JP4899840B2 - ガス燃焼式打込み工具 - Google Patents

Description

本発明は、ガス燃焼式打込み工具、詳しくはトリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けてファスナ打ちを行なう場合と、コンタクトアームを被打込み材に押し付けた状態でトリガレバーを引いてファスナ打ちをおこなう場合の何れの場合においても連続、単発のどちらでもファスナ打ちができる機能を備えたガス燃焼式打込み工具に関するものである。

従来、ガス燃焼式打込み工具はコンタクトアームを被打込み材に押し付けてから燃焼室を閉鎖、燃料の噴射を行い、トリガレバーを引くことにより混合ガスに着火し、爆発的に燃焼する燃焼ガスの圧力でピストンを駆動し、ピストンに一体に結合されたドライバによって釘を被打込み材に打ち込んでいたが、打ち込むたびにトリガレバーの引き操作をしなければならず、作業の効率が上がらないためトリガレバーを引いたままでコンタクトアームを被打込み材に打ち込めば釘を連続的に打ち込むことができる工具が提案されている（例えば、特許文献１）。この工具はトリガレバーを引いたままでコンタクトアームを被打込み材に押し付けることにより混合ガスに着火してピストンを駆動することができるようにしたものである。
特開２００４−７４２９６号公報

本発明が解決しようとする問題点は、上述のガス燃焼式打込み工具は、燃焼枠（本発明の可動スリーブに相当）はプッシュレバー（本発明のコンタクトアームに相当）と連接し、プッシュレバーを被打込み材に押し付けると燃焼枠が上昇し、燃焼室が閉鎖されるようになっているものである。そのため、連続打ちができるとしてもプッシュレバーを被打込み材に押し付けてから燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射、混合ガスの生成などの準備を行なわなければならず、プッシュレバーを押し付けてから常に準備時間が必要になった。また、燃焼室を開放するためにはその都度プッシュレバーを被打込み材から離す必要があったため、連続で釘打ちを行なうことができても混合ガスに着火するまでの準備段階の時間が大きくとられる問題があった。

本発明は、上記問題点を解決し、燃焼室の開閉をコンタクトアームの被打込み材への押し付け、開放にのみ限定されず、作業効率に優れるとともに、トリガレバーを引いたままの連続打ち、コンタクトアームの被打込み材への押し付けをしたままの状態での連続打ちも可能になり、トリガレバー、コンタクトアームの順番に左右されず連続打ち、単発打ちが自由に行なえる、作業効率と操作性に優れたガス燃焼式打込み工具を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明に係るガス燃焼式打込み工具は、燃焼室内の混合ガスに着火して燃焼する燃焼ガスの圧力でピストンを駆動し、ファスナを部材に打ち込むガス燃焼式打込み工具において、トリガレバーを引いた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、トリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けた時に混合ガスに着火し、上記燃焼室は混合ガスに着火後、所定時間経過すると開放され燃焼ガスの排気が行なわれることを特徴とする。

また、本発明に係るガス燃焼式打込み工具は、燃焼室内の混合ガスに着火して燃焼する燃焼ガスの圧力でピストンを駆動し、トリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けてファスナ打ちを行なうコンタクトモードと、コンタクトアームを被打込み材に押し付けた状態でトリガレバーを引いてファスナ打ちをおこなうトリガモードとの２種類のモードを備え、コンタクトモードではトリガレバーを引いた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、コンタクトアームを被打込み材に押し付けた時に混合ガスに着火し、トリガモードではコンタクトアームを被打込み材に押し付けた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、トリガレバーを引いた時に混合ガスに着火し、上記燃焼室は混合ガスに着火後、所定時間経過すると開放され燃焼ガスの排気が行なわれることを特徴とする。

なお、前記燃焼室の解放後、前記トリガスイッチ、コンタクトスイッチの何れかが継続してオンしている場合は、燃焼室開放タイマをスタートさせ排気に必要な時間を確保した後、燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行なうようにしてもよい。

また、前記燃焼室の解放後、前記トリガスイッチ、コンタクトスイッチの何れもＯＦＦしている場合は、ファンＯＦＦタイマをスタートさせ排気に必要な時間を確保した後、ファンを停止させることが好ましい。

