JP7576228B2 - 打込工具 - Google Patents

Description

本発明は、打込工具に関する。

釘、鋲、ステープル、ピン等（以下、「ファスナ」という。）などを電動で打ち込む打込工具が知られている。打込工具は、打込機構において、ファスナを打ち出すドライバと、ドライバを保持して打ち出し方向に移動可能なプランジャと、プランジャの駆動源となるコイルばねを備えている。プランジャの打ち出し方向への移動は、コイルばねの両側に設けられた一対のガイドレールによってガイドされている（特許文献１参照）。

特開２０１２－２３６２５０号公報

ところで、上述のプランジャの一対のガイドレールは、コイルばねの中心軸を挟んだ両側に配置されている。このため、上述のような打込工具のファスナの打込機構は、少なくとも、コイルばねの直径寸法と、そのコイルばねの外側にある一対のガイドレールの幅寸法を足した寸法の横幅を有している。その一方で、狭いスペースでのファスナの打込にも対応できるように打込機構を小型化し、打込工具を小型化することが望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、打込工具の小型化を図ることをその目的とする。

本発明の一態様に係る打込工具は、ファスナを打ち出す方向に沿った第１の方向に移動可能なプランジャと、第１の方向に伸縮可能で、プランジャの駆動源となる付勢部材と、プランジャの第１の方向への移動をガイドするガイドレールと、を備え、ガイドレールは、付勢部材の第１の方向に沿って延設され、付勢部材を挟んだ両側に配置され、付勢部材を第１の方向から見た平面視で、付勢部材の両側のガイドレール同士を結んだ仮想線が付勢部材の中心軸からずれるように、ガイドレールが配置されている。

上記態様によれば、付勢部材を第１の方向から見た平面視で、付勢部材の両側のガイドレール同士を結んだ仮想線が付勢部材の中心軸からずれるように、ガイドレールが配置されるので、最も外径が大きくなる付勢部材の中心軸からガイドレールがオフセットされる。これにより、打込工具の打込機構が小型化され、打込工具の小型化が図られる。

上記態様において、打込工具は、付勢部材の駆動力を前記プランジャに伝達させるための紐状部材と、紐状部材を引っ掛けるプーリと、をさらに備え、プーリをその回転軸方向から見た側面視で、ガイドレールが、プーリの回転軸に重なるように配置されるようにしてもよい。

上記態様において、紐状部材は、付勢部材の内側を中心軸方向に通り、付勢部材の一方の端部から外側に出て前記プーリを経由してプランジャに接続されるようにしてもよい。

上記態様において、ガイドレールは、工具本体に固定され、工具本体には、ガイドレールが第１の方向に対し傾くことを抑制する傾き抑制部が設けられるようにしてもよい。

上記態様において、付勢部材は、工具本体の前部に設けられ、ガイドレールは、工具本体を側面から見た側面視で、付勢部材の第１の方向の中心軸から工具本体の後ろ側にずれるように配置されるようにしてもよい。

上記態様において、付勢部材の伸張動作によりプランジャがファスナの打ち出し方向に移動し、付勢部材の伸長方向とファスナの打ち出し方向が逆方向であってもよい。

本発明によれば、打込工具の小型化を図ることができる。

本実施の形態に係る打込工具の側面図である。 打込工具を側面から見た打込工具の断面図である。 プランジャアセンブリの斜視図である。 プランジャアセンブリを側面から見た、コイルばねが収縮した状態のプランジャアセンブリの断面図である。 プランジャアセンブリを前面から見た、コイルばねが伸長した状態のプランジャアセンブリの断面図である。 上面視におけるプランジャアセンブリの断面図である。 プランジャと移動部材に係合するワイヤを示す斜視図である。 打込工具を側面から見たときの打込工具の内部構造を示す断面図である。 プランジャアセンブリの側面図である。 プランジャアセンブリを側面から見た断面図である。 シリンダ及びガイドレールの一部を分解した分解図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。

［打込工具の構成］
図１は、電動式の打込工具１０の側面図（但しマガジン部については一部断面図を示している。）を示し、図２は、図１と同じ方向から見た打込工具１０の断面図を示している（但しマガジン１４内の全てのファスナＦを打ち出した後の状態を示している）。この打込工具１０は、モータ２０（図２）を用いてプランジャ３２（図２）を駆動することにより、釘（「ファスナＦ」の一例）を打ち込み可能に構成される電動釘打機である。

なお、本明細書の「上下」、「前後」、「左右」は、図１、図２の打込工具１０の姿勢に基づいている。図１及び図２における紙面左右方向を打込工具１０の前後方向Ｘ（紙面左方向を打込工具１０の前方向Ｘ１、紙面右方向を打込工具１０の後方向Ｘ２）とし、図１及び図２における紙面の垂直方向を打込工具１０の左右方向Ｙとし、図１及び図２における紙面上下方向を打込工具１０の上下方向Ｚとする。図１及び図２における紙面下方向は、ファスナＦが打ち出される方向に相当するため、打ち出し方向ＤＲ１又は射出方向ＤＲ１等と呼ばれる場合があり、反対の紙面上方向は、ファスナＦが打ち出される射出口１２Ａから離れる方向であるため、離反方向ＤＲ２と呼ばれる場合がある。

