JP2019188536A - Driving tool - Google Patents
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- B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
Abstract
Description
本発明は、圧縮された酸化剤と燃料の混合気体を燃焼させ、その燃焼圧で駆動される打込み工具に関する。 The present invention relates to a driving tool that burns a compressed gas mixture of an oxidant and fuel and is driven by the combustion pressure.
圧縮された酸化剤として、圧縮空気を動力源として打撃シリンダでピストンを作動させ、ピストンに結合したドライバを駆動して釘等のファスナーを打ち込むようにした釘打機と称す打込み工具が知られている。 As a compressed oxidizer, a driving tool called a nailing machine is known in which compressed air is used as a power source and a piston is operated by a striking cylinder and a driver coupled to the piston is driven to drive a fastener such as a nail. Yes.
これに対し、空気と燃料の混合気体を燃焼させ、その燃焼圧で打撃シリンダを作動させ、釘等のファスナーを打ち込むようにした打込み工具が知られている。ガス燃焼式の打込み工具では、予め圧力を高めた混合気体を燃焼させることで、より燃焼圧力を高めることができる。しかし、圧力を高めた混合気体を生成するため、燃焼室に圧縮空気を供給すると、混合気体を燃焼させる前に、この圧縮空気の圧力で打撃シリンダが作動してしまう。 On the other hand, there is known a driving tool in which a mixed gas of air and fuel is burned, a driving cylinder is operated with the combustion pressure, and a fastener such as a nail is driven. In the gas combustion type driving tool, the combustion pressure can be further increased by burning the mixed gas whose pressure has been increased in advance. However, when compressed air is supplied to the combustion chamber in order to generate a mixed gas with increased pressure, the striking cylinder is operated with the pressure of the compressed air before the mixed gas is combusted.
そこで、圧縮空気と燃料との混合気体を燃焼させる燃焼室と、打撃シリンダを開閉可能に仕切るヘッドバルブ機構を備えた打込み工具が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a driving tool including a combustion chamber for burning a mixed gas of compressed air and fuel and a head valve mechanism for partitioning the striking cylinder so as to be opened and closed has been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、燃焼圧で打撃シリンダを作動させる打込み工具では、打撃シリンダのピストンを作動させた後に燃焼室内に残る気体を外部に排気するため、燃焼室に排気口が設けられる。更に、燃焼室と打撃シリンダとの間を仕切る部位に逆止弁を備え、打撃シリンダ内の気体を逆止弁から燃焼室に送り、燃焼室の排気口から排気できるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the driving tool that operates the striking cylinder with the combustion pressure, an exhaust port is provided in the combustion chamber in order to exhaust the gas remaining in the combustion chamber to the outside after the piston of the striking cylinder is operated. In addition, a technology has been proposed in which a check valve is provided at a portion that partitions the combustion chamber and the striking cylinder so that gas in the striking cylinder can be sent from the check valve to the combustion chamber and exhausted from the exhaust port of the combustion chamber. (For example, refer to Patent Document 2).
燃焼圧で打撃シリンダを作動させる打込み工具では、圧縮空気と燃料との混合気体を燃焼室で燃焼させることで、ヘッドバルブ機構で打撃シリンダと燃焼室との間を開き、燃焼室から高温高圧の気体が打撃シリンダに流入し、燃焼室内の圧力が低下するとヘッドバルブ機構が閉じられる。このため、ピストンが下死点位置から上死点位置に復帰する動作で、打撃シリンダ内の気体を燃焼室に設けた排気口から外部に排気することができず、ピストンを確実に上死点位置に復帰させることが困難である。 In a driving tool that operates a striking cylinder with a combustion pressure, a mixed gas of compressed air and fuel is combusted in the combustion chamber, so that the head valve mechanism opens a space between the striking cylinder and the combustion chamber. When the gas flows into the striking cylinder and the pressure in the combustion chamber decreases, the head valve mechanism is closed. For this reason, with the operation of the piston returning from the bottom dead center position to the top dead center position, the gas in the striking cylinder cannot be exhausted to the outside from the exhaust port provided in the combustion chamber, and the piston is reliably It is difficult to return to the position.
そこで、燃焼室と打撃シリンダとの間を仕切る部位に逆止弁を備え、打撃シリンダ内の気体を逆止弁から燃焼室に送ることで、打撃シリンダ内の気体を燃焼室に設けた排気口から外部に排気することができる。しかし、燃焼室と打撃シリンダとの間を仕切る部位に逆止弁を備える構成では、逆止弁を開くためには燃焼室と打撃シリンダとの圧力差が必要である。このため、打撃シリンダ内の気体が逆止弁を通り燃焼室の排気口から外部に排気されることで、打撃シリンダ内の圧力が低下すると、燃焼室内の圧力によっては、打撃シリンダ内の圧力が大気圧に下がるより前に、逆止弁が閉じる場合があり、打撃シリンダ内の残圧でピストンを確実に上死点位置に復帰させることができない。また、逆止弁を備えることで構造が複雑になり、燃焼室の容積を確保するため燃焼室が大型化する。 Therefore, an exhaust port provided with a check valve in the part that partitions the combustion chamber and the striking cylinder, and sending the gas in the striking cylinder from the check valve to the combustion chamber, the gas in the striking cylinder is provided in the combustion chamber. Can be exhausted to the outside. However, in a configuration in which a check valve is provided at a portion that partitions the combustion chamber and the striking cylinder, a pressure difference between the combustion chamber and the striking cylinder is required to open the check valve. For this reason, when the pressure in the striking cylinder decreases due to the gas in the striking cylinder passing through the check valve and exhausted to the outside from the exhaust port of the combustion chamber, the pressure in the striking cylinder may be reduced depending on the pressure in the combustion chamber. The check valve may close before the pressure drops to atmospheric pressure, and the residual pressure in the striking cylinder cannot reliably return the piston to the top dead center position. Moreover, the structure becomes complicated by providing the check valve, and the combustion chamber is enlarged in order to secure the volume of the combustion chamber.
