JP2006095638A

JP2006095638A - 燃焼式打込み工具

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Publication number: JP2006095638A
Application number: JP2004284101A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Fujisawa; 治久藤澤; Yoshitaka Akiba; 美隆秋葉; Nobuhiro Takano; 信宏高野; Takero Ishimaru; 健朗石丸; Tomomasa Nishikawa; 智雅西河
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: GB0519607D0; US7467739B2; JP4395841B2; GB2418636B; GB2418636A; US20060065690A1

Abstract

【課題】燃焼室内で可燃性ガスと空気との混合気を爆発燃焼させて釘を打込む釘打機において、スパーク火花の失火現象を防止し、安定した着火が行えるようにする。
【解決手段】シリンダ４の上方に設けられる燃焼室１５ａに噴射される燃料と該燃焼室内の空気との混合気を、トリガスイッチ１２の作動による点火プラグ９のスパークによって燃焼させることによりシリンダ内に移動可能に支持されたピストン１０を駆動し、該ピストン１０と一体形成されたドライバブレード１０ａにより締結具を打撃する燃焼式打込み工具本体を備え、トリガスイッチ１２を作動させたとき、点火プラグ９のスパークを複数回連続して発生させる点火制御装置２４を具備することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、シリンダの上端部に形成される燃焼室において可燃性ガスと空気とを混合した混合気に着火することにより、シリンダ内のピストンを駆動する動力を発生させ、釘、びょう、ステープル等の締結具を打込む、所謂、燃焼式打込み工具に関するものである。

一般的に燃焼式打込み工具は、本体を包囲するハウジングと、ハウジング内のシリンダと、該シリンダ内に案内されてシリンダ内で上下動可能なピストンと、ピストンに固定され、該ピストンの下方動作により締結具を被加工物へ打撃するドライバブレードと、ハウジング内に設けられ、該シリンダの外周に案内されて上下に摺動する燃焼室枠であって、該燃焼室枠の上方動作によって該燃焼室枠及びピストンによって区画される壁部を有する燃焼室を形成する燃焼室枠と、ハウジングに装着されるガスボンベの可燃性ガスを燃焼室へ噴射させる噴射口と、燃焼室内に設けられたファンと、燃焼室へ噴射された可燃性ガスと空気との混合気に着火する点火プラグと、ハウジングに装着されたトリガスイッチと、トリガスイッチに電気的接続され、該トリガスイッチを作動させたときに前記点火プラグにスパークを発生させる点火装置とを具備している。

この燃焼式打込み工具は、工具本体に装着されるガスボンベの可燃性ガスと空気との混合気を燃焼室に供給し、燃焼室の点火プラグにトリガスイッチの作動でスパークを発生させ、燃焼室内の混合気を爆発させることによって、釘などの締結具を打込むための駆動力とするものである。圧縮空気を駆動源とする圧縮空気式打込み工具に比べ、コンプレッサが不要で建築現場などへの運搬が容易となり、また乾電池などの内蔵電力源の使用により他の商用電源などの電源環境が不要となるので操作性の点で有利である。

かかる燃焼式打込み工具は、例えば、下記の特許文献１及び特許文献２に開示されている。

特公平７−３６９８５号公報（対応米国特許第５１９７６４６号公報）特公平３−２５３０７号公報

従来の上記燃焼式打込み工具において、工具本体の外気温（例えば、２５℃）、燃料ガスの種類、及び点火プラグのスパークの強さを一定にして、燃焼室内の燃料のガス濃度（燃焼室全容積に対する可燃性ガスの量）と着火率との関係を観測すると図１０に示す特性図となる。この特性図は、ガスの種類、気温、スパークの強さ等で変化し、常に一定の特性を示さないことが分かった。

図１０に示されるように、着火率が１００％となるガス濃度の範囲（以下、この範囲を「ガス濃度バンド」と称する）は、特定の幅を持つことが分かった。図１０に示す例では、ガス濃度バンドは３．４％〜６．５％の範囲である。このガス濃度バンド内にある混合気（液化ガスと燃焼室内の空気との混合気体）は確実に着火が行われる。

