WO2005011924A1 - ガス燃焼式衝撃工具 - Google Patents

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WO2005011924A1
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combustion chamber
gas
combustion
air
generator
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PCT/JP2004/011280
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Tanaka
Satoshi Osuga
Yasushi Yokochi
Original Assignee
Max Co., Ltd.
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Definitions

  • a combustible gas and air are mixed in a combustion chamber formed above a striking cylinder to generate a mixed gas, and the mixed gas is combusted in the combustion chamber.
  • a driver integrally connected to the impact biston is used to drive a nail or the like.
  • the present invention relates to a gas-fired impact tool that performs operations.
  • flammable gas is injected into a closed combustion chamber to generate a mixed gas of flammable gas and air in the combustion chamber, and this mixed gas is burned in the combustion chamber.
  • high-pressure combustion gas is generated in the combustion chamber, and the high-pressure combustion gas is caused to act on a striking piston housed in a striking cylinder, thereby striking the striking biston in the striking cylinder.
  • a combustion gas driven nail driver in which a nail is driven into a steel plate or concrete by a driver connected to a lower surface of a nail.
  • a container such as a gas cylinder filled with flammable gas must be installed in the tool, and a battery, which is a power source for igniting the flammable gas, must be installed in the tool. It is formed as a portable tool. Therefore, it is possible to drive nails and pins without being restricted by a power source such as electric power or compressed air.
  • a striking cylinder accommodating the striking biston slidably is arranged in the housing.
  • a driver for hitting a nail is connected to the lower surface of the hitting piston.
  • the driver is accommodated and guided in an injection port formed in a nose portion joined to a lower portion of the housing.
  • the striking piston is coupled to a striking piston by being driven in a striking cylinder.
  • the driven driver is driven impulsely in the injection port. For this reason, the nail supplied into the injection port of the nose portion is driven toward the material to be driven placed at the tip of the nose portion from the injection rocker.
  • An annular combustion chamber is formed in the upper part of the driving cylinder.
  • the combustion chamber is defined by an annular sleeve forming a peripheral wall of the combustion chamber, an upper wall formed by an upper housing, and an upper end surface of the driving piston.
  • the combustion gas generated in the combustion chamber acts on the driving piston, and the driving piston is driven in the driving cylinder.
  • an injection nozzle for injecting a combustible gas filled in a gas container such as a cartridge into the combustion chamber is formed.
  • a rotary fan is formed for mixing the combustible gas injected into the combustion chamber with air in the combustion chamber to generate a gas mixture having a predetermined air-fuel ratio. The rotating fan is rotated by an electric motor, and agitates the combustible gas injected into the combustion chamber and the air that is already present in the combustion chamber to generate a mixed gas in the combustion chamber.
  • an ignition device for igniting the mixed gas generated in the combustion chamber to explosively burn the mixed gas in the combustion chamber is formed in the combustion chamber.
  • the ignition device is usually formed by an ignition plug or the like which generates a spark by discharging a high voltage.
  • the ignition device When an operator operates a trigger formed at the base of a grip formed integrally toward the rear of the housing, the ignition device is activated to generate a spark in the combustion chamber.
  • the mixed gas in the combustion chamber is ignited, and the nailing machine is driven.
  • the present invention provides a gas-fired impact tool that can efficiently stir the combustible gas injected into a combustion chamber and air in the combustion chamber and reliably ignite a mixed gas in the combustion chamber. As an issue.
  • a gas-fired impact tool forms an annular combustion chamber above a striking cylinder containing a striking piston, and supplies flammable gas into the combustion chamber to form a combustion chamber.
  • a gas-combustion shock generated by generating a mixed gas of air and combustion gas in the combustion chamber and igniting and burning the mixed gas in the combustion chamber to act on the percussion piston with the pressure of the combustion gas.
  • an injection nozzle for injecting the combustible gas into the combustion chamber is formed facing the combustion chamber, and a rotary fan for mixing the combustible gas and air supplied into the combustion chamber in the combustion chamber is provided, and A vortex generator is formed on the upstream side of the spray nozzle for the airflow generated in the combustion chamber by the fan, and the vortex generator generates an injection nozzle in the combustion chamber. A vortex is generated near the air to promote mixing of combustible gas and air.
  • an annular combustion chamber is formed above the striking cylinder containing the striking biston, and a combustible gas is supplied into the combustion chamber to generate a mixed gas of air and combustion gas in the combustion chamber, thereby producing combustion.
  • a gas-fired impact tool in which a combustion gas pressure generated by igniting and burning the mixed gas in a chamber is applied to the percussion biston to drive the combustible gas.
  • a rotating fan for mixing the reactive gas and air in the combustion chamber, and an igniter for igniting the mixed gas generated in the combustion chamber is formed in the combustion chamber, and an air flow generated in the combustion chamber by the rotating fan.
  • an annular combustion chamber is formed above the impact cylinder containing the impact piston, and a combustible gas is supplied into the combustion chamber to generate a mixed gas of air and combustion gas in the combustion chamber.
  • the gas-fired impact tool in which the combustion gas pressure generated by igniting and burning the mixed gas at the impact piston is driven, the combustible gas is ejected into the combustion chamber.
  • a rotary fan that forms an injection nozzle and an igniter for igniting the mixed gas generated in the combustion chamber, each facing the combustion chamber, and mixing the combustible gas and air supplied into the combustion chamber in the combustion chamber ⁇ .
  • a swirl generating means is formed on the upstream side of the jet nozzle for the air flow generated in the combustion chamber by the rotary fan, and the swirl generating means injects the air into the combustion chamber.
  • a swirl flow is generated near the nozzle to promote mixing of the combustion gas and the air, and a pool generating means is formed downstream of an igniter for an air flow generated in the combustion chamber by the rotating fan. The mixed gas generated by the rotating fan by the generating means is easily stored near the ignition device.
