(57)【要約】【課題】内燃機関式の手持ち工具の燃焼室への一回の燃料供給量を制御すること。【解決手段】内燃機関式の手持ち工具の制御方法において、該工具の一連の駆動操作の最初の駆動操作で制御電圧信号が送出された後、電流値が増加する遷移期間内で電流値が低下する時刻ｔoを検知し、時刻ｔoの後にソレノイドバルブ（１）が開弁している既知の所定時間Ｔoから、ソレノイドバルブ（１）のコイル（１５）内の電流値が低下し始めた後、噴射制御電圧信号の最初の上昇時間であるＴOFFを減じて、或いは、コイル（１５）内の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでのであるＴOFFを減じて噴射制御信号を停止する時刻ｔdを決定するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的燃料供給装置（１）によって燃料カートリッジ（１６）から内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具の制御方法において、
前記電気的燃料供給装置（１）が弁を具備しており、該弁は、その構成要素（１５）に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記方法が、一連の駆動操作の最初の駆動操作で制御電圧信号が送出された後、電流値が増加する遷移期間内で電流値が低下する時刻ｔoを検知し、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記構成要素（１５）内の電流値が低下し始めた後、前記噴射制御電圧信号の最初の上昇時間であるＴOFFを減じて、或いは、前記構成要素（１５）内の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでのであるＴOFFを減じて噴射制御信号を停止する時刻ｔdを決定するようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記方法を各駆動毎に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気的燃料供給装置の前記構成要素から前記弁を開くための電流の放電が安定化され、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記噴射制御電圧信号の最初の上昇時間であるＴOFFを減じて決定される時刻ｔdのときに噴射制御信号を停止するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記電気的燃料供給装置の前記構成要素から前記弁を開くための電流の放電が安定化されておらず、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記構成要素内の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでの時間であるＴOFFを減じて決定される時刻ｔdのときに噴射制御信号を停止するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
一連の駆動操作の少なくとも１つの駆動操作の後に、時刻ｔdにおいて前記構成要素の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでの実際の時間ＴOFFを測定し、該時間ＴOFFを減じるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電気的燃料供給装置（１）によって燃料カートリッジ（１６）から内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具の制御方法において、
前記電気的燃料供給装置（１）が弁と、該燃料供給装置（１）の出口に配設された圧力センサー（２０）とを具備しており、前記弁は、その構成要素（１５）に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記方法が、一連の駆動操作の最初の駆動操作で制御電圧信号が送出された後、電流値が増加する遷移期間内で電流値が低下する時刻ｔoを検知し、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、時間ＴOFFを減じて噴射制御信号を停止する時刻ｔdを決定し、
前記時間ＴOFFは噴射制御電圧信号の停止から、前記供給装置（１）の出口における圧力低下によって検知される閉弁時刻ｔfまでの時間であり、