一方、上記ガス濃度バンド外の着火率が１００％以下となるガス濃度では、点火プラグのスパークによる着火が不確実となり安定しない。まして、ガス濃度バンドの上限または下限から更に離脱するガス濃度では全く着火しなくなる。従って、安定した着火を行うためには、着火率１００％であるガス濃度バンドを広くすることが要求される。

しかしながら、上記ガスボンベ中から噴射される液化ガスの量は、打込み工具本体内の温度または該本体の外気温度によって左右されやすく、低温時または高温時にガスボンベから噴射される液化ガスの量の変化によってガス濃度は上記ガス濃度バンドから外れ、確実な混合気への点火が出来ないという問題があった。着火が不確実になる主要因として、点火プラグの電極がスパーク火花の熱を奪ってしまう失火現象が考えられる。

従って、本発明の目的は、失火現象を防止し、着火機会を増やすことにより安定した着火または燃焼が行える燃料のガス濃度範囲を拡張することによって、安定した着火が行える燃焼式打込み工具を提供することにある。また、低温時や高温時の温度環境に依存しない燃料のガス濃度範囲を得ることにある。

本発明の上記及びその他の目的ならびに新規な特徴は、以下の本明細書の記述及び添付図面から更に明らかにされる。

本願おいて開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下の通りである。

本発明の燃焼式打込み工具の一つの特徴によれば、シリンダ上方に設けられる燃焼室に噴射される燃料と該燃焼室内の空気との混合気を、トリガスイッチの作動による点火プラグのスパークによって燃焼させることによりシリンダ内に移動可能に支持されたピストンを駆動し、該ピストンと一体形成されたドライバブレードにより締結具を打撃する燃焼式打込み工具本体を備え、前記トリガスイッチを作動させたとき、前記点火プラグのスパークを複数回連続して発生させる点火制御装置を具備する。

本発明の燃焼式打込み工具の他の特徴によれば、前記本体内に温度センサを備え、前記点火制御装置は、前記点火プラグのスパーク回数が前記温度センサによって検出した温度によって変化させる。

本発明の燃焼式打込み工具の更に他の特徴によれば、前記点火制御装置は、前記スパーク発生用の点火エネルギ蓄積用コンデンサを有し、前記スパークを発生させる前に、前記点火エネルギ蓄積用コンデンサに充電する充電時間を前記スパークの発生回数に従って変化させる。

本発明の燃焼式打込み工具の更に他の特徴によれば、前記点火制御装置は、前記燃焼室で前記混合気の燃焼が起きたことを検出する燃焼感知センサを前記本体内に備え、該燃焼感知センサによって検出した信号によって前記点火プラグのスパークの発生回数を中断させるように制御する。

本発明によれば、トリガスイッチの作動によって点火プラグに複数回のスパークを発生させるので、安定した着火率が得られるガス濃度範囲、即ちガス濃度バンドが広がり、打込み工具本体の低温時または高温時において、安定した着火または燃焼を行うことができる。

本発明によれば、スパークの発生回数を温度によって低減させ、或いはスパークの発生回数に応じてスパーク発生に必要な消費エネルギー量を変えるので、打込み工具に装着される電池の無駄な消費電力を低減できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１及び図２は、本発明の実施形態による燃焼式打込み工具、特に釘打機の実施形態に係る全体断面図を示し、図１はピストンが初期状態の位置にある場合、及び図２はピストンが下死点状態の位置にある場合を示す。以下、図１及び図２を参照して釘打機の構成部材及びその動作について説明する。

図１において、燃焼式打込み工具１００は、本体枠を形成するハウジング１４を有し、このハウジング１４内部には、工具本体の主要部となる、シリンダ４、バンパ２、ピストン１０、ピストン１０と一体に形成されたドライバブレード１０ａ、ファン６、モータ８、点火プラグ９、噴射口１９、ガスボンベ７、燃焼室枠１５、及びヘッドカバ２０が設置されている。またハウジング１４には、ハンドル１１、テールカバ１、プッシュレバ２１、マガジン１３、トリガスイッチ１２が付随して装着されている。

