(57)【要約】【課題】ピストンが排気穴を通過した後も、シリンダ内ピストン下室内に背圧上昇を抑制でき、打込みエネルギーを低下させない燃焼式動力工具の提供。【解決手段】シリンダ２０内のピストン２５は、燃焼室２６側のシリンダ内ピストン上室と反燃焼室側のピストン下室とに画成する。シリンダには排気穴２１が形成され、ピストン下降時に燃焼室内の燃焼ガスを外気に排出する。シリンダの下方には背圧防止通路たる貫通孔２０ａが形成され、シリンダの下端にはドライバブレード２８の上下動を案内し、ガイド隙間２９が形成されたブレードガイド３１、３２が設けられる。ピストン下降時、ピストンが排気穴を通過した後も、ピストン下室内の空気は、ガイド隙間のみならず貫通孔２０ａを通じて外気に排出され、ピストン下降速度の低下を防止できる。【選択図】  図１
2004338029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
ハウジングから延び、トリガスイッチが設けられたハンドルと、
該ハウジングの一端を塞ぎ、可燃性ガス通路が形成されたヘッド部と、
該ヘッド部に設けられたモータと、
該ハウジングの下方に設けられ工作物への押圧時に移動可能なプッシュレバーと、
該ハウジング内に固定して設けられ、排気穴が形成されたシリンダと、
該シリンダの軸方向に該シリンダに対して往復摺動可能であり、該シリンダをシリンダ内ピストン下室とピストン上室とに画成するピストンと、
該ハウジング内において移動可能に案内され、該プッシュレバーの移動に連動して該ヘッド部に当接、離間し、該ヘッド部、該シリンダ内ピストン上室と共に燃焼室を画成する燃焼室枠と、
該ピストンから反燃焼室方向に延び該ピストンと共に往復動するドライバブレードと、
該ドライバブレードの外周面側に位置して該ドライバブレードの往復運動を案内するブレードガイドと、
該燃焼室枠がヘッド部に当接したとき、該燃焼室枠と該ヘッド部間をシールし、また該燃焼室枠と該シリンダとの間をシールするシール部と、
該燃焼室内に回転可能に設けられ該モータにより回転駆動されるファンと、
該燃焼室内の可燃性ガスと空気との混合気を着火する該燃焼室に臨む点火プラグと、
該排気穴を開閉するように設けられた排気逆止弁と，
該ハウジングの下方に位置し止め具を収容保持するマガジンと、
該マガジンに収容されている止め具を該ドラバブレードの下方に給送すると共に、該ドライバブレードの先端部が侵入するテールカバーとを有し、該シリンダ及び該ハウジングの下端部であって該ドライバブレードが通過する部位には、該シリンダ内ピストン下室と外気とを連通するガイド隙間が形成されている燃焼式動力工具において、
該シリンダ又は該ハウジングには、該排気穴よりも下方位置において該シリンダ内ピストン下室と外気とを連通する背圧防止通路が、該ガイド隙間とは別に形成されていることを特徴とする燃焼式動力工具。
【請求項２】
該背圧防止通路は、該シリンダの周面に貫通形成された少なくとも１個の貫通孔よりなることを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
【請求項３】
該シリンダ内の下端部には、該ピストンが衝設するバンパが設けられ、該背圧防止通路は、該バンパのピストン衝設面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼式動力工具。
【請求項４】
該ハウジングの底部が、該ドライバビットの軸方向に互いに離間して配列された二重壁で構成され、該二重壁の中央部は該ドライバビットの先端部が通過する該ガイド隙間をなし、該二重壁間の空間を該背圧防止通路とし、該マガジンは該二重壁よりも下方に位置することを特徴とする請求項１記載の燃焼式動力工具。
【請求項５】
該シリンダの底部には該ガイド隙間に連通する開口が形成されると共に、該開口の縁部から直径方向に延びるガイド部が該シリンダと一体に設けられて該ブレードガイドをなすことを特徴とする請求項４記載の燃焼式動力工具。
【請求項６】
ピストン上死点における該シリンダ内ピストン下室の容積Ｖ  ｍ３と、該ガイド隙間の流路断面積と該背圧防止通路の流路断面積との合計断面積Ｓｍ２との比Ｖ／Ｓが１．５以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つ記載の燃焼式動力工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼式動力工具に関し、特に、ガスボンベに封入された液化ガスを燃焼室内に噴射させ、空気と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、釘等の止め具を打込む燃焼式打込み工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼式動力工具は、ハウジングと、ハンドルと、トリガスイッチと、ヘッドキャップと、燃焼室枠と、プッシュレバーと、シリンダと、ピストンと、ドライバブレードと、ブレードガイドと、モータと、ファンと、ガスボンベと、点火プラグと、排気逆止弁と、マガジンと、テールカバーとを主に備えている。ヘッドキャップはハウジングの一端を塞いており、ハンドルはハウジングに固定されトリガスイッチが付設される。燃焼室枠は、ハウジング内においてハウジングの長手方向に移動可能に設けられ、反ヘッドキャップ方向にスプリングにより付勢されるが、スプリングの付勢力に抗して一端がヘッドキャップに当接可能に設けられる。
