JP6547420B2

JP6547420B2 - 打込機

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Publication number: JP6547420B2
Application number: JP2015109352A
Authority: JP
Inventors: 祐輝三苫; 俊徳安富
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: JP2016221610A

Description

本発明は、ドライバブレードを動作させて止具を被打込部材へ打ち込む打込機に関する。

従来、ドライバブレードを動作させて止具を被打込部材へ打ち込む打込機が知られており、その打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジング内に設けた筒状のガイド部材と、ガイド部材により往復動可能に支持されたピストンと、ピストンに固定されたドライバブレードと、ガイド部材内に設けたベローズと、を備えている。ピストンは、ゴム状弾性体で成形されている。また、ハウジングに隔壁が設けられており、隔壁にテールカバーが取り付けられている。テールカバーは、射出口を有している。テールカバーにマガジンが取り付けられており、マガジンに収容された止具が、射出口へ供給される。

ベローズは伸縮可能であり、ベローズの第１端部は、ピストンに接続され、ベローズの第２端部は、ハウジングに固定されている。ベローズ内に圧縮空気が封入されて圧力室が形成されている。また、打込機は、ハウジング内に設けたモータと、モータから回転力が伝達されるギヤ列と、ギヤ列から回転力が伝達されて回転するカムと、を備えている。カムは、ピストンに係合及び離脱する突起を有する。

特許文献１に記載された打込機は、モータの回転力がギヤ列を経由してカムに伝達される。突起がピストンに係合している間は、カムの動力でピストン及びドライバブレードが隔壁から離れる向きで上昇する。ピストンが上昇する間、ベローズが圧縮されて圧力室の圧力が上昇する。ピストンが上死点に到達すると、突起がピストンから離脱して、カムの動力はピストンに伝達されなくなる。すると、ピストンは、圧力室の圧力で隔壁へ向けて下降し、ドライバブレードが止具を打撃し、止具は被打込部材へ打ち込まれる。また、ドライバブレードが止具を打撃した後、ピストンは隔壁へ衝突する。ピストンが弾性変形することで、ピストン及びドライバブレードの運動エネルギを吸収する。このように、ピストンはバンパの役割を果たす。

特開２００２−３２１１６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された打込機において、バンパの役割を果たすピストンが隔壁に衝突して運動エネルギを吸収するため、ピストンの温度が上昇する問題があった。

本発明の目的は、バンパの温度が上昇することを抑制可能な打込機を提供することにある。

一実施形態の打込機は、ピストンを往復動作可能に支持するシリンダと、前記ピストンに取り付けられ、かつ、前記ピストンと共に作動して止具を打撃する打撃工具と、空気圧で前記ピストンを作動させて前記打撃工具により前記止具を打撃させる圧力室と、前記打撃工具に設けられたラックと、モータの回転力で回転する回転要素と、前記回転要素に設けられ、かつ、前記ラックに噛み合うピニオンと、を有し、前記回転要素が回転し、かつ、前記ピニオンが前記ラックに係合していると、前記ピストン及び前記打撃工具が前記圧力室の空気圧に抗して作動して前記圧力室の圧力が上昇し、前記ピニオンが前記ラックから解放されていると、前記ピストンが前記圧力室の空気圧で作動して前記打撃工具が前記止具を打撃するように作動する打込機であって、前記シリンダを内部に収容したハウジングと、前記シリンダの中心線方向の端部に配置され、かつ、前記圧力室の空気圧で作動する前記ピストンに接触して前記中心線方向に前記ピストンが動作する範囲を規制するバンパと、前記シリンダ内で前記ピストンと前記バンパとの間に形成された空気室と、を備え、前記ハウジングは、前記シリンダを収容したシリンダケースと、前記シリンダケースに固定され、かつ、前記止具が供給され、かつ、凹部を備えたテールカバーと、を有し、前記バンパは、前記シリンダ内及び前記凹部に亘って配置され、前記ハウジングの外部と前記空気室とをつなぐ通気路が設けられ、前記通気路は、前記シリンダの内面に設けられて前記空気室につながり、かつ、前記バンパの外面形状に沿って形成された第１通気路と、前記テールカバーにおける前記凹部の内面に設けられて前記第１通気路につながり、かつ、前記パンパの外面形状に沿って形成された第２通気路と、前記テールカバーに設けられ、かつ、前記第２通気路及び前記ハウジングの外部につながる第３通気路と、を有し、前記通気路は、前記ピストンが前記圧力室の空気圧に抗して作動する行程で、前記ハウジングの外部の空気を前記空気室へ導入し、前記通気路は、前記ピストンが前記圧力室の空気圧で作動して前記打撃工具が前記止具を打撃するように作動する行程で、前記空気室の空気を前記ハウジングの外部へ排出する。

