JP2019505401A - 燃焼室及び打込み装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、円筒軸を定める中空円筒形の燃焼室壁と、中空円筒内で燃焼室壁に対して円筒軸沿いに位置調整が可能な底部と、円筒軸の径方向において、一方は底部、もう一方は燃焼室壁に接するシールとを備える、燃焼室に関する。シールは、第１の隙間（合口）を有し、円筒軸に対して周方向に延びる第１の密封リングと、第２の隙間（合口）を有し、円筒軸に対して周方向に延びる第２の密封リングとを備える。第１の隙間は周方向沿いに第１の角度位置を有し、第２の隙間は周方向沿いに第２の角度位置を有する。本発明は、第１の角度位置と第２の角度位置が角をなす、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼室及びかかる燃焼室を有する留め具打込み工具に関する。

燃焼室、特に留め具打込み工具の燃焼室は既知であり、かかる燃焼室は、円筒軸を定める中空円筒の形状の燃焼室壁と、中空円筒内で燃焼室壁に対して円筒軸沿いに位置調整が可能な底部と、例えば、底部と燃焼室壁の間の間隙を密封するために、円筒軸の径方向において、一方は底部、もう一方は燃焼室壁に接するシールとを備える。密封効果は、通常、柔軟な密封材、例えばエラストマから成るシールにより発揮される。

硬い密封材、例えば、熱可塑性若しくはデュロプラスチック物質又は金属若しくは合金を用いても密封効果をもたらすことができ、形状弾性、換言すると外形に基づく弾性によりシールを動かすことができる。例えば、シールは、円筒軸に対して周方向に延び、第１の隙間（合口）を備える、第１の密封リングからなる。この隙間により、密封リングの剛性は低下し、密封リング全体が、例えば、収縮自在に燃焼室壁に接する。隙間による漏れを低減するために、第２の隙間（合口）を有する第２の密封リングを使用することが知られており、この第２の密封リングは円筒軸に対して周方向に延び、第２の隙間は第１の隙間に対して周方向に沿って配置されている。第１の隙間と第２の隙間の対向する位置関係は所定の固定装置により固定される。

ところで、燃焼室が氷点下の温度で保管された場合には、２つの密封リングの間にあるかも知れない水蒸気が凍結するため、２つの密封リングの使用は不都合を生ずることが知られている。2つの密封リングは互いに凍結してそれらの形状が剛性を持つようになるため、底部が燃焼室壁に固着して動かなくなる。燃焼室を使用できるようにするためには、保管後に最初に２つの密封リングを接合する氷を破壊する必要があって、それには事前に加熱するか、あるいは強い力を加えることによってのみ可能となる。

特許文献１は、被打込み材に釘を打込む留め具打込み工具であって、燃焼室は燃焼ガスにより充填され、その発火プロセス後に駆動ピストンが加速されて釘へ打ち込まれる留め具打込み工具を記載している。この燃焼室は位置調節可能な底部を有し、調節ロッドが通路を通じて燃焼室のハウジングを通り、燃焼室の位置調節可能な底部に連結されている。燃焼室の底部は、円周シールによって燃焼室壁に密封されている。

独国特許出願公開第１０２２６８７８号明細書

本発明の目的は、特に低い室温で安定した動作を行うことができる燃焼室及び留め具打込み工具を提供することである。

この目的は以下のように達成される。燃焼室の場合、第１の隙間（合口）が周方向沿いに第１の角度位置を有し、第２の隙間（合口）が周方向沿いに第２の角度位置を有し、この第１の角度位置と第２の角度位置が０°より大きく、１８０°未満の角度をなす。本発明は、第１及び第２の密封リングが互いに重なり合って凍結したとき、２つの密封リングの円周全体にわたって両密封リングを接合する氷を砕く必要はない、という認識に基づいている。その代わりに、第１と第２の隙間（合口）間の円周部の一か所を砕くことで十分で、そうすれば両隙間は互いに対して移動可能になる。２つの密封リングの相互の補強作用は、実質的になくなっている。２つの隙間間の円周部の１か所を短縮することで、２つの密封リング間での望ましくない氷の形成による弱点を解消し、それにより氷を砕くことが促されるか又は可能とされる。

本発明の優れた態様において、燃焼室壁は中空円筒の形状を有する。円筒軸が筒の底面の重心を通るような、他の筒形が優位性を発揮する状況もある。

優れた態様において、第１の角度位置と第２の角度位置は１２０°未満、好ましくは９０°未満、特に好ましくは６０°未満の角をなす。また、第１の角度位置と第２の角度位置が３０°を超える角を形成すると優位性がある。

