JP2010069589A

JP2010069589A - 釘打機

Info

Publication number: JP2010069589A
Application number: JP2008241360A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Kanetani; 健太郎金谷; Tokukazu Baba; 徳和馬場
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】燃焼式釘打機の電池消費量を低減する。
【解決手段】
ハウジングと、該ハウジングに設けられた電池と、を備えた釘打機において、該釘打機に発電機能を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は釘打機に関する。

建築現場などで用いる携帯用の釘打機が知られている。これらの釘打機の中には、電池などの蓄電手段を内蔵し、電力を利用して釘打機の作動及び制御を行うものがある。

従来の釘打機の例として、燃焼式釘打機について説明する。図３、図４において、釘打機１はガスを燃料として釘を打込む燃焼式の釘打機であり、外郭としてのハウジング７を有する。ハウジング７内部の下方にはシリンダ２が固定されている。シリンダ２下方の側面には排気口１７が設けてある。また、シリンダ２は、ドライバブレード３と一体となったピストン３ａを上下動可能に収納し、さらにその上部には燃焼室６を形成している。ハウジング７下方にはプッシュレバー６が設けられており、プッシュレバー６を被打込み材に押付けることで、ハウジング７に内蔵されたガスボンベ１５から、燃料ガスが燃焼室６へ供給される。また、プッシュレバー６を被打込み材に所定位置まで押付けることで、図示せぬセンサが検知しモータ２２が駆動し、ファン１２が回転する。これにより、燃焼室６内の空気と燃料ガスが混合される。トリガ２１を引くことにより、燃焼室６内にスパークを発生させ、燃焼室６内の混合気体が燃焼爆発してピストン３ａを下方向に駆動する。そして、ピストン３ａと一体となったドライバブレード３が釘を打込む。

従来の釘打機において、打込み動作をある程度の回数行うことにより、電池が消耗し使用できなくなる。多数の釘の打込み作業を一度に行う場合は、作業の途中で釘打機の電池を取り外し、充電器で一定時間かけ充電をしなければならない場合があった。

上記課題を解決するために、ハウジングと、該ハウジングに設けられた電池と、を備えた釘打機において、該釘打機に発電機能を備えた。

本発明の釘打機によれば、打込み動作をある程度の回数行っても、釘打機に備えられた発電機能が電池やコンデンサを充電する。よって、電池を充電する手間や、充電による作業中断など、作業者のわずらわしさを軽減することができる。

本発明の１実施例を図１、図２を用いて説明する。また、説明の便宜上、紙面上方向を上方向、紙面下方向を下方向と定義するが、本発明を限定するものではない。

釘打機１はガスを燃料として釘を打込む燃焼式の釘打機である。釘打機１は主に外郭としてのハウジング７、ヘッド５、ハンドル１３、マガジン２４、シリンダ２、ガスボンベ収納部１６、射出部８で構成される。

ヘッド５はハウジング７内の上部に設けられている。ヘッド５はモータ２２、点火プラグ（図示しない）を支持し、モータ２２の回転軸にはファン１２が取り付けられている。点火プラグはヘッド５に支持されているが、点火プラグの下端は燃焼室６に臨んでいる。また、点火プラグは、後述するコントローラボックス１８と配線を介して接続されている。ヘッド５内には燃料ガス通路２３が形成されている。ヘッド５上部を覆うように、ヘッドカバー５ｂが設けられている。ヘッドカバー５ｂはハウジング７の上端部を形成する。ヘッド５には、ヘッドシール部５ａが設けてあり、後述の燃焼室枠４とシールする構造である。また、ハウジング７の側部には、ガスボンベ１５と、ガスボンベ収納部１６が設けられている。

