(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結具をワーク内に打ち込み、駆動するための燃焼動力式駆動工具において、ハウジングと、少なくとも1 部が前記ハウジング内に長手方向に配設され、ノーズ部に隣接した第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第2 の端部とを有するシリンダ本体と、前記シリンダ本体の第２の端部に隣接、配置された燃焼室と、前記シリンダ本体内に往復動作自在に配設された自己案内型のピストンと、前記ピストンに取着された長尺の打込部材と、前記ピストンを前記シリンダ本体に保持する保持手段であって、前記ピストンの重量を保持するのに十分であり、かつ、前記工具が点火されたときにピストンを解放する保持手段とを備え、
前記保持手段が、前記シリンダの第２の端部に取付けられた圧縮プラグと、前記ピストンに設けられ前記圧縮プラグの周囲に解除可能に係合することにより前記ピストンを前記シリンダ本体に保持するカムロックとを具備する燃焼動力式駆動工具。
【請求項２】
前記圧縮プラグの圧縮性を提供するための少なくとも２つの脚部が前記圧縮プラグに形成されている請求項１に記載の工具。
【請求項３】
前記ピストンが前記圧縮プラグの先端と係合するテーパ状の凹部を有している請求項２に記載の工具。
【請求項４】
前記ピストンが更に、シリンダ内面と物理的に係合してピストンがシリンダに沿って下動するときピストンを案内する少なくとも１つのピストン安定部を具備する請求項１に記載の工具。
【請求項５】
前記少なくとも１つのピストン安定部が、前記シリンダと摺動しながら係合するように形成された部分を有する外面を含んで成る請求項４に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯用燃焼動力式駆動工具に関し、特に、比較的重い締結ピンをコンクリートや鋼製などの硬い基盤に打ち込み、駆動するために用いられるピストン保持装置を備えた工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
締結具をワークに打ち込むための携帯用燃焼動力式駆動工具は米国特許第３２４５２号、同４５５２１６２号、同４４８３４７３号、同４４８３４７４号、同４４０３７２２号、同５２６３４３９号に開示されており、これらの公報を本明細書と一体のものとして参照する。同様の燃焼動力式クギ、ステープル駆動工具がイリノイ州所在のITW-Poslode 社からインパルス（IMPULSE ）の登録商標で市販されている。
【０００３】
こうした工具は一般的に拳銃形のハウジングを具備している。ハウジング内には、加圧された燃料ガスの容器により駆動力を受ける小型内燃機関型の動力装置が配設されている。強力なバッテリ点火装置が点火火花を発生し、燃焼室内のファンが燃焼室内における効果的な燃焼と、燃焼生成物の排気を含めて容易な掃気を提供する。動力装置は、シリンダ本体内に配設された長尺、剛性の打込部材を備えた往復ピストンを有している。リンクの先端に設けられたワークコンタクト要素がワークに押圧されたときに、シリンダに沿って軸方向に往復動作可能に設けられた弁座がリンク機構を介して動作して燃焼室を閉鎖する。また、前記押圧作用により燃料弁が作動して、所定体積の燃料を閉鎖された燃焼室内に導入される。
【０００４】
トリガースイッチを入れると、燃焼室内に充填されたガスに点火され、ピストンおよび打込部材が下方に撃ち出され、位置決めされた締結具に衝突しワーク内に打ち込む。次いで、ピストンは、シリンダ内のガスの差圧により初期位置またはレディー位置に復帰する。締結具はノーズ部に位置決めされ、打込部材の衝撃を受けるのに適した方向に保持される。
【０００５】
