JP4968518B2 - 打込機 - Google Patents

Description

本発明は打込機に関し、特に電動式の打込機に関する。

モータの回転によってハウジング内部にエネルギーを蓄積し、蓄積したエネルギーによってプランジャを駆動して釘を打込む打込機が公知となっている。このモータの駆動力をエネルギーとして蓄積する手段としては、例えばコイルバネがある。

電動打撃工具では、プランジャにワイヤを連結し、このワイヤをモータによって巻き上げ、コイルバネの端部に設けられたプランジャをコイルバネの付勢力に抗って押上げた後に開放することによって、加速されたプランジャで釘を被打込み材に打込んでいる（特許文献１参照）。
特開平９―２９５２８３号公報

釘の打撃は、プランジャの運動エネルギーを釘の打込に係るエネルギーに変換することにより行われている。プランジャの運動エネルギーと釘の打込に係るエネルギーとは必ずしも等しくないため、プランジャの運動エネルギーに余剰が発生し、この余剰なエネルギーを吸収するためにゴム等の弾性部材から構成されるバンパが設けられている。

しかし、例えば被打込材が柔らかい素材である場合は、釘の打込に係るエネルギーが小さいため、運動エネルギーの余剰分が過大となり、ワイヤにも衝撃が伝達する場合があり、ワイヤの破断やワイヤに繋がるモータ等に故障が発生するおそれがあった。ワイヤを太くすれば強度を高められるが、重量増加を招き、かつワイヤの柔軟性も損なって打撃に係るエネルギーの損失が発生する場合があり、釘の打撃が不確実になる場合があった。

よって本発明は、耐久性を増すとともに確実に釘の施工が行える打込機を提供することを目的とする

上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられたモータと、該ハウジング内に配置されると共に該モータにより駆動されて先端で止具を打込むプランジャと、該プランジャに接続され、該プランジャを該止具が打込される下死点位置から上死点位置まで牽引する線材と、該モータに駆動されて該線材を巻き取るドラムと、を備え、該ドラムによる該線材の巻き取り量は、該上死点位置から該下死点側位置までの距離より大きく構成されている打込機を提供する。

上記構成の打込機において、該線材は該プランジャが該下死点位置にある状態で自重により屈撓可能に構成されていることが好ましい。

これらのような構成によると、プランジャが下死点に移動した状態において、線材に撓みが発生する。線材はドラムに巻回されるべく弾性素材から構成されているため、線材に撓みを持たせることによりプランジャで発生する衝撃を吸収することができる。またプランジャの下死点位置において線材に係る張力も低減することができるため、打込機の耐久性を増すことができる。

また該線材は該プランジャに固定されて接続され、該プランジャが該下死点位置にある状態で、該線材の該プランジャへの固定位置から該ドラムまでの長さは、該線材の撓みが無いと仮定した場合の該線材の該プランジャへの固定位置から該ドラムまでの経路より１〜１０ｍｍ長く構成されていることが好ましい。

このような構成によると、線材に充分な撓みを発生させることができる。また撓み量が大きくならないため、線材がハウジング内の他の構成部品等に絡まることが抑制される。

また該線材は、該プランジャで保持される被保持部と、一端が該被保持部に接続され他端が該ドラムと接続される線部とから構成され、該プランジャは、該線部が挿通されて穿孔方向に移動可能であると共に該被保持部が挿通不能な孔または溝が形成された保持部を有し、該プランジャが該下死点に位置している状態で、該被保持部は該保持部から離間していてもよい。この場合に該被保持部の該保持部から離間する距離は、該線部の線径の二倍以上であることがこのましい。

このような構成によると、被保持部が保持部に当接することによりプランジャを上死点側に移動させることができる。またプランジャが下死点側位置に移動する際は被保持部が保持部に当接して引っ張られることにより線材がドラムより引き出されるが、プランジャが下死点まで到達した際には、被保持部と保持部との当接が解除されて被保持部が保持部から離間する。よって下死点においては線材とプランジャとの接続が解除され縁切りされた状態になり、プランジャから線材への衝撃の伝達が抑制される。仮に下死点位置において被保持部と保持部との当接が保たれたとしても、この場合には線材に撓みが生じるため、同様にプランジャから線材への衝撃の伝達が抑制される。また線材においても上死点から下死点への急激な移動により慣性力が働く。プランジャが下死点において停止することにより、線材の下死点側に線材の慣性力による応力集中が発生するおそれがあるが、下死点位置において線材は撓めるため、好適にその応力集中を分散し、線材が屈曲して折れ曲がること等を防止することができる。特に被保持部の保持部から離間する距離が線材の線径の二倍以上の場合により好適に衝撃の伝達を抑制することができる。

また該線材は、該線材の軸方向回りに回転可能に該保持部に接続されていることが好ましい。

このような構成によると、プランジャに線材の軸方向回りの回転に係る力が発生しても線材にその回転に係る力が伝達されることが抑制される。

また該ハウジングに設けられて該プランジャで打撃された該止具を案内すると共に、該ハウジングに対し該止具が打撃される打撃方向に移動可能なノーズを有し、該プランジャの先端は、該ノーズの該打撃方向における先端より突出可能に構成されていてもよい。

このような構成によると、打撃時の反力によりハウジングが反打撃方向に移動した場合であってもノーズ部分のみは被打込材に残ることができる。よってノーズを被打込材に強く付勢していなくても打撃時にノーズが被打込材から離間することが抑制される。プランジャの先端がノーズの先端より突出しているため、打撃時にハウジングが反打撃方向に移動した場合であっても、プランジャの先端が被打込材近傍位置まで移動することができる。よって止具を被打込材に確実に施工することができる。またプランジャの先端がノーズの先端から突出していることにより、施工時に被打込時の止具施工位置にプランジャの先端を合わせることにより、止具を正確に止具施工位置に施工することができる。

