JP2010023177A

JP2010023177A - 空気圧工具

Info

Publication number: JP2010023177A
Application number: JP2008187152A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Adachi; 道明足立; Toshimichi Arai; 利道新井; Norimitsu Sekiguchi; 則満関口
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: JP5071287B2

Abstract

【課題】メインバルブとして高価な材料を使わなくても常に良好に開閉作動する。
【解決手段】高圧エアを貯留したエアチャンバと、打撃手段と一体に結合した打撃ピストン１１を摺動自在に収容した打撃シリンダ１０と、上下動によってエアチャンバ内の圧縮エアを打撃シリンダ１０内に開閉するメインバルブ８とを備えた空気圧工具において、上記打撃シリンダ１０の外周に弾性を有するシリンダシール２２を設け、このシリンダシール２２に上記メインバルブ８を当接離間することによってエアチャンバ内の高圧エアを打撃シリンダ１０に対して開閉させるとともに、上記打撃シリンダ１０の上記シリンダシール２２の背面側には、上記メインバルブ８の開き作動時に上記エアチャンバから上記シリンダシール２２の背面側に回りこんだ圧縮エアを打撃シリンダ１０内に排出する小穴２８を貫通形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、高圧エアを貯留したエアチャンバと、打撃手段と一体に結合した打撃ピストンを摺動自在に収容した打撃シリンダと、エアチャンバ内の圧縮エアを打撃シリンダ内に開閉するメインバルブとを備えた空気圧工具に関する。

一般に、釘打機、ネジ打ち機、タッカ等の空気圧工具は、エアチャンバ内の高圧エアをメインバルブの作動によって打撃シリンダの上端に対して開閉し、打撃シリンダに供給された高圧エアによって内部に収容された打撃ピストンを駆動し、打撃ピストンに一体的に結合したドライバ、ドライバビット等の打撃手段により釘、打ち込みネジ、ステープル等のファスナーを打撃して打ち込むように構成されている。

ところで、このようなメインバルブによるシール機構としては、上下に摺動可能に設けられ、上記打撃シリンダの外周に設けられたシール材にメインバルブが当接し又は離間することによって、エアチャンバ内の圧縮エアを打撃シリンダに供給し又は供給停止を制御するものが知られている（特許文献１参照）。
特開２００８−３６７５６

しかしながら、上記制御方式によれば、メインバルブがシール材に当接しているときは問題ないが、メインバルブはエアチャンバに臨むように設けられているので、開き作動時にメインバルブがシール材から離れた瞬間にエアチャンバ内の圧縮エアが弾性を有するシール材の背面側に回りこんでシール材を打撃シリンダから浮かせて膨らませる可能性がある。シール材が膨らむと、シール材の外径が大きくなるので、メインバルブの内周面とシール材との当接は強くなり、メインバルブがシール材からから離れることができず、そのため開き作動が確実に行われないという問題が発生するおそれがある。

このような不都合が発生しないようにするためには、シール材をアイアンラバーのような硬い材質のものにして膨らまないようにすればよいが、このような材料は高価であるから、その採用はあまり現実的ではない。

本発明は上記問題点を解消し、メインバルブとして高価な材料を使わなくても常に良好に開閉作動することができる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、高圧エアを貯留したエアチャンバと、打撃手段と一体に結合した打撃ピストンを摺動自在に収容した打撃シリンダと、上下動によってエアチャンバ内の圧縮エアを打撃シリンダ内に開閉するメインバルブとを備えた空気圧工具において、上記打撃シリンダの外周に弾性を有するシリンダシールを設け、このシリンダシールに上記メインバルブを当接離間することによってエアチャンバ内の高圧エアを打撃シリンダに対して開閉させるとともに、上記打撃シリンダの上記シリンダシールの背面側には、上記メインバルブの開き作動時に上記エアチャンバから上記シリンダシールの背面側に回りこんだ圧縮エアを打撃シリンダ内に吐き出す小穴を貫通形成し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、上記シリンダシールは打撃シリンダの外周に形成された環状突縁に取り付けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、メインバルブが開き作動をしてシリンダシールから離れた瞬間、メインバルブの裏側にエアチャンバ内の高圧の圧縮エアがシリンダシールの背面側に回りこんでも、その圧縮エアは小穴を通過して打撃シリンダの内部に送られてしまう。したがって、シリンダシールが膨らむことはないので、メインバルブは確実に開き作動することができる。

