(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルハウジング部と、
該ハンドルハウジング部と略平行な方向に延びる第１のハウジングと、前記ハンドルハウジング及び前記第１のハウジングの端部と連結され、前記ハンドルハウジング及び前記第１のハウジングと略直交する方向に延びる第２のハウジングとを有する胴体ハウジング部と、
前記第２のハウジングの先端に位置する射出部と、前記第１のハウジングの下方に位置し、前記射出部に留め具を供給するマガジンとを備え、
上死点および下死点間で上下動可能に配設され、かつ前記射出部に供給される前記留め具を打込むためのブレードを有するプランジャと、前記プランジャを前記留め具の打込み方向に付勢するバネと、前記バネを前記打込み方向と逆方向に圧縮可能なバネ圧縮機構部とを前記第２のハウジング内に配置し、
モータと、該モータの回転動力を減速して前記バネ圧縮機構部に伝達する減速機構部を前記第１のハウジング内に配置し、
前記モータの一方向の回転を許容し、その逆方向の回転を禁止するよう前記モータの回転軸を保持する一方向クラッチを前記第２のハウジングと反対側の前記第１のハウジング内に配置したことを特徴とする留め具打込機。
【請求項２】
前記一方向クラッチは、回転軸に係合される内輪回転部と、該内輪回転体部の外周部に設けられた外周固定部と、前記内輪回転部および前記外周固定部間に係合する係合部材とを有し、前記内輪回転部は前記モータの回転出力軸に結合されていることを特徴とする請求項１に記載された留め具打込機。
【請求項３】
前記一方向クラッチは、コロ式の一方向クラッチであることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載された留め具打込機。
【請求項４】
前記モータの動作停止状態において、前記プランジャの前記ブレード先端が前記射出部に供給される留め具より前記上死点側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載された留め具打込機。
【請求項５】
前記モータの動作停止状態において、前記プランジャが、前記プランジャの前記上死点側より３ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲に位置することを特徴とする請求項４に記載された留め具打込機。
【請求項６】
前記一方向クラッチの許容トルクが、５．４Ｎｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載された留め具打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、釘、鋲、ステープル等の留め具を被打込み部材に打込むための留め具打込機に関し、特に、圧縮バネによって付勢されたプランジャを解放してプランジャに取り付けられたブレードに打撃力を与えることによって留め具を打込むバネ駆動式留め具打込機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータによって駆動力が与えられるバネ駆動式留め具打込機が公知である。この種のバネ駆動式留め具打込機は、バネによって付勢されたプランジャをバネの付勢力に抗して打込み方向の下死点側より上死点側へ電動モータの駆動力によって押上げ、引続いて、そのプランジャを上死点側より下死点側へ開放することによって、加速されたプランジャで釘等の留め具を被打込み部材に打込むものである。
【０００３】
このような従来のバネ駆動式留め具打込機に内蔵した電動モータは、回転出力軸側に設けられた減速機構と連係してプランジャをバネの付勢力に抗してバネを圧縮しながら上死点側の終端位置まで駆動し、その終端位置においてモータの駆動力をバネの圧縮方向から解放し、解放時のバネの伸長力（弾発力）によってプランジャを下死点側方向へ駆動し、加速されたプランジャの打撃力によって留め具を打込むものである。
【０００４】
また、バネ駆動式留め具打込機では、留め具を打込んだ後の過渡状態において、電動モータへの電圧の印加を停止した後も、モータの回転子および減速歯車を含む減速機構部の回転惰性によりバネを圧縮するので、そのバネの圧縮力によりプランジャが留め具の打込み方向に移動し、または打込み方向とは逆転方向へ移動することを防止するための機構が要求されている。このため、モータの回転停止時において、バネの付勢力（圧縮力）によって減速機構部の回転出力軸の逆回転を禁止するための一方向クラッチ（逆回転防止機構）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バネ駆動式留め具打込機においては、従来のバネ駆動式留め具打込機で打込み可能な釘（留め具）より大きな釘、例えば、長さ６５ｍｍの釘を打込めるように設計すると、プランジャに大きな打撃力（打込力）を与えるために、コイルバネのコイル径およびバネ鋼線径を大きくしてプランジャに対するバネの付勢力（バネ力）を大きくする必要があり、バネ力を大きくすると、プランジャを上死点までに移動させる駆動時間が長くなる。このため、例えばトリガスイッチを引込み操作させながら、被取付け部材にノーズ（プッシュスイッチ）を押し付ける毎に釘を発射させるような連発動作を行う打込機では、釘の打込み発射を許容するトリガスイッチ等のスイッチ操作時点と打込み発射時点間に時間差を生じることになるので、打込みスイッチ操作に応答する打込みフィーリングが悪化するという問題を生ずる。
【０００６】