【０００３】
プッシュレバーは、ハウジングの他端において移動可能に設けられ、燃焼室枠と連接されている。シリンダは燃焼室枠に連通可能に位置してハウジングに固定され、燃焼室枠の移動を案内すると共に、その軸線方向の略中央には排気穴が形成されている。ピストンはシリンダに対して往復摺動可能に設けられ、シリンダをシリンダ内ピストン下室とピストン上室とに画成している。燃焼室枠の一端がヘッドキャップに当接したとき、ヘッドキャップ、燃焼室枠、シリンダ内ピストン上室と共に燃焼室を画成する。ドライバブレードは、ピストンの反燃焼室側からハウジングの他端部方向に延設されている。  ブレードガイドはハウジングの下端部に固定され、ドライバブレードの外周面側に位置してドライバブレードの往復運動を案内している。モータはヘッドキャップに支持され、ファンはモータに固定されて燃焼室内に位置する。ファンは、モータにより駆動されて燃焼室内で燃焼ガスと空気を混合して燃焼を促進させると共に、燃焼室枠がヘッドキャップから離間したときに、外気をハウジング内に導入して燃焼室枠内を掃気し、またシリンダの外周側を冷却する役割を果たす。ガスボンベはハウジング内に収容され、ヘッドキャップのガス通路を通じて燃焼室内に可燃性ガスとして噴射される液化ガスを内含する。点火プラグは燃焼室に臨み可燃性ガスと空気との混合気を着火する。排気逆止弁は排気穴を選択的に遮蔽する。
【０００４】
マガジンは、ハウジングの他端部側に設けられて釘等の止め具を収容する。テールカバーは、マガジンの止め具をドライバブレードに対向する位置に給送するためにマガジンとプッシュレバーとの間に設けられている。シリンダ及びハウジングの下端部であってドライバブレードが通過する部位には、シリンダ内ピストン下室と外気とを連通するガイド隙間が形成されている。
【０００５】
燃焼室枠がヘッドキャップに当接したときに燃焼室を密閉するために、燃焼室枠の上部と密着するヘッドキャップの所定面と、燃焼室枠の下部と密着するシリンダのヘッドキャップ側端部とには、シール材（シールリング）がそれぞれ設けられている。
【０００６】
プッシュレバーを工作物に押しつけると、燃焼室が画成された状態でハウジングに装着されたガスボンベから燃焼室内に液化ガスが噴射され、ファンにより空気と可燃性ガスが攪拌混合され、この状態でトリガスイッチをオン操作すると、点火プラグによる点火によって混合気が爆発燃焼され、ピストンを駆動してドライバブレードを介して木材等の工作物に釘が打込まれる。爆発燃焼後、所定時間が経過するまでは、燃焼室枠はヘッドキャップに当接した状態が維持され、燃焼ガスの排気後の排気逆止弁の閉鎖によって燃焼室内が密閉されるとともに、温度低下による燃焼室内の圧力低下により、シリンダ内ピストン上室側では熱真空が得られる。一方シリンダ内ピストン下室側はガイド隙間を通じて大気とつながっているため、シリンダ内ピストン下室内の圧力がシリンダ内ピストン上室よりも高く、そのためピストンは初期の上死点位置に戻る。その後、トリガスイッチを解放し、プッシュレバーを図示しない工作物から離すと燃焼室枠とプッシュレバーは、スプリングの付勢により下降し、燃焼室が外気に開放されて、ファンの回転により掃気されながら初期位置に戻る。（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特公平７−３６９８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の燃焼式打込み工具においては、ピストンの下降ストロークにおいて、ピストンがシリンダの排気穴に達するまでは、ピストン下室の空気は排気穴及びガイド隙間を通じて工具外へと流出するため、ピストン下室の圧力上昇は小さい。しかしピストンが排気穴を通過すると、ピストン下室と工具外気との通路はガイド隙間だけとなる。ここでガイド隙間とは、ブレードガイドのうち、シリンダの下端を覆う部位に穴を形成してシリンダ内ピストン下室と外気とを連通させる隙間と、ブレードガイドのドライバブレードを案内する案内部におけるドライバブレードと案内部との間のブレード隙間部分をいう。
【０００８】
ピストン下室の圧力上昇を抑えるためには、ガイド隙間の流路断面積を大きくする必要がある。しかしブレードガイドの機械的強度維持の観点からは、穴のサイズを大きくすることには制約がある。一例として、一般的な釘長さ９０ｍｍクラスの燃焼式打込み工具の場合、ガイド隙間は約１６０ｍｍ２程度である。またドライバブレードの移動をできるだけ正確にガイドする必要があることから、ブレード隙間の断面積も非常に小さくする必要がある。従って釘打込み時、ピストンが高速で下降したとき、ピストン下室の空気を排出するためにはガイド隙間の断面積は十分でなく、特にピストンが排気穴を通過した後には背圧上昇が発生してピストン速度が低下する。ここで工具の打込みエネルギーＥは  Ｅ＝（１／２）×ｍｖ２で表されるように（ｍ：ピストン質量、ｖ：ピストン速度）、速度の二乗に比例するため、ピストン速度低下は打込みエネルギーを著しく低下させることになる。
