(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にメインピストンを摺動自在に配置し、このメインピストンに前端に工具を駆動するピストンロッドを相対摺動自在に貫通し、このピストンロッドにメインピストンとの間で前エアー室と後エアー室とを形成する前後ピストンを設け、この前後ピストンとシリンダとの間に前後ピストンをメインピストン側に付勢する前後付勢部材を設け、前記シリンダに圧縮エアー供給源と接続されたエアー供給口を形成し、メインピストンにエアー供給口と前エアー室連通状態、後エアー室連通状態又は前後両エアー室平衡状態になるエアー供給手段を設け、前記シリンダにエアー供給手段が前後両エアー室平衡状態になったときにピストンロッドを押動するリセット手段を設けていることを特徴とする空気工具。
【請求項２】
前記リセット手段は、シリンダに前後各付勢部材の位置設定をする前後バックアップ部材を設け、この前後バックアップ部材の少なくとも一方をメインピストン側に押動可能にすることにより構成していることを特徴とする請求項１に記載の空気工具。
【請求項３】
前記シリンダの後端に前後エアー室から排出される排エアーが通りかつ後付勢部材の位置設定をする消音部材を設け、前記リセット手段はこの消音部材を前後移動自在にすることにより構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金切鋸、ヤスリ、スクレッパ等の工具を直線往復移動させる空気工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気工具は、シリンダ内にメインピストンを摺動自在に配置し、このメインピストンに前端に工具を駆動するピストンロッドを相対摺動自在に貫通し、このピストンロッドにメインピストンとの間で前エアー室と後エアー室とを形成する前後ピストンを設け、この前後ピストンとシリンダとの間に前後ピストンをメインピストン側に付勢する前後付勢部材を設け、前記シリンダに圧縮エアー供給源と接続されたエアー供給口を形成し、メインピストンにエアー供給口を前記前エアー室及び後エアー室を連通状態にするエアー供給手段を設けて構成されている。
【０００３】
そして、圧縮エアー供給源から供給され圧縮エアーを、エアー供給口及びエアー供給手段を介して、前エアー室に供給することによりピストンロッドを前方移動させると共にメインピストンを後方移動し、メインピストンの後方移動で後エアー室内のエアーを圧縮すると共に圧縮エアーの供給先が前エアー室から後エアー室に切り替わり、この後エアー室内の圧縮エアーの反発力でピストンロッドを後方衝撃移動させると共にメインピストンを前方移動させ、これを繰り返すことによりピストンロッドの前端の工具を直線往復移動（レシプロ運動）させることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記空気工具においては、エアー供給手段はシリンダのエアー供給口を前後両エアー室と連通状態にすることがあり、エアー供給を停止したときに、そのような状態でメインピストンが停止すると、次にエアー供給を再会しても、メインピストンが前後どちらの方向にも移動しないエンスト状態になる。即ち、エアー供給口が前後両エアー室と平衡状態（中立状態）になり、メインピストンを駆動しない状態になることがある。
【０００５】
従来技術においては、このような場合に、空気工具を上下に激しく振って、メインピストンの位置を変えることにより対応しており、非技術的な手法が採られている。
本発明は、このような問題点を技術的に解決できるようにした空気工具を提供することを目的とする。
