JP2010023170A

JP2010023170A - 空気圧工具

Info

Publication number: JP2010023170A
Application number: JP2008187145A
Authority: JP
Inventors: Masami Haruta; 雅己春田; Makoto Kosuge; 誠小菅
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: JP5110301B2

Abstract

【課題】全高を低く保持し、切り替えバルブの上下のストローク量も大きく確保する。
【解決手段】打撃シリンダ６とシリンダキャップ１４との間のバルブハウジング１７内に切り替えバルブ２０を収容し、切り替えバルブ２０の上下動によって異なる断面積のエア供給口２４、２５を選択的に開閉させるとともに、切り替えバルブの作動ロッド２１をシリンダキャップ１４に貫通させ、作動ロッド２１の上端にガイドピン２６を直交方向に設ける一方、シリンダキャップ１４の上部には切り替えダイヤルを作動ロッド２１の回りに回転可能に設け、切り替えダイヤルの側壁部には中間が傾斜したガイド溝を形成し、ガイドピンを回らないようにしてガイド溝に沿って摺動可能に係合させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮エアを駆動源とする釘打機、ネジ打ち機、ネジ締め機等の空気圧工具において、釘、打ち込みネジ等のファスナーを打ち込む際の打ち込み力の強弱を切り替える打ち込み力調整機構を有する空気圧工具に関する。

一般に、空気圧式ネジ打込み機は被打込み材に対して打込みネジを軽く打込んだ後にしっかりと締め込むものであり、このような打込みとネジ締め込みの工程に応じ、それぞれ打込みネジを打撃する打撃機構と、打込みネジを回転させるネジ締め込み機構とが設けられている。打撃機構は、打撃シリンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンにドライバビットを一体に結合し、トリガの操作によってメインバルブを作動させ、圧縮エアを貯留するメインエアチャンバを上記打撃シリンダに対して開閉し、圧縮エアを打撃シリンダに対して供給して打撃ピストンを駆動するものであるが、従来は圧縮エアの供給量は常に一定であり、したがって打撃ピストンによる打込み力も常に一定であった。そして、打込み時には、打込みネジの先端が上材を貫通して下地の途中まで打込まれる必要がある。

ところが、例えば被打込み材を構成する上材が石膏ボードであっても、その下地が木板である場合と、薄鋼板である場合とがある。木板は薄鋼板に比べて軟質であるから打込みネジを上材を貫通させ、木板の途中まで打込むためのエネルギーは鋼板に比べて小さくてもよい。しかし、この打込みエネルギーで打込みネジの先端を薄鋼板に突き刺すのは不十分である。逆に、打込みエネルギーの大きさを薄鋼板に合わせると、この打込みエネルギーで木板下地に打込みネジを打込んだ場合、打込みネジが木板を貫通してしまったり、ネジ打込み機の反力によるズレなどが大きくなって、ドライバビットの先端が打込みネジの頭部溝に係合できずにネジ締め不良が発生したりする不都合がある。

そこで、打込み力を調整して被打込み材に対する打込みネジの打込み深さを常に適正にすることができる空気圧式ネジ打込み機の打込み力調整機構を備えた空気圧工具が知られている。例えば、特許文献1に示すものは、メインエアチャンバからの圧縮エアを供給するエア供給口を上下２段に形成し、切り替えバルブを上方に作動させたときは、上下のエア供給口を開放させ、下方に作動させたときは上段のエア供給口を閉じ、下段のエア供給口のみを開放させるようにし、エア供給量によって打ち込み力を調整するものである。

ところが、上記技術は空気圧工具の全高が高くなりすぎるという問題や、バルブストロークを抑制するバルブストッパが変形し、弱モードに設定しても強モードに切り替わってしまうという問題があった。

そこで、これに対応して、特許文献２のものが開発された。これは、異なる断面積のエア供給口を上下ではなく内外に設けるとともに、切り替えバルブを上下動させることでいずれかのエア供給口を開口させるようにしたものである。すなわち、打撃シリンダの上部に一端が軸支された操作レバーを左右方向に揺動可能に設け、操作レバーには中間が傾斜したガイド溝を形成し、このガイド溝に切り替えバルブの上端の作動軸を係合させたものである。上記構成によれば、操作レバーを左右に揺動させることにより、作動軸はガイド溝に沿って摺動し、上部に移動したときと下部に移動したときとによって、異なる大きさのエア供給口を選択的に開口することができる。
特許第３５２０４４３号特開２００７−３２６２０３