一連の駆動操作の少なくとも１つの駆動操作の後に、時刻ｔdにおいて前記電流値が低下し始めた後から前記圧力低下までの実際の時間ＴOFFを測定し、該時間ＴOFFを減じるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記噴射制御電圧信号（ＵV）が矩形波であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記噴射制御電圧信号（ＵV）が一連のパルスの包絡線によって規定されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
電気的燃料供給装置（１、１５）によって燃料カートリッジ（１６）から内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具において、
前記電気的燃料供給装置が弁（１）を具備しており、前記弁は、その構成要素（１５）に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記工具が、更に、前記燃料供給装置（１）に対して直列に接続された電流測定器（３）と、該電流測定器（３）の出力信号をと、前記供給装置（１）のための制御パルス（ＵV）とを受信し、前記燃料供給装置の開弁時間を演算するマイクロコントローラー（２）とを具備することを特徴とする工具。
【請求項１０】
前記マイクロコントローラー（２）が、前記燃料供給装置（１）の機械的な開閉を検知する処理回路（９）を具備する請求項９に記載の工具。
【請求項１１】
前記燃料供給装置（１）が、該供給装置の開弁時間を演算する回路（１０）によって制御される電源装置（４）を具備しており、該電源装置（４）の入力が前記マイクロコントローラー（２）の処理回路（９）に接続されている請求項１０に記載の工具。
【請求項１２】
前記燃料供給装置が、コイル（１５）を備えたソレノイドバルブ（１）を具備しており、前記電流測定器（３）が該コイル（１５）に対して直列に接続されている請求項９〜１１の何れか１項に記載の工具。
【請求項１３】
電圧保護、制御、安定化回路（７）が前記供給装置（１）に並列に接続されている請求項９〜１２の何れか１項に記載の工具。
【請求項１４】
電圧保護、制御、安定化回路（７）が、電圧保護および安定化制御のためのツェナーダイオード（１９）を具備する請求項１３に記載の工具。
【請求項１５】
前記ツェナーダイオード（１９）に放電ダイオード（１８）が直列に接続されている請求項１４に記載の工具。
【請求項１６】
前記燃料供給装置（１）の出口に圧力センサー（２０）を配設した請求項８〜１４の何れか１項に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持材内へ締結具を駆動する所謂ガス駆動式工具に関し、特にガス駆動式工具の内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を噴射、供給するためのソレノイドバルブからの制御パルスに関連する問題を解決する。
【背景技術】
【０００２】
こうしたソレノイドバルブは栓として作用し、燃料カートリッジと燃焼室との間に配設される。ソレノイドバルブは所定時間開くことによって、適切な１回量の燃料をカートリッジから燃焼室へ供給する。
【０００３】
ソレノイドバルブは、通常、磁気コアを備え、該磁気コアには、入口ポートから出口ポートへ延びる通路が貫通している。通路の中程に空所が形成されており、該空所にバネが配設されている。弁体はバネによって出口ポートへ付勢されている。前記コアを包囲するコイルに流を供給するとコア内に磁界が形成され、その作用によって開弁するようになっている。休止している間、弁体は出口ポートを閉塞する。電流が供給され、コイルが付勢されると、弁体は出口ポートを開放し、こうして、ソレノイドバルブが開弁する。
【０００４】
ソレノイドバルブの開弁制御は電圧スロットによってなされる。電圧スロットの立上がる前縁によってソレノイドバルブが開弁し、下降する前縁にて閉弁する。実際上、図１、２を参照すると、電圧スロットの立上がる前縁で時刻ｔmでコイルへの電流供給が開始され、電流値は次第に増加して右上がりの遷移領域が形成される。遷移領域ではコアは休止している。時刻ｔoにおける実際上瞬間的であるが小さな電流低下の後、コアは作動状態となり、そこからソレノイドバルブが開弁し始める。この電流低下の後、電流値は増加して急速に高レベルに達する。電流値は、時刻ｔdで電圧スロットの前縁が下降するまで高レベルを維持する。時刻ｔdを超えてもソレノイドバルブは開いている。