JP2002144253A - 鉄製コア式ファンモータ用燃焼動力式ツールサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 サスペンションがモータの運転上誘導される
往復動加速を低減し、モータの振動を許容可能範囲内に
留める、鉄製コア式燃焼室ファンモータのための改善さ
れたサスペンション機構を有する改善された燃焼動力式
ツールを提供する。 【解決手段】 駆動翼１４６を駆動してファースナを工
作物へ駆動するために製作され配置される燃焼動力式ハ
ンドツール１０における燃焼室ファンのモータ用サスペ
ンション機構５０を提供しており、ツール１０は、室内
の燃焼においてモータ４０の上方軸方向の加速、及びピ
ストン１４４がダンパーにボトムアウトする場合にモー
タのその後の往復動の軸方向の加速を発生しており、少
なくとも一つの加速がツールに関してモータを振動させ
ており、サスペンション機構は、軸方向の加速の発生に
おいてモータに対して進行的な緩衝を提供するように形
成される吊り下げ部を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的に、可搬式燃
焼動力式ファースナ駆動ツールの改善に係わり、特別に
は、運転上導入されるモータの軸方向の加速度及び振動
を低減してモータの摩耗及び損傷を軽減するため、及び
特には低価格な鉄芯ファンモータが燃焼室ファンモータ
に動力を供給するために使用される用途における、燃焼
室ファン用モータのサスペンションに関係する改善に関
する。

【０００２】

【従来の技術】本出願は、１９９７年１２月２２日出願
の係属中の米国特許出願第０８／９９６，２８４号の
「改善された燃焼室ファンモータサスペンションを有す
る燃焼動力式ツール」に係り、それは本明細書で資料と
して組み込まれる。可搬式燃焼動力式又は所謂ＩＭＰＵ
ＬＳＥ（登録商標）ブランドのツールは、工作物（ワー
クピース）に対してファースナ（固定具）を作動させる
作業に使用するためのものであり、Ｎｉｋｏｌｉｃｈに
特許が一般的に譲渡された米国特許Ｒｅ番号第３２，４
５２，号、米国特許第４，５２２，１６２号、米国特許
第４，４８３，４７３号、米国特許第４，４８３，４７
４号、米国特許第４，４０３，７２２号、米国特許第
５，１９７，６４６号、米国特許第５，２６３，４３９
号に開示されており、それらは全て本明細書において資
料として組み込む。同様な燃焼動力式留め釘（ｎａｉ
ｌ）及び股釘（ｓｔａｐｌｅ）用駆動ツールは、イリノ
イのＶｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ，のＩＴＷ−Ｐａｓｌｏ
ｄｅによりＩＭＰＵＬＳＥ（登録商標）のブランドで市
販で入手可能である。

【０００３】その様なツールは一般的に、小型の内燃機
関（エンジン）を囲むピストル型ツールハウジングを組
み込んでいる。エンジンは、燃料セル（ｆｕｅｌ ｃｅ
ｌｌ）とも呼ばれる１缶（ｃａｎｉｓｔｅｒ）の圧縮燃
料ガスにより動力が供給される。バッテリ動力の電力配
電ユニットは、点火のための火花を生じ、燃焼室に設置
されたファンは、室内の効率的な燃焼を提供すると共
に、燃焼副生成物の排気を含む掃気を促進する。エンジ
ンは、シリンダ本体内に配設された細長い剛体の駆動翼
（ｄｒｉｖｅｒ ｂｌａｄｅ）を備える往復動ピストン
を具備する。

【０００４】バルブスリーブは、シリンダの周囲で軸方
向に往復動可能であり、連結の端部におけるワーク接触
要素が工作物に対して押しつけられる場合に、連結を介
して燃焼室付近へ動く。この圧接動作はまた、燃料メタ
リングバルブを作動させて（ｔｒｉｇｇｅｒ）特定体積
の燃料を閉じられた燃焼室内へ導入する。

【０００５】エンジンの燃焼室内の供給ガスの点火を生
じるトリガスウィッチを引くと、ピストン及び駆動翼は
下方に発射されて配置されたファースナを打撃してそれ
を工作物へ駆動する。ピストンはその後、シリンダ内の
ガス差圧を介して、それの当初の又は「準備完了」位置
に戻る。ファースナは、弾倉（ｍａｇａｚｉｎｅ）の形
でノーズピース内に供給され、そこでそれらは駆動翼の
打撃を受けるために適切に配置された方向で保持され
る。

【０００６】燃焼燃料と空気の混合物の点火において、
室内の燃焼は、ピストン／駆動翼アセンブリの加速を生
じ、ファースナが存在すれば、ファースナを工作物内へ
貫通させる。この複合の下方の動きは、ツール本体の反
動又は反作用力を生じる。従ってツール本体において吊
り下がるファンモータには、ピストン／駆動翼及びファ
ースナのパワーストロークに対向する加速が作用する。

【０００７】その後ミリ秒内で、ピストン／駆動翼アセ
ンブリの運動量は、シリンダの対向する端部におけるバ
ンパーにより止められて、ツール本体は工作物に向かっ
て加速される。従ってモータ及び軸には、第１の加速の
方向に対向する加速力が作用する。これらの往復動加速
は、モータをツールに対して振動させる。加速の振幅が
管理されないで放置されると、モータの寿命及び信頼性
上有害である。

