專利名稱：燃燒型動力工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃燒型動力工具，具體而言，與燃燒型緊固件驅動工具有關，其中可燃氣體自氣罐噴入燃燒室，和空氣混合并被點燃以驅動活塞，這樣產生動力以驅動釘子等。
背景技術：
圖3顯示了傳統(tǒng)燃燒型驅動工具101。工具101通常包括外殼102、頭蓋104、燃燒室框架106、推桿(未示出)、氣缸103、活塞109、驅動葉片(driverblade)(未示出)、電動機112、風扇113、氣罐(未示出)、火花塞體116、廢氣止回閥(未示出)、箱盒(未示出)、和尾蓋(未示出)。頭蓋104位于外殼102內。燃燒室框架106在外殼102中沿其縱向可以移動。框架106的一端鄰接在頭蓋104上。推桿可移動地設置在外殼的另外一端并連接到燃燒室框架106。氣缸103被固定到外殼102和燃燒室框架106相連通。氣缸103引導燃燒室框架106的運動并和排氣口一起形成?；钊?09可在氣缸103中往復移動。而燃燒室框架106的一端和頭蓋104鄰接，活塞109限定燃燒室111和頭蓋104、燃燒室框架106和氣缸103的端部協(xié)作，所述端部位于頭蓋附近。驅動葉片自活塞109的端部延伸向外殼102的另一端，所述活塞109端部離開燃燒室。電動機112支撐在頭蓋104上。風扇113固定到電動機112并設置在燃燒室111中。氣罐在外殼102中可組裝并容納可燃氣體，可燃氣體通過形成在頭蓋104中的氣體通道噴入燃燒室111?；鸹ㄈw116朝向燃燒室111以點燃可燃氣體和空氣的混合物。廢氣止回閥有選擇地閉合排氣口。箱盒位于外殼102的另外一端并容納諸如釘子等固定件。尾蓋設置在箱盒和推桿之間，以將緊固件自箱盒供至驅動鉆頭(driver bit)的移動軌跡位置處。
可燃氣體自組裝在外殼102中的氣罐噴射到燃燒室111中。在燃燒室111中，可燃氣體和空氣通過風扇113被一起攪動和混合?；鸹ㄈw116點燃所產生的混合氣體?；旌蠚怏w爆炸以驅動用于驅動驅動葉片的活塞109，驅動葉片依次將釘子驅動入諸如木塊等工件中。這樣的傳統(tǒng)的動力工具被公開在美國專利No.5,197,646和日本專利公開出版物No.Hei 3-25307中。
這些出版物中所公開的燃燒型驅動工具設有具有如圖4所示結構的頭蓋104。在圖4的燃燒型驅動工具中，點火空間位于位移位置中，并和主燃燒空間相連通。這樣，可以在主燃燒空間中通過限制由于氣體混合物的流動所導致的風壓而獲得靜止狀態(tài)的氣體混合物，以便防止點燃的火焰被吹熄。具體而言，限定了燃燒室的一部分的頭蓋104表面部分包括第一部分104A、第二部分104B和第三部分104C。第一部分104A圍繞風扇113的軸113a展開。第二部分104B支撐火花塞體116。第三部分104C沿風扇113的徑向位于第二部分104B的外側處。火花賽116的電極116A位于頭蓋104的第二部分104B處。第二部分104B比第一和第三部分104A、104C更遠離活塞109。第二部分104B限定作為點火空間的突起空間104a。
火花塞體116的電極116A和相對的電極部分156彼此相對。電極部分156具有突起圍繞軸113a并沿風扇113周向的突起部分。通過電極116A和相對電極部分156之間的該位置關系，當風扇113被轉動并攪動和混合在處于密封狀態(tài)的燃燒室111中的可燃氣體和空氣時，如圖3所示在燃燒室111中形成干流A和支流B。結果，支流B通過電極116A和相對電極部分156之間的間隙，如圖4所示。支流B大大阻塞了可燃氣體的點燃。支流B在風扇113的轉動速度增加以提高輸出或者掃氣效率時變得尤其加強。在后者的情況下，氣體燃料混合物的點燃變得更加困難。
