JP4481229B2

JP4481229B2 - 固着具打込装置

Info

Publication number: JP4481229B2
Application number: JP2005273950A
Authority: JP
Inventors: 憲荒田; 耕介小宮
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP2006051600A

Description

本発明は、ねじや釘等の固着具を木材や鋼板等の打込対象物に打込む固着具打込装置に関する。

特開２０００−７９５６９号公報（特許文献１）には、ドライバビットの打込力を、鋼板等の高硬質打込対象物と木材等の低硬質打込対象物との違いに合わせて、選択的に切換えることのできるねじ打込装置が開示されている。

特開２０００−７９５６９号公報特開平９−２１６１７０号公報特開平８−２４３９４７号公報

特許文献１に記載のねじ打込装置は、鋼板等の高硬質打込対象物と木材等の低硬質打込対象物との違いに合わせてドライバビットの打込力を選択的に切換えて、打込対象物に適合した打込みを可能にしようとしている。なお、特許文献２は、大径の第１ピストンと小径の第２ピストンとを備えたねじ打込装置であって、ねじ先端を打込対象物に所定の深さまで打込むまでの間、第１ピストンによる強い押付け力でドライバビットを前進させ、その後、第２ピストンのみによる弱い押付け力で押付けながらねじをねじ込むねじ打込装置を開示している。特許文献３は、ドライバビットが静止位置へ復帰するときの排気をピストンの復帰力に利用する固着具打込装置を開示している。

本発明の目的は、いかなる打込対象物にねじ等の固着具を打込む場合にも打込み不足を生じない、固着具打込装置を提供することにある。

かかる目的を達成する、本発明の固着具打込装置は、ハウジングと、ハウジング内に設けられたシリンダと、シリンダの前方側に設けられたノーズと、シリンダの外面側に設けられたリザーバと、シリンダ内をノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、ピストンに前方に向けて延びるように連結され且つピストンの前方移動によってノーズに配置された固着具を打込対象物に打込むドライバビットとを包含し、鋼板等の高硬質打込対象物に固着具を打込むときは、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物に固着具を打込むときよりもシリンダの後方室に供給する加圧空気の供給量を多くするように切換えるようにドライバビットの打込力を切換える構造を有する。そして、本発明の固着具打込装置は、ピストンが、シリンダ内壁面に接しつつ該シリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、該第１ピストンの中空部を貫通して該第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、第１ピストンは、その後端がシリンダの後端に当接するまでシリンダ内を前方に移動することができる構成であり、第２ピストンは、ドライバビットに連結されて、第１ピストンと一緒に前進してドライバビット先端に係合した固着具を打込対象物に打込むとともに、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接して該第１ピストンが前進を停止した後にも、ドライバビット先端に係合した固着具を更に打込対象物に打込むように第１ピストン内を前進することができ、第１ピストンとシリンダのそれぞれには、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接するとき、リザーバの加圧空気を第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、該空気穴を通してシリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させる構成であることを特徴とする。
上記構成によって、鋼板や木材等のいかなる打込対象物であっても固着具を打込対象物に浅く打込んで位置決めした後に十分にねじ込むことが確実にできる。

上記装置において、シリンダの前方室の空気を大気へ排出する絞り弁をハウジングに設け、その絞り弁を、高硬質打込対象物のためにシリンダ後方室への加圧空気の供給量を多くしたときシリンダ前方室からの排気量を多くし、低硬質打込対象物のためにシリンダ後方室への加圧空気の供給量を少なくしたときシリンダ前方室からの排気量を少なくするように、排気量を選択できる構成にすることができる。

また、本発明は、ハウジングと、ハウジング内に設けられたシリンダと、シリンダの前方側に設けられたノーズと、シリンダの外面側に設けられたリザーバと、シリンダ内をノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、リザーバの加圧空気をピストンの前方移動のためにシリンダの後方室に供給し後方室の加圧空気をピストンの後方移動のために排出するメインバルブと、ピストンに前方に向けて延びるように連結され且つピストンの前方移動によってノーズに配置された固着具を打込対象物に打込むドライバビットとを包含する固着具打込装置であって、ピストンが、シリンダ内壁面に接しつつシリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、第１ピストンの中空部を貫通して第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、第１ピストンは、その後端がシリンダの後端に当接するまでシリンダ内を前方に移動することができる構成であり、第２ピストンは、ドライバビットに連結されて、第１ピストンと一緒に前進してドライバビット先端に係合した固着具を打込対象物に打込むとともに、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接して第１ピストンが前進を停止した後にも、ドライバビット先端に係合した固着具を更に打込対象物に打込むように第１ピストン内を前進することができ、第１ピストンとシリンダのそれぞれには、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接するとき、リザーバの加圧空気を第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、空気穴を通してシリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させる構成であることを特徴とする固着具打込装置を提供する。

