JPH01210227A - コントロールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ファスナーを打ち込む加圧空気式打ち込み装
置のためのコントロールバルブに関するものである。

し従来の技術及び発明が解決しようとする課題］この種
の既知の装置は、釘や、ステープルや或いはその種のも
のを打ち込むのに有用である。打ち込みラムを作動させ
るための動作ピストンは、空気圧で操作される。トリガ
ーバルブに作用するトリガーレバー手段或いはその種の
ものにより、発射行程が始まる。次にトリガーバルブは
、コントロールバルブを開いた位置と閉じた位置にかわ
るがわる制御し、コントロールバルブが開いた位置にあ
る時には、動作ストロークチャンバーを動作ピストン及
び加圧空気源と連通させ、一方、コントロールバルブが
閉じた位置にある時には、動作ストロークチャンバーを
ガス抜きする。

このような装置では、通常、トリガーバルブが手動で操
作された時に、単回の打ち込みストロークが発射される
。動作ピストンは発射が終わった時に上死点に到達する
だけである。しかし、多くの場合は、打ち込みストロー
ク毎に作動させなくでも、ファスナーを連続的に自動打
ち込みできることが要求される。このためには、打ち込
みストロークが終了した時に、新しい動作サイクルを開
始するため、コントロールバルブを自動的にその閉じた
位置に位置させ、ピストンの復帰を始動する特殊なコン
トロールバルブが必要になる。

西独特許明細書１６０３９７９により、コントロールピ
ストンがバルブによりその閉じた位置に押しやられてい
るコントロールバルブが知られている。コントロールバ
ルブピストンは各圧力供給時にコントロールバルブピス
トンにより開いた位置に変位しているコントロールピス
トンと同軸である。コントロールピストンへの圧力供給
は逆転コントロールバルブにより制御されており、コン
トロールバルブの有効面域は、逆転コントロールバルブ
により選択的に、各々、大気か或いは加圧空気に接続さ
れる。この既知の装置の欠点は、コントロールピストン
の戻しバネが、予め定められた回数のサイクル数の後、
疲労状態となり、摩損しやすいということである。更な
る欠点は、コン−９−′ トロールピストンが、その開いた位置へ、コントロール
バルブピストン手段によりもたらされることである。こ
れにより、コントロールバルブピストン及び、更には、
コントロールピストンに機械的に重い負荷が加わる。そ
の上、望まし・くない欠点は、自動バルブの逆転コント
ロールが動作ピストンの動きと同期していないことであ
る。そのため、動作ピストンが動作ストロークを完了す
る前に、すでに逆転行程が始動しているという危険性が
存在する。従って、ファスナーに充分なエネルギーが供
給されず、ファスナーを製作品中に充分に打ち込むこと
ができない可能性がある。更に、動作ピストンが上死点
に達する前に、既に、動作ストロークチャンバーに加圧
空気が供給されているという危険性も存在する。この場
合、その後のストロークにおいては動作ピストンを充分
なエネルギーで駆動することができない。更には、動作
ピストンが充分に上死点に接近していないため、動作ピ
ストンがファスナーを全（駆出できないこともあり得る
。この場合、動作ラムは、接続の）−１０＝ ァスナーがラムチャンネルに入るのを妨げる。

また、西独特許明細書１６０３８３９により、メインコ
ントロールバルブスプールを伴ったコントロールチャン
バーが、付加的なバルブを介してピストン戻しチャンバ
ーに接続されているコントロールバルブ手段も知られて
おり、この場合、この接続は補助バルブスプールにより
制御されている。ピストン戻しチャンバーは、既知の如
く、動作ピストンが実質的に下死点に達した時に加圧空
気で満たされ、動作ピストンを下死点から上死点へ変位
させる役割を果たす。戻しチャンバーは、動作ピストン
が下死点に有る時にピストンの下方に存在するボアを通
じてシリンターと接続しているので、戻しチャンバー内
に蓄えられた空気が戻しス１−ロークをもたらすことが
できる。この既知のコントロールバルブ手段の場合、加
圧空気の一部が、メインバルブスプールを閉鎖位置に移
動させるために分岐される。ピストン戻しチャンバー内
の圧力状況は、動作ピストンの摩擦やシーリング部材な
ど、様々な要因に依存しているので、再現性のある圧力
を得ることができない。従って、付加的なバルブは、動
作ピストンの予め定められた位置で再現性良く開くこと
ができない。更に、この既知のバルブ手段の場合、動作
ピストンの動きとコントロールバルブ手段の切り替え操
作との間に、正確な同期が存在しない。従って、メイン
バルブスプールがその閉鎖位置に向かって変位するため
には、一定の圧力と一定の容量が必要であるが、時とし
て、それらが、動作ピストンを復帰させるのに充分なだ
け得られないことがある。また、この既知のバルブでは
逆転操作が速すぎて、動作ストロークチャンバーが再び
加圧空気源に接続される前に、動作ピストンが上死点に
到達できないという危険性も存在する。最後に、この既
知のバルブは、付加的バルブに、各々、力学的に負荷が
加えられた多数の密封リングと一本の戻しハネを必要と
する。密封リング及びバネは消耗品なので、時々、交換
しなければならない。

打ち込み装置の戻しチャンバーが、いわゆるヘッドバル
ブとして動作ピストンと同軸の動作シリ＝１１− ンダー上に配置されているメインバルブの有効面域に、
直接、接続されている西独特許明細書３２２２９４、９
による既知のバルブ配列に関しても、上述のバルブ配列
について説明したのと同じ難点が存在する。また、この
ようなバルブ配列は、補助バルブなしで動作するので寧
ろ単純な構造をしているが、繰り返しの度数を正確に変
更することができない。更に、戻しチャンバーとメイン
バルブの各有効面域との間は、距離の長い空気流路で接
続されており、これは、逆転コンｌ−ロールを急速に行
なうという点に関して見た場合、欠点となる。従って、
この既知のバルブでは、比較的少ない繰り返し度数のみ
が可能である。最後に、圧力差が非常に小さいので、逆
転コントロールは、略完全に圧力が立った時にのみ、起
こる。

