KR101212197B1 - 연소 동력식 파스너-박는 공구를 위한 보조 연소 챔버를 구비한 구동기 블레이드 - Google Patents

연소 동력식 파스너-박는 공구를 위한 보조 연소 챔버를 구비한 구동기 블레이드 Download PDF

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Abstract

연소-동력식 파스너-박는 공구(11)에 사용하기 위한 구동기 블레이드(40)는 연소 단부(44)와 구동 단부(46)를 갖는 기다란 관형 바디(42)를 포함하며, 연소 단부는 피스톤(28)에 부착하기 위해서 형성되고, 구동 단부는 실제적으로 단단한 단면을 갖는다. 관형 바디는 공구 연소 챔버(10)로 유체를 전달한다.

Description

연소 동력식 파스너-박는 공구를 위한 보조 연소 챔버를 구비한 구동기 블레이드{DRIVER BLADE WITH AUXILIARY COMBUSTION CHAMBER FOR COMBUSTION POWERED FASTENER-DRIVING TOOL }
본 발명은 일반적으로 작업물에 파스너를 박기 위해 사용된 파스너-박는 공구에 관한 것이며, 특히 연소 공구로도 기술되는 연소-동력식 파스너-박는 공구에 관한 것이다.
연소-동력식 공구는 종래 기술에 알려져 있고, 작업물로 파스너를 박는데 사용하기 위한 IMPULSE®브랜드의 공구로도 알려진, 이러한 공구 중 한 종류는 Nikolich에 공동으로 양도된 미국 특허 참조 번호 32,452 및 미국 특허 번호 4,522,162; 4,483,473; 4,483,474; 4,403,722; 5,197,646; 5,263,439와 6,145,724에 기술되었고, 이 모든 특허는 본 명세서에 참조로 통합된다. 유사한 연소-동력식 못과 스테이플(staple) 박는 공구는 IMPULSE®와 PASLODE®브랜드 하의 일리노이, 버논 힐스의 ITW-Paslode로부터 상업적으로 사용 가능하다.
이러한 공구는 작은 내부 연소 엔진을 둘러싸는 일반적인 피스톨형 공구 하우징을 통합한다. 엔진은 연료 셀이라고도 불리우는, 가압 연료 가스의 통에 의해 동력이 공급된다. 배터리식-동력 전자 전력 분배 장치는 연소를 위한 스파크를 생 성하고, 연소 챔버에 위치된 팬은 챔버 내의 효율적인 연소를 위해 제공되는 동안, 디바이스의 연소 작동에 보조적인 과정을 촉진시킨다. 이러한 보조적인 과정은: 연료를 연소 챔버 내로 주입하는 단계와, 챔버 내의 연료와 공기를 혼합하는 단계와, 연료 부산물을 제거하거나, 처리하는 단계를 포함한다. 엔진은 단일 실린더 바디 내에 위치된 기다랗고, 단단한 구동기 블레이드를 구비한 왕복 운동하는 피스톤을 포함한다.
스파크가 엔진의 연소 챔버 내의 가스의 장전(charge)을 점화하도록 하는, 방아쇠 스위치를 당기자마자, 결합된 피스톤과 구동기 블레이드는 적당한 장소에 위치된 파스너에 충격을 가하고 그것을 작업물로 박기 위하여 아래 방향으로 향하게 한다. 피스톤은 실린더 내의 가스 압력의 차이를 통해, 그 원래 위치 또는 발사 전의 위치로 되돌아온다. 파스너는 탄창(magazine)-스타일로 노즈피스에 공급되며, 파스너는 구동기 블레이드의 충격을 수용하기 위해 알맞게 위치된 배향에 고정된다.
