JP2003211366A - 加圧された動力源を有する固定具打ち込み工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作品に固定具を衝突させるための、工具の
鼻部材へ固定具を継続的に供給するためのマガジンを有
する持ち運び可能な気体式動力工具を提供する。 【解決手段】 独立の予め加圧された気体式動力源を有
する固定具打ち込み工具を開示する。作業者による引き
金機構（４３）の作動は、独立の予め加圧された動力源
により供給される加圧された媒体（２２）が、バルブ
（２６）を通して流れ、工具の鼻部材組立体（１６）の
終端部に向けて、打ち込みブレード（６２）に結合され
たピストン（５６）を推し進めることを引き起こす。バ
ルブ（２６）を通した加圧された媒体（２２）の流れ
は、さらに、引き金機構（４３）をリセットするスプリ
ング（５７）により付勢された作動ボルト（４２）を跳
ね返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体的に、固定具
打ち込み工具に関し、特に、予め加圧された分配動力源
を有する固定具打ち込み工具に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】製作
品への固定具の打ち込みに使用される動力工具は、公知
である。このような工具は、気体式、燃焼式，電気式、
または火薬式動力源を含む、多様な動力源により駆動可
能である。いくつかの動力工具において、動力源は、容
易に持ち運びができるように、ハウジングに一体化され
る。他の適用は、空気圧縮機により動作する気体式工具
のように、供給管により外部動力源から供給される動力
を必要とする。

【０００３】この形式の固定具打ち込み工具で、特に、
気体式動力工具は、銃の形状の金属ハウジングおよびマ
ガジン部を有し、マガジン部は、ハウジングおよび/ま
たはハンドルに取り付けられる。一般的に、マガジン部
は、固定具が打ち込み走路から製作品に打ち込まれるよ
うに、固定具を受け入れ、固定具を案内するように適合
しているハウジングの打ち込み走路に送り込まれる固定
具の供給を維持する。

【０００４】また、ハウジングは、固定具打ち込み工具
のメインチャンバーにピストンを有し、このピストン
は、圧縮空気、燃焼生成物、またはその他の方法によ
り、打ち込み行程の引っ込み位置から伸張位置に駆動さ
れるように、チャンバーに沿った往復移動のために取り
付けられている。ピストンの打ち込み行程は、打ち込み
走路内で打ち込みブレードを動かし、この打ち込みブレ
ードは、製作品に固定具を打ち込むために、固定具に衝
突する。また、ピストンは、リターンスプリング、部分
的な真空、またはその他の公知の装置により、引っ込み
位置への戻り行程において反対側に動かされるように形
成されている。

【０００５】既存の固定具打ち込み動力工具の使用は、
いくつかの欠点を有する。一つの欠点は、これらの工具
は、多数の構成品で形成されていることであり、これら
多数の構成品のどれもが、通常の使用で、損傷によりう
まく機能しなくなる可能性がある。さらに、これらの工
具の組立、製造および修理のためのコストは、かなりの
ものになる可能性がある。いくつかの既存の固定具打ち
込み動力工具に関連したもう一つの欠点は、自身の重量
やかさばりにより、連続的な使用で疲労していく可能性
があることである。さらに、この形式のいくつかの工具
は、圧縮空気ホースのような動力供給管を必要とし、工
具とは別に、動力供給管は、作業者により運ばれなけれ
ばならないので、不便である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】製作品に固定具を衝突さ
せるための、工具の鼻部材へ固定具を継続的に供給する
ためのマガジンを有する持ち運び可能な気体式動力工具
が開示される。この工具は、ハウジング内に少なくとも
部分的に設置された、往復運動する打ち込みブレードを
有するハウジングを具備する。好ましくは、ハウジング
に取り外し可能に取り付けられる容器内に設置され、独
立の予め加圧された分配動力源により、この打ち込みブ
レードは動かされる。

