(57)【要約】【課題】  小型化・軽量化すると共に、打込み時に低反動でエネルギー効率の高い打撃工具の提供。【解決手段】  ハウジング２と、ハウジング２に設けられたモータ７と、ハウジング２に取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジン６と、釘を打ち込むプランジャ８と、弾性力によりプランジャ８を打込側位置に付勢・加速するバネ９と、モータ７に駆動されてバネ９に弾性エネルギーを蓄積するチェーン１６とを備え、チェーン１６には、バネに係止されて弾性エネルギーを蓄積していく第一状態と、蓄積された弾性エネルギーを解放する第二状態とを提供する凸部１７が設けられている。【選択図】図１
2008012615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
該ハウジングに設けられたモータと、
該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、
該釘を打ち込むプランジャと、
弾性力により該プランジャを該打込側位置に付勢・加速する弾性体と、
該モータに駆動されて該弾性体に弾性エネルギーを蓄積するチェーンと、を備えたことを特徴とする打込機。
【請求項２】
該弾性体はバネより構成され、
該チェーンは、該バネに弾性エネルギーを蓄積していく第一状態と、蓄積された該弾性エネルギーを解放する第二状態とを提供する弾性エネルギー蓄積解放手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
【請求項３】
該バネは圧縮されることにより該第一状態が提供されることを特徴とする請求項２に記載の打込機。
【請求項４】
該バネは延伸されることにより該第一状態が提供されることを特徴とする請求項２に記載の打込機。
【請求項５】
該弾性エネルギー蓄積解放手段は該チェーンの駆動される方向と略直交する方向に該チェーンから突出する凸部を有し、該凸部は該バネ若しくは該プランジャと係合可能に設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の打込機。
【請求項６】
該モータと該チェーンとの間には該モータにより駆動されるスプロケットが介在し、該スプロケットにより該チェーンが周回駆動され、該凸部は該チェーンの周回運動に応じて周期的に該バネ若しくは該プランジャと係合することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１に記載の打込機。
【請求項７】
該モータと該スプロケットとの間には減速機構が介在し、該減速機構により該モータの回転数が減速されて該スプロケットに伝達されることを特徴とする請求項６に記載の打込機。
【請求項８】
ハウジングと、
該ハウジングに設けられたモータと、
該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、
該釘を打ち込むプランジャと、
弾性力により該プランジャを該打込側位置に付勢・加速する弾性体と、
該モータに駆動されて該弾性体に弾性エネルギーを蓄積するベルトと、を備えたことを特徴とする打込機。
【請求項９】
該弾性体はバネより構成され、
該ベルトは、該バネに弾性エネルギーを蓄積していく第一状態と、蓄積された該弾性エネルギーを解放する第二状態とを提供する弾性エネルギー蓄積解放手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の打込機。
【請求項１０】
該バネは圧縮されることにより該第一状態が提供されることを特徴とする請求項９に記載の打込機。
【請求項１１】
該バネは延伸されることにより該第一状態が提供されることを特徴とする請求項９に記載の打込機。
【請求項１２】
該弾性エネルギー蓄積解放手段は該ベルトの駆動される方向と略直交する方向に該ベルトから突出する凸部を有し、該凸部は該バネ若しくは該プランジャと係合可能に設けられていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一に記載の打込機。
【請求項１３】
該モータと該ベルトとの間には該モータにより駆動されるプーリが介在し、該プーリにより該ベルトが周回駆動され、該凸部は該ベルトの周回運動に応じて周期的に該バネ若しくは該プランジャと係合することを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか一に記載の打込機。
【請求項１４】
