JP4075353B2

JP4075353B2 - Gas nailer

Info

Publication number: JP4075353B2
Application number: JP2001337774A
Authority: JP
Inventors: 智雅西河; 光雄小倉; 康希大森
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003136424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃性ガスと空気とを混合し着火することにより、ピストンを駆動する動力を発生させ、ピストンにより釘を打ち込むガス釘打機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にガス釘打機は例えば米国特許第５１９７６４６号等に示す構造となっている。釘を打ち込む手順を図４〜図７を用いて説明する。打ち込み前の静止状態においては図４のようになっている。本体枠を形成するハウジング１４には、ハンドル１１、テールカバー１、プッシュレバー２１、マガジン１３、トリガスイッチ１２が付随しており、ハウジング１４内部にはシリンダ４、バンパー２、ピストン１０、ファン６、ファン６を回転させるモータ８、点火プラグ９、噴射口２２、ガスボンベ７、燃焼室壁１５、ヘッドカバー２３等が設けられている。
【０００３】
ハウジング１４内において、ハウジング１４に対し、シリンダ４とヘッドカバー２３は固定されているが、燃焼室壁１５はハウジング１４とシリンダ４に案内され、図示しないばねにより下方に付勢され、ハウジング１４の軸方向に移動可能となっている。燃焼室壁１５とヘッドカバー２３とピストン１０で閉鎖された空間が可燃性ガスと空気の混合ガスが燃焼する燃焼室５を形成する。シリンダ４内には図示しない摺動シール部材を介してピストン１０が移動可能に設けられている。シリンダ４の下方側壁に排気穴３及び排気穴３の外側に図示しない逆止弁、ピストン１０突当て停止用のバンパ２が設けられている。燃焼室５内には、燃焼室５外でヘッドカバー２３上方に設けられたモータ８により回転されるファン６、トリガスイッチ１２によって点火される点火プラグ９、燃焼室５外に設けられ、可燃性ガスを内含するガスボンベ７から供給されるガスを噴射する噴射口２２、突起状に突き出たリブ２４がある。
【０００４】
ハウジング１４の下方に図示しない釘を充填したマガジン１３と、マガジン３から給送される釘の先頭の釘をピストン１０下方で支持し、釘及びピストンを案内するテールカバー１が取り付けられている。
【０００５】
シリンダ４上端とヘッドカバー２３下端には図示しないシール部材が設けられている。
【０００６】
図４に示す静止状態においては、ばね付勢により、プッシュレバー２１がテールカバー１下端より突出している。このときプッシュレバー２１と連接している燃焼室５下方とシリンダ４上端には隙間２５があり、また同時に燃焼室５上端とヘッドカバー２３下方との間にも隙間２６がある。ピストン１０は、シリンダ４内の上死点位置に停止している。
【０００７】
この状態でハンドル１１を把持し、プッシュレバー２１を木材２７に押し付けると、プッシュレバー２１がばねに抗して上昇し、プッシュレバー２１と連接した燃焼室壁１５も上昇して図５のようになる。燃焼室壁１５の上昇により、燃焼室５下方と上方の隙間２５、２６が閉じられ、シール材により密封される。上記動作と連動し、その後、ガスボンベ７が押圧されて、噴射口２２から可燃性ガスが噴射され、更に、モータ８がオンとなりファン６が回転する。ファン６が密封空間となった燃焼室５内で回転することにより、燃焼室５内に突出したリブ２４とあいまって、噴射したガスが燃焼室５内の空気と攪拌混合される。
【０００８】
その後トリガスイッチ１２をオンすると、点火プラグ９がスパークして混合ガスに着火する。燃焼・膨張したガスはピストン１０を下方へ移動させ、テールカバー１内の釘を打ち込み、図６の状態となる。
【０００９】
図６において、ピストン１０はバンパ２と接している。燃焼ガスは排気穴３よりシリンダ４外部へ放出される。排気穴３には逆止弁が付随しており、燃焼ガスがシリンダ４外部へ放出され、シリンダ４及び燃焼室５内部が大気圧になった時点で逆止弁は閉じられる。シリンダ４及び燃焼室５内に残った燃焼ガスは燃焼後であるため高温であり、その熱がシリンダ４の内壁、燃焼室壁１５の内壁から吸収されることで、燃焼ガスが急冷されて、ピストン１０上部の閉じられた空間の圧力が低下して大気圧以下になり（熱真空という）、ピストン１０を初期の上死点位置に引き戻す。
【００１０】
