KR20160127638A

KR20160127638A - 단발식의 에어 해머 공구, 및 상기 단발식의 에어 해머 공구의 타격력 조정 방법

Info

Publication number: KR20160127638A
Application number: KR1020160032650A
Authority: KR
Inventors: 유키오 와타나베; 슈야 아사노
Original assignee: 아퓨안 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2016-11-04
Also published as: US20160311104A1; KR101808216B1

Abstract

[해결하려고 하는 과제] 간단한 구성으로 부재의 소모를 가능한 한 낮게 억제하고, 압축 공기의 압력을 감쇠하지 않고 해머의 전진하는 힘으로 변환할 수 있고, 또한 정지 상태에 있어 상시 해머가 고정 위치에 고정되는 단발식의 에어 해머 공구를 제공한다.
[해결 수단] 실린더(6)의 정지 위치(α)에 있는 해머(76)에 접하는 소정 위치에는 일부 절결 환형체(80)가 배치되고, 상기 일부 절결 환형체(80)의 일부가, 상기 실린더(6) 내부를 향하여 돌출되어 있다. 또한, 상기 정지 위치(α)에 있는 상기 해머(76)의 상기 일부 절결 환형체(80)에 대응하는 위치에는 오목홈(77)이 설치되어 상기 일부 절결 환형체(80)에 상기 오목홈(77)이 걸림으로써 상기 해머(76)는 상기 실린더(6) 내에 있어서 상기 정지 위치(α)에 위치결정되어 있다.

Description

단발식의 에어 해머 공구, 및 상기 단발식의 에어 해머 공구의 타격력 조정 방법{SINGLE-SHOT TYPE AIR HAMMER TOOL AND METHOD OF ADJUSTING STRIKING FORCE THEREOF}

본 발명은, 한 번의 조작에 의해 해머가 1회 왕복 운동하는 단발식의 에어 해머 공구에 관한 것이다.

종래, 핸드 타입의 충격 공구로서, 압축 공기를 구동원으로 한 에어 해머 공구가 알려져 있다. 이와 같은 에어 해머 공구는 실린더 내에 전후 슬라이딩 가능한 해머가 배치되고, 실린더 내의 해머 후단 측에 압축 공기가 도입되고, 그 압력에 의해 해머가 전진하여 에어 해머에 장착된 끌(chisel)에, 또는 공작물(work-object)에 직접 충격을 부여한다. 또한, 이러한 해머의 동작을 가능하게 하기 위하여, 상기 실린더 내에서의 상기 해머의 전후에는 기밀 공간을 형성할 필요가 있으므로, 상기 해머에 패킹 등의 기밀 유지 부재가 장착되어 있는 경우가 일반적이다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 피스톤(해머)에 밀봉 링이 장착된 에어비타가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는, 1회의 조작에 의해 공기압을 이용하여 1개의 못을 박아 넣는 공기압 정타기(釘打機)로서, 피스톤(해머)의 배면에 원기둥형의 볼록부를 형성하고, 볼록부의 외주면에 주위 방향의 리브를 설치하고, 피스톤의 배면 측에 피스톤 캐치를 배치하고, 피스톤의 후퇴 시에 피스톤의 볼록부가 피스톤 캐치에 걸어맞추어져 피스톤을 대기 위치에서 유지하고, 실린더로 압력 공기가 공급되었을 때, 공기압에 의해 피스톤의 볼록부가 피스톤 캐치로부터 이탈하여 기동하는 구성이 개시되어 있다. 이 경우, 피스톤이 대기 위치에 돌아왔을 때 피스톤의 볼록부가 피스톤 캐치에 걸어맞추어지고, 또한 피스톤 캐치가 확개(擴開) 불가능하게 구속되도록 함으로써, 정지 상태에서는 피스톤은 상시 대기 위치에 고정되게 된다.

[특허 문헌 1] 일본공개특허 평10-230474호 공보 [특허 문헌 2] 일본공개특허 제2001-25980호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 에어비타에 있어서는, 피스톤이 전후 슬라이딩할 때, 항상 실린더(하우징) 내주면에 밀봉 링이 접촉하므로, 상기 밀봉 링의 마모가 격심하고, 또한 상기 밀봉 링과 실린더 내주면의 마찰력이 피스톤의 전후 슬라이딩 이동, 특히 전진 운동에 대한 저항으로서 작용하여, 이른바 로스가 크고, 부여된 공기압에 비하여 충분한 타격력을 얻을 수 없다는 문제가 있었다.