本発明は、バンパの熱が伝達された空気が、ハウジングの外部に排出され、バンパの温度上昇が抑制される。

本発明の打込機を示す正面断面図である。本発明の打込機の要部を示す側面断面図である。本発明の打込機の要部を示す側面断面図である。図１に示す打込機の電動モータ及び減速機の正面断面図である。図４に示す減速機のスケルトン図である。（Ａ）は、図２のＩ−Ｉ線における平面断面図、（Ｂ）は、図２のII−II線における平面断面図である。本発明の打込機の要部を示す側面断面図である。本発明の打込機の要部を示す側面断面図である。図８のIII −III 線における平面断面図である。

本発明における打込機の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１に示す打込機１０は、止具としての釘１１を打撃するドライバブレード１２と、ドライバブレード１２に打撃力を加える圧力室１３と、圧力室１３を形成する蓄圧容器１４と、蓄圧容器１４を収容したシリンダケース１５と、ドライバブレード１２に固定されたピストン１６と、を有する。シリンダケース１５は、筒形状の胴部１５Ａと、胴部１５Ａの第１端部に連続する壁部１５Ｂと、を有する。胴部１５Ａの第２端部は開口されている。また、打込機１０は、シリンダケース１５内に設けられ、かつ、ピストン１６を動作可能に支持するシリンダ１７と、シリンダケース１５の胴部１５Ａに固定されたテールカバー１８と、を有する。テールカバー１８は、胴部１５Ａの第２端部に固定されている。さらに、シリンダケース１５の外部に電動モータ１９が設けられ、電動モータ１９の動力をドライバブレード１２に伝達する動力機構２０が設けられている。シリンダケース１５の胴部１５Ａに連続するハンドル２１が設けられている。また、ハンドル２１において、胴部１５Ａとは反対側の端部に装着部２２が設けられている。装着部２２へ着脱可能な蓄電池２３が設けられ、蓄電池２３は、電動モータ１９に電力を供給する。また、釘１１を収容するマガジン２４が設けられ、マガジン２４はテールカバー１８へ取り付けられている。

シリンダケース１５は、金属製または合成樹脂製である。シリンダケース１５内に、蓄圧容器１４及びシリンダ１７が設けられている。蓄圧容器１４及びシリンダ１７は、金属製である。蓄圧容器１４は、中空の本体２５と、本体２５に連続するボス部２６と、を有し、本体２５内に圧力室１３が形成されている。ボス部２６は環状である。シリンダ１７は、円筒形状の胴部２７と、シリンダ１７の中心線Ａ１方向における第１端部に設けた固定部２８と、を有する。中心線Ａ１方向で固定部２８の反対に位置する第２端部は、ボス部２６内へ配置されており、圧力室１３とシリンダ１７内とがつながっている。テールカバー１８と、シリンダケース１５の胴部１５Ａとの間に、ホルダ２９が介在されている。ホルダ２９は金属製または合成樹脂製であり、ホルダ２９は保持孔３０を有する。テールカバー１８は、ベース部３１と、ベース部３１に連続するノーズ部３２と、を有する。ベース部３１は、ねじ部材３３によりホルダ２９へ固定されており、ホルダ２９はシリンダケース１５へ固定されている。固定部２８は、保持孔３０へ配置されており、固定部２８は、テールカバー１８とホルダ２９とにより挟まれて、中心線Ａ１に沿った方向で位置決め固定されている。

ピストン１６及びドライバブレード１２は、シリンダ１７の中心線Ａ１に沿った方向に移動可能である。中心線Ａ１は、シリンダ１７及びドライバブレード１２において共通である。シリンダ１７は、ピストン１６及びドライバブレード１２の動作方向を直線状に規制するガイド部材である。ピストン１６の外周面にシール部材３４が取り付けられており、シール部材３４がシリンダ１７の内周面に接触してシール面を形成する。圧力室１３に空気が封入されており、シール部材３４は圧力室１３を気密に維持する。ピストン１６は、圧力室１３の圧力を受けて、テールカバー１８へ近づく向きで押される。シリンダ１７内であって、圧力室１３とつながる空気室８０は、圧力室１３の一部を形成する。空気室８０は、ピストン上室とも呼ばれる。ドライバブレード１２は釘１１を打撃する要素であり、かつ、棒形状である。ドライバブレード１２は金属製である。

蓄電池２３は、収容ケース３５と、収容ケース３５内に収容した複数の電池セルとを有する。電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池等を用いることができる。蓄電池２３は直流電源である。