米国特許３８０８６２０は、同じくヘッドバルブとして
構成されたメインバルブを有する安価なバルブを開示し
ている。補助バルブスプールは、最終的には打ち込み装
置のハウジング内において変位可能に支持されているス
リーブ内に変位可能に設けられている。単回ショット操
作の場合は、スリーブが予め定められた端に留まる。一
方、繰り返し操作の場合には、ピストン戻しチャンバー
内の圧力がスリーブに加わり、スリーブは、補助バルブ
スプールに対して相対的に変位する。このことにより、
補助バルブスプールは、そこでメインバルブが逆転する
初期位置へ復帰する。この既知のバルブ配列もまた、幾
つかの欠点を有している。繰り返し操作において振動す
るスリーブは比較的に太き（、このように比較的に大き
な質量を有することは、高い繰り返し度数を得るために
は好ましくない。補助バルブスプールと同じく、振動す
るスリーブには、摩損が比較的に激しい、力学的に負荷
が加えられた多数のＯリングが設けられている。更に、
０リングは、より強い力の逆転力を必要とする。この既
知のバルブの場合、表面積の差異は比較的に小さい。従
って、逆転コントロールは、略完全に圧力が立つか、或
いは圧力の逃がしかある場合にのみ、起こる。また、繰
り返しの度数がかなり高くなると、動作ピストンが、ま
だ、復帰行程中にある時に、既に動作ピストンに加圧空
気か負荷されているという危険性が存在する。

上述した欠点を考慮したタイプのコントロールバルブ手
段が、西独特許明細書１９０８１５０により知られてい
る。補助バルブスプールは、ピストン部分と共にコント
ロールスペースを制限する段状ピストンとして形成され
ており、コントロールスペースは、バルブが開放位置に
ある時には、メインバルブスプールにより制御された導
管を介して圧力流路と接続し、一方、バルブが閉鎖位置
にある時には、ガス抜き流路に接続されている。

補助バルブスプールは、結局、メインバルブスプールへ
の圧力供給をコントロールする。メインバルブスプール
の逆転は、メインバルブスプールが完全に開放位置に到
達した時にのみ始まるので、動作ピストンを操作するの
に充分な圧力を動作ス１ヘロークチャンバー内に確立す
ることができる。

次の動作ザイクルは、ピストン戻し行程中に、動作シリ
ンダーから殆ど全く空気が流出しない状態になった時に
のみ開始される。この既知のバルブの場合、放出された
空気は制御可能な流路を介して別のコントロールスペー
スに導入されるので、そこからのガス抜きは、それとは
反対方向に流れる空気が動作ストロークチャンバーから
完全に、或いは略完全に抜かれた時にのみ、起こり得る
。

これらの手段により、動作ピストンが、常に、完全な動
作行程と戻し行程を行なうように、動作ピストンの動き
が改善されている。しかし、繰り返し度数が高くなると
、意図した同期を達成できないことが判明した。逆転し
てから逆転するまでの時間間隔は、例えば制限部材など
を有している可能性がある接続流路により、実質的に予
め決まっている。流れの面積が小さ過ぎたり大き過ぎた
りすると、動作ピストンが上死点に達する前に圧力が逃
げたり、或いは上死点に達する前に動作ピストンに圧力
が加わったりすることが起こり得る。

更に、この既知のコントロールバルブ配列の欠点は、摩
損しやすい部材と考えねばならない多数の動的な密封リ
ングを必要とすることである。

−１５＝ 「課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、摩損する部材を最小量に抑え、特に、
所謂、繰り返し操作において高い繰り返し度数で用いた
場合であっても、動作ピストンの動きに正確な逆転操作
を確実に適用することができる。被打込部材にファスナ
ーを打ち込む加圧空気式打ち込み装置のためのコントロ
ールバルブを提供することである。

この目的は、本発明の特許請求の範囲第１項の特徴部分
の記載内容により達成される。

本発明によるコントロールバルブは、上述したバルブ手
段のような力学的に負荷が加えられたバネ手段を必要と
しない。トリガーバルブ或いはそのタペットには、圧力
バネが設けられているが、ハネには力学的な負荷が加え
られていない。本発明によるコントロールバルブは、力
学的に負荷が加わった密封リングを非常に少数しか必要
としないので、摩損する部材が最小限ですみ、従って、
保守間隔を延ばすことできる。

既知のコントロールバルブと同様に、本発明によるコン
トロールバルブも、単に２つのバルブピストン或いはバ
ルブスプールを必要とするに過ぎず、メインバルブスプ
ールは、動作ストロークチャンバーへ至る流路を制御し
、一方、補助バルブスプールは、メインバルブスプール
の相対的に大きな有効面域への圧力供給を制御する。補
助バルブスプールの第２の有効面域が、ピストン戻しチ
ャンバーに、直接、接続されていることが本発明にとっ
て重要である。ごの接続は、単純な横断ボアで構成され
ていてもよいが、なるべくならば、例えば、流れの面積
を変えるために、調整ネジやニードルにより変化させる
ことができる制限用具或いは絞りを含んでいるのが好ま
しい。ボアが完全に閉じられた場合、本発明による打ち
込み装置は、単回ショット操作に用いられる。自動操作
を行なう場合は、ボア内の絞りにより調整された流れの
面積が、コントロールバルブの繰り返し度数を決定する
。

