JP5262019B2 - 燃焼式打込機 - Google Patents

Description

本発明は、可燃ガスとエアーとの混合気を着火燃焼させることによってピストンを駆動する動力を発生させ、該ピストンによって釘等の締結具を打ち込むための燃焼式釘打機に関するものである。

木材等の被締結材に釘等の締結具を打ち込む携帯型の燃焼式打込機が知られているが、従来の燃焼式打込機の一形態としての燃焼式釘打機を図６に示す。

図６は従来の燃焼式釘打機の破断側面図であり、図示の燃焼式釘打機１’は、ハウジング２、ハンドル３、シリンダヘッド４、燃焼室枠５、プッシュレバー６、シリンダ７、ピストン８、ドライバブレード９、モータ１０、ファン１１、ガスボンベ１２、点火プラグ１３、マガジン１４、テールカバー１５等を含んで構成されている。

上記シリンダヘッド４は、ハウジング２の上端開口部を覆うようハウジング２の上部に固着されており、該シリンダヘッド１４に被着されたトップカバー１６には外部エアーを通すための複数の入口部１６ａが形成されており、ハウジング２からは前記ハンドル３が一体に延設されている。そして、ハンドル３にはトリガスイッチ１７が付設されるとともに、電池１８が着脱可能に内蔵されている。尚、電池１８は、モータ１０や点火プラグ１３等の駆動用電源である。

前記燃焼室枠５は、ハウジング２内に該ハウジング２の長手方向（図６の上下方向）に移動可能に設けられており、不図示の圧縮コイルスプリングによってシリンダヘッド４とは逆方向（図６の下方）に付勢されているが、該燃焼室枠５は、圧縮コイルスプリングの付勢力に抗して移動してその一端がシリンダヘッド４に当接可能である。

前記プッシュレバー６は、ハウジング２の他端に移動可能に設けられ、前記燃焼室枠５に連設されている。又、前記シリンダ７は、燃焼室枠５に連通可能に位置してハウジング２に固定され、燃焼室枠５の移動を案内するものであって、これには複数の排気孔１９が形成されている。尚、図示しないが、排気孔１９には逆止弁が設けられている。又、シリンダ７内の底部には、ゴム等の弾性体から成るバンパ２０が設けられている。

更に、前記ピストン８は、シリンダ７内に往復摺動可能に嵌挿されており、燃焼室枠５の一端がシリンダヘッド４に当接したとき、シリンダヘッド４と燃焼室枠５及びシリンダ７と共に燃焼室２１を形成する。

ところで、シリンダヘッド４の上部には、トップカバー１６の入口部１６ａから流入する外部エアーを浄化するためのフィルタ２２が設けられている。このフィルタ２２は、モルトプレン等の発泡材から成り、外郭部品であるトップカバー１６とフィルタカバー２３によって挟持され、外部エアーに含まれるダストを除去する機能を果たす。

前記ドライバブレード９は、ピストン８から鉛直下方に向かって延設されている。又、前記モータ１０は、シリンダヘッド４に支持され、前記ファン１１は、モータ１０の出力軸（モータ軸）１０ａに固定されて燃焼室２１内に位置している。羽根を有するファン１１は、モータ１０によって回転駆動されて燃焼室２１内で燃焼ガスとエアーを混合して燃焼ガスの燃焼を促進させ、燃焼室枠５がシリンダヘッド４から離間したときに外部エアーをハウジング２内に導入して燃焼室２１内を掃気するとともに、シリンダ７の外周側を冷却する機能を果たす。

前記ガスボンベ１２は、ハウジング２内に収納され、シリンダヘッド４の不図示の燃料通路を通じて燃焼室２１内に可燃ガスとして噴射される液化ガスを収容している。又、前記点火プラグ１３は、燃焼室２１内に臨み、可燃ガスとエアーとの混合気を着火して燃焼させる。そして、前記ファン１１が燃焼室２１内で回転すると、燃焼室２１が遮蔽されていないときには、外部エアーは、前記フィルタ２２を通過して浄化された後、シリンダ７の外周側を通過して外部に排出される。

