(57)【要約】【課題】ノーズ部が保護された携帯型燃焼動力式締結具打ち込み工具を提供する。【解決手段】  工具10は、主室14を有するハウジング12と、主室14内に包含されると共に燃焼室36と下方端部28とを有する動力源16と、動力源16の下方端部28からワークに向けて駆動される打ち込み用のロッド67と、ロッド67をワークに向けて案内するノーズ部26と、締結具68をノーズ26において前記ロッド67と係合するように連続的に供給するマガジン22と、ノーズ部26をマガジン22と反対側から保護するシールド73とを備えている。シールド73は動力源26の下方端部28に取り付けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主室を有するハウジングと、
前記主室内に包含されると共に燃焼室と下方端部とを有する動力源と、
前記動力源の燃焼室での燃料の燃焼による駆動にて下方端部からワークに向けて打ち出される打ち込みロッドと、
前記打ち込みロッドをワークに向けて案内するように前記動力源の下方端部に付随して設けたノーズ部と、
締結具が前記打ち込みロッドに係合して打ち出されるように締結具をノーズ部に向けて連続的に供給するマガジンと、
前記ノーズ部をマガジンと反対側から保護するシールドとを備えており、
前記シールドを前記動力源の下方端部に取り付けている、
燃焼動力式打ち込み工具。
【請求項２】
前記シールドの頂上端に、前記動力源の下方端部へ取付けるためのリテーニングリングを有している、
請求項１に記載した燃焼動力式打ち込み工具。
【請求項３】
前記工具をワークに押し当てたときシールドの底端がワークの表面と略同一面状になっている、
請求項１又は２に記載した燃焼動力式打ち込み工具。
【請求項４】
主室を有するハウジングと、
前記主室内に包含されると共に燃焼室と下方端部とを有する動力源と、
前記動力源の燃焼室での燃料の燃焼による駆動にて下方端部からワークに向けて打ち出される打ち込みロッドと、
前記打ち込みロッドをワークに向けて案内するように前記動力源の下方端部に付随して設けたノーズ部と、
締結具が前記打ち込みロッドに係合して打ち出されるように締結具をノーズ部に向けて連続的に供給するマガジンと、
前記ノーズ部をマガジンと反対側から保護するシールドとを備えており、
前記シールドをハウジングの一部となしている、
燃焼動力式打ち込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型の燃焼動力式締結具打ち込み工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークへの締結具の打ち込みに使用する携帯型燃焼動力式込み工具は、特許文献１〜８に記載されている。同様の釘、鋲及びステープル等の締結具(fastener)を打ち込む燃焼動力式込み工具は、イリノイ州ヴァーノンヒルズ(Vernon Hills, Illinois)のアイティーダブリュウパスロード(ITW-Paslode) 社からインパルス(IMPULSE：商標名) のブランドで市販されている。
【０００３】
上記工具は、小型の内燃機関を包含するピストル型の工具ハウジングを備えている。前記内燃機関は、燃料セルとも称される圧縮燃料ガスのキャニスターによって動力を供給される。電池式の電子式ディストリビュータユニット(battery-powered electronic power distribution unit)が、点火用の火花を起こす。そして燃焼室に設けられたファンにより、燃焼室内での効率的な燃焼と、燃焼副産物の排出を含めた掃気の促進の両方がもたらされる。
【０００４】
前記内燃機関は、シリンダー本体とその内部で往復動するピストンとを含んでおり、ピストンは、シリンダ本体中に配設された細長くて硬質の打ち込みロッドを備えている。
【０００５】
前記内燃機関は、シリンダー本体に関して軸方向に往復運動するバルブスリーブを備えている。このバルブスリーブは、リンク機構の端に設けられたワーク接触要素がワークに押圧されている時、リンク機構によって燃焼室を閉じるように移動する。このワーク接触要素を押込む動作により、燃料計量バルブから、閉じられている燃焼室に所定量の燃料が導入される。
