JP2004358566A

JP2004358566A - 燃焼式作業工具

Info

Publication number: JP2004358566A
Application number: JP2003156643A
Authority: JP
Inventors: Jiro Oda; 次郎小田; Kenichi Miyata; 賢一宮田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を、徒に機構構造を複雑化することなく、一層合理化することが可能な技術を提供する
【解決手段】可燃性ガスが充填される燃焼室１２１と、当該燃焼室１２１に設けられた点火装置１３１と、この点火装置１３１を用い燃焼室１２１内の可燃性ガスを燃焼させることによって生じた燃焼圧力を利用し、所定の加工作業を遂行する駆動部とを有し、燃焼室１２１の内壁面のうち点火装置１３１が配設される内壁面１２９は、駆動部１５１と対向状に配されるとともに、当該内壁面１２９の周縁に向かうにつれて駆動部１５１側へと向かうように凹状部分を有することを特徴とする燃焼式作業工具を構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性ガスを燃焼させた際の圧力を利用して所定の加工作業を遂行する作業工具、すなわち燃焼式作業工具の合理的な構築技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる燃焼式作業工具に関し、釘打機やタッカ等の作業工具の駆動源としてピストン・シリンダ式の内燃機関を用いた具体例が、特開平１−３４７５３号公報（特許文献１）および特開平５−５５２７８号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献１では、燃焼ガスを燃焼させるための燃焼室内にファンを配設し、当該ファンによって燃焼室内での燃料とエアの混合を促進し、これによって迅速な燃焼作用を図る構成が開示されている。また特許文献２においては、複数の燃焼室を形成するとともに、各燃焼室毎に燃料噴出口を設け、これにより各燃焼室において燃料とエアとが効率よく混合されるよう工夫した構成が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１に開示された技術では、燃焼室内に回転式のファンを配設するため、作業工具の機構が複雑なものとなってしまう難がある。また特許文献２に開示された技術では、各燃焼室における混合気の効果的な生成に関する知見が開示されるものの、かかる混合気の燃焼効率向上の見地に立てば、燃焼室の合理的な空間設計等につき更なる合理化の余地がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３４７５３号公報
【特許文献２】
特開平５−５５２７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を、徒に機構構造を複雑化することなく、一層合理化することが可能な技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明では、燃焼室と、点火装置と、駆動部とを有する燃焼式作業工具が構成される。このうち燃焼室には可燃性ガスが充填される。可燃性ガスは、典型的には、燃料と空気とを適宜に噴霧状に混合させた混合気として供給される。点火装置は燃焼室に設けられる。点火装置は典型的には点火プラグによって構成される。また駆動部は、点火装置を用いて燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させることによって生じた燃焼圧力を利用して、所定の加工作業を遂行するようい構成される。
【０００７】
