JP2023157421A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業機の作業性を向上させる。
【解決手段】打込機1は、止具を打撃する打撃部と、前記打撃部によって打撃された前記止具を射出する射出部8と、相手材に当接することで上下方向Pの下方側から上方側へ移動可能なプッシュレバー25と、プッシュレバー25を上下方向Pの下方側に付勢するばね26と、を有する。さらに、打込機1は、プッシュレバー25の位置に基づき、前記打撃部の駆動を制御する制御部と、プッシュレバー25の移動の様態を切り替える切替動作を行うモード切替部材27と、作業者によって操作されるトリガ部と、を有し、モード切替部材27の切替動作は、プッシュレバー25の上下方向Pにおけるストロークの長さを切り替える。
【選択図】図2
【解決手段】打込機1は、止具を打撃する打撃部と、前記打撃部によって打撃された前記止具を射出する射出部8と、相手材に当接することで上下方向Pの下方側から上方側へ移動可能なプッシュレバー25と、プッシュレバー25を上下方向Pの下方側に付勢するばね26と、を有する。さらに、打込機1は、プッシュレバー25の位置に基づき、前記打撃部の駆動を制御する制御部と、プッシュレバー25の移動の様態を切り替える切替動作を行うモード切替部材27と、作業者によって操作されるトリガ部と、を有し、モード切替部材27の切替動作は、プッシュレバー25の上下方向Pにおけるストロークの長さを切り替える。
【選択図】図2
Description
本発明は、打込機等の作業機に関する。
作業機の一例として、作業者に操作されるトリガ部と、止具を打撃する打撃部と、前記止具を射出する射出口を備えた射出部と、を有する打込機が知られている。
上述のような打込機として、例えば、特許文献1には、打込み時に相手材に押し付けられる当接部を備えた打込機が開示されている。
上述の特許文献1に記載された打込機は、移動可能なプッシュレバー(当接部)を備えており、相手材に対してプッシュレバーを押し付けた状態で打込みを行う。
このような打込機では、プッシュレバーが相手材に押し付けられた状態でトリガ部がオン操作されると打撃部の打撃を実行させる単発打ちモードや、トリガ部がオン操作された状態で当接部が相手材に押し付けられると打撃部の打撃を実行させる連発打ちモード等の複数の動作モードを有している場合が多い。
そこで、単発打ちモードと連発打ちモードの切替などの作業状態の変化や、作業者の好みに応じて、プッシュレバーの移動の様態を変えることで、作業性を向上することが要望されていた。
本発明の目的は、作業性を向上した作業機を提供することである。
本発明の作業機は、止具を打撃する打撃部と、前記打撃部に打撃された前記止具を射出する射出部と、相手材に当接することで第1方向の一方側から他方側へ移動可能な当接部と、前記当接部を前記第1方向の一方側に付勢する付勢部と、前記当接部の位置に基づき、前記打撃部の駆動を制御する制御部と、前記当接部の移動の様態を切り替える切替動作を行う切替部と、を有する。
本発明によれば、作業機の作業性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施の形態では、作業機の一例として、打込機を取り上げて説明する。図1に示されるように、打込機1はハウジング2を有する。ハウジング2は、シリンダケース3,モータケース4およびハンドル5を備えており、シリンダケース3にはシリンダ10が収容され、モータケース4には電動モータ20が収容されている。
モータケース4およびハンドル5は、シリンダケース3から互いに略平行に延びており、モータケース4の端部とハンドル5の端部とは、連結部7によって互いに連結されている。ハウジング2は、ナイロンやポリカーボネート等の合成樹脂によって成形された2つのハウジング半体を有し、これら2つのハウジング半体を突き合わせることによってハウジング2が組み立てられている。
シリンダ10内にはピストン11が往復動可能に収容されている。ピストン11は、シリンダ10の内部において、シリンダ10の軸方向に沿って上死点と下死点との間を往復動する。シリンダ10内には、シリンダ10の内周面とピストン11の上面とによって、ピストン11の往復動に伴って容積が増減するピストン室12が区画されている。
一方、ピストン11の下面にはドライバブレード16が連結されている。ドライバブレード16はピストン11と一体であり、ピストン11と共に往復動する。すなわち、ピストン11とドライバブレード16とから構成される打撃部6がシリンダ10内で往復動する。具体的には、シリンダケース3の先には射出部8が設けられており、射出部8の内側には射出通路9が設けられている。ドライバブレード16は、ピストン11の往復動に伴って射出通路9で往復動する。以下の説明では、図1中におけるピストン11およびドライバブレード16の往復動方向を上下方向(第1方向)Pと定義する。
ハウジング2には、多数の止具(例えば、釘等)18を収容するマガジン19が取り付けられている。マガジン19に収容されている止具18は、マガジン19が備える供給機構によって、1本ずつ射出通路9に供給される。ドライバブレード16は、射出通路9に順次供給される止具18の頭部を打撃する。打撃部6に該頭部が打撃された止具18は、射出部8の射出通路9を通過し、射出通路9の出口である射出口から打ち出され、木材や石膏ボード等の相手材24に打ち込まれる。
モータケース4には、電動モータ20が収容されており、電動モータ20の出力軸21は、遊星歯車式の減速機構を介して、電動モータ20によって駆動されるホイールに接続されている。電動モータ20は、ハウジング2の連結部7に装着されたバッテリ22から供給される電力によって作動する。また、連結部7の内部には制御部としてのコントローラ23が収容されている。コントローラ23は、CPU,ROM,RAM等によって構成されるマイクロコンピュータであって、電動モータ20を制御する。具体的には、電動モータ20はブラシレスモータであり、コントローラ23は、電動モータ20に供給されるモータ電流のデューティ比を制御モードに応じて変化させる。つまり、コントローラ23は、電動モータ20をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
シリンダ10の底部には、ゴム製またはウレタン製のダンパ15が設けられている。ダンパ15は、下死点に到達したピストン11を受け止め、ピストン11とシリンダ10との衝突を回避する。ピストン11から下方に向かって伸びているドライバブレード16は、ダンパ15を貫通し、シリンダ10の底部に設けられている貫通孔を通ってシリンダ10から突出している。
