JP6260459B2

JP6260459B2 - 打込機

Info

Publication number: JP6260459B2
Application number: JP2014113465A
Authority: JP
Inventors: 雅也長尾; 義光飯島; 昌史西田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: JP2015226952A

Description

本発明は、釘や螺子などの固定具を固定対象物に打ち込む打込機に関する。

上記のような打込機の一例として、圧縮空気を駆動源として釘を木材や石膏ボードなどに打ち込む釘打機が知られている。この種の釘打機は、圧縮空気が供給され、貯留される蓄圧室と、蓄圧室とバルブを介して連通するシリンダと、シリンダ内に昇降可能（往復動可能）に収容されたブレードとを有し、所定の条件が満たされた状態でトリガが操作されると、バルブが開いて蓄圧室内の圧縮空気がシリンダに供給される。すると、シリンダに供給された圧縮空気の圧力によってブレードが押し下げられる。押し下げられたブレードは、マガジンから供給される釘の頭部を打撃し、釘を木材や石膏ボードなどに打ち込む。

上記のようにブレードを押し下げる圧縮空気は、釘打機に接続された圧縮空気源（例えば、エアコンプレッサ）から供給され、蓄圧室に貯留される。すなわち、釘打機が釘を打ち込む力（打ち込みエネルギ）は、蓄圧室内の圧縮空気の圧力に依存し、蓄圧室内の圧縮空気の圧力は、釘打機に接続された圧縮空気源から供給される圧縮空気の圧力に依存する。

ここで、釘を固定対象物に過不足なく打ち込むために必要十分な打ち込みエネルギは、様々な条件によって異なり、例えば釘の長さや固定対象物（相手材）の硬さによって異なる。具体的には、長い釘等を打ち込む際には大きな打ち込みエネルギが必要になる一方、同様の打ち込みエネルギで短い釘を打ち込んだり、柔らかい相手材に釘を打ち込んだりすると、打ち込みエネルギが過剰となり、釘の頭部が相手材にめり込んでしまう。一方、短い釘等を打ち込む際には小さな打ち込みエネルギで十分である一方、同様の打ち込みエネルギで長い釘等を打ち込むと、打ち込みエネルギが不足し、釘の頭部が相手材から浮いてしまう。

そこで、釘打機その他の打込機には、所望の打込みエネルギとなるように、圧縮空気源から供給される圧縮空気の圧力を減圧し、蓄圧室内の圧縮空気の圧力を調節する減圧弁が設けられることがある（特許文献１）。

特許第５０９８３５１号公報

上記のような減圧弁を備えた釘打機では、圧縮空気源から供給される圧縮空気の圧力を必要な打ち込みエネルギに応じて減圧した上で利用することはできるが、構造上、圧縮空気源から供給される圧縮空気の圧力をそのまま（減圧することなく）利用することは困難或いは不可能であった。一方、釘の長さや固定対象物の硬さによっては、圧縮空気源から供給される圧縮空気圧力程度の大きな打ち込みエネルギが求められることがある。すなわち、従来の釘打機では、圧縮空気源がより大きな打ち込みエネルギを得るために必要な圧力の圧縮空気を供給する能力を備えているにもかかわらず、その能力を十分に利用することができない場合があった。

本発明の目的は、打ち込みエネルギを調節可能であるとともに、圧縮空気源が備える能力を十分に利用することも可能な打込機を実現することである。

本発明の打込機は、圧縮空気源から供給される圧縮空気を駆動源とし、固定具を固定対象物に打ち込む打込機である。この打込機は、前記圧縮空気源が接続されるプラグと、圧縮空気が供給され、貯留される蓄圧室と、前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力を調節する調圧機構と、を有する。前記調圧機構は、前記プラグと前記蓄圧室とを連通させる主流路と、前記主流路を閉じる第１方向及び前記主流路を開く第２方向へ移動可能な弁体と、前記弁体に接続され、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第１方向の圧力を受ける第１受圧面と、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第２方向の圧力を受ける第２受圧面及び第３受圧面と、が設けられた可動部材と、前記可動部材を前記第２方向へ常時付勢する弾性部材と、を有し、前記第１受圧面は圧力を受ける一方、前記第２受圧面及び前記第３受圧面は圧力を受けない第１状態と、前記第１受圧面及び前記第２受圧面は圧力を受ける一方、前記第３受圧面は圧力を受けない第２状態と、前記第１受圧面，第２受圧面及び第３受圧面の全てが圧力を受ける第３状態と、に切り替え可能である。