  • the eddy current generation means provided on the upstream side of the injection nozzle and the pool generation means provided on the downstream side of the ignition device may be constituted by a common eddy current / pool generation means formed in the combustion chamber.
  • a vortex generator is formed on the upstream side of the injection nozzle for the airflow generated in the combustion chamber by the rotating fan, and a vortex is generated by the vortex generator near the injection nozzle in the combustion chamber. Since the agitation of the combustion gas and air injected into the combustion chamber is promoted, the agitation of the combustible gas and air in the combustion chamber can be performed efficiently, and the generation of a mixed gas having a predetermined air-fuel ratio in the combustion chamber can be performed quickly. It is possible to advance the timing at which the mixed gas can be ignited.
  • a pool generating means is formed on the downstream side of the ignition device along the flow of the mixed gas generated in the combustion chamber by the rotating fan, and the mixed gas generated by the rotating fan by the pool generating means is close to the ignition device.
  • the air-fuel ratio of the mixed gas around the igniter is set so that it can be ignited quickly. As a result, the mixed gas can be ignited quickly, so that the mixed gas can be ignited by the trigger operation in a short time from the start of the supply of the combustible gas into the combustion chamber.
  • a vortex generating means is formed upstream of the injection nozzle, and the vortex generating means generates a vortex near the injection nozzle in the combustion chamber, and the flammable gas and air injected into the combustion chamber by the vortex flow.
  • a pool generating means is formed on the downstream side of the igniter, and the mixed gas generated by the rotating fan is easily stored near the igniter by the pool generating means. In this way, the combustible gas and air can be efficiently agitated at the same time, and the air-fuel ratio of the mixed gas around the ignition device can be ignited quickly, so that the mixed gas can be ignited more quickly.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a combustion gas driven nailing machine according to an embodiment of a gas combustion type impact tool of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line ⁇ — ⁇ in FIG.
  • Fig. 3 is an enlarged longitudinal sectional side view of the main part of the combustion gas driven nail driver shown in Fig. 1.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Fig. 3.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an upper wall portion of the combustion chamber formed in the upper housing.
  • FIG. 6 is a developed view of the combustion chamber for explaining the action of the barrier.
  • 1 is a combustion gas driven nailing machine (gas-fired impact tool)
  • 4 is a striking cylinder
  • 5 is a striking piston
  • 10 is a combustion chamber
  • 11 is an upper housing
  • 1 is an upper.
  • Wall, 1 3 is movable sleeve
  • 2 1 is injection nozzle
  • 2 4 is A rotating fan
  • 29 indicates an ignition device
  • 33 indicates a barrier (eddy current generator)
  • 34 indicates a barrier (pool generator).
  • FIG. 1 shows a combustion gas driven nail driver showing one embodiment of a gas combustion type impact tool according to the present invention.
  • a striking cylinder 4 is accommodated in a housing 2 having a grip portion 3 formed in a body toward the rear.
  • a striking piston 5 in which a driver 6 for striking a nail is connected to the lower surface side is slidably accommodated.
  • a nose part 7 forming an injection port 8 for driving and guiding a nail toward a material to be driven is attached.
  • a driver 6 connected to the striking piston 5 is slidably accommodated and guided in the injection port 8 of the nose portion 7.
  • a magazine 9 loaded with a large number of nails is connected to the rear side of the nose portion 7, and the nails in the magazine 9 are sequentially supplied into the injection port 8 of the nose portion 7.
  • the nail supplied into the injection port 8 is hit by the driver 6 and is driven out of the injection port 8 into the material to be driven.
  • a combustion chamber 10 for generating a mixed gas of combustible gas and air and burning the mixed gas is formed.
  • the combustion chamber 10 is an annular movable sleeve 1 disposed between the upper end of the impact cylinder 4 to which the upper end surface of the impact piston 5 is exposed and the upper wall 12 formed inside the upper housing 11. Formed by three.
  • the pressure of the combustion gas generated by generating and burning a mixed gas of combustible gas and air in the combustion chamber 10 is applied to the driving piston 5, and the driving piston 5 is moved into the driving cylinder 4.
  • the movable sleeve 13 forming the combustion chamber 10 is slidably disposed along the operating direction of the impact piston 5.
  • the movable sleeve 13 is disposed at the lower position, and the inside of the combustion chamber 10 is vented to the upper housing 11 and the outer peripheral surface of the driving cylinder 4. And inner peripheral surface of housing 2 And is communicated with the atmosphere through a passage 16 formed therebetween.
  • the movable sleeve 13 is moved to the upper position, and the upper end of the movable sleeve 13 is brought into close contact with the O-ring 17 disposed on the upper wall, and the movable sleeve 13 is moved upward.
  • the lower end of 3 is in close contact with the O-ring 18 arranged on the outer periphery of the driving cylinder 4, so that the inside of the combustion chamber 10 is shut off from the atmosphere.
  • the lower end of the movable sleeve 13 is connected to a link member 19 arranged in a space formed between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the impact cylinder 4.
  • the lower end 19 a of the link member 19 is disposed below the impact cylinder 4 and above the nose 7.
  • the lower end 19 a of the link member 19 is connected to the upper end 20 a of the contact member 20 which is arranged so as to protrude in the direction of the tip of the injection port 8 of the nose 7. Therefore, by operating the nose portion 7 of the nailing machine 1 against the material to be driven, the contact member 20 is operated, and the movable sleeve 13 is operated upward through the link member 19,
  • the combustion chamber 10 is isolated from the atmosphere.
  • the upper housing 11 forming the upper wall 12 of the combustion chamber 10 has an injection nozzle 2 having a front end facing the combustion chamber to inject flammable gas into the combustion chamber 10. 1 is formed.
