JP5382442B2

JP5382442B2 - 燃焼式ネジ打ち機

Info

Publication number: JP5382442B2
Application number: JP2009225706A
Authority: JP
Inventors: 勇丹治; 昇一平井
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: JP2011073089A

Description

本発明はネジ等の留具を被打込材に打込むと共に締め込むための燃焼式ネジ打ち機に関する。

従来より釘等の留具を被打込材に打込む燃焼式釘打機が知られている。燃焼式釘打機では、燃焼室内において噴射された燃料を含む混合ガスを燃焼させて、シリンダ内のピストンを駆動することにより、混合ガスの体積膨張を動力に転換して釘を打ち込む。

しかし、混合ガスを燃焼させて、その混合ガスの体積膨張を動力に転換する構成の工具としては、上述した釘打機のように釘等の留具をその軸方向へ打ち込むもののみであり、留具を打ち込むと共に回転させて締め込むものは存在しなかった。

そこで、本発明は、ネジを打ち込むと共に回転させて締め込むことができる燃焼式ネジ打ち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、外郭をなすハウジングと、該ハウジングに連結され、ネジを打ち出す射出口を有するノーズ部と、ネジを収容して該ノーズ部に供給するマガジンと、被打込材を押圧することにより該ハウジングに対して移動するプッシュレバーと、該ハウジング内において該プッシュレバーの移動に伴って移動する燃焼室枠と、該ハウジングに固定されたシリンダと、該シリンダに対して摺動可能であり、該燃焼室枠の移動と相まって選択的に燃焼室を画成し、該燃焼室内の混合気の爆発膨張により変位するピストンと、該ピストンから延び該ピストンに回転可能に設けられ、反ピストン側の端部が該マガジンのネジ締め箇所にあるネジのヘッドと当接するビットをなし、該ピストンの変位によって直線運動してネジを打ち込むロッド部と、該ロッド部の直線運動を、該ロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませる変換機構と、を備え、該変換機構は、一端が該ピストンに固定されたワイヤと、該ワイヤの他端を固定し、該ピストンの変位に伴って該ワイヤを放出し巻取るために該ハウジングに回転可能に支持された巻取部と、該巻取部のワイヤ放出による回転を、該ビットの回転運動に変換するために、該ビットと該巻取部との間に設けられた歯車伝達機構と、を備えることを特徴とする燃焼式ネジ打ち機を提供する。

このような構成によると、燃焼室内の混合気の爆発膨張によってピストンを変位させ、ピストンの変位によってロッド部を直線運動させてネジを打ち込むことができる。また、動力源としてエアー機構を用いる場合に必要となる圧縮機から圧縮空気を供給するための配管が不要となり、ネジ打ち機の操作性が向上する。さらに、ロッド部の直線運動をロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませることができる。よって、ネジを締め込むための動力源を別途設ける必要がなく、ネジ打ち機を小型化することができる。

このような構成によると、ピストンの直線運動に伴ってワイヤが引張られることにより巻取部が回転し、その回転を歯車伝達機構によってビットの回転運動に変換するので、簡易な構成によって、ネジの締め込み力を得ることができる。

また、該巻取部が該ワイヤを放出する際の回転方向とは逆向きの回転方向に、該巻取部を回転付勢する付勢手段を更に備えることが好ましい。

このような構成によると、ネジが締め込まれた後に、巻取部がワイヤを放出する際の回転方向とは逆向きの回転方向に回転することにより、放出されたワイヤを巻き取ることができる。なお、当然ながら、付勢手段の付勢力は、混合気の爆発膨張によるピストンの変位を妨げない程度の大きさである。

また、該ワイヤは、該ビット部が該ネジを所定距離打ち込んだ後に、該巻取部から放出されることが好ましい。

このような構成によると、被打込材にネジを打ち込んで位置決めした後にロッド部が回転するので、安定した状態でネジを締めこむことができる。よって、回転したネジの先端部によって、被打込材が傷つけられることを防止することができる。

また、本発明は、外郭をなすハウジングと、該ハウジングに連結され、ネジを打ち出す射出口を有するノーズ部と、ネジを収容して該ノーズ部に供給するマガジンと、被加工物を押圧することにより該ハウジングに対して移動するプッシュレバーと、該ハウジング内において該プッシュレバーの移動に伴って移動する燃焼室枠と、該ハウジングに固定されたシリンダと、該シリンダに対して摺動可能であり、該燃焼室枠の移動と相まって選択的に燃焼室を画成し、該燃焼室内の混合気の爆発膨張により変位するピストンと、該ピストンから延び該ピストンに回転可能に設けられ、反ピストン側の端部が該マガジンのネジ締め箇所にあるネジのヘッドと当接するビットをなし、該ピストンの変位によって直線運動してネジを打ち込むロッド部と、該ロッド部の直線運動を、該ロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませる変換機構と、を備え、該変換機構は、該ロッド部の外周面に設けられ、螺旋溝を有する螺旋溝部と、該ハウジングに支持され、該ビットの通過を許容する収容部と、該収容部内に配置され、該ロッド部の直線運動位置に応じて該螺旋溝部と係合すると共に該収容部内に位置固定される球体と、を有し、該球体が該螺旋溝部と係合すると共に該収容部内に位置固定された状態で、該ロッド部の直線運動の一部が該ロッド部の回転運動に変換されることを特徴とする燃焼式ネジ打ち機を提供する。

