專利名稱：內(nèi)燃動力工具的燃料注入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是便攜式內(nèi)燃動力工具的改進(jìn)，特別涉及這種工具的一種燃料注入系統(tǒng)。
在共同轉(zhuǎn)讓的Nikolish的美國專利申請NO.32,452和美國專利4,522,162；4,483,473；4,483,474；4,403,722和5,263,439中介紹了向工件中打入緊固件的便攜式內(nèi)燃動力的，或稱為IMPULSE牌的工具。作為參改，這些專利申請及專利結(jié)合在本申請中。IMPULSE牌的相似的內(nèi)燃機(jī)動力釘子和卡釘打入工具可以從美國伊利諾斯ITW-Paslodeof Lincolnshire買到。
這樣的工具具有一包著一個小內(nèi)燃機(jī)的大致是手槍形狀的工具外殼。此發(fā)動機(jī)由一個也稱之為燃料電池的加壓燃料氣罐(筒)提供燃料。一個大功率的電池供電的電力分配裝置產(chǎn)生點火電火花，一個裝于燃燒室中的風(fēng)扇燃燒室內(nèi)進(jìn)行有效的燃燒，并且?guī)椭宄紵a(chǎn)生的廢氣。此發(fā)動機(jī)有一往復(fù)式活塞，此活塞帶有裝于缸體內(nèi)的一個長的剛性驅(qū)動器刀片(沖桿，下同)。
一個閥套可以在缸體軸線上進(jìn)行往復(fù)運動，當(dāng)在一個連桿端部的工作接觸元件被壓到一個工件上，通過此連桿，此閥套運動關(guān)閉此燃燒室。此壓力作用也觸發(fā)了一個燃燒計量閥，將一定量燃料輸送到已關(guān)閉的燃燒室。
拉動一個點燃發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)燃?xì)獾挠|發(fā)開關(guān)，此活塞和驅(qū)動器刀片便被向下射，打擊一個定位的緊固件，把它打入工件。然后此活塞由于汽缸內(nèi)的氣體壓差返回到原始，或者說“預(yù)備”位置。緊固件像子彈匣式地那樣被裝入到管嘴，在那里面將緊固件保持在適當(dāng)?shù)亩ㄎ环较颍员憬邮艽蓑?qū)動器刀片的沖擊。
在如美國專利5,263,439所示的一些內(nèi)燃動力工具中，燃料計量閥是裝在汽缸蓋或其附近，因此便受到氣體燃燒輻射熱的影響。由于這輻射熱，此燃燒室和缸體變得比較熱。這較高的溫度會使加壓的MAPP燃料在計量進(jìn)入燃燒室的燃料處過早的汽化。因此計量的便是蒸汽，而不是液體燃料，進(jìn)入燃燒室的燃料量便減少，燃燒效率便受到影響，甚至工具打不起火來。大約200次快速打火連續(xù)射擊之后，常會發(fā)生蒸汽阻塞。
另外，這種類型的內(nèi)燃動力工具是設(shè)計為了在緊張建筑的環(huán)境中使用，常會被掉在地上，或其他物件會掉在他們上面。而且，建筑工地通常是灰塵多的，雖然IMPULSE工具不象炸藥觸發(fā)工具(PAT)那樣需要頻繁清理，但每次清理仍要花費大約100美元，在清理時操作人員將不能使用它。因此，這種工具另一個設(shè)計因素是諸如燃料計量閥等這樣的敏感的內(nèi)部組件應(yīng)防止受到振動。
常規(guī)內(nèi)燃動力工具另一缺陷是燃料計量閥位于工具的汽缸蓋中，使得設(shè)置閥的控制導(dǎo)線困難。
因此，本發(fā)明的一個首要目的是提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃動力工具，其中燃料計量閥與燃燒室產(chǎn)生的熱是隔離開的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃動力工具，其中燃料計量閥防止了由于工具觸發(fā)缸產(chǎn)生的沖擊力的振動沖擊損壞和偶然操作損壞。
