JP7610794B2 - 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、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を備えている。プランジャは、打込時に打ち出し方向に勢いよく移動し、それによってドライバが打ち出し方向に移動してファスナが打ち出される。プランジャの移動の駆動源には、プランジャを付勢可能なコイルばねなどが用いられている（特許文献１参照）。

特開２０１２－２３６２５０号公報

ところで、上述のような打込工具では、コイルばねの駆動力をプランジャに伝える必要がある。この場合、例えばコイルばねの伸長方向の一端部に移動部材を配置し、その移動部材とプランジャをワイヤで連結し、コイルばねの駆動力をプランジャに伝達することが考えられる。

しかし、上述のような場合、コイルばねは、例えば一度最大伸長位置まで到達した後、その復元力により細かく伸縮を繰り返す。この時、コイルばねの伸縮の速さと移動部材の移動速度が同一ではないため、移動部材とコイルばねが接触したり離れたりし、このとき、移動部材が、コイルばねの端部に対し回転方向にずれようとする。その結果、移動部材がコイルばねに対し回転し、移動部材に連結されたワイヤがねじれることが考えられる。このように、ワイヤがねじれると、例えばワイヤが破断する原因になりかねない。また、ねじれによってワイヤの長さが実質的に短くなり、プランジャの位置がずれたり、コイルばねが設定よりも圧縮されてコイルばねに過剰な負荷がかかるようなことがあり得る。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ワイヤなどの紐状部材のねじれを抑制可能な打込工具を提供することをその目的とする。

本発明の一態様に係る打ち込み工具は、ファスナの打ち出し方向に移動可能なプランジャと、伸縮可能で、プランジャの駆動源となる付勢部材と、付勢部材の伸縮方向の端部に配置され、付勢部材の伸縮方向に移動可能な移動部材と、移動部材とプランジャとを連結し、付勢部材の駆動力を移動部材を介して前記プランジャに伝達する紐状部材と、移動部材が付勢部材の伸縮方向の中心軸周りに回転することを抑制する回転抑制部と、を備える。

上記態様によれば、打込工具が、移動部材の付勢部材に対する回転を抑制する回転抑制部を備えるため、紐状部材のねじれを抑制することができる。

上記態様において、回転抑制部は、付勢部材の伸縮方向に沿って形成されたガイド部と、移動部材に設けられ、ガイド部に沿って移動するスライダ部と、を有するようにしてもよい。

上記態様において、打込工具は、付勢部材を収容するシリンダを、さらに備え、ガイド部は、シリンダに形成された孔であり、スライダ部は、ピンであり、孔に挿入されるようにしてもよい。

上記態様において、打込工具は、プランジャをファスナの打ち出し方向にガイドするガイドレールを、さらに備え、シリンダは、ガイドレールに対して固定されるようにしてもよい。

上記態様において、シリンダは、円筒部とキャップ部を有し、円筒部とキャップ部は、互いに嵌合し、キャップ部が、ガイドレールに固定されるようにしてもよい。

上記態様において、ガイド部は、付勢部材の伸長時の位置において移動部材の回転が許容される量よりも、その他の位置において移動部材の回転が許容される量が多くなるように構成されるようにしてもよい。

上記態様において、回転抑制部は、移動部材と付勢部材との間に配置され、少なくとも移動部材よりも付勢部材に対する摩擦係数が小さい低摩擦部材を有するようにしてもよい。

上記態様において、回転抑制部は、移動部材と付勢部材との間に介在された緩衝部材を有するようにしてもよい。

上記態様において、付勢部材の伸長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、紐状部材のねじれを抑制可能な打込工具を提供することができる。

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。 プランジャアセンブリの一部の側面図である。 プランジャアセンブリの一部を側面から見た断面図である。 移動部材、低摩擦部材及び緩衝部材の斜視図である。 移動部材の斜視図である。 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等が設けられている。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。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。この点、後述の「回転抑制部」において詳述する。

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の打込みを行う際には、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。

[回転抑制部]
本発明に係る打込工具１０は、移動部材３８がコイルばね３６に対し伸縮方向Ａの軸周りに回転することを抑制する回転抑制部１００を備えていることを特徴とする。以下、回転抑制部１００の一例について説明する。図８は、プランジャアセンブリ３０の一部の側面図であり、図９は、プランジャアセンブリ３０の一部を側面から見た断面図である。

