CN1042217A - 动力工具驱动系统 - Google Patents
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Abstract
便携式动力工具包括主体,主体中形成有汽缸,活塞可在汽缸中滑动,主体中有一个燃烧室,接收气态燃料。燃料室有入口和出口,进入燃烧室的燃料将燃烧室的残余废气吹扫出去。有使阀门装置在开启状态保持一预定时间的装置。可包括锁闩和一致动膜片。可提供润滑阀门装置的润滑系统。导流片可安装在燃烧室内。活塞可具有真空锁闩机构。
Description
本发明涉及的是那种燃烧气体或气化燃料来驱动的便携式动力工具,特别是和这种工具有关的驱动机构或动力源。
由内部燃烧来运行的动力工具是已知的,美国专利4821683和4483280号公开了这种工具的例子,这种先有技术在商业上的成功受到了限制,主要是由于改进成令人满意的驱动机构或动力源是困难的。特别是,从燃烧运行中汲取足够的能量来驱动工具克服实际阻力是困难的,因而这种工具的应用范围受到了限制。
美国4821683号专利公开的那种类型的动力工具在用新鲜燃料充量工具的前一循环的气体冲洗期间产生了特殊问题。该专利的主要特点就是用进入工具的燃烧室的燃料来冲扫前一循环的气体。然而,已发现无经验的操作人员不能很容易地监视流入燃烧室的新鲜气体,使得新鲜气体时常通过燃烧室并通过排出口排出。由于这是种浪费,很不理想,在有限空间内产生过度吹洗会导致危险的状态。未燃气体聚集在有限空间内,直到呈现出潜在的爆炸状态。
本发明的一个目的是提供一种前述那种类型的工具的驱动机构或动力源,使用很有效并供给较高的能量输出。本发明的另一个目的是提供一种与这样一种机构或动力源相结合的便携式动力工具。本发明的又一个目的是提供一种不将显著量的未燃气体排到大气中的工具。
根据本发明的动力源是与美国4821683号专利公开的动力源大致相同的形式。即包括一个燃烧室,一个活塞或由燃烧室内产生的燃烧驱动的其它元件,燃料点火装置,控制流入和流出燃烧室流量的阀门装置。已发现对于产生有效的动力冲程这一目标来说,迅速点燃燃烧室内的燃料,在先于活塞在其动力冲程上运动过一适当距离之前使燃烧室内的压力迅速增加是有好处的。在燃烧室内产生旋流,选择点火火花的位置和在先于新的一个动力冲程点火之前有效吹扫燃烧室的残余气体能加强燃烧的速率。本发明的一个可选择的特征是与在动力冲程的初始阶段期间保持住活塞的装置相关连,从而使压力适当增加。本发明的又一个特征与活塞相关。最好是在活塞的前端仅带有一个短的撞击件来产生工作运行。这种状态将使活塞在没有轴向准直导向杆的引导下运动,至少其运动的一部分是这种状况,而活塞与缸体的配合将给这部分运动提供导向。本发明进一步提供了从一个计量室将气体送入燃烧室,计量室供给燃烧室定量的气体。这种新型的动力源还有另外的特点,从下面的描述将会更明显。
下面将参照附图描述本发明的两个实施例,其中:
图1表示具有阀门装置的本发明的第一实施例的侧面剖视图,阀门装置处于关闭状态。
图2表示的是图1所绘工具的同样的视图,但阀门装置是处于开启状态。
图3表示图1所绘工具的燃烧室的Ⅲ-Ⅲ线所作的横断面图。
图4表示本发明工具的第二实施例的侧面剖视图,
图5表示图4的工具部分的侧面剖视图,
图6表示沿图4的Ⅶ-Ⅶ线的断面图,
图7表示图4所示工具的另一部分的侧面剖视图,是在活塞开始从其歇点运动开或准备着火位置之后的时刻。
图1和图2所绘的动力源1包括最好是园柱形或部分球面形的燃烧室2,和活塞3,该活塞3可滑动地设置在缸体4中,因而与燃烧室2相关联。可燃烧的燃料源5与燃烧室相连,一种方案是燃料为气体燃料,例如压力储有的丁烷、丙烷或MAPP(甲基乙炔丙二烯)。根据实际情况或可应用的程度,也可采用其它种类的燃料。燃料贮罐连接到燃烧室2的入口6上,用适当的燃料控制阀7可以调节通到入口的燃料量。
