(57)【要約】【課題】可燃性ガスを密閉空間で燃焼させ、その圧力上昇によりドライバブレードを移動させて釘等を打込む燃焼式打込み工具であって、「単発打ち」動作も可能でかつ作業効率が高い「連発打ち」動作を可能な打込み工具を提供する。【解決手段】工具本体２０の押し付けを検出する第１スイッチ２５と作業者が操作する第２スイッチ１２の両方が動作した時に点火させることとし、燃焼室内の撹拌手段は、第１スイッチ２５と第２スイッチ１２のどちらか一方が動作した時に動作させることとした。更に燃料供給から、燃料が十分に拡散するまでの時間点火を遅延させる手段、点火してから打込みが終了し、再び打込み可能となるまで点火させない手段を設け、「連発打ち」動作時においても確実に動作できるようにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスを密閉された燃焼室内で燃焼させて圧力上昇させ、その圧力上昇によりドライバブレードを移動させて釘を打込む燃焼式打込み工具であって、
工具本体が被締結材に押し付けられ密閉された燃焼室が形成されたことを検出する第１スイッチと、作業者により操作される第２スイッチと、第１スイッチ及び第２スイッチの動作順に関係なく両スイッチが動作したことを検出した時に可燃性ガスを点火する点火手段を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする燃焼式打込み工具。
【請求項２】
可燃性ガスが燃焼される燃焼室内に気体を撹拌する撹拌手段を設け、前記第１スイッチもしくは第２スイッチのいずれか一方が動作した時に撹拌手段の動作を開始させることを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
【請求項３】
前記第１スイッチもしくは第２スイッチの動作と同期して可燃性ガスを供給するガス供給手段を設け、ガス供給手段を動作させる前記第１スイッチもしくは第２スイッチの動作から所定時間遅れてから点火手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
【請求項４】
前記点火手段を動作させた後の点火手段の動作を所定時間禁止するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の燃焼式打込み工具。
【請求項５】
前記供給手段を動作させる第１スイッチもしくは第２スイッチの動作から所定時間遅れてから点火手段を動作させると共に点火手段を動作させた後の点火手段の動作を所定時間禁止するようにしたことを特徴とする請求項３記載の燃焼式打打込み工具。
【請求項６】
音もしくは振動で作業者に打込み可能状態であることを知らせる表示手段を設け、前記第１スイッチもしくは第２スイッチのいずれかが動作した時に表示手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
【請求項７】
工具本体表面の少なくとも２ヶ所以上に光で作業者に打込み可能状態であることを知らせる表示手段を設け、前記第１スイッチもしくは第２スイッチのいずれかが動作した時に表示手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
【請求項８】
工具本体把持部を除く工具本体表面の少なくとも１ヶ所を含み２ヶ所以上に光で打込み可能状態であることを知らせる表示手段を設け、前記第１スイッチもしくは第２スイッチのいずれかが動作した時に表示手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼式打込み工具に関し、特に燃焼を開始させる点火タイミングを制御することを特徴とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼式打込み工具は、特公平１−３４７５３、特公平４−４８５８９、特公平３−２５３０７、特公平４−１１３３７、特公昭６４−９１４９、特公平３−２５３０７等に示されている。
【０００３】
図４に従来の打込み工具の一例を示し、以下その機構、動作を簡単に述べる。工具本体２０が被締結部材２７に押し付けられ密閉された燃焼室５が形成されたことを検出する第１スイッチであるヘッドスイッチ２５及び作業者が操作し打込み動作を実行するための第２スイッチであるトリガスイッチ１２があり、工具本体２０を被締結部材２７に押し付けることにより、燃焼室５が閉鎖形成され、同時にガスボンベ７内の可燃性ガスすなわち燃料が燃焼室５内に噴射され、その後ヘッドスイッチ２５がオンとなると、燃焼室５内のファン６が回転を開始する。
【０００４】
この状態で、トリガスイッチ１２を引くと、点火回路が作動して燃焼室５内の点火プラグ９のギャップ間に火花放電を起こし、混合気に点火する。そして、燃焼ガスの爆発膨張によりシリンダ４内のピストン１０が駆動されてピストン１０が下降し、ピストン１０先端のドライバブレード１６がドライバブレード１６軸上に給送された釘等を被締結部材２７に打込む。
【０００５】
