(57)【要約】  シリンダ頭部と燃焼チャンバとを有する燃焼動力式のハンドツール（１０）のモータ（２２）のための懸架システム（２６）であって、モータを受容するための空間を規定するモータ保持リング（２８）と、モータ保持リングから半径方向に離間して配置され、且つ燃焼チャンバ（２０）のシリンダ頭部（１６）に取り付けるように構成された外側リング（３０）と、モータ支持体とツール枠体との間の振動を緩和するように構成され、且つモータ保持リング（２８）と外側リング（３０）とを接続する複数の弾性を有する梁（３４）を有する少なくとも一つの弾性を有する懸架要素（３２）とを備えることを特徴とする懸架システム。
2008540143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ頭部と燃焼チャンバとを有する燃焼動力式ハンドツールのモータのための懸架システムであって、
前記モータを受容するための空間を規定するモータ保持リングと、
前記モータ保持リングから半径方向に離間して配置され、且つ燃焼チャンバのシリンダ頭部に取り付けるように構成された外側リングと、
モータ支持体とツール枠体との間の振動を緩和するように構成され、且つ前記モータ保持リングと前記外側リングとを接続する弾性を有する複数の梁を有した少なくとも一つの弾性を有する懸架要素と、
を備えることを特徴とする懸架システム。
【請求項２】
前記弾性を有する複数の梁の少なくとも一つが、断面において長方形である請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の梁が、前記モータ保持リングに対して鋭角又は鈍角の角度で配置されている請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の梁の各々が、前記モータ保持リングに対して２０度から４０度の間の角度をなしている請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の梁が、複数の三角形凹部を規定するように配置されている請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数の三角形凹部が、前記少なくとも一つの弾性懸架要素の内壁と外壁との間に形成された前記少なくとも一つの弾性を有する懸架要素の溝部分に設けられている請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数の三角形凹部が、互いに対してオフセットパターンで配置されている請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の梁の各々が、７．６２ｍｍから１２．７ｍｍの間の幅を有している請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
複数の上側弾性梁を複数の下側弾性梁から隔てている可撓性を有するウェブをさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数の上側弾性梁が、前記複数の下側弾性梁と整列されるように構成されている請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記外側リングと前記少なくとも一つの弾性を有する懸架要素とが、点火プラグを受容するように構成された鏡面仕上げの内側に湾曲した部分を含んでいる請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの弾性を有する懸架要素が、前記内側に湾曲した部分と反対側に設けられ且つ前記システムを安定させるように構成された開口部をさらに含んでいる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの弾性を有する梁が、約２．５９０８ｍｍの厚さを有している請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
シリンダ頭部を有する燃焼動力式のハンドツールのモータのための懸架システムであって、
前記モータと前記シリンダ頭部との間に配設され且つ前記ハンドツールの動作に起因する複数の加速力を低減するように構成された少なくとも一つの緩和構造を含んでいる可撓性を有するウェブを備え、
前記可撓性を有するウェブが、ウェブ上に半径方向に配置された複数の三角形凹部を規定するように構成された概略直線状に延びる複数の梁を含んでおり、
前記梁が、前記複数の三角形凹部のそれぞれの間の境界を形成するように構成されていることを特徴とするモータのための懸架システム。
【請求項１５】
