JPS6015801B2 - 圧縮ガス作動型往復動ピストン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンクリート破砕機、さく岩機、チッピング
、ハンマ等の衝撃工具としての圧縮ガス作動型往復動ピ
ストン装置に係り、特に、ピストン装置のシリング部材
、およびシリングから大気中へ排ガスを放出するための
通路の構成に関する。

このような装置において、ピストンはシリンダ内を往復
動し、前進ストローク中又は前進ストローク端において
、例えばアンビル又は工具ビットのシャンクに対して衝
撃を与えることにより仕事を行っている。

ピストンを往復動させるためには、圧縮空気又は他の加
圧流体媒体をシリンダの両端側に交互に送り込んでピス
トンを動かさ独まならない。シリンダは通常、鋳造又は
鍛造により高品質の鋼又は鋳鉄で作られ、さらに主シリ
ンダ孔および流体通路を機械加工して設けている。この
ようにして作られたシリングは重量物であると同時に高
価なものとなっている。従来、往復勤ピストン内蔵の空
圧ドリルには内部でピストンが往復勤するようにした金
属管状部材としてのシリンダが設けられており、このシ
リングは周面に成形された非金属材料の外装中に埋め込
まれていた。

また、外装材の壁厚は圧縮ガス用通路がその内部を伸延
し得るほどの厚さを有している。したがって、本発明の
目的は、周囲に設けられた管状マフラと共に使用される
改善されたシリンダ部材を有する圧縮ガス作動型往復動
ピストン装億を提供することであり、それにより、実作
業に使用したあとの圧縮ガスの排気音を弱めることはも
とより作動中に発生する音も減少せしめんとすることで
ある。

本発明により提供される圧縮ガス作動型往復動ピストン
装置は、内側でピストンが往復動する剛性の金属性内側
管状部村と、ゴム又は合成プラスチック材料で成形され
上記の管状部村を包囲してそれと接合する外側スリーブ
とで構成されるシリンダ部材を有しており、スリーブは
管状部材の長さ方向に沿いその大部分の外周表面を包ん
でおり、さらにスリーブにはその周方向に離間し、長手
方向に伸延し、外方に突出している複数個のリブがその
外表面上に設けられている。

本発明装置は、さらに、ゴム又は合成プラスチック材料
で作られ、リブ付スリーブを包囲する外側管状マフラを
有し、マフラ内に第１マフラ室としての室を画成してい
る。また、このマフラ室はマフラから周囲大気中へ導く
排気口と選通している。さらにシリンダ部材には、スリ
ーブに設けられた２個の隣接するリブ間で第１マフラ室
に関口する１つのガス排気孔がその壁部に形成され、少
なくとも１個のリブ内には長手方向に延びる細長い成形
通路が形成され、この通路は、シリンダ管内の１端側に
圧縮ガスを供給するための圧縮ガス移動通路を構成して
いる。成形された合成プラスチック材の外装体としての
複数個の細長いリブは、各リブの内側に成形空部として
少なくとも１つの圧縮ガス移動通路を構成し、音および
振動抑制効果を助けるだけでなく、外側にさらに管状の
マフラを配設しやみすし、ようにしている。

さらにこれらのリブにより排気ガスの消音のためにマフ
ラ内に画成されたマフラ室内で音を吸収するよう内表面
を増大して消音効果を高めている。前述の通路は、その
下流端において入口部を介してシリンダ内の１端側に通
路の上流機における分配弁から圧縮ガスを導くようにし
てあることが好ましい。

一実施例において、シリンダの成形スリーブは一体成形
された３個のリブを有し、また、隣接する２個のリブ間
で第１マフラ室中に開口する少なくとも２つのガス排出
口を有している。

各リブに通路を形成して圧縮ガスをシリンダ中に供給す
る圧縮ガス移動通路とすることもできる。

成形スリーブおよびそれを包囲するマフラの好適な材料
としてはポリウレタンが挙げられるが、このポリウレタ
ンは空気圧利用工具のマフラシリンダの材料としそは従
来より広範囲に利用されており、その柔軟性および曲げ
やすさのために音吸収効果も良く音抑制特性および内部
での音反射を減少する性質を有しているが故に本発明の
目的とも一致する材料である。

ポリウレタン成形材料と内側の金属管状部材とを素速く
確実に接合するためには管状部材の外表面には適当な接
合剤で処理せねばならない。スリ−ブは、成形コアとし
てシリンダの管状部材を利用しその外周に直接成形する
ことにより成形体として構成しても良い。

スリーブに設けられ長手方向リブの頂部はマフラの少な
くとも一部の半径方向位置決め部材として作用させるこ
ともできる。

一実施例において、第１マフラ室は擬口を通じて直接周
囲大気と蓮通させることができる。

しかしながら、他の実施例では、排気口に通じるマフラ
内に画成された第２マフラ室に接続する制限部を介して
第１マフラ室はマフラ排気口と運通している。第２マフ
ラ室の一部はマフラとスリーブ間に画成され、一対の隣
接リブにより境界を定められた空間とされており、この
一対のリブ間にはシリンダ内部からの排気孔は閉口して
おらず、この場合には、この空間での排気ガス流の主方
向は第１マフラ室内における方向とは反対方向である。

上述のような実施例において、マフラ壁は第２マフラ室
中横方向内方に突出し長手方向に延びる深部を有し、一
端において、一対のリブにより境界を定められた上記空
間に向けて閉口する長手方向に延びる内側通路が形成さ
れている。また、池端下流側はマフラ排気口に運通して
いる。第２マフラ室に沿った排気ガスの主流はこの通路
に沿ったガス流とは反対方向に流れる。本装置の排気側
において良好な音減衰効果を得るためには、ピストンが
その作動ストローク端の限界位置にある時のシリンダの
作動端部の内容積の第１および第２マフラ室の容積に対
する比が１：５：３および１：８：５の範囲内にあるこ
とが望ましい。

