JP2004202691A

JP2004202691A - 打込機

Info

Publication number: JP2004202691A
Application number: JP2004120978A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Hirai; 昇一平井; Akira Uno; 彰宇野
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】本発明の課題は空気圧縮機と接続しない状態でも使用可能で作業性のよい打込機を提供することにある。
【解決手段】本体が使用可能な空気圧よりも高い圧力の圧縮空気の供給源に接続して該圧縮空気を取り入れるために打込機のハンドル部に設けられた空気取入口と、上記空気取入口より取り入れた高い圧力の圧縮空気を予め設定された第１蓄圧室の圧力に減圧するために、前記ハンドル部に内蔵された減圧弁とを有し、空気取入口より取り入れた圧縮空気を減圧して前記第１蓄圧室に供給するように構成した。
【選択図】図７

Description

本発明は、釘等の止具を打込む打込機に関するものである。

図１４、図１５に従来の打込機の一例を示す。なお、図１４は初期状態、図１５は打込み動作時を示す。

図に示すように、本体１は、圧縮空気を蓄積する蓄圧室２、シリンダ４、シリンダ４内に上下動可能に支持されたピストン８、ピストン８と一体的に設けられ下端によって射出部１２内に位置する止具６を打込むドライブビット７、シリンダ４下方外周に設けられ、逆止弁を備えた空気通路１１を介してシリンダ４内部と連通する戻り空気室３、シリンダ４上方に上下動可能に設けられた主弁５、主弁上室１５と蓄圧室２とを空気通路９を介して連通・遮断させるトリガバルブ１４等を備えた構成をしている。

また、本体１には後端に蓄圧室２を形成し、図示しない空気圧縮機と接続されたエアホース５０が接続される空気取入口１６を有するハンドル部１３が設けられており、ハンドル部１３近傍にはトリガバルブ１４を制御するトリガ１７が設けられている。

上記構成の打込機１は、空気圧縮機と接続されたエアホース５０をハンドル部１３後端の空気取入口１６に接続することにより、蓄圧室２内に圧縮空気が蓄積される。

図１４の打込機は蓄圧室２内に圧縮空気が蓄積され、打込みが行われる前の初期状態にあり、トリガバルブ１４が空気通路９を介して蓄圧室２内と主弁上室１５とを連通させている。

図に示すように主弁５が下方に位置した状態にあると、シリンダ４内と蓄圧室２との連通が遮断されると共にシリンダ４上方に位置する排気口１０が開状態となっており、シリンダ４内のピストン８上方は大気と連通し、シリンダ４内のピストン８及びドライブビット７は上昇位置にある。

図１５に示すようにトリガ１７が操作されトリガバルブ１４が動作すると、主弁上室１５と蓄圧室２との連通は遮断され、主弁５は蓄圧室２内の圧縮空気により上昇し、シリンダ４内と蓄圧室２とが連通すると共に排気口１０が閉状態となり、シリンダ４内のピストン８上方に圧縮空気が流れ込み、ピストン８及びドライブビット７はシリンダ４内を急激に下降して射出部１２内に位置する止具６を打撃し被打込材１９に打込む。

なお、この際に戻り空気室３内にはシリンダ４に設けられた空気通路１１を介して圧縮空気が流入する。

その後、トリガ１７の操作が解除されトリガバルブ１４が初期状態に復帰し主弁上室１５と蓄圧室２とを連通させると、主弁５が下降しシリンダ４内部のピストン８上方の圧縮空気は排気口１０から大気に排出され、ピストン８及びドライブビット７は戻り空気室３内の圧縮空気によって上昇し、打込機は図１４に示す初期状態に復帰する。

従来の打込機は上記したような動作を行うものであり、打込み動作時に蓄圧室２内の圧縮空気はシリンダ４及び戻り空気室３に流入され、その後大気に排出されるものであるため、打込み動作を行うことによって蓄圧室２内の圧力は低下する。しかし、蓄圧室２はハンドル部１３の後端に設けられた空気取入口１６及びエアホース５０を介して空気圧縮機と連通しているため、蓄圧室２内の圧力が低下したら空気圧縮機から圧縮空気が供給され、蓄圧室２は打込み動作を行うに必要な空気圧を常に保持しており打込み動作が可能となっている。

