JP4957899B2 - ガスネイラの燃焼室構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ガス燃焼式の釘等の打込み工具であるガスネイラに関し、特に燃焼室の有効活用と燃焼性の向上が図られたガスネイラの燃焼室の改良構造に関する。
ガス燃焼式の打込み工具であるガスネイラにおいて、打ち込み力を向上させるための手段は、燃焼エネルギそのものを増大させることと、燃焼エネルギを効率的に利用するものとに大別される。燃焼エネルギを増大させる手段としては、より多くの酸素を燃やすために燃焼室の容積を大きくすること、もしくは燃焼効率のアップを図ること等が考えられる。
ところで、ガスネイラの釘打機の燃焼室は、燃焼時に燃焼室を密閉して燃焼による圧力の増大をピストンへ伝えて釘の打ち込み作業に利用するものであるから、燃焼室は密閉状態と空気の入れ替えのための開放状態を交互に行なう必要があり、このために燃焼室は、特許文献１に示されるように、ピストンを摺動可能に収容するシリンダの上方に配置された筒状の周壁部材と上壁部との間に形成されるものとし、上記周壁部材は上下方向に摺動可能となっており、上方に移動したときは上記上壁部の外周面と上記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材と下部シール部材に当接して燃焼室が密閉状態となり、上記周壁部材が下方に移動したときは上記上下部シール部材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。したがって、従来の燃焼室構造において、上述の燃焼エネルギの増大に関連してより多くの空気を確保するために燃焼室の容積を増大させる手段としては、上下部シール部材間の距離を離して燃焼室を縦に長くするか、あるいは燃焼室の径を大きくして横に大きくするかしか選択肢がなかった。
特開２００１−１６２５６０号公報
しかしながら、このような燃焼室の容積の拡大策は、燃焼室の外形そのものを大きくするので結果的にガスネイラの幅や高さを直接大きくするので、ガスネイラの大型化を招くことになる。ガスネイラの大型化は、その取り扱い性を悪くし、釘打ち作業の作業性を悪化させることになる。
そこで、本発明は上述した課題を解決すべく、燃焼室の高さや径を小さく抑えつつ燃焼室の容積を増加させて燃焼エネルギを増大させ、これによって出力が大きく、小型で取り扱い易いガスネイラの燃焼室構造を提供することをその課題とする。
すなわち、本発明の請求項１に係る発明のガスネイラの燃焼室構造は、ピストンを摺動可能に収容するシリンダの上方に配置された筒状の周壁部材と上壁部との間に形成された燃焼室であって、上記周壁部材を上下方向に摺動可能とし、上方に移動したときは上記上壁部の外周面と上記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材と下部シール部材に当接して燃焼室をシールされた密閉状態とし、上記周壁部材が下方に移動したときは上記上下部シール部材とのシールが外れて燃焼室を開き状態とするガスネイラの燃焼室において、上記周壁部材の内周面下部には、下部シール部材に当接するシール部と、該シール部から上方に連続形成されて上記周壁部材が上記下部シール部材との摺動を案内するように設けられた案内突条とを、それぞれ内方に突出形成するとともに、上記シール部及び案内突条の背面側に燃焼室の内部空間に連続する空間部を形成したことを特徴とする。
請求項２に係るガスネイラの燃焼室構造は、上記空間部を、上記シール部及び案内突条と上記周壁部材の内面との間に形成することに代えて、上記シール部又は案内突条の背面側に形成したことを特徴とする。
本発明の請求項１に係る発明によれば、燃焼室を構成する周壁部材の内周面下部に、下部シール部材に当接するシール部と、該シール部から上方に連続形成されて上記周壁部材が上記下部シール部材との摺動を案内するように設けられた案内突条とを、それぞれ内方に突出形成するとともに、上記シール部及び案内突条の背面側に燃焼室の内部空間に連続する空間部を形成成したから、燃焼室の外形寸法を大きくすることなく燃焼室の容積を増大させることができるので、ガスネイラを大型化することなく燃焼エネルギの向上が図られる。したがって、出力の大きな、釘打ち作業が行い易く取り扱い性に優れた小型のガスネイラの提供が可能となる。