【０００７】もう一つの実施例では、固定具打ち込み工
具のための引き金機構が開示され、この固定具打ち込み
工具は、予め加圧された動力源と、固定具を貯蔵し、固
定具を鼻部材方向へ連続的に移動させるためのマガジン
とを有し、この鼻部材を通して、打ち込みブレードは、
製作品に固定具を衝突させて、打ち込むように動く。引
き金機構は、バルブを開口する部材、バルブおよび引き
金を有する。バルブは、バルブを開口する部材の往復運
動により開閉可能であり、予め加圧された動力源からの
加圧された媒体の流れを制御する。引き金は、作動され
るまで、設定位置にバルブを開口する部材を保持し、バ
ルブを開口し、バルブを通して加圧された媒体の流れを
許容するように、バルブを開口する部材を横方向に動か
す。バルブを通した加圧された媒体の流れは、流れに関
して定量に制限され、バルブを開口する部材が、設定位
置に跳ね返り、引き金機構をリセットすることを引き起
こす。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１から図４に通して示されてい
るような、持ち運び可能な気体駆動式固定具打ち込み工
具１０は、本発明の一つの考えられる実施例である。特
に、固定具打ち込み工具１０は、ハンドル１４を有する
ハウジング１２と、鼻部材組立体１６とを有し、この鼻
部材組立体は、ハウジングに取り付けられ、固定具の供
給源またはマガジン１８を有する。鼻部材組立体１６
は、固定具の供給源１８により、鼻部材組立体に継続的
に供給され、そろえられた複数の固定具２０の一つを受
け入れるように形成されている。固定具２０は、鼻部材
組立体１６の方へ固定具を移動する付勢力を受け、往復
運動する打ち込みブレードにより連続的に衝突され、木
または他の材料の製作品（図示されていない）へ打ち込
まれる。

【０００９】気体駆動式固定具打ち込み工具１０は、多
様な独立の予め加圧された動力源媒体２２により動作可
能であり、これらの多様な独立の予め加圧された動力源
媒体には、亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）または二酸化炭素（Ｃ
Ｏ_２）が含まれ、ただしこれらに制限されない。以下に
記述される好適な実施例では、動力源２２として、独立
の予め加圧された２相混合体のＣＯ_２を利用する。ＣＯ
_２の２相混合体を使用することの利点は、平衡状態にあ
り、容器内においてＣＯ_２の２相状態で残存する混合体
が、取り外し可能な容器２４内に貯蔵されるとき、ガス
相が定圧に維持されることである。つまり、ガス状のＣ
Ｏ_２は、固定具打ち込み工具１０に動力を供給するため
に容器２４から移動され、液状のＣＯ_２は、失われたガ
ス状のＣＯ_２に取って代わるために、ガス相に変化し、
容器内の定圧を維持する。ＣＯ_２のような加圧された動
力源２２を使用することのもう一つの利点は、ガスの相
対的に高い圧力（５．５２×１０^６Ｐａ（８００ｐｓ
ｉ）の範囲）により、動作する工具部品の数量および大
きさを、低減可能であることである。このことは、機械
の故障を経験する可能性を低減し、修理を簡素化し、全
製造コストを削減する。

【００１０】加圧されたＣＯ_２の動力源２２は、カート
リッジまたは容器２４内に収容され、この容器は、クリ
ップ２５のような適当な固定具によりマガジン１８に取
り外し可能に取り付けられる。ＣＯ_２の取り外し可能な
容器２４を使用することの一つの特別な利点は、このよ
うな容器は、容易に製造可能であり、地理的にさまざま
な場所で、市販の多様な大きさの圧力容器で作られるこ
とが可能であることである。さらに、このような容器２
４は、要求があれば、容易に補充されることが可能であ
る。気体式動力工具にＣＯ_２の混合体を使用することの
もう一つの利点は、ＣＯ_２が、確かな好ましい物理的性
質を有していることである。

