(57)【要約】空気圧式作動動物衝撃機は、軽量衝撃棒を高速度に加速させることによって貫入なしに動物に脳震盪を発生しかつ気絶させる高衝撃エネルギを達成する。重量を最少にするために、衝撃棒は好ましくは中空であり、軽量材料から作られる。減摩被覆を有するシリンダ内で滑動するピストンが衝撃棒を駆動する。シリンダは動作前に加圧され、留め金が引金を引かれるまで留め金がピストンを維持する。衝撃棒速度を増加するために、空気が衝撃棒の前方に排出されて衝撃棒を減速することもある加圧空気の形成を防止する。衝撃棒の一端には、変形に抵抗する材料からなる大直径衝撃ヘッドが設けられている。他端は、耐摩耗材料から作られ、留め金に係合される。道具の前方端を超える衝撃ヘッドの延長距離が制限され、好ましくは調節され得る。特別に形成された空冷内部バンパが設けられて、損傷を与えずに衝撃棒の極高衝撃エネルギを吸収する。
2006513721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳震盪により動物を気絶させる空気圧式動物衝撃機であって、
前方端および内側室を有するハウジングと、
前記ハウジングの前方端に装着された活動体と、
前記ハウジングの内側室内に可動自在に装着されたピストンと、ただし該ピストンおよび内側ハウジングは圧力室を画定し、
前記ハウジングの前方端に向かって前記ピストンによって駆動される衝撃棒と、ただし該衝撃棒は動物への貫入を防止するのに十分な大直径を有し、
前記ハウジング内に装着されかつ前記ピストンを後退位置に解除自在に保持する留め金と、ならびに
加圧流体源から前記圧力室までの加圧流体の流れを制御しかつ前記ピストンに力を加える引金とを備え、
前記活動体は前記留め金に動作上有効に接続されていて、前記留め金がピストンを解除するようにさせ、かつ、前記活動体が動物と接触したとき、前記ピストンが前記ハウジングの前方端に向けて前記衝撃棒を駆動させ、
前記衝撃棒は動物への貫入を防止するように、前記ハウジングの前方端に関して制限された延長距離を有し、
前記衝撃棒が加圧流体によって前記ハウジングの前方端に向かって最大に駆動されたとき、前記衝撃棒が最小の衝撃速度および衝撃エネルギを達成して貫入なしに脳震盪によって動物を気絶させる程度に、加圧流体によってピストンに作用された力に関して十分に軽い合成重量を、前記衝撃棒およびピストンが有している、
空気圧式動物衝撃機。
【請求項２】
前記ピストンは、前記衝撃棒と一体の単一部品に形成されている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項３】
前記一体形成されたピストンおよび衝撃棒には別個の衝撃ヘッドおよび留め金端が設けられ、前記ピストンおよび衝撃棒は前記衝撃ヘッドおよび留め金端よりも軽い材料から作られている、請求項２に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項４】
前記衝撃棒は中空である、請求項２に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項５】
前記衝撃棒には別個の衝撃ヘッドが設けられ、該衝撃ヘッドは衝撃中に動物に接触している、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項６】
前記衝撃ヘッドは着脱自在である、請求項５に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項７】
前記衝撃棒には、前記留め金によって係合するための別個の留め金端が設けられ、該留め金端は前記衝撃棒よりも耐摩耗性材料から作られている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項８】
前記衝撃棒の制限された延長距離は調節自在である、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項９】
前記活動体は調節自在な長さを有し、前記衝撃棒の延長距離は前記活動体の長さを増加させることによって減少される、請求項８に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１０】
前記衝撃棒の前進運動を停止するバンパをさらに含む、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１１】
前記バンパは少なくとも２つの部品を含む、請求項１０に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１２】
