JPS6047075B2 - 打込機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気釘打機等のように、釘等を打込む打込機
の出力部分に関するものである。

打込機により、釘等を打込む場合に生ずる、打込機本体
の跳上りはピストンに本体より加えられたエネルギによ
り、本体、ピストンの質量比により生する跳上り、及ひ
釘を木材等の被打込材に打込むための釘の打込抵抗によ
り生ずる跳上りがある。

従来の打込機では、後者の跳上りにおいて特に釘の打込
抵抗が大きく、釘が途中で入らなくなつた場合は逆に打
込機が跳上げられ、非常に問題が多かつた。特に高所で
の打込作業等では、上記跳上りが生ずると、打込機を誤
つて落とすことも考えられ、たいへん危険である。

また１本の釘を２回、３回と複数回打込動作を行なう打
込機においては、跳上りにより、完全に打込まれていな
い釘が、打込機より外れてしまい、そのつど飛び出した
前頭を、打込機の釘案内孔に入れる必要があり、非常に
面倒であるばかりでなく、複数回打込動作を行なう打込
機開発の大きな障害となつている。特に自動的に複数回
打込を行う打込機の開発は、上記問題の解決が行なわれ
なければ困難である。本体の跳上りは、釘の打込抵抗の
反力により生ずるの１であるが、特に最も跳上りの大き
い釘の打込抵抗が大きく、打込途中で釘が静止した場合
について説明する。第１図は従来の圧縮空気式打込機の
断面図てあるが、スイッチ７が引かれると、シリンダ４
が下門がり、本体１内の圧縮空気はピストン２の上部に
流入しピストン２は急速に下降し、釘３を打込む。

この場合釘３の打込抵抗が大きく、ピストン２の途中行
程で釘３が打込まれなくなつた場合、この時点でピスト
ン２は静止する。

しかしこの状態でも、ピストン２の上部には圧縮空気が
供給されており、また、ピストン２の行程は終了してい
ないため、ピストン２の上部の圧縮空気圧力Ｐにより、
逆に本体１が上方に跳上げられる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点である打込抵
抗による跳上りを少なくし、この種の打込機の安全性を
増し、操作性の向上をはかるとともに併せて複数回打込
の打込機開発を容易にするものである。

釘の打込抵抗による打込機の跳上りは、釘が被打込材に
当つた後に本体よりピストンに加えられている力による
ものであり、この時点で本体とピストン間の力関係を断
てば打込機の跳上りは減少する。

言いかえれば釘が被打込材に当る以前、もしくは釘が打
込まれている途中で釘の打込抵抗が大きくなり本体の跳
上りが生じ始める以前に、ピストンへのエネルギの供給
が完了していれば釘の打込抵抗による跳上りはなくなる
。

本発明はピストンの打込行程中、釘等が被打込材に当る
以前、もしくは釘が打込まれている途中で、ピストンへ
のエネルギの供給を断つか、または、減速方向にエネー
ルギを加える方法により、ピストンと打込機本体との力
関係を断ち、打込抵抗による打込機の跳上りを減少する
ものである。以下、本発明の１実施例を図面によつて具
体的に説明する。

第２図、第３図は本発明による実施例の出力部分の断面
図を示す。

第２図、第３図において、本体１内にはシリンダ４が上
下摺動可能に設けられており、シリンダ４内にはピスト
ン２がシリンダ４内を上下に摺動！可能に設けられてい
る。

通常はシリンダ４の上部は閉じられており、シリンダ４
が下降するとシリンダ４上部が開き本体１内に蓄積され
ている圧縮空気がシリンダ内に流入する構造となつてい
る。シリンダ４上方には室（Ａ）９が設けられ、室（Ａ
）９はスイッチバルブ２４と機能的に連結されており、
スイッチバルブ２４を開いた時にシリンダ４が下降する
ようになつている。またシリンダ４には室ＣＡ）９より
も受圧面積の大きな室（Ｂ）が設けられており、室（Ｂ
）に圧縮空気が流入すれば上方に動き、シリンダ４上部
を閉じる構造となつている。

