JP2008511458A - 燃焼動力式締結具駆動工具用の補助燃焼室を備えた駆動ブレード - Google Patents

Abstract

燃焼動力式締結具駆動工具（１１）で使用するための駆動ブレード（４０）が、燃焼側端部（４４）と駆動側端部（４６）とを有した細長い中空本体（４２）を具備し、燃焼側端部はピストン（２８）に取付けるための形態を有し、駆動側端部は実質的に中実の断面を有している。中空本体は、工具の燃焼室（１０）に連通している。

Description

本発明は、一般的に締結具をワーク内へ打込むための締結具駆動工具に関し、特に、燃焼工具とも称される燃焼動力式締結具駆動工具に関する。

燃焼動力式締結具駆動工具はこの技術分野では公知となっている。そうした工具の１つのタイプが、ニコリッシュ(Nikolich)に付与され本願と共通に譲渡された米国再発行特許第３２４５２号、米国特許第４５２２１６２号、米国特許第４４８３４７３号、米国特許第４４８３４７４号、米国特許第４４０３７２２号、米国特許第５１９７６４６号、米国特許第５２６３４３９号、米国特許第６１４５７２４号に記載されており、また、ワークに締結具を打込むために用いるインパルス(IMPULSE)の商標名の工具として知られている。上記文献の全ての開示を本願と一体をなすものとして参照する。同様の燃焼動力式釘打工具およびステープル打工具が、イリノイ州バーロンヒルズ(Verron Hills)所在のＩＴＷパスロード(Paslode)社からインパルス(IMPULSE)およびパスロード(Paslode)の商標名で市販されている。

こうした工具は、小型の内燃エンジンを包囲する概ねピストル形の工具ハウジングを有している。該エンジンは、燃料セルとも称される加圧された燃料ガスのキャニスターを動力源とする。バッテリー式の電力分配ユニットによって点火用の火花が生成され、燃焼室に配設されたファンによって燃焼室内の燃焼を促進し、また、装置の燃焼に付随する工程を容易にする。こうした付随工程は、燃焼室内への燃料供給、燃焼室内での燃料と空気の混合、燃焼生成物の除去または排気を含む。前記エンジンは単一のシリンダ本体内に配設された往復動ピストンを含み、該ピストンは細長い剛性のブレードを備える。

トリガースイッチが引かれると、火花が生成されて燃焼室内の燃料ガスが点火され、ピストンおよび駆動ブレードが下方に押し出されて、位置決めされている締結具に衝当して該締結具をワーク内に駆動する。次いで、ピストンは、ガスの差圧によって初期位置つまり点火前位置へ復帰する。締結具は、マガジン式にノーズ部に供給され、駆動ブレードによる衝当を受けるための適切な位置、配向で保持される。

従来の燃焼動力式締結具駆動工具は、約３０個の締結具を保持する直線状のマガジンを採用している。特に、商業建築事業計画のように短時間で多数の締結具を駆動可能な工具が必要な用途もある。より多数の締結具を収容できるコイルマガジンは、電動式締結具駆動工具または空圧式締結具駆動工具では一般的に使用されているが、種々の理由から、こうしたマガジンは燃焼工具では許容されるに至っていない。こうした大容量マガジンが、これらの工具で望ましくない理由には、締結具の重量増加によって作業者が早期に疲労することが含まれ、また、コイルマガジンの締結具前進動作に必要な付加的なエネルギの信頼性が証明されていない。

米国再発行特許第３２４５２号明細書 米国特許第４５２２１６２号明細書 米国特許第４４８３４７３号明細書 米国特許第４４８３４７４号明細書 米国特許第４４０３７２２号明細書 米国特許第５１９７６４６号明細書 米国特許第５２６３４３９号明細書 米国特許第６１４５７２４号明細書

従来の燃焼工具のマガジンのサイズは別として、従来の工具の重量、バランスおよび全体の人間工学は、工具を特に大容量の商業建築事業へ利用するのに適していない。更に、点火速度を一層高くしようとする場合、各点火サイクルの完了時に、ピストンが、次の点火サイクルの開始に先立って、確実に点火前位置に復帰するように注意しなければならない。ピストンが正しく復帰しないと、工具がつまったり、その他の誤作動を生じることが分っている。

従って、限定されないが、コイルマガジンを含む大容量のマガジンを備え高速動作のできる燃焼動力式締結具駆動工具の必要性がある。また、こうしたマガジンから比較的高速で締結具を駆動するようにした燃焼動力式締結具駆動工具の必要性がある。

