JP6753341B2 - Driving machine - Google Patents
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Description
本開示は、打撃部及びカウンタウェイトを備えた打込機に関する。 The present disclosure relates to a driving machine provided with a striking portion and a counterweight.
打撃部及びカウンタウェイトを備えた打込機が、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、メインボディ、サブボディ、モータ、減速機構、圧縮機構、シャフト、プランジャ、ブレード、カウンタウェイト及びコイルバネを有する。サブボディはメインボディに連結されている。モータ及び減速機構はサブボディ内に設けられ、圧縮機構はメインボディ内に設けられている。シャフトはメインボディに固定され、プランジャはシャフトに沿って往復運動する。ブレードはプランジャに固定され、カウンタウェイトはシャフトに沿って移動する。コイルバネはプランジャに係止されている。プランジャ及びブレードは、打撃部に相当する。
A driving machine provided with a striking portion and a counterweight is described in
特許文献1に記載された打込機は、モータの回転力が減速機構、圧縮機構を介してプランジャ及びカウンタウェイトに伝達されると、プランジャは上昇し、かつ、カウンタウェイトは下降する。また、コイルバネは圧縮される。モータの回転力がプランジャ及びカウンタウェイトに伝達されなくなると、コイルバネが伸びてプランジャが下降し、ブレードがピンを打ち込む。また、プランジャが下降する際にカウンタウェイトは上昇し、打ち込み動作時の反動や振動を低減する。
In the driving machine described in
しかし、特許文献1に記載されている打込機は、打撃部の移動をガイドするプランジャシャフトを専用に設けてあり、重量が増加する問題があった。
However, the driving machine described in
本開示の目的は、重量を低減可能な打込機を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a driving machine capable of reducing weight.
一実施形態の打込機は、ハウジングに対して第1方向及び前記第1方向とは逆の第2方向に移動可能であり、前記第1方向に移動する際に止具を打撃する打撃部と、前記ハウジングに対して前記第1方向及び前記第2方向に移動可能であり、かつ、前記打撃部が第1方向に移動する際に、前記第2方向に移動するカウンタウェイトと、を備えた打込機であって、前記カウンタウェイトは、前記打撃部の前記第1方向及び前記第2方向における移動をガイドする第1ガイド部を有する。 The driving machine of one embodiment is movable with respect to the housing in the first direction and the second direction opposite to the first direction, and hits the stopper when moving in the first direction. And a counterweight that is movable in the first direction and the second direction with respect to the housing and that moves in the second direction when the striking portion moves in the first direction. The counterweight is a hammering machine and has a first guide portion that guides the movement of the striking portion in the first direction and the second direction.
一実施形態の打込機において、カウンタウェイトは、打ち込み動作時の反動や振動を低減する役割に加え、打撃部の移動をガイドする役割りを果たす。したがって、打撃部の移動をガイドするプランジャシャフトを専用に設ける必要が無く、重量を低減可能である。 In the driving machine of one embodiment, the counterweight plays a role of guiding the movement of the striking portion in addition to a role of reducing recoil and vibration during the driving operation. Therefore, it is not necessary to provide a plunger shaft for guiding the movement of the striking portion, and the weight can be reduced.
以下、打込機の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the driving machine will be described with reference to the drawings.
