(57)【要約】【課題】圧縮エアを利用する打込み機には、打込み死点におけるピストンの衝撃を吸収するクッション部材が設けられる。ピストンの打込み方向先端とシリンダの間に隙間がある場合、クッション部材が隙間に進入しようとして裂けやすくなったり劣化が早まったりする。また、ピストンがクッション部材から受ける制動力によってドライバが傾き、ピストンがシリンダの内周部と接触して削ることがある。これによりピストンとシリンダの間を密封するシール部材の密封性が低下し、シール部材が摩耗しやすくなる。圧縮エアを利用する打込み機は、クッション部材の耐久性の向上、及びドライバが傾く場合のピストンとシリンダの接触の抑制が求められる。【解決手段】ピストン１１は、クッション部材１８に対向して接触する先端部１１ｂと、圧縮エアの圧力を受ける基端部１１ｄを有する。先端部１１ｂの最大外径Ｄａは基端部１１ｄの最大外径Ｄｂより大きい。【選択図】図２１
2019107723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打込み機であって、
工具本体に内装されたシリンダと、
圧縮エアを利用して前記シリンダ内を往復動するピストンと、
前記ピストンとともに移動して打込み具を打ち込むドライバと、
前記ピストンの打込み方向先方に位置して前記ピストンによる衝撃を吸収するクッション部材を有し、
前記ピストンは、前記クッション部材に対向し前記クッション部材に当たる先端部と、前記圧縮エアの圧力を受ける基端部を有し、前記先端部の最大外径が前記基端部の最大外径より大きい打込み機。
【請求項２】
請求項１記載の打込み機であって、
前記ピストンは、前記先端部と前記基端部との間における外周に環状の溝部を有し、
前記シリンダと前記ピストンの間を密封する環状のシール部材が前記溝部に装着される打込み機。
【請求項３】
請求項２に記載の打込み機であって、
前記先端部の前記最大外径と前記基端部の前記最大外径は、前記溝部を介して段差を有する打込み機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の打込み機であって、
前記ピストンの前記先端部は、前記ピストンの移動方向に対して直交しかつ前記クッション部材に当たる先端面を有し、前記先端面が前記最大外径を有する円環状である打込み機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の打込み機であって、
前記ピストンの前記基端部は、前記先端部から離れるほど直径が小さくなる面取り部を有する打込み機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮エアを利用して釘を打込む釘打ち機等の打込み機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３には、圧縮エアを利用する釘打ち機が開示されている。圧縮エアを利用する打込み機は、シリンダとピストンを内装した工具本体と、使用者が把持するハンドル部と、打込み具供給部を備える。工具本体には、多数の打込み具を装填したマガジンが装着される。打込み具供給部は、マガジンから打込み具を１本ずつ工具本体のノーズ部に供給する。シリンダ内をピストンが往復動し、ピストンに取り付けられた打撃用のドライバが、ノーズ部の打込み通路内に供給された打込み具を射出口から打ち出す。
【０００３】
工具本体には、ピストンの打込み死点におけるピストンの衝撃を吸収するクッション部材が設けられる。特許文献２には、ピストンの打込み死点に移動した時の衝撃によって変形したクッション部材が開示されている。変形したクッション部材はピストンの先端面と密に接触する。逃げ場をなくしたクッション部材は、さらに隙間がある方に向かって進入しようとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２１１３９８号公報
【特許文献２】特許第５７１６３９５号公報
【特許文献３】特開２０１３−２０８６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピストンの打込み方向先端においてピストンとシリンダの間に隙間がある場合、変形したクッション部材がその隙間に進入しようとする。しかもピストンは圧縮エアによって押されることで瞬間的に移動する。そのためクッション部材が瞬間的に隙間に進入しようとする。これによりクッション部材が裂けやすくなったり劣化が早まったりする。
【０００６】