本発明は、シリンダにピストンロッドを押動するリセット手段を設けることにより、メインピストン中立状態（エンスト状態）を簡単かつ確実に解消できるようにした空気工具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための第１の具体的手段は、シリンダ２内にメインピストン３を摺動自在に配置し、このメインピストン３に前端に工具４を駆動するピストンロッド５を相対摺動自在に貫通し、このピストンロッド５にメインピストン３との間で前エアー室６Ｆと後エアー室６Ｒとを形成する前後ピストン７Ｆ、７Ｒを設け、この前後ピストン７Ｆ、７Ｒとシリンダ２との間に前後ピストン７Ｆ、７Ｒをメインピストン３側に付勢する前後付勢部材８Ｆ、８Ｒを設け、前記シリンダ２に圧縮エアー供給源９と接続されたエアー供給口１０を形成し、メインピストン３にエアー供給口１０と前エアー室連通状態、後エアー室連通状態又は前後両エアー室平衡状態になるエアー供給手段１１を設け、前記シリンダ２にエアー供給手段１１が前後両エアー室平衡状態になったときにピストンロッド５を押動するリセット手段１２を設けていることである。
【０００７】
これによって、エアー供給を停止したときにメインピストン３が中立状態になって、圧縮エアー供給源９から圧縮エアーを供給してもメインピストン３を押動できなくなっても、リセット手段１２でピストンロッド５を押動することにより、後エアー室６Ｒ（又は前エアー室６Ｆ）のエアーが圧縮され、これによりメインピストン３を押動し、前後両エアー室連通状態から後エアー室連通状態（又は前エアー室連通状態）に変化させ、供給圧縮エアーによるメインピストン３の駆動が可能になる。
【０００８】
本発明における課題解決のための第２の具体的手段は、第１の具体的手段に加えて、前記リセット手段１２は、シリンダ２に前後各付勢部材８の位置設定をする前後バックアップ部材を設け、この前後バックアップ部材の少なくとも一方をメインピストン３側に押動可能にすることにより構成していることである。
これによって、リセット手段１２を簡単に構成でき、リセット操作も容易になる。
本発明における課題解決のための第３の具体的手段は、第１又は２の具体的手段に加えて、前記シリンダ２の後端に前後エアー室６Ｆ、６Ｒから排出される排エアーが通りかつ後付勢部材８Ｒの位置設定をする消音部材１４を設け、前記リセット手段１２はこの消音部材１４を前後移動自在にすることにより構成していることである。
【０００９】
これによって、リセット手段１２を消音部材１４を兼用して簡単に構成でき、リセット操作も容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜８において、１は工具４として金切鋸を取り付けた空気工具を示しており、作業者が片手で持って、切断作業ができるものである。
空気工具１は、内部空洞で把持可能に形成された本体１８内にシリンダ２を挿入しており、本体１８の先端部にヘッドホルダ１９を嵌着し、基部側に始動レバー２０によって操作されるエアー制御弁２１を備えている。
【００１１】
前記シリンダ２は両端が解放されており、その内部にはメインピストン３が摺動自在に配置され、このメインピストン３にピストンロッド５が相対摺動自在に貫通し、このピストンロッド５に前後ピストン７Ｆ、７Ｒが設けられている。
この前後ピストン７Ｆ、７Ｒの内、後ピストン７Ｒはピストンロッド５の後端に一体成形されており、前ピストン７Ｆは別個に形成して、ピストンロッド５の前部に形成した段部とピストンロッド５の前先端に螺合装着されるホルダキャップ２３とに挟まれて取り付けられている。
【００１２】
前記シリンダ２内のメインピストン３と前後ピストン７Ｆ、７Ｒとは、両者間で気密性のある前エアー室６Ｆと後エアー室６Ｒとを形成しており、メインピストン３は前後ピストン７Ｆ、７Ｒ間で相対摺動自在であり、前後各エアー室６Ｆ、６Ｒ内には金属衝突防止用のピストンリング２４が配置されている。
また、前ピストン７Ｆとヘッドホルダ１９との間にはコイルスプリングで形成された前付勢部材８Ｆが配置されており、前ピストン７Ｆにメインピストン３側に、即ち、ピストンロッド５を後方へ移動する付勢力を付与している。前記ヘッドホルダ１９は前付勢部材８Ｆを支持する前バックアップ部材１３Ｆとなっている。
