バルブ及び燃焼式動力工具。
【課題】簡単な構成で自動的にガス噴射量を調整可能なバルブ及び燃焼式動力工具の提供。
【解決手段】ガス缶が装着されて燃料が供給されると共に打込機の燃焼室内に燃料を射出するバルブ１２は、燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に燃焼室に射出される一定量の燃料を蓄える計量室１５ａを画成する計量室内面を備えた計量キャップ１４Ａを有し、計量キャップ１４Ａは、凹部１４ｂを有すると共に、計量室内面の一部であって凹部１４ｂを密閉する樹脂シート１４Ｃを有し、密閉された凹部１４ｂ内に希ガスを封入して、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室１５ａ内容積を増加または縮小させる。
【解決手段】ガス缶が装着されて燃料が供給されると共に打込機の燃焼室内に燃料を射出するバルブ１２は、燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に燃焼室に射出される一定量の燃料を蓄える計量室１５ａを画成する計量室内面を備えた計量キャップ１４Ａを有し、計量キャップ１４Ａは、凹部１４ｂを有すると共に、計量室内面の一部であって凹部１４ｂを密閉する樹脂シート１４Ｃを有し、密閉された凹部１４ｂ内に希ガスを封入して、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室１５ａ内容積を増加または縮小させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼式動力工具に用いられるバルブ及び前記バルブを使用した燃焼式動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる燃焼式動力工具において、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構造が知られている。上記構造では、燃焼室内に取り込まれた外気に対し、ガス缶バルブの計量室に溜められたガスが噴射されることで混合気が形成され、点火機構によって燃焼動作が行われる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８５８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この燃焼式動力工具において、低温環境下では、空気中の酸素密度増加や、低温による燃焼反応性の悪化により、常温と比較して着火不良が発生しやすい。ガス噴射量を増やすことで改善が可能であるが、常温時の噴射量も多くなり、無駄が発生し、結果としてガス缶一本あたりの噴射回数が減ってしまう。よって本発明は、ガス噴射量を調整可能なバルブ及び燃焼式動力工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、燃料容器から燃料が供給されると共に燃焼式動力工具の燃焼室内に該燃料を射出するバルブであって、該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるように構成されているバルブを提供する。
【０００６】
上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、該計量室内面を規定する軟質材と、該軟質材と共に該計量室に隣接する密閉空間を画成する密閉空画成部と、該密閉空間内に配置されて該軟質材を介して該計量室内に接すると共に温度上昇または温度低下に応じて体積が増加または縮小する体積変化部材と、を含んで構成されていることが好ましい。
【０００７】
また上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、温度変化に応じて変形するバイメタル材を含んで構成され、該バイメタル材は、該計量室内面が雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるよう変形可能に構成されていてもよい。
【０００８】
また上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、温度上昇及び温度低下に応じて体積が増加及び縮小する体積変化部材を含んで構成され、該体積変化部材は、該計量室内面が体積変化箇所になるように構成されていてもよい。
【０００９】
また上記課題を解決するために、ハウジングと、該ハウジングに収容される燃料容器と、該ハウジングの一端に設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、該燃料容器から燃料が供給されると共に該燃焼室内に該燃料を供給するバルブと、を備え、該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるように構成されている燃焼式動力工具を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバルブ及び燃焼式動力工具によれば、温度変化に応じて、計量室容積を自動的に増減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃焼式動力工具及びバルブ部の側面断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るバルブ部の側面断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが最も一方側に移動している状態）。
【図４】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが他方側に移動して計量室が密閉された状態）。
【図５】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが最も他方側に移動している状態）。
【図６】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（密閉空間が膨張した状態）。
【図７】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（密閉空間が収縮した状態）。
【図８】本発明の実施の形態に係るバルブ部の第一の変形例に係る側面断面図。
【図９】本発明の実施の形態に係るバルブ部の第二の変形例に係る側面断面図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る燃焼式動力工具であってバルブ部が一体に構成された燃焼式動力工具の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第一の実施の形態による燃焼式打込工具について図１乃至図３に基づき説明する。図１に示される燃焼式打撃工具である釘打機１は、ハウジング２と、ハンドル３と、ノーズ部４と、マガジン８と、から主に構成されており、バルブ部１０が装着されてバルブ部１０より燃料供給を受けている。尚、ハウジング２からノーズ部４に向かう一方向を下側方向として上下方向を定義し以下説明する。
【００１３】
ハウジング２は、主ハウジング２１と、ヘッドカバー２２とから主に構成されている。主ハウジング２１においては、ノーズ部４近傍の位置に図示せぬ排気口が形成されており、内部にシリンダ５と、燃焼室枠６と、ヘッドキャップ７とが主に内蔵されている。
【００１４】
