JP5723686B2 - 電動式ファスナ打込み装置及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は，電動式ファスナ打込み装置及びその使用方法に関するものである。

本明細書において，「電動式ファスナ打込み装置」とは，例えば特開2008-142888号公報（特許文献１）に開示されている手持式打込み装置を指している。また，国際公開WO2007/142997号パンフレット（特許文献２）も同様な打込み装置を開示しているが，この打込み装置は，制御回路が部分的又は完全な復帰行程の時間的長さを監視するためのタイマを含んでいる。

特開2008-142888号公報 国際公開WO2007/142997号パンフレット

本発明の課題は，冒頭に記載した形式の電動式ファスナ打込み装置の使用時における安全性を更に向上することである。

上記の課題を解決するため，本発明は，使用時に各種の装置状態を呈する電動式ファスナ打込み装置において，該打込み装置が，使用時における装置状態を監視するための監視及び／又は診断手段を具えることを特徴としている。本発明によれば，監視及び／又は診断手段によって装置状態の総体的推移を安全なものとすることができる。監視及び／又は診断手段は，打込み装置に内蔵した制御回路と一体化させることができる。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，打込み装置は，装置状態を監視するためのスイッチ及び／又はセンサ手段を具えている。スイッチ及び／又はセンサ手段は非接触型又は接触型として校正することができる。スイッチ及び／又はセンサ手段は機械的及び／又は電子的な構成要素を含むことができる。スイッチ及び／又はセンサ手段は，対応する制御ケーブルにより，又はワイヤレスで監視及び／又は診断手段に接続することができる。

前記の課題を一層効果的に解決するため，本発明に係る打込み装置の好適な実施形態では，打込み装置が，駆動モータと，該駆動モータから供給された打込みエネルギを中間的に蓄積すると共に，打込みに際しては蓄積された打込みエネルギを衝撃的に放出してファスナを打込み可能とした中間蓄積手段とを具え，監視及び／又は診断手段が，打込み装置の作動状態における駆動モータの作動データを検知することにより駆動モータを監視する構成とする。好適には診断回路を含む診断手段により，装置使用時における障害の発生を即時的に診断することが可能である。したがって，障害の発生時に駆動モータを直ちに異なる制御様式で制御し，例えば駆動モータに対する供給電流を変更し又は遮断し，あるいは回転方向を逆転させることが可能である。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，監視及び／又は診断手段は，打込み装置の作動状態における駆動モータの回転数を検知するよう，該駆動モータに接続されている。回転数はセンサを使用しない方法で検知することもできるが，センサ又はスイッチ手段により，特に駆動モータに一体化されたホールセンサにより検知するのが好適である。検知した作動データ，例えば回転数，電流，電圧，サイクルタイム等に基づき，障害の発生に先立って障害の種類やその原因を予測することができる。診断手段と駆動モータとの間の接続は，例えば少なくとも１本の信号ケーブル又は制御ケーブルを含むものとすることができる。ただし，接続はワイヤレス接続であってもよい。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，中間蓄積手段は並進変位可能なアクチュエータを含む緊張機構を具え，監視及び／又は診断手段は，打込み装置の作動状態におけるアクチュエータの位置を検知する構成とする。緊張機構は，例えば駆動ばね部材を含み，この駆動ばね部材はロック手段と協働する。駆動ばね部材は，ねじスピンドル上において回り止め状態でガイドされるスピンドルナットにより，ねじスピンドル上で緊張される。その際，駆動モータにより生じさせたねじスピンドルの回転運動が，スピンドルナットの直線運動又は並進運動に変換される。スピンドルナットは，緊張機構における並進運動可能なアクチュエータを指している。代替的又は付加的に，中間蓄積手段としてガス圧リザーバやフライホイールを使用することも可能である。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，監視及び／又は診断手段は，異常事象の発生時に前記駆動モータが前記監視及び／又は診断手段により遮断され又は逆転するよう，駆動モータに接続されている。駆動モータは，駆動モータに対する給電を遮断することによりスイッチオフするのが好適である。これにより，起動モータの不所望の過負荷を回避することができる。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，監視及び／又は診断手段は，打込み装置の作動状態における駆動モータの作動データ，例えば電圧，電流，回転数,温度等を評価する信号処理回路を含む。このような信号処理回路により，所定の障害を個別的に検知することができる。特定の障害は，自動的に対応手段を講じることにより除去することが可能である。打込み装置における構成要素の温度を直接的に測定する以外に，温度等の物理的パラメータを１箇所のみで，又は電子回路の出力部分を含む数箇所で測定し，所定のアルゴリズムに基づいて装置温度，例えばモータ温度を推定することも可能である。更なる実施形態においては温度を，打込みリズム，電流，電圧により算出することもできる。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，監視及び／又は診断手段は，データメモリ及び／又は信号出力端を具える。信号出力端からの信号に基づき，使用者は，障害に関する絞り込んだ情報や，障害の除去方法に関するヒントを得ることが可能である。また，障害に関する情報を記録しておくことにより，後に修理工場において情報を読み出して打込み装置の修理を行うことも可能である。