上記の必要性は、好ましくは、ピストンと協働する本発明の駆動ブレードによって充足または突破される。この駆動ブレードは概ね中空であり、その重量が軽く、従って工具の全重量が低減され、点火前位置への復帰に必要なエネルギが小さくなる。更に、実質的に中空形態であるので、燃焼室の容積が大きくなり、従って、工具の燃焼動力が高くなる。駆動ブレードの下端は、締結具の駆動操作を容易にするために中実断面となっている。

より詳細には、燃焼動力式締結具駆動工具で使用するための駆動ブレードが、燃焼側端部と駆動側端部とを有した細長い中空本体を具備し、前記燃焼側端部がピストンに取付けるための形態を有し、前記駆動側端部が実質的に中実の断面を有しいる。

他の実施形態では、燃焼動力式締結具駆動工具で使用するピストンと駆動ブレードの組合せが、シリンダに摺動自在に係合するように形成された外周部を有し中心に穴が形成されたピストンヘッドと、燃焼側端部と駆動側端部とを有した細長い中空本体とを具備し、前記燃焼側端部がピストンに取付けるための形態を有し、前記駆動側端部が実質的に中実の断面を有している。

更に、他の実施形態では、締結具駆動工具用の燃焼室が、シリンダヘッドと、弁スリーブと、中心穴が形成されたピストンと、前記ピストンに固定され、前記ピストンに連通する閉じられた室を形成する中空本体を有した駆動ブレードとを具備する。

図１を参照すると、本発明を組込む燃焼動力式締結具駆動工具用の燃焼室が全体的に参照番号１０にて指示されている。この燃焼室１０および関連する構成要素は、あらゆるタイプの燃焼動力式締結具駆動工具で使用するのに適している。燃焼動力式締結具駆動工具は、参照番号１１にて全体が指示されており、これに限定されないが、上述し本願と一体をなすものとして参照する特許に詳細に説明されている一般的なタイプの工具である。燃焼室１０は、工具１１のハウジング１２によってハウジング主室１４内に包囲されている。

燃焼室１０の一方側には概ね円筒状の往復弁スリーブ１６が形成されており、該弁スリーブ１６はこの技術分野で周知のように、工具が休止しているときの或いは各点火の間の開放位置つまり排気位置と、工具のサイクルの点火直前の或いは燃焼している間の閉鎖位置つまり燃焼位置との間で往復動作する。閉鎖位置は、工具をワークに対して押圧し、付勢されたワーク接触ノーズ部１７が押込まれることによって達成される。燃焼室１０の上端１８はシリンダヘッド２０によって形成される。他の構成も可能であるが、シリンダヘッド２０には、燃焼室内に突出する点火プラグ２２およびファン２４が設けられている。ファン２４はモータ２６によって駆動される。

図１、２を参照すると、燃焼室１０の下端は、最上位置つまり点火前位置にあるピストン２８によって形成される。ピストン２８は、本体またはヘッド部３０を有しており、該本体またはヘッド部は上から見ると円形を呈し、シリンダ３４に対して摺動自在に係合する外周縁部３２を有している。この技術分野では公知となっているように、ピストンリング３６（その形態は様々なものが考えられるが）通常はピストンヘッド部３０に配設され、動作の気密性を維持し、摺動要素の損耗を低減するようになっている。ピストンヘッド部３０には中心穴３８が形成されており、該穴には好ましくはネジその他の固定構造が設けられる。中心穴３８が、燃焼室１０の下端の一部を形成していることは理解されよう。

この技術分野では公知となっているように、駆動ブレード４０がピストン２８に取付けられており、シリンダ３４内で該ピストンと共に往復動作して締結具をワーク内に打込むようになっている。従来の駆動ブレードは、衝撃力を最大とすると共に複数の点火サイクルを繰り返した後でも構造的完全性を維持するために中実であるが、本駆動ブレード４０の１つの重要な特徴は、該駆動ブレードが中空である点である。ある用途では、強度を犠牲にすることなく、構成要素の重量を軽くすることができる。また、実質的に中空とすると、駆動ブレード４０によって燃焼室１０の容積が増加する。これによって、締結具の駆動力が高まり、信頼性を以て一層迅速に駆動ブレード４０が点火前位置に復帰する。

より詳細には、駆動ブレード４０は細長い全体的に中空の本体４２を有しており、該本体は燃焼側端部４４と、該燃焼側端部の反対側の駆動側端部４６とを有している。最良の結果を得るために燃焼側端部４４は開口している。本体４２は、駆動ブレード室４８を形成する内部空間を有している。該駆動ブレード室は、燃焼側端部４４を通じてピストン２８の中心穴３８に連通し、最終的には燃焼室１０に連通している。その結果、駆動ブレード室４８は、補助的な燃焼室となる。

