JPH09225856A - 固着具打撃工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ピストンがバンパーを打撃する際に生ずる衝
撃を吸収してバンパーの耐久性を向上させ、打撃工具の
振動を吸収し打撃音を抑制する固着具打撃工具を提供す
る。 【解決手段】 バンパー１８の上部はピストン７下面に
向けて環状に突出しており、ピストン７のバンパー当接
面にはバンパーの上部突出部分が密嵌して第１の空気室
２７を形成する第１の窪み２９が形成される。シリンダ
５の下端側を閉じる部分３０には、バンパー１８の下部
を上下動可能に密嵌状態で受入れて第２の空気室３３を
形成する第２の環状の窪み３４が形成される。バンパー
１８には第１空気室２７と第２空気室３３とを連通する
空気通路３５が貫通している。バンパー１８の第１空気
室側の受圧面積は、第２空気室側の受圧面積より小さく
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、釘打機等の固着具打撃
工具に関し、特に、ピストンの急激な下降による衝撃を
吸収するとともにバンパーの耐久性を向上させ、打撃音
や振動を抑制する固着具打撃工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハウジングに加圧空気が供給されてお
り、ハウジング内部にはシリンダが設けられ、そのシリ
ンダ内部には打撃部材が取付けられたピストンが往復動
自在に配置され、シリンダ上部から加圧空気が供給され
ると、ピストンが、急激に下降して打撃部材がノーズに
ある固着具を対象物に打込み、次に、シリンダ上部の空
気が大気へ排気されると、リターンエアチャンバの加圧
空気がピストンの下面に作用してピストンがシリンダ上
部に復帰するようになっており、ピストンの前記急激な
下降による衝撃を吸収するバンパーがシリンダの下端に
設けられている固着具打撃工具はよく知られており、建
築現場等で多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の固着具打撃工具
において、軟らかいバンパーを用いると、衝撃吸収性は
向上するが、バンパー自体の耐久力が弱く、逆に、強度
の高い硬いバンパーを用いると耐久力は上がるが、衝撃
吸収力が低くなり、工具全体に衝撃が伝わって、作業者
の手などに衝撃が伝わるとともに大きな衝撃音を発生
し、また工具の部品の損傷を早めたりする。従って、両
者ともに技術的限界があり、低騒音化や振動吸収の実現
が困難になっている。

【０００４】従って、本発明の目的は、ピストンがバン
パーを打撃する際に生ずる衝撃を吸収してバンパーの耐
久性を向上させ、打撃工具の振動及び打撃音を抑制する
固着具打撃工具を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明によれば、シリンダ内部にピストンが往復動
自在に配置され、シリンダ上部から加圧空気が供給され
ると、ピストンが急激に下降してピストンに取付けられ
た打撃部材が固着具を対象物に打込むように構成され、
ピストンの前記急激な下降による衝撃を吸収する環状の
バンパーがシリンダの下端側に設けられている固着具打
撃工具であって、前記バンパーの上部はピストン下面に
向けて環状に突出しており、前記ピストンのバンパー当
接面にはバンパーの前記上部突出部分が密嵌して第１の
空気室を形成する環状の第１の窪みが形成されており、
前記シリンダの下端側を閉じるノーズ部分またはハウジ
ング部分には、前記環状バンパーの下部を上下動可能に
密嵌状態で受入れて第２の空気室を形成する第２の環状
の窪みが形成されており、前記バンパーには前記第１空
気室と前記第２空気室とを連通する空気通路が貫通して
おり、更に、前記バンパーの第１空気室側の受圧面積が
第２空気室側の受圧面積より小さく形成されていること
を特徴とする固着具打撃工具が提供される。

