(57)【要約】【課題】  空打ち防止機構を有し、小型で安価な電動式打込機を提供する。【解決手段】  釘２３の残量が所定本数以下になるとオンする釘残量検知スイッチ２６を設ける。オペアンプ１２４の反転入力端子には、平滑電圧を抵抗１２５と抵抗１２６とで分圧した電圧を入力する。非反転入力端子には、釘残量検知スイッチ２６がオフの場合には平滑電圧を入力し、トリガスイッチ２４がオンになるときにオンの場合には、抵抗１２７と抵抗１２８とで分割した電圧が入力する。トリガスイッチ２４がオンした後に釘残量スイッチ２６がオンすると、オペアンプ１２４の非反転入力端子には、抵抗１２７と抵抗１２８とによる分圧電圧に加え、出力端子からダイオード１３０と抵抗１２９を介して正帰還された電圧が入力されるため、常に反転端子の入力電圧よりも高く保たれる。よって、釘詰まりや空打ちを起こすことが防止される。【選択図】図１
2010005714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
ノーズ部に止具を供給するマガジンと、
上死点および下死点間で移動可能に配設され、かつ前記ノーズ部に供給される前記止具を打込むためのブレードを有するプランジャと、
前記モータの駆動力に基づいて、前記プランジャを駆動する駆動部と、
ユーザが操作するトリガスイッチと、
前記マガジンに収納された前記止具が所定残量より少ないことを検出する釘残量検出部と、
前記トリガスイッチおよび前記釘残量検出部に基づきオン又はオフして前記モータへの通電を制御する通電スイッチと、
前記トリガスイッチがオンされたときに、前記釘残量検出部で前記止具が所定残量より少ないと検出した場合には前記通電スイッチをオフし、前記トリガスイッチがオンされてから、前記止具の打込みが完了する前に前記釘残量検出部で前記止具が所定残量より少ないと検出した場合には、少なくとも前記止具の打込み完了まで前記通電スイッチのオンを継続する通電制御回路と、
を有することを特徴とする電動式打込機。
【請求項２】
モータと、
ノーズ部に止具を供給するマガジンと、
上死点および下死点間で移動可能に配設され、かつ前記ノーズ部に供給される前記止具を打込むためのブレードを有するプランジャと、
前記モータの駆動力に基づいて、前記プランジャを駆動する駆動部と、
ユーザが操作するトリガスイッチと、
前記トリガスイッチの入力に基づいて前記モータの駆動を制御する制御回路と、
前記マガジンの釘残量を検知する釘残量検知スイッチと、
を有し、
前記制御回路には、前記釘残量検知スイッチからの信号に基づいて、前記モータを停止させる制御手段を設け、
前記制御回路は、前記トリガスイッチが操作されたとき前記モータを駆動させると共に、前記トリガスイッチが操作され打込動作が完了する前に前記釘残量検知スイッチが入力されたときも、所定時間、前記モータを駆動させることを特徴とする電動式打込機。
【請求項３】
前記駆動部は、前記止具を打込む方向に前記プランジャを付勢する付勢手段を有し、
前記プランジャは、前記付勢手段に蓄積された圧縮力が伝達されることによって前記止具を打込むことを特徴とする請求項１または２に記載の電動式打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は打撃工具に関し、特に電動式打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式打込機において、収納された止具の残り本数が所定の本数より少なくなった場合に打込動作を阻害することで、止具が無い状態での打突動作による被打込材への傷つけや、打込機本体の寿命の低下を防止する技術が知られている。一般に、電動式打込機の止具の釘送り機構は、止具としての釘を打突する打突部先端の射出口付近に設けられた釘送り爪が動くことによって、釘を射出口に供給する機械的方式と、釘の収納部に打突部に向けて付勢された給送部材が設けられ、釘を打突部に向けて押すことによって、止具を射出口へ供給するバネ式釘送りがある。
【０００３】
バネ式釘送り機構を備えた打込みにおいて、釘残量が所定の本数以下になった場合には、給送部材が直接、あるいは給送部材に係合する他の部材を介してトリガスイッチあるいはコンタクトアームに係合し、トリガスイッチを引けないようにする、もしくはトリガを引いても動作しないようにした空打ち防止機構が付いているものがある。
【０００４】
例えば、止具を打突部の方向に付勢する給送部材の移動に応じて移動し、止具が所定本数よりも少なくなった場合にトリガスイッチに係合させて、トリガスイッチが操作されないようにするトリガ固定部材を設けることにより空打ちを防止している打込機が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、給送部材の移動をトリガ固定部材に確実に伝達することによってトリガ固定部材とトリガスイッチとを確実に係合させるため、給送部材とトリガ固定部材とに互いに凹凸部を設けて外れにくくしている例がある（例えば、特許文献２参照）。さらに、トリガ固定部材の形状を改善して、給送部材の移動を効率よくトリガ固定部材に伝達できるようにした例もある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平０６−２９７３５３号公報
【特許文献２】特開平０８−２５７９３７号公報