その後、トリガスイッチ１２をオフし、本体を持ち上げ、プッシュレバー２１を木材２７から離すと、プッシュレバー２１と燃焼室壁１５がばね付勢により下方へ戻り図７のようになる。この時、ファン６はトリガスイッチ１２をオフしても、図示しない制御部により一定時間回転を継続している。図７に示す状態では燃焼室５の上下に隙間２５、２６を生じさせ、ファン６により流れ１６を発生させることで燃焼後の空気を掃気する。その後ファン６が停止し初期の静止状態（図４）となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記したガス釘打機では、釘の打ち込み後において、熱真空によりピストン１０を引き戻す際に、ファン６による流れは、シリンダ４下方では非常に弱く、シリンダ４内での冷却効率が悪いため、ピストン１０の戻り時間が長く、釘の連発打ちに大きな影響を与えてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、シリンダ内部に強制対流を発生させることにより、シリンダ内での冷却効率を向上させることで、ピストンの戻り時間を短縮して、釘の連発打ちを可能にすることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、シリンダと燃焼室の間に流れ制御部材を設け、燃焼室内で燃焼した可燃性ガスが膨張し、シリンダへ流れ込む際に攪拌流れを発生させ、攪拌流れによる強制対流でシリンダを冷却させることにより達成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を示す図１を参照して説明する。基本的構成は上記従来例と同じであり、燃焼、掃気の動作も上記従来例と同じである。
【００１５】
図１の実施形態では、燃焼室５とシリンダ４との間に流れ絞り部材１７を設置することにより、燃焼室５内で混合気体が燃焼膨張し、シリンダ４内へ流れ込む際に流れ絞り部材１７で流れが絞られて、ピストン１０下方に向かう流速が増大することにより、攪拌流れ１８を発生させる。この攪拌流れ１８はピストン１０が下死点に到達し、燃焼気体が排気穴３より排出された後でも慣性流としてシリンダ４内に残って攪拌し続け、攪拌流れ１８による強制対流により、シリンダ４内の燃焼気体とシリンダ４内壁との間の熱伝達率を向上させ、シリンダ４内の燃焼気体を効率的に冷却することができる。
【００１６】
図２は本発明の他の実施形態を示す。燃焼室５とシリンダ４との間に回転渦生成部材１９を設けたものである。回転渦生成部材１９の斜視図を図３に示す。上記実施形態と同様に燃焼室５内で混合気体が燃焼膨張し、シリンダ４内へ流れ込む際にシリンダ４内壁に沿った渦状の攪拌流れ２０を発生させ、シリンダ４下方まで強い流れを継続させて、シリンダ４内の燃焼気体とシリンダ４内壁との間の熱伝達率を向上させ、冷却効率を上げる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、シリンダ内の強制対流により、冷却効率を向上させ、熱真空を早く起こすことができ、ピストンの戻り時間を短縮させ、釘の連発打ちが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ガス釘打機の一実施形態を示す部分断面図
【図２】本発明ガス釘打機の他の実施形態を示す部分断面図
【図３】図２の回転渦生成部材の一実施形態を示す斜視図
【図４】従来のガス釘打機の初期状態を示す部分断面図
【図５】図４からガス釘打機を木材に押し当てた状態を示す部分断面図
【図６】図５から打ち込みが進んで打ち込み終了状態を示す部分断面図
【図７】図６から初期状態に戻る状態を示す部分断面図
【符号の説明】
４はシリンダ、５は燃焼室、６はファン、７はガスボンベ、８はモーター、９は点火プラグ、１０はピストン、１７は流れ絞り部材、１９は回転渦生成部材、１８、２０は攪拌流である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas nailing machine in which flammable gas and air are mixed and ignited to generate power for driving a piston and to drive a nail by the piston.
[0002]
[Prior art]
In general, a gas nailer has a structure shown in, for example, US Pat. No. 5,1976,646. A procedure for driving a nail will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a stationary state before driving. The housing 14 forming the main body frame is accompanied by a handle 11, a tail cover 1, a push lever 21, a magazine 13, and a trigger switch 12. Inside the housing 14, a cylinder 4, a bumper 2, a piston 10, a fan 6, A motor 8 for rotating the fan 6, a spark plug 9, an injection port 22, a gas cylinder 7, a combustion chamber wall 15, a head cover 23, and the like are provided.
