WO2014156470A1

WO2014156470A1 - 打込機

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Publication number: WO2014156470A1
Application number: PCT/JP2014/055092
Authority: WO
Inventors: 勇丹治
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: CN104955618A; JP5991425B2; CN104955618B; US10525575B2; US20150375381A1; JPWO2014156470A1

Abstract

　打込機の耐久性をさらに向上させる。被打込材（Ｗ）に釘（１００）を打ち込む釘打込機（１Ａ）であって、コイルばね（２５）による付勢により釘（１００）の打ち込み方向と平行な第１方向に移動され、コイルばね（２５）の付勢に抗して第１方向と逆向きの第２方向に移動されるプランジャ（２１）と、コイルばね（３０）による付勢により第２方向に移動され、コイルばね（３０）の付勢に抗して第１方向に移動されるウェイト（２４）とを有し、ウェイト（２４）は、プランジャ（２１）が第１方向に移動されるときに第２方向に移動され、プランジャ（２１）が第２方向に移動されるときに第１方向に移動され、プランジャ（２１）およびウェイト（２４）は、互いに独立して第１方向と第２方向とに移動する。

Description

打込機

本発明は、釘やピンなどの止め具を木材や石膏ボードなどの被打込材に打ち込む打込機に関する。

コイルばね等の弾性体の復元力を利用して打ち込み具を移動させて止め具を被打込材に打ち込む打込機が知られている。この種の打込機のいくつかは、止め具を打ち込む際の反動を吸収したり低減したりするための機構を備えている。　

例えば、特許文献１には、釘打ち具を備える能動部材（active device）が釘の打ち込み方向に移動するときに、打ち込み方向と逆方向へ移動して打ち込み時の反動を低減させるウェイト(weight device)が記載されている。能動部材とウェイトにはそれぞれラックギアが形成されている。また、能動部材とウェイトとの間には、それぞれのラックギアと常に噛み合っている共通のピニオンギアが設けられている。ピニオンギアの所定方向への回転に伴って能動部材は打ち込み方向と逆方向に移動され、ウェイトは打ち込み方向に移動される。その後、能動部材がピニオンギアを上記所定方向とは逆方向に回転させながら打ち込み方向に移動すると、ピニオンギアの回転に伴ってウェイトが打ち込み方向と逆方向に移動し、打ち込み時の反動が低減される。

米国特許第７５１３４０７号明細書

特許文献１に記載されている機構では、能動部材とウェイトとが連動する。具体的には、能動部材とウェイトとが共通のピニオンギアを介して接続されている。したがって、能動部材の打ち込み方向への移動が何らかの原因で急停止した場合、互いに噛み合っているラックギアとピニオンギアの歯に大きな衝撃が加わり、一方または双方のギアが破損する虞がある。　

特許文献１には、能動部材とウェイトとが共通のワイヤ（pulling member）によって互いに連結された形態も記載されている。かかる形態では、能動部材の打ち込み方向への移動が何らかの原因で急停止した場合、ワイヤ自体やワイヤとウェイトまたは能動部材との接続部分に大きな衝撃が加わり、ワイヤが断線したり、接続部分が破損したりする虞がある。　

本発明の目的は、打込機の耐久性をさらに向上させることである。

本発明の打込機は、被打込材に止め具を打ち込む打込機であって、第１弾性体による付勢により前記止め具の打ち込み方向と平行な第１方向に移動され、前記第１弾性体の付勢に抗して前記第１方向と逆向きの第２方向に移動されるプランジャと、第２弾性体による付勢により前記第２方向に移動され、前記第２弾性体の付勢に抗して前記第１方向に移動されるウェイトと、を有する。前記ウェイトは、前記プランジャが前記第１方向に移動されるときに前記第２方向に移動され、前記プランジャが前記第２方向に移動されるときに前記第１方向に移動され、前記プランジャおよび前記ウェイトは、互いに独立して前記第１方向と前記第２方向とに移動する。　

本発明の一態様では、前記プランジャを前記第１弾性体の付勢に抗して移動させ、かつ、前記ウェイトを前記第２弾性体の付勢に抗して移動させる駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源により回転駆動される回転体と、前記回転体と前記プランジャとの間に設けられた第１動力伝達径路と、前記回転体と前記ウェイトとの間に設けられた第２動力伝達径路と、が設けられる。　

本発明の他の態様では、前記第１弾性体は、前記プランジャが往復移動可能に収容されているシリンダ内に配置され、前記第２弾性体および前記ウェイトは、前記シリンダの周囲に配置される。　

本発明の他の態様では、前記第１弾性体および前記第２弾性体はコイルばねであり、前記ウェイトは円筒形状を有し、前記第１弾性体、第２弾性体およびウェイトは同軸上に配置される。　

本発明の他の態様では、前記プランジャ、前記ウェイトおよび前記第１弾性体は同軸上に配置される。　

本発明の他の態様では、前記第１動力伝達径路は、前記回転体と一体回転するギアを含むギア群と、該ギア群を介して伝達される駆動力により回転駆動されるドラムと、一端が前記ドラムに連結され、他端が前記プランジャに連結されたワイヤと、から構成される。また、前記第２動力伝達径路は、前記回転体と一体回転し、前記ウェイトと係合した係合状態と、前記ウェイトと係合しない非係合状態とに切り替わる係合部により構成される。　

本発明の他の態様では、前記第１動力伝達径路に設けられ、前記プランジャに駆動力が伝達される締結状態と、前記プランジャに駆動力が伝達されない解放状態とに切り替わるクラッチ機構が設けられ、前記係合部は、前記クラッチ機構が前記締結状態から前記解放状態に切り替わるのと同時またはその直後に前記係合状態から前記非係合状態へ切り替わる。　