【００１１】室温では、ＣＯ_２の充填された容器２４
は、約５．８６×１０^６Ｐａ（８５０ｌｂｓ/ｉｎ^２）
の圧力で存在し、ゆえに、気体式動力源として使用され
ることが可能である。さらに、この状態において、容器
バルブ２６により解放されるまで、液状およびガス状の
ＣＯ_２の両方が、容器２４内で共存する。容器バルブ２
６は、手動開放形式のバルブ、容器が設置されるときに
バルブを開放するねじ込み形式のバルブ、または、公知
のガス圧力形式のその他のバルブであることが可能であ
る。容器バルブ２６が開放され、周囲圧力にＣＯ_２の混
合体がさらされたときは、ガス状のＣＯ_２は解放され、
いくらかの液状のＣＯ_２は、ガス状の相に変化する。容
器バルブ２６が閉鎖されると、平衡が回復され、容器２
４内の圧力は、温度変化がないとすれば、一定の状態の
ままであり、このことは、もう一つの好ましい特性であ
る。

【００１２】ＣＯ_２混合体２２の変化の工程は、容器内
にＣＯ_２ガスしか残っていないときで、容器２４内のす
べての液体が消費されまで、容器バルブ２６の連続する
開閉により、継続可能である。容器２４からのＣＯ_２の
任意のさらなる解放は、容器内のＣＯ_２ガスの圧力を、
約５．８６×１０^６Ｐａ（８５０ｌｂｓ/ｉｎ^２）のＣ
Ｏ_２混合体の初期圧力より下に下げる結果を招く。

【００１３】好適な実施例においては、固定具打ち込み
工具１０は、高圧ＣＯ_２ガスにより動力が供給され、こ
の高圧ＣＯ_２ガスは、容器２４に存在し、ニップルフィ
ッティング３０を有する高圧ホースまたは高圧管２８を
介して、ハウジング１２内のシールチャンバー３２へ供
給される。圧力調整器３４は、ＣＯ_２混合体２２の圧力
を調整するために、管２８に沿って選択的に設置され、
約２．７６×１０^６Ｐａ（４００ｌｂｓ/ｉｎ^２）の圧
力より低くするように形成されている。

【００１４】もう一つの実施例においては、調整器３４
は、調整器を通過するＣＯ_２混合体２２を、５．８６×
１０^６Ｐａ（８５０ｌｂｓ/ｉｎ^２）のＣＯ_２混合体の
初期圧力未満で、２．７６×１０^６Ｐａ（４００ｌｂｓ
/ｉｎ^２）以外の圧力にすることを引き起こし、このこ
とは公知である。さらに、容器２４が、シールチャンバ
ー３２と直接的に結合すれば、高圧ホース２８は排除可
能になる。しかし、高圧ホースを使用する利点は、上下
逆の位置で作業するときに、ホースの柔軟性が、工具１
０の使用を容易にすることである。つまり、容器２４
は、マガジン１８から取り外し可能であり、これは、容
器を上下逆さまにすることなしに、工具１０を上下逆さ
まの位置で使用可能にする。この方法による工具１０の
作業は、容器２４からの液状ＣＯ_２の逃避を回避し、動
力源を節約する。

【００１５】さらにもう一つの実施例においては、工具
１０は、容器２４に存在するＣＯ_２混合体２２で直接的
に動作するように形成されている。この形式の構成は、
圧力調整器の必要性を排除する。しかし、ＣＯ_２ガスが
容器から逃げるときに容器２４内の圧力が下がるので、
このような構成は、ＣＯ_２混合体２２が単なるガス状態
となった後の工具１０の効率を制限する。

【００１６】再度、図１から図４を参照して、工具１０
のシールチャンバー３２は、スプリングにより付勢され
た一方向バルブ３６を保有し、この一方向バルブは、図
１でよく示されているように、通常は閉じられて置かれ
ている。一方向バルブ３６は、ストップ３７、スプリン
グにより付勢され往復運動するアーム部材３８、および
バルブスプリング３９を有し、このバルブスプリング
は、通常の閉じられた位置において、アーム部材３８が
第一ポート４０をシールするように付勢されている。ス
プリングにより付勢された作動ボルト、または、バルブ
開放部材４２は、図１に示すように、最初は設定位置に
あり、引き金機構４３により解放された後、アーム部材
３８に接触するように形成され、この引き金機構は、引
き金４４、回転ピン４５、引き金スプリング４６、後ろ
側へ向くアーム４７、掛け金スプリング４８および掛け
金５０を有する。固定具２０を打ち込むために、引き金
機構４３を動かし、第一ポート４０へのＣＯ_２の流れを
引き起こす引き金４４を、使用者は引く。また、工具１
０は、好ましくは、往復運動するアーム部材３８と作動
ボルト４２との間に設置される第二ポート５２を有し、
この第二ポートは、第一ポート４０と連通するメインチ
ャンバーポート５４につながる。

