WO2016136632A1 - 打込機 - Google Patents

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WO2016136632A1
WO2016136632A1 PCT/JP2016/054905 JP2016054905W WO2016136632A1 WO 2016136632 A1 WO2016136632 A1 WO 2016136632A1 JP 2016054905 W JP2016054905 W JP 2016054905W WO 2016136632 A1 WO2016136632 A1 WO 2016136632A1
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WO
WIPO (PCT)
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cylinder
pressure
piston
driving machine
air
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/054905
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English (en)
French (fr)
Inventor
駒崎　義一
眞由美 海野
祐輝 三苫
佐藤　慎一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to EP16755378.3A priority patent/EP3263286A4/en
Priority to JP2017502330A priority patent/JP6481751B2/ja
Priority to CN201680011204.2A priority patent/CN107249823A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • B25C1/047—Mechanical details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power

Definitions

  • the present invention relates to a driving machine that moves a driver blade with a pressure of a gas such as air to hit a stopper.
  • the driving machine described in Patent Document 1 includes a motor provided in a housing, a gear for transmitting the rotational force of the motor to a cam, a cylinder provided in the housing, and a piston accommodated in the cylinder so as to be reciprocally movable.
  • a driver blade fixed to the piston, and a bellows provided in the cylinder. The bellows is extendable, the first end of the bellows is connected to the piston, and the second end of the bellows is fixed to the housing. Compressed air is enclosed in the bellows to form a pressure chamber (pneumatic chamber).
  • Patent Document 1 Since the driving machine described in Patent Document 1 always encloses air in a pressure chamber formed in the bellows, it is necessary to seal the bellows even when the stopper is not hit. In the bellows, the internal air may gradually decrease as the number of uses and the use period become longer, and the impact force may be reduced.
  • the present invention provides a housing, a cylinder provided in the housing, a pneumatic chamber spatially connected to the cylinder, and a piston provided in the cylinder so as to be capable of reciprocating.
  • the motor is used to pressurize the pneumatic chamber from a state where the air chamber communicates with the outside, and the motor causes the piston to move from bottom dead center to top dead center in the cylinder. After moving to, it is configured to have a striking mode in which the stopper is driven by moving from the top dead center toward the bottom dead center.
  • the operator can easily pressurize the gas pressure in the pneumatic chamber, a long-life and high-performance driving machine can be obtained without suffering from the pressure drop in the pneumatic chamber due to long-term use. realizable. Further, since the pressure in the pneumatic chamber can be reduced, the maintainability when the nail is clogged is greatly improved.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a driving machine 201 according to a first embodiment of the present invention. It is an arrow view seen from the A direction of FIG. 1 (when the piston 47 is a bottom dead center). It is an arrow view seen from the A direction of FIG. 1 (when the piston 47 is a top dead center).
  • FIG. 2 is an arrow view of a nose portion 254 viewed from the side opposite to the direction A in FIG. 1.
  • 2 is a block circuit diagram of a driving machine 201.
  • FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view of the vicinity of an outside air intake valve 260 provided in the pressure accumulating container 250 of FIG. It is the elements on larger scale near the external air intake valve 260 provided in the pressure accumulation container 250 of FIG. 1 (the 2).
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a driving machine 201 according to a first embodiment of the present invention. It is an arrow view seen from the A direction of FIG. 1 (when the piston 47 is a bottom dead center).
  • FIG. 6 is a partial enlarged view of the vicinity of an outside air intake valve 260 provided in the pressure accumulating vessel 250 of FIG. 1 (No. 3). It is a flowchart which shows the pressurization procedure of the pneumatic chamber 249 in the pressure accumulation mode which concerns on the Example of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the driving machine 301 which concerns on the 2nd Example of this invention.
  • FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view of a leak valve 360 in FIG. 10. It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the driving machine which concerns on the modification of the 2nd Example of this invention. It is a front view which shows the driving machine 10 which concerns on the 3rd Example of this invention. It is side surface sectional drawing of the driving machine 10 shown in FIG.
  • FIG. 13 It is front sectional drawing of the driving machine 10 shown in FIG. 13 (the 1). It is front sectional drawing of the driving machine 10 shown in FIG. 13 (the 2). It is side surface sectional drawing which shows the 4th Example of the driving machine of this invention. It is front sectional drawing of the driving machine shown in FIG. It is front sectional drawing which shows the 5th Example of the driving machine of this invention. It is side surface sectional drawing of the driving machine shown in FIG.
  • the driving machine 201 includes a hitting mechanism (including a cylinder 245, a pressure accumulating vessel 250, a piston 47, and a blade 48) that hits the nail 11 to be driven, an electric motor 13 that generates power for driving the hitting mechanism, A power transmission mechanism that moves the blade 48 of the striking mechanism by the power of the electric motor 13, a storage battery 15 that supplies power to the electric motor 13, and a plurality of nails 11 that are ejected while one nail 11 is fed to the ejection path of the striking mechanism.
  • a magazine 16 for holding the nail 11 is provided.
  • the nail 11 is a stopper having a narrow round bar or square bar with a sharp tip and a wide rear end in a flange shape. A nail of about 50 to 110 mm can be hit by the driving machine 201.
  • the striking mechanism is made of synthetic resin and accommodated in the cylindrical main body housing 202.
  • a grip 203 is provided for an operator to hold with one hand, and a mounting portion 204 for the storage battery 15 is provided at the end of the grip 203.
  • the storage battery 15 can be attached to and detached from the mounting portion 204.
  • the mounting portion 204 accommodates a control circuit board 81 for mounting a controller (control portion) described later.
  • a seal member 55 is attached to the outer peripheral surface of the piston 47, and can reciprocate in the axial direction along the center line B1 within the cylinder 245.
  • An elongated blade 48 is fixed in the lower portion of the piston 47 in order to drive the nail 11 in the axial direction, and a pressure accumulating container 250 for storing air is provided in the upper portion of the space in which the piston 47 moves.
  • the pressure accumulating container 250 is formed by a substantially cup-shaped container main body 251 with the opening facing downward, and a flange portion 255 that closes the opening of the container main body 251 and is formed with a mounting portion to the cylindrical cylinder 245. .
  • the internal space (pneumatic chamber 249) of the pressure accumulating container 250 has a pneumatic chamber 249 that maintains the air taken in from outside in a pressurized state, and is a space in which air is compressed by the piston 47 (described later in FIG. 2). It is fluidly connected to the cylinder chamber 248).
  • an outside air intake valve 260 is provided on the upper portion of the pressure accumulating vessel 250. Details of the outside air intake valve 260 will be described later.
  • the storage battery 15 has a storage case and a plurality of battery cells (not shown) stored in the storage case.
  • the battery cell is a DC secondary battery that can be charged and discharged, and a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, a lithium ion polymer battery, a nickel cadmium battery, or the like can be used as the battery cell.
  • a part of the mounting portion 204 is connected to the motor housing 17 continuing to the casing 233.
  • the main body housing 202, the grip 203, the mounting portion 204, the casing 233, and the motor housing 17 are manufactured by a molded product made of a synthetic resin such as plastic, and the nose portion 254 is manufactured by an aluminum alloy or an iron-based metal.
  • the component constitutes a casing portion (broadly defined housing) of the driving machine 201.
  • the electric motor 13 is a brushless DC motor, and includes a stator 18 that is fixed to the motor housing 17 so as not to rotate, and a rotor 19 that is rotatably supported on the inner peripheral side of the stator 18.
  • the stator 18 is obtained by winding a coil 21 for energization around a stator core made of a laminated iron core.
  • the rotor 19 includes an output shaft 24 supported by two bearings 82a and 82b, a rotor core fixed to the output shaft 24, and a permanent magnet.
  • the output shaft 24 is rotatable about the axis A1.
  • a substantially annular inverter circuit board 83 is provided on the end side of the electric motor 13, and a plurality of switching elements 84 such as FETs (Field Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) forming an inverter circuit described later. Is installed.
  • the inverter circuit board 83 is provided with a magnetic detection element (not shown) such as a Hall IC for detecting the rotational position of the rotor 19.
  • the rotational force of the electric motor 13 is transmitted to the drive shaft 234 via the speed reducer 27.
  • a known speed reduction mechanism can be used as the speed reducer 27, but here, the planetary gear mechanism is provided in two stages in series to reduce the rotational speed of the output shaft 24 to about one-tenth and to drive the drive shaft 234. Rotate.
  • a rotating body 238 is fixed to the end of the drive shaft 234 and rotates in synchronization with the drive shaft 234.
  • the rotating body 238 constitutes a part of a power transmission mechanism that moves the blade 48 of the striking mechanism by the power of the electric motor 13, and the configuration and operation thereof will be described later with reference to FIGS.
  • the nose portion 254 is attached to the injection direction side of the main body housing 202 and forms an injection path for the nail 11 to be injected.
  • the nose portion 254 is provided with a push rod 104 so as to cover the tip portion thereof.
  • the push rod 104 is a kind of safety device that is movable in a predetermined range in the same direction as the injection direction and in the opposite direction with respect to the nose portion 254, and is used when performing a driving operation.
  • the driving machine 201 is electrically driven even when the trigger (trigger lever) 72 is pulled unless the operator presses the push rod 104 against the object (target material to be driven) of the nail 11 when the nail 11 is driven. Control is performed so that the motor 13 does not rotate.
  • the push rod 104 is biased by the compression spring 105 when the tip end side in the injection direction is not in contact with anything, and is located on the injection direction side.
  • the push rod 104 moves in the reflecting direction and stops against the force of the compression spring 105.
  • a pressing detection switch (not shown) is turned on, and the output is transmitted to a controller described later.
  • the controller allows the electric motor 13 to start only when both the state where the push rod 104 is pushed and the state where the trigger 72 is pulled are satisfied.
  • FIG. 2 is an arrow view seen from the direction A in FIG. 1 and shows a state when the piston 47 is at the bottom dead center.
  • This moving mechanism is mainly composed of a rotating body 238 that rotates by the driving force of the electric motor 13 and a blade 48 having a rack 53.
  • the rotating body 238 having a pinion (gear) 241 at a part of the outer peripheral edge is rotated, and the pinion 241 is engaged with the rack 53 formed on the longitudinal side surface of the blade 48, whereby the piston 47 is bottom dead centered.
  • the rotating body 238 and the pinion 241 are formed as a single piece of metal, and the rotating body 238 can be rotated in the direction of the arrow 242 or in the opposite direction by the rotation of the drive shaft 234.
  • the pinion 241 is disposed at the outer edge portion of the rotating body 238 by a rotation angle of about 270 degrees. Accordingly, when the rotating body 238 rotates, the tip teeth 241a of the pinion 241 start to engage with the upper end teeth 53a of the rack 53, so that the blade 48 can be moved upward, thereby being fixed to the blade 48.
  • the piston 47 can also be moved toward the top dead center.
  • FIG. 3 is a view showing a state where the rotating body 238 is rotated about 300 degrees from the state of FIG. 2 in the direction of the arrow 242, and the meshing of the rack 53 and all the pinions 241 is completed and the lower end teeth 53 b of the rack 53 and the pinions 241 are shown. A state immediately before the rear end teeth 241b are disengaged is shown. When the tip 48 b of the blade 48 moves upward in the injection path 256, the nail 11 to be driven next from the magazine 16 is fed into the injection path 256. Immediately after the state of FIG.
  • FIG 4 is an arrow view of the nose portion 254 after the driving of the nail 11 is completed, as viewed from the side opposite to the direction A in FIG.
  • the drive shaft 234 continues to rotate because the electric motor 13 is rotating.
  • a cylindrical pin 235 provided in parallel with the drive shaft 234 is provided at one place in the circumferential direction of the rotating body 238, and the pin 235 acts on the off switch 236 at the timing when the nail 11 is driven.
  • the off switch 236 is provided on the side surface of the nose portion 254, and its output is connected to the controller and transmits an output pulse at the timing when the nail 11 is ejected. In the vicinity of the off switch 236, an operation lever 237 for operating the plunger 236a is provided.
  • the operation lever 237 is made of a thin metal plate having elasticity such as a spring material, and has a semi-cylindrical bent portion at the tip.
  • the pin 235 provided in parallel with the drive shaft 234 comes into contact with the semi-cylindrical portion of the operation lever 237, and the operation lever 237 is pushed by the pin 235 and deformed to turn off.
  • the plunger 236a of the switch 236 is pushed.
  • the controller which will be described later, stops supplying drive power to the electric motor 13 when receiving the output signal of the off switch 236. After the plunger 236a is pushed, the contact state between the operation lever 237 and the pin 235 is released, so that the drive shaft 234 is also stopped and the rotating body 238 is stopped at the position shown in FIG. Note that when the nail 11 is driven, the rack 53 and the pinion 241 are in a non-contact state.
  • the magnetic sensor 257 is attached to the nose portion 254, and is provided at a position between the lower end tooth 53b of the rack 53 and the adjacent tooth when the piston 47 moves to the bottom dead center.
  • the magnetic sensor 257 sends a signal to the controller when a tooth protruding toward the magnetic sensor 257 side of the rack 53 approaches. Since the magnetic sensor 257 is large because it is schematically illustrated in FIG. 4, the magnetic sensor 257 is actually reduced in size so as to be incorporated in the nose portion 254 and wired so that the lead wire is not conspicuous (therefore, FIG. 1). (Not shown in FIG. 3).
  • FIG. 5 is a control block diagram of the driving machine 201 of this embodiment.
  • the inverter circuit 65 is a circuit that generates a three-phase alternating current (excitation current) for driving the electric motor 13 from the direct current from the storage battery 15, and an inverter circuit board 83 (see FIG. 5) provided on the rear end side of the electric motor 13. 1).
  • the inverter circuit 65 includes six switching elements 84 (see FIG. 1) connected to the coil of the stator 18 of the electric motor 13, and on / off of the plurality of switching elements 84 is controlled by the controller 66.
  • the controller 66 controls the rotation of the electric motor 13 at the time of hitting the nail 11 (second process) and also performs the rotation control at the time of pressurization (first process) of the pneumatic chamber 249 using the electric motor 13.
  • the controller 66 includes a microcomputer (not shown) (hereinafter referred to as “microcomputer”).
  • the electric motor 13 is provided with a phase detection sensor 67 that detects the phase in the rotational direction of the rotor 19.
  • the phase detection sensor 67 can be realized by including a plurality of Hall ICs or the like that detect the magnetic field of the permanent magnet included in the rotor 19 of the electric motor 13.
  • the controller 66 is based on the signal from the phase detection sensor 67. The position and the number of rotations in the rotation direction can be obtained. Based on the signal from the phase detection sensor 67 and the gear ratio of the speed reducer 27, the controller 66 estimates the position in the rotational direction of the rotating body 38, that is, the rotational angle.
  • a rotation direction changeover switch 68 that switches the rotation direction of the rotor 19 of the electric motor 13 is provided.
  • the rotation direction changeover switch 68 is operated by an operator.
  • the rotation direction changeover switch 68 has forward and reverse operation positions.
  • an off switch 236 that detects the completion of driving of the nail 11 and a signal from the magnetic sensor 257 that detects whether or not the blade 48 has reached bottom dead center are input to the controller 66.
  • the controller 66 processes the signal input from the phase detection sensor 67 to estimate the position of the piston 47 in the direction of the center line B1 of the cylinder 46.
  • the trigger switch 71 (see FIG. 1) is a switch mechanism that is turned on and off by an operator operating the trigger 72 (see FIG. 1).
  • a signal from the trigger switch 71 is input to the controller 66. Further, a pressing detection sensor 121 that detects whether or not the push rod 104 is pressed against the object is provided, and a signal output from the pressing detection sensor 121 is input to the controller 66.
  • the controller 66 controls the rotation, stop, rotation speed, and rotation direction of the electric motor 13 based on signals from these switches and sensors.
  • the controller 66 controls the inverter circuit 65 to supply current to the coil 21 and rotate the rotor 19 of the electric motor 13.
  • the controller 66 controls the direction of the current flowing through the coil 21 based on the signal from the rotation direction changeover switch 68 and determines the rotation direction of the rotor 19.
  • the controller 66 detects the position of the rotor 19 in the rotational direction based on the signal of the phase detection sensor 67, and controls the timing for turning on / off the switching element of the inverter circuit 65 and the ON ratio of the switching element, that is, the duty ratio. To do. In this way, the number of rotations of the rotor 19 per unit time is controlled.
  • the electric motor 13 can switch the rotation direction of the rotor 19 between forward rotation and reverse rotation by switching the direction of current supply to the coil 21.
  • the rotational force of the output shaft 24 is transmitted to the drive shaft 234 via the speed reducer 27.
  • the first step of increasing the air pressure in the air pressure chamber 249 is performed in advance if necessary.
  • the first step is a preparatory step prior to the start of the striking work, and should be performed only when the pressure in the pneumatic chamber 249 becomes low (for example, every few weeks to several months).
  • the second step (normal driving operation) ) Can be executed. In the second step, when the operator presses the push rod 104 against the object and pulls the trigger 72, the air pressure in the air pressure chamber 249 further increases and the nail 11 is hit.