近時の燃焼動力式駆動工具は締結具を木材の表面またはコンクリート内に打ち込み、駆動するために用いられる。一般的に、工具が発生する駆動力は、硬質コンクリートや鋼などの硬い表面に締結具を打ち込むためには不十分である。今日まで、これらの適用例は粉末作動式技術（powder activated technology ）( 以下、ＰＡＴ) を応用した工具の使用に頼っていた。従来の燃焼動力式駆動工具の出力効率を高めるために、出力エネルギを増加したり、出力エネルギの効率を高めたりするであろう。ピストン速度とピストン質量の適切な組合せを決定することにより、これらの原理は応用されるが、ピストン速度とピストン質量は特定の適用例で変化する。
【０００６】
金属屋根材を鋼製のバージョイントに締結などの適用例では、作業者は細いピン締結具を好んで使用してきた。細いピン締結具は、以前使用されていた太いピン程には比較的薄いジョイントを損傷しない。然しながら、近時、細いピンを鋼製のジョイントを貫通させるために比較的高い衝突速度が必要となっている。
【０００７】
近時、シリンダ本体の長さを長くすることにより、ピストン速度を高くすることができることが発見された。このように高められた速度は、上述したバージョイントなどの比較的薄い金属ワークに締結具を打ち込むためには望ましい。シリンダ本体を長くし、かつ／または、ピストンの質量を大きくすることにより、締結具を硬質の表面に打ち込み、駆動するための燃焼動力式駆動工具で十分な出力エネルギを得られる。然しながら実際上は、ピストンの質量を高くし、かつ、シリンダ本体を長くすると、解決しなければならない操作上の問題を生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
大きな燃焼動力式駆動工具の重く高速で移動するピストンは、シリンダの頂部の点火位置に適切に保持されない傾向がある。これにより工具の点火不良を生じ、或いは、全く点火しない場合もある。多くの応用例で、大きな燃焼動力式駆動工具は鉛直位置に保持されるシリンダを備えている。従来の燃焼動力式駆動工具は、ピストンとシリンダとの間、および、打込部材とその案内部との間の摩擦力により、ピストンを適切な点火位置に保持することができた。然しながら、ピストンが重くなると、工具が鉛直に保持された場合に、ピストンに作用する重力が前記摩擦力に打ち勝ち、ピストンはシリンダに沿って下方へ移動を開始する。シリンダに沿ってピストンが更に移動すると燃焼室が設計よりも長くなる。燃焼室が大きくなると、燃料混合気の圧縮が低下し、工具が点火されたときに燃焼が不十分となる。これにより、ピストンおよびピストンに取着されている打込部材に伝達される動力が低下し、締結具をワークに打ち込むための駆動力が低下する。
【０００９】
シリンダ本体を長くした場合にも同様の問題を生じる。ピストンの行程が長くなると、締結具がワーク内に打ち込まれた後の戻り速度が非常に高くなる。シリンダの頂部でピストンを停止させることによる衝撃により、ピストンが適切な点火位置からシリンダに沿って下方に跳ね返り、この場合も燃焼室の容積が大きくなる。従って、ピストン速度が高くなると、ピストンをシリンダの頂部で弾性的に停止させて、該ピストンを適切な点火位置に保持する手段を設けることが必要となる。
【００１０】
シリンダ本体を長くすると、シリンダに沿って上下動するピストンの案内の問題が生じる。シリンダ本体を長くすると、シリンダは、ピストンに取着されている打込部材よりも長くなる。ピストンがシリンダの頂端部へ上動するとき、打込部材がピストンの底部から自由に垂れ下がる。この問題を解決するために打込部材を長くするとピストンが重くなり、かつ、ノーズ部までの長さが長くなり、どちらも好ましくない。ピストンはシリンダの全長にわたって移動しなければならないので、打込部材をノーズ部へ案内して締結具を適切に衝突させるための介在機構はピストン行程を阻害する。ピストンをシリンダに沿って下方へ真っ直ぐに移動させることが、打込部材とノーズ部とを一直線上に確実に配置する上で重要となる。
【００１１】
本発明の目的は、コンクリートや鋼などの硬質の表面に締結具を打ち込み、駆動するための強力な燃焼動力式駆動工具を改良することである。
本発明の他の目的は、比較的重く、かつ／または、移動速度の高いピストンにより伝達される駆動出力を増加させた燃料動力式工具を提供することである。
