JP2021160030A - Driving tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、釘やステープル等の打ち込み具を木材等に打ち込むための打ち込み工具に関する。 The present invention relates to a driving tool for driving a driving tool such as a nail or a staple into wood or the like.
打ち込み工具は、例えばガスバネ式とスプリング式が知られている。特許文献1と2に開示されたガスバネ式の打ち込み工具は、打ち込み具を打撃するドライバと、ドライバを上方に移動させるためのラックとピニオンを有する。ラックは、ドライバに設けられ、ドライバはピストンと一体になっている。ピニオンが回転し、ラックとドライバとピストンが後退し、シリンダに連通する蓄圧室のガスの圧力が上昇する。蓄圧室に蓄えられたガスの圧力を利用して、ピストンとドライバが前進してドライバが打ち込み具を打撃する。
As the driving tool, for example, a gas spring type and a spring type are known. The gas spring type driving tool disclosed in
特許文献2の打ち込み工具は、ピニオンとモータの間にクラッチ機構を有する。クラッチ機構は、ピニオンに向けて押し付けられた係合部材を有する。ドライバが上昇し、蓄圧室のガスの圧力が所定の圧力に達すると、係合部材は、爪の傾斜を利用してピニオンから離れる方向に移動し、爪がピニオンから解除される。これによりモータからピニオンへの動力が遮断され、ラックとともにドライバが下方へ移動する。
The driving tool of
しかしクラッチが解除されるタイミングは、係合部材を付勢するばねの強さ、係合部材の爪の傾斜角度、蓄圧室のガスの圧力などに起因する。そのためクラッチが解除されるタイミングを正確にすることが難しい。しかも係合部材の爪は、非係合部材に付勢されているために、解除時に高速回転するピニオンに対して摺動し、摩耗するおそれがある。そのため打ち込みタイミングを正確にし得る構造が要求されている。 However, the timing at which the clutch is disengaged depends on the strength of the spring that urges the engaging member, the inclination angle of the claws of the engaging member, the pressure of the gas in the accumulator chamber, and the like. Therefore, it is difficult to accurately release the clutch. Moreover, since the claws of the engaging member are urged by the non-engaging member, they may slide against the pinion that rotates at high speed at the time of disengagement and may be worn. Therefore, there is a demand for a structure that can make the driving timing accurate.
本開示の1つの特徴において、打ち込み工具は、ハウジングに上下動可能に設けられて下方に移動することで打ち込み具を打撃するドライバを有する。ドライバを上方に移動させるためにラックがドライバに設けられる。ピニオンがラックに係合し回転することでドライバを上方に移動する。ドライバの上方への移動によって打ち込みエネルギが駆動機構において蓄えられる。ドライバの上死点の位置をセンサが検知する。センサからの応答信号に応じて打撃信号をコントローラが発信する。打撃信号に応じてピニオンとモータとの間の動力伝達経路をクラッチが遮断する。 In one feature of the present disclosure, the driving tool has a driver that is movably provided in the housing and moves downward to hit the driving tool. A rack is provided on the driver to move the driver upwards. The pinion engages the rack and rotates to move the driver upwards. Driving energy is stored in the drive mechanism by moving the driver upward. The sensor detects the position of the driver's top dead center. The controller emits a striking signal in response to the response signal from the sensor. The clutch shuts off the power transmission path between the pinion and the motor in response to the striking signal.
したがってドライバが上死点に到達することで、ピニオンからラックへの力が遮断される。これによりラックとともにドライバが下方へ移動し、打ち込み作業がなされる。ドライバの上死点がセンサによって検知されるため、再現性が高く、打ち込みタイミングを正確にし得る。 Therefore, when the driver reaches top dead center, the force from the pinion to the rack is cut off. As a result, the driver moves downward together with the rack, and the driving work is performed. Since the top dead center of the driver is detected by the sensor, the reproducibility is high and the driving timing can be accurate.
他の特徴において、打ち込み工具は、打撃信号に応じてソレノイドに電流が流れて作動するスイッチを有する。スイッチがクラッチを作動させる。そのためスイッチを利用することで、クラッチの遮断の開始時間と終了時間を容易にあるいは好適に設定することができる。これによりクラッチの摩耗を抑制することができる。 In another feature, the driving tool has a switch that operates by passing an electric current through the solenoid in response to a striking signal. The switch activates the clutch. Therefore, by using a switch, the start time and end time of clutch disengagement can be easily or preferably set. As a result, wear of the clutch can be suppressed.
