JP2018034267A - 打込機 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃部とバンパとの間の空間の圧力が上昇することを抑制可能な打込機を提供する。【解決手段】筒形状の支持部材７３と、支持部材７３の内部で移動して止具を打撃する打撃部６８と、打撃部６８に接触して打撃部６８の移動範囲を規制するバンパ４１と、を備えた打込機であって、支持部材７３の内部で打撃部６８とバンパ４１との間に形成される第１空間Ｂ１と、支持部材７３の外部に形成される第２空間Ｂ２と、支持部材７３に設けられ、かつ、第１空間Ｂ１と第２空間Ｂ２とをつなぐ主通気路７０と、を有し、主通気路７０は、第１空間Ｂ１と第２空間Ｂ２とを行き来する空気の流れ方向の異なる位置で開口面積が異なる。【選択図】図７

Description

本開示は、打撃部を移動させて止具を打撃する打込機に関する。

従来、打撃部を移動させて止具を打撃する打込機が知られており、その打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジングと、ハウジングに取り付けた射出部と、射出部に設けた射出路と、ハウジング内に設けた圧力室と、ハウジング内に設けた支持部材としてのシリンダと、シリンダ内に移動可能に設けられた打撃部と、ハウジング内に設けたバンパと、を有する。打撃部は、ピストンと、ピストンに接続されたドライバブレードと、を有する。

打込機は、射出部に取り付けたモータ収容部と、モータ収容部内に設けた電動モータと、電動モータに電力を供給する電池パックと、射出路に供給する止具を収容するマガジンと、ハウジングに接続されたハンドルと、ハンドルに設けたトリガと、ドライバブレードに設けたラックと、ラックと係合するギヤ部と、電動モータとギヤ部との間に設けられたクラッチ機構と、を有する。

特許文献１に記載された打込機は、射出部が被打込材に押し付けられ、かつ、トリガが操作されると、電動モータが回転し、その回転力がクラッチ機構を経由してドライバブレードに伝達される。ドライバブレード及びピストンは、圧力室の圧力に抗して上死点に向けて移動する。ピストンが上死点に到達すると、クラッチ機構が解放され、電動モータの回転力はドライバブレードに伝達されなくなる。

すると、ピストン及びドライバブレードが圧力室の圧力で下死点に向けて移動し、ドライバブレードが射出路の止具を打撃する。その後、ピストンがバンパに衝突して打撃エネルギが吸収され、ピストンが上死点に向けて移動した時点で電動モータが停止する。

特開２０１６−６８２２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された打込機は、打撃部とバンパとの間の圧力が上昇する問題があった。

本開示の目的は、打撃部とバンパとの間の圧力が上昇することを抑制可能な打込機を提供することにある。

一実施形態の打込機は、筒形状の支持部材と、前記支持部材の内部で移動して止具を打撃する打撃部と、前記打撃部に接触して前記打撃部の移動範囲を規制するバンパと、を備えた打込機であって、前記支持部材の内部で前記打撃部と前記バンパとの間に形成される第１空間と、前記支持部材を収容するハウジングと、前記ハウジングの内部で前記支持部材の外部に形成される第２空間と、前記支持部材に設けられ、かつ、前記第１空間と前記第２空間とをつなぐ主通気路と、を有し、前記主通気路は、前記第１空間と前記第２空間とを行き来する空気の流れ方向の異なる位置に開口されている。

一実施形態の打込機は、打撃部がバンパに向けて移動すると、第１空間の空気が主通気路を経由して第２空間に排出される。したがって、第１空間の圧力が上昇することを抑制できる。

本発明の一実施形態である打込機の一部を示す側面断面図である。 打込機の一部を示す側面断面図である。 打込機に設けた打撃部及びバンパを示す側面断面図である。 打込機に設けたシリンダ及びノーズ部を示す平面断面図である。 打込機に設けたノーズ部及び射出部を示す斜視図である。 打込機に設けた移動機構を示す図である。 打込機に設けた打撃部及びバンパを示す側面断面図である。 打込機に設けた打撃部及びバンパを示す側面断面図である。 打込機のシリンダ及びノーズ部の他の実施形態を示す部分的な断面図である。

打込機の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１及び図２に示す打込機１０は、ハウジング１１、打撃部６８、射出部１２、バッテリ１３、電動モータ１４及び変換機構１５を有する。ハウジング１１は、打込機１０の外殻要素であり、ハウジング１１は、シリンダケース１６と、シリンダケース１６に接続されたハンドル１７と、シリンダケース１６に接続されたモータケース１８と、ハンドル１７及びモータケース１８に連続された装着部１９と、を有する。射出部１２は、モータケース１８に固定されている。バッテリ１３は装着部１９に対して取り付け及び取り外しが可能である。電動モータ１４及び変換機構１５はモータケース１８内に配置されている。

