JP4584623B2 - 燃焼式作業工具 - Google Patents

Description

本発明は、可燃性ガスを燃焼させた際の高圧力（衝撃力）を利用して所定の加工作業を遂行する作業工具、すなわち燃焼式作業工具における燃焼室の排気技術に関する。

いわゆる燃焼式作業工具に関し、釘打機やタッカ等の作業工具の駆動源としてピストン・シリンダ式の内燃機関を用いた具体例が、特開２００１−１６２５６１号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１では、燃焼室を複数の室に区画した内燃機関において、燃焼室の容積の変化、すなわち容積を増大することで当該燃焼室に空気を吸入し、減少させることで燃焼室から排気ガスを排出する構成としている。

上記の特許文献１に開示された技術では、燃焼室内の排気ガスを完全に排出するには、燃焼室の容積を零の状態まで減少させる必要がある。このことから、燃焼室の形状を設定するには、容積を零の状態まで減少させることが可能な形状に制約されてしまうという点で問題がある。
特開２００１−１６２５６１号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃焼式作業工具における燃焼室内の排気ガスを合理的に排気することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、特許請求の範囲の各請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、燃焼室と、燃焼室を構成するとともに、長軸方向一端側が開放され、長軸方向他端側が塞がれた筒状の部材として備えられ、燃焼室の容積を変化するように長軸方向に移動可能とされた可動部材と、可動部材の長軸方向一端側に当該長軸方向に相対移動可能に連接された案内シリンダと、案内シリンダ内に摺動可能に収容されたピストン部材と、を有する燃焼式作業工具が構成される。なお本発明における「可動部材」は、典型的には筒形に形成され、案内シリンダに対して相対移動可能に嵌合する構成とされるが、円形の板部材によって形成され、案内シリンダに摺動自在に嵌合される態様をも好適に包含する。
燃焼室には、可動部材が当該燃焼室の容積を増大する位置へ移動された状態で燃料が噴霧状に供給されて空気と混合される。これにより、空気と燃料との混合気、いわゆる可燃性ガスが生成される。燃焼室の容積が増大された状態において、可燃性ガスを点火装置によって燃焼させると、燃焼室内の可燃性ガスの燃焼作用によって生じた燃焼圧力でピストン部材が前進移動し、これにより所定の加工作業を遂行する。「所定の加工作業」としては、典型的には、釘やステープル等を被加工材に打込むための作業がこれに該当する。

本発明における燃焼式作業工具は、特徴的構成として、可動部材内に設けられ、燃焼室を容積が変化しない第１の燃焼室と容積が変化する第２の燃焼室とに区画する隔壁と、隔壁に設けられ、第１の燃焼室と第２の燃焼室を連通する連通孔と、可動部材の長軸方向他端に設けられた端部壁面と、可動部材の端部壁面を挟んで第１および第２の燃焼室の反対側に形成され、可動部材が第２の燃焼室の容積を減少する方向へ移動するときには容積が増大され、可動部材が第２の燃焼室の容積を増大する方向へ移動するときには容積が減少される大気室と、外部から空気が大気室へ流入することを許容しかつその逆の流れを規制する第１の弁手段と、大気室と第１の燃焼室とを連通する連通路と、連通路に設けられ、大気室の空気が第１の燃焼室に流入することを許容しかつその逆の流れを規制する第２の弁手段と、を更に有する。そしてピストン部材が初期位置に置かれた加工作業後において、可動部材が第２の燃焼室の容積を減少しつつ大気室の容積を増大する方向へ移動する際には、当該第２の燃焼室内の排気ガスを室外へ排出しつつ大気室に第１の弁手段を通じて外部から空気を吸入し、可動部材が第２の燃焼室の容積を増大しつつ大気室の容積を減少する方向へ移動する際には、大気室内の空気を圧縮して第２の弁手段を通じて第１の燃焼室内に押し込みつつ当該第１の燃焼室内に残留する排気ガスを第２の燃焼室を経て室外へ排出させる構成としている。なお「排気ガス」とは、ピストン部材の前進移動に用いられた燃焼後のガス（燃焼残渣）をいう。

本発明によれば、駆動部による加工作業後において、可動部材が第２の燃焼室の容積を減少する方向へ移動されると、第２の燃焼室内の排気ガスは、当該燃焼室の容積の減少分に見合う量が室外へ排出される。このとき、大気室の容積が増大され、それに伴い外部から新鮮な空気が第１の弁手段を通じて大気室に吸入される。一方、可動部材が第２の燃焼室の容積を増大する方向へ移動されるときは、大気室の容積が減少され、それによって当該大気室内の空気が圧縮されて第２の弁手段を通じて第１の燃焼室内に強制的に押し込まれる。この押し込まれる空気によって当該燃焼室内に残留する排気ガスが第２の燃焼室を経て室外へと排出される。
このように本発明によれば、燃焼室内の排気ガスの排出作用を、当該燃焼室の容積の減少するときと、増大するときとの二回に分けて行うことができるため、燃焼室内における排気ガスの残留量を極力減少することが可能となり、燃焼室内の洗浄効果を高めることができる。また燃焼室の容積を零または零に近い状態まで減少させる必要がないため、例えば燃焼室を互いに連通する複数の燃焼室から構成する場合、それら燃焼室の形状の如何に拘わらず、排気ガスを室外へ合理的に排出することが可能となる。

また本発明によれば、燃焼室は、容積が変化しない第１の燃焼室と容積が変化する第２燃焼室とに隔壁によって区画されるとともに、隔壁には第１の燃焼室と第２の燃焼室とを連通する連通孔を設けている。そして可動部材が第２の燃焼室の容積を減少する方向へ移動する際には、当該第２の燃焼室内の排気ガスを室外へ排出しつつ大気室に外部から空気を吸入し、可動部材が第２の燃焼室の容積を増大する方向へ移動する際には、大気室の空気を圧縮して第１の燃焼室内に押し込みつつ当該第１の燃焼室内に残留する排気ガスを第２の燃焼室を経て室外へ排出させる構成としている。

本発明によれば、燃焼室が、容積が変化しない第１の燃焼室と、容積が変化する第２の燃焼室とから構成される燃焼式作業工具において、第１および第２の燃焼室内の排気ガスを効率的に排出することができる。複数の燃焼室の利用形態としては、第１の燃焼室につき、混合気の点火領域として使用するとともに、第２の燃焼室につき、作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用する形態が好適である。燃焼室を第１および第２の燃焼室から構成する場合において、第１の燃焼室と第２の燃焼室とに区画する隔壁を球面状に形成するとともに、当該球面状部分に多数の連通孔を設け、更に球面状部分の中心部に点火装置を配置する構成とすることが好ましい。かかる構成によれば、第１の燃焼室に発生した火炎（可燃性ガスの燃焼面）が第２の燃焼室へ均等かつ効率よく噴射させることが可能となるからである。