請求項１の発明によれば、燃焼室を所定時間経過して開放させるため、効率的なトリガレバーを引いたままの連続打ちが実現できる。

請求項２の発明によれば、コンタクトモード、トリガモードの２つのモードを自由に選択して釘打ちを行なうことができ、ガス燃焼式打込み工具の被打込み材への押し付けと、トリガレバーの引き操作の順番は意識しないで作業できるので、状況に応じて作業形態を自由に設定することができる。

請求項３の発明によれば、連続して釘打ちを行なう場合、燃焼室開放タイマで排気に必要な時間を確保した後、自動的に燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い点火プラグのスパークする時期を待つだけなので、作業効率に優れたガス燃焼式打込み工具を実現することができる。

請求項４の発明によれば、１回の釘打ちが終わって次の釘打ちが行なわれるまでに間が生じる場合は無駄にファンを回す必要がなく省エネルギーのガス燃焼式打込み工具を実現することができる。

図1は、本発明に係るガス燃焼式打込み工具の概念図を示し、このガス燃焼式打込み工具はボディ１には、グリップ２とマガジン３とが連設されているとともに、打撃ピストン・シリンダ機構４と燃焼室５とノーズ部６とが設けられている。

マガジン３内にはファスナとして釘やピンなどが装填されており、図示しない機構により順次ノーズ部６へ送られるようになっている。

打撃ピストン・シリンダ機構４は、図２（ａ）に示すように、打撃シリンダ９内に打撃ピストン１０を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン１０の下方にドライバ１１が一体的に結合されている。

燃焼室５は、上記打撃ピストン１０の上端面と打撃シリンダ９とボディ１の上部に配置されたシリンダヘッド１３と筒状の可動スリーブ１４とによって形成されており、図２（ｂ）に示すように、可動スリーブ１４を図示しない電動機構により上方に移動させることにより密閉した燃焼室５が形成され、下方に移動させることにより、図２（ａ）に示すように、シリンダヘッド１３と可動スリーブ１４とが離反して燃焼室５の上部が大気に連通し開放されるように構成されている。

また、コンタクトアーム１５はノーズ部６に沿って上下に摺動自在に設けられ、その下端１５ａはノーズ部６から突出し、図２（ｃ）に示すように、ノーズ部６とともに上記先端１５ａを被打込み材Ｐに押し付けることにより、ノーズ部６に対して相対的に上方に移動し、上方に延出したレバー１５ｂの上端がコンタクトスイッチＳＷ１に係合しこれをＯＮするようになっている。

そして、このガス燃焼式打込み工具は、上述のコンタクトアーム１５の上下動によってＯＮ／ＯＦＦするコンタクトスイッチＳＷ１の他に、トリガレバー１６を引き操作するとＯＮするトリガスイッチＳＷ２、ガスボンベ１７の燃料ガスを燃焼室５内に噴射する噴射ノズル１８、燃焼室５内の空気を攪拌するとともに燃焼後の燃焼ガスを強制的に排気するための回転ファン２０と、回転ファン２０で燃焼室５内の空気と燃料ガスを攪拌して生成された混合ガスに添加する点火プラグ２１、可動スリーブ１４の上下動を行なう電動機構（図示せず）その他を制御する制御部２５が配置されている。

上記制御部２５はタイマ機能２６、内蔵メモリ２７を備えたＭＰＵで構成されていればよく、このＭＰＵは内蔵メモリ２７に記憶した制御プログラムに基づいて、コンタクトスイッチＳＷ１、トリガスイッチＳＷ２の状態とタイマ２６（燃焼室保持タイマ２６ａ、ファンＯＦＦタイマ２６ｂ、燃焼室開放タイマ２６ｃ）の作動時間とを判断し、可動スリーブ１４、噴射ノズル１８、回転ファン２０、点火プラグ２１の制御を行なうようになっているものである。

