JP7169033B1

JP7169033B1 - 減振構造を有するエアインパクト工具

Info

Publication number: JP7169033B1
Application number: JP2022136371A
Authority: JP
Inventors: 孫永勇
Original assignee: Storm Pneumatic Tool Co Ltd
Current assignee: Storm Pneumatic Tool Co Ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2042-08-29
Also published as: CN116494184A; DE102022121647A1; TW202330206A; JP2023107188A; US11602831B1; TWI778908B

Abstract

【課題】ハンマーが後退するときに発生するインパクトを直接減らして振動を減少させることができる、減振構造を有するエアインパクト工具を提供する。【解決手段】減振構造を有するエアインパクト工具は、ハンドル１、スリーブ２、内管部材３及びハンマー４を備える。ハンドルは、内部に形成されたキャビティ１１と、キャビティに連通した吸気流路１２とを有する。吸気流路中には、気流スイッチ１３が設けられる。スリーブは、キャビティ中に収容される。スリーブ中には、空気流量制御弁２２が設けられる。スリーブの一側壁には、吸気流路と連通した貫通孔２１が形成され、貫通孔を介して高圧気体が吸気流路に導入される。内管部材は、スリーブに固定された環状壁３１と、環状壁により囲まれたチャンバ３２とを有する。環状壁の前端には、工具ヘッド５が設けられる。環状壁には、チャンバと外部とを連通させる少なくとも１つの排気孔３６が形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、工具に関し、特に、エアインパクト工具に関する。

エアインパクト工具は、使用過程でハンマーが往復移動して振動が発生するため、長時間使用した場合、把持している使用者の掌に悪影響を及ぼす虞があった。特に、打撃（インパクト）の力が大きくなるほど、エアインパクト工具に発生する振動も大きくなり、使用者が負傷してしまうことがあり、改良が求められていた。

特許文献１及び特許文献２のエア工具は、バレルの構造中の後方に気室が形成され、ハンマーが後方に移動したときに気室内の空気が押圧されて緩衝作用が発生するため、ハンマーがバレルに発生させる振動を減らすことができる。特許文献２の図４が開示するエア工具は、バレル後方に配設されたばね又はゴムブロックを利用し、ハンマーが後方に移動した際、ばね又はゴムブロックを押動し、変形して緩衝作用が発生し、ハンマーがバレルに発生させる振動を減らすことができる。

上述した２つの従来構造は、エア工具の従来の構造に他の構造（空間配置を変更して気室を形成したり、ばね又はゴムブロックを増設したりするなど）を別途設け、エア工具に大きな振動が発生した後に振動を緩衝させて低減させるため、コストが増えてしまうという欠点がある他、減振効果が理想的でなく、使用者が使用する際、依然として手部が不快に感じることがあった。

特許文献１の図５が開示する構造は、バレル前端に連通した吸気管を有し、その吸気管によりバレル前端まで既に移動したハンマーが高圧気体により後方に移動され、バレル上の略中間位置に形成された排気孔から圧力を放出させることができる。しかし、ハンマーが前方に移動して工具ヘッドに衝突してから跳ね返る際、ハンマーが中間位置の排気孔を通過した後でなければバレル内の高圧気体を排出させることができず、気体が排出される前は、高圧によりハンマーがバレル後端まで既に後退されているため、大きめの力がバレル後端に衝突し、そのことがエア工具に振動を発生させる根本的な原因であった。

