JP7047446B2 - 打込み工具 - Google Patents

Description

この発明は、ファスナーを打ち出す打込み工具に関する。

この種の打込み工具として、可燃性ガスの燃焼圧によりファスナーを打ち出すガス燃焼式打込み工具や、圧縮空気によってピストンを作動させてファスナーを打ち出す空気圧式打込み工具が知られている（例えば特許文献１および２参照）。

こうした打込み工具は目的に応じて出力が設定されており、出力を上げることで硬い材質への打ち込みも可能となる。例えば、可燃性ガスと圧縮空気との混合気に対して着火したときの燃焼圧によりファスナーを打ち出すようにすれば、圧縮空気が持つエネルギーと燃焼ガスによる熱エネルギーとによって大きな出力を得ることができる（特許文献３参照）。

特開２００９－４５６７６号公報 特開２００５－２１９１９３号公報 特開昭５１－５８７６８号公報

しかし、打込み工具の出力を上げた場合、打ち込み時の反動や衝撃が大きくなるため、工具を把持した作業者の手にかかる負担も大きくなってしまう。従来の打込み工具では、グリップに巻き付けたゴム等により振動を低減していたが、衝撃が大きい場合には緩衝性能が十分ではないという問題があった。また、グリップ等に設けられたスイッチに大きな衝撃が伝わることで、スイッチが誤作動したり破損したりする場合があった。

また、従来の高エネルギーの打込み工具は、ボディとグリップを金属で一体形成することで剛性を高めていたため、重量が重くなり、操作性が悪いという問題があった。

そこで、本発明は、シンプルな構造でありながら、グリップに伝わる衝撃を十分に緩衝することができる打込み工具を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、ファスナーを打ち出すための運動エネルギーを発生する出力部と、使用者が把持するためのグリップと、を備え、前記出力部と前記グリップとは、互いに移動可能に隙間を設けて接続されており、前記隙間には弾性部材が配設されていることを特徴とする。

本発明は上記の通りであり、出力部とグリップとが互いに移動可能に隙間を設けて接続されているので、出力部が作動したときに出力部とグリップとが相対的に移動する。そして、隙間には弾性部材が配設されているため、出力部とグリップとが相対的に移動したときの衝撃を弾性部材で受け止めることができる。よって、グリップにかかる衝撃振動をシンプルな構造で抑制することができる。グリップにかかる衝撃振動を抑制することで、作業者にかかる負担を小さくすることができるとともに、グリップに設けられたスイッチの誤作動や破損を防止することができる。

また、グリップにかかる衝撃振動を抑制できるので、プラスチックなどの軽量の材料でグリップを構成することができる。よって、打込み工具を軽量化して、取り回しやすくすることができる。

打込み工具の側面図である。 打込み工具の側面断面図（出力部の軸とグリップの軸とによって特定される平面で切断した断面図）である。 打込み工具の斜視分解図である。 打込み工具の内部構造を示す斜視図である。 第１接続部付近の一部切り欠き斜視断面図である。 Ａ－Ａ線（図１参照）断面図である。 （ａ）Ｂ－Ｂ線（図６参照）一部断面図、（ｂ）Ｘ部拡大図である。 （ａ）Ｃ－Ｃ線（図６参照）一部断面図、（ｂ）Ｙ部拡大図である。 （ａ）Ｄ－Ｄ線（図６参照）一部断面図、（ｂ）Ｚ部拡大図である。 Ｅ部（図１参照）拡大図である。 Ｅ部（図１参照）拡大図であって、（ａ）ボディハウジングが上動したときの図、（ｂ）ボディハウジングが下動したときの図である。 Ｅ部（図１参照）拡大図であって、（ａ）ボディハウジングが後方に移動したときの図、（ｂ）ボディハウジングが前方に移動したときの図である。 変形例に係る打込み工具の側面断面図（ボディハウジングなどを一部省略）である。 Ｆ部（図１３参照）拡大図である。