本發(fā)明的再一目的是提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃動力工具，其中輸入的燃料在通過計量閥之后且進(jìn)入燃燒室之前被加熱。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃動力工具，其中燃料在某一位置被輸入到燃燒室，從此位置使燃料得以均勻分布并能有效地沖擊火花塞。
借助于本發(fā)明的內(nèi)燃動力工具燃料注入系統(tǒng)，將使以上明確的目的得以滿足或超過，這個本發(fā)明內(nèi)燃動力工具燃料注入系統(tǒng)的特點是，相對于常規(guī)設(shè)計，燃料箱被顛倒，使得可以把計量閥放置在遠(yuǎn)離燃燒室的熱而接近觸發(fā)器的更受保護(hù)的位置。此外，這樣放置計量閥使得已被計量的燃料被缸體或燃料室的熱量加熱，并較有效地汽化，以便達(dá)到最佳燃燒。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)的另一特點是燃料是在一個至少是由燃燒室風(fēng)扇產(chǎn)生的某些氣流的相反方向被輸送到燃燒室，指向風(fēng)扇和火花塞。據(jù)信這加強(qiáng)了燃料在燃燒室內(nèi)的旋渦流動和燃料的分散和轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明另一優(yōu)點是計量閥在觸發(fā)器附近的位置，也鄰近于中心電分配和控制裝置，這明顯地縮短了需要的控制導(dǎo)線。
更具體地，本發(fā)明提供了一種具有帶燃燒室的整裝內(nèi)燃動力源的內(nèi)燃 動力工具，該工具構(gòu)造成驅(qū)動一個驅(qū)動器刀片沖擊一緊固件將其打入一工件。此工具包括外殼，它有一封閉著動力源的主腔和一個接近在打入前定位緊固件的管嘴的第一端以及一個與第一端相對的接近燃燒室的第二端。
一個燃料電池腔與主腔相通，其第一腔端與主腔的第一端相應(yīng)，第二腔端與主腔的第二端相應(yīng)。一個燃料計量閥置于燃料電池腔第一腔端處，以便具有一插入燃料電池腔的燃料出口端的燃料電池與此閥連接，使燃料在較之第二腔端更靠近第一腔端的位置被輸送到此閥。
在另一實施例中，本發(fā)明提供了一種具有帶燃燒室整裝內(nèi)燃動力源的內(nèi)燃動力工具，此燃燒室?guī)в幸晃挥谝欢瞬康幕鸹ㄈ?，此動力源?gòu)造成驅(qū)動一個驅(qū)動器刀片沖擊一緊固件將其打入一工件。此工具包括一外殼，外殼內(nèi)有一封閉著此動力源的主腔，一個缸體位于此主腔內(nèi)，并包括一燃料通道。此燃料通道一端與燃燒室相通，使燃料由此通道在相對于火花塞的燃燒室一端噴入此燃燒室。
再另一個實施例中，提供了具有帶燃燒室的整裝內(nèi)燃動力源的內(nèi)燃動力工具，其燃燒室有一位于第一端的火花塞。此動力源的制造安裝成驅(qū)動一驅(qū)動刀片沖擊一緊固件將其打入一工件。此工具有一外殼，它有一封閉著動力源的主腔，和一個可以卸下地連接于主腔的分立的把手部分，此把手部分至少部分地限定一燃料電池腔。一個燃料計量閥位于此燃料電池腔的第一端，以便可以受把手部分保護(hù)防止受到至少一種沖擊損壞和過熱。


圖1是本發(fā)明內(nèi)燃工具的一頂視透視圖，部分被剖開分解以便澄清說明；和圖2是一垂直剖面圖，剖視取自圖1的2-2線和標(biāo)出的方向。
在圖1和圖2中，一種適合應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃動力工具用10表示。工具10有一外殼12，它包括有一個尺寸正好包圍一整裝內(nèi)燃動力源16的主動力源腔14；一個基本與此主腔14相鄰并平行的燃料電池腔18；和一個從此燃料電池腔一側(cè)伸出的與此主腔相對的把手部分20。實際上把手部分20是與外殼12分開的組件，它有一部分限定燃料電池腔18(見圖2明顯所示)的把手壁21。把手部分可以卸開以便易于對內(nèi)部工具組件進(jìn)行維修。