【０００８】ＩＭＰＵＬＳＥ（登録商標）タイプの従来
の燃焼動力のツールは、軸及びモータのこれらの往復動
加速及びその結果生じるモータの振動に耐えるために、
特別に設計されたモータを必要とする。中でもモータ
は、非鉄製コアタイプであることが好ましく、更に内部
ショック吸収ブッシング、スラスト及び摩耗表面、及び
全体的により重荷重仕様の高い（ｈｅａｖｉｅｒ ｄｕ
ｔｙ）構造を具備する。その様な注文の（ｃｕｓｔｏ
ｍ）修正は比較的高価なモータを形成し、前記モータは
ツールの製造費を増大させる。

【０００９】従って、モータに対する運転上の要求を軽
減していてモータの信頼性を増大していて標準製作のフ
ァンモータにより近い使用を可能にしてツールの製造費
を減少する燃焼動力式ツール用のモータサスペンション
機構の必要性が存在する。製造費を減少する試みを進め
ることにおいて、この用途に適用可能な最も安価なファ
ンモータを使用することが望まれる。現時点でその様な
モータは、永久磁石としても既知である従来の鉄製コア
モータであり、多くの別の既知のモータメーカと同様
に、日本のキャノン（Ｃａｎｏｎ）やＮｉｄｅｃ Ｃｏ
ｐａｌにより製造されるタイプのブラシ付きＤＣモータ
である。鉄製コアモータが燃焼式ツールのファンモータ
として使用された場合に、従来のサスペンションは緩衝
が不十分な状態にあることが見られた、その場合上記の
ごとく、モータは過度に振動し、燃焼式ツールの運転上
の振動に関する協調状態から外れていた。言い換えれば
燃焼式ツールと燃焼室のファンモータ間に機械的なイン
ピーダンスの不整合が存在する。このことは、従来のモ
ータに比較して、鉄製コアモータの重量が大幅に低減さ
れたことに多くの部分が起因する。鉄製コアモータは、
重量が従来の非鉄製コア式燃焼室のファンモータに比べ
て約１／３しかない。鉄製コアモータは耐久性に劣って
おり、燃焼により発生する５０ｇ以上の力に耐えること
が出来ない。

【００１０】結果的にオペレーションにおいて、従来の
燃焼式ツールモータサスペンションは鉄製コアモータを
十分に緩衝しない。この不十分な緩衝は、サスペンショ
ンの効果を著しく低減しており、損傷を与える軸力をモ
ータに作用する。その代わりに、クリティカル（臨界
的）な緩衝を達成することを目的とし、そこでは燃焼に
より生じる運動を受容するため、及び平衡から外れる振
動を防止するために丁度十分な緩衝が存在する。

【００１１】ファンモータと燃焼式ツール間のクリティ
カルな緩衝を達成するための１つの方法は、モータを囲
んでいてモータから半径方向に突き出る弾性的なサスペ
ンション部材及びこれらの構成要素をツールの燃焼ヘッ
ドに固定するためのモータ容器の質量を軽減することに
より、その柔軟性を高めることである。鉄製コアモータ
を十分に吊り下げる程度まで、この方法で柔軟性を高め
ることはまた、サスペンション部材がその弾性を失い、
燃焼により生じる力の発生においてモータを指定された
最初の位置に戻すことが可能ではないという不満足な状
態を生じることが分かっている。

【００１２】燃焼式ツールのこれとは別の設計パラメー
タは、コンデンサがブラシ付モータに関して電圧のスパ
イク（棘波）及び過渡現象（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）を
低減することが知られており、コンデンサをスパイク及
び過渡現象の発生源に対してより接近して設置すること
が好都合である一方で、コンデンサはファンモータにお
ける燃焼式ツールで発生する打撃力に耐えることが出来
なかったということである。従ってその様なノイズ抑制
コンデンサは、ツールにおいてより遠くで、より効果的
でない場所に設置されなければならなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、鉄製コアモー
タを収容可能であってモータを燃焼により発生する打撃
力から守るための十分な緩衝を提供する、燃焼式ツール
のファンモータサスペンションに関する必要性がある。
更に、ノイズ抑制コンデンサのファンモータ上あるいは
付近への設置を可能にする、燃焼式ツールのファンモー
タサスペンションに関する必要性もある。

【００１４】従って、サスペンションがモータの運転上
誘導される往復動加速を低減する一方で、モータの振動
を許容可能範囲内に留める、鉄製コア式燃焼室ファンモ
ータのための改善されたサスペンション機構を有する改
善された燃焼動力式ツールを提供することが本発明の目
的である。

【００１５】特にモータが鉄製コア式である場合に、燃
焼室ファンモータの運転上誘導される振動を緩衝するた
めの機構を形成する改善された燃焼動力式ツールを提供
することが本発明のこれとは別の目的である。

【００１６】ツールに対して燃焼室に関して「浮遊状態
で」設置されていて従って燃焼により誘導される振動を
緩衝するサスペンションを有する改善された燃焼動力式
ツールを提供することが本発明の別の目的である。

【００１７】モータの寿命を延ばす燃焼室ファンモータ
用のサスペンション機構を有する改善された燃焼動力式
ツールを提供することが本発明の更にこれとは別の目的
である。

