JP5494342B2 - 燃料容器取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を充填した燃料容器を被取付体に取り付けるための燃料容器取付構造に関する。

従来、例えば、燃料容器から供給された燃料ガスを爆発的に燃焼させて打撃機構を駆動するガス燃焼式の釘打ち機等の打込み工具が知られている。このような打込み工具に燃料容器を接続するには、例えば、打込み工具に燃料容器を接続するための接続部を設け、この接続部に燃料容器のノズルを差し込んで接続するように形成していた。そして、この接続部から燃料計量装置へと通じる通路を形成することで、燃料容器から供給された燃料が燃料計量装置を介して機械の燃焼室へと供給されるようにしていた。

ところで、このような燃料容器の接続構造においては、燃料容器が接続されない状態において、燃料計量装置へと通じる通路が開放された状態となり、これらの部分にゴミや塵埃等が入り易く、燃料計量装置やシール部に不具合が生じることになっていた。

このような問題を解決するため、特許文献１には、機械本体側の接続部に設けられた接続スリーブの開口端部の内周面に、待機状態において端部が閉鎖されたノズルピストンと接して上記端部から塵埃が進入するのを防止するシール部材を設けた発明が開示されている。

特開２００９−２７５８７４号公報

しかし、上記した特許文献１記載の発明は、機械本体側の接続部に付着した塵埃を積極的に取り除くものではないため、一度塵埃が付着するとその塵埃は付着したままになってしまうという問題があった。特に、燃料容器のノズルを差し込む接続部は外部に接触する部分であるため、特に塵埃がたまりやすいという問題があった。

そこで、本発明は、機械本体側の接続部に付着した塵埃を取り除く自浄効果を発揮する燃料容器取付構造を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。

すなわち、請求項１に記載の燃料容器取付構造は、燃料を充填した燃料容器を被取付体に取り付けるための燃料容器取付構造であって、前記燃料容器は、前記被取付体の接続部に挿入接続されて燃料を噴射するための噴出ノズルを備え、前記接続部は、前記噴出ノズルを挿入可能な燃料流路を備えるとともに、前記噴出ノズルに押し込まれてこの燃料流路内を摺動可能なノズルピストンを備え、前記ノズルピストンは、前記燃料流路の開口方向に付勢され、前記燃料流路との間に間隙が発生するように前記燃料流路を塞ぐものであって、前記燃料流路の内周には、開口部付近に縮径部が形成されており、前記ノズルピストンは、前記縮径部の内径よりも小さい外径で形成された軸部と、前記軸部の外周に設けられた複数の突起と、を備え、前記ノズルピストンが前記燃料流路の開口方向に付勢されたときに、前記複数の突起が前記縮径部に係止されて前記燃料流路を塞ぐことを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記燃料流路の内周には、前記噴出ノズルを取り付けたときに前記噴出ノズルの周囲を密閉するためのリング状のシール部材が設けられ、このシール部材で前記縮径部を形成したことを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記噴出ノズルの先端部には、先端側に行くに従って次第に縮径するテーパ部が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、打ち込み工具などの被取付体の接続部は、噴出ノズルを挿入可能な燃料流路を備えるとともに、前記噴出ノズルに押し込まれてこの燃料流路内を摺動可能なノズルピストンを備え、前記ノズルピストンは、前記燃料流路の開口方向に付勢され、前記燃料流路との間に間隙が発生するように前記燃料流路を塞ぐように形成されている。このため、ノズルピストンが燃料流路を塞ぐように付勢されており、燃料容器が接続されない状態において燃料流路内に塵埃が進入しないようになっている。また、燃料容器が接続された後に取り外されると、燃料容器が燃料ガスを供給したことによって燃料流路内の圧力が高くなっているため、ノズルピストンと燃料流路との間の間隙から燃料ガスが排出される。これにより、残留ガスを効率的に排出するのみならず、排出時の空気圧で燃料流路の開口付近に付着した塵埃を取り除く自浄効果を発揮することができる。

