JP3635596B2 - 打込機のヘッドバルブシール装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヘッドバルブ及びシリンダ端面とのシールを確実にし、受圧面積を一定に保てるようにした打込機のヘッドバルブシール装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多数回打撃式打込機の従来例として、本出願人が先に出願した特開平5−16077号を挙げ、図4を参照して説明する。
釘22をネイルガイド23内に挿入し釘22先端を被打込材24に押し当てると、釘22頭部がプッシュレバー26を押し上げトリガ25のロックを解除する。この状態でトリガ25を引くとトリガバルブ11が動作し、ヘッドバルブ上室8内の圧縮空気が空気通路12、10を介して大気に放出される。このためヘッドバルブ6が急激に上昇して圧縮空気がピストン4上方に流入し、ピストン4及びドライバブレード20が急激に下降し、ネイルガイド23内の釘22を被打込材24に打込む。
【0003】
シリンダ3のピストン4下側の空気は、連通穴17を介して戻り空気室14内に流入する。ピストン4が逆止弁18を有する連通穴19を通過すると、シリンダ3のピストン4上側の圧縮空気もまた連通穴19から戻り空気室14内に流入する。戻り空気室14に流入した圧縮空気の一部が空気通路15を介して反復バルブ下室13に到達すると、反復バルブ27が上昇して空気通路10と空気通路12間を遮断する。
【0004】
ヘッドバルブ上室8と蓄圧室2はヘッドバルブ6に上下に貫通して設けられた空気通路16を介して連通しているため、蓄圧室2の圧縮空気が流入して、ヘッドバルブ上室8及び空気通路10の圧力が上昇する。反復バルブ27は、上部受圧面積S1が下部受圧面積S2より小さいため下降することがなく、空気通路10と空気通路12間を遮断した状態を維持する。
【0005】
ヘッドバルブ6はヘッドバルブ上室8の圧力上昇と共にヘッドバルブスプリング28の押圧力で下降し、シリンダ3と蓄圧室2を遮断すると共にシリンダ3内のピストン4上側空気を排気バルブ7から大気に放出する。従って、戻り空気室14の圧縮空気によってピストン4は初期の上死点に戻る。空気の膨張によって戻り空気室14の圧力が低くなって、連通している反復バルブ下室13の圧力も低くなり、反復バルブ上室9の圧力によって反復バルブ27が下降し、ヘッドバルブ上室8及び空気通路10の圧縮空気をトリガバルブ11を介して大気に放出する。空気通路16の通路断面積は、空気通路10、12の通路断面積より十分小さく設定してあるため、空気通路16からの空気充填よりトリガバルブ11からの放出の方が多くなり、ヘッドバルブ上室8の圧力は急速に下がる。ヘッドバルブ上室8の圧力が下がると、上記のように再びヘッドバルブ6の上昇、打込み等の一連の動作を行う。これら一連の動作はトリガ25が操作されている間自動的に反復して行われ、多数回の反復打撃によって釘22を被打込材24に打込む。
【0006】
トリガ25を放しトリガバルブ11を戻した時、ヘッドバルブ6とシリンダ3の上端面はシールされている。これらのシール面は圧縮空気の漏れがなく密着するように平滑になっている。
トリガ25を引きトリガバルブ11を開くと、上記したように、ヘッドバルブ上室8の圧力が急速に下がり、面積S3にかかった蓄圧室2の圧力がヘッドバルブスプリング28の押圧力より大きくなり、ヘッドバルブ6が急激に上昇してシリンダ3のピストン4上側に蓄圧室2の圧縮空気が流入する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した打込機において、ヘッドバルブ6にゴム等の可撓性の材料、シリンダ3にアルミニウム等の非可撓性の材料を使用した場合、ヘッドバルブ上室8の圧力による押圧力とヘッドバルブスプリング28の押圧力によって、可撓性のヘッドバルブ6を圧接させてヘッドバルブ6とシリンダ3が密着している。しかし、ミクロ的に拡大してみると、ヘッドバルブ6とシリンダ3のシール面が全面で当たってなく、図5示す如く、一部分が圧接しているものもある。このようにシールが一様でなくばらつくと面積S3が変化してしまう。これによって、ヘッドバルブ6を押し上げる力が打込機によって異なり、打込機ごとに連続打撃速度がばらつくという問題があった。
【0008】
