(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具において前記内燃機関の発するファスナ打ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって、
前記燃焼室内で乱流を生じさせるように前記ファスナ打ち込み工具の前記燃焼室内に配置されたファンと、前記ファンを駆動するモータと、前記モータに駆動電圧を供給するバッテリと、前記ファンの回転速度を制御することにより前記エネルギ出力を制御する回路であって、前記回路は変更可能に設定電圧を与える第１の手段と、比較器を有し前記ファンの前記回転速度に比例する電圧をサンプリングする第２の手段とを有し、前記サンプリングしたサンプル電圧と前記設定電圧とを比較し、前記サンプル電圧が前記設定電圧より低い場合は前記駆動電圧を前記モータに供給し、前記サンプル電圧が前記設定電圧より高い場合は前記駆動電圧を前記モータに印加しない回路とを含む内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項２】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
比較器を有する前記第２の手段は、バッテリとモータの間に接続されたトランジスタスイッチをさらに含み、サンプル電圧が設定電圧より低い場合はトランジスタスイッチがオンされ、サンプル電圧が設定電圧より高い場合はトランジスタスイッチがオフされるようになされている内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項３】
前記請求項２記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記比較器はサンプル電圧が設定電圧より低い場合は高電圧を出力しサンプル電圧が設定電圧より高い場合は低電圧を出力するようになされ、そこでは前記比較器により高電圧が出力された場合トランジスタスイッチがオンされ前記比較器により低電圧が出力された場合トランジスタスイッチがオフされるようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項４】
前記請求項３記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
比較器とトランジスタスイッチを含んだ前記第２の手段は、前記比較器から出力された電圧と比例する電圧が前記インバータに入力されるように前記比較器と前記トランジスタスイッチの間に接続されたインバータをさらに含み、前記インバータは前記比較器から高電圧が出力された場合低電圧を出力するようになされ、前記比較器から低電圧が出力された場合高電圧を出力するようになされ、そこでは前記インバータが低電圧を出力した場合前記トランジスタスイッチがオンし、前記インバータが高電圧を出力した場合トランジスタスイッチがオフする内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項５】
前記請求項４記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
停止位置と稼働位置との間で切り替え可能なスイッチをさらに有し、前記スイッチが稼働位置にある時には比較器から出力される電圧をインバータに入力させ、前記スイッチが停止位置にある時には比較器から出力される電圧が該インバータの入力に印加されるのが妨げられる内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項６】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記第１の手段が抵抗値連続可変型の抵抗装置を含む分圧器を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項７】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記第１の手段が固定抵抗器の組み合せを選択することによって抵抗値を選択する抵抗装置を含む分圧器を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項８】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記分圧器からなる第１の手段が前記分圧器による分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と選択的に接続可能な抵抗器とをさらに含み、そこでは前記回路は発光ダイオードと受光トランジスタとを有する光電スイッチを含み、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗器と前記分圧器とを接続するようになされ、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が遮断される場合は前記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項９】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記分圧器からなる第１の手段が前記分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と選択的に接続可能な二つの抵抗器とをさらに含み、そこでは前記分圧回路は２個の光電スイッチを含み、前記光電スイッチの各１個は発光ダイオードと受光トランジスタとを有し、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が遮断されない場合該各光電スイッチは前記選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