(57)【要約】【課題】騒音を低減させることのできる衝撃装置を提供する。【解決手段】ハンマー本体部３１と、ハンマー本体部３１から先端側に延出され、ハンマー本体部３１よりも径小な突出部３２と、を備えたハンマー３０と、上端２０ｃには、突出部３２が挿通される挿通孔部２３が形成されており、挿通孔部２３と外部とを連通する空気抜き孔部２５が設けられたチゼル２０と、を備え、ハンマー３０が上死点εと下死点δとの間で繰り返し摺動し、下死点δでは、ハンマー３０における突出部３２の先端のみが、チゼル２０における挿通孔部２３の孔底部２４に衝突する打撃状態となり、上死点εでは、ハンマー３０における突出部３２の先端が、チゼル２０における挿通孔部２３内に位置し、かつ孔底部２４から離開する非打撃状態となる衝撃装置１である。【選択図】図４
2018130823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下向きの先端具が下端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、
前記衝撃装置本体部は、上下動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、
前記シリンダ部の下方に配置されており、前記先端具を所定の高さ範囲で上下動自在に保持する先端具保持部と、
前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、
前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの下方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を上昇開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の上端に上から衝突させる吸排気構造と、
を具備し、
前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の上端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で押し上げられて前記先端具保持部における最上位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの下方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが上昇開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、
一方、前記先端具が前記最上位置よりも下方に位置し、かつ前記先端具に乗載した前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの下方に、外気と連通した非高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となる
ことを特徴とする衝撃装置。
【請求項２】
前記衝撃装置本体部は、
前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、
前記カバー体は、
外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、
前記内空部には、
前記カバー体に対して相対的に上下摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の下端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、
前記摺動体の上端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている上側コイルバネ、
並びに、前記摺動体の下端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている下側コイルバネ
が配置されており、
さらに前記内空部において前記摺動体の上端面と、前記上端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、
前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に下降し、前記下側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が上方へ付勢され、かつ前記上側コイルバネによって前記摺動体が下方へ付勢された状態となる
請求項１に記載の衝撃装置。
【請求項３】
前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に下降する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する
請求項２に記載の衝撃装置。
【請求項４】
前向きの先端具が前端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、
前記衝撃装置本体部は、前後動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、
前記シリンダ部の前方に配置されており、前記先端具を所定の長さ範囲で前後動自在に保持する先端具保持部と、
前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、
前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの前方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を後方移動開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の後端に後側から衝突させる吸排気構造と、
を具備し、
前記シリンダ部内における前記ハンマーの後方空間は、外気よりも高圧な高圧空間が形成されており、
前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の後端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で前記後方空間内の圧力に抗して後方に押されて前記先端具保持部における最後位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの前方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが後方移動開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、
一方、前記先端具が前記最後位置よりも前方に位置し、かつ前記先端具に押し付けられた前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの前方である前記前方空間に、外気と連通した非高圧空間が形成され、かつ、前記ハンマーの後方である後方空間に、外気よりも高圧な高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となる
ことを特徴とする衝撃装置。
【請求項５】
前記衝撃装置本体部は、
前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、
前記カバー体は、
外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、
前記内空部には、
前記カバー体に対して相対的に前後摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の前端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、
