JP4400269B2 - Driving machine - Google Patents
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Description
本発明は圧縮空気により駆動される打込機に関し、特に打ち込みのレスポンスを向上と空気消費量を低減させた打込機に関する。 The present invention relates to a driving machine driven by compressed air, and more particularly to a driving machine that improves driving response and reduces air consumption.
従来、圧縮空気を動力源として釘、ステープラ等の留め具を打撃する打込機が存在する。このような打込機は、動作の起点となるトリガを引き、圧縮空気が貯留されている蓄圧室から打込機内の各部へ圧縮空気を移動させるバルブに係るプランジャを押すことにより、シリンダ内面とピストンとで形成されるピストン上室に圧縮空気を供給して、ピストンを急激に変位させることにより打撃を行う。そして、打ち込みが終了してから次の打ち込みのために初期状態へ復帰するまでの時間は、その圧縮空気がトリガの引き操作解除等の後、このトリガにより押されていたプランジャの復帰動作に基づいて、圧縮空気が打込機内の通路を流通し、バルブにより蓄圧室とシリンダ内ピストン上室を遮断する早さ、即ち、トリガの引き操作を解除した後の打込機内における圧縮空気の流通速度及び流通速度に比例するバルブの移動速度に依存する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are driving machines for hitting fasteners such as nails and staplers using compressed air as a power source. Such a driving machine pulls a trigger as a starting point of operation, and pushes a plunger related to a valve that moves compressed air from a pressure accumulating chamber in which compressed air is stored to each part in the driving machine. A blow is performed by supplying compressed air to the piston upper chamber formed by the piston and abruptly displacing the piston. The time from the end of driving to returning to the initial state for the next driving is based on the return operation of the plunger that was being pushed by the trigger after the compressed air was released. Compressed air flows through the passage in the driving machine, and the speed at which the accumulator chamber and the piston upper chamber in the cylinder are blocked by the valve, that is, the flow speed of the compressed air in the driving machine after the trigger pulling operation is released. And depends on the moving speed of the valve proportional to the flow speed.
打込機を連続的に使用する場合には、作業効率を良くするため、特にレスポンスを良くする必要があるが、バルブの移動速度が遅い打込機では、レスポンスが悪く、作業効率が低下してしまう。 When using a driving machine continuously, it is necessary to improve the response particularly in order to improve the working efficiency. However, a driving machine with a slow valve moving speed has a poor response and the working efficiency is reduced. End up.
よって、このバルブの移動速度を速めるために、例えば特許文献1ではメインバルブを2つに分け、第一のバルブの運動エネルギーを利用して、第二のバルブの動作速度を向上させる構造が提案されている。
Therefore, in order to increase the moving speed of this valve, for example,
また別の手段として、特許文献2ではピストン下室とトリガバルブ室を連通し、ピストンの移動で生じた圧力により、バルブピストンおよびメインバルブの移動速度を高速化する方法が提案されている。
しかし、上記のメインバルブを2つに分けた構造にでは、第二のバルブが移動開始してから最大変位まで移動する時間のみが短縮されるため、トリガの引き動作から打込が行われるまでの時間しか短縮できていなかった。よって、連続打ちを行う場合に、打込を行った後、次の打込に係る時間については依然としてレスポンスが良くなかった。 However, in the structure in which the main valve is divided into two, only the time required for the second valve to move to the maximum displacement after the start of movement is shortened. It was only possible to shorten the time. Therefore, in the case of performing the continuous driving, after the driving, the response for the time for the next driving is still not good.
また、上記のピストン下室とトリガバルブ室を連通した構造では、ピストンがシリンダ中間の逆止弁を通過した瞬間にトリガバルブ室に圧縮空気が流入し、メインバルブを閉じるので、打ち込み力が低下していた。また構造から明らかなように非常に複雑なシステムとなっていた。 In the structure where the lower piston chamber and the trigger valve chamber are connected, compressed air flows into the trigger valve chamber and closes the main valve at the moment when the piston passes the check valve in the middle of the cylinder, so the driving force is reduced. Was. As is clear from the structure, the system was very complicated.
また、従来の打込機では、打込後、ピストンを打込前の位置に戻すために、ピストン上室と大気とを連通させて圧縮空気を大気に開放すると共に、バルブを閉鎖して蓄圧室からピストン上室に圧縮空気が流入するのを防いでいる。しかしバルブの閉鎖速度が遅いと、バルブが閉まり始めてから完全に閉鎖されるまでの間は、蓄圧室とピストン上室の間が連通した状態であり、かつピストン上室と大気とも連通した状態であるため、蓄圧室内の圧縮空気が無駄にピストン上室に流入し、大気に排出される場合があった。これにより空気消費量は増加し、必然的に圧縮空気を製造するコンプレッサ等に高性能を求めることとなった。上述した特許文献1及び特許文献2に係る技術では、この圧縮空気が無駄に消費される問題については何ら解決策を示してはいない。
In addition, in the conventional driving machine, in order to return the piston to the position before driving after driving, the piston upper chamber communicates with the atmosphere to release the compressed air to the atmosphere, and the valve is closed to accumulate pressure. The compressed air is prevented from flowing from the chamber into the piston upper chamber. However, if the valve closing speed is slow, the pressure accumulating chamber and the piston upper chamber are in communication with each other and the piston upper chamber and the atmosphere are in communication until the valve is completely closed after the valve starts to close. For this reason, the compressed air in the pressure accumulating chamber may wastefully flow into the piston upper chamber and be discharged to the atmosphere. As a result, the amount of air consumption has increased, and inevitably high performance has been demanded of compressors that produce compressed air. In the technology according to
そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、打ち込み作業でのレスポンスと連続早打ち性能を向上させ、かつ消費する圧縮空気量を低減した打込機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving machine that overcomes the above-mentioned problems, improves the response and driving performance in driving operation, and reduces the amount of compressed air consumed.
上記目的を達成するために、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、被打込材に接触するプッシュレバーと、動作入力部であるトリガと、該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に該メインバルブ制御通路から該蓄圧室に連通するメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャは該トリガバルブ室を貫通して、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室までに連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が1.0以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が1.0以下であり、かつ該トリガバルブ入気通路の断面積が2.75×10−6m3以上であることを特徴とする打込機を提供する。 In order to achieve the above object, a frame that internally defines a pressure accumulating chamber that stores compressed air, a cylindrical cylinder provided in the frame, and a piston that is slidably reciprocated in the cylinder, A push lever that contacts the workpiece, a trigger that is an operation input unit, and a cylinder that is slidable in a reciprocating manner, and that accumulates pressure from the piston upper chamber that is defined by the upper surface of the piston and the inner surface of the cylinder A main valve that alternatively forms a passage to the chamber and a passage to the atmosphere, a main valve chamber defining portion that defines a main valve chamber that houses the main valve, and the main valve from the pressure accumulation chamber A trigger valve that selectively communicates and blocks a passage to the chamber and a passage from the main valve chamber to the atmosphere, and a main valve control passage that extends from the main valve chamber and communicates with the trigger valve. A main valve control passage portion, wherein the trigger valve is provided so as to be slidable back and forth within the trigger valve outer frame portion which is an outer shell of the trigger valve and the trigger valve outer frame portion One surface of the pressure accumulating chamber faces the pressure accumulating chamber and communicates with the trigger valve outer frame from the main valve control passage to the pressure accumulating chamber and to the atmosphere from the main valve control passage. A valve piston that selectively communicates and shuts off the passage to be blocked, and a plunger that penetrates the trigger valve outer frame and penetrates into the valve piston, and the plunger includes the trigger valve outer frame. A trigger valve control passage is provided in a gap portion of the penetrating portion that penetrates, and a trigger valve chamber is defined by the other surface of the valve piston in the sliding direction and the trigger valve outer frame portion. The trigger valve passes through the trigger valve chamber and slides up and down based on the operation of the trigger and the contact of the push lever with the workpiece, and communicates from the pressure accumulation chamber to the trigger valve chamber. In a driving machine that selectively communicates and blocks an inlet passage and a passage communicating with the atmosphere from the trigger valve chamber, a value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by a cross-sectional area of the main valve control passage is 1.0. The value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the cross-sectional area of the main valve inlet passage is 1.0 or less, and the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is 2.75 × 10 −6 m. Provided is a driving machine characterized by being 3 or more.
このような構成によると、圧縮空気が蓄圧室からメインバルブ入気通路へ流入した後、メインバルブ制御通路を流れる際に、メインバルブ入気通路及びメインバルブ制御通路が流路抵抗とならず、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなる。また、該トリガバルブ入気通路の単位流量を増加することができる。 According to such a configuration, when the compressed air flows from the pressure accumulation chamber to the main valve inlet passage and then flows through the main valve control passage, the main valve inlet passage and the main valve control passage do not become flow resistance, The compressed air flows into the main valve chamber faster. Further, the unit flow rate of the trigger valve inlet passage can be increased.
また、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が0.8以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が0.8以下、或いはそれぞれの値が0.6以下と小さくしていくと、メインバルブ室への圧縮空気の流入をより早くすることができる。 The value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the cross-sectional area of the main valve control passage is 0.8 or less, and the value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the cross-sectional area of the main valve inlet passage is 0. If the value is reduced to 8 or less, or each value is reduced to 0.6 or less, the flow of compressed air into the main valve chamber can be made faster.
また、トリガバルブ入気通路の断面積を3.00×10−6m3以上あるいは3.25×10−6m3以上と大きくしていくと、トリガバルブ入気通路の単位流量を更に増加することが可能となる。 Moreover, if the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is increased to 3.00 × 10 −6 m 3 or more or 3.25 × 10 −6 m 3 or more, the unit flow rate of the trigger valve inlet passage is further increased. It becomes possible to do.
