JP5304317B2

JP5304317B2 - 打込機

Info

Publication number: JP5304317B2
Application number: JP2009046887A
Authority: JP
Inventors: 禎紀石沢; 隆司森
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010201520A

Description

本発明は、ピストンと共に往復動するドライバブレードによって釘やステープル等の止具を打ち込むための打込機に関するものである。

釘やステープル等の止具を被打込み材に打ち込むための打込機において、空気やガスを動力源とするものが知られている。１０気圧以下の圧縮空気を動力源とする打込機において、十分な打込み力を得るためには、ピストンの径を大きくしなければならない。径が大きいピストンの場合は、鍛造によってピストンを成型しようとすると、ピストンが薄くなりすぎてしまう。そこで、１０気圧以下の圧縮空気を動力源とする打込機では、ピストンとドライバブレードを別部品として製作後、結合している。一般的にピストンの材料は、アルミニウム、マグネシウム、などの軽金属である。ドライバブレードの材料は、焼入れした高強度の工具鋼が使われている。

従来の打込機の、ピストンとドライバブレードの結合方法について、図６〜図８に基づいて説明する。

図６に示すように、ドライバブレード４に、ねじ部５を形成することにより結合する方法が知られている。

また、図７に示すように、ナットとドライバブレードでピストンを挟持して連結するねじ結合が知られている。

図８に示すように、ピストンに溝を設け、ドライバブレードを互いに締代を持たせて隙間が発生しないようにピンを圧入して結合するピン結合が知られている。ピン結合は、ドライバブレードを全て板形状として成型できるため材料費、加工費を低減できるという利点がある。

なお、２０気圧以上の圧縮空気を動力源とする打込機では、ピストンの径が小さくても十分な打込み力を得ることができる。ピストンの径が小さい打込機においては、特許文献１に示すような、ピストンとドライバブレードを一体にした構造が知られている。

特許第３９１５９６１号

ねじ結合は、ピストンとドライバブレードに形成されたねじ部によって結合するため、ピン結合のような問題は起こらない。しかし、ドライバブレード上部にねじ部を形成するため、ドライバブレード上部が円柱形状になる。この場合、まず材料から、ドライバブレード全体を円柱として切り出すため、板状部分については、円柱形状から削りだして加工することになる。板状部分を削りだす時に発生する切粉は廃棄することになる。よって、ねじ結合はピン結合に比べて材料費、加工費が高額になる。

前述のピン結合では、ピンを圧入するために、ドライバブレード及びボスに穴を設けるため、穴の周囲に打ち込み時の衝撃が集中し、耐久性が劣る。

本発明は、ドライバブレードの材料費、加工費を安くし、かつドライバブレードとピストンの結合強度を高くするためのものである。

上記課題を解決するために本発明は、円筒状のシリンダと、該シリンダ内を往復動するピストンと、該ピストンに連結されたドライバブレードと、を備えた打込機において、該ドライバブレードを板状にし、該ピストンに該ドライバブレードを挿入する溝を設け、該ピストンと該ドライバブレードを、ナットで締め付けて結合した。

請求項１の発明によれば、ピストンに、ドライバブレードを挿入する溝を設けたので、ドライバブレード全体を板状にすることができる。よって、ドライバブレードを製作する際に、ドライバブレード全体を円柱として切り出す必要が無く、無駄な切粉を抑えることができる。さらに、ピストンとドライバブレードを、ナットで締め付けて結合するため、ピン結合などと比べて結合強度が大きい。これによって、ドライバブレードの材料費、加工費を低減し、かつピストンとドライバブレードの結合強度も大きくすることができる。

請求項２の発明によれば、ドライバブレードとナットが接触する部分に傾斜を設けたことにより、ピストン、ドライバブレード、ナットの上下方向の中心軸を合わせることが容易になる。

本発明釘打機の一実施形態を示す側面断面図。本発明釘打機のピストンクミの一実施形態を示す断面図。本発明釘打機のピストンの一実施形態を示す斜視図。本発明釘打機のドライバブレードの一実施形態を示す斜視図。本発明釘打機のナットの一実施形態を示す斜視図。従来釘打機のピストンとドライバブレートの結合の一実施形態を示す断面図。従来釘打機のねじ結合の一実施形態を示す断面図。従来釘打機のピン結合の一実施形態を示す斜視図。

図１の打込機１について説明する。また、説明の便宜上、図における紙面上方向を上方向、紙面下方向を下方向と定義するが、この定義は本発明を制限するものではない。

図１に示すように打込機は、図示しない空気圧縮機からの圧縮空気が、図示しないエアホースを介して、打込機１内の蓄圧室１１に蓄積されている。打込機には、円筒状のシリンダ１７が設けてあり、シリンダ１７内には上下に摺動可能に往復動するピストン３が配置されている。また、シリンダ７の下方にはゴム製のバンパ２５を配置している。バンパ２５の下方には止具を打込むための射出部３５を形成している。

