JPH09193046A

JPH09193046A - エアシリンダ式打撃工具

Info

Publication number: JPH09193046A
Application number: JP1024996A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Ota; 育生大田; Hiroshi Akinaga; 博史秋永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で、振動を可及的に抑制す
ること。【解決手段】ピストンロッド(2) の先端に打撃部(3)
を設けた作業用シリンダ(10)と、同作業用シリンダ(10)
と相反する動作を行う防振用シリンダ(11)とを、互いに
背中合わせに連設したもので、両シリンダ(10),(11) と
を一体的に取付けて作動部本体(1) を構成し、同作動部
本体(1) を、前後進規制手段(E) を介して把持部(5) に
遊離状態に取付けるとともに、同把持部(5) と前記作動
部本体(1) との間に、反力吸収用弾性体(6) を介設し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧縮空気により
シリンダを駆動し、被打ち込み部材を繰り返し打撃可能
としたエアシリンダ式打撃工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアシリンダ式打撃工具の一形態
として、複動式シリンダにグリップを設けてピストル型
とし、シリンダのピストンロッド先端に設けた打撃部を
高速で往復動させて被打ち込み部材を繰り返し打撃して
同部材の取付けを行うようにしたものがある。

【０００３】かかる、エアシリンダ式打撃工具は、図７
に示すように、上記打撃部500 の往復動の制御を、通
常、ソレノイドバルブ200 をタイマーで制御することに
より行っている。なお、図７中、210 は往動用エアホー
ス、220 は復動用エアホース、300 はエア供給源、400
はピストンである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のエアシリンダ式打撃工具は、シリンダ100 内のピス
トン400 の往復動による振動に加え、打撃部500 の打撃
により発生する反力の繰り返しによる振動が激しかっ
た。

【０００５】すなわち、かかる振動は、ピストン400 の
慣性力によって動作方向に発生する他、打撃部500 によ
る被打ち込み部材の打ち込み挿入量、挿入力を越えたと
きに発生する反力によって発生するものである。

【０００６】このように、振動が激しいものなので、こ
れを長時間使用すると、腱鞘炎や白蝋病になってしまう
おそれがあり、従労者の安全・健康面に問題があった。

【０００７】また、かかる振動により発生する騒音が労
働環境を悪くしていた。

【０００８】本発明は、上記課題を解決することのでき
るエアシリンダ式打撃工具を提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、ピストンロッドの先端に打撃部を設け
た作業用シリンダと、同作業用シリンダと相反する動作
を行う防振用シリンダとを、互いに背中合わせに連設し
ている。そして、作業用シリンダと防振用シリンダと
を、第一エアホースと第二エアホースとにより、それぞ
れ、エア供給源と連通連結した切換弁に接続し、同切換
弁によりエア流路を切換えることによって両シリンダを
互いに相反する方向に同時に作動させ、各シリンダから
発生する振動を互いに打ち消すように構成している。

【００１０】また、作業用シリンダと防振用シリンダと
を、互いに背中合わせの状態で一体的に取付けて作動部
本体を構成し、同作動部本体に、反力吸収用弾性体を介
して把持部を連設している。このときに、作動部本体
を、前後進規制手段を介して把持部に遊離状態で保持さ
せている。

【００１１】このように、作動部本体を、反力吸収用弾
性体、例えば、コイルスプリング等を介して把持部に遊
離状態で保持させたことにより、被打ち込み部材の打ち
込み挿入量、挿入力を越えたときに発生する反力をも吸
収することができる。

【００１２】さらに、本発明では、切換弁を把持部内に
配設したこと、また、同切換弁を電磁弁とし、同電磁弁
に、エア流路切換作動のタイミングを指示するコントロ
ーラを介してスイッチ部を電気的に接続したことにも特
徴を有する。

【００１３】さらに、本発明は、電磁弁を、切換スイッ
チを介して選択的に使用可能な複数のコントローラに接
続したことにも特徴がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るエアシリンダ
式打撃工具の実施の形態について説明する。

