WO2022264614A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2022264614A1
WO2022264614A1 PCT/JP2022/014711 JP2022014711W WO2022264614A1 WO 2022264614 A1 WO2022264614 A1 WO 2022264614A1 JP 2022014711 W JP2022014711 W JP 2022014711W WO 2022264614 A1 WO2022264614 A1 WO 2022264614A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular seal
seal member
fitting groove
axial direction
outer peripheral
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/014711
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
禎紀 石沢
政広 三浦
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工機ホールディングス株式会社 filed Critical 工機ホールディングス株式会社
Publication of WO2022264614A1 publication Critical patent/WO2022264614A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure

Definitions

  • the present invention relates to a work machine that drives a work tool such as a driver blade using compressed gas as a drive source.
  • Working machines that drive tools using compressed gas as a driving source include a driving machine and a screw driving machine.
  • a driving machine also called a nail driving machine, has a piston provided with a driver blade, and is used to drive a nail into a workpiece with the driver blade by actuating the piston with compressed gas.
  • the driving tool has a cylinder incorporated in a housing, a piston is mounted axially movably in the cylinder, and a driver blade for driving a nail is attached to the piston.
  • a head valve is axially movably mounted within the housing.
  • the head valve has two positions: a blocking position where the head valve is in contact with the base end surface of the cylinder and blocking a driving pressure chamber formed in the cylinder by the piston and the base end of the cylinder from the accumulator; It moves between a communication position where compressed air is supplied to the pressure chamber for loading and the piston is actuated.
  • the exhaust port that communicates the impacting pressure chamber with the atmosphere is opened.
  • the exhaust port is closed.
  • the head valve is integrally molded with a flexible material such as rubber, the head valve is inexpensive, but if used under high temperature and high pressure, the head valve may deform or the seal lip may curl up, resulting in malfunction. sometimes cause In order to suppress the occurrence of malfunction of the head valve made of a flexible material, there is a problem that the degree of freedom in designing the head valve is reduced.
  • a head valve in which a rubber sealing member is fitted to a resin or metal base member is used instead of such an integrally molded head valve, the degree of freedom in design is increased and performance improvement can be expected.
  • the head valve is an assembly of the base member and the seal member, the work machine may malfunction if the seal member falls off from the base member.
  • the manufacturing cost of the sealing member increases. Even in the case where the base member is provided with a drop-off prevention wall, if too complicated a shape is adopted, it will be necessary to add special processing after molding, resulting in an increase in manufacturing cost.
  • An object of the present invention is to provide a work machine that suppresses the occurrence of malfunctions and realizes improvement in performance with a configuration that can be manufactured at low cost.
  • a work machine has an operating section operated by a compressed gas, an intake port to which the compressed gas is supplied from the outside, and an exhaust port for discharging the compressed gas to the outside.
  • a blocking position formed in a columnar shape extending in a direction and blocking supply of the compressed gas to the operating portion; and a communicating position located on one side of the blocking position in the axial direction and supplying compressed air to the operating portion.
  • annular seal that fits into the base member and abuts against the passage blocking surface to block the supply of compressed air to the operating portion when the base member is in the blocking position.
  • annular fitting groove that opens to the other axial side and into which the annular seal member is fitted is formed at the end portion of the base member on the other axial direction side, wherein the fitting groove is an inner peripheral contact wall extending in the axial direction and in contact with the inner peripheral side of the annular seal member; an outer peripheral contact wall extending in the axial direction and in contact with the outer peripheral side of the annular seal member; and a pressing surface that abuts on one side of the annular seal member in the axial direction; a protruding portion that protrudes and abuts on the other side of the annular seal member in the axial direction.
  • the work machine has a blocking portion that communicates and blocks the air passage, and a fitting groove formed in the blocking portion into which the annular seal member is fitted is formed by an inner peripheral contact wall and an outer contact wall.
  • the inner peripheral contact wall is provided with a contact portion that contacts the outer side of the annular seal member in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent malfunction of the work machine from occurring, thereby improving the performance of the work machine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a driving tool, which is an example of a working machine, in a state in which a driving operation is not being performed;
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of FIG. 1;
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the driving tool in a state in which the piston is driven by compressed air;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the essential parts of the driving tool in a state in which the piston has moved to the driving completion position;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the essential parts of the driving tool when the piston is returning from the driving completion position to the retraction limit position; It is the perspective view which looked at the head valve from the cylinder seal surface side.
  • FIG. 3 is a perspective view of the head valve as seen from the side of the exhaust seal surface;
  • FIG. 4 is a perspective view of the head valve with the seal member removed, viewed from the cylinder seal surface side;
  • FIG. 4 is a perspective view of the head valve with the sealing member removed, viewed from the side of the exhaust seal surface;
  • (A) is a bottom view showing the cylinder seal surface of the head valve, and
  • (B) is a plan view showing the exhaust seal surface of the head valve.
  • (A) is an enlarged cross-sectional view along line AA in FIG. 10A
  • (B) is an enlarged cross-sectional view along line BB in FIG. 10A
  • (C) is FIG.
  • FIG. 10(B) is an enlarged sectional view taken along line CC, and (D) is an enlarged sectional view taken along line DD in FIG. 10(B).
  • FIG. 3 is a plan view showing a molding surface of a four-divided slide mold for molding the exhaust seal surface side of the head valve;
  • FIG. 4 is a plan view showing a molding surface of a four-divided slide mold for molding the cylinder seal surface side of the head valve;
  • FIG. 1 shows a driving machine 10 as an example of a working machine.
  • the driving machine 10 has a housing body 12 with an injection part 11 provided at the tip thereof, and a magazine 13 containing a large number of nails. It is provided in the injection section 11 .
  • a handle 14 is provided on the housing body 12, and the operator can grip the handle 14 to drive the nail into the member to be driven.
  • a cylinder 15 is incorporated in the housing body 12, and a piston 16 as an operating part is mounted inside the cylinder 15 so as to be able to reciprocate in the axial direction. ing.
  • a rubber bumper 18 is provided in the tip of the cylinder 15, and the piston 16 collides with the bumper 18 with the position of the base end of the cylinder 15 as the top dead center, as shown in FIG. With the position as the bottom dead center, it is possible to move vertically between these positions in FIG.
  • the piston 16 and the driver blade 17 constitute an operating part operated by compressed air, that is, compressed gas.
  • annular seal member 19 is attached to the piston 16 , and the annular seal member 19 seals between the outer peripheral surface of the piston 16 and the inner peripheral surface of the cylinder 15 .
  • the base end portion of the cylinder 15 has a larger diameter than other portions, and the annular seal member 19 does not come into close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 15 when the piston 16 reaches the top dead center position.
  • a head cover 21 is attached to the base end of the housing body 12 .
  • the head cover 21 and the housing body 12 are made of resin, and the head cover 21 and the housing body 12 form a housing of the driving tool 10 .
  • the lower end of the housing body 12 and the cylinder 15 in the vertically arranged state is the leading end
  • the upper end is the rear end or base end.
  • the head cover 21 has a first cylindrical portion 21a larger in diameter than the cylinder 15 and a second cylindrical portion 21b smaller in diameter than the first cylindrical portion 21a.
  • Each of the cylindrical portions 21a and 21b is coaxial with the axis A of the cylinder 15, and an exhaust end portion 21c is provided on the end wall portion on the base end side of the head cover 21.
  • a head valve 22 as a shut-off portion is attached to the head cover 21 so as to be movable in the direction of the axis A of the cylinder 15 .
  • the head valve 22 includes an end wall portion 23 at the tip, a large-diameter shaft portion 24 integral with the end wall portion 23 at its outer peripheral portion, and a small-diameter shaft portion 25 integral with the end wall portion 23 at its central portion. and
  • the large-diameter shaft portion 24 is slidably fitted on the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 21a of the head cover 21, and the small-diameter shaft portion 25 is slidably fitted on the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 21b of the head cover 21. mated to.
  • the end wall portion 23 , the large-diameter shaft portion 24 and the small-diameter shaft portion 25 described above constitute a base member 26 of the head valve 22 .
  • An annular seal member 20 is attached to the cylindrical portion 21b to seal between the small diameter shaft portion 25 and the cylindrical portion 21b.
  • the inside of the cylinder 15 is partitioned into a driving pressure chamber 27 on the base end side of the cylinder 15 with respect to the piston 16 and a return pressure chamber 28 by the piston 16 mounted in the cylinder 15 . Further, a shutoff pressure chamber 29 is formed between the head valve 22 and the cylindrical portion 21 a of the head cover 21 .
