JP2009012114A

JP2009012114A - ガス燃焼式打込み工具

Info

Publication number: JP2009012114A
Application number: JP2007176034A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tamura; 純一田村; Katsuhiko Murayama; 勝彦村山; Masakazu Konishi; 正和小西
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: JP5125265B2; TW200927412A; WO2009005104A1

Abstract

【課題】工具を大型化することなく、燃焼ガスのガス管の管路面積を大きくする。
【解決手段】マガジン２に収納された連結ファスナーに係脱する送りピストン８を上記ノーズ部５側に送る釘送り方向とその反対の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構６とを備え、上記送りピストン８を常時送り方向にバネ付勢し、上記燃焼ガスの一部を、上記燃焼室４と上記送りピストン・シリンダ機構６との間に設けられたガス管路２１を経由して上記送りシリンダ７に供給して上記送りピストン８をバネ２０に抗して退避方向に作動させるガス燃焼式打込み工具において、上記ガス管路２１の断面を扁平な形状に形成するとともに、ガス管路２１の一端を直接に上記燃焼室４に開口させ、他端を上記送りシリンダ７に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼室内の可燃性ガスと空気とを撹拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させて打撃ピストン・シリンダ機構を駆動することによりノーズ部からファスナーを打ち出すとともに、ノーズ部にファスナーを送る送りピストン・シリンダ機構と上記燃焼室との間にガス管を設け、送りピストン・シリンダ機構をバネとガス管からの燃焼ガスとによって往復作動させるガス燃焼式打込み工具に関する。

ガス燃焼式打込み工具の一例として、ボディ内に密閉された燃焼室内へ可燃性ガスを注入して燃焼室内で可燃性ガスと空気との混合ガスを撹拌し、撹拌された混合ガスを燃焼室内で燃焼させることによって燃焼室内に高圧の燃焼ガスを発生させ、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容されている打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させ、この打撃ピストンの下面側に結合されているドライバによって、ボディの下方のノーズ部に供給されたファスナーを鋼板やコンクリートへ打ち込むようにした燃焼ガス駆動打込み機が知られている。このような燃焼ガス駆動打込み機では可燃性ガスを充填したガスボンベ等の容器を工具内に装着するとともに、可燃性ガスに着火するための電力源であるバッテリーを工具に装着することによって携帯が可能な工具として形成されており、電力や圧縮空気等の動力供給源に拘束されることなく釘やピンなどのファスナーの打ち込み作業を行うことが可能にされている。

上記ガス燃焼式打込み工具では、マガジンに収納された連結ファスナーを順次ノーズ部に送り込む送り機構が設けられている。この送り機構としては、送りシリンダに摺動自在に収容された送りピストンに、マガジンに収納された連結ファスナーに係脱可能な送り爪を設け、送りピストンを送り爪をノーズ部側に送る釘送り方向とその反対の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構が一般的である。

この場合、送りピストン・シリンダ機構の送りピストンはバネと燃焼室の燃焼ガスの圧力を利用して往復動させ、送りピストンを常時バネによって釘送り方向に付勢しておき、打撃時には燃焼ガスの圧力により送りピストンをバネに抗して退避方向に移動させるものが知られている。この技術においては、燃焼室と送りシリンダとの間に金属製のチューブを配置し、このチューブを介して燃焼ガスを送りシリンダに送るようになっている（特許文献１参照）。チューブは打撃シリンダの外側に沿って這うように設けられている。
米国特許第７、０４０、５号明細書

ところで、送りシリンダに送られる燃焼ガスは冷却すると容積が小さくなってしまい、送りピストンを保持する力も小さくなってしまう。送りピストンの保持力が小さくなると、送りピストンはバネによってファスナー送り方向に移動してしまうので、マガジン内の先頭ファスナーをノーズ部内に押し出す。これが、釘打込み後に打撃ピストンがリターンする途中に行われると、バネによって押し出された先頭ファスナーがリターン中のドライバに接触して摺り付くから、その接触抵抗により打撃ピストンが上死点まで復帰できないリターン不良が起きる可能性が大きい。したがって、燃焼室からは十分な量の燃焼ガスが送りシリンダに送られる必要がある。

