(57)【要約】【課題】過給時の燃焼室内圧力の上昇によるピストン移動を阻止して過給効果による出力増大が十分に図られたガスネイラを供給する。【解決手段】打撃シリンダ７と打撃ピストン１０と燃焼室８とガス燃料カートリッジ２と過給装置３を備え、燃焼室８内におけるガス燃料と空気の混合気の燃焼圧力により前記打撃シリンダ７内で前記打撃ピストン１０を作動して、該打撃ピストン１０の作動を介してドライバによるファスナ打ちを行うガスネイラにおける打撃ピストン保持機構において、過給装置３による過給時の圧縮空気の供給に伴う燃焼室８内の圧力上昇によっては打撃ピストン１０を移動させないようにするために、打撃シリンダ７には前記打撃ピストン１０に係止する係止装置１５を設けた。【選択図】図１
2007222989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃シリンダと、該打撃シリンダ内で往復摺動する打撃ピストンと、打撃シリンダ上部に接続された燃焼室と、燃焼室内にガス燃料を供給するガス燃料カートリッジと、燃焼室内に過給のための圧縮空気を供給する過給装置を備え、燃焼室内におけるガス燃料と空気の混合気の燃焼圧力により前記打撃シリンダ内で前記打撃ピストンを作動して、該打撃ピストンの作動を介してドライバによるファスナ打ちを行うガスネイラにおける打撃ピストン保持機構において、
前記過給装置による過給時の圧縮空気の供給に伴う前記燃焼室内の圧力上昇によっては該打撃ピストンを移動させないようにするために、前記打撃シリンダには前記打撃ピストンに係止する係止装置を設けた
ことを特徴とするガスネイラにおける打撃ピストン保持機構。
【請求項２】
前記係止装置は、前記打撃ピストンに形成した小径部に係止するものである特徴とする請求項１に記載のガスネイラにおける打撃ピストン保持機構。
【請求項３】
前記係止装置は、前記打撃シリンダの上部に前記打撃ピストンの打ち込み方向と平行に移動可能な可動部を設け、この可動部によって前記打撃ピストンとを係脱可能としたことを特徴とする請求項１に記載のガスネイラにおける打撃ピストン保持機構。
【請求項４】
前記係止装置は、ソレノイドの励磁と消磁に関連して係脱可能としたことを特徴とする請求項１に記載のガスネイラにおける打撃ピストン保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に釘や打込みネジ等のファスナの内燃式打ち込み工具であるガスネイラに関し、特に過給装置を備えたガスネイラにおける過給時の燃焼室内の圧力上昇による打撃ピストン移動を阻止するための打撃ピストン保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、釘や打込みネジ等のファスナの打ち込み力の強化を図るために過給装置を具備したファスナの内燃式打ち込み工具（ガスネイラ）が知られている。この従来のファスナの内燃式打ち込み工具においては、ファスナ打ち込み時の工具先端の作業部への押し当てに関連して作動部材を作動し、該作動部材の作動を介して過給装置の燃料貯蔵チャンバーの打撃ピストンを押動し、燃焼室に過給装置から加圧した過給燃料を供給して燃焼エネルギを増大させることでメイン打撃ピストンの作動を介したファスナの打ち込み力の強化を図るようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許出願公告２００５/０００１００２Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、釘やネジ等のファスナの内燃式打ち込み工具（ガスネイラ）において過給による出力の増大を図るものにあっては、燃焼室内への加圧燃料の供給で該室内の圧力が上昇し、上昇圧力は直接打撃ピストンに影響を及ぼして所定位置である初動位置に位置付けられる打撃ピストンを動かし下方に押し下げるように作用する。この打撃ピストンの下方への押し下げによる移動は、打撃ピストンのストロークの損失を招くばかりでなく、実質的に燃焼室内の圧力上昇を妨げるので過給効果そのものを減失させ、場合によっては過給ができないという事態を招くことになる。
【０００４】
そして、既述の従来公知の過給装置を備える内燃式打ち込み工具においては、上述の不具合の解消を図るための格別の策は採られていない。ところで、過給装置を備える内燃式打ち込み工具における上述の不具合の解消策として、例えば、過給時における打撃ピストンの下方移動阻止のための保持機構として、制動効果を利用する何らかの係止装置を打撃ピストン等に具備させる技術の提供が考えられる。
【０００５】
