JP3918364B2 - 打込機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釘等の止具を打込む打込機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の打込機の一例を図４及び図５に示す。
【０００３】
図に示すように打込機１には、シリンダ３内に上下動可能に保持されたピストン４ａと、ピストン４ａに一体的に設けられたドライブビット４ｂと、シリンダ３下部に設けられ、釘等の止具の打込み時に生じるピストン４ａ及びドライブビット４ｂの余剰エネルギーを吸収するためのゴム等の可撓性材料からなるピストンバンパ７と、下死点にあるピストン４ａを上死点に復帰させる圧縮空気を蓄積する戻り空気室１２とが設けられている。また、図に示すようにシリンダ３には戻り空気室１２と連通する逆止弁１３を備えた第１空気通路１４と、第２空気通路８とが設けられていると共に、ピストン４ａにはピストン４ａとシリンダ３とをシールするＯリング２０とピストンリング１９とからなるシール部材が設けられている。
【０００４】
上記したような構成をした打込機は、図示しない駆動用スイッチが操作されることにより駆動し、シリンダ３上部に位置するピストン４ａ上面に圧縮空気が流入し、ピストン４ａ及びドライブビット４ｂがシリンダ３内を急激に下降してドライブビット４ｂが止具を打込む。ピストン４ａ下降時にピストン４ａ下側の空気は第２空気通路８を介して戻り空気室１２に流入すると共にピストン４ａに設けられたＯリング２０がシリンダ３に設けられた第１空気通路１４を通過した後にはシリンダ３内のピストン４ａ上側の圧縮空気も戻り空気室１２に流入し、打込み終了時にピストン４ａ上方の圧縮空気が排気されると戻り空気室１２内の圧縮空気が第２空気通路８を介してシリンダ３内に流入しピストン４ａの下側を押圧してピストン４ａ及びドライブビット４ｂを上死点に復帰させる。
【０００５】
なお、図４は止具打込み終了後にピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点位置にある状態を示し、図５はシリンダ３内を急激に下降してきたピストン４ａがピストンバンパ７に衝突した際の状態を示すものであり、図５に示すようにピストンバンパ７は撓んで変形することにより止具を打込んだ時に生じるピストン４ａドライブビット４ｂの余剰エネルギーを熱や音に変換して吸収する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
打込機には、止具を打込んだ後に図示しないトリガ等の駆動スイッチの操作の解除がなされるまでピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点に位置した状態を維持する単発打ちと呼ばれる状態と、駆動スイッチの操作の解除がなされるまでピストン４ａ及びドライブビット４ｂが上死点から下死点、下死点から上死点への移動を繰り返し止具を連続して打込むことができる連続打ちと呼ばれる状態を選択することができる機能が備えられている。
【０００７】
上記したように単発打ち状態である時には、駆動スイッチの操作の解除がなされるまでピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点に位置した状態を維持することから、比較的長時間シリンダ３を介して第１空気通路１４と蓄圧室２とが連通し、戻り空気室１２内にはピストン４ａ及びドライブビット４ｂを上死点に復帰させるに十分な量の圧縮空気が流入される。
【０００８】
しかし、打込機が連続打ち状態である時には、上死点から下死点へ急激に移動したピストン４ａ及びドライブビット４ｂをすぐさま上死点へと復帰させなければならず、ピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点へ移動する際にピストン４ａ及びドライブビット４ｂを上死点へ復帰させるに十分な圧縮空気量を戻り空気室１２内に流入させることは困難であった。
【０００９】