【００１７】好適な実施例では、作動ボルト４２は、工
具１０に形成された円筒状の空洞部または穴５５内に収
容され、往復運動するピストンである。一つの実施例で
は、ボルト４２は、ボルトとハウジング１２との間に設
置されたスプリング５７により付勢される。図１を参照
すると、ボルト４２は、設定位置に設置され、引き金機
構４３の掛け金５０により、アーム部材３８との接触を
防ぐ。ボルト４２は、掛け金５０の係合を外すことによ
り解放され、この掛け金５０の係合を外すことは、引き
金４４を引く操作により達成される。図示されている構
成では、引き金４４の後ろ側へ向くアーム４７は、掛け
金５０の隣接終端部５３に係合する。

【００１８】一度引き金４４が引かれると、ボルト４２
上で作用しているスプリングの圧力は、一方向バルブ３
６の方へ、特にアーム部材３８の方へ、全体的に穴５５
に沿ってボルトを前方方向へ自由に押し進めることがで
きる。穴５５の終端部で、作動ボルト４２は、往復運動
するアーム部材３８と接触し、一方向バルブ３６を開放
し、ポート４０および５４を通して、シールチャンバー
３２から、穴またはメインチャンバー５８内に設置され
るガスピストン５６へ、高圧ＣＯ_２混合体２２を逃がす
ことが可能である。もう一つの実施例では、往復運動す
るアーム部材３８は、円筒状の空洞部５５にぴったりと
した挿入されることが可能である。

【００１９】また、工具１０は、空洞部５５内に設置さ
れたピストン５９を有し、このピストンは、ピストンを
取り囲むまたは取り巻くＯリングなどのシール６０を有
し、ＣＯ_２ガス２２がピストンを通して通過することを
防ぐ。同様に、Ｏリングまたは同等のシール６１は、Ｃ
Ｏ_２ガス２２の流れが、ガスピストン５６から穴５８に
通過することを防ぐために、ガスピストン５６を取り巻
く。

【００２０】高圧ＣＯ_２ガス２２は、ガスピストン５６
に力を及ぼし、鼻部材組立体１６の方にガスピストンを
移動する。打ち込みブレード６２は、ピストン５６に取
り付けられ、この打ち込みブレードは、マガジン１８か
ら一つの固定具２０を取り去り、製作品に固定具２０を
打ち込む。同時に、高圧ＣＯ_２ガス２２のほんの一部
は、好ましくは、スプリング５７により生成されるスプ
リング付勢力に打ち勝つように作動ボルト４２に作用
し、引き金機構４３をリセットするように、後ろ側へ作
動ボルトを動かす。一方向バルブ３６から離間するボル
ト４２の跳ね返りは、設定位置でボルトを捕獲するよう
に、掛け金スプリング４８により付勢されている掛け金
５０を露出する。この地点で、ピストン５６および打ち
込みブレード６２は、製作品に固定具２０を打ち込んで
いる。

【００２１】スリーブ６３は、ガスピストン５６および
打ち込みブレード６２を取り囲み、穴５８内でピストン
５６を整列するように形成されている。シール６４は、
スリーブ６３の各終端部で、スリーブ６３に取り付けら
れ、このシール６４は、穴５８内に閉じ込められた逃げ
空気６５が周囲環境へ逃げることを防ぐ。また、スリー
ブ６３は、ポート６６を有し、このポート６６は、鼻部
材組立体１６へ方へピストン５６を推し進める高圧ＣＯ
_２ガス２２により、リターンチャンバー６７への空気６
５の移動を可能にする。リターンチャンバー６７内に移
動された空気６５は、圧縮され、ピストン５６を穴５８
の第一終端部６８の方に戻す。

