JPH11216684A - 燃焼動力式締結具駆動工具 - Google Patents
燃焼動力式締結具駆動工具Info
- Publication number
- JPH11216684A JPH11216684A JP10312000A JP31200098A JPH11216684A JP H11216684 A JPH11216684 A JP H11216684A JP 10312000 A JP10312000 A JP 10312000A JP 31200098 A JP31200098 A JP 31200098A JP H11216684 A JPH11216684 A JP H11216684A
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- JP
- Japan
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- trigger
- combustion
- combustion chamber
- cylinder
- housing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
のシール状態を遅延させるように改良した燃焼動力式締
結具駆動工具を提供すること。 【解決手段】 締結具をワーク内に打ち込む燃焼動力式
締結具駆動工具において、ハウジング12の上方部に形
成された燃焼室36と、燃焼室36に連通するシリンダ
58と、シリンダ58内においてシリンダの上端部の初
期位置と、シリンダのした端部にある駆動位置との間で
往復移動できるように配設されたピストン64と、燃焼
室を繰り返し外気に開放するガス制御手段と、ガス制御
手段に連結され、締結具を駆動した後にピストン64が
初期位置に復帰するまで、燃焼室36の開放を遅らせる
遅延装置84とを具備する。
Description
締結具駆動工具に関し、特に、燃焼に引き続く燃焼室の
開放を遅らせて、ピストンが初期位置へ適正に復帰でき
るようにした燃焼動力式締結具駆動工具に関する。
燃焼動力式締結具、例えば IMPULSE(商標名)が用いら
れる。この種の燃焼動力式締結具駆動工具は、例えば、
米国特許第32452号、4522162号、4483
473号、4483474号、4403722号、52
63439号に開示されており、これらを本明細書と一
体のものとして参照する。同様の燃焼動力式釘打ち工具
またはステープル打ち工具が、IMPULSE の商標名でイリ
ノイ州所在の ITW-Paslode社から市販されている。
般的に、ハウジング内に小型の内燃原動機を収納してい
る。この原動機は、所謂燃料セルと称される加圧された
燃料ガスにより動力を発生する。高出力のバッテリ電源
式の電気分配装置により点火用スパークを発生させる。
前記燃焼室内にはファンが配設されており、燃焼室内の
燃焼を促進すると共に、燃焼により発生する排気ガスを
効果的に掃気する。この原動機はピストンを有してお
り、該ピストンには前記シリンダ本体内に配設された長
尺の硬質駆動ブレードが設けられている。
往復自在に配設されており、該弁部材は、リンク機構を
介して、該リンク機構の先端に設けられたワーク当接部
がワークに対して押圧されたときに燃焼室を閉じる。こ
の押圧作用により、燃料軽量弁が作動して所定体積の燃
料が燃焼室内に導入される。
た燃料ガスに点火して、ピストンおよび駆動ブレードが
下動し、締結具に衝接して該締結具がワーク内に打ち込
まれる。次いで、ピストンはシリンダ内の差圧により初
期位置に復帰する。締結具は、ノーズ部に供給され適切
な方向に向けられた状態で保持され、駆動ブレードによ
る衝接作用を待機している。
特徴は、ノーズ部がワークに対して押圧されるまで、ト
リガーを操作できないようにした点である。この構成
が、燃焼室が閉じられるまで点火を遅らせるのである。
適当なトリガー係止機構が米国特許第4483474号
に開示されており、これを本明細書と一体のものとして
参照する。米国特許第4483474号では、ノーズ部
がワークに対して押圧され燃焼室が閉じられるまで、カ
ムとレバーを具備する係止機構が、トリガーが押し込ま
れることを防止する。点火すると、トリガーが解放され
るまで燃焼室は開くことができない。
る近時の開発目的は、締結具をワーク内に打ち込むため
の力を増大させた高エネルギ工具の提供である。こうし
た工具には、ピストンが移動するシリンダを延長して、
ピストン行程を長くしたものがある。また、燃焼室の容
積を大きくしたものもある。こうした構成では、増大す
る燃焼室内やシリンダの表面積を可及的に小さくしよう
