JP7709360B2 - 打ち込み工具 - Google Patents

Description

本開示は、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。

特許文献１，２には、圧縮ガスの推力を打撃力として利用するガスばね式の打ち込み工具が開示されている。ガスばね式の打ち込み工具は、シリンダ内を上下動するピストンと、ピストンと一体に結合されるドライバを有する。ピストンとドライバは、蓄圧室のガス圧によって打ち込み方向に下動される。ドライバは、下方の打ち込み具を打撃して射出する。ピストンとドライバは、打ち込み具を射出した後、リフト機構により反打ち込み方向に戻される。

ドライバは、上下方向に延出しかつ上下方向に並んで形成される複数の被係合部（ラック歯）を有する。リフト機構は、複数の被係合部に係合される複数の係合部を具備するホイールを有する。複数の係合部は、ホイールの外周に沿って配置される。ホイールは、例えば電動モータ等の駆動源によって回転する。打ち込み動作後にホイールが回転することで、係合部がドライバの被係合部に順次噛み合わされる。これによりドライバとピストンが反打ち込み方向に上動する。ピストンが反打ち込み方向に上動することで、蓄圧室のガス圧が高められる。ドライバが上動端位置まで上動されると、ドライバの被係合部に対するリフト機構の係合部の係合状態が解除される。これによりドライバの打ち込み動作が再度なされる。

リフト機構の係合部は、蓄圧室のガス圧に抗してドライバを上動させる際、ドライバの被係合部から大きな負荷を受ける。そのため係合部と被係合部を正常に係合させ、係合部が負荷を確実に受けている状態でドライバが上動されることが望ましい。

しかしながら、係合部と被係合部が正常に係合せずに互いに干渉し、ドライバの戻し動作が止まってしまう場合がある。例えば打ち込み具を硬い木材に打ち込む際や、打ち込み具を誤って鉄板等に打ち込んでしまう際に、打ち込み具が打ち込み通路内でドライバに打撃されて変形し釘詰まりを起こす場合がある。あるいは打込み具が正規の深さまで打ち込まれず、打ち込み不足の状態が発生する場合がある。これらの場合には、ドライバが下動端よりも上方の位置で停止される。リフト機構のホイールは、ドライバが非正規の位置で停止した状態でも正常動作時と同様に回転する。そのためドライバの上動開始時に、係合部が正規に係合する被係合部と係合せず、係合部と被係合部の底部が互いに干渉してしまう。

係合部と被係合部の底部との干渉によってドライバが非正規の位置で停止される際に、ドライバが正常動作する状態に速やかに戻す対策を施す技術はまだなかった。

国際公開第２０２０／０５９６６６号 特許第６９１５６８２号公報

したがって正常動作時及びドライバが非正規の位置で停止する場合で良好な動作を継続できるリフト機構が必要とされている。

本開示の一つの特徴によると打ち込み工具は、ガス圧によって打ち込み方向へ移動するピストンを有する。打ち込み工具は、ピストンから打ち込み方向に延出しかつ打ち込み方向に並んで形成された複数の被係合部を具備するドライバを有する。打ち込み工具は、ドライバを反打ち込み方向に移動させるリフト機構を有する。リフト機構は、回転軸と、回転軸を中心に回転軸とともに回転するホイールを有する。リフト機構は、ホイールの外周に沿って配置されかつドライバの被係合部に係合する複数の係合部を有する。リフト機構は、回転軸に設けられかつホイールを回転軸に対して初期位置と偏心位置の間で径方向に移動可能に支持する支持部材を有する。ドライバを反打ち込み方向へ移動させる時にホイールが、初期位置においてドライバに係合しかつ偏心位置へ退避可能である第１状態と、偏心位置においてドライバと係合する第２状態に変位する。

したがってドライバの戻し動作が正常に動作する場合、ホイールはその回転角度に応じて初期位置または偏心位置に位置する。ホイールが初期位置と偏心位置のいずれに位置する場合でも、リフト機構の係合部がドライバの被係合部と係合する。そのためドライバを上動させる戻し動作を良好に継続できる。例えば打ち込み動作時に釘詰まり等が発生してドライバが非正規の位置で停止する場合、係合部が正規の被係合部と係合せず、係合部と被係合部が互いに干渉する場合がある。この場合にホイールは、初期位置から偏心位置に退避可能である。そのため係合部と被係合部の干渉を解消できる。係合部と被係合部の干渉が解消された後、ホイールが初期位置または偏心位置に移動し、かつ係合部が被係合部と係合する。そのためドライバを上動させる戻し動作を良好に継続できる。

打ち込み工具の側面図である。 図１中ＩＩ－ＩＩ線断面矢視図である。 図１中ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面矢視図である。 リフト機構の斜視図である。 ホイールが初期位置に位置する状態のリフト機構の縦断面図である。 ホイールが初期位置に位置する状態のリフト機構の横断面図である。 ホイールが偏心位置に位置する状態のリフト機構の縦断面図である。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、ホイールが初期位置に位置しかつ第１係合部が第１被係合部と係合している状態を示している。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、ホイールが偏心位置に位置しかつ第１中間係合部が被係合部と係合している状態を示している。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、ホイールが初期位置に位置しかつ第２中間係合部が被係合部と係合している状態を示している。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、ホイールが初期位置に位置しかつ第１係合部が第１被係合部の下方の被係合部と干渉している状態を示している。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、図１１に示す状態のホイールが初期位置から偏心位置に向けて移動している状態を示している。 リフト機構とドライバの横断面図である。本図は、ホイールが初期位置に位置しかつ第１係合部が第１被係合部の下方の被係合部と係合している状態を示している。

本開示の他の特徴によると打ち込み工具は、ホイールを偏心位置から初期位置へ付勢する付勢部材を有する。係合部が被係合部と正常に係合せず干渉している場合には、ホイールを初期位置から偏心位置に移動させて係合部と被係合部の干渉を解消した後、ホイールを初期位置に速やかに戻すことができる。そのため係合部と被係合部を速やかに係合させることができる。これによりドライバの戻し動作を速やかに復帰できる。