또한 상기 특허 문헌 2에 개시되어 있는 공기식 정타기에 있어서는, 상기 피스톤 캐치가 확개 가능 상태와 확개 불가능 상태의 2개의 상태가 얻어지도록 조립할 필요가 있고, 내부 구조가 복잡화되어 제조 비용이 매우 높아지는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 간단한 구성으로 부재의 소모를 가능한 한 낮게 억제하고, 압축 공기의 압력을 낭비하지 않고 해머의 타격력으로 변환할 수 있는 단발식의 에어 해머 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 에어 해머 공구에서의 타격력을 바람직하게 조정할 수 있는 타격력 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 실린더와, 상기 실린더 내에 전후 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 해머와, 상기 실린더 내에 압축 공기를 도입하는 조작 스위치와, 상기 실린더의 앞쪽에 장착된, 상기 해머가 타격하는 선단 도구(先端具)를 구비하고, 상기 조작 스위치가 1회 조작되어 상기 실린더 내에 압축 공기가 도입되면, 상기 해머가, 상기 실린더 내에 정해진 정지 위치로부터, 상기 정지 위치보다 전방에 배치된 선단 도구와 충돌하는 충돌 위치까지 전진하고, 상기 선단 도구와 충돌한 후, 상기 정지 위치를 향하여 후진하여 다시 상기 정지 위치에서 정지하는, 상기 선단 도구의 선단에서 공작물(W)에 타격력을 부여하는 단발식의 에어 해머 공구로서, 상기 실린더의 내주면으로서 상기 정지 위치에 위치한 상기 해머에 접하는 소정 위치에는, 탄성 부재가, 적어도 그 일부를 상기 실린더 내부를 향하여 돌출하도록 배치되고, 또한 상기 정지 위치에 위치한 상기 해머의 상기 탄성 부재에 대응하는 위치에는, 오목부가 설치되어 상기 오목부가 상기 탄성 부재에 걸려 있고, 상기 조작 스위치가 1회 조작되어 도입된 압축 공기의 압력에 의해, 정지 위치에 위치하고 있는 상기 해머는 전방으로 가압되고, 또한 상기 해머에서의 상기 오목부와 상기 탄성 부재의 걸림 상태가 해제되어 상기 해머가 전진 개시되고, 또한 상기 충돌 위치로부터 상기 정지 위치를 향하여 상기 실린더 내를 후진하는 상기 해머의 오목부가 상기 탄성 부재에 다시 걸리는 것에 의해 상기 해머가 상기 정지 위치에서 정지하는 것이며, 상기 탄성 부재는, 금속제 재료로 이루어지는, 종단면이 원형상이며 환형의 선형재로 구성되며, 일부가 절결(切缺)되어 간극(間隙)이 형성됨으로써 직경 방향으로만 탄성 변형하여 내경(內徑)이 확대 축소 가능하게 된 일부 절결 환형체로 이루어지고, 상기 실린더의 내주면에는, 상기 일부 절결 환형체가 직경 방향으로만 탄성 변형 가능하게 수용되는 오목부가 설치되고, 상기 해머가 정지 위치에 위치한 상태에서 상기 일부 절결 환형체의 환 내에 상기 해머가 내측으로 끼워져 있고, 상기 정지 위치에 위치하고 있는 해머가 전방으로 가압된 상태에 있어, 상기 일부 절결 환형체의 중심 축선을 포함하는 평면에서 절단되었을 때의 상기 선형재의 절단면 형상이 변형되지 않고, 또한 상기 일부 절결 환형체의 내경이 확경(擴徑)됨으로써 상기 걸림 상태가 해제되어 상기 일부 절결 환형체로부터 상기 해머가 이탈하고, 후진하는 상기 해머가 상기 일부 절결 환형체에 끼워맞추어져 다시 걸릴 때, 상기 일부 절결 환형체를 구성하는 선형재의 상기 절단면 형상은 변형되지 않고 상기 일부 절결 환형체의 내경이 확경되는 것을 특징으로 하는 단발식의 에어 해머 공구이다.

이러한 구성으로 함으로써, 내부 구조가 간소화된 단발식의 에어 해머 공구를 제공할 수 있다. 또한, 상기 탄성 부재가 상기 오목부로부터 뽑아내어질 때까지 소정량의 압축 공기가 상기 실린더 내에 도입되고, 상기 오목부로부터 탄성 부재가 뽑아내어진 순간에 단번에 상기 해머를 가속시킬 수 있으므로, 상기 해머의 타격력을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 상기 탄성 부재는 상기 실린더 측에 배치되어 있고, 상기 해머가, 탄성 부재가 배치되는 위치를 통과한 후에는, 상기 탄성 부재가 상기 해머와 접촉하지 않기 때문에, 상기 해머의 속도 상승을 방해하는 일이 없고, 또한 상기 탄성 부재나 상기 해머의 마모를 최소한으로 머무르게 할 수 있다.

여기서, 예를 들면, 공사 현장이나 공장 내 등의 사용 현장에 있어서, 충격 도구로서 충분한 타격력을 발현시킬 필요가 있으므로, 해머의 중량이 증대하는 경우가 있는 바, 상기 탄성 부재가 예를 들면, 일반적인 고무제의 O링 등으로 구성되어 있으면, 상기 O링 등이 용이하게 그 단면(斷面) 형상이 변형되어져 찌부러져 버리고, 원하는 에어압에 도달할 때까지 상기 해머를 상기 정지 위치에 유지할 수 없는 경우가 있다. 또한, 예를 들면, 고무제의 O링에 있어서는, 직경 방향으로 확장되면 소선(素線) 직경이 가늘어져 O링 자체가 파단되기 쉬워진다는 문제가 있다.

