JP2012179664A - Electric driving machine and method for driving fastener - Google Patents

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Toshihiro Shima
嶋  敏洋
Kazuhiko Funabashi
一彦 船橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric driving machine that improves efficiency and enables energy saving by reducing current consumption of a circuit in a system to charge a capacitor by boosting a voltage of a battery, thereby reducing consumption of the battery, and a method for driving a fastener.SOLUTION: When both nail detection switches 291 and 292 constituting a length detection means are turned off, a nail is determined to be long, and a target boosting voltage is set to V2. When the nail detection switch 291 is turned off and the nail detection switch 292 is turned on, the nail is determined to be short, and the target boosting voltage is set to V1 (wherein V1<V2). This is because a longer nail requires more energy. Appropriate energy can be set according to the length of the nail, thereby achieving effective use of energy of a secondary battery 3.

Description

本発明は、例えば釘やステープル等の留め具を木材等の被打込み材に打ち込むのに用いて好適な、電池で駆動する電動式打込機、及び留め具の打込み方法に関する。   The present invention relates to an electric driving machine driven by a battery and a method for driving the fastener, which is suitable for driving a fastener such as a nail or a staple into a material to be driven such as wood.

充電した二次電池でモータを動かすコードレス工具はすでに実用化されている。また、比較的高容量で大電流を充放電できる電気二重層キャパシタも知られている。さらに、ソレノイドなどにより、釘を打つ電動式釘打機も知られている。そして、キャパシタに電池の電圧を移し、大電流放電可能で高出力のキャパシタにより、ソレノイドを駆動させて釘を打つ方式も種々提案されている。例えば、電池の電圧を昇圧してキャパシタに充電し、キャパシタの電圧を上げることにより、キャパシタの出力を増大させる等である。   Cordless tools that move motors with charged secondary batteries have already been put into practical use. An electric double layer capacitor that is capable of charging and discharging a large current with a relatively high capacity is also known. In addition, an electric nailing machine for driving nails by a solenoid or the like is also known. Various methods have been proposed in which the voltage of the battery is transferred to the capacitor, and a nail is driven by driving a solenoid with a high-power capacitor capable of discharging a large current. For example, the output of the capacitor is increased by boosting the voltage of the battery to charge the capacitor and increasing the voltage of the capacitor.

特開昭61−214982号公報JP-A-61-214982

電池の電圧を昇圧してキャパシタに充電するには、電流を制御するために種々の回路が必要で、回路の消費電流が大きくなる。そうすると、電池の消耗が早く、二次電池の場合は、一充電あたりの作業量が減少してしまうという問題がある。また、一次電池の場合は、使用時間が短くなるため予備の一次電池を複数用意しておく必要がある。   In order to boost the voltage of the battery and charge the capacitor, various circuits are required to control the current, and the current consumption of the circuit increases. Then, the battery is consumed quickly, and in the case of a secondary battery, there is a problem that the work amount per charge is reduced. Moreover, in the case of a primary battery, since the use time becomes short, it is necessary to prepare a plurality of spare primary batteries.

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、電池の電圧を昇圧してキャパシタに充電する方式で、回路の消費電流(電力)を低減させることにより効率向上と省エネルギー化を図り、電池の消耗を抑えることが可能な、電動式打込機及び留め具の打込み方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and its purpose is to boost the battery voltage and charge the capacitor, thereby improving the efficiency and saving energy by reducing the current consumption (electric power) of the circuit. An object of the present invention is to provide an electric driving machine and a fastener driving method capable of suppressing battery consumption.

本発明のある態様は、電動式打込機である。この電動式打込機は、
本体部と、前記本体部に電源を供給する電池とを備え、
前記本体部は、留め具を打込み準備位置に供給するマガジンと、前記打込み準備位置に向けて突出することにより前記打込み準備位置に存在する留め具を打込み可能なプランジャーと、前記プランジャーを前記打込み準備位置から離れる方向に付勢するプランジャー付勢手段と、前記プランジャーに前記打込み準備位置への突出力を与える磁力を発生するプランジャー駆動コイルと、前記プランジャー駆動コイルへの供給電圧を生成するコイル電圧生成部とを有し、
前記コイル電圧生成部は、前記電池からの供給電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力電圧が印加され且つ前記プランジャー駆動コイルと並列に設けられたキャパシタと、前記キャパシタから前記プランジャー駆動コイルへの通電のオンオフを切替え可能なコイル通電用スイッチと、少なくとも前記昇圧回路を制御するコントローラとを有し、
前記コントローラは、前記昇圧回路の昇圧目標電圧を、第1目標電圧と、前記第1目標電圧よりも高い第2目標電圧との間で切替可能であることを特徴とする。
One embodiment of the present invention is an electric driving machine. This electric driving machine
A main body and a battery for supplying power to the main body,
The main body includes a magazine for supplying a fastener to a driving preparation position, a plunger capable of driving the fastener existing in the driving preparation position by projecting toward the driving preparation position, and the plunger. Plunger urging means for urging in a direction away from the driving preparation position, a plunger driving coil for generating a magnetic force that gives the plunger a projecting output to the driving preparation position, and a supply voltage to the plunger driving coil A coil voltage generator for generating
The coil voltage generator includes a booster circuit that boosts a supply voltage from the battery, a capacitor to which an output voltage of the booster circuit is applied and provided in parallel with the plunger drive coil, and the plunger from the capacitor A coil energization switch capable of switching on / off of energization to the drive coil, and a controller for controlling at least the booster circuit;
The controller is capable of switching a boost target voltage of the boost circuit between a first target voltage and a second target voltage higher than the first target voltage.

前記電動式打込機において、
前記マガジン内に存在する留め具の長さが所定値以上か否かを検出する長さ検出手段を有し、
前記コントローラは、前記留め具の長さが前記所定値未満であることを前記長さ検出手段が検出したときは前記昇圧回路の昇圧目標電圧を前記第1目標電圧とし、前記留め具の長さが前記所定値以上であることを前記長さ検出手段が検出したときは前記昇圧回路の昇圧目標電圧を前記第2目標電圧とするとよい。
In the electric driving machine,
A length detecting means for detecting whether or not the length of the fastener existing in the magazine is a predetermined value or more;
When the length detecting means detects that the length of the fastener is less than the predetermined value, the controller sets the boost target voltage of the booster circuit as the first target voltage, and sets the length of the fastener. When the length detecting means detects that the voltage is equal to or greater than the predetermined value, the boost target voltage of the boost circuit may be set as the second target voltage.

前記長さ検出手段は、前記マガジンに取り付けられた少なくとも1対の発光素子及び受光素子と、前記マガジンにおける留め具の供給路中の長さ検出位置に延在する遮光部材とを有し、
前記遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する前記所定値以上の長さの留め具によって前記供給路から出る方向に押され、前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に前記所定値以上の長さの留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らないとよい。
The length detection means includes at least a pair of light emitting elements and light receiving elements attached to the magazine, and a light shielding member extending to a length detection position in a supply path of a fastener in the magazine,
The light blocking member is pushed in a direction of exiting the supply path by a fastener having a length equal to or greater than the predetermined value present at the length detection position, and blocks light from the light emitting element toward the light receiving element. When there is no fastener having a length equal to or longer than the predetermined value at the detection position, it is preferable not to block light from the light emitting element toward the light receiving element that extends to the length detection position.

前記長さ検出手段は、前記マガジンに取り付けられた少なくとも2対の発光素子及び受光素子と、前記マガジンにおける留め具の供給路中の長さ検出位置に前記留め具の長さ方向と異なる方向から延在する第1及び第2の遮光部材とを有し、
前記第1の遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する前記所定値以上の長さの留め具によって前記供給路から出る方向に押され、一方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に前記所定値以上の長さの留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記一方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らず、
前記第2の遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する留め具によって前記供給路から出る方向に押され、他方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記他方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らないとよい。
The length detection means includes at least two pairs of light emitting elements and light receiving elements attached to the magazine, and a length detection position in a supply path of the fastener in the magazine from a direction different from the length direction of the fastener. And extending first and second light shielding members,
The first light shielding member is pushed in a direction of exiting the supply path by a fastener having a length equal to or greater than the predetermined value present at the length detection position, and is directed from the light emitting element of one pair to the light receiving element. On the other hand, when there is no fastener having a length equal to or longer than the predetermined value at the length detection position while blocking light, the light detection element extends from the one pair of light emitting elements to the light receiving element. Without blocking the light
The second light-shielding member is pushed in the direction of exiting the supply path by a fastener present at the length detection position, and shields light from the other pair of the light-emitting elements toward the light-receiving element, while the length When there is no fastener at the detection position, it is preferable not to block light traveling from the other pair of the light emitting elements to the light receiving element by extending to the length detection position.

前記コントローラは、いずれの対においても発光素子から受光素子に光が到達しないとき、前記昇圧回路を非アクティブとするとよい。   The controller may deactivate the booster circuit when light does not reach the light receiving element from the light emitting element in any pair.

前記コイル電圧生成部は、前記電池と前記昇圧回路との間に設けられた電源スイッチング素子を含む電源スイッチ回路を有し、
前記コントローラは、前記キャパシタの電圧が初期電圧から前記電池の電圧と等しい又はそれ以下の所定の電圧まで上昇する間、前記昇圧回路を非アクティブとし、かつ前記電源スイッチング素子をスイッチングするとよい。
The coil voltage generator includes a power switch circuit including a power switching element provided between the battery and the booster circuit,
The controller may deactivate the booster circuit and switch the power switching element while the voltage of the capacitor rises from an initial voltage to a predetermined voltage equal to or lower than the voltage of the battery.

前記昇圧回路は、昇圧用インダクタンス素子と、昇圧用スイッチング素子と、ダイオードとを有し、
前記昇圧用インダクタンス素子と前記昇圧用スイッチング素子とが前記電池の両端子間に直列に接続され、
前記キャパシタは、前記昇圧用インダクタンス素子と直列かつ前記昇圧用スイッチング素子と並列であり、
前記ダイオードは、前記昇圧用インダクタンス素子及び前記昇圧用スイッチング素子の接続点と前記キャパシタとの間の、前記キャパシタを充電する方向の電流を流す一方、逆方向の電流は流さず、
前記コントローラは、前記昇圧用スイッチング素子のスイッチングにより、前記昇圧回路において前記電池からの供給電圧を昇圧するとよい。
The booster circuit includes a boosting inductance element, a boosting switching element, and a diode,
The boosting inductance element and the boosting switching element are connected in series between both terminals of the battery,
The capacitor is in series with the boosting inductance element and in parallel with the boosting switching element,
The diode flows a current in a direction of charging the capacitor between a connection point of the boosting inductance element and the boosting switching element and the capacitor, but does not flow a reverse current.
The controller may boost the supply voltage from the battery in the booster circuit by switching the boosting switching element.