他の特徴において、スイッチは、ソレノイドによって出没するピンを有する。スイッチは、ピンの変位による力または変位量を変換してクラッチに伝達する構成である。したがってソレノイドによって動かされるピンの力や変位量を変換してクラッチに伝達することで、各種異なる条件に対応した最適な設定でクラッチを作動させることができる。例えば、ピンからの力よりも大きな力でクラッチを作動させることができる。あるいは、ピンの移動量よりも大きな移動量でクラッチを作動させることができる。 In another feature, the switch has pins that appear and disappear by solenoids. The switch is configured to convert the force or the amount of displacement due to the displacement of the pin and transmit it to the clutch. Therefore, by converting the force and displacement of the pin moved by the solenoid and transmitting it to the clutch, the clutch can be operated with the optimum settings corresponding to various different conditions. For example, the clutch can be operated with a force larger than the force from the pin. Alternatively, the clutch can be operated with a movement amount larger than the movement amount of the pin.
他の特徴において、クラッチは、ピニオンの回転軸線上に配置されかつ回転軸線に沿ってピニオンに係合する係合位置と、ピニオンから離間する切断位置との間で移動する。したがって例えばクラッチを比較的小さく構成できる。あるいは比較的短い移動距離でクラッチを係合位置と切断位置に切り替えることができる。 In another feature, the clutch moves between an engaging position that is located on the pinion's axis of rotation and engages the pinion along the axis of rotation and a disengagement position that separates it from the pinion. Therefore, for example, the clutch can be made relatively small. Alternatively, the clutch can be switched between the engaging position and the disengaging position with a relatively short movement distance.
他の特徴において、クラッチは、ピニオンに対向する面に噛合い歯を有する。ピニオンは、クラッチに対向する面に噛合い歯を有する。したがってクラッチがピニオンの回転軸線上に移動することで、噛合い歯が相互に噛み合う状態と、相互に離れた状態とに切り替えることができる。 In another feature, the clutch has meshing teeth on the surface facing the pinion. The pinion has meshing teeth on the surface facing the clutch. Therefore, by moving the clutch on the rotation axis of the pinion, it is possible to switch between a state in which the meshing teeth mesh with each other and a state in which the meshing teeth are separated from each other.
他の特徴において、打ち込み工具は、クラッチをピニオンに向けて付勢するばねを有する。したがってばねを利用することで、モータとピニオンの動力伝達を保持できる。すなわち電力を使うことなく、クラッチが作動していない状態に保持できる。 In another feature, the driving tool has a spring that urges the clutch towards the pinion. Therefore, by using a spring, the power transmission between the motor and the pinion can be maintained. That is, the clutch can be held in an inactive state without using electric power.
他の特徴において、ピニオンは、複数の歯を全周に亘って有する。したがってピニオンを小径にすることができる。例えば特許文献1に記載のピニオンは、周方向に複数の歯と、歯を有さない非係合領域を備える。本特徴のピニオンは、非係合領域を有さないために、小径になる。
In another feature, the pinion has multiple teeth all around. Therefore, the pinion can be made smaller in diameter. For example, the pinion described in
他の特徴において、ピニオンは、ラックに対して常時噛み合っている。したがってピニオンとラックが相互に係合するタイミングと、解除されるタイミングを考慮する必要がない。すなわち位相を考慮する必要が無いために、ピニオンの歯数と径の大きさの自由度が高い。 In another feature, the pinion is in constant mesh with the rack. Therefore, it is not necessary to consider the timing at which the pinion and the rack engage with each other and the timing at which they are disengaged. That is, since it is not necessary to consider the phase, the degree of freedom in the number of teeth and the size of the diameter of the pinion is high.