電動モータ１９はモータケース３６内に設けられ、モータケース３６はテールカバー１８に固定されている。電動モータ１９は、モータケース３６に対して回転しないステータ３７と、モータケース３６内で回転可能なロータ３８と、を備えている。ステータ３７は、ステータコアに導線を巻いたものである。電動モータ１９は、ブラシレスモータである。ロータ３８は、出力軸３９と、出力軸３９に固定されたロータコア４０と、を備えている。出力軸３９は、２個の軸受４１により支持されており、ロータ３８は、軸線Ａ２を中心として回転可能である。ロータコア４０に永久磁石が取り付けられている。

また、モータケース３６内に減速機４２が設けられている。減速機４２は、電動モータ１９とドライバブレード１２との間の動力伝達経路に配置されている。減速機４２は、図４及び図５のように、第１プラネタリギヤ機構４３、第２プラネタリギヤ機構４４、第３プラネタリギヤ機構４５を備えており、第１プラネタリギヤ機構４３〜第３プラネタリギヤ機構４５は、軸線Ａ２を中心として同心状に配置されている。第２プラネタリギヤ機構４４は、軸線Ａ２に沿った方向で第１プラネタリギヤ機構４３と第３プラネタリギヤ機構４５との間に配置されている。第１プラネタリギヤ機構４３は、第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１と同心状に配置された第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１に噛み合う第１ピニオンギヤＰ１を自転、かつ、公転可能に支持した第１キャリヤＣ１と、を備えている。第１サンギヤＳ１は、減速機４２の入力要素である。

第２プラネタリギヤ機構４４は、第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２と同心状に配置された第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２に噛み合う第２ピニオンギヤＰ２を自転、かつ、公転可能に支持した第２キャリヤＣ２と、を備えている。第３プラネタリギヤ機構４５は、第３サンギヤＳ３と、第３サンギヤＳ３と同心状に配置された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３及び第３リングギヤＲ３に噛み合う第３ピニオンギヤＰ３を自転、かつ、公転可能に支持した第３キャリヤＣ３と、を備えている。第３キャリヤＣ３は、減速機４２の出力要素である。第３キャリヤＣ３は、駆動軸４６に連結されており、駆動軸４６は、第３キャリヤＣ３と共に一体回転する。

第１サンギヤＳ１は、出力軸３９に固定されており、第１リングギヤＲ１は、モータケース３６に固定されている。第１キャリヤＣ１は、軸線Ａ２を中心とするアウターギヤ４７を備えている。第２サンギヤＳ２と第１キャリヤＣ１とが一体回転するように連結されている。また、モータケース３６の内周面に固定されたブレーキギヤ４８が設けられている。第２リングギヤＲ２は、軸線Ａ２に沿った方向に移動可能である。第２リングギヤＲ２は、軸線Ａ２に沿った方向における停止位置を、第１位置と第２位置とに切り替え可能である。

第２リングギヤＲ２は、図５で軸線Ａ２よりも下に示す第１位置で停止すると、第２ピニオンギヤＰ２及びブレーキギヤ４８に噛み合い、かつ、アウターギヤ４７には噛み合わない。第２リングギヤＲ２は、図５で軸線Ａ２よりも上に示す第２位置で停止すると、第２ピニオンギヤＰ２及びアウターギヤ４７に噛み合い、かつ、ブレーキギヤ４８には噛み合わない。さらに、ハンドル２１または装着部２２にモード切替スイッチが設けられている。モード切替スイッチは、減速機４２の変速比を切り替える要素である。作業者がモード切替スイッチを操作すると、第２リングギヤＲ２の位置が切り替えられる。

電動モータ１９に電力が供給されて出力軸３９が回転する。出力軸３９の回転力は、減速機４２を経て駆動軸４６へ伝達される。減速機４２の回転要素の状態は、以下の通りである。第２リングギヤＲ２は、モード切替スイッチの操作によりローモードが選択されていると、第１位置で停止する。つまり、第２リングギヤＲ２は、図５で軸線Ａ２よりも下に示すように、第２ピニオンギヤＰ２及びブレーキギヤ４８に噛み合い、かつ、アウターギヤ４７には噛み合わない。

