TW201143996A - Flanged fuel cell and locating structure for combustion tool - Google Patents

Description

201143996 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係有關於一種用於燃燒工具之燃料單元 (Fuel Cell)之燃料供應配置的改善，特別是有關於一種提 供至燃燒工具之燃料單元的轉接器，以獲得更一致的燃 料劑量分配。 【先前技術】 在本申。月案中，燃燒工具」（combustion tool)的用語 係指燃燒動力的固定器驅動工具，亦已知為燃燒打釘搶 (Combustion Nailer)、無電線修剪工具和其相似物。更特 別地’本發明係有關於針對此些目的而量身定作之從燃 料單元供給燃料上的改善。 此些工具典型地具有實質包圍燃燒動力源之機殼、燃 料單元、電池、觸發機構及釘匣（Magazine)，而釘匣儲 存有用於循序驅動之扣件供給。動力源包含往復運動的 驅動器片’其自釘匣分開大部分在前進的扣件，並驅動 此扣件通過一鼻件（Nosepiece)而進入工件中。例示性的 工具係描示於美國專利前案第4,483,473號、第4,522,162 號、第6，145,724號和第6,679,414號，其全被併入本案 以供參考（Incorporated by Reference)。此些扣件驅動工 具和此些燃料單元可由美國伊利諾州威農希爾絲 (Vernon Hills)之ITW Paslode公司（伊利諾斯工具公司之 201143996 一部門）購得’其產品係以IMPULSE為商標。 如尼克西德（Nikolich)之美國專利前案第4,4〇3 473 號、第4,483,474號和第5，115,944號，其全被併入本案 以供參考’已知可使用如燃料單^之—分配器以分配碳 氫化合物燃料至燃燒工具。此些燃料單元之一設計準則 是只有所要之數量或劑量的燃料應被燃料單元針對每一 個燃燒事件所散發出。貞冑慎地監測此燃'料1，以提供 所要的燃燒，但以有效率燃料的方式延長燃料單元的工 作壽命。 針對此劑量因子的先前嘗試已產生出位於工具中（美 =專利前案第5’263’439號）或依附至燃料單元（美國專利 月J案第6,302,297號）的燃料計量閥，此兩件美國專利前 案亦併入本案以供參考。已提出具有内計量閥的燃料單 凡，如美國專利前案第7,392,922號，其亦併入本案以供 參考。 八 無論計量閥的位置為何，相關聯的燃燒打釘搶係設計 以施加一力至計量閥上（不是往復式閥就是閥體本身）， 以使閥桿縮回抵於古+ | pg -田β置閥中之一偏壓力來分配所要之劑 量的燃料。此在以下幾 下4方面疋重要的：燃料單元中的燃 料經濟考量；姆声打 " 厲麂打釘搶之所要的操作；於劑量基礎上 只有指定數量的燃料將被供應至工具。 '然而’製造公差的變 χ ^ Γ &異吊導致公差「推疊」（Stack ϋρ)， 公差「推疊，尤 二情況下會干擾在燃料單元與 的設計連接及卫且& t 八間 接及工具的燃料啟動機構，其在每一個燃燒循 201143996 環前會下壓燃料單元閥桿，以獲得燃燒所需的燃料劑 量。因此，有需要提供—種燃燒工具，其在容許固有於 燃燒工具中的公差推疊時提供一致之燃料供給。 【發明内容】 以上所述之公差的推疊製造問題係於本發明之燃燒工 具的燃料單元與相關工具中解決。為準確地維持燃料單 7L計量閥與工具上對應之啟動機構間的關係，燃料單元 係自汽缸頭臂懸掛出’而不擱置在工具機殼之燃料單元 腔的底面上。