  • FIGS. 6 to 8 are partially enlarged views of the vicinity of the outside air intake valve 260 provided in the pressure accumulating vessel 250 of FIG.
  • FIG. 6 shows a state in which the outside air intake valve 260 is closed, and intake of outside air into the pressure accumulating vessel 250 is prohibited.
  • the outside air intake valve 260 is an on-off valve mechanism that is provided so as to pass through a through hole 251b provided on the upper side of the pressure accumulating vessel 250, and from the outside air to the pneumatic chamber 249 side in the open state (FIGS. 7 and 8). Inflow of air is allowed, and in the closed state (FIG.
  • the pressure accumulating container 250 is accommodated inside the synthetic resin main body housing 202, and a cushion material 270 is provided below the flange portion 255 so as to prevent the pressure accumulating container 250 from rattling.
  • the cylinder portion of the cylinder 245 and the flange portion 255 is screwed by a male screw 245c formed on the cylinder 245 side and a female screw 255c formed on the inner peripheral side of the flange portion 255, and further, two O-rings are provided above the screwed portion.
  • the confidentiality is enhanced by interposing 256a and 256b.
  • the outside air intake valve 260 includes a selector 265 that is a main component of the valve mechanism, a cylindrical sleeve 262 that holds the selector 265 and moves it in the axial direction (in the direction of the axis B1), and the rotational force of the cylindrical sleeve 262 is selected by the selector 265.
  • 7 includes a movable mechanism (264 and 262b and 263a shown in FIG. 7) that converts the moving force in the axial direction of the shaft, and a switching lever 261 for rotating the cylindrical sleeve 262.
  • the switching lever 261 is a knob disposed inside a through hole 202b opened in the upper portion of the main body housing 202, and fixes a hollow cylindrical sleeve 262 having an outside air intake passage 262a formed in the center.
  • a through hole 261a is also formed in the upper center of the switching lever 261 and communicates with the outside air intake passage 262a.
  • the cylindrical sleeve 262 has a ring-shaped metal 266 attached to a through hole formed in the container main body 251 and is held by the metal 266 so as to be movable in the B1 axis direction.
  • a washer 267 is interposed between the switching lever 261 and the cylindrical sleeve 262.
  • a selector 265 is provided below the cylindrical sleeve 262.
  • the selector 265 is configured to be movable in the axial direction while rotating, and has a cup-shaped inner wall surface that contacts the outer peripheral side of the cylindrical sleeve 262. In the vicinity of the bottom (lower side) of the cup-shaped inner wall surface, a communication path 265 a for communicating the cup-shaped inner portion and the outer portion of the selector 265 is formed.
  • the communication path 265a is two or more through holes extending radially outward from the axis of the selector 265. When the lower end of the cylindrical sleeve 262 is separated from the bottom surface of the selector 265, the communication path 265a
  • the intake passage 262a and the pneumatic chamber 249 can communicate with each other.
  • a groove portion is formed at the outer peripheral side outlet of the communication path 265a so as to be continuous in the circumferential direction, and a rubber O-ring 273 is disposed in the groove portion.
  • the O-ring 273 functions as a check valve, and the flow of air from the air pressure chamber 249 side to the communication path 265a side is blocked. Conversely, when there is an air pressure difference, the air pressure chamber 249 from the communication path 265a side. Air flow to the side is allowed.
  • the cylinder 245 is further formed with a cylindrical recess 265b from the bottom to the top in a cylindrical shape, and two or a plurality of communication passages 265c extending radially outward from the cylindrical recess 265b.
  • a groove portion is formed at the outer peripheral side outlet of the communication passage 265c so as to be continuous in the circumferential direction, and an O-ring 272 made of rubber and serving as a check valve is disposed in the groove portion.
  • the movable mechanism that converts the rotational force of the cylindrical sleeve 262 into the moving force in the axial direction of the selector 265 includes a collar 263 and a steel ball 264 provided on the inner peripheral side of the selector 265.
  • a hemispherical recess 263a (see FIG. 7) is formed on the inner peripheral surface of the collar 263.
  • a spline groove 262b is formed which is formed by a rotation angle of 180 degrees while changing in the circumferential direction and the axial direction.
  • a steel ball 264 is disposed between the spline groove 262b and the recess 263a.
  • the selector 265 is moved downward by the movable mechanism, and a step 265 e formed on the lower side of the selector 265 is brought into close contact with the opening 245 a at the upper end of the cylinder 245, so that the space between the pneumatic chamber 249 and the cylinder chamber 248 is obtained. Isolate.
  • the O-ring 271 disposed in the upper outer peripheral groove 265d (see FIG. 6) of the selector 265 is in contact with the inner wall portion of the cylindrical portion 252 formed on the inner peripheral side of the container body portion 251, the pneumatic chamber 249 is kept sealed from the outside air or the cylinder chamber 248.
  • This O-ring 272 allows only the air flow from the cylinder chamber 248 to the pneumatic chamber 249 (when there is a pressure difference).
  • the operation of increasing the air pressure in the air pressure chamber 249 in the first step is executed by moving the piston 47 in the cylinder chamber 248.
  • Any power source can be used for the piston 47 as long as the piston 47 or the blade 48 can be moved.
  • the blade 48 can be moved up and down by hand, or a dedicated movable tool can be used. Is possible.
  • the air pressure chamber 249 and the cylinder chamber 248 are pressurized in the first step by using a drive source for moving the blade 48 during the striking operation, here, the electric motor 13.
  • a brushless DC motor that can accurately detect the rotational position by a microcomputer and can perform forward and reverse control with high accuracy is used as the electric motor 13.
  • the piston 47 that has reached the top dead center is lowered by reversing the electric motor 13 to the bottom dead center.
  • the electric motor 13 is rotated forward again. To move to just before top dead center.
  • the reverse rotation and the normal rotation of the electric motor 13 are performed within a range in which the rack 53 and the pinion 241 are not disengaged, and are controlled with high accuracy by a microcomputer included in the controller 66.
  • the air pressure in the air pressure chamber 249 can be increased to about 3 to 5 atm.
  • FIG. 9 A series of procedures shown in FIG. 9 can be executed by software using a program stored in advance by a microcomputer included in the controller 66.
  • the switch lever 261 is rotated from the state shown in FIG. 6, the selector 265 is lowered as shown in FIG. 7, and the stepped portion 265e is in contact with the opening 245a of the cylinder 245.
  • the mode switch (switching lever 261) is turned on ("open") and is started (step 281).
  • a sensor for detecting the position of the switching lever 261 may be provided so that the controller 66 can detect that the switching lever 261 has been switched.
  • the microcomputer detects whether or not the pressure accumulation mode is turned on by rotating the switching lever 261 (step 281). If not in the pressure accumulation mode, the system waits until the operator switches to the pressure accumulation mode (step 289). When in the pressure accumulation mode, the microcomputer detects whether or not the nail 11 remains in the magazine 16 and the nail injection path (step 282). For this detection, it is preferable to provide a known stopper sensor or the like for detecting whether or not the nail 11 is not loaded in the injection path 256 and whether or not the nail 11 is present. If the nail 11 remains in the magazine 16 or the injection path, a warning lamp indicating that the nail 11 remains is blinked and waits until the operator removes the nail 11 (step 290).
  • step 283 when the magazine 16 and the nail 11 in the injection path 256 disappear, the electric motor 13 can be rotated.
  • the microcomputer reversely rotates the electric motor 13 and reversely rotates the hoisting cam (rotating body 238) to move the piston 47 to the bottom dead center side (step 283).
  • outside air is sucked into the piston chamber 248 as indicated by an arrow 276 in FIG.
  • step 283 is instantaneously ended.
  • the microcomputer detects the current value I flowing to the motor when the cam (rotating body 238) rotates in reverse, thereby detecting whether the nail 11 is clogged in the injection path, that is, whether the nail is clogged. To do. This can be determined by whether or not the detected current value I exceeds a current threshold value I 0 indicating nail clogging (step 284). Since the microcomputer constantly monitors the current value I through a current detection circuit included in the control circuit for driving the electric motor 13, if the detected value is used, it is not necessary to provide a new current detection means. Here, when the piston 47 is lowered, if the electric motor 13 can be lowered smoothly, the current value I flowing through the motor does not increase so much.
  • the microcomputer rotates the electric motor 13 in the forward direction (rotation in the direction in which the piston 47 is wound up when hitting, in the direction indicated by the arrow in FIG. 2), and the cam for rotation (rotating body 238) is moved forward.
  • the piston 47 is moved from the bottom dead center to the vicinity of the top dead center (front) (step 285).
  • the air in the cylinder chamber 248 air sucked from the outside
  • the pneumatic chamber 249 as indicated by an arrow 249 shown in FIG.
  • the engagement state between the hoisting cam (rotating body 238) and the rack 53 of the blade 48 is disengaged, and the piston 47 moves rapidly with the pressure of the accumulated air.
  • the microcomputer determines whether or not pressure accumulation performed by the lowering and raising operations of the piston 47 is completed (step 286). Whether or not this pressure accumulation (pressurizing operation) is completed can be carried out, for example, by any of the following methods.
  • (1) Whether or not the current value I flowing through the electric motor 13 when the piston 47 is moved from the bottom dead center side to the top dead center side is detected, and whether or not it has become larger than the threshold value I 1 when the pressure accumulation operation is completed Determine. If the pressure in the pneumatic chamber 249 (here, it is assumed that the pressure is increased to about 3 to 5 atm in the pressure accumulation mode) increases, the load when moving the piston 47 from the bottom dead center to the top dead center increases. This is because the current value I increases as the load increases.
  • the microcomputer counts how many times the operation for one stroke of returning the piston 47 from the position just before the top dead center to the bottom dead center and raising the piston 47 from the position just before the top dead center to the position just before the top dead center is executed. When the number of times the piston has been reciprocated is executed for a predetermined number of times N, the pressure accumulation operation is terminated.
  • This threshold can be set to 3 times, for example.
  • the microcomputer detects whether or not the pressure accumulation mode is turned off by rotating the switching lever 261 (step 287). If the pressure accumulation mode remains, the operator waits until the operator operates the switching lever 261 to turn off the pressure accumulation mode (step 292). When the pressure accumulation mode is turned off, that is, when the switching lever 261 is returned to the state shown in FIG. 6, the microcomputer returns the piston 47 to the initial position (bottom dead center or a predetermined position near the bottom dead center) (step 288). ), The pressure accumulation process of the pneumatic chamber 249 in the first step is terminated. Thereafter, the operator can execute an actual nail driving operation (second step).
  • the pressure of the gas in the pneumatic chamber 249 can be increased by the movement of the piston 47 driven by the electric motor 13, so that the pressure drop in the pneumatic chamber due to many years of use is plagued. Long life and high performance driving machine can be realized.
  • the driving machine 301 of the second embodiment is different from the first embodiment in that a manual leak mechanism for releasing the internal air to the outside when the pressure in the pneumatic chamber 349 exceeds a predetermined value, that is, a leak
  • the valve 360 is provided in the pressure accumulation container 350. Therefore, the shape of the pressure accumulating vessel 350 is extended in the radial direction, and the leak valve 360 is provided at a position adjacent to the outside air intake valve 260 on the upper surface.
  • the structure and function of the outside air intake valve 260 are the same as those described in the first embodiment.
  • the pressure accumulating vessel 350 is manufactured in a two-split type with a container main body portion 351 and a flange portion 355, but the container for storing compressed air may be an integral type or a divided type.
  • Other structures may be used.
  • the shape of the upper portion of the main body housing 302 of the driving machine 301 has been changed along with the change in the shape of the pressure accumulating vessel 350. Except for the shape near the pressure accumulating vessel 350, the other portions are the same as those in the first embodiment.
  • the structure is the same as the embedded machine 201.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the leak valve 360.
  • the leak valve 360 has a function as a “release valve” that releases internal air to the outside when the pressure in the pneumatic chamber 349 (see FIG. 10) exceeds a predetermined value.
  • a function as a “leak valve” capable of discharging 349 air was provided.
  • the optional exhaust function using the leak valve is convenient when removing the clogged nail 11 when the nail 11 is clogged in the injection path 256 (see FIG. 2) formed in the nose portion 254. This is because it may be difficult to move the blade 48 even if the nail 11 is removed while the pressure in the pneumatic chamber 349 is high.
  • the air in the pneumatic chamber 349 is removed when the nail 11 is removed, the inside of the pneumatic chamber 349 and the cylinder chamber 248 becomes atmospheric pressure, so that the operator can easily move the blade 48. . Furthermore, if the air pressure chamber 349 is returned to the atmospheric pressure, the force for moving the piston 47 is lost, so there is no possibility that the striking operation is erroneously performed, and the safety is further improved.
  • a through hole 353 serving as an air outlet in the pneumatic chamber 349 is formed in the container main body 351 of the pressure accumulating container 350, and air is discharged from the through hole 353 in a predetermined state.
  • An allowed leak valve 360 was provided.
  • the leak valve 360 includes a cylindrical portion that can move in the axial direction inside the large diameter portion 351c and the small diameter portion 351d, and a large diameter portion 351c and a small diameter portion 351d that project the container main body portion 351 in a cup shape.
  • Plunger 370 plunger holder 361 for holding plunger 370 in container body 351, push button 385 for moving plunger 370, ball 381 disposed inside cylindrical plunger 370, ball 381 And a pusher 382 for biasing in a predetermined direction.
  • Plunger 370 is formed with a plurality of passages (communication passages 371 and 374) and a throttle portion 372 for performing a valve mechanism with ball 381, and rubber for maintaining a tight seal with plunger holder 361 on the outer peripheral surface.
  • Made O-rings 376-378 are provided.
  • the ball 381 is inserted into the plunger 370 from the outside of the container body 351, is urged by the pusher 382 and the coil spring 383, and is held by the metal plate 384.
  • the metal plate 384 is prevented from coming off by a push button 385 made of synthetic resin.
  • a retaining ring 386 is inserted below the push button 385.
  • the plunger holder 361 holds the plunger 370 on the container main body 351 and forms a predetermined air passage with the groove on the outer peripheral side of the plunger 370 or closes it.
  • the plunger holder 361 passes through the through hole 302c of the main body housing 302 and is press-fitted into the large diameter portion 351c of the container main body portion 351.
  • An O-ring 363 is provided to maintain airtightness between them. It is done.
  • a discharge pipe line 365 extending in a direction orthogonal to the axial direction of the container main body 351 is provided.
  • the discharge pipe 365 is formed in a part of the container main body 351 by a drill or the like, and communicates the outside of the main body with the lateral hole 361 c formed in the plunger holder 361.
  • FIG. 11 (1) shows a state when the driving machine 301 is not used or when a normal hitting operation is performed.
  • (2) shows a state in which the push button 385 is pushed down in the direction of the arrow 395 by the operator.
  • the push button 385 moves downward in the axial direction, as shown by the arrow 391, the push button 385 is removed from the through hole 353.
  • An air passage to the exhaust line 365 is defined.
  • the through hole 353 passes through the gap between the lower end portion of the plunger holder 361 and the inside of the large diameter portion 351c, and passes through the gap created between the inclined surface portion on the inner peripheral side of the plunger holder 361 and the O-ring 377.
  • the air flows through the wide groove 375 continuous in the circumferential direction so as to communicate from the lower side in the axial direction, and the air is discharged to the outside from the discharge pipe 365 as indicated by an arrow 391.
  • a high-pressure air discharge sound is generated.
  • the plunger 370 returns to the state (1) by the restoring force of the coil spring 379.
  • the pressure reduction of the pressure accumulating vessel 350 by pressing the push button 385 is a case where a nail is clogged and can be operated when removing the clogged nail.
  • FIG. 11 (3) is a diagram showing a situation when acting as a release valve when the air pressure chamber 349 of the driving machine 301 is pressurized and air of a predetermined amount or more is introduced.
  • the driving machine 301 of this embodiment assumes driving of a nail having a length of about 50 to 90 mm.
  • the pneumatic chamber is set to about 5 to 8 atm.
  • the striking process in which actual driving is performed, the air pressure chamber increases to a maximum of about 10 to 14 atm. If the striking process is performed after the accumulated pressure in the first process is over a specified amount, the pressure in the pneumatic chamber 349 will exceed a predetermined value.
  • the air flows around the ball 381, and excess air is discharged to the outside through the communication path 374 as indicated by an arrow 393.
  • the arrow 393 is illustrated so as to be discharged leftward, but the same is discharged to the right.
  • the spring force of the coil spring 383 becomes stronger than the pressure in the air pressure chamber 349 (arrow 392), and the ball 381 is again pressed against the throttle portion 372.
  • the state of FIG. 11 (1) is restored and the sealed state in the pneumatic chamber 349 is maintained.
  • the operator when the nail is clogged and the nail is taken out, the operator can release the high-pressure air in the pneumatic chamber 349, so that the nail is taken out in a safe state. Can do.
  • the high pressure air in the pneumatic chamber 349 can be released at the operator's request, so that the seal portion of the pneumatic chamber, the seal portion of the piston, etc. may deteriorate quickly over time. Can be prevented.
