(57)【要約】      （修正有）【課題】打ち込み工具において、複数の打ち出し動作を円滑に遂行するための技術を提供する。【解決手段】釘打機１００は、圧縮シリンダ１３１と、打ち込みシリンダ１２１と、圧縮シリンダ１３１内の圧縮ピストン１３３を駆動させるクランク機構１１５および電動モータ１１１と、クランク機構１１５の位置を測定する磁気センサ１５０を有する。当該釘打機１００は、磁気センサ１５０に検出されたクランク機構１１５の位置に基づいて圧縮ピストン１３３の位置を検出する。そして、１回目の打ち出し動作が終了後、圧縮ピストン１３３が下死点以外に停止した場合に、２回目の打ち出し動作終了後の圧縮ピストン１３３の停止位置が下死点に近づくように、圧縮ピストン１３３に対するブレーキ制御を変更する。【選択図】図３
2015112679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち込み具を射出口から打ち出す打ち込み工具であって、
第１シリンダと、
前記第１シリンダ内に摺動可能に収容された第１ピストンと、
前記第１ピストンを駆動する駆動機構と、
前記第１シリンダに連通された第２シリンダと、
前記第２シリンダ内に摺動可能に収容された第２ピストンと、
前記第１シリンダと前記第２シリンダを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられた弁部材と、
前記第１ピストンの位置を検出するためのセンサと、
前記第１ピストンの駆動を制御するためのコントローラと、を有し、
前記弁部材が閉じられて、前記第１シリンダと前記第２シリンダの連通が遮断された状態で、前記第１ピストンが下死点から上死点に向かって摺動することで前記第１シリンダ内に圧縮空気が生成され、
前記弁部材が開かれて、前記第１シリンダ内の前記圧縮空気が前記連通路を介して前記第２シリンダに供給されることで、前記第２ピストンが前記圧縮空気によって移動され、
前記圧縮空気による前記第２ピストンの移動によって、前記打ち込み具が前記射出口から打ち出されるように構成されており、
前記コントローラは、前記第１ピストンが前記上死点を通過後、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けることで、前記第１ピストンを停止させるように構成されており、
第１の打ち出し動作終了後に前記センサに検出された前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作に続く第２の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記１回目の打ち出し動作後の前記第１ピストンの停止位置に比べて、前記下死点に近づくように、前記第１ピストンに対するブレーキ制御を変更するように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項２】
請求項１に記載の打ち込み工具であって、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから所定の第１の時間が経過したときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されており、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから前記第１の時間とは長さが異なる第２の時間が経過したときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項３】
請求項２に記載の打ち込み工具であって、
前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点を超えて停止した場合に、
前記コントローラは、前記第２の時間として、前記第１の時間よりも短い時間に設定し、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから前記第２の時間が経過したときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項４】
請求項２に記載の打ち込み工具であって、
前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点より手前に停止した場合に、
前記コントローラは、前記第２の時間として、前記第１の時間よりも長い時間に設定し、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから前記第２の時間が経過したときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるよう構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項５】
請求項１に記載の打ち込み工具であって、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、前記第１ピストンに対して所定の第１制動力のブレーキを掛けるように構成されており、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから前記所定時間が経過したときに、前記第１ピストンに対して前記第１制動力とは異なる第２制動力のブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項６】
請求項１に記載の打ち込み工具であって、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、前記第１ピストンに対して第１制動時間継続してブレーキを掛けるように構成されており、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、前記第１ピストンに対して前記第１制動時間とは長さが異なる第２制動時間継続してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項７】
請求項１に記載の打ち込み工具であって、
前記駆動機構は、前記第１ピストンを駆動するためのクランク機構を有し、
前記クランク機構は、クランク軸と、前記クランク軸と前記第１ピストンを連結する連結部材を有し、
前記センサは、前記クランク軸の位置を検出可能に構成されており、
前記コントローラは、前記センサの検出結果に基づいて、前記クランク軸のクランク角度を算出し、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作において、前記クランク角度が第１の角度のときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されており、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記クランク角度が前記第１の角度とは異なる第２の角度のときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項８】
請求項７に記載の打ち込み工具であって、
前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点を超えて停止した場合に、
前記コントローラは、前記第２の角度として、前記第１の角度よりも小さい角度に設定し、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記クランク角度が前記第２の角度のときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項９】
請求項７に記載の打ち込み工具であって、
前記第１の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点より手前に停止した場合に、
前記コントローラは、前記第２の角度として、前記第１の角度よりも大きい角度に設定し、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記クランク角度が前記第２の角度のときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の打ち込み工具であって、
前記駆動機構は、前記第１ピストンを駆動するための電動モータを有しており、
前記コントローラは、前記電動モータの駆動を制御することで、前記第１ピストンにブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の打ち込み工具であって、
前記駆動機構は、前記第１ピストンを駆動するためのクランク機構を有し、
前記クランク機構は、クランク軸と、前記クランク軸と前記第１ピストンを連結する連結部材を有し、