請求項２に係る発明によれば、上記空間部を、上記シール部及び案内突条と上記周壁部材の内面との間に形成することに代えて、上記シール部又は案内突条の背面側に形成したので、請求項１の場合と同様に、燃焼室の外形寸法を大きくすることなく燃焼室の容積を増大させることができる。
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２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１ａ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３内に打撃ピストン４を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン４の下方にドライバ５を一体的に結合させたものである。
次に、打撃シリンダ３の上部には燃焼室６が開閉可能に構成されている。燃焼室６は、上記打撃ピストン４の上端面と、打撃シリンダ３と上部ハウジング７の内部に形成された上壁部（シリンダヘッド）８との間に上下方向に摺動可能に配置されている周壁部材１０によって形成されている。
すなわち、上壁部８の底面には周壁部材１０の上端を受ける受け溝１１が形成され、この受け溝１１の内側の内面には、上部シール部材として上部Ｏリング１２が設けられている。同様に、打撃シリンダ３の上端の外側面にも、下部シール部材として下部Ｏリング１３が設けられている。
また、周壁部材１０は筒状に形成され、その内周面の上端には内方に突出する環状の上部シール部９ａが形成されている。このシール部９ａの内面は上記上壁部８の上部Ｏリング１２に当接可能に形成されている。また、周壁部材１０の内周面の下端にも内方に突出する環状の下部シール部９ｂが形成され、その内面は、打撃シリンダ３の上端の下部Ｏリング１３に当接可能に配置されている。
上壁部８にはガス容器収納部１７に収納されたガス容器（図示せず）に連通する噴射ノズル１８と、ガス容器から噴射された可燃性ガスと空気との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７には、燃焼室６内に噴射された可燃性ガスを燃焼室６内の空気と撹拌させて燃焼室６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２１が設けられている。１９はファン用モータである。
上記燃焼室構造によれば、まず釘の打ち込みに当たり、コンタクトアーム２３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、これに連動させて周壁部材１０を上壁部８に当たるまで上方に移動させ、図２に示されるように、周壁部材１０を上壁部８に設けられた上部Ｏリング１２と打撃シリンダ３の上端外周に設けられた下部Ｏリング１３に当接させることにより密閉した燃焼室６が形成される。この燃焼室６内に噴射ノズル１８から可燃性ガスを噴射し、回転ファン２１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２０を引いて点火プラグ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４が駆動され、ノーズ部１ａ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４が復帰し、さらに上記コンタクトアーム２３を被打ち込み材から離反させることにより、図１に示されるように周壁部材１０を下方に移動させ、周壁部材１０を上記上部Ｏリング１２と下部Ｏリング１３から離すことにより、燃焼室６が開放され、上部からは新鮮な空気が入り込み、下部からは燃焼ガスが排気され、次の打ち込みが準備される。
ところで、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に詳しく示されるように、上記周壁部材１０の内周面上部に設けられた上部シール部９ａの背面側の肉はえぐられ、これにより、上部シール部９ａと周壁部材１０の内面との間には空間部Ｓ１が形成され、この空間部Ｓ１によって燃焼室の容積が増大する。
これに対し、周壁部材１０の内周面下部には下部シール部９ｂが内方に突出形成されている。この下部シール部９ｂは、周壁部材１０が図１の下死点位置に移動したときは、下部Ｏリング１３から外れるように構成されている。また、下部シール部９ｂの上方には、上記周壁部材１０が上記上死点から下方に摺動して図１に示すように下部シール部９ｂから外れたときに下部Ｏリング１３との摺動を案内する複数の案内突条２２が内方に突出形成されている。これらの案内突条２２は、等間隔に突設され、それぞれ上記下部シール部９ｂから上方に連続形成されている。
