(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
圧縮空気を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室から供給される圧縮空気により止め具を打ち出すためのピストンを収容したシリンダと、前記蓄圧室と前記シリンダ内部を選択的に連通、遮断するメインバルブと、前記メインバルブを制御するトリガバルブと、を備えた打込機であって、前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力が所定圧力未満のときに前記トリガバルブが開状態であったとしても、前記メインバルブの動作を制限する制御用バルブが設けられた、打込機。
前記制御用バルブは、前記蓄圧室と前記トリガバルブとを連通する通気孔を備えたバルブブッシュと、前記通気孔を開放する第1位置と前記通気孔を閉塞する第2位置とに摺動可能なバルブスリーブと、前記バルブスリーブを前記第2位置に保持するばねと、を有し、
前記バルブスリーブは、前記蓄圧室から供給される圧縮空気の圧力が前記所定圧力以上になると、前記ばねの付勢力に抗して前記第2位置から前記第1位置へ変位する、請求項1又は請求項2記載の打込機。
前記制御用バルブが、前記蓄圧室と前記トリガバルブとを連通する通気孔を有する前記バルブブッシュと、前記バルブブッシュの外周面に摺動可能に設けられ、前記通気孔を開閉する前記バルブスリーブと、前記蓄圧室から供給される圧縮空気の圧力に抗して前記バルブスリーブを前記通気孔を塞ぐ方向に付勢するばねとを有する、請求項3記載の打込機。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の打込機では、供給圧力及び本体内部の圧力が所定圧力以上になった場合、打込機本体の負荷が大きくなるため、圧力を大気に開放し、所定圧力範囲内に減圧する構造が提案されている。
【0007】
しかしながら、従来の打込機では、供給圧力が所定圧力未満になった場合においても、打込みエネルギー不足により、釘浮き等の打込み不良が発生してしまうという課題があった。打込み不良になると、釘の打ち直し等の余計な作業が発生するため、所定圧力未満である場合には打込み動作を行なわずに、所定圧力範囲内に調節して作業することが望ましい。
【0008】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、供給圧力が所定圧力未満になったときに発生する打込み不良を防止することができる打込機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、圧縮空気を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室から供給される圧縮空気により止め具を打ち出すためのピストンを収容したシリンダと、前記蓄圧室と前記シリンダ内部を選択的に連通、遮断するメインバルブと、前記メインバルブを制御するトリガバルブと、を備えた打込機であって、前記蓄圧室内の圧縮空気の圧力が所定圧力未満のときに前記トリガバルブが開状態であったとしても、前記メインバルブの動作を制限する制御用バルブが設けられている。
【0010】
前記トリガバルブと連通し、前記トリガバルブの動作に応じて圧力変動が生じることで前記メインバルブを動作させるメインバルブ室を有し、前記制御用バルブは、前記蓄圧室内の圧力が所定の圧力よりも低いときには、前記トリガバルブが動作したとしても前記メインバルブ室の圧力変化を抑制することが好ましい。
【0011】
前記制御用バルブは、前記蓄圧室と前記トリガバルブとを連通する通気孔を備えたバルブブッシュと、前記通気孔を開放する第1位置と前記通気孔を閉塞する第2位置とに摺動可能なバルブスリーブと、前記バルブスリーブを前記第2位置に保持するばねと、を有し、前記バルブスリーブは、前記蓄圧室から供給される圧縮空気の圧力が前記所定圧力以上になると、前記ばねの付勢力に抗して前記第2位置から前記第1位置へ変位することが好ましい。
【0012】