前記センサは、前記クランク軸、前記連結部材および前記モータの回転軸のうちのいずれかの構成要素の位置を検出するように構成されており、
前記コントローラは、前記センサの検出結果に基づいて、前記第１ピストンの位置を算出するように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の打ち込み工具であって、
前記センサは、前記第１の打ち出し動作開始前に、前記第１ピストンの位置を検出するように構成されており、
前記第１ピストンの位置が前記下死点以外の位置である場合に、前記コントローラが前記第１ピストンを前記下死点に移動させるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち込み具を打ち出す打ち込み工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第８，０７９，５０４号明細書には、打ち込み具を被加工材に打ち込む打ち込み工具が記載されている。当該打ち込み工具は、第１シリンダ内で第１ピストンが圧縮空気を生成し、圧縮空気が第２シリンダに送られる。そして、圧縮空気が第２シリンダ内の第２ピストンを移動させている。第２ピストンの移動により、第２ピストンが打ち込み具を打撃する。これにより、打ち込み具が被加工材に向かって打ち出されるように構成されている。また、当該打ち込み工具は、打ち込み具を打ち込む作動サイクルにおいて第１ピストンの位置を検出するセンサを有している。そして、当該センサに検出された第１ピストンの位置に応じて制御装置がモータへの通電を停止して、第１ピストンを停止させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８，０７９，５０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の打ち込み工具は、第１ピストンが所定の適切な位置に停止しなかった場合には、次の作動サイクルにおいて、空気の圧縮が不足したり、空気を圧縮しすぎたりして打ち込み具の打ち出し動作に不具合が生じる可能性がある。そこで、本発明は、打ち込み工具において、複数の打ち出し動作を円滑に遂行するための技術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】
【０００５】
上記課題は請求項１に記載の発明によって解決される。本発明に係る打ち込み工具の好ましい形態によれば、第１シリンダと、第１シリンダ内に摺動可能に収容された第１ピストンと、第１ピストンを駆動する駆動機構と、第１シリンダに連通された第２シリンダと、第２シリンダ内に摺動可能に収容された第２ピストンと、第１シリンダと前記第２シリンダを連通させる連通路と、前記連通路に設けられた弁部材と、第１ピストンの位置を検出するためのセンサと、第１ピストンの駆動を制御するためのコントローラと、を有する。弁部材が閉じられて、前記第１シリンダと前記第２シリンダの連通が遮断された状態で、第１ピストンが摺動することで、第１シリンダ内に圧縮空気が生成される。また、弁部材が開かれて、第１シリンダ内の圧縮空気が連通路を介して第２シリンダに供給されることで、当該圧縮空気によって第２ピストンが移動される。そして、打ち込み具は、圧縮空気による第２ピストンの移動によって、射出口から打ち出される。この打ち込み工具において、コントローラは、第１ピストンが上死点を通過後、第１ピストンに対してブレーキを掛けることで、第１ピストンを停止させる。
【０００６】
この打ち込み工具においては、打ち込み具を打ち出すための第１の打ち出し動作が終了後にセンサに検出された第１ピストンの停止位置が、下死点以外の位置である場合に、コントローラは、第１の打ち出し動作に続く第２の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置が、１回目の打ち出し動作後の第１ピストンの停止位置に比べて、下死点に近づくように、第１ピストンに対するブレーキ制御を変更する。ブレーキ制御の変更とは、典型的には、ブレーキ開始時間を変更すること、ブレーキ制動力を変更すること、あるいはブレーキ制動時間を変更すること、を好適に包含する。
【０００７】
本発明によれば、所定の打ち出し動作後に第１ピストンが下死点に位置しない場合であっても、次の打ち出し動作後は第１ピストンの停止位置が下死点に近づけられる。すなわち、第１ピストンの停止位置を下死点に近づくように、第１ピストンの駆動が調整される。したがって、第２の打ち出し動作に続く第３の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から移動が開始される。したがって、複数の打ち出し動作が円滑に行われる。さらに、打ち出し動作前に圧縮ピストンが下死点に位置することで、各打ち出し動作における第１シリンダ内によって生成される圧縮空気量がほぼ一定となる。その結果、複数の打ち出し動作における打ち込み具の打ち出し速度が安定化する。特に、複数の打ち出し動作が連続する連続打ち出し動作において、本発明は有用である。
【０００８】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、コントローラは、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから所定の第１の時間が経過したときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。そして、第１の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置が、下死点以外の位置である場合に、コントローラは、第２の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから第１の時間とは長さが異なる第２の時間が経過したときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。典型的には、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点を超えて停止した場合には、コントローラは、第２の時間として、第１の時間よりも短い時間に設定する。一方、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点より手前に停止した場合には、コントローラは、第２の時間として、第１の時間よりも長い時間に設定する。そして、コントローラは、第２の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから第２の時間が経過したときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。すなわち、コントローラは、第１の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングに対して、第２の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングを変更する。なお、第１ピストンが下死点から動き始めてからの経過時間は、第１ピストンの位置とほぼ１対１に対応するため、本発明においては、第１ピストンの位置に基づいて、第１ピストンにブレーキを掛ける構成も当然に包含する。
【０００９】
本形態によれば、第２打ち出し動作において、ブレーキ開始タイミングが変更されて、第１ピストンの停止位置が調整される。したがって、第１ピストンの駆動の制御が容易に変更される。
【００１０】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、コントローラは、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、第１ピストンに対して第１制動力でブレーキを掛ける。そして、第１の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置が、下死点以外の位置である場合に、コントローラは、第２の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、第１ピストンに対して第１制動力とは異なる第２制動力のブレーキを掛ける。ブレーキの制動力は、ブレーキを掛けることによって減速される第１ピストンの単位時間当たりの減速率によって定義される。第２制動力は、第１の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置に基づいて決定される。したがって、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点を超えて停止した場合には、第２の打ち出し動作における第２制動力は、第１制動力よりも大きくなるように設定される。一方、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点より手前に停止した場合には、第２の打ち出し動作における第２制動力は、第１制動力よりも小さくなるように設定される。
