WO2009133933A1 - 衝撃付与装置 - Google Patents

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Abstract

 手を離す等の特別な操作を行なうことなく、装置自体の作動を停止することができる衝撃付与装置。該装置は、シリンダ(1)と、シリンダ(1)内に導入される圧搾空気で往復動可能とされたピストン(2)と、シリンダ(1)内に長手軸線方向で変位可能に取り付けられ、シリンダ(1)の一端(1a)から外側に延びて被処理物に係合される係合端部(22)を有し、ピストン(2)により打撃されて被処理物に衝撃を与える衝撃付与部材(3)と、シリンダ(1)の外側に取り付けられ、圧搾空気をシリンダ(1)内に導入する作動位置(図3)と、圧搾空気のシリンダ(1)内への導入を阻止する非作動位置(図1)との間で変位可能とされた弁部材(7)と、弁部材(7)を非作動位置に付勢する付勢手段(9)とを有する。

Description

衝撃付与装置
 本発明は、各種基材に埋め込まれた釘、ノックピン又は合い釘などを引き抜くための衝撃付与装置に関する。
 プレス用の金型等の各種基材に埋め込まれるノックピン等の被処理物を引き抜くための衝撃付与装置は種々提案されている。
 例えば、特許文献1や特許文献2には、円筒形状のハウジングと、一端にノックピン等の被処理物に係合される係合部を有し、他端側にハウジング内の加圧室内で摺動可能とされたヘッドを有する衝撃付与用のロッドとを有し、操作レバーを手で握ることにより該加圧室に圧搾空気を導入して該ロッドを往復動させ、被処理物に引き抜き方向の衝撃を付与する衝撃付与装置が提案されている。
 この装置では、操作レバーから手を放すことにより加圧室への圧搾空気の導入を遮断するようになっているが、ノックピン等の被処理物が抜けた直後に操作レバーから手を離すことは難しく、手を離すまでの間に、当該衝撃付与装置が激しく振動し、周辺部の部品(プレス金型の刃先等)に損傷を与えてしまうことがある。
特公昭59-35748号公報 特開平5-285857号公報
 本発明は、被処理物が抜けた直後に自動的に作動を停止することができるようにした衝撃付与装置を提供することを目的とする。
 本発明の衝撃付与装置は、
 被処理物に衝撃を与える衝撃付与装置であって、
 筒状の壁及び該壁を貫通して設けられた圧搾空気入口(以下に述べる実施形態においては、参照符号32で示す。以下同様。)を有するシリンダ(1)と、
 該シリンダ(1)内に設けられ、該シリンダ(1)内に導入される圧搾空気によって、当該シリンダ(1)の長手軸線方向で往復動可能とされたピストン(2)と、
 該シリンダ(1)内に該長手軸線方向で変位可能に取り付けられ、該シリンダ(1)の一端(1a)から外側に延びて被処理物(40)に係合される係合端部(22)を有し、往動する該ピストン(2)によって打撃されることにより被処理物に衝撃を与える衝撃付与部材(3)と、
 該シリンダ(1)の外側に該長手軸線方向で摺動可能に取り付けられた弁部材(7)であって、圧搾空気導入孔(31)を有し、該圧搾空気導入孔(31)が該圧搾空気入口(32)に整合し、圧搾空気をシリンダ(1)内に導入する作動位置と、該圧搾空気導入孔(31)が該圧搾空気入口(32)から外れて、圧搾空気のシリンダ(1)内への導入を阻止する非作動位置との間を該軸線方向で変位可能とされた弁部材(7)と、
 該シリンダ(1)と該弁部材(7)との間に設定されて、該弁部材を非作動位置に付勢する付勢手段(9)と
 を有することを特徴とする。
