(57)【要約】【課題】バンパが受ける荷重を低減することの可能な打込機を提供する。【解決手段】ピストン１９を上死点と下死点との間で移動可能に支持するシリンダ１８と、ピストン１９に設けられたドライバブレード２０と、ピストン１９が接触し、かつ、ピストン１９を下死点で停止させるバンパ５５と、を有する打込機であって、ピストン１９の移動方向でピストン１９とバンパ５５との間に形成され、かつ、空気圧によりピストン１９の移動エネルギを吸収する緩衝室５７と、シリンダ１８を径方向に貫通して設けられ、かつ、緩衝室５７とシリンダ１８の外部とをつなぐ第１通気路５８と、上死点から下死点に向けて移動を開始したピストン１９がバンパ５５に接触する前の時点から、ピストン１９がバンパ５５に移動する時点までの間、第１通気路５８を塞ぐスライドリング５４と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを第１位置と第２位置との間で移動可能に支持するシリンダと、前記ピストンに設けられ、かつ、前記ピストンが前記第１位置から第２位置へ移動する間に止具を打撃するドライバブレードと、前記ピストンが接触し、かつ、前記ピストンを前記第２位置で停止させるバンパと、を有する打込機であって、
前記ピストンの移動方向で前記ピストンと前記バンパとの間に形成され、かつ、空気圧により前記ピストンの移動エネルギを吸収する緩衝室と、
前記シリンダを径方向に貫通して設けられ、かつ、前記緩衝室と前記シリンダの外部とをつなぐ第１通気路と、
前記第１位置から前記第２位置に向けて移動を開始した前記ピストンが前記バンパに接触する前の時点から、前記ピストンが前記バンパに接触する時点までの間、前記第１通気路を塞ぐ封鎖部材と、
を有する、打込機。
【請求項２】
前記封鎖部材は、前記ドライバブレードが前記止具を打撃した後に前記第１通気路を塞ぐ、請求項１記載の打込機。
【請求項３】
前記封鎖部材は、前記ピストンの外周面に取り付けられた環状のガイド部材を含み、
前記ガイド部材は、前記シリンダに対する前記ピストンの傾きを抑制する、請求項２記載の打込機。
【請求項４】
前記ピストンは、前記緩衝室の空気圧を前記ガイド部材の内周面に伝達する通路を有し、
前記ガイド部材は、前記通路から伝達される空気圧で前記シリンダの内周面に押し付けられる、請求項３記載の打込機。
【請求項５】
前記シリンダを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、かつ、前記第１通気路につながる中間室と、
前記ハウジングに設けられ、かつ、前記中間室と前記ハウジングの外部とをつなぐ第２通気路と、
を有する、請求項３または４記載の打込機。
【請求項６】
前記ハウジング内に設けられ、かつ、前記ピストンを前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させる第１移動機構、
または、
前記ハウジング内に設けられ、かつ、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置に向けて移動させる第２移動機構、
の少なくとも一方を有する、請求項５記載の打込機。
【請求項７】
前記第１移動機構は、前記シリンダ内に形成され、かつ、前記ピストンを空気圧で前記第１位置から前記第２位置に向けて移動させる圧力室を有し、
前記ピストンは、前記シリンダの中心線方向で前記圧力室と前記バンパとの間に配置され、
前記ピストンの外周面と前記シリンダの内周面との間に、前記圧力室を気密にするシール部材が設けられている、請求項６記載の打込機。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記中心線方向で前記シール部材と前記バンパとの間に配置されている、請求項７記載の打込機。
【請求項９】
前記第２移動機構は、
前記ハウジングにより支持されたモータと、
前記モータの回転力で前記ピストンを前記第２位置から第１位置に向けて移動させる動力変換機構と、
