CN1154287A - 内燃动力工具的燃料注入系统 - Google Patents

Abstract

内燃动力工具的燃料系统，该工具有一个带燃料室的整装内燃动力源，它用于驱动刀片冲击紧固件将其打入工件。工具有一外壳，它有封闭动力源的主腔，并有位于发射前定位紧固件的管嘴附近的第一端，和与第一端相对并靠近燃烧室的第二端。燃料电池腔与主腔连通。并有与主腔第一端相应的第一腔端，和一个与主腔第二端相应的第二腔端。燃料计量阀装在燃料电池腔的第一腔端，燃料电池的燃料出口端插到燃料电池腔并与此阀相接合，以使燃料在与第二腔端相比离第一腔端较近的位置向此阀输送。

Description

内燃动力工具的燃料注入系统

本发明涉及的是便携式内燃动力工具的改进，特别涉及这种工具的一种燃料注入系统。

在共同转让的Nikolish的美国专利申请NO.32,452和美国专利4,522,162；4,483,473；4,483,474；4,403,722和5,263,439中介绍了向工件中打入紧固件的便携式内燃动力的，或称为IMPULSE牌的工具。作为参改，这些专利申请及专利结合在本申请中。IMPULSE^牌的相似的内燃机动力钉子和卡钉打入工具可以从美国伊利诺斯ITW-Paslodeof Lincolnshire买到。

这样的工具具有一包着一个小内燃机的大致是手枪形状的工具外壳。此发动机由一个也称之为燃料电池的加压燃料气罐(筒)提供燃料。一个大功率的电池供电的电力分配装置产生点火电火花，一个装于燃烧室中的风扇燃烧室内进行有效的燃烧，并且帮助清除燃烧产生的废气。此发动机有一往复式活塞，此活塞带有装于缸体内的一个长的刚性驱动器刀片(冲杆，下同)。

一个阀套可以在缸体轴线上进行往复运动，当在一个连杆端部的工作接触元件被压到一个工件上，通过此连杆，此阀套运动关闭此燃烧室。此压力作用也触发了一个燃烧计量阀，将一定量燃料输送到已关闭的燃烧室。

拉动一个点燃发动机燃烧室内燃气的触发开关，此活塞和驱动器刀片便被向下射，打击一个定位的紧固件，把它打入工件。然后此活塞由于汽缸内的气体压差返回到原始，或者说“预备”位置。紧固件像子弹匣式地那样被装入到管嘴，在那里面将紧固件保持在适当的定位方向，以便接受此驱动器刀片的冲击。

在如美国专利5,263,439所示的一些内燃动力工具中，燃料计量阀是装在汽缸盖或其附近，因此便受到气体燃烧辐射热的影响。由于这辐射热，此燃烧室和缸体变得比较热。这较高的温度会使加压的MAPP燃料在计量进入燃烧室的燃料处过早的汽化。因此计量的便是蒸汽，而不是液体燃料，进入燃烧室的燃料量便减少，燃烧效率便受到影响，甚至工具打不起火来。大约200次快速打火连续射击之后，常会发生蒸汽阻塞。

另外，这种类型的内燃动力工具是设计为了在紧张建筑的环境中使用，常会被掉在地上，或其他物件会掉在他们上面。而且，建筑工地通常是灰尘多的，虽然IMPULSE^工具不象炸药触发工具(PAT)那样需要频繁清理，但每次清理仍要花费大约100美元，在清理时操作人员将不能使用它。因此，这种工具另一个设计因素是诸如燃料计量阀等这样的敏感的内部组件应防止受到振动。