本発明の一態様では、前記第２受圧面が面する第１調圧室と、前記第３受圧面が面する第２調圧室と、第１位置，第２位置又は第３位置に移動可能な流路切替部材と、前記流路切替部材を前記第１位置，第２位置又は第３位置に移動させる操作部と、が設けられる。前記流路切替部材が前記第１位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室及び前記第２調圧室とは連通せず、前記流路切替部材が前記第２位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室とは連通し、前記主流路と前記第２調圧室とは連通せず、前記流路切替部材が前記第３位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室及び前記第２調圧室とが連通する。

本発明の他の態様では、前記流路切替部材の外面に設けられた第１凹部及び第２凹部であって、前記流路切替部材の移動方向において互いに異なる位置に設けられた第１凹部及び第２凹部が設けられる。前記流路切替部材が前記第２位置にあるときには、前記第１凹部を介して前記主流路と前記第１調圧室とが連通される一方、前記第１凹部と前記第２凹部とは連通されず、前記流路切替部材が前記第３位置にあるときには、前記第１凹部を介して前記主流路と前記第１調圧室とが連通され、前記第１凹部及びこれに連通した前記第２凹部を介して前記主流路と前記第２調圧室とが連通される。

本発明の他の態様では、前記流路切替部材を軸方向の一方側へ常時付勢する押圧部材が設けられ、前記操作部は、前記押圧部材の付勢に抗して、前記流路切替部材を前記軸方向の他方側へ移動させる。

本発明の他の態様では、前記操作部は回転動作に伴って前記流路切替部材を移動させる。

本発明の他の態様では、前記可動部材に、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第２方向の圧力を受ける第４受圧面であって、該可動部材の移動方向において前記第２受圧面と前記第３受圧面との間に位置する第４受圧面が設けられる。この態様では、前記第１状態，第２状態，第３状態に加えて、前記第１受圧面，第２受圧面及び第４受圧面は圧力を受ける一方、前記第３受圧面は圧力を受けない第４状態に切り替え可能である。

本発明の態様では、前記調圧機構は、前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力が所定圧力より高くなると、前記蓄圧室を大気開放するリリーフ機能を有する。

本発明によれば、打ち込みエネルギを調節可能であるとともに、圧縮空気源が備える能力を十分に利用することも可能な打込機が実現される。

第１の実施形態に係る釘打機の断面側面図である。（ａ）は図１に示される釘打機が備える調圧機構の拡大断面図であり、（ｂ）はハンドルの端面図である。（ａ）は図１に示される釘打機が備える調圧機構の他の拡大断面図であり、（ｂ）はハンドルの他の端面図である。（ａ）は図１に示される釘打機が備える調圧機構の他の拡大断面図であり、（ｂ）はハンドルの他の端面図である。（ａ）は図１に示される釘打機が備える調圧機構の他の拡大断面図であり、（ｂ）はハンドルの他の端面図である。第２の実施形態に係る釘打機が備える調圧機構の拡大断面図である。第２の実施形態に係る釘打機が備える調圧機構の他の拡大断面図である。調圧機構の一変形例を示す拡大断面図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の打込機の第１の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここで説明する打込機は、圧縮空気を駆動源として、固定具である釘を木材や石膏ボードなどの固定対象物に打ち込む釘打機である。

図１に示されるように、釘打機１は、本体２と、本体２の側面から本体２の軸線方向と交差する方向に延びるハンドル３と、本体２の下端から本体２の軸線方向に延びるノーズ４と、ハンドル３とノーズ４とに跨るマガジン５と、を有する。

ハンドル３の端部には不図示の圧縮空気源（エアコンプレッサ）が接続されるプラグ６が設けられ、ハンドル３の内部には、圧縮空気が供給され、貯留される蓄圧室７が形成され、ハンドル３の内部であって、プラグ６と蓄圧室７との間には、調圧機構８が設けられている。

一方、本体２の内部には円筒形のシリンダ１０が収容されており、シリンダ１０の内部には、打撃部材としてのブレード１１が昇降可能（往復動可能）に収容されている。ブレードの一端にはピストンヘッド１１ａが一体成形されている。ピストンヘッド１１ａは、ブレード１１の昇降に伴ってシリンダ１０の内周面上を摺動する。尚、ピストンヘッド１１ａの外周面にはＯリング等のシール部材が嵌められ、シリンダ１０の内周面との間の気密性が確保されている。