このような構成によると、燃焼室内の混合気の爆発膨張によってピストンを変位させ、ピストンの変位によってロッド部を直線運動させてネジを打ち込むことができる。また、動力源としてエアー機構を用いる場合に必要となる圧縮機から圧縮空気を供給するための配管が不要となり、ネジ打ち機の操作性が向上する。さらに、ロッド部の直線運動をロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませることができる。よって、ネジを締め込むための動力源を別途設ける必要がなく、ネジ打ち機を小型化することができる。また、ロッド部に設けられた螺旋溝部と、螺旋溝部に係合する球体とから成る簡易な構成によって、ロッド部の直線運動の一部をロッド部の回転運動に変換することができる。

また、該螺旋溝部は、該ロッド部において、該ビット部が該ネジを所定距離打ち込んだ後に該球体との係合を開始する位置に設けられていることが好ましい。

また、該螺旋溝部は、該ロッド部において、反ピストン側に位置するほど螺旋溝の深さが浅いことが好ましい。

このような構成によると、螺旋溝部は反ピストン側に位置するほど螺旋溝の深さが浅いので、換言すると、ロッド部のうち先に収容部を通過する部分ほど浅い螺旋溝が形成されているので、ネジを打ち込む際に球体を螺旋溝内へ滑らかに案内することができる。

また、該収容部は、該ロッド部がネジを打ち込む方向に移動した時に該球体を固定する球体固定部と、該ロッド部がネジを打ち込む方向と反対方向に移動した時に該球体を開放する球体開放部とを備えることが好ましい。

また、該球体固定部は、該螺旋溝部が該球体固定部に面した状態で、該螺旋溝の溝底までの距離が該球体の直径より僅かに大きい第１壁を有し、該球体開放部は、該螺旋溝部が該球体開放部に面した状態で、該螺旋溝の溝底までの距離が該第１壁と該螺旋溝の溝底までの距離よりも大きい第２壁を有することが好ましい。

このような構成によると、ネジを打ち込む時には、ロッド部の直線運動の一部がロッド部の回転運動に変換される。一方、ネジを打ち込んだ後にロッド部が初期位置に戻る時には、ロッド部がネジを打ち込む方向と反対方向に移動するので、球体は開放される。球体が開放されることにより螺旋溝部との係合が解除されるので、球体と螺旋溝部との係合がロッド部が初期位置に戻るための直線運動の抵抗となることを防止することができる。

また、該収容部は、さらに、該球体を該球体固定部に向けて付勢する球体付勢部を有することが好ましい。

このような構成によると、球体を球体固定部に向けて付勢することにより、ネジを打ち込む際に、球体を球体固定部において確実に位置固定することができる。

以上より、本発明によれば、ネジを打ち込むと共に回転させて締め込むことができる燃焼式ネジ打ち機を提供することができる。

本発明の第一の実施の形態に係る燃焼式ネジ打ち機を示す部分断面図。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。本発明の第二の実施の形態に係る燃焼式ネジ打ち機を示す部分断面図。球体が収容部に固定される際の図３のＢ部分を示す要部拡大図。図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。球体が収容部から開放される際の図３のＢ部分を示す要部拡大図。

以下、本発明の第一の実施の形態に係る燃焼式ネジ打ち機について図１乃至図２に基づき説明する。図１に示される燃焼式ネジ打ち機１は、ハウジング２と、ハンドル３と、ノーズ部４と、マガジン５とを有している。尚、ハウジング２からノーズ部４に向かう一方向を下方向と定義し、一方向と反対の他方向を上方向と定義して以下説明する。

ハウジング２は、主ハウジング２１と、ボンベ収容部２２と、ヘッドカバー２３とを有している。主ハウジング２１においては、ノーズ部４近傍の位置に図示せぬ排気口が形成されており、内部にシリンダ６と、燃焼室枠７と、シリンダヘッド８とが主に内蔵されている。

シリンダ６は、筒状に構成されており、筒状の軸方向が上下方向と平行になるように主ハウジング２１内に固定されている。シリンダ６は、一方が略閉塞されており、シリンダ６の略閉塞された一方の壁部分には、後述のロッド部６２が挿通する孔６ａが形成されている。シリンダ６において上方の開口周縁部分には、燃焼室枠７の内周面と接触するシール部６Ａが設けられている。また、シリンダ６には、後述するワイヤ９１を通過させるワイヤ通過孔６ｂが形成されている。また、シリンダ６において下端部分には燃焼室枠７を下方に付勢する図示せぬスプリングが設けられている。