前記摺動体の後端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている後側コイルバネ、
並びに、前記摺動体の前端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている前側コイルバネ
が配置されており、
さらに前記内空部において前記摺動体の後端面と、前記後端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、
前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に前方移動し、前記前側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が後方へ付勢され、かつ前記後側コイルバネによって前記摺動体が前方へ付勢された状態となる
請求項４に記載の衝撃装置。
【請求項６】
前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に前方移動する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する
請求項５に記載の衝撃装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の衝撃装置の打撃力調整方法であって、
前記先端具の軸長さを変更することで前記ハンマーの往復距離を変更して、前記打撃力を調整する
ことを特徴とする衝撃装置の打撃力調整方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の衝撃装置の打撃音周波数調整方法であって、
前記先端具の軸長さを変更して、前記ハンマーが前記先端具を打撃する打撃音の周波数を調整する
ことを特徴とする衝撃装置の打撃音周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば削岩機、コンクリートブレーカー、はつり機、釘打機、リベット打機、杭打ち機、地ならし機、コンパクター、ランマー、タンパー、転圧機、アスファルトやコンクリートの整地機械、又はいわゆるジェットタガネ等のようなものに適用可能な衝撃装置、衝撃装置の打撃力調整方法、並びに衝撃装置の打撃音周波数調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のような衝撃装置は、種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。例えば、特許文献１には、作業ロボットの動作により、順次流れてくる鋳物工作物に押し付けられる衝撃伝達工具が開示されており、前記衝撃伝達工具のチゼルが、シリンダ方向に移動すると圧縮エアが排出する排気口が当該チゼルによって閉鎖されて起動開始する構成が示されている。なお、このように特許文献１に開示された構成は、チゼルがシリンダに対して気密性が高められた状態で可動するため、チゼルとシリンダとが精緻に組み付けられており、チゼルがシリンダ方向に移動して初めて起動する構造とすることで空打ちが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記特許文献１の構成は、例えば鋳砂を落とす作業のなかで飛散した鋳砂が、チゼルの周面に付着してチゼルの周囲の微間隙に入り込んでしまうおそれがある。このように、チゼルの周囲に鋳砂が噛み込むと、チゼルがシリンダ方向に適正に可動しなくなって衝撃伝達工具が安定して起動しなくなる問題が生ずる。このため、実際には、このような鋳砂を落とすような粉塵等が飛散する作業環境では使用が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、不意に起動することがなく安全であって、粉塵等を含む作業環境でもチゼルの噛み込みが防止されて安定して起動する衝撃装置、衝撃装置の打撃力調整方法、及び衝撃装置の打撃音周波数調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下向きの先端具が下端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、前記衝撃装置本体部は、上下動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、前記シリンダ部の下方に配置されており、前記先端具を所定の高さ範囲で上下動自在に保持する先端具保持部と、前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの下方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を上昇開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の上端に上から衝突させる吸排気構造と、を具備し、前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の上端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で押し上げられて前記先端具保持部における最上位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの下方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが上昇開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、一方、前記先端具が前記最上位置よりも下方に位置し、かつ前記先端具に乗載した前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの下方に、外気と連通した非高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となることを特徴とする衝撃装置である。
【０００７】
かかる構成にあっては、先端具と打撃対象とが当接して相対的に先端具が最上位置まで上昇すると、初めてハンマーと先端具とが衝突開始して衝撃装置が起動し始めることになる。このため、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、本発明は、衝撃装置の駆動状態又は待機状態に選択的に制御する機能が、シリンダ部内のハンマーが気体導入口部を開閉する構造によって実現されている。したがって、従来のようにチゼルが気体導入口を開閉する構造ではないため、かえって先端具は精緻に組み付けられる必要がなくなる。このため、前記先端具保持部と前記先端具の周囲との間に設けられた十分な間隙によって例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態と待機状態とが選択的に状態変換する構成が安定して得られる。
【０００８】
