JP2018051715A - 打込機 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃子の打撃エネルギを変更可能な打込機を提供する。【解決手段】気体を収容するシリンダ室３８と、シリンダ室３８の圧力で第１方向Ｂ１に移動して止具５２を打撃する打撃子１３と、を備えた打込機１０であって、シリンダ室３８に送る気体を収容する蓄圧室１４と、蓄圧室１４の気体がシリンダ室３８に送られる際に通る流路６８と、前記流路６８における気体の流れ抵抗を変更可能な調整機構６３と、を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、気体の圧力で打撃子を移動させて止具を打撃する打込機に関する。

従来、密閉された圧力室に気体としての空気や不活性ガスを充填し、気体の圧力で打撃子を移動させ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。打込機は、ハウジング内に設けられたシリンダと、シリンダに設けた閉塞壁と、シリンダ内に移動可能に収容したピストンと、ピストンに固定されたドライバブレードと、シリンダ内に形成された圧力室と、閉塞壁に設けたガス充填バルブと、を備えている。ハウジングの外部に設けた窒素ガスボンベから、ガスホース及びガス充填バルブを介して圧力室に圧縮気体が充填される。シリンダとピストンとの間にシール部材が介在されており、シール部材は圧力室の気密性を保持する。

ピストン及びドライバブレードは、打撃子である。また、打込機は、ハウジング内に設けたモータと、モータから回転力が伝達されるギヤ列と、ギヤ列から回転力が伝達されて回転するカムと、を備えている。カムは突起を有し、突起はピストンに係合及び離脱可能である。

特許文献１に記載された打込機は、モータの回転力がギヤ列を経由してカムに伝達される。突起がピストンに係合していると、カムの動力でピストンが下死点から上死点に向けて移動する。ピストンが下死点から上死点に向けて移動すると、圧力室の圧力が上昇する。ピストンが上死点に到達すると、突起がピストンから離脱して、カムの動力はピストンに伝達されなくなる。すると、圧力室の圧力で打撃子が移動し、ドライバブレードは釘を対象物に打ち込む。

特許第５８４９９２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された打込機は、ハウジングの外部に設けられたガスボンベから圧力室に気体を充填しない限り、打撃子の打撃エネルギは一定であった。

本開示の目的は、打撃子の打撃エネルギを変更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、気体を収容する第１圧力室と、前記第１圧力室の圧力で第１方向に移動して止具を打撃する打撃子と、を備えた打込機であって、前記第１圧力室に送る前記気体を収容する第２圧力室と、前記第２圧力室の前記気体が前記第１圧力室に送られる際に通る流路と、前記流路における前記気体の流れ抵抗を変更可能な調整機構と、を有する。

一実施形態の打込機は、打撃子の打撃エネルギを変更可能である。

本発明の一実施形態である打込機を側面視した断面図である。 打込機を側面視した断面図である。 打込機に設けた調整機構の具体例１を示す断面図である。 打込機に設けた移動機構の模式図である。 打込機の制御系統を示すブロック図である。 図３のVI−VI線における平面断面図である。 打込機のハウジングを部分的に示す外観図である。 調整機構の機能を説明する線図である。 調整機構の具体例２を示す断面図である。 打込機の蓄圧室に逆止弁を設けた例を示す断面図である。 調整機構の具体例３を示す断面図である。

一実施形態の打込機を、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、シリンダ１２、打撃子１３、蓄圧室１４、電動モータ１５、減速機１６及び移動機構１７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、本体１８、ヘッドカバー１９、ハンドル２０、モータケース２１及び接続部２２を有する。本体１８は筒形状であり、ヘッドカバー１９は本体１８に固定され、ヘッドカバー１９は本体１８の開口部２３を塞いでいる。ハンドル２０は本体１８に接続され、モータケース２１は本体１８に接続され、接続部２２はハンドル２０及びモータケース２１に接続されている。ハウジング１１は、金属及び合成樹脂製であり、複数の構成片を固定要素で固定してハウジング１１が組み立てられている。

シリンダ１２は本体１８内に設けられている。ホルダ２４が本体１８内に設けられ、ホルダ２４は、シリンダ１２を支持している。ホルダ２４は、シリンダ１２を中心線Ａ１に交差する方向で位置決めする。中心線Ａ１はシリンダ１２の中心を示す。シリンダ１２は金属製、例えば、アルミニウム製であり、打撃子１３はシリンダ１２の内外に亘って配置されている。打撃子１３は、ピストン２５及びドライバブレード２６を有する。ピストン２５はシリンダ１２内で中心線Ａ１方向に移動可能である。ドライバブレード２６はピストン２５と一体に設けられるか、またはピストン２５に固定されている。ピストン２５及びドライバブレード２６は、共に金属製である。

