JP2023513456A - エンドキャップ内に位置する充填バルブを備えたガススプリング締結具駆動ツール - Google Patents

Abstract

ガススプリング締結具駆動ツールは、作動シリンダと、シリンダのピストンとドライバとの組み合わせを駆動するガスを保持するための加圧主貯蔵チャンバと、を有する。エンドキャップは、シリンダの上方において、一組のシール及び一組の締結具を用いて圧力チャンバの上側（背面）端部に配置され、締結具は、内部部品のメンテナンス又は修理のために、ツールからの貯蔵されたガスの圧力を安全に解放するように、ユーザによって一度に１つずつ除去することができる。エンドキャップは、作動シリンダの側部に沿って配置された充填バルブを含み、これにより、「再充填する」ガスが、エンドキャップ内の通路を通って、次いで作動シリンダ及び圧力チャンバ内へと流れることによって、ツールをその公称作動圧力にすることが可能になる。いくつかの実施形態では、充填バルブはまた、圧力解放バルブとしても作用することができる。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０２０年２月５日に出願された「ＧＡＳ ＳＰＲＩＮＧ ＦＡＳＴＥＮＥＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＴＯＯＬ ＷＩＴＨ ＦＩＬＬ ＶＡＬＶＥ ＬＯＣＡＴＥＤ ＩＮ ＡＮ ＥＮＤ ＣＡＰ」と題された米国仮特許出願第６２／９７０，３７６号に対する優先権を主張するものである。

本明細書に開示される技術は、概して、直線締結具駆動ツールに関し、より具体的には、ステープル、釘、又は他の直線的に駆動される締結具を駆動する携帯型ツールを対象とする。少なくとも１つの実施形態は、直線締結具駆動ツールで使用される「主」加圧貯蔵チャンバ（「圧力チャンバ」）として開示され、圧縮ガスで充填される作動シリンダは、駆動ストローク運動によって、ピストンを作動シリンダを通して素早く押し込むために、また、締結具をワークピース内へと駆動するために使用される。作動シリンダは、ピストンを「発射」するために使用される圧縮ガスの大部分を保持する圧力チャンバと（エンドキャップを介して）流体連通している。圧力チャンバの上部部分に締結されているエンドキャップの側部部分に、充填バルブが設けられる。エンドキャップはまた、作動シリンダの上部領域を覆う。

充填バルブは、組み合わせ圧力チャンバ及び作動シリンダ内へと（又はそれらから）加圧ガスをユーザが安全に再充填する（又は抜き取る）ことを可能にするように設計されている。この充填バルブは、エンドキャップのまさに上部部分の近くで定位置に締結されるが、作動シリンダと物理的に干渉しないように、側部に外れている。充填バルブは、ツールの外側ケーシングのいずれの部分も分解することなく、その充填バルブへのアクセスを素早く取得するために人間のユーザによって容易に除去することができる、外側カバーを有する。いったん充填バルブカバーが除去されると、それを所定の位置に保持していたねじ山が露出される。人間のユーザは、再充填アダプタサブアセンブリを（充填バルブカバーが以前あった場所で）前述の露出されたねじ山に容易に取り付けることができる。いったん再充填アダプタサブアセンブリが取り付けられると、加圧ガスを、ガス圧力源から再充填アダプタサブアセンブリのホースを通して、エンドキャップ内の充填バルブを通して、次いで、エンドキャップの構造によって形成される内部チャンバ内へと押し込むことができる。その場所から、加圧ガスは、圧力チャンバ内及び作動シリンダ内へと更に移動することができる。

好ましい充填バルブは、所望される場合には、人間のユーザが加圧ガスの一部を抜き取ることをも可能にするシュレーダーバルブである。充填バルブの「出力側」は、比較的小さなガス通路と流体連通しており、この通路は、ツールの「主」圧力チャンバと流体連通している内部チャンバにつながっている。その内部チャンバはまた、（上部において）別のガス通路と流体連通しており、この通路は、作動シリンダの変位容積部につながっている。したがって、ツールが完全に組み立てられると、主圧力チャンバと、内部チャンバと、「上部」ガス通路と、作動シリンダの変位容積部とは全て流体連通する。

エンドキャップの別の特徴は、修理が望まれる場合に、又は摩耗若しくは破損した部品の交換が望まれる場合に、作動シリンダの内部部品へのアクセスを取得するために人間のユーザによって取り外しできることである。ツールと共に使用されているとき、取り外し可能なエンドキャップは、複数のねじ付きスクリューによって圧力チャンバの外壁に取り付けられており、エンドキャップの形状は、その大きなＯリングシールと共に、それらのスクリューを緩めている間に、加圧ガスが安全に漏出し始めることを可能にする。最後のスクリューが、圧力チャンバの外壁からエンドキャップを物理的に取り外すことができる点まで緩められるときまでに、加圧ガスの大部分が安全な圧力の大きさまで低減され、それにより、人間のユーザには、加圧ガスの突発的な危険な放出によりツールのいずれの部分もユーザの顔に飛び散らせる危険がない。

連邦政府支援の研究又は開発に関する陳述
なし。

多くの従来の締結具駆動ツールはピストンを使用して、それらの動作サイクルの一部として、釘又はステープルを標的ワークピース内へと押し込むドライバブレードを移動させる。これらのピストンは、典型的には、圧縮空気によって、又は場合によっては燃焼空気によって駆動される。Ｓｅｎｃｏによって販売されているＦＵＳＩＯＮ（登録商標）として知られている加圧空気ツールの製品ラインでは、加圧空気は、主貯蔵チャンバに貯蔵され、その空気は、大気へと排気されず、代わりに、複数回再使用され、駆動ストロークを複数回駆動することができる（加圧空気の充填ごとに、数千回の動作サイクル数を含む）。

初期の空気ばね締結具駆動ツールが、Ｓｏｌｌｂｅｒｇｅｒによる米国特許第４，２１５，８０８号に開示されている。Ｓｏｌｌｂｅｒｇｅｒ特許は、ラックアンドピニオン型ギアを使用して、ピストンをその駆動位置へと「持ち上げ」戻していた。別個のモータは、ユーザによって装着されたベルトに取り付けるためのものであり、別個の可撓性の機械的ケーブルを使用して、モータの機械的出力を駆動系を介して駆動ツールのピニオンギアに伝達していた。

別の空気ばね締結具駆動ツールが、Ｋｏｎｄｏによる米国特許第５，７２０，４２３号に開示されている。このＫｏｎｄｏ特許は、空気補充ピストンを備えた別個の空気補充供給タンクを使用して、ピストンを駆動するために必要とされる加圧空気をリフレッシュし、ピストンが、今度は締結具を物体内に駆動させていた。

従来技術で知られているＳｅｎｃｏｎｏのＦＵＳＩＯＮ釘打機ツールのうちの１つは、図５に概して参照番号５によって示されている。上記のように、このツールは、Ｋｙｏｃｅｒａ Ｓｅｎｃｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｏｏｌｓ，Ｉｎｃ．によって商標ＦＵＳＩＯＮで販売されている。これは、ＦＵＳＩＯＮツールの元来の実施形態であり、より最近のバージョンは、正確には図１に示されるもののように見えないが、ＦＵＳＩＯＮツールの新しいバージョンは、同じ基本原理で作動する同じ基本部品を含む。

釘打機ツール５は、加圧チャンバ部分６、出口端部（釘が発射される場所）７、締結具マガジン部分８、及び手動トリガ９を含む。これは部分切り欠き図であり、したがって、内部構成要素のうちの多くが見えている。このツールには充填バルブを有さない。

別の空気ばね締結具駆動ツールが、Ｐｅｄｉｃｉｎｉによる米国特許出願公開第２００６／０１８０６３１号に開示されており、これはラックアンドピニオンを使用して、ピストンをその駆動位置へと移動して戻す。ラックアンドピニオンギアは、駆動ストローク中に切り離され、この切り離しを検出するためにセンサが使用される。Ｐｅｄｉｃｉｎｉのツールは、解放弁を使用して、釘駆動の間に失われた空気を補充する。

このＰｅｄｉｃｉｎｉの開示は、釘を発射するブレードを駆動する作動シリンダのまさに背面（又は「上部」）に空気再充填バルブを配置する。そのような再充填バルブの実際の物理的構造は、Ｐｅｄｉｃｉｎｉの図面には示されていないが、バルブが作動シリンダの背面（又は上部）部分の中心に配置されることが明確に示されている。ほとんどの釘駆動ガンでは、ツールの向きは、底部に向けられたツールの釘出力部分を有し、それによって、釘は、概ね垂直方向に下向きに発射されていることに留意されたい。したがって、ツールの「上部」は、Ｐｅｄｉｃｉｎｉの図１に示されるように、作動シリンダの背面部分又は後部部分と本質的に同じものである。