、自身に専用に対応する一つの抵抗器を前記分圧器に接続するが、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が遮断される場合は該選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、該自身に専用に対応する一つの抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項１０】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記設定電圧を設定する前記第１の手段が、前記バッテリに接続され、少なくとも二つの設定電圧を選択的に形成し得るように少なくとも二つの抵抗値の中のいずれか一つを選択可能な抵抗装置を有する分圧器からなる内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項１１】
前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記第１の手段が選択的に接続可能な抵抗器を含み、前記回路は発光ダイオードと受光トランジスタとを有する光電スイッチをさらに含み、該光電スイッチは前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナにより遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗器を前記分圧回路に接続するようになされ、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナで遮断されそれによって前記ファスナ打ち込み工具が所定の長さを有するファスナを打ち込むように使用される場合は、前記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項１２】
前記請求項１１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記第１の手段が２個の選択的に接続可能な抵抗を含み、前記回路は２個の光電スイッチをさらに含み、前記２個の光電スイッチの各１個は発光ダイオードと受光トランジスタとを有し、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナにより遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗を前記第１手段に接続するようになされ、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナで遮断されそれによって前記ファスナ打ち込み工具が異なる所定の長さを有するファスナを打ち込むように使用される場合は、前記１個の選択的に接続可能な抵抗を前記第１手段から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項１３】
前記請求項１１または１２記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記ファスナ打ち込み工具はノーズ片を有し、前記光電スイッチは前記ファスナ打ち込み工具の前記ノーズ片内に配置された内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【請求項１４】
前記請求項１３記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、
前記２個の光電スイッチは前記ノーズ片内において打ち込まれるファスナが通過し得る位置に配置された内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を電源とし、燃焼室内にて乱流を発生可能なように設けられた直流モータを制御することにより、内燃機関を用いたファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力を制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を用いる（すなわち燃焼室内での燃焼力を動力として用いる）釘打ち込み工具とかステープル打ち込み工具等、総称してのファスナ打ち込み工具は、従来においても例えば、ニコリッチ(Nikolich)氏の米国再発行特許第32,452号、米国特許第 4,552,162号、米国特許第 4,483,474号、及び米国特許第 4,403,722号、ワグディ(Wagdy）氏の米国特許第 4,483,473号に開示されている。
【０００３】
こうした工具は、いずれも可燃燃料が噴射される燃焼室を有しており、燃焼室内に噴射された燃料は空気と混合されて点火される。そして、上述したニコリッチ氏の特許ではまた、燃焼室内にて燃料と空気の混合気に乱流を生じさせるように、ファンないしインペラを用いている。
【０００４】
一方、このような工具の点火系統については、米国特許第 5,133,329号にてロドセス(Rodseth) 氏等が開示した電池給電によるものがあり、燃料系統についての発明としてはドハーティ(Doherty) 氏等による米国特許第 5,263,439号にその開示例がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のファスナ打ち込み工具は、そのエネルギ出力を制御するための合理的な構成を備えていない。ファスナを打ち込むべき対象物の相違、例えば比較的柔らかい木であるのか、そうではなく硬い木であるのかによってファスナ打ち込み工具に要求されるエネルギ出力は変わるし、柔らかい木に対し、硬い木に対するのと同じエネルギ出力でファスナを打ち込むと、工具の摩耗を早めるだけではなく、ファスナの打ち込み過ぎ等も生ずる。
【０００６】