該モータと該プーリとの間には減速機構が介在し、該減速機構により該モータの回転数が減速されて該プーリに伝達されることを特徴とする請求項１３に記載の打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は打込機に関し、特に電動の打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
バネ付勢させたプランジャをバネ付勢力に抗して押上げた後に解放することによって、加速されたプランジャで釘を被打込み材に打込むバネ駆動式釘打ち機が生産されている。特許文献１に示されるように、プランジャの押上げは、工具に内蔵されたモータにより実行されてプランジャ引き上げの労力を軽減させている。
【０００３】
具体的には、減速歯車を介して連係されモータにより駆動される複数の回転歯車がモータに対向して配置され、各回転歯車の回転中心から偏心した位置に固定した駆動ピンとバネにより付勢されるプランジャに設けられた係合部とを係合させてプランジャをバネの付勢力に抗わせて所定ストローク押上げている。このため、一つの回転歯車でプランジャを押上げる場合は、最大で回転歯車の直径分押上げることが可能であり、プランジャの所定ストロークが大きくなると、回転歯車の直径を大きくするか回転歯車の個数を増やしていた。
【特許文献１】特開平９―２９５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、回転歯車の直径を大きくするとプランジャストローク方向以外にも製品が大型化し、かつ、モータ負荷増加によるモータ大型化、ひいては製品質量が増加する場合があった。また、回転歯車の個数を増やすと、回転歯車の個数に応じて複数の係合部をプランジャに設ける必要が有るため、形状複雑化によるプランジャ質量増加によって打込反動が増加し、エネルギー効率低下や構成部品数が増加していた。
【０００５】
よって本発明は、小型化・軽量化すると共に、打込み時に低反動でエネルギー効率の高い打込機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられたモータと、該ハウジングに取り付けられて打込側位置に釘を供給するマガジンと、該釘を打ち込むプランジャと、弾性力により該プランジャを該打込側位置に付勢・加速する弾性体と、該モータに駆動されて該弾性体に弾性エネルギーを蓄積するチェーンまたはベルトと、を備えた打込機を提供する。
【０００７】
このような構成によると、駆動されるチェーンまたはベルトの移動距離に基づき、弾性体に弾性エネルギーを蓄積することができる。よって打込機において少なくともチェーンまたはベルトが移動可能なスペースを内部に確保することにより、釘打ち等の打撃に係る構成を確保することができる。
【０００８】
上記構成の打込機において、該弾性体はバネより構成され、該チェーンまたは該ベルトは、該バネに弾性エネルギーを蓄積していく第一状態と、蓄積された該弾性エネルギーを解放する第二状態とを提供する弾性エネルギー蓄積解放手段を備えることが好ましい。
【０００９】
このような構成によると、チェーンまたはベルトによりバネに蓄積された弾性エネルギーを好適に解放することができる。またバネを用いることにより、低反動でエネルギー効率の高い打込機を構成することができる。
【００１０】
また該バネは圧縮されることにより該第一状態が提供されてもよく、延伸されることにより該第一状態が提供されてもよい。このような構成によると、バネに弾性エネルギーを蓄積することができる。
【００１１】
また該弾性エネルギー蓄積解放手段は該チェーンまたは該ベルトの駆動される方向と略直交する方向に該チェーンまたは該ベルトから突出する凸部を有し、該凸部は該バネ若しくは該プランジャと係合可能に設けられていることが好ましい。
【００１２】
このような構成によると、簡単な構成でチェーンまたはベルトとバネ若しくはプランジャとを係止することができる。
【００１３】
また該モータと該チェーンまたは該ベルトとの間には該モータにより駆動されるスプロケットまたはプーリが介在し、該スプロケットまたは該プーリにより該チェーンまたは該ベルトが周回駆動され、該凸部は該チェーンまたは該ベルトの周回運動に応じて周期的に該バネ若しくは該プランジャと係合することが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、チェーンまたはベルトの一方向の周回運動により第一状態と第二状態とを提供することができる。よってバネの弾性エネルギーの蓄積に係る構成を簡略化することができ、打込機全体を小型化・軽量化することができる。
