專利名稱：燃燒釘槍的可變點(diǎn)火延遲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于將緊固件驅(qū)動(dòng)到工件中的緊固件驅(qū)動(dòng)工具，并特別地 涉及燃燒動(dòng)力的緊固件驅(qū)動(dòng)工具，也稱為燃燒工具或燃燒釘槍。
背景技術(shù)：
燃燒動(dòng)力工具在本領(lǐng)域是已知的，是由IL， GlenviewIllinois工具工廠生產(chǎn) 的典型工具，也是用于將緊固件驅(qū)動(dòng)到工件中的IMPULSE⑧牌工具，并在共 同受讓給Nikolich的美國(guó)專利第Re32，452號(hào)和美國(guó)專利第4,522,162、 4,483,473、 4,483,474、 4，403，722、 5，197，646、 5,263,439、 5,897,043和6,145,724 號(hào)中描述，所有以上專利在此結(jié)合以作參考。這種工具包括包圍一小型內(nèi)燃機(jī)的工具外殼。該發(fā)動(dòng)機(jī)由罐裝增壓燃料 氣，也稱為燃料箱，提供動(dòng)力。電池動(dòng)力電子配電部件產(chǎn)生點(diǎn)火火花，位于燃 燒室內(nèi)的風(fēng)機(jī)提供腔室內(nèi)的有效的燃燒，同時(shí)也促進(jìn)了裝置的燃燒操作的輔助 過(guò)程。所述輔助過(guò)程包括在腔室內(nèi)混合燃料和空氣，形成湍流以加快燃燒過(guò) 程，用新鮮空氣排出燃燒副產(chǎn)物，并冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞， 該往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞具有配置在氣缸體內(nèi)的延伸的剛性驅(qū)動(dòng)片。閥套關(guān)于氣缸軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連接件當(dāng)工作接觸件在該連接件的未 端相對(duì)于工件被按壓時(shí)，閥套移動(dòng)以關(guān)閉燃燒室。該按壓動(dòng)作還觸發(fā)燃料計(jì)量 間以將特定體積的燃料引入關(guān)閉的燃燒室內(nèi)。因此，岡套打開(kāi)燃燒室排出氣體， 并關(guān)閉燃燒室以在點(diǎn)火之前封閉。在這種工具中， 一旦燃料噴射入燃燒室內(nèi)，燃料和空氣利用由旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī) 葉片產(chǎn)生的湍流進(jìn)行混合。如果燃料和空氣沒(méi)有在點(diǎn)火之前恰當(dāng)?shù)鼗旌希瑒t將會(huì)發(fā)生微弱的燃燒循環(huán)或者沒(méi)有燃燒發(fā)生。因此，為混合提供足夠的時(shí)間以保 證可重復(fù)的釘槍運(yùn)轉(zhuǎn)和所要求的性能是重要的。混合時(shí)間定義為從燃料噴射入 燃燒室到燃料和空氣混合均勻的間隔。用于達(dá)到完全混合物的持續(xù)時(shí)間取決于很多參數(shù)，包括燃料計(jì)量時(shí)間、燃料霧化形式、燃料霧化速度、風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)速度(RPM)，以及發(fā)動(dòng)機(jī)和燃 料溫度。其中，最重要的是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和燃料溫度。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快， 由于腔室內(nèi)增加的湍流，混合所需要的時(shí)間越短。考慮到更高的工具和燃料工 作溫度，氣體分子更加活躍，這反過(guò)來(lái)減少可用的混合時(shí)間。另外，更高的燃 料箱溫度提高了燃料的壓力，當(dāng)燃料噴射入燃燒室時(shí)給予燃油霧化/噴射更大 的速度，以促進(jìn)混合。在前條件的相反趨勢(shì)將導(dǎo)致所需混合時(shí)間的增加。鑒于上述情況，需要一種設(shè)置用于監(jiān)控這些參數(shù)并提供改進(jìn)的工具性能的 改進(jìn)的燃燒釘槍。 發(fā)明內(nèi)容以上所列的需求通過(guò)本燃燒釘槍得到滿足或超越，該燃燒釘槍設(shè)置有用于 監(jiān)控和調(diào)整工具操作參數(shù)(比如燃料和空氣混合時(shí)間、點(diǎn)火定時(shí)、電池電壓、 燃料箱溫度和/或壓力以及工具和周圍溫度)的控制系統(tǒng)。從工具系統(tǒng)收到輸 入后，控制系統(tǒng)調(diào)整可控工具參數(shù)(比如燃料/空氣混合時(shí)間)并促進(jìn)點(diǎn)火之 前均勻的燃料/空氣混合。作為本系統(tǒng)的結(jié)果，工具運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，釘?shù)尿?qū)動(dòng) 一致性得到提高。此外，如果在驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間的任何時(shí)候工具偏離預(yù)定位置， 控制系統(tǒng)阻止釘槍運(yùn)轉(zhuǎn)。