また、この問題を解決するために、モータの高速回転を減速する減速機構部を接続し、減速した回転出力に対して一方向クラッチを設けることによって、減速回転軸に対してバネの付勢力による逆回転を防止しようとした場合、バネ力に抗する一方向クラッチに必要な許容トルクを増大させることになるので、バネの大型化に従い大型の一方向クラッチが必要となる。その結果、一方向クラッチの形状寸法および重量が増大し、製作コストがアップするという問題を生ずる。 
特に、図１２の（ａ）および（ｂ）に示すような、一種のラチェット車で構成する公知のラチェット式一方向クラッチ４０を適用する場合、構造が簡単となるが、板バネ等のラチェット部材（爪部材）４２には一定の剛性が必要となる。すなわち、図１２に示すラチェット式一方向クラッチ４０おいて、回転軸４５（減速機構部の回転出力軸）に逆回転方向（反時計方向）Ｂのトルクを加えると、回転力は、回転軸４５から、内輪回転部４４、ラチェット歯部４６ａ、板バネ端部４２ａ、板バネ４２、およびネジ４３を通ってハウジングに固定された外輪固定部４１に伝達され、回転軸４５の回転が阻止される。つまり、逆回転方向Ｂの回転力は、板バネ４２を介して外輪固定部４１に伝達されることになるので、板バネ４２は回転軸４５に加えられる逆回転方向Ｂのトルクに応じた強度が必要となり、板バネ４２には一定の剛性が必要となる。一方、回転軸４５を正回転方向Ａに回転させて一方向へ空転させるときは、ラチェット部材４２が凹凸のラチェット歯部４６ａを乗り越える仕事をするので、損失が発生する。板バネ４２の剛性が大きいほど、一方向クラッチ４０の正回転方向Ａでの空転時の損失トルクが大きくなり、釘の打込み動作時のエネルギー損失が増えるという課題となる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、かかる問題点を解消し、一方向クラッチを使用するバネ駆動式留め具打込機において、一方向クラッチにおける逆回転トルクを減少させ、かつ留め具打込み時のエネルギー損失を減少させた留め具打込機を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、小型化または軽量化に適し、かつ高効率化に適したバネ駆動式留め具打込機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明は、  ハンドルハウジング部と、該ハンドルハウジング部と略平行な方向に延びる第１のハウジングと、前記ハンドルハウジング及び前記第１のハウジングの端部と連結され、前記ハンドルハウジング及び前記第１のハウジングと略直交する方向に延びる第２のハウジングとを有する胴体ハウジング部と、前記第２のハウジングの先端に位置する射出部と、前記第１のハウジングの下方に位置し、前記射出部に留め具を供給するマガジンとを備え、上死点および下死点間で上下動可能に配設され、かつ前記射出部に供給される前記留め具を打込むためのブレードを有するプランジャと、前記プランジャを前記留め具の打込み方向に付勢するバネと、前記バネを前記打込み方向と逆方向に圧縮可能なバネ圧縮機構部とを前記第２のハウジング内に配置し、モータと、該モータの回転動力を減速して前記バネ圧縮機構部に伝達する減速機構部を前記第１のハウジング内に配置し、前記モータの一方向の回転を許容し、その逆方向の回転を禁止するよう前記モータの回転軸を保持する一方向クラッチを前記第２のハウジングと反対側の前記第１のハウジング内に配置したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の特徴は、前記一方向クラッチは、回転軸に係合される内輪回転部と、該内輪回転体部の外周部に設けられた外周固定部と、前記内輪回転部および前記外周固定部間に係合する係合部材とを有し、前記内輪回転部は前記モータの回転出力軸に結合されていることにある。
【００１３】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記一方向クラッチは、コロ式の一方向クラッチである。
【００１４】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記モータの動作停止状態において、前記プランジャの前記ブレード先端が前記射出部に供給される留め具より前記上死点側に位置するように構成されている。
【００１５】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記モータの動作停止状態において、前記プランジャが、前記プランジャの前記上死点側より３ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲に位置するように構成されている。
【００１６】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記一方向クラッチの許容トルクが、５．４Ｎｍ以下の範囲に設定されている。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明の留め具打込機によれば、一方向クラッチを、減速機構部の入力側回転軸とモータの前記第１回転出力軸間に連係させることによって、バネの下方向への付勢力による回転体の逆回転を防止するので、モータの逆回転防止に必要な許容トルクを小さく設定でき、小型または軽量な一方向クラッチを使用することができる。
【００１８】
また、特に、留め具の連発打ちのとき、トリガスイッチまたはプッシュスイッチ等の打込みスイッチの操作時と留め具打込時との時間差を減少させることができるので、操作フィーリングを向上させることができる。
【００１９】
