JPH05371U - 連打式釘打機の打撃ピストン戻し機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 可動シリンダ２とハウジング３との間に、エ
アチャンバ１７内に供給された圧縮空気により可動シリ
ンダを下方に押し下げるように作用する有効面積差を形
成するとともに、打撃ピストン戻し用エアチャンバ１７
と圧縮空気供給源９とを接続するエア供給路１６を可動
シリンダ２の上昇時にのみ連通させた。 【効果】 打撃動作後に圧縮空気が戻し用エアチャンバ
１７に供給されるから、打撃ピストン１１は確実に上昇
復帰し、打撃一回あたりのパワーが増大する。また、可
動シリンダ２が上方へ移動して初めて有効面積差に基づ
く戻し力により下方に復帰する。このとき、圧縮空気の
切換えタイミングが遅れるので、打撃ピストン１１の戻
し性能が向上する。さらに、釘打機駆動前は可動シリン
ダ２はフリーだから、予めハウジング３を押し付けてお
く必要がない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ハウジング内に可動シリンダを収容し、可動シリンダ内に打撃ピス トンを収容するとともに、該打撃ピストンを連続的に繰り返し駆動するように構 成した連打式釘打機において、上記可動シリンダを収容するハウジングが打撃ピ ストンの駆動時に受ける反動を低減するとともに、打撃ピストンを確実に原位置 に復帰移動させる打撃ピストン戻し機構に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】

一般に、同一の釘を連続的に繰り返し打撃することによって打込みを行なう連 打式釘打機が知られている。その１つの方式として、釘に打撃を与えるために駆 動される打撃ピストンの反作用によりシリンダを動かし、この動きに基づいて可 動シリンダの上室を圧縮空気供給源と排気口とに交互に切り換えて打撃ピストン を繰り返し駆動させる機構が採用されている。そして、打撃行程を終了した打撃 ピストンを再駆動させるために上方位置へ復帰させる機構として、可動シリンダ の周囲に打撃ピストン戻し空気蓄圧用のエアチャンバを形成し、該エアチャンバ 内に打撃ピストンの打撃行程中に蓄えられた圧縮空気を打撃ピストンの下室に供 給して打撃ピストンを上昇復帰させるものが知られている。

【０００３】 上記打撃ピストン戻し機構は、可動シリンダの中途部に形成した小孔を介して 前記チャンバ内に圧縮空気が供給されるものであるが、連打式釘打機では一本の 釘を多数回の繰り返し打撃によって打ち込むものであるから、初期の打撃では打 撃ピストンが下死点まで到達できずに途中から戻し行程となるため、上記エアチ ャンバ内へ十分な圧縮空気を蓄圧することができず、従って打撃ピストンを確実 に復帰移動させることができない。

【０００４】 打撃ピストンが十分な上方位置まで復帰しない状態で再び打撃行程が開始され ると、打撃ピストンに十分な加速が付与されないうちに打撃されてしまうため、 打撃パワーが小さくなり、同一の釘に対する打撃回数が多くなって作業能率が低 下するという問題が生ずる。

【０００５】 これを解決する技術として、可動シリンダ内とエアチャンバを連通する小孔を シリンダの上方位置に形成することにより、早い時期にエアチャンバ内へ圧縮空 気を供給させることが考えられる。しかし、上記小孔は、打撃行程中の打撃ピス トン下側の可動シリンダ下室内の圧力上昇をエアチャンバ内に逃がして、打撃ピ ストンの打撃力の低減を防止する機能をもっている。このため、上記小孔を上方 位置に形成することはできない。

【０００６】 さらに、可動シリンダによる連打式釘打機では、反動力によって上方へ移動し た可動シリンダを下方へ復帰させるためにハウジングと可動シリンダ間に圧縮バ ネ等の付勢手段を常時作用させている。このため打撃ピストンの戻し行程が始ま ると可動シリンダは即下降を開始して再度の打撃行程を開始させる方向に作動す る。打撃ピストンは打撃回数が多くなるに従い戻しストロークが大きくなり（釘 が深く打ち込まれていくから）、戻しの時間が多く必要となるのに対し、可動シ リンダの戻り時間は一定である。圧縮空気の供給・排気の切換えは可動シリンダ の移動に従うため、打撃ピストンが十分に戻りきらないうちに打撃行程が開始さ れてしまい、打撃力が小さくなってしまう。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は打撃ピストンを充分な上方位置に戻し、一回毎の打撃力を向上させて 、少ない回数の打撃で釘の打込みを可能にする打撃ピストン戻し機構を提供する ことをその目的とする。

