(57)【要約】  留め具が発射される発射口と、留め具を発射口へと導くための運搬手段と、を備える留め具打ち込み工具である。留め具は、ガス燃焼機構によって発射されるように設計されており、ガス燃焼機構は、第１のピストン（２４）および空気吸気部（３１）を備える第１の充填シリンダ（Ａ）を備え、第１の充填シリンダ（Ａ）は、第１のバルブ手段（３２）を介して、第２のピストン（５１）を備える第２の発射シリンダ（Ｂ）と流体の授受が可能なように連結されている。第１の充填シリンダ（Ａ）は、第２のバルブ手段（２６）を介して、燃料ガス貯蔵器（３）と流体の授受が可能なように連結されており、さらに、第１の充填シリンダは、燃料ガス貯蔵器（３）から燃料ガスを受け取るとともに空気吸気部を通して空気を受け取り、これによって空気・燃料ガス混合物を生成するように設計されている。第１のピストンは、空気・燃料ガス混合物を圧縮するとともに、空気・燃料ガス混合物を第１のバルブ手段を介して第２の発射シリンダへと送るように設計されており、空気・燃料混合物が、第２の発射シリンダにおいて燃焼することによって、第２のピストンが留め具の方向へと押し進められ、留め具が発射口から発射される。
2007516845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
留め具打ち込み工具であって、
留め具が発射される発射口と、
留め具を上記発射口へと導くための充填手段と、を備え、
上記留め具は、ガス燃焼機構によって発射されるように設計されており、
上記ガス燃焼機構は、第１のピストンおよび空気吸気部を備える第１の充填シリンダを備え、
上記第１の充填シリンダは、第１のバルブ手段を介して、第２のピストンを備える第２の発射シリンダと流体の授受が可能なように連結されており、
上記第１の充填シリンダは、第２のバルブ手段を介して、燃料ガス貯蔵器と流体の授受が可能なように連結されており、
さらに、上記第１の充填シリンダは、上記燃料ガス貯蔵器から燃料ガスを受け取るとともに上記空気吸気部を通して空気を受け取り、これによって空気・燃料ガス混合物を生成するように設計されており、
上記第１のピストンは、上記空気・燃料ガス混合物を圧縮するとともに、当該空気・燃料ガス混合物を上記第１のバルブ手段を介して上記第２の発射シリンダへと送るように設計されており、
上記空気・燃料混合物が、上記第２の発射シリンダにおいて燃焼することによって、上記第２のピストンが上記留め具の方向へと押し進められ、上記留め具が上記発射口から発射されることを特徴とする留め具打ち込み工具。
【請求項２】
上記第１のピストンは、機械的に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項３】
上記第２のバルブ手段の開閉は、機械的に行われることを特徴とする請求項１または２に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項４】
上記第１のピストンが、電磁気的に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項５】
上記第２のバルブ手段の開閉は、電磁気的に行われることを特徴とする請求項１または４に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項６】
ネイルガンであることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項７】
上記発射口に沿って、第１の位置と、第２の位置との間を移動可能な機構部は、該第２の位置を保持するためのラッチ手段を備えており、
上記機構部が、上記第１の位置から、上記第２の位置まで移動するとき、上記空気・燃料ガス混合物が上記第２のピストンによってさらに圧縮されると共に、上記ラッチ手段は結合し、空気・燃料混合物の燃焼によって得られた下向きの力が上記ラッチ手段の保持力を上回ることによって、上記第２のピストンを留め具の方向へと押し進めることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項８】
上記第２の発射シリンダの底部付近にバンパーが配置され、
上記バンパーは上記第２のピストンによって、行程の終端において圧縮され、引き続き上記バンパーが復元することによって、上記第２のピストンは、上記第２の発射シリンダ内を後退する方向に強制的に戻されることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項９】
上記バンパーの内部には室部が形成され、
