JP5082355B2 - ガス燃焼式打込み工具 - Google Patents

Description

本発明は、可燃性ガスと空気とを攪拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させる燃焼室と、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容された打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させ、この打撃ピストンの下面側に結合されているドライバを摺動案内して釘を打ち出すノーズ部と、ノーズ部の下方に配置されてマガジンに収容された連結釘に係脱する送り爪を上記ノーズ部側に送る前方の釘送り方向と後方の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構とを備えたガス燃焼式打込み工具に関するものである。

従来、混合ガスを燃焼させて発生する燃焼ガスの圧力により釘を打ち込む釘打機において、留め具（釘）を供給する供給装置に混合ガスの燃焼圧力を利用した釘打機が提案されている（例えば、特許文献１）。
実開平５−７２３８０号公報

本発明が解決しようとする問題点は、上述の釘打機は燃焼室から燃焼ガスを取り出しそのガス圧を利用して釘を送り出す場合、ドライバの打込みと同時に送り爪が次の釘を送り出すために退避すると、ノーズ部内へ送り込んだ釘の保持が解除されることになり、ノーズ部内部での釘の状態が不安定になり、ドライバが確実に部材に釘を打ち込むことができない状態が発生し、釘折れが発生したり、ノーズ部内で釘が詰まったりするトラブルが発生する問題があった。

本発明は、上記問題点を解決し、高圧の燃焼ガスで打撃ピストン・シリンダ機構を作動させてノーズ部内の釘を被打込み材に打ち込むと同時に、送りピストン・シリンダ機構を作動させて新しい釘をノーズ部内供給する際、ノーズ部内にある釘を安定した状態に保持しドライバが釘を確実に被打込み材に打ち込むことができるガス燃焼式打込み工具を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明に係るガス燃焼式打込み工具は、可燃性ガスと空気とを攪拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させる燃焼室と、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容された打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させ、この打撃ピストンの下面側に結合されているドライバを摺動案内して釘を打ち出すノーズ部と、ノーズ部の下方に配置されてマガジンに収容された連結釘に係脱する送り爪を上記ノーズ部側に送る前方の釘送り方向と後方の退避方向に往復動させる送りピストン・シリンダ機構とを備え、上記送りピストン・シリンダ機構は上記燃焼室で発生した高圧の燃焼ガスによって上記打撃ピストンの打撃と同時に送りピストンが上記送り爪による送りを解除する方向に作動するガス燃焼式打込み工具において、上記送り爪によって上記ノーズ部に送り込まれる連結釘に係合し、上記混合ガスの燃焼で発生する高圧の燃焼ガスで打撃ピストンが駆動してドライバが釘を打ち出す際に、該連結釘の先頭の釘を上記ノーズ部内に安定して保持する保持機構を備え、上記保持機構は、連結釘の先頭の釘が射出口内に位置するときに次段の釘に係合するように付勢される逆止爪と、連結釘を連結するワイヤを連結釘の通路の内壁に押し付けて保持するように付勢されるラチェットと、で構成され、上記送り爪による連結釘の送りが解除されても上記逆止爪と上記ラチェットとで連結釘が動かないように保持することを特徴とする。

なお、前記保持機構に代えて、前記送り爪の動きを前記送りピストンの退避方向に対して遅延を発生させる遅延構造を設け、上記遅延構造は、送りピストンの先端に軸方向に形成した長穴で構成され、この長穴に送り爪の係合軸を係合させて送り爪を送りピストンに連結し、送りピストンが長穴の長さ分だけ移動しないと送り爪が動き始めないように形成してもよい。

請求項１の発明によれば、混合ガスを燃焼させて発生する高圧の燃焼ガスによる打撃ピストン・シリンダ機構の起動と、送りピストン・シリンダ機構の起動は同時でドライバの起動開始と送りピストンの退避開始とが同時であるが、送り爪の退避開始が始っても保持機構で釘を保持しているので、ドライバが釘の打撃を開始するまで釘はノーズ部内に安定した状態にあり、ドライバが正しく釘を打撃することができるのでノーズ部内で釘折れが発生したり、釘が詰まったりするトラブルを回避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ができる。

