JP2015223668A - 打込機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化及び軽量化が可能な打込機を提供する。【解決手段】所定方向に延びるノーズ６と、該ノーズ６を有するハウジング２と、該ハウジング２の内部に設けられ、軸が該所定方向に延びる打込シリンダ３６と、該軸に沿って移動可能に設置され、ファスナを該ノーズ６を介して発射可能なプランジャ３７と、該プランジャ３７を該軸に沿って移動させる駆動機構と、該打込シリンダ３６の該軸と直交する方向に延びる回動軸３１Ａを中心に、回動可能に設けられたカウンタウェイト３１と、該駆動機構の駆動に基づいて該カウンタウェイト３１を回動させる伝達機構とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は打込機に関し、特にカウンタウェイトを備えた打込機に関する。

ファスナ打込み時における反動を抑制するため、ファスナが射出される射出口を画成するノーズ部と、ノーズ部を備えるハウジングと、ファスナを打撃するドライバと、カウンタウェイトとして機能するバランサと、バランサを直線的に移動させる駆動機構とを備えた打込機が提供されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−１５４４５２号公報

しかしながら、前述の打込機においては、バランサを作動させるための機構が複雑で大型化する必要があり、小型化や軽量化という観点において困難が生じていた。特に、ファスナ打込み時においては、ノーズ部やその近傍のハウジングの大きさは、被打込み材の所望の位置を狙うために、特に小型であることが要求されている。

本発明は、斯かる実情に鑑み、小型化及び軽量化が可能な打込機を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は、所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、該ハウジングの内部に設けられ、軸が該所定方向に延びる打込シリンダと、該軸に沿って移動可能に設置され、ファスナを該ノーズを介して発射可能なプランジャと、該プランジャを該軸に沿って移動させる駆動機構と、該打込シリンダの該軸に交差する方向に延びる回動軸を中心に、回動可能に設けられたカウンタウェイトと、該駆動機構の駆動に基づいて該カウンタウェイトを回動させる伝達機構とを備えることを特徴とする打込機を提供する。

上記構成によれば、カウンタウェイトが回動することで、ファスナの発射時に打込機に発生する反力を相殺することが出来る。そのため、ユーザは反動に備えて被加工部材に打込機を強い力で押し付ける必要がない。すなわち、ユーザは軽い力で打込機を把持したうえでファスナを発射できるため、効率の良い打込み作業を行うことができる。また、カウンタウェイトを回動させることで、ハウジングに発生するモーメントを、小規模の回動範囲によって効果的に抑制することが出来る。これにより、カウンタウェイト及びその周辺の機構と部品を軽量で小型なものとすることができる。したがって、打込機先端部の小型化及び軽量化を図ることも可能となる。なお、本願における「打込シリンダ」とは、打込み動作の際にプランジャ等が摺動する軸を有する構成を広く指すものであり、周囲をプランジャ等が摺動する柱状部材(円柱や円筒等)のみならず、中空部材の内部をプランジャ等が摺動する構成も含まれる。また、シリンダ部材の断面形状は円形に限定されるものではなく、並行する複数の摺動軸からなる構造であってもよい。

また、本発明は、該ハウジングの内部に設けられたモータをさらに備え、該駆動機構は、該モータによって駆動される回転部材を有し、該伝達機構は、第１端が該回転部材に接続され、第２端が該カウンタウェイトに係合可能なコンロッドを有することが好ましい。

上記構成によれば、回転部材の回転に合わせてカウンタウェイトが回動することにより、簡易な機構と構造によってカウンタウェイトの移動を行うことができる。したがって、打込機の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、該ハウジングは、該打込シリンダの軸と交差する方向に把持部を備え、該カウンタウェイトの該回動軸は、該打込シリンダに対し該把持部側に配置されることが好ましい。

当該技術分野における打込み機は、打込シリンダ軸と交差する方向に把持部、すなわちハンドルを有する構造、いわゆる“ピストル型”，“Ｔ字型”，“Ｄ字型”等と称される外観形状となる構造を採用することが広く一般的に行われており、この場合、打込シリンダの軸と作業者が把持するハンドルの軸は同一方向ではないために、ファスナの発射時に発生した反力は、結果として、ハンドル部を回転させる方向のモーメントをも生じさせる。上記構成によれば、打込シリンダと把持部との間に回動軸を有するカウンタウェイトを設けたことで、当該カウンタウェイトの回動時に、打込シリンダの軸方向の反力を相殺することができるのみならず、ハンドル等の把持部に対し回転方向のモーメントを有する制動力を生じさせることが可能となり、ファスナの発射時に発生する回転方向の反力も把持部においてより効果的に相殺することが出来る。