本実施形態に係る打込み工具１０は、可燃性ガスと圧縮空気との混合気に対して着火したときの燃焼圧によりファスナーを打ち出すように構成されたガス燃焼式の打込み工具１０である。なお、打込み工具１０としては、圧縮空気を使用したガス燃焼式の打込み工具１０に限らず、他の方法でファスナーを打ち出すものであってもよい。例えば、圧縮空気を使用しない通常のガス燃焼式打込み工具であってもよいし、圧縮空気によってファスナーを打ち出す空気圧式打込み工具であってもよい。

この打込み工具１０は、図１および図２に示すように、出力部１１と、ボディハウジング１８と、ノーズ部１９と、グリップ２０と、ガス缶収納部２７と、マガジン２８と、カプラ４０と、を備える。

出力部１１は、ファスナーを打ち出すための運動エネルギーを発生するものであり、図２に示すように、燃焼室１２を内蔵している。燃焼室１２は、可燃性ガスを燃焼させるための空間である。この燃焼室１２で発生させた燃焼圧は、ピストン１６に作用しファスナーを打ち出すために使用される。

この出力部１１は、図２に示すように、点火装置１３、シリンダヘッド１４、シリンダ１５、ピストン１６、ドライバ１７、などを備えて構成されている。

点火装置１３は、燃焼室１２内でスパークを発生させるためのものであり、例えば、後述するバッテリパック５０の電圧を高電圧に昇圧させ、この高電圧を放電させることによって火花を発生させるようにした点火プラグである。この点火装置１３は、後述する制御装置２５からの信号に基づき、所定のタイミングで点火動作を実行する。点火装置１３が作動して燃焼室１２内の混合ガスに着火すると、高圧の燃焼ガスが燃焼室１２内で生成され、その燃焼圧によって後述するピストン１６が衝撃的に摺動するように構成されている。

シリンダヘッド１４は、後述するシリンダ１５とともに燃焼室１２を形成する部材である。このシリンダヘッド１４は、筒状のシリンダ１５の開口を塞ぐように固定されている。このシリンダヘッド１４には、圧縮空気および可燃性ガスを燃焼室１２に導入するための供給経路が設けられている。

シリンダ１５は、出力部１１の軸方向Ｄ１に沿って配置される筒状の部材である。このシリンダ１５の内部は、後述するピストン１６を摺動可能に案内する空間や、燃焼室１２を形成するための空間を形成している。このシリンダ１５は、出力部１１の衝撃に耐えられるように金属で形成されている。

ピストン１６は、シリンダ１５の内部に摺動可能に収容された部材である。燃焼室１２で高圧の燃焼ガスが発生すると、この燃焼ガスがピストン１６に作用して、ピストン１６を打ち込み方向に作動させる。

ドライバ１７は、ファスナーを打撃するための部材であり、ピストン１６の前方に結合されている。このドライバ１７は、打ち込み動作が実行されたときに、ファスナーの射出経路に沿って摺動し、射出経路内のファスナーを射出口１９ａから打ち出すように作用する。

ボディハウジング１８は、上記した出力部１１を覆うカバー部材である。本実施形態に係るボディハウジング１８は、プラスチックなどの合成樹脂で形成されている。

ノーズ部１９は、ファスナーを被打込材へ向けて打込み案内するためのものであり、出力部１１の先端に摺動可能に取り付けられている。このノーズ部１９の先端には、ファスナーを打ち出す射出口１９ａが開口形成されている。後述するトリガ操作部２３が操作されて打ち込み動作が行われると、ファスナーが射出口１９ａから被打込材へと打ち出されるようになっている。

このノーズ部１９は、出力部１１に対して押し込み操作可能に構成されており、押し込み操作された状態でなければトリガ操作部２３が操作されても打ち込み動作が行われないようになっている。具体的には、ノーズ部１９が押し込まれることで安全スイッチ（図示せず）がオンになり、この安全スイッチがオンになった状態でなければ、後述するトリガスイッチ２４の信号が有効とならないように構成されている。このため、ノーズ部１９を被打込材へ押し当てた状態でなければファスナーが打ち出されないので、安全性が確保される。

