JPH1044060A - 締結具の燃焼動力式駆動工具 - Google Patents

締結具の燃焼動力式駆動工具

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JPH1044060A
JPH1044060A JP9115848A JP11584897A JPH1044060A JP H1044060 A JPH1044060 A JP H1044060A JP 9115848 A JP9115848 A JP 9115848A JP 11584897 A JP11584897 A JP 11584897A JP H1044060 A JPH1044060 A JP H1044060A
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cylinder
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エム．ベラン ジョージ
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    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリートや鋼などの硬質の表面に締結具
を打ち込み、駆動するための強力な燃焼動力式駆動工具
を改良すること。 【解決手段】 締結具をワーク内に駆動するための燃焼
動力式駆動工具が、ハウジングと、ハウジング内で長手
方向に配設されたシリンダ本体と、シリンダ本体の第２
の端部に隣接、配置された燃焼室と、シリンダ本体内に
往復動作自在に配設された自己案内型のピストンと、ピ
ストンに取着された長尺の打込部材と、ピストンをシリ
ンダ本体に保持する保持手段であって、ピストンの重量
を保持するのに十分であり、かつ、工具が点火されたと
きにピストンを解放する保持手段とを具備する燃焼動力
式駆動工具。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯用燃焼動力式駆
動工具に関し、特に、比較的重い締結ピンをコンクリー
トや鋼製などの硬い基盤に打ち込み、駆動するために用
いられるピストン保持装置を備えた工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】締結具をワークに打ち込むための携帯用
燃焼動力式駆動工具は米国特許第３２４５２号、同４５
５２１６２号、同４４８３４７３号、同４４８３４７４
号、同４４０３７２２号、同５２６３４３９号に開示さ
れており、これらの公報を本明細書と一体のものとして
参照する。同様の燃焼動力式クギ、ステープル駆動工具
がイリノイ州所在のITW-Poslode 社からインパルス（IM
PULSE ）の登録商標で市販されている。
【０００３】こうした工具は一般的に拳銃形のハウジン
グを具備している。ハウジング内には、加圧された燃料
ガスの容器により駆動力を受ける小型内燃機関型の動力
装置が配設されている。強力なバッテリ点火装置が点火
火花を発生し、燃焼室内のファンが燃焼室内における効
果的な燃焼と、燃焼生成物の排気を含めて容易な掃気を
提供する。動力装置は、シリンダ本体内に配設された長
尺、剛性の打込部材を備えた往復ピストンを有してい
る。リンクの先端に設けられたワークコンタクト要素が
ワークに押圧されたときに、シリンダに沿って軸方向に
往復動作可能に設けられた弁座がリンク機構を介して動
作して燃焼室を閉鎖する。また、前記押圧作用により燃
料弁が作動して、所定体積の燃料を閉鎖された燃焼室内
に導入される。
【０００４】トリガースイッチを入れると、燃焼室内に
充填されたガスに点火され、ピストンおよび打込部材が
下方に撃ち出され、位置決めされた締結具に衝突しワー
ク内に打ち込む。次いで、ピストンは、シリンダ内のガ
スの差圧により初期位置またはレディー位置に復帰す
る。締結具はノーズ部に位置決めされ、打込部材の衝撃
を受けるのに適した方向に保持される。
【０００５】近時の燃焼動力式駆動工具は締結具を木材
の表面またはコンクリート内に打ち込み、駆動するため
に用いられる。一般的に、工具が発生する駆動力は、硬
質コンクリートや鋼などの硬い表面に締結具を打ち込む
ためには不十分である。今日まで、これらの適用例は粉
末作動式技術（powder activated technology ）( 以
下、ＰＡＴ) を応用した工具の使用に頼っていた。従来