更具體地說(shuō)， 一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括工具殼體、與該殼體相 關(guān)的動(dòng)力源，該動(dòng)力源包括氣缸蓋、汽缸和在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、相對(duì)于 汽缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)。氣缸蓋、閥套、汽缸和活塞組合 以限定燃燒室。兩個(gè)開(kāi)關(guān)的關(guān)閉是引發(fā)用于向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞的動(dòng)力源的點(diǎn) 火所需要的。風(fēng)機(jī)配置在燃燒室內(nèi)，控制系統(tǒng)包括與殼體相關(guān)的控制程序，該 控制程序與動(dòng)力源、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)連接，并設(shè)置成用于在燃料噴射進(jìn)燃燒室后提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，并當(dāng)腔室開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，延遲時(shí)間作為監(jiān)控的 工具參數(shù)的函數(shù)是可變的。在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)混合延遲和點(diǎn)火延遲是可互換使 用的。在另一實(shí)施例中，提供一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括工具殼體、與 所述殼體有關(guān)的動(dòng)力源，該動(dòng)力源包括氣缸蓋、汽缸和在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活 塞、相對(duì)于汽缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套，氣缸蓋、閥套、汽缸和活塞組合所限定的燃 燒室。在閥套關(guān)閉燃燒室時(shí)腔室開(kāi)關(guān)被關(guān)閉。腔室和觸發(fā)開(kāi)關(guān)的關(guān)閉是引發(fā)用 于向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞的動(dòng)力源的點(diǎn)火所需要的。風(fēng)機(jī)配置在燃燒室內(nèi)并由風(fēng) 機(jī)馬達(dá)提供動(dòng)力?？刂葡到y(tǒng)包括與殼體相關(guān)的控制程序，該控制程序與動(dòng)力源、 風(fēng)機(jī)馬達(dá)、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)連接，并設(shè)置成在燃料計(jì)量和腔室開(kāi)關(guān)關(guān)閉之 后用于提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，延遲時(shí)間隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、電池電壓、風(fēng)機(jī) 馬達(dá)速度、燃料系統(tǒng)壓力、燃料箱溫度和周圍溫度中至少一個(gè)的降低是可延長(zhǎng) 的。在仍然的另一個(gè)實(shí)施例， 一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具包括工具殼體、與 該殼體相關(guān)的動(dòng)力源，該動(dòng)力源包括氣缸蓋、汽缸和在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、 相對(duì)于汽缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)。氣缸蓋、閥套、汽缸和活 塞組合以限定燃燒室。兩個(gè)開(kāi)關(guān)的關(guān)閉是引發(fā)用于向汽缸的下方驅(qū)動(dòng)活塞的動(dòng) 力源的點(diǎn)火所需要的。風(fēng)機(jī)配置在燃燒室內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)包括與殼體相關(guān)的控制 程序，控制系統(tǒng)與動(dòng)力源、燃料計(jì)量的動(dòng)作(機(jī)械的或電動(dòng)機(jī)械的)，腔室開(kāi) 關(guān)設(shè)置成用于提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間。程序設(shè)置成用于放棄點(diǎn)火，從而如果 腔室開(kāi)關(guān)在點(diǎn)火延遲期間打開(kāi)，放棄動(dòng)力源循環(huán)。為了進(jìn)一步地工具運(yùn)轉(zhuǎn)，操 作者重復(fù)工具運(yùn)轉(zhuǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)順序。


