JPH02529B2 - - Google Patents

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JPH02529B2
JPH02529B2 JP55109114A JP10911480A JPH02529B2 JP H02529 B2 JPH02529 B2 JP H02529B2 JP 55109114 A JP55109114 A JP 55109114A JP 10911480 A JP10911480 A JP 10911480A JP H02529 B2 JPH02529 B2 JP H02529B2
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JP
Japan
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piston
cylinder
fuel
chamber
gas
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JP55109114A
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Riize Moorisu
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ANBAARU AJANSU NASHIONARU DO BARORIZASHION DO RA RUSHERUSHU
Original Assignee
ANBAARU AJANSU NASHIONARU DO BARORIZASHION DO RA RUSHERUSHU
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Publication date
Application filed by ANBAARU AJANSU NASHIONARU DO BARORIZASHION DO RA RUSHERUSHU filed Critical ANBAARU AJANSU NASHIONARU DO BARORIZASHION DO RA RUSHERUSHU
Publication of JPS5652524A publication Critical patent/JPS5652524A/ja
Publication of JPH02529B2 publication Critical patent/JPH02529B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/06—Means for driving the impulse member
    • B25D9/10—Means for driving the impulse member comprising a built-in internal-combustion engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/007—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type in which the movement in only one direction is obtained by a single acting piston motor, e.g. with actuation in the other direction by spring means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/04—Engines combined with reciprocatory driven devices, e.g. hammers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直線的出力（linear output）を有す
る内燃装置に関する。
本願出願人は米国特許第4200213号に於て、シ
リンダ内に移動しうる主駆動ピストンと、行程の
上方終末位置と下方終末位置の間で移動しうる補
助ピストンとに関連した衝撃部材を有する衝撃装
置を提案した。補助ピストンは、所定量の燃料を
一時的に貯え、その行程の下方終末位置で、点火
装置により発火するような爆発性気体混合物のた
めの燃焼室を形成する空間を生じさせるようにな
つている。一方、燃焼ガスの排気を行うための排
気装置も設けられている。
