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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eintreibwerkzeug zum Eintreiben eines zu treibenden Materials.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Das
japanische nicht-geprüfte offengelegte Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2011-25363 offenbart ein elektrisches pneumatisches Eintreibwerkzeug, das einen batteriebetriebenen elektrischen Motor und eine Kompressionsvorrichtung, die von dem elektrischen Motor angetrieben wird, aufweist. Bei diesem bekannten Eintreibwerkzeug wird, wenn Luft in einer Kompressionskammer zu dem Maximum komprimiert ist, ein Ventilteil geöffnet und die komprimierte Luft in der Kompressionskammer wird in einen Treibzylinder zugeführt. Ein Treibmechanismus wird dann von dieser komprimierten Luft zum Eintreiben eines zu treibenden Materials angetrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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ZIELSETZUNG DER ERFINDUNG
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Bei diesem bekannten Eintreibwerkzeug ist es notwendig, wenn eine vorherbestimmte Zeit abläuft, nachdem die Kompressionsvorrichtung betätigt wird, das Ventilteil eines Durchlasses, durch den die Kompressionskammer und die Zylinderkammer in Verbindung sind, zu regeln. Zu diesem Zweck wird ein Solenoidventil als das Ventilteil verwendet.
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Jedoch weist das Solenoidventil ein niedriges Folgevermögen auf, so dass es schwierig ist, den Durchlass zu dem Zeitpunkt zu öffnen, wenn Luft in der Kompressionskammer zu dem Maximum komprimiert ist.
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Dementsprechend ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Eintreibwerkzeug anzugeben, das zum genauen Regeln eines Ventilteils verbessert ist.
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ERFINDUNG ZUM ERREICHEN DER ZIELSETZNG
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Das oben beschriebene Problem kann von Anspruch 1 der Erfindung gelöst werden. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Eintreibwerkzeug einen Motor, einen Zylinder, der eine Zylinderkammer aufweist, einen ersten Kolben, der so angeordnet ist, dass er innerhalb der Zylinderkammer gleitend verschiebbar ist, und einen Gleitabschnitt und einen länglichen Treibabschnitt, der mit dem Gleitabschnitt verbunden ist und ein zu treibendes Material eintreibt, aufweist, eine Kompressionsvorrichtung, die eine Kompressionskammer aufweist und komprimierte Luft durch Ändern einer Kapazität der Kompressionskammer erzeugt, einen zweiten Kolben, der so angeordnet ist, dass er innerhalb der Kompressionskammer gleitend verschiebbar ist, und ausgebildet ist, komprimierte Luft zu erzeugen, einen Kompressionsluftzufuhrdurchlass, durch den die Kompressionskammer und die Zylinderkammer in Verbindung sind, ein Ventilteil, das den Kompressionsluftzufuhrdurchlass öffnet und schließt, und ein Übertragungsteil auf, das mechanisch den Motor und das Ventilteil verbindet und ausgebildet ist, zum Regeln des Ventils, wenn der Motor angetrieben wird, geeignet zu sein. Das Ventilteil öffnet und schließt den Kompressionsluftzufuhrdurchlass über das Übertragungsteil. Der erste Kolben treibt das zu treibende Material durch die komprimierte Luft, die von der Kompressionskammer in die Zylinderkammer zugeführt wird, ein. Ferner stellt das „Eintreibwerkzeug” bei der vorliegenden Erfindung typischerweise eine Nagelmaschine oder einen Tacker dar. Das „zu treibende Material” umfasst geeigneterweise ein lineares stabartiges Teil mit einer scharfen Spitze und eine U-förmige Klammer.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ventilteil mechanisch von dem Übertragungsteil geregelt, so dass das Ventilteil genau geregelt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Eintreibwerkzeug einen Kurbelmechanismus, der von dem Motor zum Hin- und Herbewegen des zweiten Kolbens innerhalb der Kompressionskammer angetrieben wird, und ein Nockenteil, das mit dem Kurbelmechanismus verbunden ist und drehend angetrieben wird, auf. Das Übertragungsteil verbindet mechanisch das Nockenteil und das Ventilteil und ist ausgebildet, eine Drehung des Nockenteils in einer lineare Bewegung umzuwandeln und die Bewegung auf das Ventilteil zu übertragen. Das Ventilteil öffnet und schließt den Kompressionsluftzufuhrdurchlass gemäß dem Nockenhub des Nockenteils über das Übertragungsteil.
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Gemäß diesem Aspekt wird das Ventilteil von dem Nockenteil geregelt, das mechanisch mit dem Kurbelmechanismus zum Antreiben des zweiten Kolbens der Kompressionsvorrichtung verbunden ist und drehend angetrieben wird. Mit einem derartigen Aufbau kann das Ventilteil gemäß dem Kurbelwinkel des Kurbelmechanismus geregelt werden, so dass das Ventilteil genau geregelt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist der Nockenhub des Nockenteils so festgelegt, dass das Ventilteil den Kompressionsluftzufuhrdurchlass öffnet, wenn die Luft in der Kompressionskammer zu dem Maximum komprimiert ist. Gemäß diesem Aspekt öffnet das Ventilteil den Kompressionsluftzufuhrdurchlass zu dem Zeitpunkt, wenn der Druck in der Kompressionskammer sein Maximum erreicht. Daher wird die komprimierte Luft, die in der Kompressionsvorrichtung erzeugt wird, wirksam für den Nageltreibvorgang verwendet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist der Nockenhub des Nockenteils so festgelegt, dass der Kompressionsluftzufuhrdurchlass von dem Ventilteil offengehalten wird, bis der erste Kolben das Eintreiben des zu treibenden Materials abschließt und zu einer Anfangsposition zurückkehrt.
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Gemäß diesem Aspekt kehrt mit diesem Aufbau, bei dem der Kompressionsluftzufuhrdurchlass von dem Ventilteil offengehalten wird, bis der erste Kolben zu der Anfangsposition zurückkehrt, der erste Kolben durch eine Druckreduzierung der Kompressionskammer zuverlässig zu der Anfangsposition zurück.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung weist der Kurbelmechanismus eine Kurbelwelle auf, und das Nockenteil ist ausgebildet, drehend um die Kurbelwelle herum angetrieben zu werden. Das Übertragungsteil ist ausgebildet, sich in einer Richtung, die eine axiale Richtung der Kurbelwelle kreuzt, zu bewegen, so dass es die Drehung des Nockenteils in eine lineare Bewegung umwandelt und die Bewegung auf das Ventilteil überträgt. Das Ventilteil wird in der Querrichtung bewegt und öffnet und schließt dadurch den Kompressionsluftzufuhrdurchlass.
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Gemäß diesem Aspekt kann Kraftübertragung von dem Nockenteil auf das Ventilteil über das Übertragungsteil vernünftig verwirklicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung sind der Zylinder und die Kompressionsvorrichtung jeweils als ein zylindrischer Zylinder ausgebildet und parallel zueinander angeordnet, so dass Achsen ihrer zylindrischen Zylinder sich in einer vorgeschriebenen Richtung erstrecken. Das Übertragungsteil ist angeordnet, sich in der vorgeschriebenen Richtung zwischen äußeren Wänden der Zylinder und der Kompressionsvorrichtung zu erstrecken.
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Gemäß diesem Aspekt ist mit dem Aufbau, bei dem das Übertragungsteil zwischen äußeren Wanden des Zylinders und der Kompressionsvorrichtung angeordnet ist, jedes Bauteil vernünftig angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist das Nockenteil durch Kombinieren einer Mehrzahl von Nockenscheiben ausgebildet, und der Nockenhub in Bezug auf das Übertragungsteil ist durch eine Kombination der Nockenscheiben festgelegt. Ferner kann die Position der Nockenscheibe angepasst werden, und der Zeitpunkt, wenn das Ventilteil den Kompressionsluftzufuhrdurchlass öffnet, kann durch Anpassen der Position der Nockenscheibe angepasst werden.
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Gemäß diesem Aspekt kann der Nockenhub durch Kombination der Nockenscheiben angepasst werden. Zum Beispiel kann er so ausgebildet sein, dass der Kompressionsluftzufuhrdurchlass von einer Nockenscheibe geöffnet wird und der Öffnungszustand des Kompressionsluftzufuhrdurchlasses von der anderen Nockenscheibe gehalten wird. Durch Vorsehen eines derartigen Aufbaus kann die Nockenform jeder der Nockenscheiben leicht angepasst werden. Ferner wird der Zeitpunkt, wenn der Kompressionsluftzufuhrdurchlass geöffnet wird, durch Anpassen der Position jeder der Nockenscheiben angepasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Eintreibwerkzeug Nockenstößel auf, die für die jeweiligen Nockenscheiben vorgesehen sind. Eine Drehung der Nockenscheiben wird einzeln auf das Übertragungsteil über die jeweiligen Nockenstößel übertragen.
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Gemäß diesem Aspekt ist die Form der Berührungsoberfläche jedes der Nockenstößel in Berührung mit den jeweiligen Nockenscheiben einzeln gemäß der jeweiligen Nockenformen ausgebildet. Somit kann das Folgevermögen jedes der Nockenstößel in Bezug auf die Nockenscheiben verbessert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung weist der Kurbelmechanismus eine Kurbelwelle auf und das Nockenteil ist ausgebildet, drehend um die Kurbelwelle herum angetrieben zu werden. Das Übertragungsteil ist ausgebildet, mit einer vorgeschriebenen Drehwelle als einem Drehpunkt in einer Richtung, die eine Komponente in einer Richtung einer Drehachse des Nockenteils enthält, hin und her gedreht zu werden und eine Drehung des Nockenteils in die lineare Bewegung umzuwandeln und die Bewegung auf das Ventilteil zu übertragen. Das Ventilteil wird in einer axialen Richtung des ersten Kolbens bewegt, so dass es den Kompressionsluftzufuhrdurchlass öffnet und schließt.
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Gemäß diesem Aspekt kann eine Kraftübertragung (Leistungsübertragung) von dem Nockenteil auf das Ventilteil über das Übertragungsteil vernünftig verwirklicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist das Übertragungsteil angeordnet, sich in einer axialen Richtung des zweiten Kolbens außerhalb der Kompressionsvorrichtung zu erstrecken. Ferner ist der Drehpunkt des Übertragungsteils in einem mittleren Bereich des Übertragungsteils in der axialen Richtung des zweiten Kolbens vorgesehen.
