(57)【要約】【課題】燃焼式作業工具における燃焼ガスの排気を簡易な構造でありながら合理的に遂行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、第１の燃焼室に設けられた点火装置１３１と、当該第１および第２の燃焼室を区画する隔壁部１２３と、隔壁部に配設されて第１の燃焼室と第２の燃焼室とを連通する連通孔と、燃焼室内の可燃性ガスの燃焼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１５１とを有し、第２の燃焼室における燃焼後の燃焼ガスは、隔壁部を第２の燃焼室側へ移動させて当該第２の燃焼室の容積を減少することで第１の燃焼室に導かれるとともに、当該第１の燃焼室内の燃焼ガスとともに外部に排出されることを特徴とする燃焼式作業工具。【選択図】        図４
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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、
前記隔壁部に配設されて前記第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２の燃焼室における燃焼後の燃焼ガスは、前記隔壁部を前記第２の燃焼室側へ移動させて当該第２の燃焼室の容積を減少することで前記第１の燃焼室に導かれるとともに、当該第１の燃焼室内の燃焼ガスとともに外部に排出され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、
前記第２の燃焼室の容積減少は、前記隔壁部と、当該隔壁部と前記第２の燃焼室を挟んで対向状に配置されるピストンとの互いに近接する方向への移動動作によって遂行され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、
前記隔壁部には、前記第２の燃焼室内の燃焼ガスを前記第１の燃焼室へ導く排気口が形成され、前記排気口は、前記隔壁部の、前記第２の燃焼室の容積を減少する方向への移動によって開放され、前記隔壁部の移動前の初期位置では閉鎖される構成としたことを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項４】
請求項１に記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室に導かれた前記燃焼ガスは、当該第１の燃焼室内に形成される所定方向へのガス流れによって当該第１の燃焼室の燃焼ガスとともに外部に排出されることを特徴とする燃焼式作業工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記第１の燃焼室に導かれた前記燃焼ガスは、当該第１の燃焼室内の一方の隅から他方の隅に向かって傾斜状に流れ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、特許第２９９７５８１号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１には、燃焼効率の向上を図るべく燃焼室を複数の室に区画した構成の内燃機関において、燃焼室内の可燃性ガスの燃焼行程（爆発行程）後に、燃焼室の容積を零に近い状態まで減少させ、これによって、燃焼室内の燃焼ガスを合理的に外部へ排出できるようにした技術が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１に開示された技術では、燃焼室ハウジングの内壁に沿って移動することが可能な２つの隔壁によって燃焼室を複数の室に区画し、燃焼ガスの排気行程において、ピストンの戻り動作に連動して２つの隔壁を移動させる構成とすることで、燃焼室内の完全な容積の減少化を実現している。しかしながら、上記のような複数の燃焼室の容積を全て零に近い状態まで減少させる構成によると、構造が極めて複雑化し、かつ重量が増大するといった点で改良の余地がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９９７５８１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燃焼ガスの排気を簡易な構造でありながら合理的に遂行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、可燃性ガスが燃焼される第１および第２の燃焼室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。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。