所定の条件が満たされた状態でトリガ１２が操作されると、メインバルブ１３が開き、蓄圧室７からシリンダ１０の上室（ピストンヘッド１１ａよりも上方の空間）に圧縮空気が供給され、この圧縮空気の圧力によってブレード１１が押し下げられる。ブレード１１が押し下げられると、該ブレード１１の下端面によって、マガジン５から供給される不図示の釘の頭部が打撃され、釘が木材や石膏ボードなどの固定対象物に打ち込まれる。本実施形態では、ノーズ４に設けられているプッシュレバー１４が固定対象物に押し付けられた状態でトリガ１２が操作されると、シリンダ１０に圧縮空気が供給され、ブレード１１が押し下げられる。ブレード１１は、ピストンヘッド１１ａがシリンダ１０の下部に配置されているダンパ１５に突き当たるまで降下する。このようにブレード１１が降下する過程で、シリンダ１０の下室（ピストンヘッド１１ａよりも下方の空間）内の空気が圧縮される。圧縮された空気は、シリンダ１０の周囲に設けられている戻し室１６に流入して貯留される。その後、トリガ１２又はプッシュレバー１４の操作が解除されると、シリンダ１０の上室が大気開放される。すると、戻し室１６に貯留されていた圧縮空気がシリンダ１０の下室に流入し（戻り）、この圧縮空気の圧力によってブレード１１が押し上げられる。

以上が本実施形態に係る釘打機１の基本構成及び基本動作である。上記のように、釘打機１が釘を打ち込む力（打ち込みエネルギ）は蓄圧室７内の圧縮空気の圧力に依存する一方、必要十分な打ち込みエネルギは様々な条件によって異なる。そこで本実施形態に係る釘打機１には、蓄圧室７内の圧縮空気の圧力を調節する調圧機構８が設けられている。すなわち、本実施形態に係る釘打機１では、調圧機構８によって蓄圧室７内の圧縮空気の圧力（打ち込みエネルギ）を調節することが可能である。

図２（ａ），図３（ａ）に示されるように、調圧機構８は、ケース２０及びケース２０に嵌合されたキャップ２１を有し、プラグ６の一端がキャップ２１に接続されている。ケース２０の内部はセパレータ２２によって弁室２３とばね室２４とに区画されており、弁室２３には弁体３０が配置されている。弁体３０は、該弁体３０と共に弁室２３に配置されているスプリング３１によって支持されており、図中において左方向及び右方向へ移動可能である。

一方、ばね室２４には、可動部材としてのピストン４０及び弾性部材としてのスプリング４１が配置されている。ピストン４０はセパレータ２２を挟んで弁体３０と対向しており、スプリング４１はピストン４０の背後に配置され、ピストン４０を図中において右方向へ常時付勢している。さらに、セパレータ２２の中心には貫通孔２２ａが形成されており、ピストン４０の軸部４０ａは貫通孔２２ａを通して弁室２３に進入している。弁室２３に進入している軸部４０ａの先端は弁体３０に設けられている挿入穴に挿入されている。すなわち、ピストン４０は弁体３０に接続されており、両者は一体的に移動可能である。また、セパレータ２２を挟んで弁体３０と対向するピストン４０の一面には、軸部４０ａの根元から半径方向外側へ向けて延びる複数の溝４０ｂが形成されている。本実施形態では、４本の溝４０ｂが９０度間隔で形成されている。

図２（ａ）に示されるように、弁体３０がセパレータ２２から離間すると、貫通孔２２ａが開かれる。一方、図３（ａ）に示されるように、弁体３０がセパレータ２２に当接すると、該弁体３０によって貫通孔２２ａが塞がれる。ここで、セパレータ２２に形成されている貫通孔２２ａ及びピストン４０に形成されている溝４０ｂは、プラグ６と蓄圧室７とを連通させる主流路Ｍの一部を構成している。すなわち、図２（ａ）に示される弁体３０及びピストン４０が図中左方向へ移動すると主流路Ｍが閉じられる（図３（ａ）参照）。一方、図３（ａ）に示される弁体３０及びピストン４０が図中右方向へ移動すると主流路Ｍが開かれる（図２（ａ）参照）。換言すれば、弁体３０及びピストン４０は、主流路Ｍを閉じる第１方向及び主流路Ｍを開く第２方向に移動可能である。このような弁体３０及びピストン４０の移動（主流路Ｍの開閉）は、ピストン４０に加わる力に依存する。以下、具体的に説明する。

図２（ａ），図３（ａ）に示されるように、ピストン４０には、プラグ６に流入した圧縮空気によって第１方向の圧力を受ける第１受圧面４２と、第２方向の圧力を受ける第２受圧面４３及び第３受圧面４４と、が設けられている。第１受圧面４２は、セパレータ２２と対向し、溝４０ｂが形成されている面と同一の面である。一方、第２受圧面４３及び第３受圧面４４は、第１受圧面４２の反対側に設けられた異なる２つの面である。

また、ケース２０とピストン４０との間には、第２受圧面４３が面する第１調圧室４５と、第３受圧面４４が面する第２調圧室４６と、が設けられている。本実施形態では、ばね室２４が第２調圧室４６を兼ねている。

