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KR890000721B1 - 선형모터를 갖는 가스동력 사용휴대용공구 및 작동방법 - Google Patents

선형모터를 갖는 가스동력 사용휴대용공구 및 작동방법 Download PDF

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Publication number
KR890000721B1
KR890000721B1 KR8200252A KR820000252A KR890000721B1 KR 890000721 B1 KR890000721 B1 KR 890000721B1 KR 8200252 A KR8200252 A KR 8200252A KR 820000252 A KR820000252 A KR 820000252A KR 890000721 B1 KR890000721 B1 KR 890000721B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combustion chamber
piston
cylinder
housing
fuel
Prior art date
Application number
KR8200252A
Other languages
English (en)
Other versions
KR830008806A (ko
Inventor
니콜라이 밀로반
Original Assignee
제이 · 알 · 웰튼
시그노드 코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이 · 알 · 웰튼, 시그노드 코오포레이션 filed Critical 제이 · 알 · 웰튼
Publication of KR830008806A publication Critical patent/KR830008806A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR890000721B1 publication Critical patent/KR890000721B1/ko

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Abstract

내용 없음.

Description

선형모터를 갖는 가스동력 사용휴대용공구 및 작동방법
제1도는 작동되기 전의 공구의 주요 부분의 비교 위치를 나타내는, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공구의 부분 횡단면도.
제2도는 점화되기 전의 공구의 주요 부분의 위치를 나타내는, 본 발명의 제2실시예에 따른 타정기의 부분 횡단면도.
제3도는 선형 모터의 행정 종결시에 몸통 부분의 하단부에 위치하는 주요 부분을 나타낸, 제2도에 도시한 타정기에 부분 횡단면도.
제4도는 제2도의 실시예의 점화장치를 형성하는 부분의 부분 확대 단면도.
제5도는 제2도의 실시예의 점화 회로를 나타낸 개략적인 선형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 공구 22 : 하우징
24 : 실린더 26 : 피스톤
27 : 작업요소 28 : 스프링
30 : 연소실 40 : 모터
44 : 점화 플러그 46 : 압전장치
50 : 슬리이브 54 : 트리거장치
55 : 트리거 56 : 링크
64 : 밸브 하우징 66 : 플랜지
68 : 로드 70 : 밸브 스템
72, 74 : 밸브 랜드 75 : 연료 조절 밸브
76 : 측정실 77 : 스위치
100 : 타정기 102 : 하우징
104 : 주 실린더 106 : 기부
108 : 몸통 부분 110 : 손잡이 부분
112 : 매거지인 조립체 114 : 연료 탱크
120 : 연소실 122 : 모터
123 : 팬 124 : 주 밸브 장치
130 : 피스톤 132 : 타정구
136 : 실린더 144A, 144B, 144C : 견인 로드
148 : 스프링 150 : 주 견인 로드
152 : 안내조립체 158 : 밀봉장치
164 : 점화 플러그 166 : 통로
172 : 배기 밸브 180 : 당김쇠 장치
182 : 압전 점화 회로 182A, 182B : 크리스탈
184 : 연료 분사장치 194 : 트리거
204 : 밸브 조립체
본 발명은 별도의 시동 장치가 필요하지 않는, 연소 생성물에 의해 작동되고 자체 내장된 선형 모터를 사용하는 휴대용 공구에 관한 것이다. 전단장치, 절단장치, 표시요소, 천공장치 등을 공구에 부착하여 다양한 작업을 수행할 수 있다. 부가해서, 모터는 못이나 리베트 등을 포함하여 돼지고리나 동물의 꼬리표 등과 같은, 메거지인(maga zine)으로부터 모우터 하부로 공급되는 부재들을 타정하는데 사용할 수 있다.
휴대용의 공구는 오랫동안 사용되어 왔으며, 그 중 대표적인 것으로는 못을 박는 타정기를 들 수 있으며, 공기압력, 축전지 전력 또는 다른 폭발성 장치를 부착하는 다른 형태로 사용되어 왔다. 비교적 상당히 큰 힘이 요구될 때는 압축공기가 폭발성 장치가 사용되나, 이러한 공구는 결점을 갖고 있다. 압축공기를 사용하는 경우에는 설치시 초기 투자비가 많이 소요되는 외에도 취급이 곤란하고 불편한 점이 많은 압축기를 사용해야만 된다. 폭발성 장치를 사용하는 경우에는 장치의 운용 경비가 대단히 커지고 재충전하지 않는 한 장시간 사용을 할 수가 없다. 따라서 다용도로 사용할 수 있고 보조 동력원이 필요없이 큰 힘을 낼 수 있는 진정한 휴대용 공구가 필요해졌으며, 이러한 공구는 그 사용범위가 대단히 넓게 될 것이다.
본 발명은 한정된 공간내에서 공기와 연료의 혼합물의 연소로부터 생성된 가스를 동력으로 하여 작동되는 휴대용 공구에 관한 것이다. 가용동력은 선형 모터에 힘을 가하여, 모터에 연결된 장치의 작동을 통하여 타정기를 구동시키고, 전단 장치를 작동시키고, 비교적 큰힘이 요구되는 다른 부착물을 작동시키게 된다.
첨부된 도면에는 선형 모터의 출력이 모터 자체의 이동과는 관계없이 생성되는 선형 모터를 사용하는 2개의 실시예가 설명되었다. 밀봉된 연소실내로 공기 및 연료의 와 와류상 혼합물을 제공하고 이를 점화시켜 모터를 작동시켜 필요한 공구의 작동을 수행하도록 한다. 기동기 혹은 다른 장치는 필요하지 않다.
하나의 실시예로서, 로드가 그에 연결된 피스톤으로 구성된 선형 모터를 갖는 휴대용 공구를 나타내고 있다. 피스톤은 연소실의 하나의 벽을 형성한다. 모터는 하향으로 구동되며 원래의 위치로 탄성 귀환되어 다음 점화를 대기하게 된다. 제2실시예에는 선형 모터를 가공물에 타정하는데 사용하는 상태를 나타내었다. 이들 실시예들은 본 발명의 특수한 2개의 응용예일 뿐이며, 본 발명을 여기에 국한시키려는 것은 아닌데, 이는 본문에 기재된 발명의 개념을 휴대용 공구를 다른 형태로 하여 다른 목적에 사용하는데 이용할 수도 있기 때문이다.