前記複数の梁の少なくとも一つが、前記モータ保持リングに対して約２０度から４０度の範囲の角度をなしている請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の梁が、前記可撓性を有するウェブの頂面と底面との両方に設けられている請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記複数の梁の少なくとも一つが、断面において長方形である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記複数の概略長方形の梁が前記ウェブの頂面に設けられており、該梁がウェブの底面で前記複数の概略長方形の梁と整列されている請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記複数の長方形の梁の各々が、７．６２ｍｍと１２．７ｍｍとの間の幅を有している請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大別して、携行可能な燃焼動力式締結具駆動ツールの改良、詳細にはモータが受ける動作上誘発された加速力を減少させ且つモータの磨耗及び損傷を減少させるための燃焼チャンバファンのためのモータの懸吊に関連した改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
締結具をワークに締め付けるために用いる携行可能な燃焼動力式ツールが、譲受人が共通するＮｉｋｏｌｉｃｈ  米国再発行特許第３２４５２号明細書、米国特許第４，５２２，１６２号明細書、同第４，４８３，４７４号明細書、同第４，４０３，７２２号明細書、同第５，１９７，６４６号明細書、同第５，２６３，４３９号明細書及び同第６，５２０，３９７号明細書に記載されており、これらはすべて本願と一体のものとして参照されている。同様の燃焼動力式の釘及びステープル駆動ツールは、ＩＴＷ−Ｐａｓｌｏｄｅ  ｏｆ  Ｖｅｒｎｏｎ  Ｈｉｌｌｓ，  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ．から市販されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなツールは、燃料電池によって動力を与えられる小さい内燃機関を取り囲む概略ピストル形状のツールハウジングを組み込んでいる。電池動力式の配電ユニットが点火のための火花を生じさせ、燃焼チャンバに設けられたファンがチャンバ内における効率的な燃焼を提供すると共に、燃焼副生成物の排気を含む掃気を容易にさせている。その内燃機関が、筒状本体内に配置される細長く、固い駆動ブレードを有した往復運動するピストンを含んでいる。
【０００４】
バルブスリーブは、シリンダ周りに軸線方向に往復可能であり、リンク機構の端部のワーク接触要素がワークに押し付けられるとき、リンク機構を介して、燃焼チャンバを閉じるように移動する。この押付動作は、また、燃料計測バルブにトリガを与え、特定量の燃料を閉じた燃焼チャンバ内へ導入させる。
【０００５】
内燃機関の燃焼チャンバで充填ガスに点火をさせるトリガスイッチを引くことにより、ピストンと駆動ブレードとが、配置された締結具に衝撃を与えてワークの中に押し込むために下方に急加速される。次に、ピストンは、シリンダの内にガス差圧により、当初の「準備の整った」位置に戻る。締結具は、マガジンを介してノーズピース内に送り込まれ、そこで締結具が、駆動ブレードの衝撃を受容するために適切に位置する方向に保持される。
【０００６】
可燃性燃料／空気混合気を点火すると、チャンバでの燃焼が、ピストン／駆動ブレード組立体の加速を生じさせ、締結具が存在しているならば、締結具のワーク内への貫入を生じさせている。この結合された下向きの動作は、ツール本体の反力又は反動を生じさせている。したがって、ツール本体内に懸吊されているファンモータが、ピストン／駆動ブレードと締結具との動力行程と正反対の加速度を受ける。
【０００７】
ほぼその直後に、シリンダの反対端におけるバンパー（緩衝具）がピストン／駆動軸ブレード組立体の運動量を停止させ、ツール本体がワークに向かって加速される。モータとシャフトとが、こうして第一の加速の方向とは正反対の加速力を受ける。これらの相互の（往復動する）加速を受けた後で、モータがツールに対して振動する。
【０００８】
従来の燃焼を動力源としたツールは、シャフトとモータとのこれらの相互の（往復動する）加速とこれらの加速の結果として生じるモータ振動に耐えるように特別に設計されたモータを必要としている。モータは特注の改良点を備えており、その結果として、ツールの製品コストを増大させるような高価なモータとなる。
【０００９】
モータを安定させ、システムが過剰な加速力の影響を受けることを防止するように設計された先行技術の懸架システムが存在しているが、それらシステムは、より大きな質量又はより高いレベルの剛性を有した先行技術システムであり、それらシステムが関連するような燃焼動力式のツールの最終製造コストを増大させている。
【００１０】