【０００８】

【目的を達成するための手段】

前記目的を達成するため、本考案に係る連打式釘打機の打撃ピストン戻し機構 は、打撃ピストンと、打撃ピストンを摺動自在に収容するとともに打撃ピストン の反力により打撃ピストンと反対側に摺動する可動シリンダと、該可動シリンダ を摺動可能に収容したハウジングとを備え、前記可動シリンダの摺動によって前 記可動シリンダの上室を圧縮空気供給源と排気口とに交互に切り換えて打撃ピス トンを繰り返し駆動するように成した連打式釘打機において、前記可動シリンダ の周囲には前記打撃ピストンの下方に位置する可動シリンダの下室と連通させた 戻し用エアチャンバを形成し、前記可動シリンダの外周面とハウジングの内周面 との間には、前記エアチャンバ内に供給されるエアにより前記可動シリンダを下 方に押し下げる向きの有効面積差を形成するとともに、前記エアチャンバと圧縮 空気供給源とを接続するエア供給路を形成し、且つ該エア供給路を可動シリンダ の上昇時にのみ連通させるバルブ機構を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【考案の作用、効果】

前記構成によれば、打撃ピストンによる打撃動作後に可動シリンダが上昇した 時にのみエア供給路が開放され、圧縮空気供給源からの圧縮空気が戻し用エアチ ャンバ内に供給され、さらに可動シリンダの下室に供給されるから、打撃ピスト ンは下側から充分な圧力を受けて確実に元の上方位置に上昇復帰する。したがっ て、打撃ピストンによる打撃一回あたりのパワーが増大し、少ない回数の打撃で 短時間に釘の打ち込み作業を終了でき、作業能率が向上する。

【００１０】 これに関連し、打撃行程中は打撃ピストン下側と連通した戻し用エアチャンバ と圧縮空気供給源とを接続するエア供給路は完全に遮断されているため、戻し用 エアチャンバ内の圧力が不必要に上昇しないので、打撃力を低減させることがな い。

【００１１】 さらに、可動シリンダは打撃ピストンの打撃動作の後、戻し用エアチャンバ内 の圧縮空気の作用を受ける有効面積差により下方に押し下げられるので、バネ等 の手段によることなしに元の下方位置に復帰移動させることができる。しかも、 打撃行程中に可動シリンダには下方への戻し力が作用せず、可動シリンダが上方 へ移動して戻し用エアチャンバ内に圧縮空気が導入されて初めて可動シリンダに 戻し力が作用するので、可動シリンダが上昇して圧縮空気の供給、排気の交互の 切換えが行なわれるタイミングが遅れ、再度の打撃行程に移行するタイミングが 遅くなり、打撃ピストンの下死点近くからの戻り行程に時間的余裕が生じること になり、打撃ピストンの戻し性能が向上する。

【００１２】 加えて、可動シリンダを復帰させるための有効面積差を戻し用エアチャンバ内 に構成してあるため、上記有効面積差が実際に作用するのは、エア供給路を介し て戻し用エアチャンバと環状チャンバとが接続した後、つまり圧縮空気供給源が 打撃ピストンが駆動されて釘を打撃した後であり、釘打機駆動前及び打撃行程中 には可動シリンダはフリー状態となっているから、ハウジングを戻し付勢力に抗 して押し付けておく必要がない。

【００１３】

【実施例】

以下、図面によって本考案の実施例について説明すると、図１は連打式釘打機 の要部の断面図で、同図において１は打撃ピストン、２は可動シリンダ、３はハ ウジングを示す。打撃ピストン１は可動シリンダ２内に摺動自在に収容され、釘 を打撃するドライバ４と一体に結合している。可動シリンダ２は打撃ピストン１ を摺動自在に収容するとともに打撃ピストン１の反力により打撃ピストン１と反 対側に摺動する。ハウジング３は釘打機に一体に形成され、上記可動シリンダ２ を内部に摺動自在に収容している。

