DE102019120546A1

DE102019120546A1 - Eintreibwerkzeug

Info

Publication number: DE102019120546A1
Application number: DE102019120546.8A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Akiba
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN110788807B; JP2020019105A; US20200039044A1; US11097408B2; JP7057247B2; CN110788807A

Abstract

Eine Nagelmaschine (1) weist einen Motor (2), ein Schwungrad (4), einen Eintreiber (3) und eine Steuerung (18) auf. Das Schwungrad (4) wird durch den Motor (2) drehend angetrieben. Der Eintreiber (3) ist derart angeordnet, dass er einem Außenumfang des Schwungrads (4) gegenüberliegt, und ist dazu konfiguriert, einen Eintreibvorgang eines Nagels (101) in ein Werkstück (100) durch Bewegen entlang einer Betätigungslinie (L) auszuführen, indem Rotationsenergie von dem Schwungrad (4) übertragen wird. Die Steuerung (18) ist dazu konfiguriert, eine Drehzahl des Motors (2) basierend auf einer ersten Information, welche der Rotationsenergie des Schwungrads (4) vor dem Eintreibvorgang des Eintreibers (3) entspricht, und einer zweiten Information festzulegen, welche der Rotationsenergie des Schwungrads (4) nach dem Eintreibvorgang des Eintreibers (3) entspricht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eintreibwerkzeug, das zum Eintreiben eines Befestigungsmittels in ein Werkstück mit einem Eintreiber konfiguriert ist.
STAND DER TECHNIK
Ein Eintreibwerkzeug ist bekannt, welches dazu konfiguriert ist, ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise einen Nagel, in ein Werkstück durch lineares Bewegen eines Eintreibers einzutreiben. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 7646157 ein Eintreibwerkzeug, welches eine Leistungsquelle, die einen Motor und ein Schwungrad aufweist, einen Eintreiber, ein Mitnehmerstück für einen Reibungseingriff des Eintreibers mit dem Schwungrad, eine Betätigungsvorrichtung zum Antreiben des Mitnehmerstücks, und einem Steuerungsteil zum selektiven Betreiben des Motors und der Betätigungsvorrichtung aufweist. Bei diesem Eintreibwerkzeug ist der Steuerungsteil dazu konfiguriert, die Zufuhr von elektrischer Leistung an die Leistungsquelle derart zu steuern, dass das Schwungrad mit einer spezifischen Drehzahl dreht, basierend auf der Drehzahl eines Elements der Leistungsquelle, welche durch einen Drehzahlsensor erfasst wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Kinetische Energie (Rotationsenergie), die in dem Schwungrad durch Drehung gespeichert wird, ist proportional zu dem Trägheitsmoment und dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit des Schwungrads. Deshalb, wenn die Drehzahl des Schwungrads mit einer konstanten Drehzahl gesteuert wird, wie bei dem Eintreibwerkzeug des US-Patents Nr. 7646157 , wird die kinetische Energie des Schwungrads ebenso konstant. Andererseits kann die kinetische Energie, die für den Eintreiber zum Eintreiben eines Befestigungsmittels in einem optimalen Zustand benötigt wird, variieren, abhängig von dem Befestigungsmittel und einem Werkstück, in welches das Befestigungsmittel eingetrieben wird. Deshalb kann bei dem Eintreibwerkzeug des US-Patents Nr. 7646157 eine exzessive Ausgabe oder ein ungenügendes Antreiben verursacht werden.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe, ein Eintreibwerkzeug vorzusehen, welches die Rotationsenergie zum Eintreiben eines Befestigungsmittels geeignet steuern kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Lehren ist ein Eintreibwerkzeug vorgesehen, welches dazu konfiguriert ist, ein Befestigungsmittel aus einem Auslass zum Eintreiben des Befestigungsmittels in ein Werkstück auszustoßen. Dieses Eintreibwerkzeug weist einen Motor, ein Schwungrad, einen Eintreiber und einen Steuerungsteil auf.
Das Schwungrad ist dazu konfiguriert, dass es durch den Motor drehend angetrieben wird. Der Eintreiber ist derart angeordnet, dass er einem Außenumfang des Schwungrads gegenüberliegt und ist dazu konfiguriert, einen Eintreibvorgang durch Rotationsenergie, die von dem Schwungrad übertragen wird, auszuführen. Der Eintreibvorgang bezieht sich auf einen Vorgang von Eintreiben des Befestigungsmittels in das Werkstück durch Bewegen entlang einer Betätigungslinie (Vorgangslinie). Der Steuerungsteil ist dazu konfiguriert, das Antreiben des Motors zu steuern. Des Weiteren ist der Steuerungsteil dazu konfiguriert, eine Drehzahl des Motors basierend auf einer ersten Information und einer zweiten Information festzulegen. Die erste Information bezieht sich auf eine Information, welche einer Rotationsenergie des Schwungrads vor dem Eintreibvorgang des Eintreibers entspricht, und die zweite Information bezieht sich auf eine Information, welche der Rotationsenergie des Schwungrads nach dem Eintreibvorgang des Eintreibers entspricht.
Es wird angemerkt, dass die erste und zweite Information die Rotationsenergie des Schwungrads selbst oder eine physikalische Größe sein kann, die eine bestimmte Korrelation mit der Rotationsenergie des Schwungrads aufweist. Beispiele für die physikalische Größe können die Drehzahl des Motors und die Drehzahl des Schwungrads enthalten.
Bei dem Aspekt wird die Drehzahl des Motors basierend auf der ersten und der zweiten Information, welche der Rotationsenergie des Schwungrads vor bzw. nach dem Eintreibvorgang entsprechen, festgelegt. Der Unterschied bei der Rotationsenergie des Schwungrads vor und nach dem Eintreibvorgang entspricht der kinetischen Energie (nachfolgend ebenso als Energieverbrauch bezeichnet), die durch den Eintreiber bei dem Eintreibvorgang verbraucht wird. Es wurde herausgefunden, dass Zuordnungen (Entsprechungen, Korrespondenzen) zwischen der Rotationsenergie des Schwungrads vor dem Eintreibvorgang und dem Energieverbrauch und einem Eintreibzustand des Befestigungsmittels in das Werkstück bestehen. Des Weiteren ändert sich die Rotationsenergie des Schwungrads gemäß einer Winkelgeschwindigkeit des Schwungrads und somit der Drehzahl des Motors. Deshalb kann durch Festlegen der Drehzahl des Motors basierend auf der ersten und der zweiten Information, der Steuerungsteil ordnungsgemäß (geeignet) die Rotationsenergie, die dem Eintreiber in einem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, steuern, so dass ein ordnungsgemäßer (geeigneter) Eintreibzustand realisiert werden kann.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Steuerungsteil dazu konfiguriert sein, die Drehzahl des Motors in Bezug auf die Zuordnungen zwischen der ersten Information, der zweiten Information und der Drehzahl des Motors, welche voreingestellt sind und in einem Speicherungsteil gespeichert sind, festzulegen. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann der Steuerungsteil auf einfache Weise die Drehzahl des Motors basierend auf den voreingestellten Zuordnungen festlegen. Die Zuordnungen können normalerweise durch eine Tabelle oder eine Datenbasis, in welchen die erste Information, die zweite Information und die Drehzahl miteinander assoziiert sind und gespeichert sind, verkörpert sein.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren können die erste Information, die zweite Information und die Drehzahl des Motors miteinander assoziiert sein und in einer Tabelle im Vorfeld gespeichert sein, und die Tabelle kann in dem Speicherungsteil gespeichert sein. Des Weiteren kann der Steuerungsteil dazu konfiguriert sein, die Drehzahl unter Bezugnahme auf die Tabelle festzulegen.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Eintreibwerkzeug ferner einen ersten Sensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Motors oder des Schwungrads zu erfassen. In diesem Fall kann die erste Information die Drehzahl des Motors oder des Schwungrads sein, welche durch den ersten Sensor vor dem Eintreibvorgang erfasst wird, und die zweite Information kann die Drehzahl des Motors oder des Schwungrads sein, welche durch den ersten Sensor nach dem Eintreibvorgang erfasst wird. Gemäß dem vorliegenden Aspekt können die erste und die zweite Information auf einfache Weise erfasst werden unter Verwendung eines Sensors, der eine bekannte Struktur aufweist. Es wird angemerkt, dass der erste Sensor direkt oder indirekt die Drehzahl des Motors oder des Schwungrads erfassen kann.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Motor ein bürstenloser Motor sein. Des Weiteren kann der erste Sensor einen Hall-Sensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist eine Drehposition des Motors zu erfassen.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Steuerungsteil dazu konfiguriert sein, die Drehzahl des Motors zu einem maximalen Wert innerhalb eines festlegbaren Bereichs in einem Fall festzulegen, bei welchem die Drehzahl des Motors oder des Schwungrads, welche nach dem Eintreibvorgang erfasst wird, kleiner als ein spezifischer Schwellenwert ist. Es ist bekannt, dass die Drehzahlen des Motors und des Schwungrads signifikant in einem Fall abnehmen, bei welchem der Eintreibzustand des Befestigungsmittels signifikant ungenügend ist. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann in einem solchen Fall das Fehlen (die Unterversorgung) von Rotationsenergie, die dem Eintreiber in dem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, durch Festlegen der Drehzahl des Motors auf den maximalen Wert zuverlässig unterdrückt werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Steuerungsteil dazu konfiguriert sein, die Drehzahl des Motors zu einem maximalen Wert innerhalb eines festlegbaren Bereichs bei einem Fall festzulegen, bei welchem eine spezifische Zeit verstrichen ist, ohne dass ein nächster Eintreibvorgang nach einem Eintreibvorgang ausgeführt wurde. In einem Fall, bei welchem der Eintreibvorgang nicht für eine bestimmte Zeitdauer ausgeführt wird, kann das Werkstück oder das Befestigungsmittel geändert sein, und entsprechend kann die Drehzahl des Motors, welche basierend auf dem vorherigen Eintreibvorgang festgelegt war, ungeeignet sein. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann in einem solchen Fall das Fehlen (die Unterversorgung) von Rotationsenergie, die dem Eintreiber in dem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, durch Festlegen der Drehzahl des Motors auf den maximalen Wert zuverlässig verhindert werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Eintreibwerkzeug ferner einen zweiten Sensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist, Informationen entsprechend der Bewegung des Eintreibwerkzeugs, welche durch den Eintreibvorgang verursacht wird, zu erfassen. Der Steuerungsteil kann dazu konfiguriert sein, die Drehzahl des Motors basierend auf einem Erfassungsergebnis des zweiten Sensors festzulegen. Bei einem Fall, bei welchem das Befestigungsmittel in einem signifikant ungenügenden Eintreibzustand ist, kann das Eintreibwerkzeug durch Reaktion zurückgestoßen werden. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann der Steuerungsteil geeigneter die Rotationsenergie steuern, durch Erkennen eines solchen Auftretens basierend auf dem Erfassungsergebnis des zweiten Sensors, zusätzlich zu der ersten und zweiten Information, und entsprechendem Festlegen der Drehzahl des Motors. Zum Beispiel kann eine Beschleunigung passend als die Information entsprechend der Bewegung des Eintreibwerkzeugs, welche durch einen Eintreibvorgang verursacht wird, verkörpert sein. In diesem Fall kann ein Beschleunigungssensor als der zweite Sensor angewendet werden. Die Bewegung des Eintreibwerkzeugs, welche durch den Eintreibvorgang verursacht wird, kann normalerweise als eine Bewegung in einer Richtung weg von dem Auslass in einer Erstreckungsrichtung der Betätigungslinie erkannt werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Eintreibwerkzeug ferner einen Anzeigeteil aufweisen, der dazu konfiguriert ist, Information bezüglich eines Zustands des Antreibens des Motors durch die Steuerung anzuzeigen. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann der Benutzer auf einfache Weise die Antriebsbedingung (wie beispielsweise die augenblicklich festgelegte Drehzahl und Änderung der Drehzahl) des Motors erkennen, welche automatisch durch den Steuerungsteil festgelegt wird.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Eintreibwerkzeug ferner einen Batteriemontageteil aufweisen, welcher dazu konfiguriert ist, entfernbar eine wieder aufladbare Batterie aufzunehmen.
Figurenliste

1 ist eine erklärende Zeichnung zum schematischen Darstellen einer Gesamtstruktur einer Nagelmaschine, wenn ein Eintreiber in einer Ausgangsposition platziert ist.
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1.
3 ist eine von oben gesehene perspektivische Ansicht des Eintreibers.
4 ist eine erklärende Zeichnung zum schematischen Darstellen des Eintreibers, der in einer Eintreibposition platziert ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Schwungrads, eines Ringbauteils, eines Haltemechanismus und einer Drückrolle, wenn der Eintreiber in der Ausgangsposition platziert ist.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in 2.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Nagelmaschine zeigt.
8 ist eine Tabelle, die Zuordnungen zwischen einer Drehzahl eines Motors vor einem Eintreibvorgang, einem Bereich der Drehzahl des Motors nach einem Eintreibvorgang und die Drehzahl des Motors für den nächsten Eintreibvorgang zeigt.
9 ist eine Ablaufdarstellung eines Eintreibsteuerungsprozesses, welcher durch eine CPU ausgeführt wird.
10 ist eine Fortsetzung zu 9 und zeigt die Ablaufdarstellung des Eintreibsteuerungsprozesses.