그래서, 높은 에어압을 부가해도 중량이 큰 해머를 상기 정지 위치에 적절하게 머무르게 하기 위해, 상기 구성이 제안된 것이다. 즉, 상기 탄성 부재가, 단면 형상이 변형되지 않고 직경 방향으로만 탄성 변형되는 구성으로 함으로써, 상기 해머의 유지력이 비약적으로 증대한다. 구체적으로는, 상기 해머가 상기 일부 절결 환형체로부터 이탈할 때, 일부 절결 환형체의 단면 형상이 상기 해머의 진행 방향 측으로 비뚤어져 버리는 일이 없다. 그러므로, 상기 해머를 정지 위치에 유지하는 힘이 증대되고, 보다 한층, 순발적으로 해머를 가속시키는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 실린더의 내주면에는, 상기 일부 절결 환형체가 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 수용되는 오목부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 상기 조작 스위치가 조작될 때마다 전후 이동하는 해머에 대하여, 상기 일부 절결 환형체를 소정 위치에 배치하여 두는 것이 가능해진다.

또한, 상기 타격 대상물은, 상기 실린더의 앞쪽에 장착된 선단 도구인 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 목적에 따른 선단 형상의 선단 도구를 사용하여 작업을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 선단 도구의 선단이 마모되어 교환을 요하게 되었다고 해도, 상기 선단 도구만을 교환하면 되므로, 에어 해머 공구 전체로서 유지보수 작업이 매우 용이해진다.

또한, 상기 탄성 부재가, 금속제의 일부 절결 환형체인 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 상기 해머가 상기 일부 절결 환형체로부터 이탈할 때, 일부 절결 환형체의 단면 형상이 상기 해머의 진행 방향 측으로 비뚤어져 버리는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은, 상기 단발식의 에어 해머 공구에서의 타격력 조정 방법으로서, 상기 탄성 부재에 걸리는 오목부의 위치를, 상기 해머의 축 방향을 따라 변경함으로써, 상기 해머의 타격력을 변경하도록 한 것을 특징으로 하는 단발식의 에어 해머 공구의 타격력 조정 방법이다.

이러한 구성에 있어서, 상기 오목부의 위치를 변경하면, 해머가 전진할 때 상기 해머의 외주면과 상기 탄성 부재가 접촉하는 시간의 길이가 바뀌어지므로, 해머 전진 시의 속도의 크기가 바뀌어진다. 그러므로, 예를 들면, 오목부의 위치를 변경함으로써 해머와 탄성 부재의 접촉 시간을 길게 하여 해머 전진 시의 속도를 억제하거나, 해머와 탄성 부재의 접촉 시간을 짧게 하여 해머 전진 시의 속도를 향상시킬 수 있다. 이로써, 에어 해머 공구에서의 최적의 타격력을 설정할 수 있다.

또한, 상기 실린더의 내주면에 설치된, 상기 일부 절결 환형체가 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 수용되는 오목부의 깊이를 변경함으로써, 상기 해머의 타격력을 변경하도록 해도 된다.

이러한 구성에 있어서, 상기 오목부의 깊이를 변경함으로써, 탄성 부재의 확개의 가동역이 변화되므로, 그 가동역에 기초하여 상기 해머를 정지 위치에 유지하는 힘이 변경 가능해진다. 이로써, 탄성 부재와 해머가 이탈한 순간의 해머의 가속도가 변경 가능해지고, 결과적으로, 타격력이 조정 가능해진다.

본 발명의 단발식의 에어 해머 공구는, 기밀성을 확보하기 위한 탄성 부재와 해머의 접촉 시간이 저감되므로, 마찰 저항에 의한 타격력의 감쇠를 가급적 억제할 수 있고, 또한 해머를 정지 위치에 위치시키는 유지력이 증대하여 적정한 타격력을 발현할 수 있다.

또한, 본 발명의 타격력 조정 방법은, 상기 에어 해머 공구에 있어, 타격력을 미세 조정할 수 있다.

도 1은 참고예 1에 있어서, 통상 상태에서의 에어 해머 공구의 종단면도이다.
도 2는 통상 상태에서의 에어 해머 공구로서, 공기의 흐름을 나타낸 설명도이다.
도 3은 조작 스위치를 조작했을 때의 에어 해머 공구를 나타낸 종단면도이다.
도 4는 밸브 주변의 공기의 흐름을 나타낸 설명도이며, 도 4의 (a)는 스위치 조작 전, 도 4의 (b)는 스위치 조작 후를 나타내고 있다.
도 5는 오목부와 탄성 부재의 걸어맞춤 상태를 나타낸 설명도이다.
도 6은 해머가 전진했을 때의 에어 해머 공구를 나타낸 종단면도이다.
도 7은 조작 스위치를 눌렀을 때의 해머의 동작을 나타내는 에어 해머 공구의 종단면도이다.
도 8은 조작 스위치의 조작을 해제했을 때의 해머의 동작을 나타내는 에어 해머 공구의 종단면도이다.
도 9는 참고예 2의 에어 해머 공구의 종단면도이다.
도 10은 참고예 3의 에어 해머 공구의 종단면도이다.
도 11은 실시예에 관한 탄성 부재를 나타내고, 도 11의 (a)는 평면도, 도 11의 (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 12는 실시예에 관한 오목부와 탄성 부재의 걸어맞춤 상태를 나타낸 설명도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 예를 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은, 하기에 나타낸 예에 한정되지 않고, 적절히 설계 변경이 가능하다. 또한, 설명 중에서 편의 상, 상하 좌우 전후 방향을 규정하여 설명하지만, 본 발명은, 이러한 방향으로만 한정되어 사용되는 것은 아니다. 이하, 도 1∼도 8에 따라, 단발식의 에어 해머 공구(1)(이하, 단지 「에어 해머 공구(1)」이라고도 기재함)에 대하여 설명한다. 그리고, 도면 중의 화살표는, 압축 공기의 흐름(압력이 발생하는 방향)을 나타내고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 에어 해머 공구(1)는, 대략 원통형의 공구 본체(2)를 구비하고 있다. 또한, 상기 공구 본체(2)의 후단에는, 압축 공기 도입구(3)가 형성되어 있고, 상기 압축 공기 도입구(3)를 통하여, 상기 공구 본체(2)에 압축 공기가 도입 가능하게 되어 있다.

