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WO2018198670A1 - 打込機、打撃機構及び移動機構 - Google Patents

打込機、打撃機構及び移動機構 Download PDF

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Publication number
WO2018198670A1
WO2018198670A1 PCT/JP2018/013672 JP2018013672W WO2018198670A1 WO 2018198670 A1 WO2018198670 A1 WO 2018198670A1 JP 2018013672 W JP2018013672 W JP 2018013672W WO 2018198670 A1 WO2018198670 A1 WO 2018198670A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
striking mechanism
axis
torque
moving
engaging portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/013672
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
齋藤　剛
哲仁 茂
大樹 清原
昌史 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Koki Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koki Holdings Co Ltd filed Critical Koki Holdings Co Ltd
Priority to CN202310317759.1A priority Critical patent/CN116276821A/zh
Priority to JP2019515179A priority patent/JP6915682B2/ja
Priority to DE112018002219.6T priority patent/DE112018002219T5/de
Priority to CN201880028117.7A priority patent/CN110573304B/zh
Priority to US16/608,093 priority patent/US11491629B2/en
Publication of WO2018198670A1 publication Critical patent/WO2018198670A1/ja
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Priority to US17/980,980 priority patent/US11858101B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • B25C1/047—Mechanical details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/04—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • the present invention relates to a driving machine, a hitting mechanism, and a moving mechanism that move a hitting mechanism to hit a stopper.
  • the driving machine described in Patent Document 1 includes a housing, a nose part, a motor case, a pressure accumulating chamber, a striking mechanism, an electric motor, a power conversion mechanism, a speed reducer, and a magazine.
  • the nose portion is fixed to the housing, the motor case is connected to the housing, and the pressure accumulating chamber is provided in the housing.
  • the striking mechanism is provided in the housing, and the striking mechanism has a piston and a bit.
  • a first bevel gear is provided on the output shaft of the speed reducer.
  • the power conversion mechanism is a cam plate provided in the housing, and a second bevel gear is provided on the cam plate.
  • the first bevel gear meshes with the second bevel gear.
  • the cam plate converts the torque of the electric motor into a bit moving force.
  • the cam plate has a plurality of protrusions.
  • a rack is provided on the bit.
  • the magazine is attached to the housing and contains a stop. The fasteners in the magazine are supplied to the nose part.
  • the driving unit such as the motor size and the reduction gear is selected in accordance with the load amount of the motor when the striking mechanism is near the top dead center.
  • the inventor of the present application may suppress the load on the motor when the striking mechanism is near top dead center and make the motor load uniform when moving the striking mechanism. Recognized as preferable.
  • An object of the present invention is to provide a driving machine, a striking mechanism, and a moving mechanism capable of suppressing an increase in the load torque of the motor when the striking mechanism is moved against the force of the first moving mechanism by the torque of the motor. It is to provide.
  • a driving machine includes a striking mechanism that is movable in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and a striking mechanism that moves the striking mechanism in the first direction to strike a stop.
  • a driving mechanism that is rotated by a torque of the motor and the motor, and moves the striking mechanism in the second direction against the force of the first moving mechanism.
  • the driving machine of one embodiment can suppress an increase in the torque of the motor when moving the striking mechanism in the second direction against the force of the first moving mechanism.
  • Embodiment 1 of the driving machine of the present invention It is the whole sectional view which looked at Embodiment 1 of the driving machine of the present invention from the side. It is the fragmentary sectional view which looked at the driving machine from the side. It is sectional drawing which shows the specific example of the pinwheel and driver blade which were provided in the driving machine. It is sectional drawing which shows the specific example of the pinwheel and driver blade which were provided in the driving machine. It is sectional drawing which shows the specific example of the pinwheel and driver blade which were provided in the driving machine. It is a block diagram which shows the control system of a driving machine. It is a diagram which shows the relationship between the load torque of an electric motor, and the moving amount
  • a driving machine 10 shown in FIG. 1 includes a housing 11, a striking mechanism 12, a pressure chamber 13, a power conversion mechanism 14, and an electric motor 15.
  • the striking mechanism 12 is arranged from the inside of the housing 11 to the outside.
  • the pressure chamber 13 moves the striking mechanism 12 from the top dead center toward the bottom dead center in the first direction B1.
  • the power conversion mechanism 14 moves the striking mechanism 12 in a second direction B2 opposite to the first direction.
  • the torque of the electric motor 15 is transmitted to the power conversion mechanism 14.
  • the housing 11 includes a main body 16, a cover 17, a handle 18, a motor case 19, and a connection portion 20.
  • the cover 17 closes the opening of the main body 16.
  • the handle 18 and the motor case 19 are connected to the main body 16.
  • the handle 18 and the motor case 19 are connected to the connection portion 20.
  • An accumulator vessel 21 and a cylinder 22 are provided in the housing 11, and an annular connector 23 connects the accumulator vessel 21 and the cylinder 22.
  • the pressure chamber 13 is formed in the pressure accumulation container 21.
  • the striking mechanism 12 has a piston 24 and a driver blade 25.
  • the piston 24 is movable in the cylinder 22 in the direction of the center line A1 of the cylinder 22.
  • the driver blade 25 is fixed to the piston 24.
  • the direction of the center line A1 is parallel to the first direction B1 and the second direction B2.
  • a seal member 83 is attached to the outer periphery of the piston 24, and the seal member 83 contacts the inner surface of the cylinder 22 to form a seal surface.
  • the seal member 83 hermetically seals the pressure chamber 13 shown in FIG.
  • Compressed gas is enclosed in the pressure chamber 13.
  • the gas sealed in the pressure chamber 13 may be sealed with an inert gas such as nitrogen gas or a rare gas in addition to air.
  • an inert gas such as nitrogen gas or a rare gas in addition to air.
  • the driver blade 25 is made of metal. As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the driver blade 25 has a plate-shaped main body 25K and a plurality of convex portions 25A to 25H provided on the main body 25K. The driver blade 25 is movable in the direction of the center line A1. The plurality of convex portions 25A to 25H are provided in the moving direction of the driver blade 25. The plurality of convex portions 25A to 25H are arranged at a constant interval in the direction of the center line A1. In the present embodiment, eight convex portions 25 A to 25 H are provided on the driver blade 25. The convex portions 25A to 25H protrude from the edge 26 of the driver blade 25. The direction in which the convex portions 25A to 25H protrude from the edge 26 is a direction that intersects the center line A1.
  • the convex portions 25A to 25H are sequentially arranged in the direction of the center line A1.
  • a convex portion 25A is arranged at a position where the distance from the piston 24 is the smallest in the direction of the center line A1, and a convex portion 25H is arranged at a place where the distance from the piston 24 is the largest.
  • the amount of protrusion H1 from the edge 26 to the tips of the convex portions 25A to 25H differs for each convex portion 25A to 25H.
  • the protrusion amount H1 of the convex portion 25A having the smallest distance from the piston 24 in the direction of the center line A1 is the smallest, and the protrusion amount H1 of the convex portions 25A to 25H gradually increases as the distance from the piston 24 increases. Yes.
  • the holder 27 is disposed from the inside of the main body 16 to the outside.
  • the holder 27 is made of an aluminum alloy or a synthetic resin.
  • the holder 27 includes a cylindrical load receiving portion 28, an arc-shaped cover 29 continuous with the load receiving portion 28, and a nose portion 30 continuous with the load receiving portion 28.
  • the nose portion 30 has an injection path 34. A part of the nose portion 30 is disposed outside the housing 11.
  • the load receiving portion 28 is disposed in the main body 16, and the load receiving portion 28 has a shaft hole 31.
  • a bumper 32 is provided in the load receiving portion 28.
  • the bumper 32 is integrally formed of a rubber-like elastic material.
  • the bumper 32 has a shaft hole 33.
  • the shaft holes 31 and 33 are connected, and the driver blade 25 is movable in the direction of the center line A1 in the shaft holes 31 and 33 and the injection path 34.
  • the electric motor 15 is provided in a motor case 19.
  • the electric motor 15 includes a rotor 15A and a stator 15B, and the rotor 15A is fixed to the motor shaft 35.
  • the motor shaft 35 is rotatably supported by a bearing 36.
  • the motor shaft 35 is rotatable about the axis A2.
  • a storage battery 37 detachably attached to the connection unit 20 is provided, and the storage battery 37 supplies power to the electric motor 15.
  • the storage battery 37 includes a storage case 38 and battery cells stored in the storage case 38.
  • the battery cell is a secondary battery that can be charged and discharged, and a lithium ion battery, a nickel hydride battery, a lithium ion polymer battery, or a nickel cadmium battery can be used as the battery cell.
  • the storage battery 37 is a DC power source.
  • a first terminal is provided in the housing case 38, and the first terminal is connected to the battery cell. If a 2nd terminal is fixed to the connection part 20 and the storage battery 37 is attached to the connection part 20, a 1st terminal and a 2nd terminal will be connected so that electricity supply is possible.
  • a gear case 39 is provided in the housing 11 so as not to rotate.
  • the speed reducer 40 is provided in the gear case 39.
  • the speed reducer 40 includes an input member 41, an output member 42, and three sets of planetary gear mechanisms.
  • the input member 41 is fixed to the motor shaft 35.
  • the input member 41 is rotatably supported by a bearing 43.
  • the input member 41 and the output member 42 are rotatable about the axis A2.
  • the rotational force of the motor shaft 35 is transmitted to the output member 42 via the input member 41.
  • the speed reducer 40 reduces the rotation speed of the output member 42 relative to the input member 41.
  • the power conversion mechanism 14 is disposed in the cover 29.
  • the power conversion mechanism 14 converts the rotational force of the output member 42 into the moving force of the striking mechanism 12.
  • the power conversion mechanism 14 includes a pin wheel shaft 44 that rotates together with the output member 42, a pin wheel 45 fixed to the pin wheel shaft 44, and a plurality of pins 45 ⁇ / b> A to 45 ⁇ / b> H provided on the pin wheel 45.
  • the pin wheel 45 has plates 45J and 45K.
  • the plates 45J and 45K are arranged in parallel to each other with an interval in the direction of the axis A2.
  • the plurality of pins 45A to 45H are disposed between the plates 45J and 45K.
  • the pin 45A can be engaged with and released from the convex portion 25A
  • the pin 45B can be engaged with and released from the convex portion 25B
  • the pin 45C can be engaged with and released from the convex portion 25C
  • the pin 45D can be engaged with and released from the convex portion 25D
  • the pin 45E can be engaged with and released from the convex portion 25E
  • the pin 45F can be engaged with and released from the convex portion 25F
  • the pin 45G can be engaged with and released from the convex portion 25G
  • the pin 45H can be engaged with and released from the convex portion 25H.
  • the pin wheel shaft 44 is rotatably supported by bearings 46 and 47.
  • the pinwheel shaft 44 can rotate around the axis A2. As shown in FIGS. 3 to 5, the axis A2 and the center line A1 do not intersect in a plan view perpendicular to the axis A2.
  • a plurality of, that is, eight pins 45 A to 45 H are arranged at intervals in the rotation direction of the pin wheel 45.
  • the radius R1 from the center of each of the eight pins 45A to 45H to the axis A2 is different.
  • a first region 85 and a second region 86 are provided on the outer periphery of the pin wheel 45 in different regions in the rotational direction.
  • the first region 85 is provided in a range of approximately 270 degrees in the rotation direction of the pin wheel 45, and the second region 86 is provided in a range of approximately 90 degrees in the rotation direction of the pin wheel 45.
  • the first region 85 has a constant radius R5.
  • the radius R6 of the second region 86 is not uniform.
  • the radius R5 is larger than the radius R6. That is, the second region 86 is formed by cutting out a part of the rotation direction of the pin wheel 45.
  • the eight pins 45A to 45H are provided at locations corresponding to the first region 85 in the rotational direction of the pin wheel 45.
  • the radius R1 from the center of the pin 45A located at the tip in the rotation direction of the pin wheel 45 to the axis A2 is the largest. As the pin wheel 45 approaches the pin 45H located at the rear end in the rotation direction, the radius R1 decreases. 3 to 5, the radii R1 from the centers of the pins 45A to 45H to the axis A2 are all different. When the pin wheel 45 rotates, the movement range of the eight pins 45A to 45H around the axis A2 is outside the movement range of the edge 26 of the driver blade 25.
  • a rotation restricting mechanism 48 is provided in the gear case 39.
  • the rotation restricting mechanism 48 is disposed in the power transmission path between the input member 41 and the output member 42.
  • the rotation restricting mechanism 48 is a rolling element such as a roller or a ball.
  • the rotation restricting mechanism 48 is disposed between the rotating elements of the planetary gear mechanism, for example, the carrier 49 and the gear case 39.
  • the rotation restricting mechanism 48 allows the pin wheel 45 to rotate counterclockwise in FIG.
  • the rotation restricting mechanism 48 is interposed between the carrier 49 and the gear case 39. The pin wheel 45 is prevented from rotating clockwise in FIG.
  • the magazine 50 is supported by the nose portion 30 and the housing 11.
  • a nail 51 is accommodated in the magazine 50.
  • the plurality of nails 51 are connected by a connecting element such as a wire or an adhesive.
  • the magazine 50 has a feeding mechanism, and the feeding mechanism supplies the nail 51 in the magazine 50 to the injection path 34.
  • a motor substrate 52 is provided in the motor case 19, and an inverter circuit 53 shown in FIG. 6 is provided on the motor substrate 52.
  • the inverter circuit 53 has a plurality of switching elements, and each of the plurality of switching elements can be turned on and off independently.
  • control board 54 is provided in the housing 11, and the controller 84 shown in FIG. 6 is provided on the control board 54.
  • the controller 84 is a microcomputer having an input port, an output port, a central processing unit, and a storage device.
  • a trigger 55 is provided on the handle 18.
  • the trigger 55 is movable with respect to the handle 18.
  • a trigger switch 56 is provided in the handle 18, and the trigger switch 56 is turned on when an operating force is applied to the trigger 55, and turned off when the operating force is released.
  • the push lever 57 is attached to the nose portion 30.
  • the push lever 57 is movable with respect to the nose portion 30 in the direction of the center line A1.
  • An elastic member 58 that urges the push lever 57 in the direction of the center line A1 is provided.
  • the elastic member 58 is a metal compression coil spring, and the elastic member 58 urges the push lever 57 in a direction away from the bumper 32.