本発明に係る打込み装置の好適な実施形態において，駆動モータは，電気的又は電子的整流作用を有するモータである。そのような駆動モータとしては，例えばブラシレス直流モータを使用するのが好適である。

本発明は，使用時に各種の装置状態を呈する電動式ファスナ打込み装置の使用方法も提案するものであり，該方法は，前記課題を解決するために，少なくとも打込みエネルギを中間蓄積手段に供給する際の装置状態を検知し，監視し，及び／又は分析することを特徴としている。中間蓄積手段はばねを含む構成とされている。したがって，装置状態は，ばねの緊張に際して分析するものである。

前記の課題を一層効果的に解決するため，本発明に係る使用方法の好適な実施形態においては，打込み装置におけるばね，解除ラッチ，ロック手段，トリガー，クラッチ，ファスナ，スピンドル，スピンドルナット，プッシュロッド，ピストン，充電式バッテリー及び／又は動力伝達ベルトの位置又は状態を検知し，監視し，及び／又は分析する。この場合，電子制御回路により打込み装置が所定の装置状態に切り替え可能であるか否か，又は既に切り替えられているか否かを監視すうｒことが可能である。

前記の課題を一層効果的に解決するため，代替的又は付加的に，打込み装置における駆動モータ，制御手段及び／又はエネルギ供給手段の作動データ，例えば温度，電圧，電流及び／又は回転数を検知し，監視し，及び／又は分析することができる。作動データは，スイッチ及び／又はセンサ手段からの信号として検知するのが好適である。エネルギ供給手段は，例えば充電式バッテリーで構成することができる。

本発明に係る使用方法の好適な実施形態においては，作動データを所定の限界値と比較し，その比較結果をインジケータ及び／又はインターフェース手段に供給する。この情報は，例えば打込み装置の使用者又はサービスマンに保守や修理の際に提示されるものである。また，情報を保存しておくことにより，打込み装置の分解を必要とせずに装置状態を推定することができる。

使用時に各種の装置状態を呈する電動式ファスナ打込み装置として，駆動モータと，駆動モータから供給された打込みエネルギを中間的に蓄積すると共に，打込みに際しては蓄積された打込みエネルギを衝撃的に放出してファスナを打込み可能とした中間蓄積手段とを具える打込む装置を対象とする本発明に係る使用方法は，打込み装置の作動状態における駆動モータの作動データを検知することにより駆動モータを監視するものである。駆動モータの監視及び／又は検知による利点は，中間蓄積手段における障害を即時的に診断できることである。障害の発生時に駆動モータを直ちにスイッチオフし，そのためには，例えば駆動モータに対する給電を遮断する。これにより，打込み装置の作動時における不所望の損傷を回避することができる。作動データの監視及び／又は検知は，打込み装置に一体化させた診断手段により行うのが好適である。

本発明に係る使用方法の好適な実施形態においては，駆動モータの整流周波数から該駆動モータの回転数を検知する。駆動モータは電気的又は電子的に整流作用を行うモータとして，例えばブラシレス直流モータ（BLDCモータ）として構成するのが好適である。

本発明に係る使用方法の好適な実施形態においては，緊張機構におけるアクチュエータの実際の位置を前記電気モータの整流回数に基づいて検知する。打込み装置における中間蓄積手段は，駆動ばね部材を有する緊張機構を含む構成とするのが好適である。駆動ばね部材は，ねじスピンドル上において回り止め状態でガイドされるスピンドルナットにより，ねじスピンドル上で緊張される。その際，駆動モータにより生じさせたねじスピンドルの回転運動が，スピンドルナットの直線運動又は並進運動に変換される。