도시된 3개의 공구는 피스톤이 구동과 귀한 행정 사이의 왕복운동을 할 때 피스톤을 안내하는 하우징내에 주 실린더가 위치하는 공통적인 구조로 되어 있다. 피스톤은 구동부재를 반송하는데, 이에는 전단, 절단, 펀칭 등을 수행하기에 적절한 부착물이 연결되거나 또는 가공물내로 체결기를 타정하는 타정구를 구동시키는데 사용될 수도 있다.
연소실은 하우징의 내측면, 피스톤, 및 대기와 연소실 사이의 공기의 흐름을 조절하는 밸브 장치에 의해 주 실린더의 상부단에 인접하여 하우징내에 형성된다. 연소실 내에 팬이 장설되는데, 이는 공구를 파지하거나 또는 팬에 연결된 스위치를 작동시키면 기동되어 공구의 효율을 중진시키도록 연소실내에 와류를 형성한다. 공구가 물려있거나 혹은 팬에 접속된 스위치가 작동할 때 팬이 시동된다. 일실시예에서, 주 밸브 장치는 트러거(trigger)의 작동으로 조절되고, 다른 실시예에서는 트리거가 있더라도 주 밸브 장치가 바닥의 트립(trip) 장치와 계합되어야만 조절된다. 바닥의 트립 장치는 최소한 일실시예에서 공구가 가공물에 계합되지 않는 한 공구가 점화되지 못하도록 한다. 이는 타정기의 안전 특성이나, 공구의 형태와 사용목적에 따라서는 반드시 필요한 것은 아니다.
설명된 타정기의 실시예는 본 발명의 발명자에 의해 같이 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 출원서에 상세히 기재되어 있다. 상기 출원에 기재한 실시예들은 본 출원에서 일반적으로 상세하게 설명하였지만, 양 타정기에 대한 상세한 사항에 필요한 경우에는 상기 출원의 내용을 본문에서도 참조로 한다.
다시 공구의 작동 상태를 참조하여 보면, 트리거를 작동시켜 측정된 양의 연료를 연소실이 밀봉된 후에 연소실내로 유입시키고, 다음에 연소실내의 공기와 연료의 와류 혼합물을 점화시켜, 본 경우에는 피스톤인, 선형 모우터를 구동시킨다. 일실시예에서는 피스톤은 스프링에 의해 원래 위치로 귀환하며, 다른 실시예에서는 공기 압력의 차이로 피스톤이 원래의 위치로 귀환된다. 피스톤이 원래의 구동 위치로 귀횐되면 제1실시예에서는 스프링에 의해, 제2실시예에서는 마찰력에 의해 자기 위치에 고정되게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명을 상술한다.
본 발명은 여러가지 형태로 사용되는 공구로 구현할 수 있다. 이하 도면 및 본문에서는 본 발명의 적합한 양실시예를 설명하나, 이는 단지 예시적인 것으로서 본 발명을 이들 특정 실시예에 국한시키는 것은 아니다.
본 발명의 분야는 특허 청구의 범위에 따른다.
[외부 형태]
제1도에는 공구의 손잡이 부분과 본 실시예에서는 피스톤(26)으로 되어지는 선형 모터가 위치하는 실린더(26)을 형성하는 공구(20)이 도시되어 있다. 피스톤(26)에는 작동 부재 또는 가공 부재(27)이 연결되는데, 이는 선형 모터에 의해 작동되는 적정 부착부에 연결되거나, 또는 가공물내로 진입하거나 또는 다른 형태의 작업을 하는 다양한 기구들과 결합된다. 스프링(28)은 선형 모터 또는 피스톤(26)을 도시된 위치에 유지하고, 하우징(22)는 피스톤(26)의 상향 이동을 제한하기 위해 반경방향으로 내측으로 연장된 정지 부재(29)를 포함한다.
연소실(30)은 하우징(22)의 인접된 측벽, 피스톤(26) 및 캡(32) 사이에서 하우징(22)내에 위치한다. 캡은 볼트(34)에 의해 하우징에 대한 위치를 유지한다.
전기 모터(40)으로 구동되는 축(38)에 연결되는 팬 블레이드(36)은 연소실 (30)내에 위치한다. 모터가 작동하게 되면 팬은 연소실내에 와류를 발생시키고, 이에 의해 개선된 공기-연료 혼합물을 제공하고 점화 및 화염전파를 증진시킬 수 있어 공구의 효율을 증가시키게 된다. 전기모터(40)은 손잡이 부분에 위치하여 도시되진 않은 적절한 방법으로 연결된 축전지에 의해 구동된다. 점화 플러그(44)는 역시 연소실내에 위치하며, 이는 다음에 설명되는 적절한 회로에 의해 점화된다.
캡(32)와 하우징(22) 사이에 공간(48)을 형성하여 하우징(22)를 감싸고 있는 슬리이브(50)이 제1도에 도시한 위치에 있을 때 배기가스가 연소실(30)으로부터 화살표 방향으로 배출되게 한다. 실린더(24)의 상부단(24a)는 약간 넓은 직경으로 되어 있어, 피스톤이 제1도의 상승 위치 또는 구동 위치에 있을 때 공기가 피스톤(26) 주위 및 연관된 0-링 주위로 흐르도록 하고, 정지 부재(29)는 원주상으로 상호 격설되어 공기가 연소실내로 들어갈 수 있는 간극(29a)를 형성한다. 다수의 공기 유입 구(14b)를 실린더(24)의 하부단에 인접하게 마련하여 공기가 실린더 내로 유입되도록 한다.
현수부(51)은 슬리이브(50)으로부터 하부로 연장되어 다음에 설명하는 방법으로 트리거 장치(54)와 연결된다. 트리거 장치(54)에는 링크(56)에 연결될 트리거 (55)를 포함하고, 링크의 좌현 끝단은 링크(56)의 슬로트(60)을 통해 연장되는 핀 (58)에 의해 현수부(51)에 연결된다. 따라서 트리거(55)를 상향 이동시키면 슬리이브 (50)이 상향 이동되어 연소실을 대기로부터 차단시킨다.
