-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eintreibwerkzeug zum Heraustreiben von Befestigungselementen.
-
STAND DER TECHNIK
-
US Patent Nr. 8,079,504 offenbart ein Eintreibwerkzeug zum Eintreiben von Befestigungselementen in ein Werkstück. In diesem Eintreibwerkzeug wird Druckluft, die durch einen ersten Kolben innerhalb eines ersten Zylinders erzeugt wird, einem zweiten Zylinder zugeführt, und die Druckluft bewegt einen zweiten Kolben innerhalb des zweiten Zylinders. Durch diese Bewegung des zweiten Kolbens schlägt der zweite Kolben ein Befestigungselement. Dadurch wird das Befestigungselement in Richtung des Werkstücks herausgetrieben. Des Weiteren weist das Eintreibwerkzeug einen Sensor auf, der die Position des ersten Kolbens in einem Betriebszyklus von Eintreiben des Befestigungselements erfasst. Eine Steuerung unterbricht die Zufuhr von Strom an einen Motor gemäß der Position des ersten Kolbens, die durch den Sensor erfasst wird, so dass der erste Kolben in einer geeigneten Position für den nächsten Betriebszyklus anhält.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
-
In einem Eintreibwerkzeug, das in der
US 8,079,504 beschrieben, kann allerdings, falls der erste Kolben es verfehlt, in einer vorgeschriebenen Position anzuhalten, Überschuss oder Mangel an Druckluft in dem nächsten Betriebszyklus verursacht werden. Dadurch kann ein Problem in dem Arbeitsvorgang von Heraustreiben eines Befestigungselements verursacht werden.
-
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine weiter verbesserte Technik bezüglich eines Arbeitsvorgangs von Heraustreiben eines Befestigungselements in einem Eintreibwerkzeug vorzusehen.
-
ERFINDUNG ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
-
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, weist gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Eintreibwerkzeug einen ersten Zylinder, einen ersten Kolben, der so angeordnet ist, dass er innerhalb des ersten Zylinders gleitbar ist, einen Antriebsmechanismus, der den ersten Kolben antreibt, einen zweiten Zylinder, der mit dem ersten Zylinder in Verbindung steht, einen zweiten Kolben, der so angeordnet ist, dass er innerhalb des zweiten Zylinders gleitbar ist, ein Ventilbauteil, das in einem Bereich angeordnet ist, in welchem der erste Zylinder mit dem zweiten Zylinder in Verbindung steht, und einen Sensor auf, der eine Position des ersten Kolbens erfasst. Der erste Zylinder ist dazu konfiguriert, Druckluft durch Gleitbewegung des ersten Kolbens in einem geschlossenen Zustand des Ventilbauteils zu erzeugen. Der zweite Kolben ist dazu konfiguriert, durch die Druckluft bewegt zu werden, wenn das Ventilbauteil geöffnet wird und die Druckluft des ersten Zylinders dem zweiten Zylinder zugeführt wird. Ein Befestigungselement ist dazu konfiguriert, durch eine Injektionsöffnung herausgetrieben zu werden, wenn der zweite Kolben durch die Druckluft bewegt wird. Des Weiteren führt das Eintreibwerkzeug vor Starten eines Arbeitsvorgangs von Heraustreiben des Befestigungselements, einen Rückkehrvorgang von Bewegen des ersten Kolbens zu einem unteren Totpunkt des ersten Kolbens aus, falls die Position des ersten Kolbens, die durch den Sensor erfasst wird, eine andere Position als der untere Totpunkt ist.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der erste Kolben vor Starten des Heraustreibvorgangs in dem unteren Totpunkt positioniert wird, so dass die Luftmenge in dem ersten Zylinder, die durch den ersten Kolben komprimiert wird, in dem Heraustreibvorgang konstant gehalten werden kann. Dadurch können Befestigungselemente mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in jedem Heraustreibvorgang herausgetrieben werden. Im Speziellen kann in dem Eintreibwerkzeug der Antriebsmechanismus aufgrund einer leeren Batterie oder ungewolltem Entfernen der Batterie während eines Befestigungselements-Heraustreibvorgang abrupt stoppen, oder andere Probleme können während des Heraustreibvorgangs verursacht werden. Unter solchen Umständen kann der erste Kolben in dem unteren Totpunkt nicht angehalten sein oder sich dort befinden. Auch in solch einem Fall wird der erste Kolben vor Starten des Heraustreibvorgangs zu dem unteren Totpunkt bewegt, so dass die Luftmenge des ersten Zylinders, die durch den ersten Kolben komprimiert wird, konstant gehalten werden kann.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung enthält der Antriebsmechanismus einen Motor und ein Kurbelbauteil, das durch den Motor angetrieben wird. Der Sensor erfasst die Position einer Drehwelle des Motors in einer Drehrichtung der Drehwelle, die Position des Kurbelbauteils oder die Position des ersten Kolbens.
-
Gemäß diesem Aspekt ist der Sensor dazu konfiguriert, die Position des ersten Kolbens durch Erfassen der Position des Antriebsmechanismus zu erfassen. In solch einer Struktur ist es nicht notwendig, die Position des ersten Kolbens direkt zu erfassen. Mit anderen Worten, die Position des ersten Kolbens kann auf einfache Weise erfasst werden ohne direktes Erfassen der Position des ersten Kolbens. Des Weiteren kann der Sensor die Position des ersten Kolbens direkt erfassen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung wird der Rückkehrvorgang zum gleichen Zeitpunkt gestartet, wenn der Sensor die Position des ersten Kolbens erfasst.
-
Gemäß diesem Aspekt ist es durch Vorsehen der Struktur, in welcher der Rückkehrvorgang zum gleichen Zeitpunkt gestartet wird, wenn der Sensor die Position des ersten Kolbens erfasst, nicht notwendig, eine Speichervorrichtung zum Speichern der erfassten Position des ersten Kolbens vorzusehen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung weist das Eintreibwerkzeug einen Abzugshebel zum Steuern des Heraustreibvorgangs auf. Das Eintreibwerkzeug weist weiter einen Einzel-Heraustreibmodus, in welchem ein Befestigungselement durch die Injektionsöffnung mit jeder Betätigung des Abzugshebels herausgetrieben wird, und einen kontinuierlichen Heraustreibmodus auf, in welchem mit dem Abzugshebel einmal zu Beginn betätigt eine Mehrzahl von Befestigungselementen durch die Injektionsöffnung herausgetrieben wird. Vor Starten des ersten Heraustreibvorgangs in dem kontinuierlichen Heraustreibmodus oder dem Heraustreibvorgangs in dem Einzel-Heraustreibmodus, führt das Eintreibwerkzeug den Rückkehrvorgang von Bewegen des ersten Kolbens zu dem unteren Totpunkt aus, falls der Sensor erfasst, dass sich der erste Kolben in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet.
-
Gemäß diesem Aspekt wird in dem kontinuierlichen-Heraustreibmodus der Rückkehrvorgang nur vor dem ersten Heraustreibvorgang ausgeführt, so dass der Rückkehrvorgang nicht während einer Serie von den Heraustreibvorgängen ausgeführt wird. Im Speziellen ist es nicht notwendig, den Rückkehrvorgang vor jedem Heraustreibvorgang in dem kontinuierlichen-Heraustreibmodus auszuführen, so dass die kontinuierlichen Heraustreibvorgänge gleichmäßig ausgeführt werden können.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Batterie zum Antreiben des Antriebsmechanismus dazu konfiguriert, dass sie lösbar ist und dass Eintreibwerkzeug ist dazu konfiguriert, den Rückkehrvorgang auszuführen, wenn die Batterie angebracht wird.
