KR20080047590A - 내부 연료통 측정 밸브를 위한 작동 구조 및 연관된 연소공구 - Google Patents

내부 연료통 측정 밸브를 위한 작동 구조 및 연관된 연소공구 Download PDF

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Abstract

축방향 왕복 전달 스템을 갖는 내부 연료 측정 밸브를 구비한 연료통을 이용하는 연소-동력 패스너 구동 공구에서, 엑추에이터는 각 연소 이벤트 이전에 연료통으로부터 원하는 연료 분량을 분배하도록 하기 위해 제공되고, 상기 엑추에이터는, 상기 스템 상에 축력을 가하여, 연료 분량을 배출하기 위해 구성된 적어도 하나의 엑추에이터 요소와; 상기 요소와 연관되고, 연소 엔진으로 전달을 위한 연료를 전하기 위해 스템과 유체 연결 상태에 있는 연료 도관을 포함한다.

Description

내부 연료통 측정 밸브를 위한 작동 구조 및 연관된 연소 공구{ACTUATION STRUCTURE FOR INTERNAL FUEL CELL METERING VALVE AND ASSOCIATED COMBUSTION TOOL}
본 발명은 일반적으로 연소 공구에 사용하기 위한 연료 통 연료 전달 장치에서의 개선에 관한 것으로, 더 구체적으로 패스너의 구동 동안 연소 공구에 의해 사용하기 위한 적절한 양의 연료를 전달하는 엑추에이터, 및 연관된 연소 공구와 그 구성요소에 관한 것이다.
그 전체가 참고용으로 병합된, Nikolich의 미국 특허 번호 4,403,722와, 4,483,474와, 4,522,162와, 5,115,944에 예시된 바와 같이, 탄화수소 연료를 연소 공구(또한 연소 가스-동력 공구, 또는 연소 가스-동력 패스너-구동 공구로 알려져 있음)에 분배하기 위해 연료통과 같은 디스펜서를 사용하는 것이 알려져 있다. 특히, 이러한 유형의 연료통은 위에 기술된 Nikolich의 미국 특허 번호 5,115,944에 기재되어 있다.
그러한 연료통의 설계 기준은, 원하는 양의 연료만이 각 연소 이벤트 동안 연료통에 의해 방출되어야 한다는 것이다. 연료량은, 여전히 연료통의 동작 수명을 연장시키는 연료에 효과적인 방식으로, 원하는 연소를 제공하도록 주의 깊게 모니 터링되어야 한다. 이러한 투약 인자(dosage factor)를 다루는 종래의 시도는, 또한 모두 참고용으로 병합된, 공구에 위치한 연료 측정 밸브(미국 특허 번호 5,263,439) 또는 연료통에 부착된 연료 측정 밸브(미국 특허 번호 6,302,297)를 초래하였였다.
연료통-장착 측정 밸브의 다른 설계상 고려사항은, 연료통 상에 장착된 연료 측정 밸브가 연료통의 축 및 주요 연료통 스템 밸브에 거의 직각으로 연료를 방출하는 것이다. 연료의 측정된 분량(dose)을 얻기 위해, 공구 엑추에이터는 연료통 밸브 스템의 축에 가로지르는 연료통 측정 밸브 상에 힘을 가한다. 이러한 주기적인 로딩은 연료통 스템 밸브의 동작 수명 및 밀봉 효율에 불리한 것으로 간주된다.
참고용으로 병합된, 공동 계류중인 공동 양도된 미국 출원 번호 10/827,551은 연료통 내부에 장착된 연료 측정 밸브를 개시된다. 그러한 장치는 전술한 설계 고려사항 및 다른 고려사항을 다룬다.
그러나, 새로운 연료통을 수용하고 필요시 효율적으로 연료를 분배하기 위해 대응하는 연소 공구, 이 분야에 존재하는 새로운 생산 및 공구 모두를 재구성할 필요가 있다. 또한 그러한 연소 공구의 종종 엄격한 동작 환경에서 반복된 연소 사이클을 견딜 수 있는 작동 시스템이 필요하다.
주요 연료통 밸브 스템 상의 주기적인 로딩 및 밀봉 위치의 수를 감소시키는 개선된 연소 공구 연료통 구조가 추가로 필요하다.
전술한 필요사항은 내부 연료 측정 밸브를 갖는 연료통과 함께 사용하도록 설계된 연소 공구를 위한 본 엑추에이터에 의해 충족되거나 추월된다. 현재 생산 공구 및 또한 현재 사용중인 공구를 위한 개장(retrofit) 키트 포맷에서 이용가능한 본 엑추에이터는 종래의 사전-발사 동작 절차에 응답하여 연료통의 연료 스템을 축상으로 누르는 성능의 특징을 갖는다. 일실시예에서, 엑추에이터는 공구의 소재 접촉 요소의 누름에 응답하여 연료 스템을 축상으로 누른다. 다른 실시예에서, 엑추에이터는 연료통 상에 축력 및 횡단력 중 적어도 하나를 가한다.
