JP6603552B2 - ガス式打ち込み工具 - Google Patents

Description

本願発明は、ガスの燃焼圧によって棒状ファスナーが打ち出される打ち込み工具（釘打ち機や鋲打ち機など）に関するものである。

釘やピン（鋲）のような棒状ファスナーを打ち出す工具は、動力源として圧縮空気を使用したもの（エア式打ち込み工具）と、動力源としてカートリッジ入りのガスを使用したもの（ガス式打ち込み工具）とが最も広く普及している。いずれにしても、ファスナーは多数本が連結された状態でマガジンに装填されており、一般に、マガジンは本体に対して着脱式になっている。

このうち、エア式打ち込み工具は、コンプレッサが必要でしかもホースが接続されているため機動性に劣るという問題がある。これに対してガス式打ち込み工具は、コンプレッサやホースは不要で機動性に優れている利点がある。両者ともトリガーを引くとファスナーが発射されるが、先端のノーズをワークに押し当てて後退させないとファスナーが発射しないように保持する機械的安全装置が設けられている。

そこで、誤使用や不正使用のおそれという点で見ると、エア式打ち込み工具は、ホースを外すと打ち込みは不能になるため、誤使用や不正使用によってファスナーを空中発射させるおそれは小さいといえる。これに対してガス式のものは動力源が内蔵されているため、強い安全対策が求められる。この点については、例えば特許文献１に記載されているように、従来から、機械的安全装置のロックを解除できないように様々な対策が施されている。

他方、ガス式打ち込み工具では、ガスには電気式の点火プラグで点火するようになっている。従って、電源としてバッテリーが使用されており、特許文献１では、本体のグリップ部をバッテリーの収納部として利用している。これに対して、特許文献２のように、バッテリーをマガジンに装填することも行われている。なお、ガス式打ち込み工具では、燃焼室に電動式の攪拌ファンを配置していることが普通であり、電動ファンもバッテリーの電源で駆動される。また、燃料ガスの供給をソレノイドバルブで制御することも行われており、この場合は、ソレノイドバルブを駆動するための電源も必要である。従って、点火プラグ以外でも、電源としてのバッテリーが必要な場合もある。

特開２００５−１１１０号公報 特開２００８−２００８２８号公報

バッテリーを本体に装填するかマガジンに装填するかは、スペースやデザイン等の関係で規定される設計的な問題であるが、バッテリーを本体に装填すると、マガジンと本体との電源線の接点の接触不良によって打ち込み不能になる事態は生じないため、信頼性に優れているといえる。

他方、バッテリーをマガジンに装填したタイプでは、マガジンを外すと、例えば機械的安全装置のロックを解除しても打ち込みは不能になるため、マガジンを外してファスナーを１本だけ本体に装填して打ち出すということが不可能であり、この面において、誤使用や不正使用に対する安全性に優れているといえる。

本願発明は、このような現状に鑑み成されたものであり、バッテリーが本体に装着されるタイプのガス式打ち込み工具において、マガジンを外した状態での誤使用・不正使用に対する防御性を格段に高めて高い安全性が確保されるようにしようとするものである。

本願発明のガス式打ち込み工具は、ガスの燃焼圧によって前進動するロッドが内蔵された本体と、前記ロッドで打ち出される棒状ファスナーが装填されるマガジンとを備えており、前記マガジンは前記本体に着脱自在であり、前記本体に、点火プラグに通電させて前記ガスに点火するためのトリガーと、ノーズをワークに当てて後退させないと前記ロッドの打ち出しが行われない機械的安全装置とを設けており、前記点火プラグに給電するバッテリーは前記本体に装填されている、という基本構成である。