  • a push lever stopper 59 is provided in the nose portion 30, and the push lever 57 urged by the elastic member 58 contacts the push lever stopper 59 and stops.
  • a push switch 60 shown in FIG. 6 is provided.
  • the push switch 60 is turned on when the push lever 57 is pressed against the workpiece W ⁇ b> 1 and the push lever 57 moves a predetermined amount in a direction approaching the bumper 32.
  • the push switch 60 is turned off when the force that presses the push lever 57 against the workpiece W1 is released.
  • a rotation angle of the pin wheel 45 that is, a phase detection sensor 61 that detects a phase is provided.
  • the signal of the trigger switch 56, the signal of the push switch 60, and the signal of the phase detection sensor 61 are input to the controller 84.
  • the controller 84 determines whether or not a condition for hitting the nail 51 is satisfied. When detecting at least one of the trigger switch 56 and the push switch 60 being turned off, the controller 84 determines that the condition for hitting the nail 51 is not satisfied, and turns off all the switching elements of the inverter circuit 53. For this reason, the electric power of the storage battery 37 is not supplied to the electric motor 15, and the electric motor 15 is stopped.
  • the pin 45G and the convex portion 25G are engaged, and the striking mechanism 12 is stopped at the standby position.
  • the piston 24 is separated from the bumper 32.
  • the tip of the driver blade 25 is located between the head of the nail 51 and the tip of the nose portion 30 in the direction of the center line A1.
  • the push lever 57 comes into contact with the push lever stopper 59 and stops.
  • the controller 84 detects that the striking mechanism 12 is in the standby position based on the signal output from the phase detection sensor 61, and the controller 84 stops the electric motor 15.
  • the rotation restricting mechanism 48 stops the striking mechanism 12 at the standby position when the electric motor 15 is stopped.
  • the striking mechanism 12 receives the urging force of the pressure chamber 13, and the urging force received by the striking mechanism 12 is transmitted to the pin wheel shaft 44 via the pin wheel 45. Therefore, the pin wheel shaft 44 receives a clockwise torque in FIG.
  • the torque received by the pin wheel shaft 44 is transmitted to the carrier 49, and the rotation restricting mechanism 48 bites between the carrier 49 and the gear case 39. Therefore, the pin wheel shaft 44 is prevented from rotating clockwise in FIG. 3, and the striking mechanism 12 is stopped at the standby position in FIG.
  • the controller 84 detects that the trigger switch 56 is turned on and the push switch 60 is turned on, the controller 84 determines that the condition for hitting the nail 51 is satisfied, and turns on and off the switching element of the inverter circuit 53. The control to turn off is repeated, and the electric power of the storage battery 37 is supplied to the electric motor 15. Then, the motor shaft 35 of the electric motor 15 rotates. The torque of the motor shaft 35 is transmitted to the pin wheel shaft 44 via the speed reducer 40.
  • the pin wheel 45 rotates counterclockwise in FIG. 3, and the striking mechanism 12 moves from the standby position against the force of the pressure chamber 13 in the second direction B2, and the air pressure in the pressure chamber 13 increases.
  • the movement of the striking mechanism 12 in the second direction B2 means that the striking mechanism 12 is raised in FIG.
  • the pin 45H is engaged with the convex portion 25H
  • the pin 45G is released from the convex portion 25G.
  • the striking mechanism 12 reaches top dead center as shown in FIG. 4
  • the tip of the driver blade 25 is positioned above the head of the nail 51.
  • the pin 45H is released from the convex portion 25H.
  • the striking mechanism 12 moves in the first direction B1 by the air pressure of the pressure chamber 13. That the striking mechanism 12 moves in the first direction B1 means that the striking mechanism 12 is lowered in FIG.
  • the driver blade 25 hits a nail 51 in the injection path 34, and the nail 51 is driven into the workpiece W1.
  • the tip of the driver blade 25 is separated from the nail 51 by the reaction force. Further, the piston 24 collides with the bumper 32 as shown in FIG. 5, and the bumper 32 is elastically deformed to absorb the kinetic energy of the striking mechanism 12. The position of the striking mechanism 12 when the piston 24 collides with the bumper 32 is the bottom dead center.
  • the motor shaft 35 of the electric motor 15 rotates even after the driver blade 25 hits the nail 51.
  • the striking mechanism 12 is raised again in FIG.
  • the controller 84 detects that the striking mechanism 12 has reached the standby position in FIG. 3, the controller 84 stops the electric motor 15.
  • the rotation restricting mechanism 48 holds the striking mechanism 12 at the standby position.
  • the pin 45A is engaged with the convex portion 25A
  • the pin 45B is engaged with the convex portion 25B
  • the pin 45C is engaged with the convex portion 25C from the state where the striking mechanism 12 is at the bottom dead center.
  • the pin 45D is engaged with the convex portion 25D
  • the pin 45E is engaged with the convex portion 25E
  • the pin 45F is engaged with the convex portion 25F
  • the pin 45G is engaged with the convex portion 25G
  • the pin 45H is engaged with the convex portion 25H.
  • the striking mechanism 12 reaches top dead center by engaging with.
  • since two sets of pins and a convex part engage when the next pin and a convex part engage, the pin and convex part which were engaged previously will be released.
  • the radius R1 is sequentially shortened. For this reason, when the striking mechanism 12 is raised by the torque of the pin wheel 45, the radius R1 corresponding to the arm of the moment becomes shorter as the striking mechanism 12 approaches the top dead center. For this reason, it can suppress that the load torque of the pinwheel 45, ie, the load torque of the electric motor 15, increases as the striking mechanism 12 approaches top dead center.
  • the load torque is a torque necessary for raising the striking mechanism 12.
  • each of the pins 45A to 45H is controlled according to the increase amount of the load torque when the striking mechanism 12 is moved in the direction approaching the top dead center so as to suppress the increase of the load torque of the electric motor 15. It is also possible to set the radius R1 from the center to the axis A2.
  • the radii R1 from the axis A2 to the centers of the pins 45A to 45H are different.
  • the radius R5 of the first region 85 of the pin wheel 45 is larger than the radius R6 of the second region 86.
  • the pin wheel 45 is preferably formed of a metal material having a high mass or high specific gravity as compared with a resin or a carbon-based material.
  • the material of the first region 85 of the pin wheel 45 is preferably a high-mass material or a high-mass material and a high specific gravity material than the material of the second region 86.
  • the pins 45A to 45H are gradually arranged inward in the radial direction in the rotation direction of the first region 85 of the pin wheel 45, the first region 85 of the pin wheel 45 is intentionally formed of a high-mass material. ing. Therefore, the load torque of the electric motor 15 can be further reduced by the flywheel effect.
  • the protrusion amount H1 of the eight convex portions 25A to 25H provided on the driver blade 25 is gradually shortened as it approaches the piston 24. For this reason, engagement and release of a pin and a convex part can be performed smoothly.
  • FIG. 7 is an example of characteristics showing the relationship between the load torque of the electric motor and the movement amount of the striking mechanism.
  • the movement amount of the striking mechanism is the amount of movement from the standby position to the top dead center.
  • Solid line characteristics are examples, and broken line characteristics are comparative examples.
  • the pin wheel of the comparative example is assumed to have a constant distance from the axis to the center of the pin.
  • the amount of increase in load torque in the example is smaller than the amount of increase in load torque in the comparative example.
  • the increase amount of the load torque means an increase rate of the load torque or an increase rate of the load torque.
  • the radii R2 from the respective centers of the pins 45A to 45E to the axis A2 are all the same.
  • the radii R3 from the centers of the pins 45F to 45H to the axis A2 are all the same.
  • the radius R3 is smaller than the radius R2.
  • the protruding amounts H2 of the convex portions 25A to 25E provided on the driver blade 25 are all the same.
  • the protrusion amounts H3 of the protrusions 25F to 25H are all the same.
  • the protrusion amount H2 is smaller than the protrusion amount H3.
  • the pin 45F engages and releases the convex portion 25F and the pin 45G becomes the convex portion 25G until the striking mechanism 12 moves from the standby position to the top dead center.
  • Engage and release, and the pin 45H engages the convex portion 25H.
  • the pins 45A to 45E engage and release the convex portions 25A to 25E until the striking mechanism 12 moves from the bottom dead center to the standby position.
  • the radius is shorter than the radius R2 corresponding to the pins 45A to 45E that transmit torque during the period. Therefore, the load torque until the striking mechanism 12 moves from the standby position to the top dead center is increased with respect to the load torque before the striking mechanism 12 moves from the bottom dead center to the standby position. Can be suppressed.
  • the pin wheel 45 shown in FIG. 11 has a plate 45J and pins 45A to 45H provided in the rotation direction of the plate 45J.
  • the pins 45A to 45H are configured in the same manner as the pins 45A to 45H shown in FIG.
  • the pin wheel 45 of FIG. 11 does not include the plate 45K of FIG.
  • the driver blade 25 and the plate 45J are arranged at an interval in the direction of the axis A2.
  • Protrusions 62A to 62H are provided on the surface 62 of the driver blade 25 closer to the pin wheel 45.
  • the convex portions 62A to 62H are provided at regular intervals in the direction of the center line A1.
  • the protrusion amounts H4 from which the protrusions 62A to 62H protrude from the surface 62 are all the same.
  • the pin 45G engages with the convex portion 62G, and the striking mechanism 12 stops at the standby position.
  • the pin wheel 45 rotates counterclockwise in FIG. 11, the pin 45G is released from the convex portion 62G after the pin 45H is engaged with the convex portion 62H, and the striking mechanism 12 reaches the top dead center. Further, when the pin 45H is released from the convex portion 62H, the striking mechanism 12 descends and strikes the stopper, and the striking mechanism 12 reaches the bottom dead center.
  • the pin 45A engages with the convex portion 62A, and the hitting mechanism 12 rises from the bottom dead center.
  • the pin 45B is engaged and released with the convex portion 62B
  • the pin 45C is engaged and released with the convex portion 62C
  • the pin 45D is engaged and released with the convex portion 62D
  • the pin 45E is engaged and released with the convex portion 62E.
  • the pin 45F is engaged and released with the convex portion 62F
  • the pin 45G is engaged with the convex portion 62G
  • the pin wheel 45 stops Also in the pin wheel 45 and the driver blade 25 shown in FIG. 11, the same effect as the embodiment of FIGS. 3 to 8 can be obtained.
  • a driving machine 110 shown in FIG. 13 includes a housing 111, a striking mechanism 112, a magazine 113, an electric motor 114, a conversion mechanism 115, a control board 116, a battery pack 117, and a reaction absorbing mechanism 208.
  • the housing 111 has a cylindrical body 119, a handle 120 connected to the body 119, and a motor case 121 connected to the body 119.
  • a mounting portion 122 is connected to the handle 120 and the motor case 121.
  • the injection part 123 is provided outside the body part 119, and the injection part 123 is fixed to the body part 119.
  • the injection unit 123 has an injection path 124. The user can hold the handle 120 with his hand and press the tip of the injection portion 123 against the workpiece W1.
  • the magazine 113 is supported by the motor case 121 and the injection unit 123.
  • the motor case 121 is disposed between the handle 120 and the magazine 113 in the direction of the center line E1.
  • the magazine 113 accommodates a plurality of stoppers 125.
  • the stopper 125 includes a nail, and the material of the stopper 125 includes metal, non-ferrous metal, and steel.
  • the stops 125 are connected to each other by a connecting element.
  • the connecting element may be a wire, an adhesive, or a resin.
  • the stopper 125 has a rod shape.
  • the magazine 113 has a feeder. The feeder sends the stopper 125 accommodated in the magazine 113 to the injection path 124.
  • the striking mechanism 112 is provided over the inside and outside of the body portion 119.
  • the striking mechanism 112 includes a plunger 126 disposed in the body portion 119 and a driver blade 127 fixed to the plunger 126.
  • the plunger 126 is made of metal or synthetic resin.
  • the driver blade 127 is made of metal.
  • a guide shaft 128 is provided in the body portion 119.
  • the center line E1 passes through the center of the guide shaft 128.
  • the material of the guide shaft 128 may be any of metal, non-ferrous metal, and steel.
  • the top holder 129 and the bottom holder 130 are fixedly provided in the housing 111.
  • the material of the top holder 129 and the bottom holder 130 may be any of metal, non-ferrous metal, and steel.
  • the guide shaft 128 is fixed to the top holder 129 and the bottom holder 130.
  • a guide bar is provided in the body 119. Two guide bars are provided, and the two guide bars are fixed to the top holder 129 and the bottom holder 130.
  • the two guide bars are both plate-shaped and are arranged in parallel with the center line E1.
  • the plunger 126 is attached to the outer peripheral surface of the guide shaft 128, and the plunger 126 is operable along the guide shaft 128 in the direction of the center line E1.
  • the guide shaft 128 positions the plunger 126 in the radial direction about the center line E1.
  • the guide bar positions the plunger 126 in the circumferential direction around the center line E1.
  • the driver blade 127 is operable with the plunger 126 in parallel to the center line E1.
  • the driver blade 127 is operable in the injection path 124.
  • the reaction absorbing mechanism 208 absorbs the reaction received by the housing 111.
  • the reaction absorbing mechanism 208 includes a cylindrical weight 118 and engaging portions 200 and 201 provided on the weight 118.
  • the material of the weight 118 may be any of metal, non-ferrous metal, steel, and ceramic.
  • the weight 118 is attached to the guide shaft 128.
  • the weight 118 is operable along the guide shaft 128 in the direction of the center line E1.
  • the guide shaft 128 positions the weight 118 in the radial direction with respect to the center line E1.
  • the guide bar positions the weight 118 in the circumferential direction around the center line E1.
  • the spring 136 is disposed in the body portion 119, and the spring 136 is disposed between the plunger 126 and the weight 118 in the direction of the center line E1.
  • a metal compression coil spring can be used as an example of the spring 136.
  • the spring 136 can expand and contract in the direction of the center line E1.
  • a first end of the spring 136 in the direction of the center line E1 contacts the plunger 126 directly or indirectly.
  • a second end of the spring 136 in the direction of the center line E1 is in direct or indirect contact with the weight 118.
  • the spring 136 receives the compressive force in the direction of the center line E1 and accumulates elastic energy.