圖1是包含本控制系統(tǒng)的緊固件驅(qū)動(dòng)工具的前透視圖； 圖2是圖1中在靜止位置的工具的一部分的垂直橫斷面； 圖3是描述在連續(xù)的操作循環(huán)中的本控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間圖； 圖4是描述在重復(fù)的操作循環(huán)中的本控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間圖； 圖5是控制系統(tǒng)輸入的原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)Dl和2，結(jié)合本發(fā)明的燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具總體標(biāo)識(shí)為10， 優(yōu)選地為以上所列專利中詳細(xì)說(shuō)明的一般類型并結(jié)合在本申請(qǐng)中以作參考。工 具10的殼體12在殼體主腔室16內(nèi)包含一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)部動(dòng)力源14。像在常規(guī)的燃燒工具中一樣，動(dòng)力源14由內(nèi)部燃燒提供動(dòng)力，并包括與氣缸20連通的 燃燒室18。往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在氣缸20內(nèi)的活塞22與驅(qū)動(dòng)片24的上端連接。 如圖2所示，活塞22的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的上限稱為預(yù)點(diǎn)火位置，其只在點(diǎn)火之前產(chǎn) 生，在此燃燒氣體的點(diǎn)火促使驅(qū)動(dòng)片24的向下驅(qū)動(dòng)以沖擊緊固件(未示出) 將其驅(qū)動(dòng)到工件中。當(dāng)工具處于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，通過(guò)與觸發(fā)開(kāi)關(guān)(未示出，術(shù)語(yǔ)扳機(jī)和觸發(fā) 開(kāi)關(guān)是可互換地使用的)相連的扳機(jī)26的壓下，操作者將燃燒引入燃燒室18， 使得驅(qū)動(dòng)片24強(qiáng)有力地向下驅(qū)動(dòng)進(jìn)入護(hù)鼻28。護(hù)鼻28引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)片24撞擊已 由緊固件盒30送入護(hù)鼻中的緊固件。包含在護(hù)鼻28中的是工件接觸件32，工件接觸件32通過(guò)連接件或上探 棒34與往復(fù)運(yùn)動(dòng)閥套36相連，閥套36部分地限定燃燒室18。工具殼體12 相對(duì)于工件的壓下導(dǎo)致工件接觸件32相對(duì)于工具殼體12從靜止位置(圖2 ) 向預(yù)點(diǎn)火位置移動(dòng)。該移動(dòng)克服了由彈簧38引起的工件接觸件32的通常的向 下偏斜定向(如圖1中隱藏顯示)。在靜止位置，由于有容納腔室開(kāi)關(guān)或讀頭開(kāi)關(guān)44和火花塞或其它火花發(fā) 生器46的環(huán)形隙40將閥套36和氣缸蓋42隔開(kāi)，所以燃燒室18不封閉。特 別地，在氣缸蓋42附近有上隙40U，在氣缸20的上端附近有下隙40L。在本 工具10的優(yōu)選實(shí)施例中，氣缸蓋42也是冷卻風(fēng)機(jī)48和為冷卻風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力 的風(fēng)機(jī)馬達(dá)49的固定點(diǎn)。正如本領(lǐng)域已知及在以上已結(jié)合作為參考的專利中 所說(shuō)明的那樣，風(fēng)機(jī)48和馬達(dá)49的至少一部分延伸到燃燒室18中。在預(yù)點(diǎn) 火位置，燃燒室18借助于閥套36與燃燒室密封件36a和36b之間的接觸密封， 并由活塞22、閥套36、氣缸蓋42、以及氣缸20的頂部20a限定。在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，當(dāng)操作者相對(duì)于工件按壓工件接觸件32時(shí)，啟動(dòng)點(diǎn) 火。該動(dòng)作克服了彈簧38的偏置力，導(dǎo)致閥套36相對(duì)于殼體12向上移動(dòng)， 并在觸發(fā)腔室開(kāi)關(guān)44之前密封燃燒室18。該操作也使得計(jì)量的燃料量從燃料 罐50 (示出一部分)釋放進(jìn)燃燒室18。一拉動(dòng)扳機(jī)26,火花塞46就被激發(fā)，點(diǎn)燃燃燒室18中的燃料和空氣混 合物并將活塞22和驅(qū)動(dòng)片24朝等待緊固件向下發(fā)送。當(dāng)活塞22向下移動(dòng)到 氣缸20時(shí)，活塞推動(dòng)一股空氣通過(guò)至少一個(gè)瓣閥或止回閥52排出(圖2)。在活塞行程的底部或最大活塞行程距離處，如本領(lǐng)域已知，活塞22沖擊彈性 緩沖器54和位于超出活塞位移的至少一個(gè)排氣孔53。隨著活塞22超過(guò)排氣 止回閥52,高壓氣體從氣缸20排出。