また、上記構成にあって、前記衝撃装置本体部は、前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、前記カバー体は、外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、前記内空部には、前記カバー体に対して相対的に上下摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の下端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、前記摺動体の上端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている上側コイルバネ、並びに、前記摺動体の下端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている下側コイルバネが配置されており、さらに前記内空部において前記摺動体の上端面と、前記上端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に下降し、前記下側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が上方へ付勢され、かつ前記上側コイルバネによって前記摺動体が下方へ付勢された状態となる構成が好ましい。
【０００９】
かかる構成にあっては、前記摺動体が、各々弾縮した状態の下側コイルバネ及び上側コイルバネとの間に配置された状態のまま駆動状態が発生する。ここで、下側コイルバネは、圧縮空気によって下方に押し出された摺動体を受け止める役割を果たしている。一方、上側コイルバネは、摺動体が下方に押し出された状態で、さらに該摺動体を下方に付勢する役割を果たしており、反作用で上側に跳ね返ろうとする摺動体を下方に押さえつけて先端具を打撃対象に安定的に押し付ける補助的な役割を果たしている。また、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマーの慣性が、両コイルバネにより好適に吸収されるため、カバー体を保持する作業者に大きな振動が伝達され難くなる。加えて、気体が圧縮空気流入室に圧入されるとシリンダ部が下降するため、別途エアシリンダ構造を設けることなく、先端具を打撃対象に接近させる機能を実現できる。一方、気体の流入を制御して圧縮空気流入室を低圧化すると、摺動体が上昇し、先端具が打撃対象から離開する。このため、作業ロボットに前記衝撃装置を組み付けた場合には、簡易な構造で先端具と打撃対象とを接近又は離開させることが可能となる。
【００１０】
また、前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に下降する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する構成としてもよい。
【００１１】
かかる構成とすることにより、摺動体が最下位置に下降するまでに駆動状態を発生させることができるため、作業効率が飛躍的に向上する。
【００１２】
さらに本発明は、前向きの先端具が前端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、前記衝撃装置本体部は、前後動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、前記シリンダ部の前方に配置されており、前記先端具を所定の長さ範囲で前後動自在に保持する先端具保持部と、前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの前方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を後方移動開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の後端に後側から衝突させる吸排気構造と、を具備し、前記シリンダ部内における前記ハンマーの後方空間は、外気よりも高圧な高圧空間が形成されており、前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の後端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で前記後方空間内の圧力に抗して後方に押されて前記先端具保持部における最後位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの前方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが後方移動開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、一方、前記先端具が前記最後位置よりも前方に位置し、かつ前記先端具に押し付けられた前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの前方である前記前方空間に、外気と連通した非高圧空間が形成され、かつ、前記ハンマーの後方である後方空間に、外気よりも高圧な高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となることを特徴とする衝撃装置である。
【００１３】
かかる構成にあっては、先端具と打撃対象とが当接して相対的に先端具が最後位置まで移動すると、初めてハンマーと先端具とが衝突開始して衝撃装置が起動し始めることになる。このため、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、本発明は、衝撃装置の駆動状態又は待機状態に選択的に制御する機能が、シリンダ部内のハンマーが気体導入口部を開閉する構造によって実現されている。したがって、従来のようにチゼルが気体導入口を開閉する構造ではないため、かえって先端具は精緻に組み付けられる必要がなくなる。このため、前記先端具保持部と前記先端具の周囲との間に設けられた十分な間隙によって例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態と待機状態とが選択的に状態変換する構成が安定して得られる。さらに、当該衝撃装置は、先端具を下向きにして使用することに限定されず、例えば先端具を横向きにしても使用することができる。
【００１４】
また、上記構成にあって、前記衝撃装置本体部は、前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、前記カバー体は、外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、前記内空部には、前記カバー体に対して相対的に前後摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の前端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、前記摺動体の後端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている後側コイルバネ、並びに、前記摺動体の前端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている前側コイルバネが配置されており、さらに前記内空部において前記摺動体の後端面と、前記後端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に前方移動し、前記前側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が後方へ付勢され、かつ前記後側コイルバネによって前記摺動体が前方へ付勢された状態となる構成が好ましい。
【００１５】
