(57)【要約】【課題】射出部で止具が詰まった場合の対処が容易な打込機を提供する。【解決手段】釘５８が供給されるノーズ部３５と、上死点から下死点に向けて動作して釘５８を打撃する打撃工具部１２と、打撃工具部１２に付勢力を加える圧力室１３と、打撃工具部１２に設けた歯と、ピンを有するピンホイール４９と、ピンホイール４９を回転する電動モータ１５と、電動モータ１５を制御するコントローラと、電動モータ１５とピンホイール４９との間の動力伝達経路に配置される回転制御機構５１と、を有し、回転制御機構５１は、ピンホイール４９を第１回転方向及び第２回転方向に回転すること、を許容する機能と、圧力室１３から打撃工具部１２に加わる付勢力によって、ピンホイール４９に第２回転方向の回転力が加わった場合に、ピンホイール４９が第２回転方向に回転することを抑制する機能と、を備えている。【選択図】図１
2017170530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
止具が供給される射出部と、
上死点と下死点との間で動作可能であり、かつ、前記上死点から前記下死点に向けて動作して前記止具を打撃する打撃工具部と、
前記打撃工具部に付勢力を加えて前記打撃工具部を前記下死点に向けて動作させる付勢部と、
前記打撃工具部に設けた第１係合部と、
前記第１係合部に対して係合及び解放可能な第２係合部を有する回転部材と、
前記回転部材を回転するモータ軸を有し、かつ、前記モータ軸が第１回転方向に回転することで、前記打撃工具部を前記下死点から前記上死点に向けて動作させるモータと、
前記モータを制御する制御部と、
前記モータ軸と前記回転部材との間の動力伝達経路に配置される回転制御機構と、
を有し、
前記回転制御機構は、
前記モータ軸の回転力を前記回転部材に伝達して、前記回転部材を前記第１回転方向に回転すること、及び前記第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転すること、を許容する機能と、
前記付勢部から前記打撃工具部に加わる付勢力によって、前記回転部材に前記第２回転方向の回転力が加わった場合に、前記回転部材が前記第２回転方向に回転することを抑制する機能と、
を備えている、打込機。
【請求項２】
前記回転制御機構は、
前記モータ軸に動力伝達可能に接続され、かつ、第１突起を有する出力部材と、
前記回転部材に動力伝達可能に接続され、かつ、第２突起を有する中間部材と、
前記第１突起と前記第２突起との間に配置され、かつ、前記出力部材の回転方向に移動可能な転動体と、
を有し、
前記モータ軸が前記第２回転方向に回転すると前記第１突起が前記転動体を前記第２突起に当接させて、前記回転部材が前記第２回転方向に回転する、請求項１記載の打込機。
【請求項３】
作業者により操作されることで前記モータ軸の回転を制御して前記第１係合部と前記第２係合部との係合を解除する係合解除スイッチが設けられ、
前記制御部は、
前記打撃工具部が前記上死点から前記下死点に向かう途中で停止すると、前記モータの回転力で前記回転部材を前記第１回転方向に回転させて、前記第１係合部と前記第２係合部とを係合させる制御と、
前記係合解除スイッチが操作されると、前記第１係合部と前記第２係合部とを解放するように、前記モータ軸を前記第２回転方向に回転させる制御と、
を行う、請求項１または２記載の打込機。
【請求項４】
前記第１係合部と前記第２係合部とが係合されているか解放されているかを判断する状態判断部が設けられている、請求項１乃至３の何れか１項記載の打込機。
【請求項５】
作業者により操作されることで前記モータ軸の回転方向を前記第１回転方向と前記第２回転方向とに切り換える係合解除スイッチが設けられ、
前記制御部は、
前記打撃工具部が前記上死点から前記下死点に向かう途中で停止すると、前記回転部材の回転方向の位置が、前記第２係合部を前記第１係合部に係合させることが可能となる支持位置になるように、前記モータ軸を前記第２回転方向に回転させる制御と、
前記係合解除スイッチが操作されて前記モータ軸の回転方向が前記第１回転方向に切り換えられると、前記第１係合部と前記第２係合部とが解放されるまで、前記モータ軸を前記第１回転方向に回転させる制御と、
を行う、請求項１または２記載の打込機。
【請求項６】
前記制御部は、前記回転部材を前記第１回転方向に回転させた際に、前記第１係合部と前記第２係合部とが互いに非係合の位置にあると判断すると、前記モータ軸を前記第２回転方向に回転させる、請求項５記載の打込機。
【請求項７】
前記打撃工具部は、
前記付勢部の付勢力を受けるピストンと、
前記ピストンに接続されたドライバブレードと、
を有し、
前記第１係合部は、前記打撃工具部の動作方向に沿って複数配置され、
前記回転部材の支持位置は、
前記第２係合部が、前記複数の第１係合部のうち前記第２係合部が係合する予定係合部と、前記打撃工具部の動作方向で前記予定係合部よりも前記ドライバブレードの先端に近い箇所にある下側係合部との間に位置すること、
または、
前記第２係合部が、前記下側係合部に当接する位置にあること、
を含む、請求項５または６記載の打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打撃工具で止具を打撃して、止具を被打込材へ打ち込む打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、打撃工具で止具を打撃して、止具を被打込材へ打ち込む打込機が知られており、その打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジングと、ハウジング内に移動可能に設けたプランジャと、プランジャに設けた打撃工具としてのブレードと、プランジャを押圧するバネと、ハウジング内に設けたモータと、モータの回転力で回転するドラムと、ハウジング内に設けたバンパと、を有する。
