(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記した特許文献1記載の構造では、排気をフィルタの側部から流入させているため、フィルタの空気の流入部の面積が小さくなる。よって、少量の氷が付着しただけでフィルタが目詰まりを起こしてしまい、排気性能が低下するという問題があった。
また、目詰まりを起こしたフィルタが排気圧を受けて変形し、排気がフィルタを通過できないという問題もあった。
そこで、本発明は、排気用のフィルタに氷が付着して排気を妨げることを防止可能な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】
【0006】
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。
【0007】
請求項1記載の発明は、工具を駆動するために使用された圧縮空気の排出経路上に排気室を設け、前記排気室には、空気を流入させる流入口と、空気を排出する排出口と、が設けられ、前記排出口を前記流入口
における空気の流入方向に対してずらして配置するとともに、前記排出口の内側にフィルタを配置し
た打ち込み工具であって、
前記流入口における空気の流入方向の延長線上には、前記流入口から流入した圧縮空気が突き当たる対向部が前記排出口と並んで設けられ、前記対向部と前記排出口との間には、前記フィルタの端縁を覆う被覆部が突出して設けられ、前記対向部に突き当たった圧縮空気は、前記被覆部を迂回して、前記対向部と並んで配置された前記排出口から前記フィルタを通過して排出されることを特徴とする。
【0008】
【0009】
請求項
2に記載の発明は、上記した請求項
1記載の発明の特徴点に加え、
前記排気室は、ピストンシリンダ機構を収容したボデーハウジングの側部を樹脂製カバーで覆って形成され、前記ボデーハウジングに、前記フィルタを前記排出口側に押し付ける押付部を設けたことを特徴とする。
【0010】
【0011】
請求項
3に記載の発明は、上記した請求項
1または2記載の発明の特徴点に加え、前記流入口の側部に、前記排出口の方向へ空気を誘導するためのガイド部を設けたことを特徴とする。
【0012】
【0013】
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、前記排気室は、前記流入口の開口面積よりも前記排出口の開口面積が大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明は上記の通りであり、工具を駆動するために使用された圧縮空気の排出経路上に排気室を設けた。このような構成によれば、排気室によって圧縮空気が減圧されるので、断熱膨張による温度低下を緩和することができる。
【0015】
また、前記排気室には、空気を流入させる流入口と、空気を排出する排出口と、が設けられ、前記排出口を前記流入口の開口方向に対してずらして配置するとともに、前記排出口の内側にフィルタを配置した。このような構成によれば、流入口から排気室に入ってきた圧縮空気が急激に膨張し、断熱膨張により温度が低下して氷が発生したとしても、氷は排気の直進方向(流入口の開口方向)で捕捉され、氷がフィルタの方向へ直接的に流れない。すなわち、排気が迂回してフィルタの方向へ流れるようにすることで、フィルタに氷が付着しにくくなっている。
【0016】
また、前記フィルタは、一方の表面が前記排出口に臨み、他方の表面が前記排気室の内側に向けて露出するように取り付けられているので、フィルタの広い面積を空気の流入部として使用できる。しかも、流入口と排出口とが直線的に並んだ構造ではないので、フィルタの決まった部分にしか排気が流れない構造ではない。よって、広い面積の全体を使用して空気を取り込むことができるので、フィルタが目詰まりを起こしにくく、仮に一部が目詰まりを起こしたとしても排気に与える影響は小さい。
【0017】
また、
前記フィルタの端縁を覆う被覆部を設けたので、フィルタの脇から排気が流れてくることを防止できる。また、排気室の上流に溜まった氷がフィルタに付着することを防止できる。
【0018】
また、請求項
2に記載の発明は上記の通りであり、前記フィルタを前記排出口側に押し付ける押付部を設けたので、空気の流入部として使用できるフィルタの表面積を大きく確保することができる。
【0019】
また、
前記排気室は、ボデーハウジングの側部を樹脂製カバーで覆って形成されている。このような構成によれば、排気室をボデーハウジングの内部に設けていないので、軽量化や小型化を実現できる。また、樹脂製のカバーを使用することで、温度が低下しにくいので、カバーに排気を当てた場合でも氷が堆積にくくすることができる。
【0020】
また、請求項
3に記載の発明は上記の通りであり、前記流入口の側部に、前記排出口の方向へ空気を誘導するためのガイド部を設けた。このような構成によれば、効率よく排気を排出口の方向へと誘導することができる。
【0021】
【0022】
また、請求項
