JP7300969B2 - 打ち込み工具 - Google Patents

Description

本開示は、打ち込み工具に関する。

従来から、木材などの打込対象物に釘などの打ち込み材を打ち込む打ち込み工具が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１４－０９１１９６号公報

打ち込み工具の使いやすさの向上が求められている。

そこで、本開示は、使いやすい打ち込み工具を提供する。

打ち込み工具が開示される。一実施の形態においては、打ち込み工具は、打ち込み材を打込対象物に打ち込む。打ち込み工具はハウジングと操作部とプッシュレバーと角度検出部と押圧部と打出部とを備える。ハウジングは、打出方向に打ち込み材が打ち出される打出口を有する。操作部は、打ち込み材を打ち出す操作を受け付ける。プッシュレバーは打出口よりも打出方向に突出し、ハウジングに対して打出方向と反対方向に押し込み可能に設けられる。角度検出部は打ち込み工具の傾斜角を検出する。押圧部は、角度検部によって検出された傾斜角に基づいた押圧力でプッシュレバーを打出方向に押圧する。打出部は、プッシュレバーが押し込まれ、かつ、操作部が操作を受け付けたときに、打ち込み材を打出口から打出方向に打ち出す。

打ち込み工具の使いやすさを向上できる。

打ち込み工具の外観の一例を概略的に示す側面図である。 打ち込み工具の内部構成の一例を概略的に示す断面図である。 打ち込み工具の電気的な構成の一例を概略的に示すブロック図である。 打出機構の構成の一例を概略的に示す斜視図である。 異なる傾斜姿勢をとる打ち込み工具の一例を概略的に示す図である。 押圧機構の構成の一例を示す図である。 傾斜角が零度であるときの押圧機構、および、傾斜角が１８０度であるときの押圧機構の構成の一例を概略的に示す図である。 押圧機構の動作の一例を示すフローチャートである。 傾斜角と、プッシュレバーへの押圧力との関係を例示するグラフである。

図１は、打ち込み工具１の外観の一例を概略的に示す側面図であり、図２は、打ち込み工具１の内部構成の一例を概略的に示す断面図であり、図３は、打ち込み工具１の電気的な構成の一例を概略的に示すブロック図である。

打ち込み工具１は、木材などの打込対象物に打ち込み材を打ち込む例えば電動の工具である。図１および図２の例では、打ち込み工具１は釘打ち機である。この打ち込み工具１は打込対象物に向かって、打ち込み材として釘２を打ち出すことにより、打込対象物に釘２を打ち込む。

図１に例示するように、打ち込み工具１はハウジング１０を含んでいる。このハウジング１０には、マガジン２０およびバッテリ３０の各々が着脱可能に取り付けられる。マガジン２０は、釘２をハウジング１０内に供給する部材であり、バッテリ３０は、ハウジング１０内に収納された後述の各種構成要素に電力を供給する部材である。

ハウジング１０は、打ち込み工具１の機能を実現するための後述の種々の機械要素および電気要素を収納する。図１および図２の例では、ハウジング１０は打出機構収納部１１とモータ収納部１２と把持部１３と基板収納部１４とを含んでいる。

打出機構収納部１１は長尺状の中空形状を有する。以下では、打出機構収納部１１の長手方向を前後方向と呼び、当該長手方向の一方側および他方側をそれぞれ前方および後方と呼ぶ。図１および図２で説明すると、左が前方を示し、右が後方を示す。打出機構収納部１１の前方の端部には、釘２が打ち出される打出口１１ａが形成されている。打出口１１ａの開口軸は前後方向に沿っている。

図１の例では、マガジン２０の一端は打出機構収納部１１の前方寄りの一部に着脱可能に取り付けられる。以下では、マガジン２０の一端側を上側と呼び、マガジン２０の他端側を下側と呼ぶ。図１の例では、マガジン２０は、上側から下側に向かうにつれて前方から後方に向かう斜め方向に延在している。このマガジン２０の内部には、複数の釘２が収納される。複数の釘２は互いに平行に隣接して配置されている。マガジン２０は釘２を１本ずつ打出機構収納部１１の内部に送り出すことができる。この釘２は打出機構収納部１１の内部において、その長手方向が前後方向に沿った姿勢で、打出口１１ａと向かい合う位置に収納される（図２も参照）。

打出機構収納部１１の内部には、打出機構（打出部）４０が収納されている。打出機構４０は、マガジン２０から送り出された釘２を１本ずつ打出口１１ａから打ち出す。打出口１１ａにおける釘２の打出方向Ｄ１は前後方向に沿う方向である。打出方向Ｄ１は前方であり、打出方向Ｄ１と反対方向が後方である。打出機構収納部１１の内部に送り出された釘２が打出機構４０によって打ち出されると、次の釘２がマガジン２０から打出機構収納部１１の内部に送り出される。

モータ収納部１２は、上下方向に延在する長尺状の中空形状を有し、その上側の端部が打出機構収納部１１の前方寄りの一部に連結されている。図１および図２の例では、モータ収納部１２の上側の端部は、マガジン２０の上側の端部よりも後方において、打出機構収納部１１の下部に連結されている。モータ収納部１２の内部には、後述の駆動部５１が収納される。モータ収納部１２の内部空間は打出機構収納部１１の内部空間と繋がっており、駆動部５１は打出機構４０と機械的に連結し、打出機構４０を駆動する。

把持部１３は、上下方向に延在する長尺状の中空形状を有しており、その上側の端部がモータ収納部１２よりも後方において、打出機構収納部１１の下部に連結されている。把持部１３は前後方向においてモータ収納部１２と離れており、把持部１３とモータ収納部１２との間には空間が形成される。把持部１３は使用者によって把持される部分である。

基板収納部１４は、前後方向に延在する中空形状を有しており、モータ収納部１２の下側の端部と、把持部１３の下側の端部とを連結している。基板収納部１４の内部空間はモータ収納部１２の内部空間および把持部１３の内部空間に繋がっている。この基板収納部１４の内部には、基板７０が収納されている。基板７０には、打ち込み工具１を制御する制御部７１が実装されている。制御部７１はハウジング１０内の各種構成要素と電気的に接続されている。制御部７１がこれら各種構成要素を制御することにより、打ち込み工具１は釘２を打出口１１ａから打ち出す。