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、打撃シリンダ内の気体を燃焼室を介さずに排気可能とした打込み工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a driving tool that can exhaust the gas in the striking cylinder without passing through the combustion chamber.
上述した課題を解決するため、本発明は、圧縮された酸化剤と燃料との混合気体の燃焼圧で作動するピストンを有した打撃シリンダと、圧縮された酸化剤と燃料との混合気体を燃焼させる燃焼室と、打撃シリンダと燃焼室との間を開閉する弁体と、打撃シリンダと外部との間を開閉する打撃シリンダ排気弁とを備えた打込み工具である。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention burns a striking cylinder having a piston that operates at a combustion pressure of a mixed gas of compressed oxidant and fuel, and a mixed gas of compressed oxidant and fuel. The driving tool includes a combustion chamber, a valve body that opens and closes between the striking cylinder and the combustion chamber, and a striking cylinder exhaust valve that opens and closes between the striking cylinder and the outside.
本発明では、圧縮された酸化剤と燃料との混合気体を燃焼室で燃焼させ、弁体で打撃シリンダと燃焼室との間を開き、燃焼室から高温高圧の気体が打撃シリンダに流入することで、ピストンが上死点位置から下死点位置へ移動し、打込みが行われる。燃焼室内の圧力が低下することで、弁体で打撃シリンダと燃焼室との間が閉じられると、ピストンが下死点位置から上死点位置に復帰する動作で、打撃シリンダ内の気体は、排気弁で打撃シリンダから外部に排気される。 In the present invention, the compressed gas mixture of oxidant and fuel is burned in the combustion chamber, the valve body opens between the striking cylinder and the combustion chamber, and high-temperature and high-pressure gas flows from the combustion chamber into the striking cylinder. Then, the piston moves from the top dead center position to the bottom dead center position, and driving is performed. When the pressure between the striking cylinder and the combustion chamber is closed by the valve body due to the pressure in the combustion chamber decreasing, the piston returns to the top dead center position from the bottom dead center position. The exhaust valve exhausts air from the striking cylinder.
本発明では、打撃シリンダと燃焼室との間が弁体で遮断されても、ピストンが下死点位置から上死点位置に復帰する動作で、打撃シリンダ内の気体を排気弁で外部に排気することができるので、ピストンを確実に上死点位置に復帰させることができる。また、燃焼室と打撃シリンダとの間を仕切る部位に逆止弁を備える必要がなく、燃焼室内の圧力によらず、打撃シリンダ内の気体を外部に排気することができ、ピストンを確実に上死点位置に復帰させることができ、逆止弁を備える必要がないことから、構造を簡素化できると共に、燃焼室の大型化を抑制できる。 In the present invention, even if the space between the striking cylinder and the combustion chamber is blocked by the valve body, the piston returns to the top dead center position from the bottom dead center position, and the gas in the striking cylinder is exhausted to the outside by the exhaust valve. Therefore, the piston can be reliably returned to the top dead center position. In addition, it is not necessary to provide a check valve at the part that separates the combustion chamber and the striking cylinder, and the gas in the striking cylinder can be exhausted to the outside regardless of the pressure in the combustion chamber. Since it can return to a dead center position and it is not necessary to provide a check valve, the structure can be simplified and the enlargement of the combustion chamber can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の打込み工具の一例である釘打機の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a nailing machine which is an example of a driving tool of the present invention will be described with reference to the drawings.
