KR20090109559A

KR20090109559A - 가스 연소식 타입 공구

Info

Publication number: KR20090109559A
Application number: KR1020097017029A
Authority: KR
Inventors: 히로시 타나카
Original assignee: 마크스 가부시기가이샤
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-10-20
Also published as: JP5070876B2; CN101616775A; JP2008194802A; WO2008099888A1; EP2111952A1; US20100025451A1

Abstract

가스 연소식 타입 공구는, 연소실과, 전동 모터와, 상기 전동 모터의 샤프트에 결합되어 상기 연소실 내에서 상기 가연성 가스와 공기를 교반혼합하는 회전팬과, 연소실 벽에 형성되어 상기 전동 모터를 수납하는 수납부와, 상기 수납부에 형성되어 상기 전동 모터의 샤프트가 관통되는 샤프트 삽통용 통부와, 상기 샤프트 삽통용 통부의 내면과 상기 전동 모터 사이에 마련된 실부재를 구비한다.

가스 연소식 타입 공구

Description

가스 연소식 타입 공구{GAS COMBUSTION TYPE DRVING TOOL}

본 발명은, 타격 실린더의 상방에 형성한 연소실 내에서, 가연성 가스와 공기를 전동 모터로 구동되는 회전팬으로 혼합하여 얻은 혼합 가스를 점화하여 연소시키고, 이 연소에 의하여 발생된 연소 가스의 압력으로 타격 실린더 내에 수용된 타격 피스톤을 구동하여, 못 등의 패스너(fastener)를 타출하는 가스 연소식 타입 공구에 관한 것이다. 특히, 상기 회전팬 을작동 시키는 전동 모터를, 상기 혼합 가스의 연소시의 충격으로부터 보호하는 가스 연소식 타입 공구에 관한 것이다.

가스 연소식 충격 공구의 일 예로서, 연소 가스 구동 타입기가 알려져 있다. 연소 가스 구동 타입기에서는, 밀폐된 연소실 내에 가연성 가스가 주입된다. 연소실 내에서 가연성 가스와 공기가 교반되어 혼합 가스가 생성된다. 교반된 혼합 가스가 연소실 내에서 연소되는 것에 의하여 연소실 내에 고압의 연소 가스가 발생된다. 이 고압의 연소 가스가 타격 실린더 내에 수용되어 있는 타격 피스톤에 작용하는 것에 의하여, 타격 피스톤이 타격 실린더 내에서 충격적으로 구동된다. 이 타격 피스톤의 하면측에 결합되어 있는 드라이버에 의하여, 못이 강판이나 콘크리트에 타입된다. 이러한 연소 가스 구동 타입기는, 가연성 가스를 충전한 가스 봄베 등의 용기가 공구 내에 장착되고, 가연성 가스에 착화하기 위한 전력원인 배터리가 공구 에 장착되는 것에 의하여, 휴대 가능한 공구로서 형성된다. 이 때문에, 전력이나 압축 공기 등의 동력공급원에 구속되지 않고 못이나 핀의 타입 작업을 할 수 있다.

이상과 같이, 상기 연소 가스 구동 타입기에는, 연소실 내에 분사된 가연성 가스를 연소실 내의 공기와 교반혼합시켜 소정 공연비의 혼합 가스를 생성시키기 위한 회전팬이 마련되어 있다. 회전팬은 전동 모터에 의하여 회전된다. 회전팬을 회전시키는 전동 모터는, 연소실 상부의 실린더 헤드에 형성된 수납부 내에 수납된다. 전동 모터로부터 돌출된 샤프트는 수납부의 바닥부에 형성된 베어링 구멍을 관통하여 연소실 내로 돌출되어 있다.