また本発明によれば、燃焼式作業工具における大気室は、外部から空気が大気室へ流入することを許容しかつ逆の流れを規制する第１の弁手段を介して外部と連通され、第１の燃焼室は、連通路および連通路に設けられ、大気室の空気が第１の燃焼室に流入することを許容しかつその逆の流れを規制する第２の弁手段を介して大気室と連通される構成とされる。ここで「第１の弁手段」は、典型的には大気室と外部とを連通する吸気口と、当該吸気口を経て外部の空気が大気室へ流入することを許容し、その逆の流れを規制する逆止弁によって構成される。また「第２の弁手段」は、典型的には大気室と第１の燃焼室とを連通する吸気口と、当該吸気口を経て大気室の空気が第１の燃焼室へ流入することを許容し、その逆の流れを規制する逆止弁によって構成される。第１の弁手段および第２の弁手段を設けることで、大気室内の空気を燃焼室に強制的に押し込みつつ燃焼室内の排気ガスを室外へ確実に排出できるとともに、燃焼室の排気ガスが大気室に逆流することを防止できる。

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の燃焼式作業工具における第１の燃焼室は、当該第１の燃焼室に供給された燃料を燃焼させるための点火部を有する。また隔壁は、点火部を中心とした球面状部分を有する。そして当該点火部によって第１の燃焼室内の燃料が燃焼される際、当該第１の燃焼室内における燃料の燃焼面が各連通孔に対し概ね同時に到達するよう構成されている。ここでいう「燃焼面」とは、可燃性ガスが燃焼する際の既燃焼部分と未燃焼部分の境界面をいい、典型的には「火焔面（火炎面）」がこれに該当する。なお燃焼ガスの燃焼面の到達タイミングは各連通孔で厳密に一致することまでを必要とせず、隔壁の「球面状部分」は、隔壁の該当箇所における曲率が一定とされた態様のみならず、曲率が多少異なる態様、すなわち断面が楕円状の球面も好適に包含する。換言すれば、球面状部分の全領域が点火部を中心として厳密に等径とされることまでは必要ではない。また隔壁は、その全体にわたって球面状とされてもよく、あるいは隔壁の一部のみを球面状としてもよい。

本発明によれば、第１の燃焼室において生じた燃焼面が概ね同時に各連通孔に到達するので、第２の燃焼室内の燃料が、隔壁周辺領域から満遍なく、かつ同時的に点火されることになり、これによって当該第２の燃焼室内の燃焼エネルギをバランスよくピストン部材側へ伝達することが可能とされる。換言すれば、第２の燃焼室内の燃料につき、隔壁の各連通孔を通じた燃焼開始のタイミングにばらつきが生じにくいため、第２の燃焼室内での燃焼コントロール性、ひいては燃焼効率を向上することが可能な構成とされている。
ところが、隔壁に球面状部分を形成したときは、隔壁を移動することで第１の燃焼室の容積を零の状態まで減少させようとしても、点火部の配置が隔壁の各連通孔から等距離となる位置に設定される関係で、当該点火部が邪魔になり、容積を減少させることができない。すなわち、燃焼室の容積を零状態まで減少させて当該燃焼室内の排気ガスを室外へ排出させる方式を採用することができない。しかるに、燃焼室内の排気ガスの排出作用を、当該燃焼室の容積の減少するときと、増大するときとの二回に分けて行う本発明の排気技術は、隔壁に球面状部分が形成された燃焼室構造に好適に採用し、燃焼室内の排気ガスを室外へ合理的に排出することができる。

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の燃焼式作業工具において、可動部材の移動により第２の燃焼室が最大容積とされるとき、大気室と第１の燃焼室とを連通する連通路としての吸気口を封止するシール部材を有する構成とされる。なお「最大容積とされるとき」とは、燃焼室の容積が最大とされた状態のみならず、最大とされる直前の状態をも包含する。また「吸気口を封止する」態様としては、シール部材が吸気口内に嵌り込む態様、あるいは吸気口の周縁部に密着状に当接される態様のいずれも好適に包含する。第２の燃焼室が最大容積とされた状態で、当該第２の燃焼室内での燃料の燃焼が遂行される。このとき、シール部材が吸気口を封止することで、第１の燃焼室内の排気ガスが大気室へ流出することを防止することができる。またシール部材が吸気口内に嵌り込む態様であれば、例えば第２の弁手段が逆止弁によって構成されているとき、当該逆止弁の背面にシール部材を当接させることで、第１の燃焼室内に発生する燃焼圧力の影響から逆止弁を保護することも可能となる。また燃焼室内での燃焼によって前進移動されたピストン部材は、当該燃焼室内の熱収縮によって初期位置へと戻されるが、このとき本発明によれば、大気室から燃焼室に空気が流入することを防止できるため、ピストン部材を初期位置へと確実に戻すことができる。

（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼式作業工具において、可動部材が燃焼室の容積を増大しつつ大気室の容積を減少する方向へ移動する際、燃焼室から排出された排気ガスが当該燃焼室に逆流することを防止する逆流防止手段を有する構成とされる。加工作業を連続して遂行するような場合、すなわち短時間のうちに燃焼室の容積の減少、増大が繰り返されるような場合、当該燃焼室から排出された排気ガスがその出口周辺部に存在している可能性がある。そしてこの排気ガスが燃焼室の容積が増大されるときに当該燃焼室に再び吸入される、すなわち逆流する可能性がある。本発明によれば、逆流防止手段を有することで、上記のような燃焼室から一旦排出された排気ガスの当該燃焼室への吸入、すなわち逆流を防止することができる。

（請求項５に記載の発明）
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の燃焼式作業工具における逆流防止手段は、大気室の容積を第１および第２の燃焼室の容積よりも大きく設定することで構成されている。このような構成を採用することにより、大気室の容積を減少して当該大気室内の空気を燃焼室内に押し込む際、燃焼室内に当該燃焼室の容積を上回る容量の空気を押し込むことができる。これにより、一旦燃焼室から室外へ排出された排気ガスの逆流を防止し、排気ガスと空気との入れ替え、つまり掃気を確実に行うことが可能となる。

