JP2012076154A

JP2012076154A - 打込機

Info

Publication number: JP2012076154A
Application number: JP2010221016A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Ichikawa; 薫市川; Sadanori Ishizawa; 禎紀石澤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】打込深さを安定させ、かつ、耐久性を向上させることが可能な打込機を提供する。
【解決手段】釘打機は、本体内に設けられたシリンダ１１０と、止具を打撃するドライバブレード１３０と一体となってシリンダ１１０内で上死点と下死点との間を摺動するピストン１２０と、ピストン１２０が下死点に達した時にピストン１２０と接触して変形し、ピストン１２０の打ち込みエネルギーの一部を吸収する内周側ピストンバンパ１５０及び外周側ピストンバンパ１６０と、を備える。ピストン１２０は、上死点から下死点に移動する際に、内周側ピストンバンパ１５０と接触した後に、内周側ピストンバンパ１５０よりも硬い外周側ピストンバンパ１６０と接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、打込機により打ち込まれる釘やステープル等の止具の打込深さを制御する打込機に関する。

一般的に、釘打機は、釘と、釘が打ち込まれる部材（以下、「被打込材」と呼ぶ）との組み合わせのうち、最も打ち込みエネルギーが大きい組み合わせにおいて、釘頭まで打ち込めるように出力が設定されている。この出力よりも小さいエネルギーで釘が打ち込まれた場合、余剰エネルギーは、ピストンの下死点付近に配置されている可撓性材料からなるピストンバンパに吸収される。このピストンバンパは、強度、疲労、熱的に過酷な条件下におかれる部品である。そのため、例えば特許文献１に記載の釘打機では、円環状の２つのピストンバンパを内周と外周に配置し、圧縮熱によるピストンバンパの温度上昇を抑止している。また、例えば特許文献２に記載の固着具打込装置では、円環状の２つのピストンバンパを上下に配置し、クラックの発生を防止している。
また、釘と被打込材の組み合わせにおいて、釘頭が被打込材表面に対して同一高さ、または若干沈む高さとなるように打ち込むために、プッシュレバーのドライバブレード下死点の位置を調整する方式や、蓄圧室の圧力を減圧弁等で変更する方式、メインバルブのシリンダとの開口面積を調整する方式等により釘の打込深さを調整する方法がある。

特公昭５８−４３２３４号公報特開２００４−１８８５４９号公報

しかし、従来の釘の打込深さの調整方法は、手動により調整するものであるため、釘や被打込材を変更するたびに再調整する必要がある。また、節など同じ被打込材でも場所によって硬さが異なる部分がある場合に対応することは困難である。また、調整不要となるようにピストンバンパを硬くすると、余剰エネルギーがピストンバンパで吸収されきれずに本体へ伝わり、本体が破損するおそれがある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、打込深さを安定させ、かつ、耐久性を向上させることが可能な打込機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る打込機は、
本体内に設けられたシリンダと、
止具を打撃するドライバブレードと一体となって前記シリンダ内で上死点と下死点との間を摺動するピストンと、
前記ピストンが前記下死点に達した時に前記ピストンと接触して変形し、前記ピストンの打ち込みエネルギーの一部を吸収する複数のピストンバンパと、を備え、
前記複数のピストンバンパは、第１のピストンバンパと、該第１のピストンバンパよりも硬い第２のピストンバンパとを含み、
前記ピストンは、前記上死点から前記下死点に移動する際に、前記第１のピストンバンパと接触した後に、前記第２のピストンバンパと接触する、
ことを特徴とする。

前記第１のピストンバンパと前記第２のピストンバンパは、環状に形成され、前記シリンダの軸を中心として同心円状に設けられ、
前記第１のピストンバンパの前記ピストンと接触する面は、前記第２のピストンバンパの前記ピストンと接触する面よりも、前記上死点方向に突出していてもよい。

前記第１のピストンバンパは、前記第２のピストンバンパよりも前記シリンダの内周側に設けられていてもよい。

本発明によれば、打込深さを安定させ、かつ、耐久性を向上させることが可能な打込機を提供できる。

本発明の実施形態に係る釘打機の断面図である。図１における下死点付近の拡大断面図である。ピストンの下面と内周側ピストンバンパの上面とが接触した直後の状態を表す拡大断面図である。図３の状態からさらにピストンが下降し、外周側ピストンバンパの上面と接触した状態を表す拡大断面図である。図４の状態からさらにピストンが下降し、下死点に達した状態を表す拡大断面図である。

