专利名称：具有避免工具中机械件过热的预防装置的燃烧型动力工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃烧型动力工具，更具体地说，涉及一种燃烧型紧固件驱动工具，其中液态化的气体从气体罐中喷射进燃烧室中，与气体混合并点燃以驱动活塞，因此产生动力以驱动钉子或其它类似的装置。
背景技术：
传统的燃烧型驱动工具通常包括外壳、手柄、触发开关、顶端盖、燃烧室框架、推杆、汽缸、活塞、驱动器叶片、电动机、风扇、气体罐、点火塞、废气止回阀、排气盖、存储盒以及尾盖。顶端盖封闭外壳的一端并形成有燃烧气通道。手柄固定到外壳并设置有触发开关。燃烧室框架在外壳内的其纵向移动。燃烧室框架通过弹簧推动远离顶端盖，而燃烧室框架的一端抵抗弹簧的偏置力邻接顶端盖。
推杆可移动地设置在外壳的另一端并连接到燃烧室框架。汽缸固定到外壳并与燃烧室框架连通。汽缸引导燃烧室框架的运动并形成有排出口。活塞在汽缸中往复移动。由于燃烧室框架具有邻接顶端盖的其一端，所以，活塞与顶端盖、燃烧室框架和汽缸的端部共同限定燃烧室，端部定位为靠近顶端盖。驱动器叶片从远离燃烧室面对的活塞端向外壳的另一端延伸。
电动机设置在顶端盖上。风扇紧固到电动机并设置在燃烧室中。风扇混合燃烧室内的可燃气体和空气以促进燃烧。当燃烧室框架移动远离顶端盖时，风扇也用于将外部空气引进外壳以清扫燃烧室框架，同时也用于冷却汽缸的外圆周侧。气体罐可装配在外壳内并包含可以通过在顶端盖内形成的可燃气通道喷射进燃烧室的液态燃烧气体。点火塞面对燃烧室以点燃可燃气与空气的混合气。废气止回阀可选择地关闭排气口。排气盖覆盖废气止回阀以用于在工具的轴向引导废气。
存储盒定位在外壳的另一端并包括紧固件如钉子。尾盖置于存储盒和推杆之间以便将紧固件从存储盒提供到驱动器头移动轨迹的位置上。
当燃烧室框架开始与顶端盖邻接时，为了给燃烧室提供密封状态，密封件(密封圈)设置在顶端盖的预定位置，以用于与燃烧室框架的上部分紧密接触，而另一密封件(密封圈)设置在靠近顶端盖的汽缸处，以用于与燃烧室框架的下部分紧密接触。
当置触发开关于ON操作的同时，推动推杆紧靠工件，可燃气从装配在外壳中的气体罐喷射进燃烧室。在燃烧室中，可燃气和空气通过风扇搅动并混合在一起。点火塞点燃混合的混合气体。混合气体爆炸驱动活塞以驱动驱动器叶片，其也将钉子驱动进工件如木块。当爆炸后，燃烧室框架保持在其到顶端盖的邻接位置一段预定的时间。在这邻接期间，当燃烧气排放到保持封闭状态的燃烧室中后，关闭废气止回阀。此外，由于温度下降产生压力下降，所以在燃烧室中产生热真空。因此，由于汽缸相对活塞的上、下空间压力差，活塞可以向其上静止点移动。此传统的动力工具已经在美国专利中说明，例如，专利号No4,252,162、4,403,722、4,483,473和32,452的专利。
在上述传统燃烧型驱动工具中，通常，汽缸、燃烧室框架、顶端盖这些件构成燃烧室，而设置在其中的风扇由铝材料制作，密封件如O型圈由橡胶制作，外壳由塑料制作。在这种情况下，如果钉子驱动操作在相对短时间间隔内重复进行，则由于其中的热吸收使燃烧室框架和汽缸的温度逐渐增加，超过燃烧室框架中产生冷空气并同时沿汽缸外圆周表面进行清扫的风扇冷却性能。所以将最终导致过热。因此，将降低对燃烧室中剩余燃烧气的冷却效率，其将对产生充分的热真空造成影响。结果，当钉子驱动后，活塞的返回运动迟延，从而将降低后续操作的周期，从而降低驱动效率。
如果在此过热状态继续进行钉子的驱动操作，则定位为邻接燃烧室框架和汽缸的那些外壳和手柄也被加热。这将可能烫着抓住手柄的使用者的手，从而进一步降低操作性。最后，因为密封件是由低抗热材料如橡胶制作，所以过热将损坏封闭密封燃烧室的密封件，并由此降低密封性，其将导致连续的空气进入燃烧室。这样就使可燃气体不能点燃。因此，尽管操作触发开关，也根本不会进行钉子驱动操作。此外，因为外壳是由塑料材料制成，所以外壳可能出现热变形并损坏。如果外壳和/或密封件损坏，则工具必须进行大修，以便用新的外壳和新的密封件更换外壳和密封件。
此外，过度的温度升高降低了驱动能力。如果要补充另外的风扇用于增加冷却性能，则必须有额外的安装空间。因此就不能提供小型工具。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种可以防止密封件和外壳损坏，以延长工具使用寿命并增强工作效率和操作性的小型燃烧型动力工具。