したがって、操作の際にツールが受ける動作上誘発される加速力を低減させる弾力性を増大された燃焼動力式のツールのためのモータ懸架システムが必要となる。さらに、より標準規格で、より費用効率の高いモータの使用に対応したモータ懸架システムが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、シリンダ頭部と燃焼チャンバとを有する燃焼動力式ツールのモータのための本発明における懸架システムによって達成され又はその目的を超えて実現されている。本発明の懸架システムが、増大された抵抗を燃焼によって誘発された振動に充当することにより、ツールの操作の際にモータが受ける加速力を低減している。加速力の低減によって、より安く且つより標準規格となるモータが、ツールとして使用することが可能となる。
【００１２】
さらに具体的に言うと、本発明の懸架システムが、モータを受容するための空間を規定するモータ保持リングと、モータ保持リングから半径方向に離間して配置され、且つ燃焼チャンバのシリンダ頭部に取り付けるように構成される外側リングと、モータ支持体とツール枠体との間の振動を緩和するように構成される少なくとも一つの弾性を有する懸架要素とを含んでいる。弾性を有する懸架要素が、モータ保持リングと外側リングとを接続する弾性を有する複数の梁を含んでいる。
【００１３】
別の実施形態では、シリンダ頭部を有する燃焼動力式ハンドツールのモータのための懸架システムが、モータとシリンダ頭部との間に配置された可撓性を有するウェブ（桁腹）を含んでいる。可撓性を有するウェブが、ツールの操作に起因する複数の加速力を低減するように構成される少なくとも一つの緩和構造を含んでいる。可撓性を有するウェブは、さらにウェブ上に半径方向に配置された複数の三角形凹部を規定するように構成された概略直線状に延びる複数の梁を含んでいる。梁が、複数の三角形凹部のそれぞれの間に境界を規定するように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明と共に使用される適したタイプの燃焼動力式ツール（工具）が、全体を１０で示されている。ツール１０は、動力源主チャンバ（室）１４を含むハウジング１２を有している。主チャンバ１４の上端１８に配置されるシリンダ頭部１６が、燃焼チャンバ２０の上端を形成し、点火プラグ（図示されない）の点火プラグ取付口を提供している。ファンモータ（扇風機）２２が、全体を２６で示されるファンモータ懸架システムによってシリンダ頭部１６の中央で垂れ下がった空洞２４内に滑合するように懸架されている。
【００１５】
次に図２及び図３参照すると、懸架システム２６が、モータ２２を受容するための空間を形成するモータ保持リング２８と、そのモータ保持リングから半径方向に離間して配置された外側リング３０とを含んでいる。外側リング３０が、シリンダ（筒状体）頭部１６に取り付けられるように構成されている。少なくとも一つの弾性を有する懸架要素３２が、モータ２２の震動及び振動を緩和するように構成されている。モータ保持リング２８と外側リング３０とを接続するように構成されている弾性を有する複数の梁３４が、弾性を有する懸架要素３２に含まれている。
【００１６】
モータ保持リング２８が、頂縁３６と底縁３８とを有している。一般的なシリンダの側壁４０が、モータ保持リングの底縁３８から垂下しており、概略円形の基部４２がこの側壁の底縁４４に形成されている。基部４２の底部分は、概ね平坦であるが、その基部のほぼ中央に配置される円形リップ４６を含んでいる。リップ４６は、モータ２２の駆動軸５０（図１）を受容するように構成される抜け穴４８を形成している。
【００１７】
モータ２２のチャンバ５２が、側壁４０と基部４２とによって規定されている。モータ２２は、チャンバ５２内に摺動され嵌合し、基部４２に設けられた開口部５３ａ及び５３ｂ内に挿入されるように構成された一対のネジ（図示されない）によって所定の位置に保持される。ネジが、次にモータ２２の対応する開口部内（図示されない）に締め付けられる。モータ保持リング２８は、先行技術として公知であるように、頭部燃焼チャンバ２０の大きさ及び形態によって他の形態及び構成要素を有することができることが企図されている。モータ保持リング２８と側壁４０と基部４２とを組合せることによって、カップ状のモータ保持構造が形成されている。他のタイプの製造法が企図される一方、モータ保持構造が一体になり得ることがより好ましい。モータ保持構造が、好ましくは鋼のような軽量で費用効率が高い合金から製造されているが、先行技術において公知であるように、他の材料が使用され得ることが分かるであろう。また、モータ保持リング２８が、一般に深絞りによって製造されているが、他の製造手段が利用されることが分かるであろう。
【００１８】