더 구체적으로, 축상 왕복 전달 스템을 갖는 내부 연료 측정 밸브를 구비한 연료통을 이용하는 연소-동력 패스너 구동 공구에서, 엑추에이터는 각 연소 이벤트 이전에 연료통으로부터 원하는 연료 분량을 분배하도록 하기 위해 제공된다. 엑추에이터는 스템 상에 축력을 가하여 연료 분량을 배출하기 위해 구성된 적어도 하나의 엑추에이터 요소와, 상기 요소와 연관되고, 연소 엔진으로 전달용 연료를 전하기 위해 스템과 유체 연결 상태(in fluid communication with)에 있는 연료 도관을 포함한다.
다른 실시예에서, 엑추에이터 조립체는, 스템의 축상 누름이 연소 이벤트를 생성하기 위해 공구로의 측정된 연료 분량의 전달을 야기하도록, 문을 갖는 연료통 구획을 구비하고, 내부 측정 밸브를 갖는 연료 셀 및 축상 돌출 스템을 수용하도록 구성된 연소-동력 패스너 구동 공구와 함께 사용하기 위해 제공된다. 상기 조립체는 공구의 실린더 헤드에 대해 선회가능하게 맞물릴 수 있는 엑추에이터 요소, 엑추에이터 요소 상에 맞물리고 연료통 스템과 유체 연결 상태에 있도록 구성된 스템 수용기(stem receiver), 및 실린더 헤드와 유체 연결 상태로 스템 수용기를 위치시키기 위해 엑추에이터 요소와 연관된 도관을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 연소 공구는 밸브 스템을 통해 연료 측정 챔버로부터 미리 정해진 연료 용량을 방출하는 내부 연료 측정 밸브를 갖는 연료통과 함께 사용하기 위해 제공된다. 상기 공구는 연료통을 수용하도록 구성된 연료통 챔버와, 연료통 챔버와 유체 연결 상태에 있는 연료 도관과, 연료통 챔버와 동작 관계에 있고, 연료통 스템과 직접 맞물리고 연료 측정 밸브를 작동시키도록 구성된 엑추에이터를 포함한다.
도 1은 본 엑추에이터가 설치된 연소 공구의 단편적인 사시도, 및 연료통 챔버에 있는 연료통을 도시한 도면.
도 2는 정지 위치에 있는 연료통 상에 맞물린 본 엑추에이터를 단편적으로 도시한 사시도.
도 3은 일반적으로 표시된 방향으로 도 2의 라인 3-3을 따라 도시한 단면도.
도 4는 연료 분배를 위한 작동 위치에 도시된 도 2의 엑추에이터를 단편적으로 도시한 사시도.
도 5는 도 2의 엑추에이터의 대안적인 실시예를 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 엑추에이터를 뒤집어 도시한 사시도.
도 7은 개방 위치에 도시된 연소 공구를 위한 본 연료통 엑추에이터의 제 2 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 사시도.
도 8은 폐쇄 위치에 도시된 도 7의 연료통 밸브 엑추에이터를 단편적으로 도 시한 사시도.
도 9는 폐쇄된, 사전-맞물린 위치에 도시된 도 7의 연료통 밸브 엑추에이터를 단편적으로 도시한 사시도.
도 10은 폐쇄된, 맞물린 위치에 도시된 도 9의 연료통 밸브 엑추에이터를 단편적으로 도시한 사시도.
도 11은 도 7 내지 도 10에 도시된 엑추에이터의 대안적인 실시예를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 엑추에이터를 뒤집어 도시한 사시도.
도 13은 연소 공구와 함께 사용하기 위해 연료통 밸브 엑추에이터의 제 3 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 단면도.
도 14는 도 13에 도시된 연료통 밸브 엑추에이터의 제 4 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 단면도.
도 15는 도 13에 도시된 연료통 밸브 엑추에이터의 제 5 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 단면도.
도 16은 도 13에 도시된 연료통 밸브 엑추에이터의 제 6 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 측면도.
도 17은 도 13에 도시된 연료통 밸브 엑추에이터의 제 4 대안적인 실시예를 단편적으로 도시한 단면도.
이제 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 엑추에이터와 함께 사용하기에 적합한 유 형의 연소 공구는 일반적으로 10으로 표시되고, 이러한 연소 동력 패스너 구동 공구가 연료통에 의해 동력을 받는 한, 전술한 연소 동력 패스너 구동 공구의 유형을 나타낸다. 상기 공구의 특정한 구조가 응용에 적합하게 변경될 수 있다는 것이 구상된다. 일반적으로 12로 표시되고, 연소 엔진(16)(숨겨진 것으로 도시됨)에 일반적으로 수직으로, 또는 평행하게 연장하는 연료통 챔버(14)를 상단부에 한정하는 하우징은 공구(10)에 포함된다. 연료통 문(18)은 하우징(12) 상에 선회가능하게 맞물리고, 연료통 챔버(14)를 닫도록 구성된다. 그러한 문의 구성 및 장치는 종래 기술에 잘 알려져 있다.
