WO2015182508A1

WO2015182508A1 - 打込機

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Publication number: WO2015182508A1
Application number: PCT/JP2015/064753
Authority: WO
Inventors: 佐藤　慎一郎; 大森　康希
Original assignee: 日立工機株式会社
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2015-12-03
Also published as: JPWO2015182508A1; CN106457539A; US10625407B2; TW201544270A; CN106457539B; TWI677410B; JP6260944B2; US20170190037A1

Abstract

ラックの往復動を簡易な機構によって実現し、かつ、ラックの係合解除の際の摩擦を低減してスムーズに実行できる打込機を提供するため、所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該係合部と係合して駆動力を伝達する被係合部を有する伝達機構と、を備え、該伝達機構は、該係合部と該被係合部との係合の解除を案内するローラ機構を有する。

Description

打込機

本発明は打込機に関し、特にラックアンドピニオン機構を備えた打込機に関する。

従来技術において、ノーズと、ノーズを有するハウジングと、ハウジング内に設けられたプランジャと、プランジャに接続し、ファスナをノーズを介して発射可能なブレードと、プランジャに設けられたラックと、ラックに係合し駆動力を伝達する係合部とを有する打込み機が提案されている（特許文献１）。

特開２００７－２３７３４５号公報

従来の打込機においては、打込み時において、フライホイールに蓄積された打込みエネルギーを係合部（ピニオン部）を介してラックに伝達する機構が知られており、該構造では、フライホイールに蓄積した打込みエネルギーを用いるため、長い釘などを打込み可能な打込み機等に採用した場合、十分な打込みエネルギーを供給するためには、打込みまでのタイムラグが生じる点で改善の余地があった。

本発明は斯かる実情に鑑み、ラックの往復動を用いた簡易な機構によるスムーズな打込み機を実現し、かつ、ラックの係合解除を、摩擦を低減してスムーズに実行可能な打込機を提供しようとするものである。

所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該係合部と係合して駆動力を伝達する被係合部を有する伝達機構と、を備え、該伝達機構は、該係合部と該被係合部との係合の解除を案内するローラ機構を有することを特徴とする打込機を提供する。

上記構成の打込機によれば、係合部と被係合部との係合にローラ機構を用いることで、係合及び解除の際に生じる摩擦を軽減し、スムーズな駆動力の伝達を行うことが可能となる。したがって、被係合部及び係合部の摩耗や損傷の防止という効果が得られる。また、フライホイールを用いずにブレードの移動を可能とするため、打込機の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

該被係合部は、ピニオンと該ローラ機構とを備え、該係合部との係合が開始される一端部と、該ローラ機構によって該係合が解除される他端部とを備えることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、端部において係合解除が行われることにより、スムーズに駆動力の伝達を行うことが可能となる。

該ローラ機構は、該ピニオンに対して該ピニオンの円周方向に移動可能であることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、ローラ機構のローラが変位することにより、係合部と係合する際の摩擦を回避または軽減し、被係合部と係合部とのスムーズな係合を可能とする。スムーズな係合を実現できることは、係合部の一部を一定の製造誤差を含む別部材として加工したり、係合部のピッチが一定の製造誤差を含んだりすることを許容する。また、ラックアンドピニオン機構という比較的簡易な機構を用いて上記の効果を実現できるため、打込機の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

該伝達機構は、該被係合部に駆動力を伝達する駆動軸をさらに備え、該駆動軸は、該ピニオンに接続されることが好ましい。

このような構成の打込機によれば、駆動軸とピニオンが接続することで、簡易な構成によりピニオンを介して被係合部へ駆動力を伝達することが可能となる。

該伝達機構は規制部をさらに有し、該規制部において該ピニオンと該ローラ機構とが当接することにより、該ローラ機構の該ピニオンに対する相対変位が拘束されることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、伝達機構の過度な変形または変位を防ぐとともに、弾性体の過度な変形及び損傷を防止することが可能となる。

該係合部は、ラックと、該ローラ機構によって案内される被案内部と、を備え、該係合部と該被案内部は、不等ピッチを形成することが好ましい。

上記構成の打込機によれば、不等ピッチを形成することによって、係合部は大きな断面を備えることが可能となり、係合部の耐荷重を増加させることができる。そのため、係合部の摩耗や損傷の防止、ブレードへ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果を得ることが出来る。また、被係合部がローラを備えるため、係合部が不等ピッチを有していても、被係合部と係合部とのスムーズな係合が可能となる。スムーズな係合を実現できることは、係合部の一部を一定の製造誤差を含む別部材として加工したり、係合部のピッチが一定の製造誤差を含んだりすることを許容する。また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、打込機の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

該ローラ機構は、弾性体の材料で形成されたローラを有することが好ましい。

上記構成の打込機によれば、ローラが弾性体であり、これが係合時に変形することによって、被係合部と係合部とのスムーズな係合を可能とする。

該ローラ機構は、弾性部材を介して、該ピニオンと接続されることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、弾性部材が係合時に変形することによって、被係合部のピッチが可変となる。そのため、係合部が不等ピッチを有していても、被係合部と係合部とのスムーズな係合が可能となる。

また、本発明は、所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該ブレードに駆動力を伝達する伝達機構とを有し、該伝達機構は、該係合部と係合可能なピニオンと、弾性部材を介して該ピニオンと接続され該係合部と係合可能なカムと、を有することを特徴とする打込機を提供する。