シリンダ５は、一方が略閉塞された筒状に構成されており、筒状の軸方向が上下方向と平行になるように主ハウジング２１内に配置されるとともに、後述のテールカバー４１を介して主ハウジング２１に固定されている。シリンダ５の略閉塞された一方の壁部分には、後述のブレード５２が挿通する孔５ａ形成されている。シリンダ５において上方の開口周縁部分には、燃焼室枠６の内周面と接触するシール部５Ａが設けられている。またシリンダ５において下端部分には燃焼室枠６を下方に付勢する図示せぬバネが設けられている。
【００１５】
シリンダ５の下端部付近には主ハウジング２１の図示せぬ排気口と連通する図示せぬ排気穴が形成されている。また図示せぬ排気穴には、シリンダ５の内周面よりシリンダ５の外周面へ向う方向に排気を流通させる図示せぬ排気逆止弁が設けられている。
【００１６】
シリンダ５の内部には、ピストン５１とブレード５２と、バンパ５３とが内蔵されている。ピストン５１は略円板状に形成されており、複数のシール材を介してシリンダ５内周に当接してシリンダ５内空間を上下に区切っている。ブレード５２は、ピストン５１の下方に配置されており、孔５ａを貫通してシリンダ５外部に延出されている。バンパ５３は、シリンダ５内においてピストン５１の下方となる端部に配置されている。よってピストン５１が下方に移動した場合であってもバンパ５３によりピストン５１とシリンダ５の孔５ａ周辺の壁部とが直接接触することが抑制される。またバンパ５３は後述の図示せぬ釘を打ち込んだ際にピストン５１の衝撃を吸収している。
【００１７】
燃焼室枠６は、両端が開口した円筒状に構成されており、その円筒内にシリンダ５が配置された状態でシリンダ５に対して上下動可能に配置されている。燃焼室枠６とシリンダ５との間には、図示せぬバネが介在しており、この図示せぬバネによって、燃焼室枠６は、シリンダ５に対して下方側の付勢力が付加されている。燃焼室枠６の内面は、燃焼室枠６が図示せぬバネの付勢力に反して上昇した場合に、その内周面全体に亘ってシール部５Ａと当接するように構成されている。よって燃焼室枠６が上昇した場合は、燃焼室枠６の内周面とシール部５Ａとが当接部分において気密性を保つことができる。
【００１８】
ヘッドキャップ７は、燃焼室枠６の上方に配置されて主ハウジング２１に固定されて設けられている。ヘッドキャップ７の下面部分には、燃焼室枠６の上端部分と係合する凹部７ａが形成されており、凹部７ａを形成する面には、燃焼室枠６と係合するシール部７Ａが設けられている。
【００１９】
燃焼室枠６が上方へ移動し、凹部７ａにおいてシール部７Ａと燃焼室枠６の上端部分とが係合することにより、この係合箇所において気密性を保持することができる。この気密性が保たれることにより、シリンダ５及びシリンダ５内のピストン５１と、燃焼室枠６と、ヘッドキャップ７とにより燃焼室２ａが画成される。
【００２０】
またヘッドキャップ７には、ファンモータ７１と、点火プラグ７３とが設けられている。ファンモータ７１は、回転軸７１Ａが上下方向と平行かつその先端が燃焼室２ａ内に突出するように配置されており、ヘッドキャップ７に弾発的に保持されている。このファンモータ７１は図示せぬ電池より電力が供給されて回転駆動される。
【００２１】
ファンモータ７１の回転軸７１Ａにはファン７２が設けられている。ファン７２が燃焼室２ａ内で回転することにより、燃焼室２ａ内に供給された燃料ガスを攪拌して好適な混合気を形成するとともに、燃料ガスが燃焼した排ガスを燃焼室２ａ内から好適に排出することが可能となっている。またファン７２は、ヘッドカバー２２に設けられた図示せぬ孔から新鮮な空気を取り込んでいる。
【００２２】
点火プラグ７３は、点火部分がヘッドキャップ７において燃焼室２ａを画成する面上に位置するように配置されている。よって燃焼室２ａ内に供給された燃料ガスに点火することが可能となっている。またヘッドキャップ７においては、バルブ部１０から供給される燃料ガスを燃焼室２ａ内に導入する流路７ｂが形成されている。
【００２３】
ヘッドカバー２２は、主ハウジング２１の上方に設けられており、ヘッドキャップ７を保護すると共に、ファンモータ７１を保持している。また主ハウジング２１において、後述のハンドル３上方には、バルブ部１０を収容可能なバルブ収容部２１ａが形成されている。
【００２４】
ハンドル３は、ハウジング２においてバルブ収容部２１ａから上下方向と交差する方向に延出されており、トリガ３１と、第二コンタクトスイッチ２４と、図示せぬ制御回路を主に備えて構成されている。
【００２５】
トリガ３１は、ハンドル３の基端部分下方側であって第二コンタクトスイッチ２４の下方に設けられている。ワークコンタクト４２と燃焼室枠６との間、及びワークコンタクト４２とバルブ部１０との間には、それぞれ図示せぬリンク機構が介在し、ワークコンタクト４２を操作することにより、燃焼室枠６が上方へと移動して密閉された燃焼室２ａが画成されると共に、バルブ部１０をヘッドキャップ７へと近づけることができる。
【００２６】
図示せぬ制御回路は、マガジン８側面に設けられており、ファンタイマーやファン駆動回路、点火回路を備えている。ファンタイマーは、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との少なくとも何れか一方からのＯＮ信号に応じ、ファン７２を回転させるファンモータ７１の駆動に係る電力の供給時間を規定している。ファン駆動回路は、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との少なくとも何れか一方からのＯＮ信号に応じ、ファン７２を回転させるファンモータ７１に供給される電力を供給・遮断している。点火回路は、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との双方からのＯＮ信号に応じ、点火プラグ７３に駆動電力を供給している。
【００２７】
第二コンタクトスイッチ２４は、トリガ３１の動作を感知しており、トリガ３１が上昇して第二コンタクトスイッチ２４と接触した状態でＯＮ信号を出力し、非接触の状態ではＯＦＦ信号を出力する。
【００２８】
ノーズ部４は、主ハウジング２１の下方に設けられており、主にテールカバー４１とワークコンタクト４２とから構成されている。テールカバー４１は、主ハウジング２１に固定されていると共にシリンダ５を担持している。テールカバー４１には、孔５ａと連通する孔４１ａが形成されている。
【００２９】
マガジン８は内部に複数本の図示せぬ釘を内蔵しており、ノーズ部４に接続されている。マガジン８から供給された図示せぬ釘は、テールカバー４１において孔４１ａの下方に配置されている。
【００３０】
ワークコンタクト４２は、バルブ収容部２１ａ位置からノーズ部４の先端位置の間であってシリンダ５の下方に設けられており、当接部４２Ａと、接触部材４２Ｂとを備えて構成されている。当接部４２Ａは、テールカバー４１に装着されて上下方向に移動可能に保持されており、下端がテールカバー４１下端より突出するように構成されている。接触部材４２Ｂは、バルブ収容部２１ａ内に配置されており、ワークコンタクト４２が上方へ移動した場合に第一コンタクトスイッチ２３と接触可能に構成されている。またワークコンタクト４２とシリンダ５との間には、図示せぬバネが介在しておりワークコンタクト４２を下方に付勢している。よってワークコンタクト４２が上方に付勢されていない状態で当接部４２Ａの下側先端部分は、図示せぬ釘の先端部分より下側まで突出している。尚図示せぬバネは弱いバネであるので、ワークコンタクト４２は図示せぬバネの付勢力に抗い容易に上方に移動することが可能になっている。
【００３１】
