JPWO2020008767A1

JPWO2020008767A1 - 打込機

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Publication number: JPWO2020008767A1
Application number: JP2020528727A
Authority: JP
Inventors: 俊徳安富
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: WO2020008767A1; JP7115543B2

Abstract

打撃部が作動する応答性を向上させることの可能な打込機を提供する。第１位置と第２位置との間で作動可能な打撃部（１２）と、打撃部（１２）を第１方向（Ｂ１）で作動させるスプリング（３２）と、打撃部（１２）を第２方向（Ｂ２）で作動させる電動モータ（１４）と、打撃部（１２）を待機位置で停止させる停止機構と、を有する、打込機（１０）であって、トリガ（３９）と、プッシュレバー（２４）と、電動モータを制御する制御部と、を有し、制御部は、電動モータ（１４）により打撃部（１２）を待機位置から第２方向（Ｂ２）で作動させる準備制御と、準備制御を継続させる第１処理と、準備制御を終了させて打撃部（１２）を第１位置と第２位置との間で停止させる第２処理と、第１処理または第２処理の何れかを、作業者がプッシュレバー（２４）を相手材（Ｗ１）に接触させた状態の経過時間に応じて選択する制御と、を行う。

Description

本発明は、打撃部と、打撃部を作動させる駆動部と、を備えた打込機に関する。

打撃部と、打撃部を作動させる駆動部と、を備えた打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジング、打撃部、駆動部としての電動モータ、減速機、マガジン、ハウジングに取り付けた射出部、スプリング、電池パック、トリガ、接触部材、制御部、バンパ、回転要素、カム、トリガスイッチ、位置検出スイッチを有する。打撃部は、プランジャ及びドライバブレードを有する。マガジンは止具を収容し、マガジンは止具を射出部へ供給する。カムは回転要素に設けられている。スプリングは、打撃部をバンパに近づく向きで付勢する。位置検出スイッチは、打撃部の位置を検出する。位置検出スイッチから出力される信号は、制御部に入力される。

特許文献１に記載された打込機は、トリガスイッチがオフされていると、制御部は電動モータを停止している。また、カムがプランジャに係合し、打撃部は待機位置で停止している。打撃部が待機位置に停止していると、プランジャはバンパから離間している。

作業者が接触部材を相手材に押し付け、かつ、トリガに操作力を付加してトリガスイッチがオンすると、制御部は電動モータを回転させる。電動モータの回転力が減速機に伝達されると、その回転力がカムに伝達される。このため、打撃部は待機位置から作動する。打撃部が上死点に到達すると、カムがプランジャから解放され、打撃部はスプリングの付勢力で作動する。打撃部が作動すると、ドライバブレードは、射出部にある止具を打撃する。プランジャがバンパに衝突し、打撃部は下死点で停止する。制御部は、打撃部が止具を打撃した後も電動モータを回転させる。カムがプランジャに係合すると、打撃部は下死点から上死点に向けて作動する。制御部は、打撃部が待機位置に到達したことを検出すると、電動モータを停止させる。

特開２０１８−５１７２４号公報

本願発明者は、打撃部が作動する応答性を向上させる余地がある、という課題を認識した。

本発明の目的は、打撃部が作動する応答性を向上させることの可能な打込機を提供することにある。

一実施形態の打込機は、第１位置と第２位置との間で作動可能な打撃部と、止具を打撃するように前記打撃部を前記第１位置から前記第２位置に向けて第１方向に作動させる第１付勢機構と、前記打撃部を前記第２位置から前記第１位置に向けて第２方向に作動させる第２付勢機構と、前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間の待機位置で停止させる停止機構と、を有する、打込機であって、作業者が操作力を付加及び解除する操作部材と、前記打撃部により打撃される止具を打ち込む相手材に接触及び離間可能な接触部材と、前記第２付勢機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、作業者が前記操作部材に操作力を付加し、かつ、前記接触部材が前記相手材に接触すると、前記第２付勢機構により前記打撃部を前記待機位置から前記第２方向に作動させる準備制御と、前記準備制御を継続させる第１処理と、前記準備制御を終了させて前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間で停止させる第２処理と、前記第１処理または前記第２処理の何れかを、前記接触部材が前記相手材に接触した状態の経過時間に応じて選択する制御と、を行う。

一実施形態の打込機は、打撃部が作動する応答性を向上させることが可能である。

本発明の一実施形態である打込機の内部構造を示す側面断面図である。打込機であり、図１に示す内部構造とは異なる個所の内部構造を示す側面断面図である。打込機の制御系統を示すブロック図である。打込機を第１モードで使用する場合の制御例１を示すフローチャートである。打込機を第１モードで使用する場合の制御例２を示すフローチャートである。打込機を第２モードで使用する場合の制御例１を示すフローチャートである。打込機を第２モードで使用する場合の制御例２を示すフローチャートである。プッシュレバーの操作で打撃部を上死点手前まで駆動する動作を示すフローチャートである。

以下、本発明における打込機の一実施形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２に示す打込機１０は、ハウジング１１、打撃部１２、マガジン１３、電動モータ１４、動力伝達部１５、制御基板１６、電池パック１７及びカウンタウェイト１８を有する。ハウジング１１は、金属及び合成樹脂で構成されており、ハウジング１１は、筒形状の本体部１９と、本体部１９に接続されたハンドル２０と、本体部１９に接続されたモータケース２１と、を有する。装着部２２がハンドル２０及びモータケース２１に接続されている。