本発明に係る打込み装置を第１の装置状態で示す略線図である。 図１の打込み装置を第２の装置状態で示す略線図である。 図１及び図２の打込み装置を制御するためのインターフェースを示す略線図である。 緊張行程の間における回転数の変化を図式的に示すチャートである。 緊張行程の間における電圧の変化を図式的に示すチャートである。 緊張行程の間における電流の変化を図式的に示すチャートである。 図１の打込み装置に表示手段及びインターフェースを付加した変形例の略線図である。 図７の打込み装置をコンピュータとの接続状態で示す略線図である。 図１又は図８の打込み装置に各種監視機能を持たせた変形例の略線図である。 図１，図２，図７〜図９の打込み装置を対象とする制御回路のブロック図である。

以下，本発明を図示の好適な実施形態について更に詳述する。

本発明に係るファスナ打込み装置は，例えば，前述した特許文献１に記載され，かつ，同文献の図１〜４に示された手持式打込み装置と同様な基本構造を有している。打込み装置１は，駆動ばね部材としてのばねを含んでおり，それ故に「ばね式釘打ち機」とも称されている。駆動ばね部材としてのばねは駆動モータにより緊張させるものであり，その駆動モータは動力伝達用の歯車機構又はベルト機構を介してボールねじスピンドルを駆動する。ねじスピンドル上にスピンドルナットを回り止め状態で配置することにより，ねじスピンドルの回転運動はスピンドルナットの直線運動に変換される。

ばねはスピンドルナットの直線運動により緊張され，その際にばねに当接するプランジャが，緊張機構のアクチュエータとして機能するスピンドルナットにより，ばねに対して押圧される。緊張行程の終点において，ラムはラッチと係合して緊張位置に保持され，その間にスピンドルナットは駆動モータにより逆転させて初期位置まで復帰させる。使用者が解除スイッチを押圧してラッチを開放し，これによりファスナの打込みを開始するまで，ばねはラッチにより緊張位置に保持される。ばねが蓄積していた打込みエネルギによるファスナの打込みが完了すると，ばねは駆動モータにより再び緊張される。

ばねが緊張・弛緩する間に，スピンドルナットはねじスピンドル上で往復運動する。したがって，駆動モータは所定時間だけ一方向に正転させ，引き続いて逆転させることとなる。駆動モータに対する給電は電子制御回路により制御されている。すなわち，電子制御回路は，スピンドルナットが終点に達した際，例えばラッチを超えた際に制御信号が発生されるまで，駆動モータを正転させるための給電を持続する。その制御信号により電子制御回路は，スピンドルナットが終点に達したことを検知する。これに基づいて，電子制御回路により駆動モータに対する給電を遮断し，又は駆動モータを逆転させるための給電に切り替えることができる。

本発明において，制御回路は，緊張機構を駆動する駆動モータの回転数及び／又は緊張機構，特に緊張機構に含まれるアクチュエータの位置を，打込み装置の全ての緊張及び弛緩行程の間に監視し，検知又は測定するための診断手段を具える。これにより，緊張機構の緊張時及び弛緩時における駆動モータの回転数の推移を記録することが可能である。

このような診断手段を具えることにより，緊張機構に故障，例えば詰まりが生じたときに，タイムラグを伴わずにその旨の診断を即座に下すことが可能である。したがって，故障発生時に駆動モータに対する給電を直ちに停止することができ，これにより緊張機構及び／又は駆動モータの損傷を効果的に回避できる利点が得られる。

故障前における回転数等の作動データから，故障の様式や原因について推定することが可能である。本発明に係る診断手段により，電子制御回路は多種の個別的エラーに対応することができる。電子制御回路は，特定のエラーに対しては自動的に対応措置を講じてその要因を除外することができる。また，装置故障に関する直近の予測情報を保存しておき，又は出力することも可能である。

これに加えて，本発明に係る診断手段は，故障に関する予測情報又はその回避方法に関するヒントをユーザに与えることも可能である。また，診断手段における電子制御回路は，故障に関する情報を保存することもできる。保存された情報は，後に修理工場における打込み装置のシステム診断や修理のために読み出し可能である。

緊張機構を駆動するための駆動モータは，電気的又は電子的に整流作用を行うブラシレス直流モータ（BLDCモータ）で構成するのが好適である。この場合，本発明に係る診断手段は，駆動モータの回転数を測定するために使用される。駆動モータの回転数は，駆動モータの整流周波数から検出するのが好適である。