종래의 연소식 파스너 박는 공구는 각각 약 30개의 파스너를 갖고 있는 일직선의 탄창을 사용한다. 일부 작동 응용에서, 특히 상업 건축 프로젝트에서, 짧은 기간 동안의 시간에 많은 양의 파스너를 박을 수 있는 공구가 필요하다. 많은 파스너 용량을 갖는 코일형 탄창의 사용은 전기식 또는 기체식 동력 파스너 박는 공구에 일반적이지만, 여러 이유로 인해, 이러한 탄창은 연소식 공구와 수용할 수 없게 되었다. 이런 공구에 이러한 고 용량 탄창이 바람직하지 않은 이유는 미숙한 작업자의 피로를 야기하는 파트너의 추가 하중을 포함하고 코일형 탄창 파스너 발사를 작동하기 위해 필요한 추가의 에너지는 신뢰성이 있다고 증명되지 않았다.
종래의 연소식 공구의 탄창의 크기 외에, 종래의 공구의 무게, 균형과 전체적인 인간공학적 설계는 특히, 고 용량의 상업적인 건축 응용에 대해서 적당하지 않았다. 게다가, 더 빠른 발사 속도가 이러한 공구에 관찰될 때, 각각의 발사 사이클의 마지막에 피스톤이 다음의 발사 사이클이 시작되기 전에 발사 이전의 위치로 되돌아오는 것을 보장하기 위하여 주의하여야 한다. 피스톤이 정확하게 되돌아오는 것의 실패는 공구의 막힘(jam)과, 다른 작동의 어려움을 야기한다고 알려져 있다.
따라서, 코일형 탄창을 포함하지만, 이제 제한되지 않은, 고 용량 탄창과 신뢰할수 있게 작동할 수 있는 연소-동력식 파스너-박는 공구가 필요하다. 상대적으로 빠른 속도에서 이러한 탄창에서 파스너를 박기 위해 설계된 연소-동력식 파스너-박는 공구가 또한 필요하다.
상기 나열된 필요성은 바람직하게 피스톤과 관련되어 제공된, 현 구동기 블레이드에 의해 충족되거나 초과 달성된다. 구동기 블레이드는 일반적으로 무게를 감소시키는, 중공이어서, 전체적인 공구 무게를 감소시키고 또한 발사 이전의 위치로 되돌아가기 위해 적은 에너지가 필요하다. 게다가, 실제 중공 구조는 연소 챔버의 부피를 증가시켜서, 공구의 발사 동력을 증가시킨다. 구동기 블레이드의 하단부는 파스너 박는 작동을 촉진하기 위해서 단단한 단면을 구비한다.
더 명확하게, 연소-동력식 파스너-박는 공구의 사용을 위한 구동기 블레이드는 연소 단부와 구동 단부를 가진 기다란 관형 바디를 포함하며, 연소 단부는 피스톤에 부착되기 위해 형성되고, 구동 단부는 실제적으로 단단한 단면을 갖는다.
다른 실시예에서, 연소-동력식 파스너-박는 공구를 위한 결합된 피스톤과 구동기 블레이드는 슬라이딩 가능하게 실린더와 결합되고 중앙 구멍을 한정하기 위해 형성된 외부 바깥 둘레를 가진 피스톤 헤드를 포함하며, 기다란 구동기 블레이드의 관형 바디는 연소 단부와 구동 단부를 가지고, 연소 단부는 피스톤에 부착되기 위해 형성되며, 박는 단부는 실제 단단한 단면을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 파스너-박는 공구를 위한 연소 챔버는 실린더 헤드, 밸브 슬리브, 중앙 구멍을 한정하는 피스톤, 피스톤에 고정되고 피스톤으로 유체가 전달되는 폐쇄된 챔버를 한정하는 관형 바디를 갖는 구동기 블레이드를 포함한다.
도 1은 본 구동기 블레이드를 통합하기 위해 알맞은 연소-동력식 파스너-박는 공구의 단면의 전면도.
도 2는 본 피스톤과 구동기 블레이드 조립체의 단면도.
