JP4771286B2 - 電動式釘打機 - Google Patents

Description

本発明は釘打機に関し、特に電動式釘打機に関する。

従来、釘打機としては、コンプレッサにより圧縮空気を生成し、その圧縮空気を動力として釘打機を駆動するいわゆる気圧式の釘打機が広く一般に知れ渡っている。この気圧式の釘打機では、圧縮空気を生成するコンプレッサが必須の構成要件となるため、例えば一階から二階へと移動しながら釘打機を使用する場合には、コンプレッサも移動する必要があり、移動性に劣っていた。またコンプレッサの置き場所も確保する必要があるが、作業現場に必ずしもコンプレッサを据え置くことができる平坦な場所があるとは限らず、その作業場所にも制約があった。

気圧式釘打機の弱点である作業場所の制約及び移動性の欠如を補う釘打機として、電力を動力としソレノイドコイルを駆動して主駆動源とする電動式釘打機がある。ソレノイドコイルを使用した釘打機では、ソレノイドの電気効率が５〜２０％と優れないため、打込力を確保するためには器機全体が大きくなる。具体的には、ソレノイドコイルを使用した釘打機の重量が、同じ釘を打ち込むのに使用する気圧式釘打機の約３倍程度の製品重量となっていた。よって手に持って長時間作業することは非常に難しかった。

ソレノイドを用いた電動式釘打機の電気効率を改良するために、フライホイールを電力により駆動してフライホイールに蓄積される回転の運動エネルギーを利用して釘を打ち込む釘打機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このフライホイールの運動エネルギーを利用して釘を打ち込む電動釘打機では、電気効率が５０〜７０％と優れ、フライホイールの回転数を増やせば釘の打込に係る打込エネルギーを増加させることができるため同じ釘を打ち込むのに使用する気圧式の釘打機と比較して１．５倍程度の重量増にとどめることができる。
特開平８―１９７４５５号公報

しかしながら、製品反動を少なくして釘を打ち込むためには、釘打ちにかかる時間（数十ミリ秒）の間にフライホイールに蓄積された運動エネルギーを動力として釘打ち機構に伝達する必要があった。特許文献１に記載の釘打機ではソレノイドと複数のカム及びボールとを有する複雑な機構を備えているが、この場合には製品が大型化して、フライホイールの利点である小型化に反していた。また構成部品の増加に伴い、故障の可能性も増加していた。

よって本発明は、斯かる実情に鑑み、器機全体として軽量・小型化が可能で、かつ構成が簡単な電動式釘打機を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられたモータと、該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、該ハウジングに回転可能に支持され、該モータに駆動されて回転するフライホイールと、内部に空間が形成されて略筒状に構成され、該ハウジングに回転可能に設けられた従動回転軸と、該従動回転軸によって駆動される駆動子とを備えた電動式釘打機において、該フライホイールの回転力を該従動回転軸に伝達可能なコイルスプリングと、該フライホイールと該従動回転軸とを該コイルスプリングを介して選択的に連結可能なクラッチ機構と、を備え、
該コイルスプリングの一端が該フライホイールに同軸に固定されると共に他端が該従動回転軸に外挿されてコイルスプリング開口内に該従動回転軸が挿入されるように配置され、該クラッチ機構が動力遮断位置にあるときには該コイルスプリングの他端はその内径が該従働回転軸の外径より大きく、該従動回転軸の該コイルスプリングの該他端に対応する位置には、該従動回転軸の半径方向に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔内には該貫通孔内を該半径方向に移動可能な接触部が設けられた電動式釘打機を提供する。

上記電動式釘打機において、該クラッチ機構は、該コイルスプリングと該従動回転軸とを接続する動力接続位置と、該コイルスプリングと該従動回転軸とを分離する動力遮断位置と、の間で移動可能に構成されることが好ましい。

また該クラッチ機構は、該コイルスプリングを付勢するソレノイドとを含んで構成されていることが好ましい。

また該コイルスプリングの該他端には、略環状のフランジ部が設けられ、該貫通孔は該フランジ部と対向する位置に開口していることが好ましい。

また該ソレノイドは、駆動部であるソレノイド駆動部と、該ソレノイド駆動部により駆動されて該接触部を付勢する付勢部とを含んで構成され、該ソレノイド駆動部の少なくとも一部は、該従動回転軸内部の該空間に配置されていることが好ましい。

また該付勢部は回転可能に構成されていると共に、該付勢部の回転軸と該フライホイールの回転軸とが同軸上に設けられていることが好ましい。

また該従動回転軸と該駆動子との間に設けられて従働回転軸の回転を該駆動子の該反打込側から該打込側への直線運動へと変換する駆動子送り機構を更に備え、該駆動子送り機構は、該駆動子に設けられたラックと、該従働回転軸に設けられて該ラックと噛合するピニオンと、を含んで構成されていても良い。

また該従動回転軸と該駆動子との間に設けられて従働回転軸の回転を該駆動子の該反打込側から該打込側への直線運動へと変換する駆動子送り機構を更に備え、該駆動子送り機構は、該駆動子の反打込側端部に一端が締結されると共に該従働回転軸に他端が締結されたワイヤを含んで構成されていても良い。

また上記問題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられたモータと、該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、該ハウジングに回転可能に支持され、該モータに駆動されて回転するフライホイールと、該ハウジングに回転可能に設けられると共に略円筒状に構成され内部空間が画成されている従動回転軸と、該従動回転軸によって駆動される駆動子と該フライホイールと、該従動回転軸とを連結可能なクラッチ機構を備えた電動式釘打機において、該従動回転軸の内部空間に、ソレノイド駆動部が配置され、該従動回転軸は該従動回転軸の半径方向に貫通する貫通孔を備え、該貫通孔内には該クラッチ機構に設けられているスプリングを付勢する当接部が配置されている電動式釘打機を提供する。

