WO2009099159A1

WO2009099159A1 - 手持ち式工具、止具残量検出機構、止具残量検出方法、および、省電力方法

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Publication number: WO2009099159A1
Application number: PCT/JP2009/051997
Authority: WO
Inventors: Hajime Takemura; Hiroshi Tanaka; Shuichi Ishii; Kazuya Takeuchi
Original assignee: Max Co., Ltd.
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2009-08-13
Also published as: US20100294824A1; CN101939143B; EP2260979B1; TW200942370A; CN101939143A; TWI440530B; EP2260979A1; US8701956B2; EP2260979A4

Abstract

　複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具は、前記止具が射出されたことを検出する射出検出部と、前記射出検出部が前記止具の射出を検出する場合には消費電力の小さい省電力状態である待機モードから通常の処理が稼動できる稼動モードへ移行させ、前記通常の処理が終了する場合には前記稼動モードから前記待機モードへ移行させる制御部と、を有する。

Description

手持ち式工具、止具残量検出機構、止具残量検出方法、および、省電力方法

　本発明は、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具、止具残量検出機構、止具残量検出方法、および、省電力方法に関するものである。特に電子回路を搭載する手持ち式工具および省電力方法に関する。また、止具の残量を検出する手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法に関する。さらに、衝撃を受ける工具に搭載する電子部品を回路基板に取付ける電子部品取付構造に関する。

　例えば釘打機等の手持ち式工具（以下、単に工具とも言う）では、釘またはねじが止具として工具本体のマガジンに装填され、止具が射出される。しかし、作業者が止具を使い切ったことに気づかない場合には、空打ちが発生する。この場合、例えばドライバビットによって石膏ボードなどの被止具が傷つけられるおそれがある。

　これを解決する手段として、空打ちを防止する空打ち防止機構を工具本体に設けることが考えられる。また、センサなどの電子部品を用いて止具の残量を検出する空打ち防止用の電子装置を工具本体に搭載させることも考えられる。

　なお、従来では、マガジン内にステープル残量がないか又は少なくなったことを検知する検知装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、従来では、ステープルが消費されていく際にステープルの供給を監視するセンサを備えるステープル打ち装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、従来では、ステープル打込み動作に追動して前進するステープルの移動を検出するステープル打ち機の作動検出装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
実開平３－３３０７７公報特開昭５７－８９５７２公報特開平８－１６４５０３公報

　しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に係る技術は、ベース上に載置する電動ステープラー・複写機に内蔵するステープル打ち装置・自動制御によってステープルを打込む自動ステープル打込み装置に関するもので、手持ち式工具に関する技術ではない。

　上述した空打ち防止機構を手持ち式工具に設けると、この防止機構によって重量が増加する。そのため、使い勝手が悪くなるなどの不都合が生ずる。また、止具の残り本数が不明の状態で、実打して初めて止具が無いことを把握する場合がある。例えば、脚立などに登って作業する場合には、脚立上での作業途中で止具が無くなると、その後の手数が煩雑となる。具体的には、止具を装填するために、脚立を降りるなどの煩わしい動作が必要となり、労力および時間が無駄となる。

　また、上述の空打ち防止用の電子装置を手持ち式工具に搭載させる場合、ＣＰＵまたはセンサなどの電子部品は小型で軽量であるが、電池などの電源部品は前記電子部品に比べると大型で且つ重い。そのため、電池の端子を回路基板に半田付けなどで実装すると、止具を射出させる際の衝撃で、電池の端子部分から折れることが想定される。即ち、重量のある電池の慣性により、前記端子部分に荷重が局部的に加わるので、折れ易くなる。

　薄膜形状の電子部品たとえば加速度センサまたはブザーなどに使用する圧電振動板を電子部品に取付ける場合、例えば家電製品などでは圧電振動板の外周縁を２つの部品で挟み込んで押さえる方法が一般的に用いられている。

　上述した電池端子部分が折れるなど破損を回避する手段として、電池を回路基板にマウントした後、シリコン系樹脂などで更に接着する方法も考えられるが、実装工程が自動化しにくく、例えば接着不十分なものが発生するなど接着量の管理が難しい。更に、実装工程が増えるので、実装作業が煩雑になると共に、実装コストも高価となる。

　また、薄膜形状の電子部品の場合、手持ち式工具などのハンドツールに上述した一般的方法を用いると、挟み込むための専用部品（２つの部品）が必要となるので、工具全体の重量が増加する。更に、既にある部品を転用して挟み込む方法も考えられるが、圧電振動板が例えば加速度を十分に検出できる又はブザー音が響くように鳴るなどの性能を十分に発揮できるように取付けられるとは限らない。

　そこで、本発明の一以上の実施例は、小型で軽量の電源を搭載し得る手持ち式工具を、提供する。

　また、本発明の一以上の実施例は、手持ち式工具における止具残量検出機構および止具残量検出方法を、提供する。

　さらに、本発明の一以上の実施例は、手持ち式工具など衝撃を受ける工具に搭載する電子部品の取付構造を安価で小型軽量化し得る電子部品取付構造を、提供する。

　本発明の一以上の実施例によれば、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具は、前記止具が射出されたことを検出する射出検出部と、前記射出検出部が前記止具の射出を検出する場合には消費電力の小さい省電力状態である待機モードから通常の処理が稼動できる稼動モードへ移行させ、前記通常の処理が終了する場合には前記稼動モードから前記待機モードへ移行させる制御部と、を備える。

　なお、前記構成に、前記止具の残量を検出する残量検出部を設けるようにしても良い。そして、前記制御部に基づき、前記稼動モードの移行後であって、前記残量検出部が前記止具の残量が所定本数以上であることを検出する場合には、前記稼動モードから前記待機モードへ移行させるようにしても良い。