優れた態様において、第２の密封リングは、円筒軸の軸方向に第１の密封リングに配置される。第２の密封リングが第１の密封リングに対して全面で接することが好ましく、第１及び第２の隙間（合口）を除いて円周全体で接することが特に好ましい。

優れた態様において、シールは第１及び第２の角度位置で形成された角を固定するための固定装置を有する。この固定装置は第１の密封リングの凸部と、第２の密封リングの凹部とからなり、この凸部が凹部へと突出することが好ましい。

優れた態様において、第１及び／又は第２の密封リングは硬い密封材から成る。この密封材は硬いプラスチックからなることが好ましく、繊維強化された硬いプラスチック、例えば、熱可塑性若しくはデュロプラスチック物質又は金属若しくは合金からなることが特に好ましい。エラストマ、ゴム、又はシリコーン等の柔軟な密封材は前者とは区別され、シールとして用いられる際には、材料弾性により十分な密封効果を発揮するように変形させられる。

優れた態様において、底部には周方向に延びる溝があり、その溝へ第１及び／又は第２の密封リングが突出する。

優れた態様において、燃焼室は、底部とシールの間に配置された弾性支持要素を有し、この弾性支持要素は径方向に設けられることがある溝に配置されることが好ましく、第１及び／又は第２の密封リングを燃焼室壁に対して付勢させる。この支持要素は、例えば、エラストマから成る材料弾性を有する要素であるか、又は例えば、板バネとして形成される形状弾性を有する要素であることが好ましい。この支持要素は、円周リングとして構成されることが好ましい。さらに、この支持要素は、複数の個別の弾性部材から成ることが好ましい。

優れた態様において、底部を燃焼室壁に対して円筒軸の軸方向における位置を調整して、底部と燃焼室壁との間に燃焼室の入口及び／又は出口開口部が形成されるようにする。

優れた態様において、燃焼室が、留め具要素を被打込み材に打込むための駆動ピストンを有する留め具打込み工具において用いられ、駆動ピストンを駆動するための推進材はこの燃焼室内で燃焼させられ得る。

優れた態様において、留め具打込み工具はハウジングを有し、燃焼室壁はハウジングと強固に連結されている。底部は、留め具打込み工具の移動可能な部分である。さらなる優れた態様において、留め具打込み工具はハウジングを有し、底部はハウジングと強固に連結されている。燃焼室壁は、留め具打込み工具の移動可能な部分である。

一般的に、工具が適切に被打込み材上に設定されていない場合、燃焼室壁に対して位置調整が可能な燃焼室の底部により、例えば、安全装置の一部分として、燃焼室の形状を変更することができる。このような工具の場合、燃焼室は各設定プロセス前に設置により拡張され、燃焼室壁がいずれの場合も変位されてしまう。

本発明の態様において、水を導出するために、シールから取り除かれた水の導出のための凹部が燃焼室の底部及び／又は燃焼室壁に設けられる。これにより、燃焼室壁に凝縮した水を導出することができ、したがって状況によっては、第１と第２の密封リングの間に形成される氷が少なくなることもある。

本発明のさらなる優位性及び特徴は、下記の実施例及び従属項から明らかになる。

以下では、本発明の実施例について、添付の図面に基づき詳細に記載及び説明する。

燃焼室の断面を含む、留め具打込み工具全体の空間図である。 図１の燃焼室の詳細な拡大図である。 燃焼室のシールの分解図である。

図１の留め具打込み工具は、ハウジング１９と、燃焼室壁２を有する燃焼室１とを備える手持ち工具で、燃焼室１は特定の部分で円筒形であるとともにハウジング１９と強固に連結されている。燃焼室１には、その中で案内される駆動ピストン４を有するシリンダ３が付随する。工具の安全機構は、被打込み材（非表示）上に設定され、ばねの圧力に対して押し込まれる押設スリーブ５を備える。この状態においてのみ、燃焼室での燃焼ガス状態にある推進材の発火により、打込みプロセスの実行が可能である。さらに、スワール板６（Wirbelplatte）が燃焼室１に配置され、このスワール板６は発火前に燃焼室１内を移動することができる。

燃焼室１の底部７は、燃焼室の容積が可変になるように、打込み方向と一致する軸に沿って移動し得る。このため、円周シール８により、底部７は円筒燃焼室壁２に対し封止される。図１及び図２では、シール８が概略的にのみ示されている。本発明のシール８の構成の詳細は、図３に詳しく示されている。

示されてはいない実施例においては、底部はハウジングと強固に連結され、燃焼室壁は軸方向に移動可能なスリーブとして構成される。示されてはいない実施例においては、底部と燃焼室壁との間に、空気及び／又は燃料のための、燃焼室の入口及び／又は出口開口部が形成されるように、燃焼室壁を底部に対して調節できる。