ピストン２５の外周面にシール部材２７が取り付けられている。シール部材２７は、合成ゴム製または合成樹脂製である。シール部材２７はシリンダ１２の内周面に接触してシール面を形成する。荷重受け部２８が本体１８内に設けられている。荷重受け部２８は金属製であり、荷重受け部２８は孔９８を有する。シリンダ１２の中心線Ａ１方向の端部は、荷重受け部２８内に配置されている。荷重受け部２８はシリンダ１２を中心線Ａ１方向に位置決めし、かつ、中心線Ａ１に対して交差する方向に位置決めする。シリンダ１２において中心線Ａ１方向の端部、つまり、荷重受け部２８に近い方の端部内にバンパ２９が設けられている。バンパ２９は合成ゴム製であり、バンパ２９は軸孔３０を有する。ドライバブレード２６は軸孔３０及び孔９８内で中心線Ａ１方向に移動可能である。

図３に示すように、ベース部３１が本体１８内からヘッドカバー１９内に亘って設けられている。ベース部３１は金属製、例えば鋼材製であり、かつ、取り付け孔３２を有する。シリンダ１２の中心線Ａ１方向で、荷重受け部２８とは反対に配置された端部は、取付け孔３２内に配置されている。ベース部３１はシリンダ１２によって支持されている。ベース部３１は、シリンダ１２に対して中心線Ａ１方向に位置決めされ、かつ、中心線Ａ１に交差する方向に位置決めされている。シリンダ１２の外面と取り付け孔３２の内面との間にシール部材３３が配置されている。ベース部３１は環状のリブ３４を有する。リブ３４は、ベース部３１からヘッドカバー１９に向けて中心線Ａ１方向に突出している。

蓄圧容器３５がヘッドカバー１９内に設けられている。蓄圧容器３５は、金属製、例えば鋼材製である。蓄圧容器３５はドーム形状であり、蓄圧容器３５は、筒部３６及び膨らみ部３５Ａを有する。筒部３６はリブ３４の外側に配置され、かつ、ベース部３１に接触している。蓄圧容器３５はベース部３１により支持されている。リブ３４と筒部３６との間にシール部材３７が設けられている。蓄圧室１４は、蓄圧容器３５及びベース部３１により取り囲まれた空間である。シリンダ１２内であって、ピストン２５と蓄圧室１４との間にシリンダ室３８が形成されている。蓄圧室１４及びシリンダ室３８に亘って圧縮性の気体が充填されている。充填する気体は、空気の他、不活性ガス、例えば、窒素ガス、希ガスを含む。ピストン２５は、シリンダ室３８の圧力で第１方向Ｂ１に付勢される。第１方向Ｂ１は中心線Ａ１と平行である。

電動モータ１５はモータケース内２１に設けられている。電動モータ１５はロータ及びステータを有する。ステータはモータ軸３９に取り付けられている。モータ軸３９は軸線Ａ２を中心として回転可能である。図１に示す打込機１０の側面視で、中心線Ａ１と軸線Ａ２とは直角に交差する。

図２のように、接続部２２に対して着脱可能な蓄電池４０が設けられ、蓄電池４０は、電動モータ１５に電力を供給する。蓄電池４０は、収容ケース４１と、収容ケース４１内に収容した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。蓄電池４０は直流電源である。収容ケース４１内に第１端子が設けられ、第１端子は電池セルに接続されている。接続部２２に第２端子が固定され、蓄電池４０を接続部２２に取り付けると、第１端子と第２端子とが通電可能に接続される。

減速機１６はモータケース２１内に設けられている。減速機１６は、入力部材４２、出力部材４３及び３組の遊星歯車機構を有する。入力部材４２は、モータ軸３９に固定されている。モータ軸３９の回転力は、入力部材４２を経由して出力部材４３に伝達される。減速機１６は、入力部材４２に対する出力部材４３の回転速度を低速とする。

本体１８とモータケース２１との接続箇所にテール部４８が設けられている。移動機構１７はテール部４８内に配置されている。移動機構１７は、打撃子１３に移動力を加え、かつ、打撃子１３に加える移動力を解除する。移動機構１７は、軸受４４により回転可能に支持されたピンホイール軸４５と、ピンホイール軸４５に固定されたピンホイール４６と、を有する。ピンホイール４６は、図４に示すピニオン４７を有する。ピニオン４７は、ピンホイール４６の円周方向に間隔をおいて複数配置されている。テール部４８内に射出路４９が設けられている。また、図１に示すように、ポジションディテクタ１００がピンホイール軸４５に固定されている。ポジションディテクタ１００は、金属製または合成樹脂製の回転要素であり、ポジションディテクタ１００はピンホイール軸４５と共に一体回転する。

