JP2009166146A

JP2009166146A - 結束工具

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Publication number: JP2009166146A
Application number: JP2008004193A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Matsumoto; 義則松本
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-30
Also published as: RU2397928C1; RU2008152893A

Abstract

【課題】建物フロア等のコンクリート打設に先だって、鉄筋の十字形交差部を針金で結束する作業に適した結束工具において、従来電動式のスクリュードライバを用いて結束ビットを回転させる構成とした場合には、針金を捩るための回転出力の反動によって作業者の手が捩られる場合があり、これを防止するために作業者は大きな力で工具を保持しておく必要があった。本発明では、このような反動が小さく、楽に取り扱うことができる結束工具を提供する。
【解決手段】結束部材の捩り方向に間欠的な打撃を与えることにより結束ビットＢを回転させる回転打撃機構１０を備えた構成とする。間欠的な打撃であるので手に付加される反動を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばビル建設等において床スラブのコンクリート打設に先立って網の目状に張り巡らせた多数本の鉄筋相互の主として交差部位を針金で結束する際に用いる結束工具に関する。

従来より、鉄筋相互を十字形に交差させた部位（鉄筋交差部位）を針金等を用いて結束する作業を行う場合には、作業の迅速化を図るためにフック形の専用工具が用いられており、場合によってはこの結束作業が通常多数箇所に及ぶことから作業者の疲労を軽減するために専用の電動工具が用いられている。
従来、上記結束作業用の電動工具に関する技術として、例えば下記の特許文献に記載された技術が公知になっている。これら文献に開示された従来の結束工具は、内蔵した電動モータの回転出力を遊星歯車機構等を経て減速してスピンドルに伝達し、スピンドルの先端に、先端部がフック形に曲がったいわゆるハッカービットと称される先端工具（以下、結束ビットという）を装着した構成となっていた。
これらの結束用の電動工具を用いれば、結束ビットを針金に引き掛けて電動モータを起動してスピンドルを一定のトルク、回転数で回転させることにより１箇所の鉄筋交差部についてほぼ瞬時に針金を巻き付けて結束することができることから、多数箇所の鉄筋交差部に対して迅速かつ楽に針金を結束作業を行うことができた。
特開２００７−２８３４７１号公報特開昭６３−２７２６２４号公報特許第２８５３５６２号公報

しかしながら、従来の電動式の結束工具には次のような問題があった。従来の電動結束工具は、例えば孔明け用の電気ドリルであって上記したように内蔵した電動モータの回転出力を単に遊星歯車機構等を経て一定のトルク、回転数に減速してスピンドルに伝達する構成であり、スピンドルに出力される回転トルクは、鉄筋交差部に対して瞬時に針金を巻き付けるに足る比較的大きな回転トルクに設定されていた。このため、針金を巻き終わった段階で回転トルクが戻されて、作業者の当該電動結束具を把持した手が巻き付け方向とは逆方向に捩られる場合があり、作業者は自分の手の捩れを軽減するために結束工具を把持した手に力を入れて当該結束工具を把持しておく必要があった。このように従来の電動結束工具は使い勝手の点で改良すべき点があり、また作業者の特に手首の疲労を一層軽減する必要があった。
本発明は、鉄筋交差部に対して従来通り瞬時に針金を巻き付けて結束できるとともに、巻き付け後トルクの戻しが小さいことから、使い勝手がよく、また手首の疲労も少ない電動結束工具を提供することを目的とする。

このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の結束工具とした。
請求項１記載の結束工具によれば、結束部材の捩りが進行して反力として結束ビットに付加される外部トルクが大きくなると、ハンマーがその付勢力に抗して後退し、これにより外部トルクが遮断されるとハンマーがその付勢力によってアンビル側に向かって軸方向に前進しつつ回転して、アンビルひいては結束ビットに対して回転方向の打撃が与えられる。こうして回転打撃機構により結束ビットが回転方向の打撃を間欠的（断続的）に受けることにより結束部材が捩られることから、捩り終わった段階では間欠的に打撃が繰り返されるのみで、例えば孔明け用の電気ドリル等の連続的に回転トルクを出力する構成ではないことから従来のように作業者の手首が大きく捩られることがなく、これにより当該結束工具の使い勝手を向上させることができる。
また、回転打撃機構による打撃によってアンビルひいては結束ビットを回転させる構成であるので、作業後に結束ビットを結束部材に引っ掛けて電源を入れ、電動モータを作動させながら当該結束工具の本体を回転させて微調整することにより、結束ビット（フックの向き）を微調整することができる。
さらに、回転打撃機構においてはアンビルとハンマーとの間に例えば約１２０°程度の回転方向のクリアランスが設定されているため、微調整したい角度がその角度範囲内であれば、作業者は結束ビットを手でもってその向きを微調整することができる。
このように、結束ビットに対して連続的な回転トルクではなく間欠的に打撃（衝撃）を与えて回転させる回転打撃機構を備えることにより、主として鉄筋等の２部材を針金等の結束部材を捩って相互に結束する作業において様々な効果を得ることができる。
請求項２記載の結束工具によれば、アンビルを本体ケースに対して回転について一体化した状態とすることにより、作業者は本体ケースを手回しすることにより結束ビットを直接回転させて結束部材を手作業で捩ることができる。
請求項３記載の結束工具によれば、結束ビットに対してハンドル部の向きを適宜切り換えることにより、狭い場所での結束作業等において楽な作業姿勢で結束作業をすることができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る電動式の結束工具１を示している。図１１に示すように本実施形態の結束工具１は、例えば２本の鉄筋Ｓ１，Ｓ２の交差部ＳＣを結束部材Ｗで結束する作業に優れた機能を発揮する。
この結束工具１は、いわゆる回転打撃機構１０を備えたインパクト式の結束工具で、その先端にはいわゆるハッカービットとも称されるフック形の結束ビットＢ（図２では省略されている。）を装着した構成を備えている。また、以下説明する本実施形態の結束工具１は、結束ビットＢを装着したスピンドル部２１（アンビル１６）を本体ケース２に対して回転不能にロックするためのスピンドルロック機構２０を備えている。
図１及び図２に示すように概ね円筒形の本体ケース２の後部には電動モータ３が内蔵されている。本体ケース２の上面にはスライド式のスイッチ９が設けられており、このスイッチ９をオン側へスライド操作すると電動モータ３が起動する。
図２に示すように本体ケース２は、断面半筒形の左ケース２Ｌと右ケース２Ｒを相互に突き合わせた二つ割り構造を有している。左右ケース２Ｌ，２Ｒは、機長方向（図１及び図２において左右方向）に沿った二つ割面Ｄで突き合わせられている。図１、図３及び図４では、当該結束工具１の先端側（図２中矢印Ｖ方向）から見て右側の右ケース２Ｒが示されている。
本体ケース２の後端部には支軸８ａを介してハンドル部８が上下に一定の範囲で傾動可能に取り付けられている。支軸８ａは、その軸線を駆動軸５に対して直交させた向きに配置されている。図１は、このハンドル部８を本体ケース２に対してほぼ同軸（ペン形）に位置させた状態を示している。図２及び図１２は、このハンドル部８を本体ケース２に対して山形に屈曲させた位置に傾動させた状態を示している。作業者は、このハンドル部８の傾動位置を作業現場等に合わせて適宜に変更することにより、狭い場所等での結束作業を楽な姿勢で行うことができる。
このハンドル部８の後部には、充電式のバッテリパック８ｂが内蔵されている。電動モータ３はこのバッテリパック８ｂを電源として起動する。

次に、回転打撃機構１０の詳細が図３、図４及び図７に示されている。電動モータ３の出力軸３ａには、遊星歯車機構４の太陽ギヤとなる駆動ギヤ４ａが取り付けられている。遊星歯車機構４のキャリア４ｂに駆動軸５が一体で設けられている。この駆動軸５は、その後部（図１において左側）を軸受け６により本体ケース２に対して回転自在に支持されている。駆動軸５の先端側（図１において右側）は、後述するアンビルのスピンドル部を本体ケース２に回転自在に支持する軸受け７により間接的に本体ケース２に対して回転自在に支持されている。
駆動軸５の先端側にはハンマー１１が軸方向移動可能かつ軸回りに回転可能に支持されている。このハンマー１１と駆動軸５との間に二つの鋼球１２，１２が挟み込まれている。両鋼球１２，１２は、駆動軸５の周面に設けた二つのＶ字形の係合溝部５ａ，５ａにそれぞれ嵌り込んでいる。また、両鋼球１２，１２は、ハンマー１１の内周側に設けた軸方向に沿った係合溝１１ａ，１１ａにそれぞれ嵌り込んでいる。
ハンマー１１と駆動軸５の後部（具体的にはキャリア４ｂ）との間には圧縮ばね１３が介装されている。この圧縮ばね１３の両端部には、ハンマー１１及びキャリア４ｂに対するスムーズな相対回転を許容するための摺動部材１４，１５が挟み込まれている。
図７に示すようにハンマー１１の先端面には、二つに打撃突部１１ｂ，１１ｂが設けられている。両打撃突部１１ｂ，１１ｂは、周方向二等分位置に配置されている。この両打撃突部１１ｂ，１１ｂがアンビル１６を打撃する。
本実施形態の場合、上記アンビル１６は、ハンマー１１の打撃を受ける打撃部１７と、先端に結束ビットＢ（図１参照）が装着されるスピンドル部２１に分割されている。打撃部１７は、上記ハンマー１１の二つの打撃突部１１ｂ，１１ｂに対応して二つの打撃アーム１７ａ，１７ａを備えている。両打撃アーム１７ａ，１７ａは、周方向二等分位置から放射方向に張り出す状態に設けられている。両打撃アーム１７ａ，１７ａに対してそれぞれハンマー１１の打撃突部１１ｂ，１１ｂが回転方向に打撃されることにより、当該打撃部１７ひいてはアンビル１６に対して回転方向（結束部材捩り方向）の衝撃的なトルク（打撃力）が付加される。
以上のことから、ハンマー１１、鋼球１２，１２、アンビル１６の打撃部１７等が本実施形態に係る結束工具１の回転打撃機構１０を構成している。

