KR100939072B1 - 미터링 밸브 조립체, 미터링 밸브-공구 스템 조립체 및 연소 동력형 패스너 박는 공구 - Google Patents

미터링 밸브 조립체, 미터링 밸브-공구 스템 조립체 및 연소 동력형 패스너 박는 공구 Download PDF

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KR100939072B1 KR1020020073844A KR20020073844A KR100939072B1 KR 100939072 B1 KR100939072 B1 KR 100939072B1 KR 1020020073844 A KR1020020073844 A KR 1020020073844A KR 20020073844 A KR20020073844 A KR 20020073844A KR 100939072 B1 KR100939072 B1 KR 100939072B1
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와그디모하메드케이.
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일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

패스너 발사 작동에 수반되는 미터링 밸브 스템의 구부러짐, 기울어짐 또는 선회 움직임에도 불구하고 높은 밀폐도를 효과적으로 제공하고 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구의 미터링 밸브 스템과 공구 스템 구성 요소 사이에서 연료의 누출을 방지하는 보조의 탄성 밀폐 어댑터가 개시되어 있다. 게다가, 스템 구성 요소 사이에 탄성중합체 어댑터가 포함됨으로써, 높은 공차 제조 기술에 대한 필요성이 감소되고 스템 구성 요소의 사용 수명도 증가시킨다. 밀폐 어댑터는 미터링 밸브 스템의 자유 또는 말단부에 장착되고 패스너 박는 공구 스템의 카운터보어 영역 내에 놓여진다.

Description

미터링 밸브 조립체, 미터링 밸브-공구 스템 조립체 및 연소 동력형 패스너 박는 공구{METERING VALVE ASSEMBLY, METERING VALVE-TOOL STEM ASSEMBLY AND COMBUSTION-POWERED FASTENER-DRIVING TOOL}
도 1은 패스너 박는 공구 내에 장착된 연료통, 미터링 밸브, 미터링 밸브 스템 및 공구 스템의 위치를 도시하는 종래 기술의 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구에 대한 부분적인 수직 횡단면도.
도 2는 도 1에 도시된 패스너 박는 공구에서 사용되는 종래 기술의 공구 스템에 대한 말단 정면도.
도 3은 도 2의 선 3-3을 따라서 취해진 도 2에 도시된 종래 기술의 공구 스템에 대한 횡단면도.
도 4는 본 발명의 원리와 가르침에 따라 구성된, 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터가 사용될 수 있는 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구에 대한 부분 수직 횡단면도.
도 5는 도 4에 도시된 패스너 박는 공구의 연료통 동력 공급 장치와 함께 사용될 수 있는 미터링 밸브 조립체에 대한 횡단면도.
도 6은 본 발명의 원리와 가르침에 따라 구성되고 도 5에 도시된 미터링 밸브 조립체의 미터링 밸브 스템과 연결하여 사용되도록 구성된, 새롭고도 개선된 공 구 스템에 대한 측면도(부분적으로 횡단면도 임).
도 7은 도 5에 도시된 미터링 밸브 조립체의 미터링 밸브 스템과 도 6에 도시된 공구 스템 사이에 유체 밀폐를 제공하도록 구성되며, 본 발명의 원리와 가르침에 따라 구성된, 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터에 대한 횡단면도.
도 8은 도 7에 도시된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터에 의해 특징지어지는 밀폐된 조립체 장치를 도시하는 도면으로, 상기 어댑터가 도 5의 미터링 밸브 조립체의 미터링 밸브 스템과 도 6의 공구 스템 사이에 삽입된 것을 나타내는 측면도(부분적으로 횡단면도 임).
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
164 : 어댑터 166 : 본체부
168 : 원뿔대부(하류 단부) 170 : 전방 단부벽
172 : 스루 보어(through-bore) 174 : 카운터보어부(counterbored portion)
본 발명은 전체적으로 패스너 박는 공구에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 패스너 박는 공구를 위한 연료통 동력 공급 장치에 작동 가능하게 결합된 미터링 밸브의 외부 돌출 밸브 스템(valve stem)과 패스너 박는 공구(fastener-driving tool)의 공구 스템 사이를 효과적으로 조정함으로써 패스너 박는 공구의 통상적인 작동의 주기적인 발사 동안에 공구에 대한 연료통의 배치 또는 배향에 상관없이 공구의 스템과 미터링 밸브 스템 사이에서 확실한 밀폐 상태가 항상 유지되도록 구성된 새롭고도 개선된 밀폐 어댑터에 관한 것이다.