<本実施の形態の釘打機の構成例>
図1は、本実施の形態の釘打機の一例を示す要部構成図、図2、図3は、本実施の形態の釘打機の一例を示す全体構成図である。また、図4〜図7は、本実施の形態の釘打機の一例及び動作例を示す要部構成図である。
<Configuration example of nailing machine of the present embodiment>
FIG. 1 is a main configuration diagram illustrating an example of a nail driver according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are overall configuration diagrams illustrating an example of a nail driver according to the present embodiment. 4-7 is a principal part block diagram which shows an example and operation example of the nailing machine of this Embodiment.
本実施の形態の釘打機1Aは、本体部10と、本体部10から延伸し、手で把持されるハンドル部11を備える。釘打機1Aは、本体部10の一方の側に、ファスナーが打ち出されるノーズ部12を備える。以下の説明では、釘打機1Aの使用形態を考慮して、ノーズ部12が設けられる側を下側、ノーズ部12が設けられる側の反対を上側とする。また、ハンドル部11が設けられる側を後側、ハンドル部11が設けられる側の反対を前側とする。
The
釘打機1Aは、燃料が充填された図示しない燃料タンクが着脱可能に取り付けられるタンク取付部13が、ハンドル部11の下方に略平行する形態で設けられる。また、釘打機1Aは、ノーズ部12にファスナーを共有するマガジン14が、タンク取付部13の下方に設けられる。更に、釘打機1Aは、圧縮された酸化剤として、エアコンプレッサ等の供給源から圧縮空気が供給されるエアホースが接続されるエアプラグ15が、本例ではタンク取付部13に設けられる。
In the
また、釘打機1Aは、釘打機1Aを作動させる操作トリガ16がハンドル部11に設けられ、釘打機1Aの電源となるバッテリ17が取り付けられるバッテリ取付部18がハンドル部11に設けられる。
Further, in the
釘打機1Aは、圧縮空気と燃料との混合気体の燃焼圧で作動する打撃シリンダ2と、圧縮空気と燃料との混合気体を燃焼させる燃焼室3と、打撃シリンダ2と燃焼室3との間を開閉するヘッドバルブ4と、ヘッドバルブ4を支持するバルブ支持体5を備える。
The
打撃シリンダ2は打撃機構の一例で、マガジン14からノーズ部12に供給されたファスナーを打ち出すドライバ20と、ドライバ20が設けられたピストン21を備える。打撃シリンダ2は、ピストン21が摺動可能な円筒形の空間が設けられ、ピストン21の往復動作で、ドライバ20がノーズ部12の延伸方向に沿って移動する。
The
打撃シリンダ2は、上端の周縁に、上方に向けて径が大きくなるテーパ状に構成されたピストン位置規制部2aを備える。ピストン21が上方向に移動すると、ピストン21の外周面に設けたピストンリング21aがピストン位置規制部2aに係止されることで、ピストン21の上死点位置が規定される。なお、ピストン位置規制部2aによるピストン21の係止は、燃焼圧によりピストン21が押される力で解除され、ピストン21が燃焼圧で移動可能である。
The
また、打撃シリンダ2は、ピストン21が当てられる緩衝材22を備える。緩衝材22は、弾性を有する部材で構成され、打撃シリンダ2の下部に設けられる。打撃シリンダ2では、ファスナーを打ち出す動作で下方向へ移動したピストン21が緩衝材22に当たることで、ピストン21の下死点位置が規定され、ドライバ20及びピストン21の移動範囲が規制される。
Further, the
燃焼室3は、打撃シリンダ2の軸方向であるドライバ20及びピストン21の軸方向に沿って打撃シリンダ2の上部に設けられる。打撃シリンダ2と燃焼室3は、仕切り部50で仕切られ、仕切り部50に、燃焼した高温高圧の空気が通る打撃シリンダ流入口51が設けられる。打撃シリンダ流入口51は打撃機構流入口の一例で、打撃シリンダ2の軸方向であるドライバ20及びピストン21の軸上に円形の開口を設けて構成される。
The
燃焼室3は、打撃シリンダ流入口51の周囲にバルブ支持体5が設けられ、バルブ支持体5の周囲にリング状の空間が形成される。
In the
ヘッドバルブ4は弁体の一例で、円筒形状の金属の部材で構成される。図6、図7に示すように、ヘッドバルブ4は、円筒の軸方向に沿った下方の端面が閉塞し、円形で平面状のバルブ面40が形成される。ヘッドバルブ4は、バルブ面40の直径が、打撃シリンダ流入口51より大きく構成され、バルブ面40が仕切り部50に接した状態では、打撃シリンダ流入口51が閉塞される。
The
ヘッドバルブ4は、第1のシール部41と第2のシール部42を備える。第1のシール部41はシール部の一例で、ヘッドバルブ4の移動方向である軸方向に沿ったバルブ面40の外周に設けられ、第1のシール材41aが取り付けられる。第1のシール材41aは、ピストンリングと称す金属のリングで構成される。第1のシール部41は、第1のシール材41aが嵌る溝が円周方向に形成され、第1のシール材41aが取り付けられると、第1のシール材41aが円周面から所定量突出する。第1のシール部41は、本例では第1のシール材41aが、ヘッドバルブ4の軸方向に沿って2本取り付けられる。
The
第2のシール部42はシール部の一例で、ヘッドバルブ4の軸方向に沿って、第1のシール部41から所定の距離を開けてヘッドバルブ4の外周に設けられ、第2のシール材42aが取り付けられる。第2のシール材42aは、ゴム等の弾性体で構成された所謂Oリングである。第2のシール部42は、第2のシール材42aが嵌る溝が円周方向に形成され、第2のシール材42aが取り付けられると、第2のシール材42aが円周面から所定量突出する。
The
ヘッドバルブ4は、第1のシール部41及び第2のシール部42が、ヘッドバルブ4の円周面から外側に突出し、かつ、第1のシール部41に対して第2のシール部42の直径が大きく構成される。第2のシール部42は、第1のシール部41と対向する側の面が、高温高圧の気体で押される作動面43となる。作動面43は、リング状の面である。
In the
ヘッドバルブ4は、バネ44で仕切り部50方向に付勢される。バネ44は付勢部材の一例で、コイルバネで構成され、バネ44の軸線が、打撃シリンダ2の軸上であるドライバ20及びピストン21の軸線上、すなわち、ヘッドバルブ4及び打撃シリンダ流入口51の同軸上に設けられる。バネ44は、ヘッドバルブ4の移動方向である軸方向に沿ってヘッドバルブ4に形成された上方が開口した凹部45に入り込むことで、ヘッドバルブ4とバネ44の一部が、軸方向に重なって配置される。このような配置をオーバーラップ配置と称す。また、バネ44がヘッドバルブ4の凹部45に入り込むようにするため、バネ44はヘッドバルブ4より小径であり、バネ44は打撃シリンダ2より小径化できる。