 この衝撃付与装置では、被処理物が、例えば、金型などに圧入されていた内側にネジが切られたノックピンだとした場合には、衝撃付与部材を該ノックピンに係合させた状態で、作業者が弁部材を付勢手段(9)の付勢力に抗して弁部材(7)を作動位置にして、圧搾空気をシリンダの加圧室内に供給して、ピストンを往復動させ、これにより衝撃付与部材に繰り返しの打撃を与えてノックピンに衝撃を繰り返し与える。繰り返しの衝撃の結果、該ノックピンが金型から抜けた状態では、それまでノックピンを介して金型に接続されていた状態の衝撃付与部装置が、金型から自由な状態になるので、弁部材(7)とシリンダ(1)との間に設定された付勢手段(9)によって、該弁部材が自動的に非作動位置とされ、加圧室への圧搾空気の供給が停止される。このため前述した従来の装置において生じていた、金型や他の工具への損傷を防止することが可能となる。
 具体的には、
 該弁部材(7)が該シリンダ(1)の周囲に同心状に取り付けられた筒状の部材とすることができる。
 これにより、持ちやすくハンドリング性に優れたものとすることができる。
 該付勢手段(9)が、該シリンダ(1)と該弁部材(7)との間に設けられたバネとすることができる。
 このような構成を採用することで、小型のバネを用いることにより付勢手段の軽量小型化を図ることが容易となり、装置全体の軽量小型化を図ることができる。
 該シリンダ(1)の筒状の壁と弁部材(7)との間に形成された室(35)を有し、該弁部材(7)が非作動位置にされたときに、圧搾空気導入孔(31)から導入された圧搾空気が該室(35)内に導入されて、該弁部材(7)を非作動位置に付勢するようにすることができる。
 これにより、弁部材をより確実に非作動位置に戻すことができる。
 該シリンダ(1)の筒状の壁の外周面が、該圧搾空気入口(32)が形成されている大径部(1c)と該大径部(1c)よりも該シリンダ(1)の該一端(1a)側に設けられた小径部(1d)と、該大径部(1c)及び該小径部(1d)の間で半径方向に延びる環状段部(1e)を有し、
 該弁部材(7)が、該シリンダ(1)の大径部(1c)と摺動する内周面(7b)を有し、該内周面(7b)が該環状段部(1e)よりも該一端(1a)側の位置に該小径部(1d)と摺動する環状突起部(7a)を有し、
 該室(35)が、該シリンダ(1)の外周面の該小径部(1d)及び環状段部(1e)、該弁部材(7)の内周面(7b)及び環状突起部(7a)によって画定されているように構成することができる。
 該バネが該シリンダ(1)の筒状の壁の周りに設定され、該室(35)内に収納されているように構成することもできる。
 該ピストン(2)が該シリンダ(1)の内周面と摺動される外周面(2b)を有する筒状の部材とされ、
 該衝撃付与部材(3)が、該ピストン(2)を該長手軸線方向で貫通するロッド(3a)を有し、該ロッド(3a)の一端に該係合端部(22)が設けられ、他端が往動する該ピストン(2)によって打撃される被打撃部(3b)を有するように構成することができる。
 該シリンダ1の該一端(1a)が閉止端部とされ、該ロッド(3a)は該閉止端部を貫通して延び、
 該ピストン(2)が半径方向で貫通する圧搾空気取入孔(33)を有し、該ピストン(2)の内周面が該圧搾空気取入孔(33)よりも該被打撃部寄りにおいて該ロッド(3a)と密封摺動可能とされた密封摺動部(2c)を有し、該密封摺動部(2c)と該シリンダ(1)の閉止端部との間に加圧室(37)を形成し、該圧搾空気取入孔(33)からの圧搾空気は該加圧室(37)に導入されて該ピストン(2)を往動方向に駆動するようにすることができる。
 該ピストン(2)が圧搾空気により往動され該ロッド(3a)の被打撃部に衝突するまでの間の行程において、該加圧室(37)が当該衝撃付与装置の外部と連通されるようにされている構成とすることができる。
 該シリンダ(1)の内周面が、圧搾空気によりピストン(2)が該ロッド(3a)の被打撃部に向けて駆動される前の状態において、該圧搾空気取入孔(33)よりも該被打撃部側において該ピストン(2)の外周面(2b)と摺動可能に密封係合する密封係合凸部(1f)を有し、