また、第１および第２マフラ室間の制御部での流れ断面
積および第２マフラ室から大気への排出口の流断面積に
対するシリンダからのガス排出口の流れ断面積の比が１
：５：３および１：８：５の範囲内にあることが望まし
い。

例えば、容積比でほぼ１：７：３．６の値のもの、また
流断面鏡比でほぼ１：８：４のものもこの範囲内に含ま
れるものである。

以下、添付図面の実施例と照らして本発明をさらに詳し
く説明する。

第１図乃至第３図に示される衝撃工具はシリンダ１０と
そのシリンダ１０内中空孔１ １中で往復勤するハンマ
ピストン１２を有している。

シリンダ１０の下端部（第１図右側）では装置金具１３
を工具ビット１６のシャンク部１５を摺動自在に装着す
るスリーブ１４で支承している。ハンマピストン１２は
、ピストンの各作動ストローク端において工具ビット１
６のシャンク部１５に衝撃を与えるためのステム１７を
有している。ばね付勢されたラツチ１８が工具のシャン
ク部１５をスリーブ中に操持するために設けられ、通常
の使用において低位層側となるシリンダ１０の１端に設
けられたスリーブ１９によりピストンのステム１７のま
わりを密閉し、作動ストローク端におけるピストンにク
ッション作用を与えるようシリンダ中の空気を逃さない
ようにしている。

また、通常の使用に際して上方位直側となるシリンダ１
０の他織部にはハンドル金具部材２０が設けられており
、このハンドル金具２０は、ハンドル２１と、圧縮空気
の供ｖ給源に接続された圧力ホ−ス（図示せず）に接続
される入口ステム２３を装着した入口接続部２２と、押
圧された時にその座部２８から入口弁２７のボール２６
を上昇せしめてプランジャロツド２５を前進せしめるべ
く枢着された作動トリガ２４とで構成されており、入口
弁２７は、ハンドル金具２０中の室２９中への圧縮空気
の進入を制御している。この圧縮空気のシリンダー０へ
の供給は周知のプレート型の圧力応答型分配弁部材３０
１こよって行なわれる。該圧力応答型分配弁部材３０は
、第１０図Ａ及びＢに示すように、シリンダ１０内の圧
力変動によって、圧縮空気の供給ボートを功換るもので
あって、シリンダ１０の上室則ちハンマ・ピストン１２
の上端側と蓮適するボート１０１と下室貝０ちハンマピ
ストン１２の下端側と蓮適するボート１０２とを有する
。ここで、ボート１０１はシリンダ１０の室１１の上方
と蓮通し、ボート１０２はシリンダ１０の下室に圧縮空
気を供給する通路３２と運通する、したがって、第１図
の如くピストン１２が下降している状態において、圧縮
空気が室２９から当該圧力応答型分配弁部材３０に供給
されると、圧縮空気はプレート１００をシリンダ１０側
へ押し付けてボート１０１を塞ぎ、ボート１０２へ圧縮
空気を流す。即ち、圧縮空気はボート１０２により通路
３２，３３を経てシリンダ１０内のピストン１２の下方
に噴射され、ピストン１２を上室側へ移動させる。この
とき、ピストン１２の上方の室１１の圧力は大気圧とほ
とんど同じであり、プレート１００を押圧するボート１
０２側の圧力よりはるかに小さいため、ボート１０１は
プレート１０川こよって塞がれたままの状態となる。し
かし、ピストン１２が排気孔３４を塞いで尚かつプレー
ト１００側へ移動すると、やがてピストン１２の上端側
のシリンダ室１１の圧力がボート１０２側の圧力を上回
って、ついにはプレート１００を移動させボート１０２
側を閉鎖させる。そして、供給される圧縮空気をボート
１０１を経て直接シリンダ１０２の上室１１へ導き、ピ
ストン１２を移動例えば押し下げる。しかし、ピストン
１２が排気孔３４を解放させると同時にシリング１０内
の上室１１の圧力が急激に降下し、再びプレート１００
を供Ｖ給圧縮空気の力でボート１０２から押し離し、ボ
ート１０１を閉塞させると共に圧縮空気をリターンェア
として通路３２，３３を経てシリンダ１０の下室へ供給
するシリンダ１０の壁部に設けられた多数（この場合３
個）の排気孔３４はピストン１２により制御され、シリ
ンダの両端から作動端および夫々の戻りストロークに向
けて圧縮空気を放出している。空気は排気孔３４を介し
て、以下に述べるように「壁部に設けられた技終排気孔
５２を有する外部管状マフラ５０の内部の膨張室に排気
される。ハンドル金具２０中のオイル蟹３５から放出さ
れる潤滑油は抽気オリフィス３６を通って通路３２中の
１つを流れる圧縮空気流中に導入されてピストンーシリ
ンダ軸受表面を潤滑する。さらにシリンダ１０はその構
成部村として、円形断面の内部鋼製警部材４０を有し、
その外側表面には合成プラスチック製のスリーブ４１が
接合されている。

