、上端（図１）及び下端部分（図１、図４）には、それぞれゴム製の第一緩衝材６１Ａ、６１Ａが設けられており、この第一緩衝材６１Ａ、６１Ａを介してバネガイド６１の上端及び下端はハウジング２に接続されている。またバネガイド６１において、上端と下端との間となる胴部分（中間部分）には、複数のリブ２Ａと対応する箇所に、それぞれ環状のゴム製の第二緩衝材６１Ｂ（図２、図３）が設けられており、この第二緩衝材６１Ｂを介してバネガイド６１の胴部分はハウジング２に接続されている。この状態において、図２に示されるように、リブ２Ａとバネガイド６１との間には僅かに隙間２ａが形成される。よってハウジング２は、第一緩衝材６１Ａ及び第二緩衝材６１Ｂのみによりハウジング２に支持された状態にある。バネガイド６１はハウジング２と別体であるため、バネガイド６１が破損または極度に摩耗した場合であってもバネガイド６１のみ交換することができる。またバネガイド６１の内装材の内面には、低摩擦係数の素材である超高分子量ポリエチレンの膜がコーティングされている。

コイルバネ６２は、鋼線から構成されており、その外径がバネガイド６１の内径より僅かに小さくなるよう製作され、バネガイド６１内に挿入されて配置されている。プランジャ６３は、付勢部６３Ａと打込部であるブレード６３Ｂとから構成されている。付勢部６３Ａは、コイルバネ６２の下方側の端部に位置し、その外径がコイルバネ６２の外径と略同径の金属板により円盤状に構成され、中心部分でコイルバネ６２内に挿通されたワイヤ５２の他方側端部に連結されている。よって付勢部６３Ａは、ワイヤ５２により牽引され、コイルバネ６２の付勢力に抗ってバネガイド６１内を上方に移動してコイルバネ６２を圧縮することができる。付勢部６３Ａがコイルバネ６２に付勢されて通常位置している位置を下死点と定義し、付勢部６３Ａが牽引されて最も上方に移動した位置を上死点と定義する。

ブレード６３Ｂは、細長い板状に構成されており、付勢部６３Ａの略中心部分であってワイヤ５２との接続箇所の裏面となる位置から下側に延出されて設けられている。またハウジング２内において、付勢部６３Ａの下側には、軟質ゴム、又はウレタン等の樹脂製のダンパ６４が設けられている。

ノーズ部７は、コイルバネ部６の下方に配置されている。ノーズ部７内には、ブレード６３Ｂが通過する図示せぬ射出路が形成されている。

マガジン８は、ノーズ部７に着脱可能に取り付けられており、複数本の釘１Ａを内蔵している。釘１Ａは、マガジン８によりノーズ部７内の図示せぬ射出路内にブレード６３Ｂにより打撃可能に供給されている。

上記構成の釘打機１において釘１Ａを被打込材Ｗに打ち込む場合には、先ずノーズ部７の先端から突出しているブレード６３Ｂの先端を被打込材Ｗ表面に沿わせて打込位置を確定する。

この状態で作業者がトリガ２１Ａを引いてモータ３１に電力を供給し、軸部３１Ａを回転させる。この軸部３１Ａの回転は、遊星ギア機構３２によりその回転数が減速されて、出力軸３２Ａを回転させる。

出力軸３２Ａの回転により、図６（ａ）に示されるように、出力軸３２Ａに同軸固定されたピン支持部４２が反時計回りに回転し、ピン支持部４２に支持された動力伝達ピン４３がドラムフック４４のフック部４４Ｂと係合する。動力伝達ピン４３がドラムフック４４と係合可能な位置を伝達位置と定義する。またドラム５１（図１）は、ドラムフック４４が図６（ａ）に示される位置にある状態で、掛止部５１Ａが被掛止部４５Ｂと掛止する初期位置に配置されている。

動力伝達ピン４３が伝達位置にある状態で図６（ｂ）に示されるように、紙面上反時計回りに出力軸３２Ａ及びピン支持部４２が回転するため、動力伝達ピン４３に係止されたドラムフック４４も反時計回りに回転する。ドラムフック４４にはドラム５１（図５）が固定されているため、ドラム５１は回転してワイヤ５２を外周のワイヤガイド溝５１ｂに巻き取る。