【００１８】ファンモータ上あるいは付近にノイズ抑制
コンデンサの設置台を受容可能である、燃焼室ファンモ
ータ用のサスペンション機構を有する改善された燃焼動
力式ツールを提供することが本発明のまたこれとは別の
目的である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記で列挙した目的は、
本改善された燃焼動力式ファースナツールにより適合さ
れるか又は超過して実現されており、そのファースナツ
ールは、ツールの運転においてモータの往復動軸方向の
加速の影響及びその結果のモータの振動を減少する燃焼
室ファンモータを吊り下げるための機構を形成する。好
適な実施の形態においてアセンブリは、モータ保持リン
グに加硫された可撓性のゴム製ウェッブを具備する。ウ
ェッブはまた、ウェッブだけがリングをブラケットに固
定するように、シリンダヘッド設置ブラケットに加硫さ
れる。更にブラケットは、それが燃焼室の動きに関して
「浮遊する（ｆｌｏａｔ）」ように、ネジ付きファース
ナ及びブッシングを経由してシリンダヘッドに設置され
る。この結果ブラケットは、シリンダヘッド設置点に設
置された弾性的な支持棒（ｓｔａｎｄｏｆｆｓ）を形成
しており、その地点は前進的な緩衝を提供する。モータ
が位置を変えるに従い、緩衝は増大する。従って本モー
タサスペンション機構は、従来のサスペンションよりも
鉄製コア式ファンモータに対してより正確に調整された
緩衝を提供する。本モータサスペンションのこれとは別
の形態は、ファンモータ上にノイズ抑制コンデンサの設
置を可能にするものである。

【００２０】より特別には本発明は、駆動翼を駆動して
ファースナを工作物へ駆動するために製作され配置され
る燃焼動力式ハンドツールにおける燃焼室ファンのモー
タ用サスペンション機構を提供しており、ツールは、室
内の燃焼においてモータの上方軸方向の加速、及びピス
トンがダンパーにボトムアウトする場合にモータのその
後の往復動の軸方向の加速を発生しており、少なくとも
一つの加速がツールに関してモータを振動させており、
サスペンション機構は、軸方向の加速の発生においてモ
ータに対して進行的な緩衝を提供するように形成される
吊り下げ部を具備する。

【００２１】これとは別の実施の形態において本発明
は、駆動翼を駆動してファースナを工作物へ駆動するた
めに製作され配置される燃焼動力式ハンドツールにおけ
る燃焼室ファンのモータ用サスペンション機構を提供し
ており、サスペンション機構は、ツールのシリンダヘッ
ドへの固定においてシリンダヘッドに関して可動である
ように形成されるモータ設置ブラケットを具備する。

【００２２】更にこれとは別の実施の形態において本発
明は、駆動翼を駆動してファースナを工作物へ駆動する
ために製作され配置される燃焼動力式ハンドツールにお
ける燃焼室ファンのモータ用サスペンション機構を提供
しており、サスペンション機構は、モータを受け入れる
ためのカップを形成する剛体のモータ保持リングを具備
しており、モータは電機子軸端を有しており、該モータ
保持リングは、モータが電機子軸端のみにおいてそれに
固定されるように形成される。

【００２３】更に本発明はまた、駆動翼を駆動してファ
ースナを工作物へ駆動するために製作され配置される燃
焼動力式ハンドツールを提供する。ツールは、シリンダ
ヘッドにより部分的に形成される燃焼室と、燃焼室ファ
ンと、該ファンに連結するモータと、シリンダヘッドに
関してモータに相対的な軸方向の動きを調整するために
形成されたモータ用サスペンション機構とを具備する。
サスペンション機構は、シリンダヘッドの軸方向の加速
の発生（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）においてモータに対し
て進行的な緩衝を提供するように形成された吊り下げ部
を具備する。

【００２４】

【発明の実施の形態】ここでは図１を参照すると、本発
明による使用に適するタイプの燃焼動力式ツールは一般
的に１０で指定される。自己内蔵型内部燃焼式動力源１
６を囲むように寸法が決められた主動力源室１４と、主
室１４に一般的に平行で隣接する燃料セル室１８と、燃
料セル室の一方の側で主室の反対から伸張するハンドル
部２０とを具備する、ハウジング１２をツール１０は有
する。

【００２５】更にファースナマガジン（弾倉）２２は、
主室１４の下端部２８から垂れ下がるノーズピース２６
との係合点からハンドル部２０に一般的に平行に伸張す
るように配置される。バッテリ（図示されない）は、ツ
ール１０に電力を供給するために具備されており、ファ
ースナマガジン２２からハウジング１２の対向する側に
設置された区画（図示されない）に切り離し可能に収容
される。上端部３０は主室の下端部２８に対向する。キ
ャップ３２は、上端部３０をカバーしており、ハウジン
グ１２に切り離し可能に固定されてファンモータ及びス
パークプラグを保護する。本明細書で使用されるよう
に、「下部」及び「上部」とは、図１に示されるような
それのオペレーション方向におけるツール１０を参照す
るように使用されているが、しかし本発明は用途に依存
する種々の方向で使用されても良いことが理解される。

【００２６】米国特許第４，４８３，４７４号に示され
るような、機械的に連結された燃料メタリングバルブ
（図示されない）が使用されても良い。これとは別に、
通常選定される米国特許第５，２６３，４３９号に開示
されるタイプの電磁ソレノイド式燃料メタリングバルブ
（図示されない）又は噴射（ｉｎｊｅｃｔｏｒ）弁が、
従来技術で既知であるような燃焼室に燃料を供給するよ
うに具備される。ＭＡＰＰ等の加圧された液体炭化水素
燃料が、燃料セル室１８に設置された燃料セル内に含ま
れており、従来技術で既知であるように推進剤（ｐｒｏ
ｐｅｌｌａｎｔ）により加圧される。