【００１１】
本形態によれば、第２の打ち出し動作において、ブレーキ制動力が変更されることで、第１ピストンの停止位置が調整される。したがって、ブレーキ制動力を適宜調節することで、第１ピストンがより正確に下死点に停止される。なお、ブレーキ制動力は、ブレーキ開始からブレーキ終了まで一定の制動力であってもよく、ブレーキ開始からの時間経過に応じて制動力を変化させてもよい。ブレーキ開始後にブレーキ制動力が変化する場合には、ブレーキ開始から終了までの平均制動力がブレーキ制動力として定義される。
【００１２】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、コントローラは、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、第１ピストンに対して第１制動時間継続してブレーキを掛ける。そして、第１の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置が、下死点以外の位置である場合に、コントローラは、第２の打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から動き始めてから所定時間が経過したときに、前記第１ピストンに対して第１制動時間とは長さが異なる第２制動時間継続してブレーキを掛ける。なお、第１ピストンにブレーキを掛ける制動時間の長さの変更は、ブレーキの制動力を変更することで達成される。
【００１３】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、駆動機構は、第１ピストンを駆動するためのクランク機構を有する。このクランク機構は、クランク軸と、クランク軸と前記第１ピストンを連結する連結部材を有する。センサは、クランク軸の位置を検出可能であり、コントローラは、センサの検出結果に基づいて、クランク軸のクランク角度を算出する。そして、コントローラは、第１の打ち出し動作において、クランク角度が第１の角度のときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。さらに、第１の打ち出し動作終了後の第１ピストンの停止位置が、下死点以外の位置である場合に、コントローラは、第２の打ち出し動作において、クランク角度が第１の角度とは異なる第２の角度のときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。典型的には、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点を超えて停止した場合には、コントローラは、第２の角度として、第１の角度よりも小さい角度に設定する。一方、第１の打ち出し動作において、第１ピストンが下死点より手前に停止した場合には、コントローラは、第２の角度として、第１の角度よりも大きい角度に設定する。そして、コントローラは、第２の打ち出し動作において、クランク角度が第２の角度のときに、第１ピストンに対してブレーキを掛ける。すなわち、コントローラは、ブレーキ開始タイミングとして、クランク軸のクランク角度を基準に設定する。換言すると、第１ピストンが下死点から動き始めてからの経過時間は、第１ピストンの位置であるクランク角度とほぼ１対１に対応するため、第１ピストンが下死点から動き始めてからの経過時間をクランク軸のクランク角度によって定義する。クランク角度としては、第１ピストンが下死点に位置する時のクランク軸のクランク角度が０度と設定され、第１ピストンが上死点に位置する時のクランク軸のクランク角度が１８０度と設定される。したがって、第１ピストンが再度下死点に位置する時のクランク軸のクランク角度は３６０度であり、このときクランク角度がリセットされて０度となる。
【００１４】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、駆動機構は、第１ピストンを駆動するための電動モータを有する。そして、コントローラは、電動モータの駆動を制御することで、第１ピストンにブレーキを掛けるように構成されている。例えば、電動モータを短絡制御、あるいはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、電動モータの回転を減速させることで、第１ピストンにブレーキが掛けられる。
【００１５】
本形態によれば、電動モータの駆動を制御することで、第１ピストンにブレーキがかけられる。したがって、第１ピストンにブレーキをかけるために、電動モータとは別にブレーキ装置を設ける必要がない。
【００１６】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、駆動機構は、第１ピストンを駆動するためのクランク機構を有する。このクランク機構は、クランク軸と、クランク軸と第１ピストンを連結する連結部材を有する。そして、センサは、クランク軸、連結部材およびモータの回転軸のうちいずれかの構成要素の位置を検出し、コントローラは、センサの検出結果に基づいて、第１ピストンの位置を算出する。
【００１７】
本形態によれば、センサが、第１ピストン以外のクランク軸、連結部材またはモータの回転軸の位置を測定することにより、第１ピストンの位置を検出する。第１ピストンは、第１シリンダに収容されているため、第１ピストンの位置を直接測定することは難しい。しかしながら、本形態によれば、第１ピストンの位置を直接測定することなく、容易に第１ピストンの位置が検出される。
【００１８】
本発明に係る打ち込み工具の更なる形態によれば、センサは、第１の打ち出し動作開始前に、第１ピストンの位置を検出する。そして、第１ピストンの位置が下死点以外の位置である場合に、コントローラが第１ピストンを下死点に移動させる。
【００１９】
本形態によれば、第１ピストンが下死点に停止していない場合でも、打ち出し動作を開始する前に、第１ピストンを下死点に移動させるため、各打ち出し動作において、第１ピストンが圧縮する空気に対する圧縮量が一定になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、打ち込み工具において、複数の打ち出し動作を円滑に遂行するための技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の代表的な実施形態に係る電気−空気式の釘打機の全体構成を示す外観図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】釘打機の内部機構の全体構成を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図であり、バルブが閉止された状態を示す。
【図７】図６において、バルブが開放され、打ち込みピストンが前方へと移動された釘打ち状態を示す。
【図８】図６において、バルブの開放状態が維持され、打ち込みピストンが後方の初期位置近くに戻された状態を示す。
【図９】釘打機の制御系統を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の代表的な実施形態として、第１実施形態につき、図１〜図８を参照して説明する。第１実施形態においては、打ち込み工具の一例として電気−空気式釘打機を用いて説明する。図１及び図２に示すように、釘打機１００は、概括的に見て、本体ハウジング１０１と、マガジン１０５を主体として構成される。本体ハウジング１０１は、工具本体として規定されており、釘打機１００の外郭を形成している。マガジン１０５には、打ち込み具として被加工材に打ち込まれる釘（図示省略）が装填されている。本体ハウジング１０１は、ほぼ対称形の１対のハウジングを合わせて結合して形成されている。当該本体ハウジング１０１は、ハンドル１０３、打ち込み機構収容部１０１Ａ、圧縮装置収容部１０１Ｂ、モータ収容部１０１Ｃを一体に備えている。
【００２３】
ハンドル部１０３、打ち込み機構収容部１０１Ａ、圧縮装置収容部１０１Ｂ及びモータ収容部１０１Ｃは、釘打機１００の側面視において、概ね四角形を形成するように配置されている。ハンドル部１０３は、所定長さで延在する長尺状の部材であり、一端側が打ち込み機構収容部１０１Ａに連接され、他端側がモータ収容部１０１Ｃに連接されている。一方、圧縮装置収容部１０１Ｂは、ハンドル部１０３に対して概ね並行状に延在され、一端側が打ち込み機構収容部１０１Ａに連接され、他端側がモータ収容部１０１Ｃに連接されている。これにより、釘打機１００は、ハンドル部１０３、打ち込み機構収容部１０１Ａ、圧縮装置収容部１０１Ｂ及びモータ収容部１０１Ｃによって囲まれた空間Ｓを形成している。