此導致燃料單元與對應之工具啟動機構間 更一致的關係 另外，燃料單轉接器的上端配置有垂直突出的圓柱結 構此垂直犬出的圓柱結構形成與桿收納塊（Stem Receiver Block)之對應容納部分的面密封。此改良的構 造造成一更為正向之密封，此正向密封容許前述之公差 推疊’及固有於正常燃燒卫具操作中嚴重的震動衝擊。 、更特定地’提供—種燃料單元，其係建構且配置以用 於包含m頭框架之—燃燒卫具。燃料單元包含： 具有-封閉下端和—開放上端的—外殼及—封閉件， :封閉件係捲曲在上端上並定義出用以容納往復運動之 ::桿的-開口。一轉接器係摩擦地卡合封閉件，並包 =一凸緣，而凸緣係用以懸掛燃料單元於—燃料單元腔 中。 201143996 在又一實施例中’提供一種燃燒工具，其包含：包圍 住包含有一汽缸頭之一燃燒動力源的一機殼，汽缸頭裝 設有具有一對相隔開且平行之臂的一框架，臂與由機殼 所定義之一底面定義出一燃料單元腔於臂間，每—個臂 定義一定位層板於一内表面上。一燃料單元係配置以可 移動地插入至燃料單元腔中，並具有一轉接器，轉接器 包含有一凸緣，凸緣係配置以卡合定位層板來懸掛該燃 料單元於燃料單元腔中，以使燃料單元之一底部未接觸 到底面。* 在又一實施例中，提供一種燃燒工具，其包含：一機 殼’其包圍住包含有—汽缸頭之—燃燒動力源，汽缸頭 定義有_燃燒室。一燃料單元係配置以可移動地插入至 燃料單元腔中，並具有—轉接器。_燃料線係與一辦燒 室相通並具有連接至-桿收納塊之—自由端，而桿收納 =有^料道。轉接“配置料接轉收納塊並 广-較部’較部係配置以相配地卡合桿收納塊並具 有-圓柱延㈣’圓延伸部、 與桿收納塊之-面密^ 出’以形成 【實施方式】 月參’、’、第1圖至第3圖’其繪示一燃燒打釘搶， 概括地標示為10。如本領域中所眾知的 @ … 包圍住動力源14和燃料單元腔 卫具機殼1 燃枓％元門18係相 201143996 軸，合在機殼12上，並被配置以在工具運作期間隔離燃 料早⑽16。而此種燃料單元門18之建構與 本領域中所眾知的。 在 動力源14包含具有往復運動的活塞20(第3圖），以提 供相對於動力源、14並於氣缸24中的一般運動，而活塞 2〇具有固疋於其上的驅動片22。如本領域所眾知，鼻件 26(第1圖）係固定在動力源、Μ的下端，並提供扣件匡 細咖㈣如㈣28,在此扣❹係被繪示為捲釘E (C〇U Magazine)’^，如帶釘 _Ηρ ㈣之里 他型式的龍亦被視為是適用的。扣件係從扣件g ^依 序饋入至鼻件26巾’其中扣件係被於鼻件26中向下移 動一扣件通道的驅動片22所卡合。 在開始動力循環後，扣件被驅動至—工件或基材中， 其於一些工具中係藉由操作員啟動觸發器％來開始。工 件接觸元件32相對鼻件26往復運動，以控制本領。域所 眾知之工具功能’但其並不與本討論相關。 亦提供至機殼12的是—把手34，而把手 發器3〇的架置點。亦提供-電池腔叫第^)至= 12’以容納至少一個電池38來對多個電子工具功能： 電，而此些電子工具功能係例如：如本領域所眾知之： =生、冷卻風扇運轉、電子燃料喷射和/或工具狀態感 現請參照第2圖至第4圖，動力源Μ的上端係由汽缸 頭40所定義，其係做為風扇馬達^的架置點，而㈣ 201143996 羽馬達42提供突出至燃 力源14的上端亦為火星產… “4的動力;動 ^ 马人星產生益或火星塞48的芊置點。 兩個相隔開且平行之臂5〇人+ 的木置..-占 丁仃之貧5 0亦包含在汽紅 個臂50具有定義 ’ 位… 衣4上(第2圖)之-嵌壁式定 曰板52。