また、該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも2カ所以上の屈折部より構成されてもよい。更に該屈曲部分の屈曲角度は100°以上であってもよい。このような構成によると、メインバルブ制御通路内の流路抵抗を減少することができる。 Further, the main valve control passage may be provided with a bent portion in the middle of the passage, and the bent portion may be formed in an arc shape or at least two refracting portions. Further, the bending angle of the bent portion may be 100 ° or more. According to such a configuration, the flow resistance in the main valve control passage can be reduced.
また、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、被打込材に接触するプッシュレバーと、動作入力部であるトリガと、該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭を成し内部にトリガバルブ室を画成するトリガバルブ外枠部と、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて該トリガバルブ外枠部及び該トリガバルブ室を貫通して上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室を経て該メインバルブ制御通路までのメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から該トリガバルブ室を経て大気までの通路を択一的に連通、遮断するプランジャと、を備えた打込機において、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が1.0以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が1.0以下であることを特徴とする打込機を提供する。 Also, a frame defining a pressure accumulating chamber for storing compressed air, a cylindrical cylinder provided in the frame, a piston slidably reciprocated in the cylinder, and a material to be driven are contacted. A push lever, a trigger that is an operation input unit, a passage from the piston upper chamber to the pressure accumulating chamber, which is provided on the cylinder so as to be reciprocally slidable and defined by the upper surface of the piston and the inner surface of the cylinder, and the atmosphere. A main valve that alternatively forms a passage to the main valve chamber, a main valve chamber defining portion that defines a main valve chamber that houses the main valve, a passage from the pressure accumulation chamber to the main valve chamber, and the A trigger valve that selectively communicates and blocks the passage from the main valve chamber to the atmosphere, and a main valve control that defines a main valve control passage that extends from the main valve chamber and communicates with the trigger valve. The trigger valve includes a trigger valve outer frame portion that forms an outline of the trigger valve and defines a trigger valve chamber therein, an operation of the trigger, and the push The lever slides up and down through the trigger valve outer frame and the trigger valve chamber based on the contact of the lever with the workpiece, and extends from the pressure accumulation chamber to the main valve control passage through the trigger valve chamber. In a driving machine comprising a main valve inlet passage and a plunger for selectively communicating and blocking a passage from the main valve control passage to the atmosphere through the trigger valve chamber, the main valve chamber volume is reduced to the main valve chamber. The value divided by the sectional area of the valve control passage is 1.0 or less, and the value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the sectional area of the main valve inlet passage is 1.0 or less. Provide a built-in machine.
このような構成によると、少なくともメインバルブ室を備える打込機において、必要圧縮空気量が蓄圧室からメインバルブ入気通路へ流入した後、メインバルブ制御通路を流れる際に、メインバルブ制御通路が流路抵抗とならず、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなる。また、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が0.8以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が0.8以下、或いはそれぞれの値が0.6以下と小さくしていくと、メインバルブ室への圧縮空気の流入をより早くすることができる。 According to such a configuration, in the driving machine including at least the main valve chamber, when the necessary compressed air amount flows from the pressure accumulating chamber to the main valve inlet passage, the main valve control passage passes through the main valve control passage. The flow resistance does not occur, and the flow of compressed air into the main valve chamber is accelerated. The value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the cross-sectional area of the main valve control passage is 0.8 or less, and the value obtained by dividing the volume of the main valve chamber by the cross-sectional area of the main valve inlet passage is 0. If the value is reduced to 8 or less, or each value is reduced to 0.6 or less, the flow of compressed air into the main valve chamber can be made faster.
また、該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも2カ所以上の屈折部より構成されてもよい。更に該屈曲部分の屈曲角度は100°以上であってもよい。 Further, the main valve control passage may be provided with a bent portion in the middle of the passage, and the bent portion may be formed in an arc shape or at least two refracting portions. Further, the bending angle of the bent portion may be 100 ° or more.
また、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、動作入力部であるトリガと、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するトリガバルブと、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に連接した該ピストン上室から該蓄圧室に連通する通路及び該ピストン上室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャが該トリガバルブを貫通して、該トリガの動作に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室まで連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気まで連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、該トリガバルブ入気通路の断面積を2.75×10−6m3以上としたことを特徴とする打込機を提供する。 Also, a frame that internally defines a pressure accumulating chamber that stores compressed air, a cylindrical cylinder provided in the frame, a piston that is slidably reciprocated in the cylinder, and a trigger that is an operation input unit And a trigger valve that selectively forms a passage from the piston upper chamber defined by the upper surface of the piston and the inner surface of the cylinder to the pressure accumulating chamber and a passage to the atmosphere. The trigger valve has a trigger valve outer frame portion that is an outer shell of the trigger valve, and is provided in the trigger valve outer frame portion so as to be slidable in a reciprocating manner. A valve piston for selectively communicating and blocking a passage communicating from the piston upper chamber connected to the trigger valve outer frame portion to the pressure accumulating chamber and a passage communicating from the piston upper chamber to the atmosphere; and the trigger valve outer frame Penetrate the part A trigger that is penetrated into the valve piston, and a trigger valve control passage is provided in a gap portion of a penetration portion through which the plunger penetrates the trigger valve outer frame, and the sliding direction of the valve piston A trigger valve chamber is defined by the other surface of the trigger valve and an outer frame portion of the trigger valve, and the plunger penetrates the trigger valve and slides up and down based on the operation of the trigger, from the pressure accumulation chamber to the trigger valve chamber. In the driving machine that selectively communicates and shuts off the trigger valve inlet passage that communicates with the trigger valve and the passage that communicates from the trigger valve chamber to the atmosphere, the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is 2.75 × 10 −6. A driving machine characterized by having m 3 or more is provided.
このような構成によると、少なくともバルブピストンを備える打込機において、該トリガバルブ入気通路の単位流量を増加することができる。 また、トリガバルブ入気通路の断面積を3.00×10−6m3以上あるいは3.25×10−6m3以上と大きくしていくと、トリガバルブ入気通路の単位流量を更に増加することが可能となる。 According to such a configuration, in the driving machine including at least the valve piston, the unit flow rate of the trigger valve inlet passage can be increased. Moreover, if the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is increased to 3.00 × 10 −6 m 3 or more or 3.25 × 10 −6 m 3 or more, the unit flow rate of the trigger valve inlet passage is further increased. It becomes possible to do.
請求項1記載の打込機によれば、圧縮空気の流入によってトリガバルブ室が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するので、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間を短縮できる。また、圧縮空気の流入によりメインバルブ室が所定の圧力まで高まるのに要する時間が減少するので、バルブピストンが打込前位置まで戻り始めてからメインバルブが閉鎖する時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、バルブピストンが打込前位置まで戻り、メインバルブが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。また、メインバルブが閉鎖する時間が短縮されるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでに、蓄圧室からピストン上室に流入する圧縮空気量を減量する事ができる。 According to the driving machine of the first aspect, since the time required for the trigger valve chamber to rise to a predetermined pressure due to the inflow of compressed air is reduced, the valve piston is not driven after the plunger is not pressed. The time to return to the position can be shortened. Further, since the time required for the main valve chamber to rise to a predetermined pressure due to the inflow of compressed air is reduced, the time for the main valve to close after the valve piston starts returning to the pre-driving position can be shortened. Therefore, after the trigger and push lever are operated, the time required for the valve piston to return to the pre-driving position and to return to the pre-driving state after the driving operation caused by the displacement of the main valve is shortened. it can. Further, since the time for closing the main valve is shortened, the amount of compressed air flowing from the pressure accumulating chamber into the piston upper chamber can be reduced from when the main valve starts to close until it is completely closed.
請求項2及び請求項3記載の打込機によれば、メインバルブ室の容積に対して圧縮空気の流入に使われる通路の断面積が更に大きくなるので、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。
According to the driving machine according to
請求項4及び請求項5記載の打込機によれば、トリガバルブ入気通路の断面積が更に大きくなるって圧縮空気の単位流量が増すため、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間をより短縮できる。 According to the driving machine of the fourth and fifth aspects, since the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is further increased and the unit flow rate of the compressed air is increased, the valve piston is moved after the plunger is not pressed. The time to return to the position before driving can be further shortened.
請求項6記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が減少するので、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。 According to the driving machine of the sixth aspect, since the flow resistance of the main valve control passage is reduced, the flow of compressed air into the main valve chamber is accelerated, so that the main valve is completely closed after the main valve starts to close. It is possible to further shorten the time until completion.
請求項7記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が更に減少するので、更にメインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなり、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。 According to the driving machine of the seventh aspect, since the flow resistance of the main valve control passage further decreases, the inflow of compressed air into the main valve chamber is further accelerated, and the main valve is completely closed after the main valve starts to close. It is possible to further shorten the time until it is done.
請求項8記載の打込機によれば、少なくともメインバルブを備えた打込機において、圧縮空気の流入によりメインバルブ室が所定の圧力まで高まるのに要する時間が減少するので、バルブピストンが打込前位置まで戻り始めてからメインバルブが閉鎖する時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、メインバルブが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。また、メインバルブが閉鎖する時間が短縮されるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでに、蓄圧室からピストン上室に流入する圧縮空気量を減量する事ができる。
According to the driving machine described in
請求項9及び請求項10記載の打込機によれば、メインバルブ室の容積に対して排気に使われる通路の断面積が更に大きくなるので、上記の効果はより大きくなる。 In the driving machine according to the ninth and tenth aspects, the cross-sectional area of the passage used for exhaust is further increased with respect to the volume of the main valve chamber, so that the above effect is further increased.
請求項11記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が減少するので、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなるため、上記の効果はより大きくなる。 According to the driving machine of the eleventh aspect, since the flow resistance of the main valve control passage is reduced, the inflow of compressed air into the main valve chamber is accelerated, so that the above effect is further increased.
請求項12記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が更に減少するので、更にメインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなり、上記の効果はより大きくなる。 According to the driving machine of the twelfth aspect, since the flow resistance of the main valve control passage is further reduced, the flow of compressed air into the main valve chamber is further accelerated, and the above effect is further increased.