前記通気孔は、前記バルブブッシュの外周面に形成され、前記バルブスリーブは、前記バルブブッシュの外周面上に摺動可能に設けられていることが好ましい。
【0013】
前記蓄圧室内の圧縮空気が大気に開放された時に、前記バルブブッシュ内に残存する圧縮空気を前記蓄圧室内に開放するための開放弁を有することが好ましい。
【0014】
前記制御用バルブが、前記蓄圧室と前記トリガバルブとを連通する通気孔を有する前記バルブブッシュと、前記バルブブッシュの外周面に摺動可能に設けられ、前記通気孔を開閉する前記バルブスリーブと、前記蓄圧室から供給される圧縮空気の圧力に抗して前記バルブスリーブを前記通気孔を塞ぐ方向に付勢するばねとを有することが好ましい。
【0015】
前記制御用バルブが、本体に形成された空気通路に設けられたスリーブ弁からなることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、供給圧力が所定圧力未満になったときに発生する打込み不良を防止することができる打込機を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明の実施の形態に係る打込機である釘打機について、図面を参照して説明する。
図1〜
図4に示される第1実施の形態に係る釘打機1は、止め具である釘2を打ち込む工具であり、その動力として圧縮空気が用いられている。
【0019】
釘打機1は、上下方向に延びる本体(ハウジング)100と、上下方向に対して略直交する方向に延びるハンドル部200と、本体100の下端に位置するノーズ部300とが一体的に設けられている。図示しない圧縮機から供給される圧縮空気を蓄積するために、釘打機1のハンドル部200及び本体100内に蓄圧室400が形成されている。
【0020】
蓄圧室400は、その接続口401が図示しないエアホースを介して図示しない圧縮機に接続される。ハンドル部200の後端部に接続口401が設けられ、釘打ち作業を開始する際に接続口401にエアホースが接続され、釘打ち作業を終了したときに、接続口401からエアホースが取外されることにより、蓄圧室400内が大気に開放される。
【0021】
本体100は、内部に、上下方向に長い円筒状であり且つ上下方向に移動可能に設けられたシリンダ110と、シリンダ110内に上下方向に摺動(往復動)可能に嵌挿されたピストン120と、ピストン120と一体に形成されたドライバブレード130と、を備えている。
【0022】
シリンダ110は、その内周面でピストン120を摺動可能に支持している。シリンダ110の下部側外周には、ドライバブレード130を上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り空気室140が形成されている。シリンダ110の軸方向中央部には逆止弁111を有する第1空気通路112が設けられ、この逆止弁111によりシリンダ110内からシリンダ110外の戻り空気室140への一方向にのみ圧縮空気の流出が許容されている。
【0023】
また、シリンダ110の下方には、戻り空気室140に常時開放された第2空気通路113が形成されている。シリンダ110の下端には、ピストン120の下方への急激な移動による釘打込み後の余剰エネルギーを吸収するために、ゴム等の弾性体からなるピストンバンパ150が設けられている。ピストンバンパ150の中心部には、ドライバブレード130を挿通する貫通孔151が形成されている。
【0024】
ドライバブレード130は、ピストン120の下面の略中心から下方に延びるように、ピストン120と一体的に且つ軸状に形成されている。また、シリンダ110内は、ピストン120により、ピストン上室110aとピストン下室110bとに区画されている。ピストン上室110aは、シリンダ110の上端部が当接されるシリンダヘッド部110hの下面に形成されている。シリンダヘッド部110hは、本体100に設けられている。
【0025】
釘2の打込時において、ピストン上室110aに圧縮空気が流入すると、ピストン120と共にドライバブレード130が急激に下降し、射出通路311内を摺動して、釘2に打込力を付与するようになっている。