グリップ２０は、打込み工具１０の使用者が把持するための部位であり、出力部１１に対して略Ｔ字形に接続されている。すなわち、このグリップ２０の軸方向Ｄ２は、図１に示すように、出力部１１の軸方向Ｄ１に対して略直交している。本実施形態に係るグリップ２０は、プラスチックなどの合成樹脂製であり、軽量となっている。

このグリップ２０には、トリガ操作部２３が引き操作可能に設けられている。トリガ操作部２３は、グリップ２０を握ったときに人差し指がかかる位置に配置されている。このトリガ操作部２３が操作されると、グリップ２０の内部に配置されたトリガスイッチ２４が押圧されてオンとなる。オンになったトリガスイッチ２４から出力された信号は、グリップ２０の内部に配置された制御装置２５に伝達されて処理される。具体的には、制御装置２５は、前述した安全スイッチとトリガスイッチ２４とがいずれもオンの状態であれば、所定の打ち込み動作を実行する。

また、このグリップ２０の下端面には、バッテリパック５０を着脱可能なバッテリ装着部２６が設けられている。本実施形態に係る打込み工具１０は、二次電池を内蔵したバッテリパック５０から供給された電力で駆動するため、バッテリ装着部２６にバッテリパック５０を装着した状態で使用される。本実施形態においては、バッテリパック５０を後方からスライドさせてバッテリ装着部２６に装着できるように構成されている。また、バッテリパック５０を後方にスライドさせてバッテリ装着部２６から取り外すことができるように構成されている。

ガス缶収納部２７は、燃焼室１２に供給される可燃性ガスの供給源であるガス缶を装着するための部位である。本実施形態係るガス缶収納部２７は、図２に示すように、円筒状に形成されている。

マガジン２８は、打ち出し可能な複数のファスナーを装填するためのものであり、ノーズ部１９に接続されている。このマガジン２８に装填されたファスナーはノーズ部１９へと順次供給され、ノーズ部１９へ供給された先頭のファスナーがドライバ１７によって打ち出されるように構成されている。本実施形態に係るマガジン２８は、一直線に整列させた連結ファスナーを収容可能となっている。

カプラ４０は、空気圧縮機等の空気供給源に接続されたホースのプラグなどを接続し、外部から圧縮空気を取り入れるためのものである。本実施形態に係る打込み工具１０は、カプラ４０を介して外部から供給された圧縮空気を燃焼室１２へと送り、ファスナーの打ち込みに使用する。

このように構成された打込み工具１０は、以下のように打ち込み動作を実行する。すなわち、トリガ操作部２３が操作されて打ち込み動作が開始すると、燃焼室１２内に所定量の可燃性ガスと圧縮空気とが供給される。そして、可燃性ガスと圧縮空気が燃焼室１２内に導入されて混合気が生成されたら、制御装置２５が点火装置１３を作動させ、混合気に対して着火する。これにより、燃焼室１２内の圧力が急激に高まる。燃焼室１２内の圧力が高まると、燃焼圧によってピストン１６が摺動し、ピストン１６と一体的に摺動するドライバ１７によってファスナーが打ち出される。

ところで、本実施形態に係る出力部１１とグリップ２０とは、互いに分離可能に構成されており、互いに移動可能に隙間Ｇ１（図８（ｂ）参照）を設けて接続されている。そして、この隙間Ｇ１には弾性部材３４が配設されている

具体的には、図３に示すように、出力部１１とグリップ２０とは、軸部材３２、カラー３３、弾性部材３４、ナット３５などで構成される接続部品を使用して、接続部において接続されている。この接続部は、出力部１１の軸方向Ｄ１に沿って複数設けられていることが望ましい。本実施形態に係る打込み工具１０は、第１接続部３０と第２接続部３１の２つの接続部を備えている。