さらに、弁室２３及びばね室２４の下方には収容部５０が形成されており、収容部５０には、流路切替部材としてのプランジャ５１と、押圧部材としてのスプリング５２と、操作部としてのノブ５３と、が収容されている。もっとも、ノブ５３の一部は収容部５０の外に突出している。

プランジャ５１は、略円柱形状を有し、その軸線と直交する先端面及び軸線と斜めに交差する後端面を備えており、プランジャ５１を貫通する支持軸５４によって摺動可能に支持されている。

スプリング５２は、プランジャ５１の先端面と収容部５０の底面との間に圧縮状態で収容されており、プランジャ５１を第２方向へ常時付勢している。プランジャ５１の先端面から突出している支持軸５４の先端側は、スプリング５２及び収容部５０の底部を貫通している。一方、ノブ５３はプランジャ５１の後端面の後方に配置されており、プランジャ５１の後端面から突出している支持軸５４の後端側はノブ５３に挿入されている。すなわち、スプリング５２とノブ５３とは、プランジャ５１を挟んで対向している。また、ノブ５３は支持軸５４によって回動可能に支持されている。

ノブ５３は、プランジャ５１の後端面（傾斜面）と対向する押圧面を備えており、該押圧面は、プランジャ５１の後端面に対する角度が互いに異なる３つの操作面を含んでいる。ノブ５３が支持軸５４を回転軸として回動すると、プランジャ５１の後端面に接する押圧面が切り替わる。そして、プランジャ５１の後端面に接する押圧面が切り替わると、プランジャ５１がスプリング５２の付勢に抗して第１方向へ押し込まれ、または、スプリング５２の付勢によって第２方向へ押し出される。

ノブ５３は１８０度回転可能であって、図２（ｂ），図３（ｂ）に示される位置（第１回転位置）と、図４（ｂ）に示される位置（第２回転位置）と、図５（ｂ）に示される位置（第３回転位置）と、に段階的に移行可能である。換言すれば、ノブ５３は、図４（ｂ）に示される第２回転位置から左右にそれぞれ９０度回転可能である。そして、ノブ５３が図２（ｂ），図３（ｂ）に示される第１回転位置に操作されたとき、ノブ５３によるプランジャ５１の押し込み量は最少となる。換言すれば、スプリング５２によるプランジャ５１の押し出し量は最大となる。また、ノブ５３が図５（ｂ）に示される第３回転位置に操作されたとき、ノブ５３によるプランジャ５１の押し込み量は最大となる。換言すれば、スプリング５２によるプランジャ５１の押し出し量は最少となる。また、ノブ５３が図４（ｂ）に示される第２回転位置に操作されたとき、ノブ５３によるプランジャ５１の押し込み量は、図２（ａ），図３（ａ）に示される量よりも大きく、図５（ａ）に示される量よりも小さくなる。換言すれば、スプリング５２によるプランジャ５１の押し出し量は中程度となる。以下の説明では、ノブ５３が第１回転位置に操作されときのプランジャ５１の位置を“第１位置”と呼び、ノブ５３が第２回転位置に操作されときのプランジャ５１の位置を“第２位置”と呼び、ノブ５３が第３回転位置に操作されときのプランジャ５１の位置を“第３位置”と呼ぶ。すなわち、図２（ａ），図３（ａ）に示されている位置がプランジャ５１の第１位置であり、図４（ａ）に示されている位置がプランジャ５１の第２位置であり、図５（ａ）に示されている位置がプランジャ５１の第３位置である。このように、プランジャ５１は、ノブ５３の回転動作に伴って第１方向又は第２方向に移動する。換言すれば、プランジャ５１は、第１位置，第２位置，第３位置の何れかの位置から他の何れかの位置に移動する。

再び図２（ａ），図３（ａ）を参照する。プランジャ５１の外面には、その軸方向に沿って設けられ、プランジャ５１の位置に応じて選択的に連通する第１凹部５１ａ及び第２凹部５１ｂが形成されている。第１凹部５１ａ及び第２凹部５１ｂは、プランジャ５１の全周に亘って形成されている。すなわち、第１凹部５１ａ及び第２凹部５１ｂは、環状の凹溝である。一方、ケース２０内をばね室２４と収容部５０とに区画している隔壁には、該隔壁を貫通する第１連結流路６１，第２連結流路６２及び第３連結流路６３が形成されている。第１連結流路６１の一端は主流路Ｍに連通しており、第２連結流路６２の一端は第１調圧室４５に連通しており、第３連結流路６３の一端は第２調圧室４６に連通している。これら第１連結流路６１，第２連結流路６２及び第３連結流路６３は、プランジャ５１の移動方向に沿ってこの順で配置されている。よって、ノブ５３の操作に伴ってプランジャ５１が移動すると、該プランジャ５１に形成されている第１凹部５１ａ及び第２凹部５１ｂと、第１連結流路６１，第２連結流路６２及び第３連結流路６３と、の位置関係が変化する。

