JP2013154452A

JP2013154452A - 打込機

Info

Publication number: JP2013154452A
Application number: JP2012018613A
Authority: JP
Inventors: Giichi Komazaki; 義一駒崎; Isamu Tanji; 勇丹治
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP5839341B2

Abstract

【課題】全高を大きくせずに済み且つ打込みパワーを低下させることなく、打込み時の本体の反動を低減することができる打込機の提供。
【解決手段】フレーム１０の側面には、その軸方向がシリンダ１１の軸方向と平行をなすサブシリンダ７１が設けられている。サブシリンダ７１内の空間をサブシリンダ７１の軸方向に直交する面で切った断面積は、シリンダ１１内の空間をシリンダ１１の軸方向に直交する面で切った断面積よりもはるかに小さい。サブシリンダ７１の内部には、略円柱形状をしたサブピストン７２がサブシリンダ７１の内面に対して摺動可能に設けられている。また、ハンドル内には分岐流路が形成されている。分岐流路は一端が蓄圧室に開口し、他端は、後述のメインバルブ制御通路に開口している。分岐流路、蓄圧室内の気圧とサブピストン下室内の気圧とを同一とすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、圧縮空気により駆動される打込機に関する。

圧縮空気を動力源として釘やステープラ等の留め具を打撃して打ち込む打込機が従来より知られている。このような打込機では、打ち込みを行う前の初期状態となっているときにプッシュレバを被打込材に押し当て、トリガを引くことにより、圧縮空気の圧力に抗してトリガバルブのプランジャが押し上げられ、圧縮空気が貯留されている蓄圧室と、シリンダ内面とピストンとで形成されるピストン上室とを連通させるメインバルブが作動する。このことにより、ピストン上室内に流入した圧縮空気によってピストンを急激に変位させ、留め具に対して打撃して留め具の打ち込みを行う。ピストンの変位に伴い、ピストン上室内の圧縮空気はシリンダ内から戻り空気室内へ流入し、ピストンを初期状態の位置へ戻すことに用いられる。このような打込機は、例えば、特許第２６５８７２１号公報（特許文献１）に記載されている。

特許第２６５８７２１号公報

上述の特許文献１に記載された打込機では、反動吸収部材が、衝撃シリンダの衝撃ピストンの上室に臨むように配置されて設けられており、反動吸収衝撃は、ピストンの上向きの有効面積より大きくかつ衝撃ピストン上面と相対する下向きの有効面を備えており、衝撃ピストンの作動軸線方向に摺動可能である。衝撃ピストンを圧縮空気圧力で駆動する際に、同じ圧縮空気圧力で衝撃ピストンの断面積より大きい有効面を備えた反動吸収部材を衝撃ピストンと反対方向に駆動させることによって、衝撃ピストンの駆動に関連して発生する反力の全てを、反動吸収部材を反対方向に駆動する際に発生する反力の一部で吸収し、衝撃ピストンの駆動による上反力を無くしている。

しかし同公報記載の構成では、衝撃シリンダの上部に反動吸収部材が配置されているため、工具の全高が大きくなる。打込機の全高が大きくなると、釘等の打込み作業時に、例えば柱と柱の間に本体が入らなくなり釘等を所望の位置に打込めなくなるという問題が発生する。

また打込機のパワーを上げるには出来るだけ容積の小さなピストン上室に瞬間的に圧縮空気を流入させる必要がある。同公報記載の構成では反動吸収部材が衝撃ピストンよりも大きいため、ピストン上室に大きな空間が存在する構成となる。また圧縮空気のエネルギーが当該反動吸収部材の移動にも使われるため、釘等の打込みパワーが低下してしまうといった問題が生ずる。

そこで、本発明は、全高を大きくせずに済み且つ打込みパワーを低下させることなく、打込み時の本体の反動を低減することができる打込機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられ、圧縮空気を蓄える蓄圧室と、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダ内で往復動可能に設けられ、該シリンダ内の空間を該シリンダの一端寄りに位置するピストン上室と該シリンダの他端寄りに位置するピストン下室とに区画するピストンと、を備え、該ピストン上室に圧縮空気を供給することにより、該ピストンを該ピストン上室から該ピストン下室へ向かう方向へ移動させて該シリンダの軸方向に打撃力を発生させる打込機であって、該シリンダの軸方向に直交する方向において該シリンダに対向する位置には、該シリンダの軸方向において該ピストンの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトが設けられている打込機を提供している。

該シリンダの軸方向に直交する方向において該シリンダに対向する位置には、シリンダの軸方向においてピストンの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトが設けられているため、ピストンがシリンダの一端側から他端側へと下降する反力がハウジングやシリンダ等に作用してハウジングやシリンダ等が上方へ押されるが、その一方でカウンターウェイトはピストンとは逆の方向に移動させられ、その反力をハウジングやシリンダ等に作用させてハウジングやシリンダ等を下方へ押すことができる。このため、ハウジングやシリンダ等に作用する反力を相殺することができ、反動を低減することができる。