を有する、請求項６乃至８の何れか１項記載の打込機。
【請求項１０】
前記動力変換機構は、
前記ドライバブレードに移動方向に沿って設けられたラックと、
前記モータの回転力で回転し、かつ、前記ラックに係合及び解放可能なピニオンと、
を有する、請求項９記載の打込機。
【請求項１１】
前記第１通気路の総面積Ｍ１と、前記圧力室のうち前記ピストンが前記第１位置から前記第２位置に移動する量に対応する前記シリンダ内の容積Ｙ１とが、数式１の関係に設定されている、請求項７または８記載の打込機。
（数式１）
Ｍ１＞０．５３８３×Ｙ１
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ピストンと共にドライバブレードを移動させて、ドライバブレードで止具を打撃する打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンと共にドライバブレードを移動させて、ドライバブレードで止具を打撃する打込機が知られており、その打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジング内に設けたモータと、モータの回転力をカムに伝達するギヤと、ハウジング内に設けた筒状ガイド部と、筒状ガイド部に沿って移動可能なピストンと、ピストンに固定されたドライバブレードと、筒状ガイド部内に設けたベローズと、ハウジング内に設けたバンパと、を備えている。バンパは、軟質ゴム製または樹脂製である。
【０００３】
ベローズは伸縮可能であり、ベローズの第１端部は、ピストンに接続され、ベローズの第２端部は、ハウジングに固定されている。ベローズ内に圧縮空気が封入されて圧力室が形成されている。
【０００４】
特許文献１に記載された打込機は、モータの回転力でカムが回転すると、カムの回転力でピストンが下死点から上死点に向けて移動する。ピストンが下死点から上死点に向けて移動する間、ベローズが圧縮されて圧力室の圧力が上昇する。ピストンが上死点に到達すると、カムの回転力はピストンに伝達されなくなり、ピストンは、圧力室の圧力で上死点から下死点に向けて移動する。ドライバブレードが止具を打撃した後、ピストンがバンパに衝突して停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８４９９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された打込機は、バンパがピストンから受ける荷重が相対的に大きくなる問題があった。
【０００７】
本開示の目的は、バンパがピストンから受ける荷重を低減することの可能な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】
【０００８】
一実施形態の打込機は、ピストンを第１位置と第２位置との間で移動可能に支持するシリンダと、前記ピストンに設けられ、かつ、前記ピストンが前記第１位置から第２位置へ移動する間に止具を打撃するドライバブレードと、前記ピストンが接触し、かつ、前記ピストンを前記第２位置で停止させるバンパと、を有する打込機であって、前記ピストンの移動方向で前記ピストンと前記バンパとの間に形成され、かつ、空気圧により前記ピストンの移動エネルギを吸収する緩衝室と、前記シリンダを径方向に貫通して設けられ、かつ、前記緩衝室と前記シリンダの外部とをつなぐ第１通気路と、前記第１位置から前記第２位置に向けて移動を開始した前記ピストンが前記バンパに接触する前の時点から、前記ピストンが前記バンパに接触する時点までの間、前記第１通気路を塞ぐ封鎖部材と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
一実施形態の打込機は、ピストンが移動して封鎖部材が第１通気路を閉じると、ピストンの移動荷重を緩衝室の空気圧で緩和できる。したがって、バンパがピストンから受ける荷重を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である打込機の側面断面図である。