このため、従来の打込機においては第１空気通路１４の空気通過面積を比較的大きなものとする、あるいは戻り空気室１２の容積を大きくすることにより上記した点を解消するようにしていた。
【００１０】
しかしながら、第１空気通路１４の空気通過面積を大きくすると、ゴム等の可撓性材料からなる逆止弁１３の圧縮空気受圧面積が大きくなるため逆止弁１３の変形量が大きくなり、破損してしまう等の恐れがあり逆止弁１３の寿命が短く打込機の寿命低下を招くという欠点があった。
【００１１】
また、戻り空気室１２の容積を大きくした場合には、打込機本体１の外径が大きくなり小型、軽量化の妨げとなってしまうと共に単発打ち状態である際には戻り空気室１２内に流入する圧縮空気の量が必要以上に多くなり、圧縮空気消費量を多くしてしまうという欠点があった。
【００１２】
本発明の目的は、上記欠点を解消し、第１空気通路の空気通過面積及び戻り空気室の容積を比較的大きくしなくとも、ピストン及びドライブビットの復帰性能が良い打込機を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ピストンがピストンバンパに衝突しピストンバンパが変形した際に、ピストンに設けられたシール部材のシール面が第２空気通路の上端より下方に位置するように構成することにより達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明打込機の一実施形態を図１〜図３を用いて説明する。
【００１５】
図１は一体に形成されたピストン４ａ及びドライブビット４ｂが上死点にある状態を示し、図２はピストン４ａ及びドライブビット４ｂがシリンダ３内を急激に下降しピストン４ａがシリンダ３下部に位置するピストンバンパ７に衝突した際の状態を示し、図３は図２に示す状態のピストンバンパ７が弾性復帰した状態を示す。
【００１６】
図示しない圧縮機からの圧縮空気はエアホース等を介して打込機本体１内の蓄圧室２に蓄積されている。打込機本体１内には円筒状のシリンダ３が設けられ、シリンダ３内には上下に摺動可能であり同一部材により形成されたピストン４ａ、ドライブビット４ｂが設けられており、ドライブビット４ｂ下端によって釘等の止具５を打込むようになっている。シリンダ３下部には止具５の打込み時にピストン４ａの下面４ｅが衝突しピストン４ａ及びドライブビット４ｂに生じる余剰エネルギーを吸収するゴム等の可撓性材料からなるピストンバンパ７が設けられている。
【００１７】
また、ピストン４ａの下面４ｅ外周には隔壁４ｈが設けられており、ピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点に移動しピストンバンパ７にピストン４ａの下面４ｅが衝突した際に変形するピストンバンパ７の変形部が第２空気通路８内に進入することを抑制するために、隔壁４ｈはピストンバンパ７の上部と第２空気通路８との間に入り込むようになっている。
【００１８】
ピストン４ａにはピストン４ａとシリンダ３をシールするＯリング９が設けられており、Ｏリング９はピストン４ａと共にシリンダ３内を上下動する。
【００１９】
ピストン４ａ、Ｏリング９、ピストンバンパ７及び第２空気通路８は、第２空気通路８とピストン４ａに設けられたＯリング９のシール面との位置関係が図２に示すようにピストン４ａ及びドライブビット４ｂがシリンダ３内において急激に下死点に移動し、ピストン４ａの下面４ｅがピストンバンパ７に衝突し、ピストンバンパ７がドライブビット４ｂの移動方向に撓んで変形して止具５打込み時に生じる余剰エネルギーを吸収した際にピストン４ａに設けられたＯリング９のシール面が第２空気通路８の上端よりも下方に位置するようになり、止具５を打込み後、すなわち図２に示した状態のピストンバンパ７が図３に示すように弾性復帰した際にはＯリング９のシール面が第２空気通路８の上端よりも上側に位置するように構成されている。
【００２０】