蓄圧容器２０がシリンダケース１６内に設けられている。蓄圧容器２０は、キャップ部２１と、キャップ部２１の開口部に取り付けられる環状のホルダ２２と、を有する。蓄圧容器２０内に圧力室２３が設けられている。シリンダ２４がシリンダケース１６の内部に収容されている。シリンダ２４は金属製である。ホルダ２２がシリンダ２４の外周面に取り付けられている。シリンダケース１６内にホルダ２５，２６が設けられ、ホルダ２５，２６は、シリンダ２４を径方向に位置決めしている。

打撃部６８は、ハウジング１１の内部から外部に亘って配置されている。打撃部６８は、ピストン２７及びドライバブレード２８を有する。ピストン２７は、シリンダ２４の内部に、シリンダ２４の中心線Ａ１方向で様移動可能に収容されている。ピストン２７は金属、例えば、アルミニウム製である。図３のように、ピストン２７は、円板形状の本体６７と、本体６７から中心線Ａ１方向に突出した突出部３１と、を有する。本体６７の外周面にスライドリング３０が取り付けられている。スライドリング３０は合成樹脂製であり、中心線Ａ１を含む側面視で、スライドリング３０の断面形状は長方形である。スライドリング３０の外周面は、シリンダ２４の内周面に接触する。スライドリング３０は、ピストン２７が中心線Ａ１に対して傾くことを抑制する。

突出部３１は、本体６７において圧力室２３の反対側に設けられている。本体６７における突出部３１の周りに凹部３２が設けられている。凹部３２は突出部３１の周りに環状に配置されている。スライドリング３０は、中心線Ａ１方向でシール部材２９と突出部３１との間に配置されている。ドライバブレード２８は、突出部３１に取り付けられている。ドライバブレード２８は、金属製である。ピストン２７とドライバブレード２８とが別部材で設けられ、ピストン２７とドライバブレード２８とが接続されている。ドライバブレード２８は、ピストン２７と共にシリンダ２４の中心線Ａ１方向に移動可能である。

また、ピストン２７の外周面にシール部材２９が取り付けられている。シール部材２９は、合成ゴム製または成樹脂製の何れでもよい。中心線Ａ１を含む平面内で、シール部材２９の断面形状は、Ｘ形、Ｖ形、Ｕ形、Ｏ形の何れでもよい。シール部材２９は環状であり、シール部材２９の外周面がシリンダ２４の内周面に接触してシール面を形成する。

図１に示す圧力室２３に気体が充填されており、シール部材２９は圧力室２３を気密に維持する。気体は圧縮性の気体であればよく、気体は、空気の他、不活性ガス、例えば、窒素ガス、希ガスを用いることができる。本開示では、圧力室２３に空気が充填されている例を説明する。

シリンダケース１６内にノーズ部３３が設けられている。ノーズ部３３はシリンダケース１６により支持されている。シリンダ２４及びノーズ部３３により、支持部材７３が構成されている。ノーズ部３３は、第１筒部３４、第２筒部３５及びベース部３６を有する。第１筒部３４及び第２筒部３５は、同心状に配置されている。第１筒部３４の内径は第２筒部３５の内径よりも小さい。第１筒部３４は、中心線Ａ１方向で第２筒部３５とベース部３６との間に配置されている。第１筒部３４は、第２筒部３５及びベース部３６に接続されている。第２筒部３５は、シリンダ２４の径方向でシリンダ２４の外側に配置されている。

第１筒部３４の外面から径方向に突出した凸部７５が設けられている。凸部７５は、第１筒部３４の周囲、つまり、径方向における外側の少なくとも一部分に設けられたリブである。本実施形態においては、図５に示すように、第１筒部３４の全周に亘って配置されたリブを例示している。凸部７５は、中心線Ａ１方向でバンパ４１の長さの配置範囲内に設けることが好ましい。すなわち、凸部７５は、中心線Ａ１方向で、主通気路７０とベース部３６との間の領域に設けることが好ましい。主通気路７０は後述する。凸部７５の配置構造により、ピストン２７がバンパ４１と接触して停止した際に、バンパ４１が受ける衝撃を、シリンダ２４や通気路等を介さずにシリンダケース１６に伝達することが可能となる。

シリンダケース１６は、支持部７６を有する。支持部７６の断面形状はコ字形等の弾性部材で形成することが好適であり、支持部７６は凸部７５から伝達される衝撃を減衰しつつシリンダ２４を支持している。支持部７６は中心線Ａ１を中心として環状に設けられている。ノーズ部３３は、支持部７６を介してシリンダケース１６により支持されている。シリンダケース１６は、２分割された構成片を結合固定して組み立てられており、２つの構成片のそれぞれに亘って支持部７６が設けられている。