연료통은 패스너 박는 공구를 위한 동력 공급 장치 또는 동력으로 사용된다. 연료통 및 연료통을 사용하는 패스너 박는 공구의 예는 1992년 5월 26일에 니콜리히에 허여된 미국 특허 제 5,115,944호, 1985년 6월 11일에 니콜리히에 허여된 미국 특허 제 4,522,162호, 1984년 11월 20일에 니콜리히에 허여된 미국 특허 제 4,483,474호, 1984년 11월 20일에 와그디(Wagdy)에 허여된 미국 특허 제 4,483,473호, 1983년 9월 13일에 니콜리히에 허여된 미국 특허 제 4,403,722호에 개시된다.
간단히 말해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전형적인 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구는 부분적으로 개시되어 있고 전체적으로 참조 번호 10으로 표시되어 있다. 공구(10)는 연소 챔버(12)를 포함하는데, 이 연소 챔버(12) 내에는 공기-연료 혼합물 분배 팬(14)이 위치되고 연료 충전 도관(16)은 실린더 블록(19)의 헤드(18) 내에 한정되어 있다. 연료통은 20으로 개시되어 있고 연료통에는 분배 밸브 유닛(22)이 제공되어 있다. 분배 밸브 유닛(22)은 다시 분배 밸브 유닛에 작동 가능하게 연결되는 미터링 밸브 유닛(24)을 구비하는데, 여기서, 미터링 밸브 유닛(24)은 패스너를 추진하고 발사하는 작동 사이클이 개시될 때마다 연료통(20)으로부터의 미리 결정된 양의 연료 또는 적정량의 연료를 공구 연소 챔버(12)에 방출, 분배 또는 분사하도록 구성된다. 미터링 밸브 유닛(24)은 밸브 스템(26)을 포함하고 공구(10)는 공구 스템(28)을 더 포함하는데, 이 공구 스템(28)은 그 일 단부에서 연료 충전 도관(16)과 유체적으로 연결되고 연료통(20), 분배 밸브 유닛(22) 및 미터링 밸브 유닛(24)에서 공구 연소 챔버(12)로 이어지는 유체 흐름 경로를 제공하도록 반대편 단부에서 미터링 밸브 스템(26)과 작동 가능하게 맞물린다. 도 2 및 도 3에서 가장 잘 보여지듯이, 공구 스템(28)은 공구 연소 챔버(12) 내로 연료가 분배되도록 하기 위한 유체 통로를 한정하는 축 보어(bore)(32)가 제공된 축 스템부(30)와 미터링 밸브 스템(26)의 자유 단부와 맞물리도록 구성되는 헤드 단부(34)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 공구 스템(28)의 헤드 단부(34)에는 카운터 보어 영역(counterbored region)(36)이 제공되는데, 미터링 밸브 스템(26)의 자유 단부는 이 영역 내에 수용되거나 끼워지도록 구성된다.
이러한 구조의 시스템은 대체로 만족스럽게 작동하지만, 밸브 스템(26)과 공구 스템(28) 모두는 예를 들어, 적절한 합성 수지 물질 또는 적절한 금속 물질로 제작되므로, 두 개의 구성 요소는 합성 수지 대 합성 수지 접촉 경계면 또는 맞물림 경계면 또는 금속 대 금속 접촉 경계면 또는 맞물림 경계면을 효과적으로 확립하기 위하여 서로 작동 가능하게 맞물린다. 따라서, 밸브 스템(26)과 공구 스템(28) 구성 요소 사이에서 유체적으로 밀폐된 경계면이 확립되는 것은 사실상 불가능하다.
