WO2024004878A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2024004878A1
WO2024004878A1 PCT/JP2023/023399 JP2023023399W WO2024004878A1 WO 2024004878 A1 WO2024004878 A1 WO 2024004878A1 JP 2023023399 W JP2023023399 W JP 2023023399W WO 2024004878 A1 WO2024004878 A1 WO 2024004878A1
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WO
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cylinder
wall
hole
pressure
piston
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/023399
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English (en)
French (fr)
Inventor
将吾 黒川
昌史 西田
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power

Definitions

  • the present invention relates to a working machine such as a driving machine.
  • a driving machine having a cylindrical cylinder and a piston that reciprocates within the cylinder is known.
  • Patent Document 1 discloses a cylindrical cylinder, a piston that reciprocates within the cylinder, and a pressure accumulation chamber that is provided above the cylinder and communicates with the cylinder.
  • a driving machine equipped with the following is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a working machine that can maintain driving force over a long period of time.
  • the work machine of the present invention includes a cylindrical cylinder extending in a first direction, a pressure accumulating container that closes one end of the cylinder in the first direction and whose inside communicates with the inside of the cylinder, and
  • the pressure chamber is provided so as to be movable in the first direction, cooperates with the cylinder and the pressure accumulator to define a pressure chamber, and is moved to the other side in the first direction by the pressure of the gas in the pressure chamber.
  • a piston portion that applies a striking force to the stopper, and a partition portion that partitions an internal space of the cylinder and an internal space of the pressure accumulating container, the inner wall of the cylinder is coated with a lubricant, and the partition The portion has a through hole that communicates with the internal space of the cylinder and the internal space of the pressure accumulator, and directs the airflow passing therethrough toward the internal wall of the cylinder.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view showing the internal structure of a work machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the positions of the piston at the top dead center and bottom dead center of the work machine in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a plan view showing the structure of the work machine of FIG. 2 when viewed from above with the pressure accumulator container removed. It is a figure which shows the structure of the partition part (nut) assembled into the working machine of FIG. 2, (a) is a top view, (b) is a side view. 4A is a bottom view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the flow of air through the through hole of the partition part when pressurizing the piston in the working machine of FIG. 2;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a working machine according to a first modification of the present invention when a piston is pressurized.
  • FIG. 8 is a plan view showing the structure of the work machine of FIG. 7 when viewed from above with the pressure accumulator container removed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a working machine according to a second modification of the present invention when a piston is pressurized.
  • FIG. 10 is a plan view showing the structure of the working machine of FIG. 9 when viewed from above with the pressure accumulating container removed.
  • FIG. 12 is a plan view showing the structure of the work machine of FIG. 11 when viewed from above with the pressure accumulator container removed. It is a sectional view showing the structure at the time of piston pressurization in the work machine of the fourth modification of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing the structure of the working machine of FIG. 13 when viewed from above with the pressure accumulating container removed.
  • a driving tool 1 has a housing 2.
  • the housing 2 includes a cylinder case 3, a motor case 4, and a handle 5.
  • the cylinder case 3 houses a cylinder 10
  • the motor case 4 houses an electric motor 20.
  • the motor case 4 and the handle 5 extend substantially parallel to each other from the cylinder case 3 , and the end of the motor case 4 and the end of the handle 5 are connected to each other by a connecting portion 7 .
  • the housing 2 has two housing halves molded from synthetic resin such as nylon or polycarbonate, and is assembled by butting these two housing halves together.
  • the cylinder 10 has a cylindrical shape extending in the vertical direction (first direction) Z1, and a piston portion 11 is accommodated in the cylinder 10 so as to be able to reciprocate.
  • the piston portion 11 reciprocates between the top dead center and the bottom dead center along the axial direction (vertical direction Z1) of the cylinder 10.
  • a piston chamber 12 whose volume increases and decreases as the piston part 11 reciprocates is defined by an inner wall 10a (inner peripheral surface) of the cylinder 10 and an upper surface 11c of the piston part 11.
  • a driver blade 16 is connected to the lower surface 11e of the piston portion 11.
  • the driver blade 16 is integral with the piston portion 11 and reciprocates together with the piston portion 11. That is, the striking part 6 made up of the piston part 11 and the driver blade 16 reciprocates within the cylinder 10.
  • an injection section 8 is provided at the tip of the cylinder case 3, and an injection passage 9 is provided inside the injection section 8.
  • the driver blade 16 reciprocates in the injection passage 9 as the piston portion 11 reciprocates.
  • the reciprocating direction of the piston portion 11 and the driver blade 16 in FIG. 1 is defined as an up-down direction (first direction) Z1.
  • Attached to the housing 2 is a magazine 19 that accommodates a number of fasteners 18 (eg, nails, etc.).
  • the stoppers 18 housed in the magazine 19 are supplied to the injection passage 9 one by one by a supply mechanism provided in the magazine 19.
  • the driver blade 16 strikes the heads of the stops 18 that are successively fed into the injection passage 9 .
  • An electric motor 20 is housed in the motor case 4, and an output shaft 21 of the electric motor 20 is connected to a wheel driven by the electric motor 20 via a planetary gear type reduction mechanism.