上記構成の打込機によれば、カムとピニオンとが弾性部材を介して接続することにより、係合部とカム又はピニオンとの係合時に、カム又はピニオンの円周方向への変位が可能となる。そのため、係合部のピッチが誤差を含んでいたり、不等ピッチであったりする場合においても、被係合部が係合部と係合する際の摩擦を回避または軽減し、被係合部と係合部とのスムーズな係合を可能とする。また、被係合部は、ピニオンの歯よりも大きな部材であるカムを備えることで、高い耐荷重を備え、大きな駆動力を伝達することが可能となる。したがって、被係合部の摩耗や損傷の防止、または、ブレードへ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果を得ることが出来る。

また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、打込機の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

該伝達機構は規制部をさらに有し、該規制部において該ピニオンと該カムとが当接することにより、該カムの該ピニオンに対する相対変位が拘束されることが好ましい。

上記構成によれば、伝達機構の過度な変形を防ぐとともに、弾性体の過度な変形及び損傷を防止することが可能となる。

更に本発明は、所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該ブレードに駆動力を伝達する伝達機構と、を有し、該係合部は、ラックと被案内部とを備え、該ラックと該被案内部とは不等ピッチを形成し、該伝達機構は、該係合部及び該被案内部と係合可能な、不等ピッチが形成された被係合部と、弾性部材を介して該被係合部と接続され該被係合部に駆動力を伝達する駆動軸と、を備えることを特徴とする打込機を提供する。

上記構成の打込機によれば、被係合部が駆動軸と弾性部材を介して接続するため、係合部との係合時に被係合部の円周方向への変位が可能である。そのため、係合部のピッチが誤差を含んでいたり、不等ピッチであったりする場合においても、被係合部が係合部と係合する際の摩擦を回避または軽減し、被係合部と係合部とのスムーズな係合を可能とする。また、係合部及び被係合部が不等ピッチを有することで大きな断面を有する歯を備えることが可能となり、被係合部の耐荷重を増加できる。したがって、被係合部の摩耗や損傷の防止、または、ブレードへ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果を得ることが出来る。

該伝達機構は規制部を有し、該規制部において該ピニオンと該カムとが当接することにより、該カムの該ピニオンに対する相対変位が拘束されることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、規制部が変位を規制することによって、弾性体の過度な変形が防止可能となる。そのため、弾性体の塑性変形や損傷を防止することができる。

該弾性部材は、金属ばね、エラストマー、あるいは弾性樹脂の少なくとも一つから成ることが好ましい。

上記構成の打込機によれば、弾性部材が様々な材料を採用できることで実施形態に応じた使用を可能とし、多種の実施形態においても係合部と被係合部との係合をスムーズに行うことが可能となる。

また、該伝達機構は、回転可能であり、該回転によって該係合部に駆動力を伝達し、該ハウジングには、該伝達機構の正回転を許容するとともに逆回転を規制する逆回転規制機構が設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、逆回転規制機構により伝達機構の逆回転を規制することができる。これにより、良好な仕上げ程度の維持及び作業性の向上を図ることができる。

また、該逆回転規制機構は、ワンウェイクラッチを有することが好ましい。

このような構成によれば、伝達機構の逆回転を規制するための構成を比較的簡易な構成で実現することができる。

本発明によれば、ラックの往復動を簡易な機構によって実現し、かつ、ラックの係合解除を、摩擦を低減してスムーズに実行可能な打込機を提供できる。

本発明の第１の実施の形態における釘打機の断面図。本発明の第１の実施の形態における釘打機の、前方視の打撃機構とノーズを示した部分断面図。（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態における釘打機の、打撃機構の動作を示す図。本発明の第２の実施の形態における釘打機の、（ａ）ピニオンの正面図、（ｂ）カムの正面図と側面図、及び（ｃ）ピニオンとカムとが接続された状態での正面図。（ａ）～（ｇ）は、本発明の第２の実施の形態における釘打機の、打撃機構の動作を示す図。本発明の第３の実施の形態における釘打機の、（ａ）カムの正面図と側面図、（ｂ）ピニオンの正面図、及び（ｃ）ピニオンとカムとが接続された状態での正面図。（ａ）～（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態における釘打機の、打撃機構の動作を示す図。（ａ）～（ｄ）は、本発明の各変形例における釘打機の、ピニオンとカムの正面図。本発明の第４の実施の形態における釘打機の断面図。本発明の第４の実施の形態における釘打機のワンウェイクラッチを示す部分拡大断面図であり、ワンウェイクラッチが駆動軸の逆回転を規制している状態を示す図。

＜第１の実施の形態＞　以下、本発明の第１の実施の形態による、打込機の一例である電動式の釘打機１について図１乃至図３を参照して説明する。図１に示される釘打機１は、外殻となるハウジング２と、ハウジング２に設けられたノーズ４と、ノーズ４へ釘Ｎを供給するマガジン５とを主に備える。マガジン５は図面が不明瞭になることを防ぐため、実線にて示す。なお、図１において、紙面右を釘打機１の後方向、紙面左を同前方向、紙面上を同上方向、紙面下を同下方向、紙面奥を同左方向、紙面手前を同右方向と定義する。

図１に示すように、ハウジング２は、駆動部７及び打撃機構３等を収容する。ハウジング２は、本体部２Ａと、ハンドル２Ｂと、駆動部収容部２Ｃと、電池接続部２Ｄとを備える。電池接続部２Ｄは、ハウジング２の後部を構成し、駆動部７に電力を供給する電池８を着脱可能に構成される。ハンドル２Ｂは本体部２Ａから後方へ向けて延出し、電池接続部２Ｄと繋がるように構成され、その前方基端部には駆動部７と電気的に接続されるトリガ１０が設けられる。駆動部収容部２Ｃは、本体部２Ａの下部から後方へ向けて延出し、電池接続部２Ｄの下部と繋がるように構成され、内部に駆動部７及び駆動軸９を収容する。