また、コロ式の一方向クラッチを使用することにより、打込み時の損失を低減することができ、モータの駆動電源となる電池パックの一充電当たりの留め具打込み本数を増加させることができる。従って、高効率な留め具打込機を提供できる。
【００２０】
本発明の上記およびその他の目的、ならびに上記および他の特徴は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をバネ駆動式の留め具打込機に適用した実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本発明の打込機に関する以下の説明では、留め具が打込まれる水平方向を、便宜上、上下方向として表現するが、特別な実施形態または意図に限定するものではない。留め具が打込まれる方向を垂直方向に設置した状態でも同様に表現することができ、留め具が打込まれる方向は、いずれも本発明の要旨を限定するものではない。
【００２２】
図１乃至図１１は、一実施形態に係る留め具打込機の構造図を示す。最初に、図１乃至図３を参照して留め具打込機の全体の構成について説明する。
【００２３】
留め具打込機１は、胴体ハウジング部２と、胴体ハウジング部２から分岐して設けられたハンドルハウジング部３と、ハンドルハウジング部３の端部に着脱可能に装着され、電動モータ７（図２および図３参照）に電気的接続される電池パック（蓄電池）４と、胴体ハウジング部２における留め具の打込方向の先端側（下端側）に設けられたノーズ（射出部）５と、連結された留め具（釘）２３を装填し、ノーズ５の射出部通路５ａ内に留め具２３を一本毎に供給するためのマガジン６とを具備する。
【００２４】
胴体ハウジング部２は、プランジャ８と、プランジャ８に打撃力（弾発力）を与えるためのコイルバネ（圧縮バネ）９と、モータ７と、モータ７の回転を減速して大きなトルクを得るための減速機構部８０（図３参照）と、モータ７によって駆動され、前記コイルバネ９を圧縮および解放を行うためのバネ圧縮解放機構部８１（以下、単に「バネ圧縮機構部」と称する）（図３参照）とを内蔵している。バネ圧縮機構部８１は、後述するように、ワイア１６と、ドラム１３と、ドラムフック２２と、ピン支持プレート２１と、動力伝達ピン１７と、ガイドプレート１８とを具備する。
【００２５】
ハンドルハウジング部３は、図１に示されるように、胴体ハウジング部２の側面を基端部として胴体ハウジング部２の外周面から延出されており、その基端部には、モータ７の制御回路装置（回路基板）５０に電気的接続されてモータ７の駆動を制御するトリガスイッチ１０が設けられている。ハンドルハウジング部３の端部に設置される電池パック４は、ハンドルハウジング部３内に配された配線によりモータ７に電力を供給する。なお、モータの制御回路装置５０は、モータ７の電流をオンまたはオフするための半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）（図示なし）を搭載し、また、図３に示すように減速機構部８１の回転出力軸１９（ドラム１３の回転軸）の回転角を検知し、モータ７の停止位置を制御するモータ停止スイッチ５６に電気的接続されている。モータ停止スイッチ５６は、ガイドプレート１８（胴体ハウジング部２）に固定されたスイッチ部と、回転出力軸１９に設置されて回転出力軸１９の所定の回転角で前記スイッチ部をオンまたはオフさせる回転押圧片とを含むマイクロスイッチによって構成され、そのオンまたはオフの制御信号はモータの制御回路装置５０に入力されている。
【００２６】
図１に示すように、マガジン６は、ノーズ５に位置する一端からハンドルハウジング部３に位置する他端に延在するように設けられている。マガジン６内には留め具である釘２３が多数本マガジン６の延在方向に連接するように装填されており、連接釘２３は、その最端部が常にノーズ５の射出部通路５ａ内に位置するように、給送部材６ａによってノーズ５側に押圧されている。これによって、射出部通路５ａ内に位置する釘２３は、後述するように、ブレード８ａの先端部がノーズ５の射出部通路５ａ内に移動する際、ブレード８ａの先端部により打撃を受け、ノーズ５の射出口より押し出されて被打込み部材（図示なし）に打ち込まれる。また、ノーズ５の射出部通路５ａの長さを打込み釘の長さより長くすることにより、打撃される釘が被打込み部材に接触するまでプランジャ８（ブレード８ａ）を加速させ、これによって、強い打撃力を釘２３に与えることができる。
【００２７】
ノーズ５の先端には、ノーズ５の先端が実質的に被打込み部材に当接したことを検知するためのプッシュスイッチ５５が設けられており、プッシュスイッチ５５は、トリガスイッチ１０と共にモータ７の制御回路装置５０におけるモータ駆動を制御する操作スイッチとして機能し、モータ７の制御回路装置５０にオンまたはオフの制御信号を入力する。
【００２８】
図１に示されるように、プランジャ８は、胴体ハウジング部２内の上死点側と下死点側との間の上方向Ａまたは下方向Ｂで上下移動可能に配置されている。プランジャ８はブレード（ドライバビット）８ａを有し、プランジャ本体８が下死点側に移動したとき、ブレード８ａの先端は、ノーズ５内に画成された釘２３が装填される射出通路部５ａの先端まで延びる。プランジャ８のプランジャプレート８ｂの上死点側上面部と後述するバネ圧縮機構部８１の壁部２ａとの間には、コイルバネ９が圧縮される状態で設置されている。後述するバネ圧縮機構部８１によるワイア１６の巻上げ動作によってプランジャ８が上死点側へ巻上げられると、バネ９は、圧縮され、プランジャ８を下死点側方向（打込方向）Ｂにより強い付勢力で押圧する。
【００２９】