前記マガジン１４は、ハウジング２の他端部側（下側）に設けられており、その内部には釘等の締結具が収容されている。又、前記テールカバー１５は、マガジン１４内の締結具をドライバブレード９に対向する位置に給送するためにマガジン１４とプッシュレバー６との間に設けられている。

而して、プッシュレバー６を被締結材に押し付けると、燃焼室２１が画成された状態でガスボンベ１２から液化ガスが燃焼室２１内に噴射され、燃焼室２１内ではファン１１によってエアーと可燃ガスが撹拌混合され、この状態でトリガスイッチ１７をＯＮ操作すると、点火プラグ１３による点火によって混合気が着火燃焼せしめられ、そのとき燃焼室２１内に発生する高圧によってピストン８が駆動され、該ピストン８に連結されたドライバブレード９によって釘等の止具が木材等の被締結材に打ち込まれる。

混合気が爆発燃焼した後、所定の時間が経過するまでは燃焼室枠５がシリンダヘッド４に当接した状態が維持され、燃焼ガスが排気された後の逆止弁の閉鎖によって燃焼室２１が密閉されるとともに、温度低下に伴う燃焼室２１内の圧力低下によって燃焼室２１側で熱真空が得られ、ピストン８の上下間の圧力差によってピストン８が上昇して元の初期位置に復帰する（例えば、特許文献１，２等参照）。
特開２００５−３２９５３３号公報

図６に示した従来の燃焼式釘打機１’においては、フィルタ２２がモルトプレン等の発泡材で構成されていたため、浄化性能や掃気性能がトップカバー１６とフィルタカバー２３によるフィルタ２２の挟持の程度（発泡材の潰れの程度）に依存し、十分な浄化性能と掃気性能を安定的に得ることが困難であった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、フィルタによって高い浄化性能と掃気性能を安定的に得ることができる燃焼式打込機を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングと、該ハウジングの一端に設けられファンが取り付けられたモータを支持するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、前記ハウジングの一端を覆い前記ファンにより前記燃焼室に吸入される空気が通過する開口部が形成されたヘッドカバーと、を備えた燃焼式打込機において、前記開口部近傍にフィルタ部材を設け、該フィルタ部材は、樹脂製の骨格部と該骨格部に形成した開口部に位置するメッシュ部とを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記メッシュ部を、前記骨格部と一体的に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記メッシュ部は、前記骨格部の一部に突出している突起部と接合していることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記骨格部は、前記ヘッドカバーに当接していることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、フィルタとして従来の発泡材から成るものに代えてメッシュから成るものを採用し、メッシュを樹脂製骨格部の開口部周縁にインサート成形等によって一体に固定するようにしたため、フィルタに加えられる外力の大部分は骨格部によって受けられてメッシュの変形が防がれるとともに、メッシュと骨格部との間に隙間が発生することがない。従って、メッシュには一定の空隙率が確保され、該メッシュを所定量の外部エアーが通過するために高い掃気性能が安定的に得られるとともに、外部エアーに含まれるダストがメッシュによって確実に除去されるために高い浄化性能が安定的に得られる。

さらに、請求項１記載の発明によれば、メッシュ部を骨格部と一体的に形成したため、打ち込み時に生じる外力によりメッシュ部と骨格部との間に隙間が生じることがなく、高い防塵性能が確保される。

請求項２記載の発明によれば、メッシュ部材を骨格部の突設部に接合したため、打ち込み時に外力が生じても突起部が変形してメッシュ部と骨格部間に生じる応力が緩和され、メッシュ部が骨格部から切り離されることがなく、フィルタ部材の耐久性が高められる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る燃焼式打込機の一形態としての燃焼式釘打機の破断側面図、図２は同燃焼式釘打機に使用されるフィルタの斜視図、図３は同フィルタの平面図、図４は同フィルタの側面図（図３の矢視Ａ方向の図）、図５は図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

