JP2018140480A - 打込み工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドライバによって打込み材を被加工物に打込むように構成された打込み工具において、使用者の意図とは異なる態様で打込み材が射出される可能性を低減するための技術を提供する。
【解決手段】釘打ち機1は、モータ2、ドライバ3、戻し機構7、後側ストッパ部9を備える。ドライバ3は、モータ2の駆動により、動作線Lに沿って初期位置から打込み位置へ前方に移動することで、釘101を打撃して射出口123から射出する。戻し機構7は、ドライバ3を打込み位置から初期位置へ向けて後方に移動させる。後側ストッパ部9は、戻し機構7によって後方へ移動されたドライバ3の後端部32に当接することで、ドライバ3を初期位置に位置決めするとともに、ドライバ3が、後側ストッパ部9に対する当接の衝撃によって、後側ストッパ部9への当接位置よりも前方へ跳ね返ることを防止するように構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】釘打ち機1は、モータ2、ドライバ3、戻し機構7、後側ストッパ部9を備える。ドライバ3は、モータ2の駆動により、動作線Lに沿って初期位置から打込み位置へ前方に移動することで、釘101を打撃して射出口123から射出する。戻し機構7は、ドライバ3を打込み位置から初期位置へ向けて後方に移動させる。後側ストッパ部9は、戻し機構7によって後方へ移動されたドライバ3の後端部32に当接することで、ドライバ3を初期位置に位置決めするとともに、ドライバ3が、後側ストッパ部9に対する当接の衝撃によって、後側ストッパ部9への当接位置よりも前方へ跳ね返ることを防止するように構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、射出口から打込み材を射出することで、打込み材を被加工物に打ち込む打込み工具に関する。
ドライバを後方から前方へ向けて直線状に移動させることで、釘等の打込み材を射出し、被加工物に打込むように構成された打込み工具が知られている。かかる打込み工具では、ドライバは打込み材を射出した後に後方に戻されるが、このときの衝撃で前方へ跳ね返り、使用者が意図しないときに次の打込み材を射出してしまう可能性がある。そこで、例えば、特許文献1には、バンパを用いてドライバの跳ね返り方向を規制することが可能な打込み工具が開示されている。具体的には、この打込み工具のバンパには、傾斜面を有するキャビティが設けられている。ドライバがフライホイールの回転エネルギを受けて前方へ移動し、打込み材を射出した後、後方へ戻されると、ドライバ後端の湾曲面がバンパの傾斜面に衝突する。これにより、ドライバは、前方への跳ね返り時にドライバの駆動軸に対して上方に逸れるため、フライホイールに接触することが回避される。
上記の打込み工具は、ドライバの前方への跳ね返り自体は許容しつつ、バンパによって跳ね返り方向をフライホイールから逸らせることで、跳ね返りに起因する打込み材の射出の可能性を低減するものである。しかしながら、使用者の意図とは異なる態様で打込み材が射出される可能性をより確実に低減するという観点からは、上記打込み工具には更なる改善の余地がある。
本発明は、かかる状況に鑑み、ドライバによって打込み材を被加工物に打込むように構成された打込み工具において、使用者の意図とは異なる態様で打込み材が射出される可能性を低減するための技術を提供することを課題とする。
本発明の一態様によれば、射出口から打込み材を射出することで、打込み材を被加工物に打込むように構成された電動式の打込み工具が提供される。この打込み工具は、モータと、ドライバと、戻し機構と、当接部材とを備えている。
ドライバは、打込み工具の前後方向に延在する所定の動作線に沿って、後方位置と、後方位置よりも前方の前方位置との間で移動可能に保持される。また、ドライバは、モータの駆動により、後方位置から前方位置へ移動することで、打込み材を打撃して射出口から射出するように構成されている。戻し機構は、ドライバを前方位置から後方位置へ向けて後方に移動させるように構成されている。当接部材は、戻し機構によって後方へ移動されたドライバの後端部に当接することで、ドライバを後方位置に位置決めするように構成されている。また、当接部材は、ドライバが、当接部材に対する当接の衝撃によって、前後方向において、当接部材への当接位置よりも前方へ跳ね返ることを防止するように構成されている。
本態様の打込み工具によれば、戻し機構によって後方へ移動されたドライバの後端部が当接部材に当接しても、当接部材によって、ドライバが当接位置よりも前方へ跳ね返ること自体が防止される。よって、前方への跳ね返りを許容しつつ、跳ね返り方向が動作線から逸らされる場合に比べ、使用者の意図とは異なる態様で打込み材が射出される可能性を、より確実に低減することができる。
なお、本態様の打込み工具で使用可能な打込み材としては、例えば、釘、鋲、ピン、ステープルが挙げられる。本態様の打込み工具は、使用される打込み材に対応して、例えば、釘打ち機、タッカ、ステープルガンとも称されうるものである。
本態様の打込み工具は、電動式のモータを駆動源として、ドライバを待機位置から打撃位置へ移動可能であればよく、ドライバの駆動方式(駆動機構)は特に限定されない。典型的には、モータによってフライホイールを回転駆動し、その回転エネルギをドライバに伝達することでドライバを移動させる方式を好適に採用することができる。
