JPH01150010A - ワッシャ - Google Patents
ワッシャInfo
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- JPH01150010A JPH01150010A JP63271909A JP27190988A JPH01150010A JP H01150010 A JPH01150010 A JP H01150010A JP 63271909 A JP63271909 A JP 63271909A JP 27190988 A JP27190988 A JP 27190988A JP H01150010 A JPH01150010 A JP H01150010A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- washer
- groove
- recess
- diameter
- threaded
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
- F16B31/028—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with a load-indicating washer or washer assembly
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Springs (AREA)
- Finger-Pressure Massage (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Dowels (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、変形可能なワッシャに関し、特に、ナツトあ
るいはねじボルトを締め付けるために付加される最小限
の力を設定するものである。
るいはねじボルトを締め付けるために付加される最小限
の力を設定するものである。
従来の技術
自動車の製造のような大量生産する分野においては、特
に、正確な締付力でネジ穴内にねじボルトを、或いはね
じボルト上にナツトを締め付けることは重要なことであ
る。
に、正確な締付力でネジ穴内にねじボルトを、或いはね
じボルト上にナツトを締め付けることは重要なことであ
る。
従来のワッシャは、変形しない固形片によって構成され
ており、通常、メタル製でフラットなディスク形状をし
ており、その外周の1法に対して厚さを薄くしており、
かつ、ワッシャ上に取り付けられるねじボルトの径に実
質的に対応した中心穴が設けられている。
ており、通常、メタル製でフラットなディスク形状をし
ており、その外周の1法に対して厚さを薄くしており、
かつ、ワッシャ上に取り付けられるねじボルトの径に実
質的に対応した中心穴が設けられている。
上記したワッシャを介してねじボルトあるいはナツトを
締め付ける時に、モータ駆動される締付機械が、上記し
た大量生産の分野において、しばしば使用されている。
締め付ける時に、モータ駆動される締付機械が、上記し
た大量生産の分野において、しばしば使用されている。
発明が解決しようとする課題
上記した締付機械で発生させるトルクは、機械の調整の
仕方に依存しており、このトルクは使用時に突然的に、
大きく変化することがある。この突発的な変化が生じる
と、ねじボルトやナツトおよびこれらの締結部材により
組み付けられる部材を締め付は力に大きな変動を生じさ
せる。その際、オペレータが直ぐに、例えば、トルク・
レンチで締付トルクのチエツクをしない場合、不十分な
締め付けがなされ、正確な組み付けが出来ない危険性が
ある。
仕方に依存しており、このトルクは使用時に突然的に、
大きく変化することがある。この突発的な変化が生じる
と、ねじボルトやナツトおよびこれらの締結部材により
組み付けられる部材を締め付は力に大きな変動を生じさ
せる。その際、オペレータが直ぐに、例えば、トルク・
レンチで締付トルクのチエツクをしない場合、不十分な
締め付けがなされ、正確な組み付けが出来ない危険性が
ある。
課題を解決するための手段
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、ねじ
イルトあるいはナツトを締め付けるために必要な最小限
の力を舶以て設定するための変形可能なワッシャを提供
することを目的とするものである。ワッシャの前以て設
定した変形は、付与される力がワッシャの構造によって
設定された力を越えた時のみ発生するようにしており、
そのため、該変形が見えないならば、付与する締付力か
最小限の力にも達していないことを明確に現すようにし
ている。
イルトあるいはナツトを締め付けるために必要な最小限
の力を舶以て設定するための変形可能なワッシャを提供
することを目的とするものである。ワッシャの前以て設
定した変形は、付与される力がワッシャの構造によって
設定された力を越えた時のみ発生するようにしており、
そのため、該変形が見えないならば、付与する締付力か
最小限の力にも達していないことを明確に現すようにし
ている。
詳しくは、本発明に係わるワッシャは、従来のワッシャ