シリンダ６において下端部付近には主ハウジング２１の図示せぬ排気口と連通する排気孔６ｃが形成されている。また、シリンダ６において排気孔６ｃが形成される部分には、シリンダ６の内周面から外周面へ向う方向に排気を流通させる図示せぬ逆止弁と、排気孔６ｃを覆う図示せぬ排気カバーとが設けられている。

シリンダ６の内部には、ピストン６１と、ロッド部６２と、バンパ６３とが内蔵されている。

ピストン６１は略円板状に形成されており、シリンダ６内周に当接してシリンダ６内空間を上下に区切っている。ピストン６１は、シリンダ６に対して摺動可能であって、燃焼室枠７の移動と相まって選択的に燃焼室１ａを画成する。ピストン６１は、ロッド部６２を回転可能に支持する軸受６１Ａと、後述のワイヤ９１の一端部を固定するワイヤ固定部６１Ｂとを有している。

ロッド部６２は、略正六角柱状の棒状に形成され、ピストン６１に接続される一端部６２Ａと、反ピストン６１側に位置する他端部とを有している。他端部には、後述のノーズ部４の射出口４ａに位置するネジ１Ａのヘッドと当接するビット６２Ｂが設けられている。ビット６２Ｂは、シリンダ６の外部に延出している。ロッド部６２は、軸受６１Ａにより一端部６２Ａが支持されることにより、ピストン６１に対して回転可能に、かつ、ロッド部６２の軸方向においてピストン６１と一体に移動可能に設けられている。換言すると、ロッド部６２は、ピストン６１の変位に伴って直線運動を行う。なお、ロッド部６２の形状は略正六角柱の棒状に限らず、後述の回転歯車９４に対してスプライン結合をする種種の方法を採用することができる。

バンパ６３は、シリンダ６内においてピストン６１の下端部に配置されている。よって、ピストン６１が下方に移動した場合であってもバンパ６３によりピストン６１とシリンダ６の孔６ａ周辺の壁部とが直接接触することが抑制される。またバンパ６３は後述のネジ１Ａを打ち込んだ際にピストン６１の衝撃を吸収する。

ハウジング２内であってシリンダ６の外部には、ワイヤ９１と、滑車９２と、巻取部９３と、回転歯車９４とが設けられている。

ワイヤ９１は、一端がピストン６１に固定され、他端が所定回数巻回された状態で後述の巻取部９３の軸部９３Ｅに固定されている。ワイヤ９１のうちピストン６１と巻取部９３との間に位置する部分は、滑車９２及びシリンダ６に形成されたワイヤ通過孔６ｂによって案内されている。

巻取部９３は、巻取歯車９３Ａと、ハウジング２に設けられた軸受９３Ｂと、巻取歯車９３Ａに接続される渦巻きバネ９３Ｃとを有している。

巻取歯車９３Ａは、かさば部９３Ｄと、かさば部９３Ｄから延びる軸部９３Ｅとを有している。軸部９３Ｅのうちかさば部９３Ｄ側に位置する一端部には、ワイヤ９１の他端部が固定されて所定回数巻回され、他端部には渦巻きバネ９３Ｃが接続されている。また、軸部９３Ｅの軸方向における略中央部は、軸受９３Ｂによって回転可能に支持されている。渦巻きバネ９３Ｃは、軸部９３Ｅがワイヤ９１を放出する際の回転方向とは逆向きの回転方向に、軸部９３Ｅを回転付勢している。なお、渦巻きバネ９３Ｃの付勢力は、混合ガスの爆発・膨張によってビット６２Ｂがネジ１Ａを打ち込むことを阻害しない程度の力である。

主ハウジング２１内であってシリンダ６の下方には、回転歯車９４が、主ハウジング２１に固定された軸受９４Ａによって、主ハウジング２１に対して回転可能に支持されている。回転歯車９４は、巻取歯車９３Ａに噛合うことにより、巻取歯車９３Ａから回転力を伝達されて回転する。回転歯車９４の回転中心には、ロッド部６２の通過を許容しながらロッド部６２の周面と係合する通過孔９４ａが形成されている。ロッド部６２が通過孔９４ａを通過する際にはロッド部６２は通過孔９４ａに係合されるので、回転歯車９４の回転力がロッド部６２へ伝達される。このような構成により、ワイヤ９１の放出による軸部９３Ｅの回転力は、ロッド部６２のビット６２Ｂの回転力として伝達される。

燃焼室枠７は、軸方向における両端が開口した円筒状に構成されており、その円筒内にシリンダ６が配置された状態でシリンダ６に対して上下動可能に配置されている。燃焼室枠７は、図示せぬバネによりシリンダ６に接続されている。図示せぬバネは、シリンダ６に対して下方側の付勢力を与える。燃焼室枠７の内面は、燃焼室枠７が図示せぬスプリングの付勢力に反して上昇した場合に、その内周面全体に亘ってシール部６Ａと当接するように構成されている。よって、燃焼室枠７が上昇した場合は、燃焼室枠７の内周面とシール部６Ａとが当接部分において気密性を保つことができる。

