JP3680023B2 - 気動工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアーニッパやエアーパンチなど、空気圧を利用して駆動される気動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気動工具としては、図５に示す気動穿設工具や、図６に示す特許第２８６５５４６号に示されるものなどがあった。
【０００３】
図５に示したものは、穿設用のピン２１ａと該ピン２１ａが嵌合する凹所２２ａを先端寄りに形成した一対の把杆２１，２２を回動開閉自在にシリンダ２０の前端に枢着すると共に、該両把杆２１，２２の後端を前後方向に駆動されるピストン２３のテーパ面２３ａに臨ませて設けたものであり、孔あけは、シリンダ２０の後部の空気室Ｄに供給された空気の圧力でピストン２３を図中左方に押動し、このことで、その先端のテーパ面２３ａに接した把杆２１，２２を閉合駆動し、ピン２１ａと凹所２２ａとで被加工物（図示せず）を挟圧剪断することにより、なされるようにしていた。そして、孔を穿設した後、空気の供給を停止し、空気室Ｄ内を外気に開放状態とすると、両把杆２１，２２はその間に設けられたばね２４の付勢力により開く方向の力を受け、把杆２１，２２の後端とテーパ面２３ａが接したピストン２３は、そのせりあいにより右方向に押動され、現状に復帰するようになっていた。
【０００４】
また、図６に示したものは、先端に刃部３３ａ，３４ａが設けられた一対の把杆３３，３４を回動開閉自在にシリンダ３０の前端に枢着し、該シリンダ３０内には、先端に漸縮状のテーパ部３１ａが設けられた筒状プランジャ３１を摺動可能に収納すると共に、この筒状プランジャ３１内にさらに先端に漸拡状のテーパ部３２ａが設けられた中子プランジャ３２を摺動可能に収納したものであり、前側の空気室Ｅ内に空気を送り込むことにより、中子プランジャ３２を把杆３３，３４の間に進入させるように前進させると共に、この空気室Ｅに連通した空気室Ｆの空気圧で、テーパ部３１ａが把杆の外側に位置した筒状プランジャ３１を後退させ、このことで刃部３３ａ，３４ａを閉合させ、必要な切断作業を行うようになっていた。そして、刃部３３ａ，３４ａでの切断が完了すると、上記空気室Ｅ，Ｆ内に連通した給気路３５を開放し、今度は、その後側に位置した空気室Ｇに給気路３６から圧縮空気を送り込み、筒状プランジャ３１を前進させ、このことで、筒状プランジャ３１のテーパ面３１ａとせりあった把杆３３，３４の後部を閉合される方向に押圧し、この時の力により、把杆３３，３４の後端内側面を中子プランジャ３２のテーパ部３２ａとせりあわせて、中子プランジャ３２を後退させ、原状に復帰させることとしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の気動工具のうち、まず図５に示したものは、現状に復帰させるために、ばねの付勢力を利用しており、そのため、作動させる際にこのばねの付勢力が抵抗となり、ピンの挟圧力が不足して硬質部材や厚手部材の穿孔が困難になるという問題点があり、また、この点を改善するためにばねの付勢力を小さくすると、今度は、被加工物に嵌入したピンが抜けなくなったり、把杆が原状に復帰しなくなるおそれがあるという問題点が生じた。
【０００６】
また、図６に示したものは、ばねを用いていないが、中子プランジャを原状に復帰させるためには、把杆の後部外側を円筒プランジャのテーパ面にせりあわせて、接近する方向に駆動し、さらに把杆の後部内側を中子プランジャのテーパ面にせりあわせて、この中子プランジャを押動しなくてはならない。つまり、中子プランジャは、把杆を介在させて二重のせりあいで駆動されるようになっているので、力の伝達が円滑になされないおそれがあり、テーパ面の傾斜が緩いと、把杆が円筒プランジャと中子プランジャとの間に噛み合って動かなくなるおそれがあった。また反対に、テーパ面の傾斜が急な場合は、把杆の回動付勢力が低下し、十分な剪断力が発揮できなくなるというおそれもあった。
【０００７】
本発明は、上記従来の気動工具が有していた問題点の解決を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の気動工具では、先端側を作用部とした一対の把杆を、回動開閉自在に筒状のシリンダの前端に枢着し、該シリンダ内には、前側に漸縮状のテーパ部が設けられた筒状プランジャを摺動可能に挿着すると共に、該筒状プランジャ内に、前側に漸拡状のテーパ部が設けられた中子プランジャを摺動可能に挿着し、上記シリンダと筒状プランジャは、共にその後部を塞ぎ、筒状プランジャとシリンダとの間に第一の空気室を形成すると共に、筒状プランジャの後部と中子プランジャとの間に第二の空気室を形成し、かつ、中子プランジャの前半部を小径に形成すると共に、筒状プランジャの後半部を大径に形成し、このことで中子プランジャの外周と筒状プランジャの内周との間に第三の空気室を形成することとし、この第三の空気室を筒状プランジャに設けられた通気路を介して上記第一の空気室と連通させたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