本発明によれば、燃焼式作業工具における燃焼室内の排気ガスを合理的に排気することが可能な技術が提供されることとなった。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る釘打機１０１の全体構成が図１〜図５に示され、また燃焼室周辺部が図６に拡大図として示されている。図７は図６のVII−VII線断面図である。釘打機１０１は、本発明における「燃焼式作業工具」の一例であり、図１〜図５に示すように、メインハウジング１０３、射出部１１０、ハンドグリップ１０５、マガジン１０９により、その外郭が形成されている。メインハウジング１０３内には、第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２、点火装置１３１、燃料噴射装置１４１、および駆動部１５１が収容される。すなわち、本実施の形態に係る釘打機１０１は、第１燃焼室１２１と第２燃焼室とからなる複数の燃焼室を有する構成とされる。なお以下においては、射出部１１０側を前側（図１〜図５における左側）、その反対側（図１〜図５における右側）を後側として説明する。

本実施の形態では、第１燃焼室１２１につき、後述する混合気の点火領域として使用するとともに、第２燃焼室１２２につき、釘打込み作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用するよう構成されている。上記の第１燃焼室１２１が本発明における「第１の燃焼室」に対応し、第２燃焼室１２２が本発明における「第２の燃焼室」に対応する。
第１燃焼室１２１は、当該第１燃焼室１２１を第２燃焼室１２２と区画するための外形が円形の隔壁部１２３と、第２燃焼室１２２と反対側に位置する概ね平坦状の端部壁面を有する円形のスライドエンドプレート１２９とによって囲まれて形成されている。すなわち、隔壁部１２３は、外周側には平坦面部１２３ａを備え、中央部側には第２燃焼室１２２側に膨出する球面状部分１２３ｂを備えた構成とされており、平坦面部１２３ａがスライドエンドプレート１２９の端部壁面に密着状に接触されて固定されている。上記の隔壁部１２３が本発明における「隔壁」に対応する。隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂは、点火装置１３１の点火部を中心として概ね等径かつ半球状に形成されている。隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂには多数の連通孔１２５が穿設状に形成されている（図７参照）。この連通孔１２５を介して第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２とが連通状態とされる。すなわち、点火部から各連通孔１２５までの距離がそれぞれ等距離となるように設定され、第１燃焼室１２１内の混合気が点火装置１３１の点火部によって点火されて燃焼される際、当該第１燃焼室１２１内の燃焼面（火焔面）が各連通孔１２５に概ね同時に到達するよう構成されている。なお点火部は、互いに所定の間隙を隔てて対向状に配置される２つの電極１３３ａ，１３３ｂによって構成されるが，このことについては後述する。

第２燃焼室１２２は、駆動部を構成するピストン１５５、円筒形のスライドスリーブ１２７およびピストン１５５と対向状に配置される隔壁部１２３によって囲まれる空間として形成される。上記のピストン１５５が本発明における「ピストン部材」に対応する。なおピストン１５５の頂面（隔壁部１２３との対向面）は、隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂに対応する相似形状に形成された球面状凹部１５５ａとされている。隔壁部１２３、スライドスリーブ１２７およびスライドエンドプレート１２９は、周方向に配置される複数のネジ１２８によって相互に締結固定されており、これら３つの部材によって前端が開放された筒状の燃焼室壁１２６が構成されている。すなわち、スライドスリーブ１２７によって第２燃焼室１２２の周壁面を構成し、隔壁部１２３によって第２燃焼室１２１の端部壁面および第１燃焼室１２１の球面状壁面をそれぞれ構成し、スライドエンドプレート１２９によって第１燃焼室１２１の端部壁面を構成している。上記の燃焼室壁１２６が本発明における「可動部材」に対応する。

燃焼室壁１２６は、釘打機１０１の長軸方向（前後方向）への移動が可能とされ、コンタクトアーム１１１と連結されている。そしてコンタクトアーム１１１は、付勢手段としてのスプリング１１２によって常時には先端側（前方）へと付勢されており、燃焼室壁１２６も前方へと移動されている。この状態が図１に示す釘打機１０１の初期状態であり、第２燃焼室１２２の容積が零または零に近い状態まで減少されている。

一方、釘打機１０１を被加工材Ｗ（図２参照）に向かって移動させるとともにコンタクトアーム１１１を被加工材に押し付けると、当該被加工材にて押されたコンタクトアーム１１１は、スプリング１１２の付勢力に抗して反対方向へと移動される。このコンタクトアーム１１１の後退動作は、スライドスリーブ１２７に伝達される。このため、燃焼室壁１２６が後述する大気室１７１の端部壁面を構成する固定エンドプレート１７５側へと移動され、スライドエンドプレート１２９の端部が当該固定エンドプレート１７５に接触する。この状態が図２に示されている。

燃焼室壁１２６が前後方向に移動することに伴い第２燃焼室１２２の容積は、減少あるいは増加する。このように、第２燃焼室１２２は、燃焼室壁１２６の移動に伴い容積が変化する構成とされるが、相互に固定されて一体に移動する隔壁部１２３とスライドエンドプレート１２９によって形成される第１燃焼室１２１は、容積が変化しない定常的な容積を有する構成とされる。すなわち、燃焼室は燃焼室壁１２６が前後に移動しても容積が変化しない第１燃焼室１２１と、容積が変化する第２燃焼室１２２とから構成されている。

燃焼室壁１２６におけるスライドスリーブ１２７の前端部（開口端側）には、内周径が小径とされた小径部１２７ａが形成されている。この小径部１２７ａは、燃焼室壁１２６が後端部に位置しているときには、その内周面が後述するシリンダ１５３の端部外周に形成された円形のフランジ部１５３ａと外周面にＯリング１５４を介してシールすることで第２燃焼室１２２を密封する構成とされる。そして燃焼室壁１２６が前方へと移動されたときには、小径部１２７ａは、移動開始後、間もなくフランジ部１５３ａ（Ｏリング１５４）から離れ、Ｏリング１５４の外周と、スライドスリーブ１２７の内周面との間に間隙１２７ｂが生じ、この間隙１２７ｂを介して第２燃焼室１２２がハウジング１０３の内部空間１０４（ハウジング１０３とシリンダ１５３外周面間の間隙であり、釘打機１０１の外部に連通される）に連通される構成とされる。

スライドエンドプレート１２９を挟んで第１および第２燃焼室１２１，１２２の反対側（後側）には、大気室１７１が形成されている。大気室１７１は、円筒状の固定スリーブ１７７、当該固定スリーブ１７７内に摺動自在に嵌入されるスライドエンドプレート１２９および当該スライドエンドプレート１２９に対向状に配置される固定エンドプレート１７５によって囲まれる空間として形成される。なお固定エンドプレート１７５と固定スリーブ１７７は一体に形成されている。固定エンドプレート１７５によって大気室１７１の端部壁面が構成され、固定スリーブ１７７によって大気室１７１の周壁面が構成され、これら両部材によって前端部が開放された筒状の大気室壁１７３が構成されている。固定スリーブ１７７とスライドエンドプレート１２９の摺動面は、Ｏリング１７９を介してシールされている。