【０００３】
また、特許文献１に記載された打込機は、モータの出力軸とドラムとの間に一方向クラッチと、ドラムに巻かれたワイヤと、を有する。ワイヤは、プランジャに接続されている。さらに、特許文献１に記載された打込機は、ハウジングに設けた射出部と、ハウジングおよび射出部に亘って設けられたマガジンと、を有する。マガジンは、止具としての釘を収容し、かつ、釘を射出部に供給する。
【０００４】
打込機は、ハウジングに連続して設けたハンドルと、ハンドルに対して取り外し可能な蓄電池と、を有する。トリガがハンドルに設けられ、制御部がハンドル内に設けられている。また、打込機は、トリガの操作を検知するトリガスイッチと、射出部を被打込材に押し付けたことを検出するプッシュスイッチと、を有する。トリガスイッチから出力される信号、及びプッシュスイッチから出力される信号は、制御部に入力される。
【０００５】
打込機の初期状態では、プランジャは下死点に位置している。作業者が射出部を被打込材へ押し付け、トリガを操作すると蓄電池からモータに電力が供給され、モータが正回転する。モータの回転力がドラムに伝達されると、ワイヤがドラムに巻き取られてプランジャが上昇する。プランジャの上昇によりバネが圧縮される。プランジャが上死点に到達すると、モータの回転力がドラムに伝達されなくなり、圧縮されたバネの力でプランジャが下死点に向けて動作する。マガジンから射出部に供給されている釘は、ブレードにより打撃されて被打込材に打ち込まれる。また、プランジャがバンパと衝突し、バンパは衝撃を吸収する。一方向クラッチは、モータが逆回転して、ワイヤを巻き上げる方向とは逆方向の回転力が、ドラムに加わることを阻止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−３００５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された打込機は、射出部で止具が詰まった場合の対処が困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、射出部で止具が詰まった場合の対処が容易な打込機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態の打込機は、止具が供給される射出部と、上死点と下死点との間で動作可能であり、かつ、前記上死点から前記下死点に向けて動作して前記止具を打撃する打撃工具部と、前記打撃工具部に付勢力を加えて前記打撃工具部を前記下死点に向けて動作させる付勢部と、前記打撃工具部に設けた第１係合部と、前記第１係合部に対して係合及び解放可能な第２係合部を有する回転部材と、前記回転部材を回転するモータ軸を有し、かつ、前記モータ軸が第１回転方向に回転することで、前記打撃工具部を前記下死点から前記上死点に向けて動作させるモータと、前記モータを制御する制御部と、前記モータ軸と前記回転部材との間の動力伝達経路に配置される回転制御機構と、を有し、前記回転制御機構は、前記モータ軸の回転力を前記回転部材に伝達して、前記回転部材を前記第１回転方向に回転すること、及び前記第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転すること、を許容する機能と、前記付勢部から前記打撃工具部に加わる付勢力によって、前記回転部材に前記第２回転方向の回転力が加わった場合に、前記回転部材が前記第２回転方向に回転することを抑制する機能と、を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
一実施形態の打込機は、射出部で止具が詰まった場合の対処が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】打込機を側面視した断面図である。
【図２】打込機を正面視した断面図である。
【図３】打込機を側面視した拡大断面図である。
【図４】打込機に設けた回転制御機構の断面図である。
【図５】打込機の制御系統を示すブロック図である。
【図６】打込機の使用例及び制御例を含むフローチャートである。
【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、打撃工具の動作を示す模式図である。
【図８】（Ａ）乃至（Ｄ）は、打撃工具の動作を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
打込機の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２に示す打込機１０は、筒形状のハウジング１１と、ハウジング１１の内部から外部に亘って配置された打撃工具部１２と、打撃工具部１２を上死点と下死点との間で第１方向Ｂ１に沿って動作させる圧力室１３と、打撃工具部１２を第１方向とは逆の第２方向Ｂ２に沿って移動させる巻き上げ機構１４と、巻き上げ機構１４に回転力を伝達する電動モータ１５と、を有する。
【００１４】
ハウジング１１は、本体１６と、本体１６の開口部を閉じたカバー１７と、本体１６に連続するハンドル１８及びモータ収容部１９と、ハンドル１８とモータ収容部１９とを接続する接続部２０と、を有する。蓄圧容器２１及びシリンダ２２がハウジング１１内に設けられ、環状の接続具２３は、蓄圧容器２１とシリンダ２２とを接続している。圧力室１３は蓄圧容器２１内に形成されている。打撃工具部１２は、シリンダ２２内に移動可能に配置されたピストン２４と、ピストン２４に固定されたドライバブレード２５と、を有する。
【００１５】