燃焼室はその内壁面によって可燃性ガスを封止する構造とされるが、かかる内壁面のうち点火装置が配設される内壁面は、駆動部と対向状に配されるとともに、当該内壁面の周縁に向かうにつれて前記駆動部側へと向かう凹状部分を有するよう構成される。換言すれば駆動部と対向する側の内壁面における凹状部分は、その中央領域と駆動部との間の距離に比べ、その周縁領域と駆動部との間の距離が小さくなるように、あるいは周縁領域に向かうにつれて内壁面と駆動部との間の距離が徐々に減少していくように構成されている。これにより点火装置において可燃性ガスへの点火が行なわれると、当該可燃性ガスの燃焼面は、点火装置が配された凹状部分の内壁面の最奥側（駆動部から最も離間した側）から、当該凹状部分の内壁面を伝って駆動部側へと円滑に誘導されるよう構成される。従って、燃焼室に充填された可燃性ガスの燃焼面ないし燃焼圧力を駆動部側へと効率よく送り出すことが可能とされ、燃焼室における燃焼効率を向上するのに資することとなる。しかも本発明では、可燃性ガスの燃焼効率を向上するのに燃焼室の内壁面の構造を変化するだけで対応可能であり、機構の複雑化を回避するとともに、燃焼効率向上用パーツの追加設定などが不要であり、作業工具の製造コスト低減にも資する。
【０００８】
なお可燃性ガスの燃焼面ないし燃焼圧力を駆動部側へと円滑に送り出す見地より、点火装置が配設される内壁面の「凹状部分」の態様としては、曲面状に形成してもよく、あるいはテーパ状に形成してもよい。また曲面とテーパ面を適宜に組み合わせて形成してもよい。さらに点火装置が配設された内壁面がそのまま駆動部へと延在する態様、他の内壁面（例えば側面部）に連接されつつ駆動部へ向かう態様等、様々な構成形態を採用することが可能である。また点火装置が配設された内壁面の全箇所を凹状部分として形成してもよく、あるいはその一部のみを凹状部分として形成してもよい。
【０００９】
さらに燃焼式作業工具における燃焼室は、点火装置を有するとともに凹状部分を有する燃焼室を有すれば足り、当該燃焼室のみをもって作業工具を構成する形態、更に他の燃焼室を連接させて作業工具を構成する形態のいずれをも好適に包含するものとする。
【００１０】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の燃焼式作業工具において、点火装置が配設される内壁面における凹状部分は、点火装置の点火部と実質的に面一、すなわち実質的な平坦面をなすように構成される。点火装置のうち、実際に可燃性ガスを着火する点火部につき、内壁面の凹状部分に面一状に連接させることにより、点火開始の時点から、可燃性ガスの燃焼面が凹状の内壁面に沿って円滑に駆動部へと向かい、燃焼効率の更なる向上に資することとなる。
【００１１】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の燃焼式作業工具における燃焼室につき、連通孔が形成された隔壁部を介して更に主燃焼室に連接する。そして燃焼室における可燃性ガスの燃焼面が、この隔壁部の連通孔を通じて主燃焼室に伝播され、主燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって生じた燃焼圧力を利用して所定の加工作業を遂行可能とする。「所定の加工作業」としては、典型的には、釘やステープルといった止め具を被加工材に打込むための作業工具（釘打機等）がこれに該当する。点火装置が設けられた燃焼室（副燃焼室とも称呼される）に更に主燃焼室を連通した本発明の実用的利用形態としては、副燃焼室につき、混合気の点火領域として使用するとともに、主燃焼室につき、作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用する態様が好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る釘打機１０１の全体構成が図１に示される。釘打機１０１は、本発明における「燃焼式作業工具」の一例であり、メインハウジング１０３、射出部１１０、ハンドグリップ１０５、マガジン１０９により、その外郭が形成されている。メインハウジング１０３内には、第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２、点火装置１３１、燃料噴射装置１４１および駆動部１５１が収容される。またメインハウジング１０３のうち各燃焼室１２１，１２２に近接する箇所には抽気孔１０４が形成されている。抽気孔１０４は各燃焼室１２１，１２２と外部とを連通可能としている。
【００１３】
