JP5045297B2 - Gas internal combustion type driving tool - Google Patents
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Description
本発明は、一般釘や打込みネジなどの釘を打ち込むガス内燃式打込み工具に関し、特にその燃焼室の改良構造に関する。 The present invention relates to a gas internal combustion type driving tool for driving a nail such as a general nail or a driving screw, and more particularly to an improved structure of the combustion chamber.
従来から、燃焼室が可動のハウジング部を備えており、可動のハウジング部がコンタクト部材の作動に連動して燃焼室を開閉し、燃焼室の閉鎖状態において該燃焼室内に可燃性ガスを供給して、可燃性ガスと空気が回転ファンの回転により混合され混合ガスに点火して爆発的に燃焼させ、高圧のガス圧を打撃ピストンに作用させて釘打ちを行い、燃焼室の開放状態において空気の吸入を行い、打撃シリンダ下部から排気を行うようにしたガス内燃式の釘打機は既に良く知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the combustion chamber has been provided with a movable housing part, and the movable housing part opens and closes the combustion chamber in conjunction with the operation of the contact member, and supplies the combustible gas into the combustion chamber when the combustion chamber is closed. Combustible gas and air are mixed by the rotation of the rotating fan, and the mixed gas is ignited and burned explosively, and high pressure gas pressure is applied to the striking piston for nailing. A gas internal combustion nailing machine that sucks in and exhausts from the bottom of the striking cylinder is already well known (see, for example, Patent Document 1).
また、上述の燃焼室を備えるガス内燃式の釘打機の改良型としてヘッドバルブ式のガス内燃式釘打機が提案されており、すなわち、釘の打ち込み終了後の打撃ピストンの戻りが何らかの理由で十分でなく打撃ピストンが途中までしか戻らず、これによる燃焼室容積の実質的な拡大で燃料が希薄となり着火できないという事態が発生することがあるが、このような事態に対処できるように工夫された打撃シリンダと燃焼室を仕切る仕切り部と該仕切り部を開閉するバルブ機構を備えて、前記事態の発生においても燃焼室の容積を常に一定に保持して燃料の希薄化を防ぎ適正な着火状態を確保して打撃ピストンの駆動が行えるようにしたヘッドバルブ式のガス内燃式釘打機も提案されている(特願2006−216831号)。 Further, a head valve type gas internal combustion nailing machine has been proposed as an improved version of the gas internal combustion nailing machine having the combustion chamber described above, that is, for some reason the return of the hammering piston after the nail driving is completed. However, the striking piston may return only halfway, and the actual expansion of the combustion chamber volume may cause the fuel to become lean and fail to ignite. And a valve mechanism for opening and closing the partitioning portion for partitioning the impacting cylinder and the combustion chamber, and maintaining the volume of the combustion chamber at a constant level even in the event of occurrence to prevent fuel dilution and proper ignition. There has also been proposed a head valve type gas internal combustion nailing machine which can drive the striking piston while securing the state (Japanese Patent Application No. 2006-216831).
ところが、燃焼室内における回転ファンの撹拌駆動において回転ファン下部の中央部近傍には気流の弱い淀み部分ができ、この部分の燃焼速度は遅くなり、これにより混合ガスの撹拌が不完全燃焼を起こして燃焼効率が低下する恐れがある。また、燃焼室の可動ハウジングの作動におけるガイドとシールが該ハウジング部の上下で別部品に形成されているので、軸心のズレが発生し易く、これにより燃焼室の可動ハウジングの作動荷重の増大やシール不良が発生する恐れがある。 However, in the agitating drive of the rotary fan in the combustion chamber, there is a stagnation part where the air current is weak in the vicinity of the central part of the lower part of the rotary fan, and the combustion speed of this part becomes slow, which causes incomplete combustion of the gas mixture. Combustion efficiency may be reduced. Further, since the guide and the seal in the operation of the movable housing of the combustion chamber are formed as separate parts above and below the housing portion, the axial center is liable to be displaced, thereby increasing the operating load of the movable housing of the combustion chamber. And seal failure may occur.
