JP5080484B2 - 締結具駆動工具用の打込深さ調節機構 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、空圧工具、コードレスのフレーミング、トリミング工具のような締結具駆動工具に関する。より詳細には、本発明は、締結具駆動工具用の打込深さ調節機構に関する。

本引用によって本明細書に包含される米国特許第６５４３６４４号には、締結工具、特に、ワーク内に締結具を打込む際に使用する空圧式フレーミング工具が例示されている。このような締結具駆動工具は、イリノイ州バーロンヒルズ(Verron Hills)所在のＩＴＷパスロード(Paslode)社（イリノイツールワークス社の一部門）から市販されている。

このような工具は、空圧シリンダを収容するハウジングを内蔵している。シリンダ内にはピストン組立体が摺動自在に取付けられており、該ピストン組立体によって、シリンダは、ピストン組立体の一側の駆動室と、その反対側の復帰室に分割される。ピストン組立体は、ピストンヘッドと、シリンダ内に配設された剛性駆動ブレードとを含んでいる。可動式のバルブプランジャがピストンヘッドの上方において方向付けされている。

トリガを引くと、トリガバルブが閉じ、外気への通路が開放される。この時、駆動室内の空気圧が復帰室内の空気圧よりも高くなっており、これによってピストンおよび駆動ブレードが下動し、位置決めされている締結具に衝突し、締結具がワーク内に打込まれることになる。締結具は、マガジンなどの供給組立体からノーズ部内に供給されており、この内部において、これらは、駆動ブレードの衝撃を受けるべく適切に位置決めされた向きにおいて保持されている。

ピストンが下動するのに伴って、シリンダ内の空気が一連の孔を通じて復帰空気室内に駆動される。トリガが解放された後に、圧縮空気がバルブプランジャを元の位置に押し戻し、これにより、ピストンヘッドへの空気の流れが遮断される。この時、下向きの圧力は存在しておらず、従って、復帰室内の圧縮空気によってピストンヘッドを上方に押し戻すことができる。ピストンヘッドの上方の空気は、工具内から外気に強制排気される。

空圧式フレーミング工具について上述したが、燃焼式、爆薬作動式および／または電動式工具などのその他のタイプの締結具駆動工具も、当技術分野で周知であり、また、本打込み深さ調節機構と共に使用することができよう。

締結具を打込む用途で要求される１つの動作特性は、締結具の打込み深さを予測可能に制御する能力である。外観を考慮し、いくつかの用途は、締結具をワークの表面よりも下方に埋め込むことを必要とし、或いは、締結具をワークの表面と同一平面をなすように打込むことを必要としたり、更には、締結具がワークの表面よりも上方に立ち上がることを必要としている用途もあろう。深さの調節は、空圧式工具や燃焼動力式工具では、工具のノーズ部に対して移動可能な打込みプローブと称される工具制御機構を通じて実現されている。打込みプローブの移動範囲が、通常、締結具の打込み深さの範囲を定義している。

従来の深さ調節機構の１つの欠点は、１つのタイプの調節しか許容されていないという点にあり、これは、通常、粗調節である。このモードでは、ロックが解放されており、打込みプローブは、ノーズ部に対して相対的に自由に移動する。望ましい調節が実現された後に、プローブをその位置に固定する。ユーザーは、打込み深さを特定の計測値に正確に設定することが必要な設計が多数存在する。調節機構が粗調節しかできないと、これを実現するのは困難であり、従って、ユーザーは、打込み深さの正しい計測値を得るべく、試行錯誤により、打込み深さを複数回にわたって調節しなければならないであろう。

また、微調節しかできない工具もある。これは、回転調節装置またはバレルに係合している付勢された係止機構(detent)を使用して提供されている。但し、このようなシステムの多くは、工具の衝撃の反復に起因し、長期間にわたる使用に伴って、その望ましい位置を失うことが判明している。

米国特許第６５４３６４４号明細書

従って、締結具駆動工具で使用する単一の打込み深さ調節機構であって、微調節および粗調節設定の双方で機構を調節可能とした打込み深さ調節機構が必要となっている。

また、容易にアクセス可能であると共に、熟練した建築作業者／請負業者および素人の双方が同様に操作可能な締結具駆動工具用の打込み深さ機構を提供するというニーズも存在している。

