(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
この種の打込み工具は、シリンダ内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブを備えている。打込み工具のトリガが操作されたときにヘッドバルブが摺動し、これによりシリンダ内へ圧縮空気が流入してピストンが作動し、ファスナーが打ち込まれるようになっている。
【0003】
ところで、釘打ち作業を行うと、ヘッドバルブを通過した圧縮空気の断熱膨張によってヘッドバルブ周辺の温度が低下する。特に低温高湿の環境下で連続して釘打ち作業を行うと、断熱膨張による温度低下によって圧縮空気中に含まれる水分が凍り付く場合がある。こうして発生した氷粒がヘッドバルブに付着すると、氷粒が次第に成長してヘッドバルブ表面のOリング付近に堆積したり、Oリング溝に入り込んだりする。氷粒がOリング溝に入り込んでOリングの変形を抑制すると、ヘッドバルブの摺動抵抗が増してスムーズに摺動できなくなる。ヘッドバルブがスムーズに摺動できなくなると、打込み工具のパワーダウンの原因となったり、エア消費量が増大する原因となったりしていた。
【0004】
これに関連する技術として、例えば、特許文献1には、打撃シリンダの上端縁から離れた外周面に環状鍔部を突出形成し、環状鍔部の上面から打撃シリンダの上端部にかけてこれらの表面を覆うように断熱性が大きく且つ弾力性を有した材料で構成したシリンダシールを装着し、打撃シリンダの上方に打撃ピストンを上死点位置で緩衝させる断熱性が大きく且つ弾力性を有したピストンストップを配置した構成が開示されている。このような構成によれば、圧縮空気の断熱膨張により圧縮空気の水分による氷結が発生しても、断熱性が高く弾力に富むゴムには付着しにくく、付着してもはがれやすいので、圧縮空気によって容易に吹き飛ばされてしまう。したがって、圧縮空気の給排通路の凍り付きが良好に防止される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上記した特許文献1記載の技術は、直接的にヘッドバルブなどのバルブに対して氷対策を施すものではなかったため、表面への付着を防止できたが、Oリング溝への氷粒の侵入を防止する事は出来ず、摺動抵抗の増加を防ぐことは出来なかった。
そこで、本発明は、ヘッドバルブの密閉部(Oリング溝など)への氷などの異物の侵入を防止することができる打込み工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【0008】
請求項1記載の発明は、ファスナーを打ち出すためのドライバと、前記ドライバが接続されたピストンと、前記ピストンを往復動可能に配置したシリンダと、摺動可能に取り付けられて前記シリンダ内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブと、前記ヘッドバルブの周面に臨む突起を設けた異物除去部材と、を備え、前記ヘッドバルブが摺動して前記異物除去部材に対して相対的に移動したときに、前記突起で前記ヘッドバルブ周面の付着物を除去可能としたことを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明の特徴点に加え、前記異物除去部材は、前記ヘッドバルブとの間にエアシールが形成されないようにするための切欠部を備えていることを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載の発明は、上記した請求項1又は2に記載の発明の特徴点に加え、前記突起は、前記ヘッドバルブの周面に対して斜めに接触していることを特徴とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1〜3のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、前記突起は、先端に行くに従って薄くなるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載の発明は上記の通りであり、ヘッドバルブの周面に臨む突起を設けた異物除去部材を備える。このため、異物除去部材によって密閉部(Oリング溝など)が覆われており、密閉部への氷などの異物の侵入を防止することができる。
【0013】
しかも、前記ヘッドバルブが摺動して前記異物除去部材に対して相対的に移動したときに、前記突起で前記ヘッドバルブ周面の付着物を除去可能としたので、ヘッドバルブの周面に付着した氷が異物除去部材によってそぎ落とされる。よって、ヘッドバルブの摺動時に氷が巻き込まれて内部に入り込むこともない。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は上記の通りであり、前記異物除去部材は、前記ヘッドバルブとの間にエアシールが形成されないようにするための切欠部を備えている。このような構成によれば、異物除去部材の内側と外側とで気圧差が生じないので、異物除去部材に余計な負荷が生じない。
