JP2023524820A - Fastener drive - Google Patents

Abstract

留具デバイスが駆動機構を備える。また、留具駆動デバイスは駆動機構を備え、駆動機構は、少なくとも１つのガススプリングと選択的に係合および係合解除することができ、少なくとも１つのガススプリングは、駆動機構によって係合されると、エネルギー付与位置への移動が可能である。また、デバイスはアンビルを備え、駆動機構は第１の持上機構と第２の持上機構とを備え、第１の持上機構は、動作サイクルの一部分にわたって少なくとも１つのガススプリングを作動させ、その後、第２の持上機構は、駆動機構が少なくとも１つのガススプリングに力をかけることを停止する前に、動作サイクルの後続の一部分にわたって少なくとも１つのガススプリングを作動させ、少なくとも１つのガススプリングは、その位置エネルギーの少なくとも一部分を解放し、アンビルを加速させて留具を駆動する。A fastening device includes a drive mechanism. The fastener drive device also includes a drive mechanism, the drive mechanism selectively engageable and disengageable with the at least one gas spring, the at least one gas spring engaged by the drive mechanism. , movement to the energized position is possible. Also, the device comprises an anvil, the drive mechanism comprises a first lifting mechanism and a second lifting mechanism, the first lifting mechanism actuating the at least one gas spring for a portion of the operating cycle; The second lifting mechanism then actuates the at least one gas spring for a subsequent portion of the operating cycle before the drive mechanism stops exerting force on the at least one gas spring, causing the at least one gas spring to releases at least a portion of its potential energy, accelerating the anvil and driving the fastener.

Description

関連出願への相互参照
本出願は、現在は米国特許第１０，９４６，５０４号である２０２０年６月１０日に出願された米国特許出願第１６／８９７，３０４号の継続である２０２１年２月５日に出願された米国特許出願第１７／１６８，１９１号の便益を主張し、２０２０年５月５日に出願された米国仮特許出願第６３／０２０，２９９号の便益を主張し、それら特許出願の各々が、それらの全体において、本明細書で参照により組み込まれている。 CROSS-REFERENCES TO RELATED APPLICATIONS This application is a continuation of U.S. Patent Application Serial No. 16/897,304, filed June 10, 2020, which is now U.S. Patent No. 10,946,504. claiming the benefit of U.S. Patent Application Serial No. 17/168,191, filed May 5, 2020; Each of those patent applications is incorporated herein by reference in its entirety.

技術的に知られている電気機械的な留具駆動装置（本明細書では、「ドライバ」、「ガン」、または「デバイス」とも称される）は、しばしば、大まかに１５ポンド未満の重量であり、全体的に持ち運び可能な運用のために構成され得る。工事業者および住宅所有者は、留具を木材へと駆動するために、動力式補助デバイスを一般的に使用する。留具を駆動するためのこれらの動力式補助デバイスは、家における幅木またはクラウンモールディングにおいて、および家庭でのプロジェクトにおいて使用される仕上げ留具システムの形態、または、壁を作るために、もしくは壁に外壁を取り付けるために使用される一般的な留具システムの形態であり得る。これらのシステムは、持ち運び可能であり得る（つまり、空気圧縮機または壁付コンセントに接続されない、または繋げられない）、または持ち運び不可能であり得る。 Electromechanical fastener drivers (also referred to herein as "drivers," "guns," or "devices") known in the art often weigh generally less than 15 pounds. Yes, and can be configured for totally portable operation. Contractors and homeowners commonly use powered auxiliary devices to drive fasteners into wood. These powered auxiliary devices for driving fasteners are a form of finishing fastening system used in skirting or crown molding in homes and in home projects or to make walls or walls. It can be in the form of a common fastening system used to attach an exterior wall to a wall. These systems may be portable (ie, not connected or tethered to an air compressor or wall outlet) or non-portable.

「背景技術」は、本開示の背景を概して提示する目的のためである。現在において指名されている発明者の仕事は、この背景技術の節において記載されている限りにおいて、出願時において先行技術には該当しない可能性がある本記載の態様と同様に、本発明に対する先行技術として明示的にも暗示的にも認められていない。 The “background art” is for the purpose of generally presenting the background of the disclosure. The work of the presently named inventors, to the extent described in this background section, is antecedent to the present invention, as well as aspects of the present disclosure, which may not be prior art at the time of filing. It is neither explicitly nor implicitly recognized as technology.

本開示の主題の態様によれば、留具駆動デバイスが留具と少なくとも１つのガススプリングとを備える。また、留具駆動デバイスは駆動機構を備え、駆動機構は、少なくとも１つのガススプリングと選択的に係合および係合解除することができ、少なくとも１つのガススプリングは、駆動機構によって係合されると、エネルギー付与位置への移動が可能である。また、デバイスはアンビルを備え、駆動機構は第１の持上機構と第２の持上機構とを備え、第１の持上機構持上機構は、動作サイクルの一部分にわたって少なくとも１つのガススプリングを作動させ、その後、第２の持上機構は、駆動機構が少なくとも１つのガススプリングに力をかけることを停止する前に、動作サイクルの後続の一部分にわたって少なくとも１つのガススプリングを作動させ、少なくとも１つのガススプリングは、その位置エネルギーの少なくとも一部分を解放し、アンビルを加速させて留具を駆動する。 According to aspects of the disclosed subject matter, a fastener drive device includes a fastener and at least one gas spring. The fastener drive device also includes a drive mechanism, the drive mechanism selectively engageable and disengageable with the at least one gas spring, the at least one gas spring engaged by the drive mechanism. , movement to the energized position is possible. The device also includes an anvil, and the drive mechanism includes a first lifting mechanism and a second lifting mechanism, the first lifting mechanism lifting mechanism powering at least one gas spring during a portion of the operating cycle. and thereafter the second lifting mechanism actuates the at least one gas spring for a subsequent portion of the operating cycle before the drive mechanism stops exerting force on the at least one gas spring, and at least one One gas spring releases at least a portion of its potential energy to accelerate the anvil and drive the fastener.

上記の段落は、大まかな紹介によって提供されており、後述の請求項の範囲を限定するように意図されていない。記載されている実施形態は、さらなる利点と共に、添付の図面との組み合わせで理解される以下の詳細な記載を参照することで、最も良く理解されることになる。 The paragraphs above are provided by way of general introduction and are not intended to limit the scope of the claims that follow. The described embodiments, together with further advantages, will be best understood by reference to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

本開示のより完全な適用と、本開示の付随する利点とは、添付の図面に関連して検討されるとき、以下の詳細な記載を参照することでより良く理解されることになる。 A more complete application of the present disclosure, as well as attendant advantages thereof, will be better understood with reference to the following detailed description when considered in conjunction with the accompanying drawings.

開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による留具駆動装置の斜視図である。1 is a perspective view of a fastener driver in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、アンビル駆動組立体がガススプリングにおいて最大位置エネルギーの位置の近くにある留具駆動装置の斜視図である。1 is a perspective view of a fastener drive with an anvil drive assembly near a position of maximum potential energy in a gas spring, in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による留具駆動装置のためのガススプリングの斜視図である。1 is a perspective view of a gas spring for a fastener driver in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、ガススプリングが留具駆動ストロークの終了位置から移動するにつれて持上具がガススプリング圧縮エネルギーを増加させている留具駆動装置の斜視図である。4 is a perspective view of a fastener drive with a lifter increasing gas spring compression energy as the gas spring moves from the end position of the fastener drive stroke, in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. is. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、中間位置において停止している留具駆動装置の斜視図である。4 is a perspective view of a fastener driver resting in an intermediate position, in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、留具駆動軸に対して垂直である平面において限られた移動を許容するコンプライアンス体（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）がアンビルまたはアンビル組立体とガススプリングロッドとの間に存在する留具駆動装置の斜視図である。A compliance permitting limited movement in a plane that is perpendicular to the fastener drive axis is the anvil or anvil assembly and gas spring rod in accordance with one or more exemplary aspects of the disclosed subject matter. and is a perspective view of a fastener driving device present between. 開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、構造の少なくとも２つの別体の材料を備えるアンビル組立体の斜視図である。1 is a perspective view of an anvil assembly comprising at least two separate pieces of material of construction, in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の態様による、最小曲率半径を含む留具駆動装置の斜視図である。1 is a perspective view of a fastener driver including a minimum radius of curvature, according to one or more aspects of the disclosed subject matter; FIG. 開示されている主題の１つまたは複数の態様による、機外案内部を備える留具駆動装置の斜視図である。1 is a perspective view of a fastener driver with an outboard guide, in accordance with one or more aspects of the disclosed subject matter; FIG.