なお、軸部材３２は、金属製のボルトであり、ナット３５と噛合するようになっている。また、カラー３３は、軸部材３２に外装される金属製の筒状部材である。このカラー３３は、軸部材３２の軸部とほぼ同じ長さで形成されており、軸部材３２を挿入できるように形成されている。

弾性部材３４は、カラー３３に外装される筒状部材である。この弾性部材３４は、一定の弾性を有しており、少なくとも金属よりも弾性限界が大きい材料で形成されている。本実施形態に係る弾性部材３４はゴム製であるが、これに限らず、弾性部材３４は合成樹脂製であってもよい。この弾性部材３４は、軸部材３２およびカラー３３よりも短尺に形成されており、カラー３３の中間部の外周を覆うように取り付けられる。

また、シリンダ１５には、グリップ２０との接続部が一体的に形成されており、この接続部に、上記した軸部材３２などの接続部材が挿入される。このように、シリンダ１５に接続部を形成することで、内燃機関として本来的に強度が必要なシリンダ１５に接続部を設けることができるので、部品点数を増加させずに接続部の強度を向上させることができる。本実施形態においては、シリンダ１５は、第１接続部３０を構成する第１突出筒部１５ａと、第２接続部３１を構成する第２突出筒部１５ｂと、を備えている。

第１突出筒部１５ａおよび第２突出筒部１５ｂは、シリンダ１５の外周部からグリップ２０の方向へ突出して形成されており、接続部材を挿入するための貫通孔を備えている。この貫通孔は、出力部１１の軸とグリップ２０の軸とによって特定される平面に対して垂直な方向に貫通している。なお、この貫通孔は、図８に示すように、カラー３３を装着した軸部材３２の径よりも大径で形成されており、カラー３３を装着した軸部材３２との間に隙間Ｇ１を形成している。そして、この隙間Ｇ１には、弾性部材３４が充填されている。

また、グリップ２０は、図４に示すように、左右の分割片（第１分割片２１および第２分割片２２）を接合して形成されている。この第１分割片２１および第２分割片２２には、それぞれ第１接続部３０を構成する前支持部２１ａ、２２ａと、第２接続部３１を構成する後支持部２１ｂと、が形成されている。前支持部２１ａ、２２ａおよび後支持部２１ｂは、グリップ２０の先端に突出するように形成されており、接続部材を挿入するための貫通孔が形成されている。

第１分割片２１に形成された前支持部２１ａと、第２分割片２２に形成された前支持部２２ａとは、図５および図６に示すように、互いに対向するように配置されており、第１突出筒部１５ａを両側から挟み込んでいる。このとき、一対の前支持部２１ａ、２２ａの貫通孔は、第１突出筒部１５ａの貫通孔と同軸上に配置される。前支持部２１ａ、２２ａの貫通孔は、図７および図９に示すように、カラー３３を装着した軸部材３２とほぼ同径で形成されており、カラー３３を装着した軸部材３２の周囲に隙間ができないように、軸部材３２を支持する。

また、第１分割片２１に形成された後支持部２１ｂと、第２分割片２２に形成された後支持部（図示せず）も、前支持部２１ａ、２２ａと同様に、互いに対向するように配置されており、第２突出筒部１５ｂを両側から挟み込んでいる。このとき、一対の後支持部２１ｂの貫通孔は、第２突出筒部１５ｂの貫通孔と同軸上に配置される。後支持部２１ｂの貫通孔も、前支持部２１ａ、２２ａの貫通孔と同様に、カラー３３を装着した軸部材３２とほぼ同径で形成されており、カラー３３を装着した軸部材３２の周囲に隙間ができないように、軸部材３２を支持している。

