JPH08216052A - 内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム - Google Patents
内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システムInfo
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- JPH08216052A JPH08216052A JP7302216A JP30221695A JPH08216052A JP H08216052 A JPH08216052 A JP H08216052A JP 7302216 A JP7302216 A JP 7302216A JP 30221695 A JP30221695 A JP 30221695A JP H08216052 A JPH08216052 A JP H08216052A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S388/935—Specific application:
- Y10S388/937—Hand tool
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具のエ
ネルギ出力を合理的な構成により制御する。 【解決手段】 燃焼室内にファンＦを設け、これを駆動
するモータＭを設ける。可変抵抗器101 またはスイッチ
201 の選択的な操作により比較器110 の正相入力に印加
する設定電圧を可変する。これによりバッテリから得ら
れるモータ駆動電圧を可変してファン回転数を変えるこ
とでエネルギ出力を可変制御する。
ネルギ出力を合理的な構成により制御する。 【解決手段】 燃焼室内にファンＦを設け、これを駆動
するモータＭを設ける。可変抵抗器101 またはスイッチ
201 の選択的な操作により比較器110 の正相入力に印加
する設定電圧を可変する。これによりバッテリから得ら
れるモータ駆動電圧を可変してファン回転数を変えるこ
とでエネルギ出力を可変制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を電源とし、
燃焼室内にて乱流を発生可能なように設けられた直流モ
ータを制御することにより、内燃機関を用いたファスナ
打ち込み工具におけるエネルギ出力を制御するシステム
に関する。
燃焼室内にて乱流を発生可能なように設けられた直流モ
ータを制御することにより、内燃機関を用いたファスナ
打ち込み工具におけるエネルギ出力を制御するシステム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関を用いる（すなわち燃焼室内で
の燃焼力を動力として用いる）釘打ち込み工具とかステ
ープル打ち込み工具等、総称してのファスナ打ち込み工
具は、従来においても例えば、ニコリッチ(Nikolich)氏
の米国再発行特許第32,452号、米国特許第 4,552,162
号、米国特許第 4,483,474号、及び米国特許第 4,403,7
22号、ワグディ(Wagdy）氏の米国特許第 4,483,473号に
開示されている。
の燃焼力を動力として用いる）釘打ち込み工具とかステ
ープル打ち込み工具等、総称してのファスナ打ち込み工
具は、従来においても例えば、ニコリッチ(Nikolich)氏
の米国再発行特許第32,452号、米国特許第 4,552,162
号、米国特許第 4,483,474号、及び米国特許第 4,403,7
22号、ワグディ(Wagdy）氏の米国特許第 4,483,473号に
開示されている。
【０００３】こうした工具は、いずれも可燃燃料が噴射
される燃焼室を有しており、燃焼室内に噴射された燃料
は空気と混合されて点火される。そして、上述したニコ
リッチ氏の特許ではまた、燃焼室内にて燃料と空気の混
合気に乱流を生じさせるように、ファンないしインペラ
を用いている。
される燃焼室を有しており、燃焼室内に噴射された燃料
は空気と混合されて点火される。そして、上述したニコ
リッチ氏の特許ではまた、燃焼室内にて燃料と空気の混
合気に乱流を生じさせるように、ファンないしインペラ
を用いている。
【０００４】一方、このような工具の点火系統について
は、米国特許第 5,133,329号にてロドセス(Rodseth) 氏
等が開示した電池給電によるものがあり、燃料系統につ
いての発明としてはドハーティ(Doherty) 氏等による米
国特許第 5,263,439号にその開示例がある。
は、米国特許第 5,133,329号にてロドセス(Rodseth) 氏
等が開示した電池給電によるものがあり、燃料系統につ
いての発明としてはドハーティ(Doherty) 氏等による米
国特許第 5,263,439号にその開示例がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のファス
ナ打ち込み工具は、そのエネルギ出力を制御するための
合理的な構成を備えていない。ファスナを打ち込むべき
対象物の相違、例えば比較的柔らかい木であるのか、そ
うではなく硬い木であるのかによってファスナ打ち込み
工具に要求されるエネルギ出力は変わるし、柔らかい木
に対し、硬い木に対するのと同じエネルギ出力でファス
ナを打ち込むと、工具の摩耗を早めるだけではなく、フ
ァスナの打ち込み過ぎ等も生ずる。
ナ打ち込み工具は、そのエネルギ出力を制御するための
合理的な構成を備えていない。ファスナを打ち込むべき
対象物の相違、例えば比較的柔らかい木であるのか、そ
うではなく硬い木であるのかによってファスナ打ち込み
工具に要求されるエネルギ出力は変わるし、柔らかい木
に対し、硬い木に対するのと同じエネルギ出力でファス
ナを打ち込むと、工具の摩耗を早めるだけではなく、フ
ァスナの打ち込み過ぎ等も生ずる。
【０００６】本発明はこうした点に鑑み、簡単な構成で
ファスナ打ち込み工具のエネルギ出力を制御可能な制御
システムを提供せんとするものである。
ファスナ打ち込み工具のエネルギ出力を制御可能な制御
システムを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打
ち込み工具において該内燃機関の発するファスナ打ち込
みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって；
燃焼室内に設けられ、駆動されることで該燃焼室内にて