【００１３】
シリンダ２の後端には消音部材１４の前部が挿入されている。この消音部材１４は本体１８の後端にも支持されており、シリンダ２及び本体１８に対して前後摺動可能になっている。
前記消音部材１４は内部空洞で、本体１８内に位置する大径部１４Ａと外後方に突出した小径部１４Ｂとを有し、大径部１４Ａと小径部１４Ｂとの間の段部に本体１８の後端に螺合固定の止め部材２５が当接しており、これにより本体１８外への抜け止めがなされている。
【００１４】
消音部材１４は前記大径部１４Ａに空気孔１４ａが形成され、小径部１４Ｂに排気孔１４ｂが形成されており、また、大径部１４Ａ内の空気孔１４ａより前側位置には空気孔２６ａを有する消音板２６が配置され、小径部１４Ｂ内には空気孔１４ａと排気孔１４ｂとの間に消音材２７が挿入配置されている。
ピストンロッド５に一体成形された後ピストン７Ｒとシリンダ２との間、即ち、シリンダ２の後端に摺動自在に挿入された消音部材１４の消音板２６との間には、後ピストン７Ｒをメインピストン３側に付勢する後付勢部材８Ｒが設けられている。この後付勢部材８Ｒはコイルスプリングで形成されていて、後ピストン７Ｒ及びピストンロッド５に前方へ移動する付勢力を付与すると共に、消音部材１４を本体１８から突出する方向に付勢している。前記消音板２６及び消音部材１４は後付勢部材８Ｒを支持する後バックアップ部材１３Ｒとして機能している。
【００１５】
従って、後付勢部材８Ｒに抗して消音部材１４を人指等で本体１８内に押し込むように急激押動すると、後付勢部材８Ｒを介して後ピストン７Ｒ及びピストンロッド５を前方へ移動し、後エアー室６Ｒ内のエアーを圧縮し、その圧縮エアーの反発力（膨張力）でメインピストン３を前方へ押動することになる。
即ち、本体１８に対して摺動自在に構成した前記消音部材１４は、ピストンロッド５を押動するリセット手段１２を兼ねており、ピストンロッド５を介してメインピストン３を押動して、メインピストン３を中立位置から前方へ移動させることができる。
【００１６】
前記メインピストン３には外周面に前後２条の周溝２９Ｆ、２９Ｒが形成され、この前後周溝２９Ｆ、２９Ｒを区画形成するためにシリンダ２の内周面と摺接する３条の周突部３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。
また、メインピストン３の内部にはピストンロッド５と平行な孔と径方向の１又は２以上の孔とを連通して形成したエアー孔３１Ａ、３１Ｂが形成されており、エアー孔３１Ａは前周溝２９Ｆと後エアー室６Ｒとを連通し、エアー孔３１Ｂは後周溝２９Ｒと前エアー室６Ｆとを連通している。
【００１７】
シリンダ２には前後方向中央にエアー供給口１０が形成されており、エアー供給口１０の前後にエアー排気口３４Ｆ、３４Ｒが形成されている。前記エアー供給口１０及びエアー排気口３４Ｆ、３４Ｒはそれぞれ円形孔が２個つづ形成されており、エアー供給口１０の２個の孔は前後に若干ずれている。
前記エアー供給口１０の吸気範囲はメインピストン３の中央周突部３０ｂより前後方向長さが長く形成され、メインピストン３の移動により、前周溝２９Ｆのみと連通する状態と、後周溝２９Ｒのみと連通する状態と、中央周突部３０ｂを跨いで前後周溝２９Ｆ、２９Ｒと連通する状態とを採り得る。
【００１８】
即ち、メインピストン３のエアー孔３１Ｂ、後周溝２９Ｒ等は、エアー供給口１０と前エアー室６Ｆとを連通して前エアー室連通状態にし、エアー孔３１Ａ、前周溝２９Ｆ等は、エアー供給口１０と後エアー室６Ｒとを連通して後エアー室連通状態にすることができ、これらがエアー供給手段１１を形成している。
前記メインピストン３は前後摺動中に、エアー供給手段１１における、エアー供給口１０を前後両エアー室６Ｆ、６Ｒと同時に連通する平衡状態（中立状態）を常に通過する。
【００１９】