【００２２】ピストン５６および打ち込みブレード６２
は、引き金４４の各作動により、鼻部材組立体１６内に
連続して供給される固定具２０に衝突するように形成さ
れている。ピストン５６の往復運動の間において、鼻部
材組立体１６の動きを防ぐために、鼻部材組立体スクリ
ュー６９は、ハウジング構造１２に鼻部材組立体を固定
する。好ましくは、ピストン５６の直径は、圧力調整器
３４と併せて使用されるピストンの直径より小さい。し
かし、圧力調整器３４を使用することのもう一つの利点
は、工具が動作している間において、容器圧力の減少を
引き起こす低い周囲温度の影響が、最小限にされ、幅広
い範囲の温度範囲で、工具１０に、より不変の動力の出
力を提供することである。さらに、高い周囲温度状態に
おいて、工具１０の容器２４は、圧力安全バルブ（図示
されていない）により備え付けられることが可能であ
り、この圧力安全バルブは、冷却および、さらなる幅広
い温度範囲を提供するために、解放された任意のガス２
２の流れを容器の方に向けることが可能である。

【００２３】図１を参照すると、穴５８の第一終端部６
８での予備発射位置または設定位置で、メインチャンバ
ーポート５４の方へ十分に引っ込められているピストン
５６が示されている。一方向バルブ３６が開放される
時、ピストン５６が、発射された位置または穴５８の第
二終端部７０へ推し進められるように、ポート４０、５
２および５４は、一方向バルブ３６を通して通過する加
圧された媒体２２の流れを方向付ける。環状のバンパー
７１は、鼻部材組立体１６の方へのピストン５６のさら
なる動きを妨げる。また、ハウジング１２は、引き金機
構の動作により周囲環境にＣＯ_２を逃がすことを可能に
するために、ハウジングポート７２を有する。

【００２４】動作において最初は、工具１０は、図１に
示されているように、引き金４４が作動されていないよ
うな、発射されない位置にある。一方向バルブ３６は、
閉鎖されており、掛け金５０は、一方向バルブの方への
作動ボルト４２の動作を妨げる。ＣＯ_２混合体２２は、
容器２４およびシールチャンバー３２内で保有される。
さらに、ピストン５６が、固定具２０に衝突する前で、
打ち込みブレード６２により動かされる距離を最大にす
るために、ピストン５６は、穴部５８の第一終端部６８
に設置される。

【００２５】図２を参照すると、引き金４４の動作によ
り、掛け金５０が回転し、バルブ３６を開放するボルト
４２を解放する。加圧されたＣＯ_２混合体２２は、シー
ルチャンバー３２から第一ポート４０へ、矢印７３の方
向に向かって通過し、メインチャンバー５４内へ通過す
る。メインチャンバー５４へ通過したＣＯ_２ガス２２
は、鼻部材組立体１６の方へ、矢印７４の方向にピスト
ン５６を推し進める。さらに、ＣＯ_２ガス２２は、矢印
７６の方向に、第二ポート５２を通して流れ、ハウジン
グポート７２を介して、ハウジングから逃げる。

【００２６】図３は、バンパー７１にちょうど達する前
の、ガスピストン５６の位置を示す。ＣＯ_２ガス２２の
流れは、矢印７８により示された方向であり、作動ボル
ト４２に当たるＣＯ_２は、作動するボルトを、設定位置
の方へ矢印８０の方向に跳ね返すことを引き起こす。ピ
ストン５６の移動は、エアーポケット８２で、ピストン
５６の背後に、正空気圧力を作り出す。作動ボルト４２
の後方への動作の間においては、ピストン５６の上方の
ポート５２、５４および７２は、大気に開放され、その
ときに、穴５８のＣＯ_２ガス２２は、ポート７２から逃
げる。その後すぐに、エアーポケット８２の空気圧は、
ピストン５６の上方の、ポート５２および５４内の圧力
を上回り、ピストン５６は、第一終端部６８の設定位置
に戻される。