固定エンドプレート１７５は、外周縁部がメインハウジング１０３の後端部に配置される多数の通気孔１０６ｂを有するハウジングキャップ１０６とともに、当該メインハウジング１０３に図示省略のネジによって共締めによって締結されている。このように、大気室１７１は、第１および第２燃焼室１２１，１２２から分離されかつ固定された空間であって、燃焼室壁１２６の移動、直接的にはスライドエンドプレート１２９の移動に伴い容積が変化する空間として設定される。すなわち、スライドエンドプレート１２９が、第２燃焼室１２２の容積を減少させる方向へ移動（前進）するときには、大気室１７１の容積が増大し、第２燃焼室１２２の容積を増大させる方向へ移動（後退）するときには、大気室１７１の容積が減少する構成とされる。そして大気室１７１の最大容積は、第２燃焼室１２１の容積が最大とされたときの第１および第２燃焼室１２１，１２２の総容積よりも大きく設定されている。

大気室壁１７３における固定エンドプレート１７５には、当該固定エンドプレート１７５とハウジングキャップ１０６によって囲まれる空間１０６ａ（実質的には大気であり、以下、この空間１０６ａについては、単に大気という）と大気室１７１とを連通する吸気口１６１が設けられ、この吸気口１６１には、吸入弁１６３が設けられている。吸入弁１６３は、大気の空気を大気室１７１に吸入するべく吸気口１６１を開閉する逆止弁として構成され、大気室１７１側に配置されている。吸入弁１６３は、大気室１７１の室内と室外との圧力差に基づき大気室１７１側に弾性変形することで大気から大気室１７１への空気の流れを許容し、その逆の流れを規制する構成とされる。上記の吸気口１６１および吸入弁１６３によって本発明における「第１の弁手段」が構成される。

スライドエンドプレート１２９には、大気室１７１と第１燃焼室１２１とを連通する吸気口１６５が形成され、この吸気口１６５には、吸入弁１６７が設けられている。吸入弁１６７は、大気室１７１内の空気を第１燃焼室１２１に吸入するべく吸気口１６５を開閉する逆止弁として構成され、第１燃焼室１２１側に配置されている。そして吸入弁１６７は、第１燃焼室１２１と大気室１７１との圧力差に基づき当該第１燃焼室１２１側に弾性変形することで大気室１７１から第１燃焼室１２１への空気の流れを許容し、その逆の流れを規制する構成とされる。上記の吸気口１６５および吸入弁１６７によって本発明における「第２の弁手段」が構成される。

また大気室壁１７３における固定エンドプレート１７５には、当該大気室１７１内に所定長さで突出する棒状のシール部材１６９が設けられている。このシール部材１６９は、燃焼室用の吸気口１６５と対向するように配置されており、燃焼室壁１２６が後退端部（後端側ストロークエンド）に位置したときに、燃焼室用の吸気口１６５内に嵌まり込むことで、当該吸気口１６５を密封するとともに、嵌り込んだ状態では、前端面が吸入弁１６７の背面（後面）に当接する構成とされる。

点火装置１３１は、点火用プラグ１３３および高圧電流を発生させる圧電素子１３８を主体として構成されるとともに、点火用プラグ１３３の点火部を構成する一方の電極（陽極）１３３ａが、第１燃焼室１２１の端部壁面を構成するスライドエンドプレート１２９の中央部に配置されている。点火用プラグ１３３の点火部を構成する他方の電極（陰極）１３３ｂは、スライドエンドプレート１２９の中央部から外れた位置に配置されるとともに、第１燃焼室１２１の中央部側へと延出され、一方の電極１３３ａの先端（前端）に対し所定の隙間を置いて対向されている。

一方の電極１３３ａは、固定エンドプレート１７５に設けた導通材料製（金属製）のボール（鋼球）１３４およびスプリング１３５および電気配線１３６を介して圧電素子１３８と電気的に接続されている。すなわち、ボール１３４およびスプリング１３５は、点火用回路の一部を構成している。ボール１３４は一方の電極１３３ａの後端に対向するように配置されるとともに、燃焼室壁１２６が前方または後方へ移動することに伴い一方の電極１３３ａに対し接触あるいは離間される。すなわち、一方の電極１３３ａは、燃焼室壁１２６が第２燃焼室１２２の容積を最大付近とする位置へ移動されたときには、ボール１３４に接触することで電気的に接続されて点火を許容され、燃焼室壁１２６が第２燃焼室１２２の容積を減少する方向へ移動したときには、ボール１３４から離間することで電気的接続が断たれて点火を規制される構成とされる。

ボール１３４は固定エンドプレート１７５に設けられた電気絶縁材料からなる保持部材１３７の孔１３７ａ内に移動可能に嵌合されるとともに、スプリング１３５によって電極１３３ａ側に付勢されている。これにより、燃焼室壁１２６が後方へ移動されるとき、ボール１３４は燃焼室壁１２６が後退端（ストロークエンド）に接近した時点で電極１３３ａの後端に当接し、その後、当該電極１３３ａとの接触状態を維持しつつ後退する。かくしてスプリング１３５は、ボール１３４と電極１３３ａとの接触状態を所定の範囲に亘って安定して保持する付勢手段を構成している。なお、点火装置１３１の点火動作は、ハンドグリップ１０５に配置されたトリガ１０７の引き絞り操作によって圧電素子１３８を変形させ、これにより発生した高圧電流を電極１３３ａ，１３３ｂ間に放電させることで遂行される。また他方の電極１３３ｂはスライドエンドプレート１２９にボディアースされている。

燃料噴射装置１４１は、第１燃焼室１２１から隔壁部１２３を貫通して第２燃焼室１２２へと延在するパイプ状部材１４５を主体として構成され、当該パイプ状部材１４５には、各燃焼室１２１，１２２に臨む適所に燃料噴射孔１４３が穿設状に形成されている。なお燃料噴射装置１４１は燃料容器（燃料ボンベ）１４９に接続されて燃料の供給を受ける。燃料噴射装置１４１による燃料噴射量は、第１燃焼室１２１および第２燃焼室１２２の各実効容積に応じて個別に設定されている。

燃料噴射装置１４１を構成するパイプ状部材１４５は、スライドエンドプレート１２９に固定されるとともに、一端（先端）側が第１燃焼室１２１を構成する隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂの内周面に沿って延在するとともに、当該球面状部分１２３ｂの中心部を貫通して第２燃焼室１２２へと突出されている。そして球面状部分１２３ｂを貫通して第２燃焼室１２２内に突出されたパイプ状部材１４５の突出先端部１４５ａには、図７に示すように、第２燃焼室１２２内に燃料を斑なく噴射させるべく径方向（放射状）に貫通する複数の燃料噴射孔１４３が設けられている。燃焼室壁１２６が第２燃焼室１２２の容積を減少する方向へ移動するとき、パイプ状部材１４５の突出先端部１４５ａは、ピストン１５５の頂面中央部に形成された格納空間１５５ｂに収容される構成とされ、これにより第２燃焼室１２２の容積が零または零に近い状態まで減少することが可能とされる。