トリガーバルブに負荷が加わっていない場合や或いはト
リガーバルブが非作動状態にある場合にば、各々、メイ
ンバルブスプールの相対的に大きな有効面域に、加圧空
気源の圧力、例えば打ち込み装置の握り部分に配置され
ている溜部の圧力が加わる。これにより、メインバルブ
スプールは、継続的に、閉鎖位置にとどまり、圧力源と
動作ストロークチャンバーとの接続を封鎖する。一方、
トリガーバルブを作動させると、メインバルブスプール
の相対的に大きな有効面域は、ガス抜き去れる。この時
、補助バルブスプールは、そのままの位置にとどまり得
る。例えば、トリガーバルブを作動させることにより、
大気と接続するスペースが、補助バルブスプールが初期
位置にある状態において、メインバルブスプールの相対
的に大きな有効面域と、連続的に接続されるように為し
てもよい。従って、メインバルブスプールの相対的に小
さな有効面域にかかる圧力が、メインバルブスプールを
開放位置へ変位させ、圧力源と動作スｌ−ロークチャン
ハーとの間の流路が開かれる。そして、動作ピストンが
下方に駆動され、ファスナーが被打込部材へ打ち込まれ
る。動作ピストンが下方位置（下死点）に到達すると、
加圧空気がシリンダーを取り囲んでいる戻しチャンバー
内に、ボアを介して、流入することができる。幾分かの
空気は、該ボア及び該ボア内に設けられている絞りを介
して、補助バルブスプールの第２の有効面域に流入する
。その時、補助バルブスプールは第２の位置へ変位し、
メインバルブスプールの相対的に大きな有効面域及び圧
力源と連通ずる。その後、メインバルブスプールが再び
閉鎖位置へ移動するので、圧力源と動作ストロークチャ
ンバーとの間の接続が断たれ、動作ストロークチャンバ
ーは、大気に接続される。すると、戻しチャンバーに蓄
えられた空気がピストンを上死点に向かって押し進める
。全復帰期間を通じて、戻しチャンバーには一定の圧力
が行き渡っているので、この圧力が補助バルブスプール
の第２の有効面域に加わり、補助バルブスプールが初期
位置へ戻るのを妨げる。圧力差が逆転したという信号を
受けると、加圧空気は、補助バルブスプールの第２の有
効面域から戻しチャンバーへ逆流し、戻し作用を支援す
る。補助バルブスプールの第２の有効面域が充分に大き
く採られている場合には、動作ピストンが上死点に到達
した時にのみ補助バルブスプールが第１の位置、すなわ
ち初期位置へ復帰するという状況を、容易に達成するこ
とができる。そうこうするうちに、補助バルブスプール
が、圧力源の圧力により、初期位置に復帰するので、再
び、メインバルブスプールの相対的に大きな有効面域が
大気に接続され、新しい動作サイクルを開始することが
可能になる。

以上から分かるように、本発明の自動バルブの逆転は、
動作ビスＩ・ンが、実際に、上死点に到達した時にのみ
完了しｆｉる。逆にいえば、動作ピストンの動作ストロ
ークチャンバーは、動作ピストンが上死点に到達した時
にのみ圧力源に接続される。従って、本発明によるコン
トロールバルブを用いれば、得られるエネルギーを最大
限に有効に利用して、製作品中にファスナーを打ち込む
ことができ、特に、繰り返し操作を行なう場合は、その
効果が顕著である。

上述した従来のコントロールバルブと同様に、本発明に
よるバルブは、メインバルブスプールの中央旧道ボアと
密封的に協働する固定的に配列されたコントロールスリ
ーブを含んでいる。本発明によるコントロールスリーブ
には、メインバルブスプールの相対的に大きな有効面域
に面したメインコントロールスペースを制限するラジア
ルフランジが設けられていてもよい。本発明による補助
バルブスプールは、コントロールスリーブのボア内に、
変位可能に導入されている。

選択的にピストン戻しチャンバーの圧力を受ける、補助
バルブスプールの第２の有効面域はなるべくならば、第
１の有効面域よりもはるかに大きいことが好ましい。

更に、補助バルブスプールに、圧力源の圧力が連続的に
加わる有効面域が設けられている場合には、第２の有効
面域は、圧力源の圧力が連続的に加わっている第１の有
効面域の少なくとも２倍の大きさを有していることが好
ましい。これによって、ピストンの戻り行程の間中、メ
インバルブスプールのコントロールスペースが圧力源と
接続している位置に補助バルブスプールがとどまってい
ることが確実となる。ピストン戻しチャンバーの圧力が
、略完全に低減し、最大圧力に対してほんの僅かの圧力
になったときにのみ、補助バルブスプールが、メインバ
ルブを開放し始める第１の位置に変位することができ、
新たな動作行程を実行するために、動作ピストンに圧力
を加えることが可能となる。これにより、ピストンは、
新しい動作行程が始まる前に、上死点に到達することが
確実化される。補助バルブスプールの第１の有効面域は
、なるべくならば、ピストン部分により限定されている
のが好ましい。補助バルブスプールのさらなるピストン
部分は、コントロールスリーブのボア内に密閉的に配列
される。しかし、それらのピストン部分は、両ピストン
部分の内の一つのみが、コントロールスリーブのボアと
密閉的に協働するようなされている。それらのピストン
部分は滑らかな円柱状で、かつ、シーリング部材を使用
せずに構成されているので、補助バルブスプールについ
ては、シーリングの摩損を無視することができる。第２
の有効面域を限定しているピストン部分だけが、関連す
るボア内に、好ましくは０リングにより密閉される。従
って、補助バルブスプールは、駆動が極めて容易であり
、これは、−分間光たり２０００回に及ぶ高い繰り返し
度数を達成する上で非常に有利である。