【特許文献３】特開２００５−７５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような機械的手段による空打ち防止機構は、釘残量検知から空打ちを防止するまでの機構が、複雑かつ大型化してしまう欠点があった。一方、バネ式釘送り機を備えた空打ち防止機構の場合は、止具の打突のための押圧力にバネの復元力を用いる打込機においては以下のような問題がある。すなわち、止具を打込み方向に押圧するプランジャを巻き上げた状態ではバネに弾性エネルギーが蓄積されるため、打込機が動作していない状態ではプランジャが下死点側に位置し、万一作業者の意図に反してバネに蓄積された弾性エネルギーが開放されたとしても、釘が射出されないようにすることが考えられる。ここで、打込機の釘残量検知機能として、マイクロスイッチなどのセンサによって釘残量がある所定の値より少なくなったことを検知してモータの運転を停止する方法を組み合わせる構成を採用すると、釘の打ち込み動作の途中でセンサが釘残量の減少を検知した場合に、打ち込み動作の途中でモータが停止することがあった。この場合、バネによりプランジャが釘を押した状態で停止してしまい、釘の交換が困難になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、釘打ち込み動作の途中で釘残量検知機構が働いた時に、動作途中でモータが停止するといった誤作動がなく、駆動時の信頼性が高いとともに、コンパクトな釘残量検知機構を備えた小型、軽量な電動式打込機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】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明の電動式打込機は、モータと、ノーズ部に止具を供給するマガジンと、上死点および下死点間で移動可能に配設され、かつノーズ部に供給される止具を打込むためのブレードを有するプランジャと、モータの駆動力に基づいて、プランジャを駆動する駆動部と、ユーザが操作するトリガスイッチと、マガジンに収納された止具が所定残量より少ないことを検出する釘残量検出部と、トリガスイッチおよび釘残量検出部に基づきオン又はオフしてモータへの通電を制御する通電スイッチと、トリガスイッチがオンされたときに、釘残量検出部で止具が所定残量より少ないと検出した場合には通電スイッチをオフし、トリガスイッチがオンされてから、止具の打込みが完了する前に釘残量検出部で止具が所定残量より少ないと検出した場合には、少なくとも止具の打込み完了まで前記通電スイッチのオンを継続する通電制御回路と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、トリガスイッチがオンされてから止具の打込みが完了する前に釘残量検出部により止具が所定残量よりも少ないことが検出された場合には、打込み動作の完了までモータは駆動される。
【０００９】
別の観点によれば、本発明の電動式打込機は、モータと、ノーズ部に止具を供給するマガジンと、上死点および下死点間で移動可能に配設され、かつノーズ部に供給される止具を打込むためのブレードを有するプランジャと、モータの駆動力に基づいて、プランジャを駆動する駆動部と、ユーザが操作するトリガスイッチと、トリガスイッチの入力に基づいて前記モータの駆動を制御する制御回路と、マガジンの釘残量を検知する釘残量検知スイッチと、を有し、制御回路には、釘残量検知スイッチからの信号に基づいて、モータを停止させる制御手段を設け、制御回路は、トリガスイッチが操作されたときモータを駆動させると共に、トリガスイッチが操作され打込動作が完了する前に釘残量検知スイッチが入力されたときも、所定時間、モータを駆動させることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、トリガスイッチが操作されるとモータが駆動されるが、止具の打込みが完了する前に釘残量検知スイッチが入力された場合にも、所定時間モータが駆動される。
【００１１】
また、駆動部は、止具を打込む方向にプランジャを付勢する付勢手段をさらに有し、プランジャは、付勢手段に蓄積された圧縮力が伝達されることによって止具を打込むことが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、止具は、付勢手段の復元力によって被打込み材に打込まれる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の電動式打込機によれば、止具の残量が所定残量より少ないことがトリガスイッチのオン後に出力されたときでも、打込動作の途中でモータが停止されることが無いため、半端な打込み動作によって釘詰まりを起こしたり、被打込み材を傷つけたりすることなく、駆動時の信頼性の高い打ち込み機を提供できる。さらに、ノーズ部に機構を設けるなど大型化することなく釘残量検知機能を設けることができ、空打ち防止機能を実現できる。これにより、打ち込み時に打ち込み部分を見やすくすることができて使い勝手が向上する。
【００１４】
請求項２に記載の電動式打込機によれば、トリガの操作によってモータが駆動され、釘残量検知スイッチが入力された場合にも、所定時間はモータの駆動を継続する。この所定時間を適宜設定することによって、打込み動作を中断されることなく完了させることが可能になる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の電動式打込機によれば、バネの復元力によって打込み動作を行う電動式打込機が提供され、この場合には、モータが駆動されていない状態ではプランジャが下死点側にあるため、トリガスイッチをオンしてから打込み動作を行うまでの間に止具がノーズに装填される。よって、トリガスイッチをオンした後に釘残量検出部により釘残量が所定量より少なくなったことが検出される可能性がより高く、本発明の釘残量検知機能の採用による効果がより期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態による電動式打込機について図１〜図１０を参照して説明する。まず、図１〜図６を参照しながら、本実施の形態による打込機1の全体構成について説明する。図１および図２は、打込機１の断面図である。打込機１は、ハウジング２と、ハンドル３と、電池４と、ノーズ５と、マガジン６と、トリガ１０と、コントローラ１００とを備えている。