また該ノーズと該ハウジングとの間には、該ノーズを反打撃方向に付勢するノーズ付勢バネが設けられていることが好ましい。
このような構成によると、打撃を行わない状態においては、ノーズが常にハウジングに近づいた状態に保つことができる。

また該モータの駆動力を弾性エネルギーとして蓄積可能であるとともに該プランジャを該止具に向けて付勢可能なバネを有することが好ましい。このような構成によると、軽量・簡単な構成でプランジャを加速することができる。

本発明の打込機によると、耐久性を増すとともに確実に止具の施工が行うことができる。

以下、本発明の実施の形態による打込機について、図１乃至図５（ｃ）に基づき説明する。図１に示される打込機である釘打機１は電動式であり、止具である釘１Ａを被打込材である木材や石膏ボードなどの被打込材Ｗに打ち込んでいる。釘打機１はハウジング２と、駆動部３と、クラッチ機構４と、伝達部５と、コイルバネ部６と、ノーズ部７と、マガジン８と、から主に構成されている。尚、後述のプランジャ６３が移動する方向を上下方向と定義し、プランジャ６３が後述のバネ６２により付勢されて釘１Ａを打撃する方向を下方向と定義して以下説明する。

ハウジング２は、ナイロンまたはポリカーボネイト等の樹脂から構成されており、内部に駆動部３等を内蔵している。ハウジング２の上側部分には、ハンドル２１が設けられており、ハンドル２１には駆動部３の制御を行うトリガ２１Ａが設けられている。またハンドル２１には、着脱式の電池２２が設けられており、ハンドル２１の内部には電池２２から供給される電力を駆動部３に供給する図示されていない電源供給部が設けられている。

駆動部３は、モータ３１と遊星ギア機構３２とから主に構成されている。モータ３１は、ハンドル２１に対して、ハウジング２の下側に設けられており、軸部３１Ａが上下方向と直交する方向になるように配置されている。遊星ギア機構３２は、軸部３１Ａの端部位置に設けられており、太陽ギア、公転ギア、及び出力軸３２Ａ等を含む公知のギア機構である。遊星ギア機構３２の出力軸３２Ａは軸部３１Ａと同軸上に配置されている。遊星ギア機構３２は、小さく構成することができ、かつその減速比を大きく採ることができる。よって減速比を大きく採る場合であっても、釘打機１が過度に大きくなることを抑制することができる。

クラッチ機構４は、図１及び図２に示されるように、ガイドプレート４１と、ピン支持部４２と、動力伝達ピン４３（図２）と、ドラムフック４４とから主に構成されており、駆動部３の近傍位置において出力軸３２Ａと連結されて配置されている。

ガイドプレート４１は、図１に示されるように、ハウジング２内に配置されてハウジング２に固定されている。図２に示されるように、ガイドプレート４１の中央には、孔４１ａが形成されており、この孔４１ａから出力軸３２Ａが貫通して突出している。ガイドプレート４１の孔４１ａ周辺部分には、ループ状のピンガイド溝４１ｂが形成されている。ピンガイド溝４１ｂは、孔４１ａに出力軸３２Ａが挿通された状態で、出力軸３２Ａの中心軸からの距離が変化するように、略長円形状となるように形成されている。より具体的には、出力軸３２Ａの中心軸がピンガイド溝４１ｂの一方の焦点位置になるように、ピンガイド溝４１Ｂが形成されている。

ピン支持部４２は、ガイドプレート４１を挟んで駆動部３の反対側に配置されている。ピン支持部４２には孔４２ａが形成されている。ピン支持部４２は、孔４２ａ内に軸部３１Ａを嵌挿して、軸部３１Ａと一体回転するように固定されている。ピン支持部４２には、孔４２ａの貫通方向と略直交する方向に延出される溝形成部４２Ｂが設けられており、溝形成部４２Ｂには、孔４２ａの貫通方向と略直交する方向に延びたスリット４２ｂが形成されている。

動力伝達ピン４３は、一端部側のピン溝摺動部４３Ａと他端部側のピン掛止部４３Ｂとピン溝摺動部４３Ａとピン掛止部４３Ｂとの中間に位置するピンスライド部４３Ｃとから構成されており、ピンスライド部４３Ｃがスリット４２ｂに挿入されてスリット４２ｂ内を摺動可能に配置されている。ピン溝摺動部４３Ａは、動力伝達ピン４３がスリット４２ｂに設置された状態で、ピンガイド溝４１ｂ内に挿入されるように構成されている。

ピンガイド溝４１ｂは出力軸３２Ａの中心軸の回りに長円状に形成されており、ピン支持部４２は、出力軸３２Ａに固定されて出力軸３２Ａの中心軸回りに回動する。よってピンガイド溝４１ｂ内に挿入された動力伝達ピン４３は、ピン支持部４２の周回位置に応じてスリット４２ｂ内を出力軸３２Ａの中心軸に対して近接・離間するように移動する。ピン掛止部４３Ｂは、動力伝達ピン４３の周回方向と略直交する略平面から構成されている。

ドラムフック４４は、ベアリング４４Ａを有しており、ベアリング４４Ａの孔内に出力軸３２Ａが挿入され、ピン支持部４２のガイドプレート４１側とは反対側に配置されている。よってドラムフック４４は、出力軸３２Ａの中心軸回りに回動はするが、出力軸３２Ａと一体的に共回りしないように構成されている。またドラムフック４４は、出力軸３２Ａに装着された状態で出力軸３２Ａの軸方向と直交する方向に延出されるフック部４４Ｂを有している。フック部４４Ｂは、ドラムフック４４が出力軸３２Ａに装着された状態で、ピン掛止部４３Ｂと当接可能に構成されている。