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Gemäß diesem Aspekt ist mit dem Aufbau, bei dem das Übertragungsteil außen und entlang der Kompressionskammer angeordnet ist und der Drehpunkt in dem mittleren Bereich des Übertragungsteils vorgesehen ist, jedes Bauteil vernünftig angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist das Ventilteil koaxial mit dem ersten Kolben angeordnet, und wenn der erste Kolben das zu treibende Material durch die komprimierte Luft, die in die Zylinderkammer zugeführt wird, eintreibt, wird das Ventilteil durch die komprimierte Luft in einer zu einer Richtung, in der der erste Kolben bewegt wird, entgegengesetzten Richtung bewegt.
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Gemäß diesem Aspekt wirkt das Ventilteil als ein Gegengewicht, wenn der erste Kolben das zu treibende Material eintreibt. Daher kann eine Erschütterung, die während des Treibvorgangs des ersten Kolbens verursacht wird, reduziert werden. In diesem Fall ist die Masse des Ventilteils oder die gesamte Masse des Ventilteils und des Übertragungsteils, das sich zusammen mit dem Ventilteil bewegt, vorzugsweise im Wesentlichen gleich der Masse des ersten Kolbens festgelegt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung ist die Druckaufnahmefläche des Ventilteils, die einen Druck der komprimierten Luft, die in die Kompressionskammer zugeführt wird, gleich der Druckaufnahmefläche des Gleitabschnitts, der den Druck der komprimierten Luft aufnimmt, festgelegt.
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Gemäß diesem Aspekt wirkt durch Vorsehen des Aufbaus, bei dem die Druckaufnahmefläche des Ventilteils gleich der Druckaufnahmefläche des ersten Kolbens festgelegt ist, das Ventilteil wirksam als ein Gegengewicht.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Eintreibwerkzeug zum genauen Regeln eines Ventilteils angegeben.
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Andere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden nach Lesen der folgenden genauen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen und den Ansprüchen leicht verstanden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Außenansicht, die den gesamten Aufbau einer Nagelmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 1.
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3 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 1.
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4 ist eine Schnittansicht zum Zeigen der Positionsbeziehung zwischen einem Kompressionskolben, einem Treibkolben und einem Ventil, wenn ein Kurbelwinkel (θ) null Grad ist (bei einem unteren Totpunkt).
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5 ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 4, die die Position des Kompressionskolbens zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) null Grad ist (bei einem unteren Totpunkt).
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6 ist eine Schnittansicht entlang Linie D-D in 4, die den Betriebszustand einer ersten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) null Grad ist (bei einem unteren Totpunkt).
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7 ist eine Schnittansicht entlang Linie E-E in 4, die den Betriebszustand einer zweiten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) null Grad ist (bei einem unteren Totpunkt).
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8 ist eine Schnittansicht zum Zeigen der Positionsbeziehungen zwischen dem Kompressionskolben, dem Treibkolben und dem Ventil, wenn der Kurbelwinkel (θ) 180 Grad ist (bei einem oberen Totpunkt).
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9 ist eine Schnittansicht entlang Linie F-F in 8, die die Position des Kompressionskolbens zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 180 Grad ist (bei einem oberen Totpunkt).
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10 ist eine Schnittansicht entlang Linie G-G in 8, die den Betriebszustand der ersten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 180 Grad ist (bei einem oberen Totpunkt).
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11 ist eine Schnittansicht entlang Linie H-H in 8, die den Betriebszustand der zweiten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 180 Grad ist (bei einem oberen Totpunkt).
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12 ist eine Schnittansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen dem Kompressionskolben, dem Treibkolben und dem Ventil zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 270 Grad ist.
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13 ist eine Schnittansicht entlang Linie I-I in 12, die die Position des Kompressionskolbens zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 270 Grad ist.
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14 ist eine Schnittansicht entlang Linie J-J in 12, die den Betriebszustand der ersten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 270 Grad ist.
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15 ist eine Schnittansicht entlang Linie K-K in 12, die den Betriebszustand der zweiten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 270 Grad ist.
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16 ist eine Schnittansicht, die die Positionsbeziehung zwischen dem Kompressionskolben, dem Treibkolben und dem Ventil zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 330 Grad ist.
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17 ist eine Schnittansicht entlang Linie L-L in 16, die die Position des Kompressionskolbens zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 330 Grad ist.
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18 ist eine Schnittansicht entlang Linie M-M in 16, die den Betriebszustand der ersten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 330 Grad ist.
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19 ist eine Schnittansicht entlang Linie N-N in 16, die den Betriebszustand der zweiten Nockenscheibe zeigt, wenn der Kurbelwinkel (θ) 330 Grad ist.
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20 ist ein Diagramm zum Zeigen der Bedienung des Ventils, das von der ersten Nockenscheibe und der zweiten Nockenscheibe geöffnet und geschlossen wird.
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21 ist eine Außenansicht, die den gesamten Aufbau einer Nagelmaschine gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt.
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22 ist eine Schnittansicht entlang Linie O-O in 21.
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23 ist eine Schnittansicht entlang Linie P-P in 21.
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24 ist ein Diagramm zum Zeigen der Bedienung des Ventils gemäß der Abwandlung.
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25 ist eine Querschnittsansicht, die den gesamten Aufbau einer Nagelmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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26 ist eine Schnittansicht entlang Linie Q-Q in 25.
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27 ist eine Schnittansicht entlang Linie R-R in 25.
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28 ist eine Schnittansicht entlang Line S-S in 27.
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29 zeigt einen Verbindungsmechanismus zum Bewegen eines Ventils.
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30 ist eine Schnittansicht entlang Linie T-T in 25, die einen Zustand zeigt, in dem das Ventil in einer vorderen Position zum Abschneiden einer Verbindung zwischen einer Kompressionskammer und einer Zylinderkammer gelegen ist.
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31 ist eine Schnittansicht, die einen Nageltreibzustand zeigt, bei dem das Ventil in einer hinteren Position zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Kompressionskammer und der Zylinderkammer gelegen ist und ein Treibkolben nach vorne bewegt wird.
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32 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Verbindung zwischen der Kompressionskammer und der Zylinderkammer aufrecht erhalten wird und der Treibkolben nahe an eine hintere Anfangsposition zurückbracht wird.
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33 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zylindrische Kammer zeigt.
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REPRÄSENTATIVE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Jedes der zusätzlichen Merkmale und jeder der zusätzlichen Verfahrensschritte, die oben und unten offenbart werden, kann einzeln oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Verfahrensschritten zum Angeben verbesserter Eintreibwerkzeuge und Vorrichtungen, die in diesen verwendet werden, verwendet werden. Repräsentative Beispiele dieser Erfindung, die viele dieser zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte in Verbindung verwendet haben, werden nun im Detail anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, eine Fachperson weitere Details zum Ausführen bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und ist nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu beschränken. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Daher können Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart werden, zum Ausführen der Erfindung in dem breitesten Sinne nicht notwendig sein und werden stattdessen lediglich zum genauen Beschreiben einiger repräsentativer Beispiele der Erfindung gelehrt. Die detaillierte Beschreibung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand 1 bis 20 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird eine elektrische/pneumatische (elektropneumatische) Nagelmaschine als ein repräsentatives Beispiel eines Eintreibwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt. Wie in 1 gezeigt wird, weist eine Nagelmaschine 100 hauptsächlich einen Werkzeugkörper in der Form eines Körpers 101, einen länglichen Griff 103, der dazu ausgebildet ist, von einem Benutzer gehalten zu werden, und ein Magazin 105 auf, das Materialien in der Form von in ein Werkstück zu treibenden Nägeln (nicht gezeigt) aufbewahrt (mit Materialien in der Form von in ein Werkstück zu treibenden Nägeln geladen ist).
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Der Griff 103 ist einstückig mit dem Körper 101 ausgebildet, so dass er in einer Richtung (nach unten, wie man in 1 sieht), die eine longitudinale Richtung des Körpers 101 (eine horizontale Richtung, wie man in 1 sieht) kreuzt, von einem (rechten, wie man in 1 sieht) Endbereich des Körpers 101 in seiner longitudinale Richtung hervorsteht. Ein Batteriemontageabschnitt, an dem ein wiederaufladbares Batteriepack (nicht gezeigt) montiert ist, ist an einem distalen Ende des Griffs 103 vorgesehen. Ferner zeigt 1 die Nagelmaschine 100, die seitwärts mit einem auf das Werkstück zeigenden vorderen Ende (linken Ende, wie man in 1 sieht) des Körpers 101 zeigt. Daher ist eine Richtung nach links in 1 eine Nageltreibrichtung (Einschussrichtung). Ferner ist diese Nageltreibrichtung eine Nagelschlagrichtung, in die ein Treiber 125 einen Nagel schlägt.
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Wie in 1 gezeigt wird, weist der Körper 101 hauptsächlich ein Körpergehäuse 107, mit dem ein Treibzylinder 121 eines Nageltreibmechanismus 120 und ein Kompressionszylinder 131 einer Kompressionsvorrichtung einstückig ausgebildet sind, und ein Treibabschnittsgehäuse 109 auf, das einen elektrischen Motor 111 und einen planetenradartigen Drehzahlreduzierungsmechanismus (Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus, nicht gezeigt) unterbringt. Das Treibabschnittsgehäuse 109 ist an einem vorderen (linken, wie man in 1 sieht) Endbereich des Körpergehäuses 107 im Wesentlichen parallel zu dem Griff 103 mit einem vorgeschriebenen Abstand dazwischen angeordnet. Ferner ist ein Ende des Treibabschnittsgehäuses 109 in seiner longitudinalen Richtung mit dem Körpergehäuse 107 verbunden, und das andere Ende ist mit dem distalen Ende des Griffs 103 verbunden. Jedes von dem Körpergehäuse 107 und dem Treibabschnittsgehäuse 109 ist durch Zusammenfügen eines Paares von im Wesentlichen symmetrischen Gehäusen ausgebildet.