図1に示す打込機10は、ハウジング11、打撃部12、電動モータ14、駆動機構15、制御基板16及びカウンタウェイト18を有する。打撃部12はハウジング11に設けられている。電動モータ14はハウジング11内に設けられ、駆動機構15はハウジング11内に設けられている。制御基板16はハウジング11内に設けられている。カウンタウェイト18はハウジング11内に設けられている。
The
また、マガジン13及び電池パック17が設けられている。マガジン13はハウジング11に取り付けられている。電池パック17は、ハウジング11に対して取り付け及び取り外し可能である。
Further, a
ハウジング11は金属及び合成樹脂で構成されており、ハウジング11は、筒形状の本体部19と、本体部19に接続されたハンドル20と、本体部19に接続されたモータケース21と、を有する。装着部22がハンドル20及びモータケース21に接続されている。射出部23が本体部19の外に設けられ、射出部23は本体部19に固定されている。図2及び図3のように、接触部材24が射出部23に取り付けられている。射出部23及び接触部材24に亘って射出路25が設けられている。射出路25は、止具26をガイドする通路である。接触部材24の先端は、被打込材W1に押し付けられる。
The
マガジン13は、ハウジング11及び射出部23により支持されている。マガジン13は、止具26を複数収容する。止具26同士は接続要素で互いに接続されている。マガジン13はフィーダを有する。フィーダは、マガジン13に収容された止具26を1本ずつ射出路25に送る。
The
トップホルダ27及びボトムホルダ28が本体部19内に設けられている。トップホルダ27及びボトムホルダ28は金属製であり、かつ、それぞれ本体部19に固定されている。トップホルダ27及びボトムホルダ28は、本体部19内に中心線A1方向で間隔をおいて配置されている。中心線A1は仮想線であり、ボトムホルダ28は、中心線A1方向で、トップホルダ27とマガジン13との間に配置されている。プランジャ40及びカウンタウェイト18は、中心線A1方向でトップホルダ27とボトムホルダ28との間に配置されている。
A
トップホルダ27は、ベース29と、ベース29からボトムホルダ28に向けて突出した軸部30と、を有する。ボトムホルダ28は、ベース31と、ベース31からトップホルダ27に向けて突出した軸部32と、を有する。軸部30,32は、中心線A1を中心として同心状に配置されている。
The
カウンタウェイト18は、打撃部12が中心線A1方向に移動する際の反力を相殺する慣性体である。カウンタウェイト18の材質は、金属、非鉄金属、鋼、セラミックの何れでもよい。カウンタウェイト18の質量は、打撃部12の質量よりも大きい。カウンタウェイト18は、ベース33、筒部34及び軸部35を有する。筒部34はベース33に接続され、軸部35はベース33からボトムホルダ28に向けて中心線A1方向に突出している。軸部35及び筒部34は、中心線A1を中心として同心状に配置されている。
The
第1支持孔36及び第2支持孔37が軸部35に設けられている。第1支持孔36及び第2支持孔37は、中心線A1を中心として同心状に配置されている。第1支持孔36及び第2支持孔37は、中心線A1方向で異なる位置に配置されている。軸部30が第1支持孔36内に配置され、軸部32が第2支持孔37内に配置されている。カウンタウェイト18は、軸部30が第1支持孔36内に配置され、かつ、軸部32が第2支持孔37内に配置された状態で、中心線A1方向に移動可能である。カウンタウェイト18が中心線A1方向に移動すると、カウンタウェイト18は、軸部30,32に接触した状態で摺動する。つまり、軸部30,32は、カウンタウェイト18が中心線A1に対して傾斜することを防止する。ウェイトアーム38がカウンタウェイト18に設けられている。ウェイトアーム38は金属製であり、ウェイトアーム38は複数の係合部39を有する。
The
打撃部12は、本体部19内に配置された金属製のプランジャ40と、プランジャ40に固定された金属製のドライバブレード41と、を有する。ドライバブレード41は、中心線A1方向に配置されており、ドライバブレード41は射出路25内で中心線A1方向に移動可能である。プランジャ40は軸孔42を有し、軸部35が軸孔42に配置されている。つまり、プランジャ40は軸部35の外周面に取り付けられている。プランジャ40は、軸部35に接触した状態で、軸部35に対して中心線A1方向に移動可能である。軸部35は、プランジャ40が中心線A1方向に移動する際の姿勢を保持する。具体的に説明すると、軸部35は、プランジャ40が中心線A1に対して傾斜することを防止する。プランジャアーム43がプランジャ40に設けられている。プランジャアーム43は金属製であり、プランジャアーム43は複数の係合部67を有する。
The