図２に示されるように、バルブ部１０は、主にガス缶１１とバルブ１２から構成されている。燃料容器であるガス缶１１は、市販されている公知のガス缶であり、金属製の外殻１１Ａと、外殻１１Ａ内に配置され燃料ガスが注入された樹脂製もしくは金属箔製のガス袋１１Ｂと、外殻１１Ａに固定されると共にガス袋１１Ｂ内と連通し、押し込まれることにより燃料ガスを外部に射出可能なステム１１Ｃとを備えている。外殻１１Ａ内であってガス袋１１Ｂとの間には、外殻１１Ａ内の圧力を高める外ガスが封入されており、故にステム１１Ｃが押し込まれることによりガス袋１１Ｂ内の燃料ガスを外部に射出することが可能になる。
【００３２】
バルブ１２は、バルブハウジング１３と、計量部１４と、ステム部１５とから主に構成されている。バルブハウジング１３は、熱伝導率の高い金属製もしくは樹脂製であり、ガス缶１１が装着される装着部１３Ａと、ステム部１５が内蔵される収容空間１３ａとを主に有している。装着部１３Ａは、ガス缶１１の外殻１１Ａが嵌合する円筒状の爪部１３Ｂと、爪部１３Ｂを構成する円筒の中心に位置し、ステム１１Ｃが挿入される挿入孔１３ｂとを有している。挿入孔１３ｂは収容空間１３ａと連通している。以下、バルブ部１０に係る説明においては、装着部１３Ａにガス缶１１が装着される方向（爪部１３Ｂを構成する円筒の軸方向）を第一方向と定義する。
【００３３】
図３に示されるように収容空間１３ａは、内部に計量部１４及びステム部１５が配置されると共に、ステム１１Ｃから挿入孔１３ｂへと噴射された燃料ガスを計量部１４に導く通路を構成しており、バルブハウジング１３の端面に開口するように形成されている。バルブハウジング１３において収容空間１３ａの開口位置には、収容空間１３ａを塞ぐバルブキャップ１３Ｃが配置されている。またバルブハウジング１３において、収容空間１３ａに関して装着部１３Ａの反対側には、複数のリブ１３Ｄが設けられ、このリブ１３Ｄによりバルブハウジング１３の熱の放散・吸収性を向上させている。
【００３４】
計量部１４は、計量室１４ａを画成する計量室壁である計量キャップ１４Ａと、シーリングラバー１４Ｂとから主に構成されている。計量キャップ１４Ａは、熱伝導率の高い金属もしくは樹脂製であり、略円筒状に構成され、第一方向と直交する方向が円筒の軸方向に成るようにバルブハウジング１３においてバルブキャップ１３Ｃ近傍に付設されている。計量キャップ１４Ａの反開口側端部（紙面中右側端部）であって内周側位置には、計量キャップ１４の軸心側に向かって延びるスカート１４Ｄが周回り一連に設けられている。計量キャップ１４Ａの内周面であってスカート１４Ｄ近傍位置には、周方向に亘って一連に形成された溝状の凹部１４ｂを有しており、凹部１４ｂは、樹脂シート１４Ｃによって密閉されて密閉空間１４ｂを形成している。樹脂シート１４Ｃは軟質樹脂から構成されており、計量キャップ１４Ａ内周面と共に計量室１４ａを画成している。樹脂シート１４Ｃで密閉された密閉空間１４ｂ内には、体積変化部材であるヘリウム等の希ガスが封入されている。
【００３５】
シーリングラバー１４Ｂは、ゴム等の樹脂製であり、バルブキャップ１３Ｃと計量キャップ１４Ａとの間に位置し、計量キャップ１４Ａの開口側端部を閉止している。またシーリングラバー１４Ｂの中央には、ステム部１５が計量キャップ１４Ａの軸方向に摺動可能に収容される孔１４ｃが形成されている。
【００３６】
ステム部１５は、ステム１５Ａと、バネ１６とから構成されている。ステム１５Ａは、丸棒状に構成され、その丸棒の軸方向が第一方向と直交するようにシーリングラバー１４Ｂの孔１４ｃ内に挿入されてシーリングラバー１４Ｂに軸方向に摺動可能に保持されている。孔１４ｃ内面とステム１５Ａの外周面との間は密着した状態を保っており、故に孔１４ｃから計量室１４ａ内の燃料ガスが漏れることは防がれている。ステム１５Ａにおいて、シーリングラバー１４Ｂから計量室１４ａ外へと突出する一端側には、他端側へと向けて穿設されるガス排出口１５ａが形成されており、ステム１５Ａ外周面においてガス排出口１５ａの最深部近傍位置には、外周面の周回りに一連のリブ１５Ｂが設けられている。リブ１５Ｂは、ステム１５Ａが最も一端側へと移動した際に、シーリングラバー１４Ｂと当接する位置に配置されている。ステム１５Ａにおいてリブ１５Ｂよりも一端側には、外表面に開口すると共にガス排出口１５ａに連通する通気孔１５ｂが形成されている。
【００３７】
ステム１５Ａにおいて、リブ１５Ｂより他端側は、スカート１４Ｄの内周径と略同径を成す円柱状の大径部１５Ｃと、大径部１５Ｃより他端側に位置し大径部１５Ｃより小径の小径部１５Ｄとを有している。この大径部１５Ｃと小径部１５Ｄとは、ステム１５Ａが最も一端側に移動している状態(図３)では小径部１５Ｄがスカート１４Ｄと対向し、ステム１５Ａが他端側に移動して今だ通気孔１５ｂが孔１４ｃに位置している状態(図４)で初めてスカート１４Ｄに大径部１５Ｃが貫入されるように構成されている。
【００３８】
バネ１６は、小径部１５Ｄの他端に係合してステム１５Ａを一端側に付勢するように収容空間１３ａに配置されている。よって通常ステム１５Ａは、リブ１５Ｂがシーリングラバー１４Ｂと当接する最も一端側に位置している。
【００３９】
このステム１５Ａがヘッドキャップ７の流路７ｂに接続され、バルブ部１０がヘッドキャップ７に押し付けられることにより、バネ１６に抗ってステム１５Ａがバルブハウジング１３に対して他方側へと移動することが可能になる。
【００４０】
ガス缶１１は、バルブ１２に装着された状態で、ステム１１Ｃが常にバルブ１２に押し付けられた状態であるので、ガス缶１１の燃料ガスは挿入孔１３ｂを介して収容空間１３ａに送気される。バルブ１０がヘッドキャップ７に押し付けられていない状態、即ちステム１５Ａがバルブハウジング１３に対して最も一端側に位置している状態で(図３)は、小径部１５Ｄがスカート１４Ｄと対向する位置にあるため、小径部１５Ｄとスカート１４Ｄとの間の隙間から計量室１４ａ内に燃料ガスが流入する。
【００４１】
この状態で図４に示すようにステム１５Ａが他方側へと移動すると、スカート１４Ｄと大径部１５Ｃが係合してスカート１４Ｄとステム１５Ａとの間が閉止され、収容空間１３ａから計量室１４ａ内への燃料ガスの供給が停止する。この時に計量室１４ａ内の容積は、計量キャップ１５Ａの内表面と、シーリングラバー１４Ｂの他端側端面と、ステム１５Ａの外表面と、のそれぞれの形状に基づき規定される。図５に示されるように更にステム１５Ａが他方側へと移動すると、通気孔１５ｂが計量室１４ａ内まで移動し、計量室１４ａ内の燃料ガスが通気孔１５ｂを介してガス排出口１５ａから排出される。この状態においてもスカート１４Ｄとステム１５Ａとの間は閉止されているため、ガス排出口１５ａから排出される燃料ガス量は計量室１４ａの容積に依存する。計量室１４ａを画成する計量室内面の一部は、樹脂シート１４Ｃから構成されているが、樹脂シート１４Ｃは、希ガスが密閉された密閉空間１４ｂを覆っている。密閉空間１４ｂを画成する密閉空間画成部である計量キャップ１４Ａ及び計量キャップ１４Ａを保持するバルブハウジング１３はいずれも良熱伝導体であるため、外気温が密閉空間１４ｂにも伝わり、内部に密閉された希ガスも外気温と同一温度になる。希ガスは温度変化による体積変化が大きいため、外気温が上昇すると体積膨張し、外気温が低下すると体積減少する。この体積増減に応じて、図６に示されるように樹脂シート１４Ｃが計量室１４ａ内へと突出、若しくは図７に示されるように密閉空間側へと凹むことになり、故に外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。
【００４２】