  • the spring 136 is an example of a biasing mechanism that biases the striking mechanism 112 and the weight 118.
  • the plunger 126 receives a biasing force in the first direction D1 approaching the bottom holder 130 in the direction of the center line E1 from the spring 136.
  • the weight 118 receives a biasing force in the second direction D2 approaching the top holder 129 in the direction of the center line E1 from the spring 136.
  • the first direction D1 and the second direction D2 are opposite to each other, and the first direction D1 and the second direction D2 are parallel to the center line E1.
  • the plunger 126 and the weight 118 receive a biasing force from the spring 136 that is physically the same element.
  • a weight bumper 137 and a plunger bumper 138 are provided in the body portion 119.
  • the weight bumper 137 is disposed between the top holder 129 and the weight 118.
  • the plunger bumper 138 is disposed between the bottom holder 130 and the plunger 126. Both the weight bumper 137 and the plunger bumper 138 are made of synthetic rubber.
  • the driving machine 110 shown in FIGS. 13 and 14 shows an example in which the center line E1 is parallel to the vertical line.
  • the operation of the striking mechanism 112 or the plunger 126 or the weight 118 in the first direction D1 is called lowering.
  • the operation of the striking mechanism 112 or the weight 118 in the second direction D2 is called ascending.
  • the striking mechanism 112 and the weight 118 can reciprocate in the direction of the center line E1.
  • the battery pack 117 shown in FIG. 13 can be attached to and detached from the mounting portion 122.
  • the battery pack 117 includes a storage case 139 and a plurality of battery cells stored in the storage case 139.
  • the battery cell is a secondary battery that can be charged and discharged, and a lithium ion battery, a nickel hydride battery, a lithium ion polymer battery, or a nickel cadmium battery can be used as the battery cell.
  • the battery pack 117 is a direct current power source, and the power of the battery pack 117 can be supplied to the electric motor 114.
  • the control board 116 shown in FIG. 13 is provided in the mounting part 122, and the controller 140 and the inverter circuit 141 shown in FIG.
  • the controller 140 is a microcomputer having an input port, an output port, an arithmetic processing unit, and a storage unit.
  • the inverter circuit 141 has a plurality of switching elements, and the plurality of switching elements can be turned on and off, respectively.
  • the controller 140 outputs a signal for controlling the inverter circuit 141.
  • An electric circuit is formed between the battery pack 117 and the electric motor 114.
  • the inverter circuit 141 is a part of the electric circuit, and connects and disconnects the electric circuit.
  • a trigger 142 and a trigger switch 143 are provided on the handle 120, and the trigger switch 143 is turned on when the user applies an operating force to the trigger 142.
  • the trigger switch 143 is turned off.
  • a position detection sensor 144 is provided in the housing 111.
  • the position detection sensor 144 estimates the positions of the plunger 126 and the weight 118 in the direction of the center line E1 based on the rotation angle of the electric motor 114 and outputs a signal.
  • the driving machine 110 shown in FIG. 13 does not include the push switch 60 shown in FIG.
  • the controller 140 receives the signal of the trigger switch 143 and the signal of the position detection sensor 144 and outputs a signal for controlling the inverter circuit 141.
  • the electric motor 114 shown in FIG. 13 has a rotor 184 and a stator 145, and a motor shaft 146 is attached to the rotor 184.
  • the motor shaft 146 rotates.
  • a reduction gear 147 is disposed in the motor case 121.
  • the reducer 147 has a plurality of planetary gear mechanisms, an input element 148 and an output element 149.
  • the input element 148 is connected to the motor shaft 146.
  • the electric motor 114 and the speed reducer 147 are arranged concentrically around the center line E1.
  • the driving machine 100 shown in FIG. 13 shows an example in which the angle formed by the center line E1 and the axis E2 is 90 degrees.
  • the conversion mechanism 115 converts the rotational force of the output element 149 into the operating force of the striking mechanism 112 and the operating force of the weight 118.
  • the conversion mechanism 115 includes a first gear 150, a second gear 151, and a third gear 152.
  • the material of the first gear 150, the second gear 151, and the third gear 152 may be any of metal, non-ferrous metal, and steel.
  • a holder 153 is provided in the housing 111, and the output element 149 is rotatably supported by the holder 153.
  • the first gear 150 is fixed to the output element 149.
  • the second gear 151 is rotatably supported by a support shaft 154.
  • the third gear 152 is rotatably supported by a support shaft 155.
  • the support shafts 154 and 155 are attached to the holder 153.
  • the first gear 150 can rotate about the axis E2, the second gear 151 can rotate about the axis E3, and the third gear 152 can rotate about the
  • the axes E2, E3, and E4 are arranged at intervals in the direction of the center line E1.
  • the axis E3 is disposed between the axis E2 and the axis E4.
  • the axes E2, E3, E4 are parallel to each other.
  • the third gear 152 is disposed between the second gear 151 and the top holder 129 in the direction of the center line E1.
  • the first gear 150 is disposed between the second gear 151 and the magazine 113 in the direction of the center line E1.
  • the outer diameter of the first gear 150, the outer diameter of the second gear 151, and the outer diameter of the third gear 152 are the same.
  • the second gear 151 meshes with the first gear 150 and the third gear 152.
  • a cam roller 157 is provided on the first gear 150, two cam rollers 158 and 202 are provided on the second gear 151, and two cam rollers 159 and 203 are provided on the third gear 152.
  • the cam roller 157 can rotate with respect to the first gear 150.
  • the two cam rollers 158 and 202 are disposed on the same circumference around the axis E3.
  • the two cam rollers 158 and 202 can rotate with respect to the second gear 151, respectively.
  • a virtual circle G1 passing through the rotation center of the cam roller 157 has a radius R11.
  • An imaginary circle G2 passing through the rotation centers of the cam rollers 158 and 202 has a radius R12.
  • the virtual circle G1 is centered on the axis E2, and the virtual circle G2 is centered on the axis E3.
  • the radius R12 is smaller than the radius R11.
  • the two cam rollers 159 and 203 can rotate with respect to the third gear 152, respectively.
  • An imaginary circle G3 passing through the cam roller 159 has a radius R13.
  • a virtual circle G4 passing through the cam roller 203 has a radius R14.
  • the virtual circles G3 and G4 are both centered on the axis E4.
  • the radius R14 is smaller than the radius R13.
  • the radii R13 and R14 are smaller than the radius R12.
  • cam rollers 157, 158, 159, 202, and 203 examples include metals, non-ferrous metals, and steel.
  • the cam rollers 157, 158, 159, 202, and 203 are cylindrical, and the outer diameters of the cam rollers 157, 158, 159, 202, and 203 are all the same.
  • the engaging portions 204, 205, and 206 are provided on the plunger 126.
  • the cam roller 157 can be engaged with and released from the engaging portion 204.
  • the cam roller 158 can be engaged and released with the engaging portion 205, and the cam roller 202 can be engaged and released with the engaging portion 206.
  • the cam roller 159 can be engaged and released with the engaging portion 200, and the cam roller 203 can be engaged and released with the engaging portion 201.
  • the controller 140 detects that the trigger switch 143 is turned off, the controller 140 does not supply power to the electric motor 114 and stops the motor shaft 146.
  • the electric motor 114 is stopped, as shown in FIG. 14, the plunger 126 stops at the position where it comes into contact with the plunger bumper 138, that is, at the bottom dead center.
  • the weight 118 is biased by the elastic force of the spring 136 and stops at a position where it contacts the weight bumper 137, that is, at the top dead center.
  • the controller 140 estimates the position of the plunger 126 and the weight 118 in the direction of the center line E1 by processing the signal of the position detection sensor 144.
  • the controller 140 When the user presses the tip of the injection unit 123 against the workpiece W1 and the controller 140 detects that the trigger switch 143 is turned on, the controller 140 supplies power to the electric motor 114 and rotates the motor shaft 146 in the forward direction.
  • the rotational force of the motor shaft 146 is amplified by the speed reducer 147 and transmitted to the first gear 150, and the first gear 150 rotates clockwise as shown on the left side in FIG.
  • the cam roller 158 is engaged with the engaging portion 205 in a state where the cam roller 157 is engaged with the engaging portion 204. Thereafter, the cam roller 157 is released from the engaging portion 204. Further, as shown on the left side in FIG. 16, the cam roller 202 is engaged with the engaging portion 206 in a state where the cam roller 158 is engaged with the engaging portion 205. For this reason, the striking mechanism 12 is further raised.
  • the cam roller 203 is engaged with the engaging portion 201 in a state where the cam roller 159 is engaged with the engaging portion 200.
  • the cam roller 159 is released from the engaging portion 200. For this reason, the weight 118 further descends.
  • the plunger 126 When the plunger 126 is lowered, that is, when the striking mechanism 112 is lowered, the driver blade 127 strikes the stopper 125 located in the injection path 124. The stopper 125 is driven into the workpiece W1. After the driver blade 127 hits the stopper 125, the plunger 126 collides with the plunger bumper 138. The plunger bumper 138 absorbs part of the kinetic energy of the striking mechanism 112. Further, the weight 118 collides with the weight bumper 137. The weight bumper 137 absorbs part of the kinetic energy of the reaction absorbing mechanism 208.
  • the striking mechanism 112 when the striking mechanism 112 operates in the first direction D1 and strikes the stopper 125, the weight 118 operates in the second direction D2 opposite to the first direction D1. For this reason, the recoil when the striking mechanism 112 strikes the stopper 125 can be reduced.
  • the controller 140 estimates the position of the plunger 126 in the direction of the center line E1, and stops the electric motor 114 from when the plunger 126 starts to descend until it collides with the plunger bumper 138. Therefore, the plunger 126 stops at the bottom dead center in contact with the plunger bumper 138, and the weight 118 stops at the top dead center in contact with the weight bumper 137.
  • the controller 140 rotates the electric motor 114, and the striking mechanism 112 and the weight 118 operate in the same manner as described above.
  • the element that transmits the torque of the electric motor 114 to the weight 118 is switched from the cam roller 159 to the cam roller 203.
  • the radius R14 is smaller than the radius R13. Therefore, when the weight 118 is lowered by the torque of the electric motor 114, the moment arm is shortened as the weight 118 approaches the bottom dead center. Therefore, an increase in the load torque of the electric motor 114 can be suppressed when the weight 118 approaches the bottom dead center.
  • the torque applied to the first gear 150 from the reaction absorbing mechanism 208 via the third gear 152 and the second gear 151 is counterclockwise in FIGS. 15 and 16.
  • the driving machine 100 illustrated in FIG. 18 is an example that does not include the reaction absorbing mechanism 208 illustrated in FIGS. 13 and 14.
  • the driving machine 100 shown in FIG. 18 can obtain the same operations and effects as the driving machine 100 shown in FIGS. 13 and 14 except for the operation of the reaction absorbing mechanism 208.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing Embodiment 3 of a driving machine.
  • the driving machine 70 includes a housing 71, an electric motor 72, a cylinder 73, an impact mechanism 74, a cam 75, a spring 76, and a bumper 77.
  • the electric motor 72, the cylinder 73, the cam 75, the spring 76 and the bumper 77 are provided in the housing 71.
  • the cylinder 73 is fixedly provided in the housing 71, and the striking mechanism 74 is movable in the direction of the center line A3 of the cylinder 73.
  • the striking mechanism 74 has a piston 80 and a driver blade 81.
  • the spring 76 is a metal compression spring, and the spring 76 is disposed in the cylinder 73 in a compressed state.
  • the spring 76 urges the striking mechanism 74 with the elastic restoring force in the first direction B 3, that is, in a direction approaching the bumper 77.
  • FIG. 19 shows a state where the piston 80 is pressed against the bumper 77 and the striking mechanism 74 is at the bottom dead center.
  • the cam 75 is attached to the rotating shaft 78, and a clutch for connecting and disconnecting the power transmission path between the rotating shaft 78 and the electric motor 72 is provided. When the clutch is connected, the cam 75 rotates counterclockwise by the torque of the electric motor 72.
  • a winding portion 75 ⁇ / b> A is formed on the outer peripheral surface of the cam 75. The radius from the axis A4 to the winding portion 75A, that is, the radius R4 differs depending on the rotation direction of the cam 75.
  • a pair of guide rollers 82 is provided in the housing 71.
  • a first end of the wire 79 is connected to the cam 75, and a second end of the wire 79 is connected to the piston 80.
  • the wire 79 is passed between the pair of guide rollers 82.
  • a phase detection sensor that detects the phase in the rotational direction of the cam 75 is provided in the housing 71.
  • a controller that controls the rotation and stop of the electric motor 72 is provided in the housing 71. The signal from the phase detection sensor is input to the controller. The controller controls connection and disconnection of the clutch.
  • the striking mechanism 74 is pressed against the bumper 77 by the urging force of the spring 76 and stops at the bottom dead center.
  • the cam 75 rotates counterclockwise in FIG. 19, and the wire 79 is wound around the winding portion 75A and pulled.
  • the striking mechanism 74 moves in the second direction B4, that is, rises.
  • the controller disengages the clutch when the striking mechanism 74 reaches top dead center.
  • the striking mechanism 74 is lowered by the force of the spring 76 and strikes the stopper.
  • the striking mechanism 74 is lowered, the wire 79 is fed out from the winding portion 75A. Thereafter, when the piston 80 collides with the bumper 77, the controller stops the electric motor 72, and the striking mechanism 74 stops at the bottom dead center.
  • the radius R4 of the position P1 where the wire 79 is wound around the winding portion 75A becomes smaller as the impact mechanism 74 is raised.
  • the radius R4 from the axis A4 to the position P1 that is, the moment arm is shortened as the striking mechanism 74 is raised, and the traction force transmitted from the cam 75 to the wire 79 is increased. Therefore, it is possible to suppress an increase in the load torque of the electric motor 72 when the striking mechanism 74 is raised.
  • the pin wheel 45 and the cam 75 are an example of a first rotating element.
  • the first gear 150 and the second gear 151 are examples of the second rotating element, and the third gear 152 is an example of the third rotating element.
  • the pressure chamber 13 and the springs 76, 136 are examples of the first moving mechanism, and the electric motors 15, 72, 114 are examples of the motor.
  • the main body 25K is an example of a first main body.
  • the plunger 126 is an example of a second main body portion.
  • the pin wheel 45, the cam 75, the first gear 150, and the second gear 151 are examples of the second moving mechanism.
