WO2018159172A1

WO2018159172A1 - 打込機

Info

Publication number: WO2018159172A1
Application number: PCT/JP2018/002445
Authority: WO
Inventors: 俊徳安富; 駒崎　義一
Original assignee: 工機ホールディングス株式会社
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2018-09-07
Also published as: JPWO2018159172A1; JP6673524B2

Abstract

打撃子が止具を被打込材に打ち込む際の打撃エネルギが低下することを抑制可能な打込機を提供する。止具（２６）が供給される射出部（２３）と、止具（２６）を打撃する打撃部（１２，３２）と、複数の止具（２６）同士を互いに接続した状態で射出部（２３）に供給するマガジン（１３）と、を有する打込機（１０）であって、打撃部（１２，３２）は、同一の止具（２６）を少なくとも２回打撃可能であり、かつ、止具（２６）に加える第１回目の打撃エネルギよりも、止具（２６）に加える第２回目の打撃エネルギが大きい。

Description

打込機

本開示は、打撃子を移動させて止具を打撃する打込機に関する。

打撃子を移動させて止具を打撃する打込機が、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、モータを収容するハウジングと、ハウジングに設けられ、かつ、止具が供給されるノーズ部と、ノーズ部へ止具を供給するマガジンと、を有する。ハウジング内に、駆動機構、プランジャ、ウェイト及びコイルスプリングが収容されている。プランジャに打撃子が取り付けられている。

駆動機構は、モータが回転するとプランジャを下死点から上死点に向けて移動させるとともに、ウェイトを最上位点から最下位点に向けて移動させる。コイルスプリングは、プランジャ及びウェイトの移動により圧縮される。プランジャが上死点に到達すると、駆動機構の力がプランジャ及びウェイトに伝達されなくなる。このため、プランジャはコイルスプリングの弾性エネルギで下死点に向けて移動し、打撃子が止具を打撃し、止具は被打込材に打ち込まれる。ウェイトは、コイルスプリングの弾性エネルギで最上位点に向けて移動する。ウェイトは、止具の打ち込み時にプランジャの反力を受ける。

国際公開第２０１６／０３１７１６号パンフレット

しかし、一般的に打込機に使用される止具は、接続要素、例えば接着剤や針金で互いに連結されており、止具の打ち込みに使用する打撃エネルギの一部を、止具同士を分離することに使用するため、打撃子が止具を被打込材に打ち込む際の打撃エネルギが低下する可能性があった。

本開示の目的は、止具を被打込材に打ち込む際の打撃エネルギが低下することを抑制可能な、打込機を提供することにある。

一実施形態の打込機は、止具が供給される射出部と、前記止具を打撃する打撃部と、複数の前記止具同士を互いに接続した状態で前記射出部に供給するマガジンと、を有する打込機であって、前記打撃部は、同一の前記止具を少なくとも２回打撃可能であり、かつ、前記止具に加える第１回目の打撃エネルギよりも、前記止具に加える第２回目の打撃エネルギが大きい。

一実施形態の打込機は、打撃部で止具を少なくとも２回打撃するため、止具を被打込材に打ち込む際の打撃エネルギの低下を抑制できる。

本発明の一実施形態である打込機の側面断面図である。本発明の一実施形態である打込機の側面断面図である。図１の打込機のIII－III線における一部断面であり、打込機に設けた駆動機構の作動を示す図である。打込機の制御系統を示すブロック図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける駆動機構の作動を示す図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。付勢機構を作動させる駆動機構を示す図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。付勢機構を作動させる駆動機構を示す図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。付勢機構を作動させる駆動機構を示す図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。付勢機構を作動させる駆動機構を示す図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。打込機に設ける付勢機構を示す断面図である。

以下、打込機の一実施形態を図面を参照して説明する。本開示の打込機は、止具を２回打撃することで、被打込材に対する止具の打ち込みを完了する。

図１及び図２に示す打込機１０は、ハウジング１１、打撃子１２、マガジン１３、電動モータ１４、駆動機構１５、制御基板１６、電池パック１７及びウェイト１８を有する。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が本体部１９に固定されている。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。接触部材２４の先端は、被打込材Ｗ１に押し付けられる。

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は釘を含み、止具２６の材質は、金属、非鉄金属、鋼を含む。止具２６同士は接続要素で互いに接続されている。接続要素は、ワイヤ、接着剤、樹脂の何れでもよい。止具２６は棒形状である。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を射出路２５に送る。接触部材２４は、止具２６の打ち込み位置、止具２６の姿勢、止具２６の打ち込み方向をガイドする。

打撃子１２は、本体部１９の内外に亘って設けられている。打撃子１２は、本体部１９内に配置された金属製のプランジャ２７と、プランジャ２７に固定された金属製のドライバブレード２８と、を有する。プランジャシャフト２９が本体部１９内に設けられている。トップホルダ３０及びボトムホルダ３１が、ハウジング１１内に固定して設けられている。プランジャシャフト２９は、トップホルダ３０及びボトムホルダ３１により支持されている。このように、打撃子１２は、プランジャシャフト２９、トップホルダ３０及びボトムホルダ３１を介して、ハウジング１１により支持されている。

プランジャ２７はプランジャシャフト２９に取り付けられており、プランジャ２７は、プランジャシャフト２９の中心線Ａ１に沿って移動可能である。ドライバブレード２８は、プランジャ２７と共に中心線Ａ１に対して平行に移動可能であり、かつ、本体部１９内及び射出路２５内で移動する。ドライバブレード２８は、射出部２３及び接触部材２４により移動方向がガイドされる。