Ｋｙｏｃｅｒａ Ｓｅｎｃｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｏｏｌｓ，Ｉｎｃ．（「Ｓｅｎｃｏ」）は、コードレスツールの利便性を有する電力及び空気動力ツールの実用性を組み合わせたツールを含む、ネイラと称される自動電動ツールの製品ラインを販売している。そのようなツールの１つの主要な特徴は、それらが釘を発射するピストンを駆動するために加圧空気を使用するということである。いくつかのＳｅｎｃｏツールでは、加圧空気が何度も繰り返し再使用されるため、いかなる圧縮空気ホース、又は燃料を必要とする燃焼室の必要性はない。

Ｓｅｎｃｏの「空気ツール」は、非常に信頼性が高く、典型的には、いかなる有意なメンテナンスもなしに数千回の発射サイクルに耐えることができるが、実際には特定の構成要素に対して摩耗特性を有する。例えば、数千回の動作後、圧力チャンバ内のガス圧力が、ゆっくりと漏れて増圧が必要になる圧力レベルまで下がることがあり、又は、ツールは、締結具をそれらの標的ワークピース内へと正常に駆動することができなくなり始めることになる。それが起こると、追加の加圧ガスを圧力チャンバに加えなければならない。更に、「空気ツール」に機械的故障（詰まりなど）が生じた場合、ツールを分解する必要があることになり、圧力チャンバから加圧ガスを抜き取る必要がある。

従来は、加圧ガスを補給することが必要なＳｅｎｃｏの「空気ツール」を、Ｓｅｎｃｏ地域サービスセンターに送らなければならなかった。追加の加圧ガスをツールに再充填する手順は、通常のユーザが実行し得るものではなかった。特別な固定具が必要であり、更に、このタイプのツールは、ユーザが警告を無視し、圧力チャンバを不適切に保守することを選択した場合には、傷害を引き起こすことがある。例え釘の駆動には効果がない圧力レベルまで低減されている場合であっても、ガス圧力は依然としてかなり高く、特別な固定具なしでツールを「開く」ことを試みた場合には、その人を負傷させる可能性がある。

締結具駆動ツールのピストンを駆動するために必要な動力を提供するために、ホースによって圧縮空気源に接続される外部空気継手を使用する、様々なタイプの「空気ツール」が長年にわたって製造及び販売されてきた。これらの「空気ツール」設計の多くでは、圧縮空気取り付け点は、空気ツールの全体的な形状の外部にあり、それによって寸法を増大させる継手であった。これは、通常の動作のためにツールに接続された長い空気ホースを有する空気ツールでは、空気ホース自体が常に、その空気ツールの人間のユーザによるいかなる動きの邪魔になっているので、それほどの不利ではなかったかも知れない。しかしながら、ＦＵＳＩＯＮ（商標）として知られている、Ｓｅｎｃｏによって販売されているツールのラインでは、このタイプの「空気ツール」には外部ホース又は外部継手がなく、したがって、ツールから外向きに延びた再充填バルブ機構は、事実、ユーザが取り扱うときにツールの移動にとって何らかの障害となるであろう。したがって、ガス再充填バルブ機構を提供するときには、ツールのサイズが大幅には大きくならず、ユーザによる取り扱いがぎこちなくならないように注意を払わなければならない。

ある意味では、ＦＵＳＩＯＮタイプの「ガススプリングツール」は、ある程度まで成熟しており、そのようなツールの２つ以上の製造業者によって、主に、これらのツールの信頼性が非常に高く、典型的には何千回もの動作サイクルに耐えることを理由に、ガス再充填バルブが望ましいと判断された。ある内部部品が摩耗し始めることになる、そのような数千回ものサイクルの後、次いで、貯蔵チャンバと作動シリンダとの組み合わせからの典型的なわずかなガス漏れが見られるようになった後にのみ、かつ、その状況で、それらのチャンバへの加圧ガスの追加の充填が望ましいであろう。

別の可能性は、特に、釘などの締結具がドライバブレードによって駆動される間に詰まったときに、ツールが損傷し得ることであり、その状況では、人間のオペレータがそのツールを使用し続けることができるように、内部部品を修理又は交換するためにツールを開く必要がある場合がある、又は、最低限でも、詰まった釘をドライバトラックから除去する必要がある。より新しい特許出願は、「解放」バルブとしても使用される再充填バルブの使用を開示しており、それによって、作動シリンダ及び／又は加圧貯蔵チャンバ内の加圧ガスをそのような解放バルブを通して放出することにより、修理が必要になり得る場合に、その動作のためにツールを安全に開けるようになる。

この種の特許の開示の一例は、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｏｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが所有する、Ｗｙｌｅｒによる米国特許出願公開第２０１６／０２２９０４３号である。このＷｙｌｅｒの公開された出願は、図２に示されている充填バルブ３４を開示している。充填バルブは、円筒状の圧力チャンバの側面から、ガイド本体と圧力チャンバの上部との間の略中間に突出する、正方形のフットパッド金属ベース（又は「フッタ」）に装着されている。充填バルブ３４の配置は、充填バルブがツールのハンドルの中空空間内に収容されるので重要であり、そのようにすると、充填バルブは、ツールを使用するときの人間のオペレータのいかなる手の動きの邪魔にならない。一方で、充填バルブがツールのハンドルの内側にあるという事実は、充填バルブにアクセスすることが可能になる前に、ツールのケーシングを少なくとも部分的に分解しなければならないことを意味する。

充填バルブを備える別のガススプリング締結具駆動ツールが、Ｈｉｔａｃｈｉ Ｋｏｋｉ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．が所有する、Ｋｏｍａｚａｋｉによる米国特許出願公開第２０１８／００３６８７０号に開示されている。Ｋｏｍａｚａｋｉでは、充填バルブは、参照番号２６０で「取込みバルブ」と称され、上述のＰｅｄｉｃｉｎｉで開示されているものと同様に、空気圧室のまさに上部に位置決めされる。更に、Ｋｏｍａｚａｋｉの取込みバルブは、一方向の逆止弁であり、更には、空気通路を開放するための、又は空気通路を閉鎖したままにするための何らかのタイプのスイッチレバーを有するので、追加の加圧ガスを空気圧室に配置するためのみに使用することができる。加圧ガスをこのツールから解放すべき場合には、図１０に示すように、別個の「リリーフ」バルブ３６０がツールの上部に追加される。

充填バルブを備えた更に別のガススプリング締結具駆動ツールは、Ｈｉｔａｃｈｉ Ｋｏｋｉ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．が所有する、Ｋｏｂｏｒｉによる米国特出願公開第２０１８／０２９０２７９号に開示されている。この公開された出願は、図７に参照番号７１で、加圧ガス室の底部壁に取り付けられている「充填バルブ」を示している。この充填バルブ７１はまた、同じ図が、圧縮室内のガスを放出するように動作される第２の「リリーフバルブ」８１を示すので、単方向ガス弁である。これらのバルブの両方は、主貯蔵圧力チャンバの底部壁に取り付けられている。

したがって、本明細書に開示される本技術の利点は、圧力チャンバが、ツールの上部の近くに位置決めされた再充填バルブサブアセンブリを含む、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することである。

本技術の別の利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作し、かつ、ツールの作動シリンダの内部部分へのアクセスをする前に主貯蔵チャンバ内の加圧ガスを安全に解放することができるように、制御された様式で解放することができる締結具のセットを使用して、主加圧貯蔵チャンバにそれ自体が締結されているエンドキャップに恒久的に装着された再充填バルブサブアセンブリを提供し、主加圧貯蔵チャンバにそれ自体が固定されているエンドキャップに恒久的に装着された再充填バルブサブアセンブリを提供する、締結具駆動ツールを提供することである。

本技術の更なる利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することであり、ツールは、特別な固定具なしで通常の人間のユーザにとって安全な制御されたやり方で内部ガス圧力を解放することができるように、制御されたやり方で緩めることができる締結具のセットを使用して、主加圧貯蔵チャンバに締結されるエンドキャップを含み、それにより、ユーザが、摩耗した部品の修理又は交換のためにツールの内部部分にアクセスすることが可能になる。

本技術の更に別の利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することであり、ツールは、作動シリンダと並んで、作動シリンダの遠位端を覆うエンドキャップ内に配置されている再充填バルブサブアセンブリを含み、再充填バルブは、主加圧貯蔵チャンバと流体連通し、作動シリンダの変位容積部とも流体連通しているエンドキャップの内部チャンバへの接続通路を有する。

本技術の更なる利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することであり、ツールは、ツールの上部近くに、エンドキャップ内に配置された再充填バルブサブアセンブリを含み、再充填バルブは、ツールのエンクロージャ又はハウジングのいずれの部分も分解する必要なく、再充填バルブへの迅速なアクセスを取得するために、人間のオペレータによって容易に取り外し可能なバルブカバーによって覆われている。