【０００６】
トリガースイッチを引くと、内燃機関の燃焼室の中に充填されたガスに点火され、ピストンと打ち込みロッドが下方へ打ち出され、位置決めされた締結具を打ち込みロッドで衝打し、該締結具をワークへ打ち込む。ピストンは、シリンダー本体の中のガスの圧力差により、元の位置、つまり「準備」位置へ戻る。
【０００７】
締結具は、マガジン方式でノーズ部に供給される。ノーズ部では、締結具は打ち込みロッドによる打擲のために適当に位置決めされた方向に保持される。可燃性の燃料／空気混合物への点火による前記燃焼室内での燃焼によって、ピストン／打ち込みロッド組立体が加速され、締結具がある場合には、締結具がワークへ打ち込まれる。
【０００８】
前記工具のノーズ部は、装填されている締結具の一番目の締結具(the uppermost nail of a nail strip)に向かって打ち込みロッドを案内するための上下一対の案内部材を備えている。締結具は、ノーズ部のワーク側端部(workpiece end) によってワークへ案内される。
【特許文献１】米国特許第32452 号明細書
【特許文献１】米国特許第4522162 号明細書
【特許文献２】米国特許第4483473 号明細書
【特許文献３】米国特許第4483474 号明細書
【特許文献４】米国特許第4403722 号明細書
【特許文献５】米国特許第5197646 号明細書
【特許文献６】米国特許第5263439 号明細書
【特許文献７】米国特許第5558264 号明細書
【特許文献８】米国特許第5687899 号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のこの種の燃焼動力式込み工具の欠点は、ノーズ部がハウジングに囲まれていないことである。従って、用途によっては、例えば工員が工具を落した場合等に、ノーズ部を損傷する可能性がある。従って、ノーズ部及びこれに付随する構成要素を外力から保護する必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、ノーズ部を衝撃から保護する改良された携帯型燃焼動力式締結具打ち込み工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、工具のハウジングに取付けられ、ノーズ部を包囲するように形成されるシールドにより達成される。
【００１２】
より詳細には、本発明は、主室を有するハウジングと、前記主室内に包含されると共に燃焼室と下方端部とを有する動力源と、前記動力源の燃焼室での燃料の燃焼による駆動にて下方端部からワークに向けて打ち出される打ち込みロッドと、前記打ち込みロッドをワークに向けて案内するように前記動力源の下方端部に付随して設けたノーズ部と、締結具が前記打ち込みロッドに係合して打ち出されるように締結具をノーズ部に向けて連続的に供給するマガジンと、前記ノーズ部をマガジンと反対側から保護するシールドとを備えている。そして、前記シールドを前記動力源の下方端部に取り付けている。
【発明の実施の形態】
【００１３】
以下、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１，２には、本発明を適用するのに適した種類の燃焼動力式打ち込み工具１０が示されている。該工具１０はハウジング１２を備えており、ハウジング１２は、組込式の内燃式動力源１６を包囲する大きさの主動力源室（主室）１４と、前記主室１４に近接すると共に前記主室１４に略平行である燃料セル室１８（点線で示す）と、燃料セル室１８の一方の側で前記主室１４の反対側から延設されるハンドル部分２０とを含んでいる。
【００１４】
更に、締結具マガジン２２が、前記ハンドル部分２０の下方に配置されると共に、前記主室１４の下方端部２８に付随しているノーズ部２６の方へ延設される。前記マガジン２２は、ここに示したように複数の締結具が小板状になっているものを収容することが好ましいが、米国特許第5558264 号で示されているような複数の締結具がコイル状になっているもの(a coil of nails) を収容しても良い。
【００１５】