シリンダヘッド８は、燃焼室枠７の上方に配置されて主ハウジング２１に固定されている。シリンダヘッド８の下面部分には、燃焼室枠７の上端部分と係合する凹部が形成されており、凹部を形成する面には、燃焼室枠７と係合するシール部８Ａが設けられている。燃焼室枠７が上方へ移動し、凹部においてシール部８Ａと燃焼室枠７の上端部分とが係合することにより、この係合箇所において気密性を保持することができる。この気密性が保たれることにより、シリンダ６及びピストン６１、燃焼室枠７、シリンダヘッド８により燃焼室１ａが画成される。

またシリンダヘッド８には、ファンモータ８１と、図示せぬ点火プラグとが設けられている。ファンモータ８１は、その回転軸が上下方向と平行かつその先端が燃焼室１ａ内に突出するように配置されており、シリンダヘッド８に保持されている。このファンモータ８１は、後述の電池収容部３２に収容される図示せぬ電池から電力を供給されることにより、回転駆動される。

ファンモータ８１の回転軸にはファン８２が設けられている。ファン８２が燃焼室１ａ内で回転することにより、燃焼室１ａ内に供給された可燃性ガスを攪拌して好適な混合ガスを生成するとともに、可燃性ガスが燃焼した排ガスを燃焼室１ａ内から好適に排出することが可能である。また、ファン８２が回転することにより、ヘッドカバー２３に設けられた図示せぬ孔から新鮮な空気が取り込まれる。

図示せぬ点火プラグは、点火部分がシリンダヘッド８において燃焼室１ａを画成する面上に位置するように配置されている。よって燃焼室１ａ内に供給された可燃性ガスに点火が可能である。またシリンダヘッド８には、後述のガスボンベ１Ｂから供給される可燃性ガスを燃焼室１ａ内に導入する燃料通路８ａが形成されている。

ボンベ収容部２２は、主ハウジング２１の側部に上下方向に沿って併設されており、内部にガスボンベ１Ｂを収容している。ガスボンベ１Ｂは、内部に可燃性ガスを貯留しており、上端部に設けられたノズル１Ｃから可燃性ガスを一定量噴出可能に構成されている。ノズル１Ｃは、その先端が燃料通路８ａに接続されており、ガスボンベ１Ｂが主ハウジング２１側に付勢された時に可燃性ガスを燃料通路８ａ内に噴出することができる。燃焼室枠７が上昇すると、ガスボンベ１Ｂは図示せぬレバーによって主ハウジング２１側に付勢される。

ハンドル３は、ハウジング２においてボンベ収容部２２から上下方向と交差する方向に延びており、トリガスイッチ３１と、電池収容部３２とを備えている。トリガスイッチ３１は、押下されることにより、図示せぬ点火プラグに通電し、燃焼室１ａ内の混合ガスを燃焼・膨張させるスイッチである。

ハンドル３の下方には、複数のネジ１Ａを装填したマガジン５が設けられている。マガジン５には図示せぬスプリングが設けられており、図示せぬスプリングの付勢力によりネジが後述のノーズ部４の射出口４ａへ搬送され、射出口４ａにおいてロッド部６２のビット６２Ｂがネジ１Ａに当接してネジ１Ａを打ち込むように構成されている。

ノーズ部４は、主ハウジング２１の下端付近に設けられ、被加工物たる図示せぬ被打込材に対向する部分である。ノーズ部４には射出口４ａが形成されており、ノーズ部４は、ロッド部６２と、図示せぬ被打込材に打込まれるネジ１Ａとを案内する。ノーズ部４の下端には、図示せぬ被打込材に当接して押圧するプッシュレバー４１が上下方向へ往復摺動可能に支持されている。プッシュレバー４１の上端部には燃焼室枠７に固定された図示せぬアーム部が接続されている。プッシュレバー４１はプッシュロッドに相当する。図示せぬアーム部とシリンダ６との間には、付勢部材である図示せぬスプリングが介在しておりノーズ部４を下方に付勢している。よってノーズ部４が上方に付勢されていない状態でプッシュレバー４１の下側先端部分は、ネジ１Ａの先端部分より下側まで突出している。なお、図示せぬスプリングは付勢力の弱いバネであるので、プッシュレバー４１は図示せぬスプリングの付勢力に抗い容易に上方に移動することが可能である。

次に燃焼式ネジ打ち機１の動作について説明する。非作動の状態では、図１に示されるように、図示せぬスプリングの付勢力によりプッシュレバー４１は下方に付勢されてノーズ部４の下端より突出している。この時燃焼室枠７は図示せぬアーム部を介してプッシュレバー４１に接続されているので、燃焼室枠７の上端はシリンダヘッド８から離間している。