射出部２３が本体部１９の外に設けられ、射出部２３が本体部１９に固定されている。プッシュレバー２４が射出部２３に取り付けられている。プッシュレバー２４は、射出部２３に対して中心線Ａ１方向に作動可能である。射出部２３及びプッシュレバー２４は、射出路２５を形成している。作業者は、プッシュレバー２４の先端を相手材Ｗ１に対して接触及び離間させることが可能である。

マガジン１３は、ハウジング１１及び射出部２３により支持されている。マガジン１３は、止具２６を複数収容する。止具２６は釘を含み、止具２６の材質は、金属、非鉄金属、鋼を含む。止具２６同士は接続要素で互いに接続されている。接続要素は、ワイヤ、接着剤、樹脂の何れでもよい。止具２６は棒形状である。マガジン１３はフィーダを有する。フィーダは、マガジン１３に収容された止具２６を射出路２５に送る。射出路２５は、止具２６の打ち込み位置、止具２６の姿勢、止具２６の打ち込み方向を定める。

打撃部１２は、本体部１９の内外に亘って設けられている。打撃部１２は、金属製のプランジャ２７及び金属製のドライバブレード２８を有する。プランジャ２７は、本体部１９内に配置されている。ドライバブレード２８は、、プランジャ２７に固定されている。プランジャシャフト２９が本体部１９内に設けられている。トップホルダ３０及びボトムホルダ３１が、ハウジング１１内に固定して設けられている。プランジャシャフト２９は、トップホルダ３０及びボトムホルダ３１により支持されている。このように、打撃部１２は、プランジャシャフト２９、トップホルダ３０及びボトムホルダ３１を介して、ハウジング１１により往復作動可能に支持されている。

プランジャ２７はプランジャシャフト２９に取り付けられており、プランジャ２７は、プランジャシャフト２９の中心線Ａ１に沿って作動可能である。ドライバブレード２８は、プランジャ２７と共に中心線Ａ１に対して平行に作動可能であり、かつ、本体部１９内及び射出路２５内で作動する。ドライバブレード２８は、射出部２３及びプッシュレバー２４により作動方向がガイドされる。

カウンタウェイト１８は、ハウジング１１が受ける反動を抑制する。カウンタウェイト１８の材質は、金属、非鉄金属、鋼、セラミックの何れでもよい。カウンタウェイト１８は筒形状であり、プランジャシャフト２９に取り付けられている。カウンタウェイト１８はプランジャシャフト２９に対して中心線Ａ１に沿って作動可能である。プランジャシャフト２９は、カウンタウェイト１８及びプランジャ２７の作動方向を規制する。

スプリング３２が本体部１９内に配置され、スプリング３２は、中心線Ａ１に沿った方向でプランジャ２７とカウンタウェイト１８との間に配置されている。スプリング３２は圧縮コイルスプリングであり、中心線Ａ１に沿った方向に伸縮可能である。スプリング３２の材質は、金属製、非鉄金属製、セラミック製の何れでもよい。スプリング３２は、中心線Ａ１方向の圧縮力を受けて弾性エネルギを蓄積する。

ウェイトバンパ３３及びプランジャバンパ３４が、本体部１９内に設けられている。ウェイトバンパ３３はトップホルダ３０とカウンタウェイト１８との間に配置されている。プランジャバンパ３４は、ボトムホルダ３１とプランジャ２７との間に配置されている。ウェイトバンパ３３及びプランジャバンパ３４は、共に合成ゴム製である。

プランジャ２７は、中心線Ａ１に沿った方向でボトムホルダ３１に近づく第１方向Ｂ１の付勢力を、スプリング３２から受ける。カウンタウェイト１８は、中心線Ａ１に沿った方向でトップホルダ３０に近づく第２方向Ｂ２の付勢力を、スプリング３２から受ける。第１方向Ｂ１と第２方向Ｂ２とは互いに逆向きであり、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２は、中心線Ａ１方向と平行である。

図１に示す打込機１０は、中心線Ａ１が鉛直線と平行な状態である使用例を示す。図１において、打撃部１２またはプランジャ２７またはカウンタウェイト１８が、第１方向Ｂ１に作動することを、下降と定義する。図１において、打撃部１２またはプランジャ２７またはカウンタウェイト１８が、第２方向Ｂ２に作動することを、上昇と定義する。

電池パック１７は、装着部２２に対して取り付け及び取り外し可能であり、電池パック１７は、収容ケース３５と、収容ケース３５内に収容した複数の電池セルとを有する。電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池の何れかを用いることができる。電池パック１７は直流電源であり、電池パック１７の電力は電動モータ１４に供給される。本体側端子が装着部２２に設けられており、電池側端子が電池パック１７に設けられている。電池パック１７を装着部２２に取り付けると、本体側端子と電池側端子とが電気的に接続される。

制御基板１６は装着部２２内に設けられており、制御基板１６には、図３に示す制御部３７、インバータ回路３８が設けられている。制御部３７は、入力ポート、出力ポート、タイマー及び記憶部を有するマイクロコンピュータである。インバータ回路３８は、電池パック１７の電力を電動モータ１４に供給する経路を接続及び遮断する。インバータ回路３８は、スイッチング素子を有する。