  • the electric motor 20 is operated by electric power supplied from a battery 22 attached to the connecting portion 7 of the housing 2 .
  • a controller 23 as a control section is housed inside the connecting section 7.
  • the controller 23 is a microcomputer configured with a CPU, ROM, RAM, etc., and controls the electric motor 20.
  • the electric motor 20 is a brushless motor, and the controller 23 changes the duty ratio of the motor current supplied to the electric motor 20 according to the control mode. That is, the controller 23 performs PWM (Pulse Width Modulation) control on the electric motor 20.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • a damper 15 made of rubber or urethane is provided at the bottom of the cylinder 10.
  • the damper 15 receives the piston portion 11 that has reached the bottom dead center and avoids a collision between the piston portion 11 and the cylinder 10.
  • a driver blade 16 extending downward from the piston portion 11 passes through the damper 15 and projects from the cylinder 10 through a through hole provided at the bottom of the cylinder 10.
  • a pressure storage container 14 forming a pressure chamber 13 is provided above the cylinder 10, and the pressure chamber 13 communicates with the piston chamber 12.
  • the piston chamber 12 and the pressure chamber 13 are filled with high pressure gas (compressed air in this embodiment) in advance.
  • the injection section 8 is provided with a push lever 25.
  • the push lever 25 is held movably in the vertical direction Z1, and is always urged downward by a coiled spring 25a (see FIG. 2, which will be described later).
  • a signal is output.
  • the handle 5 is also provided with a trigger section 17 that is operated by the operator. When the trigger section 17 is operated, a trigger switch 17a built in the handle 5 is activated, and a signal for driving operation is activated. is output.
  • the controller 23 supplies a motor current to the electric motor 20 to operate the electric motor 20 when both the signals generated by the operation of the push lever 25 and the signal generated by the operation of the trigger section 17 are input.
  • the wheel is rotationally driven, the driver blade 16 is pushed up, and the piston portion 11 moves from the bottom dead center to the top dead center.
  • the piston portion 11 moves from the top dead center to the bottom dead center, and the driver blade 16 descends. That is, the piston portion 11 reciprocates once between the bottom dead center and the top dead center, and the stop 18 is struck by the driver blade 16 and driven out. In other words, the driving operation is performed once.
  • the driving machine 1 is provided with a pressure accumulating container 14 which closes the upper end (one side) of the cylinder 10 in the vertical direction (first direction) Z1 and whose inside communicates with the inside of the cylinder 10.
  • a piston portion 11 is provided within the cylinder 10 so as to be movable in the vertical direction Z1.
  • the piston portion 11 is a member that applies a striking force to the stopper 18 by moving downward (to the other side) in the vertical direction Z1 due to the pressure of the gas in the pressure chamber 13 .
  • the piston portion 11 cooperates with the cylinder 10 and the pressure storage container 14 to define a pressure chamber 13, and is pressed by compressed air supplied from the pressure chamber 13 to move downward.
  • the pressure chamber 13 of the driving machine 1 is provided with a partition portion that partitions the internal space of the cylinder 10 and the internal space of the pressure accumulating container 14 .
  • the partition portion is provided near the upper end of the cylinder 10, and in this embodiment, a case where the partition portion is a nut 26 will be described.
  • the nut 26 includes a disk portion 26a and a cylindrical portion 26b.
  • the nut 26 is fitted into the upper end of the cylinder 10 and is screwed to the outer circumference of the cylinder 10 .
  • a female thread groove is formed on the inner circumferential surface 26f of the cylindrical portion 26b of the nut 26, and a male thread groove formed on the outer circumferential surface of the cylinder 10.
  • a flange (protrusion) 10b is provided on the outer circumference of the cylinder 10, and the connection end 14a of the pressure accumulator 14 connects to the cylindrical part 26b of the nut 26 and the cylinder. It is supported by being sandwiched between the flange 10b of 10. That is, the nut 26 fixes the cylinder 10 and the pressure accumulation container 14. That is, by fastening the nut 26 to the outer peripheral surface of the cylinder 10, the pressure accumulating container 14 is held between the nut 26 and the flange 10b of the cylinder 10.
  • the pressure chamber 13 is partially defined by the piston portion 11 that reciprocates within the cylinder 10. That is, when moving downward in the cylinder 10 due to the pressure of the gas in the pressure chamber 13, it is necessary to maintain the airtight state of the piston chamber 12. Therefore, an X-ring 11a is attached to the outer circumferential portion of the piston portion 11. Further, a slide ring 11b is attached to the outer circumferential portion of the piston portion 11 in order to improve the slidability of the piston portion 11. Therefore, when the piston part 11 moves, it is possible to maintain the airtight state of the piston chamber 12, and it is also possible to improve the slidability of the piston part 11.
  • the piston part 11 will move up and down with the grease 27 adhering to the upper surface 11c of the piston part 11 intact, or the piston part 11 will move up and down near the upper end of the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • the grease 27 attached to the cylinder 10 remains near the upper end of the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • the grease 27 is no longer supplied to the entire inner wall 10a of the cylinder 10, and the sliding resistance of the X-ring 11a and slide ring 11b increases when the piston portion 11 moves, and the driving force of the driving machine 1 gradually decreases. I end up.