前記バンパは該バンパの内面に隣接して空気を流して、前記バンパからの熱伝達を増加させる、請求項１０に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１３】
前記活動体は前記衝撃棒を包囲する軸方向滑動スリーブを備えている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１４】
前記スリーブは前方端を含み、該スリーブの前方端は前記衝撃棒の前方に空気を排出する少なくとも１つの開口を含む、請求項１３に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１５】
前記スリーブは該スリーブの長さを変えかつ前記衝撃棒の延長距離を調節する可動前方端を含み、前記スリーブの調節自在前方端は前記衝撃棒の前方に空気を排出する少なくとも１つの開口を含む、請求項１３に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１６】
前記活動体は空気圧弁を備え、前記留め金は前記活動体によって空気圧式に作動される、請求項１３に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１７】
第２引金と、および前記活動体と前記留め金との間に配置された対応する引金弁とをさらに含み、前記第２引金は前記留め金を解除するように前記対応する引金弁を作動する、請求項１６に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１８】
前記活動体は前記ハウジングの前方端に装着された動物頭部接触体を備えている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項１９】
前記留め金は加圧流体源によって作動され、前記動物頭部接触体は前記ピストンを解除するように前記加圧流体源から前記留め金までの加圧流体の流れを制御する、請求項１８に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項２０】
前記衝撃棒は貫入を防止するように形成されたドーム状衝撃ヘッドを含む、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項２１】
前記衝撃棒は中空アルミニウム・シャフトと、鋼衝撃ヘッドとを備えた、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項２２】
前記ピストンは前記ハウジング内のシリンダ内で滑動をし、前記シリンダが減摩被覆でライニングを施されている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【請求項２３】
前記留め金は複数回動留め金指を備えている、請求項１に記載の空気圧式動物衝撃機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食肉処理作業のさいに使用される動物衝撃機に関する。さらに詳しくは、本発明は、貫入に代えて脳震盪によって動物を気絶させる動物衝撃機に関する。
【背景技術】
【０００２】
家畜および食肉処理作業においては、到来する動物がまず衝撃機によって無力にされる。初期の衝撃方法は、手によって振り下ろされる重いハンマを用いていた。衝撃ハンマは頭蓋骨に貫入することなしに脳震盪によるその効果を達成する。しかし、衝撃ハンマは重く、脳震盪を発生させるために要求される必要エネルギを達成するために比較的長いストロークで振り下ろされなければならない。このような道具は使いこなすのに疲労しかつ比較的遅い。その結果、それは最も近代的な食肉処理作業に適していない。
【０００３】
近代の動物衝撃機は、動物の頭蓋骨内に空気圧で駆動される貫入棒を使用している。この種の動物衝撃機は、脳震盪によるのではなく、貫入および神経系統の機械的破壊によって衝撃効果を達成する。貫入棒設計が非常に有効であることは実証されているが、その設計は、民間または宗教的規則が動物の頭蓋骨への貫入を禁止している場合に、屠殺作業に使用されることはできない。このような規則が適用されなくても、動物の神経系統のいかなる部分に貫入したり露出したりするいかなる食肉処理作業中に潜在的な病気汚染に対して関心が高まっている。
【０００４】