例えばガスのような燃料供給装置とその点火装
置と共に、かような衝撃装置は操作つめにより自
動方式で反復作動出来る。
そのような装置の種々の応用は、操作ピストン
の往復動及びその駆動行程での著しい力を考慮し
てなされ、特に、釘やホツクやヒートン（頭が環
になつた釘）を打ち込むために、又、液体等を注
入するために種々の装置を連結することが出来
る。
本発明の目的は上述した従来装置に比較して構
造簡単な内燃式衝撃装置を提供することであり、
基本的には、迅速な自動式作動を必要としないよ
うな特別の応用例に確実に答えるように、従来の
衝撃装置を改良することである。
本発明による内燃装置は、シリンダー、該シリ
ンダー内に配置したシリンダーヘツド、該シリン
ダー内で往復動する主操作ピストン、および該主
操作ピストンを第１位置すなわち休止位置へ付勢
する弾性手段からなり、該主操作ピストンは爆発
性気体混合物の点火に応答して第１位置から作動
位置へ駆動されるようになつており、該主操作ピ
ストンは作動部材と作動的に結合されている内燃
装置において、該主操作ピストンと該シリンダー
ヘツドとの間に形成された空間によつて限定され
た該シリンダー内の第１室内に配置され行程の上
端位置と下端位置との間で往復動しうるピストン
と、該ピストンがその行程の上端位置から下端位
置へ移動する過程で該シリンダーヘツドと該ピス
トンとの間に形成される流入室内へ燃料ガスを流
入させるための入口および燃焼補助ガスを流入さ
せるための入口と、該ピストンがその行程の下端
位置から上端位置へ移動する過程で該主操作ピス
トンと該ピストンとの間に形成される燃焼室内へ
燃料ガスと燃焼補助ガスとの爆発性気体混合物を
移行せしめるように作動し該ピストン上に配設さ
れたシール材により開閉される一方向流路とを設
けたことを特徴とするものである。
好ましくは、ピストンは行程の上端位置と下端
位置との間で手動式で操作され、かくして形成さ
れる流入室へ燃料と燃焼補助ガスすなわち空気と
が漸次流入し、これによつてこのピストンが移動
する間に燃料と空気との予備混合気体がつくられ
る。しかしこの予備混合気体は完全に均質な混合
物とはならないため、ピストンがその行程の下端
位置から上端位置へ移動する間に、一方向流路が
介在して、この予備混合気体の効果的かつ密な混
合が確実になされる。この一方向流路は、ピスト
ンがその行程の上端位置へ移動する間に、燃焼室
内で乱流を生じさせるようになつており、ピスト
ンがその行程の上端位置に達するときに、爆発性
気体混合物は乱流の効果がまだ残つている間に点
火される。
一方向流路は、主操作ピストンと対面するピス
トン端面を形成する多孔板と、この多孔板とピス
トンとの間に形成された凹みに配設されたシール
材とから構成することが望ましい。このシール材
は、ピストンと接する第１位置と多孔板に接する
第２位置とを有し、第１位置は一方向流路を閉と
して燃料と空気との混合気体を流入室へ流入させ
る状態に相当し、第２位置は一方向流路を開とし
て爆発性気体混合物を燃焼室内へ移行させる状態
に相当する。
密な混合はピストンがその行程の下端位置から
上端位置へと移動する間に行なわれ、行程の上端
位置に到達すると同時に爆発性気体混合物が点火
される。従つてむだな時間がなく、混合物が未だ
運動している最良の条件下でこの混合物は点火さ
れる。
そのためかような特徴は、主操作ピストンに付
与される推力の観点からの効率の良さをこの装置
にもたらす。
好ましくは、ピストンは操作ボタンを有する円
柱体を介して燃料貯槽へ接続される。この操作ボ
タンは作動時に一定量の計量された燃料を移送す
るようになつている。円柱体はまた排気弁を有し
ている。この排気弁は燃焼ガスを排出させるのと
同時に上記の計量された燃料の流路を加熱する。
かくして構成された本発明の装置はコンパクト
で構造が簡単であり、必要な燃料が効率よく計量
されるだけでなく、燃料流路を移送して燃焼の準
備をする。勿論、燃焼補助ガスの空気は適当な寸
法の通孔によつて計量分配される。
本発明ほ別な観点による内燃装置は、シリンダ
ーヘツドを備えたシリンダーと、該シリンダー内
に第１位置すなわち休止位置と第２位置すなわち
作動位置との間を往復動する主操作ピストンとを
有し、該主操作ピストンは、該シリンダーヘツド
と該主操作ピストンとの間に閉じ込められた一定
量の燃料ガスと燃焼補助ガスとの爆発性気体混合
物の点火に応答してその第１位置から該作動位置
へ駆動されるようになつている内燃装置におい
て、該シリンダーヘツドの１つの側に限定された
該シリンダー内の第１室内に往復動可能に配置さ