  • the nut 26 has a through hole 26c that communicates with the internal space of the cylinder 10 and the internal space of the pressure storage container 14 when viewed in the vertical direction Z1.
  • the disk portion 26a of the nut 26 is provided with a plurality of through holes 26c.
  • the nut 26 is composed of a disk portion 26a and a cylindrical portion 26b, and has a threaded groove on an inner circumferential surface 26f of the cylindrical portion 26b for threaded connection with the cylinder 10. is formed.
  • Notches 26g are formed at four locations on the outer periphery of the disk portion 26a, and the nut 26 is attached and removed by fitting a jig or the like into the notches 26g and rotating the nut 26.
  • the disk portion 26a of the nut 26 is provided with a plurality of through holes 26c as described above, and furthermore, a through hole 26e is provided near the center of the disk portion 26a.
  • the through hole 26e also communicates with the internal space of the cylinder 10 and the internal space of the pressure accumulator container 14, similarly to each of the plurality of through holes 26c. Therefore, as shown in FIG. 2, during the driving operation of the piston portion 11, compressed air P1, P2 supplied from the pressure chamber 13 is supplied into the cylinder 10 through the through holes 26c, 26e, respectively.
  • the grease 27 adhering to the vicinity can be spread over the range in which the piston portion 11 of the inner wall 10a of the cylinder 10 slides. That is, the plurality of through holes 26c are configured to direct the compressed air P2 passing through them toward the inner wall 10a of the cylinder 10, and the compressed air P2 passing through the plurality of through holes 26c is directed toward the inner wall 10a of the cylinder 10. Spit it out vigorously.
  • the piston portion 11 of the driving machine 1 is provided with an inclined surface 11d that slopes toward the outside in the radial direction X1 of the cylinder 10 on the upper surface 11c. Since the inclined surface 11d is provided on the upper surface 11c of the piston portion 11, when the piston portion 11 descends and contacts the damper 15 during the driving operation, the grease 27 accumulated on the upper surface 11c of the piston portion 11 is removed due to inertia. Due to the force, it moves in the outer circumferential direction Q1 and along the inclined surface 11d, and scatters on the inner wall 10a of the cylinder 10. As a result, the grease 27 adheres to the area of the inner wall 10a of the cylinder 10 in which the piston portion 11 slides, allowing the piston portion 11 to operate smoothly.
  • the plurality of through holes 26c provided in the disk portion 26a of the nut 26 are configured to press the grease 27 with the compressed air P2 passing through the plurality of through holes 26c, thereby pushing down the grease 27 along the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • a plurality of them be provided along the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • the opening shape of the through hole 26c is, for example, circular.
  • each of the plurality of through holes 26c is preferably provided at a position overlapping with the inner wall 10a of the cylinder 10 when viewed in the vertical direction Z1. That is, it is preferable that each through hole 26c is arranged such that a part of the inner wall 10a of the cylinder 10 can be seen from above.
  • each through hole 26c By arranging each through hole 26c to such an extent that a portion of the inner wall 10a of the cylinder 10 can be seen from above each through hole 26c, the pressure of the compressed air P2 passing through each through hole 26c can be efficiently controlled. It can be applied to the grease 27. As a result, the grease 27 can be appropriately applied to the range on which the piston part 11 slides on the inner wall 10a of the cylinder 10, and the piston part 11 can be operated more smoothly.
  • the nut 26 has a wall portion 26d on its disk portion 26a, which is disposed inside the through hole 26c in the radial direction X1 of the cylinder 10. That is, in the disc part 26a, a wall part 26d is provided at a position inside (a position near the center) of the through holes 26c provided along the inner wall 10a of the cylinder 10, and a wall part 26d is provided at the center of the wall part 26d. A circular through hole 26e larger than the through hole 26c is provided.
  • a through hole 26e is provided at the center of the disk portion 26a, a wall portion 26d is provided at a position outside the through hole 26e, and a plurality of through holes 26c are further provided at positions outside the wall portion 26d.
  • the compressed air P2 hitting the wall portion 26d can be appropriately dispersed so as to flow into the plurality of through holes 26c.
  • the compressed air P2 is applied to the wall portion 26d and distributed through the plurality of through holes 26c to flow, so that the grease 27 is appropriately attached to the range where the piston portion 11 of the inner wall 10a of the cylinder 10 slides. This allows the piston portion 11 to operate smoothly.
  • the pressure accumulating container 14 is fixed to the cylinder 10 with a nut 26. Thereby, maintenance of the pressure chamber 13 and replacement of parts can be easily performed, and the cost of parts can be reduced.
  • each of the plurality of through holes 26c is formed obliquely toward the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • each of the plurality of through holes 26c is provided inside the inner wall 10a of the cylinder 10 in the radial direction X1 of the cylinder 10, and furthermore, the opening 26h of the through hole 26c on the cylinder 10 side is , is arranged outside the opening 26i of the through hole 26c on the pressure accumulator 14 side in the radial direction X1 of the cylinder 10.
  • the opening 26h on the cylinder 10 side and the opening 26i on the pressure accumulator 14 side of the through hole 26c are each circular, and the center C1 of the circular opening 26i and the center C2 of the circular opening 26h are misaligned.