回転抑制部１００は、例えば図３、図８及び図９に示した、シリンダ４４にコイルばね３６の伸縮方向Ａに沿って形成されたガイド部としての孔４４Ｂと、移動部材３８に取り付けられ、孔４４Ｂに挿入されるスライダ部としてのピン３８Ａと、図９及び図５に示した、移動部材３８のコイルばね３６側の面に配置された低摩擦部材１１０と、低摩擦部材１１０とコイルばね３６の間に配置された緩衝部材１１１を有している。

図３及び図８に示すように孔４４Ｂは、コイルばね３６の伸縮方向Ａ（シリンダ４４の長手方向）に沿って長く形成されている。孔４４Ｂは、コイルばね３６の中心軸Ｃ周りの周方向Ｒの幅がコイルばね３６の伸長部（図３及び図８におけるシリンダ４４の上部）で狭く、そこからコイルばね３６の収縮部（図３及び図８のシリンダ４４の下部）に向かうにつれて次第に広がり、途中から一定になるように形成されている。孔４４Ｂは、シリンダ４４の仮想平面ＩＰ１（図６に示す）を挟んだ両側（シリンダ４４の左右方向Ｙの両側）に互いに対向するように設けられている。

図１０は、移動部材３８、低摩擦部材１１０及び緩衝部材１１１の一例を示す斜視図である。図１０に示すように移動部材３８は、ピン３８Ａと円筒部３８Ｂを有している。円筒部３８Ｂは、例えば樹脂製である。円筒部３８Ｂは、例えばその軸方向Ｃに、互いに一体化した第１の円筒部１２０と第２の円筒部１２１を備えている。第１の円筒部１２０は、第２の円筒部１２１よりも外径が大きく、第１の円筒部１２０が、コイルばね３６の反対側（コイルばね３６の伸長側であって、図１０の上側）に配置され、第２の円筒部１２１が、コイルばね３６側（コイルばね３６の収縮側であって、図１０の下側）に配置されている。

第１の円筒部１２０は、コイルばね３６の反対側の端面に、互いに対向する一対の切り欠き１３０を有している。ピン３８Ａは、その長手方向が円筒部３８Ｂの軸方向Ｃに対し直角の左右方向Ｙに向けられている。ピン３８Ａは、円筒部３８Ｂの外径よりも長い。図１１に示すようにピン３８Ａは、円筒部３８Ｂの切り欠き１３０にはめ込まれており、円筒部３８Ｂの両側の外周面から外側に突出している。

ピン３８Ａは、中央に、ワイヤ４０を引っ掛けて保持する保持部１４０を有し、両端に、孔４４Ｂに挿入され係合する係合部１４１を有している。係合部１４１は、図３、図８及び図５に示すように孔４４Ｂに挿入されている。係合部１４１は、例えば孔４４Ｂの最上部の幅程度の外径を有する。これにより、ピン３８Ａは、孔４４Ｂの最上部では周方向Ｒにほとんど動かず、孔４４Ｂのそれ以外の部分では、周方向Ｒに、より大きく動く。

図１０に示すように低摩擦部材１１０は、平滑な金属製の平板状のリングであり、移動部材３８の円筒部３８Ｂと緩衝部材１１１のうちの少なくともいずれかよりもコイルばね３６に対する摩擦係数が小さい。低摩擦部材１１０は、例えば移動部材３８の第１の円筒部１２０のコイルばね３６側の端面に取り付けられている。

緩衝部材１１１は、弾性体であるゴム製のリングである。緩衝部材１１１は、移動部材３８の第２の円筒部１２１の外周に取り付けられている。第２の円筒部１２１の先端には、外径方向に突出する係止部１２１Ａが形成されており、第２の円筒部１２１に緩衝部材１１１をはめ込み、係止部１２１Ａで緩衝部材１１１を係止することで、移動部材３８と緩衝部材１１１を一体化することができる。これにより、緩衝部材１１１が移動部材３８から外れることが防止される。