シリンダ10の上方には、蓄圧室13を形成する蓄圧容器14が設けられており、蓄圧室13はピストン室12に連通している。ピストン室12および蓄圧室13には、高圧ガス(本実施形態では圧縮空気)が予め充填されている。下死点にあるピストン11を上死点に移動させるときには、コントローラ23の制御に基づいて電動モータ20が作動する。
また、射出部8にはプッシュレバー(当接部)25が設けられている。プッシュレバー25は、上下方向に移動可能に保持されている一方、コイル状のばね(付勢部)26(後述する図2参照)によって常に下方に向けて付勢されている。プッシュレバー25が相手材24に押し付けられ、ばね26の付勢に抗して上方に移動すると、信号が出力される。また、ハンドル5には作業者によって操作されるトリガ部17が設けられており、トリガ部17が操作されると、ハンドル5に内蔵されているトリガスイッチ17aが作動し、打込み動作のための信号が出力される。
コントローラ23は、プッシュレバー25の操作による信号とトリガ部17の操作による信号の両方の信号が入力されると、電動モータ20にモータ電流を供給し、電動モータ20を作動させる。これにより、上記ホイールが回転駆動され、ドライバブレード16が押し上げられ、ピストン11が下死点から上死点に移動する。その後、ピストン11が上死点から下死点に移動し、ドライバブレード16が降下する。つまり、ピストン11が下死点と上死点との間を一往復し、これに伴ってドライバブレード16によって止具18が打撃され、止具18が打ち出される。換言すれば、打込み動作が一回実行される。
(実施形態1)
図1~図5を用いて実施形態1の打込機1について説明する。
図1~図5を用いて実施形態1の打込機1について説明する。
図2に示される打込機1の構造は、図1に示される打込機1の射出部8付近の構造を示すものであり、射出部8付近の構造について説明する。図2に示されるように、打込機1の射出部8には、図1に示す相手材24に当接することで上下方向(第1方向)Pの下方(一方)側から上方(他方)側へ移動可能なプッシュレバー25と、プッシュレバー25を上下方向Pの下方側に付勢するコイル状のばね(付勢部)26と、プッシュレバー25の移動の様態を切り替える切替動作を行うモード切替部材(切替部)27と、が設けられている。そして、図1に示される打撃部6の駆動は、プッシュレバー25の位置に基づいてコントローラ23によって制御される。ここで、プッシュレバー25の移動の様態とは、相手材24に押し付けられたプッシュレバー25が移動する際に、プッシュレバー25に加わる荷重やプッシュレバー25のストロークのことである。
射出部8には、下方に向かって開口する収容部8cが形成されており、この収容部8cにスライド部材28が設けられている。スライド部材28は、収容部8c内で上下方向Pにスライド可能となっている。
また、プッシュレバー25は、その上方側部分がスライド部材28の下方側端部と係合し、下方側部分が射出部8の先端部分と係合しており、射出部8に対して上下方向Pに沿って移動可能に支持されている。具体的には、プッシュレバー25の上方側部分は、スライド部材28の下方側端部にガイドされた状態で、スライド部材28の内部において上下方向Pにスライド可能となるように設けられている。プッシュレバー25の上端部25aは鍔部を有し、該鍔部がスライド部材28の下方側端部に突き当たるため、プッシュレバー25の上端部25aがスライド部材28から脱落することはない。
また、スライド部材28の内部には該スライド部材28の内部を上下方向Pに区分けする中板28aが設けられており、スライド部材28の内部において中板28aより下側の空間部には、ばね定数K1のコイル状の第1ばね(付勢部)26aが設けられている。一方、スライド部材28の内部において中板28aより上側の空間部には、ばね定数K2のコイル状の第2ばね(付勢部)26bが設けられている。第1ばね26aは、プッシュレバー25の上端部25aとスライド部材28の中板28aとによって挟まれており、第2ばね26bは、スライド部材28の中板28aと収容部8cの天井部8eとによって挟まれている。したがって、スライド部材28は、第2ばね26bによって常時上下方向Pの下方側に向けて付勢され、プッシュレバー25は、第1ばね26aによって常時上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。すなわち、図2に示される打込機1では、プッシュレバー25を上下方向Pの下方側に付勢する付勢部が、第1ばね26aと第2ばね26bとから構成される。
また、射出部8には、プッシュレバー25の突出部25bと突き当たることでプッシュレバー25の上下方向Pの上方側への移動を停止させる突当部8aが設けられている。そして、スライド部材28は、その下方側端部の外周に外周突出部28bを有しており、この外周突出部28bが射出部8の突当部8aの内壁と収容部8cの開口縁部8dとの間の領域に配置されている。すなわち、スライド部材28は、その上下方向Pのスライドが射出部8の突当部8aの内壁と収容部8cの開口縁部8dとで規制されている。
また、射出部8には、射出部8の開口縁部8dと、スライド部材28の外周突出部28bとに接触可能なモード切替部材(切替部)27が設けられている。図2に示される打込機1では、例えば、作業者がモード切替部材27を上下方向Pの上方側へ移動させると、打込機1を第1モードに設定することができ、作業者がモード切替部材27を上下方向Pの下方側へ移動させると、打込機1を第2モードに設定することができる。言い換えると、モード切替部材27は、スライド部材28のスライド可能範囲を決定するものである。さらに別の言い方をすると、モード切替部材27の切替動作によってスライド部材28のスライド可能範囲を切り替えることで、射出部8の下端部8bから突出するプッシュレバー25の下端部25cの突出量が切り替わる。すなわち、モード切替部材27の切替動作により、打込機1の動作モードが切り替わり、これに伴ってプッシュレバー25の上下方向Pにおける移動範囲の長さを切り替える。このプッシュレバー25の上下方向Pにおける移動範囲の長さは、プッシュレバー25のストロークS1(後述する図3参照)やストロークS2(後述する図4参照)に関係する。プッシュレバー25のストロークS1,S2は、例えば、プッシュレバー25の下端部25cの射出部8の下端部8bからの突出量と、射出部8の突当部8aの設置位置とによって決まる。
なお、打込機1において、図1に示されるコントローラ23が有する動作モードとしては、例えば、単発打ちモードと連発打ちモードとがある。単発打ちモードは、プッシュレバー25が相手材24に押し付けられた状態でトリガ部17がオン操作されると打撃部6の打撃を実行させ、トリガ部17がオン操作された状態でプッシュレバー25が相手材24に押し付けられても打撃部6の打撃を実行させない動作モードである。