  • a compression coil spring 30 is mounted inside the small-diameter shaft portion 25 and positioned between the exhaust end portion 21c of the head cover 21 and the end wall portion 23 of the head valve 22. The compression coil spring 30 is attached to the head valve 22. energizes the spring force in the direction toward the cylinder 15.
  • An exhaust port 31 is formed in the exhaust end portion 21c of the head cover 21, and the exhaust port 31 communicates with the outside through a gap between the head cover 21 and a cap 32 attached to the exhaust end portion 21c.
  • a communicating hole 23a is formed in the end wall portion 23, and the communicating hole 23a communicates with the inner space of the small-diameter shaft portion 25, that is, the space in which the compression coil spring 30 is accommodated.
  • An accumulator chamber 33 is formed inside the handle 14 .
  • the base end of the handle 14 is provided with a filling plug 34 for supplying compressed air to the pressure accumulating chamber 33.
  • An air hose connected to the filling plug 34 supplies compressed air to the outside. is supplied to the accumulator 33 from the In this manner, the filling plug 34 constitutes an intake port to which compressed air is supplied from the outside.
  • the pressure accumulation chamber 33 communicates with a communication chamber 35 formed between the head cover 21 and the cylinder 15, and an air passage 36 is formed inside the small-diameter shaft portion 25 to which the compression coil spring 30 is mounted.
  • the air passage 36 constitutes a part of an air passage formed between the filling plug 34 as an intake port and the exhaust port 31 via the accumulator chamber 33 and the communication chamber 35 .
  • the tip surface of the end wall portion 23 of the head valve 22, that is, one end surface in the direction of the axis A, is a cylinder seal surface 37 that contacts the base end surface, that is, the passage blocking surface S1, which is the upper end surface of the cylinder 15 in FIG.
  • the rear end surface of the portion 25, that is, the other end surface in the direction of the axis A is an exhaust seal surface 38 that contacts the passage blocking surface S2 formed by the flat inner surface of the exhaust end portion 21c.
  • the exhaust seal surface 38 separates from the passage blocking surface S2 of the exhaust end portion 21c.
  • An annular seal member 41 is attached to the end wall portion 23 of the head valve 22 as a first annular seal member. and the pressure chamber 27 for impacting are cut off.
  • An annular seal member 42 is attached as a second annular seal member to the proximal end portion of the small-diameter shaft portion 25 of the head valve 22, and the annular seal member 42 has an exhaust seal surface 38 of the head valve 22 that faces the exhaust end portion 21c.
  • the head valve 22 blocks the space between the driving pressure chamber 27 and the pressure accumulation chamber 33 on the suction port side, and allows the space between the driving pressure chamber 27 and the exhaust port 31 to communicate. Moves to a first position and a second position where the space between the driving pressure chamber 27 and the pressure accumulation chamber 33 is communicated and the space between the driving pressure chamber 27 and the exhaust port 31 is blocked. It is possible.
  • Both annular seal members 41, 42 are face seals which contact the face.
  • an annular seal member 43 is attached to the outer peripheral surface of the large diameter shaft portion 24 of the head valve 22, and the annular seal member 43 seals between the large diameter shaft portion 24 and the cylindrical portion 21a.
  • the annular seal member 43 is an inner peripheral surface seal that contacts the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21a.
  • the outer diameter of the end wall portion 23 is larger than the outer diameter of the base end portion of the cylinder 15, and a projecting portion having a radius indicated by symbol R in FIG.
  • the pressure of the compressed air in the accumulator chamber 33 and the communication chamber 35 applies a biasing force to the projecting portion in the direction of separating the head valve 22 from the base end surface of the cylinder 15 .
  • a trigger 44 is rotatably attached to the housing body 12 by a support shaft 45 , and the trigger 44 is provided with a trigger lever 46 .
  • a push lever 47 is attached to the ejection portion 11 so as to reciprocate in the axial direction along the ejection portion 11 . ing. As shown in FIG. 1, the distal end portion 47a of the push lever 47 protrudes from the injection portion 11 when the driving operation is not performed.
  • a proximal end 47b of the push lever 47 is arranged near the trigger 44, as shown in FIG.
  • a trigger valve 48 is provided on housing body 12 .
  • the trigger valve 48 includes a piston case 49 fixed to the housing body 12, and a valve piston 51 attached to the piston case 49 so as to reciprocate in the axial direction.
  • a plunger 52 is incorporated in the valve piston 51 and the tip of the plunger 52 protrudes toward the trigger 44 .
  • a communication hole 53 is provided in the piston case 49, and the communication hole 53 allows communication between a communication chamber 54 on the outside of the piston case 49 and the inside.
  • the communication chamber 54 is communicated with the cut-off pressure chamber 29 by an air supply passage 55, and as shown in FIG. Compressed air in the chamber 33 is supplied from between the valve piston 51 and the piston case 49 to the shutoff pressure chamber 29 through the communicating hole 53 and the air supply passage 55 .
  • an urging force is applied to the head valve 22 by the pressure of the blocking pressure chamber 29 and the spring force of the compression coil spring 30 in the direction in which the cylinder seal surface 37 is pressed against the passage blocking surface S1 of the cylinder 15 .
  • the head valve 22 as a shut-off part is formed by the space on the intake port side formed by the filling plug 34 as the intake port and the communication chamber 35 , the driving pressure chamber 27 and the exhaust port 31 . It is possible to switch between a communication position for communicating with the space on the side of the exhaust port and a blocking position for blocking communication.
  • An annular partition member 56 is attached between the axially central portion of the cylinder 15 and the housing body 12 .
  • a chamber 57 is formed.
  • a communication hole 58 is formed at the tip of the cylinder 15 to communicate the air chamber 57 and the return pressure chamber 28, and a communication hole 59 is formed on the base end side of the cylinder 15 from the communication hole 58. .
  • a check valve 60 is provided in the communication hole 59 , and the check valve 60 allows air to flow from the return pressure chamber 28 to the air chamber 57 and allows air to flow from the air chamber 57 to the return pressure chamber 28 . Block air flow.
  • a booster valve 50 is provided on the head cover 21, and when an operation button 50a is pushed in, the air in the pressure accumulation chamber 33 can be ejected from an ejection port (not shown).
  • the distal end portion 47a of the push lever 47 protrudes forward from the ejection portion 11, and the proximal end portion 47b protrudes forward from the trigger lever. Away from 46.
  • the compressed air in the accumulator chamber 33 is supplied to the shutoff pressure chamber 29 through the air supply passage 55, and the pressure of the compressed air and the spring force of the compression coil spring 30 move the head valve 22 to the cylinder 15. is pressed against the proximal surface of the Also, the piston 16 is at the retraction limit position due to the pressure in the return pressure chamber 28 .
  • the tip 47a of the push lever 47 is pushed by the member W to be driven when the injection part 11 of the driving tool 10 is brought closer.
  • the base end portion 47b of the push lever 47 approaches the trigger lever 46.
  • the communication hole 53 of the trigger valve 48 is communicated with the outside, and the air in the shutoff pressure chamber 29 flows from the trigger valve 48 to the outside through the air supply passage 55. exhausted to When the shutoff pressure chamber 29 reaches atmospheric pressure, the pressure of the compressed air in the accumulator chamber 33 acting on the protrusion with the radius R causes the head valve 22 to move away from the base end surface of the cylinder 15 .
  • FIG. 3 shows a state in which the driver blade 17 enters the injection section 11 and the nail N is driven into the driven member W. As shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a state in which the piston 16 has been driven to the bottom dead center position and moved to the driving completion position, and the piston 16 is in a state of being abutted against the bumper 18 .
  • the push lever 47 moves forward along the injection part 11 as shown in FIG. protrudes forward of the ejection portion 11 , and the base end portion 47 b separates from the trigger lever 46 . Therefore, the plunger 52 of the trigger valve 48 projects, and the air supply passage 55 is switched from the state of being open to the outside to the position of communicating with the pressure accumulating chamber 33 , and compressed air is supplied to the shutoff pressure chamber 29 .
  • the cylinder seal surface 37 of the head valve 22 comes into contact with the base end surface of the cylinder 15 due to the pressure of the compressed air in the shutoff pressure chamber 29 .
  • the compressed air that has flowed into the air chamber 57 when the piston 16 is driven in the launch direction flows into the return pressure chamber 28 through the communication hole 58, and the piston 16 returns toward the base end of the cylinder 15. driven.
  • the air in the driving pressure chamber 27 is discharged outside through the exhaust port 31 through the communication hole 23a, and the piston 16 is returned to the top dead center position as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the head valve 22 viewed from the cylinder seal surface 37 side
  • FIG. 7 is a perspective view of the head valve 22 viewed from above in FIG. 2, that is, from the exhaust seal surface 38 side
  • 8 is a perspective view of the head valve 22 with the annular seal members 41 and 42 removed, viewed from the cylinder seal surface 37 side
  • FIG. 9 is a perspective view of the head valve 22 with the annular seal members 41 and 42 removed. is a perspective view of the , viewed from the exhaust seal surface 38 side.