上記構成の釘打機１において、図示せぬ釘を打設する際には、先ずノーズ部４の先端から突出している図示せぬ釘の先端を被打込材の所定の打込箇所に沿わせる。その後当接部４２Ａを被打込材に当接させ、ワークコンタクト４２を上方へ移動させる。ワークコンタクト４２の上方への移動により、図示せぬリンク機構を介して燃焼室枠６が上昇し燃焼室２ａを画成すると共にバルブ部１０をヘッドキャップ７へと押し付け、燃焼室２ａ内に燃料ガスを噴射する。また、この時に第一コンタクトスイッチ２３に接触部材４２Ｂが接触するため、第一コンタクトスイッチ２３からＯＮ信号が出力され、この信号がファンタイマー及びファン駆動回路で検出されてファン７２が回転する。この燃料ガスは燃焼室２ａ内においてファン７２により燃焼室内２ａの空気と攪拌されるため、燃焼室２ａ内には好適な混合気が形成される。
【００４３】
その後トリガ３１を引くことにより、第二コンタクトスイッチ２４にトリガ３１が接触するため、第二コンタクトスイッチ１３からＯＮ信号が出力される。第一コンタクトスイッチ１２からもＯＮ信号が出力されているため、双方のＯＮ信号が点火回路で検出されて点火プラグ７３に通電し、混合気が燃焼し、ピストン５１を急激に下方へ移動させ、ブレード５２により図示せぬ釘を被打込材に打ち込む。
【００４４】
上記構成の釘打機１は、気温−２０℃や気温４０℃の環境下で使用することがあり、このような環境下では、空気において単位体積中の酸素量も異なるため、これに応じて燃料ガスの噴射量も増減することが好ましい。また特に低温時においては、混合気中において点火プラグで点火後の火炎伝播速度が低下するため、燃焼室２ａ内の混合気における燃焼ガス濃度を高めることが要求される。
【００４５】
これに対して本実施例では、計量室１４ａの容積が外気温の上昇及び低下に応じて減少及び増加しており、故に外気温が高い時には、燃焼室２ａ内に噴射される燃料ガス量が減少し、外気温が低い時には燃焼室２ａ内に噴射される燃料ガス量が増加する。即ち、特に操作をせずとも、外気温に応じた所望の燃料ガス量を燃焼室２ａ内に噴射することができる。
【００４６】
本発明によるバルブ及びバルブを備えた燃焼式動力工具は上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。上記実施の形態では、密閉空間１４ｂ内に気体である希ガスを封入したがこれに限らず、例えばエタノール等の液体であってもよい。
【００４７】
また図８に示されるように、凹部１４ｂをバイメタル材１１４Ｃで閉止する構造であってもよい。このバイメタル材１１４Ｃは、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせて構成されており、外気温の変化により温度上昇して高温になることにより計量室１４ａ内へと突出し、温度低下して低温になることにより凹部１４ｂ側へと凹む特性を備えている。この構成により外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。尚、この構成において凹部１４ｂは、計量室１４ａ以外の空間に対して必ずしも密閉される必要はなく、例えば収容空間１３ａに開口していてもよい。またバイメタル材１１４Ｃを用いた構成で凹部１４ｂを密閉した状態とするならば、上述の実施の形態と同様に、内部に温度変化に応じて体積変化する気体や液体を封入してもよい。
【００４８】
また図９に示されるように、計量キャップ２１４Ａに凹部を形成せず、計量キャップ２１４Ａ内に温度によって体積変化する体積変化部材２１４Ｃを配置してもよい。この体積変化部材２１４Ｃは、固体状のパラフィンやポリエチレンであり、温度上昇して高温になることにより体積増加し、温度低下して低温になることにより体積減少する特性を備えている。この構成により外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。
【００４９】
また上記実施の形態では、バルブ部１０が釘打機１と別体に構成されて、バルブ部１０が釘打機１に対して着脱可能に構成されているが、これに限らず、図１０に示されるように、ハウジング２の一部であって主ハウジング２１に対してハンドル３側に位置する部分であるバルブハウジング部１２１Ａを、図２に示されるバルブハウジング１３と同様の構造してバルブ部１０を構成してもよい。このバルブハウジング部１２１Ａは、バルブハウジング部１２１Ａの上部であって主ハウジング２１に近接する位置に上下方向及び主ハウジング２１からハンドル３が延びる方向のそれぞれと直交する方向を軸方向とする回転軸１２１Ｂを有し、この回転軸１２１Ｂで主ハウジング２１に回動可能に接続されている。このように構成されることにより、バルブハウジング部１２１Ａが主ハウジング２１に近接離間可能になり、バルブ部１０によって燃焼室２ａ内に燃料噴射が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のバルブ及び燃焼式動力工具は、上述の釘打機の他に、ねじ打ち機等の燃料ガスを動力として駆動される動力工具に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：釘打機 ２：ハウジング ２ａ：燃焼室 ３：ハンドル ４：ノーズ部
５：シリンダ ５Ａ：シール部 ５ａ：孔 ６：燃焼室枠 ７：ヘッドキャップ
７Ａ：シール部 ７ａ：凹部 ７ｂ：流路 ８：マガジン １０：バルブ部
１１：ガス缶 １１Ａ：外殻 １１Ｂ：ガス袋 １１Ｃ：ステム １２：バルブ
１３：バルブハウジング １３Ａ：装着部 １３Ｂ：爪部 １３Ｃ：バルブキャップ
１３Ｄ：リブ １３ａ：収容空間 １３ｂ：挿入孔 １４：計量部
１４Ａ：計量キャップ １４Ｂ：シーリングラバー １４Ｃ：樹脂シート
１４Ｄ：スカート １４ａ：計量室 １４ｂ：凹部、密閉空間 １４ｃ：孔
１５：ステム部 １５Ａ：ステム １５Ｂ：リブ １５Ｃ：大径部 １５Ｄ：小径部
１５ａ：ガス排出口 １５ｂ：通気孔 １６：バネ ２１：主ハウジング
２１ａ：バルブ収容部 ２２：ヘッドカバー ２３：第一コンタクトスイッチ
２４：第二コンタクトスイッチ ３１：トリガ ３１Ａ：連結部 ４１：テールカバー
４１ａ：孔 ４２：ワークコンタクト ４２Ａ：当接部 ４２Ｂ：接触部材
５１：ピストン ５２：ブレード ５３：バンパ ７１：ファンモータ ７１Ａ：回転軸
７２：ファン ７３：点火プラグバネ９３
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼式動力工具に用いられるバルブ及び前記バルブを使用した燃焼式動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる燃焼式動力工具において、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構造が知られている。上記構造では、燃焼室内に取り込まれた外気に対し、ガス缶バルブの計量室に溜められたガスが噴射されることで混合気が形成され、点火機構によって燃焼動作が行われる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８５８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この燃焼式動力工具において、低温環境下では、空気中の酸素密度増加や、低温による燃焼反応性の悪化により、常温と比較して着火不良が発生しやすい。ガス噴射量を増やすことで改善が可能であるが、常温時の噴射量も多くなり、無駄が発生し、結果としてガス缶一本あたりの噴射回数が減ってしまう。よって本発明は、ガス噴射量を調整可能なバルブ及び燃焼式動力工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、燃料容器から燃料が供給されると共に燃焼式動力工具の燃焼室内に該燃料を射出するバルブであって、該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるように構成されているバルブを提供する。