なお、シリンダ３の上側外周にはスリーブバルブ１０が設けられ、スリーブバルブ１０の下降でシリンダ３上端が開くと共に排気バルブ１１が閉じ、蓄圧室２とシリンダ３内のピストン４ａ上側が連通し、スリーブバルブ１０の上昇でシリンダ３上端が閉じると共に排気バルブ１１が開き、シリンダ３内のピストン４ａ上側が排気口２１を介して大気と連通するようになっている。シリンダ３下端外周にはピストン４ａ及びドライブビット４ｂを上死点に復帰させるための圧縮空気を蓄積する戻り空気室１２が設けられ、シリンダ３にはピストン４ａの上下動途中にシリンダ３から戻り空気室１２方向のみ連通するゴム等の可撓性材料からなる逆止弁１３を備えた第１空気通路１４が設けられていると共にシリンダ３下端外周にはシリンダ３と戻り空気室１２を常時連通する第２空気通路８が設けられている。
【００２１】
次に上記した構成の打込機１による打込み動作について説明する。
【００２２】
図１は打込み動作前の状態を示し、スリーブバルブ１０は蓄圧室２とシリンダ３との連通を遮断し、シリンダ３内のピストン４ａ上側は大気と連通しておりドライブビット４ｂは上死点に位置している。シリンダ３内のピストン４ａ下側と戻り空気室１２は大気圧となっている。
【００２３】
次に、スリーブバルブ１０を開いて蓄圧室２とシリンダ３のピストン４ａ上側を連通させると共にシリンダ３のピストン４ａ上側と大気を遮断させ、蓄圧室２の圧縮空気をシリンダ３のピストン４ａ上側に流入させて、ピストン４ａ及びドライブビット４ｂをシリンダ３内において急激に下死点に移動させる。
【００２４】
ピストン４ａ及びドライブビット４ｂが止具５に接触しながら下降し、ピストン４ａに設けられたＯリング９が第１空気通路１４を通過すると、第１空気通路１４を介してシリンダ３内のピストン４ａ上方と戻り空気室１２とが連通し戻り空気室１２内に圧縮空気が流入する。また、シリンダ３内のピストン４ａ下側の空気が圧縮されながら第２空気通路８を介して戻り空気室１２に流入する。
【００２５】
ピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点に移動すると、ピストン４ａの下面４ｅがピストンバンパ７に衝突し、ピストンバンパ７は止具５の打込み時に生じるピストン４ａ及びドライブビット４ｂの余剰エネルギーをドライブビット４ｂの移動方向に撓み変形することで吸収する。
【００２６】
この時、ピストン４ａの下面４ｅ外周に設けられた隔壁４ｈによって、ピストンバンパ７の変形部が第２空気通路８内に進入し、ピストンバンパ７の一部が破損してしまうことを防止している。
【００２７】
図２に示すようにピストン４ａの下面４ｅがピストンバンパ７に衝突しピストンバンパ７が変形した際には、ピストン４ａに設けられたＯリング９のシール面が第２空気通路８の上端よりも下方に位置する。その後ピストンバンパ７は弾性復帰し、ピストン４ａ及びドライブビット４ｂはピストンバンパ７の弾性復帰分上昇し図３に示すように位置する。すなわち、ピストン４ａの下面がシリンダ３下部に設けられたピストンバンパ７に衝突しピストンバンパ７が変形した際には、ピストン４ａに設けられたＯリング９のシール面がシリンダ３に設けられた第２空気通路８の上端よりも下方に位置し、その後ピストンバンパ７が弾性復帰することにより、Ｏリング９は第２空気通路８よりも上方に位置するようになる。
【００２８】
次に、スリーブバルブ１０を閉じると、シリンダ３のピストン４ａ上側の圧縮空気は大気に排気され、戻り空気室１２内に蓄積された圧縮空気が第２空気通路８を介してシリンダ３内に流出しピストン４ａ及びドライブビット４ｂは上死点に復帰し図１の状態に戻る。
【００２９】
上記したように、釘等の止具５が打込まれピストン４ａの下面４ｅがピストンバンパ７に衝突しピストンバンパ７が変形した際に、ピストン４ａに設けられたＯリング９のシール面が第２空気通路８の上端よりも下方に位置し、その後ピストンバンパ７が弾性復帰することによりＯリング９が再び第２空気通路８よりも上方に位置するようになることにより、短い時間ではあるがシリンダ３を介して蓄圧室２と第２空気通路８とが連通するようになり戻り空気室１２内に圧縮空気が流入される。従って、第１空気通路１４の空気通過面積や戻り空気室１２の容積を大きなものとしなくとも比較的短時間でピストン４ａ及びドライブビット４ｂを上死点へ復帰させるために必要な圧縮空気量を戻り空気室１２内に流入させることができるようになり、打込機の寿命低下を抑制することができると共に戻り空気室１２の小型化を図ることができ、打込機本体１の小型軽量化及び圧縮空気消費量の低減が可能となる。