なおパイプ状部材１４５の他端（基端）側は、スライドスリーブ１２７の外周面と固定スリーブ１７７の内周面との間を通って延在するとともに、燃料容器１４９から供給された燃料を導く燃料通路構成部材１４６の燃料供給通路１４７内に挿入されており、燃焼室壁１２６の移動に伴い燃料供給通路１４７内を摺動する構成とされる。なお燃料容器１４９からの燃料の供給は、コンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに押し付けける動作に連動して遂行される構成とされる。

駆動部１５１は、メインハウジング１０３内に収容されたシリンダ１５３と、このシリンダ１５３内に摺動可能に配置されたピストン１５５と、このピストン１５５に一体状に連接されたピストンロッド１５７を主体として構成される。上記のシリンダ１５３が本発明における「案内シリンダ」に対応する。ピストンロッド１５７の先端側は、射出部１１０内に配されて釘（図示省略）を前方に打ち出すための射出装置に連接されている。またシリンダ１５３内部の先端側には、高速駆動されたピストン１５５の衝撃を吸収緩和してピストン１５５を受け止めるためのクッションラバー１５９が適宜配置されている。さらにシリンダ１５３には、当該シリンダ１５３のボア１５３ａ内をハウジング１０３の内部空間１０４に連通する通気口１１４を開閉するための逆止弁１１３が設けられている。この逆止弁１１３は、シリンダ１５３のボア１５３ａ内の気体が内部空間１０４に流出することを許容する一方、内部空間１０４の気体がシリンダ１５３のボア１５３ａ内に流入することを規制する一方向弁として構成されている。

マガジン１０９は、釘打機１０１のメインハウジング１０３先端側に形成された射出部１１０に取り付けられ、相互に連接された多数の釘を収容するとともに、打込み対象となる釘を射出部１１０に臨ませる。なおマガジン１０９自体の構成は周知ゆえ、その詳細な説明については、便宜上省略する。
そして射出部１１０の先端に前述したコンタクトアーム１１１が配される。コンタクトアーム１１１は、射出部１１０の長軸方向（すなわち釘打機１０１の長軸方向であって、図１〜図５では左右方向に相当する）につき、当該射出部１１０に対し相対的に摺動動作可能とされ、常時にはスプリング１１２によって先端側（図１〜図５において左側）へと付勢されている。なお上記のスプリング１１２は、前述したスライドスリーブ１２７の付勢手段を兼用する。

本実施の形態に係る釘打機１０１は上記のように構成される。次に当該釘打機１０１の作用について説明する。釘打機１０１は常には図１図に示す状態を初期状態としている。この初期状態では、スプリング１１２の付勢力によって燃焼室壁１２６が前方へ移動されており、第２燃焼室１２２の容積が最小（零または零に近い状態）まで減少され、大気室１７１の容積が最大に増大されている。またピストン１５５が上死点に位置している。また点火用プラグ１３３の一方の電極１３３ａがボール１３４から離間されており、当該電極１３３ａに対する電気的接続が断たれてプラグの点火が規制されている。

かかる状態で、釘打機１０１を用いて釘の打込み作業を遂行するには、図２に示すように、まずコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに当接後、作業者が当該被加工材方向への押圧力を釘打機１０１に作用させる。するとコンタクトアーム１１１はスプリング１１２による付勢力に抗しつつ被加工材Ｗから離間する側へと後退動作する。コンタクトアーム１１１の後退動作により、当該コンタクトアーム１１１と連接された燃焼室壁１２６が後退動作する。この燃焼室壁１２６の後退動作により、第２燃焼室１２２の容積が増大されるとともに、大気室１７１の容積が減少される。そして、スライドエンドプレート１２９の外周後端部が大気室壁１７３の固定エンドプレート１７５の外周前端面に当接することで燃焼室壁１２６の移動が規制される。このとき、第２燃焼室１２２の容積が最大状態とされ、大気室１７１の容積が最小状態とされる。また第１燃焼室１２１の容積と第２燃焼室１２２の容積が所定の容積比に設定されることになる。

また燃焼室壁１２６が後退動作し、後退端に接近した時点で一方の電極１３３ａがボール１３４に接触し、当該ボール１３４、スプリング１３５および電気配線１２６を介して圧電素子１３８と電気的に接続された状態となる。さらにまた、シール部材１６９が燃焼室用の吸気口１６５に嵌まり込んでシールするとともに、シール部材１６９の先端が吸気弁１６７の背面に当接する。

また燃焼室壁１２６の後退動作時において、当該燃焼室壁１２６が後退端に接近した時点で燃料容器１４９から燃料が供給され、当該燃料が燃料供給通路１４７、パイプ状部材１４５を経て給送され、当該パイプ状部材１４５に設けられた燃料噴射孔１４３から各燃焼室１２１，１２２に噴射される。この場合、本実施の形態においては、第１燃焼室１２１では、その後に遂行される点火時の着火効果を高めるべく、燃料が点火プラグの中心、すなわち点火部に向かって噴射される構成とされる。一方、第２燃焼室１２２では、燃料が燃料噴射孔１４３から第２燃焼室１２２の径方向に放射状に噴射される。第１および第２燃焼室１２１，１２２への燃料供給量は、各燃焼室１２１，１２２の容積に応じてそれぞれ設定されている。また噴射された燃料は、各燃焼室１２１，１２２内の空気と混合され、これにより各燃焼室１２１，１２２内は混合気で満たされる。

コンタクトアーム１１１の後退動作後、作業者がハンドグリップ１０５に設けられたトリガ１０７を引き絞り操作すると、第１燃焼室１２１に設けられた点火装置１３１による点火動作が遂行される。これらにより第１燃焼室１２１内における点火・燃焼動作が円滑かつ高効率で実現される。

点火装置１３１による点火動作がなされると、図３に示すように、第１燃焼室１２１内に充填された混合気は点火部近傍領域より着火され、第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼が開始される。混合気の燃焼作用は爆発的であり、当該混合気の燃焼面（火焔面）が非常に短い時間で隔壁部１２３へ到達する。このとき、本実施の形態では、隔壁部１２３につき、点火部を中心とする概ね等径の球面状部分１２３ｂとして構成しているため、点火部から発した混合気の燃焼面は、当該点火部に対して等半径とされた球面状部分１２３ｂへと概ね同時に到達する。このため、隔壁部１２３の境界面全体に渡って、第２燃焼室１２２の着火タイミングを各連通孔１２５で統一化することが可能であり、第２燃焼室１２２での燃焼開始タイミングを効果的にコントロールすることが可能とされる。