【０００６】
上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、該計量室内面を規定する軟質材と、該軟質材と共に該計量室に隣接する密閉空間を画成する密閉空画成部と、該密閉空間内に配置されて該軟質材を介して該計量室内に接すると共に温度上昇または温度低下に応じて体積が増加または縮小する体積変化部材と、を含んで構成されていることが好ましい。
【０００７】
また上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、温度変化に応じて変形するバイメタル材を含んで構成され、該バイメタル材は、該計量室内面が雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるよう変形可能に構成されていてもよい。
【０００８】
また上記構成のバルブにおいて、該計量室壁は、温度上昇及び温度低下に応じて体積が増加及び縮小する体積変化部材を含んで構成され、該体積変化部材は、該計量室内面が体積変化箇所になるように構成されていてもよい。
【０００９】
また上記課題を解決するために、ハウジングと、該ハウジングに収容される燃料容器と、該ハウジングの一端に設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、該燃料容器から燃料が供給されると共に該燃焼室内に該燃料を供給するバルブと、を備え、該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内容積を増加または縮小させるように構成されている燃焼式動力工具を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバルブ及び燃焼式動力工具によれば、温度変化に応じて、計量室容積を自動的に増減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃焼式動力工具及びバルブ部の側面断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るバルブ部の側面断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが最も一方側に移動している状態）。
【図４】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが他方側に移動して計量室が密閉された状態）。
【図５】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（ステムが最も他方側に移動している状態）。
【図６】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（密閉空間が膨張した状態）。
【図７】本発明の実施の形態に係るバルブの側面断面図（密閉空間が収縮した状態）。
【図８】本発明の実施の形態に係るバルブ部の第一の変形例に係る側面断面図。
【図９】本発明の実施の形態に係るバルブ部の第二の変形例に係る側面断面図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る燃焼式動力工具であってバルブ部が一体に構成された燃焼式動力工具の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第一の実施の形態による燃焼式打込工具について図１乃至図３に基づき説明する。図１に示される燃焼式打撃工具である釘打機１は、ハウジング２と、ハンドル３と、ノーズ部４と、マガジン８と、から主に構成されており、バルブ部１０が装着されてバルブ部１０より燃料供給を受けている。尚、ハウジング２からノーズ部４に向かう一方向を下側方向として上下方向を定義し以下説明する。
【００１３】
ハウジング２は、主ハウジング２１と、ヘッドカバー２２とから主に構成されている。主ハウジング２１においては、ノーズ部４近傍の位置に図示せぬ排気口が形成されており、内部にシリンダ５と、燃焼室枠６と、ヘッドキャップ７とが主に内蔵されている。
【００１４】
シリンダ５は、一方が略閉塞された筒状に構成されており、筒状の軸方向が上下方向と平行になるように主ハウジング２１内に配置されるとともに、後述のテールカバー４１を介して主ハウジング２１に固定されている。シリンダ５の略閉塞された一方の壁部分には、後述のブレード５２が挿通する孔５ａ形成されている。シリンダ５において上方の開口周縁部分には、燃焼室枠６の内周面と接触するシール部５Ａが設けられている。またシリンダ５において下端部分には燃焼室枠６を下方に付勢する図示せぬバネが設けられている。
【００１５】
シリンダ５の下端部付近には主ハウジング２１の図示せぬ排気口と連通する図示せぬ排気穴が形成されている。また図示せぬ排気穴には、シリンダ５の内周面よりシリンダ５の外周面へ向う方向に排気を流通させる図示せぬ排気逆止弁が設けられている。
【００１６】
シリンダ５の内部には、ピストン５１とブレード５２と、バンパ５３とが内蔵されている。ピストン５１は略円板状に形成されており、複数のシール材を介してシリンダ５内周に当接してシリンダ５内空間を上下に区切っている。ブレード５２は、ピストン５１の下方に配置されており、孔５ａを貫通してシリンダ５外部に延出されている。バンパ５３は、シリンダ５内においてピストン５１の下方となる端部に配置されている。よってピストン５１が下方に移動した場合であってもバンパ５３によりピストン５１とシリンダ５の孔５ａ周辺の壁部とが直接接触することが抑制される。またバンパ５３は後述の図示せぬ釘を打ち込んだ際にピストン５１の衝撃を吸収している。
【００１７】
燃焼室枠６は、両端が開口した円筒状に構成されており、その円筒内にシリンダ５が配置された状態でシリンダ５に対して上下動可能に配置されている。燃焼室枠６とシリンダ５との間には、図示せぬバネが介在しており、この図示せぬバネによって、燃焼室枠６は、シリンダ５に対して下方側の付勢力が付加されている。燃焼室枠６の内面は、燃焼室枠６が図示せぬバネの付勢力に反して上昇した場合に、その内周面全体に亘ってシール部５Ａと当接するように構成されている。よって燃焼室枠６が上昇した場合は、燃焼室枠６の内周面とシール部５Ａとが当接部分において気密性を保つことができる。
【００１８】
ヘッドキャップ７は、燃焼室枠６の上方に配置されて主ハウジング２１に固定されて設けられている。ヘッドキャップ７の下面部分には、燃焼室枠６の上端部分と係合する凹部７ａが形成されており、凹部７ａを形成する面には、燃焼室枠６と係合するシール部７Ａが設けられている。
【００１９】
燃焼室枠６が上方へ移動し、凹部７ａにおいてシール部７Ａと燃焼室枠６の上端部分とが係合することにより、この係合箇所において気密性を保持することができる。この気密性が保たれることにより、シリンダ５及びシリンダ５内のピストン５１と、燃焼室枠６と、ヘッドキャップ７とにより燃焼室２ａが画成される。
【００２０】
またヘッドキャップ７には、ファンモータ７１と、点火プラグ７３とが設けられている。ファンモータ７１は、回転軸７１Ａが上下方向と平行かつその先端が燃焼室２ａ内に突出するように配置されており、ヘッドキャップ７に弾発的に保持されている。このファンモータ７１は図示せぬ電池より電力が供給されて回転駆動される。
【００２１】
ファンモータ７１の回転軸７１Ａにはファン７２が設けられている。ファン７２が燃焼室２ａ内で回転することにより、燃焼室２ａ内に供給された燃料ガスを攪拌して好適な混合気を形成するとともに、燃料ガスが燃焼した排ガスを燃焼室２ａ内から好適に排出することが可能となっている。またファン７２は、ヘッドカバー２２に設けられた図示せぬ孔から新鮮な空気を取り込んでいる。
