JP5257825B2 - 打込機 - Google Patents

Description

本発明は打込機に関する。

打込みバネで付勢されるプランジャを打込みバネの付勢力に抗して押上げた後開放することによってプランジャを加速し、このプランジャで釘を被打込材に打込むバネ駆動式の打込機はすでに生産されている。この打込機で使用される打込バネは、特許文献１及び特許文献２に示されるように、鋼線が巻回された巻線から構成されており、これら巻線は、断面が真円となる鋼線から構成されている。
特開平０２−２８４８８０号公報 特開平０５−２６９６８１号公報

従来の打込機において、本体を小型化しようとした場合、打撃方向、即ちプランジャが移動する方向の全高を低背化することが考えられる。この全高を低背化するには、バネを小型化することが考えられる。しかし、バネの全長を短縮して小型化すると、プランジャを加速するためのストロークを確保することができない。

ストロークを確保するために、バネを圧縮した状態でのバネの長さ（密着高さ）を小さくすべくバネの巻回数を減らすことが考えられる。この場合にストロークを確保すると共にバネ定数も高くすることができる。しかし、バネのせん断応力が大きくなり、バネの寿命が短くなるという問題が発生していた。よって本発明は、長寿命化を図ると共に小型化された打込機を提供することを目的とする。

上記課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、打込具を打撃するプランジャと、巻線から構成され、該モータにより延伸または圧縮されて弾性エネルギーが蓄積されると共に蓄積された該弾性エネルギーを開放することにより該プランジャを加速するコイルバネと、該コイルバネの外周側に位置し、該コイルバネの外径より僅かに大きい内径を有するバネガイドと、を備え、該コイルバネの半径方向における該巻線の断面において、該半径方向の該断面の長さが、該断面の該コイルバネの軸方向における長さより長く構成されおり、該断面を画成する輪郭において、該コイルバネの内周側に位置する第一曲線部と該コイルバネの外周側に位置する第二曲線部とが少なくとも規定され、該第一曲線部の曲率は該第二曲線部の曲率より大きく構成されている打込機を提供する。

このような構成によると、巻線の断面が真円かつ同一ピッチ、同一巻回数のバネに比べてバネの圧縮状態における高さを低背化することができる。よって所定のストロークを備えたバネの全長を短縮することができ、全高を低背化して打込機を小型化することができる。

また、巻線のコイルバネ外周側となる部分の断面積を大きくすることができる。コイルバネを構成する巻線では、コイルバネの外周側となる部分が最も応力負担が大きくなる。よってこの部分の断面積を大きくすることにより、コイルバネの耐久性を向上させ、以て打込機を高寿命化することができる。

本発明の打込機によれば、小型化且つ高寿命化することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る打込機について図１乃至図４に基づき説明する。図１に示される打込機である釘打機１は電動式であり、止具である図示せぬ釘を被打込材である木材や石膏ボードなどの被打込材Ｗに打ち込むための工具である。釘打機１はハウジング２と、モータ３と、クラッチ機構４と、伝達部５と、コイルバネ部６と、ノーズ部７と、マガジン８と、から主に構成されている。尚、後述のプランジャ６３が移動する方向を上下方向と定義し、プランジャ６３がコイルバネ部６を構成する後述のコイルバネ６２により付勢されて図示せぬ釘を打撃する方向を下方向と定義して以下説明する。

ハウジング２は、ナイロンまたはポリカーボネイト等の樹脂から構成されており、内部にモータ３等を内蔵している。ハウジング２の上側部分には、ハンドル２１が設けられており、ハンドル２１にはモータ３の制御を行うトリガ２１Ａが設けられている。またハンドル２１端部には、着脱式の電池２２が設けられている。