今まで、脳震盪式非貫入衝撃機は、貫入なしに動物を適切に気絶させることを要求された脳震盪を達成するために、ハンマに類似した特徴を有していなければならないと一般に考えられていた。このような道具は、比較的長い距離にわたって加速され、大衝撃面を有している重い衝撃ヘッドを組み込んでいる。これらの特徴は、近代の貫入棒設計および高速食肉処理作業の要請に両立し得ないと考えられていた。
【０００５】
脳震盪によって動物を適切に気絶させるために、衝撃ヘッド（および付属可動構成部品）は加速されなければならず、それによって衝撃時に必要な脳震盪を与えるように十分な運動エネルギ（衝撃エネルギ）を与えられなければならない。利用できる空気圧に課された制約によって、重い衝撃ヘッド（ハンマに匹敵する）は、比較的長い距離にわたって駆動されなければならないか、必要な衝撃エネルギを達成するために非常に大きい直径の駆動ピストンを設けられなければならないであろう。これは、不都合に嵩張り、重い道具を作ることになるであろう。
【０００６】
一般的確信に反して、脳震盪衝撃機は非常に軽量な衝撃ヘッドで構成され得ることがわかった。衝撃ヘッドが軽量になればなるほど、衝撃ヘッドが利用できる空気圧で与えられる速度がますます速くなる。一定ヘッド重量について、衝撃ヘッドの速度が２倍になれば、衝撃エネルギは４倍に増加される。脳震盪衝撃機が操作しやすい大きさでかつ市場で成功するためには、それは既存の貫入棒衝撃機よりも大きくはなく、利用できる空気圧で稼働しなければならない。
【０００７】
この大きさおよび圧力の制約は、衝撃ヘッドおよび力が加えられ得る距離を加速するように加えられ得る力を制限し、それにより衝撃ヘッドの質量に基づいてヘッドの速度を制限する。ヘッドの質量が減少するに従って、速度はほぼ逆比例して増加する。ヘッドの運動エネルギはその速度の２乗で決まるので、増加速度および減少質量の正味効果は、比例して衝撃エネルギを増加し、道具が発生する脳震盪を増加する。このようにして、衝撃エネルギを最大にする脳震盪衝撃機においては衝撃ヘッド（および付属可動構成部品）の重量を最少にすることが好ましいことがわかった。
【０００８】
貫入を避けるために、脳震盪衝撃機は貫入棒設計よりも比較的大きい衝撃ヘッドを持たなければならない。しかし、衝撃ヘッドの質量を減少しかつ速度を増加することを試みた場合、この直径の増加はいくつかの問題を提起する。１つの問題は、ヘッドの大直径がその質量を増加させる傾向があることである。これは、ヘッドの速度を低下することによって道具操作に有害な効果を持つ。要求された衝撃エネルギが大きさおよび圧力の限界内で達成されるならば、衝撃ヘッドは低い質量および高い強度について注意深く設計されなければならない。
【０００９】
第２の問題は、道具からの衝撃ヘッドの延長距離およびヘッドに与えられた高い衝撃エネルギを伴っている。衝撃ヘッドが動物に貫入することを許されないので、ヘッドが道具を超えて伸長する距離は貫入ボルト設計におけるよりも一層制限されなければならない。道具が引金を引かれる前に、道具が動物に密着していないならば、衝撃ヘッドに与えられた高エネルギが道具に伝達されるであろう。それが繰り返し起こるならば、これは道具を損傷することになる。動物に接触せずに時折発射することは完全に回避去れ得ないので、衝撃ヘッドを停止しかつ衝撃エネルギを吸収するために、改善されたエネルギ吸収装置が道具の内部に使用されなければならない。
【００１０】
衝撃ヘッドの制限された距離は、道具のヘッドが実際に動物に密着するまで、道具が引金を引かれることを防止するようにインターロックとして作用する道具の前方において活動体があるべきであることを一層重要にする。米国特許第６，１３５，８７１号は、貫入棒を包囲しかつ貫入棒が後退されたとき貫入棒を超えて伸長する軸方向滑動シリンダからなる貫入棒衝撃機設計用活動体を開示している。衝撃領域を包囲する活動体は、それが衝撃領域に至るようにできるだけ密接して活動体の検出端を置くので、有利である。
【００１１】
しかし、大直径軽量衝撃ヘッド設計に対するこのような最適活動体設計を採用することは、予想に反して困難であることが実証された。困難なことの１つは、活動体の内側で大直径衝撃ヘッドの前方に配置された空気に関連している。円筒形活動体の開放前方端が動物に置かれたとき、空気は衝撃ヘッドと動物に接触して置かれた端との間で円筒形活動体内に取り込まれる。脳震盪衝撃機の大直径は、貫入棒設計に比べて、脳震盪衝撃機の前方に空気の比較的大きい容積があることを意味する。衝撃ヘッドが動物に向かって駆動されたとき、空気が急速に逃げることを許されていない場合には、空気のこの増加された容積は形成圧力を発生する。衝撃ヘッドの軽重量は、このような形成圧力が不均衡な大効果を有しかつ要求された最少衝撃エネルギ以下まで衝撃ヘッドを減速することを意味する。