本発明の他の目的は、工具が点火されるまで、ピストンがシリンダの頂部の正しい位置に保持される燃焼動力式駆動工具を提供することである。
【００１２】
更に本発明の目的は、工具が点火されたときにピストンに取着された打込部材がノーズ部に確実に進入できるように、ピストンそれ自体がシリンダに沿って案内される自己案内式のピストンを有する燃焼動力式駆動工具を提供することである。
更に本発明の目的は、既述した種の燃焼動力式駆動工具で使用される、シリンダの内面と物理的に接触する形状のピストン安定部が一体的に形成された自己案内式ピストンを提供することである。
【００１３】
更に本発明の目的は、ピストンが低下位置にあるとき、該ピストンと解除可能に係合することのできる、シリンダに設けられたピストン保持装置を有する燃焼動力式駆動工具を提供することである。
更に本発明の目的は、比較的高い速度のピストンを有する燃焼動力式駆動工具を提供することである。こうした工具は、好ましくは、ピストンをシリンダの頂部に弾性的に停止させ、かつ、適切な点火位置にピストンを保持する装置を備えている。
【００１４】
更に本発明の目的は、速度の高いピストンと、ピストン保持装置、すなわち、ピストンの内面に形成されたカムロックと係合する圧縮プラグを備えたピストン保持装置とを有する燃焼動力式駆動工具を提供することである。前記圧縮プラグは、また、高速度で戻るピスンの衝撃を吸収する作用をなす。
本発明の他の目的は、ピストンが解放される前に燃焼圧が十分に増加できるように、工具の点火後短い時間ピストンを保持できるピストン保持装置を有する燃焼動力式駆動装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリートまたは鋼の表面に締結具を打ち込み、駆動するための燃焼動力式駆動工具を改良することにより上述の目的を達成する。本発明の燃焼動力式駆動工具は、従来の燃焼動力式駆動工具よりも相対的に重いピストンと長いシリンダ本体とを有している。本発明の１つの特徴は、前記工具が点火した直後までピストンを正しい位置に保持するための、シリンダの上端部に設けられたピストン保持装置である。これにより、ピストンがシリンダ本体に沿って滑り落ちること、および、燃焼室が設計よりも大きくなることが防止されるとともに、ピストンが解放される前にピストンには高い燃焼圧力が与えられる。
【００１６】
本発明の他の特徴は、ピストンの上面またはナット状のクランプ部材の先端にピストン安定部が一体に形成されておりピストンが重くなっている点である。ピストン安定部は、シリンダ内面と物理的に係合してピストンがシリンダに沿って下動するときピストンを案内する。ピストン安定部は、ピストンがシリンダに沿って下動するとき、ピストンのアライメントを維持する。こうして、取着された打込部材がノーズと一直線上に適切に保持され、ノーズ部内に真っ直ぐに進入して締結具を直接打擲する。
【００１７】
第１の実施形態では、ピストン保持装置は、シリンダ内面においてシリンダ本体の頂部近傍に形成された切欠内に配設された圧縮性の環状部材により形成される。環状部材は、ピストン安定部に形成された相補的に反対または反転した形状の表面と解除可能に係合する嶺部を有している。切欠の内面と環状部材の間に配設されたバネが半径方向内側に付勢する付勢力を作用して、環状部材とピストンのピストン安定部との間の摩擦力を高める。
【００１８】
より詳細には、締結具をワーク内に打ち込み、駆動するための燃焼動力式駆動工具は、少なくも部分的にシリンダと隣接する燃焼室を包囲する主ハウジングを有している。ワークと接するノーズが、ハウジングにおいて燃焼室の反対側に取着され、ワーク内に打ち込み、駆動される締結具を保持する。ピストンがシリンダ内に往復動作可能に配設されており、長尺の打込部材に連結されている。打込部材は締結具を打擲してワーク内に打ち込むために用いられる。ピストン保持装置は、シリンダの上端に配設される。ピストン保持装置は、ピストンの重量を保持するのに十分な強さを有していながら、駆動工具が点火されるとピストンを解放する。