【００２２】
点火プラグ７３は、点火部分がヘッドキャップ７において燃焼室２ａを画成する面上に位置するように配置されている。よって燃焼室２ａ内に供給された燃料ガスに点火することが可能となっている。またヘッドキャップ７においては、バルブ部１０から供給される燃料ガスを燃焼室２ａ内に導入する流路７ｂが形成されている。
【００２３】
ヘッドカバー２２は、主ハウジング２１の上方に設けられており、ヘッドキャップ７を保護すると共に、ファンモータ７１を保持している。また主ハウジング２１において、後述のハンドル３上方には、バルブ部１０を収容可能なバルブ収容部２１ａが形成されている。
【００２４】
ハンドル３は、ハウジング２においてバルブ収容部２１ａから上下方向と交差する方向に延出されており、トリガ３１と、第二コンタクトスイッチ２４と、図示せぬ制御回路を主に備えて構成されている。
【００２５】
トリガ３１は、ハンドル３の基端部分下方側であって第二コンタクトスイッチ２４の下方に設けられている。ワークコンタクト４２と燃焼室枠６との間、及びワークコンタクト４２とバルブ部１０との間には、それぞれ図示せぬリンク機構が介在し、ワークコンタクト４２を操作することにより、燃焼室枠６が上方へと移動して密閉された燃焼室２ａが画成されると共に、バルブ部１０をヘッドキャップ７へと近づけることができる。
【００２６】
図示せぬ制御回路は、マガジン８側面に設けられており、ファンタイマーやファン駆動回路、点火回路を備えている。ファンタイマーは、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との少なくとも何れか一方からのＯＮ信号に応じ、ファン７２を回転させるファンモータ７１の駆動に係る電力の供給時間を規定している。ファン駆動回路は、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との少なくとも何れか一方からのＯＮ信号に応じ、ファン７２を回転させるファンモータ７１に供給される電力を供給・遮断している。点火回路は、第一コンタクトスイッチ２３と第二コンタクトスイッチ２４との双方からのＯＮ信号に応じ、点火プラグ７３に駆動電力を供給している。
【００２７】
第二コンタクトスイッチ２４は、トリガ３１の動作を感知しており、トリガ３１が上昇して第二コンタクトスイッチ２４と接触した状態でＯＮ信号を出力し、非接触の状態ではＯＦＦ信号を出力する。
【００２８】
ノーズ部４は、主ハウジング２１の下方に設けられており、主にテールカバー４１とワークコンタクト４２とから構成されている。テールカバー４１は、主ハウジング２１に固定されていると共にシリンダ５を担持している。テールカバー４１には、孔５ａと連通する孔４１ａが形成されている。
【００２９】
マガジン８は内部に複数本の図示せぬ釘を内蔵しており、ノーズ部４に接続されている。マガジン８から供給された図示せぬ釘は、テールカバー４１において孔４１ａの下方に配置されている。
【００３０】
ワークコンタクト４２は、バルブ収容部２１ａ位置からノーズ部４の先端位置の間であってシリンダ５の下方に設けられており、当接部４２Ａと、接触部材４２Ｂとを備えて構成されている。当接部４２Ａは、テールカバー４１に装着されて上下方向に移動可能に保持されており、下端がテールカバー４１下端より突出するように構成されている。接触部材４２Ｂは、バルブ収容部２１ａ内に配置されており、ワークコンタクト４２が上方へ移動した場合に第一コンタクトスイッチ２３と接触可能に構成されている。またワークコンタクト４２とシリンダ５との間には、図示せぬバネが介在しておりワークコンタクト４２を下方に付勢している。よってワークコンタクト４２が上方に付勢されていない状態で当接部４２Ａの下側先端部分は、図示せぬ釘の先端部分より下側まで突出している。尚図示せぬバネは弱いバネであるので、ワークコンタクト４２は図示せぬバネの付勢力に抗い容易に上方に移動することが可能になっている。
【００３１】
図２に示されるように、バルブ部１０は、主にガス缶１１とバルブ１２から構成されている。燃料容器であるガス缶１１は、市販されている公知のガス缶であり、金属製の外殻１１Ａと、外殻１１Ａ内に配置され燃料ガスが注入された樹脂製もしくは金属箔製のガス袋１１Ｂと、外殻１１Ａに固定されると共にガス袋１１Ｂ内と連通し、押し込まれることにより燃料ガスを外部に射出可能なステム１１Ｃとを備えている。外殻１１Ａ内であってガス袋１１Ｂとの間には、外殻１１Ａ内の圧力を高める外ガスが封入されており、故にステム１１Ｃが押し込まれることによりガス袋１１Ｂ内の燃料ガスを外部に射出することが可能になる。
【００３２】
バルブ１２は、バルブハウジング１３と、計量部１４と、ステム部１５とから主に構成されている。バルブハウジング１３は、熱伝導率の高い金属製もしくは樹脂製であり、ガス缶１１が装着される装着部１３Ａと、ステム部１５が内蔵される収容空間１３ａとを主に有している。装着部１３Ａは、ガス缶１１の外殻１１Ａが嵌合する円筒状の爪部１３Ｂと、爪部１３Ｂを構成する円筒の中心に位置し、ステム１１Ｃが挿入される挿入孔１３ｂとを有している。挿入孔１３ｂは収容空間１３ａと連通している。以下、バルブ部１０に係る説明においては、装着部１３Ａにガス缶１１が装着される方向（爪部１３Ｂを構成する円筒の軸方向）を第一方向と定義する。
【００３３】
図３に示されるように収容空間１３ａは、内部に計量部１４及びステム部１５が配置されると共に、ステム１１Ｃから挿入孔１３ｂへと噴射された燃料ガスを計量部１４に導く通路を構成しており、バルブハウジング１３の端面に開口するように形成されている。バルブハウジング１３において収容空間１３ａの開口位置には、収容空間１３ａを塞ぐバルブキャップ１３Ｃが配置されている。またバルブハウジング１３において、収容空間１３ａに関して装着部１３Ａの反対側には、複数のリブ１３Ｄが設けられ、このリブ１３Ｄによりバルブハウジング１３の熱の放散・吸収性を向上させている。
【００３４】
計量部１４は、計量室１４ａを画成する計量室壁である計量キャップ１４Ａと、シーリングラバー１４Ｂとから主に構成されている。計量キャップ１４Ａは、熱伝導率の高い金属もしくは樹脂製であり、略円筒状に構成され、第一方向と直交する方向が円筒の軸方向に成るようにバルブハウジング１３においてバルブキャップ１３Ｃ近傍に付設されている。計量キャップ１４Ａの反開口側端部（紙面中右側端部）であって内周側位置には、計量キャップ１４の軸心側に向かって延びるスカート１４Ｄが周回り一連に設けられている。計量キャップ１４Ａの内周面であってスカート１４Ｄ近傍位置には、周方向に亘って一連に形成された溝状の凹部１４ｂを有しており、凹部１４ｂは、樹脂シート１４Ｃによって密閉されて密閉空間１４ｂを形成している。樹脂シート１４Ｃは軟質樹脂から構成されており、計量キャップ１４Ａ内周面と共に計量室１４ａを画成している。樹脂シート１４Ｃで密閉された密閉空間１４ｂ内には、体積変化部材であるヘリウム等の希ガスが封入されている。
【００３５】
シーリングラバー１４Ｂは、ゴム等の樹脂製であり、バルブキャップ１３Ｃと計量キャップ１４Ａとの間に位置し、計量キャップ１４Ａの開口側端部を閉止している。またシーリングラバー１４Ｂの中央には、ステム部１５が計量キャップ１４Ａの軸方向に摺動可能に収容される孔１４ｃが形成されている。
【００３６】
