JP4435058B2 - 固着具打込装置 - Google Patents

Description

本発明は、釘やステープル等の固着具を対象物に打撃して打込む空圧式固着具打込装置に関し、特に、ピストンの急激な下降による衝撃を吸収するように緩衝するバンパをもつ固着具打込装置に関する。

シリンダと、シリンダ内にスライド可能に収容されたピストンと、ピストンから下方に延びて釘やステープル等の固着具を木材等の打込対象物に打込む棒状のドライバと、シリンダを包囲してシリンダの外側に加圧空気のリザーバを形成するハウジングを包含し、空気圧によってピストンをシリンダ内で急激に下降させて、シリンダ下方に延びるノーズに配置された固着具をドライバが打込むように構成され、シリンダの下端側にピストンの急激な下降による衝撃を緩衝するバンパが設けられた固着具打込装置は、例えば、実用新案登録第２５７６５７５号公報（特許文献１）に記載されている。シリンダ下端側にバンパを有する空圧式固着具打込装置は、特許文献１の他に、特許第２８７６９８２号公報（特許文献２）、特許第３６５４２１９号公報（特許文献３）、特開２０００−１４１２４６号公報（特許文献４）、特許第３２６７４６９号公報（特許文献５）及び特許第３６２２１９３号公報（特許文献６）に記載されている。

実用新案登録第２５７６５７５号公報 特許第２８７６９８２号公報 特許第３６５４２１９号公報 特開２０００−１４１２４６号公報 特許第３２６７４６９号公報 特許第３６２２１９３号公報

特許文献１〜特許文献６に記載された打撃式固着具打込装置のバンパは、高圧の加圧空気を用いても固着具打込装置を小型に維持するように、縦長の中空円筒形状の部材で構成され、シリンダの下端側に配置されて急激に下降するピストンの下面を受けて衝撃を緩衝する。かかる特許文献１〜６に記載のバンパは、上部部分と下部部分が異なる形状に形成され、ピストン下面を受ける上部部分はシリンダ内径とほぼ同じ外径の肉厚の円筒形状に形成されてピストンの衝突時の衝撃エネルギーを大きく吸収し、シリンダ下端側の下部側の部分は薄肉の円筒形状に形成されてピストン衝突時に大きく変形し緩衝効果を高めている。例えば、特許文献１のバンパは、全体がバンパ内周面とドライバ外周面との間に変形のための隙間を確保するようにバンパ内径がドライバ外径より大きくされるとともに、バンパ下部が薄肉の円筒形状に形成されるようにバンパ外径がシリンダ内径より小さくされている。特許文献２のバンパは、バンパ内周面とドライバ外周面との間に変形のための隙間を確保するようにバンパ全体の内径がドライバ外径より大きくされるとともに、バンパ下部が薄肉の円筒形状に形成されるようにバンパ内径がドライバ外径より一層大きくされている。このように、バンパ下部を薄肉の円筒形状に形成するようにバンパ内径をドライバ外径より大きく形成したバンパは特許文献３〜６にも記載されている。これらのバンパは、下部側部分を薄く形成することによって、下部側部分を変形し易くしピストン衝突時の上部側に加わったエネルギーの吸収をよくするとともに、上部側においてはピストンの衝突による衝撃エネルギーを吸収するとともに耐久性を向上せんとしている。しかし、これらのバンパは、バンパの上部、下部の両方において半径方向に撓むことができないために、ピストン衝突時の衝撃エネルギーを十分に吸収できない。