請求項13記載の打込機によれば、少なくともバルブピストンを備えた打込機において、圧縮空気の流入によってトリガバルブ室が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するので、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、バルブピストンが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。 According to the driving machine of the thirteenth aspect, in the driving machine provided with at least the valve piston, the time required for the trigger valve chamber to rise to a predetermined pressure due to the inflow of compressed air is reduced. The time required for the valve piston to return to the pre-driving position after the pressure is lost can be shortened. Therefore, it is possible to shorten the time from when the trigger and the push lever are operated to when the valve piston is displaced until it returns to the state before driving after the driving operation.
請求項14及び請求項15記載の打込機によれば、トリガバルブ入気通路の断面積が更に大きくなって圧縮空気の単位流量が増すため、上記の効果はより大きくなる。 According to the driving machine of the fourteenth and fifteenth aspects, the cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is further increased and the unit flow rate of the compressed air is increased, so that the above effect is further increased.
打込機の第1の実施の形態について図1乃至図12を参照しながら説明する。図1に示す打込機1は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム60とフレーム60の一方に位置するハンドル60Aとフレーム60の下端に位置するノーズ41とが一体に設けられている。そして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打込機1のハンドル60A及びフレーム60内に形成された蓄圧室2に蓄積される。フレーム60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4aが設けられ、ピストン4aにはドライバブレード4bが一体に形成され、先端部4cによって留め具5を打ち込むようになっている。
A first embodiment of the driving machine will be described with reference to FIGS. A driving
シリンダ3下端外周にはドライバブレード4bを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室33が設けられている。シリンダ3の軸方向中央部には逆止弁34が備えられ、シリンダ3内からシリンダ3外の戻り空気室33への一方向にのみ流通させる空気通路35が形成され、またシリンダ3下方には、戻り空気室33に常時開放されている空気通路36が形成されている。
A
またシリンダ3下端には留め具5打ち込み後のドライバブレード4bの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ37が設けられている。
A
ハンドル60Aの基部には操作部38が設けられており、この操作部38は、作業者によって操作されるトリガ39、トリガ39に回動可能に装着されたアームプレート48、ノーズ41の下端から突き出し、アームプレート48近傍まで延び、フレーム60反対側に付勢されてノーズ41に沿って移動可能なプッシュレバー42等から構成されている。またハンドル60Aの基部でトリガ39に対向する箇所には後述のトリガバルブ部6が設けられている。
An operating
周知のごとく、トリガ39の引き操作と、プッシュレバー42との被打込材への押し当て操作の両方が行われた時にアームプレート48とトリガ39のリンク機構によって、図2に示すようにトリガバルブ部6のプランジャ7が押し上げられるように構成される。
As is well known, when both the pulling operation of the
ノーズ41に関連して設けられる射出部43には、留め具5を充填するマガジン44と、マガジン44に装填された留め具5を順次射出口46に給送する給送機構45とが設けられている。
The
図1及び図2に示すトリガバルブ部6は、外方バルブブッシュ10及び内方バルブブッシュ11と、バルブピストン9と、プランジャ7と、スプリング12を主な構成要素とする。外方バルブブッシュ10及び内方バルブブッシュ11は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム60に固定されている。バルブピストン9は、外方バルブブッシュ10及び内方バルブブッシュ11内に往復摺動可能に設けられている。プランジャ7は、バルブピストン9及び外方バルブブッシュ10内貫通孔に往復摺動可能に設けられ、アームプレート48に下端が当接する。スプリング12は、バルブピストン9とプランジャ7との間に設けられてバルブピストン9を上方に付勢すると共にプランジャ7を下方に付勢する。
The
トリガバルブ部6は後述のメインバルブ室8より延出される円管であるメインバルブ制御通路40に連通しており、具体的には、メインバルブ制御通路40は外方バルブブッシュ10と内方バルブブッシュ11との間に連通し、トリガバルブ部6内に開放している。このメインバルブ制御通路40はその断面積S1が3.2×10−5(m2)となるように成形されている。
The
また内方バルブブッシュ11には、蓄圧室2とメインバルブ制御通路40との連通を常時遮断するOリング17が嵌着され、バルブブッシュ11には、メインバルブ制御通路40と大気を常時遮断するOリング25が嵌着されている。
An O-
バルブピストン9はその摺動方向の一面が蓄圧室2に面し、バルブピストン9の内方バルブブッシュ11及び外方バルブブッシュ10に係る箇所は、その箇所の直径が内方バルブブッシュ11及び外方バルブピストン9に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング21、Oリング23が嵌着されている。
One surface of the
よって、バルブピストン9と内方バルブブッシュ11との間にメインバルブ制御通路40から蓄圧室2に連通するメインバルブ入気通路20が形成され、バルブピストン9と外方バルブブッシュ10との間にメインバルブ制御通路40から大気に連通する空気通路22が形成される。これらメインバルブ入気通路20、空気通路22はバルブピストン9が上下摺動することにより択一的に連通、遮断される。このバルブピストン9と内方バルブブッシュ11との間に形成されるメインバルブ入気通路20の断面積Smは、3.2×10−6(m2)となるように形成されている。
Therefore, a main
バルブピストン9の下方には、バルブピストン9の摺動方向の他面と外方バルブブッシュ10とにより、トリガバルブ室13が画成される。バルブピストン9のトリガバルブ室13に係る箇所にはトリガバルブ室13と空気通路22との連通を常時遮断するOリング24が嵌着されている。
A
プランジャ7はトリガバルブ室13内を貫通しており、上端側が蓄圧室2に面している。プランジャ7のバルブピストン9及び外方バルブブッシュ10に係る箇所は、その箇所のプランジャ7の直径がバルブピストン9及びバルブブッシュ10に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング15、Oリング18が嵌着されている。
The
よってプランジャ7とバルブピストン9との間には蓄圧室2からトリガバルブ室13に連通するトリガバルブ入気通路14を形成し、プランジャ7と外方バルブブッシュ10との間にはトリガバルブ室13から大気に連通する空気通路16を形成する。これらトリガバルブ入気通路14及び空気通路16はプランジャ7が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。このプランジャ7とバルブピストン9との間に形成されるトリガバルブ入気通路14の断面積Stは2.75×10−6(m2)となるように形成されている。
Therefore, a trigger
トリガバルブ部6の構成において、バルブピストン9が上死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路20が開通して蓄圧室2とメインバルブ制御通路40とが連通すると共に、空気通路22が閉鎖してメインバルブ制御通路40と大気とがOリング23で遮断される。またバルブピストン9が下死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路20が閉鎖してメインバルブ制御通路40と蓄圧室2とがOリング21で遮断すると共に、空気通路22が開通してメインバルブ制御通路40と大気とが連通される。
In the configuration of the
プランジャ7が上死点側に位置している時には、空気通路16が開通してトリガバルブ室13と大気とが連通すると共に、トリガバルブ入気通路14が閉鎖して蓄圧室2とトリガバルブ室13とがOリング15で遮断される。またプランジャ7が下死点側に位置している時には、空気通路16が閉鎖してトリガバルブ室13と大気とがOリング18で遮断されると共に、トリガバルブ入気通路14トリガバルブ入気通路14トリガバルブ入気通路14が開通して蓄圧室2とトリガバルブ室13とが連通する。
When the
図1及び図3に示すシリンダ3の上側外周にはメインバルブ部26が設けられる。メインバルブ部26は、メインバルブ19、シリンダ3の上方に嵌着されたメインバルブラバー27、メインバルブ19を下死点側に付勢するメインバルブスプリング28、シリンダ3の上方に設置され、シリンダ3のピストン4a上室の圧縮空気を排気するための空気通路29をメインバルブ19との当接によって遮断するエキゾーストラバー30等から構成されている。また空気通路29はフレーム60上部に設けた排気穴49を経て大気と連通している。
A
メインバルブ19はフレーム60の一部より形成されるメインバルブ画成部61内に収容可能に設けられており、この収容箇所がメインバルブ室8となって、メインバルブ制御通路40に連通する。
The