トリガ３９及びトリガスイッチ４０がハンドル２０に設けられており、作業者がトリガ３９に操作力を加えるとトリガスイッチ４０がオンし、トリガ３９に加えた操作力を解除するとトリガスイッチ４０がオフする。本体部１９内に第１位置検出スイッチ６４及び第２位置検出スイッチ５４が設けられている。第１位置検出スイッチ６４及び第２位置検出スイッチ５４は、中心線Ａ１方向におけるカウンタウェイト１８の位置を検出して信号を出力する。

第１位置検出スイッチ６４が検出するカウンタウェイト１８の中心線Ａ１方向における位置と、第２位置検出スイッチ５４が検出するカウンタウェイト１８の中心線Ａ１方向における位置とは異なる。第１位置検出スイッチ６４は、打撃部１２が上死点に到達したことを検出するセンサである。第２位置検出スイッチ５４は、打撃部１２が限界位置に到達したことを検出するセンサである。打撃部１２の上死点、限界位置は後述する。

また、プッシュレバースイッチ５５が、マガジン１３に設けられている。プッシュレバースイッチ５５は、プッシュレバー２４が相手材Ｗ１に接触しているか、または離間しているかを検出して信号を出力する。

電動モータ１４は、ロータ及びステータを有し、駆動軸４１がロータに連結されている。電動モータ１４は、電池パック１７から電力が供給されると駆動軸４１が回転する。位相検出センサ５６が、モータケース２１内に設けられている。位相検出センサ５６は、駆動軸４１の回転方向における位相を検出して信号を出力する。制御部３７は、トリガスイッチ４０の信号、第１位置検出スイッチ６４の信号、第２位置検出スイッチ５４の信号、プッシュレバースイッチ５５の信号、位相検出センサ５６の信号を処理し、かつ、インバータ回路３８を制御する。

減速機４２がモータケース２１内に配置されている。減速機４２は、遊星歯車機構、入力要素４３及び出力要素４４を有し、入力要素４３は駆動軸４１に連結されている。駆動軸４１の回転力が減速機４２に伝達されると、減速機４２は、出力要素４４の回転速度が入力要素４３の回転速度よりも低速となる。電動モータ１４及び減速機４２は、中心線Ａ２を中心として同心状に配置されている。打込機１０を側面視した図１において、中心線Ａ１と中心線Ａ２とは直角に交差する。

動力伝達部１５は、出力要素４４の回転力を打撃部１２の作動力に変換し、かつ、出力要素４４の回転力をカウンタウェイト１８の作動力に変換する。動力伝達部１５は、第１ギヤ４５、第２ギヤ４６、第３ギヤ４７、プランジャアーム部４８及びウェイトアーム部４９を有する。第１ギヤ４５は出力要素４４に固定されている。第２ギヤ４６は第１支持軸５０により回転可能に支持されている。第３ギヤ４７は第２支持軸５１により回転可能に支持されている。ギヤホルダ５２がハウジング１１内に固定して設けられ、第１支持軸５０及び第２支持軸５１はギヤホルダ５２に取り付けられている。中心線Ａ２と、第１支持軸５０の中心線Ａ３と、第２支持軸５１の中心線Ａ４とは、互いに平行である。

第１支持軸５０は、中心線Ａ１に沿った方向で出力要素４４と第２支持軸５１との間に配置されている。第２ギヤ４６は第１ギヤ４５及び第３ギヤ４７に噛み合っている。カムローラ５３が、第２ギヤ４６に複数設けられている。複数のカムローラ５３は、第２ギヤ４６の回転方向に間隔をおいて配置されている。カムローラ５７が、第３ギヤ４７に複数設けられている。複数のカムローラ５７は、第３ギヤ４７の回転方向に間隔をおいて配置されている。本実施形態では、電動モータ１４の駆動軸４１が正回転すると、駆動軸４１の回転力が減速機４２を介して第１ギヤ４５に伝達され、第１ギヤ４５は所定方向に回転するものとする。

プランジャアーム部４８はプランジャ２７に設けられている。プランジャアーム部４８は、プランジャ２７と共に中心線Ａ１方向に作動可能である。プランジャアーム部４８は、一例として金属製である。

ウェイトアーム部４９はカウンタウェイト１８に設けられている。ウェイトアーム部４９は、カウンタウェイト１８と共に中心線Ａ１方向に作動可能である。ウェイトアーム部４９は、一例として金属製である。

図２に示すように、回転規制機構６６が、モータケース２１内に設けられている。回転規制機構６６は、駆動軸４１に対して係合及び解放が可能である。回転規制機構６６は、第２ギヤ４６から第１ギヤ４５に対して回転力が伝達された場合に、その回転力で駆動軸４１が逆回転することを阻止する。また、回転規制機構６６は、駆動軸４１が正回転することを阻止しない。

作業者は、打込機１０を使用する場合に第１モードと第２モードとを選択可能である。第１モードは、トリガ３９に操作力を加えた状態で、プッシュレバー２４を相手材Ｗ１に押し付けることにより、打撃部１２を作動させるものである。第２モードは、プッシュレバー２４を相手材Ｗ１に押し付けた状態で、トリガ３９に操作力を加えることにより、打撃部１２を作動させるものである。

（第１モードの制御例１）作業者が第１モードを選択する場合の制御例１を、図４のフローチャートを参照して説明する。制御部３７は、トリガスイッチ４０のオフ及びプッシュレバースイッチ５５のオフを検出すると、ステップＳ１０において電動モータ１４に対する電力の供給を停止している。打撃部１２は待機位置で停止している。打撃部１２の待機位置は、中心線Ａ１方向で、打撃部１２の上死点と下死点との間である。打撃部１２の上死点は、プランジャ２７がプランジャバンパ３４から最も離れている位置である。打撃部１２の下死点は、プランジャ２７がプランジャバンパ３４に接触している位置である。