【００１７】
ハウジング２は、内部にプランジャ８、付勢手段たるバネ９、モータ７、第１ローラ１５、第２ローラ１４、ワイヤ１６、ドラム１３、ガイドプレート１８、停止スイッチ２５等が備えられている。
【００１８】
プランジャ８は、ハウジング２の上死点側と下死点側との間で移動可能に配置されている。プランジャ８はブレード８ａを有し、ブレード８ａ先端はノーズ５内に画成された射出路５ａまで延びている。また、プランジャ８端部の上死点側には円盤形状のプランジャプレート８ｂが設置され、その略中心が、ブレード８ａの上死点側先端と接続されている。
【００１９】
バネ９は、プランジャプレート８ｂとハウジング２の図１における左端との間に設置されている。モータ７は、図示せぬ回転軸を備えており、電池４から供給された電力により回転し、遊星ギア１１に回転力を供給する。遊星ギア１１は、図示せぬ係合部と、出力軸１９（図５（ａ）〜図５（ｃ）参照）とを備えている。係合部は、モータ７の回転軸と係合しており、モータ７の回転力を増幅して出力軸１９から出力している。このように、遊星ギア１１によってモータ７のトルクを増幅できるため、小型のモータ７をバネ９の圧縮機構に用いている。
【００２０】
ドラム１３は、モータ７から遊星ギア１１を介して供給された回転力により、後述する圧縮開放機構（クラッチ機構）の動作に基づいて回転する。ワイヤ１６は、第１ローラ１５及び第２ローラ１４を介して、ドラム１３とプランジャ８のプレート８ｂとを接続している。ワイヤ１６は、複数の金属線材を束ねたものであって、しなやかさと強度を兼ね備えている。また、第１ローラ１５及び第２ローラ１４との接触による磨耗を防止するため、ワイヤ１６の表面には樹脂がコーティングされている。
【００２１】
ハンドル３は、ハウジング２表面から延出されており、図１および図２の左上部の境界部にはモータ７の動作を制御するためのトリガ１０が設けられている。ハンドル３内にはトリガスイッチ２４が、トリガ１０と隣接し連動して動作するように設けられている。コントローラ１００はハウジング２内に設置されており、電池４はハンドル２の末端に取り外し可能に設けられている。電池４はハンドル３内に配された配線３６により、コントローラ１００を介してモータ７に電力を供給している。
【００２２】
マガジン６は、ノーズ５とハウジング２の先端部分とに跨って設けられている。マガジン６内には釘２３が束状に複数本内蔵されており、ノーズ５の射出路５ａ内に釘を供給している。そのノーズ５内の通路の距離は釘長さより大きく確保されて、釘が被打込み部材と接触するまでにプランジャ８を加速するための助走区間を構成している。ブレード８ａが下死点側に移動した際には、ブレード８ａ先端によりノーズ５の射出路５ａ内にある釘はノーズ５先端より押し出され、被打込部材に打ち込まれる。
【００２３】
さらに、マガジン６内の釘２３の給送路について、図３、図４を用いて説明する。図３および図４は、図１および図２とは逆の側面から打込機１の先端部分を示した図である。このとき、釘２３は図３および図４の裏側に移動可能に備えられ、表面側にレバー３１が設けられている。レバー３１の下部には、残量検出部たる釘残量検知スイッチ２６が配置されている。マガジン６内には、給送部材３０がマガジン６の長手方向（図３および図４の上下方向）に移動可能に取り付けられており、さらに給送部材３０は、不図示のバネによりノーズ５内の射出路５ａに向けて付勢されている。
【００２４】
マガジン６内の釘２３は、給送部材３０によりノーズ５内の射出路５ａに向けて付勢される。レバー３１は、ねじ３２により、ねじ３２の軸を中心に回動可能に取り付けられている。バネ３３は、ノーズ部とレバー３１の第一の腕３１ａにはさまれて配置されており、第一の腕３１ａはバネ３３により図３および図４の下方向に付勢されている。また、レバー３１の第二の腕３１ｂは、マガジン６の図示せぬ貫通穴を通って伸びており、マガジン６の釘２３を案内する面にある給送部材３０の突起部３０ａと係合可能になっている。さらに、レバー３１の第三の腕３１ｃは、マガジン６に取り付けられた釘残量検知スイッチ２６の近傍に伸びている。
【００２５】
図３に示すように、釘２３がマガジン６内に所定本数以上ある場合には、給送部材３０はマガジンのノーズ５とは反対側に下がった状態にある。（図３では、煩雑さを避けるため釘２３の一部を省略している。）このとき、レバー３１はバネ３３の付勢力により半時計方向に押圧された状態である。
【００２６】
図４のように、釘残量が所定本数より少なくなったときには、給送部材３０はマガジンのノーズ５側に移動している。このとき、給送部材３０の突起部３０ａがレバー３１の第二の腕３１ｂと係合し、レバー３１はバネ３３に抗して時計方向に回動する。そして、第三の腕３１ｃが釘残量検知スイッチ２６を押圧して、釘残量検知スイッチ２６をオンさせる。このように、釘残量が所定本数より少なくなると、釘残量検知スイッチ２６の状態が変化して釘残量が少なくなったことを検知する。
【００２７】
上記構成により、図２に示す状態（プランジャ８が上死点に位置する状態）でノーズ５内の射出路５ａに配置された釘２３は、図１に示す状態（プランジャ８が下死点に位置する状態）で、ブレード８ａによってノーズ５の先端から押し出され、被打ち込み部材に打ち込まれる。
【００２８】
次に、バネ９の圧縮開放機構となるクラッチの構成を、図５（ａ）〜図５（ｃ）の展開図を用いて説明する。バネ９の圧縮開放機構は、遊星ギア１１の出力軸１９、ガイドプレート１８、ピン支持プレート２１、ドラムフック２２、ドラム１３、動力伝達ピン１７、ドラム１３、およびワイヤ１６を有する構成である。
