(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具において、
上記止具の残量を検出する複数の検出部品を、単体の組立完成品として上記手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置することを特徴とする手持ち式工具における工具用止具残量検出機構。
【請求項２】
上記止具の残り本数をカウントとするカウンタ手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の手持ち式工具における工具用止具残量検出機構。
【請求項３】
上記止具の残り本数を警告する警告手段を備え、
上記警告手段は、残り本数に応じて警告方法を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の手持ち式工具における工具用止具残量検出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法に関するものであり、特に止具の残量を検出する手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば釘打機等の手持ち式止具連続供給工具（以下、単に工具とも言う）は、釘またはねじを止具（消耗品と同義）として工具本体のマガジンに装填し、止具を射出させる。しかし、作業者が止具を使い切ったことに気づかない場合には、空打ちとなり、例えばドライバビットによって石膏ボードなどの被止具を傷つけるおそれがある。これを解決する手段として、空打ちを防止する空打ち防止機構を工具本体に設けることが考えられる。
【０００３】
なお、従来では、マガジン内にステーブル残量がないか又は少なくなったことを検知する検知装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、従来では、ステーブルが消費されていく際にステーブルの供給を監視するセンサを備えるステーブル打ち装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、従来では、ステーブル打込み動作に追動して前進するステーブルの移動を検出するステーブル打ち機の作動検出装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実開平３−３３０７７公報
【特許文献２】特開昭５７−８９５７２公報
【特許文献３】特開平８−１６４５０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した空打ち防止機構を工具本体に設けると、この防止機構によって重量が増加する。そのため、使い勝手が悪いなどの不都合が生ずる。また、止具の残り本数が不明の状態で、実打して初めて止具が無いことを把握する場合がある。例えば、脚立などに登って作業する場合には、脚立上での作業途中で止具が無くなると、その後の手数が煩雑となる。具体的には、止具を装填するために、脚立を降りるなどの煩わしい動作が必要となり、労力および時間が無駄となる。
【０００５】
なお、特許文献１乃至特許文献３に係る技術は、ベース上に載置する電動ホツチキス・複写機に内蔵するステーブル打ち装置・自動制御によってステーブルを打込む自動ステーブル打込み装置に関するもので、手持ち式工具に関する技術ではない。
【０００６】
そこで、本発明は、止具の残量を検出し得る手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法を、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】
本発明に係る手持ち式工具における止具残量検出機構は、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具において、上記止具の残量を検出する検出手段を備える。なお、上記止具残量検出機構に、上記止具の残り本数をカウントとするカウンタ手段を設けるようにしても良い。また、上記止具残量検出機構において、上記止具の残量を検出する複数の検出部品を、単体の組立完成品として上記手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置するようにしても良い。
【０００８】
また、上記止具の残り本数を警告する警告手段を備え、上記警告手段は、残り本数に応じて警告方法を変更するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る手持ち式工具における止具残量検出機構では、止具の残量を検出するので、実打することなく、止具の有無を容易に把握できる。即ち、本発明では、空打ちを防止し得るので、被止具の損傷を防止できる。また、本発明では、作業者が止具の残量が少ないことをマガジンを開けるなど意識することなしに把握し得るので、手持ち式工具の使い勝手が良くなる。具体的には、止具の装填の必要性を事前に認識させることができるので、例えば脚立に登る前に止具を装填し得、無駄を省くことができる。