【００１４】 前記可動シリンダ２の外周面とハウジング３の内周面との間には環状チャンバ ５が形成されている。この環状チャンバ５はハウジング３の内周面に形成された 内側環状凸部６と、その上部に配置された環状のヘッドバルブ７との間に形成さ れている。そして、環状チャンバ５は可動シリンダ２の摺動距離より長い幅に形 成され、ハウジング３に形成された圧縮空気供給口８を介して常時圧縮空気供給 源９に接続している。なお、ヘッドバルブ７は通常は下部位置にあり、釘打機の 起動操作に応じて上方に作動するように構成されている。

【００１５】 また、可動シリンダ２の側壁上部には、打撃ピストン１によって上方に画成さ れた上室１０に連通する上部連通孔１１が形成され、該上部連通孔１１の上下に は、上記ヘッドバルブ７の内周面に選択的に当接・離反するシール部１２、１３ が設けられている。なお、ハウジング３には上記可動シリンダ２の上方に排気口 １４が形成されている。

【００１６】 次に、可動シリンダ２の外周面には、内側環状凸部６に摺動する部位に、中央 シール部１５が設けられている。また、可動シリンダ２の下端部には外側に突出 する外側環状凸部１９が形成され、該外側環状凸部１９の外周面には、ハウジン グ３の内周面に当接する下部シール部２０が周設されている。そして、ハウジン グ３の内側環状凸部６と可動シリンダ２の外側環状凸部１９との間には、可動シ リンダ２の周囲に、打撃ピストンの下側に位置する可動シリンダ２の下室２１と 連通させた打撃ピストン１の戻し用エアチャンバ１７が形成されている。可動シ リンダ２の側壁下部には常時上記戻し用エアチャンバ１７に連通する下部連通孔 １８が形成されている。

【００１７】 そして、ハウジング３の内側環状凸部６の内周面の上部の一部にはバイパス１ ６ａが形成され、該バイパス１６ａと上記内側環状凸部６と可動シリンダ２との 間の間隙１６ｂとによってエア供給路１６が形成されている。したがって、可動 シリンダ２が下方位置にあるときは、中央シール部１５が上記内側環状凸部６の 内周面に当接して上記エア供給路１６を閉鎖するが、可動シリンダ２が上昇して 上記バイパス１６ａを越えると、エア供給路１６が開放され、圧縮空気供給源９ に通じる環状チャンバ５と戻し用エアチャンバ１７とを接続する。このように、 可動シリンダ２の上下動によりエア供給路１６を開閉するバルブ機構が構成され ている。

【００１８】 ここで、可動シリンダ２の中央シール部１５とハウジング３の内側環状凸部６ との当接部ａの径をＬ1 とし、可動シリンダ２の外側環状凸部１９の下部シール 部２０とハウジング３の内周面との当接部ｂの径をＬ2 とすると、戻し用エアチ ャンバ１７内に圧縮空気が供給されている場合に、可動シリンダ２を上方に移動 させようとする圧縮空気の付勢力は、径Ｌ1 の当接部ａが受ける圧縮空気の受圧 有効面積に対応し、可動シリンダ２を下方に移動させようとする付勢力は径Ｌ2 の当接部ｂが受ける受圧有効面積に対応する。径Ｌ1 の当接部ａは径Ｌ2 の当接 部ｂよりも有効面積が小さいから、エアチャンバ１７内に供給された圧縮空気の 圧力は、可動シリンダ２を下方に押し下げるように作用する。したがって、可動 シリンダ２は常に下方に付勢されている。