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明における特徴的構成として、第２の燃焼室内における燃焼後の燃焼ガスは、隔壁部を第２の燃焼室側へ移動させて当該第２の燃焼室の容積を減少することで第１の燃焼室に導かれるとともに、当該第１の燃焼室内の燃焼ガスとともに外部に排出される構成とされる。かかる構成によれば、第２の燃焼室内の燃焼ガスについては、第１の燃焼室を経て外部へ排出させることができる。すなわち、本発明では、第１の燃焼室内の容積を減少することなく燃焼ガスの排出を遂行する構成であり、このため、複数の燃焼室の全てについて容積を減少させる従来の技術に比べ、簡易な構成でありながら燃焼ガスの合理的な排気を実現することが可能となる。ここで「容積の減少」とは、文字通りの元の容積よりも減少する態様は勿論のこと、容積を零に近い状態まで減少する態様ないし完全に零にする態様をも包含する。
【００１０】
また第２の燃焼室から第１の燃焼室へと導かれた燃焼ガスあるいは第１の燃焼室内の燃焼ガスは、例えば第２の燃焼室の容積減少により第２の燃焼室の燃焼ガスを第１の燃焼室内に導く際、当該第１の燃焼室内に所定の方向に流れるガス流れを形成し、このガス流れによって外部へ排出するように構成することが好適である。このように構成すれば、燃焼ガスのガス流れ自体を利用して排気できるため、構造の複雑化が回避されるとともに、合理的な排気が実現される。あるいは第１の燃焼室内の燃焼ガスは、掃気用ファンを用いて積極的に外気と入れ替える構成としたり、十分な広さを有する開閉式換気口を介して外気と入れ替える構成とすることも可能である。
【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、請求項１に記載の燃焼式作業工具における第２の燃焼室の容積減少は、隔壁部と、当該隔壁部と第２の燃焼室を挟んで対向状に配置されるピストンとの互いに接近する方向への移動動作によって遂行される構成とされる。この場合のピストンの移動は、典型的には、可燃性ガスの燃焼後において第２の燃焼室に生ずる吸引力、すなわち、第２の燃焼室内の冷却に伴う圧力低下に基づいて発生する吸引力によって遂行される。一方、隔壁部の移動は、典型的には、作業者による操作手段を介しての外部からの操作によって遂行される。なお「隔壁部とピストンの移動動作」の態様としては、ピストンの後退動作を第２の燃焼室に生ずる吸引力によって行わせる構成の場合であれば、ピストンの移動動作の終了後、すなわちピストンが初期位置に復帰した後で遂行される態様を好適に包含する。しかるに、ピストンを吸引力以外の手段を用いて強制的に後退動作させる構成であれば、上記の態様に限らずピストンと隔壁部が同時に移動する態様、あるいは隔壁部の移動がピストンの移動に先行する態様であってもこれを好適に包含する。かかる構成によれば、簡易にして合理的な排気システムを有する燃焼式作業工具が提供される。なお「操作手段」は、例えば作業工具が釘打機の場合であれば、燃焼室と外部とを連通する抽気孔を開閉操作するために備えられるコンタクトアームがこれに該当する。
【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、請求項１または２に記載の燃焼式作業工具における隔壁部には、第２の燃焼室内の燃焼ガスを第１の燃焼室へ導く排気口が形成され、排気口は、燃焼後における隔壁部の、第２の燃焼室の容積を減少する方向への移動によって開放され、隔壁部の移動前の初期位置への復帰によって閉鎖される構成とされる。「閉鎖」は、第２の燃焼室と第１の燃焼室との連通を遮断する態様、あるいは多少の連通は許容する態様のいずれであってもよい。かかる構成によれば、隔壁部の移動を利用して排気口を開閉できるため、排気口の開閉機構を単純化できる。
【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、請求項１に記載の燃焼式作業工具において、第１の燃焼室に導かれた燃焼ガスは、当該第１の燃焼室内に形成される所定方向へのガス流れによって当該第１の燃焼室の燃焼ガスとともに外部に排出される構成とされる。
すなわち、請求項４に記載の燃焼式作業工具によれば、第２の燃焼室から第１の燃焼室へと導かれた燃焼ガスあるいは第１の燃焼室内の燃焼ガスは、第２の燃焼室の容積減少により第２の燃焼室の燃焼ガスを第１に燃焼室内に導く際、当該第１の燃焼室内に所定の方向に流れるガス流れを形成し、このガス流れによって外部へ排出するように構成される。かかる構成によれば、燃焼ガスのガス流れによって排気できるため、構造の複雑化が回避されるとともに、合理的な排気が実現される。