ローモードが選択されている場合、第１リングギヤＲ１は反力要素であり、出力軸３９の回転力が第１サンギヤＳ１に入力されると、その回転力は第１キャリヤＣ１から出力される。第１キャリヤＣ１と共に第２サンギヤＳ２が一体回転し、かつ、第２リングギヤＲ２が反力要素となり、第２キャリヤＣ２から回転力が出力される。第２キャリヤＣ２と共に第３サンギヤＳ３が一体回転し、かつ、第３リングギヤＲ３が反力要素となり、第３キャリヤＣ３の回転力が駆動軸４６へ伝達される。減速機４２の変速比は、減速機４２の入力要素である第１サンギヤＳ１の回転速度と、減速機４２の出力要素である第３キャリヤＣ３の回転速度と、の比であり、第３キャリヤＣ３の回転速度は、第１サンギヤＳ１の回転速度よりも低速となり、回転力が増幅される。

これに対して、ハイモードが選択されると、第２リングギヤＲ２は、図５で軸線Ａ２よりも上に示す第２位置で停止する。つまり、第２リングギヤＲ２は、第２ピニオンギヤＰ２及びアウターギヤ４７に噛み合い、かつ、ブレーキギヤ４８には噛み合わない。ハイモードが選択されている場合、出力軸３９の回転力が第１サンギヤＳ１に入力されると、第１リングギヤＲ１は反力要素となり、第１キャリヤＣ１は回転力を出力する。第２プラネタリギヤ機構４４は、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２と第２キャリヤＣ２とが一体回転する。さらに、第２キャリヤＣ２と共に第３サンギヤＳ３が一体回転し、かつ、第３リングギヤＲ３が反力要素となり、第３キャリヤＣ３の回転力が駆動軸４６へ伝達される。ハイモードが選択された場合における減速機４２の変速比は、ローモードが選択された場合における減速機４２の変速比よりも小さい。

動力機構２０は、駆動軸４６の回転力をドライバブレード１２の往復動作力に変換する。動力機構２０は、図２及び図３のように、駆動軸４６に固定された円板４９と、円板４９の外周面に形成されたピニオン５０と、ドライバブレード１２に設けられたラック５１と、を備えている。打込機１０を側面視すると、駆動軸４６の軸線Ａ２は、中心線Ａ１と交差しない。円板４９は駆動軸４６と共に一体回転可能であり、ピニオン５０は、円板４９の回転方向における一定の角度範囲に形成されている。

ピニオン５０は、凸部と凹部とを、円板４９の回転方向に交互に配置したものである。ラック５１は、凸部と凹部とを、ドライバブレード１２の長手方向に交互に配置したものである。ピニオン５０は、ラック５１に噛み合った状態と、ラック５１から離れた状態とに、切り替わる。駆動軸４６が図３で時計回りで回転し、かつ、ピニオン５０がラック５１に噛み合っていると、駆動軸４６の回転力はドライバブレード１２に伝達されて、ドライバブレード１２及びピストン１６は、蓄圧容器１４へ近づく向きで中心線Ａ１方向に動作する。ピニオン５０がラック５１から離れていると、駆動軸４６の回転力はドライバブレード１２へ伝達されない。

シリンダ１７の固定部２８と、テールカバー１８のベース部３１との間にバンパ５２が設けられている。ベース部３１に凹部５３が設けられ、バンパ５２は、凹部５３から固定部２８内に亘って配置されている。バンパ５２の一部は、固定部２８内に配置されている。バンパ５２は、ピストン１６がテールカバー１８に近づく向きで移動する場合に、ピストン１６の移動範囲を規制するストッパの役割を果たす。また、バンパ５２は、ピストン１６及びドライバブレード１２の運動エネルギを吸収する緩衝装置であり、バンパ５２はゴム状弾性体、例えば、エラストマーで一体成形されている。特に、耐熱性に優れた熱硬化性エラストマーが好ましい。また、バンパ５２は、ピストン１６及びドライバブレード１２が、中心線Ａ１方向に移動する範囲を規制するストッパとしての役割を持つ。

バンパ５２を中心線Ａ１方向に貫通するガイド孔５４が形成されている。ドライバブレード１２は、ガイド孔５４で中心線Ａ１方向に往復動作可能に設けられている。バンパ５２は、中心線Ａ１に対して垂直な平面視で、図６（Ａ）のように、外周形状が円形である。さらに、図３のように、バンパ５２の外周面には、中心線Ａ１に沿った方向でノーズ部３２に近づくほど、直径が大きくなる向きのテーパが付与されている。また、固定部２８の内周面には、中心線Ａ１に沿った方向でノーズ部３２に近づくほど、直径が大きくなる向きのテーパが付与されている。