れ行程の上端位置と下端位置との間で往復動しう
るピストンと、燃料ガス貯槽と、該燃料を計量し
かつそれを流入室へ運搬する手段と、該流入室へ
空気を流入させる手段と、該ピストンの行程の一
端と他端との間で該ピストンとともに移動できる
ように接続され、ガス燃料を燃焼補助ガスと密に
混合するための手段と、密に混合された爆発性気
体混合物に点火する手段とを設けたことを特徴と
するものである。
端的に述べるならば、本発明の装置は、信頼性
が高く、所定の仕事を完全に行える内燃装置を提
供するものである。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を
参照して記された実施例の後述の説明から明らか
となるであろう。
第１〜６図の実施例に於て、本発明の内燃装置
はシリンダー１０を有し、そのシリンダー１０の
内部には、シリンダーヘツド１１が配設され、そ
のヘツドは上昇位置すなわち休止位置にある主操
作ピストン１２と共に第１室Ｃを形成する。その
主操作ピストン１２は、周囲当接部１３により決
定される行程の上端位置と、緩衝体１５を備えた
取りはずし自在のシリンダー底部１４により制限
される行程の下端位置との間をシリンダー１０内
で移動する。
主操作ピストン１２は衝撃棒のごとき作動部材
１６を備え、シリンダー底部１４は作動部材１６
の案内１７を有し、主操作ピストン１２とシリン
ダー底部１４との間に介在するばね１８を有す
る。
第１室Ｃには、その全体を符号２０で示したプ
ランジヤーすなわちピストンが配置され、それは
シール材２２を介在させてシリンダーヘツド１１
内を滑動する円柱体２１の一端に連結し、その円
柱体の他端はブタン、プロパンのごとき液化ガス
の燃料貯槽２５を形成する。
シリンダー１０には、本願出願人による米国特
許第3193642号に開示されているようなタイプの
点火装置２７を内蔵する握り柄２６が連結してい
る。
特に、第２図及び第２Ａ図を参照すれば、ピス
トン２０は円筒体２０Ａを有し、その円筒体２０
Ａの外面には複数の長手方向リブ２０Ｂ、例えば
４個（第２Ａ図）のリブを有し、そのリブは円柱
体２１の内面と共働してリブと同数の燃料流路３
０を形成する。
円柱体２１の内側には、円筒体２０Ａの上方位
置に、環状体３１が配設され、その環状体３１は
例えば、燃料貯槽２５に浸漬された２本の管体３
２，３３の堅固な端末部により円柱体に連結さ
れ、その環状体３１内を計量ピストン３４が摺動
し、その計量ピストン３４の一端は操作ボタン３
５まで達している。操作ボタン３５は、その操作
ボタン３５と燃料貯槽２５の上面との間に介在す
る復帰ばね３６の作用によつて付勢されている。
作動周期のための燃料の計量は環状溝４０によ
り決定され、その両側には、計量ピストン３４と
環状体３１との間を液体が洩れないようにするシ
ール４１，４２が配置され、前記環状体３１は２
本の放射方向流路４３を有し、この流路により管
体３２，３３は前記環状体４０に連通する。
シール４８は、このシールを支持するための支
持肩２０Ｄを備えた円筒体２０Ａの頂部に配置さ
れる。
ピストン２０はその底端部の中心部に中央排気
孔を有し、この排気孔周面は弁５０用の弁座２０
Ｅを形成し、弁５０の弁杆５０Ａは操作ボタン３
５に従動する。このために、弁５０の弁杆上端は
管状部材５１の一端に接続し、一方、空間部５２
内へ開口する前記管状部材５１の他端部は、前述
の空間部５２を閉封する蓋体５６の挿入部５６Ａ
と計量ピストン３４側の形成される空間部底部５
２Ａとの間で管状部材５１を貫通して横方向に延
びる通し棒５３によつて支持される。
弁５０の弁杆５０Ａは、円筒体２０Ａの中を縦
方向に伸長しており、円筒体２０Ａの内面と共働
して、環状排気室６０を形成し、この環状排気室
６０は爆発性気体混合物の爆発の結果生じる燃焼
ガスを排気させるためのものである。
前述の環状排気室６０は通路６１により管状部
材５１と連結し、一方、この管状部材５１の末端
は空間部５２内へ開口し、この空間部５２は操作
ボタン３５の側壁に形成された放射方向の通孔６
３により大気に通じる。
かくして、燃焼ガスの排出は環状排気室６０
と、通路６１と、管状部材５１と、通孔６２，６
３とを介してなされる。
爆発直後の熱い燃焼ガスは、環状排気室６０内
を通過する時、円筒体２０Ａを温め、それによつ
て狭い燃料流路３０を温める。かくして、ピスト
ン２０が第２図に示したようにその行程の上端位
置にあるときに、ピストン２０とシリンダーヘツ
ド１１とを対向する側の円柱体２１の端部に形成
された環状凹部Ｖに燃料液体が流入する前に燃料