前記電動式打込機において、
前記昇圧回路の出力側において前記キャパシタと並列に設けられた放電回路を有し、
前記放電回路は、前記キャパシタの両端子間に直列に接続された放電抵抗及び放電用スイッチング素子と、前記キャパシタの両端子間に直列に接続された第1及び第2バイアス抵抗と、前記第1及び第2バイアス抵抗のいずれかと並列に設けられたバイアス制御用スイッチング素子とを有し、
前記第1及び第2バイアス抵抗の接続点が前記放電用スイッチング素子の制御端子に接続され、
前記コントローラは前記バイアス制御用スイッチング素子の制御端子の電圧を制御し、
前記バイアス制御用スイッチング素子がオンのときは前記放電用スイッチング素子がオフであり、前記バイアス制御用スイッチング素子がオフのときは前記放電用スイッチング素子がオンであるとよい。
In the electric driving machine,
A discharge circuit provided in parallel with the capacitor on the output side of the booster circuit;
The discharge circuit includes a discharge resistor and a discharge switching element connected in series between both terminals of the capacitor, first and second bias resistors connected in series between both terminals of the capacitor, and the first And a bias control switching element provided in parallel with any of the second bias resistor,
A connection point of the first and second bias resistors is connected to a control terminal of the discharge switching element,
The controller controls a voltage of a control terminal of the bias control switching element;
The discharge switching element may be off when the bias control switching element is on, and the discharge switching element may be on when the bias control switching element is off.

前記電池は前記本体部に着脱可能に取り付けられ、前記電池が前記本体部から外れたときに前記バイアス制御用スイッチング素子がオフになるとよい。   The battery may be detachably attached to the main body, and the bias control switching element may be turned off when the battery is detached from the main body.

本発明の別の態様は、留め具の打込み方法である。この方法は、
昇圧目標電圧を、第1目標電圧と、前記第1目標電圧よりも高い第2目標電圧とのいずれかに設定する目標電圧設定工程と、
電池の電圧を昇圧してキャパシタを前記昇圧目標電圧となるように充電するキャパシタ充電工程と、
前記昇圧目標電圧まで充電したキャパシタからプランジャー駆動コイルに通電することによりプランジャーを打込み準備位置に突出させ、前記プランジャーで留め具を押し出して被打込み材に打ち込む打込み工程とを有する。
Another aspect of the present invention is a method for driving a fastener. This method
A target voltage setting step of setting the boost target voltage to either a first target voltage or a second target voltage higher than the first target voltage;
A capacitor charging step of boosting the voltage of the battery to charge the capacitor to the boost target voltage; and
A step of driving the plunger driving coil from the capacitor charged up to the boost target voltage to project the plunger to the driving preparation position, and pushing out the fastener by the plunger to drive it into the driven material.

前記目標電圧設定工程では、留め具の長さが所定値未満であるときは前記昇圧目標電圧を前記第1目標電圧に設定し、留め具の長さが前記所定値以上であるときは前記昇圧目標電圧を前記第2目標電圧に設定するとよい。   In the target voltage setting step, when the length of the fastener is less than a predetermined value, the boost target voltage is set to the first target voltage, and when the length of the fastener is equal to or greater than the predetermined value, the boost The target voltage may be set to the second target voltage.

前記留め具の打込み方法において、
前記キャパシタ充電工程の前に、前記キャパシタを初期電圧から前記電池の電圧と等しい又はそれ以下の所定の電圧まで充電する初期充電工程を実行し、
前記初期充電工程では、前記電池と前記キャパシタとの間に設けた電源スイッチング素子をスイッチングするとよい。
In the method of driving the fastener,
Before the capacitor charging step, performing an initial charging step of charging the capacitor from an initial voltage to a predetermined voltage equal to or less than the voltage of the battery,
In the initial charging step, a power switching element provided between the battery and the capacitor may be switched.

前記留め具の打込み方法において、前記電池が外れたときに、前記キャパシタと並列に設けられた放電用スイッチング素子をオンして前記キャパシタを放電する放電工程を実行するとよい。   In the fastener driving method, it is preferable that when the battery is detached, a discharging step of turning on a discharging switching element provided in parallel with the capacitor to discharge the capacitor is performed.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、昇圧目標電圧を、第1目標電圧と、前記第1目標電圧よりも高い第2目標電圧との間で選択可能なため、必要以上の昇圧による無駄な消費電流(電力)を低減できる。すなわち、電池の電圧を昇圧してキャパシタに充電する方式で、回路の消費電流(電力)を低減させることにより効率向上と省エネルギー化を図り、電池の消耗を抑えることができる。   According to the present invention, since the boost target voltage can be selected between the first target voltage and the second target voltage higher than the first target voltage, useless consumption current (power) due to boosting more than necessary. Can be reduced. That is, by boosting the voltage of the battery and charging the capacitor, it is possible to improve efficiency and save energy by reducing the current consumption (electric power) of the circuit, and to suppress the consumption of the battery.

本発明の実施の形態に係る電動式打込機の回路図である。1 is a circuit diagram of an electric driving machine according to an embodiment of the present invention. 図1に示す回路の各スイッチのオンオフ及びキャパシタ回路の電圧の時間変化を示すタイムチャート(釘が短いとき)。2 is a time chart (when nails are short) showing ON / OFF of each switch of the circuit shown in FIG. 1 and time change of the voltage of the capacitor circuit. 同じく時間変化を示すタイムチャート(釘が長いとき)。Time chart showing time change (when nails are long). 同じく時間変化を示すタイムチャート(昇圧後に作業を中止した場合)。Similarly, a time chart showing changes over time (when work is stopped after pressure increase). 図1に示す回路の動作を示すフローチャート。2 is a flowchart showing the operation of the circuit shown in FIG. 前記電動式打込機の外観図。FIG. 3 is an external view of the electric driving machine. 図7(A)は、図6の一部断面図。図7(B),(C)は、図7(A)のA矢視図。FIG. 7A is a partial cross-sectional view of FIG. FIGS. 7B and 7C are views taken along the arrow A in FIG. 図8(A)〜図8(C)は、前記電動式打込機における長さ検出手段を説明するための、マガジンの内部を拡大した模式的断面図。FIGS. 8A to 8C are schematic cross-sectional views enlarging the inside of the magazine for explaining length detection means in the electric driving machine. 図9(A)は、図8(A)のA−A’断面図。図9(B)は、図8(B)のB−B’断面図。FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, process, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、本発明の実施の形態に係る電動式打込機1の回路図である。図2〜図4は、図1に示す回路の各スイッチのオンオフ及びキャパシタ回路27の電圧の時間変化を示すタイムチャートである。図5は、図1に示す回路の動作を示すフローチャートである。図6は、電動式打込機1の外観図である。図7(A)は、図6の一部断面図である。   FIG. 1 is a circuit diagram of an electric driving machine 1 according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 are time charts showing ON / OFF of each switch of the circuit shown in FIG. 1 and time change of the voltage of the capacitor circuit 27. FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the circuit shown in FIG. FIG. 6 is an external view of the electric driving machine 1. FIG. 7A is a partial cross-sectional view of FIG.

本実施の形態の電動式打込機1は、留め具としての釘を木材等の被打込み材に打ち込む電動式釘打機である。まず、主に図6及び図7(A)を参照し、電動式打込機1の全体構成を説明する。なお、前後方向と上下方向を図7(A)の矢印に示すように定義する。釘の打込み方向は前方となる。   The electric driving machine 1 of the present embodiment is an electric nail driving machine that drives a nail as a fastener into a material to be driven such as wood. First, the overall configuration of the electric driving machine 1 will be described mainly with reference to FIGS. 6 and 7A. In addition, the front-back direction and the up-down direction are defined as shown by the arrows in FIG. The nail driving direction is forward.

電動式打込機1は、本体部2と、二次電池3(例えばリチウムイオン二次電池)とを備える。二次電池3は、本体部2のハウジング5に着脱自在に取り付けられ、本体部2内の回路(図1で後述)に電源を供給する。   The electric driving machine 1 includes a main body 2 and a secondary battery 3 (for example, a lithium ion secondary battery). The secondary battery 3 is detachably attached to the housing 5 of the main body 2 and supplies power to a circuit (described later in FIG. 1) in the main body 2.

本体部2は、例えば樹脂製のハウジング5の内部に、プランジャー501と、プランジャー付勢手段としてのバネ510と、プランジャー駆動コイル281と、制御ボックス200と、トリガスイッチ231と、プッシュスイッチ232とを有し、かつハウジング5の前面にマガジン4が取り付けられている。制御ボックス200は、図1に示す本体部2の回路の大部分を内部に有する。   The main body 2 includes, for example, a plunger 501, a spring 510 as a plunger urging means, a plunger driving coil 281, a control box 200, a trigger switch 231, and a push switch inside a resin housing 5. The magazine 4 is attached to the front surface of the housing 5. The control box 200 has most of the circuit of the main body 2 shown in FIG.

マガジン4は、多数の釘を一列に収容し、打込み準備位置に向けて順次搬送する。打込み準備位置は、ノーズ部7の後方かつプランジャー501(特に後述の先端側ブレード部501b)の前方の空間である。ノーズ部7は、マガジン4の上端から前方に突出しており、先端が釘射出口となっている。   The magazine 4 accommodates a number of nails in a row and sequentially conveys them toward the driving preparation position. The driving preparation position is a space behind the nose portion 7 and in front of the plunger 501 (particularly, a front-end blade portion 501b described later). The nose portion 7 projects forward from the upper end of the magazine 4, and the tip is a nail injection port.

マイクロスイッチ等のメカスイッチであるトリガスイッチ231は、ハウジング5のハンドル部505の内側に存在する(固定されている)。作業者が同図のトリガ503を引くと、ハウジング5に摺動自在に支持されたロッド504Aがトリガ503によって後方に押され、ハウジング5に回動自在に支持されたアーム504Bがロッド504Aによって回動され、アーム504Bによりボタン231Bが押され、トリガスイッチ231がオンされる。すなわち、トリガスイッチ231は、作業者の意思を検知するスイッチである。なお、アーム504Bは不図示のねじりバネ等によって図7(A)の状態、すなわちボタン231Bを押さない状態に付勢されており、作業者がトリガ503から指を離せばトリガスイッチ231はオフとなる。   A trigger switch 231, which is a mechanical switch such as a micro switch, is present (fixed) inside the handle portion 505 of the housing 5. When the operator pulls the trigger 503 in the figure, the rod 504A slidably supported by the housing 5 is pushed backward by the trigger 503, and the arm 504B rotatably supported by the housing 5 is rotated by the rod 504A. The button 231B is pushed by the arm 504B, and the trigger switch 231 is turned on. That is, the trigger switch 231 is a switch that detects the operator's intention. The arm 504B is urged to a state shown in FIG. 7A by a torsion spring (not shown), that is, a state where the button 231B is not pressed, and the trigger switch 231 is turned off when the operator lifts his finger from the trigger 503. Become.