【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、請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼式作業工具において、第１の燃焼室に導入された燃焼ガスは、当該第１の燃焼室内における一方の隅から他方の隅に向かって傾斜状に流れるように構成される。上記のガス流れは、典型的には、第１の燃焼室と第２の燃焼室とを区画する隔壁部の隅に燃焼ガスの流入口（排気口）を設定したとき、当該流入口から第１の燃焼室の軸線を傾斜状に横切って隔壁部と対向する壁面側の隅に向かうような流れ、すなわち対角線に沿うような流れがこれに該当する。
【００１５】
本発明によれば、第１の燃焼室内に上記のようなガス流れを形成することにより、第２の燃焼室から第１の燃焼室に導かれる燃焼ガス、および第１の燃焼室内の燃焼ガスを、外部に向かって効率よく、かつ円滑に排出させることが可能となり、これにより燃焼ガスの効果的な排出が実現される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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〜図３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のうち第１燃焼室１２１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は第１燃焼室１２１と外部（大気）とを連通可能としている。
【００１７】
第１燃焼室１２１は、図２に示すように、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概ね平坦状の端部壁面１２９とによって囲まれて形成されている。すなわち、隔壁部１２３は、外側には平坦面部１２３ａを備え、中央部側には第２燃焼室１２２側に膨出する球面状部分１２４を備えた構成とされており、平坦面部１２３ａが端部壁面１２９に接触された状態では、球面状部分１２４と端部壁面１２９とにより囲まれる空間を第１燃焼室１２１としている。球面状部分１２４は点火装置１３１の点火部１３３を中心として概ね等径かつ半球状に形成されている。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。
【００１８】
隔壁部１２３の球面状部分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。また隔壁部１２３は、スライドスリーブ１２７の第１燃焼室１２１側の端部にビス１２８を介して固定され、スライドスリーブ１２７と一体的に釘打機１０１の長軸方向への移動が可能とされている。
【００１９】
第２燃焼室１２２は、駆動部を構成するピストン１５５、スライドスリーブ１２７およびピストン１５５と対向状に配置される隔壁部１２３によって囲まれる空間として形成される。なおピストン１５５の頂面（隔壁部１２３との対向面）は、隔壁部１２３の球面状部分１２４に対応する相似形状に形成された球面状凹部１５５ａとされている。スライドスリーブ１２７は、図中に破線にて示すパンタグラフ式リンク機構１１３を介してコンタクトアーム１１１と連結されている。そしてコンタクトアーム１１１は、特に図示しないものの、例えばスプリングのような付勢手段によって常時には先端側（図１〜図３において左側）へと付勢されている。このため、スライドスリーブ１２７は、隔壁部１２３とともに先端側へと移動され、常時には第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。このとき、隔壁部１２３は、シリンダ１５３の端面およびピストン１５５の頂面に対して、概ね全体にわたって面接触状態で接触され、これにより第２燃焼室１２２の容積が零ないし零に近い状態まで減少される。この状態が図１に示す釘打機１０１の初期状態である。
【００２０】
一方、釘打機１０１を被加工材（図示省略）に向かって移動させるとともにコンタクトアーム１１１を被加工材に押し付けると、当該被加工材にて押されたコンタクトアーム１１１は、付勢手段の付勢力に抗して反対方向へと移動される。このコンタクトアーム１１１の後退動作は、パンタグラフ式リンク機構１１３を介してスライドスリーブ１２７に伝達される。なおパンタグラフ式リンク機構１１３は、コンタクトアーム１１１の移動量を数倍に増幅してスライドスリーブ１２７に伝達するようにリンク比が設定されている。このため、スライドスリーブ１２７および隔壁部１２３が端部壁面１２９側へと移動され、当該隔壁部１２３の周縁部が端部壁面１２９に接触する。この状態が図２に示されている。このとき、第２燃焼室１２２を閉鎖状態とし、抽気孔１０４を通じての外部との連通が断たれる。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介して第１燃焼室１２１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１２７の動作については後述する。