燃焼側端部４４は、ピストン２８に取付けるように形成されており、好ましい実施形態では、外ネジを形成して、ネジ付の中心穴３８に螺合させるようにする。溶接、化学接着剤、バネ式の固定、バヨネットラグと溝のような他の周知の固定技術でもよい。補強およびピストンとの係合を確実にするために、駆動ブレード４０には、半径方向に太くした部分５０が設けられており、該部分によって燃焼側端部４４の近傍に肩部５２が形成される。製造を容易にし、かつ／または、燃焼力を分配するために、燃焼側端部４４の反対側には、駆動ブレード室４８の閉鎖端部５４が、好ましくは、円錐形状に形成されている（図２参照）。

締結具に接触したときに確実な駆動作用を得るために、駆動側端部４６は実質的に中実な断面を有している。中実の駆動側端部４６が、本体４２の全長の約１５％まで占め、そして、駆動ブレード室４８が本体の全長Ｌの残りの部分、つまり約８５％を占める場合に有益な結果が得られることが分っている。こうして、例示する特定の１つの実施形態では、本体４２の全長は1915mm(7.5inch)であり、駆動ブレード室４８は162mm(6.38inch)である。上述した割合および長さは単なる例示であり、当業者には周知の他のパラメータのうち、用途、工具の動力レベル、打込むべき締結具のタイプなどに応じて適当に変更することができよう。

燃焼動力式締結具駆動工具用の補助燃焼室を備えた本発明の特定の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載する本発明の特徴から逸脱することなく、種々の変更と修正が可能なことは当業者の当然とするところである。

本駆動ブレードを組込むのに適した燃焼動力式締結具駆動工具の部分縦断面図である。 本ピストンと駆動ブレードの組合せの部分断面図である。

符号の説明

１０ 燃焼室
１１ 燃焼動力式締結具駆動工具
１２ ハウジング
１６ 弁スリーブ
２０ シリンダヘッド
２２ 点火プラグ
２４ ファン
２８ ピストン
３０ ヘッド部
３４ シリンダ
３８ 中心穴
４０ 駆動ブレード
４２ 駆動ブレードの中空本体
４４ 燃焼側端部
４６ 駆動側端部
４８ 駆動ブレード室

Claims (10)

1. 燃焼動力式締結具駆動工具で使用するための駆動ブレードにおいて、
   燃焼側端部と駆動側端部とを有した細長い中空本体を具備し、
   前記燃焼側端部がピストンに取付けるための形態を有し、
   前記駆動側端部が実質的に中実の断面を有して成る駆動ブレード。
2. 前記燃焼側端部が開口しており、前記中空本体には、前記開口した端部に連通した内部空間が形成されており、これによって補助燃焼室が形成されるようにした請求項１に記載の駆動ブレード。
3. 前記中空本体は、前記本体の長さの約８５％に亘って延設されている請求項１に記載の駆動ブレード。
4. 前記燃焼側端部にはネジが形成されている請求項１に記載の駆動ブレード。
5. 前記燃焼側端部には、ピストンと係合する半径方向に太くした部分が設けられている請求項１に記載の駆動ブレード。
6. 燃焼動力式締結具駆動工具で使用するピストンと駆動ブレードの組合せにおいて、
   シリンダに摺動自在に係合するように形成された外周部を有し中心に穴が形成されたピストンヘッドと、
   燃焼側端部と駆動側端部とを有した細長い中空本体とを具備し、
   前記燃焼側端部がピストンに取付けるための形態を有し、
   前記駆動側端部が実質的に中実の断面を有して成るピストンと駆動ブレードの組合せ。
7. 前記穴にはネジが形成されたおり、前記燃焼側端部には前記穴に係合するネジが形成されている請求項６に記載の組合せ。
8. 締結具駆動工具用の燃焼室において、
   シリンダヘッドと、
   弁スリーブと、
   中心穴が形成されたピストンと、
   前記ピストンに固定され、前記ピストンに連通する閉じられた室を形成する中空本体を有した駆動ブレードとを具備する燃焼室。
9. 前記中空本体の下端は、中実断面を有した駆動側端部により形成される請求項８に記載の燃焼室。
10. 前記中空本体は、前記燃焼室に連通した補助燃焼室を形成する請求項８に記載の燃焼室。

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