マイクロスイッチ等のメカスイッチであるプッシュスイッチ232は、ハウジング5内においてノーズ部7に近い位置に存在する(固定されている)。作業者がノーズ部7の先端を被打込み材に押し付けると、ノーズ部7と共にプッシュレバー506が後退し、プッシュレバー506によってプッシュスイッチ232がオンされる(図7(B),(C)参照)。すなわち、プッシュスイッチ232は、釘射出口を成すノーズ部7の先端が被打込み材に押し付けられていることを確認するスイッチである。なお、プッシュレバー506は不図示のバネ等によって前方に付勢されており、作業者がノーズ部7の先端を被打込み材から離せばプッシュスイッチ232はオフとなる。   A push switch 232 that is a mechanical switch such as a micro switch is present (fixed) in the housing 5 at a position close to the nose portion 7. When the operator presses the tip of the nose portion 7 against the workpiece, the push lever 506 is retracted together with the nose portion 7, and the push switch 232 is turned on by the push lever 506 (see FIGS. 7B and 7C). . That is, the push switch 232 is a switch for confirming that the tip of the nose portion 7 forming the nail injection port is pressed against the material to be driven. The push lever 506 is urged forward by a spring (not shown) or the like, and the push switch 232 is turned off when the operator separates the tip of the nose portion 7 from the material to be driven.

軟磁性体であるプランジャー501は、基端側大径部501aと、先端側ブレード部501bとを一体に有する。基端側大径部501aは、例えば円柱形状である。先端側ブレード部501bは、基端側大径部501aよりも小径で、基端側大径部501aと同軸である。なお、プランジャー501は、プランジャー駆動コイル281と同軸である。   The plunger 501 which is a soft magnetic body integrally includes a proximal end side large diameter portion 501a and a distal end side blade portion 501b. The proximal end large diameter portion 501a has, for example, a cylindrical shape. The distal end blade portion 501b has a smaller diameter than the proximal end large diameter portion 501a and is coaxial with the proximal end large diameter portion 501a. The plunger 501 is coaxial with the plunger drive coil 281.

プランジャー501の非突出状態(図7(A)の状態)では、先端側ブレード部501bは、先端側の一部を除きプランジャー駆動コイル281の内側に位置する。また、基端側大径部501aは、先端側ブレード部501b側の一部がプランジャー駆動コイル281の内側にあり、残りの部分はプランジャー駆動コイル281の後方に延びる。   In the non-projecting state of the plunger 501 (the state shown in FIG. 7A), the tip blade portion 501b is located inside the plunger drive coil 281 except for a part on the tip side. The proximal-side large-diameter portion 501 a has a part on the distal-side blade part 501 b side inside the plunger drive coil 281, and the remaining part extends rearward of the plunger drive coil 281.

ハウジング5内に固定のプランジャー駆動コイル281は、ボビン521に巻線522を施してソレノイドを構成したものである。ゴム等の弾性体からなるリング状の前方ダンパ525は、ボビン521の前方鍔部521aに、プランジャー駆動コイル281と同軸に保持される。前方ダンパ525の内径は、プランジャー501の基端側大径部501aの外径よりも小さく、かつ先端側ブレード部501bの外径よりも大きい。   The plunger drive coil 281 fixed in the housing 5 is a solenoid formed by applying a winding 522 to a bobbin 521. A ring-shaped front damper 525 made of an elastic body such as rubber is held coaxially with the plunger drive coil 281 on the front flange 521a of the bobbin 521. The inner diameter of the front damper 525 is smaller than the outer diameter of the proximal-side large-diameter portion 501a of the plunger 501 and larger than the outer diameter of the distal-end-side blade portion 501b.

バネ510は、伸長バネであり、一端がボビン521の後方鍔部521bに取り付けられ、他端が基端側大径部501aの基端部に取り付けられ、プランジャー501を後方(打込み準備位置から離れる方向)に付勢する。ゴム等の弾性体からなる後方ダンパ526は、ハウジング5内においてプランジャー501の後方に固定され、プランジャー非突出状態のときに基端側大径部501aの基端面と当接する。   The spring 510 is an extension spring, one end is attached to the rear flange 521b of the bobbin 521, the other end is attached to the proximal end of the proximal-side large-diameter portion 501a, and the plunger 501 is moved backward (from the driving preparation position). Energize in the direction of leaving). The rear damper 526 made of an elastic body such as rubber is fixed to the rear of the plunger 501 in the housing 5 and abuts on the base end surface of the base end side large diameter portion 501a when the plunger is not projected.

プランジャー駆動コイル281に流れる電流によってプランジャー駆動コイル281の内側に磁力が発生し、プランジャー501は、この磁力によって打込み準備位置に向けた突出力を得る。すなわち、プランジャー501は、プランジャー駆動コイル281の発生する磁力により、バネ510の付勢に抗して前方に(打込み準備位置に向けて)突出する。このとき、プランジャー501の突出量は、基端側大径部501aの先端面が前方ダンパ525と当接することで規制される。プランジャー駆動コイル281の磁力が無くなる又は弱くなると、プランジャー501は、バネ510の付勢によって、基端側大径部501aの基端面が後方ダンパ526に当接するまで後方に(打込み準備位置から離れる方向)に戻る。   A magnetic force is generated inside the plunger drive coil 281 by the current flowing through the plunger drive coil 281, and the plunger 501 obtains a projecting output toward the driving preparation position by this magnetic force. That is, the plunger 501 protrudes forward (toward the driving preparation position) against the bias of the spring 510 by the magnetic force generated by the plunger drive coil 281. At this time, the protruding amount of the plunger 501 is regulated by the front end surface of the base end side large diameter portion 501 a coming into contact with the front damper 525. When the magnetic force of the plunger drive coil 281 is lost or weakened, the plunger 501 is moved backward (from the driving preparation position) until the base end surface of the base end side large diameter portion 501a abuts on the rear damper 526 by the bias of the spring 510. Return to the direction of leaving.

以下、主に図1を参照し、電動式打込機1の回路構成を説明する。   Hereinafter, the circuit configuration of the electric driving machine 1 will be described mainly with reference to FIG.

電動式打込機1の本体部2は、二次電池3からの電力をキャパシタ回路27にため、その電荷をプランジャー駆動コイル281に通電することにより、図7(A)に示すプランジャー501を駆動させて、釘を打ち込むものである。さらに、釘を収納するマガジン4に、後述のように釘の長さ及び残量を検知する釘検知スイッチ291,292が設けられる。制御の中心はマイクロコンピュータ(以下「マイコン」と称する)29であり、マイコン29の出力により各種の制御を行う。以下、回路構成の詳細を説明する。   The main body 2 of the electric driving machine 1 supplies the electric power from the secondary battery 3 to the capacitor circuit 27 and supplies the plunger drive coil 281 with the electric charge, whereby the plunger 501 shown in FIG. Is driven and nails are driven. Further, the nail detection switches 291 and 292 for detecting the length and remaining amount of the nail are provided in the magazine 4 for storing the nail as will be described later. The center of control is a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) 29, and various controls are performed by the output of the microcomputer 29. Details of the circuit configuration will be described below.

電動式打込機1の本体部2は、回路要素として、電源スイッチ回路21と、電池電圧検知回路22と、スイッチ検知回路23と、制御電源回路24と、昇圧回路25と、キャパシタ放電回路26aと、キャパシタ電圧検知回路26bと、キャパシタとしてのキャパシタ回路27と、プランジャー駆動コイル281と、コイル通電用スイッチとしてのFET283(N型MOSFET)と、長さ検出手段を構成する釘検知スイッチ291,292とを備える。なお、図7に示す本体部2の回路要素のうちプランジャー駆動コイル281を除くものが、コイル電圧生成部を構成する。   The main body 2 of the electric driving machine 1 includes, as circuit elements, a power switch circuit 21, a battery voltage detection circuit 22, a switch detection circuit 23, a control power supply circuit 24, a booster circuit 25, and a capacitor discharge circuit 26a. A capacitor voltage detection circuit 26b, a capacitor circuit 27 as a capacitor, a plunger drive coil 281, an FET 283 (N-type MOSFET) as a coil energization switch, and a nail detection switch 291 that constitutes a length detection means, 292. Of the circuit elements of the main body 2 shown in FIG. 7, the one excluding the plunger drive coil 281 constitutes a coil voltage generator.

二次電池3との通電を制御するための電源スイッチ回路21は、電源スイッチング素子としてのFET211(P型MOSFET)と、バイアス抵抗としての抵抗212,213と、バイアス制御用スイッチング素子としてのFET214(N型MOSFET)とを有する。FET211のソース端子は、二次電池3のプラス端子に接続される。抵抗212,213及びFET214は、二次電池3のプラス端子とマイナス端子との間に直列に接続される。抵抗212は、FET211のゲートソース間に設けられる。抵抗213は、FET211のゲート端子(制御端子に相当)とFET214のドレイン端子との間に設けられる。FET214のソース端子は、二次電池3のマイナス端子に接続される。FET214のゲート端子(制御端子に相当)は、マイコン29に接続される。   A power switch circuit 21 for controlling energization with the secondary battery 3 includes an FET 211 (P-type MOSFET) as a power switching element, resistors 212 and 213 as bias resistors, and an FET 214 (bias control switching element). N-type MOSFET). The source terminal of the FET 211 is connected to the plus terminal of the secondary battery 3. The resistors 212 and 213 and the FET 214 are connected in series between the plus terminal and the minus terminal of the secondary battery 3. The resistor 212 is provided between the gate and source of the FET 211. The resistor 213 is provided between the gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 211 and the drain terminal of the FET 214. The source terminal of the FET 214 is connected to the negative terminal of the secondary battery 3. A gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 214 is connected to the microcomputer 29.

電池電圧検知回路22は、抵抗221,222をFET211のドレイン端子と二次電池3のマイナス端子との間に直列に接続したものである。抵抗221,222の接続点はマイコン29に接続される。   The battery voltage detection circuit 22 has resistors 221 and 222 connected in series between the drain terminal of the FET 211 and the negative terminal of the secondary battery 3. A connection point between the resistors 221 and 222 is connected to the microcomputer 29.

スイッチ検知回路23は、トリガスイッチ231と、プッシュスイッチ232と、ダイオード233〜235とを有する。   The switch detection circuit 23 includes a trigger switch 231, a push switch 232, and diodes 233 to 235.

トリガスイッチ231とプッシュスイッチ232の一端は、二次電池3のプラス端子と接続される。トリガスイッチ231とプッシュスイッチ232の他端は、それぞれダイオード235,234を介して後述する制御電源回路24と接続され、かつ、抵抗236,237を介して二次電池3のマイナス端子及びマイコン29に接続される。ダイオード233は、FET211のドレイン端子と制御電源回路24との間に設けられる。   One end of the trigger switch 231 and the push switch 232 is connected to the plus terminal of the secondary battery 3. The other ends of the trigger switch 231 and the push switch 232 are connected to a control power supply circuit 24 to be described later via diodes 235 and 234, and are connected to the minus terminal of the secondary battery 3 and the microcomputer 29 via resistors 236 and 237, respectively. Connected. The diode 233 is provided between the drain terminal of the FET 211 and the control power supply circuit 24.