이러한 스템 요소(26,28)의 상호간 맞물림에 의해 결정되는 상기 도관 경계면의 요구되는 유체 밀폐뿐 아니라 요구되는 연료 도관 경계면을 효과적으로 성립시키거나 확립시키기 위하여 밸브 스템(26)과 공구 스템(28) 요소가 상호 협력한다는 사실로 볼 때, 위에서 언급한 밀폐 기능을 스템 요소(26,28) 사이에서 가능한 한 최상으로 달성하기 위하여 이러한 스템 요소(26,28)의 제작에 있어서 높은 제조 공차(tolerance)가 요구된다. 더욱이, 밸브 스템(26)과 공구 스템(28) 구성 요소의 상호 맞물림은 공구(10) 내에서 연료통(20)과 미터링 밸브(24) 구성 요소의 필수적인 움직임을 제한한다. 마지막으로, 각각의 연속적인 패스너-발사 작동 사이클의 개시로 인하여 그리고 위에서 언급된 유체 경계면이 공구 스템과 밸브 스템 사이에서 유지되는 도중에, 공구 스템(28)에 대한 밸브 스템(26)의 일정하거나 반복적인 선회 움직임은 공구 스템(28)뿐 아니라 밸브 스템(26)이 구조적인 피로(structural fatigue), 균열(cracking), 파손, 고장 및 공구(10) 내에서 추가적인 연료 누출을 일으킬 수 있는 굽힘 변형(bending strain) 또는 굽힘 응력(bending stress)을 받게 한다.
그러므로, 연료통 미터링 밸브 스템과 공구 밸브 스템 사이의 밀폐 경계면으로서 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 함께 사용하기 위한 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터뿐 아니라 새롭고도 개선된 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구에 대한 필요성이 업계에 존재하게 되는데, 여기서 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터는 미터링 밸브 스템과 공구 스템 사이에서 개선되고 믿을만한 밀폐가 이루어질 수 있도록 하여 각각의 패스너 박는 작업 사이클 도중에 연료통의 통상적인 경사 움직임이 있더라도 이들 스템 구성 요소들 사이에 상기의 믿을만한 밀폐가 보장되고 유지될 수 있다. 이러한 방법으로, 공구 내에서의 내부적인 연료 누출은 효과적으로 방지될 수 있다. 게다가, 구성 요소의 제조 공차가 정밀해야 할 필요가 없고, 밀폐 어댑터의 제공으로 인하여 연료통의 움직임 및 미터링 밸브 스템과 공구 스템 사이의 연결부에 응력과 변형이 유발되지 않고 연료통 및 그와 작동 가능하게 결합되는 미터링 밸브(122)가 용이하게 움직일 수 있다. 따라서, 구성 요소의 피로, 파손, 및 고장이 제거되고 그 결과 미터링 밸브(122) 및 공구 스템 구성 요소의 사용 수명이 향상된다. 마지막으로, 이러한 다양한 필요성이 가능한 한 가장 간단하고 가장 비용 효율적인 방법으로 달성될 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술의 연료통 패스너 박는 공구의 미터링 밸브 스템과 공구 스템 사이에서 한정되는 종래의 작동 가능한 맞물림 구조의 작동상의 약점 및 결함이 효과적으로 극복될 수 있는, 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 향상된 밀폐 특성 또는 특징이 미터링 밸브 스템과 공구 밸브 스템 사이에서 달성될 수 있는, 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 밀폐 특성 또는 특징이 미터링 밸브 스템과 공구 밸브 스템 사이에서 달성되어 패스너 박는 공구 내에서 내부로의 연료 누출이 효과적으로 방지될 수 있는, 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공하는 것이다.
본 발명의 마지막 목적은 향상된 밀폐 특성 또는 특징이 미터링 밸브 스템과 공구 밸브 스템 사이에서 달성되어 굽힘 응력, 변형 및 피로가 미터링 밸브 스템 및 공구 스템 구성 요소에 더 이상 가해지지 않기 때문에 미터링 밸브 스템과 공구 밸브 스템의 사용 수명이 각각 증가될 수 있는, 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템과 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공하는 것이다.
앞에서 말한 목적 및 다른 목적은 미터링 밸브 스템과 공구 스템 사이의 밀폐 경계면으로서, 연료통이 장착된 패스너 박는 공구의 연료통 미터링 밸브 스템 및 공구 밸브 스템에 연결하여 사용하는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터를 제공함에 의한 본 발명의 가르침과 원리에 따라 달성되는데, 여기서 밀폐 어댑터는 실제적으로, 미터링 밸브 스템의 자유 말단부에 장착되도록 구성되는 고리형 캡을 포함한다. 밀폐 어댑터는 적절한 탄성 중합체 물질로 제작되는데, 대체적으로 원통 모양이고, 밀폐 어댑터의 자유 밀폐 단부는 대체로 원뿔대 모양이며, 밀폐 어댑터 전체는 대체적으로 공구 스템과 유사한 모양의 리세스부 내에 끼워지도록 구성된다. 따라서, 밀폐 어댑터는 패스너 발사 및 방출 작동 사이클과 관련된 미터링 밸브(122)의 작동에 수반되는 움직임으로, 공구 스템에 대한 회전 움직임과 선회 움직임 모두가 용이하게 가능한 한편, 미터링 밸브 스템과 공구 스템 사이에 원하는 밀폐된 상태를 계속 유지할 수 있다.