【００１５】本発明では、ピストンロッドの先端に打撃
部を設けた作業用シリンダと、同作業用シリンダと相反
する動作を行う防振用シリンダとを、互いに背中合わせ
に連設している。

【００１６】すなわち、前記作業用シリンダと防振用シ
リンダとを、互いに背中合わせの状態で一体的に取付け
て作動部本体を構成し、同作動部本体の両シリンダを、
第一エアホースと第二エアホースとにより、それぞれ、
エア供給源と連通連結した切換弁に接続し、同切換弁に
よりエア流路を切換えることによってエアが第一エアホ
ースと第二エアホースとに交互に送られ、両シリンダ内
のピストンが互いに相反する方向に同時に作動し、各シ
リンダから発生する反力による振動を互いに打ち消すこ
とができる構成としている。

【００１７】かかる構成により、作業用シリンダで被打
ち込み部材を繰り返し打撃する作動と、防振用シリンダ
の作動とが互いに逆向きとなるので、両シリンダから発
生する反力が互いに打ち消され、作業者に伝わる振動を
可及的に減少させることができる。

【００１８】また、前記作動部本体を、前後進規制手段
を介して把持部に遊離状態で保持させるとともに、同把
持部と前記作動部本体との間には、反力吸収用弾性体を
介設しているので、被打ち込み部材の打ち込み挿入量、
挿入力を越えたときに発生する反力をも吸収することが
でき、かかる反力により発生する振動も可及的に減少さ
せることができる。

【００１９】なお、前後進規制手段としては、作動部本
体の前後位置に左右方向へ係合ピンを突設し、各係合ピ
ンに対応する位置に、各ピンをそれぞれ挿通する長孔を
設けた部材を把持部側の左右側部に連設する構成とする
ことができる。

【００２０】また、反力吸収用弾性体としては、コイル
スプリングを好適に用いることができる。

【００２１】また、切換弁を把持部内に配設し、しか
も、同切換弁を電磁弁としてる。

【００２２】すなわち、本発明に係るエアシリンダ式打
撃工具は、作業部本体に把持部を連設してピストル状に
構成しており、さらに、同把持部の内部に電磁弁を収納
する一方、把持部において作業者が容易に指で操作でき
る位置にスイッチ部を設け、同スイッチ部と電磁弁と
を、同電磁弁にエア流路切換作動のタイミングを指示す
るコントローラを介して電気的に接続して、前記電磁弁
を駆動するようにしている。

【００２３】このように、把持部内に電磁弁を収納して
いるので、第一・第二エアホースを短く形成でき、動作
精度を向上させ、かつ、コンパクトな構成とすることが
できる。

【００２４】ところで、前記コントローラは電磁弁に指
示信号を送るタイミングを所定範囲で設定可能としてお
り、予め、適当なタイミングを設定しておくことができ
る。

【００２５】かかる構成により、スイッチ部の操作で電
磁弁に指示信号が送られ、この信号により電磁弁のポジ
ションが切換えられて、前記した第一・第二エアホース
に交互にエアが送られ、作業用シリンダ及び防振用シリ
ンダのピストンが往復運動する。

【００２６】このときに、前述した通り、両シリンダか
ら発生する反力が互いに打ち消されて使用者への振動の
伝達を可及的に抑制することができる。

【００２７】さらに、電磁弁を、切換スイッチを介して
選択的に使用可能な２種類のコントローラに接続するこ
ともできる。

【００２８】例えば、２種類のコントローラ毎に、異な
る圧力で作動部本体へエアを供給できる制御をしておけ
ば、被打ち込み部材が長尺で、部位によって打ち込み荷
重が異なる場合等に、コントローラを切り換えることに
よって適切なエア圧による打ち込み荷重を得ることがで
きるので、大きな反力を受けることがなく、これによっ
ても振動の低減を図ることができる。