テールカバー１８は、金属製または合成樹脂製であり、テールカバー１８のノーズ部３２に射出口５５が設けられている。射出口５５は、中心線Ａ１と平行な方向に配置されており、射出口５５は、ガイド孔５４へつながっている。ドライバブレード１２は、射出口５５内で中心線Ａ１方向に移動可能である。マガジン２４が保持している釘１１は、１本づつ射出口５５へ供給される。図１のように、ノーズ部３２にプッシュレバー５６が取り付けられている。プッシュレバー５６は、テールカバー１８に対して中心線Ａ１に沿った方向に所定の範囲で移動可能である。

プッシュレバー５６に接触子５８が設けられ、ノーズ部３２にストッパ５９，６０が設けられている。プッシュレバー５６は、圧縮バネ５７の力で中心線Ａ１に沿った方向に押され、接触子５８がストッパ６０に接触して停止している。具体的には、プッシュレバー５６は、圧縮バネ５７の力でベース部３１から離れる向きに押されている。プッシュレバー５６を被打込部材へ押し付けると、プッシュレバー５６は、圧縮バネ５７の力に抗してベース部３１へ近づく向きで移動し、接触子５８がストッパ５９へ接触し、プッシュレバー５６が停止する。

ハンドル２１にトリガ７３が設けられており、ハンドル２１内にトリガスイッチ６１が設けられている。トリガスイッチ６１は、トリガ７３の操作によりオン及びオフが切り替わる。装着部２２内に制御基板６２が設けられており、制御基板６２は、コントローラ及びインバータ回路を有する。インバータ回路は、電動モータ１９のステータ３７及び電池セルに接続されている。インバータ回路は、ステータ３７に接続された複数のスイッチング素子を備え、コントローラは、複数のスイッチング素子のオン・オフを切り替える。インバータ回路は、蓄電池２３から電動モータ１９に供給する電力を制御する。コントローラは、トリガスイッチ６１の信号、モード切替スイッチの信号を処理する。

また、電動モータ１９のロータ３８の回転方向の位相を検出する位相検出センサが設けられている。コントローラは、位相検出センサの信号に基づいて、ロータ３８の回転方向の位置及び回転数を求めることができる。コントローラは、位相検出センサの信号及び減速機４２の変速比に基づいて、駆動軸４６の回転方向の位置、つまり、回転角度を推定する。

次に、打込機１０の使用例を説明する。トリガ７３が操作されておらず、トリガスイッチ６１がオフされていると、電動モータ１９は停止している。また、ピストン１６は、図３のように圧力室１３の圧力でバンパ５２に押し付けられている。つまり、ピストン１６は下死点で停止している。

コントローラは、プッシュレバー５６が被打込部材に押し付けられたこと、かつ、トリガスイッチ６１がオンされていること、を検出すると、電動モータ１９を一方向に所定角度回転した後、電動モータ１９を停止する。電動モータ１９の回転力は、減速機４２を経由して駆動軸４６に伝達される。駆動軸４６及び円板４９は、図３で時計回りに回転する。円板４９が回転すると、ピニオン５０がラック５１に噛み合い、円板４９の回転力は、ドライバブレード１２の動作力に変換される。このため、ピストン１６は下死点から上死点に向けて移動し、圧力室１３の圧力が上昇する。

ピストン１６が、図１のように上死点に到達し、図２のように、ピニオン５０がラック５１から解放された後、コントローラは電動モータ１９を停止する。コントローラは、電動モータ１９が回転を開始した時点から停止させるまでの回転角度を予め記憶している。または、モータ１９の負荷電流等を検知して信号を出力する負荷センサを設け、コントローラが、負荷センサの信号を処理して、ピニオン５０がラック５１から解放されたことを検出できるようにしてもよい。

ピニオン５０がラック５１から解放されると、ドライバブレード１２を上昇させる力が解除され、ピストン１６は圧力室１３の圧力で下降する。このため、ドライバブレード１２は、射出口５５にある釘１１を打撃し、釘１１は被打込部材へ打ち込まれる。

また、ピストン１６は、釘１１が被打込部材へ打ち込まれた後、図３のようにバンパ５２へ衝突する。バンパ５２は弾性変形し、バンパ５２はピストン１６及びドライバブレード１２の運動エネルギを吸収する。電動モータ１９は、回転を開始した時点から、釘１１が被打込部材へ打ち込まれた後、ピニオン５０がラック５１へ係合する前の時点までの回転角度で停止する。

作業者は、釘１１を被打込部材へ打ち込んだ後、トリガスイッチ６１をオンした状態で、プッシュレバー５６を被打込部材から離す。作業者が、再度、プッシュレバー５６を被打込部材へ押し付けると、電動モータ１９が一方向に所定角度回転して釘１１を被打込部材へ打ち込み、電動モータ１９が停止する。以後、作業者は上記操作を繰り返し、釘１１を順次、対象物へ打ち込む。