为了达到上述目的，本发明提供一种燃烧型动力工具，包括外壳、手柄、头部分、电动机、推杆、汽缸、活塞、燃烧室框架、驱动器叶片、密封部分、风扇、点火塞、废气止回阀、温度检测装置和预防装置。手柄从外壳延伸并设置有触发开关。头部分封闭外壳的一端并形成有可燃气通道。电动机连接到头部分。推杆设置到外壳的下侧面并在推动到工件上时可以移动。汽缸固定到外壳内并形成有排气孔。活塞可滑动地设置在汽缸中并在汽缸的轴向往复移动。燃烧室框架设置在外壳中并沿汽缸导向滑动。燃烧室框架具有一个端部，其与头部分邻接并可分开，与推杆的运动为连锁关系。头部分、汽缸、活塞和燃烧室框架共同限定燃烧室。驱动器叶片从活塞向相对燃烧室的侧面延伸。当燃烧室框架开始与头部分邻接时，密封部分提供了燃烧室框架和头部分之间以及燃烧室框架和汽缸之间的密封关系。风扇可旋转地定位在燃烧室中并连接到电动机。点火塞暴露于燃烧室，以便响应触发开关和头开关之一的操作点燃燃烧室中空气和可燃气的混合气。废气止回阀有选择地开启排气孔。可燃气通过可燃气通道提供进燃烧室，并当点火塞点燃时爆炸燃烧以用于推动活塞。温度检测装置检测与外壳和手柄之一相关的温度。预防装置避免外壳、手柄以及外壳中部之一过热。预防装置连接到温度检测装置用于根据温度检测装置检测的温度控制点火塞和风扇之一的操作。在此，术语“过热”意思是指使外壳和/或密封部分产生变形或软化的加热温度和加热持续时间，而对手柄过度的加热将阻碍使用者抓住，而且保持高温也不能产生热真空。
预防装置包括当温度检测装置检测的温度超过预定温度时，阻止电火塞点燃的阻止机构。由于设置了温度检测装置，而且由于设置了当温度检测装置检测的温度超过预定温度时，阻止电火塞点燃的阻止机构，所以可以阻止在不正常的高温下工具的操作如钉子驱动的操作，另外，也可以消除工具温度即过热的增加，同时改善其可使用性和可操作性。
另外，预防装置包括当温度检测装置检测的温度超过预定温度时，控制电动机旋转的冷却控制装置，以便旋转风扇直到检测装置检测的温度变得不再高于预定温度。检测可以推测燃烧室的温度的部分如汽缸和燃烧室框架的温度，并通过冷却控制装置控制电动机的旋转以控制风扇的旋转，以便持续风扇的旋转直到限定的燃烧室部分的温度变得不再高于预定温度。因此，可以避免由于不正常温度的增加造成对密封件和外壳的损坏，并且改善其可使用性和可操作性，而不会降低其驱动性能。此外，由于只有当需要立即冷却时冷却控制装置才控制风扇的旋转，所以，与风扇始终旋转以使工具不达到不正常温度相比，可以延长电池的寿命并节约成本。
在优选实施方式中，燃烧室框架设置在温度检测装置。由于温度检测装置设置在燃烧室框架处，所以，可以根据燃烧室框架的温度进行控制。这样，根据消除燃烧室框架过热和热变形的情况确定预定温度。因此，可以防止由于过热和变形而造成的工作效率降低。
另外，温度检测装置设置在汽缸上。由于温度检测装置设置在汽缸处，所以，可以根据汽缸的温度进行控制。这样，根据消除汽缸过热和热变形的情况确定预定温度。因此，可以防止由于过热和变形而造成的工作效率降低。
另外，外壳中部件之一包括覆盖废气止回阀以用于改变进入外壳轴向的排气方向的排气盖，温度检测装置设置在排气盖上。由于温度检测装置设置在排气盖，所以，根据排气盖的温度进行控制。排气盖直接暴露于废气中，而成为动力工具零件中温度最高的部件。根据排气盖的温度进行控制，即，根据工具中最高温度部件的温度进行控制。由于其余部件的温度都低于排气盖的温度，所以可以避免工具温度的进一步增加，从而改进工作效率和操作性。
另外，温度检测装置设置在外壳壁面上。由于温度检测装置设置在外壳壁面处，所以，可以根据外壳的温度进行控制。这样，根据消除外壳软化和热变形的情况确定预定温度。因此，可以防止由于变形造成的工作效率降低。
燃烧型动力工具还包括设置在外壳和手柄之一的报警机构，以用于当温度检测装置检测的温度超过预定温度时进行报警。因此，工具的使用者可以随时判断不应该进行的驱动操作。如果报警结束，则使用者可以判断再开始操作，从而改进工作效率和可操作性。
在优选实施方式中，冷却控制装置包括持续风扇操作，直到检测装置检测的温度变得不高于预定温度的风扇旋转连续操作装置。由于冷却控制装置持续风扇旋转直到检测温度变得不高于预定温度为止，因此可以快速冷却活塞和燃烧室框架。
另外，冷却控制装置包括风扇旋转速度控制器，其当温度检测装置检测的温度变得不高于预定温度时，控制风扇的旋转速度到达第一旋转速度，而当温度检测装置检测的温度超过预定温度时，到达比第一旋转速度高的第二旋转速度。风扇旋转速度控制器保持第二旋转速度直到温度检测装置检测的温度变得不高于预定温度。因此，可以快速冷却汽缸和燃烧室框架。
在图中图1是显示根据本发明燃烧型动力工具第一实施方式的燃烧型钉子驱动器的垂直截面视图；图2是显示根据第一实施方式燃烧型钉子驱动器的风扇、显示器和点火塞这些部件执行ON/OFF操作的电路框图；图3(a)是显示用于说明根据第一实施方式燃烧型钉子驱动器中，响应头开关和触发开关的ON/OFF操作的风扇、点火塞、活塞、燃烧室以及显示器操作状态的时间表，并表示当温度传感器检测的温度不高于预设温度时的状态；
