JPH0526635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は繰り返し作動式の衝撃工具、詳しくは
打撃ピストンを収容する打撃シリンダをハウジン
グ内に摺動可能に収容し、該打撃シリンダの摺動
に基づいて打撃シリンダに対する圧縮エアの給排
を切換えることにより打撃ピストンを繰り返し作
動させる衝撃工具に関する。

（従来技術） コンクリート等の硬い物質に釘、鋲等の打込み
材を打込む釘打機においては、一回の打撃だけで
打込みが完了できない場合が多いので、打撃ピス
トンをシリンダ内で連続して往復動させることに
より被打込み材に対し複数回の打撃を加える連打
式の衝撃工具が使用されている。これは打撃ピス
トンに打撃ストローク及び復帰ストロークを連続
して行なわせるもので、従来は打撃ピストンがス
トローク始端位置及び終端位置又はその近傍位置
に到達したときに打撃ピストンがバルブとして機
能してエアの切換え作動する切換えバルブにより
打撃ピストンの上下面へ圧縮空気を交互に切換え
て供給して打撃ピストンを連続的に往復動させる
構造が採用されていた。

しかしながら、上記構造によれば、打撃ピスト
ンの作動ストロークを大きくすると、特に比較的
軸長が長い打込み材を硬い被打込み材に打込む場
合、打撃ピストンのストローク長さ分を被打込み
材中に打込むことができないことがあり、打撃ピ
ストンはストロークの終端に達することができな
いため、バルブの切換えが行なわれず、打撃ピス
トンの戻りが行なわれない現象が生じる。

また、打撃による衝撃が大きい場合には反動と
して工具のハウジング側が上方に跳ね上り、作業
者に障害を与える原因ともなつていた。

したがつて、従来構造では、ピストンの作動ス
トロークを小さくせざるを得ず、長い打込み材を
打込むためには多くの時間を要し、また打込み材
の打込み量に応じて工具を追従させて支持しなけ
ればならない等、作業者にかなりの負担がかかつ
ていた。

（発明の技術的課題） 本発明は上記欠点を解消し、特に打込み材の長
短、被打込み材の硬軟等に影響されることがな
く、打撃ピストンの作動ストロークを大きくする
ことができるとともに、作動サイクルが短く、高
速で繰り返し作動が可能な繰り返し作動式の衝撃
工具を提供することをその技術的課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明に係る繰り返
し作動式衝撃工具は、下部に射出孔を開口した筒
状の射出孔部材を一体に形成するとともに上部に
排気孔を形成したハウジング内に上端が閉鎖され
た打撃シリンダを摺動自在に収容し、且つ該打撃
シリンダ内には打撃ドライバを一体に結合した打
撃ピストンを摺動自在に収容し、上記打撃シリン
ダを常時上記射出孔部材側に付勢する一方、打撃
シリンダの周囲には上記打撃ピストンの打撃作動
によつて打撃シリンダ内で圧縮されたエアの一部
を貯留するためのリターン用エアチヤンバを形成
し、打撃シリンダにはリターン用エアチヤンバ内
のエアを打撃ピストンの下面側に供給する開孔を
形成するとともに、上記打撃シリンダが下死点に
あるときに打撃シリンダ内が上記排気孔に対して
遮断され、且つエア供給源に連通する一方、打撃
シリンダが下死点から上死点に向かう途中で打撃
シリンダ内がエア供給源に対して遮断され、且つ
排気孔に開放されるように、上記打撃シリンダの
摺動に伴なつて打撃シリンダの外周部とハウジン
グの内周部とが協働して打撃シリンダ内をエア供
給源と排気孔とに選択導通させることを特徴とす
る。

（発明の作用、効果） 上述の構成によれば、打撃シリンダが下死点に
あるときに打撃シリンダ内に圧縮エアを供給する
と、打撃シリンダ内に圧縮エアが供給されるか
ら、下死点にあつた打撃シリンダと上死点にあつ
た打撃ピストンは同時に反対方向に駆動される。
そして、打撃シリンダは上死点に向つて所定の速
度で摺動するときに打撃シリンダを射出孔部材側
に付勢する付勢力によつて減衰され、上死点で停
止する。このとき打撃シリンダに対する圧縮エア
の切換えが行なわれ、打撃シリンダ内に供給され
た圧縮エアは排気されるから、打撃シリンダは、
射出孔部材側に付勢する付勢力により逆方向に向
つて摺動し、下死点で１ストロークを終了すると
ともに、再度圧縮エアの切換えが行なわれる。

