JPS5949149B2 - 緩衡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 職業安全に領域における最近の規制の結果、これら空気
作動駆動工具から発する騒音を減少することは非常に必
要となって来ている。

今日の空気作動駆動工具の大多数は、職業的強制機関に
よって、特に聴取能力に最も破壊的な２０００〜８００
０ヘルツの周波数で１０ｄｂａ（デシベル）までと考え
られている聴取能力を破壊する最大の騒音レベル限度を
越えている。

その結果これらの最大騒音レベルを減少又は危険でない
周波数領域まで移行させてこれら駆動工具の騒音を減少
する必要性がある。

空気釘打機及びステーブル機の発生騒音は、一般に駆動
ピストンが緩衝体に打ち当る各作動サイクルで発生する
打撃騒音である。

空気釘打機の動力は高加速の駆動ピストンの運動エネル
ギーから出て来ることは良く知られている。

しかしこのエネルギーは締付具を駆動することでは僅か
の範囲しか使われない。

残りのエネルギーはシリンダーの下端に置かれた緩衝体
によって吸収されねばならない。

この緩衝体は一般に約ＩＭｍの変形でピストンを完全に
止めねばならない。

ピストンが緩衝体を打った瞬間、非常に高い騒音レベル
が生じ、そのレベルはピストン速度、又は工具を駆動す
る空気圧力、締付要素によって吸収されるエネルギーを
決定する締付要素の長さ及び厚さによって左右され、そ
してさらにピストン速度をＯに減少するのに必要な停止
距離によって変形される緩衝体の硬さで左右される。

ピストンがやわらかい緩衝体を打ちそれで停止距離がよ
り長い時は、騒音は大体において低い。

しかしショアー８０°より低い硬度の緩衝体を適用する
ことは、この寿命が不経済な程度まで減少されるから不
可能である。

もちろん硬い材料でより厚い緩衝体を使っても、より長
い停止距離とより良い結果とを得ることが出来る。

しかしこの別法はこの手動工具の全高さを増加させて好
ましくない。

それゆえ、問題はピストンの打撃をより軟らかくシ、そ
れで工具の寿命の程度を悪く影響させずに騒音の発生を
減少する緩衝装置を設計することである。

本発明の目的は、軽いピストンを使った工具で、ピスト
ンが緩衝体を打つ時は何時も最大の騒音レベルを減少す
ることである。

本発明によって、工具の１駆動作動中に発生する騒音は
、１駆動ピストンの下に空気の緩衝体を設けることでは
ゾ最小となる。

空気緩衝体上のピストンの打撃は、圧縮された空気を工
具の主空気溜に戻し移すこととなり、同時に駆動ピスト
ンの減速度は低くなり、それで打撃騒音を減少する結果
となる。

本発明は直径の異なる戻し装置を持つ駆動工具ピストン
にも、空気室戻し装置を持つピストンにも、適用するこ
とが出来る。

第１の場合は駆動ピストンの下の環状室は工具の空気溜
に直接結合され、−力筒２の場合は、室はピストン空気
戻し室を経て空気溜に結合される。

本発明はいくつかの好適実施例の図面を参照して、より
詳細に述べられる。

第１図は空気作動の７駆動工具の断面図を示しており、
こメで段付きのシリンダー１は直径差のあるピストン２
を軸線方向に案内している。

ピストン上フランヂ２ａは下フランチ２ｂより直径が太
きい。

ピストン２には駆動刃先４が結合され、これは例えば釘
を工作片に打ち込む締付機（図示なし）を駆動するため
下方に延びている。

駆動刃先４の上端には円筒部３が設けられ、耐衝撃プラ
スチックで作られるのが好適な円板５を軸線方向に案内
している。

駆動刃先４の円筒部３には円板５の止めとして働らく肩
部６が設けられている。

シリンダー１の壁にはシリンダーの内部を圧力媒体貯蔵
室即ち空気溜７に結合する口９が設けられている。

駆動工具が圧縮空気（図示なし）に結合されると、空気
溜γと上下フランチ２ａ、２ｂ間の環状部とは加圧され
る。

口１０は下フランチ２ｂに孔明けされ、空気を下フラン
チ２ｂと円板５とで制定される環状室１２に入れさせて
いる。

圧力は円板５を肩部６に着座させる。

引金作動弁が開かれると、シリンダー１を閉ぢているダ
イアフラム弁は上方に動き、そして空気圧は、ピストン
２が駆動刃先６と一緒にその作動ストロークを下方に押
すように、ピストンフランチ２ａの上面に急に適用され
る。