本発明の更なる実施によれば、補助バルブスプールは、
２つの部分からなっていてもよ（、一つの部分はコント
ロールスリーブと協働する円柱状部分を含み、もう一方
の部分は第２の有効面域を有している。このように、補
助バルブスプールを２つの部分に分離して構成すれば、
下方の部分を上方の部分と正確に同軸上になるように配
列しなければならいという条件は必須のものではなくな
り、従って、ハウジングとバルブカバーのバルブボアの
位置は、相対的に片よった様々な位置を採ることが可能
である。これは、製造上の許容誤差が、相対的に粗くて
すむことを意味している。

開示したバルブ配列の場合、自動操作の繰り返し度数は
、ピストン戻しチャンバーと補助バルブスプールとの間
の絞りを変えることにより、連続的に変化させることが
でき、最終的には、単回のみのショソｈを発射させるこ
ともできる。実際問題として、例えば家具を製造する場
合、所謂、混合操作が必要になることが多く、すなわち
、初めは、ライニングを正確に固定するため、何本かの
ステーブルが単回ショット操作で打ち込まれる。

その後、作業は繰り返し度数の高い自動操作の下で継続
される。単回ショットから自動操作に変更するためには
、例えば、ネジを３回乃至４回、回転させなければなら
ない。この操作貴行なうために、幾許かの時間が必要で
ある。それ故、本発明の一実施態様では、ボアが、トリ
ガーバルブのトリガーに向けられた第２の有効面域に接
続されており、ボアはトリガーが非作動位置にある場合
には、大気に接続されている。また、トリガーの一部に
は、ｌ−リガーの作動時にボアを密閉するシーリング部
材が設けられている。トリガーバルブとｌ・リガーの関
係は、１−リガーが第１の行程距離を移動すると、単回
のショットを開始するためにトリガーがトリガーバルブ
を起動するが、この時、尚、第２の有効面域の下にある
ボアは、開いた状態のままであるようになされている。

第２の有効面域へ通じる流路内の絞りは自動操作用の位
置になっているにもかかわらず、自動操作は抑制され、
トリガーが解牲されて再びトリガーが第１の行程距離を
移動した時にのみ、新たな単回ショットが発射される。

一方、トリガーが作動されて、第１の行程距離に続き６
、第２の行程距離を移動すると、シーリング部材がボア
を閉鎖し、打ち込み装置は自動的に稼働する。開示した
トリガーの配列は、なるべくならば、トリガー、例えば
解放レバーを作動させた時に、操作者が、２点でアクシ
ョンを感じることができ、そのうちの第１番目のアクシ
ョンに対しては比較的容易に打ち勝つことができ、一方
、第２のアクションは、多少なりとも有意な停止作用と
して感じ取れるものであることが好ましい。

要約すると、本発明によるバルブは、可動部材２６一 が最少量で済み動作ビス１ヘンへの正確な適応を確実化
するものであるということができる。また、本発明によ
るバルブは、繰り返し度数が最高の場合であっても、動
作ピストンが下方向及び上方向に移動する間、バルブを
切り換えることにより、更には、ピストンの復帰が、打
ち込み動作が完了した時にのみ開始されることにより、
打ち込みエネルギーの損失が起こらない。次の打ち込み
工程への転換は、ピストンが」二死点に到達した時にの
み達成される。更に、本発明によるバルブは、各々、最
小量の摩損する部材或いはより長時間にわたって最高の
繰り返し度数で用いても破損しないような寿命の長い部
材で構成され、バルブ機能を果たす。特に、負荷が加え
られたバルブや、動力学的に高い負荷が加えられたシー
リング部材（Ｏリング）は排除されている。また、本発
明によるバルブば、単回シ９ソトから、最大限度例えば
１分間光たり３００００回のショット迄、広範な変動範
囲にわたって、ショット回数を連続的に変えることがで
きる。更に、本発明によるバルブば、現存する打ち込み
装置のハウジング内に、特殊な改造手段を必要とせずに
据え付けることができるような構造となっている。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図から第５図の縦断面図にその一部が示されている
打ち込み装置は、ハウジング１０と、打ち込みラム１３
に接続された動作ピストン１２を収容する動作シリンダ
ー１１から成っている。＋にめリング１４が、動作シリ
ンダー１１の下端部に設けられている。動作シリンダー
１１は、第１のラジアルボア１６と第２のラジアルボア
１７を介して動作シリンダー１１に接続しているピスト
ン部分ヤ ア１６は、ビス］・ン戻しチャンバー１５に面した端部
において、０リング１８により閉鎖され、チエツクバル
ブを構成している。

ハウジンク川０は、圧縮された空気の溜部２１がその内
部に設けられている握り部分２０を含んでおり、該溜部
２１は、例えば、空気ホース（図示せず）を介して圧縮
空気源に接続されている。

さらに、握り部分２０には、ガス抜き流路２２が設けら
れている。シリンダーに面した握り部分２０の端部には
、バルブプレート２３が握り部分の下側に取り付けられ
ており、バルブプレート２３は、ハウシング１０の対応
する凹所と係合する突起２４を有している。バルブプレ
ート２３は、バルブプレー１−２３内の型穴に埋められ
るネジ２５により、握り部分２０にネジ止めされる。バ
ルブプレート２３は、その下側において、番号２７で示
すようにピンでピボット的に支持されたトリガーレバー
２６を支持している。

握り部分２０のボア３０は、動作シリンダー１１の動作
ス１〜ロークチャンパー３２と流路３１を介して連絡し
ている。動作ストロークチャンバー３２は、上方から蓋
３３により閉鎖されている。