の燃焼動力式駆動工具の出力効率を高めるために、出力
エネルギを増加したり、出力エネルギの効率を高めたり
するであろう。ピストン速度とピストン質量の適切な組
合せを決定することにより、これらの原理は応用される
が、ピストン速度とピストン質量は特定の適用例で変化
する。
【０００６】金属屋根材を鋼製のバージョイントに締結
などの適用例では、作業者は細いピン締結具を好んで使
用してきた。細いピン締結具は、以前使用されていた太
いピン程には比較的薄いジョイントを損傷しない。然し
ながら、近時、細いピンを鋼製のジョイントを貫通させ
るために比較的高い衝突速度が必要となっている。
【０００７】近時、シリンダ本体の長さを長くすること
により、ピストン速度を高くすることができることが発
見された。このように高められた速度は、上述したバー
ジョイントなどの比較的薄い金属ワークに締結具を打ち
込むためには望ましい。シリンダ本体を長くし、かつ／
または、ピストンの質量を大きくすることにより、締結
具を硬質の表面に打ち込み、駆動するための燃焼動力式
駆動工具で十分な出力エネルギを得られる。然しながら
実際上は、ピストンの質量を高くし、かつ、シリンダ本
体を長くすると、解決しなければならない操作上の問題
を生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】大きな燃焼動力式駆動
工具の重く高速で移動するピストンは、シリンダの頂部
の点火位置に適切に保持されない傾向がある。これによ
り工具の点火不良を生じ、或いは、全く点火しない場合
もある。多くの応用例で、大きな燃焼動力式駆動工具は
鉛直位置に保持されるシリンダを備えている。従来の燃
焼動力式駆動工具は、ピストンとシリンダとの間、およ
び、打込部材とその案内部との間の摩擦力により、ピス
トンを適切な点火位置に保持することができた。然しな
がら、ピストンが重くなると、工具が鉛直に保持された
場合に、ピストンに作用する重力が前記摩擦力に打ち勝
ち、ピストンはシリンダに沿って下方へ移動を開始す
る。シリンダに沿ってピストンが更に移動すると燃焼室
が設計よりも長くなる。燃焼室が大きくなると、燃料混
合気の圧縮が低下し、工具が点火されたときに燃焼が不
十分となる。これにより、ピストンおよびピストンに取
着されている打込部材に伝達される動力が低下し、締結
具をワークに打ち込むための駆動力が低下する。
【０００９】シリンダ本体を長くした場合にも同様の問
題を生じる。ピストンの行程が長くなると、締結具がワ
ーク内に打ち込まれた後の戻り速度が非常に高くなる。
シリンダの頂部でピストンを停止させることによる衝撃
により、ピストンが適切な点火位置からシリンダに沿っ
て下方に跳ね返り、この場合も燃焼室の容積が大きくな
る。従って、ピストン速度が高くなると、ピストンをシ
リンダの頂部で弾性的に停止させて、該ピストンを適切
な点火位置に保持する手段を設けることが必要となる。
【００１０】シリンダ本体を長くすると、シリンダに沿
って上下動するピストンの案内の問題が生じる。シリン
ダ本体を長くすると、シリンダは、ピストンに取着され
ている打込部材よりも長くなる。ピストンがシリンダの
頂端部へ上動するとき、打込部材がピストンの底部から
自由に垂れ下がる。この問題を解決するために打込部材
を長くするとピストンが重くなり、かつ、ノーズ部まで
の長さが長くなり、どちらも好ましくない。ピストンは
シリンダの全長にわたって移動しなければならないの
で、打込部材をノーズ部へ案内して締結具を適切に衝突
させるための介在機構はピストン行程を阻害する。ピス
トンをシリンダに沿って下方へ真っ直ぐに移動させるこ
とが、打込部材とノーズ部とを一直線上に確実に配置す
る上で重要となる。
【００１１】本発明の目的は、コンクリートや鋼などの
硬質の表面に締結具を打ち込み、駆動するための強力な
燃焼動力式駆動工具を改良することである。本発明の他
の目的は、比較的重く、かつ／または、移動速度の高い
ピストンにより伝達される駆動出力を増加させた燃料動
力式工具を提供することである。本発明の他の目的は、
工具が点火されるまで、ピストンがシリンダの頂部の正
しい位置に保持される燃焼動力式駆動工具を提供するこ
とである。
【００１２】更に本発明の目的は、工具が点火されたと
きにピストンに取着された打込部材がノーズ部に確実に
進入できるように、ピストンそれ自体がシリンダに沿っ
て案内される自己案内式のピストンを有する燃焼動力式
駆動工具を提供することである。更に本発明の目的は、