は蒸発する。
ピストン２０は更に円形板２０Ｆを有し、その
直径Ｄは、シリンダー１０の内壁を遊隙間Ｊを形
成するような寸法に作られる。その円形板２０Ｆ
の主操作ピストン１２に対向する側にグリルすな
わち多孔板２０Ｇを有し、その多孔板２０Ｇには
複数の通孔２０Ｈを設け、それらの通孔の中心軸
はお互いに平行とならないように方向づけられ
る。円形板２０Ｆはその周縁にのど部２０Ｉを形
成し、そののど部２０Ｉ内にＯリングからなるシ
ール材２０Ｊの一部を収容せしめる。そのシール
材２０Ｊは高温に耐える自滑性弾性ゴムで出来て
いる。
燃料貯槽２５をシリンダーヘツド１１に対して
係止するために相補的な係止手段が設けられてい
る。この目的のために、燃料貯槽２５（第１図参
照）はその下側に環体即と突起７０を有してお
り、この突起７０は、シリンダーヘツド１１内に
回転自在に取付けられた幹杆７２に連結したつめ
７１と共働するようになつている。その幹杆７２
は操作杆７３により操作つめ７４に連結され、そ
の操作つめ７４はピボツト７５により握り柄２６
に装着される。
シリンダー１０は主操作ピストン１２の上端位
置のすぐ上に、握り柄２６内に内蔵された点火制
御装置２７に接続した１つまたか複数の点火プラ
グ７６を備えている。
このような衝撃装置の作動については、その装
置が休止状態で示されている第１，２図に基づい
て次の通り説明する。
図示の休止位置で、ピストン２０は行程の上端
位置にあり、操作ボタン３５、計量ピストン３４
並びに排気弁５０も対応する上昇位置にある。そ
の上昇位置、即ち弁の閉鎖は、操作ボタン３５と
共働するばね３６の作用のもとで、空間部５２の
底部５２Ａが通し棒５３を上方へ押圧することに
より達成される。
計量用環状溝４０は燃料管３２，３３に向い合
つているので、燃料はその計量用環状溝４０へ流
入する。
作動周期の最初に、操作ボタン３５を矢印Ｆ
（第３図）の方向へ押圧すると、計量用環状溝４
０が燃料流路３０の狭い通路に対向するので、液
化ガスは流路３０を通つて流れ、環状凹部Ｖに到
達する前に気化する。中央排気孔の排気弁５０は
通し棒５３に下方への圧力をかける蓋体５６の挿
入部５６Ａにより開かれる。一方、前の周期での
燃焼により生成された燃焼ガス（完全燃焼した場
合には実質的にCO2と水素気）は、中央排気孔を
通つて円筒体２０Ａを温めながら矢印ｆに示すよ
うに環状排気室６０内を上昇し、通路６１を通つ
て管状部材５１を上昇し空間部５２へ流入し、放
射方向の通孔６３から大気へ排出される。
操作ボタン３５はその休止位置へ付勢する復帰
ばね３６の力は、燃料貯槽２５の下面とシリンダ
ーヘツド１１との間に介在する復帰ばねＲの力よ
り小さい。
操作ボタン３５を矢印F1（第４，５図）の方向
に更に押すと、シリンダー１０内に収容された燃
料貯槽２５と円柱体２１とピストン２０は一体と
なつて第１室Ｃ内を主操作ピストン１２へ向かつ
て移動し、ピストン２０が主操作ピストン１２の
極く近くに達して、突起７０とつめ７１とからな
る相補的係止手段によつて行程の下端位置へ達し
て動かなくなるまで移動し続ける。その作動行程
中、このようにしてシリンダーヘツド１１とピス
トン２０の円形板２０Ｆとの間に形成された流入
空間部C1へガス燃料は流入し、一方、燃焼を倣
助するガス（この場合は空気）は、シリンダーヘ
ツド１１を通つて大気へ通ずる通路内に配置され
た変形自在なフラツプやチエツクバルブのごとき
部材８０を介して流入空間部C1へ吸引される。
上記作動工程の間、シール材２０Ｊは円形板２
０Ｆと接触してすき間をふさぎ（第３図に一点鎖
線で示す）、燃焼ガスは円形板２０Ｆの前面に集
められ、その時開く弁５０と弁座２０Ｅとの間か
ら排出される。操作ボタン３５に対する押しをは
なすと、弁５０はばね３６の作用のもとに再び中
央排気孔を閉鎖し、種々の摺動部材は第５図に示
すような位置に戻る。
操作つめ７４を矢印F3の方向（第４図）へ動
かすと、つめ７１と突起７０との結合がはずれ、
これにより、ピストン２０は、圧縮されていた復
帰ばねＲの急激な復帰作用で行程の下端位置から
上端位置まで戻る。
第６図はピストン２０が上昇して復帰している
状態を示し、矢印F2で示すようなその復帰行程
で、ピストン２０とシリンダーヘツド１１との対
向する面の間に形成される室C1内の燃焼補助ガ
スである空気と燃料ガスとの予備混合気体は、シ
リンダー１０内に於けるピストン２０の移動の過
程で形成される燃焼室C2へ移動する。ピストン
２０の上昇移動の間、空気と燃焼ガスとの密な混
合がなされ、均質な爆発性気体混合物となる。空
気と燃料ガスとの蜜な混合は、予備混合気体を円