台湾特許第Ｉ２３５７００号公報台湾特許第Ｉ７２９８０９号公報

本発明の主な目的は、部材を別途増やさなくとも、スリーブ上に形成した排気孔から気体を排出させることにより、ハンマーが後退するときに発生するインパクトを直接減らして振動を減少させることができる、減振構造を有するエアインパクト工具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、ハンドル、スリーブ、内管部材及びハンマーを備えた、減振構造を有するエアインパクト工具であって、前記ハンドルは、内部に形成されたキャビティと、前記キャビティに連通した吸気流路と、を有し、前記吸気流路中には、気流スイッチが設けられ、前記スリーブは、前記キャビティ中に収容され、前記スリーブ中には、空気流量制御弁が設けられ、前記スリーブの一側壁には、前記吸気流路と連通した貫通孔が形成され、前記貫通孔を介して高圧気体が前記空気流量制御弁に導入され、前記内管部材は、前記スリーブに固定された環状壁と、前記環状壁により囲まれたチャンバとを有し、前記環状壁の前端には、工具ヘッドが設けられ、前記環状壁には、前記チャンバと外部とを連通させる少なくとも１つの排気孔が形成され、前記環状壁の内部には、前記空気流量制御弁と前記チャンバとを連通させる気流チャネルが形成され、前記気流チャネルの前記チャンバの前端には、第１の吸気口が形成され、前記チャンバの後端には、前記空気流量制御弁と連通した第２の吸気口が形成され、前記空気流量制御弁により切換えて前記第１の吸気口又は前記第２の吸気口を選択して気流を前記チャンバに進入させ、前記ハンマーは、前記チャンバ中に配設されるとともに、頭部及びボディを有し、前記頭部は、前記ボディよりも前記第１の吸気口に近く、前記ボディは、前段部、中間部及び後段部を含み、前記前段部及び前記後段部は、前記環状壁に密着され、前記中間部と前記環状壁との間には、筒状間隙が形成され、前記頭部には、前記チャンバと前記筒状間隙とを連通する排気流路が形成され、前記空気流量制御弁は、高圧気体が前記第２の吸気口から前記チャンバに注入されると、前記ハンマーが高圧気体により押動されて前記工具ヘッドに向かって移動し、前記空気流量制御弁により高圧気体が前記第１の吸気口から前記チャンバに注入されると、前記ハンマーが高圧気体により押動されて前記工具ヘッドから離れ、この過程において、前記筒状間隙が前記排気孔に連通されると、前記チャンバ内の高圧気体が前記排気流路、前記筒状間隙及び前記排気孔を順次通って排出され、前記ハンマーが押動される力が低減されることを特徴とする、減振構造を有するエアインパクト工具が提供される。

図１は、本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具を示す分解斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具の全体を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具のハンマーを示す断面図である。本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具の動作状態の説明図（１）である。本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具の動作状態の説明図（２）である。本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具の動作状態の説明図（３）である。

図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る減振構造を有するエアインパクト工具は、少なくともハンドル１、スリーブ２、内管部材３及びハンマー４から構成されてなる。ハンドル１は、ピストル形又は直筒形でもよい。本実施形態のハンドル１はピストル形である。ハンドル１の頂部には、キャビティ１１が形成される。ハンドル１の底部には、外部の高圧気体供給源に接続された吸気流路１２が、上方に延びてキャビティ１１と連通するように形成されている。吸気流路１２中には、気流の通過を制御する気流スイッチ１３が設けられ、ハンドル１の一側には、気流スイッチ１３と接続されて操作に用いるボタン１４が設けられる。

本実施形態のスリーブ２は、キャビティ１１中に収容される。キャビティ１１の底端には、スリーブ２を緩衝するばね１５が設けられる。スリーブ２の側壁には、吸気流路１２と連通した貫通孔２１が形成される。スリーブ２中には、従来の空気流量制御弁（ａｉｒｆｌｏｗｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅ）２２が設けられ、高圧気体が吸気流路１２に導入された後、貫通孔２１を介して空気流量制御弁２２に進入する。空気流量制御弁２２は、高圧気体を２つの異なる経路で出力する。

内管部材３は、円管構造であるとともに、環状壁３１と、環状壁３１により囲まれたチャンバ３２とを有する。環状壁３１は、スリーブ２中に延ばし入れられ、ねじによりスリーブ２上に螺着される。内管部材３は、スリーブ２の外部まで延ばされるとともに、前端に工具ヘッド５が設けられる。工具ヘッド５は、実際の使用の必要に応じて交換してもよい。チャンバ３２内でない環状壁３１には、空気流量制御弁２２と連通した気流チャネル３３が形成され、チャンバ３２の前端に第１の吸気口３４が形成される。チャンバ３２の後端には、空気流量制御弁２２と連通した第２の吸気口３５が形成される。そのため、空気流量制御弁２２は、適切なタイミングで選択して高圧気体を気流チャネル３３に出力してから、第１の吸気口３４からチャンバ３２に注入するか、高圧気体を第２の吸気口３５からチャンバ３２に注入する。