戻し機構の方式は特に限定されないが、典型的には、戻し機構として、ドライバの前方位置への移動に伴って生じる弾性力によってドライバを後方に移動させるように構成された弾性部材を含む機構を採用することができる。
当接部材の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、ゴム、樹脂、金属等を採用することができる。また、当接部材は、必ずしも1つの部材として形成されている必要はなく、複数の部材が組み合わせられることで(集合的に)、当接部材を形成していてもよい。
本発明の一態様によれば、当接部材は、ドライバの後端部に当接するように構成された少なくとも1つの当接面を有してもよい。少なくとも1つの当接面は、各々、ドライバが当接したときのドライバの跳ね返り方向が、前後方向において、当接位置よりも後方に向かうように構成されていることが好ましい。言い換えると、当接面は、当接後のドライバの進行方向を、前後方向において当接位置よりも後方へ向かわせるように配置されていることが好ましい。本態様によれば、当接面によってドライバを確実に後方へ向けて誘導することができる。つまり、ドライバが前方へ向けて跳ね返ることをより確実に防止することができる。
なお、当接部材は、当接面を1つのみ有してもよいし、複数有していてもよい。また、当接面は、平面であっても曲面であってもよい。なお、曲面は、前後方向および/または上下方向に曲がる構成であってもよいし、前後方向および上下方向に曲がる構成の場合、球面であってもよい。ドライバの跳ね返り方向を当接位置よりも後方へ向かわせる典型的な構成として、後方へ向けて動作線に近接する方向に傾斜し、動作線に対する傾斜角が45度未満である傾斜面を当接面として採用することができる。なお、傾斜角は、当接面内で変化していてもよい。
本発明の一態様によれば、少なくとも1つの当接面は、動作線を挟んで対称状に配置された一対の当接面を含んでもよい。本態様によれば、ドライバは、動作線を挟んで対称状に配置された一対の当接面に順に当接しながら後方へ誘導される。これにより、最終的に、ドライバの中心線と動作線とを一致させた状態で、ドライバを後方位置に位置決めすることができる。なお、「動作線を挟んで対象状に配置」とは、典型的には、動作線を含む平面を対称面として、面対称に配置されることをいう。
本発明の一態様によれば、一対の当接面は、後方へ向かって互いに近接する方向に傾斜しており、一対の当接面の各々の動作線に対する傾斜角は、15度以下であってもよい。これにより、ドライバの跳ね返り方向をできるだけ後方に向けることができる。これにより、ドライバが当接面の間で当接(衝突)を繰り返す数を減らし、ドライバをよりスムーズに後方位置に位置決めすることができる。
本発明の一態様によれば、ドライバは、ドライバの長軸が動作線上を移動するように配置されていてもよい。そして、ドライバの後端部には、長軸を挟んで対称状に配置され、後方へ向かって互いに近接する方向に傾斜する一対の傾斜面が形成されていてもよい。一対の傾斜面の各々の動作線に対する傾斜角は、一対の当接面の各々の傾斜角と等しくてもよい。本態様によれば、ドライバの摩耗を軽減するとともに、後方位置で位置決めされたドライバの姿勢を安定化することができる。
本発明の一態様によれば、打込み工具は、ドライバを後方位置へ向けて付勢する付勢部材を更に備えてもよい。本態様によれば、付勢部材の付勢力によって、位置決めされたドライバを後方位置で安定して保持することができる。
本発明の一態様によれば、当接部材は、弾性変形が可能な弾性材で形成されていてもよい。本態様によれば、当接部材がドライバの当接時の衝撃を効果的に吸収し、ドライバをスムーズに後方位置に位置決めすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、実施形態では、打込み工具の一例として、電動式の釘打ち機1を挙げて説明する。釘打ち機1は、釘101を直線状に打ち出すことで、被加工物(例えば、木材)100)に釘101を打込む釘打ち作業を行うことが可能な工具である。
まず、図1を参照して、釘打ち機1の概略構成について説明する。図1に示すように、釘打ち機1は、本体部10と、ノーズ部12と、ハンドル13と、マガジン17とを主体として構成されている。
本体部10は、本体ハウジング11と、モータ2と、ドライバ3と、ドライバ駆動機構5と、戻し機構7とを含む。本体ハウジング11は、本体部10の外郭を形成し、ドライバ3、ドライバ駆動機構5、および戻し機構7を収容する。ドライバ3は、所定の動作線Lに沿って直線状に移動することで、釘101を釘打ち機1から打ち出す。ドライバ駆動機構5は、モータ2を駆動源として、釘101を打ち出す方向にドライバ3を移動させる機構であり、戻し機構7は、釘101を打ち出した後のドライバ3を元の位置に向けて移動させる機構である。なお、ドライバ3、ドライバ駆動機構5、および戻し機構7の詳細については後述する。ノーズ部12は、動作線Lの延在方向(以下、単に動作線L方向という)における本体ハウジング11の一端に連結されており、動作線L方向にノーズ部12を貫通するドライバ通路(図示せず)を有する。ドライバ通路の一端は本体ハウジング11の内部空間に連通しており、他端は、釘101が打ち出される射出口123として、釘打ち機1の外部に開口している。