特許文献３に開示されたピストンは、その先端面の周縁部に打込み方向に張り出す鍔部を有する。鍔部は、クッション部材がピストンとシリンダの隙間に進入することを防ぐ。しかしながらクッション部材の先端部が鍔部に直接衝突するため、クッション部材の逃げ場が少ない。そのためクッション部材の劣化の抑制についてはあまり効果的でない。
【０００７】
圧縮エアを利用する打込み機は、下記する構造も求められている。ドライバは、摩擦を少なくするために少ない箇所で支持される。ドライバのピストンに対する基端側は、溶接やねじ止めによってピストンに取り付けられることで支持される。ドライバの先端部は、シリンダ先端のボトムキャップに設けられたドライバ支持孔を貫通することによって支持される。ピストンが打込み方向に移動すると、ドライバを支持するピストンとドライバ支持孔が接近する。ピストンが移動死点に到達すると、ピストンがクッション部材から受ける制動力によって、ドライバ支持孔を支点としてドライバが傾きやすくなる。ピストンとシリンダの間の隙間を小さく設けた場合、ドライバが傾くことで、圧縮エアを受ける側であるピストンの基端部がシリンダの内周部と接触しやすくなる。
【０００８】
ピストンは、往復動時の衝撃に対する耐久性を高めるために、例えば鉄等の比較的強度の高い材料で形成される。シリンダは、工具本体を軽量にするために、例えばアルミニウム等の比較的軽量な材料で形成される。そのためピストンがシリンダの内周部と接触することでシリンダの内周部が削られる場合がある。シリンダの内周部が削られると、ピストンとシリンダの間を密封するシール部材の密封性が低下してしまう。またシール部材がシリンダの内周部の削られた部分と擦れることでシール部材が摩耗しやすくなる。
【０００９】
このように圧縮エアを利用する打込み機は、ピストンの打込み方向の衝撃を吸収するクッション部材の耐久性を高めることが求められる。圧縮エアを利用する打込み機は、ドライバが傾いた場合のピストンとシリンダの接触が抑制されることも求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一つの特徴によると打込み機は、工具本体に内装されたシリンダと、圧縮エアを利用してシリンダ内を往復動するピストンと、ピストンとともに移動して打込み具を打ち込むドライバと、ピストンの打込み方向先方に位置しピストンによる衝撃を吸収するクッション部材を有する。ピストンは、クッション部材に対向しクッション部材に当たる先端部と、圧縮エアの圧力を受ける基端部を有する。先端部の最大外径は基端部の最大外径より大きい。
【００１１】
したがってピストンの先端部の最大外径が大きいため、ピストンの先端部とシリンダの内周部の隙間を小さくできる。これによりピストンとシリンダの隙間に変形したクッション部材が進入することが抑制される。かくしてクッション部材が裂けることを抑制でき、クッション部材の耐久性を高めることができる。一方、ピストンの基端部の最大外径は小さく、ピストンの基端部はシリンダの内周部から離れている。そのためドライバがその先端部を支点に傾いた場合に、ピストンの基端部がシリンダと接触することを抑制できる。かくしてピストンがシリンダの内周部を削ることを抑制することができる。
【００１２】
他の特徴によるとピストンは、先端部と基端部との間における外周に環状の溝部を有する。ピストンとシリンダの間を密封する環状のシール部材が溝部に装着される。したがってドライバがその先端部を支点に傾いた場合に、ピストンの先端部はシール部材よりも支点に近い場所に位置する。そのため、シール部材がピストンとシリンダの間の緩衝材となり、先端部がシリンダの内周部と接触することが抑制される。一方、ピストンの基端部はシール部材よりも支点から離れた場所に位置する。そのため基端部がシリンダの内周部と接触することがより確実に防がれる。かくしてシール部材によるピストンとシリンダの間の密封性を維持することができ、シール部材の摩耗を抑制することができる。
【００１３】
他の特徴によると、先端部の最大外径と基端部の最大外径は、溝部を介して段差を有する。したがってシール部材を溝部に組み付けやすくなる。しかもピストンの先端部をシリンダの内周部のより近くとすることができ、基端部をシリンダの内周部から離すことができる。またピストンの構造を比較的簡易とすることで、比較的安価に成形することができる。
【００１４】