既述した種の燃焼動力式駆動工具で使用される、シリン
ダの内面と物理的に接触する形状のピストン安定部が一
体的に形成された自己案内式ピストンを提供することで
ある。
【００１３】更に本発明の目的は、ピストンが低下位置
にあるとき、該ピストンと解除可能に係合することので
きる、シリンダに設けられたピストン保持装置を有する
燃焼動力式駆動工具を提供することである。更に本発明
の目的は、比較的高い速度のピストンを有する燃焼動力
式駆動工具を提供することである。こうした工具は、好
ましくは、ピストンをシリンダの頂部に弾性的に停止さ
せ、かつ、適切な点火位置にピストンを保持する装置を
備えている。
【００１４】更に本発明の目的は、速度の高いピストン
と、ピストン保持装置、すなわち、ピストンの内面に形
成されたカムロックと係合する圧縮プラグを備えたピス
トン保持装置とを有する燃焼動力式駆動工具を提供する
ことである。前記圧縮プラグは、また、高速度で戻るピ
スンの衝撃を吸収する作用をなす。本発明の他の目的
は、ピストンが解放される前に燃焼圧が十分に増加でき
るように、工具の点火後短い時間ピストンを保持できる
ピストン保持装置を有する燃焼動力式駆動装置を提供す
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンクリート
または鋼の表面に締結具を打ち込み、駆動するための燃
焼動力式駆動工具を改良することにより上述の目的を達
成する。本発明の燃焼動力式駆動工具は、従来の燃焼動
力式駆動工具よりも相対的に重いピストンと長いシリン
ダ本体とを有している。本発明の１つの特徴は、前記工
具が点火した直後までピストンを正しい位置に保持する
ための、シリンダの上端部に設けられたピストン保持装
置である。これにより、ピストンがシリンダ本体に沿っ
て滑り落ちること、および、燃焼室が設計よりも大きく
なることが防止されるとともに、ピストンが解放される
前にピストンには高い燃焼圧力が与えられる。
【００１６】本発明の他の特徴は、ピストンの上面また
はナット状のクランプ部材の先端にピストン安定部が一
体に形成されておりピストンが重くなっている点であ
る。ピストン安定部は、シリンダ内面と物理的に係合し
てピストンがシリンダに沿って下動するときピストンを
案内する。ピストン安定部は、ピストンがシリンダに沿
って下動するとき、ピストンのアライメントを維持す
る。こうして、取着された打込部材がノーズと一直線上
に適切に保持され、ノーズ部内に真っ直ぐに進入して締
結具を直接打擲する。
【００１７】第１の実施形態では、ピストン保持装置
は、シリンダ内面においてシリンダ本体の頂部近傍に形
成された切欠内に配設された圧縮性の環状部材により形
成される。環状部材は、ピストン安定部に形成された相
補的に反対または反転した形状の表面と解除可能に係合
する嶺部を有している。切欠の内面と環状部材の間に配
設されたバネが半径方向内側に付勢する付勢力を作用し
て、環状部材とピストンのピストン安定部との間の摩擦
力を高める。
【００１８】より詳細には、締結具をワーク内に打ち込
み、駆動するための燃焼動力式駆動工具は、少なくも部
分的にシリンダと隣接する燃焼室を包囲する主ハウジン
グを有している。ワークと接するノーズが、ハウジング
において燃焼室の反対側に取着され、ワーク内に打ち込
み、駆動される締結具を保持する。ピストンがシリンダ
内に往復動作可能に配設されており、長尺の打込部材に
連結されている。打込部材は締結具を打擲してワーク内
に打ち込むために用いられる。ピストン保持装置は、シ
リンダの上端に配設される。ピストン保持装置は、ピス
トンの重量を保持するのに十分な強さを有していなが
ら、駆動工具が点火されるとピストンを解放する。
【００１９】第２の実施形態は自己案内式のピストンと
幾分長いシリンダ本体とを有する燃焼動力式駆動工具で
ある。第２の実施形態は、ピストンの上面に配設された
カムロックと係合する圧縮プラグから成るピストン保持
装置を備えている。圧縮プラグは、また、ピストンが高
速で上方へ戻るときピストンがシリンダの頂部と衝突す
る際の衝撃の一部を吸収する。
【００２０】第２の実施形態では、２つの異なるピスト
ン構成が考えられる。第１の構成は、既述したピストン
安定部と同様に一体的に形成されたピストン安定部と関
連している。然しながら、この場合、ピストン安定部の
内面が圧縮プラグと共働してピストン係止部を構成す
る。前記圧縮プラグは概ね円錐形状を呈しており、下側
