WO2018159172A1 - 打込機 - Google Patents

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Publication number
WO2018159172A1
WO2018159172A1 PCT/JP2018/002445 JP2018002445W WO2018159172A1 WO 2018159172 A1 WO2018159172 A1 WO 2018159172A1 JP 2018002445 W JP2018002445 W JP 2018002445W WO 2018159172 A1 WO2018159172 A1 WO 2018159172A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stopper
striker
driving machine
plunger
striking
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/002445
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
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 (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工機ホールディングス株式会社 filed Critical 工機ホールディングス株式会社
Priority to JP2019502511A priority Critical patent/JP6673524B2/ja
Publication of WO2018159172A1 publication Critical patent/WO2018159172A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C7/00Accessories for nailing or stapling tools, e.g. supports

Definitions

  • the present disclosure relates to a driving machine that moves a striker to strike a stopper.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 describes a driving machine that moves a hitting element and hits a stopper.
  • the driving machine described in Patent Document 1 includes a housing that houses a motor, a nose portion that is provided in the housing and is supplied with a stopper, and a magazine that supplies the stopper to the nose portion.
  • a drive mechanism, a plunger, a weight, and a coil spring are accommodated in the housing.
  • a striker is attached to the plunger.
  • the drive mechanism moves the plunger from the bottom dead center to the top dead center, and moves the weight from the highest point to the lowest point.
  • the coil spring is compressed by the movement of the plunger and the weight.
  • the force of the drive mechanism is not transmitted to the plunger and the weight.
  • the plunger moves toward the bottom dead center by the elastic energy of the coil spring, the striker strikes the stopper, and the stopper is driven into the workpiece.
  • the weight moves toward the highest point by the elastic energy of the coil spring. The weight receives the reaction force of the plunger when the stopper is driven.
  • the fasteners used in the driving machine are connected to each other by a connecting element such as an adhesive or a wire, so that a part of the striking energy used to drive the fasteners is separated from each other. Therefore, there is a possibility that the striking energy of the hitting element when the hitting tool hits the hitting material is lowered.
  • An object of the present disclosure is to provide a driving machine capable of suppressing a reduction in impact energy when driving a stopper into a driven material.
  • the driving machine includes an injection unit to which a stopper is supplied, a striking unit that hits the stopper, and a magazine that supplies a plurality of the stoppers to each other while being connected to each other.
  • the striking unit is capable of striking the same stopper at least twice, and is applied to the stopper more than the first impact energy applied to the stopper. The second hit energy is large.
  • the driving machine hits the stopper at least twice at the hitting portion, and therefore can suppress a reduction in impact energy when the stopper is driven into the workpiece.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line III-III of the driving machine of FIG. 1 and illustrating the operation of a drive mechanism provided in the driving machine.
  • the driving machine of the present disclosure completes driving of the stopper with respect to the workpiece by hitting the stopper twice.
  • the housing 11 includes a housing 11, a striker 12, a magazine 13, an electric motor 14, a drive mechanism 15, a control board 16, a battery pack 17, and a weight 18.
  • the housing 11 is made of metal and synthetic resin.
  • the housing 11 includes a cylindrical main body 19, a handle 20 connected to the main body 19, and a motor case 21 connected to the main body 19. Have.
  • the mounting portion 22 is connected to the handle 20 and the motor case 21.
  • the injection unit 23 is provided outside the main body 19, and the injection unit 23 is fixed to the main body 19.
  • a contact member 24 is attached to the injection portion 23.
  • An injection path 25 is provided across the injection portion 23 and the contact member 24. The tip of the contact member 24 is pressed against the workpiece W1.
  • the magazine 13 is supported by the housing 11 and the injection unit 23.
  • the magazine 13 accommodates a plurality of stoppers 26.
  • the stopper 26 includes a nail, and the material of the stopper 26 includes metal, non-ferrous metal, and steel.
  • the stops 26 are connected to each other by a connecting element.
  • the connecting element may be a wire, an adhesive, or a resin.