그런데, 충격 공구의 작동 시에 연소실 내의 혼합 가스를 점화하여 폭발시키면, 그 연소압에 의하여 실린더 헤드가 상방으로 이동되는 것에 반하여, 전동 모터에는 관성력이 작용하기 때문에, 상대적으로 실린더 헤드에 대하여 전동 모터가 하방으로 이동한다. 또한, 상기 연소압에 의하여 구동된 타격 피스톤이 타격 실린더 하부의 범퍼에 충격적으로 닿으면, 공구 본체와 함께 실린더 헤드도 하방으로 이동하는 것에 반하여, 전동 모터에는 관성력이 작용하기 때문에, 상대적으로는 실린더 헤드에 대하여 전동 모터가 상방으로 이동한다. 이와 같이, 타격 피스톤의 왕복 운동시에 가하여지는 가속도에 의하여 전동 모터는 공구 본체 내에서 진동한다. 이 결과, 전동 모터와 다른 부재 사이의 용접이 박리되거나, 베어링이 파손되거나 하여, 공구의 신뢰성이나 수명 등에 큰 영향이 있다.

그리하여, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 전동 모터의 외주면과 수납부의 내벽이 고무제의 완충 부재를 통하여 유지되도록 한 전동 모터 보호 기구가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 전동 모터는 탄성을 가지는 완충 부재에 의하여 현가되어 있는 구조이기 때문에, 전동 모터에 대하여 상하 진동이 가하여져도 전동 모터 자체에 충격은 가해지지 않는다. 이 때문에, 전동 모터는 상하 충격으로부터는 보호된다.

또한, 전동 모터를 연소실의 상부에 마련된 수납부에 수납할 때, 전동 모터의 상하부에 각각 탄성을 가지는 짧은 통 형상의 완충체를 개재시켜 수납하는 것에 의하여, 타입 공구의 작동 시에 회전팬 용의 전동 모터에 대하여 상하 방향으로 가하여지는 충격이나 진동을 효율적으로 완화하여, 전동 모터의 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전동 모터 보호 기구도 알려져 있다(특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 일본특허공개 2004-130506

특허문헌 2: 일본특허공개 2006-281398

하지만, 상기 기술은, 삽통용 통부와 샤프트 사이의 간극으로부터 진입한 연소 가스의 압력을, 전동 모터 하우징 중 연소실 측의 측면 전체에서 받는 구조이었기 때문에, 전동 모터의 외경×압력만큼의 하중이 전동 모터에 대한 부하가 된다. 특히, 연소실 내의 혼합 가스가 연소한 직후에 타격 피스톤이 범퍼에 충격적으로 닿으므로, 전동 모터의 상부의 완충체는 연소압에 의하여 휘어진 직후, 그 휘어진 변형이 회복되지 않은 사이에 타격시의 충격을 받게 되고, 타격시의 충격을 흡수할 수 없기 때문에, 상술한 바와 같은 완충체로는 불충분하였다.

더욱이, 최근에는 출력을 높이기 위하여 연소실에 공기를 과급하는 일도 행하여지고 있어, 전동 모터를 보호하기 위한 기구의 개발이 요구되고 있었다.

본 발명의 하나 이상의 실시예는, 타입 공구의 작동 시에 연소 가스의 압력에 의하여 회전팬 용의 전동 모터에 가하여지는 충격을 효율적으로 완화하여, 전동 모터의 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 가스 연소식 타입 공구를 제공한다.

본 발명의 제 1의 관점에 따르면, 연소실 벽에 전동 모터를 수납하는 수납부를 형성하고, 상기 전동 모터의 샤프트를 상기 수납부의 샤프트 삽통용 통부를 관통시켜 연소실에 위치하는 회전팬에 결합시키고, 상기 연소실 내에서, 가연성 가스와 공기를 상기 회전팬으로 교반혼합하여 얻은 혼합 가스를 점화하여 연소시키고, 이 연소에 의하여 발생된 연소 가스의 압력으로 못 등의 패스너를 타입하는 가스 연소식 타입 공구에 있어서, 상기 수납부의 샤프트 삽통용 통부의 내면과 상기 전동 모터 사이에 실부재를 마련하고, 상기 삽통용 통부와 샤프트 사이의 간극으로부터 진입한 연소 가스의 압력은, 상기 실부재의 내측에서 흡수된다.

