(57)【要約】【課題】燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を一層合理化することが可能な技術を提供する【解決手段】可燃性ガスが充填される第１および第２の燃焼室１２１，１２２と、点火装置１３１と、隔壁部１２３と、点火装置１３１からみて、第１の燃焼室１２１の長軸方向に対してなす開き角度が異なるように隔壁部１２３に多数配設された連通孔１２５と、点火装置１３１を介して第１の燃焼室１２１における可燃性ガスを燃焼させるとともに、当該第１の燃焼室１２１内の可燃性ガスの燃焼面が隔壁部１２３の連通孔１２５を通じて第２の燃焼室１２２に伝播されて第２の燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって所定の加工作業を遂行する駆動部１５１を有し、第１の燃焼室１２１に充填された燃焼ガスが燃焼される際、当該第１の燃焼室１２１における燃焼ガスの燃焼面は、各連通孔１２５に対し概ね同時に到達するよう構成されている燃焼式作業工具１０１。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスが充填される第１および第２の燃焼室と、
前記第１の燃焼室に設けられた点火装置と、
当該第１および第２の燃焼室を区画する隔壁部と、
前記点火装置からみて、前記第１の燃焼室の長軸方向に対してなす開き角度が異なるように前記隔壁部に多数配設され、これによって前記第１の燃焼室と第２の燃焼室とを連通する連通孔と、
前記点火装置を介して前記第１の燃焼室における可燃性ガスを燃焼させるとともに、当該第１の燃焼室内の可燃性ガスの燃焼面が前記隔壁部の連通孔を通じて前記第２の燃焼室に伝播されて当該第２の燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させ、これによって生じた燃焼圧力を利用することで所定の加工作業を遂行する駆動部とを有し、
前記第１の燃焼室に充填された可燃性ガスが燃焼される際、当該第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼面は、前記各連通孔に対し概ね同時に到達するよう構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼式作業工具であって、
前記隔壁部は、前記点火装置を中心とした球面状部分を有し、前記第１の燃焼室に充填された可燃性ガスが燃焼される際、当該第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼面は、当該球面状部分に形成された各連通孔に対し概ね同時に到達するよう構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃焼式作業工具であって、
前記連通孔は、当該連通孔の中心線が前記点火装置に向かうように前記隔壁部に穿設されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記各連通孔は、互いに隣接し合う少なくとも他の三つの連通孔との間の距離が概ね等しくなるように隔壁部上に配設されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第２の燃焼室は、その長軸方向に関し、端部領域における断面積よりも中央領域における断面積の方が大きくなるように構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性ガスを燃焼させた際の高圧力（衝撃力）を利用して所定の加工作業を遂行する作業工具、すなわち燃焼式作業工具の合理的な構築技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる燃焼式作業工具に関し、釘打機やタッカ等の作業工具の駆動源としてピストン・シリンダ式の内燃機関を用いた具体例が、特開平１−３４７５３号公報（特許文献１）および特開平５−５５２７８号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献１では、燃焼ガスを燃焼させるための燃焼室内にファンを配設し、当該ファンによって燃焼室内での燃料とエアの混合、および混合気の燃焼室内での拡散を促進し、これによって迅速な燃焼作用を図る構成が開示されている。また特許文献２においては、格子状の連通孔を有する隔壁によって複数の燃焼室を区画形成するとともに、各燃焼室毎に燃料噴出口を設け、これにより各燃焼室において燃料とエアとが効率よく混合されるとともに、混合気が燃焼室内に効率よく拡散するよう工夫した構成が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１に開示された技術では、燃焼室内に回転式のファンを配設するため、作業工具の機構が複雑なものとなってしまう難がある。また特許文献２に開示された技術では、各燃焼室における混合気の効果的な生成・拡散に関する知見が開示されるものの、かかる混合気の燃焼効率向上の見地に立てば、各燃焼室を区画する隔壁部の構造等につき更なる合理化の余地がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３４７５３号公報