The
バネ44によりヘッドバルブ4を押す力は、作動面43に高温高圧の気体が作用しない状態では、バルブ面40が仕切り部50に接した状態を保つ力である。
The force that pushes the
ヘッドバルブ4は、バルブ支持体5により移動可能に支持される。
The
バルブ支持体5は弁支持体の一例で、円筒形状の金属の部材で構成される。図6、図7に示すように、バルブ支持体5は、本例では、円筒の軸方向に沿った下部に仕切り部50が一体に設けられる。バルブ支持体5は、円筒形状の内側の空間にヘッドバルブ4が入れられると、ヘッドバルブ4の第1のシール部41の第1のシール材41aが摺接すると共に、第2のシール部42の第2のシール材42aが摺接する。バルブ支持体5は、ヘッドバルブ4の第1のシール部41の第1のシール材41aが摺接する部位と、第2のシール部42の第2のシール材42aが摺接する部位では、各シール部に合わせて内径が異なる。
The
バルブ支持体5は、ヘッドバルブ4が入れられると、ヘッドバルブ4の第1のシール部41及び第2のシール部42と、バルブ支持体5の内面の間に作動空間52が形成される。作動空間52は、環状の空間である。
When the
バルブ支持体5は、燃焼室3と作動空間52をつなぐヘッドバルブ流入口53を備える。ヘッドバルブ流入口53は、ヘッドバルブ4のバルブ面40が仕切り部50に接した位置にある状態で、第1のシール部41の近傍に、バルブ支持体5を貫通する開口を設けて構成される。ヘッドバルブ流入口53が、バルブ支持体5の側面に形成されることで、燃焼室3と作動空間52をつなぐ流路が複雑化せず、流入抵抗の増加を防ぐことができる。
The
ヘッドバルブ流入口53は、図6に示すように、ヘッドバルブ4のバルブ面40が仕切り部50に接した位置にある状態、すなわち、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられている状態では、作動空間52とつながる。
As shown in FIG. 6, the
これに対し、ヘッドバルブ4の作動面43に高温高圧の気体が作用することで、図7に示すように、ヘッドバルブ4が上方に移動すると、打撃シリンダ流入口51が開き、ヘッドバルブ流入口53は、打撃シリンダ流入口51とつながる。
On the other hand, when the high-temperature and high-pressure gas acts on the operating
ヘッドバルブ流入口53を通る空気は、燃焼室3で圧縮空気と燃料との混合気体を燃焼させることで発生させた高温高圧の空気である。高温高圧の気体は、常温常圧の空気に比較して粘性が低いため、ヘッドバルブ流入口53の開口面積が小さくても、気体の流れに対する抵抗の増加が抑制される。
Air passing through the
第1のシール部41は、外周に第1のシール材41aが設けられ、第1のシール材41aがバルブ支持体5の内面に接する。第1のシール材41aは溝に嵌められているので、作動空間52に露出する部位は最小限に抑えられる。
The
第2のシール部42は、外周に第2のシール材42aが設けられ、第2のシール材42aがバルブ支持体5の内面に接する。第2のシール材42aは溝に嵌められているので、作動空間52に露出する部位は最小限に抑えられる。
The
バルブ支持体5は、ヘッドバルブ4が当てられる緩衝材54を備える。緩衝材54は、弾性を有する部材で構成され、ヘッドバルブ4の上部に設けられる。バルブ支持体5では、ヘッドバルブ4の作動面43に高温高圧の気体が作用することで移動したヘッドバルブ4が緩衝材54に当たることで、ヘッドバルブ4の移動範囲が規制される。なお、緩衝材54によりヘッドバルブ4の移動範囲が規制されるが、ヘッドバルブ4が緩衝材54に当たる際、緩衝材54の弾性変形によって衝撃を吸収するので、ヘッドバルブ流入口53の高さは、ヘッドバルブ4のストローク以下にしておくことが好ましい。これにより、ヘッドバルブ4が緩衝材54に当たる位置まで移動した際、ヘッドバルブ流入口53にヘッドバルブ4が露出しないようにすることができ、ヘッドバルブ流入口53の全体が開く。このように、ヘッドバルブ流入口53の開口量を一定にすることで出力を安定させることができる。
The
燃焼室3は、ヘッド部30で上部の開口が密閉される。ヘッド部30は、点火装置31が設けられる。また、ヘッド部30は、図示しない燃料の供給口及び圧縮空気の供給口が設けられる。更に、ヘッド部30に接するように緩衝材54が設けられることで、ヘッド部30に加わる衝撃が緩衝され、部品の耐久性向上、ヘッド部30を燃焼室3に取り付けるボルトの緩み防止、電気ノイズの低減などの効果が得られる。
The upper opening of the
釘打機1Aは、打撃シリンダ2のドライバ20及びピストン21を復帰させる気体を溜めるブローバックチャンバ6を備える。ブローバックチャンバ6は、打撃シリンダ2の周囲に設けられ、緩衝材22の近傍に設けられた流入排出口60で打撃シリンダ2内とつながる。
The nailing
釘打機1Aは、打撃シリンダ2及び燃焼室3内の気体を排気させる排気バルブ7を備える。排気バルブ7は排気弁の一例で、ハンドル部11の延伸方向に対して打撃シリンダ2の一方の側部に設けられ、ブローバックチャンバ6に流入した気体で押される排気ピストン71と、打撃シリンダ2に形成された打撃シリンダ排気口23を開閉する第1の排気バルブ72と、燃焼室3に形成された燃焼室排気口32を開閉する第2の排気バルブ73と、排気ピストン71、第1の排気バルブ72及び第2の排気バルブ73を連結したバルブロッド74を備える。
The nailing
排気バルブ7は、排気ピストン71と、第1の排気バルブ72と、第2の排気バルブ73と、バルブロッド74が、金属材で一体的に構成される。排気バルブ7は、排気ピストン71の動きがバルブロッド74を介して第1の排気バルブ72と第2の排気バルブ73に伝達され、第1の排気バルブ72と第2の排気バルブ73が連動して移動する。
In the
また、排気バルブ7は、ブローバックチャンバ6とつながる排気シリンダ75と、打撃シリンダ排気口23及び燃焼室排気口32とつながる排気流路形成シリンダ76を備える。排気シリンダ75は、排気ピストン71が摺動可能な円筒形の空間が、ハンドル部11の延伸方向に対して打撃シリンダ2の一方の側部に設けられ、排気ピストン71の往復動作で、排気バルブ7がバルブロッド74の延伸方向に沿って移動する。
Further, the
排気流路形成シリンダ76は、第1の排気バルブ72及び第2の排気バルブ73が摺動可能な円筒形の空間が、ハンドル部11の延伸方向に対して打撃シリンダ2の一方の側部に設けられ、ピストン21の移動方向に沿って延在する。
The exhaust
打撃シリンダ排気口23は排気口の一例で、排気流路形成シリンダ76と外部との間を貫通した外開口23aと、排気流路形成シリンダ76と打撃シリンダ2との間を貫通した内開口23bで構成され、外部と打撃シリンダ2内を排気流路形成シリンダ76を介して連通させる。