蓄圧室１１は、図示しない空気圧縮機にエアホース及びエアプラグを介して接続され、打込機の動力となる圧縮空気を蓄積する。

シリンダ１７は、ピストン３を上下摺動自在に収容する。ピストン３はシリンダ１７内周とほぼ同一の外周面をもち、ピストン３外周にはOリングなどのシール部材を有する。従って、シリンダ１７はピストン３によってシリンダ１７上室とシリンダ１７下室に隔てられる。シリンダ上室は蓄圧室１１及び大気と選択的に連通可能になっている。シリンダ１７上部にはヘッドバルブ１６が設けられており、バネによって下方向に付勢されている。

バンパ２５は、シリンダ１７内の下端に位置し、その上面はピストン３が下死点に達した際に突き当たる。バンパ２５はゴムなどの弾性体であるため変形し、ピストン３の余剰エネルギーを吸収する。

射出部３５は、バンパ２５の下端に位置し、内部に射出口３４を形成している。射出部３５にはマガジン１０に収納された止具が、スプリングによって射出口３４方向に付勢されている。

次に、本発明の要旨に関わるドライバブレード４とピストン３の連結構造について、図２〜図５に基づいて説明する。

ピストンクミ２は、ピストン３、ドライバブレード４、ナット８で構成される。円筒形状のピストン３の下方からは、ボス部２８が突出している。ボス部２８は、ピストン３よりも径の小さい円筒形状であり、上下方向の長さはピストン３よりも大きい。ボス部２８外周には、ねじ部５を形成している。円筒形状であるボス部２８には、ボス部２８の長手方向に溝６が設けられている。ボス部２８に設けられた溝６の厚さは、板状のドライバブレード４の厚さとほぼ等しい。溝６は、ボス部２８下端から、ピストン突当面３０まで形成されている。また、溝６には、ドライバブレード４の上部を嵌め込むことができる。

ドライバブレード４は板状であり、ドライバブレード突当面（Ａ）３１、ドライバブレード突当面（Ｂ）３３を有している。ドライバブレード突当面（Ａ）３１、ドライバブレード突当面（Ｂ）３３が形成されている上下方向の領域を、ドライバブレード４上部とする。また、ドライバブレード４上部より下方の領域をドライバブレード４下部とする。ドライバブレード突当面（Ａ）３１はドライバブレード４の上端面に形成した面である。ドライバブレード４上部とドライバブレード４下部の幅が異なっており、ドライバブレード４上部の幅は、ドライバブレード４下部の幅よりも大きい。ドライバブレード４上部に形成された、ドライバブレード突当面（Ｂ）３３は、ドライバブレード４の幅を変化させる傾斜を設けてある。この傾斜により、ドライバブレード４の幅は、ドライバブレード４上部の幅から、ドライバブレード４下部の幅に変化する。また、ボス部２８の外径は、ドライバブレード４上部の幅より小さく、ドライバブレード４下部の幅より大きいという関係になっている。

ナット８は、外周に二面幅２９を形成している。ナット８の上端面は、ナット突当面３２とする。ナット８の外周側上端は内周側上端よりも、上下方向において高い位置にある。よって、ナット突当面３２は傾斜を有している。ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３は、接することが可能である。よって、ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３の傾斜は等しく設定されている。

ドライバブレード４をピストン３に連結する際には、ドライバブレード４上部を、ピストン３のボス部２８に形成された溝６に嵌め込む。このとき、ドライバブレード４上端面であるドライバブレード突当面（Ａ）３１は、ピストン突当面３０と接触している。ドライバブレード４上部の幅は、ボス部２８外径よりも大きいため、ドライバブレード突当面（Ａ）３１とドライバブレード突当面（Ｂ）３３は、ボス部２８外径から突出している。

次に、ナット８をピストン３のねじ部５に締め付ける。ナット８は上端面にナット突当面３２を形成している。また、ドライバブレード突当面（Ｂ）３３が、ピストン３のボス径２８から突出しているため、ナット８をピストン３のねじ部５に締め付けていくことにより、ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３が接触する。ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３が接触した後も、さらにナット８を締め付けていくと、ナット突当面３２が、ドライバブレード突当面（Ｂ）３３に押付けられる。ナット突当面３２には、ナット８の外周側上端と内周側上端の上下方向における位置の差によって生じた傾斜を設けてある。ドライバブレード突当面（Ｂ）３３には、ドライバブレード４の幅を、ドライバブレード４上部の幅から、ドライバブレード４下部の幅に変化させる傾斜を設けてある。また、ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３のそれぞれの傾斜は、略平行の関係になっている。よって、ナット突当面３２をドライバブレード突当面（Ｂ）３３に押付けることにより、ピストン３、ドライバブレード４、ナット８の位置決めがなされる。