制御部７１は制御回路とも言える。制御部７１は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを含む。

種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）として、または複数の通信可能に接続された集積回路ＩＣおよび／またはディスクリート回路（discrete circuits）として実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。

１つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続または処理を実行するように構成された１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成されたファームウェア（例えば、ディスクリートロジックコンポーネント）であってもよい。

種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、または他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせを含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

バッテリ３０はハウジング１０に着脱可能に取り付けられる。図１および図２の例では、バッテリ３０は基板収納部１４の下端面に取り付けられる。バッテリ３０が取り付けられた状態で、バッテリ３０は打ち込み工具１の各種構成要素に電力を供給する。図３の例では、バッテリ３０は基板７０に電気的に接続されており、基板７０を経由して各種構成要素へと電力を供給する。

図１および図２に例示するように、把持部１３の上側の前方部分には、操作部（以下、トリガと呼ぶ）６１が位置している。トリガ６１は、打ち出しを行う操作を受け付ける。トリガ６１は変位可能に把持部１３に取り付けられる。例えばトリガ６１は、後方に押し込み可能に把持部１３に取り付けられる。把持部１３の内部には、トリガ６１を前方に押圧する不図示の弾性部材（例えばバネ）が収納されている。

使用者はトリガ６１を変位させることで、打ち出しの操作を行う。具体的には、使用者は、把持部１３を把持した状態で、例えば人差し指をトリガ６１にかけることができる。使用者は釘２の打ち出し指示の入力として、トリガ６１を後方に押し込むことができる。言い換えれば、使用者はトリガ６１を引くことができる。トリガ６１が後方に押し込まれることにより、打ち込み工具１は釘２を打出口１１ａから打ち出す。ただし、本打ち込み工具１は、トリガ６１の押下のみならず、後述する他の諸条件を満足したときに、釘２を打出口１１ａから打ち出す。これにより、意図しない状態での打ち込み工具１による釘２の打ち出しを抑制する。

例えば図１および図２では、打出機構収納部１１の前方の端部には、プッシュレバー６２が位置している。このプッシュレバー６２は、意図しない状態での打ち込み工具１による釘２の打ち出しを抑制するための部材である。プッシュレバー６２は、打出機構収納部１１から打出口１１ａよりも前方に突出しており、後方に押し込み可能に打出機構収納部１１に取り付けられる。

図１および図２の例では、プッシュレバー６２は筒部材６２１とロッド６２２とを含んでいる。筒部材６２１は、前後方向に自身を貫通する中空部を含んだ筒状形状を有する。筒部材６２１はハウジング１０の打出口１１ａよりも前方において、打出口１１ａと間隔を空けた位置に配置されている。筒部材６２１の中空部は打出口１１ａと前後方向において並ぶ。よって、釘２は打出口１１ａおよび筒部材６２１を貫通して打ち出される。ロッド６２２は棒状の形状を有しており、その一端が筒部材６２１に連結されている。ロッド６２２は前後方向に延在しており、前後方向に移動可能に打出機構収納部１１に結合される。ロッド６２２の後方部分は打出機構収納部１１の内部に位置する。打出機構収納部１１の内部には、プッシュレバー６２を可変の押圧力で前方に押圧する押圧機構（押圧部）９０が収納される。押圧機構９０については後に詳述する。

使用者は、プッシュレバー６２を打込対象物に押し付けてプッシュレバー６２を所定の押し込み量だけ後方に押し込んだ状態で、トリガ６１を引く。これにより、打ち込み工具１は釘２を打ち出して、打込対象物に釘２を打ち込む。つまり、打ち込み工具１は、少なくとも、プッシュレバー６２が押し込まれる第１条件と、トリガ６１が引かれる第２条件との両方が成立した場合に釘２を打ち出す。つまり、第１条件および第２条件のいずれか一方が偶発的に成立したとしても、他方が成立しない限り、打ち込み工具１は釘２を打ち出さない。よって、使用者が意図せず釘２が打ち出されることを抑制することができる。

プッシュレバー６２は上記した安全機能のみならず、打込対象物に対する釘２の打込み量を調整する調整機能も発揮してもよい。具体的には、打ち込み工具１は、プッシュレバー６２のハウジング１０からの突出量（つまり、プッシュレバー６２の露出部分の長さ）を調整可能に構成されてもよい。図１の例では、打ち込み工具１は、プッシュレバー６２の突出量を調整するための操作部６４を含んでいる。図１の例では、操作部６４は打出機構収納部１１の前方部分に位置している。使用者は、操作部６４を操作することにより、プッシュレバー６２の突出量を調整する。

プッシュレバー６２の突出量が大きい場合には、プッシュレバー６２を所定の押し込み量だけ打込対象物に押し付けた状態において、打込対象物と打出口１１ａの距離は比較的に長くなる。よって、この状態で打ち込み工具１が釘２を打込対象物に打ち込むと、小さい打ち込み量で釘２を打込対象物に打ち込むことができる。つまり、釘２を浅く打込対象物に打ち込むことができる。

一方で、プッシュレバー６２の突出量が小さい場合には、プッシュレバー６２を所定の押し込み量だけ打込対象物に押し付けた状態において、打込対象物と打出口１１ａとの間の距離は比較的に短くなる。よって、この状態で打ち込み工具１が釘２を打込対象物に打ち込むと、大きい打ち込み量で釘２を打込対象物に打ち込むことができる。つまり、釘２をより深く打込対象物に打ち込むことができる。

使用者が打ち込み工具１を打込対象物から離すと、プッシュレバー６２を押し込む外力が消失するので、プッシュレバー６２は押圧機構９０からの押圧力によって元の位置まで前方に移動する。打出機構収納部１１の内部には、プッシュレバー６２を元の位置で停止させるストッパー（不図示）が設けられている。

次に、ハウジング１０内に収納される各種構成要素について説明する。打出機構収納部１１の内部にはレバー位置検出部６３が収納され、把持部１３にはトリガ検出部６０が収納されている。