【００１９】
第２の実施形態は自己案内式のピストンと幾分長いシリンダ本体とを有する燃焼動力式駆動工具である。第２の実施形態は、ピストンの上面に配設されたカムロックと係合する圧縮プラグから成るピストン保持装置を備えている。圧縮プラグは、また、ピストンが高速で上方へ戻るときピストンがシリンダの頂部と衝突する際の衝撃の一部を吸収する。
【００２０】
第２の実施形態では、２つの異なるピストン構成が考えられる。第１の構成は、既述したピストン安定部と同様に一体的に形成されたピストン安定部と関連している。然しながら、この場合、ピストン安定部の内面が圧縮プラグと共働してピストン係止部を構成する。前記圧縮プラグは概ね円錐形状を呈しており、下側の概ね半分に内方へ傾斜した嶺部を有している。ピストン安定部は、カムロックを形成する内側に突き出し傾斜した嶺部を有している。カムロックは圧縮プラグの傾斜した嶺部と係合して、工具が点火されるまでピストンが滑り落ちることを防止する。圧縮プラグは、また、ボールアーバーに配設されたバネとして形成することができる。この場合、圧縮プラグがカムロック内に進入する際、バネにより付勢されたボールが押されて圧縮プラグの進入を許容する。然しながら、圧縮プラグがカムロックの保持部を通過するとボールが突き出す。このようにして、圧縮プラグはカムロックから外れることに抵抗する。
【００２１】
ピストンが高速にてシリンダの頂部に戻ると、圧縮プラグはピストンの頂部に形成されたテーパ状の凹部と係合する。次第に拡開する圧縮プラグがテーパ状の凹部内に押し込まれるにつれ、圧縮プラグが圧縮され接近するピストンの運動量を吸収する。このようにして、圧縮プラグは、高速のピストンを弾性的に停止させるともに、シリンダの頂部にピストンを保持するピストン係止部としても作用する。
【００２２】
第２のピストン構成では、ピストンの全周に沿って形成された単一のピストン安定部が設けられる。ピストン安定部の輪郭は既述のピストン安定部の輪郭と類似しているが、このピストン安定部はピストンの全周にわたって形成されており、シリンダ内面に全周にわたって係合する。ピストン安定部の内部は概ね中空であり、ピストンの頂部にカップ状の構造を形成する。打込部材の先端にネジが形成されており、ピストンの底部を貫通して上記の中空領域内に突き出している。打込部材のネジ部にはナット状のクランプ部材が螺合され、打込部材とピストンが連結される。この構成では、クランプ部材がピストンと打込部材との組合体に質量を付加するとともに、圧縮プラグと係合するカムロックを構成する。カムロックを形成するクランプ部材の内部構造は、上述したピストン安定部の構造と同様である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明に適合した燃焼動力式駆動工具１０が図示されている。ノーズ部２０が主室１４の下端部２２から垂設されている。ハンドル部１８の反対側に配設された管状の室（図示せず）内にバッテリが着脱自在に収納されている。
【００２４】
工具１０に関して「下」「上」との語は図１に図示する位置関係で用い、本発明は、その適用例に応じて方向が代わることは理解されよう。シリンダヘッド４０が、主室１４の上端２４に配設され、かつ、燃料セル室１６内へ延びて燃料セル開口部３２を形成している。シリンダヘッド４０は、また、燃焼室４２の上端部を形成し、ヘッドスイッチ、点火プラグ、Ｏリング（これらは図示されていない）およびファンモータ４４の取付部を構成している。ファン４６が、ファンモータ４６の電機子側に取着されており、かつ、燃焼室４２内に配設されている。ファン４６は、燃焼プロセスを促進し、かつ、冷却および掃気を容易にする。
【００２５】
概ね円筒状の往復動作する弁部材４８が、周知のリンク機構を用いてワーク接触部５０により主室１４内で移動するように配設されている。燃焼室４２の側壁は弁部材４８により形成される。弁部材５２の下部は概ね円筒形のシリンダ本体５４に接している。