【００１２】
道具の前方を超える衝撃ヘッドの延長距離を制御することは、貫入棒設計に見られなかった脳震盪基本設計においてさらに別の困難さが見られる。脳震盪衝撃機においては、衝撃ヘッドは動物に貫入してはならず、しかも必要な脳震盪を発生するのに十分な力で動物を衝撃しなければならない。
【特許文献１】米国特許第６，１３５，８７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、従来技術の問題および欠点を考慮して、本発明の目的は、貫入棒衝撃機に匹敵する重量および大きさでありかつ匹敵する空気圧および流量で動作できる脳震盪による動物を気絶させる空気式動物衝撃機を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに別の目的および利点は明細書から一部は自明であり、一部は明白であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記およびその他の目的は、当業者にとっては明らかであるが、動物に貫入せずに脳震盪によって動物を気絶させる空気式動物衝撃機に向けられている本発明において達成される。脳震盪衝撃機は、衝撃機内側のハウジング内で滑動するピストンを含む。活動体は、道具が動物に接触したことを検出するように、ハウジングの前方端に装着される。ピストンおよび内側ハウジングは圧力室を画定し、引金が加圧流体源から圧力室までの空気等の加圧流体の流れを制御する。
【００１６】
ピストンは、衝撃棒が解除されたとき、ハウジングの前方端に向かって衝撃棒を駆動する。衝撃棒は動物への貫入を防止するのに十分な大きさの直径を有している。ハウジング内に解除自在に装着された留め金が、加圧流体によってピストンに加えられる力に抗して後退位置にピストンを保持する。活動体は、留め金に動作上有効に接続されて、留め金がピストンを解除するようにさせ、活動体が動物に接触したとき、ハウジングの前方端に向けてピストンが衝撃棒を駆動することを許す。
【００１７】
衝撃棒は、前方端に関して制限された延長距離を有する。その前方端は貫入を防止するように作用する。衝撃棒およびピストンは、加圧流体によってピストンに作用された力に関して十分に軽い合成重量を有する。その重量においては、衝撃棒が加圧流体によってハウジングの前方端に向かって最大に駆動されたとき、衝撃棒は貫入なしに脳震盪によって動物を気絶させるべき少なくとも最少の衝撃速度および衝撃エネルギを達成する。
【００１８】
脳震盪衝撃機のピストンは、衝撃棒および衝撃ヘッドと一体に形成されることが好ましい。留め金端がピストンに取り付けられる。これは、ピストンおよび衝撃棒が衝撃ヘッドおよび留め金端よりも軽い材料から作られることを許す。衝撃棒、留め金端、衝撃ヘッドは重量を軽減するために好ましくは中空になっている。留め金端および衝撃ヘッドが着脱自在であるので、それらは衝撃棒よりも異なる材料から作られ得る。特に、留め金端は一層の耐摩耗性材料から作られ、衝撃ヘッドは一層衝撃抵抗がある。
【００１９】
本発明の別の観点は、好ましくは調節自在である衝撃棒の制限された延長距離である。本発明のさらに別の観点は、道具が動物に密着していないとき、衝撃棒の前進を停止しかつ衝撃エネルギを吸収するように用いられるバンパ・ユニットの設計である。バンパは、そこから離れて熱伝達を増加するようにバンパの内面に隣接して空気を流すように形成されている。好適設計においては、この特徴は少なくとも２つの部品からバンパを構成することによって与えられる。
【００２０】
本発明のさらに別の観点は、衝撃棒を包囲しかつ衝撃棒の前方に空気を排出する１またはそれを超える開口を含む軸方向滑動スリーブとして活動体が設計される。この排出は、衝撃棒の前方の圧力形成を防止する。その圧力は、衝撃棒を減速し、衝撃エネルギを減少させる。それはまた空気が衝撃棒によって動物の頭蓋骨に押し入ることを防止する。
【００２１】
活動体と留め金との間に配置された対応する引金弁を作動する第２引金が選択的に用いられる。第２引金は、留め金を解除するように対応する引金弁を作動する。
【００２２】
本発明のさらに別の観点は、シリンダの内面に減摩被覆を施すことである。減摩被覆は、ピストンが衝撃棒を駆動するとき、シリンダとピストンとの間の摩擦を最少にすることによって衝撃棒速度を増加する。
【００２３】