添付の図面との関連で以下に述べられている記載は、開示されている主題の様々な実施形態の説明として意図されており、唯一の実施形態を表すように必ずしも意図されていない。特定の例では、記載は、開示されている主題の理解を提供する目的のための特定の詳細を含む。しかしながら、実施形態がこれらの特定の詳細なしで実施され得ることは、当業者には明らかとなる。ある例では、良く知られている構造および構成要素が、開示されている主題の概念を不明瞭にさせるのを回避するために、ブロック図の形態で示されることがある。 The description, set forth below in connection with the accompanying drawings, is intended as a description of various embodiments of the disclosed subject matter, and is not necessarily intended to represent the only embodiment. In certain instances, the description includes specific details for the purpose of providing an understanding of the disclosed subject matter. However, it will be apparent to one skilled in the art that the embodiments may be practiced without these specific details. In some instances, well-known structures and components are shown in block diagram form in order to avoid obscuring the concepts of the disclosed subject matter.

本明細書を通じての「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態との関連で記載されている具体的な特徴、構造、特性、動作、または機能が、開示されている主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書における「一実施形態では」または「実施形態では」という文言の出現は、必ずしも同じ実施形態に言及していない。さらに、具体的な特徴、構造、特性、動作、または機能は、１つまたは複数の実施形態において、任意の適切な手法で組み合わされてもよい。さらに、開示されている主題の実施形態が、記載されている実施形態の改良および変形を網羅することができ、実際の網羅することが、意図されている。 References to "one embodiment" or "an embodiment" throughout this specification mean that the specific features, structures, properties, acts, or functions described in connection with the embodiment are subject matter disclosed. is meant to be included in at least one embodiment of Thus, appearances of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" herein do not necessarily refer to the same embodiment. Moreover, the specific features, structures, properties, acts, or functions may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Further, embodiments of the disclosed subject matter may and are intended to cover modifications and variations of the described embodiments.

本明細書および添付の請求項において使用されているように、「１つ（ａ、ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」といった単数形は、文脈が明確にそうでないことを指示していない場合、複数の指示対象を含むことは、留意されなければならない。つまり、他に明確に指示されていない場合、本明細書で使用されているように、「１つ（ａ、ａｎ）」といった言葉は、「１つまたは複数」の意味を持っている。また、本明細書で使用され得る「左」、「右」、「上」、「下」、「前」、「後」、「側」、「高さ」、「長さ」、「幅」、「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「内側」、「外側」などの用語が、参照の位置を記載しているだけであり、開示されている主題の実施形態を何らかの具体的な配向または構成に必ずしも限定しないことは、理解されるものである。さらに、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、本明細書に記載されているようないくつかの一部分、構成要素、参照の位置、動作、および／または機能のうちの１つを特定するだけであり、同様に、開示されている主題の実施形態を何らかの具体的な構成または配向に必ずしも限定しない。 As used in this specification and the appended claims, singular forms such as "a, an" and "the" unless the context clearly dictates otherwise. , includes plural referents. That is, as used herein, the words "a, an" and the like mean "one or more," unless expressly indicated otherwise. Also used herein are "left", "right", "top", "bottom", "front", "back", "side", "height", "length", "width" , “above”, “below”, “inside”, “outside”, “inside”, “outside”, etc., are only describing locations of reference and are used to define embodiments of the disclosed subject matter. It is understood that it is not necessarily limited to any specific orientation or configuration. Further, terms such as "first," "second," "third," etc. may be used to refer to any part, component, reference position, act, and/or function as described herein. It does not necessarily limit embodiments of the disclosed subject matter to any specific configuration or orientation, but does identify only one of them.

現在利用可能な電気機械的な留具駆動デバイスは、様々な欠点に悩まされている。例えば、現在利用可能なデバイスは、複雑で、効果で、信頼できない設計を有し得る。Ｐａｓｌｏｄｅ（登録商標）などの燃料で動力供給される機構は、持ち運び性を達成するが、消耗品の燃料を必要とし、高価である。Ｄｅｗａｌｔ（登録商標）などの回転するフライホイールの設計は、摩擦手段に基づく複雑なカップリングまたはクラッチの機構を有する。これはその費用を増大させる。 Currently available electromechanical fastener drive devices suffer from various drawbacks. For example, currently available devices can have complex, costly, and unreliable designs. Fuel-powered mechanisms such as the Paslode® achieve portability, but require consumable fuel and are expensive. Rotating flywheel designs such as Dewalt® have complex coupling or clutch mechanisms based on friction means. This increases its cost.

現在利用可能な電気機械的な留具駆動デバイスの他の欠点は、人間工学性の乏しさである。例えば、燃料で動力供給される機構は、大きな燃焼音および燃焼煙を有する。複数のインパクトデバイスは、疲労させ、騒音を出す。また、持ち運び不可能なことは問題であり得る。例えば、従来の留具ガンは、固定された圧縮機に繋がれ、そのため別の供給ラインを維持しなければならない。 Another drawback of currently available electromechanical fastener drive devices is their poor ergonomics. For example, fuel-powered mechanisms have loud combustion noises and combustion smoke. Multiple impact devices fatigue and make noise. Also, non-portability can be a problem. For example, conventional fastener guns are tethered to a stationary compressor, so a separate supply line must be maintained.

現在利用可能な電気機械的な留具駆動デバイスの他の欠点には、大きな反動力および短い耐用期間、安全性の問題、ならびに戻り機構がある。大きな反動力および短い耐用期間に関して、機械的なバネによって駆動される機構は、それらの長い留具駆動時間のため、大きな工具反動力を有する。また、バネは、これらの種類の負荷サイクルについて評価されておらず、早期の失陥をもたらす。さらに、消費者は、より長めの留具を固定することができないこと、または、より高密度の木の種類で作業することができないことに不満である。安全性の問題に関して、「空気バネ」および重いバネ駆動の設計は、アンビルの基材に向かおうとする傾向のため、具体的にはより長い留具について、安全性の問題に悩まされている。詰まりの解消の間、これはアンビルが作業者の指に当たる原因になり得る。 Other drawbacks of currently available electromechanical fastener drive devices include high recoil force and short service life, safety issues, and return mechanisms. With respect to large recoil forces and short service life, mechanical spring driven mechanisms have large tool recoil forces due to their long clasp drive times. Also, springs have not been rated for these types of load cycles, leading to premature failure. Additionally, consumers are dissatisfied with the inability to secure longer fasteners or work with denser wood types. Regarding safety issues, "air spring" and heavy spring-driven designs suffer from safety issues, particularly for longer fasteners, due to the tendency toward the base of the anvil. . During clearing of the jam, this can cause the anvil to hit the operator's fingers.

現在利用可能な電気機械的な留具駆動デバイスにおける戻り機構に関して、これらのデバイスのほとんどにおける戻り機構は、駆動エネルギーのうちのいくらかを要することを伴う。例えば、アンビル組立体を駆動するバンジーもしくはバネの戻りがあるか、または、アンビルの移動の間に形成される空気圧バネがあるかのいずれかである。これらの機構のすべてが、駆動ストロークからエネルギーを取り去り、効率を低下させる。 With respect to the return mechanisms in currently available electromechanical fastener drive devices, the return mechanisms in most of these devices involve requiring some of the drive energy. For example, there is either a bungee or spring return that drives the anvil assembly, or there is a pneumatic spring that forms during movement of the anvil. All of these mechanisms take energy away from the drive stroke, reducing efficiency.

これらの様々な欠点を考慮して、本明細書でさらに記載されているように、効率および安全性を向上させることで、これらの様々な欠点を克服する留具駆動デバイスについての要求が存在する。 In view of these various shortcomings, a need exists for a fastener drive device that overcomes these various shortcomings by improving efficiency and safety, as further described herein. .

ここで図面を参照すると、同様の符号は、いくつかの図を通じて、同一または対応する部品を支持している。 Referring now to the drawings, like reference numerals refer to the same or corresponding parts throughout the several views.

図１は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による留具駆動装置１００（本明細書では装置１００とも称される）の斜視図を示している。概して、装置１００は、好ましくは充電可能電池である電機供給源からその電力を引き出し、ガススプリングを作動させるためにモータを使用する。一態様では、第１の（例えば、下方の）持上具と第２の（例えば、上方の）持上具とが、ガススプリングの一部であるかまたはガススプリングに動作可能に結合されるアンビルまたはアンビル組立体を、作動させる。ガススプリングにおけるアンビルまたはアンビル組立体の作動は、ガススプリングにおける位置エネルギーを増加させる。このような位置エネルギーにおける十分な増加の後、アンビルまたはアンビル組立体は、持上具によって解放させるか、または持上具によって連結解除させることができ、ガススプリングのロッドが移動を開始して、アンビルまたはアンビル組立体を移動させることができる。例えば、移動は、アンビルが留具を駆動するように、留具に向かい、留具との接触をもたらす。アンビルまたはアンビル組立体のこのような移動の後、持上具は、ガススプリングに含まれる位置エネルギーを増加させるために、アンビルまたはアンビル組立体がガススプリングに作用し得る位置へとアンビルまたはアンビル組立体を戻すために、アンビルまたはアンビル組立体と再係合することができる。 FIG. 1 illustrates a perspective view of a fastener driving apparatus 100 (also referred to herein as apparatus 100) in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter. Generally, the device 100 draws its power from an electrical source, preferably a rechargeable battery, and uses a motor to operate a gas spring. In one aspect, the first (e.g., lower) lifter and the second (e.g., upper) lifter are part of or operably coupled to the gas spring. The anvil or anvil assembly is activated. Actuation of an anvil or anvil assembly on a gas spring increases potential energy in the gas spring. After a sufficient increase in such potential energy, the anvil or anvil assembly can be released by the lifter or uncoupled by the lifter and the gas spring rod begins to move and The anvil or anvil assembly can be moved. For example, movement is toward and into contact with the fastener such that the anvil drives the fastener. After such movement of the anvil or anvil assembly, the lifting device moves the anvil or anvil assembly into a position where the anvil or anvil assembly can act on the gas spring to increase the potential energy contained in the gas spring. The anvil or anvil assembly can be reengaged to restore the solid.