マイコン29に電源を供給するための制御電源回路24は、電源回路としての三端子レギュレータ241と、キャパシタ242,243とを有する。三端子レギュレータ241は、ダイオード233〜235を介して入力される二次電池3の電圧(例えば14.4V)を、マイコン29の動作電圧(例えば3.3V)に降圧してマイコン29に供給する。安定動作のためのキャパシタ242,243は、それぞれ三端子レギュレータ241の入力端子、出力端子と二次電池3のマイナス端子との間に設けられる。   A control power supply circuit 24 for supplying power to the microcomputer 29 includes a three-terminal regulator 241 as a power supply circuit and capacitors 242 and 243. The three-terminal regulator 241 steps down the voltage (for example, 14.4 V) of the secondary battery 3 input via the diodes 233 to 235 to the operating voltage (for example, 3.3 V) of the microcomputer 29 and supplies it to the microcomputer 29. . Capacitors 242 and 243 for stable operation are provided between the input terminal and output terminal of the three-terminal regulator 241 and the negative terminal of the secondary battery 3, respectively.

FET211ドレイン端子と二次電池3のマイナス端子との間に設けられる昇圧回路25は、昇圧用インダクタンス素子としてのインダクタンス252と、昇圧用スイッチング素子としてのFET253(N型MOSFET)と、電流制御用スイッチング素子としてのFET254(N型MOSFET)と、ドライバ回路256と、電流検出用抵抗255と、ダイオード251とを有する。   The booster circuit 25 provided between the FET 211 drain terminal and the negative terminal of the secondary battery 3 includes an inductance 252 as a boosting inductance element, an FET253 (N-type MOSFET) as a boosting switching element, and a current control switching. An FET 254 (N-type MOSFET) as an element, a driver circuit 256, a current detection resistor 255, and a diode 251 are included.

インダクタンス252、FET253及び電流検出用抵抗255は、二次電池3のプラス端子とマイナス端子との間に、電源スイッチ回路21を介して直列に接続される。FET211ドレイン端子には、インダクタンス252の一端とダイオード251のカソード端子とが接続される。ダイオード251のアノード端子は二次電池3のマイナス端子に接続される。インダクタンス252の他端は、FET253のドレイン端子及びFET254のソース端子に接続される。FET253のソース端子は、抵抗255を介して二次電池3のマイナス端子に接続される。FET253のゲート端子(制御端子に相当)は、マイコン29に接続される。FET254のゲート端子(制御端子に相当)は、ドライバ回路256を介してマイコン29に接続される。ドライバ回路256は、FET254をスイッチングするためのゲート電圧(制御電圧)を生成する。電流を検知する電流検出用抵抗255は、マイコン29に接続されていて、端子電圧がマイコン29に入力される。そして、FET254のドレイン端子とFET253のソース端子が、それぞれ昇圧回路のプラス側出力端子及びマイナス側出力端子となり、二次電池3の電力をキャパシタ回路27に充電するための役割を果たす。   The inductance 252, the FET 253, and the current detection resistor 255 are connected in series via the power switch circuit 21 between the plus terminal and the minus terminal of the secondary battery 3. One end of the inductance 252 and the cathode terminal of the diode 251 are connected to the drain terminal of the FET 211. The anode terminal of the diode 251 is connected to the negative terminal of the secondary battery 3. The other end of the inductance 252 is connected to the drain terminal of the FET 253 and the source terminal of the FET 254. The source terminal of the FET 253 is connected to the negative terminal of the secondary battery 3 through the resistor 255. A gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 253 is connected to the microcomputer 29. The gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 254 is connected to the microcomputer 29 via the driver circuit 256. The driver circuit 256 generates a gate voltage (control voltage) for switching the FET 254. A current detection resistor 255 that detects current is connected to the microcomputer 29, and a terminal voltage is input to the microcomputer 29. The drain terminal of the FET 254 and the source terminal of the FET 253 serve as a plus side output terminal and a minus side output terminal of the booster circuit, respectively, and play a role for charging the capacitor circuit 27 with the power of the secondary battery 3.

キャパシタ回路27は、昇圧回路25の出力端子間(FET254のドレイン端子とFET253のソース端子との間)に直列に接続された複数のキャパシタ(例えば電気二重層キャパシタ)からなる。キャパシタ回路27は、昇圧回路25の出力電圧(昇圧電圧)が印加され、昇圧回路25からの供給電力エネルギーをためる(蓄電する)。   The capacitor circuit 27 includes a plurality of capacitors (for example, electric double layer capacitors) connected in series between the output terminals of the booster circuit 25 (between the drain terminal of the FET 254 and the source terminal of the FET 253). The capacitor circuit 27 receives the output voltage (boosted voltage) of the booster circuit 25 and accumulates (stores) the power supplied from the booster circuit 25.

キャパシタ放電回路26aは、放電抵抗264と、放電用スイッチング素子としてのFET265(N型MOSFET)と、第1及び第2バイアス抵抗としての抵抗261,262と、バイアス制御用スイッチング素子としてのFET263(N型MOSFET)とを有する。   The capacitor discharge circuit 26a includes a discharge resistor 264, an FET 265 (N-type MOSFET) as a discharge switching element, resistors 261 and 262 as first and second bias resistors, and an FET 263 (N Type MOSFET).

抵抗261,262は、昇圧回路25の出力端子間(FET254のドレイン端子とFET253のソース端子との間)に直列に接続される。抵抗261,262の接続点は、FET265のゲート端子(制御端子に相当)とFET263(N型MOSFET)のドレイン端子に接続される。FET265のソース端子とFET263のソース端子は、昇圧回路25のマイナス側出力端子(FET253のソース端子)に接続される。FET263のゲート端子(制御端子に相当)は、マイコン29に接続される。FET265のドレイン端子は放電抵抗264を介して昇圧回路25のプラス側出力端子(FET254のドレイン端子)に接続される。   The resistors 261 and 262 are connected in series between the output terminals of the booster circuit 25 (between the drain terminal of the FET 254 and the source terminal of the FET 253). A connection point between the resistors 261 and 262 is connected to a gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 265 and a drain terminal of the FET 263 (N-type MOSFET). The source terminal of the FET 265 and the source terminal of the FET 263 are connected to the negative output terminal of the booster circuit 25 (the source terminal of the FET 253). A gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 263 is connected to the microcomputer 29. The drain terminal of the FET 265 is connected to the plus side output terminal of the booster circuit 25 (the drain terminal of the FET 254) via the discharge resistor 264.

キャパシタ電圧検知回路26bは、昇圧回路25の出力端子間(FET254のドレイン端子とFET253のソース端子との間)に直列に接続された抵抗267,268からなる。抵抗267,268の接続点は、マイコン29に接続される。   The capacitor voltage detection circuit 26b includes resistors 267 and 268 connected in series between the output terminals of the booster circuit 25 (between the drain terminal of the FET 254 and the source terminal of the FET 253). A connection point between the resistors 267 and 268 is connected to the microcomputer 29.

なお、抵抗261,262の合成抵抗と抵抗267,268の合成抵抗は、放電抵抗264よりも十分大きくする。これにより、放電抵抗264に通電されていないときには、 キャパシタ回路27の電荷の放電は少なく、キャパシタ列27にためられるエネルギー量は維持される。   Note that the combined resistance of the resistors 261 and 262 and the combined resistance of the resistors 267 and 268 are sufficiently larger than the discharge resistor 264. As a result, when the discharge resistor 264 is not energized, the capacitor circuit 27 is less charged and the amount of energy stored in the capacitor array 27 is maintained.

キャパシタ回路27と並列に、プランジャー駆動コイル281及びFET283が直列に接続される。FET283のゲート端子(制御端子に相当)は、マイコン29に接続される。プランジャー駆動コイル281と並列にダイオード282が接続される。   In parallel with the capacitor circuit 27, a plunger drive coil 281 and an FET 283 are connected in series. A gate terminal (corresponding to a control terminal) of the FET 283 is connected to the microcomputer 29. A diode 282 is connected in parallel with the plunger drive coil 281.

マイコン29に接続される釘検知スイッチ291,292は、例えばフォトインタラプタの受光素子としてのフォトトランジスタからなるスイッチング素子であり、以下に示すように釘の長さを検出する長さ検出手段を構成する。   The nail detection switches 291 and 292 connected to the microcomputer 29 are, for example, switching elements made of phototransistors as light-receiving elements of photointerrupters, and constitute length detection means for detecting the length of the nail as shown below. .

図8(A)〜図8(C)は、電動式打込機1における長さ検出手段を説明するための、マガジン4の内部を拡大した模式的断面図である。図8(A)はマガジン4内の長さ検出位置に長い釘が存在するとき、図8(B)は長さ検出位置に短い釘が存在するとき、図8(C)は長さ検出位置に釘が存在しないとき(残量不足のとき)を示す。図9(A)は、図8(A)のA−A’断面図である。図9(B)は、図8(B)のB−B’断面図である。   FIGS. 8A to 8C are schematic cross-sectional views enlarging the inside of the magazine 4 for explaining the length detection means in the electric driving machine 1. 8A shows a long nail at the length detection position in the magazine 4, FIG. 8B shows a short nail at the length detection position, and FIG. 8C shows a length detection position. Indicates when there is no nail (when the remaining amount is insufficient). FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG.

マガジン4は、ガイド401内の釘搬送路402に多数の釘101を一列に保持し、不図示のバネ等の付勢手段により上方に付勢されたプッシャー403で上方に(打込準備位置405に向けて)押し出して行く構成である。フォトインタラプタ29A,29Bと、遮光部材としての非透明な棒状部材295,296と、バネ298(図9参照)は、釘の長さ検出手段を構成する。   The magazine 4 holds a large number of nails 101 in a row in the nail conveyance path 402 in the guide 401, and is moved upward by a pusher 403 biased upward by a biasing means such as a spring (not shown). This is a configuration that pushes out. The photo interrupters 29A and 29B, the non-transparent rod-like members 295 and 296 as light shielding members, and the spring 298 (see FIG. 9) constitute nail length detecting means.

図9(A),(B)に示すように、フォトインタラプタ29Bは、マガジン4の内壁面に固定されており、発光部29S及び受光部29Rを有する。受光部29Rは、発光部29Sからの光の受信有無に応じてオンオフする例えばフォトトランジスタからなる釘検知スイッチ292(図1参照)を含む。フォトインタラプタ29Aは、フォトインタラプタ29Bと同様の構成であり、釘検知スイッチ291(図1参照)を含む。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the photo interrupter 29B is fixed to the inner wall surface of the magazine 4 and has a light emitting portion 29S and a light receiving portion 29R. The light receiving unit 29R includes a nail detection switch 292 (see FIG. 1) made of, for example, a phototransistor that is turned on / off according to whether light is received from the light emitting unit 29S. The photo interrupter 29A has the same configuration as the photo interrupter 29B, and includes a nail detection switch 291 (see FIG. 1).