図３に示すように、減速機構部８０は、モータ７に連係して設けられ、モータ７の回転出力軸７ａに取り付けられた第１のプーリー１４と、ベルト５１と、第２のプーリー１５と、遊星ギア１１とから構成されている。第１のプーリー１４と第２のプーリー１５は、モータ７の回転出力軸７ａの回転を第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａにおいてより減速させる第１の減速部を構成する。遊星ギア１１は、第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａに連係された回転入力軸を有して３段の遊星ギア部を含み、第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａの回転を遊星ギア１１の回転出力軸１９においてより減速させる第２の減速部を構成する。後述するように、ドラム１３は、遊星ギア１１（第２の減速部）の回転出力軸１９に得られる減速された回転力によって駆動され、ワイア１６を巻上げてプランジャ８を上死点側へ移動させる。この減速機構部８０により、モータ７の回転出力軸７ａにおける回転をドラム１３の回転軸１９において減速するので、その減速した分、ドラム１３の回転軸１９においてモータ７のトルク（回転力）を増幅できる。このため、モータ７として小型のモータを適用してバネ９の圧縮機構を構成することができる。例えば、モータ７の回転出力軸７ａとドラム１３の回転軸１９（減速機構部８０の回転出力軸１９）との減速比は１５０〜３００である。
【００３０】
図３に示されるように、本実施形態によれば、モータ７の回転出力軸７ａの他端には、胴体ハウジング部２の取付部２ｂに固定された一方向クラッチ（逆回転防止機構）２４が設置されている。一方向クラッチ２４は、後述するように、モータ７が正回転方向（Ａ方向）のみに回転することを許容し、逆回転方向（Ｂ方向）の回転を禁止するために設けられるものである。すなわち、モータ７の回転出力軸７ａに、ドラム１３がワイア１６を巻上げる方向Ａとは逆方向Ｂに回転させるようなトルクが加わった場合、そのような逆回転トルクに打勝って、逆方向Ｂの回転を阻止する機能を持たせるものである。勿論、正方向Ａの回転トルクが加わった場合は、損失トルク以上のトルクに対しては、正方向Ａの回転（空転）を許容する。
【００３１】
図１１の（ａ）および（ｂ）に示されるように、一方向クラッチ２４には、周知のコロ式の一方向クラッチを使用することが好ましい。コロ式の一方向クラッチ２４は、胴体ハウジング部２の取付部２ｂ（図３参照）に固定された外輪固定部２５と、モータ７の回転出力軸７ａに取付けられた内輪回転部２６と、外輪固定部２５の内径周面に等間隔に設けられた複数のカム面（凹部面）３０と、各カム面３０と内輪回転部２６の外周面２６ａ間に形成された楔形空間３１とを有し、楔形空間３１には、ローラ２８と、板バネ２９と、ローラ２８および板バネ２９を保持するための保持部材２７とが組込まれている。保持部材２７は、内輪回転部２６の回転に伴って回転しないように外輪固定部２５に対して回り止めされている。ローラ２８および板バネ２９は保持部材２７のポケット３２に収納され、板バネ２９は、ローラ２８を楔形空間３１の狭幅部（凹部面３０の狭まった部分）に向けて押圧するように組み込まれている。一方向クラッチ２４の動作は次のとおりである。
【００３２】
内輪回転部２６を、図１１の（ａ）に示す逆回転方向（反時計方向）Ｂに回転させようとすると、板バネ２９の付勢力と、内輪回転部２６の円筒形外周面２６ａとローラ２８の摩擦力により、ローラ２８は、楔形空間３１の逆回転方向Ｂに移動し、楔形空間３１の狭幅部において、外輪固定部２５のカム面３０と内輪回転部２６の円筒形外周面２６ａ間に係合する。結果的に、内輪回転部２６は、ローラ２８を介して外輪固定部２５に係合する。これによって、内輪回転部２６の回転トルクは内輪回転部２６の円筒外周面２６ａからローラ２８を介して外輪固定部２５へと伝達されるので、逆回転方向Ｂの回転を阻止する、所謂、許容トルクは、外輪固定部２５および内輪回転部２６とローラ２８間の接触面圧と、ローラ２８の数と、内輪回転部２６の回転軸７ａ（中心軸）からローラ２８までの半径Ｒで規定される。
【００３３】
すなわち、長い釘の打込みまたは太い釘の打込み等によってバネ力（バネエネルギー）を大きくする必要がある場合、許容トルクを大きくするために、接触面を大きくする必要があるので、ローラ２８の軸長Ｌ（図１１の（ｂ）参照）を長くするか、もしくはローラ２８の組込み数を増やす対策を採ることができる。他方、許容トルクを大きくするために、内輪回転部２６の回転軸７ａからローラ２８までの回転半径Ｒを大きくする対策も考えられる。しかし、これらの対策を採る場合は、一方向クラッチの構造が大きくなり、かつ重量も増加する。そこで、本実施形態によれば、一方向クラッチ２４は、モータ７の回転出力軸７ａ、すなわち、減速機構部８０の回転入力軸側に設置する。これにより、モータ７の逆回転方向Ｂの回転を防止するための許容トルクは、減速機構部８０の回転出力軸１９側に設置する場合に比較して、著しく小さく設定することができる。すなわち、許容トルクが小さいコロ式の一方向クラッチを採用することができる。従って、許容トルクが小さいコロ式の一方向クラッチを使えば、一方向クラッチ２４を小型で軽量な構造にすることが可能となり、工具全体の小型化および軽量化が達成できる。
【００３４】