ガスボンベ収納部１６内には燃料ガスを蓄えガスボンべノズル１５ａを備えたガスボンベ１５が収納される。ガスボンべノズル１５ａはヘッド５の燃料ガス通路２３に選択的に導通可能に設けられる。釘打機１の下端に位置するプッシュレバー６を打込材に押し付けると、プッシュレバー６の押上げ力を受けたカムがガスボンベ１５を押すことになる。すると、ガスボンベ１５がハウジング７側に傾き、この傾きによりガスボンべノズル１５ａが押される。これによりガスボンベ１５からガスボンべノズル１５ａを介して燃料ガスが燃料ガス通路２３を介して燃焼室６内に噴射される。また、ガスボンベ収納部１６からハンドル１３が延びている。

ハンドル１３にはトリガ２１が作業者の指で操作可能に取付けられ、ハンドル１３内には点火プラグに接続されたスパークスイッチ１１が設けられている。ハンドル１３の自由端部側には、着脱可能な電池１４が装着されており、電池１４は配線を介して、スパークスイッチ１１、コントローラボックス１８に接続されている。

また、ハウジング７の下端には、ドライバブレード３の動力を釘に伝達するためにドライバブレード３を通過可能とさせる通路を形成する射出部８と、ドライバブレード３により打撃される釘が装填されると共に射出部８の通路に釘を供給するマガジン２４が設けられている。

マガジン２４は、一端側が射出部８に接続されるとともに他端側がハンドル１３に接続されており、ハンドル１３とマガジン２４は連結部材で固定され強固な構成となっている。マガジン２４には釘を射出部８側に付勢する給送部材が設けられている。この給送部材が釘を射出部８側に付勢することにより、釘を常に射出部８に供給するように構成されている。また、マガジン２４内部にはコントローラボックス１８がねじ止めされている。コントローラボックス１８はコンデンサを内蔵しており、配線を介してスパークスイッチ１１、モータ２２、電池１４、点火プラグ及び後述するジェネレータ２０に接続されている。

ハウジング７内の下部には、シリンダ２が固定され、シリンダ２の上端側外周面には、シリンダシール部２ｂが装着されている。シリンダ２内にはピストン３ａが上下動可能に設けられている。そして、ピストン３ａからハウジング７の下端側に向かって釘を被打込材に打ち込むためのドライバブレード３が延出している。

また、シリンダ２の下端付近の側面には、釘を打込んだ後に発生する燃焼ガスを外部へ排出するための排気口１７が設けられている。

シリンダ２下方の側面に設けられた排気口１７近傍にジェネレータ２０、ファン２１が設けられている。ジェネレータ２０、ファン２１はハウジング７内に収納されている。ジェネレータ２０は、配線を介してコントローラボックス１８に接続されている。ファン２１は、ジェネレータ２０の回転軸に取り付けられているため、ファン２１が回転することで発電を行うことができる。またジェネレータ２０、ファン２１はカバー２５で覆われている。カバー２５は略中空円柱形状であり、一方の端面はふさがっており、もう一方の端面は開放されている。また、中空円柱形状であるカバー２５の側面には穴２７が設けてあり、カバー２５の内部にはジェネレータ２０、ファン２１が収納されている。カバー２５の開放されているほうの端部はシリンダ２の側面にねじ止めされており、カバー２５とシリンダ２側面によって排気通路２６を形成している。カバー２５とシリンダ２側面によって形成される排気通路２６は、シリンダ２内部と大気に繋がっている状態である。

ハウジング７内には、上下方向に移動可能な燃焼室枠４がシリンダ２に案内されて設けられている。燃焼室枠４の移動位置に応じて、その内周面がヘッドシール部５ａやシリンダシール部２ｂによってシールされる。燃焼室枠４がハウジング７の上方向に移動してヘッド５に当接すると、ヘッド５、燃焼室枠４、ピストン３ａとにより燃焼室６が形成される。点火プラグと燃料ガス通路２３の開口端は燃焼室６に臨んでいる。また、モータ２２の回転軸に固定されたファン１２が、燃焼室６内にモータ２２によって回転可能に配置される。なお、ファン１２は、ヘッドカバー５ｂに設けられた不図示の空気吸気口から燃焼室６内に空気を取り込み、燃焼ガスと空気を攪拌させ、燃焼ガスを排気し、シリンダ２を冷却する等の機能を備えている。