참고용으로 병합된 미국 특허 번호 5,263,439에 기재된 바와 같이, 일반적으로 20으로 표시된 연료통은 연료통 챔버(14)에 삽입되며, 이러한 연료통의 일반적인 구조는 연소 공구에 관련된 종래 기술에 잘 알려져 있다. 내부 연료 측정 밸브(22)(도 3)를 갖는 본 연료통(20)의 특정한 구조는 참고용으로 병합된 공동 계류중인 미국 출원 번호 10/827,551에 기재되어 있다. 일반적으로, 연료 밸브 스템(24)은 스프링(미도시)에 의해서 폐쇄 위치로 편향되지만, 축상으로 누를 때, 측정된 연료 분량이 분배된다. 축력을 취소하자마자, 스템(24)은 다시 정지 위치에 있고, 후속적인 연료 분량은 다음 발사 사이클 동안 측정 챔버(미도시)로 흐른다.
연료통(20)의 다른 주요한 구성요소는 외부통(26), 외부통의 상단부에 걸쳐 주름잡혀 있는(crimped) 클로저(closure)(28), 및 스냅 핏 스템 프로텍터(30)를 포함한다. 클로저에 마찰되어 맞물리는, 스템 프로텍터(30)는, 스템(24)을 둘러싸고 스템(24)의 상단부를 지나 수직으로 연장하는 일반적으로 원통형 슬리브(32)를 포 함한다. 슬리브(30)는 연료의 의도하지 않은 분배를 피하기 위해 스템(24)을 손상 또는 원치 않는 작동으로부터 보호한다.
이제 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 엑추에이터의 제 1 실시예는 일반적으로 34로 표시되고, 연료통 스템(24) 상에 축력을 가하기 위해 구성되고 배치된다. 이러한 축력은 연소를 개시하기 위해 각 연소 이벤트 이전에 스템(24)이 측정된 연료 분량을 연소 엔진(16)에 분배하도록 한다. 엑추에이터(34)의 주요 구성요소는, 스템(24) 상에 축력을 가하여 연료 분량을 배출하도록 구성된 적어도 하나의 일반적으로 연장된 엑추에이터 요소(36)이다. 바람직한 실시예에서, 요소(36)는 스템(24)과 실제로 접촉하고 있다.
엑추에이터 요소(36)에 의해 한정된 일반적으로 뒤집혀진 "U"형 채널(38)에는 일반적으로 블록-형 스템 수용기(40)가 배치된다. 스템 수용기(40)는 엑추에이터 요소(36) 및 스템 수용기 상에 대응하는 보어를 통과하는 적어도 하나의 핀(42)에 의해 채널(38) 내에 유지된다. 그러나, 나사산 형성(threaded) 패스너, 화학 접착제 등과 같은 다른 유형의 고정 장치도 또한 구상된다. 스템 수용기(40)가 엑추에이터 요소(36)의 단부에 위치하지만, 요소 상에 다른 위치도 구상된다. 스템 수용기 상의 종속(depending) 노즐(44)은 슬리브(32)와 짝을 이루며(matingly) 맞물리고, 밸브 스템(24)과 확실히 밀폐하도록 맞물리기 위한 치수를 갖는(dimensioned) 소켓(46)을 한정한다.
스템 수용기(40)에서의 내부 통로(48)는 이 경우에 채널(38)에 위치함으로써 엑추에이터 요소(36)와 연관된 연료 도관(50)과 유체 연결 상태에 있게 연료통 밸 브 스템(24)을 위치시킨다. 통로(48)는 일반적으로 직각을 한정하여, 일반적으로 수직으로 배향된 연료통(20) 및 스템(24)에 의해 분배된 연료가 일반적으로 수평 방향으로 전환된다는 것을 알 수 있다. 그러나, 통로(48)의 구성은 응용에 적합하게 변경될 수 있다. 연료 도관(50)은 스템 수용기(40) 및 공구(10)의 실린더 헤드(52)와 유체 연결 상태에 있도록 연료통 밸브 스템(24)을 위치시킨다. 종래 기술에 알려진 바와 같이, 실린더 헤드(52)는 연소 엔진(16)의 부분이다. 또한, 연료 도관(50)은 유연한 배관(tubing)(54)의 세그먼트인 것이 바람직하고, 실린더 헤드(52)에서의 애퍼처(55)와, 애퍼처(55)로부터 연소 엔진(16)에서의 연소 챔버(미도시)로 전달하기 위한 연료를 밀봉하여 전하기 위해 각 단부에서 대응하는 미늘형 부품(barbed fitting)(56)에 의해 스템 수용기(40)에 모두 결합된다. 유연한 또는 단단한 도관 연결 시스템의 다른 유형이 응용에 따라 이러한 상황에서 이용될 수 있다는 것이 구상된다.
바람직한 실시예에서, 엑추에이터 요소(36)는 스템 수용기(40)의 위치로부터 요소의 대항 단부에서 적어도 하나 그리고 바람직하게 2개의 탭(58)의 핀 고정(pinned) 연결을 통해 실린더 헤드(52)와 선회가능하게 맞물린다. 탭(58)은 실린더 헤드(52)로부터 이격된, 일반적으로 평행한 배향으로 연장하는 이어(ear)(59)와 맞물린다. 이러한 선회 연결은 엑추에이터(34)가 선회하도록 하여, 연료통 교환이 이루어지도록 한다(도 1).