此外，一緊固件盒(匣)22位于把手柄24與垂懸在主腔14的第一或下端28的管嘴26之間。具有一終端32的電池30可卸地裝在位于與緊固件盒22相對的外殼12的一側(cè)的管狀隔間33中(見圖2剖視)。
這里所說的“下面”和“上面”是指工具10在圖1和圖2所描繪的工作方向，但應(yīng)理解，本發(fā)明可根據(jù)應(yīng)用場合在各種方向上使用。與主腔下端相對的是第二或上端34，它設(shè)有多個進(jìn)氣孔36。
燃料電池腔18有一第一或下端38，和一第二或上端40，每一端與主腔14的相應(yīng)端28和34相對應(yīng)。另外，最好此燃料電池腔18基本與主腔平行，兩腔由至少一個壁42分開。在一優(yōu)選的實施例中，一個電磁螺線管型燃料計量閥44位于下端38處，但在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利NO.5,263,439中分紹的一種注入閥也適用的。在燃料電池腔上端40設(shè)有螺紋內(nèi)孔或扭鎖進(jìn)口46，塞子48插入其中。在此優(yōu)選實施例中，塞子48被滾花，以便使用者抓住。
在塞子48和閥44之間安置一加壓燃料罐或稱燃料電池50，它有一外殼51和噴嘴52，諸如MAPP等加壓液態(tài)碳?xì)淙剂涎b在一內(nèi)腔中，并由周知的推進(jìn)劑加壓。燃料電池50安置在腔18之中，以使噴嘴52與閥44的相應(yīng)進(jìn)口54相連。閥44的出口接頭56與動力源16連通，對此下說將說明。
與常規(guī)內(nèi)燃動力工具相比較，本發(fā)明工具10的特點之一是閥44和燃料電池50是顛倒的。
燃料電池和計量閥被顛倒的方向和這些組件由把手部分壁21包圍，使此閥與燃燒室62產(chǎn)生的熱隔開，特別因為熱量向汽缸蓋60輻射。頭朝下掉落工具，不仔細(xì)把握工具和碰到堅硬物件引起的閥44的局部沖擊損壞，也可通過將此閥設(shè)在受保護(hù)的位置而得以避免。另外由于它的位置被如上述的與主腔14分開的把手部分20所包圍，所以此閥可免受燃燒引起的反復(fù)沖擊。而現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)動力工具的閥裝在接近汽缸蓋60的位置或就裝在汽缸蓋60。本發(fā)明另一特征是塞子48避免了灰塵向主腔14的滲透，這便延長了工具10在兩次清理之間的使用時間。
現(xiàn)參照圖2，返回到主腔14，汽缸蓋60位于主腔上端34，側(cè)向延伸到燃料電池腔18，限定燃料電池開口46。汽缸蓋60限定燃燒室62上端，并為一缸蓋開關(guān)64、一火花塞66、一電風(fēng)扇馬達(dá)68和密封O形環(huán)70提供了安裝位置。一個風(fēng)扇72連在馬達(dá)68的電樞上，并位于燃燒室內(nèi)，以強(qiáng)化燃燒過程，促進(jìn)冷卻和掃氣。風(fēng)扇馬達(dá)68，如在前面引用的現(xiàn)有專利詳細(xì)介紹的那樣，是由缸蓋開關(guān)64控制的。
一個大致圓柱形往復(fù)運動的閥構(gòu)件74，按已知的方式，由裝在管嘴26上的工件接觸元件76(如圖1清楚所示)通過一連桿78在主腔14內(nèi)移動。燃燒室62的側(cè)壁合由閥構(gòu)件74限定，閥構(gòu)件的上端密封地與O形環(huán)70相接合密封燃燒室的上端。此閥構(gòu)件74的下部80限定了一大致圓柱形的缸體82。缸體82的上端設(shè)有一外O形環(huán)84，它與此閥構(gòu)件的相應(yīng)部分85相接合密封此燃燒室62的下端。
