JP4174727B2 - 釘打機 - Google Patents

Description

本発明は圧縮空気を動力源として釘を打込む釘打機に関するものである。

図６〜８を用いて従来の釘打機の一例を説明する。
図示しない圧縮機からの圧縮空気は、図示しないエアホースを介して釘打機本体１内の蓄圧室２に貯溜されている。釘打機本体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にピストン４が設けられ、ピストン４はピストン部４ａとドライバブレード部４ｂが一体になり、先端部４ｃによって釘２１を打ち込むようになっている。シリンダ３内径は、ピストン部４ａが容易に上下動できるようにピストン部４ａ外径よりひとまわり大きくなっている。ピストン部４ａには溝２８が設けられ、シリンダ３内周とピストン部４ａをシールするために、ゴム等の可撓性材料からなる周知構成のＯリング２６が設けられている。

シリンダ３の上端部にはメインバルブ５が設けられ、メインバルブ５は、メインバルブ５の上昇でシリンダ３上端が開くと共にエキゾーストバルブラバー６が閉じ、蓄圧室２とシリンダ３内のピストン４上側が連通し、メインバルブ５の下降で、シリンダ３上端が閉じると共にエキゾーストバルブラバー６が開き、シリンダ３内のピストン４上側が大気と連通する３方向バルブになっている。

シリンダ３下端外周にはピストン４を下死点から上死点に復帰させるための戻し空気室７が設けられ、ピストン４往復行程途中にはシリンダ３から戻し空気室７方向にのみ連通する逆止弁８を備えた空気通路９が設けられ、シリンダ３下端外周にはシリンダ３と戻し空気室７を連通する空気通路１０が設けられている。シリンダ３下端部には、釘２１打込み後のドライバブレード４ｂの余剰エネルギを吸収するピストンバンパ１１が設けられている。ピストンバンパ１１が、シリンダ３の上死点側に移動しないように、下側がシリンダ３内径よりも大径になっている。シリンダ３の下部内側面はピストンバンパ１１の外側形状とほぼ同じ、下死点方向に拡開するテーパー面３ａを備えている。

シリンダ３上部外周には、蓄圧室２より戻し空気室７の圧力が高いとき、シリンダ３が上死点方向に移動しないように釘打機本体１に係止する複数本の突起３ｂが設けられている。突起３ｂはハンドルから流入した圧縮空気がメインバルブ５側に流れるように、縦方向に複数本、断続的に設けられている。突起３ｂはセパレーター１２、エキゾーストカバー１３を介して、ボデー１４と連接されている。

射出部１５には、ピストン４の往復動に呼応してマガジン１６に装填された釘２１を順次射出口１７に給送する給送機構１８を備えている。給送機構１８には、主構成部品のテールカバー１９を備え、テールカバー１９にはドライバブレード部４ｂを軸方向に案内する案内穴１９ａを備えている。案内穴１９ａの内径は、ドライバブレード部４ｂが容易に上下動できるようにドライバブレード部４ｂ外径よりひとまわり大きくなっている。

次に、上記構成の釘打機による打込み動作について、図６〜８を用いて説明する。

初めに、打込み前の釘打機本体１にエアホースをつないだ状態を図６に示す。
ピストン４は、上死点にあり、ピストン部４ａはＯリング２６を介してシリンダ３に案内されている。ドライバーブレード部４ｂは案内穴１９ａに案内されている。蓄圧室２には圧縮空気が貯溜されている。

次に、トリガバルブ２０の操作に呼応してピストン部４ａが下死点に移動した時の状態を図７、８に示す。

トリガバルブ２０を操作すると、メインバルブ５が開き、蓄圧室２からシリンダ３のピストン４上側に圧縮空気が流入する。ピストン４は流入した圧縮空気によって急激に下死点に移動しながら釘２１を打ち込む。釘打機の打込みエネルギは、木材の硬さが多少変化しても釘２１が打込めるように、木材の抵抗よりも大きく設定してある。そのため、通常ピストン４は釘２１を打込んだ後、ピストンバンパ１１に衝突する。ピストンバンパ１１が変形してピストン４の余剰なエネルギを吸収する。シリンダ３のピストン４下側の空気とピストン４上側の圧縮空気の一部は、空気通路９、１０を介して、戻し空気室７に流入する。

次にトリガバルブ２０を戻すと、メインバルブ５が閉じ、シリンダ３内のピストン４上側が大気と連通する。戻し空気室７に蓄積された圧縮空気によってシリンダ３のピストン４下側が押圧され、ピストン４は急激に上死点に移動する。シリンダ３のピストン４上側の空気は、空気通路１３ａを介して、大気に放出され、初期の状態に戻る。