ハンドル13は、動作線L方向において本体ハウジング11の中央部から動作線Lと交差する方向に延びる。ハンドル13は、作業者によって把持される部位である。ハンドル13の基端部(本体ハウジング11に接続された端部)には、作業者によって操作されるトリガ131が設けられている。ハンドル13の先端部(基端部とは反対側の端部)には、端子等を備えたバッテリ装着部15が設けられている。バッテリ装着部15には、充電式のバッテリ19が着脱可能である。また、図示は省略するが、ハンドル13内部には、トリガ131に接続され、トリガ131の引き操作に応じてオンとされるトリガスイッチ、モータ2およびドライバ駆動機構5を制御するためのコントローラ等が配置されている。マガジン17は、複数の釘101を充填可能に構成されており、ノーズ部12に装着されている。マガジン17に充填された釘101は、釘送り機構(図示せず)によって、ドライバ通路に一本ずつ供給される。
以下、釘打ち機1の詳細構成について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、ドライバ3の動作線L方向(図1の左右方向)を釘打ち機1の前後方向と規定し、射出口123が設けられている側(図1の右側)を釘打ち機1の前側、反対側(図1の左側)を後側と規定する。また、動作線L方向に直交し、ハンドル13の延在方向に対応する方向(図1の上下方向)を釘打ち機1の上下方向と規定し、ハンドル13が本体部10(本体ハウジング11)に接続されている側(図1の上側)を上側、ハンドル13の先端部(バッテリ19が装着される端部)が配置される側(図1の下側)を下側と規定する。
まず、ドライバ3の駆動源としてのモータ2について説明する。図1に示すように、ドライバ3の駆動源としてのモータ2は、ロータと共に回転する出力シャフト(図示せず)の回転軸が動作線Lに直交して左右方向に延在するように、本体ハウジング11内に配置されている。本実施形態では、モータ2として、小型で高出力であることから、ブラシレスDCモータが採用されている。モータ2の出力シャフトには、出力シャフトと一体的に回転するプーリ21が連結されている。
次に、初期位置から前方へ移動することで、釘101を打撃して射出口123から射出するように構成されたドライバ3について説明する。図2に示すように、ドライバ3は、長尺状の部材として形成されており、その長軸(左右方向の中心線)が動作線L上に位置し、釘打ち機1の前後方向に延在するように配置される。本実施形態では、ドライバ3は、長軸(動作線L)に関して左右対称に(言い換えると、長軸を含んで上下方向に伸展する平面を対称面として、面対称に)形成されている。ドライバ3は、全体として概ね矩形薄板状に形成された本体部30と、本体部30よりも左右方向の幅が細く形成され、本体部30の前端から前方に延在する打撃部31と、本体部30の後部から左右に突出する一対のアーム部35とを含む。
本体部30の後端部32は、後述する後側ストッパ部9に当接してドライバ3の初期位置を規定する部位である。なお、後端部32の左右の側面部は、後方に向けて互いに近接する方向に傾斜する一対の傾斜面321として構成されている。上述の通り、ドライバ3は長軸に対して左右対称に形成されているため、一対の傾斜面321の長軸(動作線L)に対する傾斜角は、同一である。本実施形態では、傾斜面321の傾斜角は、10度に設定されている。打撃部31の前端310は、釘101を打撃する部位である。アーム部35は、後述する前側ストッパ部119に当接することで、ドライバ3の前方への移動を規制する部位である。また、アーム部35には、後述する戻し機構7のワイヤ79の一端が接続されている。
ドライバ3は、動作線L上に沿って(釘打ち機1の前後方向に、またはドライバ3の長軸方向にとも言い換えられる)、初期位置と打込み位置との間で直線状に移動可能に保持されている。ここで、図1〜図4を参照して、ドライバ3の初期位置および打込み位置について説明する。なお、図1および図3では、わかりやすさのために、ドライバ3および打込み対象の釘101については、本体ハウジング11内に配置された部分も実線で示されている。また、図2では、わかりやすさのために、戻し機構7の図示は省略されている。
図1および図2は、ドライバ3が初期位置に配置された状態を示している。初期位置とは、ドライバ駆動機構5が作動していない状態(以下、初期状態という)でドライバ3が保持される位置である。本実施形態では、ドライバ3の初期位置は、ドライバ3の後端部32が、本体ハウジング11の後端部に配置された後側ストッパ部9に当接する位置に設定されている(図2参照)。詳細は後述するが、後側ストッパ部9には、ドライバ3の後端部32に形成された一対の傾斜面321に対応する一対の当接面90が形成されており、ドライバ3は、初期位置において、一対の傾斜面321が一対の当接面90に夫々面接触した状態で安定した姿勢で保持される。