图3(b)是显示用于说明根据第一实施方式燃烧型钉子驱动器中，响应头开关和触发开关的ON/OFF操作的风扇、点火塞、活塞、燃烧室以及显示器操作状态的时间表，并表示当温度传感器检测的温度超过预设温度时的状态；图4是显示根据本发明燃烧型动力工具第二实施方式的燃烧型钉子驱动器的垂直截面视图；图5是显示根据本发明燃烧型动力工具第三实施方式的燃烧型钉子驱动器的垂直截面视图；图6是显示根据本发明燃烧型动力工具第四实施方式的燃烧型钉子驱动器的垂直截面视图；图7是显示根据本发明燃烧型动力工具第四实施方式改进形式的燃烧型钉子驱动器的垂直截面视图；图8是显示根据第五实施方式燃烧型钉子驱动器的风扇和点火塞这些部件执行ON/OFF操作的电路框图；图9(a)是显示用于说明根据第五实施方式燃烧型钉子驱动器中，响应头开关和触发开关ON/OFF操作的风扇、点火塞、活塞、燃烧室、风扇定时器以及温度传感器操作状态的时间表，并表示当温度传感器检测的温度不大于预设温度时的状态；图9(b)是显示用于说明根据第五实施方式燃烧型钉子驱动器中，响应头开关和触发开关的ON/OFF操作的风扇、点火塞、活塞、燃烧室、风扇定时器以及温度传感器操作状态的时间表，并表示当温度传感器检测的温度超过预设温度时的状态；图10是显示根据第六实施方式燃烧型钉子驱动器的风扇和点火塞这些零件执行ON/OFF操作的电路框图。
具体实施例方式
下面将参照图1到3(b)具体说明根据本发明第一实施方式的燃烧型动力工具。本实施方式适合于燃烧型钉子驱动器。燃烧型钉子驱动器1具有构成外框架的外壳2，并包括主外壳2A和与主外壳2A并列的罐外壳2B。主外壳2A具有设置有其中形成有进气口的顶端盖4的顶端部分，并具有形成有排气口(未示出)的底端部分。
包括其中可燃气的气罐5可拆卸地设置在罐外壳2B中。具有触发开关6的手柄7从罐外壳2B延伸。在手柄7中容纳有用于驱动电动机3的电池和将在后面说明的点火塞15。存储盒8和尾盖9设置在主外壳2A和罐外壳2B的底部。存储盒8包括钉子(未示出)，而尾盖9适合于导向进给存储盒8中的每个钉子，并将钉子设置在预定位置。
推杆10可移动地设置在主外壳2A的下端并定位为与尾盖9限定的钉子设定位置相适应。推杆10连接到固定到将在后面说明的燃烧室框架11的联轴件12。当整个外壳2压向工件W的同时推杆10与工件邻接时，推杆10的上部分可缩进主外壳2A中。
顶端盖13固定到主外壳2A并在顶端盖4下面的位置。顶端盖13支撑具有电动机轴的电动机3，风扇14同轴地固定到电动机轴。顶端盖13也支撑当操作触发开关6时可点燃的点火塞15。头开关16(参见图2)设置在主外壳2A中以用于当动力工具压紧工件W时，检测燃烧室框架11最上行程端位置。因此，当推杆10提升到用于启动电动机3旋转的预定位置时，头开关16可以旋转到ON，从而启动风扇14旋转。温度传感器29如电热调节器、热电偶以及双金属材料连接到燃烧室框架11的壁上，以用于检测燃烧室框架11的温度。
顶端盖13具有形成允许可燃气体通过其中的燃料喷射通道17的罐外壳侧面。喷射通道17的一端用作在顶端盖13下表面打开的喷射口18。喷射通道17的另一端与将在后面说明的气体罐5连通。第一密封件19如O型圈安装在顶端盖13中，以用于当燃烧室框架11的上端邻接顶端盖13时，提供顶端盖13和燃烧室框架11上端部分之间的密封。
燃烧室框架11设置在主外壳2A中，并在主外壳2A的纵向移动。燃烧室框架11的最上端邻接顶端盖13的下表面。上述联轴件12固定到燃烧室框架11的下端并连接到推杆10。因此，燃烧室框架11与推杆10联动移动。汽缸20固定到主外壳2A。燃烧室框架11的内圆周与汽缸的外圆周表面滑动接触，以用于引导燃烧室框架11的运动。压缩螺旋弹簧37插在汽缸20的下端和联轴件12的下端之间，以用于在远离顶端盖13的方向偏置燃烧室框架11。汽缸20具有形成有与上述主外壳2A的排气口流体连通的排气孔21的下部分。废气止回阀22设置为可选择地关闭排气孔21。此外，排气盖38连接到汽缸20以环绕排气孔21，以便改变通过汽缸20轴向的排气孔21排出废气的排出方向。缓冲器23设置在汽缸20的底部。第二密封件24如O型圈设置在汽缸20的上部分，以便当燃烧室框架11邻接顶端盖13时，提供燃烧室框架11下部分的内圆周和汽缸20上部分的外圆周之间的密封。
活塞25可滑动往复地设置在汽缸20中。当燃烧室框架11的上端邻接顶端盖13时，顶端盖13、燃烧室框架11、汽缸20的上部分、活塞25和第一和第二密封件19、24限定燃烧的燃烧室26中。当燃烧室框架11与顶端盖13分离时，与大气相连的第一流体通道S1形成在顶端盖13和燃烧室框架11的上端之间，而与第一流体通道S1连通的第二流体通道S2形成在燃烧室框架11的下端部分和汽缸20的上端部分之间，第二流体通道S2允许燃烧气体和新鲜空气沿汽缸20的外圆周表面通过，以用于通过主外壳2A的排气口排放这些气体。
多个档板27设置在部分限制燃烧室26的燃烧室框架11的内圆周部分。档板27在燃烧室框架11的纵向延伸并放射状地向主外壳2A的径向内凸出。档板27与风扇14共同作用，以促进燃烧室26中空气与可燃气的搅动和混合。上述进气口(未示出)适合于为燃烧室26提供空气，而排气孔21和排气口适合于从燃烧室26排放燃烧的气体。
驱动器叶片28从活塞25的侧向下延伸，相对燃烧室26侧延伸到主外壳2A的下端。驱动器叶片28与设定在尾盖9位置中的钉子同轴定位，以便驱动器叶片28可以撞击钉子。当活塞25向下移动时，活塞25邻接缓冲器23并停止。