【００２１】
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。
【００２２】
燃料噴射装置１４１は、「燃料供給手段」を構成するものであり、第１燃焼室１２１から隔壁部１２３を貫通して第２燃焼室１２２へと延在するパイプ状部材１４５を主体として構成され、当該パイプ状部材１４５には、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。
【００２３】
燃料噴射装置１４１を構成するパイプ状部材１４５は、端部壁面１２９に一端を固定されて第１および第２燃焼室１２１，１２２側に延在されている。隔壁部１２３における球面状部分１２４の一方の隅には、パイプ状部材１４５が第２燃焼室１２２内に延在することを許容するための貫通孔１４７が形成されている。本実施の形態においては、この貫通孔１４７によって第２燃焼室１２２内の燃焼ガスを第１燃焼室１２１に導くための排気口を構成している。
【００２４】
すなわち、パイプ状部材１４５は、基部側（固定端側）が大径部分１４５ａとされ、先端側が小径部分１４５ｂとされた段付パイプである。そして隔壁部１２３の平坦面部１２３ａが端部壁面１２９に接触（当接）されたときに、貫通孔１４７内に大径部分１４５ａが位置して（嵌まり込んで）当該貫通孔１４７を塞ぎ、隔壁部１２３のピストン１５５側への移動に伴い小径部分１４５ｂが貫通孔１４７内に位置したとき、あるいは抜け出たときに貫通孔１４７を開放する。このように、パイプ状部材１４５は、燃料供給手段を構成するのみならず、貫通孔１４７を開閉するための開閉弁を構成している。上記の貫通孔１４７が本発明における「排気口」に対応する。また隔壁部１２３が端部壁面１２９に接触して所定容積の第１燃焼室１２１を構成したときの位置が、本発明における「隔壁部の移動前位置」に対応する。
なお貫通孔１４７は、連通孔１２５に比べて相当に大きい開口面積を有する。本実施の形態では、１つの連通孔１２５に対する貫通孔１４７の面積比は、小径部分１４５ｂが抜け出た全開状態で、概ね２０倍程度に設定されている。
【００２５】
駆動部１５１は、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（図示省略）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のボア内を釘打機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。
【００２６】
マガジン１０９は、釘打機１０１のメインハウジング１０３先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を収容するとともに、打込み対象となる釘を射出部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。
そして射出部１１０の先端に前述したコンタクトアーム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、常時には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。なお上記の付勢手段は、前述したスライドスリーブ１２７の付勢手段を兼用する。
【００２７】
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。釘打機１０１は常には図１図に示す状態を初期状態としている。この初期状態では、付勢手段の付勢力によってスライドスリーブ１２７が先端側に移動され、第１燃焼室１２１が外部と連通されており、また隔壁部１２３がシリンダ１５３およびピストン１５５に接触されており、第２燃焼室１２２の容積が零ないし零に近い状態まで減少されている。このとき、隔壁部１２３の貫通孔１４７からパイプ状部材１４５が抜け出しており、当該貫通孔１４７が開放されている。
【００２８】
かかる状態で、釘打機１０１を用いて釘打込み作業を遂行するには、まずコンタクトアーム１１１を被加工材に当接後、作業者が当該被加工材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とパンタグラフ式リンク機構１１３を介して連接されたスライドスリーブ１２７がコンタクトアーム１１１の数倍のストローク量で後退動作する。この後退動作により、隔壁部１２３は端部壁面１２９側へ移動するとともに、平坦面部１２３ａが端部壁面１２９に接触して第１燃焼室１２１の外部への連通を遮断する。これにより、図２に示すように、第１燃焼室１２１の容積と第２燃焼室１２２の容積が所定の容積比に設定されることになる。このとき、隔壁部１２３の貫通孔１４７にパイプ状部材１４５の大径部分１４５ａが嵌まり込み当該貫通孔１４７が閉鎖される。