また該カウンタウェイトは、第１ウェイトと第２ウェイトとを有し、該第１ウェイトと該第２ウェイトは、該打込シリンダの該軸を挟むように配置されることが好ましい。

上記構成によれば、打込シリンダの上部や下部にカウンタウェイトを配置する必要がなく、打込機の小型化を図ることが出来る。また、上記構成は、カウンタウェイトを２つの部材に分けて打込シリンダの軸を挟むという簡易な構成によって成り立つ。したがって、打込機の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また該打込シリンダは、該ノーズに隣接する一端部と、該所定方向において該一端部の反対側の他端部とを備え、該カウンタウェイトは、該打込シリンダの該所定方向における中央部から該他端部の範囲内で回動することが好ましい。

上記構成によれば、カウンタウェイトの回動範囲を打込シリンダの全長ではなく、半分程度にすることができる。このようにカウンタウェイトの回動範囲を小さくすることが出来るため、打込機の小型化を図ることが可能となる。特に、ノーズ周辺や打込機下部の小型化が可能であり、ユーザからの被加工部材への視野を広くすることができる。そのため打込作業時に、ユーザが目標を定めることが容易となる。

また該打込シリンダは、該ノーズに隣接する一端部と、該所定方向において該一端部の反対側の他端部とを備え、該伝達機構は、該プランジャを該他端部から該一端部に付勢する第１付勢部材をさらに備え、該カウンタウェイトを該ノーズから離間するように付勢する第２付勢部材をさらに備え、該第１付勢部材の付勢力によって該プランジャが該打込シリンダの該一端部に向かう移動を開始するときに、該第２付勢部材の付勢力によって該カウンタウェイトは該ノーズから離間する方向への回動を開始し、該プランジャが該打込シリンダの該一端部に向かう移動を終了するときに、該カウンタウェイトは該ノーズから離間する方向への回動を終了することが好ましい。

あるいは、該プランジャが該打込シリンダの該他端に向かう移動を開始するときに、該カウンタウェイトは該ノーズへ近接する方向への回動を開始し、該プランジャが該打込シリンダの該他端に向かう移動を終了するときに、該カウンタウェイトは該ノーズへ近接する方向への回動を終了することが好ましい。

このような構成によれば、カウンタウェイトの動作の開始及び終了をプランジャの動作の開始及び終了と同時とすることにより、発射動作に伴う反動を効果的に抑制し相殺することが可能となる。そのため、ハウジングに発生するモーメント及び反力を、小さなカウンタウェイトと小規模の回動範囲によって効果的に抑制することが出来る。さらに、この効果により、カウンタウェイト及びその周辺の機構と部品を軽量で小型なものとすることができる。したがって、打込機の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、該プランジャは、該所定方向において、上死点と下死点との間を移動可能であって、該コンロッドの該第２端には、第１方向に突出するフックと、該第１方向と交差する方向に延びるガイドロッドと、が設けられ、該ハウジングには、該ガイドロッドを案内するガイド溝が形成され、該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、該ガイド溝は、該プランジャが該下死点から該上死点に移動する間に該フックと該係合部とを係合させ、該プランジャが該上死点から該下死点に移動する時に、該フックと該係合部との係合を解除するように該ガイドロッドを案内することが好ましい。

あるいは、該プランジャは、該所定方向において、上死点と下死点との間を移動可能であって、該コンロッドの該第２端には、該所定方向に直交する軸を中心に回動可能なフックが設けられ、該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、該フックは、該プランジャが該下死点から該上死点に移動する間に該フックと該係合部とを係合させ、該プランジャが該上死点から該下死点に移動する時に、該フックと該係合部との係合を解除するように回動することが好ましい。

このような構成によれば、駆動機構のフックと係合部との係合解除を行うことにより、カウンタウェイトの回動とプランジャの上死点から下死点への移動を、略同時に行うことが可能となる。そのため、ハウジングに発生するモーメント及び反力を、モーメント及び反力発生のタイミングに合わせて効果的に抑制することができる。

本発明によれば、小型化及び軽量化が可能な打込機を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における釘打機の、（ａ）断面図、（ｂ）断面図（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、及び（ｃ）上面透視図。 本発明の第１の実施形態における釘打機の（ａ）釘発射直前におけるプランジャユニットの斜視図、及び（ｂ）釘発射時におけるプランジャユニットの斜視図。 本発明の第１の実施形態における釘打機内に配置されるプランジャユニットを示す概略図。 本発明の第１の実施形態における釘打機のプランジャユニットの、主要部品の動作を時系列に示した正面図。 本発明の第２の実施形態における釘打機のプランジャユニットの、主要部品の動作を時系列に示した正面図。

以下、本発明の第１の実施形態による、打込機の一例である電動式の釘打機１について図１乃至図４を参照して説明する。図１に示される釘打機１は、外殻となるハウジング２と、ハウジング２に設けられたノーズ６と、ノーズ６へ釘を供給するマガジン７とを主に備える。なお、図１（ａ）において、紙面右を釘打機１の前方向、紙面左を同後方向、紙面上を同上方向、紙面下を同下方向、紙面奥を同右方向、紙面手前を同左方向と定義する。

