JP5074187B2 - 動力工具用の第１ハンドルおよび第２ハンドル - Google Patents

Description

本発明は、一般的に手持ち式動力工具に関し、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。

以下に限定されないが、ドリル、のこぎり、締結具駆動工具を含んだ手持ち式動力工具は、用途に応じて様々なサイズがある。商業使用を意図したこうした工具は、一層厳しい使用環境で耐えるように、しばしば重く一層耐久性のある構成要素を備えている。より耐久性の高い工具は、長期間の使用中に工具を保持するために疲労するという意図しない結果を招く場合がある。壁の設置、天井の設置または頭上設備の設置のような胸の高さや頭上での作業をする場合、工具の重量は特に重要となる。

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)、ビルデックス(BUILDEX)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７５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繰出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 米国特許第５５５８２６４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、釣合い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。１分間に１００近く或いはそれ以上の締結具を打込む高い点火サイクルで使用される場合、作業者の工具への満足を維持するために人間工学が重要となる。こうした用途では、作業者は、締結具を壁のような鉛直面に打込むために工具を保持する。こうして、燃焼エンジンの長手の中心軸線は、概ね水平または地面に平行となる。燃焼エンジンは、通常、工具の最も重い構成要素であるので、燃焼エンジンは、ワークに対する工具の配置を制御するための作業者の操作力に反対の力を発揮する傾向がある。その結果、工具は、トップヘビーとなり易く、長時間使用すると作業者が疲労する。

ある用途では、作業者は、工具を両手で保持することがある。こうした用途は、以下に限定されないが、工具を胸の高さや頭上で長時間保持するような状況を含む。多くのタイプの動力工具用の補助ハンドルが周知となっているが、こうした補助ハンドルは、外側に出っ張るように工具に取付けるようにした補助シャフトの形態をとる。燃焼動力式締結駆動工具の場合、重量およびバランスの設計要素が一層重要で、従来の補助ハンドルは多くの場合に適合しない。

また、燃焼動力式締結具駆動工具のバランスは、作業者の満足にも重要であり、エンジンが比較的重いので、設計者は、電子制御モジュールやバッテリーのような工具の他の構成要素を配置するためにハンドルを用いてきた。こうした配置は、燃焼エンジンによる不釣合いを相殺する。然しながら、工具の不釣合いは、商業用途における燃焼動力式工具の使用では、不釣合いは操作上の要素として残る。

燃焼動力式締結具駆動工具に関連した他の設計要素は、工具温度および／または周囲温度が、以下に限定されないが、点火サイクル／締結具打込み操作サイクルの最後におけるピストンの点火前位置への復帰のような、工具の性能に影響することである。ピストンの復帰は、工具のエンジン内のガス圧によってなされ、こうしたガス圧は、周囲温度、特に、非常な高温状態や非常な低温状態の影響を受ける。

燃焼動力式工具の使用に際しての動作要素は、周囲温度が工具の性能に影響することである。周囲温度が低いと、所望の燃焼を得るために一層多量の燃料が必要となる。然しながら、従来の工具は、周囲の状態の変化に対して調節することができない。

こうした工具の更に他の設計要素は、商業建設用途で使用される従来の燃焼工具は、マガジン、ノーズ部、および、マガジンからノーズ部へ供給される締結具間の許容誤差が狭いために詰まり易い点である。

従って、バランスを悪くしたり工具の重量を著しく増加させることのない補助的なハンドルを有した動力工具の必要性がある。また、以下に限定されないが、電子部品、バッテリーおよび／または温度監視装置のような工具の構成要素に適した燃焼動力式工具用の補助ハンドが必要である。

上述した必要性は、最新技術の制限を克服する本願発明の動力式工具用のハンドルによって充足または突破される。ハンドルは、トリガーを操作するために用いられる主たる手に適合するように形成された主要部分つまり第１ハンドルを含む。第２ハンドルまたは補助ハンドル部が、主ではない手に特に適合するように形成され、バッテリーハウジングとマガジンとの間の連結点を提供する。好ましい実施形態では、第２ハンドルは、工具のバッテリーハウジングおよびマガジンから独立している。