上記した問題を解決するために、図6に示す如く、シリンダ3あるいはヘッドバルブ6のシール面にOリング等のシール部材29を装着することが考えられるが、かかる構成にすると、部品数が増えてコスト高になると共に組立工数が増えてしまうという問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、安定した品質、容易な組立性及び低コスト化が可能な打込機を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ヘッドバルブ及びシリンダのシール面の少なくとも一方に微小な凸部を設けることにより達成される。
【0010】
【作用】
上記のように構成された打込機は、ヘッドバルブまたはシリンダの凸部が対向するシリンダまたはヘッドバルブの端面と密着してシールする。ヘッドバルブ閉時は、この凸部によって、従来のシール面より、接触面圧力が高くなり、常にシリンダの端面と密着するため、シールのばらつきによる面積S3の変化が非常に小さくなり、連続打撃速度を安定させることができる。
【0011】
また、組立て当初から凸部が高い接触面圧力でシリンダに密着するため、なじみによる連続打撃速度の変化もなくなる。
【0012】
また、凸部をヘッドバルブまたはシリンダと一体にしたので、容易な組立性、及び低コスト化を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1〜図3に本発明の一実施例を示し、これをもとにまず全体構成を説明する。図示しない圧縮機からの圧縮空気は、打込機本体1の蓄圧室2内に蓄積される。打込機本体1には円筒状のシリンダ3が設けられ、シリンダ3内には上下に摺動可能にピストン4が設けられている。ピストン4外周にはピストンリング5が設けられ、シリンダ3とピストン4間をシールしている。シリンダ3の上方にはヘッドバルブ6が設けられ、ヘッドバルブ6の上昇でシリンダ3上端が開き蓄圧室2とシリンダ3のピストン4上側が連通すると共に排気バルブ7が閉じ、ヘッドバルブ6の下降でシリンダ3上端が閉じると共に排気バルブ7が開きシリンダ3のピストン4上側が大気と連通する。ヘッドバルブ上室8は反復バルブ上室9と空気通路10を介して連通し、反復バルブ上室9とトリガバルブ11は空気通路12を介して連通している。反復バルブ下室13と戻り空気室14は空気通路15を介して連通するようになっている。ヘッドバルブ6には上下に貫通した空気通路16が設けられ、ヘッドバルブ6下降時はシリンダ3上端で閉じられ、ヘッドバルブ6上昇時はヘッドバルブ上室8と蓄圧室2が連通する。空気通路16の通路断面積は、空気通路10及び空気通路12の通路断面積より十分小さく設定されている。シリンダ3には、戻り空気室14と連通するように、連通穴17及び逆止弁18を有する連通穴19が従来の打込機と同様に設けられている。
【0014】
打込機本体1の釘射出部には、ピストン4と一体連結されたドライバブレード20を案内するブレードガイド21と、釘22を案内しブレードガイド21に沿って上下に摺動するネイルガイド23と、釘22をネイルガイド23内に挿入し釘22の先端を被打込材24に押し当てるとブレードガイド21に案内されながら上昇してトリガ25のロックを解除するプッシュレバー26が設けられている。 ヘッドバルブ6のシリンダ3との対向面には、図2、図3に示す如く、リング状で微小高さの凸部24が設けられている。ヘッドバルブ6の閉時は、凸部24により接触面圧力が大きくなって凸部24がシリンダ3の上端面と密着するようになるため、シールのばらつきに起因する面積S3の変化が非常に小さくなり、連続打撃速度を安定させることができるようになる。また凸部24は組立当初から大きい接触面圧力でシリンダ3に密着するため、なじみによる連続打撃速度の変化もなくなる。更に凸部24をヘッドバルブ6と一体に形成したので、組立が容易になると共に低コスト化が可能となる。
【0015】
上記構成の打込機による打込動作を図1〜図3を参照して説明する。
釘22をネイルガイド23内に挿入し釘22先端を被打込材24に押し付けると、釘22頭部がプッシュレバー26を押し上げプッシュレバー26の上端がトリガ25のロックを解除する。この状態でトリガ25を引くと、ヘッドバルブ上室8の圧縮空気が空気通路10、12を介してトリガバルブ11から放出され、面積S3にかかる蓄圧室2の圧力によって、ヘッドバルブ6が上昇して圧縮空気が急激にシリンダ3のピストン4上側に流入してピストン4と一体のドライバブレード20が急激に下降する。ドライバブレード20はピストン4下死点付近まで下降しながらネイルガイド23内の釘22を打込む。
