KR20060129003A - 연소구동식 패스너 구동 공구를 위한 팬 제어 - Google Patents

Abstract

연소구동식 패스너 구동 공구(10)는 연소구동식 동력원(14), 동력원(14)과 연관된 적어도 1개의 팬(48), 동력원(14)에 대해 작동가능한 근접지점에 적어도 1개의 온도 감지 디바이스(60), 그리고 제어 시스템(67)으로서, 동력원(14)과 작동가능하게 연관되고, 적어도 1개의 팬(48)과 적어도 1개의 온도 감지 디바이스(60)와 연결되어, 적어도 1개의 온도 감지 디바이스(60)에서 감지된 동력원(14)의 온도에 대한 함수로, 적어도 1개의 냉각 팬(48)을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하는, 제어 시스템(67)을 포함한다.

Description

연소구동식 패스너 구동 공구를 위한 팬 제어{FAN CONTROL FOR COMBUSTION-POWERED FASTENER-DRIVING TOOL}

본 발명은 2004년 2월 9일에 출원한 미국 일련 번호 60/543,053호로부터의 35USC§120 하의 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 패스너를 작업물에 박기 위해 사용되는 패스너 구동 공구에 관한 것이고, 특히 또한 연소식 공구로 칭하는, 연소구동식 패스너 구동 공구에 관한 것이다.

패스너를 작업물에 박는데 사용하기 위한 연소구동식 공구는 종래 기술에 알려지고, 예들은 본 명세서에 참조로서 병합되고 Nikolich에게 공동으로 양도된 특허인 US 특허 Re 번호 32,452호, US 특허 번호 4,552,162호, US 특허 번호 4,483,473호, US 특허 번호 4,483,474호, US 특허 번호 4,403,722호, US 특허 번호 5,197,646호, US 특허 번호 5,263,439호, US 특허 번호 5,713,313에 기술된다. 이와 유사한 연소 구동식 못과 스테이플 구동 일리노이 주, 베르논 힐(Vernon Hills) 소재의 ITW-Paslode사(Illinois Tool Works, Inc.사의 한 사업부)로부터 'IMPULSE'(등록상표) 및 'PASLODE'(등록상표)로 상업적으로 통용된다.

이런 공구는 작은 내연기관을 둘러싸는 일반적으로 권총 형상의 공구 하우징 을 포함한다. 이 기관은 압축 연료 가스, 또한 연료 셀(cell)이라 칭하는, 통(canister)에 의해 동력이 공급된다. 배터리에 의해 구동되는 전자 동력 분배 유닛은 점화를 위한 스파크를 생성하고, 연료실 내에 위치된 팬은 연료실 내에 효율적인 연소와 디바이스의 연소 작동을 보조하는 공정을 촉진하는 것 모두를 제공한다. 이런 보조 공정은, 연료를 연소실 내로 넣는 단계와, 연소실 내에 연료와 공기를 혼합하는 단계와, 연소 부산물을 제거하거나, 또는 배기하는 단계를 포함한다. 엔진은 단일한 실린더 바디 내에 배치된 가늘고 긴, 단단한 구동 블레이드(blade)를 구비한 왕복 피스톤을 포함한다.

밸브 슬리브는 링크를 통해 실린더에 대해 축 상으로 왕복운동하고, 링크의 단부에 작업물 접촉 요소가 작업물에 대해 압착될 때 연소실을 닫기 위해 이동한다. 이 압착 동작은 또한 닫힌 연소실 내에 정해진 체적의 연료를 주입하기 위해 연료 측정 밸브를 또한 개시한다(trigger).

개시 스위치(trigger switch)를 당기면, 엔진의 연소실 내에 충전된 가스의 점화를 야기하여, 피스톤과 구동 블레이드는 위치된 패스너를 가격하여 패스너를 작업물 내로 박기 위해 하부로 눌려진다. 피스톤은 이후에 실린더 내의 기체의 압력차이에 의해 그 원래 또는 "준비" 위치로 복귀한다. 패스너는 탄창 형태로 말단부(nosepiece)로 삽입되고, 구동 블레이더의 충격을 받기 위해 적합하게 위치된 배향으로 고정된다.