本発明はこうした点に鑑み、簡単な構成でファスナ打ち込み工具のエネルギ出力を制御可能な制御システムを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具において前記内燃機関の発するファスナ打ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって、前記燃焼室内で乱流を生じさせるように前記ファスナ打ち込み工具の前記燃焼室内に配置されたファンと、前記ファンを駆動するモータと、前記モータに駆動電圧を供給するバッテリと、前記ファンの回転速度を制御することにより前記エネルギ出力を制御する回路であって、前記回路は変更可能に設定電圧を与える第１の手段と、比較器を有し前記ファンの前記回転速度に比例する電圧をサンプリングする第２の手段とを有し、前記サンプリングしたサンプル電圧と前記設定電圧とを比較し、前記サンプル電圧が前記設定電圧より低い場合は前記駆動電圧を前記モータに供給し、前記サンプル電圧が前記設定電圧より高い場合は前記駆動電圧を前記モータに印加しない回路とを含む内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、比較器を有する前記第２の手段は、バッテリとモータの間に接続されたトランジスタスイッチをさらに含み、サンプル電圧が設定電圧より低い場合はトランジスタスイッチがオンされ、サンプル電圧が設定電圧より高い場合はトランジスタスイッチがオフされるようになされている内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記比較器はサンプル電圧が設定電圧より低い場合は高電圧を出力しサンプル電圧が設定電圧より高い場合は低電圧を出力するようになされ、そこでは前記比較器により高電圧が出力された場合トランジスタスイッチがオンされ前記比較器により低電圧が出力された場合トランジスタスイッチがオフされるようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、比較器とトランジスタスイッチを含んだ前記第２の手段は、前記比較器から出力された電圧と比例する電圧が前記インバータに入力されるように前記比較器と前記トランジスタスイッチの間に接続されたインバータをさらに含み、前記インバータは前記比較器から高電圧が出力された場合低電圧を出力するようになされ、前記比較器から低電圧が出力された場合高電圧を出力するようになされ、そこでは前記インバータが低電圧を出力した場合前記トランジスタスイッチがオンし、前記インバータが高電圧を出力した場合トランジスタスイッチがオフする内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、停止位置と稼働位置との間で切り替え可能なスイッチをさらに有し、前記スイッチが稼働位置にある時には比較器から出力される電圧をインバータに入力させ、前記スイッチが停止位置にある時には比較器から出力される電圧が該インバータの入力に印加されるのが妨げられる内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記第１の手段が抵抗値連続可変型の抵抗装置を含む分圧器を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項７に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記第１の手段が固定抵抗器の組み合せを選択することによって抵抗値を選択する抵抗装置を含む分圧器を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
【０００９】
また、請求項８に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記分圧器からなる第１の手段が前記分圧器による分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と選択的に接続可能な抵抗器とをさらに含み、そこでは前記回路は発光ダイオードと受光トランジスタとを有する光電スイッチを含み、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗器と前記分圧器とを接続するようになされ、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が遮断される場合は前記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項９に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記分圧器からなる第１の手段が前記分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と選択的に接続可能な二つの抵抗器とをさらに含み、そこでは前記分圧回路は２個の光電スイッチを含み、前記光電スイッチの各１個は発光ダイオードと受光トランジスタとを有し、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が遮断されない場合該各光電スイッチは前記選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、自身に専用に対応する一つの抵抗器を前記分圧器に接続するが、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が遮断される場合は該選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、該自身に専用に対応する一つの抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項１０に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記設定電圧を設定する前記