動作サイクルの実質的な一部分の間にアンビルまたはアンビル組立体と接触している多段持上構成を使用することで、装置１００は、動作サイクルのより正確な制御と、向上した安全性プロフィールとを可能にする。例えば、下方の持上具は、ガススプリングから最も離れている開始位置から不完全安全位置へとアンビルまたはアンビル組立体を上昇させることができ、その不完全安全位置にきたとき、モータは、下方の持上具がアンビル／アンビル組立体に力をもはや発揮しないように停止することができ、上方の持上具は、ガススプリングにエネルギー付与するために、アンビル／アンビル組立体をさらに上向きに引っ張り続けることができる。その後、上方の持上具は、ガススプリングがアンビル／アンビル組立体に作用してアンビル／アンビル組立体を移動させ、留具を駆動させるために、アンビル／アンビル組立体から連結解除することができる。実施形態では、１つまたは複数の持上具は、動作サイクルを停止する前に、ガススプリングをその全ストロークの少なくとも８０％まで圧縮する。結果として、サイクルが再開するとき（例えば、使用者が留具駆動装置１００のトリガを引っ張るとき）、ガススプリングは、１つまたは複数の持上具から解放され、留具を駆動する前に、最大で追加の２０％を圧縮する。これは、待ち時間（使用者がトリガを引っ張るときと留具が基材へと駆動されるときとの間の時間として規定される）が非常に短いため、有利である。 By using a multi-stage lifting configuration that is in contact with the anvil or anvil assembly during a substantial portion of the operating cycle, apparatus 100 provides more precise control of the operating cycle and an improved safety profile. enable. For example, the lower lift may raise the anvil or anvil assembly from a starting position furthest from the gas spring to a less than safe position, when the motor is in a lower position. can be stopped so that the upper lifting devices no longer exert force on the anvil/anvil assembly and the upper lifting devices pull the anvil/anvil assembly further upward to energize the gas springs. can continue. The upper lifting device can then be disconnected from the anvil/anvil assembly so that the gas spring acts on the anvil/anvil assembly to move the anvil/anvil assembly and drive the fastener. . In an embodiment, the one or more lifters compress the gas spring to at least 80% of its full stroke before stopping the working cycle. As a result, when the cycle resumes (e.g., when the user pulls the trigger of the fastener driver 100), the gas spring is released from the lifter or lifters, before driving the fasteners. Compress up to an additional 20%. This is advantageous because the latency (defined as the time between when the user pulls the trigger and when the fastener is driven into the substrate) is very short.

装置１００は、少なくとも１つのセンサ（例えば、センサ８０）、または、装置１００の動作における失速および／もしくは詰まりを検出する他の手段も備え得る。例えば、センサ８０は、ホールスイッチ、機械的スイッチ、光学スイッチなどであり得る。例えば、留具の駆動が完全でない（例えば、アンビル／アンビル組立体が下向き／駆動の方向において詰まる）事象があり得る。センサは、モータに停止するように信号を送る前に、駆動力をアンビルおよび／またはアンビル組立体から取り去るようにモータを動作させることができる。また、装置のモータによって引き出される電流が、ガススプリングを圧縮するために必要とされる公称電流（例えば、公称電流の所定の倍数）を超えることが検出された場合、詰まりが示されたことになり、制御回路が、モータへの電力を遮断または低減することができ、任意選択で、例えば詰まりの解消を可能とするために、持上具および／またはアンビル／アンビル組立体を所定の場所で固定することができる。例えば、ガススプリングの位置エネルギーが増加している間に引き出される平均電流の１５０％（例えば、公称電流の所定の倍数）を超えるモータ電流に応答して、制御回路はモータへの電力を低下させることができる。代替または追加で、制御回路は、持上具を固定することができる、または、例えば一方向クラッチとして、他の機械的要素に持上具を固定させることができる。この態様の利点には、機構が軽い詰まりをそれ自体で解消させ、非常に厳しい詰まりの場合には装置を損傷から保護する能力がある。さらに、使用者が詰まりを解消する必要がある事象において、アンビルへの下向きの圧力を軽減することで、使用者を保護する。 Device 100 may also include at least one sensor (eg, sensor 80) or other means for detecting stalls and/or jams in the operation of device 100. For example, sensor 80 can be a Hall switch, mechanical switch, optical switch, or the like. For example, there may be events where the fastener drive is not complete (eg, the anvil/anvil assembly jams in the downward/drive direction). The sensor can operate the motor to remove drive from the anvil and/or anvil assembly before signaling the motor to stop. A clog is also indicated if the current drawn by the motor of the device is detected to exceed the nominal current required to compress the gas spring (e.g., a predetermined multiple of the nominal current). and the control circuit can cut off or reduce power to the motor, and optionally move the lifting device and/or the anvil/anvil assembly in place, e.g., to allow clearing of a jam. can be fixed. For example, in response to a motor current exceeding 150% of the average current drawn (e.g., a predetermined multiple of the nominal current) while the gas spring potential energy is increasing, the control circuit reduces power to the motor. be able to. Alternatively or additionally, the control circuit can fix the lifter or have the lifter fixed to other mechanical elements, for example as a one-way clutch. Advantages of this aspect include the ability of the mechanism to clear light jams by itself and protect the device from damage in the case of very severe jams. Additionally, it protects the user by relieving downward pressure on the anvil in the event the user needs to clear the clog.

装置１００は、アンビル／アンビル組立体が、留具または釘の駆動と関連して後方へ駆動されるのを防止する一方向ベアリングを備えてもよい。装置は、動作サイクルの間、アンビル／アンビル組立体の衝撃の力の少なくとも一部分を受けることができる緩衝部も備えることができる。 Apparatus 100 may include a one-way bearing that prevents the anvil/anvil assembly from being driven backwards in conjunction with driving the fastener or nail. The apparatus may also include a buffer capable of receiving at least a portion of the force of impact of the anvil/anvil assembly during the operating cycle.

図２は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、アンビル駆動組立体がガススプリングにおいて最大位置エネルギーの位置の近くにある留具駆動装置の斜視図を示しており、図３は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による留具駆動装置のためのガススプリングの斜視図を示している。 FIG. 2 illustrates a perspective view of the fastener drive with the anvil drive assembly near the position of maximum potential energy in the gas spring, in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter; 3 illustrates a perspective view of a gas spring for a fastener driver in accordance with one or more example aspects of the disclosed subject matter;

図１～図３を参照すると、装置１００は、電源１０と、制御回路２０と、モータ３０と、ガススプリング４０と、少なくとも第１の持上具４４および第２の持上具４６と、アンビル６２（アンビル組立体６０の一部であり得る）と、少なくとも１つの緩衝部７０と、を備え得る。ガススプリングは、図３に示されているような封止されたチャンバ（本明細書では、ガススプリングシリンダとも称される）４１の中に少なくとも部分的に配置されるガススプリングロッド４２を備え、ロッド４２は、アンビル６２／アンビル組立体６０に動作可能に結合される。緩衝部７０は、アンビル６２／アンビル組立体６０の衝撃の力の一部分を吸収するために、装置に一部として好ましくは配置される。 1-3, the apparatus 100 includes a power source 10, a control circuit 20, a motor 30, a gas spring 40, at least first and second lifting devices 44 and 46, and an anvil. 62 (which may be part of the anvil assembly 60) and at least one dampener 70. The gas spring comprises a gas spring rod 42 disposed at least partially within a sealed chamber (also referred to herein as a gas spring cylinder) 41 as shown in FIG. Rod 42 is operably coupled to anvil 62 /anvil assembly 60 . A buffer 70 is preferably arranged as part of the device to absorb a portion of the force of an anvil 62 /anvil assembly 60 impact.