また、シリンダの軸方向における打込機の寸法が大きくなることを防止することができる。また、空気式の釘打ち機の場合には、この位置がデッドスペースになるため、デッドスペースを有効活用することができる。

ここで、該カウンターウェイトが移動可能な距離は、打込み工程において該ピストンが移動する距離の少なくとも半分以上であることが好ましい。カウンターウェイトが移動可能な距離は、打込み工程においてピストンが移動する距離の少なくとも半分以上であるため、移動距離を長くすることができ、カウンターウェイトの移動とピストンの移動とを同期させることで、打込み工程中全体に渡って反動を低減させることができる。

また、該シリンダの軸方向に延びるサブシリンダが設けられ、該カウンターウェイトは、該サブシリンダ内で往復動可能に設けられ該サブシリンダ内の空間を該サブシリンダの一端寄りに位置するサブピストン上室と該サブシリンダの他端寄りに位置するサブピストン下室とに区画するサブピストンからなることが好ましい。

カウンターウェイトは、該サブシリンダ内で往復動可能に設けられサブシリンダ内の空間をサブシリンダの一端寄りに位置するサブピストン上室とサブシリンダの他端寄りに位置するサブピストン下室とに区画するサブピストンからなるため、簡単な構成により、シリンダの軸方向においてピストンの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトを構成することができる。

また、該サブピストン下室と該蓄圧室とを連通するサブピストン下室連通路が形成されていることが好ましい。

サブピストン下室と蓄圧室とを連通するサブピストン下室連通路が形成されているため、圧縮空気が蓄圧室からピストン上室に流入すると同時にサブピストン下室に流入し、圧縮空気を利用して、シリンダの軸方向においてピストンの移動方向とは反対の方向へ移動するカウンターウェイトを構成することができる。

また、該サブピストン下室連通路には、該サブピストン下室と該ピストン上室との連通／遮断を切換える切換えスイッチが設けられていることが好ましい。

サブピストン下室連通路には、サブピストン下室とピストン上室とトリガバルブ室との連通／遮断を切換える切換えスイッチが設けられているため、必要に応じて反力を相殺せずに利用することができる。例えば、釘を連続して打つ場合に、釘を打ってから次の釘へ打込む際に、反力を利用することで打込機が持ち上がり、その瞬間に打込む場所を変えて、打込機を自重ないしは軽荷重で振り下ろすことにより、作業者があまり力を使わずに次の釘を打込むことができ、このようにして連続して釘を打込むことができる。

本発明の打込機によれば、全高を大きくせずに済み且つ打込みパワーを低下させることなく、打込み時の本体の反動を低減することができる打込機を提供することができる。

本発明の実施の形態による打込機を示す正面部分断面図。本発明の実施の形態による打込機を示す側方部分断面図。本発明の実施の形態による打込機のサブピストン駆動バルブが最も上に位置している状態を示す概略図。本発明の実施の形態による打込機のサブピストン駆動バルブが最も下に位置している状態を示す概略図。本発明の実施の形態による打込機のサブピストン下室連通路を示す概略図。本発明の実施の形態による打込機において、サブピストン駆動バルブを固定した状態を示す要部断面図。本発明の実施の形態による打込機において、サブピストン駆動バルブを移動可能とした状態を示す要部断面図。本発明の実施の形態による打込機においてピストンが上死点に位置している状態を示す正面要部断面図。本発明の実施の形態による打込機においてピストン上室に圧縮空気が流入始めた状態を示す正面要部断面図。本発明の実施の形態による打込機においてピストンが下死点に位置している状態を示す正面要部断面図。本発明の実施の形態による打込機の第１の変形例を示す側方部分断面図。本発明の実施の形態による打込機の第２の変形例を示す側方部分断面図。本発明の実施の形態による打込機の第３の変形例を示す部分断面正面図。

本発明による打込機の実施の形態について図１乃至図８を参照しながら説明する。以下の説明では、便宜上図１、図２の上下をそれぞれ打込機１の上下とする。また、図１の紙面の裏側から表側へと向かう方向（図２の右側から左側へと向かう方向に相当）を前方とし、その反対の方向を後方とする。また、図１の右側から左側へと向かう方向を右方向とし、その反対の方向を左方向とする。

図１、図２に示すように、打込機１は圧縮空気により駆動する打込機であり、フレーム１０とフレーム１０の一方に位置するハンドル１０Ａとが一体で設けられている。フレーム１０とハンドル１０Ａとはハウジングに相当する。