常规内燃动力工具另一缺陷是燃料计量阀位于工具的汽缸盖中，使得设置阀的控制导线困难。

因此，本发明的一个首要目的是提供一种改进的内燃动力工具，其中燃料计量阀与燃烧室产生的热是隔离开的。

本发明的另一目的是提供一种改进的内燃动力工具，其中燃料计量阀防止了由于工具触发缸产生的冲击力的振动冲击损坏和偶然操作损坏。

本发明的再一目的是提供一种改进的内燃动力工具，其中输入的燃料在通过计量阀之后且进入燃烧室之前被加热。

本发明的又一目的是提供一种改进的内燃动力工具，其中燃料在某一位置被输入到燃烧室，从此位置使燃料得以均匀分布并能有效地冲击火花塞。

借助于本发明的内燃动力工具燃料注入系统，将使以上明确的目的得以满足或超过，这个本发明内燃动力工具燃料注入系统的特点是，相对于常规设计，燃料箱被颠倒，使得可以把计量阀放置在远离燃烧室的热而接近触发器的更受保护的位置。此外，这样放置计量阀使得已被计量的燃料被缸体或燃料室的热量加热，并较有效地汽化，以便达到最佳燃烧。

本发明结构的另一特点是燃料是在一个至少是由燃烧室风扇产生的某些气流的相反方向被输送到燃烧室，指向风扇和火花塞。据信这加强了燃料在燃烧室内的旋涡流动和燃料的分散和转移。

本发明另一优点是计量阀在触发器附近的位置，也邻近于中心电分配和控制装置，这明显地缩短了需要的控制导线。

更具体地，本发明提供了一种具有带燃烧室的整装内燃动力源的内燃  动力工具，该工具构造成驱动一个驱动器刀片冲击一紧固件将其打入一工件。此工具包括外壳，它有一封闭着动力源的主腔和一个接近在打入前定位紧固件的管嘴的第一端以及一个与第一端相对的接近燃烧室的第二端。

一个燃料电池腔与主腔相通，其第一腔端与主腔的第一端相应，第二腔端与主腔的第二端相应。一个燃料计量阀置于燃料电池腔第一腔端处，以便具有一插入燃料电池腔的燃料出口端的燃料电池与此阀连接，使燃料在较之第二腔端更靠近第一腔端的位置被输送到此阀。

在另一实施例中，本发明提供了一种具有带燃烧室整装内燃动力源的内燃动力工具，此燃烧室带有一位于一端部的火花塞，此动力源构造成驱动一个驱动器刀片冲击一紧固件将其打入一工件。此工具包括一外壳，外壳内有一封闭着此动力源的主腔，一个缸体位于此主腔内，并包括一燃料通道。此燃料通道一端与燃烧室相通，使燃料由此通道在相对于火花塞的燃烧室一端喷入此燃烧室。

再另一个实施例中，提供了具有带燃烧室的整装内燃动力源的内燃动力工具，其燃烧室有一位于第一端的火花塞。此动力源的制造安装成驱动一驱动刀片冲击一紧固件将其打入一工件。此工具有一外壳，它有一封闭着动力源的主腔，和一个可以卸下地连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电池腔。一个燃料计量阀位于此燃料电池腔的第一端，以便可以受把手部分保护防止受到至少一种冲击损坏和过热。

图1是本发明内燃工具的一顶视透视图，部分被剖开分解以便澄清说明；和

图2是一垂直剖面图，剖视取自图1的2-2线和标出的方向。

在图1和图2中，一种适合应用本发明的内燃动力工具用10表示。工具10有一外壳12，它包括有一个尺寸正好包围一整装内燃动力源16的主动力源腔14；一个基本与此主腔14相邻并平行的燃料电池腔18；和一个从此燃料电池腔一侧伸出的与此主腔相对的把手部分20。实际上把手部分20是与外壳12分开的组件，它有一部分限定燃料电池腔18(见图2明显所示)的把手壁21。把手部分可以卸开以便易于对内部工具组件进行维修。

此外，一紧固件盒(匣)22位于把手柄24与垂悬在主腔14的第一或下端28的管嘴26之间。具有一终端32的电池30可卸地装在位于与紧固件盒22相对的外壳12的一侧的管状隔间33中(见图2剖视)。

这里所说的“下面”和“上面”是指工具10在图1和图2所描绘的工作方向，但应理解，本发明可根据应用场合在各种方向上使用。与主腔下端相对的是第二或上端34，它设有多个进气孔36。