【０００６】

【作用】前記構成の固着具打撃工具において、ピストン
が急激に下降して打撃部材が固着具を打撃すると、ピス
トン下面の第１窪みにシールされた第１空気室を形成す
るようにバンパーが受入れられ、第１空気室の空気圧が
ピストンの下降によって圧縮され、その加圧空気はバン
パーの空気通路を通って、同様にシールされたバンパー
下面側の第２空気室にも流入する。第２空気室の空気圧
によるバンパー押圧力とバンパー上面側の第１空気室の
空気圧によるバンパー押圧力が互いに平衡した後は、バ
ンパー下面の受圧面積が上面より大きいので、バンパー
を上方に移動する力が作用してバンパーを上方に移動さ
せる。上方に移動させられたバンパーは下降中のピスト
ンに当接し、ピストンの急激な下降に伴う打撃エネルギ
ーを吸収して、ピストンの下降速度を低下させる。次
に、速度が低下したピストンは更にバンパーと一体にな
って下降するが、バンパー下面の第２空気室の加圧空気
とバンパーによる緩衝効果を受けて、ピストンは、更に
打撃エネルギーを失い、従来のようにバンパーを介して
ノーズに衝撃的に衝突することなく当接して停止する。
このようにバンパーには大きな緩衝効果が与えられるの
で、打撃音や振動が十分に抑制され、また、バンパーへ
の衝撃も大きく吸収され、バンパーやピストンの損傷を
最小限にする。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明に係る固
着具打撃工具の実施例について説明する。図１におい
て、固着具打撃工具（代表的には釘打機）１はハンドル
２と該ハンドルに一体成形されたハウジング３とを備
え、ハンドル２は、端部から加圧空気が供給され、内部
が加圧空気のリザーバとして空洞に形成されている。ハ
ウジング３の内部にはシリンダ５が設けられ、シリンダ
５の内部には打撃部材６が取付けられたピストン７が往
復動自在に配置されている。シリンダ５の上端にはメイ
ンバルブ９が設けられ、このメインバルブは、シリンダ
５の上端をシールしてハンドル２及びハウジング３の内
部のリザーバ１０の加圧空気をシリンダ５へ供給しない
静止位置（軸線Ｘより左側の位置）と、シリンダ５の上
端のシールを解除してリザーバ１０から加圧空気を供給
する打撃位置（軸線ｘより右側の位置）とをとる。静止
位置においては、ピストン７はシリンダ５の上部に静止
している。打撃位置においては、メインバルブ９とシリ
ンダ５の上端との隙間から加圧空気がピストン７の上部
に供給され、ピストン７が下方に強く且つ急激に押下げ
られる。

【０００８】この押下げによって、打撃部材６がノーズ
１１にある固着具を打撃して板等の対象物に打込む。こ
の打込みの際、同時に、シリンダ５の下部とハウジング
３との間に形成されたリターンエアチャンバ１３に加圧
空気を貯める。下降途中のピストン７がシリンダ上部に
ある間は、ピストン７の下方の空気が、シリンダ５の中
間穴１４と下端側の穴１５を通してリターンエアチャン
バ１３に貯められ、ピストン７が中間穴１４を通過する
と、新たにピストン上方のシリンダ室の加圧空気も中間
穴１４を通して供給される。中間穴１４にはチェックバ
ルブとしてのＯリング１７が設けられているので、中間
穴１４からシリンダ側へは逆流せず、リターンエアチャ
ンバ１３には十分な量の加圧空気が貯められる。従っ
て、メインバルブ９が静止位置（軸線ｘより左側の位
置）に復帰する際、シリンダ上部の空気が大気へ排気さ
れ、リターンエアチャンバ１３の加圧空気が下端側の穴
１５を通してピストン下方のシリンダ室に流入し、ピス
トン７の下面に作用してピストン７がシリンダ５の上部
に復帰する。ピストン７の急激な下降による衝撃を吸収
するバンパー１８がシリンダ５の下端側に設けられてい
る。

