特許 6123552 留め具打込機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6123552

(24)【登録日】2017年4月14日

(45)【発行日】2017年5月10日

(54)【発明の名称】留め具打込機

(51)【国際特許分類】

   B25C 1/06 20060101AFI20170424BHJP

【ＦＩ】

   B25C1/06

【請求項の数】10

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2013-159792(P2013-159792)

(22)【出願日】2013年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-30052(P2015-30052A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2016年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】日立工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080001

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 大和

(72)【発明者】

【氏名】嶋 敏洋

(72)【発明者】

【氏名】根内 拓哉

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１６６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５６６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８４０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０００７５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｃ １／０６

Ｂ２５Ｃ ５／１５

Ｂ２５Ｃ ７／００

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

留め具を打ち込むためのブレードを有し、下死点と上死点との間で移動可能にされたプランジャと、
前記プランジャを前記下死点から前記上死点へ移動させるモータと、
前記モータの回転によって前記プランジャが、前記上死点に達したときに、前記ブレードで前記留め具を打込むようにする駆動部と、
前記プランジャが、前記下死点と前記上死点との間で停止するように、前記モータが停止したとき、前記ブレードが移動しないように、前記モータの回転を抑制する一方向性クラッチと、
留め具の打込を指示するスイッチと制御装置を具備し、
前記制御装置は、留め具の打込の指示に応答して、前記モータを動作させ、前記下死点と前記上死点との間で停止している前記プランジャを、前記上死点へ移動させ、
前記モータは、前記モータの回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサを具備し、
前記制御装置は、前記回転位置検出センサからの検出信号を受け、該検出信号に基づいて、前記モータの回転量を算出する処理装置を具備し、算出された回転量に基づいて、前記プランジャが前記下死点と前記上死点との間で停止するように、前記モータが停止させられる、留め具打込機。

【請求項2】

前記制御装置は、前記モータの回転量が、前記モータの停止する回転量よりも少ない所定の回転量に到達したときに、前記モータの回転速度を変更する、請求項１に記載の留め具打込機。

【請求項3】

前記留め具が装填されるマガジンを具備し、
前記プランジャの前記停止する位置は、前記ブレードの下端が前記マガジン内に装填される前記留め具の範囲内であって、前記留め具の上端付近である、請求項１または請求項２に記載の留め具打込機。

【請求項4】

前記モータは、固定子と前記駆動部に連結される回転子とを具備し、駆動電圧により、前記回転子が回転され、前記プランジャを移動する際に生じる抗力に応じて、モータを流れる電流の値が変わるモータであり、
前記制御装置は、前記モータを流れる電流を検出する検出回路を具備し、前記検出回路によって検出された前記電流に極大値が発生したときを、前記プランジャが前記上死点に達したときとする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の留め具打込機。

【請求項5】

前記処理装置は、前記回転位置検出センサからの検出信号に基づいて、前記留め具を打込む打込の指示から、前記モータを流れる電流に極大値が発生するまでの、前記モータの回転量を算出し、
算出した回転量に基づいて、前記モータを停止させる回転量を変更する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の留め具打込機。

【請求項6】

前記駆動部は、
前記モータの回転子に連結して回転する回転軸と、
前記回転軸により駆動される回転体と、
を具備し、
前記回転体は、前記プランジャが前記上死点に達したとき、前記回転軸から分離される、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の留め具打込機。

【請求項7】

前記モータは、ブラシレスモータである、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の留め具打込機。

【請求項8】

ノーズ部に留め具を供給するマガジンと、
下死点と上死点との間で移動可能に配設され、前記ノーズ部に供給される前記留め具を打ち込むためのブレードを有するプランジャと、
前記プランジャを、前記下死点から前記上死点へ移動させるブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータにより、所定の回転方向へ回転するように駆動される回転体を含み、前記回転体が回転することにより、前記プランジャが上死点側へ移動し、前記上死点に達したとき、前記ブレードで前記留め具を打ち込むようにする駆動部と、
前記プランジャを、前記下死点と前記上死点との間で停止させるように、前記ブラシレスモータが停止しているとき、前記回転体の回転を停止させる一方向性クラッチと、
前記ブラシレスモータの動作を制御する制御装置と、
を具備し、
前記ブラシレスモータは、固定子と、回転子と、前記回転子の回転位置を検出する磁極センサとを有し、
前記制御装置は、前記留め具が打ち込まれた後、前記プランジャを前記下死点から前記上死点へ移動するように、前記ブラシレスモータを動作させ、前記磁極センサからの検出信号に基づいて、前記ブラシレスモータの回転子の回転量を算出し、該回転量が所定の値に達したとき、前記ブラシレスモータを停止させる、留め具打込機。

【請求項9】

前記留め具打込機は、留め具の打込を指示するスイッチを具備し、
前記制御装置は、
前記ブラシレスモータを流れる電流の値を検出する検出回路と、
前記スイッチによる留め具の打込指示に応答して、前記ブラシレスモータを動作させ、前記ブラシレスモータが動作することにより、前記検出回路から出力される検出信号に基づいて、前記ブラシレスモータに流れる電流の時間変化量を算出し、該算出した時間変化量に基づいて、前記回転体が、前記上死点に対応する回転位置に達した時刻を判定し、判定した時刻から前記回転子の回転量の算出を行うコントローラと、
を具備する、請求項８に記載の留め具打込機。

【請求項10】

前記コントローラは、前記ブラシレスモータを動作させてから前記判定した時刻までの間における前記ブラシレスモータの回転子の回転量を、前記磁極センサからの検出信号に基づいて、算出し、該算出した回転子の回転量に従って、前記所定の値を変更する、請求項９に記載の留め具打込機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、留め具打込機に関し、特に電動モータによって、釘、鋲、ステープル等の留め具を被打込み部材に打込むための駆動力が与えられるばね駆動式留め具打込機に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータ（以下、モータと称する）によって、駆動力が与えられるばね駆動式留め具打込機は、例えば特許文献１に開示されており、公知である。

【0003】

ばね駆動式留め具打込機においては、プランジャを、留め具の打込み方向とは反対の方向である下死点側から上死点側へ、モータの駆動力によって移動させる。このプランジャの移動により、ばね（バネ）が圧縮され、その後、解放される。ばねの解放によって、プランジャは、圧縮されたばねにより付勢され、上死点側から下死点側へ移動する。釘、鋲、ステープル等の留め具は、ばねの付勢力により加速されたプランジャによって、被打込み部材に打ち込まれる。

【0004】

ばね駆動式留め具打込機においては、次の留め具の打込み操作に備えて、留め具を打ち込んだ後、モータの駆動力によって、再び、プランジャを所定の位置まで押し上げ、プランジャを所定の位置に留めた状態で、モータを停止させて、打込み操作のサイクルを終了させることが望ましい。この様にすることにより、次の打込み操作の際に、ばねを圧縮する時間の短縮化を図ることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１６６１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、ばね駆動式留め具打込機には、より大きな釘の打ち込みを可能とすることが要求されている。

【0007】

この要求に応じるためには、打込みばねによってプランジャに与える付勢力、すなわち打込みばねのエネルギーを大きくすることが考えられる。しかしながら、ばねのエネルギーを大きくすると、ばねの大きな付勢力に抗してモータの回転速度、すなわちばねの圧縮速度を速くし、プランジャを下死点側から上死点側まで早く移動させ、打込み後は、プランジャを所定の位置で停止させることが要求される。

【0008】

ところが、ばねの圧縮速度を速くすると、機械損の経時変化などに起因して、モータおよび／あるいは動力伝達機構の回転惰性により、下死点からのプランジャの停止位置、言い換えるならば、ばねの圧縮距離にばらつきが生じることになる。打込み操作を繰り返す場合、プランジャの停止位置のばらつきは、次の打込操作におけるばねの圧縮時間のばらつきの原因となる。

【0009】

また、打込み後、プランジャを所定の位置（初期状態の位置）に停止させる際には、一回の打込み操作における操作スイッチの操作で、二発の誤打込みが発生しない様に、停止位置のばらつきを含めて、プランジャの位置を制御しなければならない、すなわち、プランジャの初期状態の位置は、ばねから解放されるときの上死点側の打込み開始の位置を超えない様にしなければならない。言い換えるならば、停止位置のばらつきを考慮して、プランジャの初期状態の位置は、打込み開始位置よりも下死点側の位置に停止させる必要がある。この場合、誤打込みの発生を防ぐために、プランジャを停止させる位置を、より下死点側にすることも考えられるが、この様にすると、操作スイッチを操作してからのばねの圧縮に要する時間が長くなる。

【0010】

上記した様なばねの圧縮時間のばらつき、ばねを圧縮するのに要する時間の長時間化は、打込み効率の悪化となる。

【0011】

特許文献１には、打込み後、プランジャによりばねを圧縮することが示されている。しかしながら、特許文献１では、プランジャの位置を、簡単な構成で、正確に制御することは意識されていない。

【0012】

本発明の目的は、簡単な構成で、効率の良い留め具打込機を提供することにある。

【0013】

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

【0015】

すなわち、留め具打込機は、留め具を打ち込むためのブレードを有するプランジャ、プランジャを付勢するばね、プランジャを移動させるモータ、ばね圧縮駆動部、制御装置および一方向性クラッチを有する。プランジャは、上死点（第１点）と下死点（第２点）との間で移動可能とされ、ばねは下死点から上死点の方向に圧縮可能とされ、圧縮から解放されることにより、プランジャを上死点から下死点の方向へ付勢する。ばね圧縮駆動部は、モータが回転することにより、ばねを圧縮し、モータの回転量が、所定値（第１の値）に達したとき、ばねを解放する。次の打込み操作に備え、モータは、ばねが解放された後、回転する。ばねが解放された後におけるモータの回転量が、所定の値から第２の値に達したとき、制御装置によって、モータは停止させられる。モータが停止されたとき、一方向性クラッチにより、ばねの圧縮は維持される。

【0016】

留め具を打込むために、ばねが解放された後、モータを停止させるタイミングが、モータの回転量に基づいて定められる。すなわち、次の打込み操作に備えたばね圧縮の時間が、モータの回転量に基づいて定められる。下死点からのプランジャの位置は、ばねを圧縮する時間に依存するため、第２の値を適切に設定することにより、次の打込み操作に備えた適切な初期状態の位置にプランジャを、正確に移動することが可能となり、効率の良い留め具打込機を提供することが可能となる。

【0017】

一実施の形態においては、モータを流れる電流を検出する検出回路が、留め具打込機に設けられる。ばねを圧縮する際、モータを流れる電流は、ばねの効力に応じて、その値が変化する。そのため、ばねが圧縮から解放へ変化したとき、言い換えるならば、プランジャが圧縮されたばねにより付勢されたとき、モータを流れる電流の値にピークが発生する。検出回路によって、この電流のピークを検出したときから、モータの回転量を求め、モータの停止させるタイミングを定める様にすることにより、プランジャを、より正確に初期状態の位置へ移動させることが可能となる。

【0018】

また、一実施の形態においては、モータとしてブラシレスモータ（以下、単にモータとも称する）が用いられる。ブラシレスモータは、回転子の位置を判定する回転位置検出センサ（以下、磁極センサとも称する）を有している。モータの回転量は、回転子位置検出センサからの検出信号を用いて、算出される。これにより、簡単な構成で、効率の良い留め具打込機を得ることが可能となる。また、ブラシレスモータであるため、留め具打込機の低消費電力化を図ることも可能である。

【0019】

さらに、一実施の形態においては、留め具打込機は、留め具の打込みを指示するスイッチを具備している。留め具の打込みが指示されてから、モータを流れる電流のピークを検出するまでの間におけるモータの回転量が算出される。算出された回転量に基づいて、第２の値が変更される。留め具の打込が指示されたとき、プランジャは初期状態の位置に存在している。そのため、ここで算出された回転量は、プランジャの初期状態の位置からばねを解放したときのプランジャの位置までの距離に依存する。ここで算出した回転量に基づいて、第２の値を変更することにより、初期状態の位置を変更することが可能となり、次の打込操作に備えたプランジャの移動において、より正確な初期状態の位置へプランジャの移動を行うことが可能となり、より効率的な留め具打込機を提供することが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