形板２０Ｆ付近の流入室C1から通路Ｐ，P1，P2
（第６図参照）を通して流すことによつて得られ
る。すなわち、通路Ｐは円形板２０Ｆの外周とシ
リンダー１０との間の間隙は、通路P1はシール
材２０Ｊと円形板２０Ｆとの間の間隙、通路P2
は多孔板２０Ｇの通孔２０Ｈである。互いに平行
でない複数の通孔２０Ｈは、予備混合気体の交叉
流を形成し、多孔板２０Ｇと主操作ピストン１２
との間の空間により燃焼室C2が形成されるにつ
れて、多孔板２０Ｇからの気体下降流に乱流を生
じさせる。場合によつては、平行に形成した通孔
内周面にバリや切れ目を形成するようにしても乱
流を生じさせることができる。
ピストン２０が行程の上端位置にある時、燃料
貯槽２５に接続した接触子８５は、点火プラグ７
６に電流を流す点火制御装置２７を作動させ、未
だ流動している爆発性気体混合物に点火する火花
を生成する。
爆発性気体混合物の爆発で主操作ピストン１２
は、ばね１８に逆つて強く押し返され、その結
果、例えば釘やクリツプやヒートンなどを打ち込
むのに適した装置や、液体等を注入するのに適し
た装置など何らかの付属装置に接続した作動部材
１６を駆動する。そのような種々の付属装置は本
発明の一部を構成するものではないのでここでは
説明を省略する。
前述した本発明装置は、１回の操作で１回の行
程がなされるタイプのものである。すなわち、操
作ボタン３５を押して操作つめ７４を引くたびに
１つの作動周期がセツトされる。
次に、第７図の変形実施例について説明する。
この変形例では、第１〜６図に関して説明した
部位と同じ部位については同じ符号をつけた。こ
の実施例の装置は、ピストン２０を上昇最終位置
から下降最終位置まで動かすために加圧ガス燃料
が利用される点で前述の実施例と異なる。
図示の如く、握り柄２６はアセチレンや水素な
どの加圧ガス燃料用貯槽９０を内蔵し、この貯槽
は圧力調整バルブ９１と導管９２を介して三路コ
ツク９３に接続され、その三路コツク９３は操作
杆９６を介して操作づめ９５により操作される。
三路コツク９３から出る２本の導管のうち、一
方の導管９７はシリンダーに対して軸方向に固定
された管状部材９８に通じ、他方の導管９９はシ
リンダーヘツド１１とピストン２０との間に形成
される室Ｃ内へ通じる。
この実施例によれば、ピストン２０は上方に伸
長する円筒形状の伸長体１０１を有し、この伸長
体１０１は前記管状部材９８の外側に嵌合して管
状部材９８に沿つて摺動する。伸長体１０１と管
状部材９８との間にはシール材１０２が配置され
る。一端がシリンダーヘツド１１に支持され、他
端が、前記伸長体１０１の上端に連続したフラン
ジ付円形板１０４に支持されている復帰ばね１０
３は、ピストン２０を行程の上端位置まで戻す。
シリンダーヘツド１１はピストン２０により作
動させられる接触子１０５を内蔵する。変形自在
なフラツプやチエツクバルブのごとき部材１０６
が室Ｃを大気とをつなぐ通路に取付けられてい
る。シリンダー１０の上端壁は通孔１０７を有
し、ピストン２０の上方円形板１０４の上面を大
気と連通させる。
全体的に符号１２０で示したシリンダー１０の
外部にある排気弁は操作つめ９５を連結し、１個
のプラグ１２１或いは好ましくは２個のプラグ１
２１と同じ高さに備えられ、その装置は、主操作
ピストン１２が休止位置、即ち上端位置にある時
の高さと大体同じ高さにある。
弁１２０は、シリンダー１０に取付けられた弁
本体１２０Ａ内でシリンダー１０に対して放射方
向に摺動する弁部材１２０Ｅを有し、しらに弁座
１２０Ｂと燃焼ガスを排気する排気孔１２０Ｃと
を有している。ばね１２０Ｄは、操作つめ９５が
操作される時、その弁部材１２０Ｅを弁座１２０
Ｂに着座させることにより閉鎖位置を占めるよう
に備えられる。
この変形実施例による装置の作動は次の通りで
ある。
第７図に於いて、種々の部材は準備の出来た待
機位置にあり、操作つめ９５が操作されない時、
弁１２０は開放しており、三路コツク９３は加圧
燃料を管状部材９８内へ送る（矢印F4）という
事実によりピストン２０は行程の下端位置にあ
る。
操作つめ９５が操作されない限り、ピストン２
０は行程の下端位置に維持され、シリンダーヘツ
ド１１とピストン２０との間の室Ｃへ大気圧の空
気が流入する。
操作者が矢印F5の方へ操作つめ９５を作動さ
せる時、操作杆９６も同様に、三路コツク９３と
弁１２０を作動させる。三路コツク９３は管状部
材９８への加圧ガスの供給を断ち、導管９９を介
して室Ｃと連通し、これによつて、管状部材９
８、ピストン２０の伸長体１０１および導管９７