図７、８を用いて、本発明が解決しようとする課題を説明する。
ピストンバンパ１１は変形してピストン４の釘打込み後の余剰エネルギを吸収するが、軸方向が小さく、径方向に大きく変形する。ピストンバンパ１１が変形すると、ピストンバンパ１１外側の一部は、シリンダ３の下部内側のテーパー面３ａに接触し、シリンダ３の径を広げる方向に荷重２２が発生する。そのときの発生した荷重２２はシリンダ３の下部内側のテーパー面３ａによって、上死点方向に分力２３を発生する。分力２３はシリンダ３が浮き上がる方向に働くが、シリンダ３は突起３ｂで釘打機本体１と連接されているため、浮き上がることはない。

通常は釘を打ち込むため、ピストンバンパ１１が受けるエネルギは小さく、ピストンバンパ１１の変形量も少ないが、特に釘を装填せずに打込み動作をさせた空打ち状態では、釘を打ち込むためのエネルギは全てピストンバンパ１１で受けるため、ピストンバンパ１１が大きく変形し、シリンダ３を押上げる分力２３も大きくなる。その分力２３に対抗するために、突起３ｂ及び突起３ｂと連接しているセパレーター１２、エキゾーストカバー１３、ボデー１４の強度を向上させなければならず、材料費、加工費の増大、質量増大、蓄圧室２の容積が減少するという問題があった。

勿論、打込み時にピストン４がピストンバンパ１１に衝突する衝撃によって釘打機本体は打込み方向に加速度を受けるのに対し、シリンダ３は本体についていけず、取り残されたような状態になるから相対的にはシリンダ３が上昇するという公知の現象も生じる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を無くし、材料費、加工費、質量を低減し、蓄圧室の容積を確保した釘打機を提供することである。

上記の目的を達成するために本発明は、釘打機本体内に設けられた円筒状のシリンダと、該シリンダ内を摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンと一体的に連結されたドライバーブレード部と、前記シリンダの下端部に設けられたピストンバンパとを備えた釘打機において、前記シリンダの径方向に延在する複数個の突起部を該シリンダの外周に沿って断続的に設けると共に、前記釘打機本体側に該突起部を係止する係止部材を設け、前記複数の突起部と前記係止部材との間にリング状の緩衝体を配置し、該緩衝体と前記複数の突起部との間にリング状の金属製ワッシャを設けたことに一つの特徴を有する。

本発明によれば、突起及び突起と連接するセパレーター、エキゾーストカバー、ボデーを高剛性にする必要がなくなり、材料費、加工費、質量を低減し、蓄圧室の容積を確保することができる。

図１、２に本発明釘打機の一実施形態を示す。

図示しない圧縮機からの圧縮空気は、図示しないエアホースを介して釘打機本体１内の蓄圧室２に貯溜されている。釘打機本体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にピストン４が設けられ、ピストン４はピストン部４ａとドライバーブレード部４ｂが一体になり、先端部４ｃによって釘２１を打ち込むようになっている。シリンダ３内径は、ピストン部４ａが容易に上下動できるようにピストン部４ａ外径よりひとまわり大きくなっている。ピストン部４ａには、溝２８が設けられ、シリンダ３内周とピストン部４ａをシールするために、ゴムなどの可とう性材料からなるＯリング２６を備えている。

シリンダ３の上端部にはメインバルブ５が設けられ、メインバルブ５は、メインバルブ５の上昇でシリンダ３上端が開くとともに、エキゾーストバルブラバー６が閉じ、蓄圧室２とシリンダ３内のピストン４上側が連通し、メインバルブ５の下降で、シリンダ３上端が閉じるとともに、エキゾーストバルブラバー６が開き、シリンダ３内のピストン４上側が大気と連通する３方向バルブになっている。

シリンダ３下端外周にはピストン４を下死点から上死点に復帰させるための戻り室７が設けられ、ピストン４往復行程途中にはシリンダ３から戻り室７方向のみ連通する逆止弁８を備えた空気通路９が設けられ、シリンダ３下端外周にはシリンダ３と戻り室７を連通する空気通路１０が設けられている。シリンダ３下端部には、釘２１打込み後のドライバーブレードの余剰エネルギーを吸収するピストンバンパ１１が設けられている。ピストンバンパ１１は、シリンダ３の上死点側に移動しないように、下側がシリンダ３内径よりも大径になっている。シリンダ３下部内側面はピストンバンパ１１の外側形状とほぼ同じ下死点側に拡開するテーパー面３ａを備えている。

シリンダ３上部外周には、シリンダ３が上死点方向に移動しないように釘打機本体１と掛止する径方向外側に断続的に伸びる複数本の突起３ｂが設けられ、本発明からなるリング状の緩衝体２４と連続的なリング状のワッシャ２５、セパレーター１２、エキゾーストカバー１３を介して、釘打機本体１のボデー１４と連接されている。緩衝体２４は本実施形態の場合、円筒状にゴムで形成され、ワッシャ２５は、シリンダ３の突起３ｂと緩衝体２４の間に備えられ、シリンダ３の上死点方向への荷重２２を断続的な突起３ｂで押されても、波型に変形しないように金属で形成されている。緩衝体２４が変形したときに、変形しすぎて、はみ出したり、破損したりしないように、適切な変形代の空隙２７を設けて内側は断続的な突起３ｂの一部、外側はボデー１４の壁で規制している。