また上記電動式釘打機において、該ソレノイド駆動部は該クラッチ機構を動作させることが好ましい。

請求項１に記載の電動式釘打機によれば、コイルスプリングを介してフライホイールと従動回転軸とが連結可能に構成されているため、駆動子をモータにより駆動することができる。またコイルスプリングは弾性体であるため、クラッチとして機能する際に適度に衝撃を吸収することが可能となっている。よってコイルスプリングがフライホイールと従動回転軸とに連結された場合に、モータに過度の衝撃が加えられることが防止される。また例えばコイルスプリングがフライホイールに固定された状態で、コイルスプリングの他端を従動回転軸に付勢することにより、コイルスプリングと従動回転軸との間に摩擦を生じさせることができる。この場合に駆動回転軸の回転に対してコイルスプリングの回転が抑制されるため、コイルスプリングの径が絞られてコイルスプリングと従動回転軸とを連結することができる。またクラッチ機構が動力遮断位置、即ち駆動子を駆動しない状態において、コイルスプリングの外径が従動回転軸より大きいため、この状態でモータを回転したとしても、従動回転軸が回転することはない。従って駆動子の制御をより正確に行うことができる。またコイルスプリングと従動回転軸との間の摩擦に起因する、摩耗や発熱も抑制される。また請求項１及び請求項５に記載の電動式釘打機によれば、従動回転軸内にクラッチ機構の一部であるスプリング接触部が設けられ、更にソレノイド駆動部も配置される。これにより、従動回転軸、クラッチ機構、ソレノイド駆動部を含む装置全体が必要な空間が小さくてもよく、電動式釘打機全体として小型化を図ることができる。

請求項２に記載電動式釘打機によれば、コイルスプリングと従動回転軸との動力的な接続を遮断することができる。故にモータによりフライホイールが回っている状態であっても、従動回転軸に動力が伝達されない状態を作り出すことができフライホイールに好適にエネルギーを溜めることができる。

請求項３に記載の電動式釘打機によれば、ソレノイドによりクラッチ機構が作動するため、クラッチ機構の動作を正確に制御することができる。

請求項４に記載の電動式釘打機によれば、接触部はフランジ部と接触し、コイルスプリングと接触しない。フランジ部は、コイルスプリングのように高弾性の素材を用いる必要がないため、より摩耗に強い素材を用いることができる。よってクラッチ機構の耐久性を増すことができる。

請求項６に記載の電動式釘打機によれば、ソレノイドとフライホールを同軸上に配置することができため、ソレノイドとフライホイールとを設置するために必要な空間が小さくてもよく、電動式釘打機全体として小型化を図ることができる。

請求項７に記載の電動式釘打機によれば、ラック及びピニオンによる構成で駆動子を駆動することができるため、その構成を簡略な構成とすることができ、駆動子送り機構の信頼性を高めることができる。

請求項８に記載の電動式釘打機によれば、ワイヤにより従動回転軸の動力を駆動子に伝えることができるため、ギアを用いた構成より、駆動子送り機構を軽量化することができる。

請求項９に記載の電動式釘打機によれば、従動回転軸内にソレノイド駆動部を配置することにより、装置全体として小型化することができる。またクラッチ機構、ソレノイド駆動部を含む装置全体が必要な空間が小さくてもよく、電動式釘打機全体として小型化を図ることができる。

請求項１０に記載の電動式釘打機によれば、ソレノイド駆動部によりクラッチ機構が作動するため、クラッチ機構の動作を正確に制御することができる。

請求項１４に記載の電動式釘打機によれば、クラッチ機構により、コイルスプリングを介して従動回転軸と駆動回転軸とが連結される。この場合に、例えば予めコイルスプリングを駆動回転軸に固定してコイルスプリングと従動回転軸とをクラッチ機構により連結遮断するようにしても良いし、逆にコイルスプリングを従動回転軸に固定してクラッチ機構によりコイルスプリングと駆動回転軸とを連結遮断するようにしても良い。クラッチ機構によりコイルスプリングが従動回転軸と駆動回転軸とを連結するため、コイルスプリングが駆動回転軸および従動回転軸に巻付くことができる。コイルスプリングが駆動回転軸および従動回転軸に巻付いた時に、駆動回転軸と従動回転軸との端部が同径かつ駆動回転軸の外周面と従動回転軸の外周面とが連続して形成されているため、コイルスプリングが好適に巻き付いて軸方向変形が抑えられる。故にコイルスプリングの寿命を向上させることができる。

以下、本発明の第１の実施の形態による電動式釘打機について図１乃至図８を参照して説明する。図１に示される釘打機１は、外殻となるハウジング２と、ハンドル３と、電池４と、ハウジング２の打込側である先端側に設けられたノーズ６と、マガジン７とから、主に構成されている。

ハウジング２内には、モータ８と、駆動子１８、駆動子戻りバネ１９等を含んで構成されている。駆動子１８は、ハウジング２内の図示せぬレールに案内されて、ハウジング２の先端側と後端側との間で移動可能に配置されている。駆動子１８の先端側には、ブレード１８Ｂが設けられており、ブレード１８Ｂは、駆動子１８が先端側に移動した状態でノーズ６内に画成された図示せぬ通路位置まで延びている。駆動子戻りバネ１９は、ハウジング２内の後端側に設けられると共に駆動子１８にバネの一端が取り付けられ、駆動子１８に後端側への付勢力を作用している。また駆動子１８であってハンドル３側に位置する箇所にはラック１８Ａが設けられている。