請求項２の発明によれば、混合ガスを燃焼させて発生する高圧の燃焼ガスによる打撃ピストン・シリンダ機構の起動と、送りピストン・シリンダ機構の起動は同時でドライバの起動開始と送りピストンの退避開始とが同時であるが、送り爪の退避開始を送りピストンの退避開始から遅延させたので、送り爪が退避を開始するタイミングにはドライバによる釘の打込みが始っているので、ノーズ部内の釘は送り爪によって短時間ではあるが保持されていることになり、簡単な構造で確実な釘の打込みを行なうことができる。

図１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３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と燃焼室５とノーズ部６と送りピストン・シリンダ機構７とが設けられている。

打撃ピストン・シリンダ機構４は、打撃シリンダ９内に打撃ピストン１０を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン１０の下方にドライバ１１が一体的に結合されている。

燃焼室５は、上記打撃ピストン１０の上端面と打撃シリンダ９と上部ハウジング１２の内部に形成された上部壁（シリンダヘッド）１３と両者間に配置されている環状の可動スリーブ１４とによって形成されており、可動スリーブ１４を上方に移動させることにより密閉した燃焼室５が形成され、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するように構成されている。

上記可動スリーブ１４は、図２に示すように、リンク部材１９を介してコンタクトアーム１５と連係している。リンク部材１９は、打撃シリンダ９の下方に配置された篭状底部１９ａの端部から打撃シリンダ９の外周部に沿ってアーム部１９ｂを延長形成してなるもので、アーム部１９ｂの上端は上記可動スリーブ１４に連結され、篭状底部１９ａは打撃シリンダ９の下面との間に設けられたバネ２９により下方に付勢されている。

また、コンタクトアーム１５はノーズ部６に沿って上下に摺動自在に設けられ、その先端１５ａはノーズ部６から突出し、ノーズ部６とともに上記先端１５ａを被打込み材Ｐに押し付けることにより、ノーズ部６に対して相対的に上方に移動するようになっている。

そして、リンク部材１９の篭状底部１９ａの下面はコンタクトアーム１５の上端１５ｂに係合しているため、ノーズ部６を被打込み材Ｐに押し付けることによりコンタクトアーム１５が相対的に上方に移動し、リンク部材１９をバネ２９に抗して押し上げて可動スリーブ１４を上方に移動させる。これにより、燃焼室５内は大気と遮断され、密閉された燃焼室５が形成されるようになっている。

これに対し、釘打込み直後に生じた反動によって釘打機が持ち上がったとき、コンタクトアーム１５は自重によりノーズ部６に沿って下方に移動するが、燃焼室５内は釘打込み直後は負圧となっており、打撃ピストン１０が原位置まで上昇し、燃焼室５が大気に開放されると、可動スリーブ１４とリンク部材１９とはバネ２９によって相対的に下方に移動し、再び図１及び図２に示すようにコンタクトアーム１５に係合する。

上部ハウジング１２には、ガス容器に連通する噴射ノズル１７と、混合ガスに点火して燃焼させるための点火プラグ１８が配置されている。また、上部ハウジング１２には、燃焼室５内に噴射された可燃性ガスを燃焼室５の空気と攪拌させて燃焼室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２０が設けられている。

ノーズ部６は上記ドライバ１１の摺動を案内するとともに、マガジン３に開口している。

送りピストン・シリンダ機構７は、図３（ａ）に示すように、送りシリンダ２１内に摺動自在に収容された送りピストン２２の先端に送り爪２３を連結させ、送りピストン２２とともに送り爪２３をマガジン３に収容された連結釘Ｎに係合させて、上記ノーズ部６側に送る釘送り方向と、図３（ｂ）に示すように、その反対の退避方向に往復動させるもので、上記送りピストン・シリンダ機構７の送りシリンダ２１の前側はガス管路２６を介して上記燃焼室５に連通し(図１参照)、送りシリンダ２１の後ろ側には上記送りピストン２２を常時釘送り方向に付勢するスプリング２７が設けられ、ガス管路２６からの圧力とスプリング２７の力のバランスにより送りピストン２２は往復動するようになっている。