11 ist eine erklärende Zeichnung zum Darstellen des Eintreibers, der in einer Übertragungsposition platziert ist, und eines Eintreiberantriebsmechanismus.
12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII in 11.
13 ist eine erklärende Darstellung zum Darstellen des Eintreibers, der in einer Schlagposition platziert ist, und des Eintreiberantriebsmechanismus.
14 ist eine erklärende Darstellung zum Darstellen einer spezifischen Anwendung des Eintreibsteuerungsprozesses.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Nagelmaschine 1 als ein Beispiel eines Eintreibwerkzeugs beschrieben. Die Nagelmaschine 1 ist ein Werkzeug, welches einen Nagel 101, welcher ein Beispiel eines Befestigungsmittels ist, in ein Werkstück (wie beispielsweise Holz) 100, durch lineares Heraustreiben des Nagels 101, eintreiben kann.
Zunächst wird die generelle Struktur der Nagelmaschine 1 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist ein Außenmantel der Nagelmaschine 1 hauptsächlich durch einen Werkzeugkörper 10, einen Handgriff 14 und ein Magazin 17 ausgebildet.
Der Werkzeugkörper 10 weist ein Körpergehäuse 11 und einen Nasenteil 12 auf. Das Körpergehäuse 11 nimmt einen Motor 2, einen Eintreiber 3 und einen Eintreiberantriebsmechanismus 400 auf. Der Eintreiber 3 ist derart angeordnet, dass er entlang einer spezifischen Betätigungslinie (Vorgangslinie) L bewegbar ist. Der Eintreiberantriebsmechanismus 400 ist dazu konfiguriert, den Nagel 101 aus der Nagelmaschine 1 durch lineares Bewegen des Eintreibers 3 entlang der Bestätigungslinie L herauszutreiben. Der Nasenteil 12 ist mit einem Ende des Körpergehäuses 11 in einer Erstreckungsrichtung der Betätigungslinie L (nachfolgend einfach als eine Richtung der Betätigungslinie L bezeichnet) verbunden. Der Nasenteil 12 weist einen Auslass 123, durch welchen der Nagel 101 herausgetrieben wird, an dem anderen Endbereich auf, welcher an der entgegengesetzten Seite zu dem Körpergehäuse 11 ist. Des Weiteren ist ein Kontaktarm 13 an dem Nasenteil 12 derart angeordnet, dass er in der Richtung der Betätigungslinie L bewegbar ist. Ein Kontaktarmschalter 131 (siehe 7) ist innerhalb des Körpergehäuses 11 angeordnet. Der Kontaktarmschalter 131 ist dazu konfiguriert, normalerweise in einem Aus-Zustand gehalten zu werden, und eingeschaltet zu werden, wenn der Kontaktarm 13 gedrückt wird.
Der Handgriff 14 erstreckt sich in einer Richtung, die die Betätigungslinie L kreuzt, von einem mittleren Bereich des Körpergehäuses 11 in der Richtung der Betätigungslinie L. Der Handgriff 14 ist dazu konfiguriert, durch einen Benutzer gehalten zu werden. Ein Drücker 140, welcher dazu konfiguriert ist, durch einen Benutzer gedrückt (gezogen) zu werden, ist in einem Basisendbereich (einem Endbereich, der mit dem Körpergehäuse 11 verbunden ist) des Handgriffs 14 vorgesehen. Ein Drückerschalter 141 ist innerhalb des Handgriffs 14 angeordnet. Der Drückerschalter 141 ist dazu konfiguriert, dass er normalerweise in einem Aus-Zustand gehalten ist, und eingeschaltet wird, wenn der Drücker 140 gedrückt wird. Des Weiteren ist ein Batteriemontageteil 15, der Anschlüsse aufweist, an einem vorderen Endbereich (ein Endbereich entgegengesetzt zu dem Basisendbereich) des Handgriffs 13 vorgesehen. Eine wiederaufladbare Batterie 19 kann entfernbar an dem Batteriemontageteil 15 montiert werden.
Das Magazin 17 ist dazu konfiguriert, mit einer Mehrzahl von Nägeln 101 geladen zu werden, und an dem Nasenteil 12 montiert zu werden. Die Nägel 101, die in dem Magazin 17 geladen sind, können einer nach dem anderen auf einen Bewegungsweg des Eintreibers 3 durch einen Nagelzufuhrmechanismus (nicht gezeigt) zugeführt werden. Die Struktur des Magazins 17 ist bekannt und deshalb wird dessen Beschreibung unterlassen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Nagelmaschine 1 dazu konfiguriert, einen Vorgang von Eintreiben des Nagels 101 in das Werkstück 100 mit dem Eintreiber 3 (nachfolgend als ein Eintreibvorgang bezeichnet) zu starten, wenn sowohl der Kontaktarmschalter 131 als auch der Drückerschalter 141 durch einen Benutzer eingeschaltet sind. Mit anderen Worten wird der Eintreibvorgang in Antwort auf die Drückbetätigung des Kontaktarms 13 gegen das Werkstück 100 und des Drückens des Drückers 140 durch den Benutzer ausgeführt. Die Reihenfolge des Ausführens dieser zwei Vorgänge ist nicht speziell beschränkt.
Die detaillierte Struktur der Nagelmaschine 1 wird nun beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung ist aus Gründen der Vereinfachung die Richtung der Betätigungslinie L (Rechts-Links-Richtung in 1) als eine Vorder-Rück-Richtung der Nagelmaschine 1 definiert, und in der Vorder-Rück-Richtung ist die Seite des Auslasses 123 (rechte Seite, wenn in 1 gesehen) als eine vordere Seite der Nagelmaschine 1 definiert, während deren entgegengesetzte Seite (linke Seite, wenn in 1 gesehen), als eine hintere Seite definiert ist. Des Weiteren ist eine Richtung (Oben-Unten-Richtung, wenn in 1 gesehen), welche senkrecht zu der Richtung der Betätigungslinie L ist, und welche der Erstreckungsrichtung des Handgriffs 14 entspricht, als eine Oben-Unten-Richtung der Nagelmaschine 1 definiert ist, und in der Oben-Unten-Richtung ist die Seite des Basisendbereichs (obere Seite, wenn in 1 gesehen) des Handgriffs 14 als eine obere Seite definiert, während die Seite des vorderen Endbereichs (untere Seite, wenn in 1 gesehen) des Handgriffs 14 als eine untere Seite definiert ist. Des Weiteren ist eine Richtung, welche senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung und zu der Oben-Unten-Richtung ist, als eine Rechts-Links-Richtung definiert.
Zunächst wird die interne Konfiguration des Werkzeugkörpers 10 beschrieben.
Die interne Konfiguration des Körpergehäuses 11 wird zunächst beschrieben. Wie in 2 gezeigt, sind der Motor 2, der Eintreiber 3, der Eintreiberantriebsmechanismus 400 und ein Beschleunigungssensor 115 innerhalb des Körpergehäuses 11 angeordnet. Diese Strukturen werden nun in dieser Reihenfolge beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, ist der Motor 2 in einem unteren hinteren Bereich des Körpergehäuses 11 aufgenommen. Des Weiteren ist der Motor 2 derart angeordnet, dass sich eine Drehachse einer Ausgabewelle (nicht gezeigt) in der Rechts-Links-Richtung erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein bürstenloser Gleichstrommotor (DC-Motor) als der Motor 2 verwendet. Eine Riemenscheibe 21, welche dazu konfiguriert ist, zusammen mit der Ausgabewelle zu drehen, ist mit der Ausgabewelle des Motors 2 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Antreiben des Motors 2 durch eine Steuerung 18 (siehe 1) gesteuert, welche später im Detail beschrieben wird.
Wie in 3 gezeigt, ist der Eintreiber ein längliches Bauteil, das derart ausgebildet ist, dass es symmetrisch in der Links-Rechts-Richtung in Bezug auf dessen Längsachse ist. Der Eintreiber 3 weist einen Körper 30, einen Schlagteil 31 und ein Paar von Armteilen 35 auf. Der Körper 30 ist ein Bereich, welcher eine generelle rechteckige plattenähnliche Form insgesamt aufweist. Der Schlagteil 31 ist ein Bereich, welcher eine geringere Breite als der Körper 30 in der Rechts-Links-Richtung aufweist, und sich nach vorne von einem vorderen Ende des Körpers 30 erstreckt. Die Armteile 35 sind Bereiche, welche zu der rechten bzw. linken Seite von einem hinteren Bereich des Körpers 30 vorstehen.
Der Körper 30 ist ein Bereich, welcher dazu konfiguriert ist, durch Drückrollen 83 (siehe 2) gedrückt zu werden, welche später beschrieben werden, und in Reibungseingriff mit Ringbauteilen 5 (siehe 2) zu stehen. Der Körper 30 weist ein Paar von Rollenanstoßteilen 301, einen Hebelanstoßteil 305 und ein Paar von Ringeingriffsteilen 306 auf, welche in dieser Reihenfolge nachfolgend beschrieben werden.
Die Rollenanstoßteile 301 sind integral mit dem Körper 30 ausgebildet, stehen nach oben von einer oberen Oberfläche des Körpers 30 vor und erstrecken sich in der Vorder-Rück-Richtung entlang der rechten und der linken Kante des Körpers 30. Eine Oberfläche, die durch ein vorstehendes Ende (oberes Ende) von jedem Rollenanstoßteil 301 ausgebildet ist, ist als eine Anstoßoberfläche zum Anstoßen an einer äußeren Umfangsoberfläche der Drückrolle 83 ausgebildet. Ein vorderer Endbereich des Rollenanstoßteils 301 ist als ein geneigter Teil 302 ausgebildet, welcher eine Höhe aufweist (Dicke in der Oben-Unten-Richtung), die in Richtung nach hinten graduell zunimmt. Andererseits weist ein Bereich des Rollenanstoßteils 301, welcher sich nach hinten von dem geneigten Teil 302 erstreckt, eine konstante Höhe auf. Der Hebelanstoßteil 305 ist derart ausgebildet, dass er nach oben von der oberen Oberfläche des Körpers 30 vorsteht und sich in der Rechts-Links-Richtung erstreckt, so dass er den rechten und den linken Rollenanstoßteil 301 in einem hinteren Bereich des Körpers 30 verbindet. Der Hebelanstoßteil 305 ist ein Bereich, an welchem ein Herausdrückhebel 711, der später beschrieben wird, von der Rückseite (von hinten) anstoßen kann.
Die Ringeingriffsteile 306 sind integral mit dem Körper 30 ausgebildet, stehen nach unten von einer unteren Oberfläche des Körpers 30 vor und erstrecken sich in der Vorder-Rück-Richtung entlang der rechten und der linken Kante des Körpers 30. Ein vorderer Endbereich von jedem der Ringeingriffsteile 306 ist als ein geneigter Teil 307 ausgebildet, welcher eine Höhe (Dicke in der Oben-Unten-Richtung) aufweist, die in Richtung nach hinten graduell zunimmt. Die Ringeingriffsteile 306 weisen jeweilige Eingriffsnuten 308 auf, die für einen Eingriff mit jeweiligen Außenumfangseingriffsteilen 51 von zwei Ringbauteilen 5, welche später beschrieben werden, konfiguriert sind. Jede der Eingriffsnuten 308 ist nach oben von dem vorstehenden Ende des Ringeingriffsteils 306 ausgenommen und erstreckt sich über die gesamte Länge des Ringeingriffsteils 306 in der Vorder-Rück-Richtung. Die Eingriffsnut 308 ist derart ausgebildet, dass sie eine Breite in der Rechts-Links-Richtung aufweist, die in Richtung nach oben abnimmt (mit anderen Worten, so dass Wandoberflächen des Ringeingriffsteils 306 in der Links-Rechts-Richtung, welche die Eingriffsnut 308 definieren, in Richtung nach oben einander näher kommen) (siehe 6). Der Eingriff zwischen dem Eintreiber 3 und dem Ringbauteil 5 wird später im Detail beschrieben.
Ein hinteres Ende 32 des Körpers 30 definiert ein hinteres Ende des Eintreibers 3. Ein vorderes Ende 310 des Schlagteils 31 definiert ein vorderes Ende des Eintreibers 3. Das vordere Ende 310 ist ein Bereich, welcher dazu konfiguriert ist, einen Kopf des Nagels 101 (siehe 1) zum Heraustreiben des Nagels 101 nach vorne in das Werkstück 100 zu schlagen.
Die Armteile 35 stehen nach links und nach rechts von dem Körper 30 vor. Obwohl nicht im Detail beschrieben und gezeigt, sind die Armteile 35 mit einem Rückstellmechanismus, der innerhalb des Körpergehäuses 11 angeordnet ist, durch ein Verbindungsbauteil jeweils verbunden. Der Rückstellmechanismus ist dazu konfiguriert, den Eintreiber 3 zu einer Ausgangsposition zurückzubringen, nachdem der Nagel 101 herausgetrieben ist. Bei der Nagelmaschine 1 der vorliegenden Ausführungsform kann jede bekannte Struktur als der Rückstellmechanismus angewendet werden. Zum Beispiel kann der Rückstellmechanismus dazu konfiguriert sein, den Eintreiber 3, welcher nach vorne zu einer Eintreibposition bewegt worden ist, zu der Ausgangsposition entlang der Betätigungslinie L durch eine elastische Kraft eines elastischen Bauteils (wie beispielsweise eine Kompressionsschraubenfeder oder eine Torsionsschraubenfeder) über das Verbindungsbauteil zurückzubringen.