【0015】
また、請求項3に記載の発明は上記の通りであり、前記突起は、前記ヘッドバルブの周面に対して斜めに接触している。このように構成すれば、摺動時に氷をそぎ落とす効果を発揮しやすく、突起が巻き込まれにくい構造とすることができる。
【0016】
また、請求項4に記載の発明は上記の通りであり、前記突起は、先端に行くに従って薄くなるように形成されている。このように構成すれば、突起が撓み易くなるので、ヘッドバルブを作動させるときの摺動抵抗が増加しにくい。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【0019】
本実施形態にかかる打込み工具10は、圧縮空気を利用してファスナーを打ち込む空気圧式の打込み工具10であり、
図1に示すように、ノーズ部13を備えた工具本体11と、工具本体11に連設されたマガジン19と、を備えている。マガジン19には、連結ファスナーが収容されており、この連結ファスナーがノーズ部13の方向へ引き出されて打ち込みに使用される。
【0020】
工具本体11は、
図1及び
図2に示すように、ボデーハウジング12と、ボデーハウジング12に略直角に連設されたグリップハウジング16と、ボデーハウジング12の先端側(ファスナーの打ち込み方向)に一体的に固定されたノーズ部13と、ボデーハウジング12の後端側(ファスナーの打ち込み方向の反対方向)に一体的に固定されたキャップハウジング20と、を備えている。
【0021】
ボデーハウジング12及びキャップハウジング20の内部には、
図2に示すように、シリンダ31が配置されており、このシリンダ31内にはピストン32が往復動可能に収容されている。ピストン32の下面にはファスナーを打撃するためのドライバ33が結合して設けられており、圧縮空気の空気圧でピストン32が作動したときにドライバ33がピストン32と一体的に下動してファスナーを打ち込むようになっている。なお、ピストン32を作動させるための圧縮空気はエアコンプレッサ等の外部機器から供給される。こうした外部機器は、グリップハウジング16後端に設けられたエンドキャップ部18に接続される。外部機器から供給された圧縮空気は、グリップハウジング16内を通過してシリンダ31へと供給可能となっている。
【0022】
ノーズ部13は、ファスナーを射出するために設けられており、前記したドライバ33はノーズ部13の方向へと摺動可能に案内されている。なお、ノーズ部13の後方にはファスナー供給機構が設けられている。このファスナー供給機構は、打込み動作に連動して送り動作を実行する。この送り動作によって、マガジン19に収容されたファスナーがノーズ部13へと順番に送られる。
【0023】
ノーズ部13の先端には、被打ち込み材に押し付けられるコンタクト部14がノーズ部13に対して摺動可能に取り付けられている。このコンタクト部14は、被打ち込み材に押し付けたときにノーズ部13に対して上方に摺動するようになっており、このようにコンタクト部14が摺動することで打ち込み動作の安全機構が作動するようになっている。安全機構は周知であるため詳述しないが、安全機構が作動することで、グリップハウジング16に設けられたトリガ17の操作が有効となり、ファスナーの打ち込みが可能となる。
【0024】
コンタクト部14を被打ち込み材に押し付けた状態でトリガ17を操作すると(またはトリガ17を操作した状態でコンタクト部14を被打ち込み材に押し付けると)、外部機器から供給された圧縮空気がシリンダ31内に流入し、この圧縮空気がピストン32に作用してピストン32が駆動する。ピストン32が駆動することで、ピストン32に結合されたドライバ33が先頭ファスナーを打撃し、ファスナーが打ち出される。
【0025】
なお、ファスナーが打ち出される射出口15はコンタクト部14の先端に形成されており、この射出口15までのコンタクト部14の内周面が、ファスナーの射出経路を形成している。ファスナーを打ち出すときに、このコンタクト部14の内周面によってドライバ33及びファスナーが姿勢を安定的にガイドされるようになっている。
上記した打ち込み動作に係る構成について、更に詳しく説明する。
【0026】
本実施形態に係る打込み工具10は、
図3に示すように、シリンダ31内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブ34と、ピストン32を上死点に停止させるピストンストップ35と、ピストンストップ35の周縁部を支持する筒状ガイド36と、筒状ガイド36によって固定された異物除去部材37と、ピストン32を付勢するための圧縮空気を貯留するメインチャンバ41と、シリンダ31内に流入した圧縮空気を外部へ排出するためのメイン排気経路42と、ヘッドバルブ34を付勢するための圧縮空気を貯留するヘッドバルブチャンバ46と、ヘッドバルブチャンバ46に貯留された圧縮空気を外部へ排出するためのサブ排気経路47と、ヘッドバルブチャンバ46を大気に対して開閉するためのパイロットバルブ40と、を内部に備えている。
【0027】