打撃部１７には上記打撃アーム１７ａ，１７ａの他に四つの係合部１７ｂ〜１７ｂが一体に設けられている。この四つの係合部１７ｂ〜１７ｂは、周方向四等分位置から前方へ突き出す状態で相互に平行に設けられている。
この打撃部１７に対してスピンドル部２１は同軸（軸線Ｊ）で相対回転可能に支持されている。スピンドル部２１の後端には支持軸部２１ａが同軸に設けられている。この支持軸部２１ａが打撃部１７の中心に設けた挿通孔１７ｃを経て駆動軸５の先端面に設けた支持孔５ｂにがたつきなく相対回転可能に挿入されている。これによりアンビル１６の打撃部１７及びスピンドル部２１がそれぞれ駆動軸５の軸線Ｊに対して同軸に支持されている。
スピンドル部２１の後部には、周面２１ｄが設けれている。この周面２１ｄは、軸線Ｊを中心とする円周面に沿って設けられている。この周面２１ｄの四等分位置には、二つの係合部２１ｂ，２１ｂと二つの逃がし面２１ｃ、２１ｃが周方向交互に配置されている。二つの係合部２１ｂ，２１ｂは、周方向二等分位置から放射方向へ張り出す状態に設けられている。この両係合部２１ｂ，２１ｂは、それぞれ打撃部１７の係合部１７ｂ，１７ｂ間に挿入されている。
図６に示すようにスピンドル部２１側の係合部２１ｂ，２１ｂの周方向の幅は、打撃部１７の係合部１７ｂ，１７ｂ間の間隔（隙間）よりも小さな寸法に設定されている。このため、スピンドル部２１は打撃部１７に対して僅かな角度範囲で相対回転可能に支持されている。
二つの逃がし面２１ｃ，２１ｃはそれぞれ相互に平行な平坦面に形成されている。また、両逃がし面２１ｃ，２１ｃはスピンドル部２１の軸線Ｊから同じ距離に配置されている。
この両逃がし面２１ｃ，２１ｃは、打撃部１７の係合部１７ｂ，１７ｂ間であって、係合部２１ｂ，２１ｂが挿入されていない周方向二カ所の隙間の内周側に位置している。この逃がし面２１ｃ，２１ｃが位置する係合部１７ｂ，１７ｂ間の隙間に、それぞれ１本の係合部材１８が保持されている。本実施形態ではこの係合部材１８に直径Ｒを有する円柱体形状のピン（軸）が用いられている。この係合部材１８の詳細については後述する。

次に、打撃部１７の係合部１７ｂ〜１７ｂの外周側に係合リング２５が配置されている。この係合リング２５は概ね円筒形状を有するもので、その外周側の周方向二等分位置にはブロック体形状の取り付け部２５ａ，２５ａが一体に設けられている。両取り付け部２５ａ，２５ａは放射方向に突き出す状態に設けられている。両取り付け部２５ａ，２５ａの先端面中央にそれぞれ一つのねじ孔２５ｂが設けられている。この係合リング２５の内周側に、打撃部１７の係合部１７ｂ〜１７ｂ及びスピンドル部２１の係合部２１ｂ，２１ｂ等がそれぞれ相互に回転可能に挿通されている。
この係合リング２５は、二つ割り構造の本体ケース２を構成する左ケース２Ｌと右ケース２Ｒの先端部間に挟まれた状態に固定されている。この係合リング２５の両取り付け部２５ａ，２５ａが、左右ケース２Ｌ，２Ｒの内面であって相互に対向する部位にそれぞれ設けた取り付け凹部２ｂ，２ｂ内にほぼ隙間なく嵌め込まれている。両取り付け部２５ａ，２５ａのねじ孔２５ｂ，２５ｂに対して左右ケース２Ｌ，２Ｒの外側からそれぞれ固定ねじ２６を締め込むことにより、当該係合リング２５が左右ケース２Ｌ，２Ｒの先端内側に回転不能かつ軸方向移動不能に挟まれた状態に固定されている。このことから、この係合リング２５を介して当該本体ケース２の左右ケース２Ｌ，２Ｒの先端部が相互に突き合わせ状態に固定されている。
このように本体ケース２の先端内側に固定された係合リング２５の内周面２５ｃとアンビル１６のスピンドル部２１側の四カ所の周面２１ｄとの間にそれぞれ打撃部１７の係合部１７ｂが位置している。また、係合リング２５の内周面２５ｃとスピンドル部２１の逃がし面２１ｃ，２１ｃとの間にそれぞれ係合部材１８が位置している。