-
Gemäß diesem Aspekt führt das Eintreibwerkzeug den Rückkehrvorgang aus, wenn die Batterie angebracht wird, so dass der erste Kolben vor Ausführen des Heraustreibvorgangs in dem unteren Totpunkt positioniert ist. Im Speziellen kann in dem Eintreibwerkzeug die Batterie aufgrund einer leeren Batterie entfernt sein oder die Batterie kann ungewollt entfernt sein. Im Falle von solch einer Entfernung der Batterie kann sich der erste Kolben nicht in dem unteren Totpunkt befinden. Deshalb wird in diesem Aspekt der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt bewegt, wenn immer die Batterie angebracht wird. Dadurch kann die Luftmenge des ersten Zylinders, die durch den ersten Kolben komprimiert wird, in dem Heraustreibvorgang konstant gehalten werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung wird der erste Kolben in solch einer Art und Weise zu dem unteren Totpunkt bewegt, dass er die Luft des ersten Zylinders durch den Rückkehrvorgang nicht komprimiert. Zum Beispiel, wenn sich der erste Kolben auf dem Weg befindet, auf dem er durch den Antriebsmechanismus von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt wird, wird der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt durch Antreiben des Antriebsmechanismus in einer zu der in dem Heraustreibvorgang umgekehrten Richtung bewegt. Des Weiteren, wenn der erste Kolben sich auf dem Weg befindet, auf dem er durch den Antriebsmechanismus von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt wird, wird der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt durch Antreiben des Antriebsmechanismus in der gleichen Richtung wie in dem Heraustreibvorgang bewegt.
-
Gemäß diesem Aspekt wird der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt bewegt ohne den oberen Totpunkt zu passieren. Somit wird Luft in dem ersten Zylinder nicht komprimiert, wenn der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt bewegt wird. Deshalb kann ein Befestigungselement von ungewolltem Heraustreiben abgehalten werden, wenn der erste Kolben zu dem unteren Totpunkt bewegt wird.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Eintreibwerkzeugs der vorliegenden Erfindung weist das Eintreibwerkzeug ein Informationsmittel zum Informieren über den Rückkehrvorgang auf. Als das Informationsmittel kann bevorzugt ein Licht emittierendes Mittel, ein Vibration erzeugendes Mittel oder ein Geräusch erzeugendes Mittel zum Informieren des Benutzers über den aktuellen Rückkehrvorgangs verwendet werden. Das Licht emittierende Mittel enthält normalerweise eine LED und eine Lasertrahlungsvorrichtung. Das Vibration erzeugende Mittel enthält normalerweise ein Mittel, das einen Motor aufweist und Vibration durch Drehen des Motors erzeugt. Das Geräusch erzeugende Mittel enthält normalerweise ein Mittel, das einen Lautsprecher aufweist und eine gespeicherte Geräuschquelle über den Lautsprecher ausgibt.
-
Gemäß diesem Aspekt informiert das Informationsmittel den Benutzer über den aktuellen Rückkehrvorgang.
-
EFFEKT DER ERFINDUNG
-
In einem Eintreibwerkzeug ist eine weitere verbesserte Technik bezüglich eines Vorgangs von Heraustreiben eines Befestigungselements vorgesehen.
-
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden leichter verstanden nach Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Figuren und Ansprüchen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1 ist eine Außenansicht, die die gesamte Struktur einer Nagelmaschine zeigt.
-
2 ist eine aus einer Richtung eines Pfeiles A in 1 gesehene Ansicht.
-
3 ist eine Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur eines inneren Mechanismus der Nagelmaschine zeigt.
-
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 3.
-
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2.
-
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in 3 in einem geschlossenen Zustand eines Ventils.
-
7 ist eine zu 6 ähnliche Ansicht, die einen Nageleintreibstatus zeigt, in welchem das Ventil geöffnet ist und ein Eintreibkolben nach vorne bewegt ist.
-
8 ist eine zu 6 ähnliche Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Ventil offen gehalten wird und ein Eintreibkolben nahe zu einer hinteren Initialposition zurückgekehrt ist.
-
REPRÄSENTATIVE AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
-
Jedes der zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte, die oben und nachfolgend offenbart sind, können separat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen oder Verfahrensschritten zum Vorgehen verbesserter Eintreibwerkzeuge und darin verwendeten Vorrichtungen verwendet werden. Repräsentative Beispiele dieser Erfindung, welche Beispiele viele dieser zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte in Verbindung verwenden, werden nun im Detail in Bezug auf die Figuren beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, einem Fachmann weitere Details zum Ausführen bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren und ist nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der Erfindung einzuschränken. Nur die Ansprüche definieren den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung. Deshalb können Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die innerhalb der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart werden nicht notwendig sein, die Erfindung im breitesten Sinne auszuführen und werden stattdessen lediglich gelehrt, um repräsentative Beispiele der Erfindung im Speziellen zu beschreiben, welche detaillierte Beschreibung nun in Bezug auf die beigefügten Figuren erfolgt.
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird eine elektrische/pneumatische Nagelmaschine als ein repräsentatives Beispiel eines Eintreibwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält eine Nagelmaschine 100 hauptsächlich ein Körpergehäuse 101 und ein Magazin 105. Das Körpergehäuse 101 ist als ein Werkzeugkörper definiert und bildet ein äußeres Gehäuse der Nagelmaschine 100 aus. Das Magazin 105 ist mit in ein Werkstück einzutreibenden Nägeln (nicht gezeigt) geladen. Das Körpergehäuse 101 wird durch Zusammenverbinden eines Paars von im Wesentlichen symmetrischen Gehäusen ausgebildet. Das Körpergehäuse 101 weist integral einen Handgriff 103, einen Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A, einen Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B und einen Motorgehäuseteil 101C auf.
-
Der Handgriff 103, der Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A, der Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B und der Motorgehäuseteil 101C sind zum Ausbilden einer im Wesentlichen rechteckigen Form angeordnet, die diese vier Teile an ihren jeweiligen Seiten aufweist. Der Handgriff 103 ist ein längliches Bauteil, das eine vorbestimmte Länge aufweist. Ein Ende des Handgriffes 103 ist in seiner Erstreckungsrichtung mit einem Endbereich des Antriebsmechanismusgehäuseteils 101A verbunden und das andere Ende ist in seiner Erstreckungsrichtung mit einem Endbereich des Motorgehäuseteils 101C verbunden. Der Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B ist so angeordnet, dass er sich im Wesentlichen parallel zu dem Handgriff 103 erstreckt. Ein Ende des Kompressionsgehäuseteils 101B ist in seiner Erstreckungsrichtung mit dem anderen Endbereich des Antriebsmechanismusgehäuseteils 101A verbunden und der andere Endbereich ist in seiner Erstreckungsrichtung mit dem anderen Endbereich des Motorgehäuseteils 101C verbunden. Somit weist die Nagelmaschine 100 einen im Wesentlichen rechteckigen Raum S auf, der, wenn von der Seite gesehen, durch den Handgriff 103, dem Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A, dem Kompressionsgehäusevorrichtungsteil 101B und den Motorgehäuseteil 101C umgegeben ist.
-
Wie in 1 gezeigt, weist die Nagelmaschine 100 eine Eintreiberführung 141 und eine LED 107 an seinem vorderen Ende (rechtes Ende, wenn in 1 gesehen) auf. In 1 ist eine Nagel-Heraustreibrichtung eine Richtung nach rechts. Des Weiteren, aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung, wird die vordere Endseite der Nagelmaschine 100 (die rechte Seite, wenn in 1 gesehen) als die vordere Seite oder vorderer Bereich bezeichnet und seine gegenüberliegende Seite (die linke Seite, wenn in 1 gesehen) ist als die hintere Seite oder hinterer Bereich bezeichnet. Die Seite einer Verbindung zwischen dem Handgriff 103 und dem Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A (obere Seite, wenn in 1 gesehen) wird als die obere Seite oder oberer Bereich bezeichnet und die Seite einer Verbindung zwischen dem Handgriff 103 und dem Motorgehäuseteil 101C (untere Seite, wenn in 1 gesehen) wird als die untere Seite oder unterer Bereich bezeichnet.