具体的には、図２（ａ），図３（ａ）に示されるように、プランジャ５１が第１位置にあるときには、第２連結流路６２は第１凹部５１ａと連通しないが、第３連結流路６３は第２凹部５１ｂと連通する。また、第１凹部５１ａと第２凹部５１ｂは互いに連通しない。従って、主流路Ｍと第１調圧室４５及び第２調圧室４６とは非連通である。

これに対し、図４（ａ）に示されるように、プランジャ５１が第２位置にあるときには、第２連結流路６２は第１凹部５１ａに連通する。一方、第３連結流路６３は第２凹部５１ｂに連通せず、第１凹部５１ａと第２凹部５１ｂも互いに連通しない。従って、主流路Ｍと第１調圧室４５とは連通しているが、主流路Ｍと第２調圧室４６とは非連通のままである。

次に、図５（ａ）に示されるように、プランジャ５１が第３位置にあるときには、第２連結流路６２は第１凹部５１ａに連通し、第３連結流路６３は第２凹部５１ｂに連通し、第１凹部５１ａと第２凹部５１ｂも互いに連通する。従って、第１調圧室４５及び第２調圧室４６の双方が主流路Ｍと連通する。

上記のように、ノブ５３が図２（ｂ），図３（ｂ）に示される第１回転位置に操作され、プランジャ５１が同図（ａ）に示される第１位置にあるときには、第１調圧室４５及び第２調圧室４６のいずれにも圧縮空気は流入しない。よって、プラグ６に接続されたエアコンプレッサから供給される圧縮空気が弁室２３に流入すると、ピストン４０の第１受圧面４２は圧縮空気の圧力（Ｐ）を受けるが、ピストン４０の第２受圧面４３及び第３受圧面４４は圧縮空気の圧力（Ｐ）を受けない。従って、ピストン４０は、第１受圧面４２が受ける圧縮空気の圧力（Ｐ）による力（Ｆ１）によって第１方向へ押圧される一方、力（Ｆ１）に抗してピストン４０を第２方向へ押圧する力（Ｆ２）は、スプリング４１の付勢力（ｆ_１）のみである（Ｆ２＝ｆ_１）。

一方、ノブ５３が図４（ｂ）に示される第２回転位置に操作され、プランジャ５１が同図（ａ）に示される第２位置にあるときには、第２調圧室４６には圧縮空気が流入しないが、第１調圧室４５には圧縮空気が流入する。よって、ピストン４０の第１受圧面４２及び第２受圧面４３は圧縮空気の圧力（Ｐ）を受け、ピストン４０の第３受圧面４４は圧縮空気の圧力（Ｐ）を受けない。従って、力（Ｆ１）に抗してピストン４０を第２方向へ押圧する力（Ｆ２）は、スプリング４１の付勢力（ｆ_１）に、第２受圧面４３が受ける圧縮空気の圧力（Ｐ）による力（ｆ_２）が合算された力（Ｆ２＝ｆ_１＋ｆ_２）となる。

また、ノブ５３が図５（ｂ）に示される第３回転位置に操作され、プランジャ５１が同図（ａ）に示される第３位置にあるときには、第１調圧室４５及び第２調圧室４６の双方に圧縮空気が流入する。よって、ピストン４０の第１受圧面４２，第２受圧面４３及び第３受圧面４４の全てが圧縮空気の圧力（Ｐ）を受ける。従って、力（Ｆ１）に抗してピストン４０を第２方向へ押圧する力（Ｆ２）は、スプリング４１の付勢力（ｆ_１）に、第２受圧面４３が受ける圧縮空気の圧力（Ｐ）による力（ｆ_２）及び第３受圧面４４が受ける圧縮空気の圧力（Ｐ）による力（ｆ_３）が合算された力（Ｆ２＝ｆ_１＋ｆ_２＋ｆ_３）となる。