実開昭５１−１３８７３７号公報

特開昭４９−１２２０７７号公報実公昭４８−１３４９９号公報

上記したように従来の打込機は、空気圧縮機から圧縮空気を供給されて打込み動作を可能としているものであり、言い替えれば空気圧縮機と接続していなければ打込み動作を行うことができないものであった。このため、空気圧縮機と接続するためのエアホース５０の存在が不可欠であり、打込機はエアホース５０の長さや、空気圧縮機の設置場所等の制限を受けるものであり作業性が悪いものであった。

また、狭い場所で作業を行う場合等にはエアホース５０が邪魔になるという欠点があった。

上記欠点を解消する方法として、実公昭４８−１３４９９号公報にあるように本体に着脱自在な液化ガス貯溜タンク内の液化ガスを動力源とするようにした打込機がある。これはエアホースの長さや、空気圧縮機の設置場所等による制限は受けないものであるが、使用済みの貯溜タンクへ液化ガスを再充填するのは困難であるため、作業量が多い場合には予め多数の貯溜タンクを用意する必要があった。

また、別の解決方法として、２次電池を動力源とした打込機があるが、圧縮空気を動力源にしたものに比べ小出力であると共に、２次電池の充電に時間がかかる等の欠点がある。

本発明の目的は、上記欠点を解消し、空気圧縮機と接続しない状態でも使用可能で作業性が良く、且つ圧縮空気の充填を容易に行うことができる打込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、本体に設けられた第１蓄圧室内の圧縮空気により、シリンダ内に上下動可能に設けられたピストンを駆動し、ドライブビットにより止具を打込む打込機であって、本体が使用可能な空気圧よりも高い圧力の圧縮空気の供給源に接続して該圧縮空気を取り入れるために打込機のハンドル部に設けられた空気取入口と、上記空気取入口より取り入れた高い圧力の圧縮空気を予め設定された第１蓄圧室の圧力に減圧するために、前記ハンドル部に内蔵された減圧弁とを有し、空気取入口より取り入れた圧縮空気を減圧して前記第１蓄圧室に供給するようにしたことに一つの特徴がある。

本発明の他の特徴は、前記本体が使用可能な空気圧よりも高い圧力の圧縮空気の供給源を、前記空気取入口に着脱可能な第２蓄圧室としたことにある。

本発明の他の特徴は、本体に設けられた第１蓄圧室内の圧縮空気により、シリンダ内に上下動可能に設けられたピストンを駆動し、ドライブビットにより止具を打込む打込機であって、前記打込機のハンドル部の端部に設けられた空気取入口と、該空気取入口より取り入れた圧縮空気を予め設定された第１蓄圧室の圧力に減圧した後該第１蓄圧室に供給するために前記ハンドル部に内蔵された減圧弁と、前記空気取入口に接続可能な圧縮機とを備えたことにある。

本発明の他の特徴は、前記空気取入口と前記減圧弁との間に設けられた空気通路に連通する第２蓄圧室を着脱可能に設けたことにある。

本発明によれば空気圧縮機と接続させた状態での作業、空気圧縮機との接続を解除した状態での作業を行うことができるようになり、エアホース等により空気圧縮機に接続しない状態でも使用可能で作業性が良く、且つ圧縮空気の充填を容易に行うことができる打込機を提供することができるようになる。

図１〜図５を用いて本発明打込機の一実施形態を説明する。なお、本実施形態の打込機は従来の打込機と同様の打込み動作を行うものであり、同一構成の部位には同一の符号を付したので説明を省略する。また、従来の打込機と同様にハンドル部１３内に設けられた蓄圧室２を以下第１蓄圧室２という。

図に示すように本体１のハンドル部１３後端には、第１蓄圧室２と連通する第２蓄圧室２０、エアホース５０を介して空気圧縮機と接続可能な空気取入口１６が設けられている。第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との間には減圧弁２１が設けられており、第２蓄圧室２０と空気取入口１６との間には逆止弁２２が設けられている。

