JPH01121184A - 繰り返し作動式の衝撃工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は繰り返し作動式の衝撃工具、詳しくは打撃ピス
トンを収容する打撃シリンダをハウジング内に摺動可能
に収容し、該打撃シリンダの摺動に基づいて打撃シリン
ダに対する圧縮エアの給排を切換えることにより打撃ピ
ストンを繰り返し作動させる衝撃工具に関する。

（従来技術） コンクリート等の硬い物質に釘、鋲等の打込み材を打込
む釘打機においては、−回の打撃だけで打込みが完了で
きない場合が多いので、打撃ピストンをシリンダ内で連
続して往復動させることにより被打込み材に対し複数回
の打撃を加える連打式の衝撃工具が使用されている。こ
れは打撃ピストンに打撃ストローク及び復帰ストローク
を連続して行なわせるもので、従来は打撃ピストンがス
トローク始端位置及び終端位置又はその近傍位置に到達
したときに打撃ピストンがバルブとして機能してエアの
切換え作動する切換えバルブにより打撃ピストンの上下
面へ圧縮空気を交互に切換えて供給して打撃ピストンを
連続的に往復動させる構造が採用されていた。

しかしながら、上記構造によれば、打撃ピストンの作動
ストロークを大きくすると、特に比較的軸長が長い打込
み材を硬い被打込み材に打込む場合、打撃ピストンのス
トローク長さ分を被打込み材中に打込むことができない
ことがあり、打撃ピストンはストロークの終端に達する
ことができないため、バルブの切換えが行なわれず、打
撃ピストンの戻りが行なわれない現象が生じる。

また、打撃による衝撃が大きい場合には反動として工具
のハウジング側が上方に跳ね上り、作業者に障害を与え
る原因ともなっていた。

したがって、従来構造では、ピストンの作動ストローク
を小さくせざるを得す、長い打込み材を打込むためには
多くの時間を要し、また打込み材の打込み量に応じて工
具を追従させて支持しなければならない等、作業者にか
なりの負担がかかっていた。

（発明の技術的課題） 本発明は上記欠点を解消し、特に打込み材の長短、被打
込み材の硬軟等に影響されることがなく、打撃ピストン
の作動ストロークを大きくすることができるとともに、
作動サイクルが短く、高速で繰り返し作動が可能な繰り
返し作動式の衝撃工具を提供することをその技術的課題
とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明に係る繰り返し作動式
衝撃工具は、下部に射出孔を開口した筒状の射出孔部材
を一体に形成するとともに上部に排気孔を形成したハウ
ジング内に上端が閉鎖された打撃シリンダを摺動自在に
収容し、且つ該打撃シリンダ内には打撃ドライバを一体
に結合した打撃ピストンを摺動自在に収容し、上記打撃
シリンダを常時上記射出孔部材側に付勢する一方、打撃
シリンダの周囲には上記打撃ピストンの打撃作動によっ
て打撃シリンダ内で圧縮されたエアの一部を貯留するた
めのリターン用エアチャンバを形成し、打撃シリンダに
はリターン用エアチャンバ内のエアを打撃ピストンの下
面側に供給する開孔を形成するとともに、上記打撃シリ
ンダが下死点にあるときに打撃シリンダ内が上記排気孔
に対して遮断され、且つエア供給源に連通ずる一方、打
撃シリンダが下死点から上死点に向かう途中で打撃シリ
ンダ内がエア供給源に対して遮断され、且つ排気孔に開
放されるように、上記打撃シリンダの摺動に伴なって打
撃シリンダの外周部とハウジングの内周部とが協働して
打撃シリンダ内をエア供給源と排気孔とに選択導通させ
ることを特徴とする。

（発明の作用、効果） 」二連の構成によれば、打撃シリンダが下死点にあると
きに打撃シリンダ内に圧縮エアを供給すると、打撃シリ
ンダ内に圧縮エアが供給されるから、下死点にあった打
撃シリンダと上死点にあった打撃ピストンは同時に反対
方向に駆動される。そして、打撃シリンダは上死点に向
って所定の速度で摺動するときに打撃シリンダを射出孔
部材側に付勢する付勢力によって減衰され、上死点で停
止する。このとき打撃シリンダに対する圧縮エアの切換
えが行なわれ、打撃シリンダ内に供給された圧縮エアは
排気されるから、打撃シリンダは、射出孔部材側に付勢
する付勢力により逆方向に向って摺動し、下死点で１ス
トロークを終了するとともに、再度圧縮エアの切換えが
行なわれる。