 該ピストン(2)の外周面(2b)が、圧搾空気によりピストン(2)が該ロッド(3a)の被打撃部(3b)に向けて駆動される前の状態において、該圧搾空気取入孔(33)よりも該係合端部(22)寄りの位置で該シリンダ(1)の内周面と摺動可能に密封係合する密封係合凸面(2d)を有し、該密封係合凸面(2d)と該密封係合凸部(1f)との間で、且つ該ピストン(2)の外周面(2b)と該シリンダ(1)の内周面との間において、該圧搾空気入口(32)と常時連通する環状室(36)を有し、該環状室(36)は、該ピストン(2)が圧搾空気により往動され該ロッド(3a)の被打撃部(3b)に衝突するまでの間の行程において、該加圧室(37)が当該衝撃付与装置の外部に連通されたときに、該圧搾空気取入孔(33)が該圧搾空気入口(32)から遮断されて、該圧搾空気入口(32)から導入される圧搾空気によって内部が加圧され、ピストンを復動方向に付勢するような構成とすることができる。
 このようにすることにより、ピストンの往動時において、加圧室(37)内の圧搾空気は装置外部へ排出されて当該加圧室の圧力が低下し、同時に、環状室(36)が加圧されて、これにより、被打撃部を打撃したピストンは復動方向に駆動されることになる。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の衝撃付与装置の1実施形態を示すロッド以外の部材を断面で示す一部断面図である。 図2は、図1に示す衝撃付与装置の使用態様を示す図1相当図である。 図3は、図1に示す衝撃付与装置の使用態様を示す図1相当図である。 図4は、図1に示す衝撃付与装置の使用態様を示す図1相当図である。 図5は、図1に示す衝撃付与装置の使用態様を示す図1相当図である。
 本実施形態の衝撃付与装置は、図1~5に示すように、円筒形状のシリンダ1と、シリンダ1内に設けられた、円筒形状のピストン2と、ピストン2内部を貫通するように設けられた衝撃付与部材3と、シリンダ1の外周面を覆って設けられた、円筒形状の弁部材7と、弁部材7を非作動位置に付勢する付勢手段9としてのバネを具備する。衝撃付与部材3は、ロッド3aと、ロッド3aの一端(図においては下端)に設けられてノックピンなどの被処理物40(図3)と係合される係合端部としてのボルト22と、ロッド3aの他端(上端)に設けられた被打撃部3bを有する
 シリンダ1は、筒状の壁を有し、該壁には圧搾空気入口32と、該圧搾空気入口32よりも当該シリンダの上端1b側に設けられた圧搾空気出口34を有する。壁の外周面は、圧搾空気入口32が形成されている大径部1cと、大径部1cよりも当該シリンダの下端1a側に設けられた小径部1dと、大径部1c及び小径部1dの間で半径方向に延びる環状段部1eを有する。また、シリンダ1の内周面には、圧搾空気入口32よりも当該シリンダの上端側にピストン2の外周面2bと摺動可能に密封係合する密封係合凸部1fを有する。
 シリンダ1の下端1aにはエンドキャップ10が設けられて、閉止端部を形成している。エンドキャップ10は、その外周面に、小径部10aと該小径部10aよりも下端側に設けられた大径部10bとを有し、小径部10aはシリンダ1の内周面にネジ係合され、大径部10bはシリンダ1よりも大きな外径を有し、弁部材7と係合するように形成されている。エンドキャップ10における小径部の内周面には、ロッド3aとの間をシールするOリング12と、該Oリング12よりも上端側に設けられてロッド3aと摺動係合するブシュ11と、Oリング12よりも下端側に設けられ、後述するカップ状ネジ部材14に対する緩衝材としてのクッション13とを有する。また、大径部が設けられた部分は中空状で、カップ状ネジ部材14及び後述するボルトホルダ24を収容可能になされている。