かかる構成にあっては、前記摺動体が、各々弾縮した状態の前側コイルバネ及び後側コイルバネとの間に配置された状態のまま駆動状態が発生する。ここで、前側コイルバネは、圧縮空気によって前方に押し出された摺動体を受け止める役割を果たしている。一方、後側コイルバネは、摺動体が前方に押し出された状態で、さらに該摺動体を前方に付勢する役割を果たしており、反作用で後側に跳ね返ろうとする摺動体を前方に押さえつけて先端具を打撃対象に安定的に押し付ける補助的な役割を果たしている。また、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマーの慣性が、両コイルバネにより好適に吸収されるため、カバー体を保持する作業者に大きな振動が伝達され難くなる。加えて、気体が圧縮空気流入室に圧入されるとシリンダ部が前方移動するため、別途エアシリンダ構造を設けることなく、先端具を打撃対象に接近させる機能を実現できる。一方、気体の流入を制御して圧縮空気流入室を低圧化すると、摺動体が後方移動し、先端具が打撃対象から離開する。このため、作業ロボットに前記衝撃装置を組み付けた場合には、簡易な構造で先端具と打撃対象とを接近又は離開させることが可能となる。
【００１６】
また、前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に前方移動する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する構成としてもよい。
【００１７】
かかる構成とすることにより、摺動体が最前方位置に移動するまでに駆動状態を発生させることができるため、作業効率が飛躍的に向上する。
【００１８】
また、本発明は、前記衝撃装置の打撃力調整方法であって、前記先端具の軸長さを変更することで前記ハンマーの往復距離を変更して、前記打撃力を調整することを特徴とする衝撃装置の打撃力調整方法である。
【００１９】
ここで、例えば所定長さの先端具を軸長の長い別の先端具に交換して、相対的にハンマーの往復距離を短くすると、ハンマーの加速度距離が短縮されて打撃力が小さくなる。一方、所定長さの先端具を軸長の短い別の先端具に交換して、相対的にハンマーの往復距離を長くすると、ハンマーの加速度距離が延長されて打撃力が大きくなる。
【００２０】
また、本発明は、前記衝撃装置の打撃音周波数調整方法であって、前記先端具の軸長さを変更して、前記ハンマーが前記先端具を打撃する打撃音の周波数を調整することを特徴とする衝撃装置の打撃音周波数調整方法である。
【００２１】
このように、先端具を、軸長さが長いものに変更したり短いものに変更したりすることにより、打撃音の周波数を調整して作業環境において最も騒音が小さくなる条件を特定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の衝撃装置は、振動及び騒音が飛躍的に低減され、かつ構造が簡単かつ軽量であるため安価に製造でき、加えて安全で安定的に起動できる効果がある。
【００２３】
また、本発明の衝撃装置の打撃力調整方法は、衝撃装置の打撃力を容易に調整できる効果がある。
【００２４】
また、衝撃装置の打撃音周波数調整方法は、打撃音の周波数を容易に調整できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】衝撃装置における使用形態の一例を示す説明図である。
【図２】停止状態の衝撃装置本体部を示す縦断面図である。
【図３】摺動体本体部を示す一部切欠断面図である。
【図４】待機状態の衝撃装置本体部を示す縦断面図である。
【図５】待機状態のシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【図６】駆動状態に至るまでのシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【図７】駆動状態のシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【図８】他の実施例を示す説明図である。
【図９】変形例にかかる衝撃装置本体部の待機状態を示す縦断面図である。
【図１０】一部切欠環状体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】仮停止状態のハンマーを示す説明図である。
【図１２】（ａ）は仮停止状態における一部切欠環状体を示す説明図であり、（ｂ）は下降状態における一切欠環状体を示す説明図である。
【図１３】下降状態におけるハンマーを示す説明図である。
【図１４】他の実施例にかかる停止状態の衝撃装置本体部を示す縦断面図である。
【図１５】他の実施例にかかる待機状態のシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【図１６】他の実施例にかかる待機状態の衝撃装置本体部を示す縦断面図である。
【図１７】他の実施例にかかる駆動状態に至るまでのシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【図１８】他の実施例にかかる駆動状態のシリンダ部を主に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明にかかる衝撃装置の実施形態を添付図面に従って説明する。なお、本発明は、下記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
【００２７】
図１に示すように、衝撃装置１は、圧縮空気（気体）を用いた装置であって、外部から圧入された圧縮空気によって打撃力を発生させる衝撃装置本体部１Ａと、衝撃装置本体部１Ａから下方に差し出された下向きのチゼル（先端具）２０とを備えている。衝撃装置本体部１Ａは、いわゆるロボットアームＲの先端部に固定されており、ロボットアームＲが作動してワーク台１００に載置された打撃対象Ｗにチゼル２０が押し当てられて、当該チゼル２０を介して前記打撃力が打撃対象Ｗに付与される。これにより、例えば打撃対象Ｗに付着した鋳砂を落とす作業が実行される。
【００２８】
まず、図２に従って衝撃装置本体部１Ａについて詳述する。
衝撃装置本体部１Ａは、カバー体２を有している。カバー体２は、軸線方向が上下方向とされた筒状体で構成されており、カバー体２の上端部には、圧縮空気を外部から導入するための吸気口４ａが設けられている。そして、図示しないトリガー部を操作することにより、衝撃装置本体部１Ａへの圧縮空気の供給が制御可能となっている。なお、トリガー部を操作することによって圧縮空気を外部からカバー体２内に導入し、かつ圧縮空気の流入を制御自在とする圧縮空気導入機構は、公知の機構が好適に採用される。
【００２９】
また、カバー体２は、上下方向を長手方向とする内空部２ａを有している。また、カバー体２の上端部の周壁には、内空部２ａに圧縮空気を圧入するための気体圧入部６ａが設けられている。また、気体圧入部６ａには、バルブ５が配設されている。そして、吸気口４ａから導入された圧縮空気は、バルブ５を介して内空部２ａに流入する。また、カバー体２の下端の周壁には、気体排出部６ｂが設けられており、カバー体２内に導入された圧縮空気が外部へ排出可能となっている。
【００３０】
また、上述の内空部２ａには、摺動体８が上下方向に摺動可能に装填されている。摺動体８は金属材料からなり、径大な円柱形状の摺動体本体部１０と、摺動体本体部１０の下端面１０ａの中心から下方へ差し出された円筒状のシリンダ部１１とを有している。さらに、シリンダ部１１は、カバー体２の下端に開口したシリンダ部差出孔６ｃを介してカバー体２から部分的に下向きに突き出されている。なお、シリンダ部差出孔６ｃの内縁には、軸受け部材１７が内接されており、軸受け部材１７によってシリンダ部１１が摺動自在に保持されている。
【００３１】
また、摺動体本体部１０の外周面には、Ｏリング１２が複数嵌着されている。そして、Ｏリング１２がカバー体２の内周面に密着している。そして、内空部２ａの上部において、摺動体８と、カバー体２の内周面との間には、気密性が高められた圧縮空気流入室７が形成されている。
【００３２】