次に本発明の釘打機の第１実施形態の動作について説明する。燃焼室枠４が下死点にあるときは、燃焼室枠４はヘッドシール部５ａやシリンダシール部２ｂと接触しておらず、燃焼室枠４内の空間は大気に繋がっている。この状態から、プッシュレバー６を被打込材に当接させて押し付けると、プッシュレバー６の動きと連動して燃焼室枠４が上方向に移動し、燃焼室枠４はヘッドシール部５ａ及びシリンダシール部２ｂに密接して、燃焼室枠４、ヘッド５、ピストン３ａによって大気から遮断された燃焼室６が形成される。また、燃焼室枠４が所定位置まで上昇すると、図示せぬセンサが検知して、モータ２２を駆動させファン１２を回転させる。また、釘打機１を被打込材に押し付けると、ガスボンベ１５がハウジング７側に傾きガスボンべノズル１５ａが押されることによってガスボンベ１５から燃料ガスが燃料ガス通路２３を介して燃焼室６内に噴射される。これにより、燃焼室６内は、空気と燃料ガスの混合気体で満たされる。

図１において、燃焼室枠４が上死点にある状態すなわち燃焼室６が形成された状態でトリガ２１を引くと、スパークスイッチ１１がオンとなり点火プラグからスパークが発生する。点火プラグの先端は燃焼室６に臨んでいるため燃焼室６内で混合気体に点火され、混合気体は燃焼爆発してピストン３ａを下方向に駆動する。ここで、スパークを発生させる電圧は約１ＫＶである。電池１４の電圧は３．６Ｖと低いため、一度コントローラボックス１８内の制御回路の、昇圧コイルと点火コイルにおいて２段階で昇圧する。なお、電池１４の電圧が高ければ、２段階によって昇圧する必要はない。しかし、電池１４の電圧が高ければ、電池１４の体積も増えるため、釘打機に搭載するには適さない。よって、電圧は２段階によって昇圧する必要があり、コントローラボックス１８内のコンデンサは１段階目で昇圧された電圧を蓄えておく役割をする。

まず、コントローラボックス１８内の制御回路の昇圧コイルにおいて、電池１４の電圧３．６Ｖよりも高い電圧を発生させる。昇圧された電圧は、コントローラボックス１８に内蔵されたコンデンサに充電される。このコンデンサに充電される電圧は１５０Ｖ程度である。次に、トリガ１０を引くことにより、コンデンサに蓄えられた電荷が点火コイルを通して放電する。これにより点火コイルで昇圧され、点火コイルに１５ＫＶ程度の電圧が発生し、スパーク発生のための電圧を得ることができ、燃焼室６内にスパークを発生させる。よって、ドライバブレード３が射出部８にある釘を打撃し、釘は被打込材に打込まれる。

図１において釘を打込んだ後、ピストン３ａは下死点に到達し、バンパ１９と接触する。燃焼室６内の混合気体が燃焼爆発したことによって体積が膨張し、ピストン３ａの上側は高温・高圧状態になる。よって、シリンダ２内部の圧力と大気圧との圧力差によって、燃焼ガスが排気口１７を通って、シリンダ２側面とカバー２５で形成される排気通路２６に流入し、穴２７を通って大気へ排出される。排気通路２６に流入した燃焼ガスによってファン２１が回り、ジェネレータ２０で発電が行われる。ジェネレータ２０は配線を介してコントローラボックス１８に接続されている。よって、ジェネレータ２０で発電された電気エネルギーは、コントローラボックス１８内のコンデンサや、電池１４に充電可能である。またジェネレータ２０で発電された電気エネルギーの電圧は低いため、コンデンサや電池１４に充電する場合はコントローラボックス１８内の昇圧回路で昇圧してから充電する。

