JP2009006450A - ガス燃焼式打込み工具 - Google Patents

Abstract

【課題】全高を低くして小型化を実現することができるとともに、十分な打込み能力と隅打ちなどにおける使い勝手を損なうことがない。
【解決手段】打撃ピストン５を摺動可能に収容する打撃シリンダ４の上方で筒状の可動スリーブ１５とシリンダヘッド部に囲われて形成されたガス燃焼式打込み工具の燃焼室２であって、該燃焼室２の筒状の可動スリーブ１５の移動により燃焼室２を開閉し、密閉状態において混合ガスに点火燃焼され、開放状態において空気の吸入と排気の排出がなされるガス燃焼式打込み工具の燃焼室２構造において、可動スリーブ１５を打撃シリンダ４よりも大径とし、可動スリーブ１５の下端を打撃シリンダ４の上部開口端よりも下方に延出し、打撃シリンダ４には、可動スリーブ１５の下端の開口部と摺動する摺動部１７を上部開口端よりも下方に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス燃焼式打込み工具の燃焼室の改良構造に関する。

一般に、ガス燃焼式打込み工具は、特許文献１、２に示されるように、打撃シリンダ上部に円筒状の可動スリーブを開閉可能に設け、可動スリーブが閉じて、燃焼室が密閉状態となったときに内部に可燃性ガスと新鮮な空気を供給し、可燃性ガスと空気とをファンの回転により撹拌混合した後、混合ガスに点火して爆発的に燃焼させ、高圧のガス圧を打撃ピストンに作用させてファスナーの打込みを行い、打込み終了後に燃焼室を開放させて燃焼ガスを排気し、次の打込み作動を準備するものである。

可動スリーブは打撃シリンダ上部に配置されており、この可動スリーブを上下動させることによって燃焼室を開閉する構造となっている。つまり、特許文献１、２に示されるように、上記可動スリーブが上方に移動したときは、打撃シリンダの上方に設けられたシリンダヘッドの外周面と上記打撃シリンダの上端の外周面とにそれぞれ設けた上部シール部と下部シール部に当接して燃焼室が密閉状態となり、可動スリーブが下方に移動したときは上記上下のシール部とのシールが外れて燃焼室を開き状態となるように構成されている。

このように、打撃シリンダと可動スリーブとは上下方向に直列的に配置する構造においては、打撃シリンダの上部には可動スリーブが配置できるだけでなく、さらに可動スリーブの上部に可動スリーブが上下動できるスペースが確保されている必要がある。この場合、打込み工具の全高が高くなり、その分大型化することは避けられない。
特公平４−４８５８９号公報 特開２００１−１６２５６０号公報

しかし、全高が高い打込み工具は、重量が重くなって疲れやすくなるだけでなく、隅打ちをする場合や斜め打ちをする場合には、上部が邪魔になって使い勝手がよくないという問題がある。

これに対し、可動スリーブの高さを低くすれば、全高は低くはなるが、燃焼室の容積が小さくなるので、燃焼エネルギも小さくなり、打込み能力が低下してしまう。そのほか、燃焼室の高さを抑えるために可動スリーブの径を大きくするという解決策も考えられるが、全高を抑えることができても打込み工具のボディが太くなるので、取り扱いにくく、隅打ちなどには不向きになる。

本発明は、上記問題点を解消し、燃焼室における基本的な配置構造の維持と所定の容積を確保しつつ全高を低くして小型化を実現することができるとともに、十分な打込み能力と隅打ちなどにおける使い勝手を損なうことがないガス燃焼式打込み工具を提供することをその課題とする。

