KR0177289B1

KR0177289B1 - 가스작동식 패스너공급기구를 가진 연소동력식 패스너 박는 공구

Info

Publication number: KR0177289B1
Application number: KR1019960002975A
Authority: KR
Inventors: 지. 웨인스테인 밸레리
Original assignee: 토마스 더블유. 벅맨; 일리노이 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1999-04-01
Also published as: CA2166350A1; EP0726122B1; JPH08252806A; EP0726122A1; DE69512018D1; CA2166350C; ZA96332B; JP3670378B2; US5558264A; DE69512018T2; KR960031065A; BR9600563A

Abstract

연소동력식 패스너박는공구는 벽을 가지고 축을 형성하는, 구동피스톤 실린더와 연소실을 형성하는 구조체를 포함한다. 노스피스는 구조체에 장착되고 구동피스톤 실린더와 연통하는 노스피스를 포함한다. 박는부재를 장착하는 구동피스톤은 연소실내의 연료의 연소시 구동피스톤 실린더의 벽내에서 축방향으로 구동되도록 배열되므로, 박는부재가 노스피스로 부터 수축되어진 최상단위치로 부터, 박는부재가 노스피스로 팽창되어진 최하단위치로 박는부재를 구동한다. 연소가스작동식 기구는 패스너의 정합 스트립부터 노스피스로 개별적이고 연속적으로 공급하는데 사용된다. 연소가스는 구동피스톤이 구동될 때 공급기구를 작동하도록 구동피스톤 실린더로 부터 전달된다. 연소가스는 구동피스톤의 최상단위치와 연소가스가 구동피스톤 실린더의 벽내의 하나이상의 포트를 통해 배출될 때 구동피스톤의 위치사이의 장소에서, 구동피스톤 실린더의 벽을 통해 사용된다.

Description

가스작동식 패스너공급기구를 가진 연소동력식 패스너 박는 공구

제1도는 개방된 상태에서는 상세히 도시하고 그렇지 않으면 숨겨진, 가스작동식 패스너 공급기구를 사용하는 본 발명에 따른 연소동력식 패스너박는공구의 사시도.

제2도는 제1도에 도시한 공구에서 사용되는, 코일형태로 정합된 패스너스트립의 일부분을 확대한 상세도.

제3도는 제1도에 도시한 바와 같은, 패스너공급기구의 확대상세도.

제4도는 화살표에 의해 지적한 방향에서 본 제3도의 4-4선을 따라 취한 단면도.

제5도와 제6도는 패스너공급기구의 작동의 연속스테이지를 도시하는 서로 유사한 단면도.

제7도는 제1도에 도시한 바와 같은, 패스너박는공구의 부분의 확대단면도.

제8도는 제각기 A, B, C 로 표시된 3개의 장소에서 패스너공급기구에 가해진 압력을 도시하는 압력 대시간의 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

32 : 구동피스톤 실린더 34 : 벽

40 : 피스톤 50 : 노스피스

60 : 밸브부재 70 : 연소실

80 : 배출 포트 230 : 공급피스톤

240 : 공급발 250 : 홀딩발

[발명의 기술분야]

본 발명은 연소가능한 연료를 사용하는 형태의 연소동력식 패스너박는공구에 관한 것이다. 패스너박는 공구는 구동피스톤의 수축위치와 하나이상의 배출구(exhaust ports) 사이의 위치장소에서, 구동피스톤 실린더로 부터 취해진 연소가스를 사용하는 고압, 연소가스작동식 패스너공급기구를 사용한다.

[발명의 배경]

상술한 형태의 연소작동식 패스너박는공구는 니콜리치의 미국 특허 제5,197,646호, 니콜리치의 미국 개정 특허 32,452호, 니콜리치의 미국 특허 제4,522,162호, 제4,483,474호와 제4,403,722호와 와디의 미국 특허 제4,483,473호에 예시되어 있다. 이런 연소작동식공구는 IMPULSE 상표로 일리노이주, 린콜린쉬어소재의 ITW paslode로 부터 상업적으로 이용가능한다.