The striking
打撃シリンダ排気口23は、ピストン21が下死点位置から上死点位置へ復帰する動作で、打撃シリンダ2内の気体を外部に排気できるようにするため、内開口23bがピストン21の上死点位置に対向して設けられる。また、打撃シリンダ排気口23は、外開口23aが打撃シリンダ2の側方に向かって開口し、外開口23aと内開口23bが一直線上に配置される。
The striking
燃焼室排気口32は排気口の一例で、排気流路形成シリンダ76と外部との間を貫通した外開口32aと、排気流路形成シリンダ76と燃焼室3との間を貫通した内開口32bで構成され、外部と燃焼室3内を排気流路形成シリンダ76を介して連通させる。排気流路形成シリンダ76と燃焼室3との間は、内開口32bが設けられている部位以外が壁部76aで仕切られる。
The combustion
燃焼室排気口32は、外開口32aが打撃シリンダ2の側方に向かって開口し、外開口32aと内開口32bが、第2の排気バルブ73の移動方向に沿って上下にオフセットされて配置される。
The combustion
第1の排気バルブ72は打撃シリンダ排気弁の一例で、排気流路形成シリンダ76の内周面に合わせた略円柱形状で、排気流路形成シリンダ76の内面と摺接可能な直径を有した一対の封止部72a、72bと、一対の封止部72a、72bの間に設けられ、封止部72a、72bより小径の略円柱形状で、排気流路形成シリンダ76の内面との間に空間が形成される流路形成部72cを備える。
The
第2の排気バルブ73は燃焼室排気弁の一例で、排気流路形成シリンダ76の内周面に合わせた略円板形状で、外周面に封止部材73aを備える。封止部材73aは、例えばOリングで構成され、封止部材73aが排気流路形成シリンダ76の内周面に摺接する。
The
第1の排気バルブ72は、図1に示すように、流路形成部72cが打撃シリンダ排気口23の外開口23a及び内開口23bと対向する位置に移動すると、打撃シリンダ排気口23の外開口23aと内開口23bが、排気流路形成シリンダ76の内面と流路形成部72cとの間に形成される空間で連通し、打撃シリンダ排気口23が開く。
As shown in FIG. 1, when the flow
また、流路形成部72cが打撃シリンダ排気口23の外開口23a及び内開口23bと対向する位置に移動すると、流路形成部72cの上側の排気流路形成シリンダ76が一方の封止部72aで封止され、下側の排気流路形成シリンダ76が他方の封止部72bで封止される。
When the flow
封止部72a、72bは金属で構成され、Oリング等の封止部材を備えていないが、封止部72a、72bの外径と排気流路形成シリンダ76の内径の寸法により、封止構造を実現している。
The sealing
第2の排気バルブ73は、第1の排気バルブ72が打撃シリンダ排気口23を開いた状態では、図1に示すように、燃焼室排気口32の内開口32bの上側に移動することで、燃焼室排気口32の内開口32bと外開口32aの間が排気流路形成シリンダ76で連通し、燃焼室排気口32が開く。
When the
また、第2の排気バルブ73が燃焼室排気口32の内開口32bの上側に移動した状態で、燃焼室排気口32の外開口32aの下側に、第1の排気バルブ72の封止部72aが位置し、打撃シリンダ排気口23と燃焼室排気口32の間が第1の排気バルブ72の封止部72aで封止される。
In addition, in a state where the
以上により、第1の排気バルブ72と打撃シリンダ排気口23及び排気流路形成シリンダ76で排気弁が構成され、第2の排気バルブ73と燃焼室排気口32及び排気流路形成シリンダ76で燃焼室排気弁が構成される。
Thus, the
また、第1の排気バルブ72と打撃シリンダ排気口23及び排気流路形成シリンダ76は、打撃シリンダ2の一方の側部に設けられ、打撃シリンダ排気口23が打撃シリンダ2の側方を向く。更に、第2の排気バルブ73と燃焼室排気口32及び排気流路形成シリンダ76が、燃焼室3の一方の側部に設けられ、燃焼室排気口32が燃焼室3の側方を向く。
The
また、排気バルブ7は、排気ピストン71が当てられる緩衝材77を備える。緩衝材77は、弾性を有する部材で構成される。排気バルブ7は、排気ピストン71が緩衝材77に当たることで、移動範囲が規制される。
Further, the
また、排気バルブ7は、第1の排気バルブ72が打撃シリンダ排気口23を閉じ、第2の排気バルブ73が燃焼室排気口32を閉じる方向にバルブロッド74を付勢するバネ79を備える。バネ79は付勢部材の一例で、本例では圧縮コイルバネで構成され、打撃シリンダ2の側面に構成されたバネ受け部24と、バルブロッド74に取り付けられたばね押さえ74aとの間に入れられる。
Further, the
バネ押さえ74aは、バルブロッド74と一体で移動し、バネ押さえ74aでバネ79を圧縮する方向へバルブロッド74が移動すると、第1の排気バルブ72が打撃シリンダ排気口23を開き、第2の排気バルブ73が燃焼室排気口32を開く。また、バネ79が延びる方向へバルブロッド74が移動すると、第1の排気バルブ72が打撃シリンダ排気口23を閉じ、第2の排気バルブ73が燃焼室排気口32を閉じる。
The
釘打機1Aは、ノーズ部12にコンタクト部材8を備える。コンタクト部材8は、ノーズ部12の延伸方向に沿って移動可能に設けられ、バネ80でノーズ部12から突出する方向に付勢される。コンタクト部材8は、リンク81を介して排気バルブ7と連結される。リンク81は、軸81dを支点として回転可能に打撃シリンダ2の側面に取り付けられ、一端側がコンタクト部材8と連結される。リンク81は、引っ張りコイルバネで構成されるバネ80で付勢されることで、コンタクト部材8がノーズ部12から突出する方向に回転する。
The nailing
また、リンク81は、他端側がバルブロッド74に形成された長穴部78を介して排気バルブ7と連結される。長穴部78は、バルブロッド74の移動方向に沿って延在する開口で構成され、コンタクト部材8によりリンク81の位置が固定された状態で、バルブロッド74が移動可能に構成される。
Further, the
これにより、コンタクト部材8の動きと連動してリンク81が回転し、排気バルブ7が作動する。また、リンク81と長穴部78の形状で、コンタクト部材8によりリンク81の位置が固定された状態で、リンク81とバルブロッド74の連結が切り離され、ブローバックチャンバ6に流入した気体で排気バルブ7が作動する。
As a result, the
<本実施の形態の釘打機の動作例>
次に、各図を参照して本実施の形態の釘打機1Aの動作について説明する。初期状態では、操作トリガ16が引かれておらず、また、コンタクト部材8が被打込材に押しけられておらず、バネ80で付勢されてノーズ部12から突出した初期位置にある。
<Operation example of the nailing machine of the present embodiment>
Next, the operation of the nailing
