特許 7182266 打撃工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-24

(45)【発行日】2022-12-02

(54)【発明の名称】打撃工具

(51)【国際特許分類】

   B25D 13/00 20060101AFI20221125BHJP

【ＦＩ】

B25D13/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018241690

(22)【出願日】2018-12-25

(65)【公開番号】P2020099985

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-11-05

(73)【特許権者】

【識別番号】302038741

【氏名又は名称】新電元メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111899

【弁理士】

【氏名又は名称】永山 陽二

(72)【発明者】

【氏名】岡田 信秀

【審査官】大光 太朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０００７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－０９９５６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】英国特許出願公告第００７６５６９５（ＧＢ，Ａ）

【文献】米国特許第０４２３７９８７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｄ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルと前記コイルへの通電によって直動する可動磁極とを備えたソレノイドと、前記可動磁極の駆動力によって作動するハンマーと、前記ハンマーの作動方向に沿って延びるように略棒状又は略筒状に形成されると共に前記ハンマーに連動するように設けられたハンマー支持部材とを有する打撃工具であって、
前記ハンマー支持部材は、前記ハンマーが一方の端部に固定され、前記一方の端部の近傍部から他方の端部までの範囲の所定部位に被放擲部が設けられ、
前記可動磁極に対して接続され、又は、常時接するように設けられると共に、前記コイルへの通電前には前記被放擲部に接していて、前記コイルに通電したときに前記可動磁極の駆動力によって前記被放擲部を前記ハンマーの作動方向に押圧しながら加速させ、前記可動磁極が直動の終点に到達したときに前記被放擲部を前記ハンマーの作動方向に放擲してさらに直動させるようになされた駆動力伝達部材をさらに有していることを特徴とする打撃工具。

【請求項2】

前記ハンマー支持部材の近傍に設けられると共に、前記ハンマーの作動方向に放擲された前記被放擲部に当接することによって、前記ハンマーの作動を停止するように設けられたストッパ部材をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。

【請求項3】

前記ハンマー支持部材の前記被放擲部及びその近傍部を収納すると共に、前記ハンマー支持部材を挿通した開口部が形成されたケースをさらに有し、
前記ストッパ部材は、前記ケースに収納されている、又は、前記ケースの一部であることを特徴とする請求項２に記載の打撃工具。

【請求項4】

前記駆動力伝達部材は、前記可動磁極に連動するように係合される、又は、固定されると共に、先端部が前記被放擲部に対向するように設けられたシャフトであり、
前記ハンマー支持部材は、前記シャフトと中心軸が一致するように直列に配置されると共に、前記被放擲部が前記シャフトの前記先端部に接離可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の打撃工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可搬型の打撃工具に関し、特に、ソレノイドによって駆動する打撃工具に関する。

【背景技術】

【0002】

ソレノイドによって駆動する打撃工具においては、ハンマーなどの打撃物をより加速して撃力を向上させるために、様々な構成のものが発明されている。図１４は、従来技術に係る打撃工具の断面図である。図１４において、１００は打撃工具、１１０は可動磁極、１１１はシャフト、１１２は連結部、１１３はピン、１１４は前進用コイル、１１５は後退用コイル、１１６は円筒状本体、１１７及び１１８は側板、１１９はコッター、１２０は打撃座である。

【0003】

図１４は、特開平７－１６４３５０公報で開示されている打撃工具である。図１４に示すように、打撃工具１００は、円筒状本体１１６、並びに、側板１１７及び１１８によって構成されているケースの内部に、前進用コイル１１４及び後退用コイル１１５を設けている。さらに、前進用コイル１１４及び後退用コイル１１５の中空部の内部に、前進用コイル１１４及び後退用コイル１１５の中心軸に沿って移動可能な可動磁極１１０を備えている。また、打撃工具１００は、円筒状本体１１６の側板１１８側に被打撃物であるコッター１１９との連結部１１２を備えており、さらにコッター１１９との連結部１１２とはピン１１３によって連結されている。また、円筒状本体１１６の側板１１７側には、可動磁極１１０の打撃座１２０をそれぞれ備えている。可動磁極１１０は、シャフト１１１が摺動可能な状態で挿通されており、前進用コイル１１４又は後退用コイル１１５に通電すると前進又は後退する。

【0004】

打撃工具１００によってコッター１１９を打ち込む場合には、まず可動磁極１１０を打撃開始位置となる後退用コイル１１５内に位置させておく。次に、前進用コイル１１４を励磁して可動磁極１１０をコッター１１９側に加速させ、連結部１１２の可動磁極１１０側の端部を打撃する。次に、後退用コイル１１５を励磁して可動磁極１１０を打撃開始位置に復帰させる。コッター１１９が所要の位置に打ち込まれるまで、上述の打撃手順を繰り返す。

【0005】

ところで、上述のような構成の打撃工具においては、例えば、被打撃物を打ち込む基体が比較的に柔らかいときに新たな課題が発生していた。すなわち、何回か打撃を加えることによって連結部１１２の可動磁極１１０側の端部が側板１１８の位置間、又は、その近傍まで前進したときに新たな打撃を加えると、可動磁極１１０が前進用コイル１１４の励磁によって加速している状態で連結部１１２と側板１１８との両方に打撃を与えることになる。可動磁極１１０が加速したまま側板１１８に打撃を加えると、前進用コイル１１４及び後退用コイル１１５やその他の構成部品に強い衝撃が伝わることになる。前進用コイル１１４などへの衝撃は、コイルワイヤなどの断線などに好ましくない影響を与えることがある。言い換えるならば、この構成では、可動磁極１１０を前進可能な限界点の手前で止めなければならないという課題がある。