本発明に係る打込み装置において駆動モータから緊張機構への動力伝達が滑りを伴わないで行われる場合，例えば動力伝達用のベルト機構や歯車機構を使用する場合には，診断装置により，緊張機構におけるアクチュエータの位置を駆動モータの整流回数から検出することができる。

この場合，例えば，駆動モータに対する給電開始に先立って，整流回数を数えるためのカウンタをゼロにリセットする。そして，給電状態にある駆動モータにおける整流回数をカウンタにより数える。カウンタの計数値が所定の限界値を超えると，緊張機構におけるエラーと判定し，駆動モータに対する給電を遮断する。この限界値は，参照用の打込み装置を使用しての校正又は比較測定により確定されており，センサ信号の対照又は調整のために電子制御手段におけるメモリに記憶されている。

整流周波数は，例えばホールセンサにより検出する。この場合，ホールセンサは，駆動モータの作動中におけるロータの位置を測定するために，駆動モータのステータに設けられるものである。ロータが所定のロータ位置を通過する度にホールセンサが出力信号を発生し，これによりカウンタが加算される。カウンタは，緊張機構の緊張又は弛緩に先立って，ゼロにリセットするのが望ましい。カウンタが限界値，又は単位時間当たりの限界値を超えると，緊張機構にエラーが生じたと推定することができる。

図１及び図２は，ファスナ打込み装置１とそのハウジング２を断面表示す略線図である。打込み装置１は複数本のファスナ，例えば釘９を貯蔵したマガジン３を具えている。打込み装置１には，使用者が把持するためのグリップ４も設けられている。

打込み装置１の打込み端には，プッシュロッド８を含む安全手段６が設けられている。打つ込装置１の打込み端を壁面に当接させると，プッシュロッド８は，図１に示す停止位置から図２に示す作動位置まで変位する。プッシュロッド８が作動位置を占めると，図２に破線で示すように，マガジン３からの釘９を，打込み装置１における打込みガイド用のチャネル内まで供給することが可能である。

打込み装置１は，打込みエネルギを中間蓄積するための中間蓄積手段10を具えており，中間蓄積手段10に蓄積された打込みエネルギは，釘の打込み段階で衝撃的に放出され，これにより釘を壁に打込むものである。中間蓄積手段10は，図１では弛緩状態で，図２では緊張状態で示されている圧縮コイルばね11で構成されている。ばね11は，その一端がストッパー12（プランジャとも称する。）に当接している。ストッパー12は，ガイド部材14上で並進的に往復変位可能とされている，

ストッパー12は，クラッチ部材13を介してねじスピンドル15に結合されており，ねじスピンドル15はスピンドルナット16内で回転可能とされている。スピンドルナット16は，ハウジング２内で回転可能に支持されており，動力伝達ベルト18を介して駆動モータ20により駆動可能とされている。ハウジング２内において，ねじスピンドル15は，駆動モータ20による対応方向への駆動により，図１に示す停止位置と，図２に示す作動位置との間で変位する。

ねじスピンドル15は，クラッチ部材13とは反対側の端部に係止突部23を有する。係止突部23は，図１においては動力伝達ベルト18の近傍に配置されている。ねじスピンドル15は，図２に示す作動位置にねじスピンドル15を保持すべく，係止突部23がロック手段22におけるラッチ21と係合するまで，打込み端５から遠ざかる方向に変位させる。その係合状態において，ばね11はストッパー12とスピンドルナット16との間で緊張している。

打込み装置１は，電子的な制御回路24と，リチウムイオン電池等の充電式バッテリー25と，打込み装置１を作動させるための解除スイッチ又はトリガー26とをグリップ４内に具えている。

図３は，図１及び図２に示した打込み装置１を制御するためのインターフェースを示す略線図である。打込み装置１の制御回路24は，中央に配置された矩形ブロックで表わされている。制御回路24は，制御ケーブル，信号ケーブル及び／又は給電ケーブルを介して，充電式バッテリー25に接続されている。更に，制御回路24は，別の制御ケーブル，信号ケーブル及び／又は給電ケーブルを介して，駆動モータ20にも接続されている。加えて，制御回路24は，更なる制御ケーブル，信号ケーブル及び／又は給電ケーブルを介して，スイッチ及び／又はセンサ手段31, 32, 33にも接続されている。スイッチ及び／又はセンサ手段31, 32, 33は，図９に関連して後述する監視機能を発現するものである。