本開示の他の特徴によると支持部材は、ホイールを回転軸に対して直線状に往復動可能に支持する。したがってホイールは、所定の回転角度の範囲内でのみドライバから離間する方向に移動できる。そのためホイールが所定の回転角度である範囲内において係合部と被係合部の干渉を解消できる。所定の回転角度の範囲外においては、ホイールがドライバから離間できない。そのため係合部が被係合部から退避することを抑制できる。これによりドライバの戻し動作を良好に継続できる。

本開示の他の特徴によると支持部材は、径方向に延在しかつ相互に平行な一対の支持平面を有する。ホイールは、支持部材が挿入されかつ一対の支持平面のそれぞれに対面し径方向に延在する一対のスライド面を具備する取付孔を有する。したがって回転軸に支持されるホイールの支持構造を利用して、ホイールを初期位置と偏心位置の間で移動させることができる。そのためホイールを径方向に移動可能に支持する移動構造をコンパクトに形成できる。

本開示の他の特徴によると複数の係合部の１つは、ドライバを反打ち込み方向へ移動させる時に最初に被係合部に係合する第１係合部である。第１係合部は、ホイールが初期位置に位置する時に回転軸の軸心から基準距離の基準円上に位置する。したがってドライバの戻し動作を良好に継続可能にする各係合部の配置を、基準円に基づいて容易に設定できる。

本開示の他の特徴によると複数の係合部は、第１係合部を起点にしてホイールの回転方向に０°～９０°の範囲内において基準円の径方向外方に位置する少なくとも１つの外方位置係合部を含む。複数の係合部は、第１係合部を起点にしてホイールの回転方向に９０°～１８０°の範囲内において基準円の径方向内方に位置する少なくとも１つの内方位置係合部を含む。

したがって外方位置係合部が被係合部と係合する時、ホイールは被係合部に押されて初期位置から偏心位置に移動する。ホイールは、第１係合部が被係合部と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が０°～９０°の範囲内で初期位置から偏心位置に移動する。回転角度が９０°～１８０°の範囲内でかつホイールが偏心位置に位置する状態では、被係合部が基準円の径方向内方に進入する状態になる。そのため基準円よりも径方向内方に配置される内方位置係合部を設けることで、内方位置係合部と被係合部を互いに干渉させることなく係合させることができる。かくしてホイールが初期位置から偏心位置に移動する時および偏心位置に位置する状態において、ドライバの戻し動作を良好に継続できる。

本開示の他の特徴によると複数の係合部は、第１係合部を起点にしてホイールの回転方向に０°～９０°の範囲内において基準円上または基準円の径方向外方に位置する。第１係合部を起点にしてホイールの回転方向に９０°～１８０°の範囲内において基準円上または基準円の径方向内方に位置する。したがって第１係合部が被係合部と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が０°～９０°の範囲内で、ホイールを継続的に初期位置から偏心位置に移動させることができる。回転角度が９０°～１８０°の範囲内でかつホイールが偏心位置に位置する状態において、複数の係合部と複数の被係合部を互いに干渉させることなく係合させることができる。

本開示の他の特徴によると複数の係合部は、第１係合部を起点にしてホイールの回転方向に１８０°～３６０°の範囲内において基準円上に位置する。したがってホイールは、第１係合部が被係合部と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が１８０°～３６０°の範囲内で初期位置に位置しかつ偏心位置に移動しない。そのため複数の係合部を基準円上に配置することで、被係合部に対して退避せずかつ干渉しないように複数の係合部を設けることができる。

本開示の他の特徴によると基準円の径方向外方において隣接する複数の係合部の内の２つは、回転軸の中心に対して第１角度を有する。基準円の径方向内方において隣接する複数の係合部の内の２つは、回転軸の中心に対して第１角度よりも大きい第２角度を有する。したがって各係合部が被係合部と係合している間の反打ち込み方向の移動量を概ね一定にすることができる。そのため、例えば等間隔で打ち込み方向に並ぶ複数の被係合部に対して係合部を精度良く係合させることができる。これによりドライバをスムーズに上動させることができる。

本開示の他の特徴によるとホイールは、外方位置係合部の最外周端よりも内周側に位置する小径外周縁と、外方位置係合部に対応する領域において小径外周縁よりも外周側に位置する大径外周縁を有する。したがってホイールの外周縁をコンパクトに形成できる。ホイールは、リフト機構の収容部内において回転軸に対して初期位置と偏心位置の間で径方向に移動する。ホイールの外周縁をコンパクトに形成することで、リフト機構の収容部をコンパクトに形成できる。

次に本開示の実施形態の１つを図１～１３に基づいて説明する。打ち込み工具１の一例として、シリンダ上方の蓄圧室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ばね式の打ち込み工具を示す。以下の説明では、打ち込み具Ｎの打ち込み方向を下方向とし、反打ち込み方向を上方向とする。打ち込み工具１の使用者は、図１において概ね打ち込み工具１の左側に位置する。使用者の手前側を後方向（使用者側）、手前側と反対側の奥側を前方向とする。左右方向については使用者を基準とする。

図１，３に示すように打ち込み工具１は、工具本体１０を有する。工具本体１０は、概ね円筒形の本体ハウジング１１にシリンダ１２を収容した構成を有する。シリンダ１２内にはピストン１３が上下に往復動可能に収容される。ピストン１３よりも上方のシリンダ１２の上部は、蓄圧室１４に連通される。蓄圧室１４には、例えば空気等の圧縮ガスが封入される。蓄圧室１４のガス圧は、ピストン１３の上面に下動させる推力として作用する。

図３に示すようにシリンダ１２の下部は、工具本体１０の下部に設けられた打ち込みノーズ部２の打ち込み通路２ａに連通される。打ち込みノーズ部２は、多数本の打ち込み具Ｎ（図１参照）が装填されたマガジン８と結合される。打ち込み通路２ａには、マガジン８内から打ち込み具Ｎが１本ずつ上下に延出した姿勢で供給される。打ち込みノーズ部２の下部には、上下にスライド可能なコンタクトアーム３が設けられる。コンタクトアーム３は、被打ち込み材Ｗと当接することにより上動する。