本技術の更なる利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することであり、ツールは、充填バルブは、再充填バルブサブアセンブリを含み、再充填バルブは、充填動作が行われた後に、主貯蔵チャンバ、エンドキャップの内部チャンバ、及び作動シリンダの変位容積部内の加圧ガスの圧力を容易に低減することができるように、「充填バルブ」と「解放バルブ」の両方として作用することができ、その充填動作は、加圧ガスチャンバを含む、ツールの内部部分をいくらか過剰に加圧している。

本技術の更なる利点は、ガススプリングの原理に基づいて動作する締結具駆動ツールを提供することであり、ツールは、比較的迅速な接続及び切断再充填アダプタサブアセンブリ及びノズルを受け入れることができる再充填バルブサブアセンブリを含む。

追加的な利点及び他の新規な特徴は、以下の説明において一部が記載され、一部は、以下を検討することで当業者には明らかとなることになる、又は、本明細書で開示される技術を実践することで習得することができる。

前述及び他の利点を達成するために、及び一態様によれば、締結具駆動ツールであって、可動ピストンを含む作動シリンダであって、シリンダは、ピストンの第１の側に可変変位容積部を含み、シリンダは、ピストンの反対側にある第２の側に可変通気容積部を含む、作動シリンダと、貯蔵チャンバと、締結具駆動ツールの端部部分の近くで、シリンダ及び貯蔵チャンバのうちの少なくとも１つに取り付けられたエンドキャップであって、エンドキャップは、シリンダ及び貯蔵チャンバと流体連通している少なくとも１つの第１のガス通路を含む、エンドキャップと、ピストンと機械的に連通している可動ドライバと、ドライバの移動を案内するガイド本体と、エンドキャップの側部部分に装着された充填バルブであって、エンドキャップは、充填バルブの内端部とエンドキャップの少なくとも１つの第１のガス通路との間で移動する、第２のガス通路を含む、充填バルブと、を備え、シリンダの可変変位容積部、貯蔵チャンバ、及びエンドキャップの少なくとも１つの第１のガス通路は全て、締結具駆動ツールの使用中に、加圧ガスを収容しており、加圧ガスは、駆動ストローク後に大気へと排気されずに、代わりに、加圧ガスは、複数の動作サイクルにわたって再使用される、締結具駆動ツールが提供される。

別の態様によれば、締結具駆動ツール内に加圧ガスを充填するための方法が提供され、本方法は、（ａ）締結具駆動ツールを提供するステップであって、締結具駆動ツールは、可動ピストンを含む作動シリンダであって、シリンダは、ピストンの第１の側に可変変位容積部を含み、シリンダは、ピストンの反対側にある第２の側に可変通気容積部を含む、作動シリンダと、貯蔵チャンバと、締結具駆動ツールの端部部分の近くで、シリンダ及び貯蔵チャンバのうちの少なくとも１つに取り付けられたエンドキャップであって、エンドキャップは、シリンダ及び貯蔵チャンバと流体連通している少なくとも１つの第１のガス通路を含む、エンドキャップと、ピストンと機械的に連通している可動ドライバと、ドライバの移動を案内するガイド本体と、エンドキャップの側部部分に装着された充填バルブであって、エンドキャップは、充填バルブの内端部とエンドキャップの少なくとも１つの第１のガス通路との間で移動する、第２のガス通路を含む、充填バルブと、を備える、締結具駆動ツールを提供するステップと、（ｂ）充填バルブの外端部に加圧ガス源を取り付けるステップと、（ｃ）加圧ガス源から充填バルブを通して加圧ガスを圧送し、それによって、貯蔵チャンバを追加の加圧ガスで充填するステップと、を含む。

更に別の態様によれば、締結具駆動ツールであって、加圧ガスを貯蔵するための手段と、加圧ガスを貯蔵するための手段内へと追加の加圧ガスを導入するためのバルブ手段と、加圧ガスを使用して、駆動ストロークにおいて往復運動要素を推進するための手段であって、加圧ガスは、駆動ストローク後に大気に排気されず、代わりに、加圧ガスは、往復運動要素の複数の動作サイクルにわたって再使用される、推進するための手段と、動作サイクルを完了するために、戻りストロークにおいて往復運動要素を推進するための手段と、を備える、締結具駆動ツールが提供される。

更に他の利点は、本技術を実施するために想到される最良の形態のうちの１つにおける好ましい実施形態が説明及び示されている、以下の説明及び図面から、当業者には明らかとなるであろう。理解されるように、本明細書で開示される技術は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、全てその原理から逸脱することなく、様々な明白な態様において修正が可能である。したがって、図面及び説明は、本質的に例示的であり、限定的ではないと見なされる。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本明細書で開示される技術のいくつかの態様を示すものであり、説明及び請求項と共に、本技術の原理を説明する役割を果たす。図面では、

図３の断面線１－１に沿って取られた、ガススプリング締結具駆動ツールの作動シリンダサブアセンブリ全体の断面立面図であり、作動シリンダサブアセンブリ及びガススプリングツールは、本明細書に開示される技術の原理に従って構築されている。

図１の作動シリンダサブアセンブリ全体の部品を示す等角分解図である。

図１の作動シリンダサブアセンブリの上側部分であるエンドキャップの上面図である。

図１と同様の別の断面立面図であるが、この図にはピストン又はドライバは含まれない。

ＦＵＳＩＯＮ（登録商標）釘駆動ツールとして知られているＳｅｎｃｏガススプリング締結具駆動ツールの以前の実施形態の側面図である。

Ｓｅｎｃｏガススプリング締結具駆動ツールの以前の実施形態の正面図であり、リフタ及びラッチ機構、並びにドライバの代替実施形態を示す。

図１の作動シリンダサブアセンブリの充填バルブと共に使用される再充填アダプタサブアセンブリの等角分解図である。

図１の作動シリンダサブアセンブリの充填バルブと共に使用される再充填アダプタサブアセンブリの等角図である。

ここで、本発明の好ましい実施形態を詳細に参照するが、その実施例は、添付図面に示されており、同様の数字は、図面全体を通して同じ要素を示す。

本明細書で開示される技術は、その適用において、以下の説明に記載されるか若しくは図面に示される、構成要素の構成及び配置の詳細に限定されるものではない点を理解されたい。本明細書で開示される技術は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行されることが可能である。また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明を目的とするものであって、限定するものと見なされるべきではない点も理解されたい。本明細書における、「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、及びそれらの変化形の使用は、その後に列挙される項目及びそれらの等価物、並びに追加的な項目を包含することを意味する。特に限定されない限り、本明細書における用語「接続された（connected）」、「結合された（coupled）」、又は「取り付けられた（mounted）」、及びそれらの変化形は、広範に使用され、直接的及び間接的な接続、結合、若しくは取り付けを包含する。更には、用語「接続された」又は「結合された」、及びそれらの変化形は、物理的又は機械的な接続若しくは結合に限定されない。更には、用語「通信している（communicating with）」又は「通信状態である（in communicating with）」とは、２つの異なる物理的要素又は仮想的要素が、信号若しくは情報の伝達が直接的であるかどうか、又は、それらの間に、信号若しくは情報の受け渡しにも関与する追加的な物理的要素又は仮想的要素が間にあるかどうかに関わらず、何らかの形で互いに信号若しくは情報を相互に受け渡すことを示す。更には、用語「連通状態である（in communicating with）」とはまた、「連通」の一方の端部（「第１の端部」）が、発生するある特定の運動力（機械的移動、油圧若しくは空気圧の状態変化）の「原因」であり得、かつ「連通」の他方の端部（「第２の端部」）が、「第１の端部」と「第２の端部」との間に中間構成要素が存在するか否かに関わらず、その移動／状態変化の「影響」を受け取ることが可能な、機械、油圧、又は空気圧システムを指すことができる。製品が、磁場に依存する移動部品を有するか、又は何らかの形で磁場の変化を検出する場合、又は、磁場の使用によって一方の電子デバイスから別の電子デバイスにデータが受け渡される場合には、それらの状況を、互いに「磁気通信している」事項として言及することが可能であり、この場合、「通信」の一方の端部が磁場を誘起することができ、他方の端部が、その磁場を受信して、その磁場から作用を受ける（又は、他の方式で影響を受ける）ことができる。

要素名、例えば、第１の入口、第２の入口などに先行する用語「第１」又は「第２」は、類似若しくは関連する要素、結果、又は概念を区別するための識別目的のために使用されており、必ずしも順序を意味することを意図するものではなく、用語「第１」又は「第２」は、別途指示のない限り、追加的な類似若しくは関連する要素、結果、又は概念の包含を排除することを意図するものでもない。

更には、本明細書で開示される実施形態は、説明の目的のために、構成要素の大部分がハードウェアのみで実装されているかのように、図示及び説明される場合がある、ハードウェア及び電子構成要素又はモジュールの両方を含むことを理解されたい。