底部７は調節ロッド９で軸方向に動かすことができ、調節ロッド９は燃焼室の前方の第２の底部の通路を通る。押設スリーブ５を押圧すると張力が最初にばね、そして調節ロッド９に働き、それにより底部７が変位する。結果として、発火に十分な燃焼室の容積が最初に拡大される。燃焼室壁に沿った底部のこの動きの間に、凝縮した水が規則的に取り除かれる。機構の動作が遅くなるのを防ぐため、シール８の領域に浸透して凍結する水の量はできるだけ少なくすべきである。

図３は、シール８の分解図である。シール８は、第１の隙間（合口）２２を有し、ここでは示されていない燃焼室壁の円筒軸２０に対して周方向に延びる円形の第１の密封リング２１と、第２の隙間（合口）２４を有し、円筒軸２０に対して周方向に延びる円形の第２の密封リング２３とを備える。詳細は表示されてはいないが、燃焼室が組み立てられた状況において、第２の密封リング２３は、円筒軸２０の方向、好ましくは隙間２２、２４を除く円筒軸２０の周りの円周全体で、第１の密封リング２１に対し平らに重なっている。

周方向沿いに、第１の隙間２２は第１の角度位置２５を有する一方、第２の隙間２４は第２の角度位置２６を有する。第１の角度位置２５と第２の角度位置２６は、４５°の角αをなす。この角αは、固定装置２７によってその位置に固定される。この固定装置２７は、第２の密封リングの凹部２８へ突出し係合する第１の密封リング２１の、ここでは示されていない凸部と、第１の密封リング２１の、ここでは示されていない凹部へ突出及び係合する第２の密封リング２３の凸部２９とを備え、それにより周方向の密封リング２１、２２の間で形状どうしの噛み合わせが起こり、換言すると、周方向の密封リング２１、２２間での相対的運動の発生が防止される。

Claims (13)

1. 円筒軸を定める中空円筒形の燃焼室壁と、前記中空円筒内で前記燃焼室壁に対して前記円筒軸沿いに位置調整が可能な底部と、前記円筒軸の径方向において、一方は前記底部、もう一方は前記燃焼室壁に接するシールとを備え、
   前記シールは、第１の隙間を有し、前記円筒軸に対して周方向に延びる第１の密封リングと、第２の隙間を有し、前記円筒軸に対して前記周方向に延びる第２の密封リングとを備え、
   前記第１の隙間は前記周方向沿いに第１の角度位置を有し、前記第２の隙間は前記周方向沿いに第２の角度位置を有し、前記第１の角度位置と前記第２の角度位置が０°より大きく、１８０°未満の角をなす、
   燃焼室。
2. 前記第１の角度位置と前記第２の角度位置が１２０°未満、好ましくは９０°未満、特に好ましくは６０°未満の角をなす、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼室。
3. 前記第１の角度位置と前記第２の角度位置が３０°を超える角をなす、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼室。
4. 前記第２の密封リングは、前記円筒軸に対して軸方向に前記第１の密封リングに付随する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の燃焼室。
5. 前記シールは前記第１及び前記第２の角度位置で形成された前記角を固定するための固定装置を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の燃焼室。
6. 前記固定装置は前記第１の密封リングの凸部と、前記第２の密封リングの凹部とを備え、前記凸部が前記凹部へと突起する、ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼室。
7. 前記第１及び／又は前記第２の密封リングは硬い密封材から成る、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の燃焼室。
8. 前記底部には前記周方向に延びる溝があり、前記第１及び／又は前記第２の密封リングが前記溝へと突出している、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１つに記載の燃焼室。
9. 前記燃焼室は、前記径方向で前記底部と前記シールの間に配置され、前記第１及び／又は前記第２の密封リングを前記燃焼室壁に対して付勢させる弾性支持要素を備える、ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の燃焼室。
10. 前記底部と前記燃焼室壁の間に前記燃焼室の入口及び／又は出口開口部が形成されるように、前記底部は前記円筒軸の軸方向において前記燃焼室壁に対して位置調整されている、ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の燃焼室。
11. 留め要素を工作物に打込むための駆動ピストンと、前記駆動ピストンを駆動するための推進薬を燃焼させることができる燃焼室とを有し、前記燃焼室が請求項１乃至１０の記載の通りに構成されている、ことを特徴とする留め具打込み工具。
12. 前記留め具打込み工具はハウジングを有し、前記燃焼室壁は前記ハウジングと強固に連結されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の燃焼室。
13. 前記留め具打込み工具はハウジングを有し、前記底部は前記ハウジングと強固に連結されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の燃焼室。
    
    

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