JPH065096Y2 - 空気式打撃工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は空気式打撃工具に係り、詳しくは、シリンダ部
内の前端部と該シリンダ部内に嵌装された切換弁体の前
端部との間に摺動可能にチゼル保持部材が挿着されてい
る空気式打撃工具に関するものである。これは、岩質な
どに応じてチゼルの打撃力を変えるようにして、穿孔に
おける打撃力を調整するために採用されるものである。

（従来の技術） 空気力を用いてシリンダ内のピストンを変位移動させ、
このピストンの移動によりチゼルの後部を打撃し、この
打撃力によって岩盤質などの地山にチゼルを打ち込み穿
孔する打撃工具がある。例えば、特開昭５３−１２３４
２３号公報には、このような装置が記載されている。こ
の例においては、ハンドル操作により圧縮空気をシリン
ダ内へ供給してピストンを移動させるようにしているの
で、その空気力を発生させるための空気室が形成されて
いる。このように、空気式打撃工具にあっては、一般に
空気の給排とその空気圧を利用してチゼルを地山に打ち
込むことは広く行われている。

（考案が解決しようとする課題） 上記した空気式打撃工具では、その打撃力を得るため
に、ピストンを移動させるための作動空気が連続して供
給されることにより可能となるが、ピストンの移動スト
ロークは一定であり、チゼルを打撃するピストンの打撃
力も一定となる。従って、穿孔される地山の硬さが異な
っても、また、穿孔を開始する当初に位置を定めたり軽
く下孔をあける座ぐり作業のような場合においても、同
等の打撃力が発揮されることになる。即ち、弱い打撃力
を欲する場合にも、大きな打撃力が地山に作用すること
になり、作業の円滑を欠く問題がある。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、硬岩や軟岩に応じて打撃力を変えたり、ま
た、座ぐり作業において打撃力を弱めておくことができ
るようにするため、簡単な構造と操作によりピストンの
ストロークを変え、異なる大きさの打撃力を発生させる
ことができる空気式打撃工具を提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための本考案の手段は、工具本体
内に形成され作動空気が給排されるシリンダ部と、後部
が上記シリンダ部内に臨むとともに先端部が上記工具本
体のシリンダ部から前方へ突出するようにかつ前後方向
に移動可能に配設され、上記シリンダ部内に臨む後部に
該シリンダ部からの抜けを防止するための鍔部が形成さ
れたチゼルと、上記シリンダ部内の前部において前進位
置と後退位置との間を前後方向に摺動可能に配設され、
作動空気の作用を受けて上記前進位置に付勢するよう形
成された受圧部を有するとともに上記チゼルの鍔部と係
合して該チゼルの後方移動により上記後退位置に移動さ
せるよう形成されたチゼル受部を有し、上記チゼルの上
記鍔部よりも後方の部分を、該チゼルの後端部を後方に
かつ上記前進位置と後退位置とに対応した２つの後退位
置に位置付け可能に突出せしめた状態で前後方向に摺動
自在に保持するチゼル保持部材と、上記シリンダ部内の
上記チゼル保持部材よりも後方において前後方向に摺動
可能に配設され、後退時は一定の後退位置に位置付けら
れる一方、前進時は上記チゼル保持部材によって該チゼ
ル保持部材の前進位置と後退位置とに対応した２つの前
進位置に規制され、作動空気のシリンダ部内への給排を
行う円筒状の切換弁体と、該切換弁体内に該切換弁体内
の内部空間を前面空間と後面空間とに仕切るように前後
方向に摺動可能に配設され、後退時は一定の後退位置に
位置付けられる一方、前進時は上記チゼル保持部材の前
進位置と後退位置とに対応する上記チゼルの２つの後退
位置で該チゼルの後端部に衝突することによって２つの
前進位置に規制され、上記切換弁体による上記前面空間
と後面空間とへの作動空気の給排により前後動して前進
位置でチゼルに打撃力を与えるピストンとを備えたもの
とする。