【００１５】
また該モータと該スプロケットまたは該プーリとの間には減速機構が介在し、該減速機構により該モータの回転数が減速されて該スプロケットまたは該プーリに伝達されることが好ましい。
【００１６】
このような構成によると、低トルクのモータであってもスプロケットまたはプーリを回転させることができる。故に小型のモータを用いることができ、打込機全体を小型化・軽量化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小型化・軽量化されると共に、打込み時に低反動でエネルギー効率の高い打込機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態による打込機について図１〜図５に基づき説明する。図に示される釘打機１は、外殻となるハウジング２と、ハンドル３と、ノーズ５と、マガジン６とから主に構成されている。
【００１９】
ハウジング２は、内部にモータ７、プランジャ８、バネ９、遊星ギア機構１０、第一スプロケット１４、第二スプロケット１５、及びチェーン１６等を内蔵している。ノーズ５は、ハウジング２の釘を打ち込む打込側である先端側に設けられており、ハウジング２内部から先端側へ向けて貫通する通路５ａを備えている。ハンドル３は、ハウジング２の後端側となる側面部分から延出されて設けられている。ハンドル３の基端部分には、モータ７の駆動を制御するトリガ３Ａが設けられており、先端部分には電池４が設けられている。またハウジング２の後端側部分であって、通路５ａの延長線上に位置する部分には、バネ９を保持するハウジング後端部２Ａが規定されている。
【００２０】
モータ７は、ハウジング２内において、その出力軸方向がハウジング２の先端から後端に向かう方向と略直交するように配置されており、出力軸の先端にはピニオンギア７Ａが設けられている。
【００２１】
図２に示されるように、遊星ギア機構１０は、ディスク１０Ａと、複数の遊星ギア１０Ｂと、内歯ギア１０Ｃとから構成されている。ディスク１０Ａは一面側に出力軸部１０Ｄが設けられると共に、他面側に複数の遊星ギア１０Ｂが設けられている。遊星ギア１０Ｂは、ディスク１０Ａにピン固定されて太陽ギアとなるピニオンギア７Ａと噛合していると共に、内歯ギア１０Ｃと噛合している。内歯ギア１０Ｃはハウジング２に回転不能に固定されている。ピニオンギア７Ａが回転することにより遊星ギア１０Ｂは、ピンを中心として回転すると共に、内歯ギア１０Ｃとの噛合によりピニオンギア７Ａ周りを公転する。遊星ギア１０Ｂの公転に応じてディスク１０Ａ及び出力軸部１０Ｄも回転する。
【００２２】
よって遊星ギア機構１０を用いることにより、モータ７の回転数に対して出力軸部１０Ｄの回転数を低下すると共に、モータ７の軸トルクに対して出力軸部１０Ｄの軸トルクを増すことができる。故にモータ７として小型・低出力のモータを使用することが可能となり、釘打機１の小型化・軽量化を図ることができる。
【００２３】
出力軸部１０Ｄの反ディスク１０Ａ側の一端には、第一ベベルギア１２が設けられている。第一ベベルギア１２の近傍位置には、その回転軸の方向が出力軸部１０Ｄの回転軸の方向及びハウジング２の先端から後端に向かう方向と略直交する様に配置され、第一ベベルギア１２と噛合する第二ベベルギア１３が配置されている。第二ベベルギア１３は、回転軸部１４Ａの一端に固定されてハウジング２内に回転可能に支持されている。また回転軸部１４Ａの他端側には第一スプロケット１４が固定されている。故に第二ベベルギア１３が回転することにより、第一スプロケット１４も同軸回転する。
【００２４】
図１に示されるように、第二スプロケット１５は第一スプロケット１４と同形状に構成されている。この第二スプロケット１４は、ハウジング２内の、第一スプロケット１４を通りハウジング２の先端から後端に向かう方向と略平行な直線上であって後端側に、回転可能に配置されている。これら第一スプロケット１４及び第二スプロケット１５は、その直径がチェーン１６を駆動可能な最低限度の大きさに構成されている。よって第一スプロケット１４及び第二スプロケット１５は、ハウジング２内において場所を取らず、故にハウジング２を小型化することができる。
【００２５】
チェーン１６は、第一スプロケット１４と第二スプロケット１５とに亘って掛けられている。第一スプロケット１４と第二スプロケット１５とは、ハウジング２の先端から後端に向かう方向と略平行に配置されているため、チェーン１６の第一スプロケット１４と第二スプロケット１５とを繋ぐ一対の直線部分はハウジング２の先端から後端に向かう方向と略平行になっている。