従って、本発明の目的は、上部部分においてピストンの衝突に十分に耐えることができ下部部分においてピストン衝突時のエネルギーの吸収をよくする利点を有する緩衝装置を有する固着具打込装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、シリンダと、シリンダ内にスライド可能に収容されたピストンと、ピストンから下方に延びて釘やステープル等の固着具を打込対象物に打込む棒状のドライバと、シリンダを包囲してシリンダの外側に加圧空気のリザーバを形成するハウジングとを包含し、ピストンをシリンダ内で急激に下降させて、シリンダの下端から下方に延びるノーズに配置された固着具をドライバによって打込むように構成され、シリンダの下端側には、ピストンの急激な下降による衝撃を緩衝するバンパが設けられている固着具打込装置であって、前記バンパは、軸方向に延びる縦長の筒形状であって且つドライバが上下動する貫通穴が形成された中空の筒部材で成り、バンパは、シリンダの下部であってノーズの上部に設けられた円筒空洞の収容部に収容されており、バンパは、ピストン下面に当接する上部において収容部の上部の内径よりやや小さい外径の円筒形状に形成され、ノーズ上部に隣接する下部においてバンパの外周と収容部の内周の間に所定の隙間を形成するように収容部内周面に内接する多角形横断面を持つ多角形の角筒形状に形成されていることを特徴とする固着具打込装置を提供する。

上記のように、縦長の中空の筒部材で成るバンパが、円筒空洞の収容部に、収容部上部の内径よりやや小さい外径の円筒形状の上部と、バンパの外周と収容部の内周の間に所定の隙間を形成するように収容部内周面に内接する多角形横断面を持つ多角形の角筒形状の下部とから形成されているので、上部においてピストンの衝突に十分に耐える体積を有するとともに外周面側に撓むことができ、ピストン下面がバンパに衝突するときのエネルギーをバンパ上部外縁部に局部的に集中せずにバンパ上面全体に分配することができ、バンパ上部の局部的な破損にも耐えることができ、下部においては内周面側だけでなく外周面側においても撓むことができピストン衝突時のエネルギーの吸収をよくするとともに、下部の多角形の頂点に対応する部分が収容部の内周面に内接しているのでバンパのがたつきを阻止してバンパの支持が確実になされ、このようなバンパの形状によって、高圧の加圧空気を用いた固着具打込装置を小型に維持することができる。

上記固着具打込装置において、収容部は、バンパ上部を収容するようにシリンダの下部部分によって形成された上部部分と、バンパ下部の角筒部分を収容するようにノーズの上部部分によって形成された下部部分とから成り、収容部下部部分は収容部上部部分の円筒空洞より大径に形成された円筒空洞で成るのが好ましい。これにより、バンパを収容部に確実に保持できる。また、バンパの貫通穴は、上部においてドライバの外径にほぼ等しいかそれよりやや大きい内径に形成され且つ下部においてドライバの外径のほぼ２倍の内径に形成されて、上部から下部に向けて大径となる円錐穴として形成されており、内周面側においても撓むことができるのが好ましい。バンパ下部の横断面形状は、例えば、六角形にすることができる。

本発明の１実施形態に係る固着具打込装置１について、図１を参照して説明する。固着具打込装置１は、上下方向に延びるシリンダ２と、シリンダ２内を上下方向にスライド可能に配設されたピストン３と、ピストン３から下方に延びて釘やステープル等の固着具を木材等の打込対象物に打込む棒状のドライバ５と、シリンダ２を外側から覆うように設けられてシリンダ２の外側に加圧空気を溜めるリザーバ６を形成するハウジング７と、ハウジング７に一体的に設けられて作業者が握るグリップを形成するとともにリザーバ６の一部を形成するハンドル９とを包含する。ハンドル９の端部の供給口（図示せず）にはコンプレッサ等で圧縮された加圧空気が供給されて、リザーバ６に加圧空気を充満させる。なお、ピストン３及びドライバ５は、一体となって一緒に上下に移動するが、図１においては説明のために、中心線Ｏの左側においてピストン３及びドライバ５が最上位置の静止位置にある状態で示され、中心線Ｏの右側においてピストン３及びドライバ５が最下位置の打込位置にある状態で示されている。