図８に示すように係合部材１８の直径Ｒは、係合リング２５の内周面２５ｃとスピンドル部２１の逃がし面２１ｃとの間の放射方向の最大間隔Ｌ１に対して僅かなクリアランス（隙間）が発生する寸法に設定されている。従って、図示するように係合部材１８が逃がし面２１ｃの中央に位置している状態では上記クリアランスが最大になり、このクリアランスが存在する範囲で係合部材１８は逃がし面２１ｃに沿って移動可能となっている。
一方、係合部材１８の直径Ｒは、係合リング２５の内周面２５ｃとスピンドル部２１の周面２１ｄとの間の放射方向の間隔Ｌ２よりも大きな寸法に設定されている（Ｌ１＞Ｒ＞Ｌ２）。このため、係合部材１８は係合リング２５と周面２１ｄとの間に進入できない。また、平坦な逃がし面２１ｃと円弧形状をなす内周面２５ｃとの間の間隔は、逃がし面２１ｃの中央で最大Ｌ１となり、この間隔は逃がし面２１ｃの端部側へ至るほど徐々に小さくなり、係合部材１８の直径Ｒよりも小さくなる。
以上のことから係合部材１８が逃がし面２１ｃの端部側（図８において上側若しくは下側）へ移動すると、この係合部材１８は逃がし面２１ｃと内周面２５ｃとの間に食い込む状態となる。係合部材１８が逃がし面２１ｃの端部側と係合リング２５の内周面２５ｃとの間に食い込むと、係合リング２５ひいては本体ケース２に対するスピンドル部２１の相対回転が規制され（回転について一体化され）、これによりスピンドル部２１の回転がロックされる。
スピンドル部２１に対して係合リング２５ひいては本体ケース２を例えば図８において白抜きの矢印で示す反時計回り方向に回転させると、係合リング２５の内周面２５ｃに対する摩擦力によって係合部材１８は同じく図示反時計回り方向に回転しながら逃がし面２１ｃの端部側（図示された左側の係合部材１８は下側）に移動（転動）し、最終的に当該逃がし面２１ｃの端部側と係合リング２５の内周面２５ｃとの間に食い込まれる。図８において、図示されていない右側の係合部材１８は、同じく図示されていない右側の逃がし面２１ｃの上側端部に至って食い込まれる。

上記したように係合部材１８，１８がそれぞれスピンドル部２１の逃がし面２１ｃの端部側と係合リング２５の内周面２５ｃとの間に食い込まれることにより、スピンドル部２１が本体ケース２に対して回転不能にロック（スピンドルロック）される。このスピンドルロック状態が図９に示されている。
以上のことから、係合リング２５、係合部材１８、スピンドル部２１の逃がし面２１ｃ及び周面２１ｄ等が本実施形態に係る結束工具１のスピンドルロック機構２０を構成している。
また、このスピンドルロック機構２０によれば、上記とは逆に本体ケース２を図８において時計回り方向（図１０において白抜きの矢印で示す方向）に回転させた場合にも係合リング２５の内周面２５ｃに対する摩擦力により係合部材１８，１８がそれぞれ逃がし面２１ｃの端部側に転動することにより、最終的に図１０に示すように係合リング２５の内周面２５ｃとの間に食い込む。なお、図１０に示されている左側の係合部材１８は左側の逃がし面２１ｃの上側端部に食い込み、図１０に示されていない右側の係合部材１８は同じく図示されていない右側の逃がし面２１ｃの下側端部に食い込む。
このため、本体ケース２をスピンドル部２１に対していずれの方向に回転させた場合もスピンドル部２１が回転について本体ケース２に一体化（スピンドルロック）される。
このように結束ビットＢを結束部材Ｗにセットした状態で、本体ケース２をいずれかの方向に回転させると、スピンドル部２１がスピンドルロック機構２０を介して本体ケース２にロックされ、これにより作業者は本体ケース２を回転させることにより結束部材Ｗを捩ることができる。また、本体ケース２を回転させれば、スピンドル部２１がスピンドルロック機構２０を介して本体ケース２にロックされ、従ってそのまま本体ケース２を回転させることにより結束ビットＢを一体で回転させて結束部材Ｗを捩ることができる。
係合リング２５の内周面２５ｃと逃がし面２１ｃの端部との間に食い込んだ係合部材１８は、スピンドル部２１に対して本体ケース２を反対方向に僅かに回転させると内周面２５ｃとの間の摩擦により逃がし面２１ｃの中央へ移動し、これによりその食い込み状態が解除されて、スピンドル部２１のスピンドルロック状態が確実に解除される。