（作用） これにより、本考案では、座ぐり作業や軟岩を穿孔する
場合など大きい打撃力を必要としない場合には、作業者
はチゼルの先端を地山に当接させた状態で工具本体を穿
孔方向へ押してチゼルを後方へ移動させる。このチゼル
の後方移動により、該チゼルに形成された鍔部を介し
て、それに係合するチゼル受部を有するチゼル保持部材
が後退して後退位置に保持されるとともにチゼルもこの
チゼル保持部材の後退位置に対応して最後端の後退位置
に保持される。つまり、チゼルの後部がシリンダ部内へ
入り込む量が多くなり、それに伴ってピストンの前進位
置は最前端に対して次位の前進位置に規制され、その分
だけシリンダ部内で移動するピストンのストロークが短
くなる。このピストンのストロークが短いことからピス
トンが前進するときの慣性力は小さく、その結果、チゼ
ルに与える打撃力も小さくなる。

一方、硬岩を穿孔するときや座ぐり後の穿孔作業におい
ては、作業者は工具本体を押す力を弱めてチゼルの先端
が地山に当接する程度にとどめる。この状態において、
チゼル保持部材には作動空気の作用で該チゼル保持部材
を常時前進位置へ付勢するための受圧部が形成されてい
るので、チゼル保持部材は前進位置に移動して保持され
るとともに、チゼルもこのチゼル保持部材の前進位置に
対応して最後端に対して次位の後退位置に保持される。
つまり、チゼルの後部がシリンダ部内へ入り込む量は少
なくなり、それに伴ってピストンの前進位置は最前端の
前進位置で規制されることになり、その分シリンダ部内
で移動するピストンのストロークが長くなる。このピス
トンのストロークが長いことからピストンがチゼルに与
える打撃力は大きくなる。

（考案の効果） 本考案の空気式打撃工具は、チゼルを保持するチゼル保
持部材に、作動空気の作用を受けてチゼル保持部材を常
時前進位置へ付勢する受圧部とチゼルの鍔部に係合して
該チゼルの後方移動によりチゼル保持部材を後退位置に
移動させるチゼル受部とを設け、該チゼル保持部材の前
進位置と後退位置とに対応して切換弁体及びピストンの
各前進位置を２つの位置で規制できるようにしたので、
ピストンのストロークを簡単に変えることができ、硬岩
や軟岩に応じて打撃力を変え、また、座ぐり作業におい
て打撃力を弱めることができる。また、その切換え操作
も極めて簡単であり、それを可能にする構造も複雑化す
ることはない。

（実施例） 以下に、本考案をその実施例に基づき詳細に説明する。
第１図は空気式打撃工具の全体構成の断面図で、工具本
体１は圧縮空気の給排を可能にするケーシングに構成さ
れ、その内部には、切換弁体２及びチゼル保持部材３の
それぞれの前後方向の摺動変位を可能にするシリンダ部
４が形成されている。尚、シリンダ部４は、シリンダ胴
４ａと、後述するチゼル２０の先端部を前方へ突出せし
めるヘッドカバー４ｂとによって形成されている。上記
のケーシングには圧縮された作動空気を導入する空気導
入孔５が設けられ、該空気導入孔５の下流にはレバー６
の操作により弁体７が変位する切換弁８が内蔵されてい
る。この切換弁８は、弁体７と、該弁体７が着座するシ
ート部９と、該シート部９の後部に設けられた弁棒１０
とを備え、かつ弁棒１０の周囲の一部からシリンダ部４
内へ作動空気を供給する通路１１が形成されている。そ
して、この通路１１はケーシング内に形成された破線で
示す導通路１２を介して、第２図に示す左右の空気室１
３に連通している。この空気室１３はさらにケーシング
に形成された通路１４に連なり、この通路１４は切換弁
体２に向けて空気を送る半径方向に延びる２つの通路１
５，１６に連通されている。