一方、連発打ちモードは、トリガ部17がオン操作された状態でプッシュレバー25が相手材24に押し付けられると打撃部6の打撃を実行させ、プッシュレバー25が相手材24に押し付けられた状態でトリガ部17がオン操作されても打撃部6の打撃を実行させない動作モードである。コントローラ23は上述のような2つの動作モードを有しており、コントローラ23の上記動作モードを変更するために図示しないモード切替ボタンが設けられる。
また、図2に示されるように、スライド部材28の外周突出部28bの内壁部には、センサ部29が設けられている。このセンサ部29は、第2ばね26bの付勢力でスライド部材28が射出部8の突当部8aに押し付けられた状態において、射出部8の突当部8aと同じ高さの位置となるように設けられており、プッシュレバー25に設けられた被検出部を検出可能である。被検出部は、例えば、磁石30である。これにより、センサ部29は、磁石30を検出可能である。すなわち、プッシュレバー25が相手材24に押し付けられて上下方向Pの上方側へ移動する際に所定の位置まで移動すると、センサ部29が磁石30を検出して打込機1はセンサONの状態となり、所定の信号が出力される。さらに、作業者によって図1に示されるトリガ部17が操作されると、トリガスイッチ17aが作動し、打込み動作のための信号が出力される。
図3は、モード切替部材27を第1モードに設定した場合のプッシュレバー25の移動様態を示している。図3(a)はプッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態である。第1ばね26aのセット荷重をf1とし、第2ばね26bのセット荷重をf2としている。尚、f2はf1よりも大きい。モード切替部材27を上方側に移動させて第1モードに設定したことで、第2ばね26bは圧縮される。スライド部材28はその外周突出部28bが射出部8に突き当たった状態で保持される。これにより、第2ばね26bは、それ以上圧縮されることはない。プッシュレバー25を相手材24に突き当てると、外力Fがプッシュレバー25に加わるが、F<f1であるときには、プッシュレバー25は動かず、センサ部29はOFF状態である。言い換えると、コントローラ23は、プッシュレバー25が上下方向Pの下方側の禁止領域(図3(b)に示すA1)に位置するときには打撃部6の打撃を禁止する制御を行う。
その後、プッシュレバー25をさらに強く相手材24に押し付け、F≒f2となると、図3(b)に示されるように、第1ばね26aのみが圧縮されながら、プッシュレバー25は上下方向Pの上方側へ移動する。そして、センサ部29がプッシュレバー25に設けられた磁石30を検出し、センサ部29はON状態となる。すなわち、打込機1は打込み可能な状態となる。言い換えると、コントローラ23は、プッシュレバー25が上下方向Pの上方側の許可領域(図3(b)に示すB1)に位置するときに打撃部6の打撃を許可する制御を行う。つまり、センサ部29によってプッシュレバー25が許可領域B1に位置することを検出すると、コントローラ23は、センサ部29から出力される信号を基に打撃部6を制御する。続いて、さらにプッシュレバー25を相手材24に押し付けると、図3(c)に示されるように、プッシュレバー25はさらに上方側へ移動する。このとき、f2<Fとなり、第1ばね26aのみがさらに圧縮される。プッシュレバー25は、その突出部25bが射出部8の突当部8aに突き当たることで停止する。このときのプッシュレバー25の移動範囲が第1モードでのプッシュレバー25のストロークS1となる。
次に、モード切替部材27を第2モードに設定した場合について説明する。図4は、モード切替部材27を第2モードに設定した場合のプッシュレバー25の移動様態を示している。図4(a)はプッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態である。第1ばね26aのセット荷重をf1とし、第2ばね26bのセット荷重をf2としている。モード切替部材27を下方側に移動させて第2モードに設定したことで、スライド部材28は第2ばね26bによって付勢され、射出部8に突き当たった状態となる。プッシュレバー25を相手材24に突き当てると、外力Fがプッシュレバー25に加わるが、F<f1であるため、プッシュレバー25は動かず、センサ部29はOFF状態である。言い換えると、コントローラ23は、プッシュレバー25が上下方向Pの下方側の禁止領域(図4(b)に示すA2)に位置するときには打撃部6の打撃を禁止する制御を行う。
その後、プッシュレバー25をさらに強く相手材24に押し付け、F≒f2となると、図4(b)に示されるように、第1ばね26aのみが圧縮され、プッシュレバー25は上下方向Pの上方側へ移動する。そして、センサ部29がプッシュレバー25に設けられた磁石30を検出し、センサ部29はON状態となる。すなわち、打込機1は打込み可能な状態となる。言い換えると、コントローラ23は、プッシュレバー25が上下方向Pの上方側の許可領域(図4(b)に示すB2)に位置するときに打撃部6の打撃を許可する制御を行う。続いて、さらにプッシュレバー25を相手材24に押し付けると、図4(c)に示されるように、プッシュレバー25はさらに上方側へ移動する。このとき、f2<Fとなり、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される。プッシュレバー25は、その突出部25bが射出部8の突当部8aに突き当たることで停止する。このときのプッシュレバー25の移動範囲が第2モードでのプッシュレバー25のストロークS2となる。
図3及び図4から分かるように、第1モードと第2モードとでは、打撃の禁止領域は、A1=A2で同じであるが、打撃の許可領域は、B2>B1となっており、第2モードの方が大きく、プッシュレバー25のストロークについてもS2>S1となっており、第2モードのストロークの方が長い。