本開示の実施形態に係る打ち込み工具1を図1〜図9に基づいて説明する。本実施形態では打ち込み工具1として、蓄圧室3aに封入したガスのガス圧を打ち込み具nを打ち込むための推力として利用するガスバネ式の打ち込み工具を例示する。図1に示すように打ち込み工具1は、円筒形の本体ハウジング2にシリンダ3を内装した工具本体10を備えている。シリンダ3は、打撃ピストン7を上下に往復動可能に支持している。打撃ピストン7の下面中心には、打ち込み具n(図2参照)を打撃するためのドライバ11が設けられている。ドライバ11は下方に長く伸びている。ドライバ11の先端11aは、工具本体10の下面側に設けた打ち込みノーズ部5の打ち込み通路5a内に進入している。打ち込みノーズ部5の下端には、打ち込み具nを打ち出す射出口5bが開口している。以下の説明においては下方向を打ち込み方向として規定する。
The
図1に示すように打ち込みノーズ部5には、多数本の打ち込み具n(図2参照)が装填されたマガジン6が結合されている。本体ハウジング2の側部には、使用者が把持するためのハンドル部4が設けられている。ハンドル部4の基部には、把持した手の指先で引き操作するスイッチレバー8が設けられている。ハンドル部4の先端には、電源としてバッテリパック9が取付けられている。バッテリパック9は、ハンドル部4から取外して別途用意した充電器で繰り返し充電できる。バッテリパック9は、他の電動工具の電源として流用することができる。本体ハウジング2、ハンドル部4、マガジン6、スイッチレバー8、バッテリパック9については図1においてのみ示され、図2以降では図示が省略されている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように打ち込みノーズ部5は、打撃ピストン7とドライバ11を一体で上方へ戻すためのドライバ戻し機構20を有している。ドライバ戻し機構20によりドライバ11を介して打撃ピストン7が上方へ戻される。これにより打撃ピストン7の上面側の蓄圧室3aのガス圧が高められる。高められた蓄圧室3aのガス圧によって打撃ピストン7が下動する。ドライバ11は、打撃ピストン7の下動によって打ち込み具nを打撃する。ドライバ戻し機構20は、ドライバ11の上方への移動によって打ち込みエネルギ(蓄圧室3aのガス圧による推力)を蓄える。すなわちドライバ戻し機構20は、打ち込み工具1の駆動機構を構成する。シリンダ3の下部には、打撃ピストン7の下動端での衝撃を吸収するためのダンパ3bが配置されている。
As shown in FIG. 2, the driving
図2に示すようにドライバ11は、複数の噛合い歯12aからなるラック12を有している。噛合い歯12aは、ラック12の長手方向(上下方向)に沿って等ピッチで配置されている。噛合い歯12aは、後述するピニオン32の外周歯32aと噛み合わされている。一番下の噛合い歯12aは、ドライバ11が上死点に位置する際に外周歯32aと噛み合う位置、あるいはそれよりも下方に設けられている。一番上の噛合い歯12aは、ドライバ11が下死点に位置する際に外周歯32aと噛み合う位置、あるいはそれよりも上方に設けられている。換言するとラック12は、ドライバ11が上死点から下死点までのいずれに位置する場合でもピニオン32と常時噛み合った状態が維持される。ピニオン32は、巻上げ方向(図2において反時計回り)に回転することで、ラック12に対する噛み合い位置が変化してドライバ11を上方へ移動させる。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すようにドライバ11は、先端11aより上方の側面に被検知片13を有している。被検知片13は、例えばマグネットである。打ち込み通路5aの被検知片13と対向する内周面には、待機位置検知センサ46と上死点検知センサ47が設けられている。待機位置検知センサ46は、打ち込み待機状態でドライバ11が待機位置に位置する際に被検知片13と同じ高さになるように設けられている。上死点検知センサ47は、打ち込み直前でドライバ11が上死点に位置する際に被検知片13と同じ高さになるように設けられている。待機位置検知センサ46と上死点検知センサ47は、被検知片13が同じ高さに来た時に被検知片13を検知して検知信号を後述するコントローラ45に発信する。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すようにドライバ戻し機構20は、電動モータ21と減速ギヤ列22と中間軸23を備えている。電動モータ21は、バッテリパック9の電力を電源として起動する。スイッチレバー8の引き操作により電動モータ21が起動する。電動モータ21の回転出力は、2列の遊星歯車列からなる減速ギヤ列22で減速されて中間軸23に出力される。電動モータ21は円筒形のモータケース21aに収容されている。減速ギヤ列22は、同じく円筒形のギヤケース22aに収容されている。ギヤケース22aの端部にモータケース21aが同軸に結合されている。中間軸23は、モータケース21aと反対側のギヤケース22aの端部から突出して後述する機構ケース31に収容されている。中間軸23の端部にはピニオンギヤ23aが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図2,3に示すようにドライバ戻し機構20は、クラッチ機構30を備えている。クラッチ機構30は、円筒形の機構ケース31を備えている。機構ケース31は、打ち込みノーズ部5の保持ケース5c内に保持されている。機構ケース31の端部にギヤケース22aが結合されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4に示すようにクラッチ機構30は、ピニオン32とクラッチ33とスピンドル35を有している。ピニオン32とクラッチ33とスピンドル35は、それぞれ回転軸線J上に同軸に配置されている。