燃料电池腔18有一第一或下端38，和一第二或上端40，每一端与主腔14的相应端28和34相对应。另外，最好此燃料电池腔18基本与主腔平行，两腔由至少一个壁42分开。在一优选的实施例中，一个电磁螺线管型燃料计量阀44位于下端38处，但在共同转让的美国专利NO.5,263,439中分绍的一种注入阀也适用的。在燃料电池腔上端40设有螺纹内孔或扭锁进口46，塞子48插入其中。在此优选实施例中，塞子48被滚花，以便使用者抓住。

在塞子48和阀44之间安置一加压燃料罐或称燃料电池50，它有一外壳51和喷嘴52，诸如MAPP等加压液态碳氢燃料装在一内腔中，并由周知的推进剂加压。燃料电池50安置在腔18之中，以使喷嘴52与阀44的相应进口54相连。阀44的出口接头56与动力源16连通，对此下说将说明。

与常规内燃动力工具相比较，本发明工具10的特点之一是阀44和燃料电池50是颠倒的。

燃料电池和计量阀被颠倒的方向和这些组件由把手部分壁21包围，使此阀与燃烧室62产生的热隔开，特别因为热量向汽缸盖60辐射。头朝下掉落工具，不仔细把握工具和碰到坚硬物件引起的阀44的局部冲击损坏，也可通过将此阀设在受保护的位置而得以避免。另外由于它的位置被如上述的与主腔14分开的把手部分20所包围，所以此阀可免受燃烧引起的反复冲击。而现有技术的内燃机动力工具的阀装在接近汽缸盖60的位置或就装在汽缸盖60。本发明另一特征是塞子48避免了灰尘向主腔14的渗透，这便延长了工具10在两次清理之间的使用时间。

现参照图2，返回到主腔14，汽缸盖60位于主腔上端34，侧向延伸到燃料电池腔18，限定燃料电池开口46。汽缸盖60限定燃烧室62上端，并为一缸盖开关64、一火花塞66、一电风扇马达68和密封O形环70提供了安装位置。一个风扇72连在马达68的电枢上，并位于燃烧室内，以强化燃烧过程，促进冷却和扫气。风扇马达68，如在前面引用的现有专利详细介绍的那样，是由缸盖开关64控制的。

一个大致圆柱形往复运动的阀构件74，按已知的方式，由装在管嘴26上的工件接触元件76(如图1清楚所示)通过一连杆78在主腔14内移动。燃烧室62的侧壁合由阀构件74限定，阀构件的上端密封地与O形环70相接合密封燃烧室的上端。此阀构件74的下部80限定了一大致圆柱形的缸体82。缸体82的上端设有一外O形环84，它与此阀构件的相应部分85相接合密封此燃烧室62的下端。

在缸体82内可往复运动地安装一活塞86，与此活塞相连的是一个用来将恰当地定位在管嘴26中的紧固件N(见图1清楚所示)打入到工件中的刚性细长的驱动器刀片88。缸体的下端限定了一个缓振器92的座90，此缓振器限定了活塞86的行程下限。一个弹簧94，以已知的方式提供一偏压力向下移动此阀构件，在点火后打开燃烧室，并提供打击紧固件的驱动构件的行程。在缸体82的相反端，固定了一个活塞止动保持环96，以限定活塞86的上行程。

在缸体82内还包括一走向基本与缸体82纵轴线相平行的燃料注入通道98，它有一开在燃烧室62下端的出口100，和一带角度的进口102。进口102最好与主通道98大致成直角，以便与的阀出口接头(管嘴)56合适地相接合。

在此优选的实施例中，一个弹性橡胶类型连接套104可调节地与出口接头56相结合，也与进口102相结合。在腔壁42和把手壁21上的开口106为连接套104提供了入口。连接套104具有的弹性调节了由于工具产生冲击(即燃烧)引起的不对准和振动。其隔热性使此阀门免受热。同时，此连接套104构造成使通道98和阀44之间保持气密封。这样一来，阀44使燃料电池50处于与通道98流体相通的位置。

如此放置通道98的一个优点是加压的燃料被注入到入口102，然后被动力源16工作中产生的高温逐渐加热。事实上，一般金属缸体82达到的温度足以使至少部分燃料在输入到燃烧室62之前沸腾和汽化。