レバー位置検出部６３はプッシュレバー６２の位置を検出する。このレバー位置検出部６３は制御部７１に電気的に接続される。例えば、レバー位置検出部６３は、プッシュレバー６２が所定の押し込み量だけ押し込まれたことを検出し、その検出結果を示す検出信号を制御部７１に出力する。具体的な一例として、レバー位置検出部６３は検出用スイッチを含む。当該検出用スイッチは、プッシュレバー６２が所定の押し込み量だけ押し込まれると開閉を切り替える。レバー位置検出部６３は当該検出用スイッチの状態を示す信号を、プッシュレバー６２の位置を示す検出信号として制御部７１に出力する。

トリガ検出部６０はトリガ６１の前後方向の位置を検出する。このトリガ検出部６０は制御部７１に電気的に接続される。例えば、トリガ検出部６０は、トリガ６１が引かれたことを検出し、その検出結果を示す検出信号を制御部７１に出力する。より具体的な一例として、トリガ検出部６０はトリガスイッチを含んでいる。トリガスイッチは、トリガ６１が後方に押し込まれて後方位置に移動したときに開閉を切り替える。トリガ検出部６０は当該トリガスイッチの状態を示す信号を、トリガ６１の位置を示す検出信号として制御部７１に出力する。

打出機構収納部１１の内部には、打出機構４０（図２参照）および駆動部５２（図４参照）も収納されている。打出機構４０は、プッシュレバー６２が押し込まれ、かつ、トリガ６１に対する操作が行われたときに、釘２を打出口１１ａから打出方向Ｄ１に沿って打ち出す。この打出機構４０は打撃部材４１と移動機構（移動部）４２とを含む。打撃部材４１は、マガジン２０から送り出された釘２と前後方向において並ぶ位置に配置されており、釘２に対して後方に位置する。打撃部材４１は打撃位置と待機位置との間で往復移動可能である。待機位置は釘２よりも後方の位置である。図２は、打撃部材４１が待機位置で停止している状態を示している。打撃部材４１が待機位置で停止しているときには、打撃部材４１は釘２と離れていてもよい。打撃位置は待機位置よりも前方の位置である。打撃部材４１が待機位置から打撃位置に移動することにより、打撃部材４１の前方の端部が釘２の頭部に衝突して釘２を打出口１１ａから打ち出す。図２の例では、打撃部材４１は、前後方向に延在する棒状の形状を有している。

移動機構４２は打撃部材４１を待機位置と打撃位置との間で往復移動させる。移動機構４２の具体的な構成は特に制限されないものの、例えば、移動機構４２は空気ばね４２１と戻り機構４２２（図２参照）とロック機構４２３（図４も参照）とを含む。

空気ばね４２１は打撃部材４１の後方の端部に連結されており、打撃部材４１を前方に押圧する。具体的には、空気ばね４２１はピストン４２１１とシリンダ４２１２とを含んでいる。ピストン４２１１は前後方向に移動可能にシリンダ４２１２の内周面に取り付けられている。ピストン４２１１が後方に移動することにより、ピストン４２１１とシリンダ４２１２とで密閉された気体が圧縮される。これにより、ピストン４２１１は、より高い圧力で前方に押圧される。図２の例では、ピストン４２１１が後方に位置する状態が示されている。

図４は、移動機構４２、および、移動機構４２を駆動する駆動機構５０の構成の一例を概略的に示す斜視図である。図４では、空気ばね４２１についてはピストン４２１１のみが示されている。

戻り機構４２２は、打撃部材４１を前方の打撃位置から後方の待機位置へ移動させる。ロック機構４２３は、待機位置に位置する打撃部材４１と係止して、打撃部材４１を停止させる。ロック機構４２３が係止を解除すると、打撃部材４１が空気ばね４２１の押圧力を受けて前方の打撃位置まで移動し、釘２を打ち出す。釘２の打ち出し後には、戻り機構４２２は再び打撃部材４１を打撃位置から待機位置へ移動させる。これにより、ロック機構４２３が再び打撃部材４１と係止して、打撃部材４１を待機位置で停止させる。以上のように、打ち込み工具１は順次に釘２を打ち出すことができる。

図４の例では、打撃部材４１は、棒状の本体部４１１と、複数の突起部４１２とを含んでいる。本体部４１１は前後方向に沿って延在しており、その後方の端部がピストン４２１１に連結される。複数の突起部４１２は本体部４１１の側方に立設されており、前後方向において間隔を空けて並んでいる。図４の例では、突起部４１２は上側に突出している。

戻り機構４２２は打撃部材４１の突起部４１２を後方に押圧して、打撃部材４１を後方に移動させる。例えば戻り機構４２２は連結板４２２１と複数の押圧突起部４２２２とを含む。連結板４２２１はその厚み方向が上下方向に沿うように配置される。連結板４２２１は、上下方向に延在する回転軸Ｑ１のまわりで回転可能である。押圧突起部４２２２は連結板４２２１の下面から下側に突出する。複数の押圧突起部４２２２は回転軸Ｑ１についての周方向に沿って並んで配置される。ただし、複数の押圧突起部４２２２は回転軸Ｑ１まわりの全周には配置されておらず、例えば半周程度の範囲に配置される。具体的な一例として、３つの押圧突起部４２２２が半周程度の範囲で周方向に並んで配置される。

連結板４２２１は、押圧突起部４２２２が打撃部材４１の突起部４１２と周方向で接触する位置に配置されており、連結板４２２１が図４の回転方向に回転することにより、各押圧突起部４２２２が順に突起部４１２を後方に押し込み、これによって、打撃部材４１が後方に移動する。

ロック機構４２３は打撃部材４１と解除可能に係止する。図４の例では、打撃部材４１は係止側壁４１３をさらに含んでいる。係止側壁４１３は突起部４１２とは反対側の本体部４１１の側方に立設されている。一方で、ロック機構４２３は、係止側壁４１３と係止可能な係止部４２３１を含んでいる。図４の例では、ロック機構４２３は回転体４２３２も含んでいる。回転体４２３２は、上下方向に延在する回転軸Ｑ２のまわりで回転可能である。係止部４２３１は回転体４２３２の外周面から、回転軸Ｑ２の径方向外側に向かって突出する。