図2及び図3において、プランジャ40またはカウンタウェイト18がボトムホルダ28に近づくように、中心線A1方向に移動することを下降と呼ぶ。プランジャ40またはカウンタウェイト18がトップホルダ27に近づくように、中心線A1方向に移動することを上昇と呼ぶ。
In FIGS. 2 and 3, moving the
ウェイトバンパ44が、トップホルダ27のベース29とカウンタウェイト18との間に設けられている。プランジャバンパ45が、ボトムホルダ28のベース31とプランジャ40との間に設けられている。ウェイトバンパ44及びプランジャバンパ45は、共に合成ゴム製である。
A
スプリング46が本体部19内に設けられている。スプリング46は、金属製の圧縮コイルスプリングであり、スプリング46は、ベース33とプランジャ40との間に配置されている。スプリング46は中心線A1方向に伸縮可能である。スプリング46は、カウンタウェイト18及びプランジャ40から中心線A1方向の圧縮荷重を受ける。スプリング46の反発力は、プランジャ40及びカウンタウェイト18に加わる。スプリング46は、プランジャ40をベース31に近づけるように中心線A1方向に付勢し、かつ、カウンタウェイト18をベース29に近づけるように中心線A1方向に付勢する。
A
図1に示す電池パック17は、装着部22に取り付け及び取り外し可能であり、電池パック17は、収容ケース47と、収容ケース47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。電池パック17は直流電源であり、電池パック17の電力は電動モータ14に供給される。本体側端子48が装着部22に設けられており、電池側端子が電池パック17に設けられている。電池パック17を装着部22に取り付けると、本体側端子48と電池側端子とが電気的に接続される。
The
制御基板16は装着部22内に設けられており、制御基板16には、図4に示すコントローラ49、インバータ回路50が設けられている。コントローラ49は、入力ポート、出力ポート及び記憶部を有するマイクロコンピュータである。インバータ回路50は、電池パック17と電動モータ14との間に形成された電気回路を接続及び遮断する。インバータ回路50は、スイッチング素子を有する。
The
図2及び図3のように、トリガ51及びトリガスイッチ52がハンドル20に設けられており、作業者がトリガ51に操作力を加えるとトリガスイッチ52がオンされ、トリガ51に加えた操作力を解除するとトリガスイッチ52がオフされる。本体部19内に位置検出センサ53が設けられている。位置検出センサ53は、中心線A1方向におけるカウンタウェイト18の位置を検出して信号を出力する。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
コントローラ49は、トリガスイッチ52の信号、位置検出センサ53の信号を処理する。コントローラ49は、位置検出センサ53の信号を処理して、プランジャ40及びカウンタウェイト18の中心線A1方向における位置を推定する。コントローラ49はインバータ回路50を制御する。
The
電動モータ14は、ロータ及びステータを有し、図2に示す駆動軸54はロータに連結されている。電動モータ14は、電池パック17から電力が供給されると駆動軸54が正回転する。減速機55がモータケース21内に配置されている。減速機55は、遊星歯車機構、入力要素56及び出力要素57を有し、入力要素56は駆動軸54に連結されている。駆動軸54の回転力が減速機55に伝達されると、減速機55は、出力要素57の回転速度が入力要素56の回転速度よりも低速となる。電動モータ14及び減速機55は、中心線A2を中心として同心状に配置されている。
The
駆動機構15は、出力要素57の回転力を打撃部12の移動力に変換し、かつ、出力要素57の回転力をカウンタウェイト18の移動力に変換する。駆動機構15は、図2、図3及び図5のように、第1ギヤ58、第2ギヤ59及び第3ギヤ60を有する。ギヤホルダ61がハウジング11内に設けられ、ギヤホルダ61は、第1軸62、第2軸63及び第3軸64を支持している。第1軸62は出力要素57に連結されている。第1ギヤ58は第1軸62に固定され、第2ギヤ59は第2軸63により支持され、第3ギヤ60は第3軸64により支持されている。第2ギヤ59は、第1ギヤ58及び第3ギヤ60に噛み合っている。図5のように、複数のカムローラ65が第2ギヤ59に設けられ、複数のカムローラ66が第3ギヤ60に設けられている。
The
本実施形態では、電動モータ14の回転力が、減速機55を経由して第1軸62に伝達されると、第1ギヤ58は図5で時計回りに回転し、かつ、第2ギヤ59は反時計回りに回転し、第3ギヤ60は時計回りに回転するものとする。第2ギヤ59が回転すると、カムローラ65は係合部67に対して係合及び解放可能である。第3ギヤ60が回転すると、カムローラ66は係合部39に対して係合及び解放可能である。