【００２９】
図５（ｃ）に示すように、出力軸１９は、その側面にキー２０を備えている。図５（ｂ）に示すように、ガイドプレート１８には、ガイド溝１８ａと、ガイド突起１８ｂと、貫通孔１８ｃとが形成されている。貫通孔１８ｃは、ガイドプレート１８の略中心に形成されており、出力軸１９が挿通される。ガイド溝１８ａは、貫通孔１８ｃに隣接して形成されており、ガイド突起１８ｂは、ある一部分で貫通孔１８ｃからガイド溝１８ａまでの距離が長くなるように、貫通孔１８ｃの周囲に形成されている。詳細には、ガイド突起１８ｂは、貫通孔１８ｃの中心から径方向に約５〜１５ｍｍふくらんだ形状を有している。
【００３０】
ピン支持プレート２１は、本体部にキー溝２１ｂを有する貫通孔が形成されており、本体部からピン支持スライド部２１ａを有する延出部が延びている。キー溝２１ｂは、貫通孔に挿通された出力軸１９のキー２０と係合している。
【００３１】
動力伝達ピン１７は、ガイド溝当接部１７ａと、ピン当接部１７ｂとを備えている。ガイド溝当接部１７ａは、ガイドプレート１８のガイド溝１８ａと係合可能である。従って、動力伝達ピン１７の移動方向及び移動量は、ガイド溝１８ａの形状によって制御される。ピン当接部１７ｂは、圧縮開放機構が組み合わされた状態で、後述するドラムフック２２のフック部２２ａと同じ高さとなる。動力伝達ピン１７のピン当接部１７ｂの図３（ｃ）における右側面は、ピン支持プレート２１のピン支持スライド部２１ａによってスライド可能に支持される。
【００３２】
このような構成により、ピン支持プレート２１及び動力伝達ピン１７は、出力軸１９と常に同期して回転する。
【００３３】
ドラムフック２２は、円筒状の本体部２２ｃと、本体部２２ｃの側面から延出したフック部２２ａとを備えている。ベアリング２２ｂは、本体部２２ｃの内周面と接するように配置されている。出力軸１９は、ベアリング２２ｂを介してドラムフック２２に挿通されるため、出力軸１９とドラムフック２２とは、必ずしも同期して回転しない。フック部２２ａは、本体部２２ｃから出力軸１９と略垂直な方向に延出しており、動力伝達ピン１７のピン当接部１７ｂと当接可能である。従って、動力伝達ピン１７はピン支持プレート２１と常に同期して回転しているが、ドラムフック２２は、動力伝達ピン１７のピン当接部１７ｂがフック部２２ａと当接した場合にのみ、ピン支持プレート２１及び動力伝達ピン１７と同期して回転する。
【００３４】
ドラム１３は円環形状をなしている。ドラム１３の略中心に形成された貫通孔には、ドラムフック２２の本体部２２ｃが圧入される。これにより、ドラム１３とドラムフック２２とは、同期して回転する。ダンパ衝突部１３ａは、ドラム１３から出力軸１９の軸方向に突出して設けられている。
【００３５】
ワイヤ１６は、ドラム１３の側面に巻回可能に配置されると共に、ドラム１３とプランジャ８（図１参照）とを連結しており、ドラム１３の回転に応じて側面に巻回されまたは巻き戻され、プランジャ８を移動させる。
【００３６】
次に、釘打ち時の動作について、バネ圧縮開放機構の動作図である図６（ａ）〜図６（ｄ）を用いて説明する。打込機１の初期状態は図１に示され、プランジャ８は下死点に位置している。このとき、先頭の釘２３ａ（図４）はプランジャ８に妨げられ、射出路５ａには進入できない。作業者がトリガ１０を引くとトリガスイッチ２４とコントローラ１００により電池４からモータ７へと電力が供給され、モータ７が回転する。その回転力は、遊星ギア１１および出力軸１９を介してピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７へ伝達される。
【００３７】
バネ圧縮開放機構の初期状態は図６(ａ)であり、ピン当接部１７ｂとフック部２２ａとが互いに当接することにより、動力伝達ピン１７とドラムフック２２とが係合し、同時に動くようになっている。そのため、ピン支持プレート２１が回転するとともにドラムフック２２およびドラム１３も回転する。
【００３８】
図６(ｂ)は、ピン支持プレート２１が図６(ａ)の状態から反時計回りに約１３５度回転した状態である。ピン支持プレート２１の回転に同期してドラム１３も１３５度回転し、ドラム谷部１３ｂにワイヤ１６の一端を巻込む。ワイヤ１６が巻込まれると、ワイヤ１６の他端に接続されたプランジャ８が引っ張られて上死点側へ移動しつつ、プランジャ８端部に設けたプランジャプレート８ｂがバネ９を圧縮する。
【００３９】
図６(ｂ)から図６(c)へとピン支持プレート２１が回転するに従い、ガイド溝１８ａに設置されたガイド突起１８ｂと動力伝達ピン１７の端部が接触する。ガイド突起１８ｂは回転軸中心から径方向に約５〜１５mm程度ふくらむ形状を有しており、ピン支持プレート２１が回転するに従い、動力伝達ピン１７はガイド突起１８ｂの形状にならい、かつピン支持スライド部２１ａに沿って径方向外側へと移動する。
【００４０】
ピン支持プレート２１、すなわちドラム１３が図６(ａ)状態より約２７０度回転して図６(c)の状態となったとき、プランジャ８は上死点まで移動し、バネ９が最も圧縮された状態となる。このとき、マガジン６に収納されている先頭の釘２３ａが、給送部材３０により押圧されることにより射出路５ａ内に装填される。また同時に、動力伝達ピン１７が径方向外側に約５〜１５mm移動し、動力伝達ピン１７とフック部２２ａの係合が外れる。
【００４１】
動力伝達ピン１７とフック部２２ａの係合が解除されると、圧縮されたバネ９が開放されてプランジャ８が下死点側へ移動する。プランジャ８が下死点側へ移動すると、ワイヤ１６に引張られてドラム１３およびドラムフック２２が逆回転を開始する。(図６(ｄ))