ワイヤ５２が巻き取られることにより、ワイヤ５２の他方に連結されたプランジャ６３が牽引され、コイルバネ６２の付勢力に抗って、上方に移動しコイルバネ６２を圧縮する。

出力軸３２Ａが更に回転して図６（ｃ）に示されるように約２７０°回転した状態においては、ピンガイド溝４１ｂの形状により、動力伝達ピン４３はスリット４２ｂ上で出力軸３２Ａから離間する方向に移動しドラムフック４４から外れる。これによりドラムフック４４と一体に回転するドラム５１に出力軸３２Ａからの駆動力の伝達が遮断される。動力伝達ピン４３がドラムフック４４と係合不能な位置を遮断位置と定義する。また出力軸３２Ａが約２７０°回転した状態で、プランジャ６３は略上死点まで牽引されているため、この遮断位置において、コイルバネ６２は圧縮されて最も弾性エネルギーが蓄積された状態にある。

ドラム５１への駆動力の伝達が遮断されることにより付勢部６３Ａのワイヤ５２による牽引が停止し、付勢部６３Ａは圧縮されたコイルバネ６２により急激に下死点側に移動され、ブレード６３Ｂにより釘１Ａを打撃する。この場合にドラム５１及びドラムフック４４は、図６（ｄ）に示されるように出力軸３２Ａの回転方向とは反対の時計回りに回転する。

この時、コイルバネ６２及びプランジャ６３には急激な移動による衝撃が発生する。コイルバネ６２及びプランジャ６３を内蔵しているバネガイド６１にもこの衝撃が伝わり、バネガイド６１は衝撃に起因して振動する。しかしバネガイド６１はゴム製の第一緩衝材６１Ａ及び第二緩衝材６１Ｂのみによりハウジング２に支持されているため、バネガイド６１の振動がハウジング２に伝達されることが抑制される。よって釘１Ａを打撃する際に、コイルバネ６２及びプランジャ６３に起因して釘打機１に発生する振動を低減でき、好適に作業を行うことができる。また振動が抑制されているため、その振動に起因して発生する騒音も低減することができる。

コイルバネ６２が下死点まで移動し、プランジャ６３により釘１Ａが打撃されて被打込材Ｗに打込が完了した状態で、ドラムフック４４は図６（ｅ）に示されるように、ドラム５１が初期位置となる位置に時計回りに回転して到達する。これに対してピン支持部４２も反時計回りに進んで、ピンガイド溝４１ｂにより動力伝達ピン４３が遮断位置から伝達位置に移動され、再度フック部４４Ｂに係合し、図６（ａ）の状態に戻り、釘打機１は再度打込可能な状態になる。

本実施の形態の変更例として、図７に示される釘打機２０１のような構成を採ってもよい。この釘打機２０１においては、モータ２３１でクラッチ機構２０４を介して伝達部２０５のドラム２５１を回転駆動してワイヤ２５２を巻き取ることにより、プランジャ２６３をコイルバネ部２０６のコイルバネ２６２に抗わせて上死点側に移動させ、その後クラッチ機構２０４によってドラム２５１を開放することにより、プランジャ２６３を下死点側へと移動させてノーズ部２０７にマガジン２０８から供給される釘２０１Ａを打撃する構造であり、実施の形態に係る釘打機１と略同じ構成を採っている。またこの変更例に係る釘打機２０１では、モータ２３１とクラッチ機構２０４との間に減速機構２３２が介在している。減速機構２３２は、プーリ２３２Ａ、プーリ２３４Ａ、ベルト２３４Ｂ、と複数のギア２３２Ｂとから構成されており、モータ２３１における駆動軸２３１Ａの回転が回転数を減じてクラッチ機構２０４に伝達されている。