もちろん、メインバルブが開き作動した後に閉じ作動したときも、シリンダシールは膨らむことがないので、所定の閉じ位置に戻ることができる。

また、アイアンラバーのような高価な材料を使用しなくても済むので、コストを低く抑えることができる。

請求項２に係る発明によれば、シリンダシールは打撃シリンダの環状突縁に支えられているので変形しにくく、このためメインバルブとシリンダシールとは確実にシールされる。

図１はステープル打ち用釘打機の断面図で、同図において符号１は工具本体、２はグリップ、３はマガジンを示す。工具本体１の下部にはノーズ部４が設けられている。工具本体１にはグリップ２の後端から圧縮エアが供給され、圧縮エアはエアチャンバ５に貯留されている。

上記釘打機は、トリガ６の操作によりトリガバルブ７を作動させ、これにしたがってメインバルブ８を開き作動させ、エアチャンバ５を工具本体１に設けられた打撃機構に開くことによって、マガジン３からノーズ部４に供給されたステープル（図示せず）を打ち出すものである。

打撃機構は、打撃シリンダ１０と打撃シリンダ１０内に摺動自在に収容された打撃ピストン１１と、打撃ピストン１１と一体に結合したドライバ１２とから構成され、エアチャンバ５内の圧縮エアを打撃シリンダ１０に瞬時に大量に供給されることにより、打撃シリンダ１０内の打撃ピストン１１をドライバ１２とともに打撃作動させるものである。

なお、打撃ピストン１１が駆動されると、その下方空間は縮小し、内部エアは圧縮されてブローバックチャンバ１３に貯留される。トリガ６を解放すると、メインバルブ８が閉じ作動すると同時に打撃シリンダ１０が排気チャンバ１４に対して開き、打撃シリンダ１０内の圧縮エアは排気されると同時に、ブローバックチャンバ１３内の圧縮エアが打撃シリンダ１０の打撃ピストン１１の下方に供給されるので、打撃ピストン１１は復帰作動する。なお、メインバルブ８が開き作動するときは、打撃シリンダ１０と排気チャンバ１４との間の通路（図示せず）は閉鎖される。

また、メインバルブ８は環状に形成され、打撃シリンダ１０の上部外周に上下動自在に配置されている。メインバルブ８の上部は工具本体１に環状に形成されたバルブハウジング１５に、また下部はメインバルブ８の外側に配されたメインバルブガイド１６にそれぞれ案内されて上下方向に作動する。

ところで、バルブハウジング１５のバルブ上室１７とトリガバルブ７とはエア管路１８を介して接続しており、トリガ６を引き操作することによりトリガバルブ７が作動してバルブ上室１７内の圧縮エアをエア管路１８を経てトリガバルブ７から外部に放出させる。バルブ上室１７は負圧になり、メインバルブ８の上下端に作用するエア圧の差圧により、図２の一点鎖線の左側に示すように、メインバルブ８が上方に作動する。これにより、エアチャンバ５と打撃シリンダ１０との通路２０が開く。この開き作動に伴ってエアチャンバ５内の圧縮エアが打撃シリンダ１０内に供給される。

また、トリガ６を解放操作すると、トリガバルブ７が作動して、エアチャンバ５内の圧縮エアがエア管路１８を経てバルブ上室１７に供給される。これにより、図２の一点鎖線の右側に示すように、メインバルブ８の上下端の差圧が逆転するので、メインバルブ８は下方に作動し、エアチャンバ５と打撃シリンダ１０との通路が閉じ、打撃シリンダ１０と排気チャンバ１４との通路が開かれる。この閉じ作動に伴って打撃シリンダ１０内の圧縮エアが排気されるのである。

ところで、図２に詳しく示されるように、メインバルブ８の閉じ作動は、メインバルブ８の上下動時にその下端がシリンダシール２２に当接することより行われ、また開き作動は、メインバルブ８の下端がシリンダシール２２から離間することによって行われる。シリンダシール２２は、ウレタンゴム等の弾性を有する環状の素材によって構成され、その上部の内径は打撃シリンダ１０の外径と同じかこれよりも小さくなるように形成されている。また、シリンダシール２２の下部の内周には嵌合溝２３が形成され、この嵌合溝２３は打撃シリンダ１０の上部外周に形成された環状突縁２４に嵌合されている。

シリンダシール２２は上部よりも下部が大径に形成され、上部と下部との間には肉厚の段部２５が形成されている。段部２５の基部からは段部２５の面に垂直な立上り面２６が形成されている。メインバルブ８が閉じ作動したとき、その下端２７はシリンダシール２２の段部２５に当接してシールされる。上記段部２５は打撃シリンダ１０の環状突縁２４に支えられているので、変形は非常に小さく、メインバルブ８の下端２７とシリンダシール２２の段部２５とは確実にシールされる。