内の計量された量のガスが室Ｃへと移動する。一
方、弁１２０はばね１２０Ｄによりその弁座に着
座する。
燃料ガスは室Ｃへ移動して管状部材９８内の圧
力が低下するため（第８図）、ピストン２０はば
ね１０３の作用のもとで、その行程の下端位置か
ら上端位置へと戻る。ピストン２０が移動する
間、伸長体１０１と管状部材９８との中に閉じこ
められていた所定量の燃料は導管９９を通つて、
シリンダーヘツド１１とピストン２０との間に形
成された空気で満たされた室Ｃへ流入する。ピス
トン２０のこの行程の過程で、第１図〜第６図に
ついて詳述したように、ピストン２０の下方円形
板の周縁の１方向流路を通つて空気と燃料ガスが
流通することによつて、燃焼室C1は爆発性気体
混合物で満たされる。
ピストン２０が行程の上端位置に達する時、そ
れは接触子１０５を作動させ、その接触子１０５
は導線を介して電流を点火装置２７へ流し、さら
には点火プラグ１２１を作動させる。
燃焼室C1内の爆発性気体混合物が多孔板２０
Ｇ内の通孔２０Ｈにより引起される乱流の動きを
している間に、この気体混合物の点火が行なわれ
る。気体混合物の爆発は、主操作ピストン１２は
上昇休止位置から下方操作位置へと急激に動かさ
れるので、そのピストン１２に接続した作動部材
を作動させる。
作動周期は、操作者が操作つめ９５を放す時に
終了し、種々の部材は次の新しい作動周期のため
の待機位置へ戻り、この状態が第７図に示され
る。
上記変形実施例の装置は、手動で装置を起動さ
せる必要がないという点で自動型であるが、ブタ
ンやプロパンのごとき液化ガスを用いる第１図〜
第６図の実施例の装置とは異なり、燃料ガスの加
圧源を必要とする。
前述の２通りの実施例に於て、シリンダーヘツ
ド１１と主操作ピストン１２との間に配置された
プランジヤーすなわちピストン２０は、このピス
トン２０が行程の下端位置にあるときに第１室Ｃ
内に流入室C1を形成し、ピストン２０が行程の
上端位置にあるとき第１室Ｃ内に燃焼室C2を形
成するようになつている。
しかしながら、その内部をピストン２０が移動
する前述の第１室は、異なる構造とすることがで
きる。
前記米国特許第4200213号は空気が燃焼室とは
別の部屋に流入し、補助ピストンに連結したピス
トンの移動時、燃料と混合されるようにした種類
の装置を示している。
そのような構造が第９図に概略的に示されてお
り、その図面に於て、計量用補助ピストン１１８
に取付けられた多孔板１１０が、シリンダーヘツ
ド１１２の１つの側とシリンダー１１３の下側と
の間のシリンダー１１１内を移動でき、一方、主
操作ピストン１１４は、シリンダーヘツド１１２
の反対側のシリンダー内に配置されている。
この実施例において、シリンダーヘツド１１２
の近傍に変形自在なフラツプによつて形成された
チエツクバルブを有してもよい入口孔１１５を介
して空気がシリンダー１１１内に流入し、一方、
計量用補助ピストン１１８内の燃料ガスの計量さ
れた量は、補助ピストン１１８の下降に際して通
孔１３０，１３１の開口より上流の通路１１６を
介してシリンダー１１１内に流入する。かくし
て、シリンダー１１１内には燃料と空気とが予備
混合された状態で存在している。
空気と燃料との密な混合は、主操作ピストン１
１４の下降により生じる吸引効果と関連した多孔
板１１０の移動によりなされる。補助ピストン１
１８と一体の多孔板１１０の連続的下降によつ
て、空気と燃料の予備混合気体は種々の方向を向
いた複数の通孔１１７を通過し、これによつて混
合気体の交叉流を形成し、多孔板１１０の下側か
ら上側へ通孔を通過する際に空気と燃料は十分に
混合される。このような構成は、燃焼室へ移動す
る前の爆発性気体混合物の生成を実質的に改善す
るものである。
勿論、本発明はここに示した実施例に制限され
るものではなく、本発明の範囲内で変形可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の概略縦断面図であ
る。第２図は第１図の一点鎖線で囲んだ部分の
拡大断面図である。第２Ａ図は第２図のＡ−
Ａ線に沿つて切つた横断面図である。第３図は第
２図の類似図であつて、注入される燃料の計量用
ピストンが押下げられた状態を示す。第４図は装
置の作動周期の過程を示し、ピストンは行程の下
端位置にある。第５図は第４図の一点鎖線Ｖで示
す部分の拡大図である。第６図は作動周期に於け
る装置の部分であつて、ピストンは行程の下端位
置から上端位置へ移動している。第７図は本発明
装置の変形実施例を示し、その装置は待機位置に
ある。第７Ａ図は第７図の一点鎖線で囲んだ部分