 ピストン2は筒状の部材からなり、該筒状の部材を半径方向で貫通する圧搾空気取入孔33を有する。ピストン2の内周面は、圧搾空気取入孔33の上部位置でロッド3aと密封摺動可能とされた密封摺動部2cを有し、該密封摺動部2cとピストン2の内周面2aとエンドキャップ10との間に圧搾空気を受け入れる加圧室37を形成している。また、外周面2bは圧搾空気取入孔33よりも下方位置においてシリンダ1の内周面と密封摺動可能とされた密封係合凸面2dを有し、該密封係合凸面2dとシリンダ1の密封係合凸部1fとピストン2の外周面2bとシリンダ1の内周面とにより環状室36を形成している。
 該環状室36は、図1に示す状態では、圧搾空気入口32及び圧搾空気取入孔33に連通しており、圧搾空気は該環状室36を通って加圧室37に導入されるようになっている。
 ピストン2は、加圧室37に導入される圧搾空気により上方に駆動されて被打撃部3bを打撃するが(図4)、その行程において、該ピストンの外周面が圧搾空気取入孔33と密封係合凸面2dとの間でシリンダ1の密封係合凸部1fに係合し、環状室36が圧搾空気取入口33から遮断される。これと同時に、圧搾空気取入口33が、ピストンの外周面2bとシリンダ1の内周面との間に形成された排気用通路38に連通され、シリンダに形成された圧搾空気出口34を介して外部に連通されるようになされている。
 衝撃付与部材3を構成するロッド3a下端には、係合端部としてのボルト22が設けられている。詳細には、ロッド3aの下端の外周面にカップ状ネジ部材14が螺合され、更に六角穴付ボルト15が該カップ状ネジ部材の底壁を通してロッド3aの下端に螺合されて、カップ状ネジ部材14をロッド3aに固定する。該カップ状ネジ部材14の外側には、同じくカップ状にされたボルトホルダ24が螺合される。該ボルトホルダ24の底壁には貫通孔が設けられており、該貫通孔を通してボルト22が下方に延びるように取り付けられている。ボルト22の頭部は座金23と共にカップ状ネジ部材14と該ボルトホルダ24との底壁の間に挟着される。
 被打撃部3bは、ロッド3aより大径の円盤状の部材であり、その下面はピストン2が衝突する平坦面とされている。また、衝撃付与部材3の上端面には、把持部26が設けられている。
 弁部材7は、シリンダ1の周囲に同心状に取り付けられた筒状の部材からなり、その径方向に貫通させて形成された圧搾空気導入孔31を有する。弁部材7は、シリンダ1の長手軸線方向で摺動可能に取り付けられており、圧搾空気導入孔31がシリンダの圧搾空気入口32に整合して圧搾空気をシリンダ1内に導入する作動位置(図3参照)と、圧搾空気導入孔31が圧搾空気入口32から外れて、圧搾空気のシリンダ1内へ導入されるのを阻止する非作動位置(図1参照)との間を軸線方向で変位可能とされている。
 弁部材7の内周面7bには、シリンダの環状段部1eよりも下側の小径部1dと摺動する環状突起部7aが形成されており、シリンダ1の外周面の小径部1d及び環状段部1e、弁部材7の内周面7b及び環状突起部7aによって室35が画定されている。該室35内にはコイルバネ9が設定されており、弁部材7を非作動位置に付勢している。弁部材7の環状突起部7aは、エンドキャップ10の大径部10bに係合して、弁部材7が一端1a側から外れないようになされている。
 弁部材7には、その圧搾空気導入孔31の周囲を円筒状に径方向外方に延出して圧搾空気導入部41が形成されており、該導入部41に圧搾空気導入ホース51のスライドスイッチ50が螺合連結されるようになっている。
 ホースのスライドスイッチ50は、筒状のスイッチ本体16と、該スイッチ本体16の外周面上で軸線方向で摺動可能とされた圧搾空気導入ホースに連通されたスリーブ21とを有する。スイッチ本体16は、弁部材7の圧搾空気導入孔31に連通された第1通路39aと、圧搾空気導入ホースに連通された第2通路39bとを有し、スリーブ21の内周面には凹部21cが形成されており、スリーブ21は該凹部が第1及び第2通路を連通するON位置(図4)と、非連通とするOFF位置(図3)との間で変位可能とされており、圧縮バネ18によりOFF位置に付勢されている。