【図２】打込機の要部であり、ピストンがバンパから離れている状態の側面断面図である。
【図３】打込機の要部であり、ピストンがバンパに接触している状態の側面断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、打込機に設ける運動変換機構を示す正面断面図である。
【図５】（Ａ）は、打込機に設けるピストンの他の例を示す側面断面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すピストンの平面断面図である。
【図６】（Ａ）は、実施形態においてピストンの位置とバンパが受ける荷重との関係を示すグラフ図、（Ｂ）は、比較例においてピストンの位置とバンパが受ける荷重との関係を示すグラフ図である。
【図７】実施形態において、第１通気路の総面積とシリンダ容積との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
一実施形態である打込機について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示す打込機１０は、シリンダケース１１、ハンドル１２、テールカバー１３、バッテリ１４、モータケース１５、電動モータ１６及び動力変換機構１７を有する。ハンドル１２はシリンダケース１１から突出して設けられ、テールカバー１３はシリンダケース１１に固定されている。バッテリ１４はハンドル１２に対して着脱可能である。モータケース１５はテールカバー１３に取り付けられており、電動モータ１６はモータケース１５内に設けられている。
【００１３】
シリンダ１８がシリンダケース１１内に設けられ、ピストン１９がシリンダ１８内に移動可能に収容されている。ドライバブレード２０がピストン１９に取り付けられている。蓄圧容器２１がシリンダケース１１内に設けられ、蓄圧容器２１は、シリンダ１８と共に圧力室２２を形成する。シリンダケース１１は、筒形状の胴部２３と、胴部２３の第１端部に連続する壁部２４と、を有する。ハンドル１２は胴部２３に連続されている。動力変換機構１７は、電動モータ１６の回転力をドライバブレード２０の移動力に変換する。
【００１４】
また、ハンドル１２において、胴部２３とは反対側の端部に装着部２５が設けられ、バッテリ１４は装着部２５に対して着脱可能である。
【００１５】
ハンドル１２にトリガ２６が設けられている。トリガスイッチ２７がハンドル１２内に設けられている。トリガスイッチ２７は、トリガ２６に操作力が加わるとオンされ、トリガ２６の操作力が解除されるとオフされる。バッテリ１４は、電動モータ１６に電力を供給する。また、釘２８を収容するマガジン２９が設けられ、マガジン２９はテールカバー１３に取り付けられている。
【００１６】
蓄圧容器２１及びシリンダ１８は、金属製である。蓄圧容器２１は、中空の本体３０と、本体３０に固定されたボス部３１と、を有する。ボス部３１は環状であり、ボス部３１はシリンダ１８の外周を持している。本体３０内からシリンダ１８内に亘って圧力室２２が形成されている。シリンダ１８は、図２に示すように、円筒形状の胴部３２と、胴部３２に連続した傾斜部３３と、傾斜部３３の外周端に連続したフランジ３４と、を有する。傾斜部３３は、シリンダ１８の中心線Ａ１方向で、胴部３２とフランジ３４との間に配置されている。傾斜部３３は中心線Ａ１を中心として環状に形成されている。傾斜部３３は、フランジ３４に近づくことに伴い内径が大きくなるテーパを備えている。
【００１７】
テールカバー１３は、図３に示すように、筒部３５と、筒部３５に連続するベース部３６と、ベース部３６から中心線Ａ１方向に突出したノーズ部３７と、を有する。テールカバー１３は、ねじ部材によりシリンダケース１１に固定されている。テールカバー１３は、金属製または合成樹脂製である。ベース部３６は、筒部３５から内側に向けて突出している。ノーズ部３７にブレードガイド３８が設けられ、ブレードガイド３８により射出路３９が形成されている。射出路３９は、中心線Ａ１方向に沿って配置されている。
