JP4828200B2 - 空気圧式駆動工具。 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮空気により駆動するようにした手持ち式の鋸などの空気圧式駆動工具に関する。

この種の空気圧式往復動工具は、種々の構造のものが開発されてきている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）

これら従来の往復動工具では、駆動される工具のストローク長が一定で、調節できるようにはなっていない。
実公平４−２７８１ 米国特許５，７５５，２９２

しかし、当該工具により加工する対象物や作業を行う場所などに応じて、ストローク長を調節可能にすることが望まれる。本発明は、このような点に鑑み、構造を複雑にしないでそのような調節が行えるようにした空気圧式駆動工具を提供することを目的とするものである。

すなわち、本発明は、
筒状のハウジングと、
該ハウジング内に該ハウジングの軸線方向で移動可能に設けられた第１ピストンと、
該第１ピストンの軸線方向前端側に移動可能に設けられた第２ピストンと、
該第２ピストンに駆動連結され、軸線方向前方に延び、工具を保持する工具保持部材と、
該第１ピストンを前方へ付勢する第１付勢手段と、
該第２ピストンを後方へ付勢する第２付勢手段と、
該第１及び第２ピストン間に圧縮空気を供給し、該圧縮空気により、該第１及び第２ピストンを、それぞれ、該第１及び第２付勢手段に抗して、後方及び前方へ駆動する圧縮空気供給路と、
該圧縮空気によって該第１及び第２ピストン間の空間が該軸線方向で拡張されたときに、該空間に連通されて、該空間から該圧縮空気を外部へ排出し、それにより該第１及び第２ピストンが該第１及び第２付勢手段によってそれぞれ前方及び後方へ戻されるようにするための排気口であって、第１及び第２ピストンが後方及び前方へ所定距離だけ駆動された時点で、開放されて該圧縮空気を外部へ排気するようになされた排気口と、
を有し、
開放されて圧縮空気を排出するときの該排気口の該軸線方向での位置を調節することにより、圧縮空気によって駆動される第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができるようにした空気圧式駆動工具を提供する。

すなわち、この空気圧式駆動工具においては、第１及び第２ピストン間の空間から圧縮空気を排出するときの排気口の軸線方向での位置を調節することにより、第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができる。

具体的には、
該第１及び第２ピストンの一方が軸線方向で延びる筒状部分を有し、
該排気口が該筒状部分に軸線方向に沿って所定間隔をあけて複数設けられ、
該筒状部分が該第１及び第２ピストンの他方の外周面と軸線方向で摺動可能に係合し、
第１及び第２ピストンに圧縮空気が供給されていない状態において、該排気口が該他方の外周面によって閉止され、
該第１及び第２ピストンの該一方の外周面に摺動係合する排気口閉止面を有し、第１及び第２ピストンに圧縮空気が供給されていない状態においては、該閉止面が該排気口から軸線方向で離れており、圧縮空気による第１及び第２ピストンの駆動に伴って該排気口が該排気口閉止面に向って移動するような位置に設定される排気口閉止部材であって、該軸線方向での設定位置を調節可能とされた排気口閉止部材を有し、
圧縮空気によって該第１及び第２ピストンがそれぞれ後方及び前方に駆動されて該他方のピストンの外周面が該排気口の所要数を閉止状態から開放状態にしたときに、該排気口閉止部材によって閉止されていない排気口から圧縮空気が外部へ排気されるのを許容するようにされ、
該排気口閉止部材の該設定位置によって、圧縮空気の外部への排気が許容されるときの該所要数が決定されるようにすることにより、第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができる

更に具体的には、
該ハウジングの外周面にねじ係合され、螺回されることにより該ハウジング上で該軸線方向に変位されるようにした筒状の調節部材であって、内周面に環状の溝が形成されている調節部材と、
該軸線方向に沿って該ハウジングを半径方向で貫通するように設けられた調節孔と、
該排気口閉止部材に固定されて該調節孔を通して半径方向に延び該環状の溝に摺動係合されたピンと
を有し、該調節部材を螺回することにより該排気口閉止部材の該軸線方向での設定位置を調節することができるようにする。