【００１０】
図３は、本発明の気動工具をエアーニッパを例に示した正面図、図４は、その平面図である。図示したように本発明の気動工具は、従来のものと同様に、筒形のシリンダ１の前端（図４において左端）に左右一対の受部１ｂ，１ｃを突設し、ここに先端に作用部となる刃部４ａ，５ａが設けられた一対の把杆４，５を、枢軸６で回動開閉自在に取り付けている。また、シリンダ１の後端（図３において右端）は、誘導管（図１において符号７ａで示す）が内方に突設された基底部７で塞がれている。この基底部７には、前記誘導管７ａの内部と連通した誘導管路７ｂと、誘導管７ａの外周部分を外部に連通させる給気路７ｃとが設けられ、この誘導管路７ｂと給気路７ｃの外部開放口には、それぞれエアー供給管（図示せず）を接続するためのニップル９，１０が取り付けられている。
【００１１】
シリンダ１の内部は、図１の断面図に示すように、中程に段差部１ａが設けられ、この段差部１ａから後側（図１において右側）が大径に形成されている。そして、この大径部分に筒状プランジャ２が摺動可能に挿着されている。
【００１２】
筒状プランジャ２は、外周の中程に気密保持用のＯリング１１を保持するための受部２ｂが突設された略円筒形のものであり、この受部２ｂに保持されたＯリング１１がシリンダ１の大径部分の内周に接することにより、その後側に上記吸気路７ｃと連通する第一の空気室Ａが形成されるようにしている。なお、筒状プランジャ２の後部は、誘導管７ａが貫通した基底部８で塞がれている。
【００１３】
また、上記筒状プランジャ２は、その前側（図１において左側）に、内周が漸縮状となったテーパ部２ａが設けられ、このテーパ部２ａが、把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの外側面に当接するようになっている。さらにこのテーパ部２ａに連続した内周面は、前半部が小径で後半部が大径となるように、その中程の位置に段部２ｃが設けられている。
【００１４】
中子プランジャ３は、その前半部の外径が筒状プランジャ２の前側の小径部分の内径とほぼ等しく、後半部の外径が筒状プランジャ２の後側の大径部分の内径とほぼ等しい大きさで、先端が円錐形に形成された略円柱形のものであり、この円錐状に漸拡した表面のテーパ部３ａが、その前側に設けられた一対の把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの内側面に当接するようになっている。また、この中子プランジャ３の後部には、シリンダ１の基底部７に突設された誘導管７ａが貫入する凹部３ｂが設けられている。
【００１５】
中子プランジャ３の大径部分には、筒状プランジャ２の内周との間で気密を保つためのＯリング１２が装着され、その後側に第二の空気室Ｂが形成されると共に、その前側に第三の空気室そＣが形成されるようにしている。そして、この第三の空気室Ｃを上述した第一の空気室Ａに連通させるように、筒状プランジャ２には、内外に貫通する方向に通気路２ｄが設けられている。なお、この第一の空気室Ａは、給気路７ｃを介して外部に連通し、上記第二の空気室Ｂは、誘導管路７ｂを介して外部に連通するようになっている。
【００１６】
本発明の気動工具は、上記の構成を有している。
【００１７】
なお、図１において符号１３は、中子プランジャ３の外周と筒状プランジャ２の内周との間の気密を保つためのＯリング、１４は、誘導管７ａと筒状プランジャ２の基底部８との間の気密を保つためのＯリングを示す。
【００１８】
次に上記構成を有する本発明の気動工具の作用について述べる。
【００１９】
まず、図１に示したように刃部４ａ，５ａが開いた状態で、この刃部４ａ，５ａの間に切断しようとする被切断物（図示せず）を挿入し、給気路７ｃに設けられたニップル９に接続された図示しない空気供給管から第一の空気室Ａ内に空気を送り込む。すると、シリンダ１内に摺動可能に挿着された筒状プランジャ２は、この空気圧により、シリンダ１の先端側（図１において左側）に押し出され、テーパ面２ａと接した一対の把杆４，５の後部４ｂ，５ｂは、それぞれこのテーパ面２ａとせりあって互いに閉合する方向の力を受ける。この時、両把杆４，５の間には、中子プランジャ３の先端が位置しており、このままでは、この動きが妨げられることとなるが、本発明の気動工具では、筒状プランジャ２に通気路２ｄが設けられ、第一の空気室Ａの空気は、中子プランジャ３の前側周囲に形成される第三の空気室Ｃ内に送り込まれるようになっているので、この第三の空気室Ｃ内の空気圧により中子プランジャ３は、後退、即ち、把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの間から引き抜かれる方向に移動する。なお、この時、中子プランジャ３は、筒状プランジャ２の前進により、閉合する方向に駆動される把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの内側面が、先端のテーパ部３ａとせりあうことによっても、後退する方向の力を受ける。よって、中子プランジャ３は、確実に把杆４，５の間から引き抜かれ、把杆４，５の閉合動作を妨げないようになっている。