  • a gas supply path 22 connected to the injection nozzle 21 is connected to a gas container 23 such as a gas cylinder loaded with a flammable gas.
  • the movable sleeve 13 is actuated upward to shut off the combustion chamber 10 from the atmosphere, and then the gas container A fixed amount of combustible gas is supplied from 23 to the combustion chamber 10 via the gas supply path 22.
  • the combustible gas injected into the combustion chamber 10 is stirred with the air in the combustion chamber 10 to generate a mixed gas having a predetermined air-fuel ratio in the combustion chamber 10.
  • a rotating fan 24 is formed.
  • the rotating fan 24 is driven by an electric motor 25 housed in a recess formed in the upper housing 11 by a combustion chamber 1. It has radially arranged wings 26 that are rotated along the peripheral wall of Q.
  • the air in the combustion chamber 10 is moved along the annular peripheral wall of the combustion chamber 10 by the rotating fan 24, and a circumferential air flow is generated in the combustion chamber 10.
  • the rotary fan 24 is driven and controlled by a control board 28 disposed inside the grip portion 3 by a switch 27 that is operated in accordance with the movement of the movable sleeve 13 upward.
  • An ignition device 29 for igniting and burning the mixed gas generated in the combustion chamber 10 is formed in the upper housing 11.
  • the ignition device 29 is a general ignition that raises the voltage of the battery 30 attached to the rear end of the drip portion 3 to a high voltage and discharges the high voltage to generate a spark. It is composed of plugs. By generating a spark in the combustion chamber 10 in which the mixed gas is generated, the mixed gas is ignited and burned, and high-pressure combustion gas is generated in the combustion chamber 10.
  • the ignition device 29 is driven via the control board 28 based on a switch 32 which is operated by operating a trigger 31 formed on a base of the grip 3.
  • the upper wall 12 of the upper housing 11 forming the combustion chamber 10 is provided with the air in the circumferential direction generated in the combustion chamber 10 by the rotating fan 24.
  • a barrier 33 as a vortex generator (a vortex generator) extending radially outward from the center of the combustion chamber is provided on the upstream side of the injection nozzle 21 and the upper housing 11. It is formed to protrude into the combustion chamber 10 from the upper wall 12.
  • the barrier 33 generates a vortex due to turbulence in the airflow at a portion where the injection nozzle 21 is formed in the combustion chamber 10 on the downstream side of the barrier 33, and the injection nozzle 21 As a result, combustible gas is injected. This combustible gas is efficiently stirred with the air by the fine vortex, and as a result, the mixed gas is efficiently generated in a short time.
  • a barrier body 34 as a pool generating means (pool generator) extending from the upper housing 11 is formed to protrude into the combustion chamber 10 from the upper wall 12 of the upper housing 11.
  • the mixed gas immediately after being injected into the combustion chamber 10 and stirred with the air by the barrier body 34 is stored around the ignition device 29, and the mixed gas around the ignition device 29 is ignited.
  • the air-fuel ratio is made easy. As a result, the ignition of the mixed gas in the combustion chamber 10 by the ignition device 29 is reliably performed.
  • FIG. 6 is an exploded view of the annular combustion chamber 10 for convenience of explanation. Based on this figure, the operation of the present invention due to the airflow generated in the combustion chamber 10 by the rotating fan 24 will be described. I do.
  • the rotating fan 24 By the rotating fan 24, a flow of air circulating in the annular combustion chamber 10 is generated in the combustion chamber 10 as shown by an arrow in the figure. A part of the flow of the air is obstructed by the barrier 33 formed upstream of the injection nozzle 21 for injecting the combustible gas into the combustion chamber 10, and the airflow flows downstream of the barrier 33. Turbulence is generated, and multiple fine eddies are generated.
  • the combustible gas is injected from the injection nozzle 21 into a vortex downstream of the barrier 33 in the combustion chamber 10.
  • the eddy current of air causes the combustible gas to be efficiently stirred, and as a result, an ignitable gas mixture is rapidly generated.
  • the barrier 34 formed downstream of the ignition device 29 along the flow direction of the air in the combustion chamber 10 causes the barrier nozzle 34 formed into the combustion chamber 10 by the injection nozzle 21 as described above.
  • the flow of the mixed gas immediately after being jetted and swirled with the air is blocked.
  • On the upstream side of the barrier body 34 a mixed gas having a high flammable gas concentration and an air-fuel ratio is stored, and the air-fuel ratio of the mixed gas around the igniter is set to a state where ignition is possible quickly. As a result, the ignition of the mixed gas by the ignition device 29 can be accelerated.
  • the barrier 33 that hinders the flow of the air in the combustion chamber 10 is formed on the upstream side of the injection nozzle 21, so that the barrier 33 A plurality of small eddies are generated downstream.
  • the flammable gas is injected into the vortex through the injection nozzle 21 to quickly generate an ignitable mixed gas in the combustion chamber 10.
  • the barrier body 34 that obstructs the flow of the mixed gas is formed on the downstream side of the ignition device 29, immediately after being injected into the combustion chamber 10 and being stirred with air. Is stored around the igniter 29, and the air-fuel ratio of the mixed gas around the igniter 29 is set to a state where ignition is possible quickly. As a result, it is possible to ignite the mixed gas by operating the trigger 31 in a short time from the start of the supply of the flammable gas into the combustion chamber 10, thereby improving the operation response of the nailing machine and speeding up the operation. Work is realized.
  • Each of the barriers 34 as generators) is formed by a barrier having a surface formed in a direction perpendicular to the flow direction of the air or the mixed gas.
  • the vortex generating means (vortex generator) formed on the upstream side of the injection nozzle 21 may be a barrier if a vortex can be generated around the combustible gas injected into the combustion chamber 10.