しかしながら、当業者は、この発明を実施するための形態を読むことに基づいて、少なくとも１つの実施形態では、本明細書に開示される技術の電子ベースの態様がソフトウェアで実装され得ることを認識するであろう。したがって、複数のハードウェア及びソフトウェアベースのデバイス、並びに複数の異なる構造構成要素が、本明細書に開示される技術を実装するために利用され得ることに留意されたい。更に、ソフトウェアが利用される場合、そのようなソフトウェアを実行する処理回路は、汎用コンピュータであってもよく、その一方で、特にこの技術を具体的に実装するために設計され得る専用コンピュータによって他の方法で実行され得る全ての機能を果たすことができる。

本明細書で使用するとき、用語「回路」は、集積回路チップ（又はその一部分）などの実際の電子回路を表すことができること、又は、論理状態マシン若しくは別の形態の処理要素（逐次処理回路を含む）を含む、マイクロプロセッサ若しくはＡＳＩＣなどの処理回路によって実行される機能を表すことができることが理解されるであろう。特定のタイプの回路は、いくつかのタイプのアナログ回路又はデジタル回路であってもよいが、そのような回路は、場合により、論理状態マシン又は逐次プロセッサによってソフトウェアで実装され得る。換言すれば、本明細書に開示される技術に使用される所望の機能（復調機能など）を実行するために処理回路が使用される場合、「復調回路」と呼ばれることがある特定の「回路」が存在しなくてもよいが、ソフトウェアによって実行される復調「機能」が存在することになる。これらの可能性の全ては、本発明者らによって想到され、「回路」を検討する際の本技術の原理内である。

ここで図１を参照すると、ＦＵＳＩＯＮタイプのツールの新しい実施形態が示されている。加圧チャンバサブアセンブリは、側方から断面図で示されており、概して参照番号１０によって示されている。圧力チャンバの外側スリーブ又は外壁は、４６で示されており、圧力チャンバの上部部分は、参照番号８０によって示されるエンドキャップサブアセンブリによって覆われている。より少数の構成要素を示す同様の断面図が図４に示されており、これらの断面図の両方は、図３の断面線１－１に沿って取られている。

ここで図１を参照すると、可動ピストンは、作動シリンダ内にあるものとして示されており、作動シリンダの外側の円筒壁は４４で示されている。この実施形態では、ピストンは２つの別個の部品として提供され、ピストンの上部部分２０は、Ｄｅｌｒｉｎなどの非金属材料で作製されており、２２のピストンの底部部分は、アルミニウムなどの金属材料で作製されている。この実施形態では、２つのピストン半体は、ピストン（アルミニウム部分）の底部については雄ねじであり、上側の非金属部分２０については雌ねじであり、これらは、ねじ山２８に沿って一緒にねじ留めされて、単一の往復運動サブアセンブリとなる。そのような往復運動するピストンの正確な形状及び構造は、本明細書に開示されるこの技術の原理内に依然として留まっている一方で、かなり異なり得ることが理解されよう。

上側ピストン部分２０は、円筒状の外面に、いくつかの外側チャネルを含み、それによって、潤滑剤を含有する環状の発泡体部品を、その上側チャネル内に配置することができ、この場合には２４の上側発泡体である。ピストンの次の溝は、クアッドシール２６を収容している。ピストンの外側部分の次の下側の溝は、潤滑剤を含有していてもよく、有していなくてもよい別の環状の発泡体部品２５を収容している。下側発泡体部品２５の潤滑剤の有無の選択は、ツール全体のシステム設計者次第である。

図１では、ピストンサブアセンブリは中央位置に示されており、エンドキャップ８０に向かって（この図では）更に上向きに、又はピストン停止部３８に向かって（この図では）更に下向きに、往復して移動することができる。（ピストン停止部は、バンパーとも称される）。この図におけるピストンの「上方」にある可変容積部（参照番号４０）は、「変位容積部」と称されるのに対し、この図におけるピストン「下方」にある容積部（参照番号４２）は、「通気チャンバ」容積部と呼ばれる可変容積部であり、ツールの下側部分において、大気に開放されている。この技術分野において理解されるように、ピストンが往復運動して上下に移動するにつれて、各上下ストロークと共に変位容積部が増減し、ピストンが上下に移動するにつれて、ピストンの下方にある通気チャンバ容積部もそれに応じて増減する。全体的な作動シリンダ内部容積部は、図４に参照番号４１によって示されており、本質的には、変位容積部と可変通気チャンバ容積部との組み合わせであり、更に、ピストンが通常占める容積を含んでいる。図４を見ると分かるように、ピストンがないので、作動シリンダの開放された容積部４１は完全に空であり、これは例示のみを目的としている。理解することができるように、図示の設計では、この内部作動容積部４１全体は、シリンダの壁が剛性であるので、サイズが変化しない。

底部ピストン半体２２は、図１を見ると分かるように、小さなチャネルを通して挿入される一対のピン３２及び３４を使用することによってドライバ９０に取り付けられ、これらのピンもまた、ドライバの開口部を通って延びる。ドライバ自体は、ピストン停止部３８の開口部を通って、更にガイド本体３６内に入り、ガイド本体は、ドライバの締結具を駆動するための移動中にドライバを案内する。ドライバ９０は、多くの他の特許では、ハンマー又はブレードと称される。図示の実施形態では、ドライバ９０は、一連の開口部９２を含み、これらの開口部を使用して、ドライバが下向き方向に移動することが不適切な時間におけるドライバの下向きの移動を抑制することができるラッチ（この実施形態には図示せず）が捕捉される。ドライバとラッチとのこの態様は、この実施形態では更に説明しないことになるが、図６に関連する説明を参照されたい。

本明細書では「圧力チャンバ」とも称される、概して参照番号３０によって示されている主貯蔵チャンバは、ガスを用いて加圧される。この実施形態では、圧力チャンバ３０は、作動シリンダ壁４４を部分的に取り囲む環状空間を備え、加圧された空間３０は、本質的に、作動シリンダ壁４４の外面と圧力チャンバの外壁４６の内面との間にある。

圧力チャンバの主な目的は、下向き方向又は「駆動ストローク」方向にピストンサブアセンブリを駆動し、釘又はステープルなどの締結具を駆動している際に使用するための追加の加圧ガスを保持することである。圧力チャンバ内のこの追加の加圧ガスにより、釘又はステープルを木材片などの標的表面内に押し込みながら、ピストンの上部部分２０の上面に対して十分な力を加えることが可能になる。圧力チャンバを表すこの貯蔵容積部３０は、追加の加圧ガスを保持するための圧力チャンバがない場合には作動シリンダ内のピストンの上方にある変位容積部で必要とされるであろう、非常に高い圧力を必要とすることなくガススプリング効果を提供するために、より低い全体的なガス圧力をこの締結具駆動ツールの全体的な作動に使用することを可能にする。

ここで図２の分解図を参照すると、エンドキャップサブアセンブリ８０は、締結具８２によって圧力チャンバの外壁の最上部部分に締結される金属製のエンドキャップ５０を含む。いくつかの締結具が、一対のフランジ４８及び５８において、エンドキャップ５０又はガイド本体３６のいずれかを圧力チャンバの外壁に保持することが分かる。フランジは、この実施形態では、一組のスクリュー又はボルトである締結具を保持するための開口部を有する延長部（又はボス）を有する。例えば、フランジ５８は、エンドキャップ５０を所定の位置に保持するスクリュー８２を保持するための開口部を有し、同様に、フランジ４８は、ガイド本体を所定の位置に保持するスクリュー４７を保持するための開口部を有する。エンドキャップ部分では、スクリュー８２と嵌合されるワッシャ８４は、エンドキャップを所定の位置に保持すると共に、漏れなしに内部ガス圧力を維持するのに役立つ。

エンドキャップ５０は、圧力チャンバの外壁４６の一部であるフランジ５８に対して装着する嵌合フランジ６０を有する。同様に、ガイド本体３６は、圧力チャンバの反対側にあるフランジ４８に対して装着される嵌合フランジ４９を有する。エンドキャップ５０はまた、フランジ５４及び５８と同じ領域の全てにおいて圧力チャンバ４６の同様の円形外面に嵌合する、円形底面５４を有し、構造の詳細は、図１及び図４を見ると分かる。

上記のように、参照番号１０で示されるツールの部分は、作動シリンダサブアセンブリ全体であり、加圧ガスがシステムに導入されると、加圧下となる。このことを考慮すると、追加のシールが、圧力チャンバ３０と、変位容積部４０及びエンドキャップ５０内の他の通路を含む加圧ガスを収容する他の部分との組み合わせ内の圧力を保持するのに役立つ。この第１の実施形態のエンドキャップサブアセンブリ８０には、参照番号５６の２つのシール（Ｏリングである）があり、反対側の端部には、参照番号６９のシール（Ｏリングである）がある。これらのＯリングの正確な配置は、図１の断面図を見ると分かる。