第２燃焼室１２２内に充填された混合気は、隔壁部１２３の表面全体領域より各連通孔１２５を経て同時的に着火され、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼が開始される。第２燃焼室１２２の容積は、第１燃焼室１２１の容積よりも大きく設定されており、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼により大きな燃焼圧力が発生する。これにより、ピストン１５５は、シリンダ１５３内を被加工材方向へと摺動状に移動動作（前進）されることとなる。

なおピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作する際、当該摺動動作に伴ってピストンロッド１５７側のシリンダ１５３内部空間が縮小されていくが、かかる空間内の空気は、逆止弁１１３を通じて外部（ハウジング１０３の内部空間１０４）に放出されるため、ピストン１５５の摺動動作を阻害することはない。また第１燃焼室１２１の燃焼時に当該第１燃焼室１２１内は、相当の高圧状態となるが、本実施の形態では、燃焼室用の吸気口１６５内に差し込まれたシール部材１６９によって吸入弁１６７の背面を支持し、これにより吸入弁１６７が燃焼時の高圧により変形あるいは破損することから保護し、当該吸入弁１６７の耐久性を向上し、また第１燃焼室１２１内のガスが吸気口１６５から大気室１７１に流出することを未然に防止することができる。

ピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作するのに連動してピストンロッド１５７が被加工材方向へと直線状に移動し、これによって射出部１１０にセットされた釘が被加工材側へと高速で射出されて打込まれる。このときシリンダ１５３内を被加工材方向へ高速移動したピストン１５５は、クッションラバー１５９に当接し、その運動エネルギが吸収緩和されて停止する。すなわち、ピストン１５５は下死点に到達して停止する。この状態が図３に示されている。なおピストン１５５の下死点への移動時において、当該ピストン１５５が逆止弁１１３を通過すると、ピストン１５５の前進動作に用いられた第１および第２燃焼室１２１，１２２内の排気ガスは、当該逆止弁１１３を通じて室外（ハウジング１０３の内部空間１０４）へと排出される。

釘の打込み作業が終了する段階では、逆止弁１１３から排気ガスが排出することに伴って第１および第２燃焼室１２１，１２２内に収縮冷却作用が生じる。これによって当該第１および第２燃焼室１２１，１２２内に負圧が発生し吸引作用が生じる。このため、ピストン１５５は被加工材Ｗから離間する側へと自動的に後退動作を開始する。このとき、本実施の形態では、燃焼室用の吸気口１６５がシール部材１６９によって封止されているため、大気室１７１から第１燃焼室１２１に空気が流入することを防止し、ピストン１５５を初期位置へと確実に戻すことができる。
また作業者が被加工材方向へと作用させていた釘打機１０１に対する押圧加重を解除することにより、図４に示すように、メインハウジング１０３側へ相対的に後退していたコンタクトアーム１１１が、スプリング１１２の付勢力を介して前方（被加工材方向）へ移動する。コンタクトアーム１１１の前進動作に伴って、燃焼室壁１２６が前方（ピストン１５５側）へ移動する。これにより、燃焼室壁１２６のスライドスリーブ１２７の小径部１２７ａがシリンダ１５３のフランジ部１５３ａから離れ、当該スライドスリーブ１２７の内周面とフランジ部１５３ａの外周面との間に間隙１２７ｂが生じ、第２燃焼室１２２が当該間隙１２７ｂを経て室外（ハウジング１０３の内部空間１０４）に連通される。

ところで、燃焼室壁１２６の先端方向への前進動作は、作業者の、釘打機１０１に対する被加工材方向への押圧加重の解除時期に支配されるものであるが、この燃焼室壁１２６の前進動作は、ピストン１５５の後退動作が終了した後で遂行される。すなわち、ピストン１５５の後退動作は、第１および第２燃焼室１２１，１２２内に発生する冷却作用に伴う吸引力（負圧）によって瞬時に遂行される。したがって、作業者が釘打機１０１の被加工材方向への押圧加重を普通に解除操作する限り、燃焼室壁１２６の前進動作が開始される前の段階で、ピストン１５５が後退動作を終了して前進動作を開始する前の初期位置（図４参照）に復帰されることになる。この時点では、前述したように、シール部材１６９によって燃焼室用の吸気口１６５をシールしているため、大気室１７１から第１燃焼室１２１への空気の流入が抑えられ、これにより第１および第２燃焼室１２１，１２２の負圧状態を維持し、ピストン１５５を初期位置へと確実に復帰させることが可能となる。

さて、燃焼室壁１２６の前進動作により、図４に示すように、第２の燃焼室１２２の容積が減少されるとともに、スライドスリーブ１２７の内周面とフランジ部１５３ａの外周面間の間隙１２７ｂを経て第２燃焼室１２２が室外と連通される。すると、第２燃焼室１２２内の排気ガスは、当該第２燃焼室１２２の容積が減少されることに伴い間隙１２７ｂを経て室外へと排出される。一方、燃焼室壁１２６の前進動作により、スライドエンドプレート１２９が固定エンドプレート１７５から離れ、それに伴い大気室１７１の容積が増大されるとともに、シール部材１６９が燃焼室用の吸気口１６５から抜け出し、当該吸気口１６５を開放する。また一方の電極１３３ａがボール１３４から離れ、電気的接続が遮断される。

大気室１７１内の容積が増大されると、それに伴い当該大気室１７１内の圧力が低下する。その結果、大気室１７１内の圧力と、ハウジングキャップ１０６内の大気圧との圧力差によって当該ハウジングキャップ１０６内の空気が大気室用の吸気口１６１から吸入弁１６３を押し退けて吸入される。このとき、燃焼室用の吸入弁１６７は、燃焼室用の吸気口１６５の周縁部に密着され、第１燃焼室１２１内の排気ガスが大気室１７１内に流出（漏出）することを防止する。そして燃焼室壁１２６が前進端（ストロークエンド）に達した時点で、第２燃焼室１２２の容積が最小（零）となり、当該第２燃焼室１２２内の排気ガスが室外へと排出され、一方大気室１７１の容積が最大となり、当該大気室１７１内には新鮮な空気が貯留される。すなわち、図１に示す初期状態に復帰する。