  • FIG. 10A is a bottom view showing the cylinder seal surface 37 of the head valve 22, and FIG. 10B is a plan view showing the exhaust seal surface 38 of the head valve 22.
  • FIG. 11(A) is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. 10(A)
  • FIG. 11(B) is an enlarged cross-sectional view taken along line BB in FIG. 10(A).
  • 11(C) is an enlarged cross-sectional view taken along line CC in FIG. 10(B)
  • FIG. 11(D) is an enlarged cross-sectional view taken along line DD in FIG. 10(B).
  • the base member 26 of the head valve 22 has the cylindrical or columnar large-diameter shaft portion 24 extending in the direction of the axis A, that is, the moving direction of the head valve 22.
  • One end of the large-diameter shaft portion 24, that is, the cylinder As shown in FIG. 8, a first fitting groove 61 into which the first annular seal member 41 is fitted is formed at the end on the seal surface 37 side.
  • the fitting groove 61 includes an inner peripheral contact wall 62 that contacts the inner peripheral side of the annular seal member 41 , a plurality of outer peripheral contact walls 63 that contact the outer peripheral side of the annular seal member 41 , and an inner peripheral contact wall 62 .
  • the inner peripheral contact wall 62 and the outer peripheral contact wall 63 each extend in the direction of the axis A, and the pressing surface 69 extends perpendicular to the direction of the axis A. .
  • the pressing surface 69 abuts on the inner surface of the annular seal member 41 in the direction of the axis A, that is, on one side in the direction of the axis A.
  • the inner peripheral contact wall 62 is annularly connected as shown in FIGS. 6 and 8, and the inner peripheral contact wall 62 has, as shown in FIGS. Eight protrusions 64 are provided at intervals in the circumferential direction and protrude radially outward from the inner peripheral contact wall 62 , that is, to the outer peripheral side of the annular seal member 41 .
  • Each projecting portion 64 is located outside the annular seal member 41 in the direction of the axis A, that is, on the lower side in FIG. touch. Therefore, the projection 64 forms a recess 64a into which the radially inner portion of the annular seal member 41 is inserted.
  • the outer peripheral contact wall 63 is not provided at the portion facing the projecting portion 64 via the annular seal member 41 , and the notch portion 65 that opens the fitting groove 61 radially outward of the head valve 22 is provided. formed.
  • Each of the outer peripheral contact walls 63 and the notch portions 65 is formed at eight locations, and the outer peripheral contact walls 63 and the projecting portions 64 are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the term "alternately arranged" as used herein does not mean that the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 are arranged so that the circumferential positions of the outer peripheral contact wall 63 and the projecting portion 64 do not completely overlap. Even if the contact wall 63 and the protruding portion 64 partially overlap each other in the circumferential direction (even if the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 partially overlap when viewed in the radial direction), the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 overlap each other.
  • each of the protruding portions 64 are arranged at different positions (if most of each of the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 do not overlap when viewed in the radial direction), the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 The portions 64 are treated as being alternately arranged in the circumferential direction.
  • Circumferential surfaces 66 extending in the direction of the axis A are formed between the circumferentially adjacent protrusions 64 of the inner peripheral contact wall 62 , and the respective circumferential surfaces 66 are provided with annular seal members 41 interposed therebetween.
  • Inclined surfaces 67 are formed on the opposing outer peripheral contact walls 63 .
  • the inclined surface 67 is inclined from the radially outer portion toward the bottom surface of the fitting groove 61 and contacts the other side of the annular seal member 41 in the direction of the axis A, that is, the bottom surface side of the fitting groove 61 .
  • a fitting groove 68 into which the annular seal member 43 is fitted is formed on the outer peripheral surface of the large-diameter shaft portion 24 . 6 and 8, the annular seal member 43 is omitted.
  • the fitting groove 61 is formed by the inner peripheral contact wall 62 and the plurality of outer peripheral contact walls 63 facing the inner peripheral contact wall 62 in the radial direction. 64 protrudes to the outer peripheral side so as to cover the outer portion of the annular seal member 41 in the direction of the axis A, the cylinder seal surface 37 is separated from the base end surface of the cylinder 15, and the compressed air in the pressure accumulation chamber 33 is released. The ring-shaped seal member 41 is prevented from coming off the fitting groove 61 even if the pressure chamber 27 is filled with radially outward from the radially inward direction.
  • the annular seal member 41 when the annular seal member 41 is pressed toward the bottom surface of the fitting groove 61, the inclined surface 67 applies a radially inward pressing force to the annular seal member 41, so that the annular seal member 41 is fitted. Disengagement from the groove 61 is prevented. As a result, the annular seal member 41 does not shift or turn over in the fitting groove 61, and it is possible to suppress the occurrence of malfunction of the driving machine 10 caused by this, thereby improving the performance of the driving machine. can be improved.
  • the base member 26 of the head valve 22 has a cylindrical or columnar small-diameter shaft portion 25 extending in the direction of the axis A, that is, the movement direction of the head valve 22.
  • the end portion is formed with a second fitting groove 71 into which the second annular seal member 42 is fitted.
  • the fitting groove 71 has the same basic structure as the fitting groove 61 , and includes an inner peripheral contact wall 72 that contacts the inner peripheral side of the annular seal member 42 and a plurality of outer peripheral contact walls that contact the outer peripheral side of the annular seal member 42 .
  • a contact wall 73 and a pressing surface 79 connecting the inner peripheral contact wall 72 and the outer peripheral contact wall 73 are formed.
  • the surface 79 extends perpendicular to the axis A direction.
  • the pressing surface 79 abuts on the inner surface of the annular seal member 42 in the direction of the axis A, that is, on one side in the direction of the axis A.
  • the inner peripheral contact wall 72 is annularly connected as shown in FIGS. 7 and 9, and the inner peripheral contact wall 72 has, as shown in FIGS. Eight protrusions 74 are provided at intervals in the circumferential direction and protrude radially outward from the inner peripheral contact wall 72 , that is, to the outer peripheral side of the annular seal member 42 .
  • each protrusion 74 is located outside the annular seal member 42 in the direction of the axis A, that is, on the upper side in FIG. That is, it abuts on the other side in the axis A direction. Accordingly, the protrusion 74 forms a recess 74a into which the radially inner portion of the annular seal member 42 is inserted.
  • the outer peripheral contact wall 73 is not provided at the portion facing the projecting portion 74 via the annular seal member 42 , and the notch portion 75 that opens the fitting groove 71 radially outward of the head valve 22 is provided. formed.
  • Each of the outer peripheral contact walls 73 and the notch portions 75 is formed at eight locations, and the outer peripheral contact walls 73 and the projecting portions 74 are alternately arranged in the circumferential direction. It should be noted that the term "alternate arrangement" as used herein does not mean that the outer peripheral contact wall 73 and the protruding portion 74 are arranged so that the circumferential positions of the outer peripheral contact walls 73 and the protruding portions 74 do not completely overlap.
  • the outer peripheral contact wall 73 and the protruding portion 74 partially overlap each other. If most of each of the protruding portions 74 are arranged at different positions (if most of each of the outer peripheral contact wall 73 and the protruding portion 74 do not overlap when viewed in the radial direction), the outer peripheral contact wall 73 and the protruding portion 74 do not overlap.
  • the portions 74 are treated as being alternately arranged in the circumferential direction.
  • Circumferential surfaces 76 extending in the direction of the axis A are formed between the circumferentially adjacent protrusions 74 of the inner peripheral contact wall 72 , and the annular seal members 42 are interposed between the respective circumferential surfaces 76 .
  • Inclined surfaces 77 are formed on the opposing outer peripheral contact walls 73 . The inclined surface 77 is inclined from the radially outer portion toward the bottom surface of the fitting groove 71 and contacts the other side of the annular seal member 42 in the direction of the axis A, that is, the bottom surface side of the fitting groove 71 .
  • the annular seal member 42 is accommodated in the fitting groove 71 formed by the inner peripheral contact wall 72 and the plurality of outer peripheral contact walls 73, so that the annular seal member 42 is fitted. It is possible to prevent the driver from deviating from the groove 71 and prevent the driver 10 from malfunctioning.
  • the head valve 22 is composed of a base member 26 made of resin and three annular seal members 41 to 43 made of rubber, and the base member 26 made of resin is resistant to deformation even at high temperatures and high pressures. By being suppressed, the durability of the head valve 22 can be improved.