一方、内輪回転部２６を図１１（ａ）における正回転方向（時計方向）Ａに回転させようとすると、内輪回転部２６の円筒形外周面２６ａとローラ２８間の摩擦力が、板バネ２９の付勢力に抗してローラ２８を楔形空間３１のカム面３０の広幅部に向けて移動させ、ローラ２８と内輪回転部２６間の係合を解除する。これによって、内輪回転部２６の回転は、阻止されることなく、外輪固定部２５に対して空転する。従って、この空転時の損失トルクは、ローラ２８をカム面３０の狭幅部でロックする方向に押圧する板バネ２９の反力によって決まる。しかし、上述したように、内輪回転部２６を外輪固定部２５に係合させるときは、ローラ２８を介して力を伝えるので、板バネ２９の力（反力）は、予めローラ２８を楔形空間３１へ押しやる程度の力でよく、許容トルクに大きく依存はしないので、損失トルクも小さくすることができる。
【００３５】
このように、本実施形態に従って許容トルクの小さいコロ式の一方向クラッチを採用することが可能となり、かつ、コロ式の一方向クラッチの採用によって許容トルクの依存度が低い状態で損失トルクを小さくできる。
【００３６】
図４乃至図６に示すように、バネ９の圧縮および解放を行うためのバネ圧縮機構部８１は、遊星ギア１１の回転出力軸１９の一端を支承するガイドプレート１８と、ピン支持プレート２１と、ドラムフック２２と、ドラム１３と、ピン支持プレート２１にスライド可能に支持された動力伝達ピン１７と、ドラム１３およびプランジャ８を連結するワイア１６とから構成される。
【００３７】
ワイア１６は、複数の金属線材を束ねて構成されており、しなやかさと強度を兼ね備えている。ワイア１６の表面には樹脂がコーティングされており、ワイア１６と接触するドラム溝部（谷部）１３ｂの部材等の磨耗を防止している。ドラムフック２２の円筒部の外周面は、ドラム１３の中心穴に圧入され、ドラムフック２２とドラム１３は一体化されている。ドラムフック２２の円筒部の内周面にはベアリング（例えば、ボールベアリング）２２ｂが圧入され、ベアリング２２ｂは回転出力軸１９に設置されている。これにより、ドラム１３およびドラムフック２２は、両者一体となって、回転出力軸１９に対し回動可能に支持される。
【００３８】
動力伝達ピン１７は、ピン支持プレート２１と係合するピンスライド部（溝部）１７ａと、ドラムフック２２のフック部２２ａに係合するピン引掛け部１７ｂとを有する。ピンスライド部１７ａは、ピン支持プレート２１が有するピン支持スライド部２１ａにスライド可能に係合される。また、動力伝達ピン１７は、その側端面がガイドプレート１８のガイド溝１８ａ内の壁部に当接するように設置され、動力伝達ピン１７の移動方向および移動量は、ガイド溝１８ａの平面形状によって制御される。動力伝達ピン１７の他端面であるピン引掛け部１７ｂは、回転出力軸１９の軸方向においてフック部２２ａの高さと同じ高さに設置されており、ピン支持プレート２１と同期して動力伝達ピン１７が回転したときは、ピン引掛け部１７ｂとフック部２２ａが係合する。ピン支持プレート２１は、キー溝２１ｂを有し、回転出力軸１９に設けたキー２０にキー溝２１ｂを係止させ、回転出力軸１９、ピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７の三者は、常に同期して回転するように構成されている。
【００３９】
図７乃至図１０は、バネ圧縮機構部８１が動作している場合のドラム１３の回転状態を示す。なお、図７乃至図１０では、説明の便宜上、圧入によってドラムフック２２に結合されるドラム１３を外した状態が示されている。
【００４０】
図７は、ドラムフック２２のフック部２２ａ（ピン引掛け部１７ｂ）が初期状態で、回転角が０度の位置にある場合を示す。この初期状態では、プランジャ８が下死点側に停止している。図８は、フック部２２ａ（ピン引掛け部１７ｂ）が正回転方向Ａに約１３５度回転したときの状態を、図９は、フック部２２ａ（ピン引掛け部１７ｂ）が正回転方向Ａに約２７０度回転したときの状態をそれぞれ示し、図１０は、フック部２２ａがピン引掛け部１７ｂとの係合から解放されて、バネ９によるプランジャ８への付勢力によりドラム１３が逆回転方向Ｂに逆回転している状態を示す。
【００４１】
以上の構成により、バネ９によってバネ付勢させたプランジャ８を、モータ７、減速機構部８０およびバネ圧縮機構部８１の動作によって、バネ９によるバネ付勢力（弾発力）に抗して上死点側の所定位置へ押し上げ、しかる後、バネ圧縮機構部８１の動作によって所定の上死点位置まで圧縮したバネ９を解放し、解放時に得られる弾発力（打撃力）をプランジャ８に取り付けられたブレード８ａに作用させ、ブレード８ａから、マガジン６に装填された釘２３へ、打撃力を与えることができる。これによって、ノーズ５より被打込み部材に向けて釘２３を打込むことができる。次に、釘２３の打込み動作について、図７乃至図１０を参照してバネ圧縮機構８１の動作と共に説明する。
【００４２】
プランジャ８（図１参照）が下死点側に停止している初期状態では、プランジャ８は、バネ９の付勢力によって下死点側へ押し付けられており、ワイア１６を巻上げるドラム１３を駆動するピン引掛け部１７ｂは、図７に示すように、例えば、０度の位置（基準位置）にある。
【００４３】
作業者が、打込機１のハンドルハウジング部３を把持し、トリガスイッチ１０を引き込み、かつノーズ５の先端に設けられたプッシュスイッチ（コンタクトスイッチ）５５を被打込材に押し付けると、モータ制御回路装置５０の機能によって、電池パック４からモータ７へ電力が供給され、モータ７（図２および図３参照）が正回転方向Ａに回転する。図３に示すように、モータ７の回転力は、回転出力軸７ａに取り付けられた第１のプーリー１４および第２のプーリー１５と、第１のプーリー１４および第２のプーリー１５間に巻き掛けられたベルト５１とによって構成された第１の減速部の回転出力軸１５ａに伝達され、また３段の遊星ギア１１で構成する第２の減速部によって回転出力軸１９に伝達される。さらに、回転力は、回転出力軸１９に機械的に結合されたピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７へ伝達される。このとき、モータ７は正回転方向Ａに回転するので、一方向クラッチ２４の内輪回転部２６が空転し、モータ７の正回転方向Ａの回転を許容する。上述したように、本実施形態のように、一方向クラッチ２４としてコロ式一方向クラッチを採用することにより、空転時の損失トルク（正回転方向Ａの回転時の損失トルク）を低減することができる。