図３に示すようにピストン１３の下面には、上下に長いドライバ１５が結合される。ドライバ１５の下部は、打ち込み通路２ａ内に進入している。ドライバ１５は、ピストン１３の上面に作用する蓄圧室１４のガス圧によって打ち込み通路２ａ内を下動する。ドライバ１５の下端が打ち込み通路２ａ内に供給された１本の打ち込み具Ｎを打撃する。打撃された打ち込み具Ｎは、打ち込みノーズ部２の射出口２ｂから射出される。射出された打ち込み具Ｎは被打ち込み材Ｗに打ち込まれる。シリンダ１２の下部には、ピストン１３の下動端での衝撃を吸収するための下動端ダンパ１７が配置される。

図３に示すようにドライバ１５の右側部には、複数の被係合部１６が設けられる。本実施形態では１０個の被係合部１６がドライバ１５の長手方向（上下方向）に一定の間隔で配置される。各被係合部１６は、ラック歯状に形成され、それぞれ右方へ張り出す状態に設けられる。被係合部１６は、後述するリフト機構２０が具備する係合部２５と係合する。

図１に示すように工具本体１０の後部には、使用者が把持するグリップ４が設けられる。グリップ４の前部下面には、使用者が指先で引いて操作するトリガ５が設けられる。グリップ４の後部にはバッテリ取付部６が設けられる。バッテリ取付部６の後面には、バッテリパック７を取り外し可能に装着できる。バッテリパック７は、バッテリ取付部６から取り外して別途用意した充電器で繰り返し充電して使用できる。バッテリパック７は、他の電動工具の電源として流用することができる。バッテリパック７は、後述する駆動部３０に電力を供給する電源として動作する。

図３に示すように打ち込みノーズ部２の右側部には、リフト機構２０が結合されている。リフト機構２０は、打撃後にピストン１３とドライバ１５を一体で上方へ戻す機能を有する。リフト機構２０によりピストン１３が上方へ戻されることで、蓄圧室１４のガス圧が高められる。

図１に示すようにリフト機構２０の後部には、リフト機構２０を動作させるための駆動部３０が並設される。リフト機構２０と駆動部３０は、略円筒状の駆動部ケース１１ａに収容される。駆動部ケース１１ａは、本体ハウジング１１の下部とバッテリ取付部６の下部を連結する。駆動部ケース１１ａは、本体ハウジング１１と一体に設けられる。

図２に示すように駆動部３０は、駆動源としての電動モータ３１を有する。電動モータ３１は、出力軸３１ａの軸線（モータ軸線Ｊ）を打ち込み方向（図２において紙面直交方向）に直交させた前後方向に沿わせた姿勢で収容される。電動モータ３１は、バッテリパック７の電力を電源としてトリガ５の引き操作によって起動する。

図２に示すように電動モータ３１の出力軸３１ａは、軸受３１ｂ，３１ｃを介して駆動部ケース１１ａに回転可能に支持される。出力軸３１ａの前部は、減速ギヤ列３２に接続される。減速ギヤ列３２は、駆動部ケース１１ａに収容された略円筒状のギヤ列ケース３２ａの内周側に支持される。減速ギヤ列３２には３列の遊星ギヤ列が用いられている。３列の遊星ギヤ列は、相互に同軸でありかつモータ軸線Ｊと同軸に配置されている。電動モータ３１の回転出力は、３列の遊星ギヤ列を含む減速ギヤ列３２で減速されて前方のリフト機構２０に出力される。

図２に示すようにリフト機構２０は、減速ギヤ列３２に連結された回転軸２１と、回転軸２１に支持されたホイール２２を有する。リフト機構２０は、駆動部ケース１１ａに収容された略円筒状の機構ケース２９に収容される。回転軸２１の回転軸線２１ｃは、モータ軸線Ｊに一致している。機構ケース２９の前部は蓋部２９ａで塞がれている。回転軸２１の前端は、蓋部２９ａを介して機構ケース２９に保持される軸受２６に回転可能に支持される。回転軸２１の後端は、減速ギヤ列３２の最終段のキャリアに支持される。減速ギヤ列３２の最終段のキャリアは、外周側に設けられた軸受２７を介して機構ケース２９に回転可能に支持される。電動モータ３１が起動すると、リフト機構２０の回転軸２１とホイール２２が一体で図３に示す矢印Ｒの方向（図３において反時計回り方向）に回転する。

図５，６に示すように回転軸２１の前後方向中央には、ホイール２２を支持する支持部材２１ａが設けられる。支持部材２１ａは、概ね円柱状であるが、径方向に延在しかつ相互に平行である一対の支持平面２１ｂを有する。支持部材２１ａは、一対の支持平面２１ｂの間にばね収容部２１ｅを有する。ばね収容部２１ｅは、一対の支持平面２１ｂの延出方向に沿って凹設される。ばね収容部２１ｅは、初期位置方向側の支持部材２１ａの端面で開口する。ばね収容部２１ｅには、ホイール２２を径方向に付勢するための圧縮ばね２４が収容される。

図４，５に示すように回転軸２１の後部には、フランジ部２１ｄが設けられる。フランジ部２１ｄは、支持部材２１ａの後方で支持部材２１ａよりも径方向外方へ円板状に張り出す。フランジ部２１ｄの前面は、ホイール２２の後面と当接する。支持部材２１ａよりも前方の回転軸２１の前部には、蓋部材２８が装着される。蓋部材２８は、ホイール２２の外周縁と略同じ径の円盤状に設けられる。蓋部材２８は、支持部材２１ａに装着されたホイール２２の前方に装着される。蓋部材２８の後面は、ホイール２２の前面と当接する。ホイール２２は、フランジ部２１ｄと蓋部材２８の間に挟まれることで前後方向の移動が規制される。