回転体４２３２が回転することにより、係止部４２３１の先端は回転軸Ｑ２の周方向に沿って移動する。係止部４２３１は回転軸Ｑ２の周方向のうち打撃部材４１側に押圧されている。打撃部材４１が打撃位置から待機位置に移動する際に、係止側壁４１３が係止部４２３１の先端を押して係止部４２３１の先端を退かせる。係止側壁４１３が係止部４２３１よりも後方に移動すると、係止部４２３１が元の位置に戻って係止側壁４１３の前方の端部と当接する。これにより、打撃部材４１の前方への移動が阻止される。

図４の例では、係止側壁４１３には、複数の係止孔４１３１が形成されている。複数の係止孔４１３１は前後方向において間隔を空けて並んでいる。係止部４２３１は各係止孔４１３１にも係止可能である。これによれば、打撃部材４１の待機位置への移動中に係止部４２３１が係止孔４１３１に順次に係止する。よって、後方への移動中において打撃部材４１が前方に移動してしまうことを抑制できる。

打撃部材４１が待機位置で停止した状態では、戻り機構４２２の連結板４２２１は、複数の押圧突起部４２２２のいずれもが打撃部材４１の突起部４１２と前後方向で並ばない回転位置で停止する。よって、打撃部材４１が前方に移動しても、打撃部材４１の突起部４１２は戻り機構４２２の押圧突起部４２２２と衝突しない。

戻り機構４２２およびロック機構４２３を含む移動機構４２は駆動機構５０によって駆動される。駆動機構５０は移動機構４２に駆動力を供給して移動機構４２を駆動し、移動機構４２に打撃部材４１を前後方向に移動させる。駆動機構５０は制御部７１による制御に基づいて作動する。駆動機構５０の具体的な構成は特に制限される必要ないものの、図４の例では、駆動機構５０は、戻り機構４２２を駆動する駆動部５１と、ロック機構４２３を駆動する駆動部５２とを含んでいる。

駆動部５１はモータ５１１とギア部５１２とを含んでいる。モータ５１１およびギア部５１２はモータ収納部１２の内部に収納されている。モータ５１１は制御部７１と電気的に接続され、制御部７１によって制御される。モータ５１１のシャフトはギア部５１２を介して戻り機構４２２の連結板４２２１のシャフトに連結される。ギア部５１２は例えば減速機であって、モータ５１１が出力するトルクを増幅して連結板４２２１に伝達する。モータ５１１が回転することにより、連結板４２２１が回転して、打撃部材４１が後方の待機位置まで移動する。

駆動部５２はシリンダ機構５２１とリンク機構５２２とを含んでいる。シリンダ機構５２１およびリンク機構５２２は打出機構収納部１１の内部に収納される。シリンダ機構５２１は制御部７１に電気的に接続されており、制御部７１によって制御される。シリンダ機構５２１のロッドはリンク機構５２２を介してロック機構４２３の回転体４２３２に連結される。リンク機構５２２はシリンダ機構５２１のロッドの直線移動を回転力に変換して、当該回転力を回転体４２３２に伝達する。シリンダ機構５２１がロッドを移動させることにより、回転体４２３２および係止部４２３１が回転して係止を解除する。これにより、打撃部材４１が空気ばね４２１の押圧力を受けて前方に移動する。打撃部材４１は釘２を打出口１１ａから打ち出す。

次に、プッシュレバー６２を打出方向Ｄ１に押圧する押圧機構９０の一例について説明する。押圧機構９０は、ハウジング１０の傾斜姿勢に応じた押圧力で、プッシュレバー６２を押圧する。以下では、ハウジング１０の傾斜姿勢を示す指標として、傾斜角θ（０度≦θ≦１８０度）を導入する。図２を参照して、傾斜角θは、打出口１１ａの打出方向Ｄ１が、鉛直方向に沿って鉛直上側に延びる仮想的な基準ベクトルＶ１に対してなす角度であると定義する。鉛直方向とは重力方向に平行な方向であり、打ち込み工具１の姿勢とは無関係に設定される方向である。鉛直上側は重力方向の反対側を示し、鉛直下側は、重力方向に向かう側を意味する。打出方向Ｄ１が鉛直方向に沿って鉛直上側を向くときには傾斜角θは零度であり、打出方向Ｄ１が鉛直方向に沿って鉛直下側を向くときには傾斜角θは１８０度である。

図５は、異なる傾斜姿勢をとる打ち込み工具１の一例を概略的に示す図である。図５の例では、２つの打ち込み工具１が示されている。紙面下側の打ち込み工具１は、その打出方向Ｄ１が鉛直方向に沿って鉛直下側を向く傾斜姿勢をとっている。この打ち込み工具１についての傾斜角θは１８０度である。傾斜角θが１８０度であるときには、使用者は打ち込み工具１の把持部１３を把持しつつ、プッシュレバー６２を打込対象物１０２の上面に当接させ、打ち込み工具１を鉛直下側に押し付ける。これにより、プッシュレバー６２を押し込むことができる。打ち込み工具１の重量は鉛直下側に作用するので、このとき、当該重量はプッシュレバー６２を押し込む方向に作用する。よって、プッシュレバー６２を押し込むために必要な使用者による押し込み力は比較的に小さくてもよい。

紙面上側の打ち込み工具１は、その打出方向Ｄ１が鉛直方向に沿って鉛直上側を向く傾斜姿勢をとっている。説明のために、この状態における打ち込み工具１の傾斜角θを零度と定義している。傾斜角θが零度であるときには、使用者は打ち込み工具１の把持部１３を把持しつつ、プッシュレバー６２を打込対象物１００の下面に当接させ、打ち込み工具１を鉛直上側に押し付ける。これにより、プッシュレバー６２を押し込むことができる。打ち込み工具１の重量は鉛直下側に作用するので、使用者は打ち込み工具１の重量を支持しつつ、プッシュレバー６２を押し込む必要がある。よって、プッシュレバー６２を押し込むために必要な使用者による押し込み力は、傾斜角θが１８０度である場合に比べて大きい。つまり、プッシュレバー６２の押し込みに必要な押し込み力は、打ち込み工具１の傾斜姿勢によって大きく相違する。プッシュレバー６２の押し込みに必要な押し込み力が傾斜姿勢に応じてばらつくと、使用者は打ち込み工具１を使いにくい。

