JP4706604B2

JP4706604B2 - 打込機

Info

Publication number: JP4706604B2
Application number: JP2006248084A
Authority: JP
Inventors: 勇丹治; 昇一平井
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: JP2008068344A

Description

本発明は圧縮空気を動力源とし釘などの止具を打込む打込機に関するものである。

従来の打込機の一例を、図６〜図７を用いて説明する。図示しない圧縮機からの圧縮空気は図示しないエアホースを介して打込機本体１内の蓄圧室２に蓄積される。打込機本体１内には円筒状のシリンダが設けられ、シリンダ内には往復移動可能にピストンが支持されている。

シリンダの上方外周に円筒状のメインバルブが往復移動可能に支持されている。メインバルブ下方には図示しないトリガ部からの空気通路と連通するメインバルブ室が形成され、蓄圧室の圧縮空気がトリガ部、空気通路を経て、メインバルブ室内に蓄積されている。メインバルブ室にはスプリングが設けられ、メインバルブを常時上方に付勢している。

メインバルブの上部にはシール部材Ｃが装着され、メインバルブの上死点位置でハウジング内上面部をシールし、通常、蓄圧室内の圧縮空気がピストン上室ヘ流入するのを防いでいる。

一方、シリンダの上部には小径の嵌合部が形成され、嵌合部には、リング状のゴムから成り、外向きに突出した半円状のシール部を成すシール部材Ｂが嵌合されている。メインバルブの上部内壁面はシール部材のＢ外径より小さく、中央部内壁には凹状にえぐられておりシール部の外径より大きく設定されている。中央部内壁には複数個の排気穴が設けられ、ピストン上室は、通路、排気穴を経て大気に連通している。

前記トリガ部を操作すると、メインバルブ室内の圧縮空気は空気通路、トリガ部を経て大気へ放出され、蓄圧室内の圧縮空気によるメインバルブ上部に加わる受圧力がスプリング力に打ち勝ち、メインバルブを下降させる。

図７に示すようにメインバルブ上部とハウジング内上面部とのシールが開放され、蓄圧室の圧縮空気がピストン上室へ流入すると、ピストンは急激に下降し、射出口内の釘が打ち出され、同時にメインバルブの上部内壁とシール部材Ｂのシール部とが接触シールして、ピストン上室と通路、排気穴間が閉じられ、ピストン上室の圧縮空気が大気へ流出するのを防ぐ。また、下死点にあるピストンに隣接する位置のシリンダの外周には、戻り室が形成されており、ピストンが下降するときの圧縮空気がそこに溜められる。

次に、トリガを離すと再び圧縮空気が空気通路をへてメインバルブ室内に流入し、これによりメインバルブが下部の圧力で上昇するため、メインバルブが上方の静止位置近くに移動し、シール部材Ｂによるシールが解除され、シリンダの外周とメインバルブの内側の間に形成した通路を経由してメインバルブに開口した排気穴から、ピストンの上面側に供給された圧縮空気を大気に排出し始める。更にメインバルブが完全に上昇すると、蓄圧室の圧縮空気がピストン上室へ流入するのを停止する。ピストン上面側の圧縮空気が排気穴へ流れると、ピストンの上面側の圧力が低下するため、戻り室の圧縮空気がピストンの下面側に作用して、ピストンとドライバをシリンダの上部に形成されたヘッドバンパに当接する静止位置すなわち上死点に急激に復帰させ、ヘッドバンパがピストンが戻る際の余剰エネルギーを吸収し、打込みを終了する。

特開２００１−１９８８５０号公報特開２００４−７４２９９号公報

上記特許文献１の打込機において、メインバルブが下降すると、蓄圧室の圧縮空気がメインバルブ上面からシリンダ内に流入するが、このとき、メインバルブの上面のシール部材Ｃのシールが解除されるとき、メインバルブの内壁とシール部材Ｂとは接触していない状態となる。このため、メインバルブのシールが解除した瞬間、蓄圧室と通路を介して排気穴が連通してしまい、排気穴から大気に圧縮空気が流出してしまい、打込み力の低下や、圧縮空気の消費量の増大を招いていた。