本発明の他の態様では、前記ウェイトに順次係合する第１係合部および第２係合部が設けられる。前記第１係合部は、前記第２係合部に先行して前記ウェイトと係合して該ウェイトを前記第２方向に移動させ、前記第２係合部は、前記第１係合部に次いで前記ウェイトと係合し、該ウェイトを前記第２方向にさらに移動させる。

本発明によれば、打込機の耐久性をさらに向上させることができる。

第１実施形態に係る釘打機の断面図であって、プランジャが下死点に位置し、ウェイトが上死点に位置しているときの断面図である。第１実施形態に係る釘打機の部分拡大断面図であって、プランジャが上死点に位置し、ウェイトが下死点に位置しているときの部分拡大断面図である。第１実施形態に係る釘打機の断面図であって、プランジャが上死点に位置し、ウェイトが下死点に位置しているときの断面図である。（Ａ）はウェイトと係合ピンとの係合状態を示す断面図であり、（Ｂ）はウェイトの斜視図である。（Ａ）～（Ｄ）は、ウェイトと係合ピンとの係合状態の変化を示す模式図である。第２実施形態に係る釘打機の断面図であって、プランジャが下死点に位置し、ウェイトが上死点に位置しているときの断面図である。第２実施形態に係る釘打機の部分断面図であって、プランジャが上死点に位置し、ウェイトが下死点に位置しているときの部分拡大断面図である。第２実施形態に係る釘打機の部分拡大断面図であって、駆動カム近傍の拡大断面図である。（Ａ）は図６に示されるＡ－Ａ線に沿った部分断面図であり、（Ｂ）は図７に示されるＢ－Ｂ線に沿った部分断面図である。（Ａ）～（Ｆ）はプランジャおよびウェイトとカムローラとの係合状態の変化を示す模式図である。第２実施形態に係る釘打機の変形例を示す断面図である。図１１に示されるＣ－Ｃ線に沿った部分断面図である。（Ａ）～（Ｆ）はプランジャおよびウェイトとカムローラとの係合状態の変化を示す模式図である。

（第１実施形態）　以下、本発明の打込機の実施形態の一例について図１～図５を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る打込機は、往復駆動されるドライバブレードにより止め具である釘を木材や石膏ボードなどの被打込材に打ち込む釘打機である。　

図１に示される釘打機１Ａは、ナイロンやポロカーボネイトなどの樹脂によって作られたハウジング１０を有する。ハウジング１０にはハンドル１１が一体的に設けられており、ハンドル１１にはトリガスイッチ１２が設けられている。また、ハンドル１１の背面には着脱式のバッテリ１３が装着されている。さらに、ハウジング１０の下部にはノーズ部１４が設けられ、ノーズ部１４の後方にはハンドル１１と同方向に延びるマガジン１５が設けられている。　

マガジン１５内には整列されて連結された複数本の釘１００が装填されて保持されている。マガジン１５内に保持されている釘１００は、ブレードガイド１６に設けられている供給路１６ａを経由してノーズ部１４内の射出口１４ａに供給される。　

ハウジング１０の内部には、駆動源としての電動モータ１７と、一体化されたプランジャ２１およびドライバブレード２２が往復移動可能に収容されたシリンダ２３とが収容されている。ハウジング１０の内部であってシリンダ２３の周囲には、該シリンダ２３に沿って往復移動可能な略円筒形状のウェイト２４が配置されている。なお、ハウジング１０の内部下端には、プランジャ２１の降下時の衝撃を緩和するための緩衝材としてのピストンバンパ１８が配置されている。ピストンバンパ１８は、軟質ゴム製またはウレタンなどの樹脂製であって、プランジャ２１の下方に配置され、プランジャ２１の下端面に当接する。さらに、ハウジング１０の内部には、バッテリ１３に蓄えられている電力を電動モータ１７その他に供給するための電源制御部１９や各種ケーブル２０などが設けられている。　

プランジャ２１およびドライバブレード２２が収容されているシリンダ２３の内部には、第１弾性体としてのコイルばね２５が収容され、シリンダ２３の周囲には第２弾性体としてのコイルばね３０が配置されている。プランジャ２１、コイルばね２５，３０およびウェイト２４は、同軸上に配置されている。すなわち、プランジャ２１、コイルばね２５，３０およびウェイト２４のそれぞれの中心軸は、同一直線上に並んでいる。　

図示されているプランジャ２１およびドライバブレード２２は、釘１００の打ち込み方向と平行な第１方向および第１方向と逆向きの第２方向に一体的に移動可能である。すなわち、プランジャ２１およびドライバブレード２２は、第１方向と第２方向とに往復移動可能である。ドライバブレード２２は、第１方向に移動する際に、マガジン１５に装填されている連結釘の先頭の釘１００を打ち出して被打込材Ｗに打ち込む。図１に示される例では、紙面下方が第１方向（打ち込み方向）であり、紙面上方が第２方向である。そこで、以下の説明では、第１方向を“下方”、第２方向を“上方”と呼ぶ場合がある。　

図２に示されるように、電動モータ１７は回転軸部としての出力軸１７ａを備えている。電動モータ１７は、出力軸１７ａの軸方向が第１方向および第２方向に対して垂直となるように配置されている。すなわち、電動モータ１７の出力軸１７ａは釘打機本体の前後方向と平行である。　