そして、請求項１の発明では、前記本体に、非機械的作用の入り切りでＯＮ・ＯＦＦする非接触式スイッチを設け、前記マガジンに、前記非接触式スイッチの作用源を設けており、前記マガジンを本体に装着した状態では、前記非接触式スイッチはＯＮになって前記ロッドの打ち出しが許容されて、前記マガジンを取り外すと、前記非接触式スイッチはＯＦＦになって前記ロッドの打ち出しが電気的に不能になっている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記非接触式スイッチは磁力によってＯＮ・ＯＦＦする感磁スイッチであって、前記本体のうちマガジンに近接した部位に形成した空所に設けている一方、前記マガジンのうち前記感磁スイッチに近い部位に形成した空所にマグネットを設けている。

本願発明において、非接触式スイッチのＯＦＦによってロッドの打ち出しを電気的に不能にする手段としては、例えば、電源回路のどこかに点火プラグへの通電を継断するスイッチを設けておいて、非接触式スイッチのＯＦＦによって、点火プラグへの通電を遮断することができる。また、燃焼室へのガスの供給を制御するノズルが電磁ソレノイドによって駆動されるタイプの打ち込み工具があるが、このタイプでは、非接触式スイッチのＯＦＦによって電磁ソレノイドへの通電を遮断するという構成も採用できる。

更に、トリガーで通電が継断されるトリガー回路中に非接触式スイッチを介挿して、非接触式スイッチがＯＦＦになると、トリガーを引いてもトリガー回路に通電しないように設定することも可能である。

本願発明では、マガジンを取り外すと、非接触式スイッチがＯＦＦになるため、機械的安全装置のロックを何らかの方法で解除しても、ファスナーの打ち込みは不能になる。従って、マガジンを外してからファスナーを装填して空中発射するという誤使用や不正使用を、防止又は著しく抑制できる。そして、バッテリーは本体に装填されるため、電源用接点の接触不良による作動不良といった問題は生じない。

非接触式スイッチとしては、例えば赤外線関知スイッチ（赤外線センサ）なども使用可能ではあるが、請求項２のように感磁スイッチを使用すると、マガジンにマグネットを装填するだけで足りるため、構造が簡単になってコスト面でも有利である。また、汚れなどの影響を受けないと共に劣化もないため、非接触式スイッチの動作の確実性にも優れている。特に、永久マグネットを使用すると、構造は一層簡単でメンテナンスも不要であり、かつ、感磁スイッチを作動させるための電源も不要なるといった利点がある。

実施形態に係るガス式打ち込み工具の側面図である。 マガジンを取り外した状態での側面図である。 （Ａ）は本体の下部を後ろから見た斜視図、（Ｂ）はバッテリーの斜視図である。 要部の内部の側面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向を特定するため前後・左右・上下の文言を使用するが、この方向は、壁にワークを固定するために人が工具を普通に持った状態での使用者の向きを基準にしている。従って、前はファスナーの打ち出し方向である。

(1).工具の構造
図１，２のとおり、本実施形態のガス式打ち込み工具は、基本的には特許文献１と同じ構造であり、必須の要素として、本体１とマガジン２とを備えている。本体１は、シリンダ３が内蔵されると共に前部をヘッド部４ａと成したアッパーボデー４と、アッパーボデー４のうちヘッド部４ａの後ろから下向きに延びるフロントガイド５と、アッパーボデー４の前後中途部下面に設けたグリップ６と、フロントガイド５の下端とグリップ６の下端とに繋がったロアジョイント７とを有している。

アッパーボデー４に内蔵したシリンダ３には、ピストン（ブレード）８が前後摺動自在に嵌め入れられている。ピストン８には、ロッド９が固定されている。アッパーボデー４のヘッド部４ａにはガイド筒１０が固定されており、ガイド筒１０には、先端部をノーズ１１と成すと共にファスナーが通る打ち出し穴１２を全長に亙って設けた中心筒が、前後摺動自在に嵌め入れられている。そして、中心筒及びガイド筒１０には、ファスナーが下方から供給されるファスナー供給溝を、打ち出し穴１２に連通してマガジン２に向くように形成している。

アッパーボデー４の後部には燃焼室１３が形成されており、この燃焼室１３に点火プラグ１４が臨んでいる。また、図示していないが、燃焼室１３の後部には、攪拌用のファンが配置されている。グリップ６には、トリガー１５を設けている。

