JP4713265B2 - 打ち込み工具 - Google Patents

Description

本発明は、釘打ち機や鋲打ち機、或いはピン打ち機のような手持ち式の打ち込み工具に関するものである。

釘打ち機や鋲打ち機のような打ち込み工具は、動力源として圧縮空気を利用した空圧式のものやガスの燃焼圧を利用したものなどがある。このうち、空圧式のものはホースが接続されているため機動性に劣るのに対して、ガス燃焼式のものは機動性に優れると共に、ホースの捌き操作が不要であるため作業性にも優れている利点がある。

どのような駆動原理であっても、打ち込み工具は、ファスナーを打ち出す棒状のロッドを有する駆動機構が内蔵された本体と、ロッドによるファスナーの打ち出しをガイドするように本体の前面に設けたヘッド部と、ロッドの前方にファスナーを１本ずつ供給するマガジンとを備えており、更に、ファスナーを人に向けて発射したり空中に向けて発射したりする空打ちを防止するため、単にトリガーを引いてもロッドが前進しないようにロックする安全装置が付いている。

そして、安全装置は、ワークに押し当てると後退するプローブ（コンタクト部材）を備えており、プローブの後退動によってロックが解除されるようになっている。プローブの後退動によってロックが解除される機構は様々であり、例えば、空圧式の打ち込み工具の場合は、エアーの通路に設けたバルブが開くようになっており、また、ガス燃焼式の打ち込み工具の場合は、スリーブによって燃焼室を閉じたり、燃料ガスの通路に設けたバルブを開いたりしている。

ワークに接触することによって後退するプローブは、例えば特許文献１に記載されているように、安全装置の専用部材として設けられているものと、特許文献２に記載されているように、ファスナー及びロッドの前進動をガイドするインナーガイドを兼用させているものとがある。
特開２００５−２２０６９号公報 特開２００１−１６２５６０号公報

ところで、空圧式の打ち込み工具は機動性に劣ることから安全機能は厳重ではなく、人がプローブを指で摘んで後退させ得る構造であっても特段の規制はなされていない。他方、ガス燃焼式の打ち込み工具の場合は、どこでも自由に持ち運びできるため、わが国では銃刀法の規制対象になっており、人が安全装置のロックを簡単に解除できない構造でない場合は、許可がないと所持できない仕組みになっている。

従って、ユーザーが簡単に購入できるためには、空打ち（空中発射）を阻止できる構造にして規制対象外としなければならず、そこで、本願出願人やグループ会社である日本パワーファスニング株式会社は、安全機能を向上させるための開発に注力してガス燃焼式打ち込み工具の普及に努めており、その構造の一例を特開２００４−１６７６４９号公報で開示している。

他方、特許文献１は、専用のプローブを設けた場合において安全装置のロックを解除できないようにする具体的構造として、ファスナーとロッドとの通路を有する固定式のノーズにプローブ（コンタクト部材）を僅かしか露出しない状態で装着すると共に、プローブに設けたガイドロッドをノーズに内蔵し、ガイドロッドで可動スリーブを押すようにしている。しかし、この構造では、プローブのガイド構造が複雑になるという問題があった。

本願発明は、ファスナーとロッドとの移動通路を有するインナーガイドをプローブに兼用させている特許文献２に着目し、この特徴を利用することにより、簡単な構造でありながら空打ち防止機能を向上させた打ち込み工具を提供せんとするものである。

本願発明に係る打ち込み工具は、基本構成として、ファスナーを打ち出す棒状のロッドを有する駆動機構が内蔵された本体と、前記本体の前面に設けたヘッド部と、前記ロッドの前方に１本ずつ供給されるファスナーの群を装填するマガジンと、前記ロッドを前進させるトリガーと、前記トリガーを引いても前記ロッドが前進しないようにロックする安全装置とを備えている。

前記ヘッド部は、前記ヘッド部は、内部に前記ファスナー及び前記ロッドの移動通路を有するインナーガイドと、前記インナーガイドを外側からスライド自在に保持する固定式のアウターガイドとを備えており、前記インナーガイドの先端部は前記アウターガイドの前方に露出している一方、前記安全装置は、前記本体の内部に隠れた状態で後退動する作動部材を備えており、前記インナーガイドがワークに当たって所定寸法だけ後退すると前記作動部材も後退動して安全装置のロックが解除されるようになっている。