蓋可以被設置以覆蓋電極116A和相對電極部分156，以提高氣體燃料混合物的可燃性。但是，這不僅增加了燃燒型驅動工具的部件數目，而且導致成本的增加，也使得清潔燃燒室內部變得困難。這樣，燃燒室的維護退化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供能夠防止支流通過電極和相對電極部分之間的間隙的燃燒型動力工具，并也能在不降低工具維護效率的情況下提供理想的點火。
本發(fā)明的這個和其他目的可以通過提供一種燃燒型動力工具獲得，包括外殼、頭部分、燃燒室框架、氣缸、活塞、電動機、風扇、火花塞體、和相對電極部分。頭部分閉合外殼的一端并和氣體通道一起形成，氣體通道具有作為氣體噴射端口的一端以噴射可燃氣體以及與氣罐相連通的另外一端。燃燒室框架設置在外殼中并且可沿外殼的縱向移動。燃燒室框架的一端和頭部分相鄰接。氣缸被固定到外殼并和燃燒室框架的內部相連通。氣缸引導燃燒室框架的運動?；钊鄬飧淄鶑瓦\動。活塞、頭部分、燃燒室框架和氣缸的頭部分側的組合在燃燒室框架的一端和頭部分相鄰接時限定了燃燒室。電動機被支撐在頭部分上。風扇被固定到電動機并位于燃燒室中。風扇圍繞轉動軸可以轉動?；鸹ㄈw被頭部分支撐并具有位于燃燒室中的電極以點燃空氣和可燃氣體的混合物。相對電極部分被設置在燃燒室中并比風扇更靠近頭部分。相對電極部分和電極相對以在兩者間產生火花。相對電極部分在比電極更靠近風扇軸的支撐位置處被頭部分支撐，相對電極部分自支撐位置沿轉動軸的徑向向外突起。
通過風扇的轉動，空氣和可燃氣體的混合物作為干流在燃燒室中循環(huán)移動。此外，支流在干流產生時產生。支流可以沿著相對電極部分的底表面流動，但不能進入在電極和相對電極部分之間限定的點火空間。這樣，支流不流經電極和相對電極部分之間所產生的點燃的火焰。結果，可以產生理想的點火。此外，由于相對電極部分可以作為屏蔽部件，因此在不增加部件數目的情況下可以方便地維護點火區(qū)域。
優(yōu)選地，頭部分具有燃燒室限定表面，所述表面至少包括圍繞風扇轉動軸的第一部分、支撐火花塞體的第二部分和在風扇轉動軸的徑向中沿徑向位于第二部分外側的第三部分?；鸹ㄙ愺w的電極位于第二部分處。此外，第二部分比第一和第三部分更遠離活塞，以提供突起點火空間。此外，相對電極部分具有和活塞相對的相對表面，相對表面沿風扇的徑向和第三部分相齊平。使用此結構，相對電極部分可以有效地保護點火空間而不干擾支流的流動。這樣，可以獲得理想的點火。
可選地，相對電極部分具有和活塞相對的相對表面，相對表面在風扇的徑向中比第三部分更遠離活塞。此結構可以進一步防止或者限制沿著第三部分朝風扇的轉動軸流動的干流進入點火空間中。


在附圖中；圖1是燃燒型釘子驅動器的示意橫截面圖，其中應用了根據本發(fā)明的燃燒型動力工具；圖2是釘子驅動器的一部分的局部截面、透視圖，顯示了在點火區(qū)域處頭蓋的形狀和氣體混合物的流動方式；圖3是顯示了傳統(tǒng)燃燒型釘子驅動器的示意橫截面圖，尤其顯示了它的燃燒室；以及圖4是傳統(tǒng)燃燒型釘子驅動器的透視圖，顯示了靠近點火區(qū)域的頭蓋的形狀。