  • the center C2 of the opening 26h on the cylinder 10 side is located outside the center C1 of the opening 26i on the pressure accumulator 14 side. That is, each through hole 26c is formed obliquely toward the inner wall 10a of the cylinder 10, and as a result, the compressed air P2 passing through the through hole 26c can be blown more powerfully toward the inner wall 10a of the cylinder 10. can.
  • the grease 27 can be appropriately applied to the range on which the piston part 11 slides on the inner wall 10a of the cylinder 10, and the piston part 11 can be smoothly operated.
  • the through hole 26c is a long hole 26j extending in the circumferential direction S1 of the inner wall 10a of the cylinder 10.
  • the compressed air P2 passing through the elongated hole 26j is supplied along the inner wall 10a of the cylinder 10, so that the grease 27 can be appropriately attached to the range of the inner wall 10a of the cylinder 10 where the piston portion 11 slides. This allows the piston portion 11 to operate smoothly.
  • a felt material 28 is arranged at the upper end of the cylinder 10.
  • the felt material 28 is, for example, ring-shaped and is fixed between the nut 26 and the end of the cylinder 10.
  • the grease 27 impregnated into the felt material 28 is scattered by the compressed air P2 passing through the through hole 26c, and the piston portion 11 of the inner wall 10a of the cylinder 10 slides.
  • the grease 27 can be appropriately applied to the area where the grease 27 is applied. As a result, the piston portion 11 can be operated smoothly.
  • the nut 29 that fixes the pressure accumulating container 14 and the partition plate 30 that is a partition are separate bodies. That is, the nut 29 has a cylindrical shape, and a circular partition plate 30 fitted into the nut 29 is arranged at the end of the inner wall 10a of the cylinder 10. As shown in FIG. 14, the nut 29 is provided with a notch 29a into which a jig or the like is fitted.
  • the partition plate 30 is provided with a plurality of through-holes 30a arranged along the inner wall 10a of the cylinder 10, and the through-hole 30a is further provided at a position inside the plurality of through-holes 30a (a position closer to the center). A larger circular through hole 30b is provided.
  • the compressed air P2 passing through the plurality of through holes 30a is supplied along the inner wall 10a of the cylinder 10, so that the grease 27 is appropriately attached to the range where the piston part 11 of the inner wall 10a of the cylinder 10 slides. This allows the piston portion 11 to operate smoothly.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof.
  • the opening shapes of the through holes 26c, 26e, 30a, and 30b are not limited to circular shapes, but may be polygonal shapes such as quadrangular shapes.