そして、前記作動部材は、前記インナーガイドで直接に押されて後退するか、又は、前記インナーガイドの後端部に設けた押圧部材で押されて後退するようになっており、このため、前記インナーガイドの後端又は前記押圧部材が、前記アウターガイドの後ろに突出して前記本体の内部において前記作動部材を押す押動部になっている一方、
前記本体の前面には、前記アウターガイドが取付くと共に前記インナーガイドが貫通したフロントブロックが配置されており、前記インナーガイドの後端又は前記押圧部材である押動部を前記フロントブロックの内側に配置することにより、前記押動部は細い道具を使用しても外から押すことができないように前記本体の内部に隠れており、更に、前記インナーガイドの先端部は人が指で摘んで後退させることができない寸法しか露出しないように前記アウターガイド又は補助部材で覆われている。

本願発明はスライド式のインナーガイドを安全装置のプローブ（コンタクト部材）に兼用したものであるが、インナーガイドで作動部材を押すことでロックを解除するものであるため安全装置の作動機構が簡単になり、しかも、ヘッド部の外側に露出するのはインナーガイドの先端部のみであるため人がインナーガイドをロック解除位置まで後退させることは事実上できず、このため、空中発射を防止する安全機能に優れている。また、インナーガイドと押動部とが隠れていることによってカバーを不要にできるため、ヘッド部をすっきりしたデザインとすることができる利点もある。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で前後・左右・上下といった方向を表示する場合、壁への打ち込み作業を行う作業者を基準にして前後・左右・上下の用語を使用している。

(1).全体の概要
本実施形態は、駆動源としてガスの燃焼圧を利用した工具に適用している。図１は全体の側面図であり、打ち込み工具は、打ち込み用のロッド（ブレード）２を内蔵した本体１と、本体１の前端に設けたヘッド部３と、ヘッド部３及び本体１に重なるマガジン４とを備えている。

本体１は中空状のハウジング５を備えている。本体１はまた、側面視傾斜状のグリップ６を備えており、グリップ６にはトリガー８を設けている。詳細は省略するが、駆動源となるガスボンベ（ガスカートリッジ）は、本体のうちグリップ６の上方の中空部に装填される。

ハウジング５の内部には駆動機構を構成するシリンダ７が配置されており、シリンダ７に、前記したロッド２を備えたピストン９が摺動自在に嵌め込まれている。シリンダ７の後方には燃焼室１０が設けられており（燃焼室１０は大雑把に表示している）、安全装置を構成する筒状のスリーブ１１が後退して燃焼室１０を閉じると、燃焼室１０に燃料ガスが充填され、トリガー８を引くと点火プラグによってガスに着火し、ピストン９及びロッド２が前進する。燃焼済ガスはシリンダ７及びハウジング５に設けた排気穴から外部に放出される。

詳細は後述するが、スリーブ１１が前進した状態では燃焼室１０にガスは供給されず、トリガー８を引いてもロッド２は前進しない。すなわち、安全装置のロックが掛かっている。

マガジン４は、縦長のガイド溝１２を備えた収納部１３と、本体１の前面に重なる取付け部１４とを備えている。本体１の前面は側面視で傾斜しており、このため、取付け部１４の背面も側面視で傾斜している（いうまでもないが、本体１やマガジン４等の具体的な形態は自由に設計できる。）。
収納部１３のガイド溝１２には、並列配置された多数本のファスナー１５を連結具１６で連結してなる連結ファスナー１７が下方から装填される。収納部１３の上端にはシェアブロック１８が固定されている。このシェアブロック１８もヘッド部３を構成するものである（シェアブロックは下部アウターガイドと呼んでも良い。）。