【００１９】 次に、前記構成の釘打機の作動態様について説明すると、釘打機起動前は図１ に示されるように、可動シリンダ２はハウジング３の下端位置にあり、打撃ピス トン１は可動シリンダ２の上方に位置し、その上室１０は排気口１４を介して大 気に開かれている。ここで、釘打機を起動操作し、ヘッドバルブ７を図２のよう に上方に移動させると、ヘッドバルブ７が可動シリンダ２の上部に設けられたシ ール部１３から離反してシール部１２に当接する。これにより、可動シリンダ２ の上部連通孔１１と排気口１４との接続は遮断され、圧縮空気供給源９に通じる 環状チャンバ５は上部連通孔１１を介して可動シリンダ２の上室１０に開かれる ので、圧縮空気が上記上室１０に急激に供給され、打撃ピストン１が駆動されて ドライバ４が釘（図示せず）を打撃する。このとき、打撃ピストン１が下方へ駆 動された反力により可動シリンダ２は反対の上方に移動する。同時に、打撃ピス トン１の下向きの移動により、可動シリンダ２の下室２１内の空気は圧縮され、 その一部は可動シリンダ２外に排出され、他の一部は下部連通孔１８を経て戻し 用エアチャンバ１７内に供給される。なお、打撃ピストン１の打撃行程において 、可動シリンダ２の中央シール部１５はハウジング３の内側環状凸部６に当接し てシール状態を保持してエア供給路１６を閉鎖しているから、戻し用エアチャン バ１７には環状チャンバ５からの圧縮空気の流入がなく、したがって打撃ピスト ン１の打撃力が低減されることがない。

【００２０】 打撃時の打撃ピストン１の反動で可動シリンダ２が上方に移動する途中で、図 ３のように、可動シリンダ２の上部に設けられたシール部１２がヘッドバルブ７ から離反し、シール部１３がヘッドバルブ７に当接するので、再び可動シリンダ ２の上室１０が上部連通孔１１を介してハウジング３の排気口１４に接続し、上 室１０は圧縮空気の大気への排気により急減圧する。これに対し、可動シリンダ ２の下室２１は打撃ピストン１の打撃動作により容積が急減して昇圧するととも に、戻し用エアチャンバ１７内に蓄圧された圧縮空気が下部連通孔１８から再び 下室２１内に還流して上室１０と下室２１の圧力が逆転するほか、可動シリンダ ２が上昇してエア供給路１６が開放され、環状チャンバ５内の圧縮空気が戻し用 エアチャンバ１７内に供給され、さらに下部連通孔１８から可動シリンダ２の下 室２１に供給されるから、打撃ピストン１は下側から充分な圧力を受けて確実に 元の上方位置に上昇復帰する。なお、上室１０と下室２１の圧力のバランスの逆 転は可動シリンダ２に対し、その上昇を制動するように作用し、可動シリンダ２ は上方位置で停止する。

【００２１】 ところで、上述のように、可動シリンダ２の中央シール部１５とハウジング３ の内側環状凸部６との当接部ａの径Ｌ1 の方が可動シリンダ２の外側環状凸部１ ９の下部シール部２０とハウジング３の内周面との当接部ｂの径Ｌ2 よりも小さ いから、戻し用チャンバ１７内の圧縮空気が可動シリンダ２に作用する有効面積 は、当接部ｂの方が大きい。したがって、この有効面積差により上記圧縮空気は 可動シリンダ２を下方に移動させるように作用し、可動シリンダ２は圧縮空気に より再び下死点に復帰移動する。

【００２２】 可動シリンダ２が下死点に復帰移動する途中で、図２のように、可動シリンダ ２のシール部１３がヘッドバルブ７から離反し、シール部１２が当接するので、 再び可動シリンダ２の上室１０には圧縮空気供給源９からの圧縮空気が急激に供 給され、打撃ピストン１が下方に駆動され、その反力により可動シリンダ２は反 対の上方に移動する。このようにして、ヘッドバルブ７が上方位置にある限り、 可動シリンダ２の上室１０は、圧縮空気供給源９と大気とに交互に切換えられ、 打撃ピストン１は繰り返し駆動される。ヘッドバルブ７を図１の下方位置に戻す と、可動シリンダ２の上室１０の上部連通孔１１は排気口１４を介して大気に接 続する状態が維持され、圧縮空気の切換えが行なわれないので、打撃ピストン１ の打撃動作も停止する。