第１の手段が、前記バッテリに接続され、少なくとも二つの設定電圧を選択的に形成し得るように少なくとも二つの抵抗値の中のいずれか一つを選択可能な抵抗装置を有する分圧器からなる内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項１１に記載の発明は、前記請求項１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記第１の手段が選択的に接続可能な抵抗器を含み、前記回路は発光ダイオードと受光トランジスタとを有する光電スイッチをさらに含み、該光電スイッチは前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナにより遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗器を前記分圧回路に接続するようになされ、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナで遮断されそれによって前記ファスナ打ち込み工具が所定の長さを有するファスナを打ち込むように使用される場合は、前記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項１２に記載の発明は、前記請求項１１記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記第１の手段が２個の選択的に接続可能な抵抗を含み、前記回路は２個の光電スイッチをさらに含み、前記２個の光電スイッチの各１個は発光ダイオードと受光トランジスタとを有し、前記発光ダイオードと前記受光トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナにより遮断されない場合は前記選択的に接続可能な抵抗を前記第１手段に接続するようになされ、前記ダイオードと前記トランジスタ間の光路が前記ファスナ打ち込み工具により打ち込まれるファスナで遮断されそれによって前記ファスナ打ち込み工具が異なる所定の長さを有するファスナを打ち込むように使用される場合は、前記１個の選択的に接続可能な抵抗を前記第１手段から外すようになされた内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項１３に記載の発明は、前記請求項１１または１２記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記ファスナ打ち込み工具はノーズ片を有し、前記光電スイッチは前記ファスナ打ち込み工具の前記ノーズ片内に配置された内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
また、請求項１４に記載の発明は、前記請求項１３記載の内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムにおいて、前記２個の光電スイッチは前記ノーズ片内において打ち込まれるファスナが通過し得る位置に配置された内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、燃焼室Ｃを有する内燃機関を駆動動力として用いるファスナ打ち込み工具において、そのエネルギ出力を制御するための本発明システムにおける要部の回路構成例を示している。本発明は基本的に、燃焼室Ｃ内に設けられて当該燃焼室Ｃ内の空気と燃料との混合気に乱流を生じさせるファンＦの回転数を制御することにより、エネルギ出力を制御せんとするものである。
【００１１】
図２は、ファンの回転速度(RPM) とエネルギ出力との相対関係を示しており、エネルギ出力は最大エネルギ出力を“１”として正規化してある。本図に示すように、ファンの回転速度が変化すると工具のエネルギ出力が変化する領域があり（図示の場合、ほぼ10000RPM以下の領域）、その領域ではファン回転数が高まる程に工具のエネルギ出力は大きくなり、逆に低くなる程に小さくなる。例えば比較的硬い基材に対し比較的長いファスナを打ち込むような場合には相対的に大きなエネルギ出力が要求されるが、比較的柔らかい基材に対し比較的短いファスナを打ち込むような場合には小さなエネルギ出力で十分なことがある。むしろ、小さいエネルギ出力で良ければ、それは工具の摩耗を減らすので好ましく、工具の使用寿命を延ばすことになる。さらに、適当な大きさのエネルギ出力に留めることで、ファスナの打ち込み過ぎを防止できることも多い。
【００１２】
図３には本発明の適用を受け得る工具10の一例が示されているが、これは既述のニコリッチ特許にも例示されたもので、米国イリノイ(Illinois)州リンコルンシャー(Lincolnshire)市在の ITWパスロード（イリノイ  トゥール  ワークス社［Illinois Tool Works Inc.］の一部門）から商標名「インパルス(IMPULSE)」にて入手可能なものである。
【００１３】
このような工具10に用い得る本発明による改良回路としての図１の説明に戻ると、ファンＦはモータＭにより駆動され、このモータは図示の場合、直流の駆動電圧を受けると回転する直流モータである。駆動電圧は図示しないバッテリから得られ、バッテリ電圧+Vは当然のことながら、モータＭを駆動するに必要な駆動電圧より低くはなく、モータＭまでの回路の電圧降下分に鑑みると一般には高めであって、例えば6.5Vである。そして、工具のエネルギ出力を制御する制御回路100 は次のように構成されている。なお、以下では便宜上、符号+Vは、バッテリ電圧そのものとしてだけではなく、バッテリ正端子をも示す符号とする。
【００１４】