【０００９】メインバルブ９は、ハンドル２の根元に設
けられたトリガ装置１９によって制御される。トリガバ
ルブピン２１が押されずに静止位置にあるときは、ハン
ドル２のリザーバ１０の加圧空気が破線で示す管２２を
通ってメインバルブチャンバ２３に入り、メインバルブ
９は下方に押されて図１の軸線Ｘの左側の静止位置にあ
る。シリンダ５には加圧空気は供給されず、ピストン７
の上面には加圧空気は送られない。次に、トリガレバー
２５を引くことによってトリガバルブピン２１が図の上
方に押上げられると、メインバルブチャンバ２３の空気
が管２２及びトリガ装置１９を通して大気へ排気され、
メインバルブ９を押下げる力がなくなるためメインバル
ブ９はリザーバの加圧空気の圧力によって押上げられ
て、軸線Ｘの右側の打撃位置に移動させられる。リザー
バ１０の加圧空気がピストン７の上部に供給され、ピス
トン７を下方に強く押下げて打撃部材６がノーズ１１に
ある固着具を対象物に打込む。そして、トリガレバー２
５を放すと、トリガバルブピン２１が下方側の位置に復
帰し、メインバルブ９が軸線Ｘの左側の静止位置に復帰
する。押下げられていたピストン７の上面側への加圧空
気の供給がなくなり、しかも大気へ排気されるため、リ
ターンチャンバ１３からの加圧空気の作用によって、ピ
ストン７はシリンダ５内をその下死点から急速に上昇し
て、図示の静止位置に復帰する。

【００１０】ピストン７は固着具を対象物に打込むため
シリンダ５の下端側に急激に下降するので、ピストン７
の衝撃を緩和しながら停止させるため、バンパー１８は
必須である。柔らかいバンパーを用いると、衝撃吸収性
は向上するが、バンパーの耐久性が低くなり、変形が大
きくなってバンパーが塑性変形したり、発熱したりして
早期に破損することがある。逆に、強度の高い硬いバン
パーを用いると耐久力は上がるが、衝撃吸収力が低くな
って、工具全体に衝撃が伝わり、作業者の手などに衝撃
が伝わるとともに衝撃音を発生し、また工具の部品の損
傷を早めたりすることもある。

【００１１】本発明においては、バンパーの上面及び下
面に空気室を形成して両空気室とバンパーとを有機的に
関連させて、大きな緩衝効果を得るように構成してい
る。先ず、バンパー１８の上部２６が、ピストン７の下
面に向けて環状に突出して形成されている。これに対応
して、ピストン７の下面側のバンパー当接面には、バン
パー１８の上部突出部分２６が密嵌してシールされた第
１の空気室２７を形成する環状の第１の窪み２９が形成
されている。また、シリンダ５の下端側を閉じるノーズ
１１の上側の部分３０（又はハウジング３下側の部分が
シリンダ５の下端側を閉じる場合、そのハウジング部
分）には、バンパー１８の下部３１を上下動可能に密嵌
状態で受入れてシールされた第２の空気室３３を形成す
る第２の環状の窪み３４が形成されている。そして、バ
ンパー１８には第１空気室２７と第２空気室３３とを連
通するように貫通する空気通路３５が設けられている。
更に、バンパー１８は、第１空気室２７の側の受圧面積
が、第２空気室３３の側の受圧面積より小さくなるよう
に形成されている。従って、第２空気室３３と第１空気
室２７の空気圧が同じになると、バンパー１８は受圧面
積の大きい側、すなわち第２空気室３３の空気圧の作用
を受けてバンパー１８を上方に移動させる力を受ける。
なお、本発明では高い緩衝効果が得られるので、バンパ
ー１８をある程度強度の高い硬いゴムで形成でき、これ
によって、バンパーの耐久性を高めることができる。

【００１２】上記の構成で成る装置の動作について、図
１〜図２を参照して説明する。ピストン７が、図１の軸
線Ｘの左側において、実線で示す上方の静止位置から想
像線で示す位置に下降すると、ピストン７の下面の第１
窪み２９にバンパー１８の環状上部突出部分２６が密嵌
するように受け入れて、ピストン７の下面側の空気を第
１空気室２７に閉じ込める。ピストン７は、そのまま第
１空気室２７の空気を圧縮するように強く且つ高速で降
下を続ける。バンパー１８において、バンパー上方の第
１空気室２７と下方の第２空気室３３とは空気通路３５
によって連通しており、第１空気室２７の加圧空気が第
２空気室３３に流入して第２空気室３３の空気圧を増大
させる。