打撃部１２が待機位置で停止している原理を説明する。カムローラ５３がプランジャアーム部４８に係合し、かつ、カムローラ５７がウェイトアーム部４９に係合している。スプリング３２は、プランジャ２７とカウンタウェイト１８との間に挟まれ、中心線Ａ１方向の圧縮荷重を受けている。プランジャ２７は、スプリング３２から第１方向Ｂ１の付勢力を受け、カウンタウェイト１８は、スプリング３２から第２方向Ｂ２の付勢力を受ける。プランジャ２７が受けた第１方向Ｂ１の付勢力は、プランジャアーム部４８を介して第２ギヤ４６に伝達され、第２ギヤ４６は回転力を受ける。

カウンタウェイト１８が受けた第２方向Ｂ２の付勢力は、ウェイトアーム部４９を介して第３ギヤ４７に伝達され、第３ギヤ４７は回転力を受ける。第３ギヤ４７が受けた回転力は、第２ギヤ４６に伝達される。第２ギヤ４６が回転力を受けると、その回転力は第１ギヤ４５に伝達される。回転規制機構６６は、電動モータ１４の駆動軸４１が逆回転することを防止する。このため、第１ギヤ４５は停止した状態に維持される。打撃部１２が待機位置で停止していると、プランジャ２７がプランジャバンパ３４から離れ、かつ、カウンタウェイト１８がウェイトバンパ３３から離間している。

次に、作業者がトリガ３９に操作力を付加すると、制御部３７は、ステップＳ１１でトリガスイッチ４０のオンを検出する。制御部３７は、トリガスイッチ４０がオンしている状態で、ステップＳ１２でプッシュレバースイッチ５５のオンを検出すると、制御部３７は、ステップＳ１３で電池パック１７の電力を電動モータ１４に供給させて、電動モータ１４の駆動軸４１を正回転させる。

駆動軸４１の回転力は、減速機４２で増幅されて出力要素４４に伝達され、第１ギヤ４５が回転する。第１ギヤ４５の回転力は、第２ギヤ４６を介して第３ギヤ４７に伝達される。プランジャ２７は、スプリング３２の付勢力に抗して第２方向Ｂ２で作動する。つまり、打撃部１２は上昇する。また、カウンタウェイト１８は第１方向Ｂ１に作動する。つまり、カウンタウェイト１８は下降する。このように、プランジャ２７が上昇し、かつ、カウンタウェイト１８が下降することでスプリング３２が更に圧縮され、スプリング３２に弾性エネルギが蓄積される。

制御部３７は、ステップＳ１４において、電動モータ１４の総回転回数Ｎが、閾値Ｎｍ以下であるか否かを判断する。電動モータ１４の総回転回数Ｎは、電動モータ１４が回転を開始した時点からの回転回数である。制御部３７は、予め閾値Ｎｍを記憶している。閾値Ｎｍは、中心線Ａ１方向で打撃部１２が上死点に近接した位置、つまり、直前位置に対応する値である。直前位置は、中心線Ａ１方向で上死点と待機位置との間である。上死点から直前位置までの距離は、一例として１０mmである。

制御部３７は、ステップＳ１４でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１５において、電動モータ１４の総回転回数Ｎのカウントを継続する。制御部３７は、ステップＳ１６において、プッシュレバースイッチ５５がオンされてからの経過時間ｔが、閾値ｔｐ未満であるか否かを判断する。制御部３７は、予め閾値ｔｐを予め記憶している。閾値ｔｐは、プッシュレバースイッチ５５がオンした状況を、第１の状況と第２の状況とに区別するための値である。第１の状況は、作業者がプッシュレバー２４を相手材Ｗ１に押し付けた状況である。第２の状況は、プッシュレバー２４が相手材Ｗ１とは異なる物体に接触した状況である。閾値ｔｐは、一例として５０ｍｓ、つまり、０．０５秒に設定可能である。

制御部３７が、ステップＳ１６でＮｏと判断するということは、第２の状況であることになる。そこで、制御部３７は、ステップＳ１６でＮｏと判断すると、ステップＳ１７で電動モータ１４対する電力の供給を停止して、電動モータ１４を停止させ、ステップＳ１１に進む。制御部３７が、ステップＳ１６でＹｅｓと判断するということは、第１の状況であることになる。そこで、制御部３７は、ステップＳ１６でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１８において電動モータ１４の回転を継続させる。また、制御部３７は、ステップＳ１４でＮｏと判断すると、ステップＳ１８に進む。

制御部３７は、ステップＳ１９において、第１位置検出スイッチ６４の信号に基づいて、打撃部１２が上死点に到達したことを検出する。さらに、カムローラ５３がプランジャアーム部４８から解放される。打撃部１２は、カムローラ５３がプランジャアーム部４８から解放される直前において上死点にある。そして、カムローラ５３がプランジャアーム部４８から解放されると、プランジャ２７はスプリング３２の弾性エネルギで第１方向Ｂ１で付勢され、ドライバブレード２８が止具２６を打撃する。ドライバブレード２８が止具２６を打撃した後、プランジャ２７は、図１のようにプランジャバンパ３４に衝突して打撃部１２が停止する。プランジャバンパ３４は、打撃部１２の作動エネルギの一部を吸収し、ハウジング１１の振動を抑制する。

