(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
シリンダ室と、
前記シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、
圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、
前記モータによって駆動されて前記第２ピストンを前記圧縮室内で往復動させるクランク機構と、
前記圧縮室と前記シリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、
前記圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、
前記クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、
前記カム部材と前記弁部材とを機械的に接続し、前記カム部材の回転動作を直線動作に変換して前記弁部材に伝達する中継部材と、を有し、
前記中継部材を介して、前記カム部材のカムリフト量に応じて前記弁部材による前記圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とされ、
さらに、前記シリンダ室の第１ピストンが被打込材の打込み動作を終えて初期位置に戻るまで、前記弁部材による前記圧縮空気供給経路の開放が維持されるように前記カム部材のカムリフト量が設定されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項２】
モータと、
シリンダ室と、
前記シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、
圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、
前記モータによって駆動されて前記第２ピストンを前記圧縮室内で往復動させるクランク機構と、
前記圧縮室と前記シリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、
前記圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、
前記クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、
前記カム部材と前記弁部材とを機械的に接続し、前記カム部材の回転動作を直線動作に変換して前記弁部材に伝達する中継部材と、を有し、
前記中継部材を介して、前記カム部材のカムリフト量に応じて前記弁部材による前記圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とされ、
さらに、前記クランク機構は、クランク軸を有し、
前記カム部材は前記クランク軸周りに回転駆動される構成とされ、
前記中継部材は、前記クランク軸の長軸方向と交差する方向に移動動作することで前記カム部材の回転動作を直線動作に変換して前記弁部材に伝達する構成とされ、
前記弁部材は、前記クランク軸の長軸方向と交差する方向に移動動作されることで前記圧縮空気供給経路を開放及び閉止するように構成されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の打込み工具であって、
前記圧縮室において前記第２ピストンの最大圧縮状態に応じて、前記弁部材が前記圧縮空気供給経路を開放するように前記カム部材のカムリフト量が設定されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の打込み工具であって、
前記シリンダ室及び圧縮室は、それぞれの長軸が同方向に延在する円筒状シリンダとして形成され、
前記中継部材は、前記シリンダ室を形成する円筒状シリンダの外壁と前記圧縮室を形成する円筒状シリンダの外壁との間を通って各長軸と同方向に延在されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の打込み工具であって、
前記カム部材は、複数のカムプレートを組み合わせて構成されており、当該各カムプレートの組合せによって前記中継部材に対するカムリフト量が設定され、前記弁部材による前記圧縮空気供給経路の開放タイミングが調整可能とされていることを特徴とする打込み工具。
【請求項６】
請求項５に記載の打込み工具であって、
前記複数のカムプレートに応じて複数のカムフォロワーが設けられ、当該複数のカムフォロワーを介して前記複数のカムプレートの回転動作が前記中継部材に個別に伝達される構成としたことを特徴とする打込み工具。
【請求項７】
モータと、
シリンダ室と、
前記シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、
圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、
前記モータによって駆動されて前記第２ピストンを前記圧縮室内で往復動させるクランク機構と、
前記圧縮室と前記シリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、
前記圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、
前記クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、
前記カム部材と前記弁部材とを機械的に接続し、前記カム部材の回転動作を直線動作に変換して前記弁部材に伝達する中継部材と、を有し、
前記中継部材を介して、前記カム部材のカムリフト量に応じて前記弁部材による前記圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とされ、
さらに、前記クランク機構は、クランク軸を有し、
前記カム部材は、前記クランク軸周りに回転駆動される構成とされ、
前記中継部材は、所定の回動軸を回動支点として前記カム部材の回転軸方向成分を含む方向に往復回動され、これにより前記カム部材の回転動作を直線動作に変換して前記弁部材に伝達する構成とされ、
前記弁部材は、前記第１ピストンの軸方向と同方向に移動動作されることで前記圧縮空気供給経路を開放及び閉止するように構成されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項８】
請求項７に記載の打込み工具であって、
前記中継部材は、前記圧縮室の外側において前記第２ピストンの軸方向に沿って延在されるとともに、当該延在方向の中間領域に往復回動の回動支点が設定されていることを特徴とする打込み工具。
【請求項９】
請求項７または８に記載の打込み工具であって、
前記弁部材は、第１ピストンと同軸上に配置され、前記シリンダ室に供給された圧縮空気により前記第１ピストンが被打込材を打込み動作する際、前記圧縮空気によって当該第１ピストンの打込み方向と逆方向に移動される構成であることを特徴とする打込み工具。
【請求項１０】
請求項９に記載の打込み工具であって、
前記圧縮空気供給経路の開放後において、前記圧縮室内に供給された圧縮空気の圧力を受ける前記弁部材の受圧面積が、前記第１ピストンの摺動部が受ける受圧面積と同等に設定されていることを特徴とする打込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工材に釘等の被打込材を打込む作業に用いられる電気−空圧式の打込み工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１１−２５３６３号公報（特許文献１）は、バッテリで駆動する電動モータ及び当該電動モータで駆動される圧縮装置を搭載した電気−空圧式の打込み工具を開示している。この打込み工具は、モータにより圧縮装置を駆動し、圧縮室内の空気が最大圧縮状態とされたときに空気弁を開放することで圧縮室内の圧縮空気を打込みシリンダ内に供給し、この供給された圧縮空気によって打込み機構を作動させて被打込材を打込むように構成されている。
【０００３】