しかしながら、チューブによるガス管路は、断面積が小さいので、十分な燃焼ガスを送ることが難しい。このため、摺り付き現象が発生する可能性が高い。断面積を大きくしようとすればチューブ径が大きくなり、工具自体が大型化してしまうので好ましくない。

本発明は前記問題点を解消し、工具を大型化することなく、燃焼ガスのガス管の管路面積を大きくすることができる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。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、可燃性ガスと空気とを撹拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させる燃焼室と、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容された打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させる打撃ピストン・シリンダ機構と、上記打撃ピストンの下面側に結合されているドライバを摺動案内してファスナーを打ち出すノーズ部と、マガジンに収納された連結ファスナーに係脱する送りピストンを上記ノーズ部側に送る釘送り方向とその反対の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構とを備え、上記送りピストンを常時送り方向にバネ付勢し、上記燃焼ガスの一部を、上記燃焼室と上記送りピストン・シリンダ機構との間に設けられたガス管路を経由して上記送りシリンダに供給して上記送りピストンを上記バネに抗して退避方向に作動させるガス燃焼式打込み工具において、上記ガス管路の一部又は全部の断面を扁平な形状に形成するとともに、ガス管路の一端を直接に上記燃焼室に開口させ、他端を上記送りシリンダに接続することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記ガス管路を上記打撃シリンダと一体に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、燃焼ガスを燃焼室から送りシリンダに送るガス管路の断面を扁平な形状に形成したから、断面を円形にする場合に比べて出っ張り量が小さくても断面積を大きくすることができるので、大型化することなく、燃焼ガスのガス管の管路面積を大きくすることができる。したがって、上記ガス管から十分な燃焼ガスを送って送りピストンを退避状態に保持して打撃ピストンのリターン時の摺り付きを有効に防止し、常に良好なリターンを確保することができる。

請求項２に係る発明によれば、上記ガス管路を上記打撃シリンダと一体に形成したから、ガス管路は打撃シリンダの肉厚内に納まる。したがって、ガス管路が打撃シリンダの外に出っ張ることは全くなくなるほか、ガス管路の断面を長円形状に形成したので、十分な燃焼ガスを送って送りピストンを退避状態に確実に保持することができる。

図１において符号１はガス燃焼式釘打機のボディを示す。このボディ１には、グリップ（図示せず）とマガジン２とが連設されているとともに、打撃ピストン・シリンダ機構３と燃焼室４とノーズ部５と釘送り用の送りピストン・シリンダ機構６とが設けられている。

打撃ピストン・シリンダ機構３は、打撃シリンダ１０内に打撃ピストン１１を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン１１の下方にドライバ１２を一体的に結合させたものである。なお、９は打撃ピストン１１の上動を規制するＣ止め輪である。

燃焼室４は、上記打撃ピストン１１の上端面と打撃シリンダ１０と上部ハウジング１３の内部に形成された上部壁１４（シリンダヘッド）と両者間に配置されている環状の可動スリーブ１５とによって形成されており、可動スリーブ１５を図１のように下方に移動させることにより燃焼室４の上部が大気に連通し、図２のように上方に移動させることにより密閉された燃焼室４が形成されるように構成されている。

すなわち、可動スリーブ１５はリンク部材（図示せず）を介してコンタクト部材１６と連係しており、バネによって開放側に付勢されている。

コンタクト部材１６はノーズ部５に沿って上下に摺動自在に設けられ、その下端１６ａはノーズ部５から突出している。そして、ノーズ部５とともに上記下端１６ａを被打込み材に押し付けることにより、これと連動してコンタクト部材１６が相対的に上方に移動し、リンク部材を介して可動スリーブ１５を上方に移動させる。これにより密閉された燃焼室４が形成される。その反対に、ノーズ部５を被打込み材から離反させることにより、コンタクト部材１６は相対的に下方に移動し、リンク部材と可動スリーブ１５はバネにより下方に移動し、燃焼室４は大気に開放される。