しかしながら、制動効果を利用する打撃ピストン係止装置の具現化においては、打撃ピストン制動のための適切な係止荷重の設定が難しく、高い係止荷重の設定が内燃式打ち込み工具に特有の負圧による打撃ピストンの上方への戻り作動を困難とし、また、低い係止荷重の設定は打撃ピストンの下方移動阻止効果を十分に果たさないという問題がある。そして、これらの問題を解決し、上述の過給における不具合の解消を図るためには、打撃ピストン係止装置は格別の係止荷重の調整機能を具備しなければならない。しかし、このような係止荷重の調整機能を具備する好適な打撃ピストン係止装置は未だに提供されていない。
【０００６】
本発明は、上述の課題の解決に着目してなされた過給装置を備えるガスネイラにおける過給時の打撃ピストン移動阻止のための改良策の提案であり、より具体的には過給時の燃焼室内の圧力上昇による打撃ピストンの移動阻止のための打撃ピストン保持構造である打撃ピストン係止装置の改良策の提案に関し、打撃ピストン係止装置に格別の係止荷重調整機構を施すことで上述の課題の解決が図られたガスネイラにおける打撃ピストン保持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明のガスネイラにおける打撃ピストン保持構造は、打撃シリンダと、該打撃シリンダ内で往復摺動する打撃ピストンと、打撃シリンダ上部に接続された燃焼室と、燃焼室内にガス燃料を供給するガス燃料カートリッジと、燃焼室内に過給のための圧縮空気を供給する過給装置を備え、燃焼室内におけるガス燃料と空気の混合気の燃焼圧力により前記打撃シリンダ内で前記打撃ピストンを作動して、該打撃ピストンの作動を介してドライバによるファスナ打ちを行うガスネイラにおける打撃ピストン保持機構において、前記過給装置による過給時の圧縮空気の供給に伴う前記燃焼室内の圧力上昇によっては該打撃ピストンを移動させないようにするために、前記打撃シリンダには前記打撃ピストンに係止する係止装置を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、上記請求項１において、前記係止装置は、前記打撃ピストンに形成した小径部に係止するものである特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、上記請求項１において、前記係止装置は、前記打撃シリンダの上部に前記打撃ピストンの打ち込み方向と平行に移動可能な可動部を設け、この可動部によって前記打撃ピストンとを係脱可能としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、上記請求項１において、前記係止装置は、ソレノイドの励磁と消磁に関連して係脱可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明によれば、過給装置による過給時の圧縮空気の供給に伴う前記燃焼室内の圧力が上昇しても、該打撃ピストンを移動させないようにするための係止装置により打撃ピストンは移動しない。したがって、打撃ピストンの移動による打撃ピストンストロークの損失が防止され、過給効果の減失が防止されるので、過給効果による増大した燃焼エネルギが十分に活用されて、ファスナの打ち込みのための出力の増大が図られる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明によれば、打撃ピストンの受圧面積の縮小に関連してその打撃ピストンへの係止力が軽減されているので、打撃ピストン保持構造部の小型・簡素化が可能であり、その分コストの削減が図れる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明によれば、打撃シリンダ内における所定圧の負圧発生に関連して可動部が作動して打撃ピストンの係止が解除される係止装置であるので、燃焼ガス排出後の打撃シリンダ内のガス冷却による体積減少に基づく前記所定圧の負圧設定で、打撃ピストンの係止を解除できるので、たとえば、前記打撃シリンダ内の負圧発生により打撃ピストンの戻り作動を行うガスネイラへの適用においては、該打撃ピストンの戻り作動は係止装置の係止が解除された状態でなされ円滑かつ確実に行われる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明によれば、ソレノイドの励磁と消磁に関連して係脱作動する係止装置であるので、打撃ピストンの係止・離脱を適宜選択的に行うことができ、また、係止・離脱のための操作性が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態１を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１６】
本発明に係るガスネイラＡは、図１、２に図示されるように、駆動機構部ａ、ガス燃料カートリッジ２、過給装置３等を収納する釘打機本体１と、釘打機本体１と一体形成のグリップ４と、釘打機本体１の図示下部から突出するように設けられたマガジン部５を備えるノーズ部６等を備えている。なお、本発明の実施形態においては釘打ちについての説明がなされるが、釘打ちに限定されるものではなく、打ち込みネジ等の他のファスナの打ち込みにも適用可能である。