  • the stop 26 is rod-shaped.
  • the magazine 13 has a feeder.
  • the feeder sends the stopper 26 accommodated in the magazine 13 to the injection path 25.
  • the contact member 24 guides the driving position of the stopper 26, the posture of the stopper 26, and the driving direction of the stopper 26.
  • the striker 12 is provided over the inside and outside of the main body 19.
  • the striker 12 includes a metal plunger 27 disposed in the main body 19 and a metal driver blade 28 fixed to the plunger 27.
  • a plunger shaft 29 is provided in the main body 19.
  • a top holder 30 and a bottom holder 31 are fixedly provided in the housing 11.
  • the plunger shaft 29 is supported by a top holder 30 and a bottom holder 31.
  • the striker 12 is supported by the housing 11 via the plunger shaft 29, the top holder 30, and the bottom holder 31.
  • the plunger 27 is attached to a plunger shaft 29, and the plunger 27 is movable along the center line A1 of the plunger shaft 29.
  • the driver blade 28 can move in parallel with the center line A ⁇ b> 1 together with the plunger 27, and moves in the main body 19 and the injection path 25.
  • the driver blade 28 is guided in the moving direction by the injection portion 23 and the contact member 24.
  • the weight 18 suppresses the reaction that the housing 11 receives.
  • the material of the weight 18 may be any of metal, non-ferrous metal, steel, and ceramic.
  • the weight 18 has a cylindrical shape and is attached to the plunger shaft 29.
  • the weight 18 is movable with respect to the plunger shaft 29 along the center line A1.
  • the plunger shaft 29 is an element that regulates the moving direction of the weight 18 and the plunger 27.
  • a spring 32 is disposed in the main body 19, and the spring 32 is disposed between the plunger 27 and the weight 18 in a direction along the center line A ⁇ b> 1.
  • the spring 32 is a compression coil spring and can be expanded and contracted in a direction along the center line A1.
  • As the material of the spring 32 metal, non-ferrous metal, or ceramic can be used.
  • the spring 32 receives the compressive force in the direction of the center line A1 and accumulates elastic energy.
  • the spring 32 corresponds to the first specific example of the first urging mechanism and the second urging mechanism provided in the driving machine 10.
  • a weight bumper 33 and a plunger bumper 34 are provided in the main body 19.
  • the weight bumper 33 is disposed between the top holder 30 and the weight 18, and the plunger bumper 34 is disposed between the bottom holder 31 and the plunger 27.
  • Both the weight bumper 33 and the plunger bumper 34 are made of synthetic rubber.
  • the plunger 27 receives an urging force from the spring 32 in the first direction B1 approaching the bottom holder 31 in the direction along the center line A1.
  • the weight 18 receives an urging force in the second direction B2 approaching the top holder 30 in a direction along the center line A1 from the spring 32.
  • the first direction B1 and the second direction B2 are opposite to each other, and the first direction B1 and the second direction B2 are parallel to the center line A1.
  • the driving machine 10 shown in FIG. 1 shows an example in which the center line A1 is parallel to the vertical line.
  • the movement of the striker 12, the plunger 27, or the weight 18 in the first direction B1 is referred to as lowering.
  • the movement of the striker 12, the plunger 27, or the weight 18 in the second direction B2 is called ascending.
  • the battery pack 17 can be attached to and detached from the mounting portion 22, and the battery pack 17 includes a storage case 35 and a plurality of battery cells stored in the storage case 35.
  • the battery cell is a secondary battery that can be charged and discharged, and a lithium ion battery, a nickel hydride battery, a lithium ion polymer battery, or a nickel cadmium battery can be used as the battery cell.
  • the battery pack 17 is a DC power source, and the electric power of the battery pack 17 is supplied to the electric motor 14.
  • a main body side terminal 36 is provided in the mounting portion 22, and a battery side terminal is provided in the battery pack 17. When the battery pack 17 is attached to the mounting portion 22, the main body side terminal 36 and the battery side terminal are electrically connected.