ピニオン32は、回転軸線Jを中心とする略円板形状である。ピニオン32は、外周面の全周に亘って複数の外周歯32aを有している。外周歯32aは、ピニオン32の外周面に沿って等ピッチで配置されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すようにピニオン32は、クラッチ33と隣接して配置されている。ピニオン32は、クラッチ33と対向する端面(図において左端面)に、周方向に沿って並んだ複数の噛合い歯32bを有している。噛合い歯32bは、起立面32cと傾斜面32dを有している。起立面32cは、ピニオン32の径方向及び回転軸線Jの方向に概ね沿って延びている。傾斜面32dは、ピニオン32の巻上げ方向と反対方向に向かうに従ってクラッチ33側へ延びるようにピニオン32の周方向に沿って緩やかに傾斜している。噛合い歯32bは、傾斜面32dと起立面32cによって山形に形成されて概ねクラッチ33に向けて突出している。ピニオン32の中心には、回転軸線J方向に貫通した挿通孔32eが設けられている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すようにクラッチ33は、ピニオン32の回転軸線Jを中心とする略円柱形状である。クラッチ33は、ピニオン32と対向する端面(図において右端面)に、周方向に沿って並んだ複数の噛合い歯33aを有している。噛合い歯33aは、起立面33bと傾斜面33cを有している。起立面33bは、クラッチ33の径方向及び回転軸線Jの方向に概ね沿って延びている。傾斜面33cは、ピニオン32の巻上げ方向に向かうに従ってピニオン32側へ延びるようにクラッチ33の周方向に沿って緩やかに傾斜している。噛合い歯33aは、起立面33bと傾斜面33cによって山形に形成されて概ねピニオン32に向けて突出している。
As shown in FIG. 4, the clutch 33 has a substantially cylindrical shape centered on the rotation axis J of the
噛合い歯32bと噛合い歯33aが互いに噛み合うことによって、ピニオン32とクラッチ33が係合する。ピニオン32とクラッチ33は、主として起立面32cと起立面33bが互いに押し合うように噛合っている場合に強く係合する。そのため、例えばクラッチ33が巻上げ方向に回転する際に、起立面32cと起立面33bが互いに押し合う。これによりピニオン32がクラッチ33と一体に係合されて回転し、クラッチ33の回転力が好適にピニオン32に伝達される。
The
また、ピニオン32とクラッチ33は、回転軸線J方向に互いに離れる際、起立面32cと起立面33bに沿って変位する。起立面32cと起立面33bは、ともに回転軸線J方向に延びている。そのためピニオン32とクラッチ33が回転軸線J方向に離れることで、噛合い歯32bと噛合い歯33aの係合をスムーズに解除できる。
Further, when the
図4に示すようにクラッチ33は、噛合い歯33aよりもピニオン32から離れた側(図示左側)に周側凹部33dを有している。周側凹部33dは、2枚の円板面に回転軸線J方向に挟まれて凹設されている。周側凹部33dは、クラッチ33の周方向に沿って全周に亘って形成されている。クラッチ33は、噛合い歯33aと反対側の端部の周面に減速ギヤ33eを有している。減速ギヤ33eは、図3に示す中間軸23のピニオンギヤ23aと噛合って電動モータ21の出力を減速して伝達する。クラッチ33は、噛合い歯33aを有する端面と反対側の端面が略平面であるばね受け部33fとして形成されている。クラッチ33の中心には、回転軸線J方向に貫通した挿通孔33gが設けられている。
As shown in FIG. 4, the clutch 33 has a
図4に示すようにスピンドル35は、ピニオン32の回転軸線J方向に長く延びた略円柱形状である。スピンドル35は、ピニオン32と反対側(図示左側)の端部に径方向に張出したばね受け部35aを有している。ばね受け部35aとばね受け部33fの間には、圧縮ばね34が設けられている。圧縮ばね34は、クラッチ33をピニオン32側へ向けて付勢している。スピンドル35は、ピニオン32側(図示右側)の先端35bが小径に形成されている。先端35bにはベアリング36が装着される。ベアリング36は、先端35bとピニオン32の内周面の間に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すスピンドル35は、ピニオン32の回転軸線J方向に延びて機構ケース31に支持されている。スピンドル35は、中間軸23と平行かつ中間軸23の下方に配置されている。スピンドル35は、挿通孔32eと挿通孔33gに挿入されている。ピニオン32は、ベアリング36を介してスピンドル35に対して回転軸線J回りに回転可能である。クラッチ33は、回転軸線J回りに回転可能かつ回転軸線J方向に変位可能にスピンドル35に支持されている。以上説明したドライバ戻し機構20の構成により、図1に示すようにモータ軸21bから、減速ギヤ列22、中間軸23、及びクラッチ33を介してピニオン32に回転動力が伝達される動力伝達経路37が形成されている。
The