위에 명기된 연소식 공구는 연소실 내에 팬을 포함한다. 이 팬은 많은 기능을 수행하는데, 그 중 하나는 냉각이다. 팬은 폭발 싸이클 사이에 공구에 공기를 빼내는 것에 의해 냉각을 수행한다. 이 팬은 장착된 배터리에 의해 공급되는 동력에 의해 구동되고, 배터리 수명을 연장하기 위해 모터의 구동 시간을 최소화하는 것이 공통된 시도이다. 또한, 단축된 팬 구동 시간은 모터의 마모(베어링과 브러쉬)를 줄이고, 공기 흐름으로 인한 공구에서 방출되는 소음을 줄이고, 무엇보다 중요하게 공구로 침입하는 먼지를 줄인다. 팬의 '정상 가동시간'을 조절하기 위해 연소식 공구는 전형적으로 팬의 '정상 가동시간'을 10초 이하로 제한하는 제어 프로그램을 포함한다.

높은 싸이클 속도를 요구하고 또는 공구가 상승된 대기 온도에서 구동되는 것을 요구하는 연소식 공구 응용은 종종 공구 요소 온도가 상승되는 것을 야기한다. 이는 몇몇 성능 문제를 야기한다. 가장 흔한 것은 공구가 폭발하지만 패스너가 박히지 않는 것을 통해 입증되는 과열된 상태이다. 이는 종종 "스킵(skip)" 또는 "빈 폭발(blank fire)"로 칭한다. 전술한 것처럼, 피스톤의 진공 복귀 기능은 잔여 연소 가스의 냉각 속도에 의존한다. 요소의 온도가 상승함에 따라, 연소 가스와 엔진 벽 사이의 온도 차이는 감소된다. 이는 사용자가, 잠김 메커니즘이 설치되더라도, 피스톤이 복귀되기 전에 연소실을 개방할 수 있는 정도로 피스톤 복귀 싸이클의 존속시간을 증가시킨다. 이는 구동 블레이드가 공구의 말단부에 고정되어 패스너의 진행을 방지하는 결과를 낳는다. 결과적으로, 공구의 순차적인 폭발은 패스너를 박지 못한다.

높은 공구 작동 온도의 다른 단점은 공구 요소 상에 열-관련 피로(heat related stress)가 있다는 것이다. 다른 것 보다도, 배터리 수명이 감소되고, 연장 된 고온의 공구 작동에서 내부 윤활유가 감소된 윤활력을 가짐이 발견되었다.

따라서, 팬의 정상 작동시간을 줄이는 연소구동식 패스너 구동 공구에 대한 요구가 있다. 추가로, 성능을 연장하고 예비-폭발 위치로 피스톤이 상대적으로 빠르게 복귀함을 유지하기 위해 허용되는 한도 내에서 공구 작동 온도를 관리하는 연소구동식 패스너 구동 공구에 대한 요구가 있다.

상술한 요구는, 종래 기술의 한계를 극복하는 본 발명의 연소 구동식 패스너 구동 공구에 의해 달성되거나 더 개선된다. 본 공구는 팬의 구동 시간을 더 효율적으로 제어하는 온도 감지 시스템이 제공된다. 팬 구동 시간은 공구 온도를 모니터하는 것과 대기 온도에 대해 동력원의 온도를 비교하는 것, 또는 팬 구동 시간을 공구 폭발 속도의 함수로 제어하는 것에 의해 결정될 수 있다.

더 자세히, 연소구동식 패스너 구동 공구는 연소구동식 동력원, 동력원과 연관된 적어도 1개의 팬, 동력원에 대해 작동가능한 근접지점에 적어도 1개의 온도 감지 디바이스, 그리고 제어 시스템으로서, 동력원과 작동가능하게 연관되고, 적어도 1개의 팬과 적어도 1개의 온도 감지 디바이스와 연결되어, 적어도 1개의 온도 감지 디바이스에서 감지된 동력원의 온도에 대한 함수로, 적어도 1개의 팬을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하는, 제어 시스템을 포함한다.

다른 실시예에서, 연소구동식 패스너 구동 공구는, 연소구동식 동력원, 작동 도중에 상기 동력원과 연관된 적어도 1개의 팬, 및 제어 시스템으로서 상기 동력원과 작동가능하게 연관되고, 상기 적어도 1개의 팬과 연결되어, 상기 동력원에 의한 연소 폭발의 회수에 대한 함수로, 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하는, 제어 시스템을 포함한다.

도 1은 본 온도 제어 시스템을 포함하는 패스너 구동 공구의 전면을 도시하는 사시도.

도 2는 정지 상태에서 도 1에 도시된 공구의 수직 단면을 부분적으로 도시하는 측면도.