シリンダ４側壁には室（Ｂ）１０に通するタイミング孔
１１があいている。

また室（Ｂ）１０とタイミング孔１１の間には、シリン
ダ４内部から室（Ｂ）１０方向のみ空気が流れるよう逆
流防止弁ＣＡ）１２が設けられている。タイミング孔１
１の位置は釘３の打込中に打込・抵抗が増大し、本体の
跳上りが生じ始める以前にピストン２によりピストン２
上方と通する位置になつている。

また室（Ｂ）１０は室（Ｂ）１０からスイッチバルブ２
４方向のみ空気が流れるよう逆流防止弁（Ｂ）１３を介
してスイッチバルブ２４と機能的に連結されている。一
方、シリンダ４上部には排気孔があり排気バルブ８を介
して大気中に通じている。

排気バルブ８はシリンダ４の上下動作に従つて開閉され
る構造となつている。以下上記構造において動作を説明
する。

まずスイッチバルブ２４を開けば、圧縮空気はバルブ通
路１４を通り室（Ａ）９に供給され、シリンダ４は下方
向に押下げられシリンダ４上部は開かれ、また排気バル
ブ８は閉じられるため、ピストン２は上部に流入した圧
縮空気により加速され、圧縮空気のエネルギは下降する
ピストン２の運動エネルギとして蓄えられる。

次に第３図に示す如く、ピストン２がシリンダ４内のタ
イミング孔１１を通過する位置に来ると、ピストン２上
方の圧縮空気はタイミング孔１１より室（Ｂ）１０内に
流入し、シリンダ４を押し上げ、シリンダ４上部は閉じ
られ、圧縮空気のシリンダ４への供給は断たれる。

それと同時に、排気バルブ８は開かれシリンダ４内の圧
縮空気は排気され、ここでピストン２へのエネルギの供
給はストップすることになる。

この状態で釘３の打込は行なわれることになり、釘３の
打込抵抗が増大しピストン２が静止状態に入つても、本
体１、ピストン２間の力関係は断たれているため、本体
の跳上りは防止出来る。ピストン２の打込動作が完了し
スイッチバルブ２４を放せば、室ＣＡ）９内の圧縮空気
はスイッチバルブ２４より排気され、室（Ｂ）１０内の
圧縮空気も逆流防止弁（Ｂ）１３を介してスイッチバル
ブ２４より排気される。次にピストン２復帰が行なわれ
れは打込機の動作は初めの状態に戻る。本発明の実行に
当つてはピストンの途中行程で増速方向のエネルギを断
つ方法、減速方向のエネルギを加える方法があるが、本
発明の実行に当つ．ては前記実施例のみならす種々の方
法が有り以下変形実施例を図面により説明を行なう。

第４図、第５図に示す変形実施例はピストンの途中行程
で増速方向のエネルギを断ち、打込機の跳上りを防止す
る方法の実施例を示し、第６図、，第７図はピストンの
途中行程より減速方向のエネルギをピストンに加え、打
込機の跳上りを防止する方法の実施例を示した。

また第８図は前記実施例、変形実施例の応用例として、
本発明の跳上り防止構造に、連続打込機能を迫加した打
込機の例を示す。

また前述した実施例、変形実施例は説明の都合上圧縮空
気を動力源とする打込機を例として説明したが、本発明
は、電気、火薬などその他のエネルギを動力源とする打
込機においても当然採用可一能である。

前述した実施例は、タイミング孔１１より流入した圧縮
空気により直接シリンダ４を上方に押上げ、ピストン２
上部の圧縮空気を排除する構造のものであつた。

第４図に示す変形実施例は、シリンダ４の動作を行なわ
せるスイッチバルブ１４よりの圧縮空気を途中に設けら
れたコントロールバルブ１７により排除し、シリンダ４
を上方に押上げ、ピストン２上部の圧縮空気を排除する
構造の変形実施例を示す。第４図において、シリンダ４
の動作を行なわせる室（Ａ）９および、シリンダ４上方
に設けられた排気バルブ８は途中にコントロールバルブ
１７を介して、スイッチバルブ２４と機能的に連結して
いる。