上記室部は、自身が圧縮されたとき、加圧された空気を、排出バルブを介し、移動経路を通して、上記第１の充填シリンダへと運ぶように設計されていることを特徴とする請求項８に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１０】
上記第１のピストンが、加圧された空気を蓄えるための内部容器を備えることを特徴とする請求項９に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１１】
セミフレキシブルな唇状部を備える密閉リングが、上記第２のピストンの外周に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１２】
混合ファンが、上記第２の発射シリンダの内部に、回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１３】
外部に取り付けられたモーターが、磁気結合を介し、上記混合ファンを駆動することを特徴とする請求項１２に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１４】
上記第２の発射シリンダは、板弁を介して排気を行い、
上記板弁が開くことによって、上記第２の発射シリンダと、排気空間とが流体の授受を行うことを特徴とする請求項１に記載の留め具打ち込み工具。
【請求項１５】
ガス燃焼機構によって対象物を発射する器具であって、
上記ガス燃焼機構は、
第１のピストンおよび空気吸気部を備える第１の充填シリンダを備え、
上記第１の充填シリンダは、第１のバルブ手段を介して、第２のピストンを備える第２の発射シリンダと流体の授受が可能なように連結されており、
上記第１の充填シリンダは、第２のバルブ手段を介して、燃料ガス貯蔵器と流体の授受が可能なように連結されており、
さらに、上記第１の充填シリンダは、上記燃料ガス貯蔵器から燃料ガスを受け取るとともに上記空気吸気部を通して空気を受け取り、これによって空気・燃料ガス混合物を生成するように設計されており、
上記第１のピストンは、上記空気・燃料ガス混合物を圧縮するとともに、当該空気・燃料ガス混合物を上記第１のバルブ手段を介して上記第２の発射シリンダへと送るように設計されており、
上記空気・燃料ガス混合物が、上記第２の発射シリンダにおいて燃焼することによって、上記第２のピストンが上記留め具の方向へと押し進められ、上記留め具が上記発射口から発射されることを特徴とする留め具打ち込み工具。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、内燃式留め具打ち込み工具に関するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
留め具打ち込み工具は、釘などの留め具を、工作物或いは基材の内部に打ち込むための動力源として、内燃機関を用いるものが開発されてきた。この工具は、燃焼室内の空気・燃料混合物を燃焼させることによってピストンを強制的に動かし、そして、工具から留め具を発射するものである。従来の工具の作用効果は、どれだけの量の空気・燃料混合物を、迅速且つ完全に燃焼できるかといった、工具自身の効率によって大きく制限される。もし、燃料の燃焼量が不充分であった場合、装置が留め具を発射する力は不適切なものになる。また、工具の出力の信頼性が低い場合、留め具が所望の深さまで打ち込まれず、封着が不完全になる恐れがある。従来の装置は、上記のような効率の悪さを、工具の構造をより大きくすること、及び多量の燃料を浪費することによって解決してきた。
【０００３】
そのような従来の装置のうちの一つが、米国特許5,213,247号（発明者：Gschwendその他  登録日：1993年5月25日）に開示されている。
【０００４】
この装置は、燃料の正確な量を測定し、次いでそれらの燃料を空気と共に、機械的膨張によって容積が増大した燃焼室の内部へと引き込む、という手順の繰り返しを備えている。
【０００５】
この装置の欠点は、燃料とガスとを、充分に混合することが不可能であるため、燃焼の効率が低下するということである。
【０００６】
次に、この装置は不完全真空を用いて、燃料及び空気を燃焼器内部へと引き込む。その結果として、空気・燃料混合物は低い圧力によって燃焼され、結果的に、低効率な燃焼を招き、依然として効率は悪くなる。これは、低効率な内燃式留め具打ち込み工具であるほど、装置は出力変動に対して敏感となり、最終的には、燃焼の失敗及び留め具を打込む力の不足を招くという点において、とりわけ大きな問題となる。
【０００７】
本発明は、従来技術における欠陥を一つでも改良或いは克服するような、内燃式留め具打ち込み工具の提供を目指すものである。
【０００８】
〔発明の概要〕