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Eine Treiberführung 141, die eine Nageleinschussöffnung ausbildet, ist an dem vorderen Ende (linken Ende, wie man in 1 sieht) des Treibzylinders 121 des Körpergehäuses 107 vorgesehen. Das Magazin 105 ist nahe und im Wesentlichen parallel zu dem Treibabschnittsgehäuse 109 an dem vorderen Ende des Körpers 101 angeordnet. Ferner ist ein Ende des Magazins 105 mit der Treiberführung 141 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Treibabschnittsgehäuse 109 verbunden. Das Magazin 105 weist eine Druckplatte (nicht gezeigt) zum Drücken der Nägel nach oben auf, wie man in 1 sieht. Die Druckplatte bringt die Nagel einen nach dem anderen in einen Treibdurchlass 141a (siehe 4) der Treiberführung 141 aus einer Richtung zu, die die Nageltreibrichtung kreuzt. Ferner wird um der Einfachheit der Erklärung willen die vordere Endseite der Nagelmaschine 100 (die linke, wie man in 1 sieht) als die Vorderseite oder vordere Seite angenommen, und ihre gegenüberliegende Seite (die rechte Seite, wie man in 1 sieht) wird als die Hinterseite oder hintere Seite angenommen. Die Seite (obere Seite, wie man in 1 sieht), auf der der Treibzylinder 121 angeordnet ist, wird als die Oberseite oder obere Seite angenommen, und die Seite (untere Seite, wie man in 1 sieht), auf der der Griff 103 angeordnet ist, wird als die Unterseite oder untere Seite angenommen.
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Wie in 4 gezeigt wird, erstrecken sich der Treibzylinder 121 des Nageltreibmechanismus 120 und der Kompressionszylinder 131 der Kompressionsvorrichtung 130 in einer Vorne-Hinten-Richtung der Nagelmaschine 100 und sind parallel zueinander angeordnet. Ein Treibkolben 123 zum Schlagen eines Nagels ist in einer Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 untergebracht, so dass er in einer longitudinalen Richtung des Treibzylinders 121 gleiten kann. Der Treibkolben 123 weist einen Kolbenkörper 124, der so untergebracht ist, dass er gleitend innerhalb der Zylinderkammer 121a verschiebbar ist, und einen länglichen Treiber 125 auf, der einstückig mit dem Kolbenkörper 124 ausgebildet ist und den Nagel eintreibt. Der Treibkolben 123 bewegt sich linear in der longitudinalen Richtung des Treibzylinders 121, und der Treiber 125 bewegt sich nach vorne innerhalb des Treibdurchlasses 141a der Treiberführung 141 und treibt den Nagel ein. Der Treibkolben 123, der Kolbenkörper 124 und der Treiber 125 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „ersten Kolben”, dem „Gleitabschnitt” bzw. dem „Treibabschnitt” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Der Treibzylinder 121 und der Treibkolben 123 bilden den Nageltreibmechanismus 120 aus.
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Der Kompressionszylinder 131 der Kompressionsvorrichtung 130 ist als ein zylindrisches Teil ausgebildet, das einen größeren Durchmesser und eine kürzere longitudinale Länge aufweist als der Treibzylinder 121. Ein Bereich vor dem Kompressionszylinder 131 ist als ein Einbauraum für einen Kurbelmechanismus 115 definiert. Ein Kompressionskolben 133 ist in dem Kompressionszylinder 131 der Kompressionsvorrichtung 130 so untergebracht, dass er in einer longitudinalen Richtung des Kompressionszylinders 131 gleiten kann. Der Kompressionskolben 133 wird von dem elektrischen Motor 111 über den Kurbelmechanismus 115 angetrieben. Der Kompressionskolben 133 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „zweiten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Wie in 4 gezeigt wird, ist der elektrische Motor 111 in dem Treibabschnittsgehäuse 109 so angeordnet, dass seine Drehachse sich mit der longitudinalen Richtung des Kompressionszylinders 131 kreuzt. Die Drehgeschwindigkeit des elektrischen Motors 111 wird von dem planetenradartigen Drehzahlreduzierungsmechanismus reduziert, und dann wird die Drehung auf einen Bewegungsumwandlungsmechanismus in der Form eines Kurbelmechanismus 115, der vor dem Kompressionszylinder 131 angeordnet ist, übertragen. Die Drehung des elektrischen Motors 111 wird durch den Kurbelmechanismus 115 in eine lineare Bewegung umgewandelt, was verursacht, dass sich der Kompressionskolben 133 linear hin und her bewegt. Infolgedessen wird die Kapazität der Kompressionskammer 131a oder ein innerer Raum des Kompressionszylinders 131 verändert, und der Kompressionskolben 133 bewegt sich in einer Richtung nach rechts, so dass die Kapazität der Kompressionskammer 131a reduziert wird und Luft in der Kompressionskammer 131a komprimiert wird. Insbesondere ist eine sich hin und her bewegende Kompressionsvorrichtung, die hauptsächlich den Kompressionszylinder 131, den Kompressionskolben 133 und den Kurbelmechanismus 115 aufweist, als die Kompressionsvorrichtung 130 ausgebildet und vorgesehen. Der elektrische Motor 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Motor” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Kurbelmechanismus 115 weist hauptsächlich eine Kurbelwelle 115a, einen Kurbelzapfen 115b, eine Kurbelplatte 115c und eine Pleuelstange 115d auf. Die Kurbelwelle 115a wird von dem Drehzahlreduzierungsmechanismus gedreht. Der Kurbelzapfen 115b ist an einer Position vorgesehen, die von dem Drehzentrum der Kurbelwelle 115a versetzt ist. Die Kurbelplatte 115c verbindet die Kurbelwelle 115a und den Kurbelzapfen 115b. Ein Ende der Pleuelstange 115d ist mit dem Kurbelzapfen 115b verbunden, so dass er sich in Bezug auf den Kurbelzapfen 115b drehen kann, und das andere Ende ist mit dem Kompressionskolben 133 über einen Verbindungsbolzen 115e verbunden, so dass es sich mit Bezug auf den Kompressionskolben 133 drehen kann. Der Kurbelmechanismus 115 ist innerhalb des Körpergehäuses 107 vor dem Kompressionszylinder 131 untergebracht.
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Wenn ein Drückerschalter durch Drücken eines Drückers 103a, der an dem Griff 103 vorgesehen ist, eingeschaltet wird und ein Kontaktarmschalter durch Drücken eines Kontaktarms in der Form der Treiberführung 141, die in dem vorderen Endbereich des Körpers 101 vorgesehen ist, gegen das Werkstück eingeschaltet wird, wird der elektrische Motor 111 mit Energie versorgt. Andererseits wird, wenn entweder einer oder beide von dem Drücker 103a und der Treiberführung 141 nicht bedient werden, der elektrische Motor 111 gestoppt.
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Wie in 4 gezeigt wird, sind ein Luftdurchlass 135, durch den die Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders 131 und der Treibzylinder 121 in Verbindung sind, und ein Ventil 137 (auf das auch als ein mechanisches Ventil Bezug genommen wird), das eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders 131 und dem Treibzylinder 121 herstellt und abschneidet, in dem Körpergehäuse 107 vorgesehen. Insbesondere ist das Ventil 137 ausgebildet und vorgesehen, den Luftdurchlass 135 zu öffnen und zu schließen. Der Luftdurchlass 135 und das Ventil 137 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Kompressionsluftzufuhrdurchlass” bzw. dem „Ventilteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Wenn der Treibkolben 123 zu einer hinteren Endposition (zu der rechten Seite, wie man in 4 sieht) bewegt wird und der Kompressionskolben 133 zu einer vorderen Endposition (unteren Totpunkt) bewegt wird, wie in 4 gezeigt wird, ist die Nagelmaschine 100 als sich in der Anfangsposition befindend definiert. Insbesondere ist die Position, wo der Kurbelwinkel (θ) null Grad ist, als die Anfangsposition definiert.
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Wie in 4 gezeigt wird, ist das Ventil 137 an dem hinteren Ende (rechten Ende, wie man in 4 sieht) des Treibzylinders 121 angeordnet, so dass es sich vor und zurück auf derselben Achse wie eine Treiblinie des Treibers 125 des Treibkolbens 123 bewegen kann. Wenn sich das Ventil 137 nach hinten bewegt, öffnet das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 und stellt eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a her. Wenn sich das Ventil 137 nach vorne bewegt, schließt das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 und schneidet die Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a ab. Das Ventil 137 ist als ein mechanisches Ventil ausgebildet, das von einem Nockenmechanismus 151, der mit dem Kurbelmechanismus 115 gekuppelt ist, geregelt wird. Das Ventil 137 ist vorgesehen, den Luftdurchlass 135 zu öffnen, wenn der Kompressionskolben 133 nach hinten in die Nähe des oberen Totpunkts bewegt wird. Daher wird, wenn das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 öffnet, die komprimierte Luft in der Kompressionskammer 131a in die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 zugeführt. Infolgedessen wird der Treibkolben 123 durch die komprimierte Luft nach vorne bewegt, und der Treiber 125 schlägt den Nagel und treibt ihn in das Werkstück. Ferner ist das Ventil 137 zum mechanischen Verbunden-Sein mit dem Nockenmechanismus 151 so angeordnet, dass sein hinterer Endabschnitt zu der Außenseite des Treibzylinders 121 hervorsteht.
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Wie in 8 gezeigt wird, weist der Treibzylinder 121 eine Durchgangsbohrung 127 auf, die zum Ablassen der komprimierten Luft zu der Außenluft durch dasselbe bei oder unmittelbar vor Abschluss des Nageltreibvorgangs ausgebildet ist. Die Durchgangsbohrung 127 ist an einer Position vorgesehen, wo ein innerer Raum des Treibzylinders 121 in Verbindung mit der Außenluft ist, wenn der Treibkolben 123 zu der vorderen Endposition bewegt ist. Insbesondere ist sie so ausgebildet, dass die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 zu derselben Zeit in Verbindung mit der Außenluft ist, wenn der Nageltreibvorgang des Treibers 125 abgeschlossen wird.
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Wie in 12 gezeigt wird, wird, wenn der Kompressionskolben 133 nach dem Kompressionsvorgang nach vorne (zu einem unteren Totpunkt) bewegt wird, die Kapazität der Kompressionskammer 131a erhöht, so dass die Drücke in der Kompressionskammer 131a und dem Treibzylinder 121 reduziert werden. Daher wird der Treibkolben 123 durch die Druckreduzierung der Kompressionskammer 131a nach hinten bewegt. Ferner weist der Kompressionszylinder 131 eine Außenluftverbindungsöffnung 139 auf, die eine Verbindung zwischen der Außenluft und der Kompressionskammer 131a herstellt, wenn der Kompressionskolben 133 nahe an die Anfangsposition oder die vordere Endposition (unteren Totpunkt) kommt. Das Ventil 137 schließt den Luftdurchlass 135 zu der Zeit, wenn der Kompressionskolben 133 die vordere Endposition (unteren Totpunkt) nach dem Vorbeilaufen an der Außenluftverbindungsöffnung 139 erreicht. Auf diese Weise führt der Treiber 125 des Treibkolbens 123 einen Umlauf des Nageltreibablaufs durch einen Schlag des Kompressionskolbens 133 aus.