【００２０】
このようにして、開閉回動可能に枢着された一対の把杆４，５が閉合する方向に駆動され、把杆４，５の先端側に設けられた刃部４ａ，５ａ間に挟まれた被切断物が切断されるようになっている。図２は、この時の状態を示した断面図である。
【００２１】
そして、このようにして切断が完了すると、吸気路７ｃ側を開放し、今度は、誘導管路７ｂから第二の空気室Ｂ内に空気を送り込む、すると、互いに摺動可能に組み付けられた中子プランジャ３と筒状プランジャ２は、互いに反対方向に駆動される。即ち、筒状プランジャ２は、後退し、反対に中子プランジャ３は押し出され、このことで、把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの外側面を押し付けていた筒状プランジャ２のテーパ部２ａが、その押し付けを解除するように移動し、同時に把杆４，５の後方に位置していた中子プランジャ３が、上下の把杆４，５の間に押し込まれ、先端のテーパ部３ａが把杆４，５の後部４ｂ，５ｂの内側面とせりあって、今度はこの把杆４，５を開く方向に駆動する。
【００２２】
なお、この時第一と第三の空気室Ａ，Ｃ内の空気は、両プランジャ２，３の移動に伴って、給気路７ｃなどを通って外部に排気されるようになっている。
【００２３】
以上のようにして、把杆４，５先端の刃部４ａ，５ａが開放されて原状に復帰し、次の切断作業に備えるものである。
【００２４】
このように、本発明の気動工具では、把杆４，５の開閉動作が、ばねなどの付勢手段を用いることなく、空気圧のみで行われ、しかも、その動作は、把杆４，５が直接、テーパ部２ａ，３ａとせりあってなされるので、動作が確実で、駆動エネルギーのロスが少なく、把杆４，５の先端に強い挟持力を発揮させることができるものである。
【００２５】
なお、図示した実施の形態では、気動工具として把杆４，５の先端に刃部４ａ，５ａが設けられたエアーニッパを例示したが、本発明の気動工具は、一対の把杆４，５の先端に作用部が設けられたものであれば良く、例えば、ピンと凹所とからなる作用部を備えたエアーパンチのようなものであっても良い。
【００２６】
また、図示した実施の形態では、筒状プランジャ２の周囲を貫通するように通気路２ｄを設けた例を示したが、この通気路２ｄは、中子プランジャ３の前半部分の周囲に形成される第三の空気室Ｃを、筒状プランジャ２の後側に形成される第一の空気室Ａに連通させるものであれば良く、例えば、筒状プランジャ２の周壁内に周壁の表面に沿って設けられ、その一端が筒状プランジャ２の後方に開口したものであっても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の気動工具では、把杆の開閉動作が、ばねなどの付勢手段を用いることなく、空気圧のみで行われ、しかも、その動作は、把杆が直接、テーパ部とせりあってなされるので、動作が確実で、駆動エネルギーのロスも少なく、把杆の先端の作用部に強い挟持力を発揮させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気動工具の作動前の状態を示した断面図である。
【図２】図１に示した気動工具の作動時の状態を示した断面図である。
【図３】本発明の気動工具の正面図である。
【図４】本発明の気動工具の平面図である。
【図５】気動工具の従来例を示した断面図である。
【図６】気動工具の他の従来例を示した断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
１ａ 段部
２ 筒状プランジャ
２ａ テーパ部
２ｂ 受部
２ｃ 段部
２ｄ 通気路
３ 中子プランジャ
３ａ テーパ部
３ｂ 凹部
４，５ 把杆
４ａ，５ａ 刃部
４ｂ，５ｂ 把杆の後部
６ 枢軸
７ 基底部
７ａ 誘導管
７ｂ 誘導管路
７ｃ 給気路
８ 基底部
９，１０ ニップル
１１，１２，１３，１４ Ｏリング
Ａ 第一の空気室
Ｂ 第二の空気室
Ｃ 第三の空気室

Claims (1)

1. 先端側を作用部とした一対の把杆が、回動開閉自在に筒状のシリンダの前端に枢着され、該シリンダ内には、前側に漸縮状のテーパ部が設けられた筒状プランジャが摺動可能に挿着されると共に、該筒状プランジャ内に、前側に漸拡状のテーパ部が設けられた中子プランジャが摺動可能に挿着され、
   上記シリンダと筒状プランジャは、共にその後部が塞がれ、筒状プランジャとシリンダとの間に第一の空気室が形成されると共に、筒状プランジャの後部と中子プランジャとの間に第二の空気室が形成され、かつ、中子プランジャの前半部が小径に形成されると共に、筒状プランジャの後半部が大径に形成され、中子プランジャの外周と筒状プランジャの内周との間に第三の空気室が形成されるようになされ、この第三の空気室が筒状プランジャに設けられた通気路を介して上記第一の空気室と連通したことを特徴とする気動工具。

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