在所示的方案中,从燃料贮罐与冒出的燃料在进入燃烧室2之前先通过文氏管,使空气能够通过空气入口9被吸入到燃料流中。形成的燃料-空气混合物通过燃料入口6吸入燃烧室,并正如下面要叙述的,阀门装置10打开或关闭这个燃料入口6。
燃烧的残余产物从燃烧室排放出去,主要是通过设置在远离燃烧室的缸体4端部的排气孔11,也通过至少一个排出口12,前述的阀门装置10同样也可操作去打开和关闭这个或每一个排出口12。
在燃烧室2中为点燃燃料,点火装置13可采用任何一种适当的类型。在图中所示的方案中,点火装置包括暴露在燃烧室内的电极14的压电(PE)晶体装置15,该压电晶体装置与电极14相连接并可操作能在电极14上产生火花。
控制出口6和排出口12的阀门装置10最好包括一平板状的封闭件16,至少当入口6和排出口12打开时,它位于燃烧室2之中。在所示的方案中,封闭板16安装在一个阀杆17的一端上,阀杆17能在燃烧室2的端壁18中轴向滑动。入口6和排出口12是在该端壁18上形成的,最佳方案中的排出口12至少是入口尺寸的1.5倍。在另一方案中(未示出),有单独一个入口6和两个排出口12。
当采用三个口的方案时,最好使三个口设置成三角形,在这种情况下,阀杆能设置在三角形的中心,封闭板能成三重叶片状,并设置得使每一个叶瓣能够操作去封闭住三个口中相应的一个口。可以设置导向装置(未示出)来使阀门封闭板16不相对于燃烧室体绕阀杆17的轴线旋转。该导向装置可以包括有与封闭板或阀杆相连的导向销,并使之与燃烧室体的固定部分相配合,也能采用其它形式的导向装置。
无论入口6和排出口12的形状是什么样的,最好是入口6与排出口12相分开,即在燃烧室2的端壁18上提供分开的开口来作入口和排出口。
入口和排出口的开启和关闭由阀杆17的轴向运动来控制,在所述方案中,入口6和排出口12同时开启和关闭。阀门封闭板16最好是由作用在阀杆17上的弹簧19来朝向封闭位置加压,弹簧19是在端壁18和远离封闭板16的阀杆17的一端25之间的。
可操纵致动机构21使封闭板16离开包含有入口6和排出口12的燃烧室端壁18,从而打开入口6和排出口12。一种类型的致动机构包括手动起动机构22,该机构具有突边23,与阀杆17另一端25上设置的滑闸20上的台肩24或其它台座相啮合。此外,突边23也能设置成与阀杆直接接触。操纵起动机构22,使突边23推动台座24从而使阀杆17克服压力弹簧19的压力作用,轴向运动到图2所示的开启位置。整个机构设置得最好是当封闭板16已离开入口6和排出口12一预定距离时,突边能自动地与台座24脱离开,并且这个距离的范围能够调正,以适合特殊的需要。
最好以可控制的方式使燃料进入燃烧室2,就是说,仅是足够量的燃料引入燃烧室来从燃烧室中吹去残余废气,但并不多得使未燃气体从排出口12排出去。各种方法都能达到这个特点,但最好的方式是从燃料源5通过一个计量室30给控制阀7供给燃料。计量室30最好是可变容积的,它具有由膜片32形成的一个壁面31,膜片32沿其周边被夹住,如标号33所表明的那样。弹簧34使膜片朝向容积减少位置,如虚线35表明的那样,当计量室30中的压力增加时,膜片运动到容积增大位置,如标号36所表明的那样。
致动杆37与膜片32相接并随膜片运动。杆37的自由端38设置成作用在安于工具上的锁闩39上,锁闩39上形成有长槽40,使锁闩39随需要的情况向后和向前运动。锁闩39由弹簧压向与滑闸20相啮合。锁闩39适合于在开启位置同时燃料从计量室30排入燃烧室2时保持住滑闸20和阀门装置10。两个阀41和42分别控制流入和流出计量室30的燃料流量,阀门41设置在燃料源5和计量室30之间,阀门42设置在计量室30和控制阀7之间。阀门41是个节流阀,就是说,燃料不能不受限制地流过该阀,而是燃料流过该阀而减少了流量。提供了调节装置43以改变节流程度。