具體實施例方式
下面將參照圖1和圖2說明根據本發(fā)明一個實施例的燃燒型動力工具。所述實施例適于燃燒型釘子驅動器。燃燒型釘子驅動器1具有外殼2，所述外殼具有主外殼2A和罐外殼2B。罐外殼2B和主外殼2A并置并沿它們的縱向延展。主外殼2A具有形成有進氣口(未示出)的頂部，和形成有排氣口55的底部，其中過濾器54被支撐在排氣口中。
頂蓋10被安裝在主外殼2A的頂部上。頂蓋10具有電動機支撐部分10A。存儲蓋18通過銷60被鉸接安裝到罐外殼2B的頂部并有選擇地打開或者閉合罐外殼2B的頂部。具有觸發(fā)開關25的手柄26自罐外殼2B延伸。箱盒27和尾蓋28被設置在主外殼2A和罐外殼2B的底部。箱盒27容納釘子(未示出)，尾蓋28適于將每個釘子引導至預定的位置。
推桿5可移動地設置在主外殼2A的下端并被放置與由尾蓋28所限定的釘子設置位置相一致。推桿5被連接到連接部件57，連接部件被固定到燃燒室框架6，這將在后面說明。當整個外殼2朝工件壓同時推桿5和工件相鄰接時，推桿5的上部部分可收回到主外殼2A中。
頭蓋4被固定到主外殼2A的頂部并閉合主外殼2A的開口頂端。頭蓋4支撐具有電機軸12A的電動機12。風扇13被同軸固定到電機軸12A。頭蓋4也支撐火花塞體16。電動機12在推桿5往上移動到預定位置時被驅動。頭蓋4具有罐外殼側，其中形成允許可燃氣體通過的噴射通道34。噴射通道34的一端用作噴射端口15，它在頭蓋4的下表面處敞開。噴射通道34的另外一端32和氣罐14相連通，這將在后面說明。頭蓋4具有密封件52，當燃燒室框架6和頭蓋4相鄰接時所述密封件52用于在頭蓋4和燃燒室框架6的上端之間提供密封。
燃燒室框架6被設置在主外殼2A中并可沿主外殼2A的縱向移動。燃燒室框架6的最上端和頭蓋4的下表面相鄰接。上述的連接部件57被固定到燃燒室框架6的下端并被連接到推桿5。氣缸3被固定到主外殼2A。燃燒室框架6A的內圓周和氣缸3的外周邊表面滑動接觸以引導燃燒室框架6的運動。壓縮卷簧7被設置在氣缸3下端和連接部件57下端之間以沿離開頭蓋4的方向偏壓燃燒室框架6。氣缸3具有形成有排氣孔50的下部部分，排氣孔50和上述排氣口55相連通。廢氣止回閥(未示出)被設置以有選擇地閉合排氣孔50。緩沖器51被設置在氣缸3的底部。密封件53被設置在氣缸3的頂部，在燃燒室框架6和頭蓋4鄰接時，所述密封件53在燃燒室框架6的下部的內圓周和氣缸3的上部的外周之間提供密封。
活塞9可往復滑動地設置在氣缸3中。當燃燒室框架6的上端和頭蓋4相鄰時，頭蓋4、燃燒室框架6、氣缸3的上部部分、活塞9和密封件52、53限定燃燒中的燃燒室11。許多肋3A被設置在限定燃燒室11的燃燒室框架6的內周邊部分上。肋3A沿主外殼2A的縱向延伸并沿徑向朝主外殼2A的軸往內突起。肋3A和風扇13協(xié)作以促進空氣和可燃氣體在燃燒室11中的攪動和混和。上述的進氣口(未示出)適于將空氣提供到燃燒室11中，排氣孔50和排氣口55適于將燃燒的氣體自燃燒室11中排出。
驅動葉片8自活塞9的一側往下延伸至主外殼2A的下端，所述一側和燃燒室11相對。驅動葉片8與尾蓋28中的釘子設置位置同軸設置，這樣驅動葉片8可以擊撞釘子。當活塞9往下移動時，活塞9和緩沖器51鄰接并制動緩沖器51。