【００２７】更に図１、２と４を参照すると、シリンダ
ヘッド３４は、主室１４の上端部３０に配設されてお
り、燃焼室３６の上端部を形成しており、スパークプラ
グ３８（図５のみ）用のスパークプラグ口（図示されな
い）と、電動ファンモータ４０と、シール用Ｏリング４
１とを提供する。本発明においてファンモータ４０は、
多くの別の既知のモータメーカと同様に、日本のキャノ
ン（Ｃａｎｏｎ）や日本の東京のＮｉｄｅｃ Ｃｏｐａ
ｌにより製造されるタイプの永久磁石式ブラシ付きＤＣ
モータとして既知の、従来の鉄製コアモータである。モ
ータ４０は、電機子（ａｒｍａｔｕｒｅ）（図示されな
い）を有する電機子軸端４２と、電機子軸４３と、用途
によりネジが切られても良い少なくとも一つの設置開口
４４とを有する。

【００２８】図２、３と４を参照すると、モータ４０
は、電機子軸端４２に対向するブラシ端４５を具備す
る。従来技術で既知なように電機子軸４３（及び図示さ
れない電機子）は、軸受けによりモータ内で支持され
る。ブラシ端部４５の及び同様に電機子軸端４２の軸受
け４６は、電機子軸４３及び電機子を軸方向に支持す
る。本モータ４０の特徴は、外側よりむしろ、多くの従
来のモータのように、モータハウジング４８内部に設置
されるフランジ４７を軸受け４６が有することである。
軸受け４６及びフランジ４７のこの配置は、燃焼式ツー
ルにより発生するタイプ及び上記のタイプの繰り返しの
往復動の力が作用した後の、従来のブッシングの望まれ
ない着座しない状態を防止することが分かった。上記詳
述の修正とは別に従来の鉄製コアモータは、燃焼式ツー
ルの挑戦する環境に、より良好に耐えるために強化され
ることが好ましい。例えば整流子は、プラスティック製
タブを具備して、それが電機子軸４３に関して回転する
ことを防止されることが好ましく、追加の接着剤が整流
子に適用されて軸方向及び回転の荷重容量を高め、電機
子巻き線の線端部は、絶縁体（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）に
追加回数で巻き付けられてそれらの巻き線の外れを防止
しする。

【００２９】ファンモータ４０は、一般的に５０で指定
されるファンモータサスペンション機構により、シリン
ダヘッド３４の中央の垂れ下がる空洞５２内に滑動する
ように吊るされて、ある程度のモータの長手方向の動き
を可能にする。図４で最も良く分かるようにモータ４０
は、空気間隙５４がモータの下部又は電機子軸端４２
（下記のごとく保護キャップにより囲まれた）及び空洞
５２の床５６間に形成されるように、空洞５２内に保持
されることが好ましい。空気間隙５４の機能は運転上の
動的間隔を形成すること、即ちオペレーション中におい
て発生する振動においてモータのために間隔を形成する
ことである。

【００３０】ここでは図２、４と７を参照すると好適な
実施の形態において、機構５０は外側の環状リップ５９
を有する剛体の円形のモータ保持カップ５８と、一般的
に円筒形の側壁６０と、床６２とを具備する。好適な実
施の形態においてモータ保持カップ５８は、金属シート
の平板又は同等の材料の引き抜きにより製作されてお
り、モータ４０を囲み包むような寸法であるが、しかし
カップ５８の別の形状が異なる燃焼室ヘッドの形状を有
するツールにおいて使用されても良いことが認識でき
る。カップ５８のこの構造の利点は、それがモータ４０
保護のための熱と埃の障壁を提供することである。更
に、床６２が電機子軸４３を収容するための中央電機子
軸孔６４（図７）及びファースナ６６がそれを介して電
機子軸端４２を床６２に固定する孔６５を具備するの
で、カップ５８は、モータ４０の取り付け地点を提供す
る。

【００３１】従って本サスペンション５０の特徴は、モ
ータ４０が電機子軸端４２においてだけでカップ５８に
固定されることである。モータ保持カップ５８の更にこ
れとは別の特徴は、一旦モータ４０がそれに固定される
と、それがシリンダヘッド３４の空洞５２に関してモー
タの軸方向の動きのための直線的なベアリングジャーナ
ルとして作用することである。

【００３２】サスペンション機構５０はまた、ネジ付き
ファースナ７１がそれを通り通過する複数の、好適には
３つの、開口７０によりシリンダヘッド３４に固定され
る設置ブラケット６８を具備する。図４と７から最も良
く分かるように、ブラケット６８は、内側に半径を有す
る肩部７２と、垂れ下がる側壁７４とを具備する。ブラ
ケット６８の肩部７２と側壁７４は、モータ保持カップ
５８の半径方向のリップ７６と同心であって、それから
半径方向に間隔を有する。好適な実施の形態においてモ
ータ保持カップ５８は、カップ５８の外側の環状リップ
５９に加硫又は接着される弾性的な「Ｃ」形状のバンパ
ー７５（図５）を具備する。もしツールが落下した場合
に、バンパー７５は、モータ保持カップ５８が回路板１
１６に接触することを防止する。

