JP2004195558A - 空圧式固着具打込装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発射位置から静止位置に復帰するメインピストンによってメインシリンダから排気される排気がメインバルブとメインシリンダとの間の排気通路へハンドルの排気口側から逆流するのを阻止する固着具打込装置を提供する。
【解決手段】メインバルブ１４がメインシリンダ２の外側を長手方向にスライドする筒状体として形成され、メインバルブ１４とメインシリンダ２の間には、メインシリンダから排出される排気をハンドル１３の排出管路１０に排出するための排気通路１５が形成されており、排気通路１５が排出管路１０に通じるように、メインバルブ１４の一部の外周には内側から外側に貫通する排気孔３３が形成されており、排気孔３３のあるメインバルブ１４の外周面には、排気通路１５へ排気が逆流するのを防止するように排気孔３３を塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リング４５が設けられている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、メインシリンダに加圧空気を送ってメインピストンに連結されたドライバを駆動して釘やねじ等の固着具を打込対象物に打込んだ後、メインピストン及びドライバの復帰のためにメインシリンダ内の加圧空気をハンドルの排気口から外部へ排出する空圧式固着具打込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メインシリンダに加圧空気を送ってメインピストンに連結されたドライバを駆動して釘やねじ等の固着具を打込対象物に打込んだ後、メインピストン及びドライバの復帰のためにメインシリンダ内の加圧空気を外部へ排出する空圧式固着具打込装置はよく知られており、建築現場等で多用されている。この固着具打込装置において、メインピストンが打撃位置（下死点位置）から復帰するとき、メインシリンダ内の加圧空気が急激に排出され、この排出加圧空気は排気通路から大気へ放出されるとき騒音となる。特に、最近、供給する加圧空気の空気圧の上限の規制が緩和され、高圧の加圧空気を使用できるようになり、小型で強力な空圧式固着具打込装置が可能になった。高圧の加圧空気を利用すると騒音が大きくなり、小型の空圧式固着具打込装置においてメインバルブから直接外部に排気すると更に騒音が大きくなり、作業者への影響が大きく、騒音の解消が課題となっている。この騒音を解消するため、出願人は既に、特願２００２−２３３４０４号（特許文献１）において、メインシリンダからの排気をハンドルを通しハンドル端部の消音装置に案内して排気口から排気することを提案している。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００２−２３３４０４号明細書、図面及び要約書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の排気のやり方は、騒音防止の点では好ましい結果を得た。ところが、使用する空気圧が高圧のため、メインバルブとメインシリンダとの間に形成された排気通路にハンドルの排気口に送られるべき排気がメインバルブの排気孔を通って逆流する現象が生じた。逆流した加圧空気は、メインシリンダに送られてメインピストン上面に作用し、メインピストンを本来の静止位置すなわち上死点より下方にずらしてしまい、発射時のピストンストロークを短くしてメインピストンの加速を減じて打込力を不足させることがあった。また、メインピストンを発射位置から静止位置に復帰するのにメインシリンダからの排気をリターンエアチャンバに戻して空気消費量の低減と騒音の低減を図ることも行われ、そのために、前記メインバルブとメインシリンダとの間の排気通路がリターンエアチャンバに通じるようになっている。このため、前記排気が、リターンエアチャンバを通してメインピストン下面側のメインシリンダに逆流し、逆流した排気は次の発射動作のときにメインピストンの下面側の空気圧を高くして下動を妨げることもあった。これらによって、排気がメインバルブとメインシリンダとの間の排気通路に逆流するのは阻止すべきである。
【０００５】