所定位置までピストン１０が下降すると、燃焼室５及びピストン１０上部でシリンダ４内の高温高圧の燃焼ガスは排気穴から大気圧との圧力差分だけ排気される。そして、大気圧まで排気されるとシリンダ４下方の排気穴の外側にある逆止弁により密封される。この状態でも燃焼室５は高温であるが、これが燃焼室５内のファン６などにより撹拌され、燃焼室５及びシリンダ４内周表面部分に伝熱することにより冷却される。そして、この燃焼ガスの急冷によりピストン１０上部の密閉空間は大気圧より低い負圧となる。一方、ピストン１０下面は大気に開放されているので、その差圧によってピストン１０が下方から押されて上昇し初期位置まで戻る。さらにそこで工具本体２０を被締結部材２７より持ち上げると、燃焼室５が大気に開放されて、ファン６の働きにより、燃焼室５内の燃焼ガスを掃気し新鮮な空気に置き換え、次の釘が打込める状態に戻る。
【０００６】
点火システムとしては、米国特許５１３３３２９号にあるように、工具本体２０を被締結部材２７に押し付けたことを検出するヘッドスイッチ２５と作業者が操作するトリガスイッチ１２を備え、ヘッドスイッチ２５が閉じている間にトリガスイッチ１２が閉じるならば点火が可能であるが、ヘッドスイッチ２５が開いている間にトリガスイッチ１２が閉じるならば点火が不可能であるように、構成されている。
【０００７】
これらは、工具本体２０を被締結部材２７に押し付けてから、トリガスイッチ１２を引くことにより釘等を打込み、その後トリガスイッチ１２を放し工具本体２０を持ち上げるいわゆる「単発打ち」動作である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記「単発打ち」では、釘１本打込むごとに指の引き離しすなわちトリガスイッチのオン・オフ操作を繰り返さなければならず、作業速度も遅く、また作業者の疲労も伴い作業効率が悪いという問題があった。そして、上記構成では、トリガスイッチを引いた状態で工具本体を間欠的に被締結部材に押し付けることにより連続して打込むいわゆる「連発打ち」動作をさせることができないという欠点があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、「単発打ち」動作及び「連発打ち」動作を可能にする燃焼式打込み工具を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記「連発打ち」動作を可能にするために、工具本体の被締結部材への押し付けを検出する第１スイッチと作業者が釘等を打込む意志を体現するため操作される第２スイッチが、閉じた順序に関係なく、共に動作した時に点火させることとした。また燃焼室内の撹拌手段は、第１スイッチと第２スイッチのどちらかが動作した時に動作させることとした。
【００１１】
更に、燃料供給から燃料が十分に撹拌混合するまでの時間点火を遅延させ、点火して打込みが終了し再び打込み可能となるまで点火させない制御手段を設け、「連発打ち」動作が確実に行われるようにした。
【００１２】
また、第１及び第２スイッチが動作すると光、音もしくは振動で準備状態にあることを知らせて作業者に注意を促し、不注意による事故を防止するようにした。光の場合、２ヶ所以上に設けることにより、工具本体がどんな状態であっても表示光を目視可能とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に点火システムの一実施形態を示す。点火回路１００、制御回路２００、ファン制御回路３００、第２スイッチであるトリガスイッチ１２、第１スイッチであるヘッドスイッチ２５等から構成されている。点火回路１００は、電池１０１、第１段昇圧回路１１０、コンデンサ１１５、サイリスタ１１４、高圧トランス１１６から構成される。第１段昇圧回路１１０は、発振回路１０２によりスイッチングトランジスタ１０５をスイッチングし、昇圧トランス１０６によって昇圧して、ダイオード１０７、１０８で整流することによって、コンデンサ１１５に電荷をためる。コンデンサ１１５に電荷がたまると、サイリスタ１１４をオンしコンデンサ１１５の電荷を急速に放電し、その電圧を高圧トランス１１６を介して昇圧し燃焼室内で点火プラグの放電電極１１７間で放電を起こして、混合気に点火する。発振回路１０２のＩＣ１０３はタイマＩＣである。
【００１４】
制御回路２００は、マイコン２０８、コンデンサ１１５の電圧が所定値以上に上昇したか否かを比較判断する比較器２１６、作業者に音や光で工具本体の状態を知らせる表示回路２２８等から構成される。トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５はプルアップ抵抗２０１、２０２を介して電源に接続されると共にマイコン２０８の入力ポートに接続されている。またマイコン２０８の出力は、ＬＥＤ２２５、２２７やブザー２２３等の表示回路、発振回路１０２、サイリスタ１１４等に接続されている。マイコン２０８は、コンデンサ１１５の端子電圧が所定値以上になったことを比較器２１６の出力から知ると、トランジスタ２１３がオンとなる出力を発生してサイリスタ１１４をオンさせる。
【００１５】
ファン制御回路３００は燃焼室内の気体を撹拌するファン３０４をコントロールする回路で、マイコン２０８の出力によりＦＥＴ３０３をオンオフ制御してファン３０４の動作を制御する。
【００１６】
図１の点火システムの動作を、図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを参照して説明する。図３のタイムチャート上で示す時間はＴｄ０が発振回路駆動時間、Ｔｄ１が遅延タイマ時間、Ｔｄ２が連発タイマ時間、Ｔｄ３がファンタイマ時間である。
【００１７】