第１蓄圧室２は、止具を打込む際に消費する圧縮空気を蓄積するもので、従来の一般的な打込機と同等の耐圧強度を有し、本実施形態では設定圧力８Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧縮空気を蓄積できる耐圧強度とする。一方、第２蓄圧室２０は空気圧縮機から供給される高圧の圧縮空気を蓄積するもので、第１蓄圧室２より高い耐圧強度を有し、本実施形態では圧力３０Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧縮空気を蓄積する耐圧強度とし、容積を１リットルとする。２つの蓄圧室２、２０は減圧弁２１を介して連結してあり、第２蓄圧室２０の圧縮空気を減圧し、第１蓄圧室２に導入する。

第２蓄圧室２０と空気取入口１６との間に設けられた逆止弁２２は、図２に示すように弁体であるウレタンボール２７と、逆止弁２２が常に閉鎖位置にあるようウレタンボール２７を付勢するスプリング３３から構成されている。空気取入口１６側の圧力が第２蓄圧室２０側より高圧の場合、ウレタンボール２７がスプリング３３の付勢力に抗して第２蓄圧室２０側に移動し、逆止弁２２は開放状態になって空気圧縮機から圧縮空気が空気取入口１６及び逆止弁２２を介して第２蓄圧室２０内へ供給される。逆に第２蓄圧室２０側の圧力が空気取入口１６側より高圧、もしくはほぼ同等である場合、逆止弁２２は閉鎖状態にあり、第２蓄圧室２０内の圧縮空気が空気取入口１６側へ流出しない。

空気取入口１６に空気圧縮機と接続されたエアホース５０を接続した場合について説明する。

上記したように逆止弁２２の働きによって第２蓄圧室２０内の圧力が空気取入口１６側の圧力とほぼ同等となるまで第２蓄圧室２０内には空気圧縮機からの圧縮空気が供給される。第２蓄圧室２０内に蓄積された圧縮空気は、第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との間に設けられた減圧弁２１を介して第１蓄圧室２内に供給される。

減圧弁２１は図３、図４に示すように第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との連通を開閉するウレタンボール２８、ウレタンボール２８が第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との連通を遮断するよう常に付勢するスプリング３１、摺動可能に設けられウレタンボール２８を制御するレギュレータピストン２９、レギュレータピストン２９を付勢するスプリング３０から構成されている。レギュレータピストン２９はスプリング３０によりウレタンボール２８側に移動するよう常に付勢されていると共に第１蓄圧室２内の圧縮空気によってウレタンボール２８から離れるよう即ち図中左方に付勢される。

図３に示す減圧弁２１は、レギュレータピストン２９がスプリング３０の付勢力に抗して図中左側に位置しており、第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との連通が遮断された状態にある。この際には第１蓄圧室２内は設定圧力（本実施形態では８Ｋｇｆ／ｃｍ^２）にあり、レギュレータピストン２９は第１蓄圧室２内の圧力が設定圧力付近にあると、スプリング３０の付勢力に抗してウレタンボール２８から離れるよう摺動する構成となっている。

打込機が打込み動作を行い第１蓄圧室２内の圧力が低下すると、レギュレータピストン２９に加わる第１蓄圧室２内の圧縮空気による付勢力がスプリング３０の付勢力よりも弱くなり、レギュレータピストン２９はウレタンボール２８側に摺動して、図４に示すようにレギュレータピストン２９端部がウレタンボール２８に当接し、ウレタンボール２８をスプリング３１の付勢力に抗して動作させ第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０とを連通させる。

第２蓄圧室２０内の圧縮空気が減圧弁２１を介して第１蓄圧室２内に供給され、第１蓄圧室２内の圧力が上昇し設定圧力となると再びレギュレータピストン２９は図３に示す状態となり減圧弁２１は第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との連通を遮断する。