【００１７】
そして、釘打機本体１内に収納される駆動機構部ａは、打撃シリンダ７と、打撃シリンダ７上部の燃焼室８と、打撃シリンダ７内で往復摺動する打撃ピストン１０と、一端基部（図示上端）が打撃ピストン１０に固定された釘打ちドライバ１１と、燃焼室８内に点火部を臨ませて燃焼室８の上部壁に装着された点火プラグ（図示せず）、供給されたガス燃料と空気を混合させる攪拌機１２等からなり、さらに、駆動機構部ａの始動のための初動を行うコンタクトアーム１３等を備えている。以下に各構造部の概要について説明する。
【００１８】
・打撃シリンダ
打撃シリンダ７は、釘打機本体１内の略中央部に配置され、図示上下方向に延長する所定径で所定肉厚の円筒からなる部材であり、打撃シリンダ７内には釘打ちドライバ１１が一体的に固定された打撃ピストン１０が往復摺動可能に嵌合されており、また、釘打ち作動に供された打撃ピストン１０の下死点位置で開口して膨張した燃焼ガスを外部に排出する排気口１４が打撃シリンダ７の下方側部に設けられている。
【００１９】
図３（ａ）も併せ参照して、円筒からなる打撃シリンダ７の図示上部には、該上部の外周に打撃ピストン１０をその上死点において保持する部材である後述の係止装置１５の下方延長部１６が実質固定状態で密接嵌合され、さらに、該係止装置１５の下方延長部１６の外周に燃焼室８の環状周囲壁下部が摺動可能に密接接合し、これにより、燃焼室８の環状周囲壁は、打撃シリンダ７上部の外周に対して前記係止装置１５を介して間接的に密接関係をもって上下方向で相対移動するようになされている。
【００２０】
・打撃ピストン
打撃シリンダ７内で往復摺動可能とされた打撃ピストン１０は、図に図示されるように大径ピストン部１０ａと、大径ピストン部１０ａの上部中央から突出する縮径された小径ピストン部１０ｂを備えており、縮径された小径ピストン部１０ｂの外周が前記係止装置１５の本体部内周に所定の押圧荷重下で係止され、これにより打撃ピストン１０は燃焼室８内における過給時の圧力上昇の下で打撃シリンダ７の上部に対して移動しないように始動初期の所定位置、つまり上死点に保持されている。
【００２１】
打撃ピストン１０は釘打ちのための作動に際して、打撃シリンダ７の上部に位置する待機状態である始動初期の所定位置を上死点とし、バンパ１７への当接部を下死点として上下両死点間で往復移動し、その下方への移動において釘打ち作動を行い、打撃ピストン１０の下方移動に伴うドライバ１１により、マガジン部５からノーズ部６の射出口１８内に供給された釘を打撃して釘打ちを行う。
【００２２】
・燃焼室
燃焼室８は環状壁８ａと上部壁８ｂからなり、図３（ａ）に図示されるように、環状壁８ａ下部の内周は係止装置１５を介して打撃シリンダ７の上部外周に密接しかつ摺動可能に接合されており、また環状壁８ａの上部は燃焼室８の固定壁である上部壁８ｂの外周にシール部１９を介して密接しかつ摺動可能に接合されている。
【００２３】
そして、コンタクトアーム１３の上下作動に連動して環状壁８ａが上下動して、コンタクトアーム１３の上方移動に伴う環状壁８ａの上方移動で前記上部壁８ｂの外周との間のシール部１９を閉鎖して燃焼室８を密閉し（図２の図示右側の環状壁８ａ上部参照）、下方移動に伴う環状壁８ａの下方移動で該シール部１９を開放して燃焼室８を大気に対して開放する（図２の図示左側の環状壁８ａ上部参照）ようになされており、密閉状態において後述のガス燃料カートリッジ２からガス燃料が供給され、過給装置３から圧縮空気が供給される。また上部壁８ｂには図示されない既述の点火プラグと攪拌機１２が取り付けられている。
【００２４】
・コンタクトアーム
コンタクトアーム１３は、図においてもその全体図が明確に示されるところでないが、連接板２１を介して上方のリンク部２０に連結され、上記リンク部２０はその一方のみが部分的に図示されており、その上端２０ａは燃焼室８の環状壁８ａ下部の下端に接続されている。
【００２５】
そして、連接板２１が打撃シリンダ７下部端面直下の空間内において円錐コイルバネ２２により下方付勢されて、釘打ち作業に供されない待機状態においては、コンタクトアーム１３の下端はノーズ部６の先端から突出する下方位置に保持され、釘打ち作業においては、図示されない被打込み材に押し付けられてノーズ部６の先端から突出しない位置に押し込まれる。
【００２６】
コンタクトアーム１３の下端部の押し込み作動は、実質的にガスネイラＡの釘打ち作業における駆動の初動操作であり、環状壁８ａの上方移動により燃焼室８内を密封し、ロックアウトバー３２によるトリガ２８のロックを解除し、攪拌機１２の図示されない駆動スイッチをオンし、アクチュエータ２３を作動しガス燃料カートリッジ２を押してガス噴射口２４を開口作動し、過給装置３の図示されない駆動スイッチをオンする。