また、メインバルブ室8は、メインバルブ19の上方および中央付近に嵌着されメインバルブ室8と空気通路29との連通を常時遮断するOリング31、メインバルブ室8と蓄圧室2との連通を常時遮断するOリング32により、気密性を保っている。このメインバルブ室8はメインバルブ19が上下動することによりその容積V1が変動するが、その容積の最大値が2.56×10−5(m3)となるように成形されている。従って、メインバルブ室8の容積をメインバルブ制御通路40の断面積で除した値はV1/S1=0.8≦1.0となる。同じくメインバルブ室8の容積をメインバルブ入気通路20の断面積で除した値はV1/Vm=0.8≦1.0となる。また、メインバルブ制御通路40の屈曲部分は、図3において丸51で囲まれる箇所に示されるように、その屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形成されている。
The
メインバルブ19が上死点側に位置している時は、メインバルブ19がエキゾーストラバー30と接触して空気通路29を閉鎖しシリンダ3内のピストン4a上室と大気とが遮断されると共に、シリンダ3内のピストン4a上室と蓄圧室2とが連通する。またメインバルブ19が下死点側に位置している時は、メインバルブ19がメインバルブラバー27と接触してシリンダ3内のピストン4a上室と蓄圧室2とを遮断されると共に、メインバルブ19はエキゾーストラバー30から離間して空気通路29を開通させ、シリンダ3内のピストン4a上室と大気とを連通させる。
When the
上記構成の打込機1による打ち込み動作について説明する。打込機1に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を貯溜した状態を図1乃至図3に示す。圧縮空気は、蓄圧室2に蓄積される。この時に、図2に示すようにプランジャ7の上部端面には蓄圧室2内の圧力が作用しているため、スプリング12の付勢力と相俟って、プランジャ7は下死点に位置している。プランジャ7が下死点に位置していることによりトリガバルブ入気通路14が開通しており、蓄圧室2とトリガバルブ室13とが連通している。同時に空気通路16がOリング18で閉鎖されているため、トリガバルブ室13と大気との連通は遮断されており、蓄圧室2内の圧縮空気の一部はトリガバルブ入気通路14を介してトリガバルブ室13内に流入し蓄圧室2と同圧の空気が蓄積されている。
A driving operation by the driving
このときスプリング12の押圧力及び受圧面積差によりバルブピストン9は上死点に位置している。バルブピストン9が上死点に位置していることにより、メインバルブ入気通路20が開通して蓄圧室2とメインバルブ制御通路40とが連通している。同時に空気通路22が閉鎖されているため、メインバルブ制御通路40と大気との連通はOリング23で遮断されており、蓄圧室2内の圧縮空気の一部はメインバルブ制御通路40に流入し、メインバルブ室8に蓄圧室2と同圧の空気が蓄積される。
At this time, the
蓄圧室2内の圧縮空気の一部がメインバルブ室8内に流入しているため、図3に示すようにメインバルブ19の下方外周面52およびメインバルブ19上側端面54の受圧面積差により発生する下方向への押し荷重と、メインバルブスプリング28の付勢力によって、メインバルブ19は下死点に位置している。
Since a part of the compressed air in the
メインバルブ19が下死点に位置していることにより、メインバルブ19がメインバルブラバー27と接触し、エキゾーストラバー30と離間して空気通路29が開通する。よってシリンダ3内のピストン4a上室と大気とが連通されてピストン4a上室が大気圧となっている。また、シリンダ3内のピストン4a上室と蓄圧室2との連通は遮断されているため、ピストン4a上室に蓄圧室2よりの空気が流入することはない。よってピストン4aは上死点側で停止した状態にある。
Since the
トリガ39の引き操作およびプッシュレバー42の被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ7を上死点に押し上げた瞬間の状態を図4に示す。プランジャ7が上死点側に位置することによりOリング18のシールが無効となり、空気通路16が開通する。これによりトリガバルブ室13と大気とが連通するため、トリガバルブ室13内は大気圧となる。またトリガバルブ入気通路14が閉鎖して蓄圧室2とトリガバルブ室13との連通をOリング15で遮断するため、蓄圧室2からトリガバルブ室13内への空気の流入が停止する。
FIG. 4 shows a state at the moment when both the pulling operation of the
トリガバルブ室13内が大気圧となるため、バルブピストン9の蓄圧室2側が受ける圧力とトリガバルブ室13内側が受ける圧力に差が生じ、図5に示すようにバルブピストン9は下死点に移動する。
Since the inside of the
バルブピストン9が下死点に位置することにより、メインバルブ入気通路20が閉鎖してメインバルブ制御通路40と蓄圧室2との連通がOリング21で遮断され、蓄圧室2からメインバルブ制御通路40への空気の流入が停止する。またOリング23のシールが無効となり、空気通路22が開通してメインバルブ制御通路40と大気とが連通される。これによりメインバルブ制御通路40内が大気圧となり、メインバルブ制御通路40に連なるメインバルブ室8内も大気圧になる。
When the
メインバルブ室8内が略大気圧になると、メインバルブ19の下方外周面52及びメインバルブ19上側端面54の圧力差により発生する上方向への圧力によって、図7に示すようにメインバルブ19が上死点側に移動する。メインバルブ19が上死点側に移動し始めると、蓄圧室2とシリンダ3内のピストン4a上室が連通するため、下方外周面52に加え、メインバルブ19の下方端面53にかかる受圧力によって、メインバルブ19は急激に上死点側に移動し、エキゾーストラバー30に当接し、蓄圧室2およびピストン4a上室と大気との連通とが遮断される。
When the inside of the
メインバルブ19が下死点から上死点へと移動することにより蓄圧室2からのピストン4a上室に圧縮空気が流入し、ピストン4aは急激に下死点側に移動しながら、ピストン4aに連接されている先端部4cにより留め具5を打ち込む。シリンダ3内のピストン4a下側の空気は、空気通路36を介して戻り空気室33に流入し、ピストン4aが空気通路35を通過すると、ピストン4a上室の圧縮空気の一部が空気通路35を介して戻り空気室33に流入する。
When the
トリガ39を戻すかプッシュレバー42の被打込材への押し当て操作をやめて、プランジャ7を下死点に戻した瞬間の状態を図9に示す。プランジャ7は上端部に作用する蓄圧室2の圧力とスプリング12の押圧力によって下死点側に移動する。
FIG. 9 shows a state at the moment when the
プランジャ7が下死点に移動することにより、Oリング18によって空気通路16が遮断され、Oリング15のシールが無効になってトリガバルブ入気通路14を介して蓄圧室2の圧縮空気がトリガバルブ室13に流入する。
When the
ここで、上述したように、トリガバルブ入気通路14の通路断面積Stを2.75×10−6(m2)としている。この値は従来の打込機よりも大きく設定してある。これは、管路の流れにおいては質量流量と管路断面積とが比例の関係にある、という原理に着目したことから得た設計思想である。すなわち、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するということを見出したことに基づいている。
Here, as described above, the passage sectional area St of the trigger
図6にトリガバルブ入気通路14の通路断面積とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間T1、及び空気消費量NLとの関係のグラフを示す。トリガバルブ入気通路断面積Stの値が増加するに従いメインバルブの復帰時間、及び空気消費量は低下している。また、これら低下は、下に凸の関数として表されているため、ある一定値以上では、断面積の増大に対して復帰時間等の低下の効果が少なくなる。よって、この一定値を実験により定め、2.75×10−6(m2)とした。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the passage sectional area of the trigger
よってトリガバルブ室13に圧縮空気が瞬時に流入し、バルブピストン9の上部端面の面積および下方端面の面積の差により発生する押圧力と、スプリング12の付勢力とによって、バルブピストン9は上死点側に移動する。この時に、バルブピストン9が移動し始めてから、約1.7ms後には上死点位置、即ち打込前の位置に戻ることが可能となる。
Therefore, the compressed air flows into the
Oリング23によって空気通路22が大気と遮断され、Oリング21のシールが無効となってメインバルブ入気通路20を介して蓄圧室2とメインバルブ室8が連通し、メインバルブ室8内に圧縮空気が流入する。
The
上述したようにメインバルブ室容積V1をメインバルブ制御通路40断面積S1で除した値:V1/S1=0.8としている。この値は従来の打込機よりも小さく設定してある。この値は、トリガバルブ入気通路14における設計思想と同様に、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するというという設計思想に基づいて定められている。
As described above, the value obtained by dividing the main valve chamber volume V1 by the cross-sectional area S1 of the main
図8にV1/S1とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間T1、及び空気消費量NLとの関係のグラフを示す。V1/S1を小さくするほどT1も小さくなっている。該第1の実施の形態の値:V1/S1=0.8の場合には、T1が約7.0msとなる。また、V1/S1=1.0としてもT1は約7.5msとなり従来に比べて十分に小さくすることができる。また、V1/S1=0.6とすることにより、T1は約5.5msと更に小さくすることができる。 FIG. 8 shows a graph of the relationship between V1 / S1, time T1 until the main valve returns to the initial position, and air consumption NL. As V1 / S1 is decreased, T1 is also decreased. In the case of the value of the first embodiment: V1 / S1 = 0.8, T1 is about 7.0 ms. Further, even when V1 / S1 = 1.0, T1 is about 7.5 ms, which can be sufficiently reduced as compared with the conventional case. Further, by setting V1 / S1 = 0.6, T1 can be further reduced to about 5.5 ms.