更に、本発明は、ハウジングと、ハウジング内に設けられたシリンダと、シリンダの前方側に設けられたノーズと、シリンダの外面側に設けられたリザーバと、シリンダ内をノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、ピストンに前方に向けて延びるように連結され且つピストンの前方移動によってノーズに配置されたねじを打込対象物に打込むドライバビットと、ドライバビットを回転させるエアモータとを包含し、ドライバビットの先端をねじ頭部の溝に嵌合させ、ねじ先端を打込対象物に所定の深さまで打込み、回転するドライバビットによってねじを打込対象物にねじ込む構成を備え、鋼板等の高硬質打込対象物にねじを打込むときは、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物にねじを打込むときよりもシリンダの後方室に供給する加圧空気の供給量を多くするように切換えるようにドライバビットの打込力を切換える構造を有する、ねじ打込装置であって、ピストンが、シリンダ内壁面に接しつつシリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、第１ピストンの中空部を貫通して第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、第１ピストンは、その後端がシリンダの後端に当接するまでシリンダ内を前方に移動することができる構成であり、第２ピストンは、ドライバビットに連結されて、第１ピストンと一緒に前進してドライバビット先端に係合したねじを打込対象物に打込むとともに、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接して第１ピストンが前進を停止した後にも、ドライバビット先端に係合したねじを更に打込対象物にねじ込むように第１ピストン内を前進することができ、第１ピストンとシリンダのそれぞれには、第１ピストンの後端がシリンダの後端に当接するとき、リザーバの加圧空気を第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、空気穴を通してシリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させて、エアモータへの空気流量を増大する構成であることを特徴とするねじ打込装置を提供する。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。実施形態に用いられるねじ打込装置１は、特許文献２（特開平９−２１６１７０号公報）に記載された、２段階打込構造のねじ打込装置を改良している。本発明に係るねじ打込装置１の公知の基本構成部分については、特許文献２等に記載されているので詳細な説明を省略する。必要な場合には特許文献２を参照されたい。図１〜図５には、本発明に係るねじ打込装置１のハウジング２に収容された主駆動部分が示されている。図１〜図５には示されていないが、特許文献２に示されるように、ねじ打込装置１には、作業者が握るハンドルがハウジングに一体的に設けられており、ハンドルには、打込み動作を行うためのトリガ装置が設けられ、トリガレバーを引くことによってねじ打込装置が動作する。また、ハンドルには加圧空気が供給されて、ハンドルの空洞及びハウジング２の空洞は、加圧空気が満たされたリザーバ３（図２、図３も参照されたい）を形成している。更に、ハンドルには、ねじの連結帯をコイル状に巻回して収容するマガジンを保持させることもできる。なお、図１はねじ打込装置の静止状態を、図２はねじ打込装置の２段階打込みの第１段階発射の完了状態（発射状態１という）を、図３はねじ打込装置の２段階打込みの第２段階発射の完了状態（発射状態２という）を、図４はねじ打込装置の復帰動作の開始時（復帰状態１という）を、図５は復帰動作の途中（復帰状態２という）を、それぞれ示している。また、打込対象物としては、例えば、石膏ボード等の柔らかいボードとその下の木材等の低硬質打込対象物であったり、石膏ボード等の柔らかいボードとその下の鋼板等の高硬質打込対象物であったりする。

図１において、ハウジング２内には、前後方向（図の上下方向）に延びるシリンダ５が設けられる。シリンダ５は、１つの筒状体で形成されてもよいが、実施形態においては、エアモータ１０及び減速装置１７を往復動自在に収容支持する前方シリンダ部５Ａと、第１ピストン７及び第２ピストン９を往復動自在に収容及び支持する後方シリンダ５Ｂとから構成される。以下の説明においては、特に断らない限り、かかる前方シリンダ部５Ａと後方シリンダ部５Ｂとを区別せずにシリンダ５として記述する。シリンダ５の内側には、ドライバビット６を前後方向に移動（図の上下方向の移動）させる手段としての第１ピストン７及び第２ピストン９と、ドライバビット６を回転させる手段であるエアモータ１０とが設けられている。ハウジング２にはシリンダ５の前方（図の下方）に、連結帯に一定間隔で取り外し可能に保持された多数のねじが配置されるノーズ１１が連結されている。ノーズ１１には、マガジンから供給されるねじ連結帯を案内する給送部が設けられて、連結帯を各ねじがドライバビット６の軸線上に位置するように給送する。また、ノーズ１１の先端には、連結帯から外されたねじがその姿勢を適正に維持しつつ、ドライバビット６の下降すなわち前進によって押付けられるのを可能にする一対のチャック１３が設けられている。