【0006】

また、上述のような構成の打撃工具は、打撃によって被打撃物を変形させる用途にも利用できる。すなわち、連結部１１２をハンマーに置き換えれば、このハンマーによって被打撃物を変形させることが可能となる。ハンマーの１、２回目の打撃によって被打撃物が大きく変形して、可動磁極１１０側の端部が側板１１８の位置間、又は、その近傍まで前進したときに新たな打撃を加えると、前述した課題が発生する。さらに、可動磁極１１０の直動の終点まで到達しているので、ハンマーが前進しない（全く打撃を生じない）、又は、ごく僅かにしか前進しなくなる（僅かな打撃しか生じない）という、より根本的な課題も発生する。ハンマーが全く前進しない、又は、ごく僅かにしか前進しない場合には、打撃工具の配置を変更する、つまり、前に移動させる必要があるので、作業者の負担が大きくなるという副次的な課題も発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平７－１６４３５０公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上述の課題を解決するために、ソレノイドによって駆動する打撃工具において、駆動源となるソレノイドの作動範囲の全てを有効に使ってハンマーを加速できると共に、被打撃物の変形に影響を受けることなく衝撃を与えられる打撃工具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の発明は、コイルと前記コイルへの通電によって直動する可動磁極とを備えたソレノイドと、前記可動磁極の駆動力によって作動するハンマーと、前記ハンマーの作動方向に沿って延びるように略棒状又は略筒状に形成されると共に前記ハンマーに連動するように設けられたハンマー支持部材とを有する打撃工具であって、前記ハンマー支持部材は、前記ハンマーが一方の端部に固定され、前記一方の端部の近傍部から他方の端部までの範囲の所定部位に被放擲部が設けられ、前記可動磁極に対して接続され、又は、常時接するように設けられると共に、前記コイルへの通電前には前記被放擲部に接していて、前記コイルに通電したときに前記可動磁極の駆動力によって前記被放擲部を前記ハンマーの作動方向に押圧しながら加速させ、前記可動磁極が直動の終点に到達したときに前記被放擲部を前記ハンマーの作動方向に放擲して離隔するようになされた駆動力伝達部材をさらに有していることを特徴とする打撃工具である。

【0010】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ハンマー支持部材の近傍に設けられると共に、前記ハンマーの作動方向に放擲された前記被放擲部に当接することによって、前記ハンマーの作動を停止するように設けられたストッパ部材をさらに有していることを特徴とする打撃工具である。

【0011】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ハンマー支持部材の前記被放擲部及びその近傍部を収納すると共に、前記ハンマー支持部材を挿通した開口部が形成されたケースをさらに有し、前記ストッパ部材は、前記ケースに収納されている、又は、前記ケースの一部であることを特徴とする打撃工具である。

【0012】

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記駆動力伝達部材は、前記可動磁極に連動するように係合される、又は、固定されると共に、先端部が前記被放擲部に対向するように設けられたシャフトであり、前記ハンマー支持部材は、前記シャフトと中心軸が一致するように直列に配置されると共に、前記被放擲部が前記シャフトの前記先端部に接離可能に設けられていることを特徴とすることを特徴とする打撃工具である。

【0013】

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記駆動力伝達部材は、略筒状に形成されると共に前記ハンマー支持部材が挿通された放擲部と、一方の端部が前記放擲部に対して可動的に接続され、他方の端部が前記可動磁極に対して可動的に接続されると共に、前記一方の端部と前記他方の端部との間に開口部が形成された梃子用レバー部と、前記梃子用レバー部の前記開口部に挿通されると共に、前記梃子用レバー部を回動可能に支持する支点用軸受部と、基端部が前記ケースに対して固定され、先端部に前記支点用軸受部が固定された支点用支柱部を備えていることを特徴とする打撃工具である。

【0014】

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記ケースは、前記梃子用レバー部の下端部が固定されると共に、前記ハンマー支持部材の前記被放擲部と前記ハンマーとの間の部分が挿通された開口部が形成された下枠部材と、前記下枠部材の上方に配置され、前記ソレノイドが固定されると共に前記ハンマー支持部材の前記被放擲部よりも上方の部分が挿通された上枠部材と、前記下枠部材と前記上枠部材とを接続する縦枠部材を備え、前記ハンマー支持部材は、前記被放擲部の径が前記下枠部材の前記開口部の径よりも大きくなるように形成され、前記被放擲部よりも上側の端部の近傍部に環状溝が形成され、さらに、前記ハンマー支持部材の前記環状溝に固定された止め輪と、下端部が前記上枠部材に当接し、上端部が前記止め輪に当接するように設けられると共に、前記コイルへの通電を停止したときに前記ハンマーが前記下枠部材の下面に当接するところまで前記ハンマー支持部材及び前記ハンマーを上昇させる弾発力を有している復帰用スプリングと、下端部が前記放擲部に当接し、上端部が前記上枠部材に当接するように設けられると共に、前記コイルへの通電を停止しているときに前記放擲部と前記被放擲部とが接した状態にするのに必要な強さで、かつ、前記復帰用スプリングよりも弱い弾発力を有している押し付け用スプリングとを有することを特徴とする打撃工具である。