電圧スロットの下降する前縁の後に、電圧は中立レベルまで増加する。この電圧の増加は、時刻ｔfにおける小さな電圧低下によって２つに分けられる。ツェナーダイオードを含む回路によってコイルの放電が安定化される場合には、時刻ｔfでソレノイドバルブは閉弁する。そうでなければ、コイルの電流信号は、低下し始めた後に時刻ｔfで小さく上昇する。こうして、ソレノイドバルブは、Ｔo＝ｔf−ｔoの間、開いた状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】フランス国特許第2 887 958号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御電圧スロットは時刻ｔmで立上り、時刻ｔdで下降し、ソレノイドバルブは、時刻ｔoから時刻ｔfまで開いた状態となる。工具の燃焼室への一回の燃料供給量は、ソレノイドバルブの開弁時間に依存し、従って、時間ＴON＝ｔo−ｔmおよび時間ＴOFF＝ｔf−ｔdに依存しているが、時間ＴONおよび時間ＴOFFが電気的、機械的理由からソレノイドバルブ間で異なっている問題がある。
【０００７】
本発明は、ソレノイドバルブの開弁時間が区々となる問題を解決し、ガス駆動式工具の燃焼室への一回の燃料供給量を制御することを目的としている。更に、本発明は、より一般的にガス駆動式工具の燃焼室への燃料供給装置であって、電圧制御信号によってある構成要素に生じる電流で開く弁を具備した燃料供給装置の燃料供給供給量が変化する問題を解決することを目的としている。実際上、こうした例は、圧電式噴射装置である。圧電式噴射装置では、水晶がソレノイドバルブ式噴射装置のコイルに相当する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電気的燃料供給装置（１）によって燃料カートリッジ（１６）から内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具の制御方法において、
前記電気的燃料供給装置（１）が弁を具備しており、該弁は、その構成要素（１５）に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記方法が、一連の駆動操作の最初の駆動操作で制御電圧信号が送出された後、電流値が増加する遷移期間内で電流値が低下する時刻ｔoを検知し、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記構成要素（１５）内の電流値が低下し始めた後、前記噴射制御電圧信号の最初の上昇時間であるＴOFFを減じて、或いは、前記構成要素（１５）内の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでのであるＴOFFを減じて噴射制御信号を停止する時刻ｔdを決定するようにしたことを特徴とする方法を要旨とする。
【０００９】
時間ＴOFFは時刻ｔdで開始し、ソレノイドバルブを開くための電流のコイルからの放電が、例えば、ツェナーダイオードを具備する電圧制御回路によって安定化されているか否かによって、噴射制御電圧信号の最初の上昇で終了するか、或いは、コイル内の電流値が低下した後の最初の上昇で終了する。
【００１０】
コイルからの放電が、フランス国特許第2 887 958号に記載されているようにスレッショルド電圧に達すると迅速に電流を通すツェナーダイオードによって安定化されている場合、コイルからは急速に放電され、そして、制御電圧信号は急速に上昇する。従って、時間ＴOFFは短く、かつ、駆動毎に概ね一定となる。時間ＴOFFの変動は非常に小さくなる。
ツェナーダイオードではなく、複数の制御ダイオードを用いてもよい。
【００１１】
それに対してコイルからの放電がツェナーダイオードによって安定化されていない場合、制御電圧信号は非常に緩慢に上昇する。時刻ｔfで閉弁するとコイル内の電流値が僅かに上昇する。
【００１２】
実際上、燃料供給装置の弁の応答時間は駆動毎に大きくは変動せず、各駆動毎に制御方法を実施することも可能であろうが、本発明の方法は時々実施すれば十分である。また、ツェナーダイオードによる放電の安定化が図れる場合、最初の電圧上昇後の小さな電圧低下の時間は無視しうる。
【００１３】
前記弁を開くための電流の前記燃料供給装置の前記構成要素からの放電が安定化されている場合には、時刻ｔdにおいて噴射制御信号が停止する。この時刻ｔdは、前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記噴射制御電圧信号の最初の上昇時間であるＴOFFを減じて決定される。
