JP5045367B2

JP5045367B2 - ガス燃焼式打込み工具

Info

Publication number: JP5045367B2
Application number: JP2007270397A
Authority: JP
Inventors: 宏司田中
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: WO2009051196A1; TW200932444A; JP2009095936A

Description

本発明は、工具本体の内部に装着されたガス缶からのガス燃料を燃焼室に供給するガス燃焼式打込み工具の改良に関する。

一般に、ガス燃焼式打込み工具は、ガス缶と燃焼室との間にガス管路を設け、打撃時には、燃焼室を密閉状態としてガス缶内に充填されたガス燃料を一定量だけ噴出させてガス管路から燃焼室内に供給し、空気と混合させて得た混合ガスに点火プラグで着火して爆発的に燃焼させ、その燃焼圧力によって打撃シリンダ内の打撃ピストンを駆動し、打撃ピストンと一体に結合したドライバによって工具本体の下部に設けられたノーズ部からファスナーを打ち出すように構成されている。

ガス缶のガス燃料の噴出口の近傍には一定量のガス燃料を溜める計量室が配置され、計量室の出口には噴射バルブが設けられている。そして、通常はガス缶から噴出されたガスをその計量室に溜めるとともに、噴射バルブによってガス燃料の噴出口を遮断しておく。打撃時にはトリガの作動と連動して噴射バルブによりガス管路を開く（ガス缶に対しては遮断する）ことによって計量室内のガス燃料をガス管路から燃焼室に送るように構成されている。このとき同時に上記噴射バルブはガス缶内のガス燃料が計量室に供給されないように、ガス缶と計量室とを遮断する（特許文献１参照）。

ところで、使用されるガス缶はガス燃料を最後まで噴出させるために２重構造になっており、ガス燃料の入った内側の容器と外側の容器との間に、内側の容器を圧縮するためにガス燃料より圧力の高いプロペラントガスが充填されている。この構造では、プロペラントガスの圧力が作用するのは噴射バルブが閉じている状態までで、燃料噴射時に上述のように噴射バルブが計量室とガス缶内部との間を遮断すると、プロペラントガスの圧力は作用しなくなり、計量室からはガス燃料の気化圧力のみによって燃焼室へ供給される。
特公平１−３４７５３号

しかしながら、低温環境下などで使用したとき、ガス燃料の気化圧力が低下すると、計量室から燃焼室へ流入するための時間がかかる、あるいは計量室に残ってしまう。また、ガス缶と燃焼室との間のガス管路の径が小さいと、ガス燃料が空気に触れる面積が小さいので、気化に時間がかかる。ガス燃料はガス管路内で最先端の空気に触れている部分からのみ気化していくため、ガス管路が細いと空気に触れる面積が小さく、気化に時間がかかるのである。そのため、バルブが開いてから燃焼室内に気化したガスが送られて着火可能になるまでに時間がかかり、作業性が悪化する原因となっていた。

本発明は上記問題点を解消し、燃焼室へのガス燃料の噴射管路が開いてからも、ガス燃料に圧力をかけて燃焼室へのガス燃料を安定して確実に供給することができるとともに、気化時間を短縮し、噴射動作から着火までの時間を短縮することができるガス燃焼式打込み工具を提供することをその課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ガス缶からのガス燃料をガス管路から燃焼室に供給して点火し、この燃焼圧により打撃機構を駆動してファスナーを打出すガス燃焼式打込み工具において、上記ガス管路の燃焼室側の端部には燃料供給バルブを設け、該燃料供給バルブのバルブステムとバルブシリンダとの間に、ガス管路から供給されたガス燃料を一定量だけ充填可能な計量室を形成し、該計量室をバルブステムの移動に連動して上記ガス管路又は燃焼室に選択的に開放可能に設け、ファスナーの打撃時に上記バルブステムを移動させることにより上記計量室を直接燃焼室に開放することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、ガス管路の燃焼室側の端部に設けた燃料供給バルブのバルブステムとバルブシリンダとの間に、ガス管路からのガス燃料を一定量だけ充填可能な計量室を形成し、該計量室をバルブステムの移動に連動して上記ガス管路又は燃焼室に選択的に開放可能に設け、ファスナーの打撃時に上記バルブステムを移動させることにより上記計量室を直接燃焼室に開放する構成であるから、計量室が開くと、計量室内部のガス燃料は直ちに燃焼室に送られるので、作業時の環境に関係なくガス燃料を常に安定して確実に燃焼室に供給することができる。また、ガス管路の径が小さかったり、気化圧力が低かったりしても、気化時間が短縮され、噴射動作から着火までの時間を短縮することができる。

以下に本発明に係るガス燃焼式打込み工具を釘打ち機について説明する。

図１及び図２において符号１はガス燃焼式打ち込み工具（釘打機）の工具本体を示す。この工具本体１にはグリップ１ａとマガジン１ｂとが連接されているとともに、内部には燃焼室２と打撃ピストン・シリンダ機構が設けられている。工具本体１の下方には釘を打ち出すノーズ部３が設けられている。