【発明の効果】

【0015】

請求項１に記載の発明によれば、ソレノイドの最大推力によって可動磁極の加速が終了した後に衝突点を設定しているので、衝突位置が変化しても撃力は影響を受けにくいという利点がある。すなわち、ハンマーで被打撃物に撃力を加える場合、その撃力は衝突時のハンマーの速度の２乗に比例する。よって、衝突時における速度の管理が重要となる。従来例では、加速している途中に衝突点を設定する必要がある。そして、この付近はソレノイドの推力が最も大きくなる領域に相当する。また、被打撃物によっては、打撃によって形状に変化を生じることもある。被打撃物の形状が変化すると、衝突する位置も変化することになる。従来例では、加速している途中で衝突するために、衝突する位置の変化によって、速度にも変化を生じて撃力が変化する。そして、ソレノイドによって駆動する打撃工具においては、この付近が速度の変化率が最も大きいところに相当する。したがって、従来例では、被衝突物の物理的性質などや形状の変形の度合いなどによって、ｎ回目の打撃とｎ＋１回目の打撃とで、撃力が大きく変化する場合がある。これに対して、本発明では、前述のように、ソレノイドの最大推力によって可動磁極の加速が終了した後に衝突点を設定しているので、ソレノイドの推力を有効に使用して加速すると共に、放擲直後は速度変化が穏やかなので、衝突位置が変化しても撃力は影響を受けにくくなる。

【0016】

請求項２に記載の発明によれば、ソレノイド以外のものにストッパ部材を設けることによって、ソレノイドに対する衝撃を低減することができ、繰り返し長期間使用することによるコイルの断線等を低減することができる。

【0017】

請求項３に記載の発明によれば、ストッパ部材がケースに収納されている、又は、ケースの一部であるので、被放擲部がストッパに衝突するときの騒音がケースの内部で発生するので、この騒音を低減することができる。

【0018】

請求項４に記載の発明によれば、ハンマー支持部材とシャフトとを中心軸が一致するように直列に配置するので、打撃工具の径を細くすることができる。ひいては、打撃工具の運搬や、作業者による保持が容易になる。

【0019】

請求項５に記載の発明によれば、梃子の原理を応用しているので、従来技術に係る打撃工具よりも大きな撃力を得ることが可能となる。

【0020】

請求項６に記載の発明によれば、コイルへの通電を停止すると、復帰用スプリングの弾発力によってハンマーが元の位置に直ちに復帰するので、打撃工具の連続的な使用が可能となる。また、押し付け用スプリングが放擲部と被放擲部とを接した状態にするので、ハンマーが可動磁極に連動して直ちに作動する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における正面図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における部分断面図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（１）である。

【図4】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（２）である。

【図5】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（３）である。

【図6】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の空打ち状態を示す正面図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における部分断面図である。

【図8】本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における正面図である。

【図9】本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す部分断面図（１）である。

【図10】本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す部分断面図（２）である。

【図11】本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の空打ち状態を示す部分断面図である。

【図12】本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の変形例を示す部分断面図である。

【図13】本発明に係る打撃工具と従来例の打撃工具との相違点を示す説明図である。

【図14】従来技術に係る打撃工具の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

まず、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における正面図である。図１において、１０は打撃工具、１５は駆動力伝達部材、１９はハンマー支持部材、２０は放擲部、２１は連結ピン、２３は被放擲部、２４はシャフト部、２５はハンマー、２５ａは打撃面、２６は押し付け用スプリング、２７は復帰用スプリング、３０は梃子用レバー部、３０ａ及び３０ｂは開口部、３１はケース、３２は下枠部材兼ストッパ部材、３３は支点用支柱部、３４は支点用軸受部、３５は上枠部材、３６及び３７は縦枠部材、３８及び３９はナット、４０はソレノイド、４１はレバー連結部、４２は連結ピン、４３は可動磁極、４４は補助磁極、４５はヨーク兼ケース、４６及び４７はボルト、４８は止め輪、４９はＯリング、７５は被打撃物である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における部分断面図である。図２において、２０ａは貫通孔、２２は軸受、２５ｂは嵌合用穴、２８は環状溝、２９は軸受、３２ａ及び３５ａは開口部である。なお、以下の本発明の第１及び第２の実施の形態に係る打撃工具の駆動力伝達部材に関する説明において、「先端側」、「先端部」及び「先端面」と記載した場合には、被打撃物に作用する手段に近い方を指す、すなわち、「ハンマーがある側」、「ハンマーがある側の端部」及び「ハンマーがある側の端面」を示すものとする。また、「基端側」、「基端部」及び「基端面」と記載した場合には、駆動源に近い方を指す、すなわち、「ソレノイドがある側」、「ソレノイドがある側の端部」及び「ソレノイドがある側の端面」を示すものとする。

【0023】

まず、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具１０の概要について説明する。打撃工具１０は、可搬型で、かつ、直動型のソレノイドを設けたものである。また、打撃工具１０は、ハンマー２５の作動に梃子の原理を応用した構成に特徴がある。すなわち、打撃工具１０は、図１に示すように、下枠部材兼ストッパ部材３２、上枠部材３５、縦枠部材３６及び縦枠部材３７からなるケース３１にソレノイド４０等の構成部品が収納されている。ソレノイド４０は、ヨーク兼ケース４５の内部に収納された図示していないコイルに通電すると、可動磁極４３がヨーク兼ケース４５の内部に収納された図示していない固定磁極に吸引され、ヨーク兼ケース４５側、つまり、図１において上側に直動する。可動磁極４３と一体的に設けられたレバー連結部４１には駆動力伝達部材１５の梃子用レバー部３０が接続されており、梃子用レバー部３０はこの直動に伴って支点用軸受部３４を中心に時計回りに回動する。この回動によって、駆動力伝達部材１５の放擲部２０が加速しながら下側に直動する。放擲部２０は、ハンマー支持部材１９の被放擲部２３を加速しながら下側に直動させる。可動磁極４３が固定磁極、又は、固定磁極の近傍に設けた緩衝材に当接すると、放擲部２０は被放擲部２３を放擲し、被放擲部２３は下枠部材兼ストッパ部材３２に向かってさらに直動する。ハンマー支持部材１９の下端部には、ハンマー２５が接続されており、この直動によって被打撃物７５に打撃を加える。また、ハンマー２５は、被放擲部２３が下枠部材兼ストッパ部材３２に当たる前に被打撃物に衝突するので、通常の使用において被放擲部２３が下枠部材兼ストッパ部材３２に当接することがない。したがって、被放擲部２３が下枠部材兼ストッパ部材３２に当接したときの衝撃によって、ソレノイド４０等の構成部品に悪影響を与えるようなことが発生しない。