또한, 엑추에이터(34)에는, 연료통(20)으로부터 측정된 연료 분량을 분배하는 엑추에이터에 축력을 전하기 위해 제공된 선회 부재(60)가 포함된다. 이러한 축 력은 공구의 하단부에 매달린, 소재 접촉 요소(미도시)의 후퇴로부터 생긴다. 패스너 구동 공구의 종래 기술에 잘 알려진 바와 같이, 공구(10)가 패스너를 구동하기 전에 소재에 대해 누를 때, 소재 접촉 요소는 공구의 정지부에 대해 후퇴한다. 이러한 후퇴는 밸브 슬리브에 의해 연소 챔버의 폐쇄와 같은 공구(10)의 다른 동작을 기계적으로 트리거링하는데 사용된다. 본 출원에서, 또한 공구(10)에 대한 소재 접촉 요소의 이동은 연료를 분배하기 위해 연료통 스템(24) 상에 축력을 개시하는데 사용된다.
더 구체적으로, 소재 접촉 요소는 실린더 헤드(52)에 대해 슬라이딩가능하게 배치되는 적어도 하나의, 바람직하게는 2개의 링크 장치(linkage) 부재, 바람직하게 링크 로드(62)(도 2)에 기계적으로 결합된다. 공구(10)가 소재에 대해 눌러질 때, 중간 링크 장치(미도시)를 통해, 소재 접촉 요소는 링크 로드(62)가 수직으로 연장하도록 한다. 이러한 상향 이동은 로드(62)가 선회 부재(60)의 대응하는 아암(64)과 맞물리도록 하며, 상기 선회 부재(60)는 위에서 볼 때 일반적으로 "U" 형태를 갖는다. 아암(64)의 대응하는 단부는 바람직하게 스템 수용기(40) 위의 엑추에이터 요소(36)와 동작 관계로 바(bar)(66)에서 결합된다.
이제 도 2 및 도 4를 참조하면, 측면 연장 러그(68)는 선회 부재(60)의 적어도 하나의 측벽(70)으로부터 연장하고, 연료통 문(18)에서 대응하는 소켓 또는 개구 형성부(72)(도 1)와 선회가능하게 맞물린다. 따라서, 선회 부재(60)는 연료통 문(18)의 이동으로 엑추에이터 요소(36)와 함께 작동하거나 이동하게 된다. 도 2에서, 공구(10)는 연소 이벤트의 완료 후 정지 위치에 있으며, 소재 접촉 요소 및 피 스톤과 같은 공구 구성요소가 사전-발사 위치로 복귀한 것이 도시된다. 엑추에이터(34)는 스프링(미도시)에 의해 밸브 스템(24)에 가해진 내부 스프링 힘에 의해 이러한 위치로 편향된다. 링크 로드(62)는 후퇴 위치에서 보여진다.
도 4에서, 일단 공구(10)가 소재에 대해 눌러지고 소재 접촉 요소가 공구에 대해 후퇴되면, 링크 로드(62)는 위로 연장되고, 러그(68) 주위에 선회 부재(60)를 선회시켜, 바(66)가 엑추에이터 요소(36)를 축상으로 누르도록 하고, 엑추에이터 요소(36)는 다시 스템(24)에 대해 스템 수용기(40)를 아래로 누른다. 이러한 아래쪽의 축력은 스템(24)의 편향을 극복하고, 슬리브(32)에 대한 스템 수용기(40) 간의 맞물림에 의해 정지되지만, 스템 수용기의 수직 이동은 측정된 연료 분량을 배출하고 분배하기 위해 스템(24)을 누르기에 충분하다. 따라서, 엑추에이터(34)는 제 1 축 방향으로 힘을 수용하기 위해 구성되고, 스템 상의 대항하는 축력을 생성하기 위해 엑추에이터 요소(36)와 연관된다. 연소 사이클을 마칠 때, 공구(10)가 소재로부터 들어 올려질 때, 링크 로드(62)는 후퇴하고, 엑추에이터(34)는 다시 도 2의 정지 위치에 놓인다.