電動モータ１７の出力軸１７ａには第１プーリ４１が設けられ、第１プーリ４１の上方には第２プーリ４２が設けられている。第２プーリ４２の中心には回転軸４３の一端側が固定されており、回転軸４３の他端側は第２プーリ４２の第１側面から外側に突出している。回転軸４３の突出部分の端部は軸受４４により回転自在に支持されており、第１プーリ４１と第２プーリ４２とには動力伝達ベルト４５が掛け回されている。よって、電動モータ１７が作動すると、第１プーリ４１および第２プーリ４２が回転する。すなわち、第２プーリ４２は、電動モータ１７により回転駆動される回転体である。なお、図１に示されるノーズ部１４が被打込材Ｗに押し付けられることによってハウジング１０内に押し込まれ、かつ、トリガスイッチ１２が押されると、電動モータ１７に電力が供給され、電動モータ１７が作動する。すなわち、電動モータ１７の出力軸１７ａが所定方向に回転する。

図２に示されるように、第２プーリ４２の回転軸４３の突出部分には、減速機構５０を構成するギア群の初段のギア５０ａが固定されている。すなわち、減速機構５０を構成するギア５０ａは第２プーリ４２と一体回転する。一方、減速機構５０を構成するギア群の最終段のギア５０ｂは、ハウジング１０の上部に配置されているクラッチ機構６０に連結されている。クラッチ機構６０は、減速機構５０の最終段のギア５０ｂとドラム７０の駆動軸７１との間に介在しており、減速機構５０から出力される駆動力がドラム７０の駆動軸７１に伝達される締結状態と、減速機構５０から出力される駆動力がドラム７０の駆動軸７１に伝達されない解放状態とに交互に切り替わる。ドラム７０にはワイヤ７２の一端が連結されており、ワイヤ７２の他端はプランジャ２１に連結されている。　

電動モータ１７が作動して第２プーリ４２が回転駆動されると、減速機構５０および締結状態にあるクラッチ機構６０を介してドラム７０の駆動軸７１に駆動力が伝達され、ドラム７０が所定方向に回転する。ドラム７０が所定方向に回転すると、ワイヤ７２が巻き上げられ、ワイヤ７２に連結されているプランジャ２１がシリンダ２３内を上昇する。すなわち、減速機構５０を構成するギア群、クラッチ機構６０、ドラム７０およびワイヤ７２などによって、第２プーリ４２とプランジャ２１との間に第１動力伝達径路が構成され、この径路を介して伝達される駆動力によって、プランジャ２１およびドライバブレード２２が上方（第２方向）へ移動される。この際、シリンダ２３内を上昇するプランジャ２１は、シリンダ２３内に収容されているコイルばね２５を圧縮しながら上昇する。換言すれば、プランジャ２１はコイルばね２５の付勢に抗して上方へ移動する。　

以上のように、電動モータ１７によって第２プーリ４２が回転駆動されると、図１に示されるプランジャ２１はコイルばね２５の付勢に抗して図３に示される位置まで上昇する。すなわち、図１に示される位置がプランジャ２１の下死点であり、図３に示される位置がプランジャ２１の上死点であり、プランジャ２１は、第１動力伝達径路を介して伝達される駆動力によって下死点から上死点まで移動される。　

プランジャ２１が図３に示される位置（上死点）に達すると、クラッチ機構６０が締結状態から解放状態に切り替わる。クラッチ機構６０が解放状態に切り替わると、減速機構５０とドラム７０の駆動軸７１との連結が解除され、ドラム７０の駆動軸７１はフリーとなる。ドラム７０の駆動軸７１がフリーになると、圧縮されているコイルばね２５の弾性復元力によりプランジャ２１が押し下げられる。すなわち、プランジャ２１は、コイルばね２５の付勢により下方（第１方向）に移動される。換言すれば、プランジャ２１は、図１に示される位置（下死点）まで一気に降下する。かかるプランジャ２１の降下に伴ってドライバブレード２２も降下し、マガジン１５から供給される釘１００が被打込材Ｗに打ち込まれる。　

図２，図４（Ａ）に示されるように、第２プーリ４２の第２側面（第１側面と反対側の側面）には、第１係合部および第２係合部が設けられている。具体的には、第２プーリ４２の第２側面には、回転軸４３と逆方向に延びる第１係合ピン８１および第２係合ピン８２が設けられている。図４（Ａ）に示されるように、第１係合ピン８１は、第２係合ピン８２よりも長い。すなわち、第２プーリ４２の第２側面に対する第１係合ピン８１の突出長は、第２係合ピン８２の突出長よりも長い。　

一方、図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ウェイト２４は一部が切り欠かれた略円筒形状を有する。ウェイト２４には、第１係合ピン８１が係合する第１係合突起２４ａと、第２係合ピン８２が係合する第２係合突起２４ｂとが形成されている。図４（Ａ）に示されるように、ウェイト外周面に対する第１係合突起２４ａの突出長は、第２係合突起２４ｂの突出長よりも短い。　

第１係合ピン８１および第２係合ピン８２は、第２プーリ４２の回転に伴って、ウェイト２４に順次係合する。以下、図５（Ａ）～（Ｄ）を参照しつつ具体的に説明する。図５（Ａ）に示される第２プーリ４２が矢印方向に回転すると、図５（Ｂ）に示されるように、第１係合ピン８１がウェイト２４の第１係合突起２４ａにその上方から当接して係合する。図５（Ａ）に示されるように、第１係合ピン８１が第１係合突起２４ａに当接していないときには、ウェイト２４は図１に示される位置にある。また、図５（Ｂ）に示されるように、第１係合ピン８１が第１係合突起２４ａに当接したとしても、第１係合ピン８１が未だ第１係合突起２４ａを押圧していないときには、ウェイト２４は図１に示される位置にある。　