の概ね半分に内方へ傾斜した嶺部を有している。ピスト
ン安定部は、カムロックを形成する内側に突き出し傾斜
した嶺部を有している。カムロックは圧縮プラグの傾斜
した嶺部と係合して、工具が点火されるまでピストンが
滑り落ちることを防止する。圧縮プラグは、また、ボー
ルアーバーに配設されたバネとして形成することができ
る。この場合、圧縮プラグがカムロック内に進入する
際、バネにより付勢されたボールが押されて圧縮プラグ
の進入を許容する。然しながら、圧縮プラグがカムロッ
クの保持部を通過するとボールが突き出す。このように
して、圧縮プラグはカムロックから外れることに抵抗す
る。
【００２１】ピストンが高速にてシリンダの頂部に戻る
と、圧縮プラグはピストンの頂部に形成されたテーパ状
の凹部と係合する。次第に拡開する圧縮プラグがテーパ
状の凹部内に押し込まれるにつれ、圧縮プラグが圧縮さ
れ接近するピストンの運動量を吸収する。このようにし
て、圧縮プラグは、高速のピストンを弾性的に停止させ
るともに、シリンダの頂部にピストンを保持するピスト
ン係止部としても作用する。
【００２２】第２のピストン構成では、ピストンの全周
に沿って形成された単一のピストン安定部が設けられ
る。ピストン安定部の輪郭は既述のピストン安定部の輪
郭と類似しているが、このピストン安定部はピストンの
全周にわたって形成されており、シリンダ内面に全周に
わたって係合する。ピストン安定部の内部は概ね中空で
あり、ピストンの頂部にカップ状の構造を形成する。打
込部材の先端にネジが形成されており、ピストンの底部
を貫通して上記の中空領域内に突き出している。打込部
材のネジ部にはナット状のクランプ部材が螺合され、打
込部材とピストンが連結される。この構成では、クラン
プ部材がピストンと打込部材との組合体に質量を付加す
るとともに、圧縮プラグと係合するカムロックを構成す
る。カムロックを形成するクランプ部材の内部構造は、
上述したピストン安定部の構造と同様である。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明に適合
した燃焼動力式駆動工具１０が図示されている。ノーズ
部２０が主室１４の下端部２２から垂設されている。ハ
ンドル部１８の反対側に配設された管状の室（図示せ
ず）内にバッテリが着脱自在に収納されている。
【００２４】工具１０に関して「下」「上」との語は図
１に図示する位置関係で用い、本発明は、その適用例に
応じて方向が代わることは理解されよう。シリンダヘッ
ド４０が、主室１４の上端２４に配設され、かつ、燃料
セル室１６内へ延びて燃料セル開口部３２を形成してい
る。シリンダヘッド４０は、また、燃焼室４２の上端部
を形成し、ヘッドスイッチ、点火プラグ、Ｏリング（こ
れらは図示されていない）およびファンモータ４４の取
付部を構成している。ファン４６が、ファンモータ４６
の電機子側に取着されており、かつ、燃焼室４２内に配
設されている。ファン４６は、燃焼プロセスを促進し、
かつ、冷却および掃気を容易にする。
【００２５】概ね円筒状の往復動作する弁部材４８が、
周知のリンク機構を用いてワーク接触部５０により主室
１４内で移動するように配設されている。燃焼室４２の
側壁は弁部材４８により形成される。弁部材５２の下部
は概ね円筒形のシリンダ本体５４に接している。
【００２６】シリンダ本体５４内にはピストン５６が往
復自在に配設されており、ピストン５６に剛性の長尺の
駆動部５８が取着されている。ノーズ２０に適切に配置
された締結具やクギが駆動部５８により打ち込み、駆動
される。好ましい実施形態では、使用される前記締結具
は、典型的に前述したＰＡＴ工具で使用される形式の特
別丈夫な締結ピンである。
【００２７】シリンダ本体５４の第１端としての下端に
は、ピストン５６の行程の下限を画定するバンパ６２の
ための座６０が形成されている。この燃焼動力式駆動工
具１０は、シリンダ本体５４が軸方向に長く形成され打
込部材の力および／または速度を増加させている点にお
いて従来の工具と異なっている。
【００２８】図２、３を参照すると、ピストン５６は従
来の燃焼動力式駆動工具で用いられていたピストンと類
似する下方部６４を有している。下方部６４には、従来
技術で知られているようにピストンリングを取り付ける
ための環状の溝（図示せず）が形成されている。ピスト
ン５６がシリンダ本体５６の第２端としての上端へ上動
したときに、下方部６４の上面６６が燃焼室４２の下端
を形成する。
【００２９】ピストン５６の上面６６には、少なくとも