即ち、第１蓄圧室２の圧縮空気供給源である第２蓄圧室２０内の圧力が第１蓄圧室２の設定圧力よりも高圧である場合には、減圧弁２１の働きによって第１蓄圧室２内の圧力は常に設定圧力となる。

空気取入口１６にエアホース５０が接続されると、上記したように第２蓄圧室２０内及び第１蓄圧室２内にそれぞれ所定圧力の圧縮空気が蓄積される。打込機が動作し第１蓄圧室２内の圧力が低下すると減圧弁２１を介して第２蓄圧室２０内の圧縮空気が第１蓄圧室２内に供給され、第２蓄圧室２０内の圧力が低下するとエアホース５０、空気取入口１６及び逆止弁２２を介して空気圧縮機からの圧縮空気が第２蓄圧室２０内に供給され、常に第１蓄圧室２内及び第２蓄圧室２０内は所定圧力を維持する。

なお、図１及び図５に示すように本体１には第１蓄圧室２と大気との連通を制御するリリーフバルブ２４が設けられている。リリーフバルブ２４は、ウレタンボール３４、大気と第１蓄圧室２との連通を遮断するようウレタンボール３４を常に図中下方に付勢するスプリング３５とからなり、第１蓄圧室２内の圧力が設定圧力内である時にはスプリング３５の付勢力によりウレタンボール３４が大気と第１蓄圧室２との連通を遮断する。第１蓄圧室２内の圧力が設定した設定圧力以上となると、スプリング３５の付勢力に抗してウレタンボール３４が図中上昇し、第１蓄圧室２は大気と連通する。

リリーフバルブ２４は、第１蓄圧室２と第２蓄圧室２０との間に設けられた減圧弁２１が動作不良を起こして第１蓄圧室２内の圧力が設定圧力以上となってしまうことを防止し、第１蓄圧室２及びこれより後段のシリンダ４、ピストン８等の破損を防止する。

なお、リリーフバルブ２４が動作する条件は、スプリング３５の付勢力と、ウレタンボール３４の受圧面積によって定められる。

次に空気取入口１６からエアホース５０を外し、打込機と空気圧縮機との接続を解除した場合について説明する。なお、第１蓄圧室２内及び第２蓄圧室２０内は空気圧縮機から供給された圧縮空気により設定圧力にあるとする。

上記したように第２蓄圧室２０内の圧力は第１蓄圧室２内の圧力よりも高圧であり、打込機が打込み動作を行うことにより、第１蓄圧室２内の圧力が低下した際には第２蓄圧室２０内の圧縮空気が減圧弁２１を介して第１蓄圧室２内に供給される。

第１蓄圧室２内の設定圧力は８Ｋｇｆ／ｃｍ^２で、第２蓄圧室２０内の圧力は３０Ｋｇｆ／ｃｍ^２、容積が１リットルとすると、打込機と空気圧縮機との接続が解除された場合に第２蓄圧室２０内の圧力が第１蓄圧室２の設定圧力に低下するまで第１蓄圧室２内に供給される圧縮空気量は大気圧換算で、（３０−８）×１＝２２リットルとなる。
従って、打込機が１本の止具を打込む際に消費される圧縮空気量が大気圧換算で約０．５リットルとすると、約４４本の止具を打込むことができる。

打込み動作が繰り返され第２蓄圧室２０の圧力が第１蓄圧室２の設定圧力以下に低下すると減圧弁２１が開き、両蓄圧室２、２０を連通した状態となる。この状態で打込み動作を続けると両蓄圧室２、２０の圧力は同時に低下していき、最終的に十分な出力が得られず止具６を打込めなくなる。

この場合には、空気取入口１６にエアホース５０を再び接続し、第１蓄圧室２及び第２蓄圧室２０内に圧縮空気を再充填させればよい。

上記したように本実施形態によれば、エアホースを使用することなく打込み動作させることが可能となり、エアホース５０及び電源コードの長さや空気圧縮機の設置場所等による打ち込み作業範囲の制限がなくなり、任意場所での使用が可能となって作業性を向上できるようになる。また少容量の第２蓄圧室２０で多数の止具６を打込めるようになって作業性を更に向上できるようになる。なお第２蓄圧室２０への圧縮空気の供給は通常の空気圧縮機でよく、液化ガスの充填のような困難性はないと共に短時間で圧縮空気の充填をできるので、予め液化ガス貯留タンクを複数用意する必要はなく、作業性を更に向上できる。