乱流を生成可能なファンと；上記ファンを駆動し、回転
させる駆動装置と；上記ファンの回転速度を制御するこ
とでエネルギ出力を制御する装置と；を有して成るシス
テムを提案する。
するため、燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打
ち込み工具において該内燃機関の発するファスナ打ち込
みのためのエネルギ出力を制御するシステムであって；
燃焼室内に設けられ、駆動されることで該燃焼室内にて
乱流を生成可能なファンと；上記ファンを駆動し、回転
させる駆動装置と；上記ファンの回転速度を制御するこ
とでエネルギ出力を制御する装置と；を有して成るシス
テムを提案する。
【０００８】さらに、上記の基本構成を満たした上で、
本発明の特定の態様においては、上記の駆動装置は、バ
ッテリから供給されるバッテリ電圧に比例した電圧を受
けて直流モータを回転させることでファンを回転させる
装置であり；上記のエネルギ出力を制御する装置は、設
定電圧を設定する分圧器（すなわちポテンショメータ）
と，ファンの回転数に比例した電圧をサンプリングし、
このサンプル電圧と設定電圧とを比較し、サンプル電圧
が設定電圧よりも低かった場合にはバッテリ電圧に比例
する電圧を上記の駆動装置に与え、高かった場合には当
該バッテリ電圧に比例する電圧を上記駆動装置から除去
する比較器と，を有すること；を特徴とするシステムも
提案することができる。
本発明の特定の態様においては、上記の駆動装置は、バ
ッテリから供給されるバッテリ電圧に比例した電圧を受
けて直流モータを回転させることでファンを回転させる
装置であり；上記のエネルギ出力を制御する装置は、設
定電圧を設定する分圧器（すなわちポテンショメータ）
と，ファンの回転数に比例した電圧をサンプリングし、
このサンプル電圧と設定電圧とを比較し、サンプル電圧
が設定電圧よりも低かった場合にはバッテリ電圧に比例
する電圧を上記の駆動装置に与え、高かった場合には当
該バッテリ電圧に比例する電圧を上記駆動装置から除去
する比較器と，を有すること；を特徴とするシステムも
提案することができる。
【０００９】そしてこの場合、簡単で十分な機能を実現
する上で、上記の分圧器ないしポテンショメータは手動
操作により抵抗値の可変な抵抗装置を含むように構成す
るのが好ましい。ただし、この分圧器は、少なくとも二
つの抵抗値のどちらかを選択できる装置として構成する
こともできるし、抵抗値の連続可変型の他、複数個の固
定抵抗器を切り替えて使用するか、複数の固定抵抗器の
組み合せを代えて使用する、二段以上の適当段数の多段
切り替え型の可変抵抗器として構成することもできる。
する上で、上記の分圧器ないしポテンショメータは手動
操作により抵抗値の可変な抵抗装置を含むように構成す
るのが好ましい。ただし、この分圧器は、少なくとも二
つの抵抗値のどちらかを選択できる装置として構成する
こともできるし、抵抗値の連続可変型の他、複数個の固
定抵抗器を切り替えて使用するか、複数の固定抵抗器の
組み合せを代えて使用する、二段以上の適当段数の多段
切り替え型の可変抵抗器として構成することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、燃焼室Ｃを有する内燃機
関を駆動動力として用いるファスナ打ち込み工具におい
て、そのエネルギ出力を制御するための本発明システム
における要部の回路構成例を示している。本発明は基本
的に、燃焼室Ｃ内に設けられて当該燃焼室Ｃ内の空気と
燃料との混合気に乱流を生じさせるファンＦの回転数を
制御することにより、エネルギ出力を制御せんとするも
のである。
関を駆動動力として用いるファスナ打ち込み工具におい
て、そのエネルギ出力を制御するための本発明システム
における要部の回路構成例を示している。本発明は基本
的に、燃焼室Ｃ内に設けられて当該燃焼室Ｃ内の空気と
燃料との混合気に乱流を生じさせるファンＦの回転数を
制御することにより、エネルギ出力を制御せんとするも
のである。
【００１１】図２は、ファンの回転速度(RPM) とエネル
ギ出力との相対関係を示しており、エネルギ出力は最大
エネルギ出力を“１”として正規化してある。本図に示
すように、ファンの回転速度が変化すると工具のエネル
ギ出力が変化する領域があり（図示の場合、ほぼ10000R
PM以下の領域）、その領域ではファン回転数が高まる程
に工具のエネルギ出力は大きくなり、逆に低くなる程に
小さくなる。例えば比較的硬い基材に対し比較的長いフ
ァスナを打ち込むような場合には相対的に大きなエネル
ギ出力が要求されるが、比較的柔らかい基材に対し比較
的短いファスナを打ち込むような場合には小さなエネル
ギ出力で十分なことがある。むしろ、小さいエネルギ出
力で良ければ、それは工具の摩耗を減らすので好まし
く、工具の使用寿命を延ばすことになる。さらに、適当
な大きさのエネルギ出力に留めることで、ファスナの打
ち込み過ぎを防止できることも多い。
ギ出力との相対関係を示しており、エネルギ出力は最大
エネルギ出力を“１”として正規化してある。本図に示
すように、ファンの回転速度が変化すると工具のエネル
ギ出力が変化する領域があり（図示の場合、ほぼ10000R
PM以下の領域）、その領域ではファン回転数が高まる程
に工具のエネルギ出力は大きくなり、逆に低くなる程に
小さくなる。例えば比較的硬い基材に対し比較的長いフ
ァスナを打ち込むような場合には相対的に大きなエネル
ギ出力が要求されるが、比較的柔らかい基材に対し比較
的短いファスナを打ち込むような場合には小さなエネル
ギ出力で十分なことがある。むしろ、小さいエネルギ出
力で良ければ、それは工具の摩耗を減らすので好まし
く、工具の使用寿命を延ばすことになる。さらに、適当
な大きさのエネルギ出力に留めることで、ファスナの打
ち込み過ぎを防止できることも多い。
【００１２】図３には本発明の適用を受け得る工具10の
一例が示されているが、これは既述のニコリッチ特許に
も例示されたもので、米国イリノイ(Illinois)州リンコ
ルンシャー(Lincolnshire)市在の ITWパスロード（イリ
ノイ トゥール ワークス社［Illinois Tool Works In
c.］の一部門）から商標名「インパルス(IMPULSE)」にて
入手可能なものである。
一例が示されているが、これは既述のニコリッチ特許に
も例示されたもので、米国イリノイ(Illinois)州リンコ
ルンシャー(Lincolnshire)市在の ITWパスロード（イリ