-
Wie in 3 gezeigt, nimmt der Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A den Nageleintreibmechanismus 120 auf. Der Nageleintreibmechanismus 120 enthält hauptsächlich einen Eintreibzylinder 121 und einen Eintreibkolben 123. Der Eintreibzylinder 121 und der Eintreibkolben 123 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „zweiten Zylinder” bzw. dem „zweiten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
-
Der Eintreibkolben 123 zum Eintreiben von Nägeln ist in dem Eintreibzylinder 123 aufgenommen und kann nach hinten und nach vorne gleiten. Der Eintreibkolben 123 enthält einen Kolbenkörper 124, der so angeordnet ist, dass er in dem Eintreibzylinder 121 gleitbar ist, und einen länglichen Eintreiber 125, der integral mit dem Kolbenkörper 124 ausgebildet ist und sich nach vorne von dem Kolbenkörper 124 aus erstreckt. Des Weiteren bewegt sich der Eintreibkolben 123 linear in einer Längsrichtung des Eintreibzylinders 121 durch Druckluft, die einer Zylinderkammer 121a zugeführt wird. Dadurch bewegt sich der Eintreiber 125 innerhalb einer Eintreiberpassage 141A der Eintreiberführung 141 nach vorne und treibt den Nagel heraus. Die Zylinderkammer 121a ist als ein Raum definiert, der durch eine innere Wandoberfläche des Eintreibzylinders 121 und einer hinteren Oberfläche des Kolbenkörpers 124 umgeben ist. Die Eintreiberführung 141 ist an dem vorderen Ende des Eintreibzylinders 121 angeordnet und weist die Eintreiberpassage 141a auf, die eine Nagelinjektionsöffnung an ihrem vorderen Ende aufweist.
-
Wie in 1 gezeigt, ist das Magazin 105 an dem vorderen Ende des Körpergehäuses 101 oder vor dem Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B angeordnet. Des Weiteren ist das Magazin mit der Eintreiberführung 141 verbunden und dazu konfiguriert, die Eintreiberpassage 141a mit Nägel zu beschicken. Im Speziellen, wie in 3 gezeigt, weist das Magazin 105 eine Ausstoßerplatte 105a zum Ausstoßen von Nägeln in die Beschickungsrichtung (nach oben, wenn in 3 gesehen) auf. Die Ausstoßerplatte 105a beschickt die Eintreiberpassage 141a der Eintreiberführung 141 mit einem Nagel nach dem anderen aus einer Richtung, die die Nageleintreibrichtung kreuzt.
-
Wie in 3 gezeigt, nimmt der Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B eine Kompressionsvorrichtung 130 auf. Die Kompressionsvorrichtung 130 enthält hauptsächlich einen Kompressionszylinder 131, einen Kompressionskolben 133 und einen Kurbelmechanismus 115. Der Kompressionskolben 133 ist in dem Kompressionszylinder 133 angeordnet und kann in eine vertikale Richtung gleiten. Der Kompressionszylinder 131 und der Kompressionskolben 133 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „ersten Zylinder” bzw. dem „ersten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
-
Der Kompressionszylinder 131 ist parallel entlang dem Magazin 105 angeordnet. Der obere Endbereich des Kompressionszylinders 131 ist mit dem vorderen Endbereich des Eintreibzylinders 121 verbunden. Der Kompressionskolben 133 ist angeordnet, um in die vertikale Richtung entlang dem Magazin 105 zu gleiten. Die Gleitrichtung des Kompressionskolbens 131 ist im Wesentlichen senkrecht zu der Gleitrichtung des Eintreibkolbens 123. Die Kapazität einer Kompressionskammer 131a oder eines internen Raumes des Kompressionszylinders 131 wird durch die Gleitbewegung des Kompressionskolbens 133 in der vertikalen Richtung geändert. Im Speziellen komprimiert der Kompressionskolben 133 Luft in der Kompressionskammer 131a durch Bewegen nach oben, um die Kapazität der Kompressionskammer 131a zu reduzieren. Die Kompressionskammer 131a ist angrenzend an den Eintreibzylinder 121 in einem oberen Bereich des Kompressionszylinders 131 vorgesehen. Des Weiteren weist der Kompressionszylinder 131 ein Atmosphärenöffnungsventil (nicht gezeigt) auf, über welches die Kompressionskammer 131a zu der Atmosphäre geöffnet werden kann. Das Öffnungsventil ist normalerweise geschlossen gehalten.
-
Wie in 3 gezeigt, nimmt der Motorgehäuseteil 101C den elektrischen Motor 111 auf. Der elektrische Motor 111 ist so angeordnet, dass sich seine Drehachse im Wesentlichen parallel zu einer Achse des Eintreibzylinders 121 erstreckt. Deshalb ist die Drehachse des elektrischen Motors 111 senkrecht zu der Gleitrichtung des Kompressionskolbens 133. Des Weiteren ist ein Batteriemontierteil an einem unteren Ende des Motorgehäuseteils 101C vorgesehen und ein wiederaufladbares Batteriepack 110, von welchem aus der elektrische Motor 101 mit Energie versorgt wird, ist lösbar an diesem Batteriemontierteil angebracht. Das Batteriepack 110 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Batterie” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Wie in 3 gezeigt, wird die Drehgeschwindigkeit des elektrischen Motors 111 durch einen Geschwindigkeitsreduziermechanismus 113 des Planetengetriebetyps reduziert und dann wird die Drehung an den Kurbelmechanismus 115 übertragen. Die Drehung des elektrischen Motors 111 wird dann in eine lineare Bewegung durch den Kurbelmechanismus 115 umgewandelt und an den Kompressionskolben 133 übertragen. Der Geschwindigkeitsreduziermechanismus 113 und der Kurbelmechanismus 115 sind in einem inneren Gehäuse 102 aufgenommen, das über einen hinteren Bereich des Kompressionsvorrichtungsgehäuseteils 101B und einen vorderen Bereich des Motorgehäuseteils 101C vorgesehen ist.
-
Der Kurbelmechanismus 115 enthält hauptsächlich eine Kurbelwelle 115a, einen exzentrischen Pin 115b und einen Verbindungsstab 115c. Die Kurbelwelle 115a ist mit Geschwindigkeitsreduziermechanismus 113 des Planetengetriebetyps verbunden und wird durch Drehung des elektrischen Motors 111, die durch den Geschwindigkeitsreduziermechanismus 113 verlangsamt ist, gedreht. Der exzentrische Pin 115b ist in einer Position vorgesehen, die von dem Drehzentrum der Kurbelwelle 115a versetzt ist. Ein Ende des Verbindungsstabes 115c ist mit dem exzentrischen Pin 115b so verbunden, dass es relativ drehbar ist, und das andere Ende ist mit dem Kompressionskolben 133 so verbunden, dass es relativ drehbar ist. Der Kurbelmechanismus 115 ist unterhalb des Kompressionszylinders 131 angeordnet. Mit der oben beschriebenen Struktur ist die Kompressionsvorrichtung 130 eine des Hin- und Herbewegungstyps und enthält hauptsächlich den Kompressionszylinder 131, den Kompressionskolben 133 und den Kurbelmechanismus 115. Der Kurbelmechanismus 115 und der elektrische Motor 111 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Antriebsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Des Weiteren sind die Kurbelwelle 115a und der elektrische Motor 111 beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Kurbelbauteil” bzw. dem „Motor” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
-
Ein Abzugshebel 103a, ein Abzugshebelschalter 103b und eine Steuerung 109 sind an dem Handgriff 103 vorgesehen. Die Steuerung 109 steuert das Starten und Stoppen des elektrischen Motors 111 in Reaktion auf eine Betätigung des Benutzers des Abzugshebels 103a, der an dem Handgriff 103 vorgesehen ist, und der Eintreiberführung 141, die an einem vorderen Endbereich des Körpergehäuses 101 vorgesehen ist. Im Speziellen wird der Abzugshebelschalter 103b eingeschaltet und ausgeschaltet durch Drücken und Freigeben des Abzugshebels 103a. Der Abzugshebel 103a ist zum Vorstehen nach innen in den Raum S, der von dem Handgriff 103, dem Antriebsmechanismusgehäuseteil 101A, dem Kompressionsvorrichtungsgehäuseteils 101B und dem Motorgehäuseteil 101C umgeben ist, vorgesehen.