ピストン３ａ上側の燃焼ガスは、燃焼直後は高温だが、その後すぐに冷却される。これによりピストン３ａ上側は大気圧よりも低い負圧状態となり、この圧力差によってピストン３ａは上死点に復帰する。

その後、トリガ２１を戻し、本体を持ち上げ、プッシュレバー６を被打込材から離すと、プッシュレバー６と燃焼室枠４が下方へ戻る。プッシュレバー６を被打込材から離し、燃焼室枠４が下方へ戻ったあとも、コントローラボックス１８内の制御回路によってファン１２は一定時間回り続ける。ヘッドカバー５ｂには図示しない吸気口が設けてあるため、吸気口から空気を取り込み、釘打機１内の燃焼ガスはハウジング下方の隙間から排出される。

次に本発明の釘打機の第２実施形態について説明する。なお基本的構成については前述の通りなので、その説明を省略する。

図２において、釘打機１のハウジング７には、ねじ穴を有する凸部が設けられており、そのねじ穴にボルトが螺合する。ボルトとハウジング７凸部の間には太陽電池パネル１９が設けられている。よって、太陽電池パネル１９はハウジング７にねじ止めされている。太陽電池パネル１９で発電された電気エネルギーは電池１４またはコントローラボックス１８に内蔵されたコンデンサに充電可能である。蓄えられた電気エネルギーは、ファン１２を回転させるためのモータ２２や、スパークを発生させるためのエネルギーに使用される。

釘打機１は燃焼式釘打機のため、釘を打込むためのエネルギーはガスボンベ１５から供給される。電池やコンデンサから供給される電気エネルギーは、ファン１２を回転させるためのモータ２２や、燃焼室６内にスパークを発生させるための点火プラグだけに使われる。よって、燃焼式釘打機は、他の電動式釘打機に比べて、電気エネルギーの消費が少ないため、ハウジング７に設ける太陽電池パネル１９も小さいもので対応できる。

以上本発明によれば、釘打機に設けられた発電装置が電池やコンデンサを充電するため、電池の消耗を低減することができる。よって、電池を充電する手間や、充電による作業中断など、作業者のわずらわしさを軽減することができる。

本発明となる釘打機の第１の実施形態を示す断面図。本発明となる釘打機の第２の実施形態を示す断面図。従来の釘打機のプッシュレバーを押付ける前の状態の断面図。従来の釘打機のプッシュレバーを押付けた状態の断面図。

符号の説明

１：釘打機２：シリンダ２ａ：シリンダ上端２ｂ：シリンダシール部
３：ドライバブレード３ａ：ピストン４：燃焼室枠４：ヘッド
５ａ：ヘッドシール部５ｂ：ヘッドカバー６：燃焼室７：ハウジング
８：射出部９：プッシュレバー１０：トリガ１１：スパークスイッチ
１２：ファン１３：ハンドル１４：電池１５：ガスボンベ
１５ａ：ガスボンベノズル１６：ガスボンベ収納部１７：排気口
１８：コントローラボックス１９：太陽電池パネル２０：ジェネレータ
２１：ファン２２：モータ２３：燃料ガス通路２４：マガジン
２５：カバー２６：排気通路２７：穴

Claims

ハウジングと、該ハウジングに設けられた電池と、を備えた釘打機において、該釘打機に発電機能を備えたことを特徴とする釘打機。
ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダ内に上下動可能に支持されたピストンと、を備えた釘打機において、該釘打機の排出空気によって発電が行われることを特徴とする釘打機。
該発電機能は、該シリンダ側面にカバーを設け、該カバーと該シリンダ側面で形成する排気通路に発電装置を設け、該排気通路は排気口を介してシリンダ内部と繋がっている構造であることを特徴とする請求項２記載の釘打機。
該発電機能は、太陽電池パネルであることを特徴とする請求項１記載の釘打機。