【0016】
戻り空気室14に流入した圧縮空気が空気通路15を介して反復バルブ下室13に流入すると、反復バルブ上室9は大気圧のため反復バルブ27が上昇し、空気通路10と空気通路12間を遮断する。ヘッドバルブ上室8と蓄圧室2は、空気通路16を介して連通しているため、蓄圧室2内の圧縮空気が流入してヘッドバルブ上室8及び空気通路10の圧力が上昇する。反復バルブ27は、上部受圧面積S1のほうが下部受圧面積S2より小さいため、空気通路10と空気通路12を遮断した状態を維持する。
【0017】
ヘッドバルブ6は、ヘッドバルブ上室8の圧力上昇と共にヘッドバルブスプリング28の押圧力で下降し、シリンダ3と蓄圧室2を遮断すると共にシリンダ3のピストン4上側の空気を排気バルブ7から大気に放出する。この結果、戻り空気室14内の圧縮空気によってピストン4が初期の上死点に戻る。空気の膨張によって戻り空気室14の圧力が低くなり、連通している反復バルブ下室13の圧力も低くなる。反復バルブ上室9の圧力によって反復バルブ27が下降し、ヘッドバルブ上室8及び空気通路10の圧縮空気をトリガバルブ11を介して大気に放出する。
【0018】
空気通路16の通路断面積は、空気通路10、空気通路12の通路断面積より十分小さく設定してあるため、空気通路16の空気充填よりトリガバルブ11からの放出の方が多くなり、ヘッドバルブ上室8の圧力は急速に下がる。ヘッドバルブ上室8の圧力が下がると、上記のように再びヘッドバルブ6の上昇、打込み等一連の動作を行う。多数回反復打撃することによって、釘22を被打込材24に打込む。
【0019】
今までの操作とは逆に、トリガ25を放すと蓄圧室2の圧縮空気がトリガバルブ11から空気通路12、10を介してヘッドバルブ上室8に充填され、図1、図2に示すようにヘッドバルブ6が下降し、ピストン4は上死点に戻った位置で打込動作を停止する。プッシュレバー26及びネイルガイド23は図1のように下降してトリッガ25をロックする。
【0020】
図7は凸部24をシリンダ3側に設けた本発明の他の実施例を示すもので、凸部24をシリンダ3側に設けたとしても上記実施例とほぼ同じ効果を奏し得る。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヘッドバルブとシリンダの対向面の少なくとも一方に凸部を設け、凸部を介してヘッドバルブとシリンダ端面を密着するようにしたので、シール位置が常に一定となり、シールのばらつきに起因する面積S3の変化が非常に小さくなって連続打撃速度を安定させることができるようになると共になじみによる連続打撃速度の変化もなくなる。更に凸部をヘッドバルブまたはシリンダと一体にしたので、組立が容易になり低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明シール装置を採用した打込機の一実施例を示す断面図。
【図2】ヘッドバルブ下降時を示す図1の要部拡大図。
【図3】ヘッドバルブ上昇時を示す図1の要部拡大図。
【図4】従来の打込機の一例を示す断面図。
【図5】図4の要部拡大図。
【図6】図4の欠点を解消するために考えられる構成の一例を示す要部拡大図。
【図7】本発明の他の実施例を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
1は打込機本体、3はシリンダ、4はピストン、6はヘッドバルブ、24は凸部である。

Claims (1)

  1. 圧縮空気を蓄積する蓄圧室と、円筒状のシリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、シリンダ内のピストン上側に蓄圧室の圧縮空気を入気あるいは大気中に排出させる動作を交互に行うゴム等の可撓性材料から形成され、その軸心がシリンダの軸心と同心のヘッドバルブを備えた打込機であって、
    前記ヘッドバルブ及びシリンダ密着するシール面の一方にシリンダの端面幅より小さい幅の凸部を設け、凸部によりヘッドバルブ及びシリンダ間のシール位置を決定してヘッドバルブの受圧面積を決めるようにしたことを特徴とする打込機。
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