ノイ トゥール ワークス社［Illinois Tool Works In
c.］の一部門）から商標名「インパルス(IMPULSE)」にて
入手可能なものである。
【００１３】このような工具10に用い得る本発明による
改良回路としての図１の説明に戻ると、ファンＦはモー
タＭにより駆動され、このモータは図示の場合、直流の
駆動電圧を受けると回転する直流モータである。駆動電
圧は図示しないバッテリから得られ、バッテリ電圧+Vは
当然のことながら、モータＭを駆動するに必要な駆動電
圧より低くはなく、モータＭまでの回路の電圧降下分に
鑑みると一般には高めであって、例えば6.5Vである。そ
して、工具のエネルギ出力を制御する制御回路100 は次
のように構成されている。なお、以下では便宜上、符号
+Vは、バッテリ電圧そのものとしてだけではなく、バッ
テリ正端子をも示す符号とする。
改良回路としての図１の説明に戻ると、ファンＦはモー
タＭにより駆動され、このモータは図示の場合、直流の
駆動電圧を受けると回転する直流モータである。駆動電
圧は図示しないバッテリから得られ、バッテリ電圧+Vは
当然のことながら、モータＭを駆動するに必要な駆動電
圧より低くはなく、モータＭまでの回路の電圧降下分に
鑑みると一般には高めであって、例えば6.5Vである。そ
して、工具のエネルギ出力を制御する制御回路100 は次
のように構成されている。なお、以下では便宜上、符号
+Vは、バッテリ電圧そのものとしてだけではなく、バッ
テリ正端子をも示す符号とする。
【００１４】制御回路100 は、この場合、手動操作によ
って抵抗値可変の抵抗装置として、バッテリの正端子+V
に接続された連続可変型の抵抗器（例えば200KΩ：以
下、括弧内の数値は例示のための具体的数値）ないしポ
テンショメータ101 と、この可変抵抗器101 の他端に接
続される固定抵抗器102(1KΩ) と、この固定抵抗器102
をバッテリ負端子（接地）に接続する固定抵抗器104(10
0KΩ) とを含む分圧器ないし分圧回路を有し、固定抵抗
器104 には並列にノイズフィルタとして機能するキャパ
シタ 103(0.1μF)が設けられている。
って抵抗値可変の抵抗装置として、バッテリの正端子+V
に接続された連続可変型の抵抗器（例えば200KΩ：以
下、括弧内の数値は例示のための具体的数値）ないしポ
テンショメータ101 と、この可変抵抗器101 の他端に接
続される固定抵抗器102(1KΩ) と、この固定抵抗器102
をバッテリ負端子（接地）に接続する固定抵抗器104(10
0KΩ) とを含む分圧器ないし分圧回路を有し、固定抵抗
器104 には並列にノイズフィルタとして機能するキャパ
シタ 103(0.1μF)が設けられている。
【００１５】分圧器の出力電圧は、図示の場合、演算増
幅器で構成されている比較器110 の正端子ないし正相入
力に設定電圧として印加され、比較器110 の負端子ない
し逆相入力には抵抗器111(100KΩ) を介しモータＭのそ
の時々の実際の駆動電圧に対応する電圧がサンプリング
されてサンプル電圧として印加される。従って、サンプ
ル電圧が設定電圧よりも低ければ比較器110 の出力電圧
は高くなり、サンプル電圧が設定電圧よりも高ければ出
力電圧は低くなる。なお、比較器110 の逆相入力とバッ
テリ負端子の間に接続されているキャパシタ 112(0.1μ
F)は電圧スパイク除去用のフィルタである。
幅器で構成されている比較器110 の正端子ないし正相入
力に設定電圧として印加され、比較器110 の負端子ない
し逆相入力には抵抗器111(100KΩ) を介しモータＭのそ
の時々の実際の駆動電圧に対応する電圧がサンプリング
されてサンプル電圧として印加される。従って、サンプ
ル電圧が設定電圧よりも低ければ比較器110 の出力電圧
は高くなり、サンプル電圧が設定電圧よりも高ければ出
力電圧は低くなる。なお、比較器110 の逆相入力とバッ
テリ負端子の間に接続されているキャパシタ 112(0.1μ
F)は電圧スパイク除去用のフィルタである。
【００１６】比較器110 の出力は抵抗器107(100KΩ) と
ダイオード106(型番1N914)を経て二位置スイッチ（単投
スイッチ)105に接続され、このスイッチ105 が閉じられ
ると比較器110 の出力はバッテリ負端子に落とされる。
従って、スイッチ105 は閉じていると「停止位置」に付
けられていることになり、モータＭの回転を止め、一方
で開いていると「稼働位置」に付けられていることにな
って、モータＭの回転を許すようになっている。
ダイオード106(型番1N914)を経て二位置スイッチ（単投
スイッチ)105に接続され、このスイッチ105 が閉じられ
ると比較器110 の出力はバッテリ負端子に落とされる。
従って、スイッチ105 は閉じていると「停止位置」に付
けられていることになり、モータＭの回転を止め、一方
で開いていると「稼働位置」に付けられていることにな
って、モータＭの回転を許すようになっている。
【００１７】比較器110 の出力は抵抗器107 を介してイ
ンバータ（シュミットトリガ回路）108(型番74HC14) に
与えられ、インバータ108 の出力電圧は相対的に低い電
圧が比較器110 から与えられた時に高くなり、高い電圧
が与えられた時に低くなる。インバータ108 の出力電圧
に比例する電圧は抵抗器109(1KΩ) を介し pnpトランジ
スタ113(2N6727) のベースに印加され、このトランジス
タ113 は当該ベースに低電圧が印加されるとオンとな
り、高電圧が印加されるとオフとなるトランジスタスイ
ッチとして機能する。
ンバータ（シュミットトリガ回路）108(型番74HC14) に
与えられ、インバータ108 の出力電圧は相対的に低い電
圧が比較器110 から与えられた時に高くなり、高い電圧
が与えられた時に低くなる。インバータ108 の出力電圧
に比例する電圧は抵抗器109(1KΩ) を介し pnpトランジ
スタ113(2N6727) のベースに印加され、このトランジス
タ113 は当該ベースに低電圧が印加されるとオンとな
り、高電圧が印加されるとオフとなるトランジスタスイ
ッチとして機能する。
【００１８】トランジスタスイッチ113 のエミッタはバ
ッテリ正端子に、コレクタはモータＭに接続されてお
り、従ってこのトランジスタスイッチ113 がオンとなる
とモータＭが付勢され、また先に述べたスイッチ105 が
閉じられると付勢を解かれる。なお、トランジスタスイ