  • the control board 16 is provided in the mounting portion 22, and the controller 37 and the inverter circuit 38 shown in FIG. 4 are provided on the control board 16.
  • the controller 37 is a microcomputer having an input port, an output port, and a storage unit.
  • the inverter circuit 38 connects and disconnects an electric circuit formed between the battery pack 17 and the electric motor 14.
  • the inverter circuit 38 has a switching element.
  • a trigger 39 and a trigger switch 40 are provided on the handle 20.
  • the trigger switch 40 is turned on when an operator applies an operating force to the trigger 39, and the trigger switch 40 is turned off when the operating force applied to the trigger 39 is released.
  • a position detection sensor 64 is provided in the main body 19. The position detection sensor 64 detects the position of the weight 18 in the direction of the center line A1 and outputs a signal.
  • the controller 37 receives the signal of the trigger switch 40 and the signal of the position detection sensor 64 and controls the inverter circuit 67.
  • the electric motor 14 has a rotor and a stator, and a drive shaft 41 is connected to the rotor.
  • the drive shaft 41 rotates.
  • a reduction gear 42 is disposed in the motor case 21.
  • the speed reducer 42 includes a planetary gear mechanism, an input element 43 and an output element 44, and the input element 43 is connected to the drive shaft 41.
  • the rotational speed of the output element 44 of the speed reducer 42 is lower than the rotational speed of the input element 43.
  • the electric motor 14 and the speed reducer 42 are arranged concentrically around the center line A2. In FIG. 1 when the driving machine 10 is viewed from the side, the center line A1 and the center line A2 intersect at a right angle.
  • the drive mechanism 15 converts the rotational force of the output element 44 into a moving force of the striker 12 and converts the rotational force of the output element 44 into a moving force of the weight 18.
  • the drive mechanism 15 includes a first gear 45, a second gear 46, a third gear 47, a plunger arm portion 48, and a weight arm portion 49.
  • the first gear 45 is fixed to the output element 44.
  • the second gear 46 is rotatably supported by the first support shaft 50.
  • the third gear 47 is rotatably supported by the second support shaft 51.
  • a gear holder 52 is fixedly provided in the housing 11, and the first support shaft 50 and the second support shaft 51 are attached to the gear holder 52.
  • the center line A2, the center line A3 of the first support shaft 50, and the center line A4 of the second support shaft 51 are parallel to each other.
  • the first support shaft 50 is disposed between the output element 44 and the second support shaft 51 in the direction along the center line A1.
  • the second gear 46 meshes with the first gear 45 and the third gear 47.
  • a first cam roller 53, a second cam roller 54, a third cam roller 55, and a fourth cam roller 56 are provided on the second gear 46.
  • the first cam roller 53, the second cam roller 54, the third cam roller 55 and the fourth cam roller 56 are arranged at intervals in the rotation direction of the second gear 46.
  • a fifth cam roller 57, a sixth cam roller 58 and a seventh cam roller 59 are provided on the third gear 47.
  • the fifth cam roller 57, the sixth cam roller 58 and the seventh cam roller 59 are arranged at intervals in the rotation direction of the third gear 47.
  • the plunger arm portion 48 is provided on the plunger 27.
  • the plunger arm portion 48 is movable together with the plunger 27 in the direction of the center line A1.
  • the plunger arm portion 48 is made of metal, and the plunger arm portion 48 includes a first engagement portion 65, a second engagement portion 60, and a third engagement portion 61.
  • the first engagement portion 65, the second engagement portion 60, and the third engagement portion 61 are arranged at intervals in the direction along the center line A1.
  • the second engagement portion 60 is disposed between the first engagement portion 65 and the third engagement portion 61 in the direction of the center line A1.
  • the weight arm portion 49 is provided on the weight 18.
  • the weight arm portion 49 is movable together with the weight 18 in the direction of the center line A1.
  • the weight arm portion 49 is made of metal, and the weight arm portion 49 includes a fourth engagement portion 62 and a fifth engagement portion 63.