従って、本発明の目的は、発射位置から静止位置に復帰するメインピストンによってメインシリンダから排気される排気がメインバルブとメインシリンダとの間の排気通路へハンドルの排気口側から逆流するのを阻止する固着具打込装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、メインシリンダと、メインシリンダ内を往復動するように配置され、釘やねじ等の固着具を打込むドライバが連結されたメインピストンと、メインシリンダを外側から覆うように設けられて内部に加圧空気を溜めるリザーバを有するハウジングと、該ハウジングに一体的に設けられて作業者が握るグリップを形成し且つ加圧空気の供給口を有し内部にハウジングのリザーバに連続するリザーバを形成し更にメインピストンの復帰のときのメインシリンダからの排気を外部へ排出する排気口を有するハンドルと、メインシリンダへの加圧空気の供給を阻止してメインピストンを静止位置に維持する静止位置と該メインシリンダに加圧空気を供給してメインピストンを発射位置に移動させる発射位置とを移動するメインバルブと、該メインバルブを静止位置に維持する静止位置と発射位置に維持する発射位置とをとり、該メインバルブを静止位置から発射位置へ移動させ、発射位置から静止位置に復帰させるようにメインバルブへの加圧空気を制御するトリガバルブと、メインシリンダのノーズ側の外周部分とハウジングとの間に形成されてメインピストンが発射位置に移動するときのメインシリンダ内のノーズ側部分の圧縮空気をメインピストンの復帰のために溜めるリターンエアチャンバとを備えた空圧式固着具打込装置を提供する、本発明の空圧式固着具打込装置は、メインバルブが、メインシリンダの外側を長手方向にスライドする筒状体として形成され、メインシリンダ外周のメインバルブの一端に隣接してメインバルブチャンバが設けられ、トリガバルブが静止位置にあるときには該トリガバルブを通して加圧空気が該メインバルブチャンバに供給されてメインバルブを静止位置に維持し、トリガバルブが発射位置に移動するとメインバルブチャンバの加圧空気が該トリガバルブを通して排出されてメインバルブは他端側に加わっているリザーバの加圧空気によって発射位置に移動させられるように構成され、更に、メインバルブとメインシリンダとの間には、メインシリンダから排出される排気をハンドルの排気口に排出するための排気通路が形成されており、該排気通路が排気口に通じるように、メインバルブの一部には内側から外側に貫通する排気孔が形成されており、該排気孔のあるメインバルブの外周面には、排気通路へ排気が逆流するのを防止するように該排気孔を塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リングが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記排気逆流防止リングによって、発射位置から静止位置に復帰するメインピストンによってメインシリンダから排気される排気がメインバルブとメインシリンダとの間の排気通路へハンドルの排気口側から逆流するのを阻止することができる。
【０００８】
上記固着具打込装置において、排気通路は、メインバルブが発射位置から静止位置に復帰して前記メインピストンが発射位置から静止位置に復帰するとき、前記メインシリンダからの排気を前記リターンエアチャンバに供給するよう形成でき、これによって、空気消費量の低減と騒音の低減を図る。また、上記装置において、排気孔はメインバルブの周方向に間隔を置いて複数形成されているのが好ましい。更に、前記リングは、硬質ウレタン又は硬度９０度のブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）から形成できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を理解する上の参考となる空圧式固着具打込装置１について、図１を参照して説明する。固着具打込装置１は、特許文献１に開示したのとほぼ同じ構成である。空圧式固着具打込装置１は、メインシリンダ２と、メインシリンダ２内を往復動するように配置され、釘やねじ等の固着具を打込むドライバ３が連結されたメインピストン５と、メインシリンダ２を外側から覆うように設けられて内部に加圧空気を溜めるリザーバ６を有するハウジング７と、ハウジング７に一体的に設けられて作業者が握るグリップを形成し且つリザーバ６の加圧空気の供給口９を有し内部にハウジング７のリザーバ６に連続するリザーバ６Ａを形成し更にメインピストン５の復帰のときのメインシリンダ２から排出される排気を外部へ排出する排出管路１０及び排気口１１を有するハンドル１３とを包含する。ハンドル１３の端部の加圧空気の供給口９にはコンプレッサ等で圧縮された加圧空気が供給される。ハンドル１３のリザーバ６Ａ及びハウジング７内のメインシリンダ２の外側のリザーバ６には、加圧空気を充満させている。