しかしながら、上述の切り替え方式では、上下のストローク量が不足し、切り替えバルブが十分に作動せず、所定の打ち込み力が得られないことがあった。その解決策として、ガイド溝の傾斜をきつくするか、あるいはガイド溝の勾配を変えずに長くすればよい。ところが、前者の場合は操作レバーが操作しにくくなる。また、後者の場合は操作レバーの左右の振り角度を大きくしなければならないが、構造上操作レバーの回動量には制約があるため、困難であった。

本発明は上記問題点を解決し、全高を低く保持するとともに、切り替えバルブの上下のストローク量も十分に大きく確保することができる打ち込み力調整機構を備えた空気圧工具を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、工具本体に圧縮エアを貯留したメインエアチャンバと打撃シリンダとを設け、上記メインエアチャンバから圧縮エアを打撃シリンダに供給することにより打撃シリンダ内に摺動可能に収容された打撃ピストンを駆動してファスナーを打ち込む際に、上記打撃シリンダとその上のシリンダキャップとの間にバルブハウジングを設け、バルブハウジング内には切り替えバルブを上下に移動自在に収容し、切り替えバルブの上下動によって上記メインエアチャンバと打撃シリンダとの間に設けられて異なる断面積を有するエア供給口を選択的に開閉させて異なる打ち込み力が得られるようにした空気圧工具において、上記打撃シリンダとその上のシリンダキャップとの間にバルブハウジングを設け、バルブハウジング内には切り替えバルブを上下に移動自在に収容し、切り替えバルブの上下動によって上記メインエアチャンバと打撃シリンダとの間に設けられて異なる断面積のエア供給口を選択的に開閉させるようにするとともに、上記切り替えバルブの中心から作動ロッドを上方に突出させ、この作動ロッドを上記シリンダキャップに貫通させ、作動ロッドの上端にはガイドピンを直交方向に設ける一方、上記シリンダキャップの上部には環状の切り替えダイヤルを上記作動ロッドの回りに回転可能に設け、この切り替えダイヤルの側壁部には中間が傾斜したガイド溝を形成し、上記ガイドピンを上記ガイド溝の一端から他端に摺動可能に係合させ、かつこのガイドピンを回り止めに係合させたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記切り替えダイヤルの周囲には切り替えダイヤルの回転を案内するダイヤルガイドを設け、このダイヤルガイドには上記ガイドピンの回り止めを設けたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、上記エア供給口は、上記バルブハウジングの側壁の下部に貫通形成された断面積の大きい第１のエア供給口と、上記バルブとに貫通形成された断面積の小さい第２のエア供給口とから構成され、上記切り替えバルブは上記第１のエア供給口の上部と下部に移動可能に設けられ、上記メインエアチャンバからの圧縮エアは第１のエア供給口の外側に供給可能に設けられたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記切り替えバルブが下死点に至ったとき、切り替えバルブの外周面と上記バルブハウジングの内壁との間には小さなクリアランスを形成したことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、上記クリアランスは、上記切り替えバルブの外周面からシール用Ｏリングを外した程度のものとしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明は、切り替えバルブの上下動によってメインエアチャンバと打撃シリンダとの間に設けられて異なる断面積のエア供給口を選択的に開閉させるようにするとともに、上記切り替えバルブの中心から作動ロッドを上方に突出させ、この作動ロッドを上記シリンダキャップに貫通させ、作動ロッドの上端にはガイドピンを直交方向に設ける一方、上記シリンダキャップの上部には環状の切り替えダイヤルを上記作動ロッドの回りに回転可能に設け、この切り替えダイヤルの側壁部には中間が傾斜したガイド溝を形成し、上記ガイドピンを上記ガイド溝に沿って摺動可能に係合させ、このガイドピンを回り止めに係合させた構成となっている。したがって、切り替えダイヤルを回転させると、ガイド溝が同じ方向に移動するので、ガイドピンはガイド溝に沿って摺動して上下方向に移動させられる。ガイドピンが上下動すると作動ロッドも上下動する。このように切り替えバルブが上下動することによって上記メインエアチャンバと打撃シリンダとの間に設けられて異なる断面積のエア供給口を選択的に開閉するから、圧縮エアの供給量を調整して打ち込み力の大小を選択することができる。