【0021】

簡単な構成で、効率の良い留め具打込機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施の形態に係わる留め具打込機の部分断面を含む側面図である。

【図2】図１に示した留め具打込機の部分断面を含む上面図である。

【図3】図１に示した留め具打込機の部分断面を含む後面図である。

【図4】図３に示した留め具打込機を構成するばね圧縮駆動部の斜視図である。

【図5】図４に示したばね圧縮駆動部の一部を分解した分解斜視図である。

【図6】図４に示したばね圧縮駆動部の全体を分解した分解斜視図である。

【図7】図５に示したばね圧縮駆動部におけるドラムの基準状態を示す斜視図である。

【図8】図５に示したばね圧縮駆動部におけるドラムが１３５度回転した状態を示す斜視図である。

【図9】図５に示したばね圧縮駆動部におけるドラムが２７０度回転した状態を示す斜視図である。

【図10】図５に示したばね圧縮駆動部におけるドラムが逆回転した状態を示す斜視図である。

【図11】図１に示した留め具打込機に内蔵された制御装置およびモータの構成を示すブロック図である。

【図12】（Ａ）〜（Ｆ）は、制御装置５０による留め具打込み装置１の動作を示すタイミングチャート図である。

【図13】図１１に示した制御装置５０に設けられているマイクロコンピュータ５３の動作を示すフローチャート図である。

【図14】ブラシレスモータの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則として省略する。

【0024】

（実施の形態１）
以下の説明においては、被打込み部材に打込まれる留め具が、水平方向に、留め具打込機から被打込み部材へ射出される例を述べる。この場合、留め具打込機において、プランジャ等も水平方向に移動するが、説明の便宜上、上下方向として表現する。しかしながら、あくまでも便宜上であって、これに限定されるものではない。例えば、留め具打込機から被打込み部材へ鉛直方向に、留め具が射出される場合であれば、鉛直方向を上下方向と見なせばよい。

【0025】

留め具打込機の構成およびその動作について、以下順次説明する。

【0026】

＜留め具打込機の構成＞
図１は、ばね駆動式留め具打込機の全体構成を示す側面図である。この側面図は、留め具打込機の断面を、側面から見た図である。同図において、１は留め具打込機である。留め具打込機１は、胴体ハウジング部２、胴体ハウジング部２から分岐して設けられたハンドルハウジング部３、ハンドルハウジング部３の端部に着脱可能に装着された電池パック（蓄電池）４を備えている。また、留め具打込機１は、胴体ハウジング部２における留め具の打込方向の先端側（下端側）に設けられたノーズ（射出部）５と、互いに連結された複数本の留め具（例えば、釘）２３が装填され、ノーズ５の射出部通路５ａ内に、留め具２３を一本毎に供給するためのマガジン６を備えている。

【0027】

電池パック４は、ハンドルハウジング部３に装着されることにより、後で述べるインバータ５１（図１１）を介してモータ７（図２、３、１１および１４）に電気的に接続される。また、後で述べる制御装置５０にも、電池パック４は、装着されることにより、電気的に接続される。

【0028】

胴体ハウジング部２は、プランジャ８と、プランジャ８に打撃力（弾発力）を与えるための打込みばね（コイルばね９）と、モータ７と、モータ７の回転速度を減速して大きなトルクを得るための減速機構部８０（図３）とを内蔵している。さらに、胴体ハウジング部２は、減速機構部８０を介してモータ７により駆動され、打込みばね（以下、ばねとも称する場合がある）９を圧縮および解放（伸張）するためのばね圧縮解放機構部８１（以下、ばね圧縮駆動部と称する）を内蔵している。後で、図３を用いて説明するが、ばね圧縮駆動部８１は、ワイアあるいはロープ（巻上接続線）１６と、ドラム（回転体）１３と、ドラムフック２２と、ピン支持プレート２１と、動力伝達ピン１７と、ガイドプレート１８とを具備している。

【0029】

ハンドルハウジング部３は、図１に示されている様に、胴体ハウジング部２の側面を基端部として、胴体ハウジング部２の外周面から延出されている。ハンドルハウジング部３の基端部には、モータ７の起動を制御するトリガ１０が設けられている。トリガ１０に対する操作は、トリガスイッチ５４により検知され、トリガスイッチ５４により検知された結果は、制御装置５０に電気的に伝えられる。ハンドルハウジング部３には、制御装置５０が設けられ、ハンドルハウジング部３の他端部には、電池パック４が装着され、ハンドルハウジング部３内に配された配線によって、電池パック４からの電力が、制御装置５０とインバータ５１を介してモータ７に供給される。

【0030】

マガジン６は、図１に示されている様に、ノーズ５に位置する一端から、ハンドルハウジング部３に位置する他端へ延在する様に設けられている。マガジン６内には、留め具２３である釘が、複数本、マガジン６の延在方向に連接する様に装填されている。互いに連接された複数本の釘（留め具２３）は、その最端部が常に、ノーズ５の射出部通路５ａ内に位置する様に、給送部材６ａによってノーズ５側に押圧されている。これによって、射出部通路５ａ内に位置する留め具２３は、後述する様に、ブレード８ａの先端部がノーズ５の射出部通路５ａ内に移動する際、ブレード８ａの先端部により打撃を受け、ノーズ５の射出部通路５ａより押し出されて被打込み部材（図示せず）に打込まれる。また、ノーズ５の射出部通路５ａの長さを、打込む留め具２３（釘）の長さよりも長くすることにより、打撃される釘が被打込み部材に接触するまでプランジャ８（プレート８ａ）を加速させ、強い打撃力を留め具２３である釘に与えることができる。

【0031】

ノーズ５の先端には、ノーズ５の先端が実質的に被打込み部材に当接したことを検知するためのプッシュスイッチ（プッシュレバー）５５が設けられている。後で説明するが、このプッシュスイッチ５５と、トリガ１０の操作を検知するトリガスイッチ５４とは、モータ７の動作を制御する操作スイッチとして機能し、プッシュスイッチ５５とトリガスイッチ５４のオン／オフは、制御信号として制御装置５０に供給される。

【0032】

図１に示されている様に、プランジャ８は、胴体ハウジング部２の上死点（第１点）側と下死点（第２点）側との間を、上方向Ａ（実線矢印）あるいは下方向Ｂ（破線矢印）で上下移動可能に配置されている。すなわち、プランジャ８は、図１の中央部分に示されている胴体ハウジング部２の円筒部内に配置され、上死点と下死点との間を移動可能にされている。ここで、下死点側は、ノーズ５側を意味し、上死点側はノーズ５とは反対側を意味する。プランジャ８は、ブレード（ドライバブレード）８ａを有し、プランジャ本体８が、下死点側へ移動（下方向Ｂ）したとき、ブレード８ａの先端は、ノーズ５内に画成された留め具（釘）２３が装填される射出通路５ａの先端まで移動する（延びる）。

【0033】

プランジャ８のプランジャプレート８ｂの上死点側上面部と、後述するばね圧縮機動部８１を囲む壁部２ａとの間には、ばね（コイルばね）９が圧縮可能な状態で設置されている。後で述べるが、ばね圧縮駆動部８１によってワイア１６が巻き上げられる。この巻き上げ動作によって、プランジャ８は、上死点側へ移動（上方向Ａ）させられる。すなわち、プランジャ８は、巻き上げ動作により、上死点側へ巻き上げられる。プランジャ８が、上死点側へ巻き上げられることにより、ばね９は圧縮される。圧縮された後、ばね９は解放される。これにより、プランジャ８は、ばね９によって付勢される。すなわち、プランジャ８は、上死点側から下死点側へ向かう方向（打込方向：下方向Ｂ）に、ばね９により、より強い付勢力で押圧される。

【0034】

図２は、図１に示した留め具打込機１を上面から見た上面図である。図１と同様に、図２は、留め具打込機１の断面を上面から見た図である。図２において、図１と同じ部分には、同じ符号が付してあるので、図１において説明していない部分のみを説明する。

【0035】

図２において、７は、上記したモータである。図２において、１２はダンパ、１３Ｃはドラムダンパである。ダンパ１２は、胴体ハウジング部２において、下死点側に設置されている。ばね９によって付勢されたプランジャ８が下死点側に移動し、胴体ハウジング部２の下死点側に衝突したときの衝撃を、ダンパ１２は緩和する機能を有する。一方、ドラムダンパ１３ｃは、後で説明するがドラム１３が逆回転したときに発生する衝撃を緩和する機能を有する。

【0036】

図３は、留め具打込機１を後ろから見た後面図である。この図３も、留め具打込機１の断面を後ろから見た図である。図３には、先に述べたモータ７、減速機構部８０およびばね圧縮駆動部８１の構成が、より詳細に示されている。

【0037】

図３に示されている様に、モータ７は、その両端に回転出力軸７ａを有している。減速機構部８０は、モータ７に連携して設けられている。すなわち、モータ７の回転出力軸７ａ（図３において上側）に取り付けられた第１のプーリー１４が、減速機構部８０を構成する部品とされている。減速機構部８０は、上記した第１のプーリー１４と、ベルト４０と、第２のプーリー１５と、遊星ギア１１とにより構成されている。

【0038】

第１のプーリー１４の回転は、ベルト４０によって第２のプーリー１５に伝達される。これにより、第１のプーリー１４と第２のプーリー１５は、モータ７の回転出力軸７ａの回転を、第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａに伝える。第１のプーリー１４と第２のプーリー１５の比を設定することにより、モータ７の回転出力軸７ａの回転速度は、減速され、第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａの回転速度は、減速された回転速度となる。すなわち、第１のプーリー１４と第２のプーリー１５とによって、モータ７の回転出力軸７ａの回転速度を減衰させる第１の減速部が構成される。

【0039】

遊星ギア１１は、第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａに連携された３段の遊星ギア部を含んでいる。第２のプーリー１５の回転出力軸１５ａの回転速度は、遊星ギア１１の回転出力軸１９において、より減速された回転速度となる。すなわち、この実施の形態においては、遊星ギア１１によって、第２の減速部が構成されている。

【0040】

後で説明するが、回転体であるドラム１３は、遊星ギア１１（第２の減速部）の回転出力軸１９に連結され、回転出力軸１９で得られる減速された回転力によって、駆動される。ドラム１３は、駆動されることにより、ワイア１６を巻き上げて、プランジャ８を上死点側へ移動させる。減速機構部８０によって、モータ７の回転出力軸７ａにおける回転は、ドラム１３の回転軸１９において減速される。この減速したぶん、ドラム１３の回転軸１９のトルク（回転力）は、モータ７のトルクより増幅される。そのため、モータ７として小型のモータを適用して、ばね９を圧縮するところの圧縮機構部を構成することが可能となる。例えば、モータ７の回転出力軸７ａとドラム１３の回転出力軸１９（減速機構部８０の回転出力軸１９）との減速比は１５０〜３００とされる。

【0041】

モータ７の回転出力軸７ａ（図３において下側）には、胴体ハウジング部２の取付部２ｂに固定された一方向性クラッチ（逆回転防止機構）２４が設置されている。一方向性クラッチ２４は、後で説明する様に、モータ７（ドラム１３）が正回転方向（Ａ方向：所定の方向）のみに回転することを許容し、逆回転方向（Ｂ方向）の回転を抑制（禁止）するために設けられている。すなわち、モータ７の回転出力軸７ａに、ドラム１３がワイア１６を巻き上げる方向Ａとは逆方向Ｂに回転させる様なトルクが加わった場合、その様な逆方向トルクに打ち勝って、逆方向Ｂの回転を阻止する機能を持たせるものである。

【0042】

また、ドラム１３が、後で説明するばね圧縮駆動部８１および減速機構部８０によって、モータ７の回転出力軸７ａに連結されている場合、モータ７が停止していても、ドラム１３に、それを逆方向Ｂへ回転させるトルクが加わったとき、一方向性クラッチ２４により、モータ７の回転出力軸７ａおよびドラム１３が、逆方向Ｂへ回転することが阻止される。すなわち、一方向性クラッチ２４は、モータ７が動作しているか否かにかかわらず、逆方向Ｂへの回転を阻止する機能を有する。一方、後で説明するばね圧縮駆動部８１によって、モータ７の回転出力軸７ａとドラム１３との連結が解除された場合には、ドラム１３は、それを逆方向Ｂへ回転させるトルクが加わった場合、逆方向Ｂへ回転することが可能である。