ハウジング２は、駆動部８及びプランジャユニット３等の主要な機構を収容する。ハウジング２の前部は、主にプランジャユニット３を収容し、下部でノーズ６と接続される。ハウジング２の後部は、駆動部８に電力を供給する電池４を着脱可能に構成される。ハウジング２の上部はハウジング２の前部から後方へ向けて延出し、ハウジング２の後部と繋がるように構成された一部分には、作業者が把持する把持部（ハンドル部）２Ａが構成され、その前方基端部には駆動部８と電気的に接続されるトリガ５が設けられる。

ノーズ６には、ハウジング２下部からノーズ６の先端にかけて釘が通過する通路６ａが画成される。またノーズ６の先端部分には、図示せぬプッシュレバーが設けられ、このプッシュレバーが被加工部材に接触して押された場合のみ釘打機１は釘を打ち込むことが可能となるように構成される。なお、本実施形態における釘は、本発明におけるファスナに相当する。

マガジン７は、ハウジング２の下部であって、ノーズ６の後方に設けられる。マガジン７内には図示せぬ釘が束状に複数本内蔵されており、ノーズ６の通路６ａ内に釘を供給する。

駆動部８は、主にモータ８Ａと、モータの出力軸８Ｂと、出力軸８Ｂから駆動力が伝達される遊星ギア機構を備える減速機構８Ｃとを有し、プランジャユニット３に駆動力を伝える。

プランジャユニット３は、釘に動力を与えノーズ６を介して発射するためのユニットであり、主にカウンタウェイト３１と、駆動ギア３２と、ウェイト押下ギア３３と、プランジャ巻上ギア３４と、コイルスプリング３５と、打込シリンダ３６と、プランジャ３７と、コンロッド３８と、フック３９とを有する。さらに、プランジャユニット３は、ハウジング２上部から懸垂されるガイド部３０を有し、ガイド部３０には、上下方向に延びる溝３aが形成される。なお、溝３ａは、本発明におけるガイド溝に相当する。

カウンタウェイト３１は、金属などの重量物からなる同形状を有する左腕３１Ｅ、右腕３１Ｄと、フック係合部３１Ｃと、左腕３１Ｅと右腕３１Ｄとを接続する回動軸３１Ａとにより一体に形成される。また、カウンタウェイト３１は、ウェイト用バネ９によって上方へ付勢される。詳細には、左腕３１Ｅと右腕３１Ｄは、回動軸３１Ａから半径方向外方に延び、折曲部において当該半径方向に交差する方向に折曲るとともに、先端部の重量が増大するように、折曲部から先端部に向かって広がった形状を有する。左腕３１Ｅと右腕３１Ｄは、左右方向においてコイルスプリング３５及び打込シリンダ３６を挟むとともに、回動軸３１Ａを中心として回動可能にハウジング２内に配置される。

回動軸３１Ａは、軸が左右方向に延びるように配置され、左腕３１Ｅと右腕３１Ｄを互いに接続する。カウンタウェイト３１は、回動軸３１Ａを中心に上下に回動可能に配置される。また、カウンタウェイト３１の先端は、打込シリンダ３６の上下方向の略中央部から、上端部までの範囲で回動可能に配置される。ウェイト用バネ９は、回動軸３１Ａ及びカウンタウェイト３１を、図１（ａ）における反時計周り方向に付勢する。なお、ウェイト用バネ９は、本発明における第２付勢部材に相当する。また、カウンタウェイト３１の左腕３１Ｅと右腕３１Ｄは、本発明における第１ウェイトと第２ウェイトとに相当する。

フック係合部３１Ｃは、図１（ｂ）に示されるように、左腕３１Ｅから右方向に延出する略円筒状の部材である。フック係合部３１Ｃの端部はフック３９との係合を保持するため、右端部において拡幅した形状を有する。

駆動ギア３２は、減速機構８Ｃと接続するとともに、その上部に配置されるプランジャ巻上ギア３４と噛合する歯車である。すなわち駆動ギア３２は、駆動部８から減速機構８Ｃを介して駆動力を受取り、プランジャ巻上ギア３４へと駆動力を伝達する。

プランジャ巻上ギア３４は、駆動ギア３２の上方に配置され、駆動ギア３２と噛合する歯車である。またプランジャ巻上ギア３４は、プランジャ３７と対する面に、プランジャ３７と係合可能な巻上ピン３４Ａを備える。巻上ピン３４Ａは３つのピンからなり、プランジャ巻上ギア３４の前方に突出した形状を有する。軸方向の突出量は、それぞれのピンで異なるように形成される。

ウェイト押下ギア３３は、プランジャ巻上ギア３４の上方に配置され、プランジャ巻上ギア３４と噛合する歯車である。またウェイト押下ギア３３は、ウェイト押下ギア３３前面から前方に突出した、略円筒形のクランクピン３３Ａを備える。クランクピン３３Ａは、コンロッド３８の一端が接続される。ウェイト押下ギア３３は、本発明における回転部材に相当する。