図２に示されているように、外側リング３０が、モータ保持リング２８から半径方向に離間して配置されており、点火プラグ（図示されない）を受容するように構成された内側に湾曲した部分５４を含んでいる。外側リング３０が、また、外側リングの反対側に配置された半径方向に延びる一対の耳部５６を含んでいる。本発明の実施形態において、耳部５６が、互いに反対で且つ内側に湾曲した部分５４から等しい距離に配置されている。しかしながら、耳部５６及び湾曲した部分５４の他の構成が可能であることが企図されている。耳部５６が、シリンダの頭部１６で一対の対応するポケット又は開口部（図示されない）に挿入され且つこれから取り外されるように構成されており、こうして、シリンダの頭部で懸架システム２６の方向付けを行っている。しかしながら、用途に応じて他のタイプの位置合わせが適してしていることが分かるであろう。
【００１９】
外側リング３０が、好ましくは鋼のような軽量で費用効率が高い合金から製造され、約４．０６４ｍｍ（０．１６ｉｎｃｈｅｓ）の厚さを有している。外側リング３０が、鋼のプレス成形によって製造されることが企図されている。しかしながら、他の製造工程、材料及び厚さが、特定の用途の要求にも応えることが企図されている。
【００２０】
さらに図２を参照すると、弾性を有する複数の梁３４が、モータ保持リング２８と外側リング３０とを接続するように構成されている。本発明の実施形態では、弾性を有する複数の梁３４の少なくとも一つが、断面において（図５に最も良く示される）長方形であり、２．５９０８ｍｍ（０．１０２ｉｎｃｈｅｓ）の厚さを有し、７．６２ｍｍ（０．３０ｉｎｃｈｅｓ）から１２．７ｍｍ（０．５０ｉｎｃｈｅｓ）の間の幅を有している。梁３４の所望される厚さと所望される幅とが、懸架システム２６の有効な弾力性を最大限に利用し、ツール１０の操作の際にシステムが受ける加速力を減少させることが企図されている。低減された加速力が、ツールの全体的なコストを削減するように、ツール１０のモータ２２のコストを削減することがさらに企図されている。
【００２１】
図２、図３及び図５を参照すると、懸架要素３２が、さらにウェブの表面６０における弾性を有する複数の梁をウェブの下面６２における弾性を有する複数の梁から隔てるように構成された可撓性を有するウェブ５８を含んでいる。本発明の実施形態では、ウェブ５８の表面６０における梁３４が、ウェブの下面６２における梁と整列するように構成されている。しかしながら、表面６０における梁３４と下面６２における梁とが、代替の相対配置を有することが可能なことが企図されている。
【００２２】
可撓性を有するウェブ５８が、好ましくはネオプレン（登録商標）ゴムから製造され、好ましくは一体物の懸架要素３２の他の構成要素ともなり、懸架要素３２の内壁６４と外壁６６との両方で成形されている。ゴム材料が、懸架システム２６の弾力性を増加し、操作の際にモータ２２に作用する加速力の影響を減少させることが企図されている。しかしながら、先行技術において公知であるように、他の材料が、同様の特徴を備えるように利用され得ることが企図されている。
【００２３】
図２及び図４に示されているように、複数の梁３４の各々が、モータ２２の半径に対して鋭角又は鈍角の角度のどちらかに構成されている。本発明の実施形態では、梁３４が、梁の各々がモータ保持リング２８に対して２０度〜４０度の間の角度αをなすように好ましくは構成されている。また、一対の隣接する梁３４が、モータ保持リング２８に対して収束している。この配列が、梁３４の有効な長さを最大限に活用し、こうして、懸架要素３２の弾力性を増加することが企図されている。このように配列されるとき、梁３４が、懸架要素３２の中央の環状溝部分７０に配置される複数の三角形凹部６８を規定している。溝部分７０が、懸架要素３２の内壁６４と外壁６６との間に形成されている。
【００２４】
図２〜図４を参照すると、三角形凹部６８がめくら形態であり、その中でそれらの凹部が溝部分７０を全体に亘って延びていない。めくら凹部（止り穴部）の使用は、懸架要素３２の製造の際に成形され、操作の際にツール１０内に落下するゴムばり（フラッシング）を防止することが企図されている。凹部６８が、本発明の実施形態において三角形の形状で形成されているが、他の凹部形状が、長方形の梁３４の配列によって形成され得ることが分かるであろう。本発明の実施形態における凹部６８が、好ましくは互いに対してオフセットパターンとして配列されている。この転写された構図は、モータ保持リング２８に対する長方形の梁３４の配列の結果である。本発明の実施形態において、懸架要素３２の内壁６４の方に向けられている凹部６８ｉは、懸架要素の外壁６６の方に向けられている三角形凹部６８ｏより大きい。しかしながら、三角形凹部６８は、逆の向きに配列することができ、懸架システム２６が同じ結果を実現されることが分かるであろう。
【００２５】
懸架要素３２の内壁６４が、モータ保持リング２８の外縁７２を取り囲むように構成され、好ましくは加硫によってモータ保持リングの外縁に取付けられている。しかしながら、先行技術において公知であるように、他の取付手段が利用できる。懸架要素３２の外壁６６が、外側リング３０の内縁７４と境を接するように構成されており、また、好ましくは加硫によって外側リングの内縁に取り付けられている。しかしながら、前述のとおり、他の取付手段が利用できる。複数の梁３４が、モータ保持リング２８と外側リング３０との間の接続を維持するように内壁６４を外壁６６に接続している。ネオプレン（登録商標）ゴムで作られる懸架要素３２を一体物として製造することが、懸架システム２６の弾力性を増加するように役立ち、またツール１０の操作の際に発生する加速力を減少させることが企図されている。