【0024】

さらに、打撃工具１０の各部の構成について詳しく説明する。図１及び図２に示すように、ソレノイド４０の駆動力は、レバー連結部４１から駆動力伝達部材１５及びハンマー支持部材１９を介してハンマー２５に伝達される。駆動力伝達部材１５は、梃子用レバー部３０、放擲部２０、支点用支柱部３３及び支点用軸受部３４から構成されている。梃子用レバー部３０は、文字通り梃子として作用するものであり、支点用軸受部３４を支点として回動する。また、梃子用レバー部３０は、両端部の近傍部に、レバー連結部４１の連結ピン４２を挿入するための開口部３０ａと、放擲部２０の連結ピン２１を挿入するための開口部３０ｂとがそれぞれ形成されている。開口部３０ａと開口部３０ｂとは、梃子用レバー部３０の回動にしたがって、連結ピン４２と開口部３０ｂとの支点用軸受部３４に対する距離が若干変化することから、それぞれ長円形に形成されている。さらに、梃子用レバー部３０を回動可能に支持している支点用軸受部３４から、力点である連結ピン４２までの距離と、作用点である連結ピン２１までの距離とが約２対１に設定されている。

【0025】

したがって、放擲部２０のストローク長は、可動磁極４３のストローク長の約２倍になり、可動磁極４３の加速時における放擲部２０の加速度も大きくなる。くわえて、ハンマー支持部材１９及びハンマー２５のストローク長を非常に長くすることができる。ハンマー支持部材１９及びハンマー２５のストローク長を非常に長くなると、後述するように、被打撃物が打撃によって凹陥した場合でも、追い打ちの打撃を加えることが可能となる。なお、支点用軸受部３４から、力点であるレバー連結部４１の連結ピン４２までの距離と、作用点である放擲部２０の連結ピン２１までの距離とは、例えば３対１など、ハンマー支持部材１９及びハンマー２５のストローク長をさらに長くすることも可能である。また、ソレノイド４０がコイルへの通電によって可動磁極が突出するタイプのものである場合には、開口部３０ｂと支点用軸受部３４との位置関係が逆になるようにすれば、同様の作用が得られる。

【0026】

駆動力伝達部材１５の支点用支柱部３３は、基端部が下枠部材兼ストッパ部材３２に固定されており、上端部の近傍部に支点用軸受部３４が固定されている。駆動力伝達部材１５の支点用軸受部３４は、梃子用レバー部３０を回動可能に支持している。なお、支点用軸受部３４には、ボールベアリングや無給油ブッシュなどを用いることが望ましいが、特定の種類のものに限定されない。駆動力伝達部材１５の放擲部２０は、梃子用レバー部３０の回動を直動に変換し、さらに被放擲部２３に対して可動磁極４３の直動を伝達する役割を持つ。すなわち、放擲部２０は、図２に示すように、略円筒状に形成されており、貫通孔２０ａに対して、ハンマー支持部材１９の被放擲部２３よりも上側で、かつ、上枠部材３５よりも下側になる部分が挿通された状態で設けられている。なお、梃子用レバー部３０、支点用軸受部３４、連結ピン２１及び連結ピン４２は１つずつ設けられているが、これらを背面側にも設けることも可能である。つまり、これらのものが背面側に、図１と左右対象に表れるように設けてもよい。

【0027】

さらに、放擲部２０は、ソレノイド４０のコイルに通電する前の状態において、押し付け用スプリング２６の弾発力によって被放擲部２３に対して押し付けられている。したがって、可動磁極４３が加速しながら直動すると、放擲部２０は被放擲部２３を直ちに加速しながら直動し、ひいてはハンマー２５も加速しながら直動する。また、前述のように、梃子用レバー部３０を回動可能に支持している支点用軸受部３４から、力点である連結ピン４２までの距離と、作用点である連結ピン２１までの距離とが約２対１に設定されており、ハンマー２５の速度は可動磁極４３の速度よりも早くなるので、可動磁極４３とハンマー支持部材１９とを直列に配置する構成よりも大きな撃力を作用させることができる。ところで、後述するように、放擲部２０は、被放擲部２３が下枠部材兼ストッパ部材３２に当接するまで加速するのではなく、可動磁極４３が停止した時点において被放擲部２３を放擲する。したがって、ハンマー２５は、可動磁極４３が停止した時点から加速されない状態になる。

【0028】

ハンマー支持部材１９は、ハンマー２５と一体的に設けられており、ハンマー２５を支持する機能と、駆動力伝達部材１５の駆動力である直動を受け入れる機能を併せ持っている。すなわち、ハンマー支持部材１９は、図２に示すように、縦枠部材３６及び縦枠部材３７と平行に、つまり、垂直方向に延びるように設けられている。さらに、被放擲部２３の部分を除いて先端部から基端部まで棒状に形成され、長手方向に直交する断面は円形になされている。また、ハンマー支持部材１９の下側の部分は、下枠部材兼ストッパ部材３２の開口部３２ａに固定された軸受２２に挿通されており、ハンマー支持部材１９の上側の部分は、上枠部材３５の開口部３５ａに固定された軸受２９に挿通されている。さらに、下枠部材兼ストッパ部材３２と上枠部材３５との間には、略円環板状に形成された被放擲部２３が一体に設けられている。なお、被放擲部２３は、ハンマー支持部材１９と別個に形成して、これをねじなどで固定するようにしてもよい。