この平衡状態とは、メインピストン３の中央周突部３０ｂがエアー供給口１０の中間に位置したときに、エアー供給口１０が前周溝２９Ｆと後周溝２９Ｒとに同時に連通し、僅かずつ吸気をする状態であり、また、エアー供給口１０と前周溝２９Ｆと前エアー排気口３４Ｆとが同時に連通し、エアー供給口１０から吸気されたエアーが前周溝２９Ｆを通ってダイレクトに前エアー排気口３４Ｆに排出されると共に、エアー孔３１Ａを通って後エアー室６Ｒに至り、エアー排気口３４Ｒより排出される状態である。
【００２０】
この平衡状態でメインピストン３が停止したときに、エアーを供給してもメインピストン３が再起動しないので、その平衡状態を崩すためにリセット手段１２が設けられている。
本体１８には、シリンダ２の前記前後エアー排気口３４Ｆ、３４Ｒを消音部材１４に連通する排気通路３５が形成されており、前後エアー排気口３４Ｆ、３４Ｒから排出されたエアーは、シリンダ２の後部に形成した孔３６及び消音板２６の空気孔２６ａを介して消音材２７に至るか、又はシリンダ２の後方から空気孔１４ａを介して消音材２７に至ることができる。
【００２１】
前記本体１８にはエアー供給口１０と連通するエアー供給室３７が形成されており、このエアー供給室３７内にはエアー制御弁２１が配置され、本体１８に取り付けられた接続具３８を介してエアーコンプレッサ等の圧縮エアー供給源９と連通していて、シリンダ２内へ圧縮エアーを供給可能になっている。
エアー制御弁２１は、エアー流通路を開閉するスロットルバルブ体３９とスロットルピン４０とをロッド４１で連結し、始動レバー２０でスロットルピン４０を押動することにより、ロッド４１を介してスロットルバルブ体３９を傾動して、エアー流通路を開放できるようになっている。
【００２２】
前記始動レバー２０は、基部が本体１８に枢支されており、その先端に揺動規制体４２の中途部が枢支されている。この揺動規制体４２はコイルスプリングによって、図４に実線で示す、始動レバー２０と略直交する状態に保持されており、この状態で揺動規制体４２の一端は本体１８と当接して、始動レバー２０を握ってもその揺動が規制され、始動レバー２０の不用意な作動、即ち、空気工具１の駆動を制限する。
そして、揺動規制体４２は、他端を指で押動しながら始動レバー２０に対して回動することにより、前記制限は解除され、始動レバー２０の握り揺動を許容するようになり、空気工具１による作業が可能になる。
【００２３】
次に、図１〜４に基づいて工具４の駆動動作を説明する。
図４の状態から、揺動規制体４２を指で押動しながら始動レバー２０を握り揺動すると、スロットルバルブ体３９が傾動してエアー流通路を開放し、圧縮エアー供給源９からの圧縮エアーがエアー供給室３７に入り、シリンダ２内に供給される。
図１、４の状態では、エアー供給口１０からのエアーがメインピストン３の前周溝２９Ｆを介してエアー孔３１Ａ内に入り、後エアー室６Ｒへ案内される。後エアー室６Ｒへ入った圧縮エアーは膨張により、後付勢部材８Ｒに抗して後ピストン７Ｒを有するピストンロッド５を後方移動させ、これと同時にメインピストン３を前方へ押動する。
【００２４】
このとき、前エアー室６Ｆ内のエアーは、エアー孔３１Ｂから後周溝２９Ｒを介して後エアー排気口３４Ｒから抜け、本体１８の排気路を通って消音部材１４から外部へ排気される。
次に、後方移動したピストンロッド５は、後付勢部材８Ｒの付勢力で前方移動してメインピストン３の前方移動を助け、メインピストン３の前後周溝２９Ｆ、２９Ｒが同時にエアー供給口１０と連通する状態（図２）になっても、メインピストン３には移動慣性力が作用していることにより、前記状態を通過し、図３に示すエアー供給口１０が後周溝２９Ｒと連通する状態になる。
【００２５】
前記メインピストン３の前方慣性運動は、前エアー室６Ｆ内のエアーを衝撃的に圧縮し、その圧縮エアーの爆発的な膨張力が前付勢部材８Ｆに抗して前ピストン７Ｆを有するピストンロッド５を強力に前方移動させる。
