JPH0717482U - 衝撃工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの往復動による打撃によって発生す
る衝撃や反作用を、流体圧力を利用して該衝撃を緩和吸
収する。 【構成】 タガネを先端に着脱可能に装着して前後動可
能に軸承し、後部体を後端に固定したシリンダをハウジ
ング内に設置し、前記ハウジングの後部に取付けたバル
ブ本体の開閉弁を介して外部から供給される流体圧力を
ハウジング内に供給し、前記シリンダの後端に設けた第
１の受圧部とシリンダ内に設けた第４の受圧部との面積
の和を、該シリンダの外部前側に設けた第３及び第２の
受圧部の面積の和より小さく、また、前記第２及び第３
の受圧部の面積と前記シリンダ内のシリンダ室後端の第
５の受圧部の面積との和より大きく設定し、前記圧力に
より前記シリンダに内蔵したピストンを押圧してタガネ
の後端を打撃し、前記シリンダとピストンを相反する方
向に往復動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧縮空気を利用してタガネで金属又は石材等の表面を、はつり又は 研削する衝撃工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、コンプレッサから送気される圧縮空気により作動する衝撃工具は、シリ ンダ内を勢いよく往復動するピストンによってタガネの後端を打撃し、その衝撃 によってタガネの先端部分を金属や石材等の被加工面に衝突させて、はつりまた は研削作業を行っている。しかし、打撃と被加工面からの反作用による反動とに よって該衝撃工具を保持する作業者の手に強い衝撃が伝わるため、疲労が激しく て長時間連続して作業を行うことが困難であった。そのため、この種の衝撃工具 にあっては衝撃や振動を吸収する種々の緩衝装置を具えている。

【０００３】 たとえば、実開昭５８−１６０７２５号公報に記載されている衝撃工具は、圧 縮空気を動力源とするものであり、衝撃を吸収する装置としてはばねが開示され ている。このようなばねによる緩衝装置は、該ばねの強度によって衝撃吸収機能 と振動吸収機能とが決まってしまうため、圧縮空気の圧力の強弱や振動数及び衝 撃力等に適合したばねを選択して取付ける必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来、ばね等の緩衝装置は、強い衝撃を受けた場合に互いに密着して弾力性を 失って該衝撃が直接工具に伝わり、該衝撃が大きな振動となって工具を保持して いる作業者の手に伝達するが、この衝撃は工具の破損または作業性を悪くすると 共に、工具の緩衝装置に用いるばねを取付ける構造が複雑になって重量が重くな ってしまう等の問題点を有している。 本考案は、ピストンの往復動による打撃によって発生する衝撃や被加工面に衝 突した際の反作用を、ばねを使用することなく圧縮空気を利用して該衝撃を緩和 吸収することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ハウジングの内部にピストンを内蔵したシリンダを摺動自在に設け 、該シリンダには流体圧力を受けて前方へ押圧する第１の受圧部と、前記ピスト ンが後方へ押圧されると同時に該シリンダを前方へ押圧する第４の受圧部とを設 け、さらに、前記シリンダには該シリンダを後方へ押圧する第２及び第３の受圧 部と、前記ピストンが前方へ押圧されると同時に該シリンダを後方へ押圧する第 ５の受圧部とを設けた構成を、上記課題を解決するための手段とする。 さらに、前記シリンダに設けた第１の受圧部と第４の受圧部との面積の和が、 前記第２の受圧部と第３の受圧部との面積の和よりも大きく且つ該第２及び第３ の受圧部の面積と第５の受圧部との面積の和よりも小さく設定したことを特徴と するものである。

【０００６】

【作用】

ハウジング内にシリンダとピストンを同一軸線上に前後動可能に収容し、該シ リンダの後端面に設けた第１の受圧部と、シリンダ前部内面に設けた第４の受圧 部との面積の和と、シリンダ外部前面に設けた第３及び第２の受圧部の面積との 和より小さく、また、前記第２および第３の受圧部の面積の和と、前記シリンダ のシリンダ室後端の第５の受圧部の面積との和より大きく設定して、該シリンダ 内に収容したピストンを流体圧力により前進し、他方、ハウジング内に前後動可 能に収容したシリンダの前側及び後側の受圧部と、ピストンの前部及び後部の受 圧部との面積の差を利用し、タガネの後端をピストンで叩打した後、反作用によ り後退する該ピストンと同じように該流体圧力により前後動する該シリンダを該 ピストンと反対方向への前後動運動を繰り返すことにより、衝撃力を相殺し振動 や衝撃を吸収して衝撃を小さくする。