３つのピストン安定部６８が該ピストンと一体的に形成
されている。好ましい実施形態において、ピストン安定
部６８は、ピストン５６の周方向に等間隔で半径方向外
側に突き出すように設けられている。ピストン安定部６
８の各々は上部７０を有している。上部７０はピストン
５６の中心軸線から外方にアーチ状に形成されており、
湾曲した外面７２を有している。ピストン安定部６８は
外面７２の各々は、シリンダ本体５４の内面７４と物理
的に係合するように向けられている。ピストン５６がシ
リンダ５４に沿って上下に移動するとき、ピストン安定
部６８がピストン５６を中心に保持する。こうして打込
部材５８は確実にシリンダ本体５４の中心軸線に沿って
移動してノーズ部２０に配置された締結具に適切に衝突
する。更に、ピストン安定部６８にはピストン５６に付
加的な質量を与えるという利点もある。
【００３０】図４、５を参照すると、ピストン安定部６
８の外面７２には、ピストン５６の特徴である嶺部が形
成されている。該嶺部は、外面７２に沿って上端から下
端へカム状の輪郭を形成している。好ましい実施形態に
おいて、外面７２の輪郭は６つの連続する直線状の部分
により形成されている。第１の直線部分７６が外面７２
の上端から第２の直線部分７８へ延びている。第１の直
線部分７６は上から下へ外方に僅かに傾斜している。第
２の直線部分７８は、第１の直線部分７６と第３の直線
部分８０との間においてピストン５６の中心軸線に対し
て概ね平行となっている。第３の直線部分は、第２の直
線部分７８と第４の直線部分８２との間に配設されてお
り、かつ、内側に鋭く傾斜している。第４の直線部分８
２は、第３の直線部分と第５の直線部分８４との間でピ
ストン５６の中心軸線に対して概ね平行に延びている。
第５の直線部分８４は第４の直線部分８２と第6 の直線
部分８６との間に配設されており、僅かに外側に傾斜し
ている。最後に、第6 の直線部分８６が第５の直線部分
８４から外面７２の下端まで延びており、ピストン５６
の中心軸線に対して概ね平行となっている。第３と第４
と第５の直線部分８０、８２、８４により形成される領
域は、ピストン安定部６８の外面７２に形成された溝８
８を構成する。
【００３１】図３、４、５を参照すると、シリンダ本体
５４の内面７４において燃焼室４２の下端近傍またはピ
ストン５６の行程の上限近傍には環状の切欠９０が形成
されている。切欠９０は、シリンダ本体５４の中心軸線
に平行な内側面９２と、直角に形成された上面９４およ
び下面９６を有している。
【００３２】圧縮可能な環状部材９８が切欠９０内に配
設されており、該環状部材は、ピストン５６のピストン
安定部６８の外面７２と摩擦係合してピストン係止部を
形成する。環状部材９８とピストンのピストン安定部６
８との間の摩擦力は、該工具点火されるまでピストン５
６をシリンダ本体５４の上端に保持するできる程度に大
きいことが好ましい。
【００３３】切欠９０において内側面９２と環状部材９
８との間に環状バネ１００が配設されている。バネ１０
０は、環状部材に半径方向内側への付勢力を作用し、以
て、前記環状部材とピストン５６との間の摩擦を増加さ
せる。好ましい実施形態において、環状部材９８の外面
には切欠１０１が形成されており、ピストン５６が図4
に示す位置にあるとき、切欠１０１内にバネ１００が収
納される。
【００３４】前記ピストン係止部の保持力を更に増加さ
せるために、環状部材９８の内周面に一連の傾斜部が形
成されている。これらの傾斜部を組み合わせることによ
りカムとして作用する輪郭が形成される。環状部材９８
の内周面の輪郭は、ピストン安定部６８の外面７２の形
状に対して相補的に反対または反転した形状となってい
る。
【００３５】連続した４つの直線部分が環状部材９８の
内周面の輪郭を形成している。第１の直線部分１０２
は、環状部材の上端内縁部から第２の直線部分１０４へ
延びており、かつ、シリンダ本体５４の中心軸線に対し
て概ね平行となっている。第２の直線部分は、第１の直
線部分１０２と第３の直線部分１０６の間で鋭く外側に
傾斜して延びている。第３と第５の直線部分１０４、１
０８の間において第３の直線部分１０６が、シリンダ本
体５４の中心軸線に対して概ね平行となっている。第４
の直線部分１０８が第３の直線部分１０６から環状無事
９８の僅かに内側に傾斜して下端まで延びている。
【００３６】第２と第３と第４の直線部分１０４、１０
６、１０８により傾斜した嶺部１１０が形成され、該嶺