일반적으로, 상술한 형태의 연소동력식 패스너 박는기구는 연소가능한 연료가 분사되어지는 연소실을 포함한다. 여기서 연료는 공기와 혼합되어 점화된다. 더우기, 박는부재를 장착하는 구동피스톤은 구동피스톤 실린더내에서 축방향으로 구동되도록 배열되므로, 연소실내의 연소가능한 연료의 연소시, 수축위치로 부터 팽창위치로 박는부재를 구동한다.

못(nail) 박는 공구와 같은 공압동력식 패스너 박는공구에 있어서, 가압공기로 작동되는 패스너공급기구를 사용하는 것을 알려져 있다. 일반적으로, 이런 가압공기로 작동되는 패스너공급기구는 공급기구실린더와 공급피스톤을 포함한다. 더우기, 공급피스톤은 철회위치와 전진위치사이의 공급기구 실린더내로 이동가능하고 전진위치를 향해 편의되어 있고, 공급피스톤에 장착된 공급발(feeding claw)은 공급피스톤과 공급발이 철회위치에 있을 때 패스너의 정합 스트립으로 부터 적어도 하나의 패스너와 결합하고 피스톤이 철회위치에서 전진위치로 이동될 때 코일체로 부터 노스피스(nosepiece)로 선단 패스너(leading fastener)를 공급하기 위해서 이동가능하다. 연소가스는 구동피스톤 실린더로 부터 구동피스톤의 선단부까지 보급되므로, 구동피스톤이 구동될 때 공급피스톤을 전진위치로 부터 수축위치로 향해 이동한다.

이와 같은 가스작동식 패스너공급기구가 제공되고 PASLODE 상표로 ITW paslode로 부터 상업적으로 이용가능한 공압동력식 패스너박는공구에서는, 연소가스가 구동피스톤 실린더의 끝단위치, 박는부재가 팽창위치에 도달할 때 박는위치까지 도달된 위치를 지나서 대부분이 전달되는 것은 알려져 있다.

1993년 10월 5일자 공개된 일본 실용신안출원 공개 공보 소5-72380호에서는, 상술한 형태의 연소동력식 못박는공구내에서 가스작동식 패스너공급기구를 사용하는 것을 제안하고 있다. 이 출원의 제1도에 도시한 제1실시예에서는 연소실로부터 취해진 연소가스는 패스너공급기구를 작동하도록 보급되므로, 구동피스톤의 박는시간과 전진위치로 부터 철회 위치로의 공급피스톤의 이동시간사이의 지체(delay)를 매우 줄일 수 있다. 이 출원의 제10도에 도시한 제2실시예에서는 이렇게 보급되어진 연소가스가 구동피스톤의 박는스트로크의 끝으로 대부분 보내지므로, 공급피스톤에 고압의 매우짧은 펄스를 제공한다.

그러나, 일본 실용신안출원 공개공보 소5-72380에 도시한 어떠한 위치도 고속작동 패스너 박는공구, 특히, 상술한 형태의 연소동력식 패스너 박는공구내에서 가스작동식 패스너 공급기구를 작동하는데 연소가스를 수용하기 위한 최적의 장소(optimum location)가 아닌 것을 발견했다. 더우기, 상술한 공압동력식 패스너에서 알려진 최끝단 장소는 최적의 장소가 아니다.

[발명의 요지]

본 발명은 상술한 형태의 연소동력식 패스너박는 공구를 제공한다. 패스너박는 공구는 벽을 가지고 축을 형성하는, 구동피스톤 실린더와 연소실을 형성하는 구조체를 포함한다. 더우기, 패스너박는공구는 상기 구조체에 장착되고 구동피스톤 실린더와 연통하는 노스피스를 포함한다.

패스너박는공구에서, 박는부재를 장착하는 구동피스톤은 연소실내의 연료의 연소시 구동피스톤 실린더의 벽내에서 축방향으로 구동되도록 배열되므로, 박는부재가 노스피스로 부터 수축되어진 최상단위치로부터, 박는부재가 노스피스로 팽창되어진 최하단위치로 박는 부재를 구동한다.

