JP2004074298A

JP2004074298A - 燃焼式打込み工具

Info

Publication number: JP2004074298A
Application number: JP2002233390A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shima; 嶋　　敏洋; Yasuki Omori; 大森　康希
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP4151346B2

Abstract

【課題】電池の消耗を防ぎ、安全な燃焼式打込み工具を提供する。
【解決手段】安全スイッチ１０１を搭載し、工具本体を使わない時は安全スイッチをオフにすることにより、安全に保管でき、電池の消耗を防ぐことができる。さらにトリガスイッチ１２またはヘッドスイッチ２５が所定時間以上継続して動作しないと、自動的に安全スイッチをオフすることにより、安全スイッチを切り忘れても、電池の消耗を防ぐことができる。また、安全スイッチは制御手段と電池間に設け、安全スイッチをオフすると、制御手段に通電しないようにすることが望ましい。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃性ガスを燃焼爆発させて圧力を高めて釘を打込む燃焼式打込み工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に燃焼式打込み工具の一例を示す。この場合には、従来のこの種の燃焼式打込み工具は、例えば特公平１−３４７５３号、特公平４−４８５８９号、特公平３−２５３０７号、特公平４−１１３３７号、特公昭６４−９１４９号、特公平３−２５３０７号等に記載されている。
【０００３】
本体枠を形成するハウジング１４には、ハンドル１１、テールカバー１、プッシュレバー２１、マガジン１３、トリガスイッチ１２が付随しており、ハウジング１４内部にはシリンダ４、ピストン１０、ファン６、ファン６を回転駆動する図示しないモータ、プラグ９、噴射口（図示せず）、ガスボンベ７、燃焼室枠１５、ヘッドカバー２３、ヘッドスイッチ２５が設置されている。
【０００４】
前記ハウジング１４内において、ハウジング１４に対し、シリンダ４とヘッドカバー２３は固定され、燃焼室枠１５はハウジング１４とシリンダ４に案内され、ばね（図示せず）により下方に付勢され、ハウジング１４の軸方向に移動可能となっている。燃焼室枠１５とヘッドカバー２３とピストン１０で閉鎖された空間が可燃性ガスと空気の混合ガスが燃焼する密閉燃焼室５を形成する。燃焼室枠１５が密閉された燃焼室５を形成するとヘッドスイッチ２５がオン状態となるようにヘッドスイッチ２５が設けられている。シリンダ４内には摺動シール部材（図示せず）を介してピストン１０が移動可能に設置されている。シリンダ４の下方に排気穴（図示せず）と排気穴の外側に逆止弁（図示せず）が設けられている。前記燃焼室５には、前記燃焼室５外でヘッドカバー２３上方に設けられた前記モータによって回転されるファン６、トリガスイッチ１２とヘッドスイッチ２５が共にオン状態になった時に点火される点火プラグ９、燃焼室５外に設けた可燃性ガスを内含するガスボンベ７から供給されるガスを噴射する噴射口（図示せず）、突起状に突き出たリブ２４がある。燃焼室枠１５はロッド３０を介してプッシュレバー２１と連接している。ハウジング１４の下方に釘（図示せず）を充填したマガジン１３と、マガジン１３が釘を給送し、ピストン１０下方にセットし案内するテールカバー１が取り付けられている。また、ハンドル１１には、トリガスイッチ１２と電池（図示せず）を装着すると電池が装着されたことを表示するＬＥＤ２６が取り付けられている。
【０００５】
図４のように、プッシュレバー２１を木材２７に押し付けると、プッシュレバー２１と共にロッド３０、燃焼室枠１５が上昇する。燃焼室枠１５の上昇により外気に対し密閉した燃焼室５が形成され、その後連動して燃焼室５内にガスボンベ７内の可燃性ガスが噴射口より噴射される。また燃焼室枠１５が上昇すると、ヘッドスイッチ２５がオン状態となり、ファン６が回転し、可燃性ガスと空気が混合撹拌される。ここで、トリガスイッチ１２をオンすると、点火プラグ９が火花放電をし可燃性ガスと空気との混合気に点火する。可燃性ガスの燃焼・膨張によってピストン１０が下方へ駆動され、ドライバブレード１６によってテールカバー１内の釘を木材２７に打込む。ピストン１０が下死点近くまで下降すると、シリンダ４の排気穴がピストン１０の上室と連通し、逆止弁を通して高温・高圧の燃焼ガスが排気され、燃焼室５内の圧力が低下する。と同時に、燃焼室５やシリンダ４の内壁に燃焼ガスの熱が伝達・吸収されて急冷され、さらに燃焼室５内の圧力が低下する。大気圧まで低下すると、逆止弁が閉鎖し排気はしなくなる。この状態で上記急冷が続き、ピストン１０の上室は負圧になり（「熱真空」という）、ピストン１０の下面は大気圧であるので、差圧でピストン１０は上昇し初期の上死点位置に戻される。その後、工具本体を持上げ、プッシュレバー２１を木材２７から離し、トリガスイッチ１２をオフすると、燃焼室枠１５も下降して、閉鎖密閉していた燃焼室５が大気に開放される。ファン６は継続して回転しているので、燃焼室５内の残燃焼ガスを掃気して新鮮な空気と入換え、次の釘が打込める初期状態に戻る。