트리거(55)의 작동에 의해 연료 조절장치(52)가 작동된다. 연료 조절 장치는 하향으로 연장되어 트리거(55)와 연결되는 로드(68)을 포함하다. 이러한 위치는 로드 (68)과 일체로 되어 있는 플랜지(66)과 연료 조절 밸브 하우징(64) 사이에서 연장되는 압축 스프링(62)에 의해 제1도에 도시한 위치로 유지된다.
연료 조절 장치는 하우징(64)와, 랜드(land)(72),(74)가 마련된 밸브 스템 (valve stem)을 포함한다. 스템(70), 하우징(64), 랜드(72) 및 (74) 사이의 공간은 측정실(76)을 형성한다. 제1도 위치에서, 연료는 연료 조절 밸브(75)의 작동에 의해 연료 저장기(80)으로부터 측정실(76)으로 유입된다. 트리거(55)를 상향으로 이동시키면 랜드(74)는 연료 저장기(80)으로부터의 통로를 차단하고 랜드(72)는 포트 (prot)(79)를 개방하여 측정실(76)을 연소실(30)과 연통되게 한다. 따라서, 측정된 양의 연료가 트리거(55)의 상향 이동에 의해 연소실로 유입되게 된다. 이 구조는 슬리이브(50)이 연소실을 대개로부터 차단시킨 후에 측정실(76)이 연소실(30)에 대해 개방되게 설계되어 있다.
스위치(77)은 공구의 하우징에 장착되어 도시되지 않은 적절한 방법에 의해 팬 모터(40)에 연결되어 있어, 스위치(77)을 작동시키면 팬이 작동하게 되어 있다.
사용자는 트리거(55)를 조작하여 공구를 작동시키기 전에 연소실(30)에 와류를 제공하기 위해 팬을 회전시키는 팬 스위치(77)을 먼저 작동시켜야 된다. 부가해서, 연료 저장기(80)은 저장기(80)내의 연료를 액체 상태로 유지하기 위해 피스톤 84에 대해 압력을 가하는 압력 격실(82)가 있다. 트리거는 또한 개략적으로(46)으로 표시된 압전 장치에 위치한 크리스탈에 힘을 가하는 작용을 한다. 피봇핀(57)에 대한 링크(56)의 상승 이동에 의해 압전 장치(46)에 위치한 두개의 크리스탈에 힘이 가해져 점화 플러그(44)에 전원을 공급하기 위한 전력이 발생된다. 제4도와 5도에는 압전 장치와 점화 회로가 상세하게 도시되어 있으며 이 도면들을 참조로 하여 압전 장치를 자세하게 설명하겠다.
요약하면 본 공구는 다음과 같이 작동한다. 먼저, 팬은 스위치(77)을 접촉시킴으로써 작동한다. 트리거(55)를 상향 이동시킴으로써 슬리이브(50)이 배출 포트(48)을 폐쇄하도록 이동되어 연소실(30)을 폐쇄한다.
이때에 로드(68)의 계속적인 상승 이동에 의해 측정실(76)의 연료가 연소실 (30)으로 유입된다. 트리거(55)를 상향 이동시키게 되면 압전 장치(46)이 작동되어, 플러그(44)에 방전을 제공하는데, 이에 의해 연료가 점화되어 선형 모터의 피스톤(26)을 스프링(28)의 작용을 극복하고 하향으로 구동시키게 된다. 피스톤(26)이 그 구동 행정을 시작하는 즉시, 피스톤 0-링은 실린더(24)의 측벽에 대해 밀봉작용을 하고, 피스톤 하부의 공기는 구멍(24b)을 통해 배출된다. 피스톤(26)이 그 구동 행정의 종결시에 구동 위치에 도달할 때, 피스톤은 실린더(24)의 하단에 있는 탄성 완충기(86)과 계합된다.
트리거는 이완시키면, 슬리이브(50)은 하향으로 이동하고, 연소실(30)은 포트 (48)을 통해 대기로 개방된다. 블레이드들은 약간 경사져 있어 잔류 가스를 배기시키고 다음 점화를 위해 새로운 공기를 연소실로 유입시킬 수 있다. 피스톤(26)은 스프링 (28)에 의해 제1도의 위치로 귀환되며, 제2의 측정된 양의 연료를 격실(76)에 공급하여, 공구를 제2점화를 위한 위치가 되도록 한다.
이제 신규한 선형 모터를 사용하는 휴대용 타정기를 도시한 제2도 내지 5도를 참조한다.
먼저 제2도를 참조하여 보면, 여기에는 주요 부품이 원통 하우징(102)에 부착되거나 또는 하우징으로 반송되는 타정기(100)이 도시되어 있다. 공구(100)에 하우징 (102)는 3개의 주요 부분, 즉, 몸통 부분(108), 몸통 부분의 중간 위치로부터 수평으로 외측으로 연장된 파지할 수 있는 연신된 손잡이 부분(110), 및 몸통 부분 및 손잡이 부분의 하부에서 연장되는 기부(106)을 갖는다. 주 실린더(104)는 몸통 부분(108)내에 위치하고 그 내부에는 선형 모터가 위치한다. 매거지인 조립체(112)는 기부(106)에 포함되어 타정구(132)의 통로에 대해 횡방향으로 위치하는 못의 열을 보유하는데, 타정구는 본 실시예에서는 작동 피스톤 조립체(130)인 선형 모터에 연결되어 이에 의해 작동된다.
몸통 부분(108)의 하부단은 타정구를 가공물로 안내하는 안내 조립체(152)를 반송한다. 매거지인(112)는 가공물내로 삽입되는 체결기들을 안내 조립체(152)내로 타정구(132)하부에서 연속적으로 공급한다. 기부(106)은 전원(118)을 형성하는 다수의 건전지를 내장하는 고정기(116)을 또한 지지한다.