패스너박는공구는 더우기 패스너의 정합 스트립부터 노스피스로 개별적이고 연속적으로 패스너를 공급하기 위한 가스작동식 수단과, 구동피스톤이 최상단 위치로 부터 최하단 위치를 향해 구동되어진 후 구동피스톤 실린더로 부터 나온 연소가스를 배출하기 위한 수단과, 구동피스톤이 구동될 때 공급수단을 작동하도록 구동피스톤 실린더로 부터 연소가스를 전달하기 위한 수단을 포함하며, 상기 전달수단은 구동피스톤 실린더의 벽을 통과한 연소가스를 박는위치의 최상단위치와 연소가스가 배출수단에 의해 배출될 때의 구동피스톤의 위치사이의 장소에서 수용하도록 배열된다.

적합하게, 배출수단은 구동피스톤 실린더의 벽 내의 하나이상의 포트를 포함하고 전달수단은 구동피스톤 실린더의 벽을 통과한 연소가스를 구동피스톤의 최상단위치와 포트사이의 장소에서 수용하도록 배열된다.

본 발명의 이들 및 다른 목적과 특징과 장점들은 첨부도면을 참조한 본 발명의 양호한 실시예의 아래의 설명으로 부터 명확해 질 것이다.

[양호한 실시예의 설명]

도면에 도시한 바와 같이, 상술한 형태의 연소작동식 패스너박는공구(10)는 본 발명의 양호한 실시예를 이룬다. 공구(10)는 패스너로된 코일형태의 스트립(s)로 부터 못(N)과 같은 패스너를 구동하도록 설계되어 있다. 스트립(S)은 제1도와 제2도에서 실선으로 도시되어 있다.

일반적으로, 여기에 도시설명된 것외에는 공구(10)는 여기서 참조로 사용되는, 상술한 니콜리치의 특허들과 니콜리치의 미국 특허 제5,197,646호의 명세서에 도시 설명된 연소동력식 패스너박는공구와 유사하다. 여기서, 상단(upper), 하단(low)를 포함하는 방향성 용어와 유사한 용어들은 도면에 도시한 공구(10)의 방위를 편리하게 언급하는데 사용된다. 본 발명은 어느 특정 방위에 한정되지 않는다.

공구(10)는 일반적으로 적합한 공학적 폴리머로부터 성형된 중공의 하우징 구조체(12)를 포함한다. 하우징 구조체(12)는 주요부(14)와 손잡이부(16)를 가진다. 하우징 구조체(12)는 공구(10)로 못(N)을 개별적이고 연속적으로 공급하기 위한 고압, 연소가스작동식 패스너 기구(20)를 장착하고 있다. 제2도에 도시한 바와 같이, 각 못(N)은 길고 뾰족한 생크(elongate, pointed shank)와 확대된 못대가리를 가지고, 못(N)은 공급기구(20)에 부착될 때 코일형태인 스트립(S)을 형성하도록 파괴하기 쉬운 폴리머 부재와 정합되어 있다.

제7도에 도시한 바와같이, 공구(10)는 하우징 구조체(12)내에 고정장착된 실린더 바디(30)를 포함한다. 실린더 바디(30)는 구동피스톤 실린더아래의 블래이드 오리피스(blade orifice)와, 축을 형성하는 구동피스톤 실린더(32)를 형성한다. 구동피스톤 실린더(32)는 원통형 벽(34)을 가진다. 나중에 설명될 다른 피스톤과 구별할 수 있도록 편리상 구동피스톤이라 부르는 피스톤(40)은 피스톤(40)이 제7도에 도시한 위치에 있는 최상단 위치와 최하단 위치사이로 구동피스톤 실린더(32)의 원통형 벽(34)내에서 축방향으로 이동가능하다. 박는블래이드(42)는 피스톤(40)으로부터 축방향으로 연장하고 피스톤(40)과 축방향으로 일체로 이동가능하도록 피스톤(40)에 부착되어 있다. 박는 블래이드(42)는 공구(10)로부터 못(N)을 박도록, 상부위치에서부터 대상물(도시생략)위치로 피스톤(40)을 종래의 방법으로 강하고 신속하게 하향으로 구동되도록 배열되어 있다.