シリンダ２４の外周面に雄ねじ３７が形成されている。第２筒部３５の内周面に雌ねじ３８が形成されている。シリンダ２４と第２筒部３５とがネジ結合され、シリンダ２４とノーズ部３３とが、中心線Ａ１方向及び径方向に位置決めされている。ベース部３６は環状でありガイド孔３９を有する。ガイド孔３９は中心線Ａ１を中心として配置されている。ドライバブレード２８はガイド孔３９内で中心線Ａ１方向に移動可能である。ベース部３６は、凹部４０を有する。

バンパ４１がノーズ部３３内及びシリンダ２４内に亘って配置されている。バンパ４１は、ガイド孔４２及びリブ４３を有する。ガイド孔４２はガイド孔３９につながっている。バンパ４１は、ピストン２７の移動荷重を受けて弾性変形することで、ピストン２７の運動エネルギを吸収する。バンパ４１は合成ゴム、例えば、エラストマーで一体成形されている。特に、耐熱性に優れた熱硬化性エラストマーが好ましい。また、バンパ４１は、ピストン２７が、射出部１２に近づく向きで移動する場合に、ピストン２７の中心線Ａ１方向の移動範囲を規制するストッパとしての役割を持つ。

バンパ４１はリブ４３を有し、リブ４３はガイド孔４２を囲むように環状に設けられている。リブ４３は中心線Ａ１方向に突出している。バンパ４１の外周に環状のテーパ面４４が形成されている。テーパ面４４は、ベース部３６に近づくことに伴い、外径が大きくなる向きで中心線Ａ１に対して傾斜している。シリンダ２４の内部において、ピストン２７とバンパ４１との間に第１空間Ｂ１が形成されている。バンパ４１の外周端は、第１筒部３４の内周面に接触する。リブ４３は凹部４０に配置されており、リブ４３とベース部３６との接触箇所が気密にシールされる。

シリンダ２４を径方向に貫通する第１通路４５が設けられている。第１通路４５は、図４のように、シリンダ２４の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。図５のように、第２筒部３５を径方向に貫通する第２通路４６が設けられている。第２通路４６は、第２筒部３５の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。

シリンダ２４の円周方向における第１通路４５の配置位置と、第２筒部３５の円周方向における第２通路４６の配置位置とが異なる。第１通路４５の数は第２通路４６の数よりも多い。中心線Ａ１に対して垂直な平面視で、第１通路４５の内径は、第２通路４６の内径よりも小さい。第２筒部３５とシリンダケース１６との間に第２空間Ｂ２が形成され、第２通路４６は第２空間Ｂ２につながっている。

さらに、図３のように、シリンダ２４と第２筒部３５との間にバッファ６９が形成されている。バッファ６９は、第１通路４５と第２通路４６とをつなぐ通路である。中心線Ａ１方向で、バッファ６９が形成された範囲の長さは、第１通路４５の内径、及び第２通路４６の内径よりも大きい。第１通路４５、第２通路４６及びバッファ６９により、主通気路７０が形成されている。主通気路７０は、中心線Ａ１方向でバンパ４１の長さの配置範囲内に配置され、かつ、中心線Ａ１方向でピストン２７の本体６７の移動に配置されている。また、図４のように、シリンダ２４の周方向で、バッファ６９の断面積は、第１通路４５の断面積、及び第２通路４６の断面積よりも大きい。

図２に示すように、ハンドル１７にトリガ４７が設けられている。作業者はハンドル１７を掴んでトリガ７４を操作する。トリガスイッチ４８がハンドル１７内に設けられている。トリガスイッチ４８は、トリガ４７に操作力が加わるとオンし、トリガ４７の操作力が解除されるとオフする。

バッテリ１３は、電動モータ１４に電力を供給する。バッテリ１３は、収容ケース５４と、収容ケース５４内に収容した複数の電池セルとを有する。電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池の何れかを用いることができる。バッテリ１３は直流電源である。

また、釘４９を収容するマガジン５０が設けられ、マガジン５０は射出部１２に取り付けられている。釘４９は、頭部の有るもの、または頭部の無いものの何れでもよい。マガジン５０内に釘４９が複数本収容されている。マガジン５０はフィーダ５１を有し、フィーダ５１は、マガジン５０内に収容された釘４９を射出部１２へ送る。

射出部１２は、金属製または合成樹脂製であり、射出部１２は射出路５２を有する。射出路５２はガイド孔３９につながっている。マガジン５０から送られる釘４９は射出路５２に至る。射出部１２にプッシュレバー５３が取り付けられている。プッシュレバー５３は射出部１２に対して、中心線Ａ１方向の所定範囲で移動可能である。

