JP6627990B2 - 打込機 - Google Patents
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Description
本発明は、打撃部を移動させて止具を打撃する打込機に関する。
従来、第1方向に移動して止具を打撃する打撃部と、打撃部が第1方向に移動する範囲を規制するバンパと、バンパを支持する支持部と、を有する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。打込機は、ハウジングを有し、ハウジングは、メインボディと、メインボディに設けられた支持部と、を有する。バンパが支持部により支持されている。また、打込機は、メインボディから延出されたグリップ部と、メインボディからグリップ部と略平行に延出されたサブボディと、を有する。
特許文献1に記載された打込機は、メインボディ内に設けられた筒状ガイド部と、筒状ガイド部内で移動可能なピストンと、ピストンに固定されたドライバブレードと、ピストンに接続されたベローズと、ベローズ内に形成された圧力室と、を備えている。ピストン及びドライバブレードは、打撃部である。
また、打込機は、サブボディ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群と、ギヤ群から回転力が伝達されて回転するカムと、を備えている。カムは突起を有し、突起はピストンに係合及び離脱可能である。
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群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と、カムの動力でピストンが下死点から上死点に向けて移動する。ピストンが下死点から上死点に向けて移動すると、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、圧力室の圧力で打撃部が移動し、ドライバブレードは釘を対象物に打ち込む。ドライバブレードが釘を打ち込んだ後、ピストンはバンパに衝突する。
しかし、バンパが受ける荷重の一部が、支持部を介してサブボディに伝達され、駆動部が支持部に対して打ち込み方向に変位すると、支持部で応力集中が起きる可能性があった。
本発明の目的は、支持部で応力集中が起きることを抑制可能な打込機を提供することである。
一実施形態の打込機は、第1方向に移動して止具を打撃する打撃部と、前記打撃部に接触し、かつ、前記打撃部が前記第1方向に移動する範囲を規制するバンパと、を有する打込機であって、前記バンパを支持する支持部と、前記支持部に接続され、かつ、前記第1方向に対して交差する方向に沿って配置された接続部と、前記接続部により支持され、かつ、前記打撃部を第2方向に移動させる駆動部と、前記打撃部が前記第1方向に移動して前記バンパに衝突した際に、前記支持部に加わる前記第1方向の荷重を受ける第1受け部と、前記打撃部が前記第1方向に移動して前記バンパに衝突した際に前記支持部に加わる荷重のうち、前記駆動部の第1中心線を基準とする円周方向の荷重を受ける第2受け部と、を有する。
一実施形態の打込機は、支持部に加わる第1方向の荷重を第1受け部が受け、支持部に加わる円周方向の荷重を第2受け部が受ける。したがって、支持部で応力集中が起きることを抑制可能である。
打込機の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1及び図2に示す打込機10は、ハウジング11、打撃部12、ノーズ部13、電源部14、電動モータ15、減速機構16、変換機構17及び蓄圧容器21を有する。ハウジング11は、打込機10の外殻要素であり、ハウジング11は、シリンダケース18と、シリンダケース18に接続されたハンドル19と、シリンダケース18に接続されたモータケース20と、ハンドル19及びモータケース20に接続された装着部94と、を有する。
電源部14は装着部94に対して取り付け及び取り外しが可能である。電動モータ15はモータケース20内に配置されている。蓄圧容器21は、キャップ22と、キャップ22が取り付けられるホルダ23と、を有する。ヘッドカバー24がシリンダケース18に取り付けられており、蓄圧容器21は、シリンダケース18内及びヘッドカバー24内に亘って配置されている。蓄圧容器21内に圧力室25が設けられている。圧力室25に気体が充填されている。気体は圧縮性の気体であればよく、気体は、空気の他、不活性ガス、例えば、窒素ガス、希ガスを用いることができる。本開示では、圧力室25に空気が充填されている例を説明する。
シリンダ26がシリンダケース18内に収容されている。シリンダ26は金属製である。シリンダ26はシリンダケース18に対して第2中心線X2方向及び径方向に位置決めされている。打撃部12は、ハウジング11の内部から外部に亘って配置されている。打撃部12は、ピストン27及びドライバブレード28を有する。ピストン27は、シリンダ26の内部において、シリンダ26の第2中心線X2方向で移動可能に収容されている。ピストン27は金属、例えば、アルミニウム製である。ピストン27の外周面にシール部材29が取り付けられている。シール部材29の外周面は、シリンダ26の内周面に接触してシール面を形成する。
ドライバブレード28は、金属製である。ピストン27とドライバブレード28とが別部材で設けられ、ピストン27とドライバブレード28とが接続されている。打撃部12は、第2中心線X2方向に移動可能である。
ノーズ部13は、シリンダケース18の内外に亘って配置されている。シリンダケース18内にホルダ30が設けられている。ホルダ30は、弾性部材、例えば合成ゴムを介してノーズ部13を支持している。つまり、ノーズ部13は、シリンダケース18に対して第2中心線X2方向に位置決めされ、かつ、シリンダ26の径方向に位置決めされている。
ノーズ部13は図3のように、バンパ支持部31、射出部32、筒部33及び第1結合部34を有する。バンパ支持部31は図3及び図4のように、筒部35と、筒部35に接続されて第2中心線X2に対して交差する方向に張り出したベース部36と、を有する。筒部35とシリンダ26とは、ねじ結合して接続されている。ベース部36は、図5のようにガイド孔37を有する。ガイド孔37は第2中心線X2を中心として配置されている。ドライバブレード28はガイド孔37内で第2中心線X2方向に移動可能である。