この状態でハンドル３を把持し、プッシュレバー４１を図示せぬ被打込材に押し付けると、プッシュレバー４１が図示せぬスプリングの付勢力に抗して上昇し、図示せぬアーム部を介してプッシュレバー４１と連接した燃焼室枠７も上昇する。そして燃焼室枠７の上端がシリンダヘッド８に当接した時に、シリンダ６と、ピストン６１上面と、燃焼室枠７と、シリンダヘッド８とによって、燃焼室１ａが密封された状態で画成される。

また、プッシュレバー４１の移動に伴って、図示せぬガスボンベ１Ｂをシリンダヘッド８の方向に傾斜させることにより、ガスボンベ１Ｂのノズル１Ｃがシリンダヘッド８のガスボンベ接続部に押し付けられ、ガスボンベ１Ｂ内の可燃性ガスが燃料通路８ａを通して燃焼室１ａ内に１回だけ噴射される。

更に、プッシュレバー４１の移動に伴って燃焼室枠７がストローク端まで上昇すると、図示せぬスイッチがオンとなってファンモータ８１に電力が供給され、ファン８２の回転が開始する。ファン８２が密封空間となった燃焼室１ａ内で回転することにより、噴射された可燃性ガスが燃焼室１ａ内の空気と攪拌混合される。

この状態でハンドル３のトリガスイッチ３１をオンにすると、図示せぬ点火プラグがスパークし、混合ガスに着火して燃焼・膨張する。この燃焼・膨張した混合ガスは、ピストン６１をシリンダ６内のバンパ６３に当接するまで下方へ移動させる。ピストン６１の移動に伴い、ロッド部６２は下方へ移動してノーズ部４の射出口４ａ内のネジ１Ａを図示せぬ被打込材に所定量打ち込む。ロッド部６２の直線運動に伴い、軸部９３Ｅに巻回されているワイヤ９１が放出され、巻取歯車９３Ａ及び回転歯車９４が回転し、ロッド部６２が下方へ移動すると共に回転歯車９４によって回転する。このようにして、ノーズ部４の射出口４ａ内のネジ１Ａは図示せぬ被打込材に打ち込まれると共に締め込まれる。このとき、ロッド部６２はピストン６１に対して回転可能であるので、ワイヤ９１は捩れることがない。よって、ワイヤ９１には捩れによる負荷がかからないため、耐久性を高めることができる。

打ち込み後、燃焼ガスは排気孔６ｃよりシリンダ６外部へ放出される。燃焼ガスがシリンダ６の外部へ放出され、シリンダ６及び燃焼室１ａ内部が大気圧になった時点で排気孔６ｃの図示せぬ逆止弁は閉じられる。

シリンダ６及び燃焼室１ａ内部に残った燃焼ガスは、燃焼後であるため高温であり、その燃焼熱がシリンダ６の内壁及び燃焼室枠７の内壁から吸収され、シリンダ６及び燃焼室枠７の外壁表面から大気中に放散される。

シリンダ６等に燃焼ガスの燃焼熱が吸収されると、燃焼ガスが急冷されて体積が減少する。燃焼ガスの体積が減少すると、ピストン６１上室の圧力が大気圧以下まで低下して熱真空の状態となり、ピストン６１を初期の上死点位置に引き戻す。このとき、ピストン６１が上方に変位することに伴い、ワイヤ９１は渦巻きバネ９３Ｃによってワイヤ９１を放出する際の回転方向とは逆向きに付勢されて、巻取部９３によって巻取られる。

その後、トリガスイッチ３１をオフし、本体を持ち上げ、プッシュレバー４１を図示せぬ被打込材から離すと、プッシュレバー４１と燃焼室枠７とが図示せぬスプリングの付勢により下方へ戻る。この時、ファン８２はトリガスイッチ３１をオフしても一定時間回転し続け、燃焼室１ａ内の空気を掃気する。その後ファン８２が停止し初期の静止状態となる。静止状態になった後、上記過程を再度繰り返すことにより、再びネジ１Ａを打ち込むことができる。

第１実施形態に係る燃焼式ネジ打ち機１によれば、燃焼室１ａ内の混合ガスの爆発膨張によってピストン６１を変位させ、ピストン６１の変位によってロッド部６２を直線運動させてネジ１Ａを打ち込むことができる。よって、ロッド部６２の直線運動の動力源として電動機構及びエアー機構を用いた場合と比較して、より大きなネジ打ち込み力を得ることができる。また、動力源としてエアー機構を用いる場合に必要となる圧縮機から圧縮空気を供給するための配管が不要となり、ネジ打ち機の操作性が向上する。さらに、ロッド部６２の直線運動のエネルギーの一部をロッド部６２の回転運動に変換してネジ１Ａを締め込ませることができる。よって、ネジ１Ａを締め込むための動力源を別途設ける必要がなく、ネジ打ち機を小型化することができる。

また、ピストン６１の直線運動に伴ってワイヤ９１が引張られることにより巻取部９３が回転し、その回転を回転歯車９４によってビット６２Ｂの回転運動に変換するので、簡易な構成によって、ネジ１Ａの締め込み力を得ることができる。