ハウジング２のシリンダ５の後部（図の上部）にはメインバルブ１４が設けられ、シリンダ５の後方室２９（図の上方側の室）を形成して第１ピストン７及び第２ピストン９の背面（図の上面）への加圧空気の供給及び停止を制御している。メインバルブ１４は、リザーバ３からシリンダ５の後方室２９へ加圧空気を供給するのを阻止する、下方の静止位置（図１参照）と、シリンダ５の後方室２９へ加圧空気を供給する、上方の発射位置（図２〜図３参照）との間で移動する。メインバルブ１４はトリガ装置によって制御される。トリガレバーを引いていない通常時すなわち静止時において、リザーバ３の加圧空気は、メインバルブ１４の上方のメインバルブチャンバ１５に供給されている。メインバルブチャンバ１５への加圧空気によって、メインバルブ１４は下方に押されて静止位置をとる。トリガレバーを引いた作動時すなわち発射時には、メインバルブチャンバ１５の加圧空気が大気に排気される。この排気によって、メインバルブチャンバ１５内の圧力が低下し、メインバルブ１４を押付ける力が外周に設けられたコイルばね１４Ａのみによる小さなものになる。他方、リザーバ３からの加圧空気は常時メインバルブ１４の下面に作用しているので、静止位置にあったメインバルブ１４を上方の打込位置に移動させる。この移動によって、メインバルブ１４がシリンダ５の上部を開放してリザーバ３から加圧空気がシリンダ５の上部に供給される。これらのメインバルブ及びトリガ装置との関係は公知の釘打装置と同じであるのでこれ以上の説明は省略する。

ドライバビット６を前後方向（図の上下方向）に往復動させるのは、シリンダ５の内壁面に接しつつシリンダ５の軸方向に往復動可能な中空の大径の第１ピストン７と、第１ピストン７の中空部を貫通して第１ピストン７内をシリンダ５の軸方向に往復動可能な小径の第２ピストン９とである。ドライバビット６の先端をねじ頭部溝に嵌合させてねじ先端を打込対象物に所定の深さまで打込むまでの間、第１ピストン７に伴なう強い押付け力でドライバビット６を前進させる。この第１ピストン７の下降のとき、第２ピストン９は、弱い押付け力であるが第１ピストン７と一緒に降下して、ドライバビット６の押し込みを助ける。

第２ピストン９は、第１ピストン７を貫通して延びており、その下部には、ドライバビット６を回転させるエアモータ１０が取付けられている。エアモータ１０は、特許文献２（特開平９−２１６１７０号）に記載されるようなベーンモータで形成され、１つのユニットとして、シリンダ５の内側を第２ピストン９とともに移動できるように形成されている。エアモータ１０の下部には、遊星歯車減速装置１７がユニットとしてエアモータ１０と一体的に取付けられており、遊星歯車減速装置１７の出力軸がドライバビット６に連結されている。ドライバビット６は、減速装置１７及びエアモータ１０を介して第２ピストン９に連結され、第２ピストン９とともに往復動する。また、遊星歯車減速装置１７は、エアモータ１０の回転軸１９の回転を減速してドライバビット６に伝達し、ドライバビット６を所定の回転速度とトルクとをもって回転させる。なお、エアモータ１０に供給されたリザーバ３の加圧空気は、エアモータ１０のベーン１８に当たって回転軸１９を回転させ、ドライバビット６を回転させるよう作用した後、ハウジング２の側面に形成された排気口２１を経由してハウジング２の外部へ排気される。

第２ピストン９の下部２２は、第１ピストン７の下部より大径に形成され、第１ピストン７の前進（下降）とともに、第２ピストン９の前進を強制する。また、第２ピストン９の下部２２は、エアモータ１０と遊星歯車減速装置１７の外側を包囲するハウジング２３に連結されている。これらによって、第２ピストン９とエアモータ１０と減速装置１７とドライバビット６とが一体的に連結され、第２ピストン９が上下に往復動するとドライバビット６もそのまま上下に往復動することができ、エアモータ１０が回転すると減速装置１７を介してドライバビット６が回転する。

第１ピストン７は、一定のストローク長さを移動するように長さが定められている。第１ピストン７のストローク長さは、少なくとも、ドライバビット６をノーズ１１に配置されたねじの頭部の溝に嵌合させてねじを連結帯から外し、ねじ先端を打込対象物の所定個所に少し（浅く）打込むまでの長さに設定される。連結帯からねじを取り外すには、７〜１０Kgの強い力が必要であり、また、打込対象物にねじ先端を打込むのにも同様に強い力が必要である。特に、打込対象物が鋼板等である場合、強力な打込力を必要とする。この強い力を第１ピストン７から得ることができ、第２ピストン９からも補助的に得ることができる。第１ピストン７が上方の静止位置から最前進位置へ移動すると、そのストローク長さだけ、第２ピストン９と一緒にドライバビット６が前進させられ、ドライバビット６がねじを連結帯から押下げて、連結帯からねじを取り外し、ねじの先端を木材や鋼板等の打込対象物に所定の位置に浅く打込んで位置決めする。