ハウジング１４本体に装着されるマガジン１３には、後述するように、本発明に従った点火制御装置２４を備える。この点火制御装置２４は、トリガスイッチ１２、プッシュスイッチ２３、及び温度センサ５等の各部材に電気的接続され、それら部材に基づいて発生する電気信号を受けて、後述する点火エネルギ蓄積用コンデンサ（点火用コンデンサ）Ｃ２の充電制御及び点火プラグ９のスパークの発生制御を行うとともに、ファンモータ８の起動または回転制御を行う。この点火制御装置２４は、ハンドル１１部のホルダ内にセットされたＮｉ−Ｃｄ電池などの蓄電池２５に電気的接続され、蓄電池２５より電源が供給される。

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２０は固定されている。しかし、燃焼室枠１５は、シリンダ４の下方に設置されたプッシュレバ２１と連接し、ハウジング１４とシリンダ４に案内され、ばね２６により、締結具である釘５１を打込む方向即ち図中下方に付勢され、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は、プッシュレバ２１が木材などの被加工物５０に押し付けられたときに、ばね２６の付勢に抗してプッシュレバ２１の上昇とともに、シリンダ４の上部へ移動して燃焼室１５ａを形成する。即ち、燃焼室枠１５、ヘッドカバ２０及びピストン１０で閉鎖された空間により、可燃性ガスと空気の混合気が燃焼する燃焼室１５ａが形成される。密閉された燃焼室１５ａを形成するために、シリンダ４の上端とヘッドカバ２０の下端には、例えば、Ｏリング等のシール部材２２が設けられている。

シリンダ４内には摺動シール部材２７を介してピストン１０が上下方向に移動可能に設置されている。シリンダ４の下方には、排気穴３と、排気穴３の開閉を行う逆止弁（図示せず）と、ピストン１０が突当たるバンパ２とが設けられている。バンパ２は、ピストン１０が釘５１を打込むために急激に下死点に移動しバンパ２へ衝突したとき、変形してピストン１０の余剰エネルギを吸収する。

燃焼室１５ａ内には、ヘッドカバ２０上方に設けられたモータ８によって回転可能なファン６、トリガスイッチ１２の作動によってスパークを発生させる点火プラグ９、可燃性ガス（液化ガス）を貯留するガスボンベ７から供給される可燃性ガスを噴射する噴射口１９、半径方向内側に突き出たリブ、即ち燃焼室フィン１６が設けられている。

ハウジング１４の下方に釘５１を充填したマガジン１３と、マガジン１３から給送される釘５１をピストン１０下方にセットするように案内するテールカバ１が取り付けられている。

図１に示す静止状態においては、ばね２６の付勢により、プッシュレバ２１がテールカバ１の下端より下方に突出している。このときプッシュレバ２１と連接している燃焼室枠１５下方とシリンダ４上端には隙間１７があり、また同時に燃焼室１５上端とヘッドカバ２０下方との間にも隙間１８がある。ピストン１０はシリンダ４内の上死点位置に停止している。

この状態でハンドル１１を把持し、プッシュレバ２１の先端を被加工物５０に押し付けると、プッシュレバ２１がばね２６に抗して上昇し、プッシュレバ２１と連接した燃焼室枠１５も上昇し、燃焼室枠１５は図２に示した状態となる。即ち燃焼室枠１５の上昇により、燃焼室枠１５の下方及び上方の隙間１７及び１８（図１参照）が閉じられて、シール材２２により密封され、これによって外気から閉じられた燃焼室１５ａが形成される。