図５～７に示すようにホイール２２の中央には、支持部材２１ａを挿入可能な取付孔２３が設けられる。取付孔２３の内壁面には、径方向に延在しかつ相互に平行である一対のスライド面２３ａが設けられる。一対のスライド面２３ａの互いの距離は、支持部材２１ａに設けられた一対の支持平面２１ｂの互いの距離と略同じである。取付孔２３に支持部材２１ａを挿入することで、各スライド面２３ａと各支持平面２１ｂが対向して当接する。スライド面２３ａが支持平面２１ｂに対して摺接されることで、ホイール２２が回転軸２１に対して径方向に一定の範囲で変位する。図５，６に示すように回転軸２１の軸心２１ｃ上にホイール２２の中心２２ｇが位置する際のホイールの位置を初期位置と称する。図７に示すように回転軸２１の軸心２１ｃ上からホイール２２の中心２２ｇが外れた状態におけるホイールの位置を偏心位置と称する。

図５～７に示すように支持部材２１ａのばね収容部２１ｅに収容された圧縮ばね２４は、取付孔２３の壁面をホイール２２の径方向に付勢する。ホイール２２は、支持部材２１ａに対して偏心位置から初期位置に向けて付勢される。そのためホイール２２に外力が作用していない場合、ホイール２２は初期位置で保持される。ホイール２２に偏心位置に向かう方向の一定以上の外力が作用する場合、ホイール２２は圧縮ばね２４の付勢力に抗して初期位置から偏心位置に移動する。

図４～６に示すようにホイール２２の外周縁に沿って複数の係合部２５が装着される。本実施形態では、例えば１０個の係合部２５が設けられる。各係合部２５には、円柱形の軸部材（ピン）が用いられる。

図３に示すようにホイール２２の左部は、機構ケース２９に設けられた窓部２９ｂを経て打ち込み通路２ａ内に進入する。打ち込み通路２ａ内においてホイール２２の各係合部２５がドライバ１５の被係合部１６に係合される。係合部２５の少なくとも１つがドライバ１５の被係合部１６に係合された状態で、ホイール２２を矢印Ｒの方向に回転させる。これによりドライバ１５とピストン１３が上方へ戻される。

図４，５に示すようにホイール２２は、前後に一定の間隔をおいて相互に平行な前フランジ部２２ａと後フランジ部２２ｂを有する。前フランジ部２２ａと後フランジ部は、径方向の張出形状が同じになるように形成される。前フランジ部２２ａの周縁部には、係合部２５が配置される所定の位置に円形の貫通孔２２ｅが複数個設けられる。後フランジ部２２ｂの上面の周縁部には、複数の貫通孔２２ｅと前後に並ぶ位置に円形の溝孔２２ｆが複数個設けられる。各貫通孔２２ｅと各溝孔２２ｆは、挿入される係合部２５と略同径である。複数の係合部２５を対応する貫通孔２２ｅと溝孔２２ｆに挿入し、回転軸２１の前部に蓋部材２８を装着する。これにより前フランジ部２２ａの周縁部と後フランジ部２２ｂの周縁部の間に跨って、複数の係合部２５が保持される。

図３に示す各係合部２５は、それぞれの軸中心回りに回転可能にホイール２２に支持される。そのため各係合部２５の外周面の所定の領域が連続して被係合部１６と当接することを抑制できる。これにより係合部２５の摩耗を抑制できる。

図６に示すように複数の係合部２５は、ホイール２２の中心２２ｇからの距離がそれぞれ異なる。また、複数の係合部２５は、中心２２ｇを中心にして周方向に所定の角度の間隔で配置される。本実施例では、ホイール２２の概ね３／４周の範囲に１０個の係合部２５が所定の間隔で配置される。ホイール２２の概ね１／４の範囲には係合部２５が配置されない。以下、係合部２５が配置されない周方向の範囲を逃がし部２２ｈと称する。

図６に示すようにホイール２２の回転方向について逃がし部２２ｈの直後の係合部２５を第１係合部２５ａと称する。第１係合部２５ａの中心は、ホイール２２が初期位置に位置する時に回転軸２１の軸心２１ｃから基準距離の基準円Ｃ上に位置する。ホイール２２の回転方向について第１係合部２５ａの直後に並ぶ２つの係合部２５を外方位置係合部２５ｂと称する。外方位置係合部２５ｂの中心は、基準円Ｃの径方向外方に位置する。ホイール２２の回転方向について２つの外方位置係合部２５ｂの直後に並ぶ１つの係合部２５を第１中間係合部２５ｄと称する。第１中間係合部２５ｄの中心は、基準円Ｃ上に位置する。

図６に示すようにホイール２２の回転方向について第１中間係合部２５ｄの直後に並ぶ３つの係合部２５を内方位置係合部２５ｃと称する。内方位置係合部２５ｃの中心は、基準円Ｃの径方向内方に位置する。ホイール２２の回転方向について３つの内方位置係合部２５ｃの直後に並ぶ１つの係合部２５を第２中間係合部２５ｅと称する。第２中間係合部２５ｅおよび逃がし部２２ｈまでの間の２つの係合部の中心は、基準円Ｃ上に位置する。

図６に示すように複数の係合部２５のうち隣接する２つの係合部２５は、ホイール２２の中心２２ｇに対して角度を有する。各角度を、第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向の順に角度Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８，Ａ９と称する。角度Ａ１，Ａ２，Ａ３を合計した角度は、概ね９０°である。角度Ａ１～Ａ６を合計した角度は、概ね１８０°である。角度Ａ１～Ａ７を合計した角度は、１８０°よりも大きい。したがって第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に０°～９０°の範囲には、外方位置係合部２５ｂ、および基準円Ｃ上の第１係合部２５ａと第１中間係合部２５ｄが配置される。第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に９０°～１８０°の範囲には、内方位置係合部２５ｃ、および基準円Ｃ上の第１中間係合部２５ｄが配置される。第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に１８０°～３６０°の範囲の係合部２５は、全て基準円Ｃ上に配置される。