さらに、圧縮空気流入室７には、上下方向に配向された上側コイルバネ９１（弾性体）が配置されている。さらに詳述すると、上側コイルバネ９１は、摺動体本体部１０の上端面１０ｂと、上端面１０ｂより上方に位置するカバー体２の内周面に形成された端面１６ｂと、の間に、弾縮した状態で介装されている。そして、この弾縮した上側コイルバネ９１は、摺動体８を下方へ付勢している。
【００３３】
さらに、シリンダ部１１の外周には、下側コイルバネ９２（弾性体）が外嵌装着されている。さらに詳述すると、カバー体２の下端部には環状のバネ止め部１６が設けられており、下側コイルバネ９２は、上下方向に沿って配向された状態で、環状のバネ止め部１６の上端面１６ａと、摺動体本体部１０の下端面１０ａとの間に介装されて圧縮バネとして機能する。
【００３４】
また、摺動体本体部１０内には、図２，３等に示されるように、複数の気体流路が貫設されている。そして、これら複数の気体流路のうち、圧縮空気流入室７と気体排出部６ｂとを連通する気体流路により気体排出中継部１３が構成され、圧縮空気流入室７とシリンダ部１１内とを連通する気体流路により気体導入部１４ａが構成されている。
【００３５】
次に、図５に従ってシリンダ部１１について詳述する。
図５に示すように、摺動体８のシリンダ部１１は、外筒部１１ａを有している。また、外筒部１１ａ内の基端部（上端部）には、給排気切り替えバルブ１４ｃが配設されている。一方、外筒部１１ａの下端に形成された下側開口部８ａには先端具保持部１８が形成されており、先端具保持部１８にチゼル２０がシリンダ部１１に対して所定の高さ範囲で上下動可能に保持されている。なお、先端具保持部１８については、後述する。
【００３６】
次に、チゼル２０について詳述する。
図５に示すように、チゼル２０は金属材料からなり、先端具本体２２を有すると共に、先端具本体２２の先端に取り付けられる尖頭状の先端部２０ａと、先端具本体２２の中間部に形成されるほぼ円板状の抜止部２０ｂを備えている。
【００３７】
また、先端部２０ａの上端部には、軸部２０ｅが連成されており、軸部２０ｅにＯリング２０ｆが装着されている。そして、軸部２０ｅが先端具本体２２の下端に形成された孔部に嵌入されて固定されている。なお、軸部２０ｅが先端具本体２２に対して抜き差しされることにより、先端部２０ａは適宜交換可能となっている。
【００３８】
また、先端具本体２２における抜止部２０ｂより下方は、筒形状とされている。そして、先端具本体２２の内部には例えば繊維材料からなる緩衝材２１が充填されており、繊維材料により騒音低減が図られている。さらに、先端具本体２２の周壁において、緩衝材２１が充填された部位には、緩衝材２１が熱エネルギーを得て過剰に温度上昇することを防止する放熱孔２０ｄが複数形成されている。ただし、緩衝材２１が充填されず、かつ放熱孔２０ｄが形成されていない構成が採用されても勿論よい。
【００３９】
また、チゼル２０を保持する先端具保持部１８は、キャップ状のチャック体１５を有している。さらに詳述すると、チゼル２０の上端２０ｃが、外筒部１１ａの下側開口部８ａから挿入されてシリンダ部１１内に差し出された上、チゼル２０が挿通される先端具挿通孔１５ａが中心に開口したチャック体１５が被せられる。チャック体１５が被せられた状態において、抜止部２０ｂはチャック体１５の内面と外筒部１１ａの先端面との間で所定の高さ範囲で上下動自在に保持され、シリンダ部１１の外周に取り付けられたＯリング１５ｂを介して、チャック体１５とシリンダ部１１の下端部とが螺合する。これにより、チゼル２０はシリンダ部１１から脱落することなく保持される。かかるチャック体１５とチゼル２０との間は微間隙が形成されていてもよく、チャック体１５内は、非気密空間となっている。なお、チゼル２０の動作態様については後述する。
【００４０】
また、シリンダ部１１における外筒部１１ａ内には、金属材料からなるハンマー３０が上下方向に摺動可能に装填されている。ハンマー３０においては、最適な大きさや重量が適宜設定される。
【００４１】
また、外筒部１１ａの側壁には、給排気切り替えバルブ１４ｃの上方空間に連通した気体導入口部１１ｂが設けられている。そして、ハンマー３０が上下動することにより、気体導入口部１１ｂが開放された状態、又はハンマー３０の側面（周面）によって閉塞された状態が選択的に得られる構成となっている。なお、気体導入口部１１ｂが開放又は閉塞された際の衝撃装置１の作動状態については、後述する。
【００４２】
上述の衝撃装置１にあって、不使用時には、トリガー部（図示省略）が操作されて、圧縮空気が導入されない停止状態αとなっている（図２参照）。この停止状態αでは、摺動体８はカバー体２内において上方寄りに位置し、かつ図５に示すようにシリンダ部１１内のハンマー３０は自重によって最下位置に載置され、先端具保持部１８内のチゼル２０は自重によって最下位置に載置された状態となっている。そして、気体導入口部１１ｂはハンマー３０の側面によって閉塞された状態となっている。
【００４３】
一方、衝撃装置１が使用される場合には、ロボットアームＲによって衝撃装置本体部１Ａが所定位置に配置されると共に、トリガー部（図示省略）が操作されて、圧縮空気が気体圧入部６ａを介して、バルブ５によって逆流が防止されつつ圧縮空気流入室７へ圧入され続ける。そして、図４に示すように、圧縮空気流入室７内で高まった圧力により、摺動体８が下側コイルバネ９２の付勢力に抗して下降する。
【００４４】
図４に示すように、摺動体８が下方に押し出されると、圧縮空気流入室７の容積は拡張され、かつ下側コイルバネ９２は、バネ止め部１６と摺動体本体部１０との間で弾縮し、摺動体８を上方へ付勢する状態となる。また、これと共に、上側コイルバネ９１は、弾縮した状態で摺動体８を下方へ付勢し続ける。このような構成において、下側コイルバネ９２により、振動吸収効果、及び騒音抑制効果が得られる。また、上側コイルバネ９１により、圧縮空気の圧力を補完して摺動体８を下方へ適度に押さえ付けて駆動時の摺動体８の跳ね返りを押さえ、打撃力を安定化させる効果が得られる。
【００４５】
また、図６に示すように、カバー体２内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０に形成された気体排出中継部１３を経て、気体排出部６ｂからカバー体２外へ排出される。これと共に、カバー体２内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０の気体導入部１４ａを介してシリンダ部１１内に導入され、気体導入口部１１ｂまで圧縮空気が到達する。このように気体導入口部１１ｂに圧縮空気が到達すると衝撃装置１が待機状態βとなる。なお、かかる状態においても気体導入口部１１ｂは、ハンマー３０の側面によって閉塞されている。
【００４６】
ここで、図６に示すように、上述のように摺動体８が下降する過程のなかでチゼル２０が打撃対象Ｗに当接し、かつ押し付けられる。そうすると、これに伴いチゼル２０の上端２０ｃがハンマー３０に当接したままシリンダ部１１内でチゼル２０がハンマー３０を押し上げ始める。
【００４７】
そして、摺動体８が下降する過程のなかでチゼル２０が先端具保持部１８内における最上位置まで移動すると、これと共に、図７に示すように押し上げられたハンマー３０の下端が、気体導入口部１１ｂの上方に位置して気体導入口部１１ｂが開放される。ここで、チゼル２０が先端具保持部１８部内の最上位置となる位置にあっては、チゼル２０の抜止部２０ｂの上端部における凹状湾曲面部と、下側開口部８ａの開口縁における凸状湾曲面部とが当接する。
【００４８】
上述のように気体導入口部１１ｂが開放された際には、ハンマー３０の下方に圧縮空気が気体導入口部１１ｂから流出し、気体導入口部１１ｂが臨む気密状の高圧空間１１ｃが形成される。そうすると、ハンマー３０における上下空間の気圧差でハンマー３０が上昇開始し、これを契機として給排気切り替えバルブ１４ｃによって流動方向が適宜制御されてハンマー３０が繰り返し上下動し、チゼル２０の上端２０ｃに繰り返し衝突して打撃力が加え続けられる駆動状態γが発生する。なお、ハンマー３０を繰り返し上下動させるような給排気切り替えバルブ１４ｃを含む構造により、吸排気構造１１ｄが構成されている。