【００２７】
また、コンタクトアーム１３の下端部の下方位置への戻り作動は、コンタクトアーム１３の押し込み作動の解除に伴うバネ２２による戻し作動であり、この戻し作動により上述の各作動部の作動を初期状態へと復帰させる。
【００２８】
・釘打ち出し部
ノーズ部６は、図１および図２に図示されるように、ドライバ１１の摺動を案内するとともに、マガジン部５から送り出された釘を受け入れて打ち出す射出口１８を有している。
【００２９】
・ガス燃料カートリッジと過給装置
そして、図２から理解できるように、釘打機本体１内の打撃シリンダ７の図示右側部と燃焼室８の図示右側部の外側で上下に延びる長い側部空間内には、ガス燃料カートリッジ２が縦置きで配設されており、アクチュエータ２３の作動による該カートリッジ２の燃料噴出口２４の開口作動でガス燃料は燃焼室８の上部壁８ｂに形成された燃料供給路Ｌ１を経て燃焼室８内に供給される。
【００３０】
また、釘打機本体１の図示上部、つまり燃焼室８の上部壁８ｂを覆う釘打機本体１の上部には過給装置３が設けられ、過給のための圧縮空気が燃焼室８に供給される。過給装置３は、周知の往復動型の圧縮空気ポンプ２５と、圧縮空気ポンプ２５を駆動する電動モータ２６からなり、電動モータ２６の駆動により、明確には図示されないモータ軸のギヤから減速歯車機構とクランク機構を介してピストン２７を往復駆動することで所定圧の圧縮空気を燃焼室８内に過給のために供給するようになされている。過給のための燃焼室８内への圧縮空気の供給は、既述の燃焼室８上部壁８ｂに形成された圧縮空気供給路Ｌ２を経てなされる。
【００３１】
・トリガスイッチ
駆動機構部ａ等を収納する釘打機本体１と一体形成のグリップ４には、トリガ２８が設けられ、トリガ２８の操作に伴うトリガ２８スイッチ３０のオン、オフ作動で図示されない点火プラグの点火制御を行うイグナイタ３１が装備され、またイグナイタ３１は攪拌機１２のモータ１２ａと過給装置３のモータ２６への電流の供給制御を行う。イグナイタ３１はグリップ４の突出端部に収納されたバッテリＢに電気的に接続されている。
【００３２】
ガスネイラＡは概ね上述の構造を備えるものである。なお、ガスネイラＡの作動については、後述の実施形態のガスネイラＡにおける作動説明と併せて後に説明される。
【００３３】
ところで、既に述べたところであるが、過給時の燃焼室８内における圧力上昇は打撃ピストン１０の下方への移動を誘引するが、打撃ピストン１０の下方移動は燃焼室８内の圧力上昇を妨げ、過給による出力増大の効果を減失させる。ガスネイラＡは前記弊害の回避策として所定位置における打撃ピストン１０保持のための係止装置１５を備えており、概要については既に一部説明済みであるが、ここで、さらにその構造の詳細について説明を加えておく。
【００３４】
既述のように、また、図２および図３等に図示されるように、打撃ピストン１０は、実質的に大径ピストン部１０ａと小径ピストン部１０ｂとからなる。そして、小径ピストン部１０ｂの外周は燃焼室８の環状壁８ａ下部の内壁相当位置まで拡がる環状幅を有する環状の係止装置１５により囲われ、結局、打撃ピストン１０の受ける燃焼室８内の圧力は、該燃焼室８内に露出する受圧面積の小さな小径ピストン部１０ｂの頭部（図２参照）で受けるようになされており、小径ピストン部１０ｂの外周のやや上方部が係止装置１５の後述の押圧手段４１で所定の係止荷重下で係止され、これにより打撃ピストン１０が燃焼室８内の圧力が所定圧内であれば打撃シリンダ７の上部の所定位置、つまり打撃ピストン１０の移動の初期位置である上死点から移動しないように保持されている。
【００３５】
すなわち、少なくとも過給時の圧縮空気導入による燃焼室８内の圧力上昇、たとえば、本実施形態においては、過給が行われないガス燃料供給時の燃焼室８内の過給による圧力上昇、大気圧＋０．５〜１kｇｆ／ｃｍ２程度上昇する圧力に対して打撃ピストン１０が前記所定位置で保持されるための係止荷重が打撃ピストン１０に付与されている。（なお、過給による打撃ピストン１０位置は、より正確には、過給圧により僅かながら押し下げられ、打撃ピストン１０の所定位置である初期位置（図３（ａ）参照）から、過給後の打撃ピストン１０の位置（図３（ｂ）参照）に変化する（図３（ｂ）のΔｄ参照）。
【００３６】
係止装置１５は環状で、小径ピストン部１０ｂの上方の外周を押圧係止する押圧手段４１を備え、シール部材３４を介して小径ピストン部１０ｂの外周に密封状態で摺動嵌合するとともに、燃焼室８の環状壁８ａ下部の内周にシール部材３４を介して密封状態で摺動嵌合する本体部３３と、本体部３３の外周から下方に延びてかつ打撃シリンダ７上部の外周と燃焼室８の環状壁８ａ下部の内周間で延長する環状延長部３３ａとからなる。
【００３７】