としている。燃焼エネルギが増大しても、それに比例し
て冷却面が大きくならないので、ピストンを初期位置へ
復帰させる差圧が大きくならず、ピストンの復帰動作が
緩慢になってしまう。
ストンの復帰動作に要する時間が長くなる。比較的最近
の高エネルギ燃焼動力式工具では、それまでの短いシリ
ンダを有する工具と比較して、ピストンが初期位置に復
帰するまでに二倍の時間を要するようになっている。ピ
ストンが完全に初期位置に復帰するまで、点火できない
ことは言うまでもない。
ストンが初期位置に復帰する前に、トリガースイッチが
解放され、工具がワークから離反されたとき、前記リン
ク機構が燃焼室を開放することが可能な状態となる。燃
焼室が開くと、ピストンの復帰動作を補助する差圧が消
失する。一定の燃焼を得るためには、燃焼室の大きさは
常に同じでなければならない。
位置に復帰するまで、燃焼室のシール状態を遅延させる
ように改良した燃焼動力式締結具駆動工具を提供するこ
とである。
帰するまで燃焼室を閉じた状態に保持するように改良し
た燃焼動力式締結具駆動工具を提供することである。
を遅らせる機構により、係止機構への連結を通じて、ピ
ストンが初期位置に復帰するまで燃焼室を閉じた状態に
保持するように改良した燃焼動力式締結具駆動工具を提
供することである。
も容易に押し込みまたは作動させることができるトリガ
ースイッチを特徴とする燃焼動力式締結具駆動工具を提
供することである。
めに、本発明は、燃焼後にピストンが初期位置に戻るま
で燃焼室の開放を遅らせる遅延装置を備えたことを特徴
とする燃焼動力式締結具駆動工具を提供する。好ましく
は、前記工具にはトリガーにより作動するトリガー係止
機構を備えている。トリガー係止機構は燃焼後トリガー
が解放されるまで燃焼室が意図せずに開いてしまうこと
を防止する。遅延装置は、トリガーのオン位置からオフ
位置への動作を遅らせ、以て、ピストンが初期位置へ復
帰するための時間を提供する。
押し出して締結具をワーク内に打ち込むための燃焼を起
こす内燃式の動力源を備えた燃焼動力式締結具駆動工具
において、前記動力源を包囲するハウジングと、前記ハ
ウジングの上方部に形成された燃焼室と、前記燃焼室と
連通するように前記ハウジング内に配設されたシリンダ
と、前記シリンダ内において前記シリンダの第1の端部
にある初期位置と、前記シリンダの第2の端部にある駆
動位置との間で往復移動できるように配設され前記駆動
ブレードを有するピストンと、前記燃焼室を繰り返し外
気に開放するガス制御手段と、前記ガス制御手段に連結
され、締結具を駆動した後に前記ピストンが前記初期位
置に復帰するまで、前記燃焼室の開放を遅らせる遅延手
段とを具備する燃焼動力式締結具駆動工具を要旨とす
る。
式締結具駆動工具10はハウジング12を有している。
ハウジング12は、主室14、燃料セル室18およびハ
ンドル部20を含む。主室14は内燃動力源16を包囲
している。燃焼セル室18は主室14に概ね平行に隣接
配置されている。ハンドル部20は、主室14に対して
燃料セル室18の反対側から延びている。
らノーズ部26が垂下されており、ノーズ部26との係
合点からハンドル部20に対して概ね平行に締結具マガ
ジン22が設けられている。燃焼動力式締結具駆動工具
10に電力を供給するためのバッテリ(図示せず)が、
ハウジング12において締結具マガジン22の反対側に
設けられた中空部内に配設されている。
方」との語は、図1、2に示すように燃焼動力式締結具
駆動工具10を使用する向きに配置した状態にて定義す
る。然しながら、本発明は適用例に応じて燃焼動力式締
結具駆動工具10を種々の向きにて使用することができ
る。主室の下端部28に対して反対側の上端部30つま
り第2の端部には複数の吸気孔32が形成されている。
いるように燃焼室内に燃料を導入するために米国特許第
5263439号に開示されているタイプの電磁弁型の
燃料計量弁または噴射弁が設けられている。米国特許第
5263439号を本明細書と一体をなすものとして参
照する。加圧された液体炭化水素燃料、例えばMAPP
が、燃料セル室18内に配置された燃料セル内に含まれ
ており、そして周知となっているように推進剤により加
圧される。
34が設けられており、該シリンダヘッド34は燃焼室
36の上端を構成し、スイッチ38、スパークプラグ4
0、電動ファンモータ42、Oリング44の取付部を提
供する。
室ファン46が、燃焼プロセス、冷却および掃気を促進
するために燃焼室内に配置されている。ファンモータ4
2はスイッチ38により制御されている。
設けられている。弁部材50は、主室14内において、