また、ネジ１Ａが締め込まれた後に、ぜんまいばね９３Ｃによって巻取部９３がワイヤ９１を放出する際の回転方向とは逆向きの回転方向に回転することにより、放出されたワイヤ９１を巻き取ることができる。

また、図示せぬ被打込材にネジ１Ａを打ち込んで位置決めした後にロッド部６２が回転するので、安定した状態でネジ１Ａを締め込むことができる。よって、回転したネジ１Ａの先端部によって、被加工物が傷つけられることを防止することができる。

次に、本発明の第二の実施の形態に係る燃焼式ネジ打ち機１０１ついて、図３乃至４（ｃ）に基づき説明する。なお、第１の実施の形態に係るネジ打ち機１と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

シリンダ１６０は、シリンダ６と略同一の構成であるが、以下の点で異なる。シリンダ１６０の略閉塞された一方の壁部分には、後述の収容部１９０が嵌合される嵌合孔１６０ａが形成されている。なお、シリンダ１６０には、ワイヤ通過孔６ｂ（図１）は形成されていない。シリンダ１６０の内部には、ピストン１６１と、ロッド部１６２と、バンパ６３とが内蔵されている。

ピストン１６１は、略円板状に形成されており、シリンダ１６０の内周に当接してシリンダ１６０内の空間を上下に区切っている。ピストン１６１は、シリンダ１６０に対して摺動可能であって、燃焼室枠７の移動と相まって選択的に燃焼室１ａを画成する。ピストン１６１は、ロッド部１６２を回転可能に支持する軸受６１Ａを有している。

ロッド部１６２は、略円柱状に形成され、外周面に螺旋溝を有する螺旋溝部１６２Ｃを有している点を除き、ロッド部６２と同一の構成である。螺旋溝部１６２Ｃは、ロッド部６２において、ビット６２Ｂがネジ１Ａを所定距離打ち込んだ後に後述の球体１９１との係合を開始する位置に設けられている。また、螺旋溝部１６２Ｃは、ロッド部１６２において、ビット６２Ｂの近くに位置するほど、すなわち、反ピストン１６１側に位置するほど螺旋溝の深さが浅くなるように設けられている。また、螺旋溝部１６２Ｃの螺旋ピッチは、反ピストン１６１側に位置するほど大きくなるように設けられている。すなわち、反ピストン１６１側に位置するほど螺旋はロッド部６２の軸方向に対して小さな角度を有し、反ピストン１６１側に位置するほど螺旋はロッド部６２の軸方向に対して大きな角度を有している。

収容部１９０は、主ハウジング２１に支持されており、シリンダ１６０に形成された嵌合孔１６０ａに嵌合している。収容部１９０内には球体１９１が配置されている。図４（ａ）乃至図４（ｃ）に示されるように、収容部１９０は、第１壁１９２Ａを有する球体固定部１９２と、第２壁部１９３Ａを有する球体開放部１９３と、球体付勢部１９４とを有している。螺旋溝部１６２Ｃが球体固定部１９２に面した状態における第１壁１９２Ａから螺旋溝の溝底までの距離は、球体１９１の直径より僅かに大きい。また、螺旋溝部１６２Ｃが球体開放部１９３に面した状態における第２壁１９３Ａから螺旋溝の溝底までの距離は、螺旋溝部１６２Ｃが球体固定部１９２に面した状態における第１壁１９２Ａから螺旋溝の溝底までの距離よりも大きい。

球体付勢部１９４は、バネ１９５と、バネ１９５の一端が固定される固定部材１９６と、バネ１９５の他端が固定される押圧部材１９７とを有する。固定部材１９６及び押圧部材１９７には、ロッド部６２の通過を許容する孔がそれぞれ形成されている。バネ１９５は押圧部材１９７を下方へ付勢しており、燃焼式ネジ打ち機１０１の初期状態において、球体１９１は、押圧部材１９７を介して球体固定部１９２に向けて付勢されながら、球体開放部１９３内に収容されている。具体的には、球体１９１は、初期状態において、ビット６２Ｂと押圧部材１９７とによって、球体開放部１９３内に収容されている（開放されている）。

次に、燃焼式ネジ打ち機１０１の動作について説明する。非作動の状態からトリガスイッチ３１が押下されるまでは、第一の実施の形態に係る燃焼式ネジ打ち機１と同様であるので、説明を省略する。トリガスイッチ３１が押されると、燃焼室１ａで混合ガスが燃焼・膨張し、ピストン１６１と共にロッド部１６２が下方へ移動して図示せぬ被打込材にネジ１Ａを所定距離打込む。球体１９１は、初期状態では、第２壁１９３Ａとビット６２Ｂと押圧部材１９７とによって球体開放部１９３内に収容されている（開放されている）。ネジ１Ａが所定距離打ち込まれるまでロッド部６２が移動すると、球体１９１は、螺旋溝部１６２Ｃと係合して、球体開放部１９３から下方へ移動し、球体固定部１９２内へ案内される。球体１９１は、図４（ａ）に示されるように、球体固定部１９２と螺旋溝部１６２Ｃとによって上下方向の移動が規制され、球体固定部１９２内において回転可能に位置固定される。球体１９１が螺旋溝部１６２Ｃと係合すると共に収容部１９０の球体固定部１９２内に位置固定された状態でロッド部６２が下方へ移動すると、ロッド部６２が回転してネジ１Ａを締め込む。