【００１３】第１空気室２７からの加圧空気の流入によ
り、第２空気室３３の空気圧が次第に上昇して、第１空
気室２７の空気圧によるバンパー押圧力と第２空気室３
３の空気圧によるバンパー押圧力が平衡する。その平衡
後も第１空気室２７からは第２空気室３３へ同圧にする
ように加圧空気が流入するが、バンパー１８では、下面
すなわち第２空気室３３の受圧面積が、上面すなわち第
１空気室２７より大きいので、バンパー１８を押下げる
力よりバンパーを押上げる力が大きくなり、これによっ
てバンパー１８を上方に移動させる。この状態が、図１
の軸線Ｘの右側に実線で示されており、ピストン７は図
１の軸線Ｘの左側の想像線で示す位置よりやや下方に降
下しているが、バンパー１８はやや上方に移動してい
る。上方に移動したバンパー１８は下降中のピストン７
に当接し、ピストン７の急激な下降に伴う打撃エネルギ
ーを吸収して、ピストン７の下降速度を低下させる。な
お、バンパー１８の空気通路３５の数及びそれらの直径
の大小、並びに第１空気室側の受圧面積と第２空気室側
の受圧面積とを選択することによって、ピストン７の下
降速度の低下率を変化させることができる。

【００１４】次に、図２の軸線Ｘの左側に図示のよう
に、速度が低下したピストン７は更にバンパー１８と一
体になって下降し、その下降に伴ってバンパー１８の下
面の第２空気室３３の空気を更に圧縮する。ピストン７
は、第２空気室３３の加圧空気とピストン下面のバンパ
ー１８とによる緩衝効果を受けて、ピストン上面側の加
圧空気による打撃エネルギー（すなわち衝突エネルギ
ー）を更に失う。この大きな緩衝効果によって、ピスト
ン７は、バンパー１８を介してノーズ３０へ、従来のよ
うに衝撃的に衝突することなく、当接して停止する。そ
の停止状態が、図２の軸線Ｘの右側に図示されている。
このように、バンパー１８と両空気室の加圧空気とによ
り大きな緩衝効果が得られるので、打撃音や振動が十分
に抑制され、また、バンパー１８への衝撃も大きく吸収
され、バンパー１８やピストン７の損傷を最小限にす
る。また、高い緩衝効果が得られるので、バンパー１８
を強度の高い硬いゴムで形成でき、バンパーの耐久性を
高めることもできる。

【００１５】図３は、バンパー１８を、静止位置におい
て、図１の位置より上方に位置させて、静止状態から第
２空気室３３を十分に確保した例を示している。この図
３の実施例においても、図１及び図２の実施例と同様
に、大きな緩衝効果を得ることができる。すなわち、図
３の軸線Ｘの左側において、ピストン７が、実線で示す
上方の静止位置から想像線で示す位置に下降すると、ピ
ストン下面側の空気を第１空気室２７に閉じ込める。更
に、ピストン７は下降して第１空気室２７の空気を圧縮
し続けるが、このとき、図３の軸線Ｘの右側に図示のよ
うに、高い位置にあるバンパー１８をやや押下げ、これ
により第２空気室３３の圧力も上昇する。更に圧縮され
た第１空気室２７の加圧空気は空気通路３５を通して第
２空気室３３に流入するので、第２空気室３３の空気圧
が上昇して、第１空気室２７と第２空気室３３の空気圧
によるバンパー押圧力が平衡する。以下の動作は、図１
及び図２の実施例と同じになる。すなわち、バンパー１
８の第２空気室３３側の受圧面積は第１空気室２７側よ
り大きいので、バンパー１８を上方に移動させて下降中
のピストン７に当接させ、ピストン７の急激な下降に伴
う打撃エネルギーを吸収して、ピストン７の下降速度を
低下させる。速度が低下したピストン７は、バンパー１
８と一体になって下降するが、第２空気室３３の加圧空
気とバンパー１８とによる緩衝効果を受けて打撃エネル
ギーを更に失い、ノーズ３０へ従来のように衝撃的に衝
突することなく当接して停止する。