由于氣缸20中的內(nèi)部壓差，活塞22返 回到圖2所示的預(yù)點(diǎn)火位置。為保證即使在相對(duì)快速的重復(fù)點(diǎn)火期間活塞22返回到圖2的預(yù)點(diǎn)火定位， 本工具10優(yōu)選地裝有通常標(biāo)識(shí)為60的鎖定裝置，其設(shè)置用于在活塞22返回 預(yù)點(diǎn)火位置之前阻止閥套36從封閉或點(diǎn)火位置到靜止位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。鎖定 裝置60的這種保持或鎖定功能在活塞22返回到預(yù)點(diǎn)火位置所需要的特定時(shí)間 段內(nèi)是起作用的。因此，在重復(fù)循環(huán)模式中操作者利用工具10能從緊固件剛 被驅(qū)動(dòng)的工件上提起工具，并開(kāi)始重定位工具進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)火循環(huán)。隨著本鎖 定裝置60，活塞22的返回，燃燒室18受控制打開(kāi)的發(fā)生，工具10正朝下一 個(gè)工件位置移動(dòng)。更具體地，雖然其它類型的鎖定裝置在作為參考結(jié)合的待定申請(qǐng)第 11/028,432號(hào)中預(yù)期并公開(kāi)，典型的鎖定裝置60包括設(shè)置用于與滑動(dòng)凸輪或 卡爪64嚙合的電f茲體62,該滑動(dòng)凸輪或卡爪64相對(duì)于閥套36橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng) 以在指定的時(shí)間段內(nèi)阻止閥套36的運(yùn)動(dòng)。該時(shí)間段由結(jié)合程序或電路66a并 包含在中央處理器或控制模塊61 (隱藏顯示)， 一般為放置在手柄部分68 (圖 1)或殼體12中的其它位置中的控制系統(tǒng)66 (圖1 )控制，如本領(lǐng)域已知的。工具IO還包括至少一個(gè)溫度傳感器，比如熱敏電阻或測(cè)量溫度的其它裝 置，并與控制系統(tǒng)66是可連接的以向控制程序66a提供輸入。本溫度傳感器 包括設(shè)置在殼體12上或與殼體12相關(guān)的第一傳感器70,盡可能有效地遠(yuǎn)離 動(dòng)力源14以^r測(cè)周圍溫度或與燃燒期間產(chǎn)生的熱無(wú)關(guān)的溫度。第二傳感器72 設(shè)置在燃料箱50的可操作范圍內(nèi)用于檢測(cè)燃料箱的溫度。關(guān)于傳感器70,最 好傳感器72定位于足夠地靠近燃料箱50,而且距離動(dòng)力源14足夠遠(yuǎn)以檢測(cè) 與動(dòng)力源溫度無(wú)關(guān)的燃料箱的溫度。第三可選傳感器是位于動(dòng)力源14的可操 作范圍內(nèi)的動(dòng)力源傳感器74,比如在氣缸20上或在其附近。工具10可以設(shè) 置有一個(gè)、兩個(gè)或所有三個(gè)上述識(shí)別傳感器70-74,全部以已知的方式與程序 66a連接。溫度傳感器的定位和程序編制在2005年1月3日提交的待決美國(guó) 專利申請(qǐng)第11/028,020號(hào)中已更詳細(xì)地公開(kāi)，在此結(jié)合作為參考。很清楚，控制系統(tǒng)66包括控制程序66a、控制模塊67和觸發(fā)開(kāi)關(guān)26、腔室開(kāi)關(guān)44、傳 感器和相關(guān)電路。工具IO還可選擇的裝備有燃料計(jì)量系統(tǒng)，示意性地以76標(biāo)明和示出(圖 2)。這種系統(tǒng)在本領(lǐng)域是已知的， 一個(gè)這樣的系統(tǒng)在共同受讓的美國(guó)專利第 6,102,270號(hào)中公開(kāi)，在此結(jié)合作為參考。燃料計(jì)量系統(tǒng)76與燃料箱50連通， 并通過(guò)計(jì)量閥(未示出)向燃燒室18分配測(cè)量劑量的燃料。可以理解，燃料計(jì)量系統(tǒng)76由電池78 (隱藏顯示)提供動(dòng)力并由控制程 序66a控制。電池78還用于為控制系統(tǒng)66和工具10的所有電子操作機(jī)能提 供動(dòng)力。如本領(lǐng)域已知，電池78可以采取至少一個(gè)可充電單元或至少一個(gè)常 規(guī)一次性電池的形式。如已知技術(shù)，控制程序66a可以連續(xù)或重復(fù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這種系統(tǒng) 的祥細(xì)情況在共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/028,450號(hào)、并以美國(guó)專利申請(qǐng)出 版的第2005/0173487A1號(hào)中公開(kāi)，在此結(jié)合以作參考。概括地說(shuō)，在順序運(yùn) 轉(zhuǎn)中，如上所述，在扳機(jī)26能被拉動(dòng)引發(fā)燃燒之前，腔室開(kāi)關(guān)44必須由閥套 38向閥套預(yù)點(diǎn)火位置的向上運(yùn)動(dòng)關(guān)閉。在重復(fù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)中，在工具運(yùn)轉(zhuǎn)期間 使用者保持扳機(jī)26拉起，隨著相對(duì)于工件的每次工具動(dòng)作，每一次隨后的點(diǎn) 火都由腔室開(kāi)關(guān)44的關(guān)閉啟動(dòng)?