図２に示すように、前記プッシュレバ２１の動作と連動し、その後、ガスボンベ（燃料タンク）７が押圧されて、噴射口１９から燃焼室１５ａへ可燃性ガスが噴射され、更に、燃焼室枠１５が上死点に位置したことを検知するプッシュスイッチ２３によって、モータ８の駆動回路がオン（ＯＮ）となり、ファン６が回転する。ファン６が密封空間となった燃焼室１５ａ内で回転することにより、燃焼室１５ａ内に突出した燃焼室フィン１６とあいまって、噴射された可燃性ガスが燃焼室１５ａ内の空気と撹拝混合される。ガスボンベ７内には、加圧された液化可燃性ガスが貯蔵され、この液化ガスは燃焼室内に噴射されて気化する。ボンベ７の上端にはボンベから噴射されるガス量を調節するための計量弁７ａを備えており、調節された量のガスを噴射口１９に供給する。

図２に示すように、上記プッシュレバ２１の被加工物５０への押圧動作に引続き、ハンドル１１部のトリガスイッチ１２をＯＮすると、点火制御装置２４の動作によって、点火プラグ９が複数回連続してスパークし、前記混合気に着火し、燃焼する。燃焼し、膨張した燃焼ガスはピストン１０を下方へ移動させ、テールカバ１内の釘５１を打ち込む。打ち込み後のピストン１０の状態は図２に示すようになる。本発明において重要なことは、トリガスイッチ１２の１回のＯＮ動作により、点火プラグ９が複数回のスパークを発生し、安定した着火を行うことである。例えば、このスパークの連続する発生回数は３回に選択される。この点火制御装置２４の動作によるスパーク回数の制御については後述する。

打ち込み後、ピストン１０はバンパ２に当接し、燃焼ガスは排気穴３よりシリンダ４外へ放出される。排気穴３には上記した如く逆止弁が付随しており、燃焼ガスがシリンダ４外へ放出され、シリンダ４及び燃焼室１５ａ内が大気圧になった時点で逆止弁は閉じられる。シリンダ４及び燃焼室１５ａ内に残った燃焼ガスは燃焼後であるため高温であり、燃焼ガスの熱がシリンダ４の内壁、燃焼室枠１５の内壁、燃焼室フィン１６等に吸収されることで、燃焼ガスが急冷されて、燃焼室１５ａ内の圧力が低下して大気圧以下になり（熱真空という）、ピストン１０は初期の上死点位置に引き戻される。

その後、トリガスイッチ１２を開放してオフ（ＯＦＦ）とし、工具本体を持ち上げ、プッシュレバ２１を被加工物５０から離すと、プッシュレバ２１と燃焼室枠１５がばね２６の付勢により下方へ移動し、図１に示す状態に戻る。この時、ファン６は、プッシュスイッチ２３をＯＦＦしても、点火制御装置２４の制御により所定時間回転を継続する。

図１に示す状態では、燃焼室枠１５の上下に隙間１７、１８を生じさせ、燃焼室１５ａを密閉状態より開放する。この状態でファン６により流れを発生させることでハウジング１４上面の吸気口２８からきれいな空気を取り込み、ハウジング１４の排気口２９から燃焼後の残留ガスを吐き出すことで、燃焼室１５ａ内の空気を掃気する。その後ファン６が停止し初期の静止状態となる。

本発明によれば、点火制御装置２４によって点火プラグ９のスパークを複数回連続して発生させることを特徴とする。本発明に従う点火制御装置２４は、安定した点火プラグによる着火動作を行うために、次のように構成されている。

図３は本発明に従う点火制御装置２４のブロック図を示す。点火制御装置２４は、上記点火プラグ９のスパークを制御するために、演算制御用ＩＣ（マイコン）２４１と、点火用コンデンサ充電回路２４２と、点火回路２４３とを備える。またこの点火制御装置２４は、上記燃焼室１５ａの可燃性ガスと空気との攪拌または燃焼ガスの掃気を行うファン８を駆動するために、モータ起動回路２４４及びモータ定常運転回路２４５を含み、更に演算制御用ＩＣ２４１の電源や、トランジスタＱ４及び発光ダイオードＬＥＤ１のバイアス電圧等を供給するために、蓄電池２５の電圧（例えば、７．２Ｖ）より低い電圧（例えば、３Ｖ）を供給する電源回路２４６を含んでいる。