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Der Nockenmechanismus 151 zum Regeln des Ventils 137 wird nun erklärt. Wie in 1 gezeigt wird, weist der Nockenmechanismus 151 hauptsächlich eine erste Nockenscheibe 153, eine zweite Nockenscheibe 155, einen ersten Nockenstößel 157, einen zweiten Nockenstößel 159 und ein Bewegungsübertragungsteil 161 auf. Jede von der ersten Nockenscheibe 153 und der zweiten Nockenscheibe 155 weist eine Scheibennocke auf. Der erste Nockenstößel 157 wird in Berührung mit einer äußeren Umfangsoberfläche der ersten Nockenscheibe 153 gehalten und wandelt eine Drehung der ersten Nockenscheibe 153 in eine lineare Bewegung in der Vorne-Hinten-Richtung um. Das Bewegungsübertragungsteil 161 überträgt eine lineare Bewegung des ersten Nockenstößels 157 und des zweiten Nockenstößels 159 zu dem Ventil 137. Die erste Nockenscheibe 153 und die zweite Nockenscheibe 155 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Ferner ist das Bewegungsübertragungsteil 161 eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Übertragungsteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Wie in 1 und 4 gezeigt wird, sind die erste Nockenscheibe 153 und die zweite Nockenscheibe 155 unter dem Treibzylinder 121 und vor dem Kompressionszylinder 131 angeordnet und Seite an Seite auf der Kurbelwelle 115 montiert, so dass sie sich zusammen mit der Kurbelwelle 115a drehen. Die erste Nockenscheibe 153 ist als eine Betätigungsnocke zum Betätigen des Ventils 137 zum Öffnen des Luftdurchlasses 135 ausgebildet. Die zweite Nockenscheibe 155 ist als eine Haltenocke zum Halten der Position des Ventils 137 für einen vorgeschriebenen Zeitraum, nachdem das Ventil 137 von der ersten Nockenschiebe 153 bewegt wird, ausgebildet.
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Das Bewegungsübertragungsteil 161 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Rahmenform ausgebildet, die in der Vorne-Hinten-Richtung lang ist, und weist hauptsächlich seitliche Abschnitte 161a, einen hinteren Abschnitt 161b und einen vorderen Abschnitt 161c auf, wie in 1, 3 und 6 gezeigt wird. Die seitlichen Abschnitte 161a sind längliche Teile, die angeordnet sind, sich in der Vorne-Hinten-Richtung entlang rechter und linker Seiten des Treibzylinders 121 zu erstrecken. Der hintere Abschnitt 161b ist mit dem hinteren Ende des Ventils 137 durch eine Schraube 164 verbunden. Der vordere Abschnitt 161c ist mit dem ersten Nockenstößel 157 verbunden. Ferner sind, wie in 6 gezeigt wird, die seitlichen Abschnitte 161a angeordnet, sich durch sowohl eine hintere Verbindungsplatte 107a und eine vordere Verbindungsplatte 107b zu erstrecken, die als Bauteile des Körpergehäuses 107 vorgesehen sind und den Treibzylinder 121 und den Kompressionszylinder 131 verbinden. Wie oben beschrieben wird, ist das Bewegungsübertragungsteil 161 zwischen einer äußeren Wand der Zylinderkammer 121a und einer äußeren Wand der Kompressionskammer 131a angeordnet.
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Wie in 1 gezeigt wird, ist der erste Nockenstößel 157 als ein plattenartiges Teil ausgebildet und erstreckt sich nach vorne von einem unteren Ende des vorderen Abschnitts 161c. Eine vordere Endoberfläche des ersten Nockenstößels 157 liegt einer äußeren Umfangsoberfläche der ersten Nockenscheibe 153 gegenüber. Wie in 6 gezeigt wird, ist eine Berührungsoberfläche des ersten Nockenstößels 157, die in Berührung mit der ersten Nockenscheibe 153 ist, als eine flache Oberfläche 157a ausgebildet. Wie in 6 und 7 gezeigt wird, sind zwei erste Führungsstäbe 162 an dem vorderen Abschnitt 161c vorgesehen und erstrecken sich nach hinten parallel zueinander. Jeder von den ersten Führungsstäben 162 ist durch die vordere Verbindungsplatte 107b des Körpergehäuses 107 eingesetzt, so dass er sich in der Vorne-Hinten-Richtung bewegen kann. Durch Vorsehen eines derartigen Aufbaus werden das Bewegungsübertragungsteil 161 und der erste Nockenstößel 157 in der Vorne-Hinten-Richtung stabil bewegt.
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Wie in 6 und 7 gezeigt wird, spannen zwei erste Schraubenfedern 163 das Bewegungsübertragungsteil 161 ständig in einer Richtung zum Halten des ersten Nockenstößels 157 in Berührung mit der ersten Nockenscheibe 153 vor. Jede von den zwei ersten Schraubenfedern 163 ist auf den ersten Führungsstab 162 aufgesetzt und zwischen dem vorderen Abschnitt 161c des Bewegungsübertragungsteils 161 und der vorderen Verbindungsplatte 107b des Körpergehäuses 107 angeordnet. Die zwei ersten Schraubenfedern 163 sind symmetrisch in Bezug auf eine gerade Linie angeordnet, die durch ein Drehzentrum der ersten Nockenscheibe 153 verläuft und sich in der Vorne-Hinten-Richtung erstreckt.
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Wie in 1, 2, 6 und 7 gezeigt wird, ist der zweite Nockenstößel 159 ein plattenartiges Teil, das als ein von dem Bewegungsübertragungsteil 161 getrenntes Teil ausgebildet ist. Ferner weist der zweite Nockenstößel 159 einen hervorstehenden Abschnitt 159a auf (siehe 1), der sich nach oben erstreckt, und der hervorstehende Abschnitt 159a ist so angeordnet, dass seine hintere Oberfläche in Berührung mit einer vorderen Oberfläche des vorderen Abschnitts 161c des Bewegungsübertragungsteils 161 kommen kann. Wie in 2 gezeigt wird, weist der zweite Nockenstößel 159 zwei zweite Führungsstäbe 165 auf, die nach hinten von einer hinteren Oberfläche des hervorstehenden Abschnitts 159a hervorstehen. Jeder der zweiten Führungsstäbe 165 ist durch die vordere Verbindungsplatte 107b des Körpergehäuses 107 eingesetzt, so dass er sich in der Vorne-Hinten-Richtung bewegen kann. Durch Vorsehen eines derartigen Aufbaus wird der zweite Nockenstößel 159 in der Vorne-Hinten-Richtung stabil bewegt.
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Ferner spannen zwei zweite Schraubenfedern 167 den zweiten Nockenstößel 159 ständig in einer Richtung zum Halten des zweiten Nockenstößels 159 in Berührung mit der zweiten Nockenscheibe 155 vor. Jede der zwei zweiten Schraubenfedern 167 ist auf den zweiten Führungsstab 165 aufgesetzt und zwischen dem hervorstehenden Abschnitt 159a und der vorderen Verbindungsplatte 107b des Körpergehäuses 107 angeordnet. Ferner sind, wie in 2 gezeigt wird, die zweiten Schraubenfedern 167 symmetrisch in Bezug auf eine gerade Linie angeordnet, die durch ein Drehzentrum der zweiten Nockenscheibe 155 verläuft und sich in der Vorne-Hinten-Richtung erstreckt. Wie in 7 gezeigt wird, weist der zweite Nockenstößel 159 einen Berührungsabschnitt 159b auf, der eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die in Berührung mit der zweiten Nockenscheibe 155 gehalten wird.
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20 zeigt eine Bedienung des Ventils 137, und der Kurbelwinkel (θ) des Kompressionskolbens 133 ist auf einer horizontalen Achse gezeigt. In Schaubild A ist die zurückgelegte Weglänge (H) des Ventils 137 auf einer vertikalen Achse gezeigt. Schaubilder B und C zeigen die Hübe (H) der ersten Nockenscheibe 153 bzw. der zweiten Nockenscheibe 155. Ferner ist in 20 ein Bereich, wo das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 über die erste Nockenscheibe 153 öffnet, mit L1 bezeichnet, und ein Bereich, wo das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 über die zweite Nockenscheibe 155 öffnet, ist mit L2 bezeichnet. In Schaubild A ist ein Zustand, in dem der Luftdurchlass 135 durch das Ventil 137 geschlossen ist, mit C bezeichnet, und ein Zustand, in dem der Luftdurchlass 135 durch das Ventil 137 vollständig geöffnet ist, ist mit O bezeichnet. Ein Zustand des Ventils zu dem Beginn des Öffnens (Schließens) des Luftdurchlasses 135 ist mit ON bezeichnet. In Schaubildern B und C sind die minimalen und maximalen Nockenhübe der ersten Nockenscheibe 153 und der zweiten Nockenscheibe 155 mit Lo bzw. Hi bezeichnet.
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Wie in 20 gezeigt wird, ist eine Position, wo der Kurbelwinkel (θ) null Grad (360 Grad) ist, als eine Anfangsposition festgelegt. Die erste Nockenscheibe 153 ist so ausgebildet, dass ihr Nockenhub (H) bei dem Kurbelwinkel (θ) von etwa 165 Grad beginnt, linear zuzunehmen, und seinen Höchstwert bei dem Kurbelwinkel (θ) von etwa 240 Grad erreicht und dann linear abnimmt, bis der Kurbelwinkel (θ) etwa 315 Grad erreicht. Die zweite Nockenscheibe 155 ist so ausgebildet, dass ihr Nockenhub (H) bei dem Kurbelwinkel (θ) von etwa 190 Grad beginnt, linear zuzunehmen, und sein Maximum bei dem Kurbelwinkel (θ) von etwa 240 Grad erreicht, und danach bei etwa 285 Grad beginnt, linear abzunehmen, und sein Minimum bei etwa 345 Grad erreicht. Der maximale Nockenhub der zweiten Nockenscheibe 155 wird in einem Bereich des Kurbelwinkels von etwa 240 bis 285 Grad aufrechterhalten. Ferner ist der minimale Nockenhub der ersten Nockenscheibe 153 festgelegt, derselbe zu sein wie der der zweiten Nockenscheibe 155. Daher ist der erste Nockenstößel 157 vor dem zweiten Nockenstößel 159 in Betrieb.