把握部分であるハンドル３は、ハウジング２の側面を基端部としてハウジング２表面から延出されており、その基端部には駆動子１８の駆動を制御するトリガ５が設けられている。また電池４は、ハンドル３の反ハウジング２側端部に設けられている。電池４はハンドル３内に配された図示せぬ配線によりモータ８に電力を供給している。

ノーズ６には、ブレード１８Ｂが挿通可能なハウジング２側位置からノーズ６の先端にかけて図示せぬ通路が画成されている。また先端部分には、プッシュレバー６Ａが設けられており、このプッシュレバー６Ａが被打込部材に接触して押された場合のみ釘打機１は釘を打ち込むことが可能となるように構成されている。

マガジン７は、ノーズ６とハウジング２の先端部分とに跨って設けられている。マガジン７内には図示せぬ釘が束状に複数本内蔵されており、ノーズ６の図示せぬ通路内に釘を供給している。よって駆動子１８が先端側に移動した際には、ブレード１８Ｂによりノーズ６の図示せぬ通路内にある釘はノーズ６先端より押し出され、被打込部材に打ち込まれる。

以下、ハウジング２内で、モータ８の出力を駆動子１８に伝達するまでの機構について詳しく説明する。図２に示されるように、ハウジング２内には、先端側に配置された第１壁２Ａと、第１壁２Ａの後端側に配置されて第１壁２Ａと一体の第２壁２Ｂと、第２壁２Ｂと先端側から後端側に向かう方向（先後端方向）に直交する方向に並んで配置された第３壁２Ｃとが突設されている。第一壁２Ａにはモータ８が固定されており、モータ８はその回転軸８Ａ軸方向と駆動子１８の移動方向とが直交する方向になるように配置されている。また回転軸８Ａには、ギア８Ｂが同心に固定されており、回転軸８Ａ及びギア８Ｂは時計回りに回転する。図３に示されるように、第２壁２Ｂには、ベアリング１７Ａを介して従動回転軸１２が回転可能に支持されており、従動回転軸１２は略筒状であるとともにその軸は回転軸８Ａの軸と平行になるように設けられている。また第３壁２Ｃにおいても従動回転軸１２がベアリング１２Ａを介して回転可能に支持されている。よって従動回転軸１２は２箇所で支持されるため、急激に力が加えられた状態でも安定して回転することができる。また第３壁２Ｃは後述のソレノイド１３も支持している。従動回転軸１２のベアリング１２Ａとベアリング１７Ａとで区画される位置には、その外周にピニオンギア１２Ｃが設けられている。このピニオンギア１２Ｃは駆動子１８に設けられているラック１８Ａ（図１）と噛合しており、ピニオンギア１２Ｃとラック１８Ａとから駆動子送り機構が構成されている。

また図３に示されるように、従動回転軸１２には略環状の従動回転軸支持部１７が嵌合されており、この従動回転軸支持部１７を介して従動回転軸１２はベアリング１７Ａに支持されている。従動回転軸支持部１７は、軸方向断面において、従動回転軸１２との嵌合部分と嵌合部分の外周枠となる端部から軸方向に延出されたスプリング保持部１７Ｂとから断面形状が略Ｌ字状となるように構成されている。よって従動回転支持部１７を従動回転軸１２に嵌合した状態で、スプリング保持部１７Ｂと従動回転軸１２とを側壁とした溝１７ａが提供されている。

従動回転軸１２のスプリング保持部１７Ｂと対向する位置には、従動回転軸１２の内外を貫通する孔１２ａが穿設されており、孔１２ａ内には後述のボール１６が挿入可能に設けられている。よってボール１６は、後述のソレノイド駆動部１４の伸縮方向及び従動回転軸１２の周方向への移動が規制され、従動回転軸１２の半径方向への移動のみが許容されている。

従動回転軸１２の一端側であって第３壁２Ｃで囲われた領域内にはソレノイド１３が配置されている。ソレノイド１３からは、ソレノイド駆動部１４が従動回転軸１２内部空間に向けて延出されており、ソレノイド駆動部１４は、ソレノイド１３に通電することにより延長する構成になっている。従動回転軸１２内部空間のソレノイド駆動部１４伸縮方向において、ソレノイド駆動部１４の端部と従動回転軸１２との間には、ソレノイド戻りバネ１４Ａが配置されており、ソレノイド駆動部１４を縮む方向に付勢している。

ソレノイド駆動部１４の端部には略円柱状の付勢部１５が設けられており、付勢部１５は、円柱形状の軸方向を回転軸として回転可能となっている。付勢部１５の外周には軸方向と平行に伸びる溝が形成されており、前記溝には第１付勢面となる斜面を有する押圧部１５Ａと、受け部１５Ｂが設けられている。押圧部１５Ａの斜面はソレノイド１３側に近づくほど中心軸から離れるように構成されている。付勢部１５の最外径は従動回転軸１２内部空間の内径より僅かに小さくなるように構成されている。

押圧部１５Ａと受け部１５Ｂと従動回転軸１２内部空間の内周面との間には隙間１５ａが画成されている。隙間１５ａにおける受け部１５Ｂ表面から従動回転軸１２内部空間の内周面までの距離と、従動回転軸１２の孔１２ａ付近の肉厚との和は、ボール１６の直径と略等しくなるように受け部１５Ｂは構成されている。この付勢部１５とボール１６からクラッチ機構が構成されている。