또한, 본 발명의 제 2의 관점에 따르면, 상기 제 1의 관점의 공구에 있어서, 상기 실부재에 의한 상기 전동 모터측의 실부는, 상기 전동 모터의 샤프트의 베어링부에 마련되어도 좋다.

또한, 본 발명의 제 3의 관점에 따르면, 상기 제 1의 관점의 공구에 있어서, 상기 실부재에 의한 상기 전동 모터측의 실부는, 전동 모터의 상기 연소실측의 측면에 마련되어도 좋다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 전동 모터 수납부의 샤프트 삽통용 통부의 내면과 상기 전동 모터 사이에 실부재를 마련하여, 상기 삽통용 통부와 샤프트 사이의 간극으로부터 진입한 연소 가스의 압력을 상기 실부재의 내측에서 받도록 하였기 때문에, 연소 가스의 압력은 샤프트의 주위, 즉 아주 한정된 범위에 가하여질 뿐, 전동 모터에 대한 충격 하중은 작다. 따라서, 타입 공구의 작동 시에 연소 가스의 압력에 의하여 회전팬 용의 전동 모터에 가하여지는 충격을 효율적으로 완화하여, 전동 모터를 확실하게 보호하고, 그 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

기타의 특징 및 효과는, 실시예의 기재 및 첨부의 클레임에 의하여 명백하다.

도 1은 가스 연소식 정타기(釘打機)의 주요부의 종단면도.

도 2는 상기 가스 연소식 정타기의 연소실의 부분 확대 단면도.

도 3은 실부재에 의한 전동 모터측의 실부의 다른 형태를 나타내는 주요부의 단면도.

[부호의 설명]

11 연소실

18 회전팬

20 전동 모터

21 샤프트

22 수납부

25, 26 완충체

30, 31 오링(실부재)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1에 있어서, 부호 1은, 가스 연소식 정타기를 나타낸다. 가스 연소식 정타기(1)에서는, 그립(2)을 일체로 가지는 하우징(3) 내에 타격 실린더(4)가 마련된다. 이 타격 실린더(4) 내에는 못을 타격하는 드라이버(5)를 구비한 타격 피스톤(6)이 상하 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 수납되어 있다. 상기 하우징(3)의 하부에는 사출구(7)를 가지는 노즈부(8)가 형성된다. 노즈부(8)의 후방측에는 연결 못(도시하지 않음)을 장전한 매거진(10)이 연속 설치된다. 매거진(10) 내의 못이 순차적으로 사출구에 공급되고, 상기 드라이버(5)에 타격되어 사출구(7)로부터 피타입재에 타출된다.

타격 실린더(4)의 상방에는, 가연성 가스와 공기와의 혼합 가스가 생성되는 동시에, 이 혼합 가스를 연소시키기 위한 연소실(11)이 형성된다. 연소실(11)은, 타격 피스톤(6)의 상단면이 노출되어 있는 타격 실린더(4)의 상단부와 상부 하우징(12)의 내부에 형성된 상부벽(실린더 헤드)(13) 사이에 배치되어 있는 고리 형상의 가동 슬리브(14)가 도 2와 같이 위로 이동하는 것에 의하여 형성된다. 이 연소실(11) 내에서 가연성 가스와 공기와의 혼합 가스를 생성하여 폭발적으로 연소시키는 것에 의하여 발생하는 연소 가스의 압력을 타격 피스톤(6)에 작용시켜, 타격 피스톤(6)이 타격 실린더(4) 내의 하사점 위치에 배치되어 있는 범퍼(15)까지 구동된 다.