【００３３】側壁リップ７６に固定された内側部８０
と、中央部８２と、側壁７４に固定された外側部８４
（図７で最も良く分かる）とを有する弾性的なウェッブ
７８は、垂れ下がる側壁７４と半径方向のリップ７６間
に一体で固定される。好適な実施の形態においてウェッ
ブ７８は、硬度２５−３０デュロメータ（ｄｕｒｏｍｅ
ｔｅｒ）を有していてカップ５８とブラケット６８に共
に加硫されるネオプレン（ｎｅｏｐｒｅｎｅ）ゴムであ
る。しかし従来技術で既知であるような別の材料及び接
着方法が、ゴムと同様に必要な接着及び可撓性の特性を
具備することが予測される。

【００３４】図７で最も良く分かるようにウェッブ７８
は、ウェッブの上面８６が環状の皿のような溝又は凹部
区域を形成するように、側壁７４及びリップ７６に固定
される。ウェッブ７８は単に、ヘッド設置ブラケット６
８をモータ保持カップ５８に固定するために形成された
構造であることが分かる。更に好適な実施の形態におい
て上面８６は、中央部８２を少なくとも部分的に通り伸
張する複数の等距離間隔の下行性の開口８８を有するこ
とが好ましい。好適な実施の形態において開口８８は、
めくら（ｂｌｉｎｄ）であり、そこではそれらは中央部
８２を通り完全に伸張しない。この構造は、貫通口を型
成形することにより製造されるゴムの堰き止め（ｆｌａ
ｓｈｉｎｇｓ）がウェッブ７８から離れてエンジンに落
下することを防止する製造技術として好ましい。ウェッ
ブ７８の下面９０は、溝が開口８８と連絡しないように
形成される環状溝９２を有する。図５に示すようにウェ
ッブ７８及び設置ブラケット６８の一部分は、完全な円
形を形成することを阻止されており、スパークプラグ３
８を設置するための空間を許容する。

【００３５】ウェッブ７８は、衝撃吸収及び遮断装置
（システム）を形成して、モータにおける燃焼により生
じる主室１４の運転上の運動（ｄｙｎａｍｉｃｓ）を最
小限にして、更にモータを軸方向の加速及び過大な振動
から保護する。好適な実施の形態は、上面８６の開口８
８と下面９０の環状溝９２とを具備するが、開口及び溝
はいずれかの面８６と９０にあることが可能であって、
溝９２の深さは変化しても良いことが予測される。開口
８８の深さ及び方向は用途により変わっても良い。例え
ば第２の開口はまた、それらが下面９０に向かって開く
ように、ウェッブ７８に具備されても良い。また溝９２
の深さは、用途により変わっても良い。更にウェッブ７
８のゴムの幾つかの別のパターン又は別のデュロメータ
が、同様な衝撃吸収特性を提供するであろうことが予想
される。従って開口８８及び溝９２は、存在する必要は
必ずしも無く、もし存在しても、開口８８が必ずしも丸
い形状であったり、溝又は凹部区域８６、９２が環状で
あったりする必要はなく、また全ての開口が破損を防止
するために丸い角部を特徴とする上面８６内にある必要
はない。当業者が、特定の用途に適合させるために、開
口８８及び／又は溝９２の数量、間隔、配置及び／又は
形状を変えることが可能であろうことが予測される。

【００３６】図５から７を参照すると、本サスペンショ
ン機構５０の重要な特徴は、それがツール１０における
燃焼による衝撃力の発生においてモータ４０に進行的な
緩衝を提供することである。本用途において「進行的な
緩衝」とは、モータ４０がシリンダヘッド３４に関して
軸方向に動くに従い、サスペンション機構５０が増大す
るエネルギ吸収力を形成することを意味する。この進行
的な緩衝は、モータ４０の運転上誘導される加速及び振
動を低減し、ファンを駆動するために、より従来のモー
タの使用可能にする。

【００３７】本利点を提供する本サスペンション機構５
０の一形態は、設置ブラケット６８がシリンダヘッド３
４に関して部分的に連結していないことである。シリン
ダヘッド３４に剛に固定されるよりむしろ、設置ブラケ
ット６８は、下記の複数の（好適には３個）ネジ付きフ
ァースナ７１及び複数のブッシングによりシリンダヘッ
ドに取り付けられるが、しかし各取り付け点において同
様に複数の弾性的なスペーサ部材９４によりシリンダヘ
ッドに対して軸方向に間隔を有する関係で保持される。
各スペーサ部材９４は、好適な実施の形態において一般
的に円形であるが別の形状も予想されるベース９６を有
する。中央孔９８は、ブッシング及びファースナ７１を
収容するために具備される。更に各スペーサ部材９４
は、複数の、好適には３つの、周辺に間隔を有するゴム
さもなければベース９６から一般的に軸方向に突き出る
弾性的な支持棒１００を有する。

【００３８】側部から見る場合に、ゴム製支持棒１００
は、傾斜していて、それらがベース９６に隣接する下端
部１０４から伸張するので、一般的に尖った上端部又は
先端部１０２を形成する。進行的緩衝を提供するもの
は、この傾斜付き又は三角形の形状である。支持棒１０
０の数及び正確な形状は、用途に適合するように変化し
ても良いことも予想される。スペーサ部材９４は、弾性
的なウェッブ７８を形成する、同じゴムの様な材料で製
作されることが好ましく、ウェッブ７８が形成される時
に設置ブラケット６８に加硫されることが好ましいこと
が認識されるべきである。