打込工具１０は、ハウジング１２と、打込工具１０によって打ち出されるファスナＦを収容するマガジン１４と、ファスナＦを打ち出すためのドライバ３４と、ドライバ３４が取り付けられるプランジャ３２と、プランジャ３２を下死点から上死点に移動させるためのモータ２０及びギア２２と、プランジャ３２を上死点から下死点に移動させるための駆動力を付与するコイルばね３６（「付勢部材」の一例）と、コイルばね３６の伸長する端部に配置される移動部材３８と、プランジャ３２及び移動部材３８に係合し両者を連動させるワイヤ４０（「紐状部材」の一例）と、ワイヤ４０が掛けられるプーリ４２（「方向変換部材」の一例）とを備えている。更に打込工具１０には、バッテリＢが着脱自在に設けられている。

打込工具１０は、プランジャ３２を含む打込工具１０の主要部品を収納するハウジング１２（以下、ハウジング１２及びハウジング１２に固定される部分を「工具本体」という場合がある。）を備えている。ハウジング１２には、操作者が把持するためのグリップ部１２Ｂと、モータ２０のある部分とバッテリＢの取付け部分を接続する架橋部１２Ｃと、ファスナＦを打ち出すためのノーズ部１２Ｄが設けられている。グリップ部１２Ｂは、操作者が把持しやすいように、例えば、前後方向Ｘに延在する柱状に形成されている。架橋部１２Ｃは、グリップ部１２Ｂの下方において、前後方向Ｘに延在する柱状に形成されている。ハウジング１２の前端（及び打込工具１０の前端）には、ファスナＦを下方向に打ち出すための射出口１２Ａが形成されたノーズ部１２Ｄが設けられている。ノーズ部１２Ｄの先端には、コンタクトアーム１２Ｄ１が取り付けられていてもよい。コンタクトアーム１２Ｄ１は、射出口１２Ａの周囲に射出口１２Ａから出没可能に設けられており、コンタクトアーム１２Ｄ１が打ち込み対象物に押しつけられており、かつ、トリガ１２Ｅが押下されている状態にのみ、ファスナＦの打ち出しを許可する安全装置として機能する。

ハウジング１２には、トリガ１２Ｅが設けられている。トリガ１２Ｅは、使用者が押下することによりバッテリＢとモータ２０とを導通させる。トリガ１２Ｅは、グリップ部１２Ｂの下方（ファスナＦの打ち出し方向ＤＲ１）を向いた表面に露出して設けられ、例えば、バネ等のトリガ付勢部材１２Ｆによって下方に付勢されている。

バッテリＢは、グリップ部１２Ｂ及び架橋部１２Ｃの後端部に着脱自在に取り付け可能に構成されている。バッテリＢは、モータ等を駆動するための電力を供給する直流電源として機能し、所定（例えば、１４Ｖ～２０Ｖ）の直流電圧を出力可能な、例えば、リチウムイオン電池から構成される。打込工具１０は、バッテリＢを取り付けることにより携帯して使用することが可能となる。ただし、バッテリＢをハウジング１２内に収納するように構成してもよいし、バッテリ以外の手段により電力を供給するように構成してもよい。

打込工具１０は、ノーズ部１２Ｄの後方に取り付けられるマガジン１４を備える。マガジン１４は、連結された複数のファスナＦ（図１）が装填可能に構成されている。マガジン１４は、ファスナＦをノーズ部１２Ｄに向かって付勢するプッシャ１４Ａを備える。プッシャ１４Ａは、先頭のファスナＦがドライバ３４によって打ち出されると隣接するファスナＦがノーズ部１２Ｄの射出路に供給されるように不図示の付勢部材により付勢されている。

打込工具１０は、更にプランジャアセンブリ３０を備えている。図３は、プランジャアセンブリ３０の斜視図であり、図４は、プランジャアセンブリ３０を側面から見た、コイルばね３６が最も収縮した状態のプランジャアセンブリの断面図であり、図５は、プランジャアセンブリを前面から見た、コイルばねが最も伸長した状態のプランジャアセンブリの断面図である。図６は、上面視におけるプランジャアセンブリ３０の断面図を示す。図７はプランジャ３２と、移動部材３８の一部であるピン３８Ａと、これらプランジャ３２及び移動部材３８に係合するワイヤ４０を示す斜視図である。

図４乃至図７に示すようにプランジャアセンブリ３０は、例えば、ドライバ３４と、プランジャ３２と、コイルばね３６と、移動部材３８と、ワイヤ４０と、プーリ４２と、コイルばね３６を収容するシリンダ４４と、プランジャ３２の移動方向を規制する一対のガイドレール４６とを備えている。

ドライバ３４は、ファスナＦに接触してこれを打撃することによりファスナＦを打ち出す部材である。例えば本実施形態に係るドライバ３４は、ファスナＦの打ち出し方向ＤＲ１に延在する細長い棒状に形成された金属製の剛体から構成されている。ドライバ３４の延長線上には、ファスナＦが配置されているため、ドライバ３４が打ち出し方向ＤＲ１に移動すると、ドライバ３４の前端がファスナＦを打撃する。ドライバ３４の後端はプランジャ３２に連結され、プランジャ３２と一体的に移動するように構成されている。