ドライバブレード２６は射出路４９内で中心線Ａ１方向に移動可能である。ドライバブレード２６は、図４に示すように複数の係合部５０を有する。複数の係合部５０はラックを構成する。複数の係合部５０は、ドライバブレード２６の縁から突出しており、かつ、中心線Ａ１方向に間隔をおいて配置されている。係合部５０は、それぞれ単独でピニオン４７に係合及び解放可能である。係合部５０が係合している状態で、ピンホイール４６が図４で反時計方向に回転すると、ピンホイール４６の回転力はドライバブレード２６の移動力で変換される。つまり、ドライバブレード２６は、図１で第２方向Ｂ２に移動する。第２方向Ｂ２は中心線Ａ１と平行である。図１において第２方向Ｂ２の移動は上昇である。第１方向Ｂ１と第２方向Ｂ２とは互いに逆である。

回転制御機構５１がモータケース２１内に設けられている。回転制御機構５１は、減速機１６から回転力がモータ軸３９に伝達されると、モータ軸３９が回転することを防止する。

止具５２を収容するマガジン５３が設けられ、マガジン５３はテール部４８及びモータケース２１により支持されている。マガジン５３は、複数の止具５２を並べた状態で収容し、止具５２を１個ずつ射出路４９に送る。

モータ基板５４がモータケース２１内に設けられ、図５に示すインバータ回路５５がモータ基板５４に設けられている。インバータ回路５５は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子は、全てオン及びオフが可能である。

制御基板５６が接続部２２内に設けられ、制御基板５６に、図５に示すコントローラ５７が設けられている。コントローラ５７は、入力ポート、出力ポート、中央演算処理装置及び記憶装置を有するマイクロコンピュータである。コントローラ５７はインバータ回路５５に接続されている。

ハンドル２０にトリガ５８が設けられている。作業者はハンドル２０を掴んでトリガ５８を操作可能である。図５に示すトリガスイッチ５９がハンドル２０内に設けられている。トリガスイッチ５９は、トリガ５８に操作力が加えられるとオンし、かつ、トリガ５８の操作力が解除されるとオフする。トリガスイッチ５９の信号はコントローラ５７に入力される。

プッシュレバー６０がテール部４８に取り付けられている。プッシュレバー６０はテール部４８に対して中心線Ａ１方向に移動可能である。図５に示すプッシュスイッチ６１が設けられ、プッシュスイッチ６１は、プッシュレバー６０が被打込材Ｗ１に押し付けられるとオンし、かつ、プッシュレバー６０が被打込材Ｗ１から離れるとオフする。プッシュスイッチ６１の信号はコントローラ５７に入力される。図５に示す位置検出スイッチ６２がハウジング１１内に設けられ、位置検出スイッチ６２はポジションディテクタ１００の回転方向の位置に応じてオン・オフ信号を出力する。位置検出スイッチ６２が出力する信号は、コントローラ５７に入力される。

次に、打込機１０で止具５２を被打込材Ｗ１に打ち込む作業を説明する。コントローラ５７は、トリガスイッチ５９またはプッシュスイッチ６１の少なくとも一方がオフされていると、インバータ回路５５のスイッチング素子を全てオフする。このため、蓄電池４０の電力は電動モータ１５に供給されず、電動モータ１５は停止している。

電動モータ１５が停止していると、ピストン２５はバンパ２９から離れて停止している。つまり、ピストン２５は下死点と上死点との間で停止しており、打撃子１３は待機位置で停止している。ピストン２５の下死点は、ピストン２５が図１のようにバンパ２９に接触した位置である。ピストン２５の上死点は、ピストン２５がバンパ２９から最も離れた位置である。コントローラ５７は、位置検出スイッチ６２の信号により、打撃子１３が待機位置にあることを検出する。

ドライバブレード２６の係合部５０とピニオン４７とが係合している。ピストン２５及びドライバブレード２６は、蓄圧室１４の圧力で第１方向Ｂ１に付勢されている。ドライバブレード２６の移動力は、係合部５０を介してピンホイール４６に伝達される。このため、ピンホイール４６は図４で時計方向の回転力を受ける。ピンホイール４６の回転力は、減速機１６を介してモータ軸３９に伝達される。回転制御機構５１は、減速機１６から回転力がモータ軸３９に伝達されると、モータ軸３９が回転することを防止する。このようにして、ピンホイール４６は、図４で時計方向に回転することなく、停止状態に維持される。したがって、打撃子１３は待機位置で停止している。