  • a structure other than the above may be formed upstream of the injection nozzle 21.
  • the pool generating means (pool generator) formed downstream of the igniter 29 is provided with a partition plate for guiding the flow of the mixed gas instead of the above-described structure of the barrier body 34, which is agitated with the combustible gas.
  • the same effect can also be obtained by forming the mixed gas after being attached to the vicinity of the ignition device 29.
  • the barrier is formed by eddy current.
  • You may comprise so that it may have both functions as a generation means (eddy current generator) and a pool generation means (pool generator).
  • the present invention has been realized by forming a pool generating means on the downstream side of the igniter to make it easier for the mixed gas to be stored near the igniter.

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Abstract

打撃シリンダ4の上方に形成した環状の燃焼室10内に、可燃性ガスを噴出させる噴射ノズル21が燃焼室10内に臨ませて形成され、燃焼室10内に供給された燃焼ガスと空気とを燃焼室内で混合させる回転ファン24が設けられる。前記回転ファン24によって燃焼室10内に生成される気流の前記噴射ノズル21の上流側に、渦流発生器33が形成される。該渦流発生手段33によって燃焼室10内の噴射ノズル21の近くで渦流が発生し、このため、燃焼ガスと空気との混合が促進される。

Description

ガス燃焼式衝撃工具 技術分野
本発明は、 打撃シリンダの上方に形成した燃焼室内で可燃性ガスと空気 とを混合させて混合ガスを生成し、 この混合ガスを燃焼室内で燃焼させることに よって生成される燃焼ガスの圧力で打擊シリンダ内に収容された打撃ビストンを 明
駆動させて、 該打撃ビス トンに一体に結合されたドライバによって釘打ち等の作 田
業を行うガス燃焼式衝撃工具に関する。 背景技術
ガス燃焼式衝撃工具の一例として、 密閉された燃焼室内へ可燃性ガスを 注入して燃焼室内で可燃性ガスと空気との混合ガスを生成し、 この混合ガスを燃 焼室内で燃焼させることによつて燃焼室内に高圧の燃焼ガスを発生させ、 この高 圧の燃焼ガスを打擊シリンダ内に収容されている打擊ピストンに作用させて打撃 ビストンを打撃シリンダ内で衝撃的に駆動させ、 この打擊ピストンの下面側に結 合されているドライバによって釘を鋼板やコンクリートへ打ち込むようにした燃 焼ガス駆動釘打機が知られている。 このような燃焼ガス駆動釘打機では可燃性ガ スを充填したガスボンベ等の容器を工具内に装着するとともに、 可燃性ガスに着 火するための電力源であるバッテリ一を工具に装着することによって携帯が可能 な工具として形成されている。 このため、 電力や圧縮空気等の動力供給源に拘束 されることなく釘やピンの打ち込み作業を行うことが可能にされている。
上記燃焼ガス駆動釘打機では、 打撃ビストンを摺動自在に収容した打撃 シリンダがハウジング内に配置されている。 前記打撃ビストンの下面側には釘を 打撃するためのドライバが結合される。 該ドライバが前記ハゥジングの下部に結 合されているノーズ部に形成された射出口内に収容されて案内されている。 前記 打撃ビストンが打撃シリンダ内で駆動されることによって打擊ピストンに結合さ れたドライバがこの射出口内を衝擊的に駆動される。 このため、 ノーズ部の射出 口内に供給された釘は、 射出ロカゝらノーズ部の先端に配置された被打込材へ向け て打ち出される。
打擊シリンダの上部には環状の燃焼室が形成されている。 この燃焼室は 、 燃焼室の周壁を形成している環状のスリーブと、 上部ハウジングによって形成 された上壁と、 前記打擊ピストンの上端面によって画成されている。 この燃焼室 内で生成される燃焼ガスが打擊ピストンに作用して、 打擊ピストンは打擊シリン ダ内で駆動される。 該燃焼室内には、 カートリッジ等のガス容器に充填されてい る可燃性ガスを燃焼室内へ噴射させるための噴射ノズルが臨ませて形成されてい る。 さらに、 燃焼室内に噴射された可燃性ガスを燃焼室内の空気と混合させて所 定の空燃比の混合ガスを生成させるための回転ファンが形成されている。 回転フ ァンは電動モータによって回転され、 燃焼室内へ噴射された可燃性ガスと燃焼室 内に予め存在している空気とを撹拌して、 燃焼室内に混合ガスを生成する。