第１の持上具４４および第２の持上具４６（本明細書では、「持上具」ともそれぞれ称される）は、装置１００の動作サイクルの間にアンビル６２／アンビル組立体６０を選択的に移動させるために、アンビル６２／アンビル組立体６０と係合することができる少なくとも１つの歯車９９を備え得る。第１の持上具４４は、アンビル６２／アンビル組立体６０と係合するために、第１の持上具４４自体か、持上具の歯車の歯か、または持上具の他の係合領域（ローラ４３ａなど）を回転させることで、アンビル６２／アンビル組立体６０を、第１の位置、またはガススプリング４０の遠位である位置から、ガススプリング４０に向けて移動させることができる。実施形態では、第１の持上具４４は、アンビル６２／アンビル組立体６０を、ガススプリング４０に向かう距離の一部分で移動させ、アンビル６２／アンビル組立体６０が安定した中間点（中間点の例は図５に示されている）に到達するとき、モータ３０は停止することができる、または運転したままであり得る。その後、モータ３０は、停止した場合には再始動することができ、その後に第２の持上具４６が、アンビル６２／アンビル組立体６０を、ガススプリング４０に向けて、ガススプリング４０に当たる／接するように持ち上げ、ガススプリングのロッド４２を移動させてガススプリング内の位置エネルギーを増加させる。第２の持上具４６は、アンビル６２／アンビル組立体６０と係合しない領域を含み、その領域に到達されるとき、ガススプリングは、アンビル６２／アンビル組立体６０をガススプリングから離すように作用して、（例えば、ガススプリングに蓄積した位置エネルギーを通じて）留具を駆動するように、アンビル６２／アンビル組立体６０に作用することができる。モータは、アンビルが持上具から解放され、留具に向けて移動した後、アンビルへのガススプリングの力の少なくとも８０％を軽減するために、動作して少なくとも１つのガススプリングに係合し続けることができる。 First lifting device 44 and second lifting device 46 (also referred to herein as “lifting devices” respectively) lift anvil 62 /anvil assembly 60 during the operating cycle of apparatus 100 . There may be at least one gear 99 engageable with the anvil 62/anvil assembly 60 for selective movement. The first lifter 44 may be either the first lifter 44 itself, the gear teeth of the lifter, or other engagement of the lifter to engage the anvil 62 /anvil assembly 60 . Rotating a mating region (such as roller 43 a ) can move anvil 62 /anvil assembly 60 from a first position, or a position distal to gas spring 40 , toward gas spring 40 . . In an embodiment, the first lifter 44 moves the anvil 62/anvil assembly 60 a portion of the distance toward the gas spring 40 until the anvil 62/anvil assembly 60 reaches a stable midpoint (midpoint 5), the motor 30 can be stopped or left running. The motor 30 can then be restarted if stopped, after which the second lifter 46 orients the anvil 62 /anvil assembly 60 against the gas spring 40 against / Raise to contact and move the gas spring rod 42 to increase the potential energy in the gas spring. The second lifter 46 includes an area that does not engage the anvil 62/anvil assembly 60 and when that area is reached, the gas spring forces the anvil 62/anvil assembly 60 away from the gas spring. The anvil 62/anvil assembly 60 can be acted upon to drive the fastener (eg, through potential energy stored in the gas spring). The motor is operable to engage the at least one gas spring to relieve at least 80% of the force of the gas spring on the anvil after the anvil has been released from the lift and moved toward the catch. can continue.

装置１００は、センサ８０（例えば、図２に示されている）を備えてもよい。センサ８０は、アンビル組立体がサイクルにおける留具駆動および／または安全停止位置を完了したかどうかを検出するように構成され得る。また、センサ８０は、例えば、留具の除去を必要とする装置１００における留具の詰まりなど、異常な事象が起こったかどうかを検出するように構成され得る。検出は、例えば、モータ３０によって引き出される電流を読み取ることで行うことができる。引き出される電流が、ガススプリングロッド４２を圧縮するための通常の電流を超えていると決定される場合、センサ８０は、モータ３０への電力を遮断することで装置１００への損傷を防止するために、制御回路２０へと信号を送ることができる。また、制御回路は、持上具を係合させて、ガススプリングからアンビル６２またはアンビル組立体６０への荷重を低減することができる。これは、持上具の結果として、荷重の下にないときに詰まりが解消されるため、詰まりを安全に解消させることで安全性プロフィールを向上させる。一態様では、センサは、アンビルまたはアンビル組立体の移動（留具の駆動から離れる移動など）を検出するように構成でき、少なくとも１つの持上具は、アンビル６２またはアンビル組立体６０のこのような移動を検出するまで、動力供給されたままであってもよい。 Device 100 may include sensor 80 (eg, shown in FIG. 2). Sensor 80 may be configured to detect whether the anvil assembly has completed the fastener drive and/or safety stop positions in the cycle. Sensor 80 may also be configured to detect whether an abnormal event has occurred, such as, for example, a fastener jam in device 100 requiring removal of the fastener. Detection can be done, for example, by reading the current drawn by the motor 30 . If the current drawn exceeds the normal current for compressing the gas spring rod 42, the sensor 80 cuts power to the motor 30 to prevent damage to the device 100. , a signal can be sent to the control circuit 20 . The control circuit may also engage a lifter to reduce the load from the gas spring to the anvil 62 or anvil assembly 60 . This improves the safety profile by safely clearing jams, as jams are cleared when not under load as a result of the lifting device. In one aspect, the sensor can be configured to detect movement of the anvil or anvil assembly (such as movement away from the drive of the fastener), and at least one lifter can detect movement of the anvil 62 or anvil assembly 60 in such a manner. It may remain powered until it detects significant movement.

ガススプリング４０は、図３に示されているように、シール４８および充填弁４９の少なくとも一方をさらに備え得る。シールおよび／または充填弁は、リップまたはカップシールなどの単一の要素を好ましくは備え得る。実施形態では、シールは、ガススプリングのロッドに配置されるロッドシールである。例えば、ガススプリングは、チャンバと、チャンバの中に配置されたロッドと、を備えることができ、シール（例えば、ロッドシール）がロッドに接して作用することができる（例えば、ロッドは、チャンバの中で直線的に、ロッドシールに対して移動することができる）。ロッドのストロークは、アンビル６２／アンビル組立体６０のストローク長さの好ましくは少なくとも８０％である。これらの特徴は、数々の予期しない動作上および形状における向上をもたらした。ピストンシールは、Ｓｅｎｃｏ（登録商標）および他のものによって使用され、様々な制限をもたらす可能性がある。一態様では、ロッドシールを使用することで、ガススプリングにおける圧力は、装置１００の動作サイクル全体について少なくとも２００ｐｓｉで維持され得る。ロッドシールを高いガス圧力（例えば、２００ｐｓｉを超える）と共に用いることで、ガススプリングシリンダの容積が、他の電気機械的な留具駆動デバイスと比較して相当に縮小できることは、予期せずに発見された。例えば、４００ｐｓｉａのガス圧力を伴う１．２５インチの直径のガススプリングの内部に３／４インチの直径のロッドを伴うロッドシールを使用する場合、このような構成は、１００ｐｓｉａのガス圧力および３インチのシリンダ直径を伴う１．５インチの直径のガススプリングピストンと等しいエネルギー送達を達成することができる。好ましい実施形態では、装置の動作圧力は３００ｐｓｉａから５００ｐｓｉａの間である。増加した圧力が本デバイスを周囲圧力に対してより一様に機能させることは、さらなる予期しない発見であった。例えば、ニューメキシコ州アルバカーキなどの標高における都市では、名目的な大気圧力は、先行技術では約３％のエネルギーの低減をもたらすが、本装置の場合には１％未満のエネルギーの低減をもたらす。ロッドシールのさらなる予期しなかった利点は、ガススプリングの内部での圧力増加が、ロッドシールの代わりにピストンシールを備える留具ドライバにおいて見られるような圧力増加よりもはるかに小さかったことである。つまり、利点は、一定の力を達成するために、ロッドシールが同じストロークについて大きなガスチャンバ容積を必要としないため、ロッドシールがよりコンパクトな大きさの装置を可能とすることである。ガススプリングストロークにおけるエネルギーの損失は、エネルギー付与位置からエネルギー付与解除位置へのガススプリングの移動の間に「移動させられた空気体積」の量に関連する。ロッドシールの場合に移動させられる空気体積は、ロッドの面積掛けるストロークである。ピストンシールの場合、その空気体積はピストンの面積掛けるストロークであり、その面積は、ピストンがロッドより必ず大きいという事実のため、より大きい面積である。これは、ロッドシールにともナス損失がピストンシールにおいて見られる損失より小さいという点において、留具駆動エネルギーへのガススプリングエネルギーの変換における予期しない増加をもたらした。要するに、ガススプリング駆動される留具駆動デバイス（例えば、装置１００）においてガススプリングのためのロッドシールを使用することは、効率を向上させ、大きさを小さくし、ガススプリング作動の間の位置エネルギーにおける増加によって引き起こされる内部シリンダ圧力の変化を小さくする。これは、圧縮比における低下が、圧縮の熱によって小さいエネルギー損失しか産み出さないため、効率をさらに増加させる。 Gas spring 40 may further comprise at least one of seal 48 and fill valve 49, as shown in FIG. The seal and/or fill valve may preferably comprise a single element such as a lip or cup seal. In embodiments, the seal is a rod seal located on the rod of the gas spring. For example, a gas spring may comprise a chamber and a rod disposed within the chamber, and a seal (eg, rod seal) may act against the rod (eg, the rod may be the chamber's can move linearly in and relative to the rod seal). The rod stroke is preferably at least 80% of the anvil 62 /anvil assembly 60 stroke length. These features have resulted in a number of unexpected operational and geometrical improvements. Piston seals are used by Senco® and others and can pose various limitations. In one aspect, using a rod seal, the pressure in the gas spring can be maintained at at least 200 psi for the entire operating cycle of device 100 . It was unexpectedly discovered that by using rod seals with high gas pressures (e.g., greater than 200 psi), gas spring cylinder volumes can be significantly reduced compared to other electromechanical fastener drive devices. was done. For example, when using a rod seal with a 3/4 inch diameter rod inside a 1.25 inch diameter gas spring with 400 psia gas pressure, such a configuration would provide 100 psia gas pressure and 3 inch Equivalent energy delivery can be achieved with a 1.5 inch diameter gas spring piston with a cylinder diameter of . In preferred embodiments, the operating pressure of the device is between 300 psia and 500 psia. It was a further unexpected finding that increased pressure made the device perform more uniformly to ambient pressure. For example, in a city at an altitude such as Albuquerque, New Mexico, nominal atmospheric pressure results in less than 1% energy reduction for the present device compared to about 3% energy reduction for the prior art. . A further unexpected advantage of the rod seal is that the pressure increase inside the gas spring was much less than that seen in fastener drivers with piston seals instead of rod seals. The advantage, then, is that the rod seal allows for a more compactly sized device because it does not require a large gas chamber volume for the same stroke to achieve a constant force. The loss of energy in a gas spring stroke is related to the amount of "air volume displaced" during movement of the gas spring from the energized position to the de-energized position. The air volume displaced for a rod seal is the area of the rod times the stroke. In the case of a piston seal, the air volume is the area of the piston times the stroke, which is the larger area due to the fact that the piston is necessarily larger than the rod. This resulted in an unexpected increase in the conversion of gas spring energy to clasp drive energy in that the eggplant losses with the rod seal were less than those seen with the piston seal. In short, using a rod seal for a gas spring in a gas spring-driven fastener drive device (eg, apparatus 100) improves efficiency, reduces size, and reduces potential energy during gas spring actuation. reduce the change in internal cylinder pressure caused by an increase in . This further increases efficiency as the reduction in compression ratio produces less energy loss due to the heat of compression.