本実施例においてはこのスリーブ４１はポリウレタンポ
リマーより成形されたもので、空気通路３２はそのスリ
ーブ４１自体の壁厚内に形成されている。第２図に示さ
れるように、スリーブ４１の長手方向に１体に突出して
成形されたリブ４３の中空部中に３本の通路３２が設け
られている。また、スリーブ４１は鋼製警部材４０のほ
ぼ全長、すなわち、ハンドル金具２０か，ら下部金具１
３間に渡って伸延している。排出空気を適格に包囲する
ために、シリング１０の外側にはプラスチック製のマフ
ラ５０が装着されており、このマフラ５０はプラスチッ
ク製のスリーブ４１と１体成形することもできるが、本
実施例においては、異つた２部分として構成し、シリン
ダ１０および下部金具１３を包囲するマフラ又はカバー
を形成している。

マフラ５０の下部には、金具１３のまわりで４３の端部
を越えた環状空部５１が画成され、最終排気孔５２はこ
の空部５１から周囲大気中に蓮適している。図示のよう
に、半径方向に延びる排気孔３４はシリング肇を通り隣
接する２個のリブ４３間に形成され、環状空部５１と運
通し、マフラ５０中に膨張室を形成する区分８３，８４
，８７と通じている。それにより孔３４を通って出され
る排気の圧力は減少されて最終排気孔５２を通って排気
される以前に弱められる。上述のように２部分から成る
マフラ５０はその２部分間に設けた環状スピゴツト継手
４９を用いてポリウレタンプラスチックで作ることもで
きる。マフラ５０の上部は、第１図および第２図に示さ
れるように３個のリブ４３の上端部とスリ−ブ４１の端
部とハンドル金具２０との間に設けられたフランジ状リ
ング５３とで位鷹決めされているが、一方、マフラ５０
の下部は下部金具１３のまわりに位置している。一対の
長手方向タィ・ロッド５４（第２図および第３図）はマ
フラ５０内部に伸延しており、その磯部は夫々金具２０
および１３中に固着され、螺合装着されたナット５５に
より張力をかけた状態とすることができる。第１図乃至
第３図に示された工具のシリンダ１川ま以下に記載のご
とく製造される。

まず、シリンダのまつすぐな管状部村４０が、円形又は
他の一定の断面形状を有し、ピストン１２を内挿するに
的確な内側寸法と特に厳密に定められない外側寸法を有
する剛性の鋼管部材として従来公知の方法により製造さ
れる。

鋼管部材の外部は、適当な接合剤で処理された後、スリ
ーブ４１の所望の外形を有する空部を有し、圧縮ガス伝
達流路を形成するように位鷹決めされた一連のロッド又
はコアを内蔵する成形型枠内に配置される。その後、プ
ラスチック成形材料、本実施例ではポリウレタンが鋼管
部材を包囲し、型枠空部内を充すまで適当な注入口より
型枠空部内に注入され、硬化される。硬化後、シリンダ
を成形型枠から取り出し、ロッド又はコアを引き抜いて
、いつでもこのシリンダを工具中に組込んで組立体を構
成できるようにしている。第４図および第５図は、第１
図乃至第３図に示される工具のシリンダ１０を鋳造する
際に使用される成形枠を示しており、この成形枠は、２
主要部、すなわち、関口端を有する管状成形部６０と位
贋決めプレート６１とで礎成されている。

この位置決めプレート６１は、管状成形部６０の下端部
を閉鎖密閉するとともに、管状部材４０、空気通路３２
を形成する３個のコア６２およびタィロッド５４を受け
入れるための穴を形成する２個のコア６３の支持部村と
しての作用もする。この成形枠は、例えば実験用のもの
又は少婁生産に際しての時にはガラス・フアィバで補強
されたプラスチック材料で、また長期間の使用に際して
は鋼又はアルミニウム材料というように、適当な鋼性材
料で作られる。位置決め部材６１は鋼材より作られ、３
個の縦付けボルト６５により管状成形部６０のフランジ
部６４にボルト止めされる。３つの空気通路用コア６２
を位置決めするためにプッシュ６６が位置決めプレート
６１の下面に溶着されており、このプッシュ６６には段
部６７が形成され（プレート６１の中央孔６８おび成形
部６０の上端関口部６９中を摺動する）鋼製管部村４０
の下端部を支持し軸方向に位置決めしている。

また、ブッシュ６６には段部７０が形成されてタィ・ロ
ッド５４用の孔のためのコア６３を支持し鞠方向に位置
決めしている。１組のコア・ピン７１（本実施例では２
個のみ示してある）が排気孔３４を成形するため管状部
６０の壁部に形成された半径方向ボスＴ２中に挿入され
ている。

このコア・ピン７１は管状部材４０の壁部に穿孔された
孔中に延びている。シリンダ内部と３本の空気通路３２
を接続する通路３３は別の方法により成形される。

硬化ポリウレタン又は他の柔軟な材料製の仮プラグを管
状部材４０中の予め穿孔された３つの孔７３の各々中に
挿入して成形工程中に液状成形材料が管状部材中に逃げ
込むのを防いでいる。成形枠中のほとんどのプラスチッ
ク材料が硬化されてから、仮プラグおよび成形体のプラ
スチック壁の数部分はシリンダの内側孔からアングル・
ヘッド・ドリルにより穿孔される。この作業により管状
部材４０の孔を３本の空気通路３２と接続する通路３３
が形成される。管状成形部６０の内部は、３個のリブ４
３を有するシリンダ１０の外部形状と一致する。