また、同様にメインバルブ室容積V1をメインバルブ入気通路20断面積Smで除した値:V1/Sm=0.8としている。メインバルブ入気通路20とメインバルブ制御通路40とは一連となって、蓄圧室2からメインバルブ室8までの圧縮空気が流通する通路を形成しているため、メインバルブ入気通路20にもメインバルブ制御通路40と少なくとも同等の性能が要求される。よって、V1/Smについても1.0以下とした。また、V1/S1とV1/Smとは、何れも1.0以下であるならば、必ずしも同値である必要はない。尚、メインバルブ制御通路40に流路抵抗となる屈曲部分が存在するが、これを緩やかな円弧状の通路とすることにより流路抵抗の増加を抑制でき、メインバルブ制御通路40内を流れる空気の流れを妨げることはない。
Similarly, a value obtained by dividing the main valve chamber volume V1 by the cross-sectional area Sm of the main
よって、メインバルブ室8内に圧縮空気が瞬時に流入し、メインバルブ19の下方外周面52とメインバルブ19の下方端面53、およびメインバルブ19上側端面54の受圧面積差により発生する下方向へ押圧力が発生する。本実施の形態1ではV1/S1とV1/Smとをそれぞれ0.8とすることにより、メインバルブ室8内に圧縮空気が流入されて発生する押圧力とメインバルブスプリング28の付勢力とにより、メインバルブ19が下死点側に移動する、即ち打込前位置に戻るのに3.8ms程度とすることができる。
Accordingly, the compressed air instantaneously flows into the
メインバルブ19が下死点に移動してメインバルブラバー27に接触することにより蓄圧室2とピストン4a上室との連通が遮断され、エキゾーストラバー30と離間することによりピストン4a上室と大気とが連通する。この場合に構造的な関係から、メインバルブ19が下死点に移動する前にエキゾーストラバー30と離間し、ピストン4a上室と大気とが連通する。この状態では、未だ蓄圧室2とピストン4a上室とは遮断されていないため、結果的に蓄圧室2は大気と連通して無駄に圧縮空気が大気中に排出されることになる。しかし、V1/S1とV1/Smを1.0以下とし、かつトリガバルブ入気通路14の通路断面積Stを2.75×10−6(m2)とすることで、メインバルブ19が下死点に移動する時間が短縮されるため、図6及び図8に示すように、蓄圧室2から大気に無駄に排出される圧縮空気量を削減することができる。
When the
その後に戻り空気室33に蓄積された圧縮空気によってピストン4a下側が押圧され、ピストン4aは急激に上死点側に移動する。ピストン4a上室の空気は、空気通路29を介して排気穴49から大気に放出され、打込機1は図1に示す初期状態に戻る。
Thereafter, the lower side of the
以上の動作を時系列的に説明する。図10に示すグラフには第1の実施の形態に係る打込機1の特性を示しており、図11に示すグラフには比較例として従来の打込機の特性を示している。これらグラフは時間をx軸として、圧力変化、メインバルブ変位量、バルブピストン変位量、ピストン変位量、本体変位をそれぞれy軸としている。ここでx軸の原点(0ms)はプランジャ7を押し上げてトリガバルブ室13内の圧力が低下し始めた時とする。従来例に係る打込機の諸寸法は、メインバルブ室容積の最大値V1’=2.621×10−5(m3)、メインバルブ制御通路の断面積S1’=1.963×10−5(m2)、V1’/S1’=1.335、メインバルブ入気通路の断面積Sm’=0.41×10−5(m2)、V1’/Sm’=6.5であり、トリガバルブ入気通路の断面積St’=1.78×10−6(m2)である。第1の実施の形態に係る打込機1の諸寸法は上述した値、メインバルブ室8容積の最大値V1=2.56×10−5(m3)、メインバルブ制御通路40の断面積S1=3.2×10−5(m2)、V1/S1=0.8、メインバルブ入気通路20の断面積Sm=3.2×10−5(m2)、V1/Sm=0.8であり、トリガバルブ入気通路の断面積St=2.75×10−6(m2)である。
The above operation will be described in time series. The graph shown in FIG. 10 shows the characteristics of the driving
トリガ39の引き操作およびプッシュレバー42の木材への押し当て操作の両方を行った瞬間は0msである。プランジャ7の移動により、トリガバルブ室13と大気がトリガバルブ制御通路16で連通し、トリガバルブ室内圧力が低下し始める。バルブピストン9上端面には蓄圧室2の圧力が作用しているため、バルブピストン9は下方へ動き出し、従来例では0.85ms後に下死点に到達していたのに対し、第1の実施の形態では、0.73ms後に下死点に達する。
The moment when both the pulling operation of the
バルブピストン9の移動により、メインバルブ入気通路20は閉鎖し、メインバルブ室8と本体大気が、メインバルブ制御通路40と空気通路22により連通する。メインバルブ室内圧力が低下し始め、メインバルブ19が上方へ移動開始し、従来例では22.1ms後に上死点に到達していたのに対し、第1の実施の形態では、5.7msで上死点に達する。メインバルブ19の移動により、蓄圧室2とピストン4の上室が連通し、蓄圧室2の圧縮空気が流入してピストン4が下降する。ピストン4が下死点に達し、従来例では22.1ms後に打込が完了していたのに対し、第1の実施の形態では、打込が完了するのは11.3msである。
Due to the movement of the
以上が釘を木材に打ち込む工程であり、以下に初期状態への復帰工程を述べる。ピストン4aが釘5を木材に打ち込み始めるのと同時に(第1の実施の形態では、6.9ms後であるのに対して従来例では、22.2ms後)、その反動で本体が上方へ移動開始する。その後ピストン4が下死点に達し、第1の実施の形態では、11.3ms後に打ち込みが完了するのに対し、従来例では26.9ms後に打込が完了する。この時の本体の上方への移動は第1の実施の形態、従来例共に5mmである。そして第1の実施の形態では、18.6msの時点で本体の上方への移動が10mmに達するのに対し、従来例では、35.1msの時点で本体の情報への移動が10mmに達する。
The above is the step of driving the nail into the wood, and the step of returning to the initial state will be described below. At the same time that the
ここでプッシュレバー42とノーズ41の相対位置関係が初期状態となり、プッシュレバー42によって上方に付勢されていたプランジャ7が初期位置に復帰する。第1の実施の形態では、18.6msで蓄圧室2の圧力およびスプリング12の押圧力によってバルブピストン9が移動を開始して、20.3msで初期位置に復帰するのに対し、従来例では、35.2msで移動を開始して、37.4msで初期位置に復帰する。
Here, the relative positional relationship between the
バルブピストン9の移動により、蓄圧室2の圧縮空気がメインバルブ入気通路20およびメインバルブ制御通路40を経て、メインバルブ室8に流入する。これにより第1の実施の形態で21.4msのときに、メインバルブ19が移動を開始するのに対し、従来例では。38.9msの時に、移動を開始する。そして、第1の実施の形態でメインバルブ19は25.2msで初期位置の下死点に復帰するのに対し、従来例では、44.3msで初期位置の下死点に復帰する。同時に、ピストン4a上室を充填していた圧縮空気は空気通路29を介して排気穴49から大気に放出され、第1の実施の形態、従来例ともに初期状態に戻る。
Due to the movement of the
上記したように第1の実施の形態により、トリガ39の引き操作解除、またはプッシュレバー42の被打込材への押し当て操作解除のどちらか一方を行った瞬間(18.6ms)から、メインバルブが閉じる(25.2ms)までの時間が、従来例に係る時間の44.3ms−35.2ms=9.1msに対し、25.2ms−18.6ms=6.6msとなる。
As described above, according to the first embodiment, from the moment (18.6 ms) when either the pulling operation of the
また、様々な打込機を使用して実験し、トリガ39の引き操作解除、またはプッシュレバー42の被打込材への押し当て操作解除のどちらか一方を行った瞬間から、メインバルブが閉じるまでの時間がどれぐらい短縮されると十分なレスポンスが向上したという効果が認められるかを調べた結果、7ms以内に終了すると非常にレスポンスが良いと感じ、作業しやすく、また留め具を連続的に打ちやすくなることが確認されている。
In addition, the experiment is performed using various driving machines, and the main valve is closed from the moment when either the pulling operation of the
よって、第1の実施の形態では7ms以下あるため、次の釘打ちへ素早く移行でき、レスポンスが向上する。またメインバルブが早く閉まることによって、無駄な空気消費を抑えることができる。 Therefore, in the first embodiment, since it is 7 ms or less, it is possible to quickly shift to the next nail driving and improve the response. Moreover, wasteful air consumption can be suppressed by closing the main valve early.
第1の実施の形態では、図3に示されるように、メインバルブ制御通路40の丸51で囲まれる屈曲部分をその屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化している。これ以外にも、例えば図12に示すように、少なくとも2カ所以上の屈折部より形状化されてもよい。この時に屈折部の角度は100°以上が望ましい。これにより、メインバルブ制御通路40内に過度の流路抵抗を形成することなく、メインバルブ室8内に圧縮空気路を流入することが可能になる。またトリガバルブ入気通路14の断面積を3.00×10−6(m2)、3.25×10−6(m2)と大きくしてもよい。これにより、トリガバルブ室13内に流入する圧縮空気の単位流量が増加し、トリガバルブ室13内圧力上昇にかかる時間をより短縮することが可能となる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the bent portion surrounded by the
次に第2の実施の形態による打込機について図13乃至図16に基づいて説明する。図13に示す打込機101の概略構成は、第1の実施の形態に係る打込機1からバルブピストン9を除いた構成である。よって細部の説明は省略する。打込機101は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム160とフレーム160の一方に位置するハンドル160Aとフレーム160の下端に位置するノーズ141とが一体に設けられ、圧縮空気が図示しないエアホースを介して打込機101のハンドル160A及びフレーム160内に形成された蓄圧室102に蓄積される。フレーム160内には円筒状のシリンダ103が設けられ、シリンダ103内には上下に摺動可能にピストン104aが設けられ、ピストン104aにはドライバブレード104bが一体に形成され、先端部104cによって留め具を打ち込むようになっている。
Next, a driving machine according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. The schematic configuration of the driving