【００４４】
図７に示すように、バネ圧縮機構８１の初期状態では、動力伝達ピン１７とフック部２２ａは係合している。このため、ピン支持プレート２１が、モータ７の回転力を受けて回転すると、ドラムフック２２およびドラム１３が正回転方向Ａに回転し、ドラム１３は、その外周面に設けたドラム谷部１３ｂにワイア１６をドラム１３の正回転方向Ａに巻込む。ワイア１６がＡ方向にドラム１３へ巻込まれると、ワイア１６の端部に結合されたプランジャ８は、バネ９の付勢力に抗して上死点側へ押し上げられて、上死点側へ移動しつつ、プランジャ８の上端面に設けたプランジャプレート８ｂによってバネ９をより圧縮する。
【００４５】
図８は、フック部２２ａが図７に示す基準位置の初期状態から約１３５度回転した状態を示す。ピン支持プレート２１の回転に同期してドラム１３も約１３５度回転して、ワイア１６が巻込まれバネ９が圧縮される。
【００４６】
モータ７の回転に基づいて、ピン支持プレート２１が、図８に示す１３５度回転した状態から図９に示す約２７０度回転した状態へ回転するにしたがい、ガイド溝１８ａの内周壁部を規定するガイド突起部１８ｂに動力伝達ピン１７の側端部が接触するようになる。ガイド突起部１８ｂは、平面形状が回転軸中心から径方向に約５〜１５ｍｍ膨らんだ、ほぼ楕円形状を有しており、ピン支持プレート２１が回転するにしたがい、動力伝達ピン１７はガイド突起部１８ｂの外形形状に沿って回転軸１９より遠のく径方向へと移動する。
【００４７】
例えば、ピン支持プレート２１が、図７の基準状態（初期状態）より、図９の約２７０度に回転した状態になると、動力伝達ピン１７が径方向に約５〜１５ｍｍ移動し、動力伝達ピン１７とフック部２２ａの引掛り（係合）が外れる。図９に示すように、ドラム１３が初期状態から約２７０度回転したときに、プランジャ８は、ワイア１６によって上死点まで吊り上げられて、バネ９が最も圧縮された状態となる。
【００４８】
図９に示すような約２７０度回転した状態で、動力伝達ピン１７とフック部２２aの引掛りが外れると、圧縮されたバネ９が開放され、バネ９の解放力（弾発力）によってプランジャ８を下死点側へ移動させる。図１０に示すように、プランジャ８が下死点側へ移動すると、ワイア１６に引っ張られてドラム１３およびドラムフック２２が、回転軸１９の正回転方向Ａとは逆方向Ｂへ回転を開始する。
【００４９】
圧縮されたバネ９の解放力によってドラム１３が方向Ｂへ逆回転し、プランジャ８が下死点へ到達すると、プランジャ８に取り付けられたブレード８ａは、ノーズ５の射出部通路５ａを貫通して、釘２３を被打込み部材へ打込むことができる。この場合、バネ９が解放されてプランジャ８が下死点へ到達すると、ドラム１３のドラムダンパ係合部１３ａは図２に示すドラムダンパ１３ｃに係合し、ドラム１３の逆回転は停止させられる。
【００５０】
ドラム１３が初期状態へ戻ると、ドラムダンパ係合部１３ａと、胴体ハウジング部２内に固定されたドラムダンパ１３ｃとが係合し、ドラム１３およびドラムフック２２が初期状態位置（逆回転停止位置）に固定される。
【００５１】
釘２３が打込まれた後、ドラム１３の逆回転停止位置において動力伝達ピン１７とフック部２２ａが再係合して、上述のようにドラム１３が方向Ａへ再び正回転し、ワイア１６を巻込み、プランジャ８が引っ張られてバネ９を再び圧縮する。そして、モータ制御回路装置５０の回路機能により電池パック４からモータ７への電力の供給を停止し、モータ７の回転を停止させる。
【００５２】
モータ７を停止するタイミングは、モータ停止スイッチ５６（図３参照）等により打込み時点を検知した後において、所定時間経過後もしくはドラム１３の正回転方向における所定の回転角度を検知した後に行うことが好ましい。モータ７が停止しても、モータ７の回転子（図示なし）、遊星ギア１１、回転出力軸１９等の回転慣性により、ドラム１３は回り続けようとするので、前述のようにドラム１３が回転し、プランジャ８を押し上げてバネ９をさらに圧縮しながら停止する。
【００５３】
モータ７の回転子、第１のプーリー１４、第２のプーリー１５、遊星ギア１１、回転出力軸１９等の回転慣性のエネルギーは、バネ９の圧縮エネルギーに変換される。しかし、次第に回転慣性エネルギーが零に近くなって、ドラム１３の正方向Ａへの回転が零に落ちると、今度は、バネ９の付勢力により、モータ７の回転子、遊星ギア１１、回転出力軸１９を逆転方向Ｂにドラム１３を回転させようとする。
【００５４】
解放されたバネ９がある程度伸長した状態では、モータ７、遊星ギア１１、回転出力軸１９、およびプランジャ８の摺動部および回転軸等の損失トルクに対して、バネ９の付勢力による逆転トルクの方が小さいので、ドラム１３は逆転することはない。しかし、プランジャ８を押し上げて、ある程度バネ９を圧縮した状態では、バネ９の付勢力によるトルクの方が大きくなるので、回転軸１９に取り付けられたドラム１３を逆回転させることになる。
【００５５】
このとき、モータ７の回転出力軸７ａの一端に設けられた一方向クラッチ２４のローラ２８等の逆回転防止部材が、逆回転力に抗して、一方向クラッチ２４の外輪固定部２５を介して胴体ハウジング部２の取付部２ｂを係止するので、モータ７の回転子、第１のプーリー１４、第２のプーリー１５、遊星ギア１１、回転出力軸１９、ドラム１３の逆転を防止し、バネ９の付勢力に抗してプランジャ８をある程度引っ張った状態で、プランジャ８を下死点より所望の高さの位置に停止させる。本発明に従う一方向クラッチの設置によって次のような効果を得ることができる。