さらに、 燃焼室内には、 燃焼室内で生成された混合ガスに点火して混合 ガスを燃焼室内で爆宪的に燃焼させるための点火装置が形成されている。 点火装 置は通常高電圧を放電させることによって火花を発生させる点火プラグ等によつ て形成されている。 作業者がハゥジングの後方に向けて一体に形成されているグ リップ部の基部に形成されているトリガを操作することによって、 点火装置は作 動されて燃焼室内に火花を発生させる。 これによつて燃焼室内の混合ガスが着火 され、 釘打機が駆動される。 (特公平 0 3— 0 2 5 3 0 7 参照。 )
上記のように、 従来のガス燃焼式衝撃工具では、 電動モータによって回 転されるファンによつて燃焼室内に大きな空気の流れが発生され、 この空気流の 中に可燃性ガスが噴射ノズルを介して噴射され、 可燃性ガスと燃焼室内の空気と が燃焼室内の全域で撹拌されて混合ガスが生成される。 このため、 燃焼室内での 可燃性ガスと空気との混合が効率的に行われ難く、 燃焼室内全域の混合ガスの空 燃比が点火装置の火花によって着火可能な状態になるまでに時間がかかってしま う。 結果として、 可燃性ガスを燃焼室内へ供給して混合ガスの生成を開始した直 後にトリガを操作して点火装置によって火花を発生させた時に、 燃焼が行われな いことが発生していた。 このように、 混合ガスの生成に時間がかかると釘打機の 操作レスポンスが悪く、 作業性が損なわれてしまうという問題が発生していた。 発明の開示
本発明は、 燃焼室内へ噴射された可燃性ガスと燃焼室内の空気との撹拌 が効率よく行えて、 燃焼室内での混合ガスへの着火が確実に行えるガス燃焼式衝 撃工具を提供することを課題とする。
上記課題を達成するため、 本願発明のガス燃焼式衝撃工具は、 打擊ピス トンを収容した打擊シリンダの上方に環状の燃焼室を形成するとともに、 該燃焼 室内へ可燃性ガスを供給して燃焼室内で空気と燃焼ガスの混合ガスを生成して、 燃焼室内で前記混合ガスに点火して燃焼させることによって生成される燃焼ガス 圧力で前記打撃ビストンに作用させて駆動させるようにしたガス燃焼式衝撃工具 において、 可燃性ガスを燃焼室内に噴出させる噴射ノズルを燃焼室内に臨ませて 形成し、 燃焼室内に供給された可燃性ガスと空気とを燃焼室内で混合させる回転 ファンを設けるとともに、 前記回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の 前記嘖射ノズルの上流側に渦流発生手段を形成し、 該渦流発生手段によつて燃焼 室内の噴射ノズルの近くで渦流を発生させて、 可燃性ガスと空気との混合を促進 させるようにしたことを特徴とする。
また、 打撃ビス トンを収容した打撃シリンダの上方に環状の燃焼室を形 成するとともに、 該燃焼室内へ可燃性ガスを供給して燃焼室内で空気と燃焼ガス の混合ガスを生成して、 燃焼室内で前記混合ガスに点火して燃焼させることによ つて生成される燃焼ガス圧力を前記打撃ビス トンに作用させて駆動させるように したガス燃焼式衝撃工具において、 前記燃焼室内に供給された可燃性ガスと空気 とを燃焼室内で混合させる回転ファンを設けるとともに、 燃焼室内で生成された 混合ガスに点火する点火装置を燃焼室内に形成し、 前記回転フアンによつて燃焼 室内に生成される気流の点火装置の下流側に溜まり発生手段を形成し、 該溜まり 発生手段によって回転ファンにより生成された混合ガスを点火装置の近くに溜ま りやすくさせたことを特徴とする。 また、 打撃ビストンを収容した打撃シリンダの上方に環状の燃焼室を形 成するとともに、 該燃焼室内へ可燃性ガスを供給して燃焼室内で空気と燃焼ガス の混合ガスを生成して、 燃焼室内で前記混合ガスに点火して燃焼させることによ つて生成される燃焼ガス圧力を前記打撃ビストンに作用させて駆動させるように したガス燃焼式衝撃工具において、 前記燃焼室内に可燃性ガスを噴出させる噴射 ノズルと燃焼室内で生成された混合ガスに点火する点火装置とを各々燃焼室内に 臨ませて形成するとともに、 燃焼室内に供給された可燃性ガスと空気とを燃焼室 內で混合させる回転ファンを設け、 前記回転フアンによつて燃焼室内に生成され る気流の前記嘖射ノズルの上流側に渦流発生手段を形成し該渦流発生手段によつ て燃焼室内の噴射ノズルの近くで渦流を発生させて、 燃焼ガスと空気との混合を 促進させるようにし、 前記回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の点火 装置の下流側に溜まり発生手段を形成し、 該溜まり発生手段によって回転ファン によって生成された混合ガスを点火装置の近くに溜まりやすくさせたことを特徴 とする。
また、 前記噴射ノズルの上流側に設けられた渦流発生手段と点火装置の 下流側に設けられた溜まり発生手段とを、 燃焼室内に形成された共通の渦流 ·溜 まり発生手段によって構成してもよい。 回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の前記噴射ノズルの上流 側に渦流発生手段を形成し、 渦流発生手段によって燃焼室内の噴射ノズルの近く で渦流を発生させて、 この渦流によつて燃焼室内に噴射された燃焼ガスと空気と の撹拌を促進させるようにしているので、 燃焼室内での可燃ガスと空気との撹拌 が効率よく行え、 燃焼室内での所定空燃比の混合ガスの生成が素早く行え、 混合 ガスの点火可能なタイミングを早めることが可能となる。
また、 回転ファンによって燃焼室内に生成される混合ガスの流れに沿つ た点火装置の下流側に溜まり発生手段を形成し、 該溜まり発生手段によって回転 ファンによって生成された混合ガスを点火装置の近くに溜まりやすくさせている ので、 点火装置の周辺の混合ガスの空燃比を早く着火可能な空燃比の状態にさせ て混合ガスへの点火が早くできるようにしているので、 燃焼室内への可燃性ガス の供給開始から短時間でトリガ操作による混合ガスに着火させることが可能とな る。