 シリンダ1の外周面には、その上端近くに緩衝材としてのOリング4が設けられており、また、圧搾空気入口32を挟んでシール部材としてのOリング5、6が設置されている。
 また、弁部材7の環状突起部7aにはシール部材としてのOリング8が設けられている。
 使用に際しては、先ず、係合端部としてのボルト22をノックピン40などの被処理物にねじ込む。次に、図3に示すように、弁部材7を矢印B方向に持ち上げて作動位置に位置し、スリーブ21を矢印C方向に押し込み、図4に示すON位置にする。これにより、第1及び第2通路39a、39b、圧搾空気導入孔31、圧搾空気入口32が整合され、圧搾空気が環状室36に導入され、環状室36から圧搾空気取入口33を通じて、加圧室37内に圧搾空気が導入される。
 これにより加圧室37内部が圧搾空気により加圧され、ピストン2が上方に駆動され、衝撃付与部材3の被打撃部3bを打撃し(図4)、その衝撃はロッド3a及び係合端部22としてのボルトを介してノックピン40に伝わり、ノックピン40は引きぬく方向の衝撃を受ける。
 このとき、ピストン2の圧搾空気取入口33が密封係合凸部1fよりも上方位置となり、これにより圧搾空気の加圧室37への導入はされなくなり、同時に、加圧室37内の空気は圧搾空気取入口33及び排気用通路38を通って圧搾空気出口34から外部に排出される。同時に、環状室36が圧搾空気によって加圧されるため、ピストン2は下方に駆動される。ピストンが下方位置となり、圧搾空気取入口33が環状室36と連通し、再度加圧室37に圧搾空気が導入されると、再び、ピストン2が上方へ駆動されて被打撃部3bを打撃する。このようにして、ノックピン40が抜けるまで、ピストンが往復動される。この際、手で握る弁部材7は、シリンダ1に対してピストン2の往復する方向に摺動するため、作動時の手に伝わる振動は低減されている。
 ノックピン40が抜けた場合には、図5に示すように、コイルバネ9により弁部材7がシリンダ1に対して相対的に下方に変位されて非作動位置となる。このとき、第1通路内にある圧搾空気は室35内に導入され、弁部材7が非作動位置に変位させるよう作用する。これにより、圧搾空気の導入は遮断され、当該衝撃付与装置の作動は停止する。
 以上、本発明にかかる実施形態につき説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
シリンダ1;ピストン2;ロッド3a;係合端部(ボルト)22;被打撃部3b;衝撃付与部材3;弁部材7;付勢手段9;圧搾空気入口32;圧搾空気出口34;大径部1c;一端1a;小径部1d;環状段部1e;内周面2a;外周面2b;密封係合凸部1f;エンドキャップ10;小径部10a;大径部10b;Oリング12;ブシュ11;カップ状ネジ部材14;クッション13;ボルトホルダ24;密封摺動部2c;加圧室37;密封係合凸面2d;環状室36;排気用通路38;六角穴付ボルト15;ノックピン40;座金23;キャップ25;把手部26;内周面7b;環状突起部7a;室35;圧搾空気導入部41;スライドスイッチ50;スイッチ本体16;スリーブ21;凹部21c;バネ18;第1通路39a;第2通路39b;圧搾空気導入ホース51;Oリング4;Oリング5;Oリング6;Oリング8

Claims (10)

  1.  被処理物に衝撃を与える衝撃付与装置であって、
     筒状の壁及び該壁を貫通して設けられた圧搾空気入口を有するシリンダと、
     該シリンダ内に設けられ、該シリンダ内に導入される圧搾空気によって、当該シリンダの長手軸線方向で往復動可能とされたピストンと、
     該シリンダ内に該長手軸線方向で変位可能に取り付けられ、該シリンダの一端から外側に延びて被処理物に係合される係合端部を有し、往動する該ピストンによって打撃されることにより被処理物に衝撃を与える衝撃付与部材と、