  • the first fitting groove 61 is formed at one end of the base member 26 in the axial direction A
  • the second fitting groove 71 is formed at the other end in the axial direction A.
  • a fitting groove 68 is formed between the matching grooves 61 and 71 . 6 to 9, the annular seal member 43 is omitted from illustration.
  • the mold for resin-molding the base member 26 has upper and lower molds and a plurality of slide molds arranged between the upper and lower molds.
  • FIG. 12 is a plan view showing the molding surface of the four-part slide mold for molding the cylinder seal surface side of the head valve
  • FIG. 13 is a molding of the four-part slide mold for molding the exhaust seal surface side of the head valve. It is a top view which shows a surface.
  • the four slide dies for forming the fitting groove 61 on the large-diameter shaft portion 24 side are two slide dies 81(a) that face each other and are movable toward and away from each other;
  • two slide molds 81(b) that are shifted by 90 degrees with respect to the central axis of the head valve 22 and that are movable towards and away from each other.
  • a molding surface 82 for molding the outer peripheral contact wall 63 is provided at the center in the width direction of each slide mold 81, and molding surfaces 83 for molding the protrusion 64, the recess 64a, and the notch 65 on both sides thereof. is provided.
  • molding surfaces 84 are provided on both sides of each slide mold 81 for molding the outer peripheral contact wall 63 together with other slide molds 81 adjacent in the circumferential direction of the head valve 22 .
  • a head valve 22 can be molded with eight lobes 64 .
  • both the outer peripheral contact wall 63 and the protruding portion 64 are provided over the entire circumference of the head valve 22, a larger number of slide molds are used, or special processing is added after molding by the slide molds. manufacturing cost increases.
  • the outer peripheral contact walls 63 and the projecting portions 64 are alternately arranged in the circumferential direction. Since they are arranged so that they do not overlap when viewed from any direction, the head valve 22 can be molded using only four slide molds 81, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 13 four slide dies for molding the fitting groove 71 on the side of the small-diameter shaft portion 25 face each other and move toward and away from each other in the same manner as the slide dies 81 shown in FIG.
  • It has A molding surface 92 for molding the outer peripheral contact wall 73 is provided at the center in the width direction of each slide mold 91, and molding surfaces 93 for molding the protruding portion 74, the recessed portion 74a and the notch portion 75 on both sides thereof. is provided.
  • molding surfaces 94 are provided on both sides of each slide mold 91 for molding the outer peripheral contact wall 73 together with other slide molds 91 adjacent in the circumferential direction of the head valve 22 .
  • the head valve 22 can be molded with eight protrusions 74 .
  • the base member 26 of the head valve 22 can be molded into a shape having a fitting groove by using a slide mold, and post-processing is not required after molding, and the head valve 22 can be manufactured at low cost. can be manufactured.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the working machine is not limited to the illustrated driving machine 10, and the present invention can also be applied to a screw driving machine or the like as long as it is a working machine that drives a tool using compressed gas as a drive source.

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Abstract

作動不良の発生を抑制し、性能の向上を実現した作業機を提供する。作業機は、吸気口側の空間と排気口側の空間とを切替可能に連通および遮断する遮断部としてのヘッドバルブを備え、遮断部は遮断位置と連通位置との間で移動可能なベース部材２６と、ベース部材２６が遮断位置にあるときに通路遮断面に当接して空気通路を遮断する環状シール部材とを備え、前記ベース部材の端部には、環状シール部材が嵌合する嵌合溝６１が形成され、前記嵌合溝６１は環状シール部材の内周側に当接する内周当接壁６２と、外周側に当接する外周当接壁６３と、環状シール部材の軸線方向の外側に当接する傾斜面６７と、環状シール部材の外側に当接する突出部６４と、を有する。

Description

作業機
本発明は、圧縮気体を駆動源としてドライバブレード等の作業工具を駆動する作業機に関する。