【００２６】
シリンダ本体５４内にはピストン５６が往復自在に配設されており、ピストン５６に剛性の長尺の駆動部５８が取着されている。ノーズ２０に適切に配置された締結具やクギが駆動部５８により打ち込み、駆動される。好ましい実施形態では、使用される前記締結具は、典型的に前述したＰＡＴ工具で使用される形式の特別丈夫な締結ピンである。
【００２７】
シリンダ本体５４の第１端としての下端には、ピストン５６の行程の下限を画定するバンパ６２のための座６０が形成されている。この燃焼動力式駆動工具１０は、シリンダ本体５４が軸方向に長く形成され打込部材の力および／または速度を増加させている点において従来の工具と異なっている。
【００２８】
図２、３を参照すると、ピストン５６は従来の燃焼動力式駆動工具で用いられていたピストンと類似する下方部６４を有している。下方部６４には、従来技術で知られているようにピストンリングを取り付けるための環状の溝（図示せず）が形成されている。ピストン５６がシリンダ本体５６の第２端としての上端へ上動したときに、下方部６４の上面６６が燃焼室４２の下端を形成する。
【００２９】
ピストン５６の上面６６には、少なくとも３つのピストン安定部６８が該ピストンと一体的に形成されている。好ましい実施形態において、ピストン安定部６８は、ピストン５６の周方向に等間隔で半径方向外側に突き出すように設けられている。ピストン安定部６８の各々は上部７０を有している。上部７０はピストン５６の中心軸線から外方にアーチ状に形成されており、湾曲した外面７２を有している。ピストン安定部６８は外面７２の各々は、シリンダ本体５４の内面７４と物理的に係合するように向けられている。ピストン５６がシリンダ５４に沿って上下に移動するとき、ピストン安定部６８がピストン５６を中心に保持する。こうして打込部材５８は確実にシリンダ本体５４の中心軸線に沿って移動してノーズ部２０に配置された締結具に適切に衝突する。更に、ピストン安定部６８にはピストン５６に付加的な質量を与えるという利点もある。
【００３０】
図４、５を参照すると、ピストン安定部６８の外面７２には、ピストン５６の特徴である嶺部が形成されている。該嶺部は、外面７２に沿って上端から下端へカム状の輪郭を形成している。好ましい実施形態において、外面７２の輪郭は６つの連続する直線状の部分により形成されている。第１の直線部分７６が外面７２の上端から第２の直線部分７８へ延びている。第１の直線部分７６は上から下へ外方に僅かに傾斜している。第２の直線部分７８は、第１の直線部分７６と第３の直線部分８０との間においてピストン５６の中心軸線に対して概ね平行となっている。第３の直線部分は、第２の直線部分７８と第４の直線部分８２との間に配設されており、かつ、内側に鋭く傾斜している。第４の直線部分８２は、第３の直線部分と第５の直線部分８４との間でピストン５６の中心軸線に対して概ね平行に延びている。第５の直線部分８４は第４の直線部分８２と第6 の直線部分８６との間に配設されており、僅かに外側に傾斜している。最後に、第6 の直線部分８６が第５の直線部分８４から外面７２の下端まで延びており、ピストン５６の中心軸線に対して概ね平行となっている。第３と第４と第５の直線部分８０、８２、８４により形成される領域は、ピストン安定部６８の外面７２に形成された溝８８を構成する。
【００３１】
図３、４、５を参照すると、シリンダ本体５４の内面７４において燃焼室４２の下端近傍またはピストン５６の行程の上限近傍には環状の切欠９０が形成されている。切欠９０は、シリンダ本体５４の中心軸線に平行な内側面９２と、直角に形成された上面９４および下面９６を有している。
【００３２】
圧縮可能な環状部材９８が切欠９０内に配設されており、該環状部材は、ピストン５６のピストン安定部６８の外面７２と摩擦係合してピストン係止部を形成する。環状部材９８とピストンのピストン安定部６８との間の摩擦力は、該工具点火されるまでピストン５６をシリンダ本体５４の上端に保持するできる程度に大きいことが好ましい。
【００３３】