モータ３は、ハウジング２内であってハンドル２１の下側に設けられており、回転軸が上下方向と直交する方向になるように配置されている。モータ３の回転軸には、第一プーリ３１が設けられており、第一プーリ３１には、ベルト３２が掛けてある。ベルト３２は、第一プーリ３１から上方へ向けて延出されており、ベルト３２の上端位置で第二プーリ３３に掛けられている。第二プーリ３３は、ハウジング２に回転可能に支持されると共に、同軸回転する第一ギア３４が併設されている。第一ギア３４の上方には、第一ギア３４と噛合する第二ギア３５が配置されている。第二ギア３５は、ハウジング２に回転可能に支持されると共に、同軸回転する第三ギア３６が併設されている。第三ギア３６の上方には、第三ギア３６と噛合する第四ギア３７が設けられている。これら第一プーリ３１〜第四ギア３７により、モータ３の駆動力が回転数を減じてクラッチ機構４に伝達される。

クラッチ機構４は、一端が第四ギア３７に同軸回転可能に接続されており、他端に後述のドラム５１が同軸回転可能に接続されている。クラッチ機構４は、一端側が第四ギア３７により所定角度（後述のプランジャ６３が上死点まで到達するに必要な角度、約２７０°）回転されるまでは、一端側と他端側とを接続して一体に同軸回転させている。また一端側が所定角度回転した状態で、一端側と他端側との接続を遮断して一端側（第四ギア３７側）に対して他端側（ドラム５１側）を同軸上で自由に回転可能にしている。

伝達部５は、ドラム５１とワイヤ５２とから主に構成されている。ドラム５１は略円板状に構成されて後述のブレード６３Ｂの軸上に配置されている。ワイヤ５２は、一方がドラム５１の外周部分に形成されている溝内に固定され、他方が後述の付勢部６３Ａに接続されており、繊維状の鋼線を束ねて構成されるとともに表面に樹脂コーティングされている。

コイルバネ部６は、バネガイド６１と、コイルバネ６２と、プランジャ６３とから主に構成されている。バネガイド６１は、ハウジング２とは別体に構成され、アルミ製またはナイロン、ポリカーボネイト等の樹脂製であって筒状に形成されており、その軸方向が上下方向になるようにハウジング２内に配置されている。

コイルバネ６２は、図２に示されるように鋼線６２Ａが巻回された巻線から構成されており、その外径がバネガイド６１の内径より僅かに小さくなるよう製作され、バネガイド６１内に挿入されて配置されている。コイルバネ６２の軸方向をｚ軸方向と定義し、半径方向をｘ軸方向と定義する。

コイルバネ６２は、図３に示されるように、コイルバネ６２の半径方向（ｘ軸方向）における鋼線６２Ａの断面の輪郭において、コイルバネ６２の内周側となる第一曲線部６２Ｂの曲率が、コイルバネ６２の外周側となる第二曲線部６２Ｃの曲率より大きくなる所謂卵形に構成されている。断面を卵形にすることにより、鋼線６２Ａは、その断面においてコイルバネ６２の半径方向の長さ（Ｌ１）がコイルバネ６２の軸方向における断面の長さ（Ｌ２）より長くなる。このような構成を採ることにより、図４に示されるようにコイルバネ６２の最も圧縮した状態での軸方向（ｚ軸方向）の長さ（密着高さ）を、断面が真円のコイルバネより短くすることができる。よってコイルバネ６２の軸方向（ｚ軸方向）の長さが短くなり、それに伴い釘打機１を小型化することができる。

また鋼線６２Ａの断面形状を上述のように卵形に構成することにより、コイルバネ６２の外周側となる部分の断面積をコイルバネ６２の内周側となる部分の断面積より大きくすることができる。一般にコイルバネにおいては、その半径方向の外周側部分での応力負担が大きくなる。コイルバネ６２においては、外周側の断面積が内周側の断面積より大きいため、より大きな応力に対応することができ、耐久性を増すことができる。

プランジャ６３は、上述した付勢部６３Ａとブレード６３Ｂとから構成されている。付勢部６３Ａは、コイルバネ６２の下方側の端部に位置し、その外径がコイルバネ６２の外径と略同径の金属板により円盤状に構成され、中心部分でコイルバネ６２内に挿通されたワイヤ５２の他方側端部に連結されている。よって付勢部６３Ａは、ワイヤ５２により牽引され、コイルバネ６２の付勢力に抗ってバネガイド６１内を上方に移動してコイルバネ６２を圧縮することができる。付勢部６３Ａがコイルバネ６２に付勢されて通常位置している位置を下死点と定義し、付勢部６３Ａが牽引されて最も上方に移動した位置を上死点と定義する。