また、 噴射ノズルの上流側に渦流発生手段を形成し、 渦流発生手段によ つて燃焼室内の噴射ノズルの近くで渦流を発生させて、 この渦流によって燃焼室 内に噴射された可燃性ガスと空気との撹拌を促進させるとともに、 点火装置の下 流側に溜まり発生手段を形成し、 該溜まり発生手段によって回転ファンによって 生成された混合ガスを点火装置の近くに溜まりやすくさせているので、 燃焼室内 での可燃ガスと空気との撹拌が効率よく行えるとともに、 点火装置の周辺の混合 ガスの空燃比が早く着火可能となり混合ガスへの点火が更に早くできるようにな る。
更に、 噴射ノズルの上流側に設けられた渦流発生手段と点火装置の下流 側に設けられた溜まり発生手段とが燃焼室内に形成された共通の渦流 ·溜まり発 生手段によって形成されているので、 構造が簡単となりコストの低減が可能とな る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明のガス燃焼式衝擊工具の実施例にかかる燃焼ガス駆動釘 打機の縦断側面図。
図 2は、 図 1における Π— Π線での断面図。
図 3は、 図 1の燃焼ガス駆動釘打機の要部を拡大した縦断側面図。 図 4は、 図 3における IV— IV線での断面図。
図 5は、 上部ハウジングに形成されている燃焼室の上壁部を示す斜視図 図 6は、 障壁体による作用を説明するための燃焼室の展開図。 なお、 図中の符号、 1は 燃焼ガス駆動釘打機 (ガス燃焼式衝撃工具) 、 4は 打撃シリンダ、 5は 打撃ピストン、 1 0は 燃焼室、 1 1は 上部ハ ウジング、 1 2は 上壁、 1 3は 可動スリーブ、 2 1は 噴射ノズル、 2 4は 回転ファン、 2 9は 点火装置、 3 3は 障壁体 (渦流発生器) 、 および、 3 4は 障壁体 (溜まり発生器) 、 を示す。 発明を実施するための最良の形態
図 1は本発明にかかるガス燃焼式衝擊工具の一実施例を示す燃焼ガス駆 動釘打機を示す。 図 1に示すように、 燃焼ガス駆動釘打機 1においては、 後方に 向けてグリップ部 3がー体に形成されているハウジング 2内に打撃シリンダ 4が 収容されている。 この打撃シリンダ 4内には、 釘を打撃するドライバ 6を下面側 に結合した打撃ビストン 5が摺動可能に収容されている。 前記ハウジング 2の下 部には、 釘を被打込材へ向けて打込み案内する射出口 8を形成しているノーズ部 7が取り付けられている。 前記打撃ピストン 5に結合されたドライバ 6が、 この ノーズ部 7の射出口 8内に摺動可能に収容されて案内されている。 このノーズ部 7の後方側には、 多数の釘が装填されたマガジン 9が連設されており、 マガジン 9内の釘がノーズ部 7の射出口 8内へ順次供給される。 射出口 8内へ供給された 釘は、 前記ドライバ 6によって打撃されて、 射出口 8から被打込材へ打ち出され る。
前記打撃シリンダ 4の上方には、 可燃性ガスと空気との混合ガスが生成 されるとともにこの混合ガスを燃焼させるための燃焼室 1 0が形成されている。 燃焼室 1 0は、 打擊ピストン 5の上端面が晒されている打撃シリンダ 4の上端と 上部ハウジング 1 1の内部に形成された上壁 1 2との間に配置されている環状の 可動スリーブ 1 3によって形成されている。 この燃焼室 1 0内で可燃性ガスと空 気との混合ガスを生成して燃焼させることによって生じる燃焼ガスの圧力を、 前 記打擊ピストン 5に作用させて、 打擊ピストン 5を打擊シリンダ 4内の下死点位 置に配置されているパンパ 1 4まで駆動させる。
燃焼室 1 0を形成している可動スリーブ 1 3は、 打撃ビストン 5の作動 方向に沿って摺動可能に配置されている。 釘打機 1が起動される以前には、 可動 スリーブ 1 3は下方位置に配置されており、 燃焼室 1 0内を上部ハウジング 1 1 に形成された通気口 1 5および打擊シリンダ 4の外周面とハウジング 2の内周面 との間に形成された通路 1 6を介して大気と連通させている。 また、 釘打機を起 動させる際には、 可動スリーブ 1 3は上方位置へ作動され、 可動スリーブ 1 3の 上端部が上壁に配置された Oリング 1 7と密着されるとともに可動スリーブ 1 3 の下端部が打擊シリンダ 4の外周に配置された Oリング 1 8と密着され、 このた め、 燃焼室 1 0内は大気と遮断される。
図 2に示すように、 可動スリーブ 1 3の下端は、 ハウジング 2の内周面 と打撃シリンダ 4の外周面との間に形成されている空間に配置されているリンク 部材 1 9に連結されている。 このリンク部材 1 9が上方へ作動されると、 前記可 動スリープ 1 3が上方へ作動されて、 燃焼室 1 0内が通気口 1 5及び通路 1 6と 遮断される。 前記リンク部材 1 9の下端部 1 9 aは、 打撃シリンダ 4の下部で前 記ノーズ部 7の上方に配置されている。 このリンク部材 1 9の下端部 1 9 aは、 前記ノーズ部 7の射出口 8の先端方向に突出させて配置されているコンタクト部 材 2 0の上端部 2 0 aと連結されている。 このため、 釘打機 1のノーズ部 7を被 打込材に押し当てる操作によって、 コンタクト部材 2 0が操作されて、 前記リン ク部材 1 9を介して可動スリーブ 1 3が上方へ作動され、 燃焼室 1 0内は大気と 遮断される。