风扇14设置在燃烧室26中，而点火塞15和喷射口18分别暴露和开向燃烧室26。风扇14的旋转起到以下三个作用。首先，只要燃烧室框架11保持为与顶端盖13邻接，风扇14就将空气和可燃气搅动混合。第二，当点燃混合气体后，风扇14使空气燃料混合体湍动，从而促进空气燃料混合气在燃烧室26中的燃烧。第三，风扇14进行清扫以便可以从燃烧室26中清扫出废气，并当燃烧室框架11移动离开顶端盖13且当形成第一和第二流体通道S1、S2时，对燃烧室框架11和汽缸20进行冷却。
显示器36如LED可视地设置在罐外壳28处。当燃烧室框架11或汽缸20的温度在预定的许可温度内时，显示器36保持指示钉子驱动器操作状态的不发光状态。当温度达到不正常温度时，显示器36保持点亮或闪动状态以作为指示钉子驱动器非操作状态的警告目的。在有些情况下，许可温度的上限确定为以便温度不会使设置在燃烧室框架11附近、由橡胶制作的密封件19、24产生热变形或损坏，但该温度仍可以产生热真空。
图2是显示执行驱动或不驱动风扇14、点亮或不点亮显示器36、点燃或不点燃点火塞15的电路框图。第一或(OR)电路41具有两个输入端，其中一个连接到触发开关6，另一个连接到头开关16。第一“或”电路41具有连接到第二“或”电路42的第一输入端的输出端。第二“或”电路42具有连接风扇14的连接到风扇驱动器电路43的输出端。因此，风扇驱动器电路43的操作用于启动电动机3的旋转，从而响应至少触发开关6和头开关16之一的ON操作启动风扇14的旋转。
风扇计时器44在第一“或”电路41的输出端和第二“或”电路42的第二输入端之间连接。当触发开关6和头开关16旋转至OFF时，风扇计时器44启动，并在从计时器开始计时开始经过预定的时间后停止风扇14的旋转。因此，当其开始旋转后，除非触发开关6和头开关16旋转至OFF，风扇14将继续旋转。
温度传感器29连接到第一“或”电路41的输出端。因此，温度传感器29响应相对至少触发开关6和头开关16之一的ON转换启动温度检测。温度开关控制电路45连接到温度传感器29。如果温度传感器29检测的温度不高于许可温度，则温度开关控制电路45输出H电平信号，而如果检测的温度超过许可温度，则输出L电平信号。温度开关控制电路45通过非(NOT)电路46连接到连接显示器36的显示电路47。因此，如果温度开关控制电路45输出H电平信号，也就是说，如果温度传感器29检测的温度不高于许可温度，则通过非电路46将L电平信号输入到显示电路47，以保持显示电路47的不工作状态。因此，显示器36不点亮或闪烁。另一方面，如果检测的温度超过许可温度，则从温度开关控制电路45中输出L电平信号，以便显示电路47通过非电路46接收H电平信号以启动显示电路47的操作，于是显示器36点亮或闪烁。显示电路47和显示器36作为报警装置使用。
第一“与”(AND)电路48具有两个输入端，其中一个连接到触发开关6，另一个连接到头开关16。第二“与”电路49具有两个输入端，其中一个连接到第一“与”电路48的输出端，另一个连接到温度开关控制电路45。第二“与”电路49具有连接到连接点火塞15的点火电路50的输出端。由于此设置，只有当触发开关6和头开关16发出ON且从温度开关控制电路45输出H电平信号时，即温度传感器29检测的温度不大于许可温度时，才从第二“与”电路49输出操作命令信号以用于点燃点火塞15。第二“与”电路49和温度开关控制电路45起到在不正常温度下阻止点火的阻止点火装置的作用。
下面将参照图3中显示的时间表详细说明根据本发明第一实施方式燃烧型驱动工具1的操作。在燃烧型钉子驱动器1的非操作状态中，推杆10通过压缩螺旋弹簧37的偏置力向下偏置，以便推杆10从尾盖9的下面凸出。因此，因为联轴件12将燃烧室框架11连接到推杆10，所以，燃烧室框架11的最上端远离顶端盖13。此外，部分限定燃烧室26的一部分燃烧室框架11也远离汽缸20的顶端部分。因此，形成了第一和第二流体通道S1和S2。在此情况下，活塞25停留在汽缸20的顶端静止中心。
在此状态下，如果推动推杆10到工件W如木块上，同时使用者抓住手柄7，则推杆10抵抗压缩螺旋弹簧37的偏置力向上移动。同时，连接到推杆10的燃烧室框架11也向上移动，封闭上述流体通道S1和S2。因此，通过密封件19和24形成密封的燃烧室26(t1)。
由于推杆10的运动，气体罐5在凸轮(未示出)的作用下向顶端盖13倾斜。因此，喷射杆39压靠顶端盖13的连接部分。因此，液态化的气体通过喷射口18喷射进燃烧室26。
此外，由于推杆10的运动，燃烧室框架11到达最上行程端，于是，头开关旋转至ON(t2)以开启风扇14的旋转。风扇14的旋转和凸出进燃烧室26的档板27共同作用，在燃烧室26中将可燃气和空气搅动和混合。
如果温度传感器29检测的温度不大于许可温度，则点火塞15产生火花，当在手柄7旋转触发开关6在ON时，其点燃混合气体。同时，风扇14保持旋转，促进混合气体的湍流燃烧。这增加了动力工具的输出。燃烧和膨胀的气体向下推动活塞。因此，通过驱动器叶片28将尾盖9中的钉子驱动进工件直到活塞25邻接缓冲器23。