また、前記燃料流路の内周には、開口部付近に縮径部が形成されており、前記ノズルピストンの外周には、周方向に複数の突起が設けられ、前記ノズルピストンが前記燃料流路の開口方向に付勢されたときに、前記複数の突起が前記縮径部に係止されて前記燃料流路を塞ぐように形成されている。このため、簡単な構造で上記したような自浄効果を発揮することができる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記燃料流路の内周には、前記噴出ノズルを取り付けたときに前記噴出ノズルの周囲を密閉するためのリング状のシール部材が設けられているため、燃料容器の接続時において燃料流路の内部に塵埃が進入するのを防止できる。しかも、このシール部材で前記縮径部を形成したため、別途ノズルピストンを係止する縮径部を設ける必要がなく、簡易な構成とすることができる。また、シール部材の数が少なくても済むので、燃料容器の噴出ノズルが受ける摺動抵抗を減らすことができ、完全に接続する前の噴出ノズルが摺動抵抗で押し込まれてガス漏れが発生するのを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記噴出ノズルの先端部には、先端側に行くに従って次第に縮径するテーパ部が形成されているため、噴出ノズルが受ける摺動抵抗を減らすことができ、噴出ノズルからのガス漏れを防止できる。

燃料容器を被取付体に取り付ける様子を示す説明図である。 燃料容器の噴出ノズルの部分拡大図である。 燃料容器を取り外したときの接続部の部分拡大図である。 接続スリーブの開口を正面から見た図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。

本実施形態に係る燃料容器取付構造は、燃料を充填した燃料容器１０をガス燃焼式打込み工具（被取付体）に着脱自在に取り付けるためのものであり、具体的には、打込み工具に設けられた接続スリーブ２０（接続部）と、燃料容器１０に設けられた噴出ノズル１４と、を接続することにより、ガス燃焼式打込み工具に燃料容器１０を着脱可能としたものである。

ここで、燃料容器１０は、図１に示すように、アルミニウム製の円筒状部材からなる容器本体１１を備えている。この容器本体１１の先端口部には、ガス燃焼式打込み工具の接続スリーブ２０に挿入接続される噴出ノズル１４が一体形成されている。この噴出ノズル１４は、接続スリーブ２０に挿入接続されたときに、接続スリーブ２０内の燃料流路２１に液化燃料ガスを噴射するためのものである。

液化燃料ガスの噴射は以下のような構成によって実現されている。すなわち、容器本体１１の内部には、液化燃料ガスを充填したインナーバッグ（図示せず）が設けられており、このインナーバッグと容器本体１１との間の空間には、液化燃料ガスの圧力よりも高圧の圧縮ガスが充填されている。このため、圧縮ガスがインナーバッグの表面を押圧して、インナーバッグに充填された液化燃料ガスが噴出ノズル１４から外部に噴射されるようになっている。燃料容器１０はこの噴射によってガス燃焼式打込み工具の打撃機構に燃料ガスを供給する。

なお、特に図示しないが、燃料容器１０の内部には噴出ノズル１４とインナーバッグとの間の流路を開閉する開閉機構が設けられており、この開閉機構は、燃料容器１０と接続スリーブ２０とが接続されたときに、噴出ノズル１４とインナーバッグとの間の流路を開き、噴出ノズル１４から燃料ガスを噴射するようにするためのものである。すなわち、この開閉機構は、通常時（未接続時）においては噴出ノズル１４とインナーバッグとの間の流路を閉じているが、燃料容器１０が接続スリーブ２０に挿入接続されて噴出ノズル１４の先端が燃料容器１０の奥方向へと押圧されたときには、噴出ノズル１４とインナーバッグとの間の流路を開き、インナーバッグに充填された燃料ガスが噴出ノズル１４から噴射されるように形成されている。

また、この噴出ノズル１４の先端部には、図２に示すように、先端側に行くに従って次第に縮径するテーパ部１４ａが形成されている。このテーパ部１４ａは、噴出ノズル１４を接続スリーブ２０に取り付けるときに噴出ノズル１４が受ける摺動抵抗を減らすためのものであり、このテーパ部１４ａが設けられていることで、摺動抵抗を受けた噴出ノズル１４の先端が奥方向へと押圧されにくくなっており、接続途中に噴出ノズル１４が押圧されてガス漏れが起きるという問題が発生しにく形成されている。

上記した噴出ノズル１４が突出形成されている容器本体１１の先端部には、図１に示すように、アダプタスリーブ１２が取り付けられ、このアダプタスリーブ１２の先端には更にインナープレート１３が摺動自在に設けられている。

アダプタスリーブ１２は合成樹脂製の筒状であり、容器本体１１の先端に嵌合装着されるものである。なお、噴出ノズル１４の先端はアダプタスリーブ１２の開口端よりも外方に突出するように設けられている。