【特許文献２】
特開平５−５５２７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を一層合理化することが可能な技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、第１および第２の燃焼室と、点火装置と、隔壁部と、駆動部とを有する燃焼式作業工具が構成される。第１および第２の燃焼室には可燃性ガスが充填される。可燃性ガスは、典型的には、燃料と空気とを適宜に噴霧状に混合させた混合気として供給される。なお本発明では、少なくとも第１の燃焼室と第２の燃焼室を有すれば足り、更なる燃焼室を別途配置する構成も好適に包含する。点火装置は第１の燃焼室に設けられる。点火装置は典型的には点火プラグによって構成される。隔壁部は、第１および第２の燃焼室を区画する。複数の燃焼室の利用形態としては、第１の燃焼室につき、混合気の点火領域として使用するとともに、第２の燃焼室につき、作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用する態様が好適である。
【０００７】
本発明における隔壁部には多数の連通孔が配設されており、この連通孔を介して第１の燃焼室と第２の燃焼室とが連通される。隔壁部上の連通孔は、点火装置からみて、第１の燃焼室の長軸方向に対してなす開き角度が異なるよう配設される。「開き角度が異なる」とは、一の連通孔と点火装置とを結ぶ線と、第１の燃焼室の長軸方向との交差角度を所定角「Ａ」とした場合に、他の連通孔と点火装置とを結ぶ線と、第１の燃焼室の長軸方向との交差角度がＡ以外の角度となる状態をいう。全ての連通孔が互いに異なる開き角度をなすように構成してもよく、あるいは開き角度がＡとなるように構成された一群の連結孔と、開き角度がＢとなるように構成された一群の連結孔といったように、各連結孔同士で開き角度が等しい組み合わせと異なる組み合わせとが並存するように構成してもよい。
【０００８】
また「第１の燃焼室の長軸方向」は、第２の燃焼室の長軸方向と概ね合致ないし平行となるのが好ましく、典型的には燃焼式作業工具の長軸方向と概ね合致するように構成される。なお「隔壁部による区画」としては、隔壁部が第１の燃焼室と第２の燃焼室との間を横断状に区画することで両者が共通の長軸上に延在状に連接されるよう形成する態様、あるいは隔壁部により第２の燃焼室内の一部を第１の燃焼室に供する態様等、種々の形態を採用することが可能である。
【０００９】
本発明では、第１の燃焼室における可燃性ガスを点火装置によって燃焼させるとともに、当該第１の燃焼室に生じた燃焼面が隔壁部の連通孔を通じて第２の燃焼室に伝播されて当該第２の燃焼室内の可燃性ガスを燃焼させる。そして本発明における駆動部は、かかる燃焼作用によって生じた燃焼圧力を利用することで所定の加工作業を遂行する。「所定の加工作業」としては、典型的には、釘やステープル等を被加工材に打込むための作業工具（釘打機等）がこれに該当する。
【００１０】
本発明における特徴的構成として、第１の燃焼室に充填された可燃性ガスが燃焼された際、当該第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼面は、上記のように開き角度が異なるように隔壁部に形成された各連通孔に対して概ね同時に到達するよう構成されている。ここでいう「燃焼面」とは、可燃性ガスが燃焼する際の既燃焼部分と未燃焼部分の境界面をいい、典型的には「火焔面（火炎面）」がこれに該当する。第１の燃焼室において生じた燃焼面が概ね同時に各連通孔に到達するので、第２の燃焼室に充填された可燃性ガスが、隔壁部周辺領域から満遍なく、かつ同時的に点火され、これによって当該第２の燃焼室内の燃焼エネルギをバランスよく駆動部側へ伝達することが可能とされる。換言すれば、第２の燃焼室内の可燃性ガスにつき、隔壁部の各連通孔を通じた燃焼開始のタイミングにばらつきが生じにくいため、第２の燃焼室内での燃焼コントロール性、ひいては燃焼効率を向上することが可能な構成とされている。
【００１１】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の燃焼式作業工具における隔壁部につき、点火装置を中心とした球面状部分を有するように構成する。そして第１の燃焼室に充填された可燃性ガスが燃焼される際、当該第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼面は、当該球面状部分に形成された各連通孔に対し概ね同時に到達するよう構成される。隔壁部のうち、点火装置を中心として球面状に形成された箇所においては、点火装置から各連通孔までの距離を、当該点火装置を中心とする球面状の隔壁の内径に合わせることができるので、第１の燃焼室における可燃性ガスの燃焼面を各連通孔に概ね同時に到達させることが確実に行える。なお可燃性ガスの燃焼面の到達タイミングは各連通孔で厳密に一致することまでを必要とせず、隔壁部の「球面状部分」は、隔壁部の該当箇所における曲率が一定とされた態様のみならず、曲率が多少異なる態様、すなわち断面が楕円状の球面も好適に包含する。換言すれば、球面状部分の全領域が点火装置を中心として厳密に等径とされることまでは必要ではない。また隔壁部は、その全体にわたって球面状とされてもよく、あるいは隔壁部の一部のみを球面状としてもよい。