，F(xiàn)在參考圖3,本控制程序66a給出了根據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)工具處于順序運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的環(huán)境或工具參數(shù)改變點(diǎn)火或混合延遲的配位特征。在tO，工具10處于靜 止?fàn)顟B(tài)。在tl，使用者相對(duì)于工件按壓工具10,使得工件接觸件32相對(duì)于護(hù) 鼻28滑動(dòng)，關(guān)閉燃燒室18同時(shí)關(guān)閉腔室開(kāi)關(guān)44。同時(shí)，隨著腔室開(kāi)關(guān)44的 關(guān)閉，燃料計(jì)量系統(tǒng)76向燃燒室18內(nèi)噴射一定量的燃津+,控制程序66a開(kāi)始 預(yù)先設(shè)置混合延遲80,該混合延遲80以指定的時(shí)間延遲點(diǎn)火以使風(fēng)機(jī)48在 燃燒室內(nèi)混合燃料/空氣混合物以獲得更有效的燃燒。優(yōu)先的混合延遲時(shí)間80 在0-50微秒范圍內(nèi)，但這可以變化以適應(yīng)環(huán)境的和工具的參數(shù)。在t2,燃料 計(jì)量過(guò)程結(jié)束，旋轉(zhuǎn)的風(fēng)沖幾48在燃燒室18內(nèi)混合空氣和燃料。在t3,混合延 遲80結(jié)束，工具10準(zhǔn)備點(diǎn)火。在t4，使用者關(guān)閉觸發(fā)開(kāi)關(guān)26，開(kāi)始t4和t5之間的點(diǎn)火循環(huán)。在該時(shí)間 期間，控制系統(tǒng)66產(chǎn)生足夠的電荷以激活火花塞46。在t5點(diǎn)火循環(huán)結(jié)束時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)82開(kāi)始，包括燃燒室18內(nèi)的燃料/空氣混合物的點(diǎn)燃、活塞22和 驅(qū)動(dòng)片24運(yùn)動(dòng)到氣缸20下方來(lái)驅(qū)動(dòng)緊固件、通過(guò)閥門52排出燃燒副產(chǎn)物氣 體、以及活塞22返回到圖2所示的預(yù)點(diǎn)火位置。發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)延續(xù)到t6,在此 期間使用者將觸發(fā)開(kāi)關(guān)26保持在關(guān)閉狀態(tài)。在t7,使用者將工具IO從工件提 起，導(dǎo)致彈簧38將閥套36推到打開(kāi)位置，打開(kāi)腔室開(kāi)關(guān)44,這還允許重新 填充燃燒室18內(nèi)的空氣。最后，使用者釋放觸發(fā)開(kāi)關(guān)26，工具10復(fù)位等待 下一次點(diǎn)火?，F(xiàn)在參考圖4,對(duì)當(dāng)工具處于重復(fù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制程序66a的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行描 述。再次，在tO，工具處于靜止?fàn)顟B(tài)。在tl,使用者拉動(dòng)扳機(jī)26，關(guān)閉相應(yīng) 的觸發(fā)開(kāi)關(guān)。接著，在t2，腔室開(kāi)關(guān)44關(guān)閉，燃料計(jì)量76開(kāi)始，同時(shí)混合延 遲80開(kāi)始。如在順序運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，燃料計(jì)量76持續(xù)到t3,而混合延遲80 持續(xù)到t4。在混合延遲80結(jié)束時(shí)，點(diǎn)火循環(huán)開(kāi)始，火花塞46在t4被觸發(fā)并 延續(xù)到t5。與圖3所描述的順序運(yùn)轉(zhuǎn)相似，在點(diǎn)火循環(huán)46結(jié)束時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)82 在t5開(kāi)始并延續(xù)到t6。在t7,使用者從工件提起工具10,腔室開(kāi)關(guān)44在t7 最終打開(kāi)。然后工具10準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。如在一般的重復(fù)循環(huán)模式中，在點(diǎn) 火之間觸發(fā)開(kāi)關(guān)26保持在關(guān)閉位置。參照?qǐng)D5，某種環(huán)境和/或工具運(yùn)行條件可能影響點(diǎn)火之前燃燒室18中的 混合效率。這些條件包括周圍溫度、燃料箱溫度、動(dòng)力源溫度、電池充電、風(fēng) 機(jī)馬達(dá)速度和燃料壓力。本控制系統(tǒng)66的特點(diǎn)是控制程序66a設(shè)置成使延遲 期80作為這些受監(jiān)控的工具參數(shù)的函數(shù)是可變的。