以上から、例えば図９に示すようにシリンダ４４内において、コイルばね３６の伸長方向（上方向）に沿って、コイルばね３６、緩衝部材１１１、低摩擦部材１１０及び移動部材３８がこの順に配置されている。そして、図８に示すように移動部材３８のピン３８Ａの係合部１４１がシリンダ４４の孔４４Ｂに係合され、図７に示すようにピン３８Ａの保持部１４０が、コイルばね３６の中心軸Ｃを通るワイヤ４０の一端を保持している。

図１２は、シリンダ４４とガイドレール４６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、中心軸Ｃ周りに回転しないように互いに嵌合している。この円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃの嵌合機構は、特に限定されるものではないが、例えば円筒部４４Ａの上端に凹状の切り欠き１５０が形成され、キャップ部４４Ｃの内周面に凸状の突起１５１が形成され、円筒部４４Ａをキャップ部４４Ｃの内側に挿入し、切り欠き１５０と突起１５１を嵌合させている。

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１６０を有する一対の固定部１６１を備えている。各固定部１６１は、螺子１６２によって、シリンダ４４の両側にある各ガイドレール４６に固定されている。ガイドレール４６は、プランジャアセンブリ３０の基部３０Ａに固定されており、これにより、シリンダ４４は、中心軸Ｃ周りに回転しないように工具本体１２に固定されている。

そして、図４に示したようにプランジャ３２が離反方向ＤＲ２方向に移動し、ワイヤ４０によって移動部材３８が引っ張られ、移動部材３８とともにコイルばね３６が打ち出し方向ＤＲ１に収縮する際には、移動部材３８のピン３８Ａがシリンダ４４の孔４４Ｂに沿って下降する。このとき、移動部材３８のピン３８Ａは、孔４４Ｂにより伸縮方向Ａにガイドされるが、孔４４Ｂの幅が広いため、移動部材３８の中心軸Ｃ周りの回転がある程度許容され、ピン３８Ａとシリンダ４４の孔４４Ｂの縁との接触が低減或いは無くなる。この結果、移動部材３８の移動時の抵抗が軽減される。そして、プランジャ３２のギア２２との係合が解除され、図５に示したようにコイルばね３６が離反方向ＤＲ２に伸長する際には、移動部材３８のピン３８Ａがシリンダ４４の孔４４Ｂに沿って上昇する。このとき、移動部材３８のピン３８Ａは、孔４４Ｂにより伸縮方向Ａにガイドされるが、初め孔４４Ｂの幅が広いため、ピン３８Ａとシリンダ４４との接触が低減或いは無くなり、移動部材３８の移動時の抵抗が軽減される。そして、図８に示すようにコイルばね３６が伸長したとき、すなわち、ピン３８Ａが孔４４Ｂの上部までに達したときには、孔４４Ｂの幅が狭くなり、移動部材３８の中心軸Ｃ周りの回転は許容されない。そして、コイルばね３６は、一度最大伸長位置まで到達した後、その復元力によりシリンダ４４の上端部付近において細かく伸縮を繰り返す。この時、コイルばね３６の伸縮の速さと移動部材３８の移動速度が同一ではないため、移動部材３８とコイルばね３６の他端３６Ｂとの間の密着が維持されず、コイルばね３６の伸縮を繰り返す途中で、移動部材３８とコイルばね３６の他端３６Ｂが接触したり離れたりする。このとき、移動部材３８が、コイルばね３６に対し回転方向にずれようとする。特にコイルばね３６は伸縮時に他端３６Ｂの回転を伴うため、移動部材３８はコイルばね３６に対し回転しやすい。しかしながら、移動部材３８は、ピン３８Ａにより孔４４Ｂにガイドされているため、コイルばね３６に対する伸縮方向Ａの軸周りの回転が抑制される。

本実施の形態によれば、打込工具１０は、移動部材３８がコイルばね３６に対し伸縮方向Ａの中心軸Ｃ周りに回転することを抑制する回転抑制部１００を備えるので、移動部材３８に接続されたワイヤ４０のねじれを抑制することができる。