　ここで、通常の処理とは、止具の残量検出の処理または警告発光・警告音・警告振動・警告表示などの警告処理さらに止具の打込み本数をカウントする処理などである。また、例えば止具の残量が所定本数以下の場合には、所定時間に亘って警告処理を行った後に、待機モードに復帰させるようにしても良い。

　また、本発明の一以上の実施例によれば、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具の省電力方法は、前記止具の射出を検出する場合には消費電力の小さい省電力状態である待機モードから通常の処理が稼動できる稼動モードへ移行させ、前記通常の処理が終了する場合には前記稼動モードから前記待機モードへ移行させる。

　前記の手持ち式工具および省電力方法では、止具の射出を検出すると待機モードから稼動モードとなり、通常の処理後は待機モードに復帰するので、電子部品の消費電力が少なくなり、小型で軽量の電池などの電源を搭載できる。即ち、本発明の一以上の実施例の手持ち式工具および省電力方法によれば、例えば空打ち防止などのための電子装置の重量を、必要最小限に抑えることができるので、使い勝手の良い手持ち式止具連続供給工具を提供できる。具体的には、既成品の手持ち式止具連続供給工具と略同一の重量で且つ同一の外装部品を用いて、前記空打ち防止などのための電子装置を搭載または後付けできる。

　また、本発明の一以上の実施例によれば、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具の止具残量検出機構は、前記止具の残量を検出する残量検出部を備える。なお、前記止具残量検出機構に、前記止具の残り本数をカウントとするカウンタ部を設けるようにしても良い。また、前記止具残量検出機構において、前記止具の残量を検出する複数の検出部品を、単体の組立完成品として前記手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置するようにしても良い。

　また、本発明の一以上の実施例によれば、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具の止具残量検出方法は、前記止具の残量を検出する。なお、前記止具残量検出方法において、前記止具の残り本数をカウントさせるようにしても良い。また、残り本数が所定数になった場合に、警告発光・警告音・警告振動・警告表示などさせても良い。

　前記止具残量検出機構および止具残量検出方法では、止具の残量を検出するので、実打することなく、止具の有無を容易に把握できる。即ち、前記止具残量検出機構および止具残量検出方法によれば、空打ちを防止し得るので、被止具の損傷を防止できる。また、前記止具残量検出機構および止具残量検出方法によれば、作業者が止具の残量が少ないことをマガジンを開けるなど意識することなしに把握し得るので、手持ち式工具の使い勝手が良くなる。具体的には、止具の装填の必要性を事前に認識させることができるので、例えば脚立に登る前に止具を装填し得、無駄を省くことができる。

　なお、カウンタ部を設けた場合には、止具の残り本数がカウントされるので、止具の残り本数が容易に把握できる。また、前記止具の残量を検出する複数の検出部品を、単体の組立完成品（アセンブリ）として手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置する場合には、前記アセンブリを前記工具本体に対して簡易かつ迅速に着脱できる。即ち、前記アセンブリとして構成する場合には、既製品の前記工具に後付けし得るので、各種のメンテナンスまたは交換などが容易にできる。

　また、本発明の一以上の実施例によれば、重量のある電子部品を回路基板に接続する電子部品取付構造において、前記電子部品が前記回路基板に導線を介して接続され、前記電子部品が収納部に浮動状態で収納される。

　ここで、重量のある電子部品とは、例えば電池などの電源部品などである。また、浮動状態とは、電池の端子などを回路基板に直接に接続（固定）することなく、収納部の収納空間内に移動可能に配置（収納）させることである。即ち、電池などは、収納部にも固定していないフリー状態を意味する。

　前記の電子部品取付構造によれば、電子部品の端子などが回路基板に半田付けなどで固定されておらず、電子部品は導線を介して接続され且つ収納部に浮動状態で収納されているので、電子部品に衝撃が加わっても、慣性による局部的な荷重を受ける部分が無くなる。即ち、前記の電子部品取付構造によれば、電子部品は導線を介して接続されると共に収納部に浮動状態で収納されているので、電子部品は収納部内で安定した状態で保持されると共に、耐衝撃性が高くなる。また、例えばシリコン系樹脂などで接着する場合に比べ、安価となる。

　また、本発明の一以上の実施例によれば、電子部品取付構造において、薄膜形状の電子部品が、回路基板に設ける取付孔に対応するように配置される。ここで、薄膜形状の電子部品とは、例えば加速度センサまたはブザーに使用する圧電振動板などである。また、取付孔は、例えば孔の周面が銅箔になっているスルーホールなどをも含む。

　前記の電子部品取付構造では、薄膜形状の電子部品が回路基板に設けられた取付孔に対応するように配置されるので、簡素な構成で安定した性能が得られると共に、安価で小型軽量化できる。即ち、前記の電子部品取付構造によれば、薄膜形状の電子部品が回路基板に設けられた取付孔に対応するように配置されるので、例えば挟持用の２つの専用部品が不要で、且つ例えば加速度を十分に検出できる又はブザー音が響くように鳴るなどの性能を十分に発揮できるように取付けられる。