第１の観点として、本発明に係る留め具打ち込み工具の構成は、発射された留め具が通る発射口経路と、留め具を発射口へと導くための充填手段と、を備え、上記留め具がガス燃焼機構によって押し進められる。ここで、上記ガス燃焼機構は、第１のピストンと、空気吸気部とを備える第１の充填シリンダを備え、上記第１の充填シリンダは、第１のバルブ手段を介して、第２のピストンを備える第２の発射シリンダと流体の授受が可能なように連結されており、上記第１の充填シリンダは、第２のバルブ手段を介して、燃料ガス貯蔵器と流体の授受が可能なように連結されており、さらに、上記第１の充填シリンダは、上記燃料ガス貯蔵器から燃料ガスを受け取るとともに上記空気吸気部を通して空気を受け取り、これによって空気・燃料ガス混合物を生成するように設計されており、上記第１のピストンは、上記空気・燃料ガス混合物を圧縮するとともに、当該空気・燃料ガス混合物を上記第１のバルブ手段を介して上記第２の発射シリンダへと送るように設計されており、上記空気・燃料混合物が、上記第２の発射シリンダにおいて燃焼することによって、上記第２のピストンが上記留め具の方向へと押し進められ、上記留め具が上記発射口から発射される。
【０００９】
第１の好ましい具体例として、第１のピストンは、機械的に駆動されることが好ましく、第２のバルブ手段は、機械的に開閉するのが好ましい。
【００１０】
第２の好ましい具体例として、第１のピストンは、電磁気的に駆動されることが好ましく、第２のバルブ手段は、電磁気的に開閉するのが好ましい。
【００１１】
留め具打ち込み工具はネイルガンであるのが好ましい。
【００１２】
第３の好ましい具体例として、上記発射口に沿って、第１の位置と、第２の位置との間を移動可能な機構部は、該第２の位置を保持するためのラッチ手段を備えるのが好ましい。ここで、上記機構部が、上記第１の位置から、上記第２の位置まで移動するとき、上記空気・燃料ガス混合物が上記第２のピストンによってさらに圧縮されると共に、上記ラッチ手段は結合し、空気・燃料混合物の燃焼によって得られた下向きの力が上記ラッチ手段の保持力を上回ることによって、上記第２のピストンを留め具の方向へと押し進める。
【００１３】
上記第２の発射シリンダの底部付近にバンパーが配置され、上記バンパーは上記第２のピストンによって、行程の終端において圧縮され、引き続き上記バンパーが復元することによって、上記第２のピストンは、上記第２の発射シリンダ内を後退する方向に強制的に戻されるのが好ましい。
【００１４】
上記バンパーの内部には室部が形成され、上記室部は、自身が圧縮されたとき、加圧された空気を、排出バルブを介し、移動経路を通して、上記第１の充填シリンダへと運ぶように設計されているのが好ましい。
【００１５】
上記第１のピストンが、加圧された空気を蓄えるための内部容器を備えるのが好ましい。
【００１６】
セミフレキシブルな唇状部を備える密閉リングが、上記第２のピストンの外周に沿って配置されているのが好ましい。
【００１７】
混合ファンが、上記第２の発射シリンダの内部に、回転可能に取り付けられているのが好ましい。
【００１８】
外部に取り付けられたモーターが、磁気結合を介し、上記混合ファンを駆動するのが好ましい。
【００１９】
上記第２の自身が開くことによって、上記第２の発射シリンダと排気空間との間における流体の授受を可能とする板弁を備え、上記第２の発射シリンダは、上記板弁を介して排気を行うのが好ましい。
【００２０】
第２の観点として、本発明に係るガス燃焼機構によって対象物を発射する器具の構成は、上記ガス燃焼機構は、第１のピストンおよび空気吸気部を備える第１の充填シリンダを備え、上記第１の充填シリンダは、第１のバルブ手段を介して、第２のピストンを備える第２の発射シリンダと流体の授受が可能なように連結されており、上記第１の充填シリンダは、第２のバルブ手段を介して、燃料ガス貯蔵器と流体の授受が可能なように連結されており、さらに、上記第１の充填シリンダは、上記燃料ガス貯蔵器から燃料ガスを受け取るとともに上記空気吸気部を通して空気を受け取り、これによって空気・燃料ガス混合物を生成するように設計されており、上記第１のピストンは、上記空気・燃料ガス混合物を圧縮するとともに、当該空気・燃料ガス混合物を上記第１のバルブ手段を介して上記第２の発射シリンダへと送るように設計されており、上記空気・燃料ガス混合物が、上記第２の発射シリンダにおいて燃焼することによって、上記第２のピストンが上記留め具の方向へと押し進められ、上記留め具が上記発射口から発射される。
【００２１】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第１の実施例の構造を示す斜視図である。
【００２２】
図２は、図１におけるネイルガンの構造を示す横断面図である。
【００２３】
図３は、図１におけるネイルガンの端面の断面図である。
【００２４】