【００１４】
前記弁を開くための電流の前記燃料供給装置の前記構成要素からの放電が安定化されていない場合には、前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、前記構成要素内の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでの時間であるＴOFFを減じて決定される時刻ｔdのときに噴射制御信号が停止される。
【００１５】
その場合、一連の駆動操作の少なくとも１つの駆動操作の後に、時刻ｔdにおいて前記構成要素の電流値が低下し始めた後から上昇したときまでの実際の時間ＴOFFを測定し、該時間ＴOFFを減じるようにする。
【００１６】
前記噴射制御電圧信号（ＵV）は矩形波であり、前記噴射制御電圧信号（ＵV）が一連のパルスの包絡線によって規定される。
本発明によれば、ソレノイドバルブや圧電式噴射装置は、種々の修正や代案が可能である。また、燃料の供給やソレノイドバルブの開弁も最適化できよう。
【００１７】
本発明は、また、電気的燃料供給装置によって燃料カートリッジから内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具において、
前記電気的燃料供給装置が弁を具備しており、前記弁は、その構成要素に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記工具が、更に、前記燃料供給装置に対して直列に接続された電流測定器と、該電流測定器の出力信号をと、前記供給装置のための制御パルス（ＵV）とを受信し、前記燃料供給装置の開弁時間を演算するマイクロコントローラーとを具備することを特徴とする工具を要旨とする。
【００１８】
好ましくは、前記マイクロコントローラーは、前記燃料供給装置の機械的な開閉を検知する処理回路を具備する。
更には、前記燃料供給装置は、該供給装置の開弁時間を演算する回路によって制御される電源装置を具備しており、該電源装置の入力が前記マイクロコントローラーの処理回路に接続されている。
【００１９】
前記燃料供給装置が、コイルを備えたソレノイドバルブを具備している場合、前記電流測定器は該コイルに対して直列に接続される。
更には、電圧保護、制御、安定化回路が前記供給装置に並列に接続され、該電圧保護、制御、安定化回路が、電圧保護および安定化制御のためのツェナーダイオードを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】手持ち工具の燃焼室へ燃料を供給する弁を開くための電圧スロット、および、前記弁を直接制御する構成要素であって、該構成要素の放電がツェナーダイオードによって安定化するようにした構成要素内に前記電圧スロットによって生じる電流信号のグラフである。
【図２】手持ち工具の燃焼室へ燃料を供給する弁を開くための電圧スロット、および、前記弁を直接制御する構成要素であって、該構成要素の放電がツェナーダイオードによって安定化するようにしていない構成要素内に前記電圧スロットによって生じる電流信号のグラフである。
【図３】工具の燃料供給装置の制御回路のブロック図である。
【図４】手持ち工具の燃焼室へ燃料を供給する弁を開くための電圧スロット、および、燃料供給装置の出口に配設された圧力センサーの圧力信号のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１については既に説明した。図１には、電圧パルスと電流パルスの２つのグラフが示されており、横軸は時間（秒）であり、縦軸は、右側が電流パルスＩAに対する電流値Ｉ（Ａ）、左側が電圧パルスＵVに対する電圧値Ｕ（Ｖ）となっている。
【００２２】
工具は、釘打ち機型の手持ち工具であって、燃料供給ソレノイドバルブ１を具備している。該工具の燃焼室に配設された燃料供給電子装置の制御回路およびその制御方法は後述する。ソレノイドバルブはコイル１５によって開弁し、燃料がガスカートリッジ１６から入口マニフォールド１７を介して燃焼室に流入する。
【００２３】
本発明は、また、ステープル打ち機、穴あけ機更には固定樹脂噴射装置(anchoring resin injecting device)にも応用可能である。ソレノイドバルブに関連して本発明を説明するが、本発明は、また、例えば、圧電式噴射装置のような他の燃料供給装置にも応用可能である。
【００２４】
一例として示すソレノイドバルブ１は、マイクロコントローラー２によって制御される。本例では、コイル１５は電流測定器３に対して直列に接続され、かつ、電源装置４によって電圧が制御される。