上記シリンダヘッド１４には、ガス容器に連通する噴射ノズル１７と、混合ガスに点火して燃焼させるための点火プラグ（図示せず）が配置されている。また、上部ハウジング１３にはモータ１８が設けられ、その出力軸には、燃焼室４内に噴射された可燃性ガスを燃焼室４内の空気と撹拌させて燃焼室４内で所定の空燃比の混合ガスを生成するための回転ファン１９が設けられている。

ノーズ部５は上記ドライバ１２の摺動を案内するとともに、マガジン２に開口している。

送りピストン・シリンダ機構６は、送りシリンダ７内に摺動自在に収容された送りピストン８を連結させ、送りピストン８の先端の送り爪をマガジン２に収納された連結釘に係脱させて、図１の実線で示す上記ノーズ部５側に送る釘送り方向と、同図に点線で示すように、その反対の退避方向に往復動させるものである。送りピストン８が送り方向の移動端まで移動したときは、連結釘の先頭釘Ｎはノーズ部５の射出口内に押し込まれる。したがって、送りピストン８が上記送り方向の移動端位置にある状態では、連結釘も動かないので、先頭釘は射出口内壁に押し付けられた状態に保持される。

次に、上記送りピストン・シリンダ機構６の送りシリンダ７には、常時送りピストン８を送り方向に付勢するバネ２０が設けられている。これに対し、送りシリンダ７の上記バネ２０と反対側はガス管路２１を介して上記燃焼室４と連結している。

次に、上記構成のガス燃焼式釘打機の作動について説明する。まず、釘の打ち出しに当たり、コンタクト部材１６の先端を被打ち込み材に押し付けることにより、可動スリーブ１５を上方に移動させる。これにより密閉された燃焼室４が形成され、噴射ノズル１７から燃焼室４内に可燃性燃料ガスが供給され、回転ファン１９が回転して燃焼室４内に噴射された可燃性ガスを燃焼室４内の空気と撹拌させて所定の空燃比の混合ガスにする。トリガレバー（図示せず）を引き操作すると、点火プラグによって混合ガスに点火され、爆発的に燃焼する。この高圧の燃焼ガスによって打撃シリンダ１０内の打撃ピストン１１に作用させて打撃ピストン１１を衝撃的に駆動させ、この打撃ピストン１１の下面側に結合されているドライバ１２によってノーズ部５内に供給されている釘Ｎを打ち出し、被打ち込み材内に打ち込む。

打ち込みが完了すると、燃焼室４内の温度が急激に下がるので、打撃シリンダ１０まで拡大した打撃ピストン１１の上方空間は負圧となり、下からの大気圧との差圧によって元の容積に戻ろうとするので、図１に示されるように、打撃ピストン１１は上死点にリターン移動する。そして、釘打機を被打込み材から離すと、コンタクト部材１６が相対的に下方に移動するので、可動スリーブ１５も下方に移動し、燃焼室４は大気に開かれ、新しい空気が入り込んで次の作動が準備される。

ところで、上記ノーズ部５には送りピストン・シリンダ機構６により、マガジン２（図示せず）内の釘が送り込まれる。送りピストン・シリンダ機構６は送りシリンダ７内に送りピストン８を往復動可能に設け、送りピストン８はマガジン２内の連結釘を上記ノーズ部５側に送る釘送り方向とその反対の退避方向に移動するように構成されている。送りピストン８はバネ２０により常時送り方向にバネ付勢されている。これに対し、送りシリンダ７の端部にはガス管路２１が開口し、このガス管路２１から供給されたガスによって上記送りピストン８を上記バネ２０に抗して退避方向に作動させるようになっている。なお、打撃ピストン１１が上死点にリターンした後、送りシリンダ７内のガスは排出され、送りピストン８はバネ２０によって次の釘をノーズ部５に向けて送り作動する。

上記ガス管路２１は上記燃焼室４と上記送りピストン・シリンダ機構６との間に設けられている。

ガス管路２１は図１および図２に示されるように、上記打撃シリンダ１０の側壁２２の内部に一体に形成されている。また、ガス管路２１の上部２１ａは断面が扁平な形状、つまり略長方形であるが、長辺２３が打撃シリンダ１０の内外周面の曲面に沿うように湾曲している。