  • the fourth engaging part 62 and the fifth engaging part 63 are arranged at different positions in the direction of the center line A1.
  • the fifth engagement portion 63 is located between the fourth engagement portion 62 and the weight bumper 33 in the direction along the center line A ⁇ b> 1 regardless of the position of the weight 18.
  • a rotation restricting mechanism 66 is provided in the motor case 21.
  • the rotation restricting mechanism 66 detects that the drive shaft 41 of the electric motor 14 is reversely rotated by the rotational force. To prevent.
  • the controller 37 estimates the position of the plunger 27 and the weight 18 in the direction of the center line A1 by processing the signal of the position detection sensor 64, the plunger 27 is separated from the plunger bumper 34, and the weight 18 is the weight bumper.
  • the electric motor 14 is stopped in a state of being away from 33. As shown in FIG. 5, the position where the plunger 27 is stopped away from the plunger bumper 34 and the position where the weight 18 is stopped away from the weight bumper 33 are called standby positions.
  • the spring 32 is sandwiched between the plunger 27 and the weight 18 and receives a compressive load in the direction of the center line A1.
  • the plunger 27 receives a biasing force in the first direction B1 from the spring 32
  • the weight 18 receives a biasing force in the second direction B2 from the spring 32.
  • the biasing force in the first direction B1 received by the plunger 27 is transmitted to the second gear 46 via the plunger arm portion 48, and the second gear 46 receives the counterclockwise rotational force in FIG.
  • the urging force in the second direction B2 received by the weight 18 is transmitted to the third gear 47 through the weight arm portion 49, and the third gear 47 receives the clockwise rotational force in FIG.
  • the rotational force received by the third gear 47 is a rotational force that rotates the second gear 46 counterclockwise.
  • the rotation restricting mechanism 66 prevents the drive shaft 41 of the electric motor 14 from rotating in the reverse direction. For this reason, the first gear 45 is maintained in a stopped state. Accordingly, the plunger 27 and the weight 18 are respectively held at the standby positions shown in FIG.
  • the sixth cam roller 58 is released from the fifth engagement portion 63 at the same time as the third cam roller 55 is released from the third engagement portion 61.
  • the weight 18 is biased in the second direction B ⁇ b> 2 by the elastic energy of the spring 32. That is, the weight 18 rises simultaneously with the lowering of the striker 12 and receives a reaction when the striker 12 performs the first hit.
  • the fourth cam roller 56 engages with the third engagement portion 61 as shown in FIG. Further, the seventh cam roller 59 engages with the fifth engagement portion 63 at the same time as the fourth cam roller 56 engages with the third engagement portion 61.
  • the stopper 26 moves by the movement amount L1 in the direction of the center line A1, and one stopper 26 located on the ejection path 25 is replaced with another stopper. 26.
  • the second gear 46 further rotates clockwise in FIG. 9, and when the fourth cam roller 56 is released from the third engaging portion 61, the striker 12 is lowered by the elastic energy of the spring 32. For this reason, the striker 12 strikes the stopper 26 again, that is, the second strike is performed, and the stopper 26 is driven into the workpiece W1.
  • the third gear 47 further rotates counterclockwise in FIG. 9, and the fourth cam roller 56 is released from the third engaging portion 61 and at the same time, the seventh cam roller 59 is released from the fifth engaging portion 63.
  • the weight 18 rises by the elastic energy of the spring 32 at the same time as the striker 12 is lowered to perform the second strike, and the reaction received by the housing 11 is suppressed.
  • the plunger 27 collides with the plunger bumper 34 as shown in FIG. 10, and the striker 12 stops at the bottom dead center. .
  • the plunger bumper 34 absorbs a part of the movement energy of the striker 12 and suppresses the vibration of the housing 11.
  • the weight 18 collides with the weight bumper 33 as shown in FIG. 10 and stops at the top dead center.
  • the weight bumper 33 absorbs part of the moving energy of the weight 18 and suppresses vibration of the housing 11.