そして、上記下部シール部９ｂ及び案内突条２２下部の背面側の肉は抉り取られ、下部シール部９ｂ及び案内突条２２と上記周壁部材１０の内面との間には燃焼室６の内部空間に連続する空間部Ｓ２が形成されている。この空間部Ｓ２は下部シール部９ｂの背面側と案内突条２２の背面側に形成され、燃焼室６と一体になってその一部を構成している。
従来のガスネイラにおける燃焼室構造においては、図６に示されるように、周壁部材１０の特に下部シール部９ｂは肉厚に形成されているだけであり、また、案内突条２２は周壁部材１０の内面から一体となって突出していた。
以上のように、下部シール部９ｂと案内突条２２の背面側の空間部Ｓ２は、燃焼室６と周方向にも連続するとともに、上記空間部Ｓ２によって燃焼室６の容積が増大する。したがって、密閉された燃焼室６内で爆発的な燃焼が行われると、燃焼室６内で燃焼ガスの渦の流れが起きるが、燃焼ガスが案内突条２２の背面側や下部シール部９ｂの背面側に回り込むときに微小な渦を作り出すので、効果的な撹拌効果が得られる。また、案内突条２２は燃焼ガスの流れの障害になるので、燃焼ガスは拡散するときに案内突条２２によって激しく撹拌されることになる。このため、燃焼エネルギが増大し、出力も大きくなる。
以上の燃焼室構造によれば、燃焼室６の高さや径を小さく抑えつつ燃焼室６の容積を増加させ、より多くの空気を取り込んで燃焼エネルギを増大させ、これによって出力が大きく、小型で取り扱い易いガスネイラの燃焼室構造を提供することができる。
上部シール部９ａの背面側の空間部Ｓ１においても同様の効果を得ることができる。
なお、上記周壁部材１０の下部における空間部Ｓ２の確保は上述の例に限定されない。上記下部シール部９ｂ又は案内突条２２の背面側のいずれかに形成してもよい。
次に、図５はガスネイラにおける燃焼室構造の他の実施形態を示すもので、同図の周壁部材１０は上死点の位置にある。図１、図２の形態に比べて、周壁部材１０の内周壁の下部シール部９ｂの高さが低くなっている。また、打撃シリンダ３の下部Ｏリング１３はより下の位置に配置されている。すなわち、図２（周壁部材１０が上死点にある）の実施形態では、下部Ｏリング１３が打撃シリンダ３の上部開口端近傍に配置されているのに対し、図５の実施形態では、下部Ｏリング１３が打撃シリンダ３の上部開口端よりも下方で、上死点の打撃ピストン４よりも少し下方位置の外周に配置されている。
このように、下部シール部９ｂの高さを低くし、下部Ｏリング１３の位置を低くすることにより、下部シール部９ｂでなくなった立上り部分Ｐの空間分だけ燃焼室容量を増大させることができる。
また、実施例では案内突条２２は等間隔に複数突出形成した形状であるが、たとえば上部シール部のように円周状に一体的に突出形成された形状でもよい。
Ｓ１、Ｓ２ 空間部
６ 燃焼室
９ｂ 下部シール部
１０ 周壁部材
１２ 上部シール部材
１３ 下部シール部材
２２ 案内突条
６ 燃焼室
９ｂ 下部シール部
１０ 周壁部材
１２ 上部シール部材
１３ 下部シール部材
２２ 案内突条
Claims (2)
- ピストンを摺動可能に収容するシリンダの上方に配置された筒状の周壁部材と上壁部との間に形成された燃焼室であって、上記周壁部材を上下方向に摺動可能とし、上方に移動したときは上記上壁部の外周面と上記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材と下部シール部材に当接して燃焼室をシールされた密閉状態とし、上記周壁部材が下方に移動したときは上記上下部シール部材とのシールが外れて燃焼室を開き状態とするガスネイラの燃焼室において、
上記周壁部材の内周面下部には、下部シール部材に当接するシール部と、該シール部から上方に連続形成されて上記周壁部材が上記下部シール部材との摺動を案内するように設けられた案内突条とを、それぞれ内方に突出形成するとともに、上記シール部及び案内突条の背面側に燃焼室の内部空間に連続する空間部を形成した
ことを特徴とする、ガスネイラの燃焼室構造。 - 上記空間部を、上記シール部及び案内突条と上記周壁部材の内面との間に形成することに代えて、上記シール部又は案内突条の背面側に形成したことを特徴とする、請求項１に記載のガスネイラの燃焼室構造。
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