また、インナープレート１３はアダプタスリーブ１２の内側に摺動自在に嵌合され、中央部には上記噴出ノズル１４用のノズル孔１３ｂが形成されている。また、ノズル孔１３ｂの周囲には、接続スリーブ２０を案内するための環状突起の案内部１３ａが設けられている。このインナープレート１３は、待機状態にあるときは、容器本体１１内部に設けられた付勢バネ（図示せず）により、外方側へ付勢され、アダプタスリーブ１２の外周端に係合している。

一方、上記した燃料容器１０を取り付けるための接続部を構成する接続スリーブ２０は、図１に示すように、噴出ノズル１４を挿入可能な燃料流路２１を備えている。この燃料流路２１に噴出ノズル１４を挿入接続すると、噴出ノズル１４から燃料ガスが供給され、供給された燃料ガスは燃料流路２１を通って打撃機構へと導かれる。

図１に示すように、この燃料流路２１の開口部付近には、前記した噴出ノズル１４に押し込まれて燃料流路２１内で摺動可能なノズルピストン２３が設けられている。このノズルピストン２３は、図１（ａ）が示すように、待機状態においてバネ２４によって燃料流路２１の開口方向へと付勢されており、燃料流路２１の開口を塞いでいる。

また、このノズルピストン２３の外周には、周方向に複数の突起２３aが設けられている。この複数の突起２３aは、ノズルピストン２３がバネ２４によって燃料流路２１の開口方向へと付勢されたときに、シール部材２２に係止されて燃料流路２１を塞ぐとともに、ノズルピストン２３が燃料流路２１の開口から飛び出してしまわないようにするためのものである。

この状態から燃料容器１０を接続スリーブ２０に取り付けるときには、図１（ｂ）に示すように、燃料容器１０のインナープレート１３の露出面に接続スリーブ２０の端部を押し当てるように取り付ける。このとき、接続スリーブ２０の先端は、インナープレート１３の案内部１３ａの内側に嵌合するように形成されているため、位置決めし易い。

この図１（ｂ）の状態から更に燃料容器１０を接続スリーブ２０の方向に押し付けると、図１（ｃ）に示すように、燃料容器１０を接続スリーブ２０に取り付けることができる。

この図１（ｃ）が示すように、燃料容器１０を接続スリーブ２０に取り付けると、接続スリーブ２０に当接したインナープレート１３がアダプタスリーブ１２に埋没するように内側へと摺動し、インナープレート１３が摺動したことによりインナープレート１３のノズル孔１３ｂから噴出ノズル１４が突出する。突出した噴出ノズル１４は、燃料流路２１に挿入接続され、燃料流路２１内のノズルピストン２３を燃料流路２１の奥へと押し込む。このとき、噴出ノズル１４の先端がノズルピストン２３と当接して圧力が加わることにより、前述した開閉機構が噴出ノズル１４とインナーバッグとの間の流路を開き、インナーバッグに充填された燃料ガスが、噴出ノズル１４の先端に設けられた噴出孔（図示せず）から噴射される。このように噴出ノズル１４から噴射された燃料ガスは、燃料流路２１を通って打込み工具の打撃機構へと供給される。

なお、図１に示すように、燃料流路２１の内周には、噴出ノズル１４を取り付けたときに噴出ノズル１４の周囲を密閉するためのリング状のシール部材２２が設けられている。このため、噴出ノズル１４の外周がシールされ、噴出ノズル１４の先端に設けられた噴出孔から噴出したガス燃料が燃料流路２１の外に漏れることがないように形成されている。

このように取り付けた燃料容器１０を取り外す場合には、図１（ｄ）に示すように、燃料容器１０を接続スリーブ２０から離反する方向に引っ張る。すると、噴出ノズル１４が燃料流路２１から抜け、燃料容器１０と接続スリーブ２０との接続が解除される。このとき、ノズルピストン２３は、燃料流路２１の開口を塞ぐように、バネ２４により燃料流路２１の開口方向に付勢される。そして、付勢されたノズルピストン２３は、燃料流路２１の開口部付近において、燃料流路２１の内周に嵌め込まれたシール部材２２に係止される。すなわち、図３及び図４に示すように、このシール部材２２が設けられていることにより、このシール部分において燃料流路２１の内径が縮径しており、この縮径部（すなわちシール部材２２）にノズルピストン２３の複数の突起２３aが係合し、燃料流路２１を塞ぐ。このように、ノズルピストン２３で燃料流路２１を塞ぐことで、燃料容器１０が接続されない状態において、燃料流路２１内に塵埃が進入しない。