図3に示すように打ち込み工具1は、ドライバ戻し機構20の上方にクラッチ用スイッチ40を有している。クラッチ用スイッチ40はソレノイド41とピン42とバー43を有している。クラッチ用スイッチ40は、ソレノイド41への電流の供給、または電流供給の遮断により、クラッチ33を作動させる。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すようにソレノイド41は、工具本体10の側部に結合されたケース部41aに収容されている。ソレノイド41の内周側にプランジャ42bが挿入されている。プランジャ42bは、ピニオン32の回転軸線J方向と略平行に延びて配置されている。プランジャ42bの図示左側端部には、径方向に張り出したばね受け部42cが設けられている。ばね受け部42cとケース部41aの端面の間には、圧縮ばね44が設けられている。圧縮ばね44は、プランジャ42bをソレノイド41から遠ざかる図示左方へ付勢している。プランジャ42bは、ソレノイド41に電流が流れるとソレノイド41に引き寄せられる。そのためプランジャ42bは、圧縮ばね44の付勢力に抗して図示右方に変位する(図7参照)。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すようにプランジャ42bの中心には、ピニオン32の回転軸線J方向に略平行に延びるピン42が設けられている。ピン42は、ケース部41aから図示右側へ突出している。ピン42の先端42aには、バー43の第1端部43aが結合されている。バー43は、概ね上下方向に長く延びて工具本体10の側部に配置されている。バー43は、上端に先端42aと結合された第1端部43aを有している。バー43の下端には、クラッチ33の周側凹部33dに挿入されてクラッチ33と係合している第2端部43bが設けられている。バー43は、第1端部43aと第2端部43bの中間位置に回転軸部43cを有している。バー43は、回転軸部43cを中心に回転可能に機構ケース31に支持されている。回転軸部43cは、第2端部43bまでの長さよりも第1端部43aまでの長さが長く設けられている。
As shown in FIG. 3, a
図5に示すように打ち込み工具1は、コントローラ45を内装している。コントローラ45は、バッテリパック9、電動モータ21、ソレノイド41、待機位置検知センサ46、上死点検知センサ47、後述する起動スイッチ8aとそれぞれ電気的に接続されている。コントローラ45は、時間をカウントするタイマ回路45aを有している。バッテリパック9は、コントローラ45の指令に基づいて電動モータ21やソレノイド41等に電力を供給する。待機位置検知センサ46と上死点検知センサ47は、被検知片13(図2参照)の検知信号をコントローラ45に発信する。
As shown in FIG. 5, the
図5に示す起動スイッチ8aは、図1に示すスイッチレバー8の内部に設けられている。打ち込みノーズ部5の先端には、上下にスライド可能なコンタクトアーム(図示省略)が設けられる。コンタクトアームは、被打ち込み材と当接することにより上動する。コンタクトアームが上動したことを検知し、その状態の時にスイッチレバー8を引き操作すると起動スイッチ8aがオンして信号をコントローラ45に発信する。これによりバッテリパック9から電動モータ21に電力が供給されて電動モータ21が起動する。スイッチレバー8の引き操作を止めると起動スイッチ8aがオフして信号が遮断される。これにより電動モータ21は、ドライバ11が待機位置に復帰するまで駆動した後、バッテリパック9からの電力供給が遮断されて停止する。
The
次に打ち込み工具1の打ち込み動作の一連の流れを説明する。まず図2,3に示す打ち込み待機状態では、被検知片13が待機位置検知センサ46と同じ高さに位置する。打ち込み待機状態では、ソレノイド41に流れる電流は遮断されている。そのためピン42の先端42aは、ソレノイド41側に引込んだオフ位置P1に位置する。バー43は上下方向と略平行に延びた姿勢になる。この時点でクラッチ33は、ピニオン32の回転軸線J方向に移動させる付勢力を第2端部43bから受けない。そのためクラッチ33は、圧縮ばね34によってピニオン32の方へ付勢される。これによりクラッチ33のピニオン32と対向する端面が係合位置C1に位置する。そして噛合い歯33aと噛合い歯32bが係合する。このように打ち込み待機状態では動力伝達経路37が連結状態である。そのため打ち込み待機状態から電動モータ21(図1参照)を起動させることで、ピニオン32を即座に巻上げ方向に回転させることができる。また、打ち込み待機状態ではピニオン32の逆回転を防止する逆回転防止機構が働いている。
Next, a series of flow of the driving operation of the
打ち込み待機状態からスイッチレバー8(図1参照)を引き操作して電動モータ21を起動させると、ピニオン32が巻上げ方向に(図2において反時計回り方向)に回転する。ドライバ11は、ピニオン32の回転によって待機位置からさらに上動する。ドライバ11が上動してドライバ11と打撃ピストン7が上死点に至る。打撃ピストン7が上死点に至った段階で、蓄圧室3aのガス圧が十分に高められた状態となる。打撃ピストン7は、蓄圧室3aのガス圧によって下向きの付勢力を受ける。
When the
図6,7に示すようにドライバ11が上死点に位置する時、上死点検知センサ47と被検知片13が同じ高さになる。コントローラ45(図5参照)は、上死点検知センサ47の検知信号を受信し、ソレノイド41に電流を流す。これによりプランジャ42b及びピン42がソレノイド41に引き寄せられて図7において右方へ変位する。ピン42の先端42aは、図7においてオフ位置P1よりも右方のオン位置P2に変位する。先端42aがバー43の第1端部43aを右方へ押す。バー43は、回転軸部43cを中心に傾動する。第1端部43aから回転軸部43cまでの長さは、回転軸部43cから第2端部43bまでの長さよりも長い。そのため梃子の原理を利用して、先端42aの小さい押圧力で第2端部43bが図7において左方へ変位する。ここで、第1端部43aから回転軸部43cまでの長さと、第2端部43bから回転軸部43cまでの長さの関係を逆にすれば、先端42aの移動量よりも大きな移動量でクラッチ33を変位させることができる。このようにソレノイド41によって動かされる先端42aの力や変位量を変換してクラッチ33に伝達することで、各種異なる条件に対応した最適な設定でクラッチ33を作動させることが可能となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the