その後、図５（Ｂ）に示される第２プーリ４２が矢印方向に回転すると、ウェイト２４がシリンダ２３（図１）の外周面に沿って押し下げられる。この際、シリンダ２３の外周面に沿って降下するウェイト２４は、シリンダ２３の周囲に配置されているコイルばね３０を圧縮しながら降下する。換言すれば、ウェイト２４はコイルばね３０の付勢に抗して下方へ移動する。　

第２プーリ４２がさらに矢印方向に回転すると、図５（Ｃ）に示されるように、第２係合ピン８２がウェイト２４の第２係合突起２４ｂにその上方から当接して係合する。図５（Ｃ）に示される第２プーリ４２が矢印方向に回転すると、ウェイト２４はさらに押し下げられ、コイルばね３０はさらに圧縮される。第２プーリ４２がさらに矢印方向に回転すると、図５（Ｄ）に示されるように、第１係合ピン８１が第１係合突起２４ａから離れる。すなわち、第１係合ピン８１と第１係合突起２４ａとの係合が解除される。もっとも、第２係合ピン８２と第２係合突起２４ｂとの係合は維持されており、図５（Ｄ）に示される第２プーリ４２が矢印方向に回転すると、ウェイト２４はさらに押し下げられ、図３に示される位置まで降下する。このように、第１係合ピン８１および第２係合ピン８２はウェイト２４に順次係合する。具体的には、第１係合ピン８１は、第２係合ピン８２に先行してウェイト２４と係合し、ウェイト２４をコイルばね３０の付勢に抗して押し下げる。第２係合ピン８２は、第１係合ピン８１に次いでウェイト２４と係合し、ウェイト２４をコイルばね３０の付勢に抗してさらに押し下げる。換言すれば、第１係合ピン８１および第２係合ピン８２は、連係して、ウェイト２４を図１に示される位置から図３に示される位置まで押し下げる。すなわち、図１に示される位置がウェイト２４の上死点であり、図３に示される位置がウェイト２４の下死点である。　

以上のように、第２プーリ４２から突出する第１係合ピン８１および第２係合ピン８２により、第２プーリ４２とウェイト２４との間に第２動力伝達径路が構成され、この径路を介して伝達される駆動力によって、ウェイト２４が上死点から下死点まで移動される。この際、ウェイト２４はコイルばね３０を圧縮しながら移動する。換言すれば、ウェイト２４はコイルばね３０の付勢に抗して下方へ移動する。なお、第２プーリ４２の回転に伴ってウェイト２４が上死点から下死点へ移動する間にプランジャ２１が下死点から上死点へ移動することは上記説明から明らかである。すなわち、ウェイト２４は、プランジャ２１が上方へ移動するときに下方へ移動する。　

ウェイト２４が下死点に達すると、図５（Ｄ）に示される第２係合ピン８２が同図に示される第２係合突起２４ｂから離れ、第２係合ピン８２と第２係合突起２４ｂとの係合が解除される。すなわち、第１係合ピン８１および第２係合ピン８２とウェイト２４との係合が完全に解除される。　

第１係合ピン８１および第２係合ピン８２とウェイト２４との係合が解除されると、圧縮されているコイルばね３０の弾性復元力によりウェイト２４が押し上げられる。すなわち、ウェイト２４は、コイルばね３０の付勢により上方（第２方向）に移動される。換言すれば、ウェイト２４は、図３に示される下死点から図１に示される上死点まで一気に上昇する。　

ここで、図３に示されるクラッチ機構６０が締結状態から解放状態に切り替わるのと同時に、図５（Ａ）～（Ｄ）に示される第１係合ピン８１および第２係合ピン８２とウェイト２４との係合が解除されるように、タイミングが設定されている。すなわち、ウェイト２４は、プランジャ２１が降下を開始するのと同時に上昇を開始する。　

本実施形態における釘打機１Ａでは、ウェイト２４が上記のように上昇する際の反力によって打ち込み時の反動が吸収される。以下、反動吸収の仕組みについて具体的に説明する。　

上記のように、図３に示されるプランジャ２１は上死点にあり、ウェイト２４は下死点にある。図３に示される状態では、プランジャ２１はコイルばね２５の付勢に抗して射出口１４ａから離反する方向（上方）に引き上げられている。一方、ウェイト２４はコイルばね３０の付勢に抗して射出口１４ａに近接する方向（下方）に押し下げられている。このとき、コイルばね２５およびコイルばね３０の付勢力はハウジング１０によって受け止められ、均衡が保たれている。すなわち、コイルばね２５の付勢力とコイルばね３０の付勢力とは釣り合っている。　

その後、図３に示されるクラッチ機構６０が締結状態から解放状態に切り替わると、コイルばね２５の付勢によってプランジャ２１が射出口１４ａに近接する方向に移動を開始する。すなわち、プランジャ２１が降下を開始する。これと同時に、第２プーリ４２に設けられている第２係合ピン８２とウェイト２４に設けられている第２係合突起２４ｂとの係合が解除され、ウェイト２４がフリーになる（図５参照）。フリーになったウェイト２４は、コイルばね３０の付勢によって射出口１４ａから離反する方向に移動を開始する。すなわち、ウェイト２４が上昇を開始する。　

プランジャ２１が降下を開始すると、コイルばね２５の付勢反力および釘１００の打ち込み反力により、釘打機１Ａを被打込材Ｗから離反させようとする力（ｆ１）が発生する。すなわち、反動が発生する。　

しかし、本実施形態に係る釘打機１Ａでは、プランジャ２１が降下を開始するのと同時に、コイルばね３０の付勢によってウェイト２４が上昇を開始する。換言すれば、コイルばね３０は、ウェイト２４を射出口１４ａから離反する方向に付勢する。したがって、ウェイト２４と反対側においてコイルばね３０を受ける部分に付勢反力が発生する。すなわち、釘打機１Ａを被打込材Ｗに近接させようとする力（ｆ２）が発生し、力（ｆ１）が打ち消され、反動が吸収ないし低減される。　

