JP2022069810A - 打ち込み工具 - Google Patents

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Abstract

【課題】トリガとコンタクトアームの双方がオン操作されたことを条件に打ち込みがなされる打ち込み工具において、トリガをオン操作したまま持ち運ぶ際にコンタクトアームが他部位に干渉等しても不用意な打ち込み動作がなされないようにする必要がある。トリガのオン操作後、コンタクトアームのオン操作がロックされるまでの一定時間の設定について、シリコン油等を封入したロータリダンパを用いると周囲の熱影響を受ける。本発明では、熱影響を受けず、安定した時間が確保されるようにする。【解決手段】ロータリダンパでなくはずみ車43の回転により発生する慣性力により、コンタクト規制部材23がアンロック位置からロック位置に至るまでの一定時間を設定する。はずみ車43の回転動作は、複数段のギヤ列30で大きく増速されて高速化される。はずみ車43の慣性力がコンタクト規制部材23に動作抵抗として作用して一定時間が設定される。【選択図】図7

Description

本開示は、釘打ち機等の打ち込み工具に関する。
例えば圧縮エアを動力源とする釘打ち機では、打ち込みノーズ部の先端に設けたコンタクトアームを被打ち込み材に押し付けて射出口に対して相対的に上動させる操作(コンタクトアームのオン操作)と、トリガを指先で引く操作(トリガのオン操作)の双方がなされることを条件に工具本体部で打ち込み動作がなされるようになっており、一方のオン操作のみでは打ち込み動作がなされず、これにより不用意な打ち込み動作が回避されるようになっている。
また、この種の打ち込み工具では、コンタクトアームを先に被打ち込み材に押し付けてオン操作した後にトリガを引き操作して行う狙い打ち、トリガを引き操作したまま当該打ち込み工具を上下に振ってコンタクトアームをオンオフさせる振り打ち等の様々な打ち込み動作を行うことができる。前者の狙い打ちでは、打ち込み動作後に一旦トリガをオフさせないと次の打ち込み動作がなされない(単発打ち)。これに対して後者の振り打ちでは、トリガを引き操作したままコンタクトアームのオンオフを繰り返すことにより連続して打ち込み動作を行うことができる(連発打ち)。
特許文献1には、打ち込み駆動部への圧縮エアの供給、遮断を切り替えるヘッドバルブの動作を、電子制御されるソレノイドバルブを用いて行う技術が開示されている。特許文献2、3には、電子制御されるソレノイドバルブを用いて連発打ち、単発打ちの切り替えを行う構成とした打ち込み工具が開示されている。電子制御式のソレノイドバルブ(起動バルブ)を用いることにより、単発打ちや連発打ち等の打ち込み動作が適切に制御されるようになっている。ところが、特許文献1~3に開示された技術では、起動バルブのステムを移動させる一部動力源として圧縮エアを用いる構成であるので、当該起動バルブのオンオフ動作に時間が掛かって打ち込み動作の速射性能が低下する問題があった。
特許文献4には、コンタクトアームのオン操作とトリガのオン操作をそれぞれ個別にマイクロスイッチで検知し、コンタクトアームのオン操作後の経過時間をタイマー計測する構成を備えたモード切り替え技術が開示されている。特許文献4に開示されたモード切り替え技術によれば、単発打ちモードでは、コンタクトアームのオン操作後一定時間経過前にトリガがオン操作されることにより打ち込み動作がなされる。1回の打ち込み動作がなされた後における、連続した打ち込み動作の禁止状態がトリガのオフ操作によりリセットされる。連発打ちモードでは、トリガのオン操作後一定時間経過前にコンタクトアームのオン操作がなされることを条件にタイマーのリセットと打ち込み動作を繰り返すことができる。タイマー計測による一定時間内にコンタクトアームのオン操作がなされない時点でその後のオン操作が無効となって打ち込み動作禁止状態となる。又はコンタクトアームにロックピンを係合させてオフ位置にロックすることにより同じく打ち込み動作禁止状態となる。係るモード切り替え技術によれば、例えば連発打ちモードでグリップ部を把持してトリガをオン操作したまま持ち運ぶ際等にコンタクトアームを誤って他部位に接触させてしまった場合でも不用意な打ち込み動作が回避される。
特許文献4に開示された技術によれば、手動操作式の起動バルブを用いるため速射性能の低下といった問題は生じないものの、電池の残容量が低下してマイクロスイッチやこれらの入力信号を受けて作動するコントローラ等に対する電源供給がなくなった場合あるいは遮断された時点で、打ち込み動作が全くなされなくなるため作業を中止せざるを得なくなる問題があった。この点は、特許文献1~3に開示された技術についても同様で、電力供給が停止されるとそもそも起動用のバルブが作動しないため打ち込み動作を一切することができなくなる。
この点、特許文献5に開示された打ち込み工具によれば、機械的構成のタイマー機構によりコンタクトアームの不用意なオン操作が防止される構成であることから、電力供給のない環境下においても打ち込み作業を行うことができる。
米国特許第5732870号明細書 米国特許公開第2014/0110450号公報 米国特許公開第2014/0110452号公報 特許第3287172号公報 特開2018-144122号公報
しかしながら、特許文献5に開示されたタイマー機構では、シリコン油が封入されたロータリダンパを用いる構成であったため熱影響により動作スピードが安定しない問題があった。本開示では、タイマー機構が熱影響を受けることなく安定した動作速度で動作されるようにする。
本開示の特徴によると、打ち込み工具は、トリガのトリガオン位置への移動とコンタクトアームのアームオン位置への移動の双方がなされたことを条件に打ち込み動作がなされる工具本体部を有する。打ち込み工具は、コンタクトアームがアームオフ位置のままでトリガがトリガオン位置に移動されると作動開始するタイマー機構を備える。タイマー機構は、トリガのトリガオン位置への移動によって回転するはずみ車を有する。タイマー機構は、コンタクトアームがアームオン位置へ移動することを許容するアンロック位置と規制するロック位置との間を移動可能なコンタクト規制部材を有する。トリガのトリガオン位置への移動によりなされる、コンタクト規制部材のアンロック位置からロック位置への移動動作に要する一定時間がはずみ車の回転により発生する慣性力によって規定される。