このように、本実施形態においては、出力部１１とグリップ２０とは、両者を個別に貫通する軸部材３２によって接続されており、軸部材３２の周囲に弾性部材３４が配設されている。よって、軸部材３２の軸方向に見たときに、出力部１１の第１突出筒部１５ａとグリップ２０の前支持部２１ａ、２２ａとが重なり合うように配置されている。また、出力部１１の第２突出筒部１５ｂとグリップ２０の後支持部２１ｂとが重なり合うように配置されている。このように、出力部１１の接続部とグリップ２０の接続部とをオーバーラップさせることで、出力部１１とグリップ２０とをできるだけ近づけることができるので、出力部１１の反動によるグリップ２０の振動や回転を抑制でき、作業者の負担を軽くすることができる。

そして、第１突出筒部１５ａおよび第２突出筒部１５ｂの貫通孔が弾性部材３４を介して軸部材３２を支持している。このため、軸部材３２は、弾性部材３４が弾性変形可能な範囲で、径方向に移動可能となっている。このため、出力部１１とグリップ２０とは、出力部１１の軸とグリップ２０の軸とによって特定される平面（図２における断面）において、３６０度のすべての方向に相対移動可能となっている。このため、出力部１１で衝撃振動が発生したとしても、出力部１１とグリップ２０とが相対移動することで衝撃が緩和され、また、弾性部材３４が衝撃を受け止めることで瞬間的に衝撃を吸収することができる。

なお、本実施形態においては、出力部１１とグリップ２０とがすべての方向に相対移動可能としたが、これに限らない。出力部１１の打ち込み時の反動を吸収するために、出力部１１の軸方向Ｄ１にのみ相対移動可能としてもよい。ただし、打ち込み時の反動と機械重心との関係で、打ち込み時に機械が回転しようとする反作用が生じるため、この反作用を緩和するために、出力部１１の軸方向Ｄ１と、この軸方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ３と、の少なくとも２方向に相対移動可能であることが望ましい。

ここで、本実施形態においては、出力部１１にボディハウジング１８が固定されているため、出力部１１とグリップ２０とが相対移動したときに、ボディハウジング１８とグリップ２０との間でも相対移動が発生する。本実施形態においては、このような相対移動が発生したときにハウジングが破損しないように、図１０に示すように、出力部１１の軸方向Ｄ１と、この軸方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ３と、の２方向において、ボディハウジング１８とグリップ２０との間に隙間Ｇ２が設けられている。

よって、出力部１１とグリップ２０とが、出力部１１の軸方向Ｄ１に相対移動した場合には、図１１に示すように、出力部１１の軸方向Ｄ１の隙間Ｇ２が拡大または縮小することで、ハウジングが衝突して破損することが防止される。

また、この出力部１１とグリップ２０とが、出力部１１の軸方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ３に相対移動した場合には、図１２に示すように、出力部１１の軸方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ３の隙間Ｇ２が拡大または縮小することで、ハウジングが衝突して破損することが防止される。

以上のように、本実施形態によれば、出力部１１とグリップ２０とが互いに移動可能に隙間Ｇ１を設けて接続されているので、出力部１１が作動したときに出力部１１とグリップ２０とが相対的に移動する。そして、隙間Ｇ１には弾性部材３４が配設されているため、出力部１１とグリップ２０とが相対的に移動したときの衝撃を弾性部材３４で受け止めることができる。よって、グリップ２０にかかる衝撃振動をシンプルな構造で抑制することができる。グリップ２０にかかる衝撃振動を抑制することで、作業者にかかる負担を小さくすることができるとともに、グリップ２０に設けられたスイッチの誤作動や破損を防止することができる。

また、グリップ２０にかかる衝撃振動を抑制できるので、プラスチックなどの軽量の材料でグリップ２０を構成することができる。よって、打込み工具１０を軽量化して、取り回しやすくすることができる。