【００１８】
図４（Ａ）のように、ノーズ部３７にプッシュレバー４０が取り付けられている。プッシュレバー４０はスライド孔４１を有する。ノーズ部３７にガイドピン４２が取り付けられ、ガイドピン４２の軸がスライド孔４１内に配置されている。プッシュレバー４０はガイドピン４２に沿って中心線Ａ１方向に移動可能である。プッシュレバースプリング４３がノーズ部３７に設けられており、プッシュレバースプリング４３は、中心線Ａ１方向でプッシュレバー４０をベース部３６から離れる向きで付勢する。プッシュレバー４０は、テールカバー１３に対してスライド孔４１の長さの範囲で、中心線Ａ１方向に移動可能である。マガジン２９は送り機構を有し、送り機構は釘２８を射出路３９に供給する。
【００１９】
図１に示すバッテリ１４は、収容ケース４４と、収容ケース４４内に収容した複数の電池セルとを有する。電池セルは、充電及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。バッテリ１４は直流電源である。
【００２０】
電動モータ１６は、モータケース１５に対して回転しないステータ４５と、モータケース１５内で回転可能なロータ４６と、を備えている。ステータ４５は、ステータコアに導線を巻いたものである。電動モータ１６は、ブラシレスモータである。ロータ４６は、出力軸と、出力軸に固定されたロータコアと、ロータコアに取り付けた永久磁石と、を有する。ロータ４６は、中心線Ａ２を中心として回転可能である。
【００２１】
また、モータケース１５内に減速機４７が設けられている。減速機４７は、電動モータ１６とドライバブレード２０との間の動力伝達経路に配置されている。減速機４７は、複数組の遊星歯車機構を備えている。電動モータ１６に電力が供給されてロータ４６が回転する。ロータ４６の回転力は、減速機４７へ伝達される。
【００２２】
動力変換機構１７は、減速機４７に伝達された回転力を、ドライバブレード２０の移動力に変換する。動力変換機構１７は、図４（Ｂ）に示すように、駆動軸４８と、駆動軸４８に固定されたピンホイール４９と、ピンホイール４９に設けたピニオンピン５０と、ドライバブレード２０に設けたラック５１と、を備えている。
【００２３】
駆動軸４８は減速機４７と同心状に配置され、かつ、中心線Ａ２を中心として回転可能である。ピンホイール４９は駆動軸４８と共に一体回転可能し、ピニオンピン５０は、ピンホイール４９の回転方向に間隔をおいて複数配置されている。
【００２４】
図１のように打込機１０を側面視すると、中心線Ａ１は中心線Ａ２と直角に交差する。打込機１０を図４のように正面視すると、中心線Ａ１は中心線Ａ２と交差しない。
【００２５】
ラック５１は、凸部と凹部とを、ドライバブレード２０の側縁に交互に配置したものである。ピニオンピン５０は、ピンホイール４９の回転に伴い、ラック５１に係合された状態と、ラック５１から解放された状態と、に切り替わる。ピンホイール４９が図４で反時計回りで回転し、かつ、ピニオンピン５０がラック５１に噛み合っていると、ピンホイール４９の回転力はドライバブレード２０に伝達されて、図１に示すドライバブレード２０及びピストン１９は、蓄圧容器２１へ近づく向きで中心線Ａ１方向に移動する。全てのピニオンピン５０がラック５１から解放されると、ピンホイール４９の回転力はドライバブレード２０に伝達されず、ピストン１９及びドライバブレード２０は、圧力室２２の空気圧で中心線Ａ１方向に付勢される。
【００２６】
減速機４７は回転防止機構を有する。回転防止機構は、駆動軸４８が図４で時計方向に回転することを防止する。圧力室２２の力でピストン１９及びドライバブレード２０が付勢され、ドライバブレード２０が受ける荷重がピンホイール４９を介して駆動軸４８に伝達され、駆動軸４８が図４で時計方向の回転力を受けた場合、回転防止機構は駆動軸４８の回転を防止する。
【００２７】