ッチ113 を保護するため、モータＭとバッテリ負端子と
の間には電圧抑制ダイオード114(1N4001) が、またモー
タＭとバッテリ正端子+Vとの間には電圧抑制ダイオード
115(1N4001) がそれぞれ設けられている。
ッテリ正端子に、コレクタはモータＭに接続されてお
り、従ってこのトランジスタスイッチ113 がオンとなる
とモータＭが付勢され、また先に述べたスイッチ105 が
閉じられると付勢を解かれる。なお、トランジスタスイ
ッチ113 を保護するため、モータＭとバッテリ負端子と
の間には電圧抑制ダイオード114(1N4001) が、またモー
タＭとバッテリ正端子+Vとの間には電圧抑制ダイオード
115(1N4001) がそれぞれ設けられている。
【００１９】図１には、仮想線の線路により回路100 に
代替可能な別の回路200 も示されていて、ここでは分圧
器は二位置スイッチ（単投スイッチ)201を有し、これが
閉じられるとバッテリ正端子+Vに対し抵抗器 202(51K
Ω) が接続され、その結果、常にバッテリ正端子+Vに接
続されている抵抗器 203(51KΩ) と抵抗器202 とが並列
になる。実際の使用状況下では、例えばファスナを相対
的に柔らかい木に打ち込む時にはこのスイッチ201 は開
かれ、相対的に硬い木に打ち込む時には閉じられる。す
なわち、抵抗器202,203 及び211(100KΩ) で構成される
分圧回路の出力電圧は、スイッチ201 が閉じられると抵
抗器202 が抵抗器203 に並列に入ることで高くなり、逆
にスイッチ201 が開かれると分圧回路の上側抵抗は抵抗
器203 のみとなってその出力電圧は低下する。従ってま
た、このスイッチ201 を用いた可変抵抗装置は、固定抵
抗器202,203 の組み合せを選択することで所望の抵抗値
を得るタイプとなっている。が、明らかなように、複数
個の固定抵抗器のどれかを選択するタイプの可変抵抗装
置に置き換えることも可能であり、これらの点は上述の
制御回路100 における分圧回路にも適用できる。
代替可能な別の回路200 も示されていて、ここでは分圧
器は二位置スイッチ（単投スイッチ)201を有し、これが
閉じられるとバッテリ正端子+Vに対し抵抗器 202(51K
Ω) が接続され、その結果、常にバッテリ正端子+Vに接
続されている抵抗器 203(51KΩ) と抵抗器202 とが並列
になる。実際の使用状況下では、例えばファスナを相対
的に柔らかい木に打ち込む時にはこのスイッチ201 は開
かれ、相対的に硬い木に打ち込む時には閉じられる。す
なわち、抵抗器202,203 及び211(100KΩ) で構成される
分圧回路の出力電圧は、スイッチ201 が閉じられると抵
抗器202 が抵抗器203 に並列に入ることで高くなり、逆
にスイッチ201 が開かれると分圧回路の上側抵抗は抵抗
器203 のみとなってその出力電圧は低下する。従ってま
た、このスイッチ201 を用いた可変抵抗装置は、固定抵
抗器202,203 の組み合せを選択することで所望の抵抗値
を得るタイプとなっている。が、明らかなように、複数
個の固定抵抗器のどれかを選択するタイプの可変抵抗装
置に置き換えることも可能であり、これらの点は上述の
制御回路100 における分圧回路にも適用できる。
【００２０】この制御回路200 では、抵抗器 204(120
Ω) を介してバッテリの正端子+Vに接続された発光ダイ
オード205 も有しており、この発光ダイオード205 の発
した光は、コレクタが抵抗器207(200KΩ) を介して先掲
の抵抗器202,203 に接続され、エミッタがバッテリ負端
子に接続されている受光トランジスタ206 により捕えら
れるようになっている。つまり、これら発光ダイオード
205 と受光トランジスタ206 はあいまって光電スイッチ
S1を構成していることになり、これには例えば、市販の
もの（型番GP2505）を使うことができる。
Ω) を介してバッテリの正端子+Vに接続された発光ダイ
オード205 も有しており、この発光ダイオード205 の発
した光は、コレクタが抵抗器207(200KΩ) を介して先掲
の抵抗器202,203 に接続され、エミッタがバッテリ負端
子に接続されている受光トランジスタ206 により捕えら
れるようになっている。つまり、これら発光ダイオード
205 と受光トランジスタ206 はあいまって光電スイッチ
S1を構成していることになり、これには例えば、市販の
もの（型番GP2505）を使うことができる。
【００２１】上述の発光ダイオード205 はさらに、発光
ダイオード208 を介してバッテリの負端子に接続してお
り、この発光ダイオード208 の発した光は、コレクタが
抵抗器210(200KΩ) を介して先掲の抵抗器202,203,207
に接続され、エミッタがバッテリ負端子に接続されてい
る受光トランジスタ209 により捕えられるようになって
いて、これら発光ダイオード208 と受光トランジスタ20
9 もまた、上記と同様に光電スイッチS2を構成し、市販
の光電スイッチ（型番GP2505）として入手できる。
ダイオード208 を介してバッテリの負端子に接続してお
り、この発光ダイオード208 の発した光は、コレクタが
抵抗器210(200KΩ) を介して先掲の抵抗器202,203,207
に接続され、エミッタがバッテリ負端子に接続されてい
る受光トランジスタ209 により捕えられるようになって
いて、これら発光ダイオード208 と受光トランジスタ20
9 もまた、上記と同様に光電スイッチS2を構成し、市販
の光電スイッチ（型番GP2505）として入手できる。
【００２２】先にも少し述べたように、制御回路200 に
おける分圧器はこの場合抵抗分圧回路を構成し、その下
側抵抗器として抵抗器211(100KΩ) も有しており、その
一端は上述の抵抗器群202,203,207,210 に接続され、他
端はバッテリ負端子に接続されているが、この抵抗器21
1 に対し並列に接続されたキャパシタ 212(0.1μF)はノ
イズフィルタを構成する。
おける分圧器はこの場合抵抗分圧回路を構成し、その下
側抵抗器として抵抗器211(100KΩ) も有しており、その
一端は上述の抵抗器群202,203,207,210 に接続され、他
端はバッテリ負端子に接続されているが、この抵抗器21
1 に対し並列に接続されたキャパシタ 212(0.1μF)はノ
イズフィルタを構成する。
【００２３】また、これも上述のように、光電スイッチ