【００１２】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、上記請求項１または２に記載の燃焼式作業工具における連通孔の隔壁部への配設態様として、連通孔の中心線が点火装置に向かうように隔壁部に穿設して形成する。
第１の燃焼室に配置された点火装置によって可燃性ガスの燃焼が開始されると、燃焼面が隔壁部を通じて第２の燃焼室へと向かうことになる。このとき隔壁部の各連通孔の中心線が点火装置に向かうように構成されているため、点火装置を中心に放射状に拡開していく燃焼面が、連通孔の内壁領域を流通しようとする際に受ける抵抗を最小限に抑えることができる。したがって、第１の燃焼室内の燃焼圧力を可及的高効率で第２の燃焼室側へと伝達し、工具の作動効率を高めることが可能とされる。
【００１３】
（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１から３までのいずれかに記載の燃焼式作業工具における各連通孔は、互いに隣接し合う少なくとも他の三つの連通孔との間の距離が概ね等しくなるように隔壁部上に配設されてなる。連通孔の配列パターンに一定の規則性を付与し、隔壁部の境界面上に多数の連通孔を規則正しく配列することにより、第１の燃焼室からの燃焼面が一層均等に第２の燃焼室へと移動するに際してのエネルギ損失を最小限のものとすることができる。各連結孔の配列に関する典型的態様としては、互いに隣接し合う各連通孔を結んだ線が正六角形をなすように構成するのが好ましい。
【００１４】
（請求項５に記載の発明）
請求項５に記載の発明によれば、上記請求項１から３までのいずれかに記載の燃焼式作業工具における第２の燃焼室は、その長軸方向に関し、端部領域における断面積よりも中央領域における断面積の方が大きくなるように構成されてなる。すなわち第２の燃焼室の内部空間をその長軸方向に関して「樽状」に形成する。このように構成することで、第２の燃焼室内における可燃性ガスの燃焼に際し、燃焼作用が第２の燃焼室内を駆動部側に向かって円滑に移行するとともに、駆動部に向かって収斂し、強い駆動圧力を駆動部に付与することが容易化される。さらに第１の燃焼室において得られた燃焼エネルギについても、第１の燃焼室に連接される側の端部から、大径状の中央領域を通じて駆動部側へと円滑に伝達可能とされるため、工具のエネルギ効率を可及的に向上することが可能とされる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る釘打機１０１の全体構成が図１に示される。釘打機１０１は、本発明における「燃焼式作業工具」の一例であり、メインハウジング１０３、射出部１１０、ハンドグリップ１０５、マガジン１０９により、その外郭が形成されている。メインハウジング１０３内には、第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２、点火装置１３１、燃料噴射装置１４１および駆動部１５１が収容される。またメインハウジング１０３のうち各燃焼室１２１，１２２に近接する箇所には抽気孔１０４が形成されている。抽気孔１０４は各燃焼室１２１，１２２と外部とを連通可能としている。
【００１６】
図２に示すように、第１燃焼室１２１は、当該第１燃焼室１２１を第２燃焼室１２２と区画するための隔壁部１２３と、第２燃焼室１２２と反対側に位置する平坦状の端部壁面１２９とによって囲まれて形成されている。本実施の形態では、第１燃焼室１２１につき、後述する混合気の点火領域として使用するとともに、第２燃焼室１２２につき、釘打込み作業に必要な大きな燃焼エネルギを得るための領域として使用するよう構成されている。
【００１７】
隔壁部１２３は、点火装置１３１の点火部１３３を中心とした概ね等径かつ半球状の球面状部分１２４によって構成されている。球面状部分１２４は、第２燃焼室１２２の端部領域（図５において符号１２２Ｒないし１２２Ｌで示される）の少なくとも一方の断面積と概ね等しい面積とされている。
【００１８】
さらに球面状部分１２４には多数の連通孔１２５が穿設状に形成されている。この連通孔１２５を介して第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２とが連通状態とされる。多数の連通孔１２５は、隔壁部１２３を第２燃焼室１２２側から側面状に見た図３に示すように、複数の同心円状に配列された連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・・に区分される。なお各連通孔１２５は、いずれも点火部１３３を中心として等径の球面状部分１２４に設けられることとの関係で、その開口径（すなわち開口面積）がいずれも等しくなるように構成されている。また本実施の形態では、燃焼効率向上の見地より、第１燃焼室１２１の単位容積に対する各連通孔１２５の総開口面積の比率が、概ね３〜６ｍｍ２／ｃｃのいずれかとなるように設定されている。