阀门42不是必须的,提供该阀门是作为安全措施考虑的。如图中标号45表示的,阀门42可连到工具致动机构的前面,致动机构可这样操纵,使得仅当工具顶住工件时阀门42才开启。另外,阀门42可与起动机构22相连,使得仅当起动机构22和致动机构45都被压下时阀门42才打开,这样燃料就不能偶然流入燃烧室2了。
当压下起动机构22时,滑闸将向前运动通过锁闩39,锁闩39将卡在滑闸20的后面,使阀门装置10保持暂时的开启。滑闸20从其歇点位置移开使得操纵控制阀7的杆47打开了控制阀7,燃料从计量室30通过控制阀7流入燃烧室2。在这种状况发生之前,计量室30中的燃料处于压力状态,膜片32位于标号36所示位置。随着计量室30中压力降落,弹簧34使膜片32移动到位置35处。由于阀41的限流特性,进入计量室30的燃料并不保持高压。随着膜片32运动到位置35,杆37作用在锁闩39上,使锁闩39与滑闸20相脱离,使闸门装置10在弹簧19的作用下迅速移回到其关闭位置。当滑闸20到达其歇点位置,它关闭控制阀7并撞击压电晶体装置15上的撞针54,使电极14产生火花并点燃燃烧室2中的燃料。
这样,预定量的燃料进入燃烧室2,燃料量取决于锁闩39脱离开的时间,该段时间又是由通过阀门41的流量限制的程度以及弹簧34的弹力来决定的。选择设定阀门41和弹簧34的强度,使得进入燃烧室2的燃料吹洗燃烧室2中工具的上一工作循环的残余气体,在先于阀门装置10关闭之前将这些残余气体通过排出口12吹扫出去。然而,在此同时仅有很有限量(如果有的话)的未燃气体在同样时间将通过排出口12排出。这样,阀门装置首先保持打开的时间是使残余气体吹扫出燃烧室的时间,这是预计的时间,接近400毫秒。
另一起动机构(未示出)是使起动机构和安全机构配合起来,安全机构和刀具的前部50配合,实际上是使刀具前端压向工作表面。在图1和图2所示的基本装置上不易应用该安全机构,但图4所示的紧固件驱动工具上能够使用。这种方案具有向前方压工具而自动使工具运行的优点,在要求多次着火而由起动机构22致动使手指疲劳的情况相反。
当前述的起动机构22和锁闩39脱开发生时,封闭板16在压簧19的作用下朝孔口关闭位置返回,由于封闭件16的板状特性,返回运动实际上在燃烧室2内产生了扰动。这种扰动有益于后面要解释的燃烧过程,并有效地促进了燃烧残余产物从排出口12清除出去。当封闭件16到达了孔的封闭位置,起动机构22的突边23本身复位,以和阀杆台座24再次啮合。起动机构提供了槽26,使得当起动机构返回到其歇点位置时,突边23压在台座24上。
最好通过操作起动机构22或安全机构,来操作前述的点火装置13。如附图所示,滑闸20实际上与阀杆17同轴安装,并设置在与远离阀门封闭板16的阀杆17的一端的邻近位置处。滑闸20能相对于阀杆17轴向运动,并在弹簧作用下趋向离开阀杆17的封闭板端。滑闸弹簧51最好与阀门压簧19分开和其作用是促使滑闸20在封闭板16到达其封闭位置之前回到其歇点位置。选择弹簧19和51,使其具有适合于达到这个点火和封闭次序的弹簧力。起动机构突边23可以像它对阀杆17的运动起作用那样以同样方式对滑闸20的运动起作用,即突边23继续推动前述的台座24时,滑闸20和阀杆17一起向孔口打开的方向运动。
滑闸20最好有两个功能。一个是操纵燃料控制阀7,另一个是操纵点火装置13。每一功能都取决于下面要描述的滑闸20的轴向运动。