이제 도 1을 참조하여, 본 발명에 통합된 연소-동력식 파스너-박는 공구를 위한 연소 챔버는 일반적으로 10으로 지정된다. 본 연소 챔버(10)와 관련된 성분은 일반적으로 11로 지정되는, 연소-동력식 파스너-구동 공구의 임의의 종류에 사용하기 위해 적당하고, 본 명세서에 참조로 통합되고 상기 기술된 특허의 상세한 설명에 기술된 일반적인 종류를 포함하지만, 그것에 제한되지 않는다. 공구(11)의 하우 징(12)은 하우징 주요 챔버(14) 내의 연소 챔버(10)를 둘러싼다.
연소 챔버(10)는 일반적으로 원통형의 왕복 운동하는 밸브 슬리브(16)에 의해 측면 상에 한정되는데, 상기 밸브 슬리브는 종래 기술에 알려진 바와 같이, 공구가 휴식 중이거나 발사 사이에 있고, 공구 사이클의 발사 부분에 있는 동안 및 바로 전의 폐쇄 위치 또는 연소 위치에 있을 때 개방 위치 또는 배출 위치(도시됨) 사이에서 왕복 운동한다. 폐쇄 위치는 편향된 노즈피스 작업물 접촉 성분(17)을 누르는, 작업물에 대항하여 공구를 눌러서 이루어진다. 상단부(18)에서, 연소 챔버(10)는 실린더 헤드(20)에 의해 한정된다. 다른 구성이 고려되는 한편, 실린더 헤드(20)는 스파크 플러그(22)와 연소 챔버에 매달린 팬(24)을 구비한다. 모터(26)는 팬(24)에 동력을 공급한다.
이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 연소 챔버(10)의 하단부는 최상위 위치 또는 발사 이전의 위치의, 일반적으로 28인, 피스톤에 의해 한정된다. 피스톤(28)은 위에서 봤을 때 원형이고 슬라이딩 가능하게 실린더(34)와 결합하기 위해 형성된 외부 바깥 둘레 모서리(32)를 가진 바디 또는 헤드(30)를 갖는다. 종래 기술에 알려진 바와 같이, 피스톤 링(36)(도시된 다양한 형상)은 일반적으로 작동 밀봉을 유지하고 슬라이딩 성분의 마모를 감소시키기 위해 피스톤 헤드(30) 상에 제공된다. 피스톤 헤드(30)는 바람직하게 나사산이 있거나 어떤 다른 파스닝 구조를 구비한 중앙 구멍(38)을 한정한다. 중앙 구멍(38)은 연소 챔버(10)의 하단부의 일부를 한정한다는 것을 알 것이다.
구동기 블레이드(40)는 피스톤(28)에 고정되고 종래 기술에 알려진 바와 같 이 작업물에 파스너를 박기 위한 실린더(34)의 피스톤으로 왕복 운동한다. 종래의 구동기 블레이드는 충격력을 최대화하고 발사 사이클의 반복 후에 구조적인 본래의 모습을 유지하기 위해 단단하지만, 본 구동기 블레이드(40)의 중요한 특징은 실제적으로 중공이라는 점이다. 일부 응용에서, 강도는 희생되지 않았지만, 가벼운 무게의 성분이 획득된다는 것을 알게된다. 또한, 실제적인 중공에 의해서, 구동기 블레이드(40)는 연소 챔버(10)의 부피를 증가시킨다. 이 증가된 부피는 더 많은 파스너 박는 동력과 발사 이전의 위치로 구동기 블레이드(40)의 더 빠르고, 더 신뢰성 있는 복귀를 제공한다.