筒部35内にバンパ38が配置されている。バンパ38は環状であり、バンパ38はガイド孔39を有する。ガイド孔39は第2中心線X2を中心として設けられている。ドライバブレード28はガイド孔39内で第2中心線X2方向に移動可能である。バンパ38はベース部36により支持されて、第2中心線X2方向に位置決めされている。バンパ38は、ピストン27からの衝撃を受けて弾性変形することで、打撃部12の運動エネルギを吸収する。バンパ38は合成ゴム、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38は、ピストン27が射出部32に近づく向きで移動する場合に、ピストン27が第2中心線X2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。
射出部32はバンパ支持部31に接続され、かつ、バンパ支持部31から第2中心線X2方向に突出している。射出部32は射出路40を有し、射出路40は第2中心線X2に沿って設けられている。ドライバブレード28は、射出路40内で第2中心線X2方向に移動可能である。
ノーズ部13を図4のように正面視すると、筒部33の第1中心線X1は、第2中心線X2に対して偏った位置に配置されている。図6及び図7のように、筒部33内に収容室68が形成されている。第1結合部34は、筒形状のボス部41と、ボス部41から第1中心線X1方向に突出したスリーブ42と、ボス部41の外周面から突出した第1突起43、第2突起44及び第3突起45と、を有する。スリーブ42は第1中心線X1を中心として設けられ、第1中心線X1方向に延びている。第1突起43、第2突起44及び第3突起45は、スリーブ42の円周方向で互いに異なる位置に配置されている。
第1突起43乃至第3突起45のうち、第1突起43は、第2中心線X2方向でバンパ支持部31に最も近い位置に配置されている。第1突起43乃至第3突起45のうち、第2突起44は、第2中心線X2方向でバンパ支持部31から最も離れた位置に配置されている。第3突起45は、第2中心線X2方向で第1突起43と第2突起44との間に配置されている。
第1突起43及び第2突起44は、ボス部41から第2中心線X2方向に突出されている。第1突起43はバンパ支持部31に接続され、第2突起44は射出部32に接続されている。第3突起45がボス部41から突出する向きは、第2中心線X2から離れる向きである。また、第1突起43は、ボス部41から第2方向D2に延びている。第2突起44は、ボス部41から第1方向D1に延びている。さらに、第1突起43、第2突起44及び第3突起45は、ボス部41から径方向で外側に向けて延ばされている。
図5のように、モータケース20内にモータ収容室46が設けられ、電動モータ15は、モータ収容室46に配置されている。電動モータ15は、ロータ47及びステータ48を有する。ステータ48は、モータケース20に取り付けられている。ロータ47はロータ軸49に取り付けられ、ロータ軸49の第1端部は、軸受50を介してモータケース20により回転可能に支持されている。ロータ47とステータ48との間に、径方向の間隙、つまり、エアギャップが形成されている。ステータ48は、ステータコアに導線を巻いたものである。電動モータ15は、ブラシレスモータである。
図5のように、モータケース20内にギヤケース51が設けられている。ギヤケース51は筒形状であり、第1中心線X1を中心として配置されている。ギヤケース51の第1中心線X1方向の第1端部に、図7に示す第2結合部52が設けられている。第2結合部52は、フランジ53、第1円弧部54、第2円弧部55及び第3円弧部56を有する。フランジ53は、ギヤケース51の内面から内側に向けて突出している。
フランジ53は第2中心線X2を中心としてギヤケース51の全周に設けられ、第1円弧部54乃至第3円弧部56は、ギヤケース51の径方向でフランジ53よりも外側に配置されている。第1円弧部54乃至第3円弧部56は、円周方向で互いに異なる位置に配置されている。第1円弧部54と第2円弧部55とは、第1中心線X1を通る線分を隔てて線対称の形状を有する。
図8のように、第1円弧部54及び第2円弧部55は、ギヤケース51の円周方向で略190度の範囲内に配置されている。第3円弧部56は、ギヤケース51の円周方向で第1円弧部54及び第2円弧部55が配置されていない範囲の略中央に配置されている。ギヤケース51の円周方向で第1円弧部54と第2円弧部55との間に第1切り欠き部57が形成されている。ギヤケース51の円周方向で第1円弧部54と第3円弧部56との間に第2切り欠き部58が形成されている。ギヤケース51の円周方向で第2円弧部55と第3円弧部56との間に第3切り欠き部59が形成されている。
そして、第1結合部34と第2結合部52とが嵌合、つまり、結合されていると、第1突起43は第2切り欠き部58に配置され、第2突起44は第3切り欠き部59に配置され、第3突起45は第1切り欠き部57に配置される。第1円弧部54が第1突起43または第3突起45に接触し、第2円弧部55が第2突起44または第3突起45に接触することで、ギヤケース51がボス部41に対して第1中心線X1を中心とする円周方向に位置決めされる。つまり、第1突起43、第2突起44及び第3突起45は、ギヤケース51がノーズ部13に対して回転することを防止する回り止め機構である。また、第1結合部34と第2結合部52とを結合すると、図9のように、フランジ53の内周端がスリーブ42の外周面に接触することで、ギヤケース51がボス部41に対して径方向に位置決めされる。
ノーズ部13及びギヤケース51は、図6及び図7のように別部材で構成されており、第1結合部34及び第2結合部52は、ノーズ部13とギヤケース51とを、第1中心線X1方向で互いに位置決めし、かつ、第1中心線X1を中心とする円周方向で互いに位置決めする機構である。
図5のように、モータケース20内に隔壁60が設けられている。隔壁60は、モータケース20に対して第1中心線X1方向に位置決め及び固定されている。隔壁60は、ギヤケース51内と、モータ収容室46とを仕切る。隔壁60に支持部61が設けられている。支持部61は第1中心線X1を中心とするスリーブであり、ギヤケース51の第2端部は支持部61により支持されている。つまり、ギヤケース51の第2端部は、支持部61により径方向に位置決めされている。また、ギヤケース51の第1端部がボス部41に接触し、ギヤケース51の第2端部が隔壁60に接触することで、ギヤケース51は第1中心線X1方向に位置決めされている。このように、ギヤケース51は、ノーズ部13及び隔壁60により支持されている。
