JP2010076060A - 燃焼式釘打機 - Google Patents

Abstract

【課題】釘を打込んだ後の、ピストンの戻りを助長し、ピストンを確実に上死点へ復帰させる。
【解決手段】
ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダ内に上下動可能に支持されたピストンと、該シリンダ上方に設けられた燃焼室と、該シリンダの側面に設けられた排気口と、を備えた燃焼式釘打機において、該シリンダの側面に燃焼ガス流入口と、該排気口と該燃焼ガス流入口を連通する通路を設けた。
【選択図】 図３

Description

本発明は燃焼式釘打機に関する。

従来の燃焼式釘打機について説明する。図４、図５において、釘打機１はガスを燃料として釘を打込む燃焼式の釘打機であり、外郭としてのハウジング２を有する。ハウジング２内部の下方にはシリンダ７が固定されている。シリンダ７下方の側面には排気口１６が設けてある。また、シリンダ７は、ドライバブレード９と一体となったピストン８を上下動可能に収納し、さらにその上部には燃焼室２０を形成している。ハウジング２下方にはプッシュレバ６が設けられており、プッシュレバ６を被打込み材に押付けることで、ハウジング２に内蔵されたガスボンベ１２から、燃料ガスが燃焼室２０へ供給される。また、プッシュレバ６を被打込み材に所定位置まで押付けることで、図示せぬセンサが検知しモータ１０が駆動し、ファン１１が回転する。これにより、燃焼室２０内の空気と燃料ガスが混合される。トリガ２１を引くことにより、燃焼室２０内にスパークを発生させ、燃焼室２０内の混合気体が燃焼爆発してピストン８を下方向に駆動する。そして、ピストン８と一体となったドライバブレード９が釘を打込む。

上述の従来の燃焼式釘打機において、釘打込み後、シリンダ内壁の熱伝導による燃焼ガス冷却時に、ピストン上側の圧力が外気に対して負圧となり、ピストン下側の大気圧によりピストンが初期の位置に戻される。しかし、釘打込み後にプッシュレバをすぐに被打込み材から離してしまうと、大気から燃焼室内へ流入する空気のために、ピストン上側の圧力が十分に下がらず、ピストンを初期位置に戻すことができないことがあった。

上記課題を解決するために、ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダ内に上下動可能に支持されたピストンと、該シリンダ上方に設けられた燃焼室と、該シリンダの側面に設けられた排気口と、を備えた燃焼式釘打機において、該シリンダの側面に燃焼ガス流入口と、該排気口と該燃焼ガス流入口を連通する通路と、を設けた。

本発明によれば、シリンダ側面に設けられた排気口に、ピストン上側からピストン下側へと繋がっている通路を設けたことで、ピストンが初期位置に復帰する際、排気口から排出された燃焼ガスがピストン下側に送られる。これにより、ピストン下側に流入した燃焼ガスが、ピストンが初期位置に復帰するのを助長し、確実にピストンを初期位置に戻すことができる。

本発明に係る釘打機について図１〜図３を用いて説明する。

釘打機１はガスを燃料として釘を打込む燃焼式の釘打機であり、外郭としてのハウジング２を有する。釘打機１は主にハウジング２、ヘッド４、ハンドル３、マガジン１３、シリンダ７、ガスボンベ収納部１２ａ、射出部１４で構成される。

ヘッド４はハウジング２内の上部に設けられている。ヘッド４はモータ１０、点火プラグを支持し、モータ１０の回転軸にはファン１１が取り付けられている。また、ヘッド４内には、ガスボンベノズル１２ｂと燃焼室２０を結ぶ、燃料ガス通路２４が形成されている。ヘッド４上部を覆うよう、ヘッドカバー２７が設けられている。ヘッドカバー２７はハウジング２の上端部を形成する。ヘッド４には、ヘッドシール部４ａが設けてあり、後述の燃焼室枠５とシールする構造である。また、ハウジング２の側部には、ガスボンベ収納部１２ａが設けられている。

ガスボンベ収納部１２ａ内には燃料ガスを蓄えガスボンベノズル１２ｂを備えたガスボンベ１２が収納される。ガスボンベノズル１２ｂはヘッド４の燃料ガス通路２４に選択的に導通可能に設けられる。釘打機１の下端に位置するプッシュレバ６を打込材に押し付けると、プッシュレバ６の押上げ力を受けたカムがガスボンベ１２を押すことになる。すると、ガスボンベ１２がハウジング２側に傾き、この傾きによりガスボンベノズル１２ｂが押される。これによりガスボンベ１２からガスボンベノズル１２ｂを介して燃料ガスが燃料ガス通路２４を介して燃焼室２０内に噴射される。また、ガスボンベ収納部１２ａからハンドル３が延びている。

ハンドル３にはトリガ２１が作業者の指で操作可能に取付けられ、ハンドル３内には点火プラグに接続されたスパークスイッチ２２が設けられている。ハンドル３の自由端部側には、着脱可能な電池２３が装着されており、電池２３は配線を介して、スパークスイッチ２２やモータ１０に接続されている。