図４〜図６は，Ｘ軸41とＹ軸42とで定義される座標系に基づいて本発明に係る打込み装置の作動データを図式的に示すチャートである。すなわち，図４は，打込み装置１の駆動モータ20が，ばね11の緊張行程の間に示す回転数の特性値カーブ44を表わしている。また，図４は，打込み装置１の駆動モータ20が，ばね11の緊張行程の間に示す電圧の特性値カーブ45を表わしている。更に，図４は，打込み装置１の駆動モータ20が，ばね11の緊張行程の間に示す電流の特性値カーブ46を表わしている。図４〜図６において，ハッチングを施した矩形領域48, 49は，駆動モータ20の不良作動領域を表わしている。

駆動モータ20の不良作動領域48, 49間の領域は，特性値カーブ44, 45, 46が本来的に存在すべき良好領域50である。特性値カーブ44, 45, 46は，スイッチ及び／又はセンサ手段31, 32, 33により検出し，制御回路24において分析し，かつ監視する。打込み装置１の作動中に特性値カーブ44, 45, 46が良好領域50から逸脱すると，その逸脱は制御回路24によって直ちに認識される。センサ手段31, 32, 33の出力データに基づいて蓋然性チェックを行い，打込み装置の現在の問題点を特定することも可能である。

図７は，打込み装置１におけるグリップ４の下端部にインジケータ51と，インターフェース52とを設けた校正を示している。インジケータ51は，制御回路24からの情報を，打込み装置１の使用者に提示するものである。例えば，インジケータ51から光学的信号を発することにより，特性値カーブ44, 45, 46の何れかが不良作動領域48又は49に移行したことを通知することができる。この場合，打込み装置１の使用者は，例えばスイッチを切ることにより，打込み装置１の損傷を回避することができる。インジケータ51から，更に音響信号を発生させる構成とすることも可能である。

本発明の一実施形態においては，インターフェース52を使用して制御回路をプログラム設定する。これにより，本来的に調整が容易な打込み装置全体を，装置制御に対して更に容易に適合させることが可能である。本発明の更なる実施形態においては，インターフェース52を使用して制御機能を拡張可能とする。この場合には，例えば，検知した作動データをＧＭＳ通信方式などにより直接，かつ即時に管理者又は製造業者に送信するための付加的な制御モジュールを接続することが可能である。

本発明の一実施形態において，打込み装置は周辺を照明するためのディスプレイ（照明手段）を具える。この場合，暗い条件下でも打込み装置を使用することが可能である。更に，例えば装置の故障時に使用者に対して点滅により情報を与えることが可能である。

図８は，接続ケーブル54によりコンピュータ55を打込み装置１のインターフェース52に接続する態様を示している。その接続は，ワイヤレスとすることも可能である。インターフェース52を介して，サービスマンは打込み装置１の制御回路24からの情報をコンピュータ55で読み出すことができる。その結果，分解を必要とせずに装置状態をトレースすることが可能である。

図９は，打込み装置１に各種の制御機能を付与できることを例示するものである。打込み装置１全体は，各種の個別的機能を実行することにより作動時の安全性を確保することができる。その目的のため，打込み装置１は，ファスナガイド監視手段61，前側の中間蓄積監視手段62，後側の中間蓄積監視手段63，ロック監視手段64，充電監視手段65，トリガー監視手段66及び押圧監視手段68を具えている。

例えば，ファスナガイド監視手段61は，例えば，ファスナが取り出されたか否か，ファスナがファスナガイドに装填されているか否か，ファスナガイドが係止されているか，又は解除されているかを監視する。前側の中間蓄積監視手段62は，例えば，ばね11が緊張しているか否か，ストッパー12が前方に位置しているか否か，すなわちファスナ打込み端５に近接して位置しているか否か，クラッチが係合状態にあるか否かを監視する。後側の中間蓄積監視手段63は，例えば，ねじスピンドル15又はスピンドルナット16がどこに位置しているかを監視する。ロック監視手段64は，例えば，ラッチ21が解除されているか，又は係止されているかを監視する。充電監視手段65は，例えば，充電式バッテリー25の電流強度又は電圧を監視する。トリガー監視手段66は，例えば，トリガー26が軽く押し込まれているか，ほとんど又は全く押し込まれていないかを監視する。