この型の工具の作動に関するより詳しい情報は、アメリ
カ特許第３，８１５，４７５号を見られたい。

駆動作動中のピストン２の最下点から或距離で、円板５
はシリンダー１の底板上に支えられている緩衝体１１と
結合する。

その結果、円板５は肩部６から上昇しピストンの下フラ
ンチ２ｂに向って動く。

環状室１２内の空気は一部分上部の環状部８に移動し、
そしてシリンダー１の壁の口９を経て空気溜７に移動す
る。

その結果ピストン２をやわらかく止め、打撃騒音を減少
させる。

第２図に示す本発明による緩衝装置の実施例では、容積
可変の環状室１１２は、シリンダーの下フランチ゛１０
１とシリンダー１００と円板１０５との間に置かれてい
る。

円板１０５には、駆動刃先１０４をとりまく円筒部１０
３が設けられている。

前記の部分はフランチ１０１の孔のｌ〕を軸線方向に動
くことが出来、且この部分の運動を制限する肩部１０６
が設けられている。

この実施例では、緩衝体１１１は円板１０５に支えられ
ている。

ピストン１０２かその最下点近くで下フランチ１０２ｂ
で緩衝体１１１と係合すると、緩衝体１１１と円板１０
５とはシリンダーの下フランチ１０１に向って一緒に動
かされる。

円板１０５、下フランチ１０１及びシリンダー１００で
開学される環状室１１２内の空気は一部圧力媒体貯蔵室
部ち空気溜１０７内に契され、それによって駆動ピスト
ン１０２の空気緩衝が生じ、この効果は作動空気圧力と
共に変化する。

第３図に示す本発明による緩衝装置の実施例では、緩衝
体２１１で形成された容積可変の環状室２１２を示して
いる。

この機能を働らくために、緩衝体２１１は中空リングと
して設計され、そして駆動刃先２０４を取り巻き底板２
０１で支えられた弾性材料で作られている。

緩衝体２１１の外壁には、シリンダー２００の口２１０
と連絡する口２１３が設けられている。

ピストン２０２がその最下点近くでそのフランチ２０２
ｂで緩衝体２１１に打ち当ると、緩衝体はシリンダーの
底板２０１に向って容積を減らすように圧縮される。

緩衝体２１１によって生じた環状室２１２内の圧縮空気
は、緩衝体２１１の口２１３を通り、そしてシリンダー
２００の口２１０を通って圧力媒体貯蔵室即ち空気溜２
０７に戻る。

上述のように、本発明によるこの緩衝装置は、作動圧力
を受けている駆動ピストンに対する空気緩衝即ち減速装
置を示し、それによって駆動ピストンが緩衝体を打撃す
る時最大騒音レベルを相当に減少することが出来る。

第１図乃至第３図に示す実施例は直径差のあるピストン
を持つように設計された緩衝装置を利用して述べられて
いる。

しかし本発明は空気戻し室を持つ円板ピストンを使った
駆動工具にも有利に適用することが出来る。

第４図及び第５図に示す本発明の実施例は、円板ピスト
ンとして設計された１駆動ピストン３０２がシリンダー
３００の内側を往復する空気作動、駆動工具を使って述
べられている。

シリンダー３００の下端には、円板３０５で支えられた
緩衝体３１１が置かれ、この円板には円筒部３０３が設
けられ、そしてこれらは順に、シリンダー３００の底板
３０１の円筒部３１４内で軸線方向に案内されている。

それゆえ、円板３０５はシリンダー壁３００とシリンダ
ーの底板３０１と共同して容積可変の環状室３１２を作
っている。

この環状室３１２は、シリンダー壁３００に置かれた口
３１３でこの駆動工具の圧力媒体貯蔵室即ち空気溜３０
γと連絡している。

円板３０５の上向き運動はシリンダー３００内の環状止
め３１５で制限されており、その下向きの運動は底板３
０１の円筒部３１４を囲むようにシリンダー３００の底
部に第４図に示すように設けられた緩衝体によって制限
されている。

シリンダー３００内のこの環状止め３１５の下には広い
開口３１６が設けられている。

別の口３１０がシリンダー３００の下端に置かれ、逆止
弁の働らきをしている。

円板３０５の中上・の口３１８内には、オーリングが挿
入され、この内径は駆動刃先３０４を案内する底板３０
１の一部であるステム３２０の外径より小さい。

空気溜３０７からの空気圧が引金作動制御弁を開いてピ
ストン３０２の一１一側に適用されると、ピストン３０
２はその作動ストロークで下方に１駆動され、一方シリ
ンダ−３００内にある大気圧の空気は、緩衝体３１１と
円板３０５との夫々の口３２１と３１８とを経て、そし
て底板３０１の孔３２２を経て追い出される。

ピストン３０２がその作動ストロークの終りで緩衝体３
１１に打当たると、これは円板３０５と一緒に、動き続
け、空気が逆止弁３１γを経て空気溜３０７に逃れるま
で環状室３１２内の空気を圧縮する。