【0026】
シリンダ110の上方には、シリンダヘッド部110hが位置している。シリンダ110が上死点(第1位置)に位置しているとき、シリンダ110の上端とシリンダヘッド部110hの下面が接触し、ピストン上室110aと蓄圧室400の間を遮断する。シリンダ110が下死点(第2位置)に位置しているとき、シリンダ110の上端とシリンダヘッド部110hの下面が離れ、ピストン上室110aと蓄圧室400が連通する。シリンダ110の上端とシリンダヘッド部110hの下面は、本実施例における「メインバルブ」に相当する。すなわちメインバルブは、蓄圧室400とシリンダ110内部を選択的に連通、遮断する。シリンダ110の上側外周には、メインバルブ室161と、シリンダ110を上方へ付勢する第1スプリング162と、ピストン上室110aと大気とを連通させる第3空気通路163と、第3空気通路163の開閉を行うエキゾーストバルブ164とが設けられている。
【0027】
ハンドル部200は、作業者により把持される部分である。ハンドル部200の本体100との接続部分には、
図2に拡大して示すように、第2スプリング212の付勢力に抗して作業者によって操作されるトリガ210と、蓄圧室400に連通して圧縮空気を送排気する切替弁であるトリガバルブ(第2バルブ)220と、トリガ210の操作によりトリガバルブ220の開閉を切り替えるトリガプランジャ230と、メインバルブ室161(
図1参照)に連通して圧縮空気を送排気する切替弁であるプッシュレバーバルブ240と、プッシュレバーバルブ240の開閉を切り替えるプッシュレバープランジャ部250と、トリガバルブ220とプッシュレバーバルブ240とを接続する第4空気通路260と、プッシュレバーバルブ240とメインバルブ室161及びエキゾーストバルブ164とを接続する第5空気通路270とを備えている(
図1参照)。
【0028】
トリガバルブ220は、略球状の第1弁部材221と、第1弁部材221を係止する第1係止部222とから構成されている。第1係止部222は、第1弁部材221を着座させる弁座を形成している。第1弁部材221は、蓄圧室400及び後述する第4空気通路260とを連通するトリガバルブ室223内に収容されている。第1係止部222は、トリガバルブ室223から下方に開口する第1開口部224の縁部である。第1開口部224の径は、第1弁部材221の径よりも小さく設定されている。
【0029】
従って、第1弁部材221が蓄圧室400内の圧縮空気の圧力により下方への圧力を受けると、第1弁部材221が第1係止部222に着座し、第1開口部224が閉鎖される。すなわち、トリガバルブ220が閉鎖状態となる。また、トリガプランジャ230により第1弁部材221が蓄圧室400内の圧縮空気の圧力に抗して上方へ移動されると、第1弁部材221が第1係止部222から離れ、第1開口部224が開放される。すなわち、トリガバルブ220が開放状態となる。
【0030】
トリガプランジャ230は、第1弁部材221の下方に、上下に移動可能に設けられている。トリガプランジャ230は、トリガ210により下端部が上方向に押圧されると、トリガバルブ220の第1弁部材221が上方向に圧縮空気の圧力に抗して押し上げられ、トリガバルブ220が開放状態になる。
【0031】
プッシュレバーバルブ240は、プッシュレバー320により第5空気通路270への圧縮空気の流入を切り替える弁である。プッシュレバーバルブ240は、略上下方向に延びるブッシュ241と、ブッシュ241の上端に当接された第2弁部材242と、第2弁部材242を閉弁方向(下方向)に付勢する第3スプリング243とから構成されている。
【0032】
ブッシュ241は、略上下方向に延びる通路241aを内部に有する管状に形成され、本体100に固定されている。通路241aは、後述するプランジャ251が上下方向に摺動する際にガイドするものである。ブッシュ241の上端に形成された開口端241bには、第2弁部材242を係止する第2係止部241cが形成されている。第2係止部241cは、第2弁部材242を着座させる弁座を形成している。
【0033】