より詳細には、請求項１に記載の本願発明は、燃焼側端部とノーズ部側端部とを有した動力工具用ハウジングにおいて、工具の動作を制御するために用いられる主たる手に適合するように形成された第１ハンドルであって、前記工具の動力源の近傍の第１の端部と、前記動力源から離れた第２の端部とを有した第１ハンドルと、前記動力工具のノーズ部へ締結具を供給するマガジンと、前記第１ハンドルと前記マガジンとの間に配設された支持ストラットと、従たる手に適合するように形成され、前記第１ハンドルの第２の端部と前記支持ストラットとに結合され、かつ、前記第１ハンドルおよび前記マガジンよりも一層遠位に前記動力源から離して設けられた遠位部を形成すると共に、前記マガジンのための取付点を備えた第２ハンドルとを具備するハウジングを要旨とする。

図１、２を参照すると、本ハンドルハウジングと組み合わせるのに適した燃焼動力式締結具駆動工具が全体的に参照番号１０にて指示されている。工具１０は、上述した特許に記載されているタイプの工具として図示されているが、他のタイプの締結具駆動工具であっても、本ハンドルハウジングと組み合わせることができよう。工具１０は、通常はプラスチックを射出成形して形成される主ハウジング１２を含んでいる。本工具１０において、ハウジング構造のバリエーションは、動力源１４（好ましくは、この技術分野では公知となっている燃焼動力式の動力源であり、そしてそれは、隠れ線にて示されている）が動力源ハウジング１６によって包囲され、また、全体を参照番号１８にて指示する独立のハンドルハウジングが動力源ハウジング１６および工具１０に接合されている点である。

該工具の他の主要な構成要素は、ワークに接触するノーズ部組立体２０であって、該ノーズ部組立体を通して締結具（図示せず）が押出されるようにしたノーズ部組立体と、ノーズ部組立体へ締結具を供給する締結具の供給源となるマガジン２２である。好ましい実施形態では、マガジン２２は比較的多数（少なくとも１５０）の締結具を保持するコイルタイプのマガジンであり、該マガジンでは、米国特許第５５５８２６４号に記載されているように、燃焼プロセスで生成された排気ガスによって繰り出すようになっている。米国特許第５５５８２６４号は本明細書と一体をなすものとして参照する。然しながら、本工具１０は、締結具容量が小さく、バネ式に繰り出すようにした、真っ直ぐなマガジンであってもよい。コイルマガジン２２はノーズ部組立体２０に係合するように形成されており、締結具を容易に供給し、また供給工程で詰まることが少ない。こうして、マガジン２２の前方端部２４は、ノーズ部組立体２０の受容部２６に滑り入れて係合するようになっている。

図１、２を参照すると、ハンドルハウジング１８は、動力源ハウジング１６（つまり工具１０）の燃焼側端部２８からノーズ側端部３０へ同ハウジング沿いに固定されている。この技術分野では公知となっているように、ハンドルハウジング１８は２つの半割部分から成り、該半割部分は、鉛直方向の分割線で接合され、かつ、複数の締結点３２において締結具によって互いに固定されている。図２には、一方の半割部分を取外したハンドルハウジング１８が図示されている。ハンドルハウジング１８には、工具の作用を制御するために用いられる主たる手(primary hand)に適合した第１ハンドル３４が含まれる。第１ハンドル３４には、この技術分野で公知となているように、燃焼を開始したり工具の他の機能を開始するためのトリガースイッチ３６が設けられている。第１ハンドル３４の第１の端部３８は動力源１４の近くにあり、燃料セル室４０に接合される。燃料セル室は、動力源ハウジング１６の隣で工具１０に直接連結されている。用途に応じて、ハンドルハウジング１８は、動力源ハウジング１６に直接固定したり、或いは、動力源ハウジングに緊密に係合させることによって、工具１０に固定することができよう。この動力源ハウジング１６への係合を容易にするために、燃料セル室４０には、好ましくは、接触部位において動力源ハウジングの外形に従う一致形状部４１（図１）が設けられている。好ましい実施形態では、工具の釣り合いを改善するために、第１ハンドル３４は、ノーズ側端部３０の近傍に配置されている。これは、ハンドルが２つの端部から等距離にある従来の工具から逸脱している。工具の釣合いは、特に、動力源の長手の軸線が、地面に対して概ね平行に、すなわち概ね水平位置なる、工具１０が壁を設置するために使用される際に、第１ハンドルをノーズ部側端部へ移動させることによって著しく改善される。