次に、上記構成のガス燃焼式打込み工具の作動態様を図３〜５のフローチャート図に基づいて説明する。

作業者がガス燃焼式打込み工具を使用するために電源をＯＮすると、電気回路を初期化するイニシャライズが行なわれ（ステップＳＴ１）、ステップＳＴ２で制御部２５はファンＯＦＦタイマ２６ｂがカウントアップしているか否かを判断する。初期化の後ではファンＯＦＦタイマ２６ｂはリセットされているのでステップＳＴ４に進み、トリガスイッチＳＷ２とコンタクトスイッチＳＷ１の状態を見に行くが、作業の途中であれば回転ファン２０が回転しているのでカウントアップしていれば、ステップＳＴ３で回転ファン２０の回転を止め、ファンＯＦＦタイマ２６ｂをリセットしてからステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では作業者がトリガレバーを引いているか否かをトリガスイッチＳＷ２で判断し、トリガスイッチＳＷ２がＯＮしていればコンタクトモードのルーチンに進み、引いていなければステップＳＴ５に進んで、作業者がコンタクトアーム１５を被打込み材Ｐに押し付けて釘打ちの準備をしたか否かをコンタクトスイッチＳＷ１で判断し、コンタクトスイッチＳＷ１がＯＮになっていればトリガモードのルーチンに進む。作業者が釘打ちの開始時に先にトリガレバーを引くか、先にコンタクトを被打込み材Ｐに押し付けるかで、コンタクトモードか、トリガモードかのいずれかを実行できるようになっている。

何れのスイッチもＯＮになっていなければ、電源がＯＦＦされるまでステップＳＴ２〜６をループしスイッチがＯＮになるのを待つ。

コンタクトモードでは、ステップＳＴ１０１でファンＯＦＦタイマ２６ｂをリセットし、回転ファン２０を回転させ、ステップＳＴ１０２に進んで可動スリーブ１４を上動させて燃焼室５を閉鎖する（図２（ｂ）参照）。

その後、噴射ノズル１８を一定時間開き燃料ガスを閉鎖された燃焼室５内に噴射する。このとき回転ファン２０が回転しているので燃料ガスは燃焼室５内の空気と攪拌され混合ガスが生成され、釘打ちの準備が終了する（ステップＳＴ１０３）。

釘打ちの準備ができたところで、制御部２５は作業者が釘打ちを行うのか中断するかを判断する（ステップＳＴ１０４）。トリガスイッチＳＷ２がＯＦＦになっていれば作業を中断すると判断し、図２（ａ）に示すように、可動スリーブ１４を下動させて燃焼室５を開放し（ステップＳＴ１０５）、混合ガスを大気に強制的に排出するようにしてファンＯＦＦタイマ２６ｂをスタートさせてステップＳＴ１に戻る。

このファンＯＦＦタイマ２６ｂは排気に充分な時間が設定され、回転ファン２０で強制的に排気し排気が完了すると思われる時間（例えば、５〜１０秒）をカウントすると回転ファン２０を停止させるようにしている。

ステップＳＴ１０４でトリガスイッチＳＷ２がＯＮになっていれば釘打ちを行なうと判断し、ステップＳＴ１０７に進んでコンタクトスイッチＳＷ１がＯＮする（作業者が被打込み材Ｐに釘を打ち込む為にコンタクトアーム１５を被打込み材Ｐに押し付ける）のを待つ。

コンタクトアーム１５を被打込み材Ｐに押し付けてコンタクトスイッチＳＷ１がＯＮすれば発振回路をオンし（ステップＳＴ１０８）、点火プラグ２１をスパークさせて混合ガスに着火する。混合ガスは爆発的に燃焼して、図２（ｃ）に示すように、燃焼ガスの圧力で打撃ピストン１０が下動し、ノーズ部６内の釘は被打込み材Ｐに打ち込まれることになる。

点火プラグ２１をスパークさせた後、ステップＳＴ１０９に進んで燃焼室保持タイマ２６ａをスタートさせ燃焼室５内が冷えて負圧になり打撃ピストン１０が元に戻るのを待つ。燃焼室５が負圧になると、図６（ａ）に示すように、打撃ピストン１０が上動し、燃焼室保持タイマ２６ａが打撃ピストン１０が完全に戻るのに充分な時間（１秒以内、好ましくは約０．１秒）カウントすると、ステップＳＴ１１１に進んで可動スリーブ１４を下動させて燃焼室５を開放し回転している回転ファン２０で強制的に排気する（図６（ｂ）参照）。

この時点で、トリガスイッチＳＷ２の状態を判断し（ステップＳＴ１１２）、トリガスイッチＳＷ２がＯＮの状態であれば、連続して釘打ちを行なうと判断し、ステップＳＴ１１４に進んで、燃焼室開放タイマ２６ｃをスタートさせてカウントアップするのを待ち（ステップＳＴ１１５）、カウントアップしたら燃焼室５内の燃焼ガスを完全に排気し新鮮な空気と入れ替わったと判断し、ステップＳＴ１０２に戻って燃焼室５の閉鎖、燃料ガスの噴射を行いコンタクトスイッチＳＷ１がＯＮするのを待つ（図６（ｃ）参照）。