また、ばね定数で比較すると、第1モードでは、プッシュレバー25の移動時に第1ばね26aのみが圧縮されるため、プッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、図5に示されるように、第1ばね26aのばね定数K1に起因し、常に一定となる。これに対して第2モードでは、プッシュレバー25の移動時、センサONまでは第1ばね26aのみが圧縮されるため、プッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、第1ばね26aのばね定数K1に起因し、常に一定となる。一方、センサON以降、プッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮されるため、第1ばね26aのばね定数K1と第2ばね26bのばね定数K2とに起因する。したがって、連なった2つのばね全体のばね定数は、(K1×K2)/(K1+K2)で表されるため、単独のばね定数K1より小さくなる。すなわち、センサON以降、、第1モードに比べて第2モードの方が、同じ変位量においてプッシュレバー25に加わる荷重が小さくなる。
つまり、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークは第2モードの方が長く、プッシュレバー25に加わる荷重は、第2モードの方が小さい。
以上のように打込機1では、モード切替部材27は、モードを切り替える切替動作が行われることで、上下方向Pにおける禁止領域の長さを変更せず(A1=A2)、上下方向Pにおける許可領域の長さを変更する(B2>B1)。あるいは、モード切替部材27は、モードを切り替える切替動作が行われることで、ばね(付勢部)26のばね定数を変更する(K1>((K1×K2)/(K1+K2)))。また、別の言い方をすると、モード切替部材27は、プッシュレバー25が上下方向Pにおける下方側の第1領域に位置するときには、ばね26のばね定数を変更せず、プッシュレバー25が上下方向Pにおける上方側の第2領域に位置するときには、ばね26のばね定数を変更する。そして、コントローラ23は、プッシュレバー25が上記第1領域に位置するときに打撃部6の打撃を禁止し、プッシュレバー25が上記第2領域に位置するときに打撃部6の打撃を許可する。なお、上記第1領域は、センサONまでのプッシュレバー25の移動領域であり、打撃部6による打撃の禁止領域A1,A2を意味し、上記第2領域は、センサON以降のプッシュレバー25の移動領域であり、打撃部6による打撃の許可領域B1,B2を意味する。
本実施形態1の打込機1では、第2モードに設定して連発打ちを実施する際には、プッシュレバー25がセンサON状態となって電動モータ20が動作開始し、その後、プッシュレバー25が射出部8に突き当たるため、センサON状態になってからプッシュレバー25が射出部8に突き当たるまでの時間が長くなる。別の言い方をすると、プッシュレバー25が射出部8に突き当たってから止具18が発射されるまでの時間が短い。この場合、作業者の操作感覚としては、プッシュレバー25が射出部8に突き当たった瞬間に止具18が発射される感覚となるため、良好な作業性を感じとることができる。一方、第1モードでの連発打ちの場合、プッシュレバー25が射出部8に突き当たった後、間が空いてから止具18が発射される感覚となるため、第2モードに比べて作業性が良くは感じられない。したがって、連発打ちには、本実施形態1の第2モードが適しており、打込機1の作業性を向上させることができる。
また、単発打ちの場合には、プッシュレバー25が射出部8に突き当たった後にトリガ部17を操作するため、第2モードに設定した際、トリガ部17を操作するまでの時間が長く感じられ、良好な操作感は得られない。したがって、単発打ちには、本実施形態1の第1モードの方が適している。
このように打込機1では、打撃の動作モードによってプッシュレバー25の好まれるストロークが異なる。そこで、本実施形態1の打込機1は、プッシュレバー25のストロークを動作モードに応じて切り替えられるようにしたことが特徴である。そして、本実施形態1の打込機1の第2モードは、プッシュレバー25の移動において、センサON以降、ばね定数が小さくなり、プッシュレバー25を押し付け易くなっている。すなわち、本実施形態1の打込機1によれば、良好な操作感を得ることができる。
(実施形態2)
図6に示される実施形態2の打込機1は、付勢部として1つのばね26が設けられ、モード切替部材27がスライド部材を兼ねる構造となっている。具体的には、モード切替部材27の内部にコイル状のばね26が設けられており、プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、モード切替部材27を上下動させることで行われる。モード切替部材27を上方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の開口縁部8dに突き当てた状態が第1モードであり、モード切替部材27を下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8に突き当てた状態が第2モードである。
図6に示される実施形態2の打込機1は、付勢部として1つのばね26が設けられ、モード切替部材27がスライド部材を兼ねる構造となっている。具体的には、モード切替部材27の内部にコイル状のばね26が設けられており、プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、モード切替部材27を上下動させることで行われる。モード切替部材27を上方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の開口縁部8dに突き当てた状態が第1モードであり、モード切替部材27を下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8に突き当てた状態が第2モードである。
図7は、実施形態2の打込機1において、モード切替部材27が上方側にセットされて第1モードに設定された状態を示している。図7(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図7(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図7(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図8は、実施形態2の打込機1において、モード切替部材27が下方側にセットされて第2モードに設定された状態を示している。図8(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図8(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図8(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図7及び図8から分かるように、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークはS2>S1となっており、第2モードの方が長い。