図１および図２に示すように、第１燃焼室１２１は、当該第１燃焼室１２１を第２燃焼室１２２と区画するための隔壁部１２３と、第２燃焼室１２２と反対側に位置する端部壁面１２９とによって囲まれて形成されている。端部壁面１２９は、その中央領域に点火装置１３１の点火部１３３が配置されるとともに、当該点火部１３３から端部壁面１２９の周縁に向かうにつれて、駆動部１５１側（すなわち図中左側の第２燃焼室１２２側）へと向かう凹状面として形成されている。換言すれば、当該端部壁面１２９は図１中右方向に凸部を有する曲面形状に形成されている。この端部壁面１２９における凹状面は、本発明における「凹状部分」に対応する。すなわち、端部壁面１２９における凹状面は、点火部１３３が配置された中央領域よりも、周縁部の方が第２燃焼室１２２（ないし駆動部１５１）に近接するように形成される。これにより、点火装置１３１を介して点火された第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼面は、第２燃焼室１２２および駆動部１５１側へと向かって、当該凹状面に沿って滑らかに移行することが可能とされる。この端部壁面１２９は、その中央領域に点火装置１３１の点火部１３３が配置される内壁面として、本発明における「点火装置が配設される内壁面」に対応する。本実施の形態では、第１燃焼室１２１については後述する混合気の点火領域として使用し、第２燃焼室１２２については釘打込み作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用するよう構成されている。
【００１４】
特に図２に詳細に示されるように、隔壁部１２３は、球面状部分１２４ａと筒状部分１２４ｂを主体として構成される。このうち球面状部分１２４ａは、筒状部分１２４ｂの先端側（図中左端側）に一体状に連接されるとともに、点火装置１３１の点火部１３３を中心として概ね等径の半球状に形成される。また筒状部分１２４ｂは、球面状部分１２４ａと反対側の端部において端部壁面１２９に連接される。筒状部分１２４ｂの軸方向断面は第１燃焼室１２１の軸方向断面を規定する。
【００１５】
隔壁部１２３を構成する球面状部分１２４ａと筒状部分１２４ｂには、多数の連通孔１２５が穿設状に形成されている。この連通孔１２５を介して第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２とが連通状態とされる。このうち球面状部分１２４ａに形成された連通孔１２５は、隔壁部１２３を第２燃焼室１２２側から側面状に見た図３に示すように、複数の同心円状に配列された連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・・に区分される。なお球面状部分１２４ａに形成された各連通孔１２５は、第１および第２燃焼室１２１，１２２の周縁領域にも十分な燃焼作用を及ぼすべく、隔壁部１２３の周縁、すなわち筒状部分１２４ｂに向かうもの程に、その開口径（すなわち開口面積）が大きくなるように構成されるとともに、筒状部分１２４ｂに形成された連通孔１２５が最大の開口径となるように構成される。また本実施の形態では、燃焼効率向上の見地より、第１燃焼室１２１の単位容積に対する各連通孔１２５の総開口面積の比率につき、概ね３〜６ｍｍ^２／ｃｃの範囲内になるように設定されている。
【００１６】
また本実施の形態では、球面状部分１２４ａに形成された連通孔１２５につき、図２に示すように、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対し、第１の連通孔グループ１２５ａに属する各連通孔１２５がなす開き角度が「Ａ」であるのに対し、第２の連通孔グループ１２５ｂに属する各連通孔１２５がなす開き角度は上記Ａよりも大きな角度「Ｂ」とされるといったように、連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・と順次に開き角度が大きくなるように配列する。かくして本実施の形態では、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・・が隔壁部１２３に形成されることで、隔壁部１２３の境界面の中心側から周縁側へと全体に渡って連通孔１２５が規則的に配列されるとともに、各連通孔１２５を通じて第１および第２燃焼室１２１，１２２が相互に連通状態とされる。なお本実施の形態では、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡは、特に図示しないものの、第２燃焼室１２２および釘打機１０１の長軸を兼ねる。
【００１７】