S1，S2としては、シャープ社製の型番GP2505なるレンズ
付きの超小型フォトインタラプタを用いるのが好ましい
が、これは図３に示すように、工具10のノーズ12内等、
打ち込まれるファスナが通過し得る位置に設けられ、フ
ァスナのあるなしによって選択的に発光ダイオードと受
光トランジスタ間の光路が遮断されたり開放されたりす
るように配置する。ただし、ファスナの長さによって光
電スイッチS1，S2のオン、オフ状態の組み合せが異なる
ような配置となっていて、発光ダイオード205 と受光ト
ランジスタ206による光電スイッチS1は、工具のノーズ
に予め銜（くわ）えられるファスナが比較的短いファス
ナ、例えば概ね63.5mm（約 2.5インチ)までの長さのファス
ナでは光路が遮断されず、それより長いファスナだと遮
断される位置に設けられる。短いファスナの場合、光路
が遮断されず、受光トランジスタ206 はオンとなるの
で、抵抗器207 が分圧回路中にて有効となり、分圧回路
出力電圧は相対的に低くなって比較器110 に与えられ、
その結果インバータ108 を介したトランジスタ103 の駆
動電圧が高くなってモータへの印加電圧が平均的に低下
し、ファンＦの回転が低下してエネルギ出力が低下す
る。当然、上記よりも長い寸法のファスナの場合には逆
の現象となり、受光トランジスタ206 がオフとなるので
分圧回路の出力電圧は高まり、結局はモータＭ、ひいて
はファンＦの回転も高まってエネルギ出力が増す。
S1，S2としては、シャープ社製の型番GP2505なるレンズ
付きの超小型フォトインタラプタを用いるのが好ましい
が、これは図３に示すように、工具10のノーズ12内等、
打ち込まれるファスナが通過し得る位置に設けられ、フ
ァスナのあるなしによって選択的に発光ダイオードと受
光トランジスタ間の光路が遮断されたり開放されたりす
るように配置する。ただし、ファスナの長さによって光
電スイッチS1，S2のオン、オフ状態の組み合せが異なる
ような配置となっていて、発光ダイオード205 と受光ト
ランジスタ206による光電スイッチS1は、工具のノーズ
に予め銜（くわ）えられるファスナが比較的短いファス
ナ、例えば概ね63.5mm（約 2.5インチ)までの長さのファス
ナでは光路が遮断されず、それより長いファスナだと遮
断される位置に設けられる。短いファスナの場合、光路
が遮断されず、受光トランジスタ206 はオンとなるの
で、抵抗器207 が分圧回路中にて有効となり、分圧回路
出力電圧は相対的に低くなって比較器110 に与えられ、
その結果インバータ108 を介したトランジスタ103 の駆
動電圧が高くなってモータへの印加電圧が平均的に低下
し、ファンＦの回転が低下してエネルギ出力が低下す
る。当然、上記よりも長い寸法のファスナの場合には逆
の現象となり、受光トランジスタ206 がオフとなるので
分圧回路の出力電圧は高まり、結局はモータＭ、ひいて
はファンＦの回転も高まってエネルギ出力が増す。
【００２４】一方、発光ダイオード208 と受光トランジ
スタ209 により構成される第二の光電スイッチS2は、上
記の長さのファスナから少し長い中間の長さのファスナ
までは光路が遮断されないが、比較的長いファスナ、例
えば概ね76mm（約3.0インチ) 以上の長さのファスナが銜え
られた時に光路が遮断される位置に設ける。従ってこの
長いファスナの場合、受光トランジスタ206,208 が共に
オフとなり、分圧回路の出力電圧は最も高くなり、エネ
ルギ出力も最も高くなる。
スタ209 により構成される第二の光電スイッチS2は、上
記の長さのファスナから少し長い中間の長さのファスナ
までは光路が遮断されないが、比較的長いファスナ、例
えば概ね76mm（約3.0インチ) 以上の長さのファスナが銜え
られた時に光路が遮断される位置に設ける。従ってこの
長いファスナの場合、受光トランジスタ206,208 が共に
オフとなり、分圧回路の出力電圧は最も高くなり、エネ
ルギ出力も最も高くなる。
【００２５】従って、スイッチ201 の選択的な開閉操作
により、例えば硬質の木に対しファスナを打ち込むの
か、そうではなく比較的柔らかい木に対してファスナを
打ち込むのかに応じてファン回転数を可変設定し、ひい
てはエネルギ出力を制御できるのに加え、回路200 では
ファスナの長さによっても自動的に適当なるエネルギ出
力条件に設定できる。
により、例えば硬質の木に対しファスナを打ち込むの
か、そうではなく比較的柔らかい木に対してファスナを
打ち込むのかに応じてファン回転数を可変設定し、ひい
てはエネルギ出力を制御できるのに加え、回路200 では
ファスナの長さによっても自動的に適当なるエネルギ出
力条件に設定できる。
【００２６】なお、上述した各回路部品に括弧書きで付
した具体的数値は、既述のように単なる例示のためであ
り、設計的事項であることが明らかであるが、その外、
本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者にとって任意の
改変は自由である。分圧器による設定電圧の可変段数も
上述の二段に限らず、本質的には任意段数に展開でき
る。
した具体的数値は、既述のように単なる例示のためであ
り、設計的事項であることが明らかであるが、その外、
本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者にとって任意の
改変は自由である。分圧器による設定電圧の可変段数も
上述の二段に限らず、本質的には任意段数に展開でき
る。
【００２７】最後に、図示した本発明の望ましい実施形
態から導出される本発明の各態様を以下にまとめて列挙
しておく。 1.燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工
具において該内燃機関の発するファスナ打ち込みのため
のエネルギ出力を制御するシステムであって； (a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得
るファンと； (b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直
流モータと； (c) 正端子と負端子を有し、上記駆動電圧よりも低くは
ないバッテリ電圧を供給するバッテリと； (d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の
上記エネルギ出力を制御する制御回路と；を有し、該制
