JP5320583B2 - 打ち込み工具 - Google Patents

Description

この発明は、使用者が手に持って用いる例えば圧縮エア駆動式の釘打ち機等の打ち込み工具に関する。

例えば、圧縮エア駆動式の打ち込み工具は、圧縮エアにより往復動するピストンを内装した本体部と、本体部の下部に突き出す状態に設けられて、ピストンに取り付けた打ち込み具打撃用のドライバが挿通される打ち込み通路を有する打ち込み部と、本体部の側部から側方へ延びるハンドル部と、打ち込み部に１本ずつ供給される多数本の打ち込み具を装填できるマガジンを備えている。
ハンドル部の基部付近に設けたトリガ形式のスイッチレバーを指先で引き操作すると、本体部のシリンダ上室に圧縮エアが供給されてピストンが下動する。ピストンが圧縮エアの推力によって下動すると、ドライバが打ち込み通路内を下動し、その下動途中で１本の打ち込み具が打撃されて射出口から打ち出される。
このような圧縮エア駆動式の打ち込み工具において、近年、特殊用途の打ち込み工具として例えば直径１０ｍｍ程度の太いドライバを備えたものが提供されている。太いドライバの場合、何ら対策を施さないとその重量が大きくなってピストンのスピードが低下するために十分な打撃力が得られなくなる問題が発生する。このため、従来よりドライバを軽量化して十分な打撃力（打撃エネルギー）を得るための工夫がなされている。
例えば下記の特許文献には、ドライバに中空加工（その中心に沿った孔明け加工）を施すことによってその軽量化を図る技術が開示されている。図５には、孔明け加工により軽量化が図られた従来のドライバ４０が例示されている。この従来のドライバ４０は、ピストン４１の下面側中心にねじ結合されたもので、その上端側から深孔加工によって中空化されてその大幅な軽量化が図られている。

特許第３６９３２６８号公報 特許第４１０２９９８号公報 実公平６−１６６７１号公報

しかしながら、上記従来の軽量化方法によれば、長さ約２００ｍｍ、太さ８．５ｍｍのドライバ４０の上端から例えば孔径４．５ｍｍ、深さ１５０ｍｍ程度の深孔４０ａを孔明け加工する場合には、例えばガンドリルを用いた高価な孔明け加工が必要になるため、当該ドライバひいては打ち込み工具のコストアップを招く問題があった。
そこで、本発明は、コストアップを招くことなくドライバを中空加工してその軽量化を図ることを目的とする。

上記の課題は、以下の各発明により解決される。
第１の発明は、ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具において、ドライバを、打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材に分割して、本体部についてその両端部から穴明け加工して中空部材とすることによりドライバを軽量化する方法である。
第２の発明は、第１の発明において、打撃部を本体部に対して摩擦溶接により結合する方法である。
第３の発明は、第２の発明において、結合部を前記本体部に対して摩擦溶接により結合する方法である。
第４の発明は、ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具であって、ドライバは、打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材が結合されたもので、結合部を介してピストンに結合されており、本体部に中空部材を用いた打ち込み工具である。
第５の発明は、ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具において、ドライバは、その両端部について相互に貫通若しくは有底に孔明け加工されており、この両孔のうち打撃側の孔が打撃部で塞がれた構成とした打ち込み具である。
第１の発明若しくは第４の発明によれば、ドライバを打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材に分割して、本体部をパイプ形の中空部材とする構成であるので、当該本体部を製作する際に素材の両端から孔明け加工することができる。両端から長手方向半分ずつ孔明け加工することができるので、例えばガンドリルマシンを用いて行う特殊かつ高価な深孔加工ではなく、通常のドリルを用いて行う孔明け加工により安価に本体部を製作することができるので、大きなコストアップを招くことなくドライバを大幅に軽量化してその十分な打撃エネルギーを確保することができる。
第２の発明若しくは第３の発明によれば、本体部に対する打撃部若しくは結合部の結合工程についても低コスト化することができる。
第５の発明によれば、ドライバはその両端から孔明け加工されていることにより大幅な軽量化が図られている。両端の孔のうち打撃側は別途用意した打撃部材によって塞がれているので打ち込み具の打撃は支障なく行われる。ドライバの両端部に対する孔明け加工は、必ずしも相互に貫通して施される必要はなく、それぞれ有底の孔明け加工を施すことによってもガンドリルマシン等を用いた場合のようなコストアップを招くことなく当該ドライバの軽量化を図ることができる。