ウェイト１８は、ハウジング１１が受ける反動を抑制する。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。ウェイト１８は筒形状であり、プランジャシャフト２９に取り付けられている。ウェイト１８はプランジャシャフト２９に対して中心線Ａ１に沿って移動可能である。プランジャシャフト２９は、ウェイト１８及びプランジャ２７の移動方向を規制する要素である。

スプリング３２が本体部１９内に配置され、スプリング３２は、中心線Ａ１に沿った方向でプランジャ２７とウェイト１８との間に配置されている。スプリング３２は圧縮コイルスプリングであり、中心線Ａ１に沿った方向に伸縮可能である。スプリング３２の材質としては、金属、非鉄金属、セラミックを用いることができる。スプリング３２は、中心線Ａ１方向の圧縮力を受けて弾性エネルギを蓄積する。スプリング３２は、打込機１０に設ける第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例１に相当する。

本体部１９内にウェイトバンパ３３及びプランジャバンパ３４が設けられている。ウェイトバンパ３３はトップホルダ３０とウェイト１８との間に配置され、プランジャバンパ３４は、ボトムホルダ３１とプランジャ２７との間に配置されている。ウェイトバンパ３３及びプランジャバンパ３４は、共に合成ゴム製である。

プランジャ２７は、中心線Ａ１に沿った方向でボトムホルダ３１に近づく第１方向Ｂ１の付勢力を、スプリング３２から受ける。ウェイト１８は、中心線Ａ１に沿った方向でトップホルダ３０に近づく第２方向Ｂ２の付勢力を、スプリング３２から受ける。第１方向Ｂ１と第２方向Ｂ２とは互いに逆向きであり、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２は、中心線Ａ１と平行である。

図１に示す打込機１０は、中心線Ａ１が鉛直線と平行な状態である例を示す。図１において、打撃子１２またはプランジャ２７またはウェイト１８が、第１方向Ｂ１に移動することを下降と呼ぶ。図１において、打撃子１２またはプランジャ２７またはウェイト１８が、第２方向Ｂ２に移動することを上昇と呼ぶ。

電池パック１７は、装着部２２に対して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３５と、収容ケース３５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３６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３６と電池側端子とが電気的に接続される。

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３７、インバータ回路３８が設けられている。コントローラ３７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３８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３８は、スイッチング素子を有する。

トリガ３９及びトリガスイッチ４０がハンドル２０に設けられており、作業者がトリガ３９に操作力を加えるとトリガスイッチ４０がオンし、トリガ３９に加えた操作力を解除するとトリガスイッチ４０がオフする。本体部１９内に位置検出センサ６４が設けられている。位置検出センサ６４は、中心線Ａ１方向におけるウェイト１８の位置を検出して信号を出力する。コントローラ３７は、トリガスイッチ４０の信号、位置検出センサ６４の信号を受信し、かつ、インバータ回路６７を制御する。

電動モータ１４は、ロータ及びステータを有し、駆動軸４１が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４１が回転する。減速機４２がモータケース２１内に配置されている。減速機４２は、遊星歯車機構、入力要素４３及び出力要素４４を有し、入力要素４３は駆動軸４１に連結されている。駆動軸４１の回転力が減速機４２に伝達されると、減速機４２は、出力要素４４の回転速度が入力要素４３の回転速度よりも低速となる。電動モータ１４及び減速機４２は、中心線Ａ２を中心として同心状に配置されている。打込機１０を側面視した図１において、中心線Ａ１と中心線Ａ２とは直角に交差する。

駆動機構１５は、出力要素４４の回転力を打撃子１２の移動力に変換し、かつ、出力要素４４の回転力をウェイト１８の移動力に変換する。駆動機構１５は、第１ギヤ４５、第２ギヤ４６、第３ギヤ４７、プランジャアーム部４８及びウェイトアーム部４９を有する。第１ギヤ４５は出力要素４４に固定されている。第２ギヤ４６は第１支持軸５０により回転可能に支持されている。第３ギヤ４７は第２支持軸５１により回転可能に支持されている。ギヤホルダ５２がハウジング１１内に固定して設けられ、第１支持軸５０及び第２支持軸５１はギヤホルダ５２に取り付けられている。中心線Ａ２、第１支持軸５０の中心線Ａ３、第２支持軸５１の中心線Ａ４は、互いに平行である。

第１支持軸５０は、中心線Ａ１に沿った方向で出力要素４４と第２支持軸５１との間に配置されている。第２ギヤ４６は第１ギヤ４５及び第３ギヤ４７に噛み合っている。図３に示すように、第１カムローラ５３、第２カムローラ５４、第３カムローラ５５及び第４カムローラ５６が、第２ギヤ４６に設けられている。第１カムローラ５３、第２カムローラ５４、第３カムローラ５５及び第４カムローラ５６は、第２ギヤ４６の回転方向に間隔をおいて配置されている。

第５カムローラ５７、第６カムローラ５８及び第７カムローラ５９が、第３ギヤ４７に設けられている。第５カムローラ５７、第６カムローラ５８及び第７カムローラ５９は、第３ギヤ４７の回転方向に間隔をおいて配置されている。