また駆動部３のクラッチ機構４を挟んだ反対側部分には、軸支持部４５が設けられている。軸支持部４５は、ハウジング２に固定されているとともに、出力軸３２Ａの先端部を回転可能に支承している。また軸支持部４５においてクラッチ機構４側に位置する面には、後述の掛止部５１Ａと掛止可能なストッパー部である被掛止部４５Ｂが設けられている。

伝達部５は、図１に示されるように、ドラム５１とワイヤ５２とから主に構成されている。図２に示されるように、ドラム５１は、孔５１ａが形成されてリング状に構成されており、孔５１ａ内にドラムフック４４の反駆動部３側の端部が圧入されて、クラッチ機構４近傍に配置されている。ドラム５１は、ドラムフック４４に圧入されて接続されているため、ドラムフック４４と同軸かつ共回りするように構成されている。またドラム５１の外周部分には、周方向に一連に穿設されたワイヤガイド溝５１ｂが形成されている。

ドラム５１において、反クラッチ機構４側の側面には、表面から突出する掛止部５１Ａが設けられている。掛止部５１Ａと被掛止部４５Ｂとは、ドラム５１がワイヤ５２を巻回し始める周回位置に配置された状態で、互いに掛止するように構成されている。よって掛止部５１Ａと被掛止部４５Ｂとにより、ドラム５１が回転し始める位置（初期位置）を規定することができる。

またドラム５１においてその外周の周長は、後述のコイルバネ６２が下死点から上死点まで移動する長さの約４／３倍になるように構成されている。

ワイヤ５２は、一方がドラム５１のワイヤガイド溝５１ｂ内に固定され、他方が後述の付勢部６３Ａに接続されており、繊維状の鋼線を束ねて構成されるとともに表面に樹脂コーティングされている。よって高強度かつ柔軟性を備えており、またその表面が樹脂コーティングされているためドラム５１等に傷が付くことが抑制されている。またワイヤ５２は、ハウジング２内に配置された二つのガイドプーリ２４Ａ、２４Ｂ（図１）に架け渡されている。

ワイヤ５２の長さは、ワイヤ５２の撓みが無いと仮定した場合のワイヤ５２の付勢部６３Ａへの固定位置からドラム５１までの経路より１０ｍｍ弱程度長く構成されている。よってワイヤ５２は、後述のプランジャ６３が下死点位置にある状態で自重により撓んでいる。また上述のようにワイヤ５２は長く構成されているが、撓み量が過度に大きくならないため、ワイヤ５２がハウジング２内の他の構成部品等に絡まることが抑制されている。

コイルバネ部６は、図１に示されるように、バネガイド６１と、コイルバネ６２と、プランジャ６３とから主に構成されている。バネガイド６１は、ハウジング２とは別体に構成され、アルミ製またはナイロン、ポリカーボネイト等の樹脂製であって外周面を構成する外装材と、コイルバネ６２と同等の硬度を有する鋼材であって内周面を構成する内装材との二層構造の筒状に形成されており、その軸方向が上下方向になるようにハウジング２内に配置されている。よってバネガイド６１は、コイルバネ６２に対する耐摩耗性を備えるとと共に軽量に構成することができる。また内装材の内面には、低摩擦係数の素材である超高分子量ポリエチレンの膜がコーティングされている。

コイルバネ６２は、鋼線から構成されており、その外径がバネガイド６１の内径より僅かに小さくなるよう製作され、バネガイド６１内に挿入されて配置されている。バネガイド６１の内周面は金属製であるため、コイルバネ６２が伸縮した場合にコイルバネ６２や後述の付勢部６３Ｂがバネガイド６１と摺動したとしても、樹脂材料と比較して摩耗が低減されている。さらに、低摩擦係数の素材がコーティングされているので、より対摩耗性が向上する。またバネガイド６１はハウジング２と別体であるため、バネガイド６１が破損または極度に摩耗した場合であってもバネガイド６１のみ交換することができる。

プランジャ６３は、図３に示されるように、付勢部６３Ａと打込部であるブレード６３Ｂとから構成されている。付勢部６３Ａは、コイルバネ６２の下方側の端部に位置し、その外径がコイルバネ６２の外径と略同径の金属板により円盤状に構成され、中心部分でコイルバネ６２内に挿通されたワイヤ５２の他方側端部に連結されている。よって付勢部６３Ａは、ワイヤ５２により牽引され、コイルバネ６２の付勢力に抗ってバネガイド６１内を上方に移動してコイルバネ６２を圧縮することができる。また付勢部６３Ａの外径がコイルバネ６２の外径と略同一であるため、省スペース化を図ることができる。付勢部６３Ａがコイルバネ６２に付勢されて通常位置している位置を下死点と定義し、付勢部６３Ａが牽引されて最も上方に移動した位置を上死点と定義する。また付勢部６３Ａにおいては、上下方向に貫通する一対の空気通路６３ａ、６３ａが形成されている。

ブレード６３Ｂは、細長い板状に構成されており、付勢部６３Ａの略中心部分であってワイヤ５２との接続箇所の裏面となる位置から下側に延出されて設けられている。またハウジング２内において、付勢部６３Ａの下側には、軟質ゴム、又はウレタン等の樹脂製のダンパ６４（図１）が設けられている。

図１に示されるように、ノーズ部７は、コイルバネ部６の下方に配置されており、図１及び図５（ａ）に示されるように基部７１と、ノーズ７２と、ノーズ付勢バネ７３とから主に構成されている。基部７１は、ハウジング２にネジ等で固定されており、内部にブレード６３Ｂを挿通可能な孔７１ａが形成されている。ノーズ７２は、基部７１の下方に配置され、基部７１に対して上下動可能に設けられている。ノーズ７２においても、ブレード６３Ｂを挿通可能な射出口７２ａが形成されている。ノーズ付勢バネ７３は、基部７１とノーズ７２との間に介在し、基部７１に対してノーズ７２を反打撃方向、即ち上方へ付勢している。よって通常は、ノーズ７２が基部７１に当接して付勢された状態にある。