ピストン２４は、シリンダ２２内で軸線Ａ１方向に移動可能である。軸線Ａ１方向は、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２に対して平行である。ピストン２４の外周にシール部材７９が取り付けられており、シール部材７９はシリンダ２２の内面に接触してシール面を形成する。シール部材７９は、圧力室１３を気密にシールする。圧縮空気が圧力室１３内に封入されている。
【００１６】
ドライバブレード２５は金属製または樹脂製で良く、図２のように、ドライバブレード２５は細幅の板形状部を有し、板形状部の縁に、長手方向に沿ってラック２６が設けられている。ラック２６は、複数、具体的には８個の歯２７ａ〜２７ｈを有する。８個の歯２７ａ〜２７ｈは、軸線Ａ１方向に一定の間隔をおいて配置されている。ドライバブレード２５のうち、軸線Ａ１方向でピストン２４に近い位置から、ピストン２４から離れた位置にある先端２５ａに向けて、歯２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ，２７ｈの順で配置されている。８個の歯２７ａ〜２７ｈがドライバブレード２５の縁から突出した量は、全て同一である。
【００１７】
ホルダ２８が、本体１６の内部から外部に亘って配置されている。ホルダ２８は、アルミ合金製、または、合成樹脂製で良い。ホルダ２８は、筒形状の荷重受け部２９と、荷重受け部２９に連続した円弧形状のカバー３０と、荷重受け部２９に連続したテール部３１と、を有する。図３のように、テール部３１はモータ収容部１９に連続している。
【００１８】
図２のように、荷重受け部２９は本体１６内に配置されており、荷重受け部２９は軸孔３２を有する。荷重受け部２９内にバンパ３３が設けられている。バンパ３３はゴム状弾性部材で一体成形されている。バンパ３３は軸孔３４を有する。軸孔３２，３４は、共に軸線Ａ１を中心として配置され、ドライバブレード２５は、軸孔３２，３４内で軸線Ａ１方向に移動可能である。カバー３０はテール部３１内に配置されている。ノーズ部３５がねじ部材７８を用いてテール部３１に固定されており、ノーズ部３５は射出路３６を有する。ノーズ部３５は、複数の要素を互いに固定して組み立てられている。射出路３６は、空間、若しくは通路であり、ドライバブレード２５は射出路３６内で軸線Ａ１方向に移動可能である。
【００１９】
電動モータ１５はモータ収容部内１９に設けられている。電動モータ１５はモータ軸３７を有し、モータ軸３７は軸受３８，３９により回転可能に支持されている。モータ軸３７は軸線Ａ２を中心として回転可能である。図３に示す打込機１０の側面視で、軸線Ａ１と軸線Ａ２とは直角に交差する。図１のように、接続部２０に対して着脱可能な蓄電池４０が設けられ、蓄電池４０は、電動モータ１５に電力を供給する。
【００２０】
蓄電池４０は、収容ケース４１と、収容ケース４１内に収容した電池セルとを有する。電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池の何れかを用いることができる。蓄電池４０は直流電源である。収容ケース４１内に第１端子が設けられ、第１端子は電池セルに接続されている。接続部２０に第２端子が固定され、蓄電池４０を接続部２０に取り付けると、第１端子と第２端子とが通電可能に接続される。
【００２１】
図３のように、ギヤケース４２がテール部３１内に設けられ、減速機４３がギヤケース４２内に設けられている。減速機４３は、入力部材４４、出力部材４５及び３組の遊星歯車機構を有する。入力部材４４は、モータ軸３７に固定されている。入力部材４４及び出力部材４５は、軸線Ａ２を中心として回転可能である。モータ軸３７の回転力は、入力部材４４を経由して出力部材４５に伝達される。減速機４３は、入力部材４４に対する出力部材４５の回転速度を低速とする。
【００２２】
巻き上げ機構１４はカバー３０内に配置されている。巻き上げ機構１４は、軸受４６，４７により回転可能に支持されたピンホイール軸４８と、ピンホイール軸４８に固定されたピンホイール４９と、ピンホイール４９に設けたピニオン機構７７と、を有する。ピニオン機構７７は、ピンホイール４９の円周方向に間隔をおいて配置された８本のピン５０ａ〜５０ｈを含む。歯２７ａ〜２７ｈの配置数と、ピン５０ａ〜５０ｈの配置数とは同一である。軸受４６と軸受４７とは軸線Ａ２方向で異なる位置に配置され、軸受４６は減速機４３と軸受４７との間に配置されている。巻き上げ機構１４は、軸線Ａ１方向で軸受４６と軸受４７との間に配置されている。
【００２３】
図２のように、打込機１０を正面視すると、軸線Ａ１と軸線Ａ２とは交差していない。また、ピン同士の間には、ピンホイール４９の回転方向の隙間が形成されている。ピンホイール４９の回転方向で、ピン５０ａとピン５０ｂとの隙間量、ピン５０ｂとピン５０ｃとの隙間量、ピン５０ｃとピン５０ｄとの隙間量、ピン５０ｄとピン５０ｅとの隙間量、ピン５０ｅとピン５０ｆとの隙間量、ピン５０ｆとピン５０ｇとの隙間量、ピン５０ｇとピン５０ｈとの隙間量は、全て同一である。ピン５０ｈとピン５０ａとの間における隙間量は、他のピン同士の隙間量よりも広い。
【００２４】
回転制御機構５１がギヤケース４２内に設けられている。回転制御機構５１は、モータ軸３７とピンホイール４９との間の動力伝達経路に配置されている。回転制御機構５１は、軸線Ａ２方向で軸受４６と出力部材４５との間に配置されている。回転制御機構５１は、出力部材４５の回転力をピンホイール軸４８に伝達する機構である。回転制御機構５１は、出力部材４５の回転方向に関わりなく、出力部材４５の回転力をピンホイール軸４８に伝達することを許容する機能を有する。また、回転制御機構５１は、ピンホイール軸４８の回転方向に関わりなく、ピンホイール軸４８の回転を阻止する機能を有する。つまり、ピンホイール軸４８の回転力は、出力部材４５に伝達されない。