また、マガジン４の収納部１３には、連結ファスナー１７を上向きに押すためのフォロアー（プッシャー）１９を装着している。フォロアー１９は図示しないばねで上向き（ヘッド部３の方向）に引っ張られており、また、フォロアー１９は、収納部１３の前部側面に沿って上向きに延びる上向きストッパー１９ａを備えている。更に、図示してないが、フォロアー１９は、連結ファスナー１７を押すために爪を備えている。マガジン４の取付け部１４の下端部とグリップ６の下端部とはノブ２０を設けたねじで締結されている。

図２のうち（Ａ）は打ち込み工具の前部の側面図、（Ｂ）はマガジン４の部分的な斜視図であり、図２（Ｂ）に示すように、シェアブロック１８にはファスナー１５が通過する溝穴２１が空いている。

(2).本体の前部の構造
図３は要部の縦断側面図、図４は要部を分離した状態での縦断側面図であり、シリンダ７の前端部には前向きに開口した凹所２３が形成されており、この凹所２３に、安全装置の一部を構成する金属板製の作動部材２４の前端部が配置されている。

作動部材２４の前端部はリング状に形成されており、この前端部に、シリンダ７の外側に位置する４股状等の足部２４ａが一体に形成されている。足部２４ａが後退することにより、前記したスリーブ１１が後退して安全装置のロックが解除される。図面では示していないが、シリンダ７の前部には、作動部材２４の足部２４ａが後退することを許容する切欠き溝が形成されている。

作動部材２４はシリンダ７の凹所２３に配置したばね２５で前向きに付勢されている。また、シリンダ７にはピストン９の前進動を緩衝するためのクッションゴム２６を嵌め入れている。図３及び図４に示す符号２７はスペーサ、符号２８は座金である。

(3).ヘッド部の構造（その１）
次に、既述の図に加えて図５及び図６も参照してヘッド部３の構造を説明する。図５はヘッド部３を構成する部材の分離斜視図、図６は部材の詳細を示す図で、（Ａ）は主要部材の縦断側面図、（Ｂ）〜（Ｆ）は（Ａ）の断面図、（Ｇ）は上部アウターガイド２９の平面図である。本実施形態では、上部アウターガイド２９とシェアブロック１８とでアウターガイドが構成されている。

ヘッド部３は、ファスナー１５及びロッド２をガイドすると共に安全装置の一環を成す略筒状のインナーガイド３０と、インナーガイド３０のガイド等を司る上部アウターガイド２９と、インナーガイド３０の前部に嵌まった補助部材（補助プローブ）３１と、本体１の前面に固定されると共に上部アウターガイド２９が取り付くフロントブロック３２とを備えている。フロントブロック３２は複数本のビス３３で本体１の前面に固定されている（なお、フロントブロック３２は本体１の一部と見ても差し支えない。）。なお、フロントブロック３２を固定するビス３３は通常のドライバでは回転操作できない特殊な構造のものを採用するのが好ましい。

例えば図５から容易に理解できるように、上部アウターガイド２９は、先端部は前円筒部２９ａに形成されてその後方の部分は広幅部２９ｂに形成されており、広幅部２９ｂの後端には、前円筒部２９ａと同心のリア筒部２９ｃが形成されている。上部アウターガイド２９の広幅部２９ｂはマガジン４に設けたシェアブロック１８の上面に重なっており、上部アウターガイド２９とシェアブロック１８とに左右一対の傾斜状ピン（図示せず）を嵌め込むことにより、位置決めされている。

また、上部アウターガイド２９には、その長手中心線に沿って延びる高さの高いブロック状部２９ｄが形成されており、このブロック状部２９ｄの後部に、ブロック状部２９ｄよりも高さの低い左右の段部２９ｅが一体に形成されている一方、フロントブロック３２には、上部アウターガイド２９の後部を上下からきっちり挟む上下一対の前向き突起３２ａ，３２ｂが形成されており、フロントブロック３２の前向き突起３２ａ，３２ｂと上部アウターガイド２９の左右段部２９ｅとを鉛直状に延びるピン３４で連結している。

なお、フロントブロック３２を本体１に一体成形したり、上部アウターガイド２５とシェアブロック１８とのうちいずれか一方又は両方を本体１に一体成形すること（すなわち非着脱式にすること）も可能である。