ハンドル１０Ａには図示せぬエアホースが接続され、図示せぬエアホースを通して圧縮空気をハンドル１０Ａ内及びフレーム１０内に形成された蓄圧室１０ａに供給可能である。また、ハンドル１０Ａ内には、分岐流路１０Ａａが形成されている。分岐流路１０Ａａは一端が蓄圧室１０ａに開口し、他端は、後述のメインバルブ制御通路に開口しており、その途中には後述のサブピストン下室連通路１０Ａｂの一端が開口している。分岐流路１０Ａａの一部であって後述のサブピストン下室連通路１０Ａｂの一端が開口している部分には、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが設けられている。

サブピストン駆動バルブ１０ＡＡは、下部をなす大径部と中部をなす中径部と上部をなす小径部とを有しており、大径部、中径部、及び中径部と小径部との接続部分には、それぞれＯリングからなる下シール部材１０ＡＤ、中シール部材１０ＡＣ、上シール部材１０ＡＢが設けられている。サブピストン駆動バルブ１０ＡＡは、圧縮空気の圧力により上下に移動可能である。

また、分岐流路１０Ａａの一部であってサブピストン駆動バルブ１０ＡＡが設けられている部分には、図２、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、ハンドル１０Ａの内に形成された蓄圧室１０ａと後述のサブピストン下室７１ａとを連通するサブピストン下室連通路１０Ａｂが形成されている。サブピストン下室連通路１０Ａｂの一端は、分岐流路１０Ａａの一部であってサブピストン駆動バルブ１０ＡＡが設けられている部分に開口し、ハンドル１０Ａ内及びフレーム１０内において当該開口からサブピストン下室７１ａに至るまで延びて、サブピストン下室７１ａに開口している。また、分岐流路１０Ａａの一部であってサブピストン駆動バルブ１０ＡＡが設けられている部分であって、サブピストン下室連通路１０Ａｂの一端開口の下方には、大気と連通する大気連通排気路１０Ａｃの一端開口が形成されている。なお、説明の便宜上、図３（ｃ）ではサブピストン駆動バルブ１０ＡＡの図示を省略している。

また、分岐流路１０Ａａは上端が細く窄まっており、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡの上シール部材１０ＡＢによって、蓄圧室１０ａから分岐流路１０Ａａ内に圧縮空気が連通しないようにシール可能である。分岐流路１０Ａａの一部であって上端よりもすぐ下の部分は、上端の部分よりも拡径しており、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡの中シール部材１０ＡＣによって、当該中シール部材１０ＡＣの上下に圧縮空気が連通しないようにシール可能である。分岐流路１０Ａａの一部であって更に下の部分は更に拡径しており、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡの下シール部材１０ＡＤによって、当該下シール部材１０ＡＤの上下に圧縮空気が連通しないようにシール可能である。

図３（ａ）に示すように、大気連通排気路１０Ａｃの一端開口は、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが最も上に位置したときに、その大部分が中シール部材１０ＡＣと上シール部材１０ＡＢとの間に位置するが、それ以外の部分は中シール部材１０ＡＣよりも下に位置している。このため、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが最も上に位置したときには、大気連通排気路１０Ａｃはサブピストン下室連通路１０Ａｂに連通し大気に連通する。また、蓄圧室１０ａと分岐流路１０Ａａとの連通が遮断される。図３（ｂ）に示すように、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが最も下に位置したときには、大気連通排気路１０Ａｃとサブピストン下室連通路１０Ａｂとは遮断され、サブピストン下室連通路１０Ａｂの一端開口が開かれ、分岐流路１０Ａａ、蓄圧室１０ａ内の気圧とサブピストン下室７１ａ（図７等）内の気圧とが同一となる。

また、分岐流路１０Ａａには、半月状シャフト７６が設けられている。半月状シャフト７６は、図４、図５に示すように、その側面が分岐流路１０Ａａを画成するような位置関係で、回転軸心が左右方向に指向しハンドル１０Ａに対して回転可能に支承されている。半月状シャフト７６は、円柱を、その軸心を通る断面で切ったような形状をなしており、軸心に直交する面で切った断面が半月状をなしている。半月状シャフト７６の軸方向の一端には、ノブ７７が半月状シャフト７６の当該断面の幅方向における中央線を中心として、半月状シャフト７６と一体回転可能に設けられている。

ノブ７７が回転させられて図４に示す状態となったときには、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡの下端に半月状シャフト７６が当接し、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡは上下に移動不能な固定された状態をなす。ノブ７７が回転させられて図５に示す状態となったときには、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡは上下に移動可能な状態をなす。

サブピストン下室連通路１０Ａｂには、サブピストン下室７１ａとピストン上室１２ｂとの連通／遮断を切換える切換えスイッチたる半月状シャフト７６とノブ７７とサブピストン駆動バルブ１０ＡＡとが設けられているため、必要に応じて反力を相殺せずに利用することができる。例えば、釘を連続して打つ場合に、釘を打ってから次の釘へ打込む際に、反力を利用することで打込機が持ち上がり、その瞬間に打込む場所を変えて、打込機１を自重ないしは軽荷重で振り下ろすことにより、作業者があまり力を使わずに次の釘を打込むことができ、このようにして連続して釘を打込むことができる。