【００３９】図２と７を参照すると、設置ブラケット６
８とスペーサ部材９４の上方への移動は、各スペーサ部
材に関係する剛体の設置ブッシング１０６により拘束さ
れる。各設置ブッシング１０６は、弾性的なスペーサ部
材９４に適合して係合するように形成されて、ヘッド設
置ブラケット６８の軸方向の動きを停止させるために半
径方向に突き出るリップ１０８を有する。リップ１０８
は、支持棒１００を係合するのに十分な直径を具備す
る。更に、ブッシング１０６は、それらの下端部でシリ
ンダヘッド３４に係合しており、オペレーションにおい
て設置ブラケット６８の垂直方向の移動を収容する十分
な軸方向の長さを具備する。それらの上端部１１０にお
いてブッシング１０６は、回路板１１６（図７）の対応
する開口１１４に適合して係合するような寸法のニップ
ル１１２を有する。各取り付け点において一旦ファース
ナ７１が、ロックワッシャ１１８の補助により、回路板
１１６及びブッシング１０６をシリンダヘッド３４に固
定すると、設置ブラケット６８、及びサスペンション５
０は、実際に「浮遊する」か、又はシリンダヘッドとは
独立に可動であり且つそれに関して可動である。

【００４０】支持棒１００の構造により、オペレーショ
ン力がサスペンション５０をシリンダヘッド３４に関し
て上に動かす場合に、支持棒１００は圧縮され、それら
の傾斜した形状は設置ブラケット６８の増大する軸方向
の動きにより進行的により以上の緩衝を提供する。従っ
て設置ブラケット６８のより以上の軸方向の移動によ
り、弾性的なスペーサ部材９４はより大きなエネルギを
吸収してモータ４０を減速する。緩衝は半径方向のリッ
プ１０８と回路板１１６により制限される。もし必要な
らば、追加のエネルギが弾性的なウェッブ７８により吸
収されてそのウェッブ７８はモータ保持カップ５８が設
置ブラケット６８に関して動くことを可能にする。

【００４１】図２と８を参照すると本ツール１０のこれ
とは別の特徴は、サスペンション機構５０の向上した有
効性が、モータ４０上へ直接的にノイズ抑制コンデンサ
１２０の設置を可能にすることである。上記で示したご
とくノイズ抑制コンデンサは、電圧のスパイク及び過渡
現象を低減する目的が知られている。ＩＭＰＵＬＳＥ
（登録商標）ブランドで販売されるタイプの従来の燃焼
式ツールにおいて、比較的重負荷用の非鉄性コアモータ
は、ノイズ抑制コンデンサが必要とされた範囲までは電
圧スパイクを発生しなかった。しかし本ツール１０は、
一般的により軽負荷用の鉄製コアモータ４０を使用して
おり、その鉄製コアモータ４０に関してその様な抑制
は、スパークプラグ３８用の信号を発生する電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）を特に保護するために適切である。同
じ理由により、これらのタイプのコンデンサは、燃焼式
ツールで発生する顕著な「ｇ」の力には通常耐えられな
い。従って本サスペンション機構５０は、コンデンサ１
２０が抑制特性を向上するためにモータ４０上に直接的
に設置可能であるというこれとは別の利点を提供する。

【００４２】より特別には、１ｕｆサイズであることが
好ましいコンデンサ１２０は、別のサイズが用途により
予想されるにもかかわらず、従来技術において既知であ
るように、従来のノイズ抑制回路１２４を有する回路板
１２２に接続される。回路板１２２及びコンデンサ１２
０は、モータ４０のブラシ端部４５に隣接して設置され
る。モータ４０が受ける衝撃に耐えるために、はんだ付
け地点１２６に加えて、回路板１２２は化学的な接着剤
によりモータのブラシ端部４５に固定される。保護キャ
ップ１２８は、回路板１２２をカバーして、回路板１２
２の縁部にパチンと係合する。

【００４３】図１を参照すると一般的に円筒状の燃焼室
３６は、既知の方法で連結するノーズピース２６上の工
作物接触要素１３２により主室１４内で動かされる滑動
弁部材１３０により開閉される。弁部材１３０は燃焼室
３６内のガス制御装置として作用しており、燃焼室の側
壁は弁部材１３０により形成されており、弁部材１３０
の上端部はＯリング４１にシールするように係合して燃
焼室の上端部をシールする。弁部材１３０の下端部１３
６は、一般的に円筒状のシリンダ本体又はシリンダ１３
８を囲む。シリンダ本体１３８の上端部は、外部のＯリ
ング（図示されない）を具備しており、そのＯリングは
弁部材１３０の対応部分に係合して燃焼室３６の下端部
をシールする。

【００４４】シリンダ本体１３８内には往復動するよう
に配置されたピストン１４４があり、そのピストン１４
４には、ノーズピース２６内に適切に配置されるファー
スナ（図示されない）を工作物（図示されない）へ駆動
するように使用される剛体の細長い駆動翼１４６が設置
される。シリンダ本体の下端部は、バンパー１５０のた
めのシート１４８を形成し、それはピストン１４４の移
動の下限を形成する。シリンダ本体１３８の対向する端
部において、ピストン停止保持リング１５２はピストン
１４４の上方の移動を制限するように取り付けられる。

【００４５】ツール１０を運転するための制御は、ハウ
ジング１２のハンドル部２０に設置される。トリガスウ
ィッチアセンブリ１５４は、トリガスウィッチ１５６
と、トリガ１５８と、付勢されたトリガ戻り部材１６０
を具備する。トリガスウィッチ１５６の制御下のＥＣＵ
１６２はスパークプラグ３８を作動する。