図３や図４から理解できるように、上部アウターガイド２９は、前円筒部２９ａとリア筒部２９ｃとを除いて下方に開口している。言うまでもないが、これはファスナー１２の通過を許容するためである。前円筒部２９ａの後端はマガジン４の前端面に重なっており、従って、例えばドライバーを前円筒部２９ａの後方に差し込むことはできない。

(4).ヘッド部の構造（その２）
インナーガイド３０は金属製で、その内部はファスナー１５及びロッド２の移動通路になっている。そして、例えば図５に示すように、インナーガイド３０の先端部の若干の長さ（例えば１０ｍｍ程度）は、上部アウターガイド２９の前円筒部２９ａとほぼ同径の大径部３０ａとなり、それより後方のうち前半分程度の部分は中間径部３０ｂとなり、後ろ半分程度は小径部３０ｃになっている。インナーガイド３０には、ファスナー１５が下方から入り込むための切り開き穴が形成されている。

インナーガイド３０における中間径部３０ｂのうち前半分程度にはごく浅い寸法の環状溝３６が複数本形成されており、環状溝３６を形成している部分よりも後方の部位の上面には平坦面３７が形成されている。

また、インナーガイド３０のうち小径部３０ｃの後端寄り部位には中間径部３０ｂとほぼ同径のフランジ状ストッパー３８が形成されており、ストッパー３８よりも後方の部位に、作動部材２４を後退させる押動部（押圧部材）の一例としての押圧リング３９が嵌め入れられており、押圧リング３９はこれに下方からねじ込まれた止めねじ４０でインナーガイド３０の後端部に固定されている。従って、インナーガイド３０が後退すると、作動部材２４及びスリーブ１１は押圧リング３９で押され、ばね２５（図３参照）に抗して後退する。また、インナーガイド３０は作動部材２４及び押圧リング３９を介してばね２５で前進位置に押されている。

押圧リングはフロントブロック３２の内側に位置しており、インナーガイド３０が前進した状態で押圧リング３９は上部アウターガイド２９の後面に重なっている。また、押圧リング３９の上部に、前向きに延びるプッシュピン４１がねじ込みによって固定されている一方、上部アウターガイド２９のブロック状部２９ｄには、プッシュピン４１がスライド自在に嵌まる第１ガイド穴４２が形成されている。第１ガイド穴４２の周囲はブロック状部２９ｄで囲まれている。

図３に示すように、インナーガイド３０は前進した状態で上部アウターガイド２９の前端面からかなり突出しており、かつ、インナーガイド３０が上部アウターガイド２９から突出した部分と上部アウターガイド２９の前端部とには、筒状の補助部材３１が外側からスライド自在に嵌まっている。

補助部材３１には、フォロアー１９が上端まで移動し切るとその上向きストッパー１９ａの前方に位置する後ろ向きのサイドストッパー３１ａ（図５参照）と、上部アウターガイド２９における前円筒部２９ａの上面に沿って後方に延びるアッパープッシュ３１ｂとが形成されており、上部アウターガイド２９には、補助部材３１のアッパープッシュ３１ｂがスライド自在に嵌まる断面角形の第２ガイド穴４３が空いており、第２ガイド穴４３は第１ガイド穴４２と連通している。

従って、補助部材３１が後退すると、アッパープッシュ３１ｂでプッシュピン４１を後退させ得る。そして、図３に示すように、プッシュピン４１及び補助部材３１が前進し切った状態で、アッパープッシュ３１ｂの後端とプッシュピン４１の前端との間にある程度（例えば５ｍｍ程度）の寸法Ｌ２の間隔が空くように設定している。

例えば図３に示すように、インナーガイド３０における中間径部３０ｂの平坦面３７には、下部を大径にした姿勢保持ピン４４が重なっており、上部アウターガイド２９におけるブロック状部２９ｄの前端部には、姿勢保持ピン４４が前後移動不能に嵌まっている（姿勢保持ピン４４が嵌まっている穴を、例えば図３，図４，図６（Ａ）において符号４５，４６で示している。）。