【００２９】以上説明したように、本発明に係るエアシ
リンダ式打撃工具では、振動の発生が可及的の抑制され
て、作業者への負担が小さくなり、腱鞘炎や白蝋病等を
防止することができるとともに、振動の減少により静音
効果も有する。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。

【００３１】図１〜図４に本発明に係るエアシリンダ式
打撃工具Ａを示している。図１に示すように、エアシリ
ンダ式打撃工具Ａは、作動部本体１の先端から突出する
ピストンロッド２の先端に、各種用途に応じた打ち込み
治具４を着脱自在に取付けて打撃部３を構成し、さら
に、作動部本体１に把持部５を連設してピストル型に構
成している。

【００３２】そして、前記打撃部３により被打ち込み部
材Ｃを繰り返し打撃して同被打ち込み部材Ｃの取付けを
行うことができるようにしている。

【００３３】本実施例においては、図３に示すように、
被打ち込み部材Ｃを車両本体のドア開口部等の端縁C1を
保護する長尺のプロテクタとしており、また、かかるプ
ロテクタを効率良く打ち込むために、打ち込み治具４を
プロテクタの長手方向に沿って回転移動自在なローラ型
に構成している。図３中、41はローラ型治具本体、42は
本体支持具、43は同支持具42に前記治具本体41を枢支す
る枢軸、44は支持具42に連設したピストンロッド取付部
である。

【００３４】また、上記作動部本体１は、上述したよう
に先端に打ち込み治具４を取付けたピストンロッド２を
具備する作業用シリンダ10と、同作業用シリンダ10と相
反する動作を行うピストンロッド20を具備する防振用シ
リンダ11とを互いに背中合わせに連設して構成しており
（図４）、後端には、前記防振用シリンダ11のピストン
ロッド20をカバーするための安全カバー９を設けてい
る。

【００３５】また、作業用シリンダ10と防振用シリンダ
11との外周面に、それぞれ、第一及び第二係止ピン13,1
4 を左右方向に突設している。

【００３６】一方、把持部５は、グリップ本体51と同グ
リップ本体51の下端に連設した下部ケーシング52とから
なり、グリップ本体51の上端面の前後各位置に、一定の
間隔をあけて門型状に形成した第一及び第二ブラケット
53,54 の基端部をそれぞれ立設している。

【００３７】そして、図２に示すように、作動部本体１
は、門型状の第一及び第二ブラケット53,54 中に挿貫状
態に収納されている。

【００３８】また、前記第一及び第二ブラケット53,54
の左右側板中途部に、前記第一及び第二係止ピン13,14
に対応する長孔53a,54a をそれぞれ形成し、同長孔53a,
54aに第一及び第二係止ピン13,14 を挿貫して、各係止
ピン13,14 を介して作業部本体１を第一及び第二ブラケ
ット53,54 に前後摺動自在に保持させている。

【００３９】また、作動部本体１の前端に、作動部本体
１の前後への移動を規制する規制プレート12を設けると
ともに、上記第一ブラケット53の下部にスプリング受け
55を形成し、その間に反力吸収用弾性体６として、所定
のバネ荷重K1のコイルスプリング60を介設している。な
お、反力吸収用弾性体６としてはコイルスプリング60に
代えて、板バネ、ゴム、あるいは、油圧式アブソーバ等
を適宜用いても構わない。

【００４０】このように、作動部本体１は、前後進規制
手段Ｅとして構成された上記係止ピン13,14 及び長孔53
a,54a を介して把持部５に遊離状態で保持されているこ
とになる。

【００４１】したがって、作動部本体１は把持部５と遊
離して第一及び第二ブラケット53,54中で前記長孔53a,5
4a の長さの分だけ前後に移動可能に構成されてはいる
が、コイルスプリング60のバネ荷重K1を越える一定の力
を受けない限り、作動部本体１は各ブラケット53,54 中
で前後に動くことはない。

【００４２】ところで、図４において、70は切換弁７と
して配設した電磁弁であり、図１に示すように、グリッ
プ本体51及び下部ケーシング52にかけてその内部に収納
配設している。