図６〜図８に本発明打込機の他の実施形態を示す。

図６に示す打込機は空気取入口１６、減圧弁２１及び逆止弁２２を設けた本体１に第２蓄圧室２０を着脱可能としたもので、減圧弁２１と逆止弁２２との間には空気通路６１が設けられていると共に空気通路６１と連通する着脱装置６０ａが設けられている。

第２蓄圧室２０には着脱装置６０ａと係合可能な空気取入口６０ｂが設けられ、着脱装置６０ａと空気取入口６０ｂとを係合させることにより、空気取入口１６及び逆止弁２２を介して空気圧縮機から供給された圧縮空気が第２蓄圧室２０内に流入する。

なお、上記実施形態と同様に第２蓄圧室２０が第１蓄圧室２よりも高い圧力の圧縮空気を蓄積可能であり、空気圧縮機との接続が外された場合には第２蓄圧室２０内の圧縮空気が減圧弁２１により減圧され第１蓄圧室２内に供給されるものである。また、本体１に設けられた着脱装置６０ａは第２蓄圧室２０の空気取入口６０ｂと係合してない状態の時には閉状態となる構成、或いは空気通路６１内の圧力が空気取入口６０ｂ接続側の圧力よりも大きい場合には閉状態となる構成であることが必要である。

このような構成をした打込機は空気圧縮機と接続して作業を行う際には第２蓄圧室２０を本体１から外すこともでき、第２蓄圧室２０を任意に取外しできるようになるので、空気圧縮機と接続した状態において、比較的大型な第２蓄圧室２０が存在することによる不具合等を解消できるようになる。

図７は本体１内に減圧弁２１を設けた打込機に第２蓄圧室２０を着脱可能とした構成をしており、第２蓄圧室２０に空気取入口１６と係合可能な着脱装置６０、本体１に設けられた空気取入口１６と同形状の空気取入口６３、逆止弁２２を設けたもので、図６に示す実施形態と同様の作用効果を奏し得るものである。

図８は従来構成の打込機に第２蓄圧室２０を着脱可能としたものであり、図に示すように第２蓄圧室２０は空気取入口６３、減圧弁２１、逆止弁２２及び着脱装置６０を設けた構成をしている。

図８に示す実施形態は従来構成の打込機に本発明を採用することができるようにしたものであり、図６に示す実施形態と同様の作用効果を奏し得るものである。

図９〜図１３に本発明打込機の他の実施形態を示す。図９〜図１３は外部より操作することにより、第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させることができるようにしたものである。

図９は逆止弁２２を開状態とさせることができる操作子４４を設けたもので、作業終了後等に操作子４４を操作することにより第２蓄圧室２０内の圧縮空気を逆止弁２２、空気取入口１６を介して大気に放出させることができる。

図１０は上記実施形態での逆止弁２２に代え、外部より操作可能な操作レバー２６を有する放出弁２３を設けたものであり、空気取入口１６に空気圧縮機と接続されたエアホース５０が接続された状態の時には操作レバー２６を操作し放出弁２３を開状態とすることにより第２蓄圧室２０内に圧縮空気を流入させることができ、空気取入口１６にエアホース５０が接続されていない状態の時に放出弁２３を開状態とすると第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させることができる。

図１１は逆止弁２２とは関連のない個所に第２蓄圧室２０と大気との連通・遮断を制御することができる外部より操作可能な操作レバー２６を有する放出弁２３を設けたものであり、操作レバー２６を操作することにより放出弁２３を開状態とすれば、第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させることができる。

図１２は逆止弁２２とは関連のない個所に第２蓄圧室２０と大気との連通・遮断を制御する外部より操作可能な操作子４４を有する放出弁２３を設けたものであり、操作子４４を操作して放出弁２３を開状態とすることにより第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させることができる。