第１ハンドル３４の第２の端部４２は、第１の端部３８に対して動力源から離れてている。この技術分野では周知となっているように、第１ハンドル３４は、好ましくは、工具を制御するユーザーの主たる手の快適性を促進する幾何形状を有している。好ましい実施形態では、バッテリーハウジング４４が、第２の端部４２と組み合わされ、そして、好ましくは接合されている。バッテリーハウジングは、動力源１４および燃料セル室４０の長手の中心軸線に概ね平行に配向されている。更に、第２の端部４２は、ハウジングの燃焼室側端部４８よりも、ノーズ部側端部４６の近傍でバッテリーハウジング４４に連結されている。こうして、バッテリー４９（図２）を装着し、第１ハンドル３４を上述のように移動させたとき、バッテリーハウジング４４は、こうした工具のノーズ部側が重くなる通常の状態に対する釣合いに寄与する。こうして、工具１０は、ある操作位置に保持されたときに一層釣合いがとれる。

操作者の快適性を高めるために、ハンドルハウジング１８には、ユーザーの他方の手に適合した第２ハンドル５０が設けられている。該第２ハンドルは、第２の端部または遠位の端部４２に結合されて、動力源１４による不釣合いを相殺する、工具の遠位部を画成する。好ましい実施形態では、第２ハンドル５０は、バッテリーハウジング４４のノーズ部側端部４６に連結された第１の端部５２と、支持ストラット５６に連結された第２の端部５４とを有している。第２ハンドル５０は、マガジン２２への結合点とは独立に支持ストラット５６によって工具１０に連結されていることは理解されよう。また、第２ハンドル５０は、バッテリーハウジング４４とマガジン２２との間に配置されており、バッテリーハウジング４４に対してハンドルハウジング１８の独立した部分である。図１、２を参照すると、第２ハンドル５０は、また、マガジン２２から独立している。

更に、第２の端部５４は、好ましくは、マガジン２２を取付けるための取付点５８を提供する。支持ストラット５６は、概ねマガジン取付点５８から動力源１４へ延設されており、より詳細には燃料セル室４０に接合されている。取付点５８は、用途によって、第２ハンド５０上の他の位置でもよい。好ましい実施形態では、第１ハンドル３４、第２ハンドル５０、バッテリーハウジング４４、燃料セル室４０および支持ストラット５６は、射出成形その他同様の製造方法によって、ハンドルハウジング１８の各半割部分で一体的に形成されるが、各構成要素は別々に形成して、ネジ、リベット、接着剤、超音波溶接のような締結技術を用いて接合してもよい。

図２を参照すると、取付点５８は、マガジン２２を工具１０に取付けるための主要な取付部であることが理解されよう。上述したように、マガジン２２の前方端部２４は、締結具の供給を確実にし、また、締結の詰まりを防止するために、滑らせてノーズ部組立体２０に係合させられる。こうして、特に１５０個ほどの締結具を保持するコイル型のマガジンを用いる場合、この部品が非常に重いために、工具１０への安定した積極的な取付構造が必要となる。第２ハンドル５０は、取付点５８に関するこの要求を満たす。

より詳細には、マガジン２２は、楔形の取付タブ６０を有しており、第２ハンドル５０には、該タブを補足するための楔形の受容部６２が形成されている。タブ６０の中心穴６４を受容部６２の締結具ボス６６に係合させ、該開口部に締結具（図示せず）を挿通させることによって、ハウジングの各半割部分が互いに固定され、かつ、タブ６０が受容部６２内に固定される。ハンドルハウジング１８の半割部分が、図１に示すように、タブ６０の周囲に接合されると、該タブは、少なくとも４つの側部で支持されると共に、締結具によって固定され、第２ハンドル５０に対して大きく移動することが防止される。