【００２４】
図１に示すように、釘打機１００は、先端部（図１の右端）にドライバガイド１４１とＬＥＤ１０７が配置されている。図１における右方向が釘の打ち出し方向である。なお、説明の便宜上、釘打機１００の先端側（図１の右側）を前側、その反対側（図１の左側）を後側という。また、釘打機１００におけるハンドル部１０３の打ち込み機構収容部１０１Ａとの連接側（図１の上側）を上側、ハンドル部１０３のモータ収容部１０１Ｃとの連接側（図１の下側）を下側という。
【００２５】
図３に示すように、打ち込み機構収容部１０１Ａは、釘打ち込み機構１２０を収容している。釘打ち込み機構１２０は、打ち込みシリンダ１２１及び打ち込みピストン１２３を主体として構成される。この打ち込みシリンダ１２１が、本発明における「第２シリンダ」に対応し、打ち込みピストン１２３が、本発明における「第２ピストン」に対応する実施構成例である。
【００２６】
打ち込みシリンダ１２１内には、釘を打込む打ち込みピストン１２３が前後方向（打ち込みシリンダ１２１の長軸方向）に摺動自在に収容されている。打ち込みピストン１２３は、打ち込みシリンダ１２１内に摺動自在に収容されたピストン本体部１２４と、当該ピストン本体部１２４に一体状に設けられて前方へと延在する釘打ち込み用の長尺状のドライバ１２５とから構成されている。ピストン本体部１２４とドライバ１２５は、シリンダ室１２１ａに供給される圧縮空気によって打ち込みシリンダ１２１の長軸方向に直線状に移動可能に構成されている。これにより、ドライバ１２５がドライバガイド１４１の打ち込み通路１４１ａ内を前方に移動して釘を打ち出す。シリンダ室１２１ａは、打ち込みシリンダ１２１の内壁面とピストン本体部１２４の後側の面とにより囲まれる空間として形成されている。ドライバガイド１４１は、打ち込みシリンダ１２１の先端部に配置され、先端に釘の射出口を有する打ち込み通路１４１ａを備えている。
【００２７】
図１に示すように、マガジン１０５は、本体ハウジング１０１の先端側、すなわち、圧縮装置収容部１０１Ｂの前方に配置されている。このマガジン１０５は、ドライバガイド１４１に連結されており、打ち込み通路１４１ａに対して、釘を供給する。なお、図３に示すように、マガジン１０５には、釘を供給方向（図３の上方）に押すためのプッシャプレート１０５ａが設けられている。このプッシャプレート１０５ａによって釘がドライバガイド１４１の打ち込み通路１４１ａに打ち込み方向と交差する方向から１本ずつ供給される。
【００２８】
図３に示すように、圧縮装置収容部１０１Ｂは、圧縮装置１３０を収容している。圧縮装置１３０は、圧縮シリンダ１３１と、圧縮ピストン１３３と、クランク機構１１５を主体として構成される。圧縮ピストン１３３は、圧縮シリンダ１３１内を上下方向に摺動可能に配置されている。この圧縮シリンダ１３１が、本発明における「第１シリンダ」に対応し、圧縮ピストン１３３が、本発明における「第１ピストン」に対応する実施構成例である。
【００２９】
圧縮シリンダ１３１は、マガジン１０５に沿って配置され、上端側が打ち込みシリンダ１２１の前端部に連接されている。そして、圧縮ピストン１３３がマガジン１０５に沿って上下方向に摺動するように配置されている。この圧縮ピストン１３３の動作方向は、打ち込みピストン１２３の動作方向と概ね直交している。圧縮ピストン１３３が上下方向に摺動することで、圧縮シリンダ１３１の内部空間である圧縮室１３１ａの容積が変化する。すなわち、圧縮ピストン１３３が圧縮室１３１ａの容積を減少する上方側へと移動することで圧縮室１３１ａの空気を圧縮する。この圧縮室１３１ａは、打ち込みシリンダ１２１と近接する上部側に形成されている。また、圧縮シリンダ１３１は、大気解放バルブ（図示省略）を備えており、圧縮室１３１ａを大気に解放可能に構成されている。大気開放バルブは、打ち込み動作時には閉状態に保持されており、打ち込み動作時以外には、開状態に切り替えられる。
【００３０】
図３に示すように、モータ収容部１０１Ｃは、電動モータ１１１を収容している。電動モータ１１１は、当該電動モータ１１１の回転軸線が打ち込みシリンダ１２１の長軸線に対して概ね平行となるように配置されている。従って、電動モータ１１１の回転軸線は、圧縮ピストン１３３の動作方向に対しては直交している。なお、モータ収容部１０１Ｃの下部側には、バッテリ装着領域が形成されており、電動モータ１１１に電力を供給する充電式のバッテリパック１１０が着脱可能に装着される。
【００３１】
図３に示すように、電動モータ１１１の回転は、遊星歯車式の減速機構１１３によって減速された後、クランク機構１１５に伝達される。そして、電動モータ１１１の回転は、クランク機構１１５によって直線運動に変換されて圧縮ピストン１３３に伝達される。減速機構１１３及びクランク機構１１５は、圧縮装置収容部１０１Ｂの後方領域とモータ収容部１０１Ｃの前方領域にわたって配置された内側ハウジング１０２内に収容されている。
【００３２】
クランク機構１１５は、クランク軸１１５ａと偏心ピン１１５ｂと連接ロッド１１５ｃを主体として構成されている。クランク軸１１５ａは、遊星歯車式の減速機構１１３に連接され、減速機構１１３によって回転駆動される。偏心ピン１１５ｂは、クランク軸１１５ａの回転中心から偏心した位置に設けられている。連接ロッド１１５ｃは、一端が偏心ピン１１５ｂに相対回動自在に連接され、他端が圧縮ピストン１３３に相対回動自在に連接されている。このクランク機構１１５は、圧縮シリンダ１３１の下方に配置されている。以上の構成により、圧縮装置１３０として、圧縮シリンダ１３１、圧縮ピストン１３３及びクランク機構１１５を主体としたレシプロ式の圧縮装置が構成される。このクランク機構１５０および電動モータ１１１が、本発明における「駆動機構」に対応する実施構成例である。
【００３３】
図３に示すように、ハンドル部１０３には、トリガ１０３ａとトリガスイッチ１０３ｂが設けられている。また、クランク機構１１５の下方には制御装置１０９が配置されている。図９に示すように、制御装置１０９は、電磁石１３８、コンタクトアームスイッチ１４３、トリガスイッチ１０３ｂ、電動モータ１１１、磁気センサ１５０、およびバッテリパック１１０に接続されている。そして、電動モータ１１１は、ハンドル部１０３に設けられたトリガ１０３ａと本体ハウジング１０１の先端領域に設けられたドライバガイド１４１の操作に応じて、制御装置１０９によって制御される。
【００３４】
トリガスイッチ１０３ｂは、トリガ１０３ａが引き操作されることでオン状態となり、トリガ１０３ａの引き操作が解除されることでオフ状態となる。なお、トリガ１０３ａは、ハンドル部１０３、打ち込み機構収容部１０１Ａ、圧縮装置収容部１０１Ｂ及びモータ収容部１０１Ｃによって囲まれる空間Ｓに向かって突出して配置されている。ドライバガイド１４１は、コンタクトアームとして構成されており、釘打機１００の前後方向に移動可能に本体ハウジング１０１の先端領域に配置されている。図６に示すように、ドライバガイド１４１は、付勢ばね１４２により前方に向かって付勢されている。そして、ドライバガイド１４１が前方に位置するときには、コンタクトアームスイッチ１４３はオフ状態となり、ドライバガイド１４１が本体ハウジング１０７側に移動されたときには、コンタクトアームスイッチ１４３はオン状態となる。そして、電動モータ１１１は、トリガスイッチ１０３ｂとコンタクトアームスイッチ１４３が共にオン状態に切替えられたときに通電駆動され、いずれか一方がオフ状態に切替えられたときに停止される。
【００３５】
図５に示すように、釘打機１００は、圧縮シリンダ１３１の圧縮室１３１ａと打ち込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａとを連通する空気通路１３５およびバルブ室１３７ａを備えている。
【００３６】
図５に示すように、空気通路１３５は、連通ポート１３５ａ、連通ポート１３５ｂ、連通路１３５ｃ、環状溝１２１ｃおよびバルブ室１３７ａを主体として構成されている。図４に示すように、連通ポート１３５ａは、圧縮シリンダ１３１のシリンダヘッド１３１ｂに形成されている。この連通ポート１３５ａは、圧縮室１３１ａに連通している。また、図５に示すように、連通ポート１３５ｂは、打ち込み用シリンダ１２１のシリンダヘッド１２１ｂに形成されている。この連通ポート１３５ｂは、バルブ室１３７ａに連通している。連通路１３５ｃは、連通ポート１３５ａと連通ポート１３５ｂを連通させている。この連通路１３５ｃは、パイプ状部材により形成され、打ち込みシリンダ１２１に沿って前後方向に直線状に延在している。この空気通路１３５が、本発明における「連通路」に対応する実施構成例である。