一方の通路１６はさらに２つの通路１７，１８に連な
り、通路１７は第３図に示すように径が小さくなってい
て絞りの効果を発揮し、次に述べるピストン２１の動き
の開始を切換弁体２よりも遅らせるように配慮されてい
る。他方の通路１８は前方に延びて、チゼル保持部材３
の後述する受圧部２２に空気圧を作用させ、チゼル保持
部材３を常時シリンダ部４の前端部に当接する前進位置
に付勢する力を与えるようになっている。尚、ケーシン
グの後部には切換弁体２の後部から空気を排出させるた
めの排気通路１９が形成されている。

上述したシリンダ部４の内部には前後方向に摺動自在な
円筒状の切換弁体２が嵌装されているが、その中に、図
示しないビットを先端に備えたチゼル２０の後部が挿通
され、それに打撃力を与えるピストン２１が移動自在に
嵌装されている。この切換弁体２の前端部には、上述し
たチゼル保持部材３の後部が挿通されている。このチゼ
ル保持部材３には、作動空気の作用を受けてチゼル保持
部材３を常時シリンダ部４の前端に当接する前進位置へ
付勢する受圧部２２が形成されている。そのためにチゼ
ル保持部材３の前端部が拡径され、その部分で空気圧を
受けて図示した空間２３内をなる距離前進し、チゼル
２０を前方へだけ変位させることができる。即ち、チ
ゼル２０にはシリンダ部４からの抜け防止のための鍔部
２４が設けられており、チゼル保持部材３にはこの鍔部
２４が係合して、チゼル２０の後方移動によりチゼル保
持部材３をシリンダ部４で規制される後退位置へ移動さ
せるためのチゼル受部２５が形成されている。逆に言え
ば、上記鍔部２４とチゼル受部２５との係合により、作
業者が工具本体１を穿孔方向へ押すと、チゼル２０から
の反力でチゼル２０とチゼル保持部材３とが後退し、こ
のチゼル保持部材３を上記後退位置に至るまでの距離ｌ
だけ後方へ移動させることができるようになっている。

上述した切換弁体２は長い筒状であり、第３図に示すよ
うに、その後部外周面には前記した空気室１３に対応し
た環状溝２６が形成され、この環状溝２６のほぼ中間位
置には切換弁体２内へ空気を送る孔２７が周囲に複数個
設けられている。この環状溝２６の前隣りにはランド２
８を境にして環状溝２９が形成され、この環状溝２９内
の前部にもう１つのランド３０が設けられている。尚、
シリンダ部４の上記環状溝２６に対応する位置から前方
ではシリンダ部４の内径がやや大きく形成され、上述の
ランド２８及び３０の外径はその内径より小さく形成さ
れている。さらに、切換弁体２の前部外周面には、前記
した通路１７に対応して、第４図に示すように環状溝３
１が形成され、該環状溝３１には孔３２が開口され、ピ
ストン２１の前面に空気圧を作用させることができるよ
うになっている。この孔３２のさらに前部には前方へ傾
斜した通路３３が設けられ、内径が大きく形成された切
換弁体２の前部内周面とチゼル保持部材３の後部外周面
との隙間３４に空気を供給し、切換弁体２が後退した状
態でピストン２１がある程度後退すると、ピストン２１
の前面に作用した空気圧を、後述する孔４１，４２から
排出することができるようになっている。

