JP5384282B2 - 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の合理的な構築技術に関する。

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２００４−３５８５６５号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１においては、連通孔を有する隔壁部によって燃焼室を主燃焼室と副燃焼室とに区画形成するとともに、副燃焼室で燃焼させた燃焼ガスを主燃焼室に流動させて当該主燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって生じた燃焼圧力でピストン部材を先端側へと移動させて被加工材に対する釘打ち作業を遂行する構成が開示されている。

上記の燃焼式作業工具においては、釘打ち動作後のピストン部材は、主燃焼室内のガスの冷却によって当該主燃焼室内の圧力が大気圧以下（負圧）に低下することで初期位置へと戻される構成である。このため、釘打ち動作後において、ピストン部材を初期位置へ確実に戻すには燃焼室内のガス温度を低下させることが重要となる。特許文献１に記載の燃焼式作業工具の場合、ピストン部材の釘打ち動作後における主燃焼室内のガスの冷却に関し、なお改良の余地がある。

特開２００４−３５８５６５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の冷却性の向上に資する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、本発明の好ましい形態によれば、第１及び第２の燃焼室と、隔壁部と、駆動部とを有する燃焼式作業工具が構成される。第１及び第２の燃焼室には可燃性ガスが充填される。隔壁部は、第１及び第２の燃焼室を区画する。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態様が好適である。

本発明における隔壁部には開口が配設されており、この開口を介して第１の燃焼室と第２の燃焼室とが連通される。本発明では、第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼による燃焼ガス流が開口を通じて第２の燃焼室に伝播されて当該第２の燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させる。そして本発明における駆動部は、かかる燃焼作用によって生じた燃焼圧力で先端側へと移動して所定の加工作業を遂行する。なお、「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工具（釘打機等）がこれに該当する。また「開口」とは、隔壁部の外面（第２の燃焼室との境界面）と面一で形成される開口は勿論のこと、隔壁部の外面から第２の燃焼室内に向って突出する形で形成される開口（ノズル）も好適に包含する。また開口の「形状」としては、円形あるいは円形以外の孔、及び第２の燃焼室の周方向あるいは中心軸方向に延在するスリット等、を好適に包含する。

本発明における特徴的構成として、第１の燃焼室から第２の燃焼室へと流動する燃焼ガス流が、第２の燃焼室の内壁に沿うとともに当該第２の燃焼室の中心軸方向周りに流動するように構成されている。なお、ここでいう「中心軸方向周りに流動」とは、第２の燃焼室へと流動する燃焼ガスが当該第２の燃焼室の内壁面に沿いながら周方向に流れる状態をいい、当該周方向の流れが中心軸方向成分を含む態様を好適に包含する。第２の燃焼室内の燃焼圧力で駆動部が先端側へと移動して加工作業が遂行されると、第２の燃焼室内のガス温度が、駆動部が先端側へと移動する際のガスの膨張と、第２の燃焼室の壁を通じての冷却作用とに基づいて冷却する。このことによって第２の燃焼室内のガス温度が低下し、それに伴い圧力が低下する。そして、第２の燃焼室の圧力が大気圧以下（負圧）になれば、駆動部が燃焼圧力で移動される前の位置、すなわち初期位置に復帰される。

本発明によれば、第１の燃焼室から第２の燃焼室に流動する燃焼ガス流が、第２の燃焼室の内壁に沿いながら周方向に流れる。このような周方向の流れは第２の燃焼室内のガスを拡散する。このため、駆動部の加工動作後において、第２の燃焼室内の燃焼ガスとこの燃焼ガスを包囲する壁との接触が積極的に行われることになり、燃焼室内ガスの冷却が促進される。その結果、第２の燃焼室の圧力が低下して負圧となり、駆動部が初期位置へ確実に復帰される。

また、本発明の好ましい形態によれば、隔壁部は、第１の燃焼室から第２の燃焼室に流動するガス流につき、当該第２の燃焼室の中心軸方向に流れる軸方向流を生成する開口と、中心軸周りに流れる旋回流を生成する開口とを有するように構成される。なお、ここでいう「軸方向流」とは、軸方向に沿う直線的な流れ及び径方向成分を含む流れの態様を好適に包含し、また「旋回流」とは、中心軸方向成分を含む流れの態様を好適に包含する。

