JP2006167901A - 燃焼式釘打機 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室における混合気の着火率の安定化を図るとともに、常に所要の出力を確保して釘打ちを安定的に行うことができる燃焼式釘打機を提供すること。
【解決手段】ハウジング２内に固設されたシリンダ５内にピストンを摺動自在に嵌挿し、該ピストンの摺動方向に移動可能な燃焼室枠体１９を前記シリンダ５に外嵌し、前記ハウジング２内の前記シリンダ５及び燃焼室枠体１９が収納された第１の空間Ｓ１とガスボンベ２２が収納された第２の空間Ｓ２を隔壁３によって画成し、該隔壁３に前記第１の空間Ｓ１と前記第２の空間Ｓ２とを連通させる連通孔３ａを形成し、混合気の燃焼室での燃焼によって前記ピストンを駆動し、該ピストンと一体のドライバブレードによって釘を打ち出す燃焼式釘打機１において、前記燃焼室での混合気の燃焼によって発生する排気ガスの前記隔壁３の連通孔３ａ方向への流れを規制するリブ１９ｃ，１９ｄを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスボンベから供給される燃料の燃焼によって発生する圧力を利用して釘を打ち込む燃焼式釘打機に関するものである。

この種の燃焼式釘打機は、従来の圧縮空気式釘打機に必要なコンプレッサやホースが不要で、操作性が良いという利点を有し、これについての種々の提案が今までになされている（特許文献１，２参照）。

図６に従来の釘打機の一例を示す。

即ち、図６は従来の釘打機１０１の破断側面図であり、図示の釘打機１０１においては、ハウジング１０２内に固設されたシリンダ１０５内に不図示のピストンが摺動自在に嵌挿され、該ピストンの摺動方向に移動可能な燃焼室枠体１１９が前記シリンダ１０５に外嵌され、前記ハウジング１０２内の前記シリンダ１０５及び燃焼室枠体１１９が収納された空間Ｓ１とガスボンベ１２２が収納された空間Ｓ２が隔壁１０３によって画成されている。そして、前記隔壁１０３には、両空間Ｓ１とＳ２を連通させる連通孔１０３ａが形成されており、この連通孔１０３ａには、燃焼室保持棒１２５が通過して空間Ｓ１内に臨み、その端部は燃焼室枠１１９の下端面に係合している。尚、燃焼室保持棒１２５は、トリガスイッチ１２４に連動し、燃焼室枠１１９に係合してこれを保持する機能を果たす。

而して、図６に示す状態から釘打機１０１を木材Ｗに向かって下げ、そのプッシュレバー１２１を木材Ｗに押し付けると、該プッシュレバー１２１とこれにアーム１３１を介して連接された燃焼室枠１１９がスプリング１２０の付勢力に抗して上動する。このように燃焼室枠１１９がシリンダ１０５に沿って上動し、その上端部内周と中間部内周がシリンダヘッド１０４とシリンダ１０５に気密に嵌合すると、該燃焼室枠１１９と、シリンダヘッド１０４、シリンダ１０５及び不図示のピストンによって密閉された燃焼室Ｓが画成される。そして、この燃焼室Ｓに前記ガスボンベ１２２から燃料を噴射し、該燃料と空気をファン１１５によって攪拌して形成される混合気の燃焼室Ｓでの燃焼によって前記ピストンを駆動し、該ピストンと一体の不図示のドライバブレードによって釘を木材Ｗに打ち込む。尚、図６において、１３２はプッシュスイッチであって、これは燃焼室枠１１９が所定一に上昇したことを検出するためのものである。

その後、ピストンが下死点近くまで下動すると、シリンダ１０５の不図示の排気口が開口し、燃焼室Ｓ内に発生した高温・高圧の排気ガスが排気口から逆止弁を通って大気中に排出される。すると、燃焼室Ｓ内の圧力が次第に低下し、その圧力が大気圧まで低下すると、逆止弁によって燃焼室Ｓが再び密閉され、該燃焼室Ｓが急冷されることによる熱真空によってピストンがシリンダ１０５内を上動して図６に示す初期位置に復帰する。