減速機構16はギヤケース51内に設けられている。減速機構16は、第1プラネタリギヤ機構62、第2プラネタリギヤ機構63及び第3プラネタリギヤ機構64を備えており、第1プラネタリギヤ機構62乃至第3プラネタリギヤ機構64は、第1中心線X1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63は、第1中心線X1に沿った方向で第1プラネタリギヤ機構62と第3プラネタリギヤ機構64との間に配置されている。第1プラネタリギヤ機構62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、減速機構16の入力要素である。
第2プラネタリギヤ機構63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2サンギヤS2は第1キャリヤC1と共に一体回転するように連結されている。
第3プラネタリギヤ機構64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サンギヤS3は第2キャリヤC2と共に一体回転するように連結されている。第3キャリヤC3は、減速機構16の出力要素である。
減速機構16の第1サンギヤS1は、動力伝達軸65の外周面に形成されている。収容室68に回転軸66が設けられており、減速機構16の第3キャリヤC3は、回転軸66と一体回転するように連結されている。動力伝達軸65は、ロータ軸49と共に一体回転するように連結され、動力伝達軸65は、第4軸受67を介して隔壁60により支持されている。ロータ軸49、動力伝達軸65、減速機構16及び回転軸66は、第1中心線X1を中心として同心状に配置されている。減速機構16は、第1中心線X1方向で電動モータ15と筒部33との間に配置されている。ギヤケース51は、第1中心線X1方向で筒部33と隔壁60との間に配置されている。減速機構16は、電動モータ15から回転軸66に至る動力伝達経路に配置されている。
ギヤケース51は、第1リングギヤR1、第2リングギヤR2、第3リングギヤR3及びロックリングL1を回転不可能に支持している。電動モータ15の回転力を減速機構16に入力し、かつ、回転軸66から出力する際に、第1リングギヤR1、第2リングギヤR2及び第3リングギヤR3は、反力要素として機能する。
変換機構17は収容室68に配置されている。変換機構17は、回転軸66の回転力を、ドライバブレード28の移動力に変換する。変換機構17は、図10に示すように、回転軸66に固定されたピンホイール69と、ピンホイール69に設けたピニオンピン70と、ドライバブレード28に設けた凸部71と、を備えている。ピニオンピン70は、ピンホイール69の回転方向に間隔をおいて複数配置されている。図5のように、回転軸66を支持する2個の軸受72,73が設けられている。軸受72はボス部41により支持されている。軸受73は、ホルダ74を介して筒部33により支持されている。抜け止め75が筒部33に取り付けられており、抜け止め75はホルダ74が筒部33から外れることを防止する。
図10のように、凸部71は、ドライバブレード28の移動方向に間隔をおいて複数配置されている。ピニオンピン70は、凸部71に対して係合及び解放が可能である。ピンホイール69が図10で反時計回りに回転してピニオンピン70が凸部71に係合すると、ピンホイール69の回転力はドライバブレード28に伝達される。このため、打撃部12は図1において第2方向D2で移動する。ピニオンピン70が凸部71から解放されると、ピンホイール69の回転力はドライバブレード28に伝達されない。
打撃部12は、圧力室25の圧力で第1方向D1に常に付勢されている。打撃部12が図1で第2方向D2で移動することを上昇と呼ぶ。第1方向D1及び第2方向D2は第2中心線X2と平行であり、かつ、第2方向D2は第1方向D1とは逆向きである。打撃部12は、圧力室25の圧力に抗して第2方向D2で移動する。
回転規制機構76が収容室68に設けられている。回転規制機構76は、ギヤケース51内に設けられている。回転規制機構76は転動体、例えば、ローラ、ボールを含む。回転規制機構76は、第1キャリヤC1とロックリングL1との間に介在されている。第1キャリヤC1は、ロックリングL1に対して第1方向に回転可能である。第1キャリヤC1がロックリングL1に対して第2方向に回転しようとすると、回転規制機構76は楔作用により第1キャリヤC1の回転を防止する。このため、回転規制機構76は、電動モータ15から伝達される回転力で回転軸66が回転することを許容する。回転規制機構76は、ドライバブレード28の力でピンホイール69に回転力が加わった場合に、回転軸66が回転することを防止する。つまり、ドライバブレード28の力でピンホイール69に回転力が加わると、その回転力は第1キャリヤC1、回転規制機構76、ロックリングL1、ギヤケース51を介してノーズ部13に伝達され、ノーズ部13が回転力を受ける。
図1に示すように、ハンドル19にトリガ77が設けられている。作業者はハンドル19を掴んでトリガ77を操作する。トリガスイッチ78がハンドル19内に設けられている。トリガスイッチ78は、トリガ77に操作力が加わるとオンし、トリガ77の操作力が解除されるとオフする。
電源部14は、電動モータ15に電力を供給する。電源部14は、収容ケース79と、収容ケース79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の何れかを用いることができる。
また、釘80を収容するマガジン81が設けられ、マガジン81は射出部32及び装着部94により支持されている。釘80は、頭部の有るもの、または頭部の無いものの何れでもよい。マガジン81内に釘80が複数本収容されている。マガジン81はフィーダを有し、フィーダは、マガジン81の長手方向に移動可能である。
射出部32は、金属製または合成樹脂製である。フィーダは、マガジン81に収容されている釘80を射出路40に供給する。射出部32にプッシュレバー82が取り付けられている。プッシュレバー82は射出部32に対して、第2中心線X2方向の所定範囲で移動可能である。