シリンダ103下端外周にはドライバブレード104bを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室133が設けられている。シリンダ103の軸方向中央部には逆止弁134が備えられ、シリンダ103内からシリンダ103外の戻り空気室133への一方向にのみ流通させる空気通路135が形成され、またシリンダ103下方には、戻り空気室133に常時開放されている空気通路136が形成されている。
A
またシリンダ103下端には留め具打ち込み後のドライバブレード104bの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ137が設けられている。
Further, a
ハンドル160Aの基部には、作業者によって操作されるトリガ139が設けられており、またハンドル160Aの基部でトリガ139に対向する箇所には後述のトリガバルブ部106が設けられている。
A
周知のごとく、トリガ139の引き操作と、プッシュレバー142との被打込材への押し当て操作の両方が行われた時に、トリガバルブ部106のプランジャ107が押し上げられる。
As is well known, the
図13及び図14に示すトリガバルブ部106は、バルブブッシュ110と、プランジャ107と、スプリング112を主な構成要素とする。バルブブッシュ110は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム160に固定されている。プランジャ107は、バルブブッシュ110内貫通孔に往復摺動可能に設けられて下端がトリガ139に当接する。スプリング112は、フレーム160とプランジャ107との間に設けられてプランジャ107を下方に付勢する。
The
トリガバルブ部106は後述のメインバルブ室108より延出され、円管にて構成されるメインバルブ制御通路140に連通している。このメインバルブ制御通路140はその断面積S1が3.2×10−5(m2)となるように成形されている。
The
またバルブブッシュ110には、メインバルブ制御通路140と大気を常時遮断するOリング125が嵌着されている。そしてフレーム160及びこれに固定されるバルブブッシュ110の内部の空間に、トリガバルブ室113が画成される。
The
プランジャ107はトリガバルブ室113内を貫通しており、上端側がフレーム160に形成された孔であるメインバルブ入気通路120内に貫通可能となっている。メインバルブ入気通路120は、その通路断面積Smが、3.2×10−5(m2)となるように成形されている。このメインバルブ入気通路120内のフレーム160にはプランジャ107との協働によりメインバルブ入気通路120を閉鎖するOリング115が嵌着されている。プランジャ107のバルブブッシュ110に係る箇所は、その箇所のプランジャ107の直径がバルブブッシュ10に穿設された孔径より小さく成形されており、この隙間から空気通路116が構成される。空気通路116内のバルブブッシュ110には空気通路116を閉鎖するOリング118が嵌着されている。これらメインバルブ入気通路120、空気通路116はプランジャ107が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。
The
図13に示すシリンダ103の上側外周にはメインバルブ部126が設けられる。メインバルブ部126は、メインバルブ119、メインバルブ119を下死点側に付勢するメインバルブスプリング128等から構成されている。またこのメインバルブ119の上方には空気通路129が形成され、フレーム160上部に設けた排気穴149を経て大気と連通している。
A main valve portion 126 is provided on the upper outer periphery of the
メインバルブ119はフレーム160の一部より形成されるメインバルブ画成部161内に収容可能に設けられており、この収容箇所がメインバルブ室108となって、メインバルブ制御通路140に連通する。
The
また、メインバルブ室108は、図示しないOリング等により、気密性が保たれる。メインバルブ室108はメインバルブ119が上下動することによりその容積V1が変動するが、その容積の最大値が2.56×10−5(m3)となるように成形されている。従って、メインバルブ室108の容積をメインバルブ制御通路140の断面積で除した値はV1/S1=0.8≦1.0となる。同じくメインバルブ室108の容積をメインバルブ入気通路120の断面積で除した値はV1/Vm=0.8≦1.0となる。また、メインバルブ制御通路140の屈曲部分は、その屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化されている。
The
上記構成の打込機101による打ち込み動作について説明する。打込機101に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を蓄圧室102に貯溜した状態を図13乃至図14に示す。この時に、図14に示すようにプランジャ107はスプリング112の付勢力により下死点に位置している。プランジャ107が下死点に位置していることにより、メインバルブ入気通路120が開通して、蓄圧室102とトリガバルブ室113とが連通している。同時に空気通路116がOリング118で閉鎖されているため、トリガバルブ室113と大気との連通は遮断される。
A driving operation by the driving
また、図14に示すように、トリガバルブ室113はメインバルブ制御通路140と連通しているため蓄圧室102内の圧縮空気の一部はメインバルブ制御通路140に流入し、メインバルブ室108に蓄圧室102と同圧の空気が蓄積される。
Further, as shown in FIG. 14, the
蓄圧室102内の圧縮空気がメインバルブ室108内に流入しているため、図13に示すようにメインバルブ119の下方外周面147およびメインバルブ119上方端面143の受圧面積差により発生する下方向への押し荷重と、メインバルブスプリング128の付勢力によって、メインバルブ119は下死点に位置している。
Since the compressed air in the
メインバルブ119が下死点に位置していることにより、メインバルブ119がシリンダ103の上端面と接触し、フレーム160と離間して空気通路129を開通させるため、シリンダ103内のピストン104a上室と大気とが連通されてピストン104a上室が大気圧となっている。また、シリンダ103内のピストン104a上室と蓄圧室102との連通は遮断されているため、ピストン104a上室に蓄圧室102よりの空気が流入することはない。よってピストン104aは上死点側で停止した状態にある。
Since the
トリガ139の引き操作およびプッシュレバー142の被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ107を上死点に押し上げた瞬間の状態を図15、図16に示す。プランジャ107の上端側がメインバルブ入気通路120内のOリング115内に貫入されるため、トリガバルブ室は、蓄圧室102から遮断される。また、プランジャ107が上死点側に位置することによりOリング118のシールが無効となり、空気通路116が開通する。これによりトリガバルブ室113と大気とが連通する。この空気通路116の流れ方向に対する断面積はメインバルブ通路140の断面積より大きく形成されている。よって空気通路116内の流路抵抗はメインバルブ通路140内の流路抵抗より小さくなる。トリガバルブ室113と連通しているメインバルブ制御通路140も大気と連通され、更にメインバルブ制御通路140に連なるメインバルブ室108内も大気と連通されて大気圧になる。
FIGS. 15 and 16 show the state at the moment when both the pulling operation of the
メインバルブ室108内が略大気圧になると、メインバルブ119の下方外周面147及びメインバルブ119の上方端面143の受圧面積差により発生する上方向への圧力によって、図16に示すようにメインバルブ119が上死点側に移動する。メインバルブ119が上死点側に移動し始めると、蓄圧室102とシリンダ103内のピストン104a上室が連通するため、下方外周面147に加え、メインバルブ119の下方端面148にかかる受圧力によって、メインバルブ119は急激に上死点側に移動し、メインバルブ119の上端がフレーム160に当接し、排気穴149が閉鎖されてピストン104a上室と大気との連通とが遮断される。
When the inside of the
メインバルブ119が下死点から上死点へと移動することにより蓄圧室102からピストン104a上室に圧縮空気が流入し、ピストン104aは急激に下死点側に移動しながら、ピストン104aに連接されている先端部104cにより留め具を打ち込む。シリンダ103内のピストン104a下側の空気は、空気通路136を介して戻り空気室133に流入し、ピストン104aが空気通路135を通過すると、ピストン4a上室の圧縮空気の一部が空気通路135を介して戻り空気室133に流入する。
When the
トリガ139を戻すかプッシュレバー142の被打込材への押し当て操作をやめて、プランジャ107を下死点に戻した瞬間の状態を図14に示す。プランジャ107は上端部に作用する蓄圧室102の圧力とスプリング112の押圧力によって下死点側に移動する。
FIG. 14 shows a state at the moment when the
プランジャ107が下死点に移動することにより、Oリング118によって空気通路116が遮断され、Oリング115のシールが無効になってメインバルブ入気通路120を介して蓄圧室2の圧縮空気がトリガバルブ室113に流入する。トリガバルブ室113は、メインバルブ制御通路140と連通しているため、メインバルブ入気通路120を介して蓄圧室102とメインバルブ室108が連通し、メインバルブ室108内に圧縮空気が流入する。
When the
上述したようにメインバルブ室108容積V1をメインバルブ制御通路140断面積S1で除した値:V1/S1=0.8としている。この値は従来の打込機よりも小さく設定してある。この値は、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するというという設計思想に基づいて定められている。
As described above, the value obtained by dividing the volume V1 of the
図8にV1/S1とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間T1、及び空気消費量NLとの関係のグラフを示す。V1/S1を小さくするほどT1も小さくなっている。該第1の実施の形態の値:V1/S1=0.8の場合には、T1が約7.0msとなる。また、V1/S1=1.0としてもT1は約7.5msとなり従来に比べて十分に小さくすることができる。また、V1/S1=0.6とすることにより、T1は約5.5msと更に小さくすることができる。 FIG. 8 shows a graph of the relationship between V1 / S1, time T1 until the main valve returns to the initial position, and air consumption NL. As V1 / S1 is decreased, T1 is also decreased. In the case of the value of the first embodiment: V1 / S1 = 0.8, T1 is about 7.0 ms. Further, even when V1 / S1 = 1.0, T1 is about 7.5 ms, which can be sufficiently reduced as compared with the conventional case. Further, by setting V1 / S1 = 0.6, T1 can be further reduced to about 5.5 ms.
