JPS6250274B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、消音機能を備えた自動フアスナーに
関するものである。さらに詳しくは、メインバル
ブ部材が、稼動シリンダーの上方に設けられ、そ
れが、下方に位置する時には、圧縮エアー源と稼
動シリンダーとが連結され、上方に位置する場合
には、圧縮エアー源と稼動シリンダーとは遮断さ
れ、該シリンダーは大気開放となる。加えて、メ
インバルブ部材上方の空間は、圧縮エアー源また
は、大気と選択的に連結可能である。

元来、圧縮エアー作動フアスナーというもの
は、ホツチキス針、釘、ピン及びネジ等（以下
「釘等」という）を自動的に打ち込むものであ
る。

このような自動フアスナーの工程は、圧縮（打
ち込み工程）と排気（戻り工程）からなる。

圧縮工程では、ピストンは、補助の制御弁が開
いた後圧縮エアーによつて、押し下げられ、す早
く加速され、そして、釘等は高速で打ち込まれ
る。

釘等を打ち込んだ時に使用されなかつたピスト
ンの残留エネルギーは、緩衝部材によつて、工程
の下端部において、放出し、奪われる。

排気工程においては、シリンダー内に存在する
エアーを大気に開放することによつて、再びスタ
ート位置に戻る。

両工程において、パルス状の空気媒体音や、
種々の強度の部材を通しての騒音が発生する。

釘等を打ち込む時に発生する音の大きさは、ピ
ストンが下部の緩衝部材に衝突する程度によつて
決まり、排気工程における騒音は、圧縮エアーが
放出される時に生じるものである。

排気工程での騒音の発生は、適当な消音器を設
けることによつて減少させることはすでに知られ
ている。消音器として、薄い孔の開いたプラスチ
ツク製リングを使用することや、圧縮した金属製
の布を使用することも知られている（それぞれ、
ドイツ特許公開公報2422222及び2724220）。

さらに、排気すべき圧縮エアーを２つの排気室
を通過せしめて、放出することも知られている
（ドイツ特許公開公報2827279）。

騒音の発生に関しては、適切な時期に減速させ
ながら、ピストンを停止させることが有利であ
る。

既知の自動フアスナーには、、減速器として、
エアークツシヨンを利用したものもある（ドイツ
特許公開公報2504094）が、これは構造的に非常
にコストがかかり、かつ故障し易いという欠点が
あつた。

また、ピストンの下部に、ポリウレタンフオー
ム製のリングを接続した装置も知られている。そ
のリングは、工程の下端部に設けられた、ポリウ
レタンの緩衝部材に衝突する。

衝突エネルギーの効果的な消散、空気伝達振動
の最適な減少、各部材を伝つて発生する振動等の
軽減は、その消散工程において、単位時間当りの
エネルギー変化量を小さくすることによつて成し
えるものである。

この変化量の軽減は、装置全体の重量を大きく
する方法及び減速のための通路を延長する方法等
がある。

ピストンに連結されている部材の重量や、衝突
のエネルギーの消散用の減速通路は、充分効果を
得るには通常小さすぎる。

発泡体等によつて衝突を完全に緩和できるよう
なものはほとんどない。その結果、非常に短い通
路に重い緩衝部材を用いなければならない（ドイ
ツ特許公告公報2339163）。

さらに、ピストンが放射状に延びているような
緩衝構造のものも知られている（ドイツ特許公開
公報2510858）。これもまた欠点がある。緩衝部材
の重量が中央に集積しているため、放射状の消散
というものは、例えば空打ちの場合のような衝突
エネルギーが非常に大きい時のみ生じる。

