JP2009178840A - 燃焼力作動式ファスナ打込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼力作動式のファスナ打込み装置において、燃焼室内への燃料の噴射もしくは被加工部材へのファスナ打込み装置の圧着と、トリガスイッチを介した打込み工程の開始との間の遅延時間を最小限にする。
【解決手段】固定素子を打ち込むための燃焼力作動式のファスナ打込み装置１０は、案内シリンダ１３内で移動可能に案内された打込みピストン１４と、燃焼室軸線Ａを有し、かつ案内シリンダ１３に隣接した第１端部３１および第２端部３２を有する燃焼室１５と、燃料を燃焼室１５内に挿入するために燃焼室１５内に開口している燃料入口２３と、燃焼室１５内の燃料に点火するための点火手段２６と、モータ１７を介して作動可能であり、前記燃焼室１５の第２端部３２の後壁３０に支承された通風機１６とを備えている。燃料入口２３と点火手段２６とは、燃焼室１５の第１端部３１に支承されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の形式の燃焼力作動式ファスナ打込み装置に関する。

このようなファスナ打込み装置は、例えばガス状または蒸発可能な液状燃料によって作動することができる。この場合、打込み工程では、打込みピストンが膨張する燃焼ガスによって駆動され、これにより、固定素子が被加工部材に打ち込まれる。燃焼工程の前に、燃料は燃焼室内に噴射され、燃焼室内に設けられた通風機または送風機を介して、燃焼室内の空気と混合される。この場合に同時に燃焼のために不可欠な乱流が発生する。燃焼工程の後に、通風機は燃焼室からの燃焼生成物を洗浄し、外気を吸い込む。装置を冷却するために、通風機は洗浄後に再び作動され、所定時間後にスイッチオフされる。この場合、通風機はモータ、好ましくは電動モータによって駆動される。燃焼室内の空気・燃料混合物の点火は、例えば点火プラグを含む点火装置によって行われる。

欧州特許出願公開第１６９３１５８号明細書は、燃焼室と、燃焼室内に配置された通風機とを有する上記形式の燃焼力作動式ファスナ打込み装置を開示している。通風機はモータをにより駆動可能であり、モータは、シリンダヘッドとして形成された後方の燃焼室壁の収容部内に配置されている。燃焼室内に開口している燃料導管の燃料入口が、燃焼室内に燃料を充填するためにシリンダヘッドを通って案内されている。同様にシリンダヘッドには、点火プラグとして形成された、点火装置の点火手段が配置されている。この場合、点火プラグも、燃焼室への燃料入口も流れ方向で見て通風機の後方の配置されている。

この解決方法では、空気・燃料混合物の点火が、燃焼室内に噴射された燃料が広範囲に一様に乱流状に分配された場合にようやく可能となることが欠点である。それ故、信頼性良い点火を保証するためには、使用者は燃料を燃焼室内に噴射した後に、点火を開始するトリガスイッチを遅延した形でしか操作してはならず、この場合、噴射工程は、通常はファスナ打込み装置を被加工部材に圧着する運動により開始される。このような不可避的な遅延時間は、使用者にとってはわずらわしいものと感じられる。ファスナ打込み装置が被加工部材に圧着される運動により燃料の噴射が開始される場合、圧着運動の間または圧着運動の直後にはトリガスイッチの予荷重および操作が点火を妨害する恐れがある。

欧州特許出願公開第１６９３１５８号明細書

本発明の課題は、上記のような形式の燃焼力作動式のファスナ打込み装置において、燃焼室内への燃料の噴射または被加工部材へのファスナ打込み装置の圧着と、トリガスイッチを介した打込み工程開始との間で最小限の遅延時間後に、妨害されることなしに、十分な押込みエネルギにより固定素子を打ち込むことが可能であるファスナ打込み装置を提案することである。

この課題は、請求項１に記載の燃焼力作動式のファスナ打込み装置により解決される。これによれば、燃料入口も点火手段も燃焼室の第１端部に配置されており、第１端部は通風機を備えた第２端部に向かい合っている。これにより、燃料入口も点火手段も、通風機によって発生する流れの流れ方向に位置しており、これにより、驚くべきことに既に燃料の噴射直後には口火が吹き消されることなしに点火を行うことができる。

本発明によれば、空気と燃料とからなる２層混合物内の燃料滴の相境界で局所的に点火可能な混合比が形成されることが実験的に確認された。点火手段の領域内にまだ完全に蒸発していない燃料滴が集中することを有利に利用し、これにより、極めて短い遅延時間後に、空気と燃料とが最適に混合されていないのにもかかわらず、確実に点火を行うことができ、この場合に能力低下は確認されない。

有利には、燃料入口および点火手段は、燃焼室軸線に関して、互いに５°から１８０°まで、好ましくは３０°から１２０°までの間の角度をなす半径線上に位置している。これにより、燃料入口から点火手段まで所定の軸線方向間隔が設けられている場合にも点火手段を燃料滴により少なくとも部分的に湿潤させることができ、燃料滴は、燃料の蒸発および燃焼室内の空気との混合が全体としてまだ最適ではない場合であっても点火手段の直接の周辺において良好に点火可能な空気・燃料混合物、ひいては空気・燃料混合物の良好な点火可能性をもたらす。

さらに、通風機が所定の回転方向に作動可能であり、点火手段が回転方向で見て燃料入口の後方に位置しており、これにより、空気・燃料混合物の点火可能性をさらに改善することができることが利点である。

本発明によれば、燃焼力作動式のファスナ打込み装置において、燃焼室内への燃料の噴射または被加工部材へのファスナ打込み装置の圧着と、トリガスイッチを介した打込み工程開始との間の遅延時間を最小限にし、この遅延時間に妨害なしに十分な押込みエネルギにより固定素子を打ち込むことが可能となる。