도 3은 예비-폭발 위치에서 도 1에 도시된 공구의 수직 단면을 부분적으로 도시하는 측면도.

도 4a 내지 도 4c는 필요시에 공구 온도가 팬 활성화를 위해 모니터되는 제어 프로그램을 도시하는 작동 흐름도.

도 4d는 공구 발사 속도가 팬 활성화를 위해 모니터되는 제어 프로그램을 도시하는 작동 흐름도.

도 1 내지 도 3에서, 본 제어 시스템을 결합하는 연소구동식 패스너 구동 공구는 일반적으로 도면 번호 10으로 지정되고, 바람직하게는 위에 나열되고 본 출원서에 참조로서 병합된 특허문헌에서 자세히 기술된 일반적인 종류의 것이다. 공구(10)의 하우징(12)은 하우징 주 챔버(16) 내에 자체 포함된 내부 동력원(14)(도 2에 도시됨)을 둘러싼다. 종래의 연소구동식 공구에서처럼, 동력원(14)은 내연기관에 의해 동력이 공급되고, 실린더(20)와 연통하는 연소실(18)을 포함한다. 실린더 (20) 내에 왕복운동하게 배치된 피스톤(22)은 구동 블레이드(24)의 상단부에 연결된다. 도 2에 도시된 것처럼, 피스톤(22)의 왕복 운동의 상한은 상부 데드(dead) 중심 또는 예-폭발 위치라 칭하며, 이는 작업물로 패스너(미도시)를 박기 위해 패스너를 가격하기 위한 구동 블레이드(24)의 하향 구동을 개시하는, 또는 연소 가스의 폭발 바로 직전에, 점화시에 발생한다.

트리거 스위치(27)(가려져 미도시됨)에 연결된 트리거(26)를 누르는 것을 통해, 작동자는 연소실(18) 내에 연소를 유도하여, 구동 블레이드(24)가 말단부(28)(도 1에 도시됨)를 통해 아래로 강하게 구동되도록 한다. 말단부(28)는 패스너 탄창(30)을 통해 말단부에 전달되었던 패스너를 가격하기 위한 구동 블레이드(24)를 안내한다.

말단부(28)에 포함된 작업물 접촉 요소(32)는 링크(linkage)(34)를 통해 왕복운동하는 밸브 슬리브(36)에 연결되고, 밸브 슬리브(36)의 상단부는 연소실(18)을 부분적으로 한정한다. 작업물 접촉 요소(32)에 대해 공구 하우징(12)을 도 1에 도시된 것처럼 아래 방향으로(다른 작동상의 배향은 종래에 알려진 것으로 숙고될 수 있다) 누르는 것은, 작업물 접촉 요소가 정지 위치에서 예비-폭발 위치로 이동하는 것을 야기한다. 이 이동은 스프링(38)(도 1에서 가려져 미도시됨)에 의해 야기된 작업물 접촉 요소(32)의 통상 아래로 바이어스된 배향을 극복한다. 스프링(38)의 다른 위치도 숙고될 수 있다.

링크(34)를 통해, 작업물 접촉 요소(32)는 밸브 슬리브(36)에 연결되어 이와 함께 왕복으로 이동한다. 정지 위치에서(도 2에 도시됨), 연소실(18)은 밀봉되지 않는데, 이는 밸브 슬리브(36)와 실린더 헤드(42)를 분리하여, 챔버 스위치(44)와 스파크 플러그(46)를 수용하는 상부 갭(gap)(40U)과, 밸브 슬리브(36)와 실린더(20)를 분리하는 하부 갭(40L)을 포함하는 원형 갭(40)이 있기 때문이다. 본 공구(10)의 바람직한 실시예에서, 실린더 헤드(42)는 또한, 종래에 알려지고 상기 참조로서 병합된 특허문헌에 기술된 것처럼, 적어도 1개의 냉각 팬(48)과 연소실(18)로 확장하는 냉각 팬(48)과 연결된 팬 모터(49)를 위한 장착 지점이다. 추가로, 참조로서 또한 병합된 미국특허공보 US5,713,313호는 연소구동식 공구 내에 다수의 냉각 팬의 사용을 기술한다. 도 2에 도시된 정지 위치에서, 공구(10)는 연소실(18)이 실린더 헤드(42)와 상부에서 밀봉되지 않고 챔버 스위치(44)가 개방되기 때문에 폭발로부터 비활성화된다.