以上のように、本実施形態に係る釘打機１は、第１受圧面４２は圧力を受ける一方、第２受圧面４３及び第３受圧面４４は圧力を受けない第１状態と、第１受圧面４２及び第２受圧面４３は圧力を受ける一方、第３受圧面４４は圧力を受けない第２状態と、第１受圧面４２，第２受圧面４３及び第３受圧面４４の全てが圧力を受ける第３状態と、に切り替え可能である。そして、各状態において、ピストン４０を第１方向に押圧する力（Ｆ１）が第２方向へ押圧する力（Ｆ２）よりも小さいときには（Ｆ１＜Ｆ２）、ピストン４０及び弁体３０が第２方向へ移動され、弁体３０がセパレータ２２から離間する。よって、主流路Ｍが開かれ、エアコンプレッサから供給される圧縮空気が蓄圧室７に流入する（図２（ａ））。一方、ピストン４０を第１方向に押圧する力（Ｆ１）が第２方向（右方向）へ押圧する力（Ｆ２）よりも大きいときには（Ｆ１＞Ｆ２）、ピストン４０及び弁体３０が第１方向へ移動され、弁体３０がセパレータ２２に当接する。よって、主流路Ｍが閉じられ、圧縮空気の蓄圧室７への流入が遮断される（図３（ａ））。

ピストン４０を第２方向に押圧する力（Ｆ２）は、スプリング４１のばね定数，第２受圧面４３の面積，第３受圧面４４の面積によって任意に設定することができる。本実施形態では、第１状態においては、プラグ６に流入する圧縮空気の圧力が１３．５[Kgf/cm²]よりも高くなると、力（Ｆ１）が力（Ｆ２）を上回り、主流路Ｍが閉じられるように設定されている。また、第２状態では、プラグ６に流入する圧縮空気の圧力が１８．５[Kgf/cm²]よりも高くなると、力（Ｆ１）が力（Ｆ２）を上回り、主流路Ｍが閉じられるように設定されている。さらに、第３状態では、プラグ６に流入する圧縮空気の圧力が何気圧であっても力（Ｆ１）が力（Ｆ２）を上回ることはないため、この場合に主流路Ｍが閉じられることはない。

ここで、第２受圧面４３及び／又は第３受圧面４４に作用する圧縮空気の圧力（Ｐ）も第１受圧面４２に作用する圧縮空気の圧力（Ｐ）もコンプレッサから供給される圧縮空気の圧力である。すなわち、第１受圧面４２に作用する圧縮空気の圧力が上昇すれば、第２受圧面４３及び／又は第３受圧面４４に作用する圧縮空気の圧力も等しく上昇する。従って、第２受圧面４３と第３受圧面４４の合計面積が第１受圧面４２の面積以上であれば、第２受圧面４３及び第３受圧面４４の双方に圧縮空気の圧力（Ｐ）が作用する第３状態では、力（Ｆ２＝ｆ_１＋ｆ_２＋ｆ_３）が力（Ｆ１）よりも必ず大きくなる。よって、力（Ｆ１）に対抗するに必要十分な力（Ｆ２）を容易かつ確実に得ることができる。換言すれば、エアコンプレッサから供給される圧縮空気の圧力が如何に高い場合であっても、主流路Ｍが開かれた状態を容易かつ確実に維持することができる。よって、大きな打ち込みエネルギが要求される状況であり、かつ、要求される打ち込みエネルギを得るために必要な圧縮空気供給能力をエアコンプレッサが備えている場合、エアコンプレッサの供給能力を余すことなく利用して大きな打ち込みエネルギを得ることができる。一方、第１受圧面４２，第２受圧面４３及び第３受圧面４４の面積比やスプリング４１のばね定数を変更することによって、所望の力（Ｆ２）を容易かつ確実に得ることもできる。よって、蓄圧室７に供給される圧縮空気の圧力を所望の圧力に調節し、適切な打ち込みエネルギを得ることができる。さらに、蓄圧室７に供給される圧縮空気の圧力を複数の異なる圧力に調節することもできる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の打込機の第２の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る打込機は釘打機であって、第１の実施形態に係る釘打機と共通の構成を含んでいる。そこで、第１の実施形態に係る釘打機と共通の構成については説明を省略する。また、第１の実施形態に係る釘打機と共通の構成については、以下の説明において参照する図面中に、図１〜図５に付されている符号と同一の符号を付して説明に代える。

第１の実施形態に係る釘打機１（図１）では、第２状態又は第３状態から第１状態に切り替えられた後にも、蓄圧室７内には、第２状態又は第３状態のときの圧力の圧縮空気が残留している。従って、釘を装填する前の空打ちや、試作材に対する試し打ち、エアダスタ弁９の動作等を行わずに釘打ち作業を行うと、蓄圧室７の圧力が所定の圧力に下がるまでは、所望の圧力よりも大きな圧力が蓄圧室７からシリンダ１０に供給される状態で釘打ち作業が行われる。