バッテリー25としては，リチウムイオン電池，リチウムイオンポリマ電池，リチウム金属電池，空気亜鉛電池等を使用することが可能である。また，駆動モータ20としては，ブラシレス直流モータ（BLDCモータ），ブラシレス交流モータ（BLACモータ），直流モータ（DCモータ）又は汎用モータを使用することができる。

ばね11に中間蓄積されたエネルギは，ロック手段22のラッチ21を解除することにより放出される。ラッチ21は，ファスナの打込みのために打込み装置を，固定対象物に押圧したときにのみ解除すべきである。したがって，押圧監視手段68により，打込み装置１が，固定対象物に押圧されているか否かを監視するものである。

この目的のために，機械的及び／又は電子的な押圧係止手段が設けられており，この係止手段により，打込み装置１の固定対象物又は基盤に対する押圧を検知する。この場合，ロック手段22におけるラッチ21が意に反して解除されるのを防止するため，ラッチ21は，打込み装置１が固定対象物又は基盤に押圧されているのみならず，緊張状態にあるときにのみ操作可能とする。緊張状態にあるか否かは，中間蓄積監視手段62, 63によって確認可能である。ック手段22におけるラッチ21は，ロック監視手段64により監視し，又は制御する。

本発明に係る監視及び／又は診断手段を含む電子制御回路24は，各打込みの度に，ファスナ９が基盤に打込まれたか否か，又はファスナ９が打込み装置１の打込み端５において詰まったか否かをチェックする。そのために，ファスナガイド監視手段61を設けたものである。打込み装置１が障害のない所定の装置状態にあるときに初めて，エネルギを中間蓄積手段により再び蓄積可能とする。

打込み装置の各構成要素をチェックすることにより障害，例えばファスナ９の詰まりを確実に検知することができ，これに基づいて打込み装置を低エネルギ状態又は無エネルギ状態に切り替える。これにより検知された障害を取り除き，装置を安全な状態とすることができる。

本発明の一実施形態において，蓄積されたエネルギの放出により充電式バッテリーを充電可能とすることができる。

上述した機械的及び／又は電子的な押圧係止手段は，打込み装置１をファスナ９の装填状態においてのみ，基盤に対して押圧可能とするものである。ファスナの打込みの都度，例えば打込み装置１の持ち上げによって打込み端５に新たなファスナ９が装填されたか否かを，電子制御回路24により確認する。

本発明に係る監視及び／又は診断手段を含む電子制御回路24は，前述したスイッチ及び／又はセンサ手段31, 32, 33により，例えばファスナガイドの位置，解除ラッチ21の位置，トリガー26の位置，ねじスピンドルの位置，プッシュロッド８の位置，あるいはプランジャ，ローラ保持部又はベルトの位置を検知するものである。

トリガー26の非操作状態で所定時間が経過した後にスイッチオフすることにより，打込み装置がエネルギ負荷状態におかれる時間を最小化することができる。充電式バッテリー25に対する監視および／又は通信により，充電式バッテリー25が完全に空になる前に，打込み装置を所定の装置状態とするに十分なエネルギを確保しておくことが可能である。充電式バッテリー25は，充電監視手段65により監視するものである。

通信インターフェースにより充電式バッテリー25を同定することができるので，打込み装置に適した充電式バッテリーのみを使用可能とすることができる。また，充電式バッテリーから装置の使用条件を規定するパラメータを読み出すことができ，これにより異なる充電式バッテリーを適用し，打込み装置をこれに対応して応動させることができる。

打込み装置における緊張時間，回転数，電流，電圧等の装置パラメータを検知することにより，装置状態を推定することができる。電子制御回路24により，顕著に磨耗し，又は故障している打込み装置の使用を禁止することができる。代替的又は付加的に，電子制御回路24の温度，駆動モータの温度，更に，場合によっては更なる構成要素の温度を検知して，臨界的な装置条件を推定することも可能である。これにより不所望の障害，例えば過負荷を回避することができる。

電子制御回路24により，所定の装置状態を時間的に制限することもできる。例えば，打込み装置を押圧した後，ファスナの打込みが行われるまでに数秒の経過時間だけを設定しておくことができる。その設定時間内にファスナの打込みが行われない場合には，打込み装置を自動的に弛緩させることができる。これにより，ファスナガイドに詰まりが生じた場合でも，使用者の安全性が十分に確保される。