【００３７】
図５に示すように、打ち込み連通ポート１３５ｂは、バルブ室１３７ａの周面に形成された環状溝１２１ｃに連通している。この環状溝１２１ｃは、バルブ室１３７ａに連通している。さらに、バルブ室１３７ａは、シリンダ室１２１ａに連通している。これにより、連通ポート１３５ｂは、環状溝１２１ｃおよびバルブ室１３７ａを介してシリンダ室１２１ａに連通している。バルブ室１３７ａには、空気通路１３５を開放及び閉鎖する電磁バルブ１３７が収容されている。この電磁バルブ１３７が、本発明における「弁部材」に対応する実施構成例である。
【００３８】
電磁バルブ１３７は、打ち込みピストン１２３のピストン本体部１２４とほぼ同じ直径を有する円柱状部材である。電磁バルブ１３７は、バルブ室１３７ａ内に配置されており、バルブ室１３７ａ内を前後方向に移動可能である。電磁バルブ１３７の後方には、電磁石１３８が配置されている。電磁石１３８に対する通電および通電の遮断を切り替えることで、電磁バルブ１３７が前後方向に移動される。電磁バルブ１３７の外周には、前後方向に所定間隔で２個のＯリング１３９ａ，１３９ｂが配置されている。電磁バルブ１３７は、後方へ移動することで環状溝１２１ｃを開放し、前方へ移動することで環状溝１２１ｃを閉じる。
【００３９】
具体的には、図６に示すように、前側のＯリング１３９ａは、環状溝１２１ｃの前方においてバルブ室１３７ａの内壁面の一部を形成するシリンダヘッド１２１ｂに当接することで、環状溝１２１ｃとシリンダ室１２１ａとの連通を遮断する。一方、図７に示すように、Ｏリング１３９ａが、環状溝１２１ｃの領域内へ移動すると、環状溝１２１ｃがシリンダ室１２１ａと連通する。なお、後側のＯリング１３９ｂは、圧縮空気が連通ポート１３５ｂから外側へ漏れ出ることを防止するためものであり、環状溝１２１ｃの開閉には関与しない。このように、空気通路１３５を開閉する電磁バルブ１３７は、空気通路１３５のうち、打ち込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａとの接続側に設けられている。
【００４０】
電磁バルブ１３７は、図６に示すように、常時には電磁石１３８によって環状溝１２１ｃを閉じるように前方に配置されている。また、ストッパ１３６は、電磁バルブ１３７の前方に配置され、電磁バルブ１３７の前方への移動を規制している。このストッパ１３６は、シリンダ室１２１ａ内に径方向に突出するフランジ状の部材によって形成されている。さらに、ストッパ１３６は、後方へ移動する打ち込みピストン１２３の後端位置を規定している。
【００４１】
また、図３に示すように、釘打機１００は、磁気センサ１５０を備えている。この磁気センサ１５０は、磁石１５１の磁界によってホール素子１５２に生じるホール効果に基づいて、クランク軸１１５ａの位置を検出する。磁気センサ１５０は、磁石１５１、ホール素子１５２を主体として構成されている。磁石１５１は、クランク軸１１５ａに設けられている。一方、ホール素子１５２は、圧縮装置収容部１０１Ｂの磁石１５１と対向する位置に設けられている。ホール素子１５２は、バッテリパック１１０と電気的に接続されており、さらに、制御装置１０９に接続されている。そして、磁石１５１の位置によって磁束密度が異なるため、磁束密度に応じたホール素子１５２の出力電圧に基づいて、制御装置１０９が磁気センサ１５０を介してクランク軸１１５ａの位置を測定する。これにより、クランク軸１１５ａに連接された圧縮ピストン１３３の位置が検出される。この磁気センサ１５０が、本発明における「センサ」に対応する実施構成例である。
【００４２】
次に、釘打機１００の作用および使用方法について説明する。釘打機１００は、図３に示すように、打ち込みピストン１２３が後端位置（図３の左端位置）に位置し、かつ圧縮ピストン１３３が下端位置（下死点）に位置した状態が初期位置として定められている。すなわち、クランク角度が０度（下死点）のときが初期状態である。
【００４３】
図３に示す初期状態において、ドライバガイド１４１が被加工材に押し当てられてコンタクトアームスイッチ１４３（図６参照）がオン状態とされるとともに、トリガ１０３ａが引き操作されてトリガスイッチ１０３ｂがオン状態に切替えられると、電動モータ１１１が通電駆動される。これにより、減速機構１１３を介してクランク機構１１５が駆動され、圧縮ピストン１３３が下死点から上方へ移動される。このとき、電磁バルブ１３７が空気通路１３５を閉鎖しているため、圧縮ピストン１３３の移動によって、圧縮室１３１ａ内の空気が圧縮される。
【００４４】
磁気センサ１５０によって計測されたクランク軸１１５ａのクランク角度が１８０度に対応する圧縮ピストン１３３が上端位置（上死点）に達したときに、圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が最大圧縮状態となる。このとき、電磁石１３８によって電磁バルブ１３７が後方へ移動される。これにより、環状溝１２１ｃがシリンダ室１２１ａに連通して、圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が空気通路１３５を経てシリンダ室１２１ａに供給される。シリンダ室１２１ａに圧縮空気が供給されると、当該圧縮空気による空気ばねの作用によって、図７に示すように、打ち込みピストン１２３が前方へ移動される。そして、前方へと移動された打ち込みピストン１２３のドライバ１２５がドライバガイド１４１の打ち込み通路１４１ａに待機している釘を打撃する。これにより、釘が打ち出され、打ち出された釘が被加工材に打込まれる。
【００４５】
打ち出し動作後、圧縮ピストン１３３は上死点から下死点へ向かって移動する。すると、圧縮室１３１ａの容積が増加されて当該圧縮室１３１ａ内の空気が大気圧よりも低い負圧となる。圧縮室１３１ａ内に生じた負圧は、空気通路１３５及びシリンダ室１２１ａを通じて打ち込みピストン１２３に作用する。これにより、図８に示すように、打ち込みピストン１２３が吸引されて後方へと移動される。そして、打ち込みピストン１２３は、ストッパ１３６と当接して初期位置に位置する。電磁バルブ１３７は、打ち込みピストン１２３が初期位置に移動されるまでは、空気通路１３５の開放状態を維持する。打ち込みピストン１２３が初期位置に位置すると、電磁バルブ１３７が前方に移動され、空気通路１３５を閉じる。なお、磁気センサ１５０によって、例えば、クランク軸１１５ａのクランク角度が３１０度であることが検出されると、制御装置１０９は、圧縮ピストン１３３を減速させて圧縮ピストン１３３を停止させる。すなわち、制御装置１０９が圧縮ピストン１３３にブレーキを掛ける。また、圧縮ピストン１３３が初期位置（下死点）に位置すると、トリガスイッチ１０３ｂ及びコンタクトアームスイッチ１４３がオン状態に維持されていても、電動モータ１１１に対する通電が遮断され、電動モータ１１１が停止される。このように、打ち出し動作の１サイクルが終了する。なお、打ち出し動作中には、ＬＥＤ１０７が、ドライバガイド１４１の先端領域を照射している。
【００４６】
以上の釘打機１００においては、釘の打ち出し動作中に、バッテリパック１１０の充電切れやバッテリパック１１０が意図せず外れること等により電動モータ１１１に対して通電が停止されることがある。また、その他の打ち出し動作時のトラブルなどが生じる可能性がある。上記の場合において、打ち出し動作開始前に、圧縮ピストン１３３が下死点に停止していない場合がある。圧縮ピストン１３３が下死点に停止していない場合において、打ち出し動作が開始されると、打ち出し動作開始時の圧縮ピストン１３３の位置によって、圧縮ピストン１３３が生成する圧縮空気の圧縮量が異なる。そのため、打ち出し動作毎に打ち出される釘のスピードが一定とならず、被加工材に対する釘の打ち込み量が異なってしまう。そのため、第１実施形態においては、打ち出し動作開始前に、圧縮ピストン１３３が下死点に位置してない場合には、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる復帰動作が行われる。なお、復帰動作は、圧縮シリンダ１３１に形成された大気解放バルブを開いて、圧縮室１３１ａを大気に解放した状態で行われる。
【００４７】
そのため、磁気センサ１５０は、打ち出し動作開始前に、圧縮ピストン１３３の位置を検出する。具体的には、以下の各タイミングで、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定する。
タイミング１：バッテリパック１１０がバッテリ装着領域に装着された時
タイミング２：トリガ１０３ａが操作された時
タイミング３：ドライバガイド１４１が被加工材に押し当てられた時
【００４８】