制御回路100 は、この場合、手動操作によって抵抗値可変の抵抗装置として、バッテリの正端子+Vに接続された連続可変型の抵抗器（例えば200KΩ：以下、括弧内の数値は例示のための具体的数値）ないしポテンショメータ101 と、この可変抵抗器101 の他端に接続される固定抵抗器102(1KΩ) と、この固定抵抗器102 をバッテリ負端子（接地）に接続する固定抵抗器104(100KΩ) とを含む分圧器ないし分圧回路を有し、固定抵抗器104 には並列にノイズフィルタとして機能するキャパシタ 103(0.1μF)が設けられている。
【００１５】
分圧器の出力電圧は、図示の場合、演算増幅器で構成されている比較器110 の正端子ないし正相入力に設定電圧として印加され、比較器110 の負端子ないし逆相入力には抵抗器111(100KΩ) を介しモータＭのその時々の実際の駆動電圧に対応する電圧がサンプリングされてサンプル電圧として印加される。従って、サンプル電圧が設定電圧よりも低ければ比較器110 の出力電圧は高くなり、サンプル電圧が設定電圧よりも高ければ出力電圧は低くなる。なお、比較器110 の逆相入力とバッテリ負端子の間に接続されているキャパシタ 112(0.1μF)は電圧スパイク除去用のフィルタである。
【００１６】
比較器110 の出力は抵抗器107(100KΩ) とダイオード106(型番1N914)を経て二位置スイッチ（単投スイッチ)105に接続され、このスイッチ105 が閉じられると比較器110 の出力はバッテリ負端子に落とされる。従って、スイッチ105 は閉じていると「停止位置」に付けられていることになり、モータＭの回転を止め、一方で開いていると「稼働位置」に付けられていることになって、モータＭの回転を許すようになっている。
【００１７】
比較器110 の出力は抵抗器107 を介してインバータ（シュミットトリガ回路）108(型番74HC14) に与えられ、インバータ108 の出力電圧は相対的に低い電圧が比較器110 から与えられた時に高くなり、高い電圧が与えられた時に低くなる。インバータ108 の出力電圧に比例する電圧は抵抗器109(1KΩ) を介し pnpトランジスタ113(2N6727) のベースに印加され、このトランジスタ113 は当該ベースに低電圧が印加されるとオンとなり、高電圧が印加されるとオフとなるトランジスタスイッチとして機能する。
【００１８】
トランジスタスイッチ113 のエミッタはバッテリ正端子に、コレクタはモータＭに接続されており、従ってこのトランジスタスイッチ113 がオンとなるとモータＭが付勢され、また先に述べたスイッチ105 が閉じられると付勢を解かれる。なお、トランジスタスイッチ113 を保護するため、モータＭとバッテリ負端子との間には電圧抑制ダイオード114(1N4001) が、またモータＭとバッテリ正端子+Vとの間には電圧抑制ダイオード115(1N4001) がそれぞれ設けられている。
【００１９】
図１には、仮想線の線路により回路100 に代替可能な別の回路200 も示されていて、ここでは分圧器は二位置スイッチ（単投スイッチ)201を有し、これが閉じられるとバッテリ正端子+Vに対し抵抗器 202(51KΩ) が接続され、その結果、常にバッテリ正端子+Vに接続されている抵抗器 203(51KΩ) と抵抗器202 とが並列になる。実際の使用状況下では、例えばファスナを相対的に柔らかい木に打ち込む時にはこのスイッチ201 は開かれ、相対的に硬い木に打ち込む時には閉じられる。すなわち、抵抗器202,203 及び211(100KΩ) で構成される分圧回路の出力電圧は、スイッチ201 が閉じられると抵抗器202 が抵抗器203 に並列に入ることで高くなり、逆にスイッチ201 が開かれると分圧回路の上側抵抗は抵抗器203 のみとなってその出力電圧は低下する。従ってまた、このスイッチ201 を用いた可変抵抗装置は、固定抵抗器202,203 の組み合せを選択することで所望の抵抗値を得るタイプとなっている。が、明らかなように、複数個の固定抵抗器のどれかを選択するタイプの可変抵抗装置に置き換えることも可能であり、これらの点は上述の制御回路100 における分圧回路にも適用できる。
【００２０】
この制御回路200 では、抵抗器 204(120Ω) を介してバッテリの正端子+Vに接続された発光ダイオード205 も有しており、この発光ダイオード205 の発した光は、コレクタが抵抗器207(200KΩ) を介して先掲の抵抗器202,203 に接続され、エミッタがバッテリ負端子に接続されている受光トランジスタ206 により捕えられるようになっている。つまり、これら発光ダイオード205 と受光トランジスタ206 はあいまって光電スイッチS1を構成していることになり、これには例えば、市販のもの（型番GP2505）を使うことができる。
【００２１】
上述の発光ダイオード205 はさらに、発光ダイオード208 を介してバッテリの負端子に接続しており、この発光ダイオード208 の発した光は、コレクタが抵抗器210(200KΩ) を介して先掲の抵抗器202,203,207 に接続され、エミッタがバッテリ負端子に接続されている受光トランジスタ209 により捕えられるようになっていて、これら発光ダイオード208 と受光トランジスタ209 もまた、上記と同様に光電スイッチS2を構成し、市販の光電スイッチ（型番GP2505）として入手できる。
【００２２】
先にも少し述べたように、制御回路200 における分圧器はこの場合抵抗分圧回路を構成し、その下側抵抗器として抵抗器211(100KΩ) も有しており、その一端は上述の抵抗器群202,203,207,210 に接続され、他端はバッテリ負端子に接続されているが、この抵抗器211 に対し並列に接続されたキャパシタ 212(0.1μF)はノイズフィルタを構成する。
【００２３】