実施形態では、装置１００は充填弁を有していない。作動の間、ガススプリング充填弁は、留具駆動デバイスの衝突の性質のため、漏れる可能性がある。したがって、充填弁を必要としないことで、充填弁のため存在した漏れの可能性を低減することができる。 In embodiments, device 100 does not have a fill valve. During actuation, gas spring fill valves can leak due to the impactful nature of the clasp driven device. Thus, not requiring a fill valve can reduce the potential for leaks that existed because of the fill valve.

実施形態では、図８を参照すると、装置１００は、２つのシール９２、９３（例えば、Ｏリングシール、Ｘリングシールなど）の間に油貯留部９１を備え得る。例えば、油貯留部９１が２つのシール９２、９３の間に位置決めされるとき、装置１００の耐用期間は相当に向上させられる。より明確には、ロッドは、第１の方向において一方のシール（例えば、シール９２）を越えて進むとき、他方のシール（例えば、シール９３）において拭い取られた潤滑剤（例えば、油貯留部からの）を獲得する。同様に、ロッドが第２の方向（第１の方向と反対である）において最初にシール９３を越えて進むとき、ロッドは、シール９２において拭き取られた潤滑剤（例えば、油貯留部からの）を獲得する。２つのシール９２、９３の間に油貯留部９１を位置決めすることで、シールが乾くことから防止され、装置１００の耐用期間を相当に延ばす。 In an embodiment, referring to FIG. 8, device 100 may include an oil reservoir 91 between two seals 92, 93 (eg, O-ring seals, X-ring seals, etc.). For example, when the oil reservoir 91 is positioned between the two seals 92, 93, the service life of the device 100 is considerably improved. More specifically, as the rod advances past one seal (e.g. seal 92) in the first direction, it wipes off lubricant (e.g. oil reservoir) at the other seal (e.g. seal 93). ) from Similarly, when the rod first advances past the seal 93 in a second direction (which is opposite to the first direction), the rod will see lubricant wiped off at the seal 92 (e.g., from an oil reservoir). ). Locating the oil reservoir 91 between the two seals 92, 93 prevents the seals from drying out, considerably extending the useful life of the device 100. FIG.

実施形態では、２つ以上のリップシールがガススプリングにおいて使用され得る。例えば、２つのシール９２、９３はリップシールであり得る。これがガススプリングの耐用期間を延ばすことが、予期せずに発見された。例えば、リップシールは、ＯリングまたはＸリングと比較して、より高い圧力および表面速度を許容することができる。 In embodiments, more than one lip seal may be used in the gas spring. For example, the two seals 92, 93 can be lip seals. It has been unexpectedly discovered that this extends the service life of the gas spring. For example, lip seals can tolerate higher pressures and surface velocities compared to O-rings or X-rings.

実施形態では、ガススプリングにおいてより標準的な鋼鉄のロッドの代用品の低密度の被覆されたロッドが、性能を相当に向上させることが、予期せずに発見された。工具は、ガススプリングにおける位置エネルギーによって加速される質量が低減されたとき、駆動における反動がはるかにより小さくなった。なおもさらなる改良では、ロッドのブッシングより相当に硬いハードコーティングを使用することが許容可能な耐用期間を可能とすることが見出された。例えば、コーティングは、硬い陽極酸化、窒化物、無電解ニッケル、および／またはセラミックを含み得る。 In embodiments, it has been unexpectedly discovered that low density coated rods in place of the more standard steel rods in gas springs significantly improve performance. The tool had much less recoil in the drive when the mass accelerated by the potential energy in the gas spring was reduced. In yet a further refinement, it has been found that using a hard coating that is significantly harder than the rod bushing allows for acceptable service life. For example, coatings can include hard anodization, nitrides, electroless nickel, and/or ceramics.

実施形態では、駆動機構による少なくとも１つのガススプリングの作動の間の少なくとも１つのガススプリングにおける圧力増加は、駆動機構によって作用される前のガススプリングにおける圧力の３０％未満である。駆動機構は、１つまたは複数の持上機構（第１の持上機構４４および第２の持上機構４６）を備えることもでき、駆動機構と駆動および持上機構とへの言及は置き換え可能であり得る。図３に示されている実施形態では、ガススプリングロッドはピストンフランジ９０を備える。好ましい実施形態では、ピストンフランジ９０の面積は、ガススプリングシリンダの断面積の８０％以下である。ガススプリングチャンバの大きさとの関連でのフランジ９０の比較的小さい大きさは、装置１００のエネルギー出力における実質的な増加に寄与する。別の言い方をすれば、縮小した断面のフランジの構成は、フランジを越える空気流の向上をもたらすため、結果として装置１００の効率において予期しなかった増加がある。この効率は、そうでない場合に留具駆動ストロークの間のピストンフランジとシリンダ壁との間の高い空気速度の結果として起こる予期しなかった空気ブレーキの排除から生じる。 In an embodiment the pressure increase in the at least one gas spring during actuation of the at least one gas spring by the drive mechanism is less than 30% of the pressure in the gas spring prior to being acted upon by the drive mechanism. The drive mechanism may also comprise one or more lifting mechanisms (first lifting mechanism 44 and second lifting mechanism 46), and references to drive mechanism and drive and lift mechanism are interchangeable. can be In the embodiment shown in FIG. 3 the gas spring rod is provided with a piston flange 90 . In a preferred embodiment, the area of the piston flange 90 is 80% or less of the cross-sectional area of the gas spring cylinder. The relatively small size of flange 90 relative to the size of the gas spring chamber contributes to a substantial increase in the energy output of device 100 . Stated another way, there is an unexpected increase in the efficiency of the device 100 as a result of the reduced cross-section flange configuration provides enhanced airflow over the flange. This efficiency results from the unexpected elimination of air braking that would otherwise occur as a result of high air velocities between the piston flange and the cylinder wall during the fastener drive stroke.