次に、釘打機１０１を持ち上げて図６に示すようにプッシュレバー１２１を木材Ｗから離間させ、トリガスイッチ１２４をＯＦＦすると、これに連動して燃焼室保持棒１２５による燃焼室枠１１９の下端面への係合が解除され、スプリング１２０の付勢力によって燃焼室枠１１９も図６に示す元の位置に復帰するため、燃焼室Ｓは密閉状態が解除されて大気に開放される。そして、この状態では、モータ１１３は不図示の制御回路によって所定時間駆動されているためにファン１１５が回転を続け、ヘッドカバー１１２に開口する吸気口１１２ａから外気が流路１２８を通って燃焼室Ｓ内流入し、燃焼室Ｓ内に残量する排気ガスを外気によって燃焼室Ｓ外へと排出する掃気作用がなされる。

特公平７−０３６９８５号公報 特公平３−０２５３０７号公報

ところで、斯かる燃焼式釘打機１０１においては、混合気の爆発燃焼時の熱が蓄積し、釘打作業が連続的に行われると非常に熱くなる。熱くなる箇所は、主に燃焼室枠１１９とシリンダ１０５であり、打込み動作後の掃気時には燃焼室枠１１９とシリンダ１０５の冷却も行っている。この場合の掃気の主たる流れは、燃焼室枠１１９の下部及び排気口１１９ａより排出された後、開口部１３０より排出される流れである。

しかし、シリンダ１０５と燃焼室枠１１９が収納されている空間Ｓ１とガスボンベ１２２が収納されている空間Ｓ２を隔てる隔壁１０３には、燃焼室保持棒１２５を通すための連通孔１０３ａが開口しているため、高温の排気ガス（掃気）の流れの一部が連通孔１０３ａを通って空間Ｓ２に流入し、ガスボンベ１２２を加熱するために該ガスボンベ１２２の温度が上昇する。

ところで、ガスボンベ１２２内の燃料は温度による圧力変化特性が大きいため、上述のようにガスボンベ１２２の温度が上昇すると、燃料噴射量に変動が生じて一定しない。燃焼式釘打機１０１においては、燃焼室Ｓでの混合気の濃度が或る一定の範囲内にあるときのみ着火燃焼が可能であり、混合気の燃料ガス濃度が薄過ぎたり、逆に濃過ぎる場合には着火しなかったり、極端に出力が低下して初期の釘打ちを安定的に行うことができないという問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ガスボンベの温度を安定化させることによって燃料噴射量を安定させ、燃焼室における混合気の着火率の安定化を図るとともに、常に所要の出力を確保して釘打ちを安定的に行うことができる燃焼式釘打機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、ハウジング内に固設されたシリンダ内にピストンを摺動自在に嵌挿し、該ピストンの摺動方向に移動可能な燃焼室枠体を前記シリンダに外嵌し、前記ハウジング内の前記シリンダ及び燃焼室枠体が収納された第１の空間とガスボンベが収納された第２の空間を隔壁によって画成し、該隔壁に前記第１の空間と前記第２の空間とを連通させる連通孔を形成し、前記シリンダとピストン及び燃焼室枠体とで画成される燃焼室に前記ガスボンベから燃料を噴射し、該燃料と空気をファンによって攪拌して形成される混合気の前記燃焼室での燃焼によって前記ピストンを駆動し、該ピストンと一体のドライバブレードによって釘を打ち出す燃焼式釘打機において、前記燃焼室での混合気の燃焼によって発生する排気ガスの前記隔壁の連通孔方向への流れを規制するリブを設けたことを特徴とする。

具体的には、前記隔壁の連通孔に面したシリンダの外面であって、シリンダの連通孔の投影部位に対してシリンダ長手方向且つ連通孔投影部位よりも前記ファン側に、シリンダ長手方向に対して交差する斜めのリブを設けたことを特徴とする。