更には、繰り返される工具の衝撃にも拘わらず、その調節の位置決めを維持すべく十分に強力である打込み深さ機構に対するニーズも存在している。

上に列挙したニーズまたはこれらを上回るものが、空圧式フレーミング工具のような締結具駆動工具用の本発明による打込深さ調節機構によって充足される。

本発明による打込深さ調節機構は、熟練した請負業者、素人の双方が同様に容易に操作可能な装置を提供している。更には、本発明による打込深さ調節機構は、微調節、粗調節の何れも可能であり、ユーザーは、各用途のニーズに基づいて本機構を調節可能である。また、本発明による打込深さ調節機構は、反復的かつ連続的な工具の衝撃にも拘わらず、望ましい深さの位置を維持すべく十分に強力である。

具体的には、軸を定義しているハウジング構造と、このハウジング構造から略軸方向に延設されたノーズ部とを有した締結具駆動工具用の本発明による打込深さ調節機構は、ノーズ部を往復運動可能に収容するように形成されたスリーブと、ボアとを有した下部ワーク接触要素と、第１の端部においてハウジング構造に取付けられた上部ワーク接触要素と、を含んでいる。回転可能なサムホイール組立体は、前記ボアと螺合可能な第１の部分、ユーザーがアクセス可能なサムホイール、および、少なくとも１つの係止組立体を有した第２の部分を具備している。第２の部分は、上部ワーク接触要素の第２の端部によって受容されるように構成されている。前記少なくとも１つの係止組立体は係止バネと、係止部材とを含んでいる。本発明による打込深さ調節機構は、上部ワーク接触要素に対してサムホイール組立体を保持するための保持機構を更に含んでいる。前記保持機構は、前記サムホイール組立体の第２の部分を受容するように形成された孔を有したブッシュを具備し、前記ブッシュの孔は、係止位置において前記係止部材を受容し前記孔と連通する室を含んでおり、前記ユーザーが何れかの方向に前記サムホイールを回転させると、該ユーザの操作によって係止組立体の付勢力が克服され、この結果、前記係止部材が前記ブッシュの室から解放されるようになっている。前記保持機構は、保持ピンと、前記保持ピンを受容するためのピン穴とを含んでおり、前記保持ピンは、前記上部ワーク接触要素に対して前記サムホイール組立体の第２の部分と回転自在に係合している。前記サムホイール組立体は、前記保持ピンを受容するように形成、配置された環状の溝を具備している。休止位置と作動位置の間で前記ノーズ部に対して前記打込深さ調節機構を付勢すべく構成された付勢要素が、前記ハウジング構造と前記ブッシュとの間に配置されている。サムホイールが何れかの方向に第１の部分に対して回転すると、下部ワーク接触要素の位置がノーズ部に対して移動する。前記係止組立体は、前記サムホイール組立体において前記環状の溝と該サムホイール組立体の直径を大きくした部分との間に配置されている。

図１、２に示すように、締結具駆動工具用の打込深さ調節機構が、全体的に参照符号１０によって指示されている。工具１１は、空気シリンダ（図示せず）を収容しているハウジング構造１２と、該ハウジング構造から略軸方向に延設されたノーズ部１４とを含み、ハウジング構造は軸を定義している。

図１、図２、図５〜図７に最良に示すように、打込深さ調節機構１０は、第１の端部１８においてハウジング構造１２に取付けられた上部ワーク接触要素１６を含んでいる。好ましくは、第１の端部１８は、この技術分野で周知のように、垂直摺動移動用に構成されたトラック（図示せず）内で、ハウジングの下部の後方位置において、ハウジング構造１２に取付けられている。上部ワーク接触要素１６は、また、この技術分野で周知のように、ロールピン（図示せず）を利用し、トラック上に拘束されている。但し、この技術分野で周知のように、上部ワーク接触要素１６をハウジング１２に取付けるための他の方法を利用することも可能であることを理解されたい。