プランジャ３２は、上死点から下死点に移動することによりドライバ３４と一体的に移動してファスナＦを打ち出すための部材である。図７に示されるようにプランジャ３２は、４つの側壁部を備えており、ワイヤ４０が係合する第１側壁部３２Ａと、第１側壁部３２Ａに略直角に接続し、ガイドレール４６に係合する第２側壁部３２Ｂと、第２側壁部３２Ｂに略直角に接続し第１側壁部３２Ａと略平行に設けられ、ドライバ３４が係合する第３側壁部３２Ｃと、第３側壁部３２Ｃ及び第１側壁部３２Ａにそれぞれ略直角に接続し第２側壁部３２Ｂと略平行に設けられ、ガイドレール４６に係合する第４側壁部３２Ｄとを備える。４つの側壁部で囲まれた中空の領域には、後述するシリンダ４４が配置される。

第１側壁部３２Ａの外壁面には、異なる高さに設けられた２つの凸部であるギア係合部３２Ａ１が設けられている。プランジャ３２は、このギア係合部３２Ａ１と後述するギア２２とが係合することにより、コイルばね３６の弾性力（付勢力）に抗して下死点から上死点に向かって移動するように構成されている。このプランジャ３２の上死点は、工具本体１２の上端側の領域に設定され、下死点は、上死点とノーズ部１２Ｄとの間の領域に設定される。このため、プランジャ３２が上死点から下死点に移動するときに、プランジャ３２は、射出口１２Ａに接近する打ち出し方向ＤＲ１に移動し、プランジャ３２が下死点から上死点に移動するときに、プランジャ３２は、射出から離反する離反方向ＤＲ２に移動する。

プランジャ３２の第１側壁部３２Ａには、更にワイヤ係合部３２Ａ２が設けられる。ワイヤ係合部３２Ａ２は、フック状に形成されている。ワイヤ係合部３２Ａ２は、第１側壁部３２Ａの内壁面から内側に向かう方向（即ち、第３側壁部３２Ｃに接近する方向）に突出して形成される第１部分３２Ａ２１と、第１部分３２Ａ２１の端部から上死点に接近する方向に延在する第２部分３２Ａ２２を備える。

第１部分３２Ａ２１の上死点を向いた面は、ワイヤ４０からプランジャ３２に打ち出し方向ＤＲ１の力を作用させるための受圧面となる。また、第２部分３２Ａ２２は、ワイヤ４０が第３側壁部３２Ｃに接近する方向にずれることを規制する。更に、第１部分３２Ａ２１を第３側壁部３２Ｃに接近する方向に突出して形成したことにより、第１部分３２Ａ２１の受圧面に係合するワイヤ４０を第１側壁部３２Ａの内壁面に沿って延在させることが可能となる。このため、ワイヤ４０が第３側壁部３２Ｃから離間する方向にずれることを抑制することも可能となる。加えてワイヤ係合部３２Ａ２は、第２側壁部３２Ｂ及び第４側壁部３２Ｄを近似する平面に平行で、両平面との距離が等しい仮想平面ＩＰ１（図６）に対して対称的に形成されている。このような構成により、ワイヤ４０からプランジャ３２に作用する力のバランスが崩れてプランジャ３２が傾くことを抑制することが可能になる。

図６及び図７に示すように第２側壁部３２Ｂと第４側壁部３２Ｄとは、仮想平面ＩＰ１に対して対称的に形成されている。第２側壁部３２Ｂ及び第４側壁部３２Ｄには、それぞれ、ガイドレール４６に係合するためのガイドローラ３２Ｂ１、３２Ｄ１が設けられている。ガイドローラ３２Ｂ１、３２Ｄ１は、上死点側及び下死点側にそれぞれ２個設けられるため、各２個のガイドローラ３２Ｂ１、３２Ｄ１をそれぞれガイドレール４６に係合させることにより、移動時にプランジャ３２が傾くことを抑制することが可能になる。

第３側壁部３２Ｃには、仮想平面ＩＰ１に対して対称的に形成され、ドライバ３４の後端が連結されるドライバ係合部３２Ｃ１が設けられている。このため、ドライバ３４がファスナＦを打撃したときにプランジャ３２が受ける反力によりプランジャ３２が傾くことを抑制することが可能になる。

なお、これら図面に示されるように、プランジャ３２の移動方向（上死点と下死点を結ぶ方向）を基準としたときに、ドライバ係合部３２Ｃ１と射出口１２Ａとの距離は、ワイヤ係合部３２Ａ２と射出口１２Ａとの距離よりも小さくなる（ワイヤ係合部３２Ａ２が、ドライバ係合部３２Ｃ１よりも射出口１２Ａから離反方向ＤＲ２に離れた位置にある）ようにプランジャ３２は構成されている。

図３に示すようにシリンダ４４は、コイルばね３６を収容し、移動部材３８の一部をなすピン３８Ａの移動方向をガイドする部材である。本実施形態に係るシリンダ４４は、円筒状に形成される円筒部４４Ａと、円筒部４４Ａの蓋に相当するキャップ部４４Ｃとを備えている。シリンダ４４は、プランジャ３２の４つの側壁部で囲まれた中空の領域を貫通し、プランジャ３２の移動方向とシリンダ４４の中心軸Ｃとが略平行となるようにハウジング１２（プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａ）に固定されている。