これに対し、打撃ピストンは打撃ドライバにより射出孔
部材内に装填された打込み材を打撃した後停止する。こ
の打込み作動に伴ない圧縮されて開孔からリターン用エ
アチャンバに貯留されたエアは再び開孔から打撃ピスト
ンの下面に供給される。そして、打撃シリンダが上死点
に達してエアの切換えが行なわれると、打撃ピストンの
上面に対するエア圧力が小さくなるので、上下面の差圧
により打撃ピストンは上死点に復帰作動する。

ところで、打撃シリンダが下死点に復帰すると、上述の
ように再度エアの切換えが行なわれるから、エア供給源
からの圧縮エアが再び打撃シリンダに供給されるから、
上述と同じ要領で、打撃シリンダと打撃ピストンは再び
反対方向に駆動され、以下同様の作動を繰り返す。

このように、打撃シリンダに対する圧縮エアの供給・排
気の切換えは、打撃シリンダの１ストロークの摺動によ
って行なわれ、打撃シリンダの摺動は打撃シリンダの質
量、バネの強さ、圧縮エアの圧力、ハウジングと打撃シ
リンダとの摩擦抵抗等によって決まり、被打込み材の硬
軟、打込み材の長短、打撃ピストンのストローク等には
関係しない。したがって、打撃ピストンが所定のストロ
ークを達成できず、途中で停止してしまっても、打撃シ
リンダはこれとは関係なく所定のストロークを達成して
圧縮エアの切換え作動を行なうので、この切換えに追従
してストローク途中で停止した打撃ピストンは上死点に
復帰作動する。よって、打撃ピストンの作動ストローク
を大きくすることができるとともに、作動サイクルが短
く、高速の繰り返し作動が可能となり、打込み材の打込
みを短時間で行なうことができる。

また、打込み時には、打撃シリンダと打撃ピストンが同
時に反対方向に作動し、打撃ピストンの駆動による反動
はハウジングには伝達されないため、取扱い性、作業性
が向上する。

さらに、打撃シリンダのストロークによって直接にエア
を切換え、格別の切換えバルブを必要としないので、構
造が簡単になり、故障も少なくなる。

（実施例） 以下、図面によって本発明の実施例について説明する。

図において符号Ａは繰り返し作動式の衝撃工具を示す。

この衝撃工具Ａはハウジング１の一側部にグリップ部２
を設け、下部に筒状の射出孔部材３を一体に形成する一
方、ハウジングｌ内には打撃シリンダ４を摺動自在に収
容するとともに、該打撃シリンダ４内には打撃ドライバ
５を一体に結合した打撃ピストン６を摺動自在に収容し
たもので、打撃シリンダ４の摺動に伴なって該打撃シリ
ンダ４の外周部とハウジング１の内周部とが協働するこ
とにより打撃シリンダ４に対する圧縮エアの供給、排気
を切換え、これによって打撃ピストン６を往復動させて
射出孔部材３の射出孔３ａ内に供給された打込み材２７
の打込み作動をさせるものである。

グリップ部２は中空に形成され、端部はエア供給源７に
接続しているとともに、内部にはトリガバルブ機構８が
設けられている。

このトリガバルブ機構８は、排気孔９を形成したバルブ
シリンダ１０内に筒状弁体１１の一端１１ａを摺動可能
に収容し、他端１１ｂをハウジング１に貫通形成された
エア供給開口部１２に摺動可能に配置し、上記弁体１１
をバネ１３によって上記他端１１ｂの外周部がエア供給
開口部１２を閉じ且つ弁体１１の内部を排気孔９に連通
させる方向に付勢する一方、グリップ部２に回動可能に
設けたトリガレバ−１４の一端を上記弁体１１の上記一
端１１ａに係合させてなるもので、通常時は第１図に示
すようにバネ１３の力により弁体１１がエア供給開口部
１２を閉じるとともに、ハウジング１の内部が弁体１１
の内部を介して排気孔９に開いており、トリガレバ−１
４の引き操作により弁体１１を移動させてエア供給開口
部１２を開くとともにハウジング１の内部をエア供給源
７に対して開き、排気孔９に対して閉じるように構成さ
れている。

ハウジング１の内壁にはスリーブ１５が配置され、スリ
ーブ１５にはハウジング１のエア供給開口部１２を介し
てエア供給源７に連通ずる貫通孔１６が形成されている
。また、ハウジング１の上端側部には排気孔１７が形成
され、下端内壁にはバンパ１８が配置されている。

次に、打撃シリンダ４の上端は閉鎖され、下端には打撃
ドライバ５の案内孔１９が貫通形成されているとともに
、上端内壁及び下端内壁にもバンパ１８．１８が配置さ
れている。また、打撃シリンダ４の上部の側部にはエア
給排孔２０が形成され、該エア給排孔２０の上下の外周
部にはシール用０リング２１．２２が周設されている。