本発明の実施例に係る打ち込み工具全体の縦断面図である。 本発明の実施例に係るドライバ及びピストンの全体側面図である。本図では、打撃部と本体部と結合部が相互に結合される前の状態で示されている。 本実施形態に係るドライバの本体部の縦断面図である。 第２実施形態に係るドライバ及びピストンの全体側面図である。本図では、打撃部と本体部と結合部が相互に結合される前の状態で示されている。 従来のドライバの縦断面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る打ち込み工具１の全体を示している。以下説明する実施形態では、図１に示すように、打ち込み具の打ち出し方向（図示下側）を下側とし、その反対側を上側とする。
本実施形態の打ち込み工具１は、打ち込み具打撃用のドライバを軽量化するための構成について特徴を有するものであり、その他打ち込み工具としての基本的な構成については特に変更を要しないので詳細な説明は省略する。
この打ち込み工具１は、圧縮エア駆動式の釘打ち機で、ピストン１０を内装した本体部２と、本体部２の下部から下方へ突き出す状態に設けられた打ち込み部３と、本体部２の側部から側方へ長く延びるハンドル部４と、ハンドル部４の先端部付近と打ち込み部３との間に掛け渡し状態で取り付けられたマガジン５を備えている。
本体部２にシリンダ１１が内装されている。このシリンダ１１内にピストン１０が上下に往復動可能に内装されている。図１では、ピストン１０が上死点に位置する状態で示されている。ピストン１０の下面側に打撃用のドライバ２０が取り付けられている。ドライバ２０は、ピストン１０の下面中心から下方へ長く延びている。ドライバ２０の先端部は、打ち込み部３の打ち込み通路３ａ内に進入している。このドライバ２０の詳細については後述する。
シリンダ１１の上部には、円筒形のヘッドバルブ１２が配置されている。このヘッドバルブ１２は、シリンダ上室１１ａをハンドル部４の内部に設けた蓄圧室８に対して開閉して給排気する機能を有している。このヘッドバルブ１２は、本体部２のヘッドカバー９の内側に上下に移動可能に支持されている。このヘッドカバー９とヘッドバルブ２０との間に圧縮ばね１３〜１３が介装されている。この圧縮ばね１３〜１３によってヘッドバルブ１２は図示下側であってシリンダ上室１１ａを閉じる方向に付勢されている。

ハンドル部４の先端に、駆動源としての圧縮エア供給用のエアホースが接続される。図では、エアホースを接続するためのカプラ４ａのみが示されている。エアホースを経て供給された圧縮エアは、一旦ハンドル部４内の蓄圧室８に供給される。
ハンドル部４の基部付近には、使用者が指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバー６とこれにより作動するトリガバルブ７が設けられている。スイッチレバー６の引き操作によりトリガバルブ７が作動すると、ヘッドバルブ１２の上室側が排気（大気開放）されて当該ヘッドバルブ１２が蓄圧室８の圧縮エアのエア圧により上動して開かれる。ヘッドバルブ１２が開かれるとシリンダ上室１１ａが蓄圧室８に連通されて、シリンダ上室１１ａに圧縮エアが供給される。シリンダ上室１１ａに供給された圧縮エアの推力によってピストン１０がシリンダ１１内を下動し、従ってドライバ２０が打ち込み通路３ａ内を下動する。打ち込み通路３ａ内を下動するドライバの先端で１本の打ち込み具が打撃されて、打ち込み部３の先端（射出口３ｂ）から打ち出される。射出口３ｂから打ち出された１本の打ち込み具は打ち込み材Ｗに打ち込まれる。
打ち込み部３には、本体部２の打ち込み動作に連動して打ち込み具が１本ずつ供給される。マガジン５には、多数の打ち込み具が並列に連結された連結打ち込み具が巻き回状態で装填されている。連結打ち込み具の先端側が本体部２の打ち込み動作に連動してピッチ送りされることにより、打ち込み具が１本ずつ打ち込み通路３ａ内に供給される。図では、打ち込み具及び連結打ち込み具は省略されている。