図４及び図５に示すようにシリンダ４４の内部には、シリンダ４４の中心軸Ｃの方向（中心軸方向、又は伸縮方向ともいう。）Ａ、即ち、プランジャ３２の移動方向に伸縮可能な圧縮ばねからなるコイルばね３６が収容されている。これにより、シリンダ４４は、コイルばね３６が軸に沿って真っすぐ伸縮するためのガイド部材となる。コイルばね３６の一端３６Ａは、射出口側（プランジャ３２の下死点側）のシリンダ底面に載置される。なお、コイルばね３６とシリンダ底面との間にゴム座金が設置されていてもよい。コイルばね３６の他端３６Ｂ上には移動部材３８が配置され、移動部材３８は、ワイヤ４０により一端３６Ａ側（下側）に張力がかけられている。このためコイルばねの他端３６Ｂ及び移動部材３８は共に移動可能に構成され、コイルばね３６が伸長状態から圧縮するときに、コイルばね３６の他端３６Ｂ及び移動部材３８は打ち出し方向ＤＲ１に移動し、コイルばね３６が圧縮状態から伸長して復元するときに、コイルばねの他端３６Ｂ及び移動部材３８は射出口１２Ａから離反する離反方向ＤＲ２に移動する。なお、コイルばね３６の他端３６Ｂと移動部材３８との間には、緩衝部材５０が介在されていてもよい。図３に示すようにシリンダ４４の壁部には、中心軸Ｃに平行に、即ち、コイルばね３６の伸縮方向Ａに平行に延在する一対の孔４４Ｂが形成される。

図４及び図５に示すように移動部材３８は、ワイヤ４０の一部分と直接的又は間接的に係合することにより、コイルばね３６の伸縮（他端３６Ｂの移動）と共にワイヤ４０を移動させる。本実施形態に係る移動部材３８は、コイルばねの他端３６Ｂに配置される円筒部３８Ｂと、円筒部３８Ｂに固定され、ワイヤ４０の両端部が係合されるピン３８Ａとを備えている。本実施形態において、図３に示した、シリンダ４４の壁部に形成される一対の孔４４Ｂは、図６に示す、プランジャ３２の第１側壁部３２Ａ及び第３側壁部３２Ｃを近似する２つの平面に平行で、シリンダ４４やコイルばね３６の中心軸Ｃを通る仮想平面ＩＰ２と交わる位置に形成されている。また、ピン３８Ａは、その延在方向がこの仮想平面ＩＰ２と略平行となるように、ピン３８Ａの両端部が一対の孔４４Ｂに係合する。このため、ピン３８Ａを含む移動部材３８がコイルばね３６の伸長又は圧縮に伴ってシリンダ４４の中心軸方向Ａに移動しても、ピン３８Ａとワイヤ４０がシリンダ４４の円周方向に捩れることを抑制することが可能になる。

図４及び図５に示すようにワイヤ４０は、移動部材３８及びプランジャ３２に取り付けられることにより移動部材３８とプランジャ３２を連動させる部材である。本実施形態においてワイヤ４０は、一端が輪状に形成され、この輪状に形成された部分にピン３８Ａを挿通することにより、ピン３８Ａと係合する。ピン３８Ａに係合するワイヤ４０は、移動部材３８の円筒部３８Ｂの軸孔を通過してコイルばね３６の中心軸Ｃに沿って打ち出し方向ＤＲ１に延在し、シリンダ４４の底面に形成された孔を通過した後プーリ４２に掛け回されることによって方向転換し、離反方向ＤＲ２に延在し、プランジャ３２のワイヤ係合部３２Ａ２の受圧面に係合する。続いてワイヤ４０は、打ち出し方向ＤＲ１に延在し、プーリ４２に掛け回されることによって方向転換し、コイルばね３６の中心軸に沿って離反方向ＤＲ２に延在する。ワイヤ４０は、他端が輪状に形成され、この輪状に形成された部分にピン３８Ａを挿通することにより、ピン３８Ａと係合する。従って、ワイヤ４０の両端は共にピン３８Ａに係合し、ワイヤ４０の中間部分はプランジャ３２に係合する。

即ちワイヤ４０は、移動部材３８に係合する一端部を含む第１部分４０Ａと、第１部分４０Ａに接続し打ち出し方向ＤＲ１に延在する部分を含む第２部分４０Ｂと、第２部分４０Ｂに接続し略離反方向ＤＲ２に延在する部分を含む第３部分４０Ｃと、第３部分４０Ｃに接続しプランジャ３２に係合する第４部分４０Ｄと、第４部分４０Ｄに接続し略打ち出し方向ＤＲ１に延在する部分を含む第５部分４０Ｅと、第５部分４０Ｅに接続し離反方向ＤＲ２に延在する部分を含む第６部分４０Ｆと、第６部分４０Ｆに接続し移動部材３８に係合する他端部を含む第７部分４０Ｇとを備えている。図７に示すようにワイヤ４０の第１の部分４０Ａと第７の部分４０Ｇは、それぞれワイヤ２０の端部を構成し、リング状に形成されている。第１の部分４０Ａと第７の部分４０Ｇは、それぞれワイヤ末端を折り返しスリーブ４０Ａ１、４０Ｇ１によってワイヤ同士を加締めることで、リング形状を構成している。また、第１の部分４０Ａと第７の部分４０Ｇは、リンク形状の大きさを互いに変えることで、第１の部分４０Ａのスリーブ４０Ａ１と第７の部分４０Ｇのスリーブ４０Ｇ１の位置を上下方向にずらしている。これにより、コイルばね３６の内径を小さく維持しながら、コイルばね３６の内側にスリーブ４０Ａ１、４０Ｂ１を配置することができる。