【００１６】

【発明の効果】本発明の打撃工具によれば、バンパーの
上面には第１の空気室が、バンパーの下面には第２の空
気室が形成され、バンパーには第１空気室と第２空気室
とを連通する空気通路が貫通しており、バンパーの第１
空気室側の受圧面積が第２空気室側の受圧面積より小さ
く形成されているので、バンパー上面側の第２空気室の
空気圧がバンパー上面側の第１空気室と同じ程度の圧力
になると、バンパーを上方に移動する力が作用し、上方
に移動させられたバンパーが下降中のピストンに当接
し、ピストンの急激な下降に伴う打撃エネルギーを相当
に吸収して、ピストンの下降速度を低下させる。これに
よって、従来の打撃工具に見られたピストンがバンパー
へ衝撃的に衝突するのを確実に回避できる。次に、速度
が低下したピストンは更にバンパーと一体になって下降
するが、バンパー下面の第２空気室の加圧空気とバンパ
ーによる緩衝効果を受けて、ピストンは更に打撃エネル
ギーを失い、ノーズへ衝撃的に衝突することなく当接し
て停止する。従って、バンパーと両空気室の加圧空気と
によって、大きな緩衝効果が得られ、打撃音や振動を十
分に抑制し、バンパーの熱の発生も抑えられる。また、
バンパーへの衝撃も大きく吸収され、バンパーやピスト
ンの損傷を最小限にする。更に、ピストンの打撃時の衝
撃は、硬質バンパーでも十分吸収でき、これにより、バ
ンパーの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る固着具打撃工具の一部省
略した縦断面正面図である。

【図２】図１の打撃工具の主要部分の打撃時の動作説明
図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る打撃工具の、主要部
分の縦断面正面図である。

【符号の説明】

１ 固着具打撃工具 ２ ハンドル ３ ハウジング ５ シリンダ ６ 打撃部材 ７ ピストン ９ メインバルブ １０ リザーバ １１ ノーズ １３ リターンエアチャンバ １４ 中間穴 １５ 下端側の穴 １８ バンパー １９ トリガ装置 ２１ トリガバルブピン ２３ メインバルブチャンバ ２６ バンパーの上部突出部分 ２７ 第１空気室 ２９ 第１窪み ３０ ノーズ上側部分 ３１ バンパー下部 ３３ 第２空気室 ３４ 第２窪み ３５ 空気通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内部にピストンが往復動自在に
   配置され、シリンダ上部から加圧空気が供給されると、
   ピストンが急激に下降してピストンに取付けられた打撃
   部材が固着具を対象物に打込むように構成され、ピスト
   ンの前記急激な下降による衝撃を吸収する環状のバンパ
   ーがシリンダの下端側に設けられている固着具打撃工具
   において、 前記バンパーの上部はピストン下面に向けて環状に突出
   しており、前記ピストンのバンパー当接面にはバンパー
   の前記上部突出部分が密嵌して第１の空気室を形成する
   環状の第１の窪みが形成されており、前記シリンダの下
   端側を閉じるノーズ部分またはハウジング部分には、前
   記環状バンパーの下部を上下動可能に密嵌状態で受入れ
   て第２の空気室を形成する第２の環状の窪みが形成され
   ており、前記バンパーには前記第１空気室と前記第２空
   気室とを連通する空気通路が貫通しており、更に、前記
   バンパーの第１空気室側の受圧面積が第２空気室側の受
   圧面積より小さく形成されていることを特徴とする固着
   具打撃工具。