JP2007069321A - 空気工具 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに連通する空気通路への圧縮空気の流入抵抗を小さく抑えて効率アップを図ることができる空気工具を提供すること。
【解決手段】所定角度θをもって連結された２つの空気通路５，６を備える釘打機（空気工具）１において、前記２つの空気通路５，６の連結部分における投影断面形状を同一とする。例えば、一方（エキゾーストカバー３側）の空気通路５を長孔とし、他方（ボディ２側）の空気通路６を円孔とする。又、長さの短い方の空気通路５を長孔とし、長さの長い空気通路６を円孔とする。更に、空気通路５の長孔を金型によって成型する。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮空気を作動流体とする釘打機等の空気工具に関するものである。

圧縮空気を作動流体とする空気工具の一形態として釘打機が知られ、これに関する提案も種々なされている（特許文献１，２参照）。

ここで、従来の釘打機の空気通路の構成を図４及び図５に示す。

図４は釘打機の空気通路構成を示す部分断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図であり、図４に示すように、釘打機１０１のボディ１０２の開口部にはエキゾーストカバー１０３がガスケット１０４を介して被着されている。そして、このエキゾーストカバー１０３には断面円形の空気通路１０５が所定角度θ（図示例では５７．７°）傾斜して形成されており、ボディ１０２には同じく断面円形の空気通路１０６が垂直に形成されており、両空気通路１０５，１０６は、ボディ１０２とエキゾーストカバー１０３との合面において互いに連通している。尚、図示例では、エキゾーストカバー１０３側の空気通路１０５の内径はφ５．５ｍｍ、ボディ１０２側の空気通路１０６の内径はφ６．４ｍｍに設定されている。

而して、エキゾーストカバー１０３とボディ１０２との合面における両空気通路１０５，１０６の断面形状は図５に示すようになっており、両断面をボディ１０２側から見た場合、ボディ１０２側の空気通路１０６の投影断面形状とエキゾーストカバー１０３側の空気通路１０５の投影断面形状は一致しない。従来、エキゾーストカバー１０３側の空気通路１０５の断面形状は前述のように円形であり、該空気通路１０５は、その中心がエキゾーストカバー１０３とボディ１０２との合面において、ボディ１０２側の空気通路１０６の中心に一致するよう配設されている。
特公平７−１１２６７４号公報 特開２００５−２０５５０４号公報

一般に、圧縮空気を作動流体とする釘打機の打込力の効率を上げるためには、蓄圧室の圧縮空気の圧力低下、流入抵抗、摩擦抵抗等による損失を最小限に抑える必要がある。その中で、流入抵抗を小さくするための課題として、ヘッドバルブの開口速度を向上させること等が行われている。

ところが、ヘッドバルブの開口速度向上のために、空気通路への圧縮空気の流入抵抗を小さく抑える方法として低価格で且つ構造単純な方法がなく、従来から有効な方法が求められていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、互いに連通する空気通路への圧縮空気の流入抵抗を小さく抑えて効率アップを図ることができる空気工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、所定角度をもって連結された２つの空気通路を備える空気工具において、前記２つの空気通路の連結部分における投影断面形状を同一としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、一方の空気通路を長孔とし、他方の空気通路を円孔としたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、長さの短い方の空気通路を長孔とし、長さの長い空気通路を円孔としたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記長孔を金型によって成型したことを特徴とする。

請求項１及び２記載の発明によれば、所定角度をもって互いに連結される２つの空気通路の連結部分における投影断面形状を同一としたため、両空気通路の連結部分での断面変化が生じず、両空気通路は連続的に滑らかに連結されることとなり、空気通路への圧縮空気の流入抵抗が小さく抑えられて空気工具の効率が高められる。

請求項３記載の発明によれば、長さの短い方の空気通路を長孔とし、長さの長い空気通路を円孔としたため、相連通する２つ空気通路の流入抵抗を更に小さく抑えることができる。

請求項４記載の発明によれば、長孔を金型によって成型したため、機械加工によって空気通路を加工する必要がなく、低価格化と単純構造化を図ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る空気工具の一形態としての釘打機の側断面図、図２は同釘打機の側面図、図３は同釘打機の空気通路構造を示す部分断面図である。

図１及び図２に示す釘打機１において、２はボディであって、このボディ２の開口部にはエキゾーストカバー３がガスケット４（図３参照）を介して気密に被着されている。そして、図３に詳細に示すように、エキゾーストカバー３には空気通路５が所定角度θ（図示例では５７．７°）傾斜して形成されており、ボディ２には空気通路６が垂直に形成されており、両空気通路５，６は、ボディ２とエキゾーストカバー３との合面において互いに連結されている。