폭발은 작동자가 작업물 접촉 요소(32)를 작업물에 대해 누를 때 활성화된다. 이 행위는 스프링(38)의 바이어스 력을 극복하여, 밸브 슬리브(36)가 하우징(12)에 대해 위로 이동하는 것을 야기하여, 갭(40)을 닫고, 연소실(18)을 밀봉하여 챔버 스위치(44)를 활성화한다. 이 작동은 또한 연료의 측정된 양이 연료 통(50)(부분적으로 도시됨)으로부터 연소실(18) 내로 방출되는 것을 또한 포함한다.

순차적 작동으로 알려진 작동 모드에서, 트리거(26)를 잡아당길 시에, 스파크 플러그(46)가 활성화되어 연소실(18) 내의 연료와 공기의 혼합물을 점화하여, 피스톤(22)과 구동 블레이드(24)를 작업물에 삽입되기 위해 기다리는 패스너를 향해 아래로 보낸다. 피스톤(22)이 실린더(20)를 아래로 이동시킬 때, 실린더는 적어도 1개의 페탈(petal), 리드(reed) 또는 체크 밸브(52)와, 피스톤 변위(도 2에 도 시됨) 너머에 위치된 적어도 1개의 배기 홀(53)을 통해 배출되는 쇄도하는 공기를 밀어낸다. 피스톤 스트로크의 하부 또는 최대 피스톤 이동 거리에서, 피스톤(22)은 종래에 알려진 것처럼 탄성 범퍼(54)에 충돌한다. 배기 체크 밸브(52) 너머의 피스톤(22)으로, 고압 가스는 실린더(20)에서 방출된다. 실린더(20) 내에서의 내부 압력 차이에 의해, 피스톤(22)은 도 3에 도시된 예비-폭발 위치로 복귀된다.

상술한 것처럼, 이런 종류의 연소구동식 공구의 설계자가 직면하는 문제점 중 하나는 다음 싸이클에 앞서 예비-폭발 위치로 신속한 피스톤(22)의 복귀에 대한 필요이다. 이 필요는 만일 공구가 반복적인 싸이클 모드에서 폭발된다면 특히 결정적이고, 여기서 점화는 작업물 접촉 요소(32)가 수축될 때마다 발생하고, 그 시간 동안 트리거(26)는 지속적으로 당겨지거나 눌려진 위치에 고정된다. 반복적인 싸이클 동작 도중에, 공구의 점화는 밸브 슬리브(36)가 그 최고 정점(도 3에 도시됨)에 도달할 시에 챔버 스위치(44)가 닫힐 때에 개시된다. 이런 반복적인 싸이클 작동은 피스톤 복귀시간을 연장시키는 상승된 공구의 작동 온도를 종종 야기한다.

길어진 공구 싸이클 및/또는 상승된 대기 온도가 높은 공구 온도를 야기하는 것과 같은 경우를 다루기 위해, 써미스터와 같은 적어도 1개의 온도 감지 디바이스(60)(도 1에서 가려지게 도시됨)는 바람직하게 실린더(20)의 하단에 위치되고, 바람직하게 공구(10)의 강제 대류 흐름 내에 또는 이 흐름에 작동가능한 관계로 연결되게 배치된다. 다른 종류의 온도 감지 디바이스가 숙고된다. 또한, 공구(10) 상의 다른 위치도 응용에 따라 숙고된다. 온도 감지 디바이스(60)는 중앙연산장치(CPU)(67)(도 1에서 가려지게 도시됨)와 연결된 제어 프로그램(66)과 연결되고, 온 도가 바람직한 "정상" 작동 법위로 낮아질 때까지 적어도 1개의 냉각 팬(48)의 '정상 작동시간"을 확장하도록 구성된다. 대안적으로, 프로그램(66)은, 예를 들어 90초 동안, 고정된 시간 동안 팬(48)을 유지하도록 구성되고, 이는 연소실 온도가 "정상" 작동 범위로 복귀되었다는 것을 확인하기에 충분히 긴 시간이다. 바람직한 실시예에서, 프로그램(66)과 CPU(67)는 공구(10)의 핸들부(68)에 위치된다.