と同様に、その外径に対して厚さを薄くし、かつ、ワッ
シャ上に取り付けられるねじボルトの径に実質的に対応
した中心穴が設けられている。特に、本発明に係わるワ
ッシャには、その両端面の一方側、好ましくは被締付部
材に当接される端面上に、環状の凹部(spot fa
ace)を設けており、該凹部を上記中心穴と同心状で
、かつ、中心穴の径より相当に大きい直径とし、さらに
、好ましくは、該凹部の深さを凹部のリング幅に近似さ
せている。また、ワッシャの外周面(エツジ)には目に
見える円環状の溝を設けており、該溝の底面であるは円
筒状のベースは中心穴と同心といている。上記円筒状の
ベースの直径は、円環状の凹部の外径とほぼ等しい寸法
としている。溝の厚さは凹部の深さに出来るだけ近似さ
せている。
と同様に、その外径に対して厚さを薄くし、かつ、ワッ
シャ上に取り付けられるねじボルトの径に実質的に対応
した中心穴が設けられている。特に、本発明に係わるワ
ッシャには、その両端面の一方側、好ましくは被締付部
材に当接される端面上に、環状の凹部(spot fa
ace)を設けており、該凹部を上記中心穴と同心状で
、かつ、中心穴の径より相当に大きい直径とし、さらに
、好ましくは、該凹部の深さを凹部のリング幅に近似さ
せている。また、ワッシャの外周面(エツジ)には目に
見える円環状の溝を設けており、該溝の底面であるは円
筒状のベースは中心穴と同心といている。上記円筒状の
ベースの直径は、円環状の凹部の外径とほぼ等しい寸法
としている。溝の厚さは凹部の深さに出来るだけ近似さ
せている。
g1匹
以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。
。
第1図に示すワッシャ1はフラット・ピースによって構
成されており、直径dの中心穴1aを備え、該中心穴1
aは図面中に一点鎖線で示すねじボルト2のネジ切りさ
れた軸部2aを十分に挿入できる大きさである。該ねじ
ボルト2の頭部2bがワッシャに当接される。該ワッシ
ャ1はそれ自身1、被締付部材3に対して図中−点鎖線
で示すように載置される。
成されており、直径dの中心穴1aを備え、該中心穴1
aは図面中に一点鎖線で示すねじボルト2のネジ切りさ
れた軸部2aを十分に挿入できる大きさである。該ねじ
ボルト2の頭部2bがワッシャに当接される。該ワッシ
ャ1はそれ自身1、被締付部材3に対して図中−点鎖線
で示すように載置される。
ワッシャ1の下面1b、即ち、被締付部材3に当接する
端面には、中心穴1aと同心の円環状の凹部1cを設け
ている。該凹部1cの直径りは中心穴1aの直径dより
かなり大きく、かつ、さらに大きくすることが好ましい
。例えば、第1図に示されるような軸方向断面を存する
円環状ワッシャでは、凹部1cの直径りは、ワッシャに
よって構成されるリンクの中間径とすることが最も好ま
しい。しかし、この段階までに記載し、かO1以下に記
載されるように、ワッシャ1の外周形状は限定されない
が、円環状のデスク形状が最も普通に使用されると共に
、最も好ましい。
端面には、中心穴1aと同心の円環状の凹部1cを設け
ている。該凹部1cの直径りは中心穴1aの直径dより
かなり大きく、かつ、さらに大きくすることが好ましい
。例えば、第1図に示されるような軸方向断面を存する
円環状ワッシャでは、凹部1cの直径りは、ワッシャに
よって構成されるリンクの中間径とすることが最も好ま
しい。しかし、この段階までに記載し、かO1以下に記
載されるように、ワッシャ1の外周形状は限定されない
が、円環状のデスク形状が最も普通に使用されると共に
、最も好ましい。
凹部1cの深さpも限定されないが、該凹部1cのリン
クの幅に近似させることが好ましく、即ち、ワッシャを
構成しているリンクの幅の半分近くとすることが好まし
い。
クの幅に近似させることが好ましく、即ち、ワッシャを
構成しているリンクの幅の半分近くとすることが好まし
い。
ワッシャlのエツジ、即ち、外周面上には、1つの溝1
dが形成されており、該溝1dの底面1eは円筒形状で
凹部1cと同様に中心穴faと開広である。該円筒状の
底面の直径D゛は凹部1cの径りとほぼ等しくしている
が、該寸法りと同一とすることが最も好ましい。さらに
また、溝1dの厚さeは凹部1cの深さpに出来るだけ
近似させている。
dが形成されており、該溝1dの底面1eは円筒形状で
凹部1cと同様に中心穴faと開広である。該円筒状の
底面の直径D゛は凹部1cの径りとほぼ等しくしている
が、該寸法りと同一とすることが最も好ましい。さらに
また、溝1dの厚さeは凹部1cの深さpに出来るだけ
近似させている。
上記した寸法とする理由は以下の説明より明らかになる
゛ものである。
゛ものである。
第1図に示されているように、凹部ICと溝1dの間に
は、材料の所定の厚さfが残存している。
は、材料の所定の厚さfが残存している。
上記厚さrは、以下に記載するように、被締付部材3上
にねじボルト2を締め付けるため、あるいはねじボルト
2上にナツトを締め付けるために必要とされる最小限の
力を前以て規定することを可能とするものである。
にねじボルト2を締め付けるため、あるいはねじボルト
2上にナツトを締め付けるために必要とされる最小限の