本実施形態では、電動モータ１４の駆動軸４１が正回転すると、駆動軸４１の回転力が減速機４２を介して第１ギヤ４５に伝達され、第１ギヤ４５は図３で反時計回りに回転するものとする。

プランジャアーム部４８はプランジャ２７に設けられている。プランジャアーム部４８は、プランジャ２７と共に中心線Ａ１方向に移動可能である。プランジャアーム部４８は金属製であり、プランジャアーム部４８は、第１係合部６５、第２係合部６０及び第３係合部６１を有する。第１係合部６５、第２係合部６０及び第３係合部６１は、中心線Ａ１に沿った方向に間隔をおいて配置されている。第２係合部６０は、中心線Ａ１方向で第１係合部６５と第３係合部６１との間に配置されている。

ウェイトアーム部４９はウェイト１８に設けられている。ウェイトアーム部４９は、ウェイト１８と共に中心線Ａ１方向に移動可能である。ウェイトアーム部４９は金属製であり、ウェイトアーム部４９は、第４係合部６２及び第５係合部６３を有する。第４係合部６２及び第５係合部６３は、中心線Ａ１方向で異なる位置に配置されている。第５係合部６３は、ウェイト１８の位置に関わりなく、中心線Ａ１に沿った方向で第４係合部６２とウェイトバンパ３３との間に位置する。

図２に示すように、回転規制機構６６が、モータケース２１内に設けられている。回転規制機構６６は、図３で第２ギヤ４６から第１ギヤ４５に対して時計回りの回転力が伝達された場合に、その回転力で電動モータ１４の駆動軸４１が逆回転することを防止する。

次に、打込機１０の使用例を説明する。トリガスイッチ４０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４１は停止している。具体的には、図５に示すように、第２カムローラ５４が第２係合部６０に係合し、かつ、第５カムローラ５７が第４係合部６２に係合した状態で電動モータ１４が停止している。

コントローラ３７は、位置検出センサ６４の信号を処理することにより、プランジャ２７及びウェイト１８の中心線Ａ１方向の位置を推定しており、プランジャ２７がプランジャバンパ３４から離れ、かつ、ウェイト１８がウェイトバンパ３３から離れている状態で、電動モータ１４を停止している。図５のように、プランジャ２７がプランジャバンパ３４から離れて停止している位置、及びウェイト１８がウェイトバンパ３３から離れて停止している位置を、それぞれ待機位置と呼ぶ。

スプリング３２は、プランジャ２７とウェイト１８との間に挟まれ、中心線Ａ１方向の圧縮荷重を受けている。プランジャ２７は、スプリング３２から第１方向Ｂ１の付勢力を受け、ウェイト１８は、スプリング３２から第２方向Ｂ２の付勢力を受ける。プランジャ２７が受けた第１方向Ｂ１の付勢力は、プランジャアーム部４８を介して第２ギヤ４６に伝達され、第２ギヤ４６は、図５で反時計回りの回転力を受ける。

ウェイト１８が受けた第２方向Ｂ２の付勢力は、ウェイトアーム部４９を介して第３ギヤ４７に伝達され、第３ギヤ４７は、図５で時計回りの回転力を受ける。第３ギヤ４７が受けた回転力は、第２ギヤ４６を反時計回りに回転させる向きの回転力となる。

このように、第２ギヤ４６が反時計回りの回転力を受けると、その回転力は第１ギヤ４５に伝達され、第１ギヤ４５は図５で時計回りの回転力を受ける。回転規制機構６６は、電動モータ１４の駆動軸４１が逆回転することを防止する。このため、第１ギヤ４５は停止した状態に維持される。したがって、プランジャ２７及びウェイト１８は、図５に示す待機位置にそれぞれ保持される。

次に、作業者が接触部材２４の先端を被打込材Ｗ１に押し付けた状態で打込機１０を使用する例を説明する。トリガスイッチ４０がオンすると、コントローラ３７は電動モータ１４に電力を供給し、駆動軸４１が正回転する。駆動軸４１の回転力は、減速機４２で増幅されて出力要素４４に伝達され、第１ギヤ４５が図５で反時計回りに回転する。

第１ギヤ４５が反時計回りに回転すると、第２ギヤ４６は時計回りに回転し、プランジャ２７は、スプリング３２の付勢力に抗して第２方向Ｂ２で移動する。つまり、打撃子１２は上昇する。第２ギヤ４６が図５で時計回りに回転することに伴い、第２カムローラ５４が第２係合部６０に係合している間に、第３カムローラ５５が第３係合部６１に係合し、打撃子１２は第２方向Ｂ２の移動が継続される。第３カムローラ５５が第３係合部６１に係合した後、第２カムローラ５４は、図６のように第２係合部６０から解放される。第２ギヤ４６が更に時計回りに回転し、打撃子１２は図７のように更に上昇する。

一方、第２ギヤ４６が図５で時計回りに回転すると、第３ギヤ４７は図５で反時計回りに回転し、ウェイト１８は図５で第１方向Ｂ１に移動する。つまり、ウェイト１８は下降する。第５カムローラ５７が第４係合部６２に係合している間に、第６カムローラ５８が第５係合部６３に係合し、ウェイト１８が更に下降する。このように、プランジャ２７が図５で上昇し、かつ、ウェイト１８が下降することでスプリング３２が更に圧縮され、スプリング３２に弾性エネルギが蓄積される。

さらに、第３ギヤ４７が反時計方向に更に回転すると、図６のように、第５カムローラ５７が第４係合部６２から解放される。第３ギヤ４７は、図６で反時計回りに更に回転し、図７のようにウェイト１８が更に下降する。