図４は、図２にて示したガス燃焼機構の拡大図である。
【００２５】
図５は、図２にて示したガス燃焼機構において、充填シリンダ内に空気及び燃料が流入した状態を示す拡大図である。
【００２６】
図６は、図２にて示したガス燃焼機構において、空気・燃料混合物が充填シリンダ内において圧縮された状態を示す拡大図である。
【００２７】
図７は、図２にて示したガス燃焼機構において、空気・燃料混合物が充填シリンダから発射シリンダへと移動する状態を示す拡大図である。
【００２８】
図８は、図２にて示したガス燃焼機構において、発射シリンダ内の空気・燃料混合物が圧縮された状態を示す拡大図である。
【００２９】
図９は、図２にて示したガス燃焼機構において、燃焼した空気・燃料混合物が、発射シリンダの内部のピストンを釘が発射される方向へと押し上げる状態を示す拡大図である。
【００３０】
図１０は、図２にて示したガス燃焼機構において、ピストンと接続されたドライバーが釘を押し上げると共に、ガスは発射シリンダから排気され始める状態を示す拡大図である。
【００３１】
図１１及び図１２は、図２にて示したガス燃焼機構において、ピストンが発射シリンダを後退すると共に、残った排気ガスを発射シリンダから一掃する状態を示す拡大図である。
【００３２】
図１３は、工具のサイクルを制御するための、サイクルホイール構造の拡大図である。
【００３３】
図１４は、図１３にて示したサイクルホイール構造の、別の実施例の拡大図である。
【００３４】
図１５ａ及び１５ｂは、燃料ガスカートリッジの、正面図及び断面図を拡大した図である。
【００３５】
図１６は、本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第２の実施例の構造を示す横断面図である。
【００３６】
図１７は、本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第３の実施例の構造を示す図である。
【００３７】
図１８は、図１７にて示したネイルガンの内部容器の構造を示す拡大図である。
【００３８】
図１９は、図１７にて示したネイルガンの密閉リングの部分投影図の拡大図である。
【００３９】
図２０は、図１７の板弁の構造を示す拡大図である。
【００４０】
〔発明の実施の形態〕
図１及び図２は、釘留め具を発射するための、燃焼駆動式ネイルガンについて図示している。
【００４１】
このネイルガンは、充填シリンダＡ及び動力式発射シリンダＢを備え、これらは共に、工具主用部のケーシング６２の内部に格納される。また、支持取っ手７はピストル形グリップ５を備え、燃料ガスカートリッジ（貯蔵器）を格納した状態でケーシング６２に設けられる。また、バッテリー１は、支持取っ手７に取り付けられた可動式バッテリーケーシング２の内部に格納される。釘留め具カートリッジ（または、マガジン）４は、釘留め具８を、工具の発射口（または、銃身）９へと送る。
【００４２】
燃焼式ネイルガンの作動について、ここから記載する。
【００４３】
まずユーザは、工具の支持取っ手７及びピストル形グリップ５によって、燃焼駆動式ネイルガンを保持する。このとき、ユーザの指は発火トリガ１６上に位置する。すると、第１微小トリガ１５が作動する。
【００４４】
電子駆動式の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１８は、工具が動作状態に切り替わった、という情報を受ける。ＣＰＵ１８は、図１３に図示するサイクル検知ホイール２１及び主動力供給スリップリング６６を備える、充填シリンダ駆動部に至る回路を、オン状態へと切り替える。そして、モーター３５が作動する。
【００４５】
ホイール２１が回転し、この回転は連接棒２３、クランクピン２２、及び軸受部３４を介して、充填シリンダＡ内の下方向へと、第１のピストン２４を押し進める。充填シリンダ充填Ａ内のピストン２４の上方に不完全真空が発生し、それによって移動バルブ３２が閉じた状態とし、吸気バルブ３１が開いた状態とする。そして、吸気ポート３０を通過し、空気が充填シリンダＡに引き込まれる。
【００４６】
燃料発射用の切片２５がピン２７に触れる。これによって、ガスバルブ２６は、短時間の間開いた状態となる。すると、あらかじめ決められた体積の霧状燃料が、シリンダ３から排出され、通路２８を通過し、吸気孔３０へと移動する。そして、霧状燃料ガスは、内部へと流入する空気と吸気孔３０にて混合され、バルブ３１を通過し、図５に示すように、燃料ガスと空気との混合気体が充填シリンダＡ内に充填する。
【００４７】
ピストン２４は、充填シリンダＡ内を戻り、これにより生じる圧力上昇によって、図６に示すようにバルブ３１が閉じられるとともに、バルブ３２が開かれ、燃料・空気混合物を、充填シリンダＡから発射シリンダＢ内部へと移動させる。