制御部５２が装着部２５内に設けられている。制御部５２は、基板、基板に取り付けられたマイクロコンピュータ及びインバータ回路を有する。マイクロコンピュータは、入出力インタフェース、演算処理部、記憶部を有する。インバータ回路は、電動モータ１６のステータ４５及び電池セルに接続されている。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を備え、マイクロコンピュータは、複数のスイッチング素子のオン及びオフを切り替える。インバータ回路は、バッテリ１４から電動モータ１６に供給する電力を制御する。
【００２８】
また、電動モータ１６のロータ４６の回転速度を検出するセンサ、ロータ４６の回転方向の位置を検出するセンサ、ピンホイール４９の回転方向の位置を検出するセンサ、プッシュレバー４０の状態を検出するセンサが設けられている。これらのセンサから出力された信号、及びトリガスイッチ２７の信号は、制御部５２に入力される。制御部５２は、トリガスイッチ２７の信号、各種のセンサの信号を処理して、インバータ回路を制御する。
【００２９】
ピストン１９及びドライバブレード２０は、シリンダ１８内で中心線Ａ１方向に移動可能である。中心線Ａ１は、ピストン１９、シリンダ１８及びドライバブレード２０において共通である。シリンダ１８は、ピストン１９を支持し、かつ、ピストン１９及びドライバブレード２０の移動方向を直線状にガイドする。
【００３０】
ピストン１９は金属、例えば、アルミニウム製である。図２に示すように、ピストン１９の外周面にシール部材５３が取り付けられており、シール部材５３がシリンダ１８の内周面に接触してシール面を形成する。圧力室２２に圧縮空気が封入されており、シール部材５３は圧力室２２を気密に維持する。ピストン１９の外周面にスライドリング５４が取り付けられている。スライドリング５４は、一例として合成樹脂製である。合成樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂等の他、フッ素樹脂等のように、摺動抵抗が小さく、かつ、耐熱性の材料が好適に用いられる。スライドリング５４は、中心線Ａ１と平行な側面視で、スライドリング５４の断面形状は長方形である。スライドリング５４の外周面は、シリンダ１８の内周面に接触する。シール部材５３は、中心線Ａ１方向で圧力室２２とスライドリング５４との間に配置されている。
【００３１】
ピストン１９は、圧力室２２の空気圧でテールカバー１３に近づく向きで付勢される。ドライバブレード２０は釘２８を打撃する要素であり、かつ、軸形状である。ドライバブレード２０は金属製である。
【００３２】
シリンダ１８とテールカバー１３との間にバンパ５５が設けられている。バンパ５５は、ピストン１９の移動荷重を受けて弾性変形することで、ピストン１９の移動エネルギを吸収する緩衝部材である。バンパ５５はゴム状弾性体、例えば、エラストマーで一体成形されている。特に、耐熱性に優れた熱硬化性エラストマーが好ましい。また、バンパ５５は、ピストン１９が、テールカバー１３に近づく向きで移動する場合に、中心線Ａ１方向に移動する範囲を規制するストッパとしての役割を持つ。
【００３３】
バンパ５５を中心線Ａ１方向に貫通するガイド孔５６が設けられている。ドライバブレード２０は、ガイド孔５６内で中心線Ａ１方向に移動可能である。ガイド孔５６は射出路３９につながっている。バンパ５５は、中心線Ａ１に対して垂直な平面視で、外周形状が円形である。さらに、図２のように、バンパ５５の外周面には、中心線Ａ１に沿った方向でベース部３６に近づくほど、直径が大きくなる向きのテーパが付与されている。
【００３４】
バンパ５５の外周面とシリンダ１８の傾斜部３３との間に隙間が形成されている。シリンダ１８内で、ピストン１９とバンパ５５との間に緩衝室５７が形成されている。シリンダ１８を径方向に貫通する第１通気路５８が設けられている。第１通気路５８は、胴部３２において、傾斜部３３に最も近い位置に配置されている。第１通気路５８は、シリンダ１８の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。