図６は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、留具駆動軸に対して垂直である平面において限られた移動を許容するコンプライアンス体がアンビルまたはアンビル組立体とガススプリングロッドとの間に存在する留具駆動装置の斜視図を示している。実施形態では、コンプライアンス体６４が、アンビル６２またはアンビル組立体６０とガススプリングロッド４２との間に追加される。コンプライアンス体６４は、留具駆動平面に対しておおよそ垂直である平面における限られた移動を許容する。結果として、コンプライアンス体６４の追加は、図３および図６に示されているように、サイクルの間のガススプリング圧力によって測られるようなシールおよびガススプリングの増加した耐用期間をもたらすことが、予期せずに発見された。アンビル組立体とガススプリングロッドとの間の結合の形態でのこのようなコンプライアンス体６４の例示の実施形態は、図３および図６に示されている。一態様では、コンプライアンス体６４の例示の結合は、ボールとソケットとの結合部の配置であり得る。この予期しなかった発見は、衝撃時および／または留具の駆動の間にシール４８に少量のガスを吐き出させることができる留具駆動の間に見られる荷重の結果である。結果として、コンプライアンス体６４は、持上機構からのシールにおける側面荷重を低減することで、シールにおける摩耗特性をさらに向上させる。また、図９を参照すると、アンビル／アンビル組立体の持ち上げの間の偏った荷重を相殺するために、装置１００は、ガススプリングのブッシングにおける側面荷重を低減するために、機外案内部９８を備えることができる。機外案内部９８は、アンビル組立体の案内を向上し、位置ずれを防止するのを助ける。 FIG. 6 illustrates an anvil or anvil assembly and gas spring in which the compliant body allows limited movement in a plane that is perpendicular to the fastener drive axis, according to one or more exemplary aspects of the disclosed subject matter. Fig. 10 shows a perspective view of the fastener driver as it resides between the rods; In embodiments, a compliance body 64 is added between anvil 62 or anvil assembly 60 and gas spring rod 42 . Compliance body 64 allows limited movement in a plane that is approximately perpendicular to the fastener drive plane. As a result, it is expected that the addition of compliance body 64 will result in increased seal and gas spring life as measured by gas spring pressure during a cycle, as shown in FIGS. Found without. An exemplary embodiment of such a compliance body 64 in the form of a connection between the anvil assembly and the gas spring rod is shown in FIGS. 3 and 6. FIG. In one aspect, an exemplary connection of the compliance body 64 may be a ball and socket connection arrangement. This unexpected finding is a result of the loads seen during fastener actuation that can cause seal 48 to exhale small amounts of gas upon impact and/or during fastener actuation. As a result, the compliance body 64 further improves wear characteristics at the seal by reducing side loads on the seal from the lifting mechanism. Also referring to FIG. 9, to offset bias loads during lifting of the anvil/anvil assembly, apparatus 100 includes outboard guides 98 to reduce side loads on the gas spring bushings. be prepared. The outboard guides 98 improve guidance of the anvil assembly and help prevent misalignment.

図７は、本開示の１つまたは複数の例示の態様による、構造の少なくとも２つの別体の材料を備えるアンビル組立体の斜視図を示している。一態様によれば、図７を参照すると、アンビル組立体が、高弾性率の弾性材料および高強度を有するアンビルまたはアンビル組立体の領域６６（持上具と接触しているアンビルまたはアンビル組立体の領域においてなど）と、ロッドと係合するアンビルまたはアンビル組立体の領域６７のための低密度の材料と、を備える場合、装置の全体の耐用期間および動作が向上されることが発見された。持上具と接触するアンビルまたはアンビル組立体の一部分が、少なくとも１００ｋｐｓｉの降伏力と、少なくとも２２５００万ｐｓｉで、好ましくは２８００万ｐｓｉの弾性率と、を有することと、ガススプリングと係合するアンビル組立体の一部分（ガススプリングロッドを含む）が、１立方インチあたり０．１５ポンド未満の密度を有することとが、好ましい。例示の材料は、持上具と接触するアンビル／アンビル組立体については鋼鉄およびステンレス鋼であり、ガススプリングロッド、およびアンビル／アンビル組立体におけるガススプリングロッド係合領域についてはアルミニウム、繊維ガラス、炭素繊維、またはマグネシウムである。 FIG. 7 illustrates a perspective view of an anvil assembly comprising at least two separate pieces of material of construction, according to one or more example aspects of the present disclosure; According to one aspect, referring to FIG. 7, the anvil assembly has a region 66 of the anvil or anvil assembly (the anvil or anvil assembly in contact with the lifter) having a high modulus of elasticity material and high strength. ) and a low density material for the region 67 of the anvil or anvil assembly that engages the rod, it has been discovered that the overall life and operation of the device is improved. . the portion of the anvil or anvil assembly in contact with the lifting device having a yield force of at least 100 kpsi and a modulus of elasticity of at least 225 million psi and preferably 28 million psi; Preferably, a portion of the assembly (including the gas spring rod) has a density of less than 0.15 pounds per cubic inch. Exemplary materials are steel and stainless steel for the anvil/anvil assembly that contacts the lifting device, and aluminum, fiberglass, carbon for the gas spring rod and the gas spring rod engagement area on the anvil/anvil assembly. fiber, or magnesium.

一態様では、装置１００は、アンビル６２／アンビル組立体６０が装置の動作サイクルの間に後方に引き戻されるのを防止する一方向ベアリングまたは一方向クラッチ９６も備え得る。 In one aspect, the device 100 may also include a one-way bearing or one-way clutch 96 that prevents the anvil 62/anvil assembly 60 from being pulled back during the operating cycle of the device.

また、少なくとも１つの緩衝部７０が、装置１００の構成要素への摩耗および裂傷を低減するために、アンビル６２／アンビル組立体６０の衝撃の力の一部分を吸収するために装置１００に配置されてもよい。少なくとも１つの緩衝部７０は、弾性材料のものとでき、アンビル６２／アンビル組立体６０による衝撃の力の一部分を吸収することができる任意の場所において、装置１００に配置され得る。 At least one bumper 70 is also disposed in device 100 to absorb a portion of the force of impact of anvil 62/anvil assembly 60 to reduce wear and tear to components of device 100. good too. At least one cushion 70 may be of a resilient material and may be placed in apparatus 100 anywhere capable of absorbing a portion of the force of impact by anvil 62 /anvil assembly 60 .

図４は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、ガススプリングが留具駆動ストロークの終了位置から移動するにつれて持上具がガススプリング圧縮エネルギーを増加させている留具駆動装置の斜視図を示している。図４に示されているように、持上具のうちの少なくとも１つは、他の動作サイクルの開始の前に、アンビル６２／アンビル組立体６０をガススプリングの遠位である位置へと戻すこと、および／または、アンビル６２／アンビル組立体６０をその位置において保持することができる。 FIG. 4 is a clasp drive with a lifter increasing gas spring compression energy as the gas spring moves from the end position of the clasp drive stroke, in accordance with one or more exemplary aspects of the disclosed subject matter. 1 shows a perspective view of the device; FIG. As shown in FIG. 4, at least one of the lifters returns the anvil 62/anvil assembly 60 to a position distal to the gas springs prior to initiation of another operating cycle. and/or the anvil 62/anvil assembly 60 can be held in that position.

一態様では、本明細書で開示されている装置１００の送達サイクルは電気信号で始まることができ、その後、回路がモータ３０を電源１０に連結する。モータ３０は、少なくとも１つの持上機構に動作可能に結合される。装置１００の動作サイクルでは、第１または下方の持上機構４４が、ガススプリング４０の遠位である位置からアンビル６２／アンビル組立体６０を持ち上げるために、アンビル６２／アンビル組立体６０に作用し得る。アンビル６２／アンビル組立体６０が安定するサイクルの中間点において、モータ３０は好ましい停止位置で停止することができる。一態様では、停止位置は、ガススプリングからのアンビル６２／アンビル組立体６０の力の少なくとも８０％を軽減するために、ガススプリングに再係合した駆動および持上機構に対応する。この停止は、停止位置が、持上具なしで係合される場合、または、持上ストロークの１０％内で係合されるだけの場合より、より短い待ち時間（つまり、トリガ引張と留具駆動との間の時間）をもたらす。 In one aspect, the delivery cycle of the device 100 disclosed herein can begin with an electrical signal, after which a circuit couples the motor 30 to the power source 10 . A motor 30 is operably coupled to the at least one lifting mechanism. During the operating cycle of apparatus 100 , first or lower lifting mechanism 44 acts on anvil 62 /anvil assembly 60 to lift anvil 62 /anvil assembly 60 from a position distal to gas spring 40 . obtain. At the midpoint of the cycle when the anvil 62/anvil assembly 60 stabilizes, the motor 30 can stop at the preferred stop position. In one aspect, the rest position corresponds to the drive and lift mechanism re-engaging the gas spring to relieve at least 80% of the force on the anvil 62/anvil assembly 60 from the gas spring. This stop has a shorter latency (i.e. trigger pull and clasp time between drives).

