(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち工具であって、該手持ち工具は空気圧シリンダ部と、該空気圧シリンダ部に連結された油圧シリンダと、該空気圧シリンダ部に突設されたグリップとを有し、且つ、前記油圧シリンダに、ピストンをヘッド側へ付勢するバネを内蔵し、前記ピストンにヘッド側とロッド側の油室を連通する通路を形成し、前記通路にヘッド側からロッド側への油の流れを阻止する逆止弁を設け、前記逆止弁にバネを介装して開放位置に付勢し、ヘッド側へ油圧を印加したときに逆止弁が閉じ、油圧解除時に逆止弁が開くように構成した油圧シリンダを用いた手持ち動力工具であり、前記手持ち動力工具には作動油タンクが設けられており、該作動油タンクと前記油圧シリンダとを接続する油圧主管路には作動油タンクからみて前記空気圧シリンダ部に設けられている増圧シリンダの上流と下流とに夫々作動油タンクへの流れを阻止する逆止弁が挿入されており、更に、前記作動油タンク内の作動油は早送りトリガバルブの操作により前記作動油タンク内の作動油が高圧空気によって前記油圧シリンダ内の油圧ピストン側へ供給されて該油圧ピストンを高速前進させた後、増圧用トリガバルブを操作することにより、前記空気圧シリンダ部の空気圧ピストンが高推力で前進し、増圧シリンダ内の作動油を圧縮して前記油圧シリンダ内の油圧ピストン側へ圧送され、該油圧ピストンが低速高推力で前進するように構成された手持ち動力工具において、
上記手持ち動力工具は、前記早送りトリガバルブ及び増圧用トリガバルブが前記グリップに設けられており、該早送りトリガバルブ及び増圧用トリガバルブは、夫々、該グリップに設けられた早送りトリガレバー、増圧用トリガレバーによって操作され、前記油圧シリンダの前端部に設けられているノーズ部に凹形の固定カッター刃が取付けられると共に、該油圧シリンダの油圧ピストンのロッド部先端には可動カッター刃が取付けられ、該可動カッター刃は前記早送り用トリガバルブの作動により高速で前進して前記凹形の固定カッター刃に挿入されているワイヤ等に突き当たって停止し、続いて、前記増圧用トリガバルブの作動によって該可動カッター刃が低速高推力で前進して前記固定カッター刃の凹部を横断して該凹部内に挿入されたワイヤ等を切断するように構成されたことを特徴とする手持ち動力工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧シリンダに関するものであり、特に、駆動回路を簡素化できる油圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、釘打ち機等の手持ち動力工具は、空気圧を動力源としたものが一般的である。しかし、空気圧シリンダで直接ドライバを駆動する釘打ち機等よりも高出力を要求される動力工具（例えば手持ち式ワイヤ切断機等）においては、従来の空気圧駆動方式では出力不足であり、別種の駆動機構が必要になる。
【０００３】
高出力が得られる駆動機構としては油圧シリンダを用いた油圧機構があるが、油圧シリンダの往復運動を制御するための４方弁等からなる油圧回路の小型化が困難であり、小型軽量化が要求される手持ち動力工具等に適しているとは言い難い。
【０００４】
そこで、小型軽量であって、且つ、高出力の手持ち動力工具を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するために提案するものであり、手持ち工具であって、該手持ち工具は空気圧シリンダ部と、該空気圧シリンダ部に連結された油圧シリンダと、該空気圧シリンダ部に突設されたグリップとを有し、且つ、前記油圧シリンダに、ピストンをヘッド側へ付勢するバネを内蔵し、前記ピストンにヘッド側とロッド側の油室を連通する通路を形成し、前記通路にヘッド側からロッド側への油の流れを阻止する逆止弁を設け、前記逆止弁にバネを介装して開放位置に付勢し、ヘッド側へ油圧を印加したときに逆止弁が閉じ、油圧解除時に逆止弁が開くように構成した油圧シリンダを用いた手持ち動力工具であり、前記手持ち動力工具には作動油タンクが設けられており、該作動油タンクと前記油圧シリンダとを接続する油圧主管路には作動油タンクからみて前記空気圧シリンダ部に設けられている増圧シリンダの上流と下流とに夫々作動油タンクへの流れを阻止する逆止弁が挿入されており、更に、前記作動油タンク内の作動油は早送りトリガバルブの操作により前記作動油タンク内の作動油が高圧空気によって前記油圧シリンダ内の油圧ピストン側へ供給されて該油圧ピストンを高速前進させた後、増圧用トリガバルブを操作することにより、前記空気圧シリンダ部の空気圧ピストンが高推力で前進し、増圧シリンダ内の作動油を圧縮して前記油圧シリンダ内の油圧ピストン側へ圧送され、該油圧ピストンが低速高推力で前進するように構成された手持ち動力工具において、