また、係合部材１８，１８の食い込み状態（スピンドルロック状態）は、スイッチ９をオン側へスライド操作して電動モータ３を起動することによっても解除することができる。例えば図９に示すスピンドルロック状態において、電動モータ３が起動すると、回転打撃機構１０を経て打撃部１７が図示反時計回り方向に回転し、これによりスピンドル部２１の係合部２１ｂ，２１ｂが打撃部１７の係合部１７ｂ，１７ｂに押されて当該スピンドル部２１が図示反時計回り方向に回転し、その結果係合部材１８，１８が相対的に逃がし面２１ｃ，２１ｃの中央部に変位してスピンドルロック状態が瞬時に解除される。
こうしてスピンドルロック状態が瞬時に解除された後、そのまま回転打撃機構１０を経由してスピンドル部２１を回転させてなされる通常の結束部材捩り段階では、両係合部材１８，１８が回転方向後側の係合部１７ｂにより食い込みを規制されて逃がし面２１ｃ，２１ｃの中央に位置する状態に保持される。このため、電動モータ３を起動させてなされる通常の結束作業時においては、スピンドルロック機構２０は機能せず、スピンドル部２１は駆動軸５と一体で回転し、若しくはハンマー１１の回転打撃作用により結束部材捩り方向に間欠的に回転する。
このように、スピンドル部２１の係合部２１ｂの周方向の幅を打撃部１７の係合部１７ｂ，１７ｂ間の周方向の間隔よりも小さくして打撃部１７に対してスピンドル部２１が一定の角度範囲で相対回転可能な構成とすることにより、電動モータ３を起動させて行う通常の結束作業段階ではスピンドルロック機構２０を機能させない一方、電動モータ３を起動させない状態で結束ビットＢに対して本体ケース２を積極回転させた時にのみスピンドルロック機構２０を機能させることができ、かつこのスピンドルロック機構２０は結束ビットＢに対して本体ケース２をいずれの方向に積極回転させた場合にも機能させることができる。
図１〜図４に示すようにスピンドル部２１の先端部には、結束ビットＢを装着するためのビット装着部３０が設けられている。スピンドル部２１の先端面には、結束ビットＢを挿入可能なビット装着孔３１が設けられている。このビット装着孔３１内には二つの鋼球３２，３２が径方向に進退可能に保持されている。また、スピンドル部２１の先端外周側にはロックリング３３が軸線Ｊ方向に沿って移動可能に支持されている。このロックリング３３は圧縮ばね３４によってロック側（図１において左側）に付勢されている。ロックリング３３の内周側にはロック突部３３ａが全周にわたって内周側に突き出す状態に設けられている。このロックリング３３が図１に示すように左側のロック位置に位置する状態では、ロック突部３３ａが鋼球３２，３２の外周側に位置する。この状態では、鋼球３２，３２はその一部がビット装着孔３１内にはみ出した状態に保持される。ビット装着孔３１内にはみ出した鋼球３２，３２は、結束ビットＢの係合溝Ｂａ内に嵌り込み、これによりビット装着孔３１内から結束ビットＢの抜け出しが規制される。ロックリング３３を圧縮ばね３４に抗して先端側に移動操作すると、ロック突部３３ａが鋼球３２，３２の外周側から外れる。この状態では、鋼球３２，３２が径方向外方へ変位可能な状態となって、結束ビットＢをビット装着孔３１から抜き出し可能となり、また挿入可能となる。

以上のように構成した本実施形態の結束工具１によれば、図１１に示すようにビル建設現場においてコンクリート打設に先立って行われる鉄筋の結束作業を迅速かつ楽に行うことができる。図１１は、２本の鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字形の交差部ＳＣを結束部材Ｗで結束する作業を示している。
結束部材Ｗは、一般に一定長さの針金（鋼線）を二重に折り返したもので、両鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部ＳＣの下側を通してその折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２を上方へ引き出した状態にセットされる。セットした結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１に結束ビットＢのフック部Ｂｂを引っ掛け、また折り返し端部Ｗ２をフック部Ｂｂに上側から引っ掛けた状態に作業者が指先Ｆで保持する。この状態でスイッチ９をオン操作して結束ビットＢを回転させることにより、結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２を相互に数回捩って、両鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部ＳＣに巻き付けて結束することができる。
本実施形態の結束工具１によれば、回転打撃機構１０によって結束ビットＢには捩り方向に間欠的に打撃が与えられることにより結束部材Ｗが捩られる。スイッチ９をオン操作すると電動モータ３が起動して駆動軸５が回転する。駆動軸５が回転すると、鋼球１２，１２を介してハンマー１１が一体で回転する。起動の初期段階（結束部材Ｗの捩り初期段階）では、電動モータ３の出力トルクが結束ビットＢに付加される捩り抵抗（外部トルク）に勝っているため、ハンマー１１は圧縮ばね１３の付勢力により軸方向前端位置に保持され、従ってその打撃突部１１ｂ，１１ｂがアンビル１６の打撃部１７の両打撃アーム１７ａ，１７ａにそれぞれ係合して、当該ハンマー１１がアンビル１６に対して回転方向に噛み合った状態（直結状態）に維持される。このため、ハンマー１１を経て駆動軸５の回転出力がそのままアンビル１６に伝達される。