その後、第２または上方の持上機構４６が、ガススプリング内の位置エネルギーを増加させるために、アンビル６２／アンビル組立体６０をガススプリング４０へと作動させ続けるとき、機構は継続することができる。その後、第２または上方の持上機構４６は、アンビル６２／アンビル組立体６０が留具に激突するように、または留具を駆動するように、ガススプリング４０をアンビル６２／アンビル組立体６０に作用させ、アンビル６２／アンビル組立体６０を、ガススプリング４０の遠位である位置に向けて戻すように移動させるために、アンビル６２／アンビル組立体６０から一時的に解放し得る、または、アンビル６２／アンビル組立体６０と係合解除し得る。 The mechanism can then continue as the second or upper lifting mechanism 46 continues to actuate the anvil 62/anvil assembly 60 into the gas spring 40 to increase the potential energy within the gas spring. . The second or upper lifting mechanism 46 then pushes the gas spring 40 against the anvil 62/anvil assembly 60 such that the anvil 62/anvil assembly 60 impacts or drives the fastener. may be temporarily released from the anvil 62/anvil assembly 60 to act and move the anvil 62/anvil assembly 60 back toward a position distal to the gas spring 40; 62/can be disengaged with anvil assembly 60;

図５は、開示されている主題の１つまたは複数の例示の態様による、中間位置において停止している留具駆動装置の斜視図を示している。（例えば、図５に示されているような）装置１００の動作サイクルにおける中間停止位置を設けることで、以下の便益が実現される。ガススプリングは、停止位置の後のガススプリングにおける少なくとも１つの持上具の係合の再開の後、後続の開放のための、留具を効果的に駆動するためのガススプリングにおける十分な量の保存されたエネルギーを発生させるために、ガススプリングにおけるエネルギーの比較的小さい増加が必要とされるように、停止位置の前に部分的にエネルギー付与され得る、または給気され得る。さらに、停止位置は、ガススプリングが力を留具に加え、作業者にとって危険な状況をもたらすのではないかという懸念を伴わずに作業者が詰まりを解消できるように、装置に詰まりがある事象において、固定位置におけるアンビル／アンビル組立体のしっかりとした保持を可能とする。 FIG. 5 illustrates a perspective view of a fastener driver stopped at an intermediate position, according to one or more example aspects of the disclosed subject matter. By providing an intermediate stop position in the operating cycle of device 100 (eg, as shown in FIG. 5), the following benefits are realized. The gas spring has a sufficient amount of force in the gas spring to effectively drive the catch for subsequent opening after resumption of engagement of the at least one lifter in the gas spring after the rest position. It can be partially energized or pre-aired before the stop position so that a relatively small increase in energy in the gas spring is required to generate the stored energy. In addition, the stop position is designed so that the operator can clear the jam without fear that the gas spring will apply force to the clasp and create a dangerous situation for the operator. allows for firm retention of the anvil/anvil assembly in a fixed position.

図８は、開示されている主題の１つまたは複数の態様による、最小曲率半径を含む留具駆動装置（例えば、装置１００）の斜視図を示している。一実施形態では、領域６６は曲率半径９４を含み得る。一態様では、曲率半径９４は、上方の従動子の半径の少なくとも２５％の最小曲率半径を有し得る。例えば、解放する持上具（例えば、この例では上方の持上具）が持上板から係合解除する領域６６の一部分が、最小曲率半径を有し得る。任意選択で、非常に小さい曲率半径は、より良好な性能の工具をもたらすと考えられているが、小さい曲率半径が、上方の従動子がアンビル組立体から解放するときに非常に大きな力をもたらし、深刻な変形、摩耗、および非常に短い工具耐用期間をもたらすことが、予期せずに発見された。したがって、実施形態では、曲率半径は、上方の従動子９５の半径の少なくとも２５％で、好ましくは５０％であり得る。また、実施形態では、装置１００は、持上具からの解放位置におけるガススプリングブッシングへの側面荷重を低減するために、過走能力を含み得る。 FIG. 8 illustrates a perspective view of a fastener driving device (eg, device 100) including a minimum radius of curvature, according to one or more aspects of the disclosed subject matter. In one embodiment, region 66 may include radius of curvature 94 . In one aspect, the radius of curvature 94 may have a minimum radius of curvature of at least 25% of the radius of the upper follower. For example, a portion of region 66 where the releasing lifter (eg, the upper lifter in this example) disengages from the lift plate may have a minimum radius of curvature. Optionally, a very small radius of curvature is believed to result in a better performing tool, but a small radius of curvature results in a much higher force when the upper follower releases from the anvil assembly. , lead to severe deformation, wear and very short tool life. Thus, in embodiments, the radius of curvature may be at least 25% and preferably 50% of the radius of upper follower 95 . Also, in embodiments, the apparatus 100 may include overrun capability to reduce side loads on the gas spring bushings in the lift release position.

図９は、開示されている主題の１つまたは複数の態様による、機外案内部９８を備える留具駆動装置（例えば、装置１００）の斜視図を示している。図９に示されているように、装置１００は、ガススプリングシリンダ４１と、モータ３０と、アンビル組立体６０と、ロッド４２と、シール９７を伴うブッシングと、を備え得る。本明細書で記載されているように、機外案内部９８は、ガススプリングロッドにおける側面荷重を低減することができる。 FIG. 9 illustrates a perspective view of a fastener driving device (eg, device 100) with an outboard guide 98, according to one or more aspects of the disclosed subject matter. As shown in FIG. 9, apparatus 100 may include gas spring cylinder 41, motor 30, anvil assembly 60, rod 42, and bushing with seal 97. As shown in FIG. As described herein, the outboard guides 98 can reduce side loads on the gas spring rods.

開示されている主題の実施形態を記載してきたが、上記のことは単なる例示であり、限定ではなく、例だけを用いて提示されていることは、当業者には明らかであるべきである。したがって、具体的な構成が本明細書で詳述されているが、他の構成が用いられてもよい。数多くの改良および他の実施形態（例えば、組み合わせ、再配置など）が、当業者によって可能とされ、本開示の範囲内にあり、開示されている主題およびその均等の範囲内にあるとして見なされる。開示されている実施形態の特徴は、追加の実施形態を作成するために、本発明の範囲内で、組み合わされてもよく、再配置されてもよく、省略されてもよい。さらに、特定の特徴が、他の特徴の対応する使用なしで、利益になるように使用されてもよい。したがって、本出願人は、開示されている主題の精神および範囲の中にあるすべてのこのような代替、改良、均等、および変形を包含するように意図している。 Having described embodiments of the disclosed subject matter, it should be apparent to those skilled in the art that the foregoing is presented by way of illustration only and not limitation. Thus, although specific configurations are detailed herein, other configurations may be used. Numerous modifications and other embodiments (e.g., combinations, rearrangements, etc.) are possible by those skilled in the art and are considered within the scope of the present disclosure and within the disclosed subject matter and its equivalents. . Features of the disclosed embodiments may be combined, rearranged, or omitted within the scope of the invention to create additional embodiments. Moreover, certain features may be used to advantage without the corresponding use of other features. Accordingly, Applicants intend to embrace all such alternatives, modifications, equivalents and variations that fall within the spirit and scope of the disclosed subject matter.

１０ 電源
２０ 制御回路
３０ モータ
４０ ガススプリング
４１ チャンバ、ガススプリングシリンダ
４２ ガススプリングロッド
４３ａ ローラ
４４ 第１の持上具、第１の持上機構
４６ 第２の持上具、第２の持上機構
４８ シール
４９ 充填弁
６０ アンビル組立体
６２ アンビル
６４ コンプライアンス体
６６、６７ 領域
７０ 緩衝部
８０ センサ
９０ ピストンフランジ
９１ 油貯留部
９２、９３ シール
９４ 曲率半径
９５ 上方の従動子
９６ 一方向ベアリング、一方向クラッチ
９７ シール
９８ 機外案内部
９９ 歯車
１００ 留具駆動装置 REFERENCE SIGNS LIST 10 power supply 20 control circuit 30 motor 40 gas spring 41 chamber, gas spring cylinder 42 gas spring rod 43a roller 44 first lifting device, first lifting mechanism 46 second lifting device, second lifting mechanism 48 seal 49 fill valve 60 anvil assembly 62 anvil 64 compliance body 66, 67 area 70 buffer 80 sensor 90 piston flange 91 oil reservoir 92, 93 seal 94 radius of curvature 95 upper follower 96 one way bearing, one way clutch 97 Seal 98 Outside Guide 99 Gear 100 Fastener Drive

Claims (20)