본 발명의 여러 가지 다른 목적, 특성 및 부수적인 이점은 수반되는 도면과 연관하여 고려할 때 다음에 나오는 상세한 설명으로부터 보다 완전히 인식될 것인데, 여기서 동일한 참조 번호는 몇 개의 도면 전체에 걸쳐서 동일하거나 상응하는 부분을 가리킨다.
이제, 도면, 더욱 상세하게는 도 4를 참조하면, 본 발명의 원리와 가르침에 따라 구성되는 새롭고도 개선된 연료통 미터링 밸브 스템의 보조 밀폐 어댑터가 사용될 수 있는 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구가 개시되고, 전체적으로 참조 번호 110으로 표시된다. 도 4에 도시된 공구(110)는 도 1에 도시된 공구(10)와 유사하므로 공구(10)의 구성 요소 부분에 해당하는 공구(110)의 구성 요소 부분은 공구(110)의 구성 요소 부분에 대한 참조 번호가 100번 대에 있는 것을 제외하고는 해당 참조 번호로 표시된다.
따라서, 그리고 간략하게, 이러한 패스터 박는 공구는 당업계 및 산업 분야에 잘 알려져 있으므로, 패스너 박는 공구(110)는 연소 챔버(112)를 구비하는 본체부(101)를 포함하는 것을 알 수 있는데, 연소 챔버 내부에는 공기-연료 혼합물 분배 팬(114)이 위치되어 있다. 피스톤(102)은 피스톤 챔버(103) 내에서 수직으로 이동할 수 있고 범퍼 부재(bumper member)(104)는 피스톤 챔버(103)의 바닥 단부에 위치하여 피스톤의 아래 방향 이동 또는 아래 방향 행정(stroke)일 때 피스톤(102) 에 대한 충격 흡수재 역할을 한다. 피스톤(102)은 공구(110)로부터 네일(nail) 패스너를 밀어내어 배출시켜 공작물 또는 기재(substrate)로 들어가도록 하기 위해 피스톤에 작동 가능하게 연결된 드라이버 블레이드(105)를 구비하고, 네일 패스너는 공구(110)의 공구 핸들부(107)에 일체형으로 연결된 공구 매거진(106) 내에서 콜레이트 방식(collated manner)으로 수용되어 있는데, 핸들부(107)에는 공구 발사 트리거(trigger) 메커니즘(108)이 장착되어 있다. 도 4에는 도시되지 않은 연료통을 수용하기 위하여 공구(110)의 핸들부(107)와 연소 챔버(112) 사이에 연료통 챔버(109)가 한정되어 있는데, 연료통은 도 1에 도시된 종래 기술의 공구(10) 내에 있는 연료통(20)과 유사하다. 연료통(도시되지 않음)은 역시 도 4에는 도시되지 않으나 도 5에 도시되는, 연료통에 작동 가능하게 연결되는 미터링 밸브 조립체(124)를 구비하며, 미터링 밸브 조립체(124)는 밸브 스템(126)을 구비하는데, 이 밸브 스템(126)은 도 6에 자세히 도시되어 있는 공구 스템(128)과 작동 가능하게 연결되도록 구성된다. 밸브 스템(126)은 다시 실린더 블록(119)의 헤드(118) 내에 한정된 연료 충전 도관(116)에 유체적으로 연결된다.