駆動軸５が回転する状態では、アンビル１６の打撃部１７が係合リング２５に対して相対回転するが、この場合には係合リング２５の内周面との摩擦により発生する係合部材１８，１８の自転による当該係合部材１８，１８の移動方向と打撃部１７の回転方向とが一致しないため、両係合部材１８，１８は、スピンドル部２１の周面２１ｄと係合リング２５の内周面との間に食い込まれることなく逃がし面２１ｃの中央に保持されてスピンドルロック機構２０は機能せず、従ってアンビル１６のスピンドル部２１が本体ケース２に対して回転する。
ハンマー１１を経てアンビル１６の打撃部１７に伝達された回転出力は、その係合部１７ｂ，１７ｂとスピンドル部２１の係合部２１ｂ，２１ｂとの噛み合いを経て当該スピンドル部２１にそのまま伝達される。こうして駆動軸５、ハンマー１１、アンビル１６の打撃部１７及びスピンドル部２１が一体で回転して（直結動作）、結束ビットＢが回転する。結束ビットＢが回転することにより、結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２が相互に捩られていく。両鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部ＳＣに対して結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２が相互に捩られることによって両鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部ＳＣが結束される。
結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２との捩りが進行して、結束ビットＢに付加される外部トルク（結束部材Ｗの捩り抵抗）が大きくなると、回転打撃機構１０が作動することにより上記直結動作からインパクト動作に移行する。このインパクト動作では、ハンマー１１が駆動軸５上を軸線Ｊ方向に沿って進退しつつ一定角度範囲（約１２０°）で回転動作を繰り返すことによりアンビル１６が回転方向に打撃され、これにより結束ビットＢが回転方向に打撃を受けながら回転して結束部材Ｗが捩られていく。なお、結束部材Ｗの線径（太さ）によっては、捩り動作当初より回転打撃機構１０が作動してインパクト動作によりこの結束部材Ｗが捩られる。

このように、本実施形態の結束工具１によれば、結束ビットＢが回転方向（結束部材Ｗの捩り方向）に打撃を受けるインパクト動作によって結束部材Ｗが捩られていく構成であるので、結束部材Ｗが適数回捩られて両鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部ＳＣの結束が完了した時点で、スイッチ９をオン操作したままであっても、結束ビットＢに対して瞬間的な打撃が繰り返されるのみであるので、その反動によって当該結束工具１を把持した作業者の手が反捩り方向に大きく捩られることがなく、従って作業者の負担を従来に比して大幅に軽減できるとともに当該結束工具１の使い勝手（操作性）を大幅に向上させることができる。この点、従来の構成では電動モータの回転出力が連続的に結束ビットに付加される直結動作による反動を手に受けるため作業者の負担が大きかった。
また、インパクト動作により結束ビットＢに付加される瞬間的な打撃（衝撃力）によって結束部材Ｗを捩る構成であるので、結束ビットに対して連続的に回転出力を与える従来構成に比して電動モータ３の回転出力をより低く設定して当該結束工具１の小型化を図ることができ、この点でも作業者はより小さな操作力で楽に当該結束工具１を取り扱うことができる。