제1도에 도시한 바와 같이, 공구(10)는 하우징 구조체(12)아래로 연장하도록 실린더 바디(30)에 장착된 노스피스(50)를 포함한다. 공급기구(20)는 노스피스(50)뿐만아니라 하우징구조체(12)의 손잡이부(16)에 장착되어 있다. 노스피스(50)는 못(N)이 박는블래이드(42)에 의해 결합되기전 공급기구(20)로부터 못(N)을 수용하고, 못이 박는블래이드(42)에 의해 박혀질 때 못(N)을 안내하는 기능을 한다.

밸브부재(60)와 실린더 바디(30)는 연소실(70)을 형성한다. 밸브부재(60)는 니콜리치의 미국 특허 제5,197,646호에 기술되어 있다. 배터리동력식 전동기(74)에 의해 구동되는 팬(72:fan)은 연소실(70)내에 작동가능하게 장착된다. 팬(72)은 종래 방식으로 연소가능한 연료의 연소가 연소실(32)내에서 일어나기전 연소실(32)에서 연료를 교란시키는 작용을 한다.

제7도에 도시한 바와 같이, 환형 탄성 범퍼(76)는 피스톤(40) 아래 이고, 환형릿지(78)위에 그리고 구동피스톤 실린더(32)내에 배치되어 있다. 범퍼(76)는 종래 방식으로 피스톤(40)과 박는블래이드(42)의 하향이동을 구속하고 합성충격(resultant shocks)을 흡수하는 작용을 한다.

연소실(70)은 구동피스톤(40)이 최상단위치로 부터 하향으로 구동될 때 구동피스톤(40)위의 구동피스톤 실린더(32)와 개방한다. 구동피스톤 실린더(32)는 구동피스톤(40)이 배출포트(80)를 지나서 하향으로 구동될 때, 구동피스톤(40)위의 구동피스톤 실린더(32)로부터 연소가스를 배출하는 기능을 한다.

패스너공급기구(20)는 고정부(202)와 피봇부(204)를 포함하는 캐니스터(200)를 포함한다. 고정부(202)는 아암(206)을 경유해서 하우징구조체(12)와 노스피스(50)에 고정된다. 피봇부(204)는 아암(208)을 통해 고정부(202)에 피봇가능하게 접속되며, 아암(208)은 힌지(210)를 통해서 아암(206)에 힌지되어 있으므로, 피봇부(204)는 제1도와 제3도에 도시한 개방위치와 폐쇄위치사이로 피봇가능하다. 피봇부(204)는 캐니스터(200)로의 코일형태의 스트립(S)의 로딩을 위한 개방위치와 기구(20)의 작동을 위한 폐쇄위치로 피봇된다. 기구(20)는 또한 폐쇄위치에서 피봇부(204)를 개방가능하게 래칭하기위한 마찰식 래치(212)를 포함한다. 아암(206,208)은 패스너공급 트랙(214)을 형성한다.

기구(20)는 아암(206)에 고정장착되는 공급기구실린더(220)를 포함하며, 공급기구실린더(220)는 원통형벽(222)과, 폐쇄된 내단부(224)와, 공급기구 실린더(220)의 외단부(228)에 원통형 벽(222)내에 고정된 환형부싱(226)을 포함한다. 기구(20)는 또한 철회위치와 전진위치사이의 원통형 벽(222)내에 이동가능하고 피스톤 로드(232)를 장착하고 있는 공급피스톤(230)을 포함한다. 피스톤 로드(232)는 공급피스톤(230)과 일체로 이동가능하게 되도록 환형부싱(226)에 의해 안내된다. 기구(20)는 더우기 폐쇄된 단부(224)에 대향해 안치되고 전진위치를 향해 공급피스톤(230)을 편의시키는 코일형태의 스프링(234)을 포함한다. O-링(236)은 공급피스톤(230)의 주변홈내에 안치되며 공급피스톤(230)이 원통형 벽(222)내에서 이동될 때 원통형 벽(222)에 대향해 지탱된다.