ソレノイド駆動部１４の駆動量は、ソレノイド駆動部１４が最も縮んでいる状態（動力遮断位置）で受け部１５Ｂ表面が孔１２ａと対向する位置にあり、ソレノイド駆動部１４が最も伸長している状態（動力接続位置）で押圧部１５Ａが孔１２ａと対向する位置にあるように調整されている。よってボール１６は、ソレノイド駆動部１４が縮んでいる状態で受け部１５Ｂ表面と当接しており、この状態ではボール１６の一部が孔１２ａから従動回転軸１２外周面より突出することはない（図３、図４）。またソレノイド駆動部１４が伸長している状態では、ボール１６は押圧部１５Ａと当接する（図７）。この状態では従動回転軸１２外周面よりボール１６の一部が突出している（図６、図７）。尚、釘打機１本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａにより支持されていないため、付勢力は殆ど無く、後述のコイルスプリング１１が付勢されることはない。

また図３に示されるように、従動回転軸１２の他端側であって、孔１２ａより端部側にはスプリング着座部１２Ｂが規定され、スプリング着座部１２Ｂの最端部であってギア８Ｂと先後端方向において並列する位置には、支持軸１２Ｄが設けられている。支持軸１２Ｄには、ベアリング９Ａを介して、フライホイール９が回転可能に設けられている。従動回転軸１２は、ハウジング２の一部である第２壁２Ｂ及び第３壁２Ｃに対して回転可能に支持されているため、従動回転軸１２の一部である支持軸１２Ｄにベアリング９Ａを介して回転可能に設けられるフライホイール９は、従動回転軸１２に対して自由に回転可能であると共に、ハウジング２に対して回転可能に支持された状態になっている。また支持軸１２Ｄの端部には、ベアリング９Ａ脱落防止のための止め輪９Ｂが取り付けてある。

フライホイール９の外周には歯部が設けられてギア８Ｂと噛合しており、ギア８Ｂが時計回りに回転することにより反時計回りに回転する。フライホイール９の回転軸であって従動回転軸１２と同軸な位置には、フライホイール９と同軸で一体の駆動回転軸１０が設けられている。また駆動回転軸１０の外径はスプリング着座部１２Ｂの外径より大径に構成されている。

駆動回転軸１０には、コイルスプリング１１がコイルスプリング１１の軸方向と駆動回転軸１０の軸とが略同軸となるようにその一端側１１Ａで固定されている。またコイルスプリング１１の他端側１１Ｂは、従動回転軸１２のスプリング着座部１２Ｂと従動回転軸支持部１７との間であって、溝１７ａ内に配置されている。

コイルスプリング１１は鋼線が巻回されて構成されており、図５ａに示されるように、スプリングを構成する鋼線の一の環と他の環との間が密になった状態で巻回されている。また図５ｂに示されるように、コイルスプリング１１の環を構成する鋼線は、コイルスプリング１１の一端側１１Ａから他端側１１Ｂに向かう方向において、一端側１１Ａ側から時計回り方向に鋼線が巻回されて構成されている。よってコイルスプリング１１を構成する鋼線の螺旋方向はフライホイール９の回転方向と反対方向になっている。またコイルスプリング１１の内径は、その自由状態では、駆動回転軸１０の外径と略同じに構成されている。スプリング着座部１２Ｂの外径は駆動回転軸１０外径より小さいため、モータ８に通電されていない状態では、コイルスプリング１１と従動回転軸１２とは非連結状態にある。

以上の構成に係る釘打機１について、釘を打ち込む動作について説明する。先ず作業者がトリガ５を引くと共にプッシュレバー６Ａを被打込部材に押し当てるか、プッシュレバー６Ａを被打込部材に押し当てた後にトリガ５を引く。すると、電池４を電源としてモータ８が回転し、モータ８に噛合しているフライホイール９、駆動回転軸１０、及びコイルスプリング１１が回転する。モータ８に駆動されることにより、フライホイール９は角速度が増し、回転エネルギーを蓄積する。この時にコイルスプリング１１は、図３又は図４に示されるように、従動回転軸１２と離間しているため、従動回転軸１２が回転することはない。よってこの状態では、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との間に摩耗は発生しない。

モータ８が回転を開始してから所定時間が経過し、フライホイール９に駆動子１８を駆動可能なエネルギーが蓄積された状態で、図示せぬ駆動回路が作動して、ソレノイド１３に通電されソレノイド戻りバネ１４Ａの付勢力に抗してソレノイド駆動部１４が伸長する。この時に隙間１５ａ内で、ボール１６の付勢部１５と接する面が受け部１５Ｂ表面から押圧部１５Ａに変わる。押圧部１５Ａは斜面から構成されていると共に、ボール１６はソレノイド駆動部１４の伸縮方向には移動できないため、ソレノイド駆動部１４が伸長することにより、ボール１６は、押圧部１５Ａにより従動回転軸１２の半径方向外方に移動されて、図６に示されるように、従動回転軸１２表面より突出する。

従動回転軸１２であるスプリング着座部１２Ｂ表面近傍にはコイルスプリング１１の他端側１１Ｂが位置しているため、従動回転軸１２表面からボール１６が突出することにより他端側１１Ｂの一部は従動回転軸１２の半径方向外方に付勢される。これにより他端側１１Ｂであってボール１６と接する位置の直径方向反対側は従動回転軸１２であるスプリング着座部１２Ｂ表面と接触することになり、この接触箇所に摩擦が発生することになる。尚、ボール１６は曲面で端部１１Ｂに接触するため、ボール１６が端部１１Ｂに接触した際にコイルスプリング１１及びボール１６が摩耗することが防止されている。