また、図１に見えているワッシャ６６は、ピストン停止部３８の上に着座し、ピストン２２の金属部分の衝撃に対するいくらかの追加の緩衝効果を提供する。更には、シリンダのスリーブ壁は厚くなっており、圧力チャンバの外壁の内面に対して延びる部分６８において、より大きな外径になるように湾曲しており、これら２つの構造の間のこの接合部には、Ｏリング６９が配置されており、これは同様に図１に見えている。そのようなシールの正確な数及び配置は、ツールの設計者次第であり、例えば、単一のシール５６が十分であり得ることに留意されたい。

エンドキャップ５０の更なる詳細は、図１に見えている。作動シリンダ壁４４の一部分は、圧力チャンバの更に上方に延び、本質的には、エンドキャップによって取り囲まれる。この部分は、図１に参照番号５２によって示されるが、構造５２は、シリンダ外壁４４全体の一部分にすぎず、（シリンダ壁がより厚くなり、直径が大きくなる部分６８に到達するまで）作動シリンダの残りの部分の内径及び外径に関して同じ寸法を有することに留意されたい。

ツールが組み立てられると、エンドキャップ内の一組の通路により、圧力チャンバ３０と変位容積部４０との間で加圧ガスが流れることが可能になる。外側ガス通路は参照番号６２であり、内側ガス通路は参照番号６４であり、両方ともエンドキャップ５０の構造内にある。外側ガス通路６２が、加圧ガスが圧力チャンバ３０と内側ガスチャンバ通路６４との間で流れることを可能にし、内側ガス通路６４が、加圧ガスが外側ガス通路６２と作動シリンダの変位容積部４０との間で流れることを可能にする。図示の実施形態では、これらのガス通路６２及び６４は、変位容積部４０と圧力チャンバ３０の両方と常に流体連通している。ガス通路６２及び６４は、本明細書では、単一で又は一緒に組み合わせてのいずれかで、「少なくとも１つの第１のガス通路」と称することができ、「シリンダ」（例えば、変位容積部４０）、及び／又は「貯蔵チャンバ」（例えば、圧力チャンバ３０）と流体連通していることに留意されたい。

エンドキャップ及び圧力チャンバの上部への嵌合フランジ表面の全体的な形状及び構造は、作動シリンダ及び圧力チャンバが内部に比較的高いガス圧力を依然として含んでいる場合であっても、人間のユーザが、スクリュー８２を緩めるだけでエンドキャップを安全に取り外すことができるように設計されている。人間のユーザがスクリュー８２を取り外し始めると、加圧ガスは、エンドキャップの底面５４の縁部の周りに安全に漏出し始め、そのガスは本質的には、２つの主要な要因を理由に、制御された速度で解放される、即ち、まず第一に、Ｏリングシール５６（又は単一のシール）が存在し、次に、ガスが外側フランジ表面５８及び６０の外周部の周囲でガスが漏出し始めることを更に可能にし始めるためにスクリューを取り外すのにいくらかの時間がかかるためである。ねじが緩められると、加圧ガスは最終的に漏出し、最後のスクリューが完全に取り外されるときまでに、内部ガス圧力は安全な大きさになり、次いで、エンドキャップを安全に、圧力チャンバ３０の上部から完全に取り外し、それによって、所望に応じてピストン及び他の内部構成要素を交換することができるように、作動シリンダの内部を露出させることができる。

ここで図３を参照すると、エンドキャップ５０の上部部分が分かり、４つの締結具８２は、エンドキャップのフランジ表面６０に対して着座している。これらのスクリューは、取り外しのために十分に容易にアクセスできる領域に配置される。

エンドキャップサブアセンブリ８０は、単にガス通路６２及び６４並びにエンドキャップを圧力チャンバに保持するためのフランジ及びスクリューに比べて、より多くの構造を含む。上述のものに加えて、充填バルブ７６を含む充填バルブサブアセンブリ７０（図２を参照）も存在する。図示の実施形態では、充填バルブ７６は、シュレーダーバルブである。図示の実施形態では、充填バルブ７６は、外側ガス通路６２の外側に沿ってエンドキャップの一部分にねじ留めされる。このようにすると、充填バルブがエンドキャップ自体に追加する余分な「領域」又はフットプリントはわずかな量にすぎず、同時に、充填バルブは、作動シリンダの移動部品の完全に外側に残る。図３の上面図を見ると分かるように、この充填バルブ７６は、（図４を見ると分かるように）充填バルブが、エンドキャップの外部寸法の反対側よりも、エンドキャップのその側の上部に沿ってより高い表面を有することを除いて、ツールの外面に余分なサイズを実際に加えない。

充填バルブ７６をエンドキャップ内に組み付けた後、小さなＯリング７８がねじ付きバルブカバー７２に設置され、それらは充填バルブ７６の上方に設置される。このようにすると、バルブカバー７２は、充填バルブへの物理的損傷を防止するためのダストカバー及びデブリカバーとして作用し、Ｏリング７８はシールとして作用し、これは、ガス圧力が、加圧チャンバの内部部分及び作動シリンダから大気中に漏出するのを防止するのに役立つ。

図１及び図４を見ると分かるように、ガス通路７４は、充填バルブの底部からエンドキャップの外側ガス通路６２に延びる。別の方法でガス通路７４を説明すると、ガス通路７４は、充填バルブの内端部とエンドキャップ５０の外側ガス通路６２との間で移動する。充填バルブは、内端部と外端部の両方を呈し、ツールの通常の使用中、内端部はガス通路７４と流体連通しており、外端部は、典型的には、バルブカバー７２によって覆われていることに留意されたい。ガス通路７４はまた、本明細書では、「充填バルブの内端部」とエンドキャップ５０の「少なくとも１つの第１のガス通路」との間で移動する「第２のガス通路」とも称され得ることに留意されたい。

図１及び図４を見ると、充填バルブ７６が装着されているエンドキャップの側部部分は、作動シリンダ壁４４の境界の外側の位置に位置しており、更に言えば、その位置はまた、圧力チャンバの外壁４６の境界及びエンドキャップのガス通路６２の外側にあることがはっきりと分かる。更に、充填バルブが装着されるエンドキャップの側部部分は、作動シリンダを通ってそれを越えて延びる仮想シリンダの境界の外側にある。

外側通路６２は、作動シリンダの変位容積部４０と加圧チャンバ３０の両方と流体連通しているので、充填バルブ７６を通して導入されるいかなる追加の加圧ガスもまた、ガススプリング締結具駆動ツールのそれらの重要な領域に達する。

本質的に、エンドキャップサブアセンブリ８０を取り外すことによってツールを分解した場合、それによって、圧力チャンバ３０及び変位容積部４０などの内部チャンバが減圧され、ツールを修理した（又は他の方法では、例えば予防的メンテナンスとして、いくつかの摩耗した部品を交換した）後に、ツールをいくらか再加圧しなければならない。当然ながら、これは充填バルブサブアセンブリ７０の主要な機能であり、その手順は、再充填「システム」を作成するために必要とされる少数の追加部品を含む。例えば、加圧ガス源、何らかのタイプのホース、及び充填バルブ７６に嵌合する何らかのタイプのホースコネクタが必要とされる。これらのデバイスの例は、以下に論じる図６に示されている。

まず第一に、充填バルブカバー７２は螺合解除しなければならず、図示の実施形態では、カバー７２は、六角形のヘッドを有し、標準的な六角レンチによって除去することができる。カバーが取り外されると、充填バルブ７６の上部へのアクセスが直ちに利用可能になる。次いで、「再充填アダプタサブアセンブリ」２００が、ねじ付きバルブカバー７２のみが取り外された充填バルブ７６の上方のねじ山に螺合される。

ここで図８を参照すると、図は、再充填アダプタサブアセンブリ２００を示す。再充填アダプタサブアセンブリ２００は、ツールの充填バルブ７６に取り付けられる一方の端部に、充填バルブ継手２１０を有する。充填バルブ継手２１０の内部では、圧力調整器２０６に充填針２０８（図７参照）が取り付けられている。圧力調整器２０６は、フィルタ２０４に取り付けられており、フィルタ２０４は、充填バルブ継手２１０から遠位端でホース継手２０２に取り付けられている。ホース継手２０２は、空気源又はガス源に結合されている。これらの部品は、ユーザが加圧空気（又は他のガス）を加圧チャンバ４１に追加したいと望むときに、再充填バルブ７６に一時的に結合され、この手順の更なる詳細は以下に提供される。

ここで図７を参照すると、図８の同じ構成要素が分解図で示されており、再充填手順中にのみ使用される。充填バルブ継手２１０は、再充填手順中にのみ使用され、充填バルブ７６に螺合する。（充填バルブカバー７２は、最初に充填バルブ７６から螺合解除されなければならない）。次いで、ノズル２１２は、充填バルブ継手２１０内に、それを通して配置される。外部ガス圧力源と共に使用するために、ブローガン又は空気ホース（図示せず）がホース継手２０２に結合される。ツールの圧力チャンバが適切なガス圧力に達すると、充填バルブ継手２１０を螺合解除することによって、再充填アダプタサブアセンブリ２００を取り外すことができる。

