JPH04146087A - ガス燃焼式釘打機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は木材に釘を打ち込む際に使用する，ブタンガス
等を燃料とし，燃焼圧力によりピストンを駆動する釘打
機に関するものである。

〔発明の背景〕

ガスの燃焼を利用した釘打機の従来技術として、米国特
許４．４０３，７２２号が挙げられる。

この実施例によれば、燃焼室内にファンを設けているた
め連続動作時にファンが高温になり、ファンの構成材料
が軟化して、本来のファン機能を果たさなくなる可能性
があり、また、これに対処するために耐熱性の高い材料
を使用せざるを得ない状態であった。

また下死点に来たピストンを上死点へ戻すためにシリン
ダの上死点と下死点との間に穴を設けておき、ピストン
がこの穴を通過したときに燃焼ガスの一部を排気して燃
焼室内圧力を大気圧にし、その後の冷却によって大気圧
以下にしてピストンを上死点へ戻すようにしている。

この方法では燃焼室上部で点火するためピストン付近に
未燃ガスがある状態でピストンが移動し、前記上死点と
下死点との間の穴をピストンが通過した際に未燃ガスが
大気中に排出される可能性があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ガ
ス燃焼式釘打機の信頼性を高くすることである。

〔発明の概要〕

本発明はファンを燃焼室の外においた状態で燃料と空気
との混合をよくするために、オリフィス格子を燃焼室内
に設け、オリフィス格子を未燃ガスが通過する際に未燃
ガスに乱れを与え、ファンによる混合と同等の効果を得
るよう工夫したものである。

また、ピストンが一度下死点まで移動した際に次の打込
みに備えてピストンを上死点に戻す必要があるが、その
目的のためにシリンダと燃焼室を、ピストン上死点より
も上で分割しておき、ピストンが下死点に到達した際に
シリンダを下部に移動することにより、前記のシリンダ
と燃焼室との境界に開口部を作る。これにより燃焼室内
の燃焼ガスの一部を排気する。その結果、燃焼室内が大
気圧になると前記開口部が閉じる。このため室温より高
温の燃焼ガスは冷却され、圧力は大気圧以下になる。こ
の結果、ピストンは下部の大気圧により押されて上死点
に戻る０本発明はこのように工夫したものである。

更に別の方法として燃焼室内を大気圧以下にするために
燃焼室に隣接して小シリンダを設けその中に小ピストン
とばねを設け、燃焼圧力により小ピストンを移動させ、
小シリンダの一部に設けたスリットを経由して燃焼ガス
の一部を排気する。

この方法で燃焼室内の圧力を大気圧にして更にその後の
冷却により大気圧以下にする。この結果ピストンを上死
点に戻すことができる。

本発明はこのように工夫したものである。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第９図に示す、第１図は打込
み前に燃焼室に空気を送りこむ掃気の状態を示す、１は
燃焼室壁、２はピストン、３は燃料噴射ノズル、４はオ
リフィス格子、５はボディの空気入口、６は燃焼室壁の
空気入口、７は燃焼室壁の空気出口、８はボディの空気
出口、９はフィルタ、１０はシリンダである。

掃気の状態での動作は次の通りである。燃焼室外に設け
たファン（図示せず）を動作させると空気が矢印ａ、矢
印ｂ、矢印Ｃ１矢印ｄの順に流れる。この結果、前回の
打込みで燃焼室内に残留していた燃焼排ガスが燃焼室外
へ排呂され、燃焼室内には新鮮な空気が充満する。

第２図は燃焼状態を示す、ブツシュレバー１１を釘を打
ち込むべき木材１２に押しつけるとブツシュレバーに連
動して燃焼室外筒１３が上に移動する。この結果、燃焼
室の空気人口６と燃焼室の空気出ロアとが閉じられて燃
焼室が完全にとじられる。ブツシュレバー１１を材木に
押しつけた時に燃料計量部（図示せず）が連動して燃焼
噴射ノズル３から燃料が燃焼室内へ噴射される。この後
で点火プラグ１４を用いて点火すると燃焼が開始される
。オリフィス格子４は円筒状の燃焼室に軸と平行に配置
されている。

第３図は燃焼室の詳細を示したものである。燃焼室はオ
リフィス格子４により二分割されている。

燃料噴射ノズル３には小穴１６．１６′が沢山おいてお
り、燃料は二分割された燃焼室の各々に噴射される。点
火プラグ１４は燃焼室の一方にのみ存在するので、燃焼
は燃焼室の一方（点火プラグがある側、第３図で右側）
で開始する。右側の燃焼室で燃焼が開始すると燃焼によ
る温度上昇で燃焼ガスが膨張するため、右側の燃焼室の
未燃ガスはオリフィス格子の小穴１５を通って左側の燃
焼室へ流れこむ。この小穴を通る際に流れに乱れが与え
られ、左側の燃焼室での燃焼が乱流燃焼になる。この結
果、良好な燃焼が得られる。これによりピストンは下降
し、釘１７を材木１２に打ち込む。

第４図、第５図はオリフィス格子の詳細である。

第４図のように平板上でもよい、第５図の例は第４図の
オリフィス格子の下の部分にふたを設けたものである。

これは燃焼圧力により、ピストンが下へ移動する場合に
オリフィス格子の下の部分とピストンとのすきまを未燃
ガスが通り抜けないようにしたものである。

第６図はピストンが下降し下死点に来た状態を示す。ピ
ストン２が下死点に来るとダンパ１８に衝突し、ピスト
ン２はダンパ１８並びにシリンダ１０と一体となって下
へ移動し、下ダンパ１９に衝突して停止する。この時シ
リンダが下へ移動するためシリンダ上部ですきま２０が
生じる。この結果燃焼ガスが矢印ｅのように流れて排出
され、・燃焼室内の圧力は大気圧まで低下する。このた
めピストン上下の圧力は等しくなり、ばね２１によって
シリンダは上に持ち上げられ、燃焼室は再び閉じられる
。燃焼室内に残留した燃焼排ガスは圧力は大気圧である
が、温度は室温より高いため、冷却が進行し、その結果
燃焼室内圧力は大気圧より低くなる。このためにピスト
ン上部は大気圧以下、ピストン下部は大気圧になり、ピ
ストンは下死点から上死点へと移動する。