上記特開２０１１−２５３６３号公報に記載の打込み工具は、圧縮装置の一回の圧縮動作で生成された圧縮室内の圧縮空気を打撃用のシリンダ室に供給して打込み機構を動作させるように構成している。このため、圧縮装置の起動後において、所定時間経過した時点で圧縮室とシリンダ室とを連通する通路の弁部材が開放動作するように構成する必要がある。そのために、弁部材としてソレノイドバルブを利用しているが、ソレノイドバルブの場合は、追従性が良くないことから、圧縮室の空気が最大に圧縮されたタイミングで開放させることが難しい。また、追従性の悪さを考慮し、センサーを用いて機構の動作位置に応じてソレノイドバルブを開放動作させるとしても、バッテリの電圧低下やソレノイドの発熱によって動作が不安定となる等の点で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑み、弁部材の開閉動作を的確に行い得るように改良された打込み工具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明に係る打込み工具の好ましい形態は、モータと、シリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、モータによって駆動されて第２ピストンを圧縮室内で往復動させるクランク機構と、圧縮室とシリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、カム部材と弁部材とを機械的に接続し、カム部材の回転動作を直線動作に変換して弁部材に伝達する中継部材と、を有する。そして、中継部材を介して、回転駆動されるカム部材のカムリフト量に応じて弁部材による圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とした。なお、本発明における「打込み工具」は、典型的には、釘打機ないしタッカーがこれに該当し、「被打込材」としては、先端を尖らせた直線棒状のものであって、頭部に笠を有するもの、あるいは有しないもの、更にはＵ字状のステープル等を、広く包含する。
【０００７】
本発明に係る打込み工具の好ましい形態によれば、圧縮装置の第２ピストンを駆動するクランク機構と機械的に接続されて回転駆動されるカム部材により弁部材の開閉を行う構成としたので、クランク機構のクランク角度に応じた弁部材の開閉が可能となる。これにより、弁部材の開閉制御の的確性を高めることができる。
【０００８】
さらに、本発明に係る打込み工具の好ましい形態によれば、シリンダ室の第１ピストンが被打込材の打込み動作を終えて初期位置に戻るまで、弁部材による圧縮空気供給経路の開放が維持されるようにカム部材のカムリフト量が設定されている。
被打込材の打込み動作を行う第１ピストンの初期位置への復帰は、圧縮室内に生ずる負圧を利用して行われるが、この形態によれば、第１ピストンが初期位置に戻るまで、弁部材による圧縮空気供給経路の開放が維持されるようにカム部材のカムリフト量が設定することにより、第１ピストンの初期位置への戻りが確実に遂行される。
【０００９】
また、上記課題を達成するため、本発明に係る打込み工具の他の好ましい形態は、モータと、シリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、モータによって駆動されて第２ピストンを圧縮室内で往復動させるクランク機構と、圧縮室とシリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、カム部材と弁部材とを機械的に接続し、カム部材の回転動作を直線動作に変換して弁部材に伝達する中継部材と、を有する。そして、中継部材を介して、回転駆動されるカム部材のカムリフト量に応じて弁部材による圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とした。
さらに、当該他の好ましい形態にあっては、カム部材はクランク軸周りに回転駆動される構成とされる。中継部材は、クランク軸と長軸方向と交差する方向に移動動作することでカム部材の回転動作を直線動作に変換して弁部材に伝達する構成とされる。弁部材は、クランク軸の長軸方向と交差する方向に移動動作されることで圧縮空気供給経路を開放及び閉止するように構成されている。
当該構成によれば、カム部材から中継部材を介して弁部材に至るまでの動力の伝達構成につき、無駄のない、あるいは少ない形態に設定することができる。
【００１０】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、圧縮室において第２ピストンの最大圧縮状態に応じて、弁部材が圧縮空気供給経路を開放するようにカム部材のカムリフト量が設定されている。
この形態によれば、圧縮室の圧力が最大となるタイミングで弁部材を開放動作させることで、当該圧縮装置で生成された圧縮空気を効率良く打込み作業に使用することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、シリンダ室及び圧縮室は、それぞれの長軸が同方向に延在する円筒状シリンダとして形成され、中継部材は、シリンダ室を形成する円筒状シリンダの外壁と圧縮室を形成する円筒状シリンダの外壁との間を通って各長軸と同方向に延在されている。
この形態によれば、シリンダ室を形成する円筒状シリンダの外壁と圧縮室を形成する円筒状シリンダ外壁と圧縮室の外壁との間を通って中継部材を配置することで、コンパクトな配置構成が可能となる。
【００１２】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、カム部材は、複数のカムプレートを組み合わせて構成されており、当該各カムプレートの組合せによって中継部材に対するカムリフト量が設定され、弁部材による圧縮空気供給経路の開放タイミングが調整可能とされている。
この形態によれば、複数のカムプレートの組み合わせによってカムリフト量を調整することができる。例えば、一方のカムプレートにより弁部材を開放させる形態とし、他方のカムプレートにより弁部材の開放状態を維持させる形態として設定可能となり、カム形状の調整が容易になる。
【００１３】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、複数のカムプレートに応じて複数のカムフォロワーが設けられ、当該複数のカムフォロワーを介して複数のカムプレートの回転動作が中継部材に個別に伝達される構成とした。
この形態によれば、各カムフォロワーのカムプレートとの当接面形状を、カム形状に応じて個別に設定することが可能となり、これにより各カムフォロワーのカムプレートに対する追従性を高めることができる。
【００１４】
また、上記課題を達成するため、本発明に係る打込み工具の他の好ましい形態は、モータと、シリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に収容された摺動部、及び当該摺動部に連接されるとともに、被打込材を打込む長尺状の打込み部を備えた第１ピストンと、圧縮室の容積変化により圧縮空気を生成する圧縮装置と、圧縮室内に摺動自在に配置された圧縮空気生成用の第２ピストンと、モータによって駆動されて第２ピストンを圧縮室内で往復動させるクランク機構と、圧縮室とシリンダ室とを連通する圧縮空気供給経路と、圧縮空気供給経路を開放及び閉止する弁部材と、クランク機構に接続されて回転駆動されるカム部材と、カム部材と弁部材とを機械的に接続し、カム部材の回転動作を直線動作に変換して弁部材に伝達する中継部材と、を有する。そして、中継部材を介して、回転駆動されるカム部材のカムリフト量に応じて弁部材による圧縮空気供給経路の開閉制御が行われる構成とした。
さらに、当該他の好ましい形態にあっては、カム部材は、クランク軸周りに回転駆動される構成とされる。中継部材は、所定の回動軸を回動支点としてカム部材の回転軸方向成分を含む方向に往復回動され、これによりカム部材の回転動作を直線動作に変換して弁部材に伝達する構成とされる。弁部材は、第１ピストンの軸方向と同方向に移動動作されることで圧縮空気供給経路を開放及び閉止するように構成される。
当該構成によれば、カム部材から中継部材を介して弁部材に至るまでの動力の伝達構成を合理的に構築することができる。
【００１５】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、中継部材は、圧縮室の外側において第２ピストンの軸方向に沿って延在されるとともに、当該延在方向の中間領域に往復回動の回動支点が設定されている。
この形態によれば、中継部材を圧縮室の外側に沿うように配置し、中間領域に回動支点を設定したので、限られた小スペースに合理的に配置できる。
【００１６】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、弁部材は、第１ピストンと同軸上に配置され、シリンダ室に供給された圧縮空気により第１ピストンが被打込材を打込み動作する際、圧縮空気によって当該第１ピストンの打込み方向と逆方向に移動される構成である。
この形態によれば、第１ピストンが被打込材を打込み動作する際、弁部材をカウンタウェイトとして機能させることが可能なため、第１ピストンの打込み動作時に生ずる振動を軽減することができる。この場合、弁部材については、それ単独、あるいは弁部材と共に移動する中継部材を含めた質量が第１ピストンの質量と概ね同等となるように設定することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る打込み工具の更なる形態によれば、圧縮室内に供給された圧縮空気の圧力を受ける弁部材の受圧面積が、第１ピストンの摺動部が受ける受圧面積と同等に設定されている。