一方、コントローラ５７は、トリガスイッチ５９及びプッシュスイッチ６１が共にオンすると、インバータ回路５５のスイッチング素子をオン及びオフする制御を繰り返し、蓄電池４０の電力を電動モータ１５に供給する。すると、電動モータ１５のモータ軸３９は、一方向に回転する。モータ軸３９の回転力は、減速機１６を経由してピンホイール軸４５に伝達され、ピンホイール４６は図４で反時計方向に回転する。

ピンホイール４６が図４で反時計方向に回転すると、ピニオン４７が、それぞれ単独で係合部５０に対して係合及び解放される。つまり、ピンホイール４６の回転力が、図１で打撃子１３を第２方向Ｂ２で移動する力に変換される。

このようにして、打撃子１３が第２方向Ｂ２で移動すると、シリンダ室３８の気体が蓄圧室１４に流れ込み、蓄圧室１４の圧力が上昇する。ピストン２５が上死点に到達すると、ピニオン４７と係合部５０とが全て解放され、打撃子１３は蓄圧室１４の圧力で第１方向Ｂ１で移動する。そして、ドライバブレード２６は、射出路４９にある止具５２を打撃し、止具５２は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。

また、ピストン２５は、止具５２が被打込材Ｗ１に打ち込まれた後、バンパ２９に衝突する。バンパ２９は、弾性変形することで打撃子１３の打撃エネルギの一部を吸収する。電動モータ１５は、ドライバブレード２６が止具５２を打撃した後も回転する。そして、ピニオン４７と係合部５０とがそれぞれ単独で係合し、かつ、ピンホイール４６の回転力で打撃子１３が上昇する。コントローラ５７は、打撃子１３が待機位置に到達すると、電動モータ１５を停止する。

コントローラ５７は、ポジションディテクタ１００の回転量を検出しており、電動モータ１５が回転を開始した時点からのポジションディテクタ１００の回転量に基づいて、打撃子１３が待機位置に到達したと判断する。

打撃子１３が止具５２を打ち込む打撃エネルギは、蓄圧室１４の圧力により定まる。打込機１０は調整機構６３を有し、打撃子１３が止具５２を打ち込む打撃エネルギを変更することが可能である。

（具体例１）
調整機構６３の具体例１を、図３及び図６を参照して説明する。オリフィス６４がシリンダ１２に固定されている。オリフィス６４は環状である。シリンダ１２の外周面に雄ねじ６５が形成され、オリフィス６４の内周面に雌ねじ６６が形成されている。オリフィス６４を回転させて締め付け、オリフィス６４がシリンダ１２に固定されている。オリフィス６４は、蓄圧室１４とシリンダ室３８とを仕切る隔壁である。オリフィス６４は図６のように、中心線Ａ１を中心として配置されている。中心線Ａ１は、筒部３６の中心Ｐ１から偏心した位置に配置されている。

オリフィス６４は取り付け孔３２内に配置されている。オリフィス６４の一部は、リブ３４の内側に配置されている。オリフィス６４は内側に張り出した環状のリブ６７を有し、リブ６７の内側に流路６８が形成されている。流路６８は蓄圧室１４とシリンダ室３８とをつなぐ。

軸受６９がベース部３１に取り付けられている。軸受６９は支持軸７０を回転可能に支持している。支持軸７０は、図６のように筒部３６の中心Ｐ１から偏心した位置に配置されている。図６に中心線Ａ１及び中心Ｐ１を通る仮想線Ｄ１が示されている。支持軸７０は、仮想線Ｄ１と重なる位置に配置されている。仮想線Ｄ１に沿った方向で、中心Ｐ１は支持軸７０と中心線Ａ１との間に位置する。

支持軸７０の一部は蓄圧室１４内に配置されている。本体１８内にダイヤル７１が設けられ、ダイヤル７１に第１ギヤ７２が固定されている。ダイヤル７１は本体１８内で回転可能に支持されている。本体１８は図７のように開口部７３を有し、ダイヤル７１の一部は開口部７３から本体１８の外に露出している。作業者はダイヤル７１を操作可能である。

図３のように支持軸７０に第２ギヤ７４が設けられ、第２ギヤ７４は第１ギヤ７２と噛み合っている。ダイヤル７１の回転力は、第１ギヤ７２及び第２ギヤ７４を介して支持軸７０に伝達される。蓄圧室１４に蓋部材７５が設けられている。蓋部材７５は金属製、または鋼材製のプレートであり、支持軸７０に固定されている。蓋部材７５は気体の圧力で変形しない剛性を備えている。蓋部材７５の表面はリブ６７の表面に接触している。蓋部材７５を図６のように平面視すると、蓋部材７５の外縁の一部に湾曲部７６を有する。支持軸７０が回転すると、蓋部材７５はリブ６７に接触した状態で回転する。調整機構６３は、蓋部材７５、流路６８を有するオリフィス６４、支持軸７０を含む。調整機構６３をバルブとして把握すると、蓋部材７５はバルブエレメントとして把握可能であり、オリフィス６４はバルブシートとして把握可能である。