図６に示すように各角度Ａ１～Ａ９は、角度を形成する各係合部２５の中心からホイール２２の中心２２ｇまでの距離が長いほど小さく、当該距離が短いほど大きく設けられる。例えば角度を形成する２つの係合部２５の一方が外方位置係合部２５ｂである角度Ａ１，Ａ２，Ａ３は、角度を形成する２つの係合部２５の両方が基準円Ｃ上である角度Ａ８，Ａ９よりも小さい。角度Ａ１，Ａ２，Ａ３は、本実施形態において第１角度に相当する。角度を形成する２つの係合部２５の一方が内方位置係合部２５ｃである角度Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７は、角度Ａ８，Ａ９よりも大きい。角度Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７は、本実施形態において第２角度に相当する。角度Ａ８と角度Ａ９は、略同じ大きさである。角度を形成する２つの係合部２５の両方が外方位置係合部２５ｂである角度Ａ２は、角度を形成する２つの係合部２５の一方が外方位置係合部２５ｂである角度Ａ１，Ａ３よりも小さい。角度を形成する２つの係合部２５の両方が内方位置係合部２５ｃである角度Ａ５，Ａ６は、角度を形成する２つの係合部２５の一方が内方位置係合部２５ｃである角度Ａ４，Ａ７よりも大きい。

図６に示すようにホイール２２は、外方位置係合部２５ｂが設けられる領域において外方位置係合部２５ｂよりも径方向外方に位置する大径外周縁２２ｃを有する。ホイール２２は、内方位置係合部２５ｃが設けられる領域において内方位置係合部２５ｃよりも径方向外方に位置する小径外周縁２２ｄを有する。小径外周縁２２ｄは、ホイール２２の中心２２ｇを起点にして外方位置係合部２５ｂの最外周端よりも径方向内方に位置する。大径外周縁２２ｃは、ホイール２２の中心２２ｇを起点にして小径外周縁２２ｄよりも径方向外方に位置する。

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。図３は、ピストン１３とドライバ１５の待機状態を示している。待機状態のドライバ１５とピストン１３は、上動端の若干下方の待機位置で停止した状態で保持される。この待機状態では、逃がし部２２ｈの直前の係合部２５が、ドライバ１５の最下端部の被係合部１６の下面に係合される。

待機状態で、図１に示すコンタクトアーム３が上動しかつトリガ５が引かれることにより電動モータ３１が起動する。電動モータ３１を起動させると、図３に示すホイール２２が矢印Ｒで示す回転方向に回転する。逃がし部２２ｈの直前の係合部２５が、ドライバ１５の最下端部の被係合部１６を上動させる。これによりピストン１３とドライバ１５が待機位置から上動端まで上動する。ドライバ１５が上動端に移動した際に、打ち込み具Ｎ（図１参照）がマガジン８から打ち込み通路２ａ内に供給される。上動端の打ち込み直前状態に至ると、ホイール２２の係合部２５がドライバ１５の被係合部１６から離脱する。これによりピストン１３とドライバ１５が蓄圧室１４のガス圧により下動する。ドライバ１５が打ち込み通路２ａ内を下動することで１本の打ち込み具Ｎが打撃される。

ドライバ１５が下動する際、ホイール２２の係合部２５が全て打ち込み通路２ａ内から退出して機構ケース２９内に位置する状態になる。そのため打ち込み通路２ａ内には、ホイール２２の逃がし部２２ｈが位置する。これによりドライバ１５の被係合部１６に対する係合部２５の干渉が回避されて、スムーズな打ち込み動作がなされる。

打ち込み具Ｎの打撃後、ドライバ１５が下動端に至った状態においてホイール２２が引き続き矢印Ｒの方向に回転する。図８に示すように第１係合部２５ａが、ドライバ１５の被係合部１６のうち最上端の第１被係合部１６ａの下面に係合される。これによりピストン１３とドライバ１５を反打ち込み方向に上動させる戻し動作が開始される。戻し動作の開始時、ホイール２２は圧縮ばね２４によって初期位置に向けて（左方のドライバ１５側に向けて）付勢されている。そのためホイールの中心２２ｇは、回転軸２１の軸心２１ｃ上に位置する。

図８に示す状態において、ホイール２２は、右方に向けて圧縮ばね２４の付勢力を上回る外力を受けることで初期位置から偏心位置に移動可能な第１状態である。しかしながら第１被係合部１６ａと係合する第１係合部２５ａには、第１被係合部１６ａから打ち込み方向の力が作用するが、打ち込み方向と直交する左右方向の力はほとんど作用しない。そのためホイール２２は、圧縮ばね２４によって左方に向けて付勢され、初期位置で保持される。

続けてホイール２２が回転すると、２つの外方位置係合部２５ｂが、順に被係合部１６の下面に係合する。外方位置係合部２５ｂは、ホイール２２の中心２２ｇに対して第１係合部２５ａよりも径方向外方に位置する。そのためホイール２２が初期位置に位置する状態では、外方位置係合部２５ｂと被係合部１６の底部が干渉してしまう。外方位置係合部２５ｂと被係合部１６の底部の干渉を回避するため、ホイール２２の中心２２ｇがドライバ１５から離れるように移動する。これによりホイール２２は、圧縮ばね２４の付勢力に抗して右方の偏心位置に位置する第２状態である。ホイール２２の中心２２ｇは、回転軸２１の軸心２１ｃの右方に位置する。

２つの外方位置係合部２５ｂの後に、第１中間係合部２５ｄが被係合部１６の下面に係合する。この状態においてホイール２２の初期位置は、ホイール２２の偏心位置の上方に位置する。この状態において第１中間係合部２５ｄは、被係合部１６から例えば１０ｋＮ程度の下方に向かう力を受ける。そのためホイール２２は、圧縮ばね２４の付勢力に抗して下方に押されて偏心位置に位置する第２状態である。

図９に示すように第１中間係合部２５ｄの後に、３つの内方位置係合部２５ｃが順に被係合部１６の下面に係合する。この状態においてホイール２２の初期位置は、ホイール２２の偏心位置の上側右方に位置する。この状態において内方位置係合部２５ｃは、被係合部１６から例えば１０ｋＮ程度の下方に向かう力を受ける。そのためホイール２２は、圧縮ばね２４の付勢力に抗して下方に押されて下側左方の偏心位置に位置する第２状態である。内方位置係合部２５ｃは、ホイール２２の中心２２ｇに対して第１係合部２５ａよりも径方向内方に位置する。そのためホイール２２が左方の偏心位置に位置する状態において、内方位置係合部２５ｃと被係合部１６の底部が相互に干渉することなく係合することができる。