在内表面54間之空 腔16之— 二間56疋義出至燃料單元 入’而此入口 ％係被視為部分之燃料單元 :。母―個平行臂5〇具有樞軸開口 57，以容置燃料 早70門18之對應凸塊58。 現請參照第3圖至第6圖’如被併入本案以供參考 (狀卿。刪by R咖咖）之美國專利前㈣$，⑹州 號所述’插人至燃料單元腔16中的係—燃料單元，丈係 概括地標示為60,燃料單元的實質構造為與燃燒工具有 關之領域中所熟知的，且其係配置以可移動地卡合在燃 枓早元腔16中。本發明之燃料單元6〇的特別結構，立 具有内部燃料計量閥62(第3圖和第6圖），係被描述於 已被併入本案以供參考之同時待審理（c〇pending)的美國 專利前案第7,392,922號中一般而言，燃料閥桿㈣ 偏向至-關閉位置，如被一彈簧（未繪示）所偏壓，但當 軸向壓下燃料闊桿64時，會分配出一量過之劑量的燃 料。在一撤除軸向力後，燃料閥桿64立即恢復至其止動 位置（Rest Position) ’而一後續劑量之燃料流入至一計量 室66中’以進行下一個點火循環。 燃料單元60之其他主要組件包含一實質為圓柱體且 底部封閉的外殼68、及捲曲在外殼之開放上端72的封 201143996 閉件70。包含在封閉件上的係一開口 74，用以容納往復 運動的燃料閥桿64。 現請參照第4圖至第6圖，本發明之燃料單元6〇的_ 重要特徵係—轉接器，其係概括地標示為80。轉接器8〇 之一主要部分係一轉接器本體82，而此轉接器本體實質 為圓柱體，且其尺寸被製成緊密地配合於由燃料單元封 閉件70所形成之一環狀周圍環84中。轉接器8〇與封閉 件7 〇的緊摩擦配合係被至少一個徑向延伸的夾持結構 (Gripping Formati〇n)86所加強，其定義一環狀溝槽88 以緊緊地卡合周圍環84。夾持結構86可被提供於—單 一封閉環或一系列之相間隔的突出物中。 為降低使用者意外地使用未配備有内部燃料計量閥62 之燃料單元的可能性，轉接器80係設計成非常難以從封 閉件7〇移除》此種設計的實現係藉由將失持結構86和 環狀溝槽88的尺寸製成具有與封閉件70之一非常緊的 摩擦配合。另外，因為轉接器80較佳係由一塑膠材料模 製而成’材料的選擇係針對剛性和耐燃料性、模塑性及 耐用性。可預期到一般以美國北卡州夏洛特市赫斯特_塞 拉尼斯公司（Hoechst-Celanese，Charlotte N.C )的商找名 稱“Celc〇n”來銷售的乙醯係一較佳材料，但其他乙醯、 聚醯胺或其他耐燃料塑膠亦可適用。 轉接器本體82之一上部分90定義出具有開放上端 之一定位器環92，用以容置桿收納塊96(第6圖）。内 室98係藉由轉接器本體82而被定義於轉接器8〇中， 201143996 往復移動m 〇〇可相對於轉接器本體 =動並具有—第—低敎端1〇2。此第—低較端〗。2 配置以操作地與燃料闕桿64接合並流體相通， ::料通孔1〇6相通之-較大直徑的内孔内孔;。4 具有—腔室105，而胪玄α , ι至105的尺寸被製成以緊密且滑 動地容置燃料間桿64。又，燃料通孔1〇6係與燃料間桿 64以及桿收納塊96中的内部通道1〇8流體相通。 亦位於第-低敎端102上的是用為抵住燃料單元封閉 件7〇之-檔塊的環形腳部11〇。在藉由燃料單元門 上之啟動器U2的運作或其他垂直力以限制燃料閥桿“ 下壓量這方面’此檔塊是重要的。燃料閥桿64的過度下 壓可導致多於預設劑量的燃料被分配，而必須要避免燃 料閥桿64的過度下麼。 —相對於第-低較端1G2之穀部1⑼的—第二上較端ιΐ4 (貫質為子彈形狀）係配置以與桿收納塊9 6接合並密封的 流體相通。