そこで、押圧機構９０は、傾斜角θが第１値（例えば零度）であるときに、より小さい第１押圧力でプッシュレバー６２を打出方向Ｄ１に向かって押圧し、傾斜角θが第１値よりも大きい第２値（例えば１８０度）であるときに、第１押圧力よりも大きい第２押圧力でプッシュレバー６２を打出方向Ｄ１に向かって押圧する。つまり、傾斜角θが第１値（例えば零度）であるときに押圧機構９０がプッシュレバー６２を押圧する第１押圧力は、傾斜角θが第２値（例えば１８０度）であるときの第２押圧力よりも小さい。

さらに言い換えれば、押圧機構９０は、打出方向Ｄ１が第１方向（例えば重力方向とは反対方向）であるとき第１押圧力でプッシュレバー６２を押圧し、打出方向Ｄ１が第１方向よりも鉛直下側に傾斜した第２方向（例えば重力方向）であるときに、第１押圧力よりも大きい第２押圧力でプッシュレバー６２を押圧する。

これによれば、打ち込み工具１の傾斜姿勢という観点では使用者による大きな押し込み力を必要とする状態で、押圧機構９０によるプッシュレバー６２への押圧力が小さくなる。例えば傾斜角θが零度である状態で、押圧機構９０による押圧力が小さくなる。よって、プッシュレバー６２の押し込みに必要な使用者の押し込み力を低減することができる。これによれば、打ち込み工具１の使いやすさを向上できる。以下、より具体的な一例について述べる。

図６は、押圧機構９０の構成の一例を概略的に示す図である。図６に例示するように、押圧機構９０は弾性部材９１と支持体９２と移動機構９３とを含んでいてもよい。また、打ち込み工具１には、傾斜センサ（角度検出部）９４も設けられている。弾性部材９１は例えばコイルバネおよび板バネなどのバネであって、第１端部９１ａおよび第２端部９１ｂを含んでいる。弾性部材９１の第１端部９１ａは支持体９２に当接し、第２端部９１ｂはプッシュレバー６２に当接する。図６では、弾性部材９１としてコイルバネが例示されている。図６の例では、プッシュレバー６２のロッド６２２の外周面には、径方向外側に突出する突起部６２３が立設されている。弾性部材９１の第２端部９１ｂは、後方から突起部６２３に当接する。支持体９２は突起部６２３よりも後方に位置しており、前後方向に沿って突起部６２３と並んでいる。支持体９２は例えば板状の形状を有しており、その厚み方向が前後方向に沿うように位置している。弾性部材９１の第１端部９１ａは前方から支持体９２に当接する。

弾性部材９１は支持体９２とプッシュレバー６２との間の間隔を広げる方向に、支持体９２およびプッシュレバー６２に押圧力を作用させる。これにより、弾性部材９１はプッシュレバー６２を前方（つまり、打出方向Ｄ１）に押圧することができる。弾性部材９１は支持体９２とプッシュレバー６２との間の間隔、つまり、第１端部９１ａと第２端部９１ｂとの間の間隔が狭いほど大きな押圧力でプッシュレバー６２を押圧する。なお、図６の例では、プッシュレバー６２は打込対象物に押し付けられておらず、初期位置で停止している。例えば突起部６２３がハウジング１０内に位置する不図示のストッパーに当接することで、プッシュレバー６２の前方への移動が制限されてもよい。この場合、突起部６２３がストッパーに当接した状態でのプッシュレバー６２の位置が初期位置となる。

支持体９２は打出方向Ｄ１に沿って往復移動可能に配置される。移動機構９３は所定の移動範囲内において支持体９２を打出方向Ｄ１に沿って往復移動させることが可能である。移動機構９３は例えばボールねじ機構またはシリンダ機構を有しており、制御部７１によって制御される。移動機構９３が支持体９２を移動させることにより、支持体９２と突起部６２３との間の間隔を調整することができる。弾性部材９１は、支持体９２と突起部６２３との間の間隔が狭いほど高い押圧力をプッシュレバー６２および支持体９２に作用させる。つまり、移動機構９３が支持体９２の位置を調整することで、弾性部材９１がプッシュレバー６２に作用させる押圧力を調整することができる。移動機構９３は制御部７１の制御の下で、傾斜角θに基づいて支持体９２を移動させる。

弾性部材９１は支持体９２が所定の移動範囲内のどの位置に位置していても、プッシュレバー６２を前方に押圧する。つまり、弾性部材９１は、支持体９２の位置によらず、弾性変形前の状態から縮んでいる。

傾斜センサ９４は、打ち込み工具１の傾斜姿勢を測定する。言い換えれば、傾斜センサ９４は、打ち込み工具１の打出口１１ａの打出方向Ｄ１がどの方向を向いているのかを測定する。より具体的な一例として、傾斜センサ９４は傾斜角θを測定する。

傾斜センサ９４は、例えば、３軸の加速度センサを含んでいる。３軸は、ハウジング１０に対して予め設定される軸であり、互いに略直交する。この加速度センサは、打ち込み工具１に生じる３軸の重力加速度成分を測定し、その測定結果を示す電気信号を制御部７１に出力することができる。制御部７１は、加速度センサによって測定された各方向の重力加速度成分を用いて、幾何学的な関係式より、傾斜角θを算出することができる。この場合、加速度センサおよび制御部７１の傾斜角算出機能は、傾斜センサ９４を構成する。なお、傾斜角算出機能を有する、制御部７１とは別の演算部が、傾斜センサ９４に設けられてもよい。この点は、以下でも同様である。