以下に本発明の実施形態に係る打込機について、図面を参照して説明する。図１に示される打込機の一例である釘打機１は、止具である釘を打ち込む工具であり、その動力として、圧縮空気が用いられる。

図１に示すように、釘打機１は、本体（ハウジング）１００と、後述するピストン１２０の摺動方向に対して略垂直方向に延びるハンドル部２００と、打ち込み時に被打込材（図示せず）に対して略垂直方向に位置するノーズ部３００とから構成されている。なお、以下では、ピストン１２０の摺動方向であって、本体１００からノーズ部３００に向かう方向を下方向、その反対方向を上方向と呼ぶ。また、図示しない圧縮機からの圧縮空気を蓄積するために、釘打機１のハンドル部２００及び本体１００内に蓄圧室４００が形成されている。蓄圧室４００は、図示しないエアホースを介して圧縮機に接続される。

本体１００は、内部に、円筒状のシリンダ１１０と、シリンダ１１０内で上下に摺動（往復動）可能なピストン１２０と、ピストン１２０と一体に形成されたドライバブレード１３０と、を備える。

シリンダ１１０は、内面でピストン１２０を摺動可能に支持する。シリンダ１１０下端外周には、ドライバブレード１３０を上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り空気室１４０が形成されている。シリンダ１１０の軸方向中央部には逆止弁１１１が備えられ、シリンダ１１０内からシリンダ１１０外の戻り空気室１４０への一方向にのみ圧縮空気の流入が許容されている。また、シリンダ１１０の下方には、戻り空気室１４０に常時開放されている空気通路１１２が形成されている。

シリンダ１１０の下端部であって、ピストン１２０の下死点付近には、ピストン１２０の打ち込みエネルギーの一部を吸収するための内周側ピストンバンパ１５０と、外周側ピストンバンパ１６０とが設けられている。

内周側ピストンバンパ１５０は、ニトリルゴム、ウレタンゴム等の可撓性材料から円環状に形成される。また、内周側ピストンバンパ１５０は、図２に示すように、摺動方向に貫通する内周側貫通孔１５１を有し、その内部にドライバブレード１３０が挿通されている。また、内周側ピストンバンパ１５０は、外径方向に突出する内周側フランジ部１５２を有する。内周側フランジ部１５２がノーズ部３００の上面と外周側ピストンバンパ１６０の下面とに挟持されることにより、内周側ピストンバンパ１５０は、シリンダ１２０の下端部に固定される。

外周側ピストンバンパ１６０は、ニトリルゴム、ウレタンゴム等の可撓性材料から円環状に形成される。また、外周側ピストンバンパ１６０は、図２に示すように、摺動方向に貫通する外周側貫通孔１６１を有し、その内部に内周側ピストンバンパ１５０が挿通されている。また、外周側ピストンバンパ１６０は、外径方向に突出する外周側フランジ部を有する。外周側フランジ部１６２がノーズ部３００の上面とシリンダ１２０の下面とに挟持されることにより、外周側ピストンバンパ１６０は、シリンダ１２０の下端部に固定される。

また、外周側ピストンバンパ１６０は、内周側ピストンバンパ１５０よりも硬いものを用いる。例えば、外周側ピストンバンパ１６０としては、硬度がショア硬さで８０〜１００のもの、内周側ピストンバンパ１５０としては、硬度がショア硬さで７０〜９０のものが用いられる。

また、内周側ピストンバンパ１５０の上面は、外周側ピストンバンパ１６０の上面よりも上方向に突出している。従って、打ち込み時において、ピストン１２０は、上死点から下死点に移動する際に、内周側ピストンバンパ１５０と接触した後に、外周側ピストンバンパ１６０と接触する。

ハンドル部２００は、作業者により把持される部分である。図１に示すように、ハンドル部２００の本体１００との接続部分には、作業者によって操作されるトリガ２１０と、トリガ２１０に回動可能に装着されたアームプレート２２０と、ノーズ部３００の下端からつきだしアームプレート２２０近傍まで延び本体１００からノーズ部３００側に付勢されてノーズ部３００に沿って移動可能なプッシュレバー２３０と、後述するメインバルブ１６０に連通して圧縮空気を送排気する切替弁であるトリガバルブ部２４０と、アームプレート２２０の動作をトリガバルブ部２４０に伝えるプランジャ２５０と、が設けられている。