シール部材３３，３７は、蓄圧室１４の気密性を確保する。図示は省略するが、軸受６９とベース部３１との間、軸受６９と支持軸７０との間にシール部材を設け、蓄圧室１４の気密性を確保することも可能である。

調整機構６３の作動及び原理を説明する。打撃子１３が第２方向Ｂ２で移動すると、シリンダ室３８の容積が縮小し、シリンダ室３８の気体は、流路６８を通り蓄圧室１４に流れ込む。このようにして、蓄圧室１４の圧力が上昇する。

打撃子１３が上死点に到達し、全てのピニオン４７と全ての係合部５０とが解放されると、蓄圧室１４の気体が流路６８を通過してシリンダ室３８に流れ込み、シリンダ室３８の圧力で打撃子１３が第１方向Ｂ１で移動する。このため、作業者がダイヤル７１を操作して蓋部材７５が支持軸７０を中心として回転すると、流路６８のうち、蓋部材７５により塞がれていない領域、つまり、気体が通過可能な開口部６８Ａの開口面積が変化する。そして、蓄圧室１４の気体が流路６８を通過してシリンダ室３８に流れ込む際、開口部６８Ａの開口面積が広い程、気体の流れ抵抗が小さい。さらに、流路６８の流れ抵抗が小さい程、シリンダ室３８の圧力が高くなり、打撃子１３の打撃エネルギは大きくなる。

図６に示す蓋部材７５は、例えば、実線の位置と二点鎖線の位置との範囲内で回転可能である。蓋部材７５が実線で示す位置にある際における打撃子１３の打撃エネルギは、蓋部材７５が二点鎖線で示す位置にある際における打撃子１３の打撃エネルギよりも大きい。

開口部６８Ａの開口面積と打撃子１３の打撃エネルギとの関係を、図８を参照して説明する。横軸に示す絞り径φは、開口部６８Ａの開口面積を、流路６８の開口径で表したものである。絞り径φは、図６において、湾曲部７６における所定位置Ｅ１と、リブ６７の内周縁６７Ａにおける所定位置Ｅ２との間の距離Ｌ１に相当する。そして、開口部６８Ａの開口面積が相対的に大きい程、つまり、絞り径φが相対的に大きい程、打撃エネルギが相対的に大きいことが分かる。

このため、打込機１０の使用条件、止具５２の長さ、被打込材Ｗ１の硬度等に応じて蓋部材７５を作動させると、気体が流路６８を通る際に、開口部６８Ａの開口面積及び流れ抵抗を変更可能である。したがって、打撃子１３の実際の打撃エネルギを、必要な打撃エネルギに応じて調整でき、作業性が向上する。例えば、止具５２が短い程、必要な打撃エネルギは小さい。また、被打込材Ｗ１の硬度が低い程、必要な打撃エネルギは小さい。このため、必要な打撃エネルギと、実際の打撃エネルギとの差に相当する余剰エネルギを低減できる。

また、余剰エネルギを低減できるため、バンパ２９が受ける荷重を低減でき、バンパ２９の製品寿命を延ばすことができる。また、余剰エネルギを低減できるため、止具５２を打ち込む際の騒音、反動及び振動を抑制できる。

さらに、蓄圧室１４の初期圧力の設定例を説明する。開口部６８Ａの開口面積を最小にした状態において、実際の打撃エネルギが必要な打撃エネルギ以上となるように、蓄圧室１４の初期圧力を設定可能である。そして、蓄圧室１４から気体が漏れた場合は、開口部６８Ａの開口面積を相対的に大きく設定することで、実際の打撃エネルギを、必要な打撃エネルギ以上に調整できる。

（具体例２）
図１の打込機１０に設ける調整機構６３の具体例２が、図９に示されている。図９において、図３と同じ構成は、図３と同じ符号を付してある。図９に示す調整機構６３は、オリフィス６４及びニードルバルブ７７を有する。オリフィス６４は、隔壁９３を有し、隔壁９３を貫通する流路９４が設けられている。隔壁９３にバルブシート７８が設けられている。オリフィス６４を平面視すると、流路９４は中心線Ａ１を中心として設けられている。流路９４はシリンダ室３８と蓄圧室１４とをつなぐ。挿入孔７９がヘッドカバー１９に設けられている。挿入孔７９はヘッドカバー１９を厚さ方向に貫通している。

