JP4242658B2 - 加圧された動力源を有する固定具打ち込み工具および引き金機構 - Google Patents

Description

【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（ＣＯ_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ＣＯ_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（８００ｐｓｉ）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２４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２６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２４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ＣＯ_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１０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１０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３６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、ＣＯ_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６５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２２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６８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、５２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７２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 (16)

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、
   終端部に隣接するハウジングポートを備える空洞部を有するハウジングと、
   独立の予め加圧された分配動力源と、
   前記ハウジング内に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、
   前記ハウジングに連結され、前記分配動力源の少なくとも一部により前記打ち込みブレードを作動させるように形成されたバルブを有する引き金機構と、
   を具備し、
   前記バルブは、前記引き金機構の作動時にバルブ開放部材により作動されるように形成され、
   前記バルブ開放部材は、前記空洞部内を往復運動するピストンと、該ピストンの少なくとも一部分を取り囲むシールとを有し、
   前記バルブ開放部材は、前記引き金機構の作動時に前記空洞部内の前記ハウジングポートの方への前記分配動力源の所望されていない流れを妨げるように形成される、工具。
2. 前記ハウジング内にシールチャンバーを更に具備し、前記バルブは、前記シールチャンバーからの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ように形成される、請求項１に記載の工具。
3. 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２に記載の工具。
4. 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更に具備する、請求項２に記載の工具。
5. 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４に記載の工具。
6. 前記シールチャンバー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柔軟なホースを具備する、請求項４に記載の工具。
7. 前記引き金機構は引き金を更に有し、前記バルブ開放部材は、前記引き金の作動時に前記バルブを開放するように形成された作動ボルトである、請求項１に記載の工具。
8. 前記作動ボルトの動作を妨げるために、前記引き金と係合するように形成された掛け金を更に有する、請求項７に記載の工具。
9. 前記ハウジングは、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る、請求項１に記載の工具。
10. 前記打ち込みブレードを駆動するために前記引き金機構が作動された時に、前記打ち込みブレードにより移動された空気を受け入れるように形成されたリターンチャンバーを更に具備する、請求項１に記載の工具。
11. 独立の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組立体の方へ連続的に移動させるためのマガジンとを有し、前記鼻部材組立体を通して打ち込みブレードが製作品に固定具を衝突させて打ち込むように動く、固定具打ち込み工具のための引き金機構において、
    空洞部内を往復運動するピストンと、該ピストンの少なくとも一部分を取り囲むシールとを有するバルブ開放部材と、
    当該引き金が作動されるまで、設定位置に前記バルブ開放部材を保持するように形成された引き金と、
    前記バルブ開放部材の往復運動により開閉されるように形成されたバルブと、
    を具備し、
    前記バルブは、前記独立の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し、
    前記シールは、前記打ち込みブレードを作動させるために前記引き金機構を作動させる時に、前記加圧された媒体の流れが前記ピストンを通過することを妨げる、
    引き金機構。
12. 前記設定位置に前記バルブ開放部材をロックするために、前記引き金により係合する掛け金を更に具備する、請求項１１に記載の引き金機構。
13. 前記バルブ開放部材と係合するために前記掛け金を付勢するように形成された掛け金スプリングを更に具備する、請求項１２に記載の引き金機構。
14. 前記バルブ開放部材はスプリングにより付勢される、請求項１１に記載の引き金機構。
15. 前記バルブは、スプリングにより付勢されるアーム部材を有する、請求項１１に記載の引き金機構。
16. 前記シールは、Ｏリングを具備する、請求項１１に記載の引き金機構。

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