周知のごとく、トリガ２１０の引き操作と、プッシュレバー２３０の被打込材への押し当て操作との両方が行われた時に、アームプレート２２０とトリガ２１０のリンク機構によってトリガバルブ部２４０のプランジャ２５０が押し上げられるように構成される。

シリンダ１１０の上側外周には、メインバルブ１７０と、メインバルブ１７０を収容するメインバルブ室１７１と、メインバルブ１７０を下死点側に付勢するメインバルブスプリング１７２と、シリンダ１１０の上方に設置され、シリンダ１１０のピストン上室の圧縮空気を排気するための空気通路１７４をメインバルブ１７０との当接によって遮断するエキゾーストラバー１７３と、が設けられている。

ノーズ部３００は、本体１００の下端に図示しないボルトで固定されており、摺動方向に沿って延出した案内部３１０を含んで構成されている。案内部３１０は、釘が複数本束ねられて連結された釘の束を内蔵するマガジン５００から供給される釘が下方向に打ち込まれるように、ドライバブレード１３０及び釘を案内するものである。また、案内部３１０は、図１に示すように下方向先端部に、釘が射出される射出孔３１１を有する。

次に本実施形態に係る釘打機１の動作について説明する。作業者がプッシュレバー２３０を被打込材に押し付け、トリガ２１０を引くと、蓄圧室４００内の圧縮空気がピストン上室に入り込み、ドライバブレード１３０が急激に案内部３１０内を下降する。このとき、ピストン下室の空気は、空気通路１１２を介して戻り空気室１４０に流入する。そして、ドライバブレード１３０が釘を被打込材に打ち込みながら下降し、ピストン１２０が逆止弁１１１を通過すると、ピストン上室内の圧縮空気の一部が逆止弁１１１を介して戻り空気室１４０に流入し、ピストン１２０を上死点に復帰させるために用いられる。

ここで、図３〜図５を用いて、ピストン１２０が下降して接触した際の内周側ピストンバンパ１５０及び外周側ピストンバンパ１６０の変形について説明する。

図３は、ピストン１２０の下面と内周側ピストンバンパ１５０の上面とが接触した直後の状態を表す図である。図３に示すように、内周側ピストンバンパ１５０の上面は、外周側ピストンバンパ１６０の上面よりも上方向に突出しているため、外周側ピストンバンパ１６０の上面よりも先に、ピストン１２０の下面と接触する。なお、図３の状態において、ピストン１２０と内周側ピストンバンパ１５０とは接触した直後であるため、内周側ピストンバンパ１５０及び外周側ピストンバンパ１６０は変形していない。従って、シリンダ１１０と外周側ピストンバンパ１６０、外周側ピストンバンパ１６０と内周側ピストンバンパ１５０、及びピストン１２０と内周側ピストンバンパ１５０との間にはそれぞれ空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がある。

次に、図４は、図３の状態からさらにピストン１２０が下降し、外周側ピストンバンパ１６０の上面と接触した状態を表す図である。図４に示す状態では、ピストン１２０からの下向きの圧力により、内周側ピストンバンパ１５０は図３に示す空間Ｓ２、Ｓ３を埋めるように変形し、ピストン１２０の打ち込みエネルギーの一部を吸収する。なお、ピストン１２０と外周側ピストンバンパ１６０とは接触した直後であるため、外周側ピストンバンパ１６０は変形していない。なお、図４に示す状態では、空間Ｓ２（図３参照）が埋められ、ピストン１２０からの下向きの圧力により、内周側ピストンバンパ１５０と外周側ピストンバンパ１６０とは一体となっている。この後、一体となった内周側ピストンバンパ１５０と外周側ピストンバンパ１６０とは、空間Ｓ１、Ｓ３を埋めるように変形し、打ち込みエネルギーの一部を吸収する。