傾斜センサ９４は、加速度センサに替えて、あるいは、加速度センサとともに、例えば３軸のジャイロセンサを含んでいてもよい。ジャイロセンサは、打ち込み工具１の各軸まわりの角速度を測定し、その測定結果を示す電気信号を制御部７１に出力する。制御部７１は、ジャイロセンサによって測定された角速度を時間積分することで、傾斜角θを算出する。あるいは、制御部７１は加速度センサの測定結果とジャイロセンサの測定結果の両方に基づいて傾斜角θを算出してもよい。

制御部７１は傾斜角θに応じて移動機構９３を制御する。つまり、制御部７１は傾斜角θに応じて支持体９２と突起部６２３との間の間隔を制御する。具体的には、制御部７１は、傾斜角θが第１値（例えば零度）であるときの支持体９２と突起部６２３との間の間隔が、傾斜角θが第１値よりも大きい第２値（例えば１８０度）であるときの支持体９２と突起部６２３との間の間隔よりも広くなるように、移動機構９３を制御する。

図７は、傾斜角θが零度であるときの押圧機構９０、および、傾斜角θが１８０度であるときの押圧機構９０の構成の一例を概略的に示している。図７の例では、傾斜角θが零度であるときの支持体９２と突起部６２３との間の間隔Ｇ１は、傾斜角θが１８０度であるときの支持体９２と突起部６２３との間の間隔Ｇ２よりも広い。なお、図７の両状態において、プッシュレバー６２は打込対象物に押し付けられておらず、初期位置に位置している。

間隔Ｇ１が間隔Ｇ２よりも広いので、傾斜角θが零度であるときの弾性部材９１による押圧力Ｆ４１は、傾斜角θが１８０度であるときの弾性部材９１による押圧力Ｆ４２よりも小さい。

次に、プッシュレバー６２を後方に押し込むための力について説明する。弾性部材９１はプッシュレバー６２が押し込まれるほど縮むので、より高い押圧力でプッシュレバー６２を前方に押し返す。よって、プッシュレバー６２が後方に位置するほど、プッシュレバー６２を押し込むために必要な力も増加する。以下では、説明の簡単のために、プッシュレバー６２を押し始めるときの初期的な力について説明する。

例えば打込対象物が打込対象物１０２である場合（図５も参照）、まず、使用者は打出口１１ａを鉛直下側に向けてプッシュレバー６２を打込対象物１０２の上面に当接させる。そして、使用者は打ち込み工具１を鉛直下側に押し込んで、プッシュレバー６２を所定の押し込み量だけ押し込み、トリガ６１を引く。これにより、釘２が打込対象物１０２に打ち込まれる。

この例では、打ち込み工具１に生じる重力の方向と、使用者が打ち込み工具１を押し付ける方向とが互いに等しいので、図７も参照して、プッシュレバー６２には、打ち込み工具１の重量Ｆ１と、使用者による押し付け力Ｆ２２とを加算して得られた力Ｆ３２が作用する。つまり、この傾斜姿勢では、重量Ｆ１をプッシュレバー６２の押し込みに利用することができる。プッシュレバー６２を押し込むには、力Ｆ３２（＝Ｆ２２＋Ｆ１）は、押圧機構９０による押圧力Ｆ４２以上である必要がある。

一方、例えば打込対象物が打込対象物１００である場合（図５も参照）、まず、使用者は打出口１１ａを鉛直上側に向けてプッシュレバー６２を打込対象物１００の下面に当接させる。そして、使用者は打ち込み工具１を鉛直上側に押し付けて、プッシュレバー６２を所定の押し込み量だけ押し込み、トリガ６１を引く。これにより、釘２が打込対象物１００に打ち込まれる。

この例では、打ち込み工具１に生じる重力の方向と、使用者が打ち込み工具１を押し付ける方向とは互いに反対となるので、図７も参照して、プッシュレバー６２には、使用者による押し付け力Ｆ２１から打ち込み工具１の重量Ｆ１を減算して得られた力Ｆ３１が作用する。この場合、重量Ｆ１は、プッシュレバー６２の押し込みに利用できないだけでなく、むしろ、押し込みを困難とする。プッシュレバー６２を押し込むには、力Ｆ３１（＝Ｆ２１－Ｆ１）は、押圧機構９０による押圧力Ｆ４１以上である必要がある。

本打ち込み工具１によれば、傾斜角θが例えば零度であるときの押圧機構９０による押圧力Ｆ４１は、傾斜角θが例えば１８０度であるときの押圧機構９０による押圧力Ｆ４２よりも小さい。よって、使用者は、重量Ｆ１がプッシュレバー６２の押し込みを阻害するような、打出方向Ｄ１が鉛直上側を向く場合であっても、従来よりも小さい力Ｆ２１で適切にプッシュレバー６２を押し込むことができる。つまり、打出方向Ｄ１が鉛直上側を向く場合に必要な力Ｆ２１を、打出方向Ｄ１が鉛直下側を向く場合に必要な力Ｆ２２に近づけることができる。これによれば、使用者は、打出口１１ａの打出方向Ｄ１が鉛直上側であっても、小さい負担で作業を行うことができる。言い換えれば、プッシュレバー６２の押し込みに必要な使用者の力の、傾斜姿勢に応じたばらつきを低減することができる。よって、打ち込み工具１の使いやすさを向上することができる。

押圧力Ｆ４１と押圧力Ｆ４２との差を重量Ｆ１の２倍に一致させれば、理想的には、プッシュレバー６２の押し込みに必要な使用者の力Ｆ２１および力Ｆ２２を互いに一致させることができる。

上述の例では、打出方向Ｄ１が鉛直方向に沿って鉛直上側を向く状態と、鉛直方向に沿って鉛直下側を向く状態とを説明したが、打出方向Ｄ１が鉛直方向に対して傾斜している場合も同様である。例えば、押圧機構９０は、打出方向Ｄ１が水平面よりも鉛直上側を向くとき、つまり、傾斜角θが９０度よりも小さいときに、押圧力Ｆ４１でプッシュレバー６２を押圧し、打出方向Ｄ１が水平面よりも鉛直下側を向くとき、つまり、傾斜角θが９０度よりも大きいときに押圧力Ｆ４２でプッシュレバー６２を押圧してもよい。