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Abstract

作業機において長期間に亘って打込力を維持可能にする。打込機1は、筒形状のシリンダ10と、シリンダ10の上下方向Z1における上方側の端部を閉塞する蓄圧容器14と、シリンダ10及び蓄圧容器14と協働して圧力室13を画定するとともに、止具に対して打撃力を与えるピストン部11と、シリンダ10の内部空間と蓄圧容器14の内部空間とを仕切るナット26と、を有する。シリンダ10の内壁10aにはグリス27が塗布されており、ナット26は、シリンダ10の内部空間と蓄圧容器14の内部空間とに連通するとともに、通過する空気流をシリンダ10の内壁10aへと指向させる貫通孔26cを有する。

Description

作業機
本発明は、打込機等の作業機に関する。
作業機の一例として、筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を往復動するピストンと、を有する打込機が知られている。
上述のような打込機として、例えば、特許文献1には、筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を往復動するピストンと、前記シリンダの上方に設けられ、かつ、前記シリンダと連通する蓄圧室と、を備えた打込機が開示されている。
特開2018-1336号公報
上述の特許文献1に記載された打込機では、ピストンがシリンダとの間で滑らかに動作するようにシリンダの内壁にグリス(潤滑剤)が塗布される。
ところが、ピストンの往復動によってグリスがピストンの往復動の範囲外に掻き出され、ピストンの上部に溜まってしまうことがあった。グリスがピストンの上部に溜まってしまうと、ピストンの滑らかな動作が損なわれ、ピストンの往復動時の摺動抵抗が増加する。その結果、打込機の打込力が低下する虞があった。
本発明の目的は、長期間に亘って打込力を維持可能な作業機を提供することである。
本発明の作業機は、第1方向に延びる筒形状のシリンダと、前記シリンダの前記第1方向における一方側の端部を閉塞し、内部が前記シリンダの内部と連通する蓄圧容器と、前記シリンダ内を前記第1方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ及び前記蓄圧容器と協働して圧力室を画定するとともに、前記圧力室内の気体の圧力によって前記第1方向の他方側に移動することで止具に対して打撃力を与えるピストン部と、前記シリンダの内部空間と前記蓄圧容器の内部空間とを仕切る仕切り部と、を有し、前記シリンダの内壁に潤滑剤が塗布され、前記仕切り部は、前記シリンダの前記内部空間と前記蓄圧容器の前記内部空間とに連通するとともに、通過する空気流を前記シリンダの内壁へと指向させる貫通孔を有する。
本発明によれば、作業機において長期間に亘って打込力を維持することが可能になる。
本発明の実施の形態の作業機の内部構造を示す側面断面図である。 図1の作業機の上死点と下死点におけるピストンの位置を示す断面図である。 図2の作業機において蓄圧容器を取り外して上方から眺めた構造を示す平面図である。 図2の作業機に組付けられる仕切り部(ナット)の構造を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。 図4の仕切り部の構造を示す図であり、(a)は底面図、(b)は図4(a)のA-A線に沿って切断した断面図である。 図2の作業機においてピストン加圧時に仕切り部の貫通孔を通る空気の流れを示す断面図である。 本発明の第1変形例の作業機においてピストン加圧時の構造を示す断面図である。 図7の作業機において蓄圧容器を取り外して上方から眺めた構造を示す平面図である。 本発明の第2変形例の作業機においてピストン加圧時の構造を示す断面図である。 図9の作業機において蓄圧容器を取り外して上方から眺めた構造を示す平面図である。 本発明の第3変形例の作業機においてピストン加圧時の構造を示す断面図である。 図11の作業機において蓄圧容器を取り外して上方から眺めた構造を示す平面図である。 本発明の第4変形例の作業機においてピストン加圧時の構造を示す断面図である。 図13の作業機において蓄圧容器を取り外して上方から眺めた構造を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施の形態では、作業機の一例として、打込機を取り上げて説明する。図1に示されるように、打込機1はハウジング2を有する。ハウジング2は、シリンダケース3,モータケース4およびハンドル5を備えており、シリンダケース3にはシリンダ10が収容され、モータケース4には電動モータ20が収容されている。
モータケース4およびハンドル5は、シリンダケース3から互いに略平行に延びており、モータケース4の端部とハンドル5の端部とは、連結部7によって互いに連結されている。ハウジング2は、ナイロンやポリカーボネート等の合成樹脂によって成形された2つのハウジング半体を有し、これら2つのハウジング半体を突き合わせることによってハウジング2が組み立てられている。
シリンダ10は、上下方向(第1方向)Z1に延びる筒形状であり、シリンダ10内にはピストン部11が往復動可能に収容されている。ピストン部11は、シリンダ10の内部において、シリンダ10の軸方向(上下方向Z1)に沿って上死点と下死点との間を往復動する。シリンダ10内には、シリンダ10の内壁10a(内周面)とピストン部11の上面11cとによって、ピストン部11の往復動に伴って容積が増減するピストン室12が区画されている。
一方、ピストン部11の下面11eにはドライバブレード16が連結されている。ドライバブレード16はピストン部11と一体であり、ピストン部11と共に往復動する。すなわち、ピストン部11とドライバブレード16とから構成される打撃部6がシリンダ10内で往復動する。具体的には、シリンダケース3の先には射出部8が設けられており、射出部8の内側には射出通路9が設けられている。ドライバブレード16は、ピストン部11の往復動に伴って射出通路9で往復動する。以下の説明では、図1中におけるピストン部11およびドライバブレード16の往復動方向を上下方向(第1方向)Z1と定義する。
ハウジング2には、多数の止具(例えば、釘等)18を収容するマガジン19が取り付けられている。マガジン19に収容されている止具18は、マガジン19が備える供給機構によって、1本ずつ射出通路9に供給される。ドライバブレード16は、射出通路9に順次供給される止具18の頭部を打撃する。打撃部6に該頭部が打撃された止具18は、射出部8の射出通路9を通過し、射出通路9の出口である射出口から打ち出され、木材や石膏ボード等の相手材24に打ち込まれる。