下部ワーク接触要素２０は、図１、図２、図５〜図７に示すように、ノーズ部１４を往復運動可能に収容するように形成されたスリーブ２２を具備している。但し、この技術分野で周知のように、ノーズ部１４を摺動自在に収容すべく他の構成も可能であろう。

機構１０は回転式のサムホイール組立体２４を更に含んでいる。該サムホイール組立体は、下部ワーク接触要素２０と係合可能な第１の部分２６と、ユーザーがアクセス可能なサムホイール２８と、少なくとも１つの係止組立体３２を有した第２の部分３０とを具備している。第２の部分３０は、上部ワーク接触要素１６の第２の端部３４によって受容されるように構成されている。図５〜図７に示すように、サムホイール組立体２４は、上部ワーク接触要素１６と下部ワーク接触要素２０との間を間接的に連結し、また機構１０の中央組立***置となっている。

次に図１を参照すると、打込深さ調節機構１０は、下部ワーク接触要素２０に設けられたボア３６を更に含んでいる。ボア３６は、好ましくは、内側にネジが形成されると共に、締結具駆動工具１１の打込み深さを調節するために、好ましくは外側にネジが形成された第１の部分２６に螺合している。

本形態による打込深さ調節機構１０によれば、ユーザーが、第１の部分２６に対してサムホイール２８を何れかの方向に回転すると、下部ワーク接触要素２０の位置がノーズ部１４に対して移動する。第１の部分２６とボア３６とが螺合しているので、サムホイール２８を３６０°回転させた回数に応じて、機構１０は、深さの微調整と粗調節の双方を提供可能であると考えられる。

図１、図５〜図７に示すように、サムホイール２８は、チェッカーリング、リブ、縦溝のような表面処理が施された(textured)外部表面３８を含んでいる。更には、サムホイール２８は、第１と第２の部分２６、３０よりも大きな直径を有していることが好ましい。表面処理が施された外部表面３８、および、相対的に大きな直径をサムホイール２８に与えることにより、ユーザーによるサムホイールの操作が容易になるものと考えられる。更には、サムホイール２８が外側に配置されているため、ワークとの関係における工具１１の配置とは無関係に、ユーザーは、サムホイールに対して多くの方向から容易にアクセス可能であると考えられる。

図１〜図４を参照すると、少なくとも１つの係止組立体３２は、係止バネ４０と、係止部材４２を含んでいる。なお、この技術分野で周知のように、係止部材４２は、一般に、形状が球状であるが、その他の形状も利用可能であることは理解されよう。

また、図１、２に示すように、打込深さ調節機構１０は、上部ワーク接触要素１６に対してサムホイール組立体２４を保持するための保持機構４４を含んでいる。保持機構４４は、好ましくは、サムホイール組立体の第２の部分３０を軸方向に受容するように形成された孔４６を有したブッシュである。係止部材４２は、係止位置において係止バネ４０により第２の部分３０内の有底状のボア４８からわずかに外側に突出するように付勢され（図２、３）、解除位置において、開口部から後退するように押動可能である（図４）。係止バネ４０によって付勢されているので、サムホイール２８が回転する間、係止部材４２は、係止位置と解除位置の間で移動するものと考えられる。

なお、開口部４８は、略円筒形で、かつ、略球形の係止部材４２に対応するように形成されているが、前述のように、他の形状または構成も利用可能である。

次に図３、４を参照すると、ブッシュ孔４６は、該ブッシュ孔と連通する室５を含んでいる。該室は、係止位置において係止部材４２を受容するように形成されている。ユーザーが何れかの方向にサムホイール２８を回転させると、このユーザの操作は、係止バネ４０による係止組立体の付勢力を克服して、係止部材４２をブッシュの室５０から脱離させる（図４）。サムホイール２８が３６０°回転したすると、係止部材４２は、係止位置に戻る（図３）。ブッシュの室５０は、好ましくは、その形状が略半球で、略球状の係止部材４２に対応するように構成されている。但し、この技術分野で周知のように、室が係止部材４２の形状に略対応している限り、室５０用に他の形状を利用することも可能であることは理解されよう。

