JP6217068B2

JP6217068B2 - 工具のバネ構造及び工具

Info

Publication number: JP6217068B2
Application number: JP2012235882A
Authority: JP
Inventors: 慶介井田; 関口　則満; 則満関口; 一哉望月
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: JP2014084985A

Description

この発明は、工具において回動部材を付勢するために使用されるバネ構造に関する。

工具において、例えば回動部材を待機位置に付勢するために、バネ構造が用いられることがある。例えば、特許文献１には、本体ハウジングの射出経路上に回転式の足先ガイド部材（ドライバブレード）を設け、この足先ガイド部材をバネで付勢する構成が開示されている。

特開２００９−８３０９１号公報

こうした回動部材を付勢するバネに圧縮ばねを使用する場合、バネは回動の軌跡に沿った荷重を受けるため、異変形しやすく、部分的に高い応力が発生してバネの耐久性が悪くなるという問題があった。

さらに、工具においては強い衝撃が加わる場合が多いため、サージングの発生によるバネの耐久性の低下も問題となっていた。

そこで、本発明は、回動部材を付勢する構造において、バネの耐久性を向上させることができるバネ構造を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。

すなわち、請求項１に記載の工具のバネ構造は、被固定部と、前記被固定部に回動可能に取り付けられる回動部材と、前記回動部材を所定の方向に付勢するために前記被固定部と前記回動部材との間に配置される付勢手段と、を備え、前記付勢手段は、圧縮バネと、前記圧縮バネの端面に取り付けられて荷重に応じて圧縮されて弾性変形する弾性変形部材と、を備え、前記弾性変形部材は、前記圧縮バネの伸縮方向を安定させるための伸縮方向安定手段を備え、前記伸縮方向安定手段は、前記弾性変形部材の中央に前記弾性変形部材とは別体で設けられ、かつ、前記弾性変形部材を介さずに前記被固定部または前記回動部材に当接する軸部であり、前記軸部は、前記圧縮バネの内周面に接触可能に配置されており、前記回動部材が回動したときに前記弾性変形部材が弾性変形することで、前記圧縮バネの両端面が略平行となるように維持されることを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記軸部は、前記弾性変形部材よりも剛性が高いことを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載のバネ構造を備えた工具であり、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記被固定部は、ドライバによって打撃された釘が打ち出される射出路を形成したノーズ部であり、前記回動部材は、釘を誘導するために前記ノーズ部に回動可能に取り付けられた足先ガイド部材であることを特徴とする。

（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項３記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記付勢手段の伸縮方向と、前記釘の射出方向と、の成す角度が４５度以下であることを特徴とする。

本発明は上記の通りであり、回動部材を所定の方向に付勢するために配置される付勢手段において、圧縮バネの端部に弾性変形部材を配置したため、圧縮バネが回動の軌道に沿って荷重を受けた場合でも、弾性変形部材が荷重を吸収することで圧縮バネの異変形を抑制することができる。

また、衝撃によって発生する振動を弾性変形部材で吸収できるので、共振が発生しにくくなり、圧縮バネの耐久性を向上させることができる。

また、弾性変形部材を設けたことで、応力の一部を弾性変形部材が請け負ってくれる構造となっているため、圧縮バネの応力を低くすることができ、圧縮バネの耐久性を一層向上させることができる。

また、圧縮バネの伸縮方向を安定させるための伸縮方向安定手段を備えているので、弾性変形部材が傾いて変形した場合でも圧縮バネが伸縮方向安定手段によって所定の方向に伸縮するようになっており、圧縮バネの異変形の発生を抑制することができる。

また、弾性変形部材の中央に設けた軸部を圧縮バネの内周面に接触可能に配置したので、軸部によって圧縮バネが伸縮方向にガイドされ、圧縮バネの異変形の発生を抑制することができる。また、軸部が設けられていることで、圧縮バネが弾性変形部材の上を滑ることがなく、圧縮バネの座面を安定させることができる。

また、請求項３及び４に記載の発明は上記の通りであり、頻繁に強い衝撃が発生する足先ガイド部材において、圧縮バネの耐久性を向上させることができる。

釘打機の側面図である。ノーズ部付近の一部拡大斜視図である。ノーズ部付近の一部拡大断面図である。付勢手段を示す分解斜視図である。軸部を設けた場合においてバネが伸縮する様子を示す図である。軸部を設けない場合においてバネが伸縮する様子を示す図である。