【0043】

勿論、一方向性クラッチ２４は、正方向Ａへ回転させるトルクが加わった場合には、一方向性クラッチでの損失トルクを超えるトルクに対しては、正方向Ａの回転（空転）を許容する。一方向性クラッチ２４としては、コロ式（ローラ式）クラッチあるいはラチェット式クラッチを適用することができる。例えば、特許文献１に開示されている様な一方向性クラッチを、一方向性クラッチ２４として用いることができる。

【0044】

＜ばね圧縮駆動部８１の構成＞
図４は、ばね圧縮駆動部８１の構成を示す斜視図、図５は、ばね圧縮駆動部８１の一部を分解した分解斜視図、図６は、ばね圧縮駆動部８１の全体を分解した分解斜視図である。

【0045】

当該ばね圧縮駆動部８１は、ばね９（図１および図２）の圧縮および解放を行う。図４から図６において、ばね圧縮駆動部８１は、ガイドプレート１８、ピン支持プレート２１、ドラムフック２２、ドラム１３、動力伝達ピン１７、ワイア１６を備えている。なお、図６には、ドラムフック２２からドラム１３を取り外した状態（分解した状態）が示されている。

【0046】

ガイドプレート１８は、ガイド溝１８ａおよびガイド突起部１８ｂを有しており、遊星ギア１１の回転出力軸１９の一端を、それを回転可能に支持している。遊星ギア１１の回転出力軸１９は、キー２０を有しており、キー２０は、回転出力軸１９の回転により、回転する。ピン支持プレート２１は、ピン支持スライド部２１ａおよびキー溝２１ｂを有しており、キー溝２１ｂに出力回転軸１９のキー２０が連結され、ピン支持プレート２１は、回転出力軸１９の回転により、回転する。動力伝達ピン１７は、ピンスライド部１７ａおよびピン引掛部１７ｂを有しており、ピンスライド部１７ａは、ピン支持プレート２１のピン支持スライド部２１ａにスライド可能にはめ込まれ、支持されている。

【0047】

ドラムフック２２は、フック部２２ａおよびベアリング２２ｂを有しており、ドラムフック２２の外周面はドラム１３に結合され、ドラムフック２２の内周面はベアリング２２ｂを介して回転出力軸１９に結合されている。ドラムフック２２のフック部２２ａは、後で説明するが、回転出力軸１９の回転に同期して動力伝達ピン１７が回転している期間の内、動力伝達ピン１７のピン引掛部１７ｂに引っ掛かっている（係合している）期間と、外れている期間とがある。ピン引掛部１７ｂが動力伝達ピン１７に引っ掛かっている（係合している）期間においては、回転出力軸１９の回転によって、ドラムフック２２は駆動され、ドラムフック２２に結合されたドラム１３も駆動される。一方、ピン引掛部１７ｂが動力伝達ピン１７から外れている期間においては、ドラムフック２２およびドラム１３は、回転出力軸１９とは分離され、回転出力軸１９に対して自由に回転する。すなわち、この期間においては、回転出力軸１９による駆動力は切断され、ドラム１３は自由に回転する。

【0048】

ドラム１３は、ドラムダンパ係合部１３ａおよびドラム谷部（溝部）１３ｂを有している。ドラム谷部１３ｂには、ワイア１６が接合され、ドラム１３が所定の方向へ回転することにより、ワイア１６はドラム１３に巻き上げられる。後で説明するが、回転出力軸１９によってドラム１３が駆動されているとき、ドラム１３は所定の方向へ回転することになる。ドラム１３が回転出力軸１９から分離されたとき、ドラム１３は上記した所定の方向とは逆の方向へ回転することが可能となる。逆の方向へドラム１３が回転したとき、ドラム１３が所定の位置で停止する様に、ドラムダンパ係合部１３ａが設けられている。ドラム１３が所定の位置に到達したとき、ドラムダンパ係合部１３ａは、図１に示したドラムダンパ１３ｃに到達し、ドラムダンパ１３ｃによって、ドラム１３は停止させられる。

【0049】

ばね圧縮駆動部８１においては、減速機構部８０を介して伝達されたモータ７の駆動力が、ドラム１３に伝達される。ドラム１３は、モータ７の駆動力により所定の方向へ回転し、それの基準状態（回転角度が約０度）から所定の回転角度（例えば、約２７０度を超える所定の回転角度）へ回転しながら、ワイア１６を、実線の矢印Ａで示した方向に巻き上げて、打込みばね９を圧縮する。ドラム１３が、所定の回転角度（約２７０度を超える所定の回転角度）に達すると、回転出力軸１９とドラム１３の回転軸との結合が切断され、ドラム１３は、回転出力軸１９に対して回転自由（フリー）に支持される。これにより、圧縮されていた打込みばね９の付勢力により、ワイア１６は、破線で示した方向Ｂへ動き、ドラム１３は、上記した所定の方向とは逆の方向に回転する。このとき、圧縮されていた打込みばね９は、急激に解放される。この解放された打込みばね９のばねエネルギーによって、図１および図２に示したところのプランジャ８のブレード８ａは、留め具２３である釘を打撃する。

【0050】

この様に、ばね圧縮駆動部８１は、ドラム（回転体）１３の回転位置が、基準状態から所定の回転角度（所定の位置）までは、打込みばね９を圧縮する機能を有し、ドラム１３の回転位置が所定の位置に到達すると、打込みばね９を解放する機能を有する。すなわち、ばね圧縮駆動部８１は、減速機構部８０の回転出力軸１９に得られたモータ７の駆動力を、ドラム１３に伝達して、ばね９を圧縮する機能と、モータ７の駆動力の伝達を切断して、圧縮されたばね９を解放する機能とを有する。この場合、２つの機能の切替は、ドラム（回転体）１３の回転位置（回転角度）が、所定の位置に達するか否かで行われる。

【0051】

さらに、このばね圧縮駆動部８１について、図４から図６を用いて、詳細に説明する。打込みばね９を圧縮するために、ばね９は、プランジャ８を介して巻上接続線によりドラム１３に結合されている。実施の形態では、巻上接続線としてワイア１６が用いられている。ワイア１６は、複数の金属線材を束ねて構成されており、しなやかさと強度とを兼ね備える様にされている。また、ワイア１６の表面には、樹脂がコーティングされており、ワイア１６と接触するドラム溝部１３ｂの部材等の摩耗の低減を図っている。

【0052】

ドラムフック２２の円筒部の外周面は、図６に示されている様に、ドラム１３の中心穴に圧入され、図４および図５に示されている様に、ドラムフック２２とドラム１３は一体化されている。ドラムフック２２の円筒部の内周面には、ベアリング（例えば、ボールベアリング）２２ｂが圧入され、該ベアリング２２ｂは回転出力軸１９に設置されている。すなわち、ドラムフック２２の円筒部の内周面は、ベアリング２２ｂを挟んで、回転出力軸１９に接している。これにより、ドラム１３およびドラムフック２２は、両者一体となって、回転出力軸１９に対し回転可能に支持されている。

【0053】

動力伝達ピン１７は、ピン支持プレート２１に設けられたピン支持スライド部２１ａと係合するピンスライド部（溝部）１７ａと、ドラムフック２２のフック部２２ａに係合するピン引掛部１７ｂとを有している。ここで、ピンスライド部１７ａは、ピン支持プレート２１が有するピン支持スライド部２１ａに対しスライド可能に係合されている。また、動力伝達ピン１７は、その側端面がガイドプレート１８に設けられたガイド溝１８ａ内の壁部に当接する様に設置され、動力伝達ピン１７の移動方向および移動量は、ガイド溝１８ａの平面形状によって制御される。動力伝達ピン１７の他端面であるピン引掛部１７ｂは、回転出力軸１９の軸方向においてフック部２２ａの高さと同じ高さに設置されており、ピン支持プレート２１と同期して動力伝達ピン１７が回転しているときは、ピン引掛部１７ｂとフック部２２ａとが係合している。

【0054】

ピン支持プレート２１は、キー溝２１ｂを有し、回転出力軸１９に設けた突起部であるキー２０に該キー溝２１ｂが係止されている。これにより、回転出力軸１９、ピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７の三者は、常に同期して回転する様に構成されている。

【0055】

図５および図６に示されている様に、ガイド溝１８ａは、回転出力軸１９の周りに設けられているが、回転出力軸１９の周辺部にはガイド突起部１８ｂが設けられており、回転出力軸１９とガイド溝１８ｂの壁部との間の平面的な距離は、ガイド溝１８ｂの平面的な位置において異なっている。回転出力軸１９の回転に同期して、ピン支持プレート２１と動力伝達ピン１７が回転するとき、回転出力軸１９とガイド溝１８ａの壁部との間の平面的な距離が変わり、これに合わせて、動力伝達ピン１７は、ピン支持プレート２１のピン支持スライド部２１ａを径方向にスライドする。スライドすることにより、回転出力軸１９と動力伝達ピン１７との間の平面上における距離が変化する。すなわち、回転出力軸１９の回転に同期して、動力伝達ピン１７が回転しているとき、ガイド溝１８ａの平面的な形状に合わせて、回転出力軸１９と動力伝達ピン１７との間の平面における距離が変化する。

【0056】

ドラムフック２２のフック部２２ａは、回転出力軸１９と動力伝達ピン１７との間の平面上における距離が所定の値よりも小さいとき、動力伝達ピン１７のピン引掛部１７ｂに係合する。一方、回転出力軸１９と動力伝達ピン１７との間の平面距離が所定の値よりも大きくなったとき、動力伝達ピン１７のピン引掛部１７ｂとフック部２２ａとの間に平面上で距離（隙間）が発生し、ピン引掛部１７ｂとフック部２２ａとの間の係合は、解除される。ピン引掛部１７ｂとフック部２２ａとの間に係合が解除されることにより、ドラムフック２２と一体化されたドラム１３は、回転出力軸１９から分離され、自由な方向に回転が可能となる。言い換えるならば、ドラム（回転体）１３は、モータ７の駆動力により、所定の位置まで回転すると、フック部２２ａが、動力伝達ピン１７から外れ、モータ７の駆動力から解放され、自由な方向へ回転可能となる。

【0057】

＜ばね圧縮駆動部８１の動作＞
図７から図９のそれぞれは、ばね圧縮駆動部８１が動作しているときのドラム１３の回転状態を示す斜視図である。また、図１０は、ドラム１３が逆回転をしている状態を示す斜視図である。図７から図１０においては、それぞれの状態を分かり易くするために、圧入によってドラムフック２２と一体化されたドラム１３は省略されている。すなわち、ドラム１３がドラムフック２２から外された状態が、これらの斜視図には示されている。この実施の形態においては、特に制限されないが、ドラム（回転体）１３の回転位置（回転角度）を、ドラム１３と一体化されたドラムフック２２のフック部２２ａの回転位置（回転角度）で表し、図７において、下側を０度とし、反時計回りに回転角度が９０度、１８０度、２７０度と増えるものとして、説明する。

【0058】

図７には、ドラム１３が基準状態にある状態が示されている。基準状態では、ドラム１３と一体化されたドラムフック２２のフック部２２ａの回転角度は約０度であり、ドラム１３の回転位置は約０度である。この基準状態においては、フック部２２ａと動力伝達ピン１７が係合しているため、ピン支持プレート２１の回転角度も０度の位置にある。この基準状態では、プランジャ８（図１および図２）は下死点側に停止している。同図において、矢印Ａは、回転出力軸１９、言い換えるならばピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７が回転する方向を示しており、この実施の形態においては、矢印Ａの回転方向を正回転方向Ａと称し、矢印Ａとは逆の方向を逆回転方向Ｂ（破線矢印Ｂ）と称する。