蓄圧容器３５の膨らみ部３５Ａにホルダ８０が設けられている。ホルダ８０は筒形状であり、ホルダ８０は取り付け孔８１を形成している。取り付け孔８１は蓄圧容器３５の内部と外部とをつないでいる。ニードルバルブ７７は取り付け孔８１に配置されており、ニードルバルブ７７の外周面に雄ねじ部８２が設けられている。取り付け孔８１の内面に雌ねじ部８３が形成されており、ニードルバルブ７７は蓄圧容器３５に対して回転可能である。

ニードルバルブ７７の先端８４は円錐形状であり、先端８４は蓄圧室１４に配置されている。ニードルバルブ７７のうち、ハウジング１１の外に位置する箇所にノブ８５が設けられている。作業者はノブ８５を掴んでニードルバルブ７７を操作可能である。ニードルバルブ７７とホルダ８０との間をシールするシール部材８６が設けられている。シール部材８６は蓄圧室１４内の気体が蓄圧室１４から漏れることを防止する。

また、ハウジング１１内に気体注入管８７が設けられており、気体注入管８７はベース部３１に取り付けられている。気体注入管８７は蓄圧室１４の内部と外部とをつなぐ。本体１８内にバルブ８８が設けられている。バルブ８８は気体注入管８７に取り付けられている。ハウジング１１の外部から蓄圧室１４に気体を充填する際は、バルブ８８に配管を接続する。配管をバルブ８８に接続するとバルブ８８が開かれ、配管から蓄圧室１４に気体を充填できる。配管がバルブ８８から取り外されると、バルブ８８は閉じられる。

図９に示す調整機構６３の作用を説明する。作業者がニードルバルブ７７を掴んで回転すると、ニードルバルブ７７は中心線Ａ１方向に移動し、先端８４が流路９４内で移動する。ニードルバルブ７７がバルブシート７８から離れる向きで移動すると、流路９４のうち、先端８４の外側に位置する環状の開口部９５の開口面積が大きくなる。ニードルバルブ７７がバルブシート７８に近づく向きで移動すると、開口部９５の開口面積が小さくなる。開口部９５は、流路６８の平面視で先端８４により塞がれていない領域の最小面積で把握可能である。具体例２の調整機構６３は、作業者がニードルバルブ７７を操作することにより開口部９５の開口面積を調整可能である。

開口部９５の開口面積が大きい程、蓄圧室１４の気体が流路９４を通る際に気体の流れ抵抗が小さくなる。開口部９５の開口面積が小さい程、蓄圧室１４の気体が流路９４を通る際に気体の流れ抵抗が大きくなる。つまり、作業者がニードルバルブ７７を操作すると、打撃子１３の打撃エネルギを調整可能である。したがって、図９に示す調整機構６３を図１の打込機１０に設けると、図３の調整機構６３を有する打込機１０と同じ効果を得ることができる。

図１０は、図９のオリフィス６４の変更例を示す。図１０において、図９と同じ構成は、図９と同じ符号を付してある。オリフィス６４を貫通する補助流路８９が設けられている。補助流路８９はシリンダ室３８と蓄圧室１４とをつなぐ。オリフィス６４に逆止弁９０が取り付けられている。逆止弁９０は、例えば、金属片で構成されている。逆止弁９０はシリンダ室３８と蓄圧室１４との圧力差で作動して補助流路８９を開閉する。シリンダ室３８の圧力が蓄圧室１４の圧力を超えると、逆止弁９０は補助流路８９を開く。

つまり、図１に示す打撃子１３が第２方向Ｂ２に移動してシリンダ室３８の圧力が上昇すると、シリンダ室３８の気体が流路６８を通り蓄圧室１４に流れ込むことに加え、逆止弁９０が通路を開き、シリンダ室３８の気体の一部は補助流路８９を通り蓄圧室１４に流れ込む。このため、シリンダ室３８の気体が蓄圧室１４に流れ込む際の流れ抵抗を低減できる。

したがって、打撃子１３が待機位置から上死点に向けて移動する際に、図１のピンホイール４６を回転させるために必要なトルクの増加を抑制できる。これにより、打撃子１３が待機位置から上死点に移動するまでに要する時間を短縮でき、止具５２を連続して打込む際の作業性が向上する。また、蓄電池４０の電力消費量を低減できる。そして、蓄電池４０の１回あたりの充電量が一定であるとすれば、蓄電池４０の１回の充電量において、止具５２の打ち込み本数の低減を抑制できる。