その後、図５（Ｄ）に示される第２プーリ４２の回転に伴って図１に示されるクラッチ機構６０は解放状態から締結状態に切り替わる。また、第１係合ピン８１および第２係合ピン８２は図５（Ｂ）に示される位置に戻り、再びウェイト２４と係合してウェイト２４を押し下げる。すなわち、第１係合ピン８１および第２係合ピン８２は、クラッチ機構６０が締結状態と解放状態とに切り替わるタイミングに合わせて、ウェイト２４に係合した係合状態とウェイト２４と係合しない非係合状態とに切り替わる。　

本実施形態に係る釘打機１Ａでは、プランジャ２１は第１弾性体の付勢により第１方向（打ち込み方向）に移動され、第１動力伝達径路を介して伝達される駆動力によって第２方向（打ち込み方向と逆方向）に移動される。一方、ウェイト２４は、第２弾性体の付勢により第２方向（打ち込み方向と逆方向）に移動され、第２動力伝達径路を介して伝達される駆動力によって第１方向（打ち込み方向）に移動される。そして、第１動力伝達径路と第２動力伝達径路とは互いに独立している。すなわち、プランジャ２１とウェイト２４とは、互いに独立して第１方向と第２方向とに往復移動する。したがって、プランジャ２１の第１方向への移動が何らかの原因で急停止した場合であっても、ウェイト２４の第２方向への移動が影響を
受けることはない。

また、本実施形態に係る釘打機１Ａでは、プランジャ２１、ウェイト２４および第１弾性体としてのコイルばね２５は同軸上に配置されている。従って、打込動作時にコイルばね２５がプランジャ２１を付勢する際の反動およびドライバブレード２２が釘１００または被打込材Ｗから受ける反発力が作用する軸と、ウェイト２４の移動による力が作用する軸とが近く、モーメントの発生が抑えられる。　

（第２実施形態）　以下、本発明の打込機の実施形態の他の一例について図６～図１０を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る打込機は、往復駆動されるドライバブレードにより止め具である釘を木材や石膏ボードなどの被打込材に打ち込む釘打機であって、第１実施形態に係る釘打機１Ａと共通の基本構造を備える。そこで、第１実施形態に係る釘打機１Ａとの相違点について以下に説明し、共通点についての説明は省略する。また、以下の説明中で参照する図面に示される構成のうち、図１～５に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を用いる。　

図６は、本実施形態に係る釘打機１Ｂの断面図であって、図示されているプランジャ２１は下死点にあり、ウェイト２４は上死点にある。また、図７は、本実施形態に係る釘打機１Ｂの他の断面図であって、図示されているプランジャ２１は上死点にあり、ウェイト２４は下死点にある。これら図６，図７に示されるように、プランジャ２１の側部には、ドライバブレード２２と係合する連結部２１ａが突設されおり、この連結部２１ａを介してプランジャ２１とドライバブレード２２とが連結されている。よって、プランジャ２１の移動（昇降）に伴ってドライバブレード２２も移動（昇降）する。また、プランジャ２１の中央には、ハウジング１０内に設けられたガイド軸９０が貫通するガイド孔２１ｂが設けられており、プランジャ２１はガイド軸９０のガイドに従ってハウジング１０内で第１方向と第２方向とに往復移動する。すなわち、プランジャ２１およびドライバブレード２２は、ハウジング１０内で昇降する。　

図８は、図６，図７に示される駆動カム２００近傍の拡大断面図である。また、図９（Ａ）は図６に示されるＡ－Ａ線に沿った部分断面図であり、図９（Ｂ）は図７に示されるＢ－Ｂ線に沿った部分断面図である。これら図６～図９に示されるように、プランジャ２１の側部には、駆動カム２００と係合する第１係止部２１ｃおよび第２係止部２１ｄが突設されている。図６，図７に示されるように、第１係止部２１ｃおよび第２係止部２１ｄは、連結部２１ａの突出方向と逆向きに突出している。また、第１係止部２１ｃおよび第２係止部２１ｄは、互いに異なる高さ（射出口１４ａとの相対位置）に設けられている。具体的には、第１係止部２１ｃは、第２係止部２１ｄよりも射出口１４ａに近い位置に設けられている。換言すれば、第１係止部２１ｃは、第２係止部２１ｄよりも低い位置に設けられている。　

図６に示されるプランジャ２１は、電動モータ１７によって回転駆動される駆動カム２００により、コイルばね２５の付勢に抗して図７に示される位置まで押し上げられる。電動モータ１７は、トリガスイッチ１２が操作されたことを契機として駆動されるとともに、不図示のマイクロスイッチによってプランジャ２１が所定の位置まで上昇したことが検出されると駆動が停止される。換言すれば、電動モータ１７は、トリガスイッチ１２が操作されると、プランジャ２１が所定の位置に上昇するまで動作し続ける。なお、電源制御部１９はＣＰＵやＲＡＭなどを備えており、トリガスイッチ１２やマイクロスイッチから出力される信号に基づいて電動モータ１７を制御する。　

駆動カム２００は、プランジャ２１と係合した状態で回転することによってプランジャ２１を押し上げる。そして、駆動カム２００とプランジャ２１との係合が解除されると、プランジャ２１がコイルばね２５の付勢によって移動され、プランジャ２１に連結されているドライバブレード２２も移動される。すなわち、ドライバブレード２２が射出口１４ａに向かって急激に降下し、図７に示されるマガジン１５から供給される釘１００が打ち出される。以下、具体的に説明する。　