연료통 챔버(109)에는 선회 커버 부재(111)가 제공되며, 연료통 챔버 커버 부재(111)는 제 1 트러니언(trunnion)(117)에 선회 가능하게 장착되는 하단 섹션(115)을 구비한 장착 브래킷부(113)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 제 1 트러니언(117)은 또한 연료통 챔버 하우징(123) 내에 형성되는 슬롯(121) 내에서 수직으로 미끄럼 운동이 가능하고, 커버 부재(111)는 또한 장착 브래킷부(113)에 연결되지만 단독으로 그리고 독립적으로 장착 브래킷부에 대해 움직일 수 있는 하향 돌출 레그부(125)를 포함한다. 패스너 박는 공구(110)에는 또한 업계에 잘 알려져 있듯이 공구(110)의 노우즈피스부(nosepiece portion)(129)에 이동 가능하게 장착되는 공작물 접촉 요소(127)가 제공되며, 연료통 커버 부재(111)가 폐쇄 위치에 있게되고 공구(110)가 상대적으로 아래 방향으로 이동되어 네일 패스너가 박히게 되는 공작물 또는 기재와 맞물리게 됨으로 인하여 공작물 접촉 요소(127)가 상대적으로 위 방향으로 이동될 때, 연료통 커버 부재(111)의 하향 돌출 레그부(125)가 미터링 밸브 스템(126)에 대하여 미터링 밸브(122)를 이동시켜서 연료통으로부터 미리 결정된 적정량의 연료를 연소 챔버(112)로 주입하기 위하여, 연료통 커버 부재(111)가 제 2 트러니언(131)의 주위를 선회식으로 움직이도록 공작물 접촉 부재(127)는 도시되지 않은 수단으로 연료통 커버 부재(111)와 작동 가능하게 연결된다. 다음에, 공구 트리거 부재(108)가 작동되면, 연소 챔버(112) 내의 공기-연료 혼합물이 점화되어 패스너 박는 공구(110)가 발사되고 이로 인하여 패스너가 공작물 또는 기재에 박히게 된다.
이제 도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같은 연료통(20)의 분배 밸브(22)와 유사한 분배 밸브에 유체적으로 연결될 수 있게 암 연결기부(female connector portion)(135)가 일체식으로 제공되는 주 하우징(main housing)(133)을 미터링 밸브 조립체(124)가 포함한다는 것을 알 수 있다. 미터링 밸브 스템은 126에 위치되고 미터링 밸브 스템(126)의 내부 위치 단부는 챔버(138) 내에 위치됨을 알 수 있다. 코일 스프링(140)의 일단부가 하우징(133)의 단부벽(142)의 내측 표면부와 고정되게 맞물리는 한편, 코일 스프링(140)의 타단부는 미터링 밸브 스템(126)의 숄더부(144)와 맞물리도록 코일 스프링(140)이 챔버(138) 내에 위치된다. 플러그(146)는 미터링 밸브 하우징(133)의 개방 단부 내에 고정되게 장착되어 하우징(133) 내에서 개스킷 부재(gasket member)(148)를 고정시킨다. 미터링 밸브 스템(126)은 고리형 플랜지부(150)를 더 포함하며, 스프링(140)의 편향력으로 인하여, 미터링 밸브 스템(126)의 플랜지 부(150)는 통상적으로 개스킷 부재(148)에 놓여져서 통상적으로 미터링 밸브 스템(126)을 통한 연료의 흐름을 방지한다. 미터링 밸브 스템(126)은 축방향으로 뻗는 유체 보어(152)와 횡방향 스루 보어(through-bore)(154)를 더 포함한다. 미터링 밸브 스템(126)의 상류 섕크부는 156와 같이 점점 좁아지고 고리형 밀폐 리브(rib)(160)가 있는 고리형 밀폐 부재(158)는 연료 미터링 챔버(162) 내에 위치되는데, 여기서 고리형 밀폐 리브(160)는 통상적으로 점점 좁아지는 미터링 밸브 스템 섕크부(156)의 외부 주변 표면과 접촉하면서 느슨하게 위치된다. 결과적으로, 패스너 박는 공구(110)가 아직 작동되지 않았을 때, 도 1의 20에 위치하는 연료통과 같은 연료통으로부터의 연료는 분배 밸브(22)를 통하여 스프링 챔버(138) 및 연료 미터링 챔버(162)로 분배된다. 패스너 박는 공구(110)가 작동되면, 연료통(20)이 기울어지거나 선회되어 다시 미터링 밸브 조립체(124)를 반시계방향으로 기울이거나 선회시키는데 이로써, 미터링 밸브 스템(126)이 도 5에 도시된 것처럼 오른쪽으로 이동하도록 하우징(133)은 실제로 도 5에 도시된 것처럼 왼쪽으로 이동되는데, 미터링 밸브 스템(126)은 공구 스템(128)과 맞물리는 것으로 생각된다. 미터링 밸브 스템(126)이 도 5에 도시된 것처럼 오른쪽으로 상대적인 이동을 함으로 인하여, 고리형 밀폐 리브(160)는 이제 미터링 밸브 스템 섕크부(156)의 비교적 큰 직경 부분과 맞물리게 되어 챔버(162) 내에 특정량의 연료를 밀폐(sealing)하게 된다. 플랜지부(150)도 개스킷 부재(148)로부터 떨어져 있고, 횡방향 보어(154)는 개스킷 부재(148)의 수직 평면을 지나서 움직여서 챔버(162)로부터 연료를 받음으로써 연료가 축방향 보어(152)를 통하여 공구 스템(128) 쪽으로 흐르도록 한다. 도 5에서 미터링 밸브(122)는 고리형 플랜지부(150), 상류 생크부(156), 숄더부(144), 고리형 밀폐 부재(158) 및 고리형 밀폐 리브(160)를 포함한다.