本発明によれば、第１の開口を通じて第１の燃焼室から第２の燃焼室へと軸方向流を流動させることによって、第２の燃焼室内に可燃性ガスが充填される際の当該可燃性ガスの混合、すなわち、燃料と空気との混合が効率的に行われる。このため、第１の燃焼室の可燃性ガスを燃焼させた際、当該第１の燃焼室から第２の燃焼室への燃焼の伝播が効率的に行われることになり、第２の燃焼室の燃焼性を向上することができる。一方、第２の開口を通じて第１の燃焼室から第２の燃焼室へと燃焼ガスが流動することで当該第２の燃焼室には内壁に沿う旋回流が生じ、この旋回流によって駆動部の加工作業後における第２の燃焼室内のガスの冷却作用を積極的に行わせ、当該第２の燃焼室内の圧力低下を促進することができる。

本発明の更なる形態によれば、第１の燃焼室に設けられた点火装置を有する。そして隔壁部が、点火装置を中心とした少なくとも１つの球面状部分を有するように構成される。このような構成とすることで、第１の燃焼室に充填された燃焼ガスが燃焼される際、当該第１の燃焼室における燃焼ガスの燃焼面は、当該球面状部分に形成された第１及び第２の開口に対し概ね同時に到達する。このため、第２の燃焼室に充填された可燃性ガスが、隔壁部周辺領域から満遍なく、かつ同時的に点火され、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駆動部側へ伝達することが可能とされる。なお、隔壁部の「球面状部分」は、隔壁部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。

本発明の更なる形態によれば、球面状部分は、第２の燃焼室の中心軸方向に延在する面を有し、当該面に旋回流生成用の第２の開口が設けられている。本発明によれば、中心軸方向に延在する面につき、例えば球面状部分を有する隔壁部を製作する際に同時に成形することができる。このため、当該時中心軸方向に延在する面に孔あるいはスリット等の開口を容易に形成するこが可能であり、例えば球面状部分に旋回流生成用のノズルを別部材として取付けるような場合に比べて、簡単かつ低コストで開口を構成することができる。

本発明の更なる形態によれば、第２の燃焼室の中心軸を挟んで少なくとも一対の旋回流生成用の第２の開口を有するように構成される。本発明によれば、第２の燃焼室内に周方向全体にわたって旋回流をバランスよく生成することができる。

本発明によれば、燃焼式作業工具における燃焼室の冷却性の向上に資する技術が提供されることとなった。

本実施の形態に係る燃焼式釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図である。 本実施の形態に係る釘打機につき、被加工材に押し付けてトリガを引いた瞬間の状態を示す。 第１及び第２燃焼室内における燃焼作用によって駆動部が作動し、釘が被加工材に打込まれた状態を示す。 隔壁部を先端側（ピストン側）から見た図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 隔壁部を先端側（ピストン側）から見た状態での第１連通孔及び第２連通孔を通じて流れる燃焼ガスの流れを示す図である。 第１連通孔及び第２連通孔を通じて流れる燃焼ガスの流れを示す図であり、図５に対応している。

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。本実施の形態は、燃焼式作業工具の一例として釘打機を用いて説明する。図１〜３に示すように、本実施の形態に係る釘打機１０１は、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及び駆動部１５１が収容される。またメインハウジング１０３のうち各燃焼室１２１，１２２に近接する箇所には抽気孔１０４が形成されている。抽気孔１０４は各燃焼室１２１，１２２と外部とを連通可能としている。

第１燃焼室１２１は、当該第１燃焼室１２１を第２燃焼室１２２と区画するための隔壁部１２３と、第２燃焼室１２２と反対側に位置する平坦状の端部壁面１２９とによって囲まれて形成されている。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。第１燃焼室１２１は、本発明における「第１の燃焼室」に対応し、第２燃焼室１２２は、本発明における「第２の燃焼室」に対応し、隔壁部１２３は、本発明における「隔壁部」に対応する。

隔壁部１２３は、点火装置１３１の点火部１３３を中心とした概ね半球状の球面状部分１２４を主体として構成され、当該球面状部分１２４の周縁部に形成された外向きフランジ部が端部壁面１２９に固定されている。球面状部分１２４には、第１燃焼室１２１から第２燃焼室１２２へと流れるガス流につき、第１燃焼室１２１及び第２燃焼室１２２の中心軸方向成分を含む軸方向流を生成する多数の円形の第１連通孔１２５と、中心軸線周りに流れる旋回流を生成する多数の円形の第２連通孔１２８（図４及び図５参照）が穿設状に形成されている。これらの連通孔１２５，１２８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。第１連通孔１２５は、本発明における「第１の開口」に対応し、第２連通孔１２８は、本発明における「第２の開口」に対応する。なお第１燃焼室１２１の中心軸線と第２燃焼室１２２の中心軸線は一致している。