前記工具１０に電力を供給するために電池（図示無し）が備えられ、該電池は前記ハンドル部分２０に位置する管状の区画（図示無し）内に取外し可能に収容される。
【００１６】
本明細書（請求項を含む）において、工具１０について「下方」及び「上方」というのは、図１，２に示すように締結具を下向きに打ち出す姿勢を基準にした状態での向き(orientation) における「下方」及び「上方」を意味している（従って、打ち出し方向に向かって手前側が「上方」であり、打ち出し方向に向かって前方が「下方」になる）。
【００１７】
又、「前方」「後方」は、図１，２に示した工具１０の姿勢を基準にして、図の左側が「前方」を意味し右側が「後方」を意味している（すなわち、ノーズ部２６を基準にしてマガジン２２を見た方向が「後方」であり、ノーズ部２６を基準にしてマガジン２２と反対側の方向が「前方」である）。しかしながら、工具１０は、用途により様々な向き（姿勢）で使用しても良いことが理解される。
【００１８】
前記主室１４の下方端部２８の反対側（上方）には燃焼側端部３０があり、この燃焼側端部３０に複数の吸気ベント３２が設けられている。
【００１９】
例えば、ＭＡＰＰ等の加圧された液体炭化水素燃料が燃料セル（図示無し）に入れられており、公知であるように加圧剤(propellant)によって加圧される。液体の移送は燃料セルとバルブ間で行われる。好ましい実施形態では、例えば現在入手可能なアイティーダブリュウパスロード社のインパルス(IMPULSE: 商標名) の工具等のように、機械式操作バルブが使用される。他の実施形態として、電磁式のソレノイド型燃料計量バルブが使用されても良い。
【００２０】
主室１４のうち燃焼側端部３０の側にシリンダーヘッド３４が配置されている。このシリンダーヘッド３４は、燃焼室３６の上方端(upper end) を規定し、又、前記燃焼室３６の上方端に位置して、ヘッドスイッチ３８（点線で図示）と、点火プラグ４０と、電動ファンモーター４２と、シール用Ｏリング４４が取付けられる。
【００２１】
燃焼室３６にはファン４６を配置している。このファン４６は、電機子(armature)の第１端５０においてファンモーター４２の電機子又は動力軸４８に取付けられる。前記ファン４６が燃焼室３６内に位置して軸回転することにより、燃料と空気が混合して燃焼プロセスが促進されると共に、冷却と掃気も促進される。前記ファンモーター４２は、先行特許においてより詳細が開示されているように、前記ヘッドスイッチ３８によって制御される。
【００２２】
往復運動する略円筒形のバルブ部材又はバルブスリーブ５２は、ノーズ部２６の外側に滑動可能に取付けられたワーク接触要素５４によって、リンク機構５６を介して前記主室１４内を移動させられる。燃焼室３６の側壁はバルブスリーブ５２によって形成され、前記バルブスリーブ５２の上方端は、Ｏリング４４に密接に係合し、燃焼室３６の上方端を密封する。前記バルブスリーブ５２の下方部分５８は、略円筒状のシリンダー本体６０を包囲する。
【００２３】
前記シリンダー本体６０の上方端は、外部Ｏリング６２を備えていて、該Ｏリングが前記バルブスリーブ５２の対応する部分６４に係合し、前記燃焼室３６の下方端部を密封する。
【００２４】
シリンダー本体６０内にはピストン６６が往復動可能に配設され、該ピストンに硬質で細長い打ち込みロッド６７が取付けられている。前記マガジン２２から移送され、ノーズ部２６に適当に配置される締結具６８（図１に点線で示す）が、前記打ち込みロッド６７によりワークに打ち込まれる。
【００２５】
トリガー６９が引かれると、中央電子式ディストリビュータ及びコントロールユニット(central electrical distribution and control unit)（図示無し）から発信される信号によって点火プラグ４０に火花ギャップによる放電が起きる。すると、前記燃焼室３６に注入されて前記ファン４６によって気化・撹拌された燃料に点火される。これに応じて、前記ピストン６６が前記シリンダー本体６０の下方端部へ向かって駆動される。
【００２６】