図２に示すようにプランジャ３２を下死点から上死点に移動させるための駆動機構は、モータ２０及びギア２２から構成される。本実施形態に係るモータ２０は、三相ＤＣブラシレスモータから構成されており、例えば、ハウジング１２内の架橋部１２Ｃの前方側に、モータ２０の出力軸が打ち出し方向ＤＲ１及び離反方向ＤＲ２と略垂直となるように配置されている。モータ２０の出力軸を回転軸とするギアとギア２２を構成する第１ギア２２Ａは噛合し、第１ギア２２Ａはギア２２を構成する第２ギア２２Ｂと噛合する。モータ２０の出力軸のギアに対して第１ギア２２Ａは離反方向ＤＲ２に配置され、第１ギア２２Ａに対して第２ギア２２Ｂは離反方向ＤＲ２に配置される。第１ギア２２Ａ及び第２ギア２２Ｂには、それぞれ、回転軸に平行で、プランジャ３２の第１側壁部３２Ａの外壁面に接近する方向に突出するトルクローラ（不図示）が設けられる。トルクローラは、第１ギア２２Ａ（第２ギア２２Ｂ）の回転に伴って第１ギア２２Ａ（第２ギア２２Ｂ）の中心軸を中心に回転する。第１ギア２２Ａ（第２ギア２２Ｂ）の中心軸は、モータ２０の出力軸と平行であるから、第１ギア２２Ａ（第２ギア２２Ｂ）の回転に伴ってトルクローラは、打ち出し方向ＤＲ１及び離反方向ＤＲ２に往復運動する。プランジャ３２が下死点付近に存在するとき、ギア係合部３２Ａ１として下死点側に設けられた一方の凸部には、第１ギア２２Ａのトルクローラが係合する。そして第１ギア２２Ａの回転に伴いトルクローラは離反方向ＤＲ２に移動するため、プランジャ３２のギア係合部３２Ａ１を離反方向ＤＲ２に押し上げるから、プランジャ３２を離反方向ＤＲ２に移動させることが可能となる。第１ギア２２Ａのトルクローラが最も離反方向ＤＲ２に移動するとき、ギア係合部３２Ａ１として上死点側に設けられた他方の凸部には、第２ギア２２Ｂのトルクローラが係合する。そして第２ギア２２Ｂの回転に伴いトルクローラは離反方向ＤＲ２に移動するため、プランジャ３２のギア係合部３２Ａ１を更に離反方向ＤＲ２に押し上げるから、プランジャ３２を更に離反方向ＤＲ２に移動させることが可能となる。第２ギア２２Ｂのトルクローラが最も離反方向ＤＲ２に移動するときに、プランジャ３２は上死点に到達し、ギア係合部３２Ａ１と第２ギア２２Ｂとの係合が解除されるように構成されている。

なお、モータによって駆動されるギア等を用いてプランジャを移動させ、上死点において、ギア等とプランジャの係合を解除させてプランジャを下死点に向かって移動させる手段は、様々な技術を使用することが可能である。

打込工具１０は、更にモータ２０を駆動するための制御部（不図示）を備えている。制御部は、モータ２０とバッテリＢとの間の架橋部１２Ｃ内に配置されるＰＣＢ基板２４（図２）に搭載されている。制御部は、モータ２０の制御プログラム等、本実施形態に記載される演算処理等を実行するためのコンピュータプログラムを格納する不揮発性の半導体メモリ（例えば、フラッシュメモリ）と、演算処理結果等のデータを一時的に格納する揮発性の半導体メモリ（ＳＲＡＭ及びＤＲＡＭ）と、半導体メモリから読み出されたコンピュータプログラムを実行し制御命令（インバータ回路のベース（又はゲート）に供給されるＰＷＭ信号）を生成するマイクロコントローラと、制御命令に基づいて駆動信号を生成するドライバ回路等を備えている。ドライバ回路は、バッテリＢの出力端子である正極端子及び負極端子に接続される直流母線間に設けられた三相ブリッジ接続されたインバータ回路から構成される。ドライバ回路の出力端子は、モータ２０のステータを構成する三相巻線に接続される。

［打込方法］
以下、上述した打込工具１０を用いた打込方法について説明する。

初期状態においてプランジャ３２は、上死点と下死点の中間の待機位置に待機している。このような状態において操作者が、グリップ部１２Ｂを把持し、コンタクトアーム１２Ｄ１を打ち込み対象物に押し付け、トリガ１２Ｅを押下すると、バッテリＢとモータ２０が導通し、モータ２０のロータは回転を開始する。