本発明の実施形態について、工具としての釘打機１０を例に、図を参照しながら説明する。

本実施形態にかかる釘打機１０は、圧縮空気を利用して釘を打ち込む空気圧式釘打機であり、図１に示すように、ボデーハウジング１１と、ボデーハウジング１１の後方に連設されたグリップハウジング１３と、グリップハウジング１３の下方においてボデーハウジング１１の後方に連設されたマガジン１６と、を備えている。

ボデーハウジング１１の内部には、特に図示しないが、打撃シリンダが配置されており、この打撃シリンダ内には打撃ピストンが摺動自在に収容されている。打撃ピストンの下面には釘を打撃するためのドライバが結合して設けられており、打撃ピストンが作動したときにドライバで釘を打ち込むことができるようになっている。

ボデーハウジング１１の下方先端には釘を射出するための射出路を形成したノーズ部１２が設けられており、前記したドライバはノーズ部１２の方向へと摺働可能に案内されている。なお、ノーズ部１２の後方には釘供給機構が設けられており、この釘供給機構が、釘の打ち込みに合わせてマガジン１６内の釘を順次ノーズ部１２内へと供給するようになっている。

このノーズ部１２の先端には、ノーズ部１２に対して上下動可能に配置されて被打ち込み材に押し付けられるコンタクトノーズ２０が配置されている。このコンタクトノーズ２０は、ノーズ部１２の先端において釘の射出方向に沿って摺動可能に保持されている。このコンタクトノーズ２０は、釘打機１０の安全装置を構成するコンタクトアームに連結されており、コンタクトノーズ２０が被打ち込み材に押し付けられて摺動すると、一体的にコンタクトアームが上動するようになっている。コンタクトアームが上動することで、トリガ１５の操作による打撃シリンダ内への圧縮空気の供給が可能となるように形成されている。

コンタクトノーズ２０を被打ち込み材に押し付けた状態でトリガ１５を操作すると（またはトリガ１５を操作した状態でコンタクトノーズ２０を被打ち込み材に押し付けると）、エンドキャップ部１７に接続されたエアコンプレッサ等のエア供給源から供給された圧縮空気が打撃シリンダ内へ供給され、この圧縮空気が打撃ピストンに作用して打撃ピストンが駆動し、打撃ピストンに結合されたドライバが釘を打撃する。このとき、ドライバ及び釘はコンタクトノーズ２０内部の射出経路４０によって姿勢を安定的にガイドされ、コンタクトノーズ２０の先端に開口した射出口４２から釘が打ち出される。

ノーズ部１２の先端付近には、図２に示すように、釘の姿勢を安定的に支持するための足先ガイド部材３０が回動可能に取り付けられている。この足先ガイド部材３０は、コンタクトノーズ２０の内面２１において釘の打ち込み方向に延設された欠壁部２２からコンタクトノーズ２０の内部に進入可能となっており、付勢手段３７によってコンタクトノーズ２０内に進入する方向に付勢されている。

足先ガイド部材３０は、図３に示すように、中間部に軸孔３４を穿設した略Ｌ字形部材であり、軸孔３４の下方に延設されたガイド部３１と、軸孔３４の後方に設けられたバネ受部３３と、を備えている。

軸孔３４は、回動軸３６を貫通させて足先ガイド部材３０の回動中心となるものである。なお、回動軸３６は、図２に示すように、ノーズ部１２に一体的に設けられた軸固定部１２ａに固定されている。

ガイド部３１は、コンタクトノーズ２０の欠壁部２２の延設方向に沿って配置される部位であり、コンタクトノーズ２０の内面２１に対向する案内面３２を備えている。この案内面３２は、コンタクトノーズ２０の内周とほぼ等しい半径の曲面となっており、図３に示すように、コンタクトノーズ２０の内面２１と相俟って釘の射出経路４０を形成している。

バネ受部３３は、付勢手段３７の付勢力を受けるために設けられた円形の窪みである。足先ガイド部材３０を付勢する付勢手段３７は、一端がこのバネ受部３３に嵌め込まれて固定されるとともに、他端がノーズ部１２に形成されたバネ支持部１２ｂに嵌め込まれて固定される。これにより、足先ガイド部材３０は付勢手段３７の付勢力によって常時付勢されており、ガイド部３１がコンタクトノーズ２０の内部に入り込む方向に付勢されることとなっている。このため、コンタクトノーズ２０の内部に形成された射出経路４０を通過しようとする釘の足先は、足先ガイド部材３０によって前方向へと誘導され、付勢手段３７の付勢力に抗して射出経路４０を押し広げながら下方へと打ち込まれていく。このように、足先ガイド部材３０が設けられることによって釘の姿勢を安定的に支持することができるようになっている。