ブレード６３Ｂは、細長い板状に構成されており、付勢部６３Ａの略中心部分であってワイヤ５２との接続箇所の裏面となる位置から下側に延出されて設けられている。ハウジング２内において、付勢部６３Ａの下側には、軟質ゴム、又はウレタン等の樹脂製のバンパ６４が設けられている。

ノーズ部７は、コイルバネ部６の下方に配置されている。ノーズ部７内には、ブレード６３Ｂが通過する図示せぬ射出口が形成されている。

マガジン８は、モータ３の下方になる位置でノーズ部７に取り付けられており、複数本の図示せぬ釘を内蔵している。図示せぬ釘は、マガジン８からノーズ部７に設けられた図示せぬ射出口内に供給されている。

釘打機１で釘を打ち込む際には、作業者がハンドル２１を把持して釘打機１を被打込材Ｗの上面に対して略直交するように保持し、トリガ２１Ａを引くことにより、モータ３を回転させる。モータ３の回転に連動するクラッチ機構４によりドラム５１が回転されてワイヤ５２が巻き取られプランジャ６３が上死点まで移動し、コイルバネ６２が圧縮されて弾性エネルギーが蓄積される。

プランジャ６３が上死点まで到達したところでクラッチ機構４が遮断されてドラム５１が回転自在となるため、付勢部６３Ａによるコイルバネ６２への付勢力が消滅し、コイルバネ６２に蓄積された弾性エネルギーが解放されてプランジャ６３を急激に下死点側に押し下げ、ブレード６３Ｂによりノーズ部７内にマガジン８から供給された釘を打撃し、被打込材Ｗに釘を打ち込む。

本発明に係る打込機は上述した実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形や改良が可能である。実施の形態においては、卵形断面のバネを使用したがこれに限らず、楕円や長円、或いは長方形断面のバネであってもよい。

本発明の実施の形態に係る釘打機の断面図。 本発明の実施の形態に係る釘打機のコイルバネの側面図。 本発明の実施の形態に係る釘打機のコイルバネを構成する鋼線の断面図。 本発明の実施の形態に係る釘打機のコイルバネの圧縮状態での側面図。

符号の説明

１・・釘打機 ２・・ハウジング ３・・モータ ４・・クラッチ機構 ５・・伝達部
６・・コイルバネ部 ７・・ノーズ部 ８・・マガジン ２１・・ハンドル
２１Ａ・・トリガ ２２・・電池 ３１・・第一プーリ ３２・・ベルト
３３・・第二プーリ ３４・・第一ギア ３５・・第二ギア ３６・・第三ギア
３７・・第四ギア ５１・・ドラム ５２・・ワイヤ ６１・・バネガイド
６２・・コイルバネ ６２Ａ・・鋼線 ６２Ｂ・・第一曲線部 ６２Ｃ・・第二曲線部
６３・・プランジャ ６３Ａ・・付勢部 ６３Ｂ・・ブレード ６３Ｃ・・軸
６４・・バンパ

Claims (1)

1. ハウジングと、
   該ハウジングに設けられたモータと、
   打込具を打撃するプランジャと、
   巻線から構成され、該モータにより延伸または圧縮されて弾性エネルギーが蓄積されると共に蓄積された該弾性エネルギーを開放することにより該プランジャを加速するコイルバネと、
   該コイルバネの外周側に位置し、該コイルバネの外径より僅かに大きい内径を有するバネガイドと、を備え、
   該コイルバネの半径方向における該巻線の断面において、該半径方向の該断面の長さが、該断面の該コイルバネの軸方向における長さより長く構成されており、
   該断面を画成する輪郭において、該コイルバネの内周側に位置する第一曲線部と該コイルバネの外周側に位置する第二曲線部とが少なくとも規定され、該第一曲線部の曲率は該第二曲線部の曲率より大きく構成されていることを特徴とする打込機。
   

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