【０００７】

【実施例】

本考案を実施例の図面に基づいて説明すると、図１において、１は衝撃工具で 、バルブ本体２に給気孔３と排気孔７を別個に設け、該給気孔３に連続して設け た弁室４内に開閉弁５を装着し、該開閉弁の上部に設けた弁杆５ａをバルブ本体 ２の外部に突出させてある。この開閉弁５を操作する開閉レバ−９は、前記バル ブ本体２の後部にピン１０で枢動可能に軸支され、該給気孔３の前部にパッキン １１を介して該バルブ本体２と筒状のハウジング１３とはビス（図示せず）で固 定されている。１１ａは前記給気孔３に連通するようにパッキン１１に設けた第 １開口、１１ｂは前記排気孔７に連通するようにパッキン１１に設けた第２開口 である。

【０００８】 このハウジング１３は、先端内部に形成した支持孔１４の内端に段部１５を設 け、該段部１５を介してハウジング内に大径室１６を形成し、該大径室１６と略 平行に軸線方向に通孔１７を設け、さらに、該通孔１７の両端部分には該ハウジ ングの直径方向に第１、２導通孔１８ａ、１８ｂを夫々形成して前記大径室１６ に連通している。１９は前記ハウジング１３の内部に設けた大径室１６の後端に 固定するガイド部で、このガイド部１９の中心には軸線方向に大径な案内孔２０ を形成し、後部には直径方向に前記ハウジング１３の第１導通孔１８ａと連通す る第１孔２１を、また、支持部１９の周縁部分の軸線方向には前記バルブ本体２ に設けた排気孔７に連通する第２孔２２を設けてある。

【０００９】 ２４は、前記ハウジング１３の先端に設けた支持孔１４に前後動可能に軸承さ せたシリンダで、その先端内部に設けた取付孔２５の内端からやや大径の案内室 ２６を設け、該案内室２６の後部には環状段部２７を介してやや大径なシリンダ 室２８を連続して形成してある。このシリンダ２４の中間部外周に設けた大径胴 部２９の前側には第１段部３０と第２段部３１とを夫々形成し、該大径胴部２９ の後方に設けた段部３２を介して小径部３２ａを設け、該大径胴部２９を前記ハ ウジングの大径室１６内に前後動可能に収容してある。

【００１０】 この大径胴部２９の前部に設けた第１段部３０と第２段部３１との間には、直 径方向に第１通孔３４を貫通して設け、また、段部３２のやや後方には第２通孔 ３５を直径方向に貫通して設けてある。このシリンダ２４の先端側面に設けた収 容孔３６内に、ボ−ル等からなる掛止部材３７を収容してある。ここで、シリン ダ２４の第１段部３０の前部環状平面を第３の受圧部Ｃとし、第２段部３１の前 部環状平面を第２の受圧部Ｂとし、さらに、該シリンダ２４の内部前面に設けた 環状段部２７の環状平面を第４の受圧部Ｄと設定してある。

【００１１】 ３８は、前方に設けた鍔部３９を連結ピン４０でシリンダ２４の後端に固着し て該シリンダ２４内に設けたシリンダ室２８の後端を閉鎖した後部体で、該後部 体３８を前記ガイド部１９の案内孔２０内に前後動可能に軸承させてある。この 後部体３８の前部円形面を第５の受圧部Ｅに設定し、また、前記ガイド部１９の 案内孔２０に前後動可能に軸承させた後部体３８の後端円形面を第１の受圧部Ａ と設定する。なお、このシリンダ２４の後部に後部体３８を固着させることによ り、該シリンダ２４の質量を増大させて後記するピストン４２と該シリンダ２４ との質量の調整を図っている。

【００１２】 ４２はピストンで、後部外周面に設けた環状の係止段部４３を介して胴部４４ を形成してあり、該係止段部４３の前部環状平面を第６の受圧部Ｆと設定してあ る。このピストン４２の略前部には直径方向に設けた第３孔４５と直交して軸線 方向に連通する第４孔４６を開口し、前記シリンダ２４のシリンダ室２８内に前 後動可能に収容してある。４８はタガネで、該タガネの後部には軸線方向に設け た長溝４９内に前記シリンダ２４の先端部側面に設けたテ−パ−状の収容孔３６ 内に収容した掛止部材３７を、該タガネ４８の長溝４９に係合させて該タガネが 回転しないよう一定範囲内で前後動可能に支承してある。