引き続いて釘打ち作業を遂行するべくコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに押し付けると、前述したように、燃焼室壁１２６が後退動作される。この状態が図５に示される。この燃焼室壁１２６の後退動作により、第２燃焼室１２２の容積が増大されるとともに、大気室１７１の容積が減少されるため、当該大気室１７１内の空気が圧縮されて燃焼室用の吸気口１６５から吸入弁１６７を押し退けて第１燃焼室１２１へと強制的に押し込まれる。この空気の第１燃焼室１２１への強制押し込みによって、当該第１燃焼室１２１内に残留する排気ガスは、連通孔１２５を通って第２燃焼室１２２へと押し出され、さらには間隙１２７ｂを経て室外へと排出される。すなわち、第１燃焼室１２１内に残留する排気ガスは、大気室１７１から流入する空気によって第２燃焼室１２２へと押し出された後、室外へと放出され、第１および第２燃焼室１２１，１２２の、いわゆる掃気が遂行されることとなる。この場合、隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂには多数の連通孔１２５が配置されているため、第２燃焼室１２２内の全体にわたって空気が概ね均等に流れ込む。かくして、第１および第２燃焼室１２１，１２２内において、排気ガスから空気への入れ替えが円滑になされ、排気ガスの残留量が減少される。その結果、特に釘打ち込み作業を連続的に行うような場合においては、次回の第１および第２燃焼室１２１，１２２に噴射される燃料と空気との混合比の適正化を図る上で有効となる。

燃焼室壁１２６が後退端に達したとき（図２に示す状態）には、第１および第２燃焼室１２１，１２２内は、新鮮な空気によって満たされる。この場合、本実施の形態では、大気室１７１の最大容積を、第１および第２燃焼室１２１，１２２の最大総容積よりも大きく設定してある。このため、第１および第２燃焼室１２１，１２２内には、それらの容積を上回る容量の空気が送り込まれることとなり、第１および第２燃焼室１２１，１２２内の排気ガスを確実に室外に排出し、新鮮な空気と入れ替えることができる。

また燃焼室壁１２６が後退端に達したときは、電極（陽極）１３３ａがボール１３４に当接し、当該ボール１３４、スプリング１３５および電気配線１２６を介して圧電素子１３８と電気的に接続され、点火動作が許容される。またシール部材１６９が燃焼室用の吸気口１６５に差し込まれて当該吸気口１６５をシールするとともに、吸入弁１６７の背面に当接することで当該吸入弁１６７に対する高圧の作用に備える。またスライドスリーブ１２７の小径部１２７ａの内周面がシリンダ１５３のフランジ部１５３ａの外周面にＯリング１５４を介して摺接し、間隙１２７ｂを閉鎖する。これにより第２燃焼室１２２が密閉空間とされる。かかる状態で、トリガ１０７を引き絞り操作すると、その後は上述した動作が繰り返され、釘打ち作業が遂行されることになる。

上記のように、本実施の形態によれば、容積が変化しない第１燃焼室１２１と、容積が変化する第２燃焼室１２２とを有する燃焼室構造において、燃焼室壁１２６を前後に移動することによって、大気室１７１の容積を変化させ、第２燃焼室１２２内の排気ガスを室外へ排出した後、大気室１７１内に取り込んだ空気を第１燃焼室１２１内に強制的に送り込み、これによって第１燃焼室１２１内に残留する排気ガスを当該第１燃焼室１２１から第２燃焼室１２２を経て室外へ排出する構成としている。その結果、第１燃焼室１２１の容積を変化させることなく、第１および第２燃焼室１２１，１２２内の排気ガスを効率的に室外へ排出し、当該第１および第２燃焼室１２１，１２２内を新鮮な空気で満たすことが可能となる。
すなわち、本実施の形態では、燃焼室が第１および第２燃焼室１２１，１２２から構成される釘打機１０１において、混合気の燃焼効率を高めるべく、第１燃焼室１２１に点火用プラグ１３３を設けるとともに、当該第１燃焼室１２１内で点火部によって点火された混合気の燃焼面が隔壁部１２３の連通孔１２５に概ね同時に到達するように、隔壁部１２３が点火部を中心とする等半径の球面状部分１２３ｂを有する構成としている。このような構成では、第１燃焼室１２１の容積を変化（減少）させて排気ガスを排出することが困難となるが、本実施の形態によれば、第１燃焼室１２１から第２燃焼室１２２への火炎噴射を効率良く行うことで混合気の燃焼効率を高めるべく、第１燃焼室１２１を構成する隔壁部１２３の形状を半球面状に形成するという構成を維持しつつ排気ガスの排出作用を効果的に遂行することができる。

この場合、大気室１７１の最大容積を第１および第２燃焼室１２１，１２２の総容積よりも大きく設定してあるため、第１および第２燃焼室１２１，１２２にそれらの容積を上回る容量の空気を送り込むことによって、排気ガスと空気との入れ替えを確実に行うことができる。釘打ち作業を連続して遂行するような場合、すなわち短時間のうちに第２燃焼室１２２の容積の減少、増大が繰り返されるような場合、当該第２燃焼室１２２から排出された排気ガスがその出口周辺部に存在している可能性がある。そしてこの排気ガスが第２燃焼室１２２の容積が増大されるときに当該燃焼室に再び吸入される、すなわち逆流する可能性がある。本実施の形態では、第１および第２燃焼室１２１，１２２にそれらの容積を上回る容量の空気を送り込む構成とすることによって、いわゆる逆流防止手段を構成しているため、排気ガスの当該燃焼室への逆流を確実に防止することができる。また本実施の形態では、第１燃焼室１２１を容積が変化しない定常的な構成としたことにより、当該第１燃焼室１２１内の中央部に点火装置１３１あるいは燃料供給用のパイプ状部材１４５を配置設定することができる。これにより、第１燃焼室１２１に発生した火炎（可燃性ガスの燃焼面）が第２燃焼室１２２へ均等かつ効率よく噴射させることが可能となる。

また本実施の形態では、燃焼室壁１２６が後退端に移動されたとき、シール部材１６９が燃焼室用の吸気口１６５内に差し込まれて当該吸気口１６５がシールされる構成としている。このため、第１および第２燃焼室１２１，１２２の燃焼時には、当該第１燃焼室１２１内のガスが大気室側へ漏出することよる燃焼エネルギの損失を抑えることで所定の性能を維持し、また第１および第２燃焼室１２１，１２２内の収縮冷却時（負圧時）には、大気室１７１の空気が第１燃焼室１２１内に流入することを防止してピストン１５５を初期位置へ確実に復帰させることが可能となる。