モータ２０のロータが回転を開始すると、モータ２０の出力軸に直結されるギアに噛合する第１ギア２２Ａと、その第１ギア２２Ａに噛合する第２ギア２２Ｂは回転を開始する。第２ギア２２Ｂに設けられるトルクローラは、プランジャ３２のギア係合部３２Ａ１に接触してプランジャ３２を離反方向ＤＲ２に押し上げる。プランジャ３２はワイヤ４０によって移動部材３８に接続されているため、プランジャ３２が離反方向ＤＲ２に移動することに連動して、移動部材３８はコイルばね３６を圧縮させながら打ち出し方向ＤＲ１に移動する。プランジャ３２が上死点に近づくほどコイルばね３６が圧縮するため、コイルばね３６の付勢力は大きくなる。

プランジャ３２が上死点に到達すると、プランジャ３２とギア２２（トルクローラ）との係合は解除される。このため、圧縮状態にあるコイルばね３６は、一気に伸長する。移動部材３８はコイルばね３６の他端３６Ｂと共に、コイルばね３６の伸長方向である離反方向ＤＲ２に移動する。移動部材３８はワイヤ４０によってプランジャ３２に接続されているため、移動部材３８が離反方向ＤＲ２に移動することに連動してプランジャ３２及びドライバ３４は打ち出し方向ＤＲ１に移動する。プランジャ３２が下死点に向けて下降しているときに、プランジャ３２と共に打ち出し方向ＤＲ１に移動するドライバ３４は、ノーズ部１２Ｄに供給されるファスナＦを打ち出し方向ＤＲ１に打ち出す。ファスナＦは、射出口１２Ａから打ち出される。

次に、モータ２０のロータが引き続き回転し、下死点付近に存在するプランジャ３２を待機位置に移動させる。第１ギア２２Ａに設けられるトルクローラは、プランジャ３２のギア係合部３２Ａ１に接触してプランジャ３２を離反方向ＤＲ２に押し上げる。プランジャ３２が待機位置に到達したとき、モータ２０のロータが回転を停止する。こうしてファスナＦの打込みが終了する。その後、引き続きファスナＦの打込み行う際には、トリガ１２Ｅを一度戻し再度押下することで、モータ２０のロータが再度回転して上述の動作が行われてファスナＦが打ち込まれる。

[ガイドレールの配置]
本発明に係る打込工具１０は、プランジャアセンブリ３０のガイドレール４６の配置に特徴を有する。以下、ガイドレール４６の配置の一例について説明する。図８は、打込工具１０を側面から見たときの打込工具１０の内部構造を示す断面図であり、図９は、プランジャアセンブリ３０の側面図であり、図１０は、プランジャアセンブリ３０を側面から見た断面図である。

ガイドレール４６は、図８、図９、図３及び図５に示すように、シリンダ４４やコイルばね３６の第１の方向としての中心軸方向Ａ（上下方向Ｚ）に沿って延設されている。ガイドレール４６は、シリンダ４４を挟んだ左右方向Ｙの両側に配置されている。

ガイドレール４６は、図８及び図９に示すようにプランジャアセンブリ３０を左右方向Ｙの側面から見た側面視で、シリンダ４４及びコイルばね３６の中心軸Ｃよりも、後方向Ｘ２側にずれた位置に配置されている。すなわちガイドレール４６は、図６に示すようにシリンダ４４及びコイルばね３６の中心軸方向Ａから見た平面視（上面視）で、２つのガイドレール４６同士を結んだ仮想線Ｈが、コイルばね３６の中心軸Ｃを通らず、中心軸Ｃ（仮想平面ＩＰ２）よりも後方向Ｘ２側にずれるように配置されている。仮想線Ｈは、図６の平面視で、ガイドレール４６の前後方向Ｘの中心Ｐ１、Ｐ２同士を結んだものである。ガイドレール４６の仮想線Ｈは、中心軸Ｃに対しガイドレール４６の幅の１／２以上後方向Ｘ２側にずれている。さらにガイドレール４６の仮想線Ｈは、中心軸Ｃに対し例えばコイルばね３６の外径の半径の１/５以上、好ましくは１/３以上、より好ましくは１/２以上ずれていてもよい。なお、打込工具１０の幅寸法を小さくする効果が得られるのは、コイルばね３６の中心軸Ｃに対して、ガイドレール４６の前後方向Ｘの「中心」がずれていれば良いのではなく、ガイドレール４６全体（端部）がずれている必要がある。

図１０に示すようにプランジャアセンブリ３０には、ワイヤ４０の方向を変換するプーリ４２が設けられている。プーリ４２は、プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａに回転自在に固定されている。プーリ４２の回転軸４２Ａは、中心軸Ｃに直交する左右方向Ｙに向けられている。ワイヤ４０は、移動部材３８からコイルばね３６の内側の中心軸Ｃを通り、コイルばね３６の一方の端部３６Ａから外側に出て、プーリ４２を経由して延伸方向を反転し、プランジャ３２に係合されている。図９に示すようにガイドレール４６は、プーリ４２をその回転軸方向（左右方向Ｙ）から見た側面視で、プーリ４２の回転軸４２Ａと重なるように配置されている。なお、ガイドレール４６は、少なくとも一部が、プーリ４２の回転軸４２Ａに重なっていればよく、ガイドレール４６の中心の仮想平面Ｈ（図６の仮想線Ｈを含み、前後方向Ｘに垂直な仮想平面）と回転軸４２Ａが一致していなくてもよい。もっとも、仮想平面Ｈと回転軸４２Ａが一致していてもよい。