シリンダ２の下方にはノーズ１０が設けられており、ノーズ１０には釘等の固着具がマガジン等（図示せず）からフィーダ（図示せず）によって給送され、ノーズ１０に給送された固着具は、シリンダ２から延び出るドライバ５によってノーズ先端から打ち出され、木材等の打込対象物に打込まれる。シリンダ２の下端側とノーズ１０の上部（入口）の間には、ピストン３の急激な下降による衝撃を吸収するように緩衝するバンパ１１が設けられている。バンパ１１は、ピストン３の急激な下降による衝撃を吸収する材料で形成されており、例えば、合成ゴム等の弾性のある振動吸収材料で成る。バンパ１１は、全体として、シリンダ２の軸方向に縦長に形成された筒形状の一体成形された部材であって、軸心にはドライバ５が上下動可能に貫通する貫通穴１３が形成された中空の筒部材で成る。バンパ１１は、シリンダ２の下部であってノーズ１０の上部に形成された円筒の空洞である収容部１４に収容されて保持されている。

ハンドル９を持って、ノーズ１０の先端を木材等の打込対象物に押付けてトリガレバー１５を引くと、シリンダ２の上部の中にリザーバ６の加圧空気が供給されて、ピストン３が、図１の中心線Ｏの左側の静止位置から右側に示す打込位置に急激に下方に移動し、ドライバ５の先端がノーズ１０にある釘等の固着具を打撃して打込対象物に打込む。ピストン３が急激に下降してシリンダ２の下端側であってノーズ１０の上部側に至ったとき、シリンダ２の下端側に設けられたバンパ１１がノーズ１０の上部にピストンが衝撃的に衝突するのを緩衝する。

図２〜図６を参照して、バンパ１１の詳細及びバンパ１１に関連する収容部１４等について説明する。バンパ１１は、軸方向に縦長に一体に形成され且つドライバ５が上下動できる貫通穴１３が形成された筒形状の衝撃吸収部材で成り、ピストン３の下面に当接する上部１７と、ノーズ１０の上部に隣接する下部１８とを有する。バンパ上部１７は、図３及び図５に明らかなように、円筒形状に形成されている。バンパ上部１７にはピストン３の強い衝撃が作用するため、ピストン３による衝撃エネルギー量が大きく、上部１７の上面及び隣接する外周面は局部的に破損するおそれが高い。そのため、バンパ上部１７は、衝撃エネルギーを吸収しつつ十分に対応できるように、シリンダ２の内周面との間に隙間１９を形成する外径であって且つ体積を十分に保つ内径に形成されている。具体的には、バンパ上部１７は、ピストン３の外径（シリンダ２の内径にほぼ等しい）よりやや小さい外径に形成され、上部１７の貫通穴１３の内径はドライバ５の移動を妨げないようにドライバ５の外径よりやや大きめであるが隙間が殆どない程度に形成されている。

バンパ上部１７は、外周側の隙間１９において変形を可能にして衝撃エネルギーの吸収を効果的にするとともに、上部１７の体積を大きく維持して衝撃エネルギーの緩衝効果を大きくしまた衝撃エネルギーへの耐久性を維持する。そして、ピストン３の下面がバンパ１１に衝突するときのエネルギーをバンパ上部１７の外縁部に局部的に集中するのを防止してバンパ上部１７の上面全体に分配することができ、バンパ上部の局部的な破損にも耐えることができる。なお、上部１７の上面及び隣接する内側部分はピストン３及びドライバ５の外周部分とほぼ同じ形状に形成されてピストン３が当接したとき密嵌する形状に形成されているのが好ましい。ピストン３が当接したとき密嵌する形状に形成されている場合、ピストン３はバンパ１１によるエアクッションの作用も受けて緩衝効果を向上する。また、下部１８につながる上部１７の部分２１は、下部１８の大径部分に連続するように外径が漸増している。

バンパ１１は、収容部１４に収容されて保持されている。収容部１４は、シリンダ２の下部部分２２とノーズ１０の上部部分２３とによって、上部の入口部分（２２）より下部の本体部分（２３）が大径の広口ビン形状に似た円筒空洞形状に形成されている。収容部１４には、シリンダ２の下部部分２２に、バンパ１１の上部１７が収容され、ノーズ１０の上部部分２３に、バンパ下部１８が収容される。広口ビン形状に似た収容部１４は、受入れたバンパ１１を中に閉じ込めて確実に保持するので、ピストン３がバンパ１１に衝突したときのバンパ１１の反動があっても、収容部１４からバンパ１１が飛び出すのを阻止することができる。