このピストンロッド５を前方移動させる反力より、また、メインピストン３の後周溝２９Ｒがエアー供給口１０と連通して、エアー孔３１Ｂを介して前エアー室６Ｆへ圧縮エアーが供給されることにより、この圧縮エアーの膨張により、メインピストン３を後方へ押動する。
【００２６】
このとき、後エアー室６Ｒ内のエアーは、エアー孔３１Ａから前周溝２９Ｆを介して前エアー排気口３４Ｆから抜け、本体１８の排気路を通って消音部材１４から外部へ排気される。
前記動作を繰り返すことにより、ピストンロッド５は連続して往復直線運動（レシプロ運動）をすることになり、工具４として金切鋸、ヤスリ等を装着していると、それらを前後直線移動させることができる。
そして、始動レバー２０の握りを解除してシリンダ２への圧縮エアーの供給を停止すると、メインピストン３の前後移動は停止する。このとき、メインピストン３は前後エアー室６Ｆ、６Ｒ内のエアーの圧が平衡した状態、即ち、図２に示すように、エアー供給口１０が前後周溝２９Ａ、２９Ｂと連通された状態となり、メインピストン３が中立位置に停止（エンスト状態）することがある。
【００２７】
このメインピストン３中立状態からの再起動は、始動レバー２０を握り揺動して圧縮エアー供給源９からエアーを供給しても、前後エアー室６Ｆ、６Ｒ内に同圧の圧縮エアーが供給されるためにメインピストン３が不動になる。
そこで、リセット手段１２の消音部材１４を本体１８内に押し込めるように押動すると、後付勢部材８Ｒを介してピストンロッド５を弾力的に前方へ移動させ、前後エアー室６Ｆ、６Ｒ内のエアー圧の平衡を壊すと、メインピストン３が若干前方移動することになり、図３の状態となって、供給する圧縮エアーが前エアー室６Ｆに入ることができるようになり、空気工具１の再起動が行われる。このとき、メインピストン３とピストンロッド５との間の摩擦抵抗も、メインピストン３を移動する力となる。
【００２８】
前記本体１８の前端に設けたヘッドホルダ１９には引き込み防止具４６が設けられている。この引き込み防止具４６は、１本の丸棒を中央で平面視Ｕ字状に曲げ、それを側面視コ字状に曲げ、両端をヘッドホルダ１９の先端に挿入しかつネジ止めし、コ字状の中央部分を工具４の両側に近接配置させ、工具４に引っ掛かったものがヘッドホルダ１９に引き込まれるのを防止する。
ピストンロッド５の前端に螺合しているホルダキャップ２３内にはホルダ４７が配置されている。このホルダ４７はネジ部４７Ａとホルダ部４７Ｂとを有し、ネジ部４７Ａがホルダキャップ２３内に螺入されており、ホルダ部４７Ｂは筒状部分を半割の半分形状であり、半割部分に対向して正面視略同一形状の押し部材４８が配置されている。
【００２９】
前記押し部材４８はホルダキャップ２３内に挿入され、ホルダキャップ２３に設けた止めピン４９で抜け止めされると共に、１本又は複数本の押しネジ５０でホルダ４７のホルダ部４７Ｂ側に押圧され、工具４を挟持する。
前記ホルダ４７と押し部材４８とは、外面に互いに平行な平面４７ｂ、４８ａを有し、押し部材４８をホルダ部４７Ｂの半割面に当てがって回すことにより、ネジ部４７Ａをホルダキャップ２３に螺合することができ、ホルダ４７と押し部材４８との間に工具４の基部を挿入して、ホルダキャップ２３に設けた押しネジ５０で押し部材４８をホルダ部４７Ｂ側に押圧することにより工具４を挟持する。
【００３０】
従来のホルダは先端が二股形状になっていて、その二股部で工具４の基部を挟持していたため、工具４の基部の肉厚が制限され、装着し難い工具４もあったが、前述のように、工具４の基部を挟持する押し部材４８をホルダ４７と別体に形成することにより、挟持できる工具４の基部の肉厚は大幅に拡大され、装着できる工具４の種類を増加できる。
また、前記ホルダ４７と押し部材４８とは、それぞれ対向する半丸孔４７ｃ、４８ｂも形成されているので、丸棒状工具の装着も可能になっている。
