(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
くぎ、鋲、ピンなどの固定素子を基礎構造に打ち込むための、燃焼力エネルギー駆動式の打ち込み装置において、
酸化剤‐可燃ガス混合物のための燃焼室（１４）であって、この燃焼室（１４）内には、少なくとも１個の移送手段（３３）により、軸線方向に移動可能に設けた少なくとも１個の板状体（１７）を設け、この板状体（１７）を、保持手段（３０）によって、前記燃焼室（１４）の軸線方向端部（１５）に保持可能にした、該燃焼室（１４）と、
前記燃焼室（１４）に隣接する案内シリンダ（１２）であって、この案内シリンダ内に、打ち込みピストン（１３）を移動可能に案内した該案内シリンダ（１２）と、
を備え、
前記保持手段（３０）は、前記板状体（１７）に対する保持力を発生する磁気手段（３１）を有し、
前記磁気手段（３１）の保持力に打ち勝つ対抗手段を設け、
前記対抗手段は、前記移送手段（３３）を含み、前記保持力より大きな力によって前記板状体（１７）を前記保持力の方向とは反対の方向に移動させることができ、
前記対抗手段を、作動スイッチ（２２）によって動作可能としたことを特徴とする燃焼力エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項２】
前記対抗手段として、前記作動スイッチ（２２）に連結したロック部材（３４）、および前記移送手段（３３）の応力を受けるスラスト体（３２）を設け、前記作動スイッチ（２２）が初期位置にあるとき、前記ロック部材（３４）により、前記スラスト体（３２）をロックする配置とした請求項１記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項３】
前記移送手段（３３）をばねとし、押圧素子（２６）により前記スラスト体（３２）に対しばね負荷が加わる構成とした請求項２記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項４】
前記スラスト体（３２）を、前記板状体（１７）に掛合する案内素子（２７）に連係動作する構成とした請求項２または３記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項５】
前記案内素子（２７）をロッド状とし、少なくとも前記案内シリンダ（１２）に設けた第１案内路（２８）内で移動可能に案内した請求項４記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項６】
前記スラスト体（３２）をロッド状とし、少なくとも前記押圧素子（２６）に設けた第２案内路（３６）内で移動可能に案内した請求項２〜４のうちいずれか１項記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項７】
少なくとも２個の前記磁気手段（３１）を設けた請求項１〜６のうちいずれか１項記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【請求項８】
前記磁気手段（３１）を永久磁石とした請求項１〜７のうちいずれか１項記載の燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前半に記載する燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置（鋲打ち機）に関する。このような打ち込み装置は、ガス状燃料、または燃焼前に気化する液体燃料により駆動する。固定素子を打ち込むエネルギーは、酸化剤‐可燃ガス混合物が燃焼室内で燃焼することにより発生し、打ち込みピストンを介して、それぞれ固定すべき固定素子に伝達する。このとき、酸化剤は、例えば大気中の酸素とする。このとき、最適なエネルギー生成は、酸化剤‐可燃ガス混合物の燃焼が、乱流環境内で行われるのが望ましい。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空気‐燃料混合物を燃焼させる燃焼室、および案内シリンダ内に案内した打ち込みピストンを設けた燃焼エネルギー駆動式の打ち込み装置が記載されている。