이제 도 5 및 도 6을 참조하여, 엑추에이터(34)의 대안적인 실시예는 일반적으로 74로 표시된다. 엑추에이터(34)를 갖는 공유 구성요소는 유사한 참조 번호로 표시된다. 엑추에이터(34 및 74) 사이의 주요한 차이점은, 엑추에이터(74)가 실린더헤드가 이어(59)를 갖지 않는 공구에서의 개장 상황에서 사용하도록 의도된다는 것이다. 대신에, 엑추에이터 요소(76)는, 실린더 헤드(52)에서 애퍼처(55)에 삽입가능한 스템(82)을 갖는 어댑터(80)와 선회가능하게 맞물리는 한 쌍의 각 진(angled) 브라킷(78)을 구비한다. 연료 도관(50)은 미늘형 부속품(56)(도 3) 또는 다른 적합한 도관 패스너를 이용하여 어댑터(80)에 삽입된다. 엑추에이터(74)와 엑추에이터(34) 사이의 다른 차이는, 선회 부재(60)의 측벽(84)이 러그(68) 대신에 선회 애퍼처(86)를 구비한다는 것이다. 연료통 문(18)과의 선회 부재(60)의 선회 맞물림은 문 상의 러그(미도시)에 의한 것이다. 엑추에이터(74)의 동작은 다른 경우 엑추에이터(34)와 동일하다. 엑추에이터(74)는 기존의 공구의 사용자에게 키트로서 제공될 수 있으며, 그러한 키트는 엑추에이터 요소(76)와, 스템 수용기(40)와, 연료 도관(50), 및 필요한 경우 어댑터(80) 및 선회 부재(60)를 포함한다는 것이 인식될 것이다.
이제 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 엑추에이터의 다른 실시예는 일반적으로 90으로 표시되고, 공유 구성요소는 대응하는 참조 번호로 표시된다. 본 엑추에이터는, 공구(10)와 유사하지만, 부분적으로 연료통 챔버(14)를 한정하는 실린더 헤드(52)의 각 한 쌍의 브라킷 아암(96)에서의 관통 구멍(94)에 선회가능하게 맞물린 선회 요소(미도시)를 갖는 공구(92)에 사용하도록 의도되고, 종래의 연료통이 삽입 또는 공구(92)로부터의 후퇴를 위해 비워지는 개방 위치와, 공구의 연소 및 추가 동작을 위해 요구되는 폐쇄 위치 사이의 이동 범위에 따른다. 폐쇄 위치에서, 특히 연료 셀은 브라킷 베이스(98)쪽으로 눌러진다. 종래의 연료통이 보충 또는 외부 연료 측정 밸브를 필요로 하기 때문에, 그러한 밸브는 엑추에이터가 소재 접촉 요소에 의해 제어된 링크 장치에 의해 작동되자마자 연료의 측정된 부분을 분배하도록 구성된다.
본 공구(92)에서, 본 슬라이더 엑추에이터(90)는 내부 연료통 측정 밸브(22)(도 3)에 저장된 연료를 배출하기 위해 제공된다. 엑추에이터(90)는 연료통(20)의 전방 이동을 보완하고, 그러한 이동 동안, 측정된 연료 분량을 분배하기 위해 충분히 밸브 스템(24)을 축상으로 누른다. 엑추에이터(90)에는, 또한 실린더 헤드부(82) 상에 선회가능하게 맞물리고 채널(38)과 유사한 일반적으로 "U"형 채널(110)을 한정하는 슬라이더 하우징(108)으로 지칭된 엑추에이터 요소가 포함된다. 엑추에이터(90)는 도 7에 도시된 개방 위치와 도 8에 도시된 폐쇄 위치 사이에 이어(59)에 대해 선회한다. 스템 용기(114)를 갖는 스템 수용기 또는 슬라이더 블록(112)은 채널(110)에 슬라이딩 가능하게 맞물리고, 편향 요소(118), 바람직하게 스프링에 의해 핀(116)에 의해 한정된 선회축으로부터 멀리 편향된다; 그러나 당업자에게 알려진 다른 그러한 편향 요소가 구상된다. 정지부(120)(도 7)는 슬라이더 블록(112)에 대해 편향 요소(118)를 압착하기 위해 채널(110)에 동작 관계로 위치한다. 스템 용기(114)가 밸브 스템(24)을 더 잘 위치시키고 연료 도관(122)으로 통로(32)를 정렬하도록 테이퍼링(tapered)되는 것이 바람직한데, 이는 연료 도관이 슬라이더 블록(112)과 내부 도구 연료 라인(104)(도 13) 사이의 유체 연결 상태를 생성시킨다. 채널(110)의 외부에 같은 다른 구성이 구상되지만, 연료 도관(122)이 채널 내에 위치하고, 또한 편향 요소(118)를 통과하는 것이 바람직하다.
이제 도 7, 도 9 및 도 10을 참조하면, 슬라이더 블록(122)이 슬라이더 하우징(108)의 측벽(128)에서 대응하는 각진 슬롯(126)에 각각 슬라이딩 가능하게 맞물린 적어도 하나의 바람직하게 2개의 측면 연장 굴대 핀(124)을 갖는 것을 알 것이 다. 슬롯(126)의 각도 배향은 슬라이더 블록(112)으로의 이동의 측몇 및 수직 성분을 제공하여, 슬라이더 블록이 선회축(116)쪽으로 맞물림 해제 또는 정지 위치(도 8 및 도 9에서 잘 보임)로부터 채널(110)에서 이동할 때, 블록은 또한 채널의 세로축에 약간 가로질러 이동한다.