多数の第１連通孔１２５は、図４に示すように、球面状部分１２４の中心側（球面状部分１２４の底側）から周縁側にかけて、また周方向において適宜間隔で設けられる。すなわち、多数の第１連通孔１２５は、球面状部分１２４の全体に渡って規則的に配列されるとともに、点火部１３３からの距離が概ね等距離となるように設定されている。また図１及び図６に示すように、各第１連通孔１２５の中心軸線のいずれもが、概ね点火装置１３１の点火部１３３に向かうように設定されている。

また球面状部分１２４は、図４に示すように、外面側における周方向の４等分された箇所に、第２燃焼室１２２の中心軸線と交差する方向の側面視において第２燃焼室１２２の中心軸方向へと延在する直立状の平面状部分１２６を有しており、各平面状部分１２６には第２連通孔１２８が形成されている。各平面状部分１２６は、図５に示すように、球面状部分１２４の周縁部から中心側に向って横幅が漸次狭まるように湾曲状に延びる面であり、球面状部分１２４の外周面に形成される段差面として形成される。すなわち、平面状部分１２６は、球面状部分１２４の外周面に径方向に段差を形成したときの、球面中心から遠い大径領域と球面中心に近い小径領域とを連接する平坦な段差面である。更に換言すれば、隔壁部１２３の球面状部分１２４は、半球を更に周方向に４等分した場合を仮想して、当該仮想の各分割球面状部分１２４ａを、球面状部分１２４の中心に対し分割面の外径方向へと所定距離だけずらせた状態で互いに接合した如き形状に形成されている。このため、本実施の形態では、各分割球面状部分１２４ａの外面は、球面状部分１２４の中心からの曲率が異なる球面に形成されている。平面状部分１２６は、本発明における「第２の燃焼室の中心軸方向に延在する面」に対応する。

各平面状部分１２６には、複数（本実施の形態では各３個）の第２連通孔１２８が当該平面状部分１２６の延在方向に適宜間隔で配列されている。各第２連通孔１２８は、図５に示すように、その中心軸線が平面状部分１２６の面に対して概ね直交するように設定されている。

第２燃焼室１２２は、特に図２に示されるように、駆動部１５１を構成するピストン１５５、スライドスリーブ１２７及び隔壁部１２３によって囲まれる空間として形成される。なおスライドスリーブ１２７は、特に図示しないものの、常時にはコンタクトアーム１１１側へと付勢されている。このためスライドスリーブ１２７は、常時には第２燃焼室１２２及び第１燃焼室１２１を開放状態として、抽気孔１０４を通じて外部に連通している。一方、釘打機１０１を被加工材Ｗ方向へと押圧する場合、コンタクトアーム１１１が被加工材Ｗから離間する方向へと後退動作するのに連動して、スライドスリーブ１２７は第２燃焼室１２２を閉鎖状態とする。このとき同時に第１燃焼室１２１も外部との連通が遮断される。すなわちスライドスリーブ１２７は、第２燃焼室１２２の側壁面を構成する部材要素であるとともに、釘打機１０１の長軸方向への摺動動作を介して第１及び第２燃焼室１２１，１２２と外部との連通を許容及び規制する燃焼室開放・閉鎖調整手段としての機能を奏する。なお釘打ち作業の際のスライドスリーブ１２７の動作については後述する。

第２燃焼室１２２は、その中心軸方向に関して、「樽状」に形成されている。すなわち図２に示すように、第２燃焼室１２２のピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積及び第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている。

点火装置１３１は点火用プラグによって構成されるとともに、その点火部１３３が、第１燃焼室１２１の端部壁面１２９の概ね中央部に、当該端部壁面１２９と概ね面一となるように配置される。点火装置１３１は、後述する燃料噴射装置１４１による燃料の噴射から所定の時間経過後に点火動作を行うように設定されている。また一回の点火動作に際して、複数回の放電が行われるように設定されている。