第２ピストン９は、エアモータ１０が回転してドライバビット６が先端のねじを打込対象物にねじ込むときの押し込み力を付与する。打込対象物に浅く打込まれた位置決めされたねじは、第２ピストン９によってのみ、弱く打込対象物に押付けられて、そのまま打込対象物にねじ込まれる。ねじ込みが終了する（図３参照）と、第２ピストン９の後端（図の上端）に設けられたシール２５によってエアモータ１０への加圧空気通路が閉鎖されてエアモータ１０の動作が停止する。また、減速装置１７の下端面は、シリンダ５の下端面に配置されたバンパー１６に当接してシリンダ５の前方室を密閉する。

ねじ込みの完了後、トリガレバーを放すと、メインバルブチャンバ１５にリザーバ３から加圧空気が供給されて、メインバルブ１４が下降して静止位置に復帰し、リザーバ３からの加圧空気のシリンダ５の後方室２９への供給を停止する。加圧空気の供給の停止によって、ドライバビット６、遊星歯車減速装置１７、エアモータ１０、第２ピストン９及び第１ピストン７は、図４及び図５の状態を経て図１の静止位置に復帰する。復帰のため、シリンダ５の前方（図の下方）部の外周面とハウジング２との間にリターンチャンバ２６が形成されている。リターンチャンバ２６には、シリンダ５の最前方（図の最下部）位置にある穴２７を通って発射時のシリンダ５にあった加圧空気の一部が溜められる。また、実施形態に係るねじ打込装置１では、復帰のとき、シリンダ５の後方室（上方室）側から排出される加圧空気をリターンチャンバ２６に戻している。図４の復帰状態１において、メインバルブ１４が静止位置にある状態では、シリンダ５の後方室２９からの加圧空気がメインバルブ１４より上方のチェックバルブ３０を通ってリサイクル通路３１に送られるとともに、ハウジング２の上端に設けた小穴３２を通って大気へ漏出する。このリサイクル通路３１に送られた加圧空気は、チェックバルブ３０（複数の空気穴とＯ−リングで形成される）によってシリンダ後方室２９に戻ることはない。リサイクル通路３１は、リターンチャンバ２６に通じていてシリンダ後方室２９からの排気をリターンチャンバ２６に送る。リターンチャンバ２６の加圧空気は、シリンダ５の最前方位置の穴２７を通って、シリンダ５の前方室（下方室）４６内に流入する。復帰の際、リターンチャンバ２６に溜められていた加圧空気がシリンダ５内に穴２７を通って流入して、減速装置１７の下端面を押上げ、更に、リサイクル通路３１から送られる加圧空気がシリンダ５の最前方位置の穴２７を通ってシリンダ５の前方室４６内に流入する。

やがて、シリンダ後方室２９とシリンダ前方室４６の圧力が平衡すると、遊星歯車減速装置１７の前方端面（下方端面）の受圧面積は、第１ピストン７及び第２ピストン９の総受圧面積より大きく形成されているため、エアモータ１０、ドライバビット６、遊星歯車減速装置１７、第２ピストン９及び第１ピストン７は上昇し始める。更に、後方室２９の加圧空気は小穴３２から継続して漏出し続けるため、後方室２９の圧力が前方室４６の圧力よりも低下し、第１ピストン７、第２ピストン９、エアモータ１０、減速装置１７及びドライバビット６は急速に押上げられ、図１の静止位置に復帰する。なお、上昇に伴なって減速装置１７の前方端面がバンパー１６から離れると後述のように、シリンダ前方室４６からは通路４７及びノーズの隙間を通して加圧空気が排出されるが、後方室２９からの加圧空気の供給に比べるとその排出量は少なく、復帰動作を妨げることはない。