またブレード６３Ｂは、初期状態において図１に示されるように、ノーズ７２が基部７１に当接している状態で基部７１及びノーズ７２の孔７１ａ、７２ａを貫通するとともに、その先端がノーズ７２の最下端より突出している。

マガジン８は、ノーズ部７に着脱可能に取り付けられており、複数本の釘１Ａを内蔵している。釘１Ａは、マガジン８により基部７１とノーズ７２との間にブレード６３Ｂにより打撃可能に供給されている。

上記構成の釘打機１において釘１Ａを被打込材Ｗに打ち込む場合には、先ずノーズ部７の先端から突出しているブレード６３Ｂの先端を被打込材Ｗ表面の打込箇所Ｗ１に沿わせて打込位置を確定する。ブレード６３Ｂは、釘１Ａが打ち込み時に通過する軌跡上に位置するため、ノーズ部７の先端から突出しているブレード６３Ｂで打込位置合わせを行うことにより、釘１Ａを打ち込む位置を正確かつ容易に規定することができる。

この状態で作業者がトリガ２１Ａを引いてモータ３１に電力を供給し、軸部３１Ａを回転させる。この軸部３１Ａの回転は、遊星ギア機構３２によりその回転数が減速されて、出力軸３２Ａを回転させる。

出力軸３２Ａの回転により、図４（ａ）に示されるように、出力軸３２Ａに同軸固定されたピン支持部４２が回転し、ピン支持部４２に支持された動力伝達ピン４３がドラムフック４４のフック部４４Ｂと係合する。動力伝達ピン４３がドラムフック４４と係合可能な位置を伝達位置と定義する。またドラム５１（図１）は、ドラムフック４４が図４（ａ）に示される位置にある状態で、掛止部５１Ａが被掛止部４５Ｂと掛止する初期位置に配置されている。

動力伝達ピン４３が伝達位置にある状態で図４（ｂ）に示されるように、紙面上反時計回りに出力軸３２Ａ及びピン支持部４２が回転するため、動力伝達ピン４３に係止されたドラムフック４４も反時計回りに回転する。ドラムフック４４にはドラム５１（図２）が固定されているため、ドラム５１は回転してワイヤ５２を外周のワイヤガイド溝５１ｂに巻き取る。

ワイヤ５２が巻き取られることにより、ワイヤ５２の他方に連結されたプランジャ６３が牽引され、コイルバネ６２の付勢力に抗って、上方に移動しコイルバネ６２を圧縮する。この場合に付勢部６３Ａにおけるワイヤ５２との連結箇所が、上下方向と直交する断面において、コイルバネ６２を伸縮したときの軌跡上でコイルバネ６２の内部となる内部範囲であって略中心軸位置であるため、付勢部６３Ａをコイルバネ６２の軸方向と略平行に牽引することができる。よって付勢部６３Ａは、付勢部６３Ａのコイルバネ６２と当接している面とコイルバネ６２の中心軸とが直交した状態で移動することができる。

また付勢部６３Ａの外径はコイルバネ６２の外径と略等しく構成されている。よって、付勢部６３Ａ及びコイルバネ６２がバネガイド６１に過度に当接することが抑制され、モータ３１にかかる負荷をほぼコイルバネ６２の圧縮に係る負荷のみとすることができ、モータ３１における電力消費を低減することができる。

出力軸３２Ａが更に回転して図４（ｃ）に示されるように約２７０°回転した状態においては、ピンガイド溝４１ｂの形状により、スリット４２ｂ上で動力伝達ピン４３が出力軸３２Ａから離間する方向に移動して動力伝達ピン４３がドラムフック４４から外れる。これによりドラムフック４４と一体に回転するドラム５１に出力軸３２Ａからの駆動力の伝達が遮断される。動力伝達ピン４３がドラムフック４４と係合不能な位置を遮断位置と定義する。また出力軸３２Ａが約２７０°回転した状態で、プランジャ６３は略上死点まで牽引されているため、この遮断位置において、コイルバネ６２は圧縮されて最も弾性エネルギーが蓄積された状態にある。

ドラム５１への駆動力の伝達が遮断されることにより付勢部６３Ａのワイヤ５２による牽引が停止し、付勢部６３Ａは圧縮されたコイルバネ６２により、急激に下死点側に移動され、ブレード６３Ｂにより釘１Ａを打撃する。この場合にドラム５１及びドラムフック４４は、図４（ｄ）に示されるように出力軸３２Ａの回転方向とは反対の時計回りに回転する。

バネガイド６１は筒状に構成されており、バネガイド６１内には付勢部６３Ａが位置している。よってコイルバネ６２が収容されているバネガイド６１内の空間は略密閉された状態にあり、この状態から付勢部６３Ａが下死点側に移動すると、付勢部６３Ａの下方の空間を圧縮することになって、所謂エアダンパ効果が働き、付勢部６３Ａの急激な移動を阻害するおそれがある。しかし付勢部６３Ａには一対の空気通路６３ａ、６３ａが形成されており、付勢部６３Ａの付勢される付勢方向の前後の空間を連通させて空気を流通させている。よってエアダンパ効果の発生が抑制され、付勢部６３Ａを急激に下死点側へ移動させることが可能になる。

バネガイド６１の内面には超高分子量ポリエチレンがコーティングされているため、コイルバネ６２が下死点側に移動する際にバネガイド６１と接触した場合であっても、その抵抗が低減されている。よってコイルバネ６２に蓄積された弾性エネルギーを無駄に消費することが抑制され、釘１Ａに係る打撃力を増すことができる。