【００１９】
また本実施の形態では、図２に示すように、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対し、第１の連通孔グループ１２５ａに属する各連通孔１２５がなす開き角度が「Ａ」であるのに対し、第２の連通孔グループ１２５ｂに属する各連通孔１２５がなす開き角度は上記Ａよりも大きな角度「Ｂ」とされるといったように、連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・と順次に開き角度が大きくなるように配列する。かくして本実施の形態では、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・・が隔壁部１２３に形成されることで、隔壁部１２３の境界面の中心側から周縁側へと全体に渡って連通孔１２５が規則的に配列されるとともに、各連通孔１２５を通じて第１および第２燃焼室１２１，１２２が相互に連通状態とされる。なお本実施の形態では、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡは、特に図示しないものの、第２燃焼室１２２および釘打機１０１の長軸を兼ねる。
【００２０】
また本実施の形態では、いずれの連結孔グループ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ・・に属する各連通孔１２５についても、その中心線ＣＬが、いずれも点火装置１３１の点火部１３３に向かうように設定されている。
【００２１】
さらに、隔壁部１２３を第２燃焼室１２２側から側面状に見た状態を模式的に示す図４から理解されるように、各連通孔１２５は、近接する他の三つの連通孔１２５に対する距離が等しくなるように、換言すれば、各連通孔１２５を結ぶ仮想線が正六角形を形成するように隔壁部１２３上に穿設状に形成される。これにより隔壁部１２３の境界面上には多数の連通孔１２５が満遍なく、規則正しく配列される構成が得られる。
【００２２】
第２燃焼室１２２は、特に図５に示されるように、駆動部を構成するピストン１５５、スライドスリーブ１２７および隔壁部１２３によって囲まれる空間として形成される。なおスライドスリーブ１２７は、特に図示しないものの、常時にはコンタクトアーム１１１側へと付勢されている。このためスライドスリーブ１２７は、常時には第２燃焼室１２２および第１燃焼室１２１を開放状態として、抽気孔１０４を通じて外部に連通している。一方、釘打機１０１を被加工材Ｗ方向へと押圧する場合、コンタクトアーム１１１が被加工材Ｗから離間する方向へと後退動作するのに連動して、スライドスリーブ１２７は第２燃焼室１２２を閉鎖状態とする。このとき同時に第１燃焼室１２１も外部との連通が遮断される。すなわちスライドスリーブ１２７は、第２燃焼室１２２の側壁面を構成する部材要素であるとともに、釘打機１０１の長軸方向への摺動動作を解して第１および第２燃焼室１２１，１２２と外部との連通を許容および規制する燃焼室開放・閉鎖調整手段としての機能を奏する。なお釘打ち作業の際のスライドスリーブの動作については後述する。
【００２３】
第２燃焼室１２２は、その長軸方向（図２に示す第１燃焼室１２１の長軸方向ＬＡと一致している）に関して、「樽状」に形成されている。すなわち図５に示すように、第２燃焼室１２２のピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積および第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている。
【００２４】
また第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２の実効容積比については、本実施の形態では、第１燃焼室１２１の容積が、第２燃焼室１２２の容積の概ね３０パーセントとなるように設定されている。第１燃焼室１２１を混合気の点火用スペースとして用い、工具作動のための大きなエネルギを第２燃焼室１２２における燃焼作用で得る場合、上記第１燃焼室１２１と第２燃焼室１２２の容積比は、例えば１０パーセントから３０パーセントといった設計スペックの中から適宜に選択することができる。
【００２５】
点火装置１３１は点火用プラグによって構成されるとともに、その点火部１３３が、第１燃焼室１２１の端部壁面１２９の概ね中央部に、当該端部壁面１２９と概ね面一となるように配置される。点火装置１３１は、後述する燃料噴射装置１４１による燃料の噴射から概ね０．３秒以内に点火動作を行うように設定されている。また一回の点火動作に際して、複数回の放電が行われるように設定されている。
【００２６】
燃料噴射装置１４１は、本発明における「燃料供給手段」に対応し、第１燃焼室１２１から隔壁部１２３を通じて第２燃焼室１２２へと延在するパイプ状部材として構成されるとともに、図２に示すように、各燃焼室１２１，１２２に臨む適所に燃料噴射孔１４３が穿設状に形成されている。なお燃料噴射装置１４１は特に図示しない燃料貯蔵部に接続されて燃料の供給を受ける。燃料噴射装置１４１による燃料噴射量は、第１燃焼室１２１および第２燃焼室１２２の各実効容積に応じて個別に設定されている。具体的には、第１燃焼室１２１に臨む燃料噴射孔１４３ａおよび第２燃焼室１２２に臨む燃料噴射孔１４３ｂそれぞれの開口径および開口数につき、各燃焼室１２１，１２２それぞれの容量に応じて適宜に設定し、これによって各燃焼室１２１，１２２への燃料の供給タイミングの最適化を図っている。