【００４２】
圧縮されたバネ９の開放力によってプランジャ８が下死点へ到達すると、ブレード８ａによってノーズ５の射出路５ａ内にある釘２３はノーズ５先端より押し出され、被打込み材へと打込まれる。ドラム１３は初期状態へ戻るとダンパ衝突部１３ａとハウジング２内に固定された図示せぬドラムダンパとが係合し、ドラム１３およびドラムフック２２が初期位置で固定される。
【００４３】
次に、コントローラ１００について、回路図である図７を用いて説明する。図７は、コントローラ１００の回路図である。コントローラ１００は、通電スイッチたるＦＥＴ１０１と、ＰＮＰトランジスタ１１０、ＮＰＮトランジスタ１１１、ＰＮＰトランジスタ１１５、コンデンサ１１４、コンデンサ１２１、停止スイッチ２５、および通電制御回路たる釘残量検知回路１５０を備えている。本実施の形態においては、ＦＥＴ１０１には、ＮｃｈのＦＥＴを使用している。
【００４４】
ＦＥＴ１０１は、電池４、トリガスイッチ２４、及び、モータ７と直列に接続されている。ＦＥＴ１０１のゲート−ソース間には、抵抗１０３が接続されている。ＦＥＴ１０１のゲートには、更に、抵抗１０２が接続されている。
【００４５】
モータ７の端子間には、フライバック電圧の発生を抑止するダイオード１０４が接続される。また、モータ７の高圧側端子には、抵抗１０５及びコンデンサ１０６から構成される平滑回路が接続されており、平滑回路の出力側は、抵抗１０７及び抵抗１０２を介してＦＥＴ１０１のゲートに接続されている。これにより、トリガスイッチ２４がオンすると、ＦＥＴ１０１のゲートに平滑電圧が印加されるため、ＦＥＴ１０１もオンし、モータ７に電流が流れることとなる。
【００４６】
上記平滑回路の出力側は、ＰＮＰトランジスタ１１０のエミッタとも接続されている。ＰＮＰトランジスタ１１０のベース−エミッタ間には、抵抗１０９が接続されている。更に、ＰＮＰトランジスタ１１０のベースは、抵抗１０８を介してＮＰＮトランジスタ１１１のコレクタと接続されており、ＰＮＰトランジスタ１１０のコレクタは、抵抗１１３を介してＮＰＮトランジスタ１１１のベースと接続されている。ＮＰＮトランジスタ１１１のベース−エミッタ間には、抵抗１１２及びコンデンサ１１４が並列に接続されている。ＮＰＮトランジスタ１１１のエミッタは、更に、電池４のマイナス端子と接続されている。ＮＰＮトランジスタ１１１のコレクタは、抵抗１０２を介して、ＦＥＴ１０１のゲートと接続されている。ここで、抵抗１０８の出力側をＡ点と呼ぶことにする。
【００４７】
また、上記平滑回路の出力側は、停止スイッチ２５の一端とも接続されている。停止スイッチ２５の他端は、抵抗１２２を介して電池４のマイナス端子と接続されている。更に、停止スイッチ２５の他端と電池４のマイナス端子間には、ダイオード１１８と、抵抗１１９と、コンデンサ１２１とが直列に接続されている。抵抗１１９の出力側は、更に、ＰＮＰトランジスタ１１５のエミッタと接続されている。ＰＮＰトランジスタ１１５のベース−エミッタ間には、抵抗１１６が接続されており、ＰＮＰトランジスタ１１５のベースは、更に、抵抗１１７及びダイオード１２０を介して停止スイッチ２５の他端と接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ１１５のコレクタは、ＰＮＰトランジスタ１１０のコレクタと接続されている。
【００４８】
上記平滑回路の出力側は、抵抗１２５および抵抗１２７と接続されることによって、釘残量検知回路１５０とも接続されている。釘残量検知回路１５０は、抵抗１２５、１２６、１２８、１２９、ダイオード１３０、１３１、オペアンプ１２４および釘残量検知スイッチ２６で構成されている。抵抗１２５の出力側は、抵抗１２６と接続されると共にオペアンプ１２４の反転入力端子に接続されている。抵抗１２６の出力側は、電池４のマイナス側端子と接続されている。抵抗１２７の出力側は、抵抗１２８と接続されると共に、オペアンプ１２４の非反転入力端子に接続されている。抵抗１２８の出力側は、釘残量検出スイッチ２６と接続され、さらに釘残量検出スイッチ２６は電池４のマイナス端子と接続されている。オペアンプ１２４の出力端子と非反転入力端子との間には、ダイオード１３０と抵抗１２９とが互いに直列に接続されている。この抵抗１２９とダイオード１３０により、正帰還するシュミットトリガ回路を形成する。オペアンプ１２４の出力端子はさらに、ダイオード１３１と接続されており、ダイオード１３１は、Ａ点において抵抗１０２の入力側に接続されている。なお、図示していないがオペアンプ１２４の電源として平滑電圧を印加している。
【００４９】
ここで、抵抗１２５〜抵抗１２９の抵抗値の設定について、一例を述べる。まず、抵抗１２５と抵抗１２６とで分圧され、オペアンプ１２４の反転入力端子に入力される電圧は、平滑電圧の１／２程度となるようにする。これは、抵抗１２５と抵抗１２６を同じ値にすることにより可能である。そして、抵抗１２７、抵抗１２８で分圧されることにより非反転入力端子に入力される電圧は、平滑電圧の１/３程度とする。この場合、抵抗１２７と抵抗１２８の値の比率を２対１程度にすればよい。さらに、正帰還抵抗１２９の値は、抵抗１２７と抵抗１２９との並列合成抵抗値と、抵抗１２８とで分圧されることにより非反転入力端子に入力される電圧が、平滑電圧の２／３程度になるようにする。
【００５０】
以上のように構成されるコントローラ１００の釘の打込みに伴う動作について説明する。まず、トリガスイッチ２４がオンされると、ＦＥＴ１０１のゲートには、平滑電位が印加されることとなるためＦＥＴ１０１はオンし、モータ７に電流が流れる。これにより、モータ７が回転し、ドラム１３も回転を開始することとなる。なお、トリガスイッチ２４がオンされただけではＰＮＰトランジスタ１１０がオンしないように、抵抗１０３は、抵抗１０８及び抵抗１０９よりも十分大きな値（例えば、約１０倍）のものを用いている。