【００１３】 ５０はハウジング１３及びシリンダ２４の先端に取付けた保持筒で、内面に掛 止部材３７が掛止する凹状溝５１を設け、この保持筒５０とハウジング１３との 間にコイルバネ５２を円周方向に弾発して取付け、この保持筒５０を回転させる ことにより係止部材３７を凹状溝５１に合致させてタガネ４８を脱着させること ができる。なお、５３はコンプレッサ−等（図示せず）と給気孔３とを連結する ホ−ス、５４は工具本体２の一端に装着させた排気ホ−スで、この排気ホ−スを 利用して騒音を防止している。５５はハウジング１３内に設けた排気路で、前記 第２通孔３５と第２孔２２とを連通し、第２開口１１ｂを介して排気孔７に連通 している。なお、本実施例では駆動源に圧縮空気を用いた例について説明したが 、その他の流体圧力を利用することも可能である。

【００１４】 ここで、物体を同じ圧力で移動させる場合に、物体の質量が大きいと速度は遅 く、質量が小さいと速度が早くなることから、シリンダ２４とピストン４２とを 同じ周期で相反する方向に動作させ、ピストンの持つ運動エネルギ−（数１）と シリンダの持つ運動エネルギ−（数２）が（数３）に示すように同じになるとき に制振される。

【００１５】

【数１】

【００１６】

【数２】

【００１７】

【数３】

【００１８】 ピストンの持つ運動エネルギ−（数１）とシリンダの持つ運動エネルギ−（数 ２）とを（数３）に示すように等しくさせるには、ピストン４２のストロ−ク長 をＬｐ、シリンダ２４のストロ−ク長をＬｃとした時に（数４）の関係となり、 ｔ（時間）が同じ周期ということにより（数５）となる。

【００１９】

【数４】

【００２０】

【数５】

【００２１】 よって、ピストン４２及びシリンダ２４の重量に対するそれぞれのストロ−ク 長Ｌｐを、第１〜６の受圧部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで設定したことにより、ピ ストン４２とシリンダ２４のエネルギ−が同じとなり、制振されるものである。

【００２２】 次に、本実施例の作用について説明すると、図２において、開閉レバ−９を操 作してハウジング１３から突出している開閉弁５を押し下げると、給気孔３の弁 室４が開口し、コンプレッサ−（図示せず）から送気される圧縮空気は、ホ−ス ５３を通って給気孔３に連通したパッキン１１の第１開口１１ａ内に進入し、ガ イド部１９の案内孔２０に案内される後部体３８の第１の受圧部Ａに作用してシ リンダ２４を前進させる。それと同時に、第１孔２１から第１導通孔１８ａへと 進入し、更に、通孔１７から第２導通孔１８ｂを通ってハウジングの大径室１６ とピストン２４との間に進入し、シリンダ２４の第１通孔３４を通って内部に設 けたシリンダ室２８に収容したピストン４２の第３孔４５を経て第４孔４６に流 入するが、ピストン４２の後部側は密閉されていて圧縮空気の逃げ部がないため シリンダ室２８内で該圧縮空気が膨張し、ピストンを図２の矢印Ｘ方向に動作す る力が作用する。

【００２３】 このシリンダ２４を図２の矢印Ｘ方向に押圧する力は、後部体３８の後部円形 面の第１の受圧部Ａと、シリンダ２４の内部前面の環状段部２７である第４の受 圧部Ｄとの面積の和を、該シリンダ２４の該１段部３０の前部環状平面である第 ３の受圧部Ｃおよび第２段部３１の前部環状平面である第２の受圧部Ｂの面積と の和より大きく設定してあるため、該シリンダ２４が圧縮空気によって受ける力 は、Ａ＋Ｄ＞Ｂ＋Ｃとなり、このシリンダ２４は図２に示した矢印Ｘ方向に動作 する。他方、ピストン４２の胴部４４の前面の係止段部４３の前部環状平面であ る第６の受圧部Ｆに圧縮空気が作用しているため、該ピストン４２は次の打撃に 備えて後退する。