【００２７】
本実施の形態では、燃料噴射装置１４１における各燃料噴射孔１４３の開口面積は、直径１ｍｍの開口円に相当する面積以下になるように設定されている。また各燃焼室１２１，１２２における各燃料噴射孔１４３ａ，１４３ｂは、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡ（すなわち第２燃焼室１２２および釘打機１０１の長軸と一致）と直交するように形成される。あるいは第１燃焼室１２１内の燃料噴射孔１４３ａの全部または一部については、点火装置１３１に向かって燃料を噴射できるように設定してもよい。具体的には、燃焼噴射孔１４３ａの開口中心線が、当該燃料噴射孔１４３ａおよび点火装置１３１の点火部１３３とを結ぶ線となす角度が概ね一致、あるいは２５度以内となるように設定するのが好ましい。
【００２８】
駆動部１５１は、図１に示すように、メインハウジング１０３内に収容されたシリンダ１５３と、このシリンダ１５３内に摺動可能に配置されたピストン１５５と、このピストン１５５に一体状に連接されたピストンロッド１５７を主体として構成される。なお特に図示しないものの、ピストンロッド１５７の先端側は、射出部１１０内に配されて釘Ｎを前方に打ち出すための射出装置に連接されている。またシリンダ１５３内部の先端側には、高速駆動されたピストン１５５の衝撃を吸収緩和してピストン１５５を受け止めるためのクッションラバー１５９が適宜配置されている。さらにシリンダ１５３には、当該シリンダ１５３内のボアを釘打機１０１外部に連通するための逆止弁１６１が設けられている。この逆止弁１６１は、シリンダ１５３のボア内の流体が外部に流出することを許容する一方、外部の流体がシリンダ１５３のボア内に流入することを規制する一方向弁として構成されている。
【００２９】
マガジン１０９は、釘打機１０１のメインハウジング１０３前端側に形成された射出部１１０に取り付けられ、相互に連接された多数の釘Ｎを収容するとともに、打込み対象となる釘Ｎを射出部１１０に臨ませる。なおマガジン１０９自体の構成は周知ゆえ、その詳細な説明については、便宜上省略する。
【００３０】
射出部１１０の前端にはコンタクトアーム１１１が配される。コンタクトアーム１１１は、射出部１１０の長軸方向（すなわち釘打機１０１の長軸方向であって、図１では左右方向に相当する）につき、当該射出部１１０に対し相対的に摺動動作可能とされるとともに、常時には図示しない付勢手段によって先端側（図１において左側）へと付勢されている。一方、図５に示すように、釘Ｎを被加工材Ｗに打込み作業するべく、作業者が釘打機１０１を被加工材Ｗ方向へと押圧する場合、コンタクトアーム１１１は付勢手段の付勢力に抗して被加工材Ｗから離間する方向（メインハウジング１０３方向）へと相対的に後退動作する。このコンタクトアーム１１１の後退動作に連動して、上記したスライドスリーブ１２７が後退動作し、第１および第２燃焼室１２１，１２２を閉鎖状態とする。
【００３１】
本実施の形態に係る釘打機１０１は上記のように構成される。次に当該釘打機１０１の作用について説明する。図１に示す釘打機１０１を用いて釘打込み作業を遂行するには、図５に示すようにコンタクトアーム１１１を被加工材Ｗに当接させた状態で、作業者が当該被加工材Ｗ方向への押圧力を釘打機１０１に作用させる。するとコンタクトアーム１１１は付勢手段による付勢力に抗しつつ被加工材Ｗから離間する側へと後退動作する。コンタクトアーム１１１の後退動作により、当該コンタクトアーム１１１と連接されたスライドスリーブ１２７が後退動作して、第２燃焼室１２２を閉鎖状に形成するとともに、第１および第２燃焼室１２１，１２２の外部への連通を遮断する。このとき第１燃焼室１２１、第２燃焼室１２２には、連通遮断前にメインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて流入したエアが充溢されている。
【００３２】
この状態で作業者はハンドグリップ１０５に設けられたトリガ１０７を引き絞り操作する。すると燃料噴射装置１４１に設けられた燃料噴射孔１４３ａ，１４３ｂ（図２参照）から各燃焼室１２１，１２２に燃料が噴射される。第１および第２燃焼室１２１，１２２への燃料供給量は、各燃焼室１２１，１２２の容量に応じてそれぞれ設定されている。噴射された燃料は各燃焼室１２１，１２２内のエアと混合され、これにより各燃焼室１２１，１２２内は混合気で満たされる。なお当該混合気は本発明における「可燃性ガス」に相当する。第１燃焼室１２１内における燃料噴射孔１４３の少なくとも一つにつき、点火部１３３、あるいはその近傍を向くように設定してもよい。「点火部近傍」としては燃料噴射孔１４３の開口軸線が点火部１３３となす角度が概ね２５度以内になるように設定するのが好ましい。このように構成すれば、点火部１３３近傍における可燃性ガスの充填リッチ状態を形成し、後述する第１燃焼室１２１における燃焼特性を一層向上することが可能となる。