【００１０】
なお、カウンタ手段を設けた場合には、止具の残り本数がカウントされるので、止具の残り本数が容易に把握できる。また、上記止具の残量を検出する複数の検出部品を、単体の組立完成品（アセンブリ）として手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置する場合には、上記アセンブリを上記工具本体に対して簡易かつ迅速に着脱できる。即ち、上記アセンブリとして構成する場合には、既製品の上記工具に後付けし得るので、各種のメンテナンスまたは交換などが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図１乃至図１４に基づいて、本発明の第１実施形態である手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法について説明する。なお、本実施形態における手持ち式工具は図１に示す手持ち式の空気駆動型ネジ打込み機１０として説明し、止具はネジとして説明する。
【００１２】
また、図１はネジ打込み機１０の側面図、図２はネジ打込み機１０の斜視図、図３はネジ打込み機１０の要部を示す断面図、図４は止具残量検出機構の要部を示す斜視図、図６及び図７は止具残量検出機構の検出レバーがネジＷを検出している状態を示す図、図８乃至図１０は検出レバーの初期状態（釘を検出していない状態）を示す図である。
【００１３】
（ネジ打込み機１０の概略構成）
図１に示すネジ打込み機１０は、図示しない打撃機構及びねじ締め込み機構を備える。上記打撃機構には打撃シリンダと、打撃シリンダ内に摺動自在に設けられた打撃ピストンと、打撃ピストンに一体に結合されたドライバビット１２（図３の２点鎖線参照）を備える。そして、図１に示すように、トリガ１４が引き操作されると、圧縮エアを貯留するエアチャンバ（エア供給源に接続している）１６から打撃シリンダ内に圧縮エアが供給され、図３に示すドライバビット１２は打込み作動する。なお、図１に示すように、エアチャンバ１６は、把持部１５の内部に形成されている。
【００１４】
ねじ締め込み機構（図示省略）は、エアモータの動力によってドライバビット１２（図３参照）を締め込み作動させるものである。即ち、上記打撃機構の作動開始とほぼ同時に、図１に示すエアチャンバ１６から流入した圧縮空気の一部は、図３に示すように、エアモータ１８に供給され、ドライバビット１２をその軸心回りに回転させる。そして、回転するドライバビット１２により、射出口に位置する（即ち、射出位置にある）ネジＷ（図３の２点鎖線参照）は、図示しない被締込部材たとえば石膏ボードなどに締込まれる。
【００１５】
なお、上述した射出口は、後述するノーズ部２０に形成される。また、上述の打撃機構とねじ締め込み機構は、特開２００１−３５３６７１号公報等による従来公知の構成と同様であるので、これ以上の詳述は省略する。
【００１６】
図３に示すように、ネジ打込み機１０には、ネジＷを射出するノーズ部２０と、このノーズ部２０に摺動可能に配置される安全装置としてのコンタクト部材２２を備える。コンタクト部材２２はネジＷの打込み側に突出するように付勢され、コンタクト部材２２を被締込部材に押付けたときにのみトリガ１４（図１参照）の操作が有効となるように構成されている。また、コンタクト部材２２は、上記押付け時にコンタクトストッパ（図示省略）に対し一時的に係止する。そして、上記打撃機構が作動し、コンタクトストッパが移動することにより、再び打込み側に突出できるように構成されている。
【００１７】
（ネジ残量検出機構Ｓに関する構成）
図３に示すように、ネジ打込み機１０には、ネジ送り装置２４およびマガジン２６が、ノーズ部２０に連続して配置されている。マガジン２６内の複数のネジＷは、ネジ送り装置２４によって、順次ノーズ部２０の射出位置へ供給される。なお、ネジ送り装置２４は、図２に示すネジ送り用のエアー部２５などを備える。
【００１８】
マガジン２６には、図２に示すカバー２８が回転可能に配置されている。そして、カバー２８は、図６に示すガイド部３０を被蔽する。なお、図６に示すように、複数のネジＷは長尺状に連結される連結帯ＷＮにそれぞれ取付けられ、この連結帯ＷＮがロール状に巻かれた状態でマガジン２４に収納される。
【００１９】