そこで、可動ハウジングと回転ファンとの間に筒状のスリーブを形成し、可動ハウジングとスリーブとの間に環状空間部を形成するとともに、上記スリーブの上部と下部にそれぞれ上部開口部と下部開口部とを貫通形成したガス内燃式打込み工具が提案されている(特願2007−96165号)。これによれば、密閉した燃焼室内の空気と燃料ガスとの混合ガスは燃焼室に設けられた回転ファンにより下部開口部から環状空間部に送られ、さらに上部開口部から燃焼室内に戻されるので、この循環流により混合ガスは良好に撹拌混合される。そして、混合ガスは点火されて爆発的に燃焼し、この燃焼圧によりファスナーが打ち出される。その後、上記可動ハウジングが上動して燃焼室が開放されたときは、燃焼室の下部からは燃焼ガスが下方に排出されると同時に、燃焼室の上部からは新鮮な空気が導入されるのである。
しかしながら、燃焼室内で燃焼した混合ガスの一部は燃焼室が開放されたときも開放前と同じように循環する。したがって、燃焼ガスの一部はスリーブの下部開口部から環状空間部、さらに上部開口部から燃焼室の上部に移動するので、ここで外部から導入された新鮮な空気と混じり合うという現象が生じる。このように、掃気性が低下するので、次段の燃焼に悪影響を及ぼすという問題があった。 However, part of the mixed gas combusted in the combustion chamber circulates when the combustion chamber is opened in the same manner as before the opening. Accordingly, a part of the combustion gas moves from the lower opening of the sleeve to the annular space, and further from the upper opening to the upper part of the combustion chamber, so that a phenomenon of mixing with fresh air introduced from the outside occurs. As described above, scavenging performance is lowered, which has a problem of adversely affecting the next stage combustion.
本発明は上記問題点を解消し、密閉した燃焼室内で混合ガスをよく循環させて撹拌混合を良好にするとともに、燃焼室が開放したときは、燃焼ガスが循環しないように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。 The present invention solves the above-mentioned problems, and circulates the mixed gas well in a closed combustion chamber to improve the stirring and mixing, and can prevent the combustion gas from circulating when the combustion chamber is opened. It is an object of the present invention to provide a combustion type driving tool.
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、打撃ピストンを摺動可能に収容する打撃シリンダとその上方に設けられたシリンダヘッドとの間に筒状の可動ハウジングを可動可能に設けることによって可動ハウジングの内側に燃焼室を開閉可能に備えるとともに、上記可動ハウジングの内側に筒状のスリーブを設けて可動ハウジングとスリーブとの間に環状空間部を形成し、上記スリーブの上部と下部にそれぞれ上部開口部と下部開口部とを貫通形成し、上記燃焼室内の空気と燃料ガスとの混合ガスを下部開口部から環状空間部に送り、さらに上部開口部から燃焼室内に循環させることにより撹拌混合するガス内燃式打込み工具において、上記可動ハウジングと上記スリーブとの間には、上記環状空間部から上部開口部への燃焼ガスの流れを阻害する邪魔壁を設け、上記邪魔壁は、上記スリーブの上部外側に突出形成され、上記可動ハウジングは大径部と小径部とを備えて形成され、上記邪魔壁は、上記燃焼室が密閉された状態のときは上記可動ハウジングの大径部に向き合うように形成され、上記燃焼室が開放されたときは上記可動ハウジングの小径部に向き合うように形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
本発明によれば、空気と燃料ガスをスリーブの下部開口部を通って環状空間部から上部開口部を経て燃焼室に戻るようにしたので、この循環気流により空気と燃料ガスとは良好に撹拌混合される。また、可動ハウジングとスリーブとの間には、上記可動ハウジングが可動時に上記環状空間部から上部開口部への燃焼ガスの流れを阻害する邪魔壁を設けたから、可動ハウジングが可動して燃焼室が開放されたとき、環状空間部内の燃焼ガスは邪魔壁によってから上部開口部に流れるのを阻害される。したがって、燃焼ガスが新鮮な空気と混合することはなく、燃焼を常に良好に確保することができる。 According to the present invention, the air and the fuel gas are returned to the combustion chamber from the annular space through the upper opening through the lower opening of the sleeve. Mixed. Further, between the movable housing and the sleeves, because the movable housing is provided with a baffle wall which inhibits the flow of combustion gases from the annular space at the movable to the upper opening, the combustion chamber movable housing and movable When is opened, the combustion gas in the annular space is prevented from flowing from the baffle wall to the upper opening. Therefore, the combustion gas is not mixed with fresh air, and combustion can always be ensured satisfactorily.