-
Die Eintreiberführung 141, die auch als ein Kontaktarm dient, ist in dem vorderen Endbereich des Körpergehäuses 101 angeordnet, so dass sie sich in der Vorder-Rückrichtung der Nagelmaschine 100 bewegen kann. Wie in 6 gezeigt, wird die Eintreiberführung 141 nach vorne durch eine Vorspannfeder 142 vorgespannt. Wenn die Eintreiberführung 141 sich in einer vorderen Position befindet, ist ein Kontaktarmschalter 143 ausgeschaltet. Wenn die Eintreiberführung 141 zu der Seite des Körpergehäuses 101 bewegt wird, wird der Kontaktarmschalter 143 eingeschaltet. Der elektrische Motor 111 wird mit Energie versorgt, wenn sowohl der Abzugshebelschalter 103b und der Kontaktarmschalter 143 eingeschaltet sind, während der elektrische Motor 111 gestoppt wird, wenn einer von dem Abzugshebelschalter 103b und dem Kontaktarmschalter 143 ausgeschaltet wird.
-
Wie in 5 gezeigt, weist die Nagelmaschine 100 eine Luftpassage 135, die zwischen der Kompressionskammer 131a des Kompressionszylinders 131 und der Zylinderkammer 121a des Eintreibzylinders 121 verbindet, und eine Ventilkammer 137a auf.
-
Wie in 5 gezeigt, enthält die Luftpassage 135 hauptsächlich eine Verbindungsöffnung 135a, eine Verbindungsöffnung 135b, einen Verbindungspfad 135c, eine ringförmige Nut 121c und die Ventilkammer 137a. Wie in 4 gezeigt, ist die Verbindungsöffnung 135a in einem Zylinderkopf 131b des Kompressionszylinders 131 ausgebildet und steht mit der Kompressionskammer 131a in Verbindung. Wie in 5 gezeigt, ist die Verbindungsöffnung 135b in einem Zylinderkopf 121b des Eintreibzylinders 121 ausgebildet. Die Verbindungsöffnung 135b steht mit der Ventilkammer 137a in Verbindung. Der Verbindungspfad 135c verbindet zwischen den Verbindungsöffnungen 135a und 135b. Der Verbindungspfad 135c ist durch ein rohrähnliches Bauteil ausgebildet und erstreckt sich linear in Vorder-Rückrichtung entlang dem Eintreibzylinder 121.
-
Wie in 5 gezeigt, steht die Verbindungsöffnung 135b mit einer ringförmigen Nut 121c in Verbindung, die in einer inneren Umfangsoberfläche der Ventilkammer 137a ausgebildet ist. Die ringförmige Nut 121c steht mit der Ventilkammer 137a in Verbindung. Des Weiteren steht die Ventilkammer 137a mit der Zylinderkammer 121a in Verbindung. Dadurch steht die Verbindungsöffnung 135b mit der Zylinderkammer 121a über die ringförmige Nut 121c und der Ventilkammer 137a in Verbindung. Ein Magnetventil 137 zum Öffnen und Schließen der Luftpassage 135 ist in der Ventilkammer 137a angeordnet. Das Magnetventil 137 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Ventilbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Das Magnetventil 137 ist als ein säulenförmiges Bauteil konfiguriert, das im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Kolbenkörper 124 des Eintreibkolbens 123 aufweist, und ist so angeordnet, um in der Vorder-Rückrichtung der Ventilkammer 137a bewegbar zu sein. Ein Elektromagnet 138 ist an der Rückseite des Magnetventils 137 angeordnet. Das Magnetventil 137 bewegt sich in der Vorder-Rückrichtung durch Schalten zwischen Zufuhr und Unterbrechung von Strom an den Elektromagneten 138. Zwei O-Ringe 139a, 139b sind an einem äußeren Umfang des Magnetventils 137 mit einem vorbestimmten Abstand in der Vorder-Rückrichtung vorgesehen. Das Magnetventil 137 öffnet die ringförmige Nut 121c durch Bewegen nach hinten und schließt die ringförmige Nut 121c durch Bewegen nach vorne.
-
Im Speziellen, wie in 6 gezeigt, wenn der vordere O-Ring 139a vor der ringförmigen Nut 121c positioniert ist und in Kontakt mit einer inneren Wandoberfläche der Ventilkammer 137a ist, ist die Verbindung zwischen der ringförmigen Nut 121c und der Zylinderkammer 121a unterbrochen. Des Weiteren, wie in 7 gezeigt, wenn der O-Ring 139a in einen Bereich der ringförmigen Nut 121c bewegt wird, steht die ringförmige Nut 121c mit der Zylinderkammer 121a in Verbindung. Des Weiteren ist der hintere O-Ring 139b vorgesehen, um zu verhindern, dass die Druckluft durch die Verbindungsöffnung 135b herausströmt und hat keinen Einfluss auf das Öffnen und Schließen der ringförmigen Nut 121c. Wie oben beschrieben, ist das Magnetventil 137 zum Öffnen und Schließen der Luftpassage 135 in einem Bereich der Luftpassage 135 vorgesehen, die mit der Zylinderkammer 121a des Eintreibzylinders 121 verbunden ist.
-
Wie in 6 gezeigt, befindet sich das Magnetventil 137 zum Schließen der ringförmigen Nut 121c normalerweise durch den elektrischen Magnet 138 in einer vorderen Position. Des Weiteren ist ein Anschlag 136 vor dem Magnetventil 137 vorgesehen und verhindert eine weitere Vorwärtsbewegung des Magnetventils 137. Der Anschlag 136 ist durch ein flanschähnliches Bauteil ausgebildet, das radial nach innen in die Zylinderkammer 121a vorsteht. Des Weiteren definiert der Anschlag 136 die hintere Endposition des Eintreibkolbens 123 der sich nach hinten bewegt.
-
Wenn der Eintreibkolben 123 sich in der hinteren Endposition (linke Endposition, wenn in 3 gesehen) befindet und der Kompressionskolben 133 sich in der unteren Endposition (unterer Totpunkt) befindet, wie in 3 gezeigt, ist die Nagelmaschine 100 definiert, in einer Initialposition zu sein. Im Speziellen ist die Nagelmaschine 100 definiert, in einem Initialzustand zu sein, wenn der Kurbelwinkel Null Grad (in dem unteren Totpunkt) ist.
-
In dem Initialzustand, wie in 3 gezeigt, wenn der Kontaktarmschalter 143 (siehe 6) durch Drücken der Eintreiberführung 141 gegen das Werkstück eingeschaltet wird und der Abzugshebelschalter 103b durch Drücken des Abzugshebels 103a eingeschaltet wird, wird dem elektrischen Motor 111 Strom zugeführt, so dass der elektrische Motor 111 angetrieben wird. Somit wird der Kurbelmechanismus 115 über den Geschwindigkeitsreduziermechanismus 113 angetrieben und der Kompressionskolben 133 wird nach oben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Luftpassage 135 durch das Magnetventil 137 geschlossen, so dass Luft in der Kompressionskammer 131a durch die Bewegung des Kompressionskolbens 133 komprimiert wird.