フレーム１０内には円筒状のシリンダ１１が設けられており、シリンダ１１内には上下に往復摺動可能にピストン１２Ａが設けられている。ピストン１２Ａにはドライバブレード１２Ｂが一体に形成され、ドライバブレード１２Ｂの先端部１２Ｃによって図示せぬ留め具たる釘を打込み可能である。また、シリンダ１１の軸方向における略中央部には逆止弁１２Ｄが備えられており、シリンダ１１下部の外部には、ドライバブレード１２Ｂを上死点に復帰させるために圧縮空気を貯める戻り空気室１０ｂが、フレーム１０の一部及びシリンダ１１の一部により画成されている。圧縮空気は、逆止弁１２Ｄによってシリンダ１１内から戻り空気室１０ｂへの一方向にのみ流れることができるように構成されている。

またシリンダ１１下部には、シリンダ１１内と戻り空気室１０ｂ内とを常時連通する空気通路１１ａが形成されている。またシリンダ１１下端には、図示せぬ留め具打ち込み後のドライバブレード１２Ｂの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ１１Ａが設けられている。

ハンドル１０Ａの基部には操作部２０が設けられている。操作部２０は、作業者の指によって操作されるトリガ２１と、トリガ２１に回動可能に装着されたアームプレート２２と、フレーム１０の下端から突き出しアームプレート２２近傍まで延びフレーム１０の下端に沿って移動可能なプッシュレバー２３とを有している。またハンドル１０Ａの基部でトリガ２１に対向する箇所には後述のトリガバルブ部３０が設けられている。

作業者の指によるトリガ２１の引き操作とプッシュレバー２３の被打込材への押し当て操作との両方が同時に行われた時に、アームプレート２２とトリガ２１とにより構成されるリンク機構によって、後述のトリガバルブ部３０のプランジャ３２が押し上げられるように構成されている。

フレーム１０の下端には、図示せぬ留め具を射出するための射出部１３が設けられている。射出部１３には、図示せぬ留め具たる釘を充填するマガジン４１と、マガジン４１に装填された図示せぬ留め具を順次射出口１３ａに給送する給送機構４２とが接続されている。

トリガバルブ部３０は、図２に示すように、外方バルブブッシュ３０Ａ及び内方バルブブッシュ３０Ｂと、バルブピストン３１と、プランジャ３２とを有している。外方バルブブッシュ３０Ａ及び内方バルブブッシュ３０Ｂは、トリガバルブの外郭をなすトリガバルブ外枠部としてフレーム１０に固定されている。

バルブピストン３１は、外方バルブブッシュ３０Ａ内及び内方バルブブッシュ３０Ｂ内に位置するように設けられており、外方バルブブッシュ３０Ａ及び内方バルブブッシュ３０Ｂに対して往復摺動可能である。バルブピストン３１は、図面には現れていないが、その摺動方向の上端部が蓄圧室１０ａに面している。また、バルブピストン３１の下方には、バルブピストン３１の下端部と外方バルブブッシュ３０Ａとによってトリガバルブ室３０ａが画成されている。

プランジャ３２は、バルブピストン３１の軸心位置に形成された貫通孔内に配置されており、貫通孔を画成するバルブピストン３１に対して往復摺動可能である。プランジャ３２の下端部は、トリガバルブ室３０ａ内を貫通しており、バルブブッシュ３０Ａに形成された貫通孔を貫通しアームプレート２２に当接可能である。

バルブピストン３１とプランジャ３２との間にはスプリングが設けられており、バルブピストン３１を上方に付勢すると共にプランジャ３２を下方に付勢している。

プランジャ３２と外方バルブブッシュ３０Ａとの間には蓄圧室１０ａからトリガバルブ室３０ａに連通する空気通路３０Ａａが形成されている。おり、また、プランジャ３２とバルブピストン３１との間にはトリガバルブ室３０ａから大気に連通するトリガバルブ制御通路が形成されている。空気通路３０Ａａ、トリガバルブ制御通路は、プランジャ３２が摺動することにより択一的に連通／遮断される。

またトリガバルブ部３０は、後述のメインバルブ室１０ｅより延びる図示せぬメインバルブ制御通路に接続されている。具体的には、バルブピストン３１と内方バルブブッシュ３０Ｂとの間であってメインバルブ制御通路の開口部の下方には、メインバルブ制御通路から蓄圧室１０ａに連通するメインバルブ入気通路が形成されている。また、バルブピストン３１と内方バルブブッシュ３０Ｂとの間であってメインバルブ制御通路の開口部の上方には、メインバルブ制御通路から大気に連通する第２空気通路が形成されている。そして、メインバルブ制御通路は、バルブピストン３１と内方バルブブッシュ３０Ｂとの間の空間をなすこれらメインバルブ入気通路、第２空気通路に連通可能である。メインバルブ入気通路、第２空気通路は、バルブピストン３１が上下摺動することにより択一的に連通／遮断されるように構成されている。