他の特徴によると、ピストンの先端部は、ピストンの移動方向に対して直交しかつクッション部材に当たる先端面を有し、先端面が最大外径を有する円環状である。したがってピストンの先端部がクッション部材を移動方向に押し、クッション部材が移動方向と交差する方向に逃げやすい。換言すると、変形したクッション部材は、ピストンの移動方向に逃げ難い。その結果、変形したクッション部材がピストンとシリンダの隙間に入り込み難い。
【００１５】
他の特徴によると、ピストンの基端部は、先端部から離れるほど直径が小さくなる面取り部を有する。ドライバが傾く場合、ピストンの移動方向後端がシリンダの内周部と接触しやすい。これに対してピストンは、移動方向後端に面取り部を有し、ピストンの移動方向後端がシリンダの内周部から離れている。そのためピストンがシリンダの内周部を削ることがより効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】打込み機の縦断面図である。
【図２】初期状態（非動作状態）の工具本体の縦断面図である。
【図３】図２中ＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】スイッチレバーを引き操作してヘッドバルブが下動し始めた段階の工具本体の縦断面図である。
【図５】図４中Ｖ部の拡大図である。
【図６】ヘッドバルブが下動途中の段階の工具本体の縦断面図である。
【図７】図６中ＶＩＩ部の拡大図である。
【図８】排気通路が閉じられ、かつヘッドバルブが開かれたことによりピストン上室に圧縮エアが供給されてピストンが下動し始めた段階の工具本体の縦断面図である。
【図９】図８中ＩＸ部の拡大図である。
【図１０】ヘッドバルブが全開されたことによりピストンが打込み死点に至って打込み動作が完了した段階の工具本体の縦断面図である。
【図１１】図１０中ＸＩ部の拡大図である。
【図１２】打込み動作完了後、スイッチレバーの引き操作を解除し、これによりヘッドバルブが上昇し始めた段階の工具本体の縦断面図である。
【図１３】排気通路が遮断され、ヘッドバルブが開かれた状態であるが、ピストンが未だ打込み死点に留まっている状態の図１２中ＸＩＩＩ部の拡大図である。
【図１４】ヘッドバルブが閉じられ、排気通路が開かれ、ピストンが打込み死点から上昇し始めた状態の工具本体の縦断面図である。
【図１５】図１４中ＸＶ部の拡大図である。
【図１６】ピストンが初期位置に戻された状態であるが、ヘッドバルブが初期位置に至る手前の状態の工具本体の縦断面図である。
【図１７】図１６中ＸＶＩＩ部の拡大図である。
【図１８】ピストン及びドライバの斜視図である。
【図１９】ピストン及びドライバの側面図である。
【図２０】ピストンの断面図及びドライバの側面図である。
【図２１】図１０中ＸＸＩ部の拡大図である。
【図２２】図２１に対応する第２実施形態の打込み機の一部拡大断面図である。
【図２３】図２１に対応する第３実施形態の打込み機の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一つの実施形態を図１〜図２１に基づいて説明する。図１に示すように打込み機１は、圧縮エアを利用して釘を打ち込む釘打ち機である。打込み機１は、工具本体１０と、工具本体１０の下部から下方へ延びる打込みノーズ部２と、使用者が把持するハンドル部３と、多数の打込み具（図示省略）が装填されたマガジン４と、打込み具送り機構５を備える。打込み具送り機構５は、打込み動作に連動してマガジン４から打込み具を１本ずつ打込みノーズ部２の打込み通路内に供給する。以下の説明において、上下方向について打込み具の打込み方向を下方とする。前後方向について工具本体１０に対してハンドル部３が延びる方向を後方とする。
【００１８】
図１に示すように工具本体１０は、ピストン１１とピストン１１を移動可能に収容するシリンダ１２を備える。ピストン１１は、強度が高く衝撃に対する耐久性が高い例えば鉄製である。シリンダ１２は、工具本体１０を軽量にするために比較的軽量な例えばアルミニウム製である。図１８，１９，２０に示すようにピストン１１の打込み方向の先端部１１ｂの中央に打撃用ドライバ１３が備えられる。ドライバ１３は、溶接によってピストン１１と一体に設けられる。図１に示すようにシリンダ１２の上部外周には、ピストン１１の上室（ピストン上室１１Ｕ）に対してアキュムレータ８を開閉するためのヘッドバルブ２０が備えられる。打込み機１は、ピストン上室１１Ｕに流入した圧縮エアを打込み動作後にそのまま排気せず、ピストン１１の下室（ピストン下室１１Ｄ）側に還流させてピストン１１を打込み死点から初期位置に戻すリサイクル方式とする構造を備える。
【００１９】