圧縮気体を駆動源として工具を駆動する作業機には、打込機やねじ打機等がある。打込機は、釘打機とも言われ、ドライバブレードが設けられたピストンを備え、ピストンを圧縮気体により作動させてドライバブレードにより釘を被打込材に打ち込むために使用される。
打込機は、特許文献１に記載されるように、ハウジング内に組み込まれるシリンダを有し、シリンダ内に軸線方向に移動可能にピストンが装着され、ピストンには釘を打ち込むためのドライバブレードが設けられている。ハウジング内には軸線方向に移動可能にヘッドバルブが装着されている。ヘッドバルブは、シリンダの基端面に接触してピストンとシリンダの基端部とによりシリンダ内に形成される打込用圧力室を蓄圧室から遮断する遮断位置と、シリンダから離れて蓄圧室から打込用圧力室に圧縮空気を供給してピストンを作動させる連通位置との間を移動する。ヘッドバルブが遮断位置に切り替えられると、打込用圧力室を外気に連通する排気口が開放される。ヘッドバルブが連通位置に切り換えられると、排気口は閉じられる。
ハウジングに設けられたトリガが引き操作され、かつ、プッシュレバーが押し上げられると、ヘッドバルブとハウジングとの間に形成された遮断用圧力室内の空気がトリガバルブを介して外部に排気される。これにより、ヘッドバルブは遮断位置から連通位置に切り替えられてピストン上面には釘を打ち込む方向の圧縮気体が供給される。一方、トリガが放し操作され、または、かつ、プッシュレバーの押し上げが解除されると、遮断用圧力室に圧縮空気が供給されてヘッドバルブは連通位置から遮断位置に切り換えられ、打込用圧力室内の圧縮気体は排気口から外部に排出される。
特許第３６３５５９６号公報
ヘッドバルブをゴム等の可撓性材料により一体成型すると、ヘッドバルブは安価であるものの、高温、高圧のもとで使用すると、ヘッドバルブが変形したり、シールリップ部がめくれあがって作動不良を起こしたりすることがある。可撓性材料からなるヘッドバルブの作動不良の発生を抑制するためには、ヘッドバルブの設計の自由度が低くなってしまうという問題がある。
このような一体成型のヘッドバルブに代えて、樹脂、金属等のベース部材にゴム製のシール部材を嵌合させた形態のヘッドバルブを用いると、設計の自由度が増し性能向上を期待できる。一方、ヘッドバルブをベース部材とシール部材との組立体とすると、ベース部材からシール部材が脱落すると、作業機は作動不良を起こす可能性がある。また、シール部材が脱落しないようにシール部材に高い嵌着力を持たせようとすると、シール部材の製造コストが増大する。ベース部材に脱落防止壁を設ける場合にも、あまり複雑な形状を採用すると、成型後に特殊加工を追加する必要が生じ、製造コストが増大する。
本発明の目的は、作動不良の発生を抑制し、安価に製造可能な構成で性能の向上を実現した作業機を提供することにある。
本発明の作業機は、圧縮気体により動作する動作部と、外部から圧縮気体が供給される吸気口および外部へ圧縮気体を排出する排気口を有し、前記動作部を介して前記吸気口と前記排気口とを接続する空気通路と、前記空気通路の前記吸気口側の空間と前記排気口側の空間とを連通および遮断する切替可能な遮断部と、を備え、前記遮断部は、軸線方向に延びる柱状に形成され、前記圧縮気体の前記動作部への供給を遮断させる遮断位置と、前記遮断位置よりも前記軸線方向一方側に位置し圧縮空気を前記動作部に供給する連通位置との間で移動可能なベース部材と、前記ベース部材に嵌合し、前記ベース部材が前記遮断位置にあるときに通路遮断面に当接して前記動作部への圧縮空気の供給を遮断する環状シール部材と、を備え、前記ベース部材の前記軸線方向他方側の端部に、軸線方向他方側に開口して前記環状シール部材が嵌合する環状の嵌合溝が形成され、前記嵌合溝は、前記軸線方向に延び、前記環状シール部材の内周側に当接する内周当接壁と、前記軸線方向に延び、前記環状シール部材の外周側に当接する外周当接壁と、前記軸線方向に対して垂直に延び、前記環状シール部材の前記軸線方向一方側に当接する押圧面と、前記環状シール部材よりも前記軸線方向他方側に位置し、前記内周当接壁から外周側へと突出し、前記環状シール部材の前記軸線方向他方側に当接する突出部と、を有する。
作業機は、空気通路を連通および遮断する遮断部を有し、遮断部に形成されて環状シール部材が嵌合される嵌合溝は、内周当接壁と外側当接壁とにより形成されており、内周当接壁には環状シール部材の軸線方向の外側に当接する当接部が設けられ、外側当接壁には押圧面が形成されているので、環状シール部材が嵌合溝から外れたり、嵌合溝内でずれたり、反転したりすることが防止され、作業機の動作不良の発生を抑制することができ、作業機の性能を向上させることができる。
打込み動作が行われていない状態における作業機の一例である打込機を示す断面図である。 図１の要部を拡大して示す断面図である。 ピストンが圧縮空気により打込動作している状態における打込機の一部を拡大して示す断面図である。 ピストンが打込完了位置に動作した状態における打込機の要部を示す断面図である。 ピストンが打込完了位置から後退限位置に戻っている途中における打込機の要部を示す断面図である。 ヘッドバルブをシリンダシール面側から見た斜視図である。 ヘッドバルブを排気シール面側から見た斜視図である。 シール部材が取り外された状態におけるヘッドバルブをシリンダシール面側から見た斜視図である。 シール部材が取り外された状態におけるヘッドバルブを排気シール面側から見た斜視図である。 （Ａ）はヘッドバルブのシリンダシール面を示す底面図であり、（Ｂ）はヘッドバルブの排気シール面を示す平面図である。 （Ａ）は図１０（Ａ）におけるＡ－Ａ線に沿う拡大断面図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）におけるＢ－Ｂ線に沿う拡大断面図であり、（Ｃ）は図１０（Ｂ）におけるＣ－Ｃ線に沿う拡大断面図であり、（Ｄ）は図１０（Ｂ）におけるＤ－Ｄ線に沿う拡大断面図である。 ヘッドバルブの排気シール面側を成型する４分割のスライド金型の成型面を示す平面図である。 ヘッドバルブのシリンダシール面側を成型する４分割のスライド金型の成型面を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は作業機の一例としての打込機１０を示しており、打込機１０は、射出部１１が先端部に設けられたハウジング本体１２を有し、多数の釘を収容するマガジン１３が射出部１１に設けられている。ハウジング本体１２にはハンドル１４が設けられており、作業者はハンドル１４を把持して釘を被打込部材に対して打込作業を行うことができる。
ハウジング本体１２にはシリンダ１５が組み込まれ、シリンダ１５の内部には動作部としてのピストン１６が軸方向に往復動自在に装着されており、釘を打ち出すためのドライバブレード１７がピストン１６に取り付けられている。シリンダ１５の先端部内には、ゴム製のバンパ１８が設けられており、ピストン１６は図１に示されるように、シリンダ１５の基端部の位置を上死点位置とし、バンパ１８に衝突する位置を下死点として、これらの間を図１において上下方向に移動可能である。ピストン１６とドライバブレード１７は、圧縮空気つまり圧縮気体により動作する動作部を構成している。
図２に示されるように、ピストン１６には環状シール部材１９が装着されており、環状シール部材１９はピストン１６の外周面とシリンダ１５の内周面との間をシールする。シリンダ１５の基端部は他の部分よりも大径となっており、ピストン１６が上死点の位置となると、環状シール部材１９はシリンダ１５の内周面には密着しない。
ハウジング本体１２の基端部にはヘッドカバー２１が取り付けられている。ヘッドカバー２１とハウジング本体１２は樹脂製であり、ヘッドカバー２１はハウジング本体１２とともに打込機１０のハウジングを構成している。この明細書においては、図１に示されるように、ハウジング本体１２およびシリンダ１５は、上下方向に配置された状態における下端部を先端部とし、上端部を後端部または基端部とする。図２に示されるように、ヘッドカバー２１はシリンダ１５よりも大径の第１の円筒部２１ａと、第１の円筒部２１ａよりも小径の第２の円筒部２１ｂとを有している。それぞれの円筒部２１ａ、２１ｂはシリンダ１５の軸線Ａと同軸であり、ヘッドカバー２１の基端部側の端壁部には排気端部２１ｃが設けられている。
ヘッドカバー２１には遮断部としてのヘッドバルブ２２がシリンダ１５の軸線Ａ方向に移動可能に装着されている。ヘッドバルブ２２は、先端部の端壁部２３と、端壁部２３にその外周部で一体となった大径軸部２４と、端壁部２３の中央部で一体となった小径軸部２５とを有している。大径軸部２４はヘッドカバー２１の第１の円筒部２１ａの内周面に摺動自在に嵌合され、小径軸部２５はヘッドカバー２１の第２の円筒部２１ｂの内周面に摺動自在に嵌合される。上述した端壁部２３と大径軸部２４と小径軸部２５は、ヘッドバルブ２２のベース部材２６を構成している。小径軸部２５と円筒部２１ｂとの間をシールするために、円筒部２１ｂには環状シール部材２０が装着されている。