切欠９０において内側面９２と環状部材９８との間に環状バネ１００が配設されている。バネ１００は、環状部材に半径方向内側への付勢力を作用し、以て、前記環状部材とピストン５６との間の摩擦を増加させる。好ましい実施形態において、環状部材９８の外面には切欠１０１が形成されており、ピストン５６が図4 に示す位置にあるとき、切欠１０１内にバネ１００が収納される。
【００３４】
前記ピストン係止部の保持力を更に増加させるために、環状部材９８の内周面に一連の傾斜部が形成されている。これらの傾斜部を組み合わせることによりカムとして作用する輪郭が形成される。環状部材９８の内周面の輪郭は、ピストン安定部６８の外面７２の形状に対して相補的に反対または反転した形状となっている。
【００３５】
連続した４つの直線部分が環状部材９８の内周面の輪郭を形成している。第１の直線部分１０２は、環状部材の上端内縁部から第２の直線部分１０４へ延びており、かつ、シリンダ本体５４の中心軸線に対して概ね平行となっている。第２の直線部分は、第１の直線部分１０２と第３の直線部分１０６の間で鋭く外側に傾斜して延びている。第３と第５の直線部分１０４、１０８の間において第３の直線部分１０６が、シリンダ本体５４の中心軸線に対して概ね平行となっている。第４の直線部分１０８が第３の直線部分１０６から環状無事９８の僅かに内側に傾斜して下端まで延びている。
【００３６】
第２と第３と第４の直線部分１０４、１０６、１０８により傾斜した嶺部１１０が形成され、該嶺部１１０は、ピストン安定部６８の外面７２に形成された溝８８と相補状に合致する。ピストン５６がシリンダ本体５４の上端に配置されると、切欠９０、バネ１１０、環状部材９８により形成されるピストン係止部が解放可能にピストン安定部６８と係合する。
【００３７】
締結ピンを打ち込み駆動した後、ピストン５６がその行程の上端に到達すると、ピストン安定部６８の外方に傾斜した第１の直線部分７６が環状部材９８と係合して、瞬間的にバネ１００の付勢力に対抗して、環状部材９８を瞬間的に押圧し、或いは、半径方向外側に移動させる。ピストンの第１の直線部分７６が、対設された環状部材の第３と第４の部分１０６、１０８を通過するとバネ１００は前記環状部材を半径方向内側に付勢し、環状部材９８の第２と第４の直線部分が、対応するピストン５６の内側に窪んだ部分８０、８４と係合する。
【００３８】
このようにして、点火プラグが点火する前に相対的に重いピストン５６がシリンダ本体５４に沿って落下することが防止される。また、各サイクル毎にピストンが特定の位置に戻るので、燃焼室の大きさがより一定となる。燃焼室４２内のガスに点火されると、燃焼圧によりピストン５６が下方に押圧され、部分８０、８２が瞬間的にバネ１００の付勢力に打ち勝って、一時的に環状部材９８が後退して、ピストンが解放される。
【００３９】
図６を参照すると、本発明の第２の実施形態による工具が参照番号１５０で指示されている。燃焼動力式駆動工具１５０において燃焼動力式駆動工具１０と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。本実施形態では、燃焼動力式駆動工具１５０は、シリンダ本体１５２を長くして、ピストン１５４の速度を更に高めている。シリンダ本体１５２の長さ以外の第１と第２の実施形態の間の本質的な相違は、ピストン１５４をシリンダの上端の正しい点火位置に保持するための装置である。第１の実施形態では、シリンダ内壁に埋設されたピストン保持手段が採用されているが、第２の実施形態では、ブラケット１７０からシリンダ本体１５２内に垂設されている保持圧縮プラグ１６８を具備している。保持圧縮プラグ１６８はピストン１５４の上面に配設されたカムロック１６６と係合し、ピストンをシリンダ１５２の上端の正しい点火位置に保持する。本実施形態に対して２つの別個のピストン構成が考えられ、この２つのピストン構成を以下に説明する。
【００４０】
