JP2005319549A - 燃焼式釘打機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストン１０外周とシリンダ４内壁との間をシールする２個のピストンリング５０の開口部５１を介してピストン１０の上下間が連通して爆発燃焼時の圧力が洩れ打込み力が低下する恐れがあるが、これを改善する。
【解決手段】 前記少なくとも２個のピストンリング５０の開口部５１が重ならないように開口部５１をずらしてピストンリング５０を重ねて取付け、ピストン１０の上下間が連通しないようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は燃焼式釘打機に関する。

燃焼式釘打機は、ハウジング、ハンドル、トリガスイッチ、シリンダヘッド、燃焼室枠、プッシュレバー、シリンダ、ピストン、ドライバブレード、モータ、ファン、ガスボンベ、点火プラグ、排気逆止弁、マガジン、テールカバーとを主に備えている。シリンダヘッドは空気が通過可能な複数の穴を有してハウジングの上方に設けられており、ハンドルはハウジングに固定されトリガスイッチが付設される。燃焼室枠は、ハウジング内においてハウジングの長手方向に移動可能に設けられ、反シリンダヘッド方向にバネ付勢されるが、バネの付勢力に抗して一端がシリンダヘッドに当接可能に設けられる。

プッシュレバーは、ハウジングの他端において移動可能に設けられ、燃焼室枠と連接されている。シリンダは燃焼室枠に連通可能に位置してハウジングに固定され、燃焼室枠の移動を案内すると共に排気穴が形成されている。ピストンはシリンダに対して往復移動可能に設けられ、燃焼室枠の一端がシリンダヘッドに当接した時、シリンダヘッド、燃焼室枠、シリンダのシリンダヘッド側端部と共に燃焼室を画成する。ドライバブレードは、ピストンの反燃焼室側からハウジングの他端部方向に延設されている。モータはシリンダヘッドに支持され、ファンはモータの回転軸に固定されて燃焼室内に位置する。ファンは、燃焼室内で可燃性ガスと空気を混合して燃焼を促進させると共に燃焼室枠がシリンダヘッドから離間した時に、外気をハウジング内に導入して燃焼室枠内を掃気し、またシリンダの外周側を冷却する役割を果たす。ガスボンベはハウジング内に収容され、シリンダヘッドのガス通路を通じて燃焼室内に噴射される可燃性ガスを内含する。点火プラグは燃焼室に臨み可燃性ガスと空気との混合気を着火する。排気逆止弁は排気穴を選択的に遮蔽する。

マガジンは、ハウジングの他端部側に設けられて釘等の止具を収容する。テールカバーは、マガジン内の止具をドライバブレードに対向する位置に給送するためにマガジンとプッシュレバーとの間に設けられている。

燃焼室枠がシリンダヘッドに当接した時に燃焼室を密閉するために、燃焼室枠の上部と密着するシリンダヘッドの所定面と、燃焼室枠の下部と密着するシリンダのシリンダヘッド側端部とには、シール材（シールリング）がそれぞれ設けられている。

プッシュレバーを工作物に押し付け、トリガスイッチをオン操作すると、燃焼室が画成された状態でハウジングに収納されたガスボンベ内の液化ガスが燃焼室内に噴射され、ファンにより空気と可燃性ガスが攪拌混合され、点火プラグによる点火によって混合気が爆発燃焼され、ピストンを駆動してドライバブレードを介して木材等の工作物に釘が打込まれる。爆発燃焼後、所定時間が経過するまでは、燃焼室枠はシリンダヘッドに当接した状態が維持され、燃焼ガスの排気後の排気逆止弁の閉鎖によって燃焼室内が密閉されると共に温度低下による燃焼室内の圧力低下により、燃焼室側で熱真空が得られ、ピストン上下間の圧力差によりピストンを上昇させることができる（例えば特許文献１〜２参照）。

かかる燃焼式釘打機の特徴は、従来の圧縮空気式釘打機のようなコンプレッサとホースを必要とせず操作性が良いことである。

特公平１−３４７５３号公報

特公平４−４８５８９号公報 特開平８−２５２８０６号公報

前記ピストン外周とシリンダ内壁とのシールは例えば特許文献３に記載されているように、２個のピストンリングを使って行われている。ピストンリング５０は、図３に示す如く、Ｃ字状で１個所において開口部５１が設けられている。ピストンリング５０は図４に示すように、後述するピストン１０の２個の溝内に取付けられる。このため２個の開口部５１を介して矢印の如くピストン１０の上下間が連通してしまい、爆発燃焼時の圧力が洩れる恐れがあった。この結果、打込み力が低下する恐れがあった。
また、打撃後のピストン戻し工程では、上記したようにピストン上面に熱真空を作ってピストン１０を戻すが、ピストン上下が連通するのでピストン１０上下面間の圧力差が小さくなってしまい、ピストン１０の戻り不良となる恐れがあった。

本発明の目的は、上記した欠点をなくし、打込み力が低下する恐れのない釘打機を簡単な構成で提供できるようにすることである。

上記目的は、少なくとも２個のピストンリングの開口部が重ならないように開口部をずらしてピストンリングを重ねて設けることにより達成される。

本発明によれば、少なくとも２個のピストンリングを重ねて設けることにより爆発燃焼時の圧力洩れを防止でき、打込み力の低下を未然に防止できる。またピストンの厚さを薄くすることが可能となり、ピストンの軽量化・低コスト化が図れると共にピストンを確実に戻すことができる等の作用効果を奏し得るようになる。