そして、第２ギヤ４６が図７で更に時計方向に回転すると、第３カムローラ５５が第３係合部６１から解放される。すると、プランジャ２７はスプリング３２の弾性エネルギで第１方向Ｂ１で付勢される。つまり、打撃子１２が下降し、ドライバブレード２８が止具２６を打撃する。このようにして、打撃子１２が第１回目の打撃を行う。

一方、第３カムローラ５５が第３係合部６１から解放されると同時に、第６カムローラ５８が第５係合部６３から解放される。このため、ウェイト１８は、スプリング３２の弾性エネルギで第２方向Ｂ２で付勢される。つまり、打撃子１２が下降すると同時にウェイト１８が上昇し、打撃子１２が第１回目の打撃を行う際の反動を受ける。

第３カムローラ５５が第３係合部６１から解放された後、図８のように、第４カムローラ５６が第３係合部６１に係合する。また、第４カムローラ５６が第３係合部６１に係合すると同時に、第７カムローラ５９が第５係合部６３に係合する。このように、打撃子１２が第１回目の打撃を行うと、止具２６は中心線Ａ１方向に移動量Ｌ１移動し、射出路２５に位置する１本の止具２６が、他の止具２６から分離される。

打撃子１２が第１回目の打撃を行った後も、第２ギヤ４６は図８で時計回りに更に回転し、かつ、第３ギヤ４７は反時計回りに更に回転する。このため、打撃子１２は、図９に示すように再度上昇して止具２６から離れ、かつ、ウェイト１８は再度下降する。打撃子１２が再度上昇する際、他の止具２６が射出路２５に送られることは無い。

第２ギヤ４６は図９で更に時計回りに回転し、第４カムローラ５６が第３係合部６１から解放されると、打撃子１２はスプリング３２の弾性エネルギで下降する。このため、打撃子１２が止具２６を再度打撃、つまり、第２回目の打撃を行い、止具２６は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。

一方、第３ギヤ４７は図９で更に反時計回りに回転し、第４カムローラ５６が第３係合部６１から解放されると同時に、第７カムローラ５９が第５係合部６３から解放される。このため、打撃子１２が下降して第２回目の打撃を行うと同時に、ウェイト１８はスプリング３２の弾性エネルギで上昇し、ハウジング１１が受ける反動を抑制する。

このように、打撃子１２が止具２６に対して第２回目の打撃を行った後、プランジャ２７は、図１０のようにプランジャバンパ３４に衝突し、打撃子１２が下死点で停止する。プランジャバンパ３４は、打撃子１２の移動エネルギの一部を吸収し、ハウジング１１の振動を抑制する。また、第７カムローラ５９が第５係合部６３から解放された後、ウェイト１８は図１０のようにウェイトバンパ３３に衝突し、上死点で停止する。ウェイトバンパ３３はウェイト１８の移動エネルギの一部を吸収し、ハウジング１１の振動を抑制する。

止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込んだ後に、作業者が接触部材２４を被打込材Ｗ１から離し、かつ、トリガスイッチ４０がオフした後も、コントローラ３７は電動モータ１４を正回転している。そして、図３のように、第１カムローラ５３が第１係合部６５に係合すると、打撃子１２が下死点から上昇する。また、第５カムローラ５７が第４係合部６２に係合すると、ウェイト１８が上死点から下降する。そして、コントローラ３７は、プランジャ２７及びウェイト１８が図５のように待機位置に到達したことを検出すると、電動モータ１４を停止する。

本実施形態の打込機１０は、接触部材２４が被打込材Ｗ１に押し付けられている状態で使用すると、止具２６を２回打撃することが可能である。つまり、打撃子１２が止具２６に対して第１回目の打撃を行い、その止具２６と他の止具２６とを分離する。その後、打撃子１２を再度上昇及び下降して、止具２６に第２回目の打撃を行い、止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む。このため、打撃子１２が止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む際の打撃エネルギが、止具２６同士を分離することに消費されることを防止できる。したがって、打撃子１２が止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む際に必要な打撃エネルギの増加を抑制できる。このため、長さの大きい止具２６であっても、打撃エネルギ不足を回避できる。

打撃子１２が止具２６に与える打撃エネルギは、スプリング３２の弾性力、ばね定数、寸法、打撃子１２の移動量等により定まる。本実施形態では、打撃子１２が止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む際の打撃エネルギの低下を抑制できる。言い換えれば、スプリング３２の弾性力、ばね定数、寸法を大きくせずに済む。したがって、ハウジング１１の大型化を抑制でき、また、スプリング３２の寿命低下を抑制できる。さらに、打撃子１２が止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む際、プランジャバンパ３４がプランジャ２７から受ける荷重の増加を抑制できる。したがって、プランジャバンパ３４の寿命が低下することを抑制できる。

また、図７のように、第３カムローラ５５が第３係合部６１に係合している状態から、第２ギヤ４６が時計回りに回転し、第３カムローラ５５が第３係合部６１から離れて打撃子１２が下降して第１回目の打撃を行う際に、コントローラ３７は、電動モータ１４に対する電力の供給を一旦遮断することも可能である。コントローラ３７は、位置検出センサ６４の信号を処理して、打撃子１２が第１回目の打撃を行うタイミングを検出する。コントローラ３７が電動モータ１４に対する電力の供給を一旦遮断すると、打撃子１２が下降した際の打撃エネルギの一部を、回転規制機構６６で受けることができ、第４カムローラ５６が受ける荷重を低減できる。したがって、第４カムローラ５６の寿命が低下することを抑制できる。