ノーズ１０の上部部分２３に隣接するバンパ下部１８には、バンパ上部１７に受けた衝撃が伝えられる。バンパ下部１８は、十分に変形してピストン３からの衝撃エネルギーを吸収する作用をなす。そのため、バンパ下部１８は、バンパ下部１８の外周と収容部１４の内周の間に所定の隙間２５を形成するように収容部１４の内周面に内接する多角形横断面を持つ多角形の角筒形状に形成されている（図３〜図５参照）。図示の例では、下部１８は正六角形断面を有する角筒形状に形成されている。この六角形の角筒形状の場合、隙間２５は６個形成される（図４参照）。多角形の形状は、隙間２５が確保できる限り、三角形以上の任意の多角形形状でよい。バンパ下部１８においては隙間２５が形成されるので、内周面側のみならず外周面側においても撓むことができピストン衝突時のエネルギーの吸収をよくするとともに、多角形の頂点に対応する部分が収容部１４の内周面に内接しているので、バンパ１１の全体のがたつきを阻止してバンパの支持が確実になされ、がたつきに伴なうピストン３の片あたりによる等の早期損傷を防止することができ、更に、このようなバンパの形状によって、高圧の加圧空気を用いた固着具打込装置を小型に維持することができる。

バンパ下部１８の例として、六角形筒状体として形成した場合を記載する。収容部１４の下方部分すなわちノーズ１０の上部部分２３における内周面とバンパ下部１８の間に隙間２５が外周面に多数形成されて、バンパ下部１８の外周部分を積極的に撓ませることができ、衝撃エネルギーの吸収効果を大きくする。また、各頂点は収容部１４の内周面を長手方向に沿って延びているので、バンパ１１の全体の支持が確実になされてがたつきの防止効果が大きい。

バンパ１１の貫通穴１３は、上部１７においてドライバ５の外径よりやや大きい内径に形成され且つ下部１８においてドライバ５の外径より十分大きく形成されて上部から下部に向けて大径になる円錐穴として形成されている。これによって、バンパ１１全体を大きくせずに、ピストン３の衝撃エネルギーを受けるのに必要な体積を有するように上部１７を形成し、上部１７に伝達された衝撃エネルギーを吸収するのに必要な撓み及び変形を可能にする薄肉の下部１８を形成しており、これによって、固着具打込装置１を小型のままに維持できる。

なお、上記のように、バンパ上部１７の外径をピストン３の外径より小さく形成したことによって、ピストン３の下面には、バンパ上部１７の上面の外周面部分を受入れる壁を有する円形凹部を形成することができる。この凹部は、最も損傷を受け易いバンパ上部の外周縁部を包囲することができ、そのバンパ外周縁部の局部損傷を減少でき、また、バンパ上部１７は外周縁部を含めて上面全体が包囲されるので、ピストン下面がバンパに衝突するときのエネルギーがバンパ上部１７の上面全体に分配され、これによっても、バンパの局部損傷を減少できる。更に、凹部は、バンパ１１の上面を包囲して密着するとき、エアクッションの作用を増強して、衝撃エネルギーの緩衝に貢献する。

上記構成によって、ピストン３がバンパ１１に衝突すると、バンパ上部１７に衝撃エネルギーが集中するが、バンパ上部１７の体積が大きいので、バンパ上部１７の局部的な変形が抑えられて全体に変形し、バンパ下部１８全体に変形が伝達し、バンパ上部１７の局部的破損を避けることができる。特に、上部１７においては、ピストン３の衝突に十分に耐える体積を有するとともに、ピストン３の下面がバンパ１１に衝突するときのエネルギーをバンパ上部１７の外縁部に局部的に集中せずにバンパ１１の上部１７の上面全体に分配することができ、バンパ上部１７の局部的な破損にも耐えることができる。更に、ピストン３の下面にバンパ上部１７を包囲する凹部を設けた場合、ピストン３とバンパ１１の衝突時、ピストン３の凹部にバンパ上部１７が嵌合するので、上部外周縁部の局部的な変形が阻止され局部的な破損が一層抑えられる。

