JP2658724B2 - バネ駆動式釘打機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下方にバネ付勢させたプ
ランジャを引き上げ後に解放してプランジャとこれに結
合したドライバをバネ力によって駆動し、該ドライバで
射出口に設けられたステープルを打撃して被打込み材中
に打ち込むバネ駆動式釘打機に関する。

【０００２】

【従来技術】バネ付勢させたプランジャをバネ付勢力に
抗して引き上げた後解放して、該プランジャに取り付け
たドライバによりステープルを木材等の被打込み材中に
打ち込むようにしたバネ駆動式釘打機が既に提案されて
おり、プランジャの引き上げを工具に内蔵したモータに
より実行させてプランジャ引き上げの労力をを軽減させ
るようした工具が知られている。

【０００３】例えば、米国特許第４、８１１、８８５号
には、モータと減速機構を介して連携された回転体とプ
ランジャとを対向配置して、回転体の回転中心から偏心
した位置に固定した駆動ピンとプランジャとを係合させ
てプランジャを所定ストローク引き上げる機構が示され
ている。また、特開平２ー２８４８８０号公報には、回
転体に２本の駆動ピンを設置するとともに、プランジャ
にそれぞれの駆動ピンに対応した係合突部を形成するこ
とによって、プランジャの所定引き上げストローク量に
対しての回転体の径を小さくし、且つ工具を小型化でき
る機構が提案されている。

【０００４】しかしながら上記米国特許発明の場合、回
転体に設けた１つの駆動ピンでプランジャを引き上げる
構造であるため、最大限回転体の半回転分（駆動ピンが
最下位置から最上位置に至る間）しか活用できず、した
がってプランジャの所定ストローク分の移動のために駆
動ピンの偏心量を大きく設定する必要が生じ、回転体の
径を大きくする必要があり工具が大型化してしまう。更
にモータに大きな最大トルクが作用するので、出力の大
きな大型モータを必要とするという問題がある。

【０００５】また、特開平２ー２８４８８０号公報の機
構は、上記米国特許の問題を解決して回転体に設置した
２本の駆動ピンをプランジャの係合突部に順次係合させ
て、回転体の３／４回転程をプランジャの移動に利用す
るものであるため、所定ストロークに対する回転体の径
をより小さくでき、かつ回転体の径（駆動ピンの偏心半
径）が小さくなることから最大トルクも比較的小さくな
って小型化が可能となる。ところが、プランジャをバネ
力に抗して引き上げるのに要する負荷は、プランジャが
上死点に近づくにつれて増大し、引き上げストロークの
終期には大きなトルクが必要となる。これに対し、前記
技術では回転体に設けた２本の駆動ピンは回転体の回転
中心から同距離に配置されているから、引き上げストロ
ークの後半に係合突部に係合する駆動ピンは前半に係合
する駆動ピンよりも大きな駆動トルクが必要となる。し
たがって上記機構においては、この後段の駆動ピンに発
生する最大トルクに見合ったモータが必要となり、モー
タの小型化に限界がある。換言すれば、同じモータに必
要とされるトルクがプランジャの引き上げの前半と後半
とで異なるから、後半の最大トルクに見合ったモータを
使用した場合、前半の駆動ピンによる引き上げには無駄
が生じてしまう。

【０００６】

【発明の目的】本発明は前記欠点を解消し、複数の駆動
ピンを使用してプランジャを順次引き上げる際に複数の
駆動ピンの各々に加わる最大トルクを均一化してモータ
に対する負担をむらなく低減化させ、これによって工具
の小型化を図ることができるバネ駆動式の釘打機を提供
することをその目的とする。

【０００７】

【目的を達成するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るバネ駆動式釘打機は、バネにより常時
下方に向けて付勢されたプランジャと、該プランジャに
固定されたドライバによってマガジン中の釘を順次打ち
出すようにした釘打機であって、減速機構を介してモー
タと連携された少なくとも２つの回転体を前記プランジ
ャと対向してプランジャの移動方向に沿って並設すると
ともに、前記各回転体にはそれぞれ駆動ピンを各回転体
の回転中心から偏心した位置に前記プランジャの側面に
向けて突設する一方、前記プランジャの側面には、前記
各駆動ピンにそれぞれ対応する係合突部を、前記回転体
の回転に伴って駆動ピンが移動するときに各駆動ピンに
順次対応して係合してプランジャをバネ力に抗して移動
させる位置に形成し、しかも前記プランジャの引き上げ
ストロークの初期に係合突部と係合する駆動ピンの回転
体の中心からの偏心量を、後に係合突部と係合する駆動
ピンの回転体の回転中心からの偏心量よりも大きくなる
ように設定したことを特徴とする。