Der Eintreiber 3, der die oben beschriebene Struktur aufweist, ist derart angeordnet, dass sich seine Längsachse in der Vorder-Rück-Richtung der Nagelmaschine 1 entlang der Betätigungslinie L erstreckt. Des Weiteren wird der Eintreiber 3 derart gehalten, dass er entlang der Betätigungslinie L (mit anderen Worten, in der Vorder-Rück-Richtung der Nagelmaschine 1 oder in der Längsrichtung des Eintreibers 3) bewegbar ist.
Die Ausgangsposition und die Eintreibposition des Eintreibers 3 werden nun unter Bezugnahme auf 1 und 4 beschrieben. Die Ausgangsposition ist eine Position, bei welcher der Eintreiber 3 in einem Zustand gehalten ist, bei dem der Eintreiberantriebsmechanismus 400 nicht betätigt ist (nachfolgend als ein Ausgangszustand bezeichnet). Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, ist die Ausgangsposition des Eintreibers 3 zu einer Position festgelegt, bei welcher das hintere Ende 32 des Eintreibers 3 gegen einen hinteren Anschlagteil 118 stößt, welcher innerhalb eines hinteren Endbereichs des Körpergehäuses 11 fixiert ist. Die Eintreibposition ist eine Position, bei welcher der Eintreiber 3, welcher durch den Eintreiberantriebsmechanismus 400 nach vorne bewegt ist, und den Nagel 101 in ein Werkstück eintreibt. Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, ist die Eintreibposition des Eintreibers 3 zu einer Position festgelegt, bei welcher das vordere Ende 310 des Eintreibers 3 etwas von dem Auslass 123 vorsteht. Die Eintreibposition ist ebenso eine Position, bei welcher vordere Enden der Armteile 35 jeweils von hinten an ein Paar von vorderen Anschlagteilen 117 stoßen, die innerhalb eines vorderen Endbereichs des Körpergehäuses 11 fixiert sind. Mit der oben beschriebenen Anordnung kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Ausgangsposition und die Eintreibposition ebenso als eine hinterste Position und eine vorderste Position bezeichnet werden, welche entgegengesetzte Enden eines bewegbaren Bereichs des Eintreibers 3 definieren.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, weist der Eintreiberantriebsmechanismus 400 ein Schwungrad 4, zwei Ringbauteile 5, einen Haltemechanismus 6, einen Betätigungsmechanismus 7 und einen Drückmechanismus 8 auf. Die Strukturen dieser Komponenten werden nachfolgend im Detail in dieser Reihenfolge beschrieben. Es wird angemerkt, dass in 1 und 2, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, für die Einfachheit der Erklärung das Ringbauteil 5 teilweise ausgeschnitten gezeigt ist.
Das Schwungrad 4 weist eine kreisförmige zylindrische Form auf und ist an der Vorderseite des Motors 2 innerhalb des Körpergehäuses 11, wie in 2 gezeigt, drehbar gelagert. Das Schwungrad 4 kann um eine Drehachse A1 durch den Motor 2 drehend angetrieben werden. Die Drehachse A1 erstreckt sich parallel zu einer Drehachse des Motors 2 und in der Links-Rechts-Richtung senkrecht zu der Betätigungslinie L des Eintreibers 3. Eine Riemenscheibe 41, welche dazu konfiguriert ist, zusammen mit dem Schwungrad 4 zu drehen, ist mit einem Lagerungsschaft des Schwungrads 4 verbunden. Ein Riemen 25 ist über die Riemenscheiben 21 und 41 gelegt (gespannt, gezogen, gewunden). Deshalb, wenn der Motor 2 angetrieben wird, wird die Drehung des Motors 2 an das Schwungrad 4 mittels des Riemens 25 übertragen, und das Schwungrad 4 dreht im Uhrzeigersinn, wie in 2 gezeigt. Des Weiteren, wie in 5 und 6 gezeigt, ist ein Paar von Eingriffsnuten 47 derart ausgebildet, dass sie sich über den gesamten Umfang eines Außenumfangs 45 des Schwungrads 4 erstrecken. Die Eingriffsnuten 47 sind dazu konfiguriert, mit den Ringbauteilen 5 in Eingriff zu stehen. Jede der Eingriffsnuten 47 ist derart ausgebildet, dass deren Breite in der Rechts-Links-Richtung in Richtung der Innenseite in der radialen Richtung abnimmt.
Wie in 2 gezeigt weist jedes der Ringbauteile 5 eine ringähnliche Form auf, die einen größeren Durchmesser als das Schwungrad 4 aufweist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Innenradius des Ringbauteils 5 derart festgelegt, dass er größer als ein Radius des Schwungrads 4 ist (genau genommen, der Radius von der Drehachse A1 des Schwungrads 4 zu dem Boden der Eingriffsnut 47). Wie in 5 gezeigt, sind die zwei Ringbauteile 5 radial außenseitig der Eingriffsnuten 47 angeordnet, die in dem Außenumfang 45 des Schwungrads 4 ausgebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zwei Ringbauteile 5 durch den Haltemechanismus 6, der später beschrieben wird, derart gehalten, dass sie zwischen einer separaten Position, bei welcher das Ringbauteil 5 entfernt (beabstandet) von dem Außenumfang 45 (im Speziellen, der Eingriffsnut 47) des Schwungrads 4 ist, und einer Kontaktposition bewegbar sind, bei welcher das Ringbauteil 5 in teilweisem Kontakt mit dem Außenumfang 45 (der Eingriffsnut 47) ist.
Das Ringbauteil 5 ist ein Übertragungsbauteil zum Übertragen der Rotationsenergie des Schwungrads 4 an den Eintreiber 3, und ist dazu konfiguriert, in Reibungseingriff mit dem Eintreiber und dem Schwungrad 4 zu stehen. Wie in 6 gezeigt, sind ein Außenumfangseingriffsteil 51 und ein Innenumfangseingriffsteil 53, welche mit der Eingriffsnut 308 des Eintreibers 3 bzw. der Eingriffsnut 411 des Schwungrads 4 eingreifbar sind, an dem Außen- bzw. Innenumfang des Ringbauteils 5 ausgebildet. Das Ringbauteil 5 weist einen generell hexagonalen Querschnitt in der radialen Richtung auf. Der Außenumfangseingriffsteil 51 ist derart ausgebildet, dass dessen Dicke in der axialen Richtung des Ringbauteils in Richtung der Außenseite in der radialen Richtung des Ringbauteils 5 abnimmt, und der Innenumfangseingriffsteil 53 ist derart ausgebildet, dass dessen Dicke in der axialen Richtung des Ringbauteils 5 in Richtung der Innenseite in der radialen Richtung des Ringbauteils 5 abnimmt. Mit anderen Worten sind beide, der Außenumfangseingriffsteil 51 und der Innenumfangseingriffsteil 53, derart ausgebildet, dass sie einen Querschnitt aufweisen, der sich in Richtung der jeweiligen Spitzenenden in der radialen Richtung verjüngt. Der Eingriff zwischen dem Ringbauteil 5 und dem Eintreiber 3 und dem Schwungrad 4 wird später im Detail beschrieben.
Der Haltemechanismus 6 ist dazu konfiguriert, das Ringbauteil 5 zu halten, so dass das Ringbauteil 5 zwischen der separaten Position, in welcher das Ringbauteil 5 entfernt von dem Außenumfang 45 des Schwungrads 4 (der Eingriffsnut 47) ist, und der Kontaktposition bewegbar ist, bei welcher das Ringbauteil 5 in Kontakt mit dem Außenumfang 45 (der Eingriffsnut 47) ist. Wie in 2 und 5 gezeigt, weist der Haltemechanismus 6 der vorliegenden Ausführungsform ein Paar von Ringvorspannteilen 60 und ein Paar von Anschlägen 66 auf. Die Ringvorspannteile 60 sind diagonal nach vorne und nach unten der Ringbauteile 5 bzw. diagonal nach hinten und nach unten der Ringbauteile 5 angeordnet. Die Ringvorspannteile 60 lagern drehbar die Ringbauteile 5, während sie die Ringbauteile 5 nach oben von unten durch Blattfedern vorspannen. Die Anschläge 66 sind unterhalb des Eintreibers 3 und diagonal nach vorne und nach oben der Ringbauteile 5 bzw. diagonal nach hinten und nach oben der Ringbauteile 5 angeordnet. Die Anschläge 66 sind dazu konfiguriert, die Bewegung nach oben der Ringbauteile 5 einzuschränken, während sie eine Drehung der Ringbauteile 5 ermöglichen.
Die Weise des Haltens der Ringbauteile 5 durch den Haltemechanismus 6 wird nun beschrieben. Wie in 5 gezeigt, stoßen in dem Ausgangszustand die Ringvorspannteile 60 an die Ringbauteile 5 von unten zum Vorspannen der Ringbauteile 5 nach oben, während die Anschläge 66 an die Ringbauteile 5 von oben zum Verhindern, dass sich die Ringbauteile 5 weiter nach oben bewegen, stoßen. Somit, wie in 6 gezeigt, ist jedes der Ringbauteile 5 in der separaten Position entfernt von dem Außenumfang 45 (der Eingriffsnut 47) über den gesamten Umfang des Schwungrads 4 gehalten, obwohl nur ein oberer Endbereich des Schwungrads 4 gezeigt ist. Andererseits, wenn der Eintreiber 3 nach vorne durch den Betätigungsmechanismus 7 bewegt wird und die Ringbauteile 5 nach unten drückt, wird jedes der Ringbauteile 5 nach unten entgegen der Vorspannkraft der Ringvorspannteile 60 bewegt und in der Kontaktposition in Kontakt mit dem Außenumfang 45 (der Eingriffsnut 47) an einem oberen Bereich des Schwungrads 4 gehalten (siehe 12), welcher Zustand später im Detail beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der Betätigungsmechanismus 7 oberhalb des Eintreibers 3 und rückseitig des Schwungrads 4 innerhalb des Körpergehäuses 11 angeordnet. Der Betätigungsmechanismus 7 ist dazu konfiguriert, den Eintreiber 3 aus der Ausgangsposition zu einer Übertragungsposition, die später beschrieben wird, zu bewegen. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Betätigungsmechanismus 7 hauptsächlich ein Solenoid 715 und den Herausdrückhebel 711 auf, welcher durch einen Stab des Solenoids 715 gedreht werden kann. In dem Ausgangszustand ist ein vorderer Endbereich des Herausdrückhebels 711 diagonal nach oben und hinten des Hebelanstoßteils 305 des Eintreibers 3 gehalten. Wenn das Solenoid 715 betätigt wird, wird der Herausdrückhebel 711 nach unten gedreht und der vordere Endbereich des Herausdrückhebels 711 drückt den Hebelanstoßteil 305 von hinten nach vorne und dabei wird der Eintreiber 3 nach vorne bewegt (siehe 11). Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 18 (siehe 1) die Betätigung des Solenoids 715 steuert, welcher Zustand später im Detail beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der Drückmechanismus 8 innerhalb des Körpergehäuses 11 derart angeordnet, dass er dem Eintreiber 3 an der Seite entgegengesetzt zu dem Schwungrad 4 in einer Richtung, in welcher das Schwungrad 4 und der Eintreiber 3 einander gegenüberliegen, gegenüberliegt. Der Drückmechanismus 8 ist dazu konfiguriert, den Eintreiber 3 in Richtung der Ringbauteile 5 zu drücken (d.h., in Richtung des Schwungrads 4), und dabei eine Übertragung der Rotationsenergie von dem Schwungrad 4 an den Eintreiber 3 über die Ringbauteile 5 bei dem Vorgang, bei welchem sich der Eintreiber 3 aus der Ausgangsposition nach vorne bewegt, zu ermöglichen.
Wie in 2 und 6 gezeigt, weist bei der vorliegenden Ausführungsform der Drückmechanismus 8 ein Rollenlagerungsbauteil 81, die Drückrollen 83, einen Halter 85 und ein elastisches Bauteil 87 auf. Die Drückrollen 83 sind durch das Rollenlagerungsbauteil 81 drehbar gelagert. Der Halter 85 ist durch das Körpergehäuse 11 gelagert und hält das Rollenlagerungsbauteil 81 derart, dass es in der Oben-Unten-Richtung bewegbar ist. Das elastische Bauteil 87 ist zwischen dem Rollenlagerungsbauteil 81 und dem Halter 85 angeordnet, während es etwas komprimiert wird. Mit einer solchen Struktur werden in dem Ausgangszustand der Rollenlagerungsbauteil 81 und die Drückrollen 83 nach unten durch die elastische Kraft des elastischen Bauteils 87 vorgespannt und in einer untersten Position gehalten.
Wie in 2 gezeigt, ist der Beschleunigungssensor 115 innerhalb des hinteren Endbereichs des Körpergehäuses 11 angeordnet. Der Beschleunigungssensor 115 weist einen bekannten Sensor auf, der eine Beschleunigung erfassen kann, und dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Steuerung 18 (siehe 1) über eine Verkabelung (nicht gezeigt) auszugeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschleunigung als eine Information entsprechend der Bewegung des Werkzeugkörpers 10, welche durch den Eintreibvorgang verursacht wird, verwendet. Der Motor 2 wird basierend auf der Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 115 erfasst wird, gesteuert, welcher Zustand später beschrieben wird.