シリンダ１１の下部には、ピストン下死点における衝撃吸収用のダンパ１４が取り付けられている。打ち込み動作によりピストン１０が下死点に至った段階で、ピストン１０がこのダンパ１４に当接して弾性変形させることによりその衝撃が緩和される。
一方、ヘッドカバー９の下面中心には、ピストン上死点における衝撃吸収用のダンパ１５が取り付けられている。打ち込み動作完了によりピストン１０が上死点に戻された段階で、ピストン１０がこのダンパ１５に当接することによりその衝撃が緩和される。
次に、図２には、本実施形態に係るドライバ２０が単体で示されている。このドライバ２０は、ピストン１０の下面中心から打ち込み通路３ａ側（下向き）に長く延びている。このドライバ２０は打ち込み通路３ａ内に進入可能な太さであって高圧タイプ用の約１０ｍｍの太さを有している。
このドライバ２０は、使用状態（製品状態）では、ピストン１０に一体化されているが、その製作段階では、通常通りピストン１０とは別部材として製作されている。本実施形態に係るドライバ２０は、その製作段階では長手方向の先端側から打撃部２１と本体部２２と結合部２３の３つの部材に分割されている点に大きな特徴を有している。但し本実施形態では、ピストン１０側の結合部２３についてはピストン１０と一体で製作（形成）されている。打撃部２１と本体部２２と結合部２３が相互に同軸に結合されて太さ約１０ｍｍのドライバ２０が製作されている。この打撃部２１の下面によって１本の打ち込み具の頭部が打撃される。

ピストン１０と結合部２３には、１つの抜き孔２３ａがこれらの中心に沿って上下に貫通する状態で形成されている。この抜き孔２３ａによってピストン１０及び結合部２３の大幅な軽量化がなされている。本体部２２にも、この抜き孔２３ａと同じ径の抜き孔２２ａが形成されている。本実施形態では、抜き孔２３ａ，２２ａは、４ｍｍの径（φ４）で同軸に形成されている。
図３には本体部２２が単体で示されている。図示するように本体部２２の抜き孔２２ａもその中心に沿って両端部間を貫通する状態に形成されている。本実施形態では、本体部２２は約１５０ｍｍの長さを有している。約１５０ｍｍの長さを有する本体部２２については、直径４ｍｍの抜き孔２２ａをその両端側から孔明け加工することができる。
本体部２０の両端から孔明け加工することができるので、例えばガンドリルを用いた一端側からの特殊かつ高価な深孔加工ではなく、先端刃具として長さ１００ｍｍ程度のドリル２５，２５を用いた通常の安価な孔明け加工により抜き孔２２ａを形成することができる。
こうして両端からの孔明け加工により抜き孔２２ａを形成した本体部２２に対してその先端側に打撃部２１を摩擦溶接により強固に結合する。また、本体部２２の後端側に対して、ピストン１０に一体に設けた結合部２３を同じく摩擦溶接により強固に結合する。以上により、本体部２２に対して打撃部２１と結合部２３を同軸に結合することにより１本のドライバ２０が製作される。このドライバ２０は結合部２３を介してピストン１０の下面中に一体に結合された状態となる。
抜き孔２２ａの径については、当該本体部２２ひいてはドライバ２０の十分な強度が確保される範囲で任意に設定することができる。また、本体部２２の長さについては長く設定するほど抜き孔２２ａを長くすることができ、これにより当該ドライバ２０の軽量化を図ることができる。従って、打撃部２１及び結合部２３の長さについてはこれらの強度を確保できる範囲で極力短く設定することが望ましい。

以上説明した本実施形態のドライバ製作方法によれば、当該ドライバ２０がその先端側から打撃部２１と本体部２２と結合部２３の３部材に分割されていることから本体部２２についてその両端から孔明け加工することができる。本体部２２の両端から半分ずつの深さで孔明け加工することができるので、当該孔明け加工について高価かつ特殊なガンドリルマシンを用いて一端側から深孔加工する必要はなく、通常のドリルを用いた安価な孔明け加工により抜き孔２２ａ（貫通孔）を形成することができる。
このように、安価な加工方法によってドライバ２０に中空加工を施すことができるので、従来のガンドリルマシンを用いた場合のような大きなコストアップを招くことなく、ドライバの大幅な軽量化を図ることができ、これによりその十分な打撃エネルギーを確保することができるようになる。