これに対し、打撃ピストンは打撃ドライバによ
り射出孔部材内に装填された打込み材を打撃した
後停止する。この打込み作動に伴ない圧縮されて
開孔からリターン用エアチヤンバに貯留されたエ
アは再び開孔から打撃ピストンの下面に供給され
る。そして、打撃シリンダが上死点に達してエア
の切換えが行なわれると、打撃ピストンの上面に
対するエア圧力が小さくなるので、上下面の差圧
により打撃ピストンは上死点に復帰作動する。

ところで、打撃シリンダが下死点に復帰する
と、上述のように再度エアの切換えが行なわれる
から、エア供給源からの圧縮エアが再び打撃シリ
ンダに供給されるから、上述と同じ要領で、打撃
シリンダと打撃ピストンは再び反対方向に駆動さ
れ、以下同様の作動を繰り返す。

このように、打撃シリンダに対する圧縮エアの
供給・排気の切換えは、打撃シリンダの１ストロ
ークの摺動によつて行なわれ、打撃シリンダの摺
動は打撃シリンダの質量、バネの強さ、圧縮エア
の圧力、ハウジングと打撃シリンダとの摩擦抵抗
等によつて決まり、被打込み材の硬軟、打込み材
の長短、打撃ピストンのストローク等には関係し
ない。したがつて、打撃ピストンが所定のストロ
ークを達成できず、途中で停止してしまつても、
打撃シリンダはこれとは関係なく所定のストロー
クを達成して圧縮エアの切換え作動を行なうの
で、この切換えに追従してストローク途中で停止
した打撃ピストンは上死点に復帰作動する。よつ
て、打撃ピストンの作動ストロークを大きくする
ことができるとともに、作動サイクルが短く、高
速の繰り返し作動が可能となり、打込み材の打込
みを短時間で行なうことができる。

また、打込み時には、打撃シリンダと打撃ピス
トンが同時に反対方向に作動し、打撃ピストンの
駆動による反動はハウジングには伝達されないた
め、取扱い性、作業性が向上する。

さらに、打撃シリンダのストロークによつて直
接にエアを切換え、格別の切換えバルブを必要と
しないので、構造が簡単になり、故障も少なくな
る。

（実施例） 以下、図面によつて本発明の実施例について説
明する。

図において符号Ａは繰り返し作動式の衝撃工具
を示す。この衝撃工具Ａはハウジング１の一側部
にグリツプ部２を設け、下部に筒状の射出孔部材
３を一体に形成する一方、ハウジング１内には打
撃シリンダ４を摺動自在に収容するとともに、該
打撃シリンダ４内には打撃ドライバ５を一体に結
合した打撃ピストン６を摺動自在に収容したもの
で、打撃シリンダ４の摺動に伴なつて該打撃シリ
ンダ４の外周部とハウジング１の内周部とが協働
することにより打撃シリンダ４に対する圧縮エア
の供給、排気を切換え、これによつて打撃ピスト
ン６を往復動させて射出孔部材３の射出孔３ａ内
に供給された打込み材２７の打込み作動をさせる
ものである。

グリツプ部２は中空に形成され、端部はエア供
給源７に接続しているとともに、内部にはトリガ
バルブ機構８が設けられている。

このトリガバルブ機構８は、排気孔９を形成し
たバルブシリンダ１０内に筒状弁体１１の一端１
１ａを摺動可能に収容し、他端１１ｂをハウジン
グ１に貫通形成されたエア供給開口部１２に摺動
可能に配置し、上記弁体１１をバネ１３によつて
上記他端１１ｂの外周部がエア供給開口部１２を
閉じ且つ弁体１１の内部を排気孔９に連通させる
方向に付勢する一方、グリツプ部２に回動可能に
設けたトリガレバー１４の一端を上記弁体１１の
上記一端１１ａに係合させてなるもので、通常時
は第１図に示すようにバネ１３の力により弁体１
１がエア供給開口部１２を閉じるとともに、ハウ
ジング１の内部が弁体１１の内部を介して排気孔
９に開いており、トリガレバー１４の引き操作に
より弁体１１を移動させてエア供給開口部１２を
開くとともにハウジング１の内部をエア供給源７
に対して開き、排気孔９に対して閉じるように構
成されている。

ハウジング１の内壁にはスリーブ１５が配置さ
れ、スリーブ１５にはハウジング１のエア供給開
口部１２を介してエア供給源７に連通する貫通孔
１６が形成されている。また、ハウジング１の上
端側部には排気孔１７が形成され、下端内壁には
バンパ１８が配置されている。

次に、打撃シリンダ４の上端は閉鎖され、下端
には打撃ドライバ５の案内孔１９が貫通形成され
ているとともに、上端内壁及び下端内壁にもバン
パ１８，１８が配置されている。また、打撃シリ
ンダ４の上部の側部にはエア給排孔２０が形成さ
れ、該エア給排孔２０の上下の外周部にはシール
用Ｏリング２１，２２が周設されている。