コイルバネ６２が下死点側に移動することによりプランジャ６３が急激に下方へ移動し、釘１Ａを打撃する。この際にコイルバネ６２の弾性エネルギーがプランジャ６３の運動エネルギーに変換され、このプランジャ６３の運動エネルギーが釘１Ａの打撃に係るエネルギーに変換される。プランジャ６３の運動エネルギーは釘１Ａの打撃に係るエネルギーより大きいため、プランジャ６３は釘１Ａを打撃した後に下死点位置まで移動してバンパ６４に衝突する。

この衝突の際にプランジャ６３には衝撃が発生し、この衝撃がワイヤ５２にも伝達される。しかしワイヤ５２はプランジャ６３が下死点位置にある状態で撓んでいるため、ワイヤ５２に過度の張力が発生することなく衝撃を容易に吸収し、ワイヤ５２の破断等や、衝撃の駆動部３への伝達を抑制している。したがってワイヤ５２には、少なくともプランジャ６３をコイルバネ６２の反力に逆らって上死点位置まで移動させる強度があればよい。故に過度に太い線材や高価かつ高強度な線材をワイヤ５２として使用する必要はなく、低価格で軽量な釘打機１を提供することができる。

またプランジャ６３の下死点位置において、ワイヤ５２に張力が殆ど発生しないため、プランジャ６３の運動エネルギーの殆どを釘１Ａの打撃に係るエネルギーとして利用することができる。よってコイルバネ６２を小さくして弾性エネルギーを小さくしたとしても、従来と同様の打撃力を得ることができ、釘打機１の軽量化を更に図ることができる。

プランジャ６３が急激に下方に移動することにより、プランジャ６３を除いた釘打機１には反作用として上方への反力が加えられる。釘打機１を強く被打込材Ｗに押しつけておかない限りは反力によりノーズ部７が被打込材Ｗから浮き上がり、釘打機１がから離間するおそれがある。しかし図５（ｂ）に示されるように、ノーズ部７において基部７１とノーズ７２との間にノーズ付勢バネ７３があるため、少なくともノーズ７２のみは、慣性力により被打込材Ｗの表面又は近傍位置に止まり、釘１Ａをガイドすることができる。よって釘打機１を被打込材Ｗに過度に押しつけておかなくても、打撃時において釘１Ａをノーズ部７において好適に保持しガイドすることができる。

コイルバネ６２が下死点まで移動し、プランジャ６３により釘１Ａが打撃されて被打込材Ｗに打込が完了した状態で、ドラムフック４４は図４（ｅ）に示されるように、ドラム５１が初期位置となる位置に時計回りに回転して到達する。これに対してピン支持部４２も反時計回りに進んで、ピンガイド溝４１ｂにより動力伝達ピン４３が遮断位置から伝達位置に移動され、再度フック部４４Ｂに係合し、図４（ａ）の状態に戻る。

またノーズ部７においては、図５（ｃ）に示されるように、ノーズ付勢バネ７３の付勢力により、ノーズ７２が基部７１側に付勢されて移動し、打撃動作前の状態に戻る。

本発明の第一の実施の形態に係る電動式打撃工具のクラッチ機構の変形例として図６乃至図９に基づき説明する。図６に示されるクラッチ機構１０４は、ガイドプレート１４１と、ピン支持部１４２と、動力伝達ピン１４３と、ドラム５１に設けられたドラムフック１４４とから主に構成されている。

図６及び図７に示されるように、ガイドプレート１４１はハウジング２（図１）に固定され、動力伝達ピン１４３の一端部と当接するレール部１４１Ａを有している。図７に示されるレール部１４１Ａは、ガイドプレート１４１上を周回移動する動力伝達ピン１４３の軌跡に沿って約２７０°の範囲でガイドプレート１４１よりドラム５１側方向に突出している。またレール部１４１Ａにおいて、周方向の一端部には斜面１４１Ｂが設けられており、他端部には切り欠き部１４１Ｃが設けられている。

ピン支持部１４２は略円板状に構成されるとともに、ガイドプレート１４１の反駆動部３側に位置して出力軸３２Ａと同軸一体回転可能にキーによって固定されている。またピン支持部１４２には、動力伝達ピン１４３をガイドプレート１４１側に付勢するピン付勢バネ１４２Ａが設けられている。

動力伝達ピン１４３は、一端と他端とがそれぞれガイドプレート１４１とドラム５１とに対向するようにピン支持部１４２に出力軸３２Ａの軸方向と平行に移動可能に保持されており、ピン付勢バネ１４２Ａによりガイドプレート１４１側に付勢されている。よって動力伝達ピン１４３の一端は常にガイドプレート１４１に当接している。

ドラム５１は、ピン支持部１４２の反ガイドプレート１４１側位置に配置されている。ドラムフック１４４はドラム５１のピン支持部１４２と対向する面に配置されており、動力伝達ピン１４３がレール部１４１Ａ上にある状態で、動力伝達ピン１４３の他端部と係合可能に構成されている。

上記構成のクラッチ機構１０４においてドラム５１を回転するには、図８に示されるように、出力軸３２Ａ及びピン支持部１４２を回転させ、動力伝達ピン１４３の一端をレール部１４１Ａ上に移動させる。この時に動力伝達ピン１４３の一端は斜面１４１Ｂ上を摺動してレール部１４１Ａ上に移動する。動力伝達ピン１４３がレール部１４１Ａ上に移動することにより動力伝達ピン１４３の他端がドラム５１側に突出する。この状態でピン支持部１４２が回転することにより、図８及び図９に示されるように動力伝達ピン１４３の他端とドラムフック１４４とが係合し、ドラム５１は出力軸３２Ａ及びピン支持部１４２と共回りする。

出力軸３２Ａが約２７０°回転し、プランジャ６３（図１）が上死点まで来た状態で、動力伝達ピン１４３の一端は切り欠き部１４１Ｃに到達する。動力伝達ピン１４３は、ピン付勢バネ１４２Ａによりガイドプレート１４１側に付勢されているため、レール部１４１Ａ上面からガイドプレート１４１上面に移動して、動力伝達ピン１４３の他端とドラムフック１４４との係合が解かれる。これによりドラム５１は自由に回転可能となり、その結果、圧縮されたコイルバネ６２が解放されてプランジャ６３のブレード６３Ｂにより釘１Ａが打撃され打込まれる。