맞물리거나 연료 분배 위치(도 10에서 잘 보임)를 초래하는 이러한 횡단 이동 성분은 밸브 스템(24)의 누름을 야기하고, 밸브 스템은 스템 용기(114)에 맞물려서 연결 튜브(122) 및 결국 실린더 헤드(52)로의 저장된 연료의 배출을 초래한다. 종래에 알려진 바와 같이, 실린더 헤드(52)는 부분적으로 연소 챔버를 한정하는데, 이러한 연소 챔버로 연료가 주입되고, 이러한 연료는 공기와 혼합되어, 결국 드라이버 블레이드의 강제적인 이동 및 패스너의 결과적인 구동을 야기하기 위해 점화된다. 공구 동작 사이클의 연소 부분의 완료시, 소재 접촉 요소는 공구 하우징(12)에 대해 연장하고, 연료통(20) 상의 전방 힘이 배출되어, 편향 요소(118)가 슬라이더 블록(110)을 도 9에서의 정지 위치로 누르도록 한다. 또한 슬라이더 하우징(108)이, 하우징(108)을 연료통(20)으로부터 밀려지는 것을 방지하기 위해 공구(10)와 슬라이딩 가능하게 맞물리도록 구성되고 배열된 적어도 하나의 바람직하게 2개의 슬라이더 레그(130)를 구비할 수 있다는 것을 알 것이다. 레그(130)는, 슬라이더 블록(110)의 모든 수직 이동이 연료통의 스템을 완전히 누르는데 사용되는 것을 확인하도록 제공된다. 연료통의 스템을 위한 추가 응력 릴리프(stress relief)는 슬라이더 블록 레그(132)(점선으로 도시됨)에 의해 제공될 수 있다.
이제 도 11 및 도 12를 참조하면, 엑추에이터(90)의 대안적인 실시예는 일반 적으로 100으로 표시되고, 공유 구성요소는 대응하는 참조 번호로 표시된다. 엑추에이터(74)의 경우에서와 같이, 엑추에이터(100)는, 실린더 헤드(52)가 이어(59)를 갖지 않는 경우 개장 상황에서 사용하도록 의도된다. 선회축(116)은 어댑터(80)와 유사한 애퍼처(55)에서 실린더 헤드(52)로 돌출하는 스템(104)을 갖는 어댑터(102) 상에 맞물린다. 스템(104)은 전술한 바와 같이 미늘형 부속품(미도시) 등을 이용하여 연료 도관(122)과 맞물린다. 따라서, 어댑터(102)를 통해 실린더 헤드(52)로, 도관(122) 사이에서 유체 연료 연결이 확립된다.
이제 도 13을 참조하면, 엑추에이터(106)의 대안적인 실시예는 일반적으로 134로 표시되고, 엑추에이터(106)의 경우에서와 같이, 측정된 연료 분량을 실린더 헤드(52)에 분배하기 위해 주요 연료통 밸브 스템(24) 상에 축력 및 횡단력 중 적어도 하나를 가하는 1차적 기능을 갖는다. 엑추에이터(134)는 대안적으로 공구(92)의 부분으로서 또는 연료통(20)이 제공되는 것으로 구상된다. 베이스 구성요소(136)는 밸브 스템(24)을 지지하기 위해 적어도 하나의 위치에서 클로저(28)와 맞물린다. 도시된 실시예에서, 베이스 구성요소(136)는 2개의 단부(138, 140)에서 주변 에지 또는 림(137)과 맞물릴 뿐 아니라, 클로저(28)의 캡 부분(144)을 수용하기 위해 일반적으로 중심에 위치한 소켓(142)을 갖는다.
제 1 단부(138)는 일반적으로 베이스 구성요소(136)에 직각으로(또는 유닛이 도 13에 도시된 바와 같이 수직으로) 돌출하고, 또한 이 실시예에서 위치 지정되는(locating) "V"형 캐스팅(150)을 포함하는 실린더 헤드 부분(52)(여기에 단편적으로 도시됨)을 통과하는 연료 라인(104)과의 연결을 위해 연료 라인 연결 부(communicator) 튜브(146)를 포함한다. 튜브(146)는 연료 라인(104)과 밀봉되어 맞물리기 위해 캐스팅(150)에 삽입가능하다. 대안적으로, 튜브(146)는 단단하거나 유연할 수 있고, V형 캐스팅(150)을 통해 연장하며. 제 1 단부(138)에 삽입가능한 연료 라인(104)의 세그먼트일 수 있다. 어느 대안이 선택되든지 간에, 제 1 단부(138)에서의 보어(152)로의 튜브(146)의 타이트한 마찰 피트(fit)에 의해서와 같이 연료 통로의 밀봉을 달성하기 위해 적절한 단계가 취해져야 한다.