回転抑制部１００は、コイルばね３６の伸縮方向Ａに沿って形成されたガイド部としての孔４４Ｂと、移動部材３８に取り付けられ、孔４４Ｂに沿って移動するスライダ部としてのピン３８Ａとを有している。これにより、移動部材３８のコイルばね３６に対する回転が好適に抑制され、ワイヤ４０のねじれを抑制することができる。また、シリンダ４４の孔４４Ｂと移動部材３８のピン３８Ａを利用した簡単な構造で移動部材３８の回転を抑制することができる。この結果、打込工具１０を小型化、軽量化することができる。

シリンダ４４の孔４４Ｂは、上部の周方向Ｒの幅が他の部分の幅よりも狭く形成されており、コイルばね３６の伸長時の位置において移動部材３８の回転が許容される量よりも、その他の位置において移動部材３８の回転が許容される量が多くなるように構成されている。かかる構成により、コイルばね３６の伸長時の位置において移動部材３８のコイルばね３６に対する回転を十分に抑制しつつ、コイルばね３６の伸長時の位置以外の位置において、移動部材３８の回転に自由を与え、孔４４Ｂやピン３８Ａがコイルばね３６の伸縮動作の抵抗になることを抑制することができる。この結果、コイルばね３６の伸縮動作や、プランジャ３２の打ち込み動作を適切に行うことができる。

回転抑制部１００は、移動部材３８とコイルばね３６との間に配置され、少なくとも移動部材３８よりもコイルばね３６に対する摩擦係数が小さい低摩擦部材１１０を有している。これにより、コイルばね３６と移動部材３８が接触した際のコイルばね３６から移動部材３８に伝わる力が小さくなり、移動部材３８のコイルばね３６に対する回転を抑制することができる。この結果ワイヤ４０のねじれを抑制することができる。

回転抑制部１００は、移動部材３８とコイルばね３６との間に介在された緩衝部材１１１を有している。これにより、コイルばね３６と移動部材３８が接触する際の衝撃が減り、コイルばね３６の移動部材３８に対する反発量も減るため、コイルばね３６が移動部材３８から離れにくくなる。その結果、移動部材３８のコイルばね３６に対する回転が抑制され、ワイヤ４０のねじれを抑制することができる。

シリンダ４４は、プランジャ３２のガイドレール４６に対して固定されている。これにより、シリンダ４４自体が周方向Ｒに回転することが防止される。この結果、シリンダ４４の孔４４Ｂが回転せず、当該孔４４Ｂに係合するピン３８Ａによって移動部材３８の回転を適切に抑制することができる。

シリンダ４４は、円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃを有し、円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃは、互いに嵌合し、キャップ部４４Ｃが、ガイドレール４６に固定されている。これにより、シリンダ４４の回転が好適に防止され、その結果、シリンダ４４の孔４４Ｂによって移動部材３８のコイルばね３６に対する回転が好適に抑制される。なお、この場合、シリンダ４４の孔４４Ｂが、シリンダ４４の上端まで到達し上端に開口するような形状を有していてもよい。これにより、移動部材３８のシリンダ４４に対する組付け性が向上する。

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が、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、従来の反動吸収機構において必要であった専用の部材を備える必要がないため、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。

例えば以上の実施の形態において、回転抑制部１００のガイド部がシリンダ４４の孔４４Ｂであり、スライダ部が移動部材３８のピン３８Ａであったが、回転抑制部１００のガイド部とスライダ部は、公知の技術を用いた他の構造を有するものであってもよい。例えばガイド部がシリンダ４４とは別に設けられたレールで、スライダ部がそのレールに係合しレールに沿って移動するスライダーであってもよい。

回転抑制部１００は、低摩擦部材１１０や緩衝部材１１１を備えていないものであってもよい。また、回転抑制部１００は、ガイド部とスライダ部を備えず、低摩擦部材１１０及び緩衝部材１１１のうちの少なくともいずれかを備えるものであってもよい。ガイド部の孔４４Ｂ、スライダ部のピン３８Ａ、低摩擦部材１１０、緩衝部材１１１の形状や数も上記実施の形態のものに限られない。さらに、回転抑制部１００は、ガイド部とスライダ部、低摩擦部材１１０、緩衝部材１１１以外の技術を用いて、移動部材３８の回転を抑制したものであってもよい。