上記特許文献２の打込機においては、上記した圧縮空気の大気への流出を防止するため、蓄圧室の圧縮空気をシリンダ上部へ供給するのを停止するようハウジング内部の上部に形成された凹溝にメインバルブ内径に向けて延びる筒状に形成されたシール部材Ａが装填され、メインバルブ内壁との間で圧縮空気の入口を形成する構造となっており、メインバルブの上部内壁と協働して断続接触することで流入路の開閉を行い、通路からの圧縮空気の大気への遮断はメインバルブの内側のシール部材Ｂと協働して行われ、排気路を開閉する。シール部材Ａはメインバルブの上部内壁との摩擦力により下方向に押し下げ荷重を受け、また、同時に圧縮空気の圧力も受けることとなる。このため、ハウジングの凹溝からシール部材Ａが脱落したり、シール部材Ａが外側へめくられてメインバルブの上部内壁との間でかみ込みが生じることがあった。

特に最近、打込機本体の小形、軽量化を狙って注目されている高圧仕様（使用圧力２０気圧〜３０気圧）の打込機においては、上記した不具合がより顕著となることとなっていた。
従って、本発明の目的の一つは、メインバルブが動作するのと同時に、蓄圧室の圧縮空気が排気通路をへて排気穴から大気に連通して放出されることを防止すると共に、流出防止を行うためのシール部材が高圧の圧縮空気を使用しても、筒状に形成されたシール部材の脱落などの不具合が無く、シリンダの外側をスライドするメインバルブとの間でシール機能を維持可能な打込機を提供することにある。

上記した目的は、シリンダの外側を長手方向にスライドする筒状体のメインバルブと、シリンダ外周に設けられたゴムなどの可撓性のリング状のシール部材Ａをメインバルブ内壁と接触可能に形成し、前記シール部材Ａとメインバルブの内壁との接離によって蓄圧室とシリンダ内の連通を断続させ、シール部材Ａの上方には延長した脚部が連続して設けられ、シリンダ上部とハウジング上部内面との間に配設された円盤状のヘッドバンパから外周に伸びた外周と一体とし、前記脚部から形成された凹部内にシリンダを収容し、シリンダ外周に前記更にシール部材Ａを嵌合させ、かつ、シリンダ上面とハウジング内上面部との間で弾性変形させることによりにより達成される。

以上のように本発明によれば、シール部材Ａの脚部をシリンダの上方に設けられたヘッドバンパから連通して形成するとともに、シール部材Ａをシリンダの上部外周に嵌合させるように装着し、メインバルブが静止時にメインバルブの内壁と接触可能としたため、シール部材Ａからメインバルブの内壁が離脱するとほぼ同時に、メインバルブの内壁とシール部材Ｂが接触し始めるため、蓄圧室から圧縮空気がシリンダ内に流入する際、圧縮空気の一部が通路から排気穴を介して大気に連通することがなく、圧力の低下を防止するため打込み力が向上し、さらに無駄な空気消費量も減らすことが可能となる。

また、メインバルブ下降時に、シール部材Ａを摩擦で引き下げる荷重や、メインバルブの近傍を通る蓄圧室からの高速の圧縮空気によって押し下げ荷重が加わっても、シール部材Ａはシリンダ上部とハウジング内上面部でヘッドバンパから連続した脚部が押し圧されて保持されているため、シール部材Ａがメインバルブの内側にかみ込んで巻き込まれることがなく、また、シール部材がメインバルブの所定の取付け位置からずれることはない。このため、部材Ａの脱落や、かみ込み等の不具合がなく、高圧仕様の打込機でも十分採用可能となる。