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Insbesondere ist gemäß dem Nockenhub (H), der durch Kombination der ersten Nockenscheibe 153 und der zweiten Nockenscheibe 155 erhalten wird, das Ventil 137 vorgesehen, den Luftdurchlass 135 zu öffnen, wenn der Kurbelwinkel (θ) in dem Bereich von etwa 180 bis 330 Grad ist, und den Luftdurchlass 135 ansonsten zu schließen.
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Bei der Nagelmaschine 100, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, wird in der Anfangsposition, wie in 4 bis 7 gezeigt wird, wenn der Kontaktarmschalter durch Drücken der Treiberführung 141 gegen das Werkstück eingeschaltet wird und der Drückerschalter durch Drücken des Drückers 103a eingeschaltet wird, der elektrische Motor 111 mit Energie versorgt. Somit wird der Kurbelmechanismus 115 über den Drehzahlreduzierungsmechanismus angetrieben, und der Kompressionskolben 133 bewegt sich nach hinten und schneidet eine Verbindung durch die Außenluftverbindungsöffnung 139 zwischen der Kompressionskammer 131a und der Außenluft ab. Zu dieser Zeit wird, wie in 20 gezeigt wird, das Ventil 137 an einer Position zum Schließen des Luftdurchlasses 135 gehalten, und die Luft in der Kompressionskammer 131a wird komprimiert.
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Wenn sich der Kompressionskolben 133 zu dem oberen Totpunkt bewegt und der Kurbelwinkel (θ) etwa 165 Grad überschreitet, wie in 20 gezeigt wird, bewegt die erste Nockenscheibe 153 den ersten Nockenstößel 157 nach hinten gegen die Vorspannkraft der ersten Schraubenfeder 163. Somit wird das Bewegungsübertragungsteil 161 zusammen mit dem ersten Nockenstößel 157 nach hinten bewegt. Daher bewegt sich das Ventil 137 nach hinten, und wenn der Kompressionskolben 133 die Nähe des oberen Totpunkts (den Kurbelwinkel (θ) von 180 Grad) erreicht, wird der Luftdurchlass 135 geöffnet. Wie in 8 bis 11 gezeigt wird, wird, wenn der Luftdurchlass 135 geöffnet wird, die komprimierte Luft in der Kompressionskammer 131a über den Luftdurchlass 135 in die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 zugeführt. Infolgedessen wird das Ventil 137 durch Druck der komprimierten Luft, die in die Zylinderkammer 121a zugeführt wird, zu einer hinteren Position bewegt, und zu derselben Zeit wird der Treibkolben 123 nach vorne bewegt. Dann schlägt der Treiber 125 des Treibkolbens 123 den Nagel in dem Treibdurchlass 141a der Treiberführung 141 und treibt den Nagel in das Werkstück.
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Die komprimierte Luft in der Zylinderkammer 121a wird über die Durchgangsbohrung 127 in die Außenluft abgelassen, wenn der Treiber 125 den Nagel in das Werkstück treibt. Danach bewegt sich der Kompressionskolben 133 nach vorne. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ventil 137 in der hinteren Endposition gelegen und wird in der hinteren Endposition gehalten, bis der Kurbelwinkel (θ) etwa 330 Grad erreicht. Insbesondere wird der Luftdurchlass 135 von der ersten Nockenscheibe 153 offengehalten, wenn der Kurbelwinkel (θ) in dem Bereich von etwa 180 bis 240 Grad ist, und wird von der zweiten Nockenscheibe 155 offengehalten, wenn der Kurbelwinkel (θ) in dem Bereich von etwa 240 bis 330 Grad ist.
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Wenn der Kompressionskolben 133 nach vorne bewegt wird, wird der Luftdruck in der Kompressionskammer 131a reduziert. 12 bis 15 zeigen die Positionsbeziehung jedes Teils, wenn der Kurbelwinkel (θ) etwa 270 Grad ist. Wie in 12 gezeigt wird, wirkt der Luftdruck in der Kompressionskammer 131a auf den Treibkolben 123 durch den Luftdurchlass 135 und die Zylinderkammer 121a. Durch diese Druckreduzierung wird Luft in der Zylinderkammer 121a in die Kompressionskammer 131a gesaugt, und der Treibkolben 123 wird nach hinten bewegt.
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Wie in 16 bis 19 gezeigt wird, wird der Treibkolben 123, wenn der Kurbelwinkel (θ) 330 Grad überschreitet, zu der Anfangsposition zurückgebracht. Ferner wird das Ventil 137 zusammen mit dem Bewegungsübertragungsteil 161 durch die erste Schraubenfeder 163 nach vorne bewegt und verschließt den Luftdurchlass 135. Wenn der Kompressionskolben 133 zu der Anfangsposition oder dem unteren Totpunkt zurückgebracht wird, ist die Kompressionskammer 131a über die Außenluftverbindungsöffnung 139 in Verbindung mit der Außenluft. Ferner wird, wenn der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt zurückgebracht wird, die Zufuhr von Strom zu dem elektrischen Motor 111 unterbrochen, und der elektrische Motor 111 wird gestoppt, selbst wenn der Drückerschalter und der Kontaktarmschalter in dem eingeschalteten Zustand gehalten werden. Auf diese Weise wird ein Umlauf des Nageltreibvorgangs abgeschlossen.
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Eine Unterbrechung der Stromzufuhr zu dem elektrischen Motor 111 wird durch eine Regelvorrichtung (nicht gezeigt) geregelt. Zum Beispiel weist die Regelvorrichtung einen Positionserfassungssensor (nicht gezeigt) zum Erfassen der Position des Kurbelzapfens 115b auf und regelt den elektrischen Motor 111 anhand des Ergebnisses, das von dem Positionserfassungssensor erfasst wird.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Nockenmechanismus 151 mechanisch mit dem Kurbelmechanismus 115 zum Antreiben des Kompressionskolbens 133 verbunden und regelt das Ventil 137 gemäß dem Kurbelwinkel des Kurbelmechanismus 115. Durch Vorsehen eines derartigen Aufbaus wird eine Zeitverzögerung verhindert, die in dem Fall eines elektrisch geregelten Solenoidventils verursacht werden kann. Insbesondere wird das Ventil 137 zuverlässig geregelt. Daher wird durch Festlegen des Nockenhubs, so dass das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 öffnet, wenn die Kompressionskammer 131a in dem maximal komprimierten Zustand ist, die komprimierte Luft vernünftig in die Zylinderkammer 121a zugeführt.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird mit dem Aufbau, bei dem der Luftdurchlass 135 durch das Ventil 137 offengehalten wird, bis der Treibkolben 123 der Zylinderkammer 121a den Nageltreibvorgang abschließt und zu der Anfangsposition zurückkehrt, der Treibkolben 123 zu der Anfangsposition durch Nutzen des Luftdrucks, der in der Kompressionskammer 131a reduziert wird, zurückgebracht.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird mit dem Aufbau, bei dem das Ventil 137 durch den Nockenmechanismus 151 geregelt wird, das Ventil 137 zuverlässig geregelt. Ferner wird bei dieser Ausführungsform das Ventil 137 durch die Kombination der ersten und zweiten Nockenscheiben 153, 155 geregelt, so dass der Nockenhub leicht festgelegt werden kann. Der Zeitpunkt, wenn das Ventil 137 den Luftdurchlass 135 öffnet, kann leicht durch Regeln der Positionen der ersten Nockenscheibe 153 und der zweiten Nockenscheibe 155 in der Umfangsrichtung mit Bezug auf die Kurbelwelle 115a angepasst werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform können mit dem Aufbau, bei dem der erste Nockenstößel 157 einstückig mit dem Bewegungsübertragungsteil 161 ausgebildet ist und der zweite Nockenstößel 159 getrennt von dem Bewegungsübertragungsteil 161 ausgebildet ist, die Form der Berührungsoberfläche des ersten Nockenstößels 157 in Berührung mit der ersten Nockenscheibe 153 und die Form der Berührungsoberfläche des zweiten Nockenstößels 159 in Berührung mit der zweiten Nockenscheibe 155 einzeln gemäß der jeweiligen Formen der Nockenscheiben ausgebildet werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist das Bewegungsübertragungsteil 161 vernünftig zur Erstreckung in der Vorne-Hinten-Richtung entlang der seitlichen Seite des Treibzylinders 121 angeordnet. Ferner können als eine Abwandlung zu der Anordnung des Bewegungsübertragungsteils 161 die rechten und linken Seitenabschnitte 161a, die in einer Position, die durch die durchgezogene Linie in 3 gezeigt wird, bei dieser Ausführungsform angeordnet sind, abgewandelt werden, in einer Position, die durch die zweifach gepunktete Linie in 3 gezeigt wird, angeordnet zu sein. Insbesondere kann das Bewegungsübertragungsteil 161 angeordnet sein, sich in der Vorne-Hinten-Richtung zwischen äußeren Wänden des Treibzylinders 121 und des Kompressionszylinders 131 zu erstrecken. Gemäß der Abwandlung kann das Bewegungsübertragungsteil 161 effizienter angeordnet werden, was wirksam bei der Größenreduzierung des Körpers 101 ist.
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Gemäß dieser Ausführungsform kann das Ventil 137 mit dem Aufbau, bei dem das Ventil 137 koaxial mit dem Treiber 125 angeordnet ist und sich in derselben Richtung bewegt wie das Bewegungsübertragungsteil 161, vernünftig geregelt werden. Ferner können mit dem Aufbau, bei dem das Bewegungsübertragungsteil 161 in einer im Wesentlichen rechteckigen Rahmenform ausgebildet ist und mit dem Ventil 137 in der Mitte in der querliegenden Richtung, die die Bewegungsrichtung des Bewegungsübertragungsteils 161 kreuzt, verbunden ist, das Bewegungsübertragungsteil 161 und das Ventil 137 glatt bewegt werden.