棒状部材296は、ガイド401の側面の開口401aに摺動自在に支持され、先端が釘搬送路402に突出可能である。なお、釘搬送路402のうち釘101の長さ方向から見て棒状部材296が突出する位置が長さ検出位置である。バネ298は、伸長バネであり、一端が棒状部材296の末端に取り付けられ、他端がガイド401の側面に取り付けられ、棒状部材296を釘搬送路402に向けて付勢する。なお、棒状部材295は、棒状部材296と同様の形状であってガイド401の側面の開口401bに摺動自在に支持され、棒状部材296と同様にバネ(不図示)によって付勢される。   The rod-shaped member 296 is slidably supported by the opening 401 a on the side surface of the guide 401, and the tip can protrude into the nail conveyance path 402. The position where the bar-like member 296 protrudes when viewed from the length direction of the nail 101 in the nail conveyance path 402 is the length detection position. The spring 298 is an extension spring, one end is attached to the end of the rod-like member 296, and the other end is attached to the side surface of the guide 401, and urges the rod-like member 296 toward the nail conveyance path 402. The bar-shaped member 295 has the same shape as that of the bar-shaped member 296, is slidably supported by the opening 401 b on the side surface of the guide 401, and is urged by a spring (not shown) similarly to the bar-shaped member 296.

長さ検出手段の状態は次の3通りである。
1.釘搬送路402の長さ検出位置に長い釘が存在するとき、棒状部材295,296は共に長い釘によって釘搬送路402の外に押し出され、フォトインタラプタ29A,29Bの発光部から受光部への光線を遮断する。このため、釘検知スイッチ291,292の双方がオフとなる。
2.釘搬送路402の長さ検出位置に短い釘が存在するとき、棒状部材296はバネ298の付勢により釘搬送路402に延在してフォトインタラプタ29Bの発光部29Sから受光部29Rへの光線を遮断しない一方、棒状部材295はバネの付勢に抗して短い釘によって釘搬送路402の外に押し出され、フォトインタラプタ29Aの発光部から受光部への光線を遮断する。このため、釘検知スイッチ292はオン、釘検知スイッチ291はオフとなる。
3.釘搬送路402の長さ検出位置に釘が存在しないとき、棒状部材295,296は共にバネの付勢により釘搬送路402に延在してフォトインタラプタ29A,29Bの発光部から受光部への光線を遮断しない。このため、釘検知スイッチ291,292の双方がオンとなる。
The length detection means has the following three states.
1. When a long nail is present at the length detection position of the nail conveyance path 402, the rod-like members 295 and 296 are both pushed out of the nail conveyance path 402 by the long nail, and the light interrupters 29A and 29B emit light from the light emitting part to the light receiving part. Block the light. For this reason, both the nail detection switches 291 and 292 are turned off.
2. When a short nail exists at the position where the length of the nail conveyance path 402 is detected, the rod-like member 296 extends to the nail conveyance path 402 by the bias of the spring 298 and the light beam from the light emitting portion 29S of the photo interrupter 29B to the light receiving portion 29R. On the other hand, the rod-shaped member 295 is pushed out of the nail conveyance path 402 by a short nail against the bias of the spring, and blocks the light beam from the light emitting portion to the light receiving portion of the photo interrupter 29A. For this reason, the nail detection switch 292 is turned on and the nail detection switch 291 is turned off.
3. When the nail does not exist at the position where the length of the nail conveyance path 402 is detected, the rod-like members 295 and 296 are both extended to the nail conveyance path 402 by the bias of the spring, and the photo interrupters 29A and 29B are sent from the light emitting part to the light receiving part. Do not block light. For this reason, both the nail detection switches 291 and 292 are turned on.

最後に、マイコン29には、二次電池3のLD端子が接続されている。LD端子は、二次電池3を構成する各セルの電圧が所定値以下となったときに、過放電検知信号をマイコン29に送信するための端子である。すなわち、二次電池3は、例えば1セル3.6Vのリチウムイオン二次電池を4セル直列に接続してなり、内部には各セルの電圧を監視する監視用ICを有する。この監視用ICは、少なくともいずれかのセルにおいて電圧が所定値以下となったときに、過放電検知信号をLD端子から発信する。マイコン29は、過放電検知信号を受信すると、FET214をオフし、表示あるいは音声その他の手段により過放電を作業者に知らせ、所定時間経過後に自身もオフとなる。   Finally, the LD terminal of the secondary battery 3 is connected to the microcomputer 29. The LD terminal is a terminal for transmitting an overdischarge detection signal to the microcomputer 29 when the voltage of each cell constituting the secondary battery 3 becomes a predetermined value or less. That is, the secondary battery 3 is formed by connecting, for example, 4 cells of 3.6 V lithium ion secondary batteries in series, and has a monitoring IC for monitoring the voltage of each cell. This monitoring IC transmits an overdischarge detection signal from the LD terminal when the voltage is at or below a predetermined value in at least one of the cells. When the microcomputer 29 receives the overdischarge detection signal, it turns off the FET 214, notifies the operator of the overdischarge by display or sound, and turns itself off after a predetermined time.

以下、主に図1〜図5を参照し、電動式打込機1の動作を説明する。なお、図2はマガジン4内の釘が短いとき、図3はマガジン4内の釘が長いとき、図4はマガジン4内の釘が長く且つ昇圧後に作業を中止した場合のタイムチャートである。   Hereinafter, the operation of the electric driving machine 1 will be described mainly with reference to FIGS. 2 is a time chart when the nail in the magazine 4 is short, FIG. 3 is a time chart when the nail in the magazine 4 is long, and FIG. 4 is a time chart when the nail in the magazine 4 is long and the operation is stopped after pressurization.

初期状態は、キャパシタ回路27の電圧は0、各スイッチ(スイッチング素子を含む)はオフとする。   In the initial state, the voltage of the capacitor circuit 27 is 0, and each switch (including the switching element) is off.

電動式打込機1の動作は、作業者の操作によりトリガスイッチ231又はプッシュスイッチ232のどちらかがオンとなることによりスタートする(図2〜図4のt0)。なお、トリガスイッチ231又はプッシュスイッチ232のどちらをオンするかは、作業内容に応じて作業者が適宜決定する。   The operation of the electric driving machine 1 starts when either the trigger switch 231 or the push switch 232 is turned on by the operator's operation (t0 in FIGS. 2 to 4). Whether the trigger switch 231 or the push switch 232 is turned on is appropriately determined by the operator according to the work content.

トリガスイッチ231又はプッシュスイッチ232のどちらかがオンされると、オンとなったほうのスイッチ及びそれと接続されたダイオード(ダイオード234,235のいずれか)を経由して二次電池3のプラス端子から制御電源回路24へ電圧が印加される。制御電源回路24の出力により、マイコン29が起動する。   When either the trigger switch 231 or the push switch 232 is turned on, the positive switch of the secondary battery 3 passes through the switch that is turned on and the diode (either one of the diodes 234 and 235) connected thereto. A voltage is applied to the control power circuit 24. The microcomputer 29 is activated by the output of the control power circuit 24.

(初期充電工程:図2〜図4のt0〜t1)
マイコン29は、FET263をオンし(図5のS1)、FET265のゲート端子の電位を低下させ、FET265をオフする。これにより、放電抵抗264の通電を停止させる。
(Initial charging step: t0 to t1 in FIGS. 2 to 4)
The microcomputer 29 turns on the FET 263 (S1 in FIG. 5), lowers the potential of the gate terminal of the FET 265, and turns off the FET 265. Thereby, the energization of the discharge resistor 264 is stopped.

マイコン29は、FET214をスイッチングする(図5のS2)。これによりFET211も同期してスイッチングを行い、ダイオード233を介して制御電源回路24に電圧が印加される。このため、トリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232がオフされてもマイコン29の起動状態を維持することができる。   The microcomputer 29 switches the FET 214 (S2 in FIG. 5). As a result, the FET 211 also performs switching in synchronization and a voltage is applied to the control power supply circuit 24 via the diode 233. For this reason, even if the trigger switch 231 and the push switch 232 are turned off, the activation state of the microcomputer 29 can be maintained.

このとき、昇圧回路25は非アクティブであり(昇圧動作を行っておらず)、FET253はオフである。このため、昇圧回路25のインダクタンス252及びFET254の寄生ダイオードを通って、二次電池3からキャパシタ回路27に充電される。ここで、FET211がスイッチング(間欠的にオン)しているため、インダクタンス252により電流が制限され、キャパシタ回路27への突入電流は発生しない。そしてインダクタンス252のフライバック電流は、ダイオード251により還流される。これにより、二次電池3からキャパシタ回路27への突入電流を抑制することができ、FET211、FET254の定格値を過大にすることなく、コストを適正にすることができる。   At this time, the booster circuit 25 is inactive (no boosting operation is performed), and the FET 253 is off. For this reason, the capacitor circuit 27 is charged from the secondary battery 3 through the inductance 252 of the booster circuit 25 and the parasitic diode of the FET 254. Here, since the FET 211 is switched (intermittently on), the current is limited by the inductance 252 and no inrush current to the capacitor circuit 27 is generated. The flyback current of the inductance 252 is returned by the diode 251. Thereby, the inrush current from the secondary battery 3 to the capacitor circuit 27 can be suppressed, and the cost can be made appropriate without making the rated values of the FET 211 and FET 254 excessive.

マイコン29によるFET211のスイッチング動作は、二次電池3の電圧とキャパシタ回路27の電圧がおおむね等しくなったところで終了する(図5のS3)。その後、マイコン29は、FET214すなわちFET211をオンさせることにより、二次電池3の電力を昇圧回路25へ供給する(図5のS4)。すると、キャパシタ回路27の電圧は直ちに二次電池3の電圧と略一致する(図2〜図4のt1)。その後、昇圧要否判断に移行する。すなわち、マイコン29は、トリガスイッチ231とプッシュスイッチ232のオンオフ状態を検知する(図5のS5,S6)。これは、前記スイッチのオン動作により発生する抵抗236または237両端の電圧をマイコン29が検知することにより行う。   The switching operation of the FET 211 by the microcomputer 29 ends when the voltage of the secondary battery 3 and the voltage of the capacitor circuit 27 are substantially equal (S3 in FIG. 5). Thereafter, the microcomputer 29 turns on the FET 214, that is, the FET 211 to supply the power of the secondary battery 3 to the booster circuit 25 (S4 in FIG. 5). Then, the voltage of the capacitor circuit 27 immediately coincides with the voltage of the secondary battery 3 (t1 in FIGS. 2 to 4). Thereafter, the process proceeds to determination of whether or not boosting is necessary. That is, the microcomputer 29 detects the on / off state of the trigger switch 231 and the push switch 232 (S5 and S6 in FIG. 5). This is performed by the microcomputer 29 detecting the voltage across the resistor 236 or 237 generated by the on operation of the switch.