  • the spring 136 is an example of a third moving mechanism.
  • the third gear 152 and the cam rollers 159 and 203 are an example of a fourth moving mechanism.
  • the pins 45A to 45H, the winding portion 75A, and the cam rollers 157, 158, 159, 202, and 203 are examples of torque suppression mechanisms.
  • the convex portions 25A to 25H and the convex portions 62A to 62H are examples of a plurality of first engaging portions.
  • the pins 45A to 45H are examples of a plurality of second engaging portions.
  • the engaging portions 204, 205, and 206 are an example of a third engaging portion.
  • the cam rollers 157, 158, 202 are an example of a fourth engagement portion.
  • the engaging portions 200 and 201 are an example of a fifth engaging portion.
  • the cam rollers 159 and 203 are an example of a sixth engaging portion.
  • the pins 45F, 45G, and 45H are examples of high load engaging portions, and the pins 45A to 45E are examples of low load engaging portions.
  • the top dead center is an example of the first position, and the bottom dead center is an example of the second position.
  • the wire 79 is an example of a wire, and the pins 45A to 45H and the winding part 75A are examples of a transmission part.
  • the axis A2 is an example of the first axis, and the axes E2 and E3 are examples of the second axis.
  • the axis E4 is an example of a third axis.
  • the radii R1, R2, R3, R4, R5, R6, R11, R12, R13, and R14 are examples of distances.
  • the reaction absorbing mechanism 208 is an example of a reaction absorbing mechanism, and the weight 118 is an example of a weight.
  • the driving machine is not limited to the first, second, and third embodiments, and can be variously changed without departing from the gist thereof.
  • the motor that moves the striking mechanism in the second direction includes a hydraulic motor and a pneumatic motor in addition to the electric motor.
  • the electric motor may be either a brush motor or a brushless motor.
  • the power source of the electric motor may be either a DC power source or an AC power source.
  • the rotating element includes a gear, a pulley, and a rotating shaft in addition to the pin wheel and the cam.
  • the protrusion amount of the first engagement portion with respect to the main body portion may be either the distance from the edge of the main body portion or the distance from the center line of the main body portion.
  • the plurality of second engaging portions may be a plurality of teeth provided on the outer peripheral surface of the gear in addition to a plurality of pins provided on the rotating element. The distance from the axis to the second engagement portion corresponds to the distance from the axis to the tooth tip.
  • the first moving mechanism and the third moving mechanism of the driving machine 10 may be provided separately or may be shared.
  • the spring 136 serves as a first moving mechanism that urges the striking mechanism 112 in the first direction D1, and the spring 136 urges the reaction absorbing mechanism 208 in the second direction D2. 3 It has a role as a moving mechanism.
  • a metal spring as a first moving mechanism that biases the striking mechanism in the first direction and a metal spring as a third moving mechanism that biases the reaction absorbing mechanism in the second direction are separately provided. It is also possible.
  • the number of the second rotation elements rotated about the second axis may be one or more.
  • the plurality of fourth engaging portions are all provided in the single second rotation element, and the second rotation element can rotate around the single second axis.
  • the fourth engaging portion is provided in each of the plurality of second rotating elements.
  • the plurality of second rotation elements can rotate around different second axes.
  • Each of the plurality of second rotating elements is provided with one or more fourth engaging portions. The distances from the second axis that are the centers of the respective second rotating elements are different from each other in the fourth engaging portion provided in each of the plurality of second rotating elements.
  • the distance from the second axis that is the center of the second rotating element to the fourth engaging portion is the same. May be different.
  • Embodiment 2 of a driving machine the structure with which the rotation direction of a some 2nd rotation element is the same is employable.
  • it can be implemented by winding a timing belt around the plurality of second rotating elements.
  • the position of the engaging portion provided in each second rotating element, the arrangement radius of the engaging portion in each second rotating element, and the position of the engaging portion provided in the striking mechanism are arbitrarily designed.
  • the wire includes a wire, a cable, and a rope.
  • the wire may be wound around the pulley between the cam and the striking mechanism.
  • FIG. 19 an example in which the cam 75 rotates counterclockwise by the torque of the electric motor 72 is shown.
  • the torque applied from the striking mechanism 74 to the cam 75 is clockwise.
  • the first moving mechanism that moves the striking mechanism in the first direction includes a gas spring, a metal spring, a non-ferrous metal spring, a magnetic spring, and a synthetic rubber.
  • the pressure chamber 13 described in the first embodiment is an example of a gas spring.
  • the metal spring and the non-ferrous metal spring may be either a compression spring or a tension spring.
  • the metal demonstrated in Embodiment 1, 2, and 3 contains iron and steel.
  • the non-ferrous metal described in the first, second, and third embodiments includes aluminum.
  • the magnetic spring moves the striking mechanism in the first direction by the repulsive force between the same poles of the magnets.
  • the synthetic rubber moves the striking mechanism in the first direction by the repulsive force of the synthetic rubber.
  • a magnetic spring or synthetic rubber is provided in the housing.
  • the second moving mechanism can be configured by combining power transmission elements such as a pulley, a sprocket, a chain, a wire, and a cable.
  • the fourth moving mechanism can also be configured by combining power transmission elements such as pulleys, sprockets, chains, wires, and cables.
  • the first moving mechanism can be defined as a first urging mechanism
  • the second moving mechanism can be defined as a second urging mechanism.
  • the third movement mechanism can be defined as a third urging mechanism
  • the fourth movement mechanism can be defined as a fourth urging mechanism.
  • the striking mechanism can be stopped at the standby position, and the striking mechanism can also set the bottom dead center as the standby position.
  • the material to be driven includes a floor, a wall, a ceiling, a pillar, and a roof.
  • the material of the material to be driven includes wood, concrete, and plaster.