【0029】

また、ハンマー支持部材１９の上端部の近傍部には環状溝２８が形成されており、さらに環状溝２８には止め輪４８が設けられている。止め輪４８は、復帰用スプリング２７のばね受けとして機能する。くわえて、ハンマー支持部材１９の下端部及びその近傍部は、ハンマー２５の上面側に開口している嵌合用穴２５ｂに圧入されている。したがって、ハンマー支持部材１９の垂直方向における可動範囲は、ハンマー２５が下枠部材兼ストッパ部材３２の下面に当接している位置から、ソレノイド４０の可動磁極４３が下側に最大限に突出している状態におけるハンマー支持部材１９の位置までの範囲となる。

【0030】

復帰用スプリング２７は、ソレノイド４０のコイルへの通電を停止した後に、ハンマー２５を下枠部材兼ストッパ部材３２の下面に当接する位置まで引き上げて、コイルへの通電開始前の状態に復帰させる機能を持っている。すなわち、復帰用スプリング２７は、下端部側が上枠部材３５の上面をばね受けとし、上端部側が止め輪４８をばね受けとし、ハンマー２５が下枠部材兼ストッパ部材３２の下面に当接するのに必要な弾発力を発揮するように押し縮められた状態で設けられている。これに対して、押し付け用スプリング２６は、ソレノイド４０のコイルに通電する前の状態において、放擲部２０と被放擲部２３とが確実に接触している状態にするために設けたものであり、ハンマー２５の復帰には関係がない。すなわち、押し付け用スプリング２６は、下端部側が放擲部２０の上面をばね受けとし、上端部側が上枠部材３５の下面をばね受けとし、復帰用スプリング２７よりも弾発力が十分に小さく、かつ、コイルへの通電前に放擲部２０と被放擲部２３とを確実に接触させるのに必要な弾発力を有している。

【0031】

ソレノイド４０は、上枠部材３５の図示していない小開口部にボルト４６及びボルト４７を挿通し、これらにナット３８及びナット３９をそれぞれねじ込みことによって上枠部材３５に固定されている。図示していないコイルに通電していないときには、復帰用スプリング２７の弾発力によって、可動磁極４３が下側に突出した状態となる。コイルに通電すると、可動磁極４３は、補助磁極４４がヨーク兼ケース４５に当接するところまで上昇する。補助磁極４４は、可動磁極４３に連結されると共に、磁路を十分に確保するために設けられた補助的な磁極である。また、レバー連結部４１は、可動磁極４３の直動運動を外部に伝達するための連結部材であり、可動磁極４３に対して直列するように設けられている。なお、打撃工具１０の駆動源は、ソレノイドに限られるものではなく、例えば、ボイスコイルモータ（ムービングコイル）やリニアモータであってもよいが、推力が急上昇してハンマー２５を加速させる能力の高さを鑑みると、ソレノイドが最も好適な駆動源であると言える。また、静音性の確保と、可動磁極４３が図示していない固定磁極に張り付くことを防止するために、固定磁極の可動磁極４３との対向面に樹脂などの非磁性材から形成された緩衝用リングを設けてもよい。ただし、放擲部２０によって被放擲部２３をできる限り加速するという観点からは、緩衝用リングを設けない方が望ましい。

【0032】

ケース３１は、矩形板状に形成された下枠部材兼ストッパ部材３２、上枠部材３５、縦枠部材３６及び縦枠部材３７を組み立てて構成されている。また、下枠部材兼ストッパ部材３２は、構造材としての機能と、可動磁極４３の直動によって放擲部２０から放擲されて先端側への直動する被放擲部２３、及び、復帰用スプリング２７の弾発力によって上昇するハンマー２５を規制するストッパとしての機能を併せ持っている。さらに、下枠部材兼ストッパ部材３２は、ストッパとしての機能を持っていることから、他の枠部材よりも厚く形成されている。なお、ケース３１は、開放された面がなく、６面の全てを閉止するものであってもよい。また、ケース３１は例えば、四角柱状の枠部材に対して矩形状の板部材をはめ込むことによって構成してもよい。Ｏリング４９は、ハンマー支持部材１９に挿通され、かつ、下枠部材兼ストッパ部材３２に接した状態で設けられている。このように設けられたＯリング４９は、例えば、被打撃物７５を配置する前にソレノイド４０を誤作動させたときに、被放擲部２３と下枠部材兼ストッパ部材３２との間に介在することによって、被放擲部２３から下枠部材兼ストッパ部材３２に伝わる衝撃を緩和し、打撃工具１０の各部品に伝わる衝撃を低減する機能を持つ。

【0033】

続けて、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具１０の動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（１）である。図３において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。また、図４は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（２）である。図４において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。さらに、図５は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す正面図（３）である。図５において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。くわえて、図６は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の空打ち状態を示す正面図である。図６において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。