また、別の実施形態においては、
ハウジングの外周面にねじ係合され、螺回されることにより該ハウジング上で該軸線方向に変位されるようにした筒状の調節部材であって、内周面から半径方向に突出するピンを有する調節部材と、
該調節部材がハウジング上で螺回されるときに、該ピンの動きを許容するために該ハウジングを半径方向で貫通するように形成された調節孔と、
該排気口閉止部材に形成され、該調節孔を通された該ピンに摺動係合される環状の溝と
を有し、該調節部材を螺回することにより、該ピンを介して、該排気口閉止部材の該軸線方向での設定位置を調節する。

更に別の具体例では、
該第１及び第２ピストンの外周面に摺動可能とされ、該軸線方向での位置を調節可能とされた筒状部材であって、該排気口が半径方向で貫通するように設けられた筒状部材を有し、
該排気口は、該第１及び第２ピストン間に圧縮空気が供給されていない状態において該第１及び第２ピストンの一方の外周面によって閉止されるようにしたものとされる。

この場合は、該筒状部材の軸線方向での位置を調節することにより、第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができる。

本発明によれば、圧縮空気により駆動される第１及び第２ピストンの駆動距離を、作業対象物や作業場所などに応じて調節することができ、従って、より適正な作業を行うことが可能となる。

本発明を鋸に適用した場合の空気圧式駆動往復動工具の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１乃至図３と図４及び図５とは、同じく空気圧式駆動往復動工具１０において、往復動ストローク長の設定を変えた２つの例を示している。

この往復動工具１０は、筒状のハウジング１２と、該ハウジングの後端から当該ハウジングの軸線方向前方に延びる固定シャフト１４と、該固定シャフト１４に沿って摺動可能にされた筒状の第１ピストン１８と、該第１ピストンの前端側に設けられた第２ピストン２０と、該第２ピストン２０に連結され、該ハウジング１２の前端を挿通して軸線方向前方に延び、前端に工具（図示せず）を保持する工具保持部材２２とを有する。

第１ピストン１８は、第１付勢手段（コイルバネ）２４により前方へ付勢されており、第２ピストン２０は第２付勢手段（コイルバネ）２６により後方へ付勢されている。図１及び図４に示す圧縮空気が導入されない状態においては、第１及び第２ピストン１８，２０は、これら第１及び第２付勢手段２４，２６により相互に近づいた状態とされる。

固定シャフト１４は、ハウジング１２の後端を閉止している後端部材２８に固定されており、該後端部材２８内を延びて、図示しないコンプレッサに連通されている圧縮空気導入路３０から圧縮空気を受け入れて、第１及び第２ピストン１８，２０間に供給する圧縮空気供給路３２を有している。圧縮空気供給路３２内には、該圧縮空気供給路３２を閉じる閉止位置（図３，図５）と、該閉止位置よりも該ハウジングの後端側で該圧縮空気供給路３２を開く開放位置（図１，図４）との間で変位可能なボール状の弁体３４が設けられており、該弁体３４は圧縮空気供給路３２内に設けた圧縮バネ３６によって、閉止位置に付勢されている。これに対して、該第２ピストン２０に固定された工具保持部材２２は、その後端が圧縮空気供給路３２に整合されて第２ピストン２０よりも後方へ突出しており、第１及び第２ピストン１８，２０の動きに伴って弁体３４の開閉を操作する弁開閉操作部３８とされている。

第２ピストン２０は後方に延びる筒状壁２０ａを有しており、第１ピストン１８が該筒状壁２０ａに挿入されて摺動可能とされている。該筒状壁２０ａには直径方向で貫通する第１乃至第４排気口２０ｂ−１〜２０ｂ−４が相互に軸線方向で間隔をあけられて設けられている。圧縮空気供給路３２を通して、第１及び第２ピストン１８，２０の間に圧縮空気が供給されると、該第１及び第２ピストン１８，２０は、それぞれ、該第１及び第２付勢手段２４，２６に抗して、後方及び前方へ駆動されるが（図２）、該駆動が進むにつれて第１排気口２０ｂ−１から第２，第３，第４排気口２０ｂ−２〜２０ｂ−４と順に第１及び第２ピストン１８，２０間の空間に連通されるようになっている（図３，図５）。