シリンダ室３８の圧力が蓄圧室１４の圧力を以下であると、逆止弁９０は補助流路８９を閉じる。つまり、蓄圧室１４の気体が流路６８を通りシリンダ室３８に流れ込み、シリンダ室３８の圧力で打撃子１３が蓄圧室１４の圧力で第１方向Ｂ１に移動する際は、逆止弁９０が補助流路８９を閉じる。蓄圧室１４の気体が補助流路８９からシリンダ室３８に流れ込むことは無い。

（具体例３）
図１の打込機１０に設ける調整機構６３の具体例３が、図１１に示されている。図１１において、図９と同じ構成は、図９と同じ符号を付してある。ニードルバルブ７７の先端に軸部９１が設けられている。軸部９１の外径は、中心線Ａ１方向の異なる箇所で一定である。軸部９１の外径は、流路９４の内径よりも小さい。図１１の調整機構６３は、オリフィス６４、ニードルバルブ７７を含む。

ニードルバルブ７７が中心線Ａ１方向に移動すると、軸部９１が流路６８で中心線Ａ１方向に移動する。流路６８の内面と軸部９１の外面との間に開口部９２が形成される。蓄圧室１４とシリンダ室３８との間で、気体は開口部９２を経由して行き来する。中心線Ａ１に対して垂直な平面視で、開口部９２の開口面積は、ニードルバルブ７７の中心線Ａ１方向に関わりなく一定である。

これに対して、ニードルバルブ７７が中心線Ａ１方向に移動すると、中心線Ａ１方向における開口部９２の流路長Ｌ２が変化する。流路長Ｌ２は、中心線Ａ１方向で、隔壁９３の表面９６と、軸部９１の端面９７との距離である。つまり、流路長Ｌ２は、中心線Ａ１方向で、隔壁９３と軸部９１とが重なる部位の長さである。そして、開口部９２における気体の流れ抵抗は、流路長Ｌ２が大きいほど大きくなる。このため、ニードルバルブ７７を操作して中心線Ａ１方向に移動すると、打撃子１３の実際の打撃エネルギを調整できる。したがって、図１１に示す調整機構６３を図１の打込機１０に設けると、図９の調整機構６３を有する打込機１０と同じ効果を得ることができる。

なお、図１０に示す補助流路８９及び逆止弁９０は、図３のオリフィス６４、図９のオリフィス６４、図１１のオリフィス６４の何れかに設けてもよい。また、図３に示す開口部６８Ａ、図９に示す開口部９５、図１０に示す開口部９５は、開口面積を最小、つまり、全閉にすることも可能である。全ての実施形態において、「流路における気体の流れ抵抗を変更可能」とは、打撃子が第１方向に移動する回数毎に、流路における気体の流れ抵抗を変更可能という意味である。打撃子が第１方向に移動する回数は、作業者の任意である。

打込機の実施形態で説明した事項の意味を説明する。シリンダ室３８は第１圧力室に相当し、蓄圧室１４は第２圧力室に相当し、オリフィス６４は隔壁に相当し、蓋部材７５は可動部材に相当し、ニードルバルブ７７は弁体に相当する。第１圧力室及び第２圧力室は、共に気体を収容する空間である。

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、支持軸７０、ニードルバルブ７７を自動で作動するアクチュエータを設ける。アクチュエータは、ソレノイド、電動モータを含む。アクチュエータを制御するコントローラを設ける。ハウジング１１に操作部を設け、操作部は打撃エネルギの調整スイッチを有する。調整スイッチの信号はコントローラに入力される。作業者が操作部を操作すると、コントローラはアクチュエータを作動させる。したがって、図３，９，１０に示す開口部６８Ａ，９５の開口面積が変化し、打撃子の打撃エネルギが変化する。また、図１１に示す開口部９２の流路長Ｌ２が変化し、打撃子の打撃エネルギが変化する。

さらに、打撃子が上死点から下死点に到達する途中で、開口部６８Ａ，９２，９５の流路抵抗を変更すること、例えば、流路抵抗を大きくすることも可能である。コントローラは、打撃子が上死点に到達した時点から時間をタイマで計測し、打撃子が下死点に到達する途中であることを検出可能である。

隔壁とシリンダとは、それぞれ別部材で構成されていてもよいし、隔壁とシリンダとが単一の部品であってもよい。打撃子を第２方向に移動させる移動機構は、ラック・アンド・ピニオン機構の他、カム機構を含む。また、移動機構に動力を伝達するモータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ及び内燃機関を含む。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。電源として交流電源を用いる場合、打込機と交流電源のコンセントとを、電力ケーブルで接続する。