打ち込む時に消費されてしまわない残留エネル
ギーが非常に大きい時には、緩衝部材の放射状の
変形に対してはあまり効果がない。

また、緩衝部材の変形は、その変形時におこる
内部摩擦によつて相当の熱を生じる。その熱によ
り、緩衝部材の寿命は大きな影響を受ける。

その他に、メインバルブ部材の動きによつて、
打ち込み時に騒音は発生する。

メインバルブ部材の加速に大きな能力を有する
装置においては特に、衝撃のような動作になる。

それは、驚くべき大きい騒音の原因となるもの
である。

加えて、これは操作する者に大きな弾発衝撃を
感じさせる。この観点から、シリンダーのキヤツ
プの内面のメインバルブ部材が衝突する部分に、
軟かい材質の衝突リングを挿入することが知られ
ている。実際、低周波の振動はこの方法で相当除
去することができるが、決定的な消滅は不可能で
ある。

本発明の目的は、打ち込み時に騒音や振動を充
分除去するための手段を備えた消音自動フアスナ
ーを提供することにある。

本発明において、このことは、遅れ板をメイン
バルブ部材上方で軸方向に可動にし、かつ、弾力
のある材質のものを、その遅れ板とケースの壁面
との間に設けることによつて成しえるものであ
る。

既知の装置において、メインバルブ部材による
弾発衝撃を、非常に大きな比重のキヤツプを設け
ることによつて、補償する試みがなされている。

しかし、これは、重心が移動し上部が重くなる
結果となり、操作性が非常に悪くなる。特に全体
が重い装置においては、重量バランスが重く、操
作する者の手首が非常に疲れる。

これに対して、本発明では、相対的に小さく、
可動部の重量も小さくてもなお、従来と同様もし
くはそれ以上の効果を得る。

遅れ板の移動方向は、メインバルブ部材とは逆
の方向になるよう構成されている。

メインバルブ部材の上方空間は、選択的に圧縮
エアーまたは大気と接続できるよう通常の方法で
構成されている。

スタート時には、この上方空間は大気と連結さ
れ、メインバルブ部材はシリンダーから引き上げ
られ、装置のキヤツプの方に移動する。

弾力のある材質で形成されたものと後方におい
て対峙している遅れ板は、後方からメインバルブ
部材の方に押される。それによつて、メインバル
ブ部材は多かれ少なかれ減速され、それと遅れ板
の両方は、互いに接触する程度に近づくまで移動
する。

この方法で、メインバルブ部材の減速時間を延
ばすことができる。遅れ板とメインバルブ部材と
が異つた材質で構成されていることもあつて、衝
撃のような音を減少させることができる。

それゆえ、本発明の実施例では、メインバルブ
部材は相対的に軟かい、例えば合成物、そして、
遅れ板は相対的に重い、例えば真鍮等で構成する
ことが望ましい。

個々の材質は、ピストンが下部の緩衝部材に衝
突する所で、適切にメインバルブ部材の減速が起
こるように決めればよい。この衝突は、メインバ
ルブ部材によつて起こる弾発衝撃より強いため、
全体としてのはね返りを補償することができる。

本発明の他の実施例においては、遅れ板と装置
外壁との間に、Ｏ―リングを設けている。このＯ
―リングは、一方では騒音防止材として、また他
方では、メインバルブ部材の方に遅れ板を押圧す
るバネ手段として働くものである。

Ｏ―リングは、装置外壁や遅れ板自体に設けて
もよいことは言うまでもない。

本発明のこの実施例では、Ｏ―リングは装置外
壁の溝にセツトされている。反対に移動する遅れ
板とメインバルブ部材は、互いに突きあたる。

さらに、本発明による装置には、メインバルブ
部材の上面に突起が設けられている。この突起は
遅れ板に設けてもよい。

突起は、弾性のある各部材、例えば遅れ板とメ
インバルブ部材の分離部材としても働く。

すでに述べたが、空打ちの場合には、残留エネ
ルギーまたは下部の緩衝部材に対する全エネルギ
ーを伴つたピストンの衝突は、もう一つの騒音の
発生源である。

それゆえ、本発明のこの実施例では、緩衝部材
は、第１部材と第２部材とから構成され、それら
は互いに、ピストンが衝突した時に一方が先に変
形し、他方はその後に変形するよう形成されてい
る。