前記ピストン６６がシリンダー本体６９の下方端部に接近すると、打ち込みロッド６７は前記ノーズ部２６内に案内され、前記ノーズ部２６によってワークの上方に保持された締結具６８を衝打する。前記打ち込みロッド６７の衝打により、前記締結具６８がワーク又は基板(substrate) に打ち込まれる。
【００２７】
燃料の使用を調節するために、前記工具１０の発射は、前記ノーズ部２６がワークに押圧されなければ起きない。前記ノーズ部２６がワークに押圧されることにより、前記リンク機構５６が上方に押され、前記バルブスリーブ５２を移動させて、前記燃焼室３６を密封すると共に、機械式燃料バルブを操作するリンク機構（図示無し）を作動させる。前記燃焼室３６の密封、及び関連する機構に関する詳細は、前述の先行特許に記載されている。
【００２８】
シリンダー本体６０の下方端部はバンパー７１のための座７０を形成する。前記バンパー７１は前記ピストン６６の移動の下限を定める。シリンダー本体６０の反対側の端部（上端部）には、ピストン停止リング７２が取付けられ、前記ピストン６６の上方への移動を制限する。
【００２９】
図２に示すように、本発明の好ましい実施形態におけるシールド７３が、ノーズ部２６及びそれに付随する構成要素を保護している。前記ノーズ部２６の工具側端部７４において、リテーニングリング７５が、少なくとも１本のねじ７６又は他のねじ切りされた締結具によって前記動力源１６の下方端部２８へ固定される。
【００３０】
ノーズ部２６は更に、前記リテーニングリング７５の下方に配置された前方及び後方の一対の案内部材７８，７９を含んでいる。好ましい実施形態では、前記後方案内部材７９は、実際にはマガジン２２の前方の面である。前記前方及び後方の案内部材７８、７９に対応する面（図示無し）は、断面が半円の溝で形成される。
【００３１】
ノーズ部２６の組立に関し、前記対応する面の断面が半円の溝は、前記打ち込みロッド６７及び締結具６８と同軸（同心）で、前記打ち込みロッド６７と締結具６８の形に対応した断面形状を有した案内経路（図示無し）を形成し、前記打ち込みロッドと締結具６８を案内する。
【００３２】
前記案内経路を通って、前記締結具６８は、前記ノーズ部２６のワーク側端部８０が位置しているワークへ案内される。前記後方案内部材７９の前記断面が半円の溝の後方端部分は、テーパがかけられてノッチ（図示無し）を形成し、前記マガジン２２からの前記締結具６８を受承する。
【００３３】
前記ノーズ部２６は又、前記前方の案内部材７８の前方の面８１と略平行の関係にあり、間隔をあけて略鉛直に延設されているワーク接触要素５４を含んでいる。リンク機構５６の下方部分８２は、少なくとも１つの、好ましくは２つの打ち込み深さ調節ねじ８４によって、ワーク接触要素５４へ固定される。
【００３４】
前記ねじ８４は、ワーク接触要素５４に鉛直に延設された溝穴８６を貫通している。一時的に前記ねじ８４を緩めることにより、前記接触要素５４と前記リンク機構の部分８２の鉛直方向の相対位置が、公知のように調節されても良い。更に詳細なノーズ部の構成については、米国特許第5687899 号に記載されている。
【００３５】
図３，４に示すように、前記シールド７３は、頂上端８８と、底端９０とを有すると共に、ノーズ部２６を包囲するように形成された略管状の形状をしている。前記シールド７３は、耐久性のある構成であることが好ましく、例えば、１６ゲージ１０５０冷間圧延鋼から製造することが可能である。又、その他の同等の工学材料又は金属で製造しても良い。
【００３６】
リテーニングリング７５が、前記シールド７３の前記頂上端８８へ固定され、前記動力源１６の下方端部２８へ取付けられる。前記シールド７３の長さについては、前記ノーズ部がワークに押圧された時に、前記ワーク接触要素５４が完全に格納され、前記シールド７３の底端９０がワークと略面一の位置になるように形成される。
【００３７】
前記シールド７３の長手側壁９２は、前記頂上端８８から前記底端９０へ傾斜し、逆さになった中空の円錐形を略形成する。この形状は、前記ノーズ部２６と、前記ワーク接触要素５４の変位と、前記リンク機構の部分８２と、ねじ８４とを収容すると共に、ワークに対する視界を確保する。
【００３８】