従って、トリガのトリガオフ位置ではコンタクト規制部材がアンロック位置に位置する。コンタクト規制部材がアンロック位置に位置する状態ではコンタクトアームのコンタクトオン位置への移動が許容される。トリガがトリガオン位置へ移動操作されると、タイマー機構のコンタクト規制部材が一定時間を掛けてアンロック位置からロック位置に移動される。コンタクト規制部材がロック位置に位置する状態では、コンタクトアームのアームオン位置への移動が規制される。これにより工具本体部における不用意な打ち込み動作が回避される。コンタクト規制部材のアンロック位置からロック位置へ移動するための一定時間は、はずみ車の回転により発生する慣性力によって規定される。このため、シリコン油を封入したロータリダンパを用いて一定時間を設定する従来構成による場合の熱影響を排除して、タイマー機構の安定した動作速度を確保できる。
本開示の他の特徴によると、はずみ車を回転可能に支持する支持部材を有する。はずみ車は、支持部材に両端部が支持される支軸を有する。支軸の両端部の少なくとも一つが支持部材に向けて径が小さくなる円錐形である。従って、はずみ車の支持部材に対する回転抵抗を小さくできる。これによりはずみ車の高速化により慣性力を大きくすることができる。
本開示の他の特徴によると、支持部材は、はずみ車の支軸の第1端を回転可能に支持する第1支持壁と、支軸の第2端を回転可能に支持する第2支持壁を有する。第1支持壁と第2支持壁は連結部を介して弾性的に連結されている。連結部の弾性力を利用して第1支持壁が支軸の第1端に弾性的に当接する。連結部の弾性力を利用して第2支持壁が支軸の第2端に弾性的に当接する。従って、第1支持壁と第2支持壁に対する支軸の第1端と第2端の回転抵抗が低減される。これによりコンタクト規制部材がアンロック位置からロック位置までの一定時間の安定化が図られる。
本開示の他の特徴によると、タイマー機構は、トリガのトリガオン位置への移動により力を受けてなされる回転動作を増速してはずみ車に伝達する複数段のギヤ列を有する。ギヤ列により高速化されることで、小さなはずみ車で大きな慣性力を発生できる。
本開示の他の特徴によると、はずみ車とギヤ列を密閉して収容する機構ケースを有する。機構ケースから延出するコンタクト規制部材の支持部と機構ケースとの間を密閉するシール部材を有する。従って、はずみ車とギヤ列に対する防塵化(異物の混入防止)が図られる。これによりはずみ車の慣性力により規定される一定時間の安定化が図られる。
本開示の他の特徴によると、ギヤ列の少なくとも2つのギヤが同軸に配置されている。従って、ギヤ列のコンパクト化が図られる。
本開示の他の特徴によると、ギヤ列の動力伝達経路中に設けられたクラッチ機構を有する。従って、クラッチ機構によりギヤ列の動力伝達経路が遮断されることで、はずみ車の慣性力を受けることなくトリガを迅速にオフ位置に戻すことができる。
本開示の他の特徴によると、クラッチ機構がワンウエイクラッチである。従って、はずみ車の慣性力により規定される一定時間について、簡易な構成で適切な時間を確保しつつ、トリガのオフ位置への戻しが迅速になされる。
本開示の他の特徴によると、ギヤ列を支持し且つ単一の部材からなるギヤ列ベースを有する。従って、複数段のギヤ列が安定した精度でギヤ列ベースに組み付けられる。これによりはずみ車の慣性力により規定される一定時間の安定化が図られる。
本開示の他の特徴によると、機構ケースは、コンタクト規制部材を側方から遮蔽する遮蔽壁部を有する。遮蔽壁部に、コンタクト規制部材を側方から目視するための窓部を設けられる。従って、タイマー機構の動作状態を迅速に確認できる。窓部を経てコンタクト規制部材の動作状態を目視することで、機構ケース内の防塵状態(異物の混入等による動作不良が発生していないこと)を間接的に確認することができる。
打ち込み工具の左側面図である。 打ち込み工具の右側面図である。 工具本体部の縦断面図である。 タイマー機構の斜視図である。 図4中V矢視図であって、タイマー機構の前面図である。 図5中VI-VI線断面矢視図である。 タイマー機構の分解斜視図である。 タイマー機構の前面図である。 図8中IX-IX線断面矢視図である。 タイマー機構の斜視図である。本図では、コンタクト規制部材がアンロック位置に位置する初期状態が示されている。 ギヤ列ベースの斜視図である。 ギヤ列ベースからはずみ車と間隔規制部材を分解した斜視図である。 図4中XIII矢視図であって、タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図では、コンタクト規制部材がアンロック位置に位置して窓部から目視できない状態を示している。 タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図では、コンタクト規制部材がロック位置に移動して、窓部から目視できる状態を示している。 タイマー機構を左斜め上方から見た斜視図である。本図は、起動装置の初期状態であって、トリガのオフ状態で、コンタクトアームのオフ状態を示している。 タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図は、起動装置の初期状態であって、トリガのオフ状態で、コンタクトアームのオフ状態を示している。 タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図は、トリガのオフ状態で、コンタクトアームのオン操作状態を示している。 タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図は、トリガのオン操作状態で、コンタクトアームのオン操作状態を示している。 タイマー機構を左斜め上方から見た斜視図である。本図は、トリガのオン操作状態で、コンタクトアームのオン操作が規制されたロック状態を示している。 タイマー機構を右斜め下方から見た斜視図である。本図は、トリガのオン操作状態で、コンタクトアームのオン操作が規制されたロック状態を示している。