すなわち、打撃シリンダ１０はアルミニウム又はその合金のダイキャスト成型等によって成形されたもので、その内周面には打撃ピストン１１が摺動自在に収容されるので、断面は円形になっている。また、外周面のうち上部も、可動スリーブ１５の下部１５ａの内周面が上下方向に摺動するので、断面は円形になっている。つまり、打撃シリンダ１０の上部の内外周面は円形になっている。そこで、上記内周面と外周面との間に肉厚部分に扁平なガス管路２１ａが形成されている。そして、打撃シリンダ１０のうち可動スリーブ１５が摺動しない部分は、打撃シリンダ１５の外周面の一部を外側に突出させて肉厚とし、この部分には断面円形のガス管路２１ｂが形成され、上記上部ガス管路２１ａと一体に連続している。そして、ガス管路２１の上端は燃焼室４内に臨むように形成され、下端は上記送りシリンダ７から延長形成された断面円形の管路２４の端部に一体的に連結し、管路２４を介して送りシリンダ７に接続している。

以上のように、燃焼ガスを燃焼室４から送りシリンダ７に送るガス管路２１の断面を扁平な形状に形成したから、断面を円形にする場合に比べて出っ張り量が小さくても断面積を大きくすることができるので、大型化することなく、燃焼ガスのガス管路面積を大きくして送りシリンダ７に供給する燃焼ガス量を増大させることができる。したがって、上記ガス管路２１から十分な燃焼ガスを送って送りピストン８を退避状態に保持して打撃ピストン１１のリターン時の摺り付きを有効に防止し、常に良好なリターンを確保することができる。

なお、ガス管路２１の上部２１ａの断面積を円形にすると、図２に点線で示すガス管路２１´のように、外側に出っ張るので、打撃シリンダ１０まわりの形状が大きくなってしまい、可動スリーブの内径も大きくせざるを得なくなってしまう。

また、上記ガス管路２１を上記打撃シリンダ１０と一体に形成したから、ガス管が打撃シリンダ１０の外に出っ張ることはほとんどなくなるほか、ガス管路２１を別部品によって形成する必要がないので、コストも低く抑えることができる。

特に、ガス管路２１の上部は扁平にし、打撃シリンダ１０の内外周面を円形にして打撃ピストン１１と可動スリーブ１５の摺動の円滑性を損なうことがない。

なお、ガス管路２１の端部は送りシリンダ７に直接に接続してもよい。

また、ガス管路は必ずしも打撃シリンダ１０と一体に形成する必要はない。打撃シリンダ１０と別体のチューブ管とし、これを打撃シリンダ１０の外側面に沿って這わせてもよい。この場合は、チューブ管全体の断面を扁平な形状にする。

なお、本発明に係る打込み工具は、釘打機に限定されない。燃焼によって動力が伝達され、連結された頭付き棒材（釘、ネジ）や頭無し棒材（平行ピン）等のファスナーを送る打込み工具に適用することができる。

ガス燃焼式釘打機の非作動時の要部を示す縦断面図図１のＸ−Ｘ線上の断面図

符号の説明

２マガジン
４燃焼室
６送りピストン・シリンダ機構
７送りシリンダ
８送りピストン
２１ガス管路

Claims

可燃性ガスと空気とを撹拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させる燃焼室と、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容された打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させる打撃ピストン・シリンダ機構と、上記打撃ピストンの下面側に結合されているドライバを摺動案内してファスナーを打ち出すノーズ部と、マガジンに収納された連結ファスナーに係脱する送りピストンを上記ノーズ部側に送る釘送り方向とその反対の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構とを備え、上記送りピストンを常時送り方向にバネ付勢し、上記燃焼ガスの一部を、上記燃焼室と上記送りピストン・シリンダ機構との間に設けられたガス管路を経由して上記送りシリンダに供給して上記送りピストンを上記バネに抗して退避方向に作動させるガス燃焼式打込み工具において、
上記ガス管路の一部又は全部の断面を扁平な形状に形成するとともに、ガス管路の一端を直接に上記燃焼室に開口させ、他端を上記送りシリンダに接続することを特徴とするガス燃焼式打込み工具。
上記ガス管路を上記打撃シリンダと一体に形成したことを特徴とする、請求項１に記載のガス燃焼打込み工具。