又、前記リブを前記燃焼室枠の両側部に形成された側方遮蔽リブで構成したことを特徴とする。

更に、前記リブを前記燃焼室枠下端部に突出した下方遮蔽リブで構成したことを特徴とする。

本発明によれば、隔壁の連通孔方向への排気ガスの流れをリブによって規制し、排気ガスが連通孔を通って第２の空間へ流入しないようにしたため、第２の空間に収納されたガスボンベが排気ガスによって加熱されることがなく、該ガスボンベの温度が安定する。この結果、ガスボンベから燃焼室への燃料の噴射量が安定し、燃焼室における混合気の着火率が安定するとともに、所定濃度の混合気の燃焼によって常に所要の出力が確保されて釘打ちが安定的に行われる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明に係る燃焼式釘打機の破断側面図、図３は燃焼室枠を示す図１の矢視Ａ方向断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図、図５は図１の矢視Ｃ方向の図である。尚、以下の説明で「上下」とは、当該燃焼式釘打機を図１及び図２に示す状態で使用する場合の上下を言うものとする。

本発明に係る燃焼式釘打機（以下、単に「釘打機」と略称する）１は、ハウジング２内に上下方向に長い隔壁３によって大小の空間Ｓ１，Ｓ２が画成されており、一方の空間Ｓ１内の上部にはシリンダヘッド４が固設され、その下方にはシリンダ５が固設されている。そして、図２に示すように、シリンダ５内にはピストン６が摺動自在に嵌挿されており、該ピストン６の中心からはドライバブレード７が下方に向かって一体に延出している。又、シリンダ５内の底部には、前記ピストン６に当接してそのストロークを規制するためのバンプラバー８が設けられており、シリンダ５の前記バンパー８に近い箇所には矩形孔状の複数の排気口９が形成され、各排気口９には、シリンダ５の内部から外部方向への排気ガスの流れを許容する逆止弁１０が設けられている。尚、シリンダ５の上端部外周にはシールリング１１が嵌装されている。

又、前記シリンダヘッド４は、ハウジング２の上部に被着されたヘッドカバー１２によって覆われており、ヘッドカバー１２には吸気口１２ａが形成されている。そして、シリンダヘッド４の中心部にはモータ１３が内蔵されており、該モータ１３から下方へ延びる出力軸（モータ軸）１４の先端部にはファン１５が取り付けられている。又、シリンダヘッド４には燃料通路１６が形成され、この燃料通路１６は、その一端が燃料噴射口１６ａとして開口しており、同シリンダヘッド４の側部にはシールリング１７が嵌装され、底部には点火プラグ１８が取り付けられている。

更に、ハウジング２の空間Ｓ１内の前記シリンダ５の外側には筒状の燃焼室枠１９が配置されており、この燃焼室枠１９は、シリンダ５に沿って上下動可能に外嵌されている。又、燃焼室枠１９は、アーム３１を介してプッシュレバー２１に接続されており、アーム３１とシリンダ５との間にスプリング２０によって常時下方に付勢されている。そして、この燃焼室枠１９の前半部（図１の左半分）には、図３に示すように、矩形孔状の２つの排気口１９ａが並設されており、燃焼室枠１９は、ハウジング２から下方へ延出するプッシュレバー２１に連接され、プッシュレバー２１と共にシリンダ５に沿って上下動する。尚、図１及び図２に示すように、燃焼室枠１９の上部内周にはリブ１９ｂが一体に形成されている。

他方、ハウジング２内に形成された他方の空間Ｓ２内には、ガスボンベ２２が着脱可能に収容されている。

又、ハウジング２からはハンドル２ａが後方（図１及び図２の右方）に向かって一体に延設されており、このハンドル２ａ内には、前記モータ１３の駆動源としての電池２３が着脱可能に取り付けられている。更に、ハンドル２ａにはトリガスイッチ２４が設けられており、このトリガスイッチ２４には燃焼室保持棒２５が連接されている。