このような構成の空気式打撃工具においては、以下のよ
うに作動させることができる。先ず、座ぐり作業や軟岩
を穿孔する場合などの大きい打撃力を必要としない場合
について述べる。第５図のようにチゼル保持部材３が前
進して、その前端面がシリンダ部４内の前部内面に当接
している状態にある打撃工具１を、作業者が地山に向け
て押しつける。地山からの反力でチゼル２０が後退し、
その鍔部２４を介してチゼル保持部材３も後退する。チ
ゼル保持部材３が第１図に示すようにｌの距離だけ摺動
してその後退位置をとり、受圧部２２がシリンダ部４の
段差部に当接して規制される。チゼル２０もそれ以上の
後退が阻止され、チゼル２０の後端部がピストン２１側
へ移動して最後端の後退位置をとり、ピストン２１の往
復運動のためのストロークをｌだけ少なくする。その状
態で作業者がレバー６をグリップ３５と共に握ると、弁
体７が前進してシート部９より離れる。空気導入孔５を
介して供給されている作動空気が通路１１を経て空気室
１３へ導入される。作動空気は孔２７を介して切換弁体
２内のピストン２１の後部空間３６へ供給されると共
に、通路１４から通路１５を経て環状溝２９へも供給さ
れる。一方、通路１６内の空気は通路１７が切換弁体２
により閉止された状態にあることから、環状溝３１に供
給されることなく、通路１８を介してチゼル保持部材３
の受圧部２２に作用する。しかし、作業者が工具本体１
を押していることにより、受圧部２２に作用する押圧力
は負け、チゼル保持部材３は上記した後退位置に保持さ
れる。

このような状態においては、切換弁体２に作用する力
は、第３図において以下のようになる。ランド２８の前
面に作用する空気力と切換弁体２内の後面空間３６にお
ける閉止栓３７に作用する空気力とが、環状溝２９の前
部端の受圧面３８に作用する空気力より勝り、切換弁体
２が第４図に示すような後退位置まで後退する。この切
換弁体２の後退の過程で、通路１６に連なる小さな通路
１７が環状溝３１と連通し、通路３３を介して作動空気
が切換弁体２内のピストン２１の前面に作用する。通路
１７は絞り効果を有しているので、作業者による打撃工
具１を押し付ける力が少なくて済み、また、ピストン２
１は徐々に後退する。ピストン２１の後退で孔３２に作
動空気が導入され、ピストン２１は第６図に示すように
さらに後退する。そのとき、ピストン２１と閉止栓３７
との間の空気は、切換弁体２が後退したとき、孔２７と
環状溝２６を経て排気通路１９から大気に逃がされる。
尚、定常的な打撃動作に入ると、ピストン２１がチゼル
２０を打撃したとき反発して戻るので、上記作動空気に
よるピストン２１の後退は主として上記孔３２からの供
給によってなされる。

切換弁体２もピストン２１も一定の後退位置に後退した
状態で、通路１６から通路１７、孔３３を経て切換弁体
２内のピストン２１の前面空間３９へ供給された空気
は、間隙３４、切換弁体２が後退して生じた空間４０及
びシリンダ部４に開口された２つの空気抜き孔４１，４
２、通路４３を介して、マフラーケース４４内へ排出さ
れ、その空気は消音されながら抜き孔４５から大気へ放
出される。切換弁体２の前面とピストン２１の前面とが
大気圧に近くなっている状態で、通路１５の作動空気は
環状溝２９の受圧面３８に作用するので、切換弁体２は
前進し、第７図に示すように後退位置のチゼル保持部材
３に当接するまで移動する。その状態では前面空間３９
の空気は孔３２及びシリンダ部４の孔４６を介して大気
圧となる一方、空気室１３は環状溝２６及び孔２７に連
なり、ピストン２１の後面に空気圧が作用する。ピスト
ン２１は前進して、その慣性力で最後端の後退位置にあ
るチゼル２０の後端部を第１図に示すように打撃する。
このようなピストン２１の運動は、上述したようにｌだ
け短いストロークで行われるので、ピストン２１がチゼ
ル２０に与える打撃力は、後述する場合よりも小さくな
る。尚、打撃を停止するときは、レバー６の握りを放せ
ばスプリング４７の弾発力で弁体７が後退して、作動空
気の通路１１への供給は阻止される。