電動モータ１４は、モータケース１８に対して回転しないステータと、モータケース１８内で回転可能なロータと、を備えている。ステータは、ステータコアに導線を巻いたものである。電動モータ１４は、ブラシレスモータである。

また、モータケース１８内に減速機５５が設けられている。減速機５５は、電動モータ１４とドライバブレード２８との間の動力伝達経路に配置されている。減速機５５は、複数組の遊星歯車機構を備えている。電動モータ１４に電力が供給されてロータが回転すると、ロータの回転力は、減速機５５へ伝達される。モータケース１８は排気孔６２を有する。排気孔６２はモータケース１８を厚さ方向に貫通しており、排気孔６２は、第２空間Ｂ２につながっている。つまり、排気孔６２はハウジング１１の内部と外部とをつないでいる。

変換機構１５は、電動モータ１４から減速機５５に伝達された回転力を、ドライバブレード２８の移動力に変換する。変換機構１５は、図６に示すように、駆動軸５６と、駆動軸５６に固定されたピンホイール５７と、ピンホイール５７に設けたピニオンピン５８と、ドライバブレード２８に設けた凸部５９と、を備えている。ピニオンピン５８は、ピンホイール５７の回転方向に間隔をおいて複数配置されている。凸部５９は、ドライバブレード２８の移動方向に間隔をおいて複数配置されている。

ピニオンピン５８は、ピンホイール５７の回転に伴い、凸部５９に係合された状態と、凸部５９から解放された状態と、に切り替わる。ピンホイール５７が図６で反時計回りに回転し、かつ、ピニオンピン５８が凸部５９に係合すると、ピンホイール５７の回転力はドライバブレード２８に伝達されて、図１に示すドライバブレード２８及びピストン２７は、蓄圧容器２０へ近づく向きで第２方向Ｄ２で移動する。ピストン２７が図１で第２方向に移動することを上昇と呼ぶ。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は中心線Ａ１と平行であり、かつ、第２方向Ｄ２は第１方向Ｄ１とは逆向きである。全てのピニオンピン５８が凸部５９から解放されると、ピンホイール５７の回転力はドライバブレード２８に伝達されない。ピストン２７及びドライバブレード２８は、圧力室２３の圧力で中心線Ａ１方向に常時、付勢されている。

図１に示すように、モータケース１８内に回転規制機構６０が設けられている。回転規制機構６０は、減速機５５から伝達される回転力で駆動軸５６及びピンホイール５７が回転することを許容する。回転規制機構６０は、ドライバブレード２８の力でピンホイール５７に回転力が加わると、ピンホイール５７及び駆動軸５６が回転することを防止する。

図２に示すように、制御部６１が装着部１９内に設けられている。制御部６１は、基板、マイクロコンピュータ及びインバータ回路を有する。マイクロコンピュータは、入出力インタフェース、演算処理部及び記憶部を有する。インバータ回路は、電動モータ１４のステータとバッテリ１３の電池セルとを接続及び遮断する。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を備え、マイクロコンピュータは、複数のスイッチング素子のオン及びオフを切り替える。インバータ回路は、バッテリ１３から電動モータ１４に供給する電力を制御する。

また、電動モータ１４のロータの回転速度を検出するセンサ、ロータの回転方向の位相を検出する位相センサ、ピンホイール５７の回転方向の位置を検出する位置検出センサ、プッシュレバー５３の状態を検出するプッシュセンサが設けられている。プッシュセンサは、プッシュレバー５３が被打込材Ｗ１に押し付けられるとオンし、プッシュレバー５３が被打込材Ｗ１から離されるとオフする。これらのセンサから出力された信号、及びトリガスイッチ４８の信号は、制御部６１に入力される。制御部６１は、トリガスイッチ４８の信号、各種のセンサの信号を処理して、インバータ回路を制御する。

次に、打込機１０の使用例を説明する。制御部６１は、トリガスイッチ４８のオフ、またはプッシュセンサのオフのうち、少なくとも一方を検出すると、バッテリ１３の電力を電動モータ１４に供給せず、電動モータ１４が停止している。圧力室２３の圧力はピストン２７に加わり、ピストン２７及びドライバブレード２８は中心線Ａ１方向に付勢されている。ピニオンピン５８と凸部５９とが係合している。

ドライバブレード２８が受ける付勢力は、ピンホイール５７に伝達され、ピンホイール５７は図６で時計方向の回転力を受ける。回転規制機構６０は、ピンホイール５７の回転を防止し、ピストン２７及びドライバブレード２８は待機位置で停止している。ピストン２７の待機位置は、ピストン２７の上死点と下死点との間である。ピストン２７の上死点は、中心線Ａ１方向でバンパ４１から最も離れた位置である。ピストン２７の下死点は、中心線Ａ１方向でバンパ４１に接触した位置である。ピストン２７が待機位置で停止していると、ドライバブレード２８の先端は、送り方向で先頭に位置する釘４９の上端と下端との間に位置する。