【0059】

図８には、モータ７の駆動力により回転出力軸１９が回転し、フック部２２ａ（ドラム１３）が、基準状態から、正回転方向Ａに、約１３５度回転したときの状態が示されている。また、図９には、図８からさらに回転し、フック部２２ａ（ドラム１３）が、基準状態から、正回転方向Ａに、約２７０度回転したときの状態が示されている。このように、回転出力軸１９が、正回転方向Ａに回転することにより、フック部２２ａとピン引掛部１７ｂとの間で係合している領域が、徐々に少なくなる。図１０には、回転出力軸１９が回転することにより、フック部２２ａとピン引掛部１７ｂとの間を係合している領域が無くなり、フック部２２ａが、ピン引掛部１７ｂとの間の係合から解放され、圧縮されたばね９（図１および図２）によって、プランジャ８へ付勢力が与えられ、ドラム１３が逆回転方向Ｂに逆回転している状態が示されている。

【0060】

プランジャ８を下死点側から上死点側へ移動させることにより、プランジャ８は、ばね９の付勢力を受けることになる。上記したばね圧縮駆動部８１は、この付勢力に抗しながら、プランジャ８を下死点側（基準状態）から上死点側の方向へ移動させ、ばね９を圧縮する。すなわち、ばね９によってばね付勢されるプランジャ８を、モータ７、減速機構部８０およびばね圧縮駆動部８１の動作によって、ばね付勢力（弾発力）に抗しながら上死点側の所定位置まで押し上げる。押し上げた後、ばね圧縮駆動部８１の動作によって、圧縮されたばね９を解放し、解放時に得られるばね９の弾発力（打撃力）が、プランジャ８に取り付けられたブレード８ａに与えられる。ブレード８ａは、与えられた打撃力を、マガジン６（図１）に装填された留め具（釘）２３へ与える。これによって、ノーズ５（図１および図２）から被打込み部材へ向けて留め具（釘）２３が打込まれる。次に、ばね圧縮駆動部８１の動作を、図７から図１０を用いてより詳細に説明する。

【0061】

プランジャ８（図１および図２）が、下死点側に停止している基準状態では、当該プランジャ８は、ばね９の付勢力によって下死点側へ押し付けられている。このとき、ばね９を圧縮するために用いられるところのワイア１６を巻き上げるドラム１３を駆動するピン引掛部１７ｂは、例えば図７に示す様な基準状態にある。例えば、この様な基準状態において、作業者が、留め具打込機１のハンドルハウジング部３（図１）を把持し、トリガ１０を引き込んで、トリガスイッチ５４をオン状態にさせる。このとき、ノーズ５の先端に設けられたプッシュスイッチ５５が被打込み部材に押し付けられると、制御装置５０（図２）の機能によって、電池パック４からモータ７へ電力が供給され、モータ７が正回転方向Ａへ回転する。

【0062】

図３の説明で述べた様に、モータ７の回転力は、その回転出力軸７ａに取り付けられた第１のプーリー１４と、第２のプーリー１５と、第１のプーリー１４と第２のプーリー１５との間に巻き掛けられたベルト４０とによって構成される第１の減速部の回転出力軸１５ａに伝達される。第１の減速部の回転出力軸１５ａの回転力は、３段の遊星ギア１１で構成される第２の減速部によって、回転出力軸１９に伝達される。回転出力軸１９の回転力は、当該回転出力軸１９に機械的に結合されたピン支持プレート２１および動力伝達ピン１７に伝達される。このとき、モータ７は、正回転方向Ａへ回転しているため、モータ７の回転出力軸７ａに結合された一方向性クラッチ２４は空転する。すなわち、このとき、一方向性クラッチ２４は、モータ７が正回転方向Ａへ回転するのを許容する。

【0063】

ばね圧縮駆動部８１が基準状態にあるとき（ドラム１３の回転位置が約０度のとき）、すなわち図７に示した状態では、動力伝達ピン１７とフック部２２ａは係合している。このため、ピン支持プレート２１が、モータ７の回転力を受けて、回転すると、ドラムフック２２およびドラム１３は正回転方向Ａへ回転する。ドラム１３が正回転方向Ａへ回転することにより、その外周面に設けられたドラム溝部１３ｂに、ワイア１６を巻き込む。すなわち、ワイア１６は、図１、図２および図４に実線の矢印で示した方向Ａへ移動する様に、ドラム１３に巻き込まれる。ワイア１６が方向Ａへ移動することにより、図１および図２に示されている様にワイア１６の端部に結合されたプランジャ８は、ばね９の付勢力に抗して上死点側へ押し上げられ、上死点側へ移動する。プランジャ８が上死点側へ移動するのに応じて、プランジャ８の上端面に設けられたプランジャプレート８ｂ（図１、図２）によりばね９がより圧縮される。

【0064】

図８には、図７に示した基準状態から、モータ７が正回転方向Ａへ回転し、フック部２２ａ（ドラム１３）が図７の基準状態から約１３５度回転した状態が示されている。この状態においては、動力伝達ピン１７は、フック部２２ａに係合している。そのため、ピン支持プレート２１の回転に同期して、ドラム１３も約１３５度回転している。ドラム１３が約１３５度回転することにより、ワイア１６は、ドラム１３のドラム溝部１３ｂにさらに巻き込まれ、ワイア１６は、さらに方向Ａへ移動する。これにより、ばね９はさらに圧縮されることになる。

【0065】

モータ７がさらに正回転方向Ａへ回転することにより、フック部２２ａ（ドラム１３）は、図８に示した約１３５度の状態から図９に示した約２７０度の状態へと回転する。約１３５度の状態から約２７０度の状態へ回転するのに従って、ガイド溝１８ａの内周壁部を規定するガイド突起部１８ｂに、動力伝達ピン１７の側端部が接触する様になる。このガイド突起部１８ｂは、その平面形状が回転出力軸１９の中心から、図７〜図１０においては左側の径方向に、約５〜１５ｍｍ膨らんだ、ほぼ楕円形状を有している。楕円形状と見なした場合、ガイド突起部１８は、回転出力軸１９から、図７〜図１０においては左側に偏芯している。ピン支持プレート２１（ドラム１３）が、約１３５度から約２７０度へ回転するのに従い、動力伝達ピン１７は、ガイド突起部１８ｂの外周形状に沿って移動する。ガイド突起部１８ｂの外周形状に沿って移動するのに従い、動力伝達ピン１７は、ピン支持スライド部２１ａ（図６）をスライドし、回転出力軸１９から遠のく径方向へ移動する。

【0066】

ピン支持プレート２１（ドラム１３）が、図７に示した基準状態から、図９に示した約２７０度の状態へ回転することにより、動力伝達ピン１７は、径方向に約５〜１５ｍｍ移動し、約２７０度を超えると、動力伝達ピン１７とフック部２２ａとの間の引掛り（係合）が外れる。動力伝達ピン１７がフック部２２ａと係合している期間、すなわち基準状態（図７）から約２７０度（図９）までの期間、ドラム１３は、ピン支持プレート２１と同期して回転する。ドラム１３が、約２７０度まで回転したとき、プランジャ８は、ワイア１６によって、上死点側の最高位置まで吊り上げられるようにする。すなわち、ドラム１３が、約２７０度まで回転したときに、ばね９が最も圧縮された状態となる様にする。

【0067】

ピン支持プレート２１（ドラム１３）が、約２７０度を超えて回転すると、動力伝達ピン１７とフック部２２ａとの間の引掛り（係合）が外れる。これにより、圧縮されたばね９が解放され、ばね９の解放力（弾発力）によってプランジャ８が下死点側へ移動する。プランジャ８が下死点側へ移動すると、ワイア１６に引っ張られて、ドラム１３およびドラムフック２２は、回転出力軸１９の正回転方向Ａとは反対の逆回転方向Ｂへ回転を始める（図１０）。動力伝達ピン１７とフック部２２ａとの間の引掛り（係合）が外れるまでは、ドラム１３は、一方向性クラッチ２４によって、逆回転方向Ｂへ回転しない。しかしながら、動力伝達ピン１７とフック部２２ａとの間の引掛り（係合）が外れることにより、ドラム１３は、一方向性クラッチ２４による制限が取り除かれ、逆回転方向Ｂへ回転することが可能となる。

【0068】

圧縮されたばね９の解放力によってドラム１３が逆回転方向Ｂへ回転し、プランジャ８が下死点側へ移動すると、プランジャ８に取り付けられたブレード８ａは、ノーズ５の射出部通路５ａを貫通して、留め具（釘）２３を被打込み部材へ打込むことができる。この打込みと同時期に、ドラム１３は基準状態（図７）へ戻る。基準状態へ戻ると、ドラム１３に設けられているドラムダンパ係合部１３ａ（図８）と胴体ハウジング部２内に固定されたドラムダンパ１３ｃとが係合し、ドラム１３およびドラムフック２２のフック部２２ａが、図７に示した基準状態の位置で再び係合することになる。

【0069】

後で説明するが、留め具（釘）２３を被打込み部材に打込んだ後も、制御装置５０によって、モータ７は所定時間駆動させられる。これにより、フック部２２ａ（ドラム１３）は、それが再係合された動力伝達ピン１７によって、正回転方向Ａへ再び回転を始める。ドラム１３が、正回転方向Ａへ再び回転することにより、上記した様に、ワイア１６が、ドラム１３に巻き込まれ、プランジャ８が上死点側へ移動し、ばね９が付勢力を持つ様に圧縮させられる。

【0070】

この実施の形態においては、留め具２３を打込んだ後、プランジャ８が、上死点側の所定の位置に到達するまでの時間（所定時間）、モータ７が駆動される。ここで、所定の位置とは、留め具２３を打込むために、圧縮されたばね９を解放するときのプランジャ８の位置よりも、下死点側に近い位置である。ばね９の付勢力に抗してプランジャ８を、上死点側へ移動させている期間においては、プランジャ８の位置は、ドラム（回転体）１３の回転位置（回転角度）に比例する。例えば、打込みを行うために、圧縮されたばね９を解放するときのプランジャ８の位置は、上記した説明では、ドラム１３の回転位置が約２７０度を超える所定の位置に対応する。この場合、上記したプランジャ８における所定の位置は、この実施の形態においては、ドラム１３の回転位置が約２００度の位置に対応する。すなわち、ドラム１３の回転位置（回転角度）が、約２００度に到達するまでの時間が、所定時間とされる。勿論、モータ７の駆動トルク等によって、回転体（ドラム１３）の回転位置が約２００度に到達するための所定時間は変わる。

【0071】

プランジャ８を上死点側の所定の位置で停止させた状態、すなわち、ドラム１３を所定の回転位置で停止させた状態が、次の打込みサイクルの初期状態とされる。例えば、プッシュスイッチ５５がオン状態にされ、次の打込サイクルが開始されると、モータ７によって、ドラム１３は、初期状態として保持していた所定の回転位置（約２００度）からばね９を解放する回転位置（約２７０度を超える所定の位置）へ向けて回転する様に駆動される。これにより、プランジャ８も、初期状態として保持されていた所定の位置から、上死点側に向けて移動させられる。ドラム１３が、ばね９を解放する回転位置に到達すると、ばね９の付勢力によりプランジャ８が下死点側へ移動し、留め具２３の打込みが行われる。以下、同様の動作が繰り返される。

【0072】

上記した様に、この実施の形態においては、ドラム１３を再び回転させ、ドラム１３の回転位置が所定の回転位置に到達したとき、モータ７が停止される。モータ７が停止することにより、圧縮されたばね９の付勢力がプランジャ８およびドラム１３に働く。すなわち、プランジャ８を下死点側へ移動させ、ドラム１３を逆回転方向Ｂへ回転させる様に、圧縮されたばね９の付勢力が働く。しかしながら、この実施の形態においては、動力伝達ピン１７が、ピン支持スライド部２１ａのスリットに係合されている。そのため、圧縮されたばね９の付勢力は、プランジャ８、ワイア１６、ドラム１３、ピン支持プレート２１、動力伝達ピン１７、および回転出力軸１９を経由して、モータ７の回転出力軸７ａに伝達される。すなわち、このときのばね９の付勢力は、モータ７の回転出力軸７ａを逆方向へ回転させる様に働く。このとき、一方向性クラッチ２４によって、回転出力軸７ａが逆方向へ回転するのが阻止される。これにより、ドラム１３を再び回転させた後、モータ７を停止させても、ドラム１３の回転位置およびプランジャ８の位置は、初期状態として維持される。