【００２６】
またチェーン１６には、その駆動される方向と略直交する方向に突出すると共に第二スプロケット１５に掛止された状態で第二スプロケット１５の直径方向に突出する凸部１７が一箇所設けられている。この凸部１７が弾性エネルギー蓄積解放手段であり、凸部１７が、後述のプランジャ８の摺動軌跡近傍にあるチェーン１６の直線部分にあると共に後述の係合部８Ｃと係合している状態を第一状態とし、凸部１７が第一状態を採る位置を区間Ｆと定義する。チェーン１６の凸部１７が設けられた部分が、第二スプロケット１５に掛かって第二スプロケット１５周りを回り始め、係合部８Ｃとの係合が解消される位置を第二状態とし、第二状態を採る位置を点Ｓと定義する。また第一状態、第二状態の何れの状態も採らない位置を第三状態とし、第三状態を採る位置を区間Ｔと定義する。
【００２７】
プランジャ８は座部８Ａとブレード８Ｂと係合部８Ｃとから主に構成されている。座部８Ａは略平板に構成され、略平板の一面が後述のバネ９と当接する当接面となり、略平板の他面の平面が通路５ａの延長線と略直交するように配置されている。ブレード８Ｂは、座部８Ａの他面から延出されて設けられており、通路５ａ内に挿入されている。よってプランジャ８はブレード８Ｂが通路５ａ内で摺動するように、ハウジング２内で前後方向に移動可能となっている。また係合部８Ｃは、座部８Ａの周縁部分から後方側へ向けて延出された部分の先端に略爪状に設けられている。またプランジャ８の摺動する軌跡は、チェーン１６の一方の直線部分近傍に位置している。
【００２８】
ハウジング２内においてプランジャ８の座部８Ａとハウジング後端部２Ａとの間にはコイルスプリングであるバネ９が配置されており、バネ９はプランジャ８を先端方向に付勢している。
【００２９】
マガジン６は、ノーズ５とハウジング２の先端部分とに跨って設けられている。マガジン６内には図示せぬ釘が束状に複数本内蔵されており、ノーズ５の通路５ａ内に釘を供給している。よってプランジャ８が先端側に移動した際には、ブレード８Ｂ先端により通路５ａ内にある釘がノーズ５先端より押し出され、被打込部材に打ち込まれる。また、通路５ａの距離は釘長さより大きく構成されているので、釘が被打込み部材と接触するまでにプランジャ８を加速するための助走区間を備えることになる。
【００３０】
上記構成の釘打機１において被打込部材に釘を打ち込む際には、トリガ３Ａを引き、モータ７を駆動してピニオンギア７Ａを回転させる。このピニオンギア７Ａの回転は、遊星ギア機構１０により減速されて、第一、第二ベベルギア１２、１３を経て第一スプロケット１４に伝達され、第一スプロケット１４に掛止されたチェーン１６を駆動する。この時にチェーン１６において、プランジャ８の摺動軌跡近傍に位置する一方の直線部分が前方から後方に向かって移動するように、モータ７の駆動が制御される。
【００３１】
チェーン１６が駆動されて第一、第二スプロケット１４、１５周りを周回することにより、チェーン１６に設けられた凸部１７は、区間Ｆ（図３）に周回移動して、係合部８Ｃと係合した第一状態になる。この状態でチェーン１６及び凸部１７が回動することにより、バネ９が圧縮され、弾性エネルギーが蓄積されていく。
【００３２】
凸部１７が点Ｓに到達したときに第二状態になり、係合部８Ｃから凸部１７が離間して係合部８Ｃと凸部１７との係合が解消される。係合部８Ｃと一体のプランジャ８は、バネ９により前方に付勢されている。よって係合部８Ｃと凸部１７との係合が解消されることによりバネ９に蓄積された弾性エネルギーが解放される。弾性エネルギーの解放により、プランジャ８と一体のブレード８Ｂは、急激に前方に移動して通路５ａ内にある図示せぬ釘を打撃し通路５ａ外に打ち出して被打込材に打ち込む。
【００３３】
点Ｓで係合部８Ｃから離間した凸部１７は図４に示されるように、区間Ｔに移動して第三状態となり、第二スプロケット１５周りを周回した後に第一スプロケット１４周りを周回し、その後に区間Ｆに移動して第一状態になり、プランジャ８及びバネ９の打込に係る動作を繰り返す。
【００３４】