このように、本実施形態においては、ノーズ部１２が「被固定部」に相当し、足先ガイド部材３０が「被固定部に回動可能に取り付けられる回動部材」に相当する。

上記した付勢手段３７は、図４に示すように、圧縮バネ３７ａと、圧縮バネ３７ａの両端に配置される弾性変形部材３７ｂと、弾性変形部材３７ｂの中央に設けられる軸部３７ｃと、を備えている。

圧縮バネ３７ａは、図４に示すようなコイルバネである。また、弾性変形部材３７ｂは圧縮バネ３７ａよりも固有振動数が低い部材であり、例えばゴム製の部材である。また、軸部３７ｃは弾性変形部材３７ｂの中心に設けられて圧縮バネ３７ａの方向に突出した部位であり、圧縮バネ３７aの伸縮方向を安定させるための伸縮方向安定手段として機能する。この軸部３７ｃは弾性変形部材３７ｂと一体的に成形してもよいし、弾性変形部材３７ｂに対して別体の軸部３７ｃを取り付けて固定してもよい。軸部３７ｃの材質としては、圧縮バネ３７ａの姿勢を維持できる程度の剛性を備えていればよく、例えばナイロンなどの樹脂で形成してもよい。

弾性変形部材３７ｂは肉厚に形成され、荷重に応じて圧縮されて弾性変形するものである。この弾性変形部材３７ｂは圧縮バネ３７ａの端面に当接するように圧縮バネ３７ａの両端に取り付けられる。このとき、軸部３７ｃは圧縮バネ３７ａの内部に入り込むように配置される。軸部３７ｃの外径は圧縮バネ３７ａの内径とほぼ等しいため、軸部３７ｃは圧縮バネ３７ａの内周面に接触可能となっている。すなわち、図５に示すように、付勢手段３７をノーズ部１２と足先ガイド部材３０との間に配置すると、圧縮バネ３７ａが回動方向に沿ってやや湾曲するため、圧縮バネ３７ａにおける回動方向外側の内周面が軸部３７ｃに当接する場合があるようになっている。このため、圧縮バネ３７ａは、圧縮バネ３７ａの伸縮方向とは別の方向へ異変形した場合でも、軸部３７ｃによって内側から支持されるようになっている。

このように、回動部材としての足先ガイド部材３０を所定の方向に付勢するために配置される付勢手段３７において、圧縮バネ３７ａの両端に弾性変形部材３７ｂを配置したため、圧縮バネ３７ａが回動の軌道に沿って伸縮した場合でも、弾性変形部材３７ｂが荷重を吸収することで圧縮バネ３７ａの異変形を抑制することができる。

具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すように、足先ガイド部材３０が回動することでバネ支持部１２ｂとバネ受部３３とがなす角度が変化するため、圧縮バネ３７ａに対する荷重方向が変化することとなるが、この変化を弾性変形部材３７ｂによって吸収している。すなわち、バネ支持部１２ｂとバネ受部３３とがなす角度が変化した場合でも、弾性変形部材３７ｂが弾性変形することで、圧縮バネ３７ａの両端面が略平行となるように維持されており、圧縮バネ３７ａの座面の角度が適切な角度に調整されている。

また、圧縮バネ３７ａが戻ろうとするときの振動を弾性変形部材３７ｂで吸収できるので、圧縮バネ３７ａの耐久性を向上させることができる。

また、弾性変形部材３７ｂを設けたことで、応力の一部を弾性変形部材３７ｂが請け負ってくれる構造となっているため、圧縮バネ３７ａの応力を低くすることができ、圧縮バネ３７ａの耐久性を向上させることができる。

なお、弾性変形部材３７ｂの中央には、圧縮バネ３７ａの内周面に接触可能な軸部３７ｃを設けることが望ましい。

すなわち、軸部３７ｃを設けない場合、図６に示すように、付勢手段３７に偏った荷重がかかると、弾性変形部材３７ｂにも偏った荷重がかかるため、弾性変形部材３７ｂが傾いて変形する。弾性変形部材３７ｂが傾いて変形すると、圧縮バネ３７ａが弾性変形部材３７ｂの上を滑って付勢力が正しく発揮されないおそれがある。