　その他の特徴および効果は、実施例の記載および添付のクレームより明白である。

本発明の第１典型的実施例に係るネジ打込み機の側面図である。図１に示すネジ打込み機の正面から見た斜視図である。図１に示すネジ打込み機の要部を示す断面図である。図３に示すネジ残量検出機構の要部を示す斜視図である。図３に示すネジ残量検出機構を拡大した断面図である。図４に示すネジ残量検出機構がネジを検出する場合の使用状態図である。図６に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線の断面図である。図７に示す検出レバーのオン状態を示す斜視図である。図４に示すネジ残量検出機構がネジを検出しない場合の使用状態図である。図９に示すＸ－Ｘ線の断面図である。図４に示す加速度センサの取付構造を示す説明図である。図４に示す電池の取付構造を示す説明図である。図３に示すネジ打込み機のブロック図である。図１３に示すネジ残量検出機構のネジ残量検出モードに関するフローチャート図である。図１４に示すＬＥＤ発光モードに関するフローチャート図である。図１５に示す発光パターン１乃至５を示す説明図である。図１に示すネジ打込み機の省電力モードに関するフローチャート図である。図１７に示す省電力モードおけるタイミングチャート図である。第２典型的実施例に係るネジ打込み機の制御回路図である。図１９に示すネジ打込み機に関するタイミングチャート図である。図２０に示す省電力モードおけるフローチャート図である。他の射出検出構造であるリードスイッチに関する概略図である。図２２に示すリードスイッチのオン状態を示す図である。第３典型的実施例に係る検出ボックスの全体斜視図である。図２４に示す検出ボックスを既存のネジ打込み機に後付けした状態の斜視図である。

符号の説明

１０　ネジ打込み機（手持ち式工具）
３４　検出ボックス
３５　収納部
３６　検出レバー（残量検出部品）
４２　マグネット（残量検出部品）
４４　回路基板
４５　スルーホール（取付孔）
４６　ホール素子（残量検出部品）
４８　加速度センサ（薄膜形状の電子部品、カウンタ部、射出検出部）
５０　ＬＥＤ（警告部）
５２　電池（重量のある電子部品）
５６　導線
６０　検出ボックス
９０　ＣＰＵ（検出部、カウンタ部、残量検出部、射出検出部）
Ｗ　ネジ（止具）
ＷＮ　ネジの連結帯
Ｓ　ネジ残量検出機構（止具残量検出機構）

＜第１典型的実施例＞
　以下、図１乃至図１６に基づいて、本発明の第１典型的実施例ついて説明する。なお、本実施例における手持ち式工具は図１に示す手持ち式の空気駆動型ネジ打込み機１０として説明し、止具はネジとして説明する。

　図１はネジ打込み機１０の側面図、図２はネジ打込み機１０の斜視図、図３はネジ打込み機１０の要部を示す断面図、図４は止具残量検出機構の要部を示す斜視図、図６及び図７は止具残量検出機構の検出レバーがネジＷを検出している状態を示す図、図８乃至図１０は検出レバーの初期状態（ネジを検出していない状態）を示す図である。

（ネジ打込み機１０の概略構成）
　図１に示すネジ打込み機１０は、図示しない打撃機構及びねじ締め込み機構を備える。前記打撃機構には打撃シリンダと、打撃シリンダ内に摺動自在に設けられた打撃ピストンと、打撃ピストンに一体に結合されたドライバビット１２（図３の２点鎖線参照）を備える。そして、図１に示すように、トリガ１４が引き操作されると、圧縮エアを貯留するエアチャンバ（エア供給源に接続している）１６から打撃シリンダ内に圧縮エアが供給され、図３に示すドライバビット１２は打込み作動する。なお、図１に示すように、エアチャンバ１６は、把持部１５の内部に形成されている。

　ねじ締め込み機構（図示省略）は、エアモータの動力によってドライバビット１２（図３参照）を締め込み作動させるものである。即ち、前記打撃機構の作動開始とほぼ同時に、図１に示すエアチャンバ１６から流入した圧縮空気の一部は、図３に示すように、エアモータ１８に供給され、ドライバビット１２をその軸心回りに回転させる。そして、回転するドライバビット１２により、射出口に位置する（即ち、射出位置にある）ネジＷ（図３の２点鎖線参照）は、図示しない被締込部材たとえば石膏ボードなどに締込まれる。

　なお、上述した射出口は、後述するノーズ部２０に形成される。また、上述の打撃機構とネジ締め込み機構は、特開２００１－３５３６７１号公報等による従来公知の構成と同様であるので、これ以上の詳述は省略する。

　図３に示すように、ネジ打込み機１０には、ネジＷを射出するノーズ部２０と、このノーズ部２０に摺動可能に配置される安全装置としてのコンタクト部材２２を備える。コンタクト部材２２はネジＷの打込み側に突出するように付勢され、コンタクト部材２２を被締込部材に押付けたときにのみトリガ１４（図１参照）の操作が有効となるように構成されている。また、コンタクト部材２２は、前記押付け時にコンタクトストッパ（図示省略）に対し一時的に係止する。そして、前記打撃機構が作動し、コンタクトストッパが移動することにより、再び打込み側に突出できるように構成されている。

（ネジ残量検出機構Ｓに関する構成）
　図３に示すように、ネジ打込み機１０には、ネジ送り装置２４およびマガジン２６が、ノーズ部２０に連続して配置されている。マガジン２６内の複数のネジＷは、ネジ送り装置２４によって、順次ノーズ部２０の射出位置へ供給される。なお、ネジ送り装置２４は、図２に示すネジ送り用のエアーアクチュエータ２５などを備える。

　マガジン２６には、図２に示すカバー２８が回転可能に配置されている。そして、カバー２８は、図６に示すガイド部３０を被蔽する。なお、図６に示すように、複数のネジＷは長尺状に連結される連結帯ＷＮにそれぞれ取付けられ、この連結帯ＷＮがロール状に巻かれた状態でマガジン２６に収納される。

　また、図６に示すように、回転可能なカバー３２は、ネジ送り装置２４のネジ送り部２４Ａを被蔽する。そして、図６および図７に示すように、カバー２８または３２がロックされた状態では、カバー２８または３２が連結帯ＷＮをガイド部３０側またはネジ送り部２４Ａ側に押圧し、ネジＷを所定の高さで保持している。