演算制御用ＩＣ２４１は、マイコン自体に必要なクロック信号（タイミング信号）を発生させるための外付の水晶発振器ＰＺＴ１を有し、トリガスイッチ１２のＯＮ信号、プッシュスイッチ２３のＯＮ信号、及び温度センサ５の検出信号を制御入力信号として受信し、点火用コンデンサ充電回路２４２、点火回路２４３、モータ起動回路２４４及びモータ定常運転回路２４５の各入力段トランジスタに必要な制御信号を出力して、それら各回路の動作を制御する。また、演算制御用ＩＣ２４１は電源制御用集積回路ＩＣ２に電気的接続され、電源回路２４６の出力が所定電圧以下の場合、その出力を停止するように制御する。

点火用コンデンサ充電回路２４２は、スイッチ回路を形成するトランジスタＱ１〜Ｑ３と、昇圧コイルＴ１と、チョッパ用スイッチトランジスタＱ５と、スイッチトランジスタＱ５に駆動信号を出力するための駆動信号発生用集積回路（発振器）ＩＣ４を備えている。この回路２４２は、スイッチトランジスタＱ５のスイッチング動作により、昇圧コイルＴ１の２次側コイルにおいて、蓄電池２５の電圧（例えば７．２Ｖ）より高い電圧を発生させ、その電圧を、ダイオードＤ２を介して、点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ２に一方の極性をもつ電圧として充電する。このコンデンサＣ２の充電電圧は、例えば、１５０Ｖである。

点火回路２４３は、点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ２と直列接続された１次コイルをもつ点火コイルＴ２と、蓄積用コンデンサＣ２の充電電圧を点火コイルＴ２の１次コイルを通して放電させるように設けられた放電用サイリスタＳＣＲ１と、放電用サイリスタＳＣＲ１のゲートに所定のパルス幅を有する点火信号を供給する駆動用トランジスタＱ４とを含んでいる。トランジスタＱ４を駆動するための所定のパルス幅を有する点火信号は、トリガスイッチ１２のＯＮ動作に基づいて、演算制御用ＩＣ２４１によって形成され、供給される。

蓄積用コンデンサＣ２に電圧、例えば１５０Ｖが充電された後、演算制御ＩＣ２４１から放電用サイリスタＳＣＲ１のゲートに点火信号（導通用パルス信号）が供給されると、該サイリスタＳＣＲ１が導通し、コンデンサＣ２の電荷がサイリスタＳＣＲ１と点火コイルＴ２の１次コイルを通して放電する。これにより、点火コイルＴ２の２次コイルに高電圧、例えば１５ＫＶが誘起し、この高電圧により点火プラグ９にスパーク（火花）が発生する。本発明に従えば、トリガスイッチ１２を作動させたとき、前記点火プラグのスパークを複数回連続して発生させることを特徴とする。また、このスパークの発生連続回数は、釘打機１００の使用時の温度に従って、温度が低い場合は高い場合に比べて発生回数が多くなるように制御する。

次に、一例として３回のスパークを発生させる場合の動作について説明する。図４は、上述した釘打機１００の動作において、プッシュレバ２１を被加工物５０に押し付けた後、トリガスイッチ１２を把持してＯＮ作動したときに蓄積用コンデンサＣ２に充電される端子電圧（充電電圧）Ｖｃを示す。

図４に示す充電波形を得るための動作について説明すると、トリガスイッチ１２がＯＮされると、演算制御用ＩＣ２４１からトランジスタＱ１へ出力する制御信号が所定時間ＬＯＷレベルとなる。これにより、トランジスタＱ１がＯＦＦ、トランジスタＱ２及びＱ３がＯＮして駆動信号発生用集積回路（発振器）ＩＣ４に電源が供給される。集積回路ＩＣ４は、端子３に駆動用パルス（例えば、３０ＫＨｚのパルス）を発生し、スイッチトランジスタＱ５をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。トランジスタＱ５のＯＮ／ＯＦＦ動作により、昇圧コイルＴ１の２次コイルに電源電圧より高い電圧（例えば、１５０Ｖ）が発生し、ダイオードＤ２を介して点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ２を充電する。この充電に必要な時間が、図４に示す時間Ｔ１となる。この時間Ｔ１は例えば５０ｍｓｅｃに設定される。