또한, 공구 본체(2) 내에는, 상기 공구 본체(2)의 축선 방향에 직교하도록 형성된 스위치 홀(4)이 형성되어 있고, 상기 스위치 홀(4)과 상기 압축 공기 도입구(3)가 연통되어 있다. 또한, 상기 스위치 홀(4)은 상기 공구 본체(2)의 측벽에 개구되어 있고, 상기 스위치 홀(4) 내에 배치된 핀 형상의 조작 스위치(5)가, 헤드부를 노출한 상태로 상하 방향으로 출몰 가능하게 장착되어 있다.

또한, 상기 공구 본체(2)의 외표면에는, 막대형의 조작 레버(30)가 회동(回動) 가능하게 장착되어 있고, 상기 조작 레버(30)의 하면과 상기 조작 스위치(5)의 헤드부가 맞닿아 있다. 그리고, 상기 조작 레버(30)를 상하로 회동시키면, 이에 따라 상기 조작 스위치(5)가 상하로 동작한다.

또한, 상기 공구 본체(2) 내의 앞쪽 위치에는, 전방을 향하여 개구된 대략 원통형의 실린더(6)가 설치되어 있다. 또한, 상기 실린더(6)의 후단과 상기 조작 스위치(5) 사이의 내측 공간부에는, 밸브(7)가 전후 이동 가능하게 장전되어 있다. 상기 밸브(7)의 외주에는, 전후 방향으로 배향한 코일 스프링(8)이 설치되어 있고, 상기 밸브(7)는, 상기 코일 스프링(8)에 의해 앞쪽으로 가압되어 상기 실린더(6)에 O링(20)을 통하여 맞닿아 있다.

또한, 상기 실린더(6) 내에는, 해머(9)가 전후 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다. 상기 해머(9)는, 직경이 큰 본체부(9a)와, 상기 본체부(9a)로부터 전방으로 내밀어진 직경이 작은 로드부(9b)를 가지고 있다. 여기서, 상기 해머(9)의 이동 범위에 대하여 상세하게 설명하면, 상기 해머(9)가 상기 실린더(6) 내에 있어서 최후단 위치에 있는 위치를, 도 1에 나타낸 바와 같은 정지 위치(α)로 하고, 상기 해머(9)가 공작물에 대하여 타격력을 부여하는 위치를, 도 6에 나타낸 바와 같은 충돌 위치(β)로 하고 있다.

또한, 도 1 등에 나타낸 바와 같이, 상기 실린더(6)의 측벽에는, 제1 통기공(12)이 형성되어 있고, 상기 제1 통기공(12)이, 상기 실린더(6)와 상기 공구 본체(2) 사이에 형성된 실린더 측실(15)과 연통하고 있다. 그리고, 상기 제1 통기공(12)이 개구되어 있는 위치에, 일방향 밸브로서 기능하는 O링(13)이 상기 제1 통기공(12)을 피복하도록 장착되어 있다. 구체적으로는, 상기 제1 통기공(12)을 통하여 상기 실린더(6)로부터 상기 실린더 측실(15)쪽으로의 공기의 유통은 가능하지만, 반대로 상기 실린더 측실(15)으로부터 상기 실린더(6) 내로의 공기의 유통은 불가능하게 되어 있다.

또한, 상기 실린더(6)의 측벽으로서, 상기 제1 통기공(12)보다 앞쪽 위치에는, 제2 통기공(14)이 설치되어 있다. 상기 제2 통기공(14)도, 제1 통기공(12)과 마찬가지로, 상기 실린더 측실(15)과 연통하고 있다.

또한, 상기 실린더(6)의 전단부(前端部)에는, 스토퍼 부재(16)가 장착되고, 또한 상기 실린더(6)의 앞쪽이며, 상기 공구 본체(2)의 전단부로 되는 위치에는, 폐색 부재(17)가 장착되어 있다. 그리고, 상기 스토퍼 부재(16) 및 상기 폐색 부재(17)에는, 상기 해머(9)에 설치된 로드부(9b)가 삽통(揷通) 가능한 가이드 홀(16a, 17a)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 상기 가이드 홀(16a, 17a)에는, 상시, 상기 로드부(9b)가 삽통되어 있음으로써, 상기 실린더(6) 내의 기밀성이 확보되어 있다.