この打ち込みピストンは、空気‐燃料混合物の燃焼により生じた作動圧力により駆動可能である。打ち込み装置の燃焼室内には、複数個の穴を有する分離板を設け、この分離板は、燃焼室の長手方向軸線に沿って、付加的な他の板と共に移動可能に設け、また、燃焼室後壁をなすプレートであるこの付加的な他の板に対して相対移動可能とする。打ち込み装置を被加工体に押し付けると、分離板および付加的な他の板は、燃焼室の打ち込みピストン側とは反対側の端部に位置する。このとき、分離板は、ばね素子の力に抗して、レバー機構により、付加的な他の板に保持される。作動スイッチを操作すると、レバー機構が作動し、分離板がばね素子により、付加的な他の板より離され、燃焼室内へと押しやられ、燃焼室を２個の空間に分ける。両側の空間は、分離板に設けた穴により、互いに連通する。
【特許文献１】米国特許第６８９２５２４号明細書
【０００３】
この打ち込み装置の欠点は、このようなレバー機構には、互いに連鎖的に作用する多数の構成部材が必要であり、これら構成部材は、摩擦、汚染、製造公差を避けられない点にある。これら構成部材は、大きな作動力を必要とし、また、レバー装置の故障につながる恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、本発明の課題は、上述した従来技術の欠点を回避した上述の種類の打ち込み装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載する特徴を有する打ち込み装置によって達成される。本発明によれば、保持手段は、板状体に対する保持力を発生する磁気手段を有する構成として、さらに、磁気手段の保持力に打ち勝つ対抗手段を設ける。磁気手段により、板状体の保持は、摩擦および技術的に高いコストをかけることなく、実現可能となる。このとき、対抗手段は、磁気手段の保持力が、例えばスイッチ切替えにより極性が逆になる磁石によって相殺されるよう構成する、もしくは、それらが、磁気手段の保持力よりも大きい対抗力磁気手段に加え、この対抗力を板状体に及ぼすように構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
好適には、対抗手段を、作動スイッチによって動作可能とする。この構成により、板状体は、燃焼室内の空気‐燃料混合物の点火直前に解放可能となり、このように燃焼前に板状体が移動することにより、最適な大きさの乱流が得られる。これは、例えば作動スイッチに、スライダを関節連結し、作動スイッチの操作の際、このスライダが、板状体を磁気手段から引き離し、板状体に作用する移送手段のスラスト力が、板状体を燃焼室内で移動するように構成することもできる。
【０００７】
技術的に好適な他の実施の形態において、対抗手段として、作動スイッチに連結したロック部材、および移送手段の応力を受けるスラスト体を設け、作動スイッチが初期位置にあるとき、ロック部材によりスラスト体をロックする構成とする。この構成により、板状体は、磁気手段側に位置するときには移送手段の応力を受けることがなく、磁気手段によって確実に把持される。
【０００８】
さらに好適には、移送手段をばねとし、押圧素子によりスラスト体に対しばね負荷が加わる構成とする。この構成により、技術的に簡単に板状体を移動させることができる。
【０００９】
代案として、移送手段に、反発しあうように設けた磁石を設けることができる。このときこの磁石は、電磁石としてもよい。
【００１０】
好適には、スラスト体を、板状体に掛合する案内素子に連係動作する構成とする。この構成により、簡単な方法で、移送手段およびスラスト体を板状体から分離できる。これにより、板状体に直接作用することなく、例えばばねとした移送手段により、スラスト体に対してばね負荷を加えることが可能である。
【００１１】
好適には、案内素子をロッド状とし、少なくとも案内シリンダに設けた第１案内路内で移動可能に案内する。この構成により、板状体を簡単な方法で案内することができる。
【００１２】
好適には、スラスト体をロッド状とし、少なくとも押圧素子に設けた第２案内路内で移動可能に案内する。この構成により、スラスト体を確実に案内素子に整列させることが可能であり、そのためこれら両方の確実な連係動作が得られる。