【００５１】
モータ７が回転してドラム１３の回転角が約２４０度になると、停止スイッチ２５がオンする。停止スイッチ２５がオンすると、コンデンサ１２１が充電される。そして、ドラム１３の回転角が約２７０度になると（図６（ｃ））、動力伝達ピン１７の当接部１７ｂとドラムフック２２のフック部２２ａとの当接が解除され、バネ９の付勢力によりドラム１３は逆回転を開始する。
【００５２】
なお、停止スイッチ２５は、ドラム１３の回転角が約２４０度から約２７０度までの間オンしており、その間は、ＰＮＰトランジスタ１１５のエミッタ電位は、ダイオード１２０のカソード電位より低く、ＰＮＰトランジスタ１１５のベース−エミッタ間にＰＮＰトランジスタ１１５をオンさせる電位差は生じないので、ＰＮＰトランジスタ１１５は、オフのままである。
【００５３】
ドラム１３の逆回転により、ドラム１３の回転角が約２４０度未満となると、停止スイッチ２５は、再びオフする。停止スイッチ２５がオフすると、ＰＮＰトランジスタ１１５のベースは、抵抗１１７、ダイオード１２０、抵抗１２２を介してＧＮＤ電位と接続されるため、充電されたコンデンサ１２１に接続されたＰＮＰトランジスタ１１５のエミッタとの間に電位差が生じる。これにより、ＰＮＰトランジスタ１１５は、オンし、コンデンサ１２１に蓄積されていた電荷は、抵抗１１３を介してコンデンサ１１４に流れ込む。
【００５４】
コンデンサ１１４が充電されることにより、ＮＰＮトランジスタ１１１のベースの電位が上昇し、ＮＰＮトランジスタ１１１がオンする。ＮＰＮトランジスタ１１１がオンすることでＡ点の電位はＧＮＤとなり、ＦＥＴ１０１のゲートの電位もＧＮＤ電位となるのでＦＥＴ１０１はオフし、電流は、モータ７を流れなくなる。このようにして、停止スイッチ２５が再びオフすると、モータ７の駆動は停止される。
【００５５】
ここで、ＮＰＮトランジスタ１１１がオンした際に、ＰＮＰトランジスタ１１０のベースも抵抗１０８を介してＧＮＤ電位と接続されるため、ＰＮＰトランジスタ１１０もオンする。これにより、トリガスイッチ２４がオンしている限り、ＮＰＮトランジスタ１１１のベースに平滑電圧が印加されることとなり、ＮＰＮトランジスタ１１１はオンし続けることとなる。従って、一旦ＮＰＮトランジスタ１１１がオンした後は、コンデンサ１２１に蓄えられた電荷が全て放電されたとしても、ＮＰＮトランジスタ１１１のオン状態、すなわち、ＦＥＴ１０１のオフ状態を保持することができる。
【００５６】
なお、抵抗１１３とコンデンサ１１４の値によって、停止スイッチ２５がオフしてから前記ＦＥＴ１０１のオフ状態の保持に入るまでの時間が規定される。また、コンデンサ１１４の容量よりもコンデンサ１２１の容量を大きくしておくことが望ましい。
【００５７】
また、トリガスイッチ２４がオフされれば、ＰＮＰトランジスタ１１０がオフするので、ＦＥＴ１０１のオフ状態の保持を解除することができる。そして、その後、再び、トリガスイッチ２４をオンすれば、ＦＥＴ１０１をオンさせて、モータ７を起動させることができる。
【００５８】
次に、釘残量検知回路１５０の動作について、図７〜図１０を参照しながら説明する。まず、釘２３が所定本数よりも多くマガジン６に収納されている場合の釘残量検知回路１５０の動作について、図７および図８を参照しながら説明する。釘残量が所定よりも多いとき、釘残量検知スイッチ２６は、前述のとおりオフ状態である。トリガスイッチ２４をオンすると（図８、ｔ２０）、ＦＥＴ１０１がオンし、モータ７に電流が流れ始める。上述のように、モータ７が回転すると、モータ７の回転軸に同期回転可能に設けられたピン支持プレート２１が回転し、動力伝達ピン１７およびドラムフック２２を介してドラム１３が回転する。ドラム１３はワイヤ１６を巻き込むことによってプランジャ８を牽引し、プランジャ８を下死点から上死点に移動させることによりバネ９を圧縮する。上述のように、停止スイッチ２５は、ドラム１３の回転角が約２４０度に達すると（図８：ｔ＝ｔ２１）オンし、約２７０度（ｔ＝ｔ２２）のときに再びオフする。停止スイッチ２５が再びオフしたとき、ＰＮＰトランジスタ１１５およびトランジスタ１１１がオンすることによって、ＦＥＴ１０１のゲート電圧を低下させてオフする（ｔ＝ｔ２２）。一方、ドラム１３の回転角が約２７０度のとき、動力伝達ピン１７とドラムフック２２との係合がはずれ、プランジャ８はバネ９の復元力により釘２３を上死点側から下死点側へと押圧し、被打込み材へ打ち込む。その後、トリガスイッチ２４がオフされると平滑電圧が低下し、オペアンプ１２４の出力もローになる（ｔ＝ｔ２３）。
【００５９】
この間、トリガスイッチ２４がオンすることにより、釘残量検知回路１５０にも平滑電圧が印加される。すなわち、釘残量検知回路１５０を形成するオペアンプ１２４の反転入力端子には、平滑電圧から抵抗１２５および抵抗１２６で分圧された電圧が印加される。一方、非反転入力端子には、釘２３の残量が所定本数以上の場合には釘残量スイッチ２６がオフ状態であることから、抵抗１２７を介して平滑電圧が印加される。よって、オペアンプ１２４の出力はハイとなる。このハイ出力電圧が、ダイオード１３０、抵抗１２９を通って非反転入力端子に印加される（正帰還）。この状態で、プラス入力電圧は変わらず平滑電圧である。このとき、オペアンプ１２４のハイ出力電圧はダイオード１３１により阻止され、Ａ点電圧は変化しないため、ＦＥＴ１０１のゲート電圧には影響を与えない。すなわち、釘残量検知スイッチ２６がオフの場合には、トリガスイッチ２４のオンによりＦＥＴ１０１がオンし、モータ７が回転することによってプランジャ８を移動させて釘２３を打ち込む、といった一連の動作が完了される。