【０００９】
また、マガジンは、ハウジングの他端部側に設けられているため、ハウジング下部のマガジン固定側にはガイド隙間を開口させることができず、ガイド隙間はハウジング下部の反マガジン側にのみ開口させなければならず、十分な流路開口断面積が得られなかった。
【００１０】
そこで本発明は、ピストンが排気穴を通過した後も、シリンダ内ピストン下室内の背圧上昇を抑制でき、打込みエネルギーを低下させない燃焼式動力工具を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため本発明は、ハウジングと、ハウジングから延び、トリガスイッチが設けられたハンドルと、該ハウジングの一端を塞ぎ、可燃性ガス通路が形成されたヘッド部と、該ヘッド部に設けられたモータと、該ハウジングの下方に設けられ工作物への押圧時に移動可能なプッシュレバーと、該ハウジング内に固定して設けられ、排気穴が形成されたシリンダと、該シリンダの軸方向に該シリンダに対して往復摺動可能であり、該シリンダをシリンダ内ピストン下室とピストン上室とに画成するピストンと、該ハウジング内において移動可能に案内され、該プッシュレバーの移動に連動して該ヘッド部に当接、離間し、該ヘッド部、該シリンダ内ピストン上室と共に燃焼室を画成する燃焼室枠と、該ピストンから反燃焼室方向に延び該ピストンと共に往復動するドライバブレードと、該ドライバブレードの外周面側に位置して該ドライバブレードの往復運動を案内するブレードガイドと、該燃焼室枠がヘッド部に当接したとき、該燃焼室枠と該ヘッド部間をシールし、また該燃焼室枠と該シリンダとの間をシールするシール部と、該燃焼室内に回転可能に設けられ該モータにより回転駆動されるファンと、  該燃焼室内の可燃性ガスと空気との混合気を着火する該燃焼室に臨む点火プラグと、該排気穴を開閉するように設けられた排気逆止弁と，  該ハウジングの下方に位置し止め具を収容保持するマガジンと、該マガジンに収容されている止め具を該ドラバブレードの下方に給送すると共に、該ドライバブレードの先端部が侵入するテールカバーとを有し、該シリンダ及び該ハウジングの下端部であって該ドライバブレードが通過する部位には、該シリンダ内ピストン下室と外気とを連通するガイド隙間が形成されている燃焼式動力工具において、該シリンダ又は該ハウジングには、該排気穴よりも下方位置において該シリンダ内ピストン下室と外気とを連通する背圧防止通路が、該ガイド隙間とは別に形成されている燃焼式動力工具を提供している。
【００１２】
ここで該背圧防止通路は、該シリンダの周面に貫通形成された少なくとも１個の貫通孔よりなるのが好ましい。また、該シリンダ内の下端部には、該ピストンが衝設するバンパが設けられ、該背圧防止通路は、該バンパのピストン衝設面よりも下方に位置しているのが好ましい。
【００１３】
又は、該ハウジングの底部が、該ドライバビットの軸方向に互いに離間して配列された二重壁で構成され、該二重壁の中央部は該ドライバビットの先端部が通過する該ガイド隙間をなし、該二重壁間の空間を該背圧防止通路とし、該マガジンは該二重壁よりも下方に位置する構成であるのが好ましい。ここで、該シリンダの底部には該ガイド隙間に連通する開口が形成されると共に、該開口の縁部から直径方向に延びるガイド部が該シリンダと一体に設けられて該ブレードガイドをなす構成であるのが好ましい。
【００１４】
また、ピストン上死点における該シリンダ内ピストン下室の容積Ｖ  ｍ３と、該ガイド隙間の流路断面積と該背圧防止通路の流路断面積との合計断面積Ｓｍ２との比Ｖ／Ｓが１．５以下であるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明による燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第１の実施の形態について図１、図２を参照して説明する。燃焼式打込み工具１は、外枠体を構成するハウジング２を有し、ハウジング２は主ハウジング部２Ａと、主ハウジング部２Ａの長手方向に沿って主ハウジング部２Ａに並設されたボンベ室部２Ｂとを有する。主ハウジング部２Ａの下部には排気口２ａが形成されている。
【００１６】
主ハウジング部２Ａの上部には、吸気口が形成されたヘッドカバー４が取付けられており、ボンベ室部２Ｂ内には可燃焼液化ガスを内含するガスボンベ５が着脱自在に収容される。ボンベ室部２Ｂからはハンドル７が延設される。ハンドル７は、トリガスイッチ６を備える。図示せぬ電池を内蔵する。また主ハウジング部２Ａとボンベ室部２Ｂの下方には、図示しない釘を装填したマガジン８と、マガジン８内の釘を給送案内し所定位置にセットするためのテールカバー９が設けられている。
【００１７】
主ハウジング部２Ａの下端には、テールカバー９の釘セット位置に対応してプッシュレバー１０が移動可能に支持され後述する燃焼室枠１１に固定された連結部材１２と連接されている。連結部材１２の上方には、後述するシリンダ２０の外周面からフランジ状に突設されたバネ座２０Ｂが位置し、連結部材１２の上端部とバネ座２Ｃとの間には、圧縮コイルスプリング２２が介装されて燃焼室枠１１を反ヘッドキャップ１３方向に付勢している。プッシュレバー１０の先端が図示せぬ工作物に当接し圧縮コイルスプリング２２の付勢力に抗してハウジング２全体を工作物方向に押圧したとき、プッシュレバー１０の上部が主ハウジング部２Ａ内に後退可能である。