4に記載の発明は上記の通りであり、前記排気室は、前記流入口の開口面積よりも前記排出口の開口面積が大きくなるように設定されている。このような構成によれば、フィルタの広い面積を通過させて排気することができるので、フィルタが目詰まりを起こしにくく、仮に一部が目詰まりを起こしたとしても排気に与える影響は小さい。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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スイーパ部材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。
【0033】
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。
【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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
スイーパ部材37は、ヘッドバルブ34の周面に臨むように固定されたリング状の部材である。このスイーパ部材37は、ヘッドバルブ34が摺動したときに、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などをそぎ落とすためのものである。
【0038】
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。
【0039】
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43(
図9、
図10参照)が設けられている。
【0040】
メイン排気室43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。すなわち、
図6に示すように、ボデーハウジング12の側部にはメイン排気室43へ圧縮空気を流入させる流入口43aが開口しており、この流入口43aを覆うように樹脂製カバー22を取り付けることで、ボデーハウジング12の側部にメイン排気室43が形成されている。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
ところで、上記したメイン排気室43を形成する樹脂製カバー22は、
図7に示すように、表面に複数のスリット22cを備えている。このスリット22cは、樹脂製カバー22をボデーハウジング12に取り付けたときにメイン排気室43の排出口43bを形成するためのものである。メイン排気室43に流入した圧縮空気は、このスリット22c(排出口43b)から外部へと排出される。
【0046】
また、この樹脂製カバー22の内側には、ボデーハウジング12に取り付けたときに流入口43aに臨むように対向部22aが設けられている。この対向部22aは、流入口43aの開口方向の延長線上に設けられており、スリット22cなどの空気の逃げ道が設けられていないため、流入口43aから流入した圧縮空気はこの対向部22aに突き当たるようになっている。このため、流入口43aからメイン排気室43に入ってきた圧縮空気が急激に膨張し、断熱膨張により温度が低下して氷が発生したとしても、氷は対向部22aに吹き付けられて捕捉されるようになっている。なお、本実施形態のカバーは樹脂製であるため、低温の排気が繰り返し吹き付けられた場合であっても温度が低下しにくい。よって、対向部22aで捕捉した氷が溶けやすく、堆積しにくくなっている。
【0047】
対向部22aの下方には、上記したスリット22cを形成したフィルタ取付部22dが設けられている。このフィルタ取付部22dには、スリット22c(排出口43b)の内側を覆うように、多孔質材料で形成されたフィルタ23が取り付けられる。本実施形態に係るフィルタ23は薄板状であり、
図9及び
図10に示すように、一方の表面が排出口43bに臨み、他方の表面がメイン排気室43の内側に向けて露出するように取り付けられている。このようにフィルタ23を取り付けることで、フィルタ23の広い面を利用して空気を取り込めるようになっている。
【0048】
なお、
図10等に示すように、上記したフィルタ取付部22dが流入口43aの開口方向に対してずらして配置されているため、スリット22cで形成されるメイン排気室43の排出口43bも流入口43aの開口方向に対してずらして配置されている。よって、流入口43aから流入した排気が排出口43bへ向かうためには、対向部22aに当たった後に方向転換しなければならない構造となっている。このように排気が迂回してフィルタ23の方向へ流れるようにすることで、フィルタ23に氷が付着しにくくなっている。
【0049】
また、上記した対向部22aとフィルタ取付部22dとの間には、フィルタ23の厚みと同程度に突出した被覆部22bが設けられている。フィルタ23は、