シリンダ１５内に装着されるピストン１６により、ピストン１６よりもシリンダ１５の基端面側の打込用圧力室２７と、戻し用圧力室２８とにシリンダ１５の内部は仕切られている。さらに、ヘッドバルブ２２とヘッドカバー２１の円筒部２１ａとの間には遮断用圧力室２９が形成される。ヘッドカバー２１の排気端部２１ｃとヘッドバルブ２２の端壁部２３との間に位置させて、小径軸部２５の内部には圧縮コイルばね３０が装着され、圧縮コイルばね３０はヘッドバルブ２２に対してシリンダ１５に向かう方向のばね力を付勢する。ヘッドカバー２１の排気端部２１ｃには排気口３１が形成されており、排気口３１は排気端部２１ｃに取り付けられるキャップ３２とヘッドカバー２１との間の隙間を介して外部に連通している。端壁部２３には連通孔２３ａが形成されており、連通孔２３ａは小径軸部２５の内部空間つまり圧縮コイルばね３０が収容される空間に連通している。
蓄圧室３３がハンドル１４の内部に形成されている。ハンドル１４の基端部には、図１に示されるように、蓄圧室３３に圧縮空気を供給するための充填プラグ３４が設けられており、充填プラグ３４に接続されるエアホースにより圧縮空気が外部から蓄圧室３３に供給される。このように、充填プラグ３４は外部から圧縮空気が供給される吸気口を構成している。
蓄圧室３３はヘッドカバー２１とシリンダ１５との間に形成される連通室３５に連通しており、圧縮コイルばね３０が装着される小径軸部２５の内部は空気通路３６を構成している。この空気通路３６は、蓄圧室３３および連通室３５を介して吸気口としての充填プラグ３４と排気口３１との間に形成される空気通路の一部を構成している。
ヘッドバルブ２２の端壁部２３の先端面つまり軸線Ａ方向の一方の端面は、シリンダ１５の図２における上端面である基端面つまり通路遮断面Ｓ１と接触するシリンダシール面３７であり、小径軸部２５の後端面つまり軸線Ａ方向の他方の端面は、排気端部２１ｃの平坦な内面からなる通路遮断面Ｓ２に接触する排気シール面３８である。図２に示されるように、ヘッドバルブ２２のシリンダシール面３７がシリンダ１５の基端面と接触すると、排気シール面３８は排気端部２１ｃの通路遮断面Ｓ２から離れる。これにより、打込用圧力室２７と蓄圧室３３との連通は遮断され、打込用圧力室２７は排気口側の空間としての空気通路３６により排気口３１と連通する。一方、排気シール面３８が排気端部２１ｃに接触すると、シリンダシール面３７はシリンダ１５の通路遮断面Ｓ１から離れる。これにより、打込用圧力室２７と排気口３１との連通は遮断され、打込用圧力室２７には吸気側の空間としての蓄圧室３３内の圧縮空気が供給される。
ヘッドバルブ２２の端壁部２３には環状シール部材４１が第１の環状シール部材として装着されており、環状シール部材４１はヘッドバルブ２２がシリンダ１５の通路遮断面Ｓ１に接触すると、蓄圧室３３と打込用圧力室２７との連通を遮断する。ヘッドバルブ２２の小径軸部２５の基端部には環状シール部材４２が第２の環状シール部材として装着されており、環状シール部材４２はヘッドバルブ２２の排気シール面３８が排気端部２１ｃの通路遮断面Ｓ２に接触すると、打込用圧力室２７と排気口３１との連通を遮断する。このように、ヘッドバルブ２２は、打込用圧力室２７と吸気口側の蓄圧室３３との間の空間を遮断し、打込用圧力室２７と排気口３１との間の空間を連通させる第１の位置と、打込用圧力室２７と蓄圧室３３との間の空間を連通し、打込用圧力室２７と排気口３１との間の空間を遮断する第２の位置とに移動可能である。
両方の環状シール部材４１、４２は端面に接触する端面シールである。一方、ヘッドバルブ２２の大径軸部２４の外周面には環状シール部材４３が装着されており、環状シール部材４３は大径軸部２４と円筒部２１ａとの間をシールする。この環状シール部材４３は円筒部２１ａの内周面に接触する内周面シールである。これらの環状シール部材４１～４３は、横断面形状が円形のゴム製のＯリングである。
端壁部２３の外径はシリンダ１５の基端部の外径よりも大径であり、図２において符号Ｒで示す半径の突出部がシリンダ１５よりも径方向外方に突出している。これにより、突出部には蓄圧室３３、連通室３５内の圧縮空気の圧力により、ヘッドバルブ２２をシリンダ１５の基端面から離す方向に付勢力が加えられる。
トリガ４４が支持軸４５によりハウジング本体１２に回動自在に装着されており、トリガ４４にはトリガレバー４６が設けられている。プッシュレバー４７が射出部１１にこれに沿って軸方向に往復動自在に装着されており、プッシュレバー４７には、その先端部４７ａが射出部１１よりも突出する方向のばね力が付勢されている。図１に示されるように、打込動作が行われていない状態においては、プッシュレバー４７の先端部４７ａは射出部１１よりも突出する。プッシュレバー４７の基端部４７ｂは、図２に示されるように、トリガ４４の近傍に配置されている。
図２に示されるように、トリガバルブ４８がハウジング本体１２設けられている。トリガバルブ４８は、ハウジング本体１２に固定されるピストンケース４９と、ピストンケース４９に軸方向に往復動自在に装着されるバルブピストン５１とを備えている。プランジャ５２がバルブピストン５１に組み込まれており、プランジャ５２の先端部はトリガ４４に向けて突出している。ピストンケース４９には連通孔５３が設けられており、連通孔５３はピストンケース４９の外側の連通室５４と内側とを連通させる。連通室５４は空気供給路５５により遮断用圧力室２９に連通されており、図２に示されるように、トリガ４４が引き操作されずに、プランジャ５２が突出限位置となっているときには、蓄圧室３３内の圧縮空気は、バルブピストン５１とピストンケース４９の間から連通孔５３および空気供給路５５を介して遮断用圧力室２９に供給される。これにより、ヘッドバルブ２２には、シリンダシール面３７がシリンダ１５の通路遮断面Ｓ１に押し付けられる方向の付勢力が遮断用圧力室２９の圧力と、圧縮コイルばね３０のばね力とにより加えられる。
一方、プランジャ５２がトリガ４４により引き込まれると、プランジャ５２とバルブピストン５１との間の空気が外部に排気され、バルブピストン５１は図２において下方に駆動されて蓄圧室３３と連通孔５３との連通を遮断する。したがって、遮断用圧力室２９内の空気は空気供給路５５と連通孔５３を介してトリガバルブ４８から外部に排気され、ヘッドバルブ２２の端壁部２３の外周部、つまり半径Ｒの突出部に加わる蓄圧室３３内の空気の圧力によりヘッドバルブ２２は圧縮コイルばね３０のばね力に抗してシリンダ１５の基端面から離れる。これにより、蓄圧室３３内の空気が打込用圧力室２７に流入し、ピストン１６はドライバブレード１７を打ち出し方向に駆動される。
このように、遮断部としてのヘッドバルブ２２は、吸気口としての充填プラグ３４と連通室３５とにより形成される吸気口側の空間と、打込用圧力室２７と排気口３１とにより形成される排気口側の空間とを連通させる連通位置と遮断する遮断位置とに切替可能である。
シリンダ１５の軸方向中央部とハウジング本体１２との間には、環状の仕切り部材５６が取り付けられており、仕切り部材５６とシリンダ１５とハウジング本体１２とにより、戻し用圧力室２８に連通する空気室５７が形成されている。シリンダ１５の先端部には空気室５７と戻し用圧力室２８とを連通する連通孔５８が形成され、この連通孔５８よりもシリンダ１５の基端部側には連通孔５９が形成されている。連通孔５９には逆止弁６０が設けられており、逆止弁６０は、戻し用圧力室２８から空気室５７への空気の流れを許容し、空気室５７から戻し用圧力室２８への空気の流れを阻止する。
なお、ブースターバルブ５０がヘッドカバー２１に設けられており、操作ボタン５０ａを押し込み操作すると、図示しない噴出口から蓄圧室３３内の空気を噴出させることができる。
次に、打込機１０による被打込部材Ｗに対する釘Ｎの打込動作について説明する。
図１および図２に示されるように、釘Ｎの打込動作が行われる前には、プッシュレバー４７の先端部４７ａは射出部１１よりも前方に突出しており、基端部４７ｂはトリガレバー４６から離れている。この状態のもとでは、蓄圧室３３内の圧縮空気が空気供給路５５を介して遮断用圧力室２９に供給され、圧縮空気の圧力と圧縮コイルばね３０のばね力によりヘッドバルブ２２はシリンダ１５の基端面に押し付けられている。また、ピストン１６は戻し用圧力室２８内の圧力により後退限位置となっている。
被打込部材Ｗに釘Ｎを打ち込むために、打込機１０の射出部１１を接近させると、プッシュレバー４７の先端部４７ａは被打込部材Ｗにより押し込まれる。これにより、プッシュレバー４７の基端部４７ｂはトリガレバー４６に接近する。この状態のもとで、トリガ４４が引き操作されると、トリガバルブ４８の連通孔５３が外部に連通され、遮断用圧力室２９内の空気は空気供給路５５を介してトリガバルブ４８から外部に排気される。遮断用圧力室２９が大気圧となると、半径Ｒの突出部に加わる蓄圧室３３内の圧縮空気の圧力によりヘッドバルブ２２はシリンダ１５の基端面から離れる。これにより、図３に示されるように、蓄圧室３３内の圧縮空気が打込用圧力室２７内に流入し、ピストン１６がシリンダ１５の先端部に向けて駆動されてドライバブレード１７が打込駆動される。図３は、ドライバブレード１７が射出部１１内に進入して釘Ｎが被打込部材Ｗに打ち込まれている状態を示す。
図４はピストン１６が下死点の位置まで駆動されて、ピストン１６が打込完了位置まで動作した状態を示しており、ピストン１６はバンパ１８に突き当てられた状態となる。この状態のもとで、作業者が射出部１１の先端を被打込部材Ｗから離すと、図５に示されるように、プッシュレバー４７は射出部１１に沿って前進移動し、先端部４７ａが射出部１１の前方に突出し、基端部４７ｂがトリガレバー４６から離れる。したがって、トリガバルブ４８のプランジャ５２が突出移動し、空気供給路５５は外部に開放された状態から蓄圧室３３に連通する位置に切り換えられて、遮断用圧力室２９に圧縮空気が供給される。これにより、ヘッドバルブ２２は遮断用圧力室２９の圧縮空気の圧力により、シリンダシール面３７がシリンダ１５の基端面に接触する。