さらに、打撃子の待機位置は、下死点と同じ位置であってもよい。打込機により被打込材へ打ち込まれる止具は、軸形状の釘の他、コ字形の止具を含む。釘は、頭部を有する釘、頭部の無い釘を含む。

さらに、図５に示すトリガスイッチ５９、プッシュスイッチ６１、位置検出スイッチ６２は、検出しようとする対象物の位置や状態を検出するセンサであり、センサは、接触形のセンサ、非接触形のセンサを含む。接触形センサは、オン・オフセンサ、圧力センサを含む。非接触形のセンサは、光学センサ、磁気センサを含む。コントローラ５７は、電気部品または電子部品の単体でもよいし、複数の電気部品または複数の電子部品を有するユニットでもよい。電気部品または電子部品は、プロセッサ、制御回路及びモジュールを含む。

１０…打込機、１１…ハウジング、１２…シリンダ、１３…打撃子、１４…蓄圧室、１７…移動機構、３５…蓄圧容器、３８…シリンダ室、５２…止具、６３…調整機構、６４…オリフィス、６８，９４…流路、７５…蓋部材、７７…ニードルバルブ、８９…補助流路、９０…逆止弁、Ｂ１…第１方向、Ｂ２…第２方向。

Claims (9)

1. 気体を収容する第１圧力室と、前記第１圧力室の圧力で第１方向に移動して止具を打撃する打撃子と、を備えた打込機であって、
   前記第１圧力室に送る前記気体を収容する第２圧力室と、
   前記第２圧力室の前記気体が前記第１圧力室に送られる際に通る流路と、
   前記流路における前記気体の流れ抵抗を変更可能な調整機構と、
   を有する、打込機。
2. 前記打撃子に前記第１方向とは逆の第２方向の移動力を加え、かつ、前記打撃子に加えた前記第２方向の移動力を解除する移動機構が設けられ、
   前記移動機構が前記打撃子に前記第２方向の移動力を加えると、前記打撃子が前記第２方向に移動して、前記第１圧力室の前記気体が前記流路を通り前記第２圧力室に送られて前記第２圧力室の圧力が上昇し、
   前記第２圧力室の圧力が上昇した後に、前記移動機構が前記第２方向の移動力を解除すると、前記第２圧力室の前記気体が前記流路を通り前記第１圧力室に流れ、前記第１圧力室の圧力で前記打撃子が前記第１方向に移動して前記止具を打撃する、請求項１記載の打込機。
3. 前記打撃子を前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に支持するシリンダと、
   前記シリンダに取り付けられた蓄圧容器と、
   前記シリンダ内と前記蓄圧容器内とを仕切る隔壁と、
   前記シリンダ及び前記蓄圧容器を収容したハウジングと、
   が設けられ、
   前記第１圧力室は、前記シリンダ内に設けられ、
   前記第２圧力室は、前記蓄圧容器内に設けられている、請求項２記載の打込機。
4. 前記調整機構は、前記流路の開口面積を変更して前記気体の流れ抵抗を変更可能である、請求項３記載の打込機。
5. 前記流路は、前記隔壁に設けられ、
   前記調整機構は、前記隔壁の表面に沿って移動可能な可動部材を含み、
   前記可動部材は、前記隔壁の表面に沿って移動して前記流路の開口面積を変更する、請求項４記載の打込機。
6. 前記第１圧力室と前記第２圧力室とを仕切る隔壁が設けられ、
   前記流路は、前記隔壁に設けられ、
   前記調整機構は、前記流路内で移動可能な弁体を含み、
   前記弁体は、前記流路内で移動して前記流路の開口面積を変更する、請求項４記載の打込機。
7. 前記調整機構は、前記気体の流れ方向における前記流路の長さを変更することで、前記気体の流れ抵抗を変更する、請求項３記載の打込機。
8. 前記流路は、前記隔壁に設けられ、
   前記調整機構は、前記流路内で前記気体の流れ方向に移動可能な弁体を含み、
   前記弁体が前記流路内で前記気体の流れ方向に移動すると、前記気体の流れ方向に沿った側面視で、前記流路のうち前記弁体と前記流路とが重なる部位の長さが変更されて前記気体の流れ抵抗を変更する、請求項７記載の打込機。
9. 前記第１圧力室と前記第２圧力室とをつなぐ補助流路と、
   前記補助流路を開閉する逆止弁と、
   が設けられ、
   前記逆止弁は、前記打撃子が前記第２方向に移動する際に前記補助流路を開き、
   前記逆止弁は、前記打撃子が前記第１方向に移動する際に前記補助流路を閉じる、請求項３乃至８の何れか１項記載の打込機。

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