  • the controller 37 rotates the electric motor 14 in the forward direction even after the operator separates the contact member 24 from the workpiece W1 and the trigger switch 40 is turned off. ing.
  • the striker 12 rises from the bottom dead center.
  • the fifth cam roller 57 is engaged with the fourth engaging portion 62, the weight 18 is lowered from the top dead center. Then, the controller 37 stops the electric motor 14 when detecting that the plunger 27 and the weight 18 have reached the standby position as shown in FIG.
  • the stopper 26 can be hit twice. That is, the striker 12 strikes the stopper 26 for the first time and separates the stopper 26 from the other stoppers 26. Thereafter, the striker 12 is raised and lowered again, and the stopper 26 is hit a second time, and the stopper 26 is driven into the driven material W1. For this reason, it can prevent that the striking energy at the time of the striker 12 driving the stopper 26 into the driven material W1 is consumed in separating the stoppers 26 from each other. Therefore, an increase in impact energy required when the striker 12 drives the stopper 26 into the workpiece W1 can be suppressed. For this reason, even if it is the stopper 26 with long length, a shortage of striking energy can be avoided.
  • the striking energy that the striker 12 gives to the stopper 26 is determined by the elastic force of the spring 32, the spring constant, dimensions, the amount of movement of the striker 12, and the like.
  • an increase in the load that the plunger bumper 34 receives from the plunger 27 can be suppressed when the striker 12 drives the stopper 26 into the workpiece W1. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the life of the plunger bumper 34.
  • the controller 37 can temporarily cut off the supply of electric power to the electric motor 14.
  • the controller 37 processes the signal of the position detection sensor 64 to detect the timing at which the striker 12 performs the first strike. Once the controller 37 interrupts the supply of electric power to the electric motor 14, a part of the striking energy when the striking element 12 is lowered can be received by the rotation restricting mechanism 66, and the load received by the fourth cam roller 56 can be reduced. . Therefore, it is possible to suppress the life of the fourth cam roller 56 from being reduced.
  • FIGS. 1 and 11 to 13 A specific example 2 of the first urging mechanism and the second urging mechanism provided in the driving machine 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 11 to 13.
  • An arm 68 shown in FIG. 11 is fixedly provided in the housing 11 shown in FIG.
  • the arm 68 is disposed in parallel with the center line A1.
  • An annular guide 69 is fixed to the arm 68.
  • the plunger 27 is disposed between the guide 69 and the plunger bumper 34 in the direction along the center line A1.
  • a spring 70 is disposed between the plunger 27 and the guide 69.
  • the spring 70 is a metal compression spring, and can expand and contract in the direction of the center line A1.
  • a hole 71 penetrating the guide 69 in the direction of the center line A1 is provided, and a striking cylinder 72 is disposed in the hole 71.
  • the striking cylinder 72 is movable in the direction of the center line A1 with respect to the guide 69.
  • the striking cylinder 72 has a cylindrical shape, the first end of the striking cylinder 72 in the direction along the center line A1 is opened, and the second end in the direction along the center line A1 is closed by the bottom plate 73.
  • An engagement roller 81 is provided on the outer surface of the impact cylinder 72.
  • a bumper 74 is attached to the plunger 27.
  • the striker 12 shown in FIG. 13 includes a plunger 27, a driver blade 28, and a strike cylinder 72.
  • a fixed cylinder 75 is fixed to the top holder 30.
  • the fixed cylinder 75 has a cylindrical shape and is arranged around the center line A1.
  • a part of the fixed cylinder 75 in the direction of the center line A ⁇ b> 1 is disposed inside the impact cylinder 72.
  • the striking cylinder 72 is movable with respect to the fixed cylinder 75 in the direction of the center line A1.
  • a seal member 76 is attached to the outer peripheral surface of the fixed cylinder 75, and the seal member 76 hermetically seals between the outer peripheral surface of the fixed cylinder 75 and the inner peripheral surface of the striking cylinder 72.