ステム部１５は、ステム１５Ａと、バネ１６とから構成されている。ステム１５Ａは、丸棒状に構成され、その丸棒の軸方向が第一方向と直交するようにシーリングラバー１４Ｂの孔１４ｃ内に挿入されてシーリングラバー１４Ｂに軸方向に摺動可能に保持されている。孔１４ｃ内面とステム１５Ａの外周面との間は密着した状態を保っており、故に孔１４ｃから計量室１４ａ内の燃料ガスが漏れることは防がれている。ステム１５Ａにおいて、シーリングラバー１４Ｂから計量室１４ａ外へと突出する一端側には、他端側へと向けて穿設されるガス排出口１５ａが形成されており、ステム１５Ａ外周面においてガス排出口１５ａの最深部近傍位置には、外周面の周回りに一連のリブ１５Ｂが設けられている。リブ１５Ｂは、ステム１５Ａが最も一端側へと移動した際に、シーリングラバー１４Ｂと当接する位置に配置されている。ステム１５Ａにおいてリブ１５Ｂよりも一端側には、外表面に開口すると共にガス排出口１５ａに連通する通気孔１５ｂが形成されている。
【００３７】
ステム１５Ａにおいて、リブ１５Ｂより他端側は、スカート１４Ｄの内周径と略同径を成す円柱状の大径部１５Ｃと、大径部１５Ｃより他端側に位置し大径部１５Ｃより小径の小径部１５Ｄとを有している。この大径部１５Ｃと小径部１５Ｄとは、ステム１５Ａが最も一端側に移動している状態(図３)では小径部１５Ｄがスカート１４Ｄと対向し、ステム１５Ａが他端側に移動して今だ通気孔１５ｂが孔１４ｃに位置している状態(図４)で初めてスカート１４Ｄに大径部１５Ｃが貫入されるように構成されている。
【００３８】
バネ１６は、小径部１５Ｄの他端に係合してステム１５Ａを一端側に付勢するように収容空間１３ａに配置されている。よって通常ステム１５Ａは、リブ１５Ｂがシーリングラバー１４Ｂと当接する最も一端側に位置している。
【００３９】
このステム１５Ａがヘッドキャップ７の流路７ｂに接続され、バルブ部１０がヘッドキャップ７に押し付けられることにより、バネ１６に抗ってステム１５Ａがバルブハウジング１３に対して他方側へと移動することが可能になる。
【００４０】
ガス缶１１は、バルブ１２に装着された状態で、ステム１１Ｃが常にバルブ１２に押し付けられた状態であるので、ガス缶１１の燃料ガスは挿入孔１３ｂを介して収容空間１３ａに送気される。バルブ１０がヘッドキャップ７に押し付けられていない状態、即ちステム１５Ａがバルブハウジング１３に対して最も一端側に位置している状態で(図３)は、小径部１５Ｄがスカート１４Ｄと対向する位置にあるため、小径部１５Ｄとスカート１４Ｄとの間の隙間から計量室１４ａ内に燃料ガスが流入する。
【００４１】
この状態で図４に示すようにステム１５Ａが他方側へと移動すると、スカート１４Ｄと大径部１５Ｃが係合してスカート１４Ｄとステム１５Ａとの間が閉止され、収容空間１３ａから計量室１４ａ内への燃料ガスの供給が停止する。この時に計量室１４ａ内の容積は、計量キャップ１５Ａの内表面と、シーリングラバー１４Ｂの他端側端面と、ステム１５Ａの外表面と、のそれぞれの形状に基づき規定される。図５に示されるように更にステム１５Ａが他方側へと移動すると、通気孔１５ｂが計量室１４ａ内まで移動し、計量室１４ａ内の燃料ガスが通気孔１５ｂを介してガス排出口１５ａから排出される。この状態においてもスカート１４Ｄとステム１５Ａとの間は閉止されているため、ガス排出口１５ａから排出される燃料ガス量は計量室１４ａの容積に依存する。計量室１４ａを画成する計量室内面の一部は、樹脂シート１４Ｃから構成されているが、樹脂シート１４Ｃは、希ガスが密閉された密閉空間１４ｂを覆っている。密閉空間１４ｂを画成する密閉空間画成部である計量キャップ１４Ａ及び計量キャップ１４Ａを保持するバルブハウジング１３はいずれも良熱伝導体であるため、外気温が密閉空間１４ｂにも伝わり、内部に密閉された希ガスも外気温と同一温度になる。希ガスは温度変化による体積変化が大きいため、外気温が上昇すると体積膨張し、外気温が低下すると体積減少する。この体積増減に応じて、図６に示されるように樹脂シート１４Ｃが計量室１４ａ内へと突出、若しくは図７に示されるように密閉空間側へと凹むことになり、故に外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。
【００４２】
上記構成の釘打機１において、図示せぬ釘を打設する際には、先ずノーズ部４の先端から突出している図示せぬ釘の先端を被打込材の所定の打込箇所に沿わせる。その後当接部４２Ａを被打込材に当接させ、ワークコンタクト４２を上方へ移動させる。ワークコンタクト４２の上方への移動により、図示せぬリンク機構を介して燃焼室枠６が上昇し燃焼室２ａを画成すると共にバルブ部１０をヘッドキャップ７へと押し付け、燃焼室２ａ内に燃料ガスを噴射する。また、この時に第一コンタクトスイッチ２３に接触部材４２Ｂが接触するため、第一コンタクトスイッチ２３からＯＮ信号が出力され、この信号がファンタイマー及びファン駆動回路で検出されてファン７２が回転する。この燃料ガスは燃焼室２ａ内においてファン７２により燃焼室内２ａの空気と攪拌されるため、燃焼室２ａ内には好適な混合気が形成される。
【００４３】
その後トリガ３１を引くことにより、第二コンタクトスイッチ２４にトリガ３１が接触するため、第二コンタクトスイッチ１３からＯＮ信号が出力される。第一コンタクトスイッチ１２からもＯＮ信号が出力されているため、双方のＯＮ信号が点火回路で検出されて点火プラグ７３に通電し、混合気が燃焼し、ピストン５１を急激に下方へ移動させ、ブレード５２により図示せぬ釘を被打込材に打ち込む。
【００４４】
上記構成の釘打機１は、気温−２０℃や気温４０℃の環境下で使用することがあり、このような環境下では、空気において単位体積中の酸素量も異なるため、これに応じて燃料ガスの噴射量も増減することが好ましい。また特に低温時においては、混合気中において点火プラグで点火後の火炎伝播速度が低下するため、燃焼室２ａ内の混合気における燃焼ガス濃度を高めることが要求される。
【００４５】
これに対して本実施例では、計量室１４ａの容積が外気温の上昇及び低下に応じて減少及び増加しており、故に外気温が高い時には、燃焼室２ａ内に噴射される燃料ガス量が減少し、外気温が低い時には燃焼室２ａ内に噴射される燃料ガス量が増加する。即ち、特に操作をせずとも、外気温に応じた所望の燃料ガス量を燃焼室２ａ内に噴射することができる。
【００４６】
本発明によるバルブ及びバルブを備えた燃焼式動力工具は上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。上記実施の形態では、密閉空間１４ｂ内に気体である希ガスを封入したがこれに限らず、例えばエタノール等の液体であってもよい。
【００４７】
また図８に示されるように、凹部１４ｂをバイメタル材１１４Ｃで閉止する構造であってもよい。このバイメタル材１１４Ｃは、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせて構成されており、外気温の変化により温度上昇して高温になることにより計量室１４ａ内へと突出し、温度低下して低温になることにより凹部１４ｂ側へと凹む特性を備えている。この構成により外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。尚、この構成において凹部１４ｂは、計量室１４ａ以外の空間に対して必ずしも密閉される必要はなく、例えば収容空間１３ａに開口していてもよい。またバイメタル材１１４Ｃを用いた構成で凹部１４ｂを密閉した状態とするならば、上述の実施の形態と同様に、内部に温度変化に応じて体積変化する気体や液体を封入してもよい。
【００４８】
また図９に示されるように、計量キャップ２１４Ａに凹部を形成せず、計量キャップ２１４Ａ内に温度によって体積変化する体積変化部材２１４Ｃを配置してもよい。この体積変化部材２１４Ｃは、固体状のパラフィンやポリエチレンであり、温度上昇して高温になることにより体積増加し、温度低下して低温になることにより体積減少する特性を備えている。この構成により外気温に応じて計量室１４ａ内容積を増減することができる。