図１１は、ガイドレール４６とシリンダ４４の一部を分解した分解図である。シリンダ４４は、円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃを有している。円筒部４４Ａは、両端が開口した円筒形状を有し、プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａ（工具本体１２）に対しコイルばね３６の伸縮方向Ａに向けて立設されている。円筒部４４Ａのコイルばね３６の伸長方向側の端（上端）は、キャップ部４４Ｃによって閉鎖されている。円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃは互いに嵌合している。

キャップ部４４Ｃは、例えば中心軸Ｃに直交する左右方向Ｙの両側に、ねじ穴１００を有する一対の固定部１０１を備えている。ガイドレール４６の上側（プランジャ３２の上死点側）の第１の端部４６Ａは、螺子１０２によってシリンダ４４の固定部１０１に固定されている。ガイドレール４６の下側（プランジャ３２の下死点側）の第２の端部４６Ｂは、螺子１１０によってプランジャアセンブリ３０の基部３０Ａ（工具本体１２）に固定されている。

プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａには、ガイドレール４６が中心軸Ｃに対し傾くことを抑制する傾き抑制部１２０が設けられている。傾き抑制部１２０は、例えば基部３０Ａから左右方向Ｙの外方に突出し、ガイドレール４６の第２の端部４６Ｂに当接する板状体である。傾き抑制部１２０は、その板面で、ガイドレール４６の第２の端部４６Ｂの端面を支持している。

本実施の形態によれば、ガイドレール４６が、コイルばね３６の中心軸方向Ａに沿って延設され、コイルばね３６及びシリンダ４４を挟んだ両側に配置され、図６に示すようなコイルばね３６を中心軸方向Ａから見た平面視で、コイルばね３６の両側のガイドレール４６同士を結んだ仮想線Ｈがコイルばね３６の中心軸Ｃからずれるように配置されている。これにより、ガイドレール４６が、コイルばね３６及びシリンダ４４で最も左右方向Ｙの幅が大きくなる中心軸Ｃ（仮想平面ＩＰ２）上からオフセットされる。このため、プランジャアセンブリ３０、引いては打込工具１０の左右方向Ｙの幅を小さくすることができ、この結果、打込工具１０の小型化を図ることができる。

また、ガイドレール４６は、図９に示すようなプーリ４２をその回転軸方向から見た側面視で、プーリ４２の回転軸４２Ａに重なるように配置されている。プランジャ３２の移動時には、ワイヤ４０の移動に伴う大きな荷重がプーリ４２を介してプランジャアセンブリ３０全体にかかるが、ガイドレール４６がプーリ４２の回転軸４２Ａ上にあることにより、かかる荷重をガイドレール４６でも支えることができ、プランジャアセンブリ３０全体の強度を向上することができる。

ワイヤ４０は、図１０に示したようにコイルばね３６の内側の中心軸Ｃを通り、コイルばね３６の一方の端部３６Ｂから外側に出てプーリ４２を経由してプランジャ３２に接続されている。かかる場合、ガイドレール４６がプーリ４２の回転軸４２Ａ上に配置されていることにより、ガイドレール４６は、プランジャ３２とワイヤ４０との係合部にも近づく。これにより、打込時などにプランジャ３２とワイヤ４０との係合部にかかる力によってガイドレール４６に作用するモーメントが減少する。よって、ガイドレール４６の強度が劣化したり、ガイドレール４６が傾くようなことを抑制することができる。

プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａ（工具本体１２）には、ガイドレール４６が中心軸方向Ａに対し傾くことを抑制する傾き抑制部１２０が設けられている。これにより、例えば打込時にコイルばね３６の伸長により生じる力によってガイドレール４６に作用するモーメントや、ドライバ３４にかかる反力によってガイドレール４６に作用するモーメントにより、ガイドレール４６が傾くことを抑制することができる。

図８に示したようにコイルばね３６（プランジャアセンブリ３０）は、工具本体１２の前部に設けられ、ガイドレール４６は、工具本体１２を側面から見た側面視で、コイルばね３６の中心軸Ｃから後方向Ｘ２側にずれるように配置されている。これにより、ガイドレール４６が工具本体１２のギア２２やモータ２０側に近づき、工具本体１２の前部に幅のある一対のガイドレール４６がないので、打込工具１０の小型化を図ることができる。

コイルばね３６の伸長動作によりプランジャ３２がファスナＦの打ち出し方向ＤＲ１に移動し、コイルばね３６の伸長方向とファスナＦの打ち出し方向ＤＲ１が逆方向である。つまり、ファスナＦの打ち出し時に、コイルばね３６が離反方向ＤＲ２に伸長し、プランジャ３２が打ち出し方向ＤＲ１に移動する。この場合、打込時にコイルばね３６の重心が離反方向ＤＲ２に移動するため、このコイルばね３６の重心の移動を利用して、打込時にプランジャ３２の移動により生じる反動を吸収することができる。よって、打込工具１０の打込時に生じる反動を吸収する機能を有しつつ、打込工具１０の軽量化、小型化を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上記実施の形態において、ガイドレール４６は、工具本体１２を側面から見た側面視で、プーリ４２の回転軸４２Ａに重なるように配置されていたが、プーリ４２の回転軸４２Ａと重ならず、プーリ４２の回転軸４２Ａよりもさらに後方向Ｘ２側に配置されていてもよいし、プーリ４２の回転軸４２Ａよりも前方向Ｘ１側に配置されていてもよい。