また、ハウジング２の下端には、ドライバブレード９の動力を釘に伝達するためにドライバブレード９を通過可能とさせる通路を形成する射出部１４と、ドライバブレード９により打撃される釘が装填されると共に射出部１４の通路に釘を供給するマガジン１３が設けられている。

マガジン１３は、一端側が射出部１４に接続されるとともに他端側がハンドル３に接続されており、ハンドル３とマガジン１３は連結部材で固定され強固な構成となっている。マガジン１３には釘を射出部１４側に付勢する給送部材が設けられている。この給送部材が釘を射出部１４側に付勢することにより、釘を常に射出部１４に供給するように構成されている。

ハウジング２内の下部には、シリンダ７が固定されている。シリンダ７の上端側外周面には、シリンダシール部７ａが形成されている。シリンダ７内にはピストン８が上下動可能に設けられている。そして、ピストン８からハウジング２の下端側に向かって釘を被打込材に打ち込むためのドライバブレード９が延出している。

また、シリンダ７の下端付近の側面には、釘を打込んだ後に発生する燃焼ガスを外部へ排出するための排気口１６が設けられている。排気口１６には、シリンダ７から外部への方向のみ燃焼ガスを排出させる逆止バルブ１７が設けられている。逆止バルブ１７はカバー２５に覆われており、このカバー２５とシリンダ７の側面で通路１８を形成している。カバー２５の材質はステンレスであり、プレス加工で成形された部材である。逆止バルブ１７とカバー２５の上側端部には、ねじを通すための穴が設けてある。よって、逆止バルブ１７とカバー２５はシリンダ７にねじ止めされている。シリンダ７の側面には、排気口１６のさらに下方に燃焼ガス流入口２６が設けられている。燃焼ガス流入口２６は、ピストン８の下死点の位置よりも下に位置している。カバー２５のねじ止めされていないほうの端部、すなわち下側端部は、燃焼ガス流入口２６の下側の面と接している。よって、ピストン８が下死点に位置している状態においてピストン８上側は、排気口１６、通路１８、燃焼ガス流入口２６を介してピストン８下側と繋がっている状態となる。

ハウジング２内には、上下方向に移動可能な燃焼室枠５がシリンダ７に案内されて設けられている。燃焼室枠５の移動位置に応じて、その内周面がヘッドシール部４aやシリンダシール部７ａによってシールされる。燃焼室枠５がハウジング２の上方向に移動してヘッド４に当接すると、ヘッド４、燃焼室枠５、ピストン８とにより燃焼室２０が形成される。点火プラグと燃料ガス通路２４の開口端は燃焼室２０に臨んでいる。また、モータ１０の回転軸に固定されたファン１１が、燃焼室２０内にモータ１０によって回転可能に配置される。なお、ファン１１は、ヘッドカバー２７に設けられた図示しない吸気口から燃焼室２０内に空気を取り込み、燃焼ガスと空気を攪拌させ、燃焼ガスを排気し、シリンダ７を冷却する等の機能を備えている。

次に本発明の釘打機の動作について説明する。図１において、プッシュレバ６を被打込み材に押付けていないときは、燃焼室枠５は下死点にある。このとき、燃焼室枠５はヘッドシール部４aやシリンダシール部７ａとシールしておらず、燃焼室枠５内の空間は外気に繋がっている。燃焼室枠５がシリンダシール部７ａを接触しているのは、燃焼室枠５のリブ状に形成された部分である。よって、燃焼室枠５はシリンダシール部７ａとシールしていない状態である。

図２において、プッシュレバ６を被打込材に当接させて押し付けると、プッシュレバ６の動きと連動して燃焼室枠５が上方向に移動し、燃焼室枠５はヘッドシール部４ａ及びシリンダシール部７ａとシールして、燃焼室枠５、ヘッド４、ピストン８によって外気から遮断された燃焼室２０が形成される。また、燃焼室枠５が所定位置まで上昇すると、図示せぬセンサが検知して、モータ１０を駆動させファン１１を回転させる。また、プッシュレバ６を被打込材に押し付けると、ガスボンベ１２がハウジング２側に傾きガスボンベノズル１２ｂが押されることによって、ガスボンベ１２から燃料ガスが燃料ガス通路２４を介して燃焼室２０内に噴射される。これにより、燃焼室２０内は、空気と燃料ガスの混合気体で満たされる。

プッシュレバ６を被打込材に押し付け、燃焼室枠５が上死点にある状態すなわち燃焼室２０が形成された状態でトリガ２１を引き操作すると、スパークスイッチ２２がオンとなり点火プラグからスパークが発生する。点火プラグの先端は燃焼室２０に臨んでいるため燃焼室２０内で混合気体に点火され、混合気体は燃焼爆発してピストン８を下方向に駆動する。よって、ドライバブレード９が射出部１４にある釘を打撃し、釘は被打込材に打ち込まれる。