また、補助部材３１のアッパープッシュ３１ｂには、姿勢保持ピン４４の小径部が嵌まる前後長手の長穴４７が空いている。姿勢保持ピン４４は、インナーガイド３０と補助部材３１とを回転不能及びスライド可能に保持するためのものである。いうまでもないが、インナーガイド３０及び補助部材３１の姿勢保持手段としては、姿勢保持ピン４４に限らず様々の機構を採用できる。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、補助部材３１の前部内周面には、インナーガイド３０の中間径部３０ｂに嵌まる３個の内向き突起４８を円周方向に沿って飛び飛びに形成している（内向き突起４８は環状に形成しても良い。）。従って、インナーガイド３０をワークＷに押し当てると、補助部材３１はインナーガイド３０と一緒にＬ１の寸法だけ後退し、補助部材３１の内向き突起４８が上部アウターガイド２９の前端に当たることにより、インナーガイド３０及び補助部材３１の後退動は停止する。

他方、図７（Ｂ）に示すように、補助部材３１は摘んで後退させ得るが、安全装置のロックを解除できる状態まで後退させることはできない。すなわち、補助部材３１はその内向き突起４８が上部アウターガイド２９の前端に当たるまでの寸法Ｌ１だけ後退させ得るが、補助部材３１が後退する途中においてアッパープッシュ３１ｂがプッシュピン４１に当たることにより、インナーガイド３０も途中から一緒に後退し、この場合のインナーガイド３０の後退距離は（Ｌ１−Ｌ２）であり、補助部材３１が後退し切った状態で、インナーガイド３０は人が指で摘むことができない程度の僅かの寸法Ｌ３だけ露出しているに過ぎず、このため、補助部材３１を後退させてもロックは解除できないのである。

(5).まとめ
安全装置のロックを解除するためにインナーガイド３０（及び作動部材２４）が後退しなければならないストロークをＬ０とすると、Ｌ０はＬ１よりも小さくて（Ｌ１−Ｌ２）よりも大きい寸法に設定している。従って、インナーガイド３０の先端をワークＷに押し当てると安全装置のロックは解除される一方、人が補助部材３１のみを指で摘んで後退させてもロックは解除されずに、ファスナー１５を空中発射させることはできない。

そして、人がインナーガイド３０の先端部を摘んでロック解除位置まで後退させようとすると、人の指はファスナー１５の射出口までかかることになり、その状態でファスナー１５を発射させると極めて危険である。従って、人がインナーガイド３０の先端部を摘んで後退させる行為を採ることは、事実上ないと言える。

また、インナーガイド３０は先端部を除いて上部アウターガイド２９等によって隠れているため、例えばドライバーのような細い道具でインナーガイド３０や押圧リング３９を押してロックを解除することは不可能であり、かつ、線材のような部材をガイド穴４３に挿入してプッシュピン４１を押そうとしても、第２ガイド穴４３は補助部材３１のアッパープッシュ３１ｂで塞がっているため、プッシュピン４１にアクセスすることはできない。

このように、インナーガイド３０の先端をワークＷに押し当てない限り安全装置のロックを解除できないため、ファスナー１５の空中発射を防止して安全機能を確保できるのである。また、カバーは不要であるためヘッド部３は全体としてスリムであり、施工場所も視認しやすい。

ところで、連結ファスナー１５は１本ずつ消費されていくが、本実施形態の打ち込み工具では、連結ファスナー１５を完全に消費し切ってから次の連結ファスナー１５をマガジンに装填するのではなく、先行した連結ファスナー１５の例えば最後の２本のファスナー１５が残った状態で次の連結ファスナー１５を装填するようにしており、このため、２本のファスナー１５が残っている状態でフォロアー１９の上向きストッパー１９ａが例えばシェアブロック１８に当接するように設定している。

このように先行した連結ファスナー１５を残した状態で次の連結ファスナー１５を装填するのは、ファスナー１５が１本又は２本程度しか残っていない状態では、インナーガイド３０の内部に位置したファスナー１５の姿勢が不安定になって、打ち出し不良や事故を起こす虞があるからである。