図2に示すように、制御部83が装着部94内に設けられている。制御部83は、基板、マイクロコンピュータ及びインバータ回路を有する。マイクロコンピュータは、入出力インタフェース、演算処理部及び記憶部を有する。インバータ回路は、電動モータ15のステータ48と電源部14とを接続及び遮断する。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を備え、複数のスイッチング素子は単独でオン・オフが可能である。マイクロコンピュータは、インバータ回路を制御する。
また、電動モータ15のロータ47の回転速度を検出するセンサ、ロータ47の回転方向の位相を検出する位相センサ、ピンホイール69の回転方向の位置を検出する位置検出センサ、プッシュレバー82の位置を検出するプッシュセンサが設けられている。プッシュセンサは、プッシュレバー82が被打込材W1に押し付けられるとオンし、プッシュレバー82が被打込材W1から離れるとオフする。これらのセンサから出力された信号、及びトリガスイッチ78の信号は、制御部83に入力される。制御部83は、トリガスイッチ78の信号、各種のセンサの信号を処理して、インバータ回路を制御する。
次に、打込機10の使用例を説明する。制御部83は、トリガスイッチ78のオフ、またはプッシュセンサのオフのうち、少なくとも一方を検出すると、インバータ回路を制御して電源部14の電力を電動モータ15に供給しない。このため、電動モータ15は停止している。圧力室25の圧力は打撃部12に加わり、打撃部12は第1方向D1に付勢されている。
ピニオンピン70と凸部71とが係合しており、打撃部12が受ける付勢力は、ピンホイール69に伝達され、ピンホイール69は図10で時計方向の回転力を受ける。回転規制機構76は、回転軸66の回転を防止し、打撃部12は待機位置で停止している。打撃部12が待機位置で停止していると、ピストン27は上死点と下死点との間で停止している。
ピストン27の上死点は、図1に二点鎖線で示すように、第2中心線X2方向でバンパ38から最も離れた位置である。ピストン27の下死点は、図1に実線で示すように、第2中心線X2方向でバンパ38に接触した位置である。打撃部12が待機位置で停止していると、ドライバブレード28の先端84は、釘80の送り方向で先頭に位置する釘80の上端と下端との間に位置する。
制御部83は、トリガスイッチ78がオンされ、かつ、プッシュスイッチがオンされていることを検出すると、インバータ回路を制御して電源部14の電力を電動モータ15に供給する。電動モータ15の回転力は、減速機構16を経由して回転軸66に伝達される。回転軸66及びピンホイール69は、図10で反時計回りに回転する。減速機構16は、ピンホイール69の回転速度を、電動モータ15の回転速度よりも低速にする。
ピンホイール69の回転力は、打撃部12に伝達され、打撃部12が図1で上昇する。打撃部12が上昇すると、圧力室25の圧力が上昇する。ピストン27が上死点に到達した後、全てのピニオンピン70が凸部71から解放される。打撃部12は、圧力室25の圧力で第1方向D1に移動する。打撃部12が図1で第1方向D1で移動することを下降と呼ぶ。ドライバブレード28は、射出路40にある1本の釘80を打撃し、釘80は被打込材W1に打ち込まれる。
また、ピストン27は、釘80が被打込材W1に打ち込まれた後、バンパ38に衝突する。バンパ38は第2中心線X2方向の荷重を受けて弾性変形し、バンパ38は打撃部12の運動エネルギの一部を吸収する。また、制御部83は、ドライバブレード28が釘80を打撃した後も電動モータ15を回転する。ピニオンピン70が凸部71に噛み合うと、ピストン27が下死点から上死点に向けて移動する。制御部83は、位置検出センサの信号を処理して、打撃部12が待機位置に到達したか否かを検出する。制御部83は、打撃部12が待機位置に到達すると、電動モータ15を停止する。
打撃部12が第1方向D1に移動してピストン27がバンパ38に衝突すると、バンパ38が受けた荷重の一部は、バンパ支持部31のベース部36に伝達され、ベース部36は第1方向D1の荷重を受ける。ベース部36が受けた第1方向D1の荷重は、第1突起43、ボス部41及び第2突起44を介して射出部32に伝達される。このように、第1突起43及び第2突起44は、第1方向D1の荷重を受ける。
一方、モータケース20は、シリンダケース18に対して第2中心線X2と交差する向きで突出している。このため、電動モータ15及び電源部14は、ベース部36が第1方向D1の荷重を受けた時点よりも後の時点で、第1結合部34を支点として第1方向D1で変位、つまり振動する。ギヤケース51はシリンダケースに接続されており、ギヤケース51の第2端部は、隔壁60を介してモータケース20により支持されている。このため、電動モータ15及び電源部14が第1方向D1に変位する際に、ギヤケース51は第1結合部34に対して第1方向D1に変位する。すると、第1結合部34は、第2結合部52との接続箇所で、再度、第1方向D1の荷重を受ける。具体的に説明すると、スリーブ42はフランジ53から第1方向D1の荷重を受け、第3突起45は第1円弧部54から第1方向D1の荷重を受ける。
また、第1中心線X1と第2中心線X2とが交差しておらず、電動モータ15は第1中心線X1を中心として配置されている。このため、電動モータ15及び電源部14が第1方向D1に変位する際の荷重は、第2中心線X2に対して所定間隔をおき、かつ、第2中心線X2と平行に発生する。すると、ギヤケース51に対して第1中心線X1を基準とする円周方向の荷重、つまり、ねじれ荷重が発生する。その結果、第3突起45は、第1円弧部54からねじれ荷重を受け、第2突起44は第2円弧部55からねじれ荷重を受ける。第1結合部34は、電動モータ15及び電源部14が変位すると、第1結合部34と第2結合部52との係合力または噛み合い力により、荷重を受ける構成である。
このように、ピストン27がバンパ38に衝突した時点から、所定時間が経過した時点で電動モータ15及び電源部14が第1方向D1に変位した場合に、第1結合部34は第1方向D1の荷重及びねじれ荷重を受ける。このため、ノーズ部13、特に、バンパ支持部31と射出部32との接続箇所の剛性が上昇している。したがって、ノーズ部13、特に、バンパ支持部31と射出部32との接続箇所で応力集中が起きることを抑制できる。このため、ノーズ部13の寿命を延ばすことができる。