　ネジ残量検出機構Ｓは、図４乃至図７に示すように、複数の検出部品たとえば後述する回路基板４４などを収納する検出ボックス３４および検出レバー３６などを備える。残量検出部の一部を構成する検出レバー３６は、軸３８を中心に所定範囲に亘り回転し、ガイド部３０に位置するネジＷに当接する。即ち、図６および図９に示すように、検出レバー３６は、常にバネ４０によってガイド部３０側すなわちガイド部３０に位置するネジＷ（図６参照）側に付勢される。検出レバー３６には、残量検出部の一部を構成するマグネット４２が配置されている。なお、軸３８は、マガジン２６のガイド部３０に配置されている。

　一方、図４及び図５に示すように、検出ボックス３４内には回路基板４４が配置されており、この回路基板４４上には残量検出部の一部を構成するホール素子４６などの電子部品が実装されている。図４及び図７に示すように、ホール素子４６は、検出レバー３６がガイド部３０に供給されるネジＷを検出する場合に、マグネット４２に対向するように、配置されている。

　即ち、ネジＷがガイド部３０に供給される場合には、検出レバー３６はバネ４０の付勢力に抗して押戻されマグネット４２とホール素子４６とが対向するオン状態（図６乃至図８に示す状態）となる。一方、図９及び図１０に示すように、ネジＷがガイド部３０に位置しない場合すなわちネジＷの残量が少なくなる場合には、検出レバー３６はバネ４０の付勢力によってカバー２８付近まで付勢されるオフ状態（マグネット４２がホール素子４６と離間している状態）となる。

　図４に示すように、回路基板４４には圧電素子（ピエゾ素子）である加速度センサ４８が配置されている。加速度センサ４８は、射出検出部の一部を構成し、直径１０乃至３０ｍｍで薄膜状である。加速度センサ４８は上述した打撃機構によりネジＷが打撃されることを検出する。即ち、この加速度センサ４８は、圧電体に加えられる力（衝撃力）を電圧に変換するものである。そして、加速度センサ４８は、ネジ打込み機１０からネジＷが実打される衝撃で検出信号（オン信号）を出力する構成となっている。

　ここで、加速度センサ４８を射出検出部としたのは、以下の理由からである。第一に、ネジ打込み機１０に搭載する電子回路を、完結したモジュールにするためである。例えば、図１に示すトリガ１４の引き動作に連動する検出スイッチを配置させる場合には、この検出スイッチに付随する構造が複雑になり、設計上の自由度が低くなる。しかし、ピエゾ素子である加速度センサ４８は、衝撃を受けるのみの構成で足りるので、回路基板４４（図４参照）上でも配置できるなど設計上の自由度が高くなり、後付も容易に成し得る。

　第二に、加速度センサ４８は、上述したように、圧電体に加えられる力を電圧に変換するものであるので、電力を消費しない。特に、本実施例のように、圧縮空気駆動型の手持ち式止具連続供給工具では出来るだけ省電力化する必要があるので、加速度センサ４８は最適である。

　ここで、図１１に基づき、電子部品である加速度センサ４４を回路基板４４に取付ける取付構造について説明する。回路基板４４には、取付孔であるスルーホール４５が加速度センサ４８よりも若干小径の孔として開口されている。ここで、取付孔はスルーホール４５として構成されるので、孔の周面には銅箔４５Ａが付されている。なお、取付孔は、スルーホールの他に、単なる開口孔としても良い。

　そして、スルーホール４５を形成する回路基板４４の外縁部４４Ａに、加速度センサ４８を載せ、半田付けを行う。なお、本実施例においては、半田付けの代わりに、接着させるようにしても良い。但し、一般的には、半田付けする方が、接着させるよりも安価に製造できる。

　なお、図示しない一対の導線は、図１１に示すように、加速度センサ４８の外周部と内周部とにそれぞれ半田付け４８Ａ、４８Ｂされ、接続される。加速度センサ４８は、この接続により衝撃時の変換電圧を後述するＣＰＵ９０に供給し、ＣＰＵ９０は実打をカウントする。

　本実施例においては、加速度センサ４８を回路基板４４のスルーホール４５上に対応するように半田付けされるので、簡素な構成で安定した性能が得られると共に、安価で小型軽量化できる。即ち、本実施例によれば、加速度センサ４８を回路基板４４に設けるスルーホール４５に対応するように配置されるので、例えば挟持用の２つの専用部品が不要で、且つ加速度を十分に検出できる性能を十分に発揮できるように取付けられる。

　検出ボックス３４にはボタン形状の電池５２が配置されており、電源である電池５２によってＬＥＤ５０等の電子部品に電力を供給する。

　ここで、図１２および図４に基づき、電子部品である電池５２を回路基板４４に接続し、検出ボックス３４に形成される収納部３５に収納する取付構造について説明する。図１２は、電池５２を回路基板４４に接続する構造を説明する図であるので、上述したスルーホール４５が図示されていない。

　図１２に示すように、電池５２および回路基板４４は、タブ端子５４Ａ及び５４Ｂ、導線５６Ａ及び５６Ｂ、コネクタ５８Ａ及び５８Ｂを介して接続されている。そして、図４および図５に示すように、検出ボックス３４には回路基板４４で仕切られる収納部３５内に電池５２が浮動状態で収納されている。

　ここで、タブ端子５４は電池５２にスポット溶接で固着され、導線５６の一端はタブ端子５４に半田付けされる。また、導線５６の他端はコネクタ５８Ａに接続され、コネクタ５８Ａと５８Ｂとが連結されることによって電力が回路基板４４上の電子部品などに供給される。

　なお、電池５２は、図示しない係止部材により、収納部３５から脱落しないように保持されている。また、図４および図５には、図１２に示す導線５６Ａ及び５６Ｂ、コネクタ５８Ａ及び５８Ｂは図示されていない。