次に本発明の第二の実施の形態に係る打込機について図１０乃至図１１に基づいて説明する。図１０に示されるように、第二の実施の形態に係る打込機である釘打機２０１は、モータ２３１でクラッチ機構２０４を介して伝達部２０５のドラム２５１を回転駆動してワイヤ２５２を巻き取ることにより、プランジャ２６３をコイルバネ２６２に抗わせて上死点側に移動させ、その後クラッチ機構２０４によってドラム２５１を開放することにより、プランジャ２６３を下死点側へと移動させてノーズ部２０７にマガジン２０８から供給される釘２０１Ａを打撃する構造であり、第一の実施の形態に係る釘打機１と略同じ構成を採っている。よって明確に異なる構造部分以外は第一の実施の形態を参照して詳細な説明を省略する。

ハウジング２０２において、ハンドル２２１のトリガ２２１Ａ近傍位置には、スイッチ２２１Ｂが設けられている。スイッチ２２１Ｂは、電池２２２と接続されており、トリガ２２１Ａを引くことにより、スイッチ２２１ＢがＯＮになり、モータ２３１へ電力を供給している。

駆動部２０３においてモータ２３１とクラッチ機構２０４との間には、減速機構２３２が介在している。減速機構２３２は、プーリ２３２Ａ、プーリ２３４Ａ、ベルト２３４Ｂ、と複数のギア２３２Ｂとから構成されており、モータ２３１における駆動軸２３１Ａの回転がを回転数を減じてクラッチ機構２０４に伝達されている。

クラッチ機構２０４は、第一の実施の形態に係るクラッチ機構４及びクラッチ機構１０４と同様に、ドラム２５１を一定角度、具体的にはプランジャ２６３が下死点から上死点まで上昇するのに必要な角度回転させた後にドラム２５１との接続が遮断されるように構成されている。

伝達部２０５において、ドラム２５１は、クラッチ機構２０４と同軸にハウジング２０２内に配置されている。またドラム２５１は、ワイヤ２５２が巻回される外周の接線がバネガイド２６１の中心軸と同軸になるようにハウジング２０２内に配置されている。よってドラム２５１でワイヤ２５２を巻き取る際に、常にバネガイド２６１と平行な状態で、ワイヤ２５２を巻き取りかつプランジャ２６３を上死点側に移動させることができる。

ドラム２５１に接続されているワイヤ２５２は、被保持部２５２Ａと線部２５２Ｂとから構成されている。被保持部２５２Ａは、直径が線部２５２Ｂの直径よりも大きい略球形を成しており、線部２５２Ｂの反ドラム２５１側となる端部に固定されている。線部２５２Ｂのドラム２５１側になる端部にも被保持部２５２Ａと同様の略球形をなす図示せぬ被保持部が設けられており、この図示せぬ被保持部がドラム２５１で保持されている。線部２５２Ｂは繊維状の鋼線を束ねて構成されるとともに表面に樹脂コーティングされて構成されている。線部２５２Ｂの長さは、線部２５２Ｂの撓みが無いと仮定した場合の線部２５２Ｂのプランジャ２６３への固定位置からドラム２５１までの経路（プランジャの下死点から上死点）より１０ｍｍ弱程度長く構成されており、余長を有している。

コイルバネ部２０６は、ドラム２５１の下方に配置されたバネガイド２６１とバネガイド２６１内に配置されたコイルバネ２６２と、コイルバネ２６２により付勢されるプランジャ２６３とを備えている。

図１１に示されるように、プランジャ２６３は、付勢本体部２６３Ａと、ブレード２６３Ｂと、被掛止部である保持部２６３Ｃとから構成されている。付勢本体部２６３Ａは、樹脂素材から構成されており、ブレード２６３Ｂを固定して一体成形されている。付勢本体部２６３Ａは一端が閉塞した空間２６３ａが形成されて略筒状に構成されている。空間２６３ａは内部に被保持部２５２Ａが摺動自在に挿入可能に構成されており、その深さは被保持部２５２Ａが空間２６３ａに挿入された状態で線部２５２Ｂの直径二倍以上の距離（本実施例では約１０mm）を摺動することができるように構成されている。空間２６３ａを画成する内面であって付勢本体部２６３Ａの反ブレード２６３Ｂ側の端部となる位置にはネジが切られており、保持部２６３Ｃと螺合する被螺合部２６３Ｄが設けられている。

ブレード２６３Ｂは、図１２に示されるように、細長の板材から構成されており、付勢本体部２６３Ａに埋め込まれる端部が凹凸を備えるように構成されている。よってこの端部が付勢本体部２６３Ａ内に埋め込まれて一体成形されることにより、ブレード２６３Ｂが付勢本体部２６３Ａから脱落することが抑制されている。

保持部２６３Ｃは、被螺合部２６３Ｄに螺合されて固定されており、空間２６３ａを閉止している。また保持部２６３Ｃには孔２６３ｂが形成されている。孔２６３ｂは線部２５２Ｂの直径より大きく、被保持部２５２Ａの直径より小さく構成されているため、孔２６３ｂ内を線部２５２Ｂは挿通可能であるが、被保持部２５２Ａは挿通不能である。この孔２６３ｂ内に線部２５２Ｂが挿通されるとともに被保持部２５２Ａが空間２６３ａ内に挿入された状態で、プランジャ２６３はワイヤ２５２に接続される。また図１０に示されるように、ハウジング２０２内において、付勢部２６３Ａの下側には、軟質ゴム等の樹脂製のバンパ２６４が設けられている。