打撃シリンダ４の下部周囲にはリターン用エア
チヤンバ２３が形成され、打撃シリンダ４にはリ
ターン用エアチヤンバ２３内のエアを打撃ピスト
ン６の下面側に供給する開孔２４が形成されてい
る。

また、打撃シリンダ４の上端面とハウジング１
の上端内壁との間にはバネ２５が介装され、打撃
シリンダ４を常時上記射出孔部材３側（下死点
側）に付勢している。

次に、上記打撃シリンダ４の外周部とスリーブ
１５の内周部とによつて切換えバルブ機構が構成
されている。

この切換えバルブ機構は、打撃シリンダ４の摺
動に伴なつて打撃シリンダ４の外周部とスリーブ
１５の内周部１５ａとが協働して打撃シリンダ４
内をエア供給源７と排気孔１７とに選択導通させ
るもので、第１図に示すように、打撃シリンダ４
が下死点にあるときには、上部Ｏリング２１がス
リーブ１５の内周部１５ａに当接（下部Ｏリング
２２は上記内周部１５ａから離反）して打撃シリ
ンダ４が排気孔１７に対して遮断され、エア給排
孔２０が貫通孔１６を介してエア供給源７に連通
する（トリガバルブ機構８がエア供給開口部１２
を開き作動しているとき）。

これに対し、第２図に示すように、打撃シリン
ダ４が下死点から上死点に向かう途中で下部Ｏリ
ング２２も上記スリーブ１５の内周部１５ａに当
接（上部Ｏリング２１は上記内周部１５ａから離
反）してエア給排孔２０は上記貫通孔１６に対し
て遮断され、排気孔１７に連通するように形成さ
れている。

次に、上記構成の繰り返し作動式の衝撃工具Ａ
の作動態様について説明する。

まず、射出孔３ａ内に打込み材２７を装填す
る。この状態では、第１図に示すように、打撃ピ
ストン６は上死点、打撃シリンダ４は下死点に位
置し、上部Ｏリングがスリーブ１５の内周部１５
ａに当接しているから、打撃シリンダ４は排気孔
１７に対して遮断されているとともにエア給排孔
２０が貫通孔１６を介してグリツプ部２に通じる
エア供給開口部１２に連通している半面、エア供
給開口部１２はトリガバルブ機構８によつて閉じ
ている。

上記打込み材２７の打込みにあたり、射出孔部
材３の先端を被打込み材（図示せず）の表面に当
て、トリガレバー１４を引いてトリガバルブ機構
８を作動させると、筒状弁体１１が移動してエア
供給開口部１２を開くので、上記打撃シリンダ４
とエア供給源７が連通し、圧縮エアはエア供給開
口部１２、スリーブ１５の貫通孔１６を経てエア
給排孔２０から打撃シリンダ４内の打撃ピストン
６の上面に急激に供給される。このため、打撃ピ
ストン６は下方に駆動されるが、同時にその反力
により打撃シリンダ４は上方に駆動される。

下方に駆動された打撃ピストン６により打撃ド
ライバ５は射出孔３ａを通過する際に打込み材２
７を打撃し、打込み材２７は衝撃的に被打込み材
中に打込まれる。打撃ピストン６が下死点に向う
途中で該打撃ピストン６の下方の空気は圧縮さ
れ、この圧縮エアの一部は打撃シリンダ４の下部
開孔２４からリターン用エアチヤンバ２３に貯留
される。そして、打撃ピストン６が停止すると、
リターン用エアチヤンバ２３内の圧縮エアは上記
下部開孔２４から打撃ピストン６の下面側に供給
される。

一方、上方に駆動された打撃シリンダ４は圧縮
エアの流入によつて下死点から上死点に向つて所
定の速度で移動し続ける。このとき下部Ｏリング
２２は上記スリーブ１５の内周部１５ａに当接す
るとともに、上部Ｏリング２１は上記内周部１５
ａから離反するので、打撃シリンダ４のエア給排
孔２０は上記貫通孔１６に対して遮断され、排気
孔１７に開放される。この切換えによつて打撃ピ
ストン６の上面に供給された圧縮エアは上記エア
給排孔２０から排気孔１７を通つて排気される
（第２図参照）ので、打撃シリンダ４内の圧力が
減圧し、停止状態にある打撃ピストン６の下面に
供給されたリターン用エアチヤンバ２３からの圧
縮エアの圧力の方が大きくなり、打撃ピストン６
はその上下面の差圧により上死点に向つて上動す
る。その間打撃シリンダ４はバルブの切換えの後
も慣性によつて上動し続けようとするが、バネ２
５の付勢力により減衰されて上死点で停止する。
そして、排気によつて打撃シリンダ４内の圧力が
減圧すると、打撃シリンダ４を射出孔部材３方向
に付勢するバネ２５の力の方が大きくなるので、
打撃シリンダ４は下死点に向つて移動し、下死点
で停止し、打撃ピストン６の上面と再び元の位置
で係合するとともに、またエアの切換えが行なわ
れる。