円板３０５が下方に動く間に、シリンダー３００にある
広い開口部３１６が開き、（第５図を見よ）それで空気
溜３０７からの圧縮空気はピストン３０２の下方に直接
入り、そしてそれを止める。

同時に、円板３０５の中心孔３１８内に置かれている環
状の座３１９はステム３２０と係合し、それで開口３１
６を通ってシリンダーに入る圧縮空気は、口３２１を通
って逃れることはない。

引金作動制御弁を閉ぢたあとで、ピストン３０２の上の
シリンダー３００内の圧縮空気は大気に排出される。

それでピストン３０２は開口３１６を経てシリンダー３
００に入る圧縮空気によって上方に押上げられる。

駆動刃先３０４は逃げ３２３を設けられ、これはピスト
ン３０２が一ヒ方位置にある時ステム３２０の領域内に
あるように置かれている。

ピストン３０２がその最初の位置（第４図を見よ）に戻
された時、ステム３２０内に開口が生じ、ピストン３２
０の下の空気を大気に逃れさせる。

次に円板３０５の上側の圧力は、結局は、環状室３１２
が口３１３を経て空気溜３０７とたえず連絡されている
から、反対側の圧力より低い。

この円板３０５の圧力差は、円板がシリンダー３００の
内側の環状止め３１５に達するまで円板をその最初の位
置に向って上方に動かす。

この運動の間、円板３０５の環状シール３１９はステム
３２０との係合を解かれ、一方シリンダ−３００の開口
３１６は円板３０５によって閉ぢられる。

これが第４図に示す最初の状態に復旧させ、そして駆動
工具は新しい作動サイクルの準備をする。

本実施例の特別の利点は、ピストン３０２の運動が、緩
衝体３１１と環状室３１２内の空気緩衝によ゛つて止め
られる丈でなく、その上ピストンを戻すように開口３１
６を通って入る圧縮空気によっても止められることであ
る。

第４図及び第５図の実施例のように、円板はその底面に
頂面より高い圧力を適用することによってその最初の位
置に戻される。

しかし、必要な力の差は戻る空気にさらされる円板の底
面を拡大することによっても出来る。

この考えは、第６図に示す修正実施例に示されている。

第６図に示す本発明の実施例は、円板に適用される上向
きの力が常に下向きの力より太きいから駆動刃先の逃げ
がこれ以上必要ないため第４図及び第５図に示すものと
異っている。

これは、シリンダー４００の凹所４１５によって成しと
げられ、この凹所は相手となる凹所４２６と共に円板４
０５の上向き運動の止めとして働らくように設計されて
いる。

凹所４１５の上のシリンダー４００には開口４１６が設
けられ、この切欠きは円板４０５が上方位置にある時シ
ールされ、そしてピストン４０２が円板と緩衝体４１１
とを下方に移動させたあとで開かれる。

これら切欠き４１６の機能は、それゆえ第４図及び第５
図に示すものと同じである。

開口４１６及び凹所４１５の領域には、１個のオーリン
グ４２４がシリンダー４００の壁に置かれている。

別のオーリング４２５は凹所の下の円板４０５上に置か
れている。

凹所４１５，４２６、シリンダー４００及び円板４０５
の間に生ずる環状部は、円板４０５のｒｊ４２７のため
絶えず大気に排出されている。

円板４０５がその下方位置（第５図と比べて）に置かれ
る時は、その上下側は、開口４１６がシリンダー４００
の内部を圧力媒体貯蔵室即ち空気溜４０７と結合し、−
刃口４１３はこれを環状室４１２に結合するから同じ圧
力にさらされる。

第６図で見られるように、圧力は、外径がシリンダー４
００内の凹所４１５の内径に相当し、内径がステム４０
３の外径に相当する環状領域内で円板４０５の下側に適
用される。