더 명확하게, 구동기 블레이드(40)는 연소 단부(44)와 연소 단부에 마주하여 구동 단부(46)를 가진 기다랗고, 일반적인 관형 바디(42)를 갖는다. 가장 좋은 결과에서, 연소 단부(44)는 주변에 개방된다. 바디(42)는 내부 중공이고, 연소 단부(44)를 통해, 피스톤(28)의 중앙 구멍(38)으로 유체가 전달되는 구동기 블레이드 챔버(48)와, 궁극적으로 연소 챔버(10)를 한정한다. 이와 같이, 구동기 블레이드 챔버(48)는 보조적인 연소 챔버가 된다.
연소 단부(44)는 피스톤(28)에 부착되기 위해 형성되고 바람직한 실시예에서 나사산이 있는 중앙 구멍(38)과 나사산으로 결합하기 위해 외부적으로 나사산이 형성된다. 다른 알려진 파스닝 기술은 용접, 화학적 접착, 스프링 고정, 베이오닛 돌기(lug), 및 홈 등을 포함하여 고려된다. 추가적인 강도와 피스톤(28)과의 확실한 결합을 위해, 구동기 블레이드(40)는 숄더(52)를 한정하는 연소 단부(44) 근처의 방사형으로 두꺼워진 부분(50)을 구비한다. 연소 단부(44)에 마주하여, 구동기 블 레이드 챔버(48)의 폐쇄 단부(54)는 손쉬운 제조 및/또는 연소력의 분배를 위해 바람직하게 원뿔형(도 2에 도시됨)이다.
파스너와 접촉할 때, 확실한 박는 작동이 이루어지기 위해서, 구동 단부(46)는 실제적으로 단단한 단면을 갖는다. 유익한 결과는 단단한 구동 단부(46)가 바디(42)의 총 길이 중 약 15%를 차지할 때와, 구동기 블레이드 챔버(48)가 바디의 총 길이(L)의 나머지 길이 또는 약 85%를 차지할 때 얻어진다. 따라서 한 특정한 예시적인 실시예에서, 바디(42)의 총 길이는 7.5inch(19.05cm)이고, 구동기 블레이드 챔버(48)는 6.38inch(16.2052cm)이다. 상기-기술된 퍼센트와 길이는 오직 예일 뿐이며, 당업자에게 알려진 파라미터 중에서 응용, 공구의 동력 레벨 및 박히는 파스너의 종류에 맞추기 위해서 변화할 수 있다.
연소-동력식 파스너-박는 공구를 위한 보조적인 연소 챔버를 구비한 본 구동기 블레이드의 특정 실시예가 본 명세서에 기술되었지만, 당업자는 변화와 변경은 청구항에 설명된 바와 본 발명의 다양한 실시예에서 본 발명을 벗어나지 않고 생성될 수 있다는 것을 알 것이다.
본 발명은 일반적으로 작업물에 파스너를 박기 위해 사용된 파스너-박는 공구에 사용되며, 특히 연소 공구로도 기술되는 연소-동력식 파스너-박는 공구에 사용된다.

Claims (10)

  1. 연소 챔버를 구비하는 연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 구동기 블레이드(40)로서,
    연소 단부(44)와, 구동 단부(46)와, 상기 연소 단부(44)와 상기 구동 단부(46) 사이에 위치된 중심 부분을 구비하며, 파스너를 박기 위한 기다란 관형 바디(42)를 포함하며,
    상기 연소 단부(44)의 외부 외주면은 상기 연소 챔버 내에서 왕복 운동하는 피스톤(28)에 부착하기 위해 나사산이 형성되고,
    상기 구동 단부(46)는 폐쇄된 단부를 가지는 중실(solid) 단면을 구비하며,
    상기 바디(42)는 상기 연소 단부(44)를 통해 상기 중심 부분으로 연장하는 구동기 블레이드 챔버(48)를 한정하는 중공 내부를 구비하여, 상기 연소 챔버 외에 보조 연소 챔버를 형성하며,
    상기 연소 단부는 개방되어 있고, 상기 연소 단부의 중공 내부는 상기 연소 챔버와 연통하는,
    연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 구동기 블레이드.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동기 블레이드 챔버(48)는 상기 관형 바디의 길이의 85%까지 연장되는, 연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 구동기 블레이드.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 연소 단부는 상기 피스톤(28)과 결합하기 위해 방사형으로 두꺼워진 부분(50)을 구비하는, 연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 구동기 블레이드.