コンロッド３８は、棒状の部材であり、一端はクランクピン３３Ａと回動可能に接続し、他端にはフック３９が設けられる。クランクピン３３Ａと接続することにより、ウェイト押下ギア３３とコンロッド３８は、一種のクランク機構を実現する。すなわち、ウェイト押下ギア３３が回転する場合、コンロッド３８及びフック３９は略上下方向に往復する。コンロッド３８の他端には、フック３９とピン３９Ａとが設けられる。

フック３９は、左方に延出した形状を有し、ピン３９Ａはフック３９から前後方向に延出した形状を有する。ピン３９Ａは、上下に延びる溝３ａに案内される。ピン３９Ａが溝３ａによって案内されることにより、フック３９は、その移動が略上下方向に拘束される。また、溝３ａによって、フック３９の略上下方向の上限位置と下限位置とが規定される（図４）。フック３９は、その略上下方向への移動の過程でフック係合部３１Ｃと係合可能となるように、フック係合部３１Ｃの近傍に配置される。なお、ピン３９Ａは、本発明におけるガイドロッドに相当する。

ガイド部３０に形成された溝３ａの下部は、右下に傾斜した形状を有する。溝３ａは、フック３９を左右方向へ案内してフック係合部３１Ｃとの係合と離間を可能とするため、左右方向の幅がピン３９Ａの径より大きく形成される。

打込シリンダ３６は、下端がノーズ６と隣接して配置され、上端がハウジング２内部の上部に設置された、上下方向に延びるシリンダである。打込シリンダ３６は、プランジャ３７の上下方向の移動を案内するとともに、上下方向以外への移動を拘束する。

コイルスプリング３５は、打込シリンダ３６を囲むように配置された、上下に延びるバネである。コイルスプリング３５の上端は打込シリンダ３６の上部に当接し、下端はプランジャ３７と当接している。コイルスプリング３５は、プランジャ３７を下方向に付勢する。なお、コイルスプリング３５は、本発明における第１付勢部材に相当する。

プランジャ３７は、打込シリンダ３６に沿って上死点と下死点との間を移動し、マガジン７から供給される釘をノーズ６を介して外部に発射する。プランジャ３７は、３つの係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃと、ブレード３７Ｄとを有する。

ブレード３７Ｄは上下方向に延びる線材であり、その上端がプランジャ３７の下端かつ前端に固定される。また、ブレード３７Ｄは、ノーズ６内部の通路６ａに挿通可能に配置される。

３つの係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは上下方向に等間隔に配置され、プランジャ３７から後方へ突出した形状を有する。係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは、前後方向においてプランジャ巻上ギア３４及び巻上ピン３４Ａと対向可能に配置される。係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは、前方への突出量が互いに異なるように形成され、したがって巻上ピン３４Ａのそれぞれ特定のピンとのみ係合可能である。そのため、プランジャ巻上ギア３４が回転するとき、係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは巻上ピン３４Ａと順次係合していく。

なお、本発明における駆動機構は、出力軸８Ｂと、減速機構８Ｃと、駆動ギア３２と、コイルスプリング３５と、プランジャ巻上ギア３４とに相当する。また、本発明における伝達機構は、ウェイト用バネ９と、コンロッド３８と、フック３９と、ピン３９Ａに相当する。

釘打機１の動作は、ユーザがプッシュレバーを被加工部材に押当て、トリガ５を押込むことによって開始する。トリガ５が押込まれると駆動部８が作動し、プランジャユニット３へ駆動力を伝達する。駆動ギア３２を介して駆動力を受取ったプランジャユニット３は、プランジャ３７を上方へ引上げ、その後、打込シリンダ３６の下端へ移動させて１サイクルの動作を終える。この時、プランジャ３７及びブレード３７Ｄがコイルスプリング３５の付勢力を利用して高速で下方へ移動することにより、ノーズ６の通路６ａに配置された釘を高速で被加工部材へ向けて発射する。また、同時にカウンタウェイト３１が上方へと回動する。

このときのプランジャユニット３の動作を図２（ａ）、（ｂ）に示す。図２（ａ）は、プランジャユニット３が、釘の発射を行う直前の状態を示し、図２（ｂ）は、プランジャユニット３が釘の発射を完了した直後の様子を示す。また便宜上、主要な部材及び部分のみ図示する。