図9等に示すように、この被覆部22bに端縁を係止させて取り付けられており、被覆部22bがフィルタ23の流入口43a側の端縁を覆っている。このようにフィルタ23の端縁を被覆部22bによって覆うように突起を設けることで、対向部22aに一定量の氷や水を溜めておくことが出来るので、氷や水がフィルタ23に付着することを防止できる。
また、排気がフィルタ23とフィルタ取付部22dの間を抜けて、フィルタ23を通過せずに排出口43bから排出されることを防止できる。
【0050】
なお、
図6に示すように、メイン排気室43を形成するボデーハウジング12の側部には、フィルタ23に対向する位置に押付部43cが設けられ、流入口43aの側部にはガイド部43dが設けられている。
【0051】
押付部43cは、フィルタ23を排出口43b側に押し付けるためのものであり、フィルタ23の中心を押さえるような細長形状で突出形成されている。この押付部43cは、
図9に示すように、樹脂製カバー22のフィルタ取付部22dの内面にフィルタ23を押し付ける。これにより、確実にフィルタ23で排出口43bを覆うことができる。
【0052】
押付部43cを設けることで、ボデーハウジング12とフィルタ23との間に空間が確保されるので、フィルタ23が流入口43aに接するように配置された場合と比較して、フィルタ23の露出面積が大きくなっている。よって、フィルタ23の広い面積を使用して空気を取り入れることができる。また、押付部43cは細長形状であるため、フィルタ23の表面を必要以上に覆うこともない。
【0053】
ガイド部43dは、流入口43aから流入した空気を排出口43bの方向へと誘導するためのものである。このガイド部43dは、
図6に示すように、流入口43aの側部に立設されており、流入口43aの側方に空気が流れることを防止している。このガイド部43dが設けられることで、樹脂製カバー22を使用してメイン排気室43を形成した場合でも、ボデーハウジング12と樹脂製カバー22との隙間からの空気漏れを防止することができる。
【0054】
なお、フィルタ23を交換したい場合には、樹脂製カバー22を外せば簡単にメンテナンスを行うことができる。
【0055】
以上説明したように、本実施形態によれば、ファスナーを打ち出すために使用された圧縮空気の排出経路42上に排気室43を設けた。このような構成によれば、排気室43によって空気が減圧されるので、断熱膨張による温度低下を緩和することができる。
【0056】
また、排気室43には、空気を流入させる流入口43aと、空気を排出する排出口43bと、が設けられ、排出口43bを流入口43aの開口方向に対してずらして配置するとともに、排出口43bの内側にフィルタ23を配置した。このような構成によれば、流入口43aから排気室43に入ってきた空気が急激に膨張し、断熱膨張により温度が低下して氷が発生したとしても、氷は排気の直進方向(流入口43aの開口方向)で捕捉され、氷がフィルタ23の方向へ直接的に流れない。すなわち、排気が迂回してフィルタ23の方向へ流れるようにすることで、フィルタ23に氷が付着しにくくなっている。
【0057】
また、前記フィルタ23は、一方の表面が排出口43bに臨み、他方の表面が排気室43の内側に向けて露出するように取り付けられているので、フィルタ23の広い面積を空気の流入部として使用できる。しかも、流入口43aと排出口43bとが直線的に並んだ構造ではないので、フィルタ23の決まった部分にしか排気が流れない構造ではない。よって、広い面積の全体を使用して空気を取り込むことができるので、フィルタ23が目詰まりを起こしにくく、仮に一部が目詰まりを起こしたとしても排気に与える影響は小さい。
【0058】
また、フィルタ23の流入口43a側の端縁を覆う被覆部22bを設けたので、フィルタ23の脇から排気が流れてくることを防止できる。また、排気室43の上流に溜まった氷がフィルタ23に付着することを防止できる。
【0059】
また、フィルタ23を排出口43b側に押し付ける押付部43cを設けたので、空気の流入部として使用できるフィルタ23の表面積を大きく確保することができる。
【0060】
また、排気室43は、ボデーハウジング12の側部を樹脂製カバー22で覆って形成されている。このような構成によれば、排気室43をボデーハウジング12の内部に設けていないので、軽量化や小型化を実現できる。また、カバー22が樹脂製であるので温度が低下しにくく、カバー22に排気を当てた場合でも氷が堆積しにくくなる。
【0061】
また、流入口43aの側部に、排出口43bの方向へ空気を誘導するためのガイド部43dを設けた。このような構成によれば、効率よく排気を排出口43bの方向へと誘導することができる。
【0062】
また、流入口43aに対向する壁面に突起(被覆部22b)を設け、捕捉した氷を溜めるようにした。このような構成によれば、氷がフィルタ23に付着することを防止できる。
【0063】
また、排気室43は、流入口43aの開口面積よりも排出口43bの開口面積が大きくなるように設定されている。このような構成によれば、フィルタ23の広い面積を通過させて排気することができるので、フィルタ23が目詰まりを起こしにくく、仮に一部が目詰まりを起こしたとしても排気に与える影響は小さい。