バルブピストン３１が上死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路が開通して蓄圧室１０ａとメインバルブ制御通路と分岐流路１０Ａａの一部であってサブピストン駆動バルブ１０ＡＡよりも他端側の部分（以下「分岐流路他端側部分１０ａａ」とする）とが連通すると共に、第２空気通路が閉鎖して、分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路と大気とが遮断される。またバルブピストン３１が下死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路が閉鎖して、分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路と蓄圧室１０ａとが遮断されると共に、第２空気通路が開通して、分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路と大気とが連通する。

プランジャ３２が下死点側に位置している時には、トリガバルブ制御通路が閉鎖してトリガバルブ室３０ａと大気とが遮断されると共に、空気通路が開通して蓄圧室１０ａとトリガバルブ室３０ａとが連通する。また、プランジャ３２が上死点側に位置している時には、トリガバルブ制御通路が開通してトリガバルブ室３０ａと大気とが連通すると共に、空気通路が閉鎖して蓄圧室１０ａとトリガバルブ室３０ａとが遮断される。

図６等に示すように、シリンダ１１の上端上方にはメインバルブ部５０が設けられている。メインバルブ部５０は、メインバルブ５１と、シリンダ１１の上方に固着されたメインバルブラバー５２Ａと、メインバルブ５１を下死点側に付勢するメインバルブスプリング５３と、シリンダ１１の上方に設置され、ピストン１２Ａのピストン上室１１ｂの圧縮空気を排気するための空気通路１０ｃをメインバルブ５１との当接によって遮断するエキゾーストラバー５２Ｂとを有している。また空気通路１０ｃはフレーム１０上部に設けた図示せぬ排気穴を経て大気と連通している。

メインバルブ５１はフレーム１０の一部より形成されるメインバルブ室画成部１０Ｄ内に収容可能に設けられている。メインバルブ５１を収容可能なメインバルブ室画成部１０Ｄの部分はメインバルブ室１０ｅをなし、メインバルブ制御通路に連通する。メインバルブ５１の上部には、メインバルブ室１０ｅと空気通路１０ｃとの連通を常時遮断するＯリング５１Ａが設けられている。また、メインバルブ５１には、メインバルブ室１０ｅと蓄圧室１０ａとの連通を常時遮断するＯリング５１Ｂが設けられている。Ｏリング５１Ａ、５１Ｂによりメインバルブ室１０ｅは気密性が保たれている。

図７、図８に示すように、メインバルブ５１が上死点側に位置しているときには、メインバルブ５１がエキゾーストラバー５２Ｂと接触して空気通路１０ｃを閉鎖しピストン１２Ａのピストン上室１１ｂと大気とが遮断されると共にピストン上室１１ｂと蓄圧室１０ａ（図２等）とが連通する。また、図６に示すように、メインバルブ５１が下死点側に位置しているときには、メインバルブ５１がメインバルブラバー５２Ａと接触してピストン１２Ａのピストン上室１１ｂと蓄圧室１０ａとが遮断されると共に、メインバルブ５１はエキゾーストラバー５２Ｂから離間して空気通路１０ｃを開通させ、ピストン上室１１ｂと大気とを連通させる。

図１に示すように、フレーム１０の左側の側面には、円筒形状をしたサブシリンダ７１が設けられている。サブシリンダ７１はその軸方向がシリンダ１１の軸方向と平行をなしており、従ってサブシリンダ７１は、シリンダ１１の軸方向に直交する方向においてシリンダ１１に対向する位置関係をなしている。サブシリンダ７１内の空間をサブシリンダ７１の軸方向に直交する面で切った断面積は、シリンダ１１内の空間をシリンダ１１の軸方向に直交する面で切った断面積よりもはるかに小さい。このため、サブシリンダ７１の容積を小さく設計することができる。従って、後述のサブピストン７２を駆動させる空気量を少なくすることができ、ピストン１２Ａの打込み力低下を最小限とすることができる。

サブシリンダ７１の内部には、略円柱形状をしたサブピストン７２がサブシリンダ７１の内面に対して摺動可能に設けられている。また、サブピストン７２にはスプリング７３の下端が当接し、スプリング７３の上端は、サブシリンダ７１の上端部に当接している。スプリング７３の付勢力は、サブシリンダ７１内におけるサブピストン７２の移動を妨げない程度に弱く、打込機１が動作していないときであって外部から力が作用していないときに、サブピストン７２を下端に配置させる程度である。サブピストン７２はカウンターウェイトに相当する。サブピストン７２は、サブシリンダ７１内の空間をサブシリンダ７１の上端寄りに位置するサブピストン上室７１ｂとサブシリンダ７１の下端寄りに位置するサブピストン下室７１ａとに区画する。