そして、係止装置１５は、前記環状延長部３３ａの内周が打撃シリンダ７上部の外周に実質固定状態で嵌合され、該嵌合状態において環状延長部３３ｂの下端が打撃シリンダ７上部の外周の環状段部３７に当接し、また、本体部３３の下部３８が打撃シリンダ７の上部端７ａに当接するようになされ、これにより打撃シリンダ７上部に固定状態で嵌合保持されている。
【００３８】
係止装置１５の押圧手段４１は、環状の係止装置１５の本体部３３外周から内周に向って放射状に貫通する複数の、例えば４本の周方向で等間隔の孔４０内に挿入されたバネ付勢の球状体からなり、該球状体４１が内方に向って、つまり打撃ピストン１０の中心部に向ってバネ４２で付勢されて所定の押圧による係止荷重を小径ピストン部１０ｂの外周に与えている。押圧手段４１の押圧による係止荷重はネジ３９のネジ込み調整により調節できる。
【００３９】
一方、小径ピストン部１０ｂの外周には前記押圧手段４１の係止部である環状凹溝４６が形成され、打撃ピストン１０の下方への移動に対する係止保持の確実性が高められている。
【００４０】
そして、釘打ち込み時に、小径ピストン部１０ｂの上面（図２参照）の受圧部が受ける燃焼室８内の圧力による打撃ピストン１０の下方への移動力が係止装置１５の係止荷重による打撃ピストン１０の保持力を超えると、たとえば、燃焼時における燃焼ガスの膨張による燃焼室８内の圧力上昇時には、図３（ｃ）に図示されるように、小径ピストン部１０ｂ外周の環状凹溝４６に嵌り込む押圧手段４１がバネ４２の付勢力に抗して外方に押し戻されて係止装置１５による打撃ピストン１０の係止解除がなされ、打撃ピストン１０は下方へ移動する。
【００４１】
以後、小径ピストン部１０ｂと大径ピストン部１０ａの双方の受圧部が受ける大きな燃焼ガスの膨張圧力による押し下げ力で打撃ピストン１０は下方へ移動する。したがって、ドライバ１１による釘打ちは何らの支障もなく行われる。
【００４２】
釘打ち終了後の打撃ピストン１０の上方への戻り移動は、打撃シリンダ７内で膨張した燃焼ガスが排気口１４からの外部へ排出した後の打撃シリンダ７内におけるガス冷却による体積の減少に基づく負圧の発生によるが、負圧により上方に戻される打撃ピストン１０の小径ピストン部１０ｂ外周先端の大径部１０ａが、係止装置１５の内周から突出する押圧手段４１をバネ４２の付勢力に抗して押し戻しつつ上方へ通過することでなされ、これにより打撃ピストン１０は所定の初期位置に、つまり上死点に位置付けされる。この作用状態は図３（ｄ）に図示されている。
【００４３】
本実施形態１においては打撃ピストン１０の保持のための係止装置１５による係止荷重が、実質的な打撃ピストン１０の受圧面積の縮小化に伴い小さく設定されているので、上述の打撃シリンダ７内の負圧が、たとえば、−０．２〜−０．３kgf／ｃｍ２程度の負圧発生であっても、打撃ピストン１０の上述の上方への戻り移動は十分に達成できる。
【００４４】
・ガスネイラの作動
上記実施形態におけるガスネイラＡの打撃ピストン保持機構は上述のとおりであり、釘打ち作業のための作動は以下のような手順と作用によりなされる。次に、主に図２および図３により実施形態１について説明する。
【００４５】
まず、ガスネイラＡのコンタクトアーム１３先端が被打込み材に押し付けられ、相対的にコンタクトアーム１３はバネ２２の付勢力に抗して図示上方に押し込められる。
【００４６】
コンタクトアーム１３のバネ２２に抗して上方移動すると、リンク部２０を介して燃焼室８の環状壁８ａを上方へ動かし開放状態である燃焼室８を閉鎖密封状態とし、また、僅かな時間差をもってガス燃料カートリッジ２のアクチュエータ２３を押上げ作動し、ロックアウトバー３２を作動してトリガ２８のカム部材２９の係合を解除し、さらに作動部材の押し上げ作動で攪拌機１２駆動用モータの図示されないスイッチをオンし、また過給装置３の駆動用モータの図示されないスイッチをオンする。
【００４７】
コンタクトアーム１３の上述のガスネイラＡ始動のための初動により、ガス燃料カートリッジ２の燃料噴射開口２４が開口操作され、一発の釘打ちのためのガス燃料が明確には図示されないメータリングバルブで計量されて燃焼室８上部壁８ｂに形成の燃料供給路Ｌ１を経て燃焼室８内に供給され、時を同じくして攪拌機１２が回転駆動され、過給装置３のポンプ駆動による過給のための圧縮空気が前記上部壁８ｂに形成の圧縮空気供給路Ｌ２を経て燃焼室８内に供給され、空気とガス燃料が均一になるように前記攪拌機１２により混合撹拌される。
【００４８】
上述の過程において打撃シリンダ７内の実施形態１ないし３における打撃ピストン１０は、過給による燃焼室８内の圧力上昇にも拘わらず、既述の実施形態１ないし３の係合装置の使用によりそれぞれ所定の係止荷重で保持され、殆ど動くことなく所定位置、すなわち、初期位置である上死点に保持される。
【００４９】