  • An annular rib 77 is provided on the inner peripheral surface of the fixed cylinder 75, and a passage 78 is formed by the rib 77.
  • a pressure accumulating chamber 79 is formed in the fixed cylinder 75, and the passage 78 connects the pressure accumulating chamber 79 and the interior 80 of the striking cylinder 72.
  • a compressible gas is sealed in the pressure accumulation chamber 79 and the inside 80.
  • the gas includes air and inert gas.
  • the inert gas for example, nitrogen gas or rare gas can be used. In the present disclosure, it is assumed that air is enclosed in the pressure accumulation chamber 79 and the inside 80.
  • the first gear 45 includes a first cam roller 82, a second cam roller 83, and a third cam roller 84.
  • the third gear 47 has a fourth cam roller 85.
  • the fourth cam roller 85 is engaged with the engagement roller 81 before the striking cylinder 72 reaches the top dead center.
  • the plunger 27 reaches the top dead center as shown in FIG. Further, at the same time as the plunger 27 reaches the top dead center, the striking cylinder 72 also reaches the top dead center.
  • the third cam roller 84 is released from the third engaging portion 61, and the plunger 27 is driven by the biasing force of the spring 70. It descends like this. For this reason, the striker 12 performs the first strike on the stopper 26, and the hit stopper 26 is separated from the other stoppers 26. That is, when the first impact is made on the stopper 26, the stopper 26 descends toward the workpiece W1, and the stopper 26 is in one of the following two states.
  • the first state is that the stopper 26 stops when the tip of the stopper 26 comes into contact with the surface of the workpiece W1 at the lower end of the injection path 25.
  • the second state is that a part of the stopper 26 is driven into the workpiece W1 and the entire stopper 26 is held without being driven into the workpiece W1. Note that when the striker 12 performs the first strike, the fourth cam roller 85 is engaged with the engagement roller 81, and therefore the strike cylinder 72 is stopped at the top dead center.
  • the fourth cam roller 85 is released from the engagement roller 81.
  • the striking cylinder 72 is lowered by the air pressure in the pressure accumulating chamber 79 and applies a striking force to the plunger 27 via the bumper 74 as shown in FIG.
  • the striker 12 strikes the stopper 26 for the second time, and the stopper 26 is driven into the workpiece W1 to a predetermined depth. That is, the entire stopper 26 is driven into the workpiece W1.
  • the plunger 27 collides with the plunger bumper 34 as shown in FIGS. 11 and 12, and the striker 12 and the strike cylinder 72 are at bottom dead center. Stop. Even after the striker 12 strikes the stopper 26 for the second time, the electric motor 14 is still rotating, and the first gear 45 is rotating counterclockwise in FIG. When the first cam roller 82 is engaged with the first engaging portion 65, the plunger 27 rises from the bottom dead center against the urging force and air pressure of the spring 70. The striking cylinder 72 rises against the air pressure together with the plunger 27. When the plunger 27 and the striking cylinder 72 reach the standby position, the electric motor 14 stops and the plunger 27 and the striking cylinder 72 stop at the standby position.
  • the position detection sensor 64 shown in FIG. 4 detects the position of the striking cylinder 72 and outputs a signal, and the controller 37 outputs the signal of the position detection sensor 64. Processing is performed to detect that the plunger 27 and the striking cylinder 72 have reached the standby position.
  • the same stopper 26 can be hit twice. That is, by hitting the stopper 26 for the first time with the striker 12, the stoppers 26 are separated from each other, and the stopper 26 is driven into the workpiece W1 by the second hit. Accordingly, the driving machine 10 having the specific example 2 of the first biasing mechanism and the second biasing mechanism has the same effect as the driving machine 10 having the specific example 1 of the first biasing mechanism and the second biasing mechanism. Obtainable.
  • the refill valve in the fixed cylinder 75.
  • the refill valve is connected to the pressure accumulation chamber 79.