【０００６】
このような燃焼式打込み工具の動作を図５、図６を用いて説明する。
制御回路の構成は、ファン６すなわちモータを駆動するためのファン駆動回路２０５、点火プラグ９に火花を起こし混合気を点火する火花点火回路２０６、制御の中心であるマイコン２０３、これらの電源となる電池２００、トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５からなる。トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５のオンにより、マイコン２０３は、ファン駆動回路２０５、火花点火回路２０６、例えばＬＥＤから構成される表示回路２０４を駆動する。
【０００７】
マイコン２０３の動作を図６を用いて説明する。
【０００８】
電池２００を工具本体に装着すると、マイコン２０３が起動しファンタイマをリセットする初期設定を行い（Ｓ２００）、表示回路２０４を表示させる（Ｓ２０２）。ヘッドスイッチ２５、トリガスイッチ１２が両方オフ状態であると、ファンタイマがカウントアップしたか否かを判断し（Ｓ２０８）、カウントアップしないならＳ２０４に戻る。Ｓ２０８においてカウントアップしたらファンを停止させてＳ２０４に戻る。
【０００９】
ヘッドスイッチ２５がオン状態になると（Ｓ２０４）、ファン駆動回路２０５を動作させて、ファン６をオンさせる（Ｓ２１２）。その状態で、トリガスイッチ１２がオンしていると判断される（Ｓ２１４）と、火花点火回路２０６をオンし（Ｓ２２２）、打込み動作を行い、ファンタイマをリセットしてリスタートさせる（Ｓ２２４）。その後、ヘッドスイッチ２５、トリガスイッチ１２両方がオフすると、燃焼室５内の排気ガスを掃気するため、ファンタイマがカウントアップするまで（Ｓ２０８）ファン６を駆動した後、ファン６をオフする（Ｓ２１０）。
【００１０】
上記した構成において、電池２００が装着されている時表示回路２０４の例えばＬＥＤを表示させる電池２００が装着したまま放置したり、保管しておくと、電池２００が放電してしまい使いたい時に使えなかったりすることや、過放電になったりして電池２００をいためてしまうことがあった。また、電池２００を装着したまま、放置あるいは保管した場合に、もし仮にトリガスイッチ１２とヘッドスイッチ２５が誤ってオンしてしまうと打込み動作が行われるので、この点からも電池２００を工具本体からはずしておくことが望ましい。
【００１１】
そこで米国特許６０１２６２２号で開示されているように、工具本体の電池挿入部分にばねと段差を設けて、電池を端子に接触しない待機状態で保持できる構造にしたものが提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、作業しない時や保管時にいちいち電池を待機状態にしておくことは、はずすことと同様に手間がかかり、忘れてしまうことも多い。また、電池を挿入口に待機状態として保持した場合、電池が待機状態にあるのか、電池が完全に挿入口に挿入されていて過放電となっているのかが判別しにくいという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題をなくし、電池の消耗がなく、安全で使い勝手を損なわない燃焼式打込み工具を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、安全スイッチを工具本体に搭載し、打込み工具を使わない時は安全スイッチをオフにすることにより達成される。さらにトリガスイッチまたはヘッドスイッチが所定時間以上継続してオンされないと、自動的に安全スイッチをオフする制御手段を設けることにより、安全スイッチを切り忘れても、電池の消耗を防ぐことができる。また、安全スイッチは制御手段と電池間に配設し、安全スイッチをオフすると、制御回路に通電しないようにすることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態である燃焼式打込み工具の駆動制御回路のブロック図を示す。燃焼式打込み工具は、電池１００、トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５、安全スイッチ１０１を備えている。
【００１６】