較佳地，較部1〇〇之第二上敍端ιΐ4與桿收 納塊9"之敎腔t 116的形狀係互補以具有緊摩擦配 合。此緊摩擦配合有助於較部i⑽與桿收納塊％間的實 體連接，並為保持-種密封的關係以防止燃料茂露。桿 收納塊96、轂部100和轉接器8〇之其他部分的進一步 細節係描述於被併入本案以供參考之美國專利前案第 7,654,429 號。 除此互補和相配合外，較佳是第二上轂端114裝設有 管狀圓柱延伸或突出部118，而此突出部ιΐ8產生與轂 10 201143996 伊工至116之一上平坦端12〇 — 3 Έ * 面狁封。此面岔封提供 足夠的互補表面於轂部 1 υυ興梓收納塊96之間，以提俾 一正向密封關係。此外，突出 八 ρ ώ 出°p 118具有一足夠的軸向 長度，而此足夠的軸向县声盥 長度與—圓柱定位低陷部122間 並具有相當緊密的公差，以保持面密封平正。 轉接器80之一 4#料兔私加 ^ . 特徵為权邛100係相對於轉接器本體 <復運動’以使轂部可跟隨著燃料閥桿Μ的循環運 動。因此，較部100容許有被啟動器元# U2和燃料單 …之彈簽誘發至系統的動作。在一較佳實施例中， 此在復運動係由至少—個 调4曲可撓件124所提供，彎曲 可挽件124之一第一迪总rra γ u 弟^係固疋至轉接器本體82,而其— :對端係固定至轂部1〇〇。彎曲可撓# 124係被設;;以 -加可心略的力至所需之處，來下壓燃料單元中之 燃：間桿64。在構造上，幫曲可撓件m為螺旋狀並具 有貫質為圓形的剖面’以在減少扭轉勁度時增加柔性。 j佳有三個弯曲可撓件124，而它們基本上可相對轉 接器本體82懸掛穀部100。除此懸掛.功能外，腎曲可撓 件124可_"〇〇偏壓至第6圖所示之止動位置。 請再參照第4圖至第6圖，轉接器本體82亦設置有— 凸緣126’而此凸緣係配置以卡合定位層52來雖掛燃 料單元60於燃料單元腔16中。可見到的是實質為平: 狀的凸緣126定義一圓盤狀並延伸超過燃料單元外殼μ 的-外表面。事實上’凸緣126的尺寸係被製成以：― 旦卡合在定位層板52中時’凸'緣126為燃料單元腔Μ 11 201143996 中之L、料單兀60的唯—支持 位層板52上時，燃料單元6〇 — 哥疋地，一旦懸掛在定 料單元腔1 6之—启而 底部1 28係設置在燃 圖）。當在此描述定位層 且未與其接觸（第3 時’可知到的是，轉接器80可被的特定卡合 40懸掛燃料單元6〇的其他結構。、-置以由汽缸頭 較佳地’凸緣126實質係與 接器80的上部分I平面’並自轉 j丄I刀y u徑向延伸於座 Λ φ λλ ^ 〒於軸向延伸的定位器環92 韓接g *辨1而此封唇部132係自 82徑向延伸並停留在封閉件 件124之間。 現請參照第2圖、第3圖和第6圖，桿收納塊96係連 接至燃枓、線U6之一自由端m，而燃料線136之相對 端係與燃燒室46流體相通。如本領域所眾知，為通過辦 料線136自燃料單元60分配一預設劑量的燃料，提供一 燃料單元的啟動器組合件，其係概括地標示為138，而 啟動器組合件138係處於與燃料單元腔16的操作性關係 中，並被建構與和配置以施力於燃料閥桿64上。啟動器 組合件138的主要構件係實質為狹長的啟動器元件 112而此啟動器元件112係配置以施加軸向力於燃料閥 桿64上，並釋放出此劑量的燃料。在此較佳實施例中， 啟動器元件112係結合至燃料單元門18並實際接觸到桿 收納塊96。 