(57)【要約】【課題】打込みのエネルギを蓄える付勢部材の耐久性を向上させる。【解決手段】打込機１０は、プランジャ４０を備える打撃部と、プランジャ４０側にある第１端部、およびその反対側の第２端部を備え、モータの回転力により駆動されるコイルバネ３５と、コイルバネ３５の第２端部側に配置されるカウンタウェイト１８と、コイルバネ３５の第１端部側に設けられるボトムホルダ３２と、コイルバネ３５の第２端部側に配置されるトップホルダ３１と、を有する。プランジャ４０は、トップホルダ３１とコイルバネ３５との間に配置され、カウンタウェイト１８は、トップホルダ３１とコイルバネ３５との間に配置され、カウンタウェイト１８とコイルバネ３５の第２端部との間には、コイルバネ３５の第２端部側から順に、弾性部材３６および弾性部材３７が配置されている。【選択図】図３
2020019074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータが収容されるハウジングと、
留具を打ち込むドライバブレード、および前記ドライバブレードが取り付けられるプランジャを備える打撃部と、
前記打撃部の前記プランジャ側にある第１端部、および前記第１端部の反対側の第２端部を備え、前記モータの回転力により駆動される付勢部材と、
前記付勢部材の前記第１端部側に設けられる第１支持部と、
前記付勢部材の前記第２端部側に配置される第２支持部と、を有し、
前記プランジャは、前記第１支持部と前記付勢部材との間に配置され、
前記第２支持部と前記付勢部材の前記第２端部との間には、前記付勢部材の前記第２端部側から順に、第１弾性部材および第２弾性部材が配置されている、打込機。
【請求項２】
モータと、
前記モータが収容されるハウジングと、
留具を打ち込むドライバブレード、および前記ドライバブレードが取り付けられるプランジャを備える打撃部と、
前記打撃部の前記プランジャ側にある第１端部、および前記第１端部の反対側の第２端部を備え、前記モータの回転力により駆動される付勢部材と、
前記付勢部材の前記第２端部側に配置され、前記モータの回転力により、前記プランジャの移動方向とは反対方向に駆動されるカウンタウェイトと、
前記付勢部材の前記第１端部側に設けられる第１支持部と、
前記付勢部材の前記第２端部側に配置される第２支持部と、を有し、
前記プランジャは、前記第１支持部と前記付勢部材との間に配置され、
前記カウンタウェイトは、前記第２支持部と前記付勢部材との間に配置され、
前記カウンタウェイトと前記付勢部材の前記第２端部との間には、前記付勢部材の前記第２端部側から順に、第１弾性部材および第２弾性部材が配置されている、打込機。
【請求項３】
前記第１弾性部材は、前記付勢部材の前記第２端部に接し、
前記第２弾性部材は、前記第１弾性部材および前記カウンタウェイトに接し、かつ、前記付勢部材とは離間する、請求項１または２に記載の打込機。
【請求項４】
前記第１弾性部材は、前記付勢部材より硬度が低く、かつ、前記第２弾性部材より硬度が高い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項５】
前記付勢部材の前記第２端部側から前記第１弾性部材および前記第２弾性部材を視た平面視において、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材のそれぞれは、円形またはリング状の平面形状を備え、
前記第２弾性部材の外縁の直径は、前記第１弾性部材の外縁の直径より小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項６】
前記プランジャと前記付勢部材の前記第１端部との間には、第３弾性部材が介在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項７】
前記第３弾性部材は、前記第１弾性部材と同一材料から成る、請求項６に記載の打込機。
【請求項８】
前記プランジャと前記第３弾性部材との間には、第４弾性部材が介在し、
前記第４弾性部材は、前記第２弾性部材と同一材料から成り、
前記第３弾性部材は、前記付勢部材の前記第１端部に接し、
前記第４弾性部材は、前記第３弾性部材および前記プランジャに接し、かつ、前記付勢部材とは離間する、請求項７に記載の打込機。
【請求項９】
前記第２弾性部材の体積は、前記第１弾性部材の体積より大きい、請求項１〜８のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項１０】
前記第１弾性部材は、非金属材料から成る、請求項１〜９のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項１１】
前記第２弾性部材は、ゴムである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項１２】