上記構成の釘打機２０１で釘２０１Ａを打撃する際には、トリガ２２１Ａを引くことにより、スイッチ２２１ＢがＯＮになり、電池２２２とモータ２３１が連通してモータ２３１に電力が供給される。これにより、プーリ２３２Ａ、プーリ２３４Ａ、ベルト２３４Ｂ、複数のギア２３２Ｂを介して、動力がクラッチ機構２０４に伝達され、ドラム２５１が回転される。

ドラム２５１の回転により線部２５２Ｂが巻回されると、図１３（ａ）に示されるように、被保持部２５２Ａが上昇して保持部２６３Ｃと当接する。保持部２６３Ｃは付勢部２６３Ａに固定されているため、被保持部２５２Ａにより保持部２６３Ｃを含むプランジャ２６３を引き上げることになり、図１３（ｂ）に示されるように、被保持部２５２Ａとプランジャ２６３とが一体に上死点側へと向けて移動する。

プランジャ２６３が上死点まで移動した後にクラッチ機構２０４によりドラム２５１とモータ２３１との間の連結が遮断される。よってプランジャ２６３を上死点側へ引き上げる力が消滅し、コイルバネ２６２の付勢力により、プランジャ２６３は下死点側へと移動する。そして下死点位置において図１３（ｃ）に示されるようにバンパ２６４に当接する。

プランジャ２６３は、バンパ２６４に当接することにより、その移動を停止する。しかしワイヤ２５２は、余長があるため、空洞２６３ａ内で被保持部２５２Ａが摺動し、保持部２６３Ｃから離間して、ワイヤ２５２とプランジャ２６３との当接が解離される。よってワイヤ２５２とプランジャ２６３とは縁切りされた状態になり、プランジャ２６３で発生する衝撃および張力がワイヤ２５２に伝達されることが抑制される。またワイヤ２５２においても上死点から下死点への急激な移動により慣性力が働く。プランジャ２６３が下死点において停止することにより、ワイヤ２５２の下死点側にワイヤ２５２の慣性力による応力集中、具体的にはプランジャ２６３との接続箇所における屈曲が発生するおそれがある。しかし、下死点位置においてワイヤ２５２はプランジャ２６３と縁切りされているため、屈曲等の発生が抑制されており、ワイヤ２５２、特に線部２５２Ｂが屈曲して破損することが抑制される。

また釘打機２０１本体を組み立てた時や、ドラム２５１に巻き取られた時などにワイヤ２５２には、ねじれが発生する場合がある。しかし下死点位置においてワイヤ２５２とプランジャ２６３とが縁切りされるため、ワイヤ２５２がプランジャ２６３に対して回転し、ねじれを修正することができる。

本発明の実施の形態に係る打込機については、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した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えばバネガイド周辺の第一の変形例として、図１４に示されるように、バネガイド６１内周に近接する付勢部６３Ａの周面において、上下方向に延びて上下方向の一端側と他端側との面にそれぞれ開口する溝６３ｂから形成されていてもよい。このような構成においても、付勢部の前後に画成される空間を連通することが可能であり、エアダンパが形成されることが抑制される。

またバネガイド周辺の第二の変形例として、図１５に示されるようにバネガイド６１自体に貫通孔６１ａを複数形成し、コイルバネ６２が収容される空間を外気と連通させてもよい。

また第一実施の形態に係るクラッチ機構４の変形例として、図１６に示されるように、ドラムフック４４を金属製の第一部材４４Ｃと樹脂製の第二部材４４Ｄとから構成しても良い。動力伝達ピン４３が摺動する部分のみ第一部材４４Ｃを用い、他の部分を第一部材４４Ｃより低密度の樹脂から構成される第二部材４４Ｄとすることにより、動力伝達ピン４３との摺動に対する耐摩耗性を備えると共に、ドラムフック４４を軽量にすることができる。よって釘打機１の軽量化を図ると共に、打撃時にワイヤ５２に引っ張られてドラム５１と共に回転する部分の軽量化を図ることが可能となり、打撃時のレスポンスを向上させることができる。

また第二の実施の形態に係るプランジャ２６３の変形例として、図１７に示されるように、ブレード２６３Ｂと付勢本体部２６３Ａとを別部材であるピン２６３Ｆで接続しても良い。この場合に付勢本体部２６３Ａには、ピン２６３Ｆを挿通可能な孔２６３ｂが形成されており、図１８に示されるようにブレード２６３Ｂの端部にもピン２６３Ｆを挿通可能な孔２６３ｃが形成されている。よって図１７に示されるように、付勢本体部２６３Ａにブレード２６３Ｂを装着した状態で孔２６３ｂ及び孔２６３ｃをピン２６３Ｆにより貫通し、ブレード２６３Ｂを付勢本体部２６３Ａに固定する。

本発明の第一の実施の形態に係る打込機の断面図。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構に係る分解斜視図。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のバネガイド周辺に係る断面斜視図。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（初期位置）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（ドラムが出力軸と共回りしている状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（動力伝達ピンが遮断位置に移動した状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（プランジャにより打撃が行われている状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の動作説明に係る斜視図（打撃が終了した状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のノース部周辺の断面詳細図（打撃前の状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のノース部周辺の断面詳細図（打撃中の状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のノース部周辺の断面詳細図（打撃後の状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の変形例に係る断面詳細図。 図６のVII−VII線に沿った断面図。 図６のVIII−VIII線に沿った断面図。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のクラッチ機構の変形例であって動力伝達ピンがレール部上に移動した状態を示す断面詳細図。 本発明の第二の実施の形態に係る打込機の断面図。 本発明の第二の実施の形態に係る打込機のプランジャの断面図。 本発明の第二の実施の形態に係る打込機のブレードの平面図。 本発明の第二の実施の毛板に係る打込機のプランジャ周辺を示す断面詳細図（下死点から上死点側へと移動し始める状態）。 本発明の第二の実施の毛板に係る打込機のプランジャ周辺を示す断面詳細図（上死点側へと移動した状態）。 本発明の第二の実施の毛板に係る打込機のプランジャ周辺を示す断面詳細図（上死点から下死点へ移動した状態）。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のバネガイド周辺の第一の変形例に係る断面斜視図。 本発明の第一の実施の形態に係る打込機のバネガイド周辺の第二の変形例に係る斜視図。 本発明の第一の実施の形態に係る釘打機のクラッチ機構の更例に係る分解斜視図。 本発明の第二の実施の形態に係る打込機のプランジャの変形例の断面図。 本発明の第二の実施の形態に係る打込機のブレードの変形例の平面図。