次いで、トリガ２８が手動により押し込み操作され、トリガ２８スイッチがオンされてイグナイタにより図示されない点火プラグが点火され、燃焼室８内の混合燃料が燃焼する。
【００５０】
混合燃料の燃焼による燃焼圧力は、打撃ピストン１０頭部に作用して打撃ピストン１０を係止装置１５による係止から解放して下方へ移動させる。打撃ピストン１０の下方への移動は、該打撃ピストン１０に一体固定のドライバ１１の先端をノーズ部６内の射出口１８内で下方移動させる。ドライバ１１の先端の前記射出口１８内における下方移動は、マガジン部５から該射出口１８内に送り込まれた釘の頭部を該ドライバ１１で撃打して、該釘を釘打ち作業部の所定位置に打ち込む。
【００５１】
そして、打撃ピストン１０は下死点まで下方移動して、ドライバ１１の先端は僅かにノーズ部６の先端から突出して完全に釘の頭部を打ち出し、確実な釘打ちを行う。打撃ピストン１０が下死点まで下方移動すると、打撃シリンダ７の下方側部の排気口１４から膨張しきった排気ガスが排出される。
【００５２】
打撃シリンダ７内からの排気ガスの外部への排出は、打撃シリンダ７内のガスを冷却させてその体積を減少させ、打撃シリンダ７内の負圧の発生を促す。打撃シリンダ７内における負圧の発生は打撃ピストン１０を上方へ戻すように移動させる。
【００５３】
上述の作動と相前後して、トリガ２８の操作が解放されると、トリガ２８によってカムが図示右回りして初期位置に戻り、ロックアウトバー３２は下方移動可能となり、燃焼室が開放される。つまり連接板２１が下方移動可能となる。
【００５４】
連接板２１の下方への移動は、燃焼室８の環状壁８ａを下方へ動かし、環状壁８ａと燃焼室８の上部壁８ｂの外周との摺接シール部１９を開放して、開放された該シール部１９からは燃焼室８内へ空気が流入する。また、時を同じくしてガス燃料カートリッジ２のアクチュエータ２３や攪拌機１２の図示されないモータ駆動スイッチ、過給装置３のモータ駆動スイッチはオフされ、操作解放状態のトリガ２８はロックアウトバー３２の下方移動によりロックされ、ガスネイラＡの誤操作を防止する。
【００５５】
ところで、打撃シリンダ７の上方への打撃ピストン１０の戻りのための移動に関しては、戻り移動の円滑性の確保の視点から、上死点近傍の係止装置１５の係止荷重の影響に配慮されねばならず、このために、実施形態１における上述の係止装置１５の使用においては、係止装置１５の押圧による係止力が弱く設定され、これにより打撃ピストン１０の戻り移動で係止装置１５の係止荷重による係止力を凌駕して、すなわち、比較的弱いバネ押圧の球状体４１を打撃シリンダ７内の負圧による打撃ピストン１０の戻り移動で押し戻して、打撃ピストン１０は上死点である所定の初期位置に支障なく戻され位置付けされるようになされている。
【００５６】
・他の実施形態
次に、ガスネイラＡの他の実施形態について説明する。これら実施形態のガスネイラＡは実質的に実施形態１のガスネイラＡにおいてその打撃ピストン保持構造のみに変更が加えられたものであり、他の構造部については何ら変更が加えられたものでなく、実施形態の説明は、既述の実施形態１と共通する部材については同一符号を用いてなされる。
【００５７】
・実施形態２  
実施形態２における打撃ピストン１０は、図４、５に図示されるように、打撃ピストン１０の外周が打撃シリンダ７の内壁にシールリング４３を介して摺動するようになされ、打撃ピストン１０の上部周辺が環状の突出部４４とされた構造を備え、打撃ピストン１０の上部周辺の環状の突出部４４は打撃ピストン１０が上死点に位置するとき打撃シリンダ７の上部から所定高さで突出している。
【００５８】
打撃ピストン１０の上部周辺の環状突出部４４の外周には係止装置１５による係止に供されるための環状凹溝４６が形成され、この環状凹溝４６に係止装置１５の係止素子である球状体４１が係止して打撃ピストン１０はその係止力の所定の荷重下で所定位置に保持されている。
【００５９】
すなわち、燃焼室８内の所定内の圧力に対して打撃ピストン１０が移動することなく保持され、少なくとも過給時の圧縮空気の導入による燃焼室８内の圧力上昇、たとえば、大気圧からさらに＋０．５ｋｇｆ／ｃｍ２程度上昇する圧力に対して打撃ピストン１０が所定位置に移動することなく保持されるようになされている。
【００６０】
係止装置１５は、環状の固定部４７と可動部４８からなり、固定部４７は、径の異なる内周を備えており、その図示下方のやや径大とされた内周部分が打撃シリンダ７上部の外周に実質固定状態で嵌合され、中央のやや径小とされた内周部分が打撃ピストン１０の上部外周に摺動可能に嵌合され、これにより打撃シリンダ７上部外周に固定状態とされた固定部４７に対して打撃ピストン１０がその上部外周を介して摺動可能とされる部材であり、かつ球状体４１を保持する開孔５１を備えている。
【００６１】