以上説明した実施形態には、種々変更を加えることができる。例えば、結合部２３についてはピストン１０と一体に設けた構成を例示したが、別部材としてねじ結合により一体化する構成であってもよい。また、ピストン１０と結合部２３に設けた抜き孔２３ａは省略してもよい。
前記例示したようにピストン１０と結合部２３についても抜き孔２３ａを設ける場合には、本体部２２と結合部２３の分割を省略して（一体化して）、当該ドライバを先端側の打撃部と本体部に２分割し、本体部について両端から通常の孔明け加工によりその軽量化を図る構成としてもよい。係る構成が請求項５の実施形態に相当する。
さらに、本体部２２に抜き孔２２ａを貫通する状態で設けて当該本体部２２を中空部材とする構成を例示したが、必ずしも貫通孔とする必要はなく有底孔としてもよい。この実施形態が図４に示されている。打撃部３１と結合部３３については変更を要しない。この第２実施形態に係るドライバ３０の本体部３２は、その両端からそれぞれ孔明け加工により有底孔３２ａ，３２ｂが形成されている。有底孔３２ａ，３２ｂは相互につながっていないため、当該本体部３２の長手方向中央部は中実軸となっている。この点で、本体部２２を中空部材とする第１実施形態とは異なっている。
この第２実施形態に係る本体部３２によっても、高価かつ特殊なガンドリルマシンを用いた深孔加工ではなく、通常のドリルを用いた孔明け加工により大幅に軽量化することができる。係る構成についても、当該ドライバ３０をその長手方向に打撃部３１と本体部３２と結合部３３に３分割して製作する構成とすることにより可能となる。
また、摩擦溶接により打撃部と本体部と結合部を相互に同軸に結合する構成を例示したが、例えばねじ結合等のその他の結合手段により結合する構成としてもよい。
さらに、ドライバを打撃部と本体部と結合部の３部材に分割し、これを結合することで１本のドライバ２０を製作する方法を例示したが、本体部と結合部を分割せず当初より一体で形成する構成としてもよい。この場合には、ピストンに対する結合部の上端部と、打撃部が分離された本体部の下端部の双方について通常の孔明け加工（貫通若しくは有底）することによっても、コストアップを招くことなく当該ドライバの大幅な軽量化を図ることができる。
以上例示した種々形態のドライバ及びその製作方向については、高圧タイプの打ち込み具に限らず、常圧タイプ（例えば０．８３Ｍｐａ）の打ち込み具に適用できることは言うまでもない。

１…打ち込み工具（高圧エア式釘打ち機）
２…本体部
３…打ち込み部、３ａ…打ち込み通路、３ｂ…射出口
４…ハンドル部、４ａ…カプラ
５…マガジン
６…スイッチレバー
７…トリガバルブ
８…蓄圧室
９…本体フレーム
１０…ピストン
１１…シリンダ、１１ａ…シリンダ上室
１２…ヘッドバルブ
１３…圧縮ばね
２０…ドライバ
２１…打撃部
２２…本体部、２２ａ…抜き孔
２３…結合部
２５…ドリル（先端刃具）
３０…ドライバ（第２実施形態）
３１…打撃部
３２…本体部、３２ａ，３２ｂ…有底孔
３３…結合部
４０…ドライバ（従来）、４０ａ…深孔

Claims (5)

1. ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具において、
   前記ドライバを、打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材に分割して、
   前記本体部に第１の抜き孔を形成して中空部材とし、前記結合部に第２の抜き孔を形成し、前記本体部の端面に前記結合部の端面を当接させて前記第１の抜き孔と前記第２の抜き孔が相互に繋がった状態に結合して前記ドライバを軽量化する方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記打撃部を前記本体部に対して摩擦溶接により結合する方法。
3. 請求項２記載の方法であって、前記結合部を前記本体部に対して摩擦溶接により結合する方法。
4. ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具であって、
   前記ドライバは、打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材が結合されたもので、前記結合部を介して前記ピストンに結合されており、前記本体部の端面に前記結合部の端面が当接されて、前記本体部に形成した第１の抜き孔と前記結合部に形成した第２の抜き孔が相互に繋がった状態で結合された打ち込み工具。
5. ピストンの推力によりドライバを下動させて打ち込み具を打撃する打ち込み工具において、
   前記ドライバは、打ち込み方向先端側から打撃部と本体部と結合部の３つの部材が結合されたもので、前記結合部を介して前記ピストンに結合されており、前記本体部の打撃側の端部とピストン側の端部の双方について有底に孔明け加工されており、該両有底孔のうち打撃側の有底孔が打撃部で塞がれる一方、前記本体部のピストン側の端面に前記結合部の端面が当接されて、前記ピストン側の有底孔が前記結合部に形成した抜き孔に繋がった状態で、当該本体部のピストン側の端部に前記ピストンが結合された構成とした打ち込み具。

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