【００２９】
この状態において、作業者がハンドグリップ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の容積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。
【００３０】
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所定時間経過後、例えば概ね０．３秒経過後に、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。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ことが好ましい。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で実現される。
【００３１】
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。このとき、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。
【００３２】
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。第２燃焼室１２２の容積は、第１燃焼室１２１の容積よりも大きく設定されており、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。これにより、図３に示すようにピストン１５５は、シリンダ１５３内を被加工材方向へと摺動状に移動動作（前進）されることとなる。
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図３に示すように、逆止弁１６１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。
【００３３】
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にセットされた釘が被加工材側へと高速で射出されて打込まれる。このときシリンダ１５３内を被加工材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。
【００３４】
釘の打込み作業が終了する段階では、ピストン１５５が摺動動作することに起因して膨張した第１および第２燃焼室１２１，１２２内に冷却作用が生じ、これによってピストン１５５は被加工材から離間する側へと自動的に後退動作を開始する。また作業者が被加工材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および隔壁部１２３が先端方向（ピストン１５５側）に移動動作する。これにより、図４に示すように、第１燃焼室１２１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、第１燃焼室１２１が釘打機１０１の外部と連通される。
【００３５】
なお、隔壁部１２３の先端方向への移動動作は、作業者の、釘打機に対する被加工材方向への押圧加重の解除時期に支配されるものであるが、この隔壁部１２３の移動動作は、ピストン１５５の後退動作が終了した後で遂行される。すなわち、ピストン１５５の後退動作は、第１および第２燃焼室１２１，１２２内に発生する冷却作用に伴う吸引力によって瞬時に遂行される。したがって、作業者が釘打機の被加工材方向への押圧加重を普通に解除操作する限り、隔壁部１２３の移動動作が開始される前の段階で、ピストン１５５が後退動作を終了して前進動作を開始する前の初期位置に復帰されることになる。
【００３６】
上記のようなピストン１５５の後退動作と、隔壁部１２３の先端方向（ピストン１５５に向かう側）への移動動作とにより、第２燃焼室１２２の容積減少動作が開始される。そして隔壁部１２３の先端方向への移動により、図４に示すように、抽気孔１０４が開いて第１燃焼室１２１が外部と連通される。一方、図５に示すように、貫通孔１４７がパイプ状部材１４５の大径部分１４５ａから離れて小径部分１４５ｂと対応し、これにより貫通孔１４７が開放する。このため、第１燃焼室１２１内には貫通孔１４７から抽気孔１０４へと向かうガス流れが生じる。したがって、第２燃焼室１２２内の燃焼ガスは、貫通孔１４７を通じて第１燃焼室１２１側へ導かれるとともに、第１燃焼室１２１内の燃焼ガスとともに抽気孔１０４を経て外部へと排気される。