力を前以て規定することを可能とするものである。
実際、ねじボルト2の頭部2bが回転された時、該回転
によりロックされる部分に対してワッシャlを押圧し、
ワッシャ1の図中上方部分が下方部分に対してシャーリ
ング・パンチのように作用する。厚さfの円環領域1f
に作用する力は、ねじボルトの頭部2bに加えられるト
ルクが十分なものであれば、上記領域Ifにせん断を発
生させる。
によりロックされる部分に対してワッシャlを押圧し、
ワッシャ1の図中上方部分が下方部分に対してシャーリ
ング・パンチのように作用する。厚さfの円環領域1f
に作用する力は、ねじボルトの頭部2bに加えられるト
ルクが十分なものであれば、上記領域Ifにせん断を発
生させる。
該せん断が発生すると、円筒状のベース1eの直径が凹
部1cの直径と同一で、かつ、溝の厚さeが凹部の深さ
pと実質的の等しいため、第1図の左側に示すように、
ワッシャ1の上方部分が正確に下方部分上に当接される
。
部1cの直径と同一で、かつ、溝の厚さeが凹部の深さ
pと実質的の等しいため、第1図の左側に示すように、
ワッシャ1の上方部分が正確に下方部分上に当接される
。
本発明に示すワッシャを用いて、ねじボルト2がモータ
駆動のネジ締付機械によって締め付けが行なわれる場合
、該機械はワッシャの円環領域1fのせん断がなされた
後もねじ締め付は作用を継続する。実際、ネジ締付機械
によって伶えられるロック力は、ネジ締付機械の軸の1
回転より少ない回転で発生する締め付は作用の最後の局
面において、機械の制御から外すことは出来ず、そのた
めに、ワッシャlが第1図の左側に示された位置になっ
た時、領域trのせん断のために必要とされる力と少な
くとも等しい力で締め付けられる。 この点において、
せん新領域trのために必要な力Fは、弐 F=πDf
Rで現され、該式において、Dは領域Ifの中間径を、
fは領域!「の厚さ、Rはワッシャを構成する材料の倖
さである。溝1dについては、その厚さeをワッシャl
の直径との対応させて、0.51a+〜2IIII11
の範囲とすることが好ましい。
駆動のネジ締付機械によって締め付けが行なわれる場合
、該機械はワッシャの円環領域1fのせん断がなされた
後もねじ締め付は作用を継続する。実際、ネジ締付機械
によって伶えられるロック力は、ネジ締付機械の軸の1
回転より少ない回転で発生する締め付は作用の最後の局
面において、機械の制御から外すことは出来ず、そのた
めに、ワッシャlが第1図の左側に示された位置になっ
た時、領域trのせん断のために必要とされる力と少な
くとも等しい力で締め付けられる。 この点において、
せん新領域trのために必要な力Fは、弐 F=πDf
Rで現され、該式において、Dは領域Ifの中間径を、
fは領域!「の厚さ、Rはワッシャを構成する材料の倖
さである。溝1dについては、その厚さeをワッシャl
の直径との対応させて、0.51a+〜2IIII11
の範囲とすることが好ましい。
本発明は、締付力を生産を制御出来る点において好まし
く、特に、ねじボルトあるいは/およびナツトからなる
締付手段によって部品の固定して組み立てる場合に有利
である。即ち、組立品(アッセンブリ)が十分に締め付
けられて固定されていない場合には、溝1dが見えるた
め、ワッシャの検査を迅速に行うことが出来る。溝1d
が見える場合には、さらに、締め付けを続け、その後に
電動レンチでのチエツクが為される。一方、溝1dが消
えると、オペレータは締込付けが十分為されたことを簡
単に知ることが出来る。
く、特に、ねじボルトあるいは/およびナツトからなる
締付手段によって部品の固定して組み立てる場合に有利
である。即ち、組立品(アッセンブリ)が十分に締め付
けられて固定されていない場合には、溝1dが見えるた
め、ワッシャの検査を迅速に行うことが出来る。溝1d
が見える場合には、さらに、締め付けを続け、その後に
電動レンチでのチエツクが為される。一方、溝1dが消
えると、オペレータは締込付けが十分為されたことを簡
単に知ることが出来る。
また、本発明に係わるワッシャは、第1′図に示すよう
に、ねじボルトの頭部の下に置かれることが出来る一方
、ネジ切りされたピン上に搭載されるに適したナツトの
下に置くことも出来る。ワッシャが1つの方向より、あ
るいは他の方向より、方向性に関係なく取り付けること
が出来、ワッシャのいずれの面が被締付部材に当接され
ているにかかわらず、領域1「のせん断を発生させるこ
とが出来る。
に、ねじボルトの頭部の下に置かれることが出来る一方
、ネジ切りされたピン上に搭載されるに適したナツトの
下に置くことも出来る。ワッシャが1つの方向より、あ
るいは他の方向より、方向性に関係なく取り付けること
が出来、ワッシャのいずれの面が被締付部材に当接され
ているにかかわらず、領域1「のせん断を発生させるこ
とが出来る。
本発明に係わるワッシャは、該ワッシャをナツトと1つ
の部材に結合して構成することも容易にできる。該2図
および第3図はこの変形例を示すもので、固い6角ナツ
トにねじ切り榔れた中心穴4aを設けている。
の部材に結合して構成することも容易にできる。該2図
および第3図はこの変形例を示すもので、固い6角ナツ
トにねじ切り榔れた中心穴4aを設けている。