【００６０】
次に、釘残量検知スイッチ２６がトリガスイッチ２４をオンしてから打ち込み前までにオンするときの釘残量検知回路１５０の動作について、図７および図９を参照しながら説明する。釘打ちの動作については図８についての説明と同様であるので省略する。
【００６１】
トリガスイッチ２４をオン（ｔ＝ｔ０）したとき、釘残量検知スイッチ２６はオフであるので、オペアンプ１２４の非反転入力端子には、抵抗１２７を介して平滑電圧が入力され、反転入力端子には抵抗１２５と抵抗１２６とによる分圧電圧が印加される。よってこのときオペアンプ１２４の出力はハイ出力である。
【００６２】
上述のように、モータ７が駆動してプランジャ８が上死点方向に移動すると、射出路５ａ内にあるブレード８ａが先頭の釘２３ａより上死点方向へ後退し、給送部材３０により付勢されている釘２３がブレード８ａの前方に供給される。このとき釘残量が所定本数より少なくなろうとしていた場合、給送部材３０の突起部３０ａがレバー３１の第二の腕３１ｂと係合して、図４に示すように釘残量検知スイッチ２６がオン状態に変化する（図８：ｔ＝ｔ１）。これにより、オペアンプ１２４の非反転入力端子は、抵抗１２８を介してＧＮＤに接続されるので、非反転入力端子への入力電圧は低下する。しかし、非反転入力端子への入力電圧は、平滑電圧を抵抗１２７と抵抗１２８で分圧された電圧に加えて、正帰還抵抗１２９を介してオペアンプ１２４の出力電圧も印加されるので、参照電圧である反転入力端子への入力電圧より高くなり、オペアンプ１２４の出力はハイ状態を維持する。オペアンプ１２４のハイ出力はダイオード１３１により阻止されるためＡ点電圧は変化せず、ＦＥＴ１０１のゲートへの入力電圧には影響しない。よって、ＦＥＴ１０１はオンのままであり、打込み動作が行われる。なお、ＦＥＴ１０１は、停止スイッチ２５の動作により停止する（ｔ＝ｔ３）。トリガスイッチ２４がオフすると、オペアンプ１２４の出力もローになる（ｔ＝ｔ４）。
【００６３】
続いて、トリガスイッチ２４がオンする前から、釘残量検知スイッチ２６がオン状態の場合を図７および図１０を参照しながら説明する。トリガスイッチ２４をオンすると（ｔ＝ｔ１０）、オペアンプ１２４の反転入力端子には、抵抗１２５と抵抗１２６で分圧された電圧が入力される。一方、釘残量検知スイッチ２６がオン状態なので、オペアンプ１２４の非反転入力端子には、平滑電圧を抵抗１２７と抵抗１２８とで分圧した電圧が印加される。このとき、抵抗１２５と抵抗１２６、および抵抗１２７と抵抗１２８の分圧比を非反転入力端子電圧より反転入力端子電圧のほうが大きくなるように設定しておくことにより、オペアンプ１２４の出力はローとなる。よって、ＦＥＴ１０１のゲート端子は、抵抗１０２およびダイオード１３１を介してオペアンプ１２４の出力端子によりＧＮＤに接続されるので、ＦＥＴ１０１はオフ状態となる。よって、モータ７は起動せず、打込み機１は動作しない。このとき、オペアンプ１２４の出力電圧より非反転入力電圧のほうが大きくなるが、ダイオード１３０により電流が阻止されるので、オペアンプ１２４の出力電圧および非反転入力端子の電圧に影響は与えない。同時に、ＰＮＰトランジスタ１１０は、ベースが抵抗１０８を介してオペアンプ１２４の出力端子によりＧＮＤに接続されることによりオンする。そして、ＰＮＰトランジスタ１１０がオンすることによってＮＰＮトランジスタ１１１もオン状態となって、上述のようにトリガスイッチ２４がオフとなる（ｔ＝ｔ１１）までオン状態を維持し続ける。これにより、ＦＥＴ１０１のオフ状態を維持し続けるので、打込機１の停止状態が維持される。
【００６４】
以上詳細に説明したように、本実施の形態による打込機１によれば、釘残量検知回路１５０を備えたことにより、トリガスイッチ２４をオンした後、釘２３の打込みを開始するまでの間に釘残量検知スイッチ２６がオンした場合には、オペアンプ１２４の出力がハイ出力を維持することにより、ＦＥＴ１０１のゲートへの出力に影響を与えないようにする。よって、ＦＥＴ１０１は釘残量検知スイッチ２６のオンによりオフすることがなく、打込機１は打込み動作を完了することができる。よって、半端な打込み動作によって射出路５ａに釘詰まりを起こしたり、被打込み部材を傷つけたりすることなく、駆動時の信頼性が向上する。特に、バネ９の復元力により打込み動作を行う構成であるため、開始した打込み動作を完了させるまでモータ７への電源供給を遮断しないようにすることは重要である。さらに、ノーズ部に機構を設けるなど大型化することもない。これにより、打ち込み時に打ち込み部分を見やすくすることができて使い勝手が向上する。
【００６５】
トリガスイッチ２４がオンしたときにすでに釘残量検知スイッチがオンになっていた場合には、ＦＥＴ１０１のゲートをオペアンプ１２４の出力端子を介してＧＮＤに接続することによって打込み動作を行わないようにできる。
【００６６】
次に本発明の実施の形態による打込機の変形例について、図１１を参照しながら説明する。本変形例においては、モータ７を、図１１のフローチャートに基づいて、マイクロコンピュータ（マイコン：図示せず）によって制御している。図１１に示すように、マイコンは、トリガスイッチ２４がオンになったか否かを繰り返し検出し(ステップ１８１)、オンになった直後に釘残量検知スイッチ２６の出力を検出する(ステップ１８２)。釘残量が所定の本数より少ない場合(ステップ１８２：ＮＯ)はステップ１８１に戻ることによりモータ７をＯＦＦ状態に保つ。釘残量が十分にある場合(ステップ１８２：ＹＥＳ)には、ＦＥＴ１０１をオンしモータ７の運転を開始すると共に、タイマ(図示せず)をスタートさせる(ステップ１８３)。
【００６７】