ヘッドバルブ34は、シリンダ31の外側に配設される筒状部材であり、シリンダ31に対して軸方向に摺動可能となっている。このヘッドバルブ34は、パイロットバルブ40が作動していない状態(トリガ17が操作されていない状態)では、
図3に示すように、ヘッドバルブチャンバ46に貯留された圧縮空気と圧縮ばねによって上方に押し上げられている。このとき、ヘッドバルブ34には、メインチャンバ41の圧縮空気によって下方へと押し下げられる力も働いているが、圧縮空気が作用する面積がメインチャンバ41側よりもヘッドバルブチャンバ46側の方が大きいため、その差圧によってヘッドバルブ34は上方に押し上げられている。上方に押し上げられたヘッドバルブ34の上端縁は、ピストンストップ35に設けられたシール部35aに押し当てられ、シリンダ31の周囲を密閉するようになっている。これにより、メインチャンバ41の圧縮空気がシリンダ31内へ流入しないようにシールされている。
【0028】
一方、
図4に示すようにパイロットバルブ40が作動した状態となると、サブ排気経路47が開くことでヘッドバルブチャンバ46に貯留された圧縮空気が外部へと排出され、ヘッドバルブ34を上方に押し上げていた圧縮空気が外部へと排出される。このため、
図5に示すように、メインチャンバ41の圧縮空気によってヘッドバルブ34が下方へと押し下げられる。ヘッドバルブ34が下方に移動して作動すると、ヘッドバルブ34とシール部35aとの密閉状態が解除されるため、メインチャンバ41の圧縮空気がシリンダ31内へと流入してピストン32が駆動する。
【0029】
ピストンストップ35は、上死点まで移動したピストン32を受け止めるためのものであり、キャップハウジング20の天井部に固定されている。このピストンストップ35は、ピストン32の衝撃を受けるために、例えばゴムなどの弾性材料で形成されている。このピストンストップ35の外周縁付近には、ヘッドバルブ34と係合してシリンダ31の周囲を密閉するためのシール部35aが形成されている。
【0030】
筒状ガイド36は、ピストンストップ35の外周縁付近を支持するための部材であり、シール部35aのやや外周側を支持することでピストンストップ35の垂れ下がりを防止している。この筒状ガイド36は圧縮空気のシールを目的とはしていないので、外周部には複数の通気口が穿設されている。
【0031】
メインチャンバ41は、コンプレッサ等の外部機器から供給された圧縮空気を貯留するための空間である。このメインチャンバ41は、エンドキャップ部18に接続された外部機器から常に圧縮空気の供給を受けるようになっている。
【0032】
メイン排気経路42は、シリンダ31内の圧縮空気を外部へ排出するためのものであり、本実施形態においては、ヘッドバルブ34の外周に形成された排気孔34aに連通するように設けられている。これにより、シリンダ31内の圧縮空気は、ヘッドバルブ34の排気孔34aを通ってメイン排気経路42へと導入され、外部へと排気される。このメイン排気経路42上には、圧縮空気を減圧するためのメイン排気室(図示せず)が設けられている。メイン排気室は、ボデーハウジング12の側部を樹脂製カバー22で覆うことにより形成されている。樹脂製カバー22の表面には、
図1に示すような複数のスリットが設けられ、このスリットによってメイン排気室の圧縮空気を外部へ排出する排出口43bが形成されている。
【0033】
ヘッドバルブチャンバ46は、ヘッドバルブ34を待機状態に付勢するための圧縮空気を貯留する空間である。このヘッドバルブチャンバ46は、パイロットバルブ40によって外気やメインチャンバ41と開閉されるようになっている。すなわち、
図3に示すように、パイロットバルブ40が作動していない状態では、ヘッドバルブチャンバ46はメインチャンバ41と連通しており、コンプレッサなどから供給された圧縮空気を貯留している。このとき、ヘッドバルブチャンバ46は外気に対して閉塞された状態となっている。
【0034】
一方、
図4に示すように、パイロットバルブ40が作動した状態では、ヘッドバルブチャンバ46が大気に対して開放され、ヘッドバルブチャンバ46の圧縮空気が排気される。このとき、パイロットバルブ40に設けられたシール構造(Oリング)によってヘッドバルブチャンバ46とメインチャンバ41とが遮断されるので、メインチャンバ41の圧縮空気が排気されることはない。
【0035】
サブ排気経路47は、ヘッドバルブチャンバ46の圧縮空気を外部へ排出するためのものである。このサブ排気経路47は、前記したメイン排気経路42には接続されておらず、メイン排気経路42とは独立して設けられている。
【0036】
サブ排気経路47は、ヘッドバルブチャンバ46に接続されたサブ排気管路48と、サブ排気管路48よりも下流に設けられたサブ排気室49と、を備える。サブ排気管路48とサブ排気室49とはパイロットバルブ40によって開閉可能となっている。
【0037】
異物除去部材37は、
図6に示すようなリング状の部材であり、樹脂やゴムなどの弾性材料で形成されている。本実施形態に係る異物除去部材37は、短筒部37aと、この短筒部37aの上端縁から内周方向へと突出形成された突起37cと、を備える。この異物除去部材37は、