さらに、本実施形態の結束工具１によれば、駆動軸５と結束ビットＢとの間に回転打撃機構１０を備えており、この回転打撃機構１０では、ハンマー１１とアンビル１６との間が回転方向について切り離されて、両者間には約１２０°のクリアランスが設けられている。すなわち、ハンマー１１に設けた二つの係合突部１１ｂ，１１ｂとアンビル１６の打撃部１７に設けた二つの打撃アーム１７ａ，１７ａとの間には、それぞれ軸線Ｊ回りの回転方向について最大で約１２０°のクリアランスが設定されている。この構成によれば、電動モータ３の停止状態において、結束ビットＢのフック部Ｂｂを例えば一方の鉄筋Ｓ１に引っ掛けて回転不能に固定し、この状態でスイッチ９をオン操作して電動モータ３を起動すると、結束ビットＢが回転しないためハンマー１１に打撃が繰り返される状態（空打ち状態）とすることができる。この空打ち状態において、当該結束工具１（本体ケース２）を上記約１２０°のクリアランスの範囲で回転させることにより、本体ケース２に対する結束ビットＢの向き（軸線Ｊ回りの回転位置）を微調整することができる。こうして微調整した後、電動モータ３を停止させれば当該結束ビットＢの向きを次の結束作業に適した向きに戻すことができるので、この種の結束作業を効率よく、かつ楽に行うことができる。
この点、従来の結束工具では、電動モータを起動した状態では結束ビットに対して連続的に捩り方向の回転トルクが出力される構成であり、回転動力伝達経路中にギヤのバックラッシュ等を除いて回転方向の十分なクリアランスが存在しない構成であるので、本体ケースに対する結束ビットの停止位置が安定せず、これを一定の向きに戻すには例えば前記特許文献２，３に開示されているように特別の機構を組み込む等してこの種の結束作業の効率化を図る必要があったが、例示したインパクト式の結束工具１によれば係る機構を別途を組み込むことなく結束作業の効率化を図ることができる。
また、前記したように回転打撃機構１０において回転動力伝達経路中に回転方向の約１２０°のクリアランスが存在していることから、本実施形態におけるスピンドルロック機構２０を省略した構成とすれば、当該クリアランスの範囲内で作業者が結束ビットＢを手で回すことができ、これより簡単に結束ビットＢの向きを小さな力で簡単に変更することができる。
さらに、例示した結束工具１はスピンドルロック機構２０を備えている。このスピンドルロック機構２０により、アンビル１６を本体ケース２に対して回転について一体化した状態とすることにより、作業者は本体ケース２を手回しすることにより結束ビットＢを直接回転させて結束部材Ｗを手作業で捩ることができる。係る機能は、バッテリパック８ｂの消耗時（電池切れ）の場合に効果が大きい。手回しで結束作業を行う場合には、図１２に示すようにハンドル部８を本体ケース２に対して山形に折り曲げた位置に移動させることによって、作業者は結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１と折り返し端部Ｗ２相互の捩り作業を小さな力で楽に行うことができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、相互に結束される複数の被結束部材として２本の鉄筋Ｓ１，Ｓ２を例示したが、本発明に係る結束工具は木材であっても樹脂製の棒材であっても同様に適用することができる。また、二つの被結束部材の十字交差部を結束する場合を例示したが、例えば２本の鉄筋Ｓ１，Ｓ２を１本に束ねる場合あるいは３本以上の棒材を１本に束ねる場合にも同様に適用することができる。さらに、木箱に蓋を被せてこれを針金を巻き付けて固定するために針金の両端部を相互に捩って結束する場合にも本発明に係る結束工具を同様に適用することができる。
また、結束部材Ｗは例示したように二つ折りの場合に限定されるものではなく、１本の状態の結束部材を２部材に跨って結束する場合にも同様に適用することができる。
また、上記したようにスピンドルロック機構２０は省略することができる。この場合には、係合リング２５を省略することができ、またアンビル１６については打撃部１７とスピンドル部２１を一体に構成することができる。
さらに、結束部材Ｗの折り返し端部Ｗ２を作業者が指先Ｆで保持する作業例を例示したが、例えば本体ケース２の側部に別途保持クリップ部を設け、この保持クリップ部で折り返し端部Ｗ２を保持しつつフック部Ｂｂに折り返しループ部Ｗ１を引っ掛けて結束する構成とすることができる。この場合には、作業者が回転する結束ビットＢに指先を近づける必要がないので片手で結束作業を行うことができる。
また、例示したフック形の結束ビットＢに代えて、先端に結束部材を挟んで保持する挟み部を有する結束ビットを装着する一方、本体ケース２の側部にフック部を設けて、このフック部に結束部材の一端側を引っ掛け、他方をこれに交差させ、この交差部を結束ビットの挟み部で挟み、この状態で結束ビットを回転方向に打撃して回転する構成としてもよい。この構成によっても、作業者が結束ビットに指先を近づけることなく片手で結束作業を行うことができる。
また、前記したように回転打撃機構１０を備えることにより、結束完了後に結束ビットＢを簡単に初期位置（結束前の向きであって、次作業を同じ姿勢で行うことができる向き）に戻す構成を例示したが、これとは別に結束作業後に結束ビットＢを一定の向きに戻すための機構あるいはストッパを設ける構成としてもよい。
さらに、本体ケース２の側部１箇所にスイッチ９を設ける構成を例示したが、本体ケース２の周囲複数箇所、あるいは全周にわたるリング状のスイッチを設けることにより結束後における結束ビットの向きがばらついても本体ケースを持ち換えた後楽にスイッチをオン操作することができるようになる。
また、結束後、例えばスイッチ９をオフ操作して電動モータを停止させると、アンビルが駆動軸に対して回転方向に規制されないフリー状態となるように構成することによって、結束部材Ｗの折り返しループ部Ｗ１から結束ビットＢを迅速に抜き取ることができ、これにより作業の一層迅速化を図ることができる。
さらに、結束ビットＢについてフック形に固定されたものを例示したが、結束後に先端側のフック部が伸張してストレート形になるように構成することによっても、折り返しループ部Ｗ１からの結束ビットの抜き取りを迅速に行うことができるようになる。
また、例えば結束ビットＢに切断用のカッターを設けておくことにより、結束後に折り返しループ部Ｗ１が自身の締め付け力によりこのカッターによって自動的に切断される構成とすることによって、当該結束ビットの結束部材Ｗからの取り外しが自動的になされるので次の結束作業に迅速に移行することができるようになる。
さらに、結束ビットＢの周囲にガードを設けることによって、当該結束工具の付加価値をより高めることができる。ガードには、網目若しくは格子状のカバーあるいは透明アクリル樹脂板を用いることにより作業者の結束部位に対する十分な視認性を確保することができる。
また、例えば駆動軸５とアンビル１６との間における回転動力伝達経路の途中に、過負荷検知機構を介装することによって結束部材Ｗの捩りすぎ（締めすぎ）による不用意な切断といったトラブルを未然に防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るインパクト式結束工具の全体の側面図である。本図は、本体ケースの左ケースを外した状態を示している。本発明の実施形態に係るインパクト式結束工具の全体の平面図である。本図は、本体ケースに対してハンドル部を山形に屈曲させた状態で示されている。また、本図は、結束ビットを取り外した状態で示されている。図２の先端部拡大図であって、回転打撃機構及びスピンドルロック機構の縦断面図である。図１の先端部拡大図であって、回転打撃機構及びスピンドルロック機構の縦断面図である。図４中(5)-(5)線断面矢視図であって、回転打撃機構の横断面図である。図４中(6)-(6)線断面矢視図であって、スピンドルロック機構の横断面図である。スピンドルロック機構の分解斜視図である。スピンドルロック機構を工具先端側（図２において矢印Ｖ方向、以下同じ）から見た縦断面図を簡略化して示した図である。本図は、アンロック状態を示している。スピンドルロック機構を工具先端側から見た縦断面図を簡略化して示した図である。本図は、アンビルのスピンドル部に対して本体ケースを回転させたスピンドルロック状態を示している。スピンドルロック機構を工具先端側から見た縦断面図を簡略化して示した図である。本図は、スピンドル部に対して本体ケースを図９に示す場合とは反対側に回転させた時のスピンドルロック状態を示している。２本の鉄筋（複数の被結束部材）の十字交差部に対して、二つ折りにした針金（結束部材）を、本実施形態に係る結束工具を用いて結束する作業状態を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るインパクト式結束工具の全体側面図である。本図は、ハンドル部の位置が本体ケースに対して山形に屈曲した位置に移動している点以外は、図１と同様である。