上記構成によれば、異なる断面積のエア供給口の高低差は小さいので、全高を低く保持することができる。また、切り替えダイヤルを回転させることによって切り替えバルブを上下動させる構成であるから、切り替えダイヤルを大きくする必要がない。また、ガイド溝は環状の切り替えダイヤルの側壁部に平面視において円弧状に形成されているので、直線に置き換えれば長くなる。したがって、ガイド溝の傾斜勾配をきつくしなくても、切り替えバルブの回転量を調整するだけで切り替えバルブの上下のストローク量を十分に大きく確保することができる。

請求項２に係る発明によれば、切り替えダイヤルの周囲には切り替えダイヤルの回転を案内するダイヤルガイドを設け、このダイヤルガイドには上記ガイドピンの回り止めを設けたから、ダイヤルガイドは切り替えダイヤルの回転を案内するとともに、ガイドピンの回り止めを兼ねることができる。

請求項３に係る発明によれば、エア供給口は、バルブハウジングの側壁の下部に貫通形成された断面積の大きい第１のエア供給口と、上記バルブとに貫通形成された断面積の小さい第２のエア供給口とから構成され、上記切り替えバルブは上記第１のエア供給口の上部と下部に移動可能に設けられ、上記メインエアチャンバからの圧縮エアは第１のエア供給口の外側に供給可能に設けられているから、切り替えバルブが下部に移動したときは、第１のエア供給口が開き、切り替えバルブが上部に移動したときは第２のエア供給口が開くので、強弱のモードを選択することができる。

請求項４に係る発明によれば、切り替えバルブが下死点に至ったとき、切り替えバルブの外周面と上記バルブハウジングの内壁との間には小さなクリアランスを形成したから、切り替えバルブが下死点にあっても、切り替えバルブの外周面と上記バルブハウジングの内壁との間には小さなクリアランスが形成されるので、弱モードにしても打ち込み力は大きくは落ちないようにすることができる。

請求項５に係る発明によれば、クリアランスは、上記切り替えバルブの外周面からシール用Ｏリングを外した程度であるから、上記クリアランスから供給される圧縮エアの供給量は大きくはない。

以下、図面に基づいて本発明に係る空気圧工具の実施の形態をネジ打ち込み機によって説明する。なお、空気圧工具ネジ打ち込み機に限定されない。圧縮エアを利用して駆動されるものであればよく、例えば一般の釘打機等であってもよい。

上記ネジ打ち込み機は、図１に示されるように、工具本体１に設けたトリガ２を引き操作することによりトリガバルブ３が作動し、これに連動してメインバルブ４が上動してメインエアチャンバ５を打撃シリンダ６に対して開き作動させ、メインエアチャンバ５内の圧縮エアが打撃シリンダ６の上部に供給され、この空気圧により打撃ピストン７が駆動されて、打撃ピストン７と一体に結合したドライバビット８を下方に打撃作動し、これによってマガジン１０からノーズ部１１内に供給された打ち込みネジ（図示せず）を対象物にある程度の深さまで打ち込むように構成されている。なお、ドライバビット８はエアモータ１２によって駆動された回転ギア１３によって回転され、打ち込まれた打ち込みネジをさらに回転させて対象物に対してねじ込むように構成されている。

ところで、上記ネジ打ち込み機においては、シリンダキャップ１４の上部には、メインエアチャンバ５から打撃シリンダ６に供給される圧縮エアの量を調整することによって打ち込み力を調整できる打ち込み力調整機構が設けられている。

すなわち、図２（ａ）及び図３に詳しく示されるように、打撃シリンダ６とその上のシリンダキャップ１４との間には、打撃ピストン７を上死点に保持するピストンストップ１５が配置されている。ピストンストップ１５は筒状に形成され、下部には打撃ピストン７の上端の膨出部に係合保持する係合爪１６が一定の間隔に形成され、中間部にはバルブハウジング１７が設けられ、バルブハウジング１７の上部とシリンダキャップ１４の中央には嵌合孔１８が形成されている。

バルブハウジング１７の内部には切り替えバルブ２０が上下に移動自在に収容されている。切り替えバルブ２０の中心から作動ロッド２１が上方に突出されている。作動ロッド２１は上記嵌合孔１８を貫通している。なお、切り替えバルブ２０の外周にはＯリング２２が取り付けられている。このＯリング２２は切り替えバルブ２０が下死点に移動したときはバルブハウジング１７の下部のやや小径の下縁部２３に当接してシール状態となるが、切り替えバルブ２０がそれよりも上方にあるときは、切り替えバルブ２０のＯリング２２とバルブハウジング１７の内壁との間には小さなクリアランスが形成されるように構成されている。