次に、本発明の実施形態を図1~図20に基づいて説明する。図1~3に示すように本実施形態では、打ち込み工具1の一例として圧縮エア駆動式の釘打ち機を例示する。この打ち込み工具1は、圧縮エアを動力源としてシリンダ15内を上下に往復動するピストン13を内装した工具本体部2を有する。工具本体部2の側部から側方へ突き出す状態にグリップ部3が設けられている。工具本体部2の下部に打ち込みノーズ部4が設けられている。打ち込みノーズ部4は下方(打ち込み具Tの打ち込み方向)に延びている。打ち込みノーズ部4とグリップ部3との間に跨って装備されて多数本の打ち込み具を装填可能なマガジン5を備えている。
以下の説明では、打ち込み具Tが打ち込まれる方向を下方とし、反打ち込み方向を上方とする。打ち込み工具1の使用者は、打ち込み工具1の後方(図1において右方)に位置してグリップ部3を把持する。使用者から見て手前側を後方とし、反対側を前方とする。左右方向についても使用者を基準とする。
打ち込みノーズ部4の先端にコンタクトアーム6が上下に相対変位可能に支持されている。コンタクトアーム6を打ち込み材Wに押し付けて相対的に上動させることが打ち込み動作を行うための一つの条件となっている。コンタクトアーム6は、打ち込みノーズ部4の先端付近からトリガ12付近に至る範囲に延びている。コンタクトアーム6の下部には、打ち込みノーズ部4の先端であって射出口周辺に位置する円環形状の当接部6aが設けられている。図2に示すように当接部6aには帯板形状の延長部6bが結合されている。延長部6bは上方に延びている。図3に示すように延長部6bの上部に作動部6cが設けられている。作動部6cがトリガ12の下方付近に至っている。当接部6aと延長部6bと作動部6cを一体に有するコンタクトアーム6が打ち込みノーズ部4に沿って上下に一定の範囲で変位可能に支持されている。
グリップ部3の基部付近であって工具本体部2の側部に、本実施形態に係る起動装置10が配置されている。起動装置10の起動操作により起動バルブ11がオンする。起動バルブ11がオンすると、工具本体部2のピストン上室16に圧縮エアが供給される。ピストン上室16に圧縮エアが供給されると、ピストン13がシリンダ15内を下動して打ち込み動作がなされる。ピストン13の下面には長尺棒状の打撃ドライバ14が取り付けられている。この打撃ドライバ14がピストン13の下動に伴って打ち込みノーズ部4内(打ち込み通路)を下動することにより、1本の打ち込み具Tが打ち込みノーズ部4の先端(射出口)から打ち出される。打ち込みノーズ部4内には、打ち込み動作に連動してマガジン5から打ち込み具Tが1本ずつ供給される。
図1に示すように起動装置10の側部には、トリガロックレバー7が設けられている。このトリガロックレバー7を図1に示すように下側に回動操作した状態では、トリガ12を上方へ引き操作可能となる。トリガロックレバー7を図1において反時計回り方向(上方)に約90°回動操作した状態では、トリガ12の上方への引き操作ができないトリガロック状態となる。トリガロックレバー7を上側のロック位置に切り替えておくことにより、トリガ12の意図しない引き操作が回避されて当該打ち込み工具1の不用意な打ち込み動作が未然に防止される。
本実施形態は、起動装置10について従来にない特徴を備えている。打ち込み工具1の基本的構成については本実施形態において特に変更を要しないので詳細な説明は省略する。起動装置10は、トリガ12のオン操作とコンタクトアーム6のオン操作の双方がなされたことを条件に起動バルブ11をオンさせる機能を有している。本実施形態の起動装置10は、上記した起動バルブ11と、トリガ12と、タイマー機構20を備えている。図3に示すように起動バルブ11はグリップ部3の基部側下面に収容されている。バルブステム11aの下部がトリガ12に向けて突き出されている。起動バルブ11のバルブステム11aは上下(オン位置とオフ位置)に移動可能に支持されている。バルブステム11aは、圧縮ばね11bにより下方のオフ位置側へ移動する方向に付勢されている。図3はバルブステム11aがオフ位置に位置する状態を示している。バルブステム11aがこのオフ位置から圧縮ばね11bの付勢力に抗して上動することにより起動バルブ11がオンする。
起動バルブ11がオンすると、ヘッドバルブ2aが下向きに作用するエア圧により下方へ変位して開かれる。ヘッドバルブ2aが開かれるとグリップ部3内の蓄圧室3aに蓄圧された圧縮エアがピストン上室16に供給される。バルブステム11aがばね付勢力で下方へ戻されると、起動バルブ11がオフする。起動バルブ11がオフすると、ヘッドバルブ2aが上向きに作用するエア圧及び圧縮ばね2bの付勢力により上方へ変位し、これによりピストン上室16が蓄圧室3aに対して閉じられる。ピストン上室16は閉じられると同時に大気開放される。また、下動したピストン13の下面側には、リターンエア室15aに流入した圧縮エアが通気孔15bを経て作用する。下面側に作用する圧縮エアによって下動したピストン13が上死点(初期位置)に戻される。
以上の一連の打ち込み動作を開始するための条件(起動バルブ11のバルブステム11aをオン位置に移動操作するための条件)としてトリガ12のトリガオン位置へのオン操作とコンタクトアーム6のアームオン位置へのオン操作が要求される。先にコンタクトアーム6のオン操作がなされ、その後にトリガ12をオン操作することでいわゆる単発打ち(狙い打ち)がなされる。これに対してコンタクトアーム6はアームオフ位置のままで、先にトリガ12がオン操作され、一定時間内にコンタクトアーム6がオン操作されることでも打ち込み動作がなされる。この場合、トリガ12をオン操作した状態のまま、コンタクトアーム6の一定時間内のオン操作を繰り返すことでいわゆる連発打ち(振り打ち)を行うことができる。後者の先にトリガ12をオン操作した場合における、トリガ12のオン操作後からコンタクトアーム6のオン操作がロックされるまでの一定時間tが以下説明するタイマー機構20により設定されている。