図3および図4は、ドライバ3が打込み位置に配置された状態を示している。打込み位置とは、ドライバ駆動機構5によって前方へ移動されたドライバ3が、釘101を打撃した後、釘101を被加工物に打ち込む位置である。本実施形態では、ドライバ3の打込み位置は、ドライバ3の前端310が射出口123から僅かに突出した位置に設定されている(図3参照)。なお、ドライバ3の打込み位置は、ドライバ3の一対のアーム部35の前端が、本体ハウジング11前端部の内部に固定された一対の前側ストッパ部119に後方から当接する位置である。上記の配置から、本実施形態では、初期位置と打込み位置は、夫々、動作線Lに沿って移動するドライバ3の移動可能範囲の両端を規定する最後方位置と最前方位置であると言い換えることもできる。なお、本実施形態では、前側ストッパ部119は、ドライバ3が衝突したときの衝撃を和らげるために、ゴムで形成されている。
以下、図1を参照して、ドライバ3を初期位置から打込み位置へ向けて前方へ移動させるように構成されたドライバ駆動機構5について説明する。図1に示すように、ドライバ駆動機構5は、フライホイール53と、押圧ローラ57とを含む。
円筒状に形成されたフライホイール53は、本体ハウジング11内のモータ2の前側で、回転可能に支持されている。フライホイール53の回転軸は、モータ2の回転軸と平行に、ドライバ3の動作線Lに直交する左右方向に延在する。フライホイール53の支持シャフト(図示せず)には、フライホイール53と一体的に回転するプーリ54が連結されている。プーリ21、54にはベルト25が架け渡されている。モータ2の回転は、プーリ21、54およびベルト25を介してフライホイール53に伝達され、フライホイール53は、図1の時計回り方向に回転する。
なお、詳細は図示しないが、本実施形態では、ノーズ部12の前端部には、前後方向に進退可能に保持されたコンタクトアームが設けられている。コンタクトアームが被加工物100に押し付けられ、コンタクトアームに接続されたスイッチがオンとされると、コントローラ(図示せず)によってモータ2が駆動され、フライホイール53が回転される。
押圧ローラ57は、フライホイール53と協働してドライバ3を移動させるように構成されている。押圧ローラ57は、フライホイール53の上方で回転可能に支持されている。押圧ローラ57の回転軸は、フライホイール53の回転軸と平行に、左右方向に延在する。また、詳細は図示しないが、本実施形態では、押圧ローラ57は、ドライバ3に上から当接してドライバ3をフライホイール53に対して押し付ける押圧位置と、ドライバ3から離間する離間位置との間で上下方向に移動可能に構成されている。より詳細には、押圧ローラ57は、常時には離間位置に保持されているが、モータ2が駆動された状態でトリガ131が引き操作され、トリガ131に接続されたスイッチがオンとされると、離間位置から押圧位置に移動される。このとき、フライホイール53が図1の時計回り方向に回転されていると、フライホイール53および押圧ローラ57に挟持されたドライバ3は、後述する戻しバネ71の弾性力に抗して打込み位置まで移動され、釘101を打撃して射出口123から射出し、被加工物100に打込む。
以下、図4および図5を参照して、ドライバ駆動機構5によって打込み位置まで移動されたドライバ3を、打込み位置から初期位置へ向けて後方へ移動させるように構成された戻し機構7について説明する。なお、図4では、わかりやすさのために、戻しバネ71の図示は省略されている。
図5に示すように、戻し機構7は、戻しバネ71と、巻取りドラム73と、一対のワイヤ79と、第1支持部材75と、第2支持部材77とを含む。
図5に示すように、戻しバネ71は、金属製の線材を所定の中心軸周りに螺旋状に巻回することで形成された捩りコイルバネである。捩りコイルバネとは、コイル部711の中心軸周りに捩りモーメントを受けるコイルバネであり、バネに荷重が加わると、線材に曲げ応力を発生する。
巻取りドラム73は、戻しバネ71を保持し、且つ、戻しバネ71の中心軸と同軸状に延在する回転軸周りに回転可能に構成されている。本実施形態では、巻取りドラム73は、本体部731と、一対の巻取り部733と、一対の係止部737とを含む。
本体部731は、円筒状に形成されており、その内部空間には戻しバネ71が収容されている。一対の巻取り部733は、本体部731の両端部から径方向外側に突出するフランジ状の部分である。なお、戻しバネ71の一方の端部である作動端部715は、内部空間から外部に延出され、一方の巻取り部733の外側の面に形成された係止溝735に係止されている。各巻取り部733の外周部には、全周に亘って、ワイヤ79を巻回可能に構成された巻取り溝734が形成されている。一対の係止部737は、本体部731の外周面から径方向外側に突出する一対の突出部として形成されている。一対の係止部737は、ドライバ3が打込み位置に到達したときに、本体ハウジング11の後端部の内面側に設けられた回転ストッパ部(図示せず)に係止することで、巻取りドラム73がそれ以上ワイヤ79を引き出す方向(以下、引出し方向という)に回転することを規制する。
ワイヤ79は、巻取りドラム73とドライバ3とを接続する金属製の可撓性部材である。図4に示すように、ワイヤ79の一端部は、巻取り溝734に固定され、他端部は、ドライバ3のアーム部35に固定されている。
第1支持部材75および第2支持部材77は、戻しバネ71を保持する巻取りドラム73を本体ハウジング11に対して回転可能に支持し、巻取りドラム73の回転を案内するように構成されている。より詳細には、図4に示すように、第1支持部材75と第2支持部材77は、夫々、本体ハウジング11の後端部の左側部と右側部にネジで固定され、有底円筒状に形成された回転支持部751、771によって、巻取りドラム73の両端部を左右から回転可能に支持している。巻取りドラム73の回転軸は、左右方向に延在し、フランジ状の巻取り部733は、ドライバ3の動作線Lに関して左右対称に配置されている。