一方、ピストン１６が打ち出し方向に駆動されたときに空気室５７内に流入した圧縮空気は、連通孔５８から戻し用圧力室２８に流入してピストン１６がシリンダ１５の基端部に向けて戻し駆動される。このときには、打込用圧力室２７内の空気は、連通孔２３ａを介して排気口３１から外部に排出され、ピストン１６は、図２に示したように、上死点位置に戻される。
図６はヘッドバルブ２２をシリンダシール面３７側から見た斜視図であり、図７はヘッドバルブ２２を図２における上方つまり排気シール面３８側から見た斜視図である。図８は環状シール部材４１、４２が取り外された状態におけるヘッドバルブ２２をシリンダシール面３７側から見た斜視図であり、図９は環状シール部材４１、４２が取り外された状態におけるヘッドバルブ２２を排気シール面３８側から見た斜視図である。
図１０（Ａ）はヘッドバルブ２２のシリンダシール面３７を示す底面図であり、図１０（Ｂ）はヘッドバルブ２２の排気シール面３８を示す平面図である。図１１（Ａ）は図１０（Ａ）におけるＡ－Ａ線に沿う拡大断面図であり、図１１（Ｂ）は図１０（Ａ）におけるＢ－Ｂ線に沿う拡大断面図である。図１１（Ｃ）は図１０（Ｂ）におけるＣ－Ｃ線に沿う拡大断面図であり、図１１（Ｄ）は図１０（Ｂ）におけるＤ－Ｄ線に沿う拡大断面図である。
上述のように、ヘッドバルブ２２のベース部材２６は、軸線Ａ方向つまりヘッドバルブ２２の移動方向に延びる円筒形状ないし柱状の大径軸部２４を有し、大径軸部２４の一端部つまりシリンダシール面３７側の端部には、図８に示されるように、第１の環状シール部材４１が嵌合される第１の嵌合溝６１が形成されている。嵌合溝６１は、環状シール部材４１の内周側に当接する内周当接壁６２と、環状シール部材４１の外周側に当接する複数の外周当接壁６３と、内周当接壁６２と外周当接壁６３とを繋ぐ押圧面６９とにより形成され、内周当接壁６２と外周当接壁６３はそれぞれ軸線Ａ方向に延び、押圧面６９は軸線Ａ方向に垂直に延びている。押圧面６９は環状シール部材４１の軸線Ａ方向の内面つまり軸線Ａ方向一方側に当接する。内周当接壁６２は、図６および図８に示されるように環状に連なっており、内周当接壁６２には、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示されるように、円周方向に間隔を隔てて内周当接壁６２から径方向外方つまり環状シール部材４１の外周側に突出する８つの突出部６４が設けられている。
それぞれの突出部６４は環状シール部材４１よりも軸線Ａ方向の外側つまり図１１（Ａ）において下方側に位置しており、環状シール部材４１の軸線Ａ方向の外面つまり軸線Ａ方向他方側に当接する。したがって、突出部６４により環状シール部材４１の径方向内側の部分が入り込む凹部６４ａが形成される。突出部６４に環状シール部材４１を介して対向する部分には、外周当接壁６３は設けられておらず、嵌合溝６１をヘッドバルブ２２の径方向外方に開口させる切欠き部６５が形成されている。外周当接壁６３と切欠き部６５は、それぞれ８個所形成されており、外周当接壁６３と突出部６４は円周方向に交互に配置されている。尚、ここで言う交互に配置とは、外周当接壁６３と突出部６４の周方向位置が完全に重ならないように配置されることを限定するものではなく、図１０に示されるように外周当接壁６３と突出部６４とで周方向位置が一部重なっていても（径方向視で外周当接壁６３と突出部６４とが一部重なっていても）、外周当接壁６３と突出部６４の各々の大部分が異なる位置に配置されていれば（径方向視で外周当接壁６３と突出部６４の各々の大部分が重ならなければ）、外周当接壁６３と突出部６４は円周方向に交互に配置されているものとして扱う。
内周当接壁６２における円周方向に隣り合う突出部６４の間には、軸線Ａ方向に延びる円周面６６が形成されており、それぞれの円周面６６に環状シール部材４１を介して対向する外周当接壁６３には、傾斜面６７が形成されている。傾斜面６７は、径方向外側の部分から嵌合溝６１の底面に向けて傾斜しており、環状シール部材４１のうち軸線Ａ方向他方側つまり嵌合溝６１の底面側に当接する。嵌合溝６１に配置された環状シール部材４１に加わる圧力により環状シール部材４１が嵌合溝６１の底面に向けて押し付けられると、傾斜面６７により環状シール部材４１には径方向内方に向かう押付力が加えられる。このように、環状シール部材４１は、外周当接壁６３と円周面６６との間の部分においては、径方向両側が嵌合溝６１の内面により拘束される。
大径軸部２４の外周面には、環状シール部材４３が嵌合する嵌合溝６８が形成されている。図６および図８においては、環状シール部材４３は図示省略されている。
上述のように、嵌合溝６１は内周当接壁６２とこれに径方向に対向する複数の外周当接壁６３とにより形成されており、内周当接壁６２には複数の突出部６４が外周側に突出し、環状シール部材４１の軸線Ａ方向の外側の部分を覆うように突出しているので、シリンダシール面３７がシリンダ１５の基端面から離れて、蓄圧室３３内の圧縮空気が打込用圧力室２７内に径方向外方から内方に向けて流入しても、環状シール部材４１が嵌合溝６１から外れることが防止される。さらに、環状シール部材４１が嵌合溝６１の底面に向けて押し付けられると、傾斜面６７により環状シール部材４１には径方向内方に向かう押付力が加えられるので、環状シール部材４１が嵌合溝６１から外れることが防止される。これにより、環状シール部材４１が嵌合溝６１内でずれたり、反転したりすることなく、これに起因した打込機１０の動作不良の発生を抑制することができ、打込機の性能を向上させることができる。
さらに、ヘッドバルブ２２のベース部材２６は、軸線Ａ方向つまりヘッドバルブ２２の移動方向に延びる円筒形状ないし柱状の小径軸部２５を有し、小径軸部２５の一端部つまり排気シール面３８側の端部には、図９に示されるように、第２の環状シール部材４２が嵌合される第２の嵌合溝７１が形成されている。嵌合溝７１は嵌合溝６１と基本構造が同様であり、環状シール部材４２の内周側に当接する内周当接壁７２と、環状シール部材４２の外周側に当接する複数の外周当接壁７３と、内周当接壁７２と外周当接壁７３とを繋ぐ押圧面７９とにより形成され、内周当接壁７２と外周当接壁７３は、それぞれ軸線Ａ方向に延び、押圧面７９は軸線Ａ方向に垂直に延びている。押圧面７９は環状シール部材４２の軸線Ａ方向の内面つまり軸線Ａ方向一方側に当接する。内周当接壁７２は、図７および図９に示されるように環状に連なっており、内周当接壁７２には、図１０（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示されるように、円周方向に間隔を隔てて内周当接壁７２から径方向外方つまり環状シール部材４２の外周側に突出する８つの突出部７４が設けられている。
それぞれの突出部７４は、突出部６４と同様に、環状シール部材４２よりも軸線Ａ方向の外側つまり図１１（Ｃ）において上方側に位置しており、環状シール部材４２の軸線Ａ方向の外面つまり軸線Ａ方向他方側に当接する。したがって、突出部７４により環状シール部材４２の径方向内側の部分が入り込む凹部７４ａが形成される。突出部７４に環状シール部材４２を介して対向する部分には、外周当接壁７３は設けられておらず、嵌合溝７１をヘッドバルブ２２の径方向外方に開口させる切欠き部７５が形成されている。外周当接壁７３と切欠き部７５は、それぞれ８個所形成されており、外周当接壁７３と突出部７４は円周方向に交互に配置されている。尚、ここで言う交互に配置とは、外周当接壁７３と突出部７４の周方向位置が完全に重ならないように配置されることを限定するものではなく、図１０に示されるように外周当接壁７３と突出部７４とで周方向位置が一部重なっていても（径方向視で外周当接壁７３と突出部７４とが一部重なっていても）、外周当接壁７３と突出部７４の各々の大部分が異なる位置に配置されていれば（径方向視で外周当接壁７３と突出部７４の各々の大部分が重ならなければ）、外周当接壁７３と突出部７４は円周方向に交互に配置されているものとして扱う。
内周当接壁７２における円周方向に隣り合う突出部７４の間には、軸線Ａ方向に延びる円周面７６が形成されており、それぞれの円周面７６に環状シール部材４２を介して対向する外周当接壁７３には、傾斜面７７が形成されている。傾斜面７７は、径方向外側の部分から嵌合溝７１の底面に向けて傾斜しており、環状シール部材４２のうち軸線Ａ方向他方側つまり嵌合溝７１の底面側に当接する。嵌合溝７１に配置された環状シール部材４２に加わる圧力により環状シール部材４２が嵌合溝７１の底面に向けて押し付けられると、傾斜面７７により環状シール部材４２には径方向内方に向かう押付力が加えられる。このように、環状シール部材４２は、外周当接壁７３と円周面７６との間の部分においては、径方向両側が嵌合溝７１の内面により拘束される。
環状シール部材４２も環状シール部材４１と同様に、内周当接壁７２と複数の外周当接壁７３とにより形成される嵌合溝７１に収容されているので、環状シール部材４２が嵌合溝７１から外れることが防止されて、打込機１０の動作不良の発生を抑制することができる。