打撃シリンダ４の下部周囲にはリターン用エアチャンバ
２３が形成され、打撃シリンダ４にはリターン用エアチ
ャンバ２３内のエアを打撃ピストン６の下面側に供給す
る開孔２４が形成されている。

また、打撃シリンダ４の上端面とハウジング１の上端内
壁との間にはバネ２５が介装され、打撃シリンダ４を常
時上記射出孔部材３側（下死点側）に付勢している。

次に、上記打撃シリンダ４の外周部とスリーブ１５の内
周部とによって切換えバルブ機構が構成されている。

この切換えバルブ機構は、打撃シリンダ４の摺動に伴な
って打撃シリンダ４の外周部とスリーブ１５の内周部１
５ａとが協働して打撃シリンダ４内をエア供給源７と排
気孔１７とに選択導通させるもので、第１図に示すよう
に、打撃シリンダ４が下死点にあるときには、上部Ｏリ
ング２１がスリーブ１５の内周部１５ａに当接（下部Ｏ
リング２２は上記内周部１５ａから離反）して打撃シリ
ンダ４が排気孔１７に対して遮断され、エア給排孔２０
が貫通孔１６を介してエア供給源７に連通ずる（トリガ
バルブ機構８がエア供給開口部１２を開き作動している
とき）。

これに対し、第２図に示すように、打撃シリンダ４が下
死点から上死点に向かう途中で下部０リング２２も上記
スリーブ１５の内周部１５ａに当接（上部０リング２１
は上記内周部１５ａから離反）してエア給排孔２０は上
記貫通孔１６に対して遮断され、排気孔１７に連通ずる
ように形成されている。

次に、上記構成の繰り返し作動式の衝撃工具Ａの作動態
様について説明する。

まず、射出孔３ａ内に打込み材２７を装填する。この状
態では、第１図に示すように、打撃ピストン６は上死点
、打撃シリンダ４は下死点に位置し、上部０リングがス
リーブ１５の内周部１５ａに当接しているから、打撃シ
リンダ４は排気孔１７に対して遮断されているとともに
エア給排孔２０が貫通孔１６を介してグリップ部２に通
じるエア供給開口部１２に連通している半面、エア供給
開口部１２はトリガバルブ機構８によって閉じている。

上記打込み材２７の打込みにあたり、射出孔部材３の先
端を被打込み材（図示せず）の表面に当て、トリガレバ
−１４を引いてトリガパルブ機構８を作動させると、筒
状弁体１１が移動してエア供給開口部１２を開くので、
上記打撃シリンダ４とエア供給源７が連通し、圧縮エア
はエア供給開口部１２、スリーブ１５の貫通孔１６を経
てエア給排孔２０から打撃シリンダ４内の打撃ピストン
６の上面に急激に供給される。このため、打撃ピストン
６は下方に駆動されるが、同時にその反力により打撃シ
リンダ４は上方に駆動される。

下方に駆動された打撃ピストン６により打撃ドライバ５
は射出孔３ａを通過する際に打込み材２７を打撃し、打
込み材２７は衝撃的に被打込み材中に打込まれる。打撃
ピストン６が下死点に向う途中で該打撃ピストン６の下
方の空気は圧縮され、この圧縮エアの一部は打撃シリン
ダ４の下部開孔２４からリターン用エアチャンバ２３に
貯留される。そして、打撃ピストン６が停止すると、リ
ターン用エアチャンバ２３内の圧縮エアは上記下部開孔
２４から打撃ピストン６の下面側に供給される。

一方、上方に駆動された打撃シリンダ４は圧縮エアの流
入によって下死点から上死点に向って所定の速度で移動
し続ける。このとき下部０リング２２は上記スリーブ１
５の内周部１５ａに当接するとともに、上部Ｏリング２
１は上記内周部１５ａから離反するので、打撃シリンダ
４のエア給排孔２０は上記貫通孔１６に対して遮断され
、排気孔１７に開放される。この切換えによって打撃ピ
ストン６の上面に供給された圧縮エアは上記エア給排孔
２０から排気孔１７を通って排気される（第２図参照）
ので、打撃シリンダ４内の圧力が減圧し、停止状態にあ
る打撃ピストン６の下面に供給されたリターン用エアチ
ャンバ２３からの圧縮エアの圧力の方が大きくなり、打
撃ピストン６はその上下面の差圧により上死点に向って
上動する。その間打撃シリンダ４はバルブの切換えの後
も慣性によって上動し続けようとするが、バネ２５の付
勢力により減衰されて上死点で停止する。そして、排気
によって打撃シリンダ４内の圧力が減圧すると、打撃シ
リンダ４を射出孔部材３方向に付勢するバネ２５の力の
方が大きくなるので、打撃シリンダ４は下死点に向って
移動し、下死点で停止し、打撃ピストン６の上面と再び
元の位置で係合するとともに、またエアの切換えが行な
われる。