  • Engagement part 208 ... Reaction absorption mechanism, A2, A4, E2, E3, E4 ... axis, B1, B3, D1 ... first direction, B2, B4, D2 ... second direction, H1, H2 ... projection amount, R1, R2, R3, R4, R5, R6 , 11, R12, R13, R14 ... radius.

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Abstract

モータのトルクで打撃機構を第１移動機構の力に抗して移動させる際に、モータの負荷トルクが増加することを抑制可能な打込機を提供する。第１方向Ｂ１及び第１方向Ｂ１とは逆の第２方向Ｂ２に移動可能な打撃機構１２と、打撃機構１２を第１方向Ｂ１に移動させて止具を打撃させる第１移動機構と、を備えた打込機であって、モータと、モータのトルクで回転され、かつ、打撃機構１２を第１移動機構の力に抗して第２方向に移動させる第２移動機構４５と、打撃機構１２を第２方向Ｂ２に移動させる際に、モータのトルクが増加することを抑制するトルク抑制機構４５Ａ～４５Ｈと、を有する。

Description

打込機、打撃機構及び移動機構
本発明は、打撃機構を移動させて止具を打撃する打込機、打撃機構及び移動機構に関する。
従来、打撃機構を移動させて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、ノーズ部、モータケース、蓄圧室、打撃機構、電動モータ、動力変換機構、減速機及びマガジンを有する。ノーズ部はハウジングに固定され、モータケースはハウジングに接続され、蓄圧室はハウジング内に設けられている。打撃機構はハウジングに設けられ、打撃機構はピストン及びビットを有する。減速機の出力軸に第１ベベルギヤが設けられている。
動力変換機構はハウジング内に設けられたカム板であり、カム板に第２ベベルギヤが設けられている。第１ベベルギヤは第２ベベルギヤに噛み合っている。カム板は、電動モータのトルクをビットの移動力に変換する。カム板は複数の突起を有する。ビットにラックが設けられている。マガジンはハウジングに取り付けられ、かつ、止具を収容している。マガジン内の止具はノーズ部に供給される。
電動モータが停止していると、ピストンは蓄圧室の圧力で下死点に停止している。電動モータが回転すると、そのトルクは減速機を介してカム板に伝達される。カム板の突起がラックに係合すると、打撃機構は蓄圧室の圧力に抗して上死点に向けて移動する。打撃機構が上死点に到達すると、カム板の突起がラックから解放され、打撃機構が下死点に向けて移動し、打撃機構は止具を打撃する。
特開２０１６－１９０２７７号公報
しかし、特許文献１に記載された打込機では、打撃機構を蓄圧室の圧力に抗して移動させるため、打撃機構を下死点から上死点に向けて移動する際、モータの負荷トルクが増加する。このため、打込機の設計においては、打撃機構が上死点近傍にある際のモータの負荷量に合わせて、モータのサイズや減速ギヤ等の駆動部が選択される。本願発明者は、モータの小型・軽量化のためには、打撃機構が上死点近傍にある際のモータの負荷を抑制し、打撃機構を移動させる際のモータの負荷を均一化することが好ましい、と認識した。
本発明の目的は、モータのトルクで打撃機構を第１移動機構の力に抗して移動させる際に、モータの負荷トルクが増加することを抑制可能な打込機、打撃機構及び移動機構を提供することにある。
一実施形態の打込機は、第１方向及び前記第１方向とは逆の第２方向に移動可能な打撃機構と、前記打撃機構を前記第１方向に移動させて止具を打撃させる第１移動機構と、を備えた打込機であって、モータと、前記モータのトルクで回転され、かつ、前記打撃機構を前記第１移動機構の力に抗して前記第２方向に移動させる第２移動機構と、前記打撃機構を前記第２方向に移動させる際に、前記モータのトルクが増加することを抑制するトルク抑制機構と、を有する。
一実施形態の打込機は、第１移動機構の力に抗して打撃機構を第２方向に移動させる際に、モータのトルクが増加することを抑制できる。
本発明の打込機の実施形態１を側面視した全体断面図である。 打込機を側面視した部分断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの具体例を示す断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの具体例を示す断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの具体例を示す断面図である。 打込機の制御系統を示すブロック図である。 電動モータの負荷トルクと、打撃機構の移動量との関係を示す線図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの他の具体例を示す断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの他の具体例を示す断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの他の具体例を示す断面図である。 打込機に設けたピンホイール及びドライバブレードの他の具体例を示す図である。 図１１のドライバブレードを示す図である。 打込機の実施形態２を側面視した全体断面図である。 図１３の打込機の部分断面図である。 図１３の打込機のプランジャ及びウェイトの作動を示す模式図である。 図１３の打込機のプランジャ及びウェイトが、図１５の位置から更に作動した状態を示す模式図である。 図１３の打込機のプランジャ及びウェイトが、図１６の位置から更に作動した状態を示す模式図である。 打込機の実施形態２の他の例を示す断面図である。 打込機の実施形態３を示す模式図である。
打込機のいくつかの実施形態のうち、代表的な実施形態を、図面を参照して説明する。各図において、同一の構成は同一の符号を付してあり、その説明を省略する。
（実施形態１）　図１に示す打込機１０は、ハウジング１１、打撃機構１２、圧力室１３、動力変換機構１４及び電動モータ１５を有する。打撃機構１２は、ハウジング１１の内部から外部に亘って配置されている。圧力室１３は、打撃機構１２を上死点から下死点に向けて第１方向Ｂ１で移動させる。動力変換機構１４は、打撃機構１２を第１方向とは逆の第２方向Ｂ２で移動させる。電動モータ１５のトルクは動力変換機構１４に伝達される。
ハウジング１１は、本体１６、カバー１７、ハンドル１８、モータケース１９及び接続部２０を有する。カバー１７は本体１６の開口部を閉じている。ハンドル１８及びモータケース１９は、本体１６に接続している。ハンドル１８及びモータケース１９は、接続部２０に接続している。蓄圧容器２１及びシリンダ２２がハウジング１１内に設けられ、環状の接続具２３は、蓄圧容器２１とシリンダ２２とを接続している。圧力室１３は蓄圧容器２１内に形成されている。
打撃機構１２は、ピストン２４及びドライバブレード２５を有する。ピストン２４はシリンダ２２内で、シリンダ２２の中心線Ａ１方向に移動可能である。ドライバブレード２５はピストン２４に固定されている。中心線Ａ１方向は、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２に対して平行である。図２のように、ピストン２４の外周にシール部材８３が取り付けられており、シール部材８３はシリンダ２２の内面に接触してシール面を形成する。シール部材８３は、図１に示す圧力室１３を気密にシールする。
圧縮気体が圧力室１３内に封入されている。圧力室１３に封入される気体は、空気の他、不活性ガス、例えば、窒素ガス、希ガス等を封入することも可能である。本実施形態では、圧力室１３に空気を封入する例を説明する。
ドライバブレード２５は金属製である。ドライバブレード２５は、図３、図４及び図５に示すように、板形状の本体部２５Ｋと、本体部２５Ｋに設けた複数個の凸部２５Ａ～２５Ｈと、を有する。ドライバブレード２５は中心線Ａ１方向に移動可能である。複数個の凸部２５Ａ～２５Ｈは、ドライバブレード２５の移動方向に設けられている。複数の凸部２５Ａ～２５Ｈは、中心線Ａ１方向に一定の間隔をおいて配置されている。本実施形態では、８個の凸部２５Ａ～２５Ｈがドライバブレード２５に設けられている。凸部２５Ａ～２５Ｈはドライバブレード２５の縁２６から突出している。凸部２５Ａ～２５Ｈが縁２６から突出する方向は、中心線Ａ１に対して交差する方向である。
凸部２５Ａ～２５Ｈは、中心線Ａ１方向に順次配置されている。中心線Ａ１方向でピストン２４からの距離が最も小さい箇所に凸部２５Ａが配置され、ピストン２４からの距離が最も大きい箇所に凸部２５Ｈが配置されている。縁２６から凸部２５Ａ～２５Ｈのそれぞれの先端までの突出量Ｈ１は、凸部２５Ａ～２５Ｈ毎に異なっている。中心線Ａ１方向でピストン２４からの距離が最も小さい凸部２５Ａの突出量Ｈ１が最も小さく、ピストン２４からの距離が大きくなることに伴い、凸部２５Ａ～２５Ｈの突出量Ｈ１が順次大きくなっている。
ホルダ２７が、本体１６の内部から外部に亘って配置されている。ホルダ２７は、アルミ合金製、または、合成樹脂製である。ホルダ２７は、筒形状の荷重受け部２８と、荷重受け部２８に連続した円弧形状のカバー２９と、荷重受け部２８に連続したノーズ部３０と、を有する。ノーズ部３０は射出路３４を有する。ノーズ部３０の一部は、ハウジング１１の外に配置されている。
荷重受け部２８は本体１６内に配置されており、荷重受け部２８は軸孔３１を有する。荷重受け部２８内にバンパ３２が設けられている。バンパ３２はゴム状弾性材で一体成形されている。バンパ３２は軸孔３３を有する。軸孔３１，３３はつながっており、ドライバブレード２５は、軸孔３１，３３及び射出路３４内で中心線Ａ１方向に移動可能である。
図１のように、電動モータ１５はモータケース内１９に設けられている。電動モータ１５は、ロータ１５Ａ及びステータ１５Ｂを有し、ロータ１５Ａはモータ軸３５に固定されている。モータ軸３５は軸受３６により回転可能に支持されている。モータ軸３５は軸線Ａ２を中心として回転可能である。接続部２０に対して着脱可能な蓄電池３７が設けられ、蓄電池３７は、電動モータ１５に電力を供給する。
蓄電池３７は、収容ケース３８と、収容ケース３８内に収容した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。蓄電池３７は直流電源である。収容ケース３８内に第１端子が設けられ、第１端子は電池セルに接続されている。接続部２０に第２端子が固定され、蓄電池３７を接続部２０に取り付けると、第１端子と第２端子とが通電可能に接続される。
図２のように、ギヤケース３９がハウジング１１内に回転不可能に設けられている。減速機４０はギヤケース３９内に設けられている。減速機４０は、入力部材４１、出力部材４２及び３組の遊星歯車機構を有する。入力部材４１は、モータ軸３５に固定されている。入力部材４１は軸受４３により回転可能に支持されている。入力部材４１及び出力部材４２は、軸線Ａ２を中心として回転可能である。モータ軸３５の回転力は、入力部材４１を経由して出力部材４２に伝達される。減速機４０は、入力部材４１に対する出力部材４２の回転速度を低速とする。
図２に示すように、動力変換機構１４はカバー２９内に配置されている。動力変換機構１４は、出力部材４２の回転力を、打撃機構１２の移動力に変換する。動力変換機構１４は、出力部材４２と共に一体回転するピンホイール軸４４と、ピンホイール軸４４に固定されたピンホイール４５と、ピンホイール４５に設けた複数個のピン４５Ａ～４５Ｈと、を有する。ピンホイール４５は、プレート４５Ｊ，４５Ｋを有する。プレート４５Ｊ，４５Ｋは軸線Ａ２方向に間隔をおいて互いに平行に配置されている。複数のピン４５Ａ～４５Ｈは、プレート４５Ｊ，４５Ｋ同士の間に配置されている。
ピン４５Ａは凸部２５Ａに係合及び解放可能であり、ピン４５Ｂは凸部２５Ｂに係合及び解放可能であり、ピン４５Ｃは凸部２５Ｃに係合及び解放可能である。ピン４５Ｄは凸部２５Ｄに係合及び解放可能であり、ピン４５Ｅは凸部２５Ｅに係合及び解放可能である。ピン４５Ｆは凸部２５Ｆに係合及び解放可能であり、ピン４５Ｇは凸部２５Ｇに係合及び解放可能である。ピン４５Ｈは凸部２５Ｈに係合及び解放可能である。
ピンホイール軸４４は、軸受４６，４７により回転可能に支持されている。ピンホイール軸４４は軸線Ａ２を中心として回転可能である。図３乃至図５のように、軸線Ａ２に対して垂直な平面視で軸線Ａ２と中心線Ａ１とは交差しない。
図３のように、複数個、つまり、８個のピン４５Ａ～４５Ｈは、ピンホイール４５の回転方向に間隔をおいて配置されている。ピンホイール４５の径方向で、８個のピン４５Ａ～４５Ｈのそれぞれの中心から、軸線Ａ２までの半径Ｒ１は、それぞれ異なる。ピンホイール４５の外周に、回転方向で異なる領域に配置された第１領域８５及び第２領域８６が設けられている。第１領域８５は、ピンホイール４５の回転方向で略２７０度の範囲に設けられ、第２領域８６は、ピンホイール４５の回転方向で略９０度の範囲に設けられている。第１領域８５は、一定の半径Ｒ５を有する。第２領域８６の半径Ｒ６は不均一である。半径Ｒ５は半径Ｒ６よりも大きい。つまり、第２領域８６は、ピンホイール４５の回転方向の一部を切り欠いて形成されている。８個のピン４５Ａ～４５Ｈは、ピンホイール４５の回転方向で第１領域８５に対応する箇所に設けられている。
８個のピン４５Ａ～４５Ｈのうち、ピンホイール４５の回転方向で先端に位置するピン４５Ａの中心から、軸線Ａ２までの半径Ｒ１は最も大きい。ピンホイール４５の回転方向で後端に位置するピン４５Ｈに近づくことに伴い、半径Ｒ１が減少している。図３乃至図５に示す実施例は、ピン４５Ａ～４５Ｈのそれぞれの中心から軸線Ａ２までの半径Ｒ１が全て異なる。ピンホイール４５が回転した場合、軸線Ａ２を中心とする８個のピン４５Ａ～４５Ｈの移動範囲は、ドライバブレード２５の縁２６の移動範囲外にある。
回転規制機構４８がギヤケース３９内に設けられている。回転規制機構４８は、入力部材４１と出力部材４２との間の動力伝達経路に配置されている。回転規制機構４８は、転動体、例えば、ローラまたはボールである。回転規制機構４８は、遊星歯車機構の回転要素、例えば、キャリヤ４９とギヤケース３９との間に配置されている。
回転規制機構４８は、電動モータ１５からキャリヤ４９に第１方向のトルクが伝達されると、そのトルクでピンホイール４５が図３で反時計方向に回転することを許容する。回転規制機構４８は、ドライバブレード２５からピンホイール４５に図３で時計回りのトルクが加わり、そのトルクがキャリヤ４９に伝達されて第２方向のトルクが加わると、キャリヤ４９とギヤケース３９との間に食い込み、ピンホイール４５が図３で時計方向に回転することを阻止する。
また、図１のように、マガジン５０がノーズ部３０及びハウジング１１により支持されている。釘５１がマガジン５０内に収容されている。複数の釘５１は、接続要素、例えば、針金、接着剤で連結されている。マガジン５０は送り機構を有し、送り機構はマガジン５０内の釘５１を射出路３４に供給する。
モータ基板５２がモータケース１９内に設けられ、図６に示すインバータ回路５３がモータ基板５２に設けられている。インバータ回路５３は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子は、それぞれ単独でオン及びオフが可能である。
図１のように、制御基板５４がハウジング１１内に設けられ、図６に示すコントローラ８４が制御基板５４に設けられている。コントローラ８４は、入力ポート、出力ポート、中央演算処理装置及び記憶装置を有するマイクロコンピュータである。
図１に示すように、ハンドル１８にトリガ５５が設けられている。トリガ５５はハンドル１８に対して移動可能である。トリガスイッチ５６がハンドル１８内に設けられており、トリガスイッチ５６は、トリガ５５に操作力が加えられるとオンし、操作力が解除されるとオフする。