연료 탱크(114)는 몸통 부분(108)과 하우징(102)의 손잡이 부분(110) 사이에 장착된다. 연료 탱크(114)에는 MAPP 가스가 프로판과 같은 대기로 방출될 때 기화되는 액상의 가연성 가스를 가압된 상태로 충진한다. 연료 탱크(114)는 피봇식 하부 브래킷(200) 및 고정된 U-형의 상부 브래킷(202)에 의해 지지된다. 연료 탱크(114)의 상부단은 탱크에서 배출되는 연료를 측정하는 밸브 조립체(204)를 반송한다. 카버 부재(168)에 피봇식으로 연결된 가요성 플래스틱 카버(210)은 상부 브래킷(202) 내로 삽입되어 있어 연료 탱크를 보유할 수 있게 되어 있다. 카버(210)은 연료 탱크를 교체할 때 개방할 수 있게 되어 있다. 카버(210)은 연료 탱크의 하부를 하부 브래킷 (200)내에 안전하게 고정시킬 수 있도록 하향력을 제공한다. 이 때 상부 브래킷(202)의 내경은 연료 탱크(114)의 외경 보다는 커야만 된다.
특히, 이러한 치수는 연료 탱크의 상부단이 하우징(102)의 몸통 부분(108)의 상부단 쪽으로 힘을 받을 때, 밸브 조립체(204)가 측정된 양의 연료를 배출하도록 작동될 수 있게 선택되어야 한다. 이러한 작동이 수행되는 방법은 공구의 내부 부품을 설명한 후에 다시 설명한다.
[몸통 부분]
하우징(102)의 몸통 부분 하부단 내부에는 단부가 개방된 실린더(104)가 위치한다. 이 실린더를 이제부터는 ″주 실린더″라고 칭한다. 주 실린더(104)의 직경은 하우징(102)의 몸통 부분(108)에 비해 환형 개방지역 또는 부분(134)가 형성될 수 있을 정도로 작게 한다. 하우징(102)의 몸통 부분에는 주연부 개구부(103)을 형성하는데, 이에 의해 주 실린더(104)의 외부 주위로 공기가 자유로이 통과될 수 있다.
구동 피스톤(130)은 주 실린더 내에 장착되고 타정구(132)의 상부단을 반송한다. 하우징(102)의 몸통 부분(108)의 상부단은 전기적으로 작동되는 팬(123)과 주밸브 장치(124)를 반송하는데, 주 밸브 장치는 연소실(120)과 대기 사이의 공기의 흐름을 조절한다. 팬의 상부에 위치하는 하우징의 상부단은 실린더 헤드(126)으로 폐쇄된다. 주 밸브 장치(124)는 상부 실린더(136)을 포함하는데, 이는 실린더 헤드(126), 주 실린더(104), 및 피스톤(130)과 함께 연소실(120)을 형성한다. 전기 팬은 전기 모터(122)의 출력 축과 결합된 블레이드(123)세트를 포함한다.
주 실린더(104)는 그 하부단에서 몸통 부분에 적절히 지지되는 컵 모양의 지지 캐스팅(casting)(128)에 의해 폐쇄된다. 실린더(104)의 바닥에 인접하여 일련의 배출 포트(156)이 위치하는데, 이들은 피스톤 선형 모터(130)이 포트(156)을 통과할 때 린더(104)로부터 배출되는 가스의 흐름을 조절할 수 있도록 위치한 배기 밸브(172)에 의해 폐쇄된다. 링형의 캐스팅(173)은 포트(156)에 인접하여 실린더(104)에 연결된다. 실린더(104)의 바닥에서는 밀봉장치(158)을 지지 캐스팅(128)의 중심을 폐쇄하는데 사용한다. 다음에 설명할 이류로 해서 위치하고 있는 스프링(148)이 격실(146)과 실린더(104)의 바닥을 연결시키는 다수의 포트(176)들도 지지 캐스팅(128)내에 위치한다.
피스톤(130)은 주 실린더(104)의 양 단부 사이에서 이동하며, 상하 이동으로써 피스톤의 구동 행정과 귀환 행정을 구성한다. 전술한 바와 같이, 밸브(172)는 피스톤이 포트(156)을 통과할 때 피스톤 상부의 가스 방출을 허용하고, 피스톤의 하향 이동시에 폐쇄된 상태로 있는 밸브(174)는 피스톤 하부에 압축 공기를 제공하여 피스톤이 실린더의 바닥과 계합되는 것을 방지하는 완충기 역할을 한다. 밸브(174)는 또한 피스톤이 구동 위치에서 귀환을 시작한 후에 개방되어 피스톤의 하부 공간에 공기를 유입시킨다.
피스톤(130)은 밀봉 장치(158)을 통과하여 안내 조립체(152)내로 연장되는 타정구를 반송한다. 안내 조립체는 매거지인(112)에 의해 조립체내에 위치하는 개개의 체결기(154)가 통과할 수 있도록 하는 구조로 되어 있어, 피스톤(130)이 구동행정을 할때 체결기는 가공물내로 삽입된다.
피스톤(130)은 1조의 0-링을 포함하는데, 이들은 피스톤과 주 실린더 내벽 사이의 마찰력을 충분히 크게하여, 피스톤에 차등압력이 인가되지 않는 경우에도 피스톤이 그 구동 위치로 귀환할 때 주 실린더의 내벽에 대해 정지된 위치를 유지할 수 있게 한다. 피스톤(130)의 상향 이동은 실린더(104)의 돌출부에 의해 제한된다.
연소실의 밸브 조절을 위해 구성된 실린더(136)은 제2도에 실선과 점선으로 도시한 위치 사이로 자유로이 이동할 수 있으며, 실선이 위치에 있을 때는 연소실은 대기로 개방되어 공기가 화살표(226) 방향으로 유입하도록 하고, 점선의 위치에 있을 때는 실린더 헤드(126)에 마련될 0-링과 주 실린더(104)에 마련된 0-링(160)에 의해 연소실은 밀봉 상태가 된다. 따라서 공기는 공구가 제2도의 위치에 있을 때 자유로이 상부 개구부(140)을 통해 유입되며, 사용된 연소 가스는 개구부(138)을 통해 자유로이 배출된다. 실린더(136)의 하향 이동은 실린더(136)에서 내측으로 연장된 돌출부와 실린더(104)와의 접촉에 의해 제한된다.
공구의 작동 효율을 증가시키려면 연소실(120)에 와류를 제공해야 된다.