図２（ａ）に示すように、釘の発射直前においてプランジャ３７は可動範囲の上死点、すなわち打込シリンダ３６の軸方向略中央部分に達する。同時に、カウンタウェイト３１は、下方に回動することにより、左腕３１Ｅと右腕３１Ｄの先端部が打込シリンダ３６の軸方向略中央部分に達する。図２（ｂ）に示すように、発射を行うときは、プランジャ３７はコイルスプリング３５の付勢力を利用し、高速で下死点、すなわち打込シリンダ３６の下端部に移動する。同時に、カウンタウェイト３１は、ウェイト用バネ９の付勢力を利用して、打込シリンダ３６の上端部、すなわちハウジング２の上方へ向けて図１の反時計回り方向に回動する。プランジャ３７の下方への移動開始と、カウンタウェイト３１の上方への回動開始とは、略同時に行われる。また、プランジャ３７の打込シリンダ３６下端への到達と、カウンタウェイト３１の打込シリンダ３６上端への到達も、略同時である。

さらに図１（ａ）及び図３を用いてプランジャユニット３の動作を説明する。図３は、釘打機１の断面図であり、プランジャユニット３以外の機構及び部材等の表示を省略したものである。図１（ａ）及び図３においては、プランジャ３７の上死点を点線で示し、カウンタウェイト３１の回動下限を点線で示す。また、プランジャ３７の往復における下死点を実線で示し、カウンタウェイト３１の回動上限を実線で示す。図３での釘打機１の重心は、トリガ５の後方周辺に位置する。プランジャ３７が高速で下方へ移動して反力を発生させることにより、釘打機１には重心と中心とした、図１（ａ）及び図３における反時計回り方向のモーメントが発生する。一方で、カウンタウェイト３１が高速で上方に回動することにより、下方への反力及び重心を中心とした時計回りのモーメントを発生させ、プランジャ３７が発生させた反力とモーメントとを相殺することができる。この場合、カウンタウェイト３１が回動すること、及び、回動軸３１Ａが重心に近い箇所に位置することにより、効果的にモーメントを発生させることが可能となる。すなわち、カウンタウェイト３１の重量を小さくできる、または、カウンタウェイト３１の回動範囲を小さくできるという効果が生じる。具体的には、釘打機１の軽量化や、小型化という効果が得られる。また、ユーザは被加工部材に釘打機１を押付けることなく容易にファスナを発射し、効率良く作業を行うことができる。

このときのプランジャユニット３内部の各部品の動作を、図４を用いて詳細に説明する。図４（ａ）〜（ｈ）は、係合部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃと、プランジャ巻上ギア３４と、ウェイト押下ギア３３と、コンロッド３８と、フック３９と、溝３ａと、フック係合部３１Ｃとを示した図である。また図４（ａ）〜（ｈ）は、動作開始から発射を完了して動作を終了するまでの１サイクルにおける、それぞれのプランジャユニット３の状態を左から時系列に並べたものである。各図の上部にはプランジャ巻上ギア３４またはウェイト押下ギア３３の回転角度を示す。動作開始時点（図４（ａ））での回転角度をゼロとし、括弧内には左隣図からの角度増分を示す。なお、図４（ｂ）〜（ｇ）の符号は省略する。

釘打機１が動作を開始すると、駆動ギア３２から駆動力を受け、プランジャ巻上ギア３４は図４各図における反時計回りに、ウェイト押下ギア３３は時計回りに回転を開始する。プランジャ巻上ギア３４が回転するに従い、巻上ピン３４Ａのそれぞれは、係合部３７Ａから３７Ｃと順次係合し、コイルスプリング３５の付勢力に抗してプランジャ３７を上方へ押上げる。一方、ウェイト押下ギア３３が回転するに従い、コンロッド３８の上部およびフック３９は、上下の往復動を行う。

図４（ａ）の状態から駆動ギア３２が３８度回転して図４（ｂ）の状態になる。このとき、フック３９とフック係合部３１Ｃとが当接する。さらに駆動ギア３２が４７度回転して図４（ｃ）に示す状態になる。同時に、巻上ピン３４Ａと係合部３７Ａとが係合する。図４（ｂ）の状態から図４（ｃ）の状態の移行過程において、フック３９がフック係合部３１Ｃの右面上を摺動しながら、上方へと移動する。同時に、巻上ピン３４Ａがコイルスプリング３５の付勢力に抗してプランジャ３７を上方に押上げる。図４（ｄ）に示されるように、回転角度１３０度の時点においてフック３９は上限位置に達し、ウェイト押下ギア３３がさらに回転することにより、コンロッド３８は下降を開始する。巻上ピン３４Ａは、係合部３７Ｂと係合してプランジャ３７をさらに上方に押上げる。図４（ｅ）に示されるように、回転角度２２０度のときフック３９は、下降の途中でフック係合部３１Ｃと係合し、ウェイト用バネ９の付勢力に抗してフック係合部３１Ｃを引き下げる。詳細には、ピン３９Ａがウェイト押下げギア３３の回転中心及びプランジャ巻上ギア３４の回転中心を通る直線Ｌに沿って下方に移動する。これにより、フック３９とフック係合部３１Ｃとの係合が維持される。巻上ピン３４Ａは、係合部３７Ｃと係合してプランジャ３７をさらに上方に押上げる。