本実施の形態に係る燃焼式釘打機１は、図６に示した従来の燃焼式釘打機とフィルタの構成が異なるのみであって、他の構成と動作は従来のものと基本的に同じであるため、それらについての再度の説明は省略し、図１においては図６に示したものと同じ要素に対しては同一符号を付している。

本実施の形態に係る燃焼式釘打機１においては、図１に示すように、シリンダヘッド４の上部に被着されたトップカバー１６には、燃焼室２１に外部エアーを供給する入口部１６ａが形成されており、該入口部１６ａ近傍のシリンダヘッド４の上部にはフィルタ２４が配設されており、このフィルタ２４は、シリンダヘッド４とトップカバー１６によって挟持されている。

上記フィルタ２４は、図２〜図４に示すように、樹脂にて略円筒ケース状に一体成形された骨格部２４Ａを有しており、該骨格部２４Ａの上部外周には矩形窓状の複数の開口部２４ａが開口しており、各開口部２４ａはステンレス製のメッシュ２４Ｂによって覆われている。

而して、本実施の形態は、メッシュ２４Ｂをインサート成形によって骨格部２４Ａの開口部２４ａ周縁に固定してフィルタ２４を一体的に構成したことを特徴としている。又、図５に示すように、フィルタ２４の骨格部２４Ａの各開口部２４ａ周縁に断面山形のサポート部２４ｂを一体に突設し、このサポート部２４ｂにメッシュ２４Ｂの周縁をインサート成形によって一体に固定したことも特徴としている。

而して、図１に示す状態においてハンドル３を把持してプッシュレバー６の先端を不図示の被締結材に押し付けると、プッシュレバー６が不図示の圧縮コイルスプリングの付勢力に抗して上昇し、該プッシュレバー６に連設された燃焼室枠５も上昇してシリンダヘッド５の下面に密着するため、外気と遮断された燃焼室２１が形成される。

プッシュレバー６の動作と連動してガスボンベ１２が押圧されると、ガスボンベ１２に収容された液化ガスが不図示の燃料通路を通って燃焼室２１へと噴射され、燃焼室枠５が上死点に達するとモータ１０が起動されてファン１１が燃焼室２１内で回転する。ファン１１が燃焼室２１内で回転することによって、該燃焼室２１内に噴射された液化ガスがエアーと混合撹拌されて混合気が形成される。

プッシュレバー６の被締結材への押し付け動作に続いてトリガスイッチ１７を引くと、不図示の点火回路によって点火プラグ１３にスパークが発生し、燃焼室２１内の混合気が着火燃焼せしめられる。そして、燃焼室２１内での混合気の燃焼によって膨張した高温高圧の燃焼ガスはピストン８をシリンダ７に沿って下方へと押し下げ、このピストン８と一体に下動するドライバブレード９によって釘が被締結材に打ち込まれる。

上述のように釘が被締結材に打ち込まれると、ピストン８はバンパ２０に衝突して衝撃が緩和されるとともに、燃焼ガスが複数の排気孔１９からシリンダ７外へと排出される。ここで、排気孔１９には不図示の逆止弁が設けられており、燃焼ガスがシリンダ７外へ排出されてシリンダ７及び燃焼室２１内が大気圧になった時点で逆止弁が閉じられる。

そして、燃焼室２１内に残留する高温の燃焼ガスが急冷されて燃焼室２１内の圧力が低下して大気圧以下に下がると（熱真空）、ピストン８とドライバブレード９は初期の上死点位置へと引き戻される。

その後、トリガスイッチ１７の引き操作を開放し、当該燃焼式釘打機１を持ち上げてプッシュレバー６を被締結材から離すと、プッシュレバー６と燃焼室枠５が不図示の圧縮コイルスプリングの付勢力によって下方へ移動して図１に示す元の初期位置に復帰する。このとき、ファン１１は、所定時間だけ回転し続ける。