第1支持部材75のみが戻しバネ71の固定端部(図示せず)を固定するように構成されたバネ固定部757を有する点以外、第1支持部材75と第2支持部材77とは、概ね左右対称の同一形状に形成されている。なお、戻しバネ71の固定端部は、作動端部715(図5参照)とは反対側の端部であって、コイル部711の一端からコイル部711の直径に対応するように延在している。バネ固定部757は、回転支持部751から右方へ突出する2つの突片として形成されている。戻しバネ71の固定端部が2つの突片に挟み込まれることで、固定端部は、第1支持部材75、ひいては本体ハウジング11に対して固定されている。
以下、図6および図7を参照して、後側ストッパ部9について説明する。本実施形態では、後側ストッパ部9は、戻し機構7によって後方へ移動されたドライバ3の後端部32に当接することで、ドライバ3を初期位置に位置決めするとともに、ドライバ3が、後側ストッパ部9に対する当接時の衝撃によって、当接位置よりも前方へ跳ね返ることを防止するように構成されている。
図6および図7に示すように、後側ストッパ部9は、矩形状の底壁部91と、底壁部91の外形を規定する4辺のうち3辺に沿って配置され、上方に突出する周壁部92とを含む。より詳細には、周壁部92は、底壁部91の後端の辺に対応する後壁部93と、底壁部91の左端および右端の辺に夫々対応するとともに、後壁部93の左右に夫々接続する左壁部94および右壁部95を含む。つまり、後側ストッパ部9は、下側、後側、左側、および右側が壁部で囲まれ、上側と前側とが開放されている。なお、後側ストッパ部9の前側の開放端は、ドライバ3の後端部32の受入口97を構成する。本実施形態では、後側ストッパ部9は、ゴムによって一体的に成形されている。
本実施形態では、後側ストッパ部9は、左右対称に形成され、図2に示すように、左右方向の中心線が動作線L上に位置するように、本体ハウジング11の後端部内側に固定状に保持されている。なお、後側ストッパ部9が摩耗した場合等に交換可能とするために、後側ストッパ部9は、本体ハウジング11に対して着脱可能とされることが好ましい。例えば、後側ストッパ部9は、本体ハウジング11の後端部内側に形成された凹部に取り外し可能に嵌合されていてもよい。
周壁部92のうち、左壁部94の内面(右面)および右壁部95の内面(左面)は、後方へ向けて互いに近接する方向に傾斜している。これらの傾斜面は、ドライバ3が戻し機構7によって後方へ移動された場合に、ドライバ3の後端部32に当接する一対の当接面90として構成されている。一対の当接面90は、動作線Lを挟んで左右対称に((言い換えると、動作線Lを含んで上下方向に伸展する平面を対称面として、面対称に)配置されている。一対の当接面90の動作線Lに対する傾斜角は、同一である。本実施形態では、当接面90の傾斜角は、10度に設定されている。つまり、当接面90の傾斜角は、ドライバ3の後端部32に形成された傾斜面321の傾斜角と等しい。なお、一対の当接面90の左右方向の間隔は、受入口97では、ドライバ3の本体部30の左右方向の幅よりも若干大きく設定されている。
ここで、図1および図2を参照して、戻し機構7およびドライバ3の初期状態について説明する。初期状態にある戻し機構7では、巻取り部733には、作動端部715の巻き込み方向(図1の反時計回り方向)にワイヤ79がほぼ一周分巻回されている。ワイヤ79は、巻取り部733の下端から前方へ延び、ドライバ3のアーム部35に接続されている。また、戻しバネ71は、第1支持部材75を介して固定端部が本体ハウジング11に対して固定され、且つ、巻込み方向の荷重がかけられた状態で巻取りドラム73に収容され、保持されている。このため、戻しバネ71(図5参照)の弾性力によって、巻取りドラム73は、作動端部715を巻き戻す方向(図1の時計回り方向)、つまり、ワイヤ79を巻取り部733に巻き取る方向(以下、巻取り方向という)に付勢されている。
ドライバ3は、初期状態において、戻しバネ71の弾性力によってワイヤ79を介して後方に付勢され、図2に示すように、ドライバ3の一対の傾斜面321が、後側ストッパ部9の一対の当接面90に夫々面接触した状態で、初期位置に安定した姿勢で保持されている。
以下、釘打ち機1の動作について説明する。前述した通り、釘打ち機1では、作業者が、ノーズ部12の前端部のコンタクトアーム(図示せず)を被加工物100に押し付けた状態でトリガ131を引き操作することで、ドライバ駆動機構5が作動する。より詳細には、コントローラ(図示せず)によってモータ2が駆動されることで、フライホイール53が回転されるとともに、押圧ローラ57が押圧位置に移動される。これにより、図1に示す初期位置に配置されたドライバ3は、押圧ローラ57およびフライホイール53に上下から挟持され、戻しバネ71による後方への付勢力に抗して、打込み位置へ向けて動作線Lに沿って前方へ移動される。
ドライバ3の前方への移動に連動して、アーム部35に接続されたワイヤ79が前方へ引っ張られることで、ワイヤ79が巻取り部733から引き出される。これに伴い、巻取りドラム73は、戻しバネ71の弾性力に抗して回転軸周りに引き出し方向(図1の反時計回り方向)に回転される。このため、巻取りドラム73の係止溝735に係止された作動端部715が巻き込み方向に作動され、戻しバネ71に更なる弾性力を生じさせる。