【００４３】そして、同電磁弁70と作動部本体１の各シ
リンダ10,11 とを、第一エアホース15と第二エアホース
16とで連通連結している。71はエア供給源Ｂと接続する
接続口である。

【００４４】両ホース15,16 は、電磁弁70から伸延した
後それぞれ分岐しており、電磁弁70の第一ポート7aと基
端を接続する第一エアホース15は、中途から分岐して、
各先端を作動用シリンダ10と防振用シリンダ11の各復動
室10b,11b に接続し、電磁弁70の第二ポート7bと接続す
る第二エアホース16は、中途から分岐して、各先端を作
動用シリンダ10と防振用シリンダ11の各往動室10a,11a
に接続している。7cは接続口71を介してエア供給源Ｂと
接続するポートである。

【００４５】一方、把持部５には、作業者が容易に指で
操作可能な位置であるグリップ本体51の上部前側に前記
電磁弁70を駆動するスイッチ部56を設けており、同スイ
ッチ部56と電磁弁70とを、同電磁弁70にエア流路切換作
動のタイミングを指示するコントローラ８を介して電気
的に接続している。57はスイッチ部56と電磁弁70及びコ
ントローラ８とを接続する電気信号線であり、把持部５
の下部ケーシング52の下端に設けたコネクタ部58を介し
て外部に伸延している。

【００４６】このように、電磁弁70を把持部５内に収納
しているので、同電磁弁70と作動部本体１の両シリンダ
10,11 とを接続する第一・第二エアホース15,16 を短く
することができ、構造をコンパクトとして、作動精度を
向上させることができるとともに、使い勝手が良好とな
る。

【００４７】また、コントローラ８は、任意の個所に設
置されており、電磁弁70に任意のタイミングで指示信号
を出力することができるようにタイマーを具備する構成
となっており、本実施例では、0.001 〜0.999 秒の範囲
で、用途に応じて予めタイミング設定を行うことができ
るようにしている。

【００４８】したがって、使用者がスイッチ部56を操作
すれば、コントローラ８で設定されたタイミングで指示
信号が電磁弁70に送られ、この信号により電磁弁70のポ
ートが切換えられて、前記した第一・第二エアホース1
5,16 に交互にエアが送られ、作業用シリンダ10及び防
振用シリンダ11のピストン2,20が往復運動する。

【００４９】このときに、作業用シリンダ10と防振用シ
リンダ11とは相反する往復運動を行うことになり、その
ときに両シリンダ10,11 から発生する反力α_1,α₂は、
図５に示すように互いに打ち消し合い、結果的に、本エ
アシリンダ式打撃工具Ａから発生する振動βを可及的に
抑制することができる。

【００５０】また、本エアシリンダ式打撃工具Ａを、実
際に使用する場合、被打ち込み部材の打ち込み代（挿入代）・・・Ｌ作業用シリンダ10のピストンロッド２のストローク・・Ｓ作業用シリンダ10の推力・・・・・Ｆ打ち込み力（ハンマーＡで押付ける力）・・・・・Ｎ打ち込み荷重（挿入荷重）・・・・・Ｋコイルスプリング60のバネ荷重・・・・・K1 とすれば、作業時は、Ｎ＋Ｆの力で被打ち込み部材を打
撃して打ち込むが、実際には、打ち込み荷重はＫしか必
要としない。

【００５１】また、作業用シリンダ10は、Ｌ＜Ｓ・・・・・となるように設定しているので、作業用シリンダ10はそ
のロッド２のストロークがＳだけあるにもかかわらず、
Ｌの量で打ち込んだ場合はそれ以上打ち込むことができ
ないため、Ｎ＋Ｆ−Ｋ・・・の大きさの反力が本エアシリンダ式打撃工具Ａに伝わる
ことになる。

【００５２】そこで、本発明に係るエアシリンダ式打撃
工具Ａでは、 K1（コイルスプリング60のバネ荷重）＝Ｋ（打ち込み荷
重）に設定しており、上記の力をコイルスプリング60がＬ−Ｓ・・・・・の長さだけ収縮することによって反
力を吸収するようにしている。