一方シリンダ４側壁にはタイミング孔１１が設けられて
おり、タイミング孔１１よりバルブピストン１６方向の
み圧縮空気が流れるよう、逆流防止弁（Ｃ）１８を介し
てバルブピストン１６下部室と連結されている。

またバルブピストン１６下部室はスイッチバルブ２４と
も逆流防止弁（Ｄ）を介して連結されておりスイッチバ
ルブ２４を放した時のみ、スイッチバルブ２４よりバル
ブピストン１６下部室空気が排気される構造となつてい
る。スイッチバルブ２４と室ＣＡ）９、排気バルブ８の
間に設けられたコントロールバルブ１７はバルブピスト
ン１６と連動しており、バルブピストン１６の動作によ
りスイッチバルブ２４よりの圧縮空気を断ち、室（Ａ）
９、排気バルブ８内の圧縮空気を排気通路１５より排気
するような構造となつている。以下上記構造において動
作を説明する。

スイッチバルブ２４を開けば、圧縮空気はバルブ通路１
４からコントロールバルブ１７を通り、室ＣＡ）９内に
流入しシリンダ４を押下げまた排気バルブ８内に流入し
排気バルブ８を閉じる。

そのため本体１内の圧縮空気はシリンダ４内に流入し、
ピストン２を下降させる。

次にピストン２がシリンダ４内のタイミング孔１１を通
過する位置に来ると、ピストン２上方の圧縮空気はタイ
ミング孔１１よりバルブピストン１６下部室に流入し、
バルブピストン１６を押上げる。そのためコントロール
バルブ１６は押上げられ、室ＣＡ）９、および排気バル
ブ８内の圧縮空気は排除される。また、そのためシリン
ダ４は押上げられ、排気バルブ８は開かれるためこの時
点で、ピストン２上方の圧縮空気は排除され、ピストン
２へのエネルギの供給はストップすることになる。ピス
トン２の打込動作が完了し、スイッチバルブ２４を放せ
ば、バルブピストン１６下部の圧縮空気はスイッチバル
ブ２４より排気され、コントロールバルブ１７は下がり
元の位置に戻る。

第４図に示した変形実施例はコントロールバルブ１７の
動作をシリンダ４内に設けられたタイミング孔１１より
の圧縮空気により行なう構造のものを示した。第５図に
示す変形実施例は、室ＣＡ）９、および排気バルブ８と
、バルブピストン１６下部室の間に・設けられた時間制
御孔（Ａ）２０より流入する圧縮空気によりコントロー
ルバルブ１７を動作させる構造の例を示す。

時間制御孔（Ａ）２０の大きさは、ピストン２動作後、
釘の打込中に打込抵抗により本体１が跳上り）が生じ始
める以前にコントロールバルブ１７が動作するよう実験
等により適当な大きさに決定されている。

第６図、第７図に示す変形実施例は、ピストン２の途中
行程より減速方向のエネルギをピストン２に加え打込機
の跳上りを防止する方法の実施例を示す。

第６図の変形実施例は、シリンダ２側壁に設けられた空
気流出口２２、空気流入口２３より、直接ピストン２上
方の圧縮空気をピストン２下部に流入させ減速方向のエ
ネルギをピストン２に加える構造の例を示す。

第６図において、シリンダ牡および排気バルブ８はスイ
ッチバルブ２４と機能的に連結しており、スイッチバル
ブ２４を開いた時には、シリンダ４が下がり、排気バル
ブ８が閉じ、スイッチバルブ２４を放した時にはシリン
ダ４が上がり、排気バルブ８が開く構造となつている。

シリンダ４側壁には空気流出口２２が設けられており、
逆流防止弁囚を介して空気室２１と通じている。またシ
リンダ下部には空気流入口２３が設けられており、空気
室２１と通じている。これらの空気流出口２２、空気流
入口２３はピストン２が空気流出口を通過する直後にピ
ストン下部に圧縮空気が流入するよう十分大きな面積を
持つている。上記構造により以下動作を説明する。