移動部材３８の構成は、ピン３８Ａ、円筒部３８Ｂ以外の他の構造を有するものであってもよい。移動部材３８は、一部若しくは全部が樹脂製で軽いものであってもよいし、一部若しくは全部が金属製で重いものであってもよい。シリンダ４４は、円筒部４４Ａとキャップ部４４Ｃを有する構造でなくてもよく、またキャップ部４４Ｃは、ガイドレール４６に固定されておらず、他の部分に固定されていてもよい。シリンダ４４は、工具本体１２の他の部分に固定されていてもよい。

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。本実施の形態におけるコイルばね３６には、全高を短縮するため、断面形状が矩形のものを使用していたが、断面形状が楕円や長丸のものを使用してもよい。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、紐状部材のねじれを抑制可能な打込工具を提供する際に有用である。

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
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 回転抑制部
１１０ 低摩擦部材
１１１ 緩衝部材
１２０ 第１の円筒部
１２１ 第２の円筒部
１３０ 切り欠き
１４０ 保持部
１４１ 係合部
１５０ 切り欠き
１５１ 突起
１６０ ねじ穴
１６１ 固定部
１６２ 螺子
Ａ 伸縮方向（中心軸方向）
Ｘ 前後方向
Ｙ 左右方向
Ｚ 上下方向
Ｃ 中心軸
Ｒ 中心軸周りの周方向
Ｂ バッテリ
ＤＲ１ 打ち出し方向
ＤＲ２ 離反方向
Ｆ ファスナ

Claims (8)

1. ファスナの打ち出し方向に移動可能なプランジャと、
   伸縮可能で、前記プランジャの駆動源となる付勢部材と、
   前記付勢部材の伸縮方向の端部に配置され、前記付勢部材の伸縮方向に移動可能な移動部材と、
   前記移動部材と前記プランジャとを連結し、前記付勢部材の駆動力を前記移動部材を介して前記プランジャに伝達する紐状部材と、
   前記移動部材が前記付勢部材の伸縮方向の中心軸周りに回転することを抑制する回転抑制部と、を備え、
   前記回転抑制部は、
   前記付勢部材の伸縮方向に沿って形成されたガイド部と、
   前記移動部材に設けられ、前記ガイド部に沿って移動するスライダ部と、を有し、
   前記ガイド部は、前記付勢部材の伸長時の位置において前記移動部材の回転が許容される量よりも、その他の位置において前記移動部材の回転が許容される量が多くなるように構成されている、打込工具。
2. ファスナの打ち出し方向に移動可能なプランジャと、
   伸縮可能で、前記プランジャの駆動源となる付勢部材と、
   前記付勢部材の伸縮方向の端部に配置され、前記付勢部材の伸縮方向に移動可能な移動部材と、
   前記移動部材と前記プランジャとを連結し、前記付勢部材の駆動力を前記移動部材を介して前記プランジャに伝達する紐状部材と、
   前記移動部材が前記付勢部材の伸縮方向の中心軸周りに回転することを抑制する回転抑制部と、を備え、
   前記回転抑制部は、
   前記移動部材と前記付勢部材との間に配置され、少なくとも前記移動部材よりも付勢部材に対する摩擦係数が小さい低摩擦部材を有する、打込工具。
3. 前記回転抑制部は、
   前記付勢部材の伸縮方向に沿って形成されたガイド部と、
   前記移動部材に設けられ、前記ガイド部に沿って移動するスライダ部と、を有する、請求項２に記載の打込工具。
4. 前記付勢部材を収容するシリンダを、さらに備え、
   前記ガイド部は、前記シリンダに形成された孔であり、
   前記スライダ部は、ピンであり、前記孔に挿入されている、請求項１又は３に記載の打込工具。
5. 前記プランジャを前記ファスナの打ち出し方向にガイドするガイドレールを、さらに備え、
   前記シリンダは、前記ガイドレールに対して固定されている、請求項４に記載の打込工具。
6. 前記シリンダは、円筒部とキャップ部を有し、
   前記円筒部とキャップ部は、互いに嵌合し、
   前記キャップ部が、前記ガイドレールに固定されている、請求項５に記載の打込工具。
7. 前記回転抑制部は、
   前記移動部材と前記付勢部材との間に介在された緩衝部材を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の打込工具。
8. 前記付勢部材の伸長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１～７のいずれか一項に記載の打込工具。

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