【００１３】
さらに、板状体を保持するために、少なくとも２個の磁気手段を設けると好適である。この構成により、板状体に対して均等に保持力を作用させることができる。
【００１４】
技術的に簡単にする、また安価に生産するためには、磁気手段を永久磁石とすると好適である。
以下、図面につき、本発明の好適な実施例について詳述する。
【実施例】
【００１５】
図１〜３には、本発明による燃焼力打ち込み装置（鋲打ち機）１０の第１の実施例を示す。この打ち込み装置１０は、可燃ガスで動作し、この可燃ガスは、図示しない燃料リザーバに液化ガスとして貯蔵する。可燃ガスの代わりに、アルコールやベンジンのような揮発性液体燃料を使用してもよい。打ち込み装置１０は、ハウジング１１内に設けた打ち込み機構を有し、この打ち込み機構によって、打ち込み装置１０を非加工物Wに押し付けて作動させるとき、図示しない固定素子を非加工物Wに打ち込む。打ち込み装置には、酸化剤‐可燃ガス混合物のための燃焼室１４の一部とした案内シリンダ１２を設け、この案内シリンダ内に、打ち込みピストン１３を軸線方向に移動可能に設け、この案内シリンダ１２の燃焼室１４とは反対側の端部と連結した鋲案内２５を設ける。鋲案内２５は、例えば鋲やねじなどの固定素子を案内し、また同時に、機能的に押圧装置の一部としても機能し、この押圧装置はさらに、鋲案内に連結した押圧素子２６を有する。固定素子は、例えば打ち込み装置１０のマガジン２０に貯蔵する。鋲案内２５および押圧素子２６は、案内シリンダ１２に対して軸線方向に相対移動し、またハウジング１１内に移動可能に案内し、一方、案内シリンダ１２はハウジング１１に固定する。このとき押圧素子２６は、ばね素子４０により、案内シリンダ１２の燃焼室１４とは反対側の端部に支持する。
【００１６】
燃焼室１４は、シリンダ状の燃焼室スリーブ１８内で伸縮可能であり、この燃焼室スリーブ１８は案内シリンダ１２の鋲案内２５とは反対側の端部に形成する。燃焼室スリーブ１８内に、燃焼室後壁１９を移動可能に案内する。この燃焼室後壁１９は、この燃焼室後壁に直交する方向に設けた、少なくとも１個の、ロッド状の制御素子２９を介して押圧素子２６に、好適には固着する。この制御素子２９は、第１開口３９で燃焼室壁３８に貫通させ、燃焼室１４内に案内する。図１に示す初期位置における打ち込み装置１０では、燃焼室１４は収縮しており、燃焼室後壁１９は、（燃焼室１４の伸張した状態から見て）燃焼室１４もしくは燃焼室スリーブ１８の第１端部１５側に位置する。この第１端部１５は、打ち込みピストン１３および燃焼室壁３８側に位置する。燃焼室後壁１９と打ち込みピストン１３との間で、燃焼室１４の第１端部１５に板状体１７を設け、この板状体１７は乱流発生手段として構成し、複数個の開口４７を設ける。このとき、板状体１７は、図１に示す打ち込み装置１０の初期位置では、複数個の磁気手段３１を有する保持手段３０により、燃焼室１４の第１端部１５もしくは燃焼室スリーブ１８に保持される。
【００１７】
ハウジング１１には、グリップ２１を設け、このグリップ２１に支持した作動スイッチ２２によって、打ち込み作業を作動させ、燃焼室１４内の点火プラグなどの点火手段を動作させる。作動スイッチ２２は、グリップ２１の軸受２４に回動可能に設ける。
【００１８】
押圧素子２６に設けた第２案内路３６内に、ロッド状のスラスト体３２を移動可能に配置し、このスラスト体３２は、押圧素子２６のストッパ３７に当接する移送手段３３に支持し、この移送手段３３は、ばね、特に、コイルばねとして構成する。このとき、スラスト体３２および移送手段３３は、磁性手段３１の保持力に対する対抗手段を構成する。スラスト体３２は、そのスラスト面３５で、ロッド状の案内素子２７の遊端に当接させる。ロッド状の案内素子２７は、板状体１７に直交する向きにして当接させる。この案内素子２７は、まず、案内シリンダ１２の第１案内路２８内に案内し、次に、第２開口４９で燃焼室壁３８に貫通させて燃焼室１４内に案内する。作動スイッチ２２に連結したロック部材３４は、やはり磁気手段３１の保持力に対する対抗手段の一部であり、図１に示す初期位置では、その阻止位置にあり、スラスト体３２のスラスト面３５に当接する。
【００１９】