     該シリンダの外側に該長手軸線方向で摺動可能に取り付けられた弁部材であって、圧搾空気導入孔を有し、該圧搾空気導入孔が該圧搾空気入口に整合し、圧搾空気をシリンダ内に導入する作動位置と、該圧搾空気導入孔が該圧搾空気入口から外れて、圧搾空気のシリンダ内への導入を阻止する非作動位置との間を該軸線方向で変位可能とされた弁部材と、
     該弁部材を非作動位置に付勢する付勢手段と
     を有することを特徴とする衝撃付与装置。
  2.  該弁部材が該シリンダの周囲に同心状に取り付けられた筒状の部材とされている請求項1に記載の衝撃付与装置。
  3.  該付勢手段が、該シリンダと該弁部材との間に設けられたバネとされている請求項1又は2に記載の衝撃付与装置。
  4.  該シリンダの筒状の壁と該弁部材との間に形成された室を有し、圧搾空気導入孔から導入された圧搾空気が該室内に導入されて、該弁部材を非作動位置に付勢するようにした請求項1乃至3の何れかに記載の衝撃付与装置。
  5.  該シリンダの筒状の壁の外周面が、該圧搾空気入口が形成されている大径部と該大径部よりも該シリンダの該一端側に設けられた小径部と、該大径部及び該小径部の間で半径方向に延びる環状段部を有し、
     該弁部材が、該シリンダの大径部と摺動する内周面を有し、該内周面が該環状段部よりも該一端側の位置に該小径部と摺動する環状突起部を有し、
     該室が、該シリンダの外周面の該小径部及び環状段部、該弁部材の内周面及び環状突起部によって画定されている請求項4に記載の衝撃付与装置。
  6.  該バネが該シリンダの筒状の壁の周りに設定され、該室内に収納されていることを特徴とする請求項5に記載の衝撃付与装置。
  7.  該ピストンが該シリンダの内周面と摺動される外周面を有する筒状の部材とされ、
     該衝撃付与部材が、該ピストンを該長手軸線方向で貫通するロッドを有し、該ロッドの一端に該係合端部が設けられ、他端が往動する該ピストンによって打撃される被打撃部を有する請求項1乃至6のいずれかに記載の衝撃付与装置。
  8.  該シリンダの該一端が閉止端部とされ、該ロッドは該閉止端部を貫通して延び、
     該ピストンが半径方向で貫通する圧搾空気取入孔を有し、該ピストンの内周面が該圧搾空気取入孔よりも該被打撃部寄りにおいて該ロッドと密封摺動可能とされた密封摺動部を有し、該密封摺動部と該シリンダの閉止端部との間に加圧室が形成されて、該圧搾空気取入孔からの圧搾空気は該加圧室に導入されて該ピストンを往動方向に駆動するようにされている請求項7に記載の衝撃付与装置。
  9.  該ピストンが圧搾空気により往動され該ロッドの被打撃部に衝突するまでの間の行程において、該加圧室が当該衝撃付与装置の外部と連通されるようにされている請求項8に記載の衝撃付与装置。
  10.  該シリンダの内周面が、圧搾空気によりピストン(2)が該ロッドの被打撃部に向けて駆動される前の状態において、該圧搾空気取入孔よりも該被打撃部側において該ピストンの外周面と摺動可能に密封係合する密封係合凸部を有し、
     該ピストンの外周面が、圧搾空気によりピストン(2)が該ロッドの被打撃部に向けて駆動される前の状態において、該圧搾空気取入孔よりも該係合端部寄りの位置で該シリンダの内周面と摺動可能に密封係合する密封係合凸面を有し、該密封係合凸面と該密封係合凸部との間で、且つ該ピストンの外周面と該シリンダの内周面との間において、該圧搾空気入口と常時連通する環状室を有し、該環状室は、該ピストンが圧搾空気により往動され該ロッドの被打撃部に衝突するまでの間の行程において、該加圧室が当該衝撃付与装置の外部に連通されるときに該圧搾空気取入孔が該圧搾空気入口から遮断されて、該圧搾空気入口から導入される圧搾空気によって内部が加圧され、ピストンを復動方向に付勢するようにされている請求項9に記載の衝撃付与装置。
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