【0034】

打撃工具１０は、ソレノイド４０の図示していないコイルに通電する前においては、図１に示すように、ハンマー２５が下枠部材兼ストッパ部材３２の下面に当接した状態になっている。この状態において、ハンマー２５が被打撃物７５の上方で、かつ、所定の高さになるように配置しておく。次に、ソレノイド４０のコイルに通電する。コイルへの通電によって、ヨーク兼ケース４５の内部にある図示していない固定磁極に吸引され、図３に示すように、可動磁極４３が加速しながら上昇して行く。ハンマー２５は、加速しながら被打撃物７５に接近して行く。可動磁極４３がさらに上昇し、図４に示すように、可動磁極４３の補助磁極４４がヨーク兼ケース４５に当接すると、可動磁極４３の上昇が停止する。このとき、放擲部２０も先端側への直動が急停止する。被放擲部２３は、放擲部２０から放擲されて先端側へさらに直動する。ハンマー２５は、被打撃物７５に衝突して被打撃物７５を想定した形状に変形させる。ここで、例えば、被打撃物が１回目の打撃によって図４に示すように、凹陥してハンマー２５の打撃面２５ａが僅かに接する状態まで変形した場合であっても、図５に示すように、２回目の打撃においてハンマー２５の先端側への直動によって追い打ちの打撃を加えることが可能である。また、例えば、被打撃物７５を配置する前にソレノイド４０を誤作動させ、いわゆる空打ちをした場合においても、Ｏリング４９が被放擲部２３からの衝撃を緩和しつつ、被放擲部２３の先端側への直動を規制する。被放擲部２３の先端側への直動が規制されると、ハンマー２５も直ちに停止する。

【0035】

打撃工具１０は、以上のように動作をするので、例えば、ハンマー２５の打撃面２５ａと被打撃物とが図３乃至図４に示す状態において当接するように設定しておけば、第１撃目で被打撃物が大きく変形した場合であっても、ハンマー２５はさらに図５に示すところまで突出可能であるので、１打撃毎に打撃工具の配置を変更するような作業負担を生じることがない。また、空打ちをした場合においても、被放擲部２３からの衝撃を緩和されるので、ソレノイド４０等に異変が生じることを低減できる。さらに、ハンマー２５の跳ね返りによって撃力が逆方向に作用することがあっても、跳ね返りによる撃力がケース３１や、駆動力伝達部材１５に分散され、ソレノイド４０に撃力が集中しないという利点もある。

【0036】

さらに、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具においては、ハンマー及びハンマー支持部材を交換することによって様々な用途に利用することが可能である。図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具の変形例を示す部分断面図である。図１２において、１２は打撃工具、７０はハンマー支持部材、７１は被放擲部、７２はシャフト部、７３はハンマー、７４は嵌合用穴であり、その他の符号は図１と同じものを示す。

【0037】

打撃工具１２は、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具１０のハンマー２５とハンマー支持部材１９とをより小型のハンマー７３とハンマー支持部材７０とに置き換えたものである。ハンマー支持部材７０は、シャフト部７２がハンマー７３の嵌合用穴７４に圧入されることによって固定されている。また、ハンマー支持部材７０の被放擲部７１は、運動量を確保するために、ハンマー支持部材１９の被放擲部２３よりも肉厚に形成されている。

【0038】

以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具１０においては、可動磁極４３の補助磁極４４がヨーク兼ケース４５に当接し、可動磁極４３が直動の終点に到達したときに被放擲部２３をハンマー２５の作動方向に放擲するので、可動磁極４３がその直動の終点まで到達した位置において、ハンマー２５が作動し続けて被打撃物に打撃を加える。また、可動磁極４３がその直動の終点まで到達すると、ハンマー支持部材１９が駆動力伝達部材１５の被放擲部２３から離隔するので、ハンマー支持部材１９及びハンマー２５は加速されていない状態となる。したがって、可動磁極がハンマーを加速し続けている状態でコイル等に衝撃が直接的に加わる従来技術よりも、コイル等に加わる衝撃が低減されるという効果が得られる。また、ソレノイド４０の最大推力によって可動磁極４３の加速が終了した後に衝突点を設定しているので、ソレノイド４０の推力を有効に使用して加速できる。さらに、被放擲部２３の放擲直後は速度変化が穏やかなので、ハンマー２５の衝突位置が変化しても撃力の大きさはあまり変化しない。

【0039】

また、下枠部材兼ストッパ部材３２をストッパ部材とする、すなわち、ソレノイド４０以外のものにストッパ部材を設け、さらに緩衝材としてＯリング４９を設けることによって、ソレノイド４０に対する衝撃を低減することができ、繰り返し長期間使用することによるコイルの断線等を低減することができる。さらに、駆動力伝達部材１５が梃子の原理を応用しているので、従来技術に係る打撃工具よりも大きな撃力を得ることが可能となる。くわえて、ソレノイド４０のコイルへの通電を停止すると、復帰用スプリング２７の弾発力によってハンマー２５が元の位置に直ちに復帰するので、打撃工具１０の連続的な使用が可能となる。また、押し付け用スプリング２６が放擲部２０と被放擲部２３とを接した状態にするので、被放擲部２３を加速する時間を最大限確保することができる。ひいては、ハンマー２５が可動磁極４３に連動して直ちに作動するので、ハンマー２５を加速する時間を最大限確保することができる。