図１，２に示すようにハンドル部３は、工具本体１０の側部から側方へ延びる。ハンドル部３の基部側下面に工具本体１０に対する給排気の切り換えを行うためのトリガバルブ６が収容される。トリガバルブ６の下方にスイッチレバー７が配置され、スイッチレバー７が工具本体１０に傾動可能に取付けられる。これにより使用者は、ハンドル部３を把持した手の指先でスイッチレバー７を引き操作（オン操作）できる。図４に示すようにスイッチレバー７の引き操作により、トリガバルブ６のピンが押され、トリガバルブ６がオン状態になる。トリガバルブ６がオン状態になるとエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄが大気開放される。図６に示すようにヘッドバルブ下室２０Ｄが大気開放された後、ヘッドバルブ２０が下方に移動して開かれる。これにより打込み動作が開始される。
【００２０】
図２に示すようにスイッチレバー７の引き操作を解除すると、トリガバルブ６のピンがばねによってバルブ本体から突出し、トリガバルブ６がオフ状態になる。トリガバルブ６がオフ状態になると、エア切り換え通路９を介してヘッドバルブ下室２０Ｄ内に圧縮エアが供給される。ヘッドバルブ下室２０Ｄ内の圧縮エアは、ヘッドバルブ２０を閉じる方向（上方）に移動させる。ヘッドバルブ２０は、ピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８との連通路を閉じる。これにより圧縮エアがピストン上室１１Ｕに供給されることが遮断される。
【００２１】
図１に示すようにハンドル部３の後端部には、圧縮エア供給用のエアホース（図示省略）を接続するためのジョイント３ａが設けられる。エアホースからの圧縮エアがジョイント３ａを介してハンドル部３内のアキュムレータ８に供給されかつ貯留される。アキュムレータ８内の圧縮エアは、常時ヘッドバルブ上室２０Ｕに流入する。ヘッドバルブ上室２０Ｕ内の圧縮エアは、ヘッドバルブ２０を開く方向に作用する。
【００２２】
図１に示すようにハンドル部３の後端側と打込みノーズ部２との間に、マガジン４と打込み具送り機構５が掛け渡し状態で装備される。工具本体１０の打込み動作に連動して打込み具送り機構５がマガジン４から打込み具を１本ずつ打込みノーズ部２に供給する。打込みノーズ部２には打込み通路が設けられる。工具本体１０の打込み動作により打込み通路内をドライバ１３が打込み方向に移動する。これにより１本の打込み具が射出口２ａから打ち出される。
【００２３】
図１に示すように工具本体１０は、円筒形状の本体ハウジング１４を備える。本体ハウジング１４の上部はトップキャップ（第１キャップ）１５により気密に塞がれる。本体ハウジング１４の下部はボトムキャップ（第２キャップ）１６により気密に塞がれる。トップキャップ１５の下面にトップクッション（第１クッション）１７が取り付けられる。ボトムキャップ１６の上面にクッション部材（第２クッション）１８が取り付けられる。クッション部材１８は、ピストン１１の打込み方向と略平行に延び、略円筒状である。クッション部材１８は弾性部材、例えばゴムで形成される。
【００２４】
図２１に示すようにピストン１１の外周には、環状のシール部材３５が装着される環状の溝部１１ａが設けられる。シール部材３５は、径方向の断面形状が円形である。シール部材３５は、ピストン１１とシリンダ１２の間を径方向について密封する。そのためシール部材３５は、ピストン下室１１Ｄとピストン上室１１Ｕの間を密封する。ピストン１１は、溝部１１ａより打込み方向（下方）に先端部１１ｂを有し、打込み方向と逆方向（上方）に基端部１１ｄを有する。
【００２５】
図２１に示すように先端部１１ｂは、打込み方向の先端に先端面１１ｃを有する。先端面１１ｃは、円盤状で打込み方向に対して直交し、クッション部材１８に対向する。先端面１１ｃは、打込み動作時にクッション部材１８と打込み方向に対して直交する方向に接触する。先端部１１ｂは、円柱状で径（最大外径Ｄａ）が同じ領域を軸方向に所定の長さで有する。先端面１１ｃは、最大外径Ｄａを有する円環状で一つの平面状に形成される。
【００２６】
図２１に示すように基端部１１ｄは、ピストン上室１１Ｕに位置し、ピストン上室１１Ｕの圧縮エアの圧力を受け、ピストン１１を打込み方向に移動させる。基端部１１ｄは、概ね円盤状であり、円中心領域に円柱状の凹部を有する。凹部の底面は、溝部１１ａが位置する高さに位置する。基端部１１ｄの端面の外周（上面外周）に面取り部１１ｅが形成される。面取り部１１ｅは、先端部１１ｂから離れるほど（上方に向かうほど）直径が小さくなるテーパ形状を有する。基端部１１ｄは、打込み方向先端あるいは先端近傍に最大外径Ｄｂを有する。基端部１１ｄの最大外径Ｄｂは、先端部１１ｂの最大外径Ｄａよりも小さい。