なお、メインバルブ８の下端の内周面は段部２５の基部の立上り面２６に当接している。メインバルブ８の開き作動時にメインバルブ８の下端２７が上記段部２５から離れた瞬間にエアチャンバ５内の圧縮エアが打撃シリンダ１０に流れ込んで打撃ピストン１１を作動させないようにするためである。立上り面２６を設けることによって、メインバルブ８とシリンダシール２２との当接状態を継続させ、その後一気に圧縮エアを打撃シリンダ１０内に供給して打撃ピストン１１を高圧で駆動することができる。

ところで、打撃シリンダ１０の上記環状突縁２４の上部で、シリンダシール２２の背面側には、小穴２８が貫通形成されている。

次に、上述のメインバルブ８のシール構造の作動態様について説明する。

まず、メインバルブ８が閉じている状態では、バルブ上室１７のエア圧によりメインバルブ８の下端２７がシリンダシール２２の段部２５に強く当接しているので、シリンダシール２２は打撃シリンダ１０の外面に強く密接され、シリンダシール２２と打撃シリンダ１０の環状突縁２４との間からシリンダシール２２の背面側にエアチャンバ５内の圧縮エアが入り込むことはない。

これに対し、ステープルの打ち込みにあたり、メインバルブ８を開き作動させると、メインバルブ８の下端２７がシリンダシール２２の上面から離間し、さらに立上り面２６からも離れるので、シリンダシール２２には外側から押さえつけるものがなくなる。そのため、シリンダシール２２の背面側には矢印ａのように圧縮エアが回り込むことがある。しかも、メインバルブ８が開くと、エアチャンバ５内の圧縮エアが幅狭の通路２０をエアチャンバ５から打撃シリンダ１０に向けて矢印ｂのように高速で流れるから、シリンダシール２２の外側の圧力が小さくなる。このため、シリンダシール２２を膨らますような力が作用する。

ところが、シリンダシール２２の背面側には、打撃シリンダ１０の上記環状突縁２４の上部に、小穴２８が貫通形成されている。したがって、シリンダシール２２の背面側に回り込んでシリンダシール２２と突縁との間に入り込んだ圧縮エアは、矢印ｃのように上記小穴２８を通って打撃シリンダ１０内に排出されてしまう。このため、たとえシリンダシール２２の背面側に圧縮エアが回り込んでも、シリンダシール２２は膨らむことはない。よって、メインバルブ８が上死点から再び下死点に復帰移動したときも、シリンダシール２２は変形していないので、メインバルブ８の下端とその内周面はシリンダシール２２の段部２５と立上り面２６に確実に当接する。

また、打撃シリンダ１０の小穴２８によりシリンダシール２２は変形しにくくなったから、アイアンラバーのような高価な材料を使用しなくても済み、コストを低く抑えることができる。

なお、小穴２８はシリンダシール２２の背面側に設けられていればよく、上述のように環状突縁２４の上部に設けることに限定されない。

また、小穴２８は打撃シリンダ１０の周囲に複数個形成すればよい。

また、本発明はステープル用釘打機に限定されない。一般の釘打機、ネジ打ち機等の空気圧工具にも適用することができる。

本発明に係るステープル打ち用釘打機の断面図である。上記釘打機の要部の断面図で、一点鎖線の左側はメインバルブの開き時、右側は閉じ時の状態を示す。メインバルブの開き作動開始時の断面図である。

符号の説明

５エアチャンバ
８メインバルブ
１０打撃シリンダ
２２シリンダシール
２４環状突縁
２８小穴

Claims

高圧エアを貯留したエアチャンバと、打撃手段と一体に結合した打撃ピストンを摺動自在に収容した打撃シリンダと、上下動によってエアチャンバ内の圧縮エアを打撃シリンダ内に開閉するメインバルブとを備えた空気圧工具において、
上記打撃シリンダの外周に弾性を有するシリンダシールを設け、このシリンダシールに上記メインバルブを当接離間することによってエアチャンバ内の高圧エアを打撃シリンダに対して開閉させるとともに、
上記打撃シリンダの上記シリンダシールの背面側には、上記メインバルブの開き作動時に上記エアチャンバから上記シリンダシールの背面側に回りこんだ圧縮エアを打撃シリンダ内に排出する小穴を貫通形成した
ことを特徴とする空気圧工具。
上記シリンダシールは打撃シリンダの外周に形成された環状突縁に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の空気圧工具。