  • excess air inside can be automatically discharged, so that the pressurizing operation in the first step does not fail.
  • FIG. 12 shows a modification of the second embodiment, in which the leak valve 360 in FIG. 11 is replaced with an electromagnetic valve 460.
  • the electromagnetic valve 460 is disposed so as to penetrate the container main body 451 and moves the discharge pipe 461 that forms the communication path 462 of the discharged air, the valve 463 for opening or closing the communication path 462, and the valve 463.
  • a solenoid actuator 464 is provided.
  • the discharge pipe 461 is a substantially cylindrical member whose center in the axial direction is closed.
  • the discharge pipe 461 is attached to the through hole 451b of the container body 451, and is attached with a rubber O-ring 468 interposed therebetween.
  • a valve 463 is fixed to the iron core 467, and when the coil 466 is energized, the valve 463 moves so as to approach the communication path 462 side, and when the coil 466 is de-energized, the valve 463 is operated by the action of a spring (not shown). 463 moves to the side away from the communication path 462.
  • a space is formed between the recessed portion of the discharge pipe 461 and the valve 463 so that the passages 462a and 462b communicate with each other, so that the pressurized air in the pneumatic chamber 449 is discharged. It can be discharged to the outside through the tube 461. In this way, by driving the solenoid actuator 464 under the control of the microcomputer, the communication path 462 can be opened or shut off.
  • the microcomputer when an abnormality such as a nail clogging occurs and the microcomputer detects that the nail needs to be removed, the microcomputer operates the electromagnetic valve 460 to operate the pneumatic chamber. Since the high-pressure air of 449 can be released, the operator can take out the nail in a safe state. In addition, after the nail removal is completed, the operator can operate the outside air intake valve 260 to execute the pressure accumulation mode in which the pressure in the air pressure chamber 449 in the first step is increased. it can.
  • FIG. 13 The basic configuration of FIG. 13, in particular, a nail feed mechanism such as a magazine 16, driving by the electric motor 13, the shape of the grip 101 and the mounting portion 1, the point that uses the storage battery 15 as a power source, These are substantially the same as the driving machine 201 described in the first embodiment.
  • a different main point is a striking mechanism 12 for striking the nail 11, and a mechanism for pressurizing the pneumatic chamber is different.
  • pressure accumulation is not performed using the piston 47 as in the first embodiment, but the pneumatic chamber is configured by a movable second cylinder 46, and the cylinder 46 is connected to the electric motor 13 (described later). It can be moved up and down by the driving force.
  • the electric motor 13 (not shown) is provided in the motor housing 17, and the structure thereof is a brushless DC motor of the same type as that described in FIG.
  • a reduction gear 27 of the same type as that described in FIG. 1 is accommodated in the casing 33 adjacent to the motor housing 17, and the casing 33 is connected to a cylindrical nose portion 54.
  • FIG. 14 is a side view as seen from the direction A in FIG.
  • the rotational driving force of the electric motor 13 is transmitted to the drive shaft 34 and the driven shaft 35 via the output of the speed reducer 27.
  • two power transmission paths are provided: a first power transmission path driven by the rotation of the driven shaft 35 and a second power transmission path driven by the rotation of the drive shaft 34.
  • the first power transmission path is movable in the vertical direction of the movable second cylinder 46 using the gear 44 rotated by the driven shaft 35.
  • the second power transmission path moves the piston 47 (see FIG. 15) from the bottom dead center to the top dead center by moving the blade 48 upward using the gear 41 rotated by the drive shaft 34.
  • the drive shaft 34 is disposed concentrically with the output shaft 24 (see FIG. 1) of the electric motor 13 and is rotatable about the axis A1.
  • a rotating body 37 and a rotating body 38 are attached to the drive shaft 34.
  • a gear 40 is provided on the outer peripheral surface of the rotating body 37, and the rotational force is transmitted to the driven shaft 35 side by the gear 40.
  • a gear 40 is provided on the outer peripheral surface of the rotating body 37.
  • a one-way clutch 39 (see FIG. 15) for connecting or disconnecting the power transmission path between the rotator 37 and the drive shaft 34 is provided, and when the drive shaft 34 rotates counterclockwise in FIG. This is transmitted to the rotating body 37.
  • the one-way clutch 39 does not transmit the rotational force of the drive shaft 34 to the rotating body 37 even if the drive shaft 34 rotates clockwise in FIG. That is, the one-way clutch 39 connects or disconnects the power transmission path between the drive shaft 34 and the driven shaft 35 according to the rotation direction of the drive shaft 34.
  • a gear 41 is provided on the outer peripheral surface of the rotating body 38 within a predetermined angle range.
  • a roller 42 is provided at a location where the gear 41 is not provided in the rotational direction of the rotating body 38. A part of the outer peripheral surface of the roller 42 is disposed outside the outer peripheral surface of the rotating body 38. The roller 42 is rotatably supported.
  • a gear 44 is provided on the driven shaft 35.
  • the gear 44 meshes with the gear 40.
  • the blade 48 is disposed along the center line B1 and is movable in the shaft hole 52 (see FIG. 15).
  • the casing 33 is provided with a rotation stopper 73 that is a holding member that restricts the rotation of the rotating body 60.
  • the rotation stopper 73 can swing around the support shaft 74.
  • the rotation stopper 73 meshes with the gear 61 to prevent the rotating body 60 from rotating counterclockwise in FIG. 14 and to allow it to rotate clockwise.
  • the gear 61 and the rotation stopper 73 constitute a ratchet mechanism.
  • the blade 48 is provided with a rack 53 in the length direction.
  • the gear 41 can be engaged with the rack 53 or can be detached from the rack 53.
  • the casing 33 has a cylindrical nose portion 54, and the blade 48 is movable in the nose portion 54.
  • the nose portion 54 is exposed outside the cover 100 (see FIG. 13).
  • a push rod 104 is provided on the nose portion 54.
  • the push rod 104 is movable within a predetermined range in the direction along the center line B1 with respect to the nose portion 54.
  • the push rod 104 is stopped by being pushed in the direction along the center line B1 by the force of the compression spring 105 (see FIG. 15).
  • the push rod 104 moves in the direction of the center line B1 against the force of the compression spring 105 (see FIG. 15) and stops.
  • the striking mechanism 12 includes a first cylinder 45, a second cylinder 46, a piston 47, and a blade 48.
  • the cylinder 45 and the cylinder 46 are disposed in the cover 100 (see FIG. 13).
  • the cylinder 45 includes a cylindrical portion 49 and an outward flange 50 that is continuous with the cylindrical portion 49.
  • a center line B ⁇ b> 1 of the cylindrical portion 49 intersects the axis A ⁇ b> 1 at a substantially right angle, and a first end (lower end) in a direction along the center line B ⁇ b> 1 of the cylindrical portion 49 is fixed to the casing 33.
  • a part of the power transmission mechanism 14 is provided in the casing 33.
  • the power transmission mechanism 14 includes a drive shaft 34 and a driven shaft 35 that are arranged in parallel to each other.
  • the drive shaft 34 is rotatably supported by the casing 33 via a bearing 36.
  • the drive shaft 34 is disposed concentrically with the output shaft 24 and is rotatable about the axis D1.
  • a rotating body 37 and a rotating body 38 are attached to the drive shaft 34.
  • the rotating body 37 is disposed between the rotating body 38 and the speed reducer 27 in the direction along the axis A1.
  • the rotation direction of the drive shaft 34 is the same as the rotation direction of the rotor 19 of the electric motor 13.
  • a one-way clutch 43 is provided between the rotating body 38 and the drive shaft 34. When the drive shaft 34 rotates clockwise in FIG. 14, the one-way clutch 43 transmits the rotational force of the drive shaft 34 to the rotating body 38, and when it rotates counterclockwise, the rotational force of the drive shaft 34 is transmitted to the rotating body 38. Do not communicate.
  • a gear 40 is provided on the outer peripheral surface of the rotating body 37.
  • a one-way clutch 39 that connects or disconnects the power transmission path between the rotating body 37 and the drive shaft 34 is provided.
  • the one-way clutch 39 transmits the rotational force of the drive shaft 34 to the rotating body 37 when the drive shaft 34 rotates counterclockwise in FIG.
  • the one-way clutch 39 does not transmit the rotational force of the drive shaft 34 to the rotating body 37 even if the drive shaft 34 rotates clockwise in FIG. That is, the one-way clutch 39 connects or disconnects the power transmission path between the drive shaft 34 and the driven shaft 35 according to the rotation direction of the drive shaft 34.
  • the flange 50 is provided at the second end (upper end) of the cylindrical portion 49 in a direction along the center line B ⁇ b> 1 that is the axis of the cylinder 45. Further, between the cylindrical portion 49 and the casing 33, an annular damper 51 integrally formed of a rubber-like elastic body is provided.
  • the damper 51 includes a shaft hole 52.
  • the piston 47 can reciprocate in the direction along the center line B ⁇ b> 1 within the cylindrical portion 49, and a seal member 55 is attached to the outer peripheral surface of the piston 47.
  • the shaft-shaped blade 48 is connected to or fixed to the piston 47.
  • the cylinder 46 includes a cylindrical portion 56 and a disc portion 57 that continues to the cylindrical portion 56.
  • the flange 50 is disposed in the cylindrical portion 56, and the cylinder 46 is movable in a direction along the center line B ⁇ b> 1 with respect to the cylinder 45.
  • a seal member 103 is attached to the outer peripheral surface of the flange 50, and a pneumatic chamber 58 is formed in the cylinder 46.
  • the pneumatic chamber 58 communicates with the cylinder 45.
  • a breathing hole 59 that penetrates the cylindrical portion 56 in the radial direction is provided.
  • the breathing hole 59 connects the inside and outside of the pneumatic chamber 58.
  • the seal members 55 and 103 hermetically seal the pneumatic chamber 58. Air that is a compressible fluid enters and exits the pneumatic chamber 58 through the breathing hole 59.
  • a rotating body 60 having a gear 61 on the outer peripheral surface is attached to the driven shaft 35 at a location exposed outside the casing 33.
  • the rotating body 60 can rotate around the axis D1 together with the driven shaft 35.
  • a support shaft 62 is provided at a position eccentric from the axis D1.
  • the cylinder 46 is provided with a support shaft 63.
  • a connecting rod 64 that connects the rotating body 60 and the cylinder 46 is provided.
  • the connecting rod 64 is rotatably attached to the support shafts 62 and 63 and constitutes an opening / closing mechanism that opens the air passage together with the rotating body 60.
  • the electric motor 13 is stopped.
  • the cylinder 46 is stopped at the initial position shown in FIGS.
  • the pneumatic chamber 58 is connected to the outside of the pneumatic chamber 58 via the breathing hole 59. That is, the initial pressure in the pneumatic chamber 58 and the cylinder 45 is the same as the atmospheric pressure. Further, the piston 47 is stopped in contact with the damper 51, and the gear 41 is not engaged with the rack 53 (see FIG. 14).
  • the operator operates the rotation direction changeover switch 68 (see FIG. 5) in the preparation step (first step) before hitting, and sets the rotation direction of the drive shaft 34 in the counterclockwise direction in FIG.
  • An operating force is applied to the trigger 72.
  • the push rod 104 does not have to be pressed against the object, but may not move unless pressed.
  • the trigger switch 71 is turned on, the electric motor 13 rotates.
  • the drive shaft 34 is rotated counterclockwise in FIG. 14 by the rotational force of the electric motor 13, and the rotational force of the drive shaft 34 is transmitted to the driven shaft 35 via the one-way clutch 39.
  • the rotating body 60 integrally rotates clockwise in FIG.
  • the controller 66 stops the electric motor 13 when the rotation angle of the driven shaft 35 reaches a position rotated by a predetermined angle less than 180 from the position where the rotation starts in FIG.
  • the cylinder 46 stops in the vicinity (bottom dead center) before the disk portion 57 contacts the flange 50 of the cylinder 45.
  • the disc part 57 of the cylinder 46 receives the pressure of the pneumatic chamber 58, and the cylinder 46 is urged in the direction of rising along the center line B1.
  • the urging force received by the cylinder 46 is transmitted to the rotating body 60 via the connecting rod 64. That is, the rotating body 60 receives a counterclockwise rotational force in FIG.
  • the operator operates the rotation direction changeover switch 68 to perform the striking process (second process), and sets the rotation direction of the electric motor 13 to be opposite to the first process.
  • the electric motor 13 is stopped when the rotation direction is set.
  • the electric motor 13 rotates when the trigger 72 is operated while the push rod 104 is pressed against the object, and the drive shaft 34 rotates clockwise in FIG.
  • the one-way clutch 39 does not transmit the rotational force of the drive shaft 34 to the driven shaft 35.
  • the piston 47 is rapidly lowered toward the damper 51 by the air pressure in the air pressure chamber 58 and the cylinder 45, and the blade 48 strikes the nail 11 and drives it into the object. Then, the piston 47 collides with the damper 51 and stops.
  • the electric motor 13 rotates even after the gear 41 is separated from the rack 53, and the electric motor 13 stops when the gear 41 reaches a predetermined position, that is, before the gear 41 is engaged with the rack 53. Thereafter, when the operator releases the push rod 104 from the object, the driving operation of the nail 11 is completed.
  • the nail 11 is not set in the magazine 16, and when the piston 47 is stopped, the operator grasps the rotation stopper 73 by hand and rotates it clockwise in FIG. 14.
  • the pressure in the pneumatic chamber 58 and the cylinder 45 can be reduced.
  • the pressure in the pneumatic chamber 58 and the cylinder 45 can be reduced by connecting the pneumatic chamber 58 to the breathing hole 59, the nail 11 can be easily removed when the nail 11 is clogged. Moreover, since the air pressure of the air pressure chamber 58 can be released when the driving machine 10 is stored, it is not necessary to provide a seal member for maintaining the high pressure of the air chamber.
  • the driving machine 10 of FIG. 17 includes the same structure and the same elements as the driving machine 10 shown in the third embodiment.
  • the cylinder 45 has a cylindrical shape, and has a partition wall 75 attached to the cylinder 45 instead of being provided with the flange 50 described in the third embodiment.
  • the partition wall 75 includes a cylindrical portion 76 that can move along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 49 of the cylinder 45, and an outward flange 77 that is continuous with the cylindrical portion 76.
  • the outer diameter of the flange 77 is less than the inner diameter of the cylindrical portion 56.
  • the partition wall 75 is movable with respect to the cylinder 45 and the cylinder 46 in a direction along the center line B1.
  • a seal member 78 is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 76, and the seal member 78 hermetically seals between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 49 and the partition wall 75.
  • a seal member 79 is attached to the outer peripheral surface of the flange 77. The seal member 79 hermetically seals between the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56 and the flange 77.
  • a support shaft 80 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 76, and the connecting rod 64 is rotatably connected to the support shaft 80. That is, the rotating body 60 and the partition 75 are connected via the connecting rod 64 so as to be able to transmit power.
  • the arrangement range of the support shaft 80 and the connecting rod 64 is less than the inner diameter of the cylindrical portion 56 in the radial direction of the center line B1.
  • the 1st process which raises the air pressure of the air pressure chamber 58 is performed.
  • the air pressure in the air pressure chamber 58 is further increased and the nail 11 is hit.
  • the operator operates the rotation direction changeover switch 68 to switch the rotation direction of the electric motor 13 and sets the rotation direction of the drive shaft 34 in the first step to the counterclockwise direction in FIG.
  • the partition 75 is stopped at the initial position in FIG. 17 before the drive shaft 34 starts to rotate.
  • the pneumatic chamber 58 is connected to the outside of the pneumatic chamber 58 through the breathing hole 59. That is, the pressure in the pneumatic chamber 58 and the cylinder 45 is the same as the atmospheric pressure. Further, the piston 47 comes into contact with the damper 51 and stops.
  • the total length of the driving machine 10 in the direction along the center line B1 is unchanged.
  • the total length of the driving machine 10 is the height from the tip of the push rod 104 to the upper end of the cylinder 45.
  • the driving machine 10 shown in FIG. 19 uses the electric motor 13, the speed reducer 27, the rotating body 38, the piston 47, the roller 42, the blade 48, and the cylinder 45 having the same structure as the driving machine 10 of the fourth embodiment.
  • the first power transmission path portion (the driven shaft 35, the rotating body 37, the one-way clutch 43, the connecting rod 64) of the fourth embodiment is not provided.
  • the driving machine 10 includes an outer cylinder 106 fixed to the casing 33, and the cylinder 45 is disposed in the outer cylinder 106.
  • An inner cylinder 107 is provided in the outer cylinder 106.
  • the cylinder 45 is disposed between the inner cylinder 107 and the casing 33 in a direction along the center line B1.
  • the inner cylinder 107 includes a large diameter portion 108 and a small diameter portion 109.
  • the small diameter portion 109 is disposed between the large diameter portion 108 and the casing 33 in the direction along the center line B1.
  • the inner diameter of the large diameter portion 108 is larger than the inner diameter of the small diameter portion 109.