の詳細図である。第８図は第７図の類似図であつ
て、その装置は作動状態にある。第９図は更に別
の変形実施例を示す。 １０……シリンダー、１１……シリンダーヘツ
ド、１２……主操作ピストン、１６……作動部
材、２０……ピストン、２０Ａ……円筒体、２０
ｌ……円形板、２０Ｇ……多孔板、２０Ｈ……複
数の通孔、２０Ｉ……のど部、２０Ｊ……シール
材、２１……円柱体、２５……燃料貯槽、２６…
…握り柄、２７……点火装置、３０……燃料流
路、３１……環状体、３２，３３……２本の管
体、３４……計量ピストン、３５……操作ボタ
ン、３６……復帰ばね、４０……環状溝、４３…
…放射方向流路、５０……弁、５０Ａ……弁杆、
５１……管状部材、６０……環状排気室、７０…
…突起、７１……つめ、７２……幹杆、７４……
操作つめ、７６……点火プラグ、８５……接触
子、９０……加圧ガス燃料用貯槽、９１……圧力
調整バルブ、９３……三路コツク、９５……操作
つめ、９８……管状部材、１０１……伸長体、１
０４……フランジ付円形板、１０５……接触子、
１１０……多孔板、１１１……シリンダー、１１
２……シリンダーヘツド、１１４……主操作ピス
トン、１１８……補助ピストン、１２０……排気
弁、１３０，１３１……通孔、Ｃ……第１室、
C1……流入室、C2……燃焼室、Ｒ……復帰ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダー、該シリンダー内に配置したシリ
    ンダーヘツド、該シリンダー内で往復動する主操
    作ピストン、および該主操作ピストンを第１位置
    すなわち休止位置へ付勢する弾性手段からなり、
    該主操作ピストンは爆発性気体混合物の点火に応
    答して第１位置から作動位置へ駆動されるように
    なつており、該主操作ピストンは作動部材と作動
    的に結合されている内燃装置において、該主操作
    ピストンと該シリンダーヘツドとの間に形成され
    た空間によつて限定された該シリンダー内の第１
    室内に配置され行程の上端位置と下端位置との間
    で往復動しうるピストンと、該ピストンがその行
    程の上端位置から下端位置へ移動する過程で該シ
    リンダーヘツドと該ピストンとの間に形成される
    流入室内へ燃料ガスを流入させるための入口およ
    び燃焼補助ガスを流入させるための入口と、該ピ
    ストンがその行程の下端位置から上端位置へ移動
    する過程で該主操作ピストンと該ピストンとの間
    に形成される燃焼室内へ燃料ガスと燃焼補助ガス
    との爆発性気体混合物を移行せしめるように作動
    し該ピストン上に配設されたシール材により開閉
    される一方向流路とを設けたことを特徴とする内
    燃装置。 ２ 該流入室および該燃焼室はともに、該ピスト
    ンの位置と移動とに依存して該第１室内に形成さ
    れる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 該シリンダーヘツド内には円柱体が滑動自在
    に装着され、該円柱体は液化ガス燃料貯槽を備え
    ている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 該ピストンは中央排気孔を有し、該中央排気
    孔の開閉は弁により制御され、該弁は弁杆および
    管状部材を介して操作ボタンと作動的に接続され
    ている特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 該操作ボタンは燃料の計量ピストンを形成す
    る円筒部を有し、該計量ピストンは該円柱体に対
    して取り付けられた環状体内に滑動自在に配設さ
    れかつ該燃料貯槽と連通している特許請求の範囲
    第４項記載の装置。 ６ 該ピストンは該円柱体内に伸長する円筒体を
    有し、該円筒体と円柱体との間の狭い通路に燃料
    流路が形成され、該燃料流路は該計量ピストンと
    連通して計量された一定量の燃料を運ぶようにな
    つている特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 該計量ピストンは環状溝を有し、該計量ピス
    トンは、該環状溝が該燃料貯槽と連通する第１位
    置と該環状溝が該燃料通路と連通する第２位置と
    の間で軸方向に移動できるようになつている特許
    請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 該弁の弁杆と該ピストンの円筒体との間には