ハウジング１２の内周面と、第２ピストン２０の外周面との間には、筒状の排気口閉止部材４４が設けられており、ハウジング１２の軸線方向で変位可能とされている。該排気口閉止部材４４には連結ピン５０が固定されており、該連結ピン５０は、ハウジング１２にその軸線方向で延びるように形成されている貫通長孔４６を貫通してハウジング１２の外周面上に取り付けられた筒状の調節部材５２の環状溝５３に摺動係合されている。該調節スリーブ５２は、ハウジング１２の外周面上にネジ係合されており、該ハウジング１２上で螺回することにより、連結ピン５０を介して排気口閉止部材４４をハウジング１２の軸線方向で変位調節可能とされている。具体的には、図１では、連結ピン５０が貫通長孔４６の左端に位置するように排気口閉止部材４４が設定されており、図４では、連結ピン５０が図１の場合よりも右よりの位置となるように排気口閉止部材４４が設定されている。

すなわち、上記２つの設定位置においては、排気口閉止部材４４の第１及び第２ピストン１８，２０に対する相対的位置が異なっており、換言すれば、排気口閉止部材４４の第２ピストン２０の外周面と摺動係合している排気口閉止面４５の排気口２０ｂ−１〜２０ｂ−４に対する軸線方向位置が異なっている。このような排気口閉止部材４４の位置調節により、当該往復動工具１０における動作において、以下のような違いが生じる。

上述したように図１及び図４の状態の往復動工具１０に対して圧縮空気が導入されると、第１及び第２ピストン１８，２０は相互に離れるように移動し、その移動が進むに従って、第１排気口２０ｂ−１から第２，第３，第４排気口２０ｂ−２〜２０ｂ−４と順に第１及び第２ピストン１８，２０間の空間に連通されるようになっている。一方、第２ピストン２０は所定距離以上前方へ駆動されると、排気口閉止部材４４が第１排気口２０ｂ−１から第２，第３，第４排気口２０ｂ−２〜２０ｂ−４と順に閉止するようになっている。

これに対して、排気口閉止部材４４が図１に示す如き最も左側の位置に設定される場合には、第１排気口２０ｂ−１が該排気口閉止部材４４の閉止面４５によって閉止するまでに要する第２ピストン２０の前方（左方）への移動距離は、排気口閉止部材４４が図１に示す位置より右側に設定される場合よりも長くなる。このため、図１に示す例では、圧縮空気の導入による第１及び第２ピストン１８，２０の駆動を行うと、排気口閉止部材４４の閉止面４５による第１排気口２０ｂ−１の閉止が行われる前に、第１ピストン１８の外周面による第１排気口２０ｂ−１の閉止状態が開放状態となり、従って、この時点で、第１及び第２ピストン１８，２０間に供給された圧縮空気は外部に排気されるようになっている。また、それとほぼ同時に、弁体３４が閉止位置となるようにされている。

従って、図１に示す例では、第１及び第２ピストン１８，２０の駆動は、第１排気口２０ｂ−１が開放された時点で終了し（図３）、該第１及び第２ピストン１８，２０は、第１及び第２付勢手段２４，２６により、図１の状態にもどされるようになっている。