ステップＳＴ１１２でトリガスイッチＳＷ２がＯＦＦになっていれば釘打ちが単発であると判断し、ファンＯＦＦタイマ２６ｂをスタートさせステップＳＴ１に戻り、図２（ａ）の状態で待つ。

トリガモードでは、ステップＳＴ２０１でファンＯＦＦタイマ２６ｂをリセットし、回転ファン２０を回転させ、ステップＳＴ２０２に進んで可動スリーブ１４を上動させて燃焼室５を閉鎖する。

その後、ステップＳＴ２０３に進んで、噴射ノズル１８を一定時間開き燃料ガスを閉鎖された燃焼室５内に噴射する。このとき回転ファン２０が回転しているので燃料ガスは燃焼室５内の空気と攪拌され混合ガスが生成され、釘打ちの準備が終了する（図７（ｂ）参照）。

釘打ちの準備ができたところで、制御部２５は作業者が釘打ちを行うのか中断するかを判断する（ステップＳＴ２０４）。コンタクトスイッチＳＷ１がＯＦＦになっていれば作業を中断すると判断し、可動スリーブ１４を下動させて燃焼室５を開放し（ステップＳＴ２０５）、混合ガスを大気に強制的に排出するようにしてファンＯＦＦタイマ２６ｂをスタートさせてステップＳＴ２に戻り、図７（ａ）の状態で待つ。

このファンＯＦＦタイマ２６ｂは排気に充分な時間が設定され、回転ファン２０で強制的に排気し排気が完了すると思われる時間（例えば、５〜１０秒）をカウントすると回転ファン２０を停止させるようにしている。

ステップＳＴ２０４でコンタクトスイッチＳＷ１がＯＮになっていれば釘打ちを行なうと判断し、ステップＳＴ２０７に進んでトリガスイッチＳＷ２がＯＮする（作業者が被打込み材Ｐに釘を打ち込む為にトリガレバーを引く）のを待つ。

トリガレバー１６が引かれてトリガスイッチＳＷ２がＯＮすれば発振回路をオンし（ステップＳＴ２０８）、点火プラグ２１をスパークさせて混合ガスに着火する。混合ガスは爆発的に燃焼して、図７（ｃ）に示すように、燃焼ガスの圧力で打撃ピストン１０が下動し、ノーズ部６内の釘を被打込み材Ｐに打ち込むことになる。

点火プラグ２１をスパークさせた後、ステップＳＴ２０９に進んで燃焼室保持タイマ２６ａをスタートさせ燃焼室５内が冷えて負圧になり打撃ピストン１０が元に戻るのを待つ。燃焼室５が負圧になると、図８（ａ）に示すように、打撃ピストン１０が上動し、燃焼室保持タイマ２６ａが打撃ピストン１０が完全に戻るのに充分な時間（１秒以内、好ましくは約０．１秒）カウントすると、ステップＳＴ２１１に進んで可動スリーブ１４を下動させて燃焼室５を開放し回転している回転ファン２０で強制的に排気する（図８（ｂ）参照）。

この時点で、コンタクトスイッチＳＷ１の状態を判断し（ステップＳＴ２１２）、コンタクトスイッチＳＷ１がＯＮの状態であれば、コンタクトアーム１５を被打込み材Ｐに押し付けたままガス燃焼式打込み工具をずらして連続打ち（所謂「ずり打ち」）を行なうと判断し、ステップＳＴ２１４に進んで、燃焼室開放タイマ２６ｃをスタートさせてカウントアップするのを待ち（ステップＳＴ２１５）、カウントアップしたらステップＳＴ２０２に戻って燃焼室５の閉鎖、燃料ガスの噴射を行いトリガスイッチＳＷ２がＯＮするのを待つ（図８（ｃ）参照）。

ステップＳＴ２１２でコンタクトスイッチＳＷ１がＯＦＦになっていれば釘打ちが単発であると判断し、ファンＯＦＦタイマ２６ｂをスタートさせステップＳＴ２に戻り、図７（ａ）の状態で待つ。