ねじ打込装置１において、鋼板等の高硬質打込対象物にねじを打込むときは、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物にねじを打込むときよりもシリンダ５の後方室２９に供給する加圧空気の供給量を多くするように切換えてドライバビット６の打込力を切換える構造が設けられている。図１に加えて、図６〜図９を参照する。メインバルブ１４の上端側に、メインバルブ１４が開放位置にあるときの上方移動長さを選択的に定めて、シリンダ５の後方室２９に供給する加圧空気の供給量を多くしたり、少なくしたりするように切換える構造が設けられて、ドライバビット６の打込力を切換える。ドライバビット６の打込力を切換える構造は、メインバルブ１４の上端側に設けられ、メインバルブ１４の開放位置を選択する回転プレート３３と、回転プレート３３に対向してハウジング２の上端に固定された突起プレート３４と、突起プレート３４の外側に設けられ、回転プレート３３の回転角度位置を切換える回転ディスク３５とを包含する。突起プレート３４は、一部に突起３７を有し、他の一部に凹部３８を有する。回転プレート３３は、突起プレート３４に対向する面の一部に突起３９を有し、他の一部に凹部４１を有する。回転ディスク３５は、回転プレート３３を軸４２の回りに、図８の矢印４０のように、例えば３０度回転させる。回転は、作業者が回転ディスク３５の外周面等や外周縁部等の、どこかにタッチして行うことができる。回転ディスク３５の回転によって、図７に図示のように、回転プレート３３の突起３９が突起プレート３４の突起３７に当接して回転プレート３３が下方に突き出て、メインバルブの上方への移動を制限する位置と、図９に図示のように、回転プレート３３の突起３９が突起プレート３４の凹部３８の中に収容され、回転プレート３３の凹部４１の中に突起プレート３４の突起３７が収容されて、回転プレート３３が上方に位置してメインバルブの上方への移動が最大になる位置とを選択できる。

回転プレート３３が図７に示す位置にあるとき、メインバルブ１４の上方への移動が制限されるので、後方シリンダ部５Ｂの上端部分の外周面４３とメインバルブ１４の内周面の間の通路４５の開放量が少ない。従って、シリンダ５の後方室２９への加圧空気の流量が少なくなり、ドライバビット６の打込力は弱くなり、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物にねじを打込むのに適切な打込力となる。図６において、「弱」の文字が作業者に表示されて打込力が弱いことを示している。回転プレート３３が図９に示す位置にあるとき、メインバルブ１４の上方への移動が大きくされるので通路４５の開放量が多くなる。従って、シリンダ５の後方室２９への加圧空気の流量が多くなり、ドライバビット６の打込力は強くなり、鋼板等の高硬質打込対象物にねじを打込むのに適切な打込力となる。図８において、「強」の文字が作業者に表示されて打込力が強いことを示している。

上記のように、鋼板等の高硬質打込対象物と木材等の低硬質打込対象物との違いに合わせてドライバビット６の打込力を選択的に切換えて、打込対象物に適合した打込みを可能にしている。本発明においては、打込対象物に浅く打込んだねじを更にねじ込む際に、シリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させてエアモータ１０への空気量を増大する構成を採用している。

第１ピストン７には、上方部分に複数の穴５２が周方向に沿って形成されている（図１〜３、図７及び図９参照）また、後方シリンダ部５Ｂの上方部分には、外周面４３を形成する部分に第１ピストン７の穴５２に連通できる穴５３が周方向に複数設けられている。これらの穴５２及び５３は、第１ピストン７の上端が後方シリンダ部５Ｂの上端に当接するときに相互に連通する位置に形成される。穴５２及び５３が連通するとシリンダ５の外側のリザーバ３の加圧空気が、穴５２及び５３を通って、シリンダ後方室２９へ更に流入して（図２の矢印５４）、シリンダ後方室２９への加圧空気の流量を増大する。従って、第１ピストン７の上端が後方シリンダ部５Ｂの上端に当接する発射状態１（図２）及び発射状態２（図３）において、リザーバ３からの加圧空気の流量が増大し、エアモータ１０の回転に十分な流量が確保されるとともに、ピストンへの打込力を増強できる。更に詳しくは、エアモータ１０の回転は十分なねじ込みができるように高いトルクを必要とする。上記のように、ドライバビット６がねじ込みのための回転を必要とするとき（発射状態１（図２）及び発射状態２（図３）のとき）、穴５２及び５３を通してシリンダ後方室２９へ加圧空気の流量が増大するので、エアモータ１０は十分なトルクで回転でき、ドライバビット６は確実にねじをねじ込むことが確保される。

また、既述のように、第１ピストン７の上端が後方シリンダ部５Ｂの上端に当接する発射状態１（図２）において、ねじは木材や鋼板等の打込対象物に浅く打込まれる。前記のように、発射状態１において穴５２及び５３が連通するので、リザーバ３の加圧空気がシリンダ後方室２９へ更に流入して加圧空気の流量が増大する。この加圧空気の流量の増大を発射状態１の直前から行えるように穴５２又は５３の大きさ又は形状を設定すれば、第１ピストン７の下方への押込み力が増大して、ドライバビット６の打込力を増大する。このドライバビット６の打込力の増大によって、ねじの打込対象物への浅い打込みを一層確実にする。