【００４９】
上記構成にあっては、ロボットアームＲが保持するカバー体２と、チゼル２０を打撃するハンマー３０が内挿された摺動体８と、が別体となっており、しかもカバー体２と摺動体８との間に上側コイルバネ９１及び下側コイルバネ９２が介在するため、ハンマー３０とチゼル２０とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマー３０の慣性が、上側コイルバネ９１及び下側コイルバネ９２により好適に吸収される。このため、ロボットアームＲへの振動伝達が効果的に抑制される。
【００５０】
また、上記構成は、摺動体８が最下位置に下降するまでに駆動状態γが発生するため、衝撃装置１としての作業効率が良い。
【００５１】
そして、打撃力を加える作業が完了してロボットアームＲが衝撃装置本体部１Ａを上昇させると、チゼル２０が自重によりシリンダ部１１に対して相対的に下降し始めて、外部と連通することでハンマー３０の下方に非高圧空間が形成される。また、図６に示すような停止したハンマー３０がチゼル２０に乗載したまま気体導入口部１１ｂが閉塞されて待機状態βに復帰する。したがって、衝撃装置１は、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、上記した構成は、チゼル２０が先端具保持部１８によって精緻に組み付けられている必要がなくチゼル２０とシリンダ部１１との間に例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態γと待機状態βとが安定して選択的に状態変換する。
【００５２】
また、かかる待機状態βで圧縮空気の導入が停止されると、圧縮空気流入室７が低圧化して摺動体８がカバー体２に対して相対的に上昇する（停止状態α）。したがって、衝撃装置１は、作業中においては摺動体８が下寄りの位置となり、一方、トリガー部を操作して作業を中断した時には圧縮空気の圧力から解放され、かつ下側コイルバネ９２の付勢力によって摺動体８がもとの位置に上昇し、チゼル２０を打撃対象Ｗから離すことができる。
【００５３】
また、チゼル２０の軸長さを変更することでハンマー３０の往復距離を変更して、打撃力を調整する打撃力調整方法が提案される。
【００５４】
ここで、例えば抜止部２０ｂより上側部分が所定長さであるチゼル２０を、当該部分が長い別のチゼル２０に交換して、相対的にハンマー３０の往復距離を短くすると、ハンマー３０の加速度距離が短縮されて打撃力が小さくなる。一方、前記上側部分が所定長さのチゼル２０を、当該部分が短い別のチゼル２０に交換して、相対的にハンマー３０の往復距離を長くすると、ハンマー３０の加速度距離が延長されて打撃力が大きくなる。
【００５５】
また、チゼル２０の軸長さを変更して、ハンマー３０がチゼル２０を打撃する打撃音の周波数を調整する打撃音周波数調整方法が提案される。
【００５６】
このように、チゼル２０を、軸長さが長いものに変更したり短いものに変更したりすることにより、チゼル２０とハンマー３０とが衝突する際に発生する打撃音の周波数を調整して作業環境において最も騒音が小さくなる条件を特定することが可能となる。
【００５７】
チゼル２０は、例えば削岩機やコンクリートブレーカーやはつり機であれば先端具、釘打機やリベット打機や杭打ち機であれば釘やリベットや杭、地ならし機やコンパクターやランマーやタンパーや転圧機や整地機械であれば地面をならすプレート、ジェットタガネであればニードル束等であってもよい。また、衝撃装置１に圧入する気体は、圧縮空気に限らず、不活性ガスなどの気体であってもよい。
【００５８】
さらに、図８に示すように、カバー体２内に、公知の軸受け部材で構成される支持体４０が配設されており、支持体４０が、摺動体８の側面部に接触して摺動体８を上下移動自在に支持し、摺動体８のがたつきを防止している衝撃装置本体部１Ｂとしてもよい。
【００５９】
また、上述のハンマー３０に代えて、以下に述べるハンマー１３０を採用した単発式構造の衝撃装置１１０を図９等に沿って説明する。
【００６０】
図９に示すように、外筒部１１ａの内周面であって、給排気切り替えバルブ１４ｃと気体導入口部１１ｂとの間の位置には、収容凹溝１８５が周状に形成されている。そして、収容凹溝１８５には、シリンダ部１１の円周方向に沿って弾性部材（金属材料）としての一部切欠環状体１８０が取り付けられている。
【００６１】
さらに詳述すると、一部切欠環状体１８０は、図１０に示すように、金属製かつ断面円形で環状の線状材１８１で構成され、一部が切欠して間隙１８２が形成されることで、収容凹溝１８５内において径方向に弾性変形して内径が拡縮自在とされている。なお、一部切欠環状体１８０は、金属製が望ましいが、硬質プラスチック等のその他の硬質材料であってもよい。
【００６２】
そして、図９に示すように、収容凹溝１８５に一部切欠環状体１８０が配置された状態で、一部切欠環状体１８０の一部がシリンダ部１１の内部に突出するような配置となっている。
【００６３】
これに対し、ハンマー１３０の外周面には、ハンマー１３０の軸線周りの方向に沿って凹部としての溝１３７が円環状に形成されている。
【００６４】
そして、上述のように、摺動体８が下降する過程のなかでチゼル２０が打撃対象Ｗに当接し、チゼル２０の上端がハンマー１３０を押し上げて気体導入口部１１ｂが開放されることでハンマー１３０が上昇すると、一旦、ハンマー１３０が一部切欠環状体８０に嵌合して係止する。このとき、一部切欠環状体１８０を構成する線状材１８１の断面形状（円形）は変形することなく一部切欠環状体１８０の内径が拡径する。なお、ハンマー１３０において一部切欠環状体１８０内に挿入される過程で一部切欠環状体１８０に最初に接触する上端部は、上端に向かって外径が小さくなるテーパ形状としてもよい。
【００６５】
そして、図１１，図１２（ａ）に示すように、溝１３７内に一部切欠環状体１８０の一部が入り込んでハンマー１３０がシリンダ部１１に対して仮停止している。
【００６６】
次いで、ハンマー１３０が仮停止しているときに圧縮空気がシリンダ部１１内に上方から導入されると、ハンマー１３０が下方へ付勢された状態になる。さらに、かかる付勢力が所定の大きさを超えると、図１２（ｂ）に示すように、一部切欠環状体１８０の中心軸線ＣＬを含む平面で切断された際の線状材１８１の切断面形状（円形）が変形することなく、かつ、一部切欠環状体１８０の内径が拡径することで前記係止状態が解除されて一部切欠環状体１８０からハンマー１３０が離脱する。これにより、図１３に示すようにハンマー１３０がシリンダ部１１内を下向きに瞬発的に移動開始する。このとき、ハンマー１３０が一部切欠環状体１８０の位置を通過するまでは、ハンマー１３０の外周面と一部切欠環状体１８０とが接触しているが、ハンマー１３０全体が一部切欠環状体１８０の位置を通過すると、ハンマー１３０は一部切欠環状体１８０による抵抗を一切受けることなく下降することになる。そして、ハンマー１３０が、チゼル２０に衝突し、打撃力を単発で発生させる。
【００６７】
上記構成は、一部切欠環状体１８０が溝１３７から抜け出る瞬間に一気にハンマー１３０を加速させることができるため、ハンマー１３０の打撃力を十分に確保することができる。さらに、一部切欠環状体１８０はシリンダ部１１側に配置されており、ハンマー１３０が、一部切欠環状体１８０が配される位置を通過した後は、一部切欠環状体１８０がハンマー１３０と接触することがないため、摩擦抵抗によってハンマー１３０の速度上昇を妨げることがないと共に、一部切欠環状体１８０やハンマー１３０の磨耗を最小限に留めることができる。