위에서 언급된 바와 같이, 연료가 미터링 밸브 스템(126)으로부터 공구 스템(128)으로 흐른다면, 통상적으로 상기 스템 구성 요소 사이에 한정된 경계면은 단순히 합성 수지 대 합성 수지 또는 금속 대 금속 경계면을 포함하여서 연료 누출이 일어날 수 있다. 이것은 바람직하지 않은 작동 상황이므로 미터링 밸브 스템(126)과 공구 스템(128) 사이에 한정된 작동 경계면에서 상기의 연료 누출을 방지하는 것이 바람직하다. 본 발명의 원리와 가르침에 따라 보조의 탄성중합체 밀폐 어댑터가 개발되어 미터링 밸브 스템(126)의 자유 말단부에 고정되게 장착되었고 공구 스템(128)의 상류 헤드부 내에 수용됨으로써 미터링 밸브 스템(126)과 공구 스템(128) 사이에 유체적인 밀폐를 제공하게 되었다. 더욱 상세하게는, 도 6 내지 도 8로부터 인식할 수 있듯이, 보조의 탄성 밀폐 어댑터가 164로 기술된다. 도 7에서 가장 잘 도시되듯이, 탄성중합체 어댑터(164)는 대체로 원통형 횡단면 형태를 갖는 한편, 어댑터(164)의 원뿔대부(전방 또는 하류 단부)(168)는 모서리가 깎여져서 대체로 고리 모양 원뿔대 형태를 갖는 대체로 중공형 또는 관형의 본체부(166)를 갖는다. 어댑터(164)의 전방 단부벽(170)에는 스루 보어(172)가 제공되며, 본체부(166)는 174에서와 같이 카운터보어가 형성되어 도 8에서 가장 잘 인식할 수 있듯이 탄성중합체 어댑터(164)가 미터링 밸브 스템(126)의 자유 또는 말단부에 장착되도록 한다. 어댑터(164)의 카운터보어부(counterbored portion)(174)의 입구는 176과 같이 모서리가 깎여져서 어댑터가 미터링 밸브 스템(126)에 장착되는 것이 용이하게 된다.
도 6에서 가장 잘 인식할 수 있듯이 유사한 방법으로, 공구 스템(128)의 구조는 종래 기술의 공구 스템(28)의 구조와 비교했을 때, 공구 스템(128)의 상류 헤드부(134)가 탄성중합체 어댑터(164)를 효과적으로 수용할 수 있도록 확대된 카운터보어 섹션(counterbored section)(178)을 갖는다는 점에서 다소 변경되었다는 것을 알 수 있다. 특히, 카운터보어 섹션(counterbored section)(178)의 형태는 탄성중합체 어댑터(164)와 공구 스템(128) 사이에 유체 밀폐 맞물림을 용이하게 하도록 어댑터(164)의 원통형 부분(166) 및 원뿔대부(168)와 효과적으로 어울리는 형태이다. 따라서, 공구 스템 헤드부(헤드 섹션)(134)의 카운터보어 섹션(counterbored section)(178)은 대체로 원통형 부분(180) 및 원뿔대 부분(182)을 포함한다는 것을 알 수 있고, 공구 스템(128) 내에서 어댑터(164)가 연결되어 맞물리거나 장착된 상태는 도 8에서 가장 잘 인식된다. 그러므로, 미터링 밸브 스템(126)이 공구 스템(128)의 길이 축에 대해 기울어지거나 선회식으로 움직일 때, 공구 스템(128)의 해당 원뿔대 부분(182) 내에 놓여지는 탄성중합체 어댑터(164)의 원뿔대부(168) 요구되는 범용 움직임 방식(universal movement mode)으로 상기 기울어짐 또는 선회 움직임이 일어날 수 있게 하는 한편, 탄성중합체 어댑터(164)에 의해 제공되는 미터링 밸브 스템(126)과 공구 스템(128) 사이의 밀폐된 맞물림이 계속 유지되게 한다.