更に、本発明では、減速装置１７の前方側にあるシリンダの前方室４６にある加圧空気の反作用を極力少なくして、ドライバビット６の打込力をそのまま維持する構成を採用した。このため、シリンダ前方室４６の最前方端部（下端）にあるバンパー１６には連通穴４８が形成され、連通穴４８には、シリンダ前方室４６の中の空気を大気へ排出する通路４７が連結され、その出口には絞り弁４９がハウジング２に設けられている。絞り弁４９は、高硬質打込対象物のためにシリンダ後方室２９への加圧空気の供給量を多くしたときシリンダ前方室４６からの排気量を多くし、低硬質打込対象物のためにシリンダ後方室２９への加圧空気の供給量を少なくしたときシリンダ前方室４６からの排気量を少なくするように、排気量を選択できる構成である。なお、シリンダ前方室４６の加圧空気を全て排気する必要はない。従って、リターンチャンバ２６には復帰動作のきっかけのための加圧空気が溜められる。

図示の実施形態において、絞り弁４９は、回転ディスク３５の異なる角度位置に形成された、異なる大きさの排気穴４９Ａ及び４９Ｂであり、回転ディスク３５の回転によってシリンダ後方室２９への加圧空気の供給量とシリンダ前方室４６からの排気量とが連動して切換えられる。図６及び図７の弱い打込力の場合には、小さい直径の絞り弁４９Ａが通路４７に整列しており、前方室の加圧空気の排出を極力少なくしている。図８及び図９の強い打込力の場合には、大きな直径の絞り弁４９Ｂが通路４７に整列しており、前方室の加圧空気の排出を比較的多くするので、シリンダ前方室４６においてエアモータ１０の前方側に作用する後方へ後退させる加圧空気の背圧力作用が減じ、他方で、シリンダ後方室への加圧空気の作用が大きいので、ドライバビット６の打込力が増大して、高硬質打込対象物へ打込む力の不足を解消できる。

以下、ねじ打込装置１の動作について説明する。ここで、鋼板等の高硬質打込対象物にねじを固着するものとして説明する。従って、回転プレート３３は図９の位置にあり、絞り弁４９は大径の穴４９Ｂが通路４７の出口に配置される。図１の静止状態からトリガレバーを引いてねじ打込装置１を動作させると、図２の発射状態１になる。図２において、メインバルブチャンバ１５の加圧空気が大気に排気されてメインバルブ１４を押付ける力がばね１４Ａによる弱いばね力だけになると、メインバルブ１４の下部外周縁部に作用するリザーバ３の加圧空気によって、メインバルブ１４が上方に押上げられる。高硬質打込対象物への打込みが選択されている場合（図８参照）、メインバルブ１４は大きく上方に移動して後方シリンダ部５Ｂの外周面４３とメインバルブ１４の内周面との間の通路４５の加圧空気の流入量を多くして、リザーバ３の加圧空気が多量にシリンダ５の後方室２９に供給され、第１ピストン７及び第２ピストン９の上面に作用して両ピストン７、９を押下げる。第１ピストン７が押下げられると、第２ピストン９の下部２２が第１ピストン７によって押下げられ、第２ピストン９、エアモータ１０、遊星歯車減速装置１７及びドライバビット６が第１ピストン７と一体に押下げられる。この押下げは、鋼板等の高硬質打込対象物にもねじの先端を打込むことができる程の多量の加圧空気によって行われる。更に、本発明においては、シリンダ５の前方室４６の加圧空気の一部がバンパー１６に形成された連通穴４８、通路４７及び絞り弁４９を通って大気に排出される（図２の矢印５０参照）。これによって、シリンダ前方室４６の加圧空気によるドライバビット６を押上げる反作用が減少する。従って、ドライバビット６の打込力は高く維持されて、鋼板等の高硬質打込対象物にもねじの先端を打込むことができる。なお、シリンダ前方室４６の加圧空気の一部はリターンチャンバ２６にも溜められる。

一方、リザーバ３の加圧空気がシリンダ５の上部に供給されると、その加圧空気は第２ピストン９から加圧空気通路を通ってエアモータ１０に供給されエアモータ１０を回転させる。この回転は減速装置１７を介してドライバビット６に伝達され、ドライバビット６を回転させる。従って、ドライバビット６は、回転しながら第１ピストン７及び第２ピストン９によって押下げられる。ドライバビット６の先端は、第１ピストン７及び第２ピストン９の押下げによってねじの頭部に当たりこれを押下げようとする。ドライバビット６は回転しているので、ドライバビット６の先端は回転しながら、ねじの頭部の溝に嵌合する。これにより、ドライバビット６はねじを回転させながら、第１ピストン７及び第２ピストン９の強い押下げ力によって、ねじを連結帯から外す。このとき、第１ピストン７はその上端が後方シリンダ部５Ｂの上端に当接する直前にあり、第１ピストン７はその位置から更に少し下がってねじ先端を打込対象物に浅く打込む。ねじを連結帯から外してねじ先端を打込対象物に浅く打込む前に、第１ピストン７の穴５２及び後方シリンダ部５Ｂの穴５３が連通するので、リザーバ３の加圧空気がシリンダ後方室２９へ更に流入して加圧空気の流量が増大し、第１ピストン７の下方への押込み力が増大して、ドライバビット６の打込力を増大し、ねじの打込対象物への浅い打込みを一層確実にする。また、加圧空気の流量の増大によって、エアモータ１０は十分なトルクで回転でき、ドライバビット６は高硬質打込対象物であっても確実にねじをねじ込むことが確保される。ねじが打込対象物に浅く打込まれると、第１ピストン７の上端が後方シリンダ部５Ｂの上端に当接して第１ピストン７の押下げは停止する。