また、これも上述のように、光電スイッチS1，S2としては、シャープ社製の型番GP2505なるレンズ付きの超小型フォトインタラプタを用いるのが好ましいが、これは図３に示すように、工具10のノーズ12内等、打ち込まれるファスナが通過し得る位置に設けられ、ファスナのあるなしによって選択的に発光ダイオードと受光トランジスタ間の光路が遮断されたり開放されたりするように配置する。ただし、ファスナの長さによって光電スイッチS1，S2のオン、オフ状態の組み合せが異なるような配置となっていて、発光ダイオード205 と受光トランジスタ206 による光電スイッチS1は、工具のノーズに予め銜（くわ）えられるファスナが比較的短いファスナ、例えば概ね63.5mm（約 2.5インチ)までの長さのファスナでは光路が遮断されず、それより長いファスナだと遮断される位置に設けられる。短いファスナの場合、光路が遮断されず、受光トランジスタ206 はオンとなるので、抵抗器207 が分圧回路中にて有効となり、分圧回路出力電圧は相対的に低くなって比較器110 に与えられ、その結果インバータ108 を介したトランジスタ103 の駆動電圧が高くなってモータへの印加電圧が平均的に低下し、ファンＦの回転が低下してエネルギ出力が低下する。当然、上記よりも長い寸法のファスナの場合には逆の現象となり、受光トランジスタ206 がオフとなるので分圧回路の出力電圧は高まり、結局はモータＭ、ひいてはファンＦの回転も高まってエネルギ出力が増す。
【００２４】
一方、発光ダイオード208 と受光トランジスタ209 により構成される第二の光電スイッチS2は、上記の長さのファスナから少し長い中間の長さのファスナまでは光路が遮断されないが、比較的長いファスナ、例えば概ね76mm（約3.0インチ) 以上の長さのファスナが銜えられた時に光路が遮断される位置に設ける。従ってこの長いファスナの場合、受光トランジスタ206,208 が共にオフとなり、分圧回路の出力電圧は最も高くなり、エネルギ出力も最も高くなる。
【００２５】
従って、スイッチ201 の選択的な開閉操作により、例えば硬質の木に対しファスナを打ち込むのか、そうではなく比較的柔らかい木に対してファスナを打ち込むのかに応じてファン回転数を可変設定し、ひいてはエネルギ出力を制御できるのに加え、回路200 ではファスナの長さによっても自動的に適当なるエネルギ出力条件に設定できる。
【００２６】
なお、上述した各回路部品に括弧書きで付した具体的数値は、既述のように単なる例示のためであり、設計的事項であることが明らかであるが、その外、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者にとって任意の改変は自由である。分圧器による設定電圧の可変段数も上述の二段に限らず、本質的には任意段数に展開できる。
【００２７】
最後に、図示した本発明の望ましい実施形態から導出される本発明の各態様を以下にまとめて列挙しておく。
1.燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具において該内燃機関の発するファスナ打ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって；
(a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得るファンと；
(b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直流モータと；
(c) 正端子と負端子を有し、上記駆動電圧よりも低くはないバッテリ電圧を供給するバッテリと；
(d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の上記エネルギ出力を制御する制御回路と；
を有し、該制御回路が、
(1) 設定電圧を設定するために少なくとも二つの抵抗値の中の一つに選択的に設定可能な抵抗装置を含む分圧器と；
(2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリングし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記モータに上記駆動電圧を印加し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければ上記モータに上記駆動電圧を印加しない比較器と；
を有することを特徴とするシステム。
【００２８】
2.上記1.に記載のシステムであって；
上記比較器を有する上記制御回路が、上記バッテリと上記モータとの間に接続され、上記サンプル電圧が上記設定電圧よりも低ければオンとなり、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければオフとなるトランジスタをさらに有すること；
を特徴とするシステム。
【００２９】
3.上記2.に記載のシステムであって；
上記比較器が、上記サンプル電圧が上記設定電圧より低ければ高電圧を出力して該高電圧により上記トランジスタをオンとし、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければ低電圧を出力して該低電圧により上記トランジスタをオフとすること；
を特徴とするシステム。
【００３０】
4.上記3.に記載のシステムであって；
上記比較器及び上記トランジスタを有する上記制御回路が、上記比較器と上記トランジスタとの間に設けられたインバータをさらに有し；
該インバータの入力には上記比較器の出力電圧に比例する電圧が印加され、該比較器から高電圧が出力されると該インバータの出力は低電圧になって上記トランジスタがオンとなる一方、該比較器から低電圧が出力されると該インバータの出力は高電圧になって該トランジスタがオフとなること；
を特徴とするシステム。
【００３１】
5.上記4.に記載のシステムであって；
停止位置と稼働位置との間で切り替え可能なスイッチをさらに有し；
該スイッチが上記稼働位置にある時には上記比較器の出力電圧が上記インバータの上記入力に印加され、該スイッチが上記停止位置にある時には該比較器の該出力電圧が該インバータの該入力に印加されるのが妨げられること；
を特徴とするシステム。
【００３２】
6.上記1.に記載のシステムであって；
上記抵抗装置が、抵抗値連続可変型であること；