【0040】

さらに、本発明における放擲部及び被放擲部を有する構成の特徴について説明する。図１３は、本発明に係る打撃工具と従来例の打撃工具との相違点を示す説明図である。図１３は、本発明に係る打撃工具と前述のような従来例の打撃工具とにおいて、ハンマーが被打撃物に打撃を与える衝突域が如何に相違するかを明らかにしたグラフである。なお、装着するソレノイドは、互いに同じ特性を有するものとする。また、図１３に記載している２つの破線は、ハンマーが被打撃物に衝突して減速して行く過程を示すものであるが、これらの破線で示したものあくまでも一例であり、被打撃物の物性などやソレノイドの特性などによって異なってくる。本発明に係る打撃工具においては、ソレノドの可動磁極が停止する位置から被放擲部がストッパに規制されて停止するまでの衝突域、つまり、ハンマーを作用させる領域として利用できるので、ハンマーを作用させる領域を広く確保することができる。また、可動磁極が停止した時点が可動磁極の最高速度になるので、装着するソレノイドが発揮し得る最大の撃力に近い撃力を被打撃物に与えることができる。さらに、衝突域の範囲内であれば、衝突位置による速度の変動が小さいので、被打撃物に対してほぼ同じ大きさの撃力を繰り返し加えることができる。これに対して、従来例の打撃工具では、ハンマーからの衝撃を低減するために、ソレノドの可動磁極が停止する位置の少し手前にストッパを設けておく必要がある。また、従来例の打撃工具においてハンマーを作用させる領域は、ストッパによって停止する位置からさらに少し先の位置までの範囲となるので、撃力が本発明に係る打撃工具よりも相対的に小さくなる。くわえて、衝突域の範囲内であっても、衝突位置による速度の変動が大きいので、ソレノイドに通電するために被打撃物を精確に配置する必要があり、作業者の負担が大きくなる。以上のように、本発明に係る打撃工具は、撃力を向上させることができ、ハンマーを作用させる衝突域も広くなる上に、作業者の負担も軽減できるので、従来技術に係る打撃工具に存在しない大きな利点があることは明白である。

【0041】

続けて、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における部分断面図である。図７において、１１は打撃工具、５０は駆動力伝達部材、５１は被放擲部、５１ａは凹陥部、５２はシャフト部、５３はハンマー、５３ａは打撃面、５３ｂは嵌合用穴、５４はケース、５５は径大貫通孔、５６は径小貫通孔、５７は段差面、５８は復帰兼押し付け用スプリング、５９はストッパ部材、５９ａは当接面、６０はソレノイド、６１はシャフト、６２はソレノイド嵌合部、６３は軸受、６４はＯリングである。また、図８は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の非通電状態における正面図である。図８において用いた符号は、図７と同じものを示す。

【0042】

本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具１１は、大幅な小型化を図ることによって、卓上などで簡便に使用できるように構成したものである。すなわち、打撃工具１１は、図７に示すように、ハンマー５３、ケース５４及びソレノイド６０を直列に配置している。このように配置することによって、図８に示すように、筆記具のような非常に細長い外観を呈している。ソレノイド６０は、駆動源であり、図示していないコイルに通電することによって、図示していない可動磁極がシャフト６１を押し下げ、さらにシャフト６１が駆動力伝達部材５０を押し下げる。よって、シャフト６１は、打撃工具１０の駆動力伝達部材１５と同様の作用を持っている。なお、シャフト６１は、シャフト６１の基端側を図示していない可動磁極の孔に対して圧入することによって固定されている。なお、シャフト６１とこの可動磁極とが被固定的に係合され、可動磁極が直動するときにシャフト６１が引っ掛かる、又は、押し出されるようにして直動するようにしてもよい。駆動力伝達部材５０は、ソレノイド６０の図示していないコイルに通電していないときには、ハンマー５３のごく一部を除いてケース５４に収納されている。

【0043】

ケース５４は、略円筒状に形成されており、さらにソレノイド６０と同じ外径に形成されている。ケース５４の内部は、同一の径ではなく、基端側を相対的に径の大きい径大貫通孔５５とし、先端側を相対的に径が小さい径小貫通孔５６としている。径大貫通孔５５には、ソレノイド６０のソレノイド嵌合部６２の先端部及びその近傍部が圧入されている。なお、より強固に固定するために、径大貫通孔５５とソレノイド嵌合部６２とにねじ山を切り、ソレノイド嵌合部６２を径大貫通孔５５にねじ込むことによって固定してもよい。また、径小貫通孔５６には、駆動力伝達部材５０のシャフト部５２の直動を支持する軸受６３が設けられている。さらに、径大貫通孔５５と径小貫通孔５６との段差面５７は、復帰兼押し付け用スプリング５８の先端部のばね受けとして機能する。Ｏリング６４は、駆動力伝達部材５０のシャフト部５２に挿通され、かつ、ストッパ部材５９に接した状態で設けられている。このように設けられたＯリング６４は、例えば、被打撃物を配置する前にソレノイド６０を誤作動させたときに、駆動力伝達部材５０の被放擲部５１とストッパ部材５９との間に介在することによって、被放擲部５１からストッパ部材５９に伝わる衝撃を緩和し、打撃工具１１の各部品に伝わる衝撃を低減する機能を持つ。

【0044】

駆動力伝達部材５０は、被放擲部５１とシャフト部５２とを備えている。被放擲部５１は、駆動力伝達部材５０の基端部に、フランジのように周囲にせり出した円環板状に形成されている。また、被放擲部５１は、ソレノイド６０のシャフト６１から伝わる駆動力を受ける機能と、復帰兼押し付け用スプリング５８の先端部のばね受けとして機能を併せ持っている。シャフト部５２は、先端部及びその近傍部がハンマー５３の嵌合用穴５３ｂに圧入されている。ハンマー５３は、駆動力伝達部材５０の直動によって被打撃物に対して打撃を加える。復帰兼押し付け用スプリング５８は、打撃工具１０の復帰用スプリング２７と押し付け用スプリング２６との機能を兼ね備えている。これは、駆動力伝達部材５０とソレノイド６０とを直列に配置したことから、駆動力伝達部材５０が元の位置に復帰すると放擲部であるソレノイド６０のシャフト６１に当接状態になることによる。ストッパ部材５９は、略円筒状に形成されており、下枠部材兼ストッパ部材３２のストッパ部材としての機能と同様に作用する。