図４（ｆ）に示す状態では、ピン３９Ａが溝３ａの左下端部に到達し、プランジャ３７は上死点近傍に位置している。図４（ｇ）に示されるように、回転角度２７５度のとき、溝３ａ下部に設けられた傾斜に沿ってフック３９は右下へ移動し、フック３９とフック係合部３１Ｃとは互いに離間する。これにより、フック３９とフック係合部３１Ｃとの係合が解除され、ウェイト用バネ９の付勢力によりカウンタウェイト３１は上方への回動を開始する。他方、これと略同時に、巻上ピン３４Ａと係合部３７Ｃとの係合が解除され、コイルスプリング３５の付勢力によりプランジャ３７は下方への移動を開始する。プランジャ３７の下方への移動に伴い、ブレード３７Ｄが釘を押下げ、ノーズ６から釘を発射する。このとき、プランジャ３７が下死点に到達するのと略同時に、ウェイト３１が上限位置（図２（ｂ）の状態）に到達する。

その後、回転角度が３６０度になるまでウェイト押下ギア３３及びプランジャ巻上ギア３４は回転を継続し、１サイクルの打込動作が完了する。

上記構成によれば、カウンタウェイト３１が回動することで、釘の発射時に釘打機１に発生する反力を相殺することが出来る。そのため、ユーザは反動に備えて被加工部材に釘打機１を強い力で押し付ける必要がない。すなわち、ユーザは軽い力で釘打機１を把持したうえで釘を発射できるため、効率の良い打込み作業を行うことができる。また、カウンタウェイト３１を回動させることで、ハウジング２に発生するモーメントを、小規模の回動範囲によって効果的に抑制することが出来る。これにより、カウンタウェイト３１及びその周辺の機構と部品を軽量で小型なものとすることができる。したがって、釘打機１の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、ウェイト押下ギア３３の回転に合わせてカウンタウェイト３１が回動することにより、簡易な機構と構造によってカウンタウェイト３１の移動を行うことができる。したがって、釘打機１の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、打込シリンダ３６の上部や下部にカウンタウェイト３１を配置する必要がなく、釘打機１の小型化を図ることが出来る。また、上記構成は、カウンタウェイト３１を２つの部材に分けて打込シリンダ３６の軸を挟むという簡易な構成によって成り立つ。したがって、釘打機１の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、カウンタウェイト３１の回動範囲を打込シリンダ３６の全長ではなく、半分程度にすることができる。このようにカウンタウェイト３１の回動範囲を小さくすることが出来るため、釘打機１の小型化を図ることが可能となる。特に、ノーズ６周辺や釘打機１下部の小型化が可能であり、ユーザからの被加工部材への視野を広くすることができる。そのため打込作業時に、ユーザが目標を定めることが容易となる。

また、カウンタウェイト３１の動作の開始及び終了をプランジャ３７の動作の開始及び終了と同時とすることにより、発射動作に伴う反動を効果的に抑制し相殺することが可能となる。そのため、ハウジング２に発生するモーメント及び反力を、小さなカウンタウェイト３１と小規模の回動範囲によって効果的に抑制することが出来る。さらに、この効果により、カウンタウェイト３１及びその周辺の機構と部品を軽量で小型なものとすることができる。したがって、釘打機１の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。

また、フック３９とフック係合部３１Ｃとの係合解除を行うことにより、カウンタウェイトの回動とプランジャ３７の上死点から下死点への移動を、略同時に行うことが可能となる。そのため、ハウジング２に発生するモーメント及び反力を、モーメント及び反力発生のタイミングに合わせて効果的に抑制することができる。

第２の実施形態として、フック３９とは構造の異なるフック１３９を有するプランジャユニット１３０を図５に示す。なお、第１の実施形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。図５は、図４と同様に、動作開始から発射を完了して動作を終了するまでの１サイクルにおける、プランジャユニット１３０の状態を左から時系列に並べたものである。図５（ａ）〜（ｈ）各図の上部にはプランジャ巻上ギア３４またはウェイト押下ギア３３の回転角度を示す。動作開始時点（図５（ａ））での回転角度をゼロとし、括弧内には左隣図からの角度増分を示す。なお、図５（ｂ）〜（ｇ）の符号は省略する。

上記のように、第１の実施形態では、フック３９を案内する溝３ａが所定の幅を持ち、下端部が傾斜していることにより、フック３９はフック係合部３１Ｃとの係合及び解除を実現している。しかし、本発明は、このような実施の形態に限定されない。本発明は、フック３９とフック係合部３１Ｃとの係合及び解除を可能にする種々の実施形態を包含するものである。

第２の実施形態では、前後方向に延びるピン１１１がハウジング１２０内に設けられる。フック１３９が有するピン１３９Ａは、ハウジング１２０内部に設けられた図示せぬガイド部材によって、直線Ｌに沿って上下方向に案内され、左右方向への移動を拘束される。コンロッド１３８は、右方に延出する枝１３８Ａを有する。さらにフック１３９は、コンロッド１３８の上端に回転可能に接続し、枝１３８Ａと同方向に延出した枝１３９Ｂを有する。