図２のように、プッシュレバー５７がノーズ部３０に取り付けられている。プッシュレバー５７はノーズ部３０に対して中心線Ａ１方向に移動可能である。プッシュレバー５７を中心線Ａ１方向に付勢する弾性部材５８が設けられている。弾性部材５８は金属製の圧縮コイルスプリングであり、弾性部材５８はプッシュレバー５７をバンパ３２から離れる向きで付勢する。ノーズ部３０にプッシュレバーストッパ５９が設けられ、弾性部材５８で付勢されるプッシュレバー５７はプッシュレバーストッパ５９に接触して停止する。
図６に示すプッシュスイッチ６０が設けられている。プッシュスイッチ６０は、プッシュレバー５７が被打込材Ｗ１に押し付けられて、プッシュレバー５７がバンパ３２に近づく向きで所定量移動するとオンする。プッシュスイッチ６０は、プッシュレバー５７を被打込材Ｗ１に押し付ける力が解除されるとオフする。ピンホイール４５の回転角度、つまり、位相を検出する位相検出センサ６１が設けられている。トリガスイッチ５６の信号、プッシュスイッチ６０の信号及び位相検出センサ６１の信号は、コントローラ８４に入力される。
作業者が打込機１０を使用する作業例、コントローラ８４が行う制御例は、次の通りである。コントローラ８４は、釘５１を打撃する条件が成立しているか否かを判断する。コントローラ８４は、トリガスイッチ５６のオフ、またはプッシュスイッチ６０のオフの少なくとも一方を検出すると、釘５１を打撃する条件が不成立であると判断し、インバータ回路５３のスイッチング素子を全てオフする。このため、蓄電池３７の電力は電動モータ１５に供給されず、電動モータ１５は停止している。
また、図３のように、ピン４５Ｇと凸部２５Ｇとが係合し、打撃機構１２は待機位置で停止している。打撃機構１２が待機位置にあると、ピストン２４はバンパ３２から離れている。打撃機構１２が待機位置で停止していると、ドライバブレード２５の先端は、中心線Ａ１方向で、釘５１の頭部とノーズ部３０の先端との間に位置する。打撃機構１２が待機位置で停止し、かつ、図１のようにプッシュレバー５７が被打込材Ｗ１から離れていると、プッシュレバー５７はプッシュレバーストッパ５９に接触して停止している。
さらに、コントローラ８４は、位相検出センサ６１から出力される信号に基づいて、打撃機構１２が待機位置にあることを検出し、コントローラ８４は電動モータ１５を停止している。回転規制機構４８は、電動モータ１５が停止している際に打撃機構１２を待機位置に停止させる。打撃機構１２は圧力室１３の付勢力を受けており、打撃機構１２が受けた付勢力は、ピンホイール４５を介してピンホイール軸４４に伝達される。このため、ピンホイール軸４４は、図３で時計方向のトルクを受ける。ピンホイール軸４４が受けたトルクはキャリヤ４９に伝達され、回転規制機構４８がキャリヤ４９とギヤケース３９との間に食い込む。このため、ピンホイール軸４４が図３で時計方向に回転することが阻止され、打撃機構１２は図３の待機位置で停止している。
コントローラ８４は、トリガスイッチ５６がオンされ、かつ、プッシュスイッチ６０がオンされていることを検出すると、釘５１を打撃する条件が成立していると判断し、インバータ回路５３のスイッチング素子をオン及びオフする制御を繰り返し、蓄電池３７の電力を電動モータ１５に供給する。すると、電動モータ１５のモータ軸３５が回転する。モータ軸３５のトルクは、減速機４０を経由してピンホイール軸４４に伝達される。
ピンホイール４５は図３で反時計方向に回転し、打撃機構１２は待機位置から圧力室１３の力に抗して第２方向Ｂ２に移動し、圧力室１３の空気圧が上昇する。打撃機構１２が第２方向Ｂ２で移動することは、打撃機構１２が図１で上昇するという意味である。さらに、ピン４５Ｈが凸部２５Ｈに係合した後、ピン４５Ｇが凸部２５Ｇから解放される。打撃機構１２が図４のように上死点に到達すると、ドライバブレード２５の先端は、釘５１の頭部よりも上に位置する。また、打撃機構１２が上死点に到達した後、ピン４５Ｈが凸部２５Ｈから解放される。すると、打撃機構１２は圧力室１３の空気圧で第１方向Ｂ１で移動する。打撃機構１２が第１方向Ｂ１で移動するということは、打撃機構１２が図１で下降することを意味する。ドライバブレード２５は、射出路３４にある釘５１を打撃し、釘５１は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。
また、釘５１の全体が被打込材Ｗ１に食い込んで釘５１が停止すると、その反力でドライバブレード２５の先端が釘５１から離れる。また、ピストン２４は、図５のようにバンパ３２に衝突し、バンパ３２が弾性変形することで、打撃機構１２の運動エネルギを吸収する。ピストン２４がバンパ３２に衝突した時点における打撃機構１２の位置は、下死点である。
また、電動モータ１５のモータ軸３５は、ドライバブレード２５が釘５１を打撃した後も回転する。そして、ピン４５Ａが凸部２５Ａに係合すると、打撃機構１２は図１で再度上昇する。コントローラ８４は、打撃機構１２が図３の待機位置に到達したことを検出すると、電動モータ１５を停止する。電動モータ１５が停止すると、回転規制機構４８が、打撃機構１２を待機位置に保持する。
本実施形態では、打撃機構１２が下死点にある状態から、ピン４５Ａが凸部２５Ａに係合し、ピン４５Ｂが凸部２５Ｂに係合し、ピン４５Ｃが凸部２５Ｃに係合し、ピン４５Ｄが凸部２５Ｄに係合し、ピン４５Ｅが凸部２５Ｅに係合し、ピン４５Ｆが凸部２５Ｆに係合し、ピン４５Ｇが凸部２５Ｇに係合し、ピン４５Ｈが凸部２５Ｈに係合することにより、打撃機構１２が上死点に到達する。なお、２組のピンと凸部とが係合するため、次のピンと凸部とが係合すると、先に係合していたピンと凸部とは解放される。
本実施形態では、ピンホイール４５のトルクを打撃機構１２に伝達するピンが、ピンホイール４５の回転によって切り替わることに伴い、半径Ｒ１が順次短くなる。このため、打撃機構１２がピンホイール４５のトルクで上昇する際、モーメントの腕に相当する半径Ｒ１は、打撃機構１２が上死点に近づくことに伴い短くなる。このため、打撃機構１２が上死点に近づくことに伴い、ピンホイール４５の負荷トルク、つまり、電動モータ１５の負荷トルクが増加することを抑制できる。負荷トルクは、打撃機構１２を上昇させるために必要なトルクである。
本実施形態では、電動モータ１５の負荷トルクの増加を抑制するように、打撃機構１２を上死点に近づける方向に移動する際の負荷トルクの増加量に応じて、ピン４５Ａ～４５Ｈのそれぞれの中心から軸線Ａ２までの半径Ｒ１を、それぞれ設定することも可能である。
本実施形態においては、軸線Ａ２からピン４５Ａ～４５Ｈのそれぞれの中心までの半径Ｒ１を異ならせてある。ピンホイール４５の第１領域８５の半径Ｒ５は、第２領域８６の半径Ｒ６よりも大きい。また、ピンホイール４５は、樹脂やカーボン系の材料と比べて、高質量または高比重の金属材料で形成することが好ましい。特に、ピンホイール４５の第１領域８５の材料は、第２領域８６の材料よりも、高質量材料を用いること、または、高質量材料、かつ、高比重材料であることが好ましい。
これは、次のような理由による。打撃機構１２を上昇させるためにピンホイール４５を回転させた場合、ピンホイール４５には回転方向の慣性モーメントが働く。そこで、打撃機構１２が下死点近傍にある等、電動モータ１５が軽負荷である時にピンホイール４５が高速で回転することで、ピンホイール４５の第１領域８５の高質量材料によってピンホイール４５に慣性モーメントを蓄えることができる。
そして、打撃機構１２が上死点近傍にあるために電動モータ１５が高負荷となり、かつ、低回転となる領域、または電動モータ１５が停止する領域においては、ピンホイール４５に蓄えられている慣性モーメントを利用することで、電動モータ１５の負荷トルクをより軽減させるためである。
すなわち、ピンホイール４５の第１領域８５の回転方向において、次第に径方向の内側向かってピン４５Ａ～４５Ｈが配置されているため、ピンホイール４５の第１領域８５を、あえて高質量材料で形成している。したがって、電動モータ１５の負荷トルクを、フライホイール効果により更に軽減することが可能である。
また、ドライバブレード２５に設けた８個の凸部２５Ａ～２５Ｈの突出量Ｈ１は、ピストン２４に近づくことに伴い、徐々に短くなっている。このため、ピンと凸部との係合及び解放を円滑に行うことができる。
図７は、電動モータの負荷トルクと、打撃機構の移動量との関係を示す特性の一例である。打撃機構の移動量は、打撃機構が待機位置から上死点に至るまでの移動量である。実線の特性は実施例であり、破線の特性は比較例である。比較例のピンホイールは、軸線からピンの中心までの距離が一定であるものとする。実施例における負荷トルクの増加量は、比較例における負荷トルクの増加量よりも小さい。負荷トルクの増加量は、負荷トルクの増加割合い、または、負荷トルクの増加率を意味する。
ピンホイール４５及びドライバブレード２５の他の例を、図８乃至図１０を参照して説明する。ピン４５Ａ～４５Ｅのそれぞれの中心から軸線Ａ２までの半径Ｒ２は、全て同一である。ピン４５Ｆ～４５Ｈのそれぞれの中心から軸線Ａ２までの半径Ｒ３は、全て同一である。半径Ｒ３は半径Ｒ２よりも小さい。
ドライバブレード２５に設けた凸部２５Ａ～２５Ｅのそれぞれの突出量Ｈ２は、全て同一である。凸部２５Ｆ～２５Ｈのそれぞれの突出量Ｈ３は、全て同一である。突出量Ｈ２は突出量Ｈ３よりも小さい。図８、図9及び図１０に示す例では、打撃機構１２が待機位置から上死点に移動するまでの間、ピン４５Ｆが凸部２５Ｆに係合及び解放し、ピン４５Ｇが凸部２５Ｇに係合及び解放し、ピン４５Ｈが凸部２５Ｈに係合する。図８、図９及び図１０に示す例では、打撃機構１２が下死点から待機位置に移動する前までの間、ピン４５Ａ～４５Ｅが凸部２５Ａ～２５Ｅに係合及び解放する。
このため、打撃機構１２が待機位置から上死点に移動するまでの間にトルクを伝達するピン４５Ｆ～４５Ｈに対応する半径Ｒ３は、打撃機構１２が下死点から待機位置に移動する前までの間にトルクを伝達するピン４５Ａ～４５Ｅに対応する半径Ｒ２よりも短い。したがって、打撃機構１２が待機位置から上死点に移動するまでの間における負荷トルクが、打撃機構１２が下死点から待機位置に移動する前までの間における負荷トルクに対して増加することを抑制できる。
ピンホイール４５及びドライバブレード２５の他の例を、図１１を参照して説明する。図１１に示すピンホイール４５は、プレート４５Ｊと、プレート４５Ｊの回転方向に設けたピン４５Ａ～４５Ｈと、を有する。ピン４５Ａ～４５Ｈは、図３に示すピン４５Ａ～４５Ｈと同様に構成されている。図１１のピンホイール４５は、図２のプレート４５Ｋを備えていない。ドライバブレード２５とプレート４５Ｊは、軸線Ａ２方向で間隔をおいて配置されている。ドライバブレード２５のうち、ピンホイール４５に近い方の表面６２に、凸部６２Ａ～６２Ｈが設けられている。凸部６２Ａ～６２Ｈは、中心線Ａ１方向に一定の間隔で設けられている。図１２のように、凸部６２Ａ～６２Ｈが表面６２から突出した突出量Ｈ４は、全て同一である。
図１１に示すドライバブレード２５を、図２の打撃機構１２として用いると、ピン４５Ｇが凸部６２Ｇに係合して打撃機構１２が待機位置に停止する。そして、ピンホイール４５が図１１で反時計方向に回転すると、ピン４５Ｈが凸部６２Ｈに係合した後にピン４５Ｇが凸部６２Ｇから解放され、打撃機構１２が上死点に到達する。さらに、ピン４５Ｈが凸部６２Ｈから解放されると、打撃機構１２が下降して止具を打撃し、かつ、打撃機構１２は下死点に到達する。
打撃機構１２が下死点に到達した後、ピンホイール４５が図１１で反時計方向に回転すると、ピン４５Ａが凸部６２Ａに係合し、打撃機構１２は下死点から上昇する。ピン４５Ｂは凸部６２Ｂに係合及び解放され、ピン４５Ｃは凸部６２Ｃに係合及び解放され、ピン４５Ｄは凸部６２Ｄに係合及び解放され、ピン４５Ｅは凸部６２Ｅに係合及び解放され、ピン４５Ｆは凸部６２Ｆに係合及び解放され、ピン４５Ｇは凸部６２Ｇに係合され、打撃機構１２が待機位置に到達すると、ピンホイール４５が停止する。図１１に示すピンホイール４５及びドライバブレード２５においても、図３乃至図８の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（実施形態２）　図１３に示す打込機１１０は、ハウジング１１１、打撃機構１１２、マガジン１１３、電動モータ１１４、変換機構１１５、制御基板１１６、電池パック１１７及び反動吸収機構２０８を有する。ハウジング１１１は、筒形状の胴部１１９と、胴部１１９に接続されたハンドル１２０と、胴部１１９に接続されたモータケース１２１と、を有する。装着部１２２がハンドル１２０及びモータケース１２１に接続されている。射出部１２３が胴部１１９の外に設けられ、射出部１２３が胴部１１９に固定されている。射出部１２３は射出路１２４を有する。ユーザは、ハンドル１２０を手で握り、射出部１２３の先端を被打込材Ｗ１に押し付けることが可能である。
マガジン１１３は、モータケース１２１及び射出部１２３により支持されている。モータケース１２１は、中心線Ｅ１方向でハンドル１２０とマガジン１１３との間に配置されている。マガジン１１３は、止具１２５を複数収容する。止具１２５は釘を含み、止具１２５の材質は、金属、非鉄金属、鋼を含む。止具１２５同士は接続要素で互いに接続されている。接続要素は、ワイヤ、接着剤、樹脂の何れでもよい。止具１２５は棒形状である。マガジン１１３はフィーダを有する。フィーダは、マガジン１１３に収容された止具１２５を射出路１２４に送る。
打撃機構１１２は、胴部１１９の内外に亘って設けられている。打撃機構１１２は、胴部１１９内に配置されたプランジャ１２６と、プランジャ１２６に固定されたドライバブレード１２７と、を有する。プランジャ１２６は、金属製または合成樹脂製である。
ドライバブレード１２７は金属製である。ガイドシャフト１２８が胴部１１９内に設けられている。中心線Ｅ１はガイドシャフト１２８の中心を通る。ガイドシャフト１２８の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。図１３及び図１４のように、トップホルダ１２９及びボトムホルダ１３０が、ハウジング１１１内に固定して設けられている。トップホルダ１２９及びボトムホルダ１３０の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。ガイドシャフト１２８は、トップホルダ１２９及びボトムホルダ１３０に固定されている。ガイドバーが胴部１１９内に設けられている。ガイドバーは２本設けられ、かつ、２本のガイドバーはトップホルダ１２９及びボトムホルダ１３０に固定されている。２本のガイドバーは、共にプレート状であり、かつ、中心線Ｅ１と平行に配置されている。
プランジャ１２６は、ガイドシャフト１２８の外周面に取り付けられており、プランジャ１２６は、ガイドシャフト１２８に沿って中心線Ｅ１方向に作動可能である。ガイドシャフト１２８は、プランジャ１２６を中心線Ｅ１を中心として径方向に位置決めする。ガイドバーは、プランジャ１２６を中心線Ｅ１を中心として円周方向に位置決めする。ドライバブレード１２７はプランジャ１２６と共に中心線Ｅ１に対して平行に作動可能である。ドライバブレード１２７は射出路１２４内で作動可能である。
反動吸収機構２０８は、ハウジング１１１が受ける反動を吸収する。反動吸収機構２０８は、図１４及び図１５のように、筒形状のウェイト１１８と、ウェイト１１８に設けた係合部２００，２０１と、を有する。ウェイト１１８の材質は、金属、非鉄金属、鋼、セラミックの何れでもよい。ウェイト１１８はガイドシャフト１２８に取り付けられている。ウェイト１１８はガイドシャフト１２８に沿って中心線Ｅ１方向に作動可能である。ガイドシャフト１２８は、ウェイト１１８を中心線Ｅ１に対して径方向に位置決めする。ガイドバーは、ウェイト１１８を中心線Ｅ１を中心として円周方向に位置決めする。