当所述的包括有动力源的工具处于准备使用的状态时,阀门装置10处于关闭状态和滑闸20位于其歇点位置,在该位置上,滑闸压住杆47,使燃料控制阀7关闭。操纵起动机构22,使阀杆17和滑闸20一起向阀的封闭板16开启并打开燃烧室入口6和排出口12的方向运动。随着操纵起动机构22使封闭板16进一步开启,开启程度逐渐增加,在开启运动某一时间,最好封闭板16离开其阀座53后3毫秒时,滑闸20使燃料控制阀7打开。
打开燃料控制阀7使受压燃料通过文氏管8喷入。从而空气吸入到燃料流中,然后燃料流通过现在打开的入口6进入燃烧室。随着封闭板16相对于燃烧室入口6和排出口12朝其最大开启位置升高,燃料-空气混合物充量引入到燃烧室2内。封闭板16可以离开其阀座53升高的最大距离接近等于文氏管8的直径。较大的开启使燃料-空气混合物不受限制地流入燃烧室2。
当阀杆17和滑闸20终于从起动机构突边23的作用下释放开时,每一个都在其各自的压簧19和51的作用下开始向返回的方向运动。在这一点上,阀杆17和滑闸20提升运动的结果,是使每个弹簧19和51的应力逐渐增加,即受到压缩。至少在从启动机构突边23的作用下释放出的时刻,相对于其各自的状态,滑闸弹簧51施加比阀门关闭弹簧19更大的弹力。因而滑闸20返回运动的速率比阀杆17的速率快,所以阀门封闭件16的关闭运动落后于滑闸20回到其歇点位置的运动。
当滑闸20达到或快到歇点位置时,它完成两个功能。一个是使燃料控制阀关闭,这通常是两个功能的头一个功能,或者至少随着第二个作用的同时发生,第二个功能是撞击前述的撞针54或其它设施,触发压电晶体装置15,使燃烧室电极或电极14产生出火花。
因此,滑闸20先一步的返回运动,使得在燃烧室入口6和排出口12完全关闭之前就点燃了燃料。点燃和进排气口6及12关闭之间的时间差可相当小,最好预先设定,以便使点火随着燃烧室2中的燃料充量经过最大扰动而发生。如前所述,燃料充量的拢动的因素之一是入流的气体混合物与阀门封闭板16返回运动的结果。在最大拢动时燃烧具有潜在的最佳火焰传播量,因而改善了燃烧速率,减少了到达峰压力的时间,并增加了燃烧产生的压力的程度。
在吹扫期间,前一燃烧过程后留在燃烧室2中的燃烧产物通过排出口12排出。
当封闭板16到达其完全封闭位置时,全部燃烧能量作用在活塞3上,从而驱动活塞离开前述的燃烧室端壁18。所以活塞3是通过工具的运行动力冲程运动的。当活塞3到达其动力冲程运动的极限位置时,它最好是撞击一个设置在缸体4远离燃烧室2的端部56上的弹性缓冲垫55。当活塞3靠住缓冲垫55在其运动的极限位置时,排气孔11暴露在活塞3的后面和活塞3后面的大部分废气能够通过这些排气孔11排出。然后缓冲垫55的弹性促使活塞3返回到这些排气孔11被关闭的位置上。以后,由于冷却的结果,动力冲程后留在工具内的热气体消失,从而产生部分真空,使活塞3返回到其缩回准备着火的位置。工具运行冲程的长度取决于工具所用的动力源的特性。在任何情况下,工具的运转构件57与活塞3相连或相应于活塞的运动起作用。如图1和图2所示的那样,构件57是个刀片58,该刀片58设置成与固定刀片59共同工作,起切断作用,使工具能作为切断设备使用。
现在看图4到图7,它们表示一个敲钉工具60,其中工具中的活塞61仅由活塞在其内运动的缸体62导向。因而在活塞61的前端不需要有轴向校准导向杆。如附图所示,在活塞61的前端64装有一个短的撞击杆63,用来完成工作作业,撞击杆63仅在活塞61在缸体62内运动的最后阶段期间通入一导向套65内。活塞61本身可以是使活塞61不由导向杆引导运动的形状,在这方面,设想活塞61有较长的轴向长度。活塞61最好形成具有两个轴向分隔开的盘状部分66、67,其周边68与缸体62的壁面配合,使活塞61在缸体内保持定位。这个方案的优点是对于任一不提供活塞导向杆的特定长度的缸体62,在缸体轴线方向上实测的工具60的长度能保持最短。如前所述的实测的工具长度是由缸体长度来确定的。因此,与活塞在其整个运动长度上由导向杆引导的系统比较,对于工具60的整个长度就可采用较长的缸体62。没有导向杆会使活塞运动较长距离并使运动摩擦阻力最小。较长的缸体的另一优点是能使活塞61加速较长时间,增加了活塞运动末端的速度。速度增加又导致在碰撞点上施加的碰撞能量增加。
