JP2004299043A

JP2004299043A - 燃焼式動力工具

Info

Publication number: JP2004299043A
Application number: JP2003398611A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Omori; 康希大森
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP4269912B2

Abstract

【課題】シール材やハウジングの損傷を未然に防止して工具寿命の向上を図り、作業効率と操作性の向上を図ることが可能な燃焼式動力工具の提供。
【解決手段】可燃性ガスと空気の混合気の燃焼に伴う燃焼室枠１１の温度上昇をハウジング２内に設けられた温度センサ２９が検出する。検出された温度が設定温度を超えたときには、トリガスイッチ６をＯＮ操作しても、点火プラグ１５による点火は禁止手段により禁止される。またこのとき表示器３６による報知が行われ、工具の動作禁止状態を把握できる。また、温度センサ２９をシリンダ２０や排気カバー３８、ハウジング２等に設けても同様の制御が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は燃焼式動力工具に関し、特に、ガスボンベに封入された液化ガスを燃焼室内に噴射させ、空気と混合し着火することにより、ピストンを駆動する動力を発生させ、釘等を打込む燃焼式打込み工具に関する。

従来の燃焼式打込み工具は、ハウジングと、ハンドルと、トリガスイッチと、ヘッドキャップと、燃焼室枠と、プッシュレバーと、シリンダと、ピストンと、ドライバブレードと、モータと、ファンと、ガスボンベと、点火プラグと、排気逆止弁と、排気カバーと、マガジンと、テールカバーとを主に備えている。ヘッドキャップはハウジングの一端を塞いでおり、ハンドルはハウジングに固定されトリガスイッチが付設される。燃焼室枠は、ハウジング内においてハウジングの長手方向に移動可能に設けられ、反ヘッドキャップ方向にバネ付勢されるが、バネの付勢力に抗して一端がヘッドキャップに当接可能に設けられる。

プッシュレバーは、ハウジングの他端において移動可能に設けられ、燃焼室枠と連接されている。シリンダは燃焼室枠に連通可能に位置してハウジングに固定され、燃焼室枠の移動を案内すると共に排気穴が形成されている。ピストンはシリンダに対して往復摺動可能に設けられ、燃焼室枠の一端がヘッドキャップに当接したとき、ヘッドキャップ、燃焼室枠、シリンダのヘッドキャップ側端部と共に燃焼室を画成する。ドライバブレードは、ピストンの反燃焼室側からハウジングの他端部方向に延設されている。モータはヘッドキャップに支持され、ファンはモータに固定されて燃焼室内に位置する。ファンは、燃焼室内で可燃性ガスと空気を混合して燃焼を促進させると共に、燃焼室枠がヘッドキャップから離間したときに、外気をハウジング内に導入して燃焼室枠内を掃気し、またシリンダの外周側を冷却する役割を果たす。ガスボンベはハウジング内に収容され、ヘッドキャップのガス通路を通じて燃焼室内に噴射される液化ガスを内含する。点火プラグは燃焼室に臨み可燃性ガスと空気との混合気を着火する。排気逆止弁は排気穴を選択的に遮蔽する。排気カバーは排気逆止弁を覆い排気方向を工具軸方向に変える。

マガジンは、ハウジングの他端部側に設けられて釘等の止具を収容する。テールカバーは、マガジンの止具をドライバブレードに対向する位置に給送するためにマガジンとプッシュレバーとの間に設けられている。

燃焼室枠がヘッドキャップに当接したときに燃焼室を密閉するために、燃焼室枠の上部と密着するヘッドキャップの所定面と、燃焼室枠の下部と密着するシリンダのヘッドキャップ側端部とには、シール材（シールリング）がそれぞれ設けられている。

プッシュレバーを工作物に押し付けて、トリガスイッチをオン操作すると、燃焼室が画成された状態でハウジングに装着されたガスボンベから燃焼室内に可燃性ガスが噴射され、ファンにより空気と可燃性ガスが攪拌混合され、点火プラグによる点火によって混合気が爆発燃焼され、ピストンを駆動してドライバブレードを介して木材等の工作物に釘が打込まれる。爆発燃焼後、所定時間が経過するまでは、燃焼室枠はヘッドキャップに当接した状態が維持され、燃焼ガス排気後の排気逆止弁の閉鎖によって燃焼室内が密閉されるとともに、温度低下による燃焼室内の圧力低下により、燃焼室側で熱真空が得られ、ピストン上下間の圧力差によりピストンを上昇させることができる（例えば特許文献１乃至５参照）。
特公平１−３４７５３号公報特公平４−４８５８９号公報特公平３−２５３０７号公報特公平４−１１３３７号公報特公昭６４−９１４９号公報