ノーズ１１が前進した状態では、ガスを燃焼室１３に供給するバルブが閉じていると共に、トリガー１５は後退不能にロックされている。従って、ファスナーの打ち出しはできない。つまり、機械的安全装置のロック機能が効いている。他方、ノーズ１１をワーク（図示せず）に押し当てると、ノーズ１１は、ガイド筒１０の先端から僅かだけ露出した状態まで後退し、これに伴って、ガスが燃焼室１３に供給されると共に、トリガー１５のロックも解除される。このため、トリガー１５を引くと点火プラグ１４がスパークしてガスが燃焼し、燃焼圧によってピストン８及びロッド９が前進してファスナーが打ち出される。ノーズ１１の後退によってガスを燃焼室１３に供給する方法としては、本実施形態では、ノーズ１１の後退動によってＯＮになるソレノイドバルブを使用しているが、機械的なバルブを使用する機種もある。

本実施形態では、ノーズ１１を指で摘んで後退させてからトリガー１５を引くとファスナーの打ち出しが可能といえるが、ノーズ１１は後退させきった状態で、ガイド筒１０の先端からごく僅かしか露出しておらず、指で押さえてノーズ１１を後退させ切るには、指先でノーズ１１を前から塞がねばならない。すると、打ち出されたファスナーで指を怪我してしまう。すなわち、使用者がノーズを摘んで後退させてトリガー１５を引くと、自分自身が怪我するのであり、従って、ノーズ１１は、ファスナーを空中発射させる誤使用や不正使用を抑制する機械的安全装置として機能している。

図３に示すように、本体１のロアジョイント７には、後ろ向きに開口したガスカートリッジ装填室１７とバッテリー装填室１８とが左右に隣り合って形成されている。ガスカートリッジ装填室１７に、ガスカートリッジ（ガスボンベ）（図示せず）が装填される。バッテリー装填室１８には、図３（Ｂ）に示すような角形のバッテリー１９が装填される。

バッテリー１９の先端部には、上下一対の電極１９ａを設けている。また、バッテリー１９の後端には前向きに延びるアーム２０を設けており、アーム２０に、上向き鉤状の爪２１を形成している。バッテリー装填室１８の天井面に形成した係合溝（図示せず）に爪２１が嵌まることにより、バッテリー１９は抜け不能に保持される。アーム２０の基部は、上に露出している。従って、アーム２０の露出部を下向きに押すと、爪２１が係合溝から離脱し、バッテリー１９を取り出すことができる。

打ち込み工具には、ファスナーの多数本を並列状態に連結した連結ファスナー（図示せず）が使用される。そこで、マガジン２には、連結ファスナーが上下動自在に嵌まるファスナー装填溝２２が、上下全長にわたって形成されている。ファスナー装填溝２２は、連結ファスナーが横向き（紙面と直交した方向）に抜けないように、蟻溝の形態になっている。ファスナー装填溝２２には、連結ファスナーを上向きに押すプッシャー２３が上下昇降自在に嵌まっている。プッシャー２３は、ばねで上向きに付勢されている。なお、ファスナー装填溝２２は下方にも開口しており、連結ファスナーは、ファスナー装填溝２２に下方から差し込まれる。

マガジン２の上端には、前向き鉤状の上部係合爪２４を設けており、下端の後面には、後ろ向きの下部係合爪２５を設けている。これに対応して、本体１のヘッド部４ａには、上部係合爪２４が係合する上部係合部（図示せず）が形成されており、フロントガイド５の下端には、図４に示すように、下部係合爪２５に下方から突っ張る下部ストッパー２６を設けている。下部ストッパー２６は、フロントガイド５に形成された前向き開口の空所に配置されている。