【００１０】
メインシリンダ２の外側には、メインバルブ１４がスライド可能に配置されている。メインバルブ１４は、メインシリンダ２へ加圧空気を供給するのを阻止してメインピストン５を静止位置（上死点位置）に維持する静止位置（図１）と、メインシリンダ２に加圧空気を供給してメインピストン５をドライバ３とともに発射位置（下死点位置）に移動させる発射位置とを移動する。メインバルブ１４は、メインシリンダ２の外側をメインシリンダ２の長手方向にスライドする筒状体として形成される。メインバルブ１４の内径は、メインシリンダ２の外径より大きめに形成されて、メインシリンダ２とメインバルブ１４との間に排気通路１５を形成する。
【００１１】
メインバルブ１４は、ハンドル１３に設けられたトリガ装置１７によって制御される。トリガ装置１７は、トリガレバー１８によって作動させられるトリガバルブ１９を有し、トリガバルブ１９は、メインバルブ１４を静止位置に維持する静止位置と、メインバルブ１４を発射位置に維持する発射位置とをとり、メインバルブ１４を静止位置から発射位置へ移動させ、発射位置から静止位置に復帰させるようにメインバルブへの加圧空気を制御する。メインシリンダ２の外周のメインバルブ１４の一端（下端）に隣接する位置には、メインバルブチャンバ２１が設けられる。トリガバルブ１９が静止位置にあるときにはトリガバルブ１９を通してリザーバ６Ａの加圧空気がメインバルブチャンバ２１に供給されてメインバルブ１４を静止位置（上方位置）に維持する。メインバルブ１４の上端部にはシールリング２２が設けられ、メインバルブ１４が静止位置にあるとき、シールリング２２がハウジング７の内側上端のリング状壁部２３に密接してリザーバ６の加圧空気がメインシリンダ２に送られるのを阻止する。トリガレバー１８を引いて、トリガバルブ１９が発射位置をとると、メインバルブチャンバ２１の加圧空気がトリガバルブ１９を通してハンドル１３の排出管路１０及び排気口１１に排出され、メインバルブ１４には押上げ力が作用しなくなる。メインバルブ１４の他端側（上端側）には、リザーバ６の加圧空気による空気圧が作用しているので、メインバルブ１４は、リザーバ６の加圧空気によって発射位置（下方位置）に移動させられる。これによって、シールリング２２によるシールがなくなり、リザーバ６の加圧空気がメインシリンダ２の上方から中に導入されメインピストン５を発射位置に下動させる。
【００１２】
発射位置（下死点）にあるメインピストン５は、トリガレバー１８をはなすことによって、静止位置に復帰することができる。この復帰のため、メインシリンダ２の下端側すなわちノーズ２５側の部分の外周には、ハウジング７の内側に、リターンエアチャンバ２６が形成されている。リターンエアチャンバ２６には、メインピストン５が発射位置に下動するときのメインシリンダ２内のノーズ２５側部分の圧縮空気が穴２７を通して溜められ、メインピストン５の復帰の際に使われる。なお、メインシリンダ２の外周には、メインバルブ１４の下方に管状のガイド２９が固定されており、ガイド２９は、メインバルブ１４の移動を案内する形状に形成されるとともに、メインシリンダ２との間に隙間をもって形成されて、メインバルブ１４とメインシリンダ２の間に形成された排気通路１５をリターンエアチャンバ２６に連通させる排気戻し通路３０を形成する。この排気戻し通路３０は、メインバルブ１４が発射位置から静止位置に移動する復帰行程の途中であってメインバルブ１４の上端のシールリング２２がシールを開始し、メインバルブ１４の下部の第２シールリング３１がガイド２９に接してメインバルブ１４の排気孔３３を塞いでいるとき、排気通路１５に連通して、メインシリンダ２からの排気をリターンエアチャンバ２６に供給する。排気孔３３は、メインバルブ１４の周方向に間隔を置いて複数形成されている。