在缸體82內(nèi)可往復(fù)運動地安裝一活塞86，與此活塞相連的是一個用來將恰當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诠茏?6中的緊固件N(見圖1清楚所示)打入到工件中的剛性細(xì)長的驅(qū)動器刀片88。缸體的下端限定了一個緩振器92的座90，此緩振器限定了活塞86的行程下限。一個彈簧94，以已知的方式提供一偏壓力向下移動此閥構(gòu)件，在點火后打開燃燒室，并提供打擊緊固件的驅(qū)動構(gòu)件的行程。在缸體82的相反端，固定了一個活塞止動保持環(huán)96，以限定活塞86的上行程。
在缸體82內(nèi)還包括一走向基本與缸體82縱軸線相平行的燃料注入通道98，它有一開在燃燒室62下端的出口100，和一帶角度的進(jìn)口102。進(jìn)口102最好與主通道98大致成直角，以便與的閥出口接頭(管嘴)56合適地相接合。
在此優(yōu)選的實施例中，一個彈性橡膠類型連接套104可調(diào)節(jié)地與出口接頭56相結(jié)合，也與進(jìn)口102相結(jié)合。在腔壁42和把手壁21上的開口106為連接套104提供了入口。連接套104具有的彈性調(diào)節(jié)了由于工具產(chǎn)生沖擊(即燃燒)引起的不對準(zhǔn)和振動。其隔熱性使此閥門免受熱。同時，此連接套104構(gòu)造成使通道98和閥44之間保持氣密封。這樣一來，閥44使燃料電池50處于與通道98流體相通的位置。
如此放置通道98的一個優(yōu)點是加壓的燃料被注入到入口102，然后被動力源16工作中產(chǎn)生的高溫逐漸加熱。事實上，一般金屬缸體82達(dá)到的溫度足以使至少部分燃料在輸入到燃燒室62之前沸騰和汽化。
再者，通道98相對較窄的直徑與它的高的溫度相結(jié)合，提高了燃料的流速，加速了它到達(dá)燃燒室62的行程。在這種情況下，被注入到燃燒的燃料至少處在部分汽化的狀態(tài)下，這有助于燃燒。
另外，燃料出口100位于燃燒室62下端接近活塞86的行程上限，燃料由箭頭108指示的方向進(jìn)入燃燒室，這是與常規(guī)內(nèi)燃機(jī)動力工具的進(jìn)入方向相反的。而且，在一個實施例中，出口100位于與火花塞66相對的燃燒室一端。
當(dāng)燃料被注入到燃燒室62，由于風(fēng)扇的作用，被汽化的燃料將進(jìn)一步汽化或分散。此燃料將在整個室內(nèi)循環(huán)并到達(dá)火花塞66。使用者通過觸發(fā)器(板機(jī))114開動觸發(fā)開關(guān)112，在火花塞66的火花隙處開始放電，觸發(fā)器114由中心配電控制裝置116發(fā)出一個信號。應(yīng)注意到，閥44也大致位于觸發(fā)器114鄰近處，并在與燃料電池腔18相會之處的把手20的底部115，或其之下。
現(xiàn)在參看圖2，本發(fā)明工具10的另一特點是此計量閥44位于燃料腔18的下端38，此燃料腔下端也正好與電池終端32以及中心配電控制裝置116靠近。這樣一來，連接此電池與控制裝置114和連接中心控制裝置116與閥44的導(dǎo)線118就可以較短。因此提高了制造和操作效率。
盡管對本發(fā)明內(nèi)燃動力工具的一特殊實施例已經(jīng)進(jìn)行了說明介紹，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到可以對此實施例進(jìn)行變更和修改，而不偏離在隨后權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的較廣泛的各方面。