前記付勢部材は、第１コイルバネと、前記第１コイルバネを内包するように配置される第２コイルバネと、を含み、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材のそれぞれは、前記第１コイルバネおよび前記第２コイルバネの両方と重なる位置に配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項１３】
前記第１コイルバネまたは、前記第２コイルバネの断面は、楕円径であることを特徴とする請求項１２記載の打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、付勢部材および打撃部を備えた打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、釘を打ち込む電動式打込機が記載されている。特許文献１に記載された打込機は、モータの回転力によりコイルバネを圧縮し、圧縮されたコイルバネを開放することによって、ブレードを移動させて釘を打ち込む機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バネなどの付勢部材に蓄えたエネルギを打撃部に伝えることにより釘やステープルなどの対象物を打ち込む打込機において、打込みのエネルギを蓄える付勢部材には、打込む対象物の長さ以上のストローク、あるいは、対象物をしっかりと打込むエネルギが要求される。例えば、打込機用のコイルバネは、伸縮方向の長さの長い物が用いられ、アスペクト比が大きくなる傾向がある。このため、打込み動作時に、コイルバネの挙動が不安定に成り易い。この場合、対象物を打ち込んだ後、コイルバネの両端の振動により、コイルバネ、または、その受け部材等が損傷する可能性がある。
【０００５】
本開示の目的は、打込みのエネルギを蓄える付勢部材の耐久性を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態の打込機は、モータと、前記モータが収容されるハウジングと、留具を打ち込むドライバブレード、および前記ドライバブレードが取り付けられるプランジャを備える打撃部と、前記打撃部の前記プランジャ側にある第１端部、および前記第１端部の反対側の第２端部を備え、前記モータの回転力により駆動される付勢部材と、前記付勢部材の前記第１端部側に設けられる第１支持部と、前記付勢部材の前記第２端部側に配置される第２支持部と、を有する。前記プランジャは、前記第１支持部と前記付勢部材との間に配置され、前記第２支持部と前記付勢部材の前記第２端部との間には、前記付勢部材の前記第２端部側から順に、第１弾性部材および第２弾性部材が配置されている。
【０００７】
他の一実施形態の打込機は、モータと、前記モータが収容されるハウジングと、留具を打ち込むドライバブレード、および前記ドライバブレードが取り付けられるプランジャを備える打撃部と、前記打撃部の前記プランジャ側にある第１端部、および前記第１端部の反対側の第２端部を備え、前記モータの回転力により駆動される付勢部材と、前記付勢部材の前記第２端部側に配置され、前記モータの回転力により、前記プランジャの移動方向とは反対方向に駆動され、前記留め具を打撃する際の反動を抑制するカウンタウェイトと、前記付勢部材の前記第１端部側に設けられる第１支持部と、前記付勢部材の前記第２端部側に配置される第２支持部と、を有する。前記プランジャは、前記第１支持部と前記付勢部材との間に配置され、前記カウンタウェイトは、前記第２支持部と前記付勢部材との間に配置され、前記カウンタウェイトと前記付勢部材の前記第２端部との間には、前記付勢部材の前記第２端部側から順に、第１弾性部材および第２弾性部材が配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
一実施形態の打込機において、付勢部材の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】打込機の一実施形態を示す側面断面図である。
【図２】図１の打込機の打撃部、カウンタウェイトおよび駆動機構部の斜視図である。
【図３】図１の打込機のコイルバネ周辺の側面断面図である。
【図４】図１の打込機に設ける打撃部、ウェイトおよび駆動機構の側面図である。
【図５】打込機の制御系統を示すブロック図である。
【図６】図３に示すカウンタウェイトとコイルバネとの間にある２個の弾性部材をコイルバネの第２端部側から視た平面図である。
【図７】図３に示すカウンタウェイト周辺の拡大図である。
【図８】図３に対する変形例である打込機のプランジャ周辺の拡大図である。
【図９】図３に対する他の変形例である打込機のコイルバネ周辺の側面断面図である。
【図１０】図３に対する他の変形例である打込機のコイルバネ周辺の側面断面図である。
【図１１】図３に示すカウンタウェイト周辺の拡大図である。
【図１２】図３に対する変形例である打込機のプランジャ周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、打込機の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示す打込機１０は、ハウジング１１、打撃部１２、マガジン１３、電動モータ１４、変換機構１５、制御基板１６、電池パック１７、およびカウンタウェイト１８を有する。打撃部１２はハウジング１１に設けられている。電動モータ１４はハウジング１１内に設けられ、変換機構１５はハウジング１１内に設けられている。制御基板１６はハウジング１１内に設けられている。カウンタウェイト１８はハウジング１１内に設けられている。