この形態によれば、弁部材の受圧面積と第１ピストンの受圧面積を同じに設定することにより、弁部材のカウンタウェイトとしての機能を発揮させ易い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弁部材の開閉動作を的確に行い得るように改良された打込み工具が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気−空圧式釘打機の全体構成を示す外観図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】クランク角度（θ）が０度（下死点）のときの圧縮ピストン、打込みピストン、及びバルブの各位置関係を示す断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図であり、クランク角度（θ）が０度（下死点）のときの圧縮ピストン位置を示す。
【図６】図４のＤ−Ｄ線断面図であり、クランク角度（θ）が０度（下死点）のときの第１カムプレートの動作状態を示す。
【図７】図４のＥ−Ｅ線断面図であり、クランク角度（θ）が０度（下死点）のときの第２カムプレートの動作状態を示す。
【図８】クランク角度（θ）が１８０度（上死点、釘打ち）のときの圧縮ピストン、打込みピストン、及びバルブの各位置関係を示す断面図である。
【図９】図８のＦ−Ｆ線断面図であり、クランク角度（θ）が１８０度（上死点、釘打ち）のときの圧縮ピストン位置を示す。
【図１０】図８のＧ−Ｇ線断面図であり、クランク角度（θ）が１８０度（上死点、釘打ち）のときの第１カムプレートの動作状態を示す。
【図１１】図８のＨ−Ｈ線断面図であり、クランク角度（θ）が１８０度（上死点、釘打ち）のときの第２カムプレートの動作状態を示す。
【図１２】クランク角度（θ）が２７０度（ドライバ復帰）のときの圧縮ピストン、打込みピストン、及びバルブの各位置関係を示す断面図である。
【図１３】図１２のＩ−Ｉ線断面図であり、クランク角度（θ）が２７０度（ドライバ復帰）のときの圧縮ピストン位置を示す。
【図１４】図１２のＪ−Ｊ線断面図であり、クランク角度（θ）が２７０度（ドライバ復帰）のときの第１カムプレートの動作状態を示す。
【図１５】図１２のＫ−Ｋ線断面図であり、クランク角度（θ）が２７０度（ドライバ復帰）のときの第２カムプレートの動作状態を示す。
【図１６】クランク角度（θ）が３３０度（バルブ閉止）のときの圧縮ピストン、打込みピストン、及びバルブの各位置関係を示す断面図である。
【図１７】図１６のＬ−Ｌ線断面図であり、クランク角度（θ）が３３０度（バルブ閉止）のときの圧縮ピストン位置を示す。
【図１８】図１６のＭ−Ｍ線断面図であり、クランク角度（θ）が３３０度（バルブ閉止）のときの第１カムプレートの動作状態を示す。
【図１９】図１６のＮ−Ｎ線断面図であり、クランク角度（θ）が３３０度（バルブ閉止）のときの第２カムプレートの動作状態を示す。
【図２０】第１カムプレート及び第２カムプレートにより開閉動作されるバルブの動作シーケンス図である。
【図２１】本発明の変形例に係る電気−空圧式釘打機の全体構成を示す外観図である。
【図２２】図２１のＯ−Ｏ線断面図である。
【図２３】図２１のＰ−Ｐ線断面図である。
【図２４】変形例に係るバルブの動作シーケンス図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態に係る電気−空圧式釘打機の全体構成を示す断面図である。
【図２６】図２５のＱ−Ｑ線断面図である。
【図２７】図２５のＲ−Ｒ線断面図である。
【図２８】図２７のＳ−Ｓ線断面図である。
【図２９】バルブ開閉用のリンク機構を示す図である。
【図３０】図２５のＴ−Ｔ線断面図であり、バルブが閉止された状態を示す。
【図３１】バルブが開放され、打込みピストンが前方へと移動された釘打ち状態を示す断面図である。
【図３２】バルブの開放状態が維持され、打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断面図である。
【図３３】円筒カムを示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図２０を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、電気−空圧式打込み工具の一例として電気−空圧式釘打機を用いて説明する。図１に示すように、釘打機１００は、概括的に見て、工具本体としての本体部１０１と、作業者が握る長尺状のハンドル部１０３と、被加工材に打ち込まれる被打込材としての釘（便宜上図示を省略する）が装填されるマガジン１０５とを主体として構成される。
【００２１】
ハンドル部１０３は、本体部１０１の長軸方向（図１の左右方向）の一端側（図示右側）の側面部から当該長軸方向と交差する側方（図示下側）に向って突き出る状態で一体状に設けられている。ハンドル部１０３の突出側端部には、電動モータ１１１の電源となる充電式のバッテリパック（便宜上図示を省略する）が装着されている。なお、図１には釘打機１００の横向き状態、すなわち本体部１０１の先端部（図示左端部）が被加工材に向けられた状態が示される。このため、図１において左横向き方向が釘の打込み（発射）方向（長軸方向）であり、ドライバ１２５による釘の打撃方向となる。電動モータ１１１は、本発明における「モータ」に対応する。
【００２２】
本体部１０１は、釘打込み機構１２０の打込みシリンダ１２１及び圧縮装置１３０の圧縮シリンダ１３１が一体状に形成された本体ハウジング１０７と、電動モータ１１１及び遊星歯車式の減速機構（便宜上図示を省略する）が収容された駆動部ハウジング１０９とを主体として構成される。駆動部ハウジング１０９は、本体ハウジング１０７の先端側（左端側）において、ハンドル部１０３に対し所定の間隔を置いて概ね並行に配置されるとともに、長軸方向の一端側が本体ハウジング１０７に連接され、他端側がハンドル部１０３の突出側端部に連接されている。なお、本体ハウジング１０７及び駆動部ハウジング１０９は、ほぼ対称形の１対のハウジングを合わせて結合される。
【００２３】
本体ハウジング１０７における打込みシリンダ１２１の先端部（図１において左方）には、釘の射出口を構成するドライバガイド１４１が配置されている。マガジン１０５は、本体部１０１の最先端側において、駆動部ハウジング１０９に近接した状態で当該駆動部ハウジング１０９と概ね並行に配置され、釘供給側先端部がドライバガイド１４１に連結され、他端側が駆動部ハウジング１０９の他端部に連接されている。なお、マガジン１０５には、便宜上図示を省略するが、釘を供給方向（図１において上方）に押すためのプッシャプレートが備えられ、このプッシャプレートによって釘がドライバガイド１４１の打込み通路１４１ａ（図４参照）に打込み方向と交差する方向から１本ずつ供給されるよう構成されている。なお、説明の便宜上、釘打機１００の先端側（図示左側）を前又は前方、その反対側を後又は後方という。また、打込みシリンダ１２１側を又は上方、ハンドル部１０３側を下又は下方という。
【００２４】
図４には、釘打機１００の主要部が断面で示される。図４に示すように、釘打込み機構１２０の打込みシリンダ１２１と、圧縮装置１３０の圧縮シリンダ１３１とは、それらの長軸方向が互いに平行となるように形成されている。打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａ内には、釘を打撃動作する打込みピストン１２３が長軸方向に摺動自在に収容されている。打込みピストン１２３は、シリンダ室１２１ａ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、釘を打込むための長尺状のドライバ１２５とからなり、打込みシリンダ１２１の長軸方向に直線状に移動し、ドライバ１２５がドライバガイド１４１の打込み通路１４１ａ内を前方に移動して釘を打込む作動部材として機能する。この打込みピストン１２３が、本発明における「第１ピストン」に対応し、ピストン本体部１２４が、本発明における「摺動部」に対応し、ドライバ１２５が、本発明における「打込み部」に対応する。打込みシリンダ１２１及び打込みピストン１２３によって釘打込み機構１２０が構成される。
【００２５】
圧縮装置１３０の圧縮シリンダ１３１は、打込みシリンダ１２１に比べて大径で長軸方向には短い筒状部材として形成され、その前方領域がクランク機構１１５の配置空間として定められている。圧縮装置１３０の圧縮シリンダ１３１内には、圧縮ピストン１３３が長軸方向に摺動自在に収容され、当該圧縮ピストン１３３は、電動モータ１１１からクランク機構１１５を介して駆動される。この圧縮ピストン１３３が、本発明における「第２ピストン」に対応する。
【００２６】