ボア３０にはコントロールバルブ３６が収容されている
。コントロールバルブ３６はメインバルブスプール３７
と補助バルブスプール３８を含む。

メインバルブスプール３７は、溜部２１と連絡する一方
の端面における有効面域３７ａと、メインコン１−ロー
ルスペース３９と連絡する第１の有効面域３７ａと反対
側の相対的に大きな有効面域とを有する作動ピストンと
して設計されている。有効面域３７ａを有するメインバ
ルブスプール３７のビスＩ・ン部分は、軸方向に間隔を
あけて、２つのＯリング４１・４２を含んでおり、Ｏリ
ング４１は上部弁座と協働し、流路３１と溜部２１との
間の連通を遮断する。下方のＯリング４２は、ボア３０
に密閉的に収容されている段スリーブ４３と協働する。

段スリーブ４３のボアは、メインバルブスプール３７の
ピストン部分を、滑動可能な状態で且つ密閉的に受は容
れる。メインバルブスプール３７が第１図に示した位置
にある場合、流路３１は、メインバルブスプール３７を
取り囲んでいる環状スペース４５と接続しており、環状
スペース４５は、段スリーブ４３内のラジアルボアを通
して、段スリーブ４３を取り囲んでいる環状スペース４
６と連絡しており、また、環状スペース４６は、常に、
ガス恢き流路２２と連通している。従って、動作ス１−
ロークチャンパー３２は、大気に開放されている。

メインバルブスプール３７の中央ボアは、ボア３０の広
がった部分に着座しているラジアルフランジ４９を有す
るコントロールスリーブ４８の上部を、密閉的に、且つ
滑動可能な状態で受は容れる。コントロールスリーブ４
８は、ボアとメインコントロールスペース３９とを連結
する複数のラジアルボア５０を有している。

ラジアルフランジ４９は、段スリーブ４３に、下から係
合し、更に、ラジアルフランジ４９は、バルブプレート
２３により、下から保持されている。コントロールスリ
ーブ４８は、補助バルブスプール３８の上方部分を受は
容れる。補助バルブスプール３８の上方部分は、メイン
バルブスプール３７のボア４７を介して溜部２１と連絡
する有効面域５２を有する上部の滑らかな円柱状部分５
１を含んでいる。さらに、補助バルブスプールの下方部
分には、滑らかな円柱状部分５３が含まれる。円柱状部
分５１と円柱状部分５３との間のロッドは、断面が三角
形を成しており、番号５４で示されている。こうするこ
とにより、円柱状部分５１と円柱状部分５３との間に、
ロッド５４とコントロールスリーブ４８のボア壁とによ
り制限される流路が形成される。コン１−ロールスリー
ブ４８のボアには、ラジアルフランジ４９の領域に、拡
張部分５５があり、この中を滑らかな円柱状部分５３は
、密閉的に滑動することができる。２つの滑らかな円柱
状部分５１と５３の間の距離は、円柱状部分５３がボア
部分５５を脱出している時に、上部の滑らかな円柱状部
分５１がコン）　ｏ　−ルスリーブ４８のボア内に密閉
的に着座しているか、或いは清らかな円柱状部分５３が
ボア部分５５内に着座している時に、滑らかな円柱状部
分５１が、バルブロッド５４の周囲の流路とメインパル
スプールのボア４７とが連通ずる程度に、従って、バル
ブロッド５４の周囲の流路と溜部２１とが連通ずる（第
４図を参照のこと）程度に、コントロールスリーブ４８
を越えて突出するように構成されている。

補助バルブスプール３８の下方部分は、バルブプレー１
−２３のボア５６ａ内に位置している。補助バルブスプ
ール３８の下方部分は、ボア５６ａ内を密封的に滑動で
きるバルブピストン部分５６を含んでいる。また、その
下方に多角形（なるべくならば三角形）の断面を有する
ピストン部分５７が、バルブプレート２３の対応するボ
ア内に着座している。補助バルブスプール３８の下方部
分は、有効面域５７ａと多角形の有効面域６６を有し、
両有効面域はバルブプレート２３に設けられた斜めボア
５８を介して、戻しチャンバー１５に通じている。

トリガーハルプロ１のタペット６０は、トリガーレバー
２６と協働する。タペット６０は、溜部２１内の圧力に
より支持されており、挿入部材６３のボア６３ａ内に配
置されたバネ６２により、強制的にトリガーレバー２６
に向かつて付勢されている。０リング６２ａは、バルブ
プレート２３のボアを下から閉鎖する。下方部分の横断
面が三角形をしているタペット６０は、その上端部にト
リガーレバー２６によりタペット６０が持ち上げられる
時に、挿入部材６３のボア６３ａと協働する更なる密閉
リング６４を有している。この時、チャンバー６５は、
補助バルブスプール３８が第１図に示した位置にある場
合において、ボア５６ａと通じている溜部２１から遮断
される。

開示したバルブ配列は、以下の如くに動作する。

第１図は、装置が非動作状態にある場合を表している。

　　ｌ−リガーレバー２６は、非作動位置にある。トリ
ガーバルブ６１がこの位置にある場合、チャンバー６５
と溜部２１は、ボア６３ａを介して連通しているので、
チャンバー６５の圧力は、溜部２１の圧力と同じである
。これにより、ボア５６ａ及びボア部分５５内にも溜部
２１の圧力がいきわたり、更に、溜部２１の圧力は、ラ
ジアルボア５０を介して、メインコントロールスペース
３９へも及ぶ。メインバルブスプール３７の有効面域４
０は、溜部２１に面した有効面域３７ａよりも大きいの
で、メインバルブスプール３７は、第１図に示されてい
るような閉鎖位置に保たれ、また、この時、流路３１は
、圧縮空気との連絡が遮断され、環状スペース４５を介
して、出口流路２２へ通じている。