第２ピストン９は、その上面にリザーバ３からの加圧空気が作用して、押下げられているので、ドライバビット６はねじを回転させながら押下げて、ねじを打込対象物にねじ込む。第２ピストン９が最前進位置に達すると、第２ピストン９の頭部のシール２５が第１ピストン７の空洞部底面に当接して加圧空気通路を閉じるため加圧空気が供給されなくなり、エアモータ１０の動作が停止して、ドライバビット６の回転も停止する。この状態が図３の発射状態２である。この状態において、減速装置１７の下端面はバンパー１６の上面に当接して連通穴４８をシールしており、通路４７への排気を阻止している。他方、リターンチャンバ２６に通じる穴２７はそのままであり、減速装置１７の下端面にはリターンチャンバ２６からの加圧空気が作用している。

トリガレバーを解除すると、ねじ打込装置１は、図４の復帰状態１に移る。図４において、トリガレバーの解除によって、メインバルブチャンバ１５にリザーバ３からの加圧空気が供給され、メインバルブ１４が下降してシリンダ後方室２９への加圧空気の供給が停止する。後方室内の加圧空気は一部が小穴３２を介して外部へ漏出するとともに、チェックバルブ３０を開いて排気用リサイクル通路３１、リターンチャンバ２６を通り、シリンダ前方室４６へ流入する。やがて、前述したように後方室２９の圧力と前方室４６の圧力が平衡し、更に、後方室の圧力が減少するため減速装置１７の下端面に作用する押上げ力により、減速装置１７とエアモータ１０と第２ピストン９は第１ピストン７とともに急速に上方に移動して図１の静止位置に復帰する。

本発明の１実施形態に係るねじ打込装置であって、静止状態にあるねじ打込装置のハウジングの縦断面図である。図１のねじ打込装置の発射状態１の状態を示す縦断面図である。図１のねじ打込装置の発射状態２の状態を示す縦断面図である。図１のねじ打込装置の復帰状態１の状態を示す縦断面図である。図１のねじ打込装置の復帰状態２の状態を示す縦断面図である。図１のねじ打込装置であって、低硬質打込対象物への打込み状態に選択されたねじ打込装置の平面図である。図６のVII−VII線断面図である。図１のねじ打込装置であって、高硬質打込対象物への打込み状態に選択されたねじ打込装置の平面図である。図８のIX−IX線断面図である。

符号の説明

１ねじ打込装置
２ハウジング
３リザーバ
５シリンダ（５Ａ：前方シリンダ部、５Ｂ：後方シリンダ部）
６ドライバビット
７第１ピストン
９第２ピストン
１０エアモータ
１１ノーズ
１３チャック
１４メインバルブ
１５メインバルブチャンバ
１６バンパー
１７遊星歯車減速装置
１８ベーン
２１排気口
２５シール
２６リターンチャンバ
２７穴
２９シリンダ後方室
３０チェックバルブ
３１排気用リサイクル通路
３２小穴
３３回転プレート
３４突起プレート
３５回転ディスク
３７突起
３８凹部
３９突起
４１凹部
４３後方シリンダ部の外周面
４５通路
４６シリンダ前方室
４７通路
４８連通穴
４９絞り弁
４９Ａ低硬質打込対象物用小穴
４９Ｂ高硬質打込対象物用大穴
５２第１ピストンの穴
５３後方シリンダ部の穴