そして、図３（ａ）に示すように、送りピストン２２がスプリング２７に付勢されて送り方向の移動端まで移動したときは、連結釘Ｎの先端釘Ｎ１はノーズ部６の射出口２４内に押し込まれる。この時、後述する逆止爪３０が次段の釘Ｎ２に係合しているので、ワイヤＷによって連結されている連結釘Ｎは動くことはなく先端釘Ｎ１は射出口２４内に保持されるようになっている。

また、図３（ｂ）に示すように、送りピストン２２が退避方向に移動したときは、送り爪２３は３番目の釘Ｎ３に係合できる位置まで後退しているので、送りピストン２２がスプリング２７に付勢されて前進するときは、２番目の釘Ｎ２はノーズ部６の射出口２４内に押し込まれることになる。

ところで、上記燃焼室５で発生した高圧の燃焼ガスで、打撃ピストン１０が駆動される際にガス管路２６を介して送りピストン・シリンダ機構７にも燃焼ガスが送り込まれるので送りシリンダ２１内の圧力が上がり、スプリング２７に抗して送りピストン２２が戻り方向に移動するが、この移動するタイミングと、打撃ピストン１０の打ち下ろされるタイミングとが同時なので、未だドライバ１１がノーズ部６内の釘に当たらないうちに送り爪２３が後退してしまい、ノーズ部６内で釘が不安定な状態になる可能性があり、その不安定な状態の釘をドライバが打撃すると釘が折れ曲がったり、ノーズ部内で詰まったりする恐れがあるため、上記ノーズ部６には釘をノーズ部６内に安定して保持する保持機構Ａが設けられている。

この保持機構Ａは、逆止爪３０とラチェット３１とで構成され、逆止爪３０はスプリング３２で先端３０ａが連結釘の通路３５内に突出するように付勢され、突出時には連結釘の先頭の釘Ｎ１が射出口２４内に位置するときに次段の釘Ｎ２に係合するようになっている（図３（ａ）参照）。

一方、ラチェット３１は先端の端面３１ａが射出口２４の内壁面と接線になるように配置され、スプリング３３で先端３１ｂが連結釘の通路３５内に突出するように付勢され、連結釘Ｎを連結するワイヤＷを通路３５の内壁に押し付けて先頭の釘Ｎ１が射出口２４内で安定するように保持している（図３（ｂ）参照）。

次に、上記保持機構の作動態様について説明する。先ず、釘の打込みにあたり、図４（ａ）に示すように、ノーズ部６の先端を被打込み材Ｐに強く押し付けてコンタクトアーム１５を相対的に上動させることにより、リンク部材１９の篭状底部１９ａの下面がコンタクトアーム１５の上端１５ｂに係合しているため、篭状底部１９ａはバネ２９を圧縮して上昇しリンク部材１９の上端に連結された可動スリーブ１４が上動して密閉した燃焼室５が形成されるとともに、燃焼室５内に噴射ノズル１７から可燃性ガスが噴射され、回転ファン２０が回転して可燃ガスと空気とを攪拌混合する。

この状態では、図４（ｂ）に示すように、送りピストン２２がスプリング２７に付勢されて送り方向の移動端まで移動し、連結釘Ｎの先端釘Ｎ１はノーズ部６の射出口２４内に押し込まれ、逆止爪３０が次段の釘Ｎ２に係合しているので、ワイヤＷによって連結されている連結釘Ｎは戻ることはなく先端釘Ｎ１は射出口２４内に収容された状態となっている。なお、ラチェット３１の下部３１ｃで、先端釘Ｎ１の打込み時に釘の足先が通路３５内に戻ってこないようにガイドしている。