【００５３】以上説明してきたように、作業用シリンダ
10で発生する反力α₁は防振用シリンダ11で発生する反
力α₂により打ち消され、かつ、打ち込み作業時の反力
はコイルスプリング60により吸収されるので、反力によ
る振動が可及的に抑制されることになり、エアシリンダ
式打撃工具Ａ全体からの振動の発生が可及的の抑制さ
れ、作業者への負担が小さくなる。

【００５４】したがって、使用者が腱鞘炎や白蝋病等を
引き起こすおそれを未然に防止することができるととも
に、振動の減少により静音効果も有し、労働環境の向上
を図ることができ、ひいては、作業能率の向上を図るこ
とができる。

【００５５】なお、上記してきたエアシリンダ式打撃工
具Ａの作動を円滑にするために、作業用シリンダ10及び
防振用シリンダ11のピストンロッド2,20を中空化した
り、また、低粘度のグリスを用いてピストン摺動面の摩
擦係数を可及的に小さくすることが望ましい。

【００５６】図６に示すものは、他の実施例としてのエ
アシリンダ式打撃工具Ａであり、ここでは、切換スイッ
チＪを介して選択的に使用可能な２種類のコントロー
ラ、すなわち、第一、第二コントローラ81,82 を電磁弁
70に接続している。

【００５７】すなわち、第一、第二コントローラ81,82
は、それぞれ、異なる圧力で作動部本体１の作業用シリ
ンダ10及び防振用シリンダ11へエアを供給できる制御が
可能に構成されている。

【００５８】したがって、例えば、被打ち込み部材Ｃが
前記プロテクタのように長尺で、部位によって打ち込み
荷重が異なる場合等に、上記第一、第二コントローラ8
1,82を適宜切り換えることによって適切なエア圧でエア
が作動部本体１へ供給され、適切な打ち込み荷重を得る
ことができる。

【００５９】したがって、作動部本体１は大きな反力を
受けることがなく、これによる振動も低減するので作業
者への振動伝達も少なくなり、前述した先の実施例によ
る効果とあいまって作業者への負担が小さくなる。

【００６０】図６中、83は第一、第二コントローラ81,8
2 から電磁弁70へのエア流路を切換えるソレノイド、8
4,85 は、電磁弁70の作動タイミングを、前記各コント
ローラ81,82 にそれぞれ対応するように設定した第一、
第二タイマー、86は電源回路である。

【００６１】

【発明の効果】この発明は、以上説明してきたような形
態で実施されるもので、以下の効果を奏する。

【００６２】ピストンロッドの先端に打撃部を設けた
作業用シリンダと、同作業用シリンダと相反する動作を
行う防振用シリンダとを、互いに背中合わせに連設した
ことにより、両シリンダで発生する反力が互いに打ち消
されて、使用者に伝わる全体の振動を可及的に抑制で
き、腱鞘炎や白蝋病等を引き起こすおそれを未然に防止
することができる。

【００６３】ピストンロッドの先端に打撃部を設けた
作業用シリンダと、同作業用シリンダと相反する動作を
行う防振用シリンダとを、互いに背中合わせの状態で一
体的に取付けて作動部本体を構成し、同作動部本体に、
反力吸収用弾性体を介して把持部を連設し、しかも、作
動部本体を、前後進規制手段を介して把持部に遊離状態
で保持させているので、全体をコンパクトに構成でき、
かつ、打ち込み作業時の反力が反力吸収用弾性体により
吸収され、かかる反力による振動が可及的に抑制される
ことになり、打撃工具全体からの振動の発生が可及的の
抑制される。