本体部２Ａは、主に打撃機構３を収容し、下部でノーズ４と接続される。さらに本体部２Ａは、上下方向に延びるシリンダ２０と、ピストン２１と、ピストンバンパ２３と、蓄圧室２ａとを備える。

駆動部７は、主にモータ７１と、モータの出力軸７２と、出力軸７２から駆動力が伝達される、遊星ギア機構を備えた減速機構７３とを有し、駆動軸９へ駆動力を伝える。

シリンダ２０は、上下方向に延び、下部がノーズ４と接続し、上部が本体部２Ａ内部の上部に設置される。シリンダ２０は、ピストン２１の上下方向の移動を案内するとともに、上下方向以外への移動を拘束する。

ピストン２１は、シリンダ２０内に配置され、シリンダ２０の上部に位置する上死点と、下部に位置する下死点との間を往復可能に構成される。なお図１には、本体部２Ａの中心線ＣＬの左右に、ピストン２１が上死点と下死点とに到達した状態を示す。ピストン２１は、下死点においてピストンバンパ２３に当接するように構成される。

蓄圧室２ａは、シリンダ２０の上方であって、ピストン２１の上死点の上方に、シリンダ２０とは連通して配置される。すなわちピストン２１の上方において、シリンダ２０と蓄圧室２ａとは一体の空間を画成する。蓄圧室２ａには窒素などの圧縮された気体が充填されているため、ピストン２１は、圧縮された気体の圧力によって下方に付勢される。

図２に示されるように、打撃機構３は、ブレード３１と、ラック３０と、ピニオン３２と、ローラ３３と、カム３４と、被案内部３７とを備える。

ブレード３１は、上下方向に延びる棒状の部材であり、ピストン２１の下部に接続され、ピストン２１と一体に移動可能に構成される。ブレード３１がピストン２１と一体に上下往復動を行う際、ノーズ４に配置された釘Ｎを発射可能に構成される。ブレード３１の下部であってブレード３１の側面には、ラック３０が設けられる。

ラック３０は、均等なピッチを形成する複数の歯によって構成され、ブレード３１の下部側面にブレード３１の軸方向に沿って配置される。ラック３０は、ピニオン３２と係合して駆動力を受取ることにより、ブレード３１の上方への移動を案内する役割を果たす。ラック３０の下方には、被案内部３７が配置される。

被案内部３７は、ブレード３１の側面であってラック３０の下方に設けられ、ラック３０と連なった歯列を形成するとともに、ローラ３３と係合可能に構成される。被案内部３７は、ピストン２１が上死点に位置するときに、ローラ３３と係合する部分である。このとき蓄圧室２ａの圧力は最も高くなることから、被案内部３７には大きな負荷がかかる。よって、被案内部３７には高い剛性または強度が必要である。そのため被案内部３７は、ラック３０の歯よりもブレード３１の軸方向に長い形状を有し、ラック３０の歯とは異なるピッチ、即ち不等ピッチを形成する。ラック３０と被案内部３７は、一体に加工成形された部材であっても、別々に加工成形された部材であってもよい。なお、ラック３０と被案内部３７とは、本発明の係合部に相当する。

ピニオン３２は、ラック３０と同ピッチの歯を有し、ラック３０と係合可能に構成される。ピニオン３２の軸部は駆動軸９と接続され、駆動軸９と一体に回転することで、ピニオン３２は、駆動軸９から駆動力を受取る。ピニオン３２は、ラック３０と係合することにより、駆動力をラック３０へと伝達する役割を果たす。また、ピニオン３２には、カム３４が接続される。

カム３４は、ピニオン３２の半径方向外方に突出する略三角形状を成す。詳細には、カム３４は、略三角形のうち１つの頂点を形成する部分がピニオン３２の半径方向に突出するように、ピニオン３２に固定される。また、当該突出部分には、ローラ３３が回転可能に支持される。

ローラ３３は、前後方向に延出した略円柱形を成す。ローラ３３は、前後方向に延びる軸を中心にカム３４に回転可能であって、被案内部３７と係合可能に構成される。詳細にはローラ３３は、ピニオン３２の歯とは異なる形状を有しており、ピニオン３２の歯と連なって不等ピッチを形成した歯列を成す。この歯列は、ラック３０及び被案内部３７（即ち係合部）と係合可能に構成される。ローラ３３は、ゴムなどのエラストマー樹脂からなる弾性体を有する。ローラ３３は、本発明における他端部の一例である。

ノーズ４には、ハウジング２下方からノーズ４の先端にかけて釘が通過する通路４ａが形成される。通路４ａにはブレード３１が挿通可能であり、ブレード３１が下方へ移動する際、ブレード３１は通路４ａに配置された釘Ｎを発射する。またノーズ４の先端部分にはプッシュレバー４０が設けられ、このプッシュレバー４０が被打込部材に接触して押された場合のみ釘打機１は釘Ｎを打ち込むことが可能となるように構成される。なお、本実施の形態における釘Ｎは、本発明におけるファスナに相当する。

マガジン５は、ハウジング２の下部で、ノーズ４の後部から後方に延出し、電池接続部２Ｄの下部を繋ぐように構成される。マガジン５内には釘Ｎが束状に複数本内蔵されており、ノーズ４の通路４ａ内に釘Ｎを供給する。

ピニオン３２、ローラ３３及びカム３４は、本発明における被係合部に相当する。また、ローラ３３及びカム３４は本発明におけるローラ機構に相当する。ローラ３３、カム３４、駆動軸９及びピニオン３２は、本発明における伝達機構に相当する。