すなわち、上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は打撃ピストンを摺動可能に収容する打撃シリンダの上方にシリンダヘッドを設け、上記打撃シリンダとシリンダヘッドとの間に筒状の可動スリーブを可動可能に配置し、上記可動スリーブの内側に形成された燃焼室を可動スリーブの可動により開閉し、密閉状態において混合ガスに点火燃焼され、開放状態において排気と吸気とがなされるガス燃焼式打込み工具において、上記可動スリーブを上記打撃シリンダよりも大径とし、可動スリーブの下端を上記打撃シリンダの上部開口端よりも下方に延出し、打撃シリンダの外周には、可動スリーブの下端の開口部と摺動する環状摺動部を上部開口端よりも下方に形成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記打撃シリンダの摺動部を、打撃シリンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンの上死点よりも下方に形成したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、上記打撃シリンダの上部の延長上に筒状の隔壁部を設け、該隔壁部の上部と下部にそれぞれ開口部を形成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、可動スリーブを打撃シリンダよりも大径とし、可動スリーブの下端を上記打撃シリンダの上部開口端よりも下方に延出し、打撃シリンダの外周には、可動スリーブの下端の開口部と摺動する環状摺動部を上部開口端よりも下方に形成した構成であるから、燃焼室は打撃シリンダの上部だけでなく、打撃シリンダの周囲にも延長形成されることになる。打撃シリンダの周囲に増えた容積分だけ可動スリーブの高さを低くすることができる。したがって、燃焼室における基本的な配置構造の維持と所定の容積を確保しつつ全高を低くすることができるとともに、十分な打込み能力と隅打ちなどの使い勝手を損なうことがないガス燃焼式打込み工具を提供することができる。

請求項２に係る発明によれば、打撃シリンダの摺動部を、打撃シリンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンの上死点よりも下方に形成したから、請求項１の場合と同様に、燃焼室を打撃シリンダの周囲にも延長でき、打撃シリンダの周囲に増えた容積分だけ可動スリーブの高さを低くすることができる。

請求項３に係る発明によれば、打撃シリンダの上端の延長上に筒状の隔壁部を設け、該隔壁部の上部と下部にそれぞれ開口部を形成したから、燃焼室の内部には、燃焼室の中央部から下部開口部を通って隔壁部の外側の燃焼室の下部へ、さらに外側の燃焼室の下部から上部、外側の燃焼室の上部から上部開口部を通って燃焼室の中央部へと流れる流路が形成される。このため、焼室内に供給されたガス燃料と空気とを混合撹拌するときに、混合ガスは上記流路に沿って滞留することなく円滑に流れるため、撹拌混合の効率がよく、したがって混合ガスを確実に燃焼させることができる。

以下に本発明に係るガス燃焼式打込み工具を釘打ち機について説明する。

図１及び図２において符号１はガス燃焼式打ち込み工具（釘打機）の工具本体を示す。この工具本体１にはグリップとマガジン（図示せず）とが連接されているとともに、内部には燃焼室２と打撃ピストン・シリンダ機構が設けられている。工具本体１の下方には釘を打ち出すノーズ部３が設けられている。

打撃ピストン・シリンダ機構は、打撃シリンダ４内に打撃ピストン５を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン５の下方にドライバ６を一体的に結合させたものである。

ところで、打撃シリンダ４の上部延長上には筒状の隔壁部９が設けられ、隔壁部９の上端は工具本体１の上部ハウジング７の内部に形成されたシリンダヘッド部８の下面に突き合せ結合されている。また、隔壁部９の上部と下部にはそれぞれ開口部１０、１１が形成されている。

なお、シリンダヘッド部８には点火プラグ１２と回転ファン１３が設けられている。点火プラグ１２は燃焼室２内のガス燃料と空気との混合ガスに点火して燃焼させるためのものであり、また回転ファン１３は、上記ガス燃料と空気とを撹拌混合するためのものであり、隔壁部９の中央に配置され、回転ファン１３の先端と隔壁部９との間の隙間は小さくなるように形成され、また、回転ファン１３の位置は、隔壁部９の上部開口部１０と下部開口部１１との間に配置されている。１４は回転ファン１３の駆動用モータである。また、図示しないが、シリンダヘッド部８にはガス容器に接続する燃料ガスの噴出ノズルが開口している。

さらに、打撃シリンダ４の上部には燃焼室２を構成する可動スリーブ１５が配置されている。可動スリーブ１５は円筒状に形成され、打撃シリンダ４と上部ハウジング７の内部に形成されたシリンダヘッド部８との間に上下方向に摺動可能に配置されている。そして、図１のように下動したときは可動スリーブ１５の内部に構成された燃焼室２は開放され、図２のように上動したときは、可動スリーブ１５の内部には密閉した燃焼室２が形成されるようになっている。