これに対し、図４に示す例では、排気口閉止部材４４が図１の場合よりも右寄りに設定されているために、第１排気口２０ｂ−１が第１ピストン１８により開放された時点で、排気口閉止部材４４による閉止が行われ（図示せず）、更に、圧縮空気による駆動が進んで（第１及び第２ピストン１８，２０の相対的変位速度、従って、排気口２０ｂ−１〜２０ｂ−４に対する第１ピストンの相対的変位速度が、排気口閉止部材４４に対する第１ピストン２０の相対的変位速度の２倍であるため）、排気口閉止部材４４による第３排気口２０ｂ−３の閉止が行われた時点で、第４排気口２０ｂ−４が開放されるようになっており（図５）、その時点では、弁体３４は閉止位置となるようにされる。すなわち、図４の設定条件では、第２ピストン２０の前方への駆動距離が図１の場合に比べて大きく（排気口の長さと排気口と排気口との間の長さとを足したものの数で３個分大きく）、従って、該第２ピストン２０に連結されている工具のストローク長も長くなるようになっている。

なお、排気口から排気された圧縮空気は、ハウジング１２と固定シャフト１４の間の内部空間４０及び後端部材２８に形成されている排気通路４２を介してハウジング外部に排出されるようになっている。

図６は、空気式駆動工具の別の実施形態を示している。この工具の構成は基本的には、上述した実施形態のもの同じであり、同じ機能をなす構成要素には同じ参照番号を付して示してある。この工具では、第１及び第２ピストンの外周面と摺動する内周面を有する筒状部材６０を軸線方向位置に調節可能に設定し、該筒状部材６０に１個の排気口６２を設け、圧縮空気による駆動が行われない状態では、該排気口６２が第１及び第２ピストン１８，２０のいずれか（図示の例では第１ピストン）の外周面によって閉止されるようにし、圧縮空気により該第１及び第２ピストン１８，２０が所定長だけ駆動されたときに該排気口６２が開放されて圧縮空気が排気されるようにしたものとすることができる。

この実施形態においても、筒状部材６０の軸線方向での位置を調節することにより、第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定した本発明の範囲内で種々変更できるものである。例えば、ピン５０は排気口閉止部材４４に固定する例を示したが、該ピンを調節部材５２の方に固定して、半径方向に延びるようにし、その半径方向内端を、排気口閉止部材４４に設けた環状溝に摺動係合させるようにして、調節部材５２を回動することにより、排気口閉止部材の軸線方向での位置を調節するようにすることができる。また、排気口を設けた筒状部を第２ピストン２０に設けた例を示したが、この筒状部を第１ピストン１８に設けるようにすることができる。

本発明に係る空気式往復動工具の縦断面図であり、圧縮空気による駆動が行われていないときの第１の設定状態を示す図である。 図１の工具の縦断面図であり、圧縮空気による駆動が開始された状態を示す。 図１の工具の縦断面図であり、圧縮空気の供給が終了し、該圧縮空気の排気が行われる状態を示す。 図１と同じ工具において、圧縮空気による駆動が行われていないときの第２の設定状態を示す図である。 図４の設定状態における工具の縦断面図であり、圧縮空気の供給が終了し、該圧縮空気の排気が行われる状態を示す。 本発明に係る空気式駆動工具の他の実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

空気圧式駆動往復動工具 １０
ハウジング １２
固定シャフト １４
第１ピストン １８
第２ピストン ２０
筒状壁 ２０ａ
第１乃至第４排気口 ２０ｂ−１〜２０ｂ-４
工具保持部材 ２２
第１付勢手段（コイルバネ） ２４
第２付勢手段（コイルバネ） ２６
後端部材 ２８
圧縮空気導入路 ３０
圧縮空気供給路 ３２
弁体 ３４
圧縮バネ ３６
弁開閉操作部 ３８
ハウジング内部空間 ４０
排気通路 ４２
排気口閉止部材 ４４
排気口閉止面 ４５
貫通長孔（調節孔） ４６
連結ピン（ピン） ５０
調節スリーブ（調節部材） ５２
環状溝 ５３
筒状部材 ６０
排気口 ６２

Claims (4)