  • the inner cylinder 107 has a connection portion 117 that connects the large diameter portion 108 and the small diameter portion 109.
  • the connection part 117 is annular.
  • a breathing hole 111 penetrating the large-diameter portion 108 in the radial direction is provided.
  • the end of the cylinder 45 in the length direction is fixed to the small diameter portion 109.
  • a seal member 110 that seals between the outer peripheral surface of the cylinder 45 and the inner peripheral surface of the small diameter portion 109 is provided.
  • a holder 112 is fixed to the outer cylinder 106.
  • a screw member 113 for fixing the holder 112 to the outer cylinder 106 is provided.
  • the inner cylinder 107 is positioned and fixed with respect to the outer cylinder 106 by a holder 112 in a direction along the center line B1.
  • the breathing hole 111 is connected to the outside of the outer cylinder 106 via the inside of the outer cylinder 106.
  • a plunger 114 is attached to the holder 112.
  • the plunger 114 is a mechanism using a screw member, and a male screw of the shaft portion 115 of the plunger 114 is formed.
  • the holder 112 is provided with a female screw hole 116, and the shaft portion 115 is inserted into the female screw hole 116.
  • the operator can manually rotate the plunger 114 forward and backward, and the plunger 114 can move in the direction along the center line B1 when rotated in any direction. When the rotation direction of the plunger 114 is different, the direction in which the plunger 114 moves along the center line B1 is different.
  • a movable partition wall 118 is attached to the tip of the shaft portion 115.
  • the movable partition wall 118 is disposed in the large diameter portion 108.
  • the movable partition wall 118 is a disc that can rotate around the center line B ⁇ b> 1 with respect to the shaft portion 115.
  • the outer diameter of the movable partition wall 118 is less than the inner diameter of the large-diameter portion 108, and an annular seal member 119 is attached to the outer peripheral surface of the movable partition wall 118.
  • a pneumatic chamber 120 is formed from the space between the movable partition wall 118 and the connection portion 117 to the inside of the cylinder 45.
  • the seal members 55, 110, and 119 hermetically seal the pneumatic chamber 120.
  • the breathing hole 111 connects the inside and outside of the pneumatic chamber 120.
  • the configuration and operation of the second power transmission path portion including the rotating body 38 are the same as those in the third to fourth embodiments. However, since the rotation direction changeover switch 68 for switching the rotation direction of the electric motor 13 is unnecessary, it is not provided.
  • the operator uses the driving machine 10
  • the operator performs the first step of increasing the air pressure in the air pressure chamber 120 before pressing the push rod 104 against the object.
  • the worker further increases the air pressure in the air pressure chamber 120 in the second step, and presses the push rod 104 against the object to hit the nail 11.
  • the drive shaft 34 is stopped.
  • the piston 47 is in contact with the damper 51 as shown on the right side of the center line B1 in FIG.
  • the movable partition 118 is stopped at the position indicated by the two-dot chain line in FIG. That is, the pneumatic chamber 120 is connected to the outside of the outer cylinder 106 through the breathing hole 111, and the pressure of the pneumatic chamber 120 is the same as the atmospheric pressure.
  • the operator rotates the plunger 114 in a predetermined direction using a spanner or the like, and moves the plunger 114 in the direction along the center line B1.
  • the plunger 114 descends in a direction approaching the cylinder 45.
  • the movable partition wall 118 blocks the pneumatic chamber 120 and the breathing hole 111, and the pressure of the pneumatic chamber 120 increases as the movable partition wall 118 moves.
  • the operator stops the movable partition wall 118 at a predetermined position in the direction along the center line B1. For this reason, the pressure of the pneumatic chamber 120 is maintained at the first pressure higher than the atmospheric pressure.
  • the operation in the second step is the same as in the third and fourth embodiments.
  • the driving machine 10 in the fifth embodiment reduces the pressure of the pneumatic chamber 120 by rotating the plunger 114 in the direction opposite to that described above and moving the plunger 114 in the direction of the center line B1 away from the cylinder 45. be able to.
  • the movable partition wall 118 rises in the direction away from the cylinder 45 together with the plunger 114, the seal member 119 reaches the breathing hole 111 and the holder 112 in the direction of the center line B1, and the breathing hole 111 is connected to the pneumatic chamber 120.
  • the driving machine 10 of the fifth embodiment can obtain the same effects as the driving machine 10 of the fourth embodiment.
  • the motor that transmits power to the drive shaft may be an engine, a hydraulic motor, or a pneumatic motor in addition to the electric motor.
  • the electric motor may be either a brush motor or a brushless motor.
  • the power source of the electric motor may be either a DC power source or an AC power source.
  • the pneumatic chamber 58 and the cylinder 45 may be filled with compressed air whose initial pressure is higher than atmospheric pressure and lower than the first pressure.
  • the driving machine 10 of each figure explaining each Example has shown centerline B1 as an up-down direction, ie, a perpendicular direction, the driving machine 10 inclines centerline B1 with respect to a perpendicular direction. Can be used.
  • the object to be driven by the driving machine includes a U-shaped nail in addition to the shaft-shaped nail.
  • the shaft-shaped nail includes a nail with a head or a nail without a head.
  • the first pressure and the second pressure in the present invention are not fixed values, but differ depending on conditions such as the operation amount of the movable member and the pressure receiving area.
  • the third and fourth driving machines 10 switch the rotation direction of the drive shaft 34 by switching the rotation direction of the rotor 19 of the electric motor 13.
  • the drive shaft can be switched without switching the rotation direction of the electric motor 13.
  • the rotation direction of 34 can be switched.
  • Support shaft 75 ... Partition wall 76 ... Cylinder portion 77 ... Flange 78,79 ... Seal member 80 ... Support shaft 81 ... Control circuit board, 82a, 82b ... Bearing, 83 ... Inverter circuit board, 84 ... Switching element, 100 ... Cover, 101 ... Grip, 103 ... Seal member, 104 ... Push rod, 105 ... Compression spring, 106 ... Outside Cylinder, 107 ... Inner cylinder, 108 ... Large diameter portion, 109 ... Small diameter portion, 110 ... Seal member, 111 ... Breathing hole, 112 ... Holder, 113 ... Member, 1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Plunger, 115 ...
  • Communication passage 265d ... Outer peripheral groove, 265e ... Step portion, 266 ... Metal, 270 ... Cushion material, 271 to 273 ... O-ring, 301 ... Driver, 302 ... Main body housing, 302c ... through hole, 303 ... grip portion, 349 ... pneumatic chamber, 350 ... accumulator, 351 ... container body portion, 351c ... large diameter portion, 351d ... small diameter portion, 353 ... through hole, 355 ... flange portion 360 ... Leak valve, 361 ... (leak) plunger holder, 361c ... Side hole, 363 ... Ring, 365 ... Outlet passage, 365a ... tip portion, 370 ...

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Abstract

空気圧室内の空気の補充（加圧）を行うことができる打込機を提供するため、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたシリンダと、前記シリンダに空間的に連結された空気圧室と、前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに取り付けられ止具を打撃するブレードと、前記空気室あるいは、前記シリンダ内の一方の体積をモータにより縮小させる移動機構と、を有し、圧縮された空気の反発力にて前記止具を打ち込む打込機において、前記モータによって、前記空気室を外部と連通した状態から前記空気圧室を加圧する蓄圧モードと、前記モータによって、前記ピストンが前記シリンダ内において下死点から上死点に移動させた後、前記上死点から前記下死点に向かって移動することで前記止具を打ち込む打撃モードを有するようにした。

Description

打込機
本発明は、空気等の気体の圧力でドライバブレードを移動させて止具を打撃する打込機に関する。
従来、圧縮された空気の力で止具を打撃する打込機や釘打機が知られており、その打込機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打込機は、ハウジング内に設けたモータと、モータの回転力をカムに伝達するギヤと、ハウジング内に設けたシリンダと、シリンダ内に往復動可能に収容したピストンと、ピストンに固定されたドライバブレードと、シリンダ内に設けたベローズと、を備えている。ベローズは伸縮可能であり、ベローズの第１端部は、ピストンに接続され、ベローズの第２端部は、ハウジングに固定される。ベローズ内に圧縮空気が封入されて圧力室（空気圧室）が形成される。