図６，図７および図９に示されるように、ハウジング１０に固定されたギアホルダ２０１に、駆動カム２００を構成する回転体である第１ギア２０２および第２ギア２０３が回転自在に取り付けられている。第１ギア２０２と電動モータ１７の出力軸１７ａとの間には遊星歯車機構が設けられており、第１ギア２０２と第２ギア２０３とは常に噛み合っている。電動モータ１７の出力軸１７ａが回転すると、その回転が遊星歯車機構を介して第１ギア２０２に伝達されて第１ギア２０２が回転し、第１ギア２０２が回転すると第２ギア２０３が回転する。　

第１ギア２０２にはカムローラ２０２ａが設けられ、第２ギア２０３にはカムローラ２０３ａが設けられている。また、第１ギア２０２と第２ギア２０３は、上下に並んで配置されており、第１ギア２０２は第２ギア２０３よりも射出口１４ａに近い位置に配置されている。すなわち、第１ギア２０２は第２ギア２０３よりも低い位置に配置されている。図６に示されるプランジャ２１は、第１ギア２０２のカムローラ２０２ａ、第２ギア２０３のカムローラ２０３ａの順でこれらカムローラ２０２ａ，２０３ａと係合し、徐々に押し上げられる。なお、カムローラ２０２ａ，２０３ａは、第１ギア２０２，第２ギア２０３の側面から突出するピンと該ピンの先端に回転自在に装着されたローラとから構成されている。

一方、図６，図７および図９に示されるように、ウェイト２４は、プランジャ２１と駆動カム２００との間に配置されており、プランジャ２１の移動方向に沿って延びるガイド壁３１にガイドされてプランジャ２１と平行に移動可能である。駆動カム２００はウェイト２４と係合した状態で回転することによってウェイト２４を押し下げる。そして、駆動カム２００とウェイト２４との係合が解除されると、ウェイト２４がコイルばね３０の付勢によって、プランジャ２１の移動方向と逆方向に移動される。すなわち、ウェイト２４が射出口１４ａから離反する方向に上昇する。以下、具体的に説明する。

図９（Ａ）に示されるように、ウェイト２４には、第２ギア２０３から突出するカムローラ２０３ａと係合する第１係合突起２４ａと、第１ギア２０２から突出するカムローラ２０２ａと係合する第２係合突起２４ｂが形成されている。ウェイト２４は、第２ギア２０３のカムローラ２０３ａ、第１ギア２０２のカムローラ２０２ａの順でこれらカムローラ２０２ａ，２０３ａと係合し、徐々に押し下げられる。なお、プランジャ２１（図６）が第１ギア２０２のカムローラ２０２ａ、第２ギア２０３のカムローラ２０３ａの順でこれらカムローラ２０２ａ，２０３ａと係合し、徐々に押し上げられることは既述のとおりである。すなわち、駆動カム２００はプランジャ２１を徐々に押し上げつつ、ウェイト２４を徐々に押し下げる。以下、プランジャ２１およびウェイト２４の動きについて図１０（Ａ）～（Ｆ）を参照しつつ詳細に説明する。　

図１０（Ｆ）に示されるウェイト２４は上死点にある。すなわち、図１０（Ｆ）に示されるウェイト２４の位置は、図６に示される位置と同一である。ウェイト２４が図６に示される位置（上死点）にあるとき、同図に示されるプランジャ２１は下死点にある。すなわち、ドライバブレード２２による釘１００の打ち出しが完了している。　

図１０（Ｆ）に示される第１ギア２０２および第２ギア２０３が図中の矢印方向に回転すると、図１０（Ａ）に示されるように、第１ギア２０２のカムローラ２０２ａがプランジャ２１（図６）の第１係止部２１ｃに下方から係合し、次いで第２ギア２０３のカムローラ２０３ａがウェイト２４の第１係合突起２４ａに上方から係合する。その後、図１０（Ｂ）に示されるように、第１ギア２０２の回転に伴ってプランジャ２１がコイルばね２５（図６）の付勢に抗して上方へ押し上げられるとともに、第２ギア２０３の回転に伴ってウェイト２４がコイルばね３０の付勢に抗して下方へ押し下げられる。図１０（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、カムローラ２０２ａが最も高い位置まで移動すると、カムローラ２０２ａとプランジャ２１の第１係止部２１ｃとの係合が解除される。もっとも、カムローラ２０２ａと第１係止部２１ｃとの係合が解除される前に、第２ギア２０３のカムローラ２０３ａがウェイト２４の第１係合突起２４ａから離れてプランジャ２１の第２係止部２１ｄに下方から係合する。さらに、プランジャ２１の第１係止部２１ｃから離れたカムローラ２０２ａは、続いてウェイト２４の第２係合突起２４ｂに上方から係合する。　

その後、図１０（Ｄ），（Ｅ）に示されるように、第１ギア２０２の回転に伴ってプランジャ２１はさらに押し上げられ、第２ギア２０３の回転に伴ってウェイト２４はさらに押し下げられる。すなわち、図６に示される位置にあったプランジャ２１，ドライバブレード２２およびウェイト２４は、それぞれ図７に示される位置に移動する。そして、カムローラ２０３ａが最も高い位置まで移動すると、カムローラ２０３ａとプランジャ２１の第２係止部２１ｄとの係合が解除され、その直後に、カムローラ２０２ａが最も低い位置に到達し、カムローラ２０２ａとウェイト２４の第２係合突起２４ｂとの係合も解除される。すなわち、プランジャ２１およびウェイト２４と駆動カム２００との係合が極めて短い間隔で順次解除される。したがって、図７に示されるコイルばね２５の付勢によりプランジャ２１が降下を開始し、その直後に、コイルばね３０の付勢によりウェイト２４が上昇を開始する。これにより、プランジャ２１に連結されたドライバブレード２２が射出口１４ａに向けて移動して釘１００が打ち出されるとともに、ウェイト２４が射出口１４ａから離反する方向に向けて移動して釘打ちに伴う反動が吸収される。上記のように、ウェイト２４が上昇を開始する時には、プランジャ２１およびウェイト２４と駆動カム２００との係合が解除されている。よって、プランジャ２１の降下（第１方向への移動）が何らかの原因によって急停止した場合であっても、ウェイト２４の上昇（第２方向への移動）は何らの影響も受けない。すなわち、プランジャ２１とウェイト２４は互いに独立して第１方向と第２方向とに往復移動する。　