また孔１２ａを通る従動回転軸１２の直径方向であって溝１７ａを挟んで孔１２ａと対峙する箇所には、スプリング保持部１７Ｂが配置されているため、他端側１１Ｂは、ボール１６により付勢されてボール１６とスプリング保持部１７Ｂとの間で狭持されることになる。

よって従動回転軸１２とコイルスプリング１１の他端側１１Ｂとの間に摩擦及び狭持による回転抵抗が発生する。従動回転軸１２に対してコイルスプリング１１は反螺旋方向に回転しているため、上記回転抵抗が発生することにより、コイルスプリング１１を構成する鋼線は、一端側１１Ａが固定された状態で、他端側１１Ｂが更に螺旋方向に回転された状態になり、その結果コイルスプリング１１の内径が縮小される（図７）。

コイルスプリング１１の内径が縮小されることにより、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との間の摩擦力が上昇し、数十ミリ秒後には、コイルスプリング１１が従動回転軸１２に締結されて従動回転軸１２はコイルスプリング１１及び駆動回転軸１０と一緒に回転することになる。この場合に、付勢部１５は、ソレノイド駆動部１４に回転可能に設けられると共に従動回転軸１２とボール１６を介して連結されるため、従動回転軸１２と一緒に回転する。従動回転軸１２には駆動子１８のラック１８Ａと噛合するピニオン１２Ｃが設けられているため、従動回転軸１２の回転に応じて駆動子１８がハウジング２の先端側に移動する（図８）。

従動回転軸１２が回転される場合には、モータ８の出力のみならずフライホイール９の回転エネルギーも伝達されるため、従動回転軸１２はコイルスプリング１１と連結された状態で急激に高速回転することになる。従動回転軸１２の急激な高速回転に応じて駆動子１８もハウジング２の先端側に急激に移動し、駆動子１８の先端側に設けられたブレード１８Ｂにより図示せぬ釘が被打込部材に打ち込まれる。

打込完了時にはソレノイド１３への通電も終了し、ソレノイド駆動部１４はソレノイド戻りバネ１４Ａの付勢力により縮む方向へと移動する。付勢部１５も同様に移動するため、ボール１６は受け部１５Ｂ表面に着座する。これに従い他端側１１Ｂは、ボール１６とスプリング保持部１７Ｂとの間での狭持及びボール１６の付勢による従動回転軸１２への当接から開放される。他端側１１Ｂがボール１６による付勢から開放されることにより、コイルスプリング１１は、スプリング着座部１２Ｂを締め付けていた箇所が緩んで打込動作が開始される前の内径に戻り、コイルスプリング１１と従動回転軸１２との連結が切断される。

駆動子１８は、釘を打込後に従動回転軸１２がコイルスプリング１１との連結が切断された状態になると、先端側へと付勢する力が働かなくなるため、駆動子１８に接続された駆動子戻りバネ１９により後端側へと移動されて釘打ち込み前の状態に戻る。

次に第二の実施の形態による電動式釘打機について、図９乃至図１３に基づき説明する。第２の実施の形態では、図９ａ及び図９ｂに示されるコイルスプリング２１を使用する。コイルスプリング２１以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。コイルスプリング２１は、一端側２１Ａの形状はコイルスプリング１１と同じであるが、他端側２１Ｂにおいて、鋼線の巻終わり部分をコイルスプリング２１の軸方向に延出して、突出部２１Ｃを構成している。

図１０に示されるように、従動回転軸１２のスプリング着座部１２Ｂがコイルスプリング２１内に挿入さている状態では、コイルスプリング２１の他端側２１Ｂは溝１７ａ内に挿入されず、突出部２１Ｃのみが溝１７ａ内に挿入されている。

図１１に示されるように、ボール１６が従動回転軸１２であるスプリング着座部１２Ｂ表面より突出していない場合には、突出部２１Ｃは溝１７ａ内でボール１６と当接しない。しかし図１２に示されるように、ボール１６がスプリング着座部１２Ｂ表面より突出している場合には、突出部２１Ｃはボール１６とスプリング保持部１７Ｂとの間の隙間を通ることができずにボール１６とスプリング保持部１７Ｂとの間に掛止された状態になる。その結果第一の実施の形態のコイルスプリング１１の場合と同様に、コイルスプリング２１の内径が縮小されてコイルスプリング２１と従動回転軸１２とが連結され（図１３）、駆動子１８を先端方向に移動して図示せぬ釘を打ち込むことができる。尚、釘打機１本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａにより支持されていないため、付勢力は殆ど無く、コイルスプリング２１が付勢されることはない。

このような構成を取った場合では、摩擦によらずにコイルスプリング２１と従動回転軸１２とが掛止により連結される。従ってコイルスプリング２１やボール１６の摩耗が更に低減できる。

次に、第３の実施の形態による電動式釘打機について、図１４乃至図１８に基づき説明する。第３の実施の形態では、図１４に示されるように、他端側３１Ｂにフランジ３１Ｄが設けられたコイルスプリング３１を使用する。コイルスプリング３１以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。フランジ３１Ｄは略環状の部材であり、円周上の一部に切り欠き３１ｃが形成されている。フランジ３１Ｄとコイルスプリング３１とは、フランジ３１Ｄの内部にコイルスプリング３１の他端側３１Ｂが同軸的に挿入されると共に切り欠き３１ｃ内に他端側３１Ｂの鋼線の先端である突出部３１Ｃが挿入されている。よってフランジ３１Ｄとコイルスプリング３１とは、コイルスプリング３１の回転方向に関して一体に回転することができる。