風扇13被設置在燃燒室11中，火花塞體16和噴射端口15分別被暴露并朝燃燒室11敞開。風扇13的轉動執(zhí)行下述的三個功能。第一，風扇13將空氣和可燃氣體攪動和混合，只要燃燒室框架6仍然和頭蓋4相鄰接。第二，自混合氣體被點燃之后，風扇13引起空氣燃料混合物的紊亂，這樣加速了燃燒室11中空氣燃料混合物的燃燒速度。第三，風扇13執(zhí)行掃氣，這樣燃燒室11中的廢氣就可以在燃燒室框架6移動離開頭蓋4時被排出燃燒室。
如圖2所示，限定燃燒室11的頭蓋4的一側具有至少第一部分4A、第二部分4B和第三部分4C。第一部分4A圍繞風扇13的軸13a展開。第二部分4B支撐火花塞體16。第三部分4C相對風扇13的軸13a位于第二部分4B的沿徑向外側?；鸹ㄈw16的電極16A(例如陽極)位于第二部分4B處。第二部分4B比第一和第三部分4A和4C更遠離活塞9，這樣第二部分4B限定了作為點火空間4a的突起部分。突起的點火空間4a具有足夠的深度，這樣點火火花不會被通過轉動風扇13在燃燒室11中所產生的空氣燃料混合物干流(即，回旋流或者循環(huán)流)吹滅。
相對電極部分(例如，陰極)56在和火花塞體16的電極16A面對的位置處被設置在頭蓋4上以和電極16A協(xié)作產生火花。相對電極部分56比風扇13更靠近頭蓋4。相對電極部分56被頭蓋4支撐并且在比電極16A更靠近風扇13的軸13a的位置。相對電極部分56自頭蓋4往外在風扇13的徑向方向上突起。相對電極部分56具有和活塞9面對的表面，所述表面在風扇13的徑向上和頭蓋4的第三部分4C相齊平放置。
罐外殼2B具有底壁35。罐外殼2B和存儲蓋18限定氣罐室17，所述氣罐室17中可容納氣罐14。罐外殼2B具有設置有臺階部分24的下部內周邊表面部分。壓縮彈簧23安置在臺階部分24上。片簧20被固定到存儲蓋18以自上面推動氣罐14。
氣罐14容納液化可燃氣體。氣罐14在其預部具有蓋19。蓋19具有桿31用于噴射預定量的液化氣。環(huán)向部件22在靠近氣罐14頂部的位置處被固定到氣罐14的外周。上述的壓縮彈簧23設置在環(huán)向部件22和臺階部分24之間用于往上偏壓氣罐14。當存儲蓋18被閉合時，氣罐14對抗壓縮彈簧23的偏壓力被往下推并和噴射通道相對齊設置。凸輪(未示出)被設置在外殼2中。凸輪和推桿5以預定的移動沖程同步有角度地轉動。在凸輪轉動時，氣缸17移動，這樣桿31靠著頭蓋4的開口末端32被推動。這樣，氣罐14中的液化氣可以通過推桿31噴射入噴射通道34中。
使用這種結構，在燃燒型釘子驅動器1的非操作模式下，推桿5通過壓縮卷簧7的偏壓力被往下偏壓，這樣推桿5自尾蓋28的下端突起。這樣，燃燒室框架6的最上端與頭蓋4分離開，因為連接部件57將燃燒室框架6連接到推桿5。此外，燃燒室框架6的限定燃燒室11的部分也與氣缸3的頂部部分分離開。因此，在頭蓋4和燃燒室框架6之間提供了間隙，在氣缸3的頂部和框架6之間也提供了一個間隙。在此情況下，活塞9處在氣缸3的上死點。
在此狀態(tài)中，如果推桿5被推上諸如木塊等的工件上同時用戶抓住手柄26，推桿5對抗壓縮卷簧7的偏壓力被往上移動。同時，連接到推桿5的燃燒室框架6也往上移動，閉合上述頭蓋4和燃燒室框架6之間以及氣缸3和框架6之間的間隙。這樣，密封的燃燒室11通過密封件52、53而被提供。在推桿5被推到工件上預定時間段之后，氣缸14被推動，可燃氣體通過噴射端口15被噴射到燃燒室11中。此外，電動機12在此時開動，以轉動風扇13。風扇13和向燃燒室11中突起的肋3A協(xié)作，在燃燒室11中將可燃氣體和空氣攪動、混合。