整个长度导向杆不存在能使活塞的整个重量减轻。重量轻的活塞有某些优点,如使反弹力减小,使动力冲程结束时活塞冲量减小,从而能使工具60有较轻的结构。这样,活塞61可由质轻的合金材料构成,而撞击杆63将由高强度钢或类似的材料制成。
可以在燃烧室71和缸体62之间设置横墙70,活塞61在缸体62中滑动。为了使燃烧室71中产生的压力能传递到活塞61上,以在动力冲程时驱动活塞61,通过横墙70有输送孔72。本发明所说明的形式中,在活塞61的背面74有一个封闭塞73,当活塞61像图4所示的那样完全退回时,封闭塞73嵌入输送孔72。封闭塞73和输送孔72最好是配合的横断面形状,实际上两者都是园柱形。封闭塞73在输送孔中的配合是相当紧的滑动配合。
这种结构,当活塞在其退回位置,封闭塞73位于输送孔72之中时,在活塞61的背面74和横墙70之间限定出了封闭室75(图7中更清楚)。当活塞61在动力冲程以背离燃烧室71的方向开始其运动时,如图7表明的那样,就产生了局部真空。由于封闭的性质,封闭室75中的局部真空防碍了活塞的初始运动,并使活塞背面74的局部与整个燃烧室压力隔离开。
在燃烧的初始阶段,封闭室75中的局部真空最好起到活塞61上的真空锁闩的作用,使活塞61暂时保持住,同时燃烧室71中的压力能升高。燃烧室71中压力的增加将作用在活塞61通过输送孔72暴露的中央区域77上。随着燃烧室71中压力增加,作用在中央区77上的压力将使活塞61克服封闭室75中局部真空的作用而运动。当封闭塞73离开输送孔72,燃烧室71中的压力马上就引入到现已打开的封闭室75中和这个高压将作用在活塞61的整个背面上,使活塞在其动力冲程期间由全部的力驱动。由真空锁闩引起的短暂延迟使活塞61保持住,直到燃烧室71中的压力增加得足够大,使动力冲程更为有效。
输送孔72的尺寸不应小得使气体从燃烧室71通到缸体62时产生节流效应。真空锁闩的优点是它能自动运行,无需机械运动部件,不经受机械磨损。锁闩的力将根据工具60将作的特定应用来选择,锁闩力取决于输送孔的尺寸和封闭塞73及输送孔72之间的滑动配合精度。
在燃烧室71内安装旋流板或偏转板80也是可能的。本发明的一种形式如图6中清楚地所示,旋流板80是部分园柱体形状,设置得使进入的气体81撞在旋流板80的凹面82上和使之朝向燃烧室71的中心旋动。旋流板80上可以有许多孔83,使朝向旋流板80表面的一部分气流通过旋流板80,另一部分气流由于旋流板80的曲线形状而旋动离开。很清楚的是旋流板80可以具有与上述的形状不同的形状,但其作用是破坏进入气流81的层流状态,在燃烧室71内产生旋流,为点火作准备。
进入燃烧室的气流81最好应调正得使之以大体切向燃烧室壁84的方向进入燃烧室。已发现以不同于切向燃烧室壁方向引入的气体也将产生燃烧,虽然当离开切向大于45度角的气体燃烧不令人满意。可以在气流进入燃烧室之前的通路上设置旋流板(未示出)但不是必须的,这样当气流进入燃烧室时就在旋转。
如附图的4所示,至少一个电极90,可以是一种大体在燃烧室71的中部产生火花的那种类型的电极,而不是在燃烧室71的一个或其它侧壁84产生火花的类型。为达到该目的,电极90可以采用一对向燃烧室71的中央延伸的长电极件91,并在它们的自由端之间限定出一个火花间隙。