釘打機１の動作は、ユーザがプッシュレバー４０を被加工部材に押当て、トリガ１０を押込むことによって開始する。トリガ１０が押込まれると駆動部７が作動し、モータ７１は、出力軸７２及び減速機構７３を介して駆動軸９へ駆動力を伝達する。駆動軸９を介して駆動力を受取ったピニオン３２は、カム３４と一体で図３における時計回り方向に回転し、ラック３０と係合することによって、蓄圧室２ａ内の圧縮気体の付勢力（圧力）に抗して下死点に位置するピストン２１及びブレード３１を上方へ移動させる。ピニオン３２が図３における時計回り方向に回転してラック３０と係合を開始する際に、ピニオン３２の歯のうち最初にラック３０と係合する歯、すなわちピニオン３２の歯のうち当該時計回り方向における最も下流側に位置する歯は、本発明における一端部の一例である。

ピニオン３２がさらに回転すると、図３（ａ）に示されるように、ローラ３３と被案内部３７とが係合し、ブレード３１はさらに上方へ移動する（図３（ｂ）及び図３（ｃ））。このときローラ３３は弾性体であるため、被案内部３７の形状に応じて変形する。したがって、例えば被案内部３７が、耐荷重を増すためにラック３０とは別部材によって構成され、被案内部３７の寸法が製造誤差を含んだものであっても、ローラ３３と被案内部３７とはスムーズな係合が可能である。また、ローラ３３が回転可能であることにより、ローラ３３と被案内部３７とのスムーズな係合が可能である。

図３（ｃ）の状態からさらにピニオン３２が回転し、ピストン２１が上死点に到達すると、ローラ３３と被案内部３７とが離間し、両者の係合は解除される。同時に、圧縮気体の圧力によって下方に付勢されたピストン２１及びブレード３１は下方へ高速で移動し、釘Ｎはノーズ４を介して発射される。このローラ３３と被案内部３７との係合解除の際、ローラ３３が回転可能であることにより、ローラ３３は被案内部３７からスムーズに離間することが可能である。

上記構成によれば、カム３４を有することにより、被係合部は、通常よりも大きく耐久性のある歯を備えることが可能となる。また、ローラ３３を用いて係合することで、被案内部３７との係合の際に生じる摩擦を軽減し、スムーズな駆動力の伝達を行うことが可能となる。したがって、被案内部３７及びローラ３３の摩耗や損傷の防止、または、ブレード３１へ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果が得られる。

また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、釘打機１の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることができる。

また、ラック３０と被案内部３７が不等ピッチを形成することによって、被案内部３７は大きな断面を備え、被案内部３７はラック３０の歯よりも大きな耐荷重を得ることができる。そのため、被案内部３７の摩耗や損傷の防止、ブレード３１へ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果を得ることが出来る。また、カム３４がローラ３３を備えるため、被案内部３７が不等ピッチを有していても、スムーズな係合が可能となる。スムーズな係合を実現できることは、被案内部３７を一定の製造誤差を含む別部材として加工したり、被案内部３７とラック３０とが形成するピッチが一定の製造誤差を含んだりすることを許容する。また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、打込機の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

また、ローラ３３が弾性体であり、これが係合時に変形することによって、被案内部３７とローラ３３とのスムーズな係合を可能とする。

上記のように、第１の実施の形態では、ローラ３３が被案内部３７の形状に応じて回転し、変形可能であることにより、スムーズなローラ３３と被案内部３７との係合及び解除を実現している。しかし、本発明は、このような実施の形態に限定されない。本発明は、スムーズなローラ３３と被案内部３７との係合及び解除を可能にする種々の実施の形態を包含するものである。

＜第２の実施の形態＞　第２の実施の形態を図４及び図５を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。また第１の実施の形態による釘打機１を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第１の実施の形態の図面参照番号に１００を加算した参照番号を付す。

第２の実施の形態において、ピニオン１３２は軸方向視で中央部に開口を形成し、当該開口は４つの規制部１３２ａを規定する（図４（ａ））。規制部１３２ａのそれぞれは、円周方向に沿って延びる形状を有する。図４（ｂ）に示されるように、カム１３４は、軸方向視略涙滴型を形成し、軸方向に延びる突出部１３５を備える。カム１３４は、当該軸部において、駆動軸１０９が嵌合される開口１３４ａを有する。

図４（ｂ）に示されるように、突出部１３５は、半径方向外方に延出した軸方向視略十字形を形成し、略十字型の腕のそれぞれは円周方向に等間隔に配置され、一対のカム規制部１３５Ａ及び一対の接触部１３５Ｂを形成する。また、ローラ３３は、カム１３４の端部において、回転可能にカム１３４に支持される。

図４（ｃ）に示されるように、カム１３４は、ピニオン１３２に遊嵌される。規制部１３２ａと接触部１３５Ｂとの間には、本発明における弾性部材の一例である、弾性体１３６が挿入される。また、カム１３４及びピニオン１３２がラック３０及び被案内部３７と係合しない状態において（以下、「非係合状態」とする）、カム規制部１３５Ａと規制部１３２ａとは、円周方向において離間したように構成される。非係合状態においては、弾性体１３６の復元力により、ピニオン１３２のカム１３４に対する相対位置は、一定に保たれる。また、ローラ３３及びピニオン１３２の端歯は、ピッチＰを規定する。ピニオン１３２とカム１３４とが弾性体１３６を介して遊嵌されているため、ピニオン１３２は、カム１３４及び駆動軸１０９に対して円周方向へ変位可能であり、そのためピッチＰも可変である。ピニオン１３２のカム１３４に対する円周方向の変位が一定量に達すると、規制部１３２ａとカム規制部１３５Ａとが当接し、それ以上の変位の進行は妨げられる。