[0003]
In the housing 14, the cylinder 4 and the head cover 23 are fixed with respect to the housing 14, but the combustion chamber wall 15 is guided by the housing 14 and the cylinder 4 and is urged downward by a spring (not shown). It can move in the direction. A space closed by the combustion chamber wall 15, the head cover 23, and the piston 10 forms a combustion chamber 5 in which a mixed gas of combustible gas and air burns. A piston 10 is movably provided in the cylinder 4 via a sliding seal member (not shown). An exhaust hole 3 on the lower side wall of the cylinder 4 and a check valve (not shown) and a bumper 2 for stopping the piston 10 are provided outside the exhaust hole 3. Inside the combustion chamber 5, a fan 6 rotated by a motor 8 provided above the head cover 23 outside the combustion chamber 5, a spark plug 9 ignited by a trigger switch 12, and provided outside the combustion chamber 5, is a combustible gas. There are an injection port 22 for injecting a gas supplied from a gas cylinder 7 including a rib 24 protruding in a protruding shape.
[0004]
A magazine 13 filled with nails (not shown) below the housing 14 and a tail cover 1 for supporting the nails at the head of the nails fed from the magazine 3 below the piston 10 and guiding the nails and the piston are attached.
[0005]
Sealing members (not shown) are provided at the upper end of the cylinder 4 and the lower end of the head cover 23.
[0006]
In the stationary state shown in FIG. 4, the push lever 21 protrudes from the lower end of the tail cover 1 due to the spring bias. At this time, there is a gap 25 between the lower side of the combustion chamber 5 connected to the push lever 21 and the upper end of the cylinder 4, and at the same time, there is a gap 26 between the upper end of the combustion chamber 5 and the lower side of the head cover 23. The piston 10 is stopped at the top dead center position in the cylinder 4.
[0007]
When the handle 11 is gripped in this state and the push lever 21 is pressed against the wood 27, the push lever 21 rises against the spring, and the combustion chamber wall 15 connected to the push lever 21 also rises as shown in FIG. Become. As the combustion chamber wall 15 rises, the gaps 25 and 26 below and above the combustion chamber 5 are closed and sealed with a sealing material. In conjunction with the above operation, after that, the gas cylinder 7 is pressed, the combustible gas is injected from the injection port 22, the motor 8 is turned on, and the fan 6 rotates. As the fan 6 rotates in the combustion chamber 5 which is a sealed space, the injected gas is mixed with the air in the combustion chamber 5 together with the ribs 24 protruding into the combustion chamber 5.
[0008]
Thereafter, when the trigger switch 12 is turned on, the spark plug 9 sparks to ignite the mixed gas. The burned / expanded gas moves the piston 10 downward, drives a nail in the tail cover 1, and the state shown in FIG.
[0009]
In FIG. 6, the piston 10 is in contact with the bumper 2. Combustion gas is discharged from the exhaust hole 3 to the outside of the cylinder 4. The exhaust hole 3 is accompanied by a check valve. When the combustion gas is discharged to the outside of the cylinder 4 and the inside of the cylinder 4 and the combustion chamber 5 becomes atmospheric pressure, the check valve is closed. The combustion gas remaining in the cylinder 4 and the combustion chamber 5 is high temperature because it is after combustion, and the heat is absorbed from the inner wall of the cylinder 4 and the inner wall of the combustion chamber wall 15, whereby the combustion gas is rapidly cooled, The pressure in the closed space above the piston 10 is reduced to atmospheric pressure (referred to as thermal vacuum), and the piston 10 is pulled back to the initial top dead center position.
[0010]
After that, when the trigger switch 12 is turned off, the main body is lifted, and the push lever 21 is separated from the wood 27, the push lever 21 and the combustion chamber wall 15 return downward due to the spring bias, as shown in FIG. At this time, even if the fan 6 is turned off, the fan 6 continues to rotate for a predetermined time by a control unit (not shown). In the state shown in FIG. 7, gaps 25 and 26 are formed above and below the combustion chamber 5, and a flow 16 is generated by the fan 6 to scavenge the air after combustion. Thereafter, the fan 6 stops and enters an initial stationary state (FIG. 4).
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the gas nailer described above, when the piston 10 is pulled back by thermal vacuum after the nail is driven, the flow by the fan 6 is very weak below the cylinder 4 and the cooling efficiency in the cylinder 4 is poor. The return time of 10 is long, which greatly affects the repeated firing of nails.