電源投入時にマイコン２０８をリセットし初期設定（Ｓ１００）を行う。この時ファンタイマのみカウントアップ状態にしておき、その他のタイマは０にリセットしておく。
次にＳ１０２、Ｓ１０４でヘッドスイッチ２５、トリガスイッチ１２がオンしているかどうかを検出し、両方ともオンでなければ、オフ時の処理すなわち表示回路オフを行う（Ｓ１０８）。ファン動作のチェック（Ｓ１１０）、ファンタイマのチェック（Ｓ１１６）を行い、Ｓ１０２に戻りこの動作を繰り返す。
【００１８】
次に、「単発打ち」時の動作を述べる（図２と図３（Ａ）を参照）。
ヘッドスイッチ２５が入ると、遅延タイマがスタートし（Ｓ１２２）、表示回路、ファンを駆動させる（Ｓ１２４）。そして、トリガスイッチ１２が閉じられ、遅延タイマがカウントアップ（Ｓ１２８Ｙ）すると、発振回路が動作開始する（Ｓ１３２）。ここで、遅延タイマは例えば５０〜１００ｍｓに設定されているので、ヘッドスイッチ２５が入ってからトリガスイッチ１２が入るまでに通常カウントアップするし、作業者にとっては短い時間なので、違和感はない。そして、コンデンサ１１５の電圧が所定値以上になる（Ｓ１３４Ｙ）と、発振回路１０２がオフすると共にサイリスタ１１４がオンし（Ｓ１３６）、燃料が点火させる。点火後、連発タイマがカウントを開始して（Ｓ１３８）、連発タイマがカウントアップするまで発振回路１０２をオンしないようになっている。
【００１９】
次に、「連発打ち」時の動作を説明する（図２と図３（Ｂ）を参照）。
トリガスイッチ１２が入ると（Ｓ１０４）、表示回路、ファンを駆動させ（Ｓ１０６）、工具本体を被締結部材に押し付けるとヘッドスイッチ２５が入り（Ｓ１０２）、遅延タイマがスタートする（Ｓ１２２）。遅延タイマがカウントアップすると（Ｓ１２８）、発振回路１０２がオンし（Ｓ１３２）、コンデンサ１１５の電圧が所定値以上になると（Ｓ１３４）、サイリスタ１１４がオンし（Ｓ１３６）、点火させる。これにより、ヘッドスイッチ２５が入ってから燃料が噴射された場合に遅延タイマで点火を遅らせているので、燃料が十分混合された後に点火されることになり、確実に点火することができる。なお図示を省略したが、Ｓ１２８とＳ１３０の間に、連発タイマがスタートしたか否かを判断し、スタートしたならＳ１３０に進み、スタートしないならＳ１３２に進む判断ステップが必要である。
【００２０】
点火後、連発タイマがカウントを開始する（Ｓ１３８）。そして、作業者が続けて打込もうとして、釘を打込む反動と共に工具本体を被締結部材から離すとヘッドスイッチ２５が開き、再び、工具本体を被締結部材に押し付けるとヘッドスイッチ２５が入り（Ｓ１０２）、遅延タイマがスタート（Ｓ１２２）し、カウントアップしても、連発タイマがカウントアップするまで（Ｓ１３０）、発振回路１０２がオンしない。連発タイマがカウントアップすると（Ｓ１３０）、発振回路１０２がオンし（Ｓ１３２）、コンデンサ１１５の電圧が所定値以上になると（Ｓ１３４）、サイリスタ１１４がオンし（Ｓ１３６）、燃焼室内の放電電極１１７間で火花放電を起こして、混合気に点火する。
【００２１】
これは、火花が出てから、ピストンが下降し釘を打込んで、ピストンが戻り、燃焼室内の排気ガスが新しい空気に置き換わる（掃気する）までの時間を待たなければならないからであり、これをしないと点火不良となるからである。この時間は約１００〜２００ｍｓ必要であり、この時間を確保するのが連発タイマである。「連発打ち」の場合、作業者は１秒当り３〜５本打つという速い動きとなることがあり、この時間が点火の信頼性に影響を与えるためである。
【００２２】
各タイマの時間は、実用上、遅延タイマが１０〜５０ｍｓ、連発タイマが１００〜３００ｍｓ、ファンタイマが５〜１５ｓであることが望ましいが、これに限定されるものではない。なお、遅延タイマはヘッドスイッチ２５が閉じてからファンが動作を開始して燃焼室内の混合撹拌時間を確保するためのものであり、連発タイマは一旦点火した後次の点火を所定時間禁止するためのものであり、更にファンタイマは１回の打込みが終了した後の燃焼室の掃気時間を確保するためのものである。
【００２３】
上記実施形態においては、マイコンを使用したが、マイコンに限定されるものではなく、デジタル回路などでも実現可能である。また、点火回路において、コンデンサ電圧が一定になった後に急速放電するよう構成されているが、これは一定時間後に急速放電するように構成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、「単発打ち」動作も行えると同時に「連発打ち」動作も確実にまた安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明燃焼式打込み工具の点火システムの一実施形態を示すブロック図。
【図２】マイコンの動作説明用フローチャート。
【図３】図１の動作説明用タイムチャート。
【図４】従来の燃焼式打込み工具の一例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１２：トリガスイッチ、２５：ヘッドスイッチ、１００：点火回路、２００：制御回路、３００：ファン制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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