1. 筒状のハウジングと、
   該ハウジング内に該ハウジングの軸線方向で移動可能に設けられた第１ピストンと、
   該第１ピストンの軸線方向前端側に移動可能に設けられた第２ピストンと、
   該第２ピストンに駆動連結され、軸線方向前方に延び、工具を保持する工具保持部材と、
   該第１ピストンを前方へ付勢する第１付勢手段と、
   該第２ピストンを後方へ付勢する第２付勢手段と、
   該第１及び第２ピストン間に圧縮空気を供給し、該圧縮空気により、該第１及び第２ピストンを、それぞれ、該第１及び第２付勢手段に抗して、後方及び前方へ駆動する圧縮空気供給路と、
   該第１及び第２ピストン間に供給された該圧縮空気を外部へ排出し、それにより該第１及び第２ピストンが該第１及び第２付勢手段によってそれぞれ前方及び後方へ戻されるようにするための排気口であって、第１及び第２ピストンが後方及び前方へ所定距離だけ駆動された時点で、開放されて該圧縮空気を外部へ排気するようになされた排気口と、
   を有し、
   開放されて圧縮空気を排出するときの該排気口の該軸線方向での位置を調節することにより、圧縮空気によって駆動される第１及び第２ピストンの駆動距離を調節することができるようにした空気圧式駆動工具であって、
   該第１及び第２ピストンの一方が軸線方向で延びる筒状部分を有し、
   該排気口が該筒状部分に軸線方向に沿って所定間隔をあけて複数設けられ、
   該筒状部分が該第１及び第２ピストンの他方の外周面と軸線方向で摺動可能に係合し、
   第１及び第２ピストンに圧縮空気が供給されていない状態において、該排気口の全てが該他方の外周面によって閉止され、
   該第１及び第２ピストンの該一方の外周面に摺動係合する排気口閉止面を有し、第１及び第２ピストンに圧縮空気が供給されていない状態においては、該閉止面が該排気口から軸線方向で離れており、圧縮空気による第１及び第２ピストンの駆動に伴って該排気口が該排気口閉止面に向って移動するような位置に設定される排気口閉止部材であって、該軸線方向での設定位置を調節可能とされた排気口閉止部材を有し、
   圧縮空気によって該第１及び第２ピストンがそれぞれ後方及び前方に駆動されて該他方のピストンの外周面が該排気口の所要数を閉止状態から開放状態にしたときに、該排気口閉止部材によって閉止されていない排気口から圧縮空気が外部へ排気されるのを許容するようにされ、
   該排気口閉止部材の該設定位置によって、圧縮空気の外部への排気が許容されるときの該所要数が決定されるようにした
   ことを特徴とする空気圧式駆動工具。
2. 該ハウジングの外周面にねじ係合され、螺回されることにより該ハウジング上で該軸線方向に変位されるようにした筒状の調節部材であって、内周面に環状の溝が形成されている調節部材と、
   該軸線方向に沿って設けられ該ハウジングを半径方向で貫通するようにされた調節孔と、
   該排気口閉止部材に固定されて該調節孔を通して半径方向に延び該環状の溝に摺動係合されたピンと
   を有し、該調節部材を螺回することにより、該ピンを介して、該排気口閉止部材の該軸線方向での設定位置を調節することができるようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧式駆動装置。
3. 該ハウジングの外周面にねじ係合され、螺回されることにより該ハウジング上で該軸線方向に変位されるようにした筒状の調節部材であって、内周面から半径方向に突出するピンを有する調節部材と、
   該調節部材がハウジング上で螺回されるときに、該ピンの動きを許容するために該ハウジングを半径方向で貫通するように形成された調節孔と、
   該排気口閉止部材に形成され、該調節孔を通された該ピンに摺動係合される環状の溝と
   を有し、該調節部材を螺回することにより、該ピンを介して、該排気口閉止部材の該軸線方向での設定位置を調節することができるようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧式駆動装置。
4. 該第１及び第２ピストンの外周面に摺動可能とされ、該軸線方向での位置を調節可能とされた筒状部材であって、該排気口が半径方向で貫通するように設けられた筒状部材を有し、
   該排気口は、該第１及び第２ピストン間に圧縮空気が供給されていない状態において該第１及び第２ピストンの一方の外周面によって閉止されるようになされていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧式駆動装置。
   

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