【００２７】
図２に示すようにシリンダ１２の上領域に位置するピストン上室１１Ｕは、円筒形のヘッドバルブ２０によって開閉される。シリンダ１２の外周に円筒状のバルブガイド２１が配置され、バルブガイド２１の外周にヘッドバルブ２０が配置される。バルブガイド２１は、ヘッドバルブ２０を上下動可能に支持する。圧縮ばね２３がヘッドバルブ下室２０Ｄ内においてヘッドバルブ２０の下部とバルブガイド２１の下部との間に配置される。圧縮ばね２３は、ヘッドバルブ２０を常時上方（閉じ方向）に付勢する。
【００２８】
トリガバルブ６のオフ操作（非操作状態）により圧縮エアがエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄ内に供給される。ヘッドバルブ下室２０Ｄ内に圧縮エアが供給されると、エア圧及び圧縮ばね２３の付勢力によりヘッドバルブ２０が上動し、初期位置（閉じ位置）に保持される。ヘッドバルブ２０が閉じている場合、ピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８が気密に遮断される。トリガバルブ６をオン操作すると、ヘッドバルブ下室２０Ｄがエア切り換え通路９を経て大気開放される。これによりヘッドバルブ２０が圧縮ばね２３に抗してヘッドバルブ上室２０Ｕの圧縮エアにより打込み方向に移動する。ピストン上室１１Ｕは、アキュムレータ８に対して開かれる。
【００２９】
図２，３に示すようにトップキャップ１５の下面に円筒形のシートホルダ１９が取り付けられる。シートホルダ１９は、トップクッション１７の径方向外方に位置する。シートホルダ１９の内周にシリンダ１２の上部が挿入される。シートホルダ１９の外周面に沿ってウレタンゴム製のバルブシート２２が取り付けられる。バルブシート２２も円筒形状を有する。バルブシート２２は、径方向に張り出すベース部２２ａと、ベース部２２ａの内周側から軸方向下方に延びる円筒形状の内周側円筒部２２ｂを有する。ヘッドバルブ２０が上方に移動してその上端部がバルブシート２２のベース部２２ａの下面に当接される。これによりヘッドバルブ２０の移動が規制され、初期位置に保持され、ピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８から気密に遮断される。
【００３０】
図２に示すようにヘッドバルブ２０とバルブガイド２１との間に、排気通路２４が設けられる。排気通路２４は、バルブガイド２１に形成された通気孔２１ａを経てリサイクル通路２８に分岐される。複数の通気孔２１ａは、バルブガイド２１に周方向に所定間隔で形成される。シリンダ１２とバルブガイド２１との間にリサイクル通路２８が形成される。打込み具打撃後、ピストン１１の上動過程において、ピストン上室１１Ｕの圧縮エアがリサイクル通路２８と排気通路２４を経てピストン下室１１Ｄ内に還流される。ピストン下室１１Ｄ内に還流された圧縮エアによりピストン１１が初期位置まで戻る。
【００３１】
図２，３に示すように排気通路２４は、ヘッドバルブ２０の上部内周面に装着したシールリング２５によりピストン上室１１Ｕから気密に遮断される。初期位置（閉じ位置）においてヘッドバルブ２０の上端部は、バルブシート２２のベース部２２ａに当接する。シールリング２５は、バルブガイド２１のシール部２１ｃの上方に位置し、シール部２１ｃから離間する。これにより排気通路２４とリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して開く（排気通路開放状態）。バルブシート２２の内周側円筒部２２ｂの外周面は、ヘッドバルブ２０の内周面に当接する。そのため排気通路２４がアキュムレータ８に対して気密に遮断される。
【００３２】
図８，９に示すようにヘッドバルブ２０を閉じ位置から下方へ移動させると、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃの外周面に当接する。これにより排気通路２４とリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して気密に閉じられる（排気通路遮断状態）。
【００３３】