상기 조작 스위치(5)는, 상기 스위치 홀(4)의 내경과 대략 동일한 외경을 가지는 상하 한 쌍의 대경부(大徑部)(5a, 5b)와, 상기 대경부(5a, 5b) 사이에 형성된 소경부(小徑部)(5c)를 구비하고 있다. 또한, 위쪽의 대경부(5a)로부터 상기 조작 레버(30) 측을 향하여 돌출된 조작부(5d)가 형성되어 있다.

또한, 상기 공구 본체(2) 내에는, 상기 스위치 홀(4)로부터 상기 실린더(6) 측을 향하는 실린더 방향 통로(18)가 형성되어 있고, 또한 상기 스위치 홀(4)로부터 상기 밸브(7) 측을 향하는 밸브 방향 통로(19)가 형성되어 있다. 또한, 상기 실린더 방향 통로(18)에는, 상기 밸브(7)의 전단부에 설치된 O링(20)이 접하게 하고 있고, 상기 밸브(7)의 전후 이동에 의해 폐색 상태와 개통 상태로 변환 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 밸브(7)의 중앙에는, 전후 방향을 따라 형성된 관통공(7a)이 배치되어 있고, 상기 관통공(7a)은, 상기 공구 본체(2)의 측벽에 형성되어 외부 공간에 통하는 통기로(2a)와 연통하고 있다.

상기 실린더(6)의 내주면으로서, 상기 밸브(7)와 상기 제1 통기공(12) 사이의 위치에는, 상기 실린더(6)의 원주 방향을 따라 탄성 부재(고무 재료)로서의 O링(10)이 장착되어 있다. 구체적으로는, 상기 실린더(6)의 내주면에는 O링(10)을 장착하기 위한 O링 수용 오목홈(6a)이 형성되어 있고, 상기 O링 수용 오목홈(6a)에 O링(10)이 배치된 상태에서, 상기 O링(10)의 일부가 상기 실린더(6)의 내부로 돌출되는 배치로 되어 있다.

이에 대하여, 상기 해머(9)의 외주면에는, 상기 해머(9)의 원주 방향을 따라 오목부로서의 홈(11)이 원환형으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 해머(9)가 상기 정지 위치에 있는 경우에는, 상기 홈(11) 내에 상기 O링(10)의 일부가 들어가 상기 해머(9)가 상기 실린더(6)에 대하여 일시적으로 걸어맞추어져 있다.

상기 구성에 있어, 도 1, 도 2, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 조작 레버(30)를 조작하고 있지 않은 통상 시에 있어서는, 상기 조작 스위치(5)는 상기 조작 레버(30) 측으로 가압된 기준 위치에 배치되어 있고, 또한 상기 실린더 방향 통로(18)와 상기 밸브 방향 통로(19)가 상기 압축 공기 도입구(3)와 연통하고 있다. 한편, 상기 실린더 방향 통로(18)는, 상기 밸브(7)의 O링(20)에 의해 상기 실린더(6) 내부로의 통기는 차단되어 있다. 또한, 상기 밸브 방향 통로(19)는, 상기 밸브(7)의 뒤쪽의 공간에 연통하고 있다.

그리고, 도 3, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 조작 레버(30)를 아래 방향으로 회동(回動)시켜 조작 스위치(5)를 압입하면, 상기 조작부(5d)와 스위치 홀(4) 사이의 간극과 상기 밸브 방향 통로(19)가 연통하여, 상기 밸브 방향 통로(19) 내의 압축 공기가 상기 스위치 홀(4)을 통하여 외부로 방출된다. 이로써, 상기 밸브(7)의 전후에서 압력차가 생기고, 상기 실린더 방향 통로(18)에 내재하는 압축 공기에 의해 상기 밸브(7)가 후퇴한다. 그리고, 상기 밸브(7)가 후퇴함으로써 상기 실린더 방향 통로(18)와 상기 실린더(6)가 연통하고, 상기 실린더 방향 통로(18) 내의 압축 공기가 상기 실린더(6) 내에 도입된다. 이 때, 상기 밸브(7)가 후퇴하는 것에 의해, 상기 밸브(7)의 관통공(7a)과 상기 통기로(2a)의 연통이 차단되어, 통기 불가능해진다.

또한, 상기 실린더(6) 내에 도입된 압축 공기에 의해, 상기 해머(9)가 앞 방향으로 가압된다. 그리고, 상기 해머(9)는, 상기 해머(9)의 외주에 형성된 상기 홈(11)이 상기 실린더(6)의 O링(10)에 걸려 있음으로써[도 5의 (a) 참조], 소정 압력으로 될 때까지 정지 위치(α)에 머무르고 있고, 상기 홈(11)과 상기 O링(10)의 걸림력보다 상기 해머(9)에 작용하는 가압력이 커졌을 경우에, 상기 O링(10)이 상기 홈(11)으로부터 빠져나가고[도 5의 (b) 참조], 상기 해머(9)가 상기 실린더(6) 내를 전진 개시한다. 이 때, 해머(9)가 상기 O링(10)의 위치를 통과할 때까지는, 상기 해머(9)의 외주면과 상기 O링(10)이 접촉하고 있지만, 상기 해머(9) 전체가 상기 O링(10)의 위치를 통과하면, 상기 해머(9)는 O링(10)에 의한 저항을 일체 받지 않고 전진하게 된다.