ブッシュ241には、プッシュレバーバルブ240をプッシュレバー320の操作棒254及び開弁方向に付勢するラチェットスプリング255が嵌る凹部241dが形成されている。また、ブッシュ241には、第5空気通路270と通路241aとを連通させる第2開口部241eが形成されている。そして、通路241aよりもプッシュレバー320側には、排気口241fが形成されている。
【0034】
第2弁部材242は、上下方向に移動し、ブッシュ241の上端の開口端241bを開放または閉鎖する。第2弁部材242は、ブッシュ241の第2係止部241cに係止している状態において、開口端241bを閉鎖し、プッシュレバーバルブ240は閉鎖状態となる。また、第2弁部材242は、第2係止部241cに係止していない状態で、開口端241bを開放し、プッシュレバーバルブ240は開放状態となる。また、第2弁部材242は、第3スプリング243により下方向(閉弁方向)へ付勢されている。
【0035】
プッシュレバー本体部321は、
図1に示すようにプッシュレバースプリング322を介して本体100に接続されている。打込動作待機時には、
図1に示すように、プッシュレバー本体部321の下端部が射出部310の下端より突出するようになっている。また、被打込材3への打込動作時には、本体100が被打込材3に向けて押圧されることにより、プッシュレバー本体部321は、被打込材3からの抗力を受けて、プッシュレバースプリング322の付勢力に抗して本体100及びハンドル部200に対して相対的に上方へ移動するようになっている。
【0036】
釘打機1において、蓄圧室400内の圧縮空気の圧力が所定圧力未満のときにプッシュレバーバルブ240の動作を不能とする制御用バルブ(第3バルブ)600が設けられている。この制御用バルブ600は、
図2に示すようにトリガバルブ220の上方に配置された制御バルブ室601と、制御バルブ室601に起立した状態で設けられ、上端が閉塞され且つ下端に外向きフランジ部602dを有し、上下方向に長い筒状のバルブブッシュ602と、バルブブッシュ602の外周面にその長手方向に摺動可能に設けられたバルブスリーブ603と、バルブスリーブ603を下方向に付勢する第4スプリング604とから主に構成されている。
【0037】
制御バルブ室601は、側方の第4開口部601aを介して蓄圧室400と連通し、上方の第5開口部601bを介して大気と連通している。バルブブッシュ602は、その内周面と外周面との間を連通する通気孔602aが設けられている。
【0038】
バルブスリーブ603は、バルブブッシュ602の外周面に摺動可能に配置され、内周面にシール部材603aを備え、初期状態では、通気孔602aを含む下方外周面をシールしている。
【0039】
初期状態において、第4スプリング604の荷重(付勢力)は、バルブスリーブ603の端面603bに所定圧力範囲の下限の圧力が掛かった場合に発生する荷重と同等になるように設定されている。従って、蓄圧室400内の圧縮空気の圧力が所定圧力未満になると、バルブスリーブ603が第4スプリング604の付勢力により下方へ押し下げられ、通気孔602aを閉塞し、蓄圧室内に残存する圧縮空気がプッシュレバーバルブ240側に供給されるのを阻止できるようになっている。
【0040】
次に、以上のように構成された釘打機1の動作を説明する。まず、釘打ち機1に、所定圧力範囲内の圧縮空気が供給されている場合の動作について説明する。
【0041】
所定圧力範囲内の圧縮空気が蓄圧室400に供給されると、制御バルブ室601の第4開口部601aから圧縮空気が流入し、
図3に示すように、バルブスリーブ603の端面603bに掛かる圧力によりバルブスリーブ603が上方に移動する。このとき、バルブスリーブ603のシール部材603aのシール位置が通気孔602aの下方から上方に移動するため、通気孔602aを介して、通常のように蓄圧室400とトリガバルブ室223が連通した状態となる。
【0042】
この状態で、打込み操作、すなわちプッシュレバー320の押し当て操作及びトリガ210の引き操作の両方を行い、トリガバルブ220とプッシュレバーバルブ240が解放されると、