【００５６】
（１）上記実施形態によれば、一方向クラッチ２４は、減速機構部８０の回転入力軸１５ａとモータ７の回転出力軸７ａ間に設置されるので、ドラム１３の逆回転防止のための許容トルクを小さくすることができ、一方向クラッチ２４の構造を小型化および軽量化できる。すなわち、ドラム１３の停止状態で回転出力軸１９にかかるトルクは、バネ９による付勢力とドラム１３のワイア１６の巻込み半径との積となり、例えば、１０〜４０Ｎｍとなる。このとき、モータ７の回転出力軸７ａにおけるトルク（逆回転方向のトルク）は、第１のプーリー１４および第２のプーリー１５のプーリー比と遊星ギア１１の減速比とによって減少され、上記回転出力軸１９のトルクより小さくなる。従って、モータ７の回転出力軸７ａに連係された一方向クラッチ２４の許容トルク（逆回転を阻止するトルク）を小さくすることができるので、一方向クラッチ２４を構成する逆回転防止部材を小型に構成し、一方向クラッチ２４全体を小型化できる。上述したように、減速機構部８０における減速比は１５０〜３００なので、このときのモータ７の回転軸７ａにおけるトルクは、例えば、０．０３３〜０．２７Ｎｍとなり、上記ドラム１３のトルク１０〜４０Ｎｍに比較して著しく小さくできる。ただし、衝撃トルクによる一方向クラッチの損傷防止を考慮して安全率を使用最大制限トルクの２０倍とすることが好ましく、上記実施態様においては、使用最大制限トルク０．２７Ｎｍの２０倍である５．４Ｎｍまでの許容トルクを持つ一方向クラッチを使用することが好ましい。
【００５７】
（２）一方向クラッチ２４によって、プランジャ８の停止位置を上死点から５〜３０ｍｍにすることができるので、トリガスイッチまたはプッシュスイッチ等の打込みスイッチによる動作開始から打込みまでの打込み時間をより短縮できる。これによって、作業効率を向上させ、かつ打込みスイッチの操作と同時に釘の打込みを可能とする、所謂、打込みフィーリングを向上させることができる。
【００５８】
（３）許容トルクの小さい一方向クラッチ２４を使用できるので、ドラム１３が正回転方向Ａに回転するときの一方向クラッチ２４の損失トルクを軽減でき、これによって、釘２３を打込みした後のドラム１３の惰性エネルギーを、引続く釘打込みのバネ９の圧縮エネルギーとして使用できる。従って、電池パック４の効率向上が図れ、電池パック４の一充電当たりの釘打込み可能本数を増やすことができる。この場合、特に、コロ式の一方向クラッチを使用すれば、釘打込み時の損失をより軽減することができるので、上記電池パックの打込み効率をより向上できる。
【００５９】
この場合、一方向クラッチ２４をモータ７の回転出力軸７ａに設置する場合は、モータ７の回転出力軸７ａに一方向クラッチの内輪回転部２６を接続するので、モータの許容回転数を高くすることができ、これによって、高出力を得ることができる。
【００６０】
（４）一方向クラッチ２４の設置により、プランジャ８の停止状態において、プランジャ８に取り付けられたブレード８ａの先端は、ノーズ５の射出部通路５ａに装填される釘２３の頭より上死点側に位置させることができる。もし、必要以上に回転出力軸１９が逆転すると、釘２３がブレード８ａに押されてノーズ５の射出部通路５ａから射出もしくは放出されてしまうという問題を生ずるが、一方向クラッチ２４の設置によりプランジャ８を適格な位置に停止できるので、釘２３の不要な射出もしくは放出を防止できる。
【００６１】
以上の実施形態の説明から明らかにされるように、上記本発明によれば、一方向クラッチを減速機構部の入力側回転軸とモータの回転出力軸間に連係させることによって、許容トルクが小さい一方向クラッチを用いてバネの下方向への付勢力によるドラム回転体の逆回転を防止し、ドラム回転体の停止位置を所望の位置に設定することができる。これによって、留め具打込機の小型、軽量化を図ることができ、かつ作業効率と打込みフィーリングを向上させることができる。
【００６２】
図１３は、本発明の他の実施形態に係る留め具打込機１の全体構造図（断面図）を示す。この留め具打込機１は、留め具であるステープル（図示なし）をマガジン６からノーズ５の射出部通路５ａへ供給し、そのステープルをブレード８ａによって被打込み部材（図示なし）へ打込むための構造を有する。胴体ハウジング部２は、プランジャ８が往復動する方向に延在する部分と、ハンドルハウジング部３に並行して延在する部分とを有する。マガジン６は、ブレード８ａの往復動方向（上下動方向）と直交する方向に延在してステープル（留め具）を射出部通路５ａへ供給する。モータ７および減速機構部８０の遊星ギア１１の回転軸方向は、ハンドルハウジング部３の延在方向と並行する胴体ハウジング部２内に装着されている。大歯車からなる回転体１３は、減速機構部８０（遊星ギア１１）のピニオンギア１１ａと噛合い、減速機構部８０の回転出力を、動力伝達ピン１７を介してプランジャフック８ｃへ伝達する。回転体１３の動力伝達ピン１７は、留め具の打込み時に、プランジャフック８ｃと係合してバネ９を上死点側へ圧縮し、上死点側へ到達した時点で、プランジャフック８ｃとの係合が解放され、圧縮されたバネ９の弾発力によって、ブレード８ａが、ノーズ５の射出部通路５ａに装填されたステープル（留め具）を打撃し、被打込み部材へ打込む。
【００６３】