  • the operator replenishes the pressure accumulation chamber 79 from the outside of the housing 11 via the refill valve, or discharges the gas in the pressure accumulation chamber 79 from the pressure accumulation chamber 79 via the refill valve.
  • the air pressure in the chamber 79 can be adjusted.
  • By adjusting the air pressure in the pressure accumulating chamber 79 it is possible to adjust the striking energy when the striker 12 strikes the stopper 26 for the second time. Therefore, even when the hitting element 12 increases the hitting energy when hitting the stopper 26 for the second time, the increase in the size of the driving machine 10 can be suppressed.
  • the bumper 74 is disposed outside the striking cylinder 72. Therefore, the bumper 74 can be easily replaced. Further, after the striker 12 performs the first strike, the striker 12 does not rise again, and the strike cylinder 72 descends to perform the second strike. For this reason, the time from the time when the first hit to the stopper 26 is performed to the time when the second hit to the stopper 26 is performed is as short as possible, for example, 500 milliseconds or less, more preferably 100 milliseconds. It can be as follows. Therefore, the responsiveness of the driving machine 10 is improved and workability is improved.
  • a spring 87 is arranged from the inside 86 of the fixed cylinder 75 to the inside 80 of the striking cylinder 72.
  • the spring 87 is a metal compression coil spring, and can expand and contract in the direction of the center line A1.
  • the spring 87 biases the striking cylinder 72 toward the plunger 27.
  • the fixed cylinder 75 shown in FIG. 20 does not include the pressure accumulation chamber 79, the passage 78, and the seal member 76.
  • Other configurations in FIGS. 20 and 21 are the same as those shown in FIGS.
  • Example 3 of the first urging mechanism and the second urging mechanism will be described.
  • the electric motor 14 is stopped.
  • the second cam roller 83 is engaged with the second engaging portion 60, and the plunger 27 is urged in the first direction B1 by the elastic energy of the springs 70 and 87. Therefore, a clockwise rotational force is transmitted to the first gear 45, but the rotation restricting mechanism 66 restricts the rotation of the drive shaft 41. For this reason, the plunger 27 is stopped at a standby position away from the plunger bumper 34.
  • the striking cylinder 72 is biased in the first direction B ⁇ b> 1 by the biasing force of the spring 87, and the bottom plate 73 is pressed against the bumper 74.
  • the fourth cam roller 85 is engaged with the engagement roller 81 before the striking cylinder 72 reaches the top dead center.
  • the plunger 27 reaches the top dead center as shown in FIG. Further, at the same time as the plunger 27 reaches the top dead center, the striking cylinder 72 also reaches the top dead center.
  • the third cam roller 84 is released from the third engaging portion 61, and the plunger 27 is driven by the urging force of the springs 70 and 87. It descends as shown in FIG. For this reason, the striker 12 performs the first strike on the stopper 26, and the hit stopper 26 is separated from the other stoppers 26. That is, when the first hit is performed on the stopper 26, the stopper 26 is in either the first state or the second state described above.
  • the fourth cam roller 85 is engaged with the engagement roller 81 as shown in FIGS. 17 and 23, so that the strike cylinder 72 is at the top dead center. It has stopped.
  • the plunger 27 collides with the plunger bumper 34 as shown in FIGS. 20 and 21, and the striker 12 and the strike cylinder 72 are at bottom dead center. Stop. Even after the striker 12 strikes the stopper 26 for the second time, the electric motor 14 is still rotating, and the first gear 45 is rotating counterclockwise in FIG. When the first cam roller 82 is engaged with the first engaging portion 65, the plunger 27 rises from the bottom dead center against the urging force of the springs 70 and 87. The striking cylinder 72 rises against the urging force of the spring 87 together with the plunger 27. When the plunger 27 and the striking cylinder 72 reach the standby position, the electric motor 14 stops and the plunger 27 and the striking cylinder 72 stop at the standby position.