図６から図９を参照すると、本発明の第２の実施形態で採用される第１のピストン構成が図示されている。第１の実施形態と同様に、ピストン１５４の上面には少なくとも３つのピストン安定部１５６が一体的に形成されている。然しながら、ピストン安定部１５６の外面１５８は平滑であり、シリンダ本体１５２の内面１６０に接している。ピストン安定部１５６の間には、ピストン１５４の上面にテーパ状の凹部１６２がピストンの中心軸線に沿って形成されている。好ましい実施形態では、凹部１６２はピストン５１４の軸孔１６３に螺合された独立のインサートにて形成されている。凹部１６２の上方において、ピストン安定部１５６の各々の頂部近傍の内面には傾斜した嶺部１６４が形成されている。嶺部１６４は、前記凹部の開口部にカムロック１６６を形成する。カムロック１６６は、シリンダ１５２の上端部に固定された弾性圧縮プラグ１６８と共働してピストン係止部を形成する。
【００４１】
垂設されたスリーブ１６９が圧縮プラグ１６８を取付ブラケット１７０内に保持する。取付ブラケット１７０はシリンダ本体１５２の頂部を横断して延びている。圧縮プラグ１６８はブラケット１７０からシリンダ本体１５２内へ垂設されている。圧縮プラグ１６８の少なくとも２の脚部１７２の間にスロット１７１が軸方向に形成されている。これにより、圧縮プラグが凹部１６２内に押し込まれるとき、圧縮プラグは押圧、圧縮されてピンのようにして脚部が変形する。この脚部１７２の圧縮変形により半径方向の付勢力が発生し、この付勢力により圧縮プラグ１６８とピストン１５４との間に摩擦が生じる。好ましい実施形態では、圧縮プラグ１６８の外形は矢尻のような形状を呈している。脚部１７２の各々の細い軸部１７４が、取付フランジ１７０からシリンダ本体内に延びている。脚部１７２の各々の長さの約半分から下端部へかけてヘッド部１７６が形成されている。ヘッド部１７６は倒立した円錐形状を呈している。ヘッド部１７６の傾斜した基部１７８は軸部１７４よりも大きな直径を有している。テーパ状に形成された先端部１８０は、ピストン１５４のテーパ状の凹部１６２と相補形状をなしている。
【００４２】
工具１５０の１サイクルの間、圧縮プラグ１６８は３つの独立した圧縮を受ける。図８に示すように、工具が点火の準備が整うと、圧縮プラグ１６８のヘッド部１７６の基部１７８がカムロック１６６と係合してピストン１５４を固定する。
【００４３】
図７を参照すると、工具が点火されると、ピストン１５４を下方へ付勢する力が増加して圧縮プラグ１６８の脚部１７２を圧縮して、カムロック１６６が圧縮プラグの基部１７８の上へスライドする。ピストン１５４は細長いシリンダ本体１５２を下方に撃ち出されて非常に高速で締結具に衝突し、シリンダ本体の頂部に戻る。次いで、戻り行程においてカムロック１６６が圧縮プラグに係合するとき、圧縮プラグ１６８は第２の圧縮を受ける。
【００４４】
図８を参照すると、基部１７８がカムロック１６６を通過する際、脚部１７２への押圧力は低減され脚部がピストンの上動動作を遅くする。基部１７８はピストン安定部１５６の内面に対して半径方向の力を与え、ピストン１５６の速度低下を補助する。図９を参照すると、然しながら、上動動作を続けるピストン１５４は、先端部１８０が凹部１６２の閉じた先端まで押し込まれる位置まで上方に通過するのに十分な運動量を有している。こうして、ピストン１５４がシリンダ本体１５２の最上部へ到達するとき最後の圧縮を受ける。圧縮プラグ１６８が凹部１６２に押し込まれることにより、戻ってくるピストン１５４の衝撃を吸収される。ピストン１５４を減速する間に更に衝撃を緩和する必要がある場合には、圧縮プラグ１６８と取付フランジ１７０との間にエネルギ吸収バンパ（図示せず）を取り付けることができる。
【００４５】
圧縮プラグ１６８とカムロック１６６が、自己案内されるピストン１５４をシリンダ本体１５２の頂部に支持するピストン係止部を形成する。ピストン係止部は、ピストン１５４の重量を支持可能であり、かつ、工具が点火したときに容易にピストンを解放する。圧縮プラグ１６８は、更に、第２の機能を特徴としている。と言うのは、戻ってくるピストンを減速する緩衝器をして作用するからである。これにより、ピストンが戻り行程の最後でシリンダ本体１５２と衝突したときに係合が解除されることが防止される。