燃焼室２０内の混合気体が燃焼爆発したことによって体積が膨張し、ピストン８の上側は高温・高圧状態になる。ピストン８が下降し、排気口１６を通過すると、ピストン８上側の燃焼ガスは、逆止バルブを備えた排気口１６、通路１８、燃焼ガス流入口２６を通ってピストン８下側に流入する。その後、ピストン８は下降し、バンパ１９に接触する。

ピストン８上側の燃焼ガスは、燃焼直後は高温だが、その後、シリンダ７内壁の熱伝導によって冷却される。これによりピストン８上側は大気圧よりも低い負圧状態となる。ピストン８上側が負圧状態になることで、逆止バルブ１７が閉じるため、ピストン８上側の燃焼ガスがピストン８下側に流入するのは、わずかな時間である。また、ハウジング２と射出部１４の間には隙間が存在するため、ピストン８下側は、やがて大気圧に戻る。

ピストン８は、ピストン８下側の大気圧と、ピストン８上側が高圧状態から負圧状態になるまでのわずかな時間に、排気口１６、通路１８、燃焼ガス流入口２６を通ってピストン８下側に流入してきた燃焼ガスの力によって押し上げられる。そのため、ピストン８上側が負圧となったときに、ピストン８は確実に上死点に復帰することができる。

その後、トリガ２１をＯＦＦし、本体を持ち上げ、プッシュレバ６を被打込材から離すと、プッシュレバ６と燃焼室枠５が下方へ戻る。燃焼室枠５が下死点へ戻ることにより、燃焼室枠５は、シリンダシール部７ａ、ヘッドシール部４ａとシールしなくなる。よって燃焼室枠５内の空間は、外気と繋がった状態になる。また、ファン１１は釘打込み後も、図示せぬ回路により一定時間回転するよう制御されている。これにより、ヘッドカバー２７に設けられた図示せぬ吸気口から、ヘッドシール部４ａと燃焼室枠５の隙間を通って、燃焼室枠５内の空間に空気が取り込まれる。また、燃焼室枠５内の空間に残った燃焼ガスは、ファン１１の回転により、燃焼室枠５とシリンダシール部７ａとの隙間を通ってハウジング２下方から外気へ排出される。さらに、ファン１１が回転し、空気が燃焼室枠５とシリンダシール部７ａとの隙間を通り、ハウジング２内壁と、シリンダ７外壁とで形成される通路を通って排気されることで、シリンダ７は冷却される。

本発明によれば、釘を打込んだ後の燃焼ガスの一部が排気口１６、カバー２５とシリンダ７の側面で形成する通路１８、燃焼ガス流入口２６を介してピストン８下側に流入する。流入した一部の燃焼ガスは、ピストン上側の負圧と、ピストン下側の大気圧による圧力差によってピストン８が上死点へ復帰するのを助長する。これにより、プッシュレバ６が早く被打込み材から離されたときでもピストン８は確実に上死点に復帰することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、発明の内容を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。例えば、本発明では通路１８を、カバー２５とシリンダ７の外壁で形成したが、排気口１６と燃焼ガス流入口２６をパイプ状のもので繋ぎ通路１８を形成しても同様の効果が得られる。

本発明の釘打機の全体断面図 本発明の釘打機のプッシュレバを押し付けた状態の断面図 本発明の釘打機のプッシュレバを押し付けた状態の断面図 従来の釘打機の全体断面図 従来の釘打機のプッシュレバを押し付けた状態の断面図

符号の説明

１：釘打機 ２：ハウジング ３：ハンドル ４：ヘッド ４ａ：ヘッドシール部５：燃焼室枠 ６：プッシュレバ ７：シリンダ ７ａ：シリンダシール部
８：ピストン ９：ドライバブレード１０：モータ １１：ファン
１２：ガスボンベ １２ａ：ガスボンベ収納部 １２ｂ：ガスボンベノズル
１３：マガジン １４：射出部 １６：排気口 １７：逆止バルブ １８：通路
１９：バンパ ２０：燃焼室 ２１：トリガ ２２：スパークスイッチ
２３：電池 ２４：燃料ガス通路 ２５：カバー ２６：燃焼ガス流入口
２７：ヘッドカバー

Claims (2)

1. ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダ内に上下動可能に支持されたピストンと、該シリンダ上方に設けられた燃焼室と、該シリンダの側面に設けられた排気口と、を備えた燃焼式釘打機において、該シリンダの側面に燃焼ガス流入口と、該排気口と該燃焼ガス流入口を連通する通路と、を設けたことを特徴とする燃焼式釘打機。
2. 該排気口は、該ピストンの下死点よりも上方であって、かつ該燃焼ガス流入口は該ピストンの下死点よりも下方であることを特徴とする請求項１記載の燃焼式釘打機。

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