充電時間Ｔ１の経過後、演算制御用ＩＣ２４１からトランジスタＱ４のベースへ所定の時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）ＬＯＷレベルの制御信号を出力する。これによって、トランジスタＱ４がＯＮして、放電用サイリスタＳＣＲ１のゲートにターンＯＮ電流を供給して、そのサイリスタＳＣＲ１をＯＮさせる。放電用サイリスタＳＣＲ１がＯＮすると、蓄積用コンデンサＣ２の蓄積電荷がサイリスタＳＣＲ１と点火コイルＴ２の１次コイルを通して放電する。これにより、点火コイルＴ２の２次コイルに高電圧、例えば１５ＫＶが誘起し、この高電圧により点火プラグ９にスパーク（火花）が発生する。

蓄積用コンデンサＣ２に蓄積されたエネルギがサイリスタＳＣＲ１によって放電されると、サイリスタＳＣＲ１は、アノード電圧減少によるターンオフ特性により、ＯＦＦ状態に復帰する。また演算制御用ＩＣ２４１からトランジスタＱ４のベースへの制御信号は、上記所定の時間（１０ｍｓｅｃ）経過後、ＨＩＧＨレベルとなり、トランジスタＱ４をＯＦＦさせる。

以降、同様な点火制御装置２４の動作により、２回目のコンデンＣ２の充電時間Ｔ２、及び３回目のコンデンＣ２の充電時間Ｔ３が与えられ、かつ各充電時間Ｔ２及びＴ３に引続いて放電サイリスタＳＣＲ１がその都度ＯＮとなって点火プラグ９にスパークを発生させる。

図５は、点火プラグのスパークを３回連続して発生させた場合の上記本発明による燃焼式釘打機において、本体の温度（２５℃）、燃料ガスの種類、及び点火プラグのスパークの強さを一定にして、燃焼室内の燃料のガス濃度と着火率との関係を観測した特性図である。

この特性図によれば、着火率が１００％となるガス濃度バンドは、上述した図１０に示す従来の３．４％〜６．５％の範囲に比較して、３．０％〜７．３％の範囲と広くなっている。従って、このガス濃度バンド内にある燃料ガスは確実に着火（燃焼）することになるので、安定した着火の範囲が従来に比べ向上する。スパークの回数は、燃料ガスの種類や点火プラグ電極の大きさ等を加味して最適回数を決定することができる。

この種の燃焼式打込み工具では、蓄電池を駆動電源としていることより、無駄な消費電力を防止することが必要である。このため、本発明の好ましい実施形態では、温度センサ５を用いてスパークの回数を段階的に変化させることが好ましい。なお、温度センサ５の検出位置は燃焼室に最も近い場所がより効果的であるが、ガスボンベ７の収納部に配置する場合に限られるものではなく、ヘッドカバ２０の上面や、シリンダ４の側面などに設けてもよい。

図６は、点火制御装置２４の制御により、工具本体１００の温度に従ってスパークの発生回数を変化させる例を示したものである。例えば、工具本体１００の温度が、１０℃未満のときは７回、１０℃〜３０℃の範囲のときは２回、３０℃を超えるときは５回のスパーク回数に制御することができる。

図７は、温度センサ５の温度によってスパークの発生回数を変化させる場合の点火制御装置２４の制御フローチャートである。以下、図７のフローチャートについて説明する。

まず、本体１００に電池２５を挿入し動作可能状態にすることによりスタートする。次に、ステップＳ１０１でトリガスイッチ１２がＯＮされているか否かを判断する。ＹＥＳの場合、即ちスイッチ１２がＯＮされた場合、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２において電池電圧Ｖを検出し、ステップＳ１０３で温度センサ５によって工具本体１００の温度を検出し、ステップＳ１０４において図６に示した温度とスパーク回数の関係よりスパーク回数を設定する。