図7に示すように第2端部43bは、クラッチ33を圧縮ばね34の付勢力に抗してピニオン32から離れる図示左方へ変位させる。これによりクラッチ33のピニオン32と対向する端面が切断位置C2に位置する。そして噛合い歯33aと噛合い歯32bが互いに離間する。動力伝達経路37が遮断され、ピニオン32は自由に回転可能になる。なお中間軸23のピニオンギヤ23aは、クラッチ33の減速ギヤ33eよりも回転軸線J方向に長く設けられている。そのためクラッチ33が係合位置C1、切断位置C2のいずれに位置する場合でも、ピニオンギヤ23aと減速ギヤ33eの噛合い状態は常時維持される。この時点で電動モータ21の起動は継続されており、クラッチ33が巻上げ方向に引き続き回転し続ける。
As shown in FIG. 7, the
図6に示すピニオン32が自由に回転可能になると、ピニオン32とラック12の噛合いによるドライバ11を上動させる力がなくなる。一方でドライバ11は、蓄圧室3aのガス圧によって打撃ピストン7とともに下方へ押されている。そのためドライバ11は、図8に示す下死点まで瞬時に下動する。先端11aが打ち込み通路5a内にあった打ち込み具n(図6参照)を打撃して打ち出す。ピニオン32は、ドライバ11が下動する時にラック12との噛合いに合わせて巻上げ方向と反対方向(図において時計回り方向)に回転する。
When the
図8に示すようにドライバ11が下動する時点では、ソレノイド41に電流が供給され続けている。そのためピン42の先端42aは、図7に示すオン位置P2に位置する。クラッチ33のピニオン32と対向する端面は、切断位置C2に位置する。そのためクラッチ33とピニオン32は離間した状態のままである。
As shown in FIG. 8, when the
図5に示すタイマ回路45aが所定時間をカウントすると、コントローラ45がソレノイド41へ流れる電流を遮断する。所定時間は、図6に示すドライバ11が下動し始めてから下死点に至って打ち込み具nを打ち出し、さらに打ち出しの反作用で跳ね上がるまでの時間であり、例えば0.1秒である。ソレノイド41へ流れる電流が遮断されると、図9に示すようにピン42の先端42aがオフ位置P1に戻る。バー43が上下方向と略平行に延びた姿勢になり、第2端部43bがクラッチ33をピニオン32と反対方向に付勢する力が解除される。そのためクラッチ33が圧縮ばね34によって図示右方へ付勢される。これによりクラッチ33のピニオン32と対向する端面が係合位置C1に戻る。噛合い歯33aと噛合い歯32bが再び係合する。この時点でも電動モータ21の出力がクラッチ33に引き続き伝達されている。そのためクラッチ33とピニオン32が巻上げ方向に回転する。ピニオン32の回転によってラック12を介してドライバ11が上動する。
When the
図2に示すようにドライバ11が待機位置まで上動すると、被検知片13が待機位置検知センサ46と同じ高さに位置する。コントローラ45(図5参照)は、待機位置検知センサ46の検知信号を受信した時点で電動モータ21への電力供給を遮断する。これによりドライバ11が待機位置で停止する。以上で打ち込み工具1の打ち込み動作の1サイクルが完了する。
As shown in FIG. 2, when the
以上説明した打ち込み工具1によれば、本体ハウジング2に上下動可能に設けられて下方に移動することで打ち込み具nを打撃するドライバ11を有する。ドライバ11を上方に移動させるためにラック12がドライバ11に設けられる。ピニオン32がラック12に係合し回転することでドライバ11を上方に移動する。ドライバ11の上方への移動によって打ち込みエネルギがドライバ戻し機構20において蓄えられる。ドライバ11の上死点の位置を上死点検知センサ47が検知する。上死点検知センサ47からの応答信号に応じて打撃信号をコントローラ45が発信する。打撃信号に応じてピニオン32と電動モータ21との間の動力伝達経路37をクラッチ33が遮断する。
According to the
したがってドライバ11が上死点に到達することで、ピニオン32からラック12への力が遮断される。これによりラック12とともにドライバ11が下方へ移動し、打ち込み作業がなされる。ドライバ11の上死点が上死点検知センサ47によって検知されるため、再現性が高く、打ち込みタイミングを正確にし得る。
Therefore, when the
また、打ち込み工具1は、打撃信号に応じてソレノイド41に電流が流れて作動するクラッチ用スイッチ40を有する。クラッチ用スイッチ40がクラッチ33を作動させる。そのためクラッチ用スイッチ40を利用することで、クラッチ33の遮断の開始時間と終了時間を容易にあるいは好適に設定することができる。これによりクラッチ33の摩耗を抑制することができる。
Further, the
また、クラッチ用スイッチ40は、ソレノイド41によって出没するピン42を有する。クラッチ用スイッチ40は、ピン42の変位による力または変位量を変換してクラッチ33に伝達する構成である。したがってソレノイド41によって動かされるピン42の力や変位量を変換してクラッチ33に伝達することで、各種異なる条件に対応した最適な設定でクラッチ33を作動させることができる。例えば、ピン42からの力よりも大きな力でクラッチ33を作動させることができる。あるいは、ピン42の移動量よりも大きな移動量でクラッチ33を作動させることができる。
Further, the
また、クラッチ33は、ピニオン32の回転軸線J上に配置されかつ回転軸線Jに沿ってピニオン32に係合する係合位置C1と、ピニオン32から離間する切断位置C2との間で移動する。したがって例えばクラッチ33を比較的小さく構成できる。あるいは比較的短い移動距離でクラッチ33を係合位置C1と切断位置C2に切り替えることができる。