【００２５】
図４のように、回転制御機構５１は、ギヤケース４２に固定された環状部材５２と、ピンホイール軸４８に固定されたロックカム５３と、出力部材４５に設けられた突起５４と、複数の転動体５５ｂと、を有する。環状部材５２、ロックカム５３、出力部材４５、転動体５５ｂは、全て金属製である。ギヤケース４２の内周面に、円周方向に間隔をおいて凹部５６が複数設けられ、環状部材５２の外周面に、間隔をおいて凸部５７が複数設けられている。凸部５７が凹部５６に配置されており、環状部材５２はギヤケース４２に対して回転しない。環状部材５２の内周面は、軸線Ａ２を中心とする円形である。
【００２６】
ロックカム５３は、環状部材５２の内側に配置されており、ロックカム５３の外周面に突起５３ａが設けられている。突起５３ａは、ロックカム５３の回転方向に一定間隔をおいて複数箇所、例えば、３箇所に設けられている。突起５３ａ同士の間に位置するロックカム５３の外周面は、回転方向の中央に盛り上げ部５３ｂが設けられ、回転方向で盛り上げ部５３ｂの両側に、斜面部５３ｅを介して窪み５３ｃが形成されている。窪み５３ｃはロックカム５３の回転方向に複数箇所、例えば、６箇所に設けられている。
【００２７】
転動体５５ｂは円柱または球体であり、転動体５５ｂの外径は、盛り上げ部５３ｂと環状部材５２との隙間量よりも大きい。盛り上げ部５３ｂと環状部材５２との隙間量は、環状部材５２の径方向の値である。転動体５５ｂは、環状部材５２の径方向で、３箇所の窪み５３ｃと環状部材５２の内周面との間に配置されている。
【００２８】
突起５４は、出力部材４５の端面から軸受４６に向けて軸線Ａ２方向に突出している。突起５４は、出力部材４５の回転方向に一定の間隔で複数箇所、例えば、３箇所に配置されている。突起５４は、出力部材４５の回転方向で転動体５５ｂと突起５３ａとの間に配置されている。突起５４は、環状部材５２の径方向で、環状部材５２と盛り上げ部５３ｂとの間に配置されている。突起５４は、出力部材４５の回転方向で、転動体５５ｂと突起５３ａとの間で移動可能である。
【００２９】
また、釘５８を収容するマガジン５９が設けられ、マガジン５９はノーズ部３５及び接続部２０により支持されている。マガジン５９は、釘５８を射出路３６に供給する送り機構を有する。
【００３０】
モータ基板６０がモータ収容部１９内に設けられ、インバータ回路６１がモータ基板６０に設けられている。インバータ回路６１は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子は、全てオン及びオフが可能である。
【００３１】
制御基板６２が接続部２０内に設けられ、制御基板６２に、図５に示すコントローラ６３が設けられている。コントローラ６３は、入力ポート、出力ポート、中央演算処理装置及び記憶装置を有するマイクロコンピュータである。コントローラ６３は、リード線６４を介して第２端子に接続され、リード線６５を介してインバータ回路６１に接続されている。
【００３２】
ハンドル１８にトリガ６６が設けられている。トリガ６６はハンドル１８に対して直線状に往復動可能である。トリガスイッチ６７がハンドル１８内に設けられており、トリガスイッチ６７は、トリガ６６に操作力が加えられるとオンし、かつ、トリガ６６の操作力が解除されるとオフする。
【００３３】
プッシュレバー６８がノーズ部３５に取り付けられている。プッシュレバー６８はノーズ部３５に対して軸線Ａ１方向に移動可能である。プッシュスイッチ６９が設けられ、プッシュスイッチ６９は、プッシュレバー６８が被打込材７０に押し付けられるとオンし、かつ、プッシュレバー６８が被打込材７０から離れるとオフする。軸線Ａ１方向におけるドライバブレード２５の位置を検出する位置検出センサ７１が設けられている。位置検出センサ７１は、例えば、ノーズ部３５またはテール部３１に設けられている。
【００３４】
ピンホイール４９の回転方向の位相を検出する位相検出センサ７２が設けられている。位相検出センサ７２は、例えば、テール部３１に設けられている。係合解除スイッチ７３が、ハンドル１８または接続部２０に設けられている。係合解除スイッチ７３は、作業者が電動モータ１５のモータ軸３７の回転方向を切り換えることで、ピニオン機構７７とラック２６とを係合を解除する場合に操作する。更に、係合解除スイッチ７３は、リセットスイッチであって良く、コントローラ６３がモータ軸３７の前回の回転方向を記憶する。そして、コントローラ６３は、リセットスイッチが操作されると、モータ軸３７を、前回の回転方向とは逆方向に回転する。なお、電動モータ１５のモータ軸３７の切り換えは、コントローラ６３が自動的に行うことも可能である。
【００３５】
さらに、オフスイッチ７４が設けられている。オフスイッチ７４は、作業者は作業終了後にオフスイッチ７４を操作することでコントローラ６３を停止させる。コントローラ６３の停止とは、コントローラ６３がスリープ状態となること、コントローラ６３に対する給電を停止すること、を含む。
【００３６】
電流値検出センサ７５は、蓄電池４０と電動モータ１５とを接続する電気回路の電流値を検出する。トリガスイッチ６７の信号、プッシュスイッチ６９の信号、位置検出センサ７１の信号、位相検出センサ７２の信号、係合解除スイッチ７３の信号、オフスイッチ７４の信号、電流値検出センサ７５の信号は、コントローラ６３に入力される。
【００３７】
次に、打込機１０で釘５８を被打込材７０に打ち込む作業を説明する。作業者は、予め係合解除スイッチ７３を操作し、電動モータ１５のモータ軸３７の回転方向を、正回転に設定する。そして、コントローラ６３は、トリガスイッチ６７がオフされ、プッシュスイッチ６９がオフされていると、インバータ回路６１のスイッチング素子を全てオフする。このため、蓄電池４０の電力は電動モータ１５に供給されず、電動モータ１５は停止している。