そして、本実施形態では、フォロアー１７が上端（終端）まで移動し切った状態では、補助部材３１はサイドストッパー３１ａがフォロアー１９の上向きストッパー１９ａに当たることによってロック解除位置まで後退することはできないため、ファスナー１５が僅かしか残っていない状態で作業者がインナーガイド３０をワークＷに押し当てて打ち込み作業を続行しようとしてもロックは解除されず、このため、打ち出し不良や事故を防止できる。

(6).その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、インナーガイドやアウターガイドのような各部材は必要に応じて設計変更できる。アウターガイドを上下に分離せずに一体の構造にしても良い。マガジンはヘッド部又は本体に分離不能に設けていても良い。また、連結ファスナーはコイル状であっても良いのである。インナーガイドの先端部に打ち込み深さ調節部材を設けることも可能である。

いうまでないが、本願発明において補助部材は必須の要素ではなく、補助部材を設けない打ち込み工具も存在しうる。その場合は、インナーガイドの前端部が上部アウターガイドの前端面から突出する寸法を、ロック解除に必要最小限の寸法に設定することにより、人がインナーガイドの先端部を指で摘んで後退させることがないように設定したら良い。押圧リングのような押圧部材を設けずに、インナーガイドで作動部材を直接に押すことも可能である（この場合はインナーガイドの後端が押動部になる。）。上部アウターガイドやインナーガイドは複数のパーツで構成することも可能である。

本実施形態に係る打ち込み工具の全体の側面図である。 (A) は打ち込み工具の前部の側面図、(B) はマガジンの部分斜視図である。 要部の縦断側面図である。 要部の分離した状態での縦断側面図である。 ヘッド部の分離斜視図である。 (A) は要部の縦断側面図、(B) 〜(F) は(A) の B-B視断面図、 C-C視断面図、 D-D視断面図、 E-E視断面図、 F-F視断面図、(G) は上部アウターガイドの平面図である。 作用を示す図である。

１ 本体
２ ロッド
３ ヘッド部
４ マガジン
８ トリガー
１１ 安全装置の一部を構成するスリーブ
１５ ファスナー
１７ 連結ファスナー
１８ アウターガイドを構成するシェアブロック
２４ 安全装置の一部を構成する作動部材
２９ アウターガイドを構成する上部アウターガイド
３０ 安全装置の一部を兼用するインナーガイド
３１ 補助部材
３９ 押圧部材（押動部）の一例として押圧リング
４１ プッシュピン

Claims (1)

1. ファスナーを打ち出す棒状のロッドを有する駆動機構が内蔵された本体と、前記本体の前面に設けたヘッド部と、前記ロッドの前方に１本ずつ供給されるファスナーの群を装填するマガジンと、前記ロッドを前進させるトリガーと、前記トリガーを引いても前記ロッドが前進しないようにロックする安全装置とを備えており、
   前記ヘッド部は、内部に前記ファスナー及び前記ロッドの移動通路を有するインナーガイドと、前記インナーガイドを外側からスライド自在に保持する固定式のアウターガイドとを備えており、前記インナーガイドの先端部は前記アウターガイドの前方に露出している一方、
   前記安全装置は、前記本体の内部に隠れた状態で後退動する作動部材を備えており、前記インナーガイドがワークに当たって所定寸法だけ後退すると前記作動部材も後退動して安全装置のロックが解除される、
   という打ち込み工具であって、
   前記作動部材は、前記インナーガイドで直接に押されて後退するか、又は、前記インナーガイドの後端部に設けた押圧部材で押されて後退するようになっており、このため、前記インナーガイドの後端又は前記押圧部材が、前記アウターガイドの後ろに突出して前記本体の内部において前記作動部材を押す押動部になっている一方、
   前記本体の前面には、前記アウターガイドが取付くと共に前記インナーガイドが貫通したフロントブロックが配置されており、前記インナーガイドの後端又は前記押圧部材である押動部を前記フロントブロックの内側に配置することにより、前記押動部は細い道具を使用しても外から押すことができないように前記本体の内部に隠れており、
   更に、前記インナーガイドの先端部は人が指で摘んで後退させることができない寸法しか露出しないように前記アウターガイド又は補助部材で覆われている、
   打ち込み工具。

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