本発明による燃焼力作動式ファスナ打込み装置の部分的な縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったファスナ打込み装置の横断面図である。

次に本発明の実施例を図面に基づき説明する。

図１および図２には、本発明による手持ち式の燃焼力作動式ファスナ打込み装置１０が示されている。このファスナ打込み装置１０は、全般に符号１１を付した単一または複数部材からなるハウジングを有しており、ハウジング内には、空気・燃料混合物によって作動可能な駆動装置１２が配置されている。駆動装置１２を介して固定素子、例えば、くぎ、ピンなどを被加工部材に打ち込むことができる。固定素子は、例えばファスナ打込み装置１０に設けられた保管室内に入れておくことができる。

駆動装置は、とりわけ燃焼室１５および案内シリンダ１３を備え、案内シリンダ１３内には、打込みピストン１４が軸線方向に移動可能に配置されている。燃焼室軸線Ａを有する燃焼室１５は、図１に示した初期状態では、周囲を燃焼室スリーブ２８によって、軸線方向には第１端部３１では打込みピストン１４および環状の燃焼室壁２９によって、さらに第２端部３２ではシリンダヘッドとして形成された燃焼室後壁３０によって制限されている。

燃焼室１５の軸線方向の第２端部３２の領域に配置され、モータ１７を介して駆動可能な通風機が、閉鎖された燃焼室１５内の空気・燃料混合物の乱流状の流れ領域を発生させるためにも、打込み工程が行われた後に開放された燃焼室１５を外気によって洗浄するためにも役立つ。この場合に、モータ１７は、軸線方向に移動可能な燃焼室スリーブ２８のための閉鎖体として機能する燃焼室後壁３０で支承されている。

図１からわかるように、ファスナ打込み装置１０のグリップ１８には、トリガスイッチ１９が配置されており、ファスナ打込み装置１０が被加工部材に圧着された場合に、このトリガスイッチ１９を介して、燃焼室１５内に配置された点火手段２６、例えば点火プラグによって点火装置２５を始動することができる。この場合、点火手段２６は燃焼室１５の第１端部３１に配置されており、通風機１６によって発生させることのできる流れの流れ方向Ｓに位置している。

ファスナ打込み装置１０には、さらに圧着スイッチ２４が配置されている。この圧着スイッチ２４は、ファスナ打込み装置１０の開口部２７が被加工部材に圧着された場合に切換信号を発生させる（図示していない）。

ファスナ打込み装置１０は、燃料リザーバ２０、例えば燃料容器に準備された燃焼ガスまたは蒸発可能な液状燃料によって作動することができる。この場合、燃料リザーバ２０は燃料導管２２を介して燃焼室１５の燃料入口２３に接続されている。燃料入口２３は燃焼室１５の第１端部３１に配置されており、したがって、点火手段２６と同様に、通風機１６によって発生させることのできる流れの流れ方向Ｓに位置している。

燃焼導管２２内には、例えば圧着スイッチ２４が圧着信号を伝達した場合に作動される調量装置２１、例えば調量弁が配置されている。

図２からわかるように、通風機１６は回転方向４０を有している。燃料入口２３と点火手段２６とは、燃焼室軸線Ａに関して、互いに所定の角度αをなす半径線Ｒ１，Ｒ２に位置している。この場合の角度αは、５°から１８０°までの間、好ましくは３０°から１２０°までの間である。この場合、角度は通風機の回転数および燃料入口２３の噴射方向に合わせて調節されている。図示の実施例では、角度αは８０°である。矢印４１により示すように、点火手段２６は回転方向４０で見て燃料入口２３の後方に位置している。

電気的な消費装置、例えばモータ１７の点火装置に給電するためには、さらに電気的なエネルギ源、例えば蓄電池（図示していない）が設けられている。

１０ ファスナ打込み装置
１３ 案内シリンダ
１４ 打込みピストン
１５ 燃焼室
１６ 通風機
１７ モータ
２３ 燃料入口
２６ 点火手段
３０ 後壁
３１ 第１端部
３２ 第２端部
４０ 回転方向
Ａ 燃焼室軸線
Ｒ１，Ｒ２ 半径線

Claims (3)

1. 固定素子を打ち込むための燃焼力作動式ファスナ打込み装置（１０）であって、
   案内シリンダ（１３）内で移動可能に案内された打込みピストン（１４）と、
   燃焼室軸線（Ａ）を有し、前記案内シリンダ（１３）に隣接した第１端部（３１）および前記案内シリンダ（１３）に隣接した第２端部（３２）を有する燃焼室（１５）と、
   燃料を前記燃焼室（１５）内に充填するために燃焼室（１５）内に開口している燃料入口（２３）と、
   前記燃焼室（１５）内の燃料に点火するための点火手段（２６）と、
   モータ（１７）を介して作動可能であり、前記燃焼室（１５）の第２端部（３２）の後壁（３０）に支承された通風機（１６）とを備えるファスナ打込み装置（１０）において、
   前記燃料入口（２３）と前記点火手段（２６）とが、前記燃焼室（１５）の第１端部（３１）に支承されていることを特徴とするファスナ打込み装置。
2. 請求項１に記載のファスナ打込み装置において、
   前記燃料入口（２３）と前記点火手段（２６）とが、燃焼室軸線（Ａ）に関して、互いに５°から１８０°までの間の角度αをなす半径線（Ｒ１，Ｒ２）上に位置しているファスナ打込み装置。
3. 請求項１または２に記載のファスナ打込み装置において、
   前記通風機（１６）が回転方向（４０）に作動可能であり、前記点火手段（２６）が、前記回転方向（４０）で見て前記燃料入口（２３）の後方に位置しているファスナ打込み装置。

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