衝撃棒速度を改善するように意図された本発明の追加の観点は、複数の回動留め金指として形成された低摩擦回動掛止機構である。留め金指は、それらが開放位置に回動をしたとき、ピストンを迅速かつ完全に解除する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好適実施例を記載するに当たり、同様な番号が本発明の同様な特徴を参照している図面の図１−４を参照する。
【００２５】
図１において、本発明の脳震盪衝撃機は、内側に配置されたシリンダ１２を有するハウジング１０と、シリンダ１２内で滑動するピストン１４とを含む。ピストン１４は、留め金端１８および衝撃ヘッド２０を有する衝撃棒１６の一部として一体に形成されることが好ましい。一体形成ピストン１４および衝撃棒１６は、重量を最少にするために、アルミニウム等の軽量材料で作られることが好ましい。
【００２６】
留め金端１８は、鋼等の耐摩耗性材料から作られることが好ましい。耐衝撃材料が衝撃ヘッド２０について用いられる。工具鋼、ステンレス鋼、および類似の材料は、衝撃ヘッド２０および留め金端１８に適している。必用に応じて、留め金端および衝撃ヘッドは取り外されてもよい。これは、これらの部品が摩耗した場合、または衝撃ヘッドの形状を変更したい場合に、これらの部品が取り外されることを許す。
【００２７】
第１引金２２は、加圧流体（好ましくは、圧縮空気）をハウジング１０内に形成された圧力室に供給する弁装置２４を制御するように用いられる。圧力室は、ピストン１４の背後に配置されたシリンダ１２の内部領域３２ばかりではなく、シリンダ１２の外部を包囲する参照番号２６、２８で示された領域を備えている。圧縮空気は、領域２６、２８から開口３０を通り、ピストン１４の背後の領域３２まで自由迅速に動き、ピストンの背面に圧力を与えて、ピストンを道具の前方に向かって押し出す。
【００２８】
引金２２は、道具を加圧することによって発射することを脳震盪衝撃機に準備させるように用いられ、衝撃ストロークのためにピストンおよび衝撃棒を実際に解除しない。ピストン１４および衝撃棒１６は、図２、３に示す留め金機構によって前進を防止される。好適設計においては、留め金機構が解除される前に、満たされなければならない２つの追加条件がある。道具の前方に配置された活動体４２は、ストロークを受けるように動物に接触されなければならず、第２引金７０（図４参照）は手動で操作されなければならない。
【００２９】
留め金端１８は、対応するピボット３６の周りで回転する複数の留め金指３４によって拘束される。留め金ブロック３８が、図１および図２に示すように、後退位置にあるとき、留め金指３４は閉じた位置に保持され、留め金端１８が拘束される。留め金ブロック３８が、図３に示すように、道具の前方に向かって動くとき、留め金ブロックの縮小直径が留め金指３４の後端を互いに向けて動かし、留め金指の前方端を開かせる。留め金指３４が開位置に向かって回動するとき、留め金指は留め金端１８を解除し、ピストン１４および衝撃棒１６が自由になって、道具の前方に向けて急速に加速して脳震盪ストロークを発生する。
【００３０】
留め金ブロック３８は、留め金ピストン４０によって軸方向に動かされて留め金指に係合・解除をする。留め金ピストン４０は、活動体４２および第２引金７０によって制御された空気圧によって動かされる。活動体４２が動物に押し付けられたとき、加圧空気がライン内に向けられる。そのラインは、第２引金７０（図４参照）によって作動される第２弁７２を通過し、最終的には留め金ピストン４０の背面に到達する。留め金ピストン４０の背面に加えられる圧力は、留め金ピストンを道具の前方に向けて駆動し、それによって留め金ブロック３８を前方に動かし、留め金指を解除する。
【００３１】
第２引金７０および弁７２は、都合のよい位置で道具ハウジングに装着されかつ空圧ホースによって主道具に接続された第２引金ハウジング７４に配置される。道具は、常態では第１締付け指２２によって作動されて圧縮空気をピストンの背面に供給する。次いで、道具が動物に接触して置かれ、そのとき動物はノーズ活動体４２を後方へ動かす。活動体４２の後方移動が第２引金への加圧空気を開放し、道具が発射される準備を整える。取扱者が第２引金を引いたとき、留め金ピストン４０が前方に動き、衝撃棒が解除され、脳震盪ストロークが発生される。
【００３２】
２つの引金の使用が、取扱者の手が道具の作業端から離れることを保証することを助ける。支持棒４４が道具の後部に設けられて、道具の重量を吊り下げかつ平衡にするための調節自在装着点を与える。
【００３３】