管状成形部６０の上端部にはランナ通路７５および２本
の竪管７６が形成されている。次いで成形工程を以下に
記載する。

まず、管状部材４０の外表面が接合剤で処理される。

スリーブ４１の成形材料としてポリウレタンが用いられ
た場合には、アメリカ合州国、オハイオ州４５３８１ウ
エストアレクサンドラのホイツトカ社のデイトン、ケミ
カル、プロダクツ、デイビジ ヨ ン（Ｗｈｊはａｋｅ
ｒ Ｃｏｒｐｏｖａｔｉｏｎ，ＤａＸｏｎＣｈｅｍｉｃ
ａｌＰｒｏｄＭｔｓＤｅｖｉｓｉｏｎ）製の商標名チク
ソン（ＴＨＩＸＯＮ）で販売されている接着剤を用いる
ことが望ましい。この接着剤はプラスチック材料と鋼材
とを緊密且つ十分に接着するものである。成形部６０の
内側表面、コア・ピン６２．６３，７１の表面および成
形材料と接触する位瞳決めプレート６１の表面は例えば
シリコンをベースとした材料又は例えばデュポン（Ｄｕ
ｐｏｎｔ）社の商標名テフロンテー（ＴＨＦＵＯＮＴＥ
Ｅ）で販売されているフィルムのようなリリーズ剤で処
理される。

その後管状部材４０およびコア・ピンは成形枠中の定位
層に挿入され鋳造が行なわれる。好ましいプラスチック
成形材料としては、アメリカ合衆国デラウエア州１９８
班のウイルミントン（Ｗｉｌｍｈｇ Ｔｏｎ）デュ ポ
ン社（ＤｕｐｏｎｔＣｏｍｐａｎｙ）のエラストマー
、ケミカルズ、デパートメ ントよりアデイプレンＬ−
１００（ＡＤＩＰＲＥＮＥ Ｌ−１００）の商標名で販
売されているポリウレタンゴムが良い。また、このデュ
ポン社からはリリーズ剤、テフロンテーも販売されてい
る。モカ（ＭＯＣＡ）（デュポン社の商標名）のような
硬化剤と混合された時、アデイブレンＬ−１００は硬度
柵〜９２（ジュロメータＡ）に硬化される。液体ポリウ
レタンモノマーのアデイプレンＬ−１００は製造者の指
示に基づき適当な色付巌料およびＭＯＣＡで混合され、
こうして準備されたものは、ランナ通路７５を通して成
形キャビティ内に注入し、竪管通路７６から過剰の材料
が流れでるまで注入される。１００ｑｏのオーブン内に
約１時間置くことにより成形枠は部分的に硬化し、その
後管状部材４０の成形体が成形枠から取り外され、１０
ぴ０の温度下、オーブン内でさらに技少限３時間置くこ
とにより完全に硬化する。

この硬化が完了してから余剰のランナおよび竪管プラグ
はトリミングされる。プラスチックスリーブ４１および
２部分から成るマフラ５０を製造するに際し好ましい材
料であるポリウレタンは、圧縮空気利用の衝撃用工具の
マフラシリンダの製造に際して広範囲に用いられている
。

ポリウレタンは、工具のシリンダに要求される種々の特
性、すなわち、注込が容易なこと、損傷に対しての抵抗
性、使用温度中が広いこと、鋼にも容易に接着すること
、軟かし、こと、音吸収能力が良く弾性体であること等
の特性を有している。しかしながら、他のプラスチック
材料又はゴムもプラスチックスリーブ４１を製造するの
に適したものがある。

例えば、ガラス繊維で補強された樹脂材料もよく使用さ
れる。シリンダ１０を組立体として構成する方法は上述
の方法とは異っており、成形材料を注ぎ込む方法よりも
人為的なしィアツプ方法（ｌａｙ−ｕｐｍｅｔｈｏｄ）
の方が好ましく、内側の鋼製管状部材および通路用のロ
ッド又はコアは治具中の定位直におかれ、ガラスマット
および樹脂が人手により施され通常は成形枠内で外方よ
り形づくられる。第１図乃至第３図に示される衝撃工具
のシリング部分の設計は比較的簡単であって、ピストン
を復帰ストロークさせるためシリンダの下端部に戻し空
気を供孫合するための３本の空気通路を必要とするのみ
である。

第１図乃至第３図に示されるように、別個の２部分より
なるマフラ５０を用いるかわりに、マフラシリンダおよ
び工具シリンダ１０の外側スリーブは、全ての通路およ
びマフラ室を形づくるに必要なコアを有する成形枠内で
単一動作により成形することによって１つの１体成形物
として構成してもよいｏ第１図乃至第３図に基づき上述
したようにシリンダ組立体およびマフラ要素を構成する
ことにより、工具使用時に発生する音を十分に抑制する
ことができる。

プラスチックスリーブと鋼製管状部材とがしっかりと接
合されるので、打ち出された時にシリンダの「リング」
としての特性はほとんど完全になくなされる。さらにま
た、圧縮ガスの通路は成形されるリブのプラスチック材
料により完全に接合され、通路の壁部は弾性を有して十
分な音吸収効果を奏するようになる。一方、シリンダか
ら放出された使用ずみ空気が最初に通過するマフラの内
部は、鋼又は鋳鉄よりもより軟かし、表面を有し排気ガ
スによって音を発生する脈動をよりよく抑制するプラス
チック材料により主に接合される。マフラ内部の膨張室
中に突出する３個のリブ４３は与えられた容積に対し膨
張室の表面区域を増加する効果を有し、したがって音吸
収効果も増大することができる。この点に関して特にポ
リウレタンの特性は効果的である。シリンダ内部より排
出空気がまず最初に放出されるように膨張室を利用する
ことにより、空気が穣終的に大気中に放出される以前に
排気の有する音ェネルギ−を減衰するように作用してい
る。第６図乃至第９図は本発明の第２の実施例を示すも
ので、この第２実施例において、マフラ内に画成された
内部空間は二重膨張室消音システムを形成するよう接続
されており、この消音システムを通ってシリンダからの
使用済空気が最終的に大気に向けて閉口した排気孔に流
れるようにしている。