【００１８】
主ハウジング部２Ａの上端にはその上端開口を塞ぐためのヘッド部たるヘッドキャップ１３が固定され、ヘッドキャップ１３にはファン１４を回転軸で固定したモータ３が支持されると共に、トリガスイッチ６の操作により点火される点火プラグ１５が収納把持される。また主ハウジング部２Ａ内には工具が工作物に押付けられて燃焼室枠１１がストローク上端にあることを検出するための図示せぬヘッドスイッチが設けられている。プッシュレバー１０が所定位置まで上昇したときに、ヘッドスイッチがオン動作して、モータ３の回転が開始されファン１４の回転を開始するように構成される。
【００１９】
ヘッドキャップ１３のボンベ室部２Ｂ側内には燃料通路たる噴射通路１７が形成され、噴射通路１７の一端はヘッドキャップ１３の下端面に開口する噴射口１８をなし、他端側はガスボンベ５と接続されるガスボンベ接続部をなす。またヘッドキャップ１３には、後述する燃焼室枠１１の上部がヘッドキャップ１３に当接したときに、ヘッドキャップ１３と燃焼室枠１１間をシールするためのＯリングで構成された第１シール材１９が装着されている。
【００２０】
主ハウジング部２Ａ内には、主ハウジング部２Ａの長手方向に移動可能で、上端がヘッドキャップ１３の下端面に当接可能な燃焼室枠１１が設けられる。上述したように、燃焼室枠１１の下端部には上述した連結部材１２が固定されてプッシュレバー１０に連接されているので、プッシュレバー１０の移動に伴って燃焼室枠１１も移動する。そして燃焼室枠１１の内周面に当接して燃焼室枠１１の移動を案内するシリンダ２０が、主ハウジング部２Ａに固定されている。シリンダ２０の軸方向中央部付近には上述した主ハウジング部２Ａの排気口２ａと連通可能な排気穴２１が形成されている。また図示せぬ逆止弁が排気穴２１を選択的に塞ぐように設けられる。更に、シリンダ２０の底部にはバンパ２３が設けられている。またシリンダ２０の上部には、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３に当接したときに、燃焼室枠１１の下部側内周面とシリンダ２０上部外周面との間をシールするＯリングよりなる第２シール材２４が装着されている。
【００２１】
シリンダ２０内には、シリンダ２０に対して往復摺動可能なピストン２５が設けられ、ピストン２５はシリンダ２０をシリンダ内ピストン上室とシリンダ内ピストン下室に画成する。そして燃焼室枠１１の上端がヘッドキャップ１３に当接したとき、ヘッドキャップ１３、燃焼室枠１１、シリンダ内ピストン上室、第１、第２シール材１９，２４とにより燃焼室２６が画成される。そして燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３から離間したときは、ヘッドキャップ１３と燃焼室枠１１の上端との間に外気と通じる第１流路が生じ、また燃焼室枠１１の下端部とシリンダ２０の上端部との間に第１流路に続く第２流路が生じる。この第２流路は、シリンダ２０の外周面側に燃焼ガスや新たな空気を通過させ、主ハウジング部２Ａの図示せぬ排出口から排出される。
【００２２】
燃焼室枠１１の燃焼室２６を画成する部分には、複数のリブ２７が燃焼室枠１１の軸方向に延び、半径方向内方に突出して設けられている。このリブ２７はファン１４の回転と相まって、燃焼室２６内での空気と可燃性ガスとの攪拌混合を促進させるためのものである。上述した吸気口は燃焼室２６内に空気を供給するために形成され、排気穴２１や排気口２ａからは、燃焼室２６の燃焼ガスを排出する。
【００２３】
ファン１４、点火プラグ１５、噴射口１８は全て燃焼室２６内に配置又は開口している。ファン１４はその回転により、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３と当接位置にあるときに空気と可燃性ガスとを攪拌混合させ、点火後に乱流燃焼を生じせしめて燃焼を促進させ、燃焼室枠１１がヘッドキャップ１３から離間して、第１、第２流路が生じたとき、燃焼室２６内の燃焼ガスを掃気すると共にシリンダ２０を冷却するという３つの機能を果たす。
【００２４】
ドライバブレード２８がピストン２５のピストン下室側の面から主ハウジング部２Ａの下端部方向に延びて設けられる。ドライバブレード２８はテールカバー９内の釘に衝接可能な同軸位置にあり、ピストン２５が下降したとき、ドライバブレード２８の先端で釘を工作物に打込み、ピストン２５は上述したバンパ２３に突き当たって余剰エネルギーが吸収され停止する。
【００２５】
シリンダ２０の底部及び主ハウジング部２Ａの底部には、ドライバブレード２８を通過させる貫通穴３０が形成され、また主ハウジング部２Ａの底部には、断面Ｌ字状の左ブレードガイド３１と右ブレードガイド３２が固定されている。左ブレードガイド３１は、主ハウジング部２Ａ底部に固定される固定部とドライバブレード２８を案内する案内部とを有し、固定部には貫通穴３０と連通する貫通口３１ａが形成され、また案内部はドライバブレード２８に対して僅かなブレード隙間がある。同様に右ブレードガイド３２も主ハウジング部２Ａ底部に固定される固定部とドライバブレード２８を案内する案内部とを有し、案内部はドライバブレード２８に対して僅かなブレード隙間がある。これらブレード隙間と貫通穴３０とで、シリンダ内ピストン下室と外気とを排気口２ａを介して連通させるガイド隙間２９が提供される。ガイド隙間２９は、ピストン２５が初期位置に復帰する際に、外気をシリンダ内ピストン下室へ導入するように機能する。そしてマガジン８は、右ブレードガイド３２の下側に設置されている。なお、貫通口３１ａによるシリンダ内ピストン下室と外気との連通のために、テールカバー９の頂部は左ブレードガイド３１から離間して設けられる。