プランジャ８が下死点に打撃した後、動力伝達ピン１７は、プランジャフック８ｃに再び係合し、モータ７の回転が停止する。この場合、一方向クラッチ２４が設けられているので、バネ９の付勢力によって停止した後のモータ７の不要な逆回転が防止される。一方向クラッチ２４は、モータ７の回転出力軸７ａの一端（下側端）に接続されているので、小型の一方向クラッチを採用することが可能となり、上記図３に示した実施態様と同様に、本発明の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、一方向クラッチ２４がコロ式の場合について説明したが、本発明は、一方向クラッチがラチェット式のものを用いることもできる。図１２は、ラチェット式の一方向クラッチの一例を示す。上記モータ７の回転出力軸７ａに回転軸４５が結合された内輪回転部４４の上面にはラチェット部（爪部）４６が形成されている。胴体ハウジング部２の取付部２ｂに対して回り止め端面４１ａがついた外輪固定部４１にネジ４３によって取り付けられた板バネ（逆回転防止部材）４２は、内輪回転部４４のラチェット部４６を押圧するように付勢されている。図１２の（ａ）において、内輪回転部４４（モータ７の回転軸７ａ）が正回転方向Ａのときは、内輪回転部４４は空転し、モータ７の回転軸７ａおよび内輪回転部４４が逆回転方向（Ｂ方向）に回転しようとすると、板バネ端部４２ａとラチェット歯部４６ａが噛み合って逆回転を阻止する。本発明の接続形態によれば、このラチェット式一方向クラッチもモータ７の回転軸７ａに取り付けできるので、上記両実施態様と同様な効果を得ることができる。
【００６５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る留め具打込機の部分断面を含む側面図。
【図２】図１に示した留め具打込機の部分断面を含む上面図。
【図３】図１に示した留め具打込機の部分断面を含む後面図。
【図４】図３に示した留め具打込機を構成するバネ圧縮機構部の斜視図。
【図５】図４に示したバネ圧縮機構部を一部展開した斜視図。
【図６】図４に示したバネ圧縮機構部の全体を展開した斜視図。
【図７】図５に示したバネ圧縮機構部の初期状態を示す斜視図。
【図８】図５に示したバネ圧縮機構部の１３５度回転した状態を示す斜視図。
【図９】図５に示したバネ圧縮機構部の２７０度回転した状態を示す斜視図。
【図１０】図５に示したバネ圧縮機構部の逆回転した状態を示す斜視図。
【図１１】図３に示した留め具打込機を構成する一方向クラッチの一実施形態に係る上面図（ａ）および断面側面図（ｂ）。
【図１２】図３に示した留め具打込機を構成する一方向クラッチの変形例に係る上面図（ａ）および断面側面図（ｂ）。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る留め具打込機の部分断面を含む側面図。
【符号の説明】
【００６７】
１：留め具打込機      ２：胴体ハウジング部      ２ａ：壁部      ２ｂ：取付部
３：ハンドルハウジング部      ４：電池パック  ５：ノーズ      ５ａ：射出部通路
６：マガジン      ６ａ：給送部材      ７：モータ      ７ａ：回転出力軸
８：プランジャ      ８ａ：ブレード      ８ｂ：プランジャプレート
８ｃ：プランジャフック      ９：バネ（コイルバネ）      １０：トリガスイッチ
１１：遊星ギア      １１ａ：遊星ギアの回転出力軸      １２：ダンパ
１３：ドラム（回転体）      １３ａ：ドラムダンパ係合部
１３ｂ：ドラム谷部      １３ｃ：ドラムダンパ      １４：第１のプーリー
１５：第２のプーリー      １５ａ：プーリー回転出力軸（遊星ギアの回転入力軸）
１６：ワイア      １７：動力伝達ピン      １７ａ：ピンスライド部
１７ｂ：ピン引掛け部      １８：ガイドプレート      １８ａ：ガイド溝
１８ｂ：ガイド突起部      １９：減速機構部の回転出力軸      ２０：キー
２１：ピン支持プレート      ２１ａ：ピン支持スライド部      ２１ｂ：キー溝
２２：ドラムフック      ２２ａ：フック部      ２２ｂ：ベアリング
２３：釘（留め具）      ２４：一方向クラッチ      ２５：外輪固定部
２６：内輪回転部      ２７：保持部材      ２８：ローラ
２９：バネ      ３０：カム面      ３１：楔形空間      ３２：ポケット
４０：ラチェット式一方向クラッチ      ４１：外輪固定部      ４１ａ：回り止め端面
４２：板バネ      ４２ａ：板バネ端部      ４３：ネジ      ４４：内輪回転部
４５：回転軸      ４６：ラチェット部      ４６ａ：ラチェット歯部
５０：制御回路装置      ５１：ベルト      ５５：プッシュスイッチ
５６：モータ停止スイッチ      ８０：減速機構部      ８１：バネ圧縮機構部
【図１】
0005424009.tif 000002
【図２】
0005424009.tif 000003
【図３】
0005424009.tif 000004
【図４】
0005424009.tif 000005
【図５】
0005424009.tif 000006
【図６】
0005424009.tif 000007
【図７】
0005424009.tif 000008
【図８】
0005424009.tif 000009
【図９】
0005424009.tif 000010
【図１０】
0005424009.tif 000011
【図１１】
0005424009.tif 000012
【図１２】
0005424009.tif 000013
【図１３】
0005424009.tif 000014