【００１２】
また、マガジン１３および電池パック１７のそれぞれは、ハウジング１１に取り付けられている。電池パック１７は、ハウジング１１に対して取り付けおよび取り外し可能である。
【００１３】
ハウジング１１は金属およ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およびモータケース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は本体部１９に固定されている。射出部２３は、射出路２４を有する。射出路２４は、留具２５をガイドする通路である。ユーザは、ハンドル２０を手で握り、射出部２３の先端を被打込材Ｗ１に押し付けることが可能である。
【００１４】
マガジン１３は、ハウジング１１および射出部２３により支持されている。モータケース２１は、軸線Ａ１方向でハンドル２０とマガジン１３との間に配置されている。マガジン１３は、複数の留具２５を収容する。留具２５は釘を含み、留具２５の材質は、金属、非鉄金属、鋼を含む。複数の留具２５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。留具２５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に収容された留具２５を射出路２４に送る。
【００１５】
打撃部１２は、本体部１９の内外に亘って設けられている。打撃部１２は、本体部１９内に配置されたプランジャ４０と、プランジャ４０に固定されたドライバブレード４１と、を有する。プランジャ４０は、金属製または合成樹脂製である。ドライバブレード４１は金属製である。
【００１６】
打込機１０において、打撃部１２が留具２５を打ち込むためのエネルギを打撃部１２に付与する付勢部材は、コイルバネ３５である。コイルバネ３５は、本体部１９内のフレーム内に収容される。フレームは、トップホルダ（第２支持部）３１と、トップホルダ３１の反対側にあるボトムホルダ（第１支持部）３２と、トップホルダ３１およびボトムホルダ３２に固定される複数のガイドバー３３（図２参照）を含む。また、トップホルダ３１およびボトムホルダ３２には、ガイドシャフト３４が固定される。
【００１７】
図１では、トップホルダ３１およびボトムホルダ３２は、ハウジング１１とは別の部材である。ただし、変形例としては、ハウジング１１の一部分をトップホルダ３１またはボトムホルダ３２として用いる場合もある。言い換えれば、ハウジング１１の一部分が第１支持部または第２支持部であっても良い。
【００１８】
ガイドシャフト３４は、本体部１９内に設けられている。軸線Ａ１はガイドシャフト３４の中心を通る。ガイドシャフト３４の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。また、トップホルダ３１およびボトムホルダ３２の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。図２に示す例では、トップホルダ３１およびボトムホルダ３２には、２本のガイドバー３３が固定される。２本のガイドバー３３は互いに対向するように配置される。２本のガイドバー３３のそれぞれは、プレート状であり、かつ、軸線Ａ１と平行に配置されている。
【００１９】
プランジャ４０は、ガイドシャフト３４の外周面を囲むように取り付けられる。プランジャ４０は、トップホルダ３１とボトムホルダ３２との間の空間の一部分において、ガイドシャフト３４に沿って、図１に示す軸線Ａ１の方向に移動させることが可能である。ガイドシャフト３４は、軸線Ａ１を中心とする円の径方向におけるプランジャ４０の位置を規定する。ガイドバー３３は、軸線Ａ１を中心とする円の円周方向におけるプランジャ４０の位置を規定する。ドライバブレード４１はプランジャ４０と共に軸線Ａ１に対して平行に作動可能である。ドライバブレード４１は、射出路２４内で作動可能である。
【００２０】
カウンタウェイト１８は、留具２５を打ち込む時にハウジング１１が受ける反動を抑制する。カウンタウェイト１８の材質は、金属、非鉄金属、鋼、セラミックの何れでもよい。カウンタウェイト１８はガイドシャフト３４に取り付けられている。カウンタウェイト１８は一例として筒形状であり、ピン１８Ｐおよびウェイトアーム部１８Ａが、カウンタウェイト１８に設けられている。カウンタウェイト１８はガイドシャフト３４に沿って軸線Ａ１方向に移動可能である。ガイドシャフト３４は、軸線Ａ１を中心とする円の径方向におけるカウンタウェイト１８の位置を規定する。ガイドバー３３は、軸線Ａ１を中心とする円の円周方向におけるカウンタウェイト１８の位置を規定する。
【００２１】