標準のシュレーダーバルブが充填バルブ７６として使用される場合、加圧ガスが、ツールの内部加圧チャンバに導入され得るだけでなく、所望される場合には、それらのチャンバから加圧ガスを取り除くこともできることに留意されたい。これは、人間のユーザが再充填手順中に過剰な量の加圧ガスを貯蔵チャンバ３０に入れる場合に重要であり得る。これが実際に起こった場合、人間のユーザは、圧力計を取り、充填バルブ７６の上部にアクセスすることによって内部圧力を測定することができ、その圧力が過剰である場合には、ユーザは容易に、シュレーダーバルブのプランジャを押圧して、ツールの内部チャンバから、その加圧ガスの一部を解放することができる。このようにすると、シュレーダーバルブが一方向バルブであり、逆止弁のように作用するとしても、容易に、ユーザによる所望に応じて、ガスが反対方向に移動することを可能にして内部圧力を下げることができるように構成可能である。換言すれば、シュレーダーバルブが充填バルブ７６に（上述のように）使用される場合、その「充填バルブ」を圧力解放バルブとして使用することもできる。

ここで図５を参照すると、Ｓｅｎｃｏ釘打機ツールの以前の実施形態が、概して参照番号５によって示されている。このツールは、Ｓｅｎｃｏによって商標ＦＵＳＩＯＮで販売されている。これは、ＦＵＳＩＯＮツールの元来の実施形態であり、より最近のバージョンは、正確には図５に示されるもののように見えない。しかしながら、ＦＵＳＩＯＮツールのより新しいバージョンは、本明細書に記載する現在の釘打機ツールでの使用に適するように、同じ基本原理により作動する同じ基本部品を含む。

釘打機ツール５は、加圧チャンバ部分６、出口端部（釘が発射される場所）７、締結具マガジン部分８、及び手動トリガ９を含む。これは部分切り欠き図であり、したがって、内部構成要素のうちの多くが見えている。

ここで図６を参照すると、代替実施形態の締結具駆動ツールが示されており、より古いＳｅｎｃｏツールの設計の締結具ドライバ部分１３０を示している。図６は、締結具を固形物内へと実際に駆動する機構を示している。これは、ドライバ歯９４を有するドライバ９６、ガイド本体１３６に沿ったドライバトラック９８、回転－直線リフタ１００のサブアセンブリ、及びラッチ１２０を含む。回転－リフタ１００はまた、本明細書では単に「リフタ」と称されることもある。ドライバ９６は、むしろ細長く、ドライバの長手方向表面に沿って配置された複数の突起、すなわち「歯」９４を呈する。図示の実施形態では、これらの歯９４は、ドライバ９６の細長い中心線から横方向にのみ離隔されているわけではなく、ドライバ９６の外側長手方向縁部に沿って互いから離隔されている。歯９４の正確な位置は、本技術の原理から逸脱することなく、ドライバ９６について図示されたものとは異なり得ることが理解されるであろう。

締結具ドライバ部分１３０のガス圧力部分を、そのドライバ部分の機械的部分から主に分離するシリンダ基部１３４が存在する。シリンダの通気チャンバからの空気の通気は、シリンダ基部１３４を通過する。図６の機械的部分は、リフタ駆動シャフト１０２と共に、上記で簡単に述べた回転－直線リフタ１００から始まる。駆動シャフト１０２は、締結具ドライバ部分１３０の中心部分を通り、リフタ１００の中心を通って突出し、このシャフトは、ツールの制御システムによる所望に応じて、リフタを回転させるために使用される。

リフタ１００は、外周部が完全に円形になるようには設計されていないが、代わりに円弧状であり、その外周部の一部分は、カムの偏心形状を呈している。リフタの外周部の一部分は主に、円の約半分にわたって円形である（参照番号１１６によって示される）が、リフタの外周部のもう一方の半分はより偏心しており、これにより、参照番号１１０によって指定される楕円表面が提供される。回転－直線リフタ１００はまた、本明細書では「ピン」とも称される３つの円筒状の突起（又は「延長部」）を含む。そのような第１のピン（「ピン１」）は１０４によって指定されており、第２のピン（「ピン２」）は１０６によって指定されており、第３のピン（「ピン３」）は１０８によって示されている。更に、円筒状の第４のピン（「ピン４」）がリフタ１００の反対側から突出しており、その第４のピンは、１１４によって示されている。

図６は、最初の３つのピン１０４、１０６、及び１０８の「背面」側を示しており、この図は、本質的にそれらのピンの「ボス部分」を示すことに留意されたい。ピン１０４、１０６、１０８のこれらのボス部分は、回転－直線リフタ１００が適切に機能するために完全に必要とするものではないが、説明を容易にするために、この特許文書の図にはボス部分が示されている。（換言すれば、リフタ１００の表面は、「ボス」を呈するのではなく、それらの場所で完全に平滑であってもよい）。これら３つのピン１０４、１０６、及び１０８の「作動側」は、図６の図では、リフタ１００の反対側にあることを理解されたい。また、ピン１０４、１０６、１０８、及び１１４は、この実施形態にとって望ましい円形の断面形状を有するものとして図示されているが、本技術の原理から逸脱することなく、特に第４のピン１１４ついては、代わりに他の断面形状が使用され得ることにも留意されたい。

ラッチ１２０は、それを通って突出するラッチシャフト１２２を有し、このシャフトは、ツールのコントローラによって決定されたようにラッチ１２０を回転させる。ラッチ１２０は、ラッチ「捕捉面」１２４を含む。

回転－直線リフタ１００及びラッチ１２０が、発射（駆動）ストロークの終わりのそれぞれの位置（図６には示されていない）にあるとき、ラッチ１２０は回転され、それにより、ラッチ面１２４は、ドライバ９６の歯９４に干渉しない場所まで移動される。これは、ドライバ９６がその最も上の位置から最も下の位置まで直線的なストロークを行うことができるように必要である。しかしながら、ラッチ１２０は、その捕捉面１２４が歯９４に干渉することができるように、ラッチシャフト１２２（ばね荷重式である）によってわずかに回転されることになる。

締結具駆動ツールを使用して締結具を駆動した後、今度は、ツールにより、ドライバ９６が、新しい発射（駆動）ストロークのために最も上の位置まで再び持ち上げられる必要がある。これは、モータ４０によってそのギヤボックス４２を介して作動されるリフタ１００を回転させることによって達成される（図５を参照）。

回転－直線リフタ１００が回転すると、そのピン１０４、１０６、又は１０８のうちの少なくとも１つは、ドライバ９６の（図６で見た場合に）左側に沿った歯９４のうちの１つと接触する。これにより、ドライバが、（図６で見た場合に）上向きに「持ち上げられる」。リフタ１００が回転すると、歯９４のうちの１つは、リフタの回転移動の部分にわたって回転しているピン１０４、１０６、１０８のうちの１つと接触し、次いで、「次の」ピンは「次の」歯９４と接触し、それによって、ドライバ９６が上向きに移動し続ける。これは、偏心カム面１１０が作用し始めるまで当てはまり、その表面に沿って突出している「作動している」リフタピンはないので、ドライバ９６は、偏心カム面１１０が回転－直線リフタ１００の（図６で見た場合に）右部分に沿って位置決めされている間、上向きに駆動され続けない。しかしながら、以上が行われると、ばね荷重式であるラッチ１２０は、そのラッチ捕捉面１２４を、ドライバ９６の（図６で見た場合に）右手側に沿って最も近い歯９４を「捕捉する」ための適切な場所に有し、それによって、ドライバがいかなる有意な距離にわたって下向きに落ちることが防止される。以上が行われた後、「次の」リフタピン（ピン１０４である）は、ドライバ９６の（図６で見た場合に）左手側に沿って歯９４のうちの１つに沿って、それと再び接触し、それによって、シリンダの上部に向かって（図６に見られるように）ドライバを上向きに持ち上げ続ける。

この図示された実施形態では、回転－直線リフタ１００は、ドライバ９０をその下側の「休止」位置からその上側の「準備」位置まで持ち上げるように、２回完全に回転する。２回目の回転の終わりに、部品は、図６に示されるように構成されることになる。ピストン（図６には示されていない）は再び、シリンダの上部の近くにあり、主貯蔵チャンバと変位容積部との組み合わせられた容積は、この場合、より小さい容積まで低減される。これは、ピストンの上方及び貯蔵チャンバ内のガスはドライバの上昇中に圧縮されたので、それらのガスが、より大きな圧力下にあることを意味する。ドライバの持ち上げ中、ラッチ１２０は、ドライバ歯９４と「係合」されるが、この実施形態では、ラッチは、１つの方向に滑らかな表面を有し、それにより、歯９４が、ドライバの上向きの持ち上げ中にラッチを押しのけることを可能にする。これは、ラチェットタイプの動作によく似ており、ラッチは、このように作用するようにばね荷重される。