図１５に示されるように、コイルスプリング３１の一端側３１Ａを駆動回転軸１０に固定すると共に、従動回転軸１２のスプリング着座部１２Ｂがコイルスプリング３１内に挿入される。この状態で、コイルスプリング３１のフランジ３１Ｄは溝１７ａ内に挿入されている。

図１６に示されるように、ボール１６が従動回転軸１２であるスプリング着座部１２Ｂ表面より突出していない場合には、フランジ３１Ｄは溝１７ａ内を自在に回転することができる。しかし図１８に示されるように、ボール１６がスプリング着座部１２Ｂ表面より突出した場合には、フランジ３１Ｄのボール１６との接触およびフランジ３１Ｄのボール１６と接する位置の直径方向反対側がスプリング着座部１２Ｂ表面と接触することになり、この接触箇所に摩擦が発生することになる。尚、釘打機１本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａ（図１５Ａ）により支持されていないため、付勢力は殆ど無く、フランジ３１Ｄが付勢されることはない。

その結果第一の実施の形態のコイルスプリング１１の場合と同様に、コイルスプリング３１の内径が縮小されてコイルスプリング３１と従動回転軸１２とが連結され（図１７）、駆動子１８を先端方向に移動して図示せぬ釘を打ち込むことができる。

このような構成を取った場合、フランジ３１Ｄはコイルスプリングを構成する鋼線より剛性が高く、高硬度の素材を用いることができる。よってコイルスプリングとスプリング着座部１２Ｂとを接触させた場合と比較して、フランジ３１Ｄとスプリング着座部１２Ｂとを接触させた方がより大きな摩擦力を発生させることができ、かつ摩耗も低減することができる。従って、フランジ３１Ｄとスプリング着座部１２Ｂとの間の摩擦力に抗する滑りが発生し難くなるため、ソレノイド駆動部１４（図１７）を駆動してからコイルスプリング３１と従動回転軸１２とが締結状態になるまでの時間を短縮することができる。

次に第４の実施の形態による電動式釘打機について、図１９乃至図２２に基づき説明する。第４の実施の形態では、図１９及び図２０に示されるように従動回転軸１２において、伸縮方向で同一位置であって円周方向で略三分割する位置にそれぞれ孔１２ａが形成され、それぞれの孔１２ａにそれぞれボール１６が挿入される。コイルスプリング３１及び孔１２ａ以外の構成については、第３の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。この場合、図１９に示されるように、ベアリング１７Ａに隣接してベアリング３１Ｅを併設し、コイルスプリング３１の他端側３１Ｂに設けられるフランジ３１Ｄを、ベアリング３１Ｅにより回転可能に支持している。またベアリング１７Ａ、３１Ｅは、ネジ３１Ｇによって第２壁２Ｂに固定されているベアリングホルダ３１Ｆに圧入されて保持されている。

この場合において、図１９および図２０に示されるように、ボール１６がスプリング着座部１２Ｂ表面より突出していない場合には、フランジ３１Ｄは溝１７ａ内を自在に回転することができる。しかし図２１および図２２に示されるように、押圧部１５Ａによって３個のボール１６がそれぞれスプリング着座部１２Ｂ表面より突出した場合には、３個のボール１６によりフランジ３１Ｄが押し広げられるようになるため、ボール１６とフランジ３１Ｄとの間に摩擦が生じることになる。尚、釘打機１本体の傾きによっては、ボール１６が重力によって孔１２ａから突出することがあるが、ボール１６は押圧部１５Ａにより支持されていないため、付勢力は殆ど無く、フランジ３１Ｄが付勢されることはない

その結果コイルスプリング１１の場合と同様に、コイルスプリング３１の内径が縮小されてコイルスプリング３１と従動回転軸１２とが連結され（図２１）、駆動子１８を先端方向に移動して図示せぬ釘を打ち込むことができる。

このような構成を採った場合、第３の実施の形態と同様に、フランジ３１Ｄの素材を高硬度の素材とすることができると共に、ボール１６を三個用いているので摩擦力を個々のボール１６に分散することができ、より摩耗を低減することができる。

また三個のボール１６でフランジ３１Ｄを均等に付勢して摩擦力を発生させると共にフランジ３１Ｄはベアリング３１Ｅで回転可能に支持されているため、ボール１６でフランジ３１Ｄを付勢したときにも、フランジ３１Ｄを含むコイルスプリング３１の回転の中心軸が従動回転軸１２の回転の中心軸に対してずれることが抑制される。従って回転軸ズレに起因する異常振動等の発生が抑制されて打込動作の安定を図ることができる。

次に、第５の実施の形態による電動式釘打機について、図２３及び図２４に基づき説明する。第５の実施の形態では図２３に示されるように、第１から第４の実施形態のラック１８Ａとピニオン１２Ｃの代わりに、ワイヤ４８Ａを使用する。ワイヤ４８Ａは、その一端が駆動子１８の後方に結びつけられると共にワイヤ４８Ａの他端が従動回転軸１２の外周位置に取り付けられる。従動回転軸１２はフライホイール９等と連結されて回転するため、受動回転軸１２が回転する場合には、ワイヤ４８Ａが従動回転軸１２に巻き取られる。

ワイヤ４８Ａが巻き取られることにより、図２４に示されるように駆動子１８はハウジング２の先端側に移動し、図示せぬ釘を打ち込むことができる。

このような構成を取った場合、ピニオンとラックの機構に変えてワイヤを用いるが、ピニオンとラックの機構に比べてワイヤの方が軽量であるため、釘打機１全体として軽量化を図ることができ、作業性を増すことができる。