サブピストン７２の重量はピストン１２Ａの重量とほぼ同一であり、８０ｇ程度である。サブピストン７２はピストン１２Ａよりも密度が高い材質を用いることが望ましい。それにより、サブピストン７２を小型化することができる。例えば、サブピストン７２として真鍮を用い、ピストン１２Ａとしてアルミニウムを用いることができる。また、サブシリンダ７１の下端は、シリンダ１１の下端に一致した位置関係をなしており、サブシリンダ７１内におけるサブピストン７２のストローク、即ち、サブシリンダ７１内面に対するサブピストン７２の移動可能な範囲は、シリンダ１１内におけるピストン１２Ａのストローク、即ち、シリンダ１１内面に対するピストン１２Ａの移動可能な範囲とほぼ同一であり、１０ｃｍ程度である。サブピストン７２の移動可能な距離は、少なくともピストン１２Ａが打込み工程中に移動する距離の半分以上であることが望ましい。このように構成することで、サブピストン７２の移動可能な距離が長いため、ピストン１２Ａの移動と同期してサブピストン７２を移動させることで、打込み工程中全体に渡って反動を低減することができる。

次に、打込機１による打ち込み動作について説明する。先ず、打込機１に図示せぬエアホースをつなぎ、圧縮空気を蓄圧室１０ａに蓄積する。スプリングの付勢力によってプランジャ３２は下死点に位置している。プランジャ３２が下死点に位置することにより空気通路が開通しており、蓄圧室１０ａとトリガバルブ室３０ａとが連通している。同時にトリガバルブ制御通路が閉鎖されているため、トリガバルブ室３０ａと大気との連通は遮断されており、蓄圧室１０ａ内の圧縮空気の一部は空気通路を介してトリガバルブ室３０ａ内に流入し蓄圧室１０ａと同圧の空気が蓄積されている。

このときバルブピストン３１は上死点に位置している。バルブピストン３１が上死点に位置していることによりメインバルブ入気通路が開通して、蓄圧室１０ａと、メインバルブ制御通路と、分岐流路他端側部分１０ａａと、が連通している。同時に第２空気通路が閉鎖されているため、メインバルブ制御通路と大気との連通は遮断されており、蓄圧室１０ａ内の圧縮空気の一部はメインバルブ制御通路と、分岐流路他端側部分１０ａａと、に流入し、メインバルブ室１０ｅに蓄圧室１０ａと同圧の空気が蓄積される。蓄圧室１０ａ内の圧縮空気の一部がメインバルブ室１０ｅ内に流入しているため、圧縮空気及びメインバルブスプリング５３の付勢力によって、メインバルブ５１は下死点に位置している。また、蓄圧室１０ａ内の圧縮空気の一部が、分岐流路他端側部分１０ａａに流入しているため、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが最も上側に押し上げられ、分岐流路１０Ａａの一端開口を塞いでいる。

メインバルブ５１が下死点に位置することにより、メインバルブ５１がメインバルブラバー５２Ａと接触し、エキゾーストラバー５２Ｂと僅かに離間して空気通路１０ｃが開通する。よってシリンダ１１内のピストン１２Ａのピストン上室１１ｂと大気とが連通されてピストン上室１１ｂが大気圧となっている。また、ピストン上室１１ｂと蓄圧室１０ａとの連通は遮断されているため、ピストン上室１１ｂに蓄圧室１０ａよりの空気が流入することはない。よってピストン１２Ａは上死点側で停止した状態にある。

次に、トリガ２１の引き操作およびプッシュレバー２３の被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ３２を上死点に押し上げる。プランジャ３２が上死点側に位置することにより、トリガバルブ制御通路が開通する。このことによりトリガバルブ室３０ａと大気とが連通し、トリガバルブ室３０ａ内は大気圧となる。また空気通路が閉鎖して蓄圧室１０ａとトリガバルブ室３０ａとの連通を遮断し、蓄圧室１０ａからトリガバルブ室３０ａ内への空気の流入が停止する。

この結果、トリガバルブ室３０ａ内が大気圧となるため、バルブピストン３１の蓄圧室１０ａ側が受ける圧力とトリガバルブ室３０ａ側が受ける圧力に差が生じ、バルブピストン３１は下死点へと移動する。

バルブピストン３１が下死点に位置することにより、メインバルブ入気通路が閉鎖して分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路と蓄圧室１０ａとの連通が遮断され、蓄圧室１０ａから分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路への空気の流入が停止する。また、第２空気通路が開通して分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路と大気とが連通される。これにより分岐流路他端側部分１０ａａ及びメインバルブ制御通路内が大気圧となり、メインバルブ制御通路に連なるメインバルブ室１０ｅ内も大気圧になる。