電動モータ１１１は、回転軸線が圧縮シリンダ１３１の長軸方向と交差するように駆動部ハウジング１０９内に配置されている。電動モータ１１１の回転出力は、遊星歯車式の減速機構によって適宜減速されるとともに、圧縮シリンダ１３１の前方に配置された運動変換機構としてのクランク機構１１５によって直線運動に変換されて圧縮ピストン１３３を直線状に往復運動させる。これにより圧縮シリンダ１３１の内部空間である圧縮室１３１ａの容積が変化し、圧縮ピストン１３３が圧縮室１３１ａを減少する右方側へと移動することで圧縮室１３１ａの空気が圧縮される。すなわち、本実施の形態では、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を主体として構成されるレシプロ式の圧縮装置が用いられている。
【００２７】
クランク機構１１５は、減速機構によって減速回転されるクランク軸１１５ａ、クランク軸１１５ａの回転中心から偏心した位置に設けられたクランクピン１１５ｂ、クランク軸１１５ａとクランクピン１１５ｂとをつなぐクランクプレート１１５ｃ、及びクランクピン１１５ｂに一端が相対回動自在に連接され、他端が圧縮ピストン１３３に連結ピン１１５ｅを介して相対回動自在に連接された連接ロッド１１５ｄによって構成されており、圧縮シリンダ１３１の前方領域において、本体ハウジング１０７の内部に収容されている。
【００２８】
なお、電動モータ１１１は、ハンドル部１０３に設けたトリガ１０３ａが引き操作されてトリガスイッチがオン状態に切替えられるとともに、本体部１０１の先端領域に設けられるコンタクトアーム（便宜上図示を省略する）が被加工材に押付け操作されてコンタクトアームスイッチがオン状態とされた場合に通電駆動され、トリガ１０３ａとコンタクトアームのいずれか一方、又は双方が操作されていない状態では停止する構成とされる。
【００２９】
本体ハウジング１０７には、圧縮シリンダ１３１の圧縮室１３１ａと打込みシリンダ１２１の内部とを連通する空気通路１３５と、当該空気通路１３５を開放及び閉止するメカニカルバルブ１３７（以下、便宜上バルブという）が設けられている。この空気通路１３５が、本発明における「圧縮空気供給経路」に対応し、バルブ１３７が、本発明における「弁部材」に対応する。釘打機１００は、図４に示すように、打込みピストン１２３が最後端位置（図示右端）へと移動され、かつ圧縮ピストン１３３が最前端位置（下死点）へと移動され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（θ）が０度（下死点）のときを初期状態としている。
【００３０】
バルブ１３７は、図４に示すように、打込みシリンダ１２１のシリンダヘッド側（図示右端）において、ドライバ１２５の打込み線（移動線）と同軸線上に前後移動可能に配置され、後方へ移動することで空気通路１３５を開放して圧縮室１３１ａとシリンダ室１２１ａとを連通し、前方へ移動することで空気通路１３５を閉止して圧縮室１３１ａとシリンダ室１２１ａとの連通を遮断する。バルブ１３７は、クランク機構１１５と連動するカム機構１５１により開閉制御されるメカニカルバルブであり、圧縮ピストン１３３が最後端側へと移動された上死点付近において空気通路１３５を開放するように設定されている。従って、バルブ１３７が空気通路１３５を開放すると、圧縮ピストン１３３で圧縮された圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａへと供給され、この供給された圧縮空気によって打込みピストン１２３が前方へと移動され、ドライバ１２５によって釘を打撃し、被加工材に釘を打込む。なお、バルブ１３７は、カム機構１５１と機械的に接続（連結）するべく後端部が打込みシリンダ１２１の外側に突出されている。バルブ１３７を開閉制御するカム機構１５１については後述する。
【００３１】
打込みシリンダ１２１には、図８に示すように、釘打ち作業終了時、あるいは終了直前（クランク角度が１８０度）において、打込みシリンダ１２１内の圧縮空気を大気中に逃がす逃し孔１２７が形成されている。当該逃し孔１２７は、打込みピストン１２３が最前端位置へと移動されたときに、当該打込みピストン１２３のピストン本体部１２４が通過して打込みシリンダ１２１内部を大気に連通させる位置に設けられる。すなわち、ドライバ１２５による釘打ちが終了すると同時に打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａを大気に連通する構成とされ、これによって打撃終了と同時に打込みシリンダ１２１内の圧縮空気は、大気中に放出される。
【００３２】
図１２に示すように、圧縮動作後の圧縮ピストン１３３が前方（下死点側）へと移動すると、圧縮室１３１ａの容積が増加され、これによって当該圧縮室１３１ａ及び打込みシリンダ１２１内が負圧化し、当該負圧によって打込みピストン１２３が後方へと移動される構成とされる。また、圧縮シリンダ１３１には、圧縮ピストン１３３が初期位置としての最前端位置（下死点）に接近したときに、当該圧縮ピストン１３３のピストン本体部１３３ａが通過することで大気と圧縮室１３１ａとを連通する外気補給口１３９が設けられる。そして、バルブ１３７は、圧縮ピストン１３３のピストン本体部１３３ａが外気補給口１３９を通過してから最前端位置（下死点）に置かれるまでの間に、空気通路１３５を閉止するように構成される。このように、本実施の形態に係る釘打機１００による釘打ち動作は、圧縮ピストン１３３が一往復すると、打込みピストン１２３のドライバ１２５が一回の釘打込み動作を行うように構成されている。
【００３３】
次にバルブ１３７を開閉制御するカム機構１５１につき、説明する。本実施形態のカム機構１５１は、図１に示すように、板カムによって構成される第１カムプレート１５３と、板カムによって構成される第２カムプレート１５５と、第１カムプレート１５３の周面に当接され、当該第１カムプレート１５３の回転運動を前後方向の直線運動に変換する第１カムフォロワー１５７と、第２カムプレート１５５の周面に当接され、当該第２カムプレート１５５の回転運動を前後方向の直線運動に変換する第２カムフォロワー１５９と、第１カムフォロワー１５７及び第２カムフォロワー１５９の直線動作をバルブ１３７に伝達する動作伝達部材１６１と、を主体として構成される。第１カムプレート１５３及び第２カムプレート１５５は、本発明における「カム部材」に対応し、動作伝達部材１６１は、本発明における「中継部材」に対応する。
【００３４】
第１カムプレート１５３と第２カムプレート１５５は、図１及び図４に示すように、打込みシリンダ１２１の下方でかつ圧縮シリンダ１３１の前方において、クランク軸１１５ａ上に当該クランク軸１１５ａと一体回転するように並列状に取付けられている。第１カムプレート１５３は、閉止位置に置かれたバルブ１３７を開放させるための起動カムとして備えられ、第２カムプレート１５５は、第１カムプレート１５３によって開放動作されたバルブ１３７を開放位置に所定の期間にわたって継続的に維持する開放状態維持カムとして備えられる。
【００３５】
動作伝達部材１６１は、前後方向に長い略長方形の枠状に形成されており、図１、図３及び図６に示すように、打込みシリンダ１２１の外壁面における左右の両側面に沿って前後方向（当該打込みシリンダの長軸方向）に延在される長尺状の左右の側枠部分１６１ａと、バルブ１３７の後端部と締結ネジ１６４によって連結される後枠部分１６１ｂと、第１カムフォロワー１５７が一体に連接された前枠部分１６１ｃとを有する。なお、左右の側枠部分１６１ａは、図６に示すように、本体ハウジング１０７の一構成部材としての、打込みシリンダ１２１と圧縮シリンダ１３１とを連結する後側連結プレート１０７ａ及び前側連結プレート部１０７ｂをそれぞれ遊嵌状に貫通した状態で配置されている。かくして、動作伝達部材１６１は、シリンダ室１２１ａの外壁と圧縮室１３１ａの外壁との間のスペースを利用した配置構成とされている。
【００３６】
第１カムフォロワー１５７は、板状部材として形成されており、打込みシリンダ１２１の外壁面との干渉を避けるように前枠部分１６１ｃの下端から下方へ突出後、前方へと直線状に延出されるとともに、その延出端部としての前端面が第１カムプレート１５３の周面に対向されている。なお、第１カムフォロワー１５７の第１カムプレート１５３との当接面は、平面１５７ａとして設定されている。図６及び図７に示すように、動作伝達部材１６１の前枠部分１６１ｃには、当該前枠部分１６１ｃの後面から後方へ向かって互いに平行に延在する左右２本の第１ガイドロッド１６２が設けられ、当該第１ガイドロッド１６２が本体ハウジング１０７の前側連結プレート１０７ｂに対して前後動可能に挿通されている。これにより動作伝達部材１６１及び第１カムフォロワー１５７の前後動作の安定化が図られている。
【００３７】
また、動作伝達部材１６１は、図６及び図７に示すように、付勢部材としての左右の第１圧縮コイルバネ１６３によって第１カムフォロワー１５７が第１カムプレート１５３に当接する方向に常時に付勢されている。左右の第１圧縮コイルバネ１６３は、左右の各第１ガイドロッド１６２に遊嵌状に嵌合された状態において、動作伝達部材１６１の前枠部分１６１ｃと本体ハウジング１０７の前側連結プレート１０７ｂとの間に介在状に配置されている。左右の第１圧縮コイルバネ１６３は、第１カムプレート１５３の回転中心を前後方向に横切る直線を挟んで対称配置とされ、付勢力の左右バランスが図られている。