さらに、カムローラ５３がプランジャアーム部４８から解放されることと併行して、カムローラ５７がウェイトアーム部４９から解放される。このため、カウンタウェイト１８は、スプリング３２の弾性エネルギで第２方向Ｂ２で付勢される。つまり、打撃部１２が下降すると同時にカウンタウェイト１８が上昇し、打撃部１２が打撃を行う際の反動を受ける。カウンタウェイト１８は図１のようにウェイトバンパ３３に衝突し、カウンタウェイト１８は上死点で停止する。ウェイトバンパ３３はカウンタウェイト１８の作動エネルギの一部を吸収し、ハウジング１１の振動を抑制する。

また、作業者は、ドライバブレード２８が止具２６を相手材Ｗ１に打ち込んだ後、プッシュレバー２４を相手材Ｗ１から離間させる。制御部３７は、打撃部１２が止具２６を相手材Ｗ１に打ち込んだ後も、電動モータ１４を回転させる。そして、カムローラ５３がプランジャアーム部４８に係合すると、打撃部１２が下死点から上昇する。また、カムローラ５７がウェイトアーム部４９に係合すると、カウンタウェイト１８が上死点から下降する。

制御部３７は、打撃部１２が上死点に到達したことを検出すると、ステップＳ２０で電動モータ１４の総回転回数Ｎを一旦リセットし、電動モータ１４の総回転回数Ｎのカウントを再度開始する。そして、制御部３７は、ステップＳ２１において、打撃部１２が待機位置に到達したことを検出する。制御部３７は、ステップＳ２１において、電動モータ１４の総回転回数Ｎが、閾値Ｎｔ以上であり、かつ、閾値Ｎｍ未満であると、打撃部１２が待機位置に到達したと判断する。制御部３７は、打撃部１２の待機位置に対応させて、予め閾値Ｎｔを記憶している。打撃部１２の待機位置は、中心線Ａ１方向で下死点と直前位置との間である。閾値Ｎｔは、一例として、上死点から２０ｍｍの距離である。

制御部３７は、打撃部１２が待機位置に到達すると、ステップＳ２２で電動モータ１４を停止して打撃部１２を待機位置で停止させ、図４の制御例を終了する。

図４の制御例によれば、ステップＳ１５，Ｓ１６を経由してステップＳ１９に進むと、打撃部１２が作動する応答性が向上する。具体的には、トリガスイッチ４０がオンし、かつ、プッシュレバースイッチ５５がオンした時点から、打撃部１２が第１方向Ｂ１で作動するまでの応答性が向上する。

また、制御部３７がステップＳ１６でＮｏと判断すると、制御部３７は、ステップＳ１７で電動モータ１４を停止させる。したがって、プッシュレバー２４が相手材Ｗ１とは異なる物体に接触した場合に、打撃部１２が第１方向Ｂ１で作動することを防止できる。

さらに、制御部３７は、ステップＳ１４でＮｏと判断すると、打撃部１２の中心線Ａ１方向の位置に関わり無く、ステップＳ１８を経てステップＳ１９に進む。したがって、打撃部１２が作動する応答性が向上する。

制御部３７は、図４の制御例１を行うにあたり、電動モータ１４の総回転回数Ｎから、打撃部１２の中心線Ａ１方向における位置を推定している。これは、電動モータ１４の総回転回数Ｎと、打撃部１２の中心線Ａ１方向における位置とに、相関関係があるからである。

（第１モードの制御例２）作業者が第１モードを選択する場合の制御例２を、図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示すステップのうち、図４に示すステップと同じ内容のステップは、図４と同じステップ番号を付してある。

制御部３７は、ステップＳ１０Ａで電動モータ１４を停止させており、打撃部１２は待機位置に停止している。制御部３７は、ステップＳ１０Ａに次いでステップＳ１１、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を行う。制御部３７は、ステップＳ１３に次ぐステップＳ１４Ａにおいて、第２位置検出スイッチ５４の信号に基づき、打撃部１２が直前位置に到達したか否かを判断する。

制御部３７は、ステップＳ１４ＡでＹｅｓと判断すると、ステップＳ１５に進む。制御部３７は、ステップＳ１４ＡでＮｏと判断すると、ステップＳ１８に進む。

制御部３７は、ステップＳ２０に次ぐステップＳ２１Ａにおいて、打撃部１２が待機位置に到達したことを検出する。制御部３７は、ステップＳ２１Ａにおいて、電動モータ１４の総回転回数Ｎが、閾値Ｎｔ以上であると、打撃部１２が待機位置に到達したと判断する。制御部３７は、打撃部１２が待機位置に到達すると、ステップＳ２２Ａで電動モータ１４を停止して打撃部１２を待機位置で停止させ、図５の制御例を終了する。

制御部３７が第１モードの制御例２を行うと、第１モードの制御例１と同様の効果を得ることが可能である。

（第２モードの制御例１）作業者が第２モードを選択する場合の制御例１を、図６のフローチャートを参照して説明する。図６に示すステップのうち、図４に示すステップと同じ内容のステップは、図４と同じステップ番号を付してある。制御部３７は、ステップＳ１０に次いでステップＳ１２の処理を行い、次いでステップＳ１１の処理を行うとステップＳ１３に進む。また、制御部３７は、ステップＳ１７の処理を行い、ステップＳ１２に進む。