Die interne Konfiguration des Handgriffs 14 wird nun beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, ist der Drückerschalter 141 im Inneren eines oberen Endbereichs des Handgriffs 14, wie oben beschrieben, angeordnet. Die Steuerung 18 ist im Inneren eines unteren Endbereichs des Handgriffs 14 (oberhalb des Batteriemontageteils 15) aufgenommen. Die Steuerung 18 ist dazu konfiguriert, Vorgänge (Betriebe) des Eintreiberantriebsmechanismus 400 durch Steuern des Motors 2 und des Solenoids 715 zu steuern. Des Weiteren ist ein Drehzahlanzeigeteil 116 an dem unteren Endbereich des Handgriffs 14 (oberhalb der Steuerung 18) vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Drehzahlanzeigeteil 116 drei LED-Lichter auf, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Die Steuerung 18 (siehe 1) steuert das Antreiben der LEDs gemäß der festgelegten Drehzahl des Motors 2. Im Speziellen können die Anzahl, Farbe und Antriebsmodus ((Auf-) Leuchten oder Blinken) der anzutreibenden LEDs gemäß der Drehzahl des Motors 2 geändert werden.
Die elektrische Konfiguration der Nagelmaschine 1 wird nun beschrieben. Wie in 7 gezeigt, weist die Nagelmaschine 1 die Steuerung 18 zum Steuern der Betriebe der Nagelmaschine 1 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerung 18 als ein Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU 181, ein ROM 182, ein RAM 183 und einen Zeitnehmer 184 aufweist.
Ein Dreiphasenwechselrichter 201 und ein Hall-Sensor 203 sind elektrisch mit der Steuerung 18 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Dreiphasenwechselrichter 201 eine Dreiphasenbrückenschaltung unter Verwendung von sechs Halbleiterschaltelementen auf. Der Dreiphasenwechselrichter 201 ist dazu konfiguriert, den Motor 2 durch Schalten von jedem der Schaltelemente der Dreiphasenbrückenschaltung gemäß der Einschaltdauer, die durch ein Steuerungssignal von der Steuerung 18 angezeigt wird, anzutreiben. Der Hall-Sensor 203 enthält drei Hall-Elemente, welche jeweils so angeordnet sind, dass sie jeder Phase des Motors 2 entsprechen. Der Hall-Sensor 203 ist dazu konfiguriert, ein Signal auszugeben, welches die Drehposition eines Rotors des Motors 2 anzeigt. Die aktuelle Drehzahl des Motors 2 kann aus der Drehposition, die durch den Hall-Sensor 203 erfasst wird, erhalten werden, so dass es ebenso gesagt werden kann, dass der Hall-Sensor 203 zum Erfassen der Drehzahl des Motors 2 konfiguriert ist. Obwohl im Detail später beschrieben, steuert bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 18 (die CPU 181) die Drehzahl des Motors 2 durch Ändern der Einschaltdauer basierend auf der Drehzahl des Motors 2, welche vor und nach einem Eintreibvorgang erfasst wird. Die Steuerung 18 und der Dreiphasenwechselrichter 201 sind auf einer Platine 180 montiert und in dem unteren Endbereich des Handgriffs 14 (siehe 1) aufgenommen.
Des Weiteren sind der Kontaktarmschalter 131, der Drückerschalter 141, das Solenoid, der Beschleunigungssensor 115 und der Drehzahlanzeigeteil 116 (LEDs) mit der Steuerung 18 elektrisch verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert die CPU 181 das Antreiben des Motors 2 und des Solenoids 715 durch geeignete Ausgabesteuerungssignale an den Dreiphasenwechselrichter 201 und das Solenoid 715 basierend auf Signalen, die von dem Kontaktarmschalter 131, dem Drückerschalter 141 und dem Beschleunigungssensor 115 ausgegeben werden. Des Weiteren steuert die CPU 181 das Aufleuchten des Drehzahlanzeigeteils (LEDs) 116 gemäß der Drehzahl des Motors 2.
Die Steuerung der Nagelmaschine 1 der vorliegenden Ausführungsform wird nun kurz beschrieben.
Zunächst, wie oben beschrieben, sind das Ausführen sowohl der Betätigung von Drücken des Kontaktarms 13 als auch das Drücken des Drückers 140 (unabhängig von der Reihenfolge) als Bedingungen zum Starten eines Eintreibvorgangs definiert. Es wird angemerkt, dass eine gewisse Zeitspanne benötigt wird, nachdem das Antreiben des Motors 2 gestartet ist, bis Rotationsenergie in dem Schwungrad 4 gespeichert ist, welche ausreichend zum Eintreiben des Nagels 101 mit dem Eintreiber 3 ist. Deshalb werden bei der vorliegenden Ausführungsform, um einen Zustand zu erreichen (etablieren), bei welchem ausreichende Rotationsenergie bereits in dem Schwungrad 4 zu dem Zeitpunkt, wenn die zwei Betätigungen ausgeführt werden, gespeichert ist, die zwei Betätigungen wie folgt behandelt. Eine der zwei Betätigungen welche zuerst ausgeführt wird, wird als eine Eingabetätigung zum Eingeben eines Befehls von Antreiben des Motors 2 im Vorfeld zum Eintreten eines Bereitschaftszustands (nachfolgend als ein Bereitschaftsbefehl bezeichnet) angesehen. Die andere Betätigung, welche später ausgeführt wird, wird als eine Eingabebetätigung zum Eingeben eines Befehls von Betätigen des Solenoids 715 (nachfolgend als ein Betätigungsbefehl bezeichnet) angesehen.
Des Weiteren wird das Lösen des Drückvorgangs des Drückers 140 nachdem die zwei Betätigungen ausgeführt sind (mit anderen Worten, nachdem ein Eintreibvorgang einmal ausgeführt wurde) als eine Eingabebetätigung zum Eingeben eines Befehls von Aufheben des Bereitschaftszustands (nachfolgend als ein Bereitschaftsaufhebungsbefehl bezeichnet) angesehen. Andererseits wird die Betätigung von Drücken des Kontaktarms 13, welche ohne Aufheben des Bereitschaftszustands ausgeführt wird (d.h., während die Drückbetätigung des Drückers 140 fortgesetzt wird), als eine Eingabebetätigung zum Eingeben eines neuen Betätigungsbefehls angesehen. Mit anderen Worten, in einem Fall, bei welchem die Drückbetätigung des Drückers 140 fortgesetzt wird und der Bereitschaftszustand beibehalten wird, kann ein nächster Eintreibvorgang in Antwort auf die Betätigung des Drückens des Kontaktarms 13 ausgeführt werden. Demzufolge kann Rotationsenergie effizient gespeichert werden und die Bedienbarkeit beim kontinuierlichen Heraustreiben des Nagels 101 kann verbessert werden.
Wie oben beschrieben wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Antreiben des Motors 2 gestartet und gestoppt in Antwort auf die oben beschriebenen Eingabebetätigungen zum Eingeben verschiedener Befehle. Im Speziellen erkennt die CPU 181 verschiedene Befehle basierend auf den Ein-/Aus-Zuständen des Kontaktarmschalters 131 und des Drückerschalters 141 und startet oder stoppt das Antreiben des Motors 2 gemäß diesen Befehlen.
Des Weiteren ist die vorliegende Anmeldung fokussiert auf die Tatsache, dass bestimmte Zuordnungen (Korrespondenzen) zwischen der Rotationsenergie des Schwungrads 4 vor einem Eintreibvorgang und der Rotationsenergie des Schwungrads 4, die bei dem Eintreibvorgang durch den Eintreiber 3 verbraucht wird (nachfolgend als Energieverbrauch bezeichnet), und dem Zustand des Nagels 101, der in das Werkstück 100 eingetrieben ist, bestehen. Hier ist der Energieverbrauch eine Differenz zwischen der Rotationsenergie des Schwungrads 4 vor einem Eintreibvorgang (nachfolgend als eine Vor-Eintreib-Energie (Pre-Eintreib-Energie) bezeichnet), und einer Rotationsenergie des Schwungrads 4 nach dem Eintreibvorgang (nachfolgend als eine Nach-Eintreib-Energie (Post-Eintreib-Energie) bezeichnet). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Drehzahl des Motors 2 basierend auf den Zuordnungen jedes Mal, wenn ein Eintreibvorgang aktuell ausgeführt wird, festgelegt, so dass die Rotationsenergie für einen nächsten Eintreibvorgang derart gesteuert wird, dass sie innerhalb eines Bereichs ist, bei welchem der Nagel 101 ordnungsgemäß in das Werkstück 100 eingetrieben werden kann.
Im Speziellen legt die CPU 181 die Drehzahl N des Motors 2 unter Bezugnahme auf eine Tabelle 187, die in 8 dargestellt ist, jedes Mal, wenn ein Eintreibvorgang ausgeführt wird, fest, und treibt den Motor 2 mit der festgelegten Drehzahl N an. Es wird angemerkt, dass die Tabelle 187 im Vorfeld in dem ROM 182 (siehe 7) der Steuerung 18 gespeichert wird.
Die Tabelle 187 wird nun beschrieben. Wie in 8 gezeigt, sind eine Drehzahl N1 (UpM: Umdrehungen pro Minute) des Motors 2 vor einen Eintreibvorgang, ein Bereich einer Drehzahl N2 (UpM) des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang und eine Drehzahl N (UpM) des Motors für einen nächsten Eintreibvorgang miteinander assoziiert (verknüpft) und in der Tabelle 187 gespeichert.
Die Tabelle 187 wird basierend auf einem Eintreibzustand des Nagels 101 vorbereitet, welcher für jede von mehreren unterschiedlichen Drehzahlen, bei welchen das Schwungrad 4 aktuell gedreht wird, spezifiziert ist. Der Eintreibzustand des Nagels 101 enthält z. B. einen ordnungsgemäßen Zustand, einen ungenügenden Zustand und einen exzessiven Zustand. Der ordnungsgemäße Zustand bezieht sich auf einen Zustand, bei welchem ein Kopf des eingetriebenen Nagels 101 im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche des Werkstücks 100 ist und einem Fall entspricht, bei welchem der Energieverbrauch ordnungsgemäß (passend) ist. Der ungenügende Zustand bezieht sich auf einen Zustand, bei welchem der Kopf des Nagels 101 von der Oberfläche des Werkstücks 100 vorsteht und entspricht einem Fall, bei welchem der Energieverbrauch ungenügend ist. Der exzessive Zustand bezieht sich auf einen Zustand, bei welchem der Kopf des Nagels 101 in dem Werkstück 100 versenkt ist und entspricht einem Fall, bei welchem der Energieverbrauch exzessiv ist. In einem Fall, bei welchem der Eintreibzustand des Nagels 101 ordnungsgemäß ist, muss die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt wird, für den nächsten Eintreibvorgang nicht geändert werden. Bei einem Fall, bei welchem der Eintreibzustand des Nagels 101 ungenügend ist, ist es bevorzugt, die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zuzuführen ist, gemäß dem Ausmaß der Unzulänglichkeit (des Ungenügens) zu erhöhen. Bei einem Fall, bei welchem der Eintreibzustand des Nagels 101 exzessiv ist, ist es bevorzugt, die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt wird, gemäß dem Ausmaß des Übermaßes zu reduzieren.
Unter Berücksichtigung des oben Beschriebenen kann die Vor-Eintreib-Energie mit einem Bereich der Nach-Eintreib-Energie, welcher dem ordnungsgemäßen Zustand entspricht, einem Bereich der Nach-Eintreib-Energie, welcher dem ungenügenden Zustand entspricht, und einem Bereich der Nach-Eintreib-Energie, welcher dem exzessiven Zustand entspricht, assoziiert (verknüpft) werden. Des Weiteren kann jeder der Bereiche der Nach-Eintreib-Energie mit der Notwendigkeit des Erhöhens oder Verringerns der Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 in dem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, assoziiert sein. Es wird angemerkt, dass die Bereiche der Nach-Eintreib-Energien, welche dem ungenügenden Zustand bzw. den exzessiven Zustand entsprechen, weiter in eine Mehrzahl von Bereichen entsprechend dem Ausmaß der Unzulänglichkeit bzw. dem Grad der Übermäßigkeit unterteilt werden können.
Wenn die Rotationsenergie des Schwungrads 4 als Energie (J: Joule) definiert ist, das Trägheitsmoment des Schwungrads 4 als I (kg·m²: Kilogramm mal Quadratmeter) definiert ist, und die Winkelgeschwindigkeit des Schwungrads 4 als ω (rad/s: Bogenmaß pro Sekunde) definiert ist, kann die Rotationsenergie E mit der folgenden Gleichung ausgedrückt werden: $E = I ω^{2} / 2$
Das Trägheitsmoment I des Schwungrads 4 ist konstant und die Winkelgeschwindigkeit ω (rad/s) des Schwungrads 4 kann in die Drehzahl (UpM) umgewandelt werden. Des Weiteren weist die Drehzahl des Schwungrads 4 eine proportionale Beziehung zu der Drehzahl des Motors 2 gemäß dem Drehverhältnis (Untersetzungsverhältnis) zwischen den Riemenscheiben 21 und 41 auf. Deshalb kann die Rotationsenergie des Schwungrads 4 als eine Funktion der Drehzahl des Motors 2 ausgedrückt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann zum Ermöglichen des Verfahrens die Drehzahl N1 des Motors 2 vor einem Eintreibvorgang als eine Information entsprechend der Vor-Eintreib-Energie angewendet werden, und die Drehzahl N2 des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang kann als eine Information entsprechend der Nach-Eintreib-Energie angewendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist im Speziellen, da der bürstenlose Motor als der Motor 2 angewendet wird, in erster Linie der Hall-Sensor 203 zum Erfassen der Drehposition des Rotors notwendig. Deshalb kann die geeignete Information auf leichte Weise als die Information entsprechend der Vor-Eintreib-Energie und der Nach-Eintreib-Energie unter Verwendung der Drehzahlen N1 und N2 des Motors 2 erhalten werden, ohne den Bedarf des Vorsehens eines zusätzlichen Erfassungsmechanismus.