を特徴とするシステム。
【００３３】
7.上記1.に記載のシステムであって；
上記抵抗装置が、固定抵抗器の組み合せを選択することによって抵抗値を選択すること；
を特徴とするシステム。
【００３４】
8.上記1.に記載のシステムであって；
上記分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な抵抗器とを有すると共に；
上記制御回路は発光ダイオードと受光トランジスタを含む光電スイッチをさらに有し；
該発光ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮断されなければ該光電スイッチは上記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断されると該選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すこと；
を特徴とするシステム。
【００３５】
9.上記1.に記載のシステムであって；
上記分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な二つの抵抗器とを有すると共に；
上記制御回路はそれぞれ発光ダイオードと受光トランジスタを含む二つの光電スイッチをさらに有し；
該各光電スイッチにおいて該発光ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮断されなければ該各光電スイッチは上記選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、自身に専用に対応する一つの抵抗器を上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断されると該選択的に接続可能な二つの抵抗器の中、該自身に専用に対応する一つの抵抗器を上記分圧回路から外すこと；
を特徴とするシステム。
【００３６】
10．燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具において内燃機関の発するファスナ打ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって；
(a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得るファンと；
(b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直流モータと；
(c) 上記駆動電圧よりも低くはないバッテリ電圧を供給するバッテリと；
(d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の上記エネルギ出力を制御する制御回路と；
を有し、該制御回路が、
(1) 設定電圧を設定するための分圧器と；
(2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリングし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記モータに上記バッテリ電圧に比例する上記駆動電圧を印加し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければ上記モータに該駆動電圧を印加しない比較器とを有すると共に；
上記分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な抵抗器とを有し；
上記制御回路はそれぞれ発光ダイオードと受光トランジスタを光電スイッチをさらに有しており；
該発光ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮断されなければ該光電スイッチは上記選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断されると該選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から外すこと；
を特徴とするシステム。
【００３７】
11．上記10．に記載のシステムであって；
上記分圧器が、上記バッテリに接続され、少なくとも二つの設定電圧を選択的に形成し得るように少なくとも二つの抵抗値の中のいずれか一つを選択可能な抵抗装置を有すること；
を特徴とするシステム。
【００３８】
【発明の効果】
いずれにしても上述のように、本発明によると、簡単な回路構成と簡明な制御原理により、ファスナを打ち込むべき対象部材の硬さに応じ無駄な大出力とならないように工具のエネルギ出力を制御できるので、工具自身の摩耗も低減することができ、多くの使途においてファスナの過剰な打ち込み等も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファスナ打ち込み工具に関する本発明エネルギ制御システムの要部の回路構成図である。
【図２】ファンの回転速度とエネルギ出力との相対的関係の代表的一例を示す特性図である。
【図３】本発明の適用を受け得るファスナ打ち込み工具の概略構成図である。
【符号の説明】
100  制御回路，
101  連続可変型抵抗器ないしポテンショメータ，
105  単投スイッチ，
108  インバータないしシュミットトリガ，
110  比較器，
113  トランジスタスイッチ，
200  制御回路，
201  単投スイッチ，
205  発光ダイオード，
206  受光トランジスタ，
208  発光ダイオード，
209  受光トランジスタ，
S1  光電スイッチないしフォトインタラプタ，
S2  光電スイッチないしフォトインタラプタ，
Ｃ  燃焼室，
Ｆ  ファン，
Ｍ  モータ．
【図１】
0003651988.tif 000002
【図２】
0003651988.tif 000003
【図３】
0003651988.tif 000004