【００３０】
なお、図から明らかなようにピストン４ａに設けられたＯリング９の径は、第２空気通路８のドライブビット４ｂの軸方向と同方向の径寸法よりも大きくなっており、これによりＯリング９が第２空気通路８を通過する際に第２空気通路８内に入り込んでしまい、Ｏリング９が破損すること及びピストン４ａの上下動の妨げとなることを抑制している。
【００３１】
上記実施形態では、ピストン４ａに設けられるシール部材をＯリング９としたが、図５に示すようにピストンリング１９とＯリング２０とからなる構造のシール部材であっても良い。
【００３２】
なお、上記した打込機は、単発打ち状態と連発打ち状態とを選択することができ、単発打ち状態である時には打込み後に駆動スイッチの操作の解除がなされるまでピストン４ａ及びドライブビット４ｂが下死点位置状態を維持する構成としたが、打込機には単発打ち状態であっても駆動スイッチの操作状態に関わらず打込み後にすぐさまピストン４ａ及びドライブビット４ｂが上死点に復帰する構成のもの、単発打ち状態と連発打ち状態とを選択することができない構成のものもあり、本発明はこの種の打込機であっても採用することができ、上記実施形態と同様の効果を奏し得ることができるものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンがピストンバンパに衝突しピストンバンパが変形した際に、ピストンに設けられたシール部材のシール面が第２空気通路の上端よりも下方に位置するように構成したことにより、ピストンバンパが変形した際に第２空気通路を介して蓄圧室と戻り空気室とが連通するようになるので、第１空気通路の空気通過面積及び戻り空気室の容積を比較的大きくしなくとも、ピストン及びドライブビットの復帰性能が良い打込機を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明打込機の一実施形態を示す要部断面図。
【図２】図１に示す打込機においてピストンがピストンバンパに衝突した際の状態を示す要部断面図。
【図３】図２に示す状態からピストンバンパが弾性復帰した状態を示す要部断面図。
【図４】従来の打込機の一例を示す断面図。
【図５】図４に示す打込機においてピストンがピストンバンパに衝突した際の状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１は打込機本体、２は蓄圧室、４はドライブビット、４ａはピストン、４ｂはドライブビット、４ｅはピストン下面、７はピストンバンパ、８は第２空気通路、９はシール部材、１４は第１空気通路である。

Claims (1)

1. 圧縮空気を蓄積する蓄圧室と、止具を打撃するドライブビットと、ドライブビットと共に往復動するピストンと、ピストンと共動してピストンとシリンダ間をシールするリング状のシール部材と、シリンダ下部に設けられているピストンバンパと、ドライブビットを下死点から上死点に復帰させるための圧縮空気を蓄積する戻り空気室と、シリンダに設けられ、戻り空気室と連通する逆止弁を備えた第１空気通路と、シリンダに設けられ、第１空気通路よりも下方に位置する第２空気通路とを備え、止具打込み時には蓄圧室の圧縮空気がピストンの上面を押圧し、ピストンが初期位置に復帰する時には戻り空気室に蓄積された圧縮空気が第２空気通路を介してシリンダ内に流入しピストンの下面を押圧するようにした打込機であって、
   前記ピストンバンパの上端が初期位置において前記第２空気通路の上端より上方に位置するようにし、前記ピストンがピストンバンパに衝突した際に、前記シール部材のシール面が第２空気通路の上端よりも下方に位置するようにピストンバンパが変形するようにすると共に前記ピストンが停止した際に前記シール部材のシール面が第２空気通路の上端よりも上方に戻るようにピストンバンパを弾性復帰させたことを特徴とする打込機。

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