コンタクト部材8が初期位置にある状態では、リンク81がバネ80で付勢されてバルブロッド74の長穴部78を押し、バルブロッド74がバネ79を圧縮する方向に移動する。排気バルブ7は、図1に示すように、第1の排気バルブ72の流路形成部72cが打撃シリンダ排気口23の外開口23a及び内開口23bと対向する位置に移動し、打撃シリンダ排気口23が開く。また、第2の排気バルブ73は、第1の排気バルブ72と連動し、燃焼室排気口32の内開口32bの上側に移動することで、燃焼室排気口32の内開口32bと外開口32aの間が排気流路形成シリンダ76で連通し、燃焼室排気口32が開く。これにより、打撃シリンダ2及び燃焼室3が大気に開放された状態である。
In a state where the
また、ヘッドバルブ4は、バネ44で押圧されてバルブ面40が仕切り部50に接した位置にある状態、すなわち、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられている状態である。この状態では、ヘッドバルブ流入口53は作動空間52とつながる。
The
コンタクト部材8が被打込材に押し付けられると、バネ80を伸ばす方向にリンク81が回転することで、リンク81の回転に追従してバネ79が延びる方向へバルブロッド74が移動し、コンタクト部材8の動きがリンク81で排気バルブ7に伝達される。
When the
排気バルブ7は、図4に示すように、第1の排気バルブ72の封止部72aが打撃シリンダ排気口23の外開口23a及び内開口23bと対向する位置に移動し、打撃シリンダ排気口23が閉じる。また、第1の排気バルブ72と連動して、第2の排気バルブ73は、燃焼室排気口32の外開口32aと内開口32bの間に移動し、燃焼室排気口32が閉じる。これにより、打撃シリンダ2及び燃焼室3が密閉された状態になる。
As shown in FIG. 4, the
また、コンタクト部材8と操作トリガ16の操作に連動して、図示しない空気弁と燃料弁が開き、燃焼室3に気化した燃料と圧縮空気が供給される。例えば、コンタクト部材8が被打込材に押し付けられると、図示しない燃料弁を開き、操作トリガ16が操作されると、図示しない空気弁を開く。なお、コンタクト部材8が被打込材に押し付けられ、操作トリガ16が操作されると、図示しない空気弁と燃料弁を所定のタイミングで開くようにしても良い。また、コンタクト部材8が被打込材に押し付けられると、図示しない空気弁と燃料弁を所定のタイミングで開くようにしても良い。
In conjunction with the operation of the
燃焼室3に圧縮空気が供給されると、燃焼室3内の圧力が上がる。但し、圧縮空気による燃焼室3内の圧力上昇では、ヘッドバルブ4は、バネ44で押圧されてバルブ面40が仕切り部50に接した状態を保ち、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられる。よって、圧縮空気の供給で燃焼室3内が圧力上昇しても、打撃シリンダ2内では圧力上昇が発生せず、ピストン21は作動しない。
When compressed air is supplied to the
コンタクト部材8が被打込材に押し付けられ、操作トリガ16が操作されることで図示しない空気弁と燃料弁が開いた後、所定のタイミングで点火装置31が作動すると、燃焼室3内の圧縮空気と燃料との混合気体が燃焼する。燃焼室3内で混合気体が燃焼すると、燃焼室3内の圧力が上がり、バルブ支持体5のヘッドバルブ流入口53から作動空間52に高温高圧の気体が流入する。
When the
作動空間52内の圧力が上がると、ヘッドバルブ4の作動面43に高温高圧の気体が作用することで、ヘッドバルブ4がバネ44を圧縮しながら上方に移動する。ここで、作動空間52内の圧力が上がると、第1のシール部41の作動空間52と対向する面にも圧力が掛かる。但し作動面43の方が面積が大きいので、ヘッドバルブ4がバネ44を圧縮しながら上昇する。
When the pressure in the working
図7に示すように、ヘッドバルブ4が上方に移動すると、打撃シリンダ流入口51が開き、ヘッドバルブ流入口53は、打撃シリンダ流入口51とつながる。これにより、高温高圧の気体が、燃焼室3から打撃シリンダ流入口51を通り打撃シリンダ2に流入し、打撃シリンダ2の圧力が上がる。
As shown in FIG. 7, when the
打撃シリンダ2の圧力が上がると、ピストン21が押され、ピストン21及びドライバ20がファスナーを打ち出す方向に移動し、ファスナーの打ち込み動作が行われる。ピストン21及びドライバ20がファスナーを打ち出す方向に移動すると、ピストン21で仕切られた打撃シリンダ2内の一方の室であるピストン下室25aの気体(空気)が、流入排出口60からブローバックチャンバ6に流入する。更に、ピストン21が緩衝材22を圧縮変形させながら流入排出口60を通過するため、ブローバックチャンバ6には、ピストン21を駆動させた高温高圧の気体の一部が流入する。
When the pressure of the
打撃シリンダ2内の気体(空気)がブローバックチャンバ6に流入し、ブローバックチャンバ6内の圧力が上がると、図5に示すように、排気バルブ7の排気ピストン71が押される。排気バルブ7とリンク81は、バルブロッド74に形成された長穴部78を介して連結されており、コンタクト部材8によりリンク81の位置が固定された状態で、リンク81とバルブロッド74の連結が切り離されて、排気バルブ7は緩衝材77に衝突する位置まで移動することが可能である。緩衝材77によって排気バルブ7の移動量を規制しているので、排気バルブ7の耐久性が向上する。
When the gas (air) in the
これにより、排気バルブ7の排気ピストン71が押されると、第1の排気バルブ72は、流路形成部72cが打撃シリンダ排気口23の外開口23a及び内開口23bと対向する位置に移動し、打撃シリンダ排気口23が開く。また、第2の排気バルブ73は、第1の排気バルブ72と連動し、燃焼室排気口32の内開口32bの上側に移動することで、燃焼室排気口32の内開口32bと外開口32aの間が排気流路形成シリンダ76で連通し、燃焼室排気口32が開く。
Thus, when the
よって、打撃シリンダ2及び燃焼室3が大気に開放された状態になり、燃焼室3内の気体は、燃焼室排気口32から外部に排気される。また、燃焼室3から高温高圧の気体が打撃シリンダ流入口51を通り打撃シリンダ2に流入して、燃焼室3内の圧力が低下することで、ヘッドバルブ4は、バネ44で押圧されてバルブ面40が仕切り部50に接した位置に移動し、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられる。
Therefore, the
更に、ピストン21及びドライバ20がファスナーを打ち出す方向に移動し、ピストン21が下死点まで移動して緩衝材22に当たると、緩衝材22の弾性でピストン21及びドライバ20が上方に移動しようとする。ピストン21が流入排出口60を通過して、流入排出口60の上側に移動すると、圧力が高まっているブローバックチャンバ6内の気体(空気)が打撃シリンダ2内に流入し、ピストン21を押す。ピストン21が押されると、ピストン21で仕切られた打撃シリンダ2内の他方の室であるピストン上室25bの気体が打撃シリンダ排気口23から外部に排気され、ピストン21及びドライバ20が上死点に復帰する。