活動体４２は、周囲に形成された空気圧弁溝４８を持った軸方向滑動部品４６を含む。活動体４２が後方位置へ滑動をしたとき、空気圧弁溝４８が加圧空気を弁開口５０に流し、最終的に第２引金弁７２まで流す。活動体４６の前方端５２は外ネジが切られ、調節ヘッド５４の対応する内ネジに係合する。前方端５２のネジ上で調節ヘッド５４を回転することによって、道具および活動体４２の長さが変えられる。
【００３４】
活動体４２の長さを変えることによって、道具の前方を超えた衝撃ヘッド２０の延長距離が制御され、制限される。これは、動物に送られた脳震盪力に追加の制御を許し、貫入を防止するように作用し、これにより動物が脳震盪によってのみ気絶させられることを保証する。衝撃棒の大直径は、いかなる貫入もなしに衝撃のゴールに突き進む。最後に、衝撃ヘッドは、不注意な貫入の機会を避けるために形成される。衝撃ヘッドは、鋭利な端または尖端等のように、貫入を開始してもよいいかなる形状を有するべきではない。それに代えて、平らな、わずかに丸い、またはわずかにドーム状の端が好ましい。
【００３５】
調節ヘッド５４の後方で活動体の周りに配置されたスプリング５６が、道具の前方に向かって滑動する活動体を連続的に押し付ける。これは、道具が動物に良好に接触するまで、道具が引金を引かれないようにする。
【００３６】
衝撃棒１６の速度を最大に増加させるために、それはできるだけ軽量に作られる。衝撃棒およびピストンは、圧縮空気によってピストンに作用する力に関して十分に低く、貫入なしに脳震盪によって動物を気絶させるために必要な最小衝撃速度および衝撃エネルギを衝撃棒が達成する合成重量を有する。さらに、衝撃棒のためにアルミニウム等の比較的軽量材料を使用することに加えて、それは中空に作られることが好ましい。留め金端１８（図２参照）および衝撃ヘッド２０は中空であることが好ましい。
【００３７】
道具内で予め充填された圧力室によって駆動される拘束されたピストンを用いる本件道具の設計は、圧縮空気が衝撃ストローク中に引金弁を流れるいくつかの初期の設計において見られる要求を回避している。道具は引金を引かれる前に完全に充填され、実際の衝撃ストローク中に制限小径弁通路を圧縮空気が流れる要請がない。
【００３８】
ピストンおよび衝撃棒をできるだけ軽くつくることに加えて、摩擦および衝撃棒の前進運動に抵抗するその他の形式の抵抗を最少にすることが望まれる。この点に関して、回動留め金設計は、貫入棒衝撃機を示す米国特許第６，１３５，８７１号に記載されたコレット式留め金機構に比べて、一旦解除されると、回動留め金設計が極端に最少の摩擦を有するので、特に有利である。弁機構２４の動作に関する詳細およびピストン１４を後退させる空気圧の順序は、上記特許において十分に記載され、ここでは引用によって組み入れられる。
【００３９】
別の摩擦源（最少にすることが望ましい）は、ピストン１４の外面とシリンダ１２の内面との間の接触に見出される。この摩擦を最少にするために、シリンダ１２は内部減摩被覆を与えられることが好ましい。衝撃棒とそれが滑る軸受との間の摩擦および摩耗をさらに減少するために、衝撃棒は、アルミニウムで作られているとき、硬質陽極酸化される。
【００４０】
抵抗の別の源は、ピストンおよび衝撃棒が前方に加速されるとき、移動ピストンおよび衝撃棒の前方に移動されなければならない空気によって生じる。シリンダ１２内でピストンの前方の領域および活動体４２の内側の衝撃ヘッド２０から前方の領域は、ピストンの解除以前に大気圧の空気で満たされる相当な容積を有している。ピストンが前進するとき、これら２つの領域内の空気は急速に移動される。
【００４１】
シリンダ１４から前方の領域には、引金２２が装着されるハンドル６０の前方に最終的に空気を排出する多孔開口６８が設けられる。衝撃ヘッド２０の前方領域は、排出されるべき空気を含む容積を画定する。
【００４２】
衝撃ヘッド２０の前方の領域は、貫入棒設計に見られるよりも、衝撃棒の大直径のためにずっと大きな容積を画定する。活動体４２の開放端が動物に対して置かれたとき、それは衝撃ヘッド２０が現れる道具の開放端を密封するように作用する。これは、衝撃ストロークが発生されたとき衝撃ヘッド２０の前方の容積を加圧する。この加圧は、軽量ピストンの速度を実質的に低下させ、道具の衝撃エネルギを減少させる。それは、動物の皮膚の下または動物の頭蓋骨に空気を強制する傾向がある。
【００４３】
調節ヘッド５４の開口６２は、衝撃ヘッド２０の前方から空気を迅速かつ有効に排出させ、それにより衝撃ヘッド２０の前方の加圧を防止する。衝撃ストロークが完了し後、引金２２および７０が解除され、空気が弁装置２４を通りピストン１４から前方の領域まで戻るように向けられて、ピストンを後退させ、道具を休止させる。この休止動作は公知であり、米国特許第６，１３５，８７１号に記載されている。