当活塞25通过汽缸20的排气孔21时，由于燃烧气体压力对止回阀22的作用，所以止回阀22开启排气孔21。因此，燃烧气通过排气孔21从汽缸20排放，然后通过主外壳2A的排气口排放到外面。当汽缸20和燃烧室26中的压力由于排放的结果恢复到大气压力时，止回阀关闭。当燃烧后的即时状态时，仍然保持在汽缸20和燃烧室26中的燃烧气体具有很高的温度。然而，高温可以吸收进汽缸20和燃烧室框架11的壁中以快速冷却燃烧气体。因此，在活塞25上面的汽缸20中密封空间中的压力进一步下降到低于大气压力(产生所谓的“热真空”)。结果，由于燃烧室26中的内压和低于活塞25的汽缸20下部分中压力之间的压力差，所以活塞25向后移动到汽缸20中的初始顶端静止处。
在本实施方式中，为了确定地产生热真空，由于随着钉子驱动操作不可避免地出现反作用力，所以，尽管推杆10的下端与工件分离，仍然保持燃烧室框架11的最上行程端位置不变，以便避免流体通道S1和S2的形成。在本实施方式中，只要触发开关6保持在ON状态，就可以阻止燃烧室26与大气的连通。
然后，使用者将燃烧型钉子驱动器1提升离开工件，以便将推杆10与工件分离，并关闭触发开关6(t5)。结果，由于螺旋压缩弹簧37的偏置力作用，推杆10和燃烧室框架11向下移动。因此，再次形成了流体通道S1和S2。由于风扇保持旋转，所以，新鲜空气通过进气口并通过流体通道S1和S2流进燃烧室26，通过排放口排除剩余的气体。因此，清空燃烧室26。然后，燃烧型钉子驱动器1恢复到其初始状态。
与触发开关6的OFF操作和燃烧室框架11向下运动相适应，头开关16转向OFF(t5)，于是，开启风扇计时器44。然后，当从风扇计时器44启动计时开始经过一段预定的时间(从t5到t6)后，风扇14的旋转停止。换言之，尽管触发开关6转成OFF，当头开关转成OFF后，由于风扇14仍保持旋转一段时间，所以新鲜空气可以通过外壳2的进入口和流体通道S1、S2进入燃烧室26，且燃烧气体通过外壳的排气口排放以清空燃烧室26。然后，停止风扇14的旋转(t6)以恢复到其初始停止位置。即使重复钉子的驱动操作后，显示器36仍不点亮和闪烁，即，只要温度开关控制电路45输出H电平信号，显示器36不报警。
如果重复进行上述钉子驱动操作，将提高燃烧室框架11和汽缸20的温度。如果燃烧室框架的温度超过预定许可温度，则操作定时t11到t16分别对应相应的头开关16的ON/OFF计时、触发开关6的ON/OFF计时以及燃烧室的开启/关闭计时。另一方面，由于温度开关控制电路45将L电平信号输出到第二“与”电路49，所以点火电路50保持非操作状态，防止点火塞在不存在触发开关6的ON时被点火(t13)。因此，不会发生活塞25的位移。在此情况下，只能通过从定时t12到t16旋转的风扇14进行对燃烧室框架11和汽缸20的冷却。
此外，响应于温度开关控制电路45输出的L电平信号，显示器36通过非电路46和显示电路47点亮和闪烁，以便报警由于点火阻止状态造成的燃烧型钉子驱动器1的非操作状态。结果，燃烧型钉子驱动器1的使用被中止以获得冷却周期。如果燃烧室框架11的温度变得不高于许可温度，显示器36的点火或闪烁终止，于是，使用者可以判断工具1的使用状态以便再启动上述钉子驱动操作。附带说明地是，图3(b)是显示进行许多钉子驱动操作后的状态，因此，温度报警显示器已经在t11的定时之前报警。
下面将参照图4说明包含燃烧型动力工具的燃烧型钉子驱动器以及相应的第二实施方式。如图4所示，根据第二实施方式的燃烧型钉子驱动器101的基本结构和功能与第一实施方式的相应结构和功能同样，因此，在这里将省略同样的说明。
在钉子驱动器101中，温度传感器129设置在汽缸20处以用于检测汽缸20的壁面温度。根据温度检测，钉子驱动器101的钉子驱动操作以类似于图2中显示设置控制的方式控制。
明显地，预定许可温度设定为汽缸20的表面温度。与第一实施方式一样，如果温度传感器129检测的温度不大于许可温度，则温度开关控制电路45输出H电平信号，而如果温度传感器129检测的温度超过许可温度，则输出L电平信号。
许可温度的上极限根据橡胶密封件19和24以及缓冲器23的热变形和损坏以及提供热真空的容量予以确定。
因此，类似于第一实施方式的控制方法，根据从温度传感器129的输出信号，燃烧型钉子驱动器101可以被使用而不会过热，也不会降低其可使用性。
下面将参照图5说明根据第三实施方式的燃烧型钉子驱动器。如图5所示，根据第三实施方式的燃烧型钉子驱动器201的基本结构和功能与第一实施方式的相应结构和功能同样，因此，在这里将省略同样的说明。
在钉子驱动器201中，温度传感器229设置在排气盖38处，以用于检测其壁面温度。根据温度检测，钉子驱动器201的钉子驱动操作以类似于图2中所示的设置形成的控制的方式进行控制。