しかも、ヘッドバルブ２２は樹脂製のベース部材２６と、ゴム製の３つの環状シール部材４１～４３とにより形成されており、樹脂製のベース部材２６は高温、高圧となっても変形することが抑制されて、ヘッドバルブ２２の耐久性を向上させることができる。このように、ベース部材２６の軸線Ａ方向の一端部には第１の嵌合溝６１が形成され、軸線方向Ａの他端部には第２の嵌合溝７１が形成され、両方の嵌合溝６１、７１の間には嵌合溝６８が形成されている。なお、図６～図９においては、環状シール部材４３は図示省略されている。ベース部材２６を樹脂成型する金型は、上下の金型と上下の金型の間に配置される複数のスライド金型とを有している。
図１２はヘッドバルブのシリンダシール面側を成型する４分割のスライド金型の成型面を示す平面図であり、図１３はヘッドバルブの排気シール面側を成型する４分割のスライド金型の成型面を示す平面図である。
図１２に示されるように、大径軸部２４側の嵌合溝６１を成型する４つのスライド金型は、相互に対向して接近離反移動自在の２つのスライド金型８１（ａ）と、これに対してヘッドバルブ２２の中心軸に対して９０度ずれ、相互に対向して接近離反移動自在の２つのスライド金型８１（ｂ）とを備えている。それぞれのスライド金型８１の幅方向中央部には、外周当接壁６３を成型する成型面８２が設けられ、その両側には突出部６４と凹部６４ａ、切欠き部６５を成型する成型面８３が設けられている。さらに、それぞれのスライド金型８１の両側部には、ヘッドバルブ２２の円周方向に隣り合う他のスライド金型８１とともに外周当接壁６３を成型する成型面８４が設けられている。
４つのスライド金型８１が突き当て面８５の部分で突き合わされると、樹脂成型品であるヘッドバルブ２２の嵌合溝６１を成型するキャビティが図示しない下型とともに形成される。このように、寸法の短い外周当接壁６３（ａ）を成型面８２により成型し、寸法の長い外周当接壁６３（ｂ）を成型面８４により成型し、外周当接壁６３（ａ）と外周当接壁６３（ｂ）との間に突出部６４と凹部６４ａ、切欠き部６５を成型面８３により成型することによって、４つのスライド金型８１により８つの外周当接壁６３と、８つの突出部６４とを有するヘッドバルブ２２を成型することができる。尚、仮に外周当接壁６３と突出部６４をいずれもヘッドバルブ２２の全周に渡って設ける構成とした場合、より多数のスライド金型を用いるか、スライド金型による成型後に特殊加工を追加する必要が生じ、製造コストが増大する。外周当接壁６３と突出部６４が円周方向に交互に配置されており、具体的には全ての外周当接壁６３が、隣接する突出部６４と、図１２の上下左右４方向のうちいずれかの方向視で重ならないように配置されているため、スライド金型８１を４つのみとしてヘッドバルブ２２を成型することができるため、製造コストが低減できる。
図１３に示されるように、小径軸部２５側の嵌合溝７１を成型する４つのスライド金型は、図１２に示されたスライド金型８１と同様に、相互に対向して接近離反移動自在の２つのスライド金型９１（ａ）と、これに対してヘッドバルブ２２の中心軸に対して９０度ずれ、相互に対向して接近離反移動自在の２つのスライド金型９１（ｂ）とを備えている。それぞれのスライド金型９１の幅方向中央部には、外周当接壁７３を成型する成型面９２が設けられ、その両側には突出部７４、凹部７４ａと切欠き部７５を成型する成型面９３が設けられている。さらに、それぞれのスライド金型９１の両側部には、ヘッドバルブ２２の円周方向に隣り合う他のスライド金型９１とともに外周当接壁７３を成型する成型面９４が設けられている。
４つのスライド金型９１が突き当て面９５の部分で突き合わされると、樹脂成型品であるヘッドバルブ２２の嵌合溝７１を成型するキャビティが図示しない上型とともに形成される。このように、寸法の短い外周当接壁７３（ａ）を成型面９２により成型し、寸法の長い外周当接壁７３（ｂ）を成型面９４により成型し、外周当接壁７３（ａ）と外周当接壁７３（ｂ）との間に突出部７４と凹部７４ａ、切欠き部７５を成型面８３により成型することによって、４つのスライド金型９１により８つの外周当接壁７３と、８つの突出部７４とを有するヘッドバルブ２２を成型することができる。
このように、ヘッドバルブ２２のベース部材２６は、スライド金型を使用することにより、嵌合溝を備えた形状に成型することができ、成型後に後加工が不要であり、安価にヘッドバルブ２２を製造することができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、作業機としては、図示する打込機１０に限られず、圧縮気体を駆動源として工具を駆動する作業機であれば、ねじ打ち機等にも本発明を適用することができる。
１０…打込機、１１…射出部、１２…ハウジング本体、１３…マガジン、１４…ハンドル、１５…シリンダ、１６…ピストン、１７…ドライバブレード、２１…ヘッドカバー、２１ａ，２１ｂ…円筒部、２１ｃ…排気端部、２２…ヘッドバルブ、２３…端壁部、２４…大径軸部、２５…小径軸部、２６…ベース部材、２７…打込用圧力室、２８…戻し用圧力室、２９…遮断用圧力室、３３…蓄圧室、３６…空気通路、３７…シリンダシール面、３８…排気シール面、４１，４２…環状シール部材、４４…トリガ、４６…トリガレバー、４８…トリガバルブ、５６…仕切り部材、５７…空気室、６１…第１の嵌合溝、６２…内周当接壁、６３…外周当接壁、６４…突出部、６６…円周面、６７…傾斜面、６９…押圧面、７１…第２の嵌合溝、７２…内周当接壁、７３…外周当接壁、７４…突出部、７６…円周面、７７…傾斜面、７９…押圧面、８１，９１…スライド金型、Ｓ１，Ｓ２…通路遮断面。

Claims (8)

  1. 圧縮気体により動作する動作部と、
    外部から圧縮気体が供給される吸気口および外部へ圧縮気体を排出する排気口を有し、前記動作部を介して前記吸気口と前記排気口とを接続する空気通路と、
    前記空気通路の前記吸気口側の空間と前記排気口側の空間とを連通および遮断する切替可能な遮断部と、を備え、
    前記遮断部は、
    軸線方向に延びる柱状に形成され、前記圧縮気体の前記動作部への供給を遮断させる遮断位置と、前記遮断位置よりも前記軸線方向一方側に位置し圧縮空気を前記動作部に供給する連通位置との間で移動可能なベース部材と、
    前記ベース部材に嵌合し、前記ベース部材が前記遮断位置にあるときに通路遮断面に当接して前記動作部への圧縮空気の供給を遮断する環状シール部材と、を備え、
    前記ベース部材の前記軸線方向他方側の端部に、軸線方向他方側に開口して前記環状シール部材が嵌合する環状の嵌合溝が形成され、
    前記嵌合溝は、
    前記軸線方向に延び、前記環状シール部材の内周側に当接する内周当接壁と、
    前記軸線方向に延び、前記環状シール部材の外周側に当接する外周当接壁と、
    前記軸線方向に対して垂直に延び、前記環状シール部材の前記軸線方向一方側に当接する押圧面と、
    前記環状シール部材よりも前記軸線方向他方側に位置し、前記内周当接壁から外周側へと突出し、前記環状シール部材の前記軸線方向他方側に当接する突出部と、を有する作業機。
  2. 前記ベース部材は、
    前記動作部に圧力を加える圧力室と前記吸気口との間の空間を遮断し、前記圧力室と前記排気口との間の空間を連通する第１の位置と、前記圧力室と前記吸気口との間の空間を連通し、前記圧力室と前記排気口との間の空間を遮断する第２の位置に移動可能であり、
    軸線方向の一端部に第１の環状シール部材が嵌合する第１の嵌合溝と、軸線方向の他端部に第２の環状シール部材が嵌合する第２の嵌合溝とを前記ベース部材に形成し、
    前記第１の嵌合溝および第２の嵌合溝は、それぞれ前記内周当接壁と前記外周当接壁と前記押圧面と前記突出部とを有する、請求項１に記載の作業機。
  3. 前記外周当接壁と前記突出部は、前記ベース部材の円周方向に複数個設けられる、請求項１または２に記載の作業機。
  4. 前記外周当接壁と前記突出部は、円周方向に交互に配置される、請求項３に記載の作業機。
  5. 前記動作部は、ドライバブレードが設けられシリンダに軸線方向に移動自在に装着されるピストンであり、
    前記ドライバブレードにより被打込部材に釘を打ち込む、請求項１または２に記載の作業機。
  6. 前記遮断部は、前記シリンダ内の前記ピストンの基端面側に形成される打込用圧力室と圧縮気体が前記吸気口から供給される蓄圧室とを連通し、前記排気口と前記打込用圧力室とを遮断する第１の位置と、前記排気口と前記打込用圧力室とを連通し、前記打込用圧力室と前記蓄圧室とを遮断する第２の位置とに切り替えるヘッドバルブである、請求項５に記載の作業機。
  7. 前記ヘッドバルブのベース部材は、前記シリンダの基端面からなる通路遮断面に接触する第１の環状シール部材が嵌合する第１の嵌合溝と、シリンダが組み込まれたハウジングの排気端部からなる通路遮断面に接触する第２の環状シール部材が嵌合する第２の嵌合溝とを有し、
    前記第１の嵌合溝および前記第２の嵌合溝は、それぞれ前記内周当接壁と前記外周当接壁と前記押圧面と前記突出部とを有する、請求項６に記載の作業機。
  8. 前記環状シール部材は横断面が円形のＯリングである、請求項１～７のいずれか１項に記載の作業機。
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