【００２６】
図２を参照すると、懸架要素３２の外壁６６が、点火プラグ（図示されない）を受容するための外側リング３０の湾曲した部分５４に対応するように構成されている内側に湾曲した部分７６を含んでいる。懸架要素３２の外壁６６が、外側リング３０の耳部５６と一致して構成される一対の耳部７８をさらに含んでいる。対応する耳部５６、７８は、好ましくは正反対に配置され、互いに一致する相手が決まっており、懸架システム２６をシリンダ頭部１６に向けるように構成されている。先行技術において公知であるように、懸架システム２６をシリンダ頭部１６に向けるための他の手段が利用でき、本発明の実施形態の特徴は、上述の構成に制限されないことが企図されている。
【００２７】
さらに図２を参照すると、懸架システム３２が、湾曲した部分７６から正反対に配置された開口部８０をさらに形成されている。開口部８０が、懸架要素３２の溝部分７０を遮断するが、それによって懸架要素の内壁６４又は外壁６６の連続性を中断していない。湾曲した部分７６によって生じた懸架構成要素の損失を補い（オフセットする）又は平衡化するので、開口部８０が懸架システム２６を安定させることが企図されている。さらに具体的に言うと、湾曲した部分７６が、湾曲した部分端で懸架要素３２の質量を減少させている。結果として、この配列が、ツール１０の操作の際の揺動を防止するシステム２６を安定させることが企図されている。
【００２８】
本発明の懸架システム２６が、ツール１０の操作の際にモータ２２が受ける加速度に順応することが理解される。チャンバ２０での燃性ガスの点火が、ピストン８２と対応する駆動ブレード８３（図１）とをワーク（図示されない）に向けて下方に力を及ぼすとき、ツール１０は、反対方向に反跳力を受ける。ツール１０に懸架システム２６によって懸架されるモータ２２と駆動軸５０との両方が、懸架システムを介して伝達された力によってツールの反動方向に上方に加速される。ほぼ直ぐその後で、ピストン８２が、ワークに向かってツール１０の加速度を低減させる緩衝装置８６と接するシリンダ８４の底につく。モータ２２と駆動軸５０とが、これからこの新たな、正反対の向きに加速される。これらの相互の加速（往復動）が繰り返され、結果として、モータ２２がツール１０の内部で振動する。本発明の懸架システム２６が、これら相互の加速（往復動）に順応し且つ弾性的に緩和し、こうしてモータ２２を過剰な振動から防止されている。
【００２９】
本発明の懸架システム２６の利点は、懸架要素３２の複数の梁３４の構成及び設計によって、弾力性又は抵抗性を燃焼によって誘発される振動の程度にまで高めることである。より弾性を有する懸架システム２６が、先行技術の懸架システムより柔軟性を有しており、ツール１０の次の使用に先立ってモータ２２を元の操作位置に戻す特性を提供している。この配列が、ツール１０が操作される間にモータ２２が受ける加速力を低減させることにより、モータが受ける内部損傷を減らすことが企図されている。減少された加速力のために、費用が安く且つより標準規格となるモータ２２がツール１０の内で使用されることができ、この結果、ツールの費用効率が高かまることがさらに企図されている。
【００３０】
モータ取り付けのための本発明の薄膜懸架の梁システムの特定実施形態が、本明細書中に記載されているが、変更及び改良が、上位概念の特徴及び添付される請求項に記載されているような本発明から逸脱することなく本発明の実施形態に対して行われる得ることがこの技術分野における当業者によって分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の懸架システムを取り込んだ燃焼動力式ツールの部分垂直断面図である。
【図２】本発明の懸架システムの頂面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って指示される方向で視た本発明の懸架システムの断面図である。
【図４】本発明の懸架システムの拡大した部分平面図である。
【図５】図４の線５−５に沿って指示される方向で視た本発明の懸架システムの梁部材の断面図である。
【図１】
2008540143.tif 000003
【図２】
2008540143.tif 000004
【図３】
2008540143.tif 000005
【図４】
2008540143.tif 000006
【図５】
2008540143.tif 000007
【国際調査報告】
2008540143.tif 000008
2008540143.tif 000009
2008540143.tif 000010