モータケース4には、電動モータ20が収容されており、電動モータ20の出力軸21は、遊星歯車式の減速機構を介して、電動モータ20によって駆動されるホイールに接続されている。電動モータ20は、ハウジング2の連結部7に装着されたバッテリ22から供給される電力によって作動する。また、連結部7の内部には制御部としてのコントローラ23が収容されている。コントローラ23は、CPU,ROM,RAM等によって構成されるマイクロコンピュータであって、電動モータ20を制御する。具体的には、電動モータ20はブラシレスモータであり、コントローラ23は、電動モータ20に供給されるモータ電流のデューティ比を制御モードに応じて変化させる。つまり、コントローラ23は、電動モータ20をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
シリンダ10の底部には、ゴム製またはウレタン製のダンパ15が設けられている。ダンパ15は、下死点に到達したピストン部11を受け止め、ピストン部11とシリンダ10との衝突を回避する。ピストン部11から下方に向かって伸びているドライバブレード16は、ダンパ15を貫通し、シリンダ10の底部に設けられている貫通孔部を通ってシリンダ10から突出している。
シリンダ10の上方には、圧力室13を形成する蓄圧容器14が設けられており、圧力室13はピストン室12に連通している。ピストン室12および圧力室13には、高圧ガス(本実施の形態では圧縮空気)が予め充填されている。下死点にあるピストン部11を上死点に移動させるときには、コントローラ23の制御に基づいて電動モータ20が作動する。
また、射出部8にはプッシュレバー25が設けられている。プッシュレバー25は、上下方向Z1に移動可能に保持されている一方、コイル状のばね25a(後述する図2参照)によって常に下方に向けて付勢されている。プッシュレバー25が相手材24に押し付けられ、ばね25aの付勢に抗して上方に移動すると、信号が出力される。また、ハンドル5には作業者によって操作されるトリガ部17が設けられており、トリガ部17が操作されると、ハンドル5に内蔵されているトリガスイッチ17aが作動し、打込み動作のための信号が出力される。
コントローラ23は、プッシュレバー25の操作による信号とトリガ部17の操作による信号の両方の信号が入力されると、電動モータ20にモータ電流を供給し、電動モータ20を作動させる。これにより、上記ホイールが回転駆動され、ドライバブレード16が押し上げられ、ピストン部11が下死点から上死点に移動する。その後、ピストン部11が上死点から下死点に移動し、ドライバブレード16が降下する。つまり、ピストン部11が下死点と上死点との間を一往復し、これに伴ってドライバブレード16によって止具18が打撃され、止具18が打ち出される。換言すれば、打込み動作が一回実行される。
次に本実施の形態の打込機1に形成される圧力室13の詳細について説明する。打込機1には、シリンダ10の上下方向(第1方向)Z1における上方側(一方側)の端部を閉塞し、かつ、内部がシリンダ10の内部と連通する蓄圧容器14が設けられている。また、シリンダ10内には、上下方向Z1に移動可能にピストン部11が設けられている。ピストン部11は、圧力室13内の気体の圧力によって上下方向Z1の下方側(他方側)に移動することで止具18に対して打撃力を与える部材である。さらに、ピストン部11は、シリンダ10及び蓄圧容器14と協働して圧力室13を画定しており、圧力室13から供給される圧縮空気によって押圧されて下方側に移動する。
ここで、打込機1の圧力室13には、シリンダ10の内部空間と蓄圧容器14の内部空間とを仕切る仕切り部が設けられている。上記仕切り部は、シリンダ10の上方側の端部付近に設けられており、本実施の形態では、上記仕切り部がナット26の場合を説明する。ナット26は、図2に示されるように、円盤部26aと筒状部26bとからなる。ナット26は、シリンダ10の上方側の端部に嵌め込まれ、シリンダ10の外周部とねじ結合される。具体的には、図5に示されるように、ナット26の筒状部26bの内周面26fには、雌ねじのねじ溝が形成されており、シリンダ10の外周面に形成された雄ねじのねじ山とねじ結合される。その際、図2に示されるように、シリンダ10の外周部にはフランジ(突起部)10bが設けられており、蓄圧容器14は、その接続端部14aがナット26の筒状部26bとシリンダ10のフランジ10bとによって挟まれて支持される。すなわち、ナット26は、シリンダ10と蓄圧容器14とを固定する。つまり、シリンダ10の外周面に対してナット26を締結することで、蓄圧容器14は、ナット26とシリンダ10のフランジ10bとによって挟持される。
また、圧力室13の画定は、シリンダ10内を往復移動するピストン部11が一部を担っている。すなわち、圧力室13内の気体の圧力によってシリンダ10内を下方側に移動する際に、ピストン室12の気密状態を保つ必要がある。そのため、ピストン部11の外周部には、Xリング11aが装着されている。さらに、ピストン部11の摺動性を高めるために、ピストン部11の外周部には、スライドリング11bが装着されている。したがって、ピストン部11が移動する際には、ピストン室12の気密状態を保つことができるとともに、ピストン部11の摺動性も高めることができる。
なお、ピストン部11は、シリンダ10内で滑らかに往復動する必要があるため、シリンダ10の内壁10aにはグリス(潤滑剤)27が塗布されている。ところが、ピストン部11が打込み動作で上下動を繰り返すと、Xリング11a及びスライドリング11bがシリンダ10の内壁10aに密着しているため、Xリング11a及びスライドリング11bによってグリス27が掻き出されてしまい、グリス27は、徐々にシリンダ10の内壁10aの上部に持ち上げられていく。その結果、グリス27は、ピストン部11の上面11c付近あるいはシリンダ10の内壁10aの上端付近に溜まってしまう。この状態でピストン部11の打込み動作を続けると、例えば、ピストン部11は、ピストン部11の上面11cに付着したグリス27がそのままの状態で上下動し、もしくは、シリンダ10の内壁10aの上端付近に付着したグリス27は、シリンダ10の内壁10aの上端付近に残った状態のままとなってしまう。その結果、シリンダ10の内壁10a全体にグリス27が供給されなくなり、ピストン部11の移動時のXリング11a及びスライドリング11bの摺動抵抗が大きくなって打込機1の打込み力が次第に低下してしまう。