図１３は第２蓄圧室２０と空気取入口１６との間に逆止弁２２の他に外部より操作可能な操作レバー２６を有する放出弁２３を設けたものであり、操作レバー２６を操作し放出弁２３を開状態とすることにより空気取入口１６を介して第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させることができる。

なお、上記した図９〜図１３の実施形態では第２蓄圧室２０内と大気とを連通させ、第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出させるようにしたものであるが、図１１及び図１２に示す放出弁２３及び操作子４４を本体１のハンドル部１３等に設けて第１蓄圧室２内と大気とを連通させることができる構成としても良い。このような構成とし、放出弁２３或いは操作子４４を操作して第１蓄圧室２内と大気とを連通させると、第１蓄圧室２内の圧縮空気が大気に放出されるが、これにより第１蓄圧室２内の圧力が低下し減圧弁２１を介して第２蓄圧室２０内の圧縮空気が第１蓄圧室２内に流入されるので、放出弁２３或いは操作子４４を操作して第１蓄圧室２内と大気とを連通させた状態を維持させれば最終的に第２蓄圧室２０内のすべての圧縮空気も減圧弁２１及び第１蓄圧室２を介して大気に放出されることとなる。このような構成とした場合には、大気に放出される圧縮空気の圧力は第１蓄圧室２の設定圧力以内であるため、高圧の第２蓄圧室２０内の圧縮空気を大気に放出する場合に比べ、排気音が小さくなる。

本発明打込機の一実施形態を示す断面側面図。図１の要部拡大図。図１の要部拡大図。図３に示す減圧弁の動作状態を示す要部拡大図。図１の要部拡大図。本発明打込機の他の実施形態を示す断面側面図。本発明打込機の他の実施形態を示す断面側面図。本発明打込機の他の実施形態を示す断面側面図。本発明打込機の他の実施形態を示す要部拡大断面。本発明打込機の他の実施形態を示す要部拡大断面。本発明打込機の他の実施形態を示す要部拡大断面。本発明打込機の他の実施形態を示す要部拡大断面。本発明打込機の他の実施形態を示す要部拡大断面。従来の打込機の一例を示す断面側面図。図１４に示す打込機の打込み動作状態を示す要部拡大側面図。

符号の説明

２は第１蓄圧室、４はシリンダ、５は主弁、７はドライブビット、８はピストン、１６は空気取入口、２０は第２蓄圧室、２１は減圧弁、２２は逆止弁、６０は着脱装置である。

Claims

本体に設けられた第１蓄圧室内の圧縮空気により、シリンダ内に上下動可能に設けられたピストンを駆動し、ドライブビットにより止具を打込む打込機であって、本体が使用可能な空気圧よりも高い圧力の圧縮空気の供給源に接続して該圧縮空気を取り入れるために打込機のハンドル部に設けられた空気取入口と、上記空気取入口より取り入れた高い圧力の圧縮空気を予め設定された第１蓄圧室の圧力に減圧するために、前記ハンドル部に内蔵された減圧弁とを有し、空気取入口より取り入れた圧縮空気を減圧して前記第１蓄圧室に供給することを特徴とする打込機。
前記本体が使用可能な空気圧よりも高い圧力の圧縮空気の供給源は、前記空気取入口に着脱可能な第２蓄圧室であることを特徴とする第１項記載の打込機。
本体に設けられた第１蓄圧室内の圧縮空気により、シリンダ内に上下動可能に設けられたピストンを駆動し、ドライブビットにより止具を打込む打込機であって、前記打込機のハンドル部の端部に設けられた空気取入口と、該空気取入口より取り入れた圧縮空気を予め設定された第１蓄圧室の圧力に減圧した後該第１蓄圧室に供給するために前記ハンドル部に内蔵された減圧弁と、前記空気取入口に接続可能な圧縮機とを備えたことを特徴とする打込機。
前記空気取入口と前記減圧弁との間に設けられた空気通路に連通する第２蓄圧室を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項３記載の打込機。