そこで、本実施形態に係る釘打機が備える調圧機構は、上記第１の実施形態に加えて、蓄圧室内の圧力を自動調節する開放機能（リリーフ機能）を備えている。図６，図７は、実施形態に係る釘打機が備える調圧機構８の拡大断面図である。これらの図面に示されるピストン４０の軸部４０ａは、弁体３０の挿入穴に挿入されてはいるが、固定はされていない。従って、弁体３０がセパレータ２２に当接した状態で、ピストン４０に所定以上の第１方向の力が加えられると、ピストン４０のみが同方向に所定距離だけ移動する。もっとも、ピストン４０の移動可能距離は、軸部４０ａが弁体３０から完全には抜けない長さに設定されている。

また、ピストン４０には、軸部４０ａと逆方向に延びる第２軸部４０ｃが設けられている。第２軸部４０ｃの一端は、ピストン４０の第１受圧面４２と反対側の面に連結されており、第２軸部４０ｃの他端は、ケース２０（ばね室２４）の底部に形成されている開口部７０を貫通して外部に突出している。さらに、第２軸部４０ｃの外周面には、その全周に亘って環状凹部７１が形成されている。

図６に示されるピストン４０は、第１受圧面４２に作用する圧縮空気の圧力により力（Ｆ１）で第１方向に押圧されている。同時に、ピストン４０は、スプリング４１の付勢力（ｆ_１）により力（Ｆ２）で第２方向に押圧されている。よって、蓄圧室７内の圧縮空気の圧力が所定圧力よりも高いと、力（Ｆ２）よりも力（Ｆ１）の方が大きくなる。すると、図７に示されるように、弁体３０を残してピストン４０のみが第１方向へ移動し、ピストン４０に連結されている第２軸部４０ｃも同方向へ移動する。この結果、第２軸部４０ｃに形成されている環状凹部７１が開口部７０の内周面と重なり、両者の間に隙間が生まれる。蓄圧室７内の圧縮空気は、この隙間を通ってばね室２４（第２調圧室４６）に流入する。ばね室２４（第２調圧室４６）に流入した圧縮空気は、第３連結流路６３を介して収容部５０に流入し、支持軸５４とプランジャ５１との間の隙間を介して外部に流出する。すなわち、蓄圧室７が大気開放される。その後、蓄圧室７内の圧力が低下し、力（Ｆ１）と力（Ｆ２）とが釣り合うと、ピストン４０は図６に示される初期位置に戻り、第２軸部４０ｃも同図に示される初期位置に戻る。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、打込機として釘打機を例示したが、固定具（被打込み材料）としては、釘、螺子（ねじ）、鋲、リベット等が例示される。また、本発明が打込機に限定されず、当該技術分野において、作業者が手などに持って作業を行う、圧縮空気等を駆動源とする任意の工具（以下「空気工具」という。）の圧力調整機構に適用可能であることは当業者にとって自明な事項であり、当然、他の空気工具に本発明を適用したものも本発明の範囲に含まれる。このような空気工具の例としては、ねじ締め機やボルト締め機（一例として、インパクトドライバやインパクトレンチ）が挙げられる。また、打込機のカテゴリの空気工具の他の例としては、上記の釘打機の他に、ねじ打機（螺子を射出する打込み動作を行うと共に、螺子に回転力を与えて締め付けを行う工具）が好適例として例示されるがこれらに限定されるものではない。

本発明の構成も上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態及び第２の実施形態に係る打込機（釘打機）では、蓄圧室内の圧縮空気の圧力を圧縮空気源から供給される圧縮空気の圧力と実質的に同圧の１次圧力（直圧）と、１次圧力よりも低い２次圧力と、２次圧力よりもさらに低い３次圧力と、の少なくとも３段階に調節可能である。しかし、ピストンに、第２方向へ作用する圧力を受ける第４受圧面を増設することにより、蓄圧室内の圧縮空気の圧力を４段階以上に切り替え可能とすることもできる。受圧面が増設される場合には、増設された受圧面が面する調圧室や該調圧室に連通する連結流路も適宜増設されることは勿論である。例えば、図８に示されるように、ピストン４０に、圧縮空気源から供給される圧縮空気によって第２方向の圧力を受ける第４受圧面７２であって、ピストン４０の移動方向において第２受圧面４３と第３受圧面４４との間に位置する第４受圧面７２を増設する。また、第４受圧面７２が面する第３調圧室７３及び第３調圧室７３に連通する第４連結流路７４を増設する。これにより、第１状態，第２状態，第３状態に加えて、第１受圧面４２，第２受圧面４３及び第４受圧面７２は圧力を受ける一方、第３受圧面４４は圧力を受けない第４状態への切り替えが可能となる。すなわち、図８に示される構成によれば、蓄圧室７内の圧縮空気の圧力を、１次圧力（直圧）と、１次圧力よりも低い２次圧力と、２次圧力よりもさらに低い３次圧力と、３次圧力よりもさらに低い４次圧力の少なくとも４段階に調節可能となる。