また、図６に示すように、回転可能なカバー３２は、ネジ送り装置２４のネジ送り部２４Ａを被蔽する。そして、図６および図７に示すように、カバー２８または３２がロックされた状態では、カバー２８または３２が連結帯ＷＮをガイド部３０側またはネジ送り部２４Ａ側に押圧し、ネジＷを所定の高さで保持している。
【００２０】
ネジ残量検出機構Ｓは、図４乃至図７に示すように、複数の検出部品たとえば後述する回路基板４４などを収納する検出ボックス３４および検出レバー３６などを備える。この検出レバー３６は、軸３８を中心に所定範囲に亘り回転し、ガイド部３０に位置するネジＷに当接する。即ち、図６および図９に示すように、検出レバー３６は、常にバネ４０によってガイド部３０側すなわちガイド部３０に位置するネジＷ（図６参照）側に付勢される。検出レバー３６には、マグネット４２が配置されている。なお、軸３８は、マガジン２６のガイド部３０に配置されている。
【００２１】
一方、図４及び図５に示すように、検出ボックス３４内には回路基板４４が配置されており、この回路基板４４上には検出素子であるホール素子４６などの電子部品が実装されている。図４及び図７に示すように、ホール素子４６は、検出レバー３６がガイド部３０に供給されるネジＷを検出する場合に、マグネット４２に対向するように、配置されている。
【００２２】
即ち、ネジＷがガイド部３０に供給される場合には、検出レバー３６はバネ４０の付勢力に抗して押戻されマグネット４２とホール素子４６とが対向するオン状態（図６乃至図８に示す状態）となる。一方、図９及び図１０に示すように、ネジＷがガイド部３０に位置しない場合すなわちネジＷの残量が少なくなる場合には、検出レバー３６はバネ４０の付勢力によってカバー２８付近まで付勢されるオフ状態（マグネット４２がホール素子４６と離間している状態）となる。
【００２３】
図４に示すように、回路基板４４には圧電素子である加速度センサ４８が配置されており、この加速度センサ４８は上述した打撃機構によりネジＷが打撃されることを検出する。また、検出ボックス３４にはボタン形状の電池５２が配置されており、この電池５２によってＬＥＤ５０等の電子部品に電力を供給する。
【００２４】
さらに、図１乃至図３に示すように、ネジ打込み機１０には、そのマガジン２６の上側にＬＥＤ５０が配置されている。このＬＥＤ５０は、ネジＷの残量が少なくなると、点滅する警告手段の一部を構成する。ＬＥＤ５０の照射方向は、ネジＷの射出方向と同一となっている。
【００２５】
なお、ＬＥＤ５０の照射方向は任意に変更でき、例えば作業者側に向くように配置させても良い。一方、ＬＥＤ５０を被締込部材を照射する方向に取付けると、被締込部材からＬＥＤ５０の反射光を作業者が認識するので、点滅の見落としを防止できる。即ち、作業中における作業者の注意は、一般的に、ネジ打込み機１０よりも被締込部材の方に向いているからである。
【００２６】
（ネジ残量検出機構Ｓの制御系に関する構成）
図１１に示すように、ネジ残量検出機構Ｓは、ＣＰＵ９０と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９４と、ホール素子４６と、加速度センサ４８と、ＬＥＤ５０を備える。ＣＰＵ９０は、ネジ残量検出機構Ｓの全体的な動作を司り、たとえばネジＷを打撃機構によって打撃した場合にネジＷの残量をカウントするなどの処理を行う。なお、ＣＰＵ９０は、検出手段またはカウンタ手段の一部を構成する。記憶手段であるＲＯＭ９２は、各種の処理を制御するプログラムを記憶する。ＲＡＭ９４は、各種データの読み書き用の記録域を有し、この記録域に打撃データなどが記録される。
【００２７】
（本実施形態の作用）
図１２および図１３に示すフローチャートに基づき、ネジ残量検出モードに関する処理を説明する。なお、図１１に示すネジ残量検出機構Ｓにおける処理は、ＣＰＵ９０によって実行され、図１２および図１３のフローチャートで表される。これらのプログラムは、予めＲＯＭ９２（図１１参照）のプログラム領域に記憶されている。
【００２８】
（ネジ残量検出モード）
図１２に示すステップ１００において、ＣＰＵ９０は検出オフか否かを判断する。例えば、図６および図７に示すように、検出レバー３６がネジＷを検出する場合は、マグネット４２がホール素子４６に対向するので、ホール素子４６からの検出信号はオンとなる。即ち、ステップ１００は否定となり、検出信号がオフとなるまでステップ１００の処理は続けられる。
【００２９】
一方、図９および図１０に示すように、ガイド部３０上にネジＷが無い場合すなちわネジＷの残量が少ない場合には、検出レバー３６はカバー２８付近まで回転し、マグネット４２とホール素子４６とが離間するので、ホール素子４６からの検出信号はオフとなる。そのため、ステップ１００は肯定となるので、ステップ１０２において、ＣＰＵ９０は図１乃至図３に示すＬＥＤ５０を発光させる発光モードにする。ステップ１０２の処理後、ステップ１００に戻る。