駆動軸１０９は、カム１３４と嵌合し、駆動力を伝達する。すなわち、駆動部７が駆動する際、駆動軸１０９からカム１３４に駆動力が伝達され、カム１３４から弾性体１３６を介してピニオン１３２へ駆動力が伝達される。

カム１３４及びピニオン１３２がラック３０及び被案内部３７と係合し、ブレード３１が上方へ移動する状態を、図５の各図に示す。

ピニオン１３２がラック３０と係合し、ブレード３１を上方へ移動する際（図５（ａ）～（ｃ））、ピニオン１３２は、駆動軸１０９及びカム１３４に対して円周方向に変位可能であるため、ラック３０とのピッチのずれを吸収し、または摩擦を回避し、係合することができる。

ピニオン１３２及びカム１３４がさらに回転すると、ローラ３３が被案内部３７と係合する（図５（ｄ））。ピニオン１３２とカム１３４とが弾性体１３６を介して接続しているため、ピニオン１３２は、ローラ３３に対して円周方向に変位することが可能である。そのため、ピッチＰは被案内部３７の形状に応じて変更され、これにより、ローラ３３と被案内部３７とのスムーズな係合が実現される。

ピニオン１３２及びカム１３４の回転がさらに進行すると、ブレード３１の上方への変位が進み（図５（ｅ））、ピストン２１が上死点に到達すると同時に、ローラ３３と被案内部３７との係合が解除される（図５（ｆ）～（ｇ））。このとき、ピッチＰが可変であること、及び、ローラ３３が回転可能であることにより、ローラ３３は被案内部３７から摩擦を低減しつつスムーズに離間できる。

ピニオン１３２に過度の負荷がかかった場合、規制部１３２ａとカム規制部１３５Ａとが当接することにより、ピニオン１３２のカム１３４に対する過度の変位及び弾性体１３６の損傷を防ぐことが出来る。

なお、第１の実施の形態において、ローラ３３は弾性体を備えていたが、第２の実施の形態においては、弾性体に限らず、硬質の部材を用いても良い。このような構成であっても、弾性体１３６がピニオン１３２とカム１３４との間に介在することにより、上述した効果を得ることができる。

上記のように、第２の実施の形態では、ピニオン１３２がカム１３４に対して円周方向に変位可能であることにより、ピニオン１３２とラック３０とのスムーズな係合を可能とし、ローラ３３と被案内部３７とのスムーズな係合も実現している。さらに、規制部１３２ａとカム規制部１３５Ａにより、ピニオン１３２の過度の変形及び弾性体１３６の損傷も防止されている。

＜第３の実施の形態＞　第３の実施の形態を図６及び図７を用いて説明する。なお、第１の実施の形態または第２の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。第２の実施の形態による釘打機１を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第２の実施の形態の図面参照番号に１００を加算して参照番号を付す。

図６（ａ）に示されるように、第３の実施の形態では、カム２３４は軸方向視略環状の部材であり、その外縁は軸方向視略涙滴型を形成する。カム２３４には、４つの突出部２３５が設けられている。突出部２３５のそれぞれは、軸方向に延び、円周方向に略等間隔に配置され、軸方向視略矩形を成す。

図６（ｂ）に示されるように、ピニオン２３２は、円周方向に等間隔に配置される４つの長孔から成る規制部２３２ａを規定する。ピニオン２３２は、当該軸部において、駆動軸２０９が嵌合される開口２３２ｂを有する。

図６（ｃ）に示されるように、カム２３４は、ピニオン２３２に遊嵌される。規制部２３２ａと突出部２３５との間には、本発明における弾性部材の一例である、ゴムなどの樹脂から成る弾性体２３６が挿入される。詳細には、弾性体２３６のそれぞれは、規制部２３２ａと突出部２３５とに当接する。ピニオン２３２とカム２３４とが弾性体２３６を介して互いに接続しているため、カム２３４は、ピニオン２３２及び駆動軸２０９に対して円周方向へ変位可能であり、そのためピッチＰも可変である。また、弾性体２３６の復元力により、非係合状態におけるピニオン２３２のカム２３４に対する相対位置は、一定に保たれる。

駆動軸２０９は、ピニオン２３２と嵌合し、駆動力をピニオン２３２へ伝達する。すなわち、駆動部７が駆動する際、駆動軸２０９からピニオン２３２に駆動力が伝達され、ピニオン２３２から弾性体２３６を介してカム２３４へ駆動力が伝達される。

図７の各図は、ローラ３３と被案内部３７との係合開始から解除直前までの状態を示す
。　

ローラ３３が被案内部３７と係合する際（図７（ａ））、カム２３４に接続されたローラ３３は、ピニオン２３２に対して円周方向に変位することが可能である。これにより、ピッチＰは被案内部３７の形状に応じて変更され、ローラ３３と被案内部３７とのスムーズな係合が実現される。

ピニオン２３２及びカム２３４の回転がさらに進行すると、ブレード３１の上方への変位が進み（図７（ｂ））、ピストン２１が上死点に到達すると同時に、ローラ３３と被案内部３７との係合が解除される。このとき、ローラ３３が回転可能であることにより、ローラ３３は被案内部３７からスムーズに離間できる（図７（ｃ））。

なお、第１の実施の形態において、ローラ３３は弾性体を備えていたが、第３の実施の形態においては、硬質の部材を用いても良い。このような構成であっても、弾性体２３６がピニオン２３２とカム２３４との間に介在することにより、上述した効果を得ることができる。

上記のように、第３の実施の形態では、カム２３４がピニオン２３２に対して円周方向に変位可能であることにより、ローラ３３と被案内部３７とのスムーズな係合を可能としている。

＜変形例＞　変形例を図８各図に示す。なお、第１、第２または第３の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。また第３の実施の形態による釘打機１を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第３の実施の形態の図面参照番号に１００の倍数を加算した参照番号を付す。　