本発明釘打機の一実施形態を示す図１を参照して釘打機の構成及び動作を説明する。図１に操作前の初期状態を示す。基本的構成は上記した従来技術の欄で説明した構成とほぼ同じであり、燃焼から掃気までの動作も上記説明とほぼ同じであるので簡単に説明する。

本体枠を形成するハウジング１４内に固定されたシリンダ４とシリンダヘッド２３があり、その中間位置にプッシュレバー２１と連接している燃焼室枠１５がばね３２により付勢されて上下動可能に取付けられている。シリンダ４の上方とシリンダヘッド２３下方にシール２８、２９があるが、流路２５、３０が外気と連通しており、燃焼室５は密閉されていない。シリンダ４内には、ドライバブレード１６が装着されたピストン１０が案内支持され、シリンダ４の下方に外側に逆止弁３１付き排気穴３が設けられている。燃焼室５内には、モータ８の回転軸８ａの先端に装着され、モータ８によって回転されるファン６、ガスボンベ７からの液化可燃性ガスを噴射する噴射口２２、点火プラグ９の点火部、突起状のリブ２４がある。

ハウジング１４のハンドル１１にはトリガスイッチ１２、またハウジング１４内には工具本体が木材２７に押し付けられて燃焼室枠１５がストローク上端にあることを検出するヘッドスイッチ（図示せず）が設けられている。開口穴３４が設けられたヘッドカバー３３はシリンダヘッド２３の上方に設けられている。

この状態でプッシュレバー２１を木材２７に押し付けると、上記と同様に燃焼室枠１５が上昇し、流路２５、３０はシール２８、２９により閉鎖されて、燃焼室５は大気に対し密閉された空間となる。この状態でまず、燃焼室枠１５の上昇に連動して燃焼室５内にガスボンベ７内の可燃性ガスが噴射口２２より噴射される。燃焼室枠１５が最上端にいくとヘッドスイッチがオンし、次いでファン６が回転する。ファン６の回転とリブ２４により可燃性ガスと空気が乱流混合攪拌される。ヘッドスイッチかトリガスイッチ１２の一方がオンするとファン６が回転を始める。次に、ヘッドスイッチかトリガスイッチ１２の他方のスイッチをオンすると火花点火回路により点火プラグ９が点火される。混合気の燃焼・膨張によりピストン１０を下方に駆動し、釘を木材２７に打込む。ピストン１０が下死点近くまで下降すると、シリンダ４の排気穴３がピストン１０の上室と連通し、逆止弁３１、開口穴１７を通して高温・高圧の燃焼ガスが大気に排気され、燃焼室５内の圧力が低下する。この圧力が大気圧まで低下すると、逆止弁３１が閉鎖し密閉される。この密閉空間の急冷による熱真空により、燃焼室５が密閉されている間にピストン１０が初期位置に戻る。その後工具本体を持ち上げ木材２７から離しトリガスイッチ１２をオフすると、燃焼室５は密閉を解かれ大気に開放され、ファン６は図示しない制御回路により回転を続けているので燃焼室５内の残燃焼ガスを掃気してから停止し、図１の初期の状態となる。掃気時のファン６による空気の流れは、ヘッドカバー３３上方から開口穴３４を通り、流路３０からファン６を経て燃焼室５に入り、流路２５を通り燃焼室５外に出、シリンダ４の外周を流れハウジング１４下方の開口穴１７から外気へと流れる。なおピストンリング５０は図示簡略化のため図４と同様に２個が離れて取付けられているように示したが、実際は後述する如く図２に示すように重ねて取付けられている。

図２は本発明を構成するピストン１０とピストンリング５０の一実施形態を示す断面図で、少なくとも２個のピストンリング５０が開口部５１をずらして重ねて取付けられている。
ピストンリング５０の開口部５１をずらして取付けた結果、ピストン１０の上下面間は連通することがなくなり、爆発燃焼時の圧力が２個のピストンリング５０の開口部５１を介して洩れる恐れはなくなり、打込み力が低下することはなくなると共に熱真空が形成されると上下面間の圧力差が維持されるので、ピストン１０は確実に戻されるようになる。またかかる構成とした結果、ピストン１０の厚さを薄くすることすなわちピストン１０の軽量化が可能となり、ピストン１０の戻りが更に容易・確実となる。更にピストン１０が軽量化されるので、ピストン１０の速度を大きくすることが可能となり、結果として打込みエネルギーを大きくできる等の作用効果を奏し得るようになる。

本発明燃焼式釘打機の一実施形態で初期状態を示す部分断面図。 ピストンとピストンリングとの関係を示す断面図。 ピストンリングの一例を示す斜視図。 従来のピストンとピストンリングとの関係を示す断面図。

符号の説明

３は排気口、４はシリンダ、５は燃焼室、６はファン、７はガスボンベ、８はモータ、９は点火プラグ、１０はピストン、１４はハウジング、１５は燃焼室枠、３３はヘッドカバー、３４は開口穴、５０はピストンリング、５１は開口部。

Claims (1)

1. シリンダ上方に設けられた燃焼室内で混合された燃料と空気を燃焼させてシリンダ内に移動可能に支持されたピストンを駆動し、ピストンと一体のドライバブレードにより釘を打ち出すと共に１個の開口部を有するピストンリングをピストン外周に少なくとも２個設け、ピストン外周とシリンダ内壁とのシールを維持するようにした燃焼式釘打機であって、
   前記少なくとも２個のピストンリングの開口部が重ならないように開口部をずらしてピストンリングを重ねて取付けたことを特徴とする燃焼式釘打機。
   

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