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Eine Abwandlung dieser Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 21 bis 24 erklärt. Die Abwandlung bezieht sich auf den ventilregelnden Nockenmechanismus 151. Bei der Abwandlung wird das Ventil durch Verwenden einer einzelnen dritten Nockenscheibe 171 geregelt. Insbesondere weist der Nockenmechanismus 151 die dritte Nockenscheibe 171, die auf die Kurbelwelle 115a aufgesetzt ist, einen dritten Nockenstößel 173, der eine Drehung der dritten Nockenscheibe 171 in eine lineare Bewegung in der Vorne-Hinten-Richtung umwandelt, und das Bewegungsübertragungsteil 161 auf, das die lineare Bewegung des dritten Nockenstößels 173 auf das Ventil (nicht gezeigt) überträgt. Ferner ist das Bewegungsübertragungsteil 161 einstückig mit dem dritten Nockenstößel 173 ausgebildet. 24 ist ein Diagramm zum Zeigen des Betriebs des Ventils, und der Kurbelwinkel (θ) ist auf einer horizontalen Achse gezeigt. Im Schaubild A ist der zurückgelegte Weg (H) des Ventil auf einer vertikalen Achse gezeigt. Schaubild B zeigt den Hub der dritten Nockenscheibe 171. Ferner ist ein Bereich, wo das Ventil den Luftdurchlass 135 über die dritte Nockenscheibe 171 öffnet, mit L bezeichnet. In den anderen Punkten weist diese Abwandlung denselben Aufbau auf wie die oben beschriebene erste Ausführungsform. Daher werden den anderen Bauteilen gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform gegeben und sie werden nicht beschrieben.
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Bei der Abwandlung wird mit dem Aufbau, bei dem das Ventil durch Verwenden der einzelnen dritten Nockenscheibe 171 geregelt wird, der Zeitpunkt, wenn das Ventil den Luftdurchlass 135 öffnet, beliebig durch Anpassen der Nockenform festgelegt. Insbesondere ist, wie in 24 gezeigt wird, die Nockenform der dritten Nockenscheibe 171 so festgelegt, dass der Nockenhub der dritten Nockenscheibe 171 im Wesentlichen gleich dem Nockenhub ist, der durch Kombination der ersten Nockenscheibe 153 und der zweiten Nockenscheibe 155 bei der ersten Ausführungsform festgelegt wird. Daher kann, wie bei der ersten Ausführungsform, das Ventil durch den Nockenmechanismus 151 gemäß dem Kurbelwinkel geregelt werden, so dass diese Abwandlung im Wesentlichen dieselbe Wirkung aufweist wie die erste Ausführungsform.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform wird nun anhand 25 bis 33 erklärt. Eine Nagelmaschine 100 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich in einer Anordnung von Bauteilen von der Nagelmaschine 100 der ersten Ausführungsform. Daher werden Bauteilen, die im Wesentlichen identisch zu jenen bei der ersten Ausführungsform sind, gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform gegeben. Wie in 25 gezeigt wird, weist die Nagelmaschine 100 hauptsächlich einen Werkzeugkörper in der Form des Körpers 101 und das Magazin 105 auf, das Materialien in der Form von in ein Werkstück zu treibenden Nägeln (nicht gezeigt) aufbewahrt (mit Materialien in der Form von in ein Werkstück zu treibenden Nägeln geladen ist).
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Der Körper 101 ist durch Aneinanderfügen eines Paares im Wesentlichen symmetrischer Gehäuse ausgebildet. Der Körper 101 weist einstückig den Griff 103, der von einem Benutzer zu halten ist, einen Treibmechanismusgehäuseabschnitt 101A zum Unterbringen des Nageltreibmechanismus 120, einen Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B zum Unterbringen der Kompressionsvorrichtung 130 und einen Motorgehäuseabschnitt 101C zum Unterbringen des elektrischen Motors 111 auf (siehe 29). Der Griff 103, der Treibmechanismusgehäuseabschnitt 101A, der Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B und der Motorgehäuseabschnitt 101C sind angeordnet, eine im Wesentlichen rechteckige Form auszubilden, die diese vier Bauteile als ihre jeweiligen Seiten aufweist. Somit wird ein im Wesentlichen rechteckiger Raum S durch die vier Bauteile definiert.
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Der Griff 103 ist ein längliches Teil, das eine vorgeschriebene Länge aufweist. Ein Ende des Griffs 103 in seiner Erstreckungsrichtung ist mit einem Endbereich des Treibmechanismusgehäuseabschnitts 101A verbunden, und das andere Ende in seiner Erstreckungsrichtung ist mit einem Endbereich des Motorgehäuseabschnitts 101C verbunden. Der Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B ist angeordnet, sich im Wesentlichen parallel zu dem Griff 103 zu erstrecken. Ein Ende des Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitts 101B in seiner Erstreckungsrichtung ist mit dem anderen Endbereich des Treibmechanismusgehäuseabschnitts 101A verbunden, und der andere Endbereich in seiner Erstreckungsrichtung ist mit dem anderen Endbereich des Motorgehäuseabschnitts 101C verbunden. Somit definieren der Griff 103, der Treibmechanismusgehäuseabschnitt 101A, der Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B und der Motorgehäuseabschnitt 101C den im Wesentlichen rechteckigen Raum S.
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25 zeigt die Nageltreibrichtung (auch Nageleinschussrichtung), in der ein Nagel in eine Richtung nach links in 25 durch die Treiberführung 141, die an dem vorderen Ende (linken Ende, wie man in 25 sieht) der Nagelmaschine 100 angeordnet ist, getrieben wird. Die Nageltreibrichtung ist eine Nagelschlagrichtung, in der der Treiber 125 einen Nagel schlägt. Ferner wird um der Einfachheit der Erklärung willen die vordere Endseite der Nagelmaschine 100 (die linke Seite, wie man in 25 sieht) als die Vorderseite oder vordere Seite angenommen, und ihre gegenüberliegende Seite wird als die Hinterseite oder hintere Seite angenommen. Die Seite einer Verbindung zwischen dem Griff 103 und dem Treibmechanismusgehäuseabschnitt 101A (obere Seite, wie man in 25 sieht) wird als die Oberseite oder obere Seite angenommen, und die Seite einer Verbindung zwischen dem Griff 103 und dem Motorgehäuseabschnitt 101C (untere Seite, wie man in 25 sieht) wird als die Unterseite oder untere Seite angenommen.
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Der Nageltreibmechanismus 120, der in dem Treibmechanismusgehäuseabschnitt 101A untergebracht ist, weist hauptsächlich den Treibzylinder 121 und den Treibkolben 123 auf. Der Treibkolben 123, der Kolbenkörper 124 und der Treiber 125 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „ersten Kolben”, dem „Gleitabschnitt” bzw. dem „Treibabschnitt” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Die Kompressionsvorrichtung 130, die in dem Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B untergebracht ist, weist hauptsächlich den Kompressionszylinder 131 und den Kompressionskolben 133 auf, der in dem Kompressionszylinder 131 angeordnet ist und in einer vertikalen Richtung gleiten kann. Der Kompressionskolben 133 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „zweiten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der elektrische Motor 111, der in dem Motorgehäuseabschnitt 101C untergebracht ist, ist so angeordnet, dass sich seine Drehachse im Wesentlichen parallel zu einer Achse des Treibzylinders 121 erstreckt. Daher ist die Drehachse des elektrischen Motors 111 senkrecht zu der Gleitrichtung des Kompressionskolbens 133. Ferner ist ein Batteriemontagebereich an einem unteren Ende des Motorgehäuseabschnitts 101C vorgesehen, und ein wiederaufladbares Batteriepack 110, von dem der elektrische Motor 111 mit Energie versorgt wird, ist an diesem Batteriemontagebereich befestigt.
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Die Drehgeschwindigkeit des elektrischen Motors 111 wird durch den planetenradartigen Drehzahlreduzierungsmechanismus 113 reduziert, und dann wird die Drehung durch einen Bewegungsumwandlungsmechanismus in der Form eines Kurbelmechanismus 115 in eine lineare Bewegung umgewandelt und auf den Kompressionskolben 133 übertragen. Ferner sind der Drehzahlreduzierungsmechanismus 113 und der Kurbelmechanismus 115 in einem inneren Gehäuse 102 (auf das auch als das Getriebegehäuse Bezug genommen wird) untergebracht, das in dem Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt 101B und dem Motorgehäuseabschnitt 101C vorgesehen ist.
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Der elektrische Motor 111 wird zum Starten und Stoppen durch den Schalter 103a, der an dem Griff 103 vorgesehen ist, und einen Kontaktarm in der Form der Treiberführung 141, die in einem vorderen Endbereich des Körpers 101 vorgesehen ist, geregelt. Insbesondere wenn der Drücker 103a an dem Griff 103 zum Einschalten eines Drückerschalters 103b (siehe 29) gedrückt wird und die Treiberführung 141 gegen das Werkstück gedrückt wird, so dass sie nach hinten bewegt wird und einen Kontaktarmschalter 143 (siehe 30) einschaltet, wird der elektrische Motor 111 mit Energie versorgt. Andererseits, wenn entweder einer oder beide von dem Drücker 103a und der Treiberführung 141 nicht betrieben werden, wird der elektrische Motor 111 gestoppt. Ferner ist die Treiberführung 141 zu der vorderen Seite (nach vorne) durch eine Vorspannfeder 142 vorgespannt (siehe 30).
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Wie in 28 gezeigt wird, weist die Nagelmaschine 100 den Luftdurchlass 135, durch den die Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders und die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 in Verbindung sind, und das Ventil 137 zum Öffnen und Schließen des Luftdurchlasses 135 auf. Der Luftdurchlass 135 und das Ventil 137 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Kompressionsluftzufuhrdurchlass” bzw. dem „Ventilteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Wenn der Treibkolben 123 zu einer hinteren Endposition (zu der linken Seite, wie man in 25 sieht) bewegt wird und der Kompressionskolben 133 zu einer unteren Endposition (unteren Totpunkt) bewegt wird, wie in 25 und 26 gezeigt wird, ist die Nagelmaschine 100 als sich in der Anfangsposition befindend definiert. Insbesondere ist die Position, wo der Kurbelwinkel null Grad ist, der untere Totpunkt und als die Anfangsposition definiert.