【００３８】
第２カムフォロワー１５９は、図１及び図２、あるいは図６及び図７に示すように、板状部材として形成されており、動作伝達部材１６１とは別部材として備えられる。第２カムフォロワー１５９の左右上端部には、上方向に向かって略垂直状に延在する突出部１５９ａ（図１参照）が設けられ、当該突出部１５９ａの後面が動作伝達部材１６１の前枠部分１６１ｃの前面に当接可能に対向されている。第２カムフォロワー１５９は、左右の突出部１５９ａの後面から後方へ突出する左右２本の第２ガイドロッド１６５を有し、当該第２ガイドロッド１６５が本体ハウジング１０７の前側連結プレート１０７ｂに前後動可能に挿通されている。これにより第２カムフォロワー１５９の前後動作の安定化が図られている。
【００３９】
また、第２カムフォロワー１５９は、付勢部材としての左右の第２圧縮コイルバネ１６７によって第２カムプレート１５５に当接する方向に常時に付勢されている。左右の第２圧縮コイルバネ１６７は、左右の各第２ガイドロッド１６５に遊嵌状に嵌合された状態において、突出部１５９ａと本体ハウジング１０７の前側連結プレート１０７ｂとの間に介在状に配置されている。左右の第２圧縮コイルバネ１６７は、図２に示すように、第２カムプレート１５５の回転中心を前後方向に横切る直線を挟んで対称配置とされ、付勢力の左右バランスが図られている。第２カムフォロワー１５９は、図７に示すように、第２カムプレート１５５との当接部が突状曲面１５９ｂによって形成されている。
【００４０】
図２０はバルブの動作シーケンス図であり、横軸にクランク角度（θ）が示され、縦軸にバルブ（符号Ａで表示）及び第１カムプレート（符号Ｂで表示）、第２カムプレート（符号Ｃで表示）のリフト量（Ｈ）が示される。なお、図２０において、第１カムプレート１５３によってバルブ１３７が開放される区間を符号Ｌ１で示し、第２カムプレート１５５によってバルブ１３７が開放される区間を符号Ｌ２で示す。また、バルブ１３７の全閉を符号Ｃで示し、全開を符号Ｏで示し、開き始め（閉じ始め）を符号ＯＮで示す。また、第１カムプレート１５３及び第２カムプレート１５５のカムリフト量（Ｈ）の最小を符号Ｌoで示し、最大をＨiで示す。
【００４１】
本実施の形態では、図２０に示すように、クランク角度（θ）が０度（３６０度）のときを初期位置として、第１カムプレート１５３については、カムリフト量（Ｈ）が、クランク角度（θ）で１６５度付近から直線状に増大して２４０度付近で最大となり、その後、直線状に減少して３１５度付近で零となるように設定されている。一方、第２カムプレート１５５については、カムリフト量（Ｈ）が、クランク角度（θ）で１９０度付近から直線状に増大して２４０度付近で最大（第１カムプレート１５３の最大カムリフト量と同じ）となり、その後、２８５度付近までは当該最大状態を維持（図示平坦領域）してから直線状に減少して３４５度付近で零となるように設定されている。このため、第１カムフォロワー１５７が第２カムフォロワー１５９よりも先行して作動を開始することになるが、第２カムフォロワー１５９は、動作伝達部材１６１とは別部材として形成されており、突出部１５９ａが当該動作伝達部材１６１の前枠部分１６１ｃの下面に対して当接可能に対向されているだけであるから、動作上の問題は生じない。
【００４２】
すなわち、本実施の形態の場合、バルブ１３７は、第１カムプレート１５３と第２カムプレート１５５の組み合わせからなるカムリフト量（Ｈ）によって、クランク角度（θ）で概ね１８０度から３３０度の領域では、空気通路１３５を開放する開き位置に保持され、それ以外の領域では閉じ位置に置かれるよう設定されている。
【００４３】
次に上記のように構成された釘打機１００の作用及び使用方法につき説明する。図４〜図７に示す初期状態（クランク角度θが０度）において、コンタクトアームが被加工材に押し付けられてコンタクトアームスイッチ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。これによって歯車減速機構を介してクランク機構１１５が駆動され、圧縮ピストン１３３が後方へと移動を開始し、外気補給口１３９による圧縮室１３１ａと大気との連通が遮断される。このとき、図２０に示すように、第１カムプレート１５３及び第２カムプレート１５５のカムリフト量は零であり、バルブ１３７は、空気通路１３５を閉止する位置に保持されている。このため、圧縮室１３１ａの容積が減少され、圧縮室１３１ａ内に閉じ込められた空気が圧縮される。
【００４４】
圧縮ピストン１３３が後端（上死点）に向かって移動し、図２０に示すように、クランク角度（θ）が１６５度付近を越えると、第１カムプレート１５３によって第１カムフォロワー１５７が第１圧縮コイルバネ１６３の付勢力に抗して後方へと移動され、第１カムフォロワー１５７と一体の動作伝達部材１６１も移動する。このため、バルブ１３７は後方へと移動を開始し、圧縮ピストン１３３が最後端位置に接近した圧縮動作の上死点（クランク角度θが１８０度）付近に達すると、空気通路１３５を開き始める。そして、図８〜図１１に示すように、空気通路１３５が少しでも開くと、圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が空気通路１３５を経て打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａ内へと供給されるため、シリンダ室１２１ａ内の圧力によってバルブ１３７が全開位置に移動される。と同時にシリンダ室１２１ａ内に供給された圧縮空気によって打込みピストン１２３が前方へ移動される。そして、前方へと移動された打込みピストン１２３のドライバ１２５がドライバガイド１４１の打込み通路１４１ａに待機している釘を打撃し、これを被加工材に打込む。
【００４５】
ドライバ１２５が釘を被加工材に打込んだ時点で打込みピストン１２３のピストン本体部１２４が逃し孔１２７を通過し、シリンダ室１２１ａ内の圧縮空気が当該逃し孔１２７を通して大気中に放出される。と同時に最後端位置の圧縮ピストン１３３が方向を転換して前方へと移動を開始する。このとき、空気通路１３５の開放位置に移動されたバルブ１３７は、前述したように、クランク角度（θ）が３３０度に達するまでは、当該開放位置に保持される。すなわち、１８０度から２４０度付近までは第１カムプレート１５３のカムリフトによって、その後は、第２カムプレート１５５によって開放状態が保持される。
【００４６】
圧縮ピストン１３３が前方へ移動されると、当該移動により圧縮室１３１ａの容積が増加されて当該圧縮室１３１ａが負圧化される。図１２〜図１５には、クランク角度（θ）が概ね２７０度のときの、各部材の位置関係が示される。図１２に示すように、圧縮室１３１ａ内に発生した負圧は、空気通路１３５及びシリンダ室１２１ａを通じて打込みピストン１２３に作用する。これによって打込みピストン１２３が吸引され、後方へと移動される。
【００４７】
そして、クランク角度（θ）が３３０度を越えると、図１６〜図１９に示すように、打込みピストン１２３が、打撃動作前の初期位置に戻される。また、バルブ１３７は、動作伝達部材１６１と共に第１圧縮コイルバネ１６３によって前方へと移動され、空気通路１３５を閉じる。なお、圧縮ピストン１３３が初期位置としての圧縮開始前の位置（下死点）に復帰すると、外気補給口１３９が開き、圧縮室１３１ａ内に大気中の空気が補給される。また、圧縮ピストン１３３が圧縮開始前の位置に復帰すると、トリガスイッチ及びコンタクトアームスイッチの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。かくして、釘打ち動作の１サイクルが終了する。
【００４８】
なお、電動モータ１１１に対する通電の遮断については、便宜上図示を省略するが、例えば、クランク角度（θ）、あるいはクランクピン１１５ｂの位置等を適宜位置検知センサーによって検知し、当該検知信号に基づき、少なくとも電動モータ１１１を制御するべく設けられる制御装置（コントローラ）によって制御されるように構成される。
【００４９】