  • the driving machine 10 having the specific example 3 of the first urging mechanism and the second urging mechanism can strike the same stopper 26 twice when the contact member 24 is pressed against the workpiece W1. This is possible, and the same effect as the driving machine 10 having the specific example 2 of the urging mechanism of the first urging mechanism and the second urging mechanism can be obtained. Moreover, in the specific example 3 of the first urging mechanism and the second urging mechanism, it is possible to grasp the state where the plunger 27 is stopped at the bottom dead center as the standby positions.
  • the driving machine 10 may be such that when the trigger switch 40 is turned off and the electric motor 14 is stopped, the plunger 27 is pressed against the plunger bumper 34 and stopped at the bottom dead center.
  • the state in which the plunger 27 is pressed against the plunger bumper 34 and stops at the bottom dead center is called a standby position.
  • the two hits with respect to the same stopper 26 are a time sufficiently shorter than an interval at which the plurality of stoppers 26 of the driving machine 10 are continuously driven, and are extremely short, for example, It is continuously performed in 500 milliseconds or less.
  • the stopper 26 passes through the joint hole or the missing portion of the workpiece W1, the stopper 26 is not in the first state or the second state described above, and the stopper 26 is the surface of the base material.
  • a third state in which the stopper stops by abutting on or a fourth state in which a part of the stopper 26 is driven into the base material and stops is a possibility that a third state in which the stopper stops by abutting on or a fourth state in which a part of the stopper 26 is driven into the base material and stops.
  • the second hit energy is not applied to the fastener 26.
  • the spring 32 is an example of an elastic member, and the spring 32 also serves as a first urging mechanism and a second urging mechanism.
  • the spring 70 is an example of a first urging mechanism.
  • the spring 70 and the pressure accumulating chamber 79 are an example of a second urging mechanism.
  • the springs 70 and 87 are an example of a second urging mechanism.
  • the spring 70 is an example of a first elastic member, and the spring 87 is an example of a second elastic member.
  • the electric motor 14, the first gear 45, and the second gear 46 are examples of a moving mechanism, and the weight 18 is an example of a mass body.
  • the plunger 27 is an example of a first striking part, and the striking cylinder 72 is an example of a second striking part.
  • the electric motor 14 is an example of a motor.
  • the first gear 45, the second gear 46, the first cam rollers 53 and 82, the second cam rollers 54 and 83, the third cam rollers 55 and 84, and the fourth cam roller 56 are examples of a conversion mechanism.
  • the battery pack 17 is an example of a power supply unit.
  • the striker 12, the first urging mechanism, and the second urging mechanism are examples of the striking unit.
  • the driver blade 28 and the plunger 27 shown in FIG. 1 also serve as a first striking element and a second striking element.
  • the driver blade 28 and the plunger 27 shown in FIGS. 12 and 21 are first striking elements, and the striking cylinder 72 shown in FIGS. 12 and 21 is an example of a second striking element.
  • the driving machine is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the driving machine.
  • the power source that supplies power to the electric motor may be either a DC power source or an AC power source.
  • the biasing mechanism includes a mechanism having a single spring and a mechanism having a plurality of springs.
  • Specific examples of the urging mechanism include a tension spring in addition to the compression spring. The position where the tension spring is arranged is set according to the direction of the biasing force received by the element.
  • the compression spring which is a specific example of the urging mechanism, includes a spiral spring, a leaf spring, and a torsion spring in addition to the coil spring.
  • the driving machine can be applied to a driving machine in which a compressible gas compressed by a gas compressor is supplied into a housing via a hose.
  • the striker is urged in the first direction by the pressure of the compressible gas, and is urged in the second direction by the force of the elastic member or the pressure of the compressible gas.
  • the motor includes an electric motor, a hydraulic motor, a pneumatic motor, and an engine.
  • the fastener may be a nail with a head or a nail without a head.
  • the stopper includes staples in addition to bar-shaped nails.
  • the driving machine shown in FIG. 1 can also be used in a state where the center line A1 and the vertical line intersect.
  • the material of the material to be driven may be concrete, wood, tile, plaster, metal, or non-ferrous metal.

Landscapes

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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 (13)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
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