온도 임계치(threshold)는 온도 감지 디바이스(60)가 동력원(14)의 요소, 내부 강제 대류 흐름, 그리고 성가신 팬 작동을 피하기 위해 바람직한 냉각 효과에 근접함에 기초하여 선택된다. 과도한 팬 구동 시간은 불필요하게 오염물을 공구(10) 내로 인입시키고 배터리 동력을 고갈시킨다. 과도한 팬 구동 시간의 다른 단점은 팬 요소의 이른 파손과 공구(10)의 팬으로 인한 다소의 작동 소음을 포함한다. 고 사양의 고 회전수 기기에 있어서, 및/또는 상승된 대기 온도가 과열 문제를 나타낼 때, 온도 제어 강제 대류는 더 신뢰감 있는 연소구동식 못 성능을 낳을 것이고 또한 공구에 열 피로를 줄일 수 있을 것이다.

이제 도 4a에서 순차적인 폭발 모드에서, 비록 본 프로그램이 반복적인 폭발 모드에서도 적용될 수 있을지라도, 공구 온도를 모니터하는 것과 연관된 제어 프로그램(66)의 한 부분은 일반적으로 도면부호 70으로 표기된다. 출발(START) 프롬프트(prompt)(71)에서 시작하여, 프로그램(70)은 프롬프트(72)에서 챔버 스위치(44){헤드(HEAD)로 표기된}가 개방되었는지 아닌지를 결정한다. 닫힌 헤드는 연소실(18)이 닫혀 연소될 준비가 되었음을 의미한다. 만일 헤드가 닫힌다면, 프로그램은 순환된다. 만일 헤드가 개방되면, 프로그램(70)은 트리거(26)가 프롬프트(74)에서 개 방되는 지를 확인한다. 헤드가 개방될 때 트리거(26)가 닫힌다면, 프로그램은 순환된다. 단계(76)에서, 헤드가 닫힌 경우 팬(48)은 단계(78)에서 턴온되어 연소실(18) 내에 혼합된 연료와 공기를 순환시킨다.

이후에, 프로그램(70)은 트리거(26)가 단계(80)에서 닫혔는지 또는 헤드가 단계(82)에서 개방되었는지 결정하는 것에 의해 점화 과정을 활성화 할 것인지를 확인한다. 작동자가 공구(10)를 사용하는 것이 방해되었거나 사용하지 않아서 내려 놓은 경우처럼, 만일 트리거(26)가 닫혀지지 않고, 헤드(44)가 재개방되면, 프로그램(70)은 단계(84)에서 90초 팬 신호가 턴온되었는지를 확인한다. 그렇지않다면, 공구가 사용되지 않음을 의미하여 팬(48)은 단계(86)에서 5초 동안 턴온된 후 턴오프된다. 만일 90초 팬 신호가 턴온되었다면, 프로그램(70)은 단계(71)에 시작 지점으로 복귀하여 연장된 냉각 싸이클은 계속된다.

트리거가 닫힌 단계(80)와 헤드 개방 단계(82) 루프(loop)를 다시 살펴보면, 연소하기 원하는 것을 나타내는, 트리거(26)가 닫힌 경우에, 프로그램(70)은 단계(90)에서 스파크를 활성화하고, 이는 또한 제어 회로(66)와 연결하여 수행될 수 있다. 점화 후에, 프로그램(70)은 단계(92)에서 헤드(44)가 개방되었는지를 결정하고, 개방되지 않았다면 프로그램은 순환한다. 만일 헤드(44)가 개방된다면, 프로그램(70)은 단계(94)에서 트리거(26)가 개방되었는지 확인한다. 개방되지 않았다면, 트리거가 개방될 때까지 프로그램(70)은 순환하고, 트리거가 개방될 때 프로그램은 본 실시예 중 어떤 실시예가 적용되는 지에 따라 온도(TEMP) 단계(96), 또는 비교 온도(COMPARE TEMP) 단계(98), 또는 정도(RATE) 단계(100)로 간다. TEMP 단계(96) 서브루틴은 공구 온도를 모니터하기 위해 하나의 온도 센서(60)를 사용하여 팬(48)을, 공구 온도가 미리 정해진 값을 초과할 때 "오버드라이브(overdrive)"로 또한 알려진 연장된 작동으로 턴온한다. COMPARE TEMP 단계(98) 서브루틴은 팬(48)을 오버드라이브로 활성화하기 위해 2개의 온도 센서의 판독값에 기초하여 계산된 값을 사용하고, RATE 단계(100) 서브루틴은 팬 오버드라이브를 활성화하기 위해 공구(10)의 폭발 속도를 모니터한다.