【００２６】
また、シリンダ２０下部の周壁面であってバンパ２３の頂面（ピストン衝接面）よりも下側には、背圧防止通路たる複数の貫通口２０ａが同一断面円周上に形成されており、貫通口２０ａにより、シリンダ内ピストン下室と外気とを主ハウジング部２の排気口２ａを介して連通させている。この貫通口２０ａは、反マガジン８側のみならず、マガジン８側にも開口している。背圧防止通路たる貫通口２０ａは、ピストン２５の下降中において、ピストン２５が排気穴２１を通過した後に、シリンダ内ピストン下室内の空気を積極的に外気に排出させて、シリンダ内ピストン下室内に背圧を生じさせないようにする機能を有する。かかる機能は上述したガイド隙間２９によっても一見達成し得ると考えられるが、左ブレードガイド３１の固定部の貫通口３１ａは、ブレードガイドの取付強度維持の観点から、そのサイズを大きくすることには制約がある。またドライバブレードの移動をできるだけ正確にガイドする必要があることから、ブレード隙間の断面積は非常に小さくする必要がある。よって背圧防止通路たる貫通口２０ａを別途形成することにより、ピストン下室の背圧上昇を積極的に防止することができる。
【００２７】
次に本実施の形態による燃焼式動力工具１の動作について説明する。非作動の状態では、圧縮コイルスプリング２２の付勢力により、プッシュレバー１０は下方に付勢されてテールカバー９下端より突出している。このとき燃焼室枠１１は連結部材１２を介してプッシュレバー１０に連接されているので、燃焼室枠１１の上端はヘッドキャップ１３と離間し、また燃焼室枠１１の燃焼室２６を画成する部分と、シリンダ２０の上端部とも離間して、第１流路、第２流路が提供される。このときピストン２５は、シリンダ２０内の上死点位置に停止している。
【００２８】
この状態でハンドル７を把持し、プッシュレバー１０を木材等の工作物に押し付けると、プッシュレバー１０が圧縮コイルスプリング２２の付勢力に抗して、上昇し、同様にプッシュレバー１０と連接した燃焼室枠１１も上昇し、上述した流路が閉じられて、シール材１９、２４により燃焼室２６が密封される。
【００２９】
またプッシュレバー１０の移動に伴って、図示しないカムによりガスボンベ５全体をヘッドキャップ１３方向に傾斜させ、ガスボンベ５の図示せぬ噴射ロッドがヘッドキャップ１３のガスボンベ接続部に押しつけられて燃焼室２６内にガスボンベ５の液化ガスが噴射口１８より１回だけ噴射される。
【００３０】
更に、プッシュレバー１０の移動に伴って燃焼室枠１１がストローク端まで上昇すると、ヘッドスイッチがオンとなり、その結果ファン１４の回転が開始する。ファン１４が密封空間となった燃焼室２６内で回転することにより、燃焼室２６内に突出したリブ２７と相まって、噴射された可燃性ガスが燃焼室２６内の空気と攪拌混合される。
【００３１】
かかる状態でハンドル７のトリガスイッチ６をオンすると、点火プラグ１５がスパークし、混合ガスに着火する。このときファン１４は回転を維持しているので、混合気の乱流燃焼が促進され、動力工具の出力向上が得られる。また燃焼・膨張したガスはピストン２５を下方へ移動させ、ピストン２５がバンパ２３に衝接するまでテールカバー９内の釘はドライバブレード２８を介して工作物に打ち込まれる。
【００３２】
ピストン２５がシリンダ２０の排気穴２１を通過するまでは、シリンダ内ピストン下室内の空気が図示せぬ逆止弁を付勢して排気穴２１を開き、この空気は排気穴２１、ガイド隙間２９、貫通口２０ａを介して外気に排出されるので、ピストン下室内における背圧上昇は生じない。また、ピストン２５がシリンダ２０の排気穴２１を通過すると、シリンダ内ピストン上室内の燃焼ガスの圧力により図示せぬ逆止弁が付勢されて排気穴２１が開かれ、燃焼ガスはシリンダ２０の外部へ放出され主ハウジング部２Ａの排気口２ａから外部に排出される。また、シリンダ内ピストン下室内の空気は、矢印Ａ１、Ａ２、Ｂで示されるように、ガイド隙間２９と貫通口２０ａを介して外気に排出される。このとき貫通口２０ａはガイド隙間２９の流路断面積を補ってあまりある流路断面積を有しているので、ピストン下室内における極端な背圧上昇は生じない。よってピストン２５が下死点に至るまで、ピストンの下降速度を維持でき、打込みエネルギーの低下を防止できる。
【００３３】