まずスイッチバルブ２４を聞けば、排気バルブ８が閉じ
られ、シリンダ４は押下げられるため、本体１内の圧縮
空気はピストン２上方に流入し、ピストン２は下降し、
圧縮空気のエネルギはピストン２の運動エネルギとして
伝達される。

次にあらかじめ釘の打込抵抗の増大し始める位置に設け
られた、空気流出口２２をピストン２が通過するとピス
トン２上部の圧縮空気は空気流出口２２よ！り流出し、
空気室２１、空気流入口２３を通り、ピストン２下部に
流入する。この時点でピストン２の上下方向に同圧力の
圧縮空気が加えられることとなり、ピストン２へのエネ
ルギの供給は行なわれず打込機の跳上りは防こ止される
。

打込動作が完了し、スイッチバルブ２４を放せば、シリ
ンダ４は上がり、排気バルブ８が開かれるため、ピスト
ン２上方の圧縮空気は排除される。一方、ピストン２下
部の圧縮空気は逆流防止弁（Ａ）１２により逆流を防止
されているたクめ、ピストン２下部の圧縮空気によりピ
ストン２は復帰する。第７図に示す変形実施例は、シリ
ンダ４下部と本体１内の空気室との間に設けられたコン
トロールバルブ１７によりピストン２の途中行程で本体
１内の圧縮空気をピストン２下部に流入させ本考案の目
的を達成させるものである。

第６図においてシリンダ４下部に通じている空気室２１
は途中にコントロールバルブ１７を介して本体１内の空
気室と通じている。

またコントロールバルブ１７を動作させるバルブピスト
ン１６の下部は時間制御孔（Ｂ）２７と逆流防止弁（Ｄ
）１９を並列に介してスイッチバルブ２４ノと機能的に
連結されている。

時間制御孔（Ｂ）２７の大きさはピストン２の動作後、
釘の打込抵抗により本体が跳上り始める以前にコントロ
ールバルブ１７が動作するよう実験等により適当な大き
さに決定されている。

スイッチバルブ２４が開かれピストン２が動作を始める
と同時に、スイッチバルブ２４よりの圧縮空気は時間制
御孔（Ｂ）２７よりバルブピストン１６下部に流入し、
あらかじめ設定された時間、つまりピストン２の途中行
程でバルブピストン１６を押上げ、コントロールバルブ
１７を開く。

コントロールバルブ１７が開かれると、本体１内の圧縮
空気はコントロールバルブ１７を通り、空気室２１を経
てピストン２下部に流入する。この時点で、ピストン２
上下部分に圧縮空気が加えられ、ピストン２へのエネル
ギの伝達は行なわれなくなり、打込機の跳上りは防止さ
れる。打込動作が完了しスイッチバルブを放せばピスト
ン２上方の圧縮空気は排除され、ピストン２下部の圧縮
空気によりピストン２は復帰する。同時にスイッチバル
ブ２４を放せばバルブピストン１６下部の圧縮空気は逆
流防止弁（Ｄ）１９より排気され、コントロールバルブ
１７は閉じられる。以上本発明の変形実施例について説
明して来たが、以下応用例として本発明の跳上り防止構
造に連続打込機能を追加した打込機の例を示す。第８図
において、シリンダ４および排気バルブ８は途中にコン
トロールバルブ１７を介してスイッチバルブ２４と機能
的に連結している。またコントロールバルブ１７の動作
を行なうバルブピストン１６の下部室は逆流防止弁（Ｄ
）１９、時間制御孔（Ｃ）を直列に介して、コントロー
ルバルブ１７に連結している。