이제 도 4b에서, TEMP 단계(96) 서브루틴은 우선 단계(102)에서 헤드(44)가 개방되었는지를 결정한다. 헤드(44)가 개방되게 결정된 경우, 트리거(26)는 단계(104)에서 확인된다. 만일 작동자가 능동적으로 공구를 사용함을 나타내는, 트리거(26)가 닫힌다면, 프로그램(70)은 트리거가 개방될 때까지 순환된다. 트리거가 개방될 때, 단계(106)에서, 프로그램(70)은 온도 센서(60)로부터 온도를 모니터한다. 단계(108)에서, 프로그램(70)은 감지된 온도가 60°C보다 큰지 결정한다. 만일 온도가 단계(108)에서 60°C보다 크지 않다면, 프로그램(70)은 단계(110)에서 90초 팬 타이머(timer)가 활성화되었는지를 결정하는데, 이는 또한 팬(48)이 그 기간 동안 활성화되었다는 것을 나타낸다. 90초 팬 타이머가 활성화되지 않았다면, 공구(10)가 전적으로 사용되지 않고 있고 사용이 중지된 것을 나타내며, 팬(48)은 단계(112)에서 5초동안 턴온되고 이후에 꺼지고, 이후에 프로그램(70)은 시작 단계 루틴(71)으로 복귀시킨다.

만일 단계(108)에서 온도가 60°C보다 더 크지 않고 90초 팬 타이머가 단계(110)에서 턴온된다면, 단계(114)에서 온도 센서(60)가, 모니터된 온도가 40°C 이 하인지를 결정하기 위해, 확인된다. 온도가 40°C 이하가 아니라며, 공구가 여전히 작동 온도에 있다는 것을 나타내고, 프로그램(70)은 단계(71)에서 시작 루틴을 시작한다. 만일 감지된 공구 온도가, 비록 90초가 지나지 않았더라도, 90초 팬 타이머의 작동 후에, 40°C 이하로 하강된다면, 90초 타이머는 5초 팬 타이머로 복귀하고, 팬(48)은 단계(116)에서 턴온된다. 5초 이후에, 팬(48)과, 90초 팬 타이머의 활성화와 연결되어 턴온 되었던 광 및/또는 가청 알람(115)(도 1에 도시됨)과 같은 선택 지시자{단계(118)에서 설명됨}는 턴오프된다. 이후에, 프로그램(70)은 시작 단계(71)로 간다.

만일 단계(108)에서 모니터된 공구의 온도가 60°C보다 더 크다면, 선택적인 지시자(115)뿐만 아니라, 팬(48), 팬 타이머, 및 90초 팬 타이머가 단계(118)에서 90초 동안 턴온되고, 이후에 모두 턴오프되고, 이후에 프로그램(70)은 시작 단계(71)로 간다. 90초 동안 구동되는 팬이 작동중에 공구(10)를 냉각하기에 충분하고 과열을 방지하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 여기서 기술된 온도 레벨과 팬 구동 시간은 특정한 적용에 적합하도록 변경될 수 있다는 것은 이해될 것이다.

이제 도 4c에서, COMPARE TEMP 단계(98) 서브루틴이 제공된다. 이 실시예에서, 공구(10)는 실린더(20) 또는 연소실(18)과 같은 동력원(14) 근처에 제 1 온도 센서(60)가 제공된다. 제 2 온도 센서(120)(도 1에 도시됨)은 또한 공구(10) 상에 , 동력원(14)으로부터 크게 영향받지 않도록 동력원(14)에 떨어져서 위치된다. 1개의 가능한 위치는 핸들부(68)에 공구 하우징(12) 상이지만, 다른 위치도 숙고된다.

단계(124)에서, 초기에, 프로그램(70)은 제 2 온도 센서(120)에서 판독된 대 기, 또는 대기에 근사한 참조 온도 값을 결정한다. 이후에, 단계(126)에서, 프로그램(70)은 동력원(14)에 인접하게 위치된 제 1 온도 센서(60)로부터의 공구 참조 온도를 결정한다. 단계(128)에서, 센서(120)과 센서(60)으로부터의 판독값은 비교되어, ΔT 값을 얻는다. 단계(130)에서, 결과적 차이 ΔT 는 응용에 적합하도록 개발된 종래의 "룩업 테이블(look-up)"과 같은 미리 정해진 값에 비교된다. 만일 결과의 차이가 미리 정해진 값보다 더 크다면, 단계(132)에서 팬(48)은 90초 동안 턴온된 후에 턴오프된다. 만일 결과의 차이가 미리 정해진 값보다 작다면, 단계(134)에서 팬(48)은 5초동안 켜진 턴온된 후에 턴오프된다. 단계(98) 서브루틴이 차이 ΔT가 더 크면 클수록 팬 구동시간이 더 길어지도록 구성될 수 있다는 것이 또한 숙고된다. 각 팬의 활성의 종결에서, 프로그램은 시작 단계(71)로 복귀한다. ΔT가 팬 구동 시간을 결정하기 위해 대기 참조 온도에 비교될 수 있다는 것이 또한 숙고된다.