また、第1結合部34の剛性が上昇しているため、ロータ47が第1方向D1に変位した際に、ギヤケース51から動力伝達軸65への振動、及び、動力伝達軸65からロータ軸49への振動がそれぞれ低減されることで、ロータ47とステータ48との間に形成されている間隙、つまり、エアギャップを確保できる。したがって、ロータ47とステータ48とが接触することを回避でき、電動モータ15の信頼性が向上する。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図11、図12及び図13を参照して説明する。図11及び図12のうち、図6及び図7と同じ構成については、図6及び図7と同じ符号を付してある。図13において、図8と同じ構成については、図8と同じ符号を付してある。
図11に示すようにボス部41は、スリーブ42を備えていない。また、図13に示すように、ボス部41のうち、第1突起43と第3突起45との間に位置する外面85は、第1円弧部54と面接触しており、かつ、図1における第1方向D1の荷重を受ける。また、ボス部41の外面のうち、第1突起43と第2突起44との間の外面86は、第3円弧部56と面接触しており、ねじれ荷重を受ける。このように、第1結合部34と第2結合部52とが点接触する箇所ではなく、面接触する箇所で荷重を受ける。このため、第1結合部34と第2結合部52との接触箇所において、単位面積当たりの接触荷重の増加を抑制できる。したがって、図11及び図12に示すノーズ部13のうち、バンパ支持部31と射出部32との接続箇所で応力集中が起きることを抑制できる。
また、ボス部41のうち、第2突起44と第3突起45との間に位置する外面87は、第2円弧部55と面接触している。図1において、ギヤケース51が第1方向D1に変位した後、ギヤケース51が反動で第1結合部34を支点として第2方向D2に変位する際、ボス部41は第2方向D2の荷重を受ける。したがって、バンパ支持部31と射出部32との接続箇所で応力集中が起きることを、一層と抑制できる。なお、図11及び図12に示すノーズ部13において、図6及び図7と同じ構成部分で同じ効果を得ることができる。
図11及び図12に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図14及び図15を参照して説明する。図14及び図15のうち、図11及び図12と同じ構成については、図11及び図12と同じ符号を付してある。
第1結合部34は、第4突起88を有する。第4突起88はボス部41から突出している。第4突起88は、ボス部41の円周方向で、第3突起45と第2突起44との間に配置されている。また、ボス部41にスリーブ42は設けられていない。第2結合部52は第4円弧部89を有する。第4円弧部89は、ギヤケース51の円周方向で、第1円弧部54と第2円弧部55との間に配置されている。第1円弧部54と第4円弧部89との間に第4切り欠き部90が形成され、第2円弧部55と第4円弧部89との間に第5切り欠き部91が形成されている。
第1結合部34と第2結合部52とを結合すると、第1突起43は、第2切り欠き部58に配置され、第2突起44は第3切り欠き部59に配置され、第3突起45は第4切り欠き部90に配置され、第4突起88は第5切り欠き部91に配置される。図14に示すノーズ部13は、図1でバンパ38から第1方向D1の荷重を受けると、その荷重は第1突起43及び第2突起44が受ける。
また、ギヤケース51にねじれ荷重が加わると、第1円弧部54が第1突起43または第3突起45に押し付けられ、第2円弧部55が第2突起44または第4突起88に押し付けられ、第3円弧部56が第1突起43または第2突起44に押し付けられ、第4円弧部89が第3突起45または第4突起88に押し付けられる。つまり、第1結合部34は、第1突起43、第2突起44、第3突起45及び第4突起88がねじれ荷重を受ける。第1突起43、第2突起44、第3突起45及び第4突起88は、ギヤケース51がノーズ部13に対して回転することを防止する回り止め機構である。
したがって、図14及び図15に示すノーズ部13は、図11及び図12に示すノーズ部13と同様に、バンパ支持部31と射出部32との接続箇所で応力集中が起きることを抑制できる。なお、図14及び図15に示すノーズ部13において、図11及び図12と同じ構成部分で同じ効果を得ることができる。
図14及び図15に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図16及び図17を参照して説明する。図16及び図17のうち、図14及び図15と同じ構成については、図14及び図15と同じ符号を付してある。図16に示す第1結合部34は、第1突起43及び第2突起44を有し、第3突起45及び第4突起88は備えていない。図16に示す第1結合部34は、第1突起43及び第2突起44が、図1の第1方向D1の荷重を受け、第1突起43及び第2突起44が、ねじれ荷重を受ける。図16及び図17において、第1結合部34及び第2結合部52の他の作用効果は、図14及び図15の第1結合部34及び第2結合部52の他の作用効果と同じである。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図18を参照して説明する。弾性体95が第1円弧部54に取り付けられ、弾性体96が第2円弧部55に取り付けられている。弾性体95,96は、例えば、合成ゴムまたはシリコンゴム製である。弾性体95は第1円弧部54の全周を囲む環状に成形され、弾性体96は第2円弧部55の全周を囲む環状に成形されている。
弾性体95は、第1円弧部54と第1突起43との間、第1円弧部54と第3突起45との間、第1円弧部54とボス部41との間に介在されている。弾性体95は部位97,98を有する。部位97は、第1円弧部54と第1突起43との間に位置する。部位98は、第1円弧部54と第3突起45との間に位置する。部位97の厚さt1は、部位98の厚さt2よりも大きい。厚さt1,t2は、ギヤケース51の円周方向の寸法である。
弾性体96は、第2円弧部55と第2突起44との間、第2円弧部55と第3突起45との間、第2円弧部55とボス部41との間に介在されている。弾性体96は部位99,100を有する。部位99は、第2円弧部55と第3突起45との間に位置する。部位100は、第2円弧部55と第2突起44との間に位置する。部位99の厚さt1は、部位100の厚さt2よりも大きい。弾性体95は第1円弧部54に嵌合されているか、または第1円弧部54に接着剤で固定されている。弾性体96は第2円弧部55に嵌合されているか、または第2円弧部55に接着剤で固定されている。