ナツト4のベース4bには凹部4cと溝4dに設けられ
ており、該凹部4cと溝4dの特徴は第1図に関して記
載した凹部1cおよび溝1dの特徴とそれぞれ対応する
ために説明を省略する。
ており、該凹部4cと溝4dの特徴は第1図に関して記
載した凹部1cおよび溝1dの特徴とそれぞれ対応する
ために説明を省略する。
ナツト内のネジ切り部分4aは、図面に示すように、円
環状のフランジとなるベース4bの凹部4Cまで伸張し
ている一方、ナツト4のボディと対応してd角形状とし
ている。
環状のフランジとなるベース4bの凹部4Cまで伸張し
ている一方、ナツト4のボディと対応してd角形状とし
ている。
ナツトの使用およびその利点は、上記した実施例と同様
であり、ナツト4に十分な締付力が与えられると消え、
ベース4bを構成する2つの部分を連結する領域のせん
断が生じ、ベースの溝4dが消える。
であり、ナツト4に十分な締付力が与えられると消え、
ベース4bを構成する2つの部分を連結する領域のせん
断が生じ、ベースの溝4dが消える。
第1図は締め付は作用の前後における本発明に係わる変
形可能なワッシャを示す断面図、第2図は第1図のワッ
シャにナツトを一体に結合して1つの部材としている状
態を示す一部断面正面図、第3図は第2図の平面図であ
る。 !・・ワッシャ、 la・・中心穴、1b・・下面
、 lc・・凹部、1d・・溝、 1e
・・ベース、If・・せん新領域、 2・・ねじボル
ト、2a・・軸、 2b・・頭部、3・・被締
付部材、 4・・ナツト、4a・・中心穴、 4
b・・ベース、4c・・凹部、 4d・・溝。
形可能なワッシャを示す断面図、第2図は第1図のワッ
シャにナツトを一体に結合して1つの部材としている状
態を示す一部断面正面図、第3図は第2図の平面図であ
る。 !・・ワッシャ、 la・・中心穴、1b・・下面
、 lc・・凹部、1d・・溝、 1e
・・ベース、If・・せん新領域、 2・・ねじボル
ト、2a・・軸、 2b・・頭部、3・・被締
付部材、 4・・ナツト、4a・・中心穴、 4
b・・ベース、4c・・凹部、 4d・・溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ねじボルト上に取り付けられるナットあるいはネジ
切りされた穴に螺合するねじボルトを締め付けるために
必要とされる力を前以て設定するためのワッシャで、外
径寸法に対して厚さを薄くすると共に、該ワッシャが取
り付けられるねじボルトの径に対応する中心穴が設けら
れているもので、 上記ワッシャの1端面、好ましくは、被締付部材に当接
する端面に、上記中心穴と同心な円環状の凹部を設け、
該凹部の直径を中心穴よりかなり大きくすると共に、凹
部の深さを該凹部リングの幅に近似させ、かつ、 該ワッシャの周端面に視認出来る溝を設け、該溝の円筒
状の底面を中心穴と同心とすると共に、円環状の凹部の
外径とほぼ等しい直径、好ましくは、同一径とし、さら
に、該溝の厚さは上記凹部の深さに出来るだけ近似させ
て設定している変形可能なワッシャ。 2、上記ナットおよびワッシャが1つの部材として形成
され、ワッシャに設けられる中心穴がネジ切りされてい
る請求項1記載のワッシャを備えたナット。 3、円環状のフランジが1端面に設けられ、該フランジ
にワッシャの上記凹部および溝が形成されている請求項
2記載のナット。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8715235A FR2622648B1 (fr) | 1987-11-03 | 1987-11-03 | Rondelle deformable, permettant notamment de predeterminer la force minimale de serrage d'un ecrou ou d'une vis |
FR8715235 | 1987-11-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01150010A true JPH01150010A (ja) | 1989-06-13 |
Family
ID=9356442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63271909A Pending JPH01150010A (ja) | 1987-11-03 | 1988-10-27 | ワッシャ |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4887948A (ja) |
EP (1) | EP0315501B1 (ja) |
JP (1) | JPH01150010A (ja) |
KR (1) | KR890008468A (ja) |
AT (1) | ATE62978T1 (ja) |
BG (1) | BG49166A3 (ja) |
BR (1) | BR8805710A (ja) |
CA (1) | CA1302752C (ja) |
CZ (1) | CZ278951B6 (ja) |
DD (1) | DD283449A5 (ja) |
DE (1) | DE3862567D1 (ja) |