第７図はピストンが下死点から上方へ移動中の状態を示
している。

第８図、第９図は本発明の他の実施例である。

第８図は第２図に対応し、燃焼開始直前の状態を、第９
図は第６図に対応し、ピストンが下死点に来た状態を示
す、第１図〜第７図との違いを第８図で説明すると、燃
焼室の上部に小シリンダ２２を設け、小ピストン２３と
ばね２４の系を設けることである。小シリンダ２２の上
部の壁はスリット２５になっている。燃焼により燃焼室
内の圧力が高くなるとピストン２が下降する。同時に小
ピストン２３も上に移動を開始する。第９図で示すよう
にピストン２が下死点に到達するころに、小ピストン２
３も最上部に到達する。この結果、燃焼室内の燃焼ガス
が小シリンダ２２のスリット２５から大気へ放出されて
燃焼室内は大気圧になる。

このため、バネ２４の力により、小ピストン２３が当初
位置に戻り、燃焼室内は閉鎖される。この状態で燃焼ガ
スは室温よりも高温なので、冷却されて圧力は大気圧よ
り低くなり、ピストン２はピストン下部の大気圧により
押されて上死点へ戻る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ファンを燃焼室外に置いたのでファン
が高温にさらされることなく安価な材料で信頼性を高く
維持できる。また、燃焼室の軸に平行においたオリフィ
ス格子によって流れに乱れを与え、乱流燃焼を実施する
ことにより高い燃焼圧力を得ることができる。

更に、ピストンが下死点にきた時にピストンにかかる力
によりシリンダを移動させ、シリンダ上部にすきまを作
って燃焼ガスを排出するようにしたので、燃焼室内を大
気圧にし、その後のガスの冷却によって燃焼室内を大気
圧以下にし、ピストンを上死点に戻すことができる。

更に、燃焼室内へ設けた小シリンダと小ピストンとバネ
の系により釘打ち用ピストンが下死点にきたころに燃焼
ガスの一部を排出し、ピストンを上死点に戻すことがで
きる。

これらの工夫により未燃ガスを無駄に排出すること無く
完全に燃焼させることができ、釘打ち込みに有効に利用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で燃焼前の掃気状態を示す断
面図、第２図は燃焼のために燃焼室を閉じた状態を示す
断面図、第３図は燃焼室を立体的に見た斜視図、第４図
、第５図はオリフィス格子の詳細を示す斜視図、第６図
はピストンが下死点にきた状態を示す斜視図、第７図は
ピストンが下死点から上死点へ戻る途中の状態を示す断
面図。 第８図、第９図は小シリンダ、小ピストン、バネの系を
用いた他の実施例を示す断面図である。 図において、１は燃焼室壁、２はピストン、３は燃料噴
射ノズル、４はオリフィス格子、５はボディの空気入口
、６は燃焼室壁の空気入口、７は燃焼室壁の空気出口、
８はボディの空気出口、９はフィルタ、１０はシリンダ
、１１はブツシュレバー、１２は木材、１３は燃焼室外
筒、１４は点火プラグ、１５はオリフィス格子の小穴、
１６は燃料噴射ノズルの穴、１７は釘、１８はダンパ、
１９は下ダンパ、２ｏは燃焼ガス排気用すきま、２１は
ばね、２２は小シリンダ、２３は小ピストン、２４はバ
ネ、２５はスリットである。 特許出願人の名称　　日立工機株式会社）１図 ）２図 う３図 第４図 朱５図 ′＞６図 十７図 ）８図 ｎ 米９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼室壁とピストンとで囲まれた燃焼室内に燃料を
   噴射し、燃焼により生じた高圧でピストンを移動させて
   釘を打ち込むガス燃焼式釘打機において、 燃焼室内に燃焼室の軸と並行にオリフィス格子を設け、
   燃焼用空気の送風ファンを燃焼室外に設けたことを特徴
   とするガス燃焼式釘打機。 ２、燃焼室壁とピストンとで囲まれた燃焼室内に燃料を
   噴射し、燃焼により生じた高圧でピストンを移動させて
   釘を打ち込むガス燃焼式釘打機において、 ピストンが下死点にきた時にピストンがシリンダを押す
   ことによりシリンダを下方に移動させ、シリンダ最上部
   にすきまを作ることによって燃焼ガスの一部を排気して
   燃焼室内圧力を大気圧にし、その後の冷却によって燃焼
   室内圧力を大気圧以下にすることによりピストンを上死
   点へ戻すことを特徴とするガス燃焼式釘打機。 ３、燃焼室壁とピストンとで囲まれた燃焼室内に燃料を
   噴射し、燃焼により生じた高圧でピストンを移動させて
   釘を打ち込むガス燃焼式釘打機において、 燃焼室に隣接して小シリンダを設け、更に該小シリンダ
   の中に、小ピストンとバネの系を設け、燃焼による圧力
   上昇により小ピストンが移動して、釘打ち用のピストン
   が下死点に到達したころに小ピストンが前記小シリンダ
   に設けたスリット位置に来て燃焼ガスの一部を排気して
   、燃焼室内圧力を大気圧にし、その後の冷却によって燃
   焼室内圧力を大気圧以下にすることによりピストンを上
   死点へ戻すことを特徴とするガス燃焼式釘打機。