この観点から、緩衝部材とピストンの関係を説
明すると次のようになる。

工程の下端でのピストンの減速のためには、わ
ずかの長さしか通常与えられない。それゆえ、大
きな衝撃を避けるため相対的に軟かい材質で緩衝
部材を構成しなければならない。その変形は相対
的に大きな仕事量ではないので、プランジヤーは
停止する時、やはり衝撃を生じる。

一方、減速のために相対的に堅い材質を使用す
ると、大きな空気排出音を生じる。

本発明においては、緩衝部材に、ピストンが衝
突する２つの部分を設けている。

工程下端での残留エネルギーは、相対的に小さ
ければ、減速にはそのような時に接触する第１部
材だけでよい。残留エネルギーが空打ちの場合の
ように相対的に大きければ、ピストンを減速する
ためには第２部材が働く。

残留エネルギーの全部が変形によつて消費さ
れ、ピストンが減速される場合のみ、大きな振動
を生じる衝撃や、排出を完全に押えることができ
る。

この実施例では、緩衝部材は同心性で放射状に
広がるよう構成された内側部材（第１部材）と外
側部材（第２部材）とから構成されている。

ピストンは、内側部材にそれを放射状に変形さ
せるように最初に接触する。より大きな残留エネ
ルギーが存在する場合は、外側部材は多かれ少な
かれ上下方向に押し縮められる。

緩衝部材をこのように設計することによつて、
減速のための時間を延長することができる。つま
り、単位時間当りの減速量は小さくなるというこ
とである。

本発明の実施例では、緩衝部材は、案内部材の
円錐形の外表面に沿つて、移動するよう構成、配
置されている。この案内部材は、ピストンに連結
されているプランジヤーを安全、確実に案内する
ためのものである。

本発明による案内部材は、緩衝リング（緩衝部
材）が下方に移動する時、内側部材は放射状に広
がり、効果的な減速をなさしめるため、外面が円
錐形に形成されている。

また、ピストンが衝突することによつて、緩衝
リングが下方に押し下げられ、それによつて、凹
所の壁面、緩衝リング及びシリンダー下面によつ
て構成される空間内の空気は圧縮される。この圧
縮された空気を逃すため、少なくとも１つ好まし
くは数個、シリンダーに接するよう嵌め込まれて
いる緩衝部材の外周に薄板が設けられている。

その薄板が構成する溝を通つて、空気は上記空
間から上方に排出される。この空気は、各部材の
内部摩擦によつて相当加熱されるため、相対的に
暖くなつている。

ピストンが戻る時、緩衝部材が再び元の状態に
戻り、上方に移動し、それによつて上記空間が広
くなると、冷空気が緩衝リングの回りを通つてそ
の空間に流れ込みそのリングを冷却する。

さらに、他の実施例では、せき止め部材は重量
物または、弾力性のある材質で作られ、緩衝リン
グの下方でシリンダー底部に設けられている。せ
き止め部材には、その下面に、各部材を通つて伝
わる音の伝達面積を減少させるため薄板状の突起
物を設けることが好ましい。

次に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に示す自動フアスナーは、ハンドル部１
０、筒状ケース１１、弾倉１２及び稼動ピストン
１５に固定された稼動プランジヤー１４が通過す
る発射溝（図示略）を有する口金部１３から構成
されている。

稼動ピストン１５は筒状ケース１１内に通常の
方法で固定されたシリンダー１６によつて案内さ
れる。

シリンダーとそれについての密封に関しては、
本明細書では説明しないが、通常のものでよい。

ハンドル部１０は、内部が圧縮エアータンク１
７となつている。開放弁１８もハンドル部１０に
配され、それの弁スライダー１９は、開放レバー
２０によつて、通常の方法で稼動させられる。さ
らに、上下動可能な上下弁スライダー２２を有す
る制御弁２１もハンドル部に設けられている。