すなわち、シリンダヘッド部８の周縁は円形状に形成され、上記外周縁には上部Ｏリング１６が設けられている。また、打撃シリンダ４の中間部の外周に膨出形成された環状摺動部１７が形成され、該環状摺動部１７の外周面の下部には一定の間隔をおいて開口溝１８が抉り取られている。なお、環状摺動部１７は少なくとも打撃ピストン５の上死点よりも下方に形成されている。

可動スリーブ１５は中間部が膨らんだ筒状の部材で、打撃シリンダ４よりも大径に形成され、その下端は上記打撃シリンダ４の上部開口端よりも下方に延出されている。可動スリーブ１５の上下部には小径部２０、２１が形成され、上部の小径部２０の上端には一定の間隔をおいて突起部２２が形成されている。隣り合う突起部２２の間には開口溝２３が形成されている。また、下部の小径部２０の内周には下部Ｏリング２４が周設されている。

上記可動スリーブ１５の上部小径部２０の内面は、シリンダヘッド部８の端面の上部Ｏリング１６に摺動可能に配置され、また、可動スリーブ１５の下部小径部２０の下部Ｏリング２４は、打撃シリンダ４の環状摺動部１７の外面に摺動可能に配置されている。

上記構成により、可動スリーブ１５が図１のように下動したときは、シリンダヘッド部８の上部Ｏリング１６によるシールは解除され、燃焼室２の上部は開口溝２３を通して外部に開放される。同様に、可動スリーブ１５の下部Ｏリング２４のシールも解除され、燃焼室２の下部は打撃シリンダ４の摺動部の開口溝１８を通して外部に開放されている。これに対し、可動スリーブ１５が図２のように上動したときは、上部Ｏリング１６と下部Ｏリング２４とによって燃焼室２はシールされて密閉状態となる。

また、上記隔壁部９により、中央部の燃焼室２ａと隔壁部９の外側の燃焼室２ｂとが構成される。

なお、可動スリーブ１５は図示しないリンク部材を介してノーズ部３の先端に摺動自在に設けられたコンタクト部材２５に連結している。コンタクト部材２５はノーズ部３の先端から突出するようにバネ付勢されている。したがって、ノーズ部３を被打ち込み材に押し付けると、コンタクト部材２５は押し込まれて上動するので、リンク部材を介して可動スリーブ１５も上動し、図２のように密閉した燃焼室２が構成されるのである。逆に、ノーズ部３を被打ち込み材から離すと、コンタクト部材２５は元の位置に移動するので、可動スリーブ１５も下方に移動し、燃焼室２が開放されるのである。

次に、上記構成の釘打機の作動態様について説明する。まず釘の打ち込みに当たり、ノーズ部３を被打ち込み材に強く押しつけて工具本体１に対して相対的に上動させると、これに連動してコンタクト部材２５とともに可動スリーブ１５が上方に移動し、図２に示されるように、シリンダヘッド部８に設けられた上部Ｏリング１６と打撃シリンダ４の上端外周に設けられた下部Ｏリング２４によって密閉した燃焼室２が形成される。この燃焼室２内に噴射ノズルから可燃性ガスを噴射し、モータ１４により回転ファン１３を回転させて可燃性ガスと空気とを撹拌混合した後、トリガを引いて点火プラグ１２で点火して爆発的に燃焼させる。これにより、打撃ピストン５が駆動され、ノーズ部３内に供給された釘が打ち出される。

これに対し、打ち込み終了後に、打撃ピストン５が復帰し、さらに上記コンタクトアームを被打ち込み材から離反させることにより、図１に示されるように可動スリーブ１５を下方に移動させ、上記上部Ｏリング１６と下部Ｏリング２４によるシールが解除されて燃焼室２が開放され、上部の開口溝２３からは新鮮な空気が入り込み、下部の開口溝１８からは燃焼ガスが排気され、次の打ち込みが準備される。