図7に示すように、短筒部37aが上記した筒状ガイド36によって押さえ付けられることでハウジングに対して移動しないように固定されている。
【0038】
このとき、突起37cは、ヘッドバルブ34の周面に接触している。このため、ヘッドバルブ34が摺動したときに、突起37cがヘッドバルブ34の周面を擦るように作用して、ヘッドバルブ34の表面に付着した氷50などをそぎ落とすことができるようになっている。
【0039】
なお、短筒部37aと突起37cとの間の上面には、溝部37dが形成されている。この溝部37dが形成されることで、突起37cでそぎ落とした氷50を異物除去部材37の上面で捕捉できるようになっている。
【0040】
また、短筒部37aの内周には、ヘッドバルブ34との間にエアシールが形成されないようにするための切欠部37bが設けられている。すなわち、
図7に示すように、突起37cの内側にはヘッドバルブ34との間に空間Sが形成されるが、切欠部37bが設けられることで、この空間Sが気密状態とならないようになっている。このような構成によれば、異物除去部材37の内側と外側とで気圧差が生じないので、異物除去部材37に余計な負荷が生じない。
【0041】
この異物除去部材37は、ヘッドバルブ34の密閉部34bを覆うように取り付けられており、本実施形態においてはヘッドバルブ34の密閉部34bよりも給気経路側に取り付けられている。ヘッドバルブ34の密閉部34bは、シリンダ31への給気経路側(メインチャンバ41側)とシリンダ31からの排気経路側(メイン排気経路42側)とを遮断するための部位である。本実施形態においては、
図7に示すように、ヘッドバルブ34の周面にOリング溝34dを設け、このOリング溝34dにOリング34cを取り付けることで密閉部34bを形成している。異物除去部材37を給気経路側に取り付けることで、ヘッドバルブ34の周面に付着した氷50を効率的に除去することができる。
【0042】
すなわち、
図7(a)に示すように、給気経路側に氷50が付着した状態でヘッドバルブ34が摺動すると、
図7(b)に示すように、突起37cの先端がヘッドバルブ34の周面を擦るように作用することで氷50が除去される。
【0043】
なお、異物除去部材37が設けられていない場合、
図8に示すように、氷50がヘッドバルブ34の密閉部34b(Oリング溝34dなど)に入り込んでしまう。このように氷50がOリング溝34dに入り込むと、Oリング34cの変形が抑制され、ヘッドバルブ34が摺動するときの摺動抵抗が増加してしまう。このようにヘッドバルブ34がスムーズに摺動できなくなると、打込み工具10のパワーダウンの原因となったり、エア消費量が増大する原因となったりする。この点、上記したような異物除去部材37を使用すれば、氷50が密閉部34bに入り込むことを防止できるとともに、ヘッドバルブ34の周面に付着した氷50が成長することも防止できる。
【0044】
また、突起37cは、
図7に示すように、ヘッドバルブ34の周面に斜めに接触している。詳しくは、この突起37cは、先端に行くに従ってヘッドバルブ34の軸方向に見て密閉部34bから離れる方向(
図7における上方向)に斜めに延びている。このような構成によれば、ヘッドバルブ34の摺動時に氷50をそぎ落とす効果を発揮しやすく、突起37cが巻き込まれにくい構造とすることができる。
【0045】
また、前記突起37cは、
図6(d)に示すように、先端に行くに従って薄くなるように形成されている。このように構成すれば、突起37cが撓み易くなるので、ヘッドバルブ34を作動させるときの摺動抵抗が増加しにくい。
【0046】
以上説明したように、本実施形態によれば、ヘッドバルブ34の周面に接触する突起37cを設けた異物除去部材37を備える。このため、異物除去部材37によって密閉部34bが覆われており、密閉部34bへの氷50などの異物の侵入を防止することができる。
【0047】
しかも、ヘッドバルブ34が摺動したときに、突起37cがヘッドバルブ34の周面を擦るように作用するので、ヘッドバルブ34の周面に付着した氷50が異物除去部材37によってそぎ落とされる。よって、ヘッドバルブ34の摺動時に氷50が巻き込まれて内部に入り込むこともない。
【0048】
なお、上記した実施形態においては、突起37cがヘッドバルブ34の周面に接触するようにしたが、これに限らず、突起37cとヘッドバルブ34の周面との間に隙間を設け、突起37cがヘッドバルブ34の周面に接触しないようにしてもよい。このように隙間がある場合でも、摺動に影響するほどの大量の氷50の付着は防止できるので、一定の効果を得ることができる。
【0049】
また、上記した実施形態においては、突起37cが異物除去部材37の全周に設けられているが、これに限らず、圧縮空気に流路に応じて部分的に突起37cを設けるようにしてもよい。
【0050】
また、上記した実施形態においては、ヘッドバルブ34の異物除去について説明したが、これに限らず、摺動可能に設けられた他の部位に本発明を適用してもよい。