図3に示すように、ドライバ3は、釘101を打撃して射出口123から打ち出し、打込み位置に達する。ドライバ3のアーム部35の前端が前側ストッパ部119に後方から当接し、巻取りドラム73の係止部737が回転ストッパ部(図示せず)に当接することで、ドライバ3の移動と巻取りドラム73の回転が停止される。この状態で作業者がトリガ131の引き操作を中止する、またはコンタクトアームの被加工物100への押し付けを解除すると、ドライバ駆動機構5は動作を停止する。
これに伴い、戻し機構7が作動し、図8に示すように、ドライバ3を初期位置(図2参照)へ向けて後方へ移動させる。より詳細には、ドライバ3の打込み位置への移動に伴って生じた戻しバネ71の弾性力によって、巻取りドラム73が巻取り方向に回転される。これに伴って、ワイヤ79が巻取り部733に巻き取られることで、ドライバ3はワイヤ79によって後方に引っ張られ、後方へ移動する。
一対のワイヤ79は、動作線Lに対して左右対称にアーム部35に固定され、動作線Lに概ね平行にアーム部35を引っ張るが、ドライバ3の長軸が動作線Lから僅かにずれた状態で、ドライバ3の後端部32が後側ストッパ部9の受入口97に到達する場合がある。例えば、図9に示すように、ドライバ3の長軸が動作線Lから左に僅かにずれた状態で、後端部32が矢印A1方向に受入口97に進入した場合、後端部32が左側の当接面90に当接(衝突)する。このとき、ドライバ3の推進力は、矢印A1方向に向かっており、ドライバ3は左側の当接面90に対して進入角θ1で当接(衝突)する。なお、本実施形態では、当接面90の傾斜角が10度に設定されているため、ドライバ3が当接面90に当接(衝突)するときの進入角θ1は、概ね10度程度となる。
ドライバ3の跳ね返り方向は、矢印A2に示すように、当接面90と離脱角θ2をなし、当接位置P1よりも後方へ向かう。離脱角θ2は、進入角θ1に概ね対応する。よって、ドライバ3は、当接位置P1よりも前方側へ跳ね返されることなく、矢印A2方向に右斜め後方へ向かう。なお、動作線Lに対する矢印A2方向の傾斜角θ3は、(10+θ2)度である。
ドライバ3がそのまま矢印A2方向に更に進むと、図10に示すように、右側の当接面90に対して進入角θ4で当接(衝突)する。このときの進入角θ4は、概ね(20+θ2)度である。左側の当接面90に当接(衝突)したときと同様、ドライバ3の跳ね返り方向は、矢印A3に示すように、当接面90と離脱角θ5をなし、当接位置P2よりも後方へ向かう。離脱角θ5は、進入角θ4に概ね対応する。ドライバ3は、当接位置P2よりも前方側へ跳ね返されることなく、矢印A3方向に右斜め後方へ向かう。
このようにして、ドライバ3は、後端部32が、左右対称に配置された一対の当接面90に対して当接を繰り返しながら、全体としては後方へ向けて誘導される。ドライバ3は、最終的は、図2に示すように、ドライバ3の長軸と動作線Lとが一致し、後端部32の一対の傾斜面321が、後側7部9の一対の当接面90に面接触した状態で、初期位置に位置決めされる。初期位置では、ドライバ3の後端は、後側ストッパ部9の後壁部93から前方へ離間した位置にある。ドライバ3は、ワイヤ79を介して戻しバネ71によって後方に付勢された状態で、初期位置に安定して保持される。なお、ドライバ3の傾斜面321は、初期位置におけるドライバ3の姿勢の安定化に加え、後側ストッパ部9への衝突によるドライバ3(または後側ストッパ部9)の摩耗軽減にも寄与している。
以上に説明したように、本実施形態の釘打ち機1では、戻し機構7によって後方へ移動されたドライバ3の後端部32が後側ストッパ部9に当接した場合、後側ストッパ部9によって、ドライバ3が後側ストッパ部9への当接位置よりも前方側へ跳ね返ること自体が防止される。より詳細には、当接面90が、ドライバ3が当接したときのドライバ3の跳ね返り方向が、ドライバ3と当接面90との当接位置よりも後方へ向かうように構成されているため、当接後のドライバ3を後方へ向けて(つまり、フライホイール53から離れる方向へ)移動させることができる。よって、前方への跳ね返りを許容しつつ、跳ね返り方向が動作線Lから逸らされる場合に比べ、使用者の意図とは異なる態様で釘101が射出される可能性を、より確実に低減することができる。
特に、本実施形態では、動作線Lを挟んで左右対称に配置された一対の当接面90の各々の傾斜角が10度という比較的小さな角度に設定されているため、一方の当接面90に当接したドライバ3は、比較的小さな離脱角をもって当接面90から離れ、他方の当接面90に対して比較的小さな進入角をもって衝突する。よって、一対の当接面90の間で当接(衝突)を繰り返す回数を抑えることができ、ドライバ3をよりスムーズに初期位置に位置決めすることができる。
また、本実施形態では、後側ストッパ部9は、弾性変形が可能な弾性材としてのゴムで形成されていているため、ドライバ3の当接時の衝撃を効果的に吸収し、ドライバ3をスムーズに初期位置に位置決めすることができる。