チェーン１６においては、第一スプロケット１４から第二スプロケット１５の間に位置する直線部分において凸部１７に係る第一状態を形成することが可能となっている。この直線部分の距離は、第一スプロケット１４の回転中心から第二スプロケット１５の回転中心までの距離と等しくなっている。またバネ９を構成するコイルスプリングにおいては、同一のバネ定数を供える場合に、一般に圧縮される距離が大きくなるほど蓄積される弾性エネルギーが増加する。第一スプロケット１４及び第二スプロケット１５は、その直径がチェーン１６を最低限駆動できる程度大きさであるため小径であり、かつその間の距離は最大限離間している。よってチェーン１６において、直線部分を長くすることが可能となるため第一状態となる部分の距離が長くなり、バネ９のストロークを大きくすることができる。バネ９のストロークが大きくなることにより、バネ９に蓄えられる弾性エネルギーが大きくなるため、プランジャ８での打撃力が増し、バネ９のエネルギー効率を増すことができる。
【００３５】
本発明による打込機は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば図５に示されるように、凸部１７をバネ９に直接掛止できるようにしてもよい。これによりプランジャ８で係合部が不要となるため、プランジャ８の重量を減らすことができる。プランジャ８はバネ９の付勢力により急激に移動するため、重量を減らすことにより慣性力が小さくなり、その打撃時の応答を早めることができる。また重量が減っているため、打撃時の反動も弱めることができる。
【００３６】
チェーン１６においては、凸部１７を一箇所のみに配置しているがこれに限らず、例えばチェーン１６の逆位相の位置に新たに凸部を設けてもよい。これにより、係合部と凸部とが非係合となる状態である第三状態が減少し、一の打撃から次の打撃までの間の時間を減少させることができる。故にいわゆる連続打ちのレスポンスを向上させることができる。
【００３７】
また打撃に係る動力は弾性体であるバネ８の圧縮に係る弾性エネルギーを用いたが、これに限らず弾性体を延伸した場合の弾性エネルギーを用いてもよい。具体的には、プランジャが後方に移動される第一状態で延伸されて弾性エネルギーを蓄積するようにバネを配置し、第二状態でバネを解放することにより、延伸されて蓄積された弾性エネルギーを解放し、プランジャを前方に急激に移動させて打撃を行う。
【００３８】
また弾性体はコイルスプリングに限らず例えば弦巻バネやゴム等も利用することが考えられる。弦巻バネにおいては、その巻回の端部をプランジャに接続し、プランジャが後方に移動した際に端部が延伸されるように構成し、弦巻バネの復元力によりプランジャを前方に移動させて打撃することができる。また弾性体がゴムの場合であっても、ゴムの圧縮及び延伸に係る力を弾性エネルギーとして実施の形態と同様に打撃を行うことができる。
【００３９】
また上述した実施の形態及びその種々の変形例において、チェーンとスプロケットとの構成をベルトとプーリとの構成に置き換えても同様の効果を得ることができる。またチェーンは一般に金属若しくは硬質の樹脂等で構成されているところ、ベルトは柔軟な樹脂若しくは皮革等から構成されているため、チェーンからベルトに置き換えることにより装置全体の構成を軽量化することができ、もって打込機の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る打込機の側面断面図。
【図２】図１のII−II線にそった断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る打込機の第一状態の部分側面断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る打込機の第三状態の部分側面断面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る打込機の変形例に係る側面断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１・・釘打機  ２・・ハウジング  ３・・ハンドル  ３Ａ・・トリガ  ４・・電池
５・・ノーズ  ５ａ・・通路  ６・・マガジン  ７・・モータ  ７Ａ・・ピニオンギア
８・・プランジャ  ８Ａ・・座部  ８Ｂ・・ブレード  ８Ｃ・・係合部  ９・・バネ
１０・・遊星ギア機構  １０Ａ・・ディスク  １０Ｂ・・遊星ギア  １０Ｃ・・内歯ギア
１０Ｄ・・出力軸部  １２・・第一ベベルギア  １３・・第二ベベルギア
１４・・第一スプロケット  １４Ａ・・回転軸部  １５・・第二スプロケット
１６・・チェーン  １７・・凸部  ２Ａ・・ハウジング後端部
【図１】
2008012615.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008012615.tif 000005
【図４】
2008012615.tif 000006
【図５】
2008012615.tif 000007