なお、図６，図７に示される電源制御部１９は、上記のようにして釘１００の打ち込み動作が終了した後も、カムローラ２０２ａおよびカムローラ２０３ａが図１０（Ｅ）に示される位置に移動するまで電動モータ１７を動作させ続ける。カムローラ２０２ａおよびカムローラ２０３ａが図１０（Ｅ）に示される位置まで移動すると、押し上げられたプランジャ２１によって前述したマイクロスイッチが押下され、マイクロスイッチから所定の信号が出力される。電源制御部１９は、マイクロスイッチから出力された信号を受信すると電動モータ１７を停止させる。また、図６に示されるように、下死点まで降下したプランジャ２１はピストンバンパ１８に突き当たり、上死点まで上昇したウェイト２４はウェイトバンパ３２に突き当たる。　

（変形例）　次に、第２実施形態に係る釘打機１Ｂの変形例の１つについて説明する。第２実施形態に係る釘打機１Ｂでは、第１ギア２０２および第２ギア２０３のそれぞれにカムローラが１つずつ設けられていた。しかし、図１１，図１２に示されるように、第１ギア２０２にカムローラ２０２ａおよびカムローラ２０２ｂが設けられ、第２ギア２０３にカムローラ２０３ａが設けられた実施形態もある。

図１１に示されるように、カムローラ２０２ｂはカムローラ２０２ａよりも長い。すなわち、第１ギア２０２の側面に対するカムローラ２０２ｂの突出長は、カムローラ２０２ａの突出長よりも長い。また、カムローラ２０２ａとカムローラ２０２ｂの長さの違いに応じて、プランジャ２１の第１係止部２１ｃと第２係止部２１ｄの長さも異なっている。具体的には、第２係止部２１ｄは第１係止部２１ｃよりも長い。すなわち、プランジャ２１の側面に対する第２係止部２１ｄの突出長は、第１係止部２１ｃの突出長よりも長い。また、図１２に示されるように、第１係止部２１ｃと第２係止部２１ｄは、上下方向に沿って一列に並んで配置されている。　

次に、プランジャ２１およびウェイト２４の動きについて図１３（Ａ）～（Ｆ）を参照しつつ詳細に説明する。図１３（Ｆ）に示されるウェイト２４は上死点にある。すなわち、図１３（Ｆ）に示されるウェイト２４の位置は、図６に示される位置と同一である。ウェイト２４が図６に示される位置（上死点）にあるとき、同図に示されるプランジャ２１は下死点にある。すなわち、ドライバブレード２２による釘１００の打ち出しが完了している。　

図１３（Ｆ）に示される第１ギア２０２および第２ギア２０３が図中の矢印方向に回転すると、図１３（Ａ）に示されるように、第１ギア２０２のカムローラ２０２ａがプランジャ２１（図１１）の第２係止部２１ｄに下方から係合し、次いで第２ギア２０３のカムローラ２０３ａがウェイト２４の第１係合突起２４ａに上方から係合する。その後、図１３（Ｂ）に示されるように、第１ギア２０２の回転に伴ってプランジャ２１がコイルばね２５（図１１）の付勢に抗して上方へ押し上げられるとともに、第２ギア２０３の回転に伴ってウェイト２４がコイルばね３０の付勢に抗して下方へ押し下げられる。図１３（Ｃ）に示されるように、第１ギア２０２および第２ギア２０３がさらに回転すると、カムローラ２０２ａとプランジャ２１の第２係止部２１ｄとの係合が解除される。もっとも、図１３（Ｂ）に示されるように、カムローラ２０２ａと第２係止部２１ｄとの係合が解除される前に、カムローラ２０２ｂがプランジャ２１の第１係止部２１ｃと係合する。　

その後、図１３（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第１ギア２０２の回転に伴ってプランジャ２１はさらに押し上げられ、第２ギア２０３の回転に伴ってウェイト２４はさらに押し下げられる。すなわち、図６に示される位置にあったプランジャ２１，ドライバブレード２２およびウェイト２４は、それぞれ図７に示される位置に移動する。そして、図１３（Ｅ）に示されるように、カムローラ２０２ｂが最も高い位置まで移動すると、カムローラ２０２ｂとプランジャ２１の第１係止部２１ｃとの係合が解除され、これと同時に、カムローラ２０３ａとウェイト２４の第１係合突起２４ａとの係合も解除される。すなわち、プランジャ２１およびウェイト２４と駆動カム２００との係合が同時に解除される。したがって、図７に示されるコイルばね２５の付勢によりプランジャ２１が降下を開始するのと同時に、コイルばね３０の付勢によりウェイト２４が上昇を開始する。これにより、図１１に示されるように、プランジャ２１に連結されたドライバブレード２２が射出口１４ａに向けて移動して釘１００が打ち出されるとともに、ウェイト２４が射出口１４ａから離反する方向に移動して釘打ちに伴う反動が吸収される。上記のように、ウェイト２４が上昇を開始する時には、プランジャ２１およびウェイト２４と駆動カム２００との係合が解除されている。よって、プランジャ２１の降下（第１方向への移動）が何らかの原因によって急停止した場合であっても、ウェイト２４の上昇（第２方向への移動）は何らの影響も受けない。すなわち、プランジャ２１とウェイト２４は互いに独立して第１方向と第２方向とに往復移動する。　