上記実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。釘打ち機1は、本発明の「打込み工具」に対応する構成例である。射出口123は、本発明の「射出口」の構成例である。釘101は、本発明の「打込み材」に対応する構成例である。モータ2は、本発明の「モータ」の構成例である。ドライバ3、一対の傾斜面321は、夫々、本発明の「ドライバ」、「一対の傾斜面」の構成例である。動作線L、初期位置、打込み位置は、夫々、本発明の「動作線」、「後方位置」、「前方位置」に対応する構成例である。戻し機構7は、本発明の「戻し機構」の構成例である。後側ストッパ部9は、本発明の「当接部材」の構成例である。一対の当接面90は、「少なくとも1つの当接面」および「一対の当接面」の構成例である。戻しバネ71は、本発明の「付勢部材」の構成例である。
上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る打込み工具は、例示された釘打ち機1の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態に示す釘打ち機1、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
打ち込み工具は、釘101以外の打込み材を打出す工具であってもよい。例えば、鋲、ピン、ステープル等を打出すタッカ、ステープルガンとして具現化されてもよい。また、フライホイール53の駆動源は、特にモータ2に限定されない。例えば、ブラシレスDCモータに代えて交流モータが採用されてもよい。
ドライバ駆動機構5および戻し機構7は、夫々、ドライバ3を前方および後方へ移動可能に構成されていればよく、適宜、変更が可能である。例えば、戻し機構7は、捩りコイルバネで構成された戻しバネ71の弾性力を利用してドライバ3を後方へ移動させる構成であるが、例えば、圧縮コイルバネまたは引張りコイルバネの弾性力を利用した構成が採用されてもよい。例えば、戻し機構は、ドライバ3のアーム部35の前端面と本体ハウジング11の前端部内に固定された保持部の間に、前後方向に延在するように配置された圧縮コイルバネを備え、ドライバ3の前方への移動に伴って圧縮される圧縮コイルバネの弾性力によって、ドライバ3を後方へ戻すように構成されていてもよい。
後側ストッパ部9は、動作線Lに対して左右対称に形成された単一の部材として構成されているが、例えば、一方の当接面90を有する左側部材と、他方の当接面90を有する右側部材の2つの部材で構成されていてもよい。また、後側ストッパ部9においてドライバ3の後端部32に当接可能な当接面は、1つのみでもよいし、3つ以上が設けられていてもよい。また、当接面は、平面に限らず、曲面であってもよい。例えば、後側ストッパ部9は、動作線Lを軸として後方に向けて縮径する円錐状の凹部を備えた構成とされ、凹部の内面が当接面とされてもよい。
当接面は、ドライバ3の跳ね返り方向が、当接位置よりも後方に向かうように構成されていればよく、その傾斜角は、10度以外の角度に設定されていてもよい。この観点から、当接面の傾斜角は、45度よりも小さければよい。なお、より小さい角度とするほどドライバ3をスムーズに初期位置に位置決めすることができるため、当接面の傾斜角は15度以下であることが好ましい。
後側ストッパ部9は、ドライバ3の当接時の衝撃を効果的に吸収できるという観点からは、弾性材で形成されていると好ましいが、金属、樹脂等、弾性材以外の材料で形成されていてもよい。また、後側ストッパ部9のうち、当接面を形成する部分のみが弾性材で形成され、他の部分は他の材料で形成されていてもよい。
更に、本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の構成(態様)が構築される。以下の構成のうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態に示す釘打ち機1、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
[態様1]
前記当接部材は、前記ドライバの前記後端部に当接するように構成された少なくとも1つの当接面を有し、
前記少なくとも1つの当接面は、各々、後方へ向けて動作線に近接する方向に傾斜し、動作線に対する傾斜角が45度未満である傾斜面として構成されていてもよい。
[態様2]
前記モータにより回転駆動され、回転エネルギを貯蔵するフライホイールを更に備え、
前記ドライバは、前記フライホイールから伝達された前記回転エネルギにより、前記打撃位置まで移動するように構成されていてもよい。
[態様3]
態様2に記載の打込み工具であって、
前記戻し機構は、弾性部材を備え、前記ドライバの前記前方位置への移動と連動して生じる前記弾性部材の弾性力によって、前記ドライバを後方へ移動させるように構成されていてもよい。
前記当接部材は、前記ドライバの前記後端部に当接するように構成された少なくとも1つの当接面を有し、
前記少なくとも1つの当接面は、各々、後方へ向けて動作線に近接する方向に傾斜し、動作線に対する傾斜角が45度未満である傾斜面として構成されていてもよい。
[態様2]
前記モータにより回転駆動され、回転エネルギを貯蔵するフライホイールを更に備え、
前記ドライバは、前記フライホイールから伝達された前記回転エネルギにより、前記打撃位置まで移動するように構成されていてもよい。
[態様3]
態様2に記載の打込み工具であって、
前記戻し機構は、弾性部材を備え、前記ドライバの前記前方位置への移動と連動して生じる前記弾性部材の弾性力によって、前記ドライバを後方へ移動させるように構成されていてもよい。