上述した従来の燃焼式打込み工具においては、燃焼室を構成するシリンダ、燃焼室枠、ヘッドキャップや燃焼室内に配置されるファンはアルミ材により構成され、シール材等はゴム製Oリングであり、ハウジングはプラスチックス材により構成されるのが一般的である。かかる場合に、比較的短い時間間隔で釘打ち作業を連続的に続けてゆくと、ファンの回転による掃気時の燃焼室枠内やシリンダ外周への空冷能力を超えて、燃焼室枠とシリンダ壁での吸熱により燃焼室枠とシリンダが徐々に熱くなってゆき、ついにはオーバーヒート状態となる。そのため燃焼室内の残燃焼ガスの冷却効果が低下して十分な熱真空が得られなくなるので、打撃後のピストンの戻りが遅くなる。その結果一連の動作サイクル速度が低下して、作業効率が悪化することになる。

この加熱状態のまま更に動作を継続すると、燃焼室枠やシリンダの近傍にあるハウジングやハンドルも熱くなってゆき、ハンドルを把持している作業者の手が熱くなってきて作業しづらくなり作業効率が更に悪化する。ついには、燃焼室を密閉するシール材がゴム材であるため、熱により損傷してシール性が低下し、燃焼室と外気が連通した状態になって燃焼ガスに着火しなくなり、不発となる動作不良が発生する。またハウジングもプラスチック製であるため、熱により変形、損傷するおそれがある。シール材やハウジングが損傷した場合には、全体を分解してこれらを交換しなければならない。

そこで本発明は、シール材やハウジングの損傷を未然に防止して工具寿命の向上を図り、作業効率と操作性の向上を図ることが可能な燃焼式動力工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、ハウジングと、ハウジングから延び、トリガスイッチが設けられたハンドルと、該ハウジングの一端を塞ぎ、可燃性ガス通路が形成されたヘッド部と、該ハウジングの下方に設けられ工作物への押圧時に移動可能なプッシュレバーと、該ハウジング内に固定して設けられ、排気穴が形成されたシリンダと、該シリンダの軸方向に該シリンダに対して往復摺動可能なピストンと、該ハウジング内において該シリンダに移動可能に案内され、該プッシュレバーの移動に連動して該ヘッド部に当接、離間し、該ヘッド部、該シリンダ、該ピストンと共に燃焼室を画成する燃焼室枠と、該ピストンから反燃焼室方向に延びるドライバブレードと、該燃焼室枠がヘッド部に当接したとき、該燃焼室枠と該ヘッド部間をシールし、また該燃焼室枠と該シリンダとの間をシールするシール部と、該燃焼室内に回転可能に設けられたファンと、該燃焼室内の可燃性ガスと空気との混合気に着火するため、該トリガスイッチ又はヘッドスイッチの操作によって点火する該燃焼室に臨む点火プラグと、該排気穴を開閉可能に設けられた排気逆止弁とを備え、該可燃性ガスが該可燃性ガス通路を介して該燃焼室に供給され、該点火プラグの点火動作により爆発燃焼して該ピストンを移動させる燃焼式動力工具において、該ハウジング内または該ハンドルの温度を検出する温度検出手段が設けられると共に、該温度検出手段によって検出された温度が設定値を超えた時に該点火プラグの点火動作を禁止する禁止手段が設けられていることを特徴とする燃焼式動力工具を提供している。

また、該燃焼式動力工具は、該排気逆止弁を覆い排気方向を該ハウジング軸方向に変える排気カバーを更に備え、該温度検出手段は、該排気カバーに設けられていてもよい。

また、該温度検出手段は、該シリンダ又は該燃焼室枠若しくは該ハウジングに設けられていてもよい。

以上の構成において、該温度検出手段によって検出された温度が設定値を超えたことを報知する報知手段が該ウジング又は該ハンドルに設けられていてもよい。

請求項１記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段がハウジング内またはハンドルに設けられると共に、温度検出手段によって検出された温度が設定値を超えた時に点火プラグの点火動作を禁止する禁止手段が設けられているので、異常高温状態での工具の動作、例えば釘打ち動作を禁止でき、工具が更に高温になることを防ぐことができ、作業効率や操作性の向上を図ることができる。

請求項２記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段が燃焼室枠に設けられるため、燃焼室枠の温度を基にして制御される。よって、設定温度を予めオーバーヒートせず、かつ燃焼室枠が熱により歪み等発生しない値に設定して、オーバーヒート及び燃焼室枠の歪み等に起因する作業効率等の低下を防止できる。

請求項３記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段がシリンダに設けられるため、シリンダの温度を基にして制御される。よって、設定温度を予めオーバーヒートせず、かつシリンダが熱により歪み等発生しない値に設定して、オーバーヒート及びシリンダの歪み等に起因する作業効率等の低下を防止できる。

請求項４記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段が該排気カバーに設けられて該排気カバーの温度に基づいて制御される。該排気カバーは排気が直に当たって燃焼式動力工具の各部位で最も高温箇所となるので、該排気カバー温度即ち燃焼式動力工具の最も高温となる箇所に基づき制御するため、他の箇所が該排気カバー温度以上の温度になることがなく、工具が更に高温になることを防ぐことができ、作業効率や操作性の向上を図ることができる。

請求項５記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段がハウジングに設けられるため、ハウジングの温度を基にして制御が可能となる。よって、設定温度を予めハウジングが熱により軟化、若しくは歪み等の変形が発生しない値に設定して、ハウジングの変形等による作業精度等の低下を防止できる。