另一方面,或者此外,可以有多个电极。图4表明了两个电极90和92,它们适宜于相互同时产生火花,从而在燃烧室71中不同的地点同时提供火花。可以压迫撞针来触发压电晶体装置,通过上述的触发装置的作用来压迫撞针。整个燃料进口系统,排出口和燃料供给可以与图1到图3所示的同样。
最好润滑工具的阀杆以确保阀门装置平滑和正规的工作。图5表明了一个润滑系统94,可以采用润滑油盅95,该油盅与阀杆97在其内滑动的导向通道或导向套96相连通,这种连通可通过通道98来达到,通道98横入阀杆套96并将油盅95与阀杆套96连系起来。当阀门板99运动到阀门开启位置时,润滑油粘着在阀杆97上并由阀杆97带到阀杆套96的外端100上。当阀门99运动到阀门关闭位置时,润滑油将从阀杆97上刮下来并粘到阀门99上。阀门关闭袋引起润滑油飞溅或向封闭板99的周边区域101流动,来提供润滑,这对于封闭板99是一种隔离效应,增强了封闭板99的密封。油盅95最好包括有透明的壁102,使得可以在任一时刻肉眼观察留在油盅内的润滑油量。装有适合的塞盖103以再次注油。
可在阀杆97和导向通道之间设置密封装置104,在润滑通道98和阀杆远离密封板99的一端之间提供密封。这个密封装置104会确保润滑油不流入工具中不需润滑油的区域中。O型密封圈是最好的密封装置。
重要的是所有的润滑剂不防碍工具的燃烧过程,为达到此目的,最好是不使用有机基的润滑剂。燃烧室71中的气体在某些润滑剂中可能分解,这无益于气体的燃烧性质和润滑剂的润滑。合成润滑剂,例如硅酮基润滑剂不易发生此问题。
所述的动力源具有减少到达最大压力时间和增加驱动相关工具所用的能量的利用程度的优点,达到这些优点并不需要复杂且昂贵的机构。该工具也被认为比其它相似的工具更安全,未燃气体不会通过工具逸出。
应理解到,各种各样不脱离开本发明的精神和范围的更替、变形和/或附加物可引入到前述部分的结构和方案中来。
Claims (26)
1、一种便携式动力工具,该工具包括:
一个工具主体;
一个所述主体内的气缸;
一个可滑动地安装在所述汽缸内的活塞,该活塞以一个方向从第一位置通过动力冲程运动到第二位置,并以相反方向通过返回冲程;
一个在所述主体中形成的燃烧室,该燃烧室在其远离所述活塞的所述第二位置的一端与所述汽缸相连通,并设置成接收气态燃料来点燃和燃烧;
将所述燃料送入所述燃烧室的入口装置;
从所述燃烧室排出残余气体的排出口装置;
控制各自通过所述入口装置和所述排出口装置的送入和排出的阀门装置;
将所述燃料供给所述入口装置的供给装置;
在所述燃烧室中点燃所述燃料的点火装置;
在所述主体内所述燃烧室和所述汽缸之间形成的一个横墙;
通过所述横墙形成的一个输送孔,在所述燃烧室和所述汽缸之间提供所述连通;
在所述活塞的背面形成的一个封闭塞,当所述活塞位于其第一位置时,所述封闭塞的形状适合于在所述输送孔内呈紧密的滑动配合;
在所述活塞的背面和所述横墙之间形成的一个锁闩室,
所述封闭塞,所述输送孔和所述锁闩室的构成是在所述燃烧室内发生燃烧之后,在所述燃烧室内压力初始升高期间,所述活塞将基本靠住所述横墙暂时保持住,在燃烧室内的所述压力达到峰值之前,活塞将离开所述横墙运动,所述封闭塞从所述横墙移出,所述燃烧室内升高的压力将作用在所述活塞的整个背面上,使所述活塞在动力下迅速运动,朝所述第二位置通过所述动力冲程,所述活塞设置成产生与操作相关所需的动力。
2、如权利要求1所述的动力工具,其中所述封闭塞包括有一个从所述活塞背面直立的园柱形裙部,所述输送孔包括一个小于所述汽缸直径且相应形状的开口,所述裙部的轴向长度大于横墙的厚度,使得该裙部没有完全移出输送孔而所述活塞能离开所述横墙一短距离。
3、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中输送孔的直径接近汽缸直径的75%。