制御はマイコン１０３で行い、ファン６はファン駆動回路１０５により、火花点火は火花点火回路１０６によって駆動される。表示回路１０４ａ、１０４ｂは光や音などにより、工具本体の状態を作業者にしらせるものであり、マイコン１０３により制御される。安全スイッチ１０１は電池１００と、マイコン１０３、ファン駆動回路１０５、火花点火回路１０６間に設置される。この場合、安全スイッチ１０１は、モーメンタリ動作形スイッチで、動作させているときだけ接点が閉じ、動作を止めると接点が開くスイッチである。安全スイッチ１０１と並列にトランジスタ１０２が接続されており、トランジスタ１０２はマイコン１０３の出力により、オンオフされる。
【００１７】
マイコン１０３の動作を図３のフローチャートで説明する。
【００１８】
安全スイッチ１０１をオンすると、マイコン１０３に電源が供給され、初期設定される（Ｓ１００）。そして、トランジスタ１０２がオンし、表示回路１０４ｂがオンされる。トランジスタ１０２がオンするので、安全スイッチ１０１が復帰して接点が離れても、トランジスタ１０２を介して電池１００からマイコン１０３ほかに電源は供給され続ける。表示回路１０４ｂは電源が入ったことを表示する表示回路で、表示タイマがカウントアップするまで（Ｓ１０４）表示を続ける。
【００１９】
そして、ヘッドスイッチ２５がオン状態となると（Ｓ１１０）、表示回路１０４ａとファン駆動回路１０５を動作させ、オフタイマをオフする（Ｓ１２８）。表示回路１０４ａは、打込み動作の準備動作に入っていることを表示するものである。その状態で、トリガスイッチ１２がオンしていると判断されると（Ｓ１３０）、火花点火回路１０６を動作させ、従来技術で述べたように打込み動作を行う（Ｓ１３８）。トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５の順で閉じても、同様の動作を行う。
【００２０】
そして、ファンタイマがリセット、リスタートする（Ｓ１４０）。そして、ヘッドスイッチ２５、トリガスイッチ１２が両方オフすると、表示回路１０４ａがオフし（Ｓ１１４）、ファンタイマがカウントアップすると（Ｓ１２４）、ファン駆動回路１０５を停止させる（Ｓ１２６）。
【００２１】
さらに、トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５の両方がオフ状態であると、オフタイマがカウントされて、カウントアップすると（Ｓ１１６）、表示回路１０４ｂがオンされ、駆動制御回路全体がシャットダウンすることを予告する。表示タイマがカウントアップすると（Ｓ１２０）、トランジスタ１０２をオフし（Ｓ１２２）、駆動制御回路全体の電源を落とす。このことにより、電池１００を装着したまま放置、保管されても、自動的に駆動制御回路の電源が落とされるので、電池１００の過放電が防ぐことができる。また、放置状態でなんらかの拍子でトリガスイッチ１２とヘッドスイッチ２５が両方オン状態になっても、駆動制御回路の電源が供給されていないので打込み動作が開始されることを防ぐことができる。再び使用したい場合には、安全スイッチ１０１をオンすれば、マイコン１０３が起動し打込み動作が可能となる。
【００２２】
ここで、オフタイマは、５から１５秒程度が、また、オフタイマは、５分から１５分程度が望ましい。表示タイマは、１から１０秒程度が望ましい。
【００２３】
図２に本発明の他の実施形態の駆動制御回路のブロック図を示す。この実施形態の場合、安全スイッチ１０１’はコイル１１０を有しており、このコイル１１０に通電すると安全スイッチ１０１の接点はオン状態で保持される構造となっている。上記の実施形態と同様に安全スイッチ１０１’がオンとなり、マイコン１０３が動作すると、トランジスタ１０２がオンしてコイル１１０に通電されると安全スイッチ１０１’の接点はオン状態で保持される。トリガスイッチ１２、ヘッドスイッチ２５の両方が一定時間以上オフ状態が続くと、マイコン１０３はトランジスタ１０２をオフし、コイル１１０の通電が停止されるので、安全スイッチ１０１’の接点が開放されてオフ状態になり、駆動制御回路の電源が落ちる。
【００２４】
また、安全スイッチ１０１を、普通のオンオフのオルタネート動作形スイッチにすれば、作業者がマニュアルでオンオフ動作を行うこともできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電池の消耗がなく、安全で使いやすい燃焼式打込み工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明燃焼式打込み工具の駆動制御回路の一実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明燃焼式打込み工具の駆動制御回路の他の実施形態を示すブロック図。
【図３】図１のマイコンの動作説明用フローチャート。
【図４】従来の燃焼式打込み工具の一例を示す断面側面図。
【図５】図４の駆動制御回路の例を示すブロック図。
【図６】図４のマイコンの動作説明用フローチャート。
【符号の説明】
１００は電池、１０１は安全スイッチ、１２はトリガスイッチ、２５はヘッドスイッチ、１０３はマイコン。