次に、ステップＳ１０５において、スパークの各回数でのコンデンサＣ２の充電時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３などを設定する。そしてステップＳ１０６で１回目のスパーク開始に移り、ステップＳ１０７で蓄積用コンデンサＣ２に充電を開始する。

次に、ステップＳ１０８において、設定された充電時間を経過したか否かをチェックして、設定された充電時間を経過している場合は、ステップＳ１０９に進み、放電サイリスタＳＣＲ１をＯＮさせて、点火コイルＴ２に高電圧を誘起させて、点火プラグ９でスパークさせる。これによって、ステップＳ１１０でコンデンサＣ２の充電回数（スパーク回数）をカウントし、ステップＳ１１１で設定された回数（Ｓｃ）になっているか否かを判断する。

ステップＳ１１１において、もしスパーク回数（ｎ）が設定した回数になっていない場合は、ステップＳ１１３に進み、トリガスイッチ１２がまだＯＦＦされていなければ、ステップＳ１０７へ戻って、蓄積用コンデンサＣ２に充電を開始する。

ステップＳ１１１において、スパーク回数（ｎ）が設定した回数になっていると判断されれば、ステップＳ１１２へ進み、トリガスイッチ１２がＯＦＦされていないか否か判断される。トリガスイッチ１２がＯＦＦされていれば、初期状態に戻る。

上述した実施形態では、図４に示すように、３回のスパークの各回数の充電時間を、Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３と一定に制御した場合であるが、充電時間は、各回数毎に変えてもよい。図８に示す実施形態では、充電時間をＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係に、徐々に充電時間を延ばすように制御したものである。また、図９に示す実施形態では、充電時間をＴ１＝Ｔ２＜Ｔ３の関係に、最後のスパーク時の充電時間を延ばすように制御したものである。このように、充電時間を変えることにより、蓄電池の消費電力を低減することができる。

上述した本発明において、トリガスイッチの作動に応答する複数回のスパーク発生は、もし設定回数の途中のスパークによって燃料ガスが着火し爆発したことが検知できれば、着火以後のスパークの発生については中断してもよい。例えば、図６に示す温度とスパーク回数の相関図から温度が５℃に対しスパーク回数を７回に設定した場合、３回目のスパークで着火（燃焼）したとき、４回目以降のスパークを中断することができる。燃料ガスの着火を検知するために、燃焼検知センサが工具本体に設けられる。この燃焼検知センサとしては以下のようなものがある。
（１）爆発的な燃焼を検出する圧力センサを燃焼室に設ける。
（２）爆発的な燃焼により振動するモータ近傍に加速度センサを設ける。
（３）爆発的な燃焼により移動するブレード１０ａの位置を検出する光電スイッチなどの位置検出センサを、下降するブレード１０ａを導入するノーズ部に設ける。

スパークを途中で中断することは、電池寿命を長くできる点で有利である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の燃焼式打込み工具（釘打機）の全体断面図で、特に、釘打機の初期状態における断面図。本発明の燃焼式打込み工具（釘打機）の全体断面図で、特に、釘打機の動作状態における断面図。本発明の燃焼式打込み工具における点火制御装置の回路図。本発明の燃焼式打込み工具におけるスパーク用コンデンサの充電電圧波形。本発明の燃焼式打込み工具における燃料ガス濃度と着火率の関係を示す特性図。本発明の燃焼式打込み工具における温度と点火回数の関係を示す特性図。本発明の燃焼式打込み工具における点火制御装置の処理フローチャート。本発明の燃焼式打込み工具におけるスパーク用コンデンサの充電電圧波形の一変形例。本発明の燃焼式打込み工具におけるスパーク用コンデンサの充電電圧波形の他の変形例。従来の燃焼式打込み工具における燃料ガス濃度と着火率の関係を示す特性図。