これに対し、バルブハウジング１７の側壁下部には第１のエア供給口２４が形成されている。また、切り替えバルブ２０の中心と作動ロッド２１には第２のエア供給口２５が貫通形成されている。第１のエア供給口２４の方が第２のエア供給口２５よりも断面積は大きい。

次に、シリンダキャップ１４を貫通して上方に突出した作動ロッド２１の上部にはガイドピン２６が直交方向に交差するように設けられている。

また、シリンダキャップ１４の上部には合成樹脂製の切り替えダイヤル２７が上記作動ロッド２１のまわりを水平方向に回転可能に設けられている。切り替えダイヤル２７は環状で、その側壁部の一側に操作レバー２８を突出したもので、側壁部の相対する側には中間部が傾斜したＺ字形の切り替え用のガイド溝３０が形成されている。このガイド溝３０は図４（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、傾斜部３０ａの一端に上段部３０ｂ、他端に下段部３０ｃを傾斜したもので、上記ガイドピン２６はガイド溝３０内を摺動自在に係合している。

さらに、切り替えダイヤル２７の外周には合成樹脂製のダイヤルガイド３１が設けられている。ダイヤルガイド３１の内周面は切り替えダイヤル２７の外周面に摺動可能に形成され、切り替えダイヤル２７はダイヤルガイド３１に沿って案内されて回転するように構成されている。

ダイヤルガイド３１の上部には固定カバー３２が配され、固定カバー３２からダイヤルガイド３１を通ったビス３３がシリンダキャップ１４の取付脚３４にビス止めされ、これにより、ダイヤルガイド３１が固定され、このダイヤルガイド３１の内側に切り替えダイヤル２７が回転可能に案内されている。

なお、ダイヤルガイド３１には上記ガイドピン２６に係合する係合溝３５が形成されている。係合溝３５はガイドピン２６と係合することにより作動ロッド２１の回り止めを構成している。

３６はシリンダキャッププロテクタである。シリンダキャッププロテクタ３６の一側には開口部３９が形成され、この開口部３９の内側に上記切り替えダイヤル２７の操作レバー２８が配置され、その端部は外部に露出している。このため、操作レバー２８はシリンダキャッププロテクタ３６の外部から左右方向に回動操作することができる。

上記構成によれば、操作レバー２８とともに切り替えダイヤル２７を左右方向に回転させると、ガイドピン２６の部分をＺ字形の用ガイド溝３０が左右に移動するので、ガイドピン２６はガイド溝３０に沿って上段部３０ｂから下段部３０ｃまで摺動し、それに伴って上下方向に移動する。ガイドピン２６が上下動すると作動ロッド２１も上下動する。

強モードにするときは、切り替えダイヤル２７を回転させて、図４（ａ）及び図５（ａ）のようにガイドピン２６をガイド溝３０の上段部３０ｂに上動させる。これにより、図２（ａ）に示されるように、作動ロッド２１が上動し、切り替えバルブ２０は第１のエア供給口２４よりも上方に移動するので、メインエアチャンバ５からの圧縮エアは上記第１のエア供給口２４を通って打撃シリンダ６内に供給される。また、切り替えバルブ２０のＯリング２２とバルブハウジング１７の内周面とのあいだにはクリアランスがあるので、圧縮エアの一部はこのクリアランスを通り、第２のエア供給口２５からも打撃シリンダ６内に供給される。この場合は大量の圧縮エアが供給され、大きな打ち込み力が得られる。

これに対し、弱モードにするときは、切り替えダイヤル２７を逆方向に回転させて、図４（ｂ）及び図５（ｂ）のようにガイドピン２６をガイド溝３０の下段部３０ｃに移動させる。これにより、図２（ｂ）に示されるように、作動ロッド２１が下動し、切り替えバルブ２０は第１のエア供給口２４よりも下方に移動するとともに、切り替えバルブ２０の外周のＯリング２２はバルブハウジング１７の下縁部２３に当接してシールされる。このため、メインエアチャンバ５からの圧縮エアは第２のエア供給口２５のみを通って打撃シリンダ６内に供給される。この場合は作動ロッド２１が上動した場合に比べて少量の圧縮エアしか供給されないので、打ち込み力は小さい。