御回路が、 (1) 設定電圧を設定するために少なくとも二つの抵抗値
の中の一つに選択的に設定可能な抵抗装置を含む分圧器
と； (2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリン
グし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比
較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記
モータに上記駆動電圧を印加し、該サンプル電圧が該設
定電圧よりも低くなければ上記モータに上記駆動電圧を
印加しない比較器と；を有することを特徴とするシステ
ム。
態から導出される本発明の各態様を以下にまとめて列挙
しておく。 1.燃焼室を有する内燃機関を用いるファスナ打ち込み工
具において該内燃機関の発するファスナ打ち込みのため
のエネルギ出力を制御するシステムであって； (a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得
るファンと； (b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直
流モータと； (c) 正端子と負端子を有し、上記駆動電圧よりも低くは
ないバッテリ電圧を供給するバッテリと； (d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の
上記エネルギ出力を制御する制御回路と；を有し、該制
御回路が、 (1) 設定電圧を設定するために少なくとも二つの抵抗値
の中の一つに選択的に設定可能な抵抗装置を含む分圧器
と； (2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリン
グし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比
較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記
モータに上記駆動電圧を印加し、該サンプル電圧が該設
定電圧よりも低くなければ上記モータに上記駆動電圧を
印加しない比較器と；を有することを特徴とするシステ
ム。
【００２８】2.上記1.に記載のシステムであって；上記
比較器を有する上記制御回路が、上記バッテリと上記モ
ータとの間に接続され、上記サンプル電圧が上記設定電
圧よりも低ければオンとなり、該サンプル電圧が該設定
電圧よりも低くなければオフとなるトランジスタをさら
に有すること；を特徴とするシステム。
比較器を有する上記制御回路が、上記バッテリと上記モ
ータとの間に接続され、上記サンプル電圧が上記設定電
圧よりも低ければオンとなり、該サンプル電圧が該設定
電圧よりも低くなければオフとなるトランジスタをさら
に有すること；を特徴とするシステム。
【００２９】3.上記2.に記載のシステムであって；上記
比較器が、上記サンプル電圧が上記設定電圧より低けれ
ば高電圧を出力して該高電圧により上記トランジスタを
オンとし、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなけ
れば低電圧を出力して該低電圧により上記トランジスタ
をオフとすること；を特徴とするシステム。
比較器が、上記サンプル電圧が上記設定電圧より低けれ
ば高電圧を出力して該高電圧により上記トランジスタを
オンとし、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなけ
れば低電圧を出力して該低電圧により上記トランジスタ
をオフとすること；を特徴とするシステム。
【００３０】4.上記3.に記載のシステムであって；上記
比較器及び上記トランジスタを有する上記制御回路が、
上記比較器と上記トランジスタとの間に設けられたイン
バータをさらに有し；該インバータの入力には上記比較
器の出力電圧に比例する電圧が印加され、該比較器から
高電圧が出力されると該インバータの出力は低電圧にな
って上記トランジスタがオンとなる一方、該比較器から
低電圧が出力されると該インバータの出力は高電圧にな
って該トランジスタがオフとなること；を特徴とするシ
ステム。
比較器及び上記トランジスタを有する上記制御回路が、
上記比較器と上記トランジスタとの間に設けられたイン
バータをさらに有し；該インバータの入力には上記比較
器の出力電圧に比例する電圧が印加され、該比較器から
高電圧が出力されると該インバータの出力は低電圧にな
って上記トランジスタがオンとなる一方、該比較器から
低電圧が出力されると該インバータの出力は高電圧にな
って該トランジスタがオフとなること；を特徴とするシ
ステム。
【００３１】5.上記4.に記載のシステムであって；停止
位置と稼働位置との間で切り替え可能なスイッチをさら
に有し；該スイッチが上記稼働位置にある時には上記比
較器の出力電圧が上記インバータの上記入力に印加さ
れ、該スイッチが上記停止位置にある時には該比較器の
該出力電圧が該インバータの該入力に印加されるのが妨
げられること；を特徴とするシステム。
位置と稼働位置との間で切り替え可能なスイッチをさら
に有し；該スイッチが上記稼働位置にある時には上記比
較器の出力電圧が上記インバータの上記入力に印加さ
れ、該スイッチが上記停止位置にある時には該比較器の
該出力電圧が該インバータの該入力に印加されるのが妨
げられること；を特徴とするシステム。
【００３２】6.上記1.に記載のシステムであって；上記
抵抗装置が、抵抗値連続可変型であること；を特徴とす
るシステム。
抵抗装置が、抵抗値連続可変型であること；を特徴とす
るシステム。
【００３３】7.上記1.に記載のシステムであって；上記
抵抗装置が、固定抵抗器の組み合せを選択することによ
って抵抗値を選択すること；を特徴とするシステム。
抵抗装置が、固定抵抗器の組み合せを選択することによ
って抵抗値を選択すること；を特徴とするシステム。
【００３４】8.上記1.に記載のシステムであって；上記
分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている
固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な抵
抗器とを有すると共に；上記制御回路は発光ダイオード
と受光トランジスタを含む光電スイッチをさらに有し；