また、同様にメインバルブ室108容積V1をメインバルブ入気通路120断面積Smで除した値:V1/Sm=0.8としている。メインバルブ入気通路120とメインバルブ制御通路140とは一連となって、蓄圧室2からメインバルブ室8までの圧縮空気が流通する通路を形成しているため、メインバルブ入気通路120にもメインバルブ制御通路140と少なくとも同等の性能が要求される。よって、V1/Smについても1.0以下とした。また、V1/S1とV1/Smとは、何れも1.0以下であるならば、必ずしも同値である必要はない。尚、メインバルブ制御通路140に流路抵抗となる屈曲部分が存在するが、これを緩やかな円弧状の通路とすることにより流路抵抗の増加を抑制でき、メインバルブ制御通路140内を流れる空気の流れを妨げることはない。
Similarly, the value obtained by dividing the volume V1 of the
よって、メインバルブ室108内に圧縮空気が瞬時に流入し、メインバルブ119の下方外周面とメインバルブ119の下方端面、およびメインバルブ19上側端面の受圧面積差により発生する下方向へ押圧力が発生する。本実施の形態1ではV1/S1とV1/Smとをそれぞれ0.8とすることにより、メインバルブ室8内に圧縮空気が流入されて発生する押圧力とメインバルブスプリング128の付勢力とにより、メインバルブ119が下死点側に移動して打込前位置に戻るのに3.8ms程度とすることができる。
Therefore, the compressed air instantaneously flows into the
メインバルブ119が下死点に移動してメインバルブラバー127に接触することにより蓄圧室102とピストン104a上室との連通が遮断され、エキゾーストラバー130と離間することによりピストン104a上室と大気とが連通する。この場合に構造的な関係から、メインバルブ119が下死点に移動する前にエキゾーストラバー130と離間し、ピストン104a上室と大気とが連通する。この状態では、未だ蓄圧室102とピストン104a上室とは遮断されていないため、結果的に蓄圧室102は大気と連通して無駄に圧縮空気が大気中に排出されることになる。しかし、V1/S1とV1/Smを1.0以下とすることで、メインバルブ119が下死点に移動する時間が短縮されるため、図6に示すように、蓄圧室102から大気に無駄に排出される圧縮空気量を削減することができる。
When the
その後に戻り空気室133に蓄積された圧縮空気によってピストン104a下側が押圧され、ピストン104aは急激に上死点側に移動する。ピストン104a上室の空気は、空気通路129を介して排気穴149から大気に放出され、打込機101は図1に示す初期状態に戻る。
Thereafter, the lower side of the
第2の実施の形態においても第1の実施の形態と同様に、メインバルブ制御通路140屈曲部分をその屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化されているが、この屈曲部分が少なくとも2カ所以上の屈折部から形状化されてもよい。この時に屈折部の角度は100°以上が望ましい。これにより、メインバルブ制御通路140内に過度の流路抵抗を形成することなく、メインバルブ室108内の空気を排出することが可能になる。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the bent portion of the main
次に第3の実施の形態について図17乃至図19に基づいて説明する。図17に示す打込機201の概略構成は、第1の実施の形態にかかる打込機1からメインバルブ部26を除いた構成であり、細部の説明は省略する。打込機201は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム260とフレーム260の一方に位置するハンドル260Aとフレーム260の下端に位置するノーズ241とが一体に設けられ、圧縮空気が図示しないエアホースを介して打込機201のハンドル260A及びフレーム260内に画成された蓄圧室202に蓄積される。フレーム260内には円筒状のシリンダ203が設けられ、シリンダ203内には上下に摺動可能にピストン204aが設けられ、ピストン204aにはドライバブレード204bが一体に設けられ、先端部204cによって留め具を打ち込むように構成される。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The schematic configuration of the driving
シリンダ203下端外周にはドライバブレード204bを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室233が設けられている。シリンダ203の軸方向中央部には逆止弁234が備えられ、シリンダ203内からシリンダ203外の戻り空気室233への一方向にのみ流通させる空気通路235が形成され、またシリンダ203下方には、戻り空気室233に常時開放されている空気通路236が形成されている。このシリンダ203の上方には、シリンダ203内面、ピストン204aより画成されるピストン204a上室をフレーム260内に延出した箇所であるピストン上室266が画成されており、このピストン上室266から後述するトリガバルブ部206に連接する空気通路262が延出されている。
A
またシリンダ203下端には図示せぬ留め具を打ち込んだ後のドライバブレード204bの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ237が設けられている。ハンドル260Aの基部には、作業者によって操作されるトリガ239が設けられ、またハンドル260Aの基部でトリガ239に対向する箇所には後述のトリガバルブ部206が設けられている。周知のごとく、トリガ239の引き操作と、図示しないプッシュレバーとの被打込材への押し当て操作の両方が行われた時に、トリガバルブ部206のプランジャ207が押し上げられる。ノーズ241には、留め具を充填するマガジン244と、ピストン204aの往復動に対応してマガジン244に装填された留め具を順次射出口246に給送する図示しない給送機構とが設けられている。
Further, a
図17及び図18に示すトリガバルブ部206は、バルブブッシュ210と、バルブピストン209と、プランジャ207と、スプリング212を主な構成要素とする。
The
バルブブッシュ210は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム260に固定されている。バルブピストン209は、バルブブッシュ210内に往復摺動可能に設けられている。プランジャ207は、バルブブッシュ210内貫通孔に往復摺動可能に設けられ、下端がトリガ239に当接する。スプリング212は、バルブピストン209とプランジャ207との間に設けられてバルブピストン209を上方に付勢すると共にプランジャ207を下方に付勢する。
The
ピストン上室266より延出されフレーム260内に画成される円管である空気通路262は、トリガバルブ部206に連通してトリガバルブ部206内に開放されている。また、ハンドル260A内に画成されてハンドル260Aの端部に排気穴249を備えた排気パイプ263は、トリガバルブ部206の空気通路262が連通している箇所より下方で、トリガバルブ部206に連通してトリガバルブ部206内に開放されている。そしてトリガバルブ部206内の、トリガバルブ部206内に空気通路262が開放された箇所と、トリガバルブ部206内に排気パイプ263が開放された箇所との間に、内部にバルブピストン209が貫通する孔が穿設されたバルブプレート264が設置されている。また、このバルブプレート264に設けられた孔のバルブピストン209が貫通した箇所に形成される隙間が空気通路222となる。
An
フレーム260のトリガバルブ部206が設けられる箇所には、トリガバルブ部206内と蓄圧室202を連通する空気通路220が形成される。
An
バルブピストン209はその摺動方向の一面が空気通路220を通して蓄圧室202に面している。バルブピストン209の上端で空気通路262の開口部付近にはバルブピストンラバー221が嵌着されており、このバルブピストンラバー221は、バルブピストン209が上死点にあるときに空気通路220周辺のフレーム260に当接し、バルブピストン209が下死点にあるときに、バルブプレート264の中心孔周辺に当接する。
One surface of the
バルブピストン209のバルブブッシュ210に係る箇所の外径がバルブブッシュ210に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング224が嵌着されている。またバルブブッシュ210には、空気通路222と大気とを常時遮断する図示しないOリングが嵌着されている。
An outer diameter of a portion related to the
バルブピストン209の下方には、バルブピストン209の摺動方向の他面とバルブブッシュ210とにより、トリガバルブ室213が画成される。またバルブピストン209のトリガバルブ室213に係る箇所にはトリガバルブ室213と空気通路222との連通を常時遮断するOリング224が嵌着されている。
A
プランジャ207はトリガバルブ室213内を貫通しており、上端側がバルブピストン209の中心部に穿設された孔261を介して蓄圧室202に面している。プランジャ207のバルブピストン209及びバルブブッシュ210に係る箇所は、その箇所のプランジャ207の直径がバルブピストン209及びバルブブッシュ210に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング215、Oリング218が嵌着されている。
The
よってプランジャ207とバルブピストン209との間には蓄圧室202から孔261を通じてトリガバルブ室213に連通するトリガバルブ入気通路214を形成し、プランジャ207とバルブブッシュ210との間にはトリガバルブ室213から大気に連通する空気通路216が形成される。このプランジャ207とバルブピストン209との間に形成されるトリガバルブ入気通路214の断面積Stは2.75×10−6(m2)となるように形成されている。これらトリガバルブ入気通路214及び空気通路216はプランジャ207が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。
Therefore, a trigger
トリガバルブ部206の構成において、バルブピストン209が上死点にある時にバルブピストンラバー221が空気通路220周辺のフレーム260に当接する。この時に空気通路220を閉鎖してピストン上室266に連なる空気通路262と蓄圧室202とが遮断され、空気通路222が開通してピストン上室266に連なる空気通路262と排気パイプ263とが連通される。バルブピストン209が下死点側に位置している時には、バルブピストンラバー221がバルブプレート264に当接する。この時に空気通路222を閉鎖してピストン上室266に連なる空気通路262と排気パイプ263とが遮断され、空気通路220が開通してピストン上室266に連なる空気通路262と蓄圧室202とが連通される。
In the configuration of the
プランジャ207が上死点側に位置している時には、空気通路216が開通してトリガバルブ室213と大気とが連通すると共に、トリガバルブ入気通路214が閉鎖して蓄圧室202とトリガバルブ213とがOリング215で遮断される。またプランジャ207が下死点側に位置している時には、空気通路216が閉鎖してトリガバルブ室213と大気とがOリング218で遮断されると共に、トリガバルブ入気通路214が開通して蓄圧室202とトリガバルブ室213とが連通する。
When the
上記構成の打込機201による打ち込み動作について説明する。打込機201に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を蓄圧室202貯溜した状態を図17、図18に示す。この時に、図18に示すようにプランジャ207はスプリング212の付勢力により下死点に位置している。プランジャ207が下死点に位置していることにより、トリガバルブ入気通路214が開通しており、蓄圧室202とトリガバルブ室213とが連通している。同時に空気通路216がプランジャ207と協働してOリング218で閉鎖されているため、トリガバルブ室213と大気との連通は遮断されており、蓄圧室202内の圧縮空気の一部はトリガバルブ入気通路214を介してトリガバルブ室213内に流入し、トリガバルブ室213内には蓄圧室202と同圧の空気が蓄積される。
A driving operation by the driving
このときスプリング212の押圧力及び受圧面積差によりバルブピストン209は上死点に位置している。バルブピストン209が上死点に位置しているのでバルブピストンラバー221により空気通路220が閉鎖されて、蓄圧室202と空気通路262とが遮断されている。同時に空気通路222が開通しているため、空気通路262と排気パイプ263とが連通してピストン上室266は大気圧となり、図17に示すように、ピストン204aは上死点に位置する。
At this time, the
トリガ239の引き操作および図示しないプッシュレバーの被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ207を上死点に押し上げた瞬間の状態を図19に示す。プランジャ207が上死点側に位置することによりOリング218のシールが無効となり、空気通路216が開通する。これによりトリガバルブ室213と大気とが連通するため、トリガバルブ室213内は大気圧となる。また蓄圧室202とトリガバルブ室213との連通をOリング215で遮断するためトリガバルブ入気通路214が閉鎖して、蓄圧室202からトリガバルブ室213内への空気の流入が停止する。
FIG. 19 shows a state at the moment when both the pulling operation of the
トリガバルブ室213内が大気圧となるため、バルブピストン209の蓄圧室202側が受ける圧力とトリガバルブ室213内側が受ける圧力に差が生じ、バルブピストン209は下死点に移動する。
Since the pressure inside the
図19に示されるように、バルブピストン209が下死点に位置するとバルブピストンラバー221により、空気通路222が閉鎖されて空気通路262と排気パイプ263との連通が遮断される。この時に空気通路220のシールが無効となるため、蓄圧室202と空気通路262が連通して蓄圧室202からピストン上室266内へ空気が流入し、ピストン上室266が蓄圧室202と同圧になる。この時にピストン204a上室の圧力≫ピストン204a下室の圧力となるため、ピストン204aは急激に下死点側に移動しながら、ピストン204aに連接されている先端部204cにより留め具を打ち込む。シリンダ203内のピストン204a下側の空気は、空気通路236を介して戻り空気室233に流入し、ピストン204aが空気通路235を通過すると、ピストン204a上室の圧縮空気の一部が空気通路235を介して戻り空気室233に流入する。
As shown in FIG. 19, when the
トリガ239を戻すか図示しないプッシュレバーの被打込材への押し当て操作をやめると、プランジャ207は上端部に作用する蓄圧室202の圧力とスプリング212の押圧力によって下死点側に移動する。
When the
ここで、上述したように、トリガバルブ入気通路214の通路断面積Stを2.75×10−6(m2)としている。この値は従来の打込機よりも大きく設定してある。これは、管路の流れにおいては質量流量と管路断面積とが比例の関係にある、という原理に着目したことから得た設計思想である。すなわち、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するということを見出したことに基づいている。
Here, as described above, the passage sectional area St of the trigger
この時に、トリガバルブ入気通路214の通路断面積Stを2.75×10−6(m2)としているため、トリガバルブ室213内の圧力は瞬時に上昇する。バルブピストン209に設けられたバルブピストンラバー221は、上死点でフレーム260に当接し、下死点でバルブプレート264に当接する事により、ピストン204a上室と蓄圧室202との通路、ピストン204a上室と大気に通じる排気パイプ263との通路を選択的に形成する。しかし、バルブピストンが下死点から上死点に移動する途中では、バルブピストンラバー264はフレーム260、バルブプレート264の何れにも当接していないため、ピストン204a上室から蓄圧室202への通路、及びピストン204a上室から大気への通路の両方の通路が形成され得る。結果として蓄圧室202と大気が連通されて蓄圧室202中の圧縮空気が大気中に排出されることになり、無駄な圧縮空気が発生する。しかし、第3の実施の形態に係るバルブピストン209は、下死点から上死点までの移動を従来品より早くすることが可能であるため、無駄に排出される圧縮空気量を減少することができる。
At this time, since the passage sectional area St of the trigger
この時にバルブピストンラバー221で空気通路220が閉鎖されて蓄圧室202と空気通路262との間を遮断するため、蓄圧室202からピストン上室266への空気の流入は停止する。更に空気通路222のシールが無効となるため、空気通路262と排気パイプ263とが連通する。これにより、空気通路262に連なるピストン上室266内に蓄積された空気が排気パイプ263及び排気穴249より大気に排出され、ピストン上室266は大気圧となる。
At this time, the
よって、戻り空気室233に蓄積された圧縮空気によってピストン204a下側が押圧され、ピストン204aは急激に上死点側に移動し、打込機201は図17に示す初期状態に戻る。またトリガバルブ入気通路214の断面積を3.00×10−6(m2)、3.25×10−6(m2)と大きくしてもよい。これにより、トリガバルブ室213内に流入する圧縮空気の単位流量が増加し、トリガバルブ室213内圧力上昇にかかる時間をより短縮することが可能となる。
Therefore, the lower side of the
1 打込機 2 蓄圧室 3 シリンダ 4b ドライバブレード
4a ピストン 4c 先端部 5 留め具 6 トリガバルブ部
7 プランジャ 8 メインバルブ室 9 バルブピストン
10 外方バルブブッシュ 11 内方バルブブッシュ 12 スプリング
13 トリガバルブ室 14 トリガバルブ入気通路 15 Oリング
16 空気通路 17 Oリング 18 Oリング
19 メインバルブ 20 メインバルブ入気通路20 空気通路 21 Oリング
22 空気通路 23 Oリング 24 Oリング 25 Oリング
26 メインバルブ部 27 メインバルブラバー 28 メインバルブスプリング
29 空気通路 30 エキゾーストラバー 31 Oリング 32 Oリング
33 戻り空気室 34 逆止弁 35 空気通路 36 空気通路
37 ピストンバンパ 38 操作部 39 トリガ