연소실(120)이 대기중으로 개방되면, 회전하는 팬의 형태 및 위치에 의해 연소실(120)에 걸쳐 압력 편차가 형성된다. 이러한 작용에 의해 연소실(120) 내에서 공기의 운동을 활성화 시키고, 공기를 상부 개구부(140)을 통해 유입시키고(화살표 226), 하부 개구부(138)을 통해 배출시킨다(화살표 224). 연소실이 대기에 대해 밀봉 되고, 팬(123)의 회전에 의해 와류가 연소실에 형성되면, 연료를 분사하여 그 혼합물을 점화시킨다. 와류에 의해 강화되는 화염 전파는 공구의 작동 효율을 상당히 증가시킨다.
공구가 가공물과 접촉할 때까지 점화되지 않도록 하기 위해, 실린더(136)의 이동을 체결기가 삽입되어지는 가공물에 공구가 접촉될 때 작동되는 바닥 트립(trip) 장치에 의해 영향을 받게 한다. 제2도에 도시한 실시예에서, 상기 트립 장치는 스프링 하중을 받는 캐스팅을 포함하는데, 이 캐스팅에는 실린더(136)을 상하로 이동시키는 견인 로드가 연결된다. 특히 Y-형 캐스팅(142)를 안내 조립체(152)와 지지 캐스팅(128)의 하부단 사이에서 격실(146)에 위치시킨다. 캐스팅(142)에는 견인 로드(144A), (144B), (144C)가 연결되는데, 이들은 캐스팅(142)를 실린더(146)에 연결시킨다. 격실(146)내의 스프링(148)은 캐스팅(142)를 제2도에 도시된 위치로 압압하는 역할을 한다. 원통형 장착부(147)내에는 주 견인 로드(150)이 위치하는데, 이는 상향 이동시 로드(144A)와 (144B) 및 (144C)를 상향으로 이동시키는 한편 이와 함께 실린더(136)도 상향 이동시켜 연소실을 폐쇄한다. 주 견인 로드와 가공물의 계합에 의해 실린더(136)이 제2도에 도시한 점선 위치까지 설정된 양 만큼 상승하여 연소실을 밀봉시키도록 설계한다. 따라서, 공구를 가공물로부터 상승시키게 되면, 스프링(148)은 견인 로드(150)을 하향으로 압압하여 실린더(136)을 제2도에 도시한 실선 위치까지 하강시키게 되는데, 이 위치에서 연소실은 대기에 대해 개방되게 된다.
실린더 헤드(126)에 결합되어 있는 부분을 제외하고는 하우징(102)의 몸통 부분내에 조립되어 있는 주요 부분은 모두 설명되었다.
실린더 헤드(126)은 전기 팬(122), 점화 플러그(164), 및 그를 통해 연료가 연소실(120)내로 분사되는 내부 통로(166)을 반송한다.
이제 하우징(102)의 손잡이 부분(110)내에 위치하는 부분에 대해 설명하겠다.
[손잡이 부분]
손잡이 부분(100)은 공구(100)을 작동시키는데 사용하는 조정기가 있다. 특히, 손잡이 부분(110)은 ″데드멘스 스위치(deadmen's switch)″(178), 트리거 장치 (180), 점화 플러그(164)를 작동시키는 압전 점화 회로(182), 실린더 헤드(126)내에 있는 통로를 통하여 연소실(120)내로 연료를 주입시키는 연료 분사 장치(184)의 일부, 및 트리거 장치(180)을 쇄정 및 해정하는 점화 회로 쇄정 장치(188)을 포함한다.
데드멘스 스위치(178)은 손잡이(110)의 상부에 장착된다. 이는 적절한 장치에 의해 연결되어 전기 모터(122)을 구동시켜 팬(123)을 구동시킨다. 따라서, 공구의 사용자가 손잡이를 전방위치에서 파지하게 되면, 팬(122)가 작동되어 연소실(120)에 와류를 제공하게 된다. 손잡이에 장작된 트리거 장치는 핀(192)에 의해 압전 점화 회로 (182)에 연결된 레버(lever)(190)을 포함한다. 트리거 버튼(194)는 피봇핀(196)에 의해 연료 분사장치(184)에 연결된다.
정해진 측정된 양의 연료를 연소실내로 주입시키는 기능을 하는 연료 분사 장치 (184)는 트리거(194)를 캠 작동장치(214)에 연결시키는 작동 링크(212)를 포함한다. 링크(212)와 캠 작동 장치(214)를 통해 트리거를 작동시키게 되면 연료 탱크 (114)가 좌측으로 이동되는데, 이에 의해 출구 노즐(206)이 압압되어 측정 밸브 조립체(204)로부터 통로(166)내로 측정된 양의 연료가 주입되게 된다. 연료 탱크(114)는 상부 브래킷(202)에 연결된 카버(210)에 의해 정위치에 보유된다. 트리거를 이완시키면, 스프링(208)에 의해 연료 탱크는 제2도의 위치로 귀환된다.
연소실(120)으로 분산된 연료는 압전 점화 회로(182)로부터 전원을 공급받는 점화 플러그(164)에 의해 점화된다. 점화 회로(182)는 제4도 및 5도에 도시되어 있다. 압전 효과에 의해, 특정 형태의 크리스탈(182A) 및 (182B)가 충돌되거나 압축될 때 크리스탈의 양면 사이에는 전압이 발생된다. 여기에서 레버(190)으로 작동되는 캠 작동장치와 피봇핀(192)는 두개의 크리스탈(182A) 및 (182B)를 상호 충돌시키는데 사용된다. 조절 나사(183)으로 조립체에 예부하를 설정한다. 점화 플러그(164)와 압전 점화 회로(182) 사이에 개략적인 선도를 제5도에 도시하였으며, 여기에는 축전기 C와 정류기 R도 포함한다. 축전기 C는 방전되기 전까지 에너지를 축적하고, 정류기 R은 트리거를 당기면 방전을 발생시키고, 트리거를 이완시키면 방전을 발생시키지 않는다. 압전 점화 회로(182)는 트리거 장치(180)에 의해 레버(190)이 상승되면 풀려지게 된다. 점화 회로가 재점화되거나 혹은 재순환되기 전에, 레버(190)은 2개의 크리스탈 (182A) 및 (182B)를 서로 충돌시키는데 사용되는 캠을 치도록 하강한다.
