(57)【要約】【課題】内燃機関式の手持ち工具の燃料カートリッジの充填レベルを知ること。【解決手段】締結具を駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）のための燃料カートリッジ組立体（３０）において、カートリッジ内の燃料の複数の異なる充填率について燃料（３８）の温度変化に対する圧力変化を示す複数の曲線（Ｆ１〜Ｆ５）を含むノモグラムを実装した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結具を駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）のための燃料カートリッジ組立体（３０）において、カートリッジ内の燃料の複数の異なる充填率について燃料（３８）の温度変化に対する圧力変化を示す複数の曲線（Ｆ１〜Ｆ５）を含むノモグラムを実装した燃料カートリッジ組立体。
【請求項２】
前記ノモグラムは、前記カートリッジ内に充填可能な異なる燃料に関連した複数のノモグラムを含む請求項１に記載の燃料カートリッジ組立体。
【請求項３】
締結具を駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）のための燃料カートリッジ（３０）において、前記カートリッジ（３０）内の燃料の圧力を測定する圧力センサー（７０）を具備することを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項４】
締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）の燃料カートリッジ（３０）から燃焼室（Ｃ）に燃料を輸送するための装置（６０）において、燃料の圧力を測定するセンサー（７１）を具備することを特徴とする装置。
【請求項５】
ソレノイドバルブ（６０）である燃料輸送装置。
【請求項６】
支持材内へ締結具を駆動するための内燃機関式の手持ち工具（１０）において、
駆動用燃料（３８）のためのカートリッジ（３０）を受容するハウジング（２９）と、
前記カートリッジ（３０）から前記駆動用燃料（３８）を受入れる燃焼室（Ｃ）であって、該燃焼室内の燃料を点火する手段（１４、１６、１８、２４）を備えた燃焼室と、
該手持ち工具に設けた温度センサー（８０）と、
燃料を輸送するための通路（４２）を介して前記カートリッジのための前記ハウジング（２９）に接続され、前記カートリッジ（３０）から前記燃焼室（Ｃ）へ燃料を輸送するための装置（６０）とを具備し、
前記通路（４２）において、燃焼室輸送装置（６０）と、前記カートリッジ（３０）のための前記ハウジング（２９）との間に燃料圧力を測定するための圧力センサー（７２）を配設したことを特徴とする手持ち工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具に収納された燃料カートリッジから内燃機関の燃焼室内へ駆動用燃料を輸送し、該燃料を燃焼室内で点火して締結具を支持材内に打込むための内燃機関式の手持ち工具に関する。この種の工具は、例えば、釘打ち機やステープル打ち機を含む。
【背景技術】
【０００２】
この種の工具の１の問題は、燃料カートリッジの充填レベルを知ることである。
一般的に、こうしたカートリッジは、燃料を充填するための内袋を有している。内袋から燃料を排出するために、内袋は開いており、かつ、該内袋に圧力を印加する推進液体に一部が浸漬され、燃料が流出するようになっている。一例として、推進液体による圧力は４気圧とすることができよう。本質的に液体の上方は１気圧の空気となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
充填レベルの問題の解決を試みた発明者は、内袋内に燃料が無い場合には１気圧であるが、内袋に一層多量の燃料を充填すると、それだけ高い空気圧が内腔に作用することを見出した。内袋に燃料が充填されると、空気の体積が低下し、その圧力が増加する。従って、内袋に作用する圧力は、内袋が空のときの５（４＋１）気圧から、内袋が満たされているときの８（４＋（１×４））気圧の範囲となり、内袋から駆動用燃料が無くなると５気圧の圧力低下が生じる。
【０００４】
こうした状況で、発明者は、一定の体積の下で流体の圧力と温度は一定の比率となるとのマリオットの法則から発明を思いついた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は締結具を駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）のための燃料カートリッジ組立体（３０）において、カートリッジ内の燃料の複数の異なる充填率について燃料（３８）の温度変化に対する圧力変化を示す複数の曲線（Ｆ１〜Ｆ５）を含むノモグラムを実装した燃料カートリッジ組立体を要旨とする。
【０００６】
既知の燃料について、カートリッジ内の圧力と温度を知ることによって、カートリッジの燃料充填率を知ることが可能となる。