-
Wenn der Kompressionskolben 133 seine obere Endposition (oberen Totpunkt) erreicht, in welchem der Kurbelwinkel 180 Grad ist oder wenn die Luft in der Kompressionskammer 131a bis zum Maximum komprimiert ist, wird das Magnetventil 137 durch den Elektromagneten 138 nach hinten bewegt. Demzufolge steht die ringförmige Nut 121c mit der Zylinderkammer 121a in Verbindung und die Druckluft in der Kompressionskammer 131a wird der Zylinderkammer 121a über die Luftpassage 135 zugeführt. Wenn die Druckluft der Zylinderkammer 121a zugeführt wird, wie in 7 gezeigt, wird der Eintreibkolben 123 durch eine Luftfederwirkung der Druckluft nach vorne bewegt. Dann schlägt der Eintreiber 125 des Eintreibkolbens 123 den Nagel in der Eintreiberpassage 141a der Eintreiberführung 141, so dass ein Heraustreibvorgang von Heraustreiben des Nagels ausgeführt wird und der Nagel in das Werkstück eingetrieben wird.
-
Nach dem Heraustreibvorgang bewegt sich der Kompressionskolben 133 in Richtung des unteren Totpunkts. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kapazität der Kompressionskammer 131a vergrößert, so dass der Druck in der Kompressionskammer 131a unterhalb des Atmosphärendrucks reduziert wird. Der Druck in der Kompressionskammer 131a wirkt über die Luftpassage 135 und der Zylinderkammer 121a auf den Eintreibkolben 123. Demzufolge, wie in 8 gezeigt, wird Luft der Zylinderkammer 121a in die Kompressionskammer 131a gesaugt und der Eintreibkolben 123 wird nach hinten bewegt. Dann wird der Eintreibkolben 123 in Kontakt mit dem Anschlag 136 gebracht und in der Initialposition gehalten. Das Magnetventil 137 hält die Verbindung zwischen der Luftpassage 135 und der Zylinderkammer 121a aufrecht, bis der Eintreibkolben 123 in die Initialposition bewegt ist. Allerdings, wenn der Eintreibkolben 123 die Initialposition erreicht, wird das Magnetventil 137 nach vorne bewegt und unterbricht die Verbindung zwischen der Luftpassage 135 und der Zylinderkammer 121a. Des Weiteren, wenn der Kompressionskolben 133 in die Initialposition zurückgekehrt ist, wird die Zufuhr von Strom an den elektrischen Motor 111 unterbrochen und der elektrische Motor 111 wird angehalten, auch wenn der Abzugshebelschalter 103b und der Kontaktarmschalter 143 in dem An-Zustand gehalten werden. Auf diese Weise ist ein Zyklus eines Heraustreibvorganges abgeschlossen. Des Weiteren beleuchtet die LED 107 den Spitzenendbereich der Eintreiberführung 141 während eines Heraustreibvorganges.
-
In der oben beschriebenen Nagelmaschine 100 kann während eines Nagelheraustreibvorgangs die Zufuhr von Strom an den elektrischen Motor 111 aus irgendwelchen Gründen, wie beispielsweise eine leere Batterie des Batteriepacks 110 und ungewolltes Entfernen des Batteriepacks 110, gestoppt sein. Andere Probleme können ebenso während eines Nagelheraustreibvorgangs verursacht sein. In solch einem Fall kann sich der Kompressionskolben 133 nicht in dem unteren Totpunkt befinden. In diesem Fall, wenn der Heraustreibvorgang wieder gestartet wird, variiert das Kompressionausmaß der Druckluft, die durch den Kompressionskolben 133 erzeugt wird, gemäß der Position des Kompressionskolbens 133 zu Beginn des Heraustreibvorgangs. Deshalb differiert die Heraustreibgeschwindigkeit der Nagel in jedem Heraustreibvorgang, so dass das Eintreibausmaß der Nägel in das Werkstück variiert. Deshalb wird vor dem Start des Heraustreibvorgangs, falls der Kompressionskolben 133 sich nicht in dem unteren Totpunkt befindet, ein Rückkehrvorgang von Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt ausgeführt. Des Weiteren wird der Rückkehrvorgang in einem Zustand ausgeführt, in welchem das Atmosphärenöffnungsventil, das in dem Kompressionszylinder 133 ausgebildet wird, geöffnet wird, um die Kompressionskammer 131a zu der Atmosphäre zu öffnen.
-
Im Speziellen, wie in 3 gezeigt, weist die Nagelmaschine 100 einen Magnetsensor 150 auf. Der Magnetsensor 150 enthält hauptsächlich einen Magneten 151 und ein Hall-Element 152. Der Magnet 151 ist an der Kurbelwelle 115a angeordnet und das Hall-Element 152 ist in einer Position gegenüberliegend zu dem Magneten 151 in dem Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil 101B angeordnet. Das Hall-Element 152 ist mit dem Batterie-Pack 110 und weiter mit der Steuerung 109 elektrisch verbunden. Der Magnetsensor 150 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Sensor” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Vor Starten des Heraustreibvorgangs erfasst der Magnetsensor 150 durch das magnetische Feld des Magneten 151 die Position der Kurbelwelle 115a basierend auf dem Hall-Effekt, der durch das Hall-Element 152 bewirkt wird. Im Speziellen erfasst die Steuerung 109 die Position der Kurbelwelle 115a basierend auf der Ausgabespannung des Hall-Elements 152 gemäß der magnetischen Flussdichte, da die magnetische Flussdichte gemäß der Position des Magneten 151 variiert. Aus dieser Erfassung wird die Position des Kompressionskolbens 133, der mit der Kurbelwelle 115a verbunden ist, erfasst.
-
Der Magnetsensor 150 erfasst die Position des Kompressionskolbens 133 vor dem Heraustreibvorgang. Im Speziellen misst der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a zu folgenden Zeitpunkten:
Zeitpunkt 1: wenn das Batteriepack 110 an den Batteriemontierteil angebracht wird
Zeitpunkt 2: wenn der Abzugshebel 103a betätigt wird
Zeitpunkt 3: wenn die Eintreiberführung 141 gegen das Werkstück gedrückt wird
-
Der Magnetsensor 150 erfasst die Position der Kurbelwelle 115a zumindest an einem der drei Zeitpunkte 1 bis 3. Im Speziellen erfasst der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a an einem Zeitpunkt(en), der (die) aus dem Zeitpunkten 1 bis 3 gewählt wird (werden). Der Zeitpunkt, an welchem der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a erfasst, ist in der Steuerung 109 voreingestellt.
-
Zum Beispiel, während eines Vorgangs von Heraustreiben eines Befestigungselements kann der Kompressionskolben 133 in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt aufgrund einer leeren Batterie des Batteriepacks 110 oder ungewolltem Entfernern des Batteriepacks 110 stoppen. Deshalb erfasst zum Zeitpunkt 1 der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a zum Erfassen der Position des Kompressionskolbens 133. Wenn der Kompressionskolben 133 sich in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet, treibt die Steuerung 109 den elektrischen Motor 111 zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt an.