制御部３７が第２モードの制御例１を行うと、第１モードの制御例１と同様の効果を得ることが可能である。

（第２モードの制御例２）作業者が第２モードを選択する場合の制御例１を、図７のフローチャートを参照して説明する。図７に示すステップのうち、図５に示すステップと同じ内容のステップは、図５と同じステップ番号を付してある。制御部３７は、ステップＳ１０Ａに次いでステップＳ１２の処理を行い、次いでステップＳ１１の処理を行ってステップＳ１３に進む。また、制御部３７は、ステップＳ１７の処理を行い、ステップＳ１２に進む。

制御部３７が第２モードの制御例２を行うと、第１モードの制御例２と同様の効果を得ることが可能である。

このように、制御部３７は、打撃部１２が待機位置で停止している状態で、トリガスイッチ４０オン及びプッシュレバースイッチ５５のオンを検出すると、トリガスイッチ４０オン、及びプッシュレバースイッチ５５のオンの実行順序に関わり無く、電動モータ１４を回転させる。

（他の制御例）更に、制御部３７が行うことの可能な他の制御例を説明する。第２モードが選択されている場合は、プッシュレバー２４が相手材Ｗ１に押し付けられ、制御部３７がプッシュレバースイッチ５５のオンが所定時間以上検出すると、制御部３７は、電動モータ１４を回転させ、かつ、停止させる。すると、打撃部１２が待機位置から上昇し、上死点よりも手前の任意の位置まで移動し、かつ、打撃部１２が停止する。任意の位置は、第２の待機位置として定義可能である。その後、プッシュレバースイッチ５５がオンの状態で、トリガ３９に操作力が付加されて、制御部３７がトリガスイッチ４０のオンを検出すると、制御部３７が電動モータ１４を回転させて打撃部１２を作動させ、打撃部１２が止具２６を打撃するようにしてもよい。

（他の実施形態）更に、他の実施形態について、図８を用いて、説明する。なお、釘打機の構造については、図１、図２に記載されている内容と同じである。制御部３７は、トリガスイッチ４０のオフ及びプッシュレバースイッチ５５のオフを検出すると、ステップＳ１０において電動モータ１４に対する電力の供給を停止している。打撃部１２は待機位置で停止している。

ステップＳ１１ではトリガスイッチ４０のオンまたはオフに関係なく制御部３７は、ステップＳ１２に進みプッシュレバースイッチ５５のオンを検出すると、制御部３７は、ステップＳ１３でプッシュレバースイッチ５５がオンされてからの経過時間ｔが、閾値ｔｐ未満であるか否かを判断する。制御部３７はメモリー部が設けられていて、このメモリー部に、予め閾値ｔｐを記憶している。閾値ｔｐは、プッシュレバースイッチ５５がオンした状況を、第１の状況と第２の状況とに区別するための値である。第１の状況は、作業者がプッシュレバー２４を相手材Ｗ１に押し付けた状況である。第２の状況は、プッシュレバー２４が相手材Ｗ１とは異なる物体に接触した状況又は、木材等の相手材Ｗ１に意図せずにぶつけてしまった場合である。閾値ｔｐは、一例として５０ｍｓ（０．０５秒）程度であるが、任意に決めることができる。

制御部３７が、ステップＳ１３で第２の状況（Ｎｏ）と判断すると、ステップＳ１２に戻り、第１の状況（Ｙｅｓ）と判断すると、ステップ１４に進む。ステップＳ１４に進むと、電動モータ１４の総回転回数Ｎが、閾値Ｎｍ以上か否かを判断する。電動モータ１４の総回転回数Ｎは、電動モータ１４により打撃部を下死点から移動をした時点からの電動モータ１４の回転回数である。制御部３７は、閾値Ｎｍを記憶している。閾値Ｎｍは、中心線Ａ１方向で打撃部１２が上死点に近接した位置、つまり、直前位置に対応する値である。直前位置は、中心線Ａ１方向で上死点と待機位置との間である。上死点から直前位置までの距離は、一例として１０mmである。ここで、閾値Ｎｍ以上(直前位置)と判断（Ｙｅｓ）した場合は、ステップ１７に進み、電動モータ１４を回転させずに、ステップ２１に進む。閾値Ｎｍ以下（直前位置ではない)と判断（Ｎｏ）した場合には、ステップ１５に進み、プッシュレバースイッチがオン状態の間、電動モータ１４を回転駆動させる。ステップＳ１６において、打撃部１２の下死点からの移動量を算出するために電動モータ１４の総回転回数Ｎのカウントを継続する。

ステップ１８で、プッシュレバースイッチ５５がオフ（Ｙｅｓ）と判断した場合は、ステップ１２に進に、再度プッシュレバーがオン状態になるまで待機する。プッシュレバースイッチ５５がオン（Ｎｏ）と判断した場合は、ステップ１９に進み、電気モータ１７の回転を維持する。ステップ２０で電動モータ１４が回転中に、閾値Ｎｍ以上になった場合は、ステップ２１に進み、電気モータ１７を停止する。ステップ２２で、トリガスイッチ４０とプッシュレバースイッチ５５が一定時間以上オン状態になったら、電気モータ１４を駆動させて、打撃子を上死点まで移動させて、駆動伝達部１５と打撃部１２の係合を外し、ドライバブレード２８で止具（釘）２６を打込む。