그러므로, 본 발명의 가르침과 원리에 따라서, 패스너 발사 작동에 수반되는 미터링 밸브 스템의 구부러짐, 기울어짐 또는 선회 움직임에도 불구하고 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구의 미터링 밸브 스템과 공구 스템 구성 요소 사이에 높은 밀폐도를 효과적으로 제공하고 연료의 누출을 방지하는 새롭고도 개선된 탄성 밀폐 어댑터가 제공되었다. 게다가, 스템 구성 요소 사이에 탄성중합체 어댑터가 포함됨으로써, 높은 공차 제조 기술에 대한 필요성이 감소되고 스템 구성 요소의 사용 수명도 증가시킨다.
상술한 가르침의 견지에서, 본 발명의 많은 변경 및 변형이 명백히 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항의 범위 내에서, 본 발명이 여기서 명확히 설명된 것과는 다르게 본 발명이 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 패스너 발사 작동에 수반되는 미터링 밸브 스템의 구부러짐, 기울어짐 또는 선회 움직임에도 불구하고 연료통에 의한 동력 공급식 패스너 박는 공구의 미터링 밸브 스템과 공구 스템 구성 요소 사이에 높은 밀폐도를 효과적으로 제공하고 연료의 누출을 방지하는 새롭고도 개선된 탄성 밀폐 어댑터를 제공하며, 스템 구성 요소 사이에 탄성중합체 어댑터가 포함됨으로써, 높은 공차 제조 기술에 대한 필요성이 감소되고 스템 구성 요소의 사용 수명도 증가시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 미리 결정되어 계량된 양의 연료를 패스너 박는 공구(fastener-driving tool)(110)의 연소 챔버(112)로 주입되도록 분배하며, 상기 패스너 박는 공구(110)의 공구 스템(128)과 연결하여 사용하기 위한 미터링 밸브 조립체(metering valve assembly)(124)로서,
    미리 결정되어 계량된 양의 연료를 공구의 연소 챔버(112)로 주입되도록 분배하는 미터링 밸브(122)와,
    상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 공구의 연소 챔버(112)로 향하는 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 공구 스템(128)과 상호 작용하도록 상기 미터링 밸브(122)에 고정되게 장착되는 미터링 밸브 스템(126)과,
    상기 공구의 공구 스템(128)과 밀폐되어 맞물리게 위치되어 상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 공구의 연소 챔버(112)로 유도되는 밀폐된 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 상기 미터링 밸브 스템(126)에 장착되는 탄성중합체 어댑터(elastomeric adaptor)(164)
    를 포함하는, 미터링 밸브 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성중합체 어댑터(164)는 원통형인 본체부(166)와, 상기 공구의 공구 스템(128)과 밀폐 방식으로 연결하기 위한 원뿔대부(168)를 구비하는, 미터링 밸브 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성중합체 어댑터(164)는, 상기 미터링 밸브 스템(126)의 자유 말단부에 놓이도록 구성되며 상기 공구의 공구 스템(128)에 상기 미터링 밸브 스템(126)을 유체적으로 연결할 수 있게 중공의 캡부재를 관통하여 한정된 축방향으로 뻗는 유체 보어(bore)를 구비하는 중공의 캡 부재(hollow cap member)를 포함하는, 미터링 밸브 조립체.