図８は、押圧機構９０の上記動作の一例を示す図である。図８の一連の処理は例えば所定時間ごとに繰り返し実行される。まずステップＳ１にて、傾斜センサ９４は、打出方向Ｄ１の傾斜角θを測定する。次に、ステップＳ２にて、制御部７１は、傾斜センサ９４によって測定された傾斜角θが９０度未満であるか否かを判断する。

傾斜角θが９０度未満であるときには、ステップＳ３にて、制御部７１は移動機構９３を制御して、弾性部材９１に押圧力Ｆ４１でプッシュレバー６２を押圧させる。具体的には、移動機構９３は支持体９２を第１位置に停止させる。

一方で、傾斜角θが９０度以上であるときには、ステップＳ４にて、制御部７１は移動機構９３を制御して、弾性部材９１に押圧力Ｆ４２でプッシュレバー６２を押圧させる。具体的には、移動機構９３は支持体９２を第１位置よりも前方の第２位置で停止させる。

上述の例では、傾斜角θが９０度よりも大きいか否かで押圧力を変化させた。しかるに、必ずしもこれに限らない。より細かく押圧力を変化させてもよい。なぜなら、打ち込み工具１の重量Ｆ１のうちプッシュレバー６２の押し込みに作用する成分の大きさは、傾斜角θの変化に対して連続的に変化するからである。具体的には、傾斜角θが９０度よりも大きい範囲において、打ち込み工具１の重量Ｆ１のうちプッシュレバー６２の押し込みに寄与する寄与成分（＝Ｆ１・｜ｃｏｓθ｜）は、傾斜角θが９０度に近づくほど小さくなる。傾斜角θが９０度であるときには、理想的には当該寄与成分は零である。また、傾斜角θが９０度よりも小さい範囲において、打ち込み工具１の重量Ｆ１のうちプッシュレバー６２の押し込みを阻害する阻害成分（＝Ｆ１・ｃｏｓθ）も、傾斜角θが９０度に近づくほど小さくなる。傾斜角θが９０度であるときには、理想的には当該阻害成分は零である。

以上のように、重量Ｆ１のうちプッシュレバー６２の押し込みに作用する寄与成分および阻害成分は、傾斜角θに対して連続的に変化する。よって、押圧機構９０の押圧力を傾斜角θの変化に対してより細かく変化させてもよい。

例えば、押圧機構９０は、傾斜角θが第１値であるときに第１押圧力でプッシュレバー６２を押圧し、傾斜角θが第１値よりも大きな第２値であるときに第１押圧力よりも大きな第２押圧力でプッシュレバー６２を押圧し、傾斜角θが第１値と第２値との間の第３値であるときに、第１押圧力と第２押圧力との間の第３押圧力でプッシュレバー６２を押圧してもよい。言い換えれば、押圧機構９０は、傾斜角θが第１角度未満であるときに第１押圧力でプッシュレバー６２を押圧し、傾斜角θが第１角度以上かつ第２角度未満であるときに、第１押圧力よりも大きな第２押圧力でプッシュレバー６２を押圧し、傾斜角θが第２角度以上であるときに、第２押圧力よりも大きな第３押圧力でプッシュレバー６２を押圧してもよい。

図９は、傾斜角θと押圧機構９０の押圧力との関係を例示するグラフである。図９の例では、傾斜角θと押圧機構９０の押圧力との関係の示す関数ｆ１(θ)から関数ｆ３（θ）が示されている。関数ｆ１（θ）から関数ｆ３（θ）の各々において、傾斜角θが零度であるときの押圧力は押圧力Ｆ４１であり、傾斜角θが１８０度であるときの押圧力は押圧力Ｆ４２である。押圧力Ｆ４１と押圧力Ｆ４２との差は、例えば、打ち込み工具１の重量Ｆ１の２倍に設定される。

関数ｆ１（θ）では、傾斜角θの角度範囲を３つの範囲に分割し、傾斜角θが大きいほど押圧力を大きく設定している。例えば、押圧機構９０は、傾斜角θが第１基準値（例えば６０度）よりも小さい範囲ではより小さい押圧力Ｆ４１でプッシュレバー６２を押圧し、傾斜角θが第１基準値よりも大きく第２基準値（例えば１２０度）よりも小さい範囲では、押圧力Ｆ４１よりも大きい押圧力Ｆ４３でプッシュレバーを押圧し、傾斜角θが第２基準値よりも大きい範囲では、押圧力Ｆ４３よりも大きい押圧力Ｆ４２でプッシュレバー６２を押圧する。押圧力Ｆ４３は、例えば押圧力Ｆ４１と押圧力Ｆ４２との平均値であってもよい。

図９の例では、関数ｆ２（θ）も示されている。関数ｆ２（θ）は傾斜角θの増加に対して連続的に押圧力を増加させている。関数ｆ２（θ）において、押圧力は傾斜角θの増加に対して線形に増加している。

図９の例では、関数ｆ３（θ）も示されている。関数ｆ３（θ）も、傾斜角θの増加に対して連続的に押圧力を増加させている。ただし、関数ｆ３（θ）においては、押圧力は傾斜角θの増加に対して余弦波に沿って単調非減少で増加している。この関数ｆ３（θ）によれば、使用者によるプッシュレバー６２の押し込みに必要な力Ｆ２を、傾斜角θによらず、一定にすることできる。以下、数式を用いて説明する。押圧機構９０の押圧力Ｆ４は以下の式で表される。

Ｆ４＝ｆ３（θ）
＝－（Ｆ４２－Ｆ４１）・ｃｏｓθ／２＋（Ｆ４１＋Ｆ４２）／２ ・・・（１）
式（１）において、傾斜角θが零度であるときには、Ｆ４＝Ｆ４１が成立し、傾斜角θが１８０度であるときには、Ｆ４＝Ｆ４２が成立する。