【０００８】なお、前記少なくとも２つの回転体に代え
て単一の回転体を前記プランジャに対向して配置すると
ともに、前記回転体には少なくとも２本の駆動ピンを互
いに回転体の回転中心から偏心した位置に突設する一
方、前記プランジャの側面には、前記各駆動ピンにそれ
ぞれ対応する係合突部を、前記回転体の回転に伴って駆
動ピンが移動するときに各駆動ピンに順次対応して係合
してプランジャをバネ力に抗して引き上げ移動させる位
置に形成し、しかも前記プランジャの引き上げストロー
クの初期に前記係合突部と係合する前記駆動ピンの回転
体の中心からの偏心量を、後に係合突部と係合する駆動
ピンの偏心量よりも大きくなるように設定してもよい。

【０００９】

【発明の作用、効果】前記構成によれば、モータによっ
て駆動された各回転体の回転に伴って駆動ピンが移動す
るときに、各駆動ピンにプランジャの係合突部が順次係
合してプランジャをバネ力に抗して移動させる。そし
て、最後に係合する回転体の駆動ピンと係合突部とが外
れると、プランジャはバネ力によって駆動され、ドライ
バが釘を打撃して釘打ち込みが行なわれる。

【００１０】ところで、プランジャの引き上げストロー
クの後期に係合突部に係合してプランジャを引き上げ作
用する駆動ピンの回転体の回転中心からの偏心量は、プ
ランジャの引き上げストロークの初期に係合する駆動ピ
ンの偏心量よりも小さく設定されているので、大きな負
荷が発生するプランジャの引き上げストローク後期にあ
ってもモータへの負担を大きくする必要がない。したが
って、プランジャの引き上げストロークの全体を通じて
各駆動ピンに加わる最大トルクを均一化してモータの負
担をむらなく低減化して無駄を省くことができ、モータ
の小型化と工具の小型化が図れる。

【００１１】しかも、プランジャの引き上げ後期におけ
る引き上げ量は、上部回転歯車の駆動ピンの偏心量が小
さくなったことにより低下するが、これは引き上げスト
ロークの初期に係合突部と係合する回転体の駆動ピンの
偏心量を大きく設定して引き上げ量を大きくすることで
補填でき、全体的には十分な引き上げ量を確保できる。

【００１２】なお、前記の複数の回転体に代えて単一の
回転体を前記プランジャに対向して配置するとともに、
前記回転体には少なくとも２本の駆動ピンを互いに回転
体の回転中心から偏心した位置に突設する場合でも、同
様の効果を得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面によって本発明について説明する
と、図１、図２はバネ駆動式釘打機の実施例であり、工
具本体１の前部には連結釘（連結ステープル）Ｎが装填
されたマガジン２と、釘Ｎを打ち出すドライバ３を一体
的に結合したプランジャ４と、プランジャ４の駆動機構
と、該駆動機構を作動させるスイッチ機構とが設けられ
ている。

【００１４】マガジン２の前端部には射出口５が形成さ
れ、連結釘Ｎの先頭釘Ｎ1 は供給装置（図示せず）によ
り射出口５に供給されるように構成されている。

【００１５】プランジャ４は有底円筒状の部材で、下底
部にはバンパ６が装着され、前部側面にはドライバ３が
結合されている。また、プランジャ４はシリンダ等の案
内手段によって上下動可能に配置され、圧縮バネ７によ
り常時下方に付勢されている。ドライバ３の先端は工具
本体１の射出口５に配置されている。

【００１６】プランジャ４の駆動機構は、プランジャ４
と対向してプランジャ４の移動方向（上下方向）に沿っ
て並設された２個の同径の回転歯車（回転体）８、９
と、下部回転歯車８に減速機構を介して連携されるモー
タ１０とによって構成されている。

【００１７】上下部の回転歯車９、８は互いに噛合する
ように軸受けに支持されている。各回転歯車９、８には
それぞれ１本の駆動ピン１２、１１がプランジャ４の側
面に向けて突設されている。これに対し、プランジャ４
の側面には、前記各駆動ピン１２、１１にそれぞれ対応
する係合突部１４、１３が形成されている。下部の係合
突部１３は、図２のようにプランジャ４が下死点位置に
あるときに、下部回転歯車８の駆動ピンの移動軌跡上
で、駆動ピン１１が最下部の初期位置から円周方向に移
動（円運動）を開始して上昇し始めるときに駆動ピン１
１に係合する位置に配置されている。上部の係合突部１
４はプランジャ４が上方に移動して下部回転歯車８の駆
動ピン１１が最上部に到達する直前に、上部回転歯車９
において最下部から上昇し始める駆動ピン１２に係合す
る位置に配置されている（図３(c)参照）。このよう
に、下部の係合突部１３と上部の係合突部１４とは、上
下部の回転歯車９、８の回転に伴って各駆動ピン１２、
１１が移動するときに各駆動ピン１２、１１に順次対応
して係合してプランジャ４をバネ力に抗して引き上げ移
動させる位置に形成されている。