本発明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、上記の実施形態ではプランジャ２１が降下を開始するのと同時又はその直後にウェイト２４が上昇を開始した。しかし、プランジャ２１が降下を開始する直前にウェイト２４が上昇を開始する実施形態もある。また、プランジャ２１およびウェイト２４の移動ストロークに特に限定はない。もっとも、打ち込み時の反動は、プランジャ２１の質量にプランジャ２１の移動ストロークを乗じた値とウェイト２４の質量にウェイト２４の移動ストロークを乗じた値とが同一または略同一の場合に効果的に吸収される。したがって、ウェイト２４の移動ストロークが短い場合には、その分だけウェイト２４の質量を増加させる必要がある。よって、釘打機の重量増加を可及的に回避しつつ、打ち込み時の反動を十分に吸収する観点からは、ウェイト２４の移動ストロークがプランジャ２１の移動ストロークの１／２以上であることが好ましい。

　１Ａ，１Ｂ　　釘打機
　１０　　ハウジング
　１１　　ハンドル
　１２　　トリガスイッチ
　１３　　バッテリ
　１４　　ノーズ部
　１５　　マガジン
　１６　　ブレードガイド
　１７　　電動モータ
　１８　　ピストンバンパ
　２０　　ケーブル
　２１　　プランジャ
　２１ａ　連結部
　２１ｂ　ガイド孔
　２１ｃ　第１係止部
　２１ｄ　第２係止部
　２２　　ドライバブレード
　２３　　シリンダ
　２４　　ウェイト
　２４ａ　第１係合突起
　２４ｂ　第２係合突起
　２５　　コイルばね
　３０　　コイルばね
　３１　　ガイド壁
　３２　　ウェイトバンパ
　４１　　第１プーリ
　４２　　第２プーリ
　４３　　回転軸
　４４　　軸受
　４５　　動力伝達ベルト
　５０　　減速機構
　５０ａ　ギア
　５０ｂ　ギア
　６０　　クラッチ機構
　７０　　ドラム
　７１　　駆動軸
　７２　　ワイヤ
　８１　　第１係合ピン
　８２　　第２係合ピン
　９０　　ガイド軸
　１００　釘
　２００　駆動カム
　２０１　ギアホルダ
　２０２　第１ギア
　２０２ａ，２０２ｂ，２０３ａ　カムローラ
　２０３　第２ギア

Claims

被打込材に止め具を打ち込む打込機であって、第１弾性体による付勢により前記止め具の打ち込み方向と平行な第１方向に移動され、前記第１弾性体の付勢に抗して前記第１方向と逆向きの第２方向に移動されるプランジャと、第２弾性体による付勢により前記第２方向に移動され、前記第２弾性体の付勢に抗して前記第１方向に移動されるウェイトと、を有し、前記ウェイトは、前記プランジャが前記第１方向に移動されるときに前記第２方向に移動され、前記プランジャが前記第２方向に移動されるときに前記第１方向に移動され、前記プランジャおよび前記ウェイトは、互いに独立して前記第１方向と前記第２方向とに移動する、打込機。
前記プランジャを前記第１弾性体の付勢に抗して移動させ、かつ、前記ウェイトを前記第２弾性体の付勢に抗して移動させる駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源により回転駆動される回転体と、前記回転体と前記プランジャとの間に設けられた第１動力伝達径路と、前記回転体と前記ウェイトとの間に設けられた第２動力伝達径路と、を有する請求項１に記載の打込機。
前記第１弾性体は、前記プランジャが往復移動可能に収容されているシリンダ内に配置され、前記第２弾性体および前記ウェイトは、前記シリンダの周囲に配置されている、請求項１または２に記載の打込機。
前記第１弾性体および前記第２弾性体はコイルばねであり、前記ウェイトは円筒形状を有し、前記第１弾性体、第２弾性体およびウェイトは同軸上に配置されている、請求項３に記載の打込機。
前記プランジャ、前記ウェイトおよび前記第１弾性体は同軸上に配置されている、請求項１または２に記載の打込機。
前記第１動力伝達径路は、前記回転体と一体回転するギアを含むギア群と、該ギア群を介して伝達される駆動力により回転駆動されるドラムと、一端が前記ドラムに連結され、他端が前記プランジャに連結されたワイヤと、から構成され、前記第２動力伝達径路は、前記回転体と一体回転し、前記ウェイトと係合した係合状態と、前記ウェイトと係合しない非係合状態とに切り替わる係合部により構成される、請求項２に記載の打込機。
前記第１動力伝達径路に設けられ、前記プランジャに駆動力が伝達される締結状態と、前記プランジャに駆動力が伝達されない解放状態とに切り替わるクラッチ機構を有し、前記係合部は、前記クラッチ機構が前記締結状態から前記解放状態に切り替わるのと同時またはその直後に前記係合状態から前記非係合状態へ切り替わる、請求項６に記載の打込機。
前記ウェイトに順次係合する第１係合部および第２係合部を有し、前記第１係合部は、前記第２係合部に先行して前記ウェイトと係合して該ウェイトを前記第２方向に移動させ、前記第２係合部は、前記第１係合部に次いで前記ウェイトと係合し、該ウェイトを前記第２方向にさらに移動させる、請求項１に記載の打込機。