燃焼ガスがシリンダ２０外部へ放出され、シリンダ２０及び燃焼室２６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２０及び燃焼室２６内部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２０の内壁、燃焼室枠１１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２５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る（熱真空という）。このとき、シリンダ内ピストン下室には、ガイド隙間２９を通じて大気が導入されるので、シリンダ内ピストン下室の圧力（大気圧）とピストン上室側の内圧の圧力差により、ピストン２５は初期の上死点位置に引き戻される。
【００３４】
トリガスイッチ６をオフにし、工具１全体を工作物から持ち上げ、プッシュレバー１０を工作物から離すと、プッシュレバー１０と燃焼室枠１１が圧縮コイルスプリング２２の付勢力により下方に戻る。燃焼室枠１１の下降により、第１、第２流路が提供でき、燃焼室２６内の残燃焼ガスが掃気されて新鮮な空気と入れ換えられ、次の釘が打込める初期状態に戻る。
【００３５】
このように、第１の実施の形態による燃焼式打込み工具１によれば、ピストン２５の下降中、ピストン２５が排気穴２１を通過した後でも、シリンダ２０内ピストン下室内の空気は、ガイド隙間２９のみならず、背圧防止通路たる貫通孔２０ａを通じて外部に排出できるので、ピストン２５は、シリンダ２０内ピストン下室内の空気によって阻害されることなく円滑に下降でき、ピストン２５下降速度の低下を来すことがなく、打込みエネルギーの低下が防止できる。また貫通孔２０ａは、シリンダ２０の周面に貫通穴を形成するだけの簡単な加工で、背圧防止通路が提供できる。更に、シリンダ２０内の下端部にはピストン２５が衝設するバンパ２３が設けられ貫通孔２０ａはバンパ２３のピストン２５衝設面よりも下方に位置しているので、ピストン２５がバンパ２３に衝突した後もシリンダ２０内ピストン下室内の空気は、ガイド隙間２９のみならず、貫通孔２０ａを通じて外部に排出でき、打込みエネルギーを向上させることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態における燃焼式打込み工具１０１について図３乃至図５に基づき説明する。これらの図において、図１、図２と同一の部材は同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００３７】
第２の実施の形態では、シリンダ１２０の下部には第１の実施の形態のような貫通孔２０ａは形成されていないが、主ハウジング部１０２Ａの底部が、ドライバビット１２８の軸方向に互いに離間して配列された矩形状の第１底部１０２Ｃと第２底部１０２Ｄの二重壁で構成され、二重壁の中央部はドライバビット１２８の先端部が通過するガイド隙間１２９をなしている。そして第１底部１０２Ｃと第２底部１０２Ｄの四隅はリブ１０２Ｅを介して互いに離間すると共に一体に成型されている。この第１底部１０２Ｃと第２底部１０２Ｄ間の空間が背圧防止通路１０２ｂとして機能する。上述した二重底部構造により、マガジン８は第１の実施の形態よりもより長さＬだけ下方に位置し、またドライバビット１２８もその分だけ第１の実施の形態よりも長い。
【００３８】
かかる構成により、図４から明らかなように、第１の実施の形態と比較して、ドライバブレード１２８の右側の破線Ｃと円弧で囲まれる断面積分だけ、より広くガイド隙間１２９を設定でき、また背圧防止通路１０２ｂもリブ１０２Ｅが存在する部分を除いて矢印Ｄで示されるようにドライバビット１２８の全周に、換言すれば、ドライバブレード１２８の右側にも提供できる。その結果、背圧防止通路の断面積を大きく設定でき、打込みエネルギー向上を実現している。なお左ブレードガイド１３１や右ブレードガイド３２はネジ１３３等にて第２底部１０２Ｄに取付けられる。
【００３９】
背圧防止通路１０２ｂの流路断面積を大きく設定でき、且つ背圧防止通路１０２ｂは左ブレードガイド１３１を横切らないので、左ブレードガイド１３１の第２底部１０２Ｄに固定される固定部には、第１の実施の形態のような貫通口３１ａは不要であり、よってテールカバー９を左ブレードガイド１３１の固定部に接触配置することができ、二重壁構造にも係わらず工具１０１の全長が長くなることはない。
【００４０】
本発明の第３の実施の形態における燃焼式打込み工具２０１について図６乃至図８に基づき説明する。第３の実施の形態は主ハウジング部２０２Ａの底部が、ドライバビット２２８の軸方向に互いに離間して配列された矩形状の第１底部２０２Ｃと第２底部２０２Ｄの二重壁で構成され、二重壁の中央部はドライバブレード２２８の先端部が通過するガイド隙間２２９をなしていること、そして第１底部２０２Ｃと第２底部２０２Ｄの四隅はリブ２０２Ｅを介して互いに離間すると共に一体に成型されていること、この第１底部２０２Ｃと第２底部２０２Ｄ間の空間が背圧防止通路２０２ｂとして機能することについては、第２の実施の形態と同様である。しかし、第２の実施の形態による左ブレードガイド１３１と右ブレードガイド１３２を省略し、その代わりに、シリンダ２２０の底部のガイド隙間２２９に通じる開口に直径方向に延びるガイド部２２０Ａが設けられる。ガイド部２２０Ａには、ドライバブレード２２８を挿通させると共にドライバブレードの往復動を案内するガイド穴２２０ａが形成されており、ガイド穴２２０ａとドライバブレード２２８との間の僅かな隙間もガイド隙間２２９をなす。
【００４１】