図１０に示すように３つの内方位置係合部２５ｃの後に、第２中間係合部２５ｅが被係合部１６の下面に係合する。この状態においてホイール２２の初期位置は、ホイール２２の偏心位置の右方に位置する。この状態において第２中間係合部２５ｅには、被係合部１６から打ち込み方向の力が作用し、支持平面２１ｂにより、偏心位置から初期位置へ向かう分力が発生する。そのためホイール２２は、右方に向けて付勢され、初期位置で保持される。

図３に示すように逃がし部２２ｈの直前の係合部２５が最下端部の被係合部１６の下面に係合されると、ピストン１３とドライバ１５が上記した待機位置に至る。例えば電動モータ３１の起動からの時間が適切に制御されることで、ドライバ１５とピストン１３が待機位置に至った段階で電動モータ３１（図２参照）が停止される。以上で一連の打ち込み動作が終了する。

図１１に示すようにドライバ１５の下動により打撃される打ち込み具Ｎ（図１参照）が被打ち込み材Ｗに正常に打ち込まれない場合がある。この場合、変形等した打ち込み具Ｎが打ち込み通路２ａ内に詰まる釘詰まりあるいは打ち込み不足の状態が発生する。この場合には、ドライバ１５が下動端よりも上方の位置で停止される。ドライバ１５が停止した状態においてもホイール２２の回転状態は継続される。そのため係合部２５と、正常動作時において係合部２５に係合する被係合部１６の間で相対位置のずれが発生する。

例えば図１１に示すように第１係合部２５ａが第１被係合部１６ａの下面に進入せず、第１被係合部１６ａの下方の被係合部１６の先端に干渉する状態が発生する。この状態においてホイール２２の初期位置は、ホイール２２の偏心位置の下側左方に位置する。この状態のままホイール２２が矢印Ｒの方向に回転させると、干渉している被係合部１６から第１被係合部１６ａへ右方に向かう力が発生する。そのため、図１２に示すようにホイール２２は、圧縮ばね２４の付勢力に抗して右方の偏心位置に移動する。これにより第１係合部２５ａは、干渉していた被係合部１６から右方に退避して干渉状態が解消される。

図１３に示すようにホイール２２の回転状態が継続されることにより、第１係合部２５ａは、干渉していた被係合部１６の１つ上に位置する被係合部１６に向けて移動する。また、被係合部１６第１係合部２５ａを右方に向けて押す力が解消される。そのためホイール２２は、圧縮ばね２４に付勢されて左方の初期位置に移動する。これにより第１係合部２５ａが被係合部１６の下面と係合する。そのためホイール２２の回転によってピストン１３とドライバ１５を上動させることができる。ホイール２２が待機位置まで回転された時点で電動モータ３１（図２参照）が停止される。これによりドライバ１５の下動が阻止された状態で、詰まった打ち込み具Ｎ（図１参照）を打ち込み通路２ａから除去できる。

上述するように打ち込み工具１は、図８に示すようにガス圧によって打ち込み方向へ移動するピストン１３を有する。打ち込み工具１は、ピストン１３から打ち込み方向に延出しかつ打ち込み方向に並んで形成された複数の被係合部１６を具備するドライバ１５を有する。打ち込み工具１は、ドライバ１５を反打ち込み方向に移動させるリフト機構２０を有する。リフト機構２０は、回転軸２１と、回転軸２１を中心に回転軸２１とともに回転するホイール２２を有する。リフト機構２０は、ホイール２２の外周に沿って配置されかつドライバ１５の被係合部１６に係合する複数の係合部２５を有する。リフト機構２０は、回転軸２１に設けられかつホイール２２を回転軸２１に対して初期位置と偏心位置の間で径方向に移動可能に支持する支持部材２１ａを有する。リフト機構２０は、ドライバ１５を反打ち込み方向へ移動させる時にホイール２２が初期位置においてドライバ１５に係合しかつ偏心位置へ退避可能である第１状態と、ホイール２２が偏心位置においてドライバ１５と係合する第２状態に変位する。

したがってドライバ１５の戻し動作が正常に動作する場合、ホイール２２はその回転角度に応じて初期位置または偏心位置に位置する。ホイール２２が初期位置と偏心位置のいずれに位置する場合でも、リフト機構２０の係合部２５がドライバ１５の被係合部１６と係合する。そのためドライバ１５を上動させる戻し動作を良好に継続できる。例えば打ち込み動作時に釘詰まり等が発生してドライバ１５が非正規の位置で停止する場合、係合部２５が正規の被係合部１６と係合せず、係合部２５と被係合部１６が互いに干渉する場合がある。この場合にホイール２２は、初期位置から偏心位置に退避可能である。そのため係合部２５と被係合部１６の干渉を解消できる。係合部２５と被係合部１６の干渉が解消された後、ホイール２２が初期位置または偏心位置に移動し、かつ係合部２５が被係合部１６と係合する。そのためドライバ１５を上動させる戻し動作を良好に継続できる。

図８に示すように打ち込み工具１は、ホイール２２を偏心位置から初期位置へ付勢する圧縮ばね２４を有する。したがってホイール２２が初期位置に位置しかつ係合部２５が被係合部１６と正常に係合している場合、係合部２５が被係合部１６から勝手に退避してしまうことを抑制できる。係合部２５が被係合部１６と正常に係合せず干渉している場合には、ホイール２２を初期位置から偏心位置に移動させて係合部２５と被係合部１６の干渉を解消した後、ホイール２２を初期位置に速やかに戻すことができる。そのため係合部２５と被係合部１６を速やかに係合させることができる。これによりドライバ１５の戻し動作を速やかに復帰できる。

図８に示すように支持部材２１ａは、ホイール２２を回転軸２１に対して直線状に往復動可能に支持する。したがってホイール２２は、所定の回転角度の範囲内でのみドライバ１５から離間する方向に移動できる。そのためホイール２２が所定の回転角度である範囲内において係合部２５と被係合部１６の干渉を解消できる。所定の回転角度の範囲外においては、ホイール２２がドライバ１５から離間できない。そのため係合部２５が被係合部１６から退避することを抑制できる。これによりドライバ１５の戻し動作を良好に継続できる。