なお本実施の形態では、スライドエンドプレート１２９における隔壁部１２３の球面状部分１２３ｂと対向する部位、すなわち点火用プラグ１３３の設置面を平坦面で形成しているが、当該設置面を球面状の凹状面によって形成してもよい。その場合、凹状面の中央部を最深部となるように設定し、当該部位に点火用プラグ１３３を設置することが好ましい。また本実施の形態では、燃焼室用の吸入弁１６３、大気室用の吸入弁１６７をそれぞれリード弁で構成しているが、それら吸入弁１６３，１６７のいずれか一方または双方をスプール弁で構成してよい。
また本実施の形態では、大気室１７１の容積を第１および第２燃焼室１２１，１２２の総容積よりも大きく設定することで、当該第２燃焼室１２２に対する排気ガスの逆流防止手段を構成したが、このような、大気室１７１と第１および第２燃焼室１２１，１２２との容積を変える方式とは異なる方式で逆流防止手段を構成してもよい。また本実施の形態は、釘打機の場合で説明しているが、いわゆるステーブルの打ち込み作業に用いられるタッカに適用可能である。

本実施の形態に係る釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、ピストンが上死点に位置する初期状態を示している。 同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、燃焼室壁が後退動作されて第２燃焼室の容積が最大に増大された状態を示している。 同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、ピストンが下死点に移動された釘打ち込み完了状態を示している。 同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、第２燃焼室の排気ガスの排出状態を示している。 同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、第１燃焼室の残留排気ガスの排出状態を示している。 燃焼室周辺部の拡大断面図である。 図６のVII−VII線断面図である。

１０１ 釘打機（燃焼式作業工具）
１０３ メインハウジング
１０４ 内部空間
１０５ ハンドグリップ
１０６ ハウジングキャップ
１０６ａ 空間
１０６ｂ 通気孔
１０７ トリガ
１０９ マガジン
１１０ 射出部
１１１ コンタクトアーム
１１３ 逆止弁
１１４ 通気口
１２１ 第１燃焼室（第１の燃焼室）
１２２ 第２燃焼室（第２の燃焼室）
１２３ 隔壁部（隔壁）
１２３ａ 平坦面部
１２３ｂ 球面状部分
１２５ 連通孔
１２６ 燃焼室壁（可動部材）
１２７ スライドスリーブ
１２７ａ 小径部
１２７ｂ 間隙
１２８ ネジ
１２９ スライドエンドプレート
１３１ 点火装置
１３３ 点火用プラグ
１３３ａ 一方の電極
１３３ｂ 他方の電極
１３４ ボール
１３５ スプリング
１３６ 電気配線
１３７ 保持部材
１３８ 圧電素子
１４１ 燃料噴射装置
１４３ 燃料噴射孔
１４５ パイプ状部材
１４５ａ 突出先端部
１４６ 燃料通路構成部材
１４７ 燃料供給通路
１４９ 燃料容器
１５１ 駆動部
１５３ シリンダ（案内シリンダ）
１５３ａ フランジ部
１５４ Ｏリング
１５５ ピストン（ピストン部材）
１５５ａ 球面状凹部
１５５ｂ 格納空間
１５７ ピストンロッド
１５９ クッションラバー
１６１ 大気室用の吸気口
１６３ 吸入弁（第１の弁手段）
１６５ 燃焼室用の吸気口
１６７ 吸入弁（第２の弁手段）
１６９ シール部材
１７１ 大気室
１７３ 大気室壁
１７５ 固定エンドプレート
１７７ 固定スリーブ
１７９ Ｏリング

Claims (5)

1. 燃焼室と、
   前記燃焼室を構成するとともに、長軸方向一端側が開放され、長軸方向他端側が塞がれた筒状の部材として備えられ、前記燃焼室の容積を変化するように長軸方向に移動可能とされた可動部材と、
   前記可動部材の長軸方向一端側に当該長軸方向に相対移動可能に連接された案内シリンダと、
   前記案内シリンダ内に摺動可能に収容されたピストン部材と、を有し、
   前記燃焼室の容積が増大された状態において、前記燃焼室で燃料が燃焼することによって生じた燃焼圧力により前記ピストン部材を移動させて所定の加工作業を遂行する燃焼式作業工具であって、
   前記可動部材内に設けられ、前記燃焼室を容積が変化しない第１の燃焼室と容積が変化する第２の燃焼室とに区画する隔壁と、
   前記隔壁に設けられ、第１の燃焼室と第２の燃焼室を連通する連通孔と、
   前記可動部材の長軸方向他端に設けられた端部壁面と、
   前記可動部材の端部壁面を挟んで前記第１および第２の燃焼室の反対側に形成され、前記可動部材が前記第２の燃焼室の容積を減少する方向へ移動するときには容積が増大され、前記可動部材が前記第２の燃焼室の容積を増大する方向へ移動するときには容積が減少される大気室と、
   外部から空気が前記大気室へ流入することを許容しかつその逆の流れを規制する第１の弁手段と、
   前記大気室と前記第１の燃焼室とを連通する連通路と、
   前記連通路に設けられ、前記大気室の空気が前記第１の燃焼室に流入することを許容しかつその逆の流れを規制する第２の弁手段と、を更に有し、
   前記ピストン部材が初期位置に置かれた加工作業後において、前記可動部材が前記第２の燃焼室の容積を減少しつつ前記大気室の容積を増大する方向へ移動する際には、当該第２の燃焼室内の排気ガスを室外へ排出しつつ前記大気室に前記第１の弁手段を通じて外部から空気を吸入し、前記可動部材が前記第２の燃焼室の容積を増大しつつ前記大気室の容積を減少する方向へ移動する際には、前記大気室内の空気を圧縮して前記第２の弁手段を通じて前記第１の燃焼室内に押し込みつつ当該第１の燃焼室内に残留する排気ガスを前記第２の燃焼室を経て室外へ排出させる構成としたことを特徴とする燃焼式作業工具。
2. 請求項１に記載の燃焼式作業工具であって、
   前記第１の燃焼室は、当該第１の燃焼室に供給された燃料を燃焼させるための点火部を有し、前記隔壁は、前記点火部を中心とした球面状部分を有し、当該点火部によって第１の燃焼室内の燃料が燃焼される際、当該第１の燃焼室内における燃料の燃焼面が前記各連通孔に対し概ね同時に到達するよう構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
3. 請求項１または２に記載の燃焼式作業工具であって、
   前記可動部材の移動により前記第２の燃焼室が最大容積とされるとき、前記大気室と前記第１の燃焼室とを連通する連通路としての吸気口を封止するシール部材を有することを特徴とする燃焼式作業工具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
   前記可動部材が前記第２の燃焼室の容積を増大しつつ前記大気室の容積を減少する方向へ移動する際、前記第２の燃焼室から排出された排気ガスが当該第２の燃焼室に逆流することを防止する逆流防止手段を有することを特徴とする燃焼式作業工具。
5. 請求項４に記載の燃焼式作業工具であって、
   前記逆流防止手段は、大気室の容積を前記第１および第２の燃焼室の総容積よりも大きく設定することで構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
   

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