以下本発明を一実施形態を示した図１〜図４を参照して説明する。
図示しない圧縮機からの圧縮空気は、図示しないエアホースを介して打込機本体１内の蓄圧室２に蓄積される。打込機本体１内には円筒状のシリンダ３が設けられ、シリンダ３内には往復移動可能にピストン４が支持されている。ピストン４の下部にはドライバ５が一体となって形成され、図示しない給送手段により射出口６内に送られた止め具２８を前記ドライバ５の先端で打込むようになっている。

シリンダ３の上方外周には円筒状のメインバルブ７が上下往復移動可能に支持されている。メインバルブ７の下方にはトリガ部８からの空気通路９と連通するメインバルブ室１０が形成され、蓄圧室２内の圧縮空気がトリガ部８、空気通路９を経て、メインバルブ室１０内に蓄積される。メインバルブ室１０にはスプリング１１が設けられ、メインバルブ７を常時上方に付勢している。

メインバルブ７の上部には環状のゴムから成るシール部材Ｃ１２が装着され、メインバルブ７の上死点位置でハウジング１３内上面部１４をシールし、ハウジング１３内のメインバルブ７外周に形成された蓄圧室２の圧縮空気がシリンダ３内のピストン上室１５ヘ流入するのを防いでいる。また、前記シリンダ３の上部には、シリンダからピストン上室１５ヘ圧縮空気の流入を可能にするための流入口３５が形成されている。

図２に示すように、ハウジング１３内上面部１４の中央にはヘッドバンパ３０が形成されており、ピストンが戻るときの力を受けて、上死点に停止させる構造となっている。また、シリンダ３の上部の外周にはメインバルブ７の内壁面２２に向けて延びるリング状のシール部材Ａ３１がシリンダ３の上部外周に嵌合するように配設されている。メインバルブ７の上部内壁面２２はシール部材Ａ３１の外径とほぼ同径か、または、小さく設定されており、メインバルブ７が上部静止位置のときメインバルブ７に外周から圧縮空気の力がかかると、シール部材Ａ３１と内壁面２２が確実に接触してシール可能としている。また、前記シール部材Ａ３１から上部に伸びてＬ字状となっている脚部３２は、ヘッドバンパ３０の外周と連続しながら凹部３４を形成しており、前記凹部３４内には前記シリンダ３の上部を収容し、ハウジング１３内上面部１４とシリンダ上部との間で凹部３４を狭持し、押し圧した状態としている。

シール部材Ｂ１８は、シリンダ３の上部に形成された小径の嵌合部１６の外径とほぼ等しくした内径をしたリング状ゴムで形成され、上方部が外向きに突出してほぼ断面半円状のシール部１９と下方部の脚部２０とからなり、この脚部２０をシリンダ３に形成された溝１７へ挿入して装着される。シール部材Ｂ１８の上部内壁には上方が外側に広くなる面取り部２１が設けられ、その範囲は外方に突出した断面半円状のシール部１９の頂点位置（シール点）より下側まで形成されている。この結果シール部材Ｂ１８の内外面に作用する圧縮空気の圧力にうち内面すなわち面取り部２１に作用する圧力が大きくなるので、シール部材Ｂ１８は外方に押されるようになる。

メインバルブ７の上部内壁２２はシール部１９の外径より小さく、中央部内壁２３は一部凹にえぐれた形成をなしシール部１９の外径より大きく設定されている。中央部内壁２３には複数個の排気穴２４が設けられ、ピストン上室１５は、通路２６、排気穴２４を経て大気に通じている。

トリガ部８を操作すると、メインバルブ室１０内の圧縮空気は空気通路９、トリガ部８を経て大気へ放出される。この時、蓄圧室２の圧縮空気によるメインバルブ７上部に加わる受圧力がスプリング１１の力に打ち勝ち、メインバルブ７を下降させる。

こうして図３に示すようにメインバルブ７上部とハウジング１３内上面部１４とのシールが開放され、蓄圧室２の圧縮空気がシリンダ３上部の流入口３５からピストン上室１５へ流入し、ピストン４を急激に下降させ、一体連結されたドライバ５の先端によって射出口６内の止め具２８釘が打ち出される。