メインバルブ室１０ｅ内が略大気圧になると、メインバルブ５１が上死点側に移動する。これと同時に図５に示すようにサブピストン駆動バルブ１０ＡＡが圧縮空気によって押し下げられてサブピストン下室連通路１０Ａｂの一端開口が開き、サブピストン下室連通路１０Ａｂを通してサブピストン下室７１ａ内に圧縮空気が流入する。

メインバルブ５１が上死点側に移動し始めると、蓄圧室１０ａとピストン１２Ａのピストン上室１１ｂが連通するため、メインバルブ５１は急激に上死点側に移動し、エキゾーストラバー５２Ｂに当接し、蓄圧室１０ａ及びピストン１２Ａのピストン上室１１ｂと大気との連通とが遮断される。

メインバルブ５１が下死点から上死点へと移動することにより蓄圧室１０ａからのピストン１２Ａのピストン上室１１ｂに圧縮空気が流入し、ピストン１２Ａは急激に下死点側に移動し、先端部１２Ｃにより図示せぬ留め具を打ち込む。この際、図示せぬ留め具からドライバブレード１２Ｂが反力を受け、ピストンピストン上室１１ｂ内の圧縮空気を介してフレーム１０等を上方へ押し上げる。

しかしこれと同時に、サブピストン下室７１ａ内に流入した圧縮空気によって、スプリング７３の付勢力に抗して、サブピストン７２が上方へピストン１２Ａの摺動量と同じ量で摺動する。このことにより、ピストン１２Ａの移動及び図示せぬ留め具の打込みに伴い発生する反力と、サブピストン７２の移動に伴い発生する反力とが相殺し合う。

シリンダ１１内のピストン１２Ａ下側の空気は、空気通路１１ａを介して戻り空気室１０ｂに流入する。ピストン１２Ａが逆止弁１２Ｄを通過すると、ピストン１２Ａのピストン上室１１ｂの圧縮空気は逆止弁１２Ｄ及び空気通路１１ａを通して圧縮空気がピストン上室１１ｂから戻り空気室１０ｂ内へと流入する。

メインバルブ５１が下死点に移動してメインバルブラバー５２Ａに接触することにより蓄圧室１０ａとピストン１２Ａのピストン上室１１ｂとの連通が遮断され、エキゾーストラバー５２Ｂと離間することによりピストン上室１１ｂと大気とが連通する。戻り空気室１０ｂに蓄積された圧縮空気によってピストン１２Ａ下側が押圧され、ピストン１２Ａは急激に上死点側に移動する。ピストン上室１１ｂの空気は、空気通路１０ｃを介して排気穴から大気に放出される。

その後、ピストン１２Ａはピストン下室１１ｃ内の圧縮空気で押し上げられ上死点まで復帰する。ピストン１２Ａの復帰に従い、ピストン下室１１ｃの圧縮空気は膨張し圧力は低くなり、更にピストン１２Ａのドライバブレード１２Ｂと射出口１３ａとの隙間から排気されるため低くなる。

次に、トリガ２１を戻すかプッシュレバー２３の被打込材への押し当て操作をやめると、プランジャ３２は上端部に作用する蓄圧室１０ａの圧力とスプリングの押圧力によって下死点側に移動する。プランジャ３２が下死点に移動することにより、トリガバルブ制御通路が遮断され、空気通路を介して蓄圧室１０ａの圧縮空気がトリガバルブ室３０ａに流入する。

トリガバルブ室３０ａに圧縮空気が流入すると、バルブピストン３１の上部端面の面積および下方端面の面積の差により発生する押圧力と、スプリングの付勢力とによって、バルブピストン３１は上死点側に移動する。

また、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡが圧縮空気によって押し上げられて、蓄圧室１０ａと分岐流路１０Ａａとが遮断される。また、サブピストン下室連通路１０Ａｂと大気連通排気路１０Ａｃとが連通し、サブピストン下室７１ａ内の圧縮空気が大気連通排気路１０Ａｃを通して大気へと排出される。

フレーム１０の側面には、シリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトたるサブピストン７２が設けられているため、ピストン１２Ａがシリンダ１１の一端側から他端側へと下降する反力がフレーム１０やシリンダ１１等に作用してフレーム１０やシリンダ１１等が上方へ押されるが、その一方でカウンターウェイトはピストン１２Ａとは逆の方向に移動させられ、その反力をフレーム１０やシリンダ１１等に作用させてフレーム１０やシリンダ１１等を下方へ押すことができる。このため、フレーム１０やシリンダ１１等に作用する反力を相殺することができ、反動を低減することができる。

また、カウンターウェイトは、シリンダ１１の軸方向に直交する方向において対向する位置関係で配置されているため、シリンダ１１の軸方向における打込機の寸法が大きくなることを防止することができる。また、この位置はデッドスペースになるため、デッドスペースを有効活用することができる。