【００４６】トリガ１５８を引く際に、信号がＥＣＵ１
６０により発生してスパークプラグ３８のスパークギャ
ップにおいて発射されており、そのスパークプラグ３８
は燃焼室３６に噴射されてファン１６４により気化され
るか又は細断された（ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ）燃料を点
火する。ファン１６４は、電機子軸４３により駆動さ
れ、燃焼室３６内に設置されて燃焼プロセスを改善し、
更に冷却と掃気を促進する。ファンモータ４０は、ヘッ
ドスウィッチ及び／又はトリガスウィッチ１５６により
制御されることが好ましく、そのことは資料として組み
込まれた従来の特許においてより詳細に開示されてい
る。

【００４７】点火により、駆動翼が従来技術で良く知ら
れるようにファースナに接触しそれを基部内へ駆動する
まで、ピストン１４４及び駆動翼１４６がシリンダ本体
１３８を下へ駆動される。ピストンはその後、シリンダ
内のガス差圧を介してその当初又は「準備完了」位置に
戻るが、そのシリンダは燃焼室３６のシールされた状態
により部分的に保持されている。

【００４８】ファンモータ４０にはこのサイクルにおい
て２つの主な加速が作用する。まず室３６内の燃焼ガス
の点火によりピストン１４４を工作物に向かって下に、
好適には工作物内にファースナを駆動する時に、ツール
１０には対向する方向で、対向する上向きの力又は反動
力が作用する。ファンモータ４０は、ツール内の機構５
０により吊り下げられており、サスペンション機構を介
して伝達される力によりツールの反動の方向で上方向に
加速される。更に電機子軸４３は軸方向の遊び（ｐｌａ
ｙ）の限度内でモータに関して動きを抑制することによ
り同じ方向で加速される。その後約１０ミリ秒より短い
時間でピストン１４４はバンパー１５０に対してシリン
ダ１３８内でボトムアウトする（底に達する）。この作
用は工作物に向かうツール１０の加速を変化させる。従
ってモータ及び軸は、この新しい逆の方向で加速され
る。

【００４９】これらの往復動の加速は反復可能であり、
サスペンション機構５０は、前に説明したようにモータ
がツールに対して過度に振動せず更にボトムアウト（底
に達する）又はトップアウト（頂面に達する）のいずれ
もしないように、調整されなければならない。「調整さ
れる」とは、サスペンション機構の弾性が、特定の動力
源１６により発生される燃焼誘導力に依存する前もって
決められた用途特定の限界内での特定のモータの過度な
振動を防止するように調整されることである。本調整さ
れたサスペンション機構５０は、前もって決められた全
く反復可能な時間により分離される２つの対向する加速
を予想しており、空洞のキャップ及び床の跳ね返り（ｂ
ｏｕｎｄｓ）の範囲内でモータを弾性的に抑圧してモー
タに作用する「ｇ」の加速力を最小化する。

【００５０】図９と１０はツールの運転中にモータに作
用する加速及び振動を示す。図９に示す結果は、カップ
５８及びブラケット６８間に配設された弾性的なウェッ
ブ７８を組み込むサスペンションを有していて、サスペ
ンションが設計されたモータより軽い鉄製コアモータ４
０を組み込む、ツールによるものである。図示するよう
に点火（グラフ上で約５ミリ秒の地点において発生す
る）後約４ミリ秒において、１７０で示すように、モー
タには、サスペンション機構を介してモータに即座に伝
達された反動力によるツールの加速により約４０ｇの加
速力が作用した。点火後約９ミリ秒において、１７２で
示すように、ピストン１４４がシリンダ１３８内でボト
ムアウトの後で、モータには、モータに対して再度伝達
された約１３５ｇの反対方向の加速が作用した。その後
モータには、サスペンション機構の調整の欠如により生
じた１７４で示す４０ｇと１７６で示す２５ｇの様なよ
り大きな概略２つの別の加速の振動が作用した。このサ
スペンションは本「浮遊」設置ブラケット６８及び支持
棒１００を有しないことを注記する。

【００５１】図１０は本改善されたファンモータサスペ
ンション機構５０を装備するツール１０のモータ４０に
作用した加速及び振動を示す。点火後モータ４０の第１
の加速１７０は約３０ｇで、往復動加速１７２は単に約
３５ｇであった。その後モータ４０には約３０ｇの追加
の加速は作用しない。本サスペンション機構５０により
提供される「浮遊」進行的緩衝は、即座に伝達される加
速をより生じ難い一方で、更に振動の過度な振幅を許容
せず、従ってボトムアウト（底到達）及びトップアウト
（頂面到達）は発生しない。

【００５２】本発明の結果は、改善されたファンモータ
サスペンション機構５０は、モータ４０の加速を減少す
るだけではなく、更にまたモータの全体的な移動又は変
位、及びモータの振動量を減少することである。図９と
１０に示すように適切な調整により、改善されたモータ
サスペンション機構５０は、加速を減少すると共に振動
を緩衝し、更にツール１０の積極的な抑制の範囲内で損
傷的な接触（ボトムアウト及びトップアウト）なしで動
的に運転される。この発見の主な利点は、モータ４０が
安価な軽量の鉄製コアタイプであって良く、更にその一
方でツール１０により発生する過酷な加速力を受けても
良いことである。