メインバルブ７が静止状態から下降し始め、シール部材Ａ３１から接触が離脱し始めたとほぼ同時に、メインバルブ７の上部内壁面２２とシール部材Ｂ１８のシール部１９とが接触シールするため、ピストン上室１５と、通路２６、排気穴２４間が閉じられ、ピストン上室１５に流入する圧縮空気が大気へ流出する事がなくなり、ピストン上室１５の圧力が下がることがないので打込み力が増すと共に、圧縮空気が外にもれ出ることが無いため、空気消費量も低減することとなる。

また、シール部材Ａ３１からメインバルブ７の上部内壁面２２の接触が離脱する瞬間は、メインバルブ７からシール部材Ａ３２に摩擦による引き下げ荷重と、蓄圧室からの圧力による力が加わるが、シール部材Ａ３１は上部に連結した脚部３２がヘッドバンパ３０と連続して形成されて、その間に凹部３４を形成して、シリンダ３の上部を収納していることから、高圧の空気を使用しても、容易に脱落することは無く、シール機能を損なうことがない。

また、今回はメインバルブ７の上部には環状のゴムから成るシール部材Ｃ１２を有した打込機の例を示したが、図５に記載したように、シール部材Ｃ１２が装着されない構造においても、前記したように、ピストン上室１５の圧縮空気が、メインバルブ７が下降した瞬間、大気へ流出する事がないため前記した構造と同様の効果を奏する。また、同時に、シール部材Ａ３１から脚部３２を介してヘッドバンパ３０と一体に連結しているため、万が一ヘッドバンパ３０の背面に圧縮空気が入り込んだ場合でも、シリンダ３上部で、ヘッドバンパ３０の脱落を防止が可能となっている。

本発明打込機の一実施形態を示す縦断側面図。図１の要部拡大断面図。本発明打込機を構成するシール部材とシリンダを示す断面図。図２のメインバルブ下死点に移動させた状態を示す断面図。図１のメインバルブがシール部材Ａとの接触が離れたる瞬間を示した要部拡大断面図。図１の他の発明の例を示す要部拡大断面図従来の打込機の一例を示す要部拡大断面図。図６のメインバルブ下死点に移動させた状態を示す要部拡大断面図。図６のメインバルブがハウジング内上面部との接触が離れた瞬間を示した要部拡大断面図。

符号の説明

２は蓄圧室、３はシリンダ、４はピストン、５はドライバ、６は射出口、７はメインバルブ、１３ハウジング、１４は内上面部、１８はシール部材Ｂ、２８は止め具、３０はヘッドバンパ、３１はシール部材Ａ、３２は脚部である。

Claims

圧縮空気を溜める蓄圧室を有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた円筒状のシリンダと、
前記シリンダ内を往復動するように配置され、釘やねじ等の止め具を打込むドライバが連結されたピストンと、
前記シリンダの上方外周に設けられ、前記シリンダ内への圧縮空気の供給を阻止する第１の位置と、前記シリンダ内に圧縮空気を供給する弟２の位置とを上下移動するメインバルブと、
前記ハウジング内上面部に、ピストンが上部に戻る力を受けて停止するためのゴムなどの可撓性のある材料から形成したヘッドバンパとを備え、
前記シリンダ内に圧縮空気を流入させてドライバの先端で釘やねじ等の止め具を射出口から被打込み材に打込む打込機であって、
前記ヘッドバンパの外周から伸びた脚部が前記メインバルブに向けて延びるリング状のシール部材Ａを有し、前記脚部は前記ハウジング内上面部と前記シリンダ上部との間で狭持して押し圧した状態として、更に前記シール部材Ａを前記メインバルブが前記弟１の位置にあるときメインバルブの内壁面と接触してシールする構造としたことを特徴とする打込機。