部１１０は、ピストン安定部６８の外面７２に形成され
た溝８８と相補状に合致する。ピストン５６がシリンダ
本体５４の上端に配置されると、切欠９０、バネ１１
０、環状部材９８により形成されるピストン係止部が解
放可能にピストン安定部６８と係合する。
【００３７】締結ピンを打ち込み駆動した後、ピストン
５６がその行程の上端に到達すると、ピストン安定部６
８の外方に傾斜した第１の直線部分７６が環状部材９８
と係合して、瞬間的にバネ１００の付勢力に対抗して、
環状部材９８を瞬間的に押圧し、或いは、半径方向外側
に移動させる。ピストンの第１の直線部分７６が、対設
された環状部材の第３と第４の部分１０６、１０８を通
過するとバネ１００は前記環状部材を半径方向内側に付
勢し、環状部材９８の第２と第４の直線部分が、対応す
るピストン５６の内側に窪んだ部分８０、８４と係合す
る。
【００３８】このようにして、点火プラグが点火する前
に相対的に重いピストン５６がシリンダ本体５４に沿っ
て落下することが防止される。また、各サイクル毎にピ
ストンが特定の位置に戻るので、燃焼室の大きさがより
一定となる。燃焼室４２内のガスに点火されると、燃焼
圧によりピストン５６が下方に押圧され、部分８０、８
２が瞬間的にバネ１００の付勢力に打ち勝って、一時的
に環状部材９８が後退して、ピストンが解放される。
【００３９】図６を参照すると、本発明の第２の実施形
態による工具が参照番号１５０で指示されている。燃焼
動力式駆動工具１５０において燃焼動力式駆動工具１０
と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。本
実施形態では、燃焼動力式駆動工具１５０は、シリンダ
本体１５２を長くして、ピストン１５４の速度を更に高
めている。シリンダ本体１５２の長さ以外の第１と第２
の実施形態の間の本質的な相違は、ピストン１５４をシ
リンダの上端の正しい点火位置に保持するための装置で
ある。第１の実施形態では、シリンダ内壁に埋設された
ピストン保持手段が採用されているが、第２の実施形態
では、ブラケット１７０からシリンダ本体１５２内に垂
設されている保持圧縮プラグ１６８を具備している。保
持圧縮プラグ１６８はピストン１５４の上面に配設され
たカムロック１６６と係合し、ピストンをシリンダ１５
２の上端の正しい点火位置に保持する。本実施形態に対
して２つの別個のピストン構成が考えられ、この２つの
ピストン構成を以下に説明する。
【００４０】図６から図９を参照すると、本発明の第２
の実施形態で採用される第１のピストン構成が図示され
ている。第１の実施形態と同様に、ピストン１５４の上
面には少なくとも３つのピストン安定部１５６が一体的
に形成されている。然しながら、ピストン安定部１５６
の外面１５８は平滑であり、シリンダ本体１５２の内面
１６０に接している。ピストン安定部１５６の間には、
ピストン１５４の上面にテーパ状の凹部１６２がピスト
ンの中心軸線に沿って形成されている。好ましい実施形
態では、凹部１６２はピストン５１４の軸孔１６３に螺
合された独立のインサートにて形成されている。凹部１
６２の上方において、ピストン安定部１５６の各々の頂
部近傍の内面には傾斜した嶺部１６４が形成されてい
る。嶺部１６４は、前記凹部の開口部にカムロック１６
６を形成する。カムロック１６６は、シリンダ１５２の
上端部に固定された弾性圧縮プラグ１６８と共働してピ
ストン係止部を形成する。
【００４１】垂設されたスリーブ１６９が圧縮プラグ１
６８を取付ブラケット１７０内に保持する。取付ブラケ
ット１７０はシリンダ本体１５２の頂部を横断して延び
ている。圧縮プラグ１６８はブラケット１７０からシリ
ンダ本体１５２内へ垂設されている。圧縮プラグ１６８
の少なくとも２の脚部１７２の間にスロット１７１が軸
方向に形成されている。これにより、圧縮プラグが凹部
１６２内に押し込まれるとき、圧縮プラグは押圧、圧縮
されてピンのようにして脚部が変形する。この脚部１７
２の圧縮変形により半径方向の付勢力が発生し、この付
勢力により圧縮プラグ１６８とピストン１５４との間に
摩擦が生じる。好ましい実施形態では、圧縮プラグ１６
８の外形は矢尻のような形状を呈している。脚部１７２
の各々の細い軸部１７４が、取付フランジ１７０からシ
リンダ本体内に延びている。脚部１７２の各々の長さの
約半分から下端部へかけてヘッド部１７６が形成されて
いる。ヘッド部１７６は倒立した円錐形状を呈してい
る。ヘッド部１７６の傾斜した基部１７８は軸部１７４