また、可動部４８は、固定部４７の外周にシール部材５２を介して摺動嵌合する内周を備えると共に固定部４７の上端の外向き鍔部５３に上端が支持されるバネ５４のバネ力と、可動部４８の上端面に加えられる燃焼室８内の圧力とにより下方へ付勢され、打撃ピストン１０の打ち込み方向と平行に摺動可能に設けられている。さらに、可動部４８は、このための固定部４７の球状体５８と協働する係止手段である傾斜面５５を有する係止溝部５６をその内周に備えている。
【００６２】
係止装置１５による打撃ピストン１０の係止は、可動部４８内周の傾斜面５５を有する係止溝部５６が、固定部４７の球状体４１に対向して位置付けられ、可動部４８の摺動により、つまり可動部４８が図５（ａ）（ｂ）に図示される如くバネ５４のバネ力と上端面からの受圧とで下方位置に移動することで、その係止溝部５６の傾斜面５５が球状体４１を図示右方側へと押圧し、該球状体４１が打撃ピストン１０の外周の環状凹溝５５に強く押し付けられて打撃ピストン１０を係止することでなされる。
【００６３】
係止された打撃ピストン１０は所定の係止荷重による保持力、つまり、燃焼室８内の所定内の圧力に対して移動しないように打撃シリンダ７上部に対して係止保持され、少なくとも上述の燃焼室８内への過給のための圧縮空気導入による燃焼室８内の圧力の上昇に対して打撃ピストン１０を所定位置に、すなわち初期位置である上死点に移動することなく係止保持されるようになされている。
【００６４】
そして、燃焼室８内の圧力が上述の所定内圧力を超えると、燃焼室８内の圧力を上面受圧部で受ける打撃ピストン１０の下方への移動力が係止装置１５による所定の係止荷重による打撃ピストン１０の保持力を上回り、たとえば、図５（ｃ）に図示されるように、燃焼時の燃焼ガスの膨張による燃焼室８内の圧力上昇においては、上述の係止装置１５による打撃ピストン１０の保持力は打撃ピストン１０の下方への移動力により凌駕されて解除される。
【００６５】
つまり、打撃ピストン１０の頭部の受圧面で受ける圧力による打撃ピストン１０の下方への移動力で、打撃ピストン１０の外周の環状凹溝４６に嵌り込む球状体４１が押し戻され、球状体４１の傾斜面５５への押圧力により、可動部４８を、バネ５４のバネ力と可動部４８上端面に対する過給圧による受圧に抗して、同図（ｂ）から同図（ｃ）に示すように、上方に移動させるように作用し、球状体４１と傾斜面５５との当接位置がずれて係止が外れる。これにより打撃ピストン１０は係止装置１５による係止保持力から解放されて下方へ移動し、ドライバ１１による釘打ち作業が何ら支障なく行われる。
【００６６】
ところで、釘打ちのための作動終了に伴う打撃ピストン１０の上方への戻り移動は、打撃シリンダ７内の膨張した燃焼ガスの外部への排出後のガス冷却による体積の減少に基づく打撃シリンダ７内における負圧発生によるものであるが、この打撃ピストン１０を戻す負圧により係止装置１５はその係止が解除された状態として保持される。
【００６７】
すなわち、図５（ｄ）に図示されるように、打撃シリンダ７内の上述の負圧、たとえば、−０．２〜−０．３kｇｆ／ｃｍ２程度の負圧の発生により、係止装置１５の可動部４８は上方位置に移動しているから、打撃ピストン１０は確実に所定の上方位置にリターンする。
【００６８】
このように、可動部４８をバネ力だけでなく過給圧を利用することで下方に付勢する構成なので、バネ５４のバネ力を低く設定することができる。また、過給圧を利用することにより、燃焼室８が負圧になるときは、負圧分だけバネ５４の力がさらに弱められるので、打撃ピストン１０のリターンに対する抵抗は小さくなり、確実にリターンできる。
【００６９】
・実施形態３
図６には打撃ピストン保持機構の実施形態３が示され、既述の実施形態１の打撃ピストン１０保持構造の変形例としてソレノイド５７による打撃ピストン１０の係止と係止解除が行われる係止装置１５が提供される。
【００７０】
この係止装置１５は、バネ５８で押圧される先端が球状の押圧手段６０をソレノイド５７により孔部５９に沿って摺動可能として、打撃ピストン１０保持のための打撃ピストン１０係止時には、ソレノイド５７への通電の停止により該ソレノイド５７を消磁して、押圧手段６０の先端をバネの付勢力で打撃ピストン１０の係止凹溝４９に押し付ける。
【００７１】
また、打撃ピストン１０の係止解除時には、ソレノイド５７への通電により該ソレノイド５７を励磁して押圧手段６５をバネ５８の付勢力に抗して引き戻し、押圧手段６０による係止を解除するようになされている。
【００７２】
・実施形態２、３のガスネイラの作動
実施形態２及び実施形態３の場合も同様に作動するが、実施形態２における係止装置１５の使用においては、係止装置１５の摺動ロック部材は打撃シリンダ７と燃焼室８内の負圧により上方へ移動してその傾斜面５５を球状体から離して球状体を自由状態にして係止解除状態とされるので、打撃シリンダ７と燃焼室８内の負圧による打撃ピストン１０の戻り移動は該係止装置１５の影響を直接受けることなく行われ、打撃ピストン１０は上死点である所定の初期位置に支障なく戻され位置付けされる。