【００６４】作業用シリンダと防振用シリンダとを、
第一エアホースと第二エアホースとにより、それぞれ、
エア供給源と連通連結した切換弁に接続し、同切換弁に
よりエア流路を切換えることによって両シリンダを互い
に相反する方向に同時に作動させ、各シリンダから発生
する振動を互いに打ち消すように構成し、しかも、切換
弁を把持部内に配設したことにより、エアホースを短く
して作動精度を高めることができ、かつ、コンパクトな
構成とすることができて使い勝手を良好にすることがで
きる。

【００６５】切換弁を電磁弁とし、同電磁弁に、エア
流路切換作動のタイミングを指示するコントローラを介
してスイッチ部を電気的に接続したので操作性が良好と
なり、また、使用目的に応じてコントローラによるエア
流路切換作動のタイミングを変更することができる。

【００６６】電磁弁を、切換スイッチを介して選択的
に使用可能な複数のコントローラに接続したので、かか
る複数のコントローラを適宜切り換えることにより、例
えば、適切なエア圧でエアが作動部本体へ供給すること
ができる。したがって、適切な打ち込み荷重を得ること
ができるので反力を可及的に小さくすることができ、か
かる反力による振動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアシリンダ式打撃工具の全体説
明図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面図である。

【図３】同エアシリンダ式打撃工具の平面視による説明
図である。

【図４】同エアシリンダ式打撃工具の模式的説明図であ
る。

【図５】同エアシリンダ式打撃工具の打ち消された振動
を示す説明図である。

【図６】他の実施例の説明図である。

【図７】従来のエアシリンダ式打撃工具の説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａエアシリンダ式打撃工具Ｂエア供給源Ｊ切換スイッチ１作動部本体２ピストンロッド３打撃部５把持部６反力吸収用弾性体７切換弁８コントローラ 10 作業用シリンダ 11 防振用シリンダ 15 第一エアホース 16 第二エアホース 56 スイッチ部 60 コイルスプリング 70 電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピストンロッド(2) の先端に打撃部(3)
を設けた作業用シリンダ(10)と、同作業用シリンダ(10)
と相反する動作を行う防振用シリンダ(11)とを、互いに
背中合わせに連設したことを特徴とするエアシリンダ式
打撃工具。
【請求項２】ピストンロッド(2) の先端に打撃部(3)
を設けた作業用シリンダ(10)と、同作業用シリンダ(10)
と相反する動作を行う防振用シリンダ(11)とを、互いに
背中合わせの状態で一体的に取付けて作動部本体(1) を
構成し、同作動部本体(1) に、反力吸収用弾性体(6) を
介して把持部(5) を連設したことを特徴とする請求項１
記載のエアシリンダ式打撃工具。
【請求項３】作動部本体(1) を、前後進規制手段(E)
を介して把持部(5)に遊離状態で保持させたことを特徴
とする請求項２記載のエアシリンダ式打撃工具。
【請求項４】作動部本体(1) を構成する作業用シリン
ダ(10)と防振用シリンダ(11)とを、第一エアホース(15)
と第二エアホース(16)とにより、それぞれ、エア供給源
(B) と連通連結した切換弁(7) に接続し、同切換弁(7)
によりエア流路を切換えることによって両シリンダ(1
0),(11) を互いに相反する方向に同時に作動させ、各シ
リンダ(10),(11) から発生する振動を互いに打ち消すよ
うに構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載のエアシリンダ式打撃工具。
【請求項５】切換弁(7) を把持部(5) 内に配設したこ
とを特徴とする請求項４記載のエアシリンダ式打撃工
具。
【請求項６】切換弁(7) を電磁弁(70)としたことを特
徴とする請求項４又は５に記載のエアシリンダ式打撃工
具。
【請求項７】電磁弁(70)に、エア流路切換作動のタイ
ミングを指示するコントローラ(8) を介してスイッチ部
(56)を電気的に接続したことを特徴とする請求項６記載
のエアシリンダ式打撃工具。
【請求項８】電磁弁(70)を、切換スイッチ(J) を介し
て選択的に使用可能な複数のコントローラ(81),(82) に
接続したことを特徴とする請求項７記載のエアシリンダ
式打撃工具。