【0073】

なお、モータ７を停止させても、モータ７の回転子、遊星ギア１１、回転出力軸１９等が回転慣性により、ドラム１３は回転を続ける様に動く。この回転慣性によるドラム１３の回転位置を考慮して、モータ７を停止させる際のタイミングが定められる。

【0074】

＜制御装置５０の構成＞
次に、制御装置５０の構成を説明する。図１１は、制御装置５０の構成を示すブロック図である。図１１には、理解を容易にするために、制御装置５０だけでなく、モータ７、インバータ５１、磁極センサ（ホール素子）５２および電池パック４（図１１では、電池と記載）が示されている。

【0075】

電池パック４は、例えばリチウムイオン二次電池を有しており、インバータ５１および制御装置５０に電力を供給する電源として働く。この実施の形態においては、モータ７として、ブラシレスモータが用いられている。ブラシレスモータは、固定子と回転子とを有し、固定子には、互いに位相の異なる三相電圧（駆動電圧）が印加される複数の界磁巻線（例えば、３個の界磁巻線）が設けられ、回転子は回転出力軸７ａと一体に形成されている。回転子は磁石により形成されている。インバータ５１は、電池パック７から供給される直流電圧Ｖｃｃを受け、互いに位相の異なる三相電圧（駆動電圧）を形成する。形成された三相電圧は、固定子に設けられている複数の界磁巻線に印加される。これにより、固定子の界磁巻線には回転磁界が発生する。回転子である磁石により形成される磁界と、固定子の界磁巻線に発生する回転磁界との相互作用により、回転子が回転し、回転子と一体となっているモータ７の回転出力軸７ａが回転する。

【0076】

回転子を継続的に回転させるために、回転子の回転位置に応じて、固定子の界磁巻線に印加される三相電圧を順次切り替える必要がある。そのため、回転子の回転位置を検知するために、ブラシレスモータには、磁極センサ５２が取り付けられている。

【0077】

図１１において、５６は電流検出用抵抗素子である。電流検出用抵抗素子５６の一端は、インバータ５１に接続され、その他端は回路の接地電圧ＧＮＤに接続されている。インバータ５１は、固定子の界磁巻線に流れる電流に従った電流（駆動電流）を、電流検出用抵抗素子５６の一端に供給する。回転子の界磁巻線に流れる電流の値は、回転子と一体となっている回転出力軸７ａの回転力（トルク）に比例して変わる。ばね９を圧縮するために、プランジャ８を上死点側へ移動させていくと、ばね９の発生する付勢力が次第に高くなる。次第に高くなるばね９の付勢力に抗するために、モータ７の回転力も次第に高くなり、界磁巻線を流れる電流の値も上昇する。一方、ばね９が解放されると、必要とされる回転力が低下するため、界磁巻線を流れる電流の値も低下する。

【0078】

この様に、その値が、回転力に従って変化する界磁巻線を流れる電流に基づいた駆動電流が、電流検出用抵抗素子５６によって、検出電圧に変換される。すなわち、電流検出用抵抗素子５６における電圧降下として検出される。電流検出用抵抗素子５６により形成された検出電圧は、電流検出回路５７に供給される。電流検出回路５７は、検出電圧を増幅して、マイクロプロセッサ５３（図１１では、マイコンと記載し、以下マイコンと称する）に供給する。

【0079】

図１１において、制御装置５０は、上記したマイコン５３、電流検出回路５７および電流検出用抵抗素子５６を具備する。さらに、制御装置５０は、電池電圧検出回路６３、プッシュスイッチ５５、トリガスイッチ５４、モードスイッチ５８、電源スイッチ５９、電源スイッチ検知回路６０、１５分タイマ６２、釘残量センサスイッチ６４、検知回路６５、表示回路６６およびスイッチ６１を具備している。また、制御装置５０は、図示されていないがマイコン５３を動作させるためのプログラムを格納した記憶装置を具備している。マイコン５３は、当該記憶装置に格納されたプログラムを読み出し、プログラムに従って、以下に述べる複数の機能を実行する。

【0080】

スイッチ６１は、電源電圧Ｖｃｃと制御装置５０内に具備された各回路、例えばマイコン５３、電流検出回路５７等との間に結合され、電源スイッチ検知回路（図では、電源ＳＷ検知回路と記載）６０からの検知信号に従って、オン／オフ制御される。電源スイッチ検知回路６０は、電源スイッチ（図では、電源ＳＷと記載）５９からのオンオフ信号と１５分タイマ６２からのオフ信号とを受け、これらのオンオフ信号とオフ信号とに従って、スイッチ６１をオン／オフ制御する。電源スイッチ５９は、図１には示されていないが、留め具打込機１に搭載された電源スイッチである。

【0081】

図１１に示したプッシュスイッチ５５およびトリガスイッチ５４は、図１および図２に示したプッシュスイッチ５５およびトリガスイッチ５４を示している。プッシュスイッチ５５は、ノーズ部５が被打込み部材へプッシュされたか否かを検知し、検知した結果をマイコン５３に通知する。また、トリガスイッチ５４は、トリガ１０（図１）の引き込み操作を検知し、トリガ１０の引き込み操作が行われたとき、それをマイコン５３に通知する。モードスイッチ（図では、モードＳＷ（単／連）と記載）５８は、図１には示されていないが、留め具打込機１に設けられ、打込みモードを選択するスイッチであり、例えば留め具（釘）２３を単発で打込むのか連発で打込むのかを選択するスイッチである。このモードスイッチ５８によって選択されたモードは、マイコン５３に通知される。

【0082】

釘残量センサスイッチ（図では、釘残量センサＳＷと記載）６４は、マガジン６（図１）のノーズ部５側端部において給送部材６ａ（図１）に係合する様に設けられ、マガジン６に装填された連接釘（連接留め具）２３の残量（例えば、残量０〜５本）を検出する釘残量センサスイッチである。検知回路６５は、釘残量センサスイッチ６４の出力を検知し、検知結果をマイコン５３および表示回路６６に供給する。電池電圧検出回路６３は、電池パック４に接続され、電池パック７の電圧を検知して、マイコン５３に通知する。

【0083】

１５分タイマ６２は、電源スイッチ５９から制御信号を受け、電源スイッチ５９がオン状態にされると、時間のカウントを開始するカウンタである。１５分タイマ６２は、電源スイッチ５９かオン状態、すなわち電源が投入されたときから所定時間（１５分）経過すると、１５分経過信号をオフ信号として、電源スイッチ検知回路６０に供給する。また、１５分タイマ６２は、マイコン５３からカウントリセット信号を受ける。カウントリセット信号が供給されると、１５分タイマ６２は、カウント値をリセットし、リセット後に時間のカウントを再開する。なお、所定時間として、１５分を例としているが、特にこの時間に限定されるものではない。

【0084】

表示回路６６は、図１には示されていないが、留め具打込機１に設けられ、マイコン５３および検知回路６５からの信号を受け、表示を行う。表示する情報としては、電源が投入されたことを示す電源表示、電池パック４の電池残量、単発／連発のモード表示（図では、単発連発と表示）および釘残量等がある。ここで、釘残量については、検知回路６５から検知結果が表示回路６６に供給される様にしている。これにより、表示回路６６は、供給されている検知結果である釘の残量を、釘残量として表示する。

【0085】

マイコン５３は、プログラムを実行することにより、上記した各種のスイッチからの制御信号、各種の検知回路からの検知結果、電流検出回路５７からの検出結果および磁極センサ５２からの検出信号を処理し、インバータ５１への制御信号、表示回路６６への表示信号、およびカウントリセット信号等を形成する。

【0086】

例えば、マイコン５３は、電池電圧検出回路６３から供給される検知結果に基づいて、電池パック４の電圧を把握し、電池残量として表示回路６６に表示させる。また、モードスイッチ５８からの制御信号を基にして、打込みのモードを把握し、指定された打込みモードを実行するとともに、単発連発を表示回路６６で表示する。さらに、電源スイッチ５９がオン状態にされたことを検知して、マイコン５３は電源が投入されたことを把握し、電源表示を表示回路６６において行う。

【0087】

マイコン５３は、電源スイッチ５９がオン状態にされたことを検知した後、所定時間（１５分）以内に、トリガスイッチ５４、プッシュスイッチ５５あるいはモードスイッチ５８が操作された場合、１５分タイマ６２に対してカウントリセット信号を発行する。すなわち、電源スイッチ５９がオン状態にされた後、所定時間内にトリガ１０の引き込み操作が行われたことを示す制御信号が、トリガスイッチ５４から、マイコン５３に供給された場合には、１５分タイマ６２に対してカウントリセット信号を発行する。同様に、所定時間内にプッシュスイッチ５５から、プッシュスイッチ５５が被打込み部材に接触されたことを示す制御信号が、マイコン５３に供給された場合、あるいは所定時間内にモードの切替を示す制御信号が、モードスイッチ５８から、マイコン５３に供給された場合、マイコン５３は、カウントリセット信号を発行する。カウントリセット信号により、１５分タイマ６２は、カウント値をリセットし、リセット後に再度カウント動作を開始する。

【0088】

上記した電源スイッチ検知回路６０は、電源スイッチ５９からのオンオフ信号が、オンを示しているとき（電源スイッチ５９がオン）、スイッチ６１をオン状態にし、オンオフ信号が、オフを示しているとき（電源スイッチ５９がオフ）、スイッチ６１をオフさせる。電源スイッチ検知回路６０は、スイッチ６１をオンさせた後、オンオフ信号がオフを示すまで、あるいは１５分タイマ６２からオフ信号が供給されるまで、スイッチ６１をオン状態で維持する。これにより、所定時間（１５分）内に、留め具打込機１の操作が行われなかった場合の消費電量を低減することが可能となり、留め具打込機１の使用可能時間を延ばすことが可能となる。

【0089】

マガジン６における留め具（釘）２３の残量が少なくなると、検出回路６５からマイコン５３へ、留め具２３の残量が減った旨を示す制御信号が供給される。この制御信号に基づいて、マイコン５３は、マガジン６に留め具（釘）２３が無くなったときの空打込みを事前に防止するために、インバータ５１によるモータ７の駆動を停止する。これにより、モータ７は回転をしなくなり、空打込みを防ぐことが可能となる。また、このときには、マイコン５３から表示回路６６に対し、留め具（釘）残量が少ないことを示す表示を行う様に指示が行われる。

【0090】

マイコン５３は、上記した各スイッチからの制御信号、各検知回路からの検知結果、および電流検出回路５７からの検出信号によりインバータ５１を制御するだけでなく、磁極センサ５２からの検出信号によってもインバータ５１を制御する。

【0091】

すなわち、マイコン５３は、磁極センサ５２からの検出信号に基づいて、ブラシレスモータにおける回転子の位置を検知する。回転子の発生する磁界と固定子に取り付けられている界磁巻線により生じる回転磁界との間の作用により、回転子が回転する様に、インバータ５１から界磁巻線へ供給する三相電圧が、検知した回転子の位置に基づいて時間的に切り替わる様に、インバータ５１内のスイッチ素子（図示せず）をオン／オフ制御する。マイコン５３は、上記した各スイッチからの制御信号、各検知回路からの検知結果、電流検出回路５７からの検出信号および磁極センサ５２からの検出信号に基づいて、ブラシレスモータの回転子を回転あるいは停止させる様な三相電圧をインバータ５１によって発生させる。また、マイコン５３は、供給される上記した制御信号、検知結果および検出信号に基づいて、回転子の回転速度を変更するために、インバータ５１に対して、それが発生する三相電圧の切り替わる時間等を変更させる。

【0092】

＜制御装置５０の動作＞
図１２の（Ａ）〜（Ｆ）は、制御装置５０による留め具打込み装置１の動作を示すタイミングチャート図である。図１２の（Ａ）〜（Ｆ）を参照にしながら、留め具打込装置１およびマイコン５３の動作を、次に説明する。

【0093】

図１２において、（Ａ）はトリガスイッチ５４（トリガＳＷ）の出力波形、（Ｂ）はプッシュスイッチ５５（プッシュＳＷ）の出力波形、（Ｃ）はドラム１３の回転量（ドラム回転角）、（Ｄ）はプランジャ８の位置（プランジャ位置）を示している。また、図１２において、（Ｅ）はモータ７を流れる電流（モータ電流）、（Ｆ）はモータ７の回転量（モータ回転量）を示している。なお、図１２の（Ａ）〜（Ｆ）において、横軸は時間である。