起動装置10の詳細が図4~図7に示されている。起動装置10は、工具本体部2の後面側に設けた台座部8に支持されている。起動装置10は、起動ベース17とトリガ12とタイマー機構20を備えている。トリガ12とタイマー機構20は起動ベース17に支持されている。起動ベース17が台座部8に結合されている。図7、図13、図14に示すように起動ベース17の左側部には、コンタクト規制部材23を他部材に対して遮蔽する遮蔽壁部17aが設けられている。遮蔽壁部17aによりコンタクト規制部材23に対する他部材の干渉が防止される。これによりタイマー機構20の動作不良が未然に回避される。また、遮蔽壁部17aによってコンタクト規制部材23の防塵がなされる。これによっても、コンタクト規制部材23の動作不良が未然に回避される。起動ベース17には、遮蔽壁部17aに沿って案内溝部17cが設けられている。案内溝部17cにより、コンタクトアーム6の主として作動部6cが上下に案内される。作動部6cが案内溝部17c内を上動してコンタクトアーム6がオン操作される。
トリガ12は、起動ベース17の上部に支持されている。トリガ12は、支軸18を介して上下に回動操作可能に支持されている。トリガ12は、グリップ部3を把持した手の指先で上方へ引き操作される。上方へ引き操作された位置であって、起動バルブ11をオンさせ得る位置がトリガ12のオン位置(トリガオン位置)に相当する。トリガ12は、捩じりばね12aにより下方のオフ位置側へ回動する方向に付勢されている。
トリガ12の背面側(上面側)には、アイドラ19が支軸19aを介して上下に回動可能に支持されている。アイドラ19は、支軸19a回りに介装した捩じりばね(図では見えていない)により回動先端側(前側)を上方へ変位させる方向に付勢されている。捩じりばねの付勢力により、アイドラ19は常時起動バルブ11のバルブステム11aの先端に押し付けられた状態となっている。
トリガ12が上方(トリガオン位置)へ引き操作され、コンタクトアーム6が上方(アームオン位置)へオン操作されると、コンタクトアーム6の作動部6cによりアイドラ19の回動先端側が上方へ押されて下方への変位が規制される。これにより、バルブステム11aが上方へ押されて起動バルブ11がオン操作される。起動バルブ11をオンさせ得る上方の位置がコンタクトアーム6のアームオン位置に相当する。コンタクトアーム6をアームオン位置にオン操作した後、トリガ12が引き操作されない状態では、アイドラ19の支軸19a側が変位しないため起動バルブ11はオンしない。その後、トリガ12の引き操作により起動バルブ11がオンして単発打ちがなされる。トリガ12の引き操作後、コンタクトアーム6がオン操作されない状態ではアイドラ19の回動先端側が上方へ押されないため、起動バルブ11がオン操作されない。その後、一定時間内にコンタクトアーム6がオン操作されることで起動バルブ11がオン操作して打ち込み動作がなされる。
図16に示すようにコンタクトアーム6の作動部6cには、以下説明するコンタクト規制部材23が係合されるロック部6dが段付き形成されている。ロック部6dの上方にコンタクト規制部材23が位置する状態ではコンタクトアーム6のオン操作が規制されて打ち込み動作が禁止された状態となる。
トリガ12の下側に、上記一定時間を規定するためのタイマー機構20が設けられている。起動ベース17の右側部に沿ってコンタクトアーム6の作動部6cが上下に変位可能に配置されている。タイマー機構20は、トリガ12の下側に配置されている。タイマー機構20は、コンタクト規制部材23と、複数段のギヤ列30を備えている。ギヤ列30は、機構ケース21に内装されている。機構ケース21は起動ベース17の前面側に一体に形成されている。コンタクト規制部材23は機構ケース21の外側に配置されている。機構ケース21は前方開放の矩形箱形を有している。機構ケース21の前方開口は蓋部24で塞がれている。蓋部24は、1つの固定ねじ24aで機構ケース21に結合されている。機構ケース21が蓋部24で密閉されることで、内部の防塵性が確保されている。
図6、図7に示すようにコンタクト規制部材23とギヤ列30は一つのギヤ列ベース25にアッセンブリ化されている。コンタクト規制部材23とギヤ列30は一つのギヤ列ベース25にアッセンブリ化された状態で機構ケース21に内装されている。ギヤ列ベース25には、鋼板を穴明けや曲げ加工等の板金加工したものが用いられている。ギヤ列ベース25の右側方に、コンタクト規制部材23が、支軸26を介して前後に回動可能に支持されている。支軸26の左端部は、ギヤ列ベース25の左側壁部25aに保持されている。支軸26の右端部は、起動ベース17の遮蔽壁部17aに設けた保持凹部17bに保持されている。保持凹部17bは、前方に開放されている。支軸26の右端部を前方から保持凹部17b内に進入させることで、コンタクト規制部材23及びギヤ列30を起動ベース17に組み付ける際の作業性が確保されている。また、一つのギヤ列ベース25にコンタクト規制部材23とギヤ列30とはずみ車43がアッセンブリ化されて起動ベース17に組み付けられることから、本例のタイマー機構20を適用するために工具本体部2について特別な変更を加える必要がない。
コンタクト規制部材23は、円筒形の支持部23aと支持部23aの右端部から径方向へ突き出す規制部23bを備えている。支持部23aが機構ケース21の右壁部を貫通して外部に突き出されている。突き出し端部側に規制部23bが一体に設けられている。支持部23aと機構ケース21の右側壁部21aとの間にシール部材27が介装されている。これによりコンタクト規制部材23の機構ケース21に対する支持部について密閉性(防塵性)が確保されている。