以下に本発明の実施形態をガス燃焼式釘打機に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on a gas combustion type nailer.
図1及び図2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2とマガジン(図示せず)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4と釘を打ち出すノーズ部6とが設けられている。ノーズ部6はマガジンの先端に開口している。
1 and 2,
打撃ピストン・シリンダ機構4は、打撃シリンダ7内に打撃ピストン8を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン8の下方にドライバ9を一体的に結合させたものである。
The striking piston / cylinder mechanism 4 is configured such that a
打撃ピストン・シリンダ機構の上部には燃焼室5が形成されるように構成されている。燃焼室5は、上記打撃ピストン8の上端面と打撃シリンダ7とその上部のシリンダヘッド10と両者間に配置されている可動ハウジング11とによって形成されており、可動ハウジング11を図1のように下方に移動させることにより燃焼室5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可動ハウジング11の上下端がそれぞれシリンダヘッド10と打撃シリンダ7とにシールされて密閉された燃焼室5が形成されるように構成されている。
A
可動ハウジング11は中央部と下部11aは大径に、上部11bは小径に形成された筒状の部材で、リンク部材(図示せず)を介してコンタクト部材12と連結しており、バネによって開放側に付勢されている。
The
コンタクト部材12はノーズ部6に沿って上下に摺動自在に設けられ、その下端12aはノーズ部6から突出している。そして、ノーズ部6とともに上記下端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12が相対的に上方に移動し、リンク部材を介して可動ハウジング11を上方に移動させる。これにより図2のように密閉された燃焼室5が形成される。その反対に、ノーズ部6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12は相対的に下方に移動し、リンク部材と可動ハウジング11はバネにより下方に移動し、下動ハウジング11の上下端のシールが外れて燃焼室5は大気に開放される。
The
次に、上記可動ハウジング11の内側には筒状のスリーブ14が設けられている。これにより可動ハウジング11とスリーブ14との間には環状空間部15が形成されている。スリーブ14の上部と下部にそれぞれ上部開口部16と下部開口部17とが貫通形成されている。
Next, a
上記シリンダヘッド10には、後述のガス缶13に連通する噴射ノズル18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、シリンダヘッド10にはモータ20が設けられ、その出力軸には、燃焼室5内に噴射された燃料ガスを燃焼室5内の空気と撹拌させて燃焼室5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。
The
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12の先端を被打ち込み材に押し付けることに連動させて可動ハウジング11を上方に移動させる。これにより図2のように密閉された燃焼室5が形成され、噴射ノズル18から燃焼室5内に可燃性燃料ガスが供給され、回転ファン21が回転して燃焼室5内に噴射された燃料ガスは空気とともに下方に吹き出され、スリーブ14の下部開口部17から環状空間部15に送り、さらに上部開口部16から燃焼室5内に循環させることにより撹拌混合し、所定の空燃比の混合ガスにする。そして、トリガレバー24(図1参照)を引き操作すると、点火プラグ(図示せず)によって混合ガスに点火され、爆発的に燃焼する。このとき発生する燃焼圧は打撃シリンダ7内の打撃ピストン8に作用し、打撃ピストン8を衝撃的に駆動させ、この打撃ピストン8の下面側に結合されているドライバ9によってノーズ部6内に供給されている釘を打ち出し、被打ち込み材内に打ち込む。
Next, the operation of the gas combustion type nailer configured as described above will be described. First, when driving a nail, the
打ち込みが完了すると、燃焼室5内の温度が急激に下がるので、打撃シリンダ7まで拡大した打撃ピストン8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、打撃ピストン8は図1に示すように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12が相対的に下方に移動するので、可動ハウジング11も下方に移動し、燃焼室5は大気に開放され、新鮮な空気が導入されるとともに、燃焼室5内の燃焼ガスはボディ1の下方の排気孔22から外部に排出されて次の作動が準備される。
When the driving is completed, the temperature in the