また、ナット８には二面幅２９が設けられているため、ナット８をピストン３のねじ部５に締め付ける際は、レンチなどを使うことが可能である。これにより、組立時にナット８に回転トルクを与えやすくなり、組立性が向上する。最後にナット８とピストン３を接着剤で固定することにより、ナット８の緩みを防ぐ。

次に、上記打込機１の動作について説明する。図示していないエアホースをつなぐと、蓄圧室１内に蓄積された圧縮空気の一部は、空気通路１２を介して、制御バルブ１３内に流入し、さらに空気通路４を介してヘッドバルブ室１５へ流入する。ヘッドバルブ室１５へ送られた圧縮空気はヘッドバルブ１６とシリンダ１７をさらに密着させ、圧縮空気の流入を防ぐ。

トリガ１８を引くと、制御バルブ３内のプランジャ３２が押し上げられ、ヘッドバルブ室１５の圧縮空気が空気通路１４を介して、大気に排出される。ヘッドバルブ室１５の圧縮空気が排気されると、蓄圧室１１の圧縮空気の圧力でヘッドバルブ１６が押し上げられ、シリンダ１７上室と蓄圧室１１が連通する。また、同時にシリンダ１７上室と大気が遮断され、蓄圧室１１の圧縮空気がシリンダ１７上室に流入する。シリンダ１７上室に流入した圧縮空気はピストン３を急激に下死点に移動させ、止具を打ち込む。この時、シリンダ１７下室の空気は、空気通路２１を介して戻り空気室１３に流入する。シリンダ１７の側面には、圧縮空気を戻り空気室２２方向へのみに流入させる逆止弁２３を備えた空気通路２４が設けてある。よって、ピストン３がシリンダ１７に設けられた空気通路２４より下方に位置したとき、シリンダ７上室に流入した圧縮空気の一部が空気通路２４を介して戻り空気室２２に流入する。蓄圧室１１から流入した圧縮空気によって下降してきたピストン３は下死点でバンパ２５に接触する。バンパ２５はピストン３の余剰エネルギーを吸収し、変形する。

止具を打ち込んだ際の衝撃は、まず、ドライバブレード４が止具を打ち込むことにより、その衝撃がドライバブレード突当面（Ａ）３１からピストン突当面３０を介してピストン３に伝達される。ピストン３がバンパ２５に衝突した後、ドライバブレード４の慣性エネルギーがねじ５を介してナット８に伝達され、このドライバブレード４の慣性エネルギーとナット８の慣性エネルギーがねじ５を介してピストン３に伝達される。

トリガ１８を戻すと、プランジャ３２が戻り、制御バルブ１３内に圧縮空気が流入する。そして、圧縮空気は空気通路２、空気通路４を介してヘッドバルブ室５へ流入する。ヘッドバルブ室５に圧縮空気が流入することにより、スリーブバルブ６が押し下げられ、蓄圧室１とシリンダ７上室を遮断する。そしてエキゾーストバルブ部１７によって、シリンダ１７上室と大気が連通する。ピストン３は、戻り室空気２２に蓄積された圧縮空気によって下側から押圧され、上死点側に移動する。シリンダ１７上室側の空気は大気に放出され、初期状態に戻る。この工程を繰り返すと連結されている止具が順次打ち込まれて行く。

本発明の構成は、ピストン３のボス部２８穴を設けないため、強度を確保することができる。また、本発明では、ピン結合を同様に、ドライバブレード４を全て板状部材にできるので、材料を切り出す際にも余計な切粉は発生せず、加工費や材料費を低減することができる。また、ナット８をピストン３のねじ部５に締め付けることによって、ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３が接触する。ナット突当面３２とドライバブレード突当面（Ｂ）３３が接触した後も、さらにナット８を締め付けることにより、ピストン３、ナット８、ドライバブレード４の中心軸を一致させることができる。

以上、本発明について、空気式の打込機を例に挙げて説明したが、燃焼式の打込機についても同様の効果を得ることができる。また、本発明ではナットをピストンのボス部に締め付けることによりドライバブレードとピストンを結合したが、ドライバブレードとピストンを結合方法は本発明の構成に限られない。例えば、ピストンのボス部に円環部材を圧入することにより、ドライバブレードとピストンを結合しても同様の効果が得ることができる。

１：打込機２：ピストンクミ３：ピストン４：ドライバブレード５：ねじ部６：溝
７：ピン８：ナット２８：ボス部２９：二面幅３０：ピストン突当面３１：ドライバブレード突当面（Ａ）３２：ナット突当面３３：ドライバブレード突当面（Ｂ）

Claims

円筒状のシリンダと、該シリンダ内を往復動するピストンと、該ピストンに連結されたドライバブレードとを備え、該ドライバブレードを板状にし、該ピストンに該ドライバブレードを挿入する溝を設け、該ピストンと該ドライバブレードをナットで締め付けて結合する打込機であって、該ドライバブレードと該ナットの接触部に傾斜を設けたことを特徴とする打込機。