請求項６記載の燃焼式動力工具によれば、温度検出手段によって検出された検出温度が設定値を超えたことを報知する報知手段が設けられているので、工具使用者は、作業を行うべきでないことを事前に知ることができ、報知が解かれれば、作業の再開を知ることができ、釘打ちの作業効率、操作性の向上を図ることができる。

本発明による燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第１の実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。図１において、燃焼式打込み工具１は、外枠体を構成するハウジング２を有し、ハウジング２は主ハウジング部２Ａと、主ハウジング部２Ａの長手方向に沿って主ハウジング部２Ａに並設されたボンベ室部２Ｂとを有する。主ハウジング部２Ａの上部には図示せぬ吸気口が形成されると共に、下部には図示せぬ排気口が形成されている。

主ハウジング２Ａの上部には、ヘッドカバー４が取付けられており、ボンベ室部２Ｂ内には可燃性ガスを内含するガスボンベ５が着脱自在に収容される。ボンベ室部２Ｂからはトリガスイッチ６を有するハンドル７が設けられ、また主ハウジング２Ａとボンベ室部２Ｂの下方には、図示しない釘を装填したマガジン８と、マガジン８内の釘を給送案内し所定位置にセットするためのテールカバー９が設けられている。

主ハウジング２Ａの下端には、テールカバー９の釘セット位置に対応してプッシュレバー１０が移動可能に支持され後述する燃焼室枠１１に固定された連結部材１２と連接されている。プッシュレバー１０の先端が工作物Ｗに当接しハウジング２全体を工作物方向に押圧したとき、プッシュレバー１０の上部が主ハウジング２Ａ内に後退可能である。

主ハウジング２Ａの上端にはその上端開口を塞ぐためのヘッド部たるヘッドキャップ１３が固定され、ヘッドキャップ１３にはファン１４を回転軸で固定したモータ３が支持されると共に、トリガスイッチ６により点火される点火プラグ１５が収納把持される。また主ハウジング部２Ａ内には工具本体が木材Ｗに押し付けられて燃焼室枠１１がストローク上端にあることを検出するためのヘッドスイッチ１６（図２）が設けられている。プッシュレバー１０が所定位置まで上昇したときに、ヘッドスイッチ１６がオン動作して、モータ３の回転が開始されファン１４の回転を開始するように構成される。また、燃焼室枠１１の壁面には、燃焼室枠１１の温度を検出するためにサーミスタ、熱電対、又はバイメタル等からなる温度センサ２９が設置されている。

ヘッドキャップ１３のボンベ室部２Ｂ側内には燃料通路たる噴射通路１７が形成され、噴射通路１７の一端はヘッドキャップ１３の下端面に開口する噴射口１８をなし、他端側はガスボンベ５と接続されるガスボンベ接続部をなす。またヘッドキャップ１３には、後述する燃焼室枠１１の上部がヘッドキャップ１３に当接したときに、ヘッドキャップ１３と燃焼室枠１１間をシールするためのOリング等で構成された第１シール材１９が装着されている。

主ハウジング２Ａ内には、主ハウジング２Ａの長手方向に移動可能で、上端がヘッドキャップ１３の下端面に当接可能な燃焼室枠１１が設けられる。上述したように、燃焼室枠１１の下端部には上述した連結部材１２が固定されてプッシュレバー１０に連接されているので、プッシュレバー１０の移動に伴って燃焼室枠１１も移動する。そして燃焼室枠１１の内周面に当接して燃焼室枠１１の移動を案内するシリンダ２０が、主ハウジング部２Ａに固定され、シリンダ２０の下端面と連結部材１２との間には圧縮コイルスプリング３７が介装されて燃焼室枠１１を反ヘッドキャップ１３方向に付勢している。シリンダ２０の下部付近には上述した主ハウジング部２Ａの排気口と連通可能な排気穴２１が形成されている。また逆止弁２２が排気穴２１を選択的に塞ぐように設けられる。この排気穴２２を覆うように排気カバー３８が設けられ、該排気カバー３８は排気穴２２より排出される排気方向をシリンダ２０の軸方向に変える。更に、シリンダ２０の底部にはバンパ２３が設けられている。またシリンダ２０の上部には、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３に当接したときに、燃焼室枠１１の下部側内周面とシリンダ２０上部外周面との間をシールするOリング等よりなる第２シール材２４が装着されている。

シリンダ２０内には、シリンダ２０に対して往復摺動可能なピストン２５が設けられ、燃焼室枠１１の上端がヘッドキャップ１３に当接したとき、ヘッドキャップ１３、燃焼室枠１１、シリンダ２０のヘッドキャップ部側端部、ピストン２５、第１、第２シール材１９，２４とにより燃焼室２６が画成される。そして燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３から離間したときは、ヘッドキャップ１３と燃焼室枠１１の上端との間に外気と通じる第１流路Ｓ１が生じ、また燃焼室枠１１の下端部とシリンダ２０の上端部との間に第１流路Ｓ１に続く第２流路Ｓ２が生じる。この第２流路Ｓ２は、シリンダ２０の外周面側に燃焼ガスや新たな空気を通過させ、主ハウジング部２Ａの図示せぬ排出口から排出される。