ドライバ９６の（図６で見た場合に）右手側に沿った「最後」の歯１２６は、ラッチ捕捉面１２４と係合され、それにより、ラッチ１２０は、ドライバが（この図に見られるように）下向きに移動するのを防止する。第３のピン１０８は、回転－直線リフタ１００の回転移動のこの点において、ドライバ９６の（図６で見た場合に）左手側に沿って最も下側の歯９４と依然として接触している。図示の実施形態では、リフタ１００の回転移動を検出するリミットスイッチ（図示せず）であるセンサがある。このセンサは、第４のピン１１４の回転位置を検出する。

センサが第４のピン１１４を（この実施形態では）一回目に検出すると、制御システムは、ソレノイド（図示せず）をオフにし、それにより、ラッチ１２０がリフタ１００の（これらの図で）右手の歯に係合することを可能になる。所望される場合には、上昇中にソレノイドをより早くオフにすることもできることに留意されたい。センサがこのピン１１４を（この実施形態では）二回目に検出すると、モータ４０への電流がオフされ、したがって、モータはエネルギー供給が解除され、ドライバ９６の上昇動作を停止する。その後の動作サイクル内では、ソレノイドはラッチアクチュエータとして作用する。

ピストンの上方のガス圧力に起因して、ドライバ／ピストンサブアセンブリは、歯１２６がラッチ面１２４に接触するまで、わずかな距離だけ（これらの図では）下向きにドリフトする。これは、これらの構成要素の図６に示される位置であり、この構成は、ツールの「休止」位置であると見なされる。（ドライバの「準備」位置でもある。）組み合わせられた主貯蔵チャンバ及び変位容積部内のガス圧力はその最大値に近いが、ラッチ１２０は、ドライバが更に下向きに移動するのを防止し、それにより、ピストンは本質的に、その他が行われるまで、この位置にロックされる。

締結具を駆動するときには、図６の実施形態における次の動作により、モータ４０に再びエネルギー供給される。これは、ユーザによる２つの独立した動作によって行われ、ノーズ７の安全接触要素（図５参照）を固体表面に押し付けられなければならず、トリガアクチュエータ９を作動させなければならない。これらの動作の両方が適切に行われると、電流がモータ４０に送達され、それにより、回転－直線リフタ１００を再び回転させる。また、コントローラは、ソレノイドにエネルギー供給し、ドライバ９６の歯９４のうちの１つからラッチ捕捉面１２４を係合解除するためにラッチ１２０を小さな角度距離だけ回転させる。より具体的には、これは「最後」の歯１２６であろう。

リフタ１００の回転運動は、ラッチ１２０がドライバ９６の「最後」の歯１２６から容易に係合解除することができるように、ドライバ９６の小さな上向きの移動を引き起こすことに留意されたい。したがって、機構を詰まらせる可能性がある結合作用はないことになる。

以上を行うだけで、ラッチ１２０は、捕捉面１２４がドライバ９６の右手側に沿って（図６で見た場合に）歯９４のうちのいずれかと干渉しないように係合解除位置にあり、また、偏心カム面１１０は、ドライバ９６の左手側に沿って（図６に見られるように）歯９４に面しており、リフタの３つの「作動」ピンのうちのいずれも、それらの左手の歯９４と干渉しない。ドライバの歯が最後に上昇しているピン１０８を「落下」させると、ドライバ９６は、主貯蔵チャンバ及び変位容積部内のガス圧力が高いことに起因して、直線的なストロークにおいて下向きに素早く押し進められる。（これは、「ガススプリング」効果である）。途中で、ドライバ９６は、フィーダキャリッジ（図示せず）において待機している締結具を取り上げ、その締結具を底部（図５の領域７）にある出口領域まで駆動する。この動作が起こった後、ドライバ９６は、ドライバトラック内の下側位置に位置することになる。

ドライバ９０が下向きに移動されるにつれて、ピストン２０～２２は、ピストンの下方にあるシリンダ通気チャンバ４２から空気を押し出す（図１を参照）。この体積の空気は、排気口を通して大気に移動され、これは、それらの下向きストローク中のピストン及びドライバの移動を更に妨げないように、低い抵抗通路であることが望ましい。ピストンの上方のガスは、大気には通気されないが、代わりに、主貯蔵チャンバ３０とも（エンドキャップ５０を通して）流体連通している変位容積部４０内に留まる。

本明細書で例示される実施形態のうちの一部は、明確性の目的のために、本明細書の図のうちの一部に含まれている、それらの構成要素の全てを有するものではない点に留意されたい。特に以前の設計に関して、そのような外側ハウジング及び他の構成要素の実施例を見るために、読者には、Ｓｅｎｃｏによって所有されている他の米国特許及び出願を参照されたい。同様に、ツールの機能を制御するために電子コントローラが「どのように」動作するかについての情報は、Ｓｅｎｃｏによって所有されている他の米国特許及び出願に見出される。更には、本発明のツール技術の他の態様は、以前の米国特許及び公開された出願で開示されている情報を含めて、譲受人であるＫｙｏｃｅｒａ Ｓｅｎｃｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｏｏｌｓ，Ｉｎｃ．によって販売されている、従来の締結具駆動ツールにおいて存在し得る。そのような刊行物の例は、米国特許第６，４３１，４２５号明細書；米国特許第５，９２７，５８５号明細書；米国特許第５，９１８，７８８号明細書；米国特許第５，７３２，８７０号明細書；米国特許第４，９８６，１６４号明細書；米国特許第４，６７９，７１９号明細書；米国特許第８，０１１，５４７号明細書、米国特許第８，２６７，２９６号明細書、米国特許第８，２６７，２９７号明細書、米国特許第８，０１１，４４１号明細書、米国特許第８，３８７，７１８号明細書、米国特許第８，２８６，７２２号明細書、米国特許第８，２３０，９４１号明細書、及び米国特許第８，７６３，８７４号明細書；また、米国特許出願公開第２０１６／０２８８３０５号明細書及び号明細書第２０１８／０１７８３６１号明細書である。これらの文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

移動部品を有する、又は機能を実行する（処理回路及びメモリ回路を有するコンピュータなどの）、本明細書に記載されるいかなるタイプの製品は、単になんらかの無生物装置としてではなく、「マシン」と見なされるべきであることが更に理解されるであろう。そのような「マシン」デバイスは、電動工具、プリンタ、電子錠などを、それらの例示的なデバイスがそれぞれ特定の移動部品を有するため、自動的に含むべきである。更に、有用な機能を実行するコンピュータ化されたデバイスはまた、マシンと見なされるべきであり、そのような用語は、多くの場合、多くのそのようなデバイスを説明するために使用され、例えば、ソリッドステート留守番電話は、移動動部品を有さなくてもよいが、周知の有用な機能を実行するため、それでも一般に「マシン」と呼ばれる。

本明細書で使用するとき、用語「近位」は、２つの対象物がおそらくは互いに隣接するように、１つの物理的物体を第２の物理的物体と接近して配置する意味を有し得るが、必ずしもそれらの間に配置された第３の物体が存在しないことを必要としない。本明細書で開示される技術では、「雄型位置決め構造体」が「雌型位置決め構造体」の「近位」に配置されることになる場合があり得る。一般に、このことは、２つの雄型構造体及び雌型構造体が、互いに物理的に当接していることを意味し得るか、又はこのことは、２つの雄型構造体及び雌型構造体が連続表面に沿って互いに実際に接触するか否かに関わらず、一方の構造体を互いに対して所定の方向に向けて、かつＸ－Ｙ（例えば、水平及び垂直）位置に本質的に保持する、特定のサイズ及び形状によって、それらが互いに「嵌合される」ことを意味し得る。又は、任意のサイズ及び形状（雄型、雌型、又は他の形状であるかに関わらず）の２つの構造体は、それらが物理的互いに当接するか否かに関わらず、互いに幾分近くに配置される場合もあるが、そのような関係は、依然として「近位」と呼ぶことが可能である。又は、特定の点に対する２つ以上のあり得る位置を、棒の端部の「近くに（near）」ある又は棒の端部「に（at）」あるなどの、物理的物体の正確な属性に関連して指定することができ、それらのあり得る、近く／に、の位置の全てを、その棒の端部の「近位」と見なすことが可能である。更に、用語「近位」はまた、単一の対象物に厳密に関連する意味を有することができ、単一の物体は２つの端部を有し得るものであり、「遠位端」は、対象基準点（又は領域）から幾分遠く離れて配置された端部であり、「近位端」は、その同じ対象基準点（又は領域）に幾分接近して配置されるであろう他方の端部である。

本明細書で説明及び／又は図示されている様々な構成要素は、本明細書で開示される技術の原理から逸脱することなく、複数の部品に含めて製造すること、又は、これらの構成要素のそれぞれに対して一体型部品として製造することを含めた、様々な方法で製造することができる点が理解されるであろう。例えば、以下の特許請求の範囲の列挙された要素として含まれる構成要素は、一体型部品として製造される場合があり、又は、その構成要素は、一体に組み立てられるいくつかの個々の部品の、組み合わせた構造体として製造される場合もある。しかしながら、その「複数部品の構成要素」は、特許請求されている列挙された要素が、本明細書では一体型構造体としてのみ説明及び図示されていると思われる場合であっても、依然として、請求項の解釈の侵害目的に対して特許請求されている列挙された要素の範囲内に含まれることになる。