이제 도 4d에서, RATE 단계(100) 서브루틴이 기술된다. 공구 싸이클 속도, 또는 분당 폭발 회수, 또는 시간당 점화 플러그(46)의 연소 또는 점화 회수는 단계(136)에서 프로그램(70)에 의해 결정되고, 이후에 이 값은 단계(138)에서 "룩-업" 테이블로의 미리 정해진 속도와 비교된다. 이 데이터는 바람직하게 CPU(67)에 의해 모니터된다. 적용에 따라, 예를 들어 60°C인, 과도한 공구 온도를 야기하기에 충분하다고 여겨지는, 임계 폭발 속도가 정해지고 프로그램(70)에 추가된다. 이후에, 프로그램(70)은 단계(140)에서 폭발 속도가 미리 정해진 속도를 초과하는 지를 결정하기 위해 확인하고, 만일 그렇다면, 공구(10)는 과열되는 것으로 여겨지거나 상 승된 작동 온도를 갖는다. 그렇다면, 단계(142)에서 팬은 90초 동안 턴온된 이후에 턴오프된다. 만일 공구(10)가 그렇게 된다면, 표시자(115)는 도 4b와 관련하여 상술된 것처럼 잠시 활성화된다. 만일 계산된 폭발 속도가 공구 온도가 허용가능함을 나타내는, 미리 정해진 속도보다 더 적다면, 팬(48)은 단계(144)에서 5초 동안 턴온되고 이후에 턴오프되며, 다시 선택적으로 표시자(115)의 주기적인 활성을 수반한다. 단계(142) 또는 단계(144)의 어떤 단계의 실행시에, 프로그램(70)은 시작 단계(71)로 복귀한다.

프로그램(70)이 GO TO TEMP 단계(96), GO TO COMPARE TEMP 단계(98), 그리고 GO TO RATE 단계(100)가 서로 조합하여 사용될 수 있고, 전적으로 팬 제어를 위해 사용되지 않아도 되도록 구성될 수 있다는 것이 숙고될 수 있다는 것을 주의해야 한다.

본 연소구동식 패스너 구동 공구를 위한 팬 제어를 위한 온도 모니터링의 특정한 실시예가 여기서 기술되었지만, 특정한 실시예에 변경과 변동이, 본 발명의 큰 양상과 다음의 청구범위에 정해진 것에서 크게 벗어나지 않고, 있을 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.

본 발명을 활용하여, 충격이 작아 다루기 쉽고 제품 수명이 길어진 연소작동식 패스너 박기 공구 제조가 가능하다.

Claims (22)

1. 연소구동식 패스너 구동 공구에 있어서,

   -연소구동식 동력원과,

   -상기 동력원과 연관된 적어도 1개의 팬과,

   -상기 동력원에 대해 작동가능한 근접지점에 적어도 1개의 온도 감지 디바이스와,

   -제어 시스템으로서, 상기 동력원과 작동가능하게 연관되고, 상기 적어도 1개의 팬과 상기 적어도 1개의 온도 감지 디바이스와 연결되어, 상기 적어도 1개의 온도 감지 디바이스에서 감지된 동력원의 온도에 대한 함수로, 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하는, 제어 시스템을,