燃焼室枠１１の燃焼室２６を画成する部分には、複数のリブ２７が燃焼室枠１１の軸方向に延び、半径方向内方に突出して設けられている。このリブ２７はファン１４の回転と相まって、燃焼室２６内での空気と可燃性ガスとの攪拌混合を促進させるためのものである。上述した図示せぬ吸気口は燃焼室２６内に空気を供給するために形成され、排気穴２１や排気口からは、燃焼室２６の燃焼ガスを排出する。

ドライバブレード２８がピストン２５の反燃焼室２６側から主ハウジング部２Ａの下端部方向に延びて設けられる。ドライバブレード２８はテールカバー９内の釘に衝接可能な同軸位置にあり、ピストン２５が下降したとき、ピストン２５は上述したバンパ２３に突き当たって停止する。

ファン１４、点火プラグ１５、噴射口１８は全て燃焼室２６内に配置又は開口している。ファン１４はその回転により、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３と当接位置にあるときに空気と可燃性ガスとを攪拌混合させ、点火後に乱流燃焼を生じせしめて燃焼を促進させ、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３から離間して、第１、第２流路Ｓ１、Ｓ２が生じたとき、燃焼室２６内の燃焼ガスを掃気すると共に燃焼室枠１１やシリンダ２０を冷却するという３つの機能を果たす。

またボンベ室部２Ｂの枠体面には、表示器３６が視認可能に設けられている。表示器３６は、例えばＬＥＤにより構成され、燃焼室枠１１等が設定された許容温度にあるときは動作許可を示す非点灯状態が維持され、危険温度にある時は動作禁止を報知するために点灯又は点滅する。なお許容温度とは、例えば燃焼室枠１１周縁に設けられるゴム製のシール材１９、２４の熱変形や損傷が生じず、かつ後述の熱真空が発生する雰囲気に必要な温度を上限温度とする。

図２は、本実施の形態におけるファン１４の駆動・非駆動、表示器３６の点灯・非点灯、点火プラグ１５の点火・非点火を実行するブロック回路を示す。トリガスイッチ６とヘッドスイッチ１６は、第１ＯＲ回路４１に接続され、第１ＯＲ回路４１は、第２ＯＲ回路４２に接続され、第２ＯＲ回路４２はファン１４と接続するファン駆動回路４３に接続されている。よって、トリガスイッチ６又はヘッドスイッチ１６の少なくとも一方のオン動作により、ファン駆動回路４３が動作して、モータ３の回転を開始させてファン１４の回転が開始される。

ファンタイマ４４は第１ＯＲ回路４１と第２ＯＲ回路４２の間に接続される。ファンタイマ４４は、トリガスイッチ６とヘッドスイッチ１６の両方がオフになったときに起動して、起動後の所定時間経過後にファン１４の回転を停止させるためのものである。従って、ファン１４の回転が開始した後に、トリガスイッチ６とヘッドスイッチ１６が共にオフ状態とならない限りは、ファン１４の回転は継続される。

温度センサ２９は、第１ＯＲ回路４１に接続される。よって温度センサ２９はトリガスイッチ６又はヘッドスイッチ１６の少なくとも一方のオン動作により温度検出動作を開始する。温度スイッチ制御回路４５が温度センサ２９に接続される。温度スイッチ制御回路４５は、温度センサ２９で検出された温度が許容温度以下のときにＨレベル信号を出力し、許容温度を超えたときにＬレベル信号を出力する。そして温度スイッチ制御回路４５は、ＮＯＴ回路４６を介して表示器３６を駆動する表示回路４７に接続される。従って、温度スイッチ制御回路４５からＨレベル信号が出力されたときは、即ち、温度センサ２９で検出された温度が許容温度以下のときは、ＮＯＴ回路４６を介して表示回路にＬレベル信号が入力され、表示回路４７は動作せず、表示器３６は点灯（又は点滅）しない。一方検出温度が許容温度を超えた結果、温度スイッチ制御回路４５からＬレベル信号が出力されたときは、ＮＯＴ回路４６を介して表示回路４７にＨレベル信号が入力され、表示回路４７が動作して表示器３６を点灯又は点滅させる。表示回路４７と表示器３６は報知手段を構成する。

第１ＡＮＤ回路４８がトリガスイッチ６とヘッドスイッチ１６とに接続され、第２ＡＮＤ回路４９が第１ＡＮＤ回路４８に接続される。第２ＡＮＤ回路４９は、温度スイッチ制御回路４５とも接続しており、更に点火プラグ１５を駆動する点火回路５０にも接続している。従って、トリガスイッチ６とヘッドスイッチ１６が共にオンであり、温度スイッチ制御回路４５からＨレベル信号が出力されているときにのみ、即ち温度センサ２９で検出された温度が許容温度以下である場合のみ、第２ＡＮＤ回路４９から点火回路５０に動作信号が出力されて、点火プラグ１５が点火する。第２ＡＮＤ回路４９、温度スイッチ制御回路４５は禁止手段を構成する。