Further, the clutch 33 moves between the engagement position C1 which is arranged on the rotation axis J of the
また、クラッチ33は、ピニオン32に対向する面に噛合い歯33aを有する。ピニオン32は、クラッチ33に対向する面に噛合い歯32bを有する。したがってクラッチ33がピニオン32の回転軸線J上に移動することで、噛合い歯32b,33aが相互に噛み合う状態と、相互に離れた状態とに切り替えることができる。
Further, the clutch 33 has meshing
また、打ち込み工具1は、クラッチ33をピニオン32に向けて付勢する圧縮ばね34を有する。したがって圧縮ばね34を利用することで、電動モータ21とピニオン32の動力伝達を保持できる。すなわち電力を使うことなく、クラッチ33が作動していない状態に保持できる。
Further, the
また、ピニオン32は、複数の外周歯32aを全周に亘って有する。したがってピニオン32を小径にすることができる。例えば従来の打ち込み工具のピニオンは、周方向に複数の歯と、歯を有さない非係合領域を備える。本特徴のピニオン32は、非係合領域を有さないために、小径になる。ピニオン32を小径にすることで、機構ケース31もコンパクトにできる。
Further, the
また、ピニオン32は、ラック12に対して常時噛み合っている。したがってピニオン32とラック12が相互に係合するタイミングと、解除されるタイミングを考慮する必要がない。すなわち位相を考慮する必要が無いために、外周歯32aの数とピニオン32の径の大きさの自由度が高い。
Further, the
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えばドライバ11の上下位置を待機位置検知センサ46と上死点検知センサ47で検知する構成を例示した。これに代えて、例えば巻上げ開始時からのピニオン32の位相を検知することで、ドライバ11の上下位置をコントローラ45が判断する構成であっても良い。あるいは、例えば電動モータ21の出力によって回転するピニオンの回転速度が一定であることを利用して、巻上げ開始時からの経過時間でドライバ11の上下位置をコントローラ45が判断する構成であっても良い。
Various changes can be made to the embodiments described above. For example, a configuration in which the vertical position of the
噛合い歯12aが等ピッチで配置されたラック12と、外周歯32aが等ピッチで配置されたピニオン32を例示した。これに代えて、噛合い歯12aと外周歯32aは、不等ピッチであっても良く、常時噛み合う条件下で自由に設定できる。
An example shows a
機構ケース31の外側に設けられて梃子の原理を利用するクラッチ用スイッチ40を例示した。これに代えて、例えばクラッチ33を作動させるクラッチ用スイッチ40がクラッチ機構30とともに機構ケース31に収容されていても良い。
An example is a
蓄圧室3aに封入したガスのガス圧を打ち込みの推力として利用するガスバネ式打ち込み工具1を例示したが、圧縮ばねの付勢力を推力として利用する機械バネ式の打ち込み工具についても同様に適用することができる。
Although the gas spring
n…打ち込み具
1…打ち込み工具
2…本体ハウジング(ハウジング)
3…シリンダ、3a…蓄圧室、3b…ダンパ
4…ハンドル部
5…打ち込みノーズ部、5a…打ち込み通路、5b…射出口、5c…保持ケース
6…マガジン
7…打撃ピストン
8…スイッチレバー、8a…起動スイッチ
9…バッテリパック
10…工具本体
11…ドライバ、11a…先端
12…ラック、12a…噛合い歯
13…被検知片
20…ドライバ戻し機構(駆動機構)
21…電動モータ、21a…モータケース、21b…モータ軸
22…減速ギヤ列、22a…ギヤケース
23…中間軸、23a…ピニオンギヤ
30…クラッチ機構
31…機構ケース
32…ピニオン
32a…外周歯、32b…噛合い歯、32c…起立面、32d…傾斜面、32e…挿通孔
J…ピニオンの回転軸線
33…クラッチ、33a…噛合い歯、33b…起立面、33c…傾斜面
33d…周側凹部、33e…減速ギヤ、33f…ばね受け部、33g…挿通孔
C1…クラッチ係合位置、C2…クラッチ切断位置
34…圧縮ばね
35…スピンドル、35a…ばね受け部、35b…先端
36…ベアリング
37…動力伝達経路
40…クラッチ用スイッチ(スイッチ)
41…ソレノイド、41a…ケース部
42…ピン、42a…先端、42b…プランジャ、42c…ばね受け部
P1…オフ位置、P2…オン位置
43…バー、43a…第1端部、43b…第2端部、43c…回転軸部
44…圧縮ばね
45…コントローラ、45a…タイマ回路
46…待機位置検知センサ
47…上死点検知センサ
n ... Driving
3 ... Cylinder, 3a ... Accumulation chamber, 3b ... Damper 4 ... Handle
21 ... electric motor, 21a ... motor case, 21b ...
41 ... Solenoid, 41a ...
Claims (8)
ハウジングに上下動可能に設けられて下方に移動することで打ち込み具を打撃するドライバと、
前記ドライバを上方に移動させるために前記ドライバに設けられたラックと、
前記ラックに係合し回転することで前記ドライバを上方に移動させるピニオンと、