打撃ピストン・シリンダ機構は、打撃シリンダ４内に打撃ピストン５を摺動自在に収容するとともに、打撃ピストン５の下方にドライバ６を一体的に結合させたものである。

シリンダヘッド部８には点火プラグ１２と回転ファン１３が設けられている。点火プラグ１２は燃焼室２内のガス燃料と空気との混合ガスに点火して燃焼させるためのものであり、また回転ファン１３は、上記ガス燃料と空気とを撹拌混合するためのものであり、可動スリーブ１５の中央に配置されている。１４は回転ファン１３の駆動用モータである。

また、工具本体１には、上記打撃シリンダ４の後方にはガス缶７の収納部１０が形成され、該収納部１０にはガス燃料が充填されたガス缶７が収納保持されている。そして、シリンダヘッド部８にはガス缶７と燃焼室２とを接続するガス燃料のガス管路１１が開口している。上記ガス缶７は、前述のように液化ガス燃料の入った内側の容器と内側容器の内圧よりも２、３気圧高いプロペラントガスが充填された外側の容器との２重構造になっており、プロペラントガスのガス圧により内側の容器を圧迫してガス燃料を噴出させるようにしている。

さらに、打撃シリンダ４の外側上部には燃焼室２を構成する可動スリーブ１５が配置されている。可動スリーブ１５は円筒状に形成され、打撃シリンダ４と上部ハウジング７の内部に形成されたシリンダヘッド部８との間に上下方向に摺動可能に配置されている。そして、図１のように下動したときは可動スリーブ１５の内部に構成された燃焼室２は開放され、図２のように上動したときは、可動スリーブ１５の内部には密閉した燃焼室２が形成されるようになっている。

すなわち、シリンダヘッド部８の周縁は円形状に形成され、上記外周縁には上部Ｏリング１６が設けられている。また、打撃シリンダ４の中間部の外周に膨出形成された環状摺動部１７が形成されている。

可動スリーブ１５は筒状の部材で、打撃シリンダ４よりも大径に形成され、その下端は上記打撃シリンダ４の上部開口端よりも下方に延出されている。可動スリーブ１５の上下部には小径部２０、２１が形成され、上部の小径部２０の上端には一定の間隔をおいて突起部２０ａが形成されている。隣り合う突起部２０ａの間には開口溝が形成されている。また、下部の小径部２１の内周には下部Ｏリング１８が周設されている。

上記可動スリーブ１５の上部小径部２０の内面は、シリンダヘッド部８の端面の上部Ｏリング１６に摺動可能に配置され、また、可動スリーブ１５の下部小径部２１の下部Ｏリング１８は、打撃シリンダ４の環状摺動部１７の外面に摺動可能に配置されている。

上記構成により、可動スリーブ１５が図１のように下動したときは、シリンダヘッド部８の上部Ｏリング１６によるシールは解除され、燃焼室２の上部は開口溝２３を通して外部に開放される。同様に、可動スリーブ１５の下部Ｏリング１８のシールも解除され、燃焼室２の上下部は外部に開放される。これに対し、可動スリーブ１５が図２のように上動したときは、上部Ｏリング１６と下部Ｏリング１８とによって燃焼室２はシールされて密閉状態となる。

なお、可動スリーブ１５は図示しないリンク部材を介してノーズ部３の先端に摺動自在に設けられたコンタクト部材２０に連結している。コンタクト部材２０はノーズ部３の先端から突出するようにバネ付勢されている。したがって、ノーズ部３を被打ち込み材に押し付けると、コンタクト部材２０は押し込まれて上動するので、リンク部材を介して可動スリーブ１５も上動し、図２のように密閉した燃焼室２が構成される。逆に、ノーズ部３を被打ち込み材から離すと、コンタクト部材２０は元の位置に移動するので、可動スリーブ１５も下方に移動し、燃焼室２が開放されるのである。

次に、上記構成の釘打機の作動態様について説明する。まず釘の打ち込みに当たり、ノーズ部３を被打ち込み材に強く押しつけて工具本体１に対して相対的に上動させると、これに連動してコンタクト部材２０とともに可動スリーブ１５が上方に移動し、図２に示されるように、シリンダヘッド部８に設けられた上部Ｏリング１６と打撃シリンダ４の上端外周に設けられた下部Ｏリング１８によって密閉した燃焼室２が形成される。この燃焼室２内にガス管路１１に設けられた後述の燃料供給バルブ２２からガス燃料を噴射し、モータ１４により回転ファン１３を回転させて可燃性ガスと空気とを撹拌混合した後、トリガ２１を引いて点火プラグ１２で点火して爆発的に燃焼させる。これにより、打撃ピストン５が駆動され、ノーズ部３内に供給された釘が打ち出される。