【００３５】
図２に示すように、バンパ５５が中心線Ａ１方向の荷重を受けていない状態において、中心線Ａ１方向におけるバンパ５５の配置範囲は、第１通気路５８の下端とベース部３６の上端との間にある。
【００３６】
シリンダケース１１とシリンダ１８との間に中間室５９が設けられ、第１通気路５８は緩衝室５７及び中間室５９につながる。シリンダケース１１を貫通する第２通気路６０が設けられている。第２通気路６０は、中間室５９とシリンダケース１１の外部とをつないでいる。
【００３７】
次に、打込機１０の使用例を説明する。トリガ２６の操作力が解除され、トリガスイッチ２７がオフされていると、バッテリ１４の電力は電動モータ１６に供給されない。電動モータ１６が停止し、ピニオンピン５０とラック５１とが係合していると、ピストン１９は待機位置で停止している。具体的には、圧力室２２の空気圧でピストン１９及びドライバブレード２０が付勢され、ドライバブレード２０が受ける荷重はピンホイール４９を介して駆動軸４８に伝達される。つまり、ピンホイール４９は図４（Ｂ）で時計方向の回転力を受け、回転防止機構がピンホイール４９の回転を防止する。このため、ピンホイール４９が受ける回転力は電動モータ１６に伝達されない。本実施形態におけるピストン１９の待機位置は、ピストン１９がバンパ５５から離れている位置である。
【００３８】
制御部５２は、プッシュレバー４０が被打込材Ｗ１に押し付けられていること、かつ、トリガスイッチ２７がオンされていること、を検出すると、バッテリ１４の電力を電動モータ１６に供給する。電動モータ１６の回転力は、減速機４７を経由して駆動軸４８に伝達される。駆動軸４８及びピンホイール４９は、図４で反時計回りに回転する。ピンホイール４９が回転すると、ピニオンピン５０とラック５１との係合力でドライバブレード２０及びピストン１９が移動する。ピストン１９は上死点Ｐ１に向けて移動し、圧力室２２の空気圧が上昇する。
【００３９】
ピストン１９が上死点Ｐ１に到達した後、全てのピニオンピン５０がラック５１から解放されると、ピストン１９は圧力室２２の空気圧で下死点Ｐ２に向けて移動を開始する。ピストン１９の移動中に、ドライバブレード２０は、射出路３９に供給される釘２８を１本打撃し、釘２８は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。
【００４０】
また、ピストン１９は、釘２８が被打込材Ｗ１に打ち込まれた後、バンパ５５に接触、つまり衝突する。バンパ５５に衝突したピストン１９の位置は下死点Ｐ２である。バンパ５５は中心線Ａ１方向の圧縮荷重を受けて弾性変形し、バンパ５５はピストン１９及びドライバブレード２０の運動エネルギを吸収する。また、電動モータ１６は、ドライバブレード２０が釘２８を打撃した後も回転する。そして、ピニオンピン５０がラック５１に噛み合うと、ピストン１９が下死点Ｐ２から上死点Ｐ１に向けて移動する。制御部５２は、ピストン１９が待機位置に到達すると、電動モータ１６を停止する。
【００４１】
本実施形態で開示されたスライドリング５４及び緩衝室５７の機能を説明する。スライドリング５４は、中心線Ａ１に対するピストン１９の傾きを抑制する。また、ピストン１９が下死点Ｐ２から上死点Ｐ１に向けて移動する際に、第１通気路５８が開かれていると、緩衝室５７の空気圧は、中間室５９の空気圧及びシリンダケース１１の外部Ｂ１の空気圧よりも低い。このため、外部Ｂ１の空気は、第２通気路６０、中間室５９及び第１通気路５８を通って緩衝室５７に吸い込まれる。
【００４２】
そして、ピストン１９が上死点Ｐ１から下死点Ｐ２に向けて移動し、かつ、第１通気路５８が開かれていると、緩衝室５７の空気圧が上昇し、緩衝室５７の空気は、第１通気路５８、中間室５９及び第２通気路６０を通り外部Ｂ１に排出される。
【００４３】