前記ドライバの上方への移動によって打ち込みエネルギを蓄える駆動機構と、
前記ドライバの上死点の位置を検知するセンサと、
前記センサからの応答信号に応じて打撃信号を発信するコントローラと、
前記打撃信号に応じて前記ピニオンとモータとの間の動力伝達経路を遮断するクラッチを有する打ち込み工具。 It ’s a driving tool,
A driver that is provided on the housing so that it can move up and down and hits the driving tool by moving downward.
A rack provided on the driver to move the driver upward,
A pinion that moves the driver upward by engaging with the rack and rotating,
A drive mechanism that stores driving energy by moving the driver upward,
A sensor that detects the position of the top dead center of the driver and
A controller that emits a striking signal in response to a response signal from the sensor,
A driving tool having a clutch that cuts off a power transmission path between the pinion and a motor in response to the impact signal.
前記打撃信号に応じてソレノイドに電流が流れて作動するスイッチを有し、前記スイッチが前記クラッチを作動させる打ち込み工具。 The driving tool according to claim 1.
A driving tool having a switch that operates by flowing an electric current through the solenoid in response to the impact signal, and the switch operates the clutch.
前記スイッチは、前記ソレノイドによって出没するピンを有し、
前記スイッチは、前記ピンの変位による力または変位量を変換して前記クラッチに伝達する構成である打ち込み工具。 The driving tool according to claim 2.
The switch has a pin that appears and disappears from the solenoid.
The switch is a driving tool having a configuration in which a force or a displacement amount due to a displacement of the pin is converted and transmitted to the clutch.
前記クラッチは、前記ピニオンの回転軸線上に配置されかつ前記回転軸線に沿って前記ピニオンに係合する係合位置と、前記ピニオンから離間する切断位置との間で移動する打ち込み工具。 The driving tool according to any one of claims 1 to 3.
The clutch is a driving tool that is arranged on the rotation axis of the pinion and moves between an engagement position that engages with the pinion along the rotation axis and a cutting position that is separated from the pinion.
前記クラッチは、前記ピニオンに対向する面に噛合い歯を有し、
前記ピニオンは、前記クラッチに対向する面に噛合い歯を有する打ち込み工具。 The driving tool according to claim 4.
The clutch has meshing teeth on the surface facing the pinion.
The pinion is a driving tool having meshing teeth on the surface facing the clutch.
前記クラッチを前記ピニオンに向けて付勢するばねを有する打ち込み工具。 The driving tool according to claim 4 or 5.
A driving tool having a spring that urges the clutch toward the pinion.
前記ピニオンは、複数の歯を全周に亘って有する打ち込み工具。 The driving tool according to any one of claims 1 to 6.
The pinion is a driving tool having a plurality of teeth over the entire circumference.
前記ピニオンは、前記ラックに対して常時噛み合っている打ち込み工具。 The driving tool according to claim 7.
The pinion is a driving tool that is constantly engaged with the rack.
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