(目標電圧設定工程)
そして、トリガスイッチ231とプッシュスイッチ232のどちらか、もしくは両方がオンのとき、釘検知スイッチ291,292の状態の検知を行う(図5のS7,S8)。まず釘検知スイッチ291の状態を検知して(図5のS7)オン状態の時には釘が無い(残量不足)と判断し、昇圧目標電圧は二次電池3の電圧とする(図5のS9)。すなわち、昇圧回路25による昇圧は行わず、二次電池3の電圧がそのままキャパシタ回路27に印加される状態とする。釘検知スイッチ291がオフのとき、釘検知スイッチ292の出力を検知する(図5のS8)。そして、釘検知スイッチ292がオフの時には長い釘と判断し、昇圧目標電圧をV2と設定する(図5のS10)。また、釘検知スイッチ292がオンの時には短い釘と判断し、昇圧目標電圧をV1と設定する(図5のS11)。ここでV1<V2である。これは、長い釘のほうがより大きなエネルギーを必要とするためである。またこれにより、釘の長さに応じて適切なエネルギーを設定できるので、二次電池3のエネルギーを有効に利用でき、省エネルギーになり、一充電当たりの作業量も向上させることができる。なお、昇圧目標電圧の一例を挙げれば、V1は100V、V2は150Vである。もっとも、昇圧目標電圧は、釘の重量や被打込み材の材質その他の要因を考慮して決定すればよい。
(Target voltage setting process)
Then, when either or both of the trigger switch 231 and the push switch 232 are on, the state of the nail detection switches 291 and 292 is detected (S7 and S8 in FIG. 5). First, the state of the nail detection switch 291 is detected (S7 in FIG. 5), and when it is on, it is determined that there is no nail (insufficient remaining amount), and the boost target voltage is the voltage of the secondary battery 3 (S9 in FIG. 5). ). That is, the voltage is not boosted by the booster circuit 25 and the voltage of the secondary battery 3 is applied to the capacitor circuit 27 as it is. When the nail detection switch 291 is off, the output of the nail detection switch 292 is detected (S8 in FIG. 5). When the nail detection switch 292 is off, it is determined that the nail is a long nail, and the boost target voltage is set to V2 (S10 in FIG. 5). When the nail detection switch 292 is on, it is determined that the nail is a short nail, and the boost target voltage is set to V1 (S11 in FIG. 5). Here, V1 <V2. This is because long nails require more energy. Moreover, since an appropriate energy can be set according to the length of the nail, the energy of the secondary battery 3 can be used effectively, energy saving can be achieved, and the work amount per charge can be improved. As an example of the boost target voltage, V1 is 100V and V2 is 150V. However, the boost target voltage may be determined in consideration of the weight of the nail, the material of the driven material, and other factors.

(キャパシタ充電工程:図2のt1〜t2、図3及び図4のt1〜t2')
昇圧目標電圧をV1又はV2に設定した後、マイコン29は、FET253をスイッチングし(図5のS12)、昇圧回路25に昇圧動作を実行させる。つまり、FET253をオンすると、インダクタンス252、FET253に電流が流れる。そして、FET253をオフすると、インダクタンス252のフライバック電流がFET254の寄生ダイオードを介してキャパシタ回路27に充電されて、キャパシタ回路27の電圧が二次電池3の電圧よりも大きい目標電圧に向けて昇圧されていく。
(Capacitor charging step: t1 to t2 in FIG. 2, t1 to t2 ′ in FIGS. 3 and 4)
After setting the boost target voltage to V1 or V2, the microcomputer 29 switches the FET 253 (S12 in FIG. 5) and causes the booster circuit 25 to perform a boost operation. That is, when the FET 253 is turned on, a current flows through the inductance 252 and the FET 253. When the FET 253 is turned off, the flyback current of the inductance 252 is charged to the capacitor circuit 27 via the parasitic diode of the FET 254, and the voltage of the capacitor circuit 27 is boosted toward a target voltage higher than the voltage of the secondary battery 3. It will be done.

キャパシタ回路27の電圧は、抵抗267,268で分圧された電圧をマイコン29に入力することにより、検知する。そして、キャパシタ回路27の電圧が前記の通り設定した昇圧目標電圧(V1又はV2)に達すると、FET253のスイッチングを停止する(図5のS13,S14)。なお、二次電池3からキャパシタ回路27を充電している期間は、二次電池3の端子電圧は内部抵抗による電圧降下の影響で若干低下する(但しこの低下はタイムチャート上には示していない)。   The voltage of the capacitor circuit 27 is detected by inputting the voltage divided by the resistors 267 and 268 to the microcomputer 29. When the voltage of the capacitor circuit 27 reaches the boost target voltage (V1 or V2) set as described above, the switching of the FET 253 is stopped (S13 and S14 in FIG. 5). Note that during the period when the capacitor circuit 27 is charged from the secondary battery 3, the terminal voltage of the secondary battery 3 slightly decreases due to the voltage drop caused by the internal resistance (however, this decrease is not shown in the time chart). ).

(打込み工程:図2のt3〜t4、図3のt3'〜t4')
次にトリガスイッチ231とプッシュスイッチ232の両方がオンかどうかを検知して(図5のS15,S16)、両方オンの場合にのみ、マイコン29はFET283をオンする(図5のS17)。すると、キャパシタ回路27にためられた電荷はプランジャー駆動コイル281に通電される。これによりプランジャー駆動コイル281の磁気回路を形成しているプランジャー501を駆動して(ブレード部501bを打込準備位置に向けて突出させて)釘を打つ。そして、所定時間(例えば10〜50ミリ秒)経過後、FET283をオフし(図5のS18,S19)、プランジャー駆動コイル281に流れる電流は、ダイオード282を還流して消費される。以上で、1発分の釘の打込みが終了する。
(Punching process: t3 to t4 in FIG. 2, t3 ′ to t4 ′ in FIG. 3)
Next, it is detected whether both the trigger switch 231 and the push switch 232 are on (S15 and S16 in FIG. 5), and the microcomputer 29 turns on the FET 283 only when both are on (S17 in FIG. 5). Then, the electric charge accumulated in the capacitor circuit 27 is energized to the plunger drive coil 281. As a result, the plunger 501 forming the magnetic circuit of the plunger drive coil 281 is driven (the blade portion 501b protrudes toward the driving preparation position) and the nail is driven. Then, after a predetermined time (for example, 10 to 50 milliseconds) elapses, the FET 283 is turned off (S18 and S19 in FIG. 5), and the current flowing through the plunger drive coil 281 flows back through the diode 282 and is consumed. The nail driving for one shot is thus completed.

その後、トリガスイッチ231とプッシュスイッチ232の少なくともどちらかのオフを確認し(図5のS20,S21)、昇圧要否判断(図5のS5)に戻る。このとき、キャパシタ回路27の電圧は二次電池3の電圧とおおむね等しい状態となっている。その後、1発目と同様の流れで2発目以降の打込みを必要に応じて実施する(図2のt5以降、図3のt5'以降)。   Thereafter, it is confirmed that at least one of the trigger switch 231 and the push switch 232 is turned off (S20, S21 in FIG. 5), and the process returns to the determination of necessity of boosting (S5 in FIG. 5). At this time, the voltage of the capacitor circuit 27 is substantially equal to the voltage of the secondary battery 3. Thereafter, the second and subsequent shots are executed as necessary in the same flow as the first shot (after t5 in FIG. 2, after t5 ′ in FIG. 3).

(戻し充電工程:図4のt23〜t24)
以下、キャパシタ回路27から二次電池3へ充電する戻し充電工程について説明する。この工程を行う典型的な例は、キャパシタ回路27の電圧が昇圧目標電圧(V1又はV2)に達した後(図5のS14の後)で、打込みを行わずに作業を中止(作業者の操作によりトリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232の双方がオフ)した場合(図5のS15及びS22のN)である。この場合、マイコン29は、ドライバ回路256を介してFET254をスイッチングさせる(図5のS23)。これにより、キャパシタ回路27に充電された電圧は、FET254、インダクタンス252、FET211の寄生ダイオードを通って二次電池3へ充電する。FET254がオフすると、インダクタンス252のフライバック電流は、FET253の寄生ダイオードを通って還流する。また、FET254をスイッチングするときには抵抗255に電流が流れるので、マイコン29は、抵抗255の電圧を検知して、キャパシタ回路27から二次電池3への充電を適切に制御することができる。
(Return charging process: t23 to t24 in FIG. 4)
Hereinafter, the return charging process for charging the secondary battery 3 from the capacitor circuit 27 will be described. A typical example of performing this process is to stop the operation without performing driving (after the operation S14 in FIG. 5) after the voltage of the capacitor circuit 27 reaches the boost target voltage (V1 or V2) (after the operation of the operator). This is a case where both the trigger switch 231 and the push switch 232 are turned off by the operation (N in S15 and S22 in FIG. 5). In this case, the microcomputer 29 switches the FET 254 via the driver circuit 256 (S23 in FIG. 5). As a result, the voltage charged in the capacitor circuit 27 charges the secondary battery 3 through the FET 254, the inductance 252 and the parasitic diode of the FET 211. When FET 254 is turned off, the flyback current of inductance 252 flows back through the parasitic diode of FET 253. Further, since the current flows through the resistor 255 when the FET 254 is switched, the microcomputer 29 can detect the voltage of the resistor 255 and appropriately control the charging from the capacitor circuit 27 to the secondary battery 3.

戻し充電工程は、二次電池3の電圧とキャパシタ回路27の電圧との差が所定電圧値V3以下になるまで実行し(図5のS24)、その後、FET254をオフし(図5のS25)、放電待機状態となる。なお、キャパシタ回路27から二次電池3への充電により、二次電池3の端子電圧は、当該充電の実行前よりも若干上昇(回復)する(但しこの上昇はタイムチャート上には示していない)。   The return charging step is executed until the difference between the voltage of the secondary battery 3 and the voltage of the capacitor circuit 27 becomes equal to or lower than the predetermined voltage value V3 (S24 in FIG. 5), and then the FET 254 is turned off (S25 in FIG. 5). Then, a discharge standby state is entered. Note that, by charging the secondary battery 3 from the capacitor circuit 27, the terminal voltage of the secondary battery 3 slightly increases (recovers) from before the charge is performed (however, this increase is not shown in the time chart). ).

(放電工程:図4のt25〜)
以下、二次電池3の電圧とキャパシタ回路27の電圧とが略一致している状態からの放電工程について説明する。例えば作業が終了すると、作業者の操作によりトリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232の双方がオフされる(図5のS5及びS6のN)。すると、放電待機状態となり、マイコン29は、所定時間(例えば30秒)経過するのを待って、FET214,263をオフする(図5のS26,S27)。FET214がオフすると、FET211もオフとなり、二次電池3を遮断して二次電池3の消費電流が少なくなる。さらに、FET263をオフすることにより、キャパシタ回路27の電圧を抵抗261,262で分圧した電圧がFET265のゲート端子に印加されるので、FET265はオンする。これにより、キャパシタ回路27の電荷は、放電抵抗264及びFET265を通って放電される。なお、釘が無い(残量不足)と判断した場合も、放電待機状態となり(図5のS9→S26)、同様に放電工程が実施される。
(Discharge process: t25 in FIG. 4)
Hereinafter, a discharging process from a state in which the voltage of the secondary battery 3 and the voltage of the capacitor circuit 27 are substantially the same will be described. For example, when the work is finished, both the trigger switch 231 and the push switch 232 are turned off by the operator's operation (N in S5 and S6 in FIG. 5). Then, a discharge standby state is entered, and the microcomputer 29 turns off the FETs 214 and 263 after waiting for a predetermined time (for example, 30 seconds) (S26 and S27 in FIG. 5). When the FET 214 is turned off, the FET 211 is also turned off, the secondary battery 3 is cut off, and the current consumption of the secondary battery 3 is reduced. Further, when the FET 263 is turned off, a voltage obtained by dividing the voltage of the capacitor circuit 27 by the resistors 261 and 262 is applied to the gate terminal of the FET 265, so that the FET 265 is turned on. Thereby, the electric charge of the capacitor circuit 27 is discharged through the discharge resistor 264 and the FET 265. When it is determined that there is no nail (insufficient remaining amount), a discharge standby state is entered (S9 → S26 in FIG. 5), and the discharge process is similarly performed.