12 201143996 一圖所不，燃料單兀門18係樞軸卡合至汽缸頭臂 50上之樞轴t 巧薄 套H2(其主要二燃二具技藝所熟知，往復式閥概 疋義出燃燒至46)上的垂直突出部14〇 合啟動器元件112的端部144並使啟動器元件⑴ ①燃料早凡門18搖動，因而施加周期性的軸向力於桿收 Q Λ L -r- 丨卞 又 、’ ，輪到桿收納塊96軸向地壓下燃料閥桿64。 一旦將工具1G壓抵住—工件且相對氣红24縮回工件接 觸兀件32 ’終究會導致燃料間桿64的壓下、至燃燒室 46中之-劑量燃料的釋放、及工具1〇所產生的； 點火。 因此’可見到的是，由於公差堆疊在保持燃料闊桿Μ 與桿收納塊96間之正向㈣卡合之方面不再是一個問 題’本發明之燃料單元60’其裝設有本發明之轉接器 8〇,係比習知設計更適合於製造。又，藉由自汽缸頭臂 5〇懸掛燃料單元60,可獲得更燃料單元固定的定位。 當已繪示並敘述本發明之凸緣式燃料單元及燃燒工具 定位結構的特別實施例時，熟悉本技藝之人士將可認知 到，在不脫離本發明之較廣的態樣内，當可作各種之更 動與潤飾’並如後附之申請專利範圍所界定者。 【圖式簡單說明】 第1圖為裝設有本發明之燃料單元定位系統之燃燒工 具的前視透視圖。 13 201143996 第2圖為第1圖之工具 開的燃料單元門以容納姆科：分俯視透視圖，其繪示打 第3圖為第2圖之工具：：元。 第4圖為本發明卜有/W垂直剖面圖。 視圖，用以自辦料：:位凸緣之燃料單元的底視透 Μ抖至框架懸掛燃料單元。 5圖為本發明裝設有 俯視透視圖。 “位凸緣轉接⑨之燃料單元的 直Ϊ二為本發明連接至燃燒工具之燃料單元的部分垂 【主要元件符號說明】 10 : 燃燒打釘搶 14 : 動力源 18 : 燃料單元門 22 : 驅動片 26 : 鼻件 30 : 觸發器 34 : 把手 38 : 電池 42 : 風扇馬達 46 : 燃燒室 50 : 平行臂 54 : 内表面 1 2 :機殼 1 6 :燃料單元腔 20 :活塞 24 :氣缸 2 8 :扣件匣 32 :工件接觸元件 3 6 :電池腔 40 :汽缸頭 44 :風扇 48 :火星塞 52 :定位層板 56 :空間 14 201143996 57 ： 樞軸開口 58 : 凸塊 60 ： 燃料單元 62 ： 内部燃料計量閥 64 ： 燃料閥桿 66 ： 計量室 68 ： 外殼 70 ： 封閉件 72 ： 開放上端 74 ： 開口 80 ： 轉接器 82 ： 轉接器本體 84 ： 周圍環 86 ： 夾持結構 88 ： 環狀溝槽 90 ： 上部分 92 ： 定位器環 94 ： 開放上端 96 ： 容置桿收納塊 98 : 内腔室 100 :轂部 102 :低轂端 104 :内孔 106 :燃料通孔 108 :内部通道 110 :環形腳 112 :啟動器元件 114 :上轂端 116 :轂腔室 118 :突出部 120 :上平坦端 122 :圓枉定位低陷部 124 :彎曲可撓件 126 :凸緣 128 :底部 130 :底面 132 :封唇部 134 :自由端 136 :燃料線 138 :啟動器組合件 140 :垂直突出部 142 :往復式閥襯套 144 :端部 15

Claims (1)

1. 201143996 七、申請專利範圍： 1 · 一種建構和配置以用於包含有一汽缸頭框架之—燃 燒工具的燃料單元，該燃料單元包含： 外Λ又具有一封閉下端和一開放上端； 封閉件，捲曲在該上端上並定義出一開口，該開口係 用以容納往復運動之一閥桿；以及 轉接器，摩擦地卡合該封閉件並包含一凸緣，該凸緣 係用以懸掛該燃料單元於該燃料單元腔中。 2. 如申請專利範圍第丨項之燃料單元，其中該工具汽缸 頭具有一對相隔開且平行之臂，一燃料單元腔係定義在 該之間，該些臂之各者定義—定位層板於一内表面 上，而該轉接器上之該凸緣係建構和配置以卡合該定位 層板。 3. 如申請專利範圍第i項之燃料單元，其中該凸緣係徑 向地延伸超過該外殼。 該凸緣係與該轂部實質共平面。