ネジ１Ａの打ち込み及び締め込みが終わると、第１実施形態の燃焼式ネジ打ち機１と同様に、シリンダ１６０内が急冷されて、ピストン１６１が初期の上死点位置に引き戻される。ピストン１６１の移動に伴いロッド部１６２も上方に移動する。このとき、球体固定部１９２に固定されていた球体１９１は、ロッド部６２の螺旋溝部１６２Ｃによって押し上げられて、図４（ｃ）に示されるように、球体開放部１９３へ案内されて螺旋溝部１６２Ｃとの係合が解除される（開放される）。また、バネ１９５は押圧部材１９７を介して球体１９１を下方へ付勢しているので、球体１９１は、第２壁１９３Ａとロッド部１６２と押圧部材１９７とによって、球体開放部１９３内に収容される。

その後、トリガスイッチ３１をオフし、本体を持ち上げ、プッシュレバー４１を図示せぬ被打込材から離すと、プッシュレバー４１と燃焼室枠７が図示せぬスプリングの付勢により下方へ戻る。この時、ファン８２はトリガスイッチ３１をオフしても一定時間回転し続け、燃焼室１ａ内の空気を掃気する。その後ファン８２が停止し初期の静止状態となる。静止状態になった後、上記過程を再度繰り返すことにより、再びネジ１Ａを打ち込むことができる。

第２実施形態のネジ打ち機１０１によれば、ロッド部１６２に設けられた螺旋溝部１６２Ｃと、螺旋溝部１６２Ｃに係合する球体１９１とから成る簡易な構成によって、ロッド部１６２の直線運動の一部をロッド部１６２の回転運動に変換することができる。

また、図示せぬ被打込材にネジ１Ａを打ち込んで位置決めした後にロッド部１６２が回転するので、安定した状態でネジ１Ａを締め込むことができる。よって、回転したネジ１Ａの先端部によって、図示せぬ被打込材が傷つけられることを防止することができる。

また、螺旋溝部１６２Ｃは反ピストン６１側に位置するほど螺旋溝の深さが浅いので、換言すると、ロッド部１６２のうち先に収容部１９０を通過する部分ほど浅い螺旋溝が形成されているので、ネジ１Ａを打ち込む際に球体１９１を螺旋溝内へ滑らかに案内することができる。また、螺旋溝部１６２Ｃの螺旋ピッチは、反ピストン１６１側に位置するほど大きいので、打込み動作の後半にネジを回転する力を大きくすることができる。

また、ネジ１Ａを打ち込む時には、ロッド部１６２の直線運動の一部がロッド部１６２の回転運動に変換される。一方、ネジ１Ａを打ち込んだ後にロッド部１６２が初期位置に戻る時には、ロッド部１６２がネジ１Ａを打ち込む方向と反対方向に移動するので、球体１９１は、螺旋溝部１６２Ｃによって球体固定部１９２から球体開放部１９３へ案内される。球体１９１は球体開放部１９３内に収容されることにより螺旋溝部１６２Ｃとの係合が解除される（開放される）ので、球体１９１と螺旋溝部１６２Ｃとの係合が、ロッド部１６２が初期位置に戻るための直線運動の抵抗となることを防止することができる。

また、球体１９１を球体固定部１９２に向けて付勢することにより、ネジ１Ａを打ち込む際に、球体１９１を球体固定部１９２において確実に位置固定することができる。

本発明の燃焼式ネジ打ち機は、圧縮空気等を供給する配管を有しないネジ打ち機に利用することができる。

１、１０１・・・燃焼式ネジ打ち機１ａ・・・燃焼室１Ａ・・・ネジ１Ｂ・・・ガスボンベ１Ｃ・・・ノズル２・・・ハウジング３・・・ハンドル４・・・ノーズ部４ａ・・・射出口５・・・マガジン６、１６０・・・シリンダ６Ａ・・・シール部６ａ・・・孔６ｂ・・・ワイヤ通過孔６ｃ・・・排気孔７・・・燃焼室枠８・・・シリンダヘッド８Ａ・・・シール部８ａ・・・燃料通路２１・・・主ハウジング２２・・・ボンベ収容部２３・・・ヘッドカバー３１・・・トリガスイッチ３２・・・電池収容部４１・・・プッシュレバー６１、１６１・・・ピストン６１Ａ・・・軸受６１Ｂ・・・ワイヤ固定部６２、１６２・・・ロッド部６２Ａ・・・一端部６２Ｂ・・・ビット６３・・・バンパ８１・・・ファンモータ８２・・・ファン９１・・・ワイヤ９２・・・滑車９３・・・巻取部９３Ａ・・・巻取歯車９３Ｂ・・・軸受９３Ｃ・・・渦巻きバネ９３Ｄ・・・かさば部９３Ｅ・・・軸部９４・・・回転歯車９４Ａ・・・軸受９４ａ・・・通過孔１６０ａ・・・嵌合孔１６２Ｃ・・・螺旋溝部１９０・・・収容部１９１・・・球体１９２・・・球体固定部１９２Ａ・・・第１壁１９３・・・球体開放部１９３Ａ・・・第２壁１９４・・・球体付勢部１９５・・・バネ１９６・・・固定部材１９７・・・押圧部材