Claims

工具本体を被打込材に押し付けることにより形成される密閉燃焼室内に可燃性ガスを供給し、燃焼室内で回転するファンにより燃焼室内を撹拌して可燃性ガスと空気を混合し、混合気に点火手段により点火して燃焼爆発させ、燃焼爆発による圧力上昇により燃焼室下方のシリンダ内に上下動可能に支持されたピストンを下降させ、ピストンと一体のドライバビットにより釘を打込み、前記燃焼室が密閉したことを検出するヘッドスイッチ及び操作者によって操作されて打込み動作を開始させるトリガスイッチを設け、前記ファンの回転、点火手段の点火を電池により行うようにした燃焼式打込み工具であって、
安全スイッチを設け、安全スイッチがオンでトリガスイッチ及びヘッドスイッチがオンされた時打込み動作を開始させ、安全スイッチのオフ時にはトリガスイッチ及びヘッドスイッチがオンとなっても打込み動作を開始させない制御手段を設けたことを特徴とする燃焼式打込み工具。
前記安全スイッチが電池と制御手段との間に設けたことを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
前記安全スイッチを自己保持タイプのスイッチとし、前記安全スイッチがオン状態でヘッドスイッチとトリガスイッチが両方ともオフ状態であるとカウントを開始するカウンタを設け、前記カウンタの出力によりヘッドスイッチ、トリガスイッチが所定時間以上継続して動作しない時安全スイッチをオフ状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
前記安全スイッチをモーメンタリ動作形スイッチとし、前記安全スイッチと並列にスイッチ手段を接続し、安全スイッチのオンと同時にスイッチ手段をオン状態にし、ヘッドスイッチとトリガスイッチがオン状態でないとカウントを開始するカウンタを設け、カウンタの出力によりヘッドスイッチ、トリガスイッチが所定時間以上継続して動作しない時スイッチ手段をオフ状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
前記安全スイッチがオン状態になったとき、もしくはオフ状態になる直前に、もしくはその両方において、ブザーを鳴らすまたは光を光らせる、もしくはバイブレータを振動させて作業者に状態が変わることを知ら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。