ファスナの打込み後，打込み装置は所定時間，例えば1分間だけ待機状態に維持され，引き続いて電子制御回路24により自動的にスイッチオフされる。その結果，打込み装置は使用者が再び手を接触させて意識的にスイッチオンすることが必要となる。したがって，不所望の短絡を防止するため，トリガー26にマスキングを施しておくことができる。手の接触は，対応するスイッチ及び／又はセンサ手段により検出する。トリガー26は，トリガー監視手段66により監視する。本発明の一実施形態においては，打込み装置の基盤意対する新たな押圧を検知して装置を再起動させる。

図１０は，上述した校正を有する打込み装置を対象とする制御回路のブロック図である。中央に位置するブロックは，電子制御回路24である。スイッチ及び／又はセンサ手段31, 32, 33は，それぞれ矢印で示すように，電子制御回路24に情報又は信号を送信する。電子制御回路24は，打込み装置１のメインスイッチ70に接続されている。電子制御回路24は，両矢印で示すように，充電式バッテリー25と交信する。ブロック71は自己保持手段を表わしている。

本発明の一実施形態においては，メインスイッチ70が使用者による把持を検出し，制御回路を応動させてスイッチをオフとし，蓄積されていたエネルギを消失させる。これにより，想定外のエラー，例えば打込み装置の落下に際して，安全性を高めることができる。

ブロック72, 73は，電圧測定及び電流測定を表わしている。ブロック74はスイッチオフを表わしている。ブロック75はＢ６ブリッジを表わしている。Ｂ６ブリッジとは，駆動モータ20を制御するための半導体素子を含む６極ブリッジを意味する。Ｂ６ブリッジはドライバ回路により制御し，ドライバ回路はコントローラにより制御する構成とするのが望ましい。このような集積化されたドライバ回路は，Ｂ６ブリッジを効果的に制御するのみならず，電圧低下に際してＢ６ブリッジにおけるスイッチング素子を所定の状態に切り替える利点も有している。

ブロック76は温度センサを表わしており，これはスイッチ手段74及び電子制御回路24と交信するものである。電子制御回路24はインジケータ51に情報を送信する。更に，電子制御回路24はサービス用のインターフェース77とも交信する。

電子制御回路24及び／又は駆動モータ20を保護するため，Ｂ６ブリッジにおけるスイッチング素子に加えて更なるスイッチング素子を直列接続し，過電流又は過熱等の作動データに応じて，スイッチ手段74により充電式バッテリーから負荷側への給電路を遮断する。

Ｂ６ブリッジ作動特性を改善すると共に安定化させるため，コンデンサ等の蓄積手段を使用することは有意義である。充電式バッテリー25と電子制御回路24の接続状態で蓄積手段に急速充電させることでピーク電流を回避し，電気接点の早期の磨耗を防止することが可能である。そのために，上記の蓄積手段は更なるスイッチング素子とＢ６ブリッジとの間に介挿し，充電式バッテリーの充電後にわらなるスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。

更に，ブロック78, 79は，何れも電子制御回路24によって制御されるベンチレータ及びブレーキを表わしている。ベンチレータ78は，打込み装置内部の構成要素を外気により空冷するものである。また，ブレーキ79は，中間蓄積手段10の弛緩に際して変位を遅延させ，及び／又は中間蓄積手段10を緊張状態又はエネルギ蓄積状態に維持するものである。この目的のため，ブレーキ79は動力伝達ベルト18と協働させるものである。

１ 打込み装置
８ プッシュロッド
９ ファスナ
10 中間蓄積手段
11 ばね
15 スピンドル
16 スピンドルナット
20 駆動モータ
24 監視及び／又は診断手段
25 充電式バッテリー
31, 32, 33 スイッチ及び／又はセンサ手段
51, 52 インジケータ及び／又はインターフェース手段

Claims (16)