その後、停止スイッチ２５のオンを監視する(ステップ１８４、１８５)。タイマが０．５経過する前に停止スイッチ２５がオンすると(ステップ１８５：ＹＥＳ)、さらに、停止スイッチ２５が再びオンするか否かを監視する(ステップ１８６、１８７)。０．５秒経過した場合には(ステップ１８４：ＮＯ)、ステップ１８８に進む。タイマがさらに０．５秒経過する前に停止スイッチ２５がオフすると(ステップ１８７：ＹＥＳ)、ステップ１８８に進む。ステップ１８６で０．５秒経過した場合にも、ステップ１８８に進む。ここで、タイマがカウントする０．５秒とは、通常の打込み動作にかかる時間よりも長い時間停止スイッチ２５に変化がなければ動作を強制終了させるために設定するものであり、必ずしもこの時間でなくともよい。
【００６８】
ステップ１８８では、ＦＥＴ１０１をオフすることにより、モータ７もオフする。続いて、トリガスイッチ２４がオフされたか否かを繰り返し監視し、オフされた場合には(ステップ１８９：ＹＥＳ)ステップ１８１に戻る。
【００６９】
以上のように動作するマイコンを備えたことによって、本発明の変形例による打込機によれば、トリガスイッチ２４がオンされた直後に釘残量検知スイッチ２６の出力を検出し、その後正常な打込動作が一巡するまでは釘残量検知スイッチ２６の出力を検出しないようにする。このような制御をおこなうことによって、打ち込み動作の途中で釘残量スイッチ２６がＯＮされても、正常な打込動作が一巡するまではモータ７が停止することがない。よって、打込機１を大型化することなく、釘２３が射出路５ａの途中で詰まってしまったり、中途半端な打込み動作を行ってしまったりという誤動作が防止できる。
【００７０】
以上詳細に説明したように、本発明による打込機によれば、特別な機構を設けることなく、高精度の空打ち防止機能を実現できる。つまり、簡便で、安価な電動打込機を提供することができる。
【００７１】
本発明による打込機は上述の実施の形態に限定されず特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変形や改良が可能である。例えばモータを制御するコントローラ１００の回路は本実施の形態で示したものに限らず、同様の作用効果を得られるものであれば本発明の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施の形態による電動式打込機において、プランジャが下死点到達時を示す部分透視側面図
【図２】本発明の一実施の形態による電動式打込機において、プランジャが上死点到達時を示す部分透視側面図
【図３】本発明の一実施形態による電動式打込機の釘残量が多い場合を示すノーズおよびマガジン部の拡大図
【図４】本発明の一実施形態による電動式打込機の釘残量が少ない場合を示すノーズおよびマガジン部の拡大図
【図５（ａ）】本発明の一実施形態によるバネ圧縮解放機構の斜視図
【図５（ｂ）】本発明の一実施形態によるバネ圧縮解放機構を一部展開した斜視図
【図５（ｃ）】本発明の一実施形態によるバネ圧縮解放機構を全展開した斜視図
【図６（ａ）】本発明の一実施形態によるドラムを外したバネ圧縮解放機構の斜視図
【図６（ｂ）】本発明の一実施形態によるドラムを外したバネ圧縮解放機構の斜視図
【図６（ｃ）】本発明の一実施形態によるドラムを外したバネ圧縮解放機構の斜視図
【図６（ｄ）】本発明の一実施形態によるドラムを外したバネ圧縮解放機構の斜視図
【図７】本発明の一実施形態によるコントローラの回路図
【図８】本発明の一実施形態によるコントローラの動作タイムチャート
【図９】本発明の一実施形態によるコントローラの動作タイムチャート
【図１０】本発明の一実施形態によるコントローラの動作タイムチャート
【図１１】本発明の一実施形態の変形例によるコントローラの動作フローチャート
【符号の説明】
【００７３】
１：打込機  ２：ハウジング  ３：ハンドル  ４：電池  ５：ノーズ  ６：マガジン  ７：モータ  ８：プランジャ  ８ａ：ブレード  ８ｂ：プランジャプレート  ９：バネ  １０：トリガ  １１：遊星ギア  １２：ダンパ  １３：ドラム  １３ａ：ドラムダンパー衝突部  １３ｂ：ドラム谷部  １４：第１ローラ  １５：第２ローラ  １６：ワイヤ  １７：動力伝達ピン  １７ａ：ピンスライド部１７ｂ：ピン引掛け部  １８：ガイドプレート  １８ａ：ガイド溝  １８ｂ：ガイド突起  １９：出力軸  ２０：キー  ２１：ピン支持プレート  ２１ａ：ピン支持スライド部  ２１ｂ：キー溝  ２２：ドラムフック  ２２ａ：フック部  ２２ｂ：ベアリング  ２３：釘  ２４：トリガスイッチ  ２５：停止スイッチ  １００：コントローラ
【図１】
2010005714.tif 000003
【図２】
2010005714.tif 000004
【図３】
2010005714.tif 000005
【図４】
2010005714.tif 000006
【図５（ａ）】
2010005714.tif 000007
【図５（ｂ）】
2010005714.tif 000008
【図５（ｃ）】
2010005714.tif 000009
【図６（ａ）】
2010005714.tif 000010
【図６（ｂ）】
2010005714.tif 000011
【図６（ｃ）】
2010005714.tif 000012
【図６（ｄ）】
2010005714.tif 000013
【図７】
2010005714.tif 000014
【図８】
2010005714.tif 000015
【図９】
2010005714.tif 000016
【図１０】
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【図１１】
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