打込機１０に設ける第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２を、図１、図１１～図１３を参照して説明する。図１１に示すアーム６８が、図１に示すハウジング１１内に固定して設けられている。アーム６８は、中心線Ａ１と平行に配置されている。環状のガイド６９がアーム６８に固定されている。プランジャ２７は、中心線Ａ１に沿った方向でガイド６９とプランジャバンパ３４との間に配置されている。プランジャ２７とガイド６９との間にスプリング７０が配置されている。スプリング７０は、金属製の圧縮スプリングであり、中心線Ａ１方向に伸縮可能である。

ガイド６９を中心線Ａ１方向に貫通する孔７１が設けられ、打撃シリンダ７２が孔７１内に配置されている。打撃シリンダ７２は、ガイド６９に対して中心線Ａ１方向に移動可能である。打撃シリンダ７２は筒形状であり、打撃シリンダ７２の中心線Ａ１に沿った方向の第１端部は開口され、中心線Ａ１に沿った方向の第２端部は底板７３で塞がれている。打撃シリンダ７２の外面に、係合ローラ８１が設けられている。プランジャ２７にバンパ７４が取り付けられている。図１３に示す打撃子１２は、プランジャ２７、ドライバブレード２８及び打撃シリンダ７２を含む。

固定シリンダ７５がトップホルダ３０に固定されている。固定シリンダ７５は円筒形状であり、中心線Ａ１を中心として配置されている。固定シリンダ７５の中心線Ａ１方向の一部は打撃シリンダ７２の内部に配置されている。打撃シリンダ７２は固定シリンダ７５に対して中心線Ａ１方向に移動可能である。固定シリンダ７５の外周面にシール部材７６が取り付けられ、シール部材７６は、固定シリンダ７５の外周面と、打撃シリンダ７２の内周面との間を気密にシールする。

固定シリンダ７５の内周面に環状のリブ７７が設けられ、リブ７７により通路７８が形成されている。固定シリンダ７５内に蓄圧室７９が形成され、通路７８は、蓄圧室７９と、打撃シリンダ７２の内部８０とをつないでいる。蓄圧室７９及び内部８０内に、圧縮性の気体が封入されている。気体は、空気、不活性ガスを含む。不活性ガスとしては、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、蓄圧室７９及び内部８０内に空気が封入されているものとする。第１ギヤ４５は、第１カムローラ８２、第２カムローラ８３及び第３カムローラ８４を有する。第３ギヤ４７は、第４カムローラ８５を有する。

次に、第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２の作用を説明する。先ず、接触部材２４が被打込材Ｗ１から離れ、かつ、トリガスイッチ４０がオフされていると、電動モータ１４が停止している。第２カムローラ８３は第２係合部６０と係合しており、プランジャ２７はスプリング７０の弾性エネルギで第１方向Ｂ１で付勢されている。このため、第１ギヤ４５に時計回りの回転力が伝達されるが、回転規制機構６６が駆動軸４１の回転を規制している。このため、プランジャ２７は、プランジャバンパ３４から離れた待機位置で停止している。また、打撃シリンダ７２は、内部８０の空気圧で第１方向Ｂ１で付勢され、底板７３がバンパ７４に押し付けられている。

接触部材２４が被打込材Ｗ１に押し付けられ、かつ、トリガスイッチ４０がオンして電動モータ１４が回転すると、第１ギヤ４５は反時計回りに回転する。また、第２ギヤ４６は時計回りに回転し、かつ、第３ギヤ４７は反時計回りに回転する。すると、プランジャ２７は、スプリング７０の付勢力及び空気圧に抗して上昇し、かつ、打撃シリンダ７２は空気圧に抗して上昇する。そして、第２カムローラ８３が第２係合部６０に係合している間に、第３カムローラ８４が第３係合部６１と係合する。第１ギヤ４５が更に反時計回りに回転すると、第２カムローラ８３が第２係合部６０から解放される。

第１ギヤ４５が更に反時計回りに回転すると、打撃シリンダ７２が上死点に到達する前に、第４カムローラ８５が係合ローラ８１に係合される。第１ギヤ４５が更に回転して図１５の位相になると、プランジャ２７は図１４のように上死点に到達する。また、プランジャ２７が上死点に到達すると同時に、打撃シリンダ７２も上死点に到達する。

さらに、第１ギヤ４５が図１５で反時計回りに回転して図１７の位相になると、第３カムローラ８４が第３係合部６１から解放され、プランジャ２７はスプリング７０の付勢力で図１６のように下降する。このため、打撃子１２は止具２６に対して第１回目の打撃を行い、打撃された止具２６は、他の止具２６から分離される。すなわち、止具２６に対して１回目の打撃が行われると、被打込材Ｗ１に向かって下降し、止具２６は、次の２つの状態の何れかになる。第１の状態は、止具２６の先端が射出路２５の下端部において被打込材Ｗ１の表面に当接した時点で、止具２６が停止することである。第２の状態は、止具２６の一部が被打込材Ｗ１に打込まれ、かつ、止具２６の全体は被打込材Ｗ１に打ち込まれること無く保持されることである。なお、打撃子１２が第１回目の打撃を行う時点で、第４カムローラ８５は係合ローラ８１に係合しているため、打撃シリンダ７２は上死点で停止している。