上述したように、本実施の形態によれば、圧縮ピストン１３３を駆動するクランク機構１１５と機械的に接続されたカム機構１５１によりバルブ１３７の開閉を行う構成としたので、クランク機構１１５のクランク角度（θ）に応じたバルブ１３７の開閉が可能となる。これにより、電気的に開閉制御されるソレノイドバルブのようなタイムラグの問題が解消され、バルブ１３７の開閉制御の的確性を高めることが可能となる。このため、圧縮室１３１ａが最大圧縮状態のときに、バルブ１３７が空気通路１３５を開放するようにカムリフト量を設定することにより、安定して圧力が最大のときにバルブ１３７を開放させることができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、シリンダ室１２１ａの打込みピストン１２３が釘の打込み動作を終えて初期位置に戻るまで、バルブ１３７による空気通路１３５の開放が維持されるようにカムリフト量を設定したので、圧縮室１３１ａ内に生ずる負圧を利用して行われる打込みピストン１２３の初期位置への戻しを確実に行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、カム機構１５１によりバルブ１３７の開閉を行う構成としたので、バルブ１３７の開閉タイミングが確実化される。また、本実施の形態では、バルブ１３７を開放動作させる第１カムプレート１５３と、開放状態を所定の時間（区間）にわたって維持する第２カムプレート１５５との２種類のカムによって構成したので、カムリフト量の設定が容易であるとともに、クランク軸１１５ａに対する第１カムプレート１５３と第２カムプレート１５５の取付角度（周方向位置）を調整することでバルブ１３７の開放時間を容易に調整することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、第１カムフォロワー１５７を動作伝達部材１６１に一体に設ける一方、動作伝達部材１６１とは別部材として第２カムフォロワー１５９を設定し、第１カムプレート１５３のカムリフト量と第２カムプレート１５５のカムリフト量が動作伝達部材１６１に個別に伝達される構成としている。このため、第１及び第２カムフォロワー１５７，１５９の当接面の形状をカム形状に応じて設定することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、カム機構１５１のカムリフト量をバルブ１３７に伝達する動作伝達部材１６１につき、左右の側枠部分１６１ａが打込みシリンダ１２１の左右の側面に沿って長軸方向に延在する構成としたことにより、効率よくコンパクトに配置することが可能となる。
なお、動作伝達部材１６１の配置に関する変形例として、左右の側枠部分１６１ａが図３において実線で示す位置から２点鎖線で示す位置に置かれる構成、すなわち打込みシリンダ１２１の外壁と圧縮シリンダ１３１の外壁との間を通って長軸方向に延在状に配置される構成に変更することが可能であり、このような配置構成としたときは、より効率的な配置となり、本体部１０１のコンパクト化を図る上で有効となる。
【００５４】
また、本実施の形態では、バルブ１３７をドライバ１２５の打込み線上に前後動可能に配置するとともに、バルブ１３７の開閉方向と動作伝達部材１６１の動作方向とを同一方向としたので、バルブ１３７の開閉動作を合理的に行うことができる。また、動作伝達部材１６１を略長方形の枠状に形成し、当該動作伝達部材１６１の移動方向（長軸方向）と交差する左右方向の中央部でバルブ１３７と連結しているので、動作伝達部材１６１を円滑に動作させることができる。
【００５５】
次に、本実施形態の変形例につき、図２１〜図２４を参照しつつ説明する。この変形例は、バルブ開閉用のカム機構１５１に関するものであり、１枚の第３カムプレート１７１を用いてバルブを開閉制御する構成としている。すなわち、カム機構１５１は、クランク軸１１５ａに取付けられた１枚の第３カムプレート１７１と、第３カムプレート１７１の回転運動を前後方向の直線運動に変換する第３カムフォロワー１７３と、第３カムフォロワー１７３の直線動作をバルブ（便宜上図示を省略する）に伝達するための当該第３カムフォロワー１７３と一体状に形成された動作伝達部材１６１とによって構成されている。図２４はバルブの動作シーケンス図であり、横軸にクランク角度（θ）が示され、縦軸にバルブ（符号Ａで表示）及び第３カムプレート（符号Ｂで表示）のリフト量（Ｈ）が示される。なお、動作伝達部材１６１については、前述した実施形態と同様に構成される。また、上記の構成以外については、前述した実施形態と同様に構成される。従って、図示された構成部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
変形例においては、１枚の第３カムプレート１７１を用いてバルブを開閉する構成のため、カム形状を調整することによってバルブの開放時間を任意に設定することができる。すなわち、図２４に示すように、第３カムプレート１７１は、前述した実施形態における第１カムプレート１５３と第２カムプレート１５５との組み合わせによって設定されたカムリフト量と概ね同一のカムリフト量が得られるようにカム形状が形成されている。このため、前述した実施形態と同様の、クランク角度（θ）に応じたカム機構１５１によるバルブの開閉制御が可能となり、これにより前述した実施形態と概ね同様の作用効果を奏することができる。なお、第３カムプレート１７１によってバルブが開放される区間を符号Ｌで示す。
【００５７】
（本発明の第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態につき、図２５〜図３３を参照しつつ詳細に説明する。この第２の実施の形態に係る釘打機１００は、前述した第１の実施形態の釘打機１００に比べて主たる構成部材の配置が相違する。従って、釘打機１００の構成部材の配置構成につき、同一の構成部材については同一符号を用いて説明する。図２５に示すように、釘打機１００は、工具本体としての本体部１０１と、被加工材に打ち込まれる被打込材としての釘（便宜上図示を省略する）が装填されるマガジン１０５とを主体として構成される。
【００５８】
本体部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おり、作業者が握るハンドル部１０３、釘打込み機構１２０を収容する打込み機構収容部１０１Ａ、圧縮装置１３０を収容する圧縮装置収容部１０１Ｂ及び電動モータ１１１（図２９参照）を収容するためのモータ収容部１０１Ｃを一体に備え、それら各部が概ね中央部に略四角形の空間Ｓを形成するように略四角形状に配置されている。
【００５９】
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、その延在方向一端側が打込み機構収容部１０１Ａの一端側に連接され、延在方向他端側がモータ収容部１０１Ｃの一端側が連接されている。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、その延在方向の一端部が打込み機構収容部１０１Ａの他端側に連接され、延在方向他端側がモータ収容部１０１Ｃの他端側に連接されている。これにより釘打機１００には、ハンドル部１０３、打込み機構収容部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が形成されている。
【００６０】
図２５は釘打機１００の先端部（図示左端）に配置されるドライバガイド１４１が被加工材に向けられた左横向き状態を示している。このため、図２５において左方向が釘打込み機構１２０による釘の打込み（発射）方向（長軸方向）であり、ドライバ１２５による釘の打撃方向となる。なお、説明の便宜上、釘打機１００の先端側（図示左側）を前又は前方、その反対側を後又は後方という。また、ハンドル部１０３と打込み機構収容部１０１Ａとの連接側（図示上側）を上又は上方、ハンドル部１０３とモータ収容部１０１Ｃとの連接側（図示下側）を下又は下方という。
【００６１】
打込み機構収容部１０１Ａに収容される釘打込み機構１２０は、打込みシリンダ１２１及び打込みピストン１２３を主体として構成されており、その詳細な構成については、前述した第１の実施形態と概ね同様に構成される。このため、第１の実施形態と同一の構成部材については、同一符号を付してその説明を省略する。打込みピストン１２３が、本発明における「第１ピストン」に対応する。また、釘打込み機構１２０の構成部材のうち、ピストン本体部１２４が、本発明における「摺動部」に対応し、ドライバ１２５が、本発明における「打込み部」に対応する。
【００６２】
圧縮装置収容部１０１Ｂに収容される圧縮装置１３０は、圧縮シリンダ１３１と、圧縮シリンダ１３１内に長軸方向（上下方向）に摺動自在に配置された圧縮ピストン１３３とを主体として構成されており、その詳細な構成については、前述した第１の実施形態と概ね同様に構成される。このため、第１の実施形態と同一の構成部材については、同一符号を付してその説明を省略する。圧縮ピストン１３３が、本発明における「第２ピストン」に対応する。
【００６３】
モータ収容部１０１Ｃに収容される電動モータ１１１は、その回転軸線が打込みシリンダ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、電動モータ１１１の電源となる充電式のバッテリパック１１０が装着されている。
【００６４】