如上所述，溫度傳感器70-74、腔室開(kāi)關(guān)44、觸發(fā)開(kāi)關(guān)26、燃料計(jì)量系統(tǒng) 76、電池78、風(fēng)機(jī)馬達(dá)49和火花塞46全部連接到控制程序66a。例如，如果 從傳感器70-74中任何一個(gè)檢測(cè)的溫度低于比如50° F,工具10在相對(duì)低溫 條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，則需要額外的混合時(shí)間以保證更加有效的燃燒。因此，程序66a 設(shè)置成如圖形A、E和F所示使得當(dāng)檢測(cè)的溫度下降到50以下時(shí)增加延遲80。 當(dāng)溫度逐漸下降到50° F以下時(shí)，延遲80隨著溫度的降^f氐而增加。可以理解， 在所有的圖形A-F中，延遲80的持續(xù)時(shí)間可以變化以適應(yīng)所處的狀態(tài)?，F(xiàn)在參考圖形B，當(dāng)電池78消耗電量時(shí)，風(fēng)機(jī)馬達(dá)49及其它工具元件運(yùn)轉(zhuǎn)更加緩慢，也需要相對(duì)更長(zhǎng)的混合延遲80以獲得經(jīng)濟(jì)的燃燒。更具體地說(shuō)， 當(dāng)6伏系統(tǒng)中的電池電壓下降到5.5伏DC以下時(shí)，延遲80將逐漸地延長(zhǎng)。 預(yù)計(jì)電壓極限可隨著應(yīng)用而變化。同樣，如圖形C所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)按每分 鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)測(cè)量的速度下降到指定數(shù)值以下時(shí)，優(yōu)選IO，OOORPM,混合 延遲80將逐漸地增加。用于延遲80的延長(zhǎng)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的極限也可隨應(yīng)用而 變化。進(jìn)一步地，參照?qǐng)D形D,當(dāng)由程序66a通過(guò)連接到燃料計(jì)量系統(tǒng)76(圖2 ) 或燃料箱溫度傳感器72上的壓力傳感器84測(cè)量的燃料壓力降低時(shí)，混合延遲 80也逐漸地增加。合適的燃料壓力轉(zhuǎn)換器或傳感器84在共同擁有的美國(guó)專利 第6,722,550中已有說(shuō)明，在此結(jié)合作為參考。當(dāng)燃料箱溫度降低到50° F以 下時(shí)，燃料箱壓力相應(yīng)地降低到100psi以下，這將減少燃料計(jì)量速度并增加 混合時(shí)間。應(yīng)該注意，程序66a設(shè)置成包括由圖形A-F表示的上述關(guān)系的組合， 或僅有一個(gè)或所相關(guān)系嵌入程序內(nèi)?？刂瞥绦?6a的另一個(gè)特點(diǎn)在盒86上描述，其中在腔室開(kāi)關(guān)44的監(jiān)控期 間，控制程序確定腔室開(kāi)關(guān)打開(kāi)，從而在混合延遲80期間打開(kāi)燃燒室18，點(diǎn) 火將被放棄。作為已知技術(shù)，當(dāng)燃燒室18近乎封閉且工件接觸件32接近完全 啟動(dòng)時(shí)，腔室開(kāi)關(guān)44 一般定位在關(guān)閉狀態(tài)。在工具采用敷物比如護(hù)套時(shí)，此 處使用者快速地驅(qū)動(dòng)緊固件，使用者可能在混合周期或點(diǎn)火之間期間從工作面 收回工具10。這可能導(dǎo)致進(jìn)入工件中不同高度的釘子，這對(duì)使用者是不可接 受。同樣，當(dāng)需要長(zhǎng)的混合時(shí)間，比如約為50微秒或更長(zhǎng)時(shí)，這種狀態(tài)會(huì)被 加劇。該放棄特點(diǎn)86為使用者提供更加一致的工具效果并將警告使用者調(diào)整 其運(yùn)行速度。因此，可以看到本燃燒釘槍控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的工具函數(shù)監(jiān)控并調(diào)整混 合延遲時(shí)間，并當(dāng)失去連續(xù)條件發(fā)生時(shí)放棄工具運(yùn)轉(zhuǎn)。本工具控制系統(tǒng)延續(xù)作 為檢測(cè)溫度、燃料壓力、風(fēng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)和/或電池電壓的函數(shù)的混合延遲。 因此，防止了工具錯(cuò)點(diǎn)火，工具運(yùn)轉(zhuǎn)更加可靠。此外，工具性能更加一致。