【0045】

続けて、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具１１の動作について説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの非通電時の動作を示す正面図である。図８において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。また、図９は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す部分断面図（１）である。図９において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。さらに、図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具のコイルへの通電時の動作を示す部分断面図（２）である。図１０において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。くわえて、図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具の空打ち状態を示す部分断面図である。図１０において用いた符号は、すべて図７と同じものを示す。なお、被打撃物に対する位置関係や打撃動作などは打撃工具１０と同様であるので、被打撃物の図面への記載、及び、被打撃物への作用等の説明を省略する。

【0046】

打撃工具１１は、ソレノイド６０の図示していないコイルに通電する前においては、図７に示すように、ハンマー５３がケース５４の下面に最も接近した状態になっている。ソレノイド６０のコイルに通電すると、図示していない可動磁極が図示していない固定磁極に吸引され、図９に示すように、シャフト６１が加速しながら先端側へ直動して行く。図１０に示すように、シャフト６１がさらに直動し、可動磁極が作動範囲の限界点に達すると可動磁極の直動が停止する。このとき、シャフト６１も先端側への直動が急停止する。被放擲部５１は、シャフト６１から放擲されて先端側へ直動し続ける。したがって、例えば被打撃物が１回目の打撃によって凹陥してハンマー５３の打撃面５３ａが僅かに接する程度の状態になった場合でも、ハンマー５３の先端側へのさらなる直動によって追い打ちの打撃を加えることが可能である。また、例えば、ソレノイド６０を誤作動させて空打ちをした場合においても、Ｏリング６４が被放擲部５１からの衝撃を緩和しつつ、被放擲部５１の先端側への直動を規制する。被放擲部５１の先端側への直動が規制されると、ハンマー５３も直ちに停止する。

【0047】

以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具１１は、ハンマー５３、ケース５４及びソレノイド６０を直列に配置し、筆記具のような非常に細長い外観を呈するように構成しているが、打撃工具１０と同様に、ソレノイド６０の最大推力によって可動磁極の加速が終了した後に衝突点を設定しているので、ソレノイド６０の推力を有効に使用して加速できる。さらに、被放擲部５１の放擲直後は速度変化が穏やかなので、ハンマー５３の衝突位置が変化しても撃力の大きさはあまり変化しないという作用効果がある。くわえて、被放擲部５１がシャフト６１から離隔し、かつ、被放擲部５１がストッパ部材５９に当接する前にハンマー５３が被打撃物に衝突するので、被放擲部５１が衝突することによる衝撃を受けない。さらに、打撃のための構成部品がハンマー５３、ケース５４、復帰兼押し付け用スプリング５８、ストッパ部材５９及び軸受６３と非常に僅かな点数しかなく、さらにこれらの部品に対して既製のソレノイドを組み合わせるだけで打撃工具を実現できるという利点もある。さらに、特に図示はしないが、ハンマー５３に代えて刃物などを装着することによって、打撃工具以外への展開を図ることも可能である。

【0048】

本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、本発明の第１の実施の形態に係る打撃工具１０において、ハンマー２５をシャフト部２４にねじ込んで取り付ける構成とし、多様な種類のハンマーを交換可能とする、又は、刃物と交換可能にする、本発明の第２の実施の形態に係る打撃工具１１において、ソレノイド６０をねじ込み式とし、さらに特性が異なる数種類のソレノイドと交換可能にするなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の構成にすることが可能である。

【符号の説明】

【0049】

１０ 打撃工具
１１ 打撃工具
１２ 打撃工具
１５ 駆動力伝達部材
１９ ハンマー支持部材
２０ 放擲部
２０ａ 貫通孔
２１ 連結ピン
２２ 軸受
２３ 被放擲部
２４ シャフト部
２５ ハンマー
２５ａ 打撃面
２５ｂ 嵌合用穴
２６ 押し付け用スプリング
２７ 復帰用スプリング
２８ 環状溝
２９ 軸受
３０ 梃子用レバー部
３０ａ 開口部
３０ｂ 開口部
３１ ケース
３２ 下枠部材兼ストッパ部材
３２ａ 開口部
３３ 支点用支柱部
３４ 支点用軸受部
３５ 上枠部材
３５ａ 開口部
３６ 縦枠部材
３７ 縦枠部材
３８ ナット
３９ ナット
４０ ソレノイド
４１ レバー連結部
４２ 連結ピン
４３ 可動磁極
４４ 補助磁極
４５ ヨーク兼ケース
４６ ボルト
４７ ボルト
４８ 止め輪
４９ Ｏリング
５０ 駆動力伝達部材
５１ 被放擲部
５１ａ 凹陥部
５２ シャフト部
５３ ハンマー
５３ａ 打撃面
５３ｂ 嵌合用穴
５４ ケース
５５ 径大貫通孔
５６ 径小貫通孔
５７ 段差面
５８ 復帰兼押し付け用スプリング
５９ ストッパ部材
５９ａ 当接面
６０ ソレノイド
６１ シャフト
６２ ソレノイド嵌合部
６３ 軸受
６４ Ｏリング
７０ ハンマー支持部材
７１ 被放擲部
７２ シャフト部
７３ ハンマー
７４ 嵌合用穴
７５ 被打撃物
１００ 打撃工具
１１０ 可動磁極
１１１ シャフト
１１２ 連結部
１１３ ピン
１１４ 前進用コイル
１１５ 後退用コイル
１１６ 円筒状本体
１１７ 側板
１１８ 側板
１１９ コッター
１２０ 打撃座

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】