上述のように、可動スリーブ１５は打撃シリンダ４よりも大径で、その下端は打撃シリンダ４の上部開口端よりも下方に延出しているとともに、打撃シリンダ４には、可動スリーブ１５の下端の開口部と摺動する摺動部１７を上部開口端よりも下方に形成されているから、燃焼室２は打撃シリンダ４の上部だけでなく、打撃シリンダ４の周囲にも延長形成されることになる。打撃シリンダ４の周囲に増えた容積分だけ可動スリーブ１５の高さを低くすることができる。したがって、図３に示すように、従来の釘打機Ａ１の燃焼室２ｐに比べ、燃焼室における基本的な配置構造が維持され、従来の釘打機Ａ１の燃焼室２ｐと同じ程度の所定の容積が確保することができるとともに、上記釘打機Ａ１の全高Ｌ１に比べ、全高Ｌを低くすることができる。したがって、小型になり重量も軽くなるので、取り扱いが楽になり、また隅打ちなどの細かい作業にも使い勝手がよくなるとともに、燃焼エネルギは変わらないので、十分な打込み能力が得られる。

また、打撃シリンダ４の上端の延長上に筒状の隔壁部９を設け、該隔壁部９の上部と下部にそれぞれ開口部２０、２１を形成したから、燃焼室２の内部には、燃焼室２の中央部２ａから下部開口部２１を通って隔壁部９の外側の燃焼室２ｂの下部、さらに外側の燃焼室２ｂの下部から上部へ、外側の燃焼室２ａの上部から上部開口部２０を通って燃焼室２の中央部へと流れる流路が矢印のように形成される。このため、燃焼室２内に供給されたガス燃料と空気とを燃焼室２の中央の回転ファン１３によって混合撹拌するときに、混合ガスは上記流路に沿って滞留することなく円滑に流れるため、撹拌混合の効率がよく、したがって混合ガスを確実に燃焼させることができる。

なお、実施例では可動スリーブを上下動することによって燃焼室が開閉する構成であることを説明したが、たとえば可動スリーブが回転することで燃焼室と可動スリーブ間で開閉する構成であってもよい。また、打撃シリンダ上端の延長上に筒状の隔壁部を設けた構成としているが、打撃シリンダとシリンダヘッド部をハウジング側に固定させて隔壁部を設けない構成でも可能である。

また、ガス燃料と空気とを混合する手段はファンに限定されない。

本発明に係る実施形態のガス燃焼式釘打機の要部を示す縦断面図で、燃焼室が開放されている状態の縦断面図 釘打込み時に燃焼室が密閉状態となった状態を示す上記釘打機の縦断面図 上記釘打機と従来の釘打機との全高の比較を示す説明図

符号の説明

Ａ ガス燃焼式打込み工具
２ 燃焼室
４ 打撃シリンダ
５ 打撃ピストン
１５ 可動スリーブ
１７ 摺動部

Claims (3)

1. 打撃ピストンを摺動可能に収容する打撃シリンダの上方にシリンダヘッドを設け、上記打撃シリンダとシリンダヘッドとの間に筒状の可動スリーブを可動可能に配置し、上記可動スリーブの内側に形成された燃焼室を可動スリーブの可動により開閉し、密閉状態において混合ガスに点火燃焼され、開放状態において排気と吸気とがなされるガス燃焼式打込み工具において、
   上記可動スリーブを上記打撃シリンダよりも大径とし、可動スリーブの下端を上記打撃シリンダの上部開口端よりも下方に延出し、打撃シリンダの外周には、可動スリーブの下端の開口部と摺動する環状摺動部を上部開口端よりも下方に形成した
   ことを特徴とするガス燃焼式打込み工具。
2. 上記打撃シリンダの摺動部を、打撃シリンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンの上死点よりも下方に形成したことを特徴とする、請求項１に記載のガス燃焼式打込み工具。
3. 上記打撃シリンダの上端の延長上に筒状の隔壁部を設け、該隔壁部の上部と下部にそれぞれ開口部を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス燃焼式打込み工具。

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