留具に係合するためにアンビルを備えるアンビル組立体と、
チャンバを画定し、前記チャンバに配置されるロッドを有する少なくとも１つのガススプリングであって、前記ガススプリングはロッドシールを備え、前記ロッドシールは、前記ロッドの移動に関して不動である、少なくとも１つのガススプリングと、
少なくとも１つの前記ガススプリングを選択的に駆動するように構成される動力式駆動アクチュエータであって、少なくとも１つの前記ガススプリングは、前記動力式駆動アクチュエータによって係合されるとエネルギー付与位置へと移動するように構成され、前記動力式駆動アクチュエータは、前記動力式駆動アクチュエータの停止の前に前記アンビルへの加圧力を軽減するために、前記ガススプリングを動作させて前記ガススプリングに再係合し続け、前記動力式駆動アクチュエータは、前記動力式駆動アクチュエータが少なくとも１つの前記ガススプリングに力をかけることを停止する前に、動作サイクルの一部分にわたって少なくとも１つの前記ガススプリングを作動させるように動作し、少なくとも１つの前記ガススプリングは、前記アンビルを加速させて前記留具を駆動するために、前記ガススプリングの位置エネルギーの少なくとも一部分を解放する、動力式駆動アクチュエータと、
を備える、動力式留具駆動装置。 an anvil assembly comprising an anvil for engaging the fastener;
at least one gas spring defining a chamber and having a rod disposed in said chamber, said gas spring comprising a rod seal, said rod seal being immobile with respect to movement of said rod a spring;
A powered drive actuator configured to selectively drive the at least one gas spring, the at least one gas spring moving to an energized position when engaged by the powered drive actuator. and wherein the power drive actuator actuates and re-engages the gas spring to relieve pressure on the anvil prior to deactivation of the power drive actuator. Continuing, the power drive actuator operates to actuate the at least one gas spring for a portion of an operating cycle before the power drive actuator stops exerting force on the at least one gas spring. a powered drive actuator, wherein at least one of said gas springs releases at least a portion of the gas spring's potential energy to accelerate said anvil and drive said fastener;
A powered clasp driver, comprising: 前記動力式駆動アクチュエータは、少なくとも１つの持上具と、少なくとも１つの持上平面と、を備える、請求項１に記載の留具駆動装置。 2. The fastener driver of claim 1, wherein the powered drive actuator comprises at least one lift and at least one lift plane. 少なくとも２つの持上具が前記ガススプリングにエネルギー付与するように作用する、請求項１に記載の留具駆動装置。 2. The fastener driver of claim 1, wherein at least two lifters act to energize the gas spring. 前記ガススプリングは、前記動作サイクル全体の間に少なくとも２００ｐｓｉａの動作圧力を有する、請求項１に記載の留具駆動装置。 2. The fastener driver of claim 1, wherein said gas spring has an operating pressure of at least 200 psia during said entire operating cycle. 少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載の留具駆動装置。 The fastener driver of claim 1, further comprising at least one sensor. 少なくとも１つの前記センサは、前記留具から離れる前記アンビルの移動を検出するように構成される、請求項５に記載の留具駆動装置。 6. The fastener driver of claim 5, wherein the at least one sensor is configured to detect movement of the anvil away from the fastener. 前記留具から離れる前記アンビルの移動を前記センサが検出するまで、動力供給されたままである少なくとも１つの持上具をさらに備える、請求項６に記載の留具駆動装置。 7. The fastener driver of claim 6, further comprising at least one lift that remains powered until the sensor detects movement of the anvil away from the fastener. 前記ロッドは少なくとも２つの接触面によって案内され、少なくとも２つの前記接触面は、位置エネルギーが前記ガススプリングに加えられる前記動作サイクルの一部分にわたって、前記ロッドの直径の１５０％に少なくとも等しい距離で分離される、請求項１に記載の留具駆動装置。 The rod is guided by at least two contact surfaces, the at least two contact surfaces being separated by a distance at least equal to 150% of the diameter of the rod over a portion of the operating cycle in which potential energy is applied to the gas spring. 2. The fastener driver of claim 1, wherein the fastener driver comprises: 制御回路が、
前記ガススプリングの位置エネルギーが増加している間に引き出される平均電流の１５０％をモータ電流が超えることに応答して、モータへの電力を低下させるように構成される、請求項１に記載の留具駆動装置。 the control circuit
2. The method of claim 1, configured to reduce power to a motor in response to motor current exceeding 150% of the average current drawn while the gas spring potential energy is increasing. Fastener drive. 前記動力式駆動アクチュエータは一方向クラッチをさらに備える、請求項１に記載の留具駆動装置。 The fastener driver of claim 1, wherein the power drive actuator further comprises a one-way clutch. チャンバを画定し、前記チャンバに配置されるロッドを有する少なくとも１つのガススプリングであって、前記ガススプリングはロッドシールを備え、前記ロッドシールは、前記ロッドの移動に関して不動である、少なくとも１つのガススプリングと、
前記ロッドに接して作用するシールであって、前記ロッドは、前記チャンバの中で前記シールに対して直線的に移動するように構成され、前記ロッドはフランジをさらに備え、前記ロッドフランジの面積は、前記ガススプリングのシリンダの断面積の８０％以下である、シールと、

アンビルを備えるアンビル組立体と、
を備え、アクチュエータは、前記アクチュエータが少なくとも１つの前記ガススプリングに力を適用することを停止する前に、動作サイクルの一部分にわたって少なくとも１つの前記ガススプリングを作動させるように構成され、少なくとも１つの前記ガススプリングは、前記ガススプリングの位置エネルギーの少なくとも一部分を解放し、前記アンビルを加速させて留具を駆動する、留具駆動装置。 at least one gas spring defining a chamber and having a rod disposed in said chamber, said gas spring comprising a rod seal, said rod seal being immobile with respect to movement of said rod a spring;
A seal acting against said rod, said rod being configured to move linearly within said chamber relative to said seal, said rod further comprising a flange, said rod flange having an area of , a seal that is no more than 80% of the cross-sectional area of the cylinder of the gas spring;

an anvil assembly comprising an anvil;
wherein the actuator is configured to actuate the at least one gas spring for a portion of an operating cycle before the actuator stops applying force to the at least one gas spring; The fastener driver, wherein the gas spring releases at least a portion of the gas spring's potential energy to accelerate the anvil and drive the fastener. 前記アクチュエータの前記動作サイクルが、前記ガススプリングから前記アンビルへの前記力の少なくとも８０％を軽減するために、前記アクチュエータが前記ガススプリングと再係合した停止位置を含む、請求項１１に記載の留具駆動装置。 12. The actuating cycle of claim 11, wherein the operating cycle of the actuator includes a rest position in which the actuator reengages the gas spring to relieve at least 80% of the force from the gas spring to the anvil. Fastener drive. 前記ガススプリングにおける圧力が、前記動作サイクル全体について少なくとも２００ｐｓｉである、請求項１１に記載の留具駆動装置。 12. The fastener driver of claim 11, wherein the pressure in said gas spring is at least 200 psi for the entire operating cycle. 制御回路が、
前記ガススプリングの位置エネルギーが増加している間に引き出される平均電流の１５０％をモータ電流が超えることに応答して、モータへの電力を低下させるように構成される、請求項１１に記載の留具駆動装置。 the control circuit
12. The method of claim 11 configured to reduce power to a motor in response to motor current exceeding 150% of the average current drawn while the gas spring potential energy is increasing. Fastener drive. 前記アクチュエータは、少なくとも１つの持上具と、少なくとも１つの持上平面と、を備える、請求項１１に記載の留具駆動装置。 12. The fastener driver of claim 11, wherein the actuator comprises at least one lifter and at least one lifting plane. 前記ロッドは少なくとも２つの接触面によって案内され、少なくとも２つの前記接触面は、位置エネルギーが前記ガススプリングに加えられる前記動作サイクルの一部分にわたって、前記ロッドの直径の１５０％に少なくとも等しい距離で分離される、請求項１１に記載の留具駆動装置。 The rod is guided by at least two contact surfaces, the at least two contact surfaces being separated by a distance at least equal to 150% of the diameter of the rod over a portion of the operating cycle in which potential energy is applied to the gas spring. 12. The fastener driver of claim 11, wherein the fastener driver comprises: 少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１１に記載の留具駆動装置。 12. The fastener driver of claim 11, further comprising at least one sensor. 少なくとも１つの前記センサは、前記留具から離れる前記アンビルの移動を検出するように構成される、請求項１７に記載の留具駆動装置。 18. The fastener driver of claim 17, wherein the at least one sensor is configured to detect movement of the anvil away from the fastener. 前記留具から離れる前記アンビルの移動を前記センサが検出するまで、動力供給されたままである少なくとも１つの持上具をさらに備える、請求項１８に記載の留具駆動装置。 19. The fastener driver of claim 18, further comprising at least one lift that remains powered until the sensor detects movement of the anvil away from the fastener. 前記アクチュエータは一方向クラッチをさらに備える、請求項１１に記載の留具駆動装置。 12. The fastener driver of claim 11, wherein said actuator further comprises a one-way clutch.

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