筒状ケース１１及びシリンダー１６の上端面
は、それぞれ、筒状ケース１１に通常の方法で固
着されているキヤツプ２３によつて閉じられてい
る。

そのキヤツプ２３の開らかれた上方部は、その
軸方向凸縁または、凹部内にブツシンブ状の弁座
部２５を有するプレート２４によつて閉じられて
いる。

メインバルブ部材２７の孔のあいた軸フランジ
２６は、それが上方に位置した時、弁座部２５の
下端部に接するよう配置され、かつ、キヤツプ２
３の凹所２８内で密封支持され、上下動可能に構
成されている。

停止位置にある時は、メインバルブ部材２７
は、シリンダー１６の上端面に接している。

凹所２８内で、メインバルブ部材２７上に、遅
れ板２９は配されている。

メインバルブ部材２７は相対的に軽くて、堅い
合成材料でできており、遅れ板２９は重い材質、
例えば、真鍮でできている事が好ましい。

メインバルブ部材２７は、Ｏ―リングでシール
されたその軸フランジ２６をも通る貫通孔を有し
ている。円錐バネ３０はメインバルブ部材２７と
遅れ板２９との間に設けられ、常にそれらを引き
離なそうとしている。凹所２８の底部に、Ｏ―リ
ング３１がその凹所２８の溝にゆるく嵌め込ま
れ、一部凹所２８に突出している（この観点から
第２図を参照）。

第１図に示す個々の部材の位置関係は、メイン
バルブ部材２の貫通孔３２は、キヤツプ２３の第
１室３３、それに接続されている第２室３４、及
び通過孔３５そしてシヨツクアブゾーバ３６を通
して大気に開放されている。

筒状ケース１１とシリンダー１６はそれぞれ下
端キヤツプ３８によつて、下端部で閉じられてい
る。

下端キヤツプ３８の内側表面で、相対的に重い
材質でできたせき止め部材３９を支持している。

そのせき止め部材３９は、下端キヤツプ３８上
で支持されている突出リブ４０を周囲状に有する
断面形状をしている。その外部表面に円錐形部４
２を上下方向に形成するとともに、稼動プランジ
ヤー１４の案内をするための貫通孔を有する案内
部材４１は、せき止め部材３９の奥底に嵌め込ま
れている。緩衝リング４３は直交軸に関しては対
称に構成され、せし止め部材３９上に配されてい
る。

緩衝リング４３は、内側環状部材４４及び外側
環状部材４５を有し、それぞれの部材４４・４５
は溝４６によつて分離されている（緩衝リング４
３の下面にも対称に形成されている）。

下部の内側部材４４は稼動ピストン１５が休止
位置にある時は、案内部材４１の円錐形部４２の
外側面に載置されている。（第１図参照）。

第４図から分るように、緩衝リング４３の外部
表面には、その中心部にそれの円周状に間隔をあ
けて配されているウエツブ４７を有する筒状部分
４６ａを有している。

ウエツブ１７はシリンダー１６の内壁に接し、
上部から下部へまたはその逆の空気の通過を可能
にする如く構成されている。

次に操作手順を説明する。

第１図に示す位置にある場合、まず最初にハン
ドルレバーまたは開放レバー２０を作動させる。
制御弁２１の弁スライダーの位置に従つて、遅れ
板２９とメインバルブ部材２７との間で、空所４
８をキヤツプ２３中の凹所２８を通り圧縮エアー
タンク１７内の圧力によつて一方にかたよらせ
る。つまり、メインバルブ部材２７は下方からの
圧力によつて上方に押し上げられるということで
ある。

メインバルブ部材２７は、シリンダー１６の弁
座と反対方向へ押圧される。

一方、圧縮エアーの圧力は、シリンダー１６の
周囲状に設けられている外側環状部にも加圧す
る。

さらに、円錐バネ３０もメインバルブ部材２７
を押し上げる方向に、押しつけられる。開方レバ
ー２０が作動すると、開放弁１８の弁スライダー
１９が移動する。それによつて、ハンドル部１０
の通路４９を通つて圧縮エアーが入り、上下弁ス
ライダー２２が下から上方に動く。