第２ハンドル５０の他の特徴は、回路板６８で略示するサーミスタを受承するための構成である。この回路板は、中央処理装置つまりＣＰＵ７０（図１では破線で示されている）に接続されている。こうした工具では周知となっているように、ＣＰＵ７０は、好ましくは第１ハンドル３４内に配置され、特に、電子噴射装置を用いた場合に燃焼室内への燃料の噴射、燃焼室内のファンの動作、燃焼室内の可燃性混合気の点火を含んだ工具の動作サイクルを制御する。ＣＰＵ７０は、サーミスタ６８から温度データを受信したり、それに従って工具の作用を調節するためにプログラム可能である。サーミスタ６８を第２ハンドル５０内に配置することの利点は、サーミスタを動力源１４から可及的遠くに配置することで、通常の工具操作の間に、高温の動力源１４による温度影響を受けない外気温の有効な表示器を提供する点である。

ハンドルハウジング１８には、第２ハンドル５０のサーミスタ６８を保持する室７４を、第１ハンドル３４のＣＰＵ７０を保持する室７６に接続する通路７２が形成されており、これによりサーミスタからＣＰＵへの結線のための場所が提供される。通路７２および室７６は、電気的燃料噴射器と機械式燃料噴射器の何れかのために構成されたＣＰＵを収納するように形成されている。また、マガジン取付部５８をサーミスタ６８と動力源１４との間で、比較的動力源１４の近傍に配置することによって、動力源からサーミスタを熱的に一層遮断することが可能となる。

図２、３を参照すると、ハンドルハウジング１８は、バッテリーハウジング４４が独立したバッテリートレー７８を含む場合に製造が容易になることを発見した。該バッテリートレーは、バッテリーハウジング内に装着可能で、かつ、少なくとも１つの接点８０を備えている。バッテリートレー７８の接点８０は、金属製で、かつ、バッテリー４９（図２）の同様の接点端子（図示せず）に係合するように形成、配置されている。バッテリートレー７８の本体は、バッテリー４９を受容するように形成されており、かつ、該トレーは、ハンドルハウジング１８の２つの半割部分が接合されたときに、ハウジング４４内に配置される。こうして、バッテリートレーを正しい位置に保持するために独立した締結具は不要である。

図４を参照すると、ハンドルハウジング１８の代替実施形態が全体的に参照番号８８にて指示されている。２つのハウジングにおいて共通の構成要素には同じ参照番号が付されている。ハンドルハウジング１８、８８の主要な相違点は、第２ハンドル５０を支持ストラット５６と一体的に形成することに代えて、後者の場合、独立したハンドルブラケット９０が設けられている点である。該ハンドルブラケットは、ハンドル側端部９２と、反対側のマガジン側端部９４とを有している。ブラケット９０は、金属や耐久プラスチックのような堅い材料から形成され、対応の取付穴９６によって第１ハンドル３４の第２の端部つまり遠位の端部４２に固定される。組立てに際して、ブラケット９０のハンドル側端部９２が、接合したハンドルハウジング８８の半割部分の間に配置される。

マガジン側端部９４では、ブラケット９０をマガジン取付タブ６０に固定するために、マガジン穴９８が用いられる。こうして、ブラケット９０によって、第１ハンドル３４はマガジン２２に直接連結される。この技術分野では周知となっているように、ブラケット９０を工具１０に取付けるための締結具は、好ましくはネジ締結具であるが、然しながら、周知の他のタイプの方法であってもよい。ブラケット９０は第２ハンドルを形成し、こうして、該ブラケットはトリガースイッチ３６を通じて工具の動作を制御しない従たる手を置くための場所をユーザに提供する。ハウジング８８では、ハウジング４４と同様に、バッテリーハウジング１００が遠位端部４２に連結されているが、ノーズ部側端部４６および燃焼室側端部４８の双方は他の構成要素に連結されていない。ハンドル側端部９２の場合と同様に、バッテリーハウジング１００は、組み立てられると、バッテリーハウジング穴１０２において、ハンドルハウジング２２の半割部分の間に保持される。バッテリートレー７８はバッテリーハウジング１００内に配置されており、適切に配置するための、少なくとも１つの、好ましくは４つの支柱または脚部１０４（破線で示されている）を備えている。

こうして、ハンドルハウジング１８、８８によって、工具のバランスが改善されると共に、大容量のコイル型マガジンのためのしっかりとした取付構造が提供される。第１ハンドル３４およびバッテリーハウジング４４、１００は、特に、壁を作るために工具を用いる場合に、バランスを改善する位置に置かれる。更に、周囲温度を測定するためのサーミスタを格納、連結するための構造が提供される。