次に第６の実施の形態による電動式釘打機について図２５から図２８に基づき説明する。第６の実施の形態に係る電動式釘打機１は、第４の実施の形態に係る電動式釘打機とその構成が略等しいため、特に明言しない限りは、その構成についての説明を省略する。

図２５に示されるように、ハウジング２に設けられた第２壁２Ｂには、ベアリング１７Ａを介して従動回転軸１２が回転可能に支持されており、従動回転軸１２は略筒状であるとともにその軸がモータ８の回転軸８Ａの軸と平行になるように設けられている。またハウジング２に設けられた第３壁２Ｃにおいても従動回転軸１２がベアリング１２Ａを介して回転可能に支持されている。よって従動回転軸１２は２箇所で支持されるため、急激に力が加えられた状態でも安定して回転することができる。また、従動回転軸１２には略環状の従動回転軸支持部１７が嵌合されており、この従動回転軸支持部１７を介して従動回転軸１２はベアリング１７Ａに支持されている。

従動回転軸１２の端部側であって後述の駆動回転軸１０側にはスプリング着座部１２Ｂが規定され、スプリング着座部１２Ｂの最端部には従動回転軸１２と同軸の支持軸１２Ｄが設けられている。支持軸１２Ｄには、ベアリング９Ａを介して、フライホイール９が回転可能に設けられている。従動回転軸１２は、ハウジング２の一部である第２壁２Ｂ及び第３壁２Ｃに対して回転可能に支持されているため、従動回転軸１２の一部である支持軸１２Ｄにベアリング９Ａを介して回転可能に設けられるフライホイール９は、従動回転軸１２に対して自由に回転可能であると共に、ハウジング２に対して回転可能に支持された状態になっている。また支持軸１２Ｄの端部には、ベアリング９Ａ脱落防止のための止め輪９Ｂが取り付けてある。

フライホイール９の回転軸であって従動回転軸１２と隣接しかつ同軸な位置には、フライホイール９と同軸で一体の駆動回転軸１０が設けられている。図２６に示されるように駆動回転軸１０は、駆動回転軸１０の最大外径部分となるフライホイール９近傍位置でスプリング着座部１２Ｂの外径より大径であり、従動回転軸１２側端部に近づくほどその外径が小さくなり、従動回転軸１２側の端部外径が従動回転軸１２の外径と略同径になるように構成されている。故に、駆動回転軸１０の従動回転軸１２側外周面と従動回転軸１２の駆動回転軸１０側外周面とが略連続して形成される。

駆動回転軸１０と従動回転軸１２との間にはコイルスプリング３１が架設されている。コイルスプリング３１は、その内径がスプリング着座部１２Ｂの外径より大径に構成されており、その一端側３１Ａで駆動回転軸１０に固定されている。またコイルスプリング３１の他端側３１Ｂは、スプリング着座部１２Ｂを内包している。

上記構成の電動式釘打機１において釘を打つ場合には、図２７に示されるように、ソレノイド１３とクラッチ機構である付勢部１５及びボール１６との協働により、コイルスプリング３１がスプリング着座部１２Ｂに巻き付き駆動回転軸１０と従動回転軸１２とを連結して、フライホイール９に蓄積された回転力を駆動子１８に伝達する。この場合に図２８に示されるように、駆動回転軸１０と従動回転軸１２との相対する端部が同径かつ、駆動回転軸１０の外周面と従動回転軸１２の外周面とが連続して形成されているため、コイルスプリング３１が好適に巻き付き、軸方向変形が抑えられる。故にコイルスプリング３１の寿命を向上することができる。

本発明においては上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば第４の実施の形態や第６の実施の形態において、第１〜第３の実施の形態に係るコイルスプリング等の形態を採用しても良いし、第６の実施の形態に係る駆動回転軸の形状を第１〜第４の実施の形態に適用してもよい。また何れの実施の形態においてもコイルスプリングは駆動回転軸に固定されて従動回転軸とは動力的に連結または切断されていたが、これに限らず従動回転軸にコイルスプリングを固定し、駆動回転軸と動力的に連結又は切断可能としても良い。この場合は駆動回転軸側にソレノイド駆動部や、付勢部を配置することにより、第１〜第４の実施の形態と同様に釘を打ち込むことが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る電動式釘打機を表す部分透視側面図。 本発明の第１の実施の形態に係る電動式釘打機を表す部分透視平面図。 本発明の第１の実施の形態に係る電動式釘打機の内部機構を表す断面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図。 本実施の第１の形態に係る電動釘打機のコイルスプリングを表す側面図。 本実施の第１の形態に係る電動釘打機のコイルスプリングを表す正面図。 図７のＶＩ−ＶＩ線における断面図。 本発明の第１の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態を表す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係る電動式釘打機で釘を打ち込んだ状態を表す部分透視側面図。 本発明の第２の実施の形態に係るコイルスプリングを表す側面図。 本発明の第２の実施の形態に係るコイルスプリングを表す背面図。 本発明の第２の実施の形態に係る電動式釘打機の内部機構を表す断面図。 図１０のＸＩ−ＸＩ線における断面図。 図１３のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図。 本発明の第２の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態を表す断面図。 本発明の第３の実施の形態に係るコイルスプリングを表す側面図。 本発明の第３の実施の形態に係る電動式釘打機の内部機構を表す断面図。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図。 本発明の第３の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態を表す断面図。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面図。 本発明の第４の実施の形態に係る電動式釘打機の内部機構を表す断面図。 図１９のＸＸ−ＸＸ線における断面図。 本発明の第４の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態を表す断面図。 図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線における断面図。 本発明の第５の実施の形態に係る電動式釘打機を表す部分透視側面図。 本発明の第５の実施の形態に係る電動式釘打機で釘を打ち込んだ状態を表す部分透視側面図。 本発明の第６の実施の形態に係る電動式釘打機の内部機構を表す断面図。 本発明の第６の実施の形態に係る電動式釘打機の駆動回転軸周辺を表す部分断面図。 本発明の第６の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態を表す断面図。 本発明の第６の実施の形態に係る電動式釘打機においてコイルスプリングと従動回転軸とが連結された状態での駆動回転軸周辺を表す部分断面図。