さらに、ピストン１９が下死点Ｐ２に到達する前、つまり、ピストン１９がバンパ５５に衝突する前の時点で、スライドリング５４は第１通気路５８を塞ぐ。すると、ピストン１９の下面に作用する緩衝室５７の空気圧が上昇し、緩衝室５７の空気はピストン１９の移動荷重、つまり、移動エネルギを吸収する。したがって、バンパ５５が受けるピストン１９の移動荷重を低減できる。すなわち、緩衝室５７の空気はショックアブソーバの役割を果たす。つまり、緩衝室５７の空気は、エア・クッション、エア・スプリングの役割を果たす。このため、バンパ５５の寿命を延ばすことができる。このように、スライドリング５４は、第１通気路５８をシールし、緩衝室５７を、内部の空気が弾性体として機能する程度に実質的な閉空間とする役割を有する。
【００４４】
また、ピストン１９がバンパ５５に衝突し、中心線Ａ１方向におけるバンパ５５の潰れ量が最大となった場合でも、スライドリング５４が第１通気路５８を閉じるように、中心線Ａ１方向におけるスライドリング５４の寸法が設定されている。このため、図３において、スライドリング５４の上端が、第１通気路５８の上端とバンパ５５との間まで移動することは無い。
【００４５】
ピストン１９の他の例が、図５（Ａ），（Ｂ）に示されている。ピストン１９は通路６１を有する。通路６１は、ピストン１９の端面６２及びスライドリング５４の取り付け溝６３に開口している。端面６２は、ピストン１９においてバンパ５５に最も近い箇所に形成されている。端面６２は中心線Ａ１に対して垂直である。ピストン１９が中心線Ａ１方向に移動すると、端面６２はバンパ５５に接触または離反可能である。通路６１は、中心線Ａ１の周りに間隔をおいて複数設けられている。
【００４６】
図５に示されたピストン１９が上死点Ｐ１から下死点Ｐ２に向けて移動して、スライドリング５４が第１通気路５８を閉じ、緩衝室５７の空気圧が上昇すると、緩衝室５７の空気圧が通路６１からスライドリング５４の内面に伝達される。このため、スライドリング５４がシリンダ１８の内面に押し付けられる力が増加する。したがって、スライドリング５４が第１通気路５８をシールする機能が向上する。
【００４７】
ピストンの位置とバンパが受ける荷重との関係を、図６を参照して説明する。図６（Ａ）は実施形態を示し、図６（Ｂ）は比較例を示す。比較例は、シリンダに第１通気路が設けられていない。図６（Ａ）に示す実施形態では、時間の経過に伴いピストンが上死点Ｐ１から下死点Ｐ２に向けて移動すると、バンパは最大で荷重Ｆ１を受ける。図６（Ｂ）に示す比較例では、時間の経過に伴いピストンが上死点Ｐ１から下死点Ｐ２に向けて移動すると、バンパは最大で荷重Ｆ２を受ける。荷重Ｆ１は荷重Ｆ２よりも低い。
【００４８】
ところで、ピストン１９が上死点から下死点へ移動中に第１通気路５８が開いている間、緩衝室５７からピストン１９に加わる圧力、つまり、背圧は、釘２８に加わる打撃エネルギを低減する要因となる。このため、釘２８に加わる実際の打撃エネルギは、第１通気路５８の総面積Ｍ１とシリンダ容積Ｙ１との関係から定まる。第１通気路５８の総面積Ｍ１は、第１通気路５８の断面積の合計である。シリンダ容積Ｙ１は、ピストン１９が上死点から下死点まで移動する間に相当するシリンダ１８内の容積である。ピストン１９の半径をｒ１とし、ピストン１９の上死点から下死点までの移動量をＬ１とすると、シリンダ容積Ｙ１は、次式で求められる。
【００４９】
Ｙ１＝ｒ１2 ×３．１４×Ｌ１
そして、シリンダ容積Ｙ１が大きい程、釘２８に加わる実際の打撃エネルギは大きくなる。第１通気路５８の総面積Ｍ１が大きい程、背圧は低下し、釘２８に加わる実際の打撃エネルギは大きくなる。
【００５０】
圧力室２２の空気圧が圧力Ｐ４であるとすれば、ピストン１９が受ける力Ｆ４は、次式で求められる。
【００５１】
Ｆ４＝Ｐ４×ｒ１2 ×３．１４
つまり、ピストン１９の移動量Ｌ１が長いほど、ピストン１９が力Ｆ４を受ける時間が長いため、打撃エネルギが相対的に大きくなる。このため、圧力Ｐ４が一定の条件では、シリンダ容積Ｙ１が大きいほど、打撃エネルギが相対的に大きくなる。
【００５２】