【００４９】
また上記実施の形態では、バルブ部１０が釘打機１と別体に構成されて、バルブ部１０が釘打機１に対して着脱可能に構成されているが、これに限らず、図１０に示されるように、ハウジング２の一部であって主ハウジング２１に対してハンドル３側に位置する部分であるバルブハウジング部１２１Ａを、図２に示されるバルブハウジング１３と同様の構造してバルブ部１０を構成してもよい。このバルブハウジング部１２１Ａは、バルブハウジング部１２１Ａの上部であって主ハウジング２１に近接する位置に上下方向及び主ハウジング２１からハンドル３が延びる方向のそれぞれと直交する方向を軸方向とする回転軸１２１Ｂを有し、この回転軸１２１Ｂで主ハウジング２１に回動可能に接続されている。このように構成されることにより、バルブハウジング部１２１Ａが主ハウジング２１に近接離間可能になり、バルブ部１０によって燃焼室２ａ内に燃料噴射が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のバルブ及び燃焼式動力工具は、上述の釘打機の他に、ねじ打ち機等の燃料ガスを動力として駆動される動力工具に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：釘打機 ２：ハウジング ２ａ：燃焼室 ３：ハンドル ４：ノーズ部
５：シリンダ ５Ａ：シール部 ５ａ：孔 ６：燃焼室枠 ７：ヘッドキャップ
７Ａ：シール部 ７ａ：凹部 ７ｂ：流路 ８：マガジン １０：バルブ部
１１：ガス缶 １１Ａ：外殻 １１Ｂ：ガス袋 １１Ｃ：ステム １２：バルブ
１３：バルブハウジング １３Ａ：装着部 １３Ｂ：爪部 １３Ｃ：バルブキャップ
１３Ｄ：リブ １３ａ：収容空間 １３ｂ：挿入孔 １４：計量部
１４Ａ：計量キャップ １４Ｂ：シーリングラバー １４Ｃ：樹脂シート
１４Ｄ：スカート １４ａ：計量室 １４ｂ：凹部、密閉空間 １４ｃ：孔
１５：ステム部 １５Ａ：ステム １５Ｂ：リブ １５Ｃ：大径部 １５Ｄ：小径部
１５ａ：ガス排出口 １５ｂ：通気孔 １６：バネ ２１：主ハウジング
２１ａ：バルブ収容部 ２２：ヘッドカバー ２３：第一コンタクトスイッチ
２４：第二コンタクトスイッチ ３１：トリガ ３１Ａ：連結部 ４１：テールカバー
４１ａ：孔 ４２：ワークコンタクト ４２Ａ：当接部 ４２Ｂ：接触部材
５１：ピストン ５２：ブレード ５３：バンパ ７１：ファンモータ ７１Ａ：回転軸
７２：ファン ７３：点火プラグバネ９３
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料容器から燃料が供給されると共に燃焼式動力工具の燃焼室内に該燃料を射出するバルブであって、
該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、
該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるように構成されていることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
該計量室壁は、該計量室内面を規定する軟質材と、該軟質材と共に該計量室に隣接する密閉空間を画成する密閉空画成部と、該密閉空間内に配置されて該軟質材を介して該計量室内に接すると共に温度上昇または温度低下に応じて体積が増加または縮小する体積変化部材と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
該計量室壁は、温度変化に応じて変形するバイメタル材を含んで構成され、
該バイメタル材は、該計量室内面が雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるよう変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項４】
該計量室壁は、温度上昇及び温度低下に応じて体積が増加及び縮小する体積変化部材を含んで構成され、
該体積変化部材は、該計量室内面が体積変化箇所になるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項５】
ハウジングと、
該ハウジングに収容される燃料容器と、
該ハウジングの一端に設けられたシリンダヘッドと、
該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、
該燃料容器から燃料が供給されると共に該燃焼室内に該燃料を供給するバルブと、を備え、
該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、
該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるように構成されていることを特徴とする燃焼式動力工具。
【請求項１】
燃料容器から燃料が供給されると共に燃焼式動力工具の燃焼室内に該燃料を射出するバルブであって、
該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、
該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるように構成されていることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
該計量室壁は、該計量室内面を規定する軟質材と、該軟質材と共に該計量室に隣接する密閉空間を画成する密閉空画成部と、該密閉空間内に配置されて該軟質材を介して該計量室内に接すると共に温度上昇または温度低下に応じて体積が増加または縮小する体積変化部材と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
該計量室壁は、温度変化に応じて変形するバイメタル材を含んで構成され、
該バイメタル材は、該計量室内面が雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるよう変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項４】
該計量室壁は、温度上昇及び温度低下に応じて体積が増加及び縮小する体積変化部材を含んで構成され、
該体積変化部材は、該計量室内面が体積変化箇所になるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項５】
ハウジングと、
該ハウジングに収容される燃料容器と、
該ハウジングの一端に設けられたシリンダヘッドと、
該シリンダヘッドと共に燃焼室を形成する燃焼室枠と、
該燃料容器から燃料が供給されると共に該燃焼室内に該燃料を供給するバルブと、を備え、
該バルブは、該燃料容器から供給された燃料が貯留されると共に該燃焼室に供給される燃料を蓄える計量室を画成する計量室内面を備えた計量室壁を有し、
該計量室壁は、雰囲気温度の低下または上昇に応じて該計量室内体積を増加または縮小させるように構成されていることを特徴とする燃焼式動力工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２２６９３（Ｐ２０１３−２２６９３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０６９２（Ｐ２０１１−１６０６９２）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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