符号の説明

１・・釘打機 ２・・ハウジング ２Ａ・・第１壁 ３・・ハンドル ４・・電池
５・・トリガ ６・・ノーズ ６Ａ・・プッシュレバー ７・・マガジン ８・・モータ
８Ａ・・回転軸 ８Ｂ・・ギア ９・・フライホイール ９Ａ・・ベアリング
１０・・駆動回転軸 １１・・コイルスプリング １１Ａ・・一端側 １１Ｂ・・他端側
１２・・従動回転軸 １２Ａ・・ベアリング １２Ｂ・・スプリング着座部
１２Ｃ・・ピニオン １２Ｄ・・支持軸 １２ａ・・孔 １３・・ソレノイド
１４・・ソレノイド駆動部 １４Ａ・・バネ １５・・付勢部 １５Ａ・・押圧部
１５Ｂ・・受け部 １５ａ・・隙間 １６・・ボール １７・・従動回転軸支持部
１７Ｂ・・スプリング保持部 １７ａ・・溝 １８・・駆動子 １８Ａ・・ラック
１８Ｂ・・ブレード １９・・駆動子戻りバネ

Claims (10)

1. ハウジングと、
   該ハウジングに設けられたモータと、
   該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、
   該ハウジングに回転可能に支持され、該モータに駆動されて回転するフライホイールと、
   内部に空間が形成されて略筒状に構成され、該ハウジングに回転可能に設けられた従動回転軸と、
   該従動回転軸によって駆動される駆動子とを備えた電動式釘打機において、
   該フライホイールの回転力を該従動回転軸に伝達可能なコイルスプリングと、
   該フライホイールと該従動回転軸とを該コイルスプリングを介して選択的に連結可能なクラッチ機構と、を備え、
   該コイルスプリングの一端が該フライホイールに同軸に固定されると共に他端が該従動回転軸に外挿されてコイルスプリング開口内に該従動回転軸が挿入されるように配置され、該クラッチ機構が動力遮断位置にあるときには該コイルスプリングの他端はその内径が該従働回転軸の外径より大きく、
   該従動回転軸の該コイルスプリングの該他端に対応する位置には、該従動回転軸の半径方向に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔内には該貫通孔内を該半径方向に移動可能な接触部が設けられたことを特徴とする電動式釘打機。
2. 該クラッチ機構は、該コイルスプリングと該従動回転軸とを接続する動力接続位置と、該コイルスプリングと該従動回転軸とを分離する動力遮断位置と、の間で移動可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の電動式釘打機。
3. 該クラッチ機構は、該コイルスプリングを付勢するソレノイドとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電動式釘打機。
4. 該コイルスプリングの該他端には、略環状のフランジ部が設けられ、該貫通孔は該フランジ部と対向する位置に開口していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の電動式釘打機。
5. 該ソレノイドは、駆動部であるソレノイド駆動部と、該ソレノイド駆動部により駆動されて該接触部を付勢する付勢部とを含んで構成され、該ソレノイド駆動部の少なくとも一部は、該従動回転軸内部の該空間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電動式釘打機。
6. 該付勢部は回転可能に構成されていると共に、該付勢部の回転軸と該フライホイールの回転軸とが同軸上に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電動釘打機。
7. 該従動回転軸と該駆動子との間に設けられて従働回転軸の回転を該駆動子の該反打込側から該打込側への直線運動へと変換する駆動子送り機構を更に備え、該駆動子送り機構は、該駆動子に設けられたラックと、該従働回転軸に設けられて該ラックと噛合するピニオンと、を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の電動式釘打機。
8. 該従動回転軸と該駆動子との間に設けられて従働回転軸の回転を該駆動子の該反打込側から該打込側への直線運動へと変換する駆動子送り機構を更に備え、該駆動子送り機構は、該駆動子の反打込側端部に一端が締結されると共に該従働回転軸に他端が締結されたワイヤを含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の電動式釘打機。
9. ハウジングと、
   該ハウジングに設けられたモータと、
   該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、
   該ハウジングに回転可能に支持され、該モータに駆動されて回転するフライホイールと、
   該ハウジングに回転可能に設けられると共に略円筒状に構成され内部空間が画成されている従動回転軸と、
   該従動回転軸によって駆動される駆動子と
   該フライホイールと、該従動回転軸とを連結可能なクラッチ機構を備えた電動式釘打機において、
   該従動回転軸の内部空間に、ソレノイド駆動部が配置され、
   該従動回転軸は該従動回転軸の半径方向に貫通する貫通孔を備え、該貫通孔内には該クラッチ機構に設けられているスプリングを付勢する当接部が配置されていることを特徴とする電動式釘打機。
10. 該ソレノイド駆動部は該クラッチ機構を動作させることを特徴とする請求項９に記載の電動式釘打機。
    

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