【００３８】
電動モータ１５が停止していると、ピストン２４はバンパ３３から離れて停止している。つまり、ピストン２４は下死点と上死点との間で停止し、かつ、ドライバブレード２５は待機位置で停止している。ピストン２４の下死点は、ピストン２４がバンパ３３に押し付けられた状態である。ピストン２４の上死点は、ピストン２４が圧力室１３に最も近づいた位置である。
【００３９】
コントローラ６３は、トリガスイッチ６７がオンされ、かつ、プッシュスイッチ６９がオンされていることを検出すると、インバータ回路６１のスイッチング素子をオン及びオフする制御を繰り返し、蓄電池４０の電力を電動モータ１５に供給する。すると、電動モータ１５モータ軸３７が正方向に回転した後に停止する。モータ軸３７の回転力は、減速機４３を経由してピンホイール軸４８に伝達される。
【００４０】
モータ軸３７の正回転は、図４で反時計回りであるものとする。モータ軸３７及び出力部材４５の回転方向は同一であり、出力部材４５が図４で反時計方向に回転すると、突起５４は突起５３ａに押し付けられる。このため、出力部材４５の回転力は、突起５３ａを介してピンホイール４９に伝達され、ピンホイール４９は、図４で反時計方向に回転する。ピンホイール軸４８の回転方向は、ピンホイール４９の回転方向と同じである。つまり、モータ軸３７が正回転すると、ピンホイール軸４８及びピンホイール４９は、図２で反時計方向に回転する。
【００４１】
ピンホイール４９が図２で反時計方向に回転すると、ピン５０ａ〜５０ｈと、ラック２６とが係合する。具体的に説明すると、ピンホイール４９の回転に伴い、ピン５０ａと歯２７ａ、ピン５０ｂと歯２７ｂ、ピン５０ｃと歯２７ｃ、ピン５０ｄと歯２７ｄ、ピン５０ｅと歯２７ｅ、ピン５０ｆと歯２７ｆ、ピン５０ｇと歯２７ｇ、ピン５０ｈと歯２７ｈが、順次係合し、かつ、解放される。ピン５０ａは、ピンホイール４９の回転方向で先頭に位置する第一ピンである。ピン５０ｈは、ピンホイール４９の回転方向で後端に位置する最終ピンである。１個のピンと１個の歯とを１組とし、１組のピンと歯、または２組のピンと歯とが同時に係合することで、ピンホイール４９の回転力が、ドライバブレード２５の軸線Ａ１と平行な第２方向Ｂ２の動作力に換される。
【００４２】
このようにして、ドライバブレード２５が軸線Ａ１方向で圧力室１３に近づく向きで動作する。つまり、ピストン２４は、図２に示す下死点から上死点に向けて移動し、圧力室１３の空気圧が上昇する。
【００４３】
ピストン２４は、ピン５０ｈと歯２７ｆとの係合力で上死点に到達する。そして、ピン５０ｈが歯２７ｈから解放されると、つまり、全てのピンと突起とが解放されると、ピストン２４を上死点に向けて移動させる力が解除される。このため、ピストン２４は圧力室１３の空気圧で下死点に向けて動作する。そして、ドライバブレード２５は、射出路３６にある釘５８を打撃し、釘５８は被打込材７０に打ち込まれる。
【００４４】
また、ピンホイール４９の回転方向で、ピン５０ｈとピン５０ａとの間の隙間量は、他のピン同士の間の隙間量よりも広い。このため、ピンホイール４９は、ドライバブレード２５が上死点から下死点に向けて動作する間も正回転するが、歯２７ａ〜２７ｈは、ピン５０ａ，５０ｈの何れにも接触しない。
【００４５】
また、ピストン２４は、釘５８が被打込材７０に打ち込まれた後、バンパ３３に衝突する。バンパ３３は、弾性変形することでピストン２４及びドライバブレード２５の運動エネルギを吸収する。また、電動モータ１５のモータ軸３７は、ドライバブレード２５が釘５８を打撃した後も正回転する。そして、ピン５０ａが歯２７ａに係合し、かつ、ピン５０ｂが歯２７ｂに係合し、ピンホイール４９の回転力でドライバブレード２５が、再度、上昇する。コントローラ６３は、ドライバブレード２５が待機位置に到達すると、電動モータ１５を停止する。
【００４６】
電動モータ１５が停止すると、回転制御機構５１が、ドライバブレード２５を待機位置に保持する。ドライバブレード２５は圧力室１３の付勢力を受けており、ドライバブレード２５が受けた付勢力は、ピンホイール４９を介してピンホイール軸４８に伝達される。つまり、ピンホイール軸４８及びロックカム５３は、図４で時計方向の回転力を受ける。
【００４７】
ロックカム５３が図４で時計方向の回転力を受けると、転動体５５ｂは、ロックカム５３と外周面と環状部材５２の内周面との間で転動し、転動体５５ｂは、盛り上がり部５３ｂと窪み部５３ｃとの間に設けられている斜面部５３ｅによって環状部材５２の内周面との間に食い込む。つまり、ロックカム５３が図４で受ける回転力は、環状部材５２を介してギヤケース４２で受け止められる。したがって、ピンホイール軸４８の回転が防止され、ドライバブレード２５は待機位置に停止する。このように、ドライバブレード２５を待機位置に保持している場合、圧力室１３の圧力に対応するピンホイール４９の回転力は、回転制御機構５１を介してギヤケース４２が受け持つため、電動モータ１５は無負荷である。
【００４８】
作業者は、釘５８を被打込材７０に打ち込んだ後、トリガスイッチ６７をオンした状態で、プッシュレバー６８を被打込材７０から離す。作業者が、再度、プッシュレバー６８を被打込材７０に押し付けると、トリガスイッチ６７がオンし、かつ、プッシュスイッチ６９がオンされ、コントローラ６３が上記と同様の制御を行う。以後、作業者が上記操作を繰り返すと、釘５８を順次、被打込材７０に打ち込むことができる。
【００４９】