  6. 연소 챔버를 구비하는 연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 결합된 피스톤(28)과 구동기 블레이드(40)로서,
    실린더(34)와 슬라이딩 가능하게 맞물리기 위해 구성된 외부 바깥 둘레를 가지고, 나사산이 형성된 중앙 구멍을 한정하는 피스톤 헤드(36)와,
    연소 단부(44)와, 구동 단부(46)와, 상기 연소 단부(44)와 상기 구동 단부(46) 사이에 위치된 중심 부분을 구비하며, 파스너를 박기 위한 기다란 구동기 블레이드의 관형 바디(42)를 포함하며,
    상기 연소 단부(44)의 외부 외주면은 상기 연소 챔버 내에서 왕복 운동하는 상기 피스톤(28)에 부착하기 위해 나사산이 형성되고,
    상기 구동 단부(46)는 폐쇄된 단부를 가지는 중실 단면을 구비하며,
    상기 바디(42)는 상기 연소 단부(44)를 통해 상기 중심 부분으로 연장하는 구동기 블레이드 챔버(48)를 한정하는 중공 내부를 구비하여, 상기 연소 챔버 외에 보조 연소 챔버를 형성하며,
    상기 연소 단부는 개방되어 있고, 상기 연소 단부의 중공 내부는 상기 연소 챔버와 연통하는,
    연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 결합된 피스톤과 구동기 블레이드.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 연소 챔버(44)는 상기 피스톤(28)과 결합하기 위해 방사상으로 두꺼워진 부분(50)을 구비하는, 연소-동력식 파스너-박는 공구에서 파스너를 박는데 사용하기 위한 결합된 피스톤과 구동기 블레이드.
  8. 연소 챔버를 구비하며 파스너를 박기 위한 파스너-박는 공구(11)로서,
    실린더 헤드(20)와,
    밸브 슬리브와,
    중앙 구멍을 한정하는 피스톤(28)과,
    상기 피스톤(28)에 고정되며, 연소 단부(44)와, 구동 단부(46)와, 상기 연소 단부(44)와 상기 구동 단부(46) 사이에 위치된 중심 부분을 구비하며, 파스너를 박기 위한 기다란 관형 바디(42)를 구비하는 구동기 블레이드(40)
    를 포함하며,
    상기 연소 단부(44)의 외주 외주면은 상기 연소 챔버 내에서 왕복 운동하는 상기 피스톤(28)에 부착하기 위해 나사산이 형성되고,
    상기 구동 단부(46)는 폐쇄된 단부를 가지는 중실 단면을 구비하며,
    상기 바디(42)는 상기 연소 단부(44)를 통해 상기 중심 부분으로 연장하는 구동기 블레이드 챔버(48)를 한정하는 중공 내부를 구비하여, 상기 연소 챔버 외에 보조 연소 챔버를 형성하며,
    상기 연소 단부는 개방되어 있고, 상기 연소 단부의 중공 내부는 상기 연소 챔버와 연통하는,
    파스너를 박기 위한 파스너-박는 공구.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 구동기 블레이드 챔버(48)는 상기 기다란 관형 바디(42)의 길이의 85%까지 연장하는, 파스너를 박기 위한 파스너-박는 공구.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 연소 단부(44)는 상기 피스톤(28)과 결합하기 위해 방사상으로 두꺼워진 부분(50)을 구비하는, 파스너를 박기 위한 파스너-박는 공구.
KR1020077004784A 2004-09-01 2005-08-28 연소 동력식 파스너-박는 공구를 위한 보조 연소 챔버를 구비한 구동기 블레이드 KR101212197B1 (ko)

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