反対に、圧力は、外径がシリンダー４００の内径に相当
し、内径が中心孔４１８と環状の座４１９との内径に相
当する環状領域内で円板４０５の上側に適用される。

上記の直径を適当に寸法法めすることによって、円板４
０５の下の面積はその上側より大きくなる。

この結果円板４０５の正味の上向きの力は下降した円板
４０５をその最初の位置に戻すのに十分強力になる。

ピストン４０２の減速の増加は、円板４０５の下側の露
出面積をより大きくした結果である。

もちろん、本発明の範囲内に入るすべての修正及び改良
は添附の特許請求の範囲によってカバーされる意図であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は本発明
の第２実施例の断面図、第３図は本発明の第３実施例の
断面図、第４図は本発明の第４実施例の断面図、第５図
は第４図の実施例で駆動ピストンが最下位置にある時の
断面図、第６図は本発明の第５実施例の断面図である。 １・・・・・・シリンダー、２・・・・・・ピストン、
２ａ・・・・・・上シリンダ、２ｂ・・・・・・下シリ
ンダ、３・・・・・・円筒部、４・・・・・・駆動刃先
、５・・・・・・円板、６・・・・・・肩部、７・・・
・・・空気溜、８・・・・・・環状部、９，１０・・・
・・・口、１１・・・・・・緩衝体、１２・・・・・・
環状室、１００・・・・・・シリンダー、１０１・・・
・・・シリンダ、１０２・・・・・・ピストン、１０２
ｂ・・・・・・シリンダ、１０３・・・・・・円筒部、
１０４・・・・・・駆動刃先、１０５・・・・・・円板
、１０６・・・・・・肩部、１０７・・・・・・空気溜
、１１１・・・・・・緩衝体、１１２・・・・・・環状
室、２００・・・・・・シリンダー、２０１・・・・・
・底板、２０２・・・・・・ピストン、２０２ｂ・・・
・・・シリンダ、２０４・・・・・・駆動刃先、２０７
・・・・・・空気溜、２１０・・・・・・口、２１１・
・・・・・緩衝体、２１２・・・・・・環状室、２１３
・・・・・・口、３００・・・・・・シリンダー、３０
１・・・・・・底板、３０２・・・・・・ピストン、３
０３・・・・・・円筒部、３０４・・・・・・１駆動刃
先、３０５・・・・・・円板、３０７・・・・・・空気
溜、３１０・・・・・・口、３１１・・・・・・緩衝体
、３１２・・・・・・環状室、３１３・・・・・・口、
３１４・・・・・・円筒部、３１５・・・・・・止め、
３１６・・・・・・開口、３１７・・・・・・逆止弁、
３１８・・・・・・孔、３１９・・・・・・座、３２０
・・・・・・ステム、３２１・・・・・−Ｄ、３２２・
・・・・・孔、３２３・・・・・・逃げ、４００・・・
・・・シリンダー、４０２・・・・・・ピストン、４０
３・・・・・ステム、４０５・・・・・・円板、４０７
・・・・・・空気溜、４１１・・・・・・緩衝体、４１
２・・・・・・環状室、４１３・・・・・・口、４１５
・・・・・・凹所、４１６・・・・・・開口、４１８・
・・・・・孔、４１９・・・・・・座、４２４゜４２５
・・・・・・オーリング、４２６・・・・・・凹所、４
２７・・・・・口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダー３００内に置かれ且つ駆動刃先３０４を
   有して空気作動１駆動工具の駆動位置と被駆動位置との
   間を運動可能な打撃ピストン３０２を緩衝するための緩
   衝装置にして、 前記駆動刃先３０４が貫通して摺動可能に延在する孔を
   有して該駆動刃先３０４を取り巻いて前記シリンダー３
   ００の端部を閉じる孔が明いた底板３０１と、前記ピス
   トン３０２の力を緩衝するために圧力媒体貯蔵室３０７
   に結合されるように位置決めされた穴３１６とを有して
   環状室３１２を形成する第１装置を備え、 該第１装置は、前記シリンダーの底部に位置する緩衝体
   （符号なし）と、前記シリンダー３００とシール係合お
   よび滑り係合し且つ前記ピストン組立体にほぼ平行に置
   かれた軸線方向に移動可能な境界壁３０５とを有し、 前記境界壁３０５はピストン３０２の最終衝撃前にピス
   トンによって軸線方向に動かされるようになっており、
   該境界壁の運動中に前記ピストン３０２に係合するよう
   に該境界壁の上に位置決めされた環状の緩衝体３３１を
   有し、 前記境界壁は、前記駆動刃先３０４を取り巻く座３１９
   を形成する中心孔３１８と、前記シリンダーの壁部に形
   成されて前記圧力媒体貯蔵室３０７に結合されるように
   位置決めされた開口３１６を閉じる環状部分とを有し、 前記底板組立体３０１は前記床３１９に係合したとき前
   記中心孔３１８を閉じるように設計された中心ボス部３
   ２０を有し、 更に、前記ピストンがその最初の位置に戻された後に該
   ピストンの下方の空間の排気を行うための装置３２３を
   も有し、 ピストン３０２が前記緩衝体３１１に係合したときに前
   記環状室３１２の容積を減少してピストン３０２の衝撃
   を緩衝し且つ衝撃による騒音を減少するように前記境界
   壁３０５がピストン３０２によって動かされ、前記境界
   壁の中心孔３１８が閉塞され、シリンダー壁の穴３１６
   が開放されてピストン３０２がその被駆動位置に戻るこ
   とを可能にし、その後で、ピストンの下方の室が排気さ
   れてピストンが次の駆動作用をする状態にされる緩衝装
   置