特許文献１に記載された打込機は、モータの回転力でカムが回転すると、カムの回転力でピストンが下死点から上死点に向けて移動する。ピストンが下死点から上死点に向けて移動する間、ベローズが圧縮されて圧力室の圧力が上昇する。ピストンが上死点に到達すると、カムの回転力はピストンに伝達されなくなり、ピストンは、圧力室の圧縮された空気の力で上死点から下死点に向けて移動する。その結果、ドライバブレードは、止具を打撃する。
特開２０１４－６９２８９号公報
特許文献１に記載された打込機は、ベローズ内に形成される圧力室に、常時、空気を封入しておくため、止具を打撃しない場合でも、ベローズをシールする必要があった。ベローズは、使用回数、使用期間が長くなるにつれて内部の空気が徐々に減少する恐れがあり、打撃力が低下することがあった。
本発明の目的は、ピストンを打撃するために用いられる空気圧室内の空気を容易に補充することが可能な打込機を提供することにある。本発明の他の目的は、空気圧室内の空気の補充（蓄圧）を、電動モータによってピストンを逆方向に移動させることにより行うようにした打込機を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、空気圧室内の気体を容易に排出することができるようにした打込機を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたシリンダと、前記シリンダに空間的に連結された空気圧室と、前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに取り付けられ止具を打撃するブレードと、前記空気室あるいは、前記シリンダ内の一方の体積をモータにより縮小させる移動機構と、を有し、圧縮された空気の反発力にて前記止具を打ち込む打込機において、前記モータによって、前記空気室を外部と連通した状態から前記空気圧室を加圧する蓄圧モードと、前記モータによって、前記ピストンが前記シリンダ内において下死点から上死点に移動させた後、前記上死点から前記下死点に向かって移動することで前記止具を打ち込む打撃モードを有するように構成した。
本発明によれば、作業者が容易に空気圧室内の気体の圧力を加圧することができるので、長年の使用による空気圧室内の圧力低下に悩まされることなく、長寿命かつ高性能の打込機を実現できる。また、空気圧室内の圧力を低下させることができるので、釘が詰まったときなどのメンテナンス性が大幅に向上する。
本発明の第一の実施例に係る打込機２０１を示す縦断面図である。 図１のＡ方向から見た矢視図である（ピストン４７が下死点時）。 図１のＡ方向から見た矢視図である（ピストン４７が上死点時）。 ノーズ部２５４を図１のＡ方向と反対側から見た矢視図である。 打込機２０１のブロック回路図である。 図１の蓄圧容器２５０に設けた外気取込み弁２６０付近の部分拡大図である（その１）。 図１の蓄圧容器２５０に設けた外気取込み弁２６０付近の部分拡大図である（その２）。 図１の蓄圧容器２５０に設けた外気取込み弁２６０付近の部分拡大図である（その３）。 本発明の実施例に係る蓄圧モードでの空気圧室２４９の加圧手順を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施例に係る打込機３０１を示す縦断面図である。 図１０のリークバルブ３６０の拡大縦断面図である。 本発明の第二の実施例の変形例に係る打込機を示す部分縦断面図である。 本発明の第三の実施例に係る打込機１０を示す正面図である。 図１３に示す打込機１０の側面断面図である。 図１３に示す打込機１０の正面断面図である（その１）。 図１３に示す打込機１０の正面断面図である（その２）。 本発明の打込機の第四の実施例を示す側面断面図である。 図１７に示す打込機の正面断面図である。 本発明の打込機の第五の実施例を示す正面断面図である。 図１９に示す打込機の側面断面図である。
打込機２０１は、打ち込み対象たる釘１１を打撃する打撃機構（シリンダ２４５、蓄圧容器２５０、ピストン４７、ブレード４８を含む）と、打撃機構を駆動するための動力を発生する電動モータ１３と、電動モータ１３の動力により打撃機構のブレード４８を移動させる動力伝達機構と、電動モータ１３に電力を供給する蓄電池１５と、打撃機構の射出路へ釘１１を１本ずつ供給すると共に射出される複数の釘１１を保持するマガジン１６を有する。釘１１は細い丸棒又は角棒の先端を尖らせて後端をフランジ状に幅広くした止具であり、打込機２０１によって５０～１１０ｍｍ程度の釘を打撃することができる。打撃機構は合成樹脂製で筒状の本体ハウジング２０２の内部に収容される。本体ハウジング２０２の側方には、作業者が片手で把持するためのグリップ２０３が設けられ、グリップ２０３の末端部には蓄電池１５の装着部２０４が設けられる。蓄電池１５は、装着部２０４に対して着脱可能とされる。装着部２０４には後述するコントローラ（制御部）を搭載するための制御回路基板８１が収容される。
ピストン４７の外周面にはシール部材５５が取り付けられ、シリンダ２４５内で中心線Ｂ１に沿った軸方向に往復動可能である。ピストン４７の下部には、釘１１を打ち込むためであって軸方向に細長いブレード４８が固定され、ピストン４７の移動する空間の上部には空気を溜めておくための蓄圧容器２５０が設けられる。蓄圧容器２５０は、開口を下向きにした略カップ状の容器本体部２５１と、容器本体部２５１の開口部分を塞ぐと共に円筒状のシリンダ２４５への取付部が形成されるフランジ部２５５により形成される。蓄圧容器２５０の内部空間（空気圧室２４９）は、外部から取り込まれた空気を加圧された状態に維持する空気圧室２４９を有し、ピストン４７によって空気が圧縮される空間（図２で後述するシリンダ室２４８）と流体的に接続されている。外部から空気圧室２４９に空気を取り込むために、蓄圧容器２５０の上部には外気取込み弁２６０が設けられる。外気取込み弁２６０の詳細については後述する。
蓄電池１５は、収容ケースと、収容ケース内に収容した複数の電池セル（図示せず）とを有する。電池セルは、充電及び放電が可能な直流の二次電池であり、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等を用いることができる。装着部２０４の一部はケーシング２３３に連続するモータハウジング１７と接続される。ここでは本体ハウジング２０２、グリップ２０３、装着部２０４、ケーシング２３３、モータハウジング１７がプラスチック等の合成樹脂製の成形品により製造され、ノーズ部２５４がアルミ合金又は鉄系の金属により製造され、これらの構成物が打込機２０１の筐体部分（広義のハウジング）を構成している。
電動モータ１３はブラシレスＤＣモータであって、モータハウジング１７に対して回転不能に固定されるステータ１８と、ステータ１８の内周側において回転可能に軸支されるロータ１９と、を備えている。ステータ１８は、積層鉄心からなるステータコアに通電用のコイル２１を巻いたものである。ロータ１９は、２個の軸受８２ａ、８２ｂにより支持された出力軸２４と、出力軸２４に固定されたロータコアと永久磁石を備えている。出力軸２４は軸線Ａ１を中心として回転可能である。電動モータ１３の端部側には、略円環状のインバータ回路基板８３が設けられ、後述するインバータ回路を形成するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の複数のスイッチング素子８４が搭載される。また、インバータ回路基板８３にはロータ１９の回転位置を検出するためのホールＩＣ等の磁気検出素子（図示せず）が設けられる。
電動モータ１３の回転力は減速機２７を介して駆動軸２３４に伝達される。減速機２７としては公知の減速機構を用いることができるが、ここでは遊星歯車機構を２段直列に設けることにより出力軸２４の回転数を十数分の一程度に減速して駆動軸２３４を回転させる。駆動軸２３４の端部には回転体２３８が固定され、駆動軸２３４に同期して回転する。回転体２３８は電動モータ１３の動力により打撃機構のブレード４８を移動させる動力伝達機構の一部を構成するもので、その構成や動作については図２～図４で後述する。
ノーズ部２５４は、本体ハウジング２０２の射出方向側に取り付けられるものであり、射出される釘１１の射出路を形成する。ノーズ部２５４には、その先端部分を覆うようにしてプッシュロッド１０４が設けられている。プッシュロッド１０４は、ノーズ部２５４に対して射出方向と同方向及び反対方向に所定の範囲で移動可能であって、打ち込み動作を行う際に用いられる一種の安全装置である。打込機２０１は、釘１１の打ち込みの際に作業者がプッシュロッド１０４を釘１１の打ち込む対象物（被打込み材）に押し当てた状況でなければトリガ（トリガレバー）７２を引いても電動モータ１３が回転しないように制御される。プッシュロッド１０４は、射出方向の先端側が何にも接触していないときには圧縮バネ１０５によって付勢され、射出方向側に位置する。作業者がプッシュロッド１０４を対象物に押し付けると、圧縮バネ１０５の力に抗してプッシュロッド１０４は反射出方向に移動して停止する。プッシュロッド１０４が後退すると図示しない押し付け検知スイッチがオンになり、その出力が後述するコントローラに伝達される。コントローラはプッシュロッド１０４が押された状態とトリガ７２が引かれた状態の双方が成り立ったときのみ、電動モータ１３の起動を許容する。
図２は図１のＡ方向から見た矢視図であって、ピストン４７が下死点にある時の状態を示す。本実施例では、ピストン４７をシリンダ４５内において空気圧室２４９の圧力を増加させる方向に移動させる移動機構を有する。この移動機構は、電動モータ１３の駆動力によって回転する回転体２３８と、ラック５３を有するブレード４８により主に構成される。ここでは、外周縁の一部にピニオン（ギヤ）２４１を有する回転体２３８を回転させ、ブレード４８の長手方向側面に形成されたラック５３にピニオン２４１をかみ合わせることにより、ピストン４７を下死点から上死点まで移動させる。回転体２３８とピニオン２４１は金属製の一体品で形成され、駆動軸２３４の回転によって回転体２３８は、矢印２４２の方向に又はその反対方向に回転可能である。ピニオン２４１は、回転体２３８の外縁部分において、回転角にして約２７０度分だけ配置される。従って、回転体２３８が回転すると、ピニオン２４１の先端歯２４１ａがラック５３の上端歯５３ａとの噛合を開始することにより、ブレード４８を上方に移動させることができ、これによりブレード４８に固定されたピストン４７も上死点側に向けて移動させることができる。
図３は回転体２３８を図２の状態から矢印２４２の方向に約３００度回転した状態を示す図であり、ラック５３とすべてのピニオン２４１の噛合が終わってラック５３の下端歯５３ｂとピニオン２４１の後端歯２４１ｂの噛合がまさに外れる直前の状態を示している。ブレード４８の先端４８ｂが射出路２５６を上方側に移動すると、マガジン１６から次に打ち込まれる釘１１が射出路２５６内に給送される。図３の状態の直後、つまりピストン４７が上死点に到達したら、ピニオン２４１の後端歯２４１ｂとラック５３下端歯５３ｂとの接触状態が解除されるため、空気圧室２４９内の空気を圧縮していたピストン４７を支える力が無くなり、ピストン４７は空気圧室の圧縮された空気の反発力により下死点に向けて急激に移動を開始する。この時点ではブレード４８の先端４８ｂの直下に、頭頂部１１ａがくるようにマガジン１６によって釘１１が装填済みなので、ブレード４８は釘１１を物体に打ち込むことができる。
図４は図３の後の状態であって釘１１の打ち込みが完了したあとのノーズ部２５４を、図１のＡ方向と反対側から見た矢視図である。釘１１の打撃時には、電動モータ１３は回転しているため駆動軸２３４も回転を続けている。しかしながら、回転体２３８の周方向の１カ所に、駆動軸２３４と平行して設けられる円柱状のピン２３５が設けられ、釘１１の打ち込みが終わったタイミングでピン２３５がオフスイッチ２３６に作用する。オフスイッチ２３６はノーズ部２５４の側面に設けられ、その出力がコントローラに接続され、釘１１が射出されたタイミングで出力パルスを伝達する。オフスイッチ２３６の近傍にはプランジャ２３６ａを操作するための操作レバー２３７が設けられる。回転体２３８が回転することによりピン２３５の位置も周方向に移動する。操作レバー２３７はバネ材等の弾力性を有する金属薄板にて製造されたもので、先端に半円筒状に曲げた部分を有する。回転体２３８が矢印２４２の方向に回転すると、駆動軸２３４と平行に設けられたピン２３５が操作レバー２３７の半円筒部に当接し、操作レバー２３７がピン２３５に押されて変形することによってオフスイッチ２３６のプランジャ２３６ａが押される。この押された時点では釘１１の打ち込みが完了したあとなので、後述するコントローラはオフスイッチ２３６の出力信号を受けると電動モータ１３への駆動電力の供給を停止する。プランジャ２３６ａが押された後は、操作レバー２３７とピン２３５の当接状態が解除されるので、駆動軸２３４も停止し、回転体２３８が図４の位置にて停止する。なお、釘１１が打ち込まれた時点では、ラック５３とピニオン２４１は非接触状態にある。
釘１１が正しく打撃されたか、ブレード４８が正しい位置で停止したかは磁気センサ２５７を用いて検出することができる。磁気センサ２５７はノーズ部２５４に取り付けられ、ピストン４７が下死点にまで移動した際のラック５３の下端歯５３ｂと隣接する歯の間の位置に設けられる。磁気センサ２５７は、ラック５３の磁気センサ２５７側に突出する歯の接近によってコントローラに信号を送出するものである。尚、図４では模式的に図示したので、磁気センサ２５７が大きいが、実際にはノーズ部２５４に内蔵させるように小型化して、リード線も目立たないように配線するものである（よって図１～図３では図示していない）。ピストン４７が下死点まで移動すると、ブレード４８の下端歯５３ｂだけが磁気センサ２５７の前を横切るので、磁気センサ２５７からコントローラに対して１パルス分の出力信号が送られる。よって、コントローラはこの出力信号の有無でブレード４８が射出位置まで移動したかを正しく識別できる。この停止した状態は、ピストン４７が下死点にある位置なので、作業者がプッシュロッド１０４を一旦開放してから、次の打撃位置にて再度プッシュロッド１０４を押しつけてトリガ７２を引くことにより、次の打撃動作を開始できる。釘づまりが起きた場合は、磁気センサ２５７の前をブレード４８の下端歯５３ｂが通過しない。これにより、釘づまりを検出したら蓄圧室内の圧力を放出し、放出後に作業者は詰まった釘を取除く作業を行う。
図５は本実施例の打込機２０１の制御ブロック図である。インバータ回路６５は蓄電池１５による直流電流から電動モータ１３を駆動するための３相交流電流（励磁電流）を生成する回路であり、電動モータ１３の後端側に設けられたインバータ回路基板８３（図１参照）に搭載される。インバータ回路６５は、電動モータ１３のステータ１８のコイルに接続された６つのスイッチング素子８４（図１参照）を備え、複数のスイッチング素子８４のオンオフがコントローラ６６によって制御される。コントローラ６６は釘１１の打撃時（第２工程）の電動モータ１３の回転制御をすると共に、電動モータ１３を用いた空気圧室２４９の加圧（第１工程）時の回転制御を行う。コントローラ６６には、図示しないマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称す）を含んで構成される。電動モータ１３には、ロータ１９の回転方向の位相を検出する位相検出センサ６７が設けられている。位相検出センサ６７は、電動モータ１３のロータ１９に含まれる永久磁石の磁界を検出する複数のホールＩＣ等を含んで実現でき、コントローラ６６は、位相検出センサ６７の信号に基づいて、ロータ１９の回転方向の位置及び回転数を求めることができる。コントローラ６６は、位相検出センサ６７の信号及び減速機２７の変速比に基づいて、回転体３８の回転方向の位置、つまり、回転角度を推定する。
電動モータ１３のロータ１９の回転方向を切り替える回転方向切替スイッチ６８が設けられている。回転方向切替スイッチ６８は、作業者により操作される。回転方向切替スイッチ６８は正回転及び逆回転の操作位置がある。さらに、釘１１の打ち込み完了を検出するオフスイッチ２３６と、ブレード４８が下死点に達したか否かを検出する磁気センサ２５７の信号がコントローラ６６に入力される。コントローラ６６は、位相検出センサ６７から入力される信号を処理して、ピストン４７のシリンダ４６の中心線Ｂ１方向の位置を推定する。トリガスイッチ７１は（図１参照）は、作業者がトリガ７２（図１参照）を操作することによりオンオフされるスイッチ機構である。トリガスイッチ７１の信号はコントローラ６６へ入力される。さらに、プッシュロッド１０４が物体に押し付けられているか否かを検知する押し付け検知センサ１２１が設けられており、押し付け検知センサ１２１から出力される信号は、コントローラ６６へ入力される。コントローラ６６は、これらのスイッチ及びセンサの信号に基づいて、電動モータ１３の回転、停止、回転数、回転方向を制御する。
次に、打込機１０の動作及び制御を説明する。コントローラ６６は、トリガスイッチ７１がオンされると、インバータ回路６５を制御してコイル２１に電流を供給し、電動モータ１３のロータ１９を回転させる。コントローラ６６は、回転方向切替スイッチ６８の信号に基づいて、コイル２１に流す電流の向きを制御し、ロータ１９の回転方向を決定する。また、コントローラ６６は、位相検出センサ６７の信号に基づいて、ロータ１９の回転方向の位置を検出し、インバータ回路６５のスイッチング素子をオンオフするタイミング及びスイッチング素子のオン割合、つまり、デューティ比を制御する。このようにして、ロータ１９の単位時間当たりの回転数が制御される。電動モータ１３は、コイル２１に対する電流の供給向きを切り替えることにより、ロータ１９の回転方向を正回転と逆回転とに切り替え可能である。ロータ１９が回転すると、出力軸２４の回転力は、減速機２７を経由して駆動軸２３４に伝達される。
打込機１０を使用して打撃を行う場合には、必要ならば事前に空気圧室２４９内の空気圧を上昇させる第１工程を行う。第１工程は打撃作業開始前の準備工程であり、空気圧室２４９の圧力が低くなった場合にだけ行えば良く（例えば数週間～数ヶ月毎）、通常はいきなり第２工程（通常の打ち込み動作）から実行できる。第２工程において、作業者はプッシュロッド１０４を物体に押し付け、かつ、トリガ７２を引くと空気圧室２４９内の空気圧がさらに上昇して釘１１が打撃される。
次に、第１工程における空気圧室２４９の圧力を上昇させる手順を図６～図８を用いて説明する。図６～図８は、図１の蓄圧容器２５０に設けた外気取込み弁２６０付近の部分拡大図である。図６は外気取込み弁２６０が閉じられた状態であって、外気の蓄圧容器２５０への取り入れが禁止されている状態を示している。外気取込み弁２６０は蓄圧容器２５０の上側に設けられた貫通穴２５１ｂを貫通させるように設けられる開閉弁機構であって、開状態（図７、図８）にて外気から空気圧室２４９側への空気の流入を許容し、閉状態（図６）においては外気と空気圧室２４９内との空気の流れを完全に遮断する。蓄圧容器２５０は合成樹脂製の本体ハウジング２０２の内部に収容され、フランジ部２５５の下側にはクッション材２７０を設けて蓄圧容器２５０ががたつかないように保持される。シリンダ２４５とフランジ部２５５の円筒部分は、シリンダ２４５側に形成した雄ねじ２４５ｃと、フランジ部２５５の内周側に形成した雌ねじ２５５ｃにより螺合され、さらに、螺合部分の上側に２つのＯリング２５６ａ、２５６ｂを介在させて機密性を高めている。