図８（ａ）に示されるピニオン３３２は、一対の規制部３３２ａと、規制部３３２ａより周方向に短い形状を有する一対の規制部３３２ｂとを有する。規制部３３２ａと規制部３３２ｂは、円周方向に交互に略均等に配置される。第３の実施の形態と異なり、規制部３３２ｂは、突出部２３５を弾性体を介さずに遊嵌する。規制部３３２ｂと突出部２３５との間には、円周方向に隙間が形成される。このため、カム２３４は、ピニオン３３２に対して円周方向に変位可能である。カム２３４のピニオン３３２に対する変位が所定量に達した場合、規制部３３２ｂと突出部２３５が当接し、カム２３４のピニオン３３２に対する過度の変位を防止するとともに、弾性体３３６の過度の変形及び損傷を防止することができる。

さらなる変形例を図８（ｂ）に示す。カム４３４は、第３の実施の形態における突出部２３５と同形状の一対の突出部４３５と、突出部４３５よりもカム４３４の半径方向内方に長い形状を有する一対の突出部４３５Ａとを有する。ピニオン４３２は、第３の実施例における規制部２３２ａと同形状の一対の規制部４３２ａと、一対の規制部４３２ｂとを備える。規制部４３２ｂのそれぞれは、突出部４３５Ａを遊嵌可能であって、ピニオン４３２の半径方向内方に突出した形状をなし、軸方向視で略凸字状を形成する。規制部４３２ｂと突出部４３５Ａとの間には、円周方向に隙間が形成される。このため、カム４３４は、ピニオン４３２に対して円周方向に変位可能である。カム４３４のピニオン４３２に対する変位が所定量に達した場合、規制部４３２ｂと突出部４３５Ａとが当接し、カム４３４のピニオン４３２に対する過度の変位を防止するとともに、弾性体４３６の過度の変形及び損傷を防止することができる。

上記各実施の形態においては、ピニオンとカムとの間に介在する弾性体としてゴムなどのエラストマー樹脂を例示したが、本発明はこのような実施の形態に限定されず、所望の反発係数、あるいはバネ定数を有する任意の材料、構造を採用可能である。例えば、ゴムなどの弾性材料（弾性樹脂）のみならず、いわゆる“空気ばね”として働く構造（密閉空間などに気体を封入し、気体の弾性力を利用する構造）なども当該発明の範囲に含まれる。さらに、構造的に弾性体を構成する例としては、金属片や樹脂片などからなる板バネやコイルバネ等を用いることも可能であり、以下にその具体例を示す。

図８（ｃ）に示されるピニオン３３２及びカム２３４は、図８（ａ）と同形状であるが、弾性体として板バネ５３６が用いられる。このような構成によっても、板バネ５３６がピニオン３３２の円周方向に変形可能であることにより、図８（ａ）と同様の効果を得ることができる。

図８（ｄ）において示されるピニオン６３２は、第３の実施の形態によるピニオン２３２よりも周方向に長い形状を有する４つの規制部６３２ａを備える。突出部２３５と規制部６３２ａとの間には、弾性体としてコイルバネ６３６が挿入される。このような構成によっても、コイルバネ６３６が、突出部２３５と規制部６３２ａに当接すること、及び、カム２３４のピニオン６３２に対する円周方向変位に応じて弾性変形可能であることにより、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施の形態において、弾性体はピニオンとカムとの間に介在したが、本発明はこのような形態に限定されず、弾性体を駆動軸とピニオン若しくはカムとの間に介在させることも可能である。

例えば、第１の実施の形態において、弾性体が駆動軸９とピニオン３２との間に介在する構成とすることも可能である。このような構成によれば、ピニオン３２及びカム３４が円周方向に変位可能であることにより、ピニオン３２とラック３０とのスムーズな係合と、被案内部３７とローラ３３とのスムーズな係合及び解除とが可能となる。

また、第２の実施の形態において、弾性体が駆動軸１０９とカム１３４との間にさらに介在する構成とすることも可能である。このような構成とすれば、カム１３４が駆動軸１０９に対して円周方向に変位可能となり、被案内部３７とローラ３３とのスムーズな係合及び解除が可能となる。そのため、ラック３０のピッチが誤差を含んでいたり、不等ピッチであったりする場合においても、ピニオン１３２がラック３０と係合する際、または、ローラ３３が被案内部３７と係合する際の摩擦を回避または軽減し、スムーズな係合を可能とする。したがって、被係合部の摩耗や損傷の防止、または、ブレードへ係る荷重の増加とそれに伴う打込力の増加という効果を得ることが出来る。また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、釘打機１の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

また、カム１３４が駆動軸１０９の先端部として、駆動軸１０９と一体に成形されることも可能である。この場合、カム規制部１３５Ａと規制部１３２ａとが当接することによって、ピニオン１３２の駆動軸に対する円周方向の相対変位が拘束されることとなる。このような実施形態においても、ピニオン１３２の過度の変位、または、弾性体１３６の塑性変形や損傷を防止することができる。

＜第４の実施の形態＞　次に、本発明の第４の実施の形態による釘打機７０１について図９及び図１０を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。図９は、釘打機７０１の断面図である。図１０は、釘打機７０１のワンウェイクラッチ７１１を示す部分拡大断面図であり、ワンウェイクラッチ７１１が駆動軸９の逆回転を規制している状態を示す図である。