【００２３】 上述のように、打撃ピストン１の打撃時の反動は可動シリンダ２の作動に吸収 されて打ち消され、ハウジング３に反動が伝わらないので操作性がよい。

【００２４】 また、打撃ピストン１による打撃動作後に可動シリンダ２が上昇した時にのみ エア供給路１６が開放され、環状チャンバ５内の圧縮空気が戻し用エアチャンバ １７内に供給され、さらに下部連通孔１８から可動シリンダ２の下室２１に供給 されるから、打撃ピストン１は下側から充分な圧力を受けて確実に元の上方位置 に上昇復帰する。したがって、打撃ピストン１による打撃一回あたりのパワーが 増大し、少ない回数の打撃で短時間に釘の打ち込み作業を終了でき、作業能率が 向上する。

【００２５】 これに関連し、打撃行程中は打撃ピストン１下側と連通した戻し用エアチャン バ１７と圧縮空気供給源９とを接続するエア供給路１６は完全に遮断されている ため、戻し用エアチャンバ１７内の圧力が不必要に上昇しないので、打撃力を低 減させることがない。

【００２６】 さらに、可動シリンダ２は打撃ピストン１の打撃動作の後、戻し用エアチャン バ１７内の圧縮空気の作用を受ける有効面積差により下方に押し下げられるので 、バネ等の手段によることなしに元の下方位置に復帰移動させることができる。 しかも、打撃行程中に可動シリンダ２には下方への戻し力が作用せず、可動シリ ンダ２が上方へ移動して戻し用エアチャンバ１７内に圧縮空気が導入されて初め て可動シリンダ２に戻し力が作用するので、可動シリンダ２が上昇して圧縮空気 の供給、排気の切換えが行なわれるタイミングが遅れ、再度の打撃行程に移行す るタイミングが遅くなり、打撃ピストン１の下死点近くからの戻り行程に時間的 余裕が生じることになり、打撃ピストン１の戻し性能が向上する。

【００２７】 加えて、可動シリンダ２を復帰させるための有効面積差を戻し用エアチャンバ １７内に構成してあるため、上記有効面積差が実際に作用するのは、エア供給路 １６を介して戻し用エアチャンバ１７と環状チャンバ５とが接続した後、つまり 圧縮空気供給源９が打撃ピストン１が駆動されて釘を打撃した後であり、釘打機 駆動前及び打撃行程中には可動シリンダ２はフリー状態となっているから、ハウ ジング３を戻し付勢力に抗して押し付けておく必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の釘打機の連打式釘打機の反動低減機構
の作動前の状態の断面説明図である。

【図２】上記釘打機の打撃ピストンの駆動直後の状態の
断面説明図である。

【図３】上記釘打機の打撃ピストンによる打撃後の状態
の断面説明図である。

【符号の説明】

１ 打撃ピストン ２ 可動シリンダ ３ ハウジング ５ 環状チャンバ ９ 圧縮空気供給源 １０ 上室 １２ 下室 １６ エア供給路 １７ 打撃ピストンの戻し用エアチャンバ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 打撃ピストンと、打撃ピストンを摺動自
   在に収容するとともに打撃ピストンの反力により打撃ピ
   ストンと反対側に摺動する可動シリンダと、該可動シリ
   ンダを摺動可能に収容したハウジングとを備え、前記可
   動シリンダの摺動によって前記可動シリンダの上室を圧
   縮空気供給源と排気口とに交互に切り換えて打撃ピスト
   ンを繰り返し駆動するように成した連打式釘打機におい
   て、前記可動シリンダの周囲には前記打撃ピストンの下
   方に位置する可動シリンダの下室と連通させた戻し用エ
   アチャンバを形成し、前記可動シリンダの外周面とハウ
   ジングの内周面との間には、前記エアチャンバ内に供給
   された圧縮空気により前記可動シリンダを下方に押し下
   げるように作用する有効面積差を形成するとともに、前
   記エアチャンバと圧縮空気供給源とを接続するエア供給
   路を形成し、且つ該エア供給路を可動シリンダの上昇時
   にのみ連通させるバルブ機構を設けたことを特徴とする
   連打式釘打機の打撃ピストン戻し機構。