【００３３】
本実施の形態では、第１および第２燃焼室１２１，１２２に燃料が噴射されてから概ね０．３秒以内に、第１燃焼室１２１に設けられた点火装置１３１による点火動作が遂行されるよう設定されている。また点火装置１３１は、一回の点火動作において、点火部１３３から複数回の放電がなされるように設定されている。これらにより第１燃焼室１２１内における点火・燃焼動作が円滑かつ高効率となるように構成される。
【００３４】
点火装置１３１による点火動作がなされると、第１燃焼室１２１内に充填された混合気は点火部１３３近傍領域より着火され、第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼が開始される。混合気の燃焼作用は爆発的であり、当該混合気の燃焼面（火焔面）が非常に短い時間で隔壁部１２３へ到達する。本実施の形態では、隔壁部１２３につき、図２に示すように、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ・・・を形成している。換言すれば、第１および第２燃焼室１２１，１２２を区画する隔壁部１２３の境界面において、連通孔１２５が当該隔壁部１２３の周方向のみならず径方向に多数形成される構成とされる。このため、点火装置１３１を介して第１燃焼室１２１に生じた混合気の燃焼面は、各連通孔１２５を通じて当該隔壁部１２３の境界面全体に渡りつつ第２燃焼室１２２側に至ることとなる。
【００３５】
しかも本実施の形態では、隔壁部１２３につき、点火部１３３を中心とする概ね等径の球面状部分１２４として構成しているため、点火部１３３から発した混合気の燃焼面は、当該点火部１３３に対して等半径とされた球面状部分１２４へと概ね同時に到達する。このため、隔壁部１２３の境界面全体に渡って、第２燃焼室１２２の着火タイミングを各連通孔１２５で統一化することが可能であり、第２燃焼室１２２での燃焼開始タイミングを効果的にコントロールすることが可能とされる。
【００３６】
また、図２に示すように、隔壁部１２３に形成された各連通孔１２５の中心軸線ＣＬは、いずれも点火部１３３に向かうように形成されており、第１燃焼室１２１内の点火部１３３から球状に拡散した燃焼面が各連通孔１２５を通過する際の抵抗を最小限のものとすることが可能とされる。換言すれば、第１燃焼室１２１内で生じた燃焼圧力につき、その損失を最小限に維持しつつ第２燃焼室１２２側へと伝達することが可能とされる。
【００３７】
かくして第１燃焼室１２１において生じた燃焼面は、点火部１３３から放射状に拡散しつつ、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる多数の連通孔１２５に対して概ね同タイミングにて到達し、開口軸ＣＬが点火部１３３を向いた各連通孔１２５をスムーズに通過して第２燃焼室１２２に至る。すると第２燃焼室１２２内に充填された混合気は、隔壁部１２３の表面全体領域より同時的に着火され、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼が開始される。なお上述のように各連通孔１２５は、近接する他の三つの連通孔１２５に対する距離が等しくなるように隔壁部１２３上に穿設状に形成されており（図４参照）、第２燃焼室内の混合気は、隔壁部１２３の表面全体に渡って斑なく燃焼開始可能とされている。
【００３８】
第２燃焼室１２２は第１燃焼室１２１に比べて大容量とされており、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼により大きな燃焼圧力が発生する。上述のように、第２燃焼室１２２は、その長軸方向に関して、ピストン１５５側の端部領域１２２Ｌの断面積および第１燃焼室１２１側の端部領域１２２Ｒの断面積よりも、中央領域１２２Ｃにおける断面積の方が大きくなるように形成されている（図５参照）。このため隔壁部１２３近傍領域において着火された第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼面は、第２燃焼室１２２内壁（すなわち後退動作したスライドスリーブ１２７の内壁）を緩やかな弧を描くようにして駆動部１５１側へと進んでいく。かくして、第２燃焼室１２２内の混合気の燃焼エネルギ、および連通孔１２５を通じて第２燃焼室１２２に送られた第１燃焼室１２１内の混合気の燃焼エネルギの作用により、図６に示すようにピストン１５５は、シリンダ１５３内を被加工材Ｗ方向へと摺動状に移動動作されることとなる。
【００３９】
なおピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作する際、当該摺動動作に伴ってピストンロッド１５７側のシリンダ１５３内部空間が縮小されていくが、かかる空間内のエアは逆止弁１６１（図１参照）を通じて外部に放出されるため、ピストン１５５の摺動動作を阻害することはない。
【００４０】