符号の説明

１・・釘打機 １Ａ・・釘 ２・・ハウジング ３・・駆動部 ４・・クラッチ機構
５・・伝達部 ６・・コイルバネ部 ７・・ノーズ部 ８・・マガジン
２１・・ハンドル ２１Ａ・・トリガ ２２・・電池 ２３・・電源供給部
２４Ａ、２４Ｂ・・ガイドプーリ ３１・・モータ ３１Ａ・・軸部
３２・・遊星ギア機構 ３２Ａ・・出力軸 ４１・・ガイドプレート
４１Ｂ・・ピンガイド溝 ４１ａ・・孔 ４１ｂ・・ピンガイド溝 ４２・・ピン支持部
４２Ｂ・・溝形成部 ４２ａ・・孔 ４２ｂ・・スリット ４３・・動力伝達ピン
４３Ａ・・ピン溝摺動部 ４３Ｂ・・ピン掛止部 ４３Ｃ・・ピンスライド部
４４・・ドラムフック ４４Ａ・・ベアリング ４４Ｂ・・フック部
４５・・軸支持部 ４５Ｂ・・被掛止部 ５１・・ドラム ５１Ａ・・掛止部
５１ａ・・孔 ５２・・ワイヤ ６１・・バネガイド ６１ａ・・貫通孔
６２・・コイルバネ ６３・・プランジャ ６３Ａ・・付勢部 ６３Ｂ・・ブレード
６３ａ・・空気通路 ６３ｂ・・溝 ６４・・バンパ ７１・・基部
７１ａ・・孔 ７２・・ノーズ ７２ａ・・孔 ７３・・ノーズ付勢バネ
１０４・・クラッチ機構 １４１・・ガイドプレート １４１Ａ・・レール部
１４１Ｂ・・斜面 １４１Ｃ・・切り欠き部 １４２・・ピン支持部
１４２Ａ・・ピン付勢バネ １４３・・動力伝達ピン １４４・・ドラムフック
１４４・・フック部 ２０１・・釘打機 ２０１Ａ・・釘 ２０２・・ハウジング
２０３・・駆動部 ２０４・・クラッチ機構 ２０５・・伝達部
２０６・・コイルバネ部 ２０７・・ノーズ部 ２０８・・マガジン
２２１・・ハンドル ２２１Ａ・・トリガ ２２１Ｂ・・スイッチ ２２２・・電池
２３１・・モータ ２３１Ａ・・駆動軸 ２３２・・減速機構
２３２Ａ、２３４Ａ・・プーリ ２３２Ｂ・・複数のギア ２３４Ｂ・・ベルト
２５１・・ドラム ２５２・・ワイヤ ２５２Ａ・・被保持部 ２５２Ｂ・・線部
２６１・・バネガイド ２６２・・コイルバネ ２６３・・プランジャ
２６３Ａ・・付勢部 ２６３Ｂ・・ブレード ２６３Ｃ・・保持部 ２６３ａ・・空間
２６３ｂ・・孔 ２６４・・バンパ

Claims (9)

1. ハウジングと、
   該ハウジングに設けられたモータと、
   該ハウジング内に配置されると共に該モータにより駆動されて先端で止具を打込むプランジャと、
   該プランジャに接続され、該プランジャを該止具が打込される下死点位置から上死点位置まで牽引する線材と、
   該モータに駆動されて該線材を巻き取るドラムと、を備え、
   該ドラムによる該線材の巻き取り量は、該上死点位置から該下死点側位置までの距離より大きく構成されていることを特徴とする打込機。
2. 該線材は、該プランジャが該下死点位置にある状態で自重により屈撓可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
3. 該線材は該プランジャに固定されて接続され、
   該プランジャが該下死点位置にある状態で、該線材の該プランジャへの固定位置から該ドラムまでの長さは、該線材の撓みが無いと仮定した場合の該線材の該プランジャへの固定位置から該ドラムまでの経路より１〜１０ｍｍ長く構成されていることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
4. 該線材は、該プランジャで保持される被保持部と、一端が該被保持部に接続され他端が該ドラムと接続される線部とから構成され、
   該プランジャは、該線部が挿通されて穿孔方向に移動可能であると共に該被保持部が挿通不能な孔または溝が形成された保持部を有し、
   該プランジャが該下死点に位置している状態で、該被保持部は該保持部から離間していることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
5. 該被保持部の該保持部から離間する距離は、該線部の線径の２倍以上であることを特徴とする請求項３に記載の打込機。
6. 該線材は、該線材の軸方向回りに回転可能に該保持部に接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の打込機。
7. 該ハウジングに設けられて該プランジャで打撃された該止具を案内すると共に、該ハウジングに対し該止具が打撃される打撃方向に移動可能なノーズを有し、
   該プランジャの先端は、該ノーズの該打撃方向における先端より突出可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の打込機。
8. 該ノーズと該ハウジングとの間には、該ノーズを反打撃方向に付勢するノーズ付勢バネが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の打込機。
9. 該モータの駆動力を弾性エネルギーとして蓄積可能であるとともに該プランジャを該止具に向けて付勢可能なバネを有することを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載の打込機。

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