第６図には衝撃工具の中央部分のみが示されており、ハ
ンドルを有する上部部分、空気取入孔、分配弁、工具保
持ラッチを有する下端部等は図中省略されているが、こ
れらは第１図乃至第３図のものと類似のものとして差し
つかえない。また、第６図乃至第９図中の部材で第１図
乃至第３図中のものに相当するものは同一番号に符号「
Ａ」を付すことにより記されている。第６図乃至第９図
の実施例において、鋼製管状部材４０Ａは第１図乃至第
３図に示されるように成形されたポリウレタン・スリー
ブ４１Ａ内に設けられ、その外表面はスリーブ４１Ａに
接合されている。スリーブ４１Ａは先に述べたスリーブ
４１Ａを製造した時と類似した成形工程で適当に変形さ
れた成形枠を用い同様の成形材料を用いて製造される。
３個の一体成形された長手方向リプ４３Ａは３本の成形
された空気通路３泌を内蔵し先に述べたようにこの通路
を経て分配弁からの圧縮空気がピストン１２の下端側で
シリンダ内に入るようになっている。

しかしながら、この場合には、３個のリプ４３Ａの頂部
は、リブの全長に渡ってポリウレタン製マフラの内表面
と係合し、第１図および第２図に示されるようにマフラ
の上部においてのみ係合し、マフラの下部からはわずか
に離間させておくかわりに、マフラ５０Ａの２部分の壁
部の内方に突出する細長の肉厚部８１Ａ中に形成された
浅い溝８０Ａと係合している。このように、３個のリブ
４３Ａはスリーブ４１Ａの本体およびマフラの内表面と
により長手方向に延びる空間部８３Ａ，８４Ａおよび８
７Ａを画成する。これら空間の内の２部分８３Ａ．８４
Ａには２個のリブ４３Ａ間において１つの半径方向の排
気孔３４Ａが設けられているか、さもなくばリブ４３Ａ
の末端である下端部を除いて完全に閉ざされている。リ
ブ４３Ａの下部では２空間８３Ａおよび８４Ａはロッド
５４Ａおよび金具１３Ａの１側でマフラ５０Ａ内の空間
８５Ａに閉口している。この空間８５Ａの断面は第８図
に示されている。これらの空間８３Ａ，８４Ａおよび８
５Ａはリブ４３Ａの下端部で互いに運通して大気に直接
関口していない第１膨張室を形成している。排気は空間
８５Ａから第１膨張室に入り、制限部８６Ａを介してタ
ィ・ロッドの他側で第２膨張室内に入ってゆく。この制
限部８６Ａは第８図における線Ｒ−Ｒ上に生じ、ロッド
５４Ａにより創成され各ロッドの各側部でロッド金具１
３およびマフラ５０Ａの壁部間に制限区域を形成してい
る。第１膨張室内に入り減圧された排気は制限城８６Ａ
を通りさらに圧力減少を行いながらロッド５４Ａの他側
の第２膨張室へと入ってゆく。第２膨張室は、金具およ
びマフラ壁間に画成された空間８８Ａと、スリーブ４１
とスリーブの２つの隣接するリブ４３Ａおよびマフラ壁
により画成された空間８７Ａとで形成されており、空間
８７Ａおよび８８Ａはリブ４３Ａの端部で互いに直接達
適している。空間８８Ａの断面は第８図に示され、空間
８７Ａの断面は第７図および第９図に示されている。マ
フラ５０Ａの壁部は、空間８８Ａおよび８７Ａ中に内方
へ突出し、その内部に最終排気ダクト９１Ａが形成され
たより深い部分を有する長手方向に伸延する部分９０Ａ
により形成されている。最終排気ダクト９１Ａの入口部
９２Ａは壁部９０Ａの上端部に形成され空間８７Ａと運
通している。ダクト９１Ａの下流様は最終排気ダクト５
２Ａに直結している。この実施例ではシリンダ４０Ａか
ら空間８７Ａに導く排気孔３４Ａは設けられていない。
上述したように、シリンダの管状部材４０Ａから放出さ
れた使用済ガスは２つの排気孔３４Ａを通り空間８３Ａ
，８４Ａおよび８５Ａで形成される第１膨張室に入りま
ず一度圧力を減少せしめる。

排気ガスは第６図において右側へ移動し、劉限域８６Ａ
を通過し第２膨張室へ入って行きながらさらに圧力を減
少してゆく。さらに排気ガスは第２膨張室に沿って第６
図中左側へ移動し空間８８Ａから空間８７Ａと移動し、
第２膨張室を出て入口部９２Ａを通り、ダクト９１Ａに
沿って進み、出口部５２Ａを通って最終的に大気中へと
放出される。空間部８８Ａの下端部には吐出孔９３Ａが
設けられていて溢分および油を吐出している。