図６に示すように支持部材２１ａは、径方向に延在しかつ相互に平行な一対の支持平面２１ｂを有する。ホイール２２は、支持部材２１ａが挿入されかつ一対の支持平面２１ｂのそれぞれに対面し径方向に延在する一対のスライド面２３ａを具備する取付孔２３を有する。したがって回転軸２１に支持されるホイール２２の支持構造を利用して、ホイール２２を初期位置と偏心位置の間で移動させることができる。そのためホイール２２を径方向に移動可能に支持する移動構造をコンパクトに形成できる。

図８に示すように複数の係合部２５の１つは、ドライバ１５を反打ち込み方向へ移動させる時に最初に被係合部１６に係合する第１係合部２５ａである。第１係合部２５ａは、ホイール２２が初期位置に位置する時に回転軸２１の軸心２１ｃから基準距離の基準円Ｃ上に位置する（図６参照）。したがってドライバ１５の戻し動作を良好に継続可能にする各係合部２５の配置を、基準円Ｃに基づいて容易に設定できる。

図６に示すように複数の係合部２５は、第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に０°～９０°の範囲内において基準円Ｃの径方向外方に位置する少なくとも１つの外方位置係合部２５ｂを含む。複数の係合部２５は、第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に９０°～１８０°の範囲内において基準円Ｃの径方向内方に位置する少なくとも１つの内方位置係合部２５ｃを含む。

したがって外方位置係合部２５ｂが被係合部１６と係合する時、ホイール２２は被係合部１６に押されて初期位置から偏心位置に移動する。ホイール２２は、第１係合部２５ａが被係合部１６と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が０°～９０°の範囲内で初期位置から偏心位置に移動する。回転角度が９０°～１８０°の範囲内でかつホイール２２が偏心位置に位置する状態では、被係合部１６が基準円Ｃの径方向内方に進入する状態になる。そのため基準円Ｃよりも径方向内方に配置される内方位置係合部２５ｃを設けることで、内方位置係合部２５ｃと被係合部１６を互いに干渉させることなく係合させることができる。かくしてホイール２２が初期位置から偏心位置に移動する時および偏心位置に位置する状態において、ドライバ１５の戻し動作を良好に継続できる。

図６に示すように複数の係合部２５は、第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に０°～９０°の範囲内において基準円Ｃ上または基準円Ｃの径方向外方に位置する。第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に９０°～１８０°の範囲内において基準円Ｃ上または基準円Ｃの径方向内方に位置する。したがって第１係合部２５ａが被係合部１６と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が０°～９０°の範囲内で、ホイール２２を継続的に初期位置から偏心位置に移動させることができる。回転角度が９０°～１８０°の範囲内でかつホイール２２が偏心位置に位置する状態において、複数の係合部２５と複数の被係合部１６を互いに干渉させることなく係合させることができる。

図６に示すように複数の係合部２５は、第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に１８０°～３６０°の範囲内において基準円Ｃ上に位置する。したがってホイール２２は、第１係合部２５ａが被係合部１６と係合開始する時の回転角度を０°として、回転角度が１８０°～３６０°の範囲内で初期位置に位置しかつ偏心位置に移動しない。そのため複数の係合部２５を基準円Ｃ上に配置することで、被係合部１６に対して退避せずかつ干渉しないように複数の係合部２５を設けることができる。

図６に示すように基準円Ｃの径方向外方において隣接する複数の係合部２５の内の２つは、回転軸２１の中心に対して第１角度Ａ１，Ａ２，Ａ３を有する。基準円Ｃの径方向内方において隣接する複数の係合部２５の内の２つは、回転軸２１の中心に対して第１角度Ａ１，Ａ２，Ａ３よりも大きい第２角度Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を有する。したがって各係合部２５が被係合部１６と係合している間の反打ち込み方向の移動量を概ね一定にすることができる。そのため、例えば等間隔で打ち込み方向に並ぶ複数の被係合部１６に対して係合部２５を精度良く係合させることができる。これによりドライバ１５をスムーズに上動させることができる。

図８に示すようにホイール２２は、外方位置係合部２５ｂの最外周端よりも内周側に位置する小径外周縁２２ｄと、外方位置係合部２５ｂに対応する領域において小径外周縁２２ｄよりも外周側に位置する大径外周縁２２ｃを有する。したがってホイール２２の外周縁をコンパクトに形成できる。ホイール２２は、リフト機構２０を収容する機構ケース２９内において回転軸２１に対して初期位置と偏心位置の間で径方向に移動する。ホイール２２の外周縁をコンパクトに形成することで、リフト機構２０を収容する機構ケース２９をコンパクトに形成できる。

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、リフト機構２０において、１０個の係合部２５を有するホイール２２と１０個の被係合部１６を有するドライバ１５を例示したが、係合部２５と被係合部１６の個数は１０個に限定されない。係合部２５と被係合部１６の個数は、例えばドライバ１５のストローク、工具本体１０のサイズ等の要因により適切に設定される。

ピン状の係合部２５とラック歯状の被係合部１６を例示したが、係合部２５と被係合部１６の形状はこれに限定されない。例えば複数の係合部２５をホイール２２の外周縁に沿って形成されるピニオン歯状に設けても良い。複数の被係合部１６は、ドライバ１５の長手方向に等間隔に形成される複数の被係合部１６を例示したが、複数の被係合部１６が不等間隔で形成されていても良い。

ホイール２２を初期位置に向けて付勢する付勢部材として圧縮ばね２４を例示したが、リーフスプリングやウレタンゴム等その他の付勢部材に変更しても良い。ホイール２２を初期位置に向けて付勢する付勢部材は、取付孔２３の外部に配置する構成としても良い。

第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に０°～９０°の範囲内において、全ての係合部２５が基準円Ｃ上または基準円Ｃの径方向外方に配置される構成を例示した。これに代えて、例えば同範囲内において１つの係合部２５のみが基準円Ｃの径方向外方に配置される構成であっても良い。