Erhöhen oder Reduzieren der Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zuzuführen ist, kann durch Erhöhen oder Reduzieren der Rotationsenergie des Schwungrads 4 erzielt werden, und somit die Erhöhung oder Reduzierung der Drehzahl des Motors 2 vor dem nächsten Eintreibvorgang. Deshalb wird der Bereich, bei welchem die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt werden soll, nicht geändert werden muss, mit der Drehzahl N des Motors 2 für den nächsten Eintreibvorgang assoziiert, welche die gleiche ist wie die Drehzahl N1. Der Bereich, bei welchem die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt werden soll, erhöht werden muss, wird mit der Drehzahl N assoziiert, welche größer ist als die Drehzahl N1. Des Weiteren wird der Bereich, bei welchem die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt werden soll, reduziert werden muss, mit der Drehzahl N assoziiert, welche geringer als die Drehzahl N1 ist.
Im Speziellen ist z.B. in einem Fall, bei welchem die Drehzahl N1 des Motors 2 vor einem Eintreibvorgang 12000 UpM ist, die Drehzahl N2 des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang in dem Bereich von weniger als 7000 UpM mit einer Drehzahl N von 12000 UpM assoziiert, welche die gleiche ist wie die Drehzahl N1. Mit anderen Worten, in einem Fall, in welchem die Drehzahl N1 12000 UpM ist und die Drehzahl N2 kleiner als 7000 UpM ist, ist der Energieverbrauch innerhalb eines ordnungsgemäßen Bereichs, so dass die Drehzahl N nicht gegenüber der bei dem vorherigen Eintreibvorgang geändert werden muss. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine maximale Drehzahl innerhalb eines festlegbaren Bereichs 12000 UpM.
Des Weiteren ist die Drehzahl N2 in dem Bereich von 7000 bis 8000 UpM assoziiert mit der Drehzahl N von 11000 UpM, welche geringer als die Drehzahl N1 ist. Im Speziellen ist in einem Fall, in welchem die Drehzahl N1 12000 UpM und die Drehzahl N2 in dem Bereich von 7000 bis 8000 UpM ist, der Energieverbrauch innerhalb eines Bereichs des exzessiven Zustands, so dass die Drehzahl N kleiner festgelegt wird als die in dem vorherigen Eintreibvorgang, um die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt werden soll, zu reduzieren. In einem Fall, bei welchem die Drehzahl N2 in dem Bereich von 8000 bis 9000 UpM festgelegt ist, ist der Energieverbrauch innerhalb eines Bereichs von einem weiteren exzessiven Zustand, so dass die Drehzahl N2 in diesem Bereich mit einer weiteren geringeren Drehzahl N von 10000 UpM assoziiert ist. Die Drehzahl N2 in dem Bereich von 9000 UpM oder höher ist in ähnlicher Weise assoziiert mit der Drehzahl N, obwohl nicht im Detail hier beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine minimale Drehzahl innerhalb des festlegbaren Bereichs 8000 UpM.
Des Weiteren ist z.B. in einem Fall, bei welchem die Drehzahl N1 des Motors 2 vor einem Eintreibvorgang 11000 UpM ist, die Drehzahl N2 des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang in dem Bereich von weniger als 5000 UpM assoziiert mit der maximalen Drehzahl von 12000 UpM, als die Drehzahl N des Motors 2 für den nächsten Eintreibvorgang. Es wird angemerkt, dass 5000 UpM ein Schwellenwert der Drehzahl N2 ist, wenn die Drehzahl N1 11000 UpM ist. Es ist bekannt, dass die Drehzahl des Motors signifikant abnimmt, wenn der Eintreibzustand des Nagels 101 signifikant ungenügend ist. Deshalb, wenn die Drehzahl N2 kleiner als der Schwellenwert ist, ist die maximale Drehzahl als die Drehzahl N festgelegt, um effektiv die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zugeführt wird, zu erhöhen. Obwohl nicht im Detail beschrieben, sind bei dem Rest der Tabelle 187 die Drehzahl N1, die Drehzahl N2 und die Drehzahl N ebenso basierend auf ähnlichen Kriterien miteinander assoziiert.
Details des Antriebssteuerungsprozesses, der durch die CPU 181 der Steuerung 18 auszuführen ist, und spezifische Betriebe der Nagelmaschine 1 während dieses Prozesses werden nun unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben. Der Eintreibsteuerungsprozess wird gestartet, wenn die Batterie 19 an den Batteriemontageteil 15 montiert wird und Leistungszufuhr zu der Nagelmaschine 1 gestartet wird. Der Eintreibsteuerungsprozess wird beendet, wenn die Leistungszufuhr gestoppt wird. Bei der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen wird jeder „Schritt“ in dem Prozess (Verfahren) einfach mit „S“ bezeichnet. Des Weiteren ist in den Zeichnungen der „Schalter“ ebenso einfach als „SW“ bezeichnet.
Am Beginn des Eintreibsteuerungsprozesses sind der Kontaktarm 13 und der Drücker 140 beide in deren Ausgangspositionen und der Kontaktarmschalter 131 und der Drückerschalter 141 sind beide in dem Aus-Zustand. Der Motor ist in einem nicht angetriebenen Zustand, bei welchem der Motor 2 noch nicht angetrieben wird. Wie in 1 gezeigt, wurde der Eintreiber 3 zu der Ausgangsposition durch den Rückstellmechanismus zurückgebracht und ist in der Ausgangsposition gehalten. Wie in 6 gezeigt, ist jedes der Ringbauteile 5 durch den Haltemechanismus 6 in der separaten Position leicht beabstandet radial nach außen von dem Außenumfang 45 (im Speziellen von der Eingriffsnut 47) des Schwungrads 4 gehalten. Gleichzeitig ist jede der Drückrollen 83 in der untersten Position gehalten und in Gleitkontakt mit dem vorderen Endbereich des Körpers 30 des Eintreibers 3 von oben, aber drückt den Eintreiber 3 noch nicht nach unten. In diesem Zustand ist jedes der Ringbauteile 5 ebenso in einer Position entfernt von dem Eintreiber gehalten. Im Speziellen ist jedes der Ringbauteile 5 in einer Position gehalten, bei welcher der Außenumfangseingriffsteil 51 leicht entfernt nach unten von der entsprechenden Eingriffsnut 308 des Eintreibers 3 ist.
Wie in 9 gezeigt, setzt die CPU 181 einen Ausgangswert als die Drehzahl N des Motors 2 fest (S11). Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Ausgangswert ein maximaler Wert (maximale Drehzahl von 12000 UpM) innerhalb des festlegbaren Bereichs der Drehzahl N. Der Ausgangswert wird im Vorfeld in dem ROM 182 gespeichert und in S11 liest die CPU 181 den Ausgangswert von dem ROM 182 aus und speichert den Ausgangswert in dem RAM 183 als die Drehzahl N des Motors 2 für den nächsten Eintreibvorgang.
Die CPU 181 lässt die LEDs des Drehzahlanzeigeteils 116 gemäß der Drehzahl N des Motors 2 (S12) aufleuchten. Zu diesem Zeitpunkt werden alle drei der LEDs zum Leuchten gebracht, um anzuzeigen, dass die Drehzahl N bei dem maximalen Wert festgelegt ist. Somit kann ein Benutzer auf einfache Weise die automatisch festgelegte Drehzahl N erkennen.
Die CPU 181 wartet bis ein Bereitschaftsbefehl eingegeben wird (S13: NEIN, S13). Wenn entweder der Kontaktarmschalter 131 oder der Drückerschalter 141 eingeschaltet werden, erkennt dies die CPU 181 als eine Eingabe des Bereitschaftsbefehls (S13: JA) und startet das Antreiben des Motors 2 (S15). Im Speziellen startet die CPU 181 die Energieversorgung an den Motor 2 über den Dreiphasenwechselrichter 201. Gleichzeitig steuert die CPU 181 die Einschaltdauer, so dass die Drehzahl des Rotors des Motors 2 gleich der Drehzahl N wird, die in dem RAM 183 gespeichert ist. Des Weiteren werden die Ein-/Aus-Zustände des Drückerschalters 141 und des Kontaktarmschalters 131, welche durch die Steuerung 18 erkannt werden, z.B., wenn deren jeweilige entsprechende Flaggen gesetzt werden oder gelöscht werden, in dem RAM 183 gespeichert.
Wenn das Schwungrad 4 drehend einher mit dem Antreiben des Motors 2 angetrieben wird, wird das Speichern der Rotationsenergie gestartet. In diesem Zustand wird jedes der Ringbauteile 5 in der separaten Position gehalten und ist somit nicht in der Lage, die Rotationsenergie des Schwungrads 4 an den Eintreiber 3 zu übertragen. Deshalb, auch wenn das Schwungrad 4 dreht, werden die Ringbauteile 5 und der Eintreiber 3 nicht betrieben.
Die CPU 181 setzt das Überwachen fort, bis ein Bereitschaftsaufhebungsbefehl oder ein Betätigungsbefehl eingegeben werden, bevor eine spezifische Zeit verstrichen ist, nachdem der Bereitschaftsbefehl eingegeben wurde (S17: NEIN, S19: NEIN, S23: NEIN, S17). Der Bereitschaftsaufhebungsbefehl, wie hierin verwendet, entspricht dem Ausschalten des Kontaktarmschalters 131 oder des Drückerschalters 141, welcher zum Eingeben des Bereitschaftsbefehls verwendet worden ist.
In einem Fall, bei welchem die spezifische Zeit verstrichen ist, ohne Eingabe des Bereitschaftsaufhebungsbefehls oder des Betätigungsbefehls (S17: JA), oder in einem Fall, bei welchem der Bereitschaftsaufhebungsbefehl innerhalb der spezifischen Zeit eingegeben wird (S17: NEIN, S19: JA), stoppt die CPU 181 das Antreiben des Motors 2 (S21) und kehrt zum Überwachen der Eingabe des Bereitschaftsbefehls (S13) zurück. Es wird angemerkt, ob die spezifische Zeit verstrichen ist oder nicht, z.B. durch Zählen der verstrichenen Zeit nach Eingabe des Bereitschaftsbefehls mit dem Zeitnehmer 184 und Vergleichen der verstrichenen Zeit mit der spezifischen Zeit, die im Vorfeld in dem ROM 182 gespeichert ist, bestimmt wird. Die spezifische Zeit ist nicht speziell beschränkt, aber ist z.B. bei der vorliegenden Ausführungsform auf 5 Sekunden festgelegt.
In einem Fall, bei welchem der Betätigungsbefehl eingegeben wird, bevor die spezifizierte Zeit verstrichen ist, d.h. in einem Fall, bei welchem der Kontaktarm 131 oder der Drückerschalter 141, welcher nicht zum Eingeben des Bereitschaftsbefehls verwendet wurde, ebenso eingeschaltet wird (S17: NEIN, S19: NEIN, S23: JA), bestimmt die CPU 181 die Drehzahl N1 des Motors 2 vor dem Eintreibvorgang, welche durch den Hall-Sensor 203 (siehe 7) erfasst wird, und speichert diese in dem RAM 183 (S25 in 10). Die CPU 181 stoppt das Antreiben des Motors 2 (S27) durch einmaliges Stoppen der Energiezufuhr an den Motor 2. Obwohl das Antreiben des Motors 2 gestoppt wird, setzen das Schwungrad 4 und der Rotor des Motors 2 das Drehen durch Trägheit fort. Im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Stoppen des Antreibens des Motors 2 betätigt die CPU 181 das Solenoid 715 in Antwort auf den Betätigungsbefehl und bewirkt dabei, dass der Eintreiber 3 einen Eintreibvorgang ausführt (S29).
Im Speziellen wird der Eintreibvorgang wie folgt ausgeführt. Zunächst, wenn das Solenoid 715 betätigt wird, dreht der Herausdrückhebel 711 und der vordere Endbereich des Herausdrückhebels 711 drückt den Hebelanstoßteil 305 des Eintreibers 3 nach vorne von hinten. Somit beginnt der Eintreiber 3, sich nach vorne aus der Ausgangsposition in Richtung der Eintreibposition entlang der Betätigungslinie L zu bewegen. Der Eintreiber 3 bewegt sich ebenso relativ zu den Ringbauteilen 5, von denen jedes in der separaten Position gehalten ist.