このように、マフラに２段階の空気膨張部を設けて大気
中に放出する以前に圧力を弱めている。

この２つの空気膨張室は制限城８６Ａを介して直列に連
結されている。このように配置することにより、排気ガ
スの圧力および速度は２つの膨張室を通過してゆく間に
次第に弱められ、排気ガスの脈動ェネルギは２段階の膨
張により発散される。またこのェネルギは膨張室の壁面
の大部分を構成している比較的柔軟な弾性体のポリウレ
タン製のスリ−ブ４１Ａおよびマフラ５０Ａの表面によ
る音吸収効果によっても弱められる。さらにまた、空間
８３Ａ，８４Ａおよび８７Ａ中に突出する３個のリブ４
３Ａを設けることにより、膨張室の境界部を構成する軟
かく弾性的な表面城を増加することになり、音吸収効果
をさらに助長している。比較的欧かく弾性に富んだ表面
は内部での音の反射も抑制し、衝撃振動による管状部村
４０Ａおよび金具の「リング」特性をも減少する。第６
図乃至第９図の実施例において、金属製のタィ・ロッド
５４Ａは２つのマフラ内の膨張室間に制限域を形成する
ために用いられているが、この制限城は他の方法、例え
ば、金具１３に向けて内方に突出するマフラ壁の内表面
上に成形形成することもできる。

この場合にはタィ・ロッド５４Ａは他の場所に設けるこ
とになる。排気ガスが最終出口部５２Ａに向って移動す
る間に受ける連続圧力減少値は１部には、２つの膨張室
に対するピストンの各側部でのシリンダ内作動空間の容
積比によって決ってくる。

もし、シリンダの作動容積（シリンダの各織部でのせば
まり容積および空隙容積の和）をＣとし、第１および第
２膨張室の容積をＥ．およびＥ２とした場合、良好な音
減衰結果を得るための大ざっぱな比率としてＣ：Ｅ，：
Ｅ２の値が１：５：３および１：８：６の間の値とする
のがよい。第６図乃至第９図の実施例のごとく構成され
たある一例においては、この値はＣ＝２．１×１び肋３
、Ｅ，＝１．４３×１び側３ 、Ｅ２＝７．７×１ぴ
帆３ であり、Ｃ：Ｅ，：Ｅ２＝１：７：３．６の値が
得られた。９−なわちこの比は先に述べた良好な値の範
囲内に入るものである。

これら３つの容積部が相互接触する部分又は通路の最小
ガス流断面城およびそれらの比率も良好な音減少効果を
得るためには重要である。

ガス排出孔３４Ａでのガス流れ断面域と制限部８６Ａお
よび最終排出ダクト９１Ａでの流れ断面城との比が１：
５：３と１：８：５の範囲内の値を取ることが好適であ
ることを見いだした。この点に関し、先に述べた実施例
では孔３４Ａでの全流断面は１６仇帆２ 、制限部８６
Ａでは１２４０側２ およびダクト９１Ａでは６４仇岬
２ であり、この３者間にはほぼ１：８：４の比が存在
し、この値も良好な範囲内にあることがわかる。シリン
ダ部の外側部分に成形プラスチック材製のスリーブ４１
又は４１Ａを設けることにより、経済上有利であるだけ
でなく、連続衝撃により発生する鋼製管状部材４０又は
４０Ａの共鳴振動をも減少することができる。

上述の方法によりシリンダ部材は鋳造又は鍛造後機械加
工して全て金属で作るよりもより素速くまた経済的に製
造することができ、さらに、軽重量であるので実用的で
ある。金属製管部材４０又は４０Ａの内径はピストンを
受け入れるために精度よく制御されねばならないが警部
材の外表面は厳格な寸法で仕上げる必要はない。さらに
また、この管状部材４０又は４０Ａの孔は既に述べられ
図示されたように円形断面のものに限ることなく、使用
に際しピストンの形状と合致するものであれば例えば長
円等の他の断面の孔であっても差しつかえない。また、
この孔は通常その長さ方向に沿って均一な断面のものが
考えられるが、このことは絶対的なものではなく、異つ
た径を有する２又はそれ以上のピストンを孔内で摺動さ
せる場合には段付孔にすることも可能である。先に述べ
たように、外側マフラ５０又は５０Ａは成形リブ付スリ
ーブ４１又は４１Ａと一体に構成することができるが、
２部分から成るマフラとして構成する場合には、その一
方、すなわち、スリーブと一体に成形される上部分と別
体として構成され接続された下部分とで構成している。

また、一体として構成した都合にはスリーブと一体とし
ても良いし、別体に構成してスリーブの周囲に鉄着する
ようにすることもできる。スリーブのリブ中に形成され
る圧縮空気移動路の変形例も可能であって、図示された
各リブ４３又は４３Ａはリブ中に成形され、分配弁と蓮
適する端部を有する通路３２又は３２Ａを有している。