支軸26の左側には第1ギヤ28が支持されている。第1ギヤ28に円筒形の支持部28aが一体に形成されている。支持部28aを介して第1ギヤ28が前後に回動可能に支持されている。支持部28aの周囲には捩りばね29が介装されている。図8、図16~18に示すように捩りばね29の一端側は第1ギヤ28のばね係合部28bに係合されている。図では示されていないが捩りばね29の他端側はギヤ列ベース25に引き掛けられている。このため、第1ギヤ28は捩りばね29の付勢力により後方へ回動する方向に付勢されている。
第1ギヤ28の支持部28aと、コンタクト規制部材23の支持部23aは回転について相互に一体化されている。このため、第1ギヤ28とコンタクト規制部材23は、共に捩りばね29の付勢力により後方(コンタクトロック側)へ回動する方向に付勢されている。コンタクト規制部材23は、捩りばね29によりコンタクトアーム6の作動部6cに対してオン位置への移動を規制するロック位置側に付勢されている。
図16、図17に示すようにトリガ12の前部(回動支持側)には、規制解除部12bが一体に設けられている。トリガ12が捩りばね12aの付勢力により下方のオフ位置に位置する状態では、規制解除部12bがコンタクト規制部材23の解除受け部23cに係合される。これにより、コンタクト規制部材23が捩りばね29に抗して前方のアンロック位置に保持される(図16、図17において上方へ押し上げられる)。コンタクト規制部材23がアンロック位置に位置する状態では、コンタクトアーム6のアームオン位置への移動(オン操作)が許容される。
これに対して図19に示すようにトリガ12が図中白抜き矢印で示すように上方のトリガオン位置へ引き操作(オン操作)されると、規制解除部12bが上方へ退避されるため、コンタクト規制部材23が図20中白抜き矢印で示すように捩りばね29の付勢力により後方(ロック側)へ回動する。コンタクト規制部材23がロック位置に至ると、コンタクトアーム6のアームオン位置への移動操作が規制される。トリガ12がオン操作された後、コンタクト規制部材23がロック位置に至るまでの一定時間tが以下説明するタイマー機構20により規定される。
図8、図10、図15に示すようにコンタクト規制部材23が第1ギヤ28を介して複数段のギヤ列30に接続されている。ギヤ列30により第1ギヤ28の回転が増速されてはずみ車43に伝達される。これにより、はずみ車43の回転動作が高速化される。ギヤ列ベース25の左側壁部25aと右側壁部25bに跨って、第1列軸31と第2列軸32が相互に平行に配置されている。第2列軸32は、第1列軸31に対して下側に配置されている。
第1列軸31の中央付近に第2ギヤ33が回転可能に支持されている。第2ギヤ33に第1ギヤ28が噛み合わされている。第2ギヤ33には、第1ギヤよりも小径の平歯車が用いられている。
第2ギヤ33の右方に第3ギヤ34が同軸に配置されている。第2ギヤ33と第3ギヤ34は相互に独立して回転可能に支持されている。第2ギヤ33と第3ギヤ34との間に、噛み合い式のクラッチ機構35が設けられている。クラッチ機構35にはワンウエイクラッチが用いられている。クラッチ機構35が噛み合わされた状態では第2ギヤ33と第3ギヤ34が一体で回転する。クラッチ機構35は、圧縮ばね36によって噛み合い側に付勢されている。圧縮ばね36に抗してクラッチ機構35の噛み合いが外れると、第2ギヤ33と第3ギヤ34との間の動力伝達経路が切り離される。このため、コンタクト規制部材23のアンロック側への回転動作はギヤ列30及びはずみ車43の慣性力から切り離されて素早くなされる。これによりトリガ12のオフ位置への戻し動作が迅速になされる。
第3ギヤ34には、第2ギヤ33よりも大径の平歯車が用いられている。第3ギヤ34は、第4ギヤ37に噛み合わされている。第4ギヤ37には第3ギヤ34よりも小径の平歯車が用いられている。第4ギヤ37は、第2列軸32上に回転可能に支持されている。第4ギヤ37の左方には第5ギヤ38が回転可能に支持されている。第4ギヤ37と第5ギヤ38は回転について相互に一体化されている。第4ギヤ37と第5ギヤ38は一体で回転する。第5ギヤ38は第6ギヤ40に噛み合わされている。第6ギヤ40には第5ギヤ38よりも小径の平歯車が用いられている。
第6ギヤ40は、第1列軸31上に回転可能に支持されている。第6ギヤ40は、回転動作について第2ギヤ33と第3ギヤ34から切り離されている。第6ギヤ40には第7ギヤ41が一体に設けられている。第6ギヤ40と第7ギヤ41は一体で回転する。第7ギヤ41には、第6ギヤ40よりも大径であって、第3ギヤ34、第5ギヤ38とほぼ同径の平歯車が用いられている。
第7ギヤ41は、第8ギヤ42に噛み合わされている。第8ギヤ42には、第7ギヤ41よりも小径であって、第2ギヤ33、第4ギヤ37、第6ギヤ40とほぼ同径の平歯車が用いられている。
図12に示すように第8ギヤ42は支軸46に一体に設けられている。支軸46には第8ギヤ42に並列してはずみ車(フライホイール)43が一体に設けられている。第8ギヤ42とはずみ車43は支軸46と一体で回転する。
図9、図11、図12に示すように支軸46は、ギヤ列ベース25の上部側に設けた左側の第1支持壁25cと右側の第2支持壁25dとの間に跨って支持されている。第1支持壁25cと第2支持壁25dは、ギヤ列ベース25の一部を切り込み加工して概ね山形に形成されている。左側の第1支持壁25cは、当該ギヤ列ベース25の左側壁部25aとほぼ面一に設けられている。右側の第2支持壁25dは、当該ギヤ列ベース25の右側壁部25bに対して大きく左側壁部25aに接近して設けられている。第1支持壁25cの後部と第2支持壁25dの後部との間は連結部25gにより相互に結合されている。連結部25gの弾性力により左側の第1支持壁25cと右側の第2支持壁25dは相互に接近、離間する方向に弾性を有している。第1支持壁25cと第2支持壁25dと連結部25gが、はずみ車43を回転可能に支持する支持部材を構成する。