そこで本実施の形態の打込機1では、ナット26は、上下方向Z1視においてシリンダ10の内部空間と蓄圧容器14の内部空間とに連通する貫通孔26cを有している。具体的には、図3に示されるように、ナット26の円盤部26aに、複数の貫通孔26cが設けられている。ナット26は、図4及び図5に示されるように、円盤部26aと筒状部26bとからなるとともに、筒状部26bの内周面26fには、シリンダ10とねじ結合するためのねじ溝が形成されている。そして、円盤部26aの外周部の4箇所には切欠部26gが形成されており、この切欠部26gに治具等を嵌め込んでナット26を回動させてナット26の着脱を行う。
また、ナット26の円盤部26aには、上述のように複数の貫通孔26cが設けられており、さらに円盤部26aの中央部付近に貫通孔26eが設けられている。貫通孔26eも複数の貫通孔26cのそれぞれと同様に、シリンダ10の内部空間と蓄圧容器14の内部空間とに連通している。したがって、図2に示されるように、ピストン部11の打込み動作時には、圧力室13から供給される圧縮空気P1,P2がそれぞれ貫通孔26c,26eを通ってシリンダ10内に供給される。このとき、打込機1では、特に、複数の貫通孔26cを通過する圧縮空気P2の圧力により、ピストン部11の上面11cに付着したグリス27や図6に示されるシリンダ10の内壁10aの上端付近に付着したグリス27を、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に行き渡らせることができる。すなわち、複数の貫通孔26cは自身を通過する圧縮空気P2をシリンダ10の内壁10aへと指向させるように構成されており、複数の貫通孔26cを通過する圧縮空気P2がシリンダ10の内壁10aに向かって勢いよく吐出する。これにより、シリンダ10の上部に溜まっていたグリス27が、圧縮空気P2の圧力で下方側に押され、その結果、グリス27は、ピストン部11が摺動する範囲まで降下し、ピストン部11は滑らかに動作することができる。これにより、ピストン部11の移動時のXリング11a及びスライドリング11bの摺動抵抗を小さくすることができ、打込機1の打込み力が低下することを抑制できる。つまり、打込機1において、長期間に亘って打込力を維持することが可能になる。
また、図2に示されるように、打込機1のピストン部11は、その上面11cにシリンダ10の径方向X1の外側に向かって傾斜する傾斜面11dが設けられている。ピストン部11の上面11cに傾斜面11dが設けられていることで、打込み動作時にピストン部11が降下してダンパ15に当接すると、ピストン部11の上面11cに溜まっていたグリス27は、慣性力により外周方向Q1に向け、かつ、傾斜面11dに沿って移動し、シリンダ10の内壁10aに飛散する。これにより、グリス27は、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に付着し、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
また、ナット26の円盤部26aに設けられる複数の貫通孔26cは、該複数の貫通孔26cを通過する圧縮空気P2によってグリス27を押圧し、シリンダ10の内壁10aに沿ってグリス27を押し下げるため、シリンダ10の内壁10aに沿って複数個設けられていることが好ましい。貫通孔26cの開口形状は、例えば、円形である。そして、図3に示されるように、複数の貫通孔26cのそれぞれは、上下方向Z1視においてシリンダ10の内壁10aと重なる位置に設けられていることが好ましい。つまり、それぞれの貫通孔26cにおいて、シリンダ10の内壁10aの一部が上方から見える程度に各貫通孔26cが配置されていることが好ましい。このようにシリンダ10の内壁10aの一部がそれぞれの貫通孔26cの上方から見える程度に各貫通孔26cが配置されていることで、各貫通孔26cを通過する圧縮空気P2の圧力を効率良くグリス27に付与することができる。その結果、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができ、ピストン部11をより滑らかに動作させることができる。
また、図4に示されるように、ナット26は、その円盤部26aに、シリンダ10の径方向X1において貫通孔26cより内側に配置される壁部26dを有している。すなわち、円盤部26aにおいては、シリンダ10の内壁10aに沿って複数設けられた貫通孔26cより内側の位置(中央寄りの位置)には壁部26dが設けられており、壁部26dの中央に貫通孔26cより大きな円形の貫通孔26eが設けられている。言い換えると、円盤部26aの中央に貫通孔26eが設けられ、この貫通孔26eの外側の位置に壁部26dが設けられ、さらに壁部26dの外側の位置に複数の貫通孔26cが配置されている。これにより、壁部26dに当たった圧縮空気P2を複数の貫通孔26cに流れるように適度に分散させることができる。つまり、圧縮空気P2を壁部26dに当てて複数の貫通孔26cに分散させて流れさせ、その結果、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができ、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
また、打込機1では、蓄圧容器14がナット26によってシリンダ10に固定されている。これにより、圧力室13のメンテナンスや部品交換を行う際に容易に行うことができるとともに、部品コストを安価にすることができる。
次に、本実施の形態の変形例の打込機1について説明する。図7及び図8に示される第1変形例の打込機1では、貫通孔26cを通過した圧縮空気P2をシリンダ10の内壁10aへと指向させるように、円盤部26aに設けられた複数の貫通孔26cのそれぞれがシリンダ10の内壁10aに向かって斜めに形成されている。具体的には、複数の貫通孔26cのそれぞれは、シリンダ10の径方向X1においてシリンダ10の内壁10aよりも内側に設けられており、さらに、これら貫通孔26cのシリンダ10側の開口部26hは、シリンダ10の径方向X1において貫通孔26cの蓄圧容器14側の開口部26iより外側に配置されている。例えば、貫通孔26cのシリンダ10側の開口部26h及び蓄圧容器14側の開口部26iはそれぞれ円形であり、円形の開口部26iの中心C1と、円形の開口部26hの中心C2とがずれている。ここでは、シリンダ10の径方向X1においてシリンダ10側の開口部26hの中心C2の方が、蓄圧容器14側の開口部26iの中心C1より外側に位置している。つまり、各貫通孔26cは、シリンダ10の内壁10aに向かって斜めに形成されており、その結果、貫通孔26cを通過する圧縮空気P2をシリンダ10の内壁10aに向けてより強力に吹き付けることができる。これにより、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができ、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