一方、硬岩を穿孔するときや座ぐり後の穿孔作業におい
ては、作業者が工具本体１を押す力を弱めチゼル２０の
先端が地山に当接する程度にとどめる。チゼル保持部材
３の受圧部２２には常時チゼル保持部材３をシリンダ部
４の前端に当接する前進位置へ付勢する空気力が作用し
ているので、チゼル保持部材３は、第５図に示したよう
にだけ前進し、チゼル保持部材３の前面とシリンダ部
４の前端内面との間の空間はなくなる。チゼル保持部材
３が前進位置に保持されるとともにそれに伴ってチゼル
２０の後端部は最後端に対して次位の後退位置に保持さ
れるので、チゼル２０の後部のシリンダ部４内へ入り込
む量が少なくなり、その分だけシリンダ部４内で移動す
るピストン２１のストロークが長くなる。その状態での
作動は、切換弁体２とピストン２１との前進位置が共に
ｌだけ前方へ移動するだけであるので、上述したストロ
ークがｌだけ短い場合と同様であるが、ピストン２１の
移動距離が長いだけその慣性力は大きく、ピストン２１
がチゼル２０に与える打撃力は大きくなる。従って、地
山が硬くてもそれに応じた打撃力が発揮され、また座ぐ
り後の迅速な穿孔も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の空気式打撃工具の全体断面図、第２図
は第１図のII−II矢視断面図、第３図は切換弁体の後部
に形成された環状溝の位置する部分の拡大図、第４図は
切換弁体のみが後退したときの作動説明図、第５図はチ
ゼル保持部材が前進した位置にある大きい打撃力を発生
させる場合の初期状態図、第６図は切換弁体とピストン
とが後退したときの作動説明図、第７図は切換弁体のみ
が前進したときの作動説明図である。 １……工具本体、２……切換弁体、３……チゼル保持部
材、４……シリンダ部、２０……チゼル、２１……ピス
トン、２２……受圧部、２４……鍔部、２５……チゼル
受部、３６……後面空間、３９……前面空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工具本体内に形成され、作動空気が給排さ
   れるシリンダ部と、 後部が上記シリンダ部内に臨むとともに先端部が上記工
   具本体のシリンダ部から前方へ突出するようにかつ前後
   方向に移動可能に配設され、上記シリンダ部内に臨む後
   部に該シリンダ部からの抜けを防止するための鍔部が形
   成されたチゼルと、 上記シリンダ部内の前部において前進位置と後退位置と
   の間を前後方向に摺動可能に配設され、作動空気の作用
   を受けて上記前進位置に付勢するよう形成された受圧部
   を有するとともに上記チゼルの鍔部と係合して該チゼル
   の後方移動により上記後退位置に移動させるよう形成さ
   れたチゼル受部を有し、上記チゼルの上記鍔部よりも後
   方の部分を、該チゼルの後端部を後方にかつ上記前進位
   置と後退位置とに対応した２つの後退位置に位置付け可
   能に突出せしめた状態で前後方向に摺動自在に保持する
   チゼル保持部材と、 上記シリンダ部内の上記チゼル保持部材よりも後方にお
   いて前後方向に摺動可能に配設され、後退時は一定の後
   退位置に位置付けられる一方、前進時は上記チゼル保持
   部材によって該チゼル保持部材の前進位置と後退位置と
   に対応した２つの前進位置に規制され、作動空気のシリ
   ンダ部内への給排を行う円筒状の切換弁体と、 該切換弁体内に該切換弁体内の内部空間を前面空間と後
   面空間とに仕切るように前後方向に摺動可能に配設さ
   れ、後退時は一定の後退位置に位置付けられる一方、前
   進時は上記チゼル保持部材の前進位置と後退位置とに対
   応する上記チゼルの２つの後退位置で該チゼルの後端部
   に衝突することによって２つの前進位置に規制され、上
   記切換弁体による上記前面空間と後面空間とへの作動空
   気の給排により前後動して前進位置でチゼルに打撃力を
   与えるピストンと、 を備えたことを特徴とする空気式打撃工具。