よりも大きな直径を有している。テーパ状に形成された
先端部１８０は、ピストン１５４のテーパ状の凹部１６
２と相補形状をなしている。
【００４２】工具１５０の１サイクルの間、圧縮プラグ
１６８は３つの独立した圧縮を受ける。図８に示すよう
に、工具が点火の準備が整うと、圧縮プラグ１６８のヘ
ッド部１７６の基部１７８がカムロック１６６と係合し
てピストン１５４を固定する。
【００４３】図７を参照すると、工具が点火されると、
ピストン１５４を下方へ付勢する力が増加して圧縮プラ
グ１６８の脚部１７２を圧縮して、カムロック１６６が
圧縮プラグの基部１７８の上へスライドする。ピストン
１５４は細長いシリンダ本体１５２を下方に撃ち出され
て非常に高速で締結具に衝突し、シリンダ本体の頂部に
戻る。次いで、戻り行程においてカムロック１６６が圧
縮プラグに係合するとき、圧縮プラグ１６８は第２の圧
縮を受ける。
【００４４】図８を参照すると、基部１７８がカムロッ
ク１６６を通過する際、脚部１７２への押圧力は低減さ
れ脚部がピストンの上動動作を遅くする。基部１７８は
ピストン安定部１５６の内面に対して半径方向の力を与
え、ピストン１５６の速度低下を補助する。図９を参照
すると、然しながら、上動動作を続けるピストン１５４
は、先端部１８０が凹部１６２の閉じた先端まで押し込
まれる位置まで上方に通過するのに十分な運動量を有し
ている。こうして、ピストン１５４がシリンダ本体１５
２の最上部へ到達するとき最後の圧縮を受ける。圧縮プ
ラグ１６８が凹部１６２に押し込まれることにより、戻
ってくるピストン１５４の衝撃を吸収される。ピストン
１５４を減速する間に更に衝撃を緩和する必要がある場
合には、圧縮プラグ１６８と取付フランジ１７０との間
にエネルギ吸収バンパ（図示せず）を取り付けることが
できる。
【００４５】圧縮プラグ１６８とカムロック１６６が、
自己案内されるピストン１５４をシリンダ本体１５２の
頂部に支持するピストン係止部を形成する。ピストン係
止部は、ピストン１５４の重量を支持可能であり、か
つ、工具が点火したときに容易にピストンを解放する。
圧縮プラグ１６８は、更に、第２の機能を特徴としてい
る。と言うのは、戻ってくるピストンを減速する緩衝器
をして作用するからである。これにより、ピストンが戻
り行程の最後でシリンダ本体１５２と衝突したときに係
合が解除されることが防止される。
【００４６】図６、１０を参照すると、本発明の第２の
実施形態で用いられる他のピストン１８１の構造が図示
されている。３つの個別のピストン安定部を備える替わ
りに、単一のピストン安定部１８２が、図６のピストン
１５４に相当するピストン１８３の全周にわたって形成
されている。ピストン安定部１８２の輪郭は既述のピス
トン安定部の輪郭に類似しており、ピストン安定部の外
面１８４はシリンダ本体１５２と係合するように形成さ
れている。ピストン安定部の内部領域は中空であり、ピ
ストンの頂部にカップ状の凹部１８６を形成している。
【００４７】この構成では、打込部材５８の上端部１８
８にはネジが形成されおり、ピストン１８３を貫通して
ピストン安定部１８２により形成される凹部１８６内に
延びている。ナット状のクランプ部１９０が前記打込部
材の上端部に螺合され、ピストンと打込部材との組立体
が強固に連結される。クランプ部材１８６の先端を必要
に応じて大きくして上記組立体の質量を増しても良い。
好ましい実施形態では、クランプ部材は耐久性と耐熱性
のために鋼製である。然しながら、適用例によっては他
の材料を用いても良い。カムロック１９２が、図７を参
照して説明したように圧縮プラグ１５６と係合するよう
にクランプ部材１９０に一体的に形成されている。打込
部材のネジの形成された端部にはテーパ状の凹部１９４
が形成されている。凹部１９４は、ピストン１８３、打
込部材５８、クランプ部材１９０が組み立てられたとき
にカムロック１９２と連通する。カムロック１９２、圧
縮プラグ１５６、凹部１９４は、図７から図９に関連し
て既述したのと同様に作用する。
【００４８】本発明による燃焼動力式駆動工具用の、ピ
ストン保持装置を備えた自己案内するピストンの特定の
実施形態を説明したが、本発明の精神と範囲とを逸脱す
ることなく本発明を修正、変更することが可能であるこ
とは当業者の当然とするところである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による燃焼動力型駆動
工具の部分断面図である。