ピストン１５５がシリンダ１５３内を摺動動作するのに連動してピストンロッド１５７が被加工材Ｗ方向へと直線状に移動し、これによって射出部１１０にセットされた釘Ｎが被加工材Ｗ側へと高速で射出されて打込まれる。この状態が図６に示される。このときシリンダ１５３内を被加工材Ｗ方向へ高速移動したピストン１５５は、クッションラバー１５９に当接し、その運動エネルギが吸収緩和されて停止する。
【００４１】
釘Ｎの打込み作業が終了する段階では、シリンダ１５５が摺動動作することに起因して膨張した第２燃焼室１２２内の既燃焼ガスにつき、膨張後の冷却作用によってピストン１５５は自動的に被加工材Ｗから離間する側へと自動的に後退動作を開始する。その後、作業者が被加工材Ｗ方向へと作用させていた釘打機に対する押圧加重を解除することにより、メインハウジング１０３側へ相対的に後退していたコンタクトアーム１１１が、付勢手段の付勢力を介して先端方向（被加工材Ｗ方向）に移動する。コンタクトアーム１１１の移動動作に伴って、スライドスリーブ１２７が先端方向（シリンダ１５３方向）に移動動作する。これにより、第１および第２燃焼室１２１，１２２が開放され、メインハウジング１０３に形成された抽気孔１０４を通じて、各燃焼室１２１，１２２が釘打機１０１の外部と連通され、各燃焼室１２１，１２２内の既燃焼ガスが外部へと排気される。この結果、釘打機１０１は図１に示す初期状態へと復帰することとなる。
【００４２】
本実施の形態によれば、図２に示すように、第１燃焼室１２１の長軸ＬＡに対してなす開き角度が互いに異なる連通孔グループ１２５ａ，１２５ｂ・・・を隔壁部１２３に形成する。従って、点火装置１３１を介して第１燃焼室１２１に生じた混合気の燃焼面は、各連通孔１２５を通じて当該隔壁部１２３の境界面全体に渡って第２燃焼室１２２側に至ることとなる。しかも当該隔壁部１２３については、点火装置１３１の点火部１３３から概ね等径の球面状部分１２４を形成するように構成する。従って第１燃焼室１２１に生じた混合気の燃焼面は、当該第１燃焼室１２１内を隔壁部１２３側に向かって放射状に拡散しつつ、当該隔壁部１２３の各連通孔１２５に概ね同時に到達することとなる。これらの構成が互いに協働することにより、本実施の形態では、第２燃焼室１２２に充填された可燃性ガスが、隔壁部１２３の周面全体から同時的かつ斑なく点火されることとなり、第２燃焼室１２２（すなわち主燃焼室）内の混合気の燃焼性を向上して、釘打機１０１の打込み能力を向上することが可能となった。
【００４３】
上記発明の趣旨に鑑み、以下の各種態様を構成することが可能とされる。
（態様１）
「請求項２に記載の燃焼式作業工具であって、
前記隔壁部の球面状部分は、前記第２の燃焼室の長軸方向両端部領域の少なくとも一方の断面積と概ね等しい面積とされていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様により、第１の燃焼室から隔壁部を経由して第２の燃焼室に至る燃焼作用の可及的な高効率化に資する。
【００４４】
（態様２）
「請求項１から５までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室の容積は、前記第２の燃焼室の容積の概ね１０パーセントから３０パーセントとなるように構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様により、駆動部を駆動するための主たる燃焼圧力を得るための役割を第２の燃焼室に持たせるとともに、限られた設計スペックの中で当該第２の燃焼室の容量を可能な限り大きく確保することが可能とされる。
【００４５】
（態様３）
「請求項１から５までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記点火装置は、前記第１の燃焼室の内壁面のうち、前記隔壁部と対向する側の内壁面の概ね中央部に配置されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様により、点火装置による可燃性ガスの燃焼面が、点火装置を中心として均等に拡開し、燃焼効率の一層の向上に資する。
【００４６】
（態様４）
「請求項１から５までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記各連通孔は、前記隔壁部の周縁に向かう連通孔程に、その開口径が大きくなるように構成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様により、第１の燃焼室における燃焼面が及びにくい隔壁部周縁に向かう程に連通孔の開口径を大きくすることで、隔壁部の広範な領域において燃焼作用の伝播が円滑に行われるのを一層支援することが可能とされる。この構成は、点火装置から各連通孔までの離間距離との関係で、とくに態様３と組み合わせることが好適である。本態様において連通孔の開口径は、隔壁部の周縁に向かうごとに徐々に大きくなるように構成してもよく、あるいは所定の箇所から大きくなるように構成してもよい。
【００４７】
（態様５）
「請求項１から５までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室の単位容積に対する前記各連通孔の総開口面積の比率が、概ね３〜６ｍｍ２／ｃｃのいずれかとなるように設定されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様によれば、当該数値幅の範囲で連通孔と燃焼室との設計スペックを設定することで、一層の燃焼効率の向上が確保されることとなる。