In the present embodiment, when the rotational force of the
図1に示す回転規制機構68が、モータケース21内に設けられている。回転規制機構68は、第1ギヤ58が図5で反時計方向の回転力を受けた場合、その回転力で駆動軸54が回転することを防止する。
The
次に、打込機10の使用例を説明する。トリガスイッチ52がオフされていると、電動モータ14に電力は供給されず、駆動軸54は停止している。さらに、全てのカムローラ65は係合部67から解放され、全てのカムローラ66は係合部39から解放されている。スプリング46の反発力で付勢されるプランジャ40は、図2のようにプランジャバンパ45に押し付けられて停止している。また、スプリング46の反発力で付勢されるカウンタウェイト18は、図2のようにウェイトバンパ44に押し付けられて停止している。プランジャ40が、図2のようにプランジャバンパ45に接触している位置を、プランジャ40の待機位置または下死点として把握可能である。カウンタウェイト18が、図2のようにウェイトバンパ44に接触している位置を、カウンタウェイト18の待機位置または上死点として把握可能である。
Next, an example of using the driving
作業者が接触部材24の先端を被打込材W1に押し付け、かつ、トリガスイッチ52がオンされると、電動モータ14に電力が供給され、駆動軸54が正回転する。駆動軸54の回転力は、減速機55で増幅されて出力要素57に伝達され、第1ギヤ58が図5で時計回りに回転する。
When the operator presses the tip of the
第1ギヤ58が図5で時計回りに回転すると、第2ギヤ59は反時計回りに回転し、複数のカムローラ65の少なくとも1個と、複数の係合部67の少なくとも1個とが係合する。このため、プランジャ40は、スプリング46の付勢力に抗して図2に示す第2方向B2で移動する。つまり、プランジャ40はプランジャバンパ45から離れ、打撃部12は上昇する。また、第2ギヤ59が図5で反時計回りに回転すると、第3ギヤ60は図5で時計回りに回転し、複数のカムローラ66の少なくとも1個と、複数の係合部39の少なくとも1個とが係合する。すると、カウンタウェイト18は図2で第1方向B1で移動する。つまり、カウンタウェイト18は下降し、かつ、ウェイトバンパ44から離れる。
When the
このように、プランジャ40が第2方向B2で移動し、かつ、カウンタウェイト18が第1方向B1で移動するとスプリング46が圧縮され、スプリング46に弾性エネルギが蓄積される。
As described above, when the
そして、図3のように、プランジャ40が上死点に到達すると、全てのカムローラ65が係合部67から解放される。すると、打撃部12はスプリング46の付勢力で第1方向B1で下降し、ドライバブレード41が射出路25内の止具26を打撃し、止具26は被打込材W1に打ち込まれる。また、カウンタウェイト18は、プランジャ40が上死点に到達すると同時に下死点に到達し、全てのカムローラ66が係合部39から解放される。このため、カウンタウェイト18は、打撃部12とは逆向きの第2方向B2で移動する。したがって、カウンタウェイト18は、打撃部12が第1方向B1で移動する際の反力、及びハウジング11の振動を抑制する。
Then, as shown in FIG. 3, when the
ドライバブレード41が止具26を打撃した後、プランジャ40はプランジャバンパ45に衝突し、プランジャバンパ45は打撃部12の移動エネルギの一部を吸収する。コントローラ49は、プランジャ40が上死点に到達した時点から、駆動軸54が所定角度回転した時点で電動モータ14を停止する。このため、プランジャ40は、プランジャバンパ45に衝突した下死点、つまり、図2の待機位置で停止する。また、カウンタウェイト18は、ウェイトバンパ44に衝突した上死点、つまり、図2の待機位置で停止する。コントローラ49は、位置検出センサ53の信号を処理して、プランジャ40が上死点に到達したこと、及びプランジャ40が下死点に到達したことを検出し、電動モータ14を制御している。
After the
トップホルダ27及びボトムホルダ28は、カウンタウェイト18を中心線A1方向に移動させるガイド機構としての役割りを果たす。カウンタウェイト18は、打撃部12の移動による反動を抑制する役割りを果たすことに加え、打撃部12を中心線A1方向に移動させるガイド機構としての役割りを果たす。このため、打撃部12を中心線A1方向に移動させるために、専用のガイド機構を設けずに済み、打込機10の重量を低減可能である。また、ハウジング11内に設ける部品点数を低減でき、打込機10の製造工数を低減でき、かつ、製造コストを低減できる。さらに、打撃部12をガイドする軸部35の重量も含めてカウンタウェイト18の重量としている。このため、ベース33及び筒部34の重量をなるべく軽く、かつ、サイズを小さくできる。したがって、打込機10の中心線A1方向の全長を短くでき、かつ、打込機10を小型化できる。