さらにまた、リブ中に成形される１又はそれ以上のキャ
ビティの上端を永久的に閉ざし、下端を半径方向通路を
介してシリンダと運通せしめ、ピストン下方でシリンダ
の下部作動空間に接続する空気クッションとして作動さ
せることもできる。上述の本発明の変形例も本発明の範
囲内に含まれることは当然のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は衝撃工具の長手方向軸線に沿って切断した断面
図、第２図は第１図の線０一０‘こ沿って切断した断面
図、第３図は第２図の線ｍ一皿こ沿って１部切断された
断面を有する側面図、第４図は第１図乃至第３図に示さ
れる工具のシリンダ部を鋳造するための成形枠の平面図
、第５図は第４図の線ＶＡ，ＶＢ，ＶＣで切断された断
面を合成した長手方向断面図、第６図は第１図に示され
る衝撃工具の変形例で、シリンダマフラおよびマフラ内
のガス室を示す中央部のみの断面図、第７図、第８図お
よび第９図は、夫々、第６図の線Ｗ−肌，畑一畑，Ｋ−
Ｋに沿って切断された断面図である。 第１０図は圧力応答型分配弁部材３０の作動を説明する
縦断面図で、Ａはパワーストローク時艮０ちピストン加
工時のェア供給状態を、Ｂ‘まリターンストローク時則
ちピストン上昇時のヱア供給状態を夫々示す。１０，１
０Ａ・・・シリンダ部材、１２，１２Ａ・・・ピストン
、３０，３０Ａ・・・分配弁、３２，２Ａ・・・成形通
路、３４，３４Ａ・・・排気孔、４０，４０Ａ・・・管
状部材、４１，４１Ａ・・・スリーブ、４３，４３Ａ…
リブ、５０，５０Ａ…マフラ、５２，５２Ａ・・・排気
孔、（８３；８４：８５），（８３Ａ：８４Ａ：８５Ａ
）…第１マフラ室、（８７：８８），（８７Ａ：８８Ａ
）…第２マフラ室、８６Ａ…制限部、９０Ａ・・・溝部
、９１Ａ・・・通路。 第１図第３図 第９図 第８図 第２図 第４図 第６図 第７図 第１０図 第１０図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ部材１０，１０Ａ内の圧力変動に基づいて
   流体供給方向を切換える圧力応答型分配弁部材３０，３
   ０Ａによつて圧縮ガスを前記シリンダ部材の上室と下室
   に交互に供給し、内部のピストン１２，１２Ａを往復動
   させる圧縮ガス作動型往復動ビストン装置において、前
   記シリンダ部材１０，１０Ａを、金属製シリンダ管４０
   ，４０Ａと該シリンダ管と接合されその外表面を大部分
   包囲するゴム又はプラスチツク製のスリーブ４１，４１
   Ａとで形成し、かつ前記スリーブには軸方向に伸びかつ
   外方に突出するリブ４３，４３Ａが周方向に離隔して複
   数個一体的に形成されており、更に前記スリーブを包囲
   して該スリーブとの間で第１マフラ室８３，８４，８５
   又は８３Ａ，８４Ａ，８５Ａを画成しかつ該第１マフラ
   室を外部の大気中と連通させる排気孔５２，５２Ａを穿
   設して成る管状マフラ５０，５０Ａを設ける一方、前記
   シリンダ部材には前記スリーブに設けられた２個の隣接
   するリブの間で前記第１マフラ室に開口する少なくとも
   １つの排気孔３４，３４Ａを形成し、かつ前記スリーブ
   の少なくとも１個のリブ内には長手方向に延びる細長い
   流路３２，３２Ａが形成されると共に該流路が前記シリ
   ンダ部材の下端側に前記圧力応答型分配弁部材３０，３
   ０Ａで分配された圧縮ガスを供給するための圧縮ガス供
   給路として構成されていることを特徴とする圧縮ガス作
   動型往復動ピストン装置。 ２ 前記シリンダ部１０，１０Ａのスリーブ４１，４１
   Ａが３個の前記一体成形されたリブ４３，４３Ａを有し
   、かつ異つた２対の隣接リブ管の第１マフラ室に開口す
   る２個の前記ガス排出口３４，３４Ａを有している特許
   請求の範囲第１項に記載の往復動ピストン装置。 ３ 前記流路３２，３２Ａが流路の上流端における圧力
   応用型分配弁部材３０，３０Ａより、下流端における入
   口部を介してシリンダ管状部材４０，４０Ａの内部の１
   端部に通じている特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の往復動ピストン装置。 ４ 前記リブ４３，４３Ａの壁厚内に、さらに他の少な
   くとも１つの長手方向に延びる細長い通路が成形空部と
   して形成され、前記通路は１端においてはシリンダ部材
   １０，１０Ａの内部と連通しているが、他端は永久的に
   閉ざされている特許請求の範囲第２項または第３項に記
   載の往復動ピストン装置。 ５ 前記３個のリブの各々が前記通路３２．３２Ａの１
   つとして形成されている特許請求の範囲第２項または第
   ３項に記載の往復動ピストン装置。 ６ 前記スリーブ４１，４１Ａがポリウレタンで作られ
   ている特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか一つ
   に記載の往復動ピストン装置。 ７ 前記スリーブ４１，４１Ａが前記シリンダ管４０，
   ４０Ａを形成コアとして使用しそのまわりに直接成形す
   ることにより作られた成形体であるような特許請求の範
   囲第１項乃至第６項のいずれか一つに記載の往復動ピス
   トン装置。 ８ 前記マフラ５０，５０Ａがポリウレタンで作られて
   いる特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか一つに
   記載の往復動ピストン装置。 ９ 往復動ピストン装置が空気圧作動衝撃工具である特
   許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか一つに記載の
   往復動ピストン装置。 １０ 前記リブ４３，４３Ａの尾根部が前記マフラ５０