上記の放電工程(図5のS27)は、例えば二次電池3を不意に電動式打込機1の本体部2から抜いた場合にも自動的に実施される。すなわち、二次電池3が抜けると、マイコン29がオフとなり、FET214,263もオフとなる。このため、二次電池3が不意に抜けてしまっても速やかにキャパシタ回路27にたまった電荷を放電できるので、信頼性が高い。   The above discharge step (S27 in FIG. 5) is automatically performed even when, for example, the secondary battery 3 is unexpectedly pulled out from the main body 2 of the electric driving machine 1. That is, when the secondary battery 3 is removed, the microcomputer 29 is turned off, and the FETs 214 and 263 are also turned off. For this reason, even if the secondary battery 3 is unexpectedly removed, the charge accumulated in the capacitor circuit 27 can be discharged quickly, so that the reliability is high.

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。   According to the present embodiment, the following effects can be achieved.

(1) 昇圧目標電圧(キャパシタ回路27の充電目標電圧)を少なくとも2種類設定可能であり、長い釘のときは昇圧目標電圧をV2に設定し、短い釘のときは昇圧目標電圧をV1に設定する(V1<V2)ため、昇圧目標電圧が1種類しかない場合と異なり、短い釘のために過剰な充電をすることがない。すなわち、短い釘を打ち込む場合に長い釘と同じ電圧までキャパシタ回路27を充電すると、必要以上の打込力を与えること(電力の過剰供給)になり、電池エネルギーの無駄であるが、本実施の形態ではそのような無駄を好適に削減することが可能となる。このため、回路の消費電流(電力)を低減させることにより効率向上と省エネルギー化を図り、電池の消耗を抑えることが可能となる。 (1) At least two types of boost target voltage (capacitor 27 charging target voltage) can be set. For long nails, the boost target voltage is set to V2, and for short nails, the boost target voltage is set to V1. Therefore, unlike the case where there is only one type of boost target voltage, there is no excessive charging due to the short nail. That is, when the short nail is driven, if the capacitor circuit 27 is charged to the same voltage as that of the long nail, an unnecessary driving force is provided (overpower supply), which is a waste of battery energy. In the embodiment, it is possible to suitably reduce such waste. For this reason, it is possible to improve efficiency and save energy by reducing current consumption (electric power) of the circuit, and to suppress battery consumption.

(2) 上述の戻し充電工程を行うことにより、昇圧したものの打込みを行わなかった場合であっても、キャパシタ回路27の充電エネルギー(二次電池3の電圧よりも高い部分)を二次電池3に回収できる(充電エネルギーの無駄を削減できる)。このため、戻し充電工程を行わない場合と比較して、回路の消費電流(電力)を低減させることにより効率向上と省エネルギー化を図り、電池の消耗を抑えることが可能となる。 (2) By performing the above-described return charging step, the charging energy of the capacitor circuit 27 (a portion higher than the voltage of the secondary battery 3) is transferred to the secondary battery 3 even when the boosted voltage is not applied. Can be recovered (reducing waste of charging energy). For this reason, it is possible to improve efficiency and save energy by reducing the current consumption (electric power) of the circuit as compared with the case where the return charging step is not performed, and to suppress the consumption of the battery.

(3) 上述の初期充電工程では、キャパシタ回路27を初期電圧(例えばゼロ)から二次電池3の電圧とおおむね等しくなるまで充電する間、FET211をスイッチングしているため、インダクタンス252により電流が制限され、キャパシタ回路27への突入電流を防止できる。また、上述の戻し充電工程では、FET254をスイッチングするため、インダクタンス252により電流が制限され、キャパシタ回路27から二次電池3に過大な電流が流れることを防止できる。したがって、スイッチングをしない場合と比較してFET211、FET254の定格値は小さいもので足り、小型化及びコスト低下を図ることができる。また、過大な電流(突入電流)による二次電池3、キャパシタ回路27の寿命低下を抑制することができる。 (3) In the above-described initial charging step, the FET 211 is switched while the capacitor circuit 27 is charged from the initial voltage (for example, zero) until it becomes substantially equal to the voltage of the secondary battery 3, so that the current is limited by the inductance 252. Thus, an inrush current to the capacitor circuit 27 can be prevented. In the above-described return charging step, since the FET 254 is switched, the current is limited by the inductance 252 and an excessive current can be prevented from flowing from the capacitor circuit 27 to the secondary battery 3. Therefore, the rated values of the FET 211 and the FET 254 are small compared with the case where the switching is not performed, and the size and cost can be reduced. Moreover, the lifetime reduction of the secondary battery 3 and the capacitor circuit 27 by an excessive electric current (rush current) can be suppressed.

(4) 作業者がトリガ503を引くと(すなわちトリガスイッチ231がオンになると)昇圧目標電圧(V1又はV2)に向けてキャパシタ回路27を自動的に充電開始するため、その後に作業者がノーズ部7の先端を被打込み材に押し付けたときには、キャパシタ回路27の充電が完了している又は途中まで進んでいるため、作業者が操作してから釘が打ち込まれるまでの時間を短くでき(レスポンスを良くすることができ)、操作性の向上を図ることできる。なお、ノーズ部7の先端を被打込み材に押し付けた後でトリガ503を引く場合にも同様の効果がある。 (4) When the operator pulls the trigger 503 (that is, when the trigger switch 231 is turned on), the capacitor circuit 27 is automatically charged toward the boost target voltage (V1 or V2). When the tip of the portion 7 is pressed against the material to be driven, the charging of the capacitor circuit 27 is completed or has progressed halfway, so the time from the operator's operation until the nail is driven can be shortened (response Operability can be improved. The same effect can be obtained when the trigger 503 is pulled after the tip of the nose portion 7 is pressed against the workpiece.

(5) 二次電池3が抜けた場合にはキャパシタ回路27が自動的に放電されるため、信頼性がよい。 (5) Since the capacitor circuit 27 is automatically discharged when the secondary battery 3 is removed, the reliability is good.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。   The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.

昇圧目標電圧は、3種類以上であってもよい。   There may be three or more boost target voltages.

二次電池3は、リチウムイオン二次電池以外の二次電池でもよい。また、二次電池3に替えて一次電池を用いてもよい。   The secondary battery 3 may be a secondary battery other than the lithium ion secondary battery. Further, a primary battery may be used in place of the secondary battery 3.

各スイッチング素子は、FET以外の無接点スイッチ(電子スイッチ)としてもよい。   Each switching element may be a non-contact switch (electronic switch) other than the FET.

FET211,253,254の各ドレインソース間の寄生ダイオードを電流経路とすることに替え又はそれに加え、各ドレインソース間に別途ダイオードを並列に接続して電流経路を成してもよい。   Instead of or in addition to using a parasitic diode between the drains and sources of the FETs 211, 253, and 254 as a current path, a separate diode may be connected in parallel between the drains and sources to form a current path.

放電待機時間(図5のS26)は、トリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232の双方オフの場合(図5のS6のN)と、留め具の残量が無い場合(図5のS9)とで異なってもよい。   The discharge waiting time (S26 in FIG. 5) differs between when both the trigger switch 231 and the push switch 232 are off (N in S6 in FIG. 5) and when there is no remaining fastener (S9 in FIG. 5). May be.

昇圧後にトリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232の双方がオフになってからFET254のスイッチングを開始するまでの間(図5のS22とS23の間)に待ち時間を設定してもよい。トリガスイッチ231及びプッシュスイッチ232の双方がオフになってもすぐに作業が再開されることもあるからである。   A waiting time may be set between the time when the trigger switch 231 and the push switch 232 are both turned off after boosting and before the switching of the FET 254 is started (between S22 and S23 in FIG. 5). This is because work may be resumed immediately even when both the trigger switch 231 and the push switch 232 are turned off.

長さ検出手段において、フォトインタラプタによる光学的な長さ検出に替えて、留め具の長さが所定値以上か否かに応じて2つのメカスイッチをオンオフさせる機械的な長さ検出にしてもよい。   In the length detection means, instead of optical length detection by a photo interrupter, mechanical length detection that turns on and off two mechanical switches depending on whether or not the length of the fastener is equal to or greater than a predetermined value may be used. Good.

1 電動式打込機
2 本体部
3 二次電池
21 電源スイッチ回路
22 電池電圧検知回路
23 スイッチ検知回路
24 制御電源回路
25 昇圧回路
26a キャパシタ放電回路
26b キャパシタ電圧検知回路
27 キャパシタ回路
29 マイコン
211、214、253、254、263、265、283 FET
231 トリガスイッチ
232 プッシュスイッチ
252 インダクタンス
281 プランジャー駆動コイル
291、292 釘検知スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric driving machine 2 Main part 3 Secondary battery 21 Power switch circuit 22 Battery voltage detection circuit 23 Switch detection circuit 24 Control power supply circuit 25 Boost circuit 26a Capacitor discharge circuit 26b Capacitor voltage detection circuit 27 Capacitor circuit 29 Microcomputer 211, 214 253, 254, 263, 265, 283 FET
231 Trigger switch 232 Push switch 252 Inductance 281 Plunger drive coil 291, 292 Nail detection switch

Claims (13)