    環状排気室が形成されており、該環状排気室は該
    弁杆と該操作ボタンとを連結する該管状部材を介
    して大気と連通するようになつている特許請求の
    範囲第６項記載の装置。 ９ 該ピストンは円形板を有し、該円形板は該主
    操作ピストンに対向する側に多孔板を有し、該多
    孔板内に設けた複数の通孔が該一方向流路内に配
    列されて、燃料ガスと燃焼補助ガスとの密な混合
    がなされるようにした特許請求の範囲第１項記載
    の装置。 １０ 該多孔板内の複数の通孔は互いに平行でな
    い特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 該多孔板内の複数の通孔の内周面にバリや
    切れ目を形成して、燃料ガスおよび燃焼補助ガス
    の乱流を生じさせるようにした特許請求の範囲第
    ９項記載の装置。 １２ 該円形板は該シリンダー内の第１室の直径
    より小さい直径を有し、該一方向流路は該円形板
    の周縁に形成されたのど部を有し、該のど部内の
    該円形板と該多孔板との間には該シール材の一部
    が収容されており、該シール材の外径は該シリン
    ダー内の第１室の内径より大であり、該シール材
    が該ピストンの行程の方向に依存して該円形板あ
    るいは該多孔板に交互に接することによつて該一
    方向流路の開閉を行なうようにした特許請求の範
    囲第９項記載の装置。 １３ 該ピストンをその行程の下端位置で係止す
    るために該シリンダーヘツドと該燃料貯槽とに相
    補的係止手段を設け、該係止手段を解放するため
    の操作つめを該係止手段に作動的に接続し、該燃
    料貯槽を上昇休止位置に付勢するための復帰ばね
    を該燃料貯槽と該シリンダーヘツドとの間に作動
    的に配設した特許請求の範囲第３項記載の装置。 １４ 該ピストンは該シリンダーに対して固定さ
    れた管状部材に沿つて滑動する軸方向伸長体を有
    し、加圧されたガスを含む該燃料貯槽に三路コツ
    クを接続し、該三路コツクは第１位置と第２位置
    とを備え、該第１位置では該燃料貯槽を該管状部
    材および該伸長体と連通させて該ピストンをその
    行程の下端位置へ移動せしめ、該第２位置では計
    量された一定量の燃料ガスを該伸長体および該管
    状部材から該流入室へ流入せしめるようにした特
    許請求の範囲第１項記載の装置。 １５ 上昇位置にある該主操作ピストンとほぼ同
    じ高さの位置で該シリンダーに排気弁を配設した
    特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６ 該排気弁は該シリンダーに対して放射方向
    に配置されており、かつ該燃料貯槽と該管状部材
    との間の該三路コツクを制御するための操作つめ
    に接続されている特許請求の範囲第１５項記載の
    装置。 １７ シリンダーヘツドを備えたシリンダーと、
    該シリンダー内を第１位置すなわち休止位置と第
    ２位置すなわち作動位置との間を往復動する主操
    作ピストンとを有し、該主操作ピストンは、該シ
    リンダーヘツドと該主操作ピストンとの間に閉じ
    込められた一定量の燃料ガスと燃焼補助ガスとの
    爆発性気体混合物の点火に応答してその第１位置
    から該作動位置へ駆動されるようになつている内
    燃装置において、該シリンダーヘツドの１つの側
    に限定された該シリンダー内の第１室内に往復動
    可能に配置され行程の上端位置と下端位置との間
    で往復動しうるピストンと、燃料ガス貯槽と、該
    燃料を計量しかつそれを流入室へ運搬する手段
    と、該流入室へ空気を流入させる手段と、該ピス
    トンの行程の一端と他端との間で該ピストンとと
    もに移動できるように接続され、ガス燃料を燃焼
    補助ガスと密に混合するための手段と、密に混合
    された爆発性気体混合物に点火する手段とを設け
    たことを特徴とする内燃装置。 １８ 該ピストンは、ガス燃料と燃焼補助ガスと
    を密に混合するために、その行程の上端位置と下
    端位置との間を移動しうるようになつている特許
    請求の範囲第１７項記載の装置。
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