符号の説明

Ｂ…結束ビット、Ｂａ…係合溝、Ｂｂ…フック部
Ｊ…軸線
１…結束工具（電動インパクト式）
２…本体ケース
３…電動モータ
４…遊星歯車機構
５…駆動軸
８…ハンドル部、８ａ…支軸
９…スイッチ
１０…回転打撃機構
１１…ハンマー、１１ａ…係合溝、１１ｂ…打撃突部
１２…鋼球
１３…圧縮ばね
１６…アンビル
１７…打撃部、１７ａ…打撃アーム、１７ｂ…係合部
１８…係合部材、Ｒ…係合部材１８の直径
２０…スピンドルロック機構
２１…スピンドル部
２１ｂ…係合部、２１ｃ…逃がし面、２１ｄ…周面
２５…係合リング
３１…ビット装着孔
３３…ロックリング
Ｓ１，Ｓ２…鉄筋
ＳＣ…鉄筋Ｓ１，Ｓ２の十字交差部
Ｗ…結束部材、Ｗ１…折り返しループ部、Ｗ２…折り返し端部
Ｆ…作業者の指先

Claims

複数の被結束部材に跨って巻き付けた結束部材の端部同士を相互に捩って前記被結束部材を相互に結束する結束工具であって、
本体ケースに内蔵した電動モータにより回転する駆動軸と、該駆動軸に軸方向移動可能かつ軸回りに回転可能に支持されたハンマーと、前記駆動軸に同軸に相対回転可能に支持されたアンビルと、該アンビルに対して前記ハンマーを軸方向に進退させつつ回転方向に打撃させる回転打撃機構と、前記アンビルに装着したフック形の結束ビットを備え、
前記結束ビットに前記結束部材の両端部を係合させて前記アンビルに回転方向の打撃を間欠的に与えて回転させることにより前記結束部材の両端部を捩って前記複数の被結束部材を相互に結束する構成とした結束工具。
請求項１記載の結束工具であって、前記本体ケースに固定した係合リングの内周面に前記アンビルを配置し、該係合リングと前記アンビルの周囲に設けた平坦な逃がし面との間に係合部材を介装し、該係合部材を前記係合リングと前記逃がし面の端部側との間に食い込ませて、前記アンビルを前記本体ケースに対して回転について一体化させる構成とした結束工具。
請求項１記載の結束工具であって、前記本体ケースの後部に作業者が把持するハンドル部を備え、該ハンドル部は前記駆動軸に直交する方向に配置された支軸を介して回動可能に設けられた結束工具。