JP4590721B2 - 空気圧工具のバンパ機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、打撃シリンダの上端から圧縮エアを供給し打撃ピストンを打撃移動させることにより、打撃ピストンの下部に設けたドライバビットを駆動するとともに、打撃ピストンが打撃シリンダの底部に配置されたバンパに着地する直前の負荷を軽減させる空気圧工具のバンパ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
ネジ打ち機は打撃後にねじ込み作動するもので、打撃ピストンが打撃作動時に打撃ピストンを復帰位置に戻すための圧縮エアをブローバックチャンバ内に貯留する。ところが、打ち込み不良で釘の頭が浮いた状態になったりすると、打撃ピストンがバンパに着地できないためにブローバックチャンバ内の圧縮エアがバンパの中心孔から大気に排出されてしまい、打撃ピストンが復帰できないという現象が生じる。このため、従来は特願平11ー300461号に示されたように、打撃シリンダの下部に、バンパの中心孔に嵌合する小径部を突出して形成し、打撃ピストンがバンパに着地する前に小径部をバンパに嵌合させてブローバックチャンバをシールするようにしたものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の機構によれば、打撃ピストンがバンパに着地する前にバンパの中心孔が密閉され、打撃ピストンの下方のエアがバンパの中心孔から排気されないので、打撃ピストンの下方のエア圧と上方のエア圧とがバランスしてしまい、被打ち込み材に対する押し付け不良が発生するという問題があった。
【0004】
本発明は上記問題点を解消し、打撃ピストンがバンパに着地する直前にブローバックチャンバの内圧が急激に上昇して打撃ピストンによる押し付け不良が発生するのを有効に防止することができる空気圧工具のバンパ機構を提供することをその課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る空気圧工具のバンパ機構は、打撃シリンダの上端から圧縮エアを供給し、打撃ピストンを打撃移動させた後、打撃ピストンの下部に結合したドライバビットを回転させて打込みネジを被打ち込み材にねじ込む空気圧工具において、上記打撃ピストンの下部には、上記打撃シリンダの内底に形成したバンパの中心孔に嵌合する小径部を形成するとともに、上記バンパには打撃ピストンの小径部がバンパの中心孔に嵌合したときに打撃シリンダの下方のエアを大気に逃がす排気部を形成したことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る空気圧式ネジ打ち機を示す。このネジ打ち機はボディ1の内部に設けられた打撃シリンダ2内に断面6角形状のドライバビット3を備えた打撃ピストン4を上下に摺動可能に収容し、上記打撃シリンダ2内に圧縮エアを供給して上記打撃ピストン4を駆動させ、上記ドライバビット3によって上記ボディ1の先端に設けられたノーズ部5内の打ち込みネジ6を打撃して被打ち込み材に打ち込む打撃機構と、上記打撃シリンダ2に供給された圧縮エアの一部で駆動されるエアモータ7により上記打撃ピストン4で打撃された打ち込みネジ6を被打ち込み材に更にねじ込むネジ回転機構とを備えたものである。
【0007】
なお、圧縮エアは図示しないエアコンプレッサ等の圧縮エア供給源からグリップ8とボディ1とに形成されたエアチャンバ9を介して打撃シリンダ2内に供給される。また、打ち込みネジ6は連結材を介して連結されてマガジン10内にコイル状に収容されている。そして、フィードピストン11によって1本ずつノーズ部5内に供給される。
【0008】
打撃機構aはトリガレバー12の引き操作によって作動する。トリガレバー12によりトリガバルブ13を作動させ、このトリガバルブ13に連動してヘッドバルブ14を開き作動させ、エアチャンバ9内の高圧の圧縮エアを打撃シリンダ2内に瞬時に供給して打撃ピストン4を打撃移動させる。打撃機構aによって被打ち込み材に打ち込まれた打ち込みネジ6は、更にネジ回転機構bによってねじ込まれる。
【0009】