Die Drückrollen 83 stoßen an die jeweiligen Anstoßoberflächen der geneigten Teile 302 von der Vorderseite. Wenn die geneigten Teile 302 sich nach vorne bewegen, während sie durch die Drückrollen 83 gedrückt werden, tritt ein Bereich des Außenumfangseingriffsteils 51 von jedem der Ringbauteile 5 in die entsprechende Eingriffsnut 308 (siehe 6) des Eintreibers 3 und stößt gegen ein offenes Ende der Eingriffsnut 308. Des Weiteren, mit der Struktur, bei welcher der geneigte Teil 307 in dem vorderen Endbereich des Ringeingriffsteils 306 ausgebildet ist und die Breite der Eingriffsnut 308 in der Rechts-Links-Richtung in Richtung des offenen Endes zunimmt, kann der Außenumfangseingriffsteil 51 problemlos (gleichmäßig) in die Eingriffsnut 308 eintreten. Wenn der Eintreiber 3 sich weiter nach vorne bewegt, während die Drückrollen 83 gegen die entsprechenden Anstoßoberflächen der geneigten Teile 302 stoßen und ein Bereich des Außenumfangseingriffsteils 51 gegen das offene Ende der entsprechenden Eingriffsnut 308 stößt, fungiert jeder der geneigten Teile 302 als eine Nocke und weist einen Keileffekt auf. Deshalb wird jedes der Ringbauteile 5 nach unten aus der separaten Position entgegen der Vorspannkraft der Ringvorspannteile 60 gedrückt. Gleichzeitig wird jede der Drückrollen 83 nach oben aus der untersten Position entgegen der Vorspannkraft des elastischen Bauteils 87 gedrückt.
Wenn sich der Eintreiber 3 weiter nach vorne bewegt und die Übertragungsposition erreicht, die in 11 gezeigt ist, tritt ein Bereich des Innenumfangseingriffsteils 53 von jedem der Ringbauteile 5, die sich nach unten bewegen, in die entsprechende Eingriffsnut 47 des Schwungrads 4 ein und stößt gegen ein offenes Ende der Eingriffsnut 47, so dass die Ringbauteile 5 daran gehindert sind, sich weiter nach unten zu bewegen. Gleichzeitig ist jedes der Ringbauteile 5 in der untersten Position durch die Ringvorspannteile 60 drehbar gelagert, während sie von den Anschlägen 66 separiert sind, und nur ein Bereich des Innenumfangseingriffsteils 53 stößt an einen oberen Bereich des Schwungrads 4. Somit ist jedes der Ringbauteile 5 in der Kontaktposition durch den Haltemechanismus 6 gehalten. Des Weiteren werden die Ringbauteile 5 gegen das Schwungrad 4 über den Eintreiber 3 durch die elastische Kraft des elastischen Bauteils 87 gedrückt, welches zusammengedrückt wird, wenn die Drückrollen 83 durch die geneigten Teile 302 nach oben gedrückt werden. Deshalb kommt ein Bereich des Außenumfangseingriffsteils 51 von jedem der Ringbauteile 5 in Reibungseingriff mit dem Eintreiber 3 an dem offenen Ende der Eingriffsnut 308 des Eintreibers 3 und ein Bereich des Innenumfangseingriffsteils 53 von jedem der Ringbauteile 5 kommt in Reibungseingriff mit dem Schwungrad 4 an dem offenen Ende der Eingriffsnut 47 des Schwungrads 4.
Somit, wenn die Ringbauteile 5 in Reibungseingriff mit dem Eintreiber 3 und dem Schwungrad 4 stehen, kann der Eintreiber 3 die Rotationsenergie des Schwungrads 4 über die Ringbauteile 5 empfangen (aufnehmen). Hier bezieht sich ein „Reibungseingriffszustand“ auf einen Zustand (enthaltend einen Gleitzustand), dass zwei Bauteile miteinander durch Reibung in Eingriff stehen. Jedes der Ringbauteile 5 wird um die Drehachse A2 durch das Schwungrad 4 in einem Zustand gedreht, bei welchem nur ein Teil des Innenumfangseingriffsteils 53 des Ringbauteils 5, das gegen das Schwungrad 4 durch den Eintreiber 3 gedrückt wird, in Reibungseingriff mit dem Schwungrad 4 steht. Des Weiteren, wie in 11 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Ringbauteil 5 derart ausgebildet, dass es einen größeren Durchmesser als das Schwungrad 4 aufweist, und der innere Radius des Ringbauteils 5 ist größer festgelegt als der Außenradius des Schwungrads 4 (genauer genommen der Radius von der Drehachse A1 des Schwungrads 4 zu dem Boden der Eingriffsnut 47). Deshalb ist die Drehachse A2 des Ringbauteils 5 unterschiedlich von der Drehachse A1 des Schwungrads 4 und erstreckt sich unterhalb der Drehachse A1 (in einer Position entfernter von dem Eintreiber 3). Des Weiteren erstreck sich die Drehachse A2 parallel zu der Drehachse A1. Die Ringbauteile 5 drücken den Eintreiber nach vorne aus der Übertragungsposition heraus, die in 11 gezeigt ist, während sie in Reibungseingriff mit dem Eintreiber 3 stehen.
Wenn der Eintreiber nach vorne von der Übertragungsposition herausgedrückt wird, wie in 13 gezeigt, stößt jede der Drückrollen 83 gegen die Anstoßoberfläche eines Bereichs des Rollenanstoßteils 301, welcher sich nach hinten von dem geneigten Teil 302 erstreckt, und wird nach oben zu einer obersten Position gedrückt. Die Ringbauteile 5 werden weiter gegen das Schwungrad 4 über den Eintreiber 3 durch die elastische Kraft des elastischen Bauteils 87 gedrückt. Deshalb werden die Reibungseingriffe zwischen dem Eintreiber 3 und einem Bereich des Außenumfangseingriffsteils 51 und zwischen dem Schwungrad 4 und einem Bereich des Innenumfangeingriffsteils 53 fester (stärker). Somit können die Ringbauteile 5 effizienter die Rotationsenergie des Schwungrads 4 an den Eintreiber 3 übertragen. 13 zeigt einen Zustand, bei welchem der Eintreiber 3 in einer Schlagposition platziert ist, bei welcher der Eintreiber 3 den Nagel 101 schlägt (siehe 1). Des Weiteren, wenn eine spezifische Zeit, die für den Eintreiber 3 zum Erreichen der Schlagposition benötigt wird, nach Betätigung des Solenoids 715 in S29 des Antriebssteuerungsprozesses (siehe 10) verstrichen ist, stoppt die CPU 181 die Zufuhr von Strom an das Solenoid 715, um dabei den Herausdrückhebel 711 zu der Ausgangsposition zurückzubringen.
Der Eintreiber 3 erreicht die Schlagposition und schlägt den Nagel 101 und bewegt sich weiter zu der Eintreibposition, die in 4 gezeigt ist, und treibt den Nagel 101 in das Werkstück 100 ein. Wenn vordere Enden der Armteile 35 des Eintreibers 3 gegen die vorderen Anschlagteile 117 von hinten stoßen, wird die Bewegung des Eintreibers 3 gestoppt und der Eintreibvorgang wird beendet. Dementsprechend wird der Rückstellmechanismus (nicht gezeigt) zum Zurückbringen des Eintreibers 3 in die Ausgangsposition betätigt.
Wie in 10 gezeigt wird, betätigt die CPU 181 das Solenoid 715 in S29 und dann, wenn der Eintreibvorgang des Eintreibers 3 beendet ist, spezifiziert die CPU 181 die Drehzahl N2 des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang, welche durch den Hall-Sensor 203 erfasst wird, und speichert die Drehzahl N2 in dem RAM 183 (S31). Der Zeitpunkt des Spezifizierens (Bestimmens) der Drehzahl N2 kann festgelegt sein, z.B. gemäß der benötigten Zeit für den Eintreiber 3 zum Bewegen zu der Eintreibposition und Abschließen des Vorgangs von Eintreiben des Nagels 101 nachdem das Solenoid 715 betätigt wird. Es wird angemerkt, dass die benötigte Zeit für den Eintreiber 3 zum Bewegen zu der Eintreibposition und zum Beenden des Vorgangs von Eintreiben des Nagels 101 sehr kurz ist (ungefähr 30 Millisekunden).
Des Weiteren bestimmt die CPU 181 ob oder ob nicht die Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 115 erfasst wird, einen spezifischen Schwellenwert überschreitet (S33). Der Schwellenwert der Beschleunigung wird im Vorfeld festgelegt und gespeichert, z.B. in den ROM 182. Wie oben beschrieben wurde, wird die Beschleunigung angewendet als die Information entsprechend der Bewegung des Werkzeugkörpers 10, welche durch den Eintreibvorgang verursacht wird. In einem solchen Fall, bei welchem der Nagel 101 kaum in das Werkstück 100 eingetrieben wird und der Werkzeugkörper 10 durch Reaktion zurückgestoßen wird (normalerweise bewegt er sich in einer Richtung weg von dem Werkstück im Wesentlichen parallel zu der Betätigungslinie L) (im Speziellen in einem Fall, bei welchem der Energieverbrauch signifikant ungenügend ist), steigt die Beschleunigung an. Deshalb legt in einem Fall, bei welchem die Beschleunigung den Schwellenwert überschreitet (S33: JA) die CPU 181 den Ausgangswert (d.h. der maximale Wert innerhalb des festlegbaren Bereichs) als die Drehzahl N fest, um effektiv die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 zuzuführen ist, zu erhöhen (S34).
In einem Fall, bei welchem die Beschleunigung nicht den Schwellenwert überschreitet (S33: NEIN), legt die CPU 181 die Drehzahl N fest, welche mit der Drehzahl N1 und der Drehzahl N2 unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 assoziiert ist (S35). In S34 oder S35 wird die Drehzahl N, die zu diesem Zeitpunkt gespeichert ist, in dem RAM 183 durch eine neu festgelegte Drehzahl N ersetzt. Die CPU 181 lässt die LEDs des Drehzahlanzeigeteils 116 entsprechend der Drehzahl N des Motors 2, welche in S34 oder S35 festgelegt wird, aufleuchten (S36).
Die CPU 181 bestimmt ob oder ob nicht der Bereitschaftsaufhebungsbefehl eingegeben wird (S37). Des Weiteren entspricht der Bereitschaftsaufhebungsbefehl, wie er hierin verwendet wird, dem Ausschalten des Drückerschalters 141. In einem Fall, bei welchem der Bereitschaftsaufhebungsbefehl eingegeben wird (S37: JA), setzt die CPU 181 das Überwachen fort, bis der Bereitschaftsbefehl eingegeben wird (S39: NEIN, S41: NEIN, S39), bevor eine spezifische Zeit nach Eingabe des Bereitschaftsaufhebungsbefehls verstrichen ist. Die spezifische Zeit, die in S39 angewendet wird, kann die gleiche sein oder unterschiedlich von der in S17. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist sie auf die gleichen 5 Sekunden wie in S17 festgelegt.
In einem Fall, bei welchem die spezifische Zeit verstrichen ist, ohne Eingabe des Bereitschaftsbefehls (S39: JA) kehrt die CPU 181 zu dem Prozess von S11 in 9 zurück und setzt die Drehzahl N auf den Ausgangswert fest. Mit anderen Worten, in einem Fall, bei welchem der Bereitschaftszustand nach dem Eintreibvorgang aufgehoben wird, und ein neuer Bereitschaftsbefehl nicht innerhalb einer spezifischen Zeit eingegeben wird, kehrt die Festlegung der Drehzahl N des Motors 2 zu der maximalen Drehzahl zurück. Der nachfolgende Prozess wird wie oben beschrieben ausgeführt.
In einem Fall, bei welchem der Bereitschaftsbefehl innerhalb der spezifischen Zeit eingegeben wird (S39: NEIN, S41: JA), kehrt die CPU 181 zu dem Prozess von S15 in 9 zurück und startet das Antreiben des Motors 2. Gleichzeitig steuert die CPU 181 die Drehzahl des Rotors des Motors 2, so dass sie die Drehzahl N wird, welche in S34 oder S35 nach dem vorherigen Eintreibvorgang festgelegt wird, und speichert diese in dem RAM 183 ab. Der nachfolgende Prozess wird wie oben beschrieben ausgeführt.
In einem Fall, bei welchem die CPU 181 bestimmt, dass der Drückerschalter 141 in dem Ein-Zustand gehalten ist und der Bereitschaftsaufhebungsbefehl nicht eingegeben wird (S37: NEIN), startet die CPU 181 das Antreiben des Motors 2 mit der Drehzahl N, welche in S34 oder S35 nach dem vorherigen Eintreibvorgang festgelegt wird, und speichert diese in dem RAM 183 (S43). Dieser Prozess ist vorgesehen, so dass die Rotationsenergie in dem Schwungrad 4 gespeichert werden kann, bis ein Betätigungsbefehl eingegeben wird, wie oben beschrieben. Die CPU 181 setzt das Überwachen fort, bis ein Betätigungsbefehl eingegeben wird, bevor eine spezifische Zeit nach dem Starten des Antreibens des Motors 2 verstrichen ist (S45: NEIN, S49: NEIN, S45). Die spezifische Zeit, die in S45 angewendet wird, kann die gleiche sein oder eine unterschiedliche von der in S17 und S39. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist diese auf die gleichen 5 Sekunden wie in S17 und S39 festgelegt. In einem Fall, bei welchem die spezifische Zeit ohne Eingabe des Betätigungsbefehls verstrichen ist (S45: JA), stoppt die CPU 181 das Antreiben des Motors 2 und kehrt zu dem Prozess von S11 in 9 zurück, um die Drehzahl N auf den Ausgangswert festzulegen. Mit anderen Worten, in einem Fall, bei welchem ein neuer Betätigungsbefehl nicht innerhalb der spezifischen Zeit eingegeben wird, während es in dem Bereitschaftszustand nach dem Eintreibvorgang gehalten wird, wird die Festlegung der Drehzahl N des Motors 2 zu der maximalen Drehzahl zurückgebracht. Der nachfolgende Prozess wird wie oben beschrieben ausgeführt.