周知の態様にて弁リンク装置54を用いてノーズ部26
に取り付けられたワーク接触部材52により往復動作す
る。弁部材50は、燃焼室36内においてガス制御装置
として作用し、燃焼室36の側壁が前記弁部材により画
成される。燃焼室36の上端はOリング44に係合し
て、燃焼室の上端部をシールする(図2参照)。弁部材
50の下方部56は、シリンダ本体58に接している。
シリンダ本体58の上端部には、外Oリング60が設け
られている。外Oリング60は弁部材50の対応する部
分62に係合して(図2参照)、燃焼室36の下端部を
シールする。
復動自在に配設されている。ピストン64には締結具を
ワーク内に駆動または打ち込むための長尺の剛体より成
る駆動ブレード66が連結されている。シリンダ本体の
下端部には、バンパー70のための座68が形成されて
いる。バンパー70は、ピストン64の移動範囲の下限
を画成する。シリンダ本体58の反対側の端部には、ピ
ストン64の動作の上端を限定するリング72が取着さ
れている。
燃焼動力式締結具駆動工具10の制御装置が配設されて
いる。トリガースイッチ組立体74が、トリガースイッ
チ76、トリガー78、および、付勢戻り部材80を含
んでいる。付勢戻り部材80は、好ましい実施形態では
コイルバネである。トリガースイッチ76の作用の下
で、電気制御装置82がスパークプラグ40を励起す
る。
4が、トリガー78をオフ位置(図1)とオン位置(図
2)の間で作動させる。カム連動装置は、燃焼動力式締
結具駆動工具10がワークに対して押圧されるまでトリ
ガーの作動を防止する。燃焼動力式締結具駆動工具10
がワークに押圧されることにより、ノーズ部26が後退
し、弁リンク装置54により弁部材50が上動し、燃焼
室36が閉じて外気から遮断される。
と、カム連動装置84は、トリガーブラケット86を含
んでいる。トリガーブラケット86は、一端においてト
リガー78に取着され、他端において角度の付いた腕8
8を有している。腕88には横断方向の回動ピン90が
設けられている。
が係合している。解除カム92には一端が開いたスロッ
ト94が設けられている。スロット94は、摺動自在に
ピン90と係合する寸法にて形成されている。また、カ
ム92には貫通孔96が設けられている。貫通孔96
は、回動ブッシュ98およびカムローブ100に相補形
に係合する。図1を参照すると、燃焼室36が外気に開
くと、カムローブ100は概ねU字形を呈するロッド1
02の一端に係合する。この係合により、トリガー78
が押されることを防止し点火を防止する。
が弁部材50に連結されているので、前記弁部材により
燃焼室36が閉じると、ロッド102が弁部材と共に上
動する。これにより、解除カム92が前記ロッドを通過
して移動するための隙間が形成される。解除カム92が
移動可能になると、トリガー78を押し込み点火可能と
なる。この係止機構74の詳細は米国特許第44834
74号に開示されており、この米国特許を本明細書と一
体のものとして参照する。
装置82が信号を発生し、スパークプラグ40のスパー
クギャップに放電が生じる。これにより燃焼室36内に
既に噴射されファン46により蒸発または細分化されて
いた燃料が点火する。その燃焼圧によりピストン64お
よび駆動ブレード66がシリンダ本体58内を下動し、
駆動ブレードが締結具に接触して、この技術分野におい
て周知となっているように、該締結具を基体またはワー
ク内に押し込む。次いで、前記ピストンは、燃焼室のシ
ールされた状態によりシリンダ内に部分的に維持されて
いるシリンダ本体内の差圧により初期位置または作動可
能位置に復帰する。図1、2に示すように、ピストンが
初期位置に復帰する前に燃焼室36がピストンが開くと
差圧関係が消滅し、ビスとンが復帰できなくなる。
長い燃焼室を有する高エネルギ燃焼動力型工具では、ピ
ストン64が初期位置に復帰するためには、余分に時間
が掛かることを発見した。こうしたモデルにおいて、ト
リガー78が解放されたときに、燃焼室が早期に開いて
しまう可能性がある。図1、2から理解されるように、
トリガー78が押し込まれている間、U字形のロッド1
02は、燃焼室をシールする位置から下方に移動して弁
部材50を解放することができない。然しながら、トリ
ガー78が解放されると、解除カム92が図1に示す位
置に移動し、ロッド102が下動可能となり、燃焼室が
開いてしまうことがある。
帰する前に燃焼室36が開かないことが重要である。従
って、本発明の重要な特徴は、燃焼室が開くことを遅ら
せる遅延装置を設けた点である。好ましい実施形態にお
いてこれは、ピストン64が完全に復帰するまで、押し