図１に示すトップホルダ３１、ボトムホルダ３２と、および複数のガイドバー３３を含むフレーム内には、コイルバネ３５が配置される。コイルバネ３５は、軸線Ａ１方向において、プランジャ４０とカウンタウェイト１８との間に配置されている。コイルバネ３５は、一例として金属製の圧縮コイルスプリングを用いることが可能である。コイルバネ３５は、軸線Ａ１方向においてプランジャ４０側にある第１端部、および第１端部の反対側にある第２端部を備える。コイルバネ３５は、軸線Ａ１方向に伸縮可能である。電動モータ１４の回転力は、減速機６３、変換機構１５、プランジャ４０、およびカウンタウェイト１８を介してコイルバネ３５に圧縮力として伝達される。コイルバネ３５は、軸線Ａ１方向の圧縮力を受けて弾性エネルギを蓄積する。コイルバネ３５は、打撃部１２およびカウンタウェイト１８を付勢する付勢部材の一例である。そのほかの付勢部材としてしては空気バネ等であっても良い。また、コイルバネ３５の材質は、プラスチックであっても良くさらに、断面は円形や楕円形であっても良い。
【００２２】
図３に示すように、プランジャ４０は、軸線Ａ１方向において、フレームのボトムホルダ３２とコイルバネ３５との間に配置される。プランジャ４０とボトムホルダ３２との間には、プランジャバンパ３２Ｂが配置される。また、カウンタウェイト１８は、軸線Ａ１方向において、フレームのトップホルダ３１とコイルバネ３５との間に配置される。カウンタウェイト１８とトップホルダ３１との間には、ウェイトバンパ３１Ｂが配置される。ウェイトバンパ３１Ｂおよびプランジャバンパ３２Ｂのそれぞれは、例えば合成ゴムから成る弾性部材である。
【００２３】
プランジャ４０およびカウンタウェイト１８のそれぞれは、軸線Ａ１に沿って移動する。コイルバネ３５に蓄えられたエネルギが解放されると、プランジャ４０は、図３のＤ１方向に移動（下降）する。また、コイルバネ３５に蓄えられたエネルギが解放されると、カウンタウェイト１８は、図３のＤ２方向に移動（上昇）する。
【００２４】
プランジャバンパ３２Ｂは、プランジャ４０がボトムホルダ３２に衝突することを防止する。また、プランジャ４０がプランジャバンパ３２Ｂに衝突することによる衝撃力は、プランジャバンパ３２Ｂが弾性変形することにより緩和される。プランジャ４０とボトムホルダ３２との間にプランジャバンパ３２Ｂが配置されることにより、プランジャ４０およびボトムホルダ３２の損傷を抑制できる。
【００２５】
また、ウェイトバンパ３１Ｂは、カウンタウェイト１８がトップホルダ３１に衝突することを防止する。カウンタウェイト１８がウェイトバンパ３１Ｂに衝突することによる衝撃力は、ウェイトバンパ３１Ｂが弾性変形することにより緩和される。トップホルダ１８とカウンタウェイト１８との間にウェイトバンパ３１Ｂが設けられていることにより、カウンタウェイト１８およびトップホルダ３１の損傷を抑制できる。
【００２６】
また、コイルバネ３５とトップホルダ３１との間には、ウェイトバンパ３１Ｂとは別の弾性部材が配置される。フレームのトップホルダ３１とコイルバネ３５の第２端部との間には、コイルバネ３５の第２端部側から順に、弾性部材３６および弾性部材３７が介在する。
【００２７】
図３に示す例では、フレームのトップホルダ３１とコイルバネ３５の第２端部との間には、カウンタウェイト１８が介在する。カウンタウェイト１８と、コイルバネ３５の第２端部との間には、コイルバネ３５の第２端部側から順に、弾性部材３６および弾性部材３７が介在する。
【００２８】
また、図３に示す例では、プランジャ４０とコイルバネ３５の第１端部との間には、弾性部材３８が介在する。弾性部材３６、３７、および３８の材質や構造、および機能については、後述する。
【００２９】
図１に示す電池パック１７は、装着部２２に対して取り付けおよび取り外し可能である。電池パック１７は、収容ケース１７Ｃと、収容ケース１７Ｃ内に収容した複数の電池セルとを有する。電池セルは、充電およ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に供給可能である。
【００３０】
図１に示す制御基板１６は、装着部２２内に設けられており、図６に示すコントローラ４５およびインバータ回路４６が、制御基板１６に設けられている。コントローラ４５は、入力ポート、出力ポート、演算処理部およ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４６は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子は、それぞれオンおよびオフが可能である。コントローラ４５は、インバータ回路４６を制御する信号を出力する。電池パック１７と電動モータ１４との間に電気回路が形成されている。インバータ回路４６は電気回路の一部であり、かつ、電気回路を接続および遮断する。
【００３１】