   포함하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 온도 감지 디바이스가 상기 동력원의 미리 지정된 허용가능한 온도를 감지할 때까지, 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 지정된 시간 기간 동안 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
4. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 1개의 온도 감지 디바이스는 상기 공구의 강제 대류 흐름(convection flow stream) 내에 위치되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
5. 제 1항에 있어서, 상기 온도 감지 디바이스는 적어도 1개의 써미스터(thermistor)를 포함하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
6. 제 5항에 있어서, 상기 적어도 1개의 써미스터는 바람직하게 상기 동력원에 대해 가까운 작동가능한 근접지점에 위치되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
7. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 1개의 온도 감지 디바이스는 상기 동력원에 인접하게 위치된 제 1 온도 감지 디바이스와, 상기 동력원으로부터 상기 공구 상에 멀리 위치된 제 2 온도 감지 디바이스를 포함하고, 상기 제어 시스템은 상기 제 1 및 제 2 온도 감지 디바이스를 비교하고, 상기 비교의 함수로서 상기 적어도 1개의 팬을 활성화를 위한 시간의 길이를 조정하도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
8. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 온도 감지 디바이스는 대기 온도를 측정하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
9. 제 7항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 제 1 및 제 2 온도 감지 디바이스를 사용하여 ΔT를 계산하고, 상기 적어도 1개의 팬을 상기 ΔT의 함수로 활성화하하기 위한 시간의 길이를 조정하도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
10. 제 9항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하기 위해 상기 ΔT와 상기 제 2 온도 감지 디바이스를 연관시키도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
11. 제 9항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 팬이 ΔT에 비례하여 증가하는 시간 기간 동안 활성화되도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
12. 제 1항에 있어서, 상기 공구는 트리거(trigger) 스위치와 헤드 스위치를 포함하고, 이들 스위치 각각은 연소를 개시하도록 구성됨으로서 상기 공구의 능동적인 작동을 나타내고, 상기 제어 시스템은 상기 공구가 능동적인 작동 상태인지를 결정하고, 만일 그렇다면, 상기 공구의 온도를 모니터하고 상기 공구의 온도가 미리 정해진 값을 초과하는지를 결정하고, 만일 그렇다면 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하도록 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
13. 제 12항에 있어서, 상기 적어도 1개의 팬은 미리 정해진 시간의 길이 중 하나 이후 그리고 모니터된 공구 온도가 미리 정해진 값 아래로 하강할 때 비활성화 되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
14. 제 13항에 있어서, 상기 적어도 1개의 팬은 만일 모니터된 공구 온도가 60°C를 넘으면 활성화되고, 상기 적어도 1개의 팬은 90초 동안 또는 모니터된 공구 온도가 40°C 이하가 될 때까지 활성화되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
15. 제 1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 공구 발사 속도의 함수로 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하도록 또한 구성되는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
16. 연소구동식 패스너 구동 공구에 있어서,

    -연소구동식 동력원과,

    -작동 도중에 상기 동력원과 연관된 적어도 1개의 팬과,

    -제어 시스템으로서, 상기 동력원과 작동가능하게 연관되고, 상기 적어도 1개의 팬과 연결되어, 상기 동력원에 의한 연소 폭발의 회수에 대한 함수로, 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하기 위한 시간의 길이를 조정하는, 제어 시스템을,

    포함하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
17. 제 16항에 있어서, 적어도 1개의 온도 감지 디바이스를 더 포함하고, 상기 온도 제어 시스템은, 연소 점화의 속도를 모니터하고, 상기 점화 속도가 미리 정해진 크기를 초과할 경우 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하도록 구성되고, 상기 제어 시스템은 상기 적어도 1개의 팬이 활성화되는 시간의 길이를 결정하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
18. 제 17항에 있어서, 상기 적어도 1개의 팬의 상기 활성화 시간은 상기 공구의 발사 속도에 비례하는, 연소구동식 패스너 구동 공구.
19. 연소구동식 공구를 작동하는 방법으로서, 연소실과 상기 연소실과 작동가는한 관계를 갖게 배치된 적어도 1개의 팬을 포함하는, 연소구동식 공구를 작동하는 방법에 있어서,

    공구가 작동중인지를 결정하는 단계와,

    상기 공구가 작동중인지를 결정하기 위해 상기 공구 온도를 모니터하는 단계와,

    만일 상기 공구 온도가 미리 정해지 값을 초과한다면 미리 정해진 시간의 길이 동안 상기 적어도 1개의 팬을 활성화하는 단계를 포함하는, 연소구동식 공구를 작동하는 방법.
20. 제 19항에 있어서, 만일 상기 미리 정해진 시간 길이가 완료되지 않았는데 상기 공구 온도가 미리 정해진 하한 값 이하로 하강한다면, 상기 적어도 1개의 팬을 비활성화하는 단계를 추가로 포함하는, 연소구동식 공구를 작동하는 방법.
21. 제 19항에 있어서, 상기 미리 정해진 값은 약 60°C이고, 상기 팬 활성화를 위한 상기 미리 정해진 시간의 길이는 약 90초인, 연소구동식 공구를 작동하는 방법.
22. 제 19항에 있어서, 상기 미리 정해진 하한 값은 약 40°C인, 연소구동식 공구를 작동하는 방법.

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