【図２】図1 と同じ平面による駆動工具の断面図であ
り、シリンダ本体とピストンの上端部を示す図である。
【図３】図２のシリンダ本体とピストンの矢視線３−３
に沿う断面図である。
【図４】図２と同じ平面による拡大断面図であり、ピス
トンがシリンダの上端近傍に位置したときの圧縮性の環
状部材と、シリンダ本体の切欠内でピストンの外面によ
り圧縮されたバネとを示す図である。
【図５】図２と同じ平面による断面図であり、シリンダ
本体の頂部にピストンが位置したときの圧縮性の環状部
材と、環状部材の嶺部の形成された表面がピストンの外
面の溝と整合するように、広がったバネとを示す図であ
る。
【図６】本発明の第２の実施形態による燃焼動力式駆動
工具の部分断面図である。
【図７】図６と同じ平面による断面図であり、ピストン
とシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図で
ある。
【図８】図６と同じ平面による断面図であり、ピストン
とシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図で
ある。
【図９】図６と同じ平面による断面図であり、ピストン
とシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図で
ある。
【図１０】本発明で用いるのに適したピストンの他の実
施形態の断面図である。
【符号の説明】
１０…駆動工具 １２…ハウジング １４…主室 １６…燃料セル室 １８…ハンドル部 ２０…ノーズ部 ５４…シリンダ本体 ５６…ピストン ５８…打込部材 ６８…ピストン安定部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 締結具をワーク内に打ち込み、駆動する
    ための燃焼動力式駆動工具において、 ハウジングと、 少なくとも1 部が前記ハウジング内に長手方向に配設さ
    れ、ノーズ部に隣接した第１の端部と、前記第１の端部
    の反対側の第2 の端部とを有するシリンダ本体と、 前記シリンダ本体の第２の端部に隣接、配置された燃焼
    室と、 前記シリンダ本体内に往復動作自在に配設された自己案
    内型のピストンと、 前記ピストンに取着された長尺の打込部材と、 前記ピストンを前記シリンダ本体に保持する保持手段で
    あって、前記ピストンの重量を保持するのに十分であ
    り、かつ、前記工具が点火されたときにピストンを解放
    する保持手段とを具備する燃焼動力式駆動工具。
  2. 【請求項２】 前記シリンダ本体が第２の端部に配置さ
    れた環状の切欠部を有しており、前記保持手段が前記切
    欠部に配設される請求項１に記載の工具。
  3. 【請求項３】 更に、前記切欠の内面の間に配設され前
    記保持手段に対して半径方向の付勢力を与える付勢手段
    を具備する請求項２に記載の工具。
  4. 【請求項４】 前記保持手段が、更に、前記切欠に配設
    された環状部材を具備し、前記ピストンが前記シリンダ
    本体の第２の端部に位置しているときに前記環状部材が
    前記ピストンと摩擦係合する請求項２に記載の工具。
  5. 【請求項５】 前記環状部材が、更に、突出する嶺部を
    有する内面を含んでいる請求項４に記載の工具。
  6. 【請求項６】 前記ピストンが更に少なくとも１つのピ
    ストン安定部を具備する請求項１に記載の工具。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも１つのピストン安定部
    が、前記シリンダと摺動しながら係合するように形成さ
    れた部分を有する外面を含んで成る請求項６に記載の工
    具。
  8. 【請求項８】 前記保持手段が、前記シリンダ本体の第
    ２の端部に取り付けられた圧縮プラグと、前記ピストン
    に設けられ前記圧縮プラグと解除可能に係合するカムロ
    ックとを具備する請求項１に記載の工具。
  9. 【請求項９】 前記圧縮プラグの圧縮性を提供するため
    の少なくとも２つの脚部が前記圧縮プラグに形成されて
    いる請求項８に記載の工具。
  10. 【請求項１０】 前記ピストンが前記圧縮プラグの先端
    と係合するテーパ状の凹部を有している請求項９に記載
    の工具。
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