外気取込み弁２６０は、弁機構の主構成部品となるセレクタ２６５と、セレクタ２６５を保持すると共に軸方向（軸線Ｂ１方向）に移動させるための円筒スリーブ２６２と、円筒スリーブ２６２の回転力をセレクタ２６５の軸方向への移動力に変換させる可動機構（２６４と図７に示す２６２ｂ、２６３ａ）と、円筒スリーブ２６２を回転させるための切替レバー２６１を含んで構成される。切替レバー２６１は本体ハウジング２０２の上部に開けられた貫通穴２０２ｂの内部に配置されるノブであって、中央に外気取入通路２６２ａが形成された中空の円筒スリーブ２６２を固定する。切替レバー２６１の上部中央にも貫通穴２６１ａが形成され外気取入通路２６２ａと連通する。円筒スリーブ２６２は容器本体部２５１に形成された貫通穴にリング状のメタル２６６を取り付け、メタル２６６によりＢ１軸方向に移動可能なように保持される。切替レバー２６１と円筒スリーブ２６２の間には、ワッシャ２６７が介在される。円筒スリーブ２６２の下側にはセレクタ２６５が設けられる。セレクタ２６５は回転しながら軸方向に移動可能なように構成され、円筒スリーブ２６２の外周側に当接するカップ状の内壁面を有する。カップ状の内壁面の底部（下側面）付近には、カップ状の内側部分とセレクタ２６５の外側部分を連通させるための連通路２６５ａが形成される。連通路２６５ａはセレクタ２６５の軸心から径方向外側に延びる２本又は複数本の貫通穴であって、円筒スリーブ２６２の下端部がセレクタ２６５の底面部から離れた際に、連通路２６５ａによって外気取入通路２６２ａと空気圧室２４９が連通可能となる。連通路２６５ａの外周側出口は、円周方向に連続するように溝部が形成され、溝部にはゴム製のＯリング２７３が配置される。Ｏリング２７３は逆止弁の機能を果たし、空気圧室２４９側から連通路２６５ａ側への空気の流れが遮断され、逆に、空気の圧力差がある場合には連通路２６５ａ側から空気圧室２４９側への空気の流れが許容される。シリンダ２４５にはさらに、円筒状に下から上方向への円筒窪み２６５ｂと、円筒窪み２６５ｂから径方向外側に延びる２本又は複数本の連通路２６５ｃが形成される。連通路２６５ｃの外周側出口は、円周方向に連続するように溝部が形成され、溝部にはゴム製であって逆止弁の機能を果たすＯリング２７２が配置される。
円筒スリーブ２６２の回転力をセレクタ２６５の軸方向への移動力に変換させる可動機構には、セレクタ２６５の内周側に設けられるカラー２６３とスチールボール２６４が含まれる。カラー２６３の内周面には、半球状の窪み２６３ａ（図７参照）が形成される。円筒スリーブ２６２の外周面には、周方向及び軸方向に変化しながら回転角で１８０度分形成されたスプライン溝２６２ｂが形成される。スプライン溝２６２ｂと窪み２６３ａの間にはスチールボール２６４が配置される。作業者が切替レバー２６１を周方向に約１８０度回転させると、その回転に伴い円筒スリーブ２６２も回転する。すると、スチールボール２６４が、斜めに配置されたスプライン溝２６２ｂに案内されることによりカラー２６３が軸方向下側に移動する。この移動後の状態を示すのが図７のセレクタ２６５の状態である。
図７において可動機構によりセレクタ２６５は下方に移動し、セレクタ２６５の下側に形成された段差部２６５ｅがシリンダ２４５の上端の開口部２４５ａに密接することにより、空気圧室２４９とシリンダ室２４８の空間を分離する。この際、セレクタ２６５の上側外周溝２６５ｄ（図６参照）に配置されるＯリング２７１は容器本体部２５１の内周側に形成された円筒部２５２の内壁部分に当接しているため、空気圧室２４９は外気あるいはシリンダ室２４８とは密閉された状態で保たれる。このＯリング２７２によりシリンダ室２４８から空気圧室２４９側への空気の流れだけが許容される（但し圧力差がある場合）。
図７のように切替レバー２６１が操作され、外気取込み弁２６０が“開”状態にあるときにピストン４７を矢印２７７の方向に移動させると、シリンダ室２４８内が負圧になるため、外気取入通路２６２ａ、連通路２６５ａを介して矢印２７６のように外気がシリンダ室２４８内に導入される。この際、Ｏリング２７３は外周側に延びるように変形するので、矢印２７６の空気の流れを許容する。このようにピストン４７が図６の状態（上死点よりも僅かに下側にある状態）から下死点まで移動させることにより外気をシリンダ室２４８に取り込むことができる。ピストン４７が下死点に到達したらピストン４７を、再び上死点近く（但し、上死点までは届かない）まで移動させる。その状態が図８である。
図８においてピストン４７を矢印２７８の方向に移動させるとシリンダ室２４８の内部の圧力が空気圧室２４９の内部の圧力よりも十分大きくなるので、矢印２７９のように円筒窪み２６５ｂから連通路２６５ｃを介して空気圧室２４９側に空気が流れる。尚、Ｏリング２７３は、空気の圧力により外側から内側に押しつけられるため連通路２６５ａを閉鎖するので、シリンダ室２４８の空気が外部に放出されることはない。一方、Ｏリング２７２は連通路２６５ｃ側の圧力が高いため径方向外側に移動することにより矢印２７９の方向の空気の流れを許容する。この結果、空気圧室２４９内の空気量を増加させて空気圧を高めることができる。
このように第１工程における空気圧室２４９の空気圧を上昇させる操作を、シリンダ室２４８においてピストン４７を動かすようにして実行する。このピストン４７の動力源は、ピストン４７又はブレード４８を動かすことができれば何を用いても良く、理論的にはブレード４８を手で上下方向に移動させるか、あるいは専用の可動工具を用いることでも可能である。しかしながら、本実施例では打撃動作時にブレード４８を移動させるための駆動源、ここでは電動モータ１３を用いて第１工程における空気圧室２４９及びシリンダ室２４８内の加圧を行うようにした。そのため、本実施例では、電動モータ１３としてマイコンにて回転位置が精度良く検出でき、正転及び逆転の制御を高精度で行うことができるブラシレスＤＣモータを用いるようにした。つまり、第１工程時には、電動モータ１３を逆転させることにより上死点直前まで到達していたピストン４７を、下死点まで下降させる、下死点に到達したら再び電動モータ１３を正転させることにより上死点直前まで移動させる。この電動モータ１３の逆転及び正転は、ラック５３とピニオン２４１の噛合が外れない範囲内で行うようにし、コントローラ６６に含まれるマイコンにより高精度に制御される。このようにピストン室２４８内でのピストン４７による加圧操作（１ストローク分）を複数回繰り返すことにより、空気圧室２４９の空気圧を３～５気圧程度にまで加圧させることができる。空気圧室２４９内が所定の空気圧まで加圧されたら、マイコンにより蓄圧モードの実行が終了されるので、作業者は外気取込み弁２６０の切替レバー２６１を図６で示したもとの位置に戻す。この状態で釘１１の打ち込みの事前準備（蓄圧モード）が完了したことになる。
次に、電動モータ１３を用いた第１工程での空気圧室２４９の加圧手順を図９のフローチャートを用いて説明する。図９に示す一連の手順は、コントローラ６６に含まれるマイコンによって、あらかじめ格納されたプログラムを用いてソフトウェア的に実行可能である。図９のフローチャートは、図６に示す状態から切替レバー２６１を回転させて、図７に示すようにセレクタ２６５を下降させて段差部２６５ｅがシリンダ２４５の開口部２４５ａに当接した状態として、蓄圧モードのスイッチ（切替レバー２６１）をオン（“開”）にした状態から開始される（ステップ２８１）。尚、図６～図８では図示されていないが、切替レバー２６１の位置を検出するセンサを設けて、コントローラ６６により切替レバー２６１が切り替えられたことを検出できるように構成すると良い。
まず、マイコンは切替レバー２６１が回転されて蓄圧モードがＯＮになったかどうかを検出する（ステップ２８１）。蓄圧モードになっていない場合は、作業者が蓄圧モードに切り替えるまで待機する（ステップ２８９）。蓄圧モードになっているときは、マイコンはマガジン１６及び釘の射出路内に釘１１が残っていないかを検出する（ステップ２８２）。この検出のためには、釘１１が射出路２５６に装填されていないかどうか、釘１１の有無を検出する公知の止具センサ等を設けると良い。マガジン１６又は射出路内に釘１１が残っている場合は、釘１１が残っている旨のワーニングランプを点滅させ、作業者が釘１１を取り出すまで待機する（ステップ２９０）。ここで、マガジン１６及び射出路２５６内の釘１１が無くなったら電動モータ１３の回転が可能な状態になる。作業者によりトリガ７２が引かれたらマイコンは電動モータ１３を逆回転させて、巻き上げ用のカム（回転体２３８）を逆回転させることによりピストン４７を下死点側へ移動させる（ステップ２８３）ことにより、図７の矢印２７６のように外気をピストン室２４８内に吸引する。尚、蓄圧モードにおける最初のカムの逆回転の際は、ピストン４７がほとんど下死点位置にあるので、ステップ２８３は瞬時に終了する。
次に、マイコンはカム（回転体２３８）の逆回転の時のモータに流れる電流値Ｉを検出することによって、射出路内に釘１１が詰まっている状態、つまり釘詰まり状態であるかを検出する。これは検出された電流値Ｉが、釘詰まりを示す電流の閾値Ｉ０を越えているか否かで判定できる(ステップ２８４)。電流値Ｉは、電動モータ１３を駆動させるための制御回路に含まれる電流検出回路を通じてマイコンが常時監視しているので、その検出値を利用すれば、新たな電流検出手段を設ける必要は無い。ここでは、ピストン４７を下降させるときに、電動モータ１３にてスムーズに下降させることができれば、モータに流れる電流値Ｉがさほど大きくならないからである。この電流値Ｉが設定された電流値（閾値Ｉ０）を越えた場合は、ピストン４７及びブレード４８の移動を阻害する原因があるため、釘１１が残っている旨のワーニングランプを点滅させ、作業者が釘１１を取り出すまで待機する（ステップ２９１）。
次に、マイコンは電動モータ１３を正回転（打撃時にピストン４７を巻き上げる方向の回転であって、図２の矢印で示す方向への回転）させて、巻き上げ用のカム（回転体２３８）を正回転させることによりピストン４７を下死点から上死点の近傍（手前）まで移動させる（ステップ２８５）。この移動によって図８で示した矢印２４９のようにシリンダ室２４８の空気（外部より吸引した空気）を空気圧室２４９内に送出することができる。ここでピストン４７を上死点まで移動させると、巻き上げ用のカム（回転体２３８）とブレード４８のラック５３の係合状態が外れて、ピストン４７が蓄圧された空気の圧力で急激に移動してしまう（打撃モードと同じ）ので、上死点の直前位置でピストン４７の上昇を停止させることが重要である。このようにピストン４７の下降動作（ステップ２８３）及び上昇動作（ステップ２８５）によって図７及び図８で示したように、外気取込み弁２６０を介して外気を吸引して、空気圧室２４９の空気を増量させて、空気圧を高めることができる。　
次に、マイコンはピストン４７の下降及び上昇操作により行う蓄圧が完了したか否かを判定する（ステップ２８６）。この蓄圧（加圧動作）が完了したかどうかは、例えば下記のいずれかの方法により実施できる。（１）ピストン４７を下死点側から上死点側へ移動させるときの、電動モータ１３に流れる電流値Ｉを検出して、それが蓄圧動作完了時の閾値Ｉ１よりも大きくなったかどうかを判定する。空気圧室２４９内の圧力（ここでは蓄圧モードにより３～５気圧程度まで加圧することを想定）が上昇すると、ピストン４７を下死点側から上死点側へ移動させるときの負荷が大きくなるため、負荷の上昇に伴い電流値Ｉが増加するためである。（２）空気圧室２４９内の圧力を測定する図示しない圧力センサを設けて、その圧力Ｐが設定圧力Ｐ０を越えたか否かを検出する。この方法は、空気圧を直接測定するので、一番精度が良い方法である。しかしながら圧力センサを設ける必要があるので、コストの上昇、装置の大型化につながることになる。（３）ピストン４７を上死点直前位置から下死点まで戻し、再び下死点から上死点直前位置まで上昇させるという１ストローク分の動作を何回実行したかをマイコンがカウントする。このピストンの往復移動させた回数が、所定回数たる閾値Ｎ回分実行されたら蓄圧動作を終了させる。この閾値は例えば３回とすることができる。　以上のいずれかの方法により蓄圧動作が完了したと判断したら（ステップ２８６）、マイコンは切替レバー２６１が回転されて蓄圧モードがＯＦＦになったかどうかを検出する（ステップ２８７）。蓄圧モードのままの場合は、作業者が切替レバー２６１を操作して蓄圧モードをＯＦＦにするまで待機する（ステップ２９２）。蓄圧モードがＯＦＦになったとき、つまり切替レバー２６１が図６の状態に戻されたとき、マイコンはピストン４７を初期位置（下死点又は下死点近くの所定位置）に戻して（ステップ２８８）、第１工程による空気圧室２４９の蓄圧処理を終了させる。この後、作業者は実際の釘打ち動作（第２工程）を実行することができる。
以上、第一の実施例によれば、電動モータ１３により駆動させるピストン４７の動きによって空気圧室２４９内の気体の圧力を高めることができるので、長年の使用による空気圧室内の圧力低下に悩まされることなく、長寿命かつ高性能の打込機を実現できる。
次に図１０及び図１１を用いて本発明の第二の実施例を説明する。第二の実施例の打込機３０１において第一の実施例と異なる点は、空気圧室３４９の圧力が所定値を越えた場合に、内部の空気を外部に逃がすための手動リーク機構、即ちリークバルブ３６０を蓄圧容器３５０に設けたことにある。このため蓄圧容器３５０の形状を径方向に伸ばして、上面の外気取込み弁２６０の隣接する位置にリークバルブ３６０を設けた。外気取込み弁２６０の構造や機能は、第一の実施例で説明したものと同じである。蓄圧容器３５０は、第一の実施例と同様に、容器本体部３５１とフランジ部３５５にて二分割型式で製造されるが、圧縮空気を貯蔵する容器としては一体式でも分割式でも良く、また、その他の構造でも良い。蓄圧容器３５０の形状変更に伴い、打込機３０１の本体ハウジング３０２の上部部分の形状が変更されているが、蓄圧容器３５０近傍の形状を除くと、その他の部分は第一の実施例の打込機２０１と同じ構造である。
図１１はリークバルブ３６０の詳細構造を示す縦断面図である。リークバルブ３６０は空気圧室３４９（図１０参照）の圧力が所定値を越えた場合に内部の空気を外部に逃がすという“リリースバルブ”としての機能に加えて、作業者が任意のタイミングで空気圧室３４９の空気を排出できるという“リークバルブ”としての機能を設けた。リークバルブによる任意排気機能は、ノーズ部２５４に形成された射出路２５６（図２参照）に釘１１が詰まった際に、詰まった釘１１の取り除く作業を行うときに用いると便利である。これは空気圧室３４９の圧力が高い状態のまま釘１１を取り除こうとしても、ブレード４８を動かすことが困難になることがあるためである。一方、釘１１の取り除き作業の際に空気圧室３４９の空気を抜くようにすれば、空気圧室３４９とシリンダ室２４８の内部が大気圧となるため、作業者が容易にブレード４８を動かすことができる。さらに、空気圧室３４９を大気圧に戻せば、ピストン４７を移動させる力が無くなるので、誤って打撃動作が行われる恐れがなくなるので、安全性が一層向上する。
図１１（１）（２）において、蓄圧容器３５０の容器本体部３５１に空気圧室３４９内の空気の出口となる貫通穴３５３を形成し、所定の状態の時に貫通穴３５３からの空気の排出を許可するリークバルブ３６０を設けた。リークバルブ３６０は、容器本体部３５１を内側にカップ状に突出させた太径部３５１ｃ及び細径部３５１ｄと、太径部３５１ｃ及び細径部３５１ｄの内部で軸方向に移動可能な円筒状のプランジャ３７０と、プランジャ３７０を容器本体部３５１に保持するためのプランジャホルダ３６１と、プランジャ３７０を移動させるためのプッシュボタン３８５と、円筒状のプランジャ３７０の内部に配置されたボール３８１と、ボール３８１を所定の方向に付勢するためのプッシャ３８２を含んで構成される。
プランジャ３７０には複数の通路（連通路３７１、３７４）と、ボール３８１にて弁機構を果たすための絞り部分３７２が形成され、外周面にはプランジャホルダ３６１との間の密閉を保つためのゴム製のＯリング３７６～３７８が設けられる。ボール３８１は容器本体部３５１の外側からプランジャ３７０の内部に挿入され、プッシャ３８２とコイルバネ３８３により付勢され、金属プレート３８４によって保持される。金属プレート３８４は合成樹脂製のプッシュボタン３８５により抜け止めされる。尚、プッシュボタン３８５の下側には止め輪３８６が挿入される。プランジャホルダ３６１はプランジャ３７０を容器本体部３５１に保持すると共に、プランジャ３７０の外周側の溝部と共に所定の空気通路を形成したり、又は、閉鎖したりするものである。プランジャホルダ３６１は、本体ハウジング３０２の貫通穴３０２ｃを貫通させて、容器本体部３５１の太径部３５１ｃに圧入されるものであって、それらの間の気密性を保つためにＯリング３６３が設けられる。また、容器本体部３５１を軸方向に対して直交方向に延びる排出管路３６５が設けられる。排出管路３６５は容器本体部３５１の一部にドリル等で形成され、本体外とプランジャホルダ３６１に形成された横穴３６１cとを連通している。
図１１（１）は、打込機３０１の未使用時、又は、通常の打撃動作が行われている際の状態である。（２）は作業者によって矢印３９５の方向にプッシュボタン３８５が押し下げられた状態を示すもので、プッシュボタン３８５が軸方向下側に移動することで、矢印３９１に示すように、貫通穴３５３から排出管路３６５への空気通路が画定される。ここでは貫通穴３５３からプランジャホルダ３６１の下端部と太径部３５１ｃの内側の隙間を通って、プランジャホルダ３６１の内周側の斜面部とＯリング３７７との間に生まれた隙間を通って上方に流れ、軸方向下側から連通するように円周方向に連続する幅広溝３７５部分に空気が流れて、排出管路３６５から矢印３９１のように外部に空気が排出される。この空気の排出時には高圧空気の排出音がするが、この音が止まったら作業者はプッシュボタン３８５の押し下げを解除すると、プランジャ３７０はコイルバネ３７９の復元力によって（１）の状態に戻る。このように、プッシュボタン３８５を押下することによる蓄圧容器３５０の減圧は、釘詰まりが起きた場合であって、詰まった釘を取り除く際に操作することができる。