또한, 엑추에이터(134)에는, 밸브 스템(24)을 꼭 맞게 수용하기 위한 스템 보어(156)와, 내부 연료 통로(158)와, 커넥터 튜브(162)를 수용하기 위한 보어(160)를 구비한 스템 수용 부분(154)이 포함된다. 커넥터 튜브(162)는 바람직하게 유연하고, 엑추에이터(134) 또는 개별 부품과 일체형으로 될 수 있고, 연료 통로(158)와 제 1 단부(138) 사이에 유체 연결을 제공한다. 보어(142)와 연결하는 스템 보어(156)는 밸브 스템(24)을 수용한다. 또한, 스템 수용 부분(154)은 개방 및 폐쇄 위치 사이에 왕복할 때 주요 밸브 스템(24)과 함께 이동한다. 이러한 이동은 베이스 구성요소(136)에 대해 이루어진다. 바람직한 실시예에서, 특히 엑추에이터(134)가 연료통(20)을 구비할 때, 제 1 단부(138)는 보관, 선적 또는 설치 동안 부분(154) 또는 밸브 스템(24)의 우발적인 누름을 방지하기 위해 스템-수용 부분(154)보다 더 길다. 스템 수용 부분(154)의 상부(166)는, 소재 접촉 요소-작동 링크 장치(100)를 수용하고, 응용에 따라 밸브 스템(24) 상에 일반적으로 축력, 또는 축력과 횡단력의 조합을 가하기 위해 굴곡지는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 기능을 수행하는 부분(166)에 대해 다른 형태가 구상된다.
이제 도 14를 참조하면, 엑추에이터(134)의 대안적인 실시예는 일반적으로 168로 표시된다. 공유 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 엑추에이터(168)의 주요 차이점은, 베이스 구성요소(136)가 이제 클로저(28)의 주변 림(137)과 단단히 맞물리기 위해 적어도 하나의 미늘형 내부 그리핑 형성부(172)를 갖는 종속 주변 스커트(170)를 포함한다는 것이다. 스커트(170) 및 미늘형 그리핑 형성부 모두가 고리형인 것이 바람직하지만, 또한 스커트 및/또는 형성부(172)가 외주로 이격된 세그먼트로 제공될 수 있다는 것이 구상된다. 엑추에이터(168)에서, 소켓(142)이 제거된다. 또한, 스템 수용 보어(156)가 주요 밸브 스템(24)의 더 쉬운 위치 선정(location) 및 등재(registry)를 위해 나팔꽃처럼 벌어진다(flared)는 것을 엑추에이터(168)에서 더 쉽게 알 수 있다.
이제 도 15를 참조하면, 엑추에이터(134, 168)의 또 다른 대안적인 실시예는 일반적으로 176으로 표시되고, 공유 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 엑추에이터(176)는, 종속 주변 클램핑 스커트 대신에, 베이스(136)가 적어도 하나의, 바람직하게 복수의 종속 플램핑 레그(178)를 구비하고, 이러한 레그 각각이 주변 클로저 림(137)의 내부 표면(180)과 마찰로 맞물리도록 구성에서 아치형이라는 점에서 엑추에이터(168)와 대체로 다르다. 더욱이, 내부 표면(180) 상에 더 단단히 클램핑하기 위해, 레그(178)는, 림(137)의 저부와 맞물리고 또한 림의 관형 굴곡을 수용하기 위한 오목부(recess)(184)를 한정하기 위해 바깥쪽으로 돌출하는 미늘형 형성부(182)를 구비하는 것이 바람직하다.
이제 도 16을 참조하면, 엑추에이터(134, 168 및 176)의 추가로 대안적인 실 시예는 일반적으로 185로 표시된다. 엑추에이터(185)는, 종속 레그(178)가 생략되어 베이스(136)가 림(137) 상에 놓인다는 점을 제외하고 엑추에이터(176)와 사실상 동일하다.
이제 도 17을 참조하면, 엑추에이터(134, 168 및 176)의 또 다른 대안적인 실시예는 일반적으로 186으로 표시되고, 공유 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 엑추에이터(186)는 림(137)의 내부 주변 표면(180)과 종속 립(188) 사이에 꼭 맞게 슬라이딩 가능한 관계로 클로저(28)와 맞물린다. 일반적으로 평평한 베이스(190)에 따라, 종속 립(188)은 클로저에 대해 주요 밸브 스템(24)의 왕복 이동을 수용하도록 클로저(16)에 대해 슬라이딩할 필요가 있다.
엑추에이터(186)의 다른 구별되는 특징은, 주요 연료 라인(104)과 유체 연결 상태에 있는 연장된 유연한 연료 튜브(194)를 수용하기 위한 연료 튜브 보어(192)를 포함한다는 것이다. 연료 튜브(194)가 커넥터 튜브(162)보다 더 길고, 잔여 길이에 대한 한가지 이유는 엑추에이터(186)의 슬라이딩 작용의 수용이라는 것을 알 수 있다. 엑추에이터(186)의 다른 구별되는 특징은, 상부 굴곡부(196)가 링크 장치(100)로부터 축력 및 횡단력 중 하나 또는 모두를 수용하도록 형태가 일반적으로 반구형이라는 것이다. 상부 굴곡 부분(196)은, 이 실시예에서 베이스(190)와 단일체인 스템 수용 부분(197)의 부분이다.