さらに、釘２８に加わる実際の打撃エネルギが、釘２８の打ち込みに必要な目標打撃エネルギ以上であると、釘２８を被打込材Ｗ１に対して完全に打ち込める。釘２８に加わる実際の打撃エネルギが、釘２８の打ち込みに必要な目標打撃エネルギ未満であると、釘２８を被打込材Ｗ１に対して完全に打ち込めない可能性がある。
【００５３】
このため、釘２８に加わる実際の打撃エネルギが目標打撃エネルギ以上になるように、第１通気路５８の総面積Ｍ１とシリンダ容積Ｙ１との関係を定めることが好ましい。目標打撃エネルギは、打撃条件、例えば、釘２８の全長、釘２８の軸部の外径、被打込材Ｗ１の硬度により決定される。
【００５４】
図７は、第１通気路５８の総面積（ｍ2 ）Ｍ１とシリンダ容積（ｍ3 ）Ｙ１との関係を示す。直線Ｃ１は、目標打撃エネルギに相当する境界であり、実験値及び解析値である。直線Ｃ１よりも下側がエネルギ低下領域Ｄ１であり、直線Ｃ１よりも上側がエネルギ充分領域Ｄ２である。エネルギ充分領域Ｄ２は、実際の打撃エネルギが目標打撃エネルギ以上となる領域である。エネルギ低下領域Ｄ１は、実際の打撃エネルギが目標打撃エネルギ未満となる領域である。ここで、第１通気路５８の総面積Ｍ１とシリンダ容積Ｙ１とを、次式の関係に設定すると、実際の打撃エネルギがエネルギ充分領域Ｄ２内になる。
【００５５】
Ｍ１＞０．５３８３×Ｙ１
図７に示す位置Ｅ１は、全長６５ｍｍの釘２８を打撃するにあたり、第１通気路５８の総面積とシリンダ容積との関係を直線Ｃ１上に設定した例である。また、位置Ｅ２は、全長９０ｍｍの釘２８を打撃するにあたり、第１通気路５８の総面積とシリンダ容積との関係を直線Ｃ１上に設定した例である。
【００５６】
実施形態で開示した事項の意味を説明すると、シリンダケース１１、ハンドル１２、装着部２５、テールカバー１３、モータケース１５により、図１に示すハウジング６４が形成されている。ピストン１９の上死点Ｐ１は第１位置に相当し、ピストン１９の下死点Ｐ２は第２位置に相当する。スライドリング５４は、封鎖部材及びガイド部材に相当し、圧力室２２は、第１移動機構に相当し、電動モータ１６はモータに相当し、電動モータ１６及び動力変換機構１７は、第２移動機構に相当する。ピニオンピン５０はピニオンに相当し、釘２８は止具に相当する。
【００５７】
打込機は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ピストンの待機位置は、ピストンがバンパから離れている位置、または、ピストンがバンパに接触している位置の何れでもよい。ベローズとピストンとを接続し、ベローズ内に圧力室を形成することも可能である。
【００５８】
また、ピストンを移動させる第１移動機構は、空気室の他、弾性部材の力でピストンを移動させる構造を含む。弾性部材は、合成ゴムまたは金属製の圧縮バネを含む。さらに、ピニオンは、ピニオンの他、回転要素に設けられるピニオンギヤを含む。
【００５９】
ピストンを移動させるモータは、電動モータの他、エンジン、油圧モータ、空気圧モータを含む。電動モータは、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れでもよい。電動モータの電源は、直流電源または交流電源のいずれでもよい。
【００６０】
さらに、ピストンを移動させる第２移動機構及び動力変換機構は、ラックアンドピニオン機構に代えて、牽引機構を用いることも可能である。牽引機構は、モータと、モータの動力でピストンを牽引するケーブルと、を含む。
【符号の説明】
【００６１】
１０…打込機、１１…シリンダケース、１６…電動モータ、１７…動力変換機構、１９…ピストン、２０…ドライバブレード、２２…圧力室、５０…ピニオンピン、５１…ラック、５３…シール部材、５４…スライドリング、５５…バンパ、５７…緩衝室、５８…第１通気路、５９…中間室、６０…第２通気路、６１…通路、６４…ハウジング、Ａ１…中心線。
【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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