打込機１０の使用例及び制御例を、図６のフローチャートを参照して説明する。蓄電池４０が接続部２０に取り付けられると、図６のフローチャートが開始される。コントローラ６３は、ステップＳ１において、トリガスイッチ６７がオンであること、及びプッシュスイッチ６９がオンであることを検出すると、コントローラ６３は、ステップＳ２において、ドライバブレード２５で釘５８を打ち込む制御を行う。
【００５０】
コントローラ６３は、ステップＳ３でドライバブレード２５が下死点に到達したか否かを判断する。ステップＳ３の趣旨は、射出路３６における釘５８の詰まりの有無を、軸線Ａ１方向におけるドライバブレード２５の位置から判断することである。コントローラ６３がステップＳ３で肯定的に判断した場合、つまり、釘５８が詰まっていない場合、コントローラ６３は、電動モータ１５を正回転してピンホイール４９を正回転し、ドライバブレード２５を上昇させる。
【００５１】
また、コントローラ６３は、ピンホイール４９を正回転している際に、ステップＳ４で電動モータ１５に供給される実際の電流値を検出し、かつ、実際の電流値ｉが閾値ｉ０未満か否かを判断する。閾値ｉ０は、ドライバブレード２５を正常に上昇可能か否かを判断するための値である。
【００５２】
実際の電流値ｉが閾値ｉ０未満であると、ドライバブレード２５を正常に上昇できることを意味する。実際の電流値ｉが閾値ｉ０以上であると、ドライバブレード２５の上昇を阻害する要因があることを意味する。閾値Ｉ０は、実験またはシミュレーションによって求めた値であり、閾値ｉ０は、記憶装置に予め記憶されている。
【００５３】
コントローラ６３は、ステップＳ４で肯定的に判断すると、ステップＳ５において、ドライバブレード２５が待機位置に到達した時点で電動モータ１５を停止し、ステップＳ１に戻る。
【００５４】
釘５８が射出路３６に詰まっていなければ、ピンホイール４９が正回転してドライバブレード２５を上死点に向けて動作する際、ピン５０ａは歯２７ａに係合し、ピン５０ｂは歯２７ｂに係合し、ピン５０ｃは歯２７ｃに係合し、ピン５０ｄは歯２７ｄに係合し、ピン５０ｅは歯２７ｅに係合し、ピン５０ｆは歯２７ｆに係合し、ピン５０ｇは歯２７ｇに係合し、ピン５０ｈは歯２７ｈに係合する。
【００５５】
また、ピン５０ａ〜５０ｈのそれぞれは、歯２７ａ〜２７ｈのそれぞれに対して、別個に係合及び解放可能である。なお、ピン５０ａ〜５０ｈのそれぞれと、歯２７ａ〜２７ｈのそれぞれとが、全て同時に係合することは無く、１個のピンと１個の突起とを１組として、１組また２組が互いに係合される。
【００５６】
コントローラ６３がステップＳ３で否定判断した、つまり、釘５８が射出路３６で詰まっている場合、またはステップＳ４で否定判断した場合、コントローラ６３は、ステップＳ６でピンホイール４９の回転方向の位相を検出し、かつ、ドライバブレード２５の軸線Ａ１方向の位置を検出する。コントローラ６３は、ピンホイール４９の位相検出でピン５０ａと５０ｈだけを検出し、ドライバブレード２５の位置検出でドライバブレード２５が下死点に位置するか否かを検出することで、ピン５０ａまたはピン５０ｈを、ドライバブレード２５の歯２７ａ〜２７ｈの何れかと係合する。
【００５７】
コントローラ６３は、まず、ステップＳ７において、モータを正回転させ、ピン５０ａと、歯２７ａ〜２７ｈの何れかとが、係合しているか否かを判断する。例えば、図７（Ａ）のように、ピン５０ａと歯２７ｄとが係合していると、コントローラ６３は、ステップＳ７で肯定的に判断し、ステップＳ８に進んで電動モータ１５を停止し、かつ、ピンホイール４９を停止する。作業者は、ステップＳ９で釘５８を射出路３６から除去する。例えば、ノーズ部３５の要素同士を分解し、釘５８を射出路３６から除去する。作業者が釘５８を射出路３６から除去する間、ピン５０ａと歯２７ｄとが係合している。
【００５８】
つまり、ドライバブレード２５が受けた圧力室１３から受ける付勢力は、ピンホイール４９を介してピンホイール軸４８に伝達され、ピンホイール軸４８及びロックカム５３は、図４で時計方向の回転力を受ける。そして、ロックカム５３が図４で受ける時計方向の回転力は、前述と同様に環状部材５２を介してギヤケース４２で受け止められる。このため、ピンホイール４９及びピンホイール軸４８の回転が阻止され、圧力室１３の付勢力でドライバブレード２５が動作することを防止できる。したがって、作業者は、釘５８を射出路３６から除去する作業を容易に行える。
【００５９】
作業者が釘５８を射出路３６から除去した後、ノーズ部３５の要素同士を組み立てる。その後、作業者が係合解除スイッチ７３を操作して電動モータ１５を前回の回転方向とは逆方向に回転させる。すると、コントローラ６３は、ステップＳ１０で電動モータ１５を逆回転し、図７（Ｂ）のように、ピンホイール４９を逆回転する。ピンホイール４９の逆回転に伴い、ピン５０ａと歯２７ｄとが解放され、ドライバブレード２５は、圧力室１３の付勢力で図７（Ｃ）のように下降する。ドライバブレード２５が圧力室１３の付勢力で下降する間、ピン５０ａ〜５０ｈの何れかと、歯２７ａ〜２７ｈの何れかとが係合することは無い。
【００６０】
コントローラ６３は、ステップＳ１１で電動モータ１５を停止してピンホイール４９を停止し、かつ、実際の電流値ｉを検出する。実際の電流値ｉが閾値ｉ２未満であれば、ピンと歯とが全て解放していることを意味する。閾値ｉ２は、閾値ｉ０よりも大きい。コントローラ６３は、ステップＳ１１の制御を行った後、ステップＳ３に進む。
【００６１】
ステップＳ７の判断時点において、図８（Ａ）のように、ピン５０ａと、歯２７ａ〜２７ｈとが、互いに非係合の位置にある場合、コントローラ６３は、ステップＳ７で否定的に判断し、ステップＳ１２で電動モータ１５のモータ軸３７を逆回転し、ピンホイール４９を逆回転させる。コントローラ６３は、電動モータ７の電流の検出値が一定値以上になった場合にステップＳ７で否定的に判断する。また、モータ軸３７の回転角度を検出する角度検出センサが設けられていれば、コントローラ６３は、角度検出センサから出力される信号を処理して、ステップＳ７の判断を行っても良い。コントローラ６３は、ピン５０ａの位置、電動モータ７の電流の検出値、角度検出センサの信号を組み合わせて、ステップＳ７の判断を行っても良い。