The
本開示において、プランジャ40が上死点と下死点との間で停止する位置を、プランジャ40の待機位置として把握することも可能である。この場合、少なくとも1個のカムローラ65が係合部67に係合し、かつ、少なくとも1個のカムローラ66が係合部39に係合した状態で、電動モータ14が停止する。すると、スプリング46の付勢力の一部は、プランジャアーム43を介して第2ギヤ59に伝達され、第2ギヤ59に図5で時計回りの回転力が加わる。また、スプリング46の付勢力の一部は、ウェイトアーム38を介して第3ギヤ60に伝達され、第2ギヤ59に図5で反時計回りの回転力が加わる。
In the present disclosure, it is also possible to grasp the position where the
図5において、第2ギヤ59に時計回りの回転力が加わると、その回転力は第1ギヤ58に対して反時計回りに加わる。つまり、駆動軸54を逆回転させる向きの回転力が発生する。しかし、回転規制機構68が駆動軸54の逆回転を防止するため、プランジャ40は、プランジャバンパ45から離れた待機位置で停止する。また、カウンタウェイト18が、上死点と下死点との間で停止している位置を、待機位置として把握する。つまり、ウェイトバンパ44から離れた待機位置で停止する。
In FIG. 5, when a clockwise rotational force is applied to the
本開示において、軸部35は第1ガイド部の一例である。第2ギヤ59及びカムローラ65は、第1移動機構69の一例であり、第3ギヤ60及びカムローラ66は、第2移動機構70の一例である。トップホルダ27及びボトムホルダ28は、第2ガイド部の一例である。スプリング46は弾性部材の一例である。
In the present disclosure, the
打込機は、上記した一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、第2ガイド部としてのトップホルダ27に代えて、筒形状のシリンダを用いることも可能である。この場合、カウンタウェイトをシリンダ内に設け、カウンタウェイトはシリンダの中心線方向に移動可能である。
The driving machine is not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed without departing from the gist thereof. For example, a cylindrical cylinder can be used instead of the
弾性部材は圧縮スプリングの他、引張りスプリング、合成ゴムを含む。引張りスプリングを用いる場合、プランジャを付勢する引張りスプリングと、カウンタウェイトを付勢する引張りスプリングとを、それぞれ設ける。電動モータに電力を供給する電源は、直流電源または交流電源の何れでもよい。 Elastic members include compression springs, tension springs, and synthetic rubber. When a tension spring is used, a tension spring for urging the plunger and a tension spring for urging the counterweight are provided respectively. The power source for supplying electric power to the electric motor may be either a DC power source or an AC power source.
さらに、ウェイトアーム及びプランジャアームを磁性材料で構成し、電磁石の吸引力で打撃部を移動させる第1移動機構と、電磁石の磁気吸引力でカウンタウェイトを移動させる第2移動機構と、を設けてもよい。 Further, the weight arm and the plunger arm are made of a magnetic material, and a first moving mechanism for moving the striking portion by the attractive force of the electromagnet and a second moving mechanism for moving the counter weight by the magnetic attractive force of the electromagnet are provided. May be good.