なお、上記した実施形態においては、軸部材３２の周囲に弾性部材３４を配設するようにしたが、これに限らない。例えば、図１３および図１４に示すように、新たな接続部３６を設け、ここに弾性部材３９を配設してもよい。この変形例においては、図１４に示すように、シリンダ１５の外周から突出したフランジ３７と、グリップ２０の先端に設けられた受溝３８と、によって接続部３６が形成されている。フランジ３７は、受溝３８に挿入されているが、奥までは挿入されておらず、奥方向または手前方向（出力部１１の軸方向に対して直交する方向Ｄ３）に移動可能となっている。また、受溝３８の両側の内壁面は、出力部１１の軸方向Ｄ１に対して垂直な面であり、フランジ３７に臨んでいる。この受溝３８の両側の内壁面は、フランジ３７の厚みよりも大きな間隔を設けて配置されており、フランジ３７は出力部１１の軸方向Ｄ１に移動可能となっている。そして、この受溝３８の両側の内壁面には弾性部材３９が取り付けられている。

このような構成とした場合、出力部１１とグリップ２０とが、出力部１１の軸方向Ｄ１に相対移動した場合には、フランジ３７が弾性部材３９に押し付けられて緩衝される。また、出力部１１とグリップ２０とが、出力部１１の軸方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ３に相対移動した場合には、フランジ３７が受溝３８の中で移動して、両者が干渉することはない。

このような構成とした場合でも、グリップ２０にかかる衝撃振動をシンプルな構造で抑制することができる。グリップ２０にかかる衝撃振動を抑制することで、作業者にかかる負担を小さくすることができるとともに、グリップ２０に設けられたスイッチの誤作動や破損を防止することができる。

１０ 打込み工具
１１ 出力部
１２ 燃焼室
１３ 点火装置
１４ シリンダヘッド
１５ シリンダ
１５ａ 第１突出筒部
１５ｂ 第２突出筒部
１６ ピストン
１７ ドライバ
１８ ボディハウジング
１９ ノーズ部
１９ａ 射出口
２０ グリップ
２１ 第１分割片
２１ａ 前支持部
２１ｂ 後支持部
２２ 第２分割片
２２ａ 前支持部
２３ トリガ操作部
２４ トリガスイッチ
２５ 制御装置
２６ バッテリ装着部
２７ ガス缶収納部
２８ マガジン
３０ 第１接続部
３１ 第２接続部
３２ 軸部材
３３ カラー
３４ 弾性部材
３５ ナット
３６ 接続部
３７ フランジ
３８ 受溝
３９ 弾性部材
４０ カプラ
５０ バッテリパック
Ｇ１、Ｇ２ 隙間
Ｄ１ 出力部の軸方向
Ｄ２ グリップの軸方向
Ｄ３ 出力部の軸方向に対して直交する方向

Claims (4)

1. ファスナーを打ち出すための運動エネルギーを発生する出力部と、
   使用者が把持するためのグリップと、
   前記出力部を覆うボディハウジングと、
   を備え、
   前記出力部は、ファスナーを打撃するためのドライバが結合されたピストンと、前記ピストンを摺動可能に案内するシリンダと、を備え、
   前記シリンダに前記グリップとの接続部を一体的に形成し、
   前記出力部と前記グリップとは、前記出力部が作動したときに互いに移動可能に隙間を設けて接続されており、前記隙間には弾性部材が配設されていることを特徴とする、打込み工具。
2. 前記出力部と前記グリップとは、前記出力部の軸と前記グリップの軸とによって特定される平面において、前記出力部の軸方向と、この軸方向に対して直交する方向と、の少なくとも２方向に相対移動可能であることを特徴とする、請求項１記載の打込み工具。
3. 前記出力部と前記グリップとは、両者を個別に貫通する軸部材によって接続されており、前記軸部材の周囲に前記弾性部材が配設されていることを特徴とする、請求項１または２記載の打込み工具。
4. 前記出力部と前記グリップとの接続部は、前記出力部の軸方向に沿って複数設けられていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の打込み工具。

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