制御部６１は、トリガスイッチ４８がオンされ、かつ、プッシュスイッチがオンされていることを検出すると、バッテリ１３の電力を電動モータ１４に供給する。電動モータ１４の回転力は、減速機５５を経由して駆動軸５６に伝達される。駆動軸５６及びピンホイール５７は、図６で反時計回りに回転する。

ピンホイール５７の回転力は、ドライバブレード２８に伝達され、ピストン２７が図１において上昇する。ピストン２７が上昇すると、圧力室２３の圧力が上昇する。

ピストン２７が上死点に到達した後、全てのピニオンピン５８が凸部５９から解放される。ピストン２７は、圧力室２３の圧力でバンパ４１に近づく向きの第１方向Ｄ１で移動する。ピストン２７が図１で第１方向Ｄ１で移動することを下降と呼ぶ。ドライバブレード２８は、射出路５２にある１本の釘４９を打撃し、釘４９は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。

また、ピストン２７は、釘４９が被打込材Ｗ１に打ち込まれた後、バンパ４１に衝突する。バンパ４１は中心線Ａ１方向の圧縮荷重を受けて弾性変形し、バンパ４１はピストン２７及びドライバブレード２８の運動エネルギを吸収する。また、制御部６１は、ドライバブレード２８が釘４９を打撃した後も電動モータ１４を回転させる。ピニオンピン５８が凸部５９に噛み合うと、ピストン２７が下死点から上死点に向けて移動する。制御部６１は、ピストン２７が待機位置に到達すると、電動モータ１４を停止する。制御部６１は、位置検出センサの信号を処理して、ピストン２７が待機位置に到達したことを推定する。

打込機１０の第１空間Ｂ１における空気の出入り作用を説明する。ピストン２７が上死点から下死点に向けて移動し、ピストン２７がバンパ４１に衝突するまでの間、図３に示す第１空間Ｂ１の容積が縮小する。また、ドライバブレード２８とバンパ４１との間に隙間がある。このため、第１空間Ｂ１の空気は、ガイド孔４２、ガイド孔３９及び射出路５２を経由して打込機１０の外に排出される。

ピストン２７がさらに下降して突出部３１がガイド孔４２に進入し、図７のようにピストン２７がバンパ４１に接触する位置Ｐ１に到達する。すると、バンパ４１が凹部３２に密着し、第１空間Ｂ１とガイド孔４２とが遮断される。ピストン２７がさらに下降すると、図８のようにバンパ４１が中心線Ａ１方向の荷重を受けで弾性変形し、第１空間Ｂ１の容積がさらに縮小され、第１空間Ｂ１の圧力が上昇する。

第１空間Ｂ１内の空気は、第１通路４５、バッファ６９及び第２通路４６を通って第２空間Ｂ２に排出される。第２空間Ｂ２に排出された空気は、排気孔６２を通りハウジング１１の外部に排出される。図８に示すピストン２７の位置Ｐ２は、中心線Ａ１方向でベース部３６と位置Ｐ１との間にある。なお、位置Ｐ１，Ｐ２は、便宜上、中心線Ａ１方向でピストン２７の上端の位置を表している。

そして、バンパ４１がピストン２７及びドライバブレード２８の運動エネルギを吸収した後、バンパ４１が弾性復元力で元の形状に戻る際、第１空間Ｂ１の圧力は第２空間Ｂ２の圧力よりも低くなる。このため、第２空間Ｂ２の空気は、第２通路４６、バッファ６９及び第１通路４５を通って第１空間Ｂ１に吸い込まれる。

このように、ピストン２７及びドライバブレード２８の運動エネルギをバンパ４１が吸収する際、第１空間Ｂ１の空気を第２空間Ｂ２に排出できる。このため、第１空間Ｂ１の圧力上昇を抑制でき、また、第１空間Ｂ１の温度上昇を抑制できる。したがって、バンパ４１の劣化、シール部材２９の劣化を抑制できる。つまり、バンパ４１の緩衝性、シール部材２９のシール性を安定させることができる。また、バンパ４１、シール部材２９の長寿命化を図ることができる。また、シリンダ２４が、第１空間Ｂ１の圧力で受ける径方向の荷重を低減でき、シリンダ２４の変形を抑制できる。