【００４８】
ピストン２４が上方向へと進む間、電磁排気バルブ４２及び４５はエネルギーを受け続けることで、図７に示すようにバルブヘッド４５を開く。それによって、燃料ガス・空気混合物はバルブ３２を通過し、内部へと流入し、残った排気ガスをシリンダＢ内の燃焼空間から一掃する。燃料ガス・空気混合物が５０パーセントを占める段階において、スリップリング６７と電磁バルブ４２との連動が解除され、それによって、コイルばね（図示しない）及び封着・排出孔４３を介して、バルブヘッド４５が閉じた状態となる。
【００４９】
ピストン２４は、燃料ガス・空気混合物を発射シリンダＢの燃焼領域へと移動させながら、充填シリンダＡの最上部に到達する。スリップリング６９は電源回路のモーターに対する接続を解除する。ＣＰＵ１８は、冷却ファンモーター４１の回路を、オン状態へと切り替える。
【００５０】
工具を配置し、工作物の上から押し込むと、機構６１が押し下げられ、それによって、工具は発射に差し支えのない状態である、ということがＣＰＵ１８に伝えられる。
【００５１】
ＣＰＵ１８が、機構１７をオン状態へと切り替えることによって、主発射トリガ１６を充分に引くことが可能となる。そして、機構１７はＣＰＵ１８に、点火装置４８を作動させるよう指示を送る。それによって、発射シリンダＢの燃焼部の内部に存在する空気・燃料混合物は、燃焼し、爆発を起こし、急激な圧力の上昇によって、図８に示すようにバルブ３２が封着される。
【００５２】
第２のピストン５１及びドライバー５５は、シリンダＢの穴部５４を下方向に進む。ドライバー５５は、釘留め具８を、発射口９から工作物内部へと打ち込む。ピストン５１がシリンダＢを下向きに進む際、ピストン５１の下部空間に存在する空気は、排出孔６０及び１２を通過して漏れ出る。
【００５３】
ピストン５１がその行程の９割を終えたとき、ピストン５１の下端はゴム製のバンパー５８と接触する。バンパー５８はエネルギーを吸収し、ピストン５１の進行は遅くなる。そのとき、排気孔６０は覆いのない状態となり、排気ガスがシリンダＢから空洞５７の内部へと漏れ出ることができるようになり、さらに、排気ガスは、工具の排気孔１３を通じて外部へと排出される。
【００５４】
ピストン５１が行程の終端に到達すると、ピストン５１は動力式発射シリンダの終端に存在するストロークセンサー５９と接触する。
【００５５】
センサー５９はＣＰＵ１８に、ピストン５１の位置を知らせる。そして、ＣＰＵ１８は、電磁排気バルブ４２を開き、それによって、排気ガスはシリンダＢの上端から、空洞５７内部の排気孔４３及び空洞１３を通じて外部へと放出される。
【００５６】
バンパー５８に蓄えられたエネルギーは、ピストン５１に戻され、ドライバー５５は、発射シリンダＢの穴部５４へと後退する。なお、発射シリンダＢに残った排気ガスは、排気孔４３を通じて一掃される。
【００５７】
また、ピストン５１をシリンダＢの穴部５４の最上部まで戻すことを妨げる原因となる不完全真空が生じることを防ぐため、空気が排気孔６０及び１２を通じて、シリンダＢのピストン５１の下端まで再吸入される。
【００５８】
ＣＰＵ１８には、電磁バルブ４２及び冷却ファン４１の駆動に関する、電子計時機構が内蔵されている。
【００５９】
ピストン５１がシリンダＢの穴部５４の最上部に到達したとき、ＣＰＵ１８は電磁排気バルブ４２の駆動回路をオフ状態へと切り替えることによって、バルブヘッド４５を閉じる。
【００６０】
なお、ＣＰＵ１８は、１度の使用につき、およそ１０秒間、冷却ファン４１のオン状態を維持する。また、ＣＰＵ１８は、冷却ファン４１のオン状態の維持を、連続的に行ってもよい。さらに、ＣＰＵ１８により制御される温度センサー（詳細は示さない）を、空洞５７に併せて備えても構わない。
【００６１】
図１３は、工具の駆動毎に、サイクルホイール２１が確実に１回転だけするように制御を行う、機械的制動・制限機構（詳細は示さない）を示している。
【００６２】
図１４は、図１３における機械的機構２１の別の実施例である。なお、本実施例では、電動クランク角機構７０及び１９ａと、ステッピング・モーター３５と、高電圧点火機構とが、一体構造になっており、且つＣＰＵ１８により制御される構造であっても構わない。
【００６３】
図１５は、高圧液体燃料シリンダであり、内部には例えば、一般的なマップガスとは対称的に、燃料媒体としてメタノールを、加圧媒体として液化ガス状の二酸化炭素を含む。該シリンダ内の貯蓄燃料を概して８５０プシーに保つことによって、より効率的な燃料ガス媒体の噴霧が可能となり、且つ燃焼シリンダ内の空気と結合することによって、より多くの燃焼エネルギーを抽出することが可能である。なお、水素もまた、燃料ガス媒体として活用することができる。
【００６４】