電動モータ１１１の回転出力は、遊星歯車式の減速機構１１３によって適宜減速された後、運動変換機構としてのクランク機構１１５によって直線運動に変換されて圧縮ピストン１３３に伝達される構成とされる。なお、減速機構１１３及びクランク機構１１５は、圧縮装置収容部１０１Ｂの一部とモータ収容部１０１Ｃの一部との間に配置された内側ハウジング（ギアハウジング）１０２内に収容されている。なお、クランク機構１１５については、前述した第１の実施形態と概ね同様に構成されるため、その詳細な説明については省略する。
【００６５】
電動モータ１１１は、ハンドル部１０３に設けられたトリガ１０３ａ及び本体部１０１の先端領域に設けられたコンタクトアーム（本実施の形態では、ドライバガイド１４１がコンタクトアームの機能を兼ね備える構成であり、以下ドライバガイド１４１がコンタクトアームとして機能する場合に限り、コンタクトアーム１４１という）によって駆動と停止が制御される構成とされる。すなわち、ハンドル部１０３に設けたトリガ１０３ａが引き操作されてトリガスイッチ１０３ｂ（図２９参照）がオン状態に切替えられるとともに、コンタクトアーム１４１が被加工材に押付けられることで後方へと移動されてコンタクトアームスイッチ１４３（図３０参照）がオン状態とされた場合に通電駆動され、トリガ１０３ａとコンタクトアーム１４１のいずれか一方、又は双方が操作されていない状態では停止する構成とされる。なお、ドライバガイド１４１は、付勢バネ１４２（図３０参照）により先端側（前方）に突出するように付勢されている。
【００６６】
図２８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と、当該空気通路１３５を開放及び閉止するバルブ１３７を備えている。この空気通路１３５が、本発明における「圧縮空気供給経路」に対応し、バルブ１３７が、本発明における「弁部材」に対応する。釘打機１００は、図２５及び図２６に示すように、打込みピストン１２３が最後端位置（図示左端位置）へと移動され、かつ圧縮ピストン１３３が最下端位置（下死点）へと移動され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）のときを初期状態としている。
【００６７】
空気通路１３５は、圧縮シリンダ１３１側の連通ポート１３５ａと、打込みシリンダ１２１側の連通ポート１３５ｂと、それら連通ポート１３５ａ，１３５ｂを相互に連通する連通路１３５ｃと、バルブ収容空間１３５ｄと、バルブ収容空間１３５ｄの周面に形成された環状溝１３５ｅとを主体として構成される。連通ポート１３５ａは、図２６に示すように、圧縮シリンダ１３１のシリンダヘッド１３１ｂに形成され、圧縮室１３１ａに通じている。連通ポート１３５ｂは、図２８に示すように、打込みシリンダ１２１のシリンダヘッド１２１ｂに形成され、一端が連通路１３５ｃに通じ、他端が環状溝１３５ｅに通じている。すなわち、連通ポート１３５ｂは、環状溝１３５ｅを介してバルブ収容空間１３５ｄに臨んでいる。連通路１３５ｃは、図２８に示すように、パイプ状部材により形成され、打込みシリンダ１２１に沿って前後方向に直線状に延在されるとともに、一端部が圧縮シリンダ１３１側の連通ポート１３５ａに嵌入固定され、他端部が打込みシリンダ１２１側の連通ポート１３５ｂに嵌入固定されている。
【００６８】
バルブ収容空間１３５ｄにバルブ１３７が配置されている。バルブ収容空間１３５ｄは、シリンダ室１２１ａと略同径の内径を有するとともに、シリンダ室１２１ａに通じる円形空間としてシリンダヘッド１２１ｂに形成されている。従って、バルブ収容空間１３５ｄに配置されるバルブ１３７は、打込みピストン１２３のピストン本体部１２４とは略同一の直径を有する円柱状部材として備えられ、打込みピストン１２３のドライバ１２５の打込み線（移動線）と同軸線上において前後方向（打ち込み方向）に移動可能とされる。そして、バルブ１３７は、前後方向に移動することで空気通路１３５を開閉する。
【００６９】
具体的には、図３０〜図３２に示すように、バルブ１３７の外周には、長軸方向に所定間隔で前後２個のＯリング１３９ａ，１３９ｂが設けられ、前側のＯリング１３９ａが環状溝１３５ｅの前方においてバルブ収容空間１３５ｄの内壁面と接触する位置に置かれることで、空気通路１３５とシリンダ室１２１ａとの連通を遮断し、バルブ収容空間１３５ｄの内壁面から離間して環状溝１３５ｅの領域内へと移動された位置では、空気通路１３５とシリンダ室１２１ａとを連通するように構成されている。図３０にはバルブ１３７の閉じ状態が示され、図３１及び図３２にはバルブ１３７の開き状態が示される。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、空気通路１３５の開閉には関与しない。このように、空気通路１３５を開閉するバルブ１３７は、空気通路１３５のうち、打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａとの接続側に設けられている。
【００７０】
バルブ１３７は、図３０〜図３２に示すように、常時には付勢部材としての圧縮コイルバネ１３８によって環状溝１３５ｅを閉じる方向（前方）に向けて付勢されている。また、バルブ１３７は、ストッパ１３６を間にして打込みピストン１２３のピストン本体部１２４と対向している。このストッパ１３６は、シリンダ室１２１ａの内径方向に突出するフランジ状の部材によって形成され、打込み動作を終えて後方へと移動する（戻り動作）打込みピストン１２３の後端位置を規定する一方、圧縮コイルバネ１３８によって前方へと付勢されるバルブ１３７の前端位置（閉じ位置）を規定する部材として備えられる。
【００７１】
また、バルブ１３７は、クランク機構１１５と連動して回転する円筒カム１８１（図２５及び図３３参照）により開閉制御されるメカニカルバルブとして構成されている。円筒カム１８１の回転運動は、リンク機構１８５（図２９参照）により前後方向の直線運動に変換してバルブ１３７に伝達するように構成される。このリンク機構１８５が、本発明における「中継部材」に対応する。本実施形態に係る円筒カム１８１は、図３３に示すように、軸方向の一端面にカム面１８１ａが形成された端面カムとして設定されている。そして、図２５に示すように、クランク軸１１５ａ上に一体に回転するよう取付けられ、前述した変形例の第３カムプレート１７１の場合と同様のカムリフト量が得られるようにカム形状が形成されている。すなわち、圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が最大圧縮状態（クランク角度で概ね１８０度）とされたときに、バルブ１３７を後方へと移動させて環状溝１３５ｅを開放し、少なくともクランク角度（θ）が３３０度に達するまでは、当該開放位置に保持するようにカム面１８１ａのカム形状が設定されている。この円筒カム１８１が、本発明における「カム部材」に対応する。
【００７２】
リンク機構１８５は、図２９に示すように、第１リンク１８５ａと第２リンク１８５ｂとによって構成されている。第１リンク１８５ａは、圧縮シリンダ１３１の外側面に沿って上下方向に延在して配置され、延在方向の略中央部において、内側ハウジング１０２に支軸１８６により前後方向に回動自在に装着されている。そして、第１リンク１８５ａの一端部（下端部）がカムフォロワー１８７（図２７参照）を介して円筒カム１８１のカム面（鉛直面）に当接されている。第２リンク１８５ｂは、打込みシリンダ１２１の外側面に沿って前後方向に移動可能に配置されるとともに、図３０〜図３２に示すように、その一端部（前端部）が第１リンク１８５ａの他端部（上端部）とピン１８９により相対回動自在に連結され、他端部（後端部）がバルブ１３７の頭部外周に形成された環状凹部１３７ａに係合されている。
【００７３】
従って、第１リンク１８５ａが支軸１８６を回動支点として前方へ回動（上端側の回動方向、以下同様）され、第２リンク１８５ｂが前方へ移動したときには、バルブ１３７が前方へと移動して環状溝１３５ｅを閉止し（図３０参照）、第１リンク１８５ａが後方へ回動され、第２リンク１８５ｂが後方へ移動したときには、バルブ１３７が後方へ移動して環状溝１３５ｅを開放する（図３１参照）。なお、バルブ１３７を閉じ側に付勢する圧縮コイルバネ１３８の付勢力は、第１リンク１８５ａのカムフォロワー１８７を円筒カム１８１のカム面に押付ける方向に作用している。
【００７４】
次に上記のように構成された釘打機１００の作用および使用方法につき説明する。図２５及び図２６に示す初期状態において、コンタクトアーム１４１が被加工材に押し付けられてコンタクトアームスイッチ１４３（図３０参照）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（図２９参照）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。これによって減速機構１１３を介してクランク機構１１５が駆動され、圧縮ピストン１３３が後方へと移動を開始する。このとき、メインバルブ１３７は、図２５及び図３０に示すように、空気通路１３５を閉止しているため、圧縮室１３１ａの容積が減少され、圧縮室１３１ａ内に閉じ込められた空気が圧縮される。