また、下部ストッパー２６は、左右横長の軸２７に設けている。軸２７の一端はフロントガイド５の外に露出しており、その露出した端部にレバー２８を設けている。下部ストッパー２６は、軸２７に設けたばねにより、下部係合爪２５に係合する姿勢に付勢されている。レバー２８を図１の矢印方向に回動させると、下部ストッパー２６が図４の矢印方向に回動する。これにより、下部ストッパー２６と下部係合爪２５との係合が解除される。従って、マガジン２を取り外すことができる。なお、マガジン２の下端には、ワークの表面に当てて工具を適切な姿勢に保持するフット２９を設けている。

なお、本体１におけるヘッド部４ａの下面には、空打ち防止するためのロックアウトブラケット３０が配置されている。ロックアウトブラケット３０は、矢印３１の方向にばねで付勢されており、プッシャー２３が上昇して、例えばファスナーの残りが３本程度になると、ロックアウトブラケット３０はプッシャー２３で矢印３２の方向に押されて、機械的なロック状態になる。そこで、作業者はプッシャー２３を後退させて新しい連結ピンを装填することになる。

(2).電気式安全装置
本体１は、左右２つのシェル部材を重ねることで中空状に形成されている。図３（Ａ）では、２つのシェル部材の合わせ面を符号３３で示している。既述のガスカートリッジ装填室１７及びバッテリー装填室１８も、２つのシェル部材の間に形成された空所に形成されており、この他に、回路基板やケーブル類も、２つのシェル部材の間に形成された空所に配置されている。

図４では、本体１を構成する１つのシェル体（右側のシェル体）を符号３４で表示しており、シェル体３４には、外形を構成する外周リブ３５及び内周リブ３６と、内部に配置した補強リブ３７とが形成されており、内外のリブ３５，３６の存在によって、本体１の内部は空所になっている。

そして、フロントガイド５の下部のうち、下部ストッパー２６の少し上の部分に形成された空所に、非接触式スイッチの一例として、磁力が作用すると磁力自体によってＯＮになる感磁スイッチ（磁力センサ）３８を配置している。感磁スイッチ３８は、フロントガイド５の前面を構成する外周リブ３５に寄せた状態で配置している。感磁スイッチ３８は、バッテリー１９と回路基板（図示せず）との間に介在させており、感磁スイッチ３８がＯＦＦになると、回路基板への通電が遮断される。従って、リード線３９は、バッテリー１９に接続されるものと回路基板に接続されるものとがある。なお、リード線３９は、バッテリー１９に接続されるものが１本、回路基板に接続されるものが２本あり、従って合計３本あるが、図では２本しか表示していない。

他方、マガジン２も、左右２つのシェル体を重ね合わせてビスで固定した構造であり、内部は空洞になっている。そして、マガジン２の内部の空洞のうち、下部係合爪２５の上の個所に、非接触式スイッチの作用源としてのマグネット４０を配置している。マグネット４０は永久磁石である。

既述のとおり、打ち込み工具は回路基板を有しており、回路基板に制御回路が組み込まれている。トリガー１５のスイッチ、点火プラグ１４、攪拌ファンは制御基板に接続されている。また、本実施形態の打ち込み工具は、既述のとおりソレノイドバルブを備えているので、電磁ソレノイドも回路基板に接続されている。照明灯やパイロットランプのような電気素子を備えている場合もあるが、この場合も、各電気素子は回路基板に接続されている。

そして、本体１にマガジン２を装着した状態では、感磁スイッチ３８はマグネット４０の磁力を検知してＯＮになっており、回路基板に通電している。他方、マガジン２を取り外すと、感磁スイッチ３８はＯＦＦになって、回路基板への通電は遮断されている。従って、何らかの手段で機械的なロックを解除しても、点火プラグ１４や攪拌用ファン、電磁ソレノイドは作動せず、結果としてファスナーを打ち出すことはできない。

このように、本願発明のガス式打ち込み工具は、ノーズ１１と感磁スイッチ３８とによって二重のロックが掛けられている。このため、誤使用・不正使用に対して高い防御性を確保できる。