込んだオン位置からのトリガー78を解放を遅らせるこ
とにより達成される。
104は、トリガー78を図3に示すオフ位置に復帰さ
せる復帰部材つまりコイルバネ80の作用を遅らせる逆
止弁として構成されている。この逆止弁は、トリガー7
8に形成された円筒形の側壁108を有する空所106
を含んでいる。プランジャ110が、その基端部112
においてハウジング12の支持部に固定されている。プ
ランジャ110は、その先端部114において空所10
6と係合する。
材116を含んでいる。シール部材116は、先端部1
14に隣接させて設けられた環状溝118に固定されて
いる。シール部材116は、摩擦嵌合および/または接
着剤にて固定される。シール部材116は、好ましく
は、所謂「Uカップ」シール部材であり、プランジャ1
10の長手の中心軸線に対して所定角度を以て傾斜して
突き出して矢尻状に形成された外リップ120を有して
いる。従って、リップ120は空所106の側壁108
を拭うように係合し、コイルバネ80の作用に対抗する
摩擦力を発生し、トリガー78がオフ位置へ復帰する動
作を遅らせる。つまり、シール部材116は、トリガー
がオン位置(図4)へは容易に移動できるがオフ位置
(図3)へは復帰しにくくなるように、プランジャ11
0内に配設されている。
78はプランジャ110の上に移動して、空所106か
ら空気を押出し、シール部材116の後方の空間に比較
的低圧の真空領域122が形成される。シール部材11
6は、ブナNゴムまたはブチレンゴムから形成される
が、完全にはシールできないので、上記の真空は完全な
ものではなく真空領域122へ空気が漸次漏れ入ること
なり、コイルバネ80による付勢力のために、トリガー
78はオフ位置へ復帰することができる。シール部材1
16は完全なシールを提供する必要はなく、トリガー7
8がオフ位置へ復帰することを阻害する程度の真空が形
成されればよい。リップ102にグリースを適用して空
所106内での移動を円滑にしてもよい。
が初期位置へ復帰するまで、トリガー78のオフ位置へ
の復帰を遅らせることのできる真空が領域122に形成
されるように、プランジャ110および空所106は相
対的な寸法にて形成されている。本発明の遅延装置10
4を燃焼動力式締結具駆動工具10に組み込むことによ
り、従来の燃焼動力式締結具駆動工具と比較して、トリ
ガー78のオフ位置への復帰に要する時間が約二倍とな
った。本発明の遅延装置を備えることにより、トリガー
78がオン位置からオフ位置へ到達するために要する時
間は約200ミリ秒である。
ーのオフ位置への復帰動作が充分に遅くなり、ピストン
が初期位置へ復帰するまで燃焼室の開放動作が遅れる。
発明の範囲と精神とを逸脱することなく種々の変更、改
良が可能であることは当業者の当然とするところであ
る。
具の断面図であり、燃焼室は開放され、トリガーがオフ
位置にある状態を示す図である。
図であり、燃焼室は閉じ、トリガーがオン位置にある状
態を示す図である。
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 駆動ブレードを押し出して締結具をワー
ク内に打ち込むための燃焼を起こす内燃式の動力源を備
えた燃焼動力式締結具駆動工具において、 前記動力源を包囲するハウジングと、 前記ハウジングの上方部に形成された燃焼室と、 前記燃焼室と連通するように前記ハウジング内に配設さ
れたシリンダと、 前記駆動ブレードを有し、前記シリンダ内において前記
シリンダの第1の端部にある初期位置と、前記シリンダ
の第2の端部にある駆動位置との間で往復移動できるよ
うに配設されたピストンと、 前記燃焼室を繰り返し外気に開放するガス制御手段と、 前記ガス制御手段に連結され、締結具を駆動した後に前
記ピストンが前記初期位置に復帰するまで、前記燃焼室
の開放を遅らせる遅延手段とを具備する燃焼動力式締結
具駆動工具。 - 【請求項2】 前記工具がオン位置とオフ位置との間で
動作するトリガーを有するトリガースイッチ組立体を含
み、 前記遅延手段は、前記ピストンが前記初期位置へ復帰す
るまで、前記トリガーを前記オン位置からオフ位置への
復帰動作を遅らせるように形成されている請求項1に記
載の燃焼動力式締結具駆動工具。 - 【請求項3】 前記トリガースイッチ組立体が、前記ト
リガーと、トリガースイッチと、戻り付勢部材と、前記
戻り付勢部材の作用を遅らせる空気式逆止弁とを具備す
る請求項2に記載の燃焼動力式締結具駆動工具。 - 【請求項4】 前記空気式逆止弁が、前記トリガーに形
成された空所と、前記ハウジングに固定され前記空所に
係合するプランジャとを含み、前記プランジャが前記空