より詳細には、工具１０の既存の構成要素であるリテーニングリング７５は、略円形であり、前記ノーズ部及び前記打ち込みロッドを収容する該リング内に形成されるノッチ７５ａを備えている。更に、前記リテーニングリング７５は、当該リテーニングリング７５を前記動力源１６の下方端部２８へ取付けるねじ７６が受容される穴９１を備えている。
【００３９】
前記シールド７３は、当該シールド７３を前記リテーニングリング７５へ固定するために、前記頂上端８８に沿って前記リテーニングリング７５の外周長さ(perimeter) の少なくとも７５％に溶接されることが好ましい。あるいは、前記シールド７３は、打ち抜き加工又は一体成形されても良く、更に、ハウジング１２をダイカストで製造して本体の一部としても良い。
【００４０】
ノーズ部２６の４つの側面９３（図２参照）を保護するために、前記シールド７３は、少なくとも３つの側面を覆うように構成、配置され、第４番目の側面は、前記締結具マガジン２２に隣接して係合する。前記壁９２の後方向きの縁部９２ａ，９２ｂが、前記マガジン２２を収容するための空間を形成する。
【００４１】
図５に示すように、前記シールド７３には、前記ノーズ部２６の前記調節ねじ８４へアクセスするために、少なくとも１つ（好ましくは３つ）のアクセス開口部９４が設けられる。各々のアクセス開口部９４は、一度に前記調節ねじ８４の１つにだけアクセス可能になるように構成、配置される。例えば、前記ねじ８４の１つは、前記ノーズ部２６が前記シールド７３に格納されていない場合にアクセス可能であり、他のねじは、前記ノーズ部２６が前記シールドに格納されている場合、つまり、工具１０がワークに押圧されている場合にアクセス可能である。
【００４２】
複数のアクセス開口部９４を備えることにより、同じノーズ部シールド７３を様々な工具１０に使用することが可能になる。更に、前記シールド７３は、ノーズ部２６とシールド部７３の間に空隙９５を形成するように構成され、打ち込みの調節を可能にする。
【００４３】
図６は、本発明の他の実施形態のシールド７３ａを示している。従前の実施形態のシールド７３と本実施形態のシールド７３ａとで共通の構成要素は、同一の参照番号で示してある。この実施形態のシールド７３ａは、例えば装飾用途等のより注意を要するワークに締結具６８を打ち込むためのより小さな燃焼式の工具に使用する。このシールド７３ａに、前記ノーズ部２６の深さ調節装置へのアクセスのための開口部９６が設けられている。
【００４４】
前記シールド７３ａのノッチ９８が、前記締結具マガジン２２のためのねじ９９（図１参照）へのアクセスを可能にする。従前の実施形態のシールド７３の場合と同様に、本実施形態のシールド７３ａも湾曲した下方縁部１００を有しており、締結具６８を所定の角度で打ち込む必要がある場合には、ワークに対して工具を傾斜させることが可能である。
【００４５】
様々な形態の燃焼動力式工具に適合させる必要がある場合には、他に上述のような開口部９４，９６及びノッチ９８が追加されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】シールドを備えた状態での工具の縦断側面図である。
【図２】シールドを分離した状態での工具の縦断側面図である。
【図３】シールドの側面図である。
【図４】シールドの平面図である。
【図５】シールドの背面図である。
【図６】他の実施形態に係るシールドの側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…燃焼式動力工具
１２…ハウジング
１４…主室
１６…動力源
２２…締結具マガジン
２６…ノーズ部
２８…下方端部
３０…燃焼側端部
５４…ワーク接触要素
６７…打ち込みロッド
７３，７３ａ…シールド
７４…工具側端部
８０…ワーク側端部
【図１】
2004202689.tif 000003
【図２】
2004202689.tif 000004
【図３】
2004202689.tif 000005
【図４】
2004202689.tif 000006
【図５】
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【図６】
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