また、ばね定数で比較すると、ばね26のみが設けられているため、第1モードと第2モードの両方において、プッシュレバー25の移動時にばね26が圧縮され、その結果、プッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、図9に示されるように、第1モードと第2モードの両方ともばね26のばね定数Kに起因し、常に一定となる。
以上のように実施形態2の打込機1によれば、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークが第2モードの方が長い。すなわち、第2モードに設定して連発打ちを実施する際には、プッシュレバー25が射出部8に突き当たってから止具18が発射されるまでの時間が短いため、良好な操作感を得ることができる。したがって、実施形態1と同様に、連発打ちには、第2モードが適しており、打込機1の作業性を向上させることができる。一方、単発打ちには、本実施形態2の第1モードの方が適している。
(実施形態2の変形例)
図10に示される実施形態2の変形例の打込機1は、付勢部として1つのばね26を備え、射出部8の収容部8cにコイル状のばね26が設けられた構造である。プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される。また、プッシュレバー25は、上方側に配置される基端側部分25dと、下方側に配置される先端側部分25eとに分割可能になっている。具体的には、図10(a)に示される構造は、基端側部分25dと先端側部分25eとの間にモード切替部材27を介在させて基端側部分25dと先端側部分25eとを接続することで、プッシュレバー25の突出部25bから射出部8の突当部8aまでの距離を長くしてプッシュレバー25の射出部8の先端からの突出量を大きくしている。これにより、プッシュレバー25のストロークを長くすることができる。このストロークを長く設定した動作モードが第2モードである。
図10に示される実施形態2の変形例の打込機1は、付勢部として1つのばね26を備え、射出部8の収容部8cにコイル状のばね26が設けられた構造である。プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される。また、プッシュレバー25は、上方側に配置される基端側部分25dと、下方側に配置される先端側部分25eとに分割可能になっている。具体的には、図10(a)に示される構造は、基端側部分25dと先端側部分25eとの間にモード切替部材27を介在させて基端側部分25dと先端側部分25eとを接続することで、プッシュレバー25の突出部25bから射出部8の突当部8aまでの距離を長くしてプッシュレバー25の射出部8の先端からの突出量を大きくしている。これにより、プッシュレバー25のストロークを長くすることができる。このストロークを長く設定した動作モードが第2モードである。
一方、図10(b)に示される構造は、基端側部分25dと先端側部分25eとを直接接続することで、プッシュレバー25の射出部8の先端からの突出量を小さくした構造であり、これにより、プッシュレバー25のストロークを短くすることができる(S2>S1)。このストロークを長く設定した動作モードが第1モードである。
したがって、実施形態1と同様に連発打ちには、第2モードが適しており、打込機1の作業性を向上させることができる。一方、単発打ちには、第1モードの方が適している。
なお、プッシュレバー25における基端側部分25dと先端側部分25eとの接続は、ねじ結合等で行ってもよく、さらにプッシュレバー25の長さを変えてプッシュレバー25の突出部25bから射出部8の突当部8aまでの距離を変えることが可能な構造であればよい。
(実施形態3)
図11に示される実施形態3の打込機1は、付勢部としてばね定数K1の第1ばね26aと、ばね定数K2の第2ばね26bとがスライド部材28の内部に連なって設けられ、かつ、第1モードと第2モードとで、プッシュレバー25のストロークは変えずにばね定数のみを変えることが可能な構造となっている。具体的には、射出部8の収容部8cにスライド部材28が配置されるとともに収容部8cに切欠部8fが設けられており、この切欠部8fにおいてスライド部材28の外周突出部28bを移動させて動作モードを切り替える構造である。これにより、プッシュレバー25の上方側への移動によって第1ばね26aのみ、あるいは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、モード切替部材27を上下動させることで行われる。モード切替部材27を下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の切欠部8fの下端に突き当て、スライド部材28が上方側に移動できないように保持した状態が第1モードであり、モード切替部材27を上方側に移動させて外周突出部27aが切欠部8fで上方側に移動できるように保持した状態が第2モードである。
図11に示される実施形態3の打込機1は、付勢部としてばね定数K1の第1ばね26aと、ばね定数K2の第2ばね26bとがスライド部材28の内部に連なって設けられ、かつ、第1モードと第2モードとで、プッシュレバー25のストロークは変えずにばね定数のみを変えることが可能な構造となっている。具体的には、射出部8の収容部8cにスライド部材28が配置されるとともに収容部8cに切欠部8fが設けられており、この切欠部8fにおいてスライド部材28の外周突出部28bを移動させて動作モードを切り替える構造である。これにより、プッシュレバー25の上方側への移動によって第1ばね26aのみ、あるいは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、モード切替部材27を上下動させることで行われる。モード切替部材27を下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の切欠部8fの下端に突き当て、スライド部材28が上方側に移動できないように保持した状態が第1モードであり、モード切替部材27を上方側に移動させて外周突出部27aが切欠部8fで上方側に移動できるように保持した状態が第2モードである。