ところで、トリガレバー１４を引き状態のまま
にしていると、トリガバルブ機構８によりエア供
給開口部１２は開かれているので、再びエア供給
源７から圧縮エアが打撃シリンダ４内に供給さ
れ、打撃ピストン６を打撃シリンダ４とを反対方
向に駆動し、上述と同じ作動が繰り返される。し
たがつて、打込み材２７の打込みが一度の打撃で
完了しないときは、トリガレバー１４を引いたま
まにしておくと、打撃ピストン６は短いサイクル
で高速の繰り返し作動を行ない、短時間で打込む
ことができる。

打込み終了後トリガレバー１４から指を離す
と、エア供給源７からの圧縮エアの供給は行なわ
れないので、打撃シリンダ４と打撃ピストン６は
第１図に示す初期状態で停止する。

上述のように、衝撃工具Ａによれば、打撃シリ
ンダ４に対する圧縮エアの供給、排気の切換え
は、打撃シリンダ４の１ストロークに要する時間
によつて決定され、これは打撃シリンダ４の質
量、バネ２５の強さ、圧縮エアの圧力、ハウジン
グ１と打撃シリンダ４との摩擦抵抗等によつて決
まるのであつて、被打込み材の硬軟、打込み材の
長短、打撃ピストン６のストローク等には関係し
ない。すなわち、圧縮エアは打撃シリンダ４の運
動によつて切換えられ、打撃ピストン６の作動は
圧縮エアの切換えに追従するから、被打込み材が
硬すぎて打込み材２７の打込みが不完全であると
か、打込み材２７の長さが長すぎるとかの場合
に、打撃ピストン６が所定のストロークを達成で
きず、途中で停止してしまつても、打撃シリンダ
４はこれとは関係なく摺動を継続し、所定のスト
ロークを達成してハウジング１の内周部との間で
圧縮エアの切換え作動を行なうので、この切換え
に追従してストローク途中で停止した打撃ピスト
ン６は上死点に復帰作動する。したがつて、打撃
ピストン６の作動ストロークを大きくすることが
できるとともに、作動サイクルが短く、高速の繰
り返し作動が可能となり、打込み材の打込みを短
時間で行なうことができる。

また、打込み時には、打撃シリンダ４と打撃ピ
ストン６が同時に反対方向に作動し、打撃ピスト
ン６の駆動による反動はハウジング１には伝達さ
れないため、取扱い性、作業性が向上する。

さらに、打撃シリンダ４のストロークによつて
直接にエアを切換え、格別の切換えバルブを必要
としないので、構造が簡単になり、故障も少なく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る繰り返し作動式の衝撃工
具の縦断面図、第２図は上記繰り返し作動式の衝
撃工具の作動時の状態を示す要部断面図である。 符号Ａ……繰り返し作動式の衝撃工具、１……
ハウジング、３……射出孔部材、３ａ……射出
孔、４……打撃シリンダ、５……打撃ドライバ、
６……打撃ピストン、７……エア供給源、１７…
…排気孔、２３……リターン用エアチヤンバ、２
４……開孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部に射出孔を開口した筒状の射出孔部材を
   一体に形成するとともに上部に排気孔を形成した
   ハウジング内に上端が閉鎖された打撃シリンダを
   摺動自在に収容し、且つ該打撃シリンダ内には打
   撃ドライバを一体に結合した打撃ピストンを摺動
   自在に収容し、上記打撃シリンダを常時上記射出
   孔部材側に付勢する一方、打撃シリンダの周囲に
   は上記打撃ピストンの打撃作動によつて打撃シリ
   ンダ内で圧縮されたエアの一部を貯留するための
   リターン用エアチヤンバを形成し、打撃シリンダ
   にはリターン用エアチヤンバ内のエアを打撃ピス
   トンの下面側に供給する開孔を形成するととも
   に、 上記打撃シリンダが下死点にあるときに打撃シ
   リンダ内が上記排気孔に対して遮断され、且つエ
   ア供給源に連通する一方、打撃シリンダが下死点
   から上死点に向かう途中で打撃シリンダ内がエア
   供給源に対して遮断され、且つ排気孔に開放され
   るように、上記打撃シリンダの摺動に伴なつて打
   撃シリンダの外周部とハウジングの内周部とが協
   働して打撃シリンダ内をエア供給源と排気孔とに
   選択導通させることを特徴とする繰り返し作動式
   の衝撃工具。