기구(20)는 피봇핀(242)을 통해 피스톤 로드(232)에 피봇가능하게 장착된 공급발(240)을 포함하므로, 철회위치와 전진위치사이의 공급피스톤(230)과 피스톤 로드(232)와 일체로 이동가능하게 되고, 작동위치와 비작동위치사이로 피봇핀(242)상에 피봇가능하게 이동할 수 있게 한다. 제4도와 제5도와 제6도에서, 공급발(240)은 작동위치에서는 실선으로 비작동위치에서는 점선으로 도시되어 있다. 기구(20)는 또한 피봇핀(242)상에 장착되고 작동위치를 향해 공급발(240)을 편의하는 토션스프링(244)을 포함한다.

공급발(240)은 공급발(240)이 작동위치에 있을 때 스트립(S)의 못(N)중 하나와 결합하고 공급피스톤(230), 피스톤 로드(232)와 공급발(240)이 가스압에 의해 공급피스톤(230)의 철회위치로 부터 공급피스톤(230)의 전진위치로 이동될 때 스트립(S)을 전진시키는데 사용되는 노치된 단부 핑거(246:notched end finger)를 가진다. 노치된 단부(246)는 공급피스톤(230), 피스톤 로드(232)와 공급발(240)이 공급피스톤(230)의 전진위치로 부터 공급피스톤(230)의 철회위치로 이동될 때 작동위치로 부터 비작동위치로 공급발(240)을 피봇시키도록, 스트립(S)내의 다음 못(N)을 잡는데(cam over) 적합한 캠밍면(camming surface)을 가진다.

기구(20)는 결합위치와 비결합위치사이로 피봇가능하게 되도록 피봇핀(252)을 통해 아암(208)에 피봇가능하게 장착된 홀딩발(250:holding calw)을 포함한다. 홀딩발(250)은 제4도와 제5도에 결합위치가 도시되어 있고, 제6도에 비결합위치가 도시되어 있다. 한 단부가 홀딩발(250)내의 소켓(258)내에 안치되고 다른 단부가 아암(208)에 대향해 지탱하고 있는 코일형태의 스프링(254)은 홀딩발(250)을 결합위치로 편의한다. 홀딩발(250)은 스트립(S)의 두 못(N)사이에 끼워지고, 앞선 못(N)을 결합하고, 결합된 못(N)을 유지하는데 사용되는 말단 핑거(260)를 가지므로, 결합된 못(N)을 포함하는 스트립(S)은 공급피스톤(230), 피스톤 로드(232)와 공급발(240)이 가스압에 의해 공급피스톤(230)의 철회위치로 부터 공급피스톤(230)의 전진위치로 이동될 때 공급발(240)과 이동하지 않는다.

여기서 도시설명한 것을 제외하고는, 패스너 공급기구(20)는 앞서 언급한 ITW paslode로 부터 상업적으로 이용가능한 공압동력식 패스너박는공구가 제공된 연소공기동력식 패스너공급기구와 유사하다. 기구(20)는 도관(270)을 포함한다. 제1도와 제7도에 도시한 바와 같이, 도관(270)의 입구단부(272)는 적당한 끼움체(276)를 통해 구동피스톤 실린더(32)의 실린더벽(34)에 접속된다. 제4도와 제5도와 제6도에 도시한 바와 같이, 도관(270)의 출구단부(274)는 공급기구실린더(220)의 원통형 벽(222)에 접속된다. 도관(270)은 공급피스톤(230)에 대향해, 구동피스톤 실린더(32)로 부터 공급기구실린더(220)으로 연소가스를 전달하는 기능을 함으로서, 공급피스톤(230), 피스톤 로드(232)와 공급발(240)을 공급피스톤(230)의 전진위치로부터 공급피스톤(230)의 철회위치로 이동한다.