【００２４】 図２において、大径室１６とシリンダ２４との間の環状空間に流入した圧縮空 気は、第１通孔３４から第３孔４５を通ってピストン４２の第４孔４６内に流入 すると、排気路である第２通孔３５がピストン４２の胴部４４で閉鎖されている ため、該圧縮空気が膨張してシリンダ室２８の後端に位置した円形面である第５ の受圧部Ｅに力が生じ、該シリンダ２４が圧縮空気によって受ける力は、Ａ＋Ｄ ＜Ｂ＋Ｃ＋Ｅとなり、このシリンダ２４は第２図の矢印Ｙ方向に移動し、他方、 ピストン４２は図２の矢印Ｘ方向に勢いよく前進して前記タガネ４８の後端を打 撃し、該タガネの先端で研削作業を行うものである（図３）。

【００２５】 図３において、ピストン４２がシリンダ２４内を前進してタガネ４８の後端を 打撃すると、該ピストン４２の胴部４４はシリンダ室２８内を前進して第２通孔 ３５が開口し、該シリンダ室２８内の膨張した圧縮空気は、第２通孔３５から排 気路５５に入り、さらに、第２孔２２から第２開口１１ｂに進入し、排気孔７を 経て排気ホ−ス５４を介して排気される。それによって、シリンダ２４が受ける 力は、Ａ＋Ｄ＞Ｂ＋Ｃとなって、図２に示す矢印Ｘ方向、即ち、前進方向に動作 する。また、ピストン４２には常に胴部４４の前部環状平面からなる第６の受圧 部Ｆで圧縮空気の力を受けているので後方に動作し、第２通孔３５を閉鎖させた 後、該シリンダ室２８内に収容したピストン４２の後部側が密閉されて圧縮空気 が再び膨張し、次の打撃に備える。

【００２６】 上記の動作を繰り返すことにより、ピストン４２とシリンダ２４とは同期し、 重心が相反する方向に動作するため、衝撃工具の振動を抑えることができる。な お、ピストン４２はタガネ４８の後端を打撃し、また、相反する方向に動作させ るため切換バルブの役目も果たすものである。

【００２７】

【考案の効果】

本考案は、衝撃工具の振動を防止するためにピストンとシリンダが受ける圧縮 空気の圧力により、ピストンとシリンダを同期させて互いの重心が相反する方向 に動作させることによって振動を制御するので、工具の作業性が良くなってはつ り作業や研削作業の際の作業員の疲れが少なく、また、衝撃工具の振動を防止す るためのばねを使用しないため機械的故障が少なくなるほか、構造が簡単で軽量 化が図れるという利点を有するものである。

【提出日】平成５年１１月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【数２】 シリンダの持つ運動エネルギー＝１／２ＭｃＶｃ^２ （Ｍｃ：シリンダ重量、Ｖｃ：シリンダの速度）

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る衝撃工具のバルブを閉じた状態の
一部破断した断面図である。

【図２】本考案に係る衝撃工具のバルブを開いた状態の
一部破断した断面図である。

【図３】本考案に係る衝撃工具のピストンが前進したタ
ガネを打撃した状態の断面図である。

【符号の説明】

２ バルブ本体 ５ 開閉弁 １３ ハウジング １４ 支持孔 １９ ガイド部 ２４ シリンダ ３８ 後部体 ４２ ピストン ４８ タガネ Ａ 第１の受圧部 Ｂ 第２の受圧部 Ｃ 第３の受圧部 Ｄ 第４の受圧部 Ｅ 第５の受圧部 Ｆ 第６の受圧部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの内部にピストンを内蔵した
   シリンダを摺動自在に設け、該シリンダには流体圧力を
   受けて前方へ押圧する第１の受圧部と、前記ピストンが
   後方へ押圧されると同時に該シリンダを前方へ押圧する
   第４の受圧部とを設け、さらに、前記シリンダには該シ
   リンダを後方へ押圧する第２及び第３の受圧部と、前記
   ピストンが前方へ押圧されると同時に該シリンダを後方
   へ押圧する第５の受圧部とを設けたことを特徴とする衝
   撃工具。
2. 【請求項２】 前記シリンダに設けた第１の受圧部と第
   ４の受圧部との面積の和が、前記第２の受圧部と第３の
   受圧部との面積の和よりも大きく且つ該第２及び第３の
   受圧部の面積と第５の受圧部との面積の和よりも小さく
   設定したことを特徴とする請求項１に記載の衝撃工具。