図１６は、本発明に係るネイルガンの、第２の実施例である。なお、本実施例におけるネイルガンは、第１の実施例におけるネイルガンと類似しており、それらと同等の構成要素を有するものについては、第１の実施例と同一の符号を付している。
【００６５】
主な差異として、図２に示す、第１の実施例においては、充填シリンダＡの範囲内においてピストン２４を機械的に駆動するため、連接棒２３、クランクピン２２、及び軸受部３４、という方式の駆動機構を備える構成であった。
【００６６】
しかしながら、ここで示す第２の実施例においては、上記駆動機構の替わりに、電磁駆動機構が使用されている。
【００６７】
ソレノイドシリンダ（またはコイル）１０２は、燃料ガス・空気混合物を発射シリンダＢの内部へと移動させるように、ピストン２４を作動させる。ソレノイドシリンダ１０２が非動作状態になると、ピストン伸縮ばね１０３とピストン２４とが接続して、ピストンを上方向へと押し進める。さらに、ガス放出ソレノイド１０４を、（第１の実施例における）吸気孔３０へと燃料を運搬する機械的手段の替わりに備える。また、充填シリンダＡは排出孔１０５を備えており、ソレノイド１０２及び１０４は共にＣＰＵ１８により制御され、且つ電気的に駆動する。
【００６８】
図１７は、本発明に係るネイルガンの、第３の実施例である。本実施例におけるネイルガンは、第１の実施例及び第２の実施例におけるネイルガンと類似しており、それらと同等の構成要素を有するものについては、第１の実施例及び第２の実施例と同一の符号を付している。
【００６９】
本実施例は、数多くの好ましい特徴を開示しており、各々の特徴について、変更すること、或いはこれまでの実施例の構成要素と対応するものを補う構成であっても構わない。なお、その望ましい特徴については、この次の段落に、それぞれについて個別に記述している。
【００７０】
図１７に示すネイルガンは、機構６１の上部に配置され、且つ発射シリンダＢの最上部付近の、第２のピストン５１を保持するためにドライバー５５と連動する、第１及び第２のばね偏向ボール２０１及び２０２を備える。
【００７１】
工具の戻り行程によって、一度ドライバー５５がボール２０１及び２０２より上部に位置する状態となれば、ボール２０１及び２０２は、ばねの弾性力により互いに内側へと向かって移動する。なお、その他の配置例としては、ボール２０１及び２０２は、ドライバー５５の鋸部と連動させる。これにより、ボール２０１及び２０２によって、ドライバー５５をより正確に制御することが可能となる。
【００７２】
使用の際、ボール２０１及び２０２は第２のピストン５１及びドライバー５５を、発射シリンダＢ内の高い位置で保持し、それと同時に、圧縮された燃料ガス・空気混合物を取り入れる。引き続き、工具を配置し、工作物を上から押し込むと、機構６１は第１の位置から第２の位置まで下降し、工具は発射に差し支えのない状態である、ということをＣＰＵ１８に伝える。
【００７３】
機構６１が下方向へと押し込まれるとき、第２のピストン５１もまた上昇し、燃焼に先んじて、発射シリンダＢ内の燃料ガス・空気混合物をさらに圧縮する。燃焼に際して、第２のピストン５１及びドライバー５５を、第１及び第２のばね偏向ボール２０１及び２０２の弾性力に抗し、強制的に下降させる。
【００７４】
第２のピストン５１及びドライバー５５の戻り行程が完了すると、第１及び第２のばね偏向ボール２０１及び２０２は再度ドライバー５５の底部と連動する。
【００７５】
このような構成にすることによって、第２のピストンを約１０％高い位置まで上昇させることができるため、高い事前燃焼ガスの圧力を得ることが可能となる。
【００７６】
第３の実施形態である図１７に示すネイルガンは、バンパー５８の内部に室部２０３が設けられている。バンパー５８は、耐久性及び高い弾性力を実現するため、良質で耐久性の高いゴムと、多層式の布地で構成されるのが望ましい。
【００７７】
この構成によって、バンパー５８はピストン５１の進行を遅くし、そのうえ、ピストン５１及びドライバー５５を、発射シリンダＢの穴部５４を後退させる。
【００７８】
本実施例に係る作用効果として、ばねはまた、バンパー５８の動作を補助する。
【００７９】
使用の際、バンパー５８がピストン５１によって圧縮されると、室部２０３が圧縮され、それによって加圧された空気は排出バルブ２０４から、移動経路２０５を通過し、ピストン２４の内部容器２０６へと排出される。バンパー５８及び室部２０３は弾性により、圧縮状態、即ちピストン５１が穴部５４を後退する方向に強制的に戻される。
【００８０】
室部２０３の容量増大は圧力低下を発生させ、該圧力低下によって排出バルブ２０４は閉じられる。そして、そのときに生じる圧力によって移動経路２０５を封着すると共に、充填バルブ２０９を開いた状態とする。それによって、室部２０３は新鮮な空気を内部に取り込むことができる。