動作ピストン１２は、上死点に位置している。

容易に分かるよ゛うに、補助バルブスプール３８の上方
部分が上方位置にある時く例えば、第４図に示されてい
る状態の時）にも、メインバルブスプール３７は閉鎖位
置に保持される。その時には、円柱状部分５１が、コン
１へロールスリーブ４８のボアを越えて突出しているの
で、接続ロッド５４とコントロールスリーブ４８との間
の流路も、メインバルブスプール３７のボア４７を介し
て、圧縮空気と通じており、従って、圧縮空気はラジア
ルボア５０を介して、メインコントロールスペース３９
内に拡がる。

トリガーレバー２６を矢印の方向に作動する（第３図）
と、トリガーハルプロ１のハルブタベット６０が持ち上
がり、バルブタペット６０に接続されている密封リング
６４が挿入部材６３のボア６３ａの下方部分に入るので
、圧縮空気が遮断される。同時に、密封リング６２ａは
、嵌入していたバルブプレー１〜２３のボアから離れる
。パルブタペソ１−６０は、その下方部分の横断面が多
角形（なるべくならば三角形）をなしているので、チャ
ンバー６５は大気に開放される。メインコントロールス
ペース３９も、ラジアルボア５０の他、ボア５６ａ及び
ボア５５を介して大気に開放される。従って、メインバ
ルブスプール３７の相対的に小さな有効面域３７ａに作
用する圧力が、メインバルブスプール３７を、第３図に
示されているような開放位置に変位させ、この時、０リ
ング４１．４２ば、段スリーブ４３のボアと協働して、
流路３１と出口流路２２の連通を遮断する。これにより
、圧縮空気が動作ス１〜ロークチャンパー３２に入り、
ファスナーに打ち込み動作を加えるため、動作ピストン
１２が下方に駆動される。

動作ピストン１２が下死点に到達すると、動作ビス１〜
７１２の下端面が止めリング１４に突き当る。この時、
動作ピストン１２の上端面はボア１６を通り越している
ので、圧縮空気はボア１６を通じて、動作ス］・ローフ
チャンパー３２からビス１〜ン戻しチャンバー１５へ流
入することができ、その際、密封リンク川８は、チエツ
クバルブとしての機能を果たす。既に述べたように、ピ
ストン戻しチャンバー１５ば、ボア５８及びボア５８ａ
を介して、ボア５６ａに接続されている。もし、このボ
アが閉じられている場合（ボア５８の絞り調整について
は、もっと以降で説明する）には、開示したコントロー
ルバルブ手段は、単回ショット用の打ち込み装置として
機能する。トリガーレバー２６が作動している限り、動
作ピストン１２は下死点にとどまっている。トリガーレ
バー２６を解放すると、バネ６２と空気圧により、バル
ブタペット６０が押し下げられる。これにより、補助コ
ントロールスペース６５は、大気から遮断される。同時
に、補助バルブスペース６５は溜部２１と圧力的に連通
ずるので、再び、メインコントロールスペース３９に圧
力を立てることができ、−３６＝ メインバルブスプール３７を閉鎖位置に復帰させること
ができる。これにより、動作ス１−ロークチャンハ−３
２は、再び、大気と連通し０、ピストン戻しチャンバー
１５に蓄えられた圧縮空気が、動作ビスイン１２を上死
点に復帰させる。これにより、第１図に表されているよ
うな状態が達せられる。

もし、ｌ・リガーレバー２６が作動された状態のままで
、ボア５８に空気が流れる領域が残されている場合には
、開示したコントロールバルブは、自動バルブとして作
用する。ピストン戻しチャンバー１５の圧縮空気が、ボ
ア５８及びボア５８ａを介して、ボア５６ａへ流れると
、その圧縮空気は、補助バルブスプール３８の下方部分
の下方有効面５７ａと多角形をした下方有効面域６６へ
適用され、補助バルブスプール３８の下方部分は、補助
バルブスプール３８の上方部分を、第４図に示されてい
るような位置へ強制的に押し上げる。

これにより、メインバルブスプール３７のボア４７や、
バルブロッド５４とコンｌ−ロールスリーブ−３８＝ ４８との間の流路や、さらには、ラジアルボア５０を介
して、メインコントロールスペース３９に再び、圧力が
立ち、それによって、メインバルブスプール３７は、第
４図に示されているような閉鎖位置に復帰する。それと
同時に、動作ストロークチャンバー３７は、流路３１を
介してガス抜き流路２２に接続される。その時、動作ピ
ストン１２は、ピストン戻しチャンバー１５内に蓄えら
れた空気により上死点へ復帰することができる。動作ピ
ストン１２の戻り行程の間、ピストン戻しチャンバー１
５内の圧力はゆっくり低下するので、ピストン部分５６
の有効面域５７ａ及び多角形をした有効面域６６の下側
に存在する圧縮空気は、動作ピストン１２の復帰を支援
するため、ボア５８及びボア５８ａを介して、ピストン
戻しチャンバー１５内へ逆流することができる（過剰な
空気は、打ち込みラム１３を通って、大気中へガス抜き
される）。

ピストン戻しチャンバー１５の圧力低下によって、ピス
トン部分５６を保持する力は補助バルブスプール３８の
下方部分の円柱状部分５３に加わる圧力が、下方部分と
二線に上方部分を下方向に移動させるのに充分な圧力に
なるまで、徐々に低減する。円柱状部分５３がボア５５
を離れると直ぐに、ボア５５の圧力は、補助コントロー
ルスペース６５がまだ大気に通じているので、大気圧に
なる。従って、メインコントロールスペース３９の圧力
が逃げ、メインバルブスプール３７は、再び、下方へ移
動することができる。そして、新たな動作サイクルが始
まる。