上下弁スライダー２２は第２図に示す如く上方
に動く。それによつて、空所４８はキヤツプに設
けられた開口５０を通して大気開放となる。

メインバルブ部材２７にかかる圧力は、メイン
バルブ部材２７を下方から上方へ円錐バネ３０の
力に打ち勝つて移動させる。同時に、遅れ板２９
はＯ―リング３１の力によつて下方に動かされる
ため、メインバルブ部材２７と遅れ板２９とは、
その中間位置で突きあたる。しかし、実際は、メ
インバルブ部材２７の上面に設けられた突起５１
によつて衝突はしない。

メインバルブ部材２７と遅れ板２９とから構成
されるユニツトは、軸フランジ２６が弁座部２５
及び遅れ板２９に接触するまで上方に移動する。
ここで、上方への移動は終了する。

圧縮エアータンク１７からの圧縮エアーは、物
品に釘等を打ち込むために、稼動ピストン１５を
押圧し、下方に押し下げる。

第３図、稼動ピストンが工程の下端の位置で中
断させられている所を示している。このピストン
は円錐面５２を有する。その円錐面５２は緩衝リ
ング４３の開口部内へ、その緩衝リング４３の内
側部材４４を放射状に外側につぶす（変形させ
る）ように進入していく。同時に、緩衝リング４
３に軸方向にも力を及ぼす。

それによつて、円錐形部４２に沿つて移動する
ことによつて、下面内側の内側部材４４も放射
状、外側方向に変形させられながら、緩衝リング
４３は下方に移動する。

この変形は通常、釘等が打ち込まれた後ピスト
ンにまだ残留するエネルギーを消散させるに充分
である。

より大きな残留エネルギーが存在する場合、例
えば空打ちの場合、ピストン１５の下面の外側部
分は、上方から外側部材４５に衝突する。この
時、上部及び下部の外側部材４５は、多かれ少な
かれ、軸方向に押し縮められる。それによつて、
残留エネルギーは消散される。

その下方への移動の間、ピストン１５は空気の
一部を開口５３及び５６を通つて環状空間５４に
押し出す。

開口５３に設けられたＯ―リング５５は、空気
が環状空間５４からシリンダー１６内に戻るのを
防ぐよう構成されている。

開口５６は、下端に位置したピストン１５の下
に形成される空間と、筒状ケース１１とシリンダ
ー１６によつて形成される環状空間５４とを連結
できる位置に設けられている。また、開口５３
は、下端に位置したピストン１５の上方に位置す
るよう設けられている。

このように２つの開口５３，５６が設けられて
いるため、ピストンが下端に位置した場合、ピス
トンを押し下げている圧縮エアーは開口５３に通
つて、空間５４に流入する。そして、逆流はしな
い。空間５４に流入した圧縮エアーは、開口５６
を通つてピストン下部に入りピストンを上昇させ
る。もちろんこれと同時にピストン上方の圧縮エ
アーは大気に開放される。

緩衝リング４３が下方に移動している間、その
下方に位置する環状空〓５７は絶対的に減少す
る。ウエツブ４７によつて形成される凹凸（溝）
によつて、そこに存在するエアーは、環状空〓５
７から上方に流れ、そして、開口５６を通して環
状空間５４に放出される。

緩衝リング４３に力がかからなくなれば、環状
空隙５７は増加し、減圧された状態になり、それ
によつて、冷空気は環状空間５４から、下部の環
状空〓５７に流れ込む。それゆえ、変形工程によ
つて相当加熱される緩衝リング４３を充分に冷却
することができる。

せき止め部材３９は、上記工程において、下端
キヤツプを通して外側に、まだわずか残つている
パルス状ノイズを放出しないようにするためにも
有効である。

戻りの工程において、ピストン１５は、その上
方に存在する空気を、貫通孔３２を通して上方に
押し出し、第１室３３、第２室３４、通過孔３５
及び消音器３６を通して大気に開放する。