図２には、打ち込み装置１０の鋲案内２５を、被加工物Wに押し付けた状態を示す。こきとき、鋲案内２５は、第１矢印４１の方向に、ハウジング１１内に進入し、案内シリンダ１２と鋲案内２５との距離が短縮され、ばね手段４０を圧縮する。このとき、鋲案内２５に連結した押圧素子２６、および制御素子２９によって、燃焼室後壁１９を、第２矢印４２の方向に燃焼室スリーブ１８もしくは燃焼室１４の第２端部１６に押しやり、燃焼室１４は最大まで拡張する。板状体１７は、磁気手段３１により、、燃焼室１４の第１端部側における打ち込み装置１０の押し付け位置に留まる。移送手段３３は、押圧素子２６のストッパ３７とスラスト体３２との間に圧縮される。このとき、スラスト体３２はロック部材３４によりその位置に抑止される。燃焼室１４が拡張する際、もしくはその後に、燃焼室１４内に、さらに、点火可能な空気‐燃料混合物を注入する。
【００２０】
図３に示すのは、作動スイッチ２２を作動させ、第３矢印４３の方向に回動し、ロック部材３４が、スラスト体３２もしくはそのスラスト面３５に当接する位置から外れる。これにより、スラスト体３２は、ばねとして構成し、圧縮緊張している移送手段３３により、第４矢印４４の方向に移動する。このとき、案内素子２７は、スラスト体３２のスラスト面３５により、磁気手段３１により蓄積された保持力を上回る力で突き動かされるため、磁気手段３１の保持力に打ち勝ち、板状体１７が磁気手段３１から解離し、第４矢印４４の方向に移動する。この板状体１７の、空気‐燃料混合物で満たされた燃焼室１４内の移動により、空気‐燃料混合物の乱流を生ずる。点火手段２３より発生する火花５０により、空気‐燃料混合物は、板状体１７の移動中、もしくは移動後に、点火される。燃焼エネルギーにより、打ち込みピストン１３は第５矢印４５の方向に移動し、固定素子を被加工物Wに打ち込む。
【００２１】
打ち込み装置を非加工物Wから離すと、燃焼室後壁１９は、ばね素子４０の作用を受ける押圧素子２６により、燃焼室１４もしくは燃焼室スリーブ１８の第１端部１５における初期位置に再び移動する。この、復帰移動は、燃焼室後壁１９と共に板状体１７も一緒になされ、第１端部における初期位置に復帰し、再び磁気手段３１により保持される。さらに、ばね素子４０は、移送手段３３よりも強いばね力を有する。
【００２２】
図示の実施例の代案として、燃焼室後壁を燃焼室スリーブの第２端部に固着することもできる。燃焼室スリーブは、案内シリンダに対して移動可能、もしくは、移動不能に設けても良い。後者の場合、板状体が単独で、案内シリンダに対し、また、燃焼室の第１端部と第２端部との間を移動可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明打ち込み装置の初期位置における一部縦断面とする側面図である。
【図２】図１に示す打ち込み装置の、非加工物に押し付けた状態における一部縦断面とする側面図である。
【図３】図１に示す打ち込み装置の、非加工物に押し付け、作動スイッチを入れた状態における一部縦断面とする側面図である。
【００２４】
１０  打ち込み装置
１１  ハウジング
１２  案内シリンダ
１３  打ち込みピストン
１４  燃焼室
１５  第１端部
１６  第２端部
１７  板状体
１８  燃焼室スリーブ
１９  燃焼室後壁
２０  マガジン
２１  グリップ
２２  作動スイッチ
２３  点火手段
２４  軸受２５  鋲案内
２６  押圧素子
２７  案内素子
２８  第１案内路
２９  制御素子
３０  保持手段
３１  磁気手段
３２  スラスト体
３３  移送手段
３４  ロック部材
３５  スラスト面
３６  第２案内路
３７  ストッパ
３８  燃焼室壁
３９  第１開口
４０  ばね手段
４１  第１矢印
４２  第２矢印
４３  第３矢印
４４  第４矢印
４５  第５矢印
４７  開口
４９  第２開口
５０  火花
【図１】
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【図２】
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【図３】
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