【００３７】
なお隔壁部１２３には多数の連通孔１２５が形成されている。したがって、第２燃焼室１２２内の燃焼ガスは、この連通孔１２５を経て第１燃焼室１２１へと流れることになる。しかし、その流れは燃焼室の中央部側（連通孔１２５が点火部１３３に向かって貫通している）に向かう流れであり、しかも連通孔１２５の各々の開口断面積が貫通孔１４７の開口断面積に比べて極めて小さく、貫通孔１４７から流れる流量に比べてその流量も少ない。このため、第１燃焼室１２１には、貫通孔１４７を経て抽気孔１０４に向かう流れが主流のガス流れとして形成されることになる。
隔壁部１２３は、ピストン１５５に接触する位置まで移動し、これにより第２燃焼室１２２は、その容積が零の状態ないし零に近い状態まで減少される。この時点でパイプ状部材１４５の小径部分１４５ｂが貫通孔１４７から完全に抜け出し、貫通孔１４７は全開となる。かくして、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。
【００３８】
燃焼ガスの排気時において、本実施の形態によれば、第１および第２燃焼室１２１，１２２によって燃焼室が構成される形式の釘打機１０１において、ピストン１５５および隔壁部１２３の移動によって、一方の燃焼室である第２燃焼室１２２の容積を減少させて燃焼ガスの排出を行なう構成としている。このため、第２燃焼室１２２内の燃焼ガスは、ピストン１５５および隔壁部１２３の移動によって、貫通孔１４７から第１燃焼室１２１へと勢いよく押し出される。これにより、第１燃焼室１２１へと流出される燃焼ガスの流れに勢いが与えられる。
【００３９】
一方、第１燃焼室１２１内には、上記の如き、貫通孔１４７を入口とし、抽気口１０４を出口とするガス流れが形成される。すなわち、第２燃焼室１２２から第１燃焼室１２１へのガス流れが形成され、このガス流れによって第２燃焼室１２２の燃焼ガスが第１燃焼室１２１の燃焼ガスとともに外部へと排出される。本実施の形態では、隔壁部１２３における球面状部分１２４の一方の隅に貫通孔１４７を形成して、第１燃焼室１２１の軸線を挟んで抽気孔１０４と反対側に配置する構成としている。このため、第１燃焼室１２１内には、図１に矢印で示すように、貫通孔１４７を経て第１燃焼室１２１内に導かれた燃焼ガスが、当該第１燃焼室１２１の中央部を横切って抽気孔１０４に向かう流れが形成される。すなわち、第１燃焼室１２１には、一方の端から他方の端に向かう傾斜状のガス流れが形成される。このガス流れによって第２燃焼室１２２から第１燃焼室１２１へ導かれた燃焼ガスおよび第１燃焼室１２１内の燃焼ガスが抽気口１０４を経て外部へと円滑に排出されることとなる。
【００４０】
このように、本実施の形態によれば、二つの燃焼室のうちの一つの燃焼室の容積を減少させる簡易な構造でありながら、燃焼ガスの排出を効率的に排出することができる。また本実施の形態では、パイプ状部材１４５に本来の燃料噴射装置１４１としての機能に加え、排気用の貫通孔１４７を開閉する機能、すなわち開閉弁としての機能を有する構成としている。このため、部品点数を減少して構造上の簡素化を図ることができる。
【００４１】
本実施の形態では、隔壁部１２３をスライドスリーブ１２７と一体に取り付け、当該スライドスリーブ１２７とともに移動する構成としている。また隔壁部１２３とピストン１５５の対向面を相似形状とし、燃焼室が開放状態のときに第２燃焼室１２２の容積を零ないし零に近い状態まで減少するように構成している。そして可燃性ガスの燃焼後において、スライドスリーブ１２７および隔壁部１２３の移動により、第２燃焼室１２２内の燃焼ガスを隔壁部１２３の貫通孔１４７を経由して大気に放出させる構成としている。かかる構成により、燃焼ガスを少ない移動部材を介して合理的に排出することが可能となった。
【００４２】
なお、本実施の形態では、隔壁部１２３に形成された貫通孔１４７を、燃料噴射装置１４１を構成するパイプ状部材１４５によって開閉する構成としたが、パイプ状部材１４７とは別の部材を用いて貫通孔１４７を開閉する構成に変更しても差し支えない。その場合、貫通孔１４７内に挿入して当該貫通孔１４７を閉鎖する構成、あるいは隔壁部１２３に面当たりで接触することにより当該貫通孔１４７を閉鎖する構成のいずれであってもよい。
また抽気孔１０４については、メインハウジング１０３の側壁部分に形成し、これをスライドスリーブ１２７にて開閉する構成としたが、例えば抽気孔１０４を端部壁面１２９に形成し、この抽気孔１０４を隔壁部１２３の平坦面部１２３ａによって開閉する構成に変更してもよい。
【００４３】