所の内壁を拭うように係合するシール部材を含み、前記
シール部材と前記空所との係合による摩擦が前記付勢戻
り部材の作用に対抗して、前記トリガーのオフ位置への
復帰が遅れるようになっている請求項3に記載の燃焼動
力式締結具駆動工具。 - 【請求項5】 前記シール部材が、前記プランジャの長
手のちゅうしんじくせんい対して角度を以て突出するリ
ップを有する請求項4に記載の燃焼動力式締結具駆動工
具。 - 【請求項6】 前記ガス制御手段が、ワーク接触部材に
より前記ハウジング内で移動する弁部材であり、前記弁
部材が前記燃焼室を外気へ開放可能にシールし、前記工
具がトリガースイッチ組立体を含み、前記トリガースイ
ッチ組立体がオン位置とオフ位置の間で作動するトリガ
ーと、トリガーにより作動する係止機構とを含み、前記
遅延手段が、前記トリガーのオフ位置への動作を遅らせ
ることにより、前記係止機構により、前記弁の開放を遅
らせるようになっている請求項1に記載の燃焼動力式締
結具駆動工具。 - 【請求項7】 前記トリガースイッチ組立体が、前記ト
リガーと、トリガースイッチと、戻り付勢部材と、前記
戻り付勢部材の作用を遅らせる空気式逆止弁とを具備す
る請求項6に記載の燃焼動力式締結具駆動工具。 - 【請求項8】 前記空気式逆止弁が、前記トリガーに形
成された空所と、前記ハウジングに固定され前記空所に
係合するプランジャとを含み、前記プランジャが前記空
所の内壁を拭うように係合するシール部材を含み、前記
シール部材と前記空所との係合による摩擦が前記付勢戻
り部材の作用に対抗して、前記トリガーのオフ位置への
復帰が遅れるようになっている請求項7に記載の燃焼動
力式締結具駆動工具。 - 【請求項9】 駆動ブレードを押し出して締結具をワー
ク内に打ち込むための燃焼を起こす内燃式の動力源を備
えた燃焼動力式締結具駆動工具において、 前記動力源を包囲するハウジングと、 前記ハウジングの上方部に形成された燃焼室と、 前記燃焼室と連通するように前記ハウジング内に配設さ
れたシリンダと、 前記駆動ブレードを有し、前記シリンダ内において前記
シリンダの第1の端部にある初期位置と、前記シリンダ
の第2の端部にある駆動位置との間で往復移動できるよ
うに配設されたピストンと、 オン位置とオフ位置との間で動作するトリガーを有し、
前記ハウジング内に配設され、前記動力源に連結され前
記燃焼室内で点火させるトリガースイッチ組立体と、 前記燃焼室を前記外気へ開放可能にシールする弁組立体
と、 前記トリガースイッチ組立体に連結され、締結具を駆動
した後に前記ピストンが前記初期位置に復帰するまで、
前記燃焼室の開放を遅らせる遅延手段とを具備し、 前記トリガーのオン位置からオフ位置への復帰動作を前
記ピストンが前記初期位置へ復帰するまで遅らせるため
の、真空により補助される摩擦力を用いている燃焼動力
式締結具駆動工具。 - 【請求項10】 駆動ブレードを押し出して締結具をワ
ーク内に打ち込むための燃焼を起こす内燃式の動力源を
備えた燃焼動力式締結具駆動工具において、 前記動力源を包囲するハウジングと、 前記ハウジングの上方部に形成された燃焼室と、 前記燃焼室と連通するように前記ハウジング内に配設さ
れたシリンダと、 前記駆動ブレードを有し、前記シリンダ内において前記
シリンダの第1の端部にある初期位置と、前記シリンダ
の第2の端部にある駆動位置との間で往復移動できるよ
うに配設されたピストンと、 オン位置とオフ位置との間で動作するトリガーを有し、
前記ハウジング内に配設され、前記動力源に連結され前
記燃焼室内で点火させるトリガースイッチ組立体と、 前記燃焼室を前記外気へ開放可能にシールする弁組立体
と、 前記トリガースイッチ組立体および前記弁組立体に連結
され、前記トリガーが前記オン位置から解放されるまで
前記燃焼室を外気に開放することを防止する係止機構
と、 前記トリガースイッチ組立体に連結され、締結具を駆動
した後に前記ピストンが前記初期位置に復帰するまで、
前記燃焼室の開放を遅らせる遅延手段とを具備する燃焼
動力式締結具駆動工具。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/961811 | 1997-10-31 | ||
US08/961,811 US5909836A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Combustion powered tool with combustion chamber lockout |
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