次に、図５は、図４の状態からさらにピストン１２０が下降し、下死点に達した状態を表す図である。図５に示す状態では、空間Ｓ１、Ｓ３が埋まり、内周側ピストンバンパ１５０及び外周側ピストンバンパ１６０が変形できない状態である。従って、内周側ピストンバンパ１５０及び外周側ピストンバンパ１６０の変形により吸収しきれなかった打ち込みエネルギーの一部は、ノーズ部３００を介して、本体１００へ伝達される。
図５の状態において、ドライバブレード１３０の先端は、打込動作時の反動により本体１００が上方にもちあがる距離の分だけ射出孔３１１から突出する。本実施形態においては、ドライバブレード１３０の先端する距離が、使用する釘の最大の長さに対して７％から１５％の範囲になるように設定される。このように構成することで、釘頭が木材表面に概ね一致した状態に釘を打ち込むことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る釘打機１において、内周側ピストンバンパ１５０の上面が、外周側ピストンバンパ１６０の上面よりも上方向に突出しているため、下降するピストン１２０の下面と先に接触し、変形することにより打ち込みエネルギーの一部を吸収する。さらに、ピストン１２０が下降すると、内周側ピストンバンパ１５０よりも硬い外周側ピストンバンパ１６０と接触する。従って、内周側ピストンバンパ１５０が初期的に打ち込みエネルギーの一部を吸収し、外周側ピストンバンパ１６０が、小さな変形量でさらに打ち込みエネルギーの一部を吸収する。そのため、本体１００に伝達する余剰エネルギーを小さくすることができ、本体１００の破損を防ぐことができる。従って、本体１００の耐久性を向上させることができる。

また、蓄圧室４００内の圧力や、釘の種類、被打込材の硬さ等が変化しても、安定して釘を被打込材に所定深さに打ち込むことができる。従って、釘打機１の操作性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記の実施形態では、外周側ピストンバンパ１６０が、内周側ピストンバンパ１５０よりも硬い構成について説明したが、ピストン１２０が、複数のピストンバンパのうち１つのピストンバンパと接触した後に、それよりも硬い別のピストンバンパと接触する構成であるならば、この構成に限られない。例えば、外周側ピストンバンパ１６０が内周側ピストンバンパ１５０よりも上方向に突出しており、かつ、内周側ピストンバンパ１５０よりも硬くてもよい。このような構成により、上記の実施形態と同様に、本体１００に伝達する余剰エネルギーを小さくすることができ、本体１００の破損を防ぐことができる。従って、本体１００の耐久性を向上させることができる。

また、上記の実施形態では、内周側ピストンバンパ１５０と外周側ピストンバンパ１５０との２つの硬さが異なるピストンバンパがピストン１２０の打ち込みエネルギーの一部を吸収するように構成されている。しかし、ピストンバンパの個数はこれに限られない。例えば、３種類以上の硬さの異なるピストンバンパが柔らかい順に上方向に突出するように、すなわち柔らかい程先に下降するピストン１２０の下面と接触するように設けられても良い。このような構成により、下降するピストン１２０が初期的に柔らかいピストンバンパにより打ち込みエネルギーの一部を吸収され、順次硬いピストンバンパによりブレーキをかけられる。従って、上記の実施形態と同様に、本体に伝達する余剰エネルギーを小さくすることができ、本体の破損を防ぐことができる。従って、本体１００の耐久性を向上させることができる。

１釘打機
１００本体（ハウジング）
１１０シリンダ
１１１逆止弁
１１２空気通路
１２０ピストン
１３０ドライバブレード
１４０戻り空気室
１５０内周側ピストンバンパ
１５１内周側貫通孔
１５２内周側フランジ部
１６０外周側ピストンバンパ
１６１外周側貫通孔
１６２外周側フランジ部
１７０メインバルブ
１７１メインバルブ室
１７２メインバルブスプリング
１７３エキゾーストラバー
１７４空気通路
２００ハンドル部
２１０トリガ
２２０アームプレート
２３０プッシュレバー
２４０トリガバルブ部
２５０プランジャ
３００ノーズ部
３１０案内部
３１１射出孔
４００蓄圧室

Claims

本体内に設けられたシリンダと、
止具を打撃するドライバブレードと一体となって前記シリンダ内で上死点と下死点との間を摺動するピストンと、
前記ピストンが前記下死点に達した時に前記ピストンと接触して変形し、前記ピストンの打ち込みエネルギーの一部を吸収する複数のピストンバンパと、を備え、
前記複数のピストンバンパは、第１のピストンバンパと、該第１のピストンバンパよりも硬い第２のピストンバンパとを含み、
前記ピストンは、前記上死点から前記下死点に移動する際に、前記第１のピストンバンパと接触した後に、前記第２のピストンバンパと接触する、
ことを特徴とする打込機。
前記第１のピストンバンパと前記第２のピストンバンパは、環状に形成され、前記シリンダの軸を中心として同心円状に設けられ、
前記第１のピストンバンパの前記ピストンと接触する面は、前記第２のピストンバンパの前記ピストンと接触する面よりも、前記上死点方向に突出している、
ことを特徴とする請求項１に記載の打込機。
前記第１のピストンバンパは、前記第２のピストンバンパよりも前記シリンダの内周側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の打込機。