   一第一端，該第— 4. 如申請專禾，# ^ --包含一轂部， 往復移動並具有一第一端， 摩擦地容納該閥桿並定義出 孔，該 Λ _续 /备 ώϊ "έίτ 赵· fM· 《第―端的尺寸係被製成以 與該閥桿流體相通之一内 16 201143996 ’其中該凸緣係自 5 .如申請專利範圍第1項之燃料單元 該轉接器之一上端徑向地延伸出。 6.如申請專利範圍第 包含一啟動器環，而言 0第4項之燃料單元，其中該轉接器更 而s亥啟動器環係軸向地延伸超過該凸 緣之一上表面並定義一入口至一内腔室。 7. 如申明專利範圍第6項之燃料單元，其中該轉接器更 包含一轂部，而該轂部係實質相對於該轉接器垂直地往 復移動並具有一第一端’該第一端的尺寸係被製成以摩 擦地容納該閥桿並定義出與該閥桿流體相通之一内孔， 該轉接器具有一彎曲可撓件，而該彎曲可撓件係固定在 内轉接器腔中並連接至該較部，以容許該毅部之垂直 地往復移動，徑向延伸之該凸緣係位於一啟動器環與該 彎曲可撓件之間。 8. 如申請專利範圍第4項之燃料單元，其中該工具包含 才干收納塊（Stem Receiver Block)，以相配地容置該敍部 並具有與該内孔流體相通之一内部通道，而該轂部於一 上端裝設有一圓柱突出部，該上端產生具有該内部通道 之一互補部分的一面密封。 9·如申請專利範圍第4項之燃料單元，其中該轉接器包 17 201143996 含具有一垂直通孔之一轂部，而該垂直通孔係在一低端 連接至該閥桿，並具有實質為子彈形狀之一上端，該上 端具有一管狀圓柱突出部。 10. —種燃燒工具，包含： 一機殼，包圍住包含有一汽缸頭之一燃燒動力源； 該汽缸頭裝設有一框架，該框架具有之一對相隔開且平 行之臂，該些臂與由該機殼所定義之一底面定義出一燃 料單元腔在該些平行臂間； 該些臂之各者定義一定位層板於一内表面上； 一燃料單元，配置以可.移動地插入至該燃料單元腔中， 並具有一轉接器；以及 該轉接器包含有一凸緣’該凸緣係配置以卡合該定位層 板來懸掛該燃料單元於該燃料單元腔中，以使該燃料單 元之一底部未接觸到該底面。 11 ·如申請專利範圍第10項之燃燒工具，更包含與一燃 燒室相通之—燃料線’並具有連接至一桿收納塊之一自 由端，忒桦收納塊具有一内部通道，該轉接器係配置以 連接至該;^收納塊並包含有_轂部，該敎部係相配地與 該桿收納塊相卡合並具有—圓柱延伸部，該圓柱延伸部 系由上知大出，以形成與該桿收納塊之一密封。 12·如申請專利範圍第u項之燃燒工具，其中該桿收納 18 201143996 疋義该内部通谨，& y 遠圓柱延伸部係建構和配置以使 形成之該密A & > 在封為與該捍收納塊之一面密封 n捭專利範圍第10項之燃燒工具，其中該燃料單 兀係:早藉由來自該些f之騎而被支撐在該 元腔中。 叮平 14. 一種燃燒工具，包含： 一機殼，包图/士 — 、b , 住匕3有—汽缸頭之一燃燒動力源； 該A缸頭定義有一燃燒室； 一燃料單元，配置以可移動地插人至該 並具有一轉接器； 早腔干 一與—燃燒室相通並具有連接至一桿收納塊之 端’而該桿收納塊具有一内部通道，該轉接器係 配地盥：接至5亥桿收納塊並包含有一轂部’該轂部係相 -—桿收納塊相卡合並具有一圓 延伸部係由—卜破*山 圓柱 封。 知犬出，以形成與該桿收納塊之一面密 19