その後、ステップＳ２３で電動モータ１４の総回転回数Ｎを一旦リセットし、ステップＳ２４で、電動モータ１４によって打撃部１２が下死点から上死点に向けて移動を開始すると総回転回数Ｎのカウントを再度開始する。そして、打撃部１２が待機位置に到達したことを検出する。制御部３７は、打撃部１２が待機位置に到達すると、ステップＳ２５で電動モータ１４を停止して打撃部１２を待機位置で停止させ、図８の制御例を終了する。以上のような制御を行うことにより、プッシュレバー２４を操作しプッシュレバースイッチ５５を複数回オン（ちょい押し）させることで、打撃部１２を待機位置から直前位置まで移動させることができ、打込み動作時のレスポンスの向上が図れる。

なお、制御部３７は、プッシュレバースイッチ５５がオフになった時点から一定時間内に、再度、プッシュレバースイッチ５５のオンを検出しない場合は、電動モータ１４を逆回転させて、ドライバブレード２８が止具２６の頭部に接触しない位置まで、打撃部１２を第２方向に作動させてもよい。この場合、電動モータ１４に供給する電流の向きを変更することにより、電動モータ１４を正回転及び逆回転させることが可能である。

実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。打込機１０は、打込機の一例である。打撃部１２の上死点は、打撃部の第１位置の一例である。打撃部１２の下死点は、打撃部の第２位置の一例である。打撃部１２は、打撃部の一例である。第１方向Ｂ１は、第１方向の一例である。第２方向Ｂ２は、第２方向の一例である。スプリング３２は、第１付勢機構及び弾性部材の一例である。電動モータ１４及び動力伝達部１５は、第２付勢機構の一例である。回転規制機構６６は、停止機構の一例である。トリガ３９は、操作部材の一例である。プッシュレバー２４は、接触部材の一例である。

電池パック１７、制御部３７及びインバータ回路３８は、制御部の一例である。制御部３７がステップＳ１３で行う処理が、準備制御の一例である。制御部３７が、ステップＳ１６でＮｏと判断することが、“経過時間が予め定められている所定時間以上である”の一例である。制御部３７が、ステップＳ１６でＹｅｓと判断することが、“経過時間が予め定められている所定時間未満である”の一例である。ステップＳ１３からステップＳ１６を経てステップＳ１８に進む処理が、第１処理の一例である。ステップＳ１３からステップＳ１６を経てステップＳ１７に進む処理が、第２処理の一例である。経過時間ｔは、経過時間の一例である。閾値ｔｐは、所定時間の一例である。更に、図８のステップ１３でＮｏと判断することが、“経過時間が予め定められている所定時間以上である”の一例である。制御部３７が、ステップＳ１３でＹｅｓと判断することが、“経過時間が予め定められている所定時間未満である”の一例である。図８のステップＳ１３からステップＳ１４を経てステップＳ１９に進む処理が、第１処理の一例である。ステップＳ１３からステップＳ１４を経てステップＳ１７に進む処理が、第２処理の一例である。経過時間ｔは、経過時間の一例である。閾値ｔｐは、所定時間の一例である。

電動モータ１４は、電動モータの一例である。動力伝達部１５は、動力伝達部の一例である。電池パック１７は、電源部の一例である。制御部３７がステップＳ１６でＮｏと判断する状態が、“打撃部と第１位置との距離が所定値未満である”という一例である。ハウジング１１は、ハウジングの一例である。カウンタウェイト１８は、ウェイトの一例である。

打込機は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、打撃部の中心線方向における位置は、電動モータの総回転回数で判断することに代えて、電動モータが回転を開始した時点からの総回転角度で判断することも可能である。打撃部の中心線方向の位置、つまり、上死点、直前位置、待機位置を、全て単数の位置検出センサで行うことも可能である。この位置検出センサとして、光センサ、磁気センサなどを用いることが可能である。打撃部の中心線方向における位置は、ウェイトの位置から間接的に判断することなく、打撃部の中心線方向の位置を直接検出することも可能である。

また、打込機は、カウンタウェイトを備えていなくてもよい。第１付勢機構の第１端部がプランジャに直接または間接に接触し、第１付勢部材の第２端部が、直接または間接にハウジングに接触する構成でもよい。

電動モータに電力を供給する電源は、直流電源または交流電源の何れでもよい。第１付勢機構は、固体スプリング、ガススプリング、合成ゴムを含む。固体スプリングは、例えば、金属製スプリング、非鉄金属製スプリング、金属と非金属との複合材料のスプリングを含む。固体スプリングは、圧縮スプリングの他、引っ張りスプリング、渦巻きスプリング、リーフスプリング、ねじりスプリングを含む。ガススプリングは、例えば、空気、窒素、希ガス等の不活性ガスを大気圧、あるいは加圧した状態で封入した蓄圧室を有する。ガススプリングは、不活性ガスの弾性力を利用した機構である。打撃部が第２方向に作動すると蓄圧室の圧力が上昇し、蓄圧室の圧力で打撃部が第１方向に作動する。

また、ハウジングは、打撃部を支持する要素であり、ボディ、ケース、フレーム、シェルを含む。さらに、打撃部を待機位置に保持する停止機構は、減速機の回転要素の１個に係合・解放する要素であってもよい。さらに、打撃部を待機位置に保持する停止機構は、電動モータであってもよい。

さらに、モータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ、エンジンを含む。動力伝達部は、歯車伝動装置の他、巻き掛け伝動装置、摩擦伝動装置、牽引装置を含む。また、動力伝達部は、モータの回転力を打撃部に伝達する経路を接続及び遮断する、クラッチの機能を兼ねる。