【００４４】
衝撃棒（および付属移動構成部品）の重量を最少にすることによって、摩擦を低減しかつ衝撃棒から前方の空気の改善された排出を与えることによって、図１の脳震盪衝撃機が極めて高い衝撃エネルギを衝撃棒に与えて、動物に所望の脳震盪を発生する。活動体４２の設計（意図された衝撃領域を完全に包囲する）は、衝撃ヘッド５４が動物と良好な接触をしていない限り、衝撃機の引金を引くことは困難であるようになされている。
【００４５】
それにもかかわらず、道具は所望の良好動物接触なしにときどき引金を引かれることがある。このような場合には、衝撃棒は減速されなければならず、衝撃棒の衝撃エネルギは道具内に安全に吸収されなければならない。従来の貫入棒衝撃機設計においては、弾性材料の単品バンパが衝撃棒の衝撃を吸収するように用いられていた。バンパが打ち当てられたとき、衝撃エネルギは単品バンパに送られ、熱に変換された。
【００４６】
衝撃によるこの内部発熱は、バンパを作るように用いられた材料の弾性特性にとって有害である。従って、本発明においては、バンパは２つの要素６４、６６から構成される。要素６４、６６はそれらの間で空気を循環させる。前方バンパ６４は空隙によって後方バンパ６６から分離されている。ピストン１４がシリンダ１６内で前後動するとき、空気は排気口６８から吸排される。空気のこの循環は、バンパ間で空気を動かし、バンパ６４、６６からなるバンパ・ユニットの内部から過剰な空気を効率よく運び去る。
【００４７】
好適設計が２つの分離バンパを用いているが、２以上のバンパ要素を含むかまたは単一バンパにリブもしくは形成穴を有するその他の設計が用いられてもよい。これらの構造は、バンパ・ユニットの内部領域に空気を循環させ、過剰な熱を運び去る。バンパ・ユニットの表面積を増しかつバンパの内面に隣接して空気を流すことによって、バンパの寿命が大きく延長される。
【００４８】
本発明は、特別の好適実施例に関連して格別に記載されてきたが、多くの変更、修正、交換が上述した記載から照らして当業者にとっては明白であることは明らかである。従って、添付特許請求の範囲は、本発明の真実な範囲および精神内にある限り、いかなるこのような変更、修正、交換を包摂することが意図されている。
【００４９】
新規であると信じられる本発明の特徴および本発明の要素の特質は、特に添付特許請求の範囲に述べられている。図面は例証目的のみであり、大きさ通りには描かれていない。しかし、本発明自体は、動作の系統および方法に関して両者が、添付図面に関連した詳細な記載を参照して最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に基づく脳震盪衝撃機の断面図である。
【図２】図１の脳震盪衝撃機の留め金機構を示す詳細断面図である。留め金機構は図１におけるように閉じた位置に示され、留め金機構が衝撃棒の留め金端に係合している。留め金機構がより明確に見られるように、本例証においては邪魔な構成部品が取り除かれている。
【図３】図２に示す同じ留め金機構を示す別の詳細断面図である。しかし、この図面においては、衝撃棒の留め金端が解除された後に、留め金機構が開位置にあることを示す。
【図４】第２引金および弁組立体を示す詳細断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    ハウジング
１２    シリンダ
１４    ピストン
１６    衝撃棒
１８    留め金端
２０    衝撃ヘッド
２２    第１引金
２４    弁装置
２６    領域
２８    領域
３０    開口
３２    領域
３４    留め金指
３６    ピボット
３８    留め金ブロック
４０    留め金ピストン
４２    活動体
４４    支持棒
４６    軸方向滑動部品
４８    空気圧弁溝
５０    弁開口
５２    前方端
５４    調節ヘッド
５６    スプリング
６０    ハンドル
６２    開口
６４    バンパ
６６    バンパ
６８    多孔開口
７０    第２引金
７２    弁
７４    第２引金ハウジング
【図１】
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【図２】
2006513721.tif 000004
【図３】
2006513721.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2006513721.tif 000007