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Wie in 28 gezeigt wird, weist der Luftdurchlass 135 hauptsächlich eine Verbindungsöffnung 135a, die zu der Seite des Kompressionszylinders 131 offen ist, eine Verbindungsöffnung 135b, die zu der Seite des Treibzylinders 121 offen ist, einen Verbindungspfad 135c, durch den die Verbindungsöffnungen 135a, 135b in Verbindung sind, einen Ventilgehäuseraum 135d und eine ringförmige Nut 135e auf, die in einer inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuseraums 135d ausgebildet ist. Wie in 26 gezeigt wird, ist die Verbindungsöffnung 135a in einem Zylinderkopf 131b des Kompressionszylinders 131 ausgebildet und ist in Verbindung mit der Kompressionskammer 131a. Wie in 28 gezeigt wird, ist die Verbindungsöffnung 135b in einem Zylinderkopf 121b des Treibzylinders 121 ausgebildet. Ein Ende der Verbindungsöffnung 135b ist in Verbindung mit dem Verbindungspfad 135c, und das andere Ende ist in Verbindung mit der ringförmigen Nut 135e. Insbesondere ist die Verbindungsöffnung 135b in Verbindung mit dem Ventilgehäuseraum 135d über die ringförmige Nut 135e. Wie in 28 gezeigt wird, ist der Verbindungspfad 135c durch ein rohrartiges Teil ausgebildet und erstreckt sich in der Vorne-Hinten-Richtung entlang des Treibzylinders 121. Ein Ende des Verbindungspfads 135c ist in Verbindung mit der Verbindungsöffnung 135a und das andere Ende ist in Verbindung mit der Verbindungsöffnung 135b.
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Wie in 28 gezeigt wird, ist das Ventil 137 in dem Ventilgehäuseraum 135d angeordnet. Der Ventilgehäuseraum 135d weist im Wesentlichen denselben inneren Durchmesser wie die Zylinderkammer 121a auf und ist in dem Zylinderkopf 121b ausgebildet, so dass er mit der Zylinderkammer 121a in Verbindung ist. Daher ist das Ventil 137, das in dem Ventilgehäuseraum 135d angeordnet ist, als ein säulenartiges Teil ausgebildet, das im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweist wie der Kolbenkörper 124 des Treibkolbens 123, und in der Vorne-Hinten-Richtung auf derselben Achse wie eine Treiblinie (Bewegungslinie) des Treibers 125 des Treibkolbens 123 bewegbar angeordnet. Durch Bewegen in der Vorne-Hinten-Richtung stellt das Ventil 137 eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a her oder schneidet die Verbindung ab. Mit anderen Worten öffnet und schließt das Ventil 137 den Luftdurchlass 135.
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Insbesondere sind, wie in 30 bis 32 gezeigt wird, zwei O-Ringe 139a, 139b auf einem äußeren Umfang des Ventil 137 mit einem Abstand in der Vorne-Hinten-Richtung vorgesehen. Wenn der vordere O-Ring 139a vor der ringförmigen Nut 135e angeordnet und in Berührung mit einer inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuseraums 135d ist, ist eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a abgeschnitten. Ferner sind, wenn der O-Ring 139a zu einem Bereich der ringförmigen Nut 135e weg von der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuseraums 135d bewegt ist, die Kompressionskammer 131a und die Zylinderkammer 121a in Verbindung miteinander. 30 zeigt den geschlossenen Zustand des Ventils 137, und 31 und 32 zeigen den offenen Zustand des Ventils 137. Ferner ist der hintere O-Ring 139b zum Verhindern, dass komprimierte Luft durch die Verbindungsöffnung 135b austritt, vorgesehen und weist keinen Beitrag zu einer Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a auf. Wie oben beschrieben wurde, ist das Ventil 137 in einem Verbindungsbereich des Luftdurchlasses 135 vorgesehen, der mit der Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 verbindet.
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Wie in 30 bis 32 gezeigt wird, ist das Ventil 137 normalerweise durch eine Kompressionsschraubenfeder 138 nach vorne vorgespannt, so dass es eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a abschneidet. Ferner ist ein Anschlag 136 vor dem Ventil 137 vorgesehen. Der Anschlag 136 ist durch ein flanschartiges Teil, das radial nach innen in die Zylinderkammer 121a hervorsteht, ausgebildet und definiert die hintere Endposition des Treibkolbens 123, der sich nach dem Treibvorgang nach hinten bewegt. Ferner definiert der Anschlag 136 die vordere Endposition des Ventils 137, das durch die Kompressionsschraubenfeder 138 nach vorne vorgespannt ist.
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Das Ventil 137 ist als ein mechanisches Ventil zum Geregelt-Werden durch eine zylindrische Nocke 181 (siehe 25 und 33) ausgebildet, die sich in Verbindung mit dem Kurbelmechanismus 115 dreht. Eine Drehung der zylindrischen Nocke 181 wird durch einen Verbindungsmechanismus 185 in eine lineare Bewegung in der Vorne-Hinten-Richtung umgewandelt (siehe 29) und dann auf das Ventil 137 übertragen. Der Verbindungsmechanismus ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Übertragungsteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Wie in 33 gezeigt wird, ist die zylindrische Nocke 181 eine Stirnflächennocke, die eine Nockenfläche 181a auf einer Seite in ihrer axialen Richtung aufweist. Wie in 25 gezeigt wird, ist die zylindrische Nocke 181 auf die Kurbelwelle 115a aufgesetzt und dreht sich zusammen mit der Kurbelwelle 115a. Die Nockenfläche 181a der zylindrischen Nocke 181 ist so geformt, dass sie denselben Nockenhub wie die dritte Nockenscheibe 171 der oben beschriebenen Abwandlung aufweist. Somit wird, wenn die Luft in der Kompressionskammer 131a zu dem Maximum komprimiert ist (der Kurbelwinkel 180 Grad ist), das Ventil 137 nach hinten bewegt und stellt eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a her. Ferner ist die Nockenfläche 181a so geformt, dass das Ventil 137 in der hinteren Position gehalten wird, bis der Kurbelwinkel (θ) etwa 330 Grad erreicht. Die zylindrische Nocke 181 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Wie in 29 gezeigt wird, weist der Verbindungsmechanismus 185 eine erste Verbindung 185a und eine zweite Verbindung 185b auf. Die erste Verbindung 185a ist angeordnet, sich in der vertikalen Richtung entlang einer seitlichen Oberfläche des Kompressionszylinders 131 zu erstrecken. Die erste Verbindung 185a ist an ihrem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in der vertikalen Richtung an dem inneren Gehäuse 102 durch eine Lagerwelle 186 gelagert, so dass sich die erste Verbindung 185a in der Vorne-Hinten-Richtung drehen kann. Ein unteres Ende der ersten Verbindung 185a wird über einen Nockenstößel 187 in Berührung mit der Nockenfläche der zylindrischen Nocke 181 gehalten (siehe 27). Die zweite Verbindung 185b ist entlang einer seitlichen Oberfläche des Treibzylinders 121 angeordnet, so dass sie sich in der Vorne-Hinten-Richtung bewegen kann. Wie in 30 bis 32 gezeigt wird, ist ein Ende (vorderes Ende) der zweiten Verbindung 185b mit einem oberen Ende der ersten Verbindung 185a durch einen Bolzen 189 relativ drehbar verbunden. Ferner ist das andere Ende (hintere Ende) der zweiten Verbindung 185b im Eingriff mit einer ringförmigen Eingriffsvertiefung 137a, die in dem äußeren Umfang des Ventils 137 ausgebildet ist.
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Daher wird, wie in 29 gezeigt wird, wenn der obere Endabschnitt der ersten Verbindung 185a nach vorne um die Lagerwelle 186 herum gedreht wird und die zweite Verbindung 185b nach vorne bewegt wird, das Ventil 137 nach vorne bewegt und schneidet eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a ab (siehe 30). Andererseits wird, wenn der obere Endabschnitt der ersten Verbindung 185a nach hinten gedreht wird und die zweite Verbindung 185b nach hinten bewegt wird, das Ventil 137 nach hinten bewegt und stellt eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a her (siehe 31). Ferner wirkt die Vorspannkraft der Kompressionsschraubenfeder 138 zum Vorspannen des Ventils 137 nach vorne in eine Richtung zum Drücken des Nockenstößels 187 gegen die Nockenfläche 181a der zylindrischen Nocke 181.
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Bei der wie oben beschrieben ausgebildeten Nagelmaschine 100, die in der Anfangsposition ist, wie in 25 und 26 gezeigt wird, wird, wenn der Kontaktarmschalter 143 (siehe 30) durch Drücken der Treiberführung 141 gegen das Werkstück eingeschaltet ist und der Drückerschalter 103b (siehe 29) durch Drücken des Drückers 103a eingeschaltet ist, der elektrische Motor 111 mit Energie versorgt. Somit wird der Kurbelmechanismus 115 über den Drehzahlreduzierungsmechanismus 113 angetrieben, und der Kompressionskolben 133 wird nach oben bewegt. Zu dieser Zeit wird, wie in 25 und 30 gezeigt wird, eine Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a durch das Ventil 137 abgeschnitten gehalten, so dass die Luft in der Kompressionskammer 131a komprimiert wird.
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Wenn der Kompressionskolben 133 ungefähr einen oberen Totpunkt erreicht, oder wenn die Luft in der Kompressionskammer 131a zu dem Maximum komprimiert ist, wird das Ventil 137 über die zylindrische Nocke 181 und den Verbindungsmechanismus 185 nach hinten bewegt, so dass die Kompressionskammer 131a und die Zylinderkammer 121a miteinander in Verbindung sind. Wenn die Kompressionskammer 131a und die Zylinderkammer 121a miteinander in Verbindung sind, wird die komprimierte Luft in der Kompressionskammer 131a in die Zylinderkammer 121a zugeführt, so dass das Ventil 137 zu einer vollständig geöffneten Position bewegt wird, wie in 31 gezeigt wird. Zu derselben Zeit wird der Treibkolben 123 durch die komprimierte Luft, die in die Zylinderkammer 121a zugeführt wird, nach vorne bewegt. Dann schlägt der Treiber 125 des Treibkolbens 123 den Nagel in dem Treibdurchlass 141a der Treiberführung 141 und treibt ihn in das Werkstück.