左側の第1支持壁25cと右側の第2支持壁25dのそれぞれの前部には、半球形の保持凹部25e,25fが設けられている。左右の保持凹部25e,25fは相互に離間する方向に凹んでいる。一方、支軸46の左側の第1端46aと右側の第2端46bはそれぞれ先端側が小径となる方向に尖った円錐形に形成されている。支軸46は第1端46aが左側の保持凹部25eに弾性的に当接されて保持されている。また、支軸46の第2端46bが右側の保持凹部25fに弾性的に当接されて保持されている。この円錐形軸保持構造により支軸46の回転抵抗が大幅に低減されている。
第1支持壁25cと第2支持壁25dとの間には、間隔保持部材45が嵌め込まれている。間隔保持部材45は連結部25gに沿って固定されている。間隔保持部材45により第1支持壁25cと第2支持壁25dとの間隔が弾性力により狭くなりすぎないよう一定間隔に規制されている。図12に示すように間隔保持部材45の前面側には、第8ギヤ42との干渉を回避するための半円形のギヤ逃がし部45aと、支軸46との干渉を回避するための半円形の軸逃がし部45bが設けられている。間隔保持部材45には変更を加えることができる。例えば、第1支持壁25cと第2支持壁25dの外面側に間隔保持部材を装着する構成としてもよい。これにより、第1支持壁25cと第2支持壁25dの間隔が弾性力で広がり過ぎないよう一定間隔に規制される。
ギヤ逃がし部45aと軸逃がし部45bとの間には、はずみ車43との干渉を回避するためのホイール逃がし部45cが設けられている。支軸46に接近した部位において第1支持壁25cと第2支持壁25dとの間隔が間隔保持部材45により保持されることで、適正間隔よりも狭くなりすぎないようより確実に保持される。これにより支軸46の回転抵抗の変動がより確実に抑制される。連結部25gの上部にはストッパ爪部25hが切り起こし状に設けられている。ストッパ爪部25hにより、間隔保持部材45の位置ずれ及び第1支持壁25cと第2支持壁25dとの間からの脱落が防止される。
はずみ車43の回転抵抗は上記円錐形軸保持構造により極めて小さくなっている。はずみ車43は、回転抵抗が小さくなることでより高速回転が可能となっている。また、はずみ車43の回転数はギヤ列30により4段階で増速されて大幅に高速化される。これによりはずみ車43の小径化を図りつつ、その回転により大きな慣性力が発生する。はずみ車43の慣性力が、コンタクト規制部材23がロック位置に至る動作の抵抗として作用することで、一定時間tが適切に規定される。はずみ車43の小径化によりタイマー機構20のコンパクト化が図られる。
本実施形態では、コンタクト規制部材23がアンロック位置からロック位置に至るまでに要する一定時間tが約3~5秒に設定されている。一定時間tは、ギヤ列30の増速比を変更する等してはずみ車43の慣性力を変化させることで任意に増減させることができる。
このようにはずみ車43の慣性力がロック位置に至る際の動作抵抗として作用することにより、コンタクト規制部材23のアンロック位置からロック位置に至るまでの回動動作について一定時間tが設定される。このように構成されたタイマー機構20がトリガ12とコンタクトアーム6の作動部6cとの間に介在されることにより、トリガ12のオン操作状態における不用意な打ち込み動作が防止される。
前記したようにトリガ12及びコンタクトアーム6がそれぞれオン操作されると、アイドラ19によりバルブステム11aが上方へ押されて起動バルブ11がオンする。起動バルブ11がオンすることによりピストン上室16に圧縮エアが供給されて打ち込み動作がなされる。先にトリガ12をオン操作し、その後コンタクトアーム6をオン操作して行う打ち込み作業形態(連発打ち)では、トリガ12のオン操作後、上記タイマー機構20により設定された一定時間tの経過後におけるコンタクトアーム6のオン操作が禁止される。コンタクトアーム6のオン操作禁止状態は、トリガ12のオン操作を解除することによりリセットされる。また、先にコンタクトアーム6をオン操作し、その後トリガ12をオン操作して行う打ち込み作業形態(単発打ち)では、上記タイマー機構20による時間的制約は発生しない。以下、各作業形態についてタイマー機構20の動作状態を説明する。
図15、図16は、トリガ12のオフ状態かつコンタクトアーム6のオフ状態(初期状態)を示している。図16に示すようにこの初期状態では、トリガ12の規制解除部12bによって解除受け部23cが前方へ押される。このため、コンタクト規制部材23が前方のアンロック位置に押し上げられた状態となっている。この初期状態から図17に示すように先にコンタクトアーム6を上動操作すると、作動部6cがコンタクト規制部材23の規制部23bの後方を通過してオン位置に至る。これによりコンタクトアーム6のオン操作が許容される。コンタクトアーム6がオン操作されると、作動部6cによりアイドラ19の回動先端側が上方へ押される。このためその後、トリガ12をオン操作すると起動バルブ11がオンする。これにより単発打ちがなされる。
次に、連発打ちを行うために図15、図16に示す初期状態から、図18~図20に示すように先にトリガ12を上方へオン操作すると、タイマー機構20が作動する。トリガ12を上方へオン操作すると規制解除部12bが上方へ変位する。このため、解除受け部23cが上方へ変位可能となる。これにより、コンタクト規制部材23が捩じりばね29によりロック側(図18~図20において後方)に回動し始める。コンタクト規制部材23がロック側に回転すると、規制部23bが後方(ロック側)に変位する。これにより、規制部23bは、起動ベース17の案内溝部17c内に進入する。
図18に示すようにトリガ12のオン操作後、一定時間tの経過前にコンタクトアーム6がオン操作されると、コンタクト規制部材23の規制部23bがロック位置に至っていないため、作動部6cが案内溝部17c内を上方へ通過する。これによりコンタクトアーム6がオン操作される。トリガ12がオン操作されて、その後コンタクトアーム6がオン操作されることで、起動バルブ11がオン操作されて打ち込み動作がなされる。