ところで、図１及び図２に示すように、ハウジング２内を２つの空間Ｓ１，Ｓ２に区画する前記隔壁３には、両空間Ｓ１，Ｓ２を連通させる連通孔３ａが形成されており、前記燃焼室保持棒２５は、その一端が隔壁３の前記連通孔３ａを通過して空間Ｓ１内に臨み、該空間Ｓ１内に収容された前記燃焼室枠１１９の下端面に選択的に係合し、他端は前記トリガスイッチ２４に連結されている。

又、ハウジング２には、多数の釘を収容して成るマガジン２６がハンドルに沿って設けられており、着脱可能に装着されており、該マガジン２６と前記プッシュレバー２１の間には、マガジン２６内の釘を前記ドライバブレード７に対向する位置に案内するためのテールカバー２７が設けられている。

ここで、本発明の要旨について説明する。

本実施の形態に係る釘打機１においては、後述のように燃焼室Ｓでの混合気の燃焼によって発生する排気ガスの隔壁３の連通孔３ａ方向への流れを規制するリブが設けられている。

即ち、図５に示すように、隔壁３に面するシリンダ５の背面側（図１及び図２のシリンダ５の右側面）に投影した隔壁３の連通孔投影部（図５には鎖線にて表示）３ａ’において、連通孔投影部３ａ’の上流及び下流側（排気ガスの上方から下方に向かう流れ方向に対して上流及び下流側であって、連通孔３ａの上下側）には複数の縦リブ５ａが形成されるとともに、連通孔投影部３ａ’の上流側には、排気ガスの流れを連通孔３ａを避けて左右に振り分けるための斜めのリブ（具体的には、連通孔投影部３ａ’の中心線から両外側に向かって下方に傾斜するリブ）５ｂが形成されている。

又、図１及び図３に示すように、燃焼室枠１９の両側部には、燃焼室枠１９の排気口１９ａからの排気ガスが前記連通孔３ａ側へ回り込むのを込みを防ぐための上下方向に長い側方遮蔽リブ１９ｃが一体に形成されている。

更に、図１及び図４に示すように、燃焼室枠１９の背面側下端部のコーナー部には、ハウジング２との間に形成される隙間を埋める水平な下方遮蔽リブ１９ｄが一体に形成されている。

次に、本実施の形態に係る釘打機１の作用について説明する。

図１及び図２に示すように、プッシュレバー２１が木材Ｗの表面から離間している初期状態から、ハンドル２ａを把持して当該釘打機１を木材Ｗに向かって下げ、そのプッシュレバー２１を木材Ｗに押し付けると、該プッシュレバー２１とこれに連接された燃焼室枠１９がスプリング２０の付勢力に抗して上動する。このように燃焼室枠１９がシリンダ５に沿って上動し、その上端部内周と中間部内周がシールリング１７，１１を介してシリンダヘッド４とシリンダ５に気密に嵌合すると、該燃焼室枠１９とシリンダヘッド４及びシリンダ５との間にそれぞれ形成された流路２８，２９が共に閉じられ、燃焼室枠１９と、シリンダヘッド４、シリンダ５及びピストン６によって密閉された燃焼室Ｓが画成される。

すると、燃焼室枠１９の上動に連動してガスボンベ２２内の燃料（可燃性ガス）がシリンダヘッド４に形成された燃料通路１６を通って燃料噴射口１６ａから燃焼室Ｓへと噴出される。そして、燃焼室枠１９が最上端に達してプッシュスイッチ３２又は前記トリガスイッチ２４の一方がＯＮするとモータ１３が駆動され、該モータ１３によってファン１５が燃焼室Ｓ内で回転する。このファン１５の回転と燃焼室枠１９に形成された前記リブ１９ｂの作用によって、燃焼室Ｓ内では燃料（可燃性ガス）と空気とが乱流混合されて混合気が形成される。