そして、プランジャ２７が下死点に到達する前に、第３ギヤ４７が図１９の位相に到達すると、第４カムローラ８５が係合ローラ８１から解放される。すると、打撃シリンダ７２は蓄圧室７９の空気圧で下降し、図１８のようにバンパ７４を介してプランジャ２７に打撃力を加える。このため、打撃子１２は止具２６に対して第２回目の打撃を行い、所定の深さまで止具２６は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。つまり、止具２６の全体が被打込材Ｗ１に打ち込まれる。

打撃子１２が止具２６に対して第２回目の打撃を行った後、図１１及び図１２のようにプランジャ２７がプランジャバンパ３４に衝突し、打撃子１２及び打撃シリンダ７２が下死点で停止する。打撃子１２が止具２６に対して第２回目の打撃を行った後も、電動モータ１４は回転しており、第１ギヤ４５が図１３で反時計回りに回転している。そして、第１カムローラ８２が第１係合部６５に係合すると、プランジャ２７は、スプリング７０の付勢力及び空気圧に抗して下死点から上昇する。打撃シリンダ７２は、プランジャ２７と共に空気圧に抗して上昇する。そして、プランジャ２７及び打撃シリンダ７２が待機位置に到達すると、電動モータ１４が停止し、プランジャ２７及び打撃シリンダ７２は待機位置に停止する。

第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２では、図４に示す位置検出センサ６４が打撃シリンダ７２の位置を検出して信号を出力し、コントローラ３７は位置検出センサ６４の信号を処理して、プランジャ２７及び打撃シリンダ７２が待機位置に到達したことを検出する。

第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２を有する打込機１０は、接触部材２４を被打込材Ｗ１に押し付けて使用すると、同一の止具２６を２回打撃することが可能である。つまり、打撃子１２で止具２６を第１回目に打撃することで、止具２６同士を分離し、第２回目の打撃で止具２６を被打込材Ｗ１に打ち込む。したがって、第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２を有する打込機１０は、第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例１を有する打込機１０と同じ効果を得ることができる。

第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例２では、固定シリンダ７５に補充バルブを設けることも可能である。補充バルブは蓄圧室７９に接続される。作業者は、ハウジング１１の外部から補充バルブを介して蓄圧室７９に圧縮性の気体を補充すること、または、蓄圧室７９の気体を補充バルブを介して蓄圧室７９から排出することで、蓄圧室７９の空気圧を調整可能である。蓄圧室７９の空気圧を調整することで、打撃子１２が止具２６を第２回目に打撃する際の打撃エネルギを調整できる。したがって、打撃子１２が止具２６を第２回目の打撃する際の打撃エネルギを増加する場合でも、打込機１０の大型化を抑制できる。さらに、バンパ７４は、打撃シリンダ７２の外に配置されている。したがって、バンパ７４の交換を容易に行うことができる。さらに、打撃子１２が第１回目の打撃を行った後、打撃子１２は再度上昇することなく、打撃シリンダ７２が下降して第２回目の打撃を行う。このため、止具２６に対する第１回目の打撃を行った時点から、止具２６に対する第２回目の打撃を行うまでの時間を、極力短く、例えば、５００ミリ秒以下、さらに好ましくは１００ミリ秒以下とすることができる。したがって、打込機１０の応答性が向上し、作業性が向上する。

打込機１０に設けることの可能な第１付勢機構及び第２付勢機構の他の具体例３を、図２０、図２１を参照して説明する。固定シリンダ７５の内部８６から、打撃シリンダ７２の内部８０に亘って、スプリング８７が配置されている。スプリング８７は金属製の圧縮コイルスプリングであり、中心線Ａ１方向に伸縮可能である。スプリング８７は、打撃シリンダ７２をプランジャ２７に近づける向きで付勢する。打撃シリンダ７２がバンパ７４に押し付けられていると、スプリング８７の付勢力は、打撃シリンダ７２、バンパ７４を介してプランジャ２７に加わる。図２０に示す固定シリンダ７５は、蓄圧室７９、通路７８及びシール部材７６を備えていない。図２０、図２１におけるその他の構成は、図１１～図１３に示す構成と同じである。

次に、第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例３の作用を説明する。接触部材２４が被打込材Ｗ１から離れ、かつ、トリガスイッチ４０がオフされていると、電動モータ１４が停止している。また、第２カムローラ８３は第２係合部６０と係合しており、プランジャ２７はスプリング７０，８７の弾性エネルギで第１方向Ｂ１で付勢されている。このため、第１ギヤ４５に時計回りの回転力が伝達されるが、回転規制機構６６が駆動軸４１の回転を規制している。このため、プランジャ２７は、プランジャバンパ３４から離れた待機位置で停止している。また、打撃シリンダ７２は、スプリング８７の付勢力で第１方向Ｂ１で付勢され、底板７３がバンパ７４に押し付けられている。

接触部材２４が被打込材Ｗ１に押し付けられ、かつ、トリガスイッチ４０がオンして電動モータ１４が回転すると、第１ギヤ４５は反時計回りに回転する。また、第２ギヤ４６は時計回りに回転し、かつ、第３ギヤ４７は反時計回りに回転する。すると、プランジャ２７は、スプリング７０，８７の付勢力に抗して上昇し、かつ、打撃シリンダ７２はスプリング８７の付勢力に抗して上昇する。そして、第２カムローラ８３が第２係合部６０に係合している間に、第３カムローラ８４が第３係合部６１と係合する。第１ギヤ４５が更に反時計回りに回転すると、第２カムローラ８３が第２係合部６０から解放される。