【００７５】
圧縮ピストン１３３が上死点付近に達したとき、すなわち、圧縮室１３１ａ内の圧縮空気が最大圧縮状態とされたとき、円筒カム１８１及びリンク機構１８５を介してバルブ１３７が後方へと移動し、前側のＯリング１３９ａがバルブ収容空間１３５ｄの内壁面から離れ、環状溝１３５ｅの領域内に移動する。これにより、環状溝１３５ｅが開いてシリンダ室１２１ａに連通する。環状溝１３５ｅが少しでも開くと、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内へと供給されるため、図３０に示すように、シリンダ室１２１ａ内の圧力によってバルブ１３７が全開位置に移動される。と同時にシリンダ室１２１ａ内に供給された圧縮空気によって打込みピストン１２３が前方へ移動される。そして、前方へと移動された打込みピストン１２３のドライバ１２５がドライバガイド１４１の打込み通路１４１ａに待機している釘を打撃し、これを被加工材に打込む。
【００７６】
打込みピストン１２３が釘を打撃して被加工材に打込む際、本体部１０１には打込み方向の打撃振動が発生するが、このとき、本実施の形態では、打込みピストン１２３と同軸上に配置されたバルブ１３７がシリンダ室１２１ａ供給された圧縮空気により押されて圧縮コイルバネ１３８を圧縮しつつ後方へ移動する。すなわち、バルブ１３７がカウンタウェイトとして機能することになる。本実施の形態では、バルブ１３７及び当該バルブ１３７に連接されるリンク機構１８５の質量が打込みピストン１２３の質量と概ね同等となるように設定している。このため、バルブ１３７及びリンク機構１８５で構成されるカウンタウェイトによって打込みピストン１２３による釘打込み動作時の振動を効率よく軽減することが可能となる。
【００７７】
圧縮動作後、圧縮ピストン１３３は下方へと移動する。すると、圧縮室１３１ａの容積が増加されて当該圧縮室１３１ａが負圧化される。圧縮室１３１ａ内に発生した負圧は、空気通路１３５及びシリンダ室１２１ａを通じて打込みピストン１２３に作用する。これにより、図３２に示すように、打込みピストン１２３が吸引されて後方へと移動され、最終的にはストッパ１３６と当接して初期位置に復帰する。バルブ１３７は、打込みピストン１２３が初期位置に復帰されるまでは、空気通路１３５の開放状態を維持するが、少なくとも圧縮ピストン１３３が初期位置としての圧縮開始前の位置（下死点）に接近した時点で前方へと移動し、空気通路１３５を閉じる。なお、圧縮ピストン１３３が初期位置に復帰すると、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。かくして、釘打ち動作の１サイクルが終了する。
【００７８】
さて、本実施の形態においては、円筒カム１８１の回転動作に応じてリンク機構１８５が支軸１８６を回動支点として前後方向に往復回動され、これによりバルブ１３７が空気通路１３５を開放及び閉止するように構成したので、円筒カム１８１からリンク機構１８５を介してバルブ１３７至るまでの動力伝達構成を合理的に行うことができる。特に、リンク機構１８５を圧縮シリンダ１３１の外側に軸方向に沿って配置し、限られたスペースを利用して配置できる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、バルブ１３７を打込みピストン１２３と同軸上に配置するとともに、シリンダ室１２１ａ内に供給された圧縮空気によって打込みピストン１２３の打込み方向と逆方向に移動させる構成とし、バルブ１３７にカウンタウェイトとしての機能を持たせている。このため、打込みピストン１２３による釘打込み動作時に生ずる振動を軽減することができる。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、バルブ１３７の直径と、打込みピストン１２３のピストン本体部１２４の直径とを同一に設定している。換言すれば、圧縮室１３１ａ内に供給された圧縮空気の圧力を受けるバルブ１３７の受圧面積を、打込みピストン１２３が受ける受圧面積と同一としている。このため、バルブ１３７のカウンタウェイトとしての機能を発揮させ易い。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、圧縮シリンダ１３１の圧縮室１３１ａと打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａとをパイプのような筒状部材からなる連通路１３５ｃによって接続する構成としている。このため、圧縮シリンダ１３１と打込みシリンダ１２１との相対的な配置関係に自由度を持たせることが可能になる。この場合、連通路１３５ｃを構成する筒状部材を打込みシリンダ１２１に沿って隣接状に配置する構成とすることにより、他の構成部材との干渉を回避した配置が実現される。なお、筒状部材は、硬質な材質で形成してもよいし、組付け時に任意に曲げることが可能な可撓性（柔軟性）のある材質で形成してもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、圧縮シリンダ１３１の圧縮室１３１ａと打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａとをつなぐ空気通路１３５のうち、シリンダ室１２１ａとの接続側にバルブ１３７を配置している。このため、空気通路１３５が圧縮室１３１ａの一部となり、圧縮空気が打込みシリンダ１２１のシリンダ室１２１ａに供給される途中の段階で膨張することが回避される。すなわち、エネルギーロスを低減して効率の良い打込み作業を行うことができる。
【００８３】
なお、上記の実施形態では、円筒カム１８１につき、軸方向の一端面をカム面とする端面カムとして形成したが、外周面に溝を備えた円筒溝カムに変更しても構わない。また、上述した実施形態は、打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込み工具に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１００  釘打機（打込み工具）
１０１  本体部（工具本体）
１０１Ａ  打込み機構収容部
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
１０５  マガジン
１０７  本体ハウジング
１０７ａ  後側連結プレート
１０７ｂ  前側連結プレート
１０９  駆動部ハウジング
１１０  バッテリパック
１１１  電動モータ（モータ）
１１３  遊星歯車式の減速機構
１１５  クランク機構（クランク機構）
１１５ａ  クランク軸（クランク軸）
１１５ｂ  クランクピン
１１５ｃ  クランクプレート
１１５ｄ  連接ロッド
１１５ｅ  連結ピン
１２０  釘打込み機構
１２１  打込みシリンダ
１２１ａ  シリンダ室（シリンダ室）
１２１ｂ  シリンダヘッド
１２１ｃ  環状溝
１２３  打込みピストン（第１ピストン）
１２４  ピストン本体部（摺動部）
１２５  ドライバ（打込み部）
１２７  逃し孔
１３０  圧縮装置（圧縮装置）
１３１  圧縮シリンダ
１３１ａ  圧縮室（圧縮室）
１３１ｂ  シリンダヘッド
１３３  圧縮ピストン（第２ピストン）
１３３ａ  ピストン本体部
１３５  空気通路（圧縮空気供給経路）
１３５ａ  連通ポート
１３５ｂ  連通ポート
１３５ｃ  連通路
１３６  ストッパ
１３７  バルブ（弁部材）
１３７ａ  係合凹部
１３８  圧縮コイルバネ
１３９ａ，１３９ｂ  前、後のＯリング
１３９  外気補給口
１４１  ドライバガイド（コンタクトアーム）
１４１ａ  打込み通路
１４３  コンタクトアームスイッチ
１５１  カム機構
１５３  第１カムプレート（カム部材）
１５５  第２カムプレート（カム部材）
１５７  第１カムフォロワー（カムフォロワー）
１５７ａ  平面
１５９  第２カムフォロワー（カムフォロワー）
１５９ａ  突出部
１５９ｂ  突状曲面
１６１  動力伝達部材（中継部材）
１６１ａ  側枠部分
１６１ｂ  後枠部分
１６１ｃ  前枠部分
１６２  第１ガイドロッド
１６３  第１圧縮コイルバネ
１６４  締結ネジ
１６５  第２ガイドロッド
１６７  第２圧縮コイルバネ
１７１  第３カムプレート
１７３  第３カムフォロワー
１８１  円筒カム（カム部材）
１８１ａ  カム面
１８５  リンク機構（中継部材）
１８５ａ  第１リンク
１８５ｂ  第２リンク
１８６  支軸（回動支点）
１８７  カムフォロワー
１８９  ピン
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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