【0094】

図１２の時刻ｔ０において、トリガ１０が引き込まれる。これにより、トリガスイッチ５４は、時刻ｔ０においてオフからオンへ変わる出力信号を形成する。時刻ｔ０よりも前の時刻は、打込み前の状態である。この打込み前の状態は、上記した初期状態である。すなわち、ばね圧縮駆動部８１のドラム１３は、図７に示した基準状態（ドラム１３の回転角度が約０度）から約２００度回転した状態で、停止している（図１２の（Ｃ））。ドラム１３が約２００度回転して、停止しているため、プランジャ８は、図１２の（Ｄ）に示されている様に、下死点Ｐｄではなく、上死点Ｐｍに近い位置で停止している。

【0095】

次に時刻ｔ１において、プッシュスイッチ５５が、被打込み部材に接触される。これにより、プッシュスイッチ５５からは、時刻ｔ１において、オフからオンへ変化する出力信号が、マイコン５３に供給される。制御装置５０内のマイコン５３は、トリガスイッチ５４からのオン状態の出力信号と、プッシュスイッチ５５からのオン状態の出力信号を検出して、インバータ５１に対して、モータ７の駆動を開始させる。モータ７においては、インバータ５１により駆動されることにより、回転子の回転が始まる。モータ７における回転子の回転は、上記した様に、磁極センサ５２からの検出信号に基づいて、回転子の位置をマイコン５３が検知し、適切な回転磁界が発生する様に、インバータ５１をマイコン５３が制御することにより行われる。

【0096】

モータ７が回転することにより、その回転出力軸７ａの回転力（駆動力）は、減速機構部８０を介してばね圧縮駆動部８１のドラム１３に伝達される。この伝達により、ばね圧縮駆動部８１におけるドラム１３は、正回転方向Ａに回転し、ワイア１６を巻き上げる。ドラム１３が正回転方向Ａへ回転するため、図１２の（Ｃ）に示されている様に、初期状態のドラム回転位置から回転量（回転角）が増加する（時刻ｔ１）。また、ワイア１６が巻き上げられることにより、ワイア１６に結合されたプランジャ８は、図１２の（Ｄ）に示されている様に、初期状態の位置から上死点Ｐｍ側へ移動する。プランジャ８が、上死点Ｐｍ側へ引っ張り上げられるため、これに応じて、ばね９が圧縮される。

【0097】

時刻ｔ１から、モータ７が回転することにより、ドラム１３の回転角度が徐々に増加し、所定の回転角度（回転位置）に到達すると、前記した様に、ばね圧縮駆動部８１における動力伝達ピン１７とフック部２２ａの係合が外れ、ドラム１３は逆回転することが可能となる。

【0098】

この実施の形態においては、上記した所定の回転位置（回転角度）は、約２７０度を超える所定の回転角度である。時刻ｔ１から回転を始めたドラム１３の回転角度が、時刻ｔ２において所定の回転角度である約２７０度を超える所定の回転角度に到達したとして説明すると、プランジャ８は、上死点Ｐｍに近い打込み開始位置に、時刻ｔ２で移動することになる。また、時刻ｔ２において、モータ７によって駆動される動力伝達ピン１７と、ドラム１３と一体化されたフック部２２ａとの間の係合が外れる。係合が外れることにより、ドラム１３は、モータ７の駆動力を受けること無く、回転軸１９に対してフリーに回転することが可能な状態となる。すなわち、ドラム１３は、ばね圧縮駆動部８１におけるクラッチ機能により、モータ７により駆動される回転出力軸１９から分離される。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間は、打込み時のフィーリングに影響するので、２００ｍｓ以下とすることが望ましい。この実施の形態においては、この時間は、例えば１００ｍｓ以下に設定されている。

【0099】

時刻ｔ２において、ドラム１３が回転フリーとなることにより、圧縮されたばね９により付勢力が与えられているところのプランジャ８は解放され、圧縮されたばね９の付勢力によってプランジャ８およびそれに結合されたブレード８ａは、下死点Ｐｄ側へ移動する。この下死点側への移動により、ブレード８ａが留め具（釘）２３を打撃し、留め具２３を被打込み部材へ打込む。プランジャ８の位置は、時刻ｔ２において、図１２の（Ｄ）の様に、下死点側へと移る。また、このプランジャ８の移動は、ワイア１６を介してドラム１３に伝達され、ドラム１３は、逆回転方向Ｂへ回転し、ドラム１３の回転位置は、図１２の（Ｃ）に示されている様に、０度へ戻る。すなわち、ドラム１３は、図７に示した基準状態へ戻り、モータ７によって駆動される動力伝達ピン１７と、ドラム１３と一体化されたフック部２２ａとの間が、再び係合される。

【0100】

この実施の形態においては、モータ７は、時刻ｔ１から回転を始め、時刻ｔ２においてドラム１３の回転位置が約０度に戻っても、回転を継続している。時刻ｔ２において、ばね圧縮駆動部８１におけるドラム１３は、図７に示す基準状態となるため、モータ７により駆動される動力伝達ピン１７と、ドラム１３と一体化されたフック部２２ａとの間が再係合する。そのため、モータ７が回転することにより、ドラム１３が正回転方向Ａに回転し、ワイア１６がドラム１３に巻き上げられる。ワイア１６が巻き上げられることにより、プランジャ８が上死点側へ移動し、ばね９が圧縮される。

【0101】

磁極センサ５２は、回転子の所定の位置を検出する毎に、検出信号を出力する。そのため、磁極センサ５２から出力される検出信号を積分することにより、モータ７の回転子（モータ７の回転出力軸）が回転した回数（回転量）を把握することができる。この実施の形態においては、マイコン５３に磁極センサ５２の出力、すなわち検出信号が供給されている。マイコン５３は、モータ７を回転させ、磁極センサ５２から供給される検出信号を積分する演算を実行し、モータ７の回転量を求める。この演算により求めたモータ７の回転量の変化が、図１２の（Ｆ）に示されている。モータ７により駆動される動力伝達ピン１７と、ドラム１３と一体化されたフック部２２ａとの間が係合されている期間においては、ドラム１３の回転位置（回転角度）とモータ７の回転量は比例関係にある。また、プランジャ８の位置は、ドラム１３の回転位置に依存する。従って、動力伝達ピン１７とフック部２２ａとが係合している期間においては、モータ７の回転量から、ドラムの回転位置とプランジャ８の位置を求めることが可能である。

【0102】

特に制限されないが、この実施の形態においては、モータ７を回転させ始めた時刻ｔ１から、マイコン５３は、モータ７の回転量の算出を行う。次の打込みサイクルのために行われるばね９の再圧縮を把握するために、マイコン５３は、ばね９を解放した時刻ｔ２において、モータ７の回転量の検知を開始する。モータが回転することにより、モータの回転量が、時刻ｔ２における値から所定の値Ｐｔに到達したとき、モータ７の回転を停止させる。すなわち、磁極センサ５２からの検出信号は、時刻ｔ１から積分され、モータ７の回転量の算出が行われ、算出された回転量を用いた回転量の検知が時刻ｔ２から開始される。回転量の検知は、積分演算により算出したモータ７の回転量が、時刻ｔ２における値（所定の値）から所定の値Ｐｔ（第２の値）へ到達したか否かの判定である。時刻ｔ２におけるモータ７の回転量は、ばね圧縮駆動部８１が、次の打込みサイクルにおいて、ばね９を解放するときの回転量に相当する。

【0103】

判定の結果として、所定の値Ｐｔに到達したと判定した場合、マイコン５３はインバータ５１に対して、モータ７を停止させる様な三相電圧を供給させる様な制御信号を供給する。この場合、所定の値Ｐｔは、例えば、初期状態であるドラム１３の回転量（約２００度）と減速ギア比で求めることが可能である。また、試行により、所定の値Ｐｔを求める様にしてもよい。モータ７の回転量が所定に値Ｐｔに到達したとき、モータ７を停止することにより、ドラム１３およびプランジャ１３は、初期状態の位置に到達している。この様に、比較的簡単な構成により、プランジャ１３の位置を所望の位置で停止させることが可能となる。

【0104】

なお、モータ７を停止しても、一方向性クラッチ２４により、モータ７の回転出力軸７ａは逆回転方向Ｂへは回転しない。そのため、ドラム１３の回転位置は、維持され、プランジャ１３の位置も維持される。特にこの実施の形態においては、モータ７の回転子を回転させるために設けられている磁極センサ５２が、モータ７の回転量を検知するためにも用いられているため、部品の増加を抑制することも可能である。

【0105】

この実施の形態においては、次の打込みサイクルに備えて、ドラム１３が、予め所定の位置に停止され、その位置が次の打込みサイクルまで維持されている。次の打込みサイクルにおいては、この所定の位置からドラム１３が更に正回転方向Ａに回転させられ、打込み開始の位置（回転量が約２７０度を超える所定の値）に移動させられる。実施の形態においては、次の打込みサイクルに備えて、正確に所定の位置にドラム１３を回転させることが可能である。そのため、次の打込みサイクルにおいて、プランジャ８を解放する時刻ｔ２における打込み開始の位置に近い位置まで、ドラム１３を予め回転させておくことが可能となる。これにより、次の打込みサイクルにおける打込み操作に対する実際の打込みまでの時間を早くすることができ、打込みフィーリングを向上させることができる。また、この場合、正確にドラムの位置を制御することが可能であるため、一回の打込み操作で、二発の誤打込みが発生しない様にすることが可能である。

【0106】

また、実施の形態においては、ブラシレスモータが用いられているため、モータの効率を向上させることができ、一回の充電により打込み可能な留め具の本数を増やすことが可能である。さらに、打込みを検知する打込み検知スイッチなどのスイッチを削除することが可能となる。これにより、打込み検知スイッチ等を設置する場合に考慮していた設置場所の制限を緩和することが可能となる。また、打込み検知スイッチ等を削除することが可能なため、コストの低減を図ることも可能である。

【0107】

この実施の形態においては、モータ７を回転させ始めたとき（時刻ｔ１）から、モータ７の回転量が算出される。ドラム１３の回転角度とモータ７の回転量とは比例しているため、ばね９を解放するとき（時刻ｔ２）のドラム１３の回転角度（約２７０度を超える所定の回転角度）に対応するモータ７の回転量（第１の値）を求めると、ばね圧縮駆動部８１は、モータ７の回転量が、この回転量（第１の値）に到達したとき、ばねを解放すると見なすことも可能である。

【0108】

また、この実施の形態において、ドラム１３を再び回転させるとき、ドラム１３の回転速度を多段階に変更する様にしてもよい。この場合、ドラム１３の回転速度を多段階に変更するために、モータ７の回転速度が変更される。特に制限されないが、ドラム１３を再び回転させ、ドラム１３の回転位置が初期状態の位置（約２００度）よりも少ない位置（例えば、約１５０度）に到達したとき、モータ７の回転速度を減速させ、ドラム１３の回転速度を減速させる。その後、ドラム１３の回転位置が、初期状態の位置（約２００度）に到達したとき、モータ７を停止させる。この様に、ドラムの回転速度を減速させた後、停止させる様にすることにより、ドラム１３の回転位置をより正確に制御することが可能となる。回転位置をより正確に制御することにより、プランジャ８の位置をより正確に制御することが可能となる。

【0109】

ドラム１３を再び回転させている期間においては、フック部２２ａと動力伝達ピン１７とが、再係合しているため、ドラム１３の回転位置はモータ７の回転量に比例している。従って、ドラム１３の回転を減速させるときのドラム１３の回転位置に対応するところのモータ７の回転量（減速回転量）を、予め求める。マイコン５３により、磁極センサ５２の検出信号を積分し、この積分により算出したモータ７の回転量が、減速回転量に到達したか否かの判定を行う。マイコン５３は、モータ７の回転量が減速回転量に到達したと判定し場合、モータ７の回転速度を減速する様にインバータ５１を制御する。これにより、ドラム１３の回転速度を多段階に変更することが可能となる。なお、減速回転量は、ドラム１３の初期状態の位置に対応するモータ７の回転量よりも少ない値であれば、よい。また、減速回転量は、１個でなく、任意の複数個を設定する様にしてもよい。