ピストン１６が上死点から下死点へ向けて動作すると、ピストン１６はバンパ５２に衝突して停止する。バンパ５２は弾性変形することで運動エネルギ、つまり、衝撃荷重を吸収する。このため、バンパ５２は発熱する可能性があり、本実施形態の打込機１０は、バンパ５２の温度上昇を抑制する冷却機構を有する。冷却機構は、図２、図３、図６（Ａ），（Ｂ）に示されている。冷却機構は、第１通気路６３、第２通気路６４及び第３通気路６５を含む。第１通気路６３は、固定部２８の内面に形成されている。第１通気路６３は、固定部２８の内面に、円周方向で間隔をおいて複数設けられている。

第２通気路６４は、凹部５３の内面に円周方向で間隔をおいて複数配置されている。第２通気路６４は、凹部５３の内面に、中心線Ａ１に沿って配置された箇所と、凹部５３の径方向に沿って配置された箇所と、を含む。第２通気路６４同士は、径方向における内側の端で互いにつながっている。また、第２通気路６４は、第１通気路６３及び射出口５５へつながっている。第３通気路６５は、中心線Ａ１に沿って配置された箇所と、ベース部３１の径方向に沿って配置された箇所とを含む。第３通気路６５は複数設けられており、第３通気路６５のうち、ベース部３１の径方向に沿って配置された箇所は、ベース部３１の外周面で開口されている。複数の第３通気路６５は、第２通気路６４へそれぞれつながり、かつ、テールカバー１８の外部へそれぞれつながっている。第１通気路６３、第２通気路６４、第３通気路６５、第４通気路６７は、バンパ５２の径方向で、ガイド孔５４よりも外側に配置されている。

バンパ５２の熱は、第１通気路６３〜第３通気路６５内の空気を経て、テールカバー１８の外へ伝達され、バンパ５２の温度上昇を抑制できる。また、シリンダ１７内にピストン１６を配置し、かつ、ピストン１６の外周面にシール部材３４を取り付けることで、圧力室１３を気密に維持保している。このため、図２のように、ピストン１６とバンパ５２との間に空気室６６が形成される。ピストン１６は、空気室６６と圧力室１３とを隔てる要素である。空気室６６は、ピストン下室とも呼ばれる。

そして、テールカバー１８の外部の空気は、ピストン１６が上昇する行程で、第３通気路６５、第２通気路６４及び第１通気路６３を経由して空気室６６へ吸入される。これに対して、空気室６６内の空気は、ピストン１６が下降する行程で第１通気路６３、第２通気路６４及び第３通気路６５を経由して、テールカバー１８の外へ排出される。つまり、ピストン１６が上昇及び下降することで、空気室６６に対する空気の導入、空気室６６からの空気の排出が行われ、空気室６６の温度上昇を抑制できる。したがって、バンパ５２を一層冷却することができ、バンパ５２の寿命が向上する。

さらに、バンパ５２の熱は、シリンダ１７またはテールカバー１８を経由して、テールカバー１８の外の空気へ伝達される。シリンダ１７及びテールカバー１８は、金属製であり、シリンダ１７及びテールカバー１８の熱伝導率は、ゴム状弾性体製のバンパ５２の熱伝導率よりも高い。したがって、バンパ５２の熱が第１通気路６３〜第３通気路６５内の空気に伝達されて、バンパ５２の温度上昇が抑制されることに加えて、バンパ５２の熱が、シリンダ１７及びテールカバー１８へ伝達されて、バンパ５２の温度上昇を抑制できる。

また、バンパ５２自体の形状、構造は変更されておらず、バンパ５２の熱をテールカバー１８の外へ伝達するために、バンパ５２に、空気の通気路となる溝または切り欠きを設けていない。このため、バンパ５２の強度低下を抑制でき、バンパ５２の寿命低下を抑制できる。さらに、ピストン１６が下降する行程で、空気室６６の空気がシリンダケース１５の外部へ排出されるため、ピストン１６が下降する場合の空気抵抗を低減できる。

図７、図８、図９は、バンパ５２の冷却機構の他の実施例を示す。冷却機構は、冷却機構は、第１通気路６３、第４通気路６７、第５通気路６８、第６通気路６９、第７通気路７０、第８通気路７２を含む。第４通気路６７は、凹部５３の内面に、円周方向に間隔をおいて複数設けられている。複数の第４通気路６７は、複数の第１通気路６３へそれぞれ接続されている。第５通気路６８は、凹部５３の内面に円周方向に間隔をおいて複数設けられている。複数の第５通気路６８は、複数の第４通気路６７へそれぞれ接続されている。第６通気路６９は、凹部５３の内面に円周方向で間隔をおいて複数設けられている。