又、前記ボディ２内には蓄圧室７が形成されており、該ボディ２の端部には不図示のエアホースを接続するためのエアプラグ８が設けられている。そして、ボディ２には、内部に複数本の釘９を装填して成るマガジン１０が斜めに装着されるとともに、トリガ１１によって上下動するプランジャ１２を備えた制御バルブ１３が設けられている。尚、ボディ２側の空気通路６は制御バルブ１３と繋がっている。

更に、図１及び図２に示すように、ボディ２の先端部には垂直下方に延びるドライバガイド１４が取り付けられており、該ドライバガイド１４には、前記マガジン１０内に装填された釘９が臨むとともに、プッシュレバー１５が上下動可能に装着されている。

他方、図１に示すように、前記エキゾーストカバー３内にはヘッドバルブ１６が上下摺動可能に嵌装されており、該ヘッドバルブ１６は、これとエキゾーストカバー３との間に縮装されたスプリング１７によって常時下方に付勢されている。そして、このヘッドバルブ１６の上方にはバルブ上室Ｓ１が画成されており、このバルブ上室Ｓ１には前記空気通路５が連通するとともに、該バルブ上室Ｓ１とピストン上室Ｓ２との連通はＯリング１８によって遮断されている。

又、図１に示すように、ボディ２内にはシリンダ１９が垂直且つ同心的に設けられており、このシリンダ１９内にはピストン２０が上下摺動可能に嵌装されている。そして、ピストン２０からは丸棒状のドライバ２１が垂直に延び、このドライバ２１は、その先端部（下端部）が前記ドライバガイド１４に形成されたガイド孔１４ａに嵌合している。尚、シリンダ１９内の底部にはピストンバンパ２２が設けられている。

更に、シリンダ１９内は前記ピストン２０によってピストン上室Ｓ２とピストン下室Ｓ３に区画されており、両室Ｓ２，Ｓ３の連通は、ピストン２０の外周面に嵌着されたＯリング２３によって遮断されている。そして、シリンダ１９の上端にはバルブラバー２４が嵌着されており、このバルブラバー２４に対して前記ヘッドバルブ１６が接離する。

又、図１に示すように、ボディ内２の前記シリンダ１９との間の下半部には、隔壁２５によって区画された戻し空気室Ｓ４が形成されており、シリンダ１９の戻し空気室Ｓ４に臨む部位には、ピストン下室Ｓ３内の圧縮空気の戻し空気室Ｓ４方向への流れのみを許容する逆止弁２６を備えた空気通路２７が設けられている。

ここで、本発明の要旨を図３に基づいて説明する。

本実施の形態では、エキゾーストカバー３に傾斜角θで形成された空気通路５の断面形状を楕円形（図３のＡ−Ａ断面参照）とし、該空気通路５とボディ２側の断面円形（丸孔）の空気通路６の接合面（ボディ２とエキゾーストカバー３との合面）における投影断面形状を同じ円形とした（図３のＢ−Ｂ断面）ことを特徴としている。

具体的には、ボディ２側の空気通路６を内径φ６．４ｍｍの円孔、エキゾーストカバー３側の空気通路５を長径６．４ｍｍ、短径５．４ｍｍの楕円孔とするとともに、その傾斜角θを５７. ７°とした。

次に、以上のように構成された釘打機１の動作を図１に基づいて説明する。

図示の被打込材Ｗへの釘打作業に際しては、釘９をマガジン１０に装填し、釘打機１のボディ２に取り付けられたエアプラグ８に不図示のエアホースを接続する。すると、エアコンプレッサ等の不図示の圧力供給源からエアホースを経て釘打機１のボディ２内の蓄圧室７内に圧縮空気が供給されて蓄積され、その一部は、不図示の空気通路を経て制御バルブ１３の室内に流入し、更に空気通路６，５を経てバルブ上室Ｓ１へ流入する。そして、バルブ上室Ｓ１へ送られた圧縮空気は、その圧力でヘッドバルブ１６を押し下げてこれをバルブラバー２４に密着させ、シリンダ１９内のピストン上室Ｓ２を密封して該ピストン上室Ｓ２内への圧縮空気の流入を防ぐ。

上記状態において、トリガ１１の引き操作とプッシュレバー１５の被打込材Ｗへの押し当て動作を行うと、制御バルブ１３のプランジャ１２が上死点まで押し上げられ、バルブ上室Ｓ１の圧縮空気が空気通路５，６を経て大気中に排出される。バルブ上室Ｓ１内の圧縮空気が排気されると、蓄圧室７の圧縮空気の圧力でヘッドバルブ１６が押し上げられ、該ヘッドバルブ１６とバルブラバー２４との間に隙間ができ、シリンダ１９内のピストン上室Ｓ２に圧縮空気が流入し、ピストン２０が急激に下死点側に移動し、該ピストン２０と一体にドライバ２１が同方向（下方）に移動するため、該ドライバ２１によって釘９が押し出されて被打込材Ｗに打ち込まれる。