   ，５０Ａの内表面と少なくとも部分的に半径方向に位置
   決め係合している特許請求の範囲第１項乃至第９項のい
   ずれか一つに記載の往復動ピストン装置。 １１ 前記リブ４３Ａの尾根部が前記マフラ５０Ａの内
   表面とその全長にわたつて半径方向に位置決め係合して
   いる特許請求の範囲第１０項に記載の往復動ピストン装
   置。 １２ シリンダ部材１０，１０Ａ内の圧力変動に基づい
   て流体供給方向を切換える圧力応答型分配弁部材３０，
   ３０Ａによつて圧縮ガスを前記シリンダ部材の上室と下
   室に交互に供給し、内部のピストン１２，１２Ａを往復
   動させる圧縮ガス作動型往復動ピストン装置において、
   前記シリンダ部材１０，１０Ａを、金属製シリンダ管４
   ０，４０Ａと該シリンダ管と接合されその外表面を大部
   分包囲するゴム又はプラスチツク製のスリーブ４１，４
   １Ａとで形成し、かつ前記スリーブには軸方向に延びか
   つ外方に突出するリブ４３，４３Ａが周方向に離隔して
   複数個一体的に形成されており、更に前記スリーブを包
   囲して該スリーブとの間で第１マフラ室８３，８４，８
   ５又は８３Ａ，８４Ａ，８５Ａを画成しかつ該第１マフ
   ラ室を外部の大気中と連通させる排気孔５２，５２Ａを
   穿設して成る管状マフラ５０，５０Ａを設ける一方、前
   記シリンダ部材には前記スリーブに設けられた２個の隣
   接するリブの間で前記第１マフラ室に開口する少なくと
   も１つの排気孔３４，３４Ａを形成し、かつ前記スリー
   ブの少なくとも１個のリブ内には長手方向に延びる細長
   い流路３２，３２Ａが形成されると共に該流路が前記シ
   リンダ部材の下端側に前記圧力応答型分配弁部材３０，
   ３０Ａで分配されて圧縮ガスを供給するための圧縮ガス
   供給路として構成され、前記第１マフラ室８３Ａ，８４
   Ａ，８５Ａが前記マフラ内の第２マフラ室８８Ａ，８７
   Ａへ導く制御部８６Ａを介して前記排気孔５２Ａと連通
   し前記第２マフラ室は前記排気孔５２Ａと連通している
   ことを特徴とする圧縮ガス作動型往復動ピストン装置。 １３ 前記第２マフラ室８８Ａ，＆７Ａはその１部とし
   て、前記マフラ５０Ａおよび前記スリーブ４１Ａ間に画
   成され、１対の隣接する前記リブで境界を定められた空
   間８７Ａを含み、前記１対のリブ管には前記シリンダ内
   よりの開口部３４Ａは設けられておらず、前記第１マフ
   ラ室８３Ａ，８４Ａ，８５Ａ内での排気ガスの流れと反
   対方向である特許請求の範囲第１２項に記載の往復動ピ
   ストン装置。１４ シリンダ部材１０，１０Ａ内の圧力
   変動に基づいて流体供給方向を切換える圧力応答型分配
   弁部材３０，３０Ａによつて圧縮ガスを前記シリンダ部
   材の上室と下室に交互に供給し、内部のピストン１２，
   １２Ａを往復動させる圧縮ガス作動型往復動ピストン装
   置において、前記シリンダ部材１０，１０Ａを、金属型
   シリンダ管４０，４０Ａと該シリンダ管と接合されその
   外表面を大部分包囲するゴム又はプラスチツク製のスリ
   ーブ４１，４１Ａとで形成し、かつ前記スリーブには軸
   方向に延びかつ外方に突出するリブ４３，４３Ａが周方
   向に離隔して複数個一体的に形成されており、更に前記
   スリーブを包囲し該スリーブとの間で第１マフラ室８３
   ，８４，８５又は８３Ａ，８４Ａ，８５Ａを画成しかつ
   該第１マフラ室を外部の大気中と連通させる排気孔５２
   ，５２Ａを穿設して成る管状マフラ５０，５０Ａを設け
   る一方、前記シリンダ部材には前記スリーブに設けられ
   た２個の隣接するリブの間で前記第１マフラ室に開口す
   る少なくとも１つの排気孔３４，３４Ａを形成し、かつ
   前記スリーブの少なくとも１個のリブ内には長手方向に
   伸びる細長い流路３２，３２Ａが形成されると共に該流
   路が前記シリンダ部材の下端側に前記圧力応答型分配弁
   部材３０，３０Ａで分配された圧縮ガスを供給するため
   の圧縮ガス供給路として構成され、前記第１マフラ室８
   ３Ａ，８４Ａ，８５Ａが前記マフラ内の第２マフラ室８
   ８Ａ，８７Ａへ導く制御部８６Ａを介して前記排気孔５
   ２Ａと連通し前記第２マフラ室は前記排気孔５２Ａと連
   通し、前記マフラ５０Ａの壁部は長手方向に伸延する溝
   部９０Ａを有し、前記溝部の９０Ａは横手方向内に突出
   して前記マフラ室８８Ａ，８７Ａ中に位置し、１端部が
   前記１対のリブにより境界を定められた前記空間８７Ａ
   に向けて開口する内方長手方向に伸びる通路９１Ａを形
   成し、下流側他端は排ガス開口５２Ａと連通しており、
   前記第２マフラ室８８Ａ，８７Ａに沿つて排ガス流の方
   向が前記通路９１Ａに沿つて流れる排ガス流の反対方向
   であるようにされたことを特徴とする圧縮ガス作動型往
   復動ピストン装置。 １５ 前記ピストン１２Ａが作動ストロークの端部にお
   るその制限位置にある時のシリンダ１０Ａの作動端部の
   内容積（せばまり容積と容隙劇容積との和）の第１マフ
   ラ室８３Ａ，８４Ａ，８５Ａおよび第２マフラ室８８Ａ
   ，８７Ａの内容積との比の値が１：５：３および１：８
   ：５の範囲内の値であり、さらにシリンダから前記ガス
   排出口３４Ａへ流れるガス流の流断面積と前記第１マフ
   ラ室および第２マフラ室間の制限部８６Ａでの流断面積
   および前記第２マフラ室から大気への出口９０Ａ，９２
   Ａでのガス流断面積との比の値が１：５：３および１：
   ８：５の範囲内にある特許請求の範囲第１４項に記載の
   往復動ピストン装置。 １６ 前記容積比がほぼ１：７：３．６であり、また前
   記ガス流れる断面積比がほぼ１：８：４である特許請求
   の範囲第１５項に記載の往復動ピストン装置。