明显地，预定许可温度设定为排气盖38的表面温度。与第一实施方式一样，如果温度传感器229检测温度不大于许可温度，则温度开关控制电路45输出H电平信号，而如果温度传感器229检测的温度超过许可温度，则输出L电平信号。
排气盖38在燃烧型钉子驱动器201的各种部件中温度最高。因此，其余部件的温度显示为低于排气盖38的温度。因此，根据其余部件的融化点和变形温度确定许可温度的上限，同时检测排气盖38处的温度以便当检测温度超过许可温度时，温度开关控制电路可以产生L电平信号。因此，可以用与第一实施方式同样的方法控制燃烧。
下面将参照图6说明根据第四实施方式的燃烧型钉子驱动器。如图6所示，根据第四实施方式的燃烧型钉子驱动器301的基本结构和功能与第一实施方式的相应结构和功能同样，因此，在这里将省略同样的说明。
如图6所示，在钉子驱动器301中，温度传感器329A设置在主外壳2A处以用于检测其壁面温度。根据温度检测，钉子驱动器301的钉子驱动操作用以类似于图2中所示设置形成的控制的方式进行控制。
预定的许可温度设定为主外壳2A的表面温度。与第一实施方式一样，如果温度传感器329A检测温度不大于许可温度，则温度开关控制电路45输出H电平信号，而如果温度传感器229A检测的温度超过许可温度，则输出L电平信号。
通常，外壳由塑料树脂制作，其热阻低于汽缸20和燃烧室框架11的热阻。由于在工具301的部件中温度最高的排气盖38设置在主外壳2A附近，所以，主外壳2A暴露于排气盖38释放出的热气中并有可能热熔化或变软。如果主外壳2A熔化或变软，工具301可能整个变形导致操作精确度降低。为了避免此问题，许可温度确定为以便主外壳2A不出现熔化的温度。因此，当检测温度超过许可温度时，温度开关控制电路可以产生L电平信号。因此，可以用与第一实施方式同样的方法控制燃烧。
另外，温度传感器329B可以设置在如图7所示为外壳302一部分的罐外壳302B处。罐外壳302B和手柄7为用使用者的手控制整个燃烧型钉子驱动器301的部分。如果使用者控制温度不低于45℃的罐外壳302B一段时间，则手可能会受到低温烧伤。为了避免此问题，许可温度确定为此温度，罐外壳302B的温度通过温度传感器329B进行检测。当罐外壳302B的温度超过许可温度时，温度开关控制电路可以产生L电平信号。因此，可以用与第一实施方式同样的方法控制燃烧。温度传感器329B可以设定在手柄7处，而不是罐外壳302B处。
下面，将参照图8到9(b)说明根据第五实施方式的燃烧型钉子驱动器。类似于第二实施方式，温度传感器429连接到汽缸20的外圆周表面。
图8是显示第五实施方式中执行驱动或不驱动风扇14以及点燃或不点燃点火塞15的电路方框图。第一或(OR)电路441具有两个输入端，一个连接到触发开关6，而另一个连接到头开关16。第一“或”电路441具有连接到第二“或”电路442第一输入端的输出端。第二“或”电路442具有连接到连接风扇14的风扇驱动器电路443的输出端。因此，启动风扇驱动器电路443的操作用于启动电动机3的操作，从而响应至少触发开关6和头开关16之一的ON操作启动风扇14的旋转。
风扇计时器444连接在第一“或”电路441的输出端和第二“或”电路442的第二输入端之间。当触发开关6和头开关16旋转至OFF时，风扇计时器444启动以提供H电平状态，并在从计时器开始计时开始经过预定时间后提供L电平状态以停止风扇14的旋转。因此，除非触发开关6和头开关16旋转至OFF，否则只要风扇计时器444在H电平状态，风扇驱动器电路443将通过第二“或”电路442操作，以便保持风扇14的旋转。
温度传感器429连接到风扇计时器444。温度传感器429用于当汽缸20的温度不高于预定温度时，将L电平信号输出到风扇计时器444，当汽缸20的温度超过预定温度时，将H电平信号输出到风扇计时器444。预定温度为不会引起由橡胶制作的密封件19和24产生热变形或损坏的最大温度。
在此，只要H电平信号能从温度传感器429输入，风扇计时器444就保持H电平状态，以便继续旋转风扇14。当至少触发开关6和头开关16之一旋转至ON时，温度传感器429开始温度检测。
“与”电路448具有两个输入端，一个连接到触发开关6，而另一个连接到头开关16。“与”电路448具有连接到连接点火塞15点火电路450的输出端。由于此设置，只有当触发开关6和头开关16都旋转至ON状态时，驱动信号才从“与”电路448输出到点火电路450以点燃点火塞15。
下面将参照图9(a)到9(b)所示的时间表说明根据第五实施方式的燃烧型钉子驱动器。图9(a)中的T1到T6的操作定时分别对应图3(a)中的t1到t6。当预定时间周期过去后，风扇14的旋转停止(T6)，所述工具恢复到其初始状态。