본 발명에 따라서, 도관(270)은 도관(270)의 입구단부(272)에 있는 끼움체(276)를 통해서, 박는 피스톤 실린더(32)의 벽(34)에 접속되므로, 연소가스가 배출포트(80)를 통해 구동피스톤 실린더(32)로 부터 배출될 때 구동피스톤(40)의 최상단위치와 구동피스톤(40)의 위치사이의 장소에서 구동피스톤 실린더(32)로 부터 연소가스를 수용한다.

제8도는 제각기 A, B, C로 지적한 3개의 장소에서 취해진 기구(20)에 적용된 압력을 도시하는 압력 대시간의 그래프이다. 장소 A는 본 발명이 도시된 실시예에서 사용된 최적의 장소이고, 여기서 스트로크 길이의 초기부분은 스트로크 길이의 1/4로 이루어진다. 그러므로, 구동피스톤(40)의 이동의 초기와 공급피스톤(230)의 이동의 초기사이에는 순간의 지체가 존재한다. 이 지체동안에는 스트립(S)이 공급발(240)과 공급발(250)에 의해 유지된다. 또한, 약간의 지체후, 활발적이고 신뢰성있는 압력 펄스는 공급피스톤(230)에 적용된다.

일본실용신안출원 공개공보 소5-72380에서 기술한 제1실시예와 같은, 구동피스톤의 수축위치근방의 장소 B는 구동피스톤(40)의 이동의 초기와 공급피스톤(230)의 이동의 초기사이에 거의 지체가 없어, 최적의 장소로 볼 수 없다. 그러므로, 가스에너지는 스트로크의 매우 민감한 초기 가속동안 구동피스톤으로 부터 방출된다. 또한, 패스너공급기구에 대한 압력펄스는 너무 빠라서, 잘못 지지된 위치에서 구동되어지는 못을 그냥 내버려둔다.

범퍼(76)의 근방에 있는 일본실용신안출원 공개공보 소5-72380에 기술된 제2실시예와 같은, 장소 C는 압력 펄스가 가장 짧은 지속시간이고 분위기 조건에 보다 민감하여 최적의 장소라고 볼 수 없다.

다양한 변경예는 본 발명의 범주와 정신으로부터 벗어나지 않고 상술한 양호한 실시예에서 이루어 질 수 있다.

Claims

연소가능한 연료를 사용하는 형태의 연소동력식 패스너박는공구에 있어서, 벽을 가지고 축을 형성하는, 구동피스톤 실린더와 연소실을 형성하는 구조체와, 상기 구조체에 장착되고 구동피스톤 실린더와 연통하는 노스피스와, 상기 연소실내의 연료의 연소시 구동피스톤 실린더의 벽내에서 축방향으로 구동되도록 배열되므로, 상기 노스피스로 부터 수축되어진 최상단 위치와 노스피스로 팽창되어진 최하단위치로 박는부재를 구동하는 박는부재를 장착한 구동피스톤과, 상기 패스너의 정합 스트립으로부터 노스피스로 개별적이고 연속적으로 패스너를 공급하기 위한 가스작동식수단과, 상기 구동피스톤을 최상단 위치로부터 최하단 위치를 향해 구동시킨 후 구동피스톤 실린더로부터 나온 연소가스를 배출하기 위한 수단과, 상기 구동피스톤이 구동될 때 공급수단을 작동하도록 구동피스톤 실린더로 부터 연소가스를 전달하는, 구동피스톤 실린더의 벽을 통과한 연소가스를 구동 피스톤의 최상단위치와 연소가스가 배출수단에 의해 배출될 때의 구동피스톤의 위치사이의 장소에서 수용하도록 배열된 연소가스 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너박는공구.
제1항에 있어서, 상기 배출수단은 구동피스톤 실린더의 벽내의 하나이상의 포트를 포함하고, 상기 전달수단은 구동피스톤 실린더의 벽을 통과한 연소가스를 구동피스톤의 최상단위치와 포트사이의 장소에서 수용하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 패스너박는공구.