排気戻し通路３０の出口にはリターンエアチャンバの加圧空気の逆流を防止するＯ−リング３２が設けられている。なお、メインシリンダ２の上端付近の外周にあるリング部材３４は、メインシリンダ２に固定され、メインバルブ１４の移動を案内するとともに、ハウジング７のリング状壁部２３に対向する端部部分が櫛型又は凹凸形状に形成されてメインバルブ１４が発射位置に移動するとその隙間からリザーバ６の加圧空気をメインシリンダ２に導入する。更に、ハウジング７の内部の中間高さ位置の第２リング部材３５は、ハウジング７に固定されて、メインバルブ１４の移動を案内し、また、内側にメインバルブチャンバ２１を形成する。
【００１３】
図１を参照して空圧式固着具打込装置１の打込動作を説明する。ハンドル１３の供給口９には加圧空気が供給されていてトリガレバー１８は引かれていない静止状態においては、メインバルブチャンバ２１に加圧空気が供給されてメインバルブが静止位置（上方位置）にあり、メインピストン５も上方位置にあって、ノーズ２５にある釘やねじ等の固着具をドライバ３で打込みできる状態にある。トリガレバー１８を引くと、メインバルブチャンバ２１の加圧空気がトリガバルブ１９の内部を通って排出管路１０及び排気口１１に排出され、メインバルブ１４を上方に押上げる力が無くなる。他方、リザーバ６には加圧空気が供給されており、メインバルブ１４にはリザーバ６の加圧空気が常時下方に押下げるように作用しているため、メインバルブ１４は下方に移動する。これによって、リザーバ６、６Ａから加圧空気がメインシリンダ２内のメインピストン５の上面側へ送り込まれ、加圧空気によってメインピストン５はメインシリンダ２の内部を下方に急激に移動させられ、メインピストン５に連結されたドライバ３が、ノーズ２５にある釘等の固着具を木材等の打込対象物に打込む。下死点にあるメインピストン５に隣接する位置のメインシリンダ２の外周には、リターンエアチャンバ２６が形成されており、メインピストン５が下降するときの加圧空気がそこに溜められる。
【００１４】
固着具を打込対象物に打込んだ後、作業者がトリガレバー１８をはなすと、加圧空気がリザーバ６Ａからトリガバルブ１９を通ってメインバルブチャンバ２１に供給されて、メインバルブ１４を下方の発射位置から上方の静止位置に移動させる。メインバルブ１４の上端のシールリング２２がハウジング上端のリング状壁部２３に接面してシールを開始すると、メインシリンダ２へのリザーバ６からの加圧空気の供給が停止される。更に、メインバルブ１４が上方の静止位置近くに移動すると、第３シールリング３７とリング部材３４とのシールが解除されて、メインシリンダ２からの排気がメインシリンダ２の外側とメインバルブ１４の内側の間の排気通路１５に排出される。排気通路１５は、排気戻し通路３０を通してリターンエアチャンバ２６へ通じ、メインバルブ１４の排気孔３３を通って、ハンドル１３の排出管路１０及び排気口１１に通じるが、この時点ではメインバルブ１４が完全に上方静止位置に復帰していないため、排出管路１０への連通は、第２シールリング３１によって遮断されており、メインピストン５の上面側の加圧空気はリターンエアチャンバ２６のみに流れ、リターンエアチャンバの空気圧を上げる。なお、Ｏ−リング３２によってリターンエアチャンバ２６から排気通路１５への逆流はない。メインバルブ１４が更に上昇し、第２シールリング３１によるシールが解除されると、メインピストン５上面側の加圧空気は排気通路１５から排気孔３３通って排出管路１０を通り排気口１１から外部へ排出される。この排出管路１０から排気口１１の間に減音装置を設けることができ、排気騒音を防止できる。
【００１５】
上記の空圧式固着具打込装置１において、使用する空気圧を高圧にすると、メインバルブ１４とメインシリンダ２との間に形成された排気通路１５にハンドル１３の排気口１１に送られるべき排気が、矢印３８に図示のように、メインバルブ１４の排気孔３３を通って逆流する現象が生じた。逆流した加圧空気は、図１の矢印３９に図示のように、メインシリンダ２に送られてメインピストン５の上面に作用し、メインピストン５の静止位置を本来の静止位置すなわち上死点より下方にずらしてしまい、発射時のピストンストロークを短くしてメインピストン５の加速を減じて打込力を不足させることがあった。