複数の第６通気路６９は、それぞれ第５通気路６８へ接続されている。凹部５３の中央に第７通気路７０が設けられており、第７通気路７０は、複数の第６通気路６９へつながっている。第７通気路７０は、射出口５５へつながっている。また、ベース部３１に第８通気路７２が設けられ、第８通気路７２は第７通気路７０へつながっている。第８通気路７２は、中心線Ａ１に沿った方向に配置されている。第８通気路７２は、テールカバー１８の外部へつながっている。

さらに、冷却機構は、ベース部３１に設けた第９通気路７１を含む。第９通気路７１は、ベース部３１の径方向に沿って配置され、かつ、ベース部３１の外周面に開口されている。第９通気路７１は、ベース部３１の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。各第９通気路７１は、テールカバー１８の外部へつながっている。第６通気路６９、第７通気路７０、第８通気路７２、第９通気路７１は、バンパ５２の径方向で、ガイド孔５４よりも外側に配置されている。

図７〜図９に示す冷却機構では、ピストン１６が上昇する行程で、テールカバー１８の外部の空気が、第９通気路７１、第１通気路６３を通って空気室６６へ進入する。また、ピストン１６が下降する行程で、空気室６６内の空気は、第１通気路６３、第７通気路７０、第８通気路７２、第９通気路７１を経由して、テールカバー１８の外部へ排出される。
バンパ５２の熱の一部は、第７通気路７０、第６通気路６９、第４通気路６７、第８通気路７２、第９通気路７１内の空気を経て、テールカバー１８の外部へ伝達される。図７〜図９に示す冷却機構を備えた打込機１０は、図２、図３、図６に示す冷却機構を有する打込機１０と同じ効果を得ることができる。

また、空気室６６と、テールカバー１８の外部との間を行き来する空気の経路は、第１通気路６３と第９通気路７１との接続箇所で１回屈曲するだけである。したがって、空気の流れ抵抗が増加することを抑制でき、バンパ５２を冷却する性能が一層向上する。

ここで、本実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を説明すると、ピストン１６が、本発明のピストンに相当し、ドライバブレード１２が、本発明の打撃工具及びドライバブレードに相当し、打込機１０が、本発明の打込機に相当し、シリンダ１７が、本発明のシリンダに相当し、シリンダケース１５及びテールカバー１８が、本発明のハウジングに相当し、シリンダケース１５が、本発明のシリンダケースに相当し、テールカバー１８が、本発明のテールカバーに相当し、バンパ５２が、本発明のバンパに相当する。

また、圧力室１３が、本発明の圧力室に相当し、空気室６６が、本発明の空気室に相当する。さらに、第１通気路６３、第２通気路６４、第３通気路６５、第４通気路６７、第９通気路７１が、通気路に相当する。図３に示す第１通気路６３が、第１通気路に相当し、第２通気路６４が第２通気路に相当し、第３通気路６５が、第３通気路に相当する。また、図７及び図８に示す第１通気路６３が、通気路に相当し、第４通気路６７が第２通気路に相当し、第９通気路７１が、第３通気路に相当する。射出口５５が、本発明の射出口に相当し、凹部５３が、本発明の凹部に相当し、ガイド孔５４が、本発明のガイド孔に相当し、動力機構２０が、本発明の動力機構に相当し、電動モータ１９が、本発明のモータに相当し、ラック５１が、本発明のラックに相当し、円板４９が、本発明の回転要素に相当し、ピニオン５０が、本発明のピニオンに相当する。

本発明の打込機は、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、本発明におけるモータは、電動モータの他、エンジン、油圧モータ、空気圧モータを含む。電動モータは、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れでもよい。電動モータの電源は、直流電源または交流電源のいずれでもよい。打込機により被打込部材へ打ち込まれる止具は、軸形状の釘の他、コ字形の止具を含む。釘は、頭部を有する釘、頭部の無い釘を含む。本発明の打撃工具は、ドライバブレード及びドライバビットを含む。

本発明の通気機構は、空気室とハウジングの外部とを空気が出入りする要素であり、通気路、溝、切り欠きを含む。本発明の通気機構は、バンパの温度上昇を抑制する冷却機構の役割を果たす。本発明において、「打撃工具が取り付けられたピストン」とは、打撃工具とピストンとが一体である構造、または、打撃工具とピストンとが別体であり、かつ、連結部材で連結される構造を含む。また、本発明において、バンパが、ピストンが中心線方向に動作する範囲を規制する構造は、第１の構造〜第３の構造を含む。第１の構造は、ピストンがバンパに接触する構造であり、第２の構造は、打撃工具にフランジが設けられ、フランジがバンパに接触する構造である。第３の構造は、ピストンと打撃工具とを連結する連結部材が設けられ、連結部材がバンパに接触する構造である。