Further, when the
コンタクト部材8が被打込材から離れると、リンク81がバネ80で付勢されてバルブロッド74の長穴部78を押し、バルブロッド74がバネ79を圧縮する方向に移動する。これにより、図1に示すように、第1の排気バルブ72が打撃シリンダ排気口23を開き、第2の排気バルブ73が燃焼室排気口32を開いた状態が維持される。
When the
<本実施の形態の釘打機の作用効果例>
本実施の形態の釘打機1Aでは、圧縮空気と燃料を燃焼室3に供給し、混合気体を燃焼させることで高圧の気体を発生させ、この高圧の気体で打撃シリンダ2のピストン21を押すことで、ピストン21及びドライバ20でファスナーを押す力が強くなる。
<Examples of effects of the nailing machine of the present embodiment>
In the
これにより、常圧の気体を使用した従来のガス燃焼式釘打機と比較して、ファスナーを打ち込むための出力を高めることができる。 Thereby, compared with the conventional gas combustion type nail driver using normal-pressure gas, the output for driving a fastener can be raised.
また、燃焼室3と打撃シリンダ2との間の打撃シリンダ流入口51を開閉するヘッドバルブ4を備えることで、燃焼室3に圧縮空気を供給しただけでは、打撃シリンダ2を作動しないようにすることができる。更に、ヘッドバルブ4を混合気体の燃焼圧で作動させることで、ヘッドバルブ4を駆動するための別途の動力源が不要である。これにより、ヘッドバルブ4及びその駆動機構の構造が簡略化でき、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
In addition, by providing the
さて、ヘッドバルブ4を混合気体の燃焼圧で作動させる構成では、燃焼室3から高温高圧の気体が打撃シリンダ流入口51を通り打撃シリンダ2に流入することで、燃焼室3内の圧力が低下すると、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられる。このため、ピストン21が下死点位置から上死点位置に復帰する動作で、打撃シリンダ2内の気体を燃焼室3から外部に排気することができない。
Now, in the configuration in which the
そこで、打撃シリンダ2と外部を連通させる打撃シリンダ排気口23と、打撃シリンダ排気口23を開閉する第1の排気バルブ72を備える。打撃シリンダ排気口23は、ピストン21の上死点位置に対向して設けられる。
Therefore, a blow
これにより、打撃シリンダ流入口51がヘッドバルブ4で閉じられ、打撃シリンダ2と燃焼室3の間が遮断されても、ピストン21が下死点位置から上死点位置に復帰する動作で、打撃シリンダ2内の気体を打撃シリンダ排気口23から外部に排気することができる。従って、ピストン21を確実に上死点位置に復帰させることができる。
Thereby, even if the
また、燃焼室3と外部を連通させる燃焼室排気口32と、燃焼室排気口32を開閉する第2の排気バルブ73を備えることで、打撃シリンダ2のピストン21を作動させた後に燃焼室3内に残る気体を外部に排気することができる。
The
更に、排気バルブ7は、打撃シリンダ排気口23を開閉する第1の排気バルブ72と、燃焼室3に設けた燃焼室排気口32を開閉する第2の排気バルブ73が連動することで、所定のタイミングで打撃シリンダ排気口23と燃焼室排気口32を開くことができる。本例では、第1の排気バルブ72と第2の排気バルブ73がバルブロッド74で一体に連結されることで、第1の排気バルブ72と第2の排気バルブ73との間で作動するタイミングが遅延することなく、打撃シリンダ排気口23と燃焼室排気口32を開くことができる。
Further, the
また、排気バルブ7は、ハンドル部11の延在方向に対して打撃シリンダ2の一方の側部に設けられる。これにより、排気バルブ7を打撃シリンダ2の後側である打撃シリンダ2とハンドル部11との間に設ける構成と比較して、打撃シリンダ2とハンドル部11の距離を近づけることができる。従って、打撃シリンダ2のドライバセンタP1と、操作トリガ16の操作位置P2との距離L1を短くすることで、操作性が向上する。また、排気バルブ7を打撃シリンダ2の前側に設ける構成と比較して、本体部10の前面P3と打撃シリンダ2のドライバセンタP1との距離L2を短くすることができ、壁面の近く等、狭い場所に打ち込むことが可能になり、隅打ち性能が向上する。
Further, the
なお、本実施の形態では、打撃シリンダ排気口23及び燃焼室排気口32を開閉する排気バルブ7は、ブローバックチャンバ6に供給された気体で作動する。これに対し、排気バルブ7の駆動源は、気体による作動に限定されるものではない。また、本実施の形態では、酸化剤として空気を用い、圧縮された酸化剤として圧縮空気と燃料の混合気体で作動する構成としたが、燃料の燃焼に必要な酸素を含んでいれば、圧縮空気に限らず、他の酸化剤を用いても良い。例えば空気の代わりに酸素、オゾン、一酸化窒素等を用いても良い。
In the present embodiment, the
1A・・・釘打機、10・・・本体部、11・・・ハンドル部、12・・・ノーズ部、13・・・タンク取付部、14・・・マガジン、15・・・エアプラグ、16・・・操作トリガ、17・・・バッテリ、18・・・バッテリ取付部、2・・・打撃シリンダ(打撃機構)、2a・・・ピストン位置規制部、20・・・ドライバ、21・・・ピストン、21a・・・ピストンリング、22・・・緩衝材、23・・・打撃シリンダ排気口(排気口)、23a・・・外開口、23b・・・内開口、24・・・バネ受け部、25a・・・ピストン下室(一方の室)、25b・・・ピストン上室、3・・・燃焼室、30・・・ヘッド部、31・・・点火装置、32・・・燃焼室排気口(排気口)、32a・・・外開口、32b・・・内開口、4・・・ヘッドバルブ(弁体)、40・・・バルブ面、41・・・第1のシール部、41a・・・第1のシール材、42・・・第2のシール部、42a・・・第2のシール材、43・・・作動面、44・・・バネ、45・・・凹部、5・・・バルブ支持体、50・・・仕切り部、51・・・打撃シリンダ流入口、52・・・作動空間、53・・・ヘッドバルブ流入口、54・・・緩衝材、6・・・ブローバックチャンバ、60・・・流入排出口、7・・・排気バルブ(排気弁)、71・・・排気ピストン、72・・・第1の排気バルブ(打撃シリンダ排気弁)、72a・・・封止部、72b・・・封止部、72c・・・流路形成部、73・・・第2の排気バルブ(燃焼室排気弁)、73a・・・封止部材、74・・・バルブロッド、74a・・・バネ押さえ、75・・・排気シリンダ、76・・・排気流路形成シリンダ、76a・・・壁部、77・・・緩衝材、78・・・長穴部、79・・・バネ、8・・・コンタクト部材、80・・・バネ、81・・・リンク