また本実施の形態では、球面状部分１２４ａに形成された各連結孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・に属する連通孔１２５についても、その中心線ＣＬが、いずれも点火装置１３１の点火部１３３に概ね向かうように設定されている。
【００１８】
第２燃焼室１２２は、特に図４に示されるように、駆動部を構成するピストン１５５、スライドスリーブ１２７および隔壁部１２３によって囲まれる空間として形成される。なおスライドスリーブ１２７は、特に図示しないものの、常時にはコンタクトアーム１１１側へと付勢されている。このためスライドスリーブ１２７は、図１に示すように、常時には第２燃焼室１２２および第１燃焼室１２１を開放状態として、抽気孔１０４を通じて外部に連通している。一方、釘打機１０１を被加工材Ｗ方向へと押圧する場合（図４参照）、コンタクトアーム１１１が被加工材Ｗから離間する方向へと後退動作するのに連動して、スライドスリーブ１２７は第２燃焼室１２２を閉鎖状態とする。このとき同時に第１燃焼室１２１も外部との連通が遮断される。すなわちスライドスリーブ１２７は、第２燃焼室１２２の側壁面を構成する部材要素であるとともに、釘打機１０１の長軸方向への摺動動作を解して第１および第２燃焼室１２１，１２２と外部との連通を許容および規制する燃焼室開放・閉鎖調整手段としての機能を奏する。なお釘打ち作業の際のスライドスリーブ１２７の動作については後述する。
【００１９】
第２燃焼室１２２は、その長軸方向（図２に示す第１燃焼室１２１の長軸方向ＬＡと一致している）に関して、「樽状」に形成されている。すなわち図４に示すように、第２燃焼室１２２のピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積、および第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている。
【００２０】
また第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２の実効容積比については、本実施の形態では、第１燃焼室１２１の容積が、第２燃焼室１２２の容積の概ね３０パーセントとなるように設定されている。第１燃焼室１２１を混合気の点火用領域として用い、工具作動のための大きなエネルギを第２燃焼室１２２における燃焼作用で得る場合、上記第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２の容積比は、例えば１０パーセントから３０パーセントといった設計スペックの中から適宜に選択することが好ましい。
【００２１】
点火装置１３１は、図１に示すように点火用プラグによって構成されるとともに、その点火部１３３が、第１燃焼室１２１の凹状の端部壁面１２９の概ね中央部に、当該端部壁面１２９と概ね面一をなすように配置される。点火装置１３１は、後述する燃料噴射装置１４１による燃料の噴射から概ね０．３秒以内に点火動作を行うように設定されている。また一回の点火動作に際して、複数回の放電が行われるように設定されている。
【００２２】
燃料噴射装置１４１は、本発明における「燃料供給手段」に対応し、第１燃焼室１２１から隔壁部１２３を通じて第２燃焼室１２２へと延在するパイプ状部材として構成されるとともに、図２に示すように、各燃焼室１２１，１２２に臨む適所に燃料噴射孔１４３が穿設状に形成されている。なお燃料噴射装置１４１は特に図示しない燃料貯蔵部に接続されて燃料の供給を受ける。燃料噴射装置１４１による燃料噴射量は、第１燃焼室１２１および第２燃焼室１２２の各実効容積に応じて個別に設定されている。具体的には、第１燃焼室１２１に臨む燃料噴射孔１４３ａおよび第２燃焼室１２２に臨む燃料噴射孔１４３ｂそれぞれの開口径および開口数につき、各燃焼室１２１，１２２それぞれの容量に応じて適宜に設定し、これによって各燃焼室１２１，１２２への燃料の供給タイミングの最適化を図っている。
【００２３】
本実施の形態では、燃料噴射装置１４１における各燃料噴射孔１４３の開口面積は、直径１ｍｍの開口円に相当する面積以下になるように設定されている。また各燃焼室１２１，１２２における各燃料噴射孔１４３ａ，１４３ｂは、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡ（すなわち第２燃焼室１２２および釘打機１０１の長軸と一致）と直交するように形成される。あるいは第１燃焼室１２１内の燃料噴射孔１４３ａの全部または一部については、点火装置１３１に向かって燃料を噴射できるように設定してもよい。具体的には、燃料噴射孔１４３ａの開口中心線が、当該燃料噴射孔１４３ａおよび点火装置１３１の点火部１３３とを結ぶ線となす角度が概ね一致、あるいは２５度以内となるように設定するのが好ましい。