また、メインピストン５を発射位置から静止位置に復帰するのに、メインシリンダ２からの排気を排気通路１５及び排気戻し通路３０を通してリターンエアチャンバ２６に戻し空気消費量の低減と騒音の低減を図ることも行われているが、排気孔３３を通って逆流した排気が、排気戻し通路０を通ってリターンエアチャンバ２６に入り、リターンエアチャンバ２６からの加圧空気が矢印４１に図示のように、メインピストン５の下面側のメインシリンダ２に逆流することがあった。この逆流した排気は次の発射動作のときにメインピストン５の下面側の空気圧を高くして、メインピストン５の発射位置への下動を妨げることがあった。これらの排気の逆流は阻止すべきである。
【００１６】
図２は、本発明の実施例に係る空圧式固着具打込装置４３を示している。図１の各構成要素と同じ部材には同じ符号が付されており、構造及び機能は同じであるので説明を省略する。図２において、メインバルブ１４の外周面には、排気孔３３のある位置に、排気通路１５及び排気戻し通路３０へ排気が逆流するのを防止するように、排気孔３３を外側から塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リング４５が設けられている。この排気逆流防止リング４５は、排気通路１５からの排気を排出管路１０及び排気口に排出するが、排出管路１０からの排気が排気通路１５及び排気戻し通路３０へ逆流するのを阻止する。従って、発射位置から静止位置に復帰するメインピストン５によってメインシリンダ２から排出管路１０へ排出された排気が、排気通路１５を通してメインシリンダ上方へ戻ることは無くなり、また、リターンエアチャンバ２６に流入することも無くなる。
【００１７】
排気逆流防止リング４５は、硬質ウレタンで成る弾性材料を用いて形成することができる。あるいは、排気逆流防止リング４５は、硬度９０度のブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）から形成してもよい。
【００１８】
図３は、トリガレバー１８を引いて、メインバルブ１４を発射位置に移動させてメインピストン５を発射位置に下動させた打込状態を示している。トリガレバー１８を引くと、メインバルブチャンバ２１の加圧空気がトリガバルブ１９の内部を通って排出管路１０に排出され、メインバルブ１４を上方に押上げる力が無くなる。他方、リザーバ６の加圧空気はメインバルブ１４の上部に下方に押下げる力を付与しているため、メインバルブ１４は下方に移動する。リザーバ６から加圧空気がメインシリンダ２内のメインピストン５の上面側へ送り込まれ、メインピストン５はメインシリンダ２の内部を下方に急激に移動させられ、メインピストン５に連結されたドライバ３が、ノーズ２５にある釘等の固着具を木材等の打込対象物に打込む。下死点にあるメインピストン５に隣接する位置のメインシリンダ２の外周には、リターンエアチャンバ２６が形成されており、メインピストン５が下降するときの加圧空気がそこに溜められる。
【００１９】
トリガレバー１８をはなすと、図１の固着具打込装置１と同様に、メインバルブ１４が上昇し、メインピストン５が図２の静止位置に復帰する。メインシリンダ２の外周面に排気孔３３を外側から塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リング４５が設けられており、排出管路１０からの排気が排気通路１５及び排気戻し通路３０へ逆流するのを阻止する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、排気孔のあるメインバルブの外周面には、排気通路へ排気が逆流するのを防止するように該排気孔を塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リングが設けられているので、発射位置から静止位置に復帰するメインピストンによってメインシリンダから排気される排気がメインバルブとメインシリンダとの間の排気通路へハンドルの排気口側から逆流するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を理解するための参考例である、空圧式固着具打込装置の正面断面図である。
【図２】本発明の１実施例の空圧式固着具打込装置の断面図である。