上部１７の衝撃エネルギーは下部１８に伝達される。バンパ下部１８に伝達された衝撃エネルギーは、バンパ下部１８の肉厚がバンパ上部１７に比べて薄くできているので、バンパ上部１７に比べて変形し易くなっており、バンパ下部１８の内部に均一な圧縮応力が分散して、バンパ下部１８は、内周面側だけでなく、外周面側にも撓むことができる。すなわち、下部１８においては、貫通穴１３に面する内周面側に大きく撓むことができ、隙間２５を形成した外周面側においても撓むことができ、ピストン衝突時のエネルギーの吸収効果を高く維持する。そして、下部１８の多角形の頂点に対応する部分が収容部の内周面に内接しているのでバンパ１１のがたつきが阻止され、バンパ１１の支持が確実になされ、バンパの片あたりやバンパの転がりが阻止され、バンパ１１の早期の損傷を防止することができ、バンパ１１の長寿命化も達成できる。

本発明の実施形態に係る固着具打込装置の主要部分の断面図である。 図１の固着具打込装置のバンパ及びその付近の拡大断面図である。 図２のバンパを断面せずに示した、図２と同様の拡大断面図である。 バンパの平面図である。 バンパの斜視図である。 バンパの縦断面図である。

符号の説明

１ 固着具打込装置
２ シリンダ
３ ピストン
５ ドライバ
６ リザーバ
７ ハウジング
９ ハンドル
１０ ノーズ
１１ バンパ
１３ 貫通穴
１４ 収容部
１５ トリガレバー
１７ バンパの上部
１８ バンパの下部
１９ 隙間
２２ シリンダの下部部分
２３ ノーズの上部部分
２５ 隙間

Claims (4)

1. シリンダと、該シリンダ内にスライド可能に収容されたピストンと、該ピストンから下方に延びて釘やステープル等の固着具を打込対象物に打込む棒状のドライバと、前記シリンダを包囲してシリンダの外側に加圧空気のリザーバを形成するハウジングとを包含し、前記ピストンを前記シリンダ内で急激に下降させて、前記シリンダの下端から下方に延びるノーズに配置された固着具を前記ドライバによって打込むように構成され、前記シリンダの下端側には、前記ピストンの急激な下降による衝撃を緩衝するバンパが設けられている固着具打込装置において、
   前記バンパは、軸方向に延びる縦長の筒形状であって且つ前記ドライバが上下動する貫通穴が形成された中空の筒部材で成り、該バンパは、前記シリンダの下部であって前記ノーズの上部に設けられた円筒空洞の収容部に収容されており、前記バンパは、前記ピストン下面に当接する上部において前記収容部の上部の内径よりやや小さい外径の円筒形状に形成され、前記ノーズ上部に隣接する下部において該バンパの外周と前記収容部の内周の間に所定の隙間を形成するように前記収容部内周面に内接する多角形横断面を持つ多角形の角筒形状に形成されている、ことを特徴とする固着具打込装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記収容部は、前記バンパ上部を収容するように前記シリンダの下部部分によって形成された上部部分と、前記バンパ下部の角筒部分を収容するように前記ノーズの上部部分によって形成された下部部分とから成り、前記収容部下部部分は前記収容部上部部分の円筒空洞より大径に形成された円筒空洞で成ることを特徴とする装置。
3. 請求項１又は２に記載の装置において、前記バンパの貫通穴は、上部において前記ドライバの外径にほぼ等しいかそれよりやや大きい内径に形成され且つ下部において前記ドライバの外径より十分大きい内径に形成されて、前記上部から前記下部に向けて大径となる円錐穴として形成されていることを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記バンパ下部の横断面形状が六角形であることを特徴とする装置。

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