また、第２燃焼室１２２の容積を減少させて第２燃焼室１２２内の燃焼ガスを第１燃焼室１２１に導く際、当該第１燃焼室１２１内にガス流れを形成する手段として、例えば第１燃焼室内に可動式のガス誘導板を配置し、隔壁部１２３が第２燃焼室１２２の容積を減少する向きに移動するとき、ガス誘導板を傾斜状に変位させることによって第１燃焼室１２１内に導入された燃焼ガスを抽気孔１０４へ誘導するように構成してもよい。このような構成を採用すれば、貫通孔１４７を廃止することが可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ピストン１５５を第１および第２燃焼室１２１，１２２内に発生する吸引力によって後退動作させる構成のため、ピストン１５５が後退動作を終了した後、隔壁部１２３の移動を開始するように構成されることになる。しかるに、ピストン１５５を吸引力以外の手段を用いて強制的に後退動作させるように構成すれば、隔壁部１２３の移動開始時期については、特に問題にならない。すなわち、隔壁部１２３とピストン１５５の移動動作が同時に行われる構成であっても何ら差し支えない。
【００４５】
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１〜５のいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記隔壁部は、前記第１の燃焼室と外部とを連通可能な抽気孔を開閉するために移動操作されるスライドスリーブに一体化され、当該スライドスリーブとともに移動されることを特徴とする燃焼式作業工具。」
かかる態様１によれば、スライドスリーブの移動動作を利用して隔壁部による第２燃焼室の容積減少動作を遂行することができる。すなわち、別操作系を構成する必要がなくなり、機構上の簡素化に有効となる。
【００４６】
（態様２）
「請求項１〜５のいずれかに記載の燃焼式作業工具であって、
前記隔壁部の中央部には、ピストン側との対向面側に向かって膨出する球面形状部分が形成され、ピストン頂面には、球面形状部分に対応する球面状凹部が形成されていることを特徴とする燃焼式作業工具。」
かかる態様２によれば、ピストンおよび隔壁部が第２の燃焼室の容積を減少する方向に移動されたとき、対向面が相似形に形成されているため、第２の燃焼室の容積を零ないし零状態まで減少させることができる。
【００４７】
（態様３）
請求項３に記載の作業工具であって、
前記隔壁部の排気口は、当該排気口に貫通状に配置される可燃性ガス供給用のパイプ状部材に形成された大径部分によって閉鎖されるとともに、隔壁部の第２の燃焼室の容積を減少する方向への移動に基づき大径部分から離間して開放される構成としたことを特徴とする燃焼用作業工具。」
すなわち、態様３では、第２の燃焼室の容積を減少すべく移動する隔壁部、および燃焼室に可燃性ガスを供給するために備えられるパイプ状部材を利用して、排気口の開閉を遂行する構成としたものであり、かかる構成によれば、別部品としての開閉部材を設定する必要がなく、構造の簡素化を図る上で有効となる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼式作業工具における燃焼ガスの排気を簡易な構造でありながら合理的に遂行することが可能な技術を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り、初期状態を示す。
【図２】同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、点火時を示す。
【図３】同じく釘打機の全体構成を示す正面視一部断面図であり、爆発時を示す。
【図４】爆発から初期状態に至る途中状態を示す部分断面図である。
【図５】パイプ状部材による隔壁部の貫通孔の開放態様を示す拡大図である。
【符号の説明】
１０１  釘打機（燃焼式作業工具）
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
１１０  射出部
１１１  コンタクトアーム（操作手段）
１１３  パンタグラフ式リンク機構
１２１  第１燃焼室
１２２  第２燃焼室
１２３  隔壁部
１２３ａ  平坦面部
１２４  球面状部分
１２５  連通孔
１２７  スライドスリーブ
１２８  ビス
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
１４５  パイプ状部材
１４５ａ  大径部分
１４５ｂ  小径部分
１４７  貫通孔（排気口）
１５１  駆動部
１５３  シリンダ
１５５  ピストン
１５５ａ  球面状凹部
１５７  ピストンロッド
１５９  クッションラバー
１６１  逆止弁
【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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