  4. 미리 결정되어 계량된 양의 연료를 패스너 박는 공구(110)의 연소 챔버(112)로 주입되도록 분배하며, 상기 패스너 박는 공구(110)와 연결하여 사용하기 위한 미터링 밸브-공구 스템 조립체로서,
    공구에 고정되게 장착되며 카운터보어 섹션(178)을 구비하는 공구 스템(128)과,
    미리 결정되어 계량된 양의 연료를 상기 공구의 연소 챔버(112)로 주입되도록 분배하는 미터링 밸브(122)와,
    상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 공구의 연소 챔버로 향하는 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 상기 공구 스템(128)과 상호 작용하도록 상기 미터링 밸브(122)에 고정되게 장착되는 미터링 밸브 스템(126)과,
    상기 공구의 상기 공구 스템(128)의 상기 카운터보어 섹션(178) 내에서 밀폐 결합되게 위치되어 상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 공구의 연소 챔버(112)로 유도되는 밀폐된 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 상기 미터링 밸브 스템(126)에 장착되는 탄성중합체 어댑터(164)
    를 포함하는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 공구 스템(128)은 상기 패스너 박는 공구(110)의 상기 연소 챔버(112)에 유체적으로 연결되도록 구성되는 제 1 말단을 갖는 축 방향으로 뻗는 스템부(130)와, 상기 미터링 밸브 스템(126)에 장착되는 상기 탄성중합체 어댑터(164)와 유체적으로 밀폐되도록 구성되는 제 2의 반대 방향 인접 단부에 일체형으로 형성되는 헤드부(134)를 포함하는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 축 방향으로 뻗는 스템부(130)는 축 방향으로 뻗는 유체 통로를 구비하고, 상기 공구 스템(128)의 상기 헤드부(134)는 유체적으로 밀폐하는 방식으로 상기 탄성중합체 어댑터(164)를 수용하기 위하여 상기 축 방향으로 뻗는 스템부(130) 내에 한정되는 상기 축 방향으로 뻗는 유체 통로에 유체적으로 연결되는 카운터보어 섹션(178)을 구비하는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 공구 스템(128)의 상기 헤드부(134)내에 한정되는 상기 카운터보어 섹션(178)은 상기 카운터보어 섹션의 입구 영역 근처에서는 원통형 부분(180)을 갖고 내부에서는 원뿔대형 부분(182)을 갖는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 탄성중합체 어댑터(164)는 상기 공구 스템(128)의 원통형인 입구 부분(180) 및 내부 원뿔대형 부분(182)과 유체 밀폐 방식으로 각각 연결되는 원통형인 본체부(166) 및 원뿔대부(168)를 구비하는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 탄성중합체 어댑터(164)는, 상기 미터링 밸브 스템(126)의 자유 말단부에 놓이도록 구성되며 상기 공구 스템(128)의 상기 축 방향으로 뻗는 스템부(130) 내에서 한정되는 상기 축 방향으로 뻗는 유체 통로에 상기 미터링 밸브 스템(126)을 유체적으로 연결할 수 있게 중공의 캡부재를 관통하여 한정된 축 방향으로 뻗는 유체 보어를 갖는 중공의 캡부재(hollow cap member)를 포함하는, 미터링 밸브-공구 스템 조립체.
  10. 연소 동력형 패스너 박는 공구(110)로서,
    연소 챔버(112)와,
    상기 연소 챔버(112) 내로 주입되는 연료를 포함하는 연료통(20)과,
    상기 연소 챔버(112)로 향하는 연료 유체 흐름 경로를 부분적으로 한정하기 위해, 상기 패스너 박는 공구에 고정되게 장착되고 카운터보어 섹션(178)을 구비하는 공구 스템(128)과,
    상기 연료통으로부터 공급되는 미리 결정되어 계량된 양의 연료를 분배하기 위하여 상기 연료통에 작동적으로 장착되며 상기 패스너 박는 공구의 상기 연소 챔버(112)로 주입되도록 구성되는 미터링 밸브(122)와,
    상기 패스너 박는 공구의 상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 연소 챔버(112)로 향하는 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 상기 공구 스템(128)과 상호 작용하기 위해 상기 미터링 밸브(122)에 고정되게 장착되는 미터링 밸브 스템(126)과,
    상기 공구의 상기 공구 스템(128)의 상기 카운터보어 섹션(178) 내에서 밀폐 결합되게 위치되어 상기 패스너 박는 공구의 상기 미터링 밸브(122)로부터 상기 연소 챔버(112)로 유도되는 밀폐된 유체 흐름 경로를 한정하기 위하여 상기 미터링 밸브 스템(126)에 장착되는 탄성중합체 어댑터(164)
    를 포함하는, 연소 동력형 패스너 박는 공구.
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