연소실(11)을 구성하고 있는 가동 슬리브(14)는, 타격 피스톤(6)의 작동 방향을 따라 미끄럼 이동 가능하게 배치된다. 정타기(1)가 기동되기 이전에는 가동 슬리브(14)가 하방 위치에 있고, 연소실(11) 내를 상부벽(13)을 관통하여 형성된 통기구(通氣口)(도시하지 않음) 및 타격 실린더(4)의 외주면과 하우징(3)의 내주면 사이에 형성된 통로(16)를 통하여 대기와 연통시키고 있다. 또한, 정타기를 기동시킬 때에는 노즈부(8)를 피타입재에 압박하는 것에 의하여 가동 슬리브(14)는 상대적으로 도 2에 나타내는 상방 위치로 이동하고, 연소실(11) 내를 대기와 차단한다.

연소실(11)의 상부벽(13)을 형성하고 있는 상부 하우징(12)에는, 가스 용기에 연통하는 분사 노즐(9a)과, 혼합 가스에 첨가하여 연소시키기 위한 점화 플러그(9b)가 배치되어 있다. 점화 플러그는 트리거(17)의 조작에 의하여 작동하는 스위치에 상응하여 혼합 가스를 점화한다.

또한, 상부 하우징(12)에는, 연소실(11) 내에 분사된 가연성 가스를 연소실(11) 내의 공기와 교반시켜, 연소실(11) 내에서 소정 공연비의 혼합 가스를 생성하기 위한 회전팬(18)이 마련되어 있다.

상기 회전팬(18)은, 전동 모터(20)의 샤프트(21)의 선단부에 고정되고, 전동 모터(20)는 연소실(11)의 상부벽(13)에 마련된 수납부(22) 내에 수납 배치되어 있다.

수납부(22)는 통 형상으로, 상부는 개방되고, 하부의 중앙에는 위로 향한 샤프트 삽통용 통부(23)가 일체로 형성되어 있다. 전동 모터(20)는 수납부(22)의 상 부 개방부로부터 내부로 삽입되고, 전동 모터(20)의 샤프트(21)의 베어링부(24)는 상기 통부(23)에 감합되고, 샤프트(21)는 상기 통부(23)를 관통하여 수납부(22)의 하방으로 돌출되고, 회전팬(18)을 자유로이 회전 가능하게 지지하고 있다.

또, 전동 모터(20)의 외주에는 폴리아세탈 수지(POM) 등의 합성 수지재로 이루어지는 완충용 모터 슬리브(25)가 감겨 있다. 또한, 전동 모터(20)의 상부측면과 하부측면은 완충체(26, 27)에 의하여 지지되어 있다. 각 완충체(26, 27)는 짧은 통 형상으로 내열성이 우수한 실리콘계의 고무 등의 탄성재에 의하여 구성되어 있다. 또, 상부의 완충체(26, 27)는 억제 부재(28)에 의하여 지지되어 있다.

다음으로, 수납부(22)의 샤프트 삽통용 통부(23)의 내면과 상기 전동 모터(20) 사이에는 실부재가 마련되어 있다. 즉, 상기 통부(23)의 내면과 상기 전동 모터(20)의 샤프트 베어링부(24) 사이에는 오링(실부재)(30)이 마련되어 있다.