又、燃焼室枠５が下動して元の初期位置に復帰すると、燃焼室２１の密閉状態が開放され、この状態でファン１１が回転することによって燃焼室２１内に流れが発生し、この流れによって大気中のエアーがトップカバー１６に形成された入口部１６ａからフィルタ２４を通過して燃焼室２１内に吸引され、このエアーによって燃焼室２１内に残留する燃焼ガスが排出されて燃焼室２１が掃気されるとともに、モータ１０が冷却され、その後、ファン１１の回転が停止される。

而して、本実施の形態では、フィルタ２４として従来の発泡材から成るもの（図６のフィルタ２２）に代えてメッシュ２４Ｂから成るものを採用し、メッシュ２４Ｂを樹脂製骨格部２４Ａの開口部２４ａ周縁にインサート成形によって一体に固定するようにしたため、フィルタ２４に加えられる外力の大部分は骨格部２４Ａによって受けられてメッシュ２４Ｂの変形が防がれるとともに、メッシュ２４Ｂと骨格部２４Ａとの間に隙間が発生することがない。従って、メッシュ２４Ｂには一定の空隙率が確保され、該メッシュ２４Ｂを所定量の外部エアーが通過するために高い掃気性能が安定的に得られるとともに、外部エアーに含まれるダストがメッシュ２４Ｂによって確実に除去されるために高い浄化性能が安定的に得られる。

又、本実施の形態では、メッシュ２４Ｂの周縁部を固定する骨格部２４Ａの開口部２４ａ周縁（繋ぎ部）に断面山形のサポート部２４ｂを一体に突設したため、メッシュ２４Ｂを撓ませようとする荷重が発生しても、骨格部２４Ａの開口部２４ａ周縁のサポート部２４ｂが変形してメッシュ２４Ｂの繋ぎ部に発生する応力が緩和される。このため、メッシュ２４Ｂの骨格部２４Ａへの繋ぎ部の強度が高められ、該メッシュ２４Ｂが気流によって振動しても、その周縁が破損して該メッシュ２４Ｂが骨格部２４Ａから切り離されて外れる等の不具合が発生することがなく、フィルタ２４の耐久性が高められる。

尚、以上は本発明を特に燃焼式釘打機に対して適用した形態について説明したが、本発明は、ピン、ステープル等の釘以外の締結具を打ち込むための他の任意の燃焼式打込機に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る燃焼式釘打機の破断側面図である。 本発明に係る燃焼式釘打機のフィルタの斜視図である。 本発明に係る燃焼式釘打機のフィルタの平面図である。 本発明に係る燃焼式釘打機のフィルタの側面図（図３の矢視Ａ方向の図）である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の燃焼式釘打機の破断側面図である。

符号の説明

１，１’ 燃焼式釘打機
２ ハウジング
３ ハンドル
４ シリンダヘッド
５ 燃焼室枠
６ プッシュレバー
７ シリンダ
８ ピストン
９ ドライバブレード
１０ モータ
１０ａ モータの出力軸
１１ ファン
１２ ガスボンベ
１３ 点火プラグ
１４ マガジン
１５ テールカバー
１６ トップカバー
１６ａ トップカバーの入口部
１７ トリガスイッチ
１８ 電池
１９ 排気孔
２０ バンパ
２１ 燃焼室
２２ フィルタ
２３ フィルタカバー
２４ フィルタ
２４Ａ フィルタの骨格部
２４Ｂ フィルタのメッシュ
２４ａ 骨格部の開口部
２４ｂ 骨格部のサポート部

Claims (2)

1. ハウジングと、
   該ハウジングの一端に設けられファンが取り付けられたモータを支持するシリンダヘッドと、
   該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、
   前記ハウジングの一端を覆い前記ファンにより前記燃焼室に吸入される空気が通過する入口部が形成されたトップカバーと、を備えた燃焼式打込機において、
   前記入口部近傍に位置する開口部と、
   前記開口部を形成する樹脂製の骨格部と、
   前記骨格部とインサート成形によって一体的に形成され、前記開口部を覆うメッシュ部とを有するフィルタ部材を、前記トップカバー内に設けたことを特徴とする燃焼式釘打機。
2. 前記メッシュ部は、前記骨格部の一部に突出している突起部と接合していることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式打込機。

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