【００３１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、リセット手段１２としては、前付勢部材８Ｆの前バックアップ部材１３Ｆして機能しているヘッドホルダ１９を、本体１８に対して前後摺動自在にしておいて、これを押し込めることにより前付勢部材８Ｆを介して前ピストン７Ｆ及びピストンロッド５を後方移動させ、メインピストン３を中立位置から後方へずらすようにしてもよい。
また、消音部材１４を本体１８に固定しておいて、その消音部材１４にピストンロッド５に当接する押し棒を貫通配置し、この押し棒でピストンロッド５を押動するように構成してもよい。
【００３２】
さらに、空気工具においては、エアー供給手段１１はシリンダ２のエアー供給口１０を前後両エアー室６Ｆ、６Ｒと遮断状態にする型式のものもある。即ち、エアー供給口１０の吸気範囲がメインピストン３の中央周突部３０ｂより前後方向長さが短く形成され、メインピストン３の移動により、前周溝２９Ｆのみと連通する状態と、後周溝２９Ｒのみと連通する状態と、前後周溝２９Ｆ、２９Ｒに同時に非連通となる状態とを採りように構成されている。
このような型式のものでも、エアー供給を停止したときに、前後両エアー室６Ｆ、６Ｒをエアー供給遮断状態でメインピストン３が停止すると、次にエアー供給を再会しても、メインピストン３が前後どちらの方向にも移動しないエンスト状態、即ち、エアー供給口１０が前後両エアー室６Ｆ、６Ｒと平衡状態（中立状態）になり、メインピストン３を駆動しない状態になることがある。
【００３３】
本発明のリセット手段１２は、このような型式の空気工具でもそのまま適用して、前後両エアー室平衡状態から後エアー室連通状態（又は前エアー室連通状態）に変化させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、エアー供給を停止したときにメインピストン３が中立状態になって、圧縮エアー供給源９から圧縮エアーを供給してもメインピストン３を押動できなくなっても、リセット手段１２でピストンロッド５を押動することにより、後エアー室６Ｒ（又は前エアー室６Ｆ）のエアーが圧縮され、これによりメインピストン３を押動し、前後両エアー室平衡状態から後エアー室連通状態（又は前エアー室連通状態）に変化させ、供給圧縮エアーによるメインピストン３の再起動ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すエアー供給状態の断面側面図である。
【図２】メインピストン中立状態を示す要部の断面側面図である。
【図３】前エアー室に圧縮エアーを供給している状態を示す要部の断面側面図である。
【図４】圧縮エアー供給停止状態の空気工具の断面側面図である。
【図５】空気工具の分解斜視図である。
【図６】同平面図である。
【図７】同底面図である。
【図８】同正面図である。
【図９】キャップホルダ及びホルダの分解斜視図である。
【符号の説明】
１        空気工具
２        シリンダ
３        メインピストン
４        工具
５        ピストンロッド
６Ｆ      前エアー室
６Ｒ      後エアー室
７Ｆ      前ピストン
７Ｒ      後ピストン
８Ｆ      前付勢部材
８Ｒ      後付勢部材
９        圧縮エアー供給源
１０      エアー供給口
１１      エアー供給手段
１２      リセット手段
１３      バックアップ部材
１４      消音部材
１８      本体
【図１】
0003566186.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003566186.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003566186.tif 000007
【図７】
0003566186.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003566186.tif 000010