ガイドレール４６は、工具本体１２を側面から見た側面視で、コイルばね３６の中心軸Ｃから後方向Ｘ２側にずれるように配置されていたが、コイルばね３６の中心軸Ｃから前方向Ｘ１側にずれるように配置されていてもよい。

傾き抑制部１２０は、板状体以外の他の構造を有するものであってもよい。傾き抑制部１２０は、基部３０Ａ以外の工具本体１２の部分に設けられていてもよい。

以上の実施の形態に記載したプランジャアセンブリ３０は、コイルばね３６の伸長方向とファスナＦの打ち出し方向ＤＲ１が逆方向のものであったが、同じ方向や直角方向などの他の方向のものであっても、本発明は適用することができる。

打込工具１０のその他の構成も上記実施の形態のものに限られない。例えばコイルばね３６は、上記実施の形態のように一本であってもよいし、直列的に配置された複数本から構成されていてもよい。付勢部材は、コイルばねに限られず、他の種類のばねや弾性体等であってもよい。紐状部材は、ワイヤ以外のものであってもよい。

さらに、釘以外のファスナを打ち込む打込工具に本発明を適用することが可能である。その他、本発明は、当業者の通常の創作能力の範囲内で、さまざまな変形が可能である。

本発明は、打込工具の小型化を図る際に有用である。

１０ 打込工具
１２ ハウジング（工具本体）
１２Ａ 射出口
１２Ｂ グリップ部
１２Ｃ 架橋部
１２Ｄ ノーズ部
１２Ｅ トリガ
１２Ｆ トリガ付勢部材
１４ マガジン
１４Ａ プッシャ
２０ モータ
２２ ギア
２２Ａ 第１ギア
２２Ｂ 第２ギア
２４ ＰＣＢ基板
３０ プランジャアセンブリ
３０Ａ 基部
３２ プランジャ
３２Ａ 第１側壁部
３２Ａ１ ギア係合部
３２Ａ２ ワイヤ係合部
３２Ｂ 第２側壁部
３２Ｃ 第３側壁部
３２Ｃ１ ドライバ係合部
３２Ｄ 第４側壁部
３４ ドライバ
３６ コイルばね
３６Ａ コイルばねの一端
３６Ｂ コイルばねの他端
３８ 移動部材
３８Ａ ピン
３８Ｂ 円筒部
４０ ワイヤ
４２ プーリ
４２Ａ 回転軸
４４ シリンダ
４４Ａ 円筒部
４４Ｂ 孔
４４Ｃ キャップ部
４６ ガイドレール
１００ ねじ穴
１０１ 固定部
１０２ 螺子
１１０ 螺子
１２０ 傾き抑制部
Ａ 伸縮方向（中心軸方向）
Ｘ 前後方向
Ｘ１ 前方向
Ｘ２ 後方向
Ｙ 左右方向
Ｚ 上下方向
Ｃ 中心軸
Ｈ 仮想線
Ｂ バッテリ
ＤＲ１ 打ち出し方向
ＤＲ２ 離反方向
Ｆ ファスナ

Claims (6)

1. ファスナを打ち出す方向に沿った第１の方向に移動可能なプランジャと、
   前記第１の方向に伸縮可能で、前記プランジャの駆動源となる付勢部材と、
   前記プランジャの第１の方向への移動をガイドするガイドレールと、を備え、
   前記ガイドレールは、前記付勢部材の第１の方向に沿って延設され、前記付勢部材を挟んだ両側に配置され、
   前記付勢部材を前記第１の方向から見た平面視で、前記付勢部材の両側のガイドレール同士を結んだ仮想線が前記付勢部材の中心軸からずれるように、前記ガイドレールが配置されている、打込工具。
2. 前記付勢部材の駆動力を前記プランジャに伝達させるための紐状部材と、
   前記紐状部材を引っ掛けるプーリと、をさらに備え、
   前記プーリをその回転軸方向から見た側面視で、前記ガイドレールが、前記プーリの回転軸に重なるように配置されている、請求項１に記載の打込工具。
3. 前記紐状部材は、前記付勢部材の内側を中心軸方向に通り、前記付勢部材の一方の端部から外側に出て前記プーリを経由して前記プランジャに接続されている、請求項２に記載の打込工具。
4. 前記ガイドレールは、工具本体に固定され、
   前記工具本体には、前記ガイドレールが前記第１の方向に対し傾くことを抑制する傾き抑制部が設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の打込工具。
5. 前記付勢部材は、工具本体の前部に設けられ、
   前記ガイドレールは、工具本体を側面から見た側面視で、前記付勢部材の第１の方向の中心軸から工具本体の後ろ側にずれるように配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の打込工具。
6. 前記付勢部材の伸張動作により前記プランジャが前記ファスナの打ち出し方向に移動し、
   前記付勢部材の伸長方向と前記ファスナの打ち出し方向が逆方向である、請求項１～５のいずれか一項に記載の打込工具。

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