【００２５】
電源装置４は、出力側がソレノイドバルブ１および電流測定器３の直列要素に対して並列に接続され、工具のバッテリー５、６を横断して反対側が入力側となっている。電圧保護制御回路７が、電源装置４並びにソレノイドバルブ１および電流測定器３に対して並列に接続されている。電源装置４はパワートランジスターである。回路７は、コイル１５の放電を可能とする電源装置４のための保護ダイオード１８と、放電ダイオード１８に対して直列に接続された放電時間を低減すると共に放電を安定化するツェナーダイオード１９を具備している。こうした組立体がフランス国特許第2 887 958号に記載されている。電流測定器３は抵抗器を具備している。マイクロコントローラー２は、アナログ−デジタル変換器８、信号処理回路９およびソレノイドバルブ１の開弁時間を演算するための演算回路１０を具備している。
【００２６】
演算回路１０は、出力が電源装置４の制御入力１３に接続され、入力が処理回路９に接続されている。電流信号を出力する電流測定器３は、変換器８の複数の入力の１つ１１に接続されている。変換器８の他の入力が、電圧信号を出力する電源装置４の制御出力１４に接続されている。
【００２７】
電流値ＩAおよび電圧値ＵVが変換されると、処理回路９は、各スロットに対して、時刻ｔoと、その結果として時刻ｔdとを決定する。Ｔoは既知であり、実質的に一定の値ＴOFFは、工具を一番最初に駆動したとき、つまり一連の駆動の最初の駆動に際して決定される。回路７がツェナーダイオードを備えていない場合、処理回路９は、駆動する度に、次の駆動のために正確なＴOFFを測定しておくことができよう。
【００２８】
つまり、処理回路９は、ソレノイドバルブ１の機械的な開閉を検知して時刻ｔo時刻ｔfとすることができよう。演算回路１０が、電源装置４の制御パルスの下降する前縁のトリガーである時刻ｔdをｔd＝ｔo＋Ｔo−Ｔoffから演算する。
【００２９】
或いは、同じ技術概要として、ソレノイドバルブが開弁し始める時刻ｔo、ソレノイドバルブの閉弁する時刻ｔfおよび噴射制御信号が送信される時刻ｔdを獲得するために、電流／電圧信号ではなく、燃料出力を検知する圧力センサーを燃料供給装置の出口に配設することができよう。
【００３０】
図３、４を参照すると、マニフォールド１７に圧力センサー２０（図３、４）が配設されている。時刻ｔoでソレノイドバルブ１が開弁すると圧力が増加し、時刻ｔfでソレノイドバルブ１が閉弁すると圧力が低下し始める。
【００３１】
従って、本発明は、また、電気的燃料供給装置によって燃料カートリッジから内燃機関の燃焼室に駆動用燃料を輸送し、該燃焼室内で前記駆動用燃料を天して締結具を支持材内へ駆動する内燃機関式の手持ち工具の制御方法において、
前記電気的燃料供給装置が弁と、該燃料供給装置の出口に配設された圧力センサーとを具備しており、前記弁は、その構成要素に噴射制御電圧信号（ＵV）によって生じる電流（ＩA）の作用によって供給位置へ開弁するようになっており、
前記方法が、一連の駆動操作の最初の駆動操作で制御電圧信号が送出された後、電流値が増加する遷移期間内で電流値が低下する時刻ｔoを検知し、
前記時刻ｔoの後に前記弁が開弁している既知の所定時間Ｔoから、時間ＴOFFを減じて噴射制御信号を停止する時刻ｔdを決定し、
前記時間ＴOFFは噴射制御電圧信号の停止から、前記供給装置の出口における圧力低下によって検知される閉弁時刻ｔfまでの時間であり、
一連の駆動操作の少なくとも１つの駆動操作の後に、時刻ｔdにおいて前記電流値が低下し始めた後から前記圧力低下までの実際の時間ＴOFFを測定し、該時間ＴOFFを減じるようにしたことを特徴とする方法に関連している。
【００３２】
噴射制御電圧信号は、そのまま維持される。
本発明は、また、既述した工具に関し、ソレノイドバルブの出口に配設されている。
【符号の説明】
【００３３】
１    ソレノイドバルブ
２    マイクロコントローラー
３    電流測定器
４    電源装置
５    バッテリー
６    バッテリー
７    電圧保護制御回路
８    デジタル変換器
９    信号処理回路
１０    演算回路
１３    制御入力
１４    制御出力
１５    コイル
１６    ガスカートリッジ
１７    入口マニフォールド
１８    保護ダイオード
１９    ツェナーダイオード
２０    圧力センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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