図１のように、トリガ４７およびトリガスイッチ４８がハンドル２０に設けられており、ユーザがトリガ４７に操作力を加えるとトリガスイッチ４８がオンする。ユーザがトリガ４７に加えた操作力を解除すると、トリガスイッチ４８がオフする。図５に示す位置検出センサ４９が、ハウジング１１内に設けられている。位置検出センサ４９は、例えば、電動モータ１４の回転角度に基づいて、軸線Ａ１方向におけるプランジャ４０およびカウンタウェイト１８の位置を推定して信号を出力する。コントローラ４５は、トリガスイッチ４８の信号、位置検出センサ４９の信号を受信し、かつ、インバータ回路４６を制御する信号を出力する。
【００３２】
電動モータ１４は、ロータ６０およびステータ６１を有し、モータ軸６２がロータ６０に取り付けられている。電動モータ１４は、電池パック１７から電力が供給されるとモータ軸６２が回転する。減速機６３がモータケース２１内に配置されている。減速機６３は、複数組の遊星歯車機構、入力要素および出力要素を有する。入力要素はモータ軸６２に接続されている。電動モータ１４および減速機６３は、軸線Ｂ１を中心として同心状に配置されている。
【００３３】
変換機構１５は、減速機６３の出力要素の回転力を打撃部１２の作動力およびカウンタウェイト１８の作動力に変換する。図２に示すように、変換機構１５は、第１ギヤ５０、第２ギヤ５１および第３ギヤ５２を有する。第１ギヤ５０、第２ギヤ５１および第３ギヤ５２の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。第１ギヤ５０、第２ギヤ５１および第３ギヤ５２のそれぞれは、減速機６３（図１参照）の出力要素を支持するホルダを介して、回転可能に支持されている。第１ギヤ５０は図１の軸線Ｂ１を中心として回転可能である。また、第２ギヤ５１および第３ギヤ５２のそれぞれは、図１の軸線Ｂ１に平行な軸線を中心として回転可能である。第１ギヤ５０の外径と第２ギヤ５１の外径と第３ギヤ５２の外径とは同一である。第２ギヤ５１は、第１ギヤ５０および第３ギヤ５２に噛み合っている。
【００３４】
また、図２に示すように、ラッチ５５がガイドバー３３に取り付けられている。ラッチ５５はガイドバー３３に対して支持軸５６を中心として回動可能である。ラッチ５５は、アーム５７およびフック５８を有する。アーム５７およびフック５８は、ラッチ５５の長手方向で支持軸５６を隔てて配置されている。フック５８は、カウンタウェイト１８のピン１８Ｐに接触および離反可能である。詳しくは、フック５８はピン１８Ｐに係合および解放可能である。
【００３５】
＜打込機の動作＞
次に、打込機１０の動作について説明する。図１に示す打込機１０の場合、電動モータ１４の回転力が減速機６３、変換機構１５を介して付勢部材であるコイルバネ３５に伝達され、コイルバネ３５は、電動モータ１４の回転力により駆動される。
【００３６】
コントローラ４５（図５参照）は、トリガスイッチ４８のオフを検出していると、電動モータ１４に電力が供給されず、モータ軸６２は停止している。電動モータ１４が停止していると、図３のように、プランジャ４０はプランジャバンパ３２Ｂに接触した位置、つまり、下死点で停止している。また、カウンタウェイト１８はコイルバネ３５の弾性力で付勢され、ウェイトバンパ３１Ｂに接触した位置、つまり、上死点で停止している。
【００３７】
ユーザが射出部２３の先端を被打込材Ｗ１に押し付け、かつ、コントローラ４５がトリガスイッチ４８のオンを検出すると、コントローラ４５は電動モータ１４に電力を供給する。電池パック１７の電力が電動モータ１４に供給されてモータ軸６２が正回転すると、モータ軸６２の回転力が減速機６３を介して第１ギヤ５０（図２参照）に伝達される。図２において、第１ギヤ５０が反時計回りに回転すると、第２ギヤ５１（図２参照）は時計回りに回転し、第３ギヤ５２（図２参照）は反時計回りに回転する。
【００３８】
図４に示す第１ギヤ５０が反時計回りに回転し、第１ギヤ５０のカムローラ５０Ｃがプランジャ４０の第１アーム部４０Ａに係合すると、プランジャ４０は、コイルバネ３５の付勢力に抗して図３に示す第２方向Ｄ２に移動（上昇）する。
【００３９】
また、図４に示す第３ギヤ５２が反時計回りに回転し、第３ギヤ５２のカムローラ５２Ｃがカウンタウェイト１８のウェイトアーム部１８Ａに係合すると、カウンタウェイト１８は第１方向Ｄ１に移動（降下）する。
【００４０】
また、第１ギヤ５０および第２ギヤ５１の回転中、カムローラ５０Ｃが第１アーム部４０Ａに係合している際に、１個のカムローラ５１Ｃがプランジャ４０の第２アーム部Ａ２に係合する。その後、カムローラ５０Ｃが第１アーム部４０Ａから解放される。また、１個のカムローラ５１Ｃが第２アーム部４０Ａ２に係合している際に、他のカムローラ５１Ｃが第２アーム部４０Ａ２に係合する。次いで、先に第２アーム部４０Ａ２に係合していたカムローラ５１Ｃが、第２アーム部４０Ａ２から解放される。
【００４１】
また、カウンタウェイト１８がさらに第２方向Ｄ２に移動して、ピン１８Ｐとラッチ５５とが接触すると、ラッチ５５は反時計回りに作動（支持軸５６を中心に回転）する。また、プランジャ４０が第１方向Ｄ１に移動して、プランジャ４０の接触部４０Ｃがラッチ５５のアーム５７に接触すると、ラッチ５５は更に反時計回りに作動（支持軸５６を中心に回転）し、フック５８がピン１８Ｐに係合する。
【００４２】