さらに、第１空間Ｂ１と第２空間Ｂ２とを接続する第１通路４５、第２通路４６、バッファ６９は、互いに開口面積が異なる。この開口面積は、空気の流れ方向に対して垂直な平面内における断面積を意味する。また、第１通路４５、第２通路４６、バッファ６９は、空気の流れ方向に対して垂直な平面内における開口径も互いに異なる。つまり、主通気路７０は、空気の流れ方向の異なる位置で断面積が不均一なラビリンス構造であり、主通気路７０で空気の流れを阻害できる。したがって、第１空間Ｂ１の空気が第２空間Ｂ２に排出されるまでの時間をなるべく長くでき、空気の温度が低下し易くなる。また、開口径の異なる第１通路４５、第２通路４６、バッファ６９からなる主通気路７０を空気が流れることで、主通気路７０から排出される空気は減圧され、排気音を低減できる。

また、排気孔６２から排出される空気の排出方向が、ハンドル１７に沿った方向となるように、排気孔６２の位置及び向きを設定することも可能である。排気孔６２から排出される空気の排出方向が、ハンドル１７に沿った方向であれば、排出される空気が作業者に近づきにくい。したがって、作業者が排気音を体感することをより抑制することができる。

また、主通気路７０がラビリンス構造であるため、第２空間Ｂ２の空気を第１空間Ｂ１に吸い込む際に、打込機１０の外部の塵埃が第１空間Ｂ１に進入することを抑制できる。さらに、第２空間Ｂ２の温度は第１空間Ｂ１の温度よりも低く、第２空間Ｂ２の空気を第１空間Ｂ１に吸い込むことで、第１空間Ｂ１の温度を一層低下できる。したがって、バンパ４１を冷却可能である。なお、排気孔６２は設けられていてもよいし、排気孔６２を設けずに、ハウジング１１等に形成された任意の隙間から、空気が供給や排出される構造でもよい。

さらに、ノーズ部３３は、第１筒部３４から径方向に突出した凸部７５と、支持部７６とを介してシリンダケース１６により支持されている。このため、ピストン２７がバンパ４１に衝突した際に、ノーズ部３３及びシリンダ２４に中心線Ａ１方向の荷重が過度に加わることを抑制できる。

シリンダ２４及びノーズ部３３の他の実施形態を、図９を参照して説明する。シリンダ２４は、中心線Ａ１方向の両端のうち、ノーズ部３３に近い箇所の端部に収容部６３を有する。収容部６３の内径は、中心線Ａ１方向でシリンダ２４の他の箇所の内径よりも大きい。収容部６３を径方向に貫通する第１通路６４が設けられている。第１通路６４は収容部６３の円周方向に間隔をおいて複数配置されている。

ノーズ部３３は、ベース部３６及び筒部６５を有する。筒部６５はベース部３６に接続されており、筒部６５は、シリンダ２４の径方向で収容部６３の内側に配置されている。筒部６５と収容部６３とは、例えば、ネジ結合により固定されている。筒部６５の内径と、収容部６３の内径とは同一である。筒部６５内にバンパ４１が配置されている。筒部６５を径方向に貫通する第２通路６６が設けられている。第２通路６６は筒部６５の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。ピストン２７とバンパ４１との間に第１空間Ｂ１が形成され、第１空間Ｂ１は第１通路６４及び第２通路６６を介して第２空間Ｂ２につながっている。

第２通路６６の内径は、第１通路６４の内径よりも小さい。第１通路６４及び第２通路６６により、主通気路７１が形成されている。主通気路７１は、中心線Ａ１方向でバンパ４１の配置範囲内に配置され、かつ、中心線Ａ１方向でピストン２７の本体６７の移動範囲外に配置されている。

収容部６３から径方向で外側に向けて突出した凸部７７が設けられている。凸部７７は、収容部６３の周囲、つまり、径方向における外側の少なくとも一部分に設けられたリブである。本実施形態においては、図９に示すように、収容部６３の全周に亘って設けられたリブを例示している。凸部７７は、好適には、中心線Ａ１方向でバンパ４１の配置範囲の領域内に設けることが好ましい。すなわち、凸部７７は、中心線Ａ１方向で、主通気路７０とベース部３６との間に設けることが好ましい。また、シリンダケース１６は支持部７６を有し、支持部７６は凸部７７を支持している。ノーズ部３３は、支持部７６を介してシリンダケース１６により支持されている。図９における他の構成は、図３、図７、図８の構成と同じである。

図９に示す第１空間Ｂ１に空気が出入りする作用を説明する。ピストン２７が上死点から下死点に向けて移動し、ピストン２７がバンパ４１に衝突するまでの間、第１空間Ｂ１における空気の出入り作用は、図３の場合と同じである。

ピストン２７がさらに下降して、突出部３１がガイド孔４２に進入し、バンパ４１がピストン２７の凹部３２に接触すると、第１空間Ｂ１とガイド孔４２とが遮断される。さらに、ピストン２７がバンパ４１が中心線Ａ１方向の荷重を受けで弾性変形すると、第１空間Ｂ１の容積が縮小し、第１空間Ｂ１の圧力が上昇する。すると、第１空間Ｂ１内の空気は、第２通路６６及び第１通路６４を通って第２空間Ｂ２に排出される。