スプリング１３６が胴部１１９内に配置され、スプリング１３６は、中心線Ｅ１方向でプランジャ１２６とウェイト１１８との間に配置されている。スプリング１３６は、一例として金属製の圧縮コイルスプリングを用いることが可能である。スプリング１３６は、中心線Ｅ１方向に伸縮可能である。スプリング１３６のうち、中心線Ｅ１方向における第１端部は、プランジャ１２６に直接または間接に接触する。スプリング１３６のうち、中心線Ｅ１方向における第２端部は、ウェイト１１８に直接または間接に接触する。スプリング１３６は、中心線Ｅ１方向の圧縮力を受けて弾性エネルギを蓄積する。スプリング１３６は、打撃機構１１２及びウェイト１１８を付勢する付勢機構の一例である。
プランジャ１２６は、中心線Ｅ１方向でボトムホルダ１３０に近づく第１方向Ｄ１の付勢力を、スプリング１３６から受ける。ウェイト１１８は、中心線Ｅ１方向でトップホルダ１２９に近づく第２方向Ｄ２の付勢力を、スプリング１３６から受ける。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは互いに逆向きであり、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、中心線Ｅ１と平行である。プランジャ１２６及びウェイト１１８は、物理的に同一の要素であるスプリング１３６から付勢力を受ける。
ウェイトバンパ１３７及びプランジャバンパ１３８が、胴部１１９内に設けられている。ウェイトバンパ１３７はトップホルダ１２９とウェイト１１８との間に配置されている。プランジャバンパ１３８は、ボトムホルダ１３０とプランジャ１２６との間に配置されている。ウェイトバンパ１３７及びプランジャバンパ１３８は、共に合成ゴム製である。
図１３及び図１４に示す打込機１１０は、中心線Ｅ１が鉛直線と平行な状態である例を示す。打撃機構１１２またはプランジャ１２６またはウェイト１１８が、第１方向Ｄ１にそれぞれ作動することを下降と呼ぶ。打撃機構１１２またはウェイト１１８が、第２方向Ｄ２にそれぞれ作動することを上昇と呼ぶ。打撃機構１１２及びウェイト１１８は、中心線Ｅ１方向にそれぞれ往復作動可能である。
図１３に示す電池パック１１７は、装着部１２２に対して取り付け及び取り外し可能である。電池パック１１７は、収容ケース１３９と、収容ケース１３９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。電池パック１１７は直流電源であり、電池パック１１７の電力は電動モータ１１４に供給可能である。
図１３に示す制御基板１１６は、装着部１２２内に設けられており、図６に示すコントローラ１４０及びインバータ回路１４１が、制御基板１１６に設けられている。コントローラ１４０は、入力ポート、出力ポート、演算処理部及び記憶部を有するマイクロコンピュータである。インバータ回路１４１は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子は、それぞれオン及びオフが可能である。コントローラ１４０は、インバータ回路１４１を制御する信号を出力する。電池パック１１７と電動モータ１１４との間に電気回路が形成されている。インバータ回路１４１は電気回路の一部であり、かつ、電気回路を接続及び遮断する。
図１３のように、トリガ１４２及びトリガスイッチ１４３がハンドル１２０に設けられており、ユーザがトリガ１４２に操作力を加えるとトリガスイッチ１４３がオンする。ユーザがトリガ１４２に加えた操作力を解除すると、トリガスイッチ１４３がオフする。位置検出センサ１４４が、ハウジング１１１内に設けられている。位置検出センサ１４４は、例えば、電動モータ１１４の回転角度に基づいて、中心線Ｅ１方向におけるプランジャ１２６及びウェイト１１８の位置を推定して信号を出力する。図１３に示す打込機１１０は、図６に示すプッシュスイッチ６０を備えていない。コントローラ１４０は、トリガスイッチ１４３の信号、位置検出センサ１４４の信号を受信し、かつ、インバータ回路１４１を制御する信号を出力する。
図１３に示す電動モータ１１４は、ロータ１８４及びステータ１４５を有し、モータ軸１４６がロータ１８４に取り付けられている。電動モータ１１４は、電池パック１１７から電力が供給されるとモータ軸１４６が回転する。減速機１４７がモータケース１２１内に配置されている。減速機１４７は、複数組の遊星歯車機構、入力要素１４８及び出力要素１４９を有する。入力要素１４８はモータ軸１４６に接続されている。電動モータ１１４及び減速機１４７は、中心線Ｅ１を中心として同心状に配置されている。図１３に示す打込機１００は、中心線Ｅ１と軸線Ｅ２とのなす角度が９０度である例を示す。
変換機構１１５は、出力要素１４９の回転力を打撃機構１１２の作動力及びウェイト１１８の作動力に変換する。変換機構１１５は、第１ギヤ１５０、第２ギヤ１５１及び第３ギヤ１５２を有する。第１ギヤ１５０、第２ギヤ１５１及び第３ギヤ１５２の材質は、金属、非鉄金属、鋼の何れでもよい。ホルダ１５３がハウジング１１１内に設けられ、出力要素１４９はホルダ１５３により回転可能に支持されている。第１ギヤ１５０は出力要素１４９に固定されている。第２ギヤ１５１は支持軸１５４により回転可能に支持されている。第３ギヤ１５２は支持軸１５５により回転可能に支持されている。支持軸１５４，１５５はホルダ１５３に取り付けられている。第１ギヤ１５０は軸線Ｅ２を中心として回転可能であり、第２ギヤ１５１は軸線Ｅ３を中心として回転可能であり、第３ギヤ１５２は軸線Ｅ４を中心として回転可能である。
図１４のように、軸線Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、中心線Ｅ１方向に間隔をおいて配置されている。軸線Ｅ３は、軸線Ｅ２と軸線Ｅ４との間に配置されている。軸線Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は互いに平行である。第３ギヤ１５２は、中心線Ｅ１方向で第２ギヤ１５１とトップホルダ１２９との間に配置されている。第１ギヤ１５０は、中心線Ｅ１方向で第２ギヤ１５１とマガジン１１３との間に配置されている。
図１５に示すように、第１ギヤ１５０の外径と第２ギヤ１５１の外径と第３ギヤ１５２の外径とは同一である。第２ギヤ１５１は、第１ギヤ１５０及び第３ギヤ１５２に噛み合っている。カムローラ１５７が第１ギヤ１５０に設けられ、２個のカムローラ１５８，２０２が第２ギヤ１５１に設けられ、２個のカムローラ１５９，２０３が第３ギヤ１５２に設けられている。カムローラ１５７は第１ギヤ１５０に対して自転可能である。２個のカムローラ１５８，２０２は軸線Ｅ３を中心として同一円周上に配置されている。２個のカムローラ１５８，２０２は、第２ギヤ１５１に対してそれぞれ自転可能である。カムローラ１５７の自転中心を通る仮想円Ｇ１は、半径Ｒ１１を有する。カムローラ１５８，２０２の自転中心を通る仮想円Ｇ２は、半径Ｒ１２を有する。仮想円Ｇ１は軸線Ｅ２を中心とし、仮想円Ｇ２は軸線Ｅ３を中心とする。半径Ｒ１２は半径Ｒ１１より小さい。
２個のカムローラ１５９，２０３は第３ギヤ１５２に対してそれぞれ自転可能である。カムローラ１５９を通る仮想円Ｇ３は、半径Ｒ１３を有する。カムローラ２０３を通る仮想円Ｇ４は、半径Ｒ１４を有する。仮想円Ｇ３，Ｇ４は、共に軸線Ｅ４を中心とする。半径Ｒ１４は半径Ｒ１３より小さい。半径Ｒ１３，Ｒ１４は、半径Ｒ１２より小さい。このように、半径Ｒ１１と半径Ｒ１２とが互いに異なり、半径Ｒ１３と半径Ｒ１４とが互いに異なる。
カムローラ１５７，１５８，１５９，２０２，２０３の材質は、一例として、金属、非鉄金属及び鋼を含む。カムローラ１５７，１５８，１５９，２０２，２０３は、円筒形状であり、カムローラ１５７，１５８，１５９，２０２，２０３の外径は、全て同一であるものとする。
電池パック１１７の電力が電動モータ１１４に供給されてモータ軸１４６が正回転すると、モータ軸１４６の回転力が減速機１４７を介して第１ギヤ１５０に伝達される。第１ギヤ１５０が図１５で時計回りに回転すると、第２ギヤ１５１は反時計回りに回転し、第３ギヤ１５２は時計回りに回転する。
図１５のように、係合部２０４，２０５，２０６が、プランジャ１２６に設けられている。第１ギヤ１５０が図１５で時計回りに回転すると、カムローラ１５７は係合部２０４に係合及び解放可能である。第２ギヤ１５１が反時計回りに回転すると、カムローラ１５８は係合部２０５に係合及び解放可能であり、カムローラ２０２は係合部２０６に係合及び解放可能である。第３ギヤ１５２が時計回りに回転すると、カムローラ１５９は、係合部２００に係合及び解放可能であり、カムローラ２０３は、係合部２０１に係合及び解放可能である。
次に、打込機１００の使用例を説明する。コントローラ１４０は、トリガスイッチ１４３のオフを検出していると、電動モータ１１４に電力を供給せず、モータ軸１４６を停止している。電動モータ１１４が停止していると、図１４のように、プランジャ１２６はプランジャバンパ１３８に接触した位置、つまり、下死点で停止している。また、ウェイト１１８はスプリング１３６の弾性力で付勢され、ウェイトバンパ１３７に接触した位置、つまり、上死点で停止している。コントローラ１４０は、位置検出センサ１４４の信号を処理することにより、プランジャ１２６及びウェイト１１８の中心線Ｅ１方向の位置を推定している。
ユーザが射出部１２３の先端を被打込材Ｗ１に押し付け、かつ、コントローラ１４０がトリガスイッチ１４３をオンを検出すると、コントローラ１４０は電動モータ１１４に電力を供給し、モータ軸１４６を正回転させる。モータ軸１４６の回転力は、減速機１４７で増幅されて第１ギヤ１５０に伝達され、第１ギヤ１５０が図１５で左側に示すように、時計回りに回転する。
第１ギヤ１５０が時計回りに回転すると、第２ギヤ１５１は反時計回りに回転し、第３ギヤ１５２は時計回りに回転する。第１ギヤ１５０が時計回りに回転し、カムローラ１５７が係合部２０４に係合していると、図１５で右側に示すように、プランジャ１２６は、スプリング１３６の付勢力に抗して第２方向Ｄ２で作動する。つまり、打撃機構１１２は上昇する。また、第３ギヤ１５２は時計回りに回転し、カムローラ２５９が係合部２００に係合していると、ウェイト１１８は第１方向Ｄ１で作動する。つまり、ウェイト１１８は、図１５で右側に示すように下降する。
さらに、カムローラ１５７が係合部２０４に係合している状態で、カムローラ１５８が係合部２０５に係合する。その後、カムローラ１５７が係合部２０４から解放される。また、図１６で左側に示すように、カムローラ１５８が係合部２０５に係合している状態で、カムローラ２０２が係合部２０６に係合する。このため、打撃機構１２は更に上昇する。
また、図１５で右側に示すように、カムローラ１５９が係合部２００に係合している状態で、カムローラ２０３が係合部２０１に係合する。次いで、図１６で左側に示すように、カムローラ１５９が係合部２００から解放される。このため、ウェイト１１８は更に下降する。
そして、図１６で右側に示すように、プランジャ１２６が上死点に到達し、カムローラ２０２が係合部２０６から解放されると、図１７のように、プランジャ１２６はスプリング１３６の付勢力で下降する。また、図１６で右側に示すように、ウェイト１１８が下死点に到達し、カムローラ２０３が係合部２０１から解放されると、図１７に示すように、ウェイト１１８はスプリング１３６の付勢力で上昇する。
プランジャ１２６が下降、つまり、打撃機構１１２が下降すると、ドライバブレード１２７は射出路１２４に位置する止具１２５を打撃する。止具１２５は被打込材Ｗ１に打ち込まれる。ドライバブレード１２７が止具１２５を打撃した後、プランジャ１２６がプランジャバンパ１３８に衝突する。プランジャバンパ１３８は打撃機構１１２の運動エネルギの一部を吸収する。また、ウェイト１１８はウェイトバンパ１３７に衝突する。ウェイトバンパ１３７は反動吸収機構２０８の運動エネルギの一部を吸収する。
このように、打撃機構１１２が第１方向Ｄ１に作動して止具１２５を打撃する際、ウェイト１１８は第１方向Ｄ１とは逆の第２方向Ｄ２に作動する。このため、打撃機構１１２が止具１２５を打撃する際の反動を低減可能である。
コントローラ１４０は、プランジャ１２６の中心線Ｅ１方向における位置を推定しており、プランジャ１２６が下降を開始した時点からプランジャバンパ１３８に衝突するまでの間に、電動モータ１１４を停止する。このため、プランジャ１２６はプランジャバンパ１３８に接触した下死点で停止し、ウェイト１１８はウェイトバンパ１３７に接触した上死点で停止する。そして、ユーザがトリガ１４２に対する操作力を解除し、再度、トリガ１４２に操作力を加えると、コントローラ１４０は電動モータ１１４を回転し、打撃機構１１２及びウェイト１１８は、上記と同様に作動する。
プランジャ１２６がスプリング１３６の付勢力に抗して上昇する際、電動モータ１１４のトルクをプランジャ１２６に伝達する要素は、カムローラ１５７から、カムローラ１５８，２０２に切り替わる。ここで、半径Ｒ１２は半径Ｒ１１よりも小さい。このため、打撃機構１１２が電動モータ１１４のトルクで上昇する際、モーメントの腕は、打撃機構１１２が上死点に近づくことに伴い短くなる。したがって、打撃機構１１２が上死点に近づく際に、電動モータ１１４の負荷トルクが増加することを抑制できる。なお、打撃機構１１２から第１ギヤ１５０に加わるトルクは、図１５及び図１６において反時計回りである。
また、ウェイト１１８がスプリング１３６の付勢力に抗して下降する際、電動モータ１１４のトルクをウェイト１１８に伝達する要素は、カムローラ１５９から、カムローラ２０３に切り替わる。ここで、半径Ｒ１４は半径Ｒ１３よりも小さい。このため、ウェイト１１８が電動モータ１１４のトルクで下降する際、モーメントの腕は、ウェイト１１８が下死点に近づくことに伴い短くなる。したがって、ウェイト１１８が下死点に近づく際に、電動モータ１１４の負荷トルクが増加することを抑制できる。なお、反動吸収機構２０８から、第３ギヤ１５２、第２ギヤ１５１を経由して第１ギヤ１５０に加わるトルクは、図１５及び図１６において反時計回りである。
図１８に示す打込機１００は、図１３及び図１４に示す反動吸収機構２０８を備えていない例である。図１８に示す打込機１００は、反動吸収機構２０８の作動を除き、図１３及び図１４示す打込機１００と同様の作用及び効果を得ることができる。
（実施形態３）　図１９は、打込機の実施形態３を示す模式図である。打込機７０は、ハウジング７１、電動モータ７２、シリンダ７３、打撃機構７４、カム７５、スプリング７６及びバンパ７７を有する。電動モータ７２、シリンダ７３、カム７５、スプリング７６及びバンパ７７は、ハウジング７１内に設けられている。シリンダ７３はハウジング７１内に固定して設けられ、打撃機構７４はシリンダ７３の中心線Ａ３方向に移動可能である。打撃機構７４は、ピストン８０及びドライバブレード８１を有する。スプリング７６は、金属製の圧縮スプリングであり、スプリング７６は圧縮された状態でシリンダ７３内に配置されている。スプリング７６は、弾性復元力で打撃機構７４を第１方向Ｂ３、つまり、バンパ７７に近づける向きに付勢する。図１９は、ピストン８０がバンパ７７に押し付けられて打撃機構７４が下死点にある状態を示す。
カム７５は回転軸７８に取り付けられており、回転軸７８と電動モータ７２との間の動力伝達経路を接続及び遮断するクラッチが設けられている。クラッチが接続されると、カム７５は電動モータ７２のトルクで反時計回りに回転する。カム７５の外周面に巻き掛け部７５Ａが形成されている。軸線Ａ４から巻き掛け部７５Ａまでの半径、つまり、半径Ｒ４は、カム７５の回転方向で異なる。
ハウジング７１内に一対のガイドローラ８２が設けられている。ワイヤ７９の第１端部がカム７５に接続され、ワイヤ７９の第２端部がピストン８０に接続されている。ワイヤ７９は一対のガイドローラ８２の間に通されている。
カム７５の回転方向の位相を検出する位相検出センサが、ハウジング７１内に設けられている。電動モータ７２の回転及び停止を制御するコントローラが、ハウジング７１内に設けられている。位相検出センサの信号はコントローラに入力される。コントローラは、クラッチの接続及び遮断を制御する。