枝１３８Ａと枝１３９Ｂとはバネ１１０によって接続される。バネ１１０は、枝１３８Ａと枝１３９Ｂとを近接させる方向に付勢する。枝１３９Ｂは、枝１３８Ａより前後方向に広い幅を持ち、枝１３９Ｂがピン１１１の先端と干渉するように配置される。一方、枝１３８Ａはピン１１１とは干渉しない。枝１３９Ｂは、下方へ突出した突起部１３９Ｃを有し、枝１３８Ａは上方へ突出した突起部１３８Ｂを有する。突起部１３９Ｃと突起部１３８Ｂとは、枝１３８Ａと枝１３９Ｂが近接したとき、互いの先端が接触することによりストッパとしての役割を果たす。

図５（ａ）に示されるように、回転角度ゼロのとき、枝１３９Ｂはピン１１１と干渉することで、上方に押上げられた状態となっている。

図５（ｂ）から（ｃ）に示されるように、回転角度３８度から８５度において、フック１３９は、フック係合部３１Ｃに摺動しながら、上方へと移動する。このとき、フック１３９はバネ１１０の付勢力に抗して反時計回りに方向に回転してフック係合部３１Ｃとの干渉を回避し、上方への移動を継続する。図５（ｄ）に示されるように、回転角度１３０度の時点においてフック１３９は上死点に達し、その後下降を開始する。このとき、バネ１１０の復元力によって枝１３９Ｂと枝１３８Ａは互いに近接し、突起部１３９Ｃと突起部１３８Ｂとが接触する。これにより、フック１３９の突出方向は略水平となり、フック係合部３１Ｃと係合可能な姿勢となる。

図５（ｅ）に示されるように、回転角度２２０度のとき、フック１３９は、下降の途中でフック係合部３１Ｃと係合し、フック係合部３１Ｃをウェイト用バネ９の付勢力に抗して引き下げる。図５（ｆ）に示されるように、回転角度２６２度のとき、枝１３９Ｂはピン１１１と干渉し、枝１３９Ｂはコンロッド１３８に対して相対的に上方へ回動する。これにより、バネ１１０の付勢力に抗し、フック１３９は反時計回りに回転する。

図５（ｆ）に示す状態では、プランジャ３７は上死点近傍に位置している。図５（ｇ）に示されるように回転角度２７５度のとき、さらにフック１３９は時計回方向に回転し、フック１３９とフック係合部３１Ｃとの係合が解除される。このとき、ウェイト用バネ９の付勢力により、カウンタウェイト３１は上方への回動を開始する。他方、これと略同時に、巻上ピン３４Ａと係合部３７Ｃとの係合が解除され、コイルスプリング３５の付勢力を利用してプランジャ３７は下方への移動を開始する。プランジャ３７の下方への移動に伴い、ブレード３７Ｄが釘を押下げ、ノーズ６から釘を発射する。

その後、回転角度が３６０度になるまでそれぞれのギア３３、３４は回転を継続し、１サイクルの動作が完了する。

上記の実施の形態において、打込機の一例として、ファスナとして釘を発射する釘打機１を提示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、打込機として、ねじ打機等の機械的接合用金具を発射する工具全般に対して適用可能である。また、電動式でモータ８Ａを有する駆動部８を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明はその他、ソレノイドによる駆動方式や、空気式、ガス燃焼式の駆動方式を備えた打込機にも適用可能である。

また、上記の実施の形態においては、ファスナの一例として釘を用いたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、ねじ、釘、ステープル等のファスナに対しても適用可能である。

上記の実施の形態において、コイルバネをカウンタウェイトの付勢部材の一例として提示したが、本発明はこれに限定されない。付勢部材としては、他にも空気ばね、板バネなどの実施形態が考えられる。プランジャ付勢部材の一例としてのコイルスプリング３５についても同様で、代替として圧縮空気などの他の付勢手段を用いることが考えられる。

上記の実施の形態において、回動軸３１Ａを棒状の部材で提示したが、本発明はこれに限定されない。回動軸３１Ａは実部材によって構成される必要はない。すなわち、腕３１Ｄ、３１Ｅが独立してハウジング２と回動可能に接続され、さらに腕３１Ｄ、３１Ｅが回動部以外で互いに接続される構成も考えられる。この場合、回動軸は、カウンタウェイト３１の回動の中心を規定するに過ぎず、実部材ではなく仮想的に規定される。