上記手持ち動力工具は、前記早送りトリガバルブ及び増圧用トリガバルブが前記グリップに設けられており、該早送りトリガバルブ及び増圧用トリガバルブは、夫々、該グリップに設けられた早送りトリガレバー、増圧用トリガレバーによって操作され、前記油圧シリンダの前端部に設けられているノーズ部に凹形の固定カッター刃が取付けられると共に、該油圧シリンダの油圧ピストンのロッド部先端には可動カッター刃が取付けられ、該可動カッター刃は前記早送り用トリガバルブの作動により高速で前進して前記凹形の固定カッター刃に挿入されているワイヤ等に突き当たって停止し、続いて、前記増圧用トリガバルブの作動によって該可動カッター刃が低速高推力で前進して前記固定カッター刃の凹部を横断して該凹部内に挿入されたワイヤ等を切断するように構成された手持ち動力工具を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図１は本発明の油圧シリンダの使用例として、ボルトやワイヤを切断するための油圧−空気圧式ワイヤ切断機１を示し、空気圧シリンダ部２の前部に油圧シリンダ３を連結し、油圧シリンダ３へ作動油を供給するための作動油タンク４は、空気圧シリンダ部２の前部から横へ突出するグリップ部５に内蔵している。
【０００７】
グリップ部５の端部にはエアホースコネクタ取付け用のネジ穴６が形成され、エアホース（図示せず）を通じてエアコンプレッサから供給される圧縮空気は、グリップ部５内の空気圧主管路７を通じて空気圧シリンダ部２のシリンダチューブ８と、シリンダチューブ８を覆う外筒９との間のエアチャンバ１０へ供給される。また、図１においてグリップ部５の背面側下部には、空気圧主管路７から作動油タンク４の底部ポートへ通じる空気圧管路１１が形成され、この空気圧管路１１の途中にパイロット操作式の早送り用切換弁（図示せず）が設けられている。
【０００８】
作動油タンク４内にはフリーピストン１２が挿入されており、フリーピストン１２の下面側空気室４ａに圧力空気を供給すると、フリーピストン１２が上昇してフリーピストン１２の上面側油室４ｂに充填されている作動油が油圧主管路１３へ排出される。
【０００９】
作動油タンク４と油圧シリンダ３を接続する油圧主管路１３は、グリップ部５に設けた上下二つのトリガバルブ１４，１５の背面側を通り、空気圧シリンダ部２の前部に形成した小径の増圧シリンダ部１６と交差している。油圧主管路１３に連通する増圧シリンダ部１６には空気圧ピストン１７に連結したラム１８が挿入されており、作動油は増圧シリンダ部１６を通って流れる。また、油圧主管路１３には、作動油タンク４側からみて増圧シリンダ部１６の上流と下流とにそれぞれ作動油タンク４への流れを阻止する逆止弁１９，２０が挿入されている。
【００１０】
図２に拡大して示すように、油圧シリンダ３の内径は、ヘッド側端部から中間部までの後半部３ａが油圧ピストン２１に合致する寸法で、中間部からロッド側先端部までの前半部３ｂの径はピストン径よりも大径となっており、油圧主管路１３をヘッド側ポートに接続し、逆止弁１９よりもタンク側上流から分岐した油圧管路２２を前半部３ｂに接続して差動油圧回路を構成している。
【００１１】
油圧ピストン２１にはロッド部の外周面から軸心を通って背面へ貫通する通路２１ａが形成されている。そして、通路２１ａの後半の大径部に後方から圧縮コイルバネ２３とポペット形逆止弁２４を挿入し、通路２１ａの後端部にキャップ２５をねじこんで通路２１ａ内に逆止弁２４を保持している。
【００１２】
逆止弁２４は、油圧ピストン２１と同様に、小径部外周面から軸心を通って背面へ貫通する通路２４ａが形成されていて、キャップ２５にも前後へ貫通する通路２５ａが形成されている。図２において逆止弁２４は前進して閉位置にあるが、通常は圧縮コイルバネ２３の付勢により後方のキャップ２５に圧接して油圧ピストン２１の通路２１ａを開放しており、油圧ピストン２１の前後の油室は連通している。また、油圧ピストン２１は油圧シリンダ３の前部に内蔵した圧縮コイルバネ２６によってヘッド側へ付勢されている。
【００１３】