【００８１】
この方法では、次回使用のために、加圧された空気を、ポンピングによって充填シリンダＡに戻すことで、余分なエネルギーを使い切ることが可能である。
【００８２】
また、空気・燃料混合物の圧力も増大し、さらに燃焼の効率も上昇する。
【００８３】
図１８は、室部２０３にて加圧された空気を利用するような、ピストン２４及び内部容器２０６の相互作用について示している。
【００８４】
ピストン２４が、前述の実施例にて説明したような運動をする。このとき、ピストン２４が充填シリンダＡの最上部に位置している間は常に、注入口２０７と、移動経路２０５とが一直線に揃う。
【００８５】
ピストン５１を下向きに押し込むことでバンパー５８を圧縮し、そして、内部容器２０６を通過し、移動経路２０５へと流入する空気を圧縮するときは、ピストン２４は最上部に位置する。
【００８６】
前に説明したように、ピストン５１が穴部５４を上昇するとき、排出バルブ２０４は閉じた状態となり、移動経路２０５及び内部容器２０６は引き続き加圧される。
【００８７】
次に使用する際、ピストン２４は下降し、内部容器２０６を封着する。この下降運動の同調は同時に、充填シリンダＡの内部のピストン２４の上部に不完全真空を生成し、該不完全真空によって移動バルブ３２を閉じた状態とし、吸気バルブ３１を開いた状態とする。
【００８８】
空気及び燃料は、吸気孔３０及び吸気バルブ３１を通過し、充填シリンダＡの内部へと取り込まれる。そして、ピストン２４が底部に近づくと、バイパス開口部２１０と、バイパス２０８とが一直線に揃い、これによって、内部容器２０６内の空気がピストン２４の上部へと流入し、空気・燃料混合物に対して加圧する。
【００８９】
結果として、圧力上昇によって吸気バルブ３１が閉じた状態となる。
【００９０】
ピストン２４はそのとき、充填シリンダＡ内を後退し、さらには圧力上昇を発生させる。そして該圧力上昇によって、バルブ３２を開いた状態とし、且つ空気・燃料混合物を充填シリンダＡから発射シリンダＢへと移動させる。
【００９１】
このような構成にすることによって、室部２０３から流入される、圧縮された空気を、後に使用するまで蓄えておくことが可能になるという効果を奏する。
【００９２】
図１９は、第２のピストン５１の、密閉リング５２を設けた、よりよい構成例を、部分投影図の拡大図にて示している。この構成では、密閉リング５２は、カーボン浸透性ポリテトラフルオロエチレンによって構成され、且つ図１９に示すように、２分割する構造である。密閉リング５２の材質、及び穴部５４と接触する面積の小ささから、結果的に摩擦による抵抗がほとんど発生せず、結果として、第２のピストン５１を発射シリンダＢへと後退する方向へと強制的に戻す力を小さくすることができるという利点がある。
【００９３】
セミフレキシブルである、唇状部２１１が、密閉リング５２から上方へと広がっている。唇状部２１１は、静止した状態のときは穴部５４から切り離され、一定の間隔を空けられている。
【００９４】
燃焼に際して、第２のピストン５１の最上部及び密閉リング５２に、高圧が働くことによって、唇状部２１１は、静止位置から穴部５４に抵抗するように外側へと屈曲し、それによって、強力なガスシールを形成するため、ガスの漏洩が最小限で済む。
【００９５】
一度ガスの圧力が開放されたら、封着唇状部２１１は静止位置へと戻り、穴部５４から離れる。このようにして、戻り行程の間において、抵抗力を最小限に保つことが可能である。
【００９６】
図２０は、動力式発射シリンダの上端４７の、別の好ましい構成例の構造を示す拡大図である。この構造においては、混合ファン２１２が動力式発射シリンダＢの内部に、回転可能に組み込まれる。混合ファン２１２は磁気によって、発射シリンダＢの外部に備えられる、冷却ファンのモーター４１により駆動する。
【００９７】
なお構造上、混合ファン２１２と、冷却ファンのモーター４１との間の連結機構は、アルミニウムによって構成されるのが望ましい。
【００９８】
混合ファン２１２は、空気・燃料ガス混合物をかき混ぜ、それにより、より完全な燃焼を得ることが可能である。それによって、工具の出力の信頼性を向上させることが可能である。
【００９９】
図２０はまた電磁バルブ４２を、電磁気により駆動に好都合である板弁２１３に取り代えた図を示している。
【０１００】
板弁コイル２１５を非駆動状態としたとき、板弁ばね２１４は板弁２１３を開いた状態にする。
【０１０１】
ＣＰＵ１８が板弁コイル２１５を駆動状態とすると、電磁力が板弁ばね２１４の弾性力を上回り、それによって、板弁２１３が閉じた状態となる。そして、板弁２１３が開いた状態となることで、発射シリンダＢは、排気空間２１６と流体の授受を行うため、残った排気ガスをシリンダＢの燃焼空間から迅速に一掃することが可能となる。