図９及び図１０に示されているように釘打機７０１の駆動部収容部２Ｃ内部には、ワンウェイクラッチ７１１が設けられている。ワンウェイクラッチ７１１は、駆動軸９及び駆動軸９と一体回転するピニオン３２の正回転（図３における時計回り方向の回転）を許容するとともに逆回転（図３における反時計回り方向の回転、図１０における回転方向Ａへの回転）を規制する部材である。ワンウェイクラッチ７１１は、駆動部収容部２Ｃの内壁と駆動軸９との間に設けられており、筒部７１１Ａ及び複数のローラ７１１Ｂを備えている。なお、ワンウェイクラッチ７１１は逆回転規制機構の一例であり、正回転方向はピストン２１及びブレード３１を上方に移動させるための回転方向である。

筒部７１１Ａは、前後方向に延びる筒形状をなし、駆動部収容部２Ｃの内壁に固定されている。筒部７１１Ａの内周面には、複数の収容溝７１１ａが形成されている。収容溝７１１ａは、筒部７１１Ａの内周面から半径方向外方に窪んで形成された溝であって、前後方向に延びている。複数の収容溝７１１ａのそれぞれにはローラ７１１Ｂが１個ずつ収容されている。

ローラ７１１Ｂは、前後方向に延びる針状のコロであり、自己の軸心を中心に回転可能且つ駆動軸９に当接した状態で収容溝７１１ａに収容されている。またローラ７１１Ｂは、収容溝７１１ａ内部において前後方向に移動不能且つ周方向に所定量移動可能である。本実施の形態において当該所定量は、ローラ７１１Ｂの直径と略同一の長さである。

収容溝７１１ａの深さは、駆動軸９の正回転方向において収容溝７１１ａの上流側から下流側に向かうに従って深くなっており、上流側縁部の深さはローラ７１１Ｂの直径よりも短く、下流側縁部の深さはローラ７１１Ｂの直径と略同一である。また収容溝７１１ａに収容されたローラ７１１Ｂと収容溝７１１ａの下流側縁部との間には付勢部材すなわちスプリング７１１Ｃが設けられており、ローラ７１１Ｂは下流側縁部から上流側縁部に向かって付勢されている。

ここで、ワンウェイクラッチ７１１の機能について説明する。駆動軸９が正回転を開始すると、駆動軸９の外周面と当接している複数のローラ７１１Ｂのそれぞれは、自己が収容されているそれぞれの収容溝７１１ａ内部で自己の軸心を中心に回転且つスプリング７１１Ｃの付勢力に抗しながら駆動軸９の正回転方向における上流側縁部から下流側縁部に向かって移動を開始する。ローラ７１１Ｂが収容溝７１１ａの深さが最も深い下流側縁部に位置すると、駆動軸９の外周面とローラ７１１Ｂとの接触面圧は小さくなる。当該状態における接触面圧によるそれぞれのローラ７１１Ｂと駆動軸９の外周面との間の摩擦力は、駆動軸９の筒部７１１Ａに対する正回転を妨げる程度のものではなく、当該状態において駆動軸９は正回転を継続することができる。すなわちワンウェイクラッチ７１１は、駆動軸９及びピニオン３２の正回転を許容する。

一方、駆動軸９が逆回転を開始すると、複数のローラ７１１Ｂのそれぞれは、自己が収容されているそれぞれの収容溝７１１ａ内部で自己の軸心を中心に回転且つ付勢部材すなわちスプリング７１１Ｃに付勢されながら駆動軸９の正回転方向における下流側縁部から上流側縁部に向かって移動を開始する。ローラ７１１Ｂが収容溝７１１ａの深さが最も浅い上流側縁部に位置すると、駆動軸９の外周面とローラ７１１Ｂとの接触面圧は最も大きくなる。当該状態においては、接触面圧によるそれぞれのローラ７１１Ｂと駆動軸９の外周面との間の摩擦力は最大となり、駆動軸９は筒部７１１Ａに対して逆回転不能となる（図１０の状態）。すなわちワンウェイクラッチ７１１は、駆動軸９及びピニオン３２の逆回転を規制する。

このように本発明の第４の実施の形態による釘打機７０１においては、駆動部収容部２Ｃすなわちハウジング２と駆動軸９との間にワンウェイクラッチ７１１が設けられているため、駆動軸９及びピニオン３２の逆回転を規制することができる。これにより、釘打機７０１の作業性の改善を図ることができる。

詳細には、ピストン２１及びブレード３１の下死点から上死点までの移動途中（例えば、図３（ａ）乃至（ｃ）の状態）に電池８の残量減少等によってモータ７１の駆動が停止した場合、ピニオン３２は蓄圧室２ａの圧力に抗してピストン２１及びブレード３１を上方（上死点方向）に移動させる駆動力を失う。当該移動途中は、ピニオン３２とラック３０とが係合（噛合）又はローラ３３と被案内部３７とが係合している状態であるため、ピニオン３２が駆動力を失い、ピストン２１及びブレード３１は蓄圧室２ａの圧力によって下方に付勢（押圧）されると、ピニオン３２及び駆動軸９には、ピニオン３２及び駆動軸９を逆回転させようとする力が働く。このような場合にピニオン３２及び駆動軸９が逆回転可能であると、ピストン２１及びブレード３１が上死点まで到達する前に下死点に向かって移動してしまい、上死点まで到達した場合よりも弱い打込力で釘Ｎを打込んでしまい、完全に釘Ｎが打込めずに仕上げ程度が悪化し、同時に釘Ｎの打ち直し等を行わねばならない等の作業性の悪化を招く虞がある。

しかしながら、釘打機７０１は、ワンウェイクラッチ７１１を備えているため、駆動軸９及びピニオン３２の逆回転を規制することができ、且つピストン２１及びブレード３１の下方への移動を規制することができる。これにより、上述のようなことがなくなり、仕上げ程度を良好に維持し、且つ作業性を向上させることができる。