【００２４】
駆動部１５１は、図１に示すように、メインハウジング１０３内に収容されたシリンダ１５３と、このシリンダ１５３内に摺動可能に配置されたピストン１５５と、このピストン１５５に一体状に連接されたピストンロッド１５７を主体として構成される。なお特に図示しないものの、ピストンロッド１５７の先端側は、射出部１１０内に配されて釘Ｎを前方に打ち出すための射出装置に連接されている。またシリンダ１５３内部の先端側には、高速駆動されたピストン１５５の衝撃を吸収緩和してピストン１５５を受け止めるためのクッションラバー１５９が適宜配置されている。さらにシリンダ１５３には、当該シリンダ１５３内のボアを釘打機１０１外部に連通するための逆止弁１６１が設けられている。この逆止弁１６１は、シリンダ１５３のボア内の流体が外部に流出することを許容する一方、外部の流体がシリンダ１５３のボア内に流入することを規制する一方向弁として構成されている。
【００２５】
マガジン１０９は、釘打機１０１のメインハウジング１０３前端側に形成された射出部１１０に取り付けられ、相互に連接された多数の釘Ｎを収容するとともに、打込み対象となる釘Ｎを射出部１１０に臨ませる。なおマガジン１０９自体の構成は周知ゆえ、その詳細な説明については、便宜上省略する。
【００２６】
射出部１１０の前端にはコンタクトアーム１１１が配される。コンタクトアーム１１１は、射出部１１０の長軸方向（すなわち釘打機１０１の長軸方向であって、図１では左右方向に相当する）につき、当該射出部１１０に対し相対的に摺動動作可能とされるとともに、常時には図示しない付勢手段によって先端側（図１において左側）へと付勢されている。一方、図４に示すように、釘Ｎを被加工材Ｗに打込み作業するべく、作業者が釘打機１０１を被加工材Ｗ方向へと押圧する場合、コンタクトアーム１１１は付勢手段の付勢力に抗して被加工材Ｗから離間する方向（メインハウジング１０３方向）へと相対的に後退動作する。このコンタクトアーム１１１の交替動作に連動して、上記したスライドスリーブ１２７が後退動作し、第１および第２燃焼室１２１，１２２を閉鎖状態とする。
【００２７】
本実施の形態に係る釘打機１０１は上記のように構成される。次に当該釘打機１０１の作用について説明する。図１に示す釘打機１０１を用いて釘打込み作業を遂行するには、図４に示すようにコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに当接させた状態で、作業者が当該被加工材Ｗ方向への押圧力を釘打機１０１に作用させる。するとコンタクトアーム１１１は付勢手段による付勢力に抗しつつ被加工材Ｗから離間する側（図中右側）へと後退動作する。コンタクトアーム１１１の後退動作により、当該コンタクトアーム１１１と連接されたスライドスリーブ１２７が後退動作して、第２燃焼室１２２を閉鎖状に形成するとともに、第１および第２燃焼室１２１，１２２の外部への連通を遮断する。このとき第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２には、連通遮断前にメインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて流入したエアが充溢されている。
【００２８】
この状態で作業者はハンドグリップ１０５に設けられたトリガ１０７を引き絞り操作する。すると燃料噴射装置１４１に設けられた燃料噴射孔１４３ａ，１４３ｂ（図２参照）から各燃焼室１２１，１２２に燃料が噴射される。第１および第２燃焼室１２１，１２２への燃料供給量は、各燃焼室１２１，１２２の容量に応じてそれぞれ設定されている。噴射された燃料は各燃焼室１２１，１２２内のエアと混合され、これにより各燃焼室１２１，１２２内は混合気で満たされる。なお当該混合気は本発明における「可燃性ガス」に相当する。第１燃焼室１２１内における燃料噴射孔１４３ａのうちの少なくとも一つにつき、点火部１３３、あるいはその近傍を向くように設定してもよい。「点火部近傍」としては燃料噴射孔１４３ａの開口軸線が点火部１３３となす角度が概ね２５度以内になるように設定するのが好ましい。このように構成すれば、点火部１３３近傍における可燃性ガスの充填リッチ状態を形成し、後述する第１燃焼室１２１における燃焼特性を一層向上することが可能となる。