磁気センサ１５０は、タイミング１〜３の少なくとも１つのタイミングにおいて、クランク軸１１５ａの位置を測定する。すなわち、タイミング１〜３のうち選択されたタイミングにおいて、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定するように構成されている。磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定するタイミングは、制御装置１０９に予め設定されている。
【００４９】
例えば、打ち込み具の打ち出し動作中に、バッテリパック１１０の充電切れや、意図せずバッテリパック１１０が外れることによって、圧縮ピストン１３３が下死点以外の位置で停止してしまうことがある。そこで、タイミング１において、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定することで、圧縮ピストン１３３の位置を検出する。そして、圧縮ピストン１３３が下死点以外の位置に位置している場合には、制御装置１０９が電動モータ１１１を駆動して、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる。
【００５０】
また一方で、釘打機１００は、１回の打ち出し動作が終了すると、圧縮ピストン１３３は上死点から下死点に移動し、下死点に停止するよう構成されている。しかしながら、圧縮ピストン１３３の移動によって生じる慣性力等によって、圧縮ピストン１３３が正確に下死点に停止しない場合がある。また、打ち出し動作開始後に、トリガ１０３ａの操作を中止したり、ドライバガイド１４１の押し当てが解除されたりした場合には、打ち出し動作を途中で圧縮ピストン１３３が停止することになる。そこで、タイミング２において、打ち出し動作を開始しようとして、ユーザがトリガ１０３ａを操作した際に、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定する。この場合は、タイミング２において磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定することなく、タイミング３において、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定してもよい。クランク軸１１５ａの位置を測定することで、圧縮ピストン１３３の位置を検出する。そして、圧縮ピストン１３３が下死点以外の位置に位置している場合には、制御装置１０９が電動１１１モータを駆動して、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる。
【００５１】
また、釘打機１００においては、複数の釘を任意の時間間隔で連続して打ち出す連発動作が行われることがある。すなわち、１回の打ち出し動作の後、トリガ１０３ａを引いた状態で、被加工材に押し当てられたドライバガイド１４１の押し当てを解除し、被加工材における他の部分に再度ドライバガイド１４１を押し当てることによって、次の釘の打ち出し動作を行う連発動作が行われる。換言すると、通常の打ち出し動作においては、トリガ１０３ａに対する１度の操作毎に１つの釘が打ち出されるが、連発動作においては、トリガ１０３ａが１度操作された状態で、複数の釘が打ち出される。この連発動作においては、タイミング２において、最初に打ち出し動作を開始しようとして、ユーザがトリガ１０３ａを操作した際に、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定する。これにより、複数の打ち出し動作のうち、最初の打ち出し動作の開始前にのみ、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定する。なお、連発動作を行う場合に、各打ち出し動作の前のドライバガイド１４１が押し当てられたタイミング３において、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定してもよい。また、連発動作においては、タイミング２とタイミング３において、磁気センサ１５０がクランク軸１１５ａの位置を測定してもよい。クランク軸１１５ａの位置を測定することで、圧縮ピストン１３３の位置を検出する。そして、圧縮ピストン１３３が下死点以外の位置に位置している場合には、制御装置１０９が電動モータ１１１を駆動して、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる。
【００５２】
圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる復帰動作においては、圧縮室１３１ａ内の空気を圧縮しないように、制御装置１０９は、圧縮ピストン１３３を移動させる。すなわち、圧縮ピストン１３３は、上死点を通過することなく、下死点まで移動される。
【００５３】
具体的には、磁気センサ１５０が、クランク軸１１５ａがクランク角度０度から１８０度の間に位置していることを測定した場合、すなわち、打ち出し動作における下死点から上死点に向かう途中の位置に圧縮ピストン１３３が位置していると検出された場合には、制御装置１０９は、電動モータ１１１を逆回転させて圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる。
【００５４】
一方、磁気センサ１５０が、クランク軸１１５ａがクランク角度１８０度から３６０度の間に位置していることを測定した場合、すなわち、打ち出し動作における上死点から下死点に向かう途中の位置に圧縮ピストン１３３が位置していると検出された場合には、制御装置１０９は、電動モータ１１１を正回転させて圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる。以上のように電動モータ１１１を制御することで、圧縮ピストン１３３は、上死点を通過することなく、下死点まで移動される。
【００５５】
なお、ＬＥＤ１０７は、打ち出し動作の際には、ドライバガイド１４１の先端領域を照射している。一方、復帰動作の際には、制御装置１０９は、ＬＥＤ１０７を点滅させる。これにより、ユーザに対して、復帰動作が行われていることを報知する。なお、ＬＥＤ１０７が点滅する構成に限られず、ＬＥＤ１０７が照射する光の色を打ち出し動作と復帰動作とで変えるように構成してもよい。
【００５６】
さらに、第１実施形態においては、所定の打ち出し動作後、圧縮ピストン１３３が下死点に停止しなかった場合には、所定の打ち出し動作に続く次の打ち出し動作の際に、制御装置１０９が圧縮ピストン１３３に対するブレーキ制御を変更する。なお、説明の便宜上、所定の打ち出し動作を１回目の打ち出し動作と称し、次の打ち出し動作を２回目の打ち出し動作と称する。
【００５７】
釘打機１００においては、バッテリパック１１０の電圧変動、あるいは、電動モータ１１１の駆動に伴う発熱による電動モータ１１１の特性変化等の要因によって、釘打機１００の駆動状態が変化し、圧縮ピストン１３３が下死点に停止しない場合がある。そのため、所定の１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置を磁気センサ１５０が検出し、圧縮ピストン１３３が下死点に停止していない場合には、制御装置１０９が圧縮ピストン１３３を下死点に移動させるとともに、１回目の打ち出し動作に続く２回目の打ち出し動作の際のブレーキ開始タイミングを変更する。この１回目の打ち出し動作および２回目の打ち出し動作がそれぞれ、本発明における「第１の打ち出し動作」および「第２の打ち出し動作」に対応する実施構成例である。
【００５８】
具体的には、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置として、クランク軸１１５ａがクランク角度０度から１８０度の間に位置していることを磁気センサ１５０が測定した場合には、制御装置１０９は、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングが１回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングよりも早くなるように、ブレーキ開始タイミングを変更する。すなわち、１回目の打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点を超えて停止した場合には、２回目の打ち出し動作においては、クランク軸１１５ａのクランク角度が３０５度のときに、圧縮ピストン１３３に対するブレーキを開始するように変更する。これにより、２回目の打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点から動き始めてからの経過時間が、１回目の打ち出し動作における当該経過時間に対して短くなる。
【００５９】