図12は、実施形態3の打込機1において、モード切替部材27が下方側にセットされて第1モードに設定された状態を示している。図12(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図12(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図12(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図13は、実施形態3の打込機1において、モード切替部材27が上方側にセットされて第2モードに設定された状態を示している。図13(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図13(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図13(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図12及び図13から分かるように、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークはS2=S1となっており、同じである。
また、ばね定数で比較すると、第1モードでは、モード切替部材27を下方側にセットした時点でスライド部材28が上方側に動けなくなるため、それ以降、第2ばね26bは圧縮されない。したがって、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、図14に示されるように第1ばね26aのばね定数K1のみに起因し、常に一定である。これに対して第2モードでは、スライド部材28が上方側に動ける状態であるため、プッシュレバー25の移動時、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される。このとき図14に示されるように、連なった2つのばね全体のばね定数は、(K1×K2)/(K1+K2)で表されるため、単独のばね定数K1より小さい。したがって、プッシュレバー25の移動時に、第1モードと第2モードとでプッシュレバー25に加わる荷重は、第1モードに比べて第2モードの方が常に小さい。
以上のように実施形態3の打込機1によれば、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークは同じであるが、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重は、第2モードの方が常に小さい。これにより、第2モードに設定することで操作感を変更することができ、打込機1の作業性を向上させることができる。
(実施形態3の変形例)
図15に示される実施形態3の変形例の打込機1は、付勢部として1つのばね26(ばね定数K)が射出部8の収容部8cに設けられ、蓋型モード切替部材(切替部)27bとプッシュレバー25とによってばね26が挟持された構造である。プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される。また、打撃の動作モードの切替は、蓋型モード切替部材27bのセット位置を切り替えることで行われる。蓋型モード切替部材27bを下方側に移動させて収容部8cの開口端に突き当てた状態が第1モードであり、モード切替部材27を上方側に移動させて収容部8cの天井部8e(図15(a)参照)に突き当てた状態が第2モードである。すなわち、蓋型モード切替部材27bのセット位置を切り替えると、第1モードと第2モードとでプッシュレバー25に加わる初期荷重が異なる。ただし、第1モードと第2モードとでプッシュレバー25の配置位置は同じであるため、ストロークは同じである。
図15に示される実施形態3の変形例の打込機1は、付勢部として1つのばね26(ばね定数K)が射出部8の収容部8cに設けられ、蓋型モード切替部材(切替部)27bとプッシュレバー25とによってばね26が挟持された構造である。プッシュレバー25は、ばね26によって常に上下方向Pの下方側に向けて付勢されている。したがって、プッシュレバー25の上方側への移動によってばね26が圧縮される。また、打撃の動作モードの切替は、蓋型モード切替部材27bのセット位置を切り替えることで行われる。蓋型モード切替部材27bを下方側に移動させて収容部8cの開口端に突き当てた状態が第1モードであり、モード切替部材27を上方側に移動させて収容部8cの天井部8e(図15(a)参照)に突き当てた状態が第2モードである。すなわち、蓋型モード切替部材27bのセット位置を切り替えると、第1モードと第2モードとでプッシュレバー25に加わる初期荷重が異なる。ただし、第1モードと第2モードとでプッシュレバー25の配置位置は同じであるため、ストロークは同じである。
図15(a)に示される構造は、蓋型モード切替部材27bの切り替えにより第1モードにセットされた状態である。図16に示されるようにプッシュレバー25に加わる初期荷重はf1であり、かつ、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重は、ばね26のばね定数Kに起因する。一方、図15(b)に示される構造は、蓋型モード切替部材27bの切り替えにより第2モードにセットされた状態である。図16に示されるようにプッシュレバー25に加わる初期荷重はf2であり、第1モードに比べて第2モードの方がプッシュレバー25に加わる初期荷重が小さい(f2<f1)。また、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重は、第1モードと同様に、ばね26のばね定数Kに起因する。したがって、第1モードと第2モードとでは、第2モードの方がプッシュレバー25に加わる初期荷重が小さいため、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重も小さい。
以上のように実施形態3の変形例の打込機1においても、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークは同じであるが、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重は、第2モードの方が常に小さい。これにより、第2モードに設定することで操作感を変更することができ、打込機1の作業性を向上させることができる。
(実施形態4)