ハウジング２０２は、釘打機１と同様にバネガイド２６１周辺に複数のリブ２０２Ａを備えている。コイルバネ部２０６は、ドラム２５１の下方に配置されたバネガイド２６１とバネガイド２６１内に配置されたコイルバネ２６２と、コイルバネ２６２により付勢されるプランジャ２６３とを備えており、釘打機１と同様にリブ２０２Ａに第二緩衝材２６１Ｂを介して接続されている。よって変更例に係る釘打機２０１においても、実施の形態に係る釘打機１と同様に、コイルバネ２６２及びプランジャ２６３に起因して発生する振動及び騒音を低減でき、好適に作業を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る釘打機の断面図。 本発明の実施の形態に係る釘打機においてリブ周辺の断面図。 図２のIII−III線に沿った断面図。 本発明の実施の形態に係る釘打機の部分詳細断面図。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の分解斜視図。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（初期位置）。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（ドラムが出力軸と共回りしている状態）。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（動力伝達ピンが遮断位置に移動した状態）。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（プランジャにより打撃が行われている状態）。 本発明の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（打撃が終了した状態）。 本発明の実施の形態に係る釘打機の変形例に係る断面図。

符号の説明

１・・釘打機 １Ａ・・釘 ２・・ハウジング ２Ａ・・リブ ２ａ・・隙間
３・・駆動部 ４・・クラッチ機構 ５・・伝達部 ６・・コイルバネ部
７・・ノーズ部 ８・・マガジン ２１・・ハンドル ２１Ａ・・トリガ ２２・・電池
２４Ａ、２４Ｂ・・ガイドプーリ ３１・・モータ ３１Ａ・・軸部
３２・・遊星ギア機構 ３２Ａ・・出力軸 ４１・・ガイドプレート ４１ａ・・孔
４１ｂ・・ピンガイド溝 ４２・・ピン支持部 ４２Ｂ・・溝形成部 ４２ａ・・孔
４２ｂ・・スリット ４３・・動力伝達ピン ４３Ａ・・ピン溝摺動部
４３Ｂ・・ピン掛止部 ４３Ｃ・・ピンスライド部 ４４・・ドラムフック
４４Ａ・・ベアリング ４４Ｂ・・フック部 ４５・・軸支持部 ４５Ｂ・・被掛止部
５１・・ドラム ５１Ａ・・掛止部 ５１ａ・・孔 ５１ｂ・・ワイヤガイド溝
５２・・ワイヤ ６１・・バネガイド ６１Ａ・・第一緩衝材 ６１Ｂ・・第二緩衝材
６２・・コイルバネ ６３・・プランジャ ６３Ａ・・付勢部 ６３Ｂ・・ブレード
６４・・ダンパ ２０１・・釘打機 ２０１Ａ・・釘 ２０２・・ハウジング
２０２Ａ・・リブ ２０４・・クラッチ機構 ２０５・・伝達部
２０６・・コイルバネ部 ２０７・・ノーズ部 ２０８・・マガジン ２３１・・モータ
２３１Ａ・・駆動軸 ２３２・・減速機構 ２３２Ａ・・プーリ ２３２Ｂ・・ギア
２３４Ａ・・プーリ ２３４Ｂ・・ベルト ２５１・・ドラム ２５２・・ワイヤ
２６１・・バネガイド ２６１Ｂ・・第二緩衝材 ２６２・・コイルバネ
２６３・・プランジャ

Claims (3)

1. ハウジングと、
   該ハウジングに設けられたモータと、
   打込具を打撃するプランジャと、
   該モータにより弾性エネルギーが蓄積されると共に蓄積された該弾性エネルギーを開放することにより該プランジャを加速するバネと、
   該プランジャ及び該バネの移動をガイドするガイド部材と、を備え、
   該ガイド部材は、緩衝材を介して該ハウジングに取付られていることを特徴とする打込機。
2. 該ガイド部材は略円筒形に構成され内部に該プランジャ及び該バネを内蔵し、
   該緩衝材は該ハウジングに支持されると共に、該ガイド部材の外周面に当接して該ガイド部材を支持することを特徴とする請求項１に記載の打込機。
3. 該緩衝材は、該ガイド部材の一端及び他端と、該一端と該他端との間の少なくとも一箇所とで該ガイド部材を支持していることを特徴とする請求項２に記載の打込機。

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