上述のように、トリガレバー１６を先に引いても、コンタクトアーム１５を被打ち込み材に先に押し付けても釘を打つ準備が行なわれ、コンタクトモードであればコンタクトアーム１５を被打ち込み材Ｐに押し付けることにより点火プラグ２１をスパークさせて釘を打つことができ、トリガモードであればトリガレバー１６を引くことにより点火プラグ２１をスパークさせて釘を打つことができる。しかも、釘打ち後にトリガレバー１６を引いたままであれば、燃焼室５の負圧による打撃ピストン１０の上動後、燃焼室５の開放、燃焼ガスの排気、燃焼室５の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い自動的に釘打ちの準備を完了させて釘の連続打ちを可能にし、釘打ち後にコンタクトアーム１５を被打ち込み材Ｐに押し付けたままであれば、燃焼室５の負圧による打撃ピストン１０の上動後、燃焼室５の開放、燃焼ガスの排気、燃焼室５の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い自動的に釘打ちの準備を完了させ、ガス燃焼式打込み工具を被打ち込み材の上をずらしながら釘を打つ、ずらし打ちでの連続打ちを可能にすることができ、作業状況に応じて釘打ちのモードを自由に選択することができるとともに、そのモードで釘の連続打ちも可能にし、操作性と作業効率に優れたガス燃焼式打込み工具を実現することができる。

本発明に係るガス燃焼式打込み工具の構成の概略図 （ａ）〜（ｃ）は初期状態からコンタクトモードに入る過程の説明図 上記ガス燃焼式打込み工具の初期の作動態様を説明するフローチャート図 上記ガス燃焼式打込み工具のコンタクトモードの作動態様を説明するフローチャート図 上記ガス燃焼式打込み工具のトリガモードの作動態様を説明するフローチャート図 （ａ）〜（ｃ）はコンタクトモードにおける釘打ち後の過程の説明図 （ａ）〜（ｃ）は初期状態からトリガモードに入る過程の説明図 （ａ）〜（ｃ）はトリガモードにおける釘打ち後の過程の説明図

４ 打撃ピストン・シリンダ機構
５ 燃焼室
６ ノーズ部
９ 打撃シリンダ
１０ 打撃ピストン
１１ ドライバ
１３ シリンダヘッド
１４ 可動スリーブ
１５ コンタクトアーム
１６ トリガレバー
１８ 噴射ノズル
２０ 回転ファン
２１ 点火プラグ
２５ 制御部
２６ タイマ機能
ＳＷ１ コンタクトスイッチ
ＳＷ２ トリガスイッチ

Claims (4)

1. 燃焼室内の混合ガスに着火して燃焼する燃焼ガスの圧力でピストンを駆動し、ファスナを部材に打ち込むガス燃焼式打込み工具において、
   トリガレバーを引いた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、トリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けた時に混合ガスに着火し、
   上記燃焼室は混合ガスに着火後、所定時間経過すると開放され燃焼ガスの排気が行なわれることを特徴とするガス燃焼式打込み工具。
2. 燃焼室内の混合ガスに着火して燃焼する燃焼ガスの圧力でピストンを駆動し、トリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けてファスナ打ちを行なうコンタクトモードと、コンタクトアームを被打込み材に押し付けた状態でトリガレバーを引いてファスナ打ちをおこなうトリガモードとの２種類のモードを備え、
   コンタクトモードではトリガレバーを引いた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、トリガレバーを引いた状態でコンタクトアームを被打込み材に押し付けた時に混合ガスに着火し、
   トリガモードではコンタクトアームを被打込み材に押し付けた時点で燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行い燃焼室内の空気と燃料ガスを攪拌して混合ガスを生成し、トリガレバーを引いた時に混合ガスに着火し、
   上記燃焼室は混合ガスに着火後、所定時間経過すると開放され燃焼ガスの排気が行なわれることを特徴とするガス燃焼式打込み工具。
3. 前記燃焼室の解放後、前記トリガスイッチ、コンタクトスイッチＳＷ１の何れかが継続してオンしている場合は、燃焼室開放タイマをスタートさせ排気に必要な時間を確保した後、燃焼室の閉鎖、燃料ガスの噴射を行なう、請求項２記載のガス燃焼式打込み工具。
4. 前記燃焼室の解放後、前記トリガスイッチ、コンタクトスイッチＳＷ１の何れもＯＦＦしている場合は、ファンＯＦＦタイマをスタートさせ排気に必要な時間を確保した後、ファンが停止する、請求項２記載のガス燃焼式打込み工具。

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