図１１（３）は、打込機３０１の空気圧室３４９の加圧を行って規定の量以上の空気を入れてしまった際に、リリースバルブとして作用する際の状況を示す図である。本実施例の打込機３０１は、長さが５０～９０ｍｍ程度の釘の打ち込みを想定しており、蓄圧しておく前準備工程（第１工程）では空気圧室内を５～８気圧程度とし、実際の打ち込みを行う打撃工程（第２工程）では、空気圧室内は最大１０～１４気圧程度にまで増加する。仮に、第１工程における蓄圧が規定量以上に行われた後に、打撃工程を行うと、空気圧室３４９の圧力が所定値を越えてしまうことになる。その際には（３）に示す矢印３９３の経路によって過剰な空気が外部に排出される。（３）の状態ではプッシュボタン３８５は（１）と同じ通常位置にあるため、（２）で示した排出経路を取ることができない。そこでボール３８１で閉鎖される絞り部分３７２とプランジャホルダ３６１の下端部と太径部３５１ｃの内側の隙間との間を空間的に接続する連通路３７１を設けて、空気圧室３４９の圧力（矢印３９２）がボール３８１にかかるようにした。よってボール３８１に所定以上の空気圧が掛かるとプッシャ３８２を介してコイルバネ３８３を圧縮させることにより、ボール３８１が絞り部分３７２から離脱する。するとボール３８１の周囲を流れて、連通路３７４を通って矢印３９３のように過剰な空気が外部に排出される。尚、（３）では矢印３９３は左向きに排出するように図示しているが、右向きにも同様に排出される。この際、所定量の空気が排出されて空気圧室３４９の圧力が適正空気圧になるとコイルバネ３８３のバネ力が空気圧室３４９の圧力（矢印３９２）よりも強くなり、ボール３８１が再び絞り部分３７２に押しつけられることにより、図１１（１）の状態に戻り、空気圧室３４９内の密閉状態が保たれる。
以上、第二の実施例によれば釘詰まりが起きて釘の取り出しを行うとき、作業者が空気圧室３４９の高圧空気を開放することができるので、安全な状態で釘の取り出し作業を行うことができる。また、長期間にわたり打込機を使用しない場合など、作業者の希望により空気圧室３４９の高圧空気を開放できるので、空気圧室のシール部分や、ピストンのシール部等が早期に経年劣化することを防止できる。さらに、空気圧室３４９の内部が規定値以上に高圧になったときは、内部の過剰な空気を自動的に排出させることができるので、第１工程での加圧作業を失敗する恐れがない。
図１２は第二の実施例の変形例であり、図１１のリークバルブ３６０を電磁バルブ４６０に置き換えたものである。電磁バルブ４６０は容器本体部４５１に貫通するように配置され、排出される空気の連通路４６２を形成する排出管４６１と、連通路４６２を開放又は遮断するための弁４６３と、弁４６３を移動させるソレノイドアクチュエータ４６４を設けた。排出管４６１は軸方向中央が閉鎖された略円筒状の部材であり、容器本体部４５１の貫通穴部４５１ｂに装着され、ゴム製のＯリング４６８を介在させたうえで取り付けられる。排出管４６１の閉鎖部分には、軸方向及び径方向に延びる極細の連通路４６２ａ、４６２ｂが形成される。連通路４６２ａ、４６２ｂの径方向に延びる部分は、排出管４６１の外周側に形成された窪み部分に露出し、その窪み部分を覆うように弁４６３が配置される。ソレノイドアクチュエータ４６４は、ハウジング４６５内に設けられたコイル４６６の内側において磁力で鉄芯４６７を移動させる。鉄芯４６７には弁４６３が固定され、コイル４６６に通電することにより弁４６３が連通路４６２側に接近するように移動し、コイル４６６への通電を停止することにより図示しないスプリングの作用により弁４６３が連通路４６２から離れる側に移動する。この弁４６３の連通路４６２からの離反によって、排出管４６１の窪み部分と弁４６３の間に空間が形成されて通路４６２ａと４６２ｂが連通されるため、空気圧室４４９の加圧された空気を排出管４６１を介して外部に排出させることができる。このようにマイコンの制御によってソレノイドアクチュエータ４６４を駆動することにより連通路４６２の開放または遮断の制御が可能になる。
以上、第二の実施例の変形例によれば、釘詰まり等の異常が起きて、マイコンが釘の取り出しが必要であると検出したときに、マイコンが電磁バルブ４６０を操作することにより空気圧室４４９の高圧空気を開放することができるので、作業者は安全な状態で釘の取り出し作業を行うことができる。また、釘の取り出しが完了した後には、作業者が外気取込み弁２６０を操作して、第１工程における空気圧室４４９の圧力を上昇させる蓄圧モードを実行できるので、使い勝手の良い打込機を実現できる。
次に図１３～図１６を用いて本発明の第三の実施例を説明する。図１３の基本構成、特にマガジン１６等の釘送り機構、電動モータ１３による駆動、グリップ１０１や装着部１の形状、蓄電池１５を動力源とする点、蓄電池１５が装着部１０２に対して着脱可能である点等は第一の実施例で説明した打込機２０１とほぼ同じである。異なる主な点は釘１１を打撃する打撃機構１２であり、空気圧室を加圧するための機構が異なる。ここでは第一の実施例のようにピストン４７を利用して蓄圧を行うのではなく、空気圧室を可動式の第二のシリンダ４６にて構成して、シリンダ４６を電動モータ１３（後述）の駆動力によって上下方向に移動可能とした。また、シリンダ４６の形態に合わせてカバー１００の形状も異なる。図示しない電動モータ１３はモータハウジング１７内に設けられており、その構造は図１で説明したものと同型式のブラシレスＤＣモータである。モータハウジング１７に隣接するケーシング３３の内部には図１で説明したものと同型式の減速機２７が収容され、ケーシング３３は筒状のノーズ部５４に接続される。
図１４は図１３のＡ方向から見た側面図であり、一部を断面図にして示す。電動モータ１３の回転駆動力は減速機２７の出力を介して、駆動軸３４と従動軸３５に伝達される。ここでは従動軸３５の回転によって駆動される第１動力伝達経路と、駆動軸３４の回転によって駆動される第２動力伝達経路の２つの動力伝達経路が設けられる。第１動力伝達経路は、従動軸３５によって回転されるギヤ４４を用いて可動式の第二のシリンダ４６の上下方向に移動可能とするものである。第２動力伝達経路は、駆動軸３４によって回転されるギヤ４１を用いて、ブレード４８を上方向に移動させることによりピストン４７（図１５参照）を下死点から上死点まで移動させる。詳細は後述するが電動モータ１３を正方向に回転させると駆動軸３４にだけ動力が伝達されギヤ４１だけが回転し、反対方向に回転させると従動軸３５にだけ動力が伝達されギヤ４４だけが回転するように構成される。従って電動モータ１３の回転方向を設定することによって、第１動力伝達経路側に動力を伝達するか、第２動力伝達経路側に動力を伝達するかを択一的に選択できる。
駆動軸３４は電動モータ１３の出力軸２４（図１参照）と同心に配置され、軸線Ａ１を中心として回転可能である。駆動軸３４には回転体３７及び回転体３８が取り付けられている。回転体３７の外周面にギヤ４０が設けられ、ギヤ４０によって回転力は従動軸３５側に伝達される。回転体３７の外周面にギヤ４０が設けられている。回転体３７と駆動軸３４との動力伝達経路を接続または遮断するワンウェイクラッチ３９（図１５参照）が設けられ、駆動軸３４が図１４で反時計方向に回転すると、駆動軸３４の回転力を回転体３７に伝達する。ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４が図１４で時計方向に回転しても、駆動軸３４の回転力を回転体３７に伝達しない。つまり、ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４の回転方向に応じて、駆動軸３４と従動軸３５との間の動力伝達経路を接続または遮断する。
回転体３８の外周面に、所定角度の範囲内でギヤ４１が設けられている。また、回転体３８の回転方向において、ギヤ４１が設けられていない箇所にローラ４２が設けられている。ローラ４２の外周面の一部は、回転体３８の外周面よりも外側に配置されている。ローラ４２は回転可能に支持されている。
従動軸３５にギヤ４４が設けられている。ギヤ４４は、ギヤ４０と噛み合っている。ブレード４８は、中心線Ｂ１に沿って配置され、かつ、軸孔５２（図１５参照）内で移動可能である。ケーシング３３に回転体６０の回転を規制する保持部材たる回り止め７３が設けられている。回り止め７３は、支持軸７４を中心として揺動可能である。回り止め７３は、ギヤ６１に噛み合うことで、回転体６０が図１４で反時計方向に回転することを防止し、時計方向に回転することを許容する。つまり、ギヤ６１と回り止め７３とで、ラチェット機構を構成している。ブレード４８には、長さ方向にラック５３が設けられている。ギヤ４１は、ラック５３に噛み合うこと、またはラック５３から離脱することが可能である。ケーシング３３は、筒状のノーズ部５４を有し、ブレード４８はノーズ部５４内で移動可能である。
ノーズ部５４は、カバー１００（図１３参照）の外に露出している。ノーズ部５４にプッシュロッド１０４が設けられている。プッシュロッド１０４は、ノーズ部５４に対して中心線Ｂ１に沿った方向に所定の範囲で移動可能である。プッシュロッド１０４は圧縮バネ１０５（図１５参照）の力で中心線Ｂ１に沿った方向に押されて停止している。プッシュロッド１０４を物体に押し付けると、プッシュロッド１０４は圧縮バネ１０５（図１５参照）の力に抗して中心線Ｂ１方向に移動して停止する。
図１５は、図１３に示す打込機の正面断面図である。打撃機構１２は、図１５に示すように、第一のシリンダ４５、第二のシリンダ４６、ピストン４７、ブレード４８を備えている。シリンダ４５及びシリンダ４６は、カバー１００（図１３参照）内に配置されている。シリンダ４５は、円筒部４９と、円筒部４９に連続する外向きのフランジ５０と、を備えている。円筒部４９の中心線Ｂ１は、軸線Ａ１と略直角に交差しており、円筒部４９の中心線Ｂ１に沿った方向の第１端部（下端部）がケーシング３３に固定されている。動力伝達機構１４の一部はケーシング３３内に設けられている。動力伝達機構１４は、互いに平行に配置された駆動軸３４及び従動軸３５を備えている。駆動軸３４は、軸受３６を介してケーシング３３により回転可能に支持されている。駆動軸３４は出力軸２４と同心状に配置され、かつ、軸線Ｄ１を中心として回転可能である。また、駆動軸３４に回転体３７及び回転体３８が取り付けられている。回転体３７は、軸線Ａ１に沿った方向で、回転体３８と減速機２７との間に配置されている。駆動軸３４の回転方向は、電動モータ１３のロータ１９の回転方向と同じである。回転体３８と駆動軸３４の間にはワンウェイクラッチ４３が設けられる。ワンウェイクラッチ４３は、駆動軸３４が図１４で時計方向に回転すると駆動軸３４の回転力を回転体３８に伝達し、反時計方向に回転した場合は駆動軸３４の回転力を回転体３８に伝達しない。
回転体３７の外周面にギヤ４０が設けられている。回転体３７と駆動軸３４との動力伝達経路を接続または遮断するワンウェイクラッチ３９が設けられている。ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４が図２で反時計方向に回転すると、駆動軸３４の回転力を回転体３７に伝達する。ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４が図１４で時計方向に回転しても、駆動軸３４の回転力を回転体３７に伝達しない。つまり、ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４の回転方向に応じて、駆動軸３４と従動軸３５との間の動力伝達経路を接続または遮断する。
フランジ５０は、シリンダ４５の軸線たる中心線Ｂ１に沿った方向で円筒部４９の第２端部（上端部）に設けられている。また、円筒部４９とケーシング３３との間には、ゴム状弾性体により一体成形された環状のダンパ５１が設けられている。ダンパ５１は軸孔５２を備えている。
ピストン４７は、円筒部４９内で中心線Ｂ１に沿った方向に往復動可能であり、ピストン４７の外周面にシール部材５５が取り付けられている。また、軸形状のブレード４８は、ピストン４７に接続又は固定されている。シリンダ４６は、円筒部５６と、円筒部５６に連続する円板部５７と、を備えている。フランジ５０は、円筒部５６内に配置されており、シリンダ４６は、シリンダ４５に対して中心線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。フランジ５０の外周面にシール部材１０３が取り付けられ、シリンダ４６内に空気圧室５８が形成されている。空気圧室５８は、シリンダ４５内に連通している。円筒部５６を径方向に貫通する呼吸孔５９が設けられている。呼吸孔５９は、空気圧室５８の内外をつなぐ。シール部材５５、１０３は、空気圧室５８を気密にシールする。空気圧室５８には、呼吸孔５９を介して圧縮性流体である空気が出入りする。
ケーシング３３の外に露出している箇所の従動軸３５に、外周面にギヤ６１が設けられた回転体６０が取り付けられている。回転体６０は従動軸３５と共に軸線Ｄ１を中心として回転可能である。回転体６０において、軸線Ｄ１から偏心した位置に支持軸６２が設けられている。また、シリンダ４６に支持軸６３が設けられている。そして、回転体６０とシリンダ４６とを連結するコンロッド６４が設けられている。コンロッド６４は、支持軸６２、６３に対して回動可能に取り付けられ、回転体６０と共に通気路を開く開閉機構を構成する。
トリガ７２が操作されていない場合、電動モータ１３が停止している。また、シリンダ４６は、図１４及び図１５の初期位置で停止している。シリンダ４６が初期位置で停止していると、空気圧室５８は、呼吸孔５９を介して空気圧室５８の外につながっている。つまり、空気圧室５８及びシリンダ４５内の初期圧力は大気圧と同じである。また、ピストン４７は、ダンパ５１に接触して停止しており、ギヤ４１は、ラック５３（図１４参照）に噛み合っていない。
作業者は、打撃を行う前の準備工程（第１工程）において回転方向切替スイッチ６８（図５参照）を操作して、駆動軸３４の回転方向を、図１４で反時計方向に設定し、トリガ７２に操作力を加える。なお、第１工程では、プッシュロッド１０４は物体に押し付けなくて良いが、押しつけないと動かないようにしても良い。すると、トリガスイッチ７１がオンされると電動モータ１３が回転する。ここで、駆動軸３４は、電動モータ１３の回転力で図１４の反時計方向に回転し、駆動軸３４の回転力は、ワンウェイクラッチ３９を介して従動軸３５に伝達され、従動軸３５及び回転体６０が、図１４で時計方向に一体回転する。
回転体６０が図１４で時計方向に回転すると、回転体６０の回転力はコンロッド６４を介してシリンダ４６に伝達され、シリンダ４６は中心線Ｂ１に沿って矢印Ｂ方向（射出方向）側に動作し、図１４、図１５に示す初期位置からケーシング３３に近づく向きで下降する。シリンダ４６が下降し、呼吸孔５９が、中心線Ｂ１に沿った方向で、シール部材１０３とケーシング３３との間へ到達すると、フランジ５０は、呼吸孔５９と空気圧室５８とを遮断する。つまり、呼吸孔５９は閉じられ、空気圧室５８及びシリンダ４５内が気密となる。このため、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は、シリンダ４６の下降行程で上昇する。その結果、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は、大気圧よりも高い第１圧力になる。
そして、コントローラ６６は、従動軸３５の回転角度が、図１４で回転を開始した位置から、１８０未満の所定角度回転した位置になると、電動モータ１３を停止する。つまり、シリンダ４６は、円板部５７がシリンダ４５のフランジ５０に接触する前（下死点）付近で停止する。シリンダ４６の円板部５７は、空気圧室５８の圧力を受けており、シリンダ４６は、中心線Ｂ１に沿って上昇する向きに付勢されている。シリンダ４６が受ける付勢力は、コンロッド６４を介して回転体６０に伝達される。つまり、回転体６０は、図１４で反時計方向の回転力を受けている。
次いで、作業者は、打撃工程（第２工程）を行うために回転方向切替スイッチ６８を操作して、電動モータ１３の回転方向を、第１工程とは逆に設定する。電動モータ１３は、回転方向を設定した時点では停止している。そして、電動モータ１３は、プッシュロッド１０４が物体に押し付けられた状態のときにトリガ７２が操作されると回転し、駆動軸３４は図１４で時計方向に回転する。駆動軸３４が図８で時計方向に回転すると、ワンウェイクラッチ３９は、駆動軸３４の回転力を従動軸３５に伝達しない。
駆動軸３４が、図１４で時計方向に回転すると、ギヤ４１がラック５３に噛み合い、駆動軸３４の回転力は、ピストン４７を上昇させる力に変換される。したがって、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力がさらに上昇する。つまり、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は、第１圧力よりも高い第２圧力となる。そして、ピストン４７が円板部５７に最も近づいた上死点に到達すると、ギヤ４１がラック５３から離れる。
すると、ピストン４７は空気圧室５８及びシリンダ４５内の空気圧でダンパ５１に向けて急速に下降し、ブレード４８は、釘１１を打撃して物体に打ち込む。そして、ピストン４７はダンパ５１に衝突して停止する。電動モータ１３はギヤ４１がラック５３から離れた後も回転し、ギヤ４１が所定の位置まで到達したら、即ちギヤ４１がラック５３に噛み合う前に電動モータ１３は停止する。その後、作業者がプッシュロッド１０４を物体から離すことにより釘１１の打ち込み動作が終了する。
作業者は次の打ち込み位置にてプッシュロッド１０４が物体に押しつけてトリガ７２を引くと、電動モータ１３が回転して回転体３８が図１４で時計方向に回転し、ギヤ４１がラック５３に噛み合い、ピストン４７が上昇することにより、前述と同様の作用で釘１１が撃ち込まれる。
尚、打込機１０は釘１１がマガジン１６にセットされていない状態であって、ピストン４７が停止している時に作業者が回り止め７３を手で掴み、図１４で時計方向に回動させて、回り止め７３とギヤ６１とを離れさせることにより、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力を低下することができる。
上記のように、空気圧室５８を呼吸孔５９につなげることにより空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力を低下させることができるので、釘１１が詰まった場合に容易に釘１１を取り除くことができる。 また、打込機１０の保管時に、空気圧室５８の空気圧を抜くことができるので、空気室の高圧を維持するためのシール部材を設ける必要がない。
第四の実施例に相当する打込機は、図１７～図１８に示されている。図１７の打込機１０は、第三の実施例に示す打込機１０と同じ構造及び同じ要素を含む。シリンダ４５は円筒状であり、実施例３で説明したフランジ５０は設けられていないかわりに、シリンダ４５に取り付けた隔壁７５を有する。隔壁７５は、シリンダ４５の円筒部４９の外周面に沿って移動可能な円筒部７６と、円筒部７６に連続された外向きのフランジ７７と、を備えている。フランジ７７の外径は、円筒部５６の内径未満である。隔壁７５は、シリンダ４５及びシリンダ４６に対して、中心線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。
円筒部７６の内周面には、シール部材７８が取り付けられており、シール部材７８は、円筒部４９の外周面と、隔壁７５との間を、気密にシールする。また、フランジ７７の外周面にシール部材７９が取り付けられている。シール部材７９は、円筒部５６の内周面と、フランジ７７との間を、気密にシールする。さらに、円筒部７６の外周面に支持軸８０が設けられており、コンロッド６４は、支持軸８０に回動可能に連結されている。つまり、回転体６０と隔壁７５とが、コンロッド６４を介して動力伝達可能に連結されている。中心線Ｂ１の径方向で、支持軸８０及びコンロッド６４の配置範囲は、円筒部５６の内径未満である。