油圧シリンダ３の前端部に設けたノーズ部２７には凹形の固定カッター刃２８を取付け、油圧ピストン２１のロッド部の先端に取付けたカッター刃２９が前方へ駆動されて固定カッター刃２８の凹部を横断し、凹部内に挿入されたボルトやワイヤ等を剪断する。
【００１４】
図３の油圧−空気圧回路図に示すように、グリップ部５の上側の増圧用トリガバルブ１４は、空気圧シリンダ部２の主切換弁３０を制御し、下側の早送り用トリガバルブ１５は、前述したグリップ部５の下部の早送り用切換弁３１を制御するように構成している。
【００１５】
空気圧シリンダ部２の基本構成は、図１に示すように空気圧ピストン１７を収容したシリンダチューブ８の後方側に、空気圧ピストン１７を往復運動させるための往復制御機構３２が配置されており、往復制御機構３２の外周にシリンダチューブ８の後端面へ接離する主切換弁３０が配設されている。
【００１６】
往復制御機構３２は、空気圧ピストン１７の後端面に一体成形されたピストン弁３３と、空気圧ピストン１７とともに前後移動するピストン弁３３によって切換えられる空気圧により第１位置と第２位置とに切換わる切換弁３４を備え、この切換弁３４によりシリンダチューブ８内へエアを供給し、又はシリンダチューブ８内からエアを大気に排気することにより空気圧ピストン１７が高速で往復駆動される。
【００１７】
図１において、空気圧ピストン１７の中心より下側の主切換弁３０の位置は閉鎖位置を示し、上側においては開放位置を示しているが、主切換弁３０は１個のリング形部品であり、一体に閉鎖位置または開放位置へスライドする。そして、閉鎖位置では前方のシート３５に圧接し、シリンダチューブ８とエアチャンバ１０との間の空気通路を遮断する。
【００１８】
増圧用トリガバルブ１４を操作すると、主切換弁３０の背面に作用している圧力空気が増圧用トリガバルブ１４を通じて大気に排出され、主切換弁３０が開放位置へ後退してエアチャンバ１０の高圧空気がシリンダチューブ８内に流入し、空気圧ピストン１７が前進駆動される。
【００１９】
空気圧ピストン１７が可動範囲の前端に達すると、往復制御機構３２の切換弁３４の背面に作用している圧力空気が大気に排出されて切換弁３４が後退し、空気圧ピストン１７の背面に作用している圧力空気が切換弁３４を通じて大気に排出され、空気圧ピストン１７は圧縮コイルバネ３６の弾発力により後退する。
【００２０】
そして、空気圧ピストン１７が初期位置に戻ると、シリンダチューブ８の通路を通じて切換弁３４の背面に圧力空気が導入されて切換弁３４が前進し、再びエアチャンバ１０からシリンダチューブ８へ圧力空気が供給されて空気圧ピストン１７が前進を開始する。このように、増圧用トリガバルブ１４の操作を解除するまで空気圧ピストン１７が高速で往復運動する。
【００２１】
次に、ワイヤ切断機１の全体的な動作を説明する。図１及び図２に示す早送り用トリガレバー３７を操作すると早送り用トリガバルブ１５が開き、図３に示した早送り用切換弁３１が開位置に切換わり、作動油タンク４の空気室４ａに高圧空気が導入され、上部油室４ｂから作動油が油圧主管路１３へ排出される。そして、油圧シリンダ３の油圧ピストン２１は、前後の受圧面積の差によって前進し、作動油タンク４からの吐出油と油圧シリンダ３のロッド側油室の油が、逆止弁１９，２０を通じて油圧ピストン２１のヘッド側に供給され、油圧ピストン２１が高速で前進する。
【００２２】
続いて、図１に示す増圧用トリガレバー３８を操作すると、増圧用トリガバルブ１４が開いて空気圧シリンダ部２の主切換弁３０が開位置に切換わり、シリンダチューブ８に高圧空気が供給されてラム１８が前進し、増圧シリンダ部１６内の作動油を圧縮する。増圧シリンダ部１６内の作動油は、増圧シリンダ部１６の上流に配置した逆止弁１９の作用によって油圧シリンダ３のヘッド側へ圧送され、ヘッド側圧力が上昇することにより、逆止弁２４が圧縮コイルバネ２３を圧縮して前進し、油圧ピストン２１の通路２１ａを閉鎖する。
【００２３】
続くラム１８の後退行程においては、逆止弁２０によってヘッド側圧力が保持され、作動油タンク４から逆止弁１９を通じて増圧シリンダ部１６内に作動油が吸入され、圧送と吸入を繰り返す。ラム１８の前進時に空気圧源の空気圧は、ラム１８の断面積と油圧ピストン２１の受圧面積との比率にしたがって高圧の油圧に変換され、ヘッド側油圧が高圧となって油圧ピストン２１を高推力で前進させる。
【００２４】
また、ラム１８の往復行程を通じて、作動油は作動油タンク４のフリーピストン１２によって加圧されているので、ラム１８が後退する作動油吸入行程において作動油にキャビテーションが発生することがない。