図4に示すように蓄圧室400の圧縮空気がメインバルブ室161に流入し、シリンダ110が下方に移動され、シリンダ110の上端からシリンダ110内に圧縮空気が導入されるため、釘2を打込むことができる。
【0043】
なお、打込機の使用後にエアホースを外して、蓄圧室400の圧縮空気が排出されると、バルブブッシュ602内に残存する圧縮空気は第6開口部602bに設けられた開放弁602c、第4開口部601a、蓄圧室400内を通り、外部に排出される。
【0044】
次に、本実施の形態に係る釘打ち機に、所定圧力未満の圧縮空気が供給されている場合の動作について説明する。
【0045】
所定圧力未満の圧縮空気が蓄圧室400に供給されると、制御バルブ室601の第4開口部601aから圧縮空気が流入し、バルブスリーブ603の端面603bに圧力が掛かり、上方向に移動させる荷重が発生するが、バルブスリーブ603を下方向に付勢する第4スプリング604の荷重の方が大きいため、バルブスリーブ603は移動しない。この時、バルブスリーブ603のシール部材603aによって通気孔602aが遮蔽され、蓄圧室400とトリガバルブ220との連通が遮断された状態になる。
【0046】
この状態で、打込み操作、すなわちプッシュレバー320の押し当て操作及びトリガ210の引き操作の両方を行い、トリガバルブ220とプッシュレバーバルブ240が解放されたとしても、蓄圧室400の圧縮空気は、制御用バルブ600により遮断されており、メインバルブ室161に流入しないため、メインバルブが作動せず、釘2の打ち込みが不能となる。すなわち、蓄圧室400内の圧力が所定の圧力よりも低いときには、トリガバルブ220が動作したとしても制御用バルブ600がメインバルブ室161の圧力変化を抑制するため打ち込みが行われない。したがって、供給圧力が所定圧力未満になった場合、釘2の打込み動作が不能になるため、釘浮きや打込みの仕上がりの悪化を未然に防止することができる。
【0047】
また、制御用バルブ600が、蓄圧室400とトリガバルブ220とを連通する通気孔602aを有するバルブブッシュ602と、バルブブッシュの外周面に摺動可能に設けられ、通気孔602aを開閉するバルブスリーブ603と、蓄圧室400から供給される圧縮空気の圧力に抗してバルブスリーブ603を通気孔を塞ぐ方向に付勢するばねと、を備えているため、蓄圧室400とトリガバルブ220の間に制御用バルブ600をコンパクトに組み込むことができ、釘打機1のコンパクト化を図ることができる。
【0048】
更に、バルブブッシュ602が、蓄圧室400内の圧縮空気が大気に開放された時に、バルブブッシュ602内に残存する圧縮空気を蓄圧室400内に開放するための開放弁602cを有しているため、使用後、バルブブッシュ602内に残存する圧縮空気を蓄圧室400経由で接続口401から大気に開放することができ、バルブブッシュ602内に残存する圧縮空気による不具合例えばトリガ210を引いたときに生じる空気の抜ける異音の発生等を解消することができる。
【0049】
図5,
図6は、本実施の形態の打込機との比較例として従来の打込機を示す図であり、
図5は打ち込み前を、
図6は打ち込み後の状態をそれぞれ示している。
図5に記載の打込機において、供給される圧縮空気の圧力が所定の範囲内である場合には正常に打込動作が行われるが、圧縮空気の圧力が低い場合は釘を打込む力が不十分になり、
図6に記載されるように釘浮きが発生する恐れがある。なお、
図5,
図6において、
図1の実施の形態と同一部分は、同一符号を付してある。
【0050】
図7〜
図9は、打込機1の第2実施の形態を示す図である。この打込機1においては、制御用バルブ600が第2バルブ220の近傍ではなく、第2バルブ220から離れた本体100の頂部に設けられている。この場合、第5空気通路270は、本体100の頂部まで延長されており、本体100の頂部には制御バルブ室601が形成されている。本体100の頂部には大気に開放された第5開口部601bが設けられている。
【0051】