【００１８】また、図２に示すように、下部回転歯車８
の駆動ピン１１が回転中心から偏心する偏心量は、上部
回転歯車９の駆動ピン１２が回転中心から偏心する偏心
量よりも大きくなるように設定されている。

【００１９】前記プランジャ駆動機構によれば、モータ
１０を始動させると、その駆動力は減速機構を介してそ
の出力軸から上下部の回転歯車９、８に伝達されるの
で、これらの回転歯車９、８は同時に互いに逆方向に回
転し始める。下部回転歯車８が回転すると駆動ピン１１
も移動し、その最下部から上昇し始めるときに図３(a)
(b) のように、プランジャ４の下部の係合突部１３の下
面に係合するから、プランジャ４は下部回転歯車８の回
転につれて圧縮バネ７に抗して引き上げ移動される。そ
して、同図(c) のように、上記駆動ピン１１が最上部に
到達する直前で上部回転歯車９の駆動ピン１２が最下部
から上昇し始め、プランジャ４の上部の係合突部１４の
下面に係合するから、プランジャ４は続けて引き上げ移
動される。そして、上部回転歯車９の駆動ピン１２が同
図(d) の状態を越えて上部の係合突部１４との係合が外
れたときにプランジャ４は支持を失い、圧縮バネ７によ
って下方に駆動される。このとき、プランジャ４に結合
されたドライバ３が射出口５に供給された釘を打撃して
外部の被打込み材料（図示せず）に向けて打ち出し、釘
打込み作業のワンサイクルが終了する。

【００２０】ところで、工具本体１にはモータ１０とバ
ッテリ１５とマイクロスイッチ１６とを含む駆動回路が
組み込まれ、モータ１０の作動は上記駆動回路を開閉す
るマイクロスイッチ１６をオンさせてモータ１０を始動
させ、プランジャ４をワンサイクルだけ作動させた後に
上記マイクロスイッチ１６をオフさせるスイッチ機構に
よって制御されている。そして、このスイッチ機構はト
リガレバー１７の引き操作と、射出口５の先端に被打込
み材料があることを感知するコンタクト部材１８の感知
作動とによって初めて作動可能となるように構成されて
いる。

【００２１】まず、トリガレバー１７とマイクロスイッ
チ１６との間にはスイッチ操作ユニット１９が配置され
ている。スイッチ操作ユニット１９は図４のように、ト
リガレバー１７の後端部に水平の支軸２０を介して枢着
された支持台２１上にスイッチ作動部材２２を垂直の支
軸２３の回りに回動自在に枢着したものである。支持台
２１の前方の一側部には上方に突出する係合片２４が形
成され、その上端には係合部２５が屈曲形成され、支持
台２１の側部にはストッパ片２６が形成されている。ま
た、スイッチ作動部材２２はＬ字形に形成され、前端か
ら垂下片２７が形成され、後端は支持台２１に垂直に設
けられた支軸２３の軸受け孔２８が形成されている。ま
た、スイッチ作動部材２２は上記支軸２３に巻き付けら
れた捻りコイルバネ２９（図１参照）により常時スイッ
チ作動部材２２が支持台２１のストッパ片２６に係合
し、その上面がマイクロスイッチ１６のスイッチボタン
３０の下方に位置するように付勢されている。

【００２２】次に、上記スイッチ操作ユニット１９は、
工具本体１に設けられたバネ３１によりスイッチ作動部
材２２がマイクロスイッチ１６のスイッチボタン３０か
ら離反するように付勢されているとともに、上記支持台
２１の係合片２４の係合部２５はコンタクト部材１８
に、またスイッチ作動部材２２の垂下片２７は上部回転
歯車９のスイッチ解除ピン３１にそれぞれ係合するよう
に形成されている（図１、図２参照）。

【００２３】コンタクト部材１８は上記ドライバ３とと
もに射出口５から下方に突出する作動部１８ａの上端か
ら後方にコンタクトアーム１８ｂを突出形成したもの
で、工具本体１に上下動可能に配置されている。コンタ
クトアーム１８ｂの先端は上記スイッチ操作ユニット１
９の支持台２１の係合片２４の係合部２５の下面に係合
してスイッチ操作ユニット１９の前端を支持するように
配置されている。