上記の実施の形態において、プランジャ３７は、円筒形の打込シリンダ３６の周囲を打込み方向に摺動する構造を例示したが、打込シリンダとプランジャの関係は、上記例示構造に限定されるものではなく、打込シリンダに沿ってプランジャが摺動する任意の構造が含まれる。例えば、円筒等の中空状の打込シリンダの内部をプランジャが摺動する構造であってもよく、また、複数の柱状の打込シリンダを軸（レール）としてプランジャが摺動する構造であってもよい。打込シリンダの形状は、円筒、円柱のみならず、多角形上や摺動軸方向に沿った溝や凸部を有する構造であってもよく、工具を構成するハウジングの一部分が、当該シリンダとして機能する構造であってもよい。

１ 釘打機
２ ハウジング
２Ａ 把持部
３ プランジャユニット
３a 溝
４ 電池
５ トリガ
６ ノーズ
７ マガジン
８ 駆動部
８Ａ モータ
８Ｂ 出力軸
１０ バネ
１１ ピン
３１ カウンタウェイト
３１Ａ 回動軸
３１Ｃ フック係合部
３２ 駆動ギア
３３ ウェイト押下ギア
３３Ａ クランクピン
３４ プランジャ巻上ギア
３４Ａ 巻上ピン
３５ コイルスプリング
３６ 打込シリンダ
３７ プランジャ
３７Ｄ ブレード
３８ コンロッド
３９ フック

Claims (9)

1. 所定方向に延びるノーズと、
   該ノーズを有するハウジングと、
   該ハウジングの内部に設けられ、軸が該所定方向に延びる打込シリンダと、
   該軸に沿って移動可能に設置され、ファスナを該ノーズを介して発射可能なプランジャと、
   該プランジャを該軸に沿って移動させる駆動機構と、
   該打込シリンダの該軸に交差する方向に延びる回動軸を中心に、回動可能に設けられたカウンタウェイトと、
   該駆動機構の駆動に基づいて該カウンタウェイトを回動させる伝達機構とを備えることを特徴とする打込機。
2. 該ハウジングの内部に設けられたモータをさらに備え、
   該駆動機構は、該モータによって駆動される回転部材を有し、
   該伝達機構は、第１端が該回転部材に接続され、第２端が該カウンタウェイトに係合可能なコンロッドを有することを特徴とする請求項１に記載の打込機。
3. 該ハウジングは、該打込シリンダの軸と交差する方向に把持部を備え、
   該カウンタウェイトの該回動軸は、該打込シリンダに対し該把持部側に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の打込機。
4. 該カウンタウェイトは、第１ウェイトと第２ウェイトとを有し、
   該第１ウェイトと該第２ウェイトは、該打込シリンダの該軸を挟むように配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の打込機。
5. 該打込シリンダは、該ノーズに隣接する一端部と、該所定方向において該一端部の反対側の他端部とを備え、
   該カウンタウェイトは、該打込シリンダの該所定方向における中央部から該他端部の範囲内で回動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の打込機。
6. 該打込シリンダは、該ノーズに隣接する一端部と、該所定方向において該一端部の反対側の他端部とを備え、
   該駆動機構は、該プランジャを該他端部から該一端部に付勢する第１付勢部材をさらに備え、
   該伝達機構は、該カウンタウェイトを該ノーズから離間するように付勢する第２付勢部材をさらに備え、
   該第１付勢部材の付勢力によって該プランジャが該打込シリンダの該一端部に向かう移動を開始するときに、該第２付勢部材の付勢力によって該カウンタウェイトは該ノーズから離間する方向への回動を開始し、
   該プランジャが該打込シリンダの該一端部に向かう移動を終了するときに、該カウンタウェイトは該ノーズから離間する方向への回動を終了することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の打込機。
7. 該プランジャが該打込シリンダの該他端に向かう移動を開始するときに、該カウンタウェイトは該ノーズへ近接する方向への回動を開始し、
   該プランジャが該打込シリンダの該他端に向かう移動を終了するときに、該カウンタウェイトは該ノーズへ近接する方向への回動を終了することを特徴とする請求項６に記載の打込機。
8. 該プランジャは、該所定方向において、上死点と下死点との間を移動可能であって、
   該コンロッドの該第２端には、第１方向に突出するフックと、該第１方向と交差する方向に延びるガイドロッドと、が設けられ、
   該ハウジングには、該ガイドロッドを案内するガイド溝が形成され、
   該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、
   該ガイド溝は、該プランジャが該下死点から該上死点に移動する間に該フックと該係合部とを係合させ、該プランジャが該上死点から該下死点に移動する時に、該フックと該係合部との係合を解除するように該ガイドロッドを案内することを特徴とする請求項２に記載の打込機。
9. 該プランジャは、該所定方向において、上死点と下死点との間を移動可能であって、
   該コンロッドの該第２端には、該所定方向に直交する軸を中心に回動可能なフックが設けられ、
   該カウンタウェイトは該フックと係合可能な係合部を備え、
   該フックは、該プランジャが該下死点から該上死点に移動する間に該フックと該係合部とを係合させ、該プランジャが該上死点から該下死点に移動する時に、該フックと該係合部との係合を解除するように回動することを特徴とする請求項２に記載の打込機。

Images