このように第３の実施の形態における燃焼式打込み工具２０１は、第２の実施の形態による燃焼式打込み工具１０１と同様な作用効果を発揮するのみならず、ブレードガイド部品を別途用意する手間と、この部品をハウジングの底部に固定する手間が不要となり、部品点数と組立工数を減少することができる。
【００４２】
次に第１の実施の形態による燃焼式打込み工具１のピストン変位と、従来の燃焼式打込み工具即ち第１の実施の形態においてシリンダ２０の貫通孔２０ａが形成されていない燃焼式打込み工具のヒストン変位、ピストンの速度変化について比較実験を行った。
【００４３】
図９は第１の実施の形態におけるデータであり、（Ａ）はピストン上室の経時的圧力変化を示し、（Ｂ）はピストン下室の経時的圧力変化を示し、（Ｃ）はピストン変位の経時的変化を示す。グラフ（Ａ）において、点火プラグ１５の放電により混合気が燃焼、膨張し、ピストン上室内の圧力が上昇する。そしてグラフ（Ｃ）から明らかなように、約０．００１秒程遅れて、ピストン２５が下降しはじめる。このときグラフ（Ｂ）で明らかなように、ピストン下室内の圧力に極端な上昇は見られず、グラフ（Ｃ）で明らかなように０．００５秒でピストン２５は下死点に至る。左ブレードガイド３１に形成されているガイド隙間２９の面積はピストン２５が初期位置へ戻る際にピストン下室が負圧にならないように、外気を導入する為の通路である。一般的な釘長さ９０ｍｍクラスの燃焼式打込み工具の場合、ガイド隙間２９は約１６０ｍｍ２程度であるが、ピストン２５の初期位置復帰速度は釘打込み時と比較して、非常に遅い故、かかる程度の面積でも十分なものである。そしてピストン２５が下降する際には、ガイド隙間２９に加えて、貫通孔２０ａからも空気が排出されるので、ピストン下室内の極端な圧力上昇がなく、ピストン２５の下降が妨げられない。
【００４４】
図１０は、従来の工具のデータであり、点火プラグの放電により混合気が燃焼、膨張し、ピストン上室内の圧力が上昇する。図９と同様に約０．００１秒程遅れてピストンが下降しはじめる。このときグラフ（Ｂ）で明らかなように、ピストン下室内の圧力はピストンが下死点に到達する直前で急激に上昇する。この現象は、ピストンの下降によりピストン下室の空気が圧縮されることによるものであり、ガイド隙間３０のみでは、ピストン下室の空気の排出が不十分であることを意味する。よってグラフ（Ｃ）で明らかなように０．００５２秒後にピストン２５は下死点に至る。図９（Ｃ）と比較して、０．０００２秒の遅れはピストン下降速度の低下を意味しており、上述したように燃焼式打込み工具の打込みエネルギーはピストン速度の二乗に比例するため、ピストン速度低下は打込みエネルギーを著しく低下させることになる。
【００４５】
図１１は、ピストン速度の経時的変化を示す図であり、（Ａ）は第１の実施の形態による燃焼式打込み工具におけるピストンの速度変化を表すグラフ、（Ｂ）は、背圧防止通路のない従来の燃焼式打込み工具におけるピストン速度変化を表すグラフである。ピストン下降速度はピストンが下死点に近づくに従って高くなる。従来例では、ピストン速度の最大値は４２．４ｍ／秒であるが、本発明の第１の実施の形態においては、背圧が低減される為、最大値は４５ｍ／秒と従来例より高い。ここで打込みエネルギーＥは  Ｅ＝（１／２）×ｍｖ２で表されるように（ｍ：ピストン質量、ｖ：ピストン速度）、速度の二乗に比例するので、速度の向上は打込みパワー向上に非常に有効である。なお図１１において、０．００６秒（Ａ）又は０．００７秒（Ｂ）から立ち上がる２発目の速度は、ピストンが反動で再度動いたことを意味する。
【００４６】
次に背圧防止通路断面積とガイド隙間断面積の和Ｓと、ピストン上死点におけるピストン下室の容積Ｖとの比であるＶ／Ｓと、打込みエネルギーの関係について図１２及び図１３を参照して説明する。なお第１実施の形態に基づいてデータを得た。図１２は釘長さ９０ｍｍ、７５ｍｍ、６５ｍｍ、５０ｍｍの燃焼式打込み工具における背圧防止通路断面積とガイド隙間断面積の和Ｓと打込みエネルギーＪとの関係を示した結果である。グラフから明らかなように、合計断面積Ｓが大きい程、打込みエネルギーは増大する。ここで、背圧とはピストン下室の空気が本体外に排出される際の抵抗により発生するものであるから、合計断面積Ｓはピストン下室の容積Ｖと相関のあることは明確である。
【００４７】
図１３は第１の実施の形態において、合計断面積Ｓとピストン上死点におけるピストン下室の容積Ｖとの比であるＶ／Ｓと、打込みエネルギーの関係を示している。図１２から釘長さ９０ｍｍクラスから５０ｍｍクラスのいずれの燃焼式打込み工具においても、Ｖ／Ｓが大きくなると、打込みエネルギーが減少し、またＶ／Ｓを１．５以下とすることで打込みエネルギーを向上できることがわかる。
【００４８】
本発明による燃焼式動力工具は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の燃焼式動力工具によれば、ピストンの下降中、ピストンが排気穴を通過した後でも、シリンダ内ピストン下室内の空気は、ガイド隙間のみならず、背圧防止通路を通じて外部に排出できるので、ピストンは、シリンダ内ピストン下室内の空気によって阻害されることなく円滑に下降でき、ピストン下降速度の低下を来すことがなく、打込みエネルギーの低下が防止できる。換言すれば、従来、ピストン下室の背圧上昇によりロスしていた打込みエネルギーを効率よく活用でき、打込みエネルギーを向上することができる。