第３ギヤ５２がさらに回転して、カムローラ５２Ｃがウェイトアーム部１８Ａから解放される。この時、プランジャ４０の接触部４０Ｃがアーム５７に接触しているため、ラッチ５５は停止している。
【００４３】
プランジャ４０がさらに上昇し、上死点に到達すると、２個のカムローラ５１Ｃが共に第２アーム部４０Ａ２から解放され、プランジャ４０はコイルバネ３５の付勢力で下降する。プランジャ４０が下降を開始しても、接触部４０Ｃがアーム５７に接触していると、ラッチ５５は停止している。このため、フック５８がピン１８Ｐに係合した状態に保持され、カウンタウェイト１８は停止している。
【００４４】
プランジャ４０が更に下降して、接触部４０Ｃがアーム５７から離反すると、図示されていないバネによって、ラッチ５５は時計回りに作動する。すると、フック５８がピン１８Ｐから解放され、カウンタウェイト１８はコイルバネ３５の付勢力で上昇を開始する。
アーム５７の長さを調整することで、カウンタウェイト１８の動き出すタイミングを調整することができる。
【００４５】
プランジャ４０が下降、つまり、打撃部１２が下降すると、図１に示すドライバブレード４１は射出路２４に位置する留具２５を打撃する。留具２５は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。ドライバブレード４１が留具２５を打撃した後、図３に示すようにプランジャ４０がプランジャバンパ３２Ｂに衝突する。プランジャバンパ３２Ｂは打撃部１２の運動エネルギの一部を吸収する。また、カウンタウェイト１８はウェイトバンパ３１Ｂに衝突する。ウェイトバンパ３１Ｂはウェイトの運動エネルギの一部を吸収する。
【００４６】
打撃部１２が図３に示す第１方向Ｄ１に作動して留具２５を打撃する際、カウンタウェイト１８は第１方向Ｄ１とは逆の第２方向Ｄ２に作動する。このため、打撃部１２が留具２５を打撃する際の反動を低減可能である。プランジャ４０が上死点から下死点に向けて作動を開始する第１タイミングと、カウンタウェイト１８が下死点から上死点に向けて作動を開始する第２タイミングとの関係を安定させると、反動を低減し易くなる。
【００４７】
＜サージング現象について＞
ところで、コイルバネ３５のエネルギが大きくなると、図１に示す打撃部１２が留具２５を打撃した時のコイルバネ３５の端部の速度は高速になるので、打撃時の反動により、コイルバネ３５の端部の挙動が不安定になる。このため、打撃部１２が留具２５を打撃した後、コイルバネ３５の端部が弾性部材３６から離れ、その後、弾性部材３６と衝突する、サージング現象が繰り返し発生する。このサージング現象による衝突時の衝撃力は、留具２５を打撃する打撃力に比例して大きくなる。
【００４８】
このサージング現象によりコイルバネ３５とカウンタウェイト１８とが直接的に衝突すると、コイルバネ３５が損傷する。また、コイルバネ３５がカウンタウェイト１８に繰り返し衝突することにより、コイルバネ３５の特性が低下し易くなる。この場合、付勢部材としてのコイルバネ３５の寿命が短くなる。
【００４９】
そこで、コイルバネ３５とカウンタウェイト１８とが直接的に衝突することを防止するため、コイルバネ３５とカウンタウェイト１８との間に別の部材を介在させることについて検討した。まず、サージング現象によるコイルバネ３５の損傷を抑制するためには、コイルバネ３５に衝突されたときに、その衝撃力を緩和する部材を介在させることが好ましい。
【００５０】
衝撃力の緩和特性を向上させる観点からは、コイルバネ３５とカウンタウェイト１８との間に配置される部材は、ウェイトバンパ３１Ｂのように柔らかく、弾性変形し易い材料から成ることが好ましい。図３に示す例では、弾性部材３７は、コイルバネ３５の構成材料よりも柔らかい材料から成る。弾性部材３７は、例えば、ブチルゴム、ニトリルゴム、あるいはクロロプレンゴムなどのゴムである。
【００５１】
弾性部材３７のように、優れた緩和特性を備えた部材が、コイルバネ３５とカウンタウェイト１８との間に配置されていれば、コイルバネ３５の損傷を抑制できる。ただし、コイルバネ３５と弾性部材３７とが直接的に接触する場合、サージング現象により弾性部材３７がダメージを受け、緩和特性が低下する。
【００５２】
そこで、図３に示す例では、弾性部材３７とコイルバネ３５の第２端部との間に弾性部材３６が配置される。弾性部材３６は、コイルバネ３５の第２端部に接する。また、弾性部材３７は、弾性部材３６およびカウンタウェイト１８に接し、かつ、コイルバネ３５とは離間する。この場合、弾性部材３７は、コイルバネ３５と接触しないので、サージング現象による弾性部材３７の損傷を抑制できる。
【００５３】
弾性部材３６は、コイルバネ３５と接触するので、弾性部材３７よりも高い耐衝撃特性が要求される。また、弾性部材３６とカウンタウェイト１８との間には、弾性部材３７が配置されるので、弾性部材３６自身には、高い衝撃緩和特性は要求されず、弾性部材３７に衝撃を伝達する特性があれば足りる。ただし、コイルバネ３５と弾性部材３６との間で、サージング現象が発生する。したがって、弾性部材３６は、コイルバネ３５の損傷を抑制できる程度の弾力性を備えている必要がある。
【００５４】