　本実施例においては、電池５２の端子などが回路基板４４に半田付けなどで固定されておらず、電池５２は導線５６を介して接続され且つ収納部３５に浮動状態で収納されているので、電池５２に衝撃が加わっても、慣性による局部的な荷重を受ける部分が無くなる。即ち、本実施例によれば、電池５２は導線５６を介して接続されると共に収納部３５に浮動状態で収納されているので、電池５２は収納部３５内で安定した状態で保持されると共に、耐衝撃性が高くなる。また、本実施例によれば、例えばシリコン系樹脂などで接着する場合に比べ、安価となる。

　図１乃至図３に示すように、ネジ打込み機１０には、そのマガジン２６の上側にＬＥＤ５０が配置されている。このＬＥＤ５０は、ネジＷの残量が少なくなると、点滅する警告部の一部を構成する。ＬＥＤ５０の照射方向は、ネジＷの射出方向と同一となっている。

　なお、ＬＥＤ５０の照射方向は任意に変更でき、例えば作業者側に向くように配置させても良い。一方、ＬＥＤ５０を被締込部材を照射する方向に取付けると、被締込部材からＬＥＤ５０の反射光を作業者が認識するので、点滅の見落としを防止できる。即ち、作業中における作業者の注意は、一般的に、ネジ打込み機１０よりも被締込部材の方に向いているからである。

　なお、ネジ残量検出機構Ｓに関する構成部品は、図４に示すようなボタン式の電池５２、圧電素子である加速度センサ４８、ホール素子４６、マグネット４２など軽量であるので、ネジ打込み機１０の重量は必要最小限に抑えられている。

（ネジ残量検出機構Ｓの制御系に関する構成）
　図１３に示すように、ネジ残量検出機構Ｓは、ＣＰＵ９０と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９４と、出入力部９６と、ホール素子４６と、加速度センサ４８と、ＬＥＤ５０を備える。ＣＰＵ９０は、ネジ残量検出機構Ｓの全体的な動作を司り、たとえばネジＷを打撃機構によって打撃した場合にネジＷの残量をカウントするなどの処理を行う。なお、ＣＰＵ９０は、制御部であると共に、射出検出部、残量検出部、カウンタ部の一部を構成する。

　記憶部であるＲＯＭ９２は、各種の処理を制御するプログラムを記憶する。ＲＡＭ９４は、各種データの読み書き用の記録域を有し、この記録域に打撃データなどが記録される。出入力部９６は、図示しないＵＳＢメモリなどの外部メモリまたは外部通信端子などが接続される。そして、出入力部９６を介して、ネジＷの総打込み本数のカウントデータまたは修理履歴データなどの授受または送受信などが行われる。

（ネジ残量検出モード）
　図１４および図１５に示すフローチャートに基づき、ネジ残量検出モードに関する処理を説明する。なお、図１３に示すネジ残量検出機構Ｓにおける処理は、ＣＰＵ９０によって実行され、図１４および図１５のフローチャートで表される。これらのプログラムは、予めＲＯＭ９２（図１３参照）のプログラム領域に記憶されている。

　図１４に示すステップ１００において、ＣＰＵ９０は検出オフか否かを判断する。例えば、図６および図７に示すように、検出レバー３６がネジＷを検出する場合は、マグネット４２がホール素子４６に対向するので、ホール素子４６からの検出信号はオンとなる。即ち、ステップ１００は否定となり、検出信号がオフとなるまでステップ１００の処理は続けられる。

　一方、図９および図１０に示すように、ガイド部３０上にネジＷが無い場合すなわちネジＷの残量が少ない場合には、検出レバー３６はカバー２８付近まで回転し、マグネット４２とホール素子４６とが離間するので、ホール素子４６からの検出信号はオフとなる。そのため、ステップ１００は肯定となるので、ステップ１０２において、ＣＰＵ９０は図１乃至図３に示すＬＥＤ５０を発光させる発光モードにする。ステップ１０２の処理後、ステップ１００に戻る。

（ＬＥＤ発光モード）
　このＬＥＤ発光モードは、図１乃至図３に示すＬＥＤ５０の点滅間隔をそれぞれ異にする発光パターン１から発光パターン５（図１６参照）までが予め設定されている。即ち、発光パターン１から発光パターン４に向かって順次点滅間隔が狭くなり、発光パターン５では継続的に点灯する点灯状態となる。従って、本実施例では発光パターン１乃至発光パターン５の点滅間隔を相違させることにより、ネジＷの残量を視覚的に把握できるようにしている。なお、発光パターンは任意に変更でき、例えばネジＷがなくなるとネジＷが装填されるまで継続的に点滅させても良く、また消費電力を節約するために所定時間だけ点滅させるようにしても良い。

　また、ネジＷの残り本数が４本であることは、ホール素子４６からの検出信号がオフになることによって判断される。なお、残りの４本は、図９に示すネジ送り部２４Ａ及び射出位置にあるネジＷの本数である。これ以降の本数は、図４に示す加速度センサ４８に基づいてカウントされる。なお、上述した打撃機構による衝撃は図３に示すドライバビット１２の往復時の２回となるので、ＣＰＵ９０は加速度センサ４８からの検出信号が２回あった場合に１本のネジＷが射出されたと判断する。

　図１５に基づき、発光モードのサブルーチンを説明する。ステップ１０２（図１４参照）でＬＥＤ発光モードとなった場合には、ステップ１０４において、残量が４本か否かが判断される。ステップ１０４が肯定の場合すなわち残量が４本の場合には、ステップ１０６において、発光パターン１で発光させる。この発光パターン１は、図１６に示すような点滅間隔で発光し、点滅間隔が発光パターン１乃至４の中で最も長い。即ち、ＬＥＤ５０がゆっくりと点滅するので、例えば１発だけ実打したい場合には、使用者はネジＷを装填する必要がないという判断ができる。