如果重复进行上述钉子驱动操作，燃烧室框架11和汽缸20的温度将升高。如果汽缸的温度超过预定许可温度(T10)，分别考虑头开关16的ON/OFF定时、触发开关6的ON/OFF定时以及燃烧室26的开/关定时的操作定时T11到T15分别对应操作定时T1到T5。另一方面，温度传感器429继续将H电平信号输出到风扇计时器444以使风扇计时器444的定时作用(从T5到T6)失效。因此，在通过第二“或”电路442和风扇驱动器电路443对电动机施加7.2V电压的作用下，使风扇14以12,000rpm的旋转速度旋转。风扇14一直旋转直到温度传感器429输出L电平信号(T17)，结果，可以充分地冷却汽缸20。当温度传感器429检测的温度不高于预定温度(T17)时，停止风扇计时器444的操作以恢复正常的操作条件(在T5-T6时间操作)。
在上述控制电路中，由于只有当汽缸的温度超过预定温度时风扇连续转动，而只有当温度变得不高于预定温度时停止风扇的连续转动，所以，与风扇连续转动以抑制温度低于预定温度的情况相比，可以降低电池的动力消耗。
图10是显示根据本发明第六实施方式燃烧型钉子驱动器中，执行驱动或不驱动风扇14以及点燃或不点燃点火塞15的电路方框图。在图10中，与图8所示控制电路中相同的零件和部件用同样标号表示，以避免重复说明。第六实施方式在手柄中安装了9.6V的电池。在如图10所示的控制电路中，电压转换电路551连接在第二“或”电路442的输出端和风扇驱动器电路443之间，而且也连接到温度传感器429。当汽缸20的壁面温度不高于预定温度时，在7.2V的施加电压作用下，转换电路551以12,000rpm的正常旋转速度旋转风扇14。另一方面，当汽缸20的壁面温度超过预定温度时，在9.6V的施加电压作用下，电压转换电路551以不低于15,000rpm的高速旋转风扇14促进冷却，直到汽缸的温度变得不高于预定温度为止。温度传感器429和风扇计时器444之间的关系与第五实施方式一样。如果温度传感器检测的温度不高于预定温度，则风扇计时器444停止操作，电压转换电路551恢复到其可以用7.2V的施加电压以12,000rpm的转速旋转风扇的初始操作状态。
虽然已经参照其具体的实施方式对本发明进行了具体的说明，但是应当认为本领域的熟练技术人员可能在此基础上做出各种变更而不会脱离由权利要求所限定的保护范围和主题精神。
例如，在上述实施方式中，根据单一部件如燃烧室框架和外壳的温度控制燃烧。然而，燃烧的控制也可以根据多个部件进行控制。例如，在第一实施方式中，不仅燃烧室框架11的温度，而且固定部分如气体罐外壳2B的温度都要检测，以便补充温度检测或进行补充控制。另外，许可温度预先由燃烧室框架11、汽缸20、排气盖38以及外壳2确定。如果一个部件首先达到其许可温度，则检测其余部件之一的温度以便从温度开关控制电路产生L或H电平信号。
此外，在上述实施方式中，将触发开关6的ON/OFF操作用于每个钉子驱动操作。然而，此实施方式可以使用到连续型钉子驱动器中，其中当触发开关6保持在ON时，分别相对工件W压紧和放松推杆10，以便对工件W的各种不同位置进行钉子驱动操作。即使在后者的情况下，根据图2、8和10中的方框图所示，无论头开关16还是触发开关6旋转至ON，都可以启动风扇14的旋转，而当头开关16和触发开关6旋转至OFF时，风扇计时器44启动。
此外，根据第一到第四实施方式，显示器36的位置不局限于气体罐外壳2B。显示器36也可以位于主外壳2A或手柄7上。此外，与显示器36一样，也可以使用其它光源和声音发生器如蜂鸣器来代替LED。此外，在第一实施方式中，当检测的温度超过预设温度时，禁止点火操作。作为变更方式，除禁止点火操作外，只要温度超过预设温度，风扇14就连续旋转以用于强迫制冷。这可以促进达到低于预设温度的温度以缩短禁止周期。结果，可以有效地使用钉子驱动器，温度传感器29的输出通过非电路直接通到“或”电路42的输入。
此外，在第一到第四实施方式中，当检测的温度超过预定温度时禁止点火。作为变更方式，除禁止点火操作外，只要温度超过预设温度，风扇14就连续旋转以用于强迫制冷。也就是说，根据第一到第四实施方式的发明构思可以与根据第五和第六实施方式的发构思念组合。这样可以促进达到低于预设温度的温度以缩短禁止周期。结果，可以有效地使用钉子驱动器。对于此结果，温度传感器29的输出通过非电路直接通到“或”电路42的输入。
此外，在第一到第四实施方式中，根据温度的增加，只禁止点火。在此，如果在禁止点火的同时操作触发开关6和推杆10，则可燃气喷射进燃烧室26，而可燃气都无益地排放到大气中。为了避免可燃气的浪费，可以设置用于当禁止点火时禁止推动推杆10的锁紧推杆10的锁紧机构。为了实现上述效果，螺线管可以设置为在温度开关控制电路45的控制下操作，以用于直接固定推杆10在指定位置，或用于固定连接到推杆10的联轴件12。另外，也可以使用形状记忆合金或双金属材料作为锁紧机构的部分，或作为推杆和/或联轴件的材料，而不干涉温度开关控制电路45。此部分可以根据特定的环境温度改变其形状，以便锁紧推杆10或连接到推杆10的联轴件12。
此外，在上述实施方式中，电热调节器、热电偶以及双金属器材料之一可以用作温度传感器29，并通过温度开关控制电路45根据温度传感器29检测的温度进行点火控制。然而，热电偶以及双金属器材料都可以作为直接关闭点火电路操作的开关使用。由于此设置，可以省却温度开关控制电路45以低成本简化控制电路。此外，温度传感器29和温度开关控制电路45可以由双金属器材料和形状记忆合金替换。这样可以进一步简化控制电路以便以低成本提供小型工具。