【００６８】
また、本発明は、上述の衝撃装置１のような打撃対象Ｗに対して上から下向きに衝撃を伝達するものに限らず、例えば横向きに衝撃を伝達するものであってもよい。以下、図１４〜図１８に従って衝撃装置２００を説明する。なお、衝撃装置本体部１Ｃにおいてチゼル２０の先端側を前側とし、その反対側を後側としている。また、上述の衝撃装置１と同様の構成を有するものは同じ符号を付して説明することとする。
【００６９】
衝撃装置２００は、圧縮空気（気体）を用いた装置であって、外部から圧入された圧縮空気によって打撃力を発生させる衝撃装置本体部１Ｃと、衝撃装置本体部１Ｃから前方に差し出された横向きのチゼル（先端具）２０とを備えている。衝撃装置本体部１Ｃは、図１に示した衝撃装置１と同様に、いわゆるロボットアームＲの先端部に固定されており、ロボットアームＲが作動してワーク台１００に載置された打撃対象Ｗにチゼル２０が押し当てられて、当該チゼル２０を介して前記打撃力が打撃対象Ｗに付与される。これにより、例えば打撃対象Ｗに付着した鋳砂を落とす作業が実行される。
【００７０】
まず、図１４に従って衝撃装置本体部１Ｃについて詳述する。
衝撃装置本体部１Ｃは、カバー体２を有している。カバー体２は、軸線方向が上下方向とされた筒状体で構成されており、カバー体２の後端部には、圧縮空気を外部から導入するための吸気口４ａが設けられている。そして、図示しないトリガー部を操作することにより、衝撃装置本体部１Ｃへの圧縮空気の供給が制御可能となっている。なお、トリガー部を操作することによって圧縮空気を外部からカバー体２内に導入し、かつ圧縮空気の流入を制御自在とする圧縮空気導入機構は、公知の機構が好適に採用される。
【００７１】
また、カバー体２は、前後方向を長手方向とする内空部２ａを有している。また、カバー体２の後端部の周壁には、内空部２ａに圧縮空気を圧入するための気体圧入部６ａが設けられている。また、気体圧入部６ａには、バルブ５が配設されている。そして、吸気口４ａから導入された圧縮空気は、バルブ５を介して内空部２ａに流入する。また、カバー体２の前端の周壁には、気体排出部６ｂが設けられており、カバー体２内に導入された圧縮空気が外部へ排出可能となっている。
【００７２】
また、上述の内空部２ａには、摺動体８が上下方向に摺動可能に装填されている。摺動体８は金属材料からなり、径大な円柱形状の摺動体本体部１０と、摺動体本体部１０の前端面２１０ａの中心から前方へ差し出された円筒状のシリンダ部１１とを有している。さらに、シリンダ部１１は、カバー体２の前端に開口したシリンダ部差出孔６ｃを介してカバー体２から部分的に前向きに突き出されている。なお、シリンダ部差出孔６ｃの内縁には、軸受け部材１７が内接されており、軸受け部材１７によってシリンダ部１１が摺動自在に保持されている。
【００７３】
また、摺動体本体部１０の外周面には、Ｏリング１２が複数嵌着されている。そして、Ｏリング１２がカバー体２の内周面に密着している。そして、内空部２ａの後部において、摺動体８と、カバー体２の内周面との間には、気密性が高められた圧縮空気流入室７が形成されている。
【００７４】
さらに、圧縮空気流入室７には、前後方向に配向された後側コイルバネ２９１（弾性体）が配置されている。さらに詳述すると、後側コイルバネ２９１は、摺動体本体部１０の後端面２１０ｂと、後端面２１０ｂより後方に位置するカバー体２の内周面に形成された端面１６ｂと、の間に、弾縮した状態で介装されている。そして、この弾縮した後側コイルバネ２９１は、摺動体８を前方へ付勢している。
【００７５】
さらに、シリンダ部１１の外周には、前側コイルバネ２９２（弾性体）が外嵌装着されている。さらに詳述すると、カバー体２の前端部には環状のバネ止め部１６が設けられており、前側コイルバネ２９２は、前後方向に沿って配向された状態で、環状のバネ止め部１６の後端面２１６ａと、摺動体本体部１０の前端面２１０ａとの間に介装されて圧縮バネとして機能する。
【００７６】
また、摺動体本体部１０内には、図２，３等に示されるように、複数の気体流路が貫設されている。そして、これら複数の気体流路のうち、圧縮空気流入室７と気体排出部６ｂとを連通する気体流路により気体排出中継部１３が構成され、圧縮空気流入室７とシリンダ部１１内とを連通する気体流路により気体導入部１４ａが構成されている。
【００７７】
次に、図１５に従ってシリンダ部１１について詳述する。
図１５に示すように、摺動体８のシリンダ部１１は、外筒部１１ａを有している。また、外筒部１１ａ内の基端部（後端部）には、給排気切り替えバルブ１４ｃが配設されている。一方、外筒部１１ａの前端に形成された前側開口部２０８ａには先端具保持部１８が形成されており、先端具保持部１８にチゼル２０がシリンダ部１１に対して所定の長さ範囲で前後動可能に保持されている。なお、先端具保持部１８については、後述する。
【００７８】
次に、チゼル２０について詳述する。
図１５に示すように、チゼル２０は金属材料からなり、先端具本体２２を有すると共に、先端具本体２２の先端に取り付けられる尖頭状の先端部２０ａと、先端具本体２２の中間部に形成されるほぼ円板状の抜止部２０ｂを備えている。
【００７９】
また、先端部２０ａの後端部には、軸部２０ｅが連成されており、軸部２０ｅにＯリング２０ｆが装着されている。そして、軸部２０ｅが先端具本体２２の前端に形成された孔部に嵌入されて固定されている。なお、軸部２０ｅが先端具本体２２に対して抜き差しされることにより、先端部２０ａは適宜交換可能となっている。
【００８０】
また、先端具本体２２における抜止部２０ｂより前方は、筒形状とされている。そして、先端具本体２２の内部には例えば繊維材料からなる緩衝材２１が充填されており、繊維材料により騒音低減が図られている。さらに、先端具本体２２の周壁において、緩衝材２１が充填された部位には、緩衝材２１が熱エネルギーを得て過剰に温度上昇することを防止する放熱孔２０ｄが複数形成されている。ただし、緩衝材２１が充填されず、かつ放熱孔２０ｄが形成されていない構成が採用されても勿論よい。
【００８１】
また、チゼル２０を保持する先端具保持部１８は、キャップ状のチャック体１５を有している。さらに詳述すると、チゼル２０の後端２２０ｃが、外筒部１１ａの前側開口部２０８ａから挿入されてシリンダ部１１内に差し出された上、チゼル２０が挿通される先端具挿通孔１５ａが中心に開口したチャック体１５が被せられる。チャック体１５が被せられた状態において、抜止部２０ｂはチャック体１５の内面と外筒部１１ａの先端面との間で所定の長さ範囲で前後動自在に保持され、シリンダ部１１の外周に取り付けられたＯリング１５ｂを介して、チャック体１５とシリンダ部１１の前端部とが螺合する。これにより、チゼル２０はシリンダ部１１から脱落することなく保持される。かかるチャック体１５とチゼル２０との間は微間隙が形成されていてもよく、チャック体１５内は、非気密空間となっている。なお、チゼル２０の動作態様については後述する。
【００８２】
また、シリンダ部１１における外筒部１１ａ内には、金属材料からなるハンマー３０が前後方向に摺動可能に装填されている。ハンマー３０においては、最適な大きさや重量が適宜設定される。
【００８３】
また、外筒部１１ａの側壁には、給排気切り替えバルブ１４ｃの上方空間に連通した気体導入口部１１ｂが設けられている。そして、ハンマー３０が上下動することにより、気体導入口部１１ｂが開放された状態、又はハンマー３０の側面（周面）によって閉塞された状態が選択的に得られる構成となっている。なお、気体導入口部１１ｂが開放又は閉塞された際の衝撃装置１の作動状態については、後述する。
【００８４】
さらに、シリンダ部１１における外筒部１１ａ内で、ハンマー３０よりも後方である後方空間１１ｅは、外気よりも高圧な高圧空間が形成されている。