如圖2中所示，當風扇13被轉動，氣體混合物在燃燒室11中沿箭頭A和B的方向流動，分別形成干流和支流。干流A首先向下，然后沿著活塞9的頂側和燃燒室框架6的內表面往上，并進一步沿著頭蓋4的第三部分4C。這樣，干流A是朝向風扇13的軸的回旋流或者循環(huán)流。此處，如上所述，頭蓋4的第三部分4C的表面和相對電極部分56的底部表面相齊平。這防止或者限制干流A或者循環(huán)流移動到突起空間4a中。相應地，可以防止由于循環(huán)流的風壓而點不著火(miss firing)。也就是說，在電極16A和相對電極部分56之間的空間中氣體混合物的流動速度的增加可以被消除。這保證了氣體混合物的理想點火。這對提供能夠產生更大輸出的動力工具更為有效。在后者的情況下，風扇13應該以更高的速度轉動，這反過來導致干流A的流動速度的增加。然而，上述齊平布置可以防止這樣的氣體混合物的高速漩渦進入突起的點火空間4a。結果，突起點火空間4a中的氣體混合物可以由此以理想的方式被點燃。
支流B也在干流A產生時產生。支流B沿著將第一部分4A連接到頭蓋4的第二部分4B的垂直壁往上被引導。如上所述，相對電極部分56通過頭蓋4被支撐并且在比電極16A更靠近風扇13的軸13a的位置處，并且，相對電極部分56沿風扇13的徑向往外突起。因此，支流沿著相對電極部分56的底表面流動并不能流入突起的點火空間4a中。換言之，支流B不能流經在電極16A和相對電極部分56之間的間隙中產生的被點燃的火焰。此外，由于和活塞9相對的相對電極部分56的底表面和頭蓋4的第三部分4C相齊平放置，因此支流B可以穩(wěn)定地沿著底表面和第三部分4C沒有任何紊亂地流動。換言之，相對電極部分56的底表面可以有效地防止支流B被攪動，這確保氣體混合物的理想點火。
然后，當用戶打開手柄26的觸發(fā)開關25，火花塞體16產生火花，這將點燃氣體混合物。此時，風扇13保持轉動，促進氣體混合物的紊流燃燒。這提高了動力工具的輸出。燃燒的和膨脹的氣體將活塞9往下推動。因此，尾蓋28中的釘子通過驅動葉片8被驅動到工件中直到活塞9和緩沖器7相鄰接。
在活塞9經過排氣孔50時，止回閥(未示出)由于燃燒氣體的壓力施加到止回閥而打開排氣孔50。因此燃燒氣體自氣缸3通過排氣孔50被排放，然后通過過濾器54和排氣口55排放到外部。止回閥在氣缸3和燃燒室11中的壓力由于排放的緣故而被回復到大氣壓時被閉合。仍然保留在氣缸3和燃燒室11中的燃燒氣體在緊隨燃燒之后的階段具有較高的溫度。但是，高溫可以被吸入到氣缸3和燃燒室框架6的壁中以迅速冷卻燃燒氣體。這樣，氣缸3中的密封空間中的壓力進一步下降低于環(huán)境壓力(產生所謂的“熱真空”)。相應地，由于燃燒室11的內壓和氣缸3的比活塞9低的下部部分中的壓力之間的差，活塞9移回到氣缸3中的初始上死點。
然后，用戶關閉觸發(fā)開關25并將燃燒式釘子驅動器1從工件上移開，推桿5與工件分離開。結果，推桿5和燃燒室框架6由于壓縮卷簧7的偏壓力而往下移動。上述間隙被再次設置。風扇13在觸發(fā)開關25關閉后繼續(xù)保持轉動一預定的時間段。這樣，新鮮空氣通過進氣口并通過間隙流入燃燒室11中，將殘余氣體通過排氣口55排出。這樣，燃燒室11被排出廢氣。然后，風扇13停止轉動，燃燒型釘子驅動器1回復到初始狀態(tài)。