符号の説明

１：テールカバ２：バンパ３：排気穴４：シリンダ
５：温度センサ６：ファン７：ガスボンベ８：モータ
９：点火プラグ１０：ピストン１１：ハンドル１２：トリガスイッチ
１３：マガジン１４：ハウジング１５：燃焼室枠１６：燃焼室フィン
１７：隙間（燃焼室枠１５下方とシリンダ４上端との間）
１８：隙間（燃焼室１５上端とヘッドカバ２０下方との間）
１９：噴射口２０：ヘッドカバ２１：プッシュレバ２２：シール部材
２３：プッシュスイッチ２４：点火制御装置２５：電池２６：ばね
２７：吸気口２８：排気口５０：被加工物（木材）５１：釘（締結具）
１００：燃焼式打込み工具２４１：演算制御ＩＣ
２４２：点火用コンデンサ充電回路２４３：点火回路
２４４：モータ起動回路２４５：モータ定常運転回路２４６：電源回路
Ｃ２：点火エネルギ蓄積用コンデンサ

Claims

シリンダ上方に設けられる燃焼室に噴射される燃料と該燃焼室内の空気との混合気を、トリガスイッチの作動による点火プラグのスパークによって燃焼させることにより、シリンダ内に移動可能に支持されたピストンを駆動し、該ピストンと一体形成されたドライバブレードにより締結具を打撃する燃焼式打込み工具本体を備え、前記トリガスイッチを作動させたとき、前記点火プラグのスパークを複数回連続して発生させる点火制御装置を具備することを特徴とする燃焼式打込み工具。
前記本体内に温度センサを備え、前記点火制御装置は、前記点火プラグのスパーク回数が前記温度センサによって検出した温度によって変化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。
前記点火制御装置は、前記スパーク発生用の点火エネルギ蓄積用コンデンサを有し、前記スパークを発生させる前に、前記点火エネルギ蓄積用コンデンサに電圧を充電する充電時間を前記スパークの発生回数に従って変化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。
前記点火制御装置は、前記燃焼室で前記混合気の燃焼が起きたことを検出する燃焼感知センサを前記本体内に備え、該燃焼感知センサによって検出した信号によって前記点火プラグのスパークを中断させるように制御したことを特徴とする請求項１記載の燃焼式打込み工具。
本体を包囲するハウジングと、前記ハウジング内のシリンダと、前記シリンダ内に案内されて該シリンダ内で上下動可能なピストンと、前記ピストンに固定され、前記ピストンの下方動作により締結具を打撃するドライバブレードと、前記ハウジング内に設けられ、前記シリンダの外周に案内されて上下に摺動する燃焼室枠であって、該燃焼室枠の上方動作によって該燃焼室枠及び前記ピストンによって区画される壁部を有する燃焼室を形成する燃焼室枠と、前記ハウジングに装着されるガスボンベの可燃性ガスを前記燃焼室へ噴射させる噴射口と、前記燃焼室内に設けられたファンと、前記燃焼室へ噴射された可燃性ガスと空気との混合気に着火する点火プラグと、前記ハウジングに装着されたトリガスイッチと、前記トリガスイッチに電気的接続され、該トリガスイッチを作動させたときに前記点火プラグにスパークを発生させる点火制御装置とを具備する燃焼式打込み工具であって、
前記点火制御装置は、前記トリガスイッチを作動させたとき、前記点火プラグのスパークを複数回連続して発生させることを特徴とする燃焼式打込み工具。
前記点火制御装置は、前記ハウジング内に温度センサを備え、該温度センサによって検出した温度に従って前記点火プラグのスパークの発生回数を変化させることを特徴とする請求項５記載の燃焼式打込み工具。
前記点火制御装置は、点火コイルの１次側に設けられた点火エネルギ蓄積用コンデンサを備え、前記点火コイルの２次側に設けられる前記プラグのスパークの繰り返し回数に従って該コンデンサの充電時間を長くさせることを特徴とする請求項５記載の燃焼式打込み工具。
前記点火制御装置は、前記燃焼室で前記混合気の燃焼が起きたことを検出する燃焼感知センサを前記ハウジング内に備え、該燃焼感知センサによって検出した信号によって前記点火プラグのスパークを中断させるように制御したことを特徴とする請求項５記載の燃焼式打込み工具。