이제 모든 부품들이 그들의 적정 위치에 있지 않는 한 공구의 점화를 방해하는 점화 회로 쇄정 장치를 설명하겠다. 이 장치는 인장 스프링(220) 및 피봇핀(222)에 의해 트리거 장치(180)에 연결된 링크(216)을 포함한다. 연결 링크(216)들은 연료 탱크의 양측면에 위치한다. 손잡이(110)의 슬로트형 개구부(198)에 위치한 핀(218B)를 마련함으로써, 로드(144A), (144B) 및 (144C)의 상향 이동에 의해 실린더(136)이 상향으로 이동하지 않는 한, 트리거는 연소실의 연효를 점화시키는 방전을 발생시키도록 작동되지 못한다. 로드(144A),(144B) 및 (144C)가 상향 이동하게 되면 링크 (216)을 상승시키고 핀(218B)를 슬로트(198)로부터 발출하여, 트리거(194)를 상승시킬 수 있게 하고 측정된 양의 연료를 연소실로 주입시키고 압전 회로를 작동시키게 된다. 다른 방법으로 설명하면, 트리거는 공구가 가공물과 계합되어 안내 조립체를 상승시켜 캐스팅(142)를 상승시킴으로써 트리거(194)를 해제하지 않는 한 방전을 발생시키고 또한 연료를 주입시키도록 작동하지 않는다.
요약하면 제2도 내지 5도에 도시된 공구는 다음과 같이 작동된다.
공구(110)을 파지하게 되면 데드멘스 스위치(178)이 계합되어 팬 모터(122)를 기공시켜 블레이드(123)을 회전시킴으로써 연소실(120)에 와류를 제공하게 된다. 전기 팬이 작동되면, 전 연소실에 걸쳐 압력 편차가 발생되는데, 이에 의해 상부 개구부 (140)을 통해 시선한 공기가 유입되고(화살표 226), 하부 개구부(138)을 통해 공기가 배출된다.
회전 팬의 블레이드는 연소실내에 소용돌이 와류 효과를 제공한다. 공구의 앞서의 작동으로 연소실에 잔류하던 연소 가스는 전기 팬(122)의 작동에 의해 연소실로부터 모두 배출된다.
공구가 가공물상에 위치하면, 주 견인 로드는 제3도에서와 같이 압압되어, 압압 스프링(148)의 힘을 극복하고 견인 로드(144A),(144B),(144C) 및 실린더(136)을 실선으로 표시된 하부 위치로부터 점선으로 표시된 상부 위치로 이동시켜 연소실(120)을 밀봉하게 된다. 견인 로드들의 상승 이동은 또한 점화 회로 쇄정 장치(188)을 작동시킨다. 다시 말하면 링크(216) 및 이와 연관된 핀(218B)가 슬로(198)로부터 이탈되어, 트리거(194)가 상승될 수 있게 한다. 트리거(197)가 상승하게 되면 이는 링크(212)와 캠 작동 장치(214)의 작동에 의해 연료 저장기를 좌측으로 이동시켜 연료 분사 장치를 작동시킨다. 이에 의해 측정 밸브 장치(204)가 계합되어 축정된 양의 연료를 통로(166) 및 연소실(120)내로 유입시키게 된다. 트리거(194)의 상승 이동 중에, 크리스탈(182A) 및 (182B)에는 상호 충돌되어 압전 점화 회로(182)를 작동시켜, 연소실(120)의 점화 플러그(164)를 점화시킨다.
공기와 연료 혼합물의 폭발에 의한 급격한 팽창에 의해 피스톤(130)의 상부면 (130A)에 압력을 가하게 되어 타정구를 하강 구동시켜 체결기(154)를 가공물 내로 삽입시키게 된다. 부가해서, 피스톤(130)의 구동 행정 중의 이동은 피스톤의 하부면 (130B)와 지지 캐스팅(128)의 내측면으로 형성되는 주 실린더(104)내의 공기를 압축시킨다. 피스톤(130) 하부의 압력이 증가함으로써, 주 실린더(104)의 측벽에 마련된 배기 밸브 장치(172)가 신속하게 개방된다. 배기 밸브 장치(172)가 개방되어 있는 동안에는 피스톤의 하부단(130B)에 압력이 형성되지 않는다. 피스톤(130)이 포트 (156)을 통과하여 하강 이동하면, 피스톤의 하부와 지지 캐스팅 내측면에 위치하는 공기는 대기와 차단되어, 피스톤의 하부면(130B)의 압력은 급격히 증가한다. 따라서, 피스톤이 지지 캐스팅(128)과 충돌하는 것을 방지하는 완충기의 기능을 하는 압축실이 주 실린더의 하부단에 형성되게 된다.
피스톤(130)이 일단 주 실린더(104)의 측벽에 있는 포트(156)을 통과하면, 연소 가스는 배기 밸브 장치(172)를 통하여 주 실린더(104)로부터 대기중으로 자유로이 방출된다. 연소실의 가스는 피스톤의 하향 이동과 팽창된 가스를 둘러싸고 있는 벽의 냉각 효과로 그 온도가 70/1000초 동안에 1093℃에서 21℃까지 급속히 하강되고, 이러한 급격한 온도 강하는 연소실(120)내에 진공을 발생시킨다. 일단 연소실내의 압력이 대기압 이하로 하강하면, 배기 밸브 장치(172)는 폐쇄된다.
피스톤(130)의 상부면(130A)상의 압력이 하부면(130B)상의 압력보다 작아지면, 피스톤은 귀환 행정을 통하여 상승되도록 힘을 받게 된다. 초기에 이러한 상승 이동은 압축실내의 압축공기의 팽창으로 이루어진다(제3도 참조). 다음의 연속적인 이동은 연소실내에 형성된 열 진공이 대기압보다 상당히 낮기 때문에 대기 압력에 의해 이루어진다. 피스톤(130)의 하부면(130B)로 대기압에 의해 개방되는 귀한 밸브(174)를 통해 부가적인 공기가 공급된다. 피스톤(130)은 실린더의 돌출부에 계합 때까지 상향 이동을 하며, 주 실린더의 상부에서 밀봉 링과 실린더 벽 사이의 마찰력과 타정구(132)의 밀봉 장치(158)의 힘에 의해 현수된 상태로 정지하게 된다.