【００３０】
（ＬＥＤ発光モード）
このＬＥＤ発光モードは、図１乃至図３に示すＬＥＤ５０の点滅間隔をそれぞれ異にする発光パターン１から発光パターン５（図１４参照）までが予め設定されている。即ち、発光パターン１から発光パターン４に向かって順次点滅間隔が狭くなり、発光パターン５では継続的に点灯する点灯状態となる。従って、本実施形態では発光パターン１乃至発光パターン５の点滅間隔を相違させることにより、ネジＷの残量を視覚的に把握できるようにしている。なお、発光パターンは任意に変更でき、例えばネジＷがなくなるとネジＷが装填されるまで継続的に点滅させても良く、また消費電力を節約するために所定時間だけ点滅させるようにしても良い。
【００３１】
また、ネジＷの残り本数が４本であることは、ホール素子４６からの検出信号がオフになることによって判断される。なお、残りの４本は、図９に示すネジ送り部２４Ａ及び射出位置にあるネジＷの本数である。これ以降の本数は、図４に示す加速度センサ４８に基づいてカウントされる。なお、上述した打撃機構による衝撃は図３に示すドライバビット１２の往復時の２回となるので、ＣＰＵ９０は加速度センサ４８からの検出信号が２回あった場合に１本のネジＷが射出されたと判断する。
【００３２】
図１３に基づき、発光モードのサブルーチンを説明する。ステップ１０２（図１２参照）でＬＥＤ発光モードとなった場合には、ステップ１０４において、残量が４本か否かが判断される。ステップ１０４が肯定の場合すなわち残量が４本の場合には、ステップ１０６において、発光パターン１で発光させる。この発光パターン１は、図１４に示すような点滅間隔で発光し、点滅間隔が発光パターン１乃至４の中で最も長い。即ち、ＬＥＤ５０がゆっくりと点滅するので、例えば１発だけ実打したい場合には、使用者はネジＷを装填する必要がないという判断ができる。
【００３３】
ステップ１０４が否定の場合には、ステップ１０８において残量が３本か否かが判断される。ステップ１０８が肯定の場合すなわち残量が３本の場合には、ステップ１１０において、図１４に示す発光パターン２で発光させる。なお、残り本数が３本か否かは、上述した加速度センサ４８の検出信号に基づき、ＣＰＵ９０がカウントし判断する。
【００３４】
ステップ１０８が否定の場合には、ステップ１１２において残量が２本か否かが判断される。ステップ１１２が肯定の場合すなわち残量が２本の場合には、ステップ１１４において、図１４に示す発光パターン３で発光させる。ステップ１１２が否定の場合には、ステップ１１８において残量が１本か否かが判断される。ステップ１１８が肯定の場合すなわち残量が１本の場合には、ステップ１２０において、図１４に示す発光パターン４で発光させる。
【００３５】
ステップ１１８が否定の場合は残量が０本であるので、ステップ１２２において、図１４に示す発光パターン５で発光させる。即ち、図１乃至図３に示すＬＥＤ５０は、点灯し続ける。本実施形態によれば、ネジＷの残量を検出するので、実打することなく、ネジＷの有無を容易に把握できる。即ち、本実施形態では、空打ちを防止し得るので、被締込部材の損傷を防止できる。
【００３６】
また、本実施形態では、作業者がネジＷの残量が少ないことをカバー２８を開けるなど意識することなしに把握し得るので、ネジ打込み機１０の使い勝手が良くなる。具体的には、ネジＷの装填の必要性を事前に認識させることができるので、例えば脚立に登る前にネジＷを装填し得、無駄を省くことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態によれば、ＬＥＤ５０の点滅間隔の違いによってネジＷの残り本数が容易に認識し得るので、ネジＷの装填時期の緊急度が容易に把握できる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、ネジ残量検出機構Ｓに関する構成部品が、図４に示すようなボタン式の電池５２・圧電素子である加速度センサ４８・ホール素子４６・マグネット４２などの軽量であるので、ネジ打込み機１０の重量を必要最小限に抑えることができる。なお、上記実施形態において説明した各プログラムの処理の流れ（図１２及び図１３参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
【００３９】
（第２の実施形態）
以下、図１５及び図１６に基づいて、本発明の第２実施形態である検出ボックス６０について説明する。なお、第１実施形態と同一部品については、同一の部品番号を付す。この検出ボックス６０は、第１実施形態とは異なり、検出レバー３６の他にＬＥＤ５０をも検出ボックス６０に配置させた例である。
【００４０】