一方、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置として、クランク軸１１５ａがクランク角度１８０度から３６０度の間に位置していることを磁気センサ１５０が測定した場合、制御装置１０９は、制御装置１０９は、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングが１回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングよりも遅くなるように、ブレーキ開始タイミングを変更する。すなわち、１回目の打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点より手前に停止した場合には、２回目の打ち出し動作においては、クランク軸１１５ａのクランク角度が３１５度のときに、圧縮ピストン１３３に対するブレーキを開始するように変更する。これにより、２回目の打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点から動き始めてからの経過時間が、１回目の打ち出し動作における当該経過時間に対して長くなる。
【００６０】
以上のブレーキ開始タイミングの変更により、２回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置を１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置よりも下死点に近づける。したがって、打ち出し動作が連続する場合に、Ｎ回目以降の打ち出し動作においては、（Ｎ−１）回目の打ち出し動作後における圧縮ピストン１３３の停止位置に基づいて、Ｎ回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングが設定される。なお、Ｎ回目の打ち出し動作と（Ｎ−１）回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングとしてのクランク角度の差としての５度は一例を示すものであり、ブレーキ開始タイミングの変更は、クランク角度５度には限られない。
【００６１】
例えば、圧縮ピストン１３３の停止位置と下死点との距離に応じて、変更するクランク角度を設定してもよい。すなわち、圧縮ピストン１３３の停止位置が下死点近傍の位置としてクランク角度０度〜１５度（あるいはクランク角度３４５度〜３６０度）である場合には、Ｎ回目の打ち出し動作において、（Ｎ−１）回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングのクランク角度に対して５度マイナス（５度プラス）する。一方、圧縮ピストン１３３の停止位置が下死点から離れた位置としてクランク角度１５度〜３０度（クランク角度３３０度〜３４５度）である場合には、Ｎ回目の打ち出し動作において、（Ｎ−１）回目の打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングのクランク角度に対して１０度マイナス（１０度プラス）する。
【００６２】
圧縮ピストン１３３に対するブレーキは、制御装置１０９が電動モータ１１１に対する通電を遮断することで遂行される。一方で、制御装置１０９が電動モータ１１１の駆動を制御することで、圧縮ピストン１３３にブレーキをかけてもよい。例えば、制御装置１０９は、電動モータ１１１を短絡制御あるいはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御して、電動モータ１１１の回転数を低減することで、圧縮ピストン１３３にブレーキをかけてもよい。
【００６３】
１回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御に対する、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御の変更は、特に、連発動作を行う場合に有用である。すなわち、複数の釘を所定の時間内に連続して打ち出す連発動作においては、バッテリパック１１０のバッテリ残量の変化、あるいは電動モータ１１１の発熱が大きい。したがって、予め設定されているブレーキ制御だけでは、圧縮ピストン１３３の停止位置が変動しやすい。そのため、各打ち出し動作終了後の圧縮ピストン１３３の位置を検出して、ブレーキ制御を変更することで、圧縮ピストン１３３が下死点に適切に停止される。なお、連発動作においては、各打ち出し動作が１回目の打ち出し動作に対応し、各打ち出し動作に続く打ち出し動作が２回目の打ち出し動作に対応する。なお、１回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御に対する、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御の変更は、トリガ１０３ａに対する１度の操作毎に１つの釘が打ち出される単発打ち出し動作に関して、複数の単発打ち出し動作に対して適用してもよい。
【００６４】
以上の第１実施形態においては、磁気センサ１５０によって検出されるクランク軸１１５ａの位置（クランク角度）に基づいて、ブレーキ開始タイミングを設定していたが、これには限られない。例えば、制御装置１０９がタイマーを有しており、各打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点から移動開始してからの経過時間を計測してもよい。すなわち、クランク軸１１５ａのクランク角度は、タイマーによって計測される経過時間と電動モータ１１１の回転数によって算出される。したがって、クランク軸１１５ａのクランク角度に対応する経過時間に基づいて、各打ち出し動作におけるブレーキ開始タイミングが設定される。なお、タイマーによる計測時間は、打ち出し動作終了後、圧縮ピストン１３３が下死点（クランク軸１１５ａのクランク角度０度）に位置するとリセットされる。
【００６５】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態においては、制御装置１０９が、１回目の打ち出し動作と２回目の打ち出し動作において、ブレーキ開始タイミングを変更するように構成されていた。そこで、第２実施形態においては、ブレーキ開始タイミングを変更することなく、ブレーキ制動力を変更することで、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置に比べて、２回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置を下死点に近づける。なお、釘打機１００のブレーキ制御以外の構成については、第１実施形態と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６６】
ブレーキ制御として、具体的には、電動モータ１１１の短絡制御と、電動モータ１１１のＰＷＭ制御では、電動モータ１１１の単位時間当たりの回転数の低下率が異なる。すなわち、ブレーキ制動力が異なる。また、ＰＷＭ制御においては、パルス波のデューティ比に基づいて、ブレーキ制動力が決定される。釘打機１００においては、電動モータ１１１に対するブレーキ制御として、予め所定のデューティ比のＰＷＭ制御が設定されている。
【００６７】
そして、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置を磁気センサ１５０が検出し、圧縮ピストン１３３が下死点に停止していない場合には、制御装置１０９が圧縮ピストン１３３を下死点に移動させるとともに、２回目の打ち出し動作の際のブレーキ制動力を変更する。２回目の打ち出し動作においては、ＰＷＭ制御のデューティ比を変更する、あるいは、短絡制御に切り替えることで、ブレーキ制動力が変更される。その結果、制御装置１０９は、１回目の打ち出し動作と２回目の打ち出し動作において、ブレーキ開始タイミングを変更することなく、ブレーキ制動力を変更される。なお、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ制動力は、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の停止位置と下死点との距離に基づいて決定される。なお、圧縮ピストン１３３が停止するまでの時間（ブレーキ制動時間）は、ブレーキ制動力に基づいて決まる。換言すると、第２実施形態においては、ブレーキ開始タイミングを変更することなく、ブレーキ制動時間が変更される。
【００６８】
以上の各実施形態によれば、打ち出し動作を開始する前に、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させているため、打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が圧縮する空気の圧縮量を一定にすることができる。これにより、打ち出し動作毎における、打ち出される打ち込み具が所定のスピードで打ち出される。