【００５０】
請求項２記載の燃焼式動力工具によれば、背圧防止通路は、シリンダの周面に貫通形成された少なくとも１個の貫通孔よりなるので、シリンダに穴を貫通形成するだけの簡単な加工で、背圧防止通路が提供できる。
【００５１】
請求項３記載の燃焼式動力工具によれば、シリンダ内の下端部には、ピストンが衝設するバンパが設けられ、背圧防止通路は、バンパのピストン衝設面よりも下方に位置しているので、ピストンがバンパに衝突した後もシリンダ内ピストン下室内の空気は、ガイド隙間のみならず、背圧防止通路を通じて外部に排出でき、打込みエネルギーを向上させることができる。
【００５２】
請求項４記載の燃焼式動力工具によれば、ハウジングの底部が、ドライバビットの軸方向に互いに離間して配列された二重壁で構成され、二重壁の中央部はドライバビットの先端部が通過するガイド隙間をなし、二重壁間の空間を背圧防止通路とし、マガジンは該二重壁よりも下方に位置する構成であるので、ガイド隙間自体をマガジン側にも形成でき、ガイド隙間に連通する背圧防止通路は、反マガジン側のみならず、マガジン側にも開口でき、通路断面積や通路開口面積を大きくすることができる。
【００５３】
請求項５記載の燃焼式動力工具によれば、シリンダの底部にはガイド隙間に連通する開口が形成されると共に、開口の縁部から直径方向に延びるガイド部がシリンダと一体に設けられてブレードガイドをなす構成であるので、別途ブレードガイドを用意してハウジングの底部に固定する必要がなくなり、部品点数と組立工数を減少することができる。
【００５４】
請求項６記載の燃焼式動力工具によれば、ピストン上死点におけるシリンダ内ピストン下室の容積Ｖ（ｍ３）と、ガイド隙間の流路断面積と背圧防止通路の流路断面積との合計断面積Ｓ（ｍ２）との比Ｖ／Ｓが１．５以下であるので、背圧防止通路からの空気排出量を増加でき、打込みエネルギーを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼式動力工具を燃焼式打込み工具に適用した第１の実施の形態を示す断面図であって、工具が工作物を押圧した状態を示す。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態における燃焼式打込み工具を示す断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における燃焼式打込み工具の要部を示す一部断面斜視図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における燃焼式打込み工具を示す断面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図。
【図８】本発明の第３の実施の形態における燃焼式打込み工具の要部を示す一部断面斜視図。
【図９】図１に示される第１の実施の形態による燃焼式打込み工具における圧力とピストン変位測定結果図であり、（Ａ）はピストン上室の経時的圧力変化を示し、（Ｂ）はピストン下室の経時的圧力変化を示し、（Ｃ）はピストン変位の経時的変化を示す。
【図１０】背圧防止通路のない従来の燃焼式打込み工具における圧力とピストン変位測定結果図であり、（Ａ）はピストン上室の経時的圧力変化を示し、（Ｂ）はピストン下室の経時的圧力変化を示し、（Ｃ）はピストン変位の経時的変化を示す。
【図１１】ピストン速度の経時的変化を示す図であり、（Ａ）は第１の実施の形態による燃焼式打込み工具におけるピストン速度の時間的変化を表すグラフ、（Ｂ）は、背圧防止通路のない従来の燃焼式打込み工具におけるピストン速度の時間的変化を表すグラフ。
【図１２】打込みエネルギーと、背圧防止通路とガイド隙間の合計断面積  （Ｓｍ２）との関係を示すグラフ。
【図１３】打込みエネルギーと、（Ｖ／Ｓ）の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１、１０１、２０１：燃焼式打込み工具、  ２、１０２、：ハウジング、  ２Ａ，１０２Ａ，２０２Ａ：主ハウジング部、  ２Ｂ：ボンベ室部、  ３：モータ、  ６：トリガスイッチ、  ９：テールカバー、  １０：プッシュレバー、１１：燃焼室枠、  １２：連結部材、  １３：ヘッドキャップ、  １４：ファン、  １５：点火プラグ、  １９：第１シール材、  ２０、１２０、２２０：シリンダ、  ２１：排気穴、２２：圧縮コイルスプリング、２３：バンパ、  ２４：第２シール材、  ２５：ピストン、  ２６：燃焼室、  ２８、１２８、２２８：ドライバブレード、  ２９、１２９、２２９：ガイド隙間、  ３１、１３１：左ブレードガイド、  ３２：右ブレードガイド、  １０２Ｃ、２０２Ｃ：第１底部、  １０２Ｄ、２０２Ｄ：第２底部、  １０２Ｅ、２０２Ｅ：リブ、  １２０ａ：貫通孔、  ２０２ｂ：背圧防止通路
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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