このようにノズルピストン２３は、燃料流路２１の開口方向に付勢されることで燃料流路２１を塞ぐものの、燃料流路２１と外部とは完全に遮断されない。すなわち、図４に示すように、ノズルピストン２３の軸部２３ｂの外径は、シール部材２２の内径よりも小さくなっているため、複数の突起２３aとシール部材２２とが係合している部分を除き、ノズルピストン２３の軸部２３ｂとシール部材２２との間には間隙Ｓが生じるようになっている。

このため、図３に示すように、接続された燃料容器１０が取り外されると、燃料容器１０が燃料ガスを供給したことによって燃料流路２１内の圧力が高くなっているため、ノズルピストン２３と燃料流路２１との間の間隙Ｓから、燃料流路２１内の燃料ガスが排出される。これにより、燃料流路２１内の残留ガスを効率的に排出するのみならず、排出時の空気圧で燃料流路２１の開口付近に付着した塵埃を取り除く自浄効果を発揮することができる。

以上のように、本実施形態によれば、特に塵埃がたまりやすい接続部（接続スリーブ２０）に付着した塵埃を、燃料容器１０の着脱によって自動的に取り除くことができる。

また、燃料ガスの供給時に噴出ノズル１４の周囲を密閉するためのシール部材２２が設けられているため、燃料容器１０の接続時において燃料流路２１内に塵埃が進入するのを防止できる。しかも、燃料容器１０の取り外し時においては、このシール部材２２がノズルピストン２３と係止するようになっているため、別途ノズルピストン２３を係止するための縮径部を設ける必要がなく、簡単な構造で上記したような自浄効果を発揮することができる。

また、本実施形態によれば、シール部材２２の数も少なくて済むので、燃料容器１０の噴出ノズル１４が受ける摺動抵抗を減らすことができ、完全に接続する前の噴出ノズル１４が摺動抵抗で押し込まれてガス漏れが発生するのを防止できる。

なお、上記した実施形態においては、ノズルピストン２３の外周に複数の突起２３ａを設けることとしたが、これに限らない。すなわち、ノズルピストン２３は、燃料流路２１の開口方向に付勢されたときに、燃料流路２１との間に間隙が発生するように燃料流路２１を塞ぐことができるものであればよい。例えば、燃料流路２１に突起を設けたり、ノズルピストン２３又は燃料流路２１に切欠きを設けたりして、バネ２４で付勢されたノズルピストン２３が燃料流路２１で係止されるようにしてもよい。

１０ 燃料容器
１１ 容器本体
１２ アダプタスリーブ
１３ インナープレート
１３ａ 案内部
１３ｂ ノズル孔
１４ 噴出ノズル
１４ａ テーパ部
２０ 接続スリーブ（接続部）
２１ 燃料流路
２２ シール部材
２３ ノズルピストン
２３ａ 突起
２３ｂ 軸部
２４ バネ
Ｓ 間隙

Claims (3)

1. 燃料を充填した燃料容器を被取付体に取り付けるための燃料容器取付構造であって、
   前記燃料容器は、前記被取付体の接続部に挿入接続されて燃料を噴射するための噴出ノズルを備え、
   前記接続部は、前記噴出ノズルを挿入可能な燃料流路を備えるとともに、前記噴出ノズルに押し込まれてこの燃料流路内を摺動可能なノズルピストンを備え、
   前記ノズルピストンは、前記燃料流路の開口方向に付勢され、前記燃料流路との間に間隙が発生するように前記燃料流路を塞ぐものであって、
   前記燃料流路の内周には、開口部付近に縮径部が形成されており、
   前記ノズルピストンは、前記縮径部の内径よりも小さい外径で形成された軸部と、前記軸部の外周に設けられた複数の突起と、を備え、
   前記ノズルピストンが前記燃料流路の開口方向に付勢されたときに、前記複数の突起が前記縮径部に係止されて前記燃料流路を塞ぐことを特徴とする、燃料容器取付構造。
2. 前記燃料流路の内周には、前記噴出ノズルを取り付けたときに前記噴出ノズルの周囲を密閉するためのリング状のシール部材が設けられ、このシール部材で前記縮径部を形成したことを特徴とする、請求項１記載の燃料容器取付構造。
3. 前記噴出ノズルの先端部には、先端側に行くに従って次第に縮径するテーパ部が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料容器取付構造。

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