また、カウンターウェイトは、サブシリンダ７１に対して往復摺動可能にサブシリンダ７１内に設けられサブシリンダ７１内の空間をサブシリンダ７１の一端寄りに位置するサブピストン上室７１ｂとサブシリンダ７１の他端寄りに位置するサブピストン下室７１ａとに区画するサブピストン７２からなるため、簡単な構成により、シリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトを構成することができる。

また、サブピストン下室７１ａとピストン１１ｂ上室とを連通するサブピストン下室連通路１０Ａｂが形成されているため、圧縮空気がピストン１２Ａ上室に流入すると同時にサブピストン下室７１ａに流入し、圧縮空気を利用して、シリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へ移動するカウンターウェイトを構成することができる。

また、サブシリンダ７１に対するサブピストン７２の摺動量と、シリンダ１１に対するピストン１２Ａの摺動量とは同一であるため、容易にシリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へサブピストン７２を移動可能とすることができる。

また、カウンターウェイトの重量とピストン１２Ａの重量とは同一であるため、容易にシリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へサブピストン７２を移動可能とすることができる。

本発明による打込機は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、サブシリンダ７１は、フレーム１０の左側の側面に設けられていたが、この部分に設けられることに限定されない。例えば、図９に示すように、打込機１０１において、フレーム１０の一部であってハンドル１０Ａが接続されている部分の近傍に設けられていてもよいし、図１０に示すように、打込機２０１において、フレーム１０の前方に設けられていてもよい。また、サブシリンダ７１の個数は１つに限定されない。例えば、図１１に示すように、打込機３０１において、２つ設けられていてもよい。

また、カウンターウェイトはサブピストン７２により構成されることに限定されない。また、サブシリンダ７１やサブピストン７２の形状や寸法等は本実施の形態のものに限定されない。例えば、サブピストン下室７１ａを画成するサブピストン７２の下面の面積は、ピストン上室１２ｂを画成するピストン１２Ａの上面の面積と同一であってもよい。このように構成することにより、圧縮空気をうける受圧面積を同一とすることができ、容易にシリンダ１１の軸方向においてピストン１２Ａの移動方向とは反対の方向へサブピストン７２を移動可能とすることができる。

また、本実施の形態では、図示せぬ留め具の打込み時に、ピストン１２Ａが移動し始めるのと同時にサブピストン７２が移動し始めたが、同時に限定されず、タイミングをずらして移動し始めるようにしてもよい。

また、サブピストン７２は略円柱形状をなしていたが、この形状に限定されない。

また、本実施の形態では半月状シャフト７６が設けられており、サブピストン駆動バルブ１０ＡＡは固定可能に構成されていたが、この構成を有していなくてもよい。

本発明の打込機は、釘等の打込み時に反動が少ないことが要求される空気式打込機の分野において特に有用である。

１・・・打込機２・・・留め具１０・・・フレーム１０ＡＡ・・・サブピストン駆動バルブ１０Ａｂ・・・サブピストン下室連通路１１・・・シリンダ１１ｂ・・・上室１２Ａ・・・ピストン２１・・・トリガ７１・・・サブシリンダ７１ｂ・・・サブピストン上室７１ａ・・・サブピストン下室７２・・・サブピストン７３・・・スプリング

Claims

ハウジングと、
該ハウジング内に設けられ、圧縮空気を蓄える蓄圧室と、
該ハウジング内に設けられたシリンダと、
該シリンダ内で往復動可能に設けられ、該シリンダ内の空間を該シリンダの一端寄りに位置するピストン上室と該シリンダの他端寄りに位置するピストン下室とに区画するピストンと、を備え、
該ピストン上室に圧縮空気を供給することにより、該ピストンを該ピストン上室から該ピストン下室へ向かう方向へ移動させて該シリンダの軸方向に打撃力を発生させる打込機であって、
該シリンダの軸方向に直交する方向において該シリンダに対向する位置には、該シリンダの軸方向において該ピストンの移動方向とは反対の方向へ移動可能なカウンターウェイトが設けられていることを特徴とする打込機。
該カウンターウェイトが移動可能な距離は、打込み工程において該ピストンが移動する距離の少なくとも半分以上であることを特徴とする請求項１記載の打込機。
該シリンダの軸方向に延びるサブシリンダが設けられ、
該カウンターウェイトは、該サブシリンダ内で往復動可能に設けられ該サブシリンダ内の空間を該サブシリンダの一端寄りに位置するサブピストン上室と該サブシリンダの他端寄りに位置するサブピストン下室とに区画するサブピストンからなることを特徴とする請求項１記載の打込機。
該サブピストン下室と該蓄圧室とを連通するサブピストン下室連通路が形成されていることを特徴とする請求項３記載の打込機。
該サブピストン下室連通路には、該サブピストン下室と該ピストン上室との連通／遮断を切換える切換えスイッチが設けられていることを特徴とする請求項４記載の打込機。