本実施形態では、感磁スイッチ３８がＯＦＦになると回路基板への通電が遮断されるが、感磁スイッチ３８のＯＦＦにより、点火プラグ１４の通電を遮断したり、電磁ソレノイドへの通電を遮断したりすることも可能である。但し、実施形態のように回路基板への通電を遮断すると、ファスナーの打ち出し防止が確実になる利点がある。また、マガジン２を取り外すと電力の消費がなくなるため、バッテリー１９を長持ちさせ得る利点もある。

本実施形態のように、マグネット４０として永久磁石を使用すると、構成が簡単になる利点がある。なお、感磁スイッチ３８の検知特性から、感磁スイッチ３８とマグネット４０とは上下方向に少しずれている。

(3).その他
上記の実施形態では、マグネットとして永久磁石を使用したが、電磁石を使用することも可能である。この場合、例えば、マガジン２に電磁石用の専用のバッテリーを設けて、専用のバッテリーから電磁石に給電する回路に、マガジンを本体に装填するとＯＮになるスイッチを設けておくという構成を採用できる。

或いは、マガジン２と本体１との合わせ面に接点（電極）を設けておいて、マガジン２を本体１に装着すると、互いの接点が当接して、本体１に設けたバッテリーから電磁石に通電するように設定してもよい。具体的には、マガジンに凸部を設け本体には凹部を設けておき、マガジンを本体にセットすると、凹部に設けたスイッチが凸部によって押されてＯＮになって通電する、といった構造があり得る。

更に、マガジンに凸部を設ける一方、本体にはターコイズスイッチを設けて、マガジンを装着すると凸部によってターコイズスイッチがＯＮになって通電するといった構成も採用可能である。

また、上記の実施形態は、非接触式スイッチとして感磁スイッチを使用したが、例えば、赤外線スイッチを使用することも可能である。この場合は、マガジン２に赤外線を照射するＬＥＤランプを配置してもよいし、ＬＥＤランプを本体に設けて、マガジンには反射材を配置してもよい。

また、本体及びマガジンは樹脂製であることが普通なので、非接触式スイッチとして金属感知スイッチ（金属センサー）を使用し、マガジンに作用源としての金属を内蔵しておくといったことも可能である。

本願発明は、ガス式打ち込み工具に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ 本体
２ マガジン
３ シリンダ
４ アッパーボデー
５ フロントガイド
６ グリップ
７ ロアジョイント
８ ピストン（ブレード）
９ ロッド
１０ ガイド筒
１１ ノーズ
１３ 燃焼室
１４ 点火プラグ
１５ トリガー
１８ バッテリー装填室
１９ バッテリー
３４ 本体を構成するシェル体
３５〜３７ リブ
３８ 非接触式スイッチの一例としての感磁スイッチ
４０ 非接触式スイッチの作用源としてのマグネット

Claims (2)

1. ガスの燃焼圧によって前進動するロッドが内蔵された本体と、前記ロッドで打ち出される棒状ファスナーが装填されるマガジンとを備えており、前記マガジンは前記本体に着脱自在であり、
   前記本体に、点火プラグに通電させて前記ガスに点火するためのトリガーと、ノーズをワークに当てて後退させないと前記ロッドの打ち出しが行われない機械的安全装置とを設けており、前記点火プラグに給電するバッテリーは前記本体に装填されている構成であって、
   前記本体に、非機械的作用の入り切りでＯＮ・ＯＦＦする非接触式スイッチを設け、前記マガジンに、前記非接触式スイッチの作用源を設けており、前記マガジンを本体に装着した状態では、前記非接触式スイッチはＯＮになって前記ロッドの打ち出しが許容されて、前記マガジンを取り外すと、前記非接触式スイッチはＯＦＦになって前記ロッドの打ち出しが電気的に不能になる、
   ガス式打ち込み工具。
2. 前記非接触式スイッチは磁力によってＯＮ・ＯＦＦする感磁スイッチであって、前記本体のうちマガジンに近接した部位に形成した空所に設けている一方、
   前記マガジンのうち前記感磁スイッチに近い部位に形成した空所にマグネットを設けている、
   請求項１に記載したガス式打ち込み工具。

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