そして、バンパ４１がピストン２７及びドライバブレード２８の運動エネルギを吸収した後、バンパ４１が弾性復元力で元の形状に戻る際、第１空間Ｂ１の圧力は第２空間Ｂ２の圧力よりも低くなる。このため、第２空間Ｂ２の空気は、第１通路６４及び第２通路６６を通って第１空間Ｂ１に吸い込まれる。

このように、ピストン２７及びドライバブレード２８の運動エネルギをバンパ４１が吸収する際、第１空間Ｂ１の空気を第２空間Ｂ２に排出できる。このため、第１空間Ｂ１の圧力上昇を抑制でき、また、第１空間Ｂ１の温度上昇を抑制できる。したがって、バンパ４１の劣化、シール部材２９の劣化を抑制できる。つまり、図９の実施形態は、図３、図７、図８に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。

図９の実施形態において、収容部６３と筒部６５との間にバッファを設けることも可能である。バッファは、第１通路６４と第２通路６６とをつなぐ。バッファの中心線Ａ１方向の断面積は、第１通路６４の断面積、第２通路６６の断面積のそれぞれよりも広い。バッファの内径は、第１通路６４の内径、第２通路６６の内径のそれぞれよりも大きい。

さらに、シリンダ２４は凸部７７及び支持部７６とを介してシリンダケース１６により支持されている。このため、ピストン２７がバンパ４１に衝突した際に、ノーズ部３３及びシリンダ２４に加わる荷重の中心線Ａ１方向の荷重が過度に加わることを抑制できる。

本開示の打込機１０で説明した事項を説明すると、ノーズ部３３はホルダであり、ピストン２７の上死点は第１位置であり、ピストン２７の下死点は第２位置である。圧力室２３は第１移動機構であり、変換機構１５は第２移動機構である。ガイド孔４２は第１ガイド孔であり、ガイド孔３９は第２ガイド孔である。バッファ６９は接続通路であり、排気孔６２は副通気路である。

打込機は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、圧力室は、ベローズの内部に形成されていてもよい。打撃部は、ピストンとドライバブレードとをそれぞれ別部材で設け、そのピストンとドライバブレードとを互いに固定する構造を含む。打撃部は、ピストンとドライバブレードとを単数の部材で一体化した構造を含む。バンパは、全部が支持部材の内部に配置されている構造と、一部が支持部材の内部に配置され、かつ、一部が支持部材の外部に配置されている構造と、を含む。

主通気路は、第１空間と第２空間との間で空気を行き来させる通路であり、断面形状は円形、楕円形、四角形等、何れの形状であってもよい。また、支持部材は筒形状、具体的には円筒形状である。ピストンは支持部材によって中心線方向に移動可能である。

第１移動機構は、気体が充填された圧力室の他、弾性部材の力で打撃部を移動させる機構を含む。弾性部材は、合成ゴムまたは金属製の圧縮バネを含む。第２移動機構は、ラック・アンド・ピニオン機構、カム機構、牽引機構を含む。カム機構は、モータの回転力で回転するカム板と、カム板に設けたカム面と、カム面に沿って移動し、かつ、ドライバブレードに取り付けられる滑動子と、を有する。牽引機構は、モータの回転力で回転する回転要素と、回転要素に巻かれてピストンを牽引するケーブルと、を有する。

打撃部を移動させる動力源としてのモータは、電動モータの他、エンジン、油圧モータ、空気圧モータを含む。電動モータは、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れでもよい。電動モータの電源は、直流電源または交流電源のいずれでもよい。ピストンの待機位置は、ピストンがバンパから離れている位置、または、ピストンがバンパに接触している位置の何れでもよい。止具は、棒状の釘の他、棒状の針、コ字形の金属片を含む。上死点、下死点、待機位置は、ピストンの中心線方向における位置として把握することの他、ドライバブレードの中心線方向における位置として把握すること、打撃部の中心線方向における位置として把握することも可能である。凸部７５，７７及び支持部７６は、円周方向に間隔をおいて複数設けられていてもよい。

１０…打込機、１１…ハウジング、１４…電動モータ、１５…変換機構、２３…圧力室、２４…シリンダ、２７…ピストン、２８…ドライバブレード、２９…シール部材、３３…ノーズ部、３５…第２筒部、３６…ベース部、３９，４２…ガイド孔、４１…バンパ、４５，６４…第１通路、４６，６６…第２通路、５２…射出路、６２…排気孔、６５…筒部、６８…打撃部、７０，７１…主通気路、７３…支持部材、Ｂ１…第１空間、Ｂ２…第２空間、６９…バッファ。

Claims (14)