【００２９】
本実施の形態では、第１および第２燃焼室１２１，１２２に燃料が噴射されてから概ね０．３秒経過後に、第１燃焼室１２１に設けられた点火装置１３１による点火動作が遂行されるよう設定されている。また点火装置１３１は、一回の点火動作において、点火部１３３から複数回の放電がなされるように設定されている。これらにより第１燃焼室１２１内における点火・燃焼動作が円滑かつ高効率となるように構成される。
【００３０】
点火装置１３１による点火動作がなされると、第１燃焼室１２１内に充填された混合気は点火部１３３近傍領域より着火され、第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼が開始される。混合気の燃焼作用は爆発的であり、当該混合気の燃焼面（火焔面）が非常に短い時間で隔壁部１２３へ到達する。このとき上述のように、第１燃焼室１２１の端部壁面１２９が凹状面として形成されているため、第１燃焼室１２１内の燃焼ガスは当該凹状の端部壁面１２９に沿うようにして隔壁部１２３へと円滑に誘導され、第１燃焼室１２１において生じた燃焼エネルギを効率よく隔壁部１２３側へと送ることが可能とされる。
【００３１】
しかも本実施の形態では、図２に示すように、隔壁部１２３のうちの球面状部分１２４ａに形成された連通孔１２５については、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ・・・を形成している。換言すれば、第１および第２燃焼室１２１，１２２を区画する隔壁部１２３の境界面において、連通孔１２５が当該隔壁部１２３の周方向のみならず径方向に多数形成される構成とされる。さらに隔壁部１２３のうちの筒状部分１２４ｂにも連通孔１２５が形成されており、点火装置１３１を介して第１燃焼室１２１に生じた混合気の燃焼面は、球面状部分１２４ａおよび筒状部分１２４ｂ上の各連通孔１２５を通じて隔壁部１２３の境界面全体に渡りつつ第２燃焼室１２２側に至ることとなる。
【００３２】
さらに本実施の形態では、隔壁部１２３の球面状部分１２４ａにつき、点火部１３３を中心とする概ね等径の球面状部分１２４ａとして構成しているため、点火部１３３から発した混合気の燃焼面は、当該点火部１３３に対して等半径とされた当該球面状部分１２４ａへと概ね同時に到達する。このため、隔壁部１２３の球面状部分１２４ａ全体に渡って、第２燃焼室１２２の着火タイミングを各連通孔１２５で統一化することが可能であり、第２燃焼室１２２での燃焼開始タイミングを効果的にコントロールすることが可能とされる。
【００３３】
また、図２に示すように、隔壁部１２３の球面状部分１２４ａに形成された各連通孔１２５の中心軸線ＣＬは、いずれも点火部１３３に概ね向かうように形成されており、第１燃焼室１２１内の点火部１３３から球状に拡散した燃焼面が球面状部分１２４ａの各連通孔１２５を通過する際の抵抗を最小限のものとすることが可能とされる。換言すれば、第１燃焼室１２１内で生じた燃焼圧力につき、球面状部分１２４ａにおける損失を最小限としつつ第２燃焼室１２２側へと伝達することが可能とされる。
【００３４】
かくして第１燃焼室１２１において生じた燃焼面は、凹状の端部壁面１２９に効率的にガイドされつつ、点火部１３３から放射状に拡散し、隔壁部１２３の球面状部分１２４ａおよび筒状部分１２４ｂに形成された各連通孔１２５を通じて第２燃焼室１２２に至る。さらに球面状部分１２４ａでは、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる多数の連通孔１２５に対して概ね同タイミングにて燃焼面が到達し、開口軸ＣＬが点火部１３３を向いた各連通孔１２５をスムーズに通過して第２燃焼室１２２に至る。すると第２燃焼室１２２内に充填された混合気は、隔壁部１２３の表面全体領域からバランスよく着火され、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼が開始される。
【００３５】