1. 使用時に各種の装置状態を呈する電動式ファスナ打込み装置（１）において，該打込み装置（１）が，
   使用時における装置状態を監視するための監視及び／又は診断手段（24）と，駆動モータ（20）と，該駆動モータ（20）から供給された打込みエネルギを中間的に蓄積すると共に，打込みに際しては蓄積された打込みエネルギを衝撃的に放出してファスナ（９）を打込み可能とした中間蓄積手段（10）と，を具え，
   前記監視及び／又は診断手段（24）は，該打込み装置（１）の作動状態における前記駆動モータ（20）の作動データを検知することにより前記駆動モータ（20）を監視し，緊張機構におけるアクチュエータの実際の位置を前記駆動モータ（20）の整流回数に基づいて検知することを特徴とする打込み装置。
2. 請求項１に記載の打込み装置において，該打込み装置（１）が，装置状態を監視するためのスイッチ及び／又はセンサ手段（31-33）を具えることを特徴とする打込み装置。
3. 請求項１又は２に記載の打込み装置において，前記監視及び／又は診断手段（24）が，打込み装置（１）の作動状態における前記駆動モータ（20）の回転数を検知するよう，該駆動モータ（20）に接続されていることを特徴とする打込み装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の打込み装置において，前記中間蓄積手段（10）が，並進変位可能なアクチュエータを含む緊張機構を具え，前記監視及び／又は診断手段（24）は，打込み装置（１）の作動状態における前記アクチュエータの位置を検知することを特徴とする打込み装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の打込み装置において，前記監視及び／又は診断手段（24）は，異常事象の発生時に前記駆動モータ（20）が前記監視及び／又は診断手段（24）により遮断され又は逆転するよう，該駆動モータ（20）に接続されていることを特徴とする打込み装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の打込み装置において，前記監視及び／又は診断手段（24）が，打込み装置（１）の作動状態における前記駆動モータ（20）の作動データを評価する信号処理回路を含むことを特徴とする打込み装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の打込み装置において，前記監視及び／又は診断手段（24）が，データメモリ及び／又は信号出力端（51）を具えることを特徴とする打込み装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の打込み装置において，前記駆動モータ（20）が，電気的又は電子的整流作用を有するモータであることを特徴とする打込み装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の打込み装置の使用方法において，少なくとも打込みエネルギを前記中間蓄積手段（10）に供給する際の装置状態を検知し，監視し，及び／又は分析することを特徴とする使用方法。
10. 請求項９に記載の使用方法において，前記打込み装置（１）におけるばね（11），解除ラッチ（21），ロック手段（22），トリガー（26），クラッチ，ファスナ（９），スピンドル（15），スピンドルナット（16），押圧ロッド（８），ピストン，充電式バッテリー（25）及び／又は動力伝達ベルトの位置又は状態を検知し，監視し，及び／又は分析することを特徴とする使用方法。
11. 請求項９又は１０に記載の使用方法において，前記打込み装置（１）における駆動モータ（20），制御手段（24）及び／又はエネルギ供給手段（25）の作動データ，例えば温度，電圧，電流及び／又は回転数を検知し，監視し，及び／又は分析することを特徴とする使用方法。
12. 請求項１１に記載の使用方法において，前記作動データを所定の限界値と比較し，その比較結果をインジケータ及び／又はインターフェース手段（51, 52）に供給することを特徴とする使用方法。
13. 使用時に各種の装置状態を呈する電動式ファスナ打込み装置の使用方法であって，該打込み装置（１）が，使用時における装置状態を監視するための監視及び／又は診断手段と，駆動モータ（20）と，該駆動モータ（20）から供給された打込みエネルギを中間的に蓄積すると共に，打込みに際しては蓄積された打込みエネルギを衝撃的に放出してファスナ（９）を打込み可能とした中間蓄積手段（10）とを具え，該打込み装置（１）の作動状態における前記駆動モータ（20）の作動データを検知することにより前記駆動モータ（20）を監視し，
    緊張機構におけるアクチュエータの実際の位置を前記駆動モータ（20）の整流回数に基づいて検知することを特徴とする使用方法。
14. 請求項１３に記載の使用方法において，前記駆動モータ（20）の整流周波数から該駆動モータ（20）の回転数を検知することを特徴とする使用方法。
15. 請求項１３又は１４に記載の使用方法において，前記中間蓄積手段（10）が，並進変位可能な前記アクチュエータを含む前記緊張機構を具え，前記監視及び／又は診断手段は，打込み装置（１）の作動状態における前記アクチュエータの位置を検知することを特徴とする使用方法。
16. 請求項１５に記載の使用方法において，前記アクチュエータは，前記アクチュエータの実際の位置が前記駆動モータ（20）の整流回数に基づいて検知されている間，並進変位することを特徴とする使用方法。

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