【００６９】
また、各実施形態によれば、連続する複数の打ち出し動作において、圧縮ピストン１３３が下死点に停止するようにブレーキ制御が各打ち出し動作において変更される。したがって、複数の打ち出し動作が円滑に行われる。また、圧縮ピストン１３３が下死点に停止するように調整されるため、打ち出し動作前に圧縮ピストン１３３を下死点に移動させるための時間が削減される。特に、連発動作において、釘の打ち出し時間間隔が短縮される。
【００７０】
また、各実施形態によれば、磁気センサ１５０は、圧縮ピストン１３３を直接測定する必要がない。すなわち、圧縮ピストン１３３のように圧縮シリンダ１３１などで囲まれた部材の位置を直接測定する必要がない。したがって、クランク軸１１５ａや電動モータ１１１のモータ軸の位置を測定することで、圧縮ピストン１３３の位置が容易に検出される。
【００７１】
また、各実施形態によれば、圧縮ピストン１３３が上死点を通過することなく、圧縮ピストン１３３が下死点に移動される。これにより、圧縮ピストン１３３を移動させる際に、圧縮シリンダ１３１内の空気を圧縮することがない。したがって、圧縮ピストン１３３を下死点に移動させる際に、意図せず釘が打ち出されることが防止される。
【００７２】
なお、以上の各実施形態においては、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３の位置が、下死点付近の所定領域である場合には、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御を変更しないように構成されていてもよい。具体的には、例えば、１回目の打ち出し動作後の圧縮ピストン１３３が、クランク軸１１５ａのクランク角度が３３０度から３６０度に対応する範囲に停止していることが検知された場合には、２回目の打ち出し動作におけるブレーキ制御を変更しないように構成されていてもよい。
【００７３】
また、各実施形態においては、制御装置１０９が電動モータ１１１の駆動を制御することで、圧縮ピストン１３３にブレーキをかけていたが、これには限られない。例えば、クランク軸１１５ａに当接するブレーキシューを備えたブレーキ装置を設けてもよい。
【００７４】
また、各実施形態においては、空気通路１３５を開閉させるための弁部材として、電磁バルブ１３７を用いて説明したが、機械的に動作するメカニカルバルブを用いてもよい。
【００７５】
また、各実施形態においては、磁気センサ１５０は、クランク軸１１５ａの位置を測定していたが、これには限られない。例えば、電動モータ１１１のモータ軸に磁石１５１が取り付けられており、磁気センサ１５０は、当該モータ軸の回転位置を測定することで、圧縮ピストン１３３の位置を検出してもよい。モータ軸の位置を測定する場合には、圧縮ピストン１３３が下死点から移動を開始してからのモータ軸の総回転数とモータ軸の回転位置（角度）によって、クランク軸１１５ａのクランク角度が算出される。なお、モータ軸の総回転数は、１回の打ち込み動作が終了するとリセットされる。また、磁気センサ１５０が圧縮ピストン１３３の位置を測定するように構成されていてもよい。また、センサとしては、磁気センサの他に、受光部と発光部を備えたフォトインタラプタなどを用いてもよい。
【００７６】
なお、各実施形態は、打ち込み工具として釘打機１００を例にして説明したが、釘打機以外のタッカー、ステープラーと呼ばれる打ち込み工具に本発明を適用してもよい。また、打ち込み工具としてバッテリパック１１０が装着される工具に限られず、電源コードから電力が供給される工具であってもよい。また、駆動機構として、電動モータ１１１以外にもエンジン等を用いてもよい。
【００７７】
以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る打ち込み工具は、下記の態様が構成可能である。
（態様１）
請求項１に記載の打ち込み工具であって、
前記コントローラは、タイマーを有しており、
前記タイマーは、各打ち出し動作において、前記第１ピストンが前記下死点から移動を開始後の経過時間を計測し、
前記コントローラは、前記第１の打ち出し動作において、前記タイマーに計測された前記経過時間が第１の時間になったときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されており、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点以外の位置である場合に、
前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作において、前記タイマーに計測された前記計測時間が前記第１の時間とは異なる第２の時間になったときに、前記第１ピストンに対してブレーキを掛けるように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
（態様２）
請求項１または態様１に記載の打ち込み工具であって、
前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記下死点を含む所定の範囲内である場合には、前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作におけるブレーキ制御を変更せず、
前記第２の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記所定の範囲以外である場合には、前記コントローラは、前記第２の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置が、前記第１の打ち出し動作終了後の前記第１ピストンの停止位置に比べて、前記下死点に近づくように、前記第１ピストンに対するブレーキ制御を変更するように構成されていることを特徴とする打ち込み工具。
【００７８】
（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
圧縮シリンダ１３１は、本発明の「第１シリンダ」に対応する構成の一例である。
圧縮ピストン１３３は、本発明の「第１ピストン」に対応する構成の一例である。
打ち込みシリンダ１２１は、本発明の「第２シリンダ」に対応する構成の一例である。
打ち込みピストン１２３は、本発明の「第２ピストン」に対応する構成の一例である。
空気通路１３５は、本発明の「連通路」に対応する構成の一例である。
電磁バルブ１３７は、本発明の「弁部材」に対応する構成の一例である。
磁気センサ１５０は、本発明の「センサ」に対応する構成の一例である。
クランク機構１１５は、本発明の「駆動機構」に対応する構成の一例である。
クランク軸１１５ａは、本発明の「クランク部材」に対応する構成の一例である。
電動モータ１１１は、本発明の「駆動機構」に対応する構成の一例である。
電動モータ１１１は、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
【符号の説明】
【００７９】
１００  釘打機
１０１  本体ハウジング
１０１Ａ  打ち込み機構収容部
１０１Ｂ  圧縮装置収容部
１０１Ｃ  モータ収容部
１０２  内側ハウジング
１０３  ハンドル部
１０３ａ  トリガ
１０３ｂ  トリガスイッチ
１０５  マガジン
１０５ａ  プッシャプレート
１０７  ＬＥＤ
１０８  ＬＥＤ
１０９  制御装置
１１０  バッテリパック
１１１  電動モータ
１１３  遊星歯車式減速機構
１１５  クランク機構
１１５ａ  クランク軸
１１５ｂ  偏心ピン
１１５ｃ  連接ロッド
１２０  釘打ち込み機構
１２１  打ち込みシリンダ
１２１ａ  シリンダ室
１２１ｂ  シリンダヘッド
１２１ｃ  環状溝
１２３  打ち込みピストン
１２４  ピストン本体部
１２５  ドライバ
１３０  圧縮装置
１３１  圧縮シリンダ
１３１ａ  圧縮室
１３１ｂ  シリンダヘッド
１３３  圧縮ピストン
１３５  空気通路
１３５ａ  連通ポート
１３５ｂ  連通ポート
１３５ｃ  連通路
１３６  ストッパ
１３７  電磁バルブ
１３７ａ  バルブ室
１３８  電磁石
１３９ａ  Ｏリング
１３９ｂ  Ｏリング
１４１  ドライバガイド
１４１ａ  打ち込み通路
１４２  付勢ばね
１４３  コンタクトアームスイッチ
１５０  磁気センサ
１５１  磁石
１５２  ホール素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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