図１、２を再度参照すると、保持機構またはブッシュ４４は、保持ピン５４を受容するためのピン穴５２を含んでおり、この保持ピンは、上部ワーク接触要素１６に対してサムホイール組立体の第２の部分３０に取外可能に係合している。この連結を更に容易にするために、第２の部分は、保持ピン５４を受容するように形成、配置された環状の溝５６を含んでいる。従って、保持ピン５４は、ピン穴５２を貫通すると共に、環状の溝５６と係合している。保持ピン５４は、環状の溝５６から摺動自在に取外可能であるので、この係合は、上部ワーク接触要素１６とサムホイール組立体２４の間における安全で回転自在の連結を提供していると同時に、取外可能な連結を提供しているものと考えられる。なお、本明細書では、上部ワーク接触要素１６およびサムホイール組立体２４を回転自在に連結するための１つの方法について説明しているが、この技術分野で周知の他の装着方法を利用することも可能であることを理解されたい。

次に図２、図５〜図７を参照すると、打込深さ調節機構１０は、ハウジング構造１２と保持機構４４間に配置された付勢要素５８を更に含んでいる。付勢要素５８は、休止位置と作動位置（ぞれぞれ、図５、６、７）との間で、ノーズ部１４に対して、打込深さ調節機構１０を付勢すべく構成されている。具体的には、工具１１をワーク（図示せず）に対して押圧すると、サムホイール組立体２４および保持機構４４によって１つに保持されている下部ワーク接触要素２０および上部ワーク接触要素１６の双方が、付勢要素５６の付勢に抗して一緒に動作位置へと上動する。

サムホイールは、軸方向には固定状態に、但し、上部ワーク接触要素１６に対しては回転可能な状態に留まっており、ユーザーが、工具１１によって打込まれる締結具の打込み深さを調節するためにサムホイール２８を回転させると、下部ワーク接触要素２０がサムホイールに対して移動する。図６、７に示すように、サムホイール２８が回転すると、下部ワーク接触要素２０の軸方向の移動に基づいて打込み深さが変更される。

具体的には、図６は、「開始」位置おけるサムホイール組立体２４を示している。開始位置において、下部ワーク接触要素２２は、ノーズ部１４の下端と同一平面上にあり、かつ、サムホイール２８は回転されていない。図７に示すように、１つの方向にサムホイール２８が回転すると、下部ワーク接触要素２０は、ノーズ部１４に対してワーク（図示せず）に向かって移動し打込み深さが長くなる。機構１０の残りの部分は、静止した状態に留まっている。図示されてはいないが、下部ワーク接触要素２０は、サムホイール２８が反対方向に回転すると、ワーク（図示せず）から離れる方向に移動し、この結果、打込み深さが短くなる。前述のように、機構１０の残りの部分は、下部ワーク接触要素２０が移動する間、静止した状態に留まっている。

サムホイール２８を３６０°回転させた回数に応じて、本形態による打込深さ調節機構１０は、微調節、粗調節の双方を提供可能であると考えられる。具体的には、ユーザーが締結具の打込み深さの小量の調節のみを所望している場合には、サムホイール２８を１回または２回回転させるだけでよい。然しながら、ユーザーが締結具の打込み深さを大きく調節することを望んでいる場合には、サムホイール２８は、更に何回かの３６０°の回転を実行することが必要になる。締結具の打込み深さの微調節、粗調節の双方を許容するコンポーネントを有した打込深さ調節機構を提供することにより、機構は、熟練した請負業者および素人の双方にとって同様に使い易いものになると考えられる。更には、この構成は、微調節および粗調節を実行するために別個の機構を必要とする打込み深さ機構よりも構成要素が少なくなる。

本明細書では、打込深さ調節機構の特定の実施例について説明したが、当業者であれば、その更に広範な態様におけるかつ添付の請求項に記載されている本発明を逸脱することなしに、これに対して変更および、変形を実施可能であることを理解するであろう。