ところで、トリガレバ−１４を引き状態のままにしてい
ると、トリガバルブ機構８によりエア供給開口部１２は
開かれているので、再びエア供給源７から圧縮エアが打
撃シリンダ４内に供給され、打撃ピストン６を打撃シリ
ンダ４とを反対方向に駆動し、上述と同じ作動が繰り返
される。したがって、打込み材２７の打込みが一度の打
撃で完了しないときは、トリガレバ−１４を引いたまま
にしておくと、打撃ピストン６は短いサイクルで高速の
繰り返し作動を行ない、短時間で打込むことができる。

打込み終了後トリガレバ−１４から指を離すと、エア供
給源７からの圧縮エアの供給は行なわれないので、打撃
シリンダ４と打撃ピストン６は第１図に示す初期状態で
停止する。

上述のように、衝撃工具Ａによれば、打撃シリンダ４に
対する圧縮エアの供給、排気の切換えは、打撃シリンダ
４の１ストロークに要する時間によって決定され、これ
は打撃シリンダ４の質量、バネ２５の強さ、圧縮エアの
圧力、ハウジング１と打撃シリンダ４との摩擦抵抗等に
よって決まるのであって、被打込み材の硬軟、打込み材
の長短、打撃ピストン６のストローク等には関係しない
。すなわち、圧縮エアは打撃シリンダ４の運動によって
切換えられ、打撃ピストン６の作動は圧縮エアの切換え
に追従するから、被打込み材が硬すぎて打込み材２７の
打込みが不完全であるとか、打込み材２７の長さが長ず
ざるとかの場合に、打撃ピストン６が所定のストローク
を達成できず、途中で停止してしまっても、打撃シリン
ダ４はこれとは関係なく摺動を継続し、所定のストロー
クを達成してハウジング１の内周部との間で圧縮エアの
切換え作動を行なうので、この切換えに追従してストロ
ーク途中で停止した打撃ピストン６は上死点に復帰作動
する。したがって、打撃ピストン６の作動ストロークを
大きくすることができるとともに、作動サイクルが短く
、高速の繰り返し作動が可能となり、打込み材の打込み
を短時間で行なうことができる。

また、打込み時には、打撃シリンダ４と打撃ピストン６
が同時に反対方向に作動し、打撃ピストン６の駆動によ
る反動はハウジングｌには伝達されないため、取扱い性
、作業性が向上する。

さらに、打撃シリンダ４のストロークによって直接にエ
アを切換え、格別の切換えバルブを必要としないので、
構造が簡単になり、故障も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る繰り返し作動式の衝撃工具の縦断
面図、第２図は上記繰り返し作動式の衝撃工具の作動時
の状態を示す要部断面図である。 符号Ａ・・・繰り返し作動式の衝撃工具、１・・・ノ＼
ウジング、３・・・射出孔部材、３ａ・・・射出孔、４
・・・打撃シリンダ、５・・・打撃ドライバ、６・・・
打撃ピストン、７・・・エア供給源、１７・・・排気孔
、２３・・・リターン用エアチャンバ、２４・・・開孔
特許出願人　　　　マックス株式会社 代理人　　弁理士　　瀬　　川　　幹　夫第２図 ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下部に射出孔を開口した筒状の射出孔部材を一体に形成
   するとともに上部に排気孔を形成したハウジング内に上
   端が閉鎖された打撃シリンダを摺動自在に収容し、且つ
   該打撃シリンダ内には打撃ドライバを一体に結合した打
   撃ピストンを摺動自在に収容し、上記打撃シリンダを常
   時上記射出孔部材側に付勢する一方、打撃シリンダの周
   囲には上記打撃ピストンの打撃作動によって打撃シリン
   ダ内で圧縮されたエアの一部を貯留するためのリターン
   用エアチャンバを形成し、打撃シリンダにはリターン用
   エアチャンバ内のエアを打撃ピストンの下面側に供給す
   る開孔を形成するとともに、 上記打撃シリンダが下死点にあるときに打撃シリンダ内
   が上記排気孔に対して遮断され、且つエア供給源に連通
   する一方、打撃シリンダが下死点から上死点に向かう途
   中で打撃シリンダ内がエア供給源に対して遮断され、且
   つ排気孔に開放されるように、上記打撃シリンダの摺動
   に伴なって打撃シリンダの外周部とハウジングの内周部
   とが協働して打撃シリンダ内をエア供給源と排気孔とに
   選択導通させることを特徴とする繰り返し作動式の衝撃
   工具。