図面に示されているように。バルブプレート２３は、補
助バルブスプール３８の第２の部分が配列されているボ
ア５６ａの下に設けられた接続ボア１０２を含んでおり
、接続ボア１０２は、通常、大気に通じている。ネジ或
いはネジ切りされたスリーブ１００がトリガーレバー２
６のネジ切りされたボア内に設けられており、ネジ切り
されたスリーブ１００はエラストマー製の円柱状密封部
材１０１を収容している。また、密封部材１０２は、そ
の上端部に、円錐状のチップ１０５を有している。トリ
ガーレバー２６が非作動状態にある場合には、ボア１０
２は、開放している。もし、トリガーレバー２６が第２
図に示されているような状態で持ち上げられ、それに呼
応して、トリガーバルブ６１が密封リング６４を関連す
るボア６３ａ内に突入させるが、円錐状チップ１０５が
ボア１０２と密封的に協働するまでには至っていない場
合、打ち込み装置の発射動作は開始されるが、ピストン
部分− ５７ａとの間の流路内に存在する絞り５９が開いていた
としても、打ち込み装置は、単回ショット操作のみを行
なう。ボア１０２が大気に接続されている限り、第２の
有効面域５７ａが大気に通じていることにより、補助バ
ルブスプール３８が、メインバルブの自動逆転を起動す
ることができないという結果がもたらされる。トリガー
レバー２６が、第３図に示されているように、更に持ち
上げられた時に初めて、自動操作が確立される。これに
より、絞り５９で決定される操作モードが“自動゛の状
態において、選択的な単回ショットと自動操作を実施す
ることが可能になる。例えば環状の密封部材など、上述
した以外の密封部材を用いてボア１０２を密封すること
もできることが理解されよう。

第６図は、ハウジング１０に対して突起２４を密封して
いるシーリング７０の領域のほか、ハウジング１０及び
バルブプレート２３の一部分を通る、本発明によるコン
トロールバルブの横断面を示している。図面から分かる
ように、ボア５８ａは、ボア５８を介して、ピストン戻
しチャンバー１５をボア５６ａと接続している。更に、
絞り５８がボア５８と協働することが分かる。絞り５９
は、ローレットノブ７１と、ネジ切りされた部分７２と
図中において番号７４で示されているように端部が円錐
状に形成された絞り部分７３とを含む、−本のネジで構
成されている。この絞りネジにより、ボア５８を通る流
れの領域の大きさを、任意に調整することができる。ボ
ア５８を通る流れの領域の大きさが、コントロールバル
ブ３６の繰り返し度数を決定する。

［発明の効果］ 以上のように本発明に係るコントロールバルブは、次の
ような効果を有する。開示したコントロールバルブは、
動力学的に負荷が加えられたバネを用いることなく動作
する。開示したコントロールバルブに用いられている唯
一のバネは、トリガーバルブ用の圧力バネ６２である。

しかし、この圧力バネ６２ｒＪこは、動力学的な負荷が
加えられていない。更に、開示したコントロールバルブ
に装備されている動力学的負荷が加わった０リングの数
が少ない。開示した実施態様においては、既知のコント
ロールバルブの場合よりもはるかに多い行程の繰り返し
度数であっても、動力学的に負荷を加えることが必要な
０リングの数は５個だけである。例を挙げれば、補助バ
ルブスプール３８の上方部分はＯリングなしで完璧に動
作し、また、下方部分は、０リングを一つだけ有してい
る。

開示したコントロールバルブは、単回ショットに用いる
ことができ、その上、繰り返し操作に用いることもでき
る。単回ショソ１−操作の場合、補助バルブスプールの
下方部分は、第１図に示されている下方位置に留まる。

開示したコントロールバルブが動作ピストン１２の走程
を調節することができるということが、特に重要である
。メインバルブスプールの閉鎖位置への逆転は、動作ピ
ストン１２が実際に下死点に到達した時に起こる。

これにより、完全に利用することができる打ち込みエネ
ルギーを供給することができる。逆にいえば、動作スト
ロークチャンバー３２には、動作ピストン１２が、実際
に、上死点に到達した時に、溜部２１の圧力かかかる。

補助バルブスプール３８の上方部分の有効面域５２と比
較して、下方部分のピストン部分５６及び５７は、著し
く大きな有効面域５７ａ及び６６を有している。従って
、相対的に小さな圧力でも補助バルブスプール３８を上
方位置に保持することができるので、逆転は、動作ピス
トン１２が、実際に、上死点に到達した時にだけ起こる
。