そして、トリガレバー12を開放すると、トリガバルブ13によってヘッドバルブ14が閉じ、打撃シリンダ2をエアチャンバ9に閉じ、排気口に開くように作動するので打撃ピストン4の上面に加えられていた圧力が減少し、打撃ピストン4の下面に対する圧力は打ち込み時に通気ポート23を介してブローバックチャンバ16内に貯留された圧縮エアの作用で押し上げられて上昇し、打撃ピストン4の上下面における圧力の差が逆転するので、打撃ピストン4は上死点に復帰するようになっている。
【0010】
ネジ回転機構bは、エアモータ7の出力軸17の回転を中間歯車18を介して駆動歯車19に伝達し、駆動歯車19の中心に形成された6角形状の貫通孔に挿通されたドライバビット3を回転させ、先端が打ち込みネジ6の頭部に形成された十字溝に係合して打ち込みネジ6を被打ち込み材にねじ込むものである。
【0011】
ところで、図2に示すように、打撃ピストン4の下端面から小径部20が突出形成されていて、小径部20の外径はバンパ21の中心孔27の内径と等しく、先端部のみがやや細くなっているが、打撃ピストン4が下降したときに小径部20がバンパ21の中心孔27に嵌合して中心孔27を塞ぎ、ブローバックチャンバ16をシールするようになっている。
【0012】
なお、上記バンパ21には排気部Aが形成されている。この排気部Aは上記バンパ21の内周面に周方向に直交して(図面上で上下方向)形成されたスリット22で溝状に形成され、このスリット22は、図3に示すように、小径部20の先端部がバンパ21の中心孔27に嵌合した状態で、ブローバックチャンバ16を完全にシールしないようにし、ブローバックチャンバ16内のエアの一部がスリット22を抜けて矢印pのように大気に流出させ、打撃ピストン4の下降時の負荷が急激に上昇して打ち込みネジ6をねじ込む際のエアモータ7の負荷が増大して、打ち込みネジ6のねじ込みが確実に実行できないことがないようにするもので、打撃ピストン4がバンパ21に着地した状態では、図4に示すように打撃ピストン4の下面4aとバンパ21の上面21aとが密着してブローバックチャンバ16を完全にシールすることができ、ブローバックチャンバ16内には通気ポート23を経由してメインチャンバ9内の高圧の圧縮エアが貯留される。
【0013】
このことにより、打撃ピストン4がバンパ21に着地する直前にブローバックチャンバ16を完全にシールすることはないので、ブローバックチャンバ16の内圧の急激な上昇を抑え、打撃ピストン4の着地直前の負荷が大きくなることによるエネルギーのロスを抑えることができ、打ち込みネジ6を被打ち込み材に確実にねじ込むことができる。
【0014】
そして、打撃ピストン4がバンパ21に着地すると、打撃シリンダ2内の圧縮エアは通気孔25を介して、矢印qに示すように流れてストップバルブ26に供給され、エアモータ7は停止する。
【0015】
しかも、ブローバックチャンバ16と打撃シリンダ2とを連通する通気ポート23は逆止弁24によりエアの逆流が阻止され、ブローバックチャンバ16内に貯留した圧縮エアは通気ポート23を介して漏れることはないので、ブローバックチャンバ16内に充分な圧縮エアを貯留することができ、ブローバックチャンバ16内に貯留した圧縮エアで打撃シリンダを上死点まで確実に復帰移動させることができる。
【0016】
なお、上述の例はいずれも排気部が溝状に形成されたものであるが、これに限定されない。図5に排気部Aの他の例を示す。この排気部Aはバンパ21の上面21aからバンパ21の下方に貫通する小孔29によって形成したもので、打撃ピストン4がバンパ21に着地するまでは、図5(a)に示すように、バンパ21の中心孔27が打撃ピストン4の小径部20で塞がれていても小孔29を介してブローバックチャンバ16を大気に導通させ、ブローバックチャンバ16の内圧の急激な上昇を抑えるようにしたもので、打撃ピストン4がバンパ21に着地すれば、図5(b)に示すように、小孔29は打撃ピストン4の下面4aでシールされ、ブローバックチャンバ16内には通気ポート23を介して、打撃ピストン4の復帰用の圧縮エアが貯留される。
【0017】