その後、トリガスイッチ２４の他方がＯＮすると、不図示の点火火花回路の動作によって点火プラグ１８がスパークし、燃焼室Ｓ内の混合気が着火されて燃焼し、この混合気の燃焼・膨張によってピストン６がシリンダ５内を下方へと移動し。該ピストン６に一体に形成されたドライバブレード７が不図示の釘を木材Ｗに打ち込む。尚、トリガスイッチ２４をＯＮすると、これに連動して燃焼室保持棒２５は燃焼室枠１９の下端面に係合してこれを保持し、その下動を阻止する。

而して、ピストン６が下死点近くまで下動すると、シリンダ５の排気口９が燃焼室Ｓに開口し、燃焼室Ｓ内に発生した高温・高圧の排気ガスが排気口９から逆止弁１０を通って大気中に排出される。すると、燃焼室Ｓ内の圧力が次第に低下し、その圧力が大気圧まで低下すると、逆止弁１０によって燃焼室Ｓが再び密閉され、該燃焼室Ｓが急冷されることによる熱真空によってピストン６がシリンダ５内を上動して図２に示す初期位置に復帰する。

その後、釘打機１を持ち上げて図１及び図２に示すようにプッシュレバー２１を木材Ｗから離間させ、トリガスイッチ２４をＯＦＦすると、これに連動して燃焼室保持棒２５による燃焼室枠１９の下端面への係合が解除され、スプリング２０の付勢力によって燃焼室枠１９も図１及び図２に示す元の位置に復帰するため、燃焼室Ｓは密閉状態が解除されて大気に開放される。そして、この状態では、モータ１３は不図示の制御回路によって駆動されているためにファン１５が回転を続け、ヘッドカバー１２に開口する吸気口１２ａから外気が流路２８を通って燃焼室Ｓ内流入し、燃焼室Ｓ内に残量する排気ガスを燃焼室Ｓ外へと排出する掃気作用を行う。

上述のように掃気がなされると、高温の排気ガス（残留ガス）が図２に矢印にて示すように燃焼室Ｓから流路２９を通って燃焼室枠１９とシリンダ５との間の隙間を下方へと流れ、その一部は燃焼室枠１９に開口する前記排気口１９ａから燃焼室枠１９の外へと排出され、ハウジング２とシリンダ５との間の隙間を通ってハウジング２の前半部の下端部に開口する開口部３０から大気中へと排出される。このとき、前述のように燃焼室枠１９の左右側部に形成された前記側方遮蔽リブ１９ｃが排気ガスの燃焼室枠１９の後半部（隔壁の連通孔が開口する側）への回り込みを防ぐため、排気口１９ａから排出される排気ガスの大部分はハウジング２の前半部の下端に開口する開口部３０から大気中に排出される。

又、他の排気ガス（残留ガス）は、シリンダ５と燃焼室枠１９との間の空間を下方に向かって流れるが、前述のように燃焼室枠１９の背面側下端部のコーナー部には下方遮蔽リブ１９ｄが一体に形成され、燃焼室枠１９とハウジング２との間に形成される隙間が下方遮蔽リブ１９ｄによって狭められるため、燃焼室枠１９の下端開口部から排出された排気ガスの隔壁３と燃焼室枠１９間の隙間への回り込みが下方遮蔽リブ１９ｄによって防がれる。そして、シリンダ５の背面の連通孔３ａの上流側に位置する部位には、排気ガスの流れを連通孔３ａを避けて左右に振り分けるための斜めのリブ５ｂが形成されているため、燃焼室枠１９とシリンダ５との間の空間の背面側（連通孔３ａ側）を流れる排気ガスは、シリンダ５に形成された斜めのリブ５ｂによって前面側へと向きが変えられ、その大部分はハウジング２の前側下端に開口する開口部３０から大気中に排出される。