しかしながら、弾性変形部材３７ｂの中央に圧縮バネ３７ａの内周面に接触可能な軸部３７ｃを設ければ、図５に示すように、弾性変形部材３７ｂが傾いて変形した場合でも圧縮バネ３７ａが軸部３７ｃに支持される（圧縮バネ３７ａが所定の伸縮方向から外れないように規制される）ので、圧縮バネ３７ａの伸縮方向が軸部３７ｃによって安定する。また、この軸部３７ｃが設けられていることによって、圧縮バネ３７ａが弾性変形部材３７ｂの上を滑ることがないようになっており、圧縮バネ３７ａの座面を安定させることができる。

なお、上記した実施形態においては工具として釘打機１０を例にし、また、回動部材として足先ガイド部材３０を例にして説明したが、本発明の実施形態としてはこれに限らず、様々な工具のバネ構造に応用することができる。

また、上記した実施形態においては圧縮バネ３７ａの両端に弾性変形部材３７ｂを配置したが、これに限らず、片側だけに配置してもよい。例えば、図５の例でいえば、バネ受部３３側の弾性変形部材３７ｂの変形量が大きくなっており、この弾性変形部材３７ｂが有効に作用しているので、バネ受部３３側にのみ弾性変形部材３７ｂを設け、バネ支持部１２ｂ側には弾性変形部材３７ｂを設けないこととしてもよい。

また、上記した実施形態においては、伸縮方向安定手段として圧縮バネ３７ａの内周面に接触可能な軸部３７ｃを設けることとしたが、伸縮方向安定手段はこれに限らない。例えば、伸縮方向安定手段として弾性変形部材３７ｂの中央に圧縮バネ３７ａの端部を配置するための凹部を設け、この凹部を圧縮バネ３７ａの外周面に接触可能としてもよい。このような態様によれば、圧縮バネ３７ａを外周側から支持することで圧縮バネ３７aの伸縮方向を安定させることができ、また、圧縮バネ３７ａの座面を安定させることができる。

１０釘打機
１１ボデーハウジング
１２ノーズ部（被固定部）
１２ａ軸固定部
１２ｂバネ支持部
１３グリップハウジング
１５トリガ
１６マガジン
１７エンドキャップ部
２０コンタクトノーズ
２１内面
２２欠壁部
３０足先ガイド部材（回動部材）
３１ガイド部
３２案内面
３３バネ受部
３４軸孔
３６回動軸
３７付勢手段
３７ａ圧縮バネ
３７ｂ弾性変形部材
３７ｃ軸部
４０射出経路
４２射出口

Claims

被固定部と、
前記被固定部に回動可能に取り付けられる回動部材と、
前記回動部材を所定の方向に付勢するために前記被固定部と前記回動部材との間に配置される付勢手段と、
を備え、
前記付勢手段は、圧縮バネと、前記圧縮バネの端面に取り付けられて荷重に応じて圧縮されて弾性変形する弾性変形部材と、を備え、
前記弾性変形部材は、前記圧縮バネの伸縮方向を安定させるための伸縮方向安定手段を備え、
前記伸縮方向安定手段は、前記弾性変形部材の中央に前記弾性変形部材とは別体で設けられ、かつ、前記弾性変形部材を介さずに前記被固定部または前記回動部材に当接する軸部であり、
前記軸部は、前記圧縮バネの内周面に接触可能に配置されており、
前記回動部材が回動したときに前記弾性変形部材が弾性変形することで、前記圧縮バネの両端面が略平行となるように維持されることを特徴とする、工具のバネ構造。
前記軸部は、前記弾性変形部材よりも剛性が高いことを特徴とする、請求項１記載の工具のバネ構造。
請求項１又は２記載のバネ構造を備えた工具であって、
前記被固定部は、ドライバによって打撃された釘が打ち出される射出路を形成したノーズ部であり、
前記回動部材は、釘を誘導するために前記ノーズ部に回動可能に取り付けられた足先ガイド部材であることを特徴とする、工具。
前記付勢手段の伸縮方向と、前記釘の射出方向と、の成す角度が４５度以下であることを特徴とする、請求項３記載の工具。