まず、空気圧室５８の空気圧を上昇させる第１工程を行う。第２工程では、空気圧室５８の空気圧をさらに上昇させ、かつ、釘１１を打撃する。作業者は、回転方向切替スイッチ６８を操作して電動モータ１３の回転方向を切り替え、第１工程における駆動軸３４の回転方向を、図１７で反時計方向に設定する。
隔壁７５は、駆動軸３４が回転を開始する前に、図１７の初期位置で停止しているものとする。隔壁７５が初期位置で停止していると、空気圧室５８は、呼吸孔５９を介して空気圧室５８の外につながっている。つまり、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は大気圧と同じである。また、ピストン４７は、ダンパ５１に接触して停止している。
そして、プッシュロッド１０４が物体に押し付けられていない状態で、トリガ７２に操作力が加えられると、電動モータ１３が回転し、駆動軸３４が図１７で反時計方向に回転する。すると、実施例３の打込機１０と同様の原理で、回転体６０が図１７で時計方向に回転する。回転体６０の回転力は、コンロッド６４により中心線Ｂ１に沿った方向の動作力に変換される。このため、隔壁７５は、中心線Ｂ１に沿って上昇する。隔壁７５が上昇して、シール部材７９が、中心線Ｂ１に沿った方向で、呼吸孔５９と円板部５７との間へ到達すると、空気圧室５８及びシリンダ４５内が気密となる。このため、隔壁７５が上昇することに伴い、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は上昇する。つまり、空気圧室５８及びシリンダ４５内の圧力は、大気圧よりも高い第１圧力となる。
そして、従動軸３５の回転角度が、図１７で回転を開始した位置から、１８０未満の所定角度回転した図１８の位置になると、電動モータ１３が停止される。つまり、隔壁７５は、上死点に到達する前に停止する。隔壁７５のフランジ７７は、空気圧室５８の圧力を受けており、隔壁７５は、中心線Ｂ１に沿ってケーシング３３に近づく向きに付勢されている。隔壁７５が受ける付勢力は、コンロッド６４を介して回転体６０に伝達される。つまり、回転体６０は、図１７の反時計方向の回転力を受けている。
次いで、作業者は、第２工程を行うために回転方向切替スイッチ６８を操作して、電動モータ１３の回転方向を切り替える。以降の第２工程の動作は第三の実施例と同様である。
第四の実施例の打込機１０は、隔壁７５が中心線Ｂ１に沿った方向に上昇及び下降しても、中心線Ｂ１に沿った方向における打込機１０の全長は不変である。打込機１０の全長は、プッシュロッド１０４の先端から、シリンダ４５の上端までの高さである。
本発明の第五の実施例に相当する打込機は、図１９、図２０に示されている。図１９に示す打込機１０は、第四の実施例の打込機１０と同じ構造の電動モータ１３、減速機２７、回転体３８、ピストン４７、ローラ４２、ブレード４８、シリンダ４５を用いることができるが、第四の実施例の第１動力伝達経路部分（従動軸３５、回転体３７、ワンウェイクラッチ４３、コンロッド６４）を備えていない。その代わりに、打込機１０は、ケーシング３３に固定された外筒１０６を備えており、シリンダ４５は外筒１０６内に配置されている。外筒１０６内に内筒１０７が設けられている。シリンダ４５は、中心線Ｂ１に沿った方向で、内筒１０７とケーシング３３との間に配置されている。
内筒１０７は、大径部１０８及び小径部１０９を備えている。小径部１０９は、中心線Ｂ１に沿った方向で、大径部１０８とケーシング３３との間に配置されている。大径部１０８の内径は、小径部１０９の内径よりも大きい。さらに、内筒１０７は、大径部１０８と小径部１０９とを接続する接続部１１７を有する。接続部１１７は環状である。大径部１０８を径方向に貫通する呼吸孔１１１が設けられている。シリンダ４５の長さ方向の端部は、小径部１０９に固定されている。シリンダ４５の外周面と、小径部１０９の内周面との間をシールするシール部材１１０が設けられている。
外筒１０６にホルダ１１２が固定されている。ホルダ１１２を外筒１０６に固定するねじ部材１１３が設けられている。内筒１０７は、ホルダ１１２により、中心線Ｂ１に沿った方向で外筒１０６に対して位置決め固定されている。呼吸孔１１１は外筒１０６内を介して外筒１０６の外部につながっている。
また、ホルダ１１２にプランジャ１１４が取り付けられている。プランジャ１１４は、ねじ部材を用いた機構であり、プランジャ１１４の軸部１１５の雄ねじが形成されている。ホルダ１１２に雌ねじ孔１１６が設けられており、軸部１１５は雌ねじ孔１１６へ挿入されている。作業者はプランジャ１１４を手動で正逆回転することができ、プランジャ１１４は、いずれの方向に回転された場合も、中心線Ｂ１に沿った方向に移動可能である。プランジャ１１４は、回転方向が異なると、中心線Ｂ１に沿って移動する向きが異なる。
軸部１１５の先端に可動隔壁１１８が取り付けられている。可動隔壁１１８は、大径部１０８内に配置されている。可動隔壁１１８は、軸部１１５に対して中心線Ｂ１を中心として回転可能な円板である。可動隔壁１１８の外径は、大径部１０８の内径未満であり、可動隔壁１１８の外周面に環状のシール部材１１９が取り付けられている。大径部１０８内において、可動隔壁１１８と接続部１１７との間の空間から、シリンダ４５内に亘って空気圧室１２０が形成されている。シール部材５５、１１０、１１９は、空気圧室１２０を気密にシールする。呼吸孔１１１は、空気圧室１２０の内外をつなぐ。
図２０において回転体３８を含む第２動力伝達経路部分の構成及び動作は、第三～第四の実施例と同様である。但し、電動モータ１３の回転方向を切り替えるための回転方向切替スイッチ６８は不要であるので設けられない。
作業者は、打込機１０を使用する場合、プッシュロッド１０４を物体に押し付ける前に、空気圧室１２０の空気圧を上昇させる第１工程を行う。作業者は、第２工程で空気圧室１２０の空気圧をさらに上昇させ、かつ、プッシュロッド１０４を物体に押し付けて、釘１１を打撃する。作業者が第１工程を行う前に、駆動軸３４が停止している。また、ピストン４７は、図１４で中心線Ｂ１の右側に示すようにダンパ５１に接触している。さらに、可動隔壁１１８は、図１４で二点鎖線にて示す位置に停止している。つまり、空気圧室１２０は、呼吸孔１１１を介して外筒１０６の外につながっており、空気圧室１２０の圧力は大気圧と同じである。
第１工程では、作業者がスパナ等を用いてプランジャ１１４を所定方向に回転させて、プランジャ１１４を中心線Ｂ１に沿った方向に移動させる。第１工程では、プランジャ１１４はシリンダ４５に近づく向きで下降する。すると、可動隔壁１１８は、空気圧室１２０と呼吸孔１１１とを遮断し、可動隔壁１１８の移動に伴って空気圧室１２０の圧力が上昇する。作業者は、可動隔壁１１８を中心線Ｂ１に沿った方向の所定位置で停止する。このため、空気圧室１２０の圧力は、大気圧よりも高い第１圧力に維持される。
第２工程での動作は第三及び第四の実施例と同様である。第五の実施例における打込機１０は、プランジャ１１４を前述とは逆方向に回転させ、プランジャ１１４をシリンダ４５から離れる向きで中心線Ｂ１方向に移動させることにより空気圧室１２０の圧力を低下させることができる。プランジャ１１４と共に可動隔壁１１８がシリンダ４５から離れる向きで上昇すると、シール部材１１９が中心線Ｂ１方向で、呼吸孔１１１とホルダ１１２との間に至り、呼吸孔１１１は空気圧室１２０とつながる。このため、空気圧室１２０の空気圧は低下し、大気圧と同じになる。したがって、第五の実施例の打込機１０は、実施例４の打込機１０と同じ効果を得られる。
本発明の打込機は、上記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、駆動軸に動力伝達するモータは、電動モータの他、エンジン、油圧モータ、空気圧モータであっても良い。電動モータは、ブラシ付きモータまたはブラシレスモータの何れでもよい。電動モータの電源は、直流電源または交流電源のいずれでもよい。さらに、空気圧室５８及びシリンダ４５内に、初期圧力が大気圧より高く、かつ、第１圧力以下となる圧縮空気を充填しておいてもよい。
また、各実施例を説明する各図の打込機１０は、中心線Ｂ１を上下方向、つまり、垂直方向として示してあるが、打込機１０は、中心線Ｂ１を垂直方向に対して傾斜させて使用できる。さらに、打込機で打ち込む対象物は、シャフト形状の釘の他、コ字形状の釘を含む。また、シャフト形状の釘は、頭部の有る釘、または頭部の無い釘を含む。さらに、本発明における第１圧力及び第２圧力は、固定値ではなく、可動部材の動作量、受圧面積等の条件により異なる。
第三及び第四の打込機１０は、電動モータ１３のロータ１９の回転方向を切り替えて、駆動軸３４の回転方向を切り替えている。これに対して、電動モータ１３と駆動軸３４との間の動力伝達経路に、回転方向切替機構を設け、回転方向切替機構を制御すれば、電動モータ１３の回転方向を切り替えることなく、駆動軸３４の回転方向を切り替え可能である。
１０…打込機、１１…釘（止具）、１１ａ…頭頂部、１２…打撃機構、１３…電動モータ、１４…動力伝達機構、１５…蓄電池、１６…マガジン、１７…モータハウジング、１８…ステータ、１９…ロータ、２１…コイル、２４…出力軸、２７…減速機、３３…ケーシング、３４…駆動軸、３５…従動軸、３６…軸受、３７…回転体、３８…回転体、３９…ワンウェイクラッチ、４０…ギヤ、４１…ギヤ、４２…ローラ、４３…ワンウェイクラッチ、４４…ギヤ、４５…シリンダ、４６…シリンダ、４７…ピストン、４８…ブレード、４８ｂ…先端、４９…円筒部、５０…フランジ、５１…ダンパ、５２…軸孔、５３…ラック、５３ａ…上端歯、５３ｂ…下端歯、５４…ノーズ部、５５…シール部材、５６…円筒部、５７…円板部、５８…空気圧室、５９…呼吸孔、６０…回転体、６１…ギヤ、６２…支持軸、６３…支持軸、６４…コンロッド、６５…インバータ回路、６６…コントローラ、６７…位相検出センサ、６８…回転方向切替スイッチ　、７１…トリガスイッチ、７２…トリガ（トリガレバー）、７３…回り止め、７４…支持軸、７５…隔壁、７６…円筒部、７７…フランジ、７８，７９…シール部材、８０…支持軸、８１…制御回路基板、８２ａ，８２ｂ…軸受、８３…インバータ回路基板、８４…スイッチング素子、１００…カバー、１０１…グリップ、１０３…シール部材、１０４…プッシュロッド、１０５…圧縮バネ、１０６…外筒、１０７…内筒、１０８…大径部、１０９…小径部、１１０…シール部材、１１１…呼吸孔、１１２…ホルダ、１１３…部材、１１４…プランジャ、１１５…軸部、１１６…孔、１１７…接続部、１１８…可動隔壁、１１９…シール部材、１２０…空気圧室、１２１…検知センサ、２０１…打込機、２０２…本体ハウジング、２０２ｂ…貫通穴、２０３…グリップ、２０４…装着部、２３３…ケーシング、２３４…駆動軸、２３５…ピン、２３６…オフスイッチ、２３６ａ…プランジャ、２３７…操作レバー、２３８…回転体、２４１…ピニオン、２４１ａ…先端歯、２４１ｂ…後端歯、２４５…シリンダ、２４５ａ…開口部、２４５ｃ…雄ねじ、２６７…ワッシャ、２４８…シリンダ室、２４９…空気圧室、２５０…蓄圧容器、２５１…容器本体部、２５１ｂ…貫通穴、２５２…円筒部、２５４…ノーズ部、２５５…フランジ部、２５５ｃ…雌ねじ、２５６…射出路、２５７…磁気センサ、２６０…外気取込み弁、２６１…切替レバー、２６１ａ…貫通穴、２６２…円筒スリーブ、２６２ａ…外気取入通路、２６２ｂ…スプライン溝、２６３…カラー、２６４…スチールボール、２６５…セレクタ、２６５ａ…連通路、２６５ｂ…円筒窪み、２６５ｃ…連通路、２６５ｄ…外周溝、２６５ｅ…段差部、２６６…メタル、２７０…クッション材、２７１～２７３…Ｏリング、３０１…打込機、３０２…本体ハウジング、３０２ｃ…貫通穴、３０３…グリップ部、３４９…空気圧室、３５０…蓄圧容器、３５１…容器本体部、３５１ｃ…太径部、３５１ｄ…細径部、３５３…貫通穴、３５５…フランジ部、３６０…リークバルブ、３６１…（リーク）プランジャホルダ、３６１ｃ…横穴、３６３…リング、３６５…排出管路、３６５ａ…先端部分、３７０…（リーク）プランジャ、３７１…連通路、３７２…絞り部分、３７４…連通路、３７５…幅広溝、３７６～３７７…Ｏリング、３７９…コイルバネ、３８１…ボール、３８２…プッシャ、３８３…コイルバネ、３８４…金属プレート、３８５…プッシュボタン、３８６…止め輪、４４９…空気圧室、４５０…蓄圧容器、４５１…容器本体部、４５１ｂ…貫通穴部、４５５…フランジ部、４６０…電磁バルブ、４６１…排出管、４６２…連通路、４６３…弁、４６４…ソレノイドアクチュエータ、４６５…ハウジング、４６６…コイル、４６７…鉄芯、４６８…Ｏリング 

Claims (17)

  1. ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたシリンダと、前記シリンダに空間的に連結された空気圧室と、前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに取り付けられ止具を打撃するブレードと、前記空気室あるいは、前記シリンダ内の一方の体積をモータにより縮小させる移動機構と、を有し、圧縮された空気の反発力にて前記止具を打ち込む打込機において、前記モータによって、前記空気室を外部と連通した状態から前記空気圧室を加圧する蓄圧モードと、前記モータによって、前記ピストンが前記シリンダ内において下死点から上死点に移動させた後、前記上死点から前記下死点に向かって移動することで前記止具を打ち込む打撃モードを有する打込機。
  2. ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたシリンダと、前記シリンダに空間的に連結された空気圧室と、前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに取り付けられ止具を打撃するブレードと、前記ピストンを前記シリンダ内において前記空気圧室の圧力を増加させる方向に移動させる移動機構と、を有し、圧縮された空気の反発力にて前記止具を打ち込む打込機において、前記空気圧室に外気を取り込むための弁を設け、前記止具を前記ブレードの射出路に装填しない状態において、前記シリンダ内で前記ピストンを移動させることにより、外気を取り込んで前記空気圧室を加圧する蓄圧モードを設けたことを特徴とする打込機。
  3. 止具を打ち込む打撃モードの時には、前記移動機構によって前記ピストンが前記シリンダ内において下死点から上死点に移動させ、前記蓄圧モードの時は、前記移動機構によって前記ピストンを下死点から上死点手前までの範囲にて往復動させることにより、加圧動作を行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の打込機。
  4. 前記蓄圧モード時の前記シリンダ内における前記ピストンの移動は、モータで駆動され、前記モータは制御部によって制御されることを特徴とする請求項３に記載の打込機。
  5. 前記弁は、外気取入通路と、外気から前記空気圧室側への空気の流入のみを許容する逆止弁と、前記外気取入通路の開閉を行う切替レバーを有し、前記切替レバーの操作によって外気の取り入れを許容又は禁止することを特徴とする請求項４に記載の打込機。
  6. 前記移動機構として、前記モータと、前記モータの駆動力によって回転され前記ブレードを移動させるピニオンを有する回転体と、前記ブレードに形成されたラックを有し、前記ピニオンは、前記ピストンが下死点から上死点に到達する直前までは前記ピニオンと噛合し、上死点に到達したら前記ピニオンと前記ラックの噛合が解除されることを特徴とする請求項５に記載の打込機。
  7. 前記モータはブラシレスＤＣモータであって、前記制御部は、前記蓄圧モードの際に前記ラックと前記ピニオンの噛合が外れない状態で前記ピニオンの正転と逆転を繰り返すように前記モータを駆動することを特徴とする請求項６に記載の打込機。
  8. 打撃される前記止具の装着の有無を検出する止具センサを設け、前記蓄圧モードは前記止具が残っている時は実行できないようにしたことを特徴とする請求項４に記載の打込機。
  9. 前記制御部は、前記蓄圧モードで前記モータにより前記ピストンを動かす際に、前記モータに流れる電流値を監視し、設定電流値を超えた際には前記蓄圧モードの動作を終了させることを特徴とする請求項８に記載の打込機。
  10. 前記空気圧室の圧力を検出する圧力センサを設け、前記制御部は、前記蓄圧モードで前記モータにより前記ピストンを動かす際に、前記圧力を監視し、設定圧力を超えた際には前記蓄圧モードの動作を終了させることを特徴とする請求項７又は８に記載の打込機。
  11. 前記制御部は、前記蓄圧モードで前記モータにより前記ピストンを往復移動させた回数をカウントし、前記カウント値が所定回数に達したときに前記蓄圧モードの動作を終了させることを特徴とする請求項７又は８に記載の打込機。
  12. 指によって操作されるトリガレバーを有するスイッチ機構と、被打込み材に接触させるプッシュロッドを有し、前記モータは、前記プッシュロッドを押しつけた状態で前記トリガレバーを操作したら起動することを特徴とする請求項４から１１のいずれか一項に記載の打込機。
  13. 前記空気圧室に、前記空気圧室内の圧力が所定値を越えた場合に空気を外部に逃がすためのリークバルブを設けたことを特徴とする請求項２に記載の打込機。
  14. ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたシリンダと、前記シリンダに空間的に連結された空気圧室と、前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、前記ピストンに取り付けられ止具を打撃するブレードと、前記ピストンを前記シリンダ内において前記空気圧室の圧力を増加させる方向に移動させる移動機構と、を有し、圧縮された空気の反発力にて前記止具を打ち込む打込機において、前記空気圧室に、前記空気圧室内の圧力が所定値を越えた場合に空気を外部に逃がすためのリークバルブを設けたことを特徴とする打込機。
  15. 前記リークバルブには、任意に前記空気圧室の圧力を開放することが可能な手動リーク機構が設けられることを特徴とする請求項１４に記載の打込機。
  16. 前記リークバルブは、空気通路を閉鎖するボールと、前記ボールを保持すると共に空気通路を形成するリークプランジャと、前記ボールを空気通路の出口に押しつけるスプリングと、リークプランジャを保持して前記ハウジングに固定するためのリークプランジャホルダと、前記リークプランジャホルダを移動させて前記ボールの前記出口への当接状態を解除させるプッシュボタンとを有することを特徴とする請求項１４に記載の打込機。
  17. 前記空気室の圧力を上昇させる第一圧縮機構と、前記シリンダ内の圧力を上昇させる第二圧縮機構を有することを特徴とする請求項１記載の打込機。
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