權(quán)利要求
1.一種具有帶燃燒室的整裝內(nèi)燃動力源的，被制造和安裝驅(qū)動一驅(qū)動器刀片沖擊緊固體將其打入工件的內(nèi)燃動力工具，它包括一個具有封閉該動力源的一個主腔的外殼，所述主腔有一接近一管嘴的第一端，和與所述第一端相對并接近于所述燃燒室的第二端，所述外殼包括一與所述主腔相通的燃料電池腔；所述燃料電池腔有一與所述主腔的所述第一端相應(yīng)的第一腔端，和一與所述主腔的所述第二端相應(yīng)的第二腔端；和一個安置在所述燃料電池腔中所述第一端的燃料計量閥，使得一燃料電池，它有一個工作時被插入到所述燃料電池腔的燃料出口端，與所述閥相接合，以致燃料在比離所述第二腔端更靠近所述第一腔端的位置輸送進(jìn)所述閥。
2.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征是，所述外殼在所述燃料電池腔的所述第二端有一可以卸下的塞子，作用是將燃料電池保持在所述燃料電池腔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征是，所述動力源包括一安置在所述主腔內(nèi)的一個缸體，所述缸體包括一基本與所述缸體平行的燃料通道，此通道有一此所述燃燒電池腔相通的第一端，和一與所述燃燒室相通的第二端。
4.如權(quán)利要求3所述的工具，其特征是，所述的燃料通道被構(gòu)造和布置成使由燃料部分進(jìn)入燃燒室的燃料必須經(jīng)過所述通道，并被所述缸體加熱。
5.如權(quán)利要求3所述的工具，其特征是，燃料電池被置于一通過所述閥與所述燃料通道流體相通的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的工具，其特征是，所述閥包括一個用于建立與所述燃料通道的連接的彈性連接元件。
7.如權(quán)利要求3所述的工具，其特征是，所述燃燒室包括一安置于其內(nèi)的風(fēng)扇，往一個第一方向驅(qū)動空氣，并且所述通道有一出口并與所述燃燒室通過所述出口相連通，以便把燃料以與所述第一方向相反的方向輸入到所述燃燒室。
8.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征是，還包括一鄰接所述燃料電池腔的所述外殼的一個把手部分，和一個在所述把手部分里的觸發(fā)器，所述燃料計量閥位于大致接近所述觸發(fā)器的所述燃料電池腔內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征是，還包括一個電力分配和控制裝置，此裝置被安置在所述外殼的相應(yīng)部分，作用是控制向所述動力源提供電能，并控制向所述閥提供的工作動力，其中所述閥基本位于所述控制裝置附近。
全文摘要
內(nèi)燃動力工具的燃料系統(tǒng)，該工具有一個帶燃料室的整裝內(nèi)燃動力源，它用于驅(qū)動刀片沖擊緊固件將其打入工件。工具有一外殼，它有封閉動力源的主腔，并有位于發(fā)射前定位緊固件的管嘴附近的第一端，和與第一端相對并靠近燃燒室的第二端。燃料電池腔與主腔連通。并有與主腔第一端相應(yīng)的第一腔端，和一個與主腔第二端相應(yīng)的第二腔端。燃料計量閥裝在燃料電池腔的第一腔端，燃料電池的燃料出口端插到燃料電池腔并與此閥相接合，以使燃料在與第二腔端相比離第一腔端較近的位置向此閥輸送。
文檔編號B25C5/00GK1154287SQ9612172
公開日1997年7月16日 申請日期1996年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月27日
發(fā)明者詹姆斯·W·羅賓遜 申請人:伊利諾斯工具制造公司