다음으로, 못의 타입에 있어서, 연소실(11) 내의 혼합 가스를 점화하여 폭발적으로 연소시키면, 그 연소압은 타격 피스톤(6)의 상면에 작용하여 하방으로 구동하는 동시에, 상기 연소 가스의 압력의 일부는 수납부(22)의 상기 삽통용 통부(23)와 샤프트(21) 사이의 간극으로부터 진입하여 전동 모터(20)에도 작용한다. 그런데, 상기 통부(23)의 내면과 상기 샤프트 베어링부(24) 사이에는 오링(30)이 마련되어 있으므로, 상기 압력은 상기 오링(30)의 내측에서 흡수된다. 즉, 상기 연소 가스의 압력은, 상기 통부(23)의 내면과 베어링부(24)의 외측면 사이의 실부라는, 아주 한정된 범위에 작용하는 것에 지나지 않으므로, 전동 모터(20)에 대한 부하(오링(30)의 면적×압력)는 작다. 따라서, 상부 완충체(26)의 휨도 작은 범위로 억 제할 수 있다. 더욱이, 전동 모터(20)가 상방으로 충격적으로 이동할 때, 하방으로 구동된 타격 피스톤(6)이 타격 실린더(4) 하부의 범퍼(15)에 충격적으로 닿으면, 하우징(3)과 함께 수납부(22)도 급격하게 하방으로 이동하지만, 전동 모터(20)에는 관성력이 작용하기 때문에, 상대적으로는 수납부(22)에 대하여 전동 모터(20)가 상방으로 충격적으로 이동하므로, 상부의 완충체(26)도 휜다. 이와 같이, 상부의 완충체(26)에는 전동 모터(20)의 상방 이동에 따른 작용압이 연속하여 가해지지만, 처음의 연소압에 의한 상부 완충체(26)의 휨 량이 작으므로, 휨의 한계까지는 여유가 있고, 그 후의 타격 피스톤(6)의 구동에 따른 작용압에 의한 휨에 의하여 전동 모터(20)에 가하여지는 충격을 완화할 수 있다.

이들의 충격에, 못을 피타입재에 대하여 타입 하였을 때의 충격 등이 가하여지기 때문에, 전동 모터(20)는 상하 방향으로 격렬하게 진동하지만, 그 충격은 상하의 완충체(26, 27)에 의하여 효율적으로 흡수된다. 더욱이, 상기 연소실(11) 내에서 폭발적인 연소가 이루어지면, 연소실(11) 내에 고온고압의 열풍이 발생하므로, 회전팬(18)은 샤프트(21)의 축방향과 직교하는 여러 방향으로 격렬하게 흔들려 덜컹 되듯이 횡방향으로부터 압력을 받지만, 모터 슬리브(25)의 탄성에 의하여 횡방향의 압력은 효율적으로 흡수된다.

따라서, 타입 공구의 작동 시에 연소 가스의 압력에 의하여 회전팬 용의 전동 모터(20)에 가하여지는 충격을 효율적으로 완화하여 전동 모터(20)를 확실하게 보호하고, 그 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

[실시예 2]

다음으로, 도 3은 상기 실부재에 의한 상기 전동 모터(20) 측의 실부의 다른 형태를 나타내는 주요부의 단면도 이다.

도 3에 있어서, 전동 모터(20)는 수납부(22) 내에 수납 배치되어 있다. 수납부(22)는 통 형상으로, 상부는 개방되고, 하부의 중앙에는 위로 향한 샤프트 삽통용 외측 통부(33)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 전동 모터(20)와 샤프트(21)의 외주는 커버재(32)로 둘러싸이고, 커버재(32)의 상단은 개방되고, 하단에는 전동 모터(20)의 샤프트(21)와 베어링부(24)를 감합시키는 동시에, 상기 외측 통부(33)의 내측에 감합되는 샤프트 삽통용 내측 통부(34)가 형성되어 있다.

전동 모터(20)는 수납부(22)와 커버재(32)의 상부 개방부로부터 내부로 삽입되고, 전동 모터(20)의 샤프트(21)의 베어링부(24)는 상기 내측 통부(34)에 감합되고, 샤프트(21)는 상기 통부(23)를 관통하여 수납부(22)의 하방으로 돌출되어, 회전팬(18)을 자유로이 회전 가능하게 지지하고 있다.

또, 전동 모터(20)의 상부측면과 하부측면은 완충체(26, 27)에 의하여 지지되어 있다. 또, 전동 모터(20)의 상부측면 상에는 고리 형상체(35)가 배치되고, 그 위에 상부의 완충체(26, 27)가 배치되어 있다. 그리고, 상부의 완충체(26)는 억제 부재(28)에 의하여 지지되어 있다.

다음으로, 수납부(22)의 외측 통부(33)와 커버재(32)의 내측 통부(34) 사이에는 오링(31)(제 2실부재)이 취부되어 있다. 또한, 상기 내측 통부(34)의 내면과 상기 전동 모터(20)의 베어링부(24) 사이에도 오링(30)(제 1실부재)이 배치되어 있다.