【００５３】本発明の鉄製コア式ファンモータ用の燃焼
式ツールサスペンションの特定の実施の形態が図示され
記述されている一方で、本発明のより広範な形態及び請
求項に記載された本発明から逸脱することなく、変化と
修正がそれらに対して実施されても良いことが当業者に
は認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による燃焼動力式ファースナツ
ールの部分側面図であり、明示のためツールは部分的に
切断され垂直状態である。

【図２】図２は、本発明によるサスペンション機構及び
燃焼室ファンモータを有する、図１に示すツールのシリ
ンダヘッドの分解立体図である。

【図３】図３は、図２の線３−３に沿って切断されてい
て一般的に表示された方向における断面である。

【図４】図４は、図２の線４−４に沿って切断されてい
て一般的に表示された方向における本発明のシリンダヘ
ッド及びサスペンション機構の断面図である。

【図５】図５は、明示のために部分的に削除された、本
サスペンション機構の頂部平面図である。

【図６】図６は、図５に示された機構の拡大切断図であ
る。

【図７】図７は、図５の線７−７に沿って切断されてい
て一般的に表示された方向における断面である。

【図８】図８は、本燃焼式ファンモータに設置するため
に形成された回路板の頂部平面図である。

【図９】図９は、燃焼動力式ハンドツールの従来の吊り
下げ式燃焼室鉄製コアファンモータの運転上誘導される
加速及び振動を示すグラフであり、Ｘ軸は時間をミリ秒
で表示し、Ｙ軸は加速を加速時計で計測されたｇで表示
する。

【図１０】図１０は、図９のタイプのグラフであり、本
発明の改善されたモータサスペンションを装備する燃焼
動力式ハンドツールの鉄製コアファンモータの性能を示
す。

【符号の説明】

１０…ツール １２…ハウジング １４…主動力源室 １６…動力源 ２０…ハンドル部 ２６…ノーズピース ３４…シリンダヘッド ３６…燃焼室 ４０…電動ファンモータ ４１…Ｏリング ４３…電機子軸 ５０…サスペンション機構 ５８…モータ保持カップ ６８…設置ブラケット ７８…ウェッブ ９４…スペーサ部材 １００…支持棒 １１６…回路板 １３０…弁部材 １３２…工作物接触要素 １３８…シリンダ（本体） １４４…ピストン １４６…駆動翼 １４８…シート １５０…バンパー １６４…ファン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動翼を駆動してファースナを工作物へ
   駆動するために製作され配置される燃焼動力式ハンドツ
   ールにおける燃焼室ファンのモータ用サスペンション機
   構において、 ツールが、室内の燃焼においてモータの上方軸方向の加
   速、及びピストンがダンパーにボトムアウトする場合に
   モータのその後の往復動の軸方向の加速を発生してお
   り、少なくとも一つの加速がツールに関してモータを振
   動させており、 サスペンション機構は、該軸方向の加速の発生において
   モータに対して進行的な緩衝を提供するように形成され
   る吊り下げ手段を具備するサスペンション機構。
2. 【請求項２】 該吊り下げ手段は、モータの軸方向の動
   きが増大するに従い、緩衝を増大するように形成される
   請求項１に記載のサスペンション機構。
3. 【請求項３】 モータを吊り下げるための該手段は、燃
   焼室のシリンダヘッドに弾性的に固定されるヘッド設置
   ブラケットを具備する請求項１に記載のサスペンション
   機構。
4. 【請求項４】 該ブラケットをシリンダヘッドに取り付
   けるための複数の取り付け点を更に具備しており、各該
   取り付け点が少なくとも一つの弾性的スペーサ部材を具
   備する請求項３に記載のサスペンション機構。
5. 【請求項５】 該少なくとも一つの弾性的スペーサ部材
   は進行的緩衝を提供するように形成される請求項４に記
   載のサスペンション機構。
6. 【請求項６】 該弾性的スペーサ部材を係合し更に該ヘ
   ッド設置ブラケットの軸方向の動きを停止させるように
   形成される剛体の設置ブッシングを更に具備する請求項
   ５に記載のサスペンション機構。
7. 【請求項７】 モータを吊り下げるための該手段は、 モータを受容するための空間を形成する剛体のモータ保
   持カップと、 リングから半径方向に間隔を有していて燃焼室のシリン
   ダヘッドに取り付けるために形成されたヘッド設置ブラ
   ケットと、 該保持リングと該設置ブラケット間に配設された柔軟な
   ウェッブと、 該設置ブラケットをシリンダヘッドに取り付けるための
   複数の取り付け点とを具備しており、 各該取り付け点は、該進行的緩衝を提供するために形成
   された弾性的スペーサ部材を具備する請求項１に記載の
   サスペンション機構。
8. 【請求項８】 該緩衝が非線形である請求項１に記載の
   サスペンション機構。
9. 【請求項９】 駆動翼を駆動してファースナを工作物へ
   駆動するために製作され配置される燃焼動力式ハンドツ
   ールにおいて、該ツールが、 シリンダヘッドにより部分的に形成される燃焼室と、 燃焼室ファンと該ファンに接続するモータと、 該モータに接続していて、該シリンダヘッドに関して該
   モータの相対的な軸方向の動きを調整するために形成さ
   れたサスペンション機構であって、該シリンダヘッドの
   軸方向の加速の発生において該モータに進行的緩衝を提
   供するために形成された吊り下げ手段を具備する該サス
   ペンション機構と、 を具備する燃焼動力式ハンドツール。
10. 【請求項１０】 該モータは鉄製コアモータである請求
    項９に記載のツール。