상기 해머(9)가 전진하는 과정에 있어서, 상기 실린더(6) 내에서의 상기 해머(9)보다 앞쪽의 압축 공기는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 통기공(12) 및 상기 제2 통기공(14)을 통하여 상기 실린더 측실(15)에 유입되고, 상기 실린더 측실(15)의 내압(內壓)을 고압화시킨다. 이에 대하여, 상기 압축 공기 도입구(3)로부터 도입되는 압축 공기는 상기 실린더 측실(15)의 내압을 상회하는 압력값으로 설정되어 있고, 상기 내압 차에 의해 상기 해머(9)의 추진력이 확보되어 있다. 그리고, 전진한 상기 해머(9)의 로드부(9b)의 선단이, 도시하지 않은 공작물(타격 대상물)에 충돌하여, 상기 공작물에 타격력을 부여한다.

도 6, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 해머(9)가 충돌 위치(β)에 도달하면, 상기 해머(9)는 상기 스토퍼 부재(16)와 맞닿고, 이 위치에서 상기 제1 통기공(12)은 상기 실린더(6) 내와 연통한다. 이 때, 상기 조작 스위치(5)가 압입된 상태에 있어서도, 상기 밸브(7)는 상기 실린더(6) 내의 압축 공기의 압력에 의해 후퇴한 상태가 유지되고, 상기 밸브(7)의 관통공(7a)과 상기 통기로(2a)의 차단 상태가 유지된다. 또한, 상기 실린더(6) 내의 압축 공기는, 상기 제1 통기공(12)을 통해 상기 실린더 측실(15)에 도입되므로, 상기 해머(9)의 전후에서 압력차가 해소되어 상기 해머(9)는 충돌 위치(β)에서 정지한다(도 7 참조).

그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 조작 레버(30)를 회동시켜 상기 조작 스위치(5)를 돌출시켜 초기의 기준 위치로 복귀시키면, 상기 압축 공기 도입구(3)가 상기 밸브 방향 통로(19)와 연통하고, 상기 압축 공기의 압력에 의해 상기 밸브(7)가 전진한다. 그러면, 상기 밸브(7)의 관통공(7a)과 상기 통기로(2a)가 연통하고, 상기 실린더(6) 내의 압축 공기가 상기 관통공(7a) 및 상기 통기로(2a)를 통하여 외부로 개방된다. 이로써, 상기 실린더(6) 내에서의 상기 해머(9) 뒤쪽의 압축 공기의 압력이 저감되고, 상기 실린더 측실(15)에 비축된 압축 공기가 제2 통기공(14)을 통하여 실린더(6) 내에 유입되고, 상기 해머(9)가 후방으로 가압된다. 그리고, 상기 제1 통기공(12)에는, 일방향 밸브로서 기능하는 O링(13)이 장착되어 있으므로, 상기 실린더 측실(15)으로부터 상기 제1 통기공(12)을 통하여 상기 실린더(6) 내에 압축 공기가 유입되는 것은 저지되어 있다.

그리고, 상기 해머(9)는, 정지 위치(α)를 향하여 후퇴하고, 해머(9)의 외주면과 O링(10)이 간섭하기 시작할 때부터, 상기 O링(10)에 의한 저항에 의해 감속 개시되고, 상기 해머(9)의 홈(11)이 상기 O링(10)의 위치에 도달한 곳에서, 상기 홈(11)이 상기 O링(10)에 걸려, 상기 해머(9)가 다시 상기 정지 위치(α)에서 정지한다.

지금까지 전술한 구성으로 함으로써, 에어 해머 공구(1)의 내부 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 상기 O링(10)이 상기 홈(11)으로부터 빠져 나오는 순간에 단번에 상기 해머(9)를 가속시킬 수 있으므로, 상기 해머(9)의 타격력을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 상기 O링(10)은 상기 실린더(6) 측에 배치되어 있고, 상기 해머(9)가, O링(10)이 배치되는 위치를 통과한 후에는, 상기 O링(10)이 상기 해머(9)와 접촉하지 않으므로, 마찰 저항에 의해 상기 해머(9)의 속도 상승을 방해하는 일이 없고, 또한 상기 O링(10)이나 상기 해머(9)의 마모를 최소한으로 머무르게 할 수 있다.