【００２４】また、スイッチ解除ピン３１は、上部回転
歯車９の駆動ピン１２と反対側の側面に、回転中心と駆
動ピン１２とを結ぶ線分の延長上に突設され、上部回転
歯車９の回転に伴って円周方向に移動する。そして、上
部回転歯車９が図４のように回転中にスイッチ解除ピン
３１がスイッチ作動部材２２の垂下片２７に係合する
と、垂下片２７は上部回転歯車９の回転に伴ってその回
転方向に移動させられる。このため、スイッチ作動部材
２２は支持台２１上の支軸２３を中心に回動し、その上
面はマイクロスイッチ１６のスイッチボタン３０から外
れるように移動する。

【００２５】前記構成のスイッチ機構によれば、コンタ
クト部材１８の下端を被打込み材に押し当ててコンタク
ト部材１８を工具本体１に対して上動させると、図５
(a) のようにコンタクトアーム１８ｂの先端がスイッチ
操作ユニット１９の支持台２１の係合部２５を押し上げ
て、支持台２１の前端を上方に移動するように回動させ
る。この状態からさらにトリガレバー１７を上方に引き
操作することにより、同図(b) のように支持台２１の後
端も上方に移動させると、スイッチ操作ユニット１９全
体が上方に移動するから、スイッチ作動部材２２の上面
がマイクロスイッチのスイッチボタン３０を押し、プラ
ンジャ４の駆動機構が作動を開始する。これに対し、コ
ンタクト部材１８を被打込み材に押し付けただけ、ある
いはトリガレバー１７のみを操作しただけでは、スイッ
チ操作部材は前後いずれかに傾くにすぎず、マイクロス
イッチ１６はオンされない。

【００２６】次に、マイクロスイッチ１６がオンされて
モータ１０が作動することにより、前述のようにドライ
バ３が駆動されて釘打ち込み作動が終了するが、モータ
１０は回転し続け、下方から上がって来た上部回転歯車
９のスイッチ解除ピン３１が図６(a) のようにスイッチ
作動部材２２の垂下片２７に係合し、さらに垂下片２７
を横方向に押してスイッチ作動部材２２を回動させるの
で、同図(b) のようにその上面はマイクロスイッチのス
イッチボタン３０から外れ、これによってモータ１０の
回転が中止し、上下部回転歯車８は図１に示した初期位
置で停止し、次の釘打ち込みが準備される。

【００２７】上述のように、前記構成のバネ駆動式釘打
機によれば、プランジャ４の引き上げストロークの後期
に上部の係合突部１４に係合してプランジャ４を引き上
げ作用する駆動ピン１２の回転中心からの偏心量は、下
部の係合突部１３に係合する駆動ピン１１の偏心量より
も小さく設定されているので、大きな負荷が発生するプ
ランジャ４の引き上げストローク後期にあってもモータ
１０への負担を大きくする必要がない。したがって、プ
ランジャ４の引き上げストロークの全体を通じて上下部
の駆動ピン１２、１１に加わる最大トルクを均一化して
モータ１０の負担をむらなく低減化して無駄を省くこと
ができ、モータ１０の小型化と工具の小型化が図れる。

【００２８】しかも、プランジャ４の引き上げ後期にお
ける引き上げ量は、上部回転歯車９の駆動ピン１２の偏
心量が小さくなったことにより低下するが、これは引き
上げストロークの初期に下部の係合突部１３と係合する
下部回転歯車８の駆動ピン１１の偏心量を大きく設定し
て引き上げ量を大きくすることで補填でき、全体的には
十分な引き上げ量を確保できる。

【００２９】なお、回転体は歯車である必要はない。回
転するものであればアームでもよい。また、プランジャ
４を引き上げ移動させる回転体は必ずしも２個に限定さ
れない。３個以上あってもよく、また一個でもよい。３
個以上の場合は前述と同じ要領で構成すればよい。

【００３０】単一の回転体の場合は、図７(a) (b) (c)
(d) に示すように、回転体３２には２本の駆動ピン３
３、３４を互いに回転体３２の回転中心から偏心した位
置に突設し、プランジャ４の側面には、上記回転中心か
らの偏心量が大きい第１の駆動ピン３３と偏心量が小さ
い方の第２の駆動ピン３４にそれぞれ対応する上部の係
合突部３５と下部の係合突部３６を形成するように構成
すればよい。この場合も、上部の係合突部３５と下部の
係合突部３６は、上記回転体３２の回転に伴って第１の
駆動ピン３３と第２の駆動ピン３４が移動するときに各
駆動ピン３３、３４に順次対応して係合してプランジャ
４をバネ力に抗して引き上げ移動させる位置に形成され
ている。すなわち、上部の係合突部３５は回転体３２が
回転して最下部から上昇し始める第１の駆動ピン３３に
係合する位置に配置され、且つ下部の係合突部３６は、
プランジャ４がバネ力に抗して引き上げられて上記第１
の駆動ピン３３が最上部に到達する直前に、最下部から
上昇し始める第２の駆動ピン３４に係合する位置に配置
されている。