該発光ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮
断されなければ該光電スイッチは上記選択的に接続可能
な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断さ
れると該選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から
外すこと；を特徴とするシステム。
分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている
固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な抵
抗器とを有すると共に；上記制御回路は発光ダイオード
と受光トランジスタを含む光電スイッチをさらに有し；
該発光ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮
断されなければ該光電スイッチは上記選択的に接続可能
な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断さ
れると該選択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路から
外すこと；を特徴とするシステム。
【００３５】9.上記1.に記載のシステムであって；上記
分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている
固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な二
つの抵抗器とを有すると共に；上記制御回路はそれぞれ
発光ダイオードと受光トランジスタを含む二つの光電ス
イッチをさらに有し；該各光電スイッチにおいて該発光
ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮断され
なければ該各光電スイッチは上記選択的に接続可能な二
つの抵抗器の中、自身に専用に対応する一つの抵抗器を
上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断されると該選
択的に接続可能な二つの抵抗器の中、該自身に専用に対
応する一つの抵抗器を上記分圧回路から外すこと；を特
徴とするシステム。
分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常に入っている
固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に接続可能な二
つの抵抗器とを有すると共に；上記制御回路はそれぞれ
発光ダイオードと受光トランジスタを含む二つの光電ス
イッチをさらに有し；該各光電スイッチにおいて該発光
ダイオードと該受光トランジスタの間の光路が遮断され
なければ該各光電スイッチは上記選択的に接続可能な二
つの抵抗器の中、自身に専用に対応する一つの抵抗器を
上記分圧回路に接続するが、該光路が遮断されると該選
択的に接続可能な二つの抵抗器の中、該自身に専用に対
応する一つの抵抗器を上記分圧回路から外すこと；を特
徴とするシステム。
【００３６】10．燃焼室を有する内燃機関を用いるファ
スナ打ち込み工具において内燃機関の発するファスナ打
ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであっ
て； (a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得
るファンと； (b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直
流モータと； (c) 上記駆動電圧よりも低くはないバッテリ電圧を供給
するバッテリと； (d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の
上記エネルギ出力を制御する制御回路と；を有し、該制
御回路が、 (1) 設定電圧を設定するための分圧器と； (2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリン
グし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比
較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記
モータに上記バッテリ電圧に比例する上記駆動電圧を印
加し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければ
上記モータに該駆動電圧を印加しない比較器とを有する
と共に；上記分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常
に入っている固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に
接続可能な抵抗器とを有し；上記制御回路はそれぞれ発
光ダイオードと受光トランジスタを光電スイッチをさら
に有しており；該発光ダイオードと該受光トランジスタ
の間の光路が遮断されなければ該光電スイッチは上記選
択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、
該光路が遮断されると該選択的に接続可能な抵抗器を上
記分圧回路から外すこと；を特徴とするシステム。
スナ打ち込み工具において内燃機関の発するファスナ打
ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであっ
て； (a) 駆動されることで上記燃焼室内にて乱流を生成し得
るファンと； (b) 駆動電圧が印加されることで該ファンを駆動する直
流モータと； (c) 上記駆動電圧よりも低くはないバッテリ電圧を供給
するバッテリと； (d) 上記ファンの回転速度を制御することで上記工具の
上記エネルギ出力を制御する制御回路と；を有し、該制
御回路が、 (1) 設定電圧を設定するための分圧器と； (2) 上記ファンの回転速度に比例した電圧をサンプリン
グし、サンプルしたサンプル電圧と上記設定電圧とを比
較し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低ければ上記
モータに上記バッテリ電圧に比例する上記駆動電圧を印
加し、該サンプル電圧が該設定電圧よりも低くなければ