また、環状壁３１には、チャンバ３２を外部に連通する排気孔３６が少なくとも１つ形成される。本実施形態の排気孔３６は、数が３つであり、内管部材３の軸方向に沿って直線状に配列される。各排気孔３６は工具ヘッド５までの距離がそれぞれ異なる。また、上述した３つの排気孔３６は、第１の吸気口３４と第２の吸気口３５との間に形成される。

図２及び図３を参照する。図２及び図３に示すように、ハンマー４は、チャンバ３２中に配設され、一体に連続接続した頭部４１及びボディ４２を含む。頭部４１は、ボディ４２よりも第１の吸気口３４に近い。本実施形態の頭部４１は、円錐状に形成されるとともに、平面状の端面４１１を有する。ボディ４２は、円柱状に成形され、前段部４２１、中間部４２２及び後段部４２３を含む。前段部４２１及び後段部４２３の外径は、チャンバ３２の内径に等しいため、環状壁３１に密着される。中間部４２２の外径は、前段部４２１及び後段部４２３の外径よりも僅かに小さく、同様にチャンバ３２の内径よりも僅かに小さく、中間部４２２と環状壁３１との間には筒状間隙４３が形成される。

上述したハンマー４の内部には、チャンバ３２と筒状間隙４３とを連通する排気流路４４が形成される。本実施形態の排気流路４４は、頭部４１の端面４１１の中央位置から軸方向で形成された軸方向部４４１と、中間部４２２から径方向で形成された径方向部４４２と、を含み、軸方向部４４１と径方向部４４２とが交差されてＴ字状に形成されて連通する。

本実施形態の筒状間隙４３と排気孔３６との相対位置関係を図４に示す。詳細には、ハンマー４がチャンバ３２の最前端に移動して工具ヘッド５に接触されると、筒状間隙４３の延伸範囲が工具ヘッド５に最も近い２つの排気孔３６に至り、排気流路４４の径方向部４４２及び筒状間隙４３の接続口は、前段部４２１に近い箇所に位置する。

上述した構造により、ボタン１４を押して気流スイッチ１３を制御すると高圧気体が吸気流路１２を介して空気流量制御弁２２に導入された後、空気流量制御弁２２により、まず、高圧気体を第２の吸気口３５からチャンバ３２に注入すると、高圧気体により押動されてハンマー４が前方に高速移動し、工具ヘッド５に衝突して高い作業効率が得られる。続いて、空気流量制御弁２２により給気経路を切換えると、第２の吸気口３５からチャンバ３２に高圧気体が注入され、高圧気体が導入される気流チャネル３３を変更し、第１の吸気口３４からチャンバ３２に注入される。空気流量制御弁２２により給気経路を切換える技術は従来技術であるため、ここでは詳しく述べない。

高圧気体による押動を開始すると、ハンマー４が後方に移動する。図５及び図６に示すように、ハンマー４が工具ヘッド５から離れると、チャンバ３２中の高圧気体が排気流路４４の軸方向部４４１及び径方向部４４２から、筒状間隙４３及び排気孔３６を通って外部に排出され、チャンバ３２内の圧力が下がり、ハンマー４が押動される力が減り、ハンマー４がチャンバ３２の最後端に移動すると、振動が減少する。

本実施形態の減振の作用過程において、図４に示すように、ハンマー４がチャンバ３２の前端に位置すると、筒状間隙４３が排気孔３６と連通して排気を開始するが、これは従来の構造と比べて本発明は排気のタイミングが早めであるため、ハンマー４を押動する力を大きく低減させることができる。また、ハンマー４の後退過程では、図５に示すように筒状間隙４３が異なる排気孔３６と連通して排気され続け、ハンマー４が押動されて後退する力が弱くなり続けるため、振動を大幅に減らすことができる。