1. 筒形状の支持部材と、前記支持部材の内部で移動して止具を打撃する打撃部と、前記打撃部に接触して前記打撃部の移動範囲を規制するバンパと、を備えた打込機であって、
   前記支持部材の内部で前記打撃部と前記バンパとの間に形成される第１空間と、
   前記支持部材を収容するハウジングと、
   前記ハウジングの内部で前記支持部材の外部に形成される第２空間と、
   前記支持部材に設けられ、かつ、前記第１空間と前記第２空間とをつなぐ主通気路と、
   を有し、
   前記主通気路は、前記第１空間と前記第２空間とを行き来する空気の流れ方向の異なる位置に開口されている、打込機。
2. 前記打撃部を前記支持部材の内部で第１方向に移動させることにより、前記打撃部で止具を打撃させる第１移動機構と、
   モータの回転力で前記打撃部を前記第１方向とは逆の第２方向に移動させる第２移動機構と、
   が設けられている、請求項１記載の打込機。
3. 前記第１移動機構は、気体の圧力で前記打撃部を前記第１方向に移動させる圧力室を含み、
   前記第２移動機構は、前記打撃部を前記第２方向に移動させて前記圧力室の圧力を上昇させる、請求項２記載の打込機。
4. 前記打撃部は、
   前記圧力室の圧力で前記支持部材の中心線方向に移動可能なピストンと、
   前記ピストンに接続され、かつ、前記止具を打撃するドライバブレードと、
   を有し、
   前記第１空間は、前記ピストンと前記バンパとの間に形成され、
   前記ピストンの外周面にシール部材が取り付けられており、
   前記シール部材は、前記支持部材の内周面に接触して前記圧力室と前記第１空間とを遮断する請求項３記載の打込機。
5. 前記支持部材は、
   前記ピストンの移動をガイドするシリンダと、
   前記バンパを支持するホルダと、
   を有し、
   前記ホルダは、
   筒部と、
   前記筒部につながるベース部と、
   を備え、
   前記筒部は、前記シリンダの径方向で前記シリンダの外側に配置され、
   前記主通気路は、
   前記シリンダに設けた第１通路と、
   前記筒部に設けた第２通路と、
   を含む、請求項４記載の打込機。
6. 前記支持部材は、
   前記ピストンの移動をガイドするシリンダと、
   前記バンパを支持するホルダと、
   を有し、
   前記ホルダは、
   筒部と、
   前記筒部につながるベース部と、
   を備え、
   前記筒部は、前記シリンダの径方向で前記シリンダの内側に配置され、
   前記主通気路は、
   前記シリンダに設けた第１通路と、
   前記筒部に設けた第２通路と、
   を含む、請求項４記載の打込機。
7. 前記第１通路と前記第２通路とは、前記シリンダの円周方向で互いに異なる位置に配置されている、請求項５または６記載の打込機。
8. 前記主通気路は、前記第１通路と前記第２通路とをつなぐ接続通路を有し、
   前記接続通路の空気の流れ方向に対して垂直な平面内における開口径は、前記中心線方向における前記第１通路及び前記第２通路の開口径よりも大きい、請求項５乃至７の何れか１項記載の打込機。
9. 前記バンパを前記中心線方向に貫通するように設けられ、かつ、前記第１空間につながる第１ガイド孔と、
   前記ベース部を前記中心線方向に貫通するように設けられ、かつ、前記第１ガイド孔につながる第２ガイド孔と、
   前記第１ガイド孔及び前記第２ガイド孔につながり、かつ、前記止具が供給される射出路と、
   が設けられ、
   前記ドライバブレードは、前記第１ガイド孔、前記第２ガイド孔及び前記射出路を前記中心線方向に移動可能である、請求項５乃至８の何れか１項記載の打込機。
10. 前記支持部材を内部に収容するハウジングと、
    前記ハウジングを貫通し、かつ、前記第２空間と前記ハウジングの外部とをつなぐ副通気路と、
    が設けられている、請求項１乃至９の何れか１項記載の打込機。
11. 前記支持部材の中心線方向における前記主通気路の配置範囲は、前記打撃部の移動方向における前記バンパの配置範囲内にある、請求項１乃至１０の何れか１項記載の打込機。
12. 前記中心線方向における前記主通気路の配置範囲は、前記ピストンの移動方向における前記ピストンの移動範囲外にある、請求項４乃至９の何れか１項記載の打込機。
13. 前記支持部材の外面から径方向に突出した凸部が設けられ、
    前記凸部は、前記中心線方向で前記主通気路と前記ベース部との間に設けられている、請求項５乃至９の何れか１項記載の打込機。
14. 前記凸部は、前記中心線方向で前記バンパの長さの範囲内に設けられている、請求項１３記載の打込機。

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