已在此描述了用于燃燒釘槍的本可變點(diǎn)火延遲的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以理解此外作出的變化和改進(jìn)都沒(méi)有脫離本發(fā)明的更寬的方面和以下 權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括工具殼體；與所述殼體關(guān)聯(lián)的動(dòng)力源，所述動(dòng)力源包括氣缸蓋、氣缸和在所述氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、相對(duì)于所述氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)，所述氣缸蓋、所述氣缸、所述閥套和所述活塞組合以形成燃燒室，需要兩個(gè)所述開(kāi)關(guān)關(guān)閉以引發(fā)用于向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞的動(dòng)力源的點(diǎn)火所需要的；設(shè)置在所述燃燒室中的風(fēng)機(jī)；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括與所述殼體關(guān)聯(lián)的控制程序，所述控制程序與所述動(dòng)力源、所述腔室開(kāi)關(guān)和所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)連接，并設(shè)置為用于在燃料噴射進(jìn)燃燒室后提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，并且當(dāng)所述腔室開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，所述延遲時(shí)間以被監(jiān)控的工具參數(shù)的函數(shù)而變化。
2. 如權(quán)利要求1所述的工具，還包括至少一個(gè)溫度傳感器，所述至少一 個(gè)溫度傳感器用于監(jiān)控周圍溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和燃料箱溫度中的至少一個(gè)，所 述至少一個(gè)溫度傳感器連接到所述控制程序，所述控制程序隨著溫度的降低延 長(zhǎng)所述延遲時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求2所述的工具，其中當(dāng)所述溫度下降到50° F以下時(shí)，延 長(zhǎng)所述延遲時(shí)間。
4. 如權(quán)利要求1所述的工具，還包括為所述控制系統(tǒng)提供動(dòng)力的電池， 其中所述控制系統(tǒng)監(jiān)控所述電池的電壓，并且所述控制程序設(shè)置成用于當(dāng)所述 電池電壓在預(yù)定水平之下時(shí)延長(zhǎng)所述延遲時(shí)間。
5. 如權(quán)利要求4所述的工具，其中當(dāng)在6伏直流系統(tǒng)中所述電池電壓下 降到直流5.5伏以下時(shí)延長(zhǎng)所述延遲時(shí)間。
6. 如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述風(fēng)機(jī)由風(fēng)機(jī)馬達(dá)提供動(dòng)力，所述 控制系統(tǒng)監(jiān)控所述風(fēng)機(jī)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且所述程序設(shè)置成用于以所述風(fēng)機(jī)馬達(dá) 速度的函數(shù)改變所述延遲時(shí)間。
7. 如權(quán)利要求6所述的工具，其中所述控制程序設(shè)置成如果所述風(fēng)機(jī)馬 達(dá)的速度下降到10，000轉(zhuǎn)/分以下，則用于延長(zhǎng)所述延遲時(shí)間。
8. 如權(quán)利要求1所述的工具，還包括連接到燃料箱上并設(shè)置成用于向所 述燃燒室分配燃料的燃料計(jì)量系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)設(shè)置成用于監(jiān)控由所述燃料 計(jì)量系統(tǒng)發(fā)射的燃料壓力并以燃料壓力的函數(shù)改變所述延遲時(shí)間。
9. 如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述控制程序監(jiān)控所述腔室開(kāi)關(guān)，并設(shè)置成如果所述腔室開(kāi)關(guān)在所述點(diǎn)火延遲期間打開(kāi)，則用于^:棄所述點(diǎn)火。
10. 如權(quán)利要求l所述的工具，其中所述控制程序設(shè)置成使得在設(shè)置成用于將所述燃料噴射進(jìn)所述燃燒室內(nèi)的燃料計(jì)量系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，所述點(diǎn)火延遲開(kāi) 始。
11. 一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括 工具殼體；與所述殼體關(guān)聯(lián)的動(dòng)力源，所述動(dòng)力源包括氣缸蓋、氣缸和在所述氣缸中 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、相對(duì)于所述氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套，所述氣缸蓋、所述氣缸、 所述閥套和所述活塞組合以形成燃燒室，當(dāng)所述閥套關(guān)閉所述燃燒室和觸發(fā)開(kāi) 關(guān)時(shí)腔室開(kāi)關(guān)被關(guān)閉，需要兩個(gè)所述開(kāi)關(guān)關(guān)閉以引發(fā)用于向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞 的動(dòng)力源的點(diǎn)火所需要的；設(shè)置在所述燃燒室中并由風(fēng)機(jī)馬達(dá)提供動(dòng)力的風(fēng)機(jī)；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括與所述殼體關(guān)聯(lián)的控制程序，所述控制程序 連接到所述動(dòng)力源、所述風(fēng)機(jī)馬達(dá)、所述腔室開(kāi)關(guān)和所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)，并設(shè)置成 用于在燃料計(jì)量和關(guān)閉所述腔室開(kāi)關(guān)之后提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，所述延遲 時(shí)間隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、電池電壓、風(fēng)機(jī)馬達(dá)速度、燃料系統(tǒng)壓力、燃料箱溫度 和周圍溫度中的至少一個(gè)的降低而可延長(zhǎng)。
12. 如權(quán)利要求11所述的工具，其中所述控制程序監(jiān)控所述腔室開(kāi)關(guān)， 并設(shè)置成如果所述腔室開(kāi)關(guān)在所述點(diǎn)火延遲期間打開(kāi)，則用于^c棄所述點(diǎn)火。
13. —種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括 工具殼體；與所述殼體關(guān)聯(lián)的動(dòng)力源，所述動(dòng)力源包括氣缸蓋、氣缸和在所述氣缸中 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、相對(duì)于所述氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)，所 述氣缸蓋、所述氣缸、所述閥套和所述活塞組合以形成燃燒室，需要兩個(gè)所述 開(kāi)關(guān)關(guān)閉以引發(fā)用于向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞的動(dòng)力源的點(diǎn)火所需要的；配置在所述燃燒室中的風(fēng)機(jī)；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括與所述殼體關(guān)聯(lián)的控制程序，所述控制程序 連接到所述動(dòng)力源和燃料計(jì)量源、所述腔室開(kāi)關(guān)和所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)，并設(shè)置成用 于在所述腔室開(kāi)關(guān)關(guān)閉之后提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，所述程序設(shè)置成如果所 述腔室開(kāi)關(guān)在所述點(diǎn)火延遲期間打開(kāi)，則用于放棄所述動(dòng)力源的所述點(diǎn)火和運(yùn) 轉(zhuǎn)循環(huán)。
14.如權(quán)利要求13所述的工具，其中所述控制程序設(shè)置成用于以發(fā)動(dòng)機(jī) 溫度、電池電壓、風(fēng)機(jī)馬達(dá)速度、燃料系統(tǒng)壓力、燃料箱溫度和周圍溫度中的 至少一個(gè)的函數(shù)改變所述延遲時(shí)間。
全文摘要
一種燃燒動(dòng)力緊固件驅(qū)動(dòng)工具，包括工具殼體、與該殼體相關(guān)的動(dòng)力源，該動(dòng)力源包括氣缸蓋、汽缸和在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、相對(duì)于汽缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥套、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)；氣缸蓋、閥套、汽缸和活塞組合限定燃燒室，引發(fā)動(dòng)力源的點(diǎn)火所需要的兩個(gè)開(kāi)關(guān)的關(guān)閉向汽缸下方驅(qū)動(dòng)活塞。風(fēng)機(jī)配置在燃燒室內(nèi)，控制系統(tǒng)包括與殼體相關(guān)的控制程序，該控制程序與動(dòng)力源、腔室開(kāi)關(guān)和觸發(fā)開(kāi)關(guān)連接，并設(shè)置成用于在燃料噴射進(jìn)燃燒室后提供指定的點(diǎn)火延遲時(shí)間，并當(dāng)腔室開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，延遲時(shí)間作為監(jiān)控的工具參數(shù)的函數(shù)是可變的。
文檔編號(hào)B25C1/08GK101331005SQ200680046797
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者拉里·M·莫勒, 趙漢新 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司