第２燃焼室１２２は第１燃焼室１２１に比べて大容量とされており、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼により大きな燃焼圧力が発生する。上述のように、第２燃焼室１２２は、その長軸方向に関して、ピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積，および第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている（図４参照）。このため隔壁部１２３近傍領域において着火された第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼面は、第２燃焼室１２２内壁（すなわち後退動作したスライドスリーブ１２７の内壁）を緩やかな弧を描くようにして駆動部１５１側へと進んでいく。かくして、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼エネルギ、および連通孔１２５を通じて第２燃焼室１２２に送られた第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼エネルギの作用により、図５に示すようにピストン１５５は、シリンダ１５３内を被加工材Ｗ方向へと摺動状に移動動作されることとなる。
【００３６】
なおピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作する際、当該摺動動作に伴ってピストンロッド１５７側のシリンダ１５３内部空間が縮小されていくが、かかる空間内のエアは逆止弁１６１（図１参照）を通じて外部に放出されるため、ピストン１５５の摺動動作を阻害することはない。
【００３７】
ピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作するのに連動してピストンロッド１５７が被加工材Ｗ方向へと直線状に移動し、これによって射出部１１０にセットされた釘Ｎが被加工材Ｗ側へと高速で射出されて打込まれる。この状態が図５に示される。このときシリンダ１５３内を被加工材Ｗ方向へ高速移動したピストン１５５は、クッションラバー１５９に当接し、その運動エネルギが吸収緩和されて停止する。
【００３８】
釘Ｎの打込み作業が終了する段階では、シリンダ１５５が摺動動作することに起因して膨張した第２燃焼室１２２内の既燃焼ガスにつき、膨張後の冷却作用によってピストン１５５は自動的に被加工材Ｗから離間する側（図５では右側）へと自動的に後退動作を開始する。その後、作業者が被加工材Ｗ方向へと作用させていた釘打機に対する押圧加重を解除することにより、メインハウジング１０３側へ相対的に後退していたコンタクトアーム１１１が、付勢手段の付勢力を介して先端方向（被加工材Ｗ方向）に移動する。コンタクトアーム１１１の移動動作に伴って、スライドスリーブ１２７が先端方向（シリンダ１５３方向）に移動動作する。これにより、第１および第２燃焼室１２１，１２２が開放され、メインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて、各燃焼室１２１，１２２が釘打機１０１の外部と連通され、各燃焼室１２１，１２２内の既燃焼ガスが外部へと排気される。この結果、釘打機１０１は図１に示す初期状態へと復帰することとなる。
【００３９】
本実施の形態によれば、点火装置１３１によって第１燃焼室１２１内の混合気への点火が行なわれると、当該混合気の燃焼面は、凹状に形成された端部壁面１２９を伝って隔壁部１２３側（すなわち駆動部１５１側）へと円滑に誘導されるよう構成される。従って、第１燃焼室１２１に充填された混合気の燃焼面ないし燃焼圧力を第２燃焼室１２２側へと効率よく送り出すことが可能とされ、各燃焼室１２１，１２２における燃焼効率を向上するのに資することとなる。しかも本発明では、可燃性ガスの燃焼効率を向上するのに燃焼室の内壁面の構造を変化するだけで対応可能であり、機構の複雑化を回避するとともに、燃焼効率向上用パーツの追加設定などが不要であり、工具製造コスト低減にも資する。
【００４０】
また本発明の実施の形態では、凹状の端部壁面１２９と、点火装置１３１の点火部１３３とが実質的に面一状となるように構成されており、第１燃焼室１２１における点火開始の時点から、混合気の燃焼面が凹状の端部壁面１２９に沿って円滑に第２燃焼室１２２および駆動部１５１側へと向かい、燃焼効率の更なる向上を図ることが可能とされている。
【００４１】
（変更例）