4、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中所述的活塞在所述第一和第二位置之间运动距离的主要部分仅由所述活塞和所述汽缸壁的配合来导问。
5、一种便携式动力工具,该工具包括:
一个工具主体;
一个在所述主体的汽缸;
一个在所述汽缸内可滑动安装的活塞,该活塞以一个方向从第一位置通过动力冲程运动到第二位置,并以相反方向通过返回冲程;
一个在所述主体内形成的燃烧室,在该燃烧室远离所述活塞的所述第二位置的一端与所述汽缸相连通,并设置成接收气态燃料来点燃和燃烧;
将所述燃料送入所述燃烧室的入口装置;
从所述燃烧室排出残余废气的排出口装置;
控制各自通过所述入口装置和排出口装置的所述送入和排出的阀门装置;
将燃料供给所述入口装置的供给装置;
在所述燃烧室内点燃所述燃料的点火装置;
从而所述燃料的燃烧在所述燃烧室内产生高压状态,高压作用在所述活塞上,使活塞在压力下迅速运动,朝向所述第二位置通过所述动力冲程,所述活塞设置成产生相应于操作所需的动力;
所述活塞在其远离燃烧室的一边带有一短撞击杆,在所述第一和第二位置之间,所述活塞运动距离的至少主要部分不由所述撞击杆导向,所述活塞在所述主要部分的导向是由所述活塞和所述汽缸壁的配合来达到的。
6、如权利要求4或5所述的动力工具,其中所述活塞的轴向长度接近等于其直径,所述活塞在沿其长度上轴向分离开的至少两个周边区域与所述汽缸壁相配合。
7、如权利要求5或6中所述的动力工具,其中所述活塞由质轻的合金材料构成,所述撞击杆由高强度材料构成。
8、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中燃料是从一个计量室引入到所述燃烧室内,控制装置限制送入所述燃烧室的燃料量。
9、一种便携式动力工具,该工具包括:
一个工具主体;
一个在所述主体内的汽缸;
一个可滑动地安装在所述汽缸内的活塞,该活塞以一个方向从第一位置通过动力冲程运动到第二位置,并以相反方向通过返回冲程;
一个在所述主体内形成的燃烧室,该燃烧室在其远离所述活塞的第二位置的一端与所述汽缸相连通,并设置成接收气态燃料来点火和燃烧;
将所述燃料送入所述燃烧室的入口装置;
从所述燃烧室排出残余废气的排出口装置;
控制各自通过所述入口装置和排出口装置的送入和排出的阀门装置。
给所述入口装置提供所述燃料的供给装置;
在所述燃烧室内点燃所述燃料的点火装置;
一个通过所述入口装置与所述燃烧室相连通的计量室;
一个与加压燃料源相连的限制进入所述计量室的燃料的入口;
探测所述计量室中压力降落的压敏装置;
一个打开所述阀门装置的起动装置,使得流体从所述计量室流入所述燃烧室;和
一个将所述阀门装置保持在打开状态的锁闩;
所述的压敏装置与所述锁闩相连,使得当使用时,燃料从所述计量室流向所述燃烧室,在所述计量室中引起压力降落;”所述压敏装置用来使所述锁闩脱离开所述阀门装置,使所述阀门装置向关闭位置运动;
从而所述燃料的燃烧在燃烧室内产生高压,高压作用在所述活塞上,使所述活塞在压力下迅速朝向所述第二位置运动通过所述动力冲程,所述活塞设置成产生相应于操作所需的动力。
10、如权利要求8或9所述的动力工具,其中所述计量室包括一个可动的壁面,该壁面能够减小所述计量室的容积,该壁面由弹簧压向减小容积的位置,当所述计量室内压力降落时,所述壁面向其减小容量的位置运动,所述的这种运动使所述锁闩脱离所述阀门装置。
11、如权利要求10所述的动力工具,其中所述壁面包括弹性膜片。
12、如权利要求9到11中的一个权利要求所述的动力工具,其中所述燃料节流入口包括一个可调节的阀门,用来改变提供给所述计量室的燃料流量。
13、如权利要求9到12中的任何一个权利要求所述的动力工具,其中所述起动装置包括一个手动元件和一件工具件的前部,所述工具件的前部可由将动力工具的前部压向工件来操作,所述工具的运行需要两个所述起动件都动作。