前記燃焼室 1 0の上壁 1 2を形成している上部ハウジング 1 1には、 可 燃性ガスを燃焼室 1 0内に噴射するように先端部が燃焼室内に臨まされた噴射ノ ズル 2 1が形成されている。 該噴射ノズル 2 1に連結されたガス供給路 2 2が可 燃性ガスが装填されたガスボンベのようなガス容器 2 3に接続されている。 釘打 機 1を起動させるためにノーズ部 7を被打込材に押し当てることによって、 可動 スリーブ 1 3を上方へ作動させて燃焼室 1 0内を大気と遮断させた後に、 前記ガ ス容器 2 3からガス供給路 2 2を介して燃焼室 1 0内へ一定量の可燃性ガスが供 給される。
また、 前記上部ハウジング 1 1には、 燃焼室 1 0内に噴射された可燃性 ガスを燃焼室 1 0内の空気と撹拌させて燃焼室 1 0内で所定の空燃比の混合ガス を生成するための回転ファン 2 4が形成されている。 回転ファン 2 4は、 上部ハ ウジング 1 1に形成された凹部内に収容された電動モータ 2 5によって燃焼室 1 Qの周壁に沿って回転される放射状に配置された羽 2 6を有している。 この回転 ファン 2 4によって燃焼室 1 0内の空気が燃焼室 1 0の環状の周壁に沿って動か され、 燃焼室 1 0内に周方向の空気の流れが生成される。 この回転ファン 2 4は 、 前記可動スリーブ 1 3が上方へ作動される動きに伴って作動されるスィッチ 2 7により、 グリップ部 3の内部に配置された制御基板 2 8により駆動制御される 更に、 上部ハウジング 1 1には、 燃焼室 1 0内で生成された混合ガスを 着火させて燃焼させるための点火装置 2 9が、 形成されている。 点火装置 2 9は 、 ダリップ部 3の後端部に装着されているバッテリー 3 0の電圧を高電圧に昇圧 させてこの高電圧を放電させることによって、 火花を発生させるようにした一般 的な点火プラグによって構成されている。 混合ガスが生成された燃焼室 1 0内で 火花を発生させることによって、 混合ガスが着火して燃焼され、 高圧の燃焼ガス が燃焼室 1 0内で生成される。 この点火装置 2 9は、 グリップ 3の基部に形成さ れているトリガ 3 1の操作により作動されるスィッチ 3 2に基づいて、 前記制御 基板 2 8を介して駆動される。
図 3〜図 5に示すように、 燃焼室 1 0を形成している上部ハウジング 1 1の上壁 1 2には、 回転ファン 2 4によって燃焼室 1 0内に生成される周方向の 空気の流れを阻止するように、 燃焼室の中心から外側半径方向に延びた渦流発生 手段 (渦流発生器) としての障壁体 3 3が、 前記噴射ノズル 2 1の上流側に、 上 部ハウジング 1 1の上壁 1 2から燃焼室 1 0内に突出して形成されている。 この 障壁体 3 3によって、 障壁体 3 3の下流側の燃焼室 1 0内の噴射ノズル 2 1が形 成されている部分に、 気流の乱れによる渦流が発生され、 この部分へ噴射ノズル 2 1によって、 可燃性ガスが噴射される。 この可燃性ガスは、 細かい渦流によつ て効率よく空気と撹拌されて、 この結果、 混合ガスの生成が効率よく短時間で行 われる。
更に、 上部ハウジング 1 1の上壁 1 2には、 燃焼室 1 0内で回転ファン 2 4によって生成される周方向の気流に沿った点火装置 2 9の下流側に、 燃焼室 1 0内での混合ガスの流れを阻止するように燃焼室 1 0の中心から外側半径方向 へ延びた溜まり発生手段 (溜まり発生器) としての障壁体 3 4が、 上部ハウジン グ 1 1の上壁 1 2面から燃焼室 1 0内に突出させて形成されている。 この障壁体 3 4によって、 燃焼室 1 0内に噴射されて空気と撹拌された直後の混合ガスは点 火装置 2 9の周辺に溜められ、 点火装置 2 9の周辺での混合ガスは点火させやす い空燃比にされる。 この結果、 点火装置 2 9による燃焼室 1 0内の混合ガスへの 点火が確実に行われる。
図 6は、 説明の便宜上環状の燃焼室 1 0を展開して示したものであり、 この図に基づいて回転ファン 2 4によって燃焼室 1 0内に生成される気流による 本発明の作用を説明する。 回転ファン 2 4によって、 燃焼室 1 0内には図中の矢 印で示すように環状の燃焼室 1 0内を巡回する空気の流れが生成される。 可燃性 ガスを燃焼室 1 0内へ噴射させる噴射ノズル 2 1の上流側に形成された障壁体 3 3によって、 上記空気の流れの一部が邪魔されて、 障壁体 3 3の下流側に気流の 乱れが発生して、 細かい複数の渦流を発生する。 可燃性ガスは、 噴射ノズル 2 1 から燃焼室 1 0内の上記障壁体 3 3の下流側の渦流中に噴射される。 この空気の 渦流によって、 可燃性ガスは効率よく撹拌されて、 結果として、 着火可能な混合 ガスの生成が素早く行われる。
また、 燃焼室 1 0内の空気の流れ方向に沿って点火装置 2 9の下流側に 形成された障壁体 3 4によって、 前述のように嘖射ノズル 2 1によつて燃焼室 1 0内へ噴射されて渦流によって空気と撹拌された直後の混合ガスの流れが阻止さ れる。 障壁体 3 4の上流側には、 可燃性ガス濃度の高い空燃比の混合ガスが溜め られ、 点火装置周辺の混合ガスの空燃比は、 早く着火可能な状態にされる。 この 結果、 点火装置 2 9による混合ガスへの点火が早くできる。
上記のように本発明の実施例によれば、 燃焼室 1 0内の空気の流れを邪 魔する障壁体 3 3が、 噴射ノズル 2 1の上流側に形成されるため、 障壁体 3 3の 下流側に細かい複数の渦流が発生する。 この渦流中に噴射ノズル 2 1を介して可 燃性ガスが噴射されることによって、 燃焼室 1 0内での着火可能な混合ガスの生 成が素早く行われる。 また、 混合ガスの流れを邪魔する障壁体 3 4が点火装置 2 9の下流側に形成されるため、 燃焼室 1 0内へ噴射されて空気と撹拌された直後 の混合ガスが点火装置 2 9の周辺に溜められ、 このため、 点火装置 2 9の周辺の 混合ガスの空燃比は、 早く着火可能な状態にされる。 この結果、 燃焼室 1 0内へ の可燃性ガスの供給開始から短時間で、 トリガ 3 1操作による混合ガスへの着火 が可能となり、 このため、 釘打機の操作レスポンスが改善され、 迅速な作業が実 現する。