もし、開放レバー２０、つまり開放弁１８が作
動しなければ、制御弁２１は再び第１図に示す位
置に戻る。

それによつて、メインバルブ部材２７は、すで
に述べたように、シリンダー空間と大気との連絡
を断ち、停止する。これで、一工程が終了する。

第５図に詳細を示すが、弾倉の構造について
は、大きさは無関係である。

この図に示す弾倉は釘用にデザインされたもの
であり、その釘は、弾倉での通路を形成するよう
ウエツブによつて連結されている。

消音効果のある材質によつて形成された薄板６
０は、ハンドル部に固定されている。

この薄板６０は、強く音を発する表面数個所に
設けられており、同時に装置本体の保護にも寄与
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るフアスナーの実施例の
断面図であり、第２図は、第１図の上部の拡大図
である。第３図は、ピストンが下端に存する時の
下部拡大断面図、第４図は緩衝リングの斜視図で
ある。第５図は、弾倉の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メインバルブ部材はシリンダーの上方に配置
   され、該メインバルブ部材２７が下方にある時
   は、シリンダーは大気に開放され、圧縮エアー源
   とは遮断され、上方にある時は、シリンダーは大
   気とは遮断され、圧縮エアー源と連結され、メイ
   ンバルブ部材上方の空間は選択的に大気又は圧縮
   エアー源と連結可能であり、遅れ板２９はメイン
   バルブ部材上方で軸方向に可動に設置し、遅れ板
   ２９と装置外装壁との間に弾力性のある部材を設
   けたことを特徴とする消音自動フアスナー。 ２ 該メインバルブ部材は、相対的に軽い材質好
   ましくは合成物によつて、且つ遅れ板２９は相対
   的に重い材質、好ましくは真鍮によつて構成され
   たものである特許請求の範囲第１項記載の消音自
   動フアスナー。 ３ 該遅れ板２９と該メインバルブ部材との間に
   バネ３０を設けたものである特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の消音自動フアスナー。 ４ 該遅れ板２９と該装置外装壁との間にＯ―リ
   ングを設けたものである特許請求の範囲第１項、
   第２項又は第３項記載の消音自動フアスナー。 ５ 該Ｏ―リング３１は装置外装壁に設けられた
   ものである特許請求の範囲第４項記載の消音自動
   フアスナー。 ６ 該メインバルブ部材２７上面に突起５１を設
   けたものである特許請求の範囲第２項、第３項又
   は第４項記載の消音自動フアスナー。 ７ メインバルブ部材はシリンダーの上方に配置
   され、該メインバルブ部材２７が下方にある時
   は、シリンダーは大気に開放され、圧縮エアー源
   とは遮断され、上方にある時は、シリンダーは大
   気とは遮断され、圧縮エアー源と連結され、メイ
   ンバルブ部材上方の空間は選択的に大気又は圧縮
   エアー源と連結可能であり、遅れ板２９はメイン
   バルブ部材上方で軸方向に可動に設置し、遅れ板
   ２９と装置外装壁との間に弾力性のある部材を設
   けた消音自動フアスナーにおいて、ピストンによ
   つてそれの行程の下端で衝突し、放射状にかつ軸
   方向に変形させられる緩衝部材が、シリンダーの
   下端に設けられ、かつ、該緩衝部材の第１部材及
   び第２部材が上記ピストンの衝突によつて、前後
   して変形する緩衝機構を有するものであることを
   特徴とする消音自動フアスナー。 ８ 該緩衝部材４３の２つの部材は、内側と外側
   に同心状に設けられたものである特許請求の範囲
   第７項記載の消音自動フアスナー。 ９ 該緩衝部材４３の２つの部材は、円錐形に形
   成された案内部材４１の外表面４２に沿つて移動
   できるよう、その下面を形成されたものである特
   許請求の範囲第８項記載の消音自動フアスナー。 １０ 該緩衝部材４３の外表面には、その周囲上
   に少なくとも１個好ましくは数個の薄板４７が間
   隔を開けて、かつ、シリンダー内壁に接するよう
   設けられたものである特許請求の範囲第７項、第
   ８項または第９項記載の消音自動フアスナー。