上記モータに該駆動電圧を印加しない比較器とを有する
と共に；上記分圧器が、該分圧器による分圧回路中に常
に入っている固定抵抗器と、該分圧回路に対し選択的に
接続可能な抵抗器とを有し；上記制御回路はそれぞれ発
光ダイオードと受光トランジスタを光電スイッチをさら
に有しており；該発光ダイオードと該受光トランジスタ
の間の光路が遮断されなければ該光電スイッチは上記選
択的に接続可能な抵抗器を上記分圧回路に接続するが、
該光路が遮断されると該選択的に接続可能な抵抗器を上
記分圧回路から外すこと；を特徴とするシステム。
【００３７】11．上記10．に記載のシステムであって；
上記分圧器が、上記バッテリに接続され、少なくとも二
つの設定電圧を選択的に形成し得るように少なくとも二
つの抵抗値の中のいずれか一つを選択可能な抵抗装置を
有すること；を特徴とするシステム。
上記分圧器が、上記バッテリに接続され、少なくとも二
つの設定電圧を選択的に形成し得るように少なくとも二
つの抵抗値の中のいずれか一つを選択可能な抵抗装置を
有すること；を特徴とするシステム。
【００３８】
【発明の効果】いずれにしても上述のように、本発明に
よると、簡単な回路構成と簡明な制御原理により、ファ
スナを打ち込むべき対象部材の硬さに応じ無駄な大出力
とならないように工具のエネルギ出力を制御できるの
で、工具自身の摩耗も低減することができ、多くの使途
においてファスナの過剰な打ち込み等も防止できる。
よると、簡単な回路構成と簡明な制御原理により、ファ
スナを打ち込むべき対象部材の硬さに応じ無駄な大出力
とならないように工具のエネルギ出力を制御できるの
で、工具自身の摩耗も低減することができ、多くの使途
においてファスナの過剰な打ち込み等も防止できる。
【図１】ファスナ打ち込み工具に関する本発明エネルギ
制御システムの要部の回路構成図である。
制御システムの要部の回路構成図である。
【図２】ファンの回転速度とエネルギ出力との相対的関
係の代表的一例を示す特性図である。
係の代表的一例を示す特性図である。
【図３】本発明の適用を受け得るファスナ打ち込み工具
の概略構成図である。
の概略構成図である。
100 制御回路， 101 連続可変型抵抗器ないしポテンショメータ， 105 単投スイッチ， 108 インバータないしシュミットトリガ， 110 比較器， 113 トランジスタスイッチ， 200 制御回路， 201 単投スイッチ， 205 発光ダイオード， 206 受光トランジスタ， 208 発光ダイオード， 209 受光トランジスタ， S1 光電スイッチないしフォトインタラプタ， S2 光電スイッチないしフォトインタラプタ， Ｃ 燃焼室， Ｆ ファン， Ｍ モータ．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スタンレー シー． ベーカス アメリカ合衆国 イリノイ州 60090 ウ ィーリング エス． マーレー レーン 643 (72)発明者 アーニスト ジョナサン ウェンドリング アメリカ合衆国 イリノイ州 60102 ア ルゴンキン ノース ビスタ ドライブ 900
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼室を有する内燃機関を用いるファス
ナ打ち込み工具において該内燃機関の発するファスナ打
ち込みのためのエネルギ出力を制御するシステムであっ
て；上記燃焼室内に設けられ、駆動されることで該燃焼
室内にて乱流を生成可能なファンと；該ファンを上記駆
動し、回転させる駆動装置と；該ファンの回転速度を制
御することで上記エネルギ出力を制御する装置と；を有
して成るシステム。 - 【請求項２】 請求項１記載のシステムであって；上記
駆動装置は、バッテリから供給されるバッテリ電圧に比
例した電圧を受けて直流モータを回転させることで上記
ファンを回転させる装置であり；上記エネルギ出力を制
御する装置は、設定電圧を設定する分圧器と，上記ファ
ンの回転数に比例した電圧をサンプリングしたサンプル
電圧と上記設定電圧とを比較し、該サンプル電圧が上記
設定電圧よりも低かった場合には上記バッテリ電圧に比
例する電圧を上記駆動装置に印加し、高かった場合には
該バッテリ電圧に比例する電圧を該駆動装置から除去す
る比較器と，を有すること；を特徴とするシステム。 - 【請求項３】 請求項２記載のシステムであって；上記
分圧器は、手動操作で抵抗値を可変できる抵抗装置を含
むこと；を特徴とするシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/337,289 | 1994-11-10 | ||
| US08/337,289 US5592580A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | System for controlling energy output of combustion-powered, fastener-driving tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08216052A true JPH08216052A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3651988B2 JP3651988B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=23319906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30221695A Expired - Lifetime JP3651988B2 (ja) | 1994-11-10 | 1995-10-27 | 内燃機関を用いるファスナ打ち込み工具におけるエネルギ出力の制御システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5592580A (ja) |
| EP (1) | EP0711634B1 (ja) |
| JP (1) | JP3651988B2 (ja) |
| KR (1) | KR0161105B1 (ja) |
| CA (1) | CA2158129C (ja) |
| DE (1) | DE69508036T2 (ja) |
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