【００８５】
上述の衝撃装置２００にあって、不使用時には、トリガー部（図示省略）が操作されて、圧縮空気が導入されない停止状態αとなっている（図１４参照）。この停止状態αでは、摺動体８はカバー体２内において後方寄りに位置し、かつ図１５に示すようにシリンダ部１１内のハンマー３０は後方空間１１ｅが高圧空間であることによって最前位置に位置するよう付勢されると共に、先端具保持部１８内のチゼル２０はハンマー３０に押されて最前位置に位置するよう付勢された状態となっている。そして、気体導入口部１１ｂはハンマー３０の側面によって閉塞された状態となっている。
【００８６】
一方、衝撃装置２００が使用される場合には、ロボットアームＲによって衝撃装置本体部１Ｃが所定位置に配置されると共に、トリガー部（図示省略）が操作されて、圧縮空気が気体圧入部６ａを介して、バルブ５によって逆流が防止されつつ圧縮空気流入室７へ圧入され続ける。そして、図１６に示すように、圧縮空気流入室７内で高まった圧力により、摺動体８が前側コイルバネ２９２の付勢力に抗して前方移動する。
【００８７】
図１６に示すように、摺動体８が前方に押し出されると、圧縮空気流入室７の容積は拡張され、かつ前側コイルバネ２９２は、バネ止め部１６と摺動体本体部１０との間で弾縮し、摺動体８を後方へ付勢する状態となる。また、これと共に、後側コイルバネ２９１は、弾縮した状態で摺動体８を前方へ付勢し続ける。このような構成において、前側コイルバネ２９２により、振動吸収効果、及び騒音抑制効果が得られる。また、後側コイルバネ２９１により、圧縮空気の圧力を補完して摺動体８を前方へ適度に押さえ付けて駆動時の摺動体８の跳ね返りを押さえ、打撃力を安定化させる効果が得られる。
【００８８】
また、図１７に示すように、カバー体２内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０に形成された気体排出中継部１３を経て、気体排出部６ｂからカバー体２外へ排出される。これと共に、カバー体２内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０の気体導入部１４ａを介してシリンダ部１１内に導入され、気体導入口部１１ｂまで圧縮空気が到達する。このように、摺動体８が前方に押し出され、かつ気体導入口部１１ｂに圧縮空気が到達すると衝撃装置１が待機状態βとなる。なお、かかる状態においても気体導入口部１１ｂは、ハンマー３０の側面によって閉塞されている。
【００８９】
ここで、図１７に示すように、上述のように摺動体８が前方移動する過程のなかでチゼル２０が打撃対象Ｗに当接し、かつ押し付けられる。そうすると、これに伴いチゼル２０の後端面２２０ｃがハンマー３０に当接したままシリンダ部１１内でチゼル２０がハンマー３０を後方へ押し込み始める。
【００９０】
そして、摺動体８が前方移動する過程のなかでチゼル２０が先端具保持部１８内における最後位置まで移動すると、これと共に、図１８に示すように押し込められたハンマー３０の前端が、気体導入口部１１ｂの後方に位置して気体導入口部１１ｂが開放される。ここで、チゼル２０が先端具保持部１８部内の最後位置となる位置にあっては、チゼル２０の抜止部２０ｂの後端部における凹状湾曲面部と、前側開口部２０８ａの開口縁における凸状湾曲面部とが当接する。
【００９１】
上述のように気体導入口部１１ｂが開放された際には、ハンマー３０の前方に圧縮空気が気体導入口部１１ｂから流出し、気体導入口部１１ｂが臨む気密状の高圧空間１１ｃが形成される。そうすると、ハンマー３０における上下空間の気圧差でハンマー３０が後方移動開始し、これを契機として給排気切り替えバルブ１４ｃによって流動方向が適宜制御されてハンマー３０が繰り返し前後動し、チゼル２０の後端面２２０ｃに繰り返し衝突して打撃力が加え続けられる駆動状態γが発生する。なお、ハンマー３０を繰り返し前後動させるような給排気切り替えバルブ１４ｃを含む構造により、吸排気構造１１ｄが構成されている。
【００９２】
上記構成にあっては、ロボットアームＲが保持するカバー体２と、チゼル２０を打撃するハンマー３０が内挿された摺動体８と、が別体となっており、しかもカバー体２と摺動体８との間に後側コイルバネ２９１及び前側コイルバネ２９２が介在するため、ハンマー３０とチゼル２０とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマー３０の慣性が、後側コイルバネ２９１及び前側コイルバネ２９２により好適に吸収される。このため、ロボットアームＲへの振動伝達が効果的に抑制される。
【００９３】
また、上記構成は、摺動体８が最前位置に移動するまでに駆動状態γが発生するため、衝撃装置１としての作業効率が良い。
【００９４】
そして、打撃力を加える作業が完了してロボットアームＲが衝撃装置本体部１Ｃを上昇させると、チゼル２０が後方空間１１ｅにある空気の圧力によりシリンダ部１１に対して相対的に前方移動し始めて、外部と連通することでハンマー３０の下方に非高圧空間が形成される。また、図１５に示すような停止したハンマー３０がチゼル２０に当接したまま気体導入口部１１ｂが閉塞されて待機状態βに復帰する。したがって、衝撃装置２００は、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、上記した構成は、チゼル２０が先端具保持部１８によって精緻に組み付けられている必要がなくチゼル２０とシリンダ部１１との間に例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態γと待機状態βとが安定して選択的に状態変換する。
【００９５】
また、かかる待機状態βで圧縮空気の導入が停止されると、圧縮空気流入室７が低圧化して摺動体８がカバー体２に対して相対的に後方移動する（停止状態α）。したがって、衝撃装置２００は、作業中においては摺動体８が前寄りの位置となり、一方、トリガー部を操作して作業を中断した時には圧縮空気の圧力から解放され、かつ前側コイルバネ２９２の付勢力によって摺動体８がもとの位置に後方移動し、チゼル２０を打撃対象Ｗから離すことができる。なお、上述の停止状態αにあって、例えばチゼル２０を上向きにしたとしても、後方空間１１ｅが外気よりも高圧な高圧空間とされているためにハンマー３０はシリンダ部１１内の最前位置に位置したままの状態を維持される。
【符号の説明】
【００９６】
１，２００        衝撃装置
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  衝撃装置本体部
２                カバー体
２ａ              内空部
７                圧縮空気流入室
８                摺動体
１０              摺動体本体部
１１              シリンダ部
１１ｂ            気体導入口部
１１ｄ            吸排気構造
１１ｅ            後方空間
１８              先端具保持部
２０              チゼル（先端具）
３０              ハンマー
９１              上側コイルバネ
９２              下側コイルバネ
２９１            後側コイルバネ
２９２            前側コイルバネ
Ｗ                打撃対象
β                待機状態
γ                駆動状態
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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