本発明による打込深さ調節機構の分解斜視図である。 締結具駆動工具内に組付けられた状態で示す本発明による打込深さ調節機構の部分断面図における断片側面図である。 図３の矢視線３−３に沿う係止位置における本発明による打込深さ調節機構の係止組立体の断面図である。 解除位置における図３の係止組立体の断面図である。 締結具駆動工具内に組付けられた状態で示す本発明による打込深さ調節機構の側面図であり、休止位置における工具を示す図である。 締結具駆動工具内に組付けられた状態で示す本発明による打込深さ調節機構の側面図であり、同一平面をなすように設定された機構と、作動の準備が整った工具を示す図である。 締結具駆動工具内に組付けられた状態で示す本発明による打込深さ調節機構の側面図であり、同一平面よりも上方に設定された機構と、作動の準備が整った工具を示す図である。

符号の説明

１０ 打込深さ調節機構
１１ 工具
１２ ハウジング
１４ ノーズ部
１６ 上部ワーク接触要素
２０ 下部ワーク接触要素
２２ スリーブ
２４ サムホイール組立体
２６ 第１の部分
２８ サムホイール
３０ 第２の部分
３２ 係止組立体
３４ 第２の端部
３６ ボア３６
３８ 外部表面
４０ 係止バネ
４２ 係止部材

Claims (5)

1. 軸を定義しているハウジング構造と、前記ハウジング構造から略軸方向に延設されたノーズ部とを有した締結具駆動工具用の打込深さ調節機構において、
   前記ノーズ部を往復運動可能に収容するように形成されたスリーブと、ボアとを有した下部ワーク接触要素と、
   前記ハウジング構造に対して第１の端部に取付けられた上部ワーク接触要素と、
   前記ボアと螺合可能な第１の部分、ユーザーがアクセス可能なサムホイール、および、少なくとも１つの係止組立体を有する第２の部分を有した回転自在のサムホイール組立体であって、前記第２の部分は、前記上部ワーク接触要素の第２の端部によって受容されるように構成され、前記少なくとも１つの係止組立体が係止バネと、係止部材とを含んで成る回転可能なサムホイール組立体と、
   前記上部ワーク接触要素に対して前記サムホイール組立体を保持するための保持機構とを具備し、
   前記保持機構は、前記サムホイール組立体の第２の部分を受容するように形成された孔を有したブッシュを具備し、前記ブッシュの孔は、係止位置において前記係止部材を受容し前記孔と連通する室を含んでおり、前記ユーザーが何れかの方向に前記サムホイールを回転させると、該ユーザの操作によって係止組立体の付勢力が克服され、この結果、前記係止部材が前記ブッシュの室から解放されるようになっており、
   前記保持機構は、保持ピンと、前記保持ピンを受容するためのピン穴とを含んでおり、前記保持ピンは、前記上部ワーク接触要素に対して前記サムホイール組立体の第２の部分と回転自在に係合しており、
   前記サムホイール組立体は、前記保持ピンを受容するように形成、配置された環状の溝を具備しており、
   前記ハウジング構造と前記ブッシュとの間に配置され、休止位置と作動位置の間で前記ノーズ部に対して前記打込深さ調節機構を付勢すべく構成された付勢要素を更に具備し、
   前記サムホイールが、前記第１の部分に対して何れかの方向に回転したときに、前記下部ワーク接触要素の位置が前記ノーズ部に対して移動するようになっており、
   前記係止組立体が、前記サムホイール組立体において前記環状の溝と該サムホイール組立体の直径を大きくした部分との間に配置されている打込深さ調節機構。
2. 前記サムホイールは、ユーザーが容易に把持し、回転できるように表面処理した(textured)外部表面を含む請求項１記載の打込深さ調節機構。
3. 前記第２の部分は、前記係止組立体を受容するように形成された開口部を有しており、前記係止部材は、前記係止位置において前記第２の部分の開口部から外にわずかに突出するように付勢され、解除位置において前記開口部から後退するように押動可能であり、前記係止部材は、前記サムホイールが回転すると、前記係止位置と解除位置との間で移動する請求項１記載の打込深さ調節機構。
4. 前記サムホイールは、前記第１と第２の部分よりも大きな直径を有している請求項１記載の打込深さ調節機構。
5. 前記保持ピンは、前記室の反対側で前記ブッシュに係合する請求項１記載の打込深さ調節機構。

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