　ステップ１０４が否定の場合には、ステップ１０８において残量が３本か否かが判断される。ステップ１０８が肯定の場合すなわち残量が３本の場合には、ステップ１１０において、図１６に示す発光パターン２で発光させる。なお、残り本数が３本か否かは、上述した加速度センサ４８の検出信号に基づき、ＣＰＵ９０がカウントし判断する。

　ステップ１０８が否定の場合には、ステップ１１２において残量が２本か否かが判断される。ステップ１１２が肯定の場合すなわち残量が２本の場合には、ステップ１１４において、図１６に示す発光パターン３で発光させる。ステップ１１２が否定の場合には、ステップ１１８において残量が１本か否かが判断される。ステップ１１８が肯定の場合すなわち残量が１本の場合には、ステップ１２０において、図１６に示す発光パターン４で発光させる。

　ステップ１１８が否定の場合は残量が０本であるので、ステップ１２２において、図１６に示す発光パターン５で発光させる。即ち、図１乃至図３に示すＬＥＤ５０は、点灯し続ける。本実施例によれば、ネジＷの残量を検出するので、実打することなく、ネジＷの有無を容易に把握できる。即ち、本実施例では、空打ちを防止し得るので、被締込部材の損傷を防止できる。

　また、本実施例では、作業者がネジＷの残量が少ないことをカバー２８を開けるなど意識することなしに把握し得るので、ネジ打込み機１０の使い勝手が良くなる。具体的には、ネジＷの装填の必要性を事前に認識させることができるので、例えば脚立に登る前にネジＷを装填し得、無駄を省くことができる。

　さらに、本実施例によれば、ＬＥＤ５０の点滅間隔の違いによってネジＷの残り本数が容易に認識し得るので、ネジＷの装填時期の緊急度が容易に把握できる。

　また、本実施例によれば、ネジ残量検出機構Ｓに関する構成部品が、図４に示すようなボタン式の電池５２・圧電素子である加速度センサ４８・ホール素子４６・マグネット４２などの軽量であるので、ネジ打込み機１０の重量を必要最小限に抑えることができる。なお、本実施形態において説明した各プログラムの処理の流れ（図１４及び図１５参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。

（省電力モード）
　図１７に示すフローチャートに基づき、省電力モードに関する処理を説明する。

　図１７に示すステップ２００において、ＣＰＵ９０は図４に示す加速度センサ４８がオンか否かを判断する（図１８参照）。即ち、圧電素子である加速度センサ４８は、ネジ打込み機１０からネジＷが射出させることによる衝撃で電圧（オン信号）を生成する。

　このオン信号がＣＰＵ９０に供給される場合すなわちステップ２００が肯定の場合には、ステップ２０２において、ＣＰＵ９０はスリープ（待機）モードからアクティブ（稼動）モードへ移行させる（図１８参照）。ここで、スリープモードとは、消費電力の小さい省電力状態のモードである。一方、アクティブモードとは通常の処理が稼動できるモードである。

　前記通常の処理とは、ネジＷの残量検出の処理または警告発光・警告音・警告振動・警告表示などの警告処理さらにネジＷの打込み本数をカウントする処理などである。また、通常の処理の中には、ネジＷの残量が所定本数以下の場合、所定時間に亘って警告処理を行った後に、スリープモードに復帰させることも含まれる。

　なお、上述した打撃機構による衝撃は図３に示すドライバビット１２の往復時の２回となるので、ＣＰＵ９０は加速度センサ４８からの検出信号が２回あった場合に１本のネジＷが射出されたと判断する。また、ステップ２００が否定の場合すなわちネジＷが実打されない場合には、ネジＷが実打されるのを待つ。

　アクティブモード移行後、ステップ２０４において、ＣＰＵ９０はネジ残量を検出するホール素子４６からの検出信号がオンか否かを判断する。例えば、図９および図１０に示すように、ガイド部３０上にネジＷが無い場合すなわちネジＷの残量が少ない場合には、検出レバー３６はカバー２８付近まで回転し、マグネット４２とホール素子４６とが離間するので、ホール素子４６からの検出信号はオフとなる（図１８ではハイレベル信号Ｈ）。

　そのため、ステップ２０４は否定と判断されるので、ステップ２０６において、ＣＰＵ９０は図１乃至図３に示すＬＥＤ５０を所定時間に亘って点滅発光させる（図１３参照）。なお、ステップ２０６では、上述（ステップ１０２）のように、ネジの残りの本数に応じて、ＬＥＤ５０の発光パターンを変化させることもできる。（ステップ１０６，１１０，１１４，１２０，１２２を参照。）

　一方、図６および図７に示すように、検出レバー３６がネジＷを検出する場合は、マグネット４２がホール素子４６に対向するので、ホール素子４６からの検出信号はオンとなる（図１８ではローレベル信号Ｌ）。そのため、ステップ２０４は肯定と判断される。

　ステップ２０４が肯定の場合またはステップ２０６の処理終了後は、ステップ２０８において、アクティブモードからスリープモードへ移行（復帰）させる（図１８参照）。なお、ステップ２０８の処理後、ステップ２００に戻る。

　本実施例において、図１８に示すように、消費電力はネジＷの残量検出処理および警告処理など必要な場面のみで消費されるので、常時アクティブモードとする場合に比べ、電子部品の消費電力は大幅に少なくなる。即ち、本実施例によれば、ネジＷの射出を検出するとスリープモードからアクティブモードとなり、通常の処理後はスリープモードに復帰するので、小型で軽量の電池などの電源を搭載できる。