動力工具用の第１ハンドルおよび第２ハンドル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から逸脱することなく、その変形と修正とが可能であることは当業者の当然とするところである。

本発明のハンドルハウジングを備えた燃焼動力式締結具駆動工具の側面図である。 明確に示すために一部を破断して示す本発明のハンドルハウジングを備えた燃焼動力式締結具駆動工具の側面図である。 本発明のハンドルハウジングと共に使用するように形成されたバッテリートレーの斜視図である。 本発明のハンドルハウジングの代替実施形態の部分側面図である。

符号の説明

１０ 燃焼動力式締結具駆動工具
１２ 主ハウジング
１４ 動力源
１６ 動力源ハウジング
１８ ハンドルハウジング
２０ ノーズ部組立体
２２ マガジン２２
２８ 燃焼側端部
３０ ノーズ側端部
３４ 第１ハンドル
３６ トリガースイッチ
３８ 第１ハンドルの第１の端部
４０ 燃料セル室
４２ 第１ハンドルの第２の端部
４４ バッテリーハウジング
４８ ハウジングの燃焼室側端部
４６ ハウジングのノーズ部側端部
５０ 第２ハンドル
５２ 第２ハンドルの第１の端部
５４ 第２ハンドルの第２の端部
５６ 支持ストラット
５８ 取付点
６０ 取付タブ
６２ 受容部
６５ 締結具ボス
６８ 回路板（サーミスタ）

Claims (12)

1. 燃焼側端部とノーズ部側端部とを有した動力工具用ハウジングにおいて、
   工具の動作を制御するために用いられる主たる手に適合するように形成された第１ハンドルであって、前記工具の動力源の近傍の第１の端部と、前記動力源から離れた第２の端部とを有した第１ハンドルと、
   前記動力工具のノーズ部へ締結具を供給するマガジンと、
   前記第１ハンドルと前記マガジンとの間に配設された支持ストラットと、
   従たる手に適合するように形成され、前記第１ハンドルの第２の端部と前記支持ストラットとに結合され、かつ、前記第１ハンドルおよび前記マガジンよりも一層遠位に前記動力源から離して設けられた遠位部を形成すると共に、前記マガジンのための取付点を備えた第２ハンドルとを具備するハウジング。
2. 前記マガジンのための取付点は、前記マガジンの該工具への主要な取付点である請求項１に記載のハウジング。
3. 前記マガジンは、楔形の取付タブを有し、前記第２ハンドルが、前記取付タブを捕捉するように形成された楔形の受容部を有している請求項１に記載のハウジング。
4. 前記ハウジングは前記受容部に設けられた締結具ボスを更に具備しており、該締結具ボスは、該締結具ボスおよび前記取付タブとに係合する固定締結具を受容するようになっている請求項３に記載のハウジング。
5. 前記動力源に連結可能で、かつ、前記第１ハンドルの第１の端部および前記支持ストラットを受承する燃料セル室を更に含む請求項１に記載のハウジング。
6. 前記動力源に連結可能で、かつ、前記第１ハンドルの第１の端部に固定された燃料セル室を更に含む請求項１に記載のハウジング。
7. 前記第１ハンドルの遠位端部に結合されたバッテリーハウジングを更に含み、前記第２ハンドルの一端が、前記バッテリーハウジングの一端の近傍で該ハウジングに連結される請求項１に記載のハウジング。
8. 前記バッテリーハウジングが、該バッテリーハウジング内に装着可能で、少なくとも１つの接点を備えた独立のバッテリートレーを更に含む請求項７に記載のハウジング。
9. 前記工具はバッテリーハウジングを更に含み、前記第２ハンドルが前記マガジンと前記バッテリーハウジングとの間に配置されている請求項１に記載のハウジング。
10. 前記第２ハンドルは、前記動力源から離れた位置にサーミスタを保持するように形成されている請求項１に記載のハウジング。
11. 第２ハンドルにおいて前記サーミスタを保持する室よりも前記動力源の近傍に取付けられたマガジンの取付点を更に具備する請求項１０に記載のハウジング。
12. 前記サーミスタを保持する室と、前記第１ハンドルによって画成される室とを接続する結線を受容するための通路が前記第１ハンドルに形成されている請求項１０に記載のハウジング。

Images