Claims

ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダの前方側に設けられたノーズと、前記シリンダの外面側に設けられたリザーバと、前記シリンダ内を前記ノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、該ピストンに前記前方に向けて延びるように連結され且つ該ピストンの前方移動によって前記ノーズに配置された固着具を打込対象物に打込むドライバビットとを包含し、鋼板等の高硬質打込対象物に固着具を打込むときは、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物に固着具を打込むときよりも前記シリンダの後方室に供給する加圧空気の供給量を多くするように切換えるように前記ドライバビットの打込力を切換える構造を有する固着具打込装置であって、
前記ピストンが、前記シリンダ内壁面に接しつつ該シリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、該第１ピストンの中空部を貫通して該第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、前記第１ピストンは、その後端が前記シリンダの後端に当接するまで前記シリンダ内を前方に移動することができる構成であり、前記第２ピストンは、前記ドライバビットに連結されて、前記第１ピストンと一緒に前進して前記ドライバビット先端に係合した固着具を打込対象物に打込むとともに、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接して該第１ピストンが前進を停止した後にも、前記ドライバビット先端に係合した固着具を更に打込対象物に打込むように前記第１ピストン内を前進することができ、
前記第１ピストンと前記シリンダのそれぞれには、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接するとき、前記リザーバの加圧空気を前記第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、該空気穴を通して前記シリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させる構成であることを特徴とする固着具打込装置。
請求項１に記載の装置において、前記シリンダの前方室の空気を大気へ排出する絞り弁が前記ハウジングに設けられており、該絞り弁は、前記高硬質打込対象物のために前記シリンダ後方室への加圧空気の供給量を多くしたとき前記シリンダ前方室からの排気量を多くし、前記低硬質打込対象物のために前記シリンダ後方室への加圧空気の供給量を少なくしたとき前記シリンダ前方室からの排気量を少なくするように、排気量を選択できる構成であることを特徴とする装置。
ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダの前方側に設けられたノーズと、前記シリンダの外面側に設けられたリザーバと、前記シリンダ内を前記ノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、前記リザーバの加圧空気を前記ピストンの前方移動のために前記シリンダの後方室に供給し該後方室の加圧空気を前記ピストンの後方移動のために排出するメインバルブと、前記ピストンに前記前方に向けて延びるように連結され且つ該ピストンの前方移動によって前記ノーズに配置された固着具を打込対象物に打込むドライバビットとを包含する固着具打込装置であって、
前記ピストンが、前記シリンダ内壁面に接しつつ該シリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、該第１ピストンの中空部を貫通して該第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、前記第１ピストンは、その後端が前記シリンダの後端に当接するまで前記シリンダ内を前方に移動することができる構成であり、前記第２ピストンは、前記ドライバビットに連結されて、前記第１ピストンと一緒に前進して前記ドライバビット先端に係合した固着具を打込対象物に打込むとともに、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接して該第１ピストンが前進を停止した後にも、前記ドライバビット先端に係合した固着具を更に打込対象物に打込むように前記第１ピストン内を前進することができ、
前記第１ピストンと前記シリンダのそれぞれには、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接するとき、前記リザーバの加圧空気を前記第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、該空気穴を通して前記シリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させる構成であることを特徴とする固着具打込装置。
ハウジングと、該ハウジング内に設けられたシリンダと、該シリンダの前方側に設けられたノーズと、前記シリンダの外面側に設けられたリザーバと、前記シリンダ内を前記ノーズに向かう前方及びその反対の後方に移動可能に設けられたピストンと、該ピストンに前記前方に向けて延びるように連結され且つ該ピストンの前方移動によって前記ノーズに配置されたねじを打込対象物に打込むドライバビットと、該ドライバビットを回転させるエアモータとを包含し、前記ドライバビットの先端をねじ頭部の溝に嵌合させ、ねじ先端を打込対象物に所定の深さまで打込み、回転するドライバビットによってねじを打込対象物にねじ込む構成を備え、鋼板等の高硬質打込対象物にねじを打込むときは、鋼板等より軟らかい木材等の低硬質打込対象物にねじを打込むときよりも前記シリンダの後方室に供給する加圧空気の供給量を多くするように切換えるように前記ドライバビットの打込力を切換える構造を有する、ねじ打込装置であって、
前記ピストンが、前記シリンダ内壁面に接しつつ該シリンダの軸方向に往復動可能な中空の第１ピストンと、該第１ピストンの中空部を貫通して該第１ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第２ピストンとから構成され、前記第１ピストンは、その後端が前記シリンダの後端に当接するまで前記シリンダ内を前方に移動することができる構成であり、前記第２ピストンは、前記ドライバビットに連結されて、前記第１ピストンと一緒に前進して前記ドライバビット先端に係合したねじを打込対象物に打込むとともに、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接して該第１ピストンが前進を停止した後にも、前記ドライバビット先端に係合したねじを更に打込対象物にねじ込むように前記第１ピストン内を前進することができ、
前記第１ピストンと前記シリンダのそれぞれには、前記第１ピストンの後端が前記シリンダの後端に当接するとき、前記リザーバの加圧空気を前記第１ピストンの内側に導入するように連通する空気穴が形成され、該空気穴を通して前記シリンダ後方室への加圧空気の供給量を増大させて、前記エアモータへの空気流量を増大する構成であることを特徴とする装置。