　従って、本実施例によれば、例えば空打ち防止などのための電子装置でもあるネジ残量検出機構ＳおよびＬＥＤ５０の重量を、必要最小限に抑えることができるので、使い勝手の良いネジ打込み機１０を提供できる。具体的には、既成品のネジ打込み機１０と略同一の重量で且つ同一の外装部品を用いて、前記空打ち防止などのための前記電子装置を搭載できる。

　なお、本実施例では、ネジＷの残量を検出するので、実打することなく、ネジＷの有無を容易に把握できる。即ち、本実施例では、空打ちを防止し得るので、被締込部材の損傷を防止できる。また、本実施例において説明した各プログラムの処理の流れ（図１７参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。さらに、本実施例では、修理履歴データを図１３に示す出入力部９６を介してメモリであるＲＡＭ９４（図１１参照）などに記録させても良い。

＜第２典型的実施例＞
　以下、図１９に基づいて、本発明の第２典型的実施例におけるネジ打込み機の制御回路について説明する。この実施例は、ＯＲ回路および半導体スイッチを設け、射出検出部の一部である加速度センサのオン信号に基づきＣＰＵへ電力を供給させる構成となっている。

　なお、図１９に示す回路図には、図１３に示すＬＥＤ５０（図１９では図示しない）が接続されている。また、図２０は本実施例のタイミングチャートを示し、図２１は本実施例での省電力モードを示すフローチャートである。さらに、第１典型的実施例と同一部品については、同一の部品番号を付す。

　図１９に示すように、ＣＰＵ９０は電池５２に接続されており、電源回路を構成している。ＣＰＵ９０はＯＲ回路６２の入力端子６３Ａに接続されており、加速度センサ４８はＯＲ回路６２の入力端子６３Ｂに接続されている。なお、ＯＲ回路６２は、ダイオードとＮＰＮ型トランジスタを利用した回路で構成されている。

　また、電池５２とＣＰＵ９０との間には、半導体スイッチであるＦＥＴスイッチ６４が接続されている。なお、ＦＥＴスイッチ６４と電池５２との間には抵抗６７が接続されており、ＦＥＴ６４とＯＲ回路６２との間には抵抗６８が接続されている。

　そして、ネジが実打され加速度センサ４８がオンになると（図２０参照）、ＯＲ回路６２の入力端子６３Ｂに電流（オン信号）が流れるので、ＯＲ回路６２は導通状態となる。そして、ＦＥＴスイッチ６４はオフからオンに切替わり、ＣＰＵ９０に電圧が印加される。

　その後、図２０に示すように、加速度センサ４８がオンからオフに切替っても、ホール素子４６（図４参照）の信号を確認する処理またはＬＥＤ５０（図１参照）の点滅処理などの通常処理（図１５参照）を継続させる必要がある。そのため、ＣＰＵ９０はスイッチ駆動信号Ｓ１をＯＲ回路６２の入力端子６３Ａに出力し、ＣＰＵ９０に電力が供給されるようにしている。即ち、スイッチ駆動信号Ｓ１は、ＦＥＴスイッチ６４をオンに維持するための信号である。

　引続き、図２１に示すフローチャートに基づき、省電力モードに関する処理を説明する。本フローチャートの開始前に、上述した加速度センサ４８がオンとなり、ＣＰＵ９０に電力が供給されることが前提となる。なお、ＣＰＵ９０に電力が供給される前はネジ打込み機は第１典型的実施例におけるスリープモードと同一の状態であり、電力供給後は第１典型的実施例におけるアクティブモードと同一の状態となる（図２０参照）。

　図２１に示すステップ２１０において、ＣＰＵ９０はスイッチ駆動信号Ｓ１をオンし、ＯＲ回路６２の入力端子６３Ａに出力する。ＣＰＵ９０は、ステップ２１２において、上述した通常処理が終了したか否かを判断する。ステップ２１２が肯定の場合には、ステップ２１４において、スイッチ駆動信号Ｓ１をオフとし、ＯＲ回路６２およびＦＥＴスイッチ６４をオフにする。

　そのため、ＣＰＵ９０には電力が供給されなくなり、図２０に示すように、ＣＰＵ９０などの消費電力をゼロとなる。即ち、第１典型的実施例におけるスリープモードと同一の状態になる。なお、ステップ２１２は、通常処理が終了するまで続けられる。従って、本実施例においては、ＣＰＵ９０のスイッチ駆動信号Ｓ１に基づき、ネジ打込み機を省電力モードに切替えることができる。

　なお、本実施例では、加速度センサの代わりに、図２２および図２３に示すリードスイッチ（磁気感応スイッチ）７０およびマグネット８０の射出検出構造を、回路基板４４上に配置しても良い。リードスイッチ７０は、ガラス管７１内に一対の電極７２および７３を対向するように設け、不活性ガスたとえば窒素ガスを封入して構成される。そして、リードスイッチ７０は、図２３に示すように、外部からの磁界により、一対の電極７２および７３が接触し回路が閉じる構成となっている。なお、リードスイッチ７０は、一対の電極７２および７３が接触しても微少な消費電力で済み、開放時は電力が消費しない構成となっている。

　図２２に示すように、マグネット８０は振り子７８の先端７９に固定されており、振り子７８の基端は支軸７６に固定されている。そして、振り子７８は、実打の衝撃によって支軸７６を中心に振れ（所定の角範囲に亘り回転し）、図２３に示すように振り子７８が振れるとリードスイッチ７０に近接するように配置されている。そのため、本実施例においても、ネジが実打されると、リードスイッチ７０がオンとなり、ＣＰＵ９０は実打を判断またはカウントし得る。即ち、本発明は、止具の射出を検出できる構成であれば、加速度センサまたはリードスイッチなどいずれも適用できる。