DESCRIPTION OF
Claims (9)
圧縮された酸化剤と燃料との混合気体を燃焼させる燃焼室と、
前記打撃シリンダと前記燃焼室との間を開閉する弁体と、
前記打撃シリンダと外部との間を開閉する打撃シリンダ排気弁と
を備えた打込み工具。 A striking cylinder having a piston that operates with a combustion pressure of a gas mixture of compressed oxidant and fuel;
A combustion chamber for burning a gas mixture of compressed oxidant and fuel;
A valve body that opens and closes between the striking cylinder and the combustion chamber;
A hammering tool comprising a hammering cylinder exhaust valve that opens and closes between the hammering cylinder and the outside.
請求項1に記載の打込み工具。 The driving tool according to claim 1, further comprising a combustion chamber exhaust valve that opens and closes between the combustion chamber and the outside.
請求項2に記載の打込み工具。 The driving tool according to claim 2, wherein opening and closing of the blow cylinder exhaust valve and opening and closing of the combustion chamber exhaust valve are interlocked.
請求項3に記載の打込み工具。 The driving tool according to claim 3, wherein the striking cylinder exhaust valve and the combustion chamber exhaust valve are integrated.
前記本体部から延伸したハンドル部を備え、
前記打撃シリンダ排気弁は、前記ハンドル部の延伸方向に対し前記打撃シリンダの一方の側部に設けられる
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の打込み工具。 A main body having the striking cylinder and the combustion chamber;
A handle portion extending from the body portion;
The driving tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the blow cylinder exhaust valve is provided on one side of the blow cylinder with respect to a direction in which the handle portion extends.
請求項5に記載の打込み工具。 The driving tool according to claim 5, wherein the striking cylinder exhaust valve is operated by movement along an axial direction of the striking cylinder.
前記本体部から延伸したハンドル部を備え、
前記打撃シリンダ排気弁は、前記ハンドル部の延伸方向に対し前記打撃シリンダの一方の側部に設けられ、前記燃焼室排気弁は、前記ハンドル部の延伸方向に対し前記燃焼室の一方の側部に設けられる
請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の打込み工具。 A main body having the striking cylinder and the combustion chamber;
A handle portion extending from the body portion;
The striking cylinder exhaust valve is provided on one side of the striking cylinder with respect to the extending direction of the handle portion, and the combustion chamber exhaust valve is disposed on one side of the combustion chamber with respect to the extending direction of the handle portion. The driving tool according to any one of claims 2 to 4, wherein the driving tool is provided.
請求項7に記載の打込み工具。 The driving tool according to claim 7, wherein the striking cylinder exhaust valve and the combustion chamber exhaust valve are operated by movement along an axial direction of the striking cylinder.
請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の打込み工具。 The hammering tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the hammering cylinder exhaust valve includes a hammering cylinder exhaust port that allows the outside and the inside of the hammering cylinder to communicate with each other at a top dead center position of the piston.
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