次に本実施の形態による燃焼式打込み工具１の動作を図３のタイミングチャートと共に説明する。非作動の状態では、圧縮コイルスプリング３７の付勢力により、プッシュレバー１０は下方に付勢されてテールカバー９下端より突出している。このとき燃焼室枠１１は連結部材１２を介してプッシュレバー１０に連接されているので、燃焼室枠１１の上端はヘッドキャップ１３と離間し、また燃焼室枠１１の燃焼室２６を画成する部分と、シリンダ２０の上端部とも離間して、第１流路Ｓ１、第２流路Ｓ２が提供される。このときピストン２５は、シリンダ２０内の上死点位置に停止している。

この状態でハンドル７を把持し、プッシュレバー１０を木材等の工作物Ｗに押し付けると、プッシュレバー１０が圧縮コイルスプリング３７の付勢力に抗して、上昇し、同様にプッシュレバー１０と連接した燃焼室枠１１も上昇し、上述した流路Ｓ１、Ｓ２が閉じられて、シール材１９、２４により燃焼室２６が密封される（ｔ１）。

またプッシュレバー１０の移動に伴って、図示しないカムによりガスボンベ５全体をヘッドキャップ１３方向に傾斜させ、ガスボンベ５の噴射ロッド３９がヘッドキャップ１３のガスボンベ接続部に押し付けられて燃焼室２６内にガスボンベ５の液化ガスが噴射口１８より1回だけ噴射される。

更に、プッシュレバー１０の移動に伴って燃焼室枠１１がストローク端まで上昇すると、ヘッドスイッチ１６がオンとなり（ｔ２）、その結果ファン１４の回転が開始する。ファン１４が密封空間となった燃焼室２６内で回転することにより、燃焼室２６内に突出したリブ２７と相まって、噴射された可燃性ガスが燃焼室２６内の空気と攪拌混合される。

温度センサ２９で検出された温度が許容温度以下のときには、かかる状態でハンドル７のトリガスイッチ６をオンすると、点火プラグ１５がスパークし、混合ガスに着火する。このときファン１４は回転を維持しているので、混合気の乱流燃焼が促進され、打込み工具の出力向上が得られる。また燃焼・膨張したガスはピストン２５を下方へ移動させ、ピストン２５がバンパ２３に衝接するまでテールカバー９内の釘はドライバブレード２８を介して工作物Ｗに打ち込まれる。

ピストン２５がシリンダ２０の排気穴２１を通過すると、燃焼ガスの圧力により逆止弁２２が付勢されて排気穴２１を開き、燃焼ガスはシリンダ２０の外部へ放出されて主ハウジング部２Ａの排気口から外部に排出される。燃焼ガスがシリンダ２０外部へ放出され、シリンダ２０及び燃焼室２６内部が大気圧になった時点で逆止弁２２は閉じられる。シリンダ２０及び燃焼室２６内部に残った燃焼ガスは、燃焼後であるため高温であり、その熱がシリンダ２０の内壁、燃焼室枠１１の内壁から吸収されることで、燃焼ガスが急冷されて、ピストン２５上部の閉じられた空間の圧力が低下して大気圧以下になる（熱真空という）。よってドライバブレード２８側のシリンダ２０内の圧力（大気圧）と燃焼室２６側の内圧の圧力差により、ピストン２５は初期の上死点位置に引き戻される。

本実施の形態では積極的に熱真空を生成するために、打込み動作の反力等によりたとえプッシュレバー１０の下端が工作物Ｗから離間しても、燃焼後に直ちに燃焼室枠１１が下降せずに上方ストローク端位置に維持され、第１、第２流路Ｓ１、Ｓ２を生じさせないようにしている。そこで本実施の形態では、トリガスイッチ６のオン状態を維持する限りは、燃焼室２６の大気開放を禁止している。

この状態で燃焼式打込み工具１全体を工作物Ｗから持ち上げてプッシュレバー１０を工作物Ｗから離しトリガスイッチ６をオフにすると（ｔ４）、プッシュレバー１０と燃焼室枠１１が圧縮コイルスプリング３７の付勢力により下方に戻る。燃焼室枠１１の下降により、流路Ｓ１、Ｓ２が提供でき、燃焼室２６内の残燃焼ガスが掃気されて新鮮な空気と入れ換えられ、次の釘が打込める初期状態に戻る。

トリガスイッチ６のオフ操作と燃焼室枠１１の下降に伴い、ヘッドスイッチ１６がオフになると（ｔ５）、ファンタイマ４４が起動され、起動後の所定時間経過後（ｔ６−ｔ５）にファン１４の回転が停止される。換言すれば、ファン１４はトリガスイッチ６をオフにしても、ヘッドスイッチ１６のオフ後の所定時間回転を継続しているので、上述した通路Ｓ１、Ｓ２を通じてハウジング２の吸気口から新たな空気が取り込まれ、ハウジング排気口から燃焼後の空気が吐き出されて、燃焼室２６内の空気が掃気される。そしてファン１４が停止して（ｔ６）初期の静止状態となる。繰り返しの釘打ち作業後でも、温度スイッチ制御回路４５からＨレベル信号が出力されている限り、表示器３６は点灯又は点滅されず、温度警報表示はなされない。