射出部１５には、ピストン４の往復動に呼応してマガジン１６に装填された釘２１を順次射出口１７に給送する給送機構１８を備えている。給送機構１８には、主構成部品のテールカバー１９を備え、テールカバー１９にはドライバーブレード部４ｂを軸方向に案内する案内穴１９ａを備えている。案内穴１９ａ内径は、ドライバーブレード部４ｂが容易に上下動できるようにドライバーブレード部４ｂ外径よりひとまわり大きくなっている。

次に、上記構成の釘打機による打込み動作について、図１〜３を用いて説明する。
図１は打込み前の釘打機本体１にエアホースをつないだ状態を示す。ピストン４は、上死点にあり、ピストン部４ａはＯリング２６を介してシリンダ３に案内されている。ドライバーブレード部４ｂは案内穴１９ａに案内されている。蓄圧室２には、圧縮空気が貯溜されている。

図２、３はトリガバルブ２０の操作に呼応してピストン部４ａが下死点に移動した時の状態を示す。
トリガバルブ２０を操作すると、メインバルブ５が開き、蓄圧室２からシリンダ３のピストン４上側に圧縮空気が流入する。ピストン４は流入した圧縮空気によって急激に下死点に移動しながら釘を打ち込む。釘打機の打込みエネルギーは、木材の硬さが多少変化しても釘が打込めるように大きく設定してある。そのため、通常ピストン４は釘を打込んだ後、ピストンバンパ１１に衝突する。ピストンバンパ１１が変形してピストン４の余剰なエネルギーを吸収する。シリンダ３のピストン４下側の空気とピストン４上側の圧縮空気の一部は、空気通路９、１０を介して、戻り室７に流入する。ピストンバンパ１１は軸方向は小さく、径方向に大きくなって変形する。ピストンバンパ１１が変形すると、シリンダ３の下部内側のテーパー面３ａに接触し、シリンダ３の径を広げる方向に荷重２２が発生する。そのときの発生した荷重２２はシリンダ３の下部内側のテーパー面３ａによって、上死点方向に分力２３を伝える。分力２３はシリンダ３が浮き上がる方向に働くが、シリンダ３上部外周の突起３ｂとエキゾーストカバー１３の間に設けた本発明なる緩衝体２４が、変形、緩衝して分力２３を吸収する。シリンダ３の突起３ｂは圧縮空気が通過できるように断続的に複数本あるが、金属性のワッシャ２５を介しているので、緩衝体２４は接触面全体で均等に荷重２２を受けることができる。また、緩衝体２４の内、外径側に微妙な空隙２７と緩衝体２４の変形を規制する壁を設けているので、緩衝体２４全体が設定した変形以上に変形しなくなり、はみ出したり、破損しないようになっている。

次にトリガバルブ２０を戻すと、メインバルブ５が閉じ、シリンダ３内のピストン４上側が大気と連通する。戻り室７に蓄積された圧縮空気によってシリンダ３のピストン４下側が押圧され、ピストン４は急激に上死点に移動する。シリンダ３のピストン４上側の空気は、空気通路１３ａを介して、大気に放出され、初期の状態に戻る。

本発明釘打機の一実施形態を示すピストン上死点の側面一部断面図。 本発明釘打機の一実施形態を示すピストン下死点の側面一部断面図。 本発明釘打機のピストン下死点時に、ピストンバンパがシリンダに及ぼす荷重と分力を示す側面一部断面図。 図２の断面Ａ―Ａ。 本発明釘打機の他の実施形態を示すピストン上死点の側面一部断面図。 従来の釘打機の一例を示すピストン上死点の側面一部断面図。 従来の釘打機の一例を示すピストン下死点の側面一部断面図。 従来の釘打機のピストン下死点時に、ピストンバンパがシリンダに及ぼす荷重と分力を示す側面一部断面図。

符号の説明

１は釘打機本体、２は蓄圧室、３はシリンダ、３ａはテーパー面、３ｂは突起部、４はピストン、１１はピストンバンパ、１２はセパレーター、１３はエキゾーストカバー、１４はボデー、２４は緩衝体、２５はワッシャ、２７は空隙である。

Claims (1)

1. 釘打機本体内に設けられた円筒状のシリンダと、該シリンダ内を摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンと一体的に連結されたドライバーブレード部と、前記シリンダの下端部に設けられたピストンバンパとを備えた釘打機において、前記シリンダの径方向に延在する複数個の突起部を該シリンダの外周に沿って断続的に設けると共に、前記釘打機本体側に該突起部を係止する係止部材を設け、前記複数の突起部と前記係止部材との間にリング状の緩衝体を配置し、該緩衝体と前記複数の突起部との間にリング状の金属製ワッシャを設けたことを特徴とする釘打機。

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