１釘打機
２本体
３ハンドル
４ノーズ
５マガジン
６プラグ
７蓄圧室
８調圧機構
Ｍ主流路
１０シリンダ
１１ブレード
１１ａピストンヘッド
１２トリガ
１３メインバルブ
１４プッシュレバー
１５ダンパ
１６戻し室
２０ケース
２１キャップ
２２セパレータ
２２ａ貫通孔
２３弁室
２４ばね室
３０弁体
３１スプリング
４０ピストン
４０ａ軸部
４０ｂ溝
４０ｃ第２軸部
４１スプリング
４２第１受圧面
４３第２受圧面
４４第３受圧面
４５第１調圧室
４６第２調圧室
５０収容部
５１プランジャ
５１ａ第１凹部
５１ｂ第２凹部
５２スプリング
５３ノブ
５４支持軸
６１第１連結流路
６２第２連結流路
６３第３連結流路
７０開口部
７１環状凹部
７２第４受圧面
７３第３調圧室
７４第４連結流路

Claims

圧縮空気源から供給される圧縮空気を駆動源とし、固定具を固定対象物に打ち込む打込機であって、
前記圧縮空気源が接続されるプラグと、
圧縮空気が供給され、貯留される蓄圧室と、
前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力を調節する調圧機構と、を有し、
前記調圧機構は、
前記プラグと前記蓄圧室とを連通させる主流路と、
前記主流路を閉じる第１方向及び前記主流路を開く第２方向へ移動可能な弁体と、
前記弁体に接続され、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第１方向の圧力を受ける第１受圧面と、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第２方向の圧力を受ける第２受圧面及び第３受圧面と、が設けられた可動部材と、
前記可動部材を前記第２方向へ常時付勢する弾性部材と、を有し、
前記第１受圧面は圧力を受ける一方、前記第２受圧面及び前記第３受圧面は圧力を受けない第１状態と、前記第１受圧面及び前記第２受圧面は圧力を受ける一方、前記第３受圧面は圧力を受けない第２状態と、前記第１受圧面，第２受圧面及び第３受圧面の全てが圧力を受ける第３状態と、に切り替え可能である、
打込機。
前記第２受圧面が面する第１調圧室と、
前記第３受圧面が面する第２調圧室と、
第１位置，第２位置又は第３位置に移動可能な流路切替部材と、
前記流路切替部材を前記第１位置，第２位置又は第３位置に移動させる操作部と、を有し、
前記流路切替部材が前記第１位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室及び前記第２調圧室とは連通せず、
前記流路切替部材が前記第２位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室とは連通し、前記主流路と前記第２調圧室とは連通せず、
前記流路切替部材が前記第３位置にあるときには、前記主流路と前記第１調圧室及び前記第２調圧室とが連通する、
請求項１に記載の打込機。
前記流路切替部材の外面に設けられた第１凹部及び第２凹部であって、前記流路切替部材の移動方向において互いに異なる位置に設けられた第１凹部及び第２凹部を有し、
前記流路切替部材が前記第２位置にあるときには、前記第１凹部を介して前記主流路と前記第１調圧室とが連通される一方、前記第１凹部と前記第２凹部とは連通されず、
前記流路切替部材が前記第３位置にあるときには、前記第１凹部を介して前記主流路と前記第１調圧室とが連通され、前記第１凹部及びこれに連通した前記第２凹部を介して前記主流路と前記第２調圧室とが連通される、
請求項２に記載の打込機。
前記流路切替部材を軸方向の一方側へ常時付勢する押圧部材を有し、
前記操作部は、前記押圧部材の付勢に抗して、前記流路切替部材を前記軸方向の他方側へ移動させる、
請求項３に記載の打込機。
前記操作部は回転動作に伴って前記流路切替部材を移動させる、
請求項４に記載の打込機。
前記可動部材に、前記圧縮空気源から供給される圧縮空気によって前記第２方向の圧力を受ける第４受圧面であって、該可動部材の移動方向において前記第２受圧面と前記第３受圧面との間に位置する第４受圧面が設けられ、
前記第１状態，第２状態，第３状態に加えて、前記第１受圧面，第２受圧面及び第４受圧面は圧力を受ける一方、前記第３受圧面は圧力を受けない第４状態に切り替え可能である、
請求項１〜５のいずれかに記載の打込機。
前記調圧機構は、前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力が所定圧力より高くなると、前記蓄圧室を大気開放するリリーフ機能を有する、
請求項１〜６のいずれかに記載の打込機。