上記のような動作を連続的に繰返す釘打ち作業を続けていると、燃焼室枠１１やシリンダ２０が温度上昇してくる。そして燃焼室枠１１が設定された許容温度を超えた場合には、ヘッドスイッチ１６のオン、オフ、トリガスイッチ６のオン、オフ、燃焼室２６の開閉については、ｔ１１乃至ｔ１６は、ｔ１乃至ｔ６とそれぞれ対応するが、温度スイッチ制御回路４５はＬレベル信号を第２ＡＮＤ回路４９に出力するので点火回路５０は動作せず、トリガスイッチ６がオンされても点火プラグ１５は点火しない（ｔ１３）。よって、ピストン２５の移動も生じない。ここではファン１４がｔ１２からｔ１６まで回転して、燃焼室枠１１やシリンダ２０等を冷却するのみである。

また、温度スイッチ制御回路４５のＬレベル信号の出力に応答して、表示回路４７により、表示器３６が点灯又は点滅し、点火不能であるときに燃焼式打込み工具１が使用不可であることを報知する。よって、燃焼式打込み工具１の使用を中止して冷却時間をおき、燃焼室枠１１等が設定された許容温度以下になったときに点灯、点滅が消え、使用可であることがわかり上記した動作を再開できる。なお、図３（ｂ）では、釘打ち動作が多数回行われた後での状態を示しているため、温度警報表示はｔ１１以前で既になされている。

上述した実施の形態は、１回の釘打ち動作毎にトリガスイッチ６のオン、オフ動作が行われるが、本発明はトリガスイッチ６をオン状態に押圧したまま、プッシュレバー１０を工作物Ｗに対して押圧、離反を繰返して工作物Ｗの異なる場所に釘打ち動作を連続的に行う連続式釘打ち機にも適用できる。かかる場合であっても、図２のブロック回路図によれば、ヘッドスイッチ１６かトリガスイッチ６のいずれか一方がオンすると、ファン１４の回転を開始でき、両者がオフ状態になるとファンタイマ４４の起動を開始できる。

更に表示器３６はガスボンベ室部２Ｂに限らず、主ハウジング部２Ａや、ハンドル７に設けるようにしてもよく、また表示器３６はＬＥＤに限らず、その他の光源、ブザー等の発音体であってもよい。また第１の実施の形態では検出された温度が設定値を超えた時に点火動作を禁止するとしたが、点火動作を禁止すると共に温度が設定値を超えている間、ファン１４を連続的に駆動させて強制的に冷却するようにすれば温度が設定値以下になるのが速くなって、点火動作を禁止する時間が短くなり打込み工具を効率よく使用できるようになる。なおこのための構成は、温度センサ２９の出力をＮＯＴ回路を介してＯＲ回路４２に入力するだけでよく、構成は簡単である。

次に燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第２の実施の形態ついて図４に基づいて説明する。図４に示すように、第２の実施の形態に係る燃焼式打込み工具１０１では、その基本的な形態及び機能は第１の実施の形態に係る燃焼式打込み工具１と同様であるため、その構成及び機能についての説明は省略する。

燃焼式打込み工具１０１のシリンダ１２０には温度センサ１２９が設置されており、シリンダ１２０の壁面温度を検出する。この検出結果により、図２に示す制御と同様に、釘打ち動作等の燃焼式打込み工具１０１の作動に係る動作を制御する。

なお、この制御に係るシリンダ１２０の表面温度は一定の許容温度が定められて、第１の実施の形態と同様に、この許容温度以下のときにＨレベル信号を出力し、許容温度を超えたときにＬレベル信号を出力する。

この許容温度は、例えば燃焼室枠１１１周縁に設けられるゴム製のシール材１１９、１２４やパンパ１２３の熱変形や損傷が生じず、かつ熱真空が発生する雰囲気に必要な温度を上限温度とする。

よって、この温度センサ１２９より出力される信号に基づいて第１の実施の形態と同様の制御を行うことにより、燃焼式打込み工具１０１が過度に加熱されて作業性が落ちずに、好適に使用することができる。

次に燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適応した第３の実施の形態について図５に基づいて説明する。図５に示すように、第３の実施の形態に係る燃焼式打込み工具２０１では、その基本的な形態及び機能は第１の実施の形態に係る燃焼式打込み工具１と同様であるため、その構成及び機能についての説明は省略する。

図５に示すように燃焼式打込み工具２０１の排気カバー２３８には温度センサ２２９が設置されており、排気カバー２３８の壁面温度を検出している。この検出結果により、図２に示す制御と同様に、釘打ち動作等の燃焼式打込み工具２０１の作動に係る動作を制御する。

なお、この制御に係る排気カバー２３８の表面温度は一定の許容温度が定められて、第１の実施の形態と同様に、この許容温度以下のときにＨレベル信号を出力し、許容温度を超えたときにＬレベル信号を出力する。