再者，通道98相对较窄的直径与它的高的温度相结合，提高了燃料的流速，加速了它到达燃烧室62的行程。在这种情况下，被注入到燃烧的燃料至少处在部分汽化的状态下，这有助于燃烧。

另外，燃料出口100位于燃烧室62下端接近活塞86的行程上限，燃料由箭头108指示的方向进入燃烧室，这是与常规内燃机动力工具的进入方向相反的。而且，在一个实施例中，出口100位于与火花塞66相对的燃烧室一端。

当燃料被注入到燃烧室62，由于风扇的作用，被汽化的燃料将进一步汽化或分散。此燃料将在整个室内循环并到达火花塞66。使用者通过触发器(板机)114开动触发开关112，在火花塞66的火花隙处开始放电，触发器114由中心配电控制装置116发出一个信号。应注意到，阀44也大致位于触发器114邻近处，并在与燃料电池腔18相会之处的把手20的底部115，或其之下。

现在参看图2，本发明工具10的另一特点是此计量阀44位于燃料腔18的下端38，此燃料腔下端也正好与电池终端32以及中心配电控制装置116靠近。这样一来，连接此电池与控制装置114和连接中心控制装置116与阀44的导线118就可以较短。因此提高了制造和操作效率。

尽管对本发明内燃动力工具的一特殊实施例已经进行了说明介绍，本领域的技术人员将会认识到可以对此实施例进行变更和修改，而不偏离在随后权利要求中提出的本发明的较广泛的各方面。

Claims (9)

1.一种具有带燃烧室的整装内燃动力源的，被制造和安装驱动一驱动器刀片冲击紧固体将其打入工件的内燃动力工具，它包括：

一个具有封闭该动力源的一个主腔的外壳，所述主腔有一接近一管嘴的第一端，和与所述第一端相对并接近于所述燃烧室的第二端，所述外壳包括一与所述主腔相通的燃料电池腔；

所述燃料电池腔有一与所述主腔的所述第一端相应的第一腔端，和一与所述主腔的所述第二端相应的第二腔端；和

一个安置在所述燃料电池腔中所述第一端的燃料计量阀，使得一燃料电池，它有一个工作时被插入到所述燃料电池腔的燃料出口端，与所述阀相接合，以致燃料在比离所述第二腔端更靠近所述第一腔端的位置输送进所述阀。

2.如权利要求1所述的工具，其特征是，所述外壳在所述燃料电池腔的所述第二端有一可以卸下的塞子，作用是将燃料电池保持在所述燃料电池腔内。

3.如权利要求1所述的工具，其特征是，所述动力源包括一安置在所述主腔内的一个缸体，所述缸体包括一基本与所述缸体平行的燃料通道，此通道有一此所述燃烧电池腔相通的第一端，和一与所述燃烧室相通的第二端。

4.如权利要求3所述的工具，其特征是，所述的燃料通道被构造和布置成使由燃料部分进入燃烧室的燃料必须经过所述通道，并被所述缸体加热。

5.如权利要求3所述的工具，其特征是，燃料电池被置于一通过所述阀与所述燃料通道流体相通的位置。

6.如权利要求5所述的工具，其特征是，所述阀包括一个用于建立与所述燃料通道的连接的弹性连接元件。

7.如权利要求3所述的工具，其特征是，所述燃烧室包括一安置于其内的风扇，往一个第一方向驱动空气，并且所述通道有一出口并与所述燃烧室通过所述出口相连通，以便把燃料以与所述第一方向相反的方向输入到所述燃烧室。

8.如权利要求1所述的工具，其特征是，还包括一邻接所述燃料电池腔的所述外壳的一个把手部分，和一个在所述把手部分里的触发器，所述燃料计量阀位于大致接近所述触发器的所述燃料电池腔内。

9.如权利要求1所述的工具，其特征是，还包括一个电力分配和控制装置，此装置被安置在所述外壳的相应部分，作用是控制向所述动力源提供电能，并控制向所述阀提供的工作动力，其中所述阀基本位于所述控制装置附近。

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