【００３１】上記構成の場合も、プランジャ４のストロ
ークの後半において上部の係合突部３５に係合する第１
の駆動ピン３３よりも下部の係合突部３６に係合する第
２の駆動ピン３４の方がプランジャ４を引き上げる負荷
は大きいが、偏心量が小さいので大きな駆動トルクを得
ることができる。したがって、プランジャ４の引き上げ
ストロークの全体を通じて上下部の駆動ピンに加わる最
大トルクを均一化してモータ１０の負担をむらなく低減
化して無駄を省くことができる。また、引き上げストロ
ークの初期に上下部の係合突部３５、３６と係合する回
転体３２の駆動ピン３３、３４の偏心量を大きく設定し
て引き上げ量を大きくすることにより、全体的に十分な
引き上げ量を確保することができる。

【００３２】なお、この例の場合も、偏心量が異なる駆
動ピンとこれに対応する駆動ピンの数は３個以上配置し
てもよい。

【００３３】また、本発明の他の実施例としては、上述
のほかにも、回転体を複数個設けるとともに、そのうち
の一個以上の回転体に複数の駆動ピンを設ける構成であ
ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバネ駆動式釘打機の概要の断面図
である。

【図２】図１のＸーＸ線上の断面図である。

【図３】(a) (b) (c) (d) はプランジャの引き上げ態様
説明図である。

【図４】スイッチ操作ユニットの斜視図である。

【図５】(a) (b) はスイッチ操作ユニットのスイッチオ
ン作動の作動態様説明図である。

【図６】(a) (b) はスイッチ操作ユニットのスイッチオ
フ作動の作動態様説明図である。

【図７】(a) (b) (c) (d) はバネ駆動式釘打機の他の例
の作動態様説明図である。

【符号の説明】

２ マガジン ４ プランジャ ７ 圧縮バネ ８ 回転歯車 ９ 回転歯車 １０ モータ １１ 駆動ピン １２ 駆動ピン １３ 係合突部 １４ 係合突部 ３３ 第１の駆動ピン ３４ 第２の駆動ピン ３５ 上部の係合突部 ３６ 下部の係合突部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バネにより常時下方に向けて付勢された
   プランジャと、該プランジャに固定されたドライバによ
   ってマガジン中の釘を順次打ち出すようにした釘打機で
   あって、 減速機構を介してモータと連携された少なくとも２つの
   回転体を前記プランジャと対向してプランジャの移動方
   向に沿って並設するとともに、前記各回転体にはそれぞ
   れ駆動ピンを各回転体の回転中心から偏心した位置に前
   記プランジャの側面に向けて突設する一方、前記プラン
   ジャの側面には、前記各駆動ピンにそれぞれ対応する係
   合突部を、前記回転体の回転に伴って駆動ピンが移動す
   るときに各駆動ピンに順次対応して係合してプランジャ
   をバネ力に抗して移動させる位置に形成し、しかも前記
   プランジャの引き上げストロークの初期に係合突部と係
   合する駆動ピンの回転体の中心からの偏心量を、後に係
   合突部と係合する駆動ピンの回転体の回転中心からの偏
   心量よりも大きくなるように設定したことを特徴とする
   バネ駆動式釘打機。
2. 【請求項２】 前記少なくとも２つの回転体に代えて単
   一の回転体を前記プランジャに対向して配置するととも
   に、前記回転体には少なくとも２本の駆動ピンを互いに
   回転体の回転中心から偏心した位置に突設する一方、前
   記プランジャの側面には、前記各駆動ピンにそれぞれ対
   応する係合突部を、前記回転体の回転に伴って駆動ピン
   が移動するときに各駆動ピンに順次対応して係合してプ
   ランジャをバネ力に抗して引き上げ移動させる位置に形
   成し、しかも前記プランジャの引き上げストロークの初
   期に前記係合突部と係合する前記駆動ピンの回転体の中
   心からの偏心量を、後に係合突部と係合する駆動ピンの
   偏心量よりも大きくなるように設定したことを特徴とす
   る請求項１記載のバネ駆動式釘打機。