一方で、プッシュレバー６２に作用する力Ｆ３は、以下の式で表される。

Ｆ３＝Ｆ２－Ｆ１・ｃｏｓθ ・・・（２）
ここでは、２・Ｆ１＝Ｆ４２－Ｆ４１が成立するので、式（２）を以下のように変形できる。

Ｆ３＝Ｆ２－（Ｆ４２－Ｆ４１）・ｃｏｓθ／２ ・・・（３）
力Ｆ３が押圧力Ｆ４以上となったときに、プッシュレバー６２が押し込まれるので、Ｆ３＝Ｆ４が成立したときの力Ｆ２が、プッシュレバー６２の押し込みに必要な使用者の力である。Ｆ３＝Ｆ４を変形すると、以下の式が導かれる。

Ｆ２＝（Ｆ４１＋Ｆ４２）／２ ・・・（４）
式（４）によれば、プッシュレバー６２の押し込みに必要な力Ｆ２は傾斜角θを変数として含まない。よって、押し込みに必要な使用者の力Ｆ２を傾斜角θによらず、一定にすることができる。これによれば、打ち込み工具１をどの方向に押し付ける場合であっても、使用者は同じ力Ｆ２で打ち込み工具１を打込対象物に押し付ければよい。

なお、関数ｆ１（θ）から関数ｆ３（θ）の各々を示す情報は、制御部７１の記録媒体に記録されてもよい。当該情報は数式を示す情報であってもよく、ルックアップテーブルであってもよい。また、制御部７１は、傾斜センサ９４によって測定された傾斜角θと当該情報とに基づいて、支持体９２の位置を決定してもよい。支持体９２の位置と弾性部材９１の押圧力との関係は予め設定できるので、傾斜角θと支持体９２の位置との関係を示す情報が制御部７１の記録媒体に記録されてもよい。

以上のように、打ち込み工具１は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

例えば打ち込み工具１は釘打ち機に限らず、鋲を打込対象物に打ち込む鋲打ち機、または、ビスを打込対象物に打ち込んだ後に当該ビスを締め付けるビス打ち機であってもよい。

また、上述の例では、移動機構４２は気体の圧力を利用して釘２を打ち出しているものの、必ずしもこれに限らない。例えば、移動機構４２はモータにより打撃部材４１を直接に駆動してもよい。要するに、打ち込み工具１は、電動の打ち込み工具であればよい。「電動」とは、打出機構４０の動作に電力を利用していることを意味しており、打撃部材４１を前方に移動させる力、および、打撃部材４１を後方に移動させる力の少なくともいずれか一方が、電力を利用して生成されればよい。

また、打ち込み工具１には、通知部が設けられてもよい。通知部は、押圧機構９０による押圧力を使用者に通知する。例えば、通知部は光源および音出力源の少なくともいずれか一つを含んでいる。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode)などの発光素子を含み、音出力源は例えばスピーカを含む。

通知部が光源を含む場合には、当該光源は例えばハウジング１０に位置している。光源は使用者によって視認可能である。通知部はハウジング１０の後方の端部、より具体的には、打出機構収納部１１の後方の端部に位置していてもよい。打ち込み工具１の使用中には、使用者はハウジング１０の後方の端部よりも後方に位置しており、ハウジング１０の後方の端部を見やすい。よって、通知部の光源がハウジング１０の後方の端部に位置している場合には、使用者は光源を見やすい。よって、使用者は報知を受け取りやすい。通知部が音出力源を含む場合には、例えばハウジング１０の内部に収納される。この場合、通知部は打出機構４０に対してプッシュレバー６２とは反対側に位置していてもよい。

１ 打ち込み工具
２ 打ち込み材（釘）
１０ ハウジング
１１ａ 打出口
４０ 打出部（打出機構）
６０ プッシュレバー
６１ 操作部（トリガ）
７１ 制御部
９０ 押圧部（押圧機構）
９１ 弾性部材
９２ 支持体
９３ 移動部（移動機構）
９４ 角度検出部（傾斜センサ）
Ｄ１ 打出方向
θ 傾斜角
Ｖ１ 基準ベクトル

Claims (4)

1. 打ち込み材を打込対象物に打ち込む打ち込み工具であって、
   打出方向に前記打ち込み材が打ち出される打出口を有するハウジングと、
   前記打ち込み材を打ち出す操作を受け付ける操作部と、
   前記打出口よりも前記打出方向に突出し、前記ハウジングに対して前記打出方向と反対方向に押し込み可能に設けられたプッシュレバーと、
   前記打ち込み工具の傾斜角を検出する角度検出部と、
   前記角度検出部が検出した傾斜角に基づいた押圧力で、前記プッシュレバーを前記打出方向に押圧する押圧部と、
   前記プッシュレバーが押し込まれ、かつ、前記操作部が操作を受け付けたとき、前記打ち込み材を前記打出口から前記打出方向に打ち出す打出部と
   を備え、
   前記角度検出部は、鉛直方向に沿って上側に延びる仮想的な基準ベクトルに対して前記打出方向がなす傾斜角を検出し、
   前記押圧部は、前記角度検出部が検出した傾斜角が第１角度未満である場合は第１押圧力で前記プッシュレバーを押圧し、前記角度検出部が検出した傾斜角が前記第１角度以上である場合、前記第１押圧力よりも大きい第２押圧力でプッシュレバーを押圧する、打ち込み工具。
2. 請求項１に記載の打ち込み工具であって、
   前記押圧部は、
   前記打出方向に沿って往復移動可能な支持体と、
   前記支持体に当接する第１端部と、前記プッシュレバーに当接する第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部との間の間隔が小さいほど大きな押圧力で前記プッシュレバーを前方に押圧する弾性部材と、
   前記角度検出部によって検出された傾斜角に基づいて前記支持体を移動させる移動部と
   を含む、打ち込み工具。
3. 請求項１または請求項２に記載の打ち込み工具であって、
   前記押圧部は、前記角度検出部が検出した傾斜角が前記第１角度以上かつ第２角度未満である場合に、前記第２押圧力で前記プッシュレバーを押圧し、前記角度検出部が検出した傾斜角が前記第２角度以上である場合に、前記第２押圧力よりも大きい第３押圧力で、前記プッシュレバーを前記打出方向に押圧する、打ち込み工具。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の打ち込み工具であって、
   前記第１角度は９０度以下の値である、打ち込み工具。

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