図18に示す第1結合部34及び第2結合部52は、図5のピストン27がバンパ38に衝突した際に、図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52と同じ効果を得ることができる。特に、ギヤケース51が第1結合部34に対して円周方向に変位すると、その荷重は、弾性体95,96を介して第1結合部34に伝達される。したがって、第1結合部34が第1中心線X1を中心として受ける円周方向の荷重を低減でき、ノーズ部13の寿命が向上する。
また、弾性体95の一部はボス部41と第1円弧部54との間に介在され、弾性体96の一部はボス部41と第2円弧部55との間に介在されている。したがって、ギヤケース51が第1結合部34に対して第2中心線X2方向に変位した際も、弾性体95,96が弾性変形することで、第1結合部34が受ける荷重を低減できる。
弾性体95,96の他の機能を説明する。電動モータ15の回転力をピンホイール69に伝達して打撃部12を上昇させる際、第1リングギヤR1、第2リングギヤR2及び第3リングギヤR3は、反力要素として機能する。このため、ギヤケース51は図18で時計回りの回転力を受ける。また、釘80が射出路40に詰まった状態で、電動モータ15の回転力がピンホイール69に伝達されると、打撃部12は上昇しない。このため、反力要素である第1リングギヤR1、第2リングギヤR2及び第3リングギヤR3を介してギヤケース51が受け持つトルク、つまり、ギヤケース51が図18で受ける時計回りの回転力が増加する。
さらに、釘80が射出路40に詰まった状態で、電動モータ15の回転力がピンホイール69に伝達されると、図10に示すドライバブレード28が上昇する。そして、何れかの凸部71が、何れかのピニオンピン70から外れてドライバブレード28が下降し、何れかの凸部71が、何れかのピニオンピン70に衝突する現象が発生する可能性がある。また、打込機10の製造工程、または、打込機10を修理する際に、凸部71がピニオンピン70に衝突する現象が発生することがある。このような場合、ピンホイール69は図10で時計回りの回転力を受ける。すると、回転規制機構76が受ける回転力がギヤケース51に伝達され、ギヤケース51が図18で受ける時計回りの回転力が増加する。
このように、ピストン27がバンパ38から離れている際に、図18でギヤケース51が受ける時計回りの回転力が増加することがある。本実施形態では、弾性体95が第1円弧部54に取り付けられ、弾性体96が第2円弧部55に取り付けられている。このため、図18でギヤケース51に加わる時計方向の回転力が増加すると、弾性体95が第1円弧部54と第1突起43との間で弾性変形し、弾性体96が第2円弧部55と第3突起45との間で弾性変形する。したがって、ノーズ部13が受ける荷重のピーク値を低減でき、ノーズ部13の耐久性が向上する。
さらにまた、図18でギヤケース51に時計方向の回転力が加わると、部位97が第1円弧部54と第1突起43との間に挟まれ、部位99が第2円弧部55と第3突起45との間に挟まれる。そして、部位97,99の厚さt1は、部位98,100の厚さt2よりも大きい。したがって、第1結合部34が受ける荷重を有効に低減できる。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図19を参照して説明する。弾性体108が第3円弧部56に取り付けられている。弾性体108は、例えば、合成ゴムまたはシリコンゴム製である。弾性体108は環状であり、かつ、第3円弧部56の全周を囲んでいる。弾性体108は第3円弧部56に嵌合されているか、または第3円弧部56に接着剤で固定されている。図19に示すその他の構成は、図18に示すその他の構成と同様である。
図19に示す第1結合部34及び第2結合部52は、図5のピストン27がバンパ38に衝突する場合、または、ピストン27がバンパ38から離れている場合、の何れにおいても、図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52と同様の効果を得ることができる。
また、弾性体108が第3円弧部56に取り付けられている。このため、ピストン27がバンパ38から離れている場合に、図19でギヤケースが受ける時計方向の回転力が増加すると、弾性体108が弾性変形する。したがって、ノーズ部13が受ける荷重のピーク値を低減でき、ノーズ部13の耐久性が向上する。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図20を参照して説明する。弾性体102が第1円弧部54と第1突起43との間に設けられ、弾性体103が第1円弧部54と第3突起45との間に設けられている。弾性体104が第2円弧部55と第2突起44との間に設けられ、弾性体105が第2円弧部55と第3突起45との間に設けられている。弾性体106が第3円弧部56と第1突起43との間に設けられ、弾性体107が第3円弧部56と第2突起44との間に設けられている。弾性体102〜弾性体107は、例えば、合成ゴムまたはシリコンゴム製である。
また、弾性体102が第1円弧部54と第1突起43との間から抜けないように設けられている。弾性体103が第1円弧部54と第3突起45との間から抜けないように設けられている。弾性体104が第2円弧部55と第2突起44との間から抜けないように設けられている。弾性体105が第2円弧部55と第3突起45との間から抜けないように設けられている。弾性体106が第3円弧部56と第1突起43との間から抜けないように設けられている。弾性体107が第3円弧部56と第2突起44との間から抜けないように設けられている。
図20に示す第1結合部34及び第2結合部52は、図5のピストン27がバンパ38に衝突する際に、図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52と同じ効果を得ることができる。特に、ギヤケース51が第1結合部34に対して円周方向に変位すると、その荷重は、弾性体102〜弾性体107を介して第1結合部34に伝達される。したがって、第1結合部34が第1中心線X1を中心として受ける円周方向の荷重を低減でき、ノーズ部13の寿命が向上する。