第１ギヤ４５が更に反時計回りに回転すると、打撃シリンダ７２が上死点に到達する前に、第４カムローラ８５が係合ローラ８１に係合される。第１ギヤ４５が更に回転して図１５の位相になると、プランジャ２７は図２２のように上死点に到達する。また、プランジャ２７が上死点に到達すると同時に、打撃シリンダ７２も上死点に到達する。

さらに、第１ギヤ４５が図１５で反時計回りに回転して図１７の位相になると、第３カムローラ８４が第３係合部６１から解放され、プランジャ２７はスプリング７０，８７の付勢力で図２３のように下降する。このため、打撃子１２は止具２６に対して第１回目の打撃を行い、打撃された止具２６は、他の止具２６から分離される。すなわち、止具２６に対して１回目の打撃が行われると、止具２６は、前述した第１の状態及び第２の状態の何れかになる。なお、打撃子１２が第１回目の打撃を行う時点で、図１７及び図２３のように、第４カムローラ８５は係合ローラ８１に係合しているため、打撃シリンダ７２は上死点で停止している。

そして、プランジャ２７が下死点に到達する前に、第３ギヤ４７が図１９の位相に到達すると、第４カムローラ８５が係合ローラ８１から解放される。すると、打撃シリンダ７２はスプリング８７の付勢力で下降し、図２４のようにバンパ７４を介してプランジャ２７に打撃力を加える。このため、打撃子１２は止具２６に対して第２回目の打撃を行い、止具２６は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。

打撃子１２が止具２６に対して第２回目の打撃を行った後、図２０及び図２１のようにプランジャ２７がプランジャバンパ３４に衝突し、打撃子１２及び打撃シリンダ７２が下死点で停止する。打撃子１２が止具２６に対して第２回目の打撃を行った後も、電動モータ１４は回転しており、第１ギヤ４５が図１３で反時計回りに回転している。そして、第１カムローラ８２が第１係合部６５に係合すると、プランジャ２７は、スプリング７０，８７の付勢力に抗して下死点から上昇する。打撃シリンダ７２は、プランジャ２７と共にスプリング８７の付勢力に抗して上昇する。そして、プランジャ２７及び打撃シリンダ７２が待機位置に到達すると、電動モータ１４が停止し、プランジャ２７及び打撃シリンダ７２は待機位置に停止する。

第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例３を有する打込機１０は、接触部材２４を被打込材Ｗ１に押し付けて使用すると、同一の止具２６を２回打撃することが可能であり、第１付勢機構及び第２付勢機構の付勢機構の具体例２を有する打込機１０と同じ効果を得ることができる。また、第１付勢機構及び第２付勢機構の具体例３において、プランジャ２７が下死点で停止している状態を、それぞれ待機位置として把握することも可能である。

実施形態の打込機１０は、トリガスイッチ４０がオフされて電動モータ１４が停止していると、プランジャ２７がプランジャバンパ３４に押し付けられて下死点に停止するものでもよい。この場合、プランジャ２７がプランジャバンパ３４に押し付けられて下死点に停止している状態を待機位置と呼ぶ。

本開示において、同一の止具２６に対する２回の打撃は、当該打込機１０が有する複数の止具２６を連続して打込む間隔よりも十分に短い時間であり、きわめて短時間、例えば、５００ミリ秒以下で連続して行われる。

ここで、被打込材Ｗ１が下地材に重ねて置かれ、被打込材Ｗ１に節穴や欠落部等がある場合を説明する。このような場合、止具２６は被打込材Ｗ１の節穴や欠落部を通過するため、前述した第１の状態及び第２の状態の何れにもならず、止具２６が下地材の表面に当接して止具が停止する第３の状態、または、止具２６の一部が下地材に打ち込まれて停止する第４の状態となる可能性がある。第１回目の打撃が行われた止具２６が、第３の状態または第４の状態になり、打撃された止具２６は打込機１０の射出路２５に留まらなかった場合には、同一の止具２６に対して第２回目の打撃エネルギが加わることは無い。

ここで、実施の形態に記載された要素の概念を説明する。スプリング３２は、弾性部材の一例であり、スプリング３２は、第１付勢機構及び第２付勢機構を兼ねる。スプリング７０は、第１付勢機構の一例である。スプリング７０及び蓄圧室７９は第２付勢機構の一例である。スプリング７０，８７は第２付勢機構の一例である。スプリング７０は第１弾性部材の一例であり、スプリング８７は第２弾性部材の一例である。

電動モータ１４、第１ギヤ４５及び第２ギヤ４６は、移動機構の一例であり、ウェイト１８は質量体の一例である。プランジャ２７は第１打撃部の一例であり、打撃シリンダ７２は第２打撃部の一例である。電動モータ１４はモータの一例である。第１ギヤ４５、第２ギヤ４６、第１カムローラ５３，８２、第２カムローラ５４，８３、第３カムローラ５５，８４及び第４カムローラ５６は、変換機構の一例である。電池パック１７は電源部の一例である。