-
Die Nagelmaschine 100 ist dazu konfiguriert, dass nach Abschluss eines Heraustreibvorgangs sich der Kompressionskolben 133 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt und in dem unteren Totpunkt stoppt. Allerdings kann der Kompressionskolben 133 nicht präzise in dem unteren Totpunkt aufgrund der Trägheitskraft, die durch die Bewegung des Kompressionskolbens 133 bewirkt wird, gestoppt sein. Des Weiteren, wenn die Betätigung des Abzugshebels 103 gestoppt wird oder die Eintreiberführung 141 von dem Werkstück gelöst wird nachdem der Heraustreibvorgang gestartet ist, stoppt der Kompressionskolben 133 während des Heraustreibvorgangs. In solch einem Fall, wenn der Benutzer den Abzugshebel 103a zum Zeitpunkt 2 zum Starten des Heraustreibvorgangs betätigt, erfasst der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a. In diesem Fall kann der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a erfassen, ohne Erfassung dieser zum Zeitpunkt 2. Die Position des Kompressionskolbens 133 wird durch Erfassen der Position der Kurbelwelle 115a erfasst. Falls der Kompressionskolben 133 sich in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet, treibt die Steuerung 109 den elektrischen Motor 111 zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt an.
-
Des Weiteren kann die Nagelmaschine 100 einen kontinuierlichen Heraustreibvorgang zum kontinuierlichen Heraustreiben von Nägeln zu frei wählbaren Zeitintervallen ausführen. Im Speziellen, um einen kontinuierlichen Heraustreibvorgang nach einem Heraustreibvorgang auszuführen, wird die Eintreiberführung 141 mit dem Abzugshebel 103a gedrückt haltend von dem Werkstück gelöst und dann wird die Eintreiberführung 141 erneut gegen einen anderen Teil des Werkstücks gedrückt, so dass der nächste Heraustreibvorgang ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird in einem normalen Heraustreibvorgang mit jeder Betätigung des Abzugshebels 103a ein Nagel herausgetrieben, während in einem kontinuierlichen Heraustreibvorgang eine Mehrzahl von Nägeln mittels dem Abzugshebel 103a einmal zu Beginn betätigt herausgetrieben wird. In diesem kontinuierlichen Heraustreibvorgang erfasst zum Zeitpunkt 2, wenn der Benutzer den Abzugshebel 103a zum Starten des ersten Heraustreibvorgangs betätigt, der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a. Dadurch erfasst der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a nur vor Starten des ersten einen von den kontinuierlichen Heraustreibvorgängen. Des Weiteren kann in dem kontinuierlichen Heraustreibvorgang der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a zum Zeitpunkt 3 erfassen, wenn die Eintreiberführung 141 gegen das Werkstück vor jedem Heraustreibvorgang gedrückt wird. In dem kontinuierlichen Heraustreibvorgang kann der Magnetsensor 150 die Position der Kurbelwelle 115a zum Zeitpunkt 2 und 3 erfassen. Die Position des Kompressionskolbens 133 wird durch Erfassen der Position der Kurbelwelle 115a erfasst. Falls der Kompressionskolben 133 sich an einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet, treibt die Steuerung 109 den elektrischen Motor 111 zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt an.
-
In dem Rückkehrvorgang von Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt bewegt die Steuerung 109 den Kompressionskolben 133 in solch einer Art und Weise, dass Luft in der Kompressionskammer 131a nicht komprimiert wird. Im Speziellen wird der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt ohne Passieren des oberen Totpunkts bewegt.
-
Genauer gesagt, falls der Magnetsensor 150 erfasst, dass sich die Kurbelwelle 115a in einer Position befindet, wo der Kurbelwinkel im Bereich von 0 bis 180 Grad liegt, oder erfasst, dass der Kompressionskolben 133 sich auf dem Weg von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt in dem Heraustreibvorgang befindet, dreht die Steuerung 109 den elektrischen Motor 111 in die Gegenrichtung zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt.
-
Falls der Magnetsensor 150 erfasst, dass die Kurbelwelle 115a sich in einer Position befindet, in welcher der Kurbelwinkel im Bereich von 180 bis 360 Grad liegt, oder erfasst, dass der Kompressionskolben 133 sich auf dem Weg von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt in dem Heraustreibvorgang befindet, dreht die Steuerung 109 den elektrischen Motor 111 in die normale Richtung zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt. Durch das oben beschriebene Steuern des elektrischen Motors 111 wird der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt ohne Passieren des oberen Totpunkts bewegt.
-
Der oben beschriebene Rückkehrvorgang enthält selektiv einen ersten Rückkehrvorgang von Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt zu einem Zeitpunkt und einem zweiten Rückkehrvorgang von intermittierenden Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt. Im Speziellen wird in dem ersten Rückkehrvorgang der Kompressionskolben 133 zunächst beschleunigt, dann mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, und danach abgebremst und in dem unteren Totpunkt gestoppt. In dem zweiten Rückkehrvorgang wird der Kompressionskolben 133 wiederholterweise mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt und gestoppt und letztendlich in dem unteren Totpunkt gestoppt. Dadurch wird der Kompressionskolben 133 in dem zweiten Rückkehrvorgang intermittierend bewegt.
-
Falls erfasst wird, dass sich der Kompressionskolben 133 in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet, wenn der Benutzer den Heraustreibvorgang startet, wird der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt durch den ersten Rückkehrvorgang bewegt. Im Speziellen wird der erste Rückkehrvorgang zum Zeitpunkt 2 und Zeitpunkt 3 ausgeführt. Es ist erforderlich, den Kompressionskolben 133 schnell zu dem unteren Totpunkt zu bewegen, wenn der Benutzer den Heraustreibvorgang startet. Deshalb ist es sinnvoll, den Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt mittels des ersten Rückkehrvorgangs zu bewegen.
-
Falls erfasst wird, dass sich der Kompressionskolben 133 in einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet, wenn das Batteriepack 110 angebracht wird, wird der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt durch den zweiten Rückkehrvorgang bewegt. Im Speziellen ist der auszuführende Rückkehrvorgang zum Zeitpunkt 1 der zweite Rückkehrvorgang. Nur aus dem Grund, dass das Batteriepack 110 angebracht wird, ist es nicht bekannt, ob der Benutzer unmittelbar den Heraustreibvorgang startet. Deshalb, wenn das Batteriepack 110 angebracht wird, wird der Kompressionskörper 133 zu dem unteren Totpunkt durch den zweiten Rückkehrvorgang bewegt. Durch diesen Vorgang wird durch die intermittierende Bewegung des Kompressionskolbens 133 Vibration verursacht, die den Benutzer über den aktuellen Rückkehrvorgang in Kenntnis setzt (oder informiert). Der zweite Rückkehrvorgang ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Informationsmittel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Die LED 107 beleuchtet den Spitzenendbereich der Eintreiberführung 141 während des Heraustreibvorganges. Des Weiteren lässt die Steuerung 109 in dem Rückkehrvorgang die LED 107 zum Informieren des Benutzers über den aktuellen Rückkehrvorgang flackern. Die LED 107 ist nicht auf die flackernde Struktur beschränkt, sondern sie kann dazu konfiguriert sein, die Farbe des Beleuchtungslichtes zwischen dem Heraustreibvorgang und dem Rückkehrvorgang zu ändern. Die LED 107 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Informationsmittel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Kompressionskolben 133 vor Starten des Heraustreibvorgangs zu dem unteren Totpunkt bewegt, so dass das Ausmaß von Luftkompression durch den Kompressionskolben 133 in dem Heraustreibvorgang konstant gehalten werden kann. Somit können Befestigungselemente mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in jedem Heraustreibvorgang herausgetrieben werden.
-
Gemäß dieser Ausführungsform ist es für den Magnetsensor 150 nicht notwendig den Kompressionskolben 133 direkt zu erfassen, oder im Speziellen die Position eines Bauteils zu erfassen, wie beispielsweise den Kompressionskolben 133, der durch den Kompressionszylinder 133 umgeben ist. Deshalb kann die Position des Kompressionskolbens 133 auf einfache Weise durch Erfassen der Position der Kurbelwelle 115a oder der Motorwelle des elektrischen Motors 111 erfasst werden.