これに対し、打ち込み終了後に、打撃ピストン５が復帰し、さらに上記コンタクト部材２０を被打ち込み材から離反させることにより、図１に示されるように可動スリーブ１５を下方に移動させ、上記上部Ｏリング１６と下部Ｏリング１８によるシールが解除されて燃焼室２が開放され、上部からは新鮮な空気が入り込み、次の打ち込みが準備される。

ところで、上記ガス管路１１の燃焼室側の端部には燃料供給バルブ２２が設けられている。この燃料供給バルブ２２は図３に示されるように、バルブシリンダ２３内にバルブステム２４を上下に摺動可能に設けたもので、バルブステム２４の上部にはバルブシリンダ２３の上部壁２５から上方に出没可能な突軸部２６が形成され、バルブステム２４の下部には３段のＯリング２７、２８、２９が周設されている。バルブシリンダ２３とバルブステム２４との間には、上段の第１のＯリング２７と第２のＯリング２８との間に容積がゼロに近い封鎖部３０が形成され、第２のＯリング２８と第３のＯリング２９との間に所定の容積の計量室３１が形成されている。なお、バルブステム２４は常時はバネ３２によって上方向に移動するように付勢されている。

バルブシリンダ２３の側壁下部にはガス管路１１の端部に接続する貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３はバルブステム２４が常時の上方位置にあるときの計量室３１に開口してガス管路１１からのガス燃料を一定量だけ充填可能となるよう構成されている。バルブステム２４が下方に移動したとき、貫通孔３３は封鎖部３０によって封鎖されが、計量室３１は燃焼室に開放される。このように、計量室３１はバルブステム２４の移動に連動して上記ガス管路１１又は燃焼室２に選択的に開放可能に設けられている。

次に、工具本体には、上記図１、図２に示されるように、中間部を工具本体１に設けられた軸３４を中心に揺動する揺動リンク３５の一端３５ａを、コンタクト部材２０と一体的に上下方向に作動する作動杆３６と、上記リンク３５の他端３５ｂを上記燃料供給バルブ２２のバルブステム２４の突軸部２６とにそれぞれ係合するように構成されている。

上記構成によれば、通常は、バルブステム２４は図３の上方位置にあり、ガス缶７からガス管路１１を経て貫通孔３３から計量室３１内に所定の容積のガスが充填されている。釘の打込みにあたり図２のように工具本体１を被打ち込み材に向けて下方に押し付けることによりコンタクト部材２０とともに作動杆３６が相対的に上方に移動するが、作動杆３６がリンク３５の一端３５ａを上方に突き上げるので、リンク３５が揺動してリンク３５の他端３５ｂが下降して図２及び図４に示されるように、燃料供給バルブ２２のバルブステム２４を下方に移動させるから、計量室３１が下方に移動して燃焼室２に開放される。このとき、貫通孔３３は第１のＯリング２７と第２のＯリング２８との間の封鎖部３０によって閉じられる。これにより、計量室３１内のガス燃料が気化圧力により燃焼室２に供給される。

釘の打込み作業が終了して後部本体を持ち上げて被打ち込み材から離間させると、コンタクト部材２０が下方に移動するから、バルブステム２４の突軸部２６を下方に押し下げた力が解除され、バルブステム２４はバネ３２の力により上方に移動する。これにより、計量室３１は再びガス管路１１に連通し、次の釘打込みが準備される。

このように計量室３１が開くと、計量室３１内部のガス燃料は直ちに燃焼室２に送られるので、作業時の環境に関係なくガス燃料を常に安定して確実に燃焼室２に供給することができる。また、ガス管路１１の径が小さかったり、気化圧力が低かったりしても、気化時間が短縮され、噴射動作から着火までの時間を短縮することができる。

本発明に係る実施形態のガス燃焼式釘打機の要部を示す縦断面図燃焼室が密閉された状態を示す上記ガス燃焼式釘打機の縦断面図燃料供給バルブの断面図上記燃料供給バルブの作動態様説明図

１工具本体
２燃焼室
１１ガス管路
２２燃料供給バルブ
２３バルブシリンダ
２４バルブステム
３１計量室

Claims

ガス缶からのガス燃料をガス管路から燃焼室に供給して点火し、この燃焼圧により打撃機構を駆動してファスナーを打出すガス燃焼式打込み工具において、
上記ガス管路の燃焼室側の端部には燃料供給バルブを設け、該燃料供給バルブのバルブステムとバルブシリンダとの間に、ガス管路から供給されたガス燃料を一定量だけ充填可能な計量室を形成し、該計量室をバルブステムの移動に連動して上記ガス管路又は燃焼室に選択的に開放可能に設け、ファスナーの打撃時に上記バルブステムを移動させることにより上記計量室を直接燃焼室に開放することを特徴とするガス燃焼式打込み工具。