図17に示される実施形態4の打込機1は、付勢部としてばね定数K1の第1ばね26aと、ばね定数K2の第2ばね26bとが連なって設けられ、かつ、切替部としてスライド部材を兼ねた段付モード切替部材27cを備えた構造である。具体的には、第1モードと第2モードとで、プッシュレバー25の移動時のばね定数は変えずにプッシュレバー25のストロークのみを変えることが可能な構造となっている。具体的には、上下動可能な段付モード切替部材27cの内部に中間部材27dが設けられ、段付モード切替部材27cの内部の中間部材27dの下側に第1ばね26aが配置され、中間部材27dの上側に第2ばね26bが配置されている。これにより、第1モードと第2モードの両方において、プッシュレバー25の上方側への移動時にセンサONの状態になるまでは、第1ばね26aのみが圧縮され、センサONの状態からプッシュレバー25が射出部8に突き当たるまでは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、段付モード切替部材27cを上下動させることで行われる。段付モード切替部材27cを上方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の開口縁部8dに突き当て、上方側に保持した状態が第1モードであり、段付モード切替部材27cを下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の突当部8aに突き当て、下方側に保持した状態が第2モードである。
図17に示される実施形態4の打込機1は、付勢部としてばね定数K1の第1ばね26aと、ばね定数K2の第2ばね26bとが連なって設けられ、かつ、切替部としてスライド部材を兼ねた段付モード切替部材27cを備えた構造である。具体的には、第1モードと第2モードとで、プッシュレバー25の移動時のばね定数は変えずにプッシュレバー25のストロークのみを変えることが可能な構造となっている。具体的には、上下動可能な段付モード切替部材27cの内部に中間部材27dが設けられ、段付モード切替部材27cの内部の中間部材27dの下側に第1ばね26aが配置され、中間部材27dの上側に第2ばね26bが配置されている。これにより、第1モードと第2モードの両方において、プッシュレバー25の上方側への移動時にセンサONの状態になるまでは、第1ばね26aのみが圧縮され、センサONの状態からプッシュレバー25が射出部8に突き当たるまでは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される構造である。打撃の動作モードの切替は、段付モード切替部材27cを上下動させることで行われる。段付モード切替部材27cを上方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の開口縁部8dに突き当て、上方側に保持した状態が第1モードであり、段付モード切替部材27cを下方側に移動させて外周突出部27aを射出部8の突当部8aに突き当て、下方側に保持した状態が第2モードである。
図18は、実施形態4の打込機1において、段付モード切替部材27cが上方側にセットされて第1モードに設定された状態を示している。図18(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図18(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図18(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図19は、実施形態4の打込機1において、段付モード切替部材27cが下方側にセットされて第2モードに設定された状態を示している。図19(a)は、プッシュレバー25を相手材24に突き当てた状態、図19(b)はセンサ部29が磁石30を検出してセンサONとなった状態、図19(c)はプッシュレバー25が射出部8に突き当たって停止した状態である。
図18及び図19から分かるように、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25のストロークはS2>S1となっており、第2モードの方が長い。
また、ばね定数で比較すると、センサONになるまでの状態では、第1ばね26aのみが圧縮され、さらに、センサONの状態からプッシュレバー25が射出部8に突き当たるまでは、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮される。したがって、第1モードと第2モードの両方において、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25の変位量に対する荷重の傾きは、図20に示されるように、第1モードと第2モードの両方ともセンサONになるまでの状態では、第1ばね26aのばね定数K1に起因し、常に一定となる。また、センサONの状態からプッシュレバー25が射出部8に突き当たるまでは、第1ばね26aのばね定数K1と第2ばね26bのばね定数K2とに起因する荷重がプッシュレバー25に付加される。
以上のように実施形態4の打込機1によれば、第1モードと第2モードとでは、プッシュレバー25の移動時にプッシュレバー25に加わる荷重は同じであるが、プッシュレバー25のストロークが第2モードの方が長い。すなわち、第2モードに設定して連発打ちを実施する際には、プッシュレバー25が射出部8に突き当たってから止具18が発射されるまでの時間が短いため、良好な操作感を得ることができる。したがって、実施形態1と同様に、連発打ちには、第2モードが適しており、打込機1の作業性を向上させることができる。一方、単発打ちには、本実施形態4の第1モードの方が適している。
本発明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、付勢部として複数のばね26が設けられる場合、必ずしも上下方向Pに沿って連なって設けられていなくてもよい。図21は、複数のばねの配置を示す図である。図21(a)はスライド部材28の内側と外側とにばね26が設けられた構造を示している。具体的には、スライド部材28の内側に第1ばね26aが設けられ、かつ、スライド部材28の外側に第2ばね26bが設けられている。また、図21(b)は複数のばね26の並列配置構造である。具体的には、プッシュレバー25に対して上下方向Pに隣接して第1ばね26aが設けられ、かつ、第1ばね26aに対して上下方向Pと交差する方向に並んで第2ばね26bが設けられている。f2>f1の場合において、図21(a),(b)に示される両方の構造ともプッシュレバー25の移動時には、先ず第1ばね26aが圧縮され、その後、第2ばね26bが圧縮される。このように付勢部として設けられる複数のばね26は、動作が等価な範囲であれば、種々の配置が可能である。
また、モード切替部材27による動作モードの切替は、2段階以外の多段階的であってもよい。さらに、その切替方法は、例えば、図22に示されるように、ボルト31とモード切替部材27とがねじ結合され、ボルト31を回すことでモード切替部材27を移動させる構造としてもよい。図22(a)はボルト31を回してモード切替部材27を最上位置に移動させて第1モードに設定した状態であり、一方、図22(b)はボルト31を回してモード切替部材27を最下位置に移動させて第2モードに設定した状態である。