1:釘打ち機
10:本体部
11:本体ハウジング
119:前側ストッパ部
12:ノーズ部
123:射出口
13:ハンドル
131:トリガ
15:バッテリ装着部
17:マガジン
19:バッテリ
2:モータ
21:プーリ
25:ベルト
3:ドライバ
30:本体部
31:打撃部
310:前端
32:後端部
321:傾斜面
35:アーム部
5:ドライバ駆動機構
53:フライホイール
54:プーリ
57:押圧ローラ
7:戻し機構
71:戻しバネ
711:コイル部
715:作動端部
73:巻取りドラム
731:本体部
733:巻取り部
734:巻取り溝
735:係止溝
737:係止部
75:第1支持部材
751:回転支持部
757:バネ固定部
77:第2支持部材
771:回転支持部
79:ワイヤ
9:後側ストッパ部
90:当接面
91:底壁部
92:周壁部
93:後壁部
94:左壁部
95:右壁部
97:受入口
100:被加工物
101:釘
L:動作線
P1、P2:当接位置
θ1、θ4:進入角
θ2、θ5:離脱角
10:本体部
11:本体ハウジング
119:前側ストッパ部
12:ノーズ部
123:射出口
13:ハンドル
131:トリガ
15:バッテリ装着部
17:マガジン
19:バッテリ
2:モータ
21:プーリ
25:ベルト
3:ドライバ
30:本体部
31:打撃部
310:前端
32:後端部
321:傾斜面
35:アーム部
5:ドライバ駆動機構
53:フライホイール
54:プーリ
57:押圧ローラ
7:戻し機構
71:戻しバネ
711:コイル部
715:作動端部
73:巻取りドラム
731:本体部
733:巻取り部
734:巻取り溝
735:係止溝
737:係止部
75:第1支持部材
751:回転支持部
757:バネ固定部
77:第2支持部材
771:回転支持部
79:ワイヤ
9:後側ストッパ部
90:当接面
91:底壁部
92:周壁部
93:後壁部
94:左壁部
95:右壁部
97:受入口
100:被加工物
101:釘
L:動作線
P1、P2:当接位置
θ1、θ4:進入角
θ2、θ5:離脱角
Claims (7)
- 射出口から打込み材を射出することで、前記打込み材を被加工物に打込むように構成された電動式の打込み工具であって、
モータと、
前記打込み工具の前後方向に延在する所定の動作線に沿って、後方位置と、前記後方位置よりも前方の前方位置との間で移動可能に保持されるとともに、前記モータの駆動により、前記後方位置から前記前方位置へ移動することで、前記打込み材を打撃して前記射出口から射出するように構成されたドライバと、
前記ドライバを前記前方位置から前記後方位置へ向けて後方に移動させるように構成された戻し機構と、
前記戻し機構によって後方へ移動された前記ドライバの後端部に当接することで、前記ドライバを前記後方位置に位置決めするように構成された当接部材とを備え、
前記当接部材は、前記ドライバが、前記当接部材に対する当接の衝撃によって、前記前後方向において、前記当接部材への当接位置よりも前方へ跳ね返ることを防止するように構成されていることを特徴とする打込み工具。 - 請求項1に記載の打込み工具であって、
前記当接部材は、前記ドライバの前記後端部に当接するように構成された少なくとも1つの当接面を有し、
前記少なくとも1つの当接面は、各々、前記ドライバが当接したときの前記ドライバの跳ね返り方向が、前記前後方向において、前記当接位置よりも後方に向かうように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の打込み工具。 - 請求項2に記載の打込み工具であって、
前記少なくとも1つの当接面は、前記動作線を挟んで対称状に配置された一対の当接面を含むことを特徴とする打込み工具。 - 請求項3に記載の打込み工具であって、
前記一対の当接面は、後方へ向かって互いに近接する方向に傾斜しており、
前記一対の当接面の各々の前記動作線に対する傾斜角は、15度以下であることを特徴とする打込み工具。 - 請求項4に記載の打込み工具であって、
前記ドライバは、前記ドライバの長軸が前記動作線上を移動するように配置されており、
前記ドライバの後端部には、前記長軸を挟んで対称状に配置され、後方へ向かって互いに近接する方向に傾斜する一対の傾斜面が形成され、
前記一対の傾斜面の各々の前記動作線に対する傾斜角は、前記一対の当接面の各々の前記傾斜角と等しいことを特徴とする打込み工具。 - 請求項1〜5の何れか1つに記載の打込み工具であって、
前記ドライバを前記後方位置へ向けて付勢する付勢部材を更に備えたことを特徴とする打込み工具。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の打込み工具であって、
前記当接部材は、弾性変形が可能な弾性材で形成されていることを特徴とする打込み工具。
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JP2017037599A JP2018140480A (ja) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 打込み工具 |
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