トリガ12のオン操作後、一定時間tの経過前にコンタクトアーム6がオン操作されないと、図19、図20に示すようにコンタクト規制部材23の規制部23bが案内溝部17c内に進入したロック状態となる。このロック状態では、作動部6cのロック部6dが規制部23bに当接して、作動部6cのそれ以上の上方への変位が規制される。このロック状態では、コンタクトアーム6のオン操作が規制されるため、起動バルブ11がオン操作されない。このため、工具本体部2において打ち込み動作はなされない。コンタクトアーム6のロック状態は、トリガ12のオン操作を解除することでリセットされる。
1回の単発打ち後に、トリガ12をオン操作したままコンタクトアーム6をオフ操作すると、コンタクト規制部材23がロック側へ回動可能な状態となる。また、トリガ12がオン操作されたままであることから、規制解除部12bが解除受け部23cから上方へ離間した状態となっている。このため、単発打ちにおいて1回の打ち込み動作後、コンタクトアーム6をオフ位置に戻すと、タイマー機構20が作動し始める。このため、その後一定時間tを経過する前に再びコンタクトアーム6をオン操作することにより連発打ちを行うことができる。一定時間tが経過した後には、コンタクトアーム6のオン操作が禁止されることにより不用意な打ち込み動作が禁止される。タイマー機構20は、トリガ12がオン操作され、且つコンタクトアームがオフ状態であるときに作動する。
図13、図14に示すように起動ベース17の遮蔽壁部17aには、円形の窓部17dが設けられている。図14に示すように一定時間tの経過によりコンタクト規制部材23の規制部23bがロック位置に至ると、窓部17dが規制部23bで塞がれる。このため、使用者は窓部17dを経て規制部23bの存在を目視することができる。これにより使用者は、コンタクトアーム6のロック状態であることを確認できる。また、コンタクト規制部材23が正常に動作していることを目視により確認できる。図13に示すようにコンタクト規制部材23がアンロック位置に位置する状態では、窓部17dは規制部23bによって塞がれない。これにより使用者は、コンタクトアーム6のアンロック状態であることを確認できる。
以上のように構成した打ち込み工具1によれば、先にトリガ12をオン操作して行う連発打ちにおいて、トリガ12のオン操作後、一定時間tの経過後におけるコンタクトアーム6のオン操作が禁止される。これにより、トリガ12を誤って引き操作したまま当該打ち込み工具1を持ち運ぶ際における不用意な打ち込み動作が確実に防止される。
また、例示したタイマー機構20では、はずみ車43の慣性力を利用して一定時間tの設定がなされる。このため、例えば圧縮エアを動力源とする動作部を介在させない構成であるので、当該タイマー機構20をスムーズに動作させることができる。また、シリコン油等を封入したロータリダンパを利用して一定時間tに相当する時間を設定した場合における周囲の熱影響を受けることがないことから、常時安定した一定時間tで打ち込み動作の制御がなされる。
さらに、例示したタイマー機構20によれば、はずみ車43を回転可能に支持する支軸46の第1端46aと第2端46bが先端側ほど小径となる円錐形に形成されている。支軸46の第1端46aと第2端46bは、第1支持壁25cの保持凹部25eと第2支持壁25dの保持凹部25fに保持されている。これにより、はずみ車43の第1支持壁25cと第2支持壁25dに対する回転抵抗が極めて小さくなっている。これによりはずみ車43の慣性力を大きくすることができる。
また、例示したタイマー機構20によれば、はずみ車43の支軸46の第1端46aを回転可能に支持する第1支持壁25cと、支軸46の第2端46bを回転可能に支持する第2支持壁25dを有する。第1支持壁25cと第2支持壁25dは連結部25gを介して弾性的に連結されている。連結部25gの弾性力を利用して第1支持壁25cが支軸46の第1端46aに弾性的に当接する。連結部25gの弾性力を利用して第2支持壁25dが支軸46の第2端46bに弾性的に当接する。従って、第1支持壁25cと第2支持壁25dに対する支軸46の第1端46aと第2端46bの回転抵抗が低減される。これによりはずみ車43の回転動作が安定してコンタクト規制部材23のアンロック位置からロック位置に至るまでの一定時間tの安定化が図られる。
さらに、タイマー機構20は、トリガ12のオン位置(トリガオン位置)への移動により捩りばね29の付勢力を受けて回転する複数段のギヤ列30を有する。ギヤ列30による増速によりはずみ車43が高速化される。高速化されることではずみ車43の小径化を図りつつ、その回転動作により大きな慣性力を発生させることができる。
また、例示したタイマー機構20によれば、はずみ車43とギヤ列30を密閉して収容する機構ケース21を有する。機構ケース21から延出するコンタクト規制部材23の支持部23aと機構ケース21との間がシール部材27によって密閉されている。これにより、はずみ車43とギヤ列(タイマー機構20)に対する防塵化(異物の混入防止)が図られる。これにより一定時間tの安定化が図られる。
ギヤ列30の第1段増速部(第1ギヤ28と第2ギヤ33の噛み合い部)と、第3段増速部(第5ギヤ38と第6ギヤ40の噛み合い部)が、第1列軸31上に同軸に配置されている。これにより、ギヤ列30のコンパクト化が図られる。
ギヤ列30は、動力伝達経路中にクラッチ機構35を有する。クラッチ機構35によりギヤ列30の動力伝達経路が遮断されることで、ギヤ列30による動作抵抗及びはずみ車43の慣性力を受けることなくトリガ12を迅速にオフ位置に戻すことができる。クラッチ機構35にはワンウエイクラッチが用いられている。簡易な構成のクラッチ機構35により、適切な一定時間tを確保しつつ、トリガ12のオフ位置への戻しが迅速になされる。
例示したタイマー機構20によれば、ギヤ列30は単一のギヤ列ベース25に支持されている。このため、4段のギヤ列30及びはずみ車43が安定した精度でギヤ列ベース25に組み付けられる。これによりはずみ車43の回転動作が安定化して、高精度且つ安定した一定時間tが確保される。