【００２７】図４を参照すると、ピストン５６の戻り行
程が図示されている。作動ボルト４２は、設定位置に戻
され、一方向バルブ３６を閉鎖し、ハウジングポート７
２からＣＯ_２が逃げることを妨げる。ピストン５６は、
矢印８４の方向に、穴５８の第一終端部６８の方へ引っ
込められる。第一終端部６８に達したピストン５６によ
り、工具１０は、予備発射状態にもう一度セットアップ
され、引き金４４の作動により、別の固定具２０の打ち
込みに使用可能である。

【００２８】本発明の固定具打ち込み工具の特定の実施
例を開示したが、より広い態様および特許請求の範囲に
おける発明から逸脱しない変形および変更が可能である
ことは、当業者により理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の使用に適している形式の固定具工具
で、明確にするための部分的に示された部分を有する、
垂直断面図である。

【図２】引き金機構が作動されている状態の、図１に示
されている工具の垂直断面図である。

【図３】ピストンが打ち込み行程にある、図１に示され
ている工具の垂直断面図である。

【図４】ピストンが戻り行程にある、図１に示されてい
る工具の垂直断面図である。

【符号の説明】

１２…ハウジング １６…鼻部材組立体 ２６…容器バルブ ３２…シールチャンバー ４２…作動ボルト ４３…引き金機構 ４４…引き金 ５６…ガスピストン ５７…スプリング ６２…打ち込みブレード

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製作品に固定具を衝突させるための、工
   具の鼻部材組立体の終端部にそろえられた固定具を供給
   するための固定具供給源を有する持ち運び可能な気体式
   動力工具において、 ハウジングと、 独立の予め加圧された分配動力源と、 前記ハウジング内の少なくとも部分的に設置され、前記
   独立の予め加圧された分配動力源により駆動され、往復
   運動をする打ち込みブレードとを有する工具。
2. 【請求項２】 前記打ち込みブレードに、前記独立の予
   め加圧された分配動力源を供給するように形成された引
   き金機構を具備する、請求項１に記載の工具。
3. 【請求項３】 前記ハウジング内のシールチャンバー
   と、前記シールチャンバーから、前記独立の予め加圧さ
   れた分配動力源の流れを制御するためのバルブとを具備
   する、請求項１に記載の工具。
4. 【請求項４】 前記引き金機構は、さらに、引き金と、
   前記引き金の作動によりバルブを開放するように形成さ
   れた作動ボルトとを具備する、請求項２に記載の工具。
5. 【請求項５】 さらに、前記作動ボルトの動作を妨げる
   ように、前記引き金と係合するように形成された掛け金
   を有する、前記４に記載の工具。
6. 【請求項６】 前記バルブは、前記シールチャンバーか
   ら前記打ち込みブレードへ、前記独立の予め加圧された
   分配動力源を通過させるように形成された一方向バルブ
   である、請求項３に記載の工具。
7. 【請求項７】 前記ハウジングの構造は、さらに、内部
   チャンバーと、前記内部チャンバーと流体連通し、前記
   独立の予め加圧された分配動力源を、前記ハウジングか
   ら周囲に逃がすことを可能にするように形成されたハウ
   ジングポートとを具備する、請求項１に記載の工具。
8. 【請求項８】 前記シールチャンバーに結合し、前記ハ
   ウジングに、前記独立の予め加圧された分配動力源を供
   給するように形成された圧力容器をさらに具備する、請
   求項３に記載の工具。
9. 【請求項９】 前記圧力容器は、前記ハウジングから取
   り外し可能である、請求項８に記載の工具。
10. 【請求項１０】 打ち込みブレードを受け入れるように
    形成された鼻部材組立体を有するハウジングの設定位置
    に、ピストン式打ち込みブレードを設置することと、 順次整然と、一つ以上の固定具を整列することと、 前記鼻部材組立体に，個々に前記一つ以上の固定具を供
    給することと、 工具に設置され、持ち運び可能な独立の予め加圧された
    動力源により推し進められる、前記ピストン式打ち込み
    ブレードが、個々に供給された固定具の各々に衝突する
    ことと、 前記設定位置に前記ピストン式打ち込みブレードを移す
    こととを、有する固定具を挿入する方法。