【００６２】
なお、“ピン５０ａが歯２７ａ〜２７ｈの何れにも係合しにくい“とは、“ピン５０ａと、ドライバブレード２５のラック２６の歯２７ａ〜２７ｈとによって、ドライバブレード２５の移動を制限することが困難である“という意味である。
【００６３】
ピンホイール４９を逆回転する原理を説明する。モータ軸３７の逆回転は、モータ軸３７が図４で時計方向に回転することである。モータ軸３７が図４で時計方向に回転すると、出力部材４５も図４で時計方向に回転する。出力部材４５が図４で時計方向に回転すると、突起５４は転動体５５ｂに押し付けられ、転動体５５ｂは突起５３ａに押し付けられる。このため、斜面部５３ｅによって環状部材５２の内周面に押付けられていた、転動体５５ｂを窪み部５３ｃまで移動させることによって、ロックカム５３の時計方向の回転が可能となり、図４で時計方向に回転する。ピンホイール軸４８の回転方向は、ロックカム５３の回転方向と同じである。つまり、モータ軸３７が逆回転すると、ピンホイール軸４８及びピンホイール４９は、図８で時計方向に回転、つまり、逆回転する。
【００６４】
また、コントローラ６３は、ステップＳ１２において実際の電流値ｉを検出している。コントローラ６３は、実際の電流値ｉが閾値ｉ１以上になると、図８（Ｂ）のように、ピン５０ｈが、歯２７ａ〜２７ｈの何れかに押し付けられたと判断する。閾値ｉ１は閾値ｉ０よりも大きい。図８（Ｂ）は、ピン５０ｈが歯２７ｂと歯２７ｃとの間に位置し、かつ、ピン５０ｈが歯２７ｃに押し付けられた状態を例示する。ピン５０ｈが歯２７ｃに押し付けられた状態にあるとき、ピンホイール４９の回転方向の位置を、支持位置と呼ぶ。なお、ピン５０ｈが歯２７ｂと歯２７ｃとの間に位置するとき、ピンホイール４９の回転方向の位置を、支持位置と呼ぶ。
【００６５】
すると、コントローラ６３は、ステップＳ１３で電動モータ１５を停止してピンホイール４９を停止する。また、コントローラ６３は、ピン５０ｈと歯２７ｃとが当接した時点でピンホイール４９を停止しても良い。なお、「ピン５０ｈと歯２７ｃとが当接」とは、ピン５０ｈと歯２７ｃとが接触しているだけで、打撃工具部１２の移動を抑制していない状態である。
【００６６】
作業者は、ピンホイール４９が停止している状態で、ステップＳ１４において釘５８を射出路３６から除去する。ステップＳ１４の作業はステップＳ９の作業と同じである。作業者が釘５８を射出路３６から除去すると、ドライバブレード２５は圧力室１３の付勢力で下降する。すると、ドライバブレード２５は、図８（Ｃ）のように、歯２７ｂがピン５０ｈに接触する。歯２７ｂがピン５０ｈに接触した時点で、ドライバブレード２５が受ける付勢力は、ピンホイール４９を介してピンホイール軸４８に伝達される。
【００６７】
そして、ロックカム５３に図４で時計方向に加わる回転力は、回転制御機構５１を介してロックカム５３に伝達されてロックカム５３が回転し、転動体５５ｂと環状部材５２により、ピンホイール４９の回転が阻止される。このため、ドライバブレード２５は、歯２７ｂがピン５０ｈに接触した時点で停止する。つまり、ドライバブレード２５が下降する量Ｌ１は、ピン５０ｈと、ピン５０ｈよりも上に位置する歯２７ｂとの間に形成されている隙間量に応じた値である。
【００６８】
このため、作業者が釘５８を射出路３６から除去する際に、ドライバブレード２５が量Ｌ１を超えて下降することを防止できる。したがって、作業者は、釘５８を射出路３６から除去する作業を容易に行える。
【００６９】
作業者が釘５８を射出路３６から除去した後、ノーズ部３５を組み立てる。そして、作業者が係合解除スイッチ７３を操作して電動モータ１５の正回転を選択する。すると、コントローラ６３は、ステップＳ１５で電動モータ１５を正回転し、ピンホイール４９は図８（Ｃ）で正回転、つまり、反時計方向に回転する。
【００７０】
ピンホイール４９が図８（Ｃ）で反時計方向に回転すると、ドライバブレード２５が微小量上昇した後、ピン５０ｈと歯２７ｂとが解放され、ドライバブレード２５は、圧力室１３の付勢力で図８（Ｄ）のように下降する。ドライバブレード２５が圧力室１３の付勢力で下降する間、ピン５０ａ〜５０ｈの何れかと、歯２７ａ〜２７ｈの何れかとが係合することは無い。なお、コントローラ６３はステップＳ１５の制御を行った後、ステップＳ３に進む。
【００７１】
このように、ピンホイール４９を停止し、かつ、釘５８を射出路３６から除去した後、ピンホイール４９を正回転または逆回転し、ドライバブレード２５が下降する場合に、歯２７ａ〜２７ｈの何れかと、ピン５０ａ〜５０ｈの何れかとが衝突することを回避できる。したがって、歯２７ａ〜２７ｈ、及びピン５０ａ〜５０ｈの変形または破損を防止できる。また、歯２７ａ〜２７ｈ、及びピン５０ａ〜５０ｈの剛性を高める必要が無く、歯２７ａ〜２７ｈ及びピン５０ａ〜５０ｈを、小型化または軽量化できる。
【００７２】
打込機１０は、釘５８が射出路３６で詰まると、ピン５０ａまたはピン５０ｈの何れかと、歯２７ａ〜２７ｈの何れかとが係合しているか否かに応じて、釘５８を除去した後に電動モータ１５を正回転または逆回転することで、ドライバブレード２５が下降する際に、ピン５０ａ〜５０ｈの何れかと、歯２７ａ〜２７ｈの何れかとが衝突することを回避できる。したがって、釘５８が射出路３６に詰まった場合の対処が容易である。
【００７３】