【0110】

（実施の形態２）
実施の形態２においては、モータ７の回転量を検知する際、検知を開始するタイミングを定めるのに好適な構成が示される。実施の形態２においては、上記した実施の形態１に変更が加えられる。以下、主に、実施の形態１と相違する部分を、図１１から図１２を用いて、説明する。

【0111】

モータ７は、実施の形態１において述べた様に、図１２において時刻ｔ１からインバータ５１によって駆動される。すなわち、時刻ｔ１において、モータ７は、停止していた状態から、回転する状態へ変わる。停止している状態のモータ７を回転させるためには、時刻ｔ１において、大きな値の突入電流が、インバータ５１からモータ７の界磁巻線に供給されることになる。図１１で説明した様に、界磁巻線に流れる電流に基づいた駆動電流は、電流検出用抵抗素子５６によって、電圧に変換され、電流検出回路５７により、増幅されて、マイコン５３に供給される。マイコン５３に供給される電流検出回路５７の出力が、図１２の（Ｅ）にモータ電流として示されている。

【0112】

時刻ｔ１において、大きな値の突入電流が界磁巻線に流れるため、電流検出回路５７からマイコン５３に供給されるモータ電流は、図１２の（Ｅ）に示されている様に、時刻ｔ１において大きな値となっている。時刻ｔ１を過ぎると、モータ７が回転し、加速するのに従って、モータ電流の値は、徐々に低下する。ところが、ばね９を圧縮するために、圧縮するばね９により生じる抗力が徐々に増加する。徐々に増加する抗力に対抗するために、モータ７のトルクも徐々に高くなる。トルクを高くするために、界磁巻線を流れる駆動電流の値も高くなる。この結果、図１２の時刻ｔ１から時刻ｔ２におけるモータ電流の値は、一旦低下した後、上昇する。

【0113】

時刻ｔ２において、ドラム１３の回転がフリーになると、ばね９により生じる抗力は低下し、モータ７に要求されるトルクも低下するため、モータ電流も低下する。そのため、モータ電流は、モータ７により駆動される動力伝達ピン１７と、ドラム１３と一体化されたフック部２２ａとの間の係合が外れる時刻（時刻ｔ２）において、極大値を有する様な変化をする。言い換えるならば、モータ電流は、プランジャ８が上死点の近辺に位置（打込み開始の位置）しているときに、極大値を持つ様な特性となる。

【0114】

時刻ｔ２以後においても、モータ７が回転を継続する様に、インバータ５１により駆動される。すなわち、留め具（釘）２３を打込んだ後も、モータ７が回転を継続する様に、インバータ５１により駆動される。そのため、ばね圧縮駆動部８１の動力伝達ピン１７とフック部２２ａが再係合され、モータ７の駆動力を伝達する回転出力軸１９がドラム１３に再度機械的に係合される。モータ７が回転を継続しているため、ドラム１３はワイア１６を巻き上げる方向である正回転方向Ａに回転し、ばね９の再圧縮が行われる。このため、モータ電流は、時刻ｔ２から時刻ｔ３において、一旦、低下した後、ばね９の抗力に抗するために再び上昇を始める。

【0115】

この実施の形態においては、ばね圧縮駆動部８１の動力伝達ピン１７とフック部２２ａが再係合され、ドラム１３が図７に示した基準状態となったときから、モータ７の回転量が検知される。ドラム１３が、基準状態に到達した時刻（タイミング）は、モータ電流が高くなり、極大値に達した時刻として検知される。すなわち、モータ電流の値が高くなり、極大値に達した時刻ｔ２から、モータ７の回転量の検知が開始される。検知している回転量が、検知を開始した時刻ｔ２における値から所定の値Ｐｔに到達したとき（時刻ｔ３）、モータ７の駆動を停止する。この様にすることにより、ドラム１３が基準状態ある回転位置（約０度）から、所定の回転位置（約２００度）に到達したタイミングで、モータ７を停止させることが可能となる。

【0116】

モータ７の回転量は、実施の形態１において述べた様に、磁極センサ５２からの検出信号を積分することにより、算出する。すなわち、マイコン５３は、モータ電流が極大となるタイミングを検知し、検知したタイミングにおいて、磁極センサ５２からの検出信号の積分演算を開始する。開始した積分演算により算出したモータ７の回転量が、所定の値Ｐｍに到達したか否かの判定を行い、到達したと判定したタイミングで、マイコン５３は、インバータ５１に対して、モータ７の回転を停止させる指示を行う。

【0117】

図１２においては、時刻ｔ３において、モータ７の回転量が所定の値Ｐｔに到達したものとして示されている。そのため、時刻ｔ３において、インバータ５１によるモータ７の回転駆動を止め、モータ７の回転を停止させている。ここで、ドラム１３を基準状態（約０度）から初期状態（約２００度）付近まで回転させ、ばね９を圧縮させるには、２００度／３６０度×減速ギア比で計算される値（量）を所定の値Ｐｍとし、モータ７の回転量が、この計算で求めた所定の値Ｐｍに到達したとき、停止させる。この様にして、モータ７の回転量が所定の値Ｐｔに到達したとき、モータ７の回転を停止することにより、ドラム１３によるワイア１６の巻き上げ量、言い換えるならばプランジャ８の位置を所望の位置に到達させることが可能となる。

【0118】

例えば、モータ７の回転出力軸７ａとドラム１３の回転軸１９（減速機構部８０の回転出力軸）との減速比は、前述した様に１５０〜３００である。ここで、減速比は、プーリー比（第１プーリー１４と第２プーリー１５との間の比）と遊星ギア１１の減速ギア比との積とである。この例では、プーリー比は、例えば約１．５であり、遊星ギアの減速ギア比は、例えば約１００〜２００であるため、上記した様に減速比は１５０〜３００となる。一方、ドラム１３のドラム溝部１３ｂの直径と、ドラム１３の回転位置（回転角度）と、円周率との積が、ワイア１６の巻き上げ量と等しくなる。ここで、ドラム１３の回転角度は、回転出力軸１９の回転角度と等しい。従って、モータ７の回転量は、ワイア１６による巻き上げ量を、ドラム溝部１３ｂの直径と円周率との積で割って求めた商に、減速比を掛けて求めた値（量）に相当する。

【0119】

すなわち、ワイア１６による巻き上げ量は、モータ７の回転量に比例し、モータ７の回転量を制御することにより、ワイア１６による巻き上げ量を正確に制御することができる。従って、モータ７の回転量が所定の値Ｐｔに到達したとき、モータ７を停止することにより、ワイア１６の巻き上げ量を所望の値にさせ、プランジャ８を所望の位置に停止させることが可能となる。

【0120】

モータ７を停止させると、ドラム１３はばね９の付勢力によって、逆回転方向Ｂに回転させられようとするが、一方向性クラッチ２４の逆転防止機能により、プランジャ８を引っ張った状態で、ドラム１３は停止し、その状態が維持される。その結果、ドラム１３は、基準状態の回転角度（約０度）から初期状態の回転角度（約２００度）へ回転し、その回転角度が維持される。これにより、プランジャ８も初期状態である所定位置で停止し、維持される。この初期状態で、打込みサイクルが終了し、次の打込みサイクルは、維持されたこの初期状態から開始される。

【0121】

モータ７は、上記した様に、時刻ｔ３で停止される。これにより、モータ電流の値は、図１２の（Ｅ）に示されている様に、時刻ｔ３でほぼ０となる。一方、図１２の（Ｃ）および（Ｄ）に示されている様に、ドラム１３の回転角およびプランジャ１３のプランジャ位置は、ドラム１３等の回転慣性のために、時刻ｔ３を過ぎても緩やかに上昇している。モータ７を停止させる回転量である所定の値Ｐｔは、ドラム１３等の回転慣性を考慮して、定めることが望ましい。

【0122】

この実施の形態２によれば、モータ７の回転量を演算により求めることによって、ドラム１３の回転位置を検知することができ、ドラム１３およびプランジャ８を予め設定した位置で停止させることが可能となり、ドラム１３およびプランジャ８の位置を正確に制御することが可能となる。この場合、磁極センサ５２およびマイコン５３を用いて、モータ７の回転量の演算および制御をすることが可能となるため、追加部品の増加を抑制しながら、正確に制御することが可能となる。

【0123】

また、実施の形態２においては、留め具２３の打込みのタイミングからモータ７の回転量が求められる。すなわち、動力伝達ピン１７とフック部２２ａとの間の係合が外れ、プランジャ８が下死点側へ移動したとき（図１２では、時刻ｔ２）から、モータ７の回転量が検知される。そのため、打込み操作を行う前に停止していたドラム１３の回転位置（回転角度）が、初期状態として設定した値（例では、約２００度）から大きくずれていても、次の打込みサイクルのためのドラム１３の回転においては、初期状態として設定した値に合う様に、ドラム１３を正確に回転させることが可能となる。例えば、電池パック４からの電源電圧Ｖｃｃが変動することにより、回転速度の変動あるいは機械損の変動により、ドラム１３が停止している位置が変動しても、次の打込みサイクルに備えたドラム１３の回転においては、初期状態の位置に停止させることが可能となる。

【0124】

また、実施の形態２において、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで間におけるモータ７の回転量を、マイコン５３により演算で求める様にしてもよい。時刻ｔ１から時刻ｔ２までのモータ７の回転量は、ドラム１３の初期状態（約２００度）からドラム１３を解放する状態（約２７０度を超える回転角度）までの回転量に相当する。すなわち、初期状態から打込みまでのモータ７の回転量に相当する。一方、前回の打込みサイクルにおいて、打込み（時刻ｔ２）後のモータ７の回転量は把握できているので、この把握しているモータ７の回転量と、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのモータ７の回転量とにより、今回の打込みサイクルにおける所定の回転量を補正することができる。

【0125】

すなわち、今回の打込み操作における初期状態から打込みまでのモータの回転量と、前回の打込みサイクルにおける打込み後のモータ７の回転量との和が、減速ギア比と同一であれば、ドラム１３は一回転したことになる。そのため、この場合には、今回の打込みサイクルにおける所定の回転量を変更する必要は無い。一方、上記した回転量の和が、減速ギア比よりも例えば小さい場合には、今回の打込み後における所定の回転量の値を大きくする様にして、ドラム１３の初期状態における位置（回転量）を補正する。この補正により、次回の打込み操作の際には、ドラム１３が適切な初期状態の位置に到達している様にできる。この結果として、次回の打込み操作のとき、プッシュスイッチがオンされてから実際に打込みが行われるまでの時間を所望の時間にすることが可能となり、打込みフィーリングの悪化を防ぐことが可能となる。

【0126】

次に、図１３を用いて、実施の形態２におけるマイコン５３の動作を説明する。マイコン５３は、プログラムに従って、図１３に示した各ステップを実施する。

【0127】

まず、ステップＳ１において、処理が開始される。ステップＳ２では、打込み許可か否かの判定を行う。このステップＳ２においては、例えば、プッシュスイッチ５５からオン状態の制御信号が供給されているか否かの判定が行われる。もし、オフ状態を示している場合、ステップＳ２に戻り、制御信号がオン状態になるまで、ステップＳ２が繰り返される。ステップＳ２において、オン状態であると判定された場合、次にステップＳ３が実行される。

【0128】

ステップＳ３において、マイコン５３は、モータ７を回転させるために、磁極センサ５２から検出信号を受け、回転子の位置を判定しながら、インバータ５１へ制御信号を供給する。これにより、インバータ５１は、モータ７を正回転方向Ａへ回転させる様な三相電圧をモータ７に印加する。マイコン５３は、後で説明するステップＳ９において、モータ７を停止させるまで、インバータ５１へ、モータ７を回転させる制御信号の供給を継続する。また、ステップＳ３において、マイコン５３は、電流検出回路５７からの検出電圧を取り込み、検出電圧の値に基づいたモータ電流（図１２の（Ｅ））の検出を開始する。（図１３では、ステップＳ２はモータ回転開始・電流検出開始と記載）。