また、ピストン27が図5のようにバンパ38から離れている際に、図19でギヤケース51が受ける時計回りの回転力が増加すると、弾性体102は第1円弧部54と第1突起43とに挟まれて弾性変形する。また、弾性体105は第2円弧部55と第3突起45とに挟まれて弾性変形する。さらに、弾性体107は第3円弧部56と第2突起44とに挟まれて弾性変形する。したがって、ノーズ部13が受ける荷重のピーク値を低減でき、ノーズ部13の耐久性が向上する。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図21を参照して説明する。図21に示す構成において、図20と同じ構成については、図20と同じ符号を付してある。図21に示す構成では、第1突起43と第1円弧部54との間に弾性体102が設けられ、第3突起45と第2円弧部55との間に弾性体105が設けられている。
第1突起43において第1円弧部54に近い箇所に凹部109が設けられ、第3突起45において第2円弧部55に近い箇所に凹部110が設けられている。凹部109,110は、第1中心線X1を中心とする円周方向に窪んでいる。
図21でギヤケース51に時計方向の回転力が加わると、弾性体102が第1突起43と第1円弧部54との間に挟まれて弾性変形し、弾性体105が第3突起45と第2円弧部55との間に挟まれて弾性変形する。したがって、ノーズ部13が受ける荷重のピーク値を低減でき、ノーズ部13の耐久性が向上する。
また、凹部109が設けられているため、弾性体102が弾性変形して径方向に膨張した際に、弾性体102の一部が、第1円弧部54と第1突起43との間から、ギヤケース51の径方向に押し出されることを抑制でき、弾性体102の耐久性が低下することを抑制できる。また、凹部110が設けられているため、弾性体105が弾性変形して径方向に膨張した際に、弾性体105の一部が、第2円弧部55と第3突起45との間から、ギヤケース51の径方向に押し出されることを抑制でき、弾性体105の耐久性が低下することを抑制できる。図21における他の効果は、図20の他の効果と同じである。
図6、図7及び図8に示す第1結合部34及び第2結合部52の他の具体例を、図22を参照して説明する。図22に示す構成において、図21と同じ構成については、図21と同じ符号を付してある。図21に示す構成では、ギヤケース51の径方向で、第2結合部52の外側に枠111が設けられている。枠111はハウジング11内に固定して設けられている。枠111は、第1中心線X1を中心として円弧状に配置されている。具体的には、第1突起43と第2突起44との間であって、第3突起45を含む180度の範囲に設けられている。
図22に示す構成において、ギヤケース51に時計方向の回転力が加わると、図21と同様の作用により図23のように弾性体102,105が弾性変形し、図21の構成と同様の効果を得ることができる。また、図22に示す構成において、弾性体102,105が弾性変形すると、図23のように枠111が弾性体102,105に接触する。したがって、枠111は、弾性体102,105がギヤケース51の径方向で外側に広がることを抑制する。つまり、枠111は、弾性体102が第1突起43と第1円弧部54との間から抜け出すこと、弾性体105が第3突起45と第2円弧部55との間から抜け出すことを抑制できる。
一実施形態の打込機において説明された事項の意味は、次の通りである。第1方向D1は第1方向の一例であり、第2方向D2は第2方向の一例である。打撃部12は打撃部の一例であり、バンパ38はバンパの一例であり、打込機10は打込機の一例である。釘80は止具の一例であり、ノーズ部13は、支持部の一例であり、ギヤケース51及びモータケース20は接続部の一例である。減速機構16及び電動モータ15は、駆動部の一例である。
ボス部41、第1突起43、第2突起44及びスリーブ42は、第1受け部92及び第2補助延出部の一例であり、第1突起43、第2突起44、第3突起45及び第4突起88は、第2受け部93の一例である。第1突起43は第2延出部の一例であり、第2突起44は第1延出部の一例である。第3突起45は第1補助延出部の一例である。第1突起43、第2突起44及び第3突起45は、回動規制延出部の一例である。回動規制延出部は、接続部が支持部に対して回動することを規制する機構である。つまり、回動規制延出部の一例である第1突起43、第2突起44及び第3突起45の何れか1つは、第1延出部、第2延出部、第1補助延出部の何れか1つを兼用する。第1結合部34は第1結合部の一例であり、第2結合部52は第2結合部の一例であり、圧力室25は付勢部の一例である。第1中心線X1は第1中心線の一例であり、第2中心線X2は第2中心線の一例である。電動モータ15はモータの一例であり、変換機構17は変速機構の一例である。
凸部71は第1係合部の一例であり、ピンホイール69は回転要素の一例であり、ピニオンピン70は第2係合部の一例である。ピストン27はピストンの一例であり、ドライバブレード28はドライバブレードの一例である。シリンダ26はシリンダの一例であり、シリンダケース18は第1ケースの一例であり、モータケース20は第2ケースの一例である。ハンドル19はハンドルの一例であり、装着部94は装着部の一例であり、電源部14は電源部の一例である。枠111は抜け止めの一例である。
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、圧力室は、ベローズの内部に形成されていてもよい。打撃部は、ピストンとドライバブレードとをそれぞれ別部材で設け、そのピストンとドライバブレードとを互いに固定する構造を含む。打撃部は、ピストン及びドライバブレードを、単数の部材で一体化した構造を含む。
付勢部は、気体が充填された圧力室の他、弾性部材の力で打撃部を移動させる機構を含む。弾性部材は、合成ゴムまたは金属製の圧縮バネを含む。変換機構は、ラック・アンド・ピニオン機構、カム機構、牽引機構を含む。カム機構は、モータの回転力で回転するカム板と、カム板に設けたカム面と、カム面に沿って移動し、かつ、ドライバブレードに取り付けられる滑動子と、を有する。牽引機構は、モータの回転力で回転する回転要素と、回転要素に巻かれてピストンを牽引するケーブルと、を有する。
打撃部を移動させる動力源としてのモータは、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。打撃部の待機位置は、ピストンがバンパから離れている位置、または、ピストンがバンパに接触している位置の何れでもよい。止具は、棒状の釘の他、棒状の針、コ字形の金属片を含む。回動規制延出部と接続部との間に設けられる弾性体は、荷重を受けて弾性変形する緩衝部材である。