ところで、可動ハウジング11とスリーブ14との間には、上記可動ハウジング11が下動時に上記環状空間部15から上部開口部16への燃焼ガスの流れを阻害する邪魔壁が設けられている。そして、図1及び図2に示されるように、この邪魔壁23aは、上記スリーブ14の上部外周面から水平なフランジ状に連続的な円筒形状で突出形成されている。邪魔壁23aは上部開口部16の直下部に配置され、密閉時の可動ハウジング11の大径部11aに向き合うように形成されている。したがって、燃焼室5が密閉された状態のときは、図2に矢印で示されるように、邪魔壁23aと可動ハウジング11の大径部との間には、空気と燃料ガスとの混合ガスが流れるのに十分な間隙が形成されているから、混合ガスは円滑に循環し、その流れは阻害されない。これに対し、可動ハウジング11が下動して燃焼室が開放されたときは、図1に矢印で示すように、邪魔壁23aは可動ハウジング11の小径部11bと向き合うので、邪魔壁23aと小径部11bとの間の間隙は非常に小さくなる。したがって、上記環状空間部15から上部開口部16への混合ガスの流れは阻害されるから、燃焼ガスの循環流は発生しない。したがって、燃焼ガスが新鮮な空気と混合することはなく、燃焼を常に良好に確保することができる。
By the way, a baffle wall is provided between the
なお、スリーブ14の邪魔壁は、図3(a)(b)に符号23bで示されるように、スリーブ14自体の外周面上に上記邪魔壁23aと同じ部位をすり鉢状に膨出させる構成であってもよい。この場合は、混合ガスの燃焼室5内の下方向の流れと環状空間部15内の上方向の流れが邪魔壁23bの傾斜部25に沿って案内されるから、混合ガスの循環は上記図1、図2の場合よりも円滑になる。
Note that the baffle wall of the
次に、上記邪魔壁は、スリーブ14ではなく、図4(a)(b)に符号23cで示されるように、上記可動ハウジング11の上部内周面内側に突出形成されるようにしてもよい。この邪魔壁23cは燃焼室5が密閉された状態でスリーブ14の上部開口部16の上部に対応する位置で、燃焼室5が下動して開放された状態でスリーブ14の上部開口部16の下部に対応する位置に設けられている。
Next, the baffle wall may be formed so as not to protrude from the
上記構成によれば、燃焼室5が密閉された状態のときは、邪魔壁23cとスリーブ14との間には、空気と燃料ガスとの混合ガスが流れるのに十分な間隙が形成されるから、混合ガスは円滑に循環し、その流れは阻害されない。これに対し、可動ハウジング11が下動して燃焼室5が開放されたときは邪魔壁23cはスリーブ14の上部開口部16の下部に対応する位置に移動するので、邪魔壁23cとスリーブ14との間の間隙は非常に小さくなる。したがって、上記環状空間部15から上部開口部16への混合ガスの流れは阻害されるから、燃焼ガスの循環流は発生しない。したがって、燃焼ガスが新鮮な空気と混合することはなく、燃焼を常に良好に確保することができる。
According to the above configuration, when the
さらに、上記邪魔壁は、図5(a)(b)に示されるように、符号23dで示されるように、上記可動ハウジング11の上部内周面を絞った絞り部により形成するようにしてもよい。すなわち、可動ハウジング11は中央部と下部11aは大径に、上部は小径に絞った形状とし、邪魔壁23dとしての小径部11bは燃焼室5が密閉された状態でスリーブ14の上部開口部16の上部に対応する位置にあり、燃焼室5が開放された状態でスリーブ14の上部開口部16の下部に対応する位置にあるように設けられている。
Further, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the baffle wall may be formed by a constricted portion that narrows the upper inner peripheral surface of the
上記構成によれば、燃焼室5が密閉された状態のときは、同図(a)に示されるように、小径部11bとスリーブ14との間には、空気と燃料ガスとの混合ガスが流れるのに十分な間隙が形成されるから、混合ガスは円滑に循環し、その流れは阻害されない。これに対し、可動ハウジング11が下動して燃焼室5が開放されたときは、同図(b)に示されるように、小径部11bはスリーブ14の上部開口部16の下部に対応する位置に移動するので、小径部11bとスリーブ14との間の間隙は非常に小さくなる。したがって、上記環状空間部15から上部開口部16への混合ガスの流れは阻害されるから、燃焼ガスの循環流は発生せず、燃焼ガスが新鮮な空気と混合することがない。
According to the above configuration, when the
なお、本発明の邪魔壁の形態は上述のものに限定されない。可動ハウジングの上下動に伴って、可動ハウジングとスリーブとの間がスリーブの上部開口部に対して広くなったり狭くなったりするものであればよい。 In addition, the form of the baffle wall of this invention is not limited to the above-mentioned thing. As long as the movable housing moves up and down, the space between the movable housing and the sleeve may be wider or narrower than the upper opening of the sleeve.