[0012]
An object of the present invention is to improve the cooling efficiency in the cylinder by generating forced convection inside the cylinder, thereby shortening the return time of the piston and enabling repeated nail hitting.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is to provide a flow control member between the cylinder and the combustion chamber so that the combustible gas combusted in the combustion chamber expands and generates a stirring flow when flowing into the cylinder, and the cylinder is cooled by forced convection by the stirring flow. Can be achieved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration is the same as the conventional example, and the combustion and scavenging operations are also the same as the conventional example.
[0015]
In the embodiment of FIG. 1, by installing a flow restricting member 17 between the combustion chamber 5 and the cylinder 4, the mixed gas is combusted and expanded in the combustion chamber 5 and flows into the cylinder 4. The flow is throttled and the flow velocity toward the lower side of the piston 10 is increased, whereby the stirring flow 18 is generated. Even after the piston 10 reaches the bottom dead center and the combustion gas is discharged from the exhaust hole 3, the stirring flow 18 remains in the cylinder 4 as an inertia flow and continues to stir. The heat transfer coefficient between the internal combustion gas and the inner wall of the cylinder 4 can be improved, and the combustion gas in the cylinder 4 can be efficiently cooled.
[0016]
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. A rotating vortex generating member 19 is provided between the combustion chamber 5 and the cylinder 4. A perspective view of the rotating vortex generating member 19 is shown in FIG. As in the above embodiment, the mixed gas is combusted and expanded in the combustion chamber 5 to generate a vortex-like stirring flow 20 along the inner wall of the cylinder 4 when flowing into the cylinder 4, and to continue a strong flow down to the cylinder 4. The heat transfer coefficient between the combustion gas in the cylinder 4 and the inner wall of the cylinder 4 is improved, and the cooling efficiency is increased.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, the forced convection in the cylinder can improve the cooling efficiency, can quickly cause the thermal vacuum, shorten the return time of the piston, and can repeatedly hit the nail.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of the gas nailing machine of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the gas nailing machine of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an initial state of a conventional gas nailing machine. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a state in which the gas nailing machine is pressed against wood from FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a state where the driving is advanced from FIG. 5 and the driving is completed. FIG.
4 is a cylinder, 5 is a combustion chamber, 6 is a fan, 7 is a gas cylinder, 8 is a motor, 9 is a spark plug, 10 is a piston, 17 is a flow restricting member, 19 is a rotating vortex generating member, and 18 and 20 are stirring flows. is there.

Claims

本体を形成するハウジングと、ハウジング内に支持され、本体下方のプッシュレバーと連接し、上下動可能な燃焼室と、燃焼室内に設けられ、燃焼室外部のモーターによって回転されるファンと、燃焼室内に噴射される可燃性ガスを内含するガスボンベと、可燃性ガスと空気との混合気に着火する点火プラグと、燃焼室下方で燃焼室と連通し、燃焼室を案内するシリンダと、シリンダ内で案内され上下動可能なピストンと、シリンダ下方側壁に設けられた排気穴及び排気穴の外側に設けられた逆止弁と、ハウジング下方で、マガジンから供給された釘を支持し、打出される釘及びピストンを案内するテールカバーとを備えたガス釘打機であって、
前記燃焼室とシリンダ間の流路に、シリンダ内の点火後の燃焼ガスの流れを回転渦流とする回転渦生成部材を設け、該回転渦生成部材は、前記回転渦流を前記シリンダの内壁に沿わせると共に前記シリンダ下方まで継続させることを特徴とするガス釘打機。A housing forming a main body, a combustion chamber supported in the housing and connected to a push lever below the main body and movable up and down; a fan provided in the combustion chamber and rotated by a motor outside the combustion chamber; and a combustion chamber A gas cylinder containing a combustible gas injected into the combustion chamber, a spark plug for igniting a mixture of combustible gas and air, a cylinder communicating with the combustion chamber below the combustion chamber and guiding the combustion chamber; The piston is guided by the cylinder and can be moved up and down, the exhaust hole provided in the lower side wall of the cylinder and the check valve provided outside the exhaust hole, and the nail supplied from the magazine is supported at the bottom of the housing. A gas nailer comprising a nail and a tail cover for guiding a piston,
A rotating vortex generating member is provided in the flow path between the combustion chamber and the cylinder, and the rotating vortex generating member makes the flow of the combustion gas after ignition in the cylinder a rotating vortex. And a gas nailing machine characterized in that the gas nailing machine is continued to the bottom of the cylinder .