弾性部材３６は、弾性部材３７とは異なる材料から成る。弾性部材３６の材料は、コイルバネ３５の構成材料より硬度が低く、かつ、弾性部材３７の構成材料より硬度が高い。弾性部材３６は、例えばエラストマ、ウレタンゴムなどから成る。また、スプリングワッシャなど、構造的に弾力性を備える部材であれば、弾性部材３６が金属材料から成る場合もある。ただし、コイルバネ３５は金属から成るので、サージング現象において金属部材同士が衝突すると、損傷し易い。したがって、弾性部材３６は、非金属材料から成ることが好ましい。
【００５５】
また、弾性部材３７の体積は、弾性部材３６の体積より大きい。弾性部材３７の衝撃緩和特性は、弾性部材３７の体積に比例して向上する。一方、弾性部材３６は、上記したように、弾性部材３７に衝撃を伝達することができれば良いので、体積は小さくても良い。したがって、弾性部材３７の体積が弾性部材３６の体積より大きい場合、サージング現象による衝撃を緩和する性能を向上させることができる。
【００５６】
また、図６に示すように、コイルバネ３５（図３参照）の第２端部側から弾性部材３６および弾性部材３７を視た平面視において、弾性部材３６および弾性部材３７のそれぞれは、円形またはリング状の平面形状を備える。弾性部材３７の外縁の直径ＤＭ２は、弾性部材３６の外縁の直径ＤＭ１より小さい。
【００５７】
この場合、図７に示すように、弾性部材３７の外縁と、カウンタウェイト１８の壁面（詳しくは、弾性部材３７の外側面と対向する壁面）との間の空間３７Ｓの体積を大きくすることができる。弾性部材３７が弾性変形するためには、弾性部材３７の周囲の空間の体積が大きい方が好ましい。図６および図７に示す例の場合、弾性部材３７の外縁ＤＭ２の長さを短くすることにより、空間３７Ｓの体積が広くなる。この結果、サージング現象の発生時に、弾性部材３７を弾性変形させ易くできるので、衝撃力の緩和特性を向上させることができる。
【００５８】
また、図３に示すように、プランジャ４０とコイルバネ３５の第１端部との間には、弾性部材３８が介在する。弾性部材３８は、例えば弾性部材３６と同じ材料から成る。上記では、コイルバネ３５の第２端部とカウンタウェイト１８との間でのサージング現象について説明した。コイルバネ３５のエネルギを強化すると、コイルバネ３５の第１端部とプランジャ４０との間でもサージング現象が発生する頻度が高くなる。特に、打込機１０のように、コイルバネ３５の第２端部側にカウンタウェイト１８が配置される場合、図１に示す打撃部１２が留具２５を打撃する際に、カウンタウェイト１８は、プランジャ４０の移動方向の反対方向に移動する。このため、プランジャ４０とコイルバネ３５の第１端部とが打撃後に離れやすくなり、サージング現象が特に発生し易い。
【００５９】
そこで、図３に示す例では、プランジャ４０とコイルバネ３５の第１端部との間に、弾性部材３８が配置されている。この場合、プランジャ４０とコイルバネ３５の第１端部との間でサージング現象が発生したとしても、コイルバネ３５の第１端部は、弾性部材３８に衝突し、プランジャ４０には直接的には衝突しない。したがって、コイルバネ３５の第１端部側の損傷を抑制できる。
【００６０】
また、弾性部材３８は、弾性部材３６と同じ材料から成る。すなわち、弾性部材３８の材料は、コイルバネ３５の構成材料より硬度が低く、かつ、弾性部材３７の構成材料より硬度が高い。このため、弾性部材３８とコイルバネ３５の第１端部とが繰り返し衝突したとしても、弾性部材３８の損傷を抑制できる。ところで、弾性部材３８は弾性部材３７より硬いので、コイルバネ３５が衝突することによる衝撃を緩和する特性は相対的に低い。しかし、プランジャ４０とコイルバネ３５との間に、コイルバネ３５と接触する弾性部材が配置されていない場合と比較すれば、サージング現象によるコイルバネ３５の損傷を低減できる。
【００６１】
＜変形例１＞
図８に示す打込機１０Ａのように、弾性変形し易い弾性部材３９をさらに追加することが好ましい。図８に示す変形例では、プランジャ４０と弾性部材３８との間には、弾性部材３９が介在する。弾性部材３９は、図３に示す弾性部材３７と同一材料から成る。
【００６２】
弾性部材３８は、コイルバネ３５の第１端部に接する。また、弾性部材３９は、弾性部材３８およびプランジャ４０に接し、かつ、コイルバネ３５とは離間する。この場合、弾性部材３９は、コイルバネ３５と接触しないので、サージング現象による弾性部材３９の損傷を抑制できる。よって、コイルバネ３５のエネルギー（反発力）を大きくした場合であっても、有効である。
【００６３】
＜変形例２＞
図示は省略するが、図１に示す打込機１０に対する別の変形例として、図３に示す弾性部材３６および弾性部材３７が設けられ、かつ、弾性部材３８は設けられていない変形例がある。この場合、コイルバネ３５とカウンタウェイト１８との間でのサージング現象に伴うコイルバネ３５の損傷は抑制できる。一方、コイルバネ３５の第１端部は、プランジャ４０に接触するので、プランジャ４０とコイルバネ３５との間でサージング現象が生じた場合には、コイルバネ３５が損傷する可能性がある。
【００６４】