一方、シリンダ４側壁にはタイミング孔１１が設けられ
ており、逆流防止弁（Ｃ）１８を介してバルブピストン
１６の下部室と通じている。

タイミング孔１１の位置は前述実施例と同様本体１の跳
上りの生じ始める以前にピストン２が通過する位置にあ
いている。

以下動作を説明する。

スイッチバルブ２４が開かれると、排気バルブ８が閉じ
、シリンダ４が動作し、ピストン２上部に圧縮空気が流
入しピストンは急激に下降する。

ピストン２がタイミング孔１１を通過するとピストン２
上部の圧縮空気はバルブピストン１６の下部室に流入、
コントロールバルブ１７を押上げ、スイッチバルブ２４
からの圧縮空気は断たれ、排気通路１５は開かれる。そ
のため排気バルブ８、室（Ａ）９内の圧縮空気は排除さ
れ、排気バルブ８が開き、シリンダ４は押上がる。ピス
トン２上部の圧縮空気は排除され、この時点でピストン
２へのエネルギの供給は断たれる。

次に打込動作が完了すると、ピストン２の復帰行程に入
る。一方バルブピストン１６下部の圧縮空気は、コント
ロールバルブ１７の押上りにともない時間制御孔（Ｃ）
２８、逆流防止弁（Ｄ）１９を通り、排気通路１５より
排気される。

バルブピストン１６下部圧縮空気の排気時間は時間制御
孔（Ｃ）２８によりコントロールされ、ピストン２の復
帰後にバルブピストン１６下部圧縮空気の排気が完了し
、コントロールバルブ１７が下がるようあらかじめ実験
等で時間制御孔（Ｃ）２８の大きさが設定されている。
コントロールバルブ１７が下がると再びスイッチバルブ
２４の圧縮空気は室（Ａ）９および排気バルブ８に流入
し、再び打込が行なわれ、以下打込サイクルが繰返され
る。以上本発明の応用例として、跳上り防止構造に連続
打込機能を追加した打込機の例を示したが、説明の都合
上、前途した第４図に示す変形実施例の応用例を第８図
として説明した。

本発明の採用により、打込時の打込機の跳上りで特に大
きな（被打込材に釘を打込む時に生ずる）打込抵抗によ
る跳上りが防止出来るため次の効果を生み出すことがで
きる。

すなわち、打込機の打込時の跳上りが減少し安全でかつ
操作性の良い打込機が出来る。

従つて、特に打込抵抗の大きな被打込材に打込んで、釘
が完全に打込まれない状態でも打込機が大きく跳上るこ
とがなく、安全な作業が出来る。また、打込抵抗の大き
な被打込材に釘を打込む場合、または太くて長い釘を打
込む場合などには１本の釘を複数回打込む打込機が必要
となるが、本発明の採用により打込機の跳上りにより釘
が打込機より外れることがなく、複数回打込の打込機の
開発が容易となる。

゛図面の簡単な説明 図において、１・・・・・・打込機本体、２・・・・・
ゼストン、３・・・・・・釘、４・・・・・ウリンダ、
９・・・・・・室ＣＡ）（上部空気室）、１０・・・・
・・室（Ｂ）（下部空気室）、１１・・・・・タイミン
グ孔、１２・・・・・・逆流防止弁、２４・・．スイッ
チバルブ。

第１図は従来技術の打込機の縦断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 木材、コンクリート、鉄板などの被打込材に、釘、
   ステープルなどを打込む打込機であつて、ピストンを案
   内するシリンダの上下動によつて作動するものにおいて
   、前記シリンダの前記ピストン行程のほぼ中央部にタイ
   ミング孔を穿設し、該タイミング孔には、この孔を内側
   から外方へ通過する空気のみに規制する逆流防止弁を装
   着すると共に、前記シリンダの外径上方部には、作動を
   制御するスイッチバルブと連動して通気するよう連結さ
   れた上部空気室を形成し、前記タイミング孔と隣接する
   シリンダ外径中央部には、前記上部空気室との圧力差に
   より前記シリンダを押し上げる下部空気室を形成して構
   成し、打込動作を行う前記ピストンの打込行程中、前記
   釘等が被打込材に当るとき、若しくは釘が打込まれてい
   る途中で、打込抵抗により跳上りが増大し始める前に前
   記ピストンへのエネルギの供給を遮断し、若しくは減速
   方向にエネルギを加えることにより前記ピストンと打込
   機本体との反力関係を断ち、前記ピストンの慣性力によ
   り打込を行なうよう構成して、前記打込機の跳上りを軽
   減することを特徴とする打込機。