前記カートリッジ内に充填可能な異なる燃料に関連して複数のノモグラムは容易に準備することができよう。
【０００７】
上記発明に密接に関連して、本発明は、また、締結具を駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）のための燃料カートリッジ（３０）において、前記カートリッジ（３０）内の燃料の圧力を測定する圧力センサー（７０）を具備することを特徴とする燃料カートリッジを要旨とする。
温度が分かれば本発明のノモグラムと組合せることによって、カートリッジの燃料充填率を容易に知ることが可能となる。
【０００８】
本発明によれば、更に、締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具（１０）の燃料カートリッジ（３０）から燃焼室（Ｃ）に燃料を輸送するための装置（６０）において、燃料の圧力を測定するセンサー（７１）を具備することを特徴とする装置が提供される。
【０００９】
輸送装置の温度に加えて同輸送装置内の圧力が分かれば、カートリッジ内の圧力を知ることができ、従って、カートリッジの燃料充填率を知ることが可能となる。
輸送装置は、ソレノイドバルブまたは圧電式噴射装置を含む。
【００１０】
本発明によれば、更に、支持材内へ締結具を駆動するための内燃機関式の手持ち工具（１０）において、駆動用燃料（３８）のためのカートリッジ（３０）を受容するハウジング（２９）と、前記カートリッジ（３０）から前記駆動用燃料（３８）を受入れる燃焼室（Ｃ）であって、該燃焼室内の燃料を点火する手段（１４、１６、１８、２４）を備えた燃焼室と、該手持ち工具に設けた温度センサー（８０）と、燃料を輸送するための通路（４２）を介して前記カートリッジのための前記ハウジング（２９）に接続され、前記カートリッジ（３０）から前記燃焼室（Ｃ）へ燃料を輸送するための装置（６０）とを具備し、
前記通路（４２）において、燃焼室輸送装置（６０）と、前記カートリッジ（３０）のための前記ハウジング（２９）との間に燃料圧力を測定するための圧力センサー（７２）を配設したことを特徴とする手持ち工具が提供される。
【００１１】
温度に加えて、カートリッジと輸送装置との間の燃料圧力を知ることによって、カートリッジ内の圧力を知ることができ、従って、カートリッジの燃料充填率を知ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】燃料カートリッジと共に示す内燃機関式の手持ち工具の縦断面図である。
【図２】満杯の燃料カートリッジの断面図である。
【図３】殆ど空の状態のカートリッジの断面図である。
【図４ａ】燃料カートリッジと、図１の工具の燃焼室へ燃料を輸送するためのソレノイドバルブとから成る組立体の略図である。
【図４ｂ】燃料カートリッジと、図１の工具の燃焼室へ燃料を輸送するためのソレノイドバルブとから成る組立体の略図である。
【図４ｃ】燃料カートリッジと、図１の工具の燃焼室へ燃料を輸送するためのソレノイドバルブとから成る組立体の略図である。
【図５】カートリッジ内に配設された圧力センサーと共に示す図２、３の燃料カートリッジの断面図である。
【図６】圧力センサーを組込んだソレノイドバルブの側面図である。
【図７】カートリッジの充填率を変えて示す圧力ｐ−温度θ線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して説明する本発明の実施形態から本発明を一層理解することができよう。なお、添付図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
【００１４】
図１を参照すると、内燃機関式の手持ち工具１０は、バッテリー（図示せず）に加えて、点火システムを具備している。該点火システムは、ヘッドスイッチ１４とトリガースイッチ１６を含む。燃料供給システムが点火システムと協働し、ヘッドスイッチ１４がオンされた後所定時間後に工具１０の燃焼室Ｃに燃料を流入可能とし、そして、トリガースイッチ１６がオンされた後所定時間後に燃焼室Ｃに燃料が流入するようにしている。
【００１５】
ヘッドスイッチ１４は常開のスイッチであり、周知のように、締結具が打込まれる支持材に周知のタイプのセンサーの接触部材が当接されたときに、周知タイプの移動部材１８によって閉成されるようになっている。センサーが当接すると、移動部材１８によって燃焼室Ｃは閉じ、該燃焼室内で周知のタイプのファン２２が起動可能となる。好ましくは、ヘッドスイッチ１４は光電式スイッチである。
【００１６】
工具には温度センサー８０が配設されている。本例では、該温度センサーは、工具のハウジング、つまり、カートリッジハウジングのシェル４０においてカートリッジの近傍に配置されている。また、本例では、該温度センサーはサーミスターである。
【００１７】
点火システムによって、燃焼室Ｃに流入した燃料に点火できるように、トリガースイッチ１６はヘッドスイッチ１４が閉成したときに閉成可能となる。トリガースイッチ１６を閉成するために、トリガー２４が設けられている。