弾性部材３６および弾性部材３７の材料や構造については、既に説明した打込機１０の場合と同様なので、重複する説明は省略する。
【００６５】
＜変形例３＞
上記した技術は、図９に示すように、カウンタウェイト１８（図３参照）を有さない打込機１０Ｂにも適用可能である。打込機１０Ｂの場合、フレームのトップホルダ３１とコイルバネ３５の第２端部との間には、コイルバネ３５の第２端部側から順に、弾性部材３６および弾性部材３７が介在する。弾性部材３６は、コイルバネ３５の第２端部に接する。弾性部材３７は、弾性部材３６およびトップホルダ３１に接し、かつ、コイルバネ３５と離間する。
【００６６】
サージング現象は、図３に示すカウンタウェイト１８が無い場合でも、図９に示すトップホルダ３１とコイルバネ３５との間で発生する。打込機１０Ｂの場合、コイルバネ３５とトップホルダ３１との間に、弾性部材３６および弾性部材３７が配置されているので、サージング現象による衝撃を緩和することが出来、かつ、弾性部材３７の耐久性を向上させることができる。
【００６７】
打込機１０Ｂの場合、電動モータ１４（図１参照）の回転力によりプランジャ４０のみが差動する。したがって、図４に示す第１ギヤ５０、第２ギヤ５１、および第３ギヤ５２のうち、カウンタウェイト１８を差動させる第３ギヤ５２は、打込機１０Ｂの場合には不要である。
【００６８】
弾性部材３６および弾性部材３７の材料や構造、あるいは、プランジャ４０とコイルバネ３５との間の構造については、既に説明した打込機１０の場合と同様なので、重複する説明は省略する。また、本変形例と、上記した変形例１、あるいは変形例２で説明した技術とを組み合わせて適用することができる。
【００６９】
＜変形例４＞
上記した技術は、図１０に示すように、トップホルダ３１とボトムホルダ３２との間に、複数のコイルバネ３５Ａ，３５Ｂが配置される打込機１０Ｃにも適用可能である。
【００７０】
打込機１０Ｃの付勢部材は、コイルバネ３５Ａと、コイルバネ３５Ａを内包するように配置されるコイルバネ３５Ｂと、を含む。図１１に示すように、弾性部材３６および弾性部材３７のそれぞれは、第１コイルバネ３５Ａおよび第２コイルバネ３５Ｂの両方と重なる位置に配置される。
【００７１】
付勢部材として複数のコイルバネ３５Ａ，３５Ｂを用いる打込機１０Ｃの場合、付勢部材のエネルギが更に大きくなるため、打撃部１２（図１参照）を打撃する際のプランジャの速度が速くなる。このため、コイルバネ３５Ａ、３５Ｂの端部は打撃時に激しく動き、挙動が安定しない。この結果、サージング現象が発生し易い。
【００７２】
図１１に示すように、弾性部材３６および弾性部材３７のそれぞれは、第１コイルバネ３５Ａおよび第２コイルバネ３５Ｂの両方と重なる位置に配置されるので、サージングによるコイルバネ３５Ａおよびコイルバネ３５Ｂの損傷をそれぞれ抑制できる。
【００７３】
また、図１２に示すように、コイルバネ３５Ａおよびコイルバネ３５Ｂのそれぞれの第１端部と、プランジャ４０との間には、弾性部材３８および弾性部材３９が配置される。弾性部材３８および弾性部材３９のそれぞれは、第１コイルバネ３５Ａおよび第２コイルバネ３５Ｂの両方と重なる位置に配置される。
【００７４】
上記したように、複数のコイルバネ３５Ａ，３５Ｂを用いる打込機１０Ｃの場合、付勢部材のエネルギが更に大きくなるため、プランジャ４０とコイルバネ３５Ａ，３５Ｂの第１端部との間に、弾性部材３８および弾性部材３９を介在させることで、衝撃の緩和特性を向上させることが好ましい。
【００７５】
また、変形例としてはコイルバネ３５Ａおよびコイルバネ３５Ｂのそれぞれの第１端部と、プランジャ４０との間に弾性部材３９を介在させず、弾性部材３８のみを介在させる場合もある。この場合、打込機１０Ｃと比較すると、衝撃を緩和する特性は低くなる。ただし、コイルバネ３５Ａおよびコイルバネ３５Ｂのそれぞれの第１端部と、プランジャ４０との間に弾性部材が配置されない場合と比較すると、衝撃を緩和することができる。
【００７６】
また、図１０〜図１２に示すように、コイルバネ３５Ａの捲き方向と、コイルバネ３５Ｂの捲き方向とは互いに反対向きになっている。例えば、コイルバネ３５Ａが時計回りに捲かれている場合、コイルバネ３５Ｂは反時計周りに捲かれている。この場合、コイルバネ３５Ａとコイルバネ３５Ｂとが打撃時の衝撃で激しく動いた時に、互いに絡まることを抑制できる。
【００７７】
上記した相違点を除き、打込機１０Ｃの詳細構造は、既に説明した打込機１０、１０Ａ、あるいは１０Ｂと同様なので、重複する説明は省略する。
【符号の説明】
【００７８】
１０…打込機、１２…打撃部、１８…カウンタウェイト、３１…トップホルダ、３２…ボトムホルダ、３５、３５Ａ，３５Ｂ…コイルバネ、４０…プランジャ、３６、３７、３８、３９…弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020019074.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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