Claims

外郭をなすハウジングと、
該ハウジングに連結され、ネジを打ち出す射出口を有するノーズ部と、
ネジを収容して該ノーズ部に供給するマガジンと、
被加工物を押圧することにより該ハウジングに対して移動するプッシュレバーと、
該ハウジング内において該プッシュレバーの移動に伴って移動する燃焼室枠と、
該ハウジングに固定されたシリンダと、
該シリンダに対して摺動可能であり、該燃焼室枠の移動と相まって選択的に燃焼室を画成し、該燃焼室内の混合気の爆発膨張により変位するピストンと、
該ピストンから延び該ピストンに回転可能に設けられ、反ピストン側の端部が該マガジンのネジ締め箇所にあるネジのヘッドと当接するビットをなし、該ピストンの変位によって直線運動してネジを打ち込むロッド部と、
該ロッド部の直線運動を、該ロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませる変換機構と、を備え、
該変換機構は、一端が該ピストンに固定されたワイヤと、
該ワイヤの他端を固定し、該ピストンの変位に伴って該ワイヤを放出し巻取るために該ハウジングに回転可能に支持された巻取部と、
該巻取部のワイヤ放出による回転を、該ビットの回転運動に変換するために、該ビットと該巻取部との間に設けられた歯車伝達機構と、を備えることを特徴とする燃焼式ネジ打ち機。
さらに、
該巻取部が該ワイヤを放出する際の回転方向とは逆向きの回転方向に、該巻取部を回転付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載の燃焼式ネジ打ち機。
該ワイヤは、該ビット部が該ネジを所定距離打ち込んだ後に、該巻取部から放出されることを特徴とする請求項２に記載の燃焼式ネジ打ち機。
外郭をなすハウジングと、
該ハウジングに連結され、ネジを打ち出す射出口を有するノーズ部と、
ネジを収容して該ノーズ部に供給するマガジンと、
被加工物を押圧することにより該ハウジングに対して移動するプッシュレバーと、
該ハウジング内において該プッシュレバーの移動に伴って移動する燃焼室枠と、
該ハウジングに固定されたシリンダと、
該シリンダに対して摺動可能であり、該燃焼室枠の移動と相まって選択的に燃焼室を画成し、該燃焼室内の混合気の爆発膨張により変位するピストンと、
該ピストンから延び該ピストンに回転可能に設けられ、反ピストン側の端部が該マガジンのネジ締め箇所にあるネジのヘッドと当接するビットをなし、該ピストンの変位によって直線運動してネジを打ち込むロッド部と、
該ロッド部の直線運動を、該ロッド部の回転運動に変換してネジを締め込ませる変換機構と、を備え、
該変換機構は、
該ロッド部の外周面に設けられ、螺旋溝を有する螺旋溝部と、
該ハウジングに支持され、該ビットの通過を許容する収容部と、
該収容部内に配置され、該ロッド部の直線運動位置に応じて該螺旋溝部と係合すると共に該収容部内に位置固定される球体と、を有し、
該球体が該螺旋溝部と係合すると共に該収容部内に位置固定された状態で、該ロッド部の直線運動の一部が該ロッド部の回転運動に変換されることを特徴とする燃焼式ネジ打ち機。
該螺旋溝部は、該ロッド部において、該ビット部が該ネジを所定距離打ち込んだ後に該球体との係合を開始する位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ネジ打ち機。
該螺旋溝部は、該ロッド部において、反ピストン側に位置するほど螺旋溝の深さが浅いことを特徴とする請求項５に記載の燃焼式ネジ打ち機。
該収容部は、
該ロッド部がネジを打ち込む方向に移動した時に該球体を固定する球体固定部と、
該ロッド部がネジを打ち込む方向と反対方向に移動した時に該球体を開放する球体開放部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ネジ打ち機。
該球体固定部は、該螺旋溝部が該球体固定部に面した状態で、該螺旋溝の溝底までの距離が該球体の直径より僅かに大きい第１壁を有し、
該球体開放部は、該螺旋溝部が該球体開放部に面した状態で、該螺旋溝の溝底までの距離が該第１壁と該螺旋溝の溝底までの距離よりも大きい第２壁を有することを特徴とする請求項７に記載の燃焼式ネジ打ち機。
該収容部は、さらに、該球体を該球体固定部に向けて付勢する球体付勢部を有することを特徴とする請求項７に記載の燃焼式ネジ打ち機。