-
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Rückkehrvorgang ausgeführt, wenn das Batteriepack 111 angebracht wird, so dass der Kompressionskolben 133 vor Starten des Heraustreibvorgangs in dem unteren Totpunkt positioniert werden kann. Im Speziellen kann das Batteriepack 110 aufgrund einer leeren Batterie entfernt sein oder das Batteriepack 110 kann ungewollt entfernt sein. Auch in solch einem Fall kann der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt bewegt werden, wenn immer das Batteriepack 110 angebracht wird.
-
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt bewegt werden ohne Passieren des oberen Totpunkts. Somit wird Luft in den Kompressionszylinder 131 nicht komprimiert, wenn der Kompressionskolben 133 bewegt wird. Deshalb kann ein Nagel davon abgehalten werden, ungewollt herausgetrieben zu werden, wenn der Kompressionskolben 133 bewegt wird.
-
Gemäß dieser Ausführungsform sind die LED 107 und der zweite Rückkehrvorgang als die Informationsmittel vorgesehen, welche den Benutzer über den aktuellen Rückkehrvorgang informieren können.
-
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Magnetventil 137 als das Ventilbauteil zum Öffnen und Schließen der Luftpassage 135 beschrieben, aber ein mechanisches Ventil, das mechanisch arbeitet, kann als das Ventilbauteil verwendet werden.
-
In dieser Ausführungsform wird der zweite Rückkehrvorgang so beschrieben, dass er zum intermittierenden Bewegen des Kompressionskolbens 133 konfiguriert ist, aber er ist nicht darauf beschränkt, solange der zweite Rückkehrvorgang unterschiedlich von dem ersten Rückkehrvorgang ist. Zum Beispiel kann der zweite Rückkehrvorgang als ein Vorgang konfiguriert sein, in welchem der Kompressionskolben 133 zu dem unteren Totpunkt bewegt wird, während Wiederholen der Beschleunigung und Abbremsung.
-
In dieser Ausführungsform wird der Benutzer über den aktuellen Rückkehrvorgang durch Vibration, die durch intermittierende Bewegung des Kompressionskolbens 133 in dem zweiten Rückkehrvorgang erzeugt wird, und durch die Lichtbeleuchtung der LED 107 informiert, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine LED 108 an der Rückseite der Nagelmaschine 100 vorgesehen sein und zum Informieren des Benutzers über den aktuellen Rückkehrvorgang leuchten. Oder eine Geräuschquelleerzeugungsvorrichtung mit einem Lautsprecher kann als das Informationsmittel der Nagelmaschine 100 installiert sein.
-
In dieser Ausführungsform ist der Magnetsensor 150 zum Erfassen der Position der Kurbelwelle 115a zu den Zeitpunkten von Anbringen des Batteriepacks 110 und Betätigen des Abzugshebels 103a und der Eintreiberführung 141 konfiguriert, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Rückstellschalter, der durch einen Benutzer betätigt werden kann, vorgesehen sein, und dieser kann dazu konfiguriert sein, so dass die Position der Kurbelwelle 115a zum Zeitpunkt der Betätigung des Rückstellschalters erfasst wird.
-
In dieser Ausführungsform ist der Magnetsensor 150 zum Erfassen der Position der Kurbelwelle 115a konfiguriert, aber er ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Magnet 151 an der Motorwelle des elektrischen Motors 111 montiert sein und der Magnetsensor 150 kann zum Erfassen der Drehposition der Motorwelle konfiguriert sein, um die Position des Kompressionskolbens 133 zu erfassen. Oder der Magnetsensor 150 kann zum Erfassen der Position des Kompressionskolbens 133 konfiguriert sein. Des Weiteren kann anstelle des Magnetsensors ein Sensor verwendet werden, wie beispielsweise eine Lichtschranke, die einen Lichtempfangsteil und einen Lichtemittierteil aufweist.
-
In dieser Ausführungsform ist der Magnetsensor 150 zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt nach Erfassen der Position der Kompressionskolben 133 konfiguriert, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Magnetsensor 150 zum Erfassen der Position des Kompressionskolbens 133 bevor das Batteriepack 110 angebracht wird oder wenn eine vorbestimmte Zeit nach Abschluss eines Heraustreibvorgangs verstrichen ist, und zum Bewegen des Kompressionskolbens 133 zu dem unteren Totpunkt, wenn der Benutzer den Abzugshebel 103a zum Starten des Heraustreibvorgangs betätigt, konfiguriert sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Nagelmaschine 100 eine Speichervorrichtung zum Speichern der Position des Kompressionskolbens 133 aufweist.
-
In dieser Ausführungsform wird die Nagelmaschine 100 als ein repräsentatives Beispiel des Eintreibwerkzeuges beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann ebenso an einem anderen Eintreibwerkzeug als die Nagelmaschine, wie z. B. einem Tacker und einem Hefter, angewendet werden. Des Weiteren ist das Eintreibwerkzeug nicht auf den Typ, der ein Batteriepack 110 daran angebracht hat, beschränkt, sondern es kann auch von dem Typ sein, in welchem Strom durch ein Stromzufuhrkabel zugeführt wird. Der Antriebsmechanismus ist nicht auf den elektrischen Motor 111 beschränkt, sondern es kann ebenso ein Verbrennungsmotor verwendet werden.
-
Im Hinblick auf die Aufgabe der oben beschriebenen Erfindung können Eintreibwerkzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Merkmale aufweisen.
-
(Aspekt 1)
-
Eintreibwerkzeug zum Heraustreiben eines Befestigungselements durch eine Injektionsöffnung mit
einem ersten Zylinder,
einem ersten Kolben, der innerhalb des ersten Zylinders so angeordnet ist, dass er gleitbar ist,
einem Antriebsmechanismus, der den ersten Kolben antreibt,
einem zweiten Zylinder, der mit dem ersten Zylinder in Verbindung steht,
einem zweiten Kolben, der innerhalb des zweiten Zylinders so angeordnet ist, dass er gleitbar ist,
einem Ventilbauteil, das in einem Bereich angeordnet ist, in welchem der erste Zylinder mit dem zweiten Zylinder in Verbindung steht,
einem Sensor, der eine Position des ersten Kolbens erfasst, und
einer Steuerung, die den Antriebsmechanismus basierend auf einem Erfassungsergebnis des Sensors steuert, bei dem
der erste Zylinder zum Erzeugen von Druckluft durch Gleitbewegung des ersten Kolbens in einen geschlossenen Zustand des Ventilbauteils konfiguriert ist,
der zweite Kolben dazu konfiguriert ist, durch die Druckluft bewegt zu werden, wenn das Ventilbauteil geöffnet ist und die Druckluft des ersten Zylinders dem zweiten Zylinder zugeführt wird,
das Befestigungselement dazu konfiguriert ist, durch die Injektionsöffnung herausgetrieben zu werden, wenn der zweite Kolben durch die Druckluft bewegt wird, und
die Steuerung zum Steuern des Antriebsmechanismus konfiguriert ist, so dass er einen Rückkehrvorgang von Bewegen des ersten Kolbens zu einem unteren Totpunkt des ersten Kolbens vor Starten eines Vorgangs von Heraustreiben des Befestigungselements ausführt, falls die Position des ersten Kolbens, die durch den Sensor erfasst wird, eine andere Position als der untere Totpunkt ist.
-
(Aspekt 2)
-
Eintreibwerkzeug nach Aspekt 1, bei dem der Antriebsmechanismus einen Motor und ein Kurbelbauteil enthält, das durch den Motor angetrieben wird, und der Sensor zum Erfassen einer Position einer Drehwelle des Motors in einer Drehrichtung der Drehwelle, einer Position des Kurbelbauteils oder einer Position des ersten Kolbens konfiguriert ist.