燃料噴射装置１４１は、燃料供給手段を構成するものであり、第１燃焼室１２１から隔壁部１２３を通じて第２燃焼室１２２へと延在するパイプ状部材として構成されるとともに、第１燃焼室１２１に臨む適所に燃料噴射孔１４３ａが、また第２燃焼室１２２に臨む適所に燃料噴射孔１４３ｂがそれぞれ穿設状に形成されている。なお燃料噴射装置１４１は特に図示しない燃料貯蔵部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及び第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。

駆動部１５１は、図１に示すように、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。なお特に図示しないものの、ピストンロッド１５７の先端側は、射出部１１０内に配されて釘Ｎ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内のボアを釘打機１０１外部に連通するための逆止弁１６１が設けられている。この逆止弁１６１は、シリンダ１５３のボア内の流体が外部に流出することを許容する一方、外部の流体がシリンダ１５３のボア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前端側に形成された射出部１１０に着脱自在に取り付けられ、リンクによって連接された多数の釘Ｎを収容するとともに、打込み対象となる釘Ｎ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。

射出部１１０の前端にはコンタクトアーム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るとともに、常時には図示しない付勢手段によって先端側（図１において左側）へと付勢されている。一方、図２に示すように、釘Ｎを被加工材Ｗに打込み作業するべく、作業者がコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに当接させた状態で、釘打機１０１を被加工材Ｗに向って移動させると、コンタクトアーム１１１は被加工材に対する当接状態を維持しつつ付勢手段の付勢力に抗して本体部１０３に対して相対的に後退動作する。このコンタクトアーム１１１の後退動作に連動して、上記したスライドスリーブ１２７が後退動作し、第１及び第２燃焼室１２１，１２２を閉鎖状態とする。

上記のように構成された釘打機１０１において、釘打込み作業を遂行するには、図２に示すようにコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに当接させた状態で、作業者が当該被加工材Ｗ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は付勢手段による付勢力に抗しつつ本体部１０３に対して相対的に後退動作する。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と連接されたスライドスリーブ１２７が後退動作して、第２燃焼室１２２を閉鎖状に形成するとともに、第１及び第２燃焼室１２１，１２２の外部への連通を遮断する。このとき第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２には、連通遮断前にメインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて流入したエアが充溢されている。

この状態で作業者はハンドグリップ１０５に設けられたトリガ１０７を引き絞り操作する。すると燃料噴射装置１４１に設けられた燃料噴射孔１４３から各燃焼室１２１，１２２に燃料が噴射される。第１及び第２燃焼室１２１，１２２への燃料供給量は、各燃焼室１２１，１２２の容量に応じてそれぞれ設定されている。噴射された燃料は各燃焼室１２１，１２２内のエアと混合され、これにより各燃焼室１２１，１２２内は混合気で満たされる。なお当該混合気は本発明における「可燃性ガス」に相当する。

点火装置１３１による点火動作がなされると、第１燃焼室１２１内に充填された混合気は点火部１３３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。本実施の形態では、隔壁部１２３につき、点火部１３３を中心とする概ね等径の球面状部分１２４として構成しているため、点火部１３３から発した混合気の燃焼面は、当該点火部１３３に対して等半径とされた球面状部分１２４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。

また、隔壁部１２３に形成された各第１連通孔１２５の中心軸線は、いずれも点火部１３３に向かうように形成されており、第１燃焼室１２１内の点火部１３３から球状に拡散した燃焼面が各第１連通孔１２５を通過する際の抵抗を最小限のものとすることが可能とされる。換言すれば、第１燃焼室１２１内で生じた燃焼圧力につき、その損失を最小限に維持しつつ第２燃焼室１２２側へと伝達することが可能とされる。

かくして第１燃焼室１２１において生じた燃焼面は、点火部１３３から放射状に拡散しつつ、多数の第１連通孔１２５及び第２連通孔１２８に対して概ね同タイミングにて到達し、各連通孔１２５，１２８をスムーズに通過して第２燃焼室１２２に至る。すると第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。図７及び図８には、第１連通孔１２５及び第２連通孔１２８から第２燃焼室１２２へと流動する燃焼ガスの流れが矢印によって示される。第１連通孔１２５を通じて流れるガス流れが矢印Ｅによって示され、第２連通孔１２８を通じて流れるガス流れが矢印Ｆによって示される。