上述したことから分かるように、本発明の減振構造を有するエアインパクト工具は、エアインパクト工具が発生させる振動（即ち、ハンマーが後退するときに発生するインパクト）を減少させるために、排気方式によりハンマーが後退するときに発生するインパクトを直接減らすことができるため、従来の構造と比べて減振効果が高い上、高圧気体によりハンマーを前進させて工具ヘッドに衝突させる力に悪影響を及ぼさない。そのため、エアインパクト工具の出力パワーを維持しながら減振効果を得ることができる。

１ハンドル
２スリーブ
３内管部材
４ハンマー
５工具ヘッド
１１キャビティ
１２吸気流路
１３気流スイッチ
１４ボタン
１５ばね
２１貫通孔
２２空気流量制御弁
３１環状壁
３２チャンバ
３３気流チャネル
３４第１の吸気口
３５第２の吸気口
３６排気孔
４１頭部
４２ボディ
４３筒状間隙
４４排気流路
４１１端面
４２１前段部
４２２中間部
４２３後段部
４４１軸方向部
４４２径方向部

Claims

ハンドル、スリーブ、内管部材及びハンマーを備えた、減振構造を有するエアインパクト工具であって、
前記ハンドルは、内部に形成されたキャビティと、前記キャビティに連通した吸気流路と、を有し、前記吸気流路中には、気流スイッチが設けられ、
前記スリーブは、前記キャビティ中に収容され、前記スリーブ中には、空気流量制御弁が設けられ、前記スリーブの一側壁には、前記吸気流路と連通した貫通孔が形成され、前記貫通孔を介して高圧気体が前記空気流量制御弁に導入され、
前記内管部材は、前記スリーブに固定された環状壁と、前記環状壁により囲まれたチャンバとを有し、前記環状壁の前端には、工具ヘッドが設けられ、前記環状壁には、前記チャンバと外部とを連通させる少なくとも１つの排気孔が形成され、前記環状壁の内部には、前記空気流量制御弁と前記チャンバとを連通させる気流チャネルが形成され、前記気流チャネルの前記チャンバの前端には、第１の吸気口が形成され、前記チャンバの後端には、前記空気流量制御弁と連通した第２の吸気口が形成され、前記空気流量制御弁により切換えて前記第１の吸気口又は前記第２の吸気口を選択して気流を前記チャンバに進入させ、
前記ハンマーは、前記チャンバ中に配設されるとともに、頭部及びボディを有し、前記頭部は、前記ボディよりも前記第１の吸気口に近く、前記ボディは、前段部、中間部及び後段部を含み、前記前段部及び前記後段部は、前記環状壁に密着され、前記中間部と前記環状壁との間には、筒状間隙が形成され、
前記頭部には、前記チャンバと前記筒状間隙とを連通する排気流路が形成され、前記空気流量制御弁は、高圧気体が前記第２の吸気口から前記チャンバに注入されると、前記ハンマーが高圧気体により押動されて前記工具ヘッドに向かって移動し、
前記空気流量制御弁により高圧気体が前記第１の吸気口から前記チャンバに注入されると、前記ハンマーが高圧気体により押動されて前記工具ヘッドから離れ、この過程において、前記筒状間隙が前記排気孔に連通されると、前記チャンバ内の高圧気体が前記排気流路、前記筒状間隙及び前記排気孔を順次通って排出され、前記ハンマーが押動される力が低減されることを特徴とする、減振構造を有するエアインパクト工具。
前記ハンマーが前記工具ヘッドに接触される箇所に位置するとき、前記筒状間隙は前記排気孔と連通することを特徴とする請求項１に記載の減振構造を有するエアインパクト工具。
前記環状壁は、３つの前記排気孔を有し、
各前記排気孔は、前記工具ヘッドまでの距離がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１に記載の減振構造を有するエアインパクト工具。
前記ハンマーが前記工具ヘッドに接触される箇所に位置するとき、前記筒状間隙は、前記工具ヘッドに最も近い２つの前記排気孔と連通することを特徴とする請求項３に記載の減振構造を有するエアインパクト工具。
前記排気流路は、Ｔ字状に接続された軸方向部及び径方向部を含むことを特徴とする請求項１に記載の減振構造を有するエアインパクト工具。
前記軸方向部は、前記ハンマー頭部の中央部に位置することを特徴とする請求項５に記載の減振構造を有するエアインパクト工具。