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Wenn der Treibkolben 123 den Nagel schlägt und ihn in das Werkstück treibt, wird eine Schlagerschütterung in dem Körper 101 in der Nageltreibrichtung verursacht. Zu dieser Zeit bewegt sich jedoch das Ventil 137, das koaxial mit dem Treibkolben 123 angeordnet ist, durch die komprimierte Luft, die in die Zylinderkammer 121a zugeführt wird, nach hinten, während es die Kompressionsschraubenfeder 138 komprimiert. Insbesondere wirkt das Ventil 137 als ein Gegengewicht. Bei dieser Ausführungsform ist die gesamte Masse des Ventils 137 und des Verbindungsmechanismus 185, der mit dem Ventil 137 verbunden ist, im Wesentlichen gleich der Masse des Treibkolbens 123 festgelegt. Mit einem derartigen Aufbau wird eine Erschütterung, die während des Nageltreibvorgangs des Treibkolbens 123 verursacht wird, wirksam durch das Gegengewicht reduziert, das aus dem Ventil 137 und dem Verbindungsmechanismus 185 zusammengesetzt ist.
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Der Kompressionskolben 133 bewegt sich nach dem Kompressionsvorgang nach unten. Zu dieser Zeit wird die Kapazität der Kompressionskammer 131a erhöht, so dass der Druck in der Kompressionskammer 131a reduziert wird. Der Druck in der Kompressionskammer 131a wirkt auf den Treibkolben 123 durch den Luftdurchlass 135 und die Zylinderkammer 121a. Durch diese Druckreduzierung wird, wie in 32 gezeigt wird, Luft in der Zylinderkammer 121a in die Kompressionskammer 131a gesaugt, und der Treibkolben 123 wird nach hinten bewegt und kommt in Berührung mit dem Anschlag 136. Somit wird der Treibkolben 123 zu der Anfangsposition zurückgebracht. Das Ventil 137 erhält die Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a aufrecht, bis der Treibkolben 123 zu der Anfangsposition zurückgebracht wird. Jedoch wird, wenn der Kompressionskolben 133 nahe an die Anfangsposition oder einen unteren Totpunkt kommt, das Ventil 137 durch die Vorspannkraft der Kompressionsschraubenfeder 138 nach vorne bewegt und schneidet die Verbindung zwischen der Kompressionskammer 131a und der Zylinderkammer 121a ab. Ferner wird, wenn der Kompressionskolben 133 zu der Anfangsposition zurückgebracht wird, Zufuhr von Strom zu dem elektrischen Motor 111 unterbrochen und der elektrische Motor 111 wird gestoppt, selbst wenn der Drückerschalter 103b und der Kontaktarmschalter 143 in dem eingeschalteten Zustand gehalten werden. Auf diese Weise wird ein Umlauf des Nageltreibvorgangs abgeschlossen.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Verbindungsmechanismus 185 auf der Lagerwelle 186 in der Vorne-Hinten-Richtung gemäß einer Drehung der zylindrischen Nocke 181 gedreht, was verursacht, dass sich das Ventil 137 bewegt, so dass es den Luftdurchlass 135 öffnet und schließt. Daher wird vernünftig Energie von der zylindrischen Nocke 181 auf das Ventil 137 über den Verbindungsmechanismus 185 übertragen. Insbesondere kann durch Vorsehen, dass der Verbindungsmechanismus 185 außen und entlang des Kompressionszylinders 131 angeordnet ist, Raum zum Anordnen von Bauteilen effizient verwendet werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist das Ventil 137 koaxial mit dem Treibkolben 123 angeordnet und wird durch die komprimierte Luft, die in die Zylinderkammer 121a zugeführt wird, in einer zu der Nageltreibrichtung des Treibkolbens 123 entgegengesetzten Richtung bewegt. Durch Vorsehen dieses Aufbaus wirkt das Ventil 137 als ein Gegengewicht. Infolgedessen wird eine Erschütterung, die durch einen Nageltreibvorgang des Treibkolbens 123 verursacht wird, reduziert.
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Gemäß dieser Ausführungsform weist das Ventil 137 im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der Kolbenkörper 124 des Treibkolbens 123 auf. Mit anderen Worten ist die Druckaufnahmefläche des Ventils 137, das den Druck der komprimierten Luft aufnimmt, die in die Kompressionskammer 131a zugeführt wird, im Wesentlichen gleich der Druckaufnahmefläche des Treibkolbens 123 festgelegt, der den Druck der komprimierten Luft aufnimmt. Mit einem derartigen Aufbau wirkt das Ventil 137 wirksam als das Gegengewicht.
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Gemäß dieser Ausführungsform nimmt mit dem Aufbau, bei dem der Verbindungspfad 135c die Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders 131 und die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 verbindet, der Freiheitsgrad bei der relativen Anordnung des Kompressionszylinders 131 und des Treibzylinders 121 zu. In diesem Fall ist das zylindrische Teil, das den Verbindungspfad 135c ausbildet, entlang des Treibzylinders 121 angeordnet, so dass vermieden wird, dass das zylindrische Teil andere Bauteile beeinträchtigt. Ferner kann das zylindrische Teil aus einem harten Material ausgebildet sein oder aus einem flexiblen Material ausgebildet sein, das beliebig gebogen werden kann, wenn es eingebaut wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist bei dem Luftdurchlass 135, der die Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders 131 und die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 verbindet, das Ventil 137 in einem Verbindungsbereich angeordnet, der mit der Zylinderkammer 121a verbindet. Somit bildet der Luftdurchlass 135 einen Teil der Kompressionskammer 131a. Daher wird, wenn die komprimierte Luft in die Zylinderkammer 121a des Treibzylinders 121 zugeführt wird, die komprimierte Luft am Ausdehnen gehindert. Insbesondere wird ein Energieverlust der komprimierten Luft reduziert. Infolgedessen wird der Nageltreibvorgang mit ausgezeichneter Energieeffizienz durchgeführt.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die zylindrische Nocke 181 als eine Stirnflächennocke ausgebildet, aber eine zylindrische genutete Nocke, die eine Nut an ihrer äußeren Umfangsoberfläche aufweist, kann anstelle der Stirnflächennocke verwendet werden. Ferner wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Nagelmaschine 100 als ein repräsentatives Beispiel des Eintreibwerkzeugs erklärt, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf ein anderes Eintreibwerkzeug als die Nagelmaschine, wie zum Beispiel einen Tacker und einen Hefter, angewendet werden.
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(Entsprechungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsformen und den Merkmalen der Erfindung)
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind repräsentative Beispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Aufbauten beschränkt, die als die repräsentativen Ausführungsformen beschrieben worden sind. Entsprechungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsformen und den Merkmalen der Erfindung sind wie folgt.
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Die Nagelmaschine 100 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Treibwerkzeug” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der elektrische Motor 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Motor” gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht.
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Der Kurbelmechanismus 115 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Kurbelmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Kurbelwelle 115a ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Kurbelwelle” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Treibzylinder 121 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Zylinder” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Zylinderkammer 121a ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Zylinderkammer” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Treibkolben 123 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „ersten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Kolbenkörper 124 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Gleitabschnitt” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Treiber 125 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Treibabschnitt” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Kompressionsvorrichtung 130 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Kompressionsvorrichtung” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Kompressionskammer 131a ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Kompressionskammer” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Kompressionskolben 133 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „zweiten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Luftdurchlass 135 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Kompressionsluftzufuhrdurchlass” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Das Ventil 137 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Ventilteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die erste Nockenscheibe 153 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die zweite Nockenscheibe 155 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die dritte Nockenscheibe 171 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der erste Nockenstößel 157 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenstößel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der zweite Nockenstößel 159 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenstößel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Das Bewegungsübertragungsteil 161 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Übertragungsteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die zylindrische Nocke 181 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Nockenteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Der Verbindungsmechanismus 185 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Übertragungsteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Lagerwelle 186 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Drehwelle” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Nagelmaschine
- 101
- Körpergehäuse
- 101A
- Treibmechanismusgehäuseabschnitt
- 101B
- Kompressionsvorrichtungsgehäuseabschnitt
- 101C
- Motorgehäuseabschnitt
- 102
- inneres Gehäuse
- 103
- Griff
- 103a
- Drücker
- 103b
- Drückerschalter
- 105
- Magazin
- 107
- Körpergehäuse
- 107a
- hintere Verbindungsplatte
- 107b
- vordere Verbindungsplatte
- 109
- Treibabschnittsgehäuse
- 110
- Batteriepack
- 111
- elektrischer Motor
- 113
- Drehzahlreduzierungsmechanismus
- 115
- Kurbelmechanismus
- 115a
- Kurbelwelle
- 115b
- Kurbelzapfen
- 115c
- Kurbelplatte
- 115d
- Pleuelstange
- 115e
- Verbindungsbolzen
- 120
- Nageltreibmechanismus
- 121
- Treibzylinder
- 121a
- Zylinderkammer
- 121b
- Zylinderkopf
- 135e
- ringförmige Nut
- 123
- Treibkolben
- 124
- Kolbenkörper
- 125
- Treiber
- 127
- Durchgangsbohrung
- 130
- Kompressionsvorrichtung
- 131
- Kompressionszylinder
- 131a
- Kompressionskammer
- 131b
- Zylinderkopf
- 133
- Kompressionskolben
- 133a
- Kolbenkörper
- 135
- Luftdurchlass
- 135a
- Verbindungsöffnung
- 135b
- Verbindungsöffnung
- 135c
- Verbindungspfad
- 136
- Anschlag
- 137
- Ventil
- 137a
- Eingriffsvertiefung
- 138
- Kompressionsschraubenfeder
- 139a, 139b
- O-Ring
- 139
- Außenluftverbindungsöffnung
- 141
- Treiberführung
- 141a
- Treibdurchlass
- 143
- Kontaktarmschalter
- 151
- Nockenmechanismus
- 153
- erste Nockenscheibe
- 155
- zweite Nockenscheibe
- 157
- erster Nockenstößel
- 157a
- flache Oberfläche
- 159
- zweiter Nockenstößel
- 159a
- hervorstehender Abschnitt
- 159b
- Berührungsabschnitt
- 161
- Bewegungsübertragungsteil
- 161a
- seitlicher Abschnitt
- 161b
- hinterer Abschnitt
- 161c
- vorderer Abschnitt
- 162
- erster Führungsstab
- 163
- erste Schraubenfeder
- 164
- Schraube
- 165
- zweiter Führungsstab
- 167
- zweite Schraubenfeder
- 171
- dritte Nockenscheibe
- 173
- dritter Nockenstößel
- 181
- zylindrische Nocke
- 181a
- Nockenoberfläche
- 185
- Verbindungsmechanismus
- 185a
- erste Verbindung
- 185b
- zweite Verbindung
- 186
- Lagerwelle
- 187
- Nockenstößel
- 189
- Bolzen