그리고, 실시 형태는 적절히 변경하는 것이 가능하며, 작업자가 적절히 조작 스위치(5)를 직접 조작할 수 있는 구성으로 해도 된다. 또한, 상기 제1 통기공(12)이나 상기 제2 통기공(14)의 수나 위치는, 단발식을 실현하는 기구를 달성할 수 있는 범위 내에서, 적절히 설정할 수 있다. 또한, 상기 홈(11)이나 O링(10)의 형상 치수도 적절히 자유롭게 설정 가능하다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 폐색 부재(17)의 앞쪽에 선단 도구 장착 부재(40)를 배치하고, 거기에 끌 등의 선단 도구(50)를 장착하고, 해머(9)의 로드부(9b)에서 상기 선단 도구(50)의 후단(50a)을 타격하는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 선단 도구(50)의 선단(50b)에서 공작물(W)에 타격력을 부여하는 에어 해머 공구(55)가 실현 가능해진다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 해머(60)에서의 오목부인 홈(61)의 위치를 상기 해머(60)의 축 방향을 따라 변경하여 타격력을 변경하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 상기 홈(61)을, 상기 해머(60)의 후단 가까이에 설정하면, 상기 에어 해머 공구(65)에 있어서는, 상기 해머(60)가 전진할 때 상기 해머(60)의 외주면과 O링(62)의 접촉 시간이 짧아지고, O링(62)에 의한 저항이 감소하여 타격력이 향상된다. 반대로, 상기 홈(61)을 해머(60)의 앞쪽에 배치하도록 하면, 해머(60)가 전진할 때의 O링(62)과 상기 해머(60)의 접촉 시간이 길어지고, O링(62)에 의한 저항이 증가하여 타격력이 저감된다. 또한, O링(62)과 홈(61)의 끼워맞춤량 등을 적절히 변경함으로써, 타격력을 조정하는 것도 가능하다.

다음에, 도 11, 도 12에 따라 본 실시예에 관한 에어 해머 공구(75)에 대하여 설명한다. 그리고, 지금까지 설명한 구성과 공통되는 점에 대해서는, 설명을 간략 또는 생략하고, 또한 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.

본 실시예에 관한 해머(76)의 외주면에는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 오목홈(77)이 주위 방향을 따라 형성되어 있다. 한편, 상기 실린더(6)의 내주면에는, 수용 오목홈(85)이 상기 실린더(6)의 주위 방향을 따라 설치되어 있다.

또한, 상기 수용 오목홈(85)에는, 탄성 부재로서의 일부 절결 환형체(80)가 배치되어 있다. 상기 일부 절결 환형체(80)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 금속제이면서 또한 단면 원형이며, 환형의 선형재(81)로 구성되고, 일부가 절결되어 간극(82)이 형성됨으로써 직경 방향으로 탄성 변형되어 내경이 확대 수축 자재로 되어 있다. 그리고, 상기 일부 절결 환형체(80)가 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 수용되는 상기 수용 오목홈(85)에 의해, 본 발명에 관한 오목부가 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 해머(76)가 정지 위치(α)에 위치한 상태에서는, 상기 일부 절결 환형체(80)의 환 내에 상기 해머(76)가 내측으로 끼워져 있다[도 12의 (a) 참조]. 즉, 상기 일부 절결 환형체(80)에 상기 해머(76)의 오목홈(77)이 걸어맞추어짐으로써 상기 해머(76)가 상기 정지 위치(α)에 위치하고 있다. 그리고, 상기 해머(76)가 상기 정지 위치(α)에 위치하고 있을 때 압축 공기가 도입되어 상기 해머(76)가 전방으로 가압된 상태로 된다.

또한, 이러한 가압력이 소정의 크기를 넘으면, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 일부 절결 환형체(80)의 중심 축선 CL을 포함하는 평면에서 절단되었을 때의 상기 선형재(81)의 절단면 형상(원형)이 변형되지 않고, 또한 상기 일부 절결 환형체(80)의 내경이 확경됨으로써 상기 걸림 상태가 해제되어 상기 일부 절결 환형체(80)로부터 상기 해머(76)가 이탈한다.

한편, 상기 해머(76)가 후진하여 상기 일부 절결 환형체(80)에 끼워맞추어져 다시 걸릴 때는, 상기 일부 절결 환형체(80)를 구성하는 선형재(81)의 단면 형상(원형)은 변형되지 않고 상기 일부 절결 환형체(80)의 내경이 확경된다. 그리고, 상기 해머(76)에 있어서 상기 일부 절결 환형체(80) 내에 삽입되는 과정에서 상기 일부 절결 환형체(80)에 최초로 접촉하는 후단부는, 후단을 향하여 외경이 작아지는 테이퍼 형상으로 하는 것이 바람직하다.

재차 설명하면, 상기 구성에서의 상기 탄성 부재로서의 금속제의 일부 절결 환형체(80)는, 단면 형상이 변형되지 않고 상기 수용 오목홈(85) 내에 있어서 직경 방향으로만 탄성 변형될 수 있다. 따라서, 정지 위치(α)에 위치하고 있는 상기 해머(76)에 압축 공기의 압력이 걸린 상태에 있어서, 상기 일부 절결 환형체(80)가 해머(76)의 진행 방향으로 비뚤어져 버리는 일이 없기 때문에, 상기 해머(76)를 정지 위치(α)에 유지하는 힘이 비약적으로 증대한다. 따라서, 보다 한층, 순발적으로 해머(76)를 가속시키는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 일부 절결 환형체(80)에서의 선형재(81)의 단면 형상은 강도 확보의 점으로부터 완전히 둥근 원이 바람직하고, 또한 선 직경을 변경하여, 타격력을 조정하도록 해도 된다. 구체적으로는, 선 직경을 크게 하면 상기 일부 절결 환형체(80)의 강성(剛性)이 높아져 유지력이 증대하고, 압축 공기의 압력을 고압화하는 것이 가능하게 되어 타격력을 증대시킬 수 있다. 한편, 선 직경을 작게 하면 반대로 타격력을 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 해머(76)의 오목홈(77)의 폭 또는 홈 깊이를 변경하여 타격력을 조정해도 된다. 또한, 상기 수용 오목홈(85)의 폭 또는 홈 깊이를 변경하여 타격력을 조정하도록 해도 된다.