打込機は、第1の構造及び第2の構造を含む。第1の構造は、図1及び図5のように、ノーズ部とシリンダケースとが別部材で構成される。第1の構造では、ギヤケースとモータケースとが別部材で構成され、モータケースは、隔壁を介してギヤケースを支持する。
第2の構造は、ノーズ部とシリンダケースとが一体化され、ギヤケースがモータケースに一体化される。そして、シリンダケースとモータケースと別部材で構成される。第2の構造では、シリンダケースが支持部の一例であり、モータケースが接続部の一例である。さらに、シリンダケースは第1結合部を有し、モータケースは第2結合部を有する。
実施形態の打込機は、第1結合部が第1突起乃至第3突起を有し、第2結合部が、第1円弧部乃至第3円弧部と、第1切り欠き乃至第3切り欠きを有する。これに対して、第2結合部が第1突起乃至第3突起を有し、第1結合部が、第1円弧部乃至第3円弧部と、第1切り欠き乃至第3切り欠きを有する構成としてもよい。
実施形態の打込機は、第1受け部及び第2受け部を備えていればよい。第1突起及びスリーブは、第1受け部の一例であり第1突起及び第2突起は、第2受け部の一例である。このため、第3突起は無くともよい。
電源部は、電動モータに電力を供給する電源は、直流電源及び交流電源を含む。直流電源は、一次電池及び二次電池を含む。電源部は、直流電源または交流電源に対して、電力ケーブルを介して接続されるアダプタを含む。
本実施形態には、次の事項も開示されている。
第1事項は、打撃部を第1方向に移動させる付勢部が設けられ、駆動部は、付勢部の力に抗して打撃部を第2方向に移動させるものである。
第2事項は、駆動部が、第1中心線を中心として回転可能なモータを有し、モータの回転力を打撃部の第1方向の移動力に変換する変換機構が設けられているものである。
第3事項は、変換機構が、打撃部に設けられた第1係合部と、モータの回転力が伝達されて回転する回転要素と、回転要素に設けられ、かつ、第1係合部に対して係合及び解放可能な第2係合部と、を有し、第1中心線に対して交差する平面視で、第1中心線と、打撃部が第1方向に移動する際の第2中心線とが、間隔をおいて配置されているものである。
第4事項は、駆動部が、モータと回転要素との間の動力伝達経路に配置された減速機構を有し、減速機構は、回転要素の回転速度を前記モータの回転速度よりも低速にするものである。
10…打込機、12…打撃部、13…ノーズ部、14…電源部、15…電動モータ、16…減速機構、17…変換機構、18…シリンダケース、19…ハンドル、20…モータケース、25…圧力室、27…ピストン、28…ドライバブレード、38…バンパ、41…ボス部、42…スリーブ、43…第1突起、44…第2突起、45…第3突起、51…ギヤケース、69…ピンホイール、70…ピニオンピン、71…凸部、80…釘、88…第4突起、94…装着部、95,96,102,103,104,105,106,107,108…弾性体、111…枠、D1…第1方向、D2…第2方向、X1…第1中心線、X2…第2中心線。
Claims (13)
- 第1方向に移動して止具を打撃する打撃部と、前記打撃部に接触し、かつ、前記打撃部が前記第1方向に移動する範囲を規制するバンパと、を有する打込機であって、前記バンパを支持する支持部と、前記支持部に接続され、かつ、前記第1方向に対して交差する方向に沿って配置された接続部と、前記接続部により支持され、かつ、前記打撃部を第2方向に移動させる駆動部と、前記打撃部が前記第1方向に移動して前記バンパに衝突した際に、前記支持部に加わる前記第1方向の荷重を受ける第1受け部と、前記打撃部が前記第1方向に移動して前記バンパに衝突した際に前記支持部に加わる荷重のうち、前記駆動部の第1中心線を基準とする円周方向の荷重を受ける第2受け部と、を有する、打込機。
- 前記支持部と前記接続部とは、それぞれ別部材で構成され、かつ、互いに嵌合されており、前記接続部は、筒形状であり、前記駆動部は、前記接続部内に配置され、前記第1受け部及び前記第2受け部は、前記支持部が前記接続部に嵌合される箇所に設けられている、請求項1記載の打込機。
- 前記第1受け部及び前記第2受け部は、前記支持部に設けられている、請求項1または2記載の打込機。
- 前記第1受け部は、前記支持部において前記第1方向に延びる第1延出部と、前記支持部において前記第2方向に延びる第2延出部を有する、請求項1乃至3の何れか1項記載の打込機。
- 前記第1受け部は、前記支持部の径方向で外側に向かう少なくとも1つの第1補助延出部を有する、請求項4記載の打込機。
- 前記第2受け部は、前記支持部の径方向で外側に向かう少なくとも1つの回動規制延出部を有する、請求項5記載の打込機。
- 前記回動規制延出部は、前記第1延出部、前記第2延出部、前記第1補助延出部の少なくとも一つと兼用される、請求項6記載の打込機。
- 前記回動規制延出部と前記接続部との間に弾性体が設けられている、請求項6または7記載の打込機。
- 前記弾性体は、前記接続部に固定されている、請求項8記載の打込機。
- 前記第1受け部は、前記支持部の前記第1中心線方向に延びる第2補助延出部を有する、請求項1乃至9の何れか1項記載の打込機。
- 前記打撃部は、前記第1方向及び前記第2方向に移動可能なピストンと、前記ピストンに接続されたドライバブレードと、を有し、前記支持部は、前記ピストンが前記第1方向に移動する際に衝突する前記バンパを支持する、請求項1乃至10の何れか1項記載の打込機。
- 前記打撃部を前記第1方向及び前記第2方向に移動可能に支持するシリンダと、前記支持部及び前記シリンダを収容する第1ケースと、前記第1ケースに接続され、かつ、作業者が手で掴むハンドルと、前記ハンドルに接続された装着部と、前記装着部に設けられた電源部と、を有し、前記駆動部は、前記第1中心線を中心として回転可能な電動モータを有し、前記電源部は、前記電動モータに電力を供給し、前記接続部は、減速機構を収容するギヤケースと、前記電動モータを収容する第2ケースと、を有し、前記第2ケースは、前記第1ケース及び前記装着部に接続されている、請求項11記載の打込機。
- 前記弾性体が、前記回動規制延出部と前記接続部との間から抜け出すことを抑制する抜け止めが設けられている、請求項8記載の打込機。
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