다음으로, 못의 타입에 있어서, 연소실(11) 내의 혼합 가스를 점화하여 폭발적으로 연소시키면, 그 연소압은 상술한 바와 같이 타격 피스톤(6)의 상면에 작용하여 하방으로 구동하지만, 상기 연소 가스의 압력의 일부는 수납부(22)의 상기 삽통용 내측 통부(34)와 샤프트(21) 사이의 간극 및 상기 내측 통부(34)와 외측 통부(33)의 간극으로부터 진입하여 전동 모터(20)에도 작용한다.

내측 통부(34)와 샤프트(21) 사이의 간극으로부터 진입한 연소 가스는, 내측 통부(34)의 내면과 상기 샤프트 베어링부(24) 사이의 오링(30)의 내측에서 흡수된다. 또한, 내측 통부(34)와 외측 통부(33)의 간극으로부터 진입한 연소 가스도, 상기 두 통부(23) 사이의 오링(30)의 내측에서 흡수된다. 따라서, 이 연소압은 전동 모터(20)에 작용하지 않는다.

즉, 상기 연소 가스의 압력은, 상기 내측 통부(34)의 내면과 베어링부(24)의 외측면 사이의 실부라는, 아주 한정된 범위에 작용할 뿐임으로, 전동 모터(20)에 대한 충격은 작다. 따라서, 상부의 완충체(26, 27)의 휨도 작은 범위로 억제할 수 있다.

따라서, 상기의 형태에 있어서도, 타입 공구의 작동 시에 연소 가스의 압력에 의하여 회전팬 용의 전동 모터(20)에 가하여지는 충격을 효율적으로 완화하여 전동 모터(20)의 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명을, 상세하게 또는 특정의 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명백하다.

본 출원은, 2007년 2월 15일 출원된 일본특허출원(제2007-035087호)을 기초로 하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

본 발명은, 가연성 가스의 연소에 의하여 발생된 연소 가스의 압력으로 못 등의 패스너를 타입하는 가스 연소식 타입 공구에 이용 가능하다.

Claims

가연성 가스의 연소에 의하여 발생된 연소 가스의 압력으로 못 등의 패스너를 타입하는 가스 연소식 타입 공구이고,

연소실과;

전동 모터와;

상기 전동 모터의 샤프트에 결합되어, 상기 연소실 내에서 상기 가연성 가스와 공기를 교반혼합하는 회전팬과;

연소실 벽에 형성되어, 상기 전동 모터를 수납하는 수납부와;

상기 수납부에 형성되어, 상기 전동 모터의 샤프트가 관통되는 샤프트 삽통용 통부와;

상기 샤프트 삽통용 통부의 내면과 상기 전동 모터와의 사이에 마련된 실부재를 구비하고,

상기 샤프트 삽통용 통부와 샤프트 사이의 간극으로부터 진입한 연소 가스의 압력은, 상기 실부재에 의하여 흡수되는 가스 연소식 타입 공구.
제 1항에 있어서,

상기 실부재는, 상기 샤프트 삽통용 통부의 내면과 상기 전동 모터의 샤프트 베어링부와의 사이에 배치되는 가스 연소식 타입 공구.
제 1항에 있어서,

상기 실부재는, 상기 전동 모터의 상기 연소실측의 측면에 접하는 가스 연소식 타입 공구.
제 1항에 있어서,

상기 전동 모터와 상기 샤프트의 외주를 둘러싸는 커버 부재를 더 구비하고,

상기 실부재는, 상기 커버 부재와 상기 전동 모터의 상기 연소실측의 측면과의 사이에 배치되는 제 1 실부재와, 상기 커버 부재와 상기 샤프트 삽통용 통부와의 사이에 배치되는 제 2 실부재로 이루어지는 가스 연소식 타입 공구.