また、単発打ちモードと連発打ちモードの切替と、打込み操作感の切替とを連動させてもよい。例えば、図23に示される構造では、モード切替部材27を上下動させることで第1モードと第2モードの切替(プッシュレバー25のストロークの長さの切替)を行うとともに、射出部8に設けられた位置検出センサ32を反応させて、単発打ちモードと連発打ちモードの切替を行うものである。具体的には、図23(a)の構造は、モード切替部材27を下方側に移動させて第2モード(プッシュレバー25のストロークが長い)に設定し、かつ、射出部8に設けられた位置検出センサ32と、モード切替部材27に設けられた被検出部33との距離を離すことでコントローラ23に所定の信号を送信せず連発打ちモードに切り替えた状態である。一方、図23(b)の構造は、モード切替部材27を上方側に移動させて第1モード(プッシュレバー25のストロークが短い)に設定し、かつ、射出部8に設けられた位置検出センサ32と、モード切替部材27に設けられた被検出部33とが接近することでコントローラ23に所定の信号を送信して単発打ちモードに切り替えた状態である。
また、付勢部として設けられるばね26によるプッシュレバー25に加わる荷重は、第1ばね26aによる荷重であっても第2ばね26bによる荷重の何れであってもよい。例えば、図24(a)に示される構造は、第1ばね26aと係合する箇所にモード切替部材27を設けた構造であり、第1ばね26aの伸縮を抑制しつつ第2ばね26bのみの伸縮を可能にすることができる。また、図24(b)に示される構造は、第2ばね26bと係合する箇所にモード切替部材27を設けた構造であり、第2ばね26bの伸縮を抑制しつつ第1ばね26aのみの伸縮を可能にすることができる。さらに、図24(c)に示される構造は、モード切替部材27を配置しない構造であり、これにより、第1ばね26aと第2ばね26bの両方とも伸縮可能にすることができる。すなわち、ばね26の荷重の切替については、第1ばね26aと第2ばね26bのうち何れか一方が圧縮し、何れか他方が圧縮しなくてもよい。さらには、第1ばね26aと第2ばね26bの両方が圧縮してもよい。
1…打込機(作業機)、2…ハウジング、3…シリンダケース、4…モータケース、5…ハンドル、6…打撃部、7…連結部、8…射出部、8a…突当部、8b…下端部、8c…収容部、8d…開口縁部、8e…天井部、8f…切欠部、9…射出通路、10…シリンダ、11…ピストン、12…ピストン室、13…蓄圧室、14…蓄圧容器、15…ダンパ、16…ドライバブレード、17…トリガ部、17a…トリガスイッチ、18…止具、19…マガジン、20…電動モータ、21…出力軸、22…バッテリ、23…コントローラ(制御部)、24…相手材、25…プッシュレバー(当接部)、25a…上端部、25b…突出部、25c…下端部、25d…基端側部分、25e…先端側部分、26…ばね(付勢部)、26a…第1ばね(付勢部)、26b…第2ばね(付勢部)、27…モード切替部材(切替部)、27a…外周突出部、27b…蓋型モード切替部材(切替部)、27c…段付モード切替部材(切替部)、27d…中間部材、28…スライド部材、28a…中板、28b…外周突出部、29…センサ部、30…磁石、31…ボルト、32…位置検出センサ、33…被検出部、A1,A2…禁止領域(第1領域)、B1,B2…許可領域(第2領域)、f1,f2…初期荷重、F…荷重、P…上下方向(第1方向)、S1,S2…ストローク
Claims (8)
- 止具を打撃する打撃部と、
前記打撃部に打撃された前記止具を射出する射出部と、
相手材に当接することで第1方向の一方側から他方側へ移動可能な当接部と、
前記当接部を前記第1方向の一方側に付勢する付勢部と、
前記当接部の位置に基づき、前記打撃部の駆動を制御する制御部と、
前記当接部の移動の様態を切り替える切替動作を行う切替部と、を有する、作業機。 - 前記切替動作は、前記当接部の前記第1方向における移動範囲の長さを切り替えることである、請求項1に記載の作業機。
- 前記制御部は、前記当接部が前記第1方向の一方側の禁止領域に位置するときに前記打撃部の打撃を禁止し、前記当接部が前記第1方向の他方側の許可領域に位置するときに前記打撃部の打撃を許可し、
前記切替部は、前記切替動作が行われることで前記第1方向における前記禁止領域の長さを変更せず、前記第1方向における前記許可領域の長さを変更する、請求項2に記載の作業機。 - 前記当接部が前記許可領域に位置することを検出可能なセンサ部を有し、
前記制御部は、前記センサ部から出力される信号を基に前記打撃部を制御する、請求項3に記載の作業機。 - 前記付勢部は、1つもしくは複数のばねによって構成され、
前記切替動作は、前記付勢部のばね定数を変更することである、請求項1乃至4の何れか一項に記載の作業機。 - 前記切替部は、前記当接部が前記第1方向における一方側の第1領域に位置するときには前記付勢部の前記ばね定数を変更せず、前記当接部が前記第1方向における他方側の第2領域に位置するときには前記付勢部の前記ばね定数を変更する、請求項5に記載の作業機。
- 前記制御部は、前記当接部が前記第1領域に位置するときに前記打撃部の打撃を禁止し、前記当接部が前記第2領域に位置するときに前記打撃部の打撃を許可する、請求項6に記載の作業機。
- 作業者に操作されるトリガ部を有し、
前記制御部は、
前記当接部が前記相手材に押し付けられた状態で前記トリガ部がオン操作されると前記打撃部の打撃を実行させ、前記トリガ部がオン操作された状態で前記当接部が前記相手材に押し付けられても前記打撃部の打撃を実行させない単発打ちモードと、
前記トリガ部がオン操作された状態で前記当接部が前記相手材に押し付けられると前記打撃部の打撃を実行させ、前記当接部が前記相手材に押し付けられた状態で前記トリガ部がオン操作されても前記打撃部の打撃を実行させない連発打ちモードと、を含む複数の動作モードを有し、
前記切替部は、前記切替動作が行われると、前記制御部の前記動作モードを変更する、請求項1に記載の作業機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022067332A JP2023157421A (ja) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 作業機 |
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