図１９の打込機７０は、電動モータ７２が停止していると、打撃機構７４はスプリング７６の付勢力でバンパ７７に押し付けられて下死点で停止している。電動モータ７２が回転するとカム７５が図１９で反時計回りに回転し、ワイヤ７９が巻き掛け部７５Ａに巻き取られて牽引される。ワイヤ７９が牽引されると打撃機構７４が第２方向Ｂ４で移動、つまり、上昇する。コントローラは、打撃機構７４が上死点に到達するとクラッチを遮断する。すると、打撃機構７４はスプリング７６の力で下降して止具を打撃する。打撃機構７４が下降すると、ワイヤ７９は巻き掛け部７５Ａから繰り出される。その後、ピストン８０がバンパ７７に衝突すると、コントローラが電動モータ７２を停止し、打撃機構７４は下死点で停止する。
電動モータ７２のトルクでカム７５を回転させて打撃機構７４を上昇する際、ワイヤ７９が巻き掛け部７５Ａに巻き付く位置Ｐ１の半径Ｒ４は、打撃機構７４の上昇に伴い小さくなる。このように、軸線Ａ４から位置Ｐ１までの半径Ｒ４、つまり、モーメントの腕は、打撃機構７４の上昇に伴い短くなり、カム７５からワイヤ７９に伝達される牽引力が増加する。したがって、打撃機構７４を上昇する際、電動モータ７２の負荷トルクが増加することを抑制できる。
打込機の実施形態１乃至３で説明した事項の意味を説明する。ピンホイール４５及びカム７５は第１回転要素の一例である。第１ギヤ１５０及び第２ギヤ１５１は、第２回転要素の一例であり、第３ギヤ１５２は、第３回転要素の一例である。圧力室１３及びスプリング７６，１３６は第１移動機構の例であり、電動モータ１５，７２，１１４はモータの例である。本体部２５Ｋは、第１本体部の一例である。プランジャ１２６は、第２本体部の一例である。ピンホイール４５、カム７５、第１ギヤ１５０及び第２ギヤ１５１は、第２移動機構の例である。スプリング１３６は、第３移動機構の一例である。第３ギヤ１５２、カムローラ１５９，２０３は、第４移動機構の一例である。ピン４５Ａ～４５Ｈ、巻き掛け部７５Ａ、カムローラ１５７，１５８，１５９，２０２，２０３は、トルク抑制機構の例である。凸部２５Ａ～２５Ｈ及び凸部６２Ａ～６２Ｈは、複数の第１係合部の例である。ピン４５Ａ～４５Ｈは、複数の第２係合部の例である。係合部２０４，２０５，２０６は、第３係合部の一例である。カムローラ１５７，１５８，２０２は、第４係合部の一例である。係合部２００，２０１は、第５係合部の一例である。カムローラ１５９，２０３は、第６係合部の一例である。ピン４５Ｆ，４５Ｇ，４５Ｈは、高負荷係合部の例であり、ピン４５Ａ～４５Ｅは、低負荷係合部の例である。上死点は第１の位置の例であり、下死点は第２の位置の例である。ワイヤ７９は線材の例であり、ピン４５Ａ～４５Ｈ及び巻き掛け部７５Ａは、伝達部の例である。軸線Ａ２は、第１軸線の一例であり、軸線Ｅ２，Ｅ３は、第２軸線の一例である。軸線Ｅ４は、第３軸線の一例である。半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、距離の一例である。反動吸収機構２０８は、反動吸収機構の一例であり、ウェイト１１８は、ウェイトの一例である。
打込機は、上記実施形態１、２及び３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、実施形態１、２及び３において、打撃機構を第２方向に移動させるモータは、電動モータの他、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。回転要素は、ピンホイール及びカムの他、ギヤ、プーリ、回転軸を含む。
実施形態１において、本体部に対する第１係合部の突出量は、本体部の縁からの距離、または、本体部の中心線からの距離、の何れでもよい。複数の第２係合部は、回転要素に設ける複数のピンの他、ギヤの外周面に設ける複数の歯であってもよい。軸線から第２係合部までの距離は、軸線から歯先までの距離に相当する。
実施形態１で図３、図４、図５、図８、図９、図１０及び図１１を参照する説明において、ピンホイール４５が電動モータ１５のトルクで反時計回りに回転することを記載している。これに対して、打撃機構１２からピンホイール４５に加わるトルクは、時計回りであるものとして説明している。
実施形態２において、打込機１０の第１移動機構及び第３移動機構は、それぞれ別々に設けられていてもよいし、共用であってもよい。図１４に示す打込機１０では、スプリング１３６が、打撃機構１１２を第１方向Ｄ１に付勢する第１移動機構としての役割りと、反動吸収機構２０８を第２方向Ｄ２に付勢する第３移動機構としての役割りと、有する。これに対して、打撃機構を第１方向に付勢する第１移動機構としての金属スプリングと、反動吸収機構を第２方向に付勢する第３移動機構としての金属スプリングと、を別々に設けることも可能である。
実施形態２において、第２軸線を中心として回転される第２回転要素は、単数であってもよいし、複数であってもよい。回転要素が単数であると、複数の第４係合部は、単数の第２回転要素に全て設けられ、第２回転要素は、単数の第２軸線を中心として回転可能である。第２回転要素が複数であると、第４係合部は、複数の第２回転要素にそれぞれ設けられる。複数の第２回転要素は、それぞれ異なる第２軸線を中心として回転可能である。複数の第２回転要素に、第４係合部がそれぞれ１つ以上設けられている。複数の第２回転要素にそれぞれ設けられる第４係合部は、それぞれの第２回転要素の中心である第２軸線からの距離が互いに異なる。なお、単数の第２回転要素に複数の第４係合部が設けられている場合、その第２回転要素の中心である第２軸線から第４係合部までの距離は、同じであっても異なっていてもよい。
さらに、打込機の実施形態２においては、複数の第２回転要素の回転方向が同一となる構成を採用可能である。例えば、複数の第２回転要素にタイミングベルトを巻き掛けることにより実施可能である。この場合、各第２回転要素に設ける係合部の位置、各第２回転要素における係合部の配置半径、打撃機構に設ける係合部の位置を、任意に設計する。
実施形態２で図１５、図１６及び図１７を参照する説明において、第１ギヤ１５０が電動モータ１１４のトルクで時計回りに回転する例を示している。これに対して、打撃機構１１２から第１ギヤ１５０に加わるトルクは、反時計回りである例を示している。
実施形態３において、線材は、ワイヤ、ケーブル及びロープを含む。実施形態３において、線材は、カムと打撃機構との間でプーリに巻き掛けられていてもよい。実施形態３で図１９を参照する説明において、カム７５が電動モータ７２のトルクで反時計回りに回転する例を示している。これに対して、打撃機構７４からカム７５に加わるトルクは、時計回りである例を示している。
実施形態１、２及び３を説明する図において、回転要素の時計回り及び反時計回りは、便宜的に行った定義付けであり、互いに逆方向であればよい。
打撃機構を第１方向に移動させる第１移動機構は、ガススプリング、金属スプリング、非鉄金属スプリング、磁気スプリング及び合成ゴムを含む。実施形態１で説明した圧力室１３は、ガススプリングの一例である。金属スプリング及び非鉄金属スプリングは、圧縮スプリングまたは引っ張りスプリングの何れでもよい。実施形態１、２及び３で説明した金属は、鉄、鋼を含む。実施形態１、２及び３で説明した非鉄金属は、アルミニウムを含む。
磁気スプリングは、磁石の同極同士の反発力により打撃機構を第１方向に移動させる。合成ゴムは、合成ゴムの反発力で打撃機構を第１方向に移動させる。磁気スプリングまたは合成ゴムは、ハウジング内に設ける。
さらに、第２移動機構は、プーリ、スプロケット、チェーン、ワイヤ、ケーブル等の動力伝達要素を組み合わせて構成することも可能である。第４移動機構は、プーリ、スプロケット、チェーン、ワイヤ、ケーブル等の動力伝達要素を組み合わせて構成することも可能である。さらにまた、第１移動機構は第１付勢機構と定義可能であり、第２移動機構は第２付勢機構と定義可能である。さらに、第３移動機構は第３付勢機構と定義可能であり、第４移動機構は第４付勢機構と定義可能である。打撃機構は待機位置で停止可能であり、打撃機構は、下死点を待機位置とすることも可能である。
さらに、被打込材は、床、壁、天井、柱及び屋根を含む。被打込材の材質は、木材、コンクリート及び石膏を含む。
１０，７０，１００…打込機、１２，７４，１１２…打撃機構、１３…圧力室、１５，７２，１１４…電動モータ、２５Ｋ…本体部、２５Ａ～２５Ｈ，６２Ａ～６２Ｈ…凸部、４５…ピンホイール、４５Ａ～４５Ｈ…ピン、７５…カム、７５Ａ…巻き掛け部、７６，１３６…スプリング、７９…ワイヤ、８５…第１領域、８６…第２領域、１１８…ウェイト、１２６…プランジャ、１５０…第１ギヤ、１５１…第２ギヤ、１５２…第３ギヤ、１５７，１５８，１５９，２０２，２０３…カムローラ、２００，２０１，２０４，２０５，２０６…係合部、２０８…反動吸収機構、Ａ２，Ａ４，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４…軸線、Ｂ１，Ｂ３，Ｄ１…第１方向、Ｂ２，Ｂ４，Ｄ２…第２方向、Ｈ１，Ｈ２…突出量、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４…半径。

Claims (15)

  1. 第１方向及び前記第１方向とは逆の第２方向に移動可能な打撃機構と、前記打撃機構を前記第１方向に移動させて止具を打撃させる第１移動機構と、を備えた打込機であって、モータと、前記モータのトルクで回転され、かつ、前記打撃機構を前記第１移動機構の力に抗して前記第２方向に移動させる第２移動機構と、前記打撃機構を前記第２方向に移動させる際に、前記モータのトルクが増加することを抑制するトルク抑制機構と、を有する、打込機。
  2. 前記打撃機構は、前記第１方向及び前記第２方向に移動可能な第１本体部と、前記第１本体部から突出された複数の第１係合部と、を有し、前記第２移動機構は、前記モータのトルクで第１軸線を中心として回転される第１回転要素と、前記第１回転要素に対して回転方向に設けられ、かつ、複数の第１係合部に対して係合及び解放可能な複数の第２係合部と、を有し、前記トルク抑制機構は、前記複数の第１係合部及び前記複数の第２係合部を含み、前記複数の第２係合部は、前記第１軸線からの距離が互いに異なる少なくとも２つの第２係合部を含む、請求項１記載の打込機。
  3. 前記複数の第１係合部は、前記第１本体部から移動方向に対して交差する方向に突出し、かつ、前記移動方向に間隔をおいて配置され、前記複数の第１係合部は、前記第１本体部からの突出量が互いに異なる少なくとも２つの第１係合部を含む、請求項２記載の打込機。
  4. 前記第１方向は、前記打撃機構が第１の位置から第２の位置に向けて移動する方向であり、前記第２方向は、前記打撃機構が前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動する方向であり、前記打撃機構は、前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動する際に待機位置で停止可能であり、前記複数の第２係合部は、前記打撃機構を前記待機位置から前記第２方向に移動させる際に前記複数の第１係合部に係合する高負荷係合部と、前記打撃機構を前記第２の位置から前記待機位置に移動させる際に前記複数の第１係合部に係合する低負荷係合部と、を含み、前記第１軸線から前記高負荷係合部までの距離と、前記第１軸線から前記低負荷係合部までの距離とが異なる、請求項２記載の打込機。
  5. 前記第１回転要素の外周に設けられ、かつ、前記第１回転要素の回転方向で異なる範囲に設けられた第１領域及び第２領域を有し、前記第１領域の半径は、前記第２領域の半径よりも大きく、前記第１領域を構成する材料は、前記第２領域を構成する材料よりも高質量であり、前記複数の第２係合部は、前記第１領域に対応する箇所に前記第１回転要素の回転方向に設けられている、請求項２記載の打込機。
  6. 前記第１移動機構は、気体の圧力で前記打撃機構を前記第１方向に移動させる圧力室を含む、請求項１乃至５の何れか１項記載の打込機。
  7. 前記第１移動機構は、弾性復元力で前記打撃機構を前記第１方向に移動させるスプリングを含む、請求項１乃至５の何れか１項記載の打込機。
  8. 前記第２移動機構は、前記モータのトルクで第１軸線を中心として回転される第１回転要素と、前記第１回転要素に対して回転方向に設けられた巻き掛け部と、前記巻き掛け部に巻かれ、かつ、前記打撃機構を牽引する線材と、を有し、前記第１軸線から前記巻き掛け部までの距離は、前記第１回転要素の回転方向で異なり、前記トルク抑制機構は、前記巻き掛け部である、請求項１記載の打込機。
  9. 前記打撃機構は、前記第１方向及び前記第２方向に移動可能な第２本体部と、前記第２本体部に設けられた第３係合部と、を有し、前記第２移動機構は、前記モータのトルクで第２軸線を中心として回転される第２回転要素と、前記第２回転要素に対して回転方向に設けられ、かつ、前記第３係合部に対して係合及び解放可能な複数の第４係合部と、を有し、前記トルク抑制機構は、前記第３係合部及び前記複数の第４係合部を含み、前記複数の第４係合部は、前記第２軸線からの距離が互いに異なる少なくとも２つの第４係合部を含む、請求項１記載の打込機。
  10. 前記第２回転要素は、複数の第２回転要素を含み、前記複数の第２回転要素は、それぞれ異なる前記第２軸線を中心として回転可能であり、前記第４係合部は、前記複数の第２回転要素にそれぞれ１つ以上設けられ、前記複数の第２回転要素にそれぞれ設けられている前記第４係合部は、それぞれの前記第２回転要素の中心である前記第２軸線からの距離が互いに異なる、請求項９記載の打込機。
  11. 前記第１方向及び前記第２方向に移動可能であり、かつ、前記打撃機構とは逆方向に移動する反動吸収機構と、前記反動吸収機構を前記第２方向に移動させる第３移動機構と、前記モータのトルクで回転され、かつ、前記反動吸収機構を前記第３移動機構の力に抗して前記第１方向に移動させる第４移動機構と、が設けられ、前記反動吸収機構は、前記第１方向及び前記第２方向に移動可能なウェイトと、前記ウェイトに設けられた第５係合部と、を有し、前記第４移動機構は、前記モータのトルクで第３軸線を中心として回転される第３回転要素と、前記第３回転要素に対して回転方向に設けられ、かつ、前記第５係合部に対して係合及び解放可能な複数の第６係合部と、を有し、前記トルク抑制機構は、前記第５係合部及び前記複数の第６係合部を含み、前記複数の第６係合部は、前記第３軸線からの距離が互いに異なる少なくとも２つの第６係合部を含む、請求項９または１０記載の打込機。
  12. 第１方向及び前記第１方向とは逆の第２方向に移動可能な本体部と、前記本体部から前記本体部の移動方向に対して交差する方向に突出し、かつ、前記移動方向に間隔をおいて配置された複数の第１係合部と、を有し、前記複数の第１係合部に係合する複数の第２係合部を備えた回転要素の回転により前記第２方向に移動される打撃機構であって、前記複数の第１係合部は、前記本体部からの突出量が互いに異なる少なくとも２つの第１係合部を含む、打撃機構。
  13. 軸線を中心として回転可能な回転要素と、前記回転要素の回転方向に設けられ、かつ、第１方向に移動して止具を打撃する打撃機構に力を伝達して前記打撃機構を前記第１方向とは逆の第２方向に移動させる伝達部と、を有する移動機構であって、前記伝達部は、前記軸線からの距離が前記回転要素の回転方向で異なる、移動機構。
  14. 前記伝達部は、前記打撃機構に設けられた複数の第１係合部に係合する複数の第２係合部であり、前記複数の第２係合部は、前記軸線からの距離が互いに異なる少なくとも２つの第２係合部を含む、請求項１３記載の移動機構。
  15. 前記伝達部は、前記回転要素の外周面に設けられた巻き掛け部であり、前記巻き掛け部に巻かれ、かつ、前記打撃機構に接続される線材が設けられ、前記巻き掛け部は、前記軸線からの距離が前記回転要素の回転方向で異なる、請求項１３記載の移動機構。
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