本体部と、前記本体部に電源を供給する電池とを備え、
前記本体部は、留め具を打込み準備位置に供給するマガジンと、前記打込み準備位置に向けて突出することにより前記打込み準備位置に存在する留め具を打込み可能なプランジャーと、前記プランジャーを前記打込み準備位置から離れる方向に付勢するプランジャー付勢手段と、前記プランジャーに前記打込み準備位置への突出力を与える磁力を発生するプランジャー駆動コイルと、前記プランジャー駆動コイルへの供給電圧を生成するコイル電圧生成部とを有し、
前記コイル電圧生成部は、前記電池からの供給電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力電圧が印加され且つ前記プランジャー駆動コイルと並列に設けられたキャパシタと、前記キャパシタから前記プランジャー駆動コイルへの通電のオンオフを切替え可能なコイル通電用スイッチと、少なくとも前記昇圧回路を制御するコントローラとを有し、
前記コントローラは、前記昇圧回路の昇圧目標電圧を、第1目標電圧と、前記第1目標電圧よりも高い第2目標電圧との間で切替可能であることを特徴とする、電動式打込機。
A main body and a battery for supplying power to the main body,
The main body includes a magazine for supplying a fastener to a driving preparation position, a plunger capable of driving the fastener existing in the driving preparation position by projecting toward the driving preparation position, and the plunger. Plunger urging means for urging in a direction away from the driving preparation position, a plunger driving coil for generating a magnetic force that gives the plunger a projecting output to the driving preparation position, and a supply voltage to the plunger driving coil A coil voltage generator for generating
The coil voltage generator includes a booster circuit that boosts a supply voltage from the battery, a capacitor to which an output voltage of the booster circuit is applied and provided in parallel with the plunger drive coil, and the plunger from the capacitor A coil energization switch capable of switching on / off of energization to the drive coil, and a controller for controlling at least the booster circuit;
The controller is capable of switching a boost target voltage of the booster circuit between a first target voltage and a second target voltage higher than the first target voltage. .
請求項1に記載の電動式打込機において、
前記マガジン内に存在する留め具の長さが所定値以上か否かを検出する長さ検出手段を有し、
前記コントローラは、前記留め具の長さが前記所定値未満であることを前記長さ検出手段が検出したときは前記昇圧回路の昇圧目標電圧を前記第1目標電圧とし、前記留め具の長さが前記所定値以上であることを前記長さ検出手段が検出したときは前記昇圧回路の昇圧目標電圧を前記第2目標電圧とする、電動式打込機。
In the electric driving machine according to claim 1,
A length detecting means for detecting whether or not the length of the fastener existing in the magazine is a predetermined value or more;
When the length detecting means detects that the length of the fastener is less than the predetermined value, the controller sets the boost target voltage of the booster circuit as the first target voltage, and sets the length of the fastener. When the length detection means detects that the value is equal to or greater than the predetermined value, the booster target voltage of the booster circuit is set as the second target voltage.
請求項2に記載の電動式打込機において、
前記長さ検出手段は、前記マガジンに取り付けられた少なくとも1対の発光素子及び受光素子と、前記マガジンにおける留め具の供給路中の長さ検出位置に延在する遮光部材とを有し、
前記遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する前記所定値以上の長さの留め具によって前記供給路から出る方向に押され、前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に前記所定値以上の長さの留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らない、電動式打込機。
In the electric driving machine according to claim 2,
The length detection means includes at least a pair of light emitting elements and light receiving elements attached to the magazine, and a light shielding member extending to a length detection position in a supply path of a fastener in the magazine,
The light blocking member is pushed in a direction of exiting the supply path by a fastener having a length equal to or greater than the predetermined value present at the length detection position, and blocks light from the light emitting element toward the light receiving element. An electric driving machine that extends to the length detection position and does not block light traveling from the light emitting element to the light receiving element when there is no fastener having a length equal to or greater than the predetermined value at the height detection position.
請求項2に記載の電動式打込機において、
前記長さ検出手段は、前記マガジンに取り付けられた少なくとも2対の発光素子及び受光素子と、前記マガジンにおける留め具の供給路中の長さ検出位置に前記留め具の長さ方向と異なる方向から延在する第1及び第2の遮光部材とを有し、
前記第1の遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する前記所定値以上の長さの留め具によって前記供給路から出る方向に押され、一方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に前記所定値以上の長さの留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記一方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らず、
前記第2の遮光部材は、前記長さ検出位置に存在する留め具によって前記供給路から出る方向に押され、他方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮る一方、前記長さ検出位置に留め具が存在しないときは、前記長さ検出位置に延在して前記他方の対の前記発光素子から前記受光素子に向かう光を遮らない、電動式打込機。
In the electric driving machine according to claim 2,
The length detection means includes at least two pairs of light emitting elements and light receiving elements attached to the magazine, and a length detection position in a supply path of the fastener in the magazine from a direction different from the length direction of the fastener. And extending first and second light shielding members,
The first light shielding member is pushed in a direction of exiting the supply path by a fastener having a length equal to or greater than the predetermined value present at the length detection position, and is directed from the light emitting element of one pair to the light receiving element. On the other hand, when there is no fastener having a length equal to or longer than the predetermined value at the length detection position while blocking light, the light detection element extends from the one pair of light emitting elements to the light receiving element. Without blocking the light
The second light-shielding member is pushed in the direction of exiting the supply path by a fastener present at the length detection position, and shields light from the other pair of the light-emitting elements toward the light-receiving element, while the length An electric driving machine that extends to the length detection position and does not block light from the other pair of the light emitting elements toward the light receiving element when no fastener exists at the detection position.
請求項4に記載の電動式打込機において、前記コントローラは、いずれの対においても発光素子から受光素子に光が到達しないとき、前記昇圧回路を非アクティブとする、電動式打込機。   5. The electric driving machine according to claim 4, wherein the controller deactivates the booster circuit when light does not reach the light receiving element from the light emitting element in any pair. 請求項1から5のいずれかに記載の電動式打込機において、
前記コイル電圧生成部は、前記電池と前記昇圧回路との間に設けられた電源スイッチング素子を含む電源スイッチ回路を有し、
前記コントローラは、前記キャパシタの電圧が初期電圧から前記電池の電圧と等しい又はそれ以下の所定の電圧まで上昇する間、前記昇圧回路を非アクティブとし、かつ前記電源スイッチング素子をスイッチングする、電動式打込機。
In the electric driving machine according to any one of claims 1 to 5,
The coil voltage generator includes a power switch circuit including a power switching element provided between the battery and the booster circuit,
The controller is configured to make the booster circuit inactive and switch the power switching element while the voltage of the capacitor rises from an initial voltage to a predetermined voltage equal to or lower than the voltage of the battery. Embedded machine.
請求項1から6のいずれかに記載の電動式打込機において、
前記昇圧回路は、昇圧用インダクタンス素子と、昇圧用スイッチング素子と、ダイオードとを有し、
前記昇圧用インダクタンス素子と前記昇圧用スイッチング素子とが前記電池の両端子間に直列に接続され、
前記キャパシタは、前記昇圧用インダクタンス素子と直列かつ前記昇圧用スイッチング素子と並列であり、
前記ダイオードは、前記昇圧用インダクタンス素子及び前記昇圧用スイッチング素子の接続点と前記キャパシタとの間の、前記キャパシタを充電する方向の電流を流す一方、逆方向の電流は流さず、
前記コントローラは、前記昇圧用スイッチング素子のスイッチングにより、前記昇圧回路において前記電池からの供給電圧を昇圧する、電動式打込機。
In the electric driving machine according to any one of claims 1 to 6,
The booster circuit includes a boosting inductance element, a boosting switching element, and a diode,
The boosting inductance element and the boosting switching element are connected in series between both terminals of the battery,
The capacitor is in series with the boosting inductance element and in parallel with the boosting switching element,
The diode flows a current in a direction of charging the capacitor between a connection point of the boosting inductance element and the boosting switching element and the capacitor, but does not flow a reverse current.
The controller is an electric driving machine that boosts a supply voltage from the battery in the boosting circuit by switching of the boosting switching element.
請求項1から7のいずれかに記載の電動式打込機において、
前記昇圧回路の出力側において前記キャパシタと並列に設けられた放電回路を有し、
前記放電回路は、前記キャパシタの両端子間に直列に接続された放電抵抗及び放電用スイッチング素子と、前記キャパシタの両端子間に直列に接続された第1及び第2バイアス抵抗と、前記第1及び第2バイアス抵抗のいずれかと並列に設けられたバイアス制御用スイッチング素子とを有し、
前記第1及び第2バイアス抵抗の接続点が前記放電用スイッチング素子の制御端子に接続され、
前記コントローラは前記バイアス制御用スイッチング素子の制御端子の電圧を制御し、
前記バイアス制御用スイッチング素子がオンのときは前記放電用スイッチング素子がオフであり、前記バイアス制御用スイッチング素子がオフのときは前記放電用スイッチング素子がオンである、電動式打込機。
In the electric driving machine according to any one of claims 1 to 7,
A discharge circuit provided in parallel with the capacitor on the output side of the booster circuit;
The discharge circuit includes a discharge resistor and a discharge switching element connected in series between both terminals of the capacitor, first and second bias resistors connected in series between both terminals of the capacitor, and the first And a bias control switching element provided in parallel with any of the second bias resistor,
A connection point of the first and second bias resistors is connected to a control terminal of the discharge switching element,
The controller controls a voltage of a control terminal of the bias control switching element;
The electric driving machine in which the discharge switching element is off when the bias control switching element is on, and the discharge switching element is on when the bias control switching element is off.
請求項8に記載の電動式打込機において、前記電池は前記本体部に着脱可能に取り付けられ、前記電池が前記本体部から外れたときに前記バイアス制御用スイッチング素子がオフになる、電動式打込機。   9. The electric driving machine according to claim 8, wherein the battery is detachably attached to the main body, and the bias control switching element is turned off when the battery is detached from the main body. Driving machine. 昇圧目標電圧を、第1目標電圧と、前記第1目標電圧よりも高い第2目標電圧とのいずれかに設定する目標電圧設定工程と、
電池の電圧を昇圧してキャパシタを前記昇圧目標電圧となるように充電するキャパシタ充電工程と、
前記昇圧目標電圧まで充電したキャパシタからプランジャー駆動コイルに通電することによりプランジャーを打込み準備位置に突出させ、前記プランジャーで留め具を押し出して被打込み材に打ち込む打込み工程とを有する、留め具の打込み方法。
A target voltage setting step of setting the boost target voltage to either a first target voltage or a second target voltage higher than the first target voltage;
A capacitor charging step of boosting the voltage of the battery to charge the capacitor to the boost target voltage; and
A fastener that has a driving step of projecting a plunger to a driving-in preparation position by energizing a plunger driving coil from a capacitor charged to the boost target voltage, and pushing out the fastener with the plunger and driving it into a workpiece. How to drive
請求項10に記載の方法において、前記目標電圧設定工程では、留め具の長さが所定値未満であるときは前記昇圧目標電圧を前記第1目標電圧に設定し、留め具の長さが前記所定値以上であるときは前記昇圧目標電圧を前記第2目標電圧に設定する、留め具の打込み方法。   11. The method according to claim 10, wherein, in the target voltage setting step, when the length of the fastener is less than a predetermined value, the boost target voltage is set to the first target voltage, and the length of the fastener is the height. A fastener driving-in method in which the boost target voltage is set to the second target voltage when it is equal to or greater than a predetermined value. 請求項10又は11に記載の方法において、
前記キャパシタ充電工程の前に、前記キャパシタを初期電圧から前記電池の電圧と等しい又はそれ以下の所定の電圧まで充電する初期充電工程を実行し、
前記初期充電工程では、前記電池と前記キャパシタとの間に設けた電源スイッチング素子をスイッチングする、留め具の打込み方法。
12. The method according to claim 10 or 11,
Before the capacitor charging step, performing an initial charging step of charging the capacitor from an initial voltage to a predetermined voltage equal to or less than the voltage of the battery,
In the initial charging step, a fastener driving method for switching a power switching element provided between the battery and the capacitor.
請求項10から12のいずれか一項に記載の方法において、前記電池が外れたときに、前記キャパシタと並列に設けられた放電用スイッチング素子をオンして前記キャパシタを放電する放電工程を実行する、留め具の打込み方法。   13. The method according to claim 10, wherein when the battery is detached, a discharging step is performed in which the discharging switching element provided in parallel with the capacitor is turned on to discharge the capacitor. How to drive the fasteners.
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