第２燃焼室１２２は第１燃焼室１２１に比べて大容量とされており、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。上述のように、第２燃焼室１２２は、その中心軸方向に関して、ピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積及び第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている（図２参照）。このため隔壁部１２３近傍領域において着火された第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼面は、第２燃焼室１２２内壁（すなわち後退動作したスライドスリーブ１２７の内壁）を緩やかな弧を描くようにして駆動部１５１側へと進んでいく。かくして、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼エネルギ、及び連通孔１２５，１２８を通じて第２燃焼室１２２に送られた第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼エネルギの作用により、図２に示すようにピストン１５５は、シリンダ１５３内を被加工材Ｗ方向へと摺動状に移動動作されることとなる。

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、かかる空間内のエアは逆止弁１６１（図１参照）を通じて外部に放出されるため、ピストン１５５の摺動動作を阻害することはない。

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Ｗ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Ｎが被加工材Ｗ側へと高速で射出されて打込まれる。この状態が図３に示される。このときシリンダ１５３内を被加工材Ｗ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。

釘Ｎの打込み作業が終了する段階では、シリンダ１５５が摺動動作することに起因して膨張した第２燃焼室１２２内の燃焼ガスにつき、膨張に伴う冷却作用が生じ、これによって当該第１及び第２燃焼室１２１，１２２内に負圧が発生し吸引作用が生じる。本実施の形態では、第１燃焼室１２１内の燃焼ガスが隔壁部１２３の平面状部分１２６に設けた第２連通孔１２８を通じて第２燃焼室１２２の壁面に沿う方向へと流出する構成としている。このため、第２燃焼室１２２内には周方向の流れ、すなわち旋回流（図７及び図８におけるガス流れ矢印Ｆ）が発生し、この旋回流によって燃焼ガスの冷却作用が積極的に遂行される。これによって第２燃焼室１２１，１２２内の圧力が低下し、負圧が生ずる。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。その後、作業者が被加工材Ｗ方向へと作用させていた釘打機に対する押圧加重を解除することにより、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、付勢手段の付勢力を介して先端方向（被加工材Ｗ方向）に移動する。コンタクトアーム１１１の移動動作に伴って、スライドスリーブ１２７が先端方向（シリンダ１５３方向）に移動動作する。これにより、第１及び第２燃焼室１２１，１２２が開放され、メインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて、各燃焼室１２１，１２２が釘打機１０１の外部と連通され、各燃焼室１２１，１２２内の既燃焼ガスが外部へと排気される。この結果、釘打機１０１は図１に示す初期状態へと復帰することとなる。

本実施の形態によれば、隔壁部１２３については、点火装置１３１の点火部１３３から概ね等径の球面状部分１２４を形成するように構成する。従って第１燃焼室１２１に生じた混合気の燃焼面は、当該第１燃焼室１２１内を隔壁部１２３側に向かって放射状に拡散しつつ、当該隔壁部１２３の各第１連通孔１２５に概ね同時に到達することとなる。このことにより、第２燃焼室１２２に充填された可燃性ガスが、隔壁部１２３の周面全体から同時的かつ斑なく点火されることとなり、第２燃焼室１２２（すなわち主燃焼室）内の混合気の燃焼性を向上して、釘打機１０１の打込み能力を向上することができる。

上記の釘打機１０１においては、釘打ち動作後のピストン１５５は、主として第２燃焼室１２２内のガスの冷却によって当該第２燃焼室１２２内の圧力が大気圧以下に低下することによって、すなわち負圧が発生することで初期位置へと戻される構成である。このため、釘打ち動作後において、ピストン１５５を初期位置へ確実に戻すには第２燃焼室１２２内のガス温度を低下させることが重要な要素となる。

本実施の形態においては、球面状部分１２４につき、第２燃焼室１２２の中心軸方向（ピストン１５５の中心軸方向）に延在する平面状部分１２６を設けるとともに、この平面状部分１２６には、中心軸方向が平面状部分１２６の面に対して概ね直交する第２連通孔１２８を設けている。このため、第１燃焼室１２１内で燃焼した燃焼ガスは、当該第１燃焼室１２１から第２連通孔１２８を通じて第２燃焼室１２２の壁面の周方向に沿う方向へと流動し、これにより第２燃焼室１２２には燃焼ガスの旋回流が生ずる。このため、ピストン１５５による釘打ち動作後において、第２燃焼室１２２内の燃焼ガスとこの燃焼ガスを包囲する壁面、すなわちスライドスリーブ１２７及びシリンダ１５３の壁面との接触が積極的に行われることになり、当該壁面を通じての熱交換が効率よく行われる。その結果、第２燃焼室１２２内のガスの冷却が促進される。このように、本実施の形態によれば、釘打ち動作後における第２燃焼室１２２内の燃焼ガスを積極的に冷却できるため、当該第２燃焼室１２２内の負圧に基づくピストン１５５の初期位置への復帰を確実に行うことが可能となった。