排気カバー２３８は燃焼式打込み工具２０１において最もその部位温度が高くなる場所であるため、少なくとも燃焼式打込み工具２０１を構成する他の部位はこの排気カバー２３８より温度が低くなる。よって、この温度を測定し、他の部位が溶融、変形等する温度を許容温度としてこの許容温度以上になったときにＬレベル信号を出力し、第１の実施の形態と同様に燃焼を制御することが可能となる。

次に燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適応した第４の実施の形態について図６に基づいて説明する。図６に示すように、第４の実施の形態に係る燃焼式打込み工具３０１では、その基本的な形態及び機能は第１の実施の形態に係る燃焼式打込み工具１と同様であるため、その構成及び機能についての説明は省略する。

図６に示すように燃焼式打込み工具３０１の主ハウジング部３０２Ａには温度センサ３２９Ａが設置されており、主ハウジング部３０２Ａの壁面温度を検出するようにしている。この検出結果により、図２に示す制御と同様に、釘打ち動作等の燃焼式打込み工具３０１の作動に係る動作を制御する。

なお、この制御に係る主ハウジング部３０２Ａの表面温度は一定の許容温度が定められて、第１の実施の形態と同様に、この許容温度以下のときにＨレベル信号を出力し、許容温度を超えたときにＬレベル信号を出力する。

一般にハウジングはプラスチック等の樹脂より形成されており、耐熱性はシリンダ３２０や燃焼室枠３１１に比べて劣る。しかし、主ハウジング部３０２Ａ近傍には最も高温となる部位である排気カバー３３８が設置されているため、この排気カバー３３８の熱により主ハウジング部３０２Ａが溶融若しくは軟化するおそれがある。主ハウジング部３０２Ａが溶融等することにより、全体にひずみが生じて作業精度が低下するおそれがあるため、予め許容温度を主ハウジング部３０２Ａが溶融等しない温度に設定する。よって、主ハウジング部３０２Ａがこの許容温度になったときに第１の実施の形態と同様に、Ｌレベル信号を出力し、燃焼を制御することが可能となる。

また、ハウジング３０２の一部であるガスボンベ室部３０２Ｂに温度センサ３２９Ｂを設けてもよい。図７に示すように、ガスボンベ室部３０２Ｂは、グリップ３０７と一体となって該燃焼式打込み工具３０２を人の手により保持される部分となる。この３０２Ｂを高温、例えば４５℃以上の状態で素手で長時間握ると低温火傷等になるおそれがある。よって、図７に示すようにガスボンベ室部３０２Ｂの温度をセンサ３２９Ｂで測定し、予め上記温度を許容温度としてガスボンベ室部３０２Ｂがこの許容温度になった場合にＬレベル信号を出力し、第１の実施の形態と同様に燃焼を制御することが可能となる。また、この温度センサ３２９Ｂをハンドル３０７に設けてもガスボンベ室部３０２Ｂに設けた場合と同様の制御を行うことができる。

上記第１乃至第４の実施の形態においては、燃焼室枠やハウジング等個の部位の温度に基づいて燃焼の制御を行っているがこれに限らず、複数の部位の温度に基づいて制御を行ってもよい。例えば第１の実施の形態において燃焼室枠１１の温度を測定すると共に、ガスボンベ室部２Ｂで燃焼式打込み工具１の握り部分となる箇所の温度を測定し、これら出力結果の相互補完により制御を行ってもよいし、燃焼室枠１１、シリンダ２０、排気カバー３８、及びハウジング２の部位のうち一番速く達する許容温度の部位が、その許容温度に達した時点での他の部位での温度で判断しても良い。

また、上述した実施の形態は、１回の釘打ち動作毎にトリガスイッチのオン、オフ動作が行われるが、本発明は例えば第１の実施の形態でトリガスイッチ６をオン状態に押圧したまま、プッシュレバー１０を工作物に対して押圧、離反を繰返して工作物の異なる場所に釘打ち動作を連続的に行う連続式釘打ち機にも適用できる。かかる場合であっても、図２のブロック回路図によれば、ヘッドスイッチかトリガスイッチのいずれか一方がオンすると、ファン１４の回転を開始でき、両者がオフ状態になるとファンタイマ４４の起動を開始できる。

更に表示器３６はガスボンベ室部２Ｂに限らず、主ハウジング部２Ａや、ハンドル７に設けるようにしてもよく、また表示器はＬＥＤに限らず、その他の光源、ブザー等の発音体であってもよい。

本発明による燃焼式動力工具は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

上記の実施形態では検出された温度が設定値を超えた時に点火動作を禁止するとしたが、点火動作を禁止すると共に温度が設定値を超えている間、ファン１４を連続的に駆動させて強制的に冷却するようにすれば温度が設定値以下になるのが速くなって、点火動作を禁止する時間が短くなり動力工具を効率よく使用できるようになる。なおこのための構成は、温度センサ２９の出力をＮＯＴ回路を介してＯＲ回路４２に入力するだけでよい。