次に、トリガ１６を引くと、点火プラグ１８が混合ガスに点火し、混合ガスは燃焼して爆発的に膨張する。この燃焼ガスの圧力が打撃ピストン１０の上面に作用し打撃ピストン１０を下方に駆動するので、図５（ａ）に示すように、ドライバ１１がノーズ部６内に供給されている先頭釘Ｎ１を打撃する。この時、連結釘Ｎを連結しているワイヤＷはラチェット３１で通路３５の内壁に押し付けられているので射出口２４を摺動下降するドライバ１１の側面と、ラチェット３１の先端の端面３１ａとによって切断される。燃焼ガスは打撃ピストン１０を下方に駆動すると同時に、ガス管路２６を通って送りピストン・シリンダ機構７の送りシリンダ２１にも送り込まれるので、送りピストン２２は打撃ピストン１０の起動と同時に後退する（図５（ｂ）参照）。

送りピストン２２が後退すると送りピストン２２の先端に取り付けられた送り爪２３による連結釘の送りが解除されるが、逆止爪３０とラチェット３１とで連結釘Ｎが動かないように保持しているので、ワイヤで連結された先頭の釘Ｎ１は射出口２４内で安定した状態にあり、ドライバ１１は確実に先頭の釘Ｎ１の頭を打撃し、図６に示すように、先頭の釘Ｎ１を被打込み材Ｐに確実に打ち込むことができる。

上述したように、送り爪２３で射出口２４内に送り込まれた釘は、燃焼室５内で混合ガスが燃焼して発生する高圧の燃焼ガスで打撃ピストン１０が駆動されると同時に、送りピストン・シリンダ機構７に送られて送りピストン２２が退避し、この送りピストン２２に取り付けられた送り爪２３も後退し先頭の釘との係合が外れるが、ノーズ部６に設けた保持機構Ａにより先頭の釘は、被打込み材Ｐに打ち込んでいる間も射出口２４内に安定した状態で保持するとともに、ラチェット３１の下部３１ｃで、打込み時に釘の足先が通路３５内に戻ってこないようにガイドしているので、ドライバ１１はノーズ部内の釘を確実に打撃することができ、釘折れが発生したり、ノーズ部内で釘が詰まったりするトラブルを回避することができる。

なお、上述の保持機構Ａは逆止爪３０とラチェット３１との２部材で構成したが、図７に示すように、ラチェット３１に逆止爪３１ｃを形成し、この逆止爪３１ｃで連結釘Ｎが戻らないようにしてもよい。

また、ラチェット３１と逆止爪３０とで構成する保持機構Ａに代えて、送りピストン２２が後退するときに時間差をおいて送り爪２３が後退する遅延構造Ｂを送りピストン・シリンダ機構７に設けてもよい。

この遅延構造Ｂは、図８に示すように、送りピストン２２の先端に軸方向に形成した長穴３７で構成し、この長穴３７に送り爪２３の係合軸３８を係合させて送り爪２３を送りピストン２２に連結したもので、送りピストン２２が長穴３７の長さ分だけ移動しないと送り爪２３が動き始めないようにしたものである。

この遅延機構によれば、図８（ａ）に示すように、送りピストン２２が送り方向に最大限前進している状態では送り爪２３は軸３８が長穴３７の後端で押されるようにして前進し、先頭の釘Ｎ１を射出口２４に送り込むとともに、送り爪２３の先端面で先頭の釘Ｎ１を射出口２４内に安定的に保持している。

トリガ１６を引いて燃焼室５内の混合ガスを燃焼させると高圧の燃焼ガスが打撃ピストン１０に作用すると同時に、ガス管路２６を介して送りシリンダ２１に送り込まれスプリング２７に抗して送りピストン２２を後退させるが、長穴３７の分だけ送り爪２３の動きは停止した状態を維持して先頭の釘Ｎ１を射出口２４内に保持した状態が持続し（図８（ｂ）参照）、長穴３７の先端が軸３８に係合すると送り爪２３は後退を始める。つまり、送り爪２３の動きは送りピストン２２が長穴３７の分だけ後退してから動き出すことになり、送りピストン２２が最大限後退すると送り爪２３の先端は次に打ち込むべき釘に係合し、この釘を射出口２４に送り出す準備ができる（図８（ｃ）参照）。