打撃子１２、第１付勢機構及び第２付勢機構は、打撃部の一例である。図１に示すドライバブレード２８及びプランジャ２７は、第１打撃要素及び第２打撃要素を兼ねる。図１２及び図２１に示すドライバブレード２８及びプランジャ２７は第１打撃要素であり、図１２及び図２１に示す打撃シリンダ７２は、第２打撃要素の一例である。

打込機は、上記した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、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。付勢機構は、単数のスプリングを備えているもの、複数のスプリングを備えているものを含む。付勢機構の具体例は、圧縮スプリングの他、引っ張りスプリングを含む。要素が受ける付勢力の方向に応じて、引っ張りスプリングを配置する位置を設定する。また、付勢機構の具体例である圧縮スプリングは、コイルスプリングの他、渦巻きスプリング、リーフスプリング、ねじりスプリングを含む。

さらに、打込機は、気体圧縮機で圧縮された圧縮性気体が、ホースを介してハウジング内に供給される打込機にも適用可能である。そして、打撃子は、圧縮性気体の圧力で第１方向に付勢され、弾性部材の力または圧縮性気体の圧力で第２方向に付勢される。

さらに、モータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ、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。図１に示す打込機は、中心線Ａ１と鉛直線とが交差する状態で使用することも可能である。被打込材の材質は、コンクリート、木材、タイル、石膏、金属、非鉄金属の何れでもよい。

１０…打込機、１１…ハウジング、１２…打撃子、１４…電動モータ、１７…電池パック、１８…ウェイト、２３…射出部、２６…止具、２７…プランジャ、３２，７０，８７…スプリング、４５…第１ギヤ、４６…第２ギヤ、５３，８２…第１カムローラ、５４，８３…第２カムローラ、５５，８４…第３カムローラ、５６…第４カムローラ、７２…打撃シリンダ、Ｂ１…第１方向、Ｂ２…第２方向。

Claims

止具が供給される射出部と、前記止具を打撃する打撃部と、複数の前記止具同士を互いに接続した状態で前記射出部に供給するマガジンと、を有する打込機であって、
前記打撃部は、同一の前記止具を少なくとも２回打撃可能であり、かつ、前記止具に加える第１回目の打撃エネルギよりも、前記止具に加える第２回目の打撃エネルギが大きい、打込機。
前記打撃部は、前記止具に前記第１回目の打撃エネルギを加えて、打撃された前記止具と他の前記止具とを分離する、請求項１記載の打込機。
前記打撃部は、
打撃子と、
前記打撃子を移動して前記止具に前記第１回目の打撃エネルギを加える第１付勢機構と、
前記打撃子を移動して前記止具に前記第２回目の打撃エネルギを加える第２付勢機構と、
を有する、請求項１または２記載の打込機。
前記第１付勢機構及び前記第２付勢機構は、前記打撃子を第１方向に移動して前記止具を打撃させ、
前記打撃子を前記第１方向とは逆の第２方向に移動させる移動機構が設けられ、
前記第２付勢機構は、前記第１付勢機構が前記打撃子を移動して前記止具に前記第１回目の打撃エネルギを加えた後に、前記打撃子を前記第１方向に移動して前記止具に前記第２回目の打撃エネルギを加える、請求項３記載の打込機。
前記第２付勢機構は、前記止具に前記第１回目の打撃エネルギを加え、かつ、前記移動機構が前記打撃子を前記第２方向に移動した後に、前記止具に前記第２回目の打撃エネルギを加える、請求項４記載の打込機。
前記打撃子が前記止具を打撃する際に、前記第２方向に付勢される質量体が設けられている、請求項５記載の打込機。
前記打撃子の移動方向に沿って伸縮可能な弾性部材が設けられ、
前記弾性部材は、前記第１付勢機構及び前記第２付勢機構を兼ねる、請求項３乃至６の何れか１項記載の打込機。
前記質量体は、前記打撃子が前記第２方向に移動される際に前記第１方向に移動し、
前記質量体は、前記打撃子が前記第１方向に移動されて前記止具を打撃する際に前記２方向に移動する、請求項６記載の打込機。
前記打撃子は、
第１打撃要素と、
前記第１打撃要素に対して移動可能な第２打撃要素と、
を有し、
前記第１付勢機構は、前記第１打撃要素を前記第１方向に移動して前記止具に前記第１回目の打撃エネルギを加え、
前記第２付勢機構は、前記第１付勢機構が前記第１打撃要素を移動して前記止具に第１回目の打撃エネルギを加えた後に、前記第２打撃要素を前記第１方向に移動して前記止具に前記第２回目の打撃エネルギを加える、請求項４乃至６の何れか１項記載の打込機。
前記第１付勢機構は、前記打撃子の移動方向に沿って伸縮可能な第１弾性部材を含み、
前記第２付勢機構は、前記打撃子の移動方向に沿って伸縮可能な第２弾性部材を含む、請求項９記載の打込機。
前記移動機構は、
モータと、
前記モータの回転力を前記打撃子を前記第２方向に移動する力に変換する変換機構と、を含む、請求項４、５、６、８の何れか１項記載の打込機。
前記第１付勢機構、前記第２付勢機構及び前記移動機構を収容するハウジングが設けられ、
前記モータは、電動モータであり、
前記電動モータに電力を供給する電源部が、前記ハウジングに設けられている、請求項１１記載の打込機。
前記打撃部は、前記止具に第１回目の打撃を行って前記止具が前記射出部から排出されると、前記止具に第２回目の打撃を行わない、請求項１乃至１２の何れか１項記載の打込機。