本実施形態の検出ボックス６０は、図１６に示すように、検出レバー３６をも内装する例であり、既製品のネジ打込み機に後付できるように構成されている。即ち、本実施形態は、複数の検出部品たとえば検出レバー３６およびＬＥＤ５０などを単体の組立完成品（アセンブリ）としている。従って、本実施形態においては、検出ボックス６０の着脱を容易にし得るように構成したので、各種のメンテナンスまたは交換などが容易にできる。
【００４１】
また、検出ボックス６０は、ネジＷの残量を検出できる場所（ネジの移送路上）であるなら、任意に変更でき例えばネジＷの射出側（図１６に示す位置）などに設けるようにしても良い。その他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００４２】
（その他の変形例）
なお、本実施形態のＬＥＤ５０を高輝度タイプにすると共に、切替スイッチを設ければ、暗い場所での作業など必要な時に照射機能を発揮させることができる。また、本発明では、警告方法は任意に変更できる。例えば、本実施形態ではＬＥＤ５０の発光パターンを残り本数が少なくなるほど早く点滅させているが、残り本数に応じて例えば発光色を変更させても良い（黄色から赤色）。さらに、任意の本数で警告できるようにしても良く、またスピーカ・振動装置を配置させブザー音・本数を知らせる音声・振動などで警告できるようにしても良い。
【００４３】
また、本発明ではネジ残量検出機構Ｓと共に、ネジＷの残量を把握し易くするために例えばマガジン２６を見易い位置に配置させるようにしても良い。さらに、本発明では、加速度センサ４８などでネジＷの総打込み本数をカウントし、このカウントに基づいてメンテナンス時期を知らせるようにしても良く、または電池５２の電圧を検出することよって電池の交換時期などを警告するようにしても良い。
【００４４】
ネジＷの残量を検出する構成は、上述したマグネット４２とホール素子４６の組合せの他に、例えばネジＷの重量を検出する構成たとえばたわみ量を検出するひずみセンサ・検出レバー３６でオンオフまたはオフオンのマイクロスイッチを押圧させる構成・任意の残り本数のネジＷまたは連結帯ＷＮの形状を変更しこの変更形状を検出する構成などとしても良い。
【００４５】
本実施形態の止具残量検出機構はネジ打込み機（手持ち式止具連続供給工具）に適用した例であるが、本発明の止具残量検出機構は例えば釘・ホツチキス・ステーブルなどの止具を連続的に供給する手持ち式止具連続供給工具に適用できる。本発明で適用される上記止具は連結線などの連結帯で連結しているものの他に、連結帯で連結されていない複数の止具を連続供給装置によって手持ち式止具連続供給工具から射出させるようなものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る一実施形態のネジ打込み機の側面図である。
【図２】図１に示すネジ打込み機の正面から見た斜視図である。
【図３】図１に示すネジ打込み機の要部を示す断面図である。
【図４】図３に示すネジ残量検出機構の要部を示す斜視図である。
【図５】図３に示すネジ残量検出機構を拡大した断面図である。
【図６】図４に示すネジ残量検出機構がネジを検出する場合の使用状態図である。
【図７】図６に示す７−７線の断面図である。
【図８】図７に示す検出レバーのオン状態を示す斜視図である。
【図９】図４に示すネジ残量検出機構がネジを検出しない場合の使用状態図である。
【図１０】図９に示す１０−１０線の断面図である。
【図１１】図３に示すネジ残量検出機構のブロック図である。
【図１２】図１１に示すネジ残量検出機構のネジ残量検出モードに関するフローチャート図である。
【図１３】図１２に示すＬＥＤ発光モードに関するフローチャート図である。
【図１４】図１３に示す発光パターン１乃至５を示す説明図である。
【図１５】第２実施形態に係る検出ボックスの全体斜視図である。
【図１６】図１５に示す検出ボックスを既存のネジ打込み機に後付けした状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ネジ打込み機（手持ち式工具）
３６    検出レバー（検出部品）
４２    マグネット（検出部品）
４６    ホール素子（検出部品）
４８    加速度センサ（カウンタ手段）
５０    ＬＥＤ（警告手段）
６０    検出ボックス
９０    ＣＰＵ（検出手段、カウンタ手段）
Ｗ      ネジ（止具）
ＷＮ    ネジの連結帯
Ｓ      ネジ残量検出機構（止具残量検出機構）
【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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