「背景技術」及び「発明を実施するための形態」で引用された全ての文献は、関連部分において、参照により本明細書に組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本明細書で開示される技術に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。

好ましい実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されている。網羅的であること、又は、本明細書で開示される技術を、開示される厳密な形態に限定することを意図するものではなく、本明細書で開示される技術は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。本明細書で説明又は図示されるいずれの実施例も、非限定的な実施例として意図されており、本明細書で開示される技術の趣旨及び範囲から逸脱することなく、上記の教示を考慮することで、それらの実施例又は好ましい実施形態の、多くの修正若しくは変形が可能である。実施形態は、本明細書で開示される技術の原理、及びその実際的な適用を例示するために選択及び説明されており、それによって、当業者が、様々な実施形態で、及び、想到される特定の用途に適した様々な修正とともに、本明細書で開示される技術を利用することを可能にしている。それゆえ、本出願は、本明細書で開示される技術の、その一般原理を使用したあらゆる変形、使用、又は適応を網羅することを意図している。更には、本出願は、本明細書で開示されるこの技術が関連し、添付の請求項の範囲内に含まれる、当該技術分野における既知又は慣習的な実践の範囲内となるように、本開示からのそのような逸脱を網羅することを意図している。

Claims (21)

1. 締結具駆動ツールであって、
   可動ピストンを含む作動シリンダであって、前記シリンダは、前記ピストンの第１の側に可変変位容積部を含み、前記シリンダは、前記ピストンの反対側にある第２の側に可変通気容積部を含む、作動シリンダと、
   貯蔵チャンバと、
   前記締結具駆動ツールの端部部分の近くで、前記シリンダ及び前記貯蔵チャンバのうちの少なくとも１つに取り付けられたエンドキャップであって、前記エンドキャップは、前記シリンダ及び前記貯蔵チャンバと流体連通している少なくとも１つの第１のガス通路を含む、エンドキャップと、
   前記ピストンと機械的に連通している可動ドライバと、
   前記ドライバの移動を案内するガイド本体と、
   前記エンドキャップの側部部分に装着された充填バルブであって、前記エンドキャップは、前記充填バルブの内端部と前記エンドキャップの前記少なくとも１つの第１のガス通路との間で移動する第２のガス通路を含む、充填バルブと、
   を備え、
   前記シリンダの前記可変変位容積部、前記貯蔵チャンバ、及び前記エンドキャップの前記少なくとも１つの第１のガス通路は全て、前記締結具駆動ツールの使用中に、加圧ガスを収容しており、
   前記加圧ガスは、駆動ストローク後に大気へと排気されず、代わりに、前記加圧ガスは、複数の動作サイクルにわたって再使用される、
   締結具駆動ツール。
2. 前記貯蔵チャンバは、前記エンドキャップを通して、前記シリンダと常に流体連通している、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
3. 前記エンドキャップは、前記貯蔵チャンバから取り外し可能である、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
4. 前記充填バルブの外端部は、前記締結具駆動ツールの少なくとも一部分を覆うハウジングのいずれの部分も取り外すことなく、直接的にアクセス可能である、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
5. 前記締結具駆動ツールの使用中に前記充填バルブの前記外端部を保護する充填バルブカバーを更に備え、更に、前記充填バルブカバーは、前記ハウジングのいずれの部分も取り外すことなく、人間のユーザによって取り外し可能である、請求項４に記載の締結具駆動ツール。
6. 前記充填バルブは、シュレーダーバルブを含む、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
7. 前記ガイド本体は、前記ドライバによって前記ガイド本体の出口部分に向かって駆動される締結具を受け入れる、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
8. 前記締結具駆動ツールの前記端部部分は、前記ガイド本体の前記出口部分とは反対側の端部に位置する、請求項７に記載の締結具駆動ツール。
9. 前記充填バルブが装着される前記エンドキャップの前記側部部分は、前記作動シリンダを通ってそれを越えて延びる仮想シリンダの境界の外側にある、請求項１に記載の締結具駆動ツール。
10. 締結具駆動ツール内に加圧ガスを充填するための方法であって、前記方法は、
    （ａ）締結具駆動ツールを提供することであって、前記締結具駆動ツールは、
    可動ピストンを含む作動シリンダであって、前記シリンダは、前記ピストンの第１の側に可変変位容積部を含み、前記シリンダは、前記ピストンの反対側にある第２の側に可変通気容積部を含む、作動シリンダと、
    貯蔵チャンバと、
    前記締結具駆動ツールの端部部分の近くで、前記シリンダ及び前記貯蔵チャンバのうちの少なくとも１つに取り付けられたエンドキャップであって、前記エンドキャップは、前記シリンダ及び前記貯蔵チャンバと流体連通している少なくとも１つの第１のガス通路を含む、エンドキャップと、
    前記ピストンと機械的に連通している可動ドライバと、
    前記ドライバの移動を案内するガイド本体と、
    前記エンドキャップの側部部分に装着された充填バルブであって、前記エンドキャップは、前記充填バルブの内端部と前記エンドキャップの前記少なくとも１つの第１のガス通路との間で移動する、第２のガス通路を含む、充填バルブと、
    を備える、締結具駆動ツールを提供することと、
    （ｂ）前記充填バルブの外端部に加圧ガス源を取り付けることと、
    （ｃ）前記加圧ガス源から前記充填バルブを通して加圧ガスを圧送し、それによって、前記貯蔵チャンバを追加の加圧ガスで充填することと、
    を含む、方法。
11. （ａ）前記充填バルブの前記外端部に取り付けられ、かつ、前記締結具駆動ツールの使用中に前記充填バルブの前記外端部を保護する、取り外し可能な充填バルブカバーを提供する工程と、
    （ｂ）前記充填バルブの前記外端部に加圧ガス源を取り付ける工程の前に、前記充填バルブカバーを取り外し、前記充填バルブへのアクセスを提供する工程と、
    を更に含む、請求項Ｍ１０に記載の方法。
12. （ａ）前記締結具駆動ツールの少なくとも一部分を覆うハウジングを提供する工程、
    を更に含む、請求項Ｍ１０に記載の方法。
13. 前記充填バルブの外端部は、前記ハウジングのいずれの部分も取り外すことなく、直接的にアクセス可能である、請求項１２に記載の方法。
14. 締結具駆動ツールであって、
    加圧ガスを貯蔵するための手段と、
    加圧ガスを貯蔵するための前記手段内へと追加の加圧ガスを導入するためのバルブ手段と、
    前記加圧ガスを使用して、駆動ストロークにおいて往復運動要素を推進するための手段であって、前記加圧ガスは、前記駆動ストローク後に大気に排気されず、代わりに、前記加圧ガスは、前記往復運動要素の複数の動作サイクルにわたって再使用される、推進するための手段と、
    動作サイクルを完了するために、戻りストロークにおいて前記往復運動要素を推進するための手段と、
    を備える、締結具駆動ツール。
15. 前記バルブ手段は、エンドキャップの側部部分に装着された充填バルブを備え、前記エンドキャップは、前記充填バルブの内端部と、加圧ガスを貯蔵するための前記手段と流体連通している第１のガス通路との間で移動する、第２のガス通路を含む、請求項１４に記載の締結具駆動ツール。
16. 前記エンドキャップの第１のガス通路は、主貯蔵チャンバと、前記往復運動要素を収容する作動シリンダの変位容積部との間にある、請求項１５に記載の締結具駆動ツール。
17. 前記充填バルブの外端部に加圧ガス源を取り付けるための手段と、
    前記加圧ガス源から前記充填バルブを通して加圧ガスを圧送し、それによって、加圧ガスを貯蔵するための前記手段を、追加の加圧ガスで充填するための手段と、
    更に備える、請求項１５に記載の締結具駆動ツール。
18. 加圧ガスを貯蔵するための前記手段は、主貯蔵チャンバを備える、請求項１４に記載の締結具駆動ツール。
19. 加圧ガスを貯蔵するための前記手段は、
    第１のガス通路を有するエンドキャップと、
    作動シリンダの変位容積部と、
    を更に備え
    前記第１のガス通路及び前記変位容積部は、前記主貯蔵チャンバと流体連通している、
    請求項１８に記載の締結具駆動ツール。
20. 駆動ストロークにおいて往復運動要素を推進するための前記手段は、前記往復運動要素の片側に変位容積部を有する作動シリンダを備え、前記変位容積部は、加圧ガスを貯蔵するための前記手段と流体連通している、請求項１４に記載の締結具駆動ツール。
21. 戻りストロークにおいて往復運動要素を推進するための前記手段は、機械的リフタを備える、請求項１４に記載の締結具駆動ツール。

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