【0129】

ステップＳ４において、マイコン５３は、モータ電流に対して、時間に対する変化量の計算を行う。変化量は、モータ電流の値を、時間に対し一次微分と二次微分の計算を行うことにより、求める。ここで、モータ電流の値を、時間に対し一次微分の計算で求めた値を電流変化量とし、モータ電流の値を、時間に対し二次微分の計算で求めた値を電流二次微分値とする。なお、図１３には、ステップＳ４は、電流変化計算・電流二次微分値計算と記載されている。

【0130】

ステップＳ５において、ステップＳ４において求めた電流変化量が０か否かの判定が行われる（電流変化量＝０？）。すなわち、モータ電流の電流変化量が０であれば、モータ電流は、上昇方向あるいは低下方向の極大値にあると判定し、次にステップＳ６を実行する。一方、電流変化量が０でなければ、極大値に達していないとして、ステップＳ４に戻り、モータ電流に対する一次微分および二次微分の計算を実行する。

【0131】

ステップＳ６において、ステップＳ４で求めた電流二次微分値が０よりも小さいか否かの判定が行われる（電流二次微分値＜０？）。電流二次微分値は、二次微分の値であるため、それが０よりも小さい場合には、モータ電流の値は上昇方向で変化していることになる。従って、この場合には、モータ電流は、上昇方向で極大値が発生していることになる。一方、電流二次微分値が０以上の場合には、モータ電流は低下方向で変化しているときに、極大値が発生していることになる。図１２の（Ｅ）から理解される様に、モータ電流が上昇方向にあるときに、極大値となるタイミングが、打込みのタイミングを表している。そのため、電流二次微分値が０以上のときには、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４において、一次微分および二次微分の計算が行われる。一方、電流二次微分値が０よりも小さいときには、次にステップＳ７が実行される。

【0132】

ステップＳ７において、モータの回転量の計算が開始される。モータの回転量の計算は、磁極センサ５２からの検出信号を積分することにより、求める。すなわち、ステップＳ６において、モータ電流が上昇方向における極大値と判定されたタイミングから、検出信号の積分演算が開始され、モータ７の回転量の計算が開始される。計算により算出した回転量が、所定の回転量（値）Ｐｍに到達したか否かの判定が、ステップＳ８において行われる（所定回転量？）。計算により求めたモータ７の回転量が、所定の回転量に到達していない場合には、回転量の計算が継続して実施される（ステップＳ８）。すなわち、ステップＳ８においては、磁極センサ５２からの検出信号を積分した値が、所定回転量に相当する値に到達するまで、磁極センサ５２からの検出信号を取り込み、計算を実施する。

【0133】

計算により算出したモータ７の回転量が、所定回転量に到達したと、ステップＳ８において判定されると、次にステップＳ９が実施される。ステップＳ９では、マイコン５３は、インバータ５１に対して、モータ７の回転を停止させる様な制御信号を供給する。これにより、モータ７は回転を停止する。

【0134】

モータ７を停止させた後、ステップＳ１０が実施される。ステップＳ１０では、打込み許可か否かの判定が行われる。ステップＳ１０においては、例えば、トリガスイッチ５４の状態が判定される。トリガスイッチ５４がオン状態であれば、次にステップＳ２を実行し、トリガスイッチ５４がオフ状態であれば、トリガスイッチ５４がオン状態にされるまで、ステップＳ１０が実行される。

【0135】

なお、ステップＳ２あるいはＳ１０において、検知回路６５からの検知信号を、打込み許可の判定条件としてもよい。検知回路６５から留め具２３の残量が少ない旨の検知信号が供給された場合に、打込み許可はＮＯであるとしてもよい。また、ステップＳ１０において、ステップＳ８で算出したモータの回転量はリセットする。あるいは、ステップＳ７において、モータの回転量計算を開始する前に、以前のモータ回転量はリセットする。

【0136】

この様に、ステップＳ４からＳ６により、モータ電流が上昇方向で変化しているときに発生する極大値のタイミングを判定する。判定した極大値が発生しているタイミング（時刻ｔ２）から、モータ７の回転量の算出が開始され、ステップＳ８において、所定回転量にモータ７の回転量が到達したとき（時刻ｔ３）、モータ７の回転を停止させる。

【0137】

この実施の形態２においても、打込みを行った後、ドラム１３を再び回転させるとき、ドラム１３の回転速度を多段階に変更する様にしてもよい。この場合、例えば、ステップＳ８において、モータ７の回転量を、所定回転量よりも少ない回転量である第１の回転量（減速回転量）に到達したか否かを判定し、第１の回転量に到達したと判定したとき、モータ７の回転速度を高速回転から低速回転に減速させる。その後、モータ７の回転量が、所定回転量に到達したとき、モータ７を停止させる。これは、マイコン５３からインバータ５１に供給する制御信号を変更することにより、インバータ５１からモータ７を高速回転、低速回転、停止と制御することにより達成することができる。

【0138】

この様にすることにより、プランジャ８が下死点側へ移動した後、モータ７の駆動力によって再び上死点側の所定位置へ移動させるときに、モータ７の回転速度を所定値以下に減速させ、その後、モータ７を停止させることができる。これにより、打込み終了後において、次の打込みサイクルの準備として、プランジャ８の停止位置を、打込み開始位置にできる限り近い所定位置とする様に制御することが可能となる。すなわち、次の打込みサイクルの準備として、プランジャ８の停止位置をより細かく制御することが可能となる。これにより、打込みサイクルの終了時には、打込みばね９を所定の打込エネルギーを持つ様に確実に圧縮させて、終了させることができる。そのため、次の打込みサイクルにおけるばね９の圧縮時間を短縮し、全体の打込み時間を短縮でき、打込みフィーリングを向上させることができる。

【0139】

打込み終了後のプランジャ８の停止位置は、ブレード８ａ下端がマガジン６内に装填された留め具２３の範囲内であって留め具２３の上端付近となるよう設定することが望ましい。これにより、ノーズ５の射出部通路５ａ内にブレード８ａが位置しているため、射出部通路５ａ内に次の打込みのための留め具２３が供給されることを防ぐことができると共に、次の打込みまでに要する時間を短くすることができる。

【0140】

この実施の形態２においては、モータの回転量（回転の回数）を算出する演算は、モータ電流が極大値を示したタイミングから開始される。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間におけるモータの回転量を算出しない場合には、演算の回数を低減することが可能となり、低消費電力化を図ることが可能となる。

【0141】

図１４は、ブラシレスモータの構成を示す模式図である。図１１において述べた様に、この実施の形態においては、回転子が磁石により構成され、固定子に界磁巻線が設けられている。図１４に示したブラシレスモータにおいては、回転子が４個の磁石７ｃ〜７ｆにより構成されている。固定子は６極Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２あり、それぞれに巻線ｃｕ１、ｃｖ１、ｃｗ１、ｃｕ２、ｃｖ２、ｃｗ２が設けられている。また、磁極センサ５２ａ、５２ｂおよび５２ｃが、ブラシレスモータに設けられている。

【0142】

固定子に設けられた巻線ｃｕ１、ｃｖ１、ｃｗ１、ｃｕ２、ｃｖ２、ｃｗ２には、三相電圧（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が、インバータ５１から印加され、固定子は三相電圧に応じた磁界を発生する。固定子に発生した磁界と回転子７ｂ（磁石７ｃ〜７ｆ）の磁界との作用により、回転子７ｂが回転する。

【0143】

磁極センサ５２ａ〜５２ｃは、回転子７ｂの磁石７ｃ〜７ｆが、通過する際に検出信号を形成して、マイコン５３に供給する。従って、磁極センサ５２ａ〜５２ｃのそれぞれからの検出信号を基にして、マイコン５３は、回転子の位置を把握し、インバータ５１からブラシレスモータに印加する三相電圧の位相を制御して、回転子７ｂが回転する様に駆動する。また、磁極センサ５２ａ〜５２ｃのそれぞれからの検出信号を積分することにより、回転子７ｂの回転数に相当する積分値を回転量として求めることができる。また、界磁巻線を流れる電流の値は、ブラシレスモータにより圧縮されるばね９の抗力に対抗する回転トルクを発生させるために、抗力に応じた値となる。界磁巻線を流れる駆動電流に応じた電流が電流検出用抵抗素子５６に供給されるため、電流検出用抵抗素子５６には、ばね９の抗力応じた電流に対応する電圧降下が発生する。なお、回転子７ｂは、モータ７の回転出力軸７ａと一体となっている。

【0144】

上記した実施の形態１においては、モータ７を回転させたとき（時刻ｔ１）からの回転数が、そのとき（時刻ｔ１）からの磁極センサ５２の検出信号を積分することにより、モータ７の回転量として算出される。また、実施の形態２においては、図１３から理解される様に、打込みを行ったタイミング（時刻ｔ２）からのモータ７の回転数が、そのとき（時刻ｔ２）からの磁極センサ５２（５２ａ〜５２ｃ）の検出信号を積分することにより、モータ７の回転量として算出される。この様に、モータ７の回転量の算出は、モータ７の回転を開始させたときからでもよいし、打込みのタイミングから開始する様にしてもよい。

【0145】

図１３の説明においては、電流変化量が０になったか否かの判定が、ステップＳ５において行われる旨を述べた。マイコン５３が、モータ電流を検出する場合、例えば、電流検出回路５７の出力をサンプリングし、その値をモータ電流として判定する。電流検出回路５７の出力をサンプリングするタイミングによっては、モータ電流が０となったときの値をサンプリングできないことが考えられる。この場合には、モータ電流の変化量が正から負へ変化したときを、極大値が発生したタイミングと判定する様にしてもよい。

【0146】

上記した複数の実施の形態においては、操作スイッチとしてトリガスイッチおよびプッシュスイッチを適用した場合について述べたが、他の操作スイッチを適用することができる。また、実施の形態においては、トリガスイッチをプッシュスイッチに優先させて操作させた場合について述べたが、プッシュスイッチを優先させても同様に構成できる。さらに、トリガスイッチおよびプッシュスイッチは、通常はオフ状態であるノーマリオフ型スイッチを使用したが、通常はオン状態であるノーマリオン型スイッチを適用してもよい。

【0147】

また、トリガスイッチ５４が操作され、モータ７に電流が供給されているにも関わらず、釘詰りなどが発生してプランジャ８が押し上げられない状況が発生することがあるが、上記したモータ７の回転量の検出を用いて、トリガスイッチ５４が操作されてから所定時間モータ７の回転量が検出されない場合には釘詰りなどの異常が発生したと判断してモータ７への電流供給を停止することが望ましい。

【0148】

以上本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前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において種々変更可能である。

【符号の説明】

【0149】

１ 留め具打込機
２ 胴体ハウジング部
２ａ 壁部
２ｂ 取付部
３ ハンドルハウジング部
４ 電池パック
５ ノーズ
５ａ 射出部通路
６ マガジン
６ａ 給送部材
７ モータ
７ａ 回転出力軸
８ プランジャ
８ａ ブレード
８ｂ プランジャプレート
９ ばね
１０ トリガ
１１ 遊星ギア
１２ ダンパ
１３ ドラム
１３ａ ドラムダンパ係合部
１３ｂ ドラム溝部
１４ 第１のプーリー
１５ 第２のプーリー
１６ ワイア
１７ 動力伝達ピン
１７ａ ピンスライド部
１７ｂ ピン引掛部
１８ ガイドプレート
１８ａ ガイド溝
１６ｂ ガイド突起部
１９ 減速機構部の回転出力軸
２０ キー
２１ ピン支持プレート
２１ａ ピン支持スライド部
２１ｂ キー溝
２２ ドラムフック
２２ａ フック部
２２ｂ ベアリング
２３ 留め具（釘）
２４ 一方向性クラッチ
４０ ベルト
５０ コントローラ
５１ インバータ
５２ 磁極センサ
５３ マイコン
５４ トリガスイッチ
５５ プッシュスイッチ
５６ 電流検出用抵抗素子
５７ 電流検出回路
５８ 単発／連発モードスイッチ
５９ 電源スイッチ
６０ 電源スイッチ検知回路
６１ コントローラ電源スイッチ
６２ １５分タイマ
６３ 電池電圧検出回路
６４ 釘残量センサスイッチ
６５ 検知回路
６６ 表示回路
８０ 減速機構部
８１ ばね圧縮解放機構部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】