【００４６】
図６、１０を参照すると、本発明の第２の実施形態で用いられる他のピストン１８１の構造が図示されている。３つの個別のピストン安定部を備える替わりに、単一のピストン安定部１８２が、図６のピストン１５４に相当するピストン１８３の全周にわたって形成されている。ピストン安定部１８２の輪郭は既述のピストン安定部の輪郭に類似しており、ピストン安定部の外面１８４はシリンダ本体１５２と係合するように形成されている。ピストン安定部の内部領域は中空であり、ピストンの頂部にカップ状の凹部１８６を形成している。
【００４７】
この構成では、打込部材５８の上端部１８８にはネジが形成されおり、ピストン１８３を貫通してピストン安定部１８２により形成される凹部１８６内に延びている。ナット状のクランプ部１９０が前記打込部材の上端部に螺合され、ピストンと打込部材との組立体が強固に連結される。クランプ部材１８６の先端を必要に応じて大きくして上記組立体の質量を増しても良い。好ましい実施形態では、クランプ部材は耐久性と耐熱性のために鋼製である。然しながら、適用例によっては他の材料を用いても良い。カムロック１９２が、図７を参照して説明したように圧縮プラグ１５６と係合するようにクランプ部材１９０に一体的に形成されている。打込部材のネジの形成された端部にはテーパ状の凹部１９４が形成されている。凹部１９４は、ピストン１８３、打込部材５８、クランプ部材１９０が組み立てられたときにカムロック１９２と連通する。カムロック１９２、圧縮プラグ１５６、凹部１９４は、図７から図９に関連して既述したのと同様に作用する。
【００４８】
本発明による燃焼動力式駆動工具用の、ピストン保持装置を備えた自己案内するピストンの特定の実施形態を説明したが、本発明の精神と範囲とを逸脱することなく本発明を修正、変更することが可能であることは当業者の当然とするところである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による燃焼動力型駆動工具の部分断面図である。
【図２】図1 と同じ平面による駆動工具の断面図であり、シリンダ本体とピストンの上端部を示す図である。
【図３】図２のシリンダ本体とピストンの矢視線３−３に沿う断面図である。
【図４】図２と同じ平面による拡大断面図であり、ピストンがシリンダの上端近傍に位置したときの圧縮性の環状部材と、シリンダ本体の切欠内でピストンの外面により圧縮されたバネとを示す図である。
【図５】図２と同じ平面による断面図であり、シリンダ本体の頂部にピストンが位置したときの圧縮性の環状部材と、環状部材の嶺部の形成された表面がピストンの外面の溝と整合するように、広がったバネとを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による燃焼動力式駆動工具の部分断面図である。
【図７】図６と同じ平面による断面図であり、ピストンとシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図である。
【図８】図６と同じ平面による断面図であり、ピストンとシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図である。
【図９】図６と同じ平面による断面図であり、ピストンとシリンダ本体の上端部との係合の作用順序を示す図である。
【図１０】本発明で用いるのに適したピストンの他の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１０…駆動工具
１２…ハウジング
１４…主室
１６…燃料セル室
１８…ハンドル部
２０…ノーズ部
５４…シリンダ本体
５６…ピストン
５８…打込部材
６８…ピストン安定部
【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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