그리고, 본 발명에 관한 탄성 부재는, 상기 실시예에 한정되지 않고, 다른 형상이나 재질이 채용되어도 된다. 예를 들면, 일부 절결 환형체(80)는, 금속제가 바람직하지만, 경질 플라스틱 등의 그 외의 경질 재료로 구성되어 있어도 된다.

5 : 조작 스위치
6 : 실린더
50 : 선단 도구
75 : 단발식의 에어 해머 공구
76 : 해머
77 : 오목홈(오목부)
80 : 일부 절결 환형체(탄성 부재)
81 : 선형체
82 : 간극
85 : 수용 오목홈(오목부)
W : 공작물
α : 정지 위치
β : 충돌 위치

Claims

실린더, 상기 실린더 내에 전후 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 해머, 상기 실린더 내에 압축 공기를 도입하는 조작 스위치, 및 상기 실린더의 앞쪽에 장착된, 상기 해머가 타격하는 선단 도구를 구비하고,
상기 조작 스위치가 1회 조작되어 상기 실린더 내에 압축 공기가 도입되면, 상기 해머가, 상기 실린더 내에 정해진 정지 위치로부터, 상기 정지 위치보다 전방에 배치된 선단 도구와 충돌하는 충돌 위치까지 전진하고, 상기 선단 도구와 충돌한 후, 상기 정지 위치를 향하여 후진하여 다시 상기 정지 위치에서 정지하는, 상기 선단 도구의 선단에서 공작물(W)에 타격력을 부여하는 단발식의 에어 해머 공구로서,
상기 실린더의 내주면으로서 상기 정지 위치에 위치한 상기 해머에 접하는 소정 위치에는, 탄성 부재가, 적어도 그 일부가 상기 실린더 내부를 향하여 돌출하도록 배치되고, 또한 상기 정지 위치에 위치한 상기 해머의 상기 탄성 부재에 대응하는 위치에는, 오목부가 설치되어 상기 오목부가 상기 탄성 부재에 걸려 있고,
상기 조작 스위치가 1회 조작되어 도입된 압축 공기의 압력에 의해, 정지 위치에 위치하고 있는 상기 해머는 전방으로 가압되고, 또한 상기 해머에서의 상기 오목부와 상기 탄성 부재의 걸림 상태가 해제되어 상기 해머가 전진 개시되고, 또한 상기 충돌 위치로부터 상기 정지 위치를 향하여 상기 실린더 내를 후진하는 상기 해머의 오목부가 상기 탄성 부재에 다시 걸리는 것에 의해 상기 해머가 상기 정지 위치에서 정지하는 것이며,
상기 탄성 부재는,
금속제의 재료로 이루어지는, 종단면이 원형상이며 환형의 선형재로 구성되고, 일부가 절결되어 간극이 형성됨으로써 직경 방향으로만 탄성 변형되어 내경이 확대 축소 가능하게 된 일부 절결 환형체로 이루어지고,
상기 실린더의 내주면에는, 상기 일부 절결 환형체가 직경 방향으로만 탄성 변형 가능하게 수용되는 오목부가 설치되고,
상기 해머가 정지 위치에 위치한 상태에서 상기 일부 절결 환형체의 환 내에 상기 해머가 내측으로 끼워져 있고,
상기 정지 위치에 위치하고 있는 해머가 전방으로 가압된 상태에 있어서, 상기 일부 절결 환형체의 중심 축선을 포함하는 평면에서 절단되었을 때의 상기 선형재의 절단면 형상이 변형되지 않고, 또한 상기 일부 절결 환형체의 내경이 확경(擴徑)됨으로써 상기 걸림 상태가 해제되어 상기 일부 절결 환형체로부터 상기 해머가 이탈하고,
후진하는 상기 해머가 상기 일부 절결 환형체에 끼워맞추어져 다시 걸릴 때, 상기 일부 절결 환형체를 구성하는 선형재의 상기 절단면 형상은 변형되지 않고 상기 일부 절결 환형체의 내경이 확경되는,
단발식의 에어 해머 공구.
제1항에 기재된 단발식의 에어 해머 공구에서의 타격력 조정 방법으로서,
상기 탄성 부재에 걸리는 오목부의 위치를, 상기 해머의 축 방향을 따라 변경함으로써, 상기 해머의 타격력을 변경하도록 한,
단발식의 에어 해머 공구의 타격력 조정 방법.
제1항에 기재된 단발식의 에어 해머 공구에서의 타격력 조정 방법으로서,
상기 실린더의 내주면에 설치된, 상기 일부 절결 환형체가 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 수용되는 오목부의 깊이를 변경함으로써, 상기 해머의 타격력을 변경하도록 한,
단발식의 에어 해머 공구의 타격력 조정 방법.