공구(100)을 가공물로부터 이탈시키면, 주 견인 로드(150)은 주 압압 스프링 (148)에 의해 외측으로 압압된다. 전기 팬(123)이 계속 작동 중이므로, 잔류된 연소 가스는 하부 개구부(138)을 통해 배출되고, 신선한 공기가 상부 개구부(140)을 통해 유입된다. 이는 다른 체결기를 기공물 내로 삽입시키기 위한 공구의 준비과정이다. 트리거 버튼(194)가 해제되면 압전 시스템(182)는 다음의 점화를 위해 재장진되거나 준비 위치로 된다. 압압 스프링(148)에 의해 주 견인 로드(150)이 하강될 때, 점화 회로 쇄정장치(188)내의 쇄정 핀(218)은 하우징내의 슬로트 개구부(198)내로 귀환되도록 힘을 받는다. 이는 공구(100)이 가공물상에 정확히 위치하고 연소실이 대기로부터 격리될 때까지 트리거 장치가 다음의 작동을 하지 못하게 한다.
본 발명의 신규한 선형 모우터를 사용하는 휴대용 가스 동력 사용 공구는 모터에 연결되는 부착물에 따라 여러가지 용도로 사용할 수 있다. 예컨대, 제2도 내지 제5도에 도시된 실시예와 같이, 본 발명의 공구를 타정기에 사용할 수 있다. 또한 선형 모터의 작동 부재에 전정기, 돼지고리 또는 동물 꼬리표 부착기, 천공기, 금속판 표시기 등과 같은 기구를 부착시킬 수도 있다. 본 발명의 공구는 큰 힘을 필요로 하는데 사용할 수 있다. 설명한 바와 같이 본 공구는 휴대할 수 있고, 경량으로 할 수 있어, 압축 공기와 같은 외부 동력원을 사용하지 않고 임의이 장소에서 사용할 수가 있다.
신규한 모터는 연소실에 연소 중 혹은 연소 전에 와류를 발생시킴으로써 비교적 소형의 휴대용 공구를 제공하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 신규한 모터는 종전의 휴대용 공구에서는 사용되지 않았으며, 종래의 내연기관은 이미 공지된 것이나 시동시 기관 외부의 동력을 필요로 한다. 팬은 연료와 공기를 대기압 상태에서 혼합되도록 하고, 팬의 연속적인 작동에 의해 작동 부재의 작동중 혹은 작동 전에 연소실에서의 연료, 공기의 혼합물의 연소 속도가 증가된다. 본 공구에서는 외부 동력을 전혀 필요로 하지 않으며, 공구의 시동은 전적으로 작동 부재와는 별도로 이루어진다. 본 공구는 액체 가스를 사용하므로 매우 경제적으로 작동시킬 수 있다. 실제로 휘발유로 구동되는 공기 압축기로 동력을 얻는 공기 사용 공구의 운용 비용의 거의 절반이면 된다. 앞서 설명한 바와 같이 본 발명을 이용하여 다방면에 사용될 수 있는 비교적 소형의 휴대용 공구를 설계할 수 있다.
앞서의 설명으로 선형 모터로 구동되는 본 발명의 개선된 휴대용 공구는 많은 장점과 이점이 있는 것이 분명해졌다. 그러나 본 발명을 몇개의 실시예에 대해 설명하였으나, 당해 기술에 숙달된 자에 의해 다양한 변형 및 수정이 행해질 수도 있다. 따라서, 본 발명의 분야와 기술에 속하는 여러 변형과 수정은 첨부된 특허청구 범위 내에 포함되는 것으로 본다.

Claims (26)

  1. 하우징, 상기 하우징내의 연소실, 상기 연소실의 연소 생성물에 노출되는 모터 부재, 상기 모터 부재에 연결된 작동 부재, 상기 연소실에 연료를 공급하는 장치, 상기 연소 실내의 와류 발생기, 상기 와류 발생기를 상기 모터와는 별도로 작동시키는 장치, 및 상기 작동 부재를 구동시키기 위해 상기 모터를 구동시키도록 연료를 점화시키는 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 와류 발생기가 팬으로 구성되고 상기 발생기를 작동시키는 장치가 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 팬을 구동시키는 모터가 축전지로 작동되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 모터 부재가 구동된 후에 연소실을 완전히 배기시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 모터 부재가 구동된 후에 모터 부재를 원래의 구동 위치로 귀환시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 모터 부재를 귀환시키는 장치가 모터 부재가 구동된 후에 모터를 귀환시키도록 연소실의 반대 방향에서 모터 부재의 일 측면에 압축된 공기를 제공하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 모터 부재가 그 구동 위치로 귀환된 후에 모터 부재를 그 위치에 보유하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구의 선형 모터 조립체.