-
(Aspekt 3)
-
Eintreibwerkzeug nach Aspekt 1 oder 2, bei dem die Steuerung zum Steuern des Antriebsmechanismus so konfiguriert ist, dass dieser den Rückkehrvorgang zum gleichen Zeitpunkt startet, wenn der Sensor die Position des ersten Kolbens erfasst.
-
(Aspekt 4)
-
Eintreibwerkzeug nach einem der Aspekte 1 bis 3, das weiter einen Abzugshebel zum Steuern des Heraustreibvorgangs enthält, bei dem
die Steuerung einen Einzel-Heraustreibmodus, in welchem ein Befestigungselement durch die Injektionsöffnung mit jeder Betätigung des Abzugshebels herausgetrieben wird, und einen kontinuierlichen-Heraustreibmodus aufweist, in welchem eine Mehrzahl von Befestigungselementen durch die Injektionsöffnung mit dem Abzugshebel einmal zu Beginn betätigt herausgetrieben wird, und
die Steuerung zum Steuern des Antriebsmechanismus so konfiguriert ist, dass er vor Starten des ersten Heraustreibvorgangs in dem kontinuierlichen Heraustreibmodus oder dem Heraustreibvorgang in dem Einzel-Heraustreibmodus den Rückkehrvorgang ausführt, falls der Sensor erfasst, dass der erste Kolben sich an einer anderen Position als dem unteren Totpunkt befindet.
-
(Aspekt 5)
-
Eintreibwerkzeug nach einem der Aspekte 1 bis 4, das weiter ein Batteriemontierteil aufweist, an welchem eine Batterie zum Antreiben des Antriebsmechanismus lösbar montiert ist, bei dem die Steuerung dazu konfiguriert ist, den Antriebsmechanismus so zu steuern, dass er den Rückkehrvorgang ausführt, wenn die Batterie an dem Batteriemontierteil montiert wird.
-
(Aspekt 6)
-
Eintreibwerkzeug nach einem der Aspekte 1 bis 5, bei dem die Steuerung zum Steuern des Antriebsmechanismus so konfiguriert ist, dass er den ersten Kolben zu dem unteren Totpunkt in solch einer Art und Weise bewegt, dass Luft des ersten Zylinders durch den Rückkehrvorgang nicht komprimiert wird.
-
(Aspekt 7)
-
Eintreibwerkzeug nach Aspekt 6, bei dem die Steuerung zum Steuern des Antriebsmechanismus so konfiguriert ist, dass er in einer zu der in dem Heraustreibvorgang umgekehrten Richtung angetrieben wird, um dabei den ersten Kolben zu dem unteren Totpunkt zu bewegen, falls der Sensor erfasst, dass der erste Kolben sich auf seinem Weg von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt befindet.
-
(Aspekt 8)
-
Eintreibwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das weiter ein Informationsmittel zum Informieren über den Rückkehrvorgang aufweist.
-
(Aspekt 9)
-
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Rückkehrvorgang einen ersten Rückkehrvorgang von Bewegen des ersten Kolbens zu dem unteren Totpunkt zu einem Zeitpunkt und einen zweiten Rückkehrvorgang von intermittierenden Bewegen des ersten Kolbens zu dem unteren Totpunkt enthält.
-
(Aspekt 10)
-
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 7, bei dem der Antriebsmechanismus einen Motor aufweist, und, falls der Sensor erfasst, dass der erste Zylinder sich auf seinen Weg von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt befindet, der Motor in die umgekehrte Richtung zum Bewegen des ersten Zylinders zu dem unteren Totpunkt gedreht wird.
-
(Aspekt 11)
-
Eintreibwerkzeug nach Aspekt 10, bei dem, falls der Sensor erfasst, dass der erste Zylinder sich auf seinem Weg von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt befindet, der Motor zum Bewegen des ersten Zylinders zu dem unteren Totpunkt in die normale Richtung gedreht wird.
-
(Aspekt 12)
-
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 8, bei dem das Informationsmittel ein Licht emittierendes Mittel aufweist.
-
(Aspekt 13)
-
Eintreibwerkzeug nach Aspekt 12, bei dem, wenn das Befestigungsmittel herausgetrieben wird, das Licht emittierende Mittel in einer ersten Beleuchtungsweise von Beleuchten eines Bereichs, an welchem das Befestigungselement herausgetrieben wird, leuchtet, und wenn der Rückkehrvorgang ausgeführt wird, das Licht emittierende Mittel in einer zweiten von der ersten Beleuchtungsweise unterschiedlichen Beleuchtungsweise leuchtet.
-
(Aspekt 14)
-
Eintreibwerkzeug nach Anspruch 8, bei dem das Informationsmittel ein Vibration erzeugendes Mittel zum Vibrieren des Eintreibwerkzeuges enthält.
-
(Übereinstimmungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsform und den Merkmalen der Erfindung)
-
Die oben beschriebene Ausführungsform ist ein repräsentatives Beispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Struktur, die als die repräsentative Ausführungsform beschrieben wurde, beschränkt. Übereinstimmungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsform und den Merkmalen der Erfindung sind wie folgend.
-
Der Kompressionszylinder 131 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „ersten Zylinder” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der Kompressionskolben 133 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „ersten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der Eintreibzylinder 121 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „zweiten Zylinder” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der Eintreibkolben 121 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „zweiten Kolben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Das Magnetventil 137 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Ventilbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der Magnetsensor 150 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Sensor” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der Kurbelmechanismus 115 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Antriebsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Die Kurbelwelle 115a ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Kurbelbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der elektrische Motor 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Antriebsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der elektrische Motor 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Motor” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Das Batteriepack 110 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die der „Batterie” gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Die LED 107 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Informationsmittel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Der zweite Rückkehrvorgang ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Informationsmittel” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Nagelmaschine
- 101
- Körpergehäuse
- 101A
- Antriebsmechanismusgehäuseteil
- 101B
- Kompressionsvorrichtungsgehäuseteil
- 101C
- Motorgehäuse
- 102
- Inneres Gehäuse
- 103
- Handgriff
- 103a
- Abzugshebel
- 103b
- Abzugshebelschalter
- 105
- Magazin
- 105a
- Ausstoßerplatte
- 107
- LED
- 108
- LED
- 109
- Steuerung
- 110
- Batteriepack
- 111
- Elektrischer Motor
- 113
- Geschwindigkeitsreduziermechanismus des Planetengetriebetyps
- 115
- Kurbelmechanismus
- 115a
- Kurbelwelle
- 115b
- Exzentrischer Pin
- 115c
- Verbindungsstab
- 120
- Nageleintreibmechanismus
- 121
- Eintreibzylinder
- 121a
- Zylinderkammer
- 121b
- Zylinderkopf
- 121c
- Ringförmige Nut
- 123
- Eintreibkolben
- 124
- Kolbenkörper
- 125
- Eintreiber
- 130
- Kompressionsvorrichtung
- 131
- Kompressionszylinder
- 131a
- Kompressionskammer
- 131b
- Zylinderkopf
- 133
- Kompressionskolben
- 135
- Luftpassage
- 135a
- Verbindungsöffnung
- 135b
- Verbindungsöffnung
- 135c
- Verbindungspfad
- 136
- Anschlag
- 137
- Magnetventil
- 137a
- Ventilkammer
- 138
- Elektromagnet
- 139a
- O-Ring
- 139b
- O-Ring
- 141
- Eintreiberführung
- 141a
- Eintreiberpassage
- 142
- Vorspannfeder
- 143
- Kontaktarmschalter
- 150
- Magnetsensor
- 151
- Magnet
- 152
- Hall-Element