また、上記の実施形態では温度上昇に基づいて点火動作を禁止したのみであるが、この点火動作を禁止した状態でトリガスイッチ６及びプッシュレバー１０を動作させると、その都度燃焼室２６内に燃料となるガスが噴射され、このガスは外気に排出されるのみであるため無駄となる。よって、この無駄を無くすために、点火動作を禁止している状態で、プッシュレバー１０を固定し、押し込めなくしてもよい。プッシュレバー１０を押し込めなくする手段としては、例えば、温度スイッチ制御回路４５の制御に基づいて動作するソレノイド等を設け、直接プッシュレバー１０を固定することや、プッシュレバー１０に繋がる連結部材１２等を固定することなどがある。また、温度スイッチ制御回路４５等を介さず、温度変化により形状等が変化する形状記憶合金やバイメタル等により、その形状記憶合金やバイメタル等が感知した温度に基づく形状変化等を利用してプッシュレバー１０やプッシュレバー１０に繋がる連結部材１２等を固定してもよい。

また、上記の実施の形態では、温度センサ２９として、サーミスタ、熱電対、バイメタル等を用い、この温度に基づいて温度スイッチ制御回路４５により、点火動作の可否を制御しているが、この熱電対やバイメタルを点火回路の動作を直接遮断するスイッチとして使用してもよい。これにより温度スイッチ制御回路４５が不要となり、簡略な構成でかつ安価な制御回路を形成する。更に、温度センサ２９と温度スイッチ制御回路４５とをバイメタルや形状記憶合金等に置き換えてもよい。これにより制御回路の構成が簡単になり、安価かつコンパクトな工具を構成することができる。

本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第１の実施の形態を示す縦断面図。本発明の実施の形態における燃焼式打込み工具のファン、表示器、点火プラグの作動、非作動を実行するためのブロック回路図。本発明の実施の形態における燃焼式打込み工具のヘッドスイッチとトリガスイッチのオン・オフ操作に伴うファン、点火プラグ、ピストン、燃焼室、表示器の状態を示すタイミングチャートであり、（ａ）は温度センサで検出された温度が設定温度以下の場合、（ｂ）は設定温度を超えた場合を示す。本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第２の実施の形態を示す縦断面図。本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第３の実施の形態を示す縦断面図。本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第４の実施の形態を示す縦断面図。本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第４の実施の形態で他の実施例を示す縦断面図。

符号の説明

１：燃焼式打込み工具、２：ハウジング、２Ａ：主ハウジング部、２Ｂ：ボンベ室部、３：モータ、６：トリガスイッチ、７：ハンドル、１０：プッシュレバー、１１：燃焼室枠、１２：連結部材、１３：ヘッドキャップ、１４：ファン、１５：点火プラグ、１６：ヘッドスイッチ、１９：第１シール材、２０：シリンダ、２４：第２シール材、２５：ピストン、２６：燃焼室、２８：ドライバブレード、２９：温度センサ、３６：表示器、３７：スプリング、３８：排気カバー、４３：ファン駆動回路、４４：ファンタイマ、４５：温度スイッチ制御回路、４７：表示回路、４８：第１ＡＮＤ回路、４９：第２ＡＮＤ回路、５０：点火回路

Claims

ハウジングと、
ハウジングから延び、トリガスイッチが設けられたハンドルと、
該ハウジングの一端を塞ぎ、可燃性ガス通路が形成されたヘッド部と、
該ハウジングの下方に設けられ工作物への押圧時に移動可能なプッシュレバーと、
該ハウジング内に固定して設けられ、排気穴が形成されたシリンダと、
該シリンダの軸方向に該シリンダに対して往復摺動可能なピストンと、
該ハウジング内において該シリンダに移動可能に案内され、該プッシュレバーの移動に連動して該ヘッド部に当接、離間し、該ヘッド部、該シリンダ、該ピストンと共に燃焼室を画成する燃焼室枠と、
該ピストンから反燃焼室方向に延びるドライバブレードと、
該燃焼室枠がヘッド部に当接したとき、該燃焼室枠と該ヘッド部間をシールし、また該燃焼室枠と該シリンダとの間をシールするシール部と、
該燃焼室内に回転可能に設けられたファンと、
該燃焼室内の可燃性ガスと空気との混合気に着火するため、該トリガスイッチ又はヘッドスイッチの操作によって点火する該燃焼室に臨む点火プラグと、
該排気穴を開閉可能に設けられた排気逆止弁とを備え、該可燃性ガスが該可燃性ガス通路を介して該燃焼室に供給され、該点火プラグの点火動作により爆発燃焼して該ピストンを移動させる燃焼式動力工具において、
該ハウジング内または該ハンドルの温度を検出する温度検出手段が設けられると共に、該温度検出手段によって検出された温度が設定値を超えた時に該点火プラグの点火動作を禁止する禁止手段が設けられていることを特徴とする燃焼式動力工具。
該温度検出手段は、該燃焼室枠に設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
該温度検出手段は、該シリンダに設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
該燃焼式動力工具は、該排気逆止弁を覆い排気方向を該ハウジング軸方向に変える排気カバーを更に備え、該温度検出手段は、該排気カバーに設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
該温度検出手段は、該ハウジングに設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
該温度検出手段によって検出された検出温度が設定値を超えたことを報知する報知手段が該ハウジング又は該ハンドルに設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１に記載の燃焼式動力工具。