  8. 하우징, 상기 하우징 내의 실린더, 상기 실린더 내에 위치하고 모터 부재를 형성하는 피스톤, 상기 피스톤에 부착된 작동 부재, 상기 피스톤이 그 벽 부분을 형성하는, 상기 하우징내에 형성된 연소실, 상기 연소실내의 와류 발생기, 상기 피스톤과 별도로 상기 발생기를 작동시키는 장치, 상기 연소실에 연료를 공급하는 장치, 및 상기 작동부재를 구동시키도록 상기 피스톤을 구동시키기 위해 상기 연소실 내의 연료를 점화 및 폭발시키는 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  9. 제8항에 있어서, 와류 발생기가 상기 연소실내에 축상으로 위치한 팬으로 구성되고, 상기 발생기를 작동시키는 장치는 상기 하우징내에 위치하고 상기 발생기에 연결된 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  10. 하우징, 상기 하우징내의 실린더, 상기 실린더 내에 위치하고 모털 부재를 형성하는 피스톤, 상기 피스톤에 연결된 작동 부재, 상기 피스톤이 그 벽 부분을 형성하는, 상기 하우징 내에 형성된 연소실, 공기를 유입시키고 연소 가스를 배출하기 위해 상기 연소실에 축상으로 위치한 유입 포트 및 배출 포트를 제공하는 장치, 상기 연소실내에서 상기 유입, 배출 포오트 사이에서 축상으로 위치한 와류 발생기, 상기 발생기를 작동시키는 장치, 상기 연소실에 연료를 공급하는 장치, 및 상기 작동부재를 구동시키도록 상기 피스톤을 구동 시키기 위해 상기 연소실내의 연료를 점화 및 폭발시키는 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  11. 제10항에 있어서, 연소실이 상기 유입, 배출 포트와 같이 작동하는 밸브 장치에 의해 개폐되고, 상기 공구는 또한 점화 전에 상기 밸브 장치를 이동시켜 상기 연소실을 밀폐하고, 작동 부재가 구동된 후에 상기 연소실을 용이하게 배기시키기 위해 상기 연소실을 개방하도록 상기 밸브 장치를 작동시키는 장치로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  12. 제11항에 있어서, 밸브 장치가 하우징과 협력하여 유입, 배출 포트를 개폐하는 활주 자재한 슬리이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  13. 제1항, 8항 또는 제10항에 있어서, 상기 연소실에 연료를 공급하는 장치가 측정 밸브 장치이고, 이에 의해 설정된 양의 연료가 상기 연소실로 공급되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  14. 제1항, 8항 또는 제10항에 있어서, 상기 연료를 점화시키는 장치가 압전 장치에 의해 전력을 공급받는 점화 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  15. 제1항, 8항 또는 제10항에 있어서, 상기 모터 부재를 구동 시키기 위해 연료를 상기 연소실에 공급하고 상기 연료를 점화 시키도록 하는 장치를 작동시키는데 사용하는 트리거 작동식 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  16. 연소실을 마련하는 단계, 상기 연소실의 연소가스에 노출되는 작동부재를 마련하는 단계, 상기 연소실내에서 연료와 공기를 대기압 상태에서 균일하게 혼합시키는 단계, 및 작동 부재가 이동되기 전에 상기 연소실내에서 혼합물을 점화하여 폭발시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구 작동방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 작동 부재의 이동전 및 이동 중에 상기 연소실 내에서의 연료, 공기 혼합물의 연소 속도를 계속해서 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구 작동방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 작동 부재의 구동 행정이 끝난 후에 상기 연소실을 배기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구 작동방법.
  19. 제18항에 있어서, 작동 부재를 다음 구동 행정을 위한 위치로 하기 위해 작동 부재를 귀환시키고 그 귀환된 위치에 보유시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구 작동방법.
  20. 하우징(102), 상기 하우징(102)내의 연신된 실린더(104), 상기 실린더(104)내에 장착되어 상부의 휴지 위치와 최하부 위치 사이에서 구동되고 모터 부재를 형성하는, 상부면(130A), 및 하부면(130B)를 갖는 피스톤(130), 상기 피스톤(130)에 부착된 작동 부재(132), 상기 하우징내에 형성된 연소실(120), 상기 연소실(120)내에 연료 및 공기의 혼합물을 제공하는 장치, 및 상기 연소실(120)내에서 상기 혼합물을 점화 및 폭발시켜 상기 피스톤을 상기 상부 위치로부터 상기 최하부 위치로 구동시켜 상기 작동 부재(132)를 작동시키도록 하는 장치로 구성되는 휴대용 공구에 있어서, 상기 피스톤(130)의 상부면(130A)는 상기 연소실(120)의 벽부분을 형성하고, 상기 공구는 상기 피스톤(130)을 귀환 행정을 통하여 상기 최하부 위치로부터 상기 상부 휴지 위치로 상승시키는 장치로 구성되고, 상기 장치는, 상기 연신된 실린더(104)의 양 단부들 사이에 위치하여, 상기 실린더(104)를 대기와 연통시키고 상기 피스톤(130)의 상기 상부 휴지 위치의 하부가 되고 상기 최하부 위치의 상부가 되는 위치에 배설되는 포트(156)을 통과하여 상기 연소실(120)을 상기 포트(156)과 연통시켜 상기 연소실(120)내에 배기가 이루어지도록 하고, 상기 피스톤을 상승시키는 상기 장치는 실린더(104)의 하부단에 위치하고 상기 피스톤(130)을 상기 최하부 위치로부터 상승시키는 초기 이동력을 인가하는 완충기 역할을 하는 장치를 또한 포함하고, 상기 피스톤(130)은 피스톤 (130)의 하부면(130B)에 가해지는 대기압과 상기 연소실(120)내에 형성되는 열진공에 의해 상부 휴지 위치로 계속해서 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  21. 제20항에 있어서, 상기 포트가 다수의 포트(156)들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  22. 제20항에 있어서, 상기 포트(156)이 실린더(104)의 하부단에 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  23. 제20항에 있어서, 상기 포트는 상기 피스톤(130)이 그 상부 및 하부에 있을 때 배기 밸브(172)를 통해 대기와 연통되되, 상기 배기 밸브(172)는 피스톤(130) 하부의 압력이 대기압 이상이 될때 개방되고, 상기 포트(156)이 위치하는 부분에서의 실린더 (104)내의 압력이 대기압 이하로 감소될 때 이에 응답하여 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  24. 제23항에 있어서, 상기 배기 밸브(172)는 상기 피스톤(130)이 상기 포트 (156)을 향해 이동할 때 이에 응답하고 또한 상기 피스톤(130)이 상기 포트(156)을 지나 하강할 때 상기 연소실(120)에 노출되는 것에 응답하여 개방되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  25. 제20항에 있어서, 배기 밸브(172)는 상기 실린더(104)의 바닥 상부에 위치하여, 피스톤이 그 구동 행정을 통하여 이동할 때 피스톤(130) 하부의 공기를 상기 포트(156)을 통해 배기시키고, 상기 포트(156) 하부의 실린더(104)의 일부, 피스톤 하부면(130B) 및 실린더(104)의 바닥에 인접한 하우징(102)는 밀봉된 압축실(146)을 제공하여, 피스톤(130) 및 포트(156) 하부의 공기가 압축되어 피스톤(130)이 실린더(104)의 바닥에 인접한 하우징(102)와 충돌되는 것을 방지하는 공기 완충기를 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
  26. 제23항에 있어서, 실린더(104)의 바닥에 인접한 하우징(102)의 부분이 다수의 일방향 귀환 밸브(174)들을 포함하되, 이들은 피스톤(130)이 구동된 후에 개방되어 피스톤이 그 상부 위치로부터 이동하는 것을 보조하도록 대기중의 공기를 유입시키고, 연소 가스들은 포트(156)을 통해 배기되고 피스톤(130) 상부에는 진공이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공구.
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