上述したように、混合ガスが燃焼して発生した高圧の燃焼ガスで打撃ピストン１０が駆動されると同時に、送りピストン２２も後退するが、送りピストン２２が動き出してから送り爪２３が動き出すまでに長穴３７の分だけタイムラグが発生する。このタイムラグの間は先頭釘Ｎ１は射出口２４内で送り爪２３で保持されている状態にあり、ドライバ１１は先頭の釘Ｎ１を確実に打撃することができるので、簡単な構造で射出口２４内で釘とドライバとの間で発生する問題を回避することができるガス燃焼式打込み工具を実現することができる。

なお、上記遅延構造Ｂでは、長穴３７を送りピストン２２に形成するとともに係合軸３８を送り爪２３形成したが、係合軸３８を送りピストン２２に形成し、長穴３７を送り爪２３に形成してもかまわない。

本発明に係るガス燃焼式打込み工具の要部を示す側面の縦断面図 上記ガス燃焼式打込み工具の正面の縦断面図 （ａ）（ｂ）は送りピストン・シリンダ機構を送りピストンの動きと保持機構の働きを説明する横断面図 （ａ）（ｂ）はコンタクトアームを被打込み材に押し付けた状態を説明するノーズ部の縦断面図及びＸ−Ｘ線断面図 （ａ）（ｂ）はドライバが釘を被打込み材に打込み始めた状態を説明するノーズ部の縦断面図及びＸ−Ｘ線断面図 （ａ）（ｂ）はドライバが釘を被打込み材に打ち込んだ状態を説明するノーズ部の縦断面図及びＸ−Ｘ線断面図 保持機構の他の例を説明するノーズ部の横断面図 （ａ）〜（ｃ）は送りピストン・シリンダ機構の送り爪の遅延機構を説明するノーズ部の横断面図

５ 燃焼室
４ 打撃ピストン・シリンダ機構
６ ノーズ部
７ 送りピストン・シリンダ機構
９ 打撃シリンダ
１０ 打撃ピストン
１１ ドライバ
１５ コンタクトアーム
２３ 送り爪
Ａ 保持機構
Ｎ 釘

Claims (2)

1. 可燃性ガスと空気とを攪拌混合して得た混合ガスを爆発的に燃焼させる燃焼室と、この高圧の燃焼ガスを打撃シリンダ内に収容された打撃ピストンに作用させて打撃ピストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させ、この打撃ピストンの下面側に結合されているドライバを摺動案内して釘を打ち出すノーズ部と、
   ノーズ部の下方に配置されてマガジンに収容された連結釘に係脱する送り爪を上記ノーズ部側に送る送りピストン・シリンダ機構とを備え、上記送りピストン・シリンダ機構は上記燃焼室で発生した高圧の燃焼ガスによって上記打撃ピストンの打撃と同時に送りピストンが上記送り爪による送りを解除する方向に作動するガス燃焼式打込み工具において、
   上記送り爪によって上記ノーズ部に向かって送られる連結釘に係合し、該送り爪による送りが解除されても先頭の釘が上記ノーズ部内で安定するように上記連結釘を保持する保持機構を備え、
   上記保持機構は、連結釘の先頭の釘が射出口内に位置するときに次段の釘に係合するように付勢される逆止爪と、連結釘を連結するワイヤを連結釘の通路の内壁に押し付けて保持するように付勢されるラチェットと、で構成され、上記送り爪による連結釘の送りが解除されても上記逆止爪と上記ラチェットとで連結釘が動かないように保持することを特徴とするガス燃焼式打込み工具。
2. 前記保持機構に代えて、前記ドライバがノーズ部内の釘を打撃開始するまで、送り爪の退避を遅延させる遅延構造を前記送りピストン・シリンダ機構に設け、
   上記遅延構造は、送りピストンの先端に軸方向に形成した長穴で構成され、この長穴に送り爪の係合軸を係合させて送り爪を送りピストンに連結し、送りピストンが長穴の長さ分だけ移動しないと送り爪が動き始めないように形成したことを特徴とする、請求項１記載のガス燃焼式打込み工具。

Images