In einem Fall, bei welchem der Betätigungsbefehl innerhalb der spezifischen Zeit eingegeben wird (S45: NEIN, S49: JA), kehrt die CPU 181 zu S25 zum Erfassen der Drehzahl N1 des Motors 2 vor dem Eintreibvorgang zurück und stoppt das Antreiben des Motors 2 (S27), und betätigt dann das Solenoid 715 zum Bewirken, dass der Eintreiber 3 den Eintreibvorgang ausführt (S29). Mit anderen Worten, in einem Fall, in welchem ein neuer Betätigungsbefehl eingegeben wird, während es in dem Bereitschaftszustand nach dem Eintreibvorgang gehalten wird, wird der nächste Eintreibvorgang mit der Drehzahl N, welche basierend auf dem vorherigen Eintreibvorgang geeignet festgelegt ist, sofort ausgeführt.
Ein spezifisches Anwendungsbeispiel des Eintreibsteuerungsprozesses (siehe 9 und 10), wie oben beschrieben, wird nun unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Wie in 14 gezeigt, wird zunächst der Ausgangswert der Drehzahl N bei der maximalen Drehzahl von 12000 UpM festgelegt (S11). In einem Fall, bei welchem die Drehzahlen N1 und N2, welche vor und nach einem ersten Eintreibvorgang erfasst werden, 12000 UpM bzw. 10000 UpM sind (S25, S31), wird ein exzessiver Eintreibzustand angezeigt, in welchem der Kopf des Nagels 101 in dem Werkstück 100A versenkt ist. Dementsprechend wird die Drehzahl N für den nächsten Eintreibvorgang auf eine niedrigere Drehzahl von 8000 UpM unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 (siehe 8) festgelegt (S35). Demzufolge nehmen die Drehzahl N1 und N2 für einen zweiten Eintreibvorgang auf 8000 UpM bzw. 5000 UpM ab (S25, S31), so dass ein ordnungsgemäßer Eintreibzustand erzielt werden kann, bei welchem der Kopf des Nagels 101 im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Werkstücks 100A ist. In diesem Fall wird die Drehzahl N für den nächsten Eintreibvorgang auf die gleichen 8000 UpM wie in dem vorherigen Eintreibvorgang unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 festgelegt (S35). Bei einem dritten Eintreibvorgang kann der ordnungsgemäße Eintreibzustand ebenso realisiert werden und die Drehzahl N ist auf die gleichen 8000 UpM wie bei dem vorherigen Eintreibvorgang festgelegt (S35).
In einem Fall, bei welchem ein vierter Eintreibvorgang an einem Werkstück 100B, welches härter als das Werkstück 100A ist, bei der festgelegten Drehzahl N von 8000 UpM ausgeführt wird, und die Drehzahlen N1 und N2 8000 UpM bzw. 2000 UpM sind (S25, S31), zeigt es einen ungenügenden Eintreibzustand an, bei welchem der Kopf des Nagels 101 von der Oberfläche des Werkstücks 100B vorsteht. Dementsprechend wird die Drehzahl N für den nächsten Eintreibvorgang zu einer höheren Drehzahl von 10000 UpM unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 festgelegt (S35). Demzufolge erhöhen sich die Drehzahlen N1 und N2 für einen fünften Eintreibvorgang auf 10000 UpM bzw. 6500 UpM (S25, S31), so dass ein ordnungsgemäßer Eintreibzustand realisiert werden kann.
Wie oben beschrieben, legt bei der vorliegenden Ausführungsform die CPU 181 die Drehzahl N des Motors 2 basierend auf der Drehzahl N1 des Motors 2 als die Information entsprechend der Vor-Eintreib-Energie und der Drehzahl N2 des Motors 2 als die Information entsprechend der Nach-Eintreib-Energie fest. Im Speziellen legt die CPU 181 die Drehzahl N des Motors 2 unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 fest, die in dem ROM 182 gespeichert ist. In der Tabelle 187 sind die Drehzahl N1, der Bereich der Drehzahl N2 und die Drehzahl N assoziiert miteinander basierend auf den Zuordnungen zwischen der Rotationsenergie des Schwungrads 4 vor einem Eintreibvorgang und des Energieverbrauchs durch den Eintreibvorgang, welche aktuell gemessen werden, und dem entsprechenden aktuellen Zustand des Nagels 101, der in das Werkstück 100 eingetrieben ist. Die CPU 181 kann auf einfache Weise die Drehzahl N unter Bezugnahme auf die Tabelle 187 festlegen, und ordnungsgemäß die Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 bei dem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, steuern, um dadurch einen ordnungsgemäßen Eintreibzustand zu erzielen.
Mit anderen Worten kann bei der Nagelmaschine 1 der vorliegenden Ausführungsform die CPU 181 automatisch eine geeignete Drehzahl N für den nächsten Eintreibvorgang jedes Mal festlegen, wenn ein Eintreibvorgang ausgeführt wird. Somit muss ein Benutzer nicht manuell die Drehzahl des Motors festlegen, während er den Eintreibzustand des Nagels überprüft, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann. Des Weiteren ist ein Betätigungsbauteil zum manuellen Festlegen der Drehzahl des Motors 2 nicht notwendig, so dass ein Anstieg von zusätzlichen Kosten verhindert werden kann. Des Weiteren kann z.B. der Bedarf zum Festlegen der Drehzahl des Motors, dass sie exzessiv hoch ist, um ein ungenügendes Eintreiben zu verhindern, eliminiert werden, was ebenso zu einem Schutz des Motors 2 und der vorderen Anschlagteile 117, und zum Unterdrücken von Leistungsverbrauch und zum Verkürzen der Startzeit beitragen kann. Im Speziellen kann durch Unterdrücken von Leistungsverbrauch die Nagelmaschine 1, welche durch die wiederaufladbare Batterie 119 betrieben wird, die Anzahl der Nägel 101, welche mit einer einzelnen Ladung eingetrieben werden können, erhöht werden, und somit kann die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Des Weiteren ist bei der vorliegenden Ausführungsform, bei einem Fall, bei welchem die Drehzahl N2 des Motors 2 nach dem Eintreibvorgang kleiner als ein spezifische Schwellenwert ist, welcher der Drehzahl N1 des Motors 2 vor dem Eintreibvorgang entspricht, die Drehzahl N des Motors 2 auf die maximale Drehzahl festgelegt. In ähnlicher Weise ist bei einem Fall, bei welchem nach einem Eintreibvorgang eine spezifische Zeit verstrichen ist, ohne dass ein nächster Eintreibvorgang ausgeführt wird, die Drehzahl N des Motors 2 ebenso auf die maximale Drehzahl festgelegt. Des Weiteren ist bei einem Fall, bei welchem die Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 115 erfasst wird, einen spezifischen Schwellenwert überschreitet, die Drehzahl N des Motors 2 ebenso auf die maximale Drehzahl festgelegt. Alle diese Fälle sind angedacht, dass sie einem signifikant ungenügenden Eintreibzustand entsprechen. Deshalb kann das Fehlen (die Unterversorgung) der Rotationsenergie, die dem Eintreiber 3 bei dem nächsten Eintreibvorgang zuzuführen ist, durch Festlegen der Drehzahl N des Motors 2 auf einen maximalen Wert innerhalb des festlegbaren Bereichs zuverlässig verhindert werden.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel und ein Eintreibwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Struktur der Nagelmaschine 1 der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel können folgende Modifikationen oder Änderungen getätigt werden. Des Weiteren können eine oder mehrere dieser Modifikationen in Kombination mit der Nagelmaschine 1 der oben beschriebenen Ausführungsform oder der beanspruchten Erfindung angewendet werden.
Das Eintreibwerkzeug kann ein Werkzeug zum Heraustreiben eines anderen Befestigungsmittels als dem Nagel 101 sein. Zum Beispiel kann das Eintreibwerkzeug als ein Tacker oder als eine Klammerpistole verkörpert sein, die einen Niet, einen Stift oder eine Klammer heraustreibt. Des Weiteren ist die Antriebsquelle des Schwungrads 4 nicht speziell auf den Motor 2 beschränkt. Zum Beispiel kann anstelle des Gleichstrommotors (DC-Motors) ein Wechselstrommotor (AC-Motor) angewendet werden.
Die CPU 181 kann die Drehzahl N für eine spezifische Anzahl von Zeiten der nächsten Eintreibvorgänge jedes Mal, wenn die spezifizierte Anzahl von Zeiten der Eintreibvorgänge durchgeführt werden, festlegen, anstatt sie für jeden Eintreibvorgang festzulegen. In diesem Fall kann die Drehzahl N basierend z.B. auf einem Durchschnittwert der Drehzahl N2 festgelegt sein.
Als die Information entsprechend der Vor-Eintreib-Energie und die Information entsprechend der Nach-Eintreib-Energie können z.B. die Drehzahlen des Schwungrads 4, welche jeweils vor und nach einem Eintreibvorgang erfasst werden, angewendet werden, anstelle der Drehzahlen N1 und N2 des Motors 2. In diesem Fall kann die Drehzahl des Schwungrads 4 erfasst werden z.B. unter Verwendung eines Hall-Sensors, ähnlich wie bei der oben beschrieben Ausführungsform. Die Drehzahl des Motors 2 oder des Schwungrads 4 kann durch einen anderen Sensor als den Hall-Sensor erfasst werden (z.B. einen optischen Sensor oder einen Sensor der Kontaktart).
Numerische Werte der Tabelle 187, die in 8 gezeigt ist, sind lediglich Beispiele zum Erklären der Zuordnungen (Korrespondenzen, Entsprechungen) zwischen der Drehzahl N1, der Drehzahl N2 und der Drehzahl N. Deshalb können selbstverständlich ordnungsgemäße numerische Werte geeignet angewendet werden, z.B., entsprechend den Spezifikationen des Schwungrads 4. Des Weiteren können die Zuordnungen zwischen der Drehzahl N1, der Drehzahl N2 und der Drehzahl N in einer anderen Form als der Tabelle 187 abgespeichert sein. Des Weiteren kann die Tabelle 187 in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein, falls die Nagelmaschine 1 einen nicht flüchtigen Speicher aufweist, oder in einem externen computerlesbaren Speichermedium (wie beispielsweise eine SD-Karte oder einem USB-Speicher). Die Drehzahl N muss nicht notwendigerweise festgelegt sein in Bezug auf die Zuordnungen, die im Vorfeld in der Tabelle 187 oder dergleichen gespeichert sind, und kann/können basierend auf Informationen entsprechend der Vor-Eintreib-Energie und Informationen entsprechend der Nach-Eintreib-Energie, zu jedem Zeitpunkt, wenn ein Eintreibvorgang ausgeführt wird, berechnet werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind das Anschalten von beiden von dem Kontaktarmschalter 131 und dem Drückerschalter 141 unabhängig von der Reihenfolge als Bedingung zum Starten eines Eintreibvorgangs definiert. Allerdings kann die Reihenfolge des Einschaltens der zwei Schalter als die Bedingungen für das Starten eines Eintreibvorgangs definiert sein. Darüber hinaus können eine Mehrzahl von Betriebsmodi, welche unterschiedlich in den Bedingungen zum Starten eines Eintreibvorgangs sind, vorgesehen sein, und die CPU 181 kann bestimmen, ob der Eintreibvorgang gemäß einem dieser Modi, welcher durch einen Benutzer gewählt wird, gestartet wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform setzt die CPU 181 die Drehzahl N basierend nicht nur auf der Information entsprechend der Vor-Eintreib-Energie und der Information entsprechend der Nach-Eintreib-Energie fest, sondern ebenso auf dem Erfassungsergebnis des Beschleunigungssensors 115. Allerdings kann der Beschleunigungssensor 115 unterlassen sein.
Das Verfahren des Anzeigens der Drehzahl N, welche automatisch durch die CPU 181 festgelegt wird, an einen Benutzer ist nicht auf den Drehzahlanzeigeteil 116 beschränkt, der die LEDs aufweist, sondern jede andere Methode kann angewendet werden. Zum Beispiel kann ein numerischer Wert, der die Drehzahl N anzeigt, auf einer Flüssigkristallanzeige (LCD) angezeigt werden, oder es kann ein Ton durch einen Tongeber angezeigt werden. Information bezüglich eines Antriebszustands des Motors 2, welche unterschiedlich von der Drehzahl N ist, kann angezeigt werden. Zum Beispiel kann eine Änderung der Drehzahl N durch Blinken der LEDs angezeigt werden. Des Weiteren kann in einem Fall, in welchem z.B. die Drehzahl N2 des Motors 2 nach einem Eintreibvorgang kleiner als ein Schwellenwert ist, in einem Fall, bei welchem eine spezifische Zeit verstrichen ist, ohne dass ein nächster Eintreibvorgang nach einem Eintreibvorgang ausgeführt wird, oder in einem Fall, bei welchem die Beschleunigung einen spezifizierten Schwellenwert überschreitet, eine Anzeige getätigt werden, dass die Drehzahl N des Motors 2 zu der maximalen Drehzahl zurückgestellt wurde, indem die LEDs aufgeleuchtet werden, welche Anzeige eine unterschiedliche Farbe von der in einer normalen Anzeige der Drehzahl N aufweist. Darüber hinaus kann nicht nur der Antriebszustand des Motors 2 sondern ebenso andere Informationen bezüglich des Betriebszustands der Nagelmaschine angezeigt sein. Zum Beispiel kann eine Information entsprechend dem Erfassungsergebnis des Beschleunigungssensors 115 (z.B. die Tatsache, dass die Beschleunigung den Schwellenwert überschreitet) angezeigt sein. Darüber hinaus muss eine Anzeige von solchen Informationen nicht notwendigerweise ausgeführt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist als ein Beispiel die Steuerung 18 durch einen Mikrocomputer ausgebildet, der die CPU 181 aufweist, aber sie kann durch eine programmierbare Logikvorrichtung ausgebildet sein, wie beispielsweise ASIC (Application Specific Integrated Circuits) und FPGA (Field Programmable Gate Array). Des Weiteren kann zum Realisieren des Eintreibsteuerungsprozesses der oben beschriebenen Ausführungsform die CPU 181 ein Programm ausführen, das in dem ROM 182 gespeichert ist. In einem Fall, bei welchem die Nagelmaschine 1 einen nicht flüchtigen Speicher aufweist, kann das Programm in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein. Alternativ kann das Programm in einem externen computerlesbaren Speichermittel gespeichert sein (wie beispielsweise einer SD-Karte oder einem USB-Speicher). Der Eintreibsteuerungsprozess der oben beschriebenen Ausführungsform und dessen Modifikationen können über eine Mehrzahl von Steuerungsschaltungen verteilt sein.