また、図9及び図10に示される第2変形例の打込機1では、貫通孔26cがシリンダ10の内壁10aの周方向S1に延びる長孔26jとなっている。これにより、長孔26jを通過する圧縮空気P2は、シリンダ10の内壁10aに沿って供給されるため、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができ、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
また、図11及び図12に示される第3変形例の打込機1では、シリンダ10の上方側の端部にフェルト材28が配置されている。フェルト材28は、例えば、リング状であり、ナット26とシリンダ10の端部とに挟まれて固定されている。そして、フェルト材28にグリス27をしみ込ませておくことで、フェルト材28にしみ込んだグリス27が貫通孔26cを通過する圧縮空気P2によって飛散され、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができる。その結果、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
また、図13及び図14に示される第4変形例の打込機1では、蓄圧容器14を固定するナット29と、仕切り部である仕切り板30と、が別体となっている。すなわち、ナット29は筒状であり、ナット29に嵌め込まれた円形の仕切り板30がシリンダ10の内壁10aの端部に配置されている。ナット29には、図14に示されるように、治具等を嵌め込むための切欠部29aが設けられている。そして、仕切り板30には、シリンダ10の内壁10aに沿って配置された複数の貫通孔30aが設けられており、さらに複数の貫通孔30aより内側の位置(中央寄りの位置)に貫通孔30aより大きな円形の貫通孔30bが設けられている。
これにより、複数の貫通孔30aを通過する圧縮空気P2は、シリンダ10の内壁10aに沿って供給されるため、シリンダ10の内壁10aのピストン部11が摺動する範囲に適度にグリス27を付着させることができ、ピストン部11を滑らかに動作させることができる。
本発明は上記実施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、ナット26の円盤部26aに設けられる貫通孔26cは、複数個ではなく少なくとも1つ設けられていればよく、大きな貫通孔26eは設けられていなくてもよい。
また、貫通孔26c,26e,30a,30bの開口形状は、円形に限らず、四角形等の多角形であってもよい。
1…打込機(作業機)、2…ハウジング、3…シリンダケース、4…モータケース、5…ハンドル、6…打撃部、7…連結部、8…射出部、9…射出通路、10…シリンダ、10a…内壁、10b…フランジ(突起部)、11…ピストン部、11a…Xリング、11b…スライドリング、11c…上面、11d…傾斜面、11e…下面、12…ピストン室、13…圧力室、14…蓄圧容器、14a…接続端部、15…ダンパ、16…ドライバブレード、17…トリガ部、17a…トリガスイッチ、18…止具、19…マガジン、20…電動モータ、21…出力軸、22…バッテリ、23…コントローラ、24…相手材、25…プッシュレバー、25a…ばね、26…ナット(仕切り部)、26a…円盤部、26b…筒状部、26c…貫通孔、26d…壁部、26e…貫通孔、26f…内周面、26g…切欠部、26h,26i…開口部、26j…長孔、27…グリス(潤滑剤)、28…フェルト材、29…ナット、29a…切欠部、30…仕切り板(仕切り部)、30a,30b…貫通孔、C1,C2…中心、P1,P2…圧縮空気、Q1…外周方向、S1…周方向、X1…径方向、Z1…上下方向(第1方向)

Claims (8)

  1. 第1方向に延びる筒形状のシリンダと、
    前記シリンダの前記第1方向における一方側の端部を閉塞し、内部が前記シリンダの内部と連通する蓄圧容器と、
    前記シリンダ内を前記第1方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ及び前記蓄圧容器と協働して圧力室を画定するとともに、前記圧力室内の気体の圧力によって前記第1方向の他方側に移動することで止具に対して打撃力を与えるピストン部と、
    前記シリンダの内部空間と前記蓄圧容器の内部空間とを仕切る仕切り部と、
    を有し、
    前記シリンダの内壁に潤滑剤が塗布され、
    前記仕切り部は、前記シリンダの前記内部空間と前記蓄圧容器の前記内部空間とに連通するとともに、通過する空気流を前記シリンダの内壁へと指向させる貫通孔を有する、作業機。
  2. 前記貫通孔は、前記第1方向視において前記シリンダの内壁と重なる位置に設けられている、請求項1に記載の作業機。
  3. 前記仕切り部は、前記シリンダの径方向において前記貫通孔より内側に配置される壁部を有している、請求項2に記載の作業機。
  4. 前記貫通孔は、前記シリンダの内壁に沿って複数個設けられている、請求項3に記載の作業機。
  5. 前記貫通孔は、前記シリンダの径方向において前記シリンダの内壁よりも内側に設けられ、
    前記貫通孔の前記シリンダ側の開口部は、前記シリンダの径方向において、前記貫通孔の前記蓄圧容器側の開口部より外側に配置されている、請求項1に記載の作業機。
  6. 前記貫通孔は、前記シリンダの内壁の周方向に延びる長孔である、請求項1に記載の作業機。
  7. 前記仕切り部は、前記シリンダと前記蓄圧容器とを固定するナットである、請求項1に記載の作業機。
  8. 前記シリンダの外周部に突起部が設けられ、前記蓄圧容器は、前記ナットと前記突起部とによって挟持されている、請求項7に記載の作業機。
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