そして、ピストン下室Ｓ３内の空気は、空気通路２７に設けられた逆止弁２６を通過して戻り空気室Ｓ４に流入し、ピストン２０が空気通路２７を通過すると、ピストン上室Ｓ２内の圧縮空気の一部が空気通路２７を通って戻し空気室Ｓ４内に流入する。又、ピストン２０が下死点に達すると、該ピストン２０がピストンバンパ２２に当接して該ピストンダンパ２２を弾性変形させるため、この弾性変形によって余剰エネルギーが吸収される。

次に、トリガ１１を戻すかプッシュレバー１５の被打込材Ｗへの押し当て操作を止めると、制御バルブ１３のプランジャ１２が下死点まで戻るため、制御バルブ１３に圧縮空気が流入し、この圧縮空気が空気通路６，５を経てバルブ上室Ｓ１へ流入する。すると、バルブ上室Ｓ１内の圧縮空気の圧力でヘッドバルブ１６が下死点まで押し下げられてバルブラバー２４に密着されるため、蓄圧室７とシリンダ１９内のピストン上室Ｓ２との連通が遮断され、ピストン上室Ｓ２が大気に連通せしめられる。そして、戻り空気室Ｓ４に蓄積された圧縮空気によってピストン２０の下側が押圧され、ピストン２０は急激に上死点側に移動する。このとき、ピストン上室Ｓ２内の圧縮空気は大気に放出され、ピストン２０は図１に示す初期状態に戻る。

以上の工程を繰り返すことによって、マガジン１０内の釘９が被打込材Ｗに連続的に打ち込まれてゆく。

而して、本実施の形態では、前述のようにエキゾーストカバー３に斜めに形成された空気通路５の断面形状を楕円形とし、該空気通路５とボディ２側の断面円形（丸孔）の空気通路６の接合面（ボディ２とエキゾーストカバー３との合面）における投影断面形状を同じ円形としたため、両空気通路５，６の連結部分での断面変化が生じず、両空気通路５，６は連続的に滑らかに接続されることとなり、空気通路５，６への圧縮空気の流入抵抗が小さく抑えられてヘッドバルブ１６の動作が速くなり、蓄圧室７内の圧縮空気が急激にピストン上室Ｓ２に流れ込むために打込力の効率が高められる。

そして、エキゾーストカバー３側の断面楕円形の空気通路５を金型により加工成型すれば、機械加工によって空気通路５を加工する必要がなく、低価格化と単純構造化を図ることができる。

又、エキゾーストカバー３側の空気通路５の長さは、ボディ２側の空気通路６の長さより短いため、本実施の形態のようにエキゾーストカバー３側の空気通路５の断面積を楕円形とし、ボデー側の空気通路の断面積を円形とすれば、相連通する２つ空気通路５，６の流入抵抗を更に小さく抑えることができる。

本発明に係る釘打機の側断面図である。 本発明に係る釘打機の側面図である。 本発明に係る釘打機の空気通路構造を示す部分断面図である。 従来の釘打機の空気通路構造を示す部分断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ 釘打機（空気工具）
２ ボディ
３ エキゾーストカバー
４ ガスケット
５ エキゾーストカバー側空気通路
６ ボデー側空気通路
７ 蓄圧室
８ エアプラグ
９ 釘
１０ マガジン
１１ トリガ
１２ プランジャ
１３ 制御パルブ
１４ ドライバガイド
１５ プッシュレバー
１６ ヘッドバルブ
１７ スプリング
１８ Ｏリング
１９ シリンダ
２０ ピストン
２１ ドライバ
２２ ピストンバンパ
２３ Ｏリング
２４ バルブラバー
２５ 隔壁
２６ 逆止弁
２７ 空気通路
Ｓ１ バルブ上室
Ｓ２ ピストン上室
Ｓ３ ピストン下室
Ｓ４ 戻し空気室
Ｗ 被打込材

Claims (4)

1. 所定角度をもって連結された２つの空気通路を備える空気工具において、
   前記２つの空気通路の連結部分における投影断面形状を同一としたことを特徴とする空気工具。
2. 一方の空気通路を長孔とし、他方の空気通路を円孔としたことを特徴とする請求項１記載の空気工具。
3. 長さの短い方の空気通路を長孔とし、長さの長い空気通路を円孔としたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気工具。
4. 前記長孔を金型によって成型したことを特徴とする請求項２又は３記載の空気工具。

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