동작시, 다양한 실시예가 도면의 3가지 주요 그룹에 관련하여 설명될 수 있다. 제 1 그룹은 도 1 내지 도 6의 실시예에 관련된다. 먼저, 공구(10)의 연료 문(18)은 개방되고, 인-캔(in-can) 연료 측정 연료통(20)은 주요 밸브 스템의 제 1 단부(30)가 밖으로 향하는 연료통 챔버(14)에 위치한다. 엑추에이터(34)는 연료통의 상부로 아래를 향해 회전하고, 연료 문(18)은 폐쇄된다. 일단 공구가 작동되면, 연료통(20) 및 연료 문은 고정적으로 남아있고, 엑추에이터(36, 76) 상의 아암(64)의 회전은 연료통의 스템이 눌러지도록 한다.
이제 도 7 내지 도 12를 참조하면, 동작은 연료 문(18)의 폐쇄까지는 위에 설명된 것과 유사하다. 그러나, 이 실시예에서, 공구(92)가 작동될 때, 연료 문(18)은 굴곡되고, 연료통(20)은 실린더 헤드(52)를 향해 눌러진다. 이러한 전방 이동은 슬라이더 블록(112)이 아래로 이동하게 하여, 연료통(20)의 스템을 누르고, 연소를 위해 측정된 연료 분량을 분배한다.
이제 도 13 내지 도 17을 참조하면, 연료 문(18)은 개방되고, 내부 연료 측정 밸브 및 어댑터/엑추에이터(!34, 168, 176, 185, 186)(집합적으로 "134")를 갖는 연료통(20)은 연료통 챔버(14)에 삽입된다. 공구 사용 이전에, 튜브(146)는 캐스팅(150)에 삽입되어, 스템 수용 부분(154, 197)은 연료통 및 실린더 헤드(52)와 유체 연결한다. 그런 후에 연료 문(18)은 폐쇄되고, 공구(92)는 연소할 준비가 된다. 공구가 작동될 때, 연료통(20) 및 엑추에이터(134)는 캐스팅(150)에 대해 유지된다. 연료 문(18)에서의 레버(64)의 회전은 상부 굴곡부(166, 196)를 누르고, 동시에 연료통 스템(24)을 눌러서, 연소를 위한 측정된 연료 분량을 배출한다.
연소 공구를 위한 연료통을 위한 본 엑추에이터의 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다음 청구범위에서 설명된 바와 같이 더 넓은 양상에서 본 발명에서 벗어나지 않고도 이에 대한 변화 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당업자가 인 식할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 연소 공구에 사용하기 위한 연료 통 연료 전달 장치에서의 개선에 관한 것으로, 더 구체적으로 패스너의 구동 동안 연소 공구에 의해 사용하기 위한 적절한 양의 연료를 전달하는 엑추에이터, 및 연관된 연소 공구와 그 구성요소 등에 이용된다.

Claims (8)

  1. 축방향 왕복 전달 스템을 갖는 내부 연료 측정 밸브를 구비한 연료통을 이용하는 연소-동력 패스너 구동 공구에서, 각 연소 이벤트 이전에 연료통으로부터 원하는 연료 분량(dose)을 분배하도록 하기 위한 엑추에이터(actuator)로서,
    상기 스템 상에 축력(axial force)을 가하여, 연료 분량을 배출하기 위해 구성된 적어도 하나의 엑추에이터 요소와;
    상기 요소와 연관되고, 연소 엔진으로 전달을 위한 연료를 전하기 위해 스템과 유체 연결 상태(in fluid communication)에 있는 연료 도관을
    포함하는, 엑추에이터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 엑추에이터는, 제 1 축 방향으로 힘을 수용하기 위해 구성되고 반대 축 방향으로 스템 상에 상기 축력을 생성하기 위해 상기 엑추에이터 요소와 연관되는 선회 부재를 더 포함하는, 엑추에이터.
  3. 제 2항에 있어서, 소재 접촉 요소의 작동에 의해 이동가능한 링크 장치(linkage) 부재를 더 포함하고, 상기 선회 부재는, 연료통 측정 밸브가 폐쇄되는 정지 위치와, 작동 위치 사이에서 이동가능하고, 상기 작동 위치로의 이동은 상기 선회 부재 상에 작용하는 상기 링크 장치 부재의 일반적으로 축상 이동에 의해 달성되는, 엑추에이터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 선회 부재는 내부 연료 측정 밸브 스템에 의해 가해진 힘에 의해 상기 정지 위치에 유지되는, 엑추에이터.
  5. 제 2항에 있어서, 연료통 문을 더 포함하고, 상기 선회 부재는 상기 문과 연관되는, 엑추에이터.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 엑추에이터 요소는 제 1 단부에서 연료통 스템을 수용하도록 구성된 스템 수용기를 구비하고, 제 2 단부에서 상기 공구의 실린더 헤드와 선회가능하게 맞물리고, 상기 실린더 헤드와 유체 연결 상태로 연료통을 위치시키는, 엑추에이터.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 엑추에이터 요소는 상기 공구의 실린더 헤드에 대해 선회가능하게 맞물리는, 엑추에이터.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 실린더 헤드와 맞물리기 위해, 상기 요소를 선회가능하게 수용하기 위해, 그리고 상기 도관을 통해 상기 실린더 헤드와 유체 연결 상태로 상기 연료통을 위치시키기 위해 구성되는 어댑터를 더 포함하는, 엑추에이터.
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