40 メインバルブ制御通路 41 ノーズ 43 射出部 44 マガジン
45 給送機構 46 順次射出口 48 アームプレート 49 排気穴
51 丸 60A ハンドル 60 フレーム 61 メインバルブ画成部
63 排気パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
被打込材に接触するプッシュレバーと、
動作入力部であるトリガと、
該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、
該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、
該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、
該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に該メインバルブ制御通路から該蓄圧室に連通するメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャは該トリガバルブ室を貫通して、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室までに連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が1.0以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が1.0以下であり、かつ該トリガバルブ入気通路の断面積が2.75×10−6m3以上であることを特徴とする打込機。 A frame that internally defines a pressure accumulating chamber for storing compressed air;
A cylindrical cylinder provided in the frame;
A piston provided in the cylinder so as to be reciprocally slidable;
A push lever in contact with the workpiece,
A trigger that is an operation input unit;
A main valve provided in the cylinder so as to be reciprocally slidable, and alternatively forming a passage from the piston upper chamber to the pressure accumulating chamber and a passage to the atmosphere defined by an upper surface of the piston and an inner surface of the cylinder; ,
A main valve chamber defining portion for defining a main valve chamber for housing the main valve;
A trigger valve for selectively communicating and blocking a passage from the pressure accumulating chamber to the main valve chamber and a passage from the main valve chamber to the atmosphere;
A main valve control passage portion extending from the main valve chamber and defining a main valve control passage communicating with the trigger valve;
The trigger valve is provided with a trigger valve outer frame portion which is an outer shell of the trigger valve, and is provided in the trigger valve outer frame portion so as to be slidable in a reciprocating manner. A valve piston that selectively communicates and blocks a main valve inlet passage communicating with the accumulator from the main valve control passage and a passage communicating with the atmosphere from the main valve control passage to the valve outer frame portion, and the trigger valve A plunger penetrating the outer frame portion and penetrating into the valve piston, and a trigger valve control passage is provided in a gap portion of the penetrating portion where the plunger penetrates the trigger valve outer frame portion, A trigger valve chamber is defined by the other surface of the valve piston in the sliding direction and the outer frame of the trigger valve, and the plunger penetrates the trigger valve chamber to operate the trigger and the plunger. A trigger valve inlet passage that communicates from the pressure accumulating chamber to the trigger valve chamber and a passage that communicates from the trigger valve chamber to the atmosphere are selected by sliding up and down based on the contact of the Schlever with the workpiece. In the driving machine that communicates with and shuts down,
The value obtained by dividing the main valve chamber volume by the cross-sectional area of the main valve control passage is 1.0 or less, and the value obtained by dividing the main valve chamber volume by the cross-sectional area of the main valve inlet passage is 1.0 or less. And a cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is 2.75 × 10 −6 m 3 or more.
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
被打込材に接触するプッシュレバーと、
動作入力部であるトリガと、
該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、
該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、
該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、
該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭を成し内部にトリガバルブ室を画成するトリガバルブ外枠部と、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて該トリガバルブ外枠部及び該トリガバルブ室を貫通して上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室を経て該メインバルブ制御通路までのメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から該トリガバルブ室を経て大気までの通路を択一的に連通、遮断するプランジャと、を備えた打込機において、
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が1.0以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が1.0以下であることを特徴とする打込機。 A frame that internally defines a pressure accumulating chamber for storing compressed air;
A cylindrical cylinder provided in the frame;
A piston provided in the cylinder so as to be reciprocally slidable;
A push lever in contact with the workpiece,
A trigger that is an operation input unit;
A main valve provided in the cylinder so as to be reciprocally slidable, and alternatively forming a passage from the piston upper chamber defined by the upper surface of the piston and the inner surface of the cylinder to the pressure accumulating chamber and a passage to the atmosphere; ,
A main valve chamber defining section for defining a main valve chamber for housing the main valve;
A trigger valve for selectively communicating and blocking a passage from the pressure accumulation chamber to the main valve chamber and a passage from the main valve chamber to the atmosphere;
A main valve control passage portion extending from the main valve chamber and defining a main valve control passage communicating with the trigger valve;
The trigger valve is formed based on a trigger valve outer frame portion that forms an outer periphery of the trigger valve and defines a trigger valve chamber, and an operation of the trigger and abutment of the push lever on a workpiece. The trigger valve outer frame and the trigger valve chamber slide up and down, the main valve inlet passage from the pressure accumulation chamber to the main valve control passage through the trigger valve chamber, and the trigger from the main valve control passage. In a driving machine provided with a plunger that selectively communicates and blocks a passage to the atmosphere through a valve chamber,
A value obtained by dividing the main valve chamber volume by the cross-sectional area of the main valve control passage is 1.0 or less, and a value obtained by dividing the main valve chamber volume by the cross-sectional area of the main valve inlet passage is 1.0 or less. The driving machine characterized by being.
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
動作入力部であるトリガと、
該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するトリガバルブと、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に連接した該ピストン上室から該蓄圧室に連通する通路及び該ピストン上室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャが該トリガバルブを貫通して、該トリガの動作に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室まで連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気まで連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、
該トリガバルブ入気通路の断面積を2.75×10−6m3以上としたことを特徴とする打込機。 A frame that internally defines a pressure accumulating chamber for storing compressed air;
A cylindrical cylinder provided in the frame;
A piston provided in the cylinder so as to be reciprocally slidable;
A trigger that is an operation input unit;
A trigger valve that selectively forms a passage from the piston upper chamber to the pressure accumulating chamber and a passage to the atmosphere defined by an upper surface of the piston and an inner surface of the cylinder,
The trigger valve is provided with a trigger valve outer frame portion which is an outer shell of the trigger valve, and is provided in the trigger valve outer frame portion so as to be capable of reciprocating sliding. One surface of the trigger valve faces the pressure accumulating chamber. A valve piston for selectively communicating and blocking a passage communicating from the piston upper chamber connected to the valve outer frame portion to the pressure accumulating chamber and a passage communicating from the piston upper chamber to the atmosphere; and the trigger valve outer frame portion. A trigger penetrating into the valve piston, and a trigger valve control passage is provided in a gap portion of the penetrating portion through which the plunger penetrates the outer frame of the trigger valve. A trigger valve chamber is defined by the other surface in the moving direction and the outer frame portion of the trigger valve, and the plunger penetrates the trigger valve and slides up and down based on the operation of the trigger. Alternatively communicating passage communicating the trigger valve intake air passage and the trigger valve chamber until the atmosphere communicating until the trigger valve chamber, the driving machine to be shut off,
A driving machine characterized in that a cross-sectional area of the trigger valve inlet passage is set to 2.75 × 10 −6 m 3 or more.
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