根據本發(fā)明的燃燒型動力工具不限于上述的實施例，在本發(fā)明的由權利要求限定的范圍內可以對其進行不同的變化和修改。例如，在上述的實施例中，和活塞9相對的相對電極部分56的底表面在風扇13的徑向上與第三部分4C相齊平。但是，和活塞9相對的相對電極部分56的底表面可以位于比第三部分4C更遠離活塞9的位置處。此結構可以進一步減小沿著第三部分4C流動的干流進入突起點火空間4a的可能性。
此外，在上述的實施例中，燃燒室框架6通過單獨的連接部件57被連接到推桿5。但是，燃燒室框架6和連接部件57可以作為一個單元彼此整體形成，并且此單元可以連接到推桿5。
權利要求
1.一種燃燒型動力工具，包括具有一端的外殼；頭部分，所述頭部分閉合外殼的一端并形成有氣體通道，所述氣體通道具有作為氣體噴射端口的一端以噴射可燃氣體以及與氣罐相連通的另外一端；燃燒室框架，所述燃燒室框架設置在外殼中并可沿外殼的縱向移動，燃燒室框架具有和頭部分可相鄰接的一端；氣缸，所述氣缸被固定到外殼并和燃燒室框架的內部相連通，氣缸引導燃燒室框架的運動；活塞，所述活塞相對氣缸往復運動，活塞、頭部分、燃燒室框架和氣缸的頭部分一側的組合在燃燒室框架的一端和頭部分相鄰接時限定了燃燒室；電動機，所述電動機被支撐在頭部分上；風扇，所述風扇被固定到電動機并位于燃燒室中，風扇圍繞轉動軸可以轉動；火花塞體，所述火花塞體被頭部分支撐并具有位于燃燒室中的電極以點燃空氣和可燃氣體的混合物；以及相對電極部分，所述相對電極部分被設置在燃燒室中并比風扇更靠近頭部分，相對電極部分和電極相對以在兩者間產生火花；其中，相對電極部分被頭部分支撐在比電極更靠近風扇軸的支撐位置處，相對電極部分自支撐位置沿轉動軸的徑向往外突起。
2.如權利要求1所述的燃燒型動力工具，其特征在于，頭部分具有燃燒室限定表面，其至少包括圍繞風扇轉動軸的第一部分、支撐火花塞體的第二部分和在風扇轉動軸的徑向上沿徑向位于第二部分外側的第三部分；其中火花塞體的電極位于第二部分處；其中第二部分位于比第一和第三部分更遠離活塞的位置以提供突起點火空間；以及其中相對電極部分具有和活塞相反的相對表面，相對表面在風扇的徑向上與第三部分相齊平。
3.如權利要求1所述的燃燒型動力工具，其特征在于，頭部分具有燃燒室限定表面，其至少包括圍繞風扇轉動軸的第一部分、支撐火花塞體的第二部分和在風扇轉動軸的徑向上沿徑向位于第二部分外側的第三部分；其中火花塞體的電極位于第二部分處；其中第二部分位于比第一和第三部分更遠離活塞的位置以提供突起點火空間；其中相對電極部分具有和活塞相對的相對表面，相對表面在風扇徑向上位于比第三部分更遠離活塞的位置處。
全文摘要
一種燃燒型動力工具，能夠防止空氣燃料混合物的支流通過電極和相對電極部分之間的間隙，并也能在不降低工具的維護效率的情況下提供理想的點火。相對電極部分和火花塞體的電極相對。頭蓋在比電極更靠近風扇軸的位置處支撐相對電極部分。相對電極部分自頭蓋沿風扇的徑向往外突起。限定燃燒室的頭蓋側面具有三部分。第一部分圍繞風扇的轉動軸。第二部分支撐火花塞體。第三部分相對軸位于第二部分的徑向外側中。第二部分位于比第一和第三部分更遠離活塞的位置處以提供突起點火空間。和活塞相對的相對電極部分表面在風扇的徑向上和第三部分齊平或者比第三部分更遠離活塞。
文檔編號B25C1/08GK1522836SQ20041000372
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月4日 優(yōu)先權日2003年2月21日
發(fā)明者西河智雅, 喜, 大津新喜, 大森康希, 希 申請人:日立工機株式會社