ES (1) | ES2022673B3 (ja) |
FR (1) | FR2622648B1 (ja) |
GR (1) | GR3002211T3 (ja) |
HU (1) | HU207379B (ja) |
PT (1) | PT88839B (ja) |
RO (1) | RO103816B1 (ja) |
YU (1) | YU204188A (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4979857A (en) * | 1989-02-22 | 1990-12-25 | Wing George S | Extended counterbore nut |
US5370483A (en) * | 1993-06-24 | 1994-12-06 | J & M Turner, Inc. | Direct tension indicator washer |
DE4421959A1 (de) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | Fischer Artur Werke Gmbh | Vorspannkontrollelement für Schraubanker |
US5704572A (en) * | 1995-10-06 | 1998-01-06 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for fastening |
US5667346A (en) * | 1996-02-06 | 1997-09-16 | F. Jonathan M. Turner | Direct tension indicator washer |
US7111767B2 (en) | 1997-04-24 | 2006-09-26 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Power actuated fastener system |
US6095733A (en) * | 1998-06-29 | 2000-08-01 | Huck International, Inc. | Threaded fastener with determinable clamp load |
US6030305A (en) * | 1998-09-28 | 2000-02-29 | Ingersoll-Rand Company | Semi-automatic tensioner for a belt drive system |
US6109848A (en) * | 1999-06-09 | 2000-08-29 | Emhart Inc. | Plastic nut with molded washer |
US6135687A (en) * | 1999-07-02 | 2000-10-24 | Simpson Strong-Tie Co., Inc. | Direct tension indicator for embedded anchor members |
US7509778B2 (en) | 2000-12-03 | 2009-03-31 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Automatic take-up device with internal spring |
US6609868B2 (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-26 | John K. Junkers | Washer, fastener provided with a washer, and method of fastening with the use of the washer |
US7125213B2 (en) * | 2001-12-06 | 2006-10-24 | Junkers John K | Washer, fastener provided with a washer, method of and power tool for fastening objects |
US7207760B2 (en) * | 2001-12-06 | 2007-04-24 | Junkers John K | Washer and fastener provided with a washer |
US7066053B2 (en) * | 2002-03-29 | 2006-06-27 | Junkers John K | Washer, fastener provided with a washer |
US7249701B2 (en) | 2002-11-05 | 2007-07-31 | Simpson Strong-Tie Co., Inc. | Power actuated gun with fastener feeding track and automatic firing |
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