また、邪魔壁をスリーブ外周面又は可動ハウジング内周面に連続的な円筒形状としたが、断続的な円筒形状でもよい。また、上記実施形態では上下動する可動スリーブで説明したが、回転することで可動スリーブが開閉する方式でもよい。また、上記実施形態では回転ファンによって燃焼室内に循環させているが、過給機等を利用してもよい。さらに、上記実施形態では燃焼室開放時に邪魔壁と可動ハウジング又はスリーブとの隙間を非常に小さくなるようにしているが、ほとんど隙間なくなるように設定してもよい。 Moreover, although the baffle wall has a continuous cylindrical shape on the outer peripheral surface of the sleeve or the inner peripheral surface of the movable housing, it may have an intermittent cylindrical shape. In the above-described embodiment, the movable sleeve that moves up and down has been described. However, the movable sleeve may be opened and closed by rotating. Moreover, in the said embodiment, although it circulates in a combustion chamber with a rotary fan, you may utilize a supercharger etc. Furthermore, in the above embodiment, the gap between the baffle wall and the movable housing or sleeve is very small when the combustion chamber is opened, but it may be set so that there is almost no gap.
5 燃焼室
7 打撃シリンダ
10 シリンダヘッド部
11 可動ハウジング
14 スリーブ
16 上部開口部
17 下部開口部
21 回転ファン
23a、23b、23c 邪魔壁
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記可動ハウジングと上記スリーブとの間には、上記環状空間部から上部開口部への燃焼ガスの流れを阻害する邪魔壁を設け、上記邪魔壁は、上記スリーブの上部外側に突出形成され、
上記可動ハウジングは大径部と小径部とを備えて形成され、上記邪魔壁は、上記燃焼室が密閉された状態のときは上記可動ハウジングの大径部に向き合うように形成され、上記燃焼室が開放されたときは上記可動ハウジングの小径部に向き合うように形成されていることを特徴とするガス内燃式打込み工具。 A cylindrical movable housing is movably provided between a striking cylinder that slidably accommodates a striking piston and a cylinder head provided above the striking piston, and a combustion chamber can be opened and closed inside the movable housing. A cylindrical sleeve is provided inside the movable housing to form an annular space between the movable housing and the sleeve, and an upper opening and a lower opening are formed through the upper and lower portions of the sleeve, respectively. In the gas internal combustion type driving tool for stirring and mixing by sending a mixed gas of air and fuel gas in the combustion chamber from the lower opening to the annular space and further circulating from the upper opening into the combustion chamber,
Between the movable housing and the sleeve, the baffle wall to inhibit the flow of combustion gas into the top opening of the annular space is provided, the baffle wall is formed to project the upper outer of the sleeve,
The movable housing is formed with a large diameter portion and a small diameter portion, and the baffle wall is formed to face the large diameter portion of the movable housing when the combustion chamber is sealed, and the combustion chamber A gas internal combustion type driving tool characterized by being formed so as to face the small-diameter portion of the movable housing when is opened .
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