【００４８】
（態様６）
「請求項１から５までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室および前記第２の燃焼室には、それぞれ燃料供給手段が配設されるとともに、当該燃料供給手段における燃料供給量は、前記第１および第２の燃焼室の各容量に応じて個別に設定されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様によれば、第１および第２の燃焼室それぞれの容量に応じて燃料供給量を適宜設定することで、可燃性ガスを各燃焼室に充填させるタイミングを容易に最適化することが可能となり、各燃焼室における燃焼効率を最大限に向上することが可能となる。
【００４９】
（態様７）
「態様６に記載の燃焼式作業工具であって、
前記燃料供給手段における各燃料噴射部の開口面積は、直径１ｍｍの開口円に相当する面積以下に設定されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様によれば、各燃焼噴射部の開口面積を比較的低めに抑えることで、可燃性ガスを効率よく各燃焼室に充填させることが可能とされる。なお各燃焼室に可燃性ガスを充填するために供される燃料噴射部は、各燃焼室に一つとしてもよく、あるいは複数個としてもよい。
【００５０】
（態様８）
「態様６または７に記載の燃焼式作業工具であって、
前記燃料供給手段における各燃料噴射部は、前記第１の燃焼室および第２の燃焼室の長軸と交差するよう設定されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様によれば、燃料を各燃焼室の長軸方向と交差状に噴射することで、可燃性ガスを各燃焼室に迅速に充填することが可能とされる。
【００５１】
（態様９）
「態様６から８までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室に設けられた燃料供給手段における少なくとも一つの燃料噴射部は、概ね前記点火装置あるいは点火装置近傍を向くように設定されることを特徴とする燃焼式作業工具。」
この態様によれば、第１の燃焼室においては、燃料を点火装置側へと噴射することで点火装置近傍における可燃性ガスの充填リッチ状態を形成し、第１の燃焼室における燃焼特性を一層向上することに資する。なお「点火装置近傍を向く」の具体的態様としては、燃焼噴射部の開口軸線が、当該燃料噴射部と点火装置の点火部とを結ぶ線となす角度が概ね２５度以内となる程度とするのが好ましい。
【００５２】
（態様１０）
「態様６から９までのいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記点火装置は、前記燃料供給手段による燃料の供給開始から概ね０．３秒以内に点火動作を行うことを特徴とする燃焼式作業工具。」
【００５３】
（態様１１）
「態様１０に記載の燃焼式作業工具であって、
前記点火装置は、一回の点火動作に際して複数回の放電を行うよう設定されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
いずれの態様によっても、第１の燃焼室における燃焼作用を一層最適化することに資する。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼式作業工具における混合気の燃焼過程を一層合理化することが可能な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図である。
【図２】本実施の形態における第１燃焼室および第２燃焼室の構造を正面視にて詳細に示す。
【図３】隔壁部および当該隔壁部に形成された連通孔を左側面視にて示す。
【図４】隔壁部に形成された各連通孔同士の関係につき模式的に示す。
【図５】本実施の形態に係る釘打機につき、被加工材に押し付けてトリガを引いた瞬間の状態を示す。
【図６】第１および第２燃焼室内における燃焼作用によって駆動部が作動し、釘が被加工材に打込まれた状態を示す。
【符号の説明】
１０１  釘打機
１０３  メインハウジング
１０４  抽気孔
１０５  ハンドグリップ
１０７  トリガ
１０９  マガジン
１１１  コンタクトアーム
１２１  第１燃焼室
１２２  第２燃焼室
１２３  隔壁部
１２４  球面状部分
１２５  連通孔
１２７  スライドスリーブ
１２９  端部壁面
１３１  点火装置
１３３  点火部
１４１  燃料噴射装置
１４３  燃料噴射孔
１５１  駆動部
１５３  シリンダ
１５５  ピストン
１５７  ピストンロッド
１５９  クッションラバー
１６１  逆止弁
Ｎ  釘
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004358565.tif 000007
【図６】
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