14、如权利要求9到13中任一权利要求所述的动力工具,其中当所述阀门装置运动到所述开启位置时,所述锁闩自动咬住所述阀门装置。
15、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中在所述燃烧室中安装有至少一个流向导流器,使送入所述燃烧室中的燃料产生旋流。
16、一种便携式动力工具,该工具包括:
一个工具主体;
一个在所述主体内的汽缸;
一个可滑动地安装在所述汽缸内的活塞,该活塞以一个方向从第一位置通过动力冲程运动到第二位置,并以相反方向通过返回冲程;
一个在所述主体内形成的燃烧室,该燃烧室在其中远离所述活塞的所述第二位置的一端与所述汽缸相连通,并设置成接收气态燃料来点燃并燃烧;
将所述燃料送入所述燃烧室的入口装置;
从所述燃烧室排出残余废气的排出口装置;
控制各自通过所述入口装置和排出口装置的送入和排出的阀门装置;
至少一个导流片安装在所述燃烧室内,当所述气态燃料流进入所述燃烧室时,所述燃料流撞击在导流片上,所述导流片的形状和设置是使所述燃料流的层流状态破坏成旋流状态的;和
在所述燃烧室内点燃所述的燃料的点火装置;
从而所述燃料的燃烧在所述燃烧室内产生高压状态,高压作用在所述活塞上,使所述活塞在压力下朝向所述第二位置迅速运动,通过所述动力冲程,所述活塞设置成产生相应于操作所需的动力。
17、如权利要求15或16所述的动力工具,其中所述导流片基本是园柱形形状,其上有许多孔,当所述燃料进入燃烧室时,燃料撞在所述导流片的凸面上。
18、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中所述阀门装置,所述入口装置、所述排出口装置和所述燃烧室配合工作,使得当所述阀门装置使所述燃烧室和所述入口与排出口装置之间连通,所述活塞位于其第一位置时,所述燃料以冲洗工具前一个循环的残余废气的方式冲洗燃烧室,并在阀门装置适合于关闭所述排出口装置的状态之前,通过所排出口装置将残余废气吹扫出去。
19、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中在所述燃烧室中燃料的点火是先于所述阀门装置关闭之前瞬时发生的。
20、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中所述点火装置包括多个电极,多个电极设置在所述燃烧室内不同的位置上,基本同时产生火花。
21、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中所述的阀门装置包括一个安装在所述主体内的套管中的阀杆,和一个呈封闭板状的阀门件,所述封闭板的形状设计成当所述阀门装置向其关闭位置运动时,在所述燃烧室内产生旋流的形状。
22、如权利要求21所述的动力工具,其中包括有一个与所述套管连通的润滑油盅,使用中润滑剂润滑所述阀杆的相对滑动。
23、如权利要求22所述的动力工具,其中所述油盅包括一个能再次注入润滑剂的可封闭的开口,和一个观察面板,来用肉眼观察所述油盅中润滑剂的高度。
24、如前述任一权利要求所述的动力工具,其中所述排出口装置的直径至少是入口装置直径的1.5倍。
25、如前述任一权利要求所述的动力工具,燃料是以气流状通过文氏管提供给所述燃烧室的,空气被吸入所述文氏管中的所述燃料流中,所述入口装置的直径至少等于所述文氏管的直径。
26、一种基本如这里描述的、参照附图所示的本发明的一个实施例那样的动力工具。
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