操作部材は、ハウジングに対して直線状に作動可能であるもの、ハウジングに支持軸を中心として円弧状に作動可能であるもの、の何れでもよい。操作部材は、レバー、ボタン、アームの何れでもよい。接触部材は、ハウジングに対して中心線方向に作動可能に設けられている。接触部材は、レバー、アーム、シャフトの何れでもよい。止具は、頭部の有る釘、頭部の無い釘の何れでもよい。止具は、棒形状の釘の他、ステープルを含む。打込機は、打撃部が作動する方向である中心線と、鉛直線とが交差する状態で使用することも可能である。相手材の材質は、コンクリート、木材、タイル、石膏、金属、非鉄金属の何れでもよい。

１０…打込機、１１…ハウジング、１２…打撃部、１４…電動モータ、１５…動力伝達部、１７…電池パック、１８…カウンタウェイト、２４…プッシュレバー、３２…スプリング、３７…制御部、３８…インバータ回路、３９…トリガ、６６…回転規制機構、Ｂ１…第１方向、Ｂ２…第２方向、ｔ…経過時間、ｔｐ…閾値

Claims

第１位置と第２位置との間で作動可能な打撃部と、止具を打撃するように前記打撃部を前記第１位置から前記第２位置に向けて第１方向に作動させる第１付勢機構と、前記打撃部を前記第２位置から前記第１位置に向けて第２方向に作動させる第２付勢機構と、前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間の待機位置で停止させる停止機構と、を有する、打込機であって、
作業者が操作力を付加及び解除する操作部材と、
前記打撃部により打撃される止具を打ち込む相手材に接触及び離間可能な接触部材と、
前記第２付勢機構を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
作業者が前記操作部材に操作力を付加し、かつ、前記接触部材が前記相手材に接触すると、前記第２付勢機構により前記打撃部を前記待機位置から前記第２方向に作動させる準備制御と、
前記準備制御を継続させる第１処理と、
前記準備制御を終了させて前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間で停止させる第２処理と、
前記第１処理または前記第２処理の何れかを、前記接触部材が前記相手材に接触した状態の経過時間に応じて選択する制御と、
を行う、打込機。
前記制御部は、前記経過時間が所定時間以上であると前記第１処理を選択し、前記経過時間が前記所定時間に到達する前に、前記接触部材が前記相手材から離間すると前記第２処理を選択する、請求項１記載の打込機。
前記制御部は、作業者が前記操作部材に操作力を付加する操作と、前記接触部材を前記相手材に接触させる操作とを行う順序に関わり無く、前記準備制御を行う、請求項１または２記載の打込機。
前記第２付勢機構は、
電力が供給されると回転する電動モータと、
前記電動モータの回転力を前記打撃部を前記第２方向に作動させる付勢力に変換する動力伝達部と、
を有する、請求項１乃至３の何れか１項記載の打込機。
前記電動モータに対して電気的に接続された電源部が更に設けられ、
前記制御部が行う前記準備制御は、前記電源部から前記電動モータに電力を供給して前記電動モータを回転させることであり、
前記制御部が行う前記第１処理は、前記電動モータに電力を供給して前記電動モータの回転を継続させることであり、
前記制御部が行う前記第２処理は、前記電動モータに対する電力の供給を停止させることにより、前記電動モータを停止させることである、請求項４記載の打込機。
前記制御部は、前記準備制御を行っている状態で前記打撃部と前記第１位置との距離が所定値未満であると、前記経過時間に関わり無く前記準備制御を継続させる、請求項１乃至５の何れか１項記載の打込機。
前記第１付勢機構は、前記打撃部を前記第１方向に作動させる弾性部材を有し、
前記弾性部材は、前記打撃部が前記第２方向に作動されると圧縮されて弾性エネルギを蓄積し、かつ、蓄積した前記弾性エネルギで前記打撃部を前記第１方向に作動させる、請求項１乃至６の何れか１項記載の打込機。
前記打撃部を作動可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングに支持され、かつ、前記第１方向に作動すると前記第２方向に作動し、かつ、前記打撃部が前記第２方向に作動すると前記第１方向に作動するウェイトと、
が設けられている、請求項１乃至７の何れか１項記載の打込機。
第１位置と第２位置との間で作動可能な打撃部と、止具を打撃するように前記打撃部を前記第１位置から前記第２位置に向けて第１方向に作動させる第１付勢機構と、前記打撃部を前記第２位置から前記第１位置に向けて第２方向に作動させる第２付勢機構と、前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間の待機位置で停止させる停止機構と、を有する、打込機であって、
作業者が操作力を付加及び解除する操作部材と、
前記打撃部により打撃される止具を打ち込む相手材に接触及び離間可能な接触部材と、
前記第２付勢機構を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記接触部材が前記相手材に接触すると、前記第２付勢機構により前記打撃部を前記待機位置から前記第２方向に作動させる準備制御と、
前記準備制御を継続させる第１処理と、
前記準備制御を終了させて前記打撃部を前記第１位置と前記第２位置との間で停止させる第２処理とを備え、前記第１処理では、前記打撃部を直前位置までの間で、前記接触部材の接触時間に応じて、前記打撃部を移動させることを特徴とする打込機。
前記打撃部を直前位置まで移動させる間に前記接触部材を相手材に複数回接触させることができる請求項９記載の打込機