本発明の動力機構は、モータの回転力をドライバブレードの動作力に変換する機構であり、動力機構は、ラック・アンド・ピニオン機構及びカム機構を含む。本発明の打撃機構は、ピストンをバンパに向けて付勢する機構であり、本発明の打撃機構は、ハウジング内に設けた伸縮自在なベローズと、ベローズの内部に形成された圧力室と、を有する変更例１を含む。変更例１の打撃機構は、ベローズの中心線方向の端部にピストンを固定する。変更例１の打撃機構を有する打込機は、ピストンが動作してベローズが収縮すると圧力室の圧力が上昇し、ピストンが上死点に到達すると、圧力室の圧力でピストンが下死点に向けて動作し、打撃工具により止具が打撃される。

１０…打込機、１２…ドライバブレード、１３…圧力室、１５…シリンダケース、１６…ピストン、１７…シリンダ、１８…テールカバー、１９…電動モータ、２０…動力機構、４９…円板、５０…ピニオン、５１…ラック、５２…バンパ、５３…凹部、５４…ガイド孔、５５…射出口、６３…第１通気路、６４…第２通気路、６５…第３通気路、６６…空気室、６７…第４通気路、６８…第５通気路、６９…第６通気路、７０…第７通気路、７１…第９通気路、７２…第８通気路。

Claims

ピストンを往復動作可能に支持するシリンダと、
前記ピストンに取り付けられ、かつ、前記ピストンと共に作動して止具を打撃する打撃工具と、
空気圧で前記ピストンを作動させて前記打撃工具により前記止具を打撃させる圧力室と、
前記打撃工具に設けられたラックと、
モータの回転力で回転する回転要素と、
前記回転要素に設けられ、かつ、前記ラックに噛み合うピニオンと、
を有し、
前記回転要素が回転し、かつ、前記ピニオンが前記ラックに係合していると、前記ピストン及び前記打撃工具が前記圧力室の空気圧に抗して作動して前記圧力室の圧力が上昇し、
前記ピニオンが前記ラックから解放されていると、前記ピストンが前記圧力室の空気圧で作動して前記打撃工具が前記止具を打撃するように作動する打込機であって、
前記シリンダを内部に収容したハウジングと、
前記シリンダの中心線方向の端部に配置され、かつ、前記圧力室の空気圧で作動する前記ピストンに接触して前記中心線方向に前記ピストンが動作する範囲を規制するバンパと、
前記シリンダ内で前記ピストンと前記バンパとの間に形成された空気室と、
を備え、
前記ハウジングは、
前記シリンダを収容したシリンダケースと、
前記シリンダケースに固定され、かつ、前記止具が供給され、かつ、凹部を備えたテールカバーと、
を有し、
前記バンパは、前記シリンダ内及び前記凹部に亘って配置され、
前記ハウジングの外部と前記空気室とをつなぐ通気路が設けられ、
前記通気路は、
前記シリンダの内面に設けられて前記空気室につながり、かつ、前記バンパの外面形状に沿って形成された第１通気路と、
前記テールカバーにおける前記凹部の内面に設けられて前記第１通気路につながり、かつ、前記パンパの外面形状に沿って形成された第２通気路と、
前記テールカバーに設けられ、かつ、前記第２通気路及び前記ハウジングの外部につながる第３通気路と、
を有し、
前記通気路は、前記ピストンが前記圧力室の空気圧に抗して作動する行程で、前記ハウジングの外部の空気を前記空気室へ導入し、
前記通気路は、前記ピストンが前記圧力室の空気圧で作動して前記打撃工具が前記止具を打撃するように作動する行程で、前記空気室の空気を前記ハウジングの外部へ排出する、打込機。
前記バンパは、前記打撃工具を往復動作可能に配置するガイド孔を備え、
前記通気路は、前記バンパの径方向で、前記ガイド孔よりも外側に配置されている、請求項１記載の打込機。
前記テールカバーは、前記止具が供給され、かつ、前記打撃工具が移動可能な射出口を有し、
前記射出口は、前記中心線と平行な方向に配置され、
前記通気路は、前記中心線と交差する方向に配置されている、請求項１または２記載の打込機。
前記打撃工具は、軸形状のドライバブレードであり、
前記ドライバブレードの中心線は、前記シリンダの前記中心線と共通である、請求項１〜３のいずれか１項記載の打込機。