【０１０２】
ここまで述べてきた本発明の具体的な実施例は、釘を打ち込むためのネイルガンを例としてきたが、それに加え本発明は、発射により封着を行う留め具であれば、その他ここでは開示していない実施形態についても応用が可能であることを理解されたい。また、ここまで述べてきた実施例におけるガス燃焼機構の構成は、留め具を発射するタイプの器具であれば、その他ここでは開示していない器具において使用しても構わない。そのような打ち込み器具は、ここまで述べてきた具体例のネイルガンとは異なる工具、或いは打ち込み装置であってもよい。
【０１０３】
この中で使用されてきた“備える”という用語（及びその類義語）は、“持っている”、或いは“含む”という意味も包括しており、決して“〜のみから成る”といった、排他的な意味を持つものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第１の実施例の構造を示す斜視図である。
【図２】図１におけるネイルガンの構造を示す横断面図である。
【図３】図１におけるネイルガンの端面の断面図である。
【図４】図２にて示したガス燃焼機構の拡大図である。
【図５】図２にて示したガス燃焼機構において、充填シリンダ内に空気及び燃料が流入した状態を示す拡大図である。
【図６】図２にて示したガス燃焼機構において、空気・燃料混合物が充填シリンダ内において圧縮された状態を示す拡大図である。
【図７】図２にて示したガス燃焼機構において、空気・燃料混合物が充填シリンダから発射シリンダへと移動する状態を示す拡大図である。
【図８】図２にて示したガス燃焼機構において、発射シリンダ内の空気・燃料混合物が圧縮された状態を示す拡大図である。
【図９】図２にて示したガス燃焼機構において、燃焼した空気・燃料混合物が、発射シリンダの内部のピストンを釘が発射される方向へと押し上げる状態を示す拡大図である。
【図１０】図２にて示したガス燃焼機構において、ピストンと接続されたドライバーが釘を押し上げると共に、ガスは発射シリンダから排気され始める状態を示す拡大図である。
【図１１】図２にて示したガス燃焼機構において、ピストンが発射シリンダを後退すると共に、残った排気ガスを発射シリンダから一掃する状態を示す拡大図である。
【図１２】図２にて示したガス燃焼機構において、ピストンが発射シリンダを後退すると共に、残った排気ガスを発射シリンダから一掃する状態を示す拡大図である。
【図１３】工具のサイクルを制御するための、サイクルホイール構造の拡大図である。
【図１４】図１３にて示したサイクルホイール構造の、別の実施例の拡大図である。
【図１５ａ】燃料ガスカートリッジの正面図を拡大した図である。
【図１５ｂ】燃料ガスカートリッジの断面図を拡大した図である。
【図１６】本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第２の実施例の構造を示す横断面図である。
【図１７】本発明に係る留め具打ち込み工具を用いたネイルガンの、第３の実施例の構造を示す図である。
【図１８】図１７にて示したネイルガンの内部容器の構造を示す拡大図である。
【図１９】図１７にて示したネイルガンの密閉リングの部分投影図の拡大図である。
【図２０】図１７の板弁の構造を示す拡大図である。
【図１】
2007516845.tif 000003
【図２】
2007516845.tif 000004
【図３】
2007516845.tif 000005
【図４】
2007516845.tif 000006
【図５】
2007516845.tif 000007
【図６】
2007516845.tif 000008
【図７】
2007516845.tif 000009
【図８】
2007516845.tif 000010
【図９】
2007516845.tif 000011
【図１０】
2007516845.tif 000012
【図１１】
2007516845.tif 000013
【図１２】
2007516845.tif 000014
【図１３】
2007516845.tif 000015
【図１４】
2007516845.tif 000016
【図１５ａ】
2007516845.tif 000017
【図１５ｂ】
2007516845.tif 000018
【図１６】
2007516845.tif 000019
【図１７】
2007516845.tif 000020
【図１８】
2007516845.tif 000021
【図１９】
2007516845.tif 000022
【図２０】
2007516845.tif 000023
【国際調査報告】
2007516845.tif 000024
2007516845.tif 000025