コンタクト規制部材23を側方から遮蔽する遮蔽壁部17aには、コンタクト規制部材23を側方(起動装置10の外部)から目視するための窓部17dが設けられている。窓部17dを経てコンタクト規制部材23の存在を確認することで、タイマー機構20の動作状態を迅速に確認できる。また、窓部17dを経てコンタクト規制部材23の動作状態を目視することで、密閉した機構ケース21内の防塵状態(異物の混入等による動作不良が発生していないこと)を間接的に確認することができる。
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、タイマー機構20において4段階で増速するギヤ列30を例示したが1段階~3段階あるいは5段階以上で増速するギヤ列に変更することができる。
はずみ車43の支持構造について、支軸46の第1端46aと第2端46bを円錐形に尖らせた構成を例示したが、滑り軸受や転がり軸受等の軸受を介して第1支持壁と第2支持壁とに支持する構成としてもよい。
打ち込み工具1として圧縮エア駆動式の釘打ち機を例示したが、誤作動防止用のコンタクトアームを備える電動式タッカ等その他形態の打ち込み工具についても同様に適用することができる。
W…打ち込み材
T…打ち込み具
1…打ち込み工具
2…工具本体部
2a…ヘッドバルブ、2b…圧縮ばね
3…グリップ部、3a…蓄圧室
4…打ち込みノーズ部
5…マガジン
6…コンタクトアーム
6a…当接部、6b…延長部、6c…作動部、6d…ロック部
7…トリガロックレバー
8…台座部
10…起動装置
11…起動バルブ、11a…バルブステム、11b…圧縮ばね
12…トリガ、12a…捩じりばね、12b…規制解除部
13…ピストン
14…打撃ドライバ
15…シリンダ
15a…リターンエア室、15b…通気孔
16…ピストン上室
17…起動ベース
17a…遮蔽壁部、17b…保持凹部、17c…案内溝部、17d…窓部
18…支軸
19…アイドラ
19a…支軸
20…タイマー機構
t…一定時間
21…機構ケース
21a…右側壁部
23…コンタクト規制部材
23a…支持部、23b…規制部、23c…解除受け部
24…蓋部
24a…固定ねじ
25…ギヤ列ベース
25a…左側壁部、25b…右側壁部
25c…第1支持壁(左側)、25d…第2支持壁(右側)、25e,25f…保持凹部
25g…連結部、25h…ストッパ爪部
26…支軸
27…シール部材
28…第1ギヤ
28a…支持部、28b…ばね係合部
29…捩りばね
30…ギヤ列
31…第1列軸
32…第2列軸
33…第2ギヤ
34…第3ギヤ
35…クラッチ機構(ワンウエイクラッチ)
36…圧縮ばね
37…第4ギヤ
38…第5ギヤ
40…第6ギヤ
41…第7ギヤ
42…第8ギヤ
43…はずみ車
45…間隔保持部材
45a…ギヤ逃がし部、45b…軸逃がし部、45c…ホイール逃がし部
46…支軸
46a…第1端、46b…第2端

Claims (10)

  1. 打ち込み工具であって、
    トリガのトリガオン位置への移動とコンタクトアームのアームオン位置への移動の双方がなされたことを条件に打ち込み動作をする工具本体部と、
    前記コンタクトアームがアームオフ位置のままで前記トリガが前記トリガオン位置へ移動されると作動開始するタイマー機構とを備えており、
    前記タイマー機構は、前記トリガの前記トリガオン位置への移動によって回転するはずみ車と、前記コンタクトアームが前記アームオン位置へ移動することを許容するアンロック位置と規制するロック位置との間を移動可能なコンタクト規制部材を有し、
    前記トリガの前記トリガオン位置への移動によりなされる、前記コンタクト規制部材の前記アンロック位置から前記ロック位置への移動動作に要する一定時間が前記はずみ車の回転により発生する慣性力によって規定される打ち込み工具。
  2. 請求項1記載の打ち込み工具であって、
    前記はずみ車を回転可能に支持する支持部材を有し、
    前記はずみ車は、前記支持部材に両端部が支持される支軸を有し、
    前記支軸の前記両端部の少なくとも一つが前記支持部材に向けて径が小さくなる円錐形である打ち込み工具。
  3. 請求項2記載の打ち込み工具であって、
    前記支持部材は、前記はずみ車の前記支軸の第1端を回転可能に支持する第1支持壁と、前記支軸の第2端を回転可能に支持する第2支持壁と、前記第1支持壁と前記第2支持壁を弾性的に連結する連結部を有し、前記連結部の弾性力を利用して前記第1支持壁が前記支軸の前記第1端に弾性的に当接し、前記連結部の弾性力を利用して前記第2支持壁が前記支軸の前記第2端に弾性的に当接する打ち込み工具。
  4. 請求項1~3の何れか1項に記載した打ち込み工具であって、
    前記タイマー機構は、前記トリガの前記トリガオン位置への移動により力を受けてなされる回転動作を増速して前記はずみ車へ伝える複数段のギヤ列を有する打ち込み工具。
  5. 請求項4記載の打ち込み工具であって、
    前記はずみ車と前記ギヤ列を密閉して収容する機構ケースと、
    前記機構ケースから延出する前記コンタクト規制部材の支持部と前記機構ケースとの間を密閉するシール部材を有する打ち込み工具。
  6. 請求項4又は5記載の打ち込み工具であって、
    前記ギヤ列の少なくとも2つのギヤが同軸に配置された打ち込み工具。
  7. 請求項4~6の何れか1項に記載した打ち込み工具であって、
    前記ギヤ列の動力伝達経路中に設けられたクラッチ機構を有する打ち込み工具。
  8. 請求項7記載の打ち込み工具であって、
    前記クラッチ機構がワンウエイクラッチである打ち込み工具。
  9. 請求項4~8の何れか1項に記載した打ち込み工具であって、
    前記ギヤ列を支持し且つ単一の部材からなるギヤ列ベースを有する打ち込み工具。
  10. 請求項5記載の打ち込み工具であって、
    前記機構ケースは、前記コンタクト規制部材を側方から遮蔽する遮蔽壁部を有し、
    前記遮蔽壁部に、前記コンタクト規制部材を前記側方から目視するための窓部が設けられた打ち込み工具。
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