なお、 上記実施例では、 噴射ノズル 2 1の上流側に形成した渦流発生手 段 (渦流発生器) としての障壁体 3 3と、 点火装置 2 9の下流側に形成した溜ま り発生手段 (溜まり発生器) としての障壁体 3 4とを、 何れも空気や混合ガスの 流れの方向と直交する方向の面を形成した障壁体によって形成している。 しかし ながら、 噴射ノズル 2 1の上流側に形成する渦流発生手段 (渦流発生器) として は、 燃焼室 1 0内に噴射される可燃性ガスの周囲に渦流を発生させることができ れば障壁体以外の構造 (例えば、 穴や、 柱状体や、 混合ガスの流れを変えるため のエアー吹き出しノズル等) を噴射ノズル 2 1の上流に形成することによつても 実施することが可能である。 更に、 点火装置 2 9の下流側に形成する溜まり発生 手段 (溜まり発生器) は、 前述の障壁体 3 4の構造に代えて、 混合ガスの流れを 誘導する仕切り板を、 可燃性ガスと撹拌された着後の混合ガスを点火装置 2 9の 周辺へ誘導させるように形成することによつても、 同一の効果が得られる。
また、 障壁体を、 回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の、 点 火装置の下流側であって、 かつ、 噴射ノズルの上流側である位置に形成すること によって、 この障壁体を、 渦流発生手段 (渦流発生器) および溜まり発生手段 ( 溜まり発生器) としての双方の機能を有するように構成してもよい。 産業上の利用可能性
燃焼室内での可燃性ガスと空気とを撹拌して所定の空燃比の混合ガスを 効率よく生成させて、 点火装置による混合ガスへの着火が早くできるようにする という目的を、 回転ファンによって燃焼室内に気流を発生させ、 噴射ノズルの上 流側に渦流発生手段を形成して渦流発生手段の下流側に生起される渦流によって 燃焼室内に噴射される可燃性ガスと燃焼室内の空気との撹拌を行わせることによ
0 つて実現した。 また、 混合ガスを点火装置の近傍に溜まりやすくするための溜ま り発生手段を点火装置の下流側に形成することによつて実現した。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 燃焼室と、
打撃シリンダと、
前記打擊シリンダ内に収容され、 前記燃焼室の内部で可燃性ガスと空気 とからなる混合ガスが燃焼する際の燃焼ガス圧力の作用により駆動される、 打撃 ピス トンと、
前記燃焼室内に臨んで形成され、 前記燃焼室内に可燃性ガスを噴出する 、 噴射ノズルと、
前記燃焼室内に供給された可燃性ガスと空気とを前記燃焼室内で混合す る、 回転ファンと、
前記燃焼室内に配置され、 前記燃焼室内の混合ガスに点火する、 点火装 置と、
前記回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の前記噴射ノズルの 上流側に形成され、 燃焼室内の噴射ノズルの近くで渦流を発生させて可燃性ガス と空気との混合を促進させるための、 渦流発生器と、
を具備する、 ガス燃焼式衝撃工具。
2. 前記渦流発生器は、 前記燃焼室内に突出して形成された障壁体を、 有す る、 請求項 1に記載の燃焼式衝撃工具。
3. 更に、 前記回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の前記点火装 置の下流側に形成され、 前記回転ファンによって混合された混合ガスが点火装置 の近くに溜まりやすくするための、 溜まり発生器、
を具備する、 請求項 1のガス燃焼式衝撃工具。
4. 前記溜まり発生器は、 前記燃焼室内に突出して形成された障壁体を、 有 する、 請求項 3に記載の燃焼式衝撃工具。
5. 前記渦流発生器と、 前記溜まり発生器とが、 共通の部材により構成され ている、 請求項 3のガス燃焼式衝撃工具。
6. 燃焼室と、
打擊シリンダと、
前記打撃シリンダ内に収容され、 前記燃焼室の内部で可燃性ガスと空気 とからなる混合ガスが燃焼する際の燃焼ガス圧力の作用により駆動される、 打撃 ピス トンと、
前記燃焼室内に臨んで形成され、 前記燃焼室内に可燃性ガスを噴出する
、 噴射ノズルと、
前記燃焼室内に供給された可燃性ガスと空気とを前記燃焼室内で混合す る、 回転ファンと、
前記燃焼室内に配置され、 前記燃焼室内の混合ガスに点火する、 点火装 置と、
前記回転フアンによつて燃焼室内に生成される気流の前記点火装置の下 流側に形成され、 前記回転ファンによって混合された混合ガスが点火装置の近く に溜まりやすくするための、 溜まり発生器と、
を具備する、 ガス燃焼式衝撃工具
7. 前記溜まり発生器は、 前記燃焼室内に突出して形成された障壁体を、 有 する、 請求項 6に記載の燃焼式衝撃工具。
8. 更に、 前記回転ファンによって燃焼室内に生成される気流の前記噴射ノ ズルの上流側に形成され、 燃焼室内の噴射ノズルの近くで渦流を発生させて可燃 性ガスと空気との混合を促進させるための、 渦流発生器、
を具備する、 請求項 6のガス燃焼式衝撃工具。
9. 前記渦流発生器は、 前記燃焼室内に突出して形成された障壁体を、 有す る、 請求項 8に記載の燃焼式衝撃工具。
10. 前記渦流発生器と、 前記溜まり発生器とが、 共通の部材により構成され ている、 請求項 8のガス燃焼式衝撃工具。
4
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