さらに、電動モータは、第1移動機構及び第2移動機構に回転力を伝達するモータの一例である。モータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ及びエンジンを含む。止具は、頭部の有る釘、頭部の無い釘の何れでもよい。止具は、棒形状の釘の他、ステープルを含む。さらに、“中心線に沿って移動する”は、“中心線と平行な方向に移動する”との意味を含む。 Further, the electric motor is an example of a motor that transmits a rotational force to the first moving mechanism and the second moving mechanism. Motors include hydraulic motors, pneumatic motors and engines, as well as electric motors. The stopper may be either a nail with a head or a nail without a head. Stoppers include staples as well as rod-shaped nails. Further, "moving along the center line" includes the meaning of "moving in a direction parallel to the center line".
10…打込機、11…ハウジング、12…打撃部、18…カウンタウェイト、26…止具、27…トップホルダ、28…ボトムホルダ、35…軸部、46…スプリング、59…第2ギヤ、60…第3ギヤ、65,66…カムローラ、69…第1移動機構、70…第2移動機構、A1…中心線、B1…第1方向、B2…第2方向。 10 ... driving machine, 11 ... housing, 12 ... striking part, 18 ... counterweight, 26 ... stopper, 27 ... top holder, 28 ... bottom holder, 35 ... shaft part, 46 ... spring, 59 ... second gear, 60 ... 3rd gear, 65, 66 ... Cam roller, 69 ... 1st moving mechanism, 70 ... 2nd moving mechanism, A1 ... Center line, B1 ... 1st direction, B2 ... 2nd direction.
Claims (8)
前記カウンタウェイトは、前記打撃部の前記第1方向及び前記第2方向における移動をガイドする第1ガイド部を有する、打込機。 A striking portion that is movable in the first direction with respect to the housing and a second direction opposite to the first direction and hits a stopper when moving in the first direction, and the first portion with respect to the housing. A driving machine that is movable in one direction and the second direction, and is provided with a counterweight that moves in the second direction when the striking portion moves in the first direction.
The counterweight is a driving machine having a first guide portion that guides the movement of the striking portion in the first direction and the second direction.
前記打撃部及び前記カウンタウェイトは、前記中心線方向で前記複数の第2ガイド部の間に配置されている、請求項3記載の打込機。 A plurality of the second guide portions are arranged at intervals in the center line direction.
The driving machine according to claim 3, wherein the striking portion and the counterweight are arranged between the plurality of second guide portions in the center line direction.
前記打撃部は、前記軸部の外周面に取り付けられ、かつ、前記軸部に沿って移動可能である、請求項2乃至4の何れか1項記載の打込機。 The first guide portion is a shaft portion arranged along the center line, and is a shaft portion.
The driving machine according to any one of claims 2 to 4, wherein the striking portion is attached to an outer peripheral surface of the shaft portion and is movable along the shaft portion.
前記打撃部は、前記弾性部材の付勢力で前記第1方向に移動され、
前記カウンタウェイトは、前記弾性部材の付勢力で前記第2方向に移動される、請求項2乃至5の何れか1項記載の打込機。 An elastic member that can be expanded and contracted along the center line is provided.
The striking portion is moved in the first direction by the urging force of the elastic member.
The driving machine according to any one of claims 2 to 5, wherein the counterweight is moved in the second direction by the urging force of the elastic member.
前記カウンタウェイトが前記第2方向に移動される前に、前記カウンタウェイトを前記弾性部材の付勢力に抗して前記第1方向に移動させる第2移動機構と、
が設けられている、請求項7記載の打込機。 A first moving mechanism that moves the striking portion in the second direction against the urging force of the elastic member before the striking portion is moved in the first direction.
A second moving mechanism that moves the counterweight in the first direction against the urging force of the elastic member before the counterweight is moved in the second direction.
7. The driving machine according to claim 7.
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