此外，在第五和第六实施方式中，温度传感器429设置在汽缸20的外圆周表面。然而，温度传感器可以设置在燃烧室框架的外圆周表面以便检测其温度。另外，只要位置可以指示出燃烧室的温度，温度传感器也可以设置在不是汽缸20和燃烧室框架11的任意位置。
此外，在第五和第六实施方式中，即使当温度传感器29检测的温度超过预定温度后，仍然可以实现钉子驱动操作。然而，第五和第六实施方式可以设置另外的功能，以便暂停钉子驱动操作直到温度变得不高于预定温度。此外，在图8和10中，触发开关6和头开关1 6可以彼此替换。
权利要求
1.一种燃烧型动力工具，包括具有内部、一个端部和下侧面的外壳；从外壳延伸并设置有触发开关的手柄；封闭外壳的一端并形成有燃烧气通道的头部分；连接到头部分的电动机；设置到外壳的下侧面并在推动到工件上时可移动的推杆；固定到外壳内并形成有排气孔的汽缸；可滑动地设置在汽缸中并在汽缸的轴向往复移动的活塞；设置在外壳中并沿汽缸导向移动的燃烧室框架，燃烧室框架具有一个端部，其邻接在头部分上并与头部分可分开，与推杆的运动为连锁关系，头部分、汽缸、活塞和燃烧室框架的组合限定燃烧室；从活塞向相对燃烧室的侧面延伸的驱动器叶片；密封部分，当燃烧室框架开始与头部分邻接时，其提供燃烧室框架和头部分之间以及燃烧室框架和汽缸之间的密封关系；可旋转地定位在燃烧室中并连接到电动机的风扇；暴露于燃烧室中以便响应触发开关和头开关之一的操作在燃烧室中点燃空气和可燃气混合气的点火塞；有选择地开启排气孔的废气止回阀，可燃气通过可燃气通道提供进燃烧室，并当点火塞点火时爆炸燃烧以用于移动活塞；检测与外壳和手柄之一相关温度的温度检测装置；以及避免外壳、手柄以及外壳中部件之一过热的预防装置，预防装置连接到温度检测装置，用于根据温度检测装置检测的温度控制点火塞和风扇之一的操作。
2.根据权利要求1所述的燃烧型动力工具，其特征在于预防装置包括当温度检测装置检测的温度超过预定的温度时，阻止点火塞点火的阻止机构。
3.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，其特征在于温度检测装置设置在燃烧室框架处。
4.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，其特征在于温度检测装置设置在汽缸处。
5.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，其特征在于外壳中部件之一包括覆盖废气止回阀以用于改变进入外壳轴向的排气方向的排气盖，温度检测装置设置在排气盖处。
6.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，其特征在于温度检测装置设置在外壳壁面处。
7.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，还包括设置在外壳和手柄之一处，用于当温度检测装置检测的温度超过预定温度时报警的报警机构。
8.根据权利要求2所述的燃烧型动力工具，其特征在于预防装置还包括冷却控制装置，其用于当温度检测装置检测的温度超过预定的温度时，控制电动机的旋转，以便旋转风扇直到检测装置检测的温度变得不再高于预定温度。
9.根据权利要求1所述的燃烧型动力工具，其特征在于预防装置包括冷却控制装置，其用于当温度检测装置检测的温度超过预定的温度时，控制电动机的旋转，以便旋转风扇直到检测装置检测的温度变得不再高于预定温度。
10.根据权利要求9所述的燃烧型动力工具，其特征在于冷却控制装置包括用于持续风扇旋转直到检测装置检测的温度变得不高于预定温度的风扇旋转持续装置。
11.根据权利要求9所述的燃烧型动力工具，其特征在于冷却控制装置包括当温度检测装置检测的温度变得不高于预定温度时，控制风扇的旋转速度到达第一旋转速度，以及当温度检测装置检测的温度超过预定温度时，到达比第一旋转速度高的第二旋转速度的风扇旋转速度控制器，所述风扇旋转速度控制器保持第二旋转速度直到温度检测装置检测的温度变得不高于预定温度为止。
全文摘要
一种可以避免损坏密封件和外壳以延长使用寿命，并可以增强可操作性和可使用性的燃烧型动力工具。由于可燃气体和空气混合气的燃烧造成的燃烧室框架温度的升高可以通过设置在外壳的温度传感器进行检测。如果检测的温度超过预设值，尽管触发开关在ON操作，点火塞的点火仍通过阻止装置被阻止。在此状态中，通过显示器进行警告以提醒使用者工具的无效状态。当温度传感器设置在汽缸、排气盖和外壳时，可以进行同样的控制。
文档编号B25C1/00GK1532027SQ200410006689
公开日2004年9月29日 申请日期2004年2月25日 优先权日2003年3月19日
发明者大森康希, 佐佐木康雄, 藤泽治久, 久, 康雄 申请人:日立工机株式会社