【００７３】
また、実施形態３における係止装置１５の使用においては、ソレノイド５７の励磁によるバネの付勢力に抗した作動ピンの吸引による引き戻しで打撃ピストン１０係止が解除されるから、打撃ピストン１０の戻り移動は円滑に行われ、打撃ピストン１０は所定の初期位置に支障なく戻され位置付けされる。
【００７４】
・本発明の実施形態における効果
本発明の実施形態においては、上述の構成を備えることで、以下のような効果を奏する。
【００７５】
実施形態１においては、打撃ピストン１０が大径ピストン部１０ａと小径ピストン部１０ｂからなり、小径ピストン部１０ｂがその頭部で燃焼室８内の圧力を受けるようになされているので、打撃ピストン１０の受圧面積の縮小が図られ、過給による燃焼室８内の圧力上昇による打撃ピストン１０への影響が小さく抑えられており、打撃ピストン１０の下方への移動は比較的小さな係止装置１５の係止荷重で阻止することができるので、係止装置１５の小型・簡素化が可能であり、コストの低減を図ることができる。また、釘打ち作業終了後の負圧による打撃ピストン１０の戻り移動も係止荷重が小さいので支障なくなされる。
【００７６】
一方、燃焼時の打撃ピストン１０の下方移動に際して、燃焼圧力は小径ピストン部１０ｂと大径ピストン部１０ａの双方の頭部で受圧されるので釘打ち込み力の強化が図られ、過給による出力増加のもとに釘打ち作業の作業性の一層の向上が図られる。
【００７７】
実施形態２においては、係止装置１５は傾斜面を有する可動部４８を具備し、バネ５４の付勢力が可動部４８を図示下方に押圧し、その傾斜面５５で球状体４５を打撃ピストン１０外周の環状凹溝４６に向けて押し付けるので打撃ピストン１０の係止は強固になされ、過給時における係止装置１５による打撃ピストン１０の確実な保持が達成される。
【００７８】
また、傾斜面５５を有する可動部４８は、打撃ピストン１０の戻り時の打撃シリンダ７内における負圧の発生で固定部４７に対して相対移動し、球状体４１を自由にして係止装置１５による打撃ピストン１０の係止を解除するから、打撃ピストン１０の戻り時における上方移動は支障なく円滑に行われる。したがって、結果として過給による出力増大のもとにガスネイラＡによる釘打ち作業の作業性の向上が図られる。
【００７９】
さらに、実施形態３のように実施形態１における係止装置１５を変形して押圧手段６０をソレノイド５７で操作可能とすることで、係止装置１５による選択的な打撃ピストン１０の係止及び係止解除が可能となる。したがって、ソレノイド５７への通電の停止による該ソレノイド５７の消磁で係止装置１５のバネ力利用の係止がなされて、過給時における確実な打撃ピストン１０の所定位置における保持が達成され、また釘打ち作業終了後の負圧による打撃ピストン１０の戻り移動は、ソレノイド５７への通電による該ソレノイド５７の励磁で係止装置１５のバネ力利用の係止が解除されるので円滑になされる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態１の打撃ピストン保持構造を備えたガスネイラの側断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の打撃ピストン保持構造を備えたガスネイラの要部拡大側断面図である。
【図３】本発明の実施形態１におけるガスネイラの打撃ピストン１０保持構造の作動態様を示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は過給時、（ｃ）は燃焼時（係止解除）、（ｄ）は打撃ピストン戻り時、のそれぞれの状態を示している。
【図４】本発明の実施形態２の打撃ピストン保持構造を備えたガスネイラの要部拡大側断面図である。（実施形態１の図２相当図である。）
【図５】本発明の実施形態２におけるガスネイラの打撃ピストン１０保持構造の作動態様を示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は過給時、（ｃ）は燃焼時（係止解除）、（ｄ）は打撃ピストン戻り時、のそれぞれの状態を示している。
【図６】本発明の実施形態３の打撃ピストン保持構造を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ  ガスネイラ
２  ガス燃料カートリッジ
３  過給装置
７  打撃シリンダ
８  燃焼室
１０  打撃ピストン
１３  コンタクトアーム
１５  係止装置
【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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