このように、操作レバー２８の操作によって圧縮エアの供給量を調整して打ち込み力の大小を選択することができる。

上述のように、上記打ち込み力調整機構によれば、第１のエア供給口２４と第２のエア供給口２５の高低差は小さいので、全高を低く保持することができる。また、切り替えダイヤル２７を回転させることによって切り替えバルブ２０を上下動させる構成であるから、切り替えダイヤル２７を大きくする必要がない。また、ガイド溝３０は環状の切り替えダイヤル２７の側壁部に平面視において円弧状に形成されているので、直線に置き換えれば長くなる。したがって、ガイド溝３０の傾斜勾配をきつくしなくても、切り替えバルブ２０の回転量を調整するだけで切り替えバルブ２０の上下のストローク量を十分に大きく確保することができる。

なお、弱モード時に打ち込み力が弱すぎると、例えば打ち込みネジでは、打ち込み直後の反力により打ち込みネジを打ち込む空気圧工具が瞬間的に浮いてノーズ部１１が前にずれることがあり、これによりビットが打込みネジから外れるカムアウト現象が発生しやすい。

この場合、図６に示されるように、上記切り替えバルブ２０の外周面からシール用Ｏリングを外した構成としてもよい。切り替えバルブ２０が下死点に至ったとき、切り替えバルブ２０の外周面と上記バルブハウジング１７の下縁部２３との間には小さなクリアランスが形成され、ここからも圧縮エアが打撃シリンダ６内に洩れ入るので、打ち込み力は大きくは落ちない。

本発明に係るネジ打ち込み機の縦断面図（ａ）（ｂ）は打ち込み力調整機構の作動態様説明図シリンダキャップの周辺部の分解斜視図（ａ）（ｂ）は打ち込み力調整機構の強モードと弱モードの切り替え態様を示す斜視図（ａ）（ｂ）は打ち込み力調整機構の強モードと弱モードの切り替え態様を示す平面図切り替えバルブの他の形態を示す一部の拡大断面図

符号の説明

６打撃シリンダ
１５ダイヤルガイド
１４シリンダキャップ
１７バルブハウジング
２０切り替えバルブ
２１作動ロッド
２４、２５エア供給口
２６ガイドピン
２７切り替えダイヤル
３０ガイド溝

Claims

工具本体に圧縮エアを貯留したメインエアチャンバと打撃シリンダとを設け、上記メインエアチャンバから圧縮エアを打撃シリンダに供給することにより打撃シリンダ内に摺動可能に収容された打撃ピストンを駆動してファスナーを打ち込む際に、上記打撃シリンダとその上のシリンダキャップとの間にバルブハウジングを設け、バルブハウジング内には切り替えバルブを上下に移動自在に収容し、切り替えバルブの上下動によって上記メインエアチャンバと打撃シリンダとの間に設けられて異なる断面積を有するエア供給口を選択的に開閉させて異なる打ち込み力が得られるようにした空気圧工具において、
上記切り替えバルブの中心から作動ロッドを上方に突出させ、この作動ロッドを上記シリンダキャップに貫通させ、作動ロッドの上端にはガイドピンを直交方向に設ける一方、
上記シリンダキャップの上部には環状の切り替えダイヤルを上記作動ロッドの回りに回転可能に設け、この切り替えダイヤルの側壁部には中間が傾斜したガイド溝を形成し、上記ガイドピンを上記ガイド溝の一端から他端に摺動可能に係合させ、かつこのガイドピンを回り止めに係合させた
ことを特徴とする空気圧工具。
上記切り替えダイヤルの周囲には切り替えダイヤルの回転を案内するダイヤルガイドを設け、このダイヤルガイドには上記ガイドピンの回り止めを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の空気圧工具。
上記エア供給口は、上記バルブハウジングの側壁の下部に貫通形成された断面積の大きい第１のエア供給口と、上記バルブとに貫通形成された断面積の小さい第２のエア供給口とから構成され、上記切り替えバルブは上記第１のエア供給口の上部と下部に移動可能に設けられ、上記メインエアチャンバからの圧縮エアは第１のエア供給口の外側に供給可能に設けられたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気圧工具。
上記切り替えバルブが下死点に至ったとき、切り替えバルブの外周面と上記バルブハウジングの内壁との間には小さなクリアランスを形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空気圧工具。
上記クリアランスは、上記切り替えバルブの外周面からシール用Ｏリングを外した程度のものとしたことを特徴とする、請求項４に記載の空気圧工具。