以上のように、掃気行程において、燃焼室Ｓに残留する高温の排気ガスは、側方遮蔽リブ１９ｃによって燃焼室枠１９の後半部（隔壁３の連通孔３ａが開口する側）への回り込みが防がれるとともに、隔壁３と燃焼室枠１９間の隙間への回り込みが下方遮蔽リブ１９ｄによって防がれ、更に、燃焼室枠１９とシリンダ５との間の空間の背面側（連通孔３ａ側）を流れる排気ガスは、斜めのリブ５ｂによって前面側へと向きが変えられ、その大部分がハウジング２の前側下端に開口する開口部３０から排出されるため、隔壁３に形成された連通孔３ａへ向かう排気ガスの流れが阻止される。この結果、連続的に釘打ち作業を続けたために釘打機１の温度が上昇した場合であっても、高温の排気ガスが連通孔３ａを通って空間Ｓ２へと流入してガスボンベ２２を加熱することがなく、ガスボンベ２２の温度が安定し、該ガスボンベ２２から燃焼室Ｓへの燃料の噴射量が安定し、燃焼室Ｓにおける混合気の着火率が安定するとともに、所定濃度の混合気の燃焼によって常に所要の出力が確保され、釘打ちが安定的に行われる。

而して、プッシュレバー２１が木材Ｗから離れ、プッシュスイッチ３２がＯＦＦした後所定時間が経過すると、モータ１３によるファン１５の回転が停止して、釘打機１は初期状態に復帰し、以後は前記と同様の作用が繰り返されて木材Ｗに釘が連続的に打ち込まれる。

本発明は、ハウジング内をシリンダ及び燃焼室枠体が収納された第１の空間とガスボンベが収納された第２の空間とに区画する隔壁に連通孔を形成して成る燃焼式釘打機に対して適用可能である。

本発明に係る燃焼式釘打機の破断側面図である。 本発明に係る燃焼式釘打機の破断側面図である。 燃焼室枠を示す図１の矢視Ａ方向断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１の矢視Ｃ方向の図である。 従来の燃焼式釘打機の破断側面図である。

符号の説明

１ 燃焼式釘打機
２ ハウジング
３ 隔壁
３ａ 連通孔
４ シリンダヘッド
５ シリンダ
５ａ，５ｂ リブ
６ ピストン
７ ドライバブレード
９ 排気口
１０ 逆止弁
１３ モータ
１５ ファン
１８ 点火プラグ
１９ 燃焼室枠
１９ａ 排気口
１９ｂ リブ
１９ｃ 側方遮蔽リブ
１９ｄ 下方遮蔽リブ
２１ プッシュレバー
２２ ガスボンベ
２４ トリガスイッチ
２５ 燃焼室保持棒
２８，２９ 流路
３０ 開口部
Ｓ 燃焼室
Ｓ１ 第１の空間
Ｓ２ 第２の空間

Claims (4)

1. ハウジング内に固設されたシリンダ内にピストンを摺動自在に嵌挿し、該ピストンの摺動方向に移動可能な燃焼室枠体を前記シリンダに外嵌し、前記ハウジング内の前記シリンダ及び燃焼室枠体が収納された第１の空間とガスボンベが収納された第２の空間を隔壁によって画成し、該隔壁に前記第１の空間と前記第２の空間とを連通させる連通孔を形成し、前記シリンダとピストン及び燃焼室枠体とで画成される燃焼室に前記ガスボンベから燃料を噴射し、該燃料と空気をファンによって攪拌して形成される混合気の前記燃焼室での燃焼によって前記ピストンを駆動し、該ピストンと一体のドライバブレードによって釘を打ち出す燃焼式釘打機において、
   前記燃焼室での混合気の燃焼によって発生する排気ガスの前記隔壁の連通孔方向への流れを規制するリブを設けたことを特徴とする燃焼式釘打機。
2. 前記隔壁の連通孔に面したシリンダの外面であって、シリンダの連通孔投影部位に対してシリンダ長手方向且つ連通孔投影部位よりも前記ファン側に、シリンダ長手方向に対して交差する斜めのリブを設けたことを特徴とする請求項１記載の燃焼式釘打機。
3. 前記リブを前記燃焼室枠の両側部に形成された側方遮蔽リブで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼式釘打機。
4. 前記リブを前記燃焼室枠下端部に突出した下方遮蔽リブで構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の燃焼式釘打機。

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