容易に分かるように、開示したコントロールバルブは、
既に使用されている従来の装置に取り付けることもでき
る。単に、ボア５８を付加的に設ければよいだけである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコントロールバルブの非作動状態
を示す縦断面図、第２図は第１図に示すコントロールバ
ルブの単回ショット操作用に稼働されている状態を示す
縦断面図、第３図は第１図に示すコントロールバルブの
起動後の最初の相にある状態を示す縦断面図、第４図は
第１図に示すコントロールバルブの起動後の第２番目の
相にある状態を示す縦断面図、第５図は第１図に示すコ
ントロールバルブの起動後の第３番目の相にある状態を
示す縦断面図、第６図は絞り部分の拡大断面図である。 １２・・・コントロールバルブ １５・・・ビス１ヘン戻しチャンバー ３２・・・動作ストロークチャンバー ３６・・・コン１〜ロールバルブ ３７・・・メインバルブスプール ３８・・・補助バルブスプール ３９・・・メインコントロールスペース特　許　出　願
　人　　ジョー・フリートリ・ノヒ・４６一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動作ピストンに個別的な動作サイクル或いは連続的
   な動作サイクルをもたらす、被打込部材にファスナーを
   打ち込む加圧空気式打ち込み装置のコントロールバルブ
   であって、該打ち込み装置は該動作ピストンを下死点か
   ら上死点へ復帰させるピストン戻しチャンバーを有し、
   該コントロールバルブは、該動作ピストンの上に位置す
   る動作ストロークチャンバーに接続された圧力及びガス
   抜き流路と、メインコントロールスペースと、相対的に
   小さな有効面域と相対的に大きな有効面域を有し該圧力
   及びガス抜き流路内に設けられ圧力によりコントロール
   される階段状のメインバルブスプールと、第１の有効面
   域と該第１の有効面域の反対側に設けられた第２の有効
   面域とを含み該メインバルブスプールと同軸的な動きを
   するように支持されている階段状の補助バルブスプール
   と、トリガーバルブとから成っており、該メインコント
   ロールスペースは、該メインバルブスプールを閉鎖位置
   に変位させるために該圧力流路に接続されており、該補
   助バルブスプールは、該第２の有効面域の圧力が予め定
   められた値以下に低下した場合に、該圧力流路の圧力に
   より、第１の位置へ復帰するものであって、該補助バル
   ブスプールの該第２の有効面域が、絞りを含む流路を介
   して、該ピストン戻しチャンバーに接続されていること
   を特徴とするコントロールバルブ。 ２、流路内に絞りネジが設けられているものである特許
   請求の範囲第１項記載のコントロールバルブ。 ３、メインバルブスプールが中央貫通ボアを有し、固定
   的に設けられたコントロールスリーブが該中央ボアと密
   封的に係合し、該コントロールスリーブが、なるべくな
   らば、メインコントロールスペースを制限するラジアル
   フランジを有し、補助バルブスプールが該コントロール
   スリーブのボア内に導入されるものである特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のコントロールバルブ。 ４、補助バルブスプールの第２の有効面域が、コントロ
   ールスリーブを越えて円柱状ボア内に密封的に導入され
   る補助バルブスプールのピストン部分により限定され、
   また、該第２の有効面域が、第１の有効面域よりも有意
   に大きく、なるべくならば、少なくとも第１の有効面域
   の２倍である特許請求の範囲第３項記載のコントロール
   バルブ。 ５、補助バルブスプールの第１の有効面域がピストン部
   分により限定されており、補助バルブスプールには、該
   ピストン部分が、メインコントロールスペースを該第１
   の有効面域と連通させるために、コントロールスリーブ
   のボアを越える時、コントロールスリーブのボアと密封
   的に協働する別のもう一つのピストン部分が設けられて
   おり、該メインコントロールスペースは、該トリガーバ
   ルブが非作動状態にある時には圧縮空気と連通し、該ト
   リガーバルブが作動状態にある時には大気と連通するも
   のであって、両ピストン部分が、該コントロールスリー
   ブのボアを全く金属的にのみ密封し、シーリング部材を
   含まない滑らかな円柱状部分で構成されているものであ
   る特許請求の範囲第３項又は第４項記載のコントロール
   バルブ。 ６、有効面域間のピストン部分及びコントロールスリー
   ブの関連するボア部分が、該第１の有効面域を含む該ボ
   ア部分よりも大きな直径を有しているものである特許請
   求の範囲第５項記載のコントロールバルブ。 ７、補助バルブスプールのピストン部分間の部分が、コ
   ントロールスリーブと共に環状スペースを限定し、該環
   状部分は、該コントロールスリーブのラジアルボアを介
   して、メインコントロールスペースと連通しているもの
   である特許請求の範囲第３項又は第５項記載のコントロ
   ールバルブ。 ８、流路領域の補助バルブスプールは、その横断面が多
   角形、なるべくならば三角形を為しているものである特
   許請求の範囲第７項記載のコントロールバルブ。 ９、補助バルブスプールの第３の有効面域には、連続的
   に圧力流路内の圧力がかかっており、該第３の有効面域
   が、該第２の有効面域よりも幾層倍にも小さいものであ
   る特許請求の範囲第４項記載のコントロールバルブ。 １０、補助バルブスプールは、２つの部分から成ってお
   り、その内の一つの部分は、該コントロールスリーブと
   協働する２つの該円柱状ピストン部分を有しており、一
   方、もう一つの部分は、第２の有効面域と、補助コント
   ロールスペースに面して反対側に位置する有効面域とを
   含むものである特許請求の範囲第５項記載のコントロー
   ルバルブ。 １１、トリガーバルブのための該トリガーレバーを支持
   するバルブプレートが設けられており、該バルブプレー
   トが、該ピストン戻しチャンバー及び第２の有効面域と
   通じる該流路を含み、また、該バルブプレートが、該補
   助バルブスプールの該第２の有効面域を有する該ピスト
   ン部分を、ボア内において、密封的に且つ滑動可能な状
   態で支持し、更に、該トリガーバルブのためのタペット
   を、もう一つのボア内において支持するものである特許
   請求の範囲第１項記載のコントロールバルブ。 １２、補助バルブスプールの第２の有効面域は、バルブ
   プレートのトリガーに向けられたボアと接続しており、
   該ボアは、該トリガーが非作動位置に有る場合大気と接
   続しており、該トリガーの一部には、該トリガーが作動
   された時に該ボアを密閉する密封部材が設けられており
   、該密封部材とトリガーバルブは、該トリガーバルブの
   作動に際し、トリガーがその静止位置から第１の行程距
   離だけ移動し、その後の第２の行程距離の移動の後、該
   トリガーバルブは作動状態のまま、該密封部材が該ボア
   を密封するものである特許請求の範囲第１項記載のコン
   トロールバルブ。 １３、エラストマー製密封部材が用いられているもので
   ある特許請求の範囲第１２項記載のコントロールバルブ
   。 １４、先端が円錐状を為した栓様の密封部材が用いられ
   ているものである特許請求の範囲第１２項記載のコント
   ロールバルブ。 １５、密封部材がトリガーのネジ切りされたボア内に配
   列されているネジのボア内に着座しているものである特
   許請求の範囲第１４項記載のコントロールバルブ。