【００２５】
そして、油圧ピストン２１が油圧シリンダ３の前半部３ｂに達すると、前半部３ｂは油圧ピストン２１よりも大径であるので、油圧ピストン２１のヘッド側油室とロッド側油室が連通して前後両面の油圧が平衡し、油圧ピストン２１が停止すると同時に逆止弁２４が圧縮コイルバネ２３のバネ力によって後退し、通路２１ａが開通する。
【００２６】
尚、上記の実施例では油圧シリンダ３の前半部３ｂの内径を油圧ピストン２１よりも大径に形成し、油圧ピストン２１が大径の前半部３ｂへ前進したときに油圧ピストン２１の前後両側が連通して作動油が流通するように構成しているが、他の実施形態として、油圧シリンダ３の内径を全長に亘って油圧ピストン２１と合致する寸法とし、シリンダの内壁面の前半部にスプライン式の溝を形成して油圧ピストン２１の両面を連通させる構成としてもよい。
【００２７】
そして、増圧用トリガレバー３８の操作を解除すると、空気圧シリンダ部２の主切換弁３０が閉位置に切換わって、空気圧ピストン１７は初期位置に後退して停止する。早送り用トリガレバー３７の操作を解除すると、早送り用切換弁３１が閉位置に切換わって作動油タンク４の空気室４ａに供給されている圧縮空気が大気に排出され、圧縮コイルバネ２６によって油圧ピストン２１がヘッド側へ押され、ヘッド側の油は逆止弁２４を通じてロッド側へ流れて油圧ピストン２１が後退し、初期位置で停止する。
【００２８】
実際にワイヤ切断機１を使用する際は、ノーズ部２７の固定カッター刃２８の凹部内にワイヤ等を挿入し、早送り用トリガレバー３７を操作すれば、油圧シリンダ３に装着した可動カッター刃２９が高速で前進してワイヤ等に突き当たって停止する。続いて、増圧用トリガレバー３８を操作すれば可動カッター刃２９が低速高推力で前進してワイヤ等が切断される。
【００２９】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、グリップに設けられている早送りトリガバルブの操作により、作動油タンク内の作動油が高圧空気によって油圧シリンダ内の油圧ピストン側へ供給される。斯くして、油圧ピストンは高速前進することになる。そこで、該油圧ピストンのロッド部先端に取付けられている本発明の可動カッター刃が、固定カッター刃に挿入されているワイヤ等に高速に突き当たることができる。この後、グリップに設けられている増圧用トリガバルブの操作により、空気圧シリンダ部の空気圧ピストンが高推力で前進し、そして、増圧シリンダ内の作動油を圧縮して前記油圧シリンダ内の前記油圧ピストン側へ圧送されることによって該油圧ピストンが低速高推力で前進する。そこで、本発明の前記可動カッター刃も低速高推力で前進して、前記固定カッター刃に挿入されているワイヤ等を効率よく切断することができる。
又、本発明はグリップに早送りトリガバルブ、増圧用トリガバルブ、これ等のバルブを操作するトリガレバー等を設けたから小型の手持ち動力工具として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示し、ワイヤ切断機の側面断面図。
【図２】図１に示す油圧シリンダ部分の断面図。
【図３】図１のワイヤ切断機の油圧−空気圧回路図。
【符号の説明】
１        ワイヤ切断機
２        空気圧シリンダ部
３        油圧シリンダ
４        作動油タンク
４ａ      空気室
４ｂ      油室
５        グリップ部
７        空気圧主管路
１２        フリーピストン
１３        油圧主管路
１４        増圧用トリガバルブ
１５        早送り用トリガバルブ
１６        増圧シリンダ部
１８        ラム
１９，２０  逆止弁
２１        油圧ピストン
２１ａ      通路
２２        油圧管路
２３        圧縮コイルバネ
２４        逆止弁
２５        キャップ
２６        圧縮コイルバネ
３１        早送り用切換弁
３２        往復制御機構
３６        圧縮コイルバネ
３７        早送り用トリガレバー
３８        増圧用トリガレバー
【図１】
0003610763.tif 000002
【図２】
0003610763.tif 000003
【図３】
0003610763.tif 000004