＜第３典型的実施例＞
　以下、図２４及び図２５に基づいて、本発明の第３典型的実施例である検出ボックス６０について説明する。なお、第１典型的実施例と同一部品については、同一の部品番号を付す。この検出ボックス６０は、第１典型的実施例とは異なり、検出レバー３６の他にＬＥＤ５０をも検出ボックス６０に配置させた例である。

　本実施例の検出ボックス６０は、図２４に示すように、検出レバー３６をも内装する例であり、既製品のネジ打込み機に後付できるように構成されている。即ち、本実施例は、複数の検出部品たとえば検出レバー３６およびＬＥＤ５０などを単体の組立完成品（アセンブリ）としている。従って、本実施例においては、検出ボックス６０の着脱を容易にし得るように構成したので、各種のメンテナンスまたは交換などが容易にできる。

　また、検出ボックス６０は、ネジＷの残量を検出できる場所（ネジの移送路上）であるなら、任意に変更でき例えばネジＷの射出側（図２０に示す位置）などに設けるようにしても良い。その他の構成及び作用効果は第１典型的実施例と同様であるので、詳細説明は省略する。

＜その他の変形例＞
　本発明ではエアモータ１８で発電させ補助電力を得るようにしても良く、更にメインスイッチを回路に設け作業者にオンまたはオフさせるように構成しても良い。

　また、本実施例のＬＥＤ５０を高輝度タイプにすると共に、切替スイッチを設ければ、暗い場所での作業など必要な時に照射機能を発揮させることができる。

　また、警告方法は任意に変更できる。例えば、本実施例ではＬＥＤ５０を所定時間に亘って点滅させたり、発光パターンを残り本数が少なくなるほど早く点滅させたりしているが、例えば、残り本数に応じて例えば発光色を変更させても良い（黄色から赤色）。さらに、任意の本数で警告できるようにしても良く、またスピーカ・振動装置を配置させブザー音・本数を知らせる音声・振動などで警告できるようにしても良い。

　また、本発明ではネジ残量検出機構Ｓと共に、ネジＷの残量を把握し易くするために例えばマガジン２６を見易い位置に配置させるようにしても良い。さらに、本発明では、加速度センサ４８などでネジＷの総打込み本数をカウントし、このカウントに基づいてメンテナンス時期を知らせるようにしても良く、または電池５２の電圧を検出することよって電池の交換時期などを警告するようにしても良い。

　ネジＷの残量を検出する構成は、上述したマグネット４２とホール素子４６の組合せの他に、例えばネジＷの重量を検出する構成たとえばたわみ量を検出するひずみセンサ・検出レバー３６でオンオフまたはオフオンのマイクロスイッチを押圧させる構成・任意の残り本数のネジＷまたは連結帯ＷＮの形状を変更しこの変更形状を検出する構成などとしても良い。

　また、本実施例では導線５６の他端をコネクタ５８Ａに接続させる例を示しているが、導線５６の回路基板４４に直接半田付けしても良い。即ち、導線５６の接続方法は、電池５２および回路基板４４を接続し得る方法であれば、いずれの方法も問わない。

　また、本実施例では電池５２が導線５６を介して接続され且つ収納部３５に浮動状態で収納する例であるが、例えば電池５２を回路基板４４に実装し回路基板４４全体をスポンジなどの緩衝部材で包み工具本体に収納させるようにしても良い。

　本実施例では手持ち式止具連続供給工具をネジ打込み機とする例であるが、本発明の手持ち式止具連続供給工具は例えば釘・ステープラー・ステープルなどの止具を連続的に供給する工具にも適用できる。また、本実施例では圧縮空気駆動型の手持ち式止具連続供給工具の例であるが、本発明は省電力化が図れるので電動式の手持ち式工具にも適用できる。さらに、本発明で適用される前記止具は連結線などの連結帯で連結しているものの他に、連結帯で連結されていない複数の止具を連続供給装置によって手持ち式工具から射出させるようなものにも適用できる。また、本発明に係る薄膜状電子部品の取付構造については簡素な構成で安定した性能が得られ且つ安価で小型軽量化し得るので電動式の手持ち式工具にも適用できる。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2008年2月6日出願の日本特許出願（特願2008－026991）、2008年2月6日出願の日本特許出願（特願2008-026992）、2008年2月6日出願の日本特許出願（特願2008－026993）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明は、複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具に利用可能である。また、重量のある電子部品を回路基板に接続する構造や、薄膜状の電子部品を回路基板に配置させる構造に利用可能である。

Claims

　複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具であって、
　前記止具が射出されたことを検出する射出検出部と、
　前記射出検出部が前記止具の射出を検出する場合には消費電力の小さい省電力状態である待機モードから通常の処理が稼動できる稼動モードへ移行させ、前記通常の処理が終了する場合には前記稼動モードから前記待機モードへ移行させる制御部と、
　を具備する、
　手持ち式工具。
　複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具における省電力方法であって、
　前記止具の射出を検出する場合には消費電力の小さい省電力状態である待機モードから通常の処理が稼動できる稼動モードへ移行させ、
　前記通常の処理が終了する場合には前記稼動モードから前記待機モードへ移行させる、
　省電力方法。
　止具の残量を検出する残量検出部、
　を具備する、
　複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具における止具残量検出機構。
　更に、
　前記止具の残り本数をカウントとするカウンタ部、
　を具備する、
　請求項３に記載の止具残量検出機構。
　前記止具の残量を検出する複数の検出部品が、単体の組立完成品として手持ち式工具本体に対し着脱可能に配置される、請求項３に記載の止具残量検出機構。
　止具の残量を検出する、
　複数の止具を連続的に供給する手持ち式工具における止具残量検出方法。