また、本実施の形態では、第２連通孔１２８が形成される平面状部分１２６を球面状部分１２４に一体に形成している。このため、例えば球面状部分１２４に後付けの形で旋回流生成用のノズルを設けるといった構成の場合に比べて製作コストを低減できる。また本実施の形態によれば、第２燃焼室１２２の中心軸を挟んで周方向４等分位置に第２連通孔１２８を設けているため、第２燃焼室１２２内の周方向全体にわたって旋回流をバランスよく生成することが可能となる。

なお本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
本実施の形態では、隔壁部１２３の形状について球面状部分１２４を有するとしたが、例えば球面状部分を筒状の箱あるいは籠型に変更しても差し支えない。
また実施形態では、球面状部分１２４に第２連通孔１２８を有する４個（第２燃焼室１２２の中心軸を挟んで２対）の平面状部分１２６を設けたが、平面状部分１２６の個数については、適宜増減しても構わない。
また第１連通孔１２５及び第２連通孔１２８の形状についても、円形の孔に限るものではなく、第２燃焼室１２２の周方向あるいは中心軸方向に延在するスリット等に変更可能である。
また本実施の形態では、旋回流生成用の第２連通孔１２８の中心軸方向を第２燃焼室１２２の中心軸と直交する方向として設定し、中心軸周りに水平状の旋回流が生成される構成としたが、当該旋回流がピストン１５５側に向うような旋回流（螺旋状の流れ）、すなわち中心軸方向成分を含む流れとなるように設定してもよい。
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。

１０１ 釘打機（燃焼式作業工具）
１０３ メインハウジング
１０４ 抽気孔
１０５ ハンドグリップ
１０７ トリガ
１０９ マガジン
１１０ 射出部
１１１ コンタクトアーム
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
１２４ 球面状部分
１２４ａ 仮想の分割球面状部分
１２５ 第１連通孔（第１の開口）
１２６ 平面状部分（第２の燃焼室の中心軸方向を含む面）
１２７ スライドスリーブ
１２８ 第２連通孔（第２の開口）
１２９ 端部壁面
１３１ 点火装置
１３３ 点火部
１４１ 燃料噴射装置
１４３ 燃料噴射孔
１５１ 駆動部
１５３ シリンダ
１５５ ピストン
１５７ ピストンロッド
１５９ クッションラバー
１６１ 逆止弁
Ｎ 釘
Ｅ 第１連通孔によるガス流れ
Ｆ 第２連通孔によるガス流れ

Claims (4)

1. 可燃性ガスが充填される第１及び第２の燃焼室と、
   前記第１及び第２の燃焼室を区画する隔壁部と、
   前記隔壁部に配設されて前記第１の燃焼室と第２の燃焼室とを連通する開口と、
   前記第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼による燃焼ガス流が前記開口を通じて前記第２の燃焼室に伝播されて当該第２の燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって生じた燃焼圧力で先端側へと移動して所定の加工作業を遂行する駆動部と、
   を有する燃焼式作業工具であって、
   前記隔壁部は、前記第１の燃焼室から前記第２の燃焼室に流動するガス流につき、当該第２の燃焼室の中心軸方向に流れる軸方向流を生成する開口と、中心軸周りに流れる旋回流を生成する開口とを有し、
   前記第１の燃焼室から前記第２の燃焼室へと流動する前記燃焼ガス流が、前記第２の燃焼室の内壁に沿うとともに当該第２の燃焼室の中心軸方向周りに流動するように構成されている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の燃焼室に設けられた点火装置を有し、
   前記隔壁部が、点火装置を中心とした少なくとも１つの球面状部分を有することを特徴とする燃焼式作業工具。
3. 請求項２に記載の燃焼式作業工具であって、
   前記球面状部分は、前記第２の燃焼室の中心軸方向に延在する面を有し、当該面に前記旋回流生成用の開口が設けられていることを特徴とする燃焼式作業工具。
4. 請求項３に記載の燃焼式作業工具であって、
   前記第２の燃焼室の中心軸を挟んで少なくとも一対の旋回流生成用の開口を有することを特徴とする燃焼式作業工具。

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