制御用バルブ600は、第5空気通路270の先端部に形成された筒状で先端が閉じた筒状部612と、この筒状部612の外周に形成されて第5空気通路270と制御バルブ室611とを連通する孔部612aと、筒状部612の外周部に軸方向に摺動可能に装着されて孔部612aを開閉するスリーブ弁613と、このスリーブ弁613を孔部612aが開放される方向へ付勢するばね614とから主に構成されている。制御用バルブ600は、低圧(仕様圧力範囲未満)時に
図8に示すように孔部612aを介して第5空気通路270が大気と連通するため、圧縮空気が流出し続け、メインバルブ室161の圧力が上がらず、プッシュレバーバルブ240が起動しないようになっている。つまり、第2実施の形態においても、蓄圧室400内の圧力が所定の圧力よりも低いときには、トリガバルブ220が動作したとしても制御用バルブ600がメインバルブ室161の圧力変化を抑制するため打ち込みが行われない。仕様圧力範囲内では、
図9に示すように圧縮空気の圧力によりスリーブ弁613を介してばね614が圧縮され、スリーブ弁613が閉弁位置に保持されるため、圧縮空気が孔部612aを介して第5開口部601bから大気に流出することはなく、プッシュレバーバルブ240を起動することが可能となる。
【0052】
図10〜
図12は、打込機1の第3実施の形態を示す図である。
図10〜
図12に示すようにこの打込機1においては、トリガバルブ220がシングルバルブからなり、メインバルブ室に相当するヘッドバルブ室605とトリガバルブ220との間の第5空気通路270に制御用バルブ600が設けられている。ヘッドバルブ室605にはシリンダ110の上端部に着脱可能に当接されるヘッドバルブ606が設けられている。初期状態において、ヘッドバルブ室605には圧縮空気が供給されており、ヘッドバルブ606の下面が蓄圧室から受ける力との受圧面積の差及びバネの力によって、ヘッドバルブ606は下死点に保たれている。ヘッドバルブ室605内の圧力が大気圧程度まで下がると、ヘッドバルブ606はが蓄圧室から受ける力によって上死点に移動する。
【0053】
制御用バルブ600は、
図11ないし
図12に示すように、本体100に形成された第5空気通路270に設けられたスリーブ弁703からなっている。本体100には制御用バルブ600を設けるためのバルブ室701が形成され、このバルブ室701内に第5空気通路270と連通する連通管702が設けられ、この連通管702の外周にスリーブ弁703が摺動可能に設けられている。本体100には蓄圧室400と連通する入口孔704と、大気と連通する出口孔705とが形成されている。バルブ室701内には蓄圧室400内の圧力が設定圧力以下のときにスリーブ弁703を開弁方向に付勢するばね706が設けられている。この場合、
図11に示すように連通管702に設けられた第1通気孔707と、スリーブ弁703に設けられた第2通気孔708とが連通し、ヘッドバルブ室605に圧縮空気が流入し続けることによって打ち込みが阻害される。第3実施の形態においても、蓄圧室400内の圧力が所定の圧力よりも低いときには、トリガバルブ220が動作したとしても制御用バルブ600がメインバルブ室の圧力変化を抑制するため打ち込みが行われない。
【0054】
本実施の形態の打込機1によれば、前記第1及び第2実施の形態の打込機と異なり、ヘッドバルブ室605内の圧力が低下することで打込みが行われる。従って、その動作及び作用は、ヘッドバルブ室605へ圧縮空気が流入し続けることによって打込みが阻害されることである。
【0055】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、第2実施の形態において、圧縮空気の圧力が所定値以下となったときにプッシュレバーバルブ240とトリガバルブ220の間の空気通路を遮断することによって、メインバルブ室161の圧力を上昇させないように制御用バルブ600を構成しても良い。また、第3実施の形態において、圧縮空気の圧力が所定値以下となったときにプッシュレバーバルブ240とトリガバルブ220の間の空気通路を遮断することによって、メインバルブ室の圧力を低下させないように制御用バルブ600を構成しても良い。