Die Form des Eintreibers 3 und die Struktur des Eintreiberantriebsmechanismus 400 zum Antreiben des Eintreibers 3 kann geeignet geändert sein. Zum Beispiel kann bei jedem der Rollenanstoßteile 301 des Eintreibers 3 der geneigte Teil 302 eine lineare Form insgesamt oder eine leicht gebogene Kreisform zumindest teilweise, wenn von der Seite gesehen, aufweisen. Im Speziellen kann die obere Oberfläche (die Kontaktoberfläche mit der Drückrolle 83) des geneigten Teils 302 eine flache oder gebogene Oberfläche insgesamt sein, oder kann teilweise flach und teilweise gebogen sein. Des Weiteren kann der Grad der Neigung des geneigten Teils 302 in der Mitte geändert sein. Der geneigte Teil 302 kann länger ausgebildet sein. Jeder von den Rollenanstoßteilen 301 kann eine Mehrzahl von geneigten Teilen aufweisen, von denen jeder eine Dicke aufweist, die graduell in Richtung nach hinten zunimmt. Des Weiteren kann anstelle des Eintreiberantriebsmechanismus 400 ein Antriebsmechanismus angewendet werden, welcher dazu konfiguriert ist, direkt Rotationsenergie von dem Schwungrad 4 dem Eintreiber 3 durch Reibungseingriff des Eintreibers 3 mit dem Schwungrad 4 ohne Verwendung der Ringbauteile 5 zu übertragen. Die Rotationsenergie des Schwungrads 4 kann dem Eintreiber 3 über ein Übertragungsbauteil (z.B. eine Zwischenrolle), welche unterschiedlich von dem Ringbauteil 5 ist, übertragen werden.
Der Eingriff der Ringbauteile 5 mit dem Eintreiber 3 und dem Schwungrad 4 ist nicht auf den Eingriff, der in der oben beschriebenen Ausführungsform beispielhaft beschrieben ist, beschränkt. Zum Beispiel kann die Anzahl der Ringbauteile 5 und die Anzahl der Eingriffsnuten 308 des Eintreibers 3 und der Eingriffsnuten 47 des Schwungrads 4, welche den Ringbauteilen 5 entsprechen, eins oder drei oder mehr sein. Des Weiteren können z.B. die Formen, Anordnungen, Anzahlen und Eingriffspositionen des Außenumfangseingriffsteils 51 und des Innenumfangseingriffsteils 53 und die entsprechenden Eingriffsnuten 308 und 47 geeignet geändert sein.
Die Struktur des Betätigungsmechanismus 7 kann geeignet geändert oder modifiziert sein, solange der Betätigungsmechanismus 7 dazu konfiguriert ist, den Eintreiber 3 von dem Ausgangszustand, in welchem der Eintreiber 3 in der Ausgangsposition platziert ist, zu einem Zustand zu bewegen, bei welchem die Rotationsenergie des Schwungrads 4 an den Treiber 3 übertragen werden kann. Zum Beispiel kann der Betätigungsmechanismus 7 derart konfiguriert sein, dass das Schwungrad 4 und der Eintreiber 3 in Reibungseingriff miteinander direkt oder indirekt stehen (z.B. über die Ringbauteile 5), durch Vorspannen des Eintreibers 3, der in der Ausgangsposition platziert ist, in Richtung des Schwungrads 4, anstelle durch Herausdrücken des Eintreibers 3 nach vorne in Richtung der Übertragungsposition.
Zuordnungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsform und den Merkmalen der Erfindung sind wie folgt. Die Nagelmaschine 1 ist ein Beispiel, das dem „Eintreibwerkzeug“ entspricht. Der Nagel 101 ist ein Beispiel, das dem „Befestigungsmittel“ entspricht. Der Auslass 123 ist ein Beispiel, das dem „Auslass“ entspricht. Der Motor 2 ist ein Beispiel, das dem „Motor“ entspricht. Das Schwungrad 4 ist ein Beispiel, das dem „Schwungrad“ entspricht. Der Eintreiber 3 ist ein Beispiel, das dem „Eintreiber“ entspricht. Die Betätigungslinie L ist ein Bespiel, das der „Betätigungslinie“ entspricht. Die CPU 181 ist ein Beispiel, das dem „Steuerungsteil“ entspricht. Die Drehzahlen N1 und N2 sind Beispiele, die der „ersten Information“ bzw. der „zweiten Information“ entsprechen. Der ROM 182 ist ein Beispiel, das dem „Speicherungsteil“ entspricht. Der Hall-Sensor 203 ist ein Beispiel, das dem „ersten Sensor“ entspricht. Der Beschleunigungssensor 115 ist ein Beispiel, das dem „zweiten Sensor“ entspricht. Der Drehzahlanzeigeteil 116 ist ein Beispiel, das dem „Anzeigeteil“ entspricht.
Angesichts der Natur der vorliegenden Lehren und der oben beschriebenen Ausführungsform sind die folgenden Merkmale (Aspekte) vorgesehen. Eines oder mehrere der folgenden Merkmale kann/können angewendet werden separat oder in Verbindung mit einem von der Nagelmaschine 1 der oben beschriebenen Ausführungsform und Modifikationen derselben und der beanspruchten Erfindung.
(Aspekt 1)
Die erste Information, die zweite Information und die Drehzahl des Motors sind miteinander assoziiert und in einer Tabelle im Vorfeld gespeichert, und die Tabelle ist in einem Speicherungsteil gespeichert, und
der Steuerungsteil ist dazu konfiguriert, die Drehzahl in Bezug auf die Tabelle festzulegen.
(Aspekt2)
Der Motor ist ein bürstenloser Motor, und
der erste Sensor weist einen Hall-Sensor auf, der dazu konfiguriert ist, eine Drehposition des Motors zu erfassen.
(Aspekt 3)
Das Eintreibwerkzeug weist ferner einen Batteriemontageteil auf, an welchem eine wieder aufladbare Batterie entfernbar montiert ist.
(Aspekt 4)
Der zweite Sensor ist in einem Werkzeugkörper vorgesehen, welcher zumindest den Motor und das Schwungrad aufnimmt, oder in einem Handgriff, der mit dem Werkzeugkörper verbunden ist.
(Aspekt 5)
Der zweite Sensor ist ein Beschleunigungssensor, und
der Steuerungsteil ist dazu konfiguriert, die Drehzahl des Motors zu einem maximalen Wert innerhalb eines festlegbaren Bereichs in einem Fall festzulegen, bei welchem die Beschleunigung einen spezifischen Schwellenwert überschreitet.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
Bezugszeichenliste
1: Nagelmaschine, 10: Werkzeugkörper, 11: Körpergehäuse, 115: Beschleunigungssensor, 116: Drehzahlanzeigeteil, 117: vorderer Anschlagteil, 118: hinterer Anschlagteil, 12: Nasenteil, 123: Auslass, 13: Kontaktarm, 131: Kontaktarmschalter, 14: Handgriff, 140: Drücker, 141: Drückerschalter, 15: Batteriemontageteil, 17: Magazin, 18: Steuerung, 180: Platine, 181: CPU, 182: ROM, 183: RAM, 184: Zeitnehmer, 187: Tabelle, 19: Batterie, 2: Motor, 201: Dreiphasenwechselrichter, 203: Hall-Sensor, 21: Riemenscheibe, 25: Riemen, 3: Eintreiber, 30: Körper, 301: Rollenanstoßteil, 302: geneigter Teil, 305: Hebelanstoßteil, 306: Ringeingriffsteil, 307: geneigter Teil, 308: Eingriffsnut, 310: vorderes Ende, 31: Schlagteil, 32: hinteres Ende, 35: Armteil, 400: Eintreiberantriebsmechanismus, 4: Schwungrad, 41: Riemenscheibe, 45: Außenumfang, 47: Eingriffsnut, 5: Ringbauteil, 51: Außenumfangseingriffsteil, 53: Innenumfangseingriffsteil, 6: Haltemechanismus, 60: Ringvorspannteil, 66: Anschlag, 7: Betätigungsmechanismus, 711: Herausdrückhebel, 715: Solenoid, 8: Drückmechanismus, 81: Rollenlagerungsbauteil, 83: Drückrolle, 85: Halter, 87: elastisches Bauteil, 100, 100A, 100B: Werkstück, 101: Nagel, A1: Drehachse, A2: Drehachse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7646157 [0002, 0003]

Claims

Eintreibwerkzeug, das zum Ausstoßen eines Befestigungsmittels (101) aus einem Auslass (123) zum Eintreiben des Befestigungsmittels in ein Werkstück konfiguriert ist, mit einem Motor (2), einem Schwungrad (4), das dazu konfiguriert ist, durch den Motor (2) drehend angetrieben zu werden, einem Eintreiber (3), der so angeordnet ist, dass er einem Außenumfang des Schwungrads (4) gegenüberliegt, und dazu konfiguriert ist, einen Eintreibvorgang von Eintreiben des Befestigungsmittels (101) in das Werkstück durch Bewegen entlang einer Betätigungslinie (L) durch Rotationsenergie, die von dem Schwungrad (4) übertragen wird, auszuführen, und einem Steuerungsteil (181), der dazu konfiguriert ist, das Antreiben des Motors (2) zu steuern, bei dem der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl des Motors (2) basierend auf einer ersten Information (N1) und einer zweiten Information (N2) festzulegen, bei dem die erste Information (N1) der Rotationsenergie des Schwungrads (4) vor dem Eintreibvorgang des Eintreibers (3) entspricht, und die zweite Information (N2) einer Rotationsenergie des Schwungrads (4) nach dem Eintreibvorgang des Eintreibers (3) entspricht.
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Motors (2) in Bezug auf Zuordnungen zwischen der ersten Information (N1), der zweiten Information (N2) und der Drehzahl des Motors (2), welche vorbestimmt sind und in einem Speicherungsteil (182) gespeichert sind, festzulegen.
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem die erste Information (N1), die zweite Information (N2) und die Drehzahl des Motors (2) miteinander assoziiert sind und in einer Tabelle (187) im Vorfeld gespeichert sind, die Tabelle (187) in dem Speicherungsteil (182) gespeichert ist, und der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, die Drehzahl unter Bezugnahme auf die Tabelle (187) festzulegen.
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem ersten Sensor (203), der dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl des Motors (2) oder des Schwungrads (4) zu erfassen, bei dem die erste Information (N1) eine Drehzahl des Motors (2) oder des Schwungrads (4) ist, die durch den ersten Sensor (203) vor dem Eintreibvorgang erfasst wird, und die zweite Information (N2) eine Drehzahl des Motors (2) oder des Schwungrads (4) ist, die durch den ersten Sensor (203) nach dem Eintreibvorgang erfasst wird.
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 4, bei dem der Motor (2) ein bürstenloser Motor ist, und der erste Sensor (203) einen Hall-Sensor aufweist, der zum Erfassen einer Drehposition des Motors (2) konfiguriert ist.
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Motors (2) auf einen maximalen Wert innerhalb eines festlegbaren Bereichs in einem Fall festzulegen, bei welchem die Drehzahl des Motors (2) oder des Schwungrads (4), die nach dem Eintreibvorgang erfasst wird, kleiner als ein spezifischer Schwellenwert ist.
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Motors (2) auf einen maximalen Wert innerhalb eines festlegbaren Bereichs in einem Fall festzulegen, bei welchem eine spezifische Zeit nach einem Eintreibvorgang verstrichen ist, ohne dass ein nächster Eintreibvorgang ausgeführt wird.
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit einem zweiten Sensor (115), der dazu konfiguriert ist, eine Information entsprechend der Bewegung des Eintreibwerkzeugs zu erfassen, die durch den Eintreibvorgang erzeugt wird, bei dem der Steuerungsteil (181) dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Motors (2) basierend auf einem Erfassungsergebnis des zweiten Sensors (115) festzulegen.
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner einen Anzeigeteil (116) aufweist, der dazu konfiguriert ist, Information bezüglich eines Zustands eines Antreibens des Motors (2) durch den Steuerungsteil (181) anzuzeigen.
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner einen Batteriemontageteil (15) aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine wieder aufladbare Batterie (19) aufzunehmen.