さらに、釘５８を射出路３６から除去する際に、ドライバブレード２５を上死点に向けて移動させようとする力が加わると、ピンホイール軸４８は図４で反時計方向の回転力を受ける。しかし、ロックカム５３が図４で反時計方向の回転力を受けると、転動体５５ａは、ロックカム５３と外周面と環状部材５２の内周面との間で転動し、転動体５５ａは、盛り上がり部５３ｂと環状部材５２の内周面との間に食い込む。つまり、ロックカム５３が図４で受ける回転力は、環状部材５２を介してギヤケース４２で受け止められる。このため、ピンホイール軸４８の回転力は、出力部材４５に伝達されない。したがって、釘５８の除去中に、ドライバブレード２５を上死点に向けて移動させようとする力が加わっても、電動モータ１５は無負荷である。
【００７４】
実施形態で説明した事項の意味を説明すると、釘５８が止具に相当し、圧力室１３が付勢部に相当し、ピンホイール４９が回転部材に相当し、歯２７ａ〜２７ｈが、第１係合部に相当し、ピン５０ａ〜５０ｈが、第２係合部に相当し、電動モータ１５が、モータに相当し、ノーズ部３５が、射出部に相当する。インバータ回路６１及びコントローラ６３が、制御部に相当し、コントローラ６３、位置検出センサ７１及び位相検出センサ７２が、状態判断部に相当し、ロックカム５３が、中間部材に相当し、突起５４が、第１突起に相当し、突起５３ａが、第２突起に相当し、図８のに示す歯２７ｃが、予定係合部に相当し、歯２７ｂが、上側係合部に相当する。図２、図４、図７、図８で説明した反時計回りが第１回転方向であり、時計回りが第２回転方向である。図８（Ｂ）に示す歯２７ｂは、予定係合部であり、歯２７は下側係合部である。
【００７５】
打込機は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ベローズとピストンとを接続し、ベローズ内に圧力室を形成することも可能である。また、打撃工具に付勢力を与える打撃力付与機構は、空気圧で打撃工具を動作させる構造、または、弾性部材の力で打撃工具を動作させる構造の何れでもよい。弾性部材は、合成ゴムまたは金属製の圧縮バネの何れでもよい。すなわち、金属製のバネの弾性力を打撃工具に加えて止具を打撃する構造を含む。ベローズを用いる場合、または、金属製のバネを用いる場合、打撃工具の動作をガイドするガイド部材は、シリンダに代えてレールを用いればよい。
【００７６】
また、打撃工具は、細幅の板形状、棒形状、軸形状の何れでもよい。さらに、複数の第１係合要素を打撃工具の長手方向に間隔をおいて配置した複数のピンでもよい。この場合、複数の第２係合要素は、回転部材の外周面に設けられ、かつ、回転方向に間隔をおいて配置した複数の歯とする。
【００７７】
制御部、モータ制御部、止具検出部及び状態判断部は、単数の電子部品または複数の電子部品で構成される。制御部、モータ制御部、止具検出部及び状態判断部は、プロセッサ、制御回路、記憶装置、モジュール及びユニットを含む。
【００７８】
打撃機構をバンパから離れる向きに動作させるモータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータを含む。電動モータは、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れでもよい。電動モータの電源は、直流電源または交流電源のいずれでもよい。
【００７９】
電源として交流電源を用いる場合、打込機と交流電源のコンセントとを、電力ケーブルで接続する。打込機により被打込材へ打ち込まれる止具は、軸形状の釘の他、コ字形の止具を含む。釘は、頭部を有する釘、頭部の無い釘を含む。止具が供給される射出部は、止具及び打撃工具が移動する射出路を有する。射出路は、空間、孔、溝、凹部を含む。
【００８０】
なお、図２、図４、図７及び図８を参照する説明において、反時計方向の回転を正回転とし、時計方向の回転を逆回転としている。これは、図２で打込機１０を正面視した状態で、モータ軸３７、ピンホイール４９の回転方向を説明するために、便宜的に行った定義付けである。このため、打込機を背面視すれば、時計方向の回転を逆回転とし、反時計方向の回転を正回転とする、定義付けも可能である。
【００８１】
また、ドライバブレード２５及びピストン２４の位置を説明するために、上死点及び下死点という定義付けを行っている。これは、図１のように、軸線Ａ１が鉛直線と平行な状態で、打込機１０を使用する場合を例として説明するため、便宜的に行った定義付けである。
【００８２】
被打込材７０が壁であると、軸線Ａ１が鉛直線に対して直角なる状態、または、軸線Ａ１が鉛直線に対して交差する状態で、打込機１０を使用することも可能である。この場合、上死点を第１位置と定義付け、下死点を第２位置と定義付けることも可能である。
【００８３】
被打込材７０は、床、壁、天井、柱、屋根を含む。被打込材７０の材質は、木材、コンクリート、石膏を含む。
【符号の説明】
【００８４】
１０  打込機
１２  打撃工具部
１３  圧力室
１５  電動モータ
２４  ピストン
２５  ドライバブレード
２５ａ  先端
２６  ラック
２７ａ〜２７ｈ  歯
４９  ピンホイール
５０ａ〜５０ｈ  ピン
５１  回転制御機構
５８  釘
６１  インバータ回路
６３  コントローラ
７１  位置検出センサ
７２  位相検出センサ
７３  係合解除スイッチ
７７  ピニオン機構
【図１】
2017170530.tif 000003
【図２】
2017170530.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017170530.tif 000007
【図６】
2017170530.tif 000008
【図７】
2017170530.tif 000009
【図８】
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