本発明による打込機は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

上記実施の形態において、ローラ３３はピニオンまたはカムに接続されたが、本発明はこのような形態に限定されず、ローラ３３をラック３０または被案内部３７に設けた構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、ラック３０または被案内部３７とカムまたはピニオンとのスムーズな係合及び解除が可能となる。なお、この場合、ローラ３３及びラック３０、または、ローラ３３及び被案内部３７が、本発明におけるローラ機構に相当する。また、この場合、ピニオン及びカムは本発明における被係合部に相当し、ラック３０、被案内部３７及びローラ３３は本発明における係合部に相当する。

上記実施の形態において、ローラはピニオンまたはカムに接続されたが、本発明はこのような形態に限定されず、ローラを設けない構成とすることも可能である。このような構成としても、弾性体が介在し変形することにより、被案内部３７とカムとのスムーズな係合及び解除が可能となる。そのため、被案内部３７とラック３０とのピッチが誤差を含んでいたり、不等ピッチであったりする場合においても、カムが被案内部３７と係合する際の摩擦を回避または軽減し、被案内部３７とカムとのスムーズな係合を可能とする。また、比較的簡易な構造を用いて上記の効果を実現できるため、釘打機１の軽量化、小型化または製造コスト削減を図ることが可能となる。

上記の実施の形態において、打込機の一例として、ファスナとして釘を打込む釘打機１を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、打込機として、釘やねじ、ステープル等、機械的接合金具を射出する工具全般に対して適用可能である。なお、ファスナの具体例としては、当該技術分野における一般的なもの全てが対象であり、例えば、ねじ、釘、鋲、リベット、ステープル等が考えられる。

電動式でモータ７１を有する駆動部７を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明はその他、ソレノイド等の他の駆動方式を備えた打込機にも適用可能である。　

上記の実施の形態においては、ファスナを打込むためのブレードの付勢手段として圧縮空気を用いたガススプリング方式の例を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、コイルバネ等の他の付勢手段に適用可能であることは、当業者にとって自明な事項である。　

上記の第４の実施の形態においては、ローラ７１１Ｂを有するワンウェイクラッチ７１１を用いたが、駆動軸９及びピニオン３２の逆回転を規制し、且つ正回転を許容する構成であればよく、ボール及び内周面にボール溝が形成された筒部を有するボール式のワンウェイクラッチ等でもよい。

１、７０１…釘打機、２…ハウジング、３…打撃機構、４…ノーズ、５…マガジン、７…駆動部、８…電池、９…駆動軸、１０…トリガ、２０…シリンダ、２１…ピストン、３０…ラック、３１…ブレード、３２…ピニオン、３３…ローラ、３４…カム、３７…被案内部、７１…モータ、７２…出力軸、７３…減速機構、７１１…ワンウェイクラッチ

Claims

所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該係合部と係合して駆動力を伝達する被係合部を有する伝達機構と、を備え、該伝達機構は、該係合部と該被係合部との係合の解除を案内するローラ機構を有することを特徴とする打込機。
該被係合部は、ピニオンと該ローラ機構とを備え、該係合部との係合が開始される一端部と、該ローラ機構によって該係合が解除される他端部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
該ローラ機構は、該ピニオンに対して該ピニオンの円周方向に移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の打込機。
該伝達機構は、該被係合部に駆動力を伝達する駆動軸をさらに備え、該駆動軸は、該ピニオンに接続されることを特徴とする請求項２または３に記載の打込機。
該伝達機構は規制部をさらに有し、該規制部において該ピニオンと該ローラ機構とが当接することにより、該ローラ機構の該ピニオンに対する相対変位が拘束されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の打込機。
該係合部は、ラックと、該ローラ機構によって案内される被案内部と、を備え、該係合部と該被案内部は、不等ピッチを形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の打込機。
該ローラ機構は、弾性体の材料で形成されるローラを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の打込機。
該ローラ機構は、弾性部材を介して、該ピニオンと接続されることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の打込機。
所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該ブレードに駆動力を伝達する伝達機構とを有し、該伝達機構は、該係合部と係合可能なピニオンと、弾性部材を介して該ピニオンと接続され該係合部と係合可能なカムと、を有することを特徴とする打込機。
該伝達機構は規制部をさらに有し、該規制部において該ピニオンと該カムとが当接することにより、該カムの該ピニオンに対する相対変位が拘束されることを特徴とする請求項９に記載の打込機。
所定方向に延びるノーズと、該ノーズを有するハウジングと、係合部を有し、該ハウジングの該所定方向に移動可能に案内され、ファスナを該ノーズを介して打込み可能なブレードと、該ブレードに駆動力を伝達する伝達機構と、を有し、該係合部は、ラックと被案内部とを備え、該ラックと該被案内部とは不等ピッチを形成し、該伝達機構は、該係合部及び該被案内部と係合可能な、不等ピッチが形成された被係合部と、弾性部材を介して該被係合部と接続され該被係合部に駆動力を伝達する駆動軸と、を備えることを特徴とする打込機。
該伝達機構は規制部をさらに有し、該規制部において該被係合部と該駆動軸とが当接することにより、該被係合部の該駆動軸に対する相対変位が拘束されることを特徴とする請求項１１に記載の打込機。
該弾性部材は、金属ばね、エラストマー、あるいは弾性樹脂の少なくとも一つから成ることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の打込機。
該伝達機構は、回転可能であり、該回転によって該係合部に駆動力を伝達し、該ハウジングには、該伝達機構の正回転を許容するとともに逆回転を規制する逆回転規制機構が設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の打込機。
該逆回転規制機構は、ワンウェイクラッチを有することを特徴とする請求項１４に記載の打込機。