本発明の実施の形態の変更例が図６に示される。この変更例は隔壁部１２３の構成の変更に関する。従って上記実施の形態と同等の構成要素については詳細な説明を省略する。本変更例に係る釘打機２０１は、凹状の端部壁面２２９を有する第１燃焼室２２１と、スライドスリーブ２２７が後退動作した際に形成される第２燃焼室２２２と、第１および第２燃焼室２２１，２２２を区画する隔壁部２２３とを有する。隔壁部２２３は、点火装置２３１の点火部２３３を中心とした等径の半球形状に形成されている。そして、かかる半球状の隔壁部２２３の球面部には多数の連通孔２２５が穿設される。
【００４２】
このように構成することで、第１燃焼室２２１に生じた混合気の燃焼面は、当該第１燃焼室２２１内を隔壁部２２３側に向かって放射状に拡散しつつ、当該隔壁部２２３の各連通孔２２５に概ね同時に到達することとなる。これにより第２燃焼室２２２に充填された可燃性ガスが、隔壁部２２３の周面全体から同時的かつ斑なく点火されることとなり、第２燃焼室２２２（すなわち主燃焼室）内の混合気の燃焼性を向上して、釘打機２０１の打込み能力を向上することが可能とされる。
【００４３】
なお上記実施の形態では、隔壁部１２３に球面状部分１２４ａを形成し、上記変更例では、隔壁部２２３自体を半球状に形成する構成を採用したが、これらを球状ではなく円錐状に形成する構成に適宜代替してもよい。
【００４４】
さらに上記実施の形態では、第１および第２燃焼室１２１，１２２を形成するとともに、第１燃焼室１２１の端部壁面１２９を凹状に形成する構成を採用したが、燃焼室を三つ以上連接するとともに、第１の燃焼室における点火装置が配設された端部壁面を凹状にする形態、あるいは一つの燃焼室のみで構成するとともに、当該燃焼室における点火装置が配設された端部壁面を凹状にする形態を採用してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を、徒に機構構造を複雑化することなく、一層合理化することが可能な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図である。
【図２】本実施の形態における第１燃焼室および第２燃焼室の構造を正面視にて詳細に示す。
【図３】隔壁部および当該隔壁部に形成された連通孔を左側面視にて示す。
【図４】本実施の形態に係る釘打機につき、被加工材に押し付けてトリガを引いた瞬間の状態を示す。
【図５】第１および第２燃焼室内における燃焼作用によって駆動部が作動し、釘が被加工材に打込まれた状態を示す。
【図６】本実施の形態の変更例の構成について示す。
【符号の説明】
１０１釘打機
１０３メインハウジング
１０４抽気孔
１０５ハンドグリップ
１０７トリガ
１０９マガジン
１１１コンタクトアーム
１２１第１燃焼室
１２２第２燃焼室
１２３隔壁部
１２４ａ球面状部分
１２４ｂ筒状部分
１２５連通孔
１２７スライドスリーブ
１２９端部壁面
１３１点火装置
１３３点火部
１４１燃料噴射装置
１４３燃料噴射孔
１５１駆動部
１５３シリンダ
１５５逆止弁
１５５ピストン
１５７ピストンロッド
１５９クッションラバー
Ｎ釘

Claims

可燃性ガスが充填される燃焼室と、
当該燃焼室に設けられた点火装置と、
この点火装置を用い前記燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させることによって生じた燃焼圧力を利用し、所定の加工作業を遂行する駆動部とを有し、
前記燃焼室の内壁面のうち前記点火装置が配設される内壁面は、前記駆動部と対向状に配されるとともに、当該内壁面の周縁に向かうにつれて前記駆動部側へと向かうように凹状部分を有することを特徴とする燃焼式作業工具。
請求項１に記載の燃焼式作業工具であって、
前記凹状部分は前記点火装置の点火部と実質的に面一をなすように構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
請求項２に記載の燃焼式作業工具であって、
前記燃焼室は、連通孔が形成された隔壁部を介して更に主燃焼室に連接され、前記燃焼室における可燃性ガスの燃焼面が、前記隔壁部の連通孔を通じて前記主燃焼室に伝播されて当該主燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって生じた燃焼圧力を利用することで所定の加工作業が遂行されることを特徴とする燃焼式作業工具。