上述のように、バンパ21に排気部を形成することにより打撃ピストン4がバンパ21に着地する直前に、ブローバックチャンバ16を完全にシールすることがなく、打撃ピストン4がバンパ21に着地する直前の負荷の急激な高まりを抑えてエネルギーの余分な消費を抑えることができ、エネルギーロスを最小限にすることができ、エアドライバ7による打ち込みネジの被打ち込み材に対するねじ込みを確実に実行することができる。
【0018】
なお、上記バンパ機構はネジ打ち機に限定されない。釘打機などの他の空気圧工具にも適用することができる。
【0019】
次に、上述の例は、いずれも排気部をバンパに形成した例であるが、排気部はバンパに形成することに限定されない。例えば、図6及び図7は、排気部Aを打撃ピストン4の小径部20の外周面に形成した溝30によって形成した例である。
【0020】
上記構成によれば、図8のように打撃ピストン4がバンパ21に着地するまでは、図8(a) に示すように、釘打ち込み時にバンパ21の中心孔27が打撃ピストン4の小径部20で塞がれていても溝30を介してブローバックチャンバ16を大気に導通させ、ブローバックチャンバ16の内圧の急激な上昇を抑えることができる。打撃ピストン4がバンパ21に着地すれば、図8(b)に示すように、溝30は打撃ピストン4の下面4aでシールされ、ブローバックチャンバ16内には通気ポート23を介して、打撃ピストン4の復帰用の圧縮エアが貯留され、打撃ピストン4の復帰が準備される。
【0021】
上述の構成によっても、打撃ピストン4に排気部Aを形成することにより打撃ピストン4がバンパ21に着地する直前に、ブローバックチャンバ16を完全にシールすることがなく、打撃ピストン4がバンパ21に着地する直前の負荷の急激な高まりを抑えてエネルギーの余分な消費を抑えることができ、エネルギーロスを最小限にすることができ、エアドライバ7による打ち込みネジの被打ち込み材に対するねじ込みを確実に実行することができる。
【0022】
なお、排気部はバンパと打撃ピストンの両方に形成するようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、打撃ピストンがバンパに着地する直前にブローバックチャンバをシールすることはないので、ブローバックチャンバの内圧の急激な上昇を抑え、打撃ピストンの着地直前の負荷が大きくなることによるエネルギーのロスを抑えることができ、打ち込み部材の被打ち込み部材に対する押し付け不良を回避することができる。
【0024】
また、排気部を溝状に形成することにより、バンパ又は打撃ピストンに対する加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気圧式ネジ打ち機の縦断面図
【図2】打撃ピストンとバンパとの関係を説明する要部断面図
【図3】打撃ピストンとバンパとの関係を説明する要部断面図
【図4】打撃ピストンとバンパとの関係を説明する要部断面図
【図5】(a)(b)はバンパの他の例とその作動態様を説明する要部断面図
【図6】排気部が打撃ピストンに形成された例の要部断面図
【図7】図6のXーX線上の断面図
【図8】 (a) (b) は図6の例の作動態様説明図
【符号の説明】
A 排気部
4 打撃ピストン
20 小径部
21 バンパ
22 スリット
29 小孔
Claims (4)
- 打撃シリンダの上端から圧縮エアを供給し、打撃ピストンを打撃移動させた後、打撃ピストンの下部に結合したドライバビットを回転させて打込みネジを被打ち込み材にねじ込む空気圧工具において、
上記打撃ピストンの下部には、上記打撃シリンダの内底に形成したバンパの中心孔に嵌合する小径部を形成するとともに、上記打撃ピストンの下部又はバンパのいずれかに、打撃ピストンの小径部がバンパの中心孔に嵌合したときに打撃シリンダの下方のエアを大気に逃がす排気部を形成したことを特徴とする空気圧工具のバンパ機構。 - 前記排気部が上記バンパに形成された、請求項1記載の空気圧工具のバンパ機構。
- 前記排気部が上記打撃ピストンに形成された、請求項1記載の空気圧工具のバンパ機構。
- 前記排気部が溝状に形成されたものである、請求項1、2又は3に記載の空気圧工具のバンパ機構。
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