【００１８】
本例では、燃料は、工具１０において周知のタイプの加圧されたカートリッジ３０から液体状態で流出する炭化水素である。カートリッジ３０は、出口部材３２を有している。該出口部材３２を積極的に押下することによって、燃料が該出口部材を通じてカートリッジ３０から流出可能となる。
【００１９】
工具１０は、カートリッジ３０が工具１０に装着されると、出口部材３２が押下されるようになっている。そのために、工具１０は、カートリッジ３０を収納するハウジング２９を有したシェル４０を具備している。シェル４０は、燃料噴射装置６０、本例ではソレノイドバルブを収容する凹部４６を有している。シェル４０は、出口部材３２を通じてカートリッジ３０から流出した炭化水素燃料を流通させる通路４２、４４を有している。カートリッジ３０が工具１０に装着されると、出口部材３２が通路４２内に開口する。通路４４を介してシェル４０の通路４２は噴射装置６０に連通する。噴射装置６０は保持室４８を有しており、保持室に通路４４が開校している。保持室４８はノズル５０を介して燃焼室Ｃに連通している。前記ノズル内にニードルを配設してもよい。
【００２０】
燃料供給システムは、凹部４６内に取付けられた燃料噴射装置６０を具備している。燃料噴射装置６０は、所定時間間隔で燃焼室Ｃ内に燃料を噴射し、以て噴射する燃料の体積を制御するようになっている。該時間間隔は、室温や室内圧力によって変化する。
【００２１】
図２、３を参照すると、カートリッジ３０は円筒形状のシェル３１を具備しており、該シェル内に柔軟な内袋３３が配設されている。該内袋は燃料３８が充填される。該内袋には締切機構３４が取付けられており、該締切機構内に、出口部材３２がバネにより付勢され摺動自在に配設されている。該出口部材は、カップ部３５から突出しており、該カップ部は、リム３９においてシェル３１にかしめられている。シェル３１内おいて、内袋３３の周囲の空間の一部には、内袋３３に圧力を印加する推進液体３６が貯留されており、推進液体３６の上方の空間には空気３７が充満されている。推進液体３６の上方の空気には、また、推進液体の蒸気が含まれている。出口部材３２が締切機構３４内に押下されると、推進液体３６および空気３７の圧力の作用によって、燃料３８が、カートリッジ３０から通路４４を介してソレノイドバルブ６０へ流出する。内袋３３が空になると、該内袋の周囲の空間が増加し、推進液体３６の一部が気体３６′に相変化する。
【００２２】
カートリッジ３０の内袋３３内の燃料のために、図７のノモグラムが実装されている。図７のノモグラムは、複数の、この例では５つの異なる充填率について温度変化に対する内袋内の圧力を示す複数の曲線を含んでいる。
【００２３】
一番上の第１の曲線Ｆ１は内袋３３が満杯（図２）を示しており、Ｆ２からＦ５へ充填率が所定の差分で低減しており、一番下の曲線Ｆ５は、内袋が概ね空の状態（図３）となっている。
【００２４】
センサー８０は、カートリッジ３０、ソレノイドバルブ６０および接続する通路の温度を提供する。カートリッジ内の圧力およびセンサー８０による温度を得ることによって、曲線Ｆ１〜Ｆ５から充填率を得ることが可能となる。
【００２５】
カートリッジ内の燃料圧力を得るために、複数の方法が考え得る。図４〜図６を参照すると、圧力センサー７０をカートリッジ３０内に直接配設することができよう。また、噴射装置６０に圧力センサー７１を配設してもよい（図４ｂ、６）。更に、手持ち工具１０において、カートリッジ３０を噴射装置６０に接続する通路４２に圧力センサー７２を配設してもよい（図４ｃ）。カートリッジ３０のセンサー７０が、該カートリッジ３０の推進剤（液体（３６）および／または気体（３７））に浸漬されている場合には、RFチップ７５によって信号を得ることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０    工具
１４    ヘッドスイッチ
１６    トリガースイッチ
１８    移動部材
２２    ファン
２４    トリガー
２９    ハウジング
３０    カートリッジ
３１    シェル
３２    出口部材
３３    内袋
３４    締切機構
３５    カップ部
３６    推進液体
３６    気体
３７    空気
３８    燃料
３９    リム
４０    シェル
４２    通路
４４    通路
４６    凹部
４８    保持室
５０    ノズル
６０    燃料噴射装置（ソレノイドバルブ）
７０    圧力センサー
７０    センサー
７１    圧力センサー
７２    圧力センサー
７５    チップ
８０    温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2011152637.tif 000008
【図５】
2011152637.tif 000009
【図６】
2011152637.tif 000010
【図７】
2011152637.tif 000011