【図３】発射状態にある、図２の空圧式固着具打込装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 空圧式固着具打込装置
２ メインシリンダ
３ ドライバ
５ メインピストン
６、６Ａ リザーバ
７ ハウジング
９ 加圧空気の供給口
１０ 排出管路
１１ 排気口
１３ ハンドル
１４ メインバルブ
１５ 排気通路
１７ トリガ装置
１８ トリガレバー
１９ トリガバルブ
２１ メインバルブチャンバ
２２ シールリング
２３ リング状壁部
２５ ノーズ
２６ リターンエアチャンバ
２９ ガイド
３０ 排気戻し通路
３１ 第２シールリング
３２ Ｏ−リング
３３ メインバルブの排気孔
３４ リング部材
３５ 第２リング部材
４３ 本発明の空圧式固着具打込装置
４５ 排気逆流防止リング

Claims (5)

1. メインシリンダと、メインシリンダ内を往復動するように配置され、釘やねじ等の固着具を打込むドライバが連結されたメインピストンと、前記メインシリンダを外側から覆うように設けられて内部に加圧空気を溜めるリザーバを有するハウジングと、該ハウジングに一体的に設けられて作業者が握るグリップを形成し且つ前記加圧空気の供給口を有し内部に前記ハウジングのリザーバに連続するリザーバを形成し更に前記メインピストンの復帰のときの前記メインシリンダからの排気を外部へ排出する排気口を有するハンドルと、前記メインシリンダへの加圧空気の供給を阻止して前記メインピストンを静止位置に維持する静止位置と該メインシリンダに加圧空気を供給して前記メインピストンを発射位置に移動させる発射位置とを移動するメインバルブと、該メインバルブを静止位置に維持する静止位置と発射位置に維持する発射位置とをとり、該メインバルブを静止位置から発射位置へ移動させ、発射位置から静止位置に復帰させるようにメインバルブへの加圧空気を制御するトリガバルブと、前記メインシリンダのノーズ側の外周部分と前記ハウジングとの間に形成されて前記メインピストンが発射位置に移動するときのメインシリンダ内のノーズ側部分の圧縮空気をメインピストンの復帰のために溜めるリターンエアチャンバとを備えた空圧式固着具打込装置において、
   前記メインバルブは、前記メインシリンダの外側を長手方向にスライドする筒状体として形成され、前記メインシリンダ外周の前記メインバルブの一端に隣接してメインバルブチャンバが設けられ、前記トリガバルブが静止位置にあるときには該トリガバルブを通して前記加圧空気が該メインバルブチャンバに供給されてメインバルブを静止位置に維持し、前記トリガバルブが発射位置に移動すると前記メインバルブチャンバの加圧空気が該トリガバルブを通して排出されて前記メインバルブは他端側に加わっている前記リザーバの前記加圧空気によって発射位置に移動させられるように構成され、
   前記メインバルブと前記メインシリンダとの間には、前記メインシリンダから排出される排気を前記ハンドルの排気口に排出するための排気通路が形成されており、該排気通路が前記排気口に通じるように、前記メインバルブの一部には内側から外側に貫通する排気孔が形成されており、該排気孔のあるメインバルブの外周面には、前記排気通路へ排気が逆流するのを防止するように該排気孔を塞ぐ弾性材料の排気逆流防止リングが設けられている
   ことを特徴とする空圧式固着具打込装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記排気通路は、前記メインバルブが発射位置から静止位置に復帰して前記メインピストンが発射位置から静止位置に復帰するとき、前記メインシリンダからの排気を前記リターンエアチャンバに供給するように通じていることを特徴とする装置。
3. 請求項１又は２に記載の装置において、前記排気孔はメインバルブの周方向に間隔を置いて複数形成されていることを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記リングは、硬質ウレタンから成ることを特徴とする装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記リングは、硬度９０度のブタジエンアクリロニトリルゴムから成ることを特徴とする装置。

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