第１係合部２５ａを起点にしてホイール２２の回転方向に９０°～１８０°の範囲内において、全ての係合部２５が基準円Ｃ上または基準円Ｃの径方向内方に配置される構成を例示した。これに代えて、例えば同範囲内において１つの係合部２５のみが基準円Ｃの径方向内方に配置される構成であっても良い。

リフト機構２０の回転軸２１の軸心２１ｃがモータ軸線Ｊと同軸である構成を例示した。これに代えて、例えば軸心２１ｃがモータ軸線Ｊからずれた位置でモータ軸線Ｊと平行に延出していても良く、あるいは軸心２１ｃがモータ軸線Ｊと交差する方向に延出していても良い。

１…打ち込み工具
２…打ち込みノーズ部、２ａ…打ち込み通路、２ｂ…射出口
３…コンタクトアーム
４…グリップ
５…トリガ
６…バッテリ取付部
７…バッテリパック
８…マガジン
１０…工具本体
１１…本体ハウジング、１１ａ…駆動部ケース
１２…シリンダ
１３…ピストン
１４…蓄圧室
１５…ドライバ
１６…被係合部、１６ａ…第１係合部
１７…下動端ダンパ
２０…リフト機構
２１…回転軸、２１ａ…支持部材、２１ｂ…支持平面、２１ｃ…軸心
２１ｄ…フランジ部、２１ｅ…ばね収容部
２２…ホイール、２２ａ…前フランジ部、２２ｂ…後フランジ部、２２ｃ…大径外周縁
２２ｄ…小径外周縁、２２ｅ…貫通孔、２２ｆ…溝孔、２２ｇ…中心
２２ｈ…逃がし部
２３…取付孔、２３ａ…スライド面
２４…圧縮ばね（付勢部材）
２５…係合部
２５ａ…第１係合部
２５ｂ…外方位置係合部
２５ｃ…内方位置係合部
２５ｄ…第１中間係合部、２５ｅ…第２中間係合部
２６，２７…軸受
２８…蓋部材
２９…機構ケース、２９ａ…蓋部、２９ｂ…窓部
３０…駆動部
３１…電動モータ、３１ａ…出力軸、３１ｂ，３１ｃ…軸受
３２…減速ギヤ列、３２ａ…ギヤ列ケース
Ｎ…打ち込み具
Ｗ…被打ち込み材
Ｊ…モータ軸線
Ｃ…基準円
Ａ１～Ａ９…角度

Claims (8)

1. 打ち込み工具であって、
   ガス圧によって打ち込み方向へ移動するピストンと、
   前記ピストンから前記打ち込み方向に延出しかつ前記打ち込み方向に並んで形成された複数の被係合部を具備するドライバと、
   前記ドライバを反打ち込み方向に移動させるリフト機構を有し、
   前記リフト機構は、
   回転軸と、
   前記回転軸を中心に前記回転軸とともに回転するホイールと、
   前記ホイールの外周に沿って配置されかつ前記ドライバの前記被係合部に係合する複数の係合部と、
   前記回転軸に設けられかつ前記ホイールを前記回転軸に対して初期位置と偏心位置の間で径方向に移動可能に支持する支持部材を有し、前記ドライバを前記反打ち込み方向へ移動させる時に前記ホイールが前記初期位置において前記ドライバに係合しかつ前記偏心位置へ退避可能である第１状態と、前記ホイールが前記偏心位置において前記ドライバと係合する第２状態に変位し、
   前記複数の係合部の１つは、前記ドライバを前記反打ち込み方向へ移動させる時に最初に前記被係合部に係合する第１係合部であり、前記ホイールが前記初期位置に位置する時に前記回転軸の軸心から基準距離の基準円上に位置し、
   前記複数の係合部は、前記基準円の径方向外方に位置する少なくとも１つの外方位置係合部と、前記基準円の径方向内方に位置する少なくとも１つの内方位置係合部を含み、
   前記基準円の径方向外方において隣接する前記複数の係合部の内の２つは、前記回転軸の中心に対して第１角度を有し、前記基準円の径方向内方において隣接する前記複数の係合部の内の２つは、前記回転軸の中心に対して前記第１角度よりも大きい第２角度を有する打ち込み工具。
2. 請求項１に記載の打ち込み工具であって、
   前記ホイールを前記偏心位置から前記初期位置へ付勢する付勢部材を有する打ち込み工具。
3. 請求項１または２に記載の打ち込み工具であって、
   前記支持部材は、前記ホイールを前記回転軸に対して直線状に往復動可能に支持する打ち込み工具。
4. 請求項３に記載の打ち込み工具であって、
   前記支持部材は、径方向に延在しかつ相互に平行な一対の支持平面を有し、
   前記ホイールは、前記支持部材が挿入されかつ前記一対の支持平面のそれぞれに対面し径方向に延在する一対のスライド面を具備する取付孔を有する打ち込み工具。
5. 請求項１に記載の打ち込み工具であって、
   前記複数の係合部は、前記第１係合部を起点にして前記ホイールの回転方向に０°～９０°の範囲内において前記基準円の径方向外方に位置する少なくとも１つの前記外方位置係合部と、前記第１係合部を起点にして前記ホイールの回転方向に９０°～１８０°の範囲内において前記基準円の径方向内方に位置する少なくとも１つの前記内方位置係合部を含む打ち込み工具。
6. 請求項５に記載の打ち込み工具であって、
   前記複数の係合部は、前記第１係合部を起点にして前記ホイールの回転方向に０°～９０°の範囲内において前記基準円上または前記基準円の径方向外方に位置し、前記第１係合部を起点にして前記ホイールの回転方向に９０°～１８０°の範囲内において前記基準円上または前記基準円の径方向内方に位置する打ち込み工具。
7. 請求項５または６に記載の打ち込み工具であって、
   前記複数の係合部は、前記第１係合部を起点にして前記ホイールの回転方向に１８０°～３６０°の範囲内において前記基準円上に位置する打ち込み工具。
8. 請求項５～７のいずれか１つに記載の打ち込み工具であって、
   前記ホイールは、前記外方位置係合部の最外周端よりも内周側に位置する小径外周縁と、前記外方位置係合部に対応する領域において前記小径外周縁よりも外周側に位置する大径外周縁を有する打ち込み工具。