図１０，１１に示すようにヘッドバルブ２０が下方に移動し、バルブシート２２がヘッドバルブ２０の内周面から外れる。これによりピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開放される。したがって圧縮エアがアキュムレータ８からピストン上室１１Ｕに供給される。ピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８が開放された時点で、排気通路２４とリサイクル通路２８が遮断される（排気通路遮断状態）。そのため圧縮エアがアキュムレータ８から排気通路２４とリサイクル通路２８に流入すること（初期洩れ）が抑制される。
【００３４】
図３に示すように排気通路２４の下部は、バルブガイド２１の周囲に設けた排気室２６に連通する。図２に示すように排気室２６は、ヘッドバルブ２０の下部に設けた排気孔２０ａを経て排気通路２７に連通される。複数の排気孔２０ａは、ヘッドバルブ２０に対して周方向に所定間隔で形成される。リサイクル通路２８の下部に逆止弁２１ｂが設けられ、リサイクル通路２８が逆止弁２１ｂを経てリターンエア室３０に連通される。逆止弁２１ｂは、リターンエア室３０からリサイクル通路２８に圧縮エアが流れることを防止する。リターンエア室３０は、シリンダ１２の下部と本体ハウジング１４との間を気密に区画することで形成される。リターンエア室３０は、シリンダ１２の下部に設けたエア通路３１を経てピストン下室１１Ｄに連通される。
【００３５】
以下、打込み機１の一連の打込み動作について順を追って説明する。図２，３に示す初期状態（非操作状態）では、圧縮エアがアキュムレータ８からエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄに供給され、ピストン１１が圧縮エアにより上方に移動する。ヘッドバルブ２０は、圧縮ばね２３によってバルブシート２２に当接し、ピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８を遮断する。シールリング２５は、バルブガイド２１のシール部２１ｃの上方に位置し、シール部２１ｃから離間する。そのため排気通路２４とリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して開かれる。
【００３６】
図４に示すようにスイッチレバー７を上方に引き、トリガバルブ６がオン状態になる。これによりエア切り換え通路９が大気と連通し、ヘッドバルブ下室２０Ｄ内の圧縮エアがエア切り換え通路９を介して排気される。ヘッドバルブ下室２０Ｄの圧力がヘッドバルブ上室２０Ｕの圧力より低くなる。図５に示すようにバルブシート２２がヘッドバルブ２０の内周面に当接しているため、ピストン上室１１Ｕは、アキュムレータ８から遮断される。シールリング２５が依然としてバルブガイド２１のシール部２１ｃから離間しているため、ピストン上室１１Ｕに対して排気通路２４とリサイクル通路２８が開かれる。排気通路２４のエア圧によってヘッドバルブ２０が圧縮ばね２３に抗して下方へ移動する。
【００３７】
図６，７に示すようにヘッドバルブ２０がさらに下方に移動し、ヘッドバルブ２０の内周面に設けた排気絞り部２０ｃがバルブガイド２１の外周面と協働して、排気通路２４と排気室２６とを連通する通気路の流路面積を絞って通気路をほぼ遮断する。バルブシート２２は、依然としてヘッドバルブ２０の内周面に当接し、ピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８から気密に遮断される。
【００３８】
図８，９に示すようにヘッドバルブ２０がさらに下方に移動し、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接する。これにより排気通路２４がピストン上室１１Ｕに対して気密に遮断される。その後、バルブシート２２がヘッドバルブ２０の内周面から離間する。これによりピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開放される。ピストン上室１１Ｕに圧縮エアが供給され、ピストン１１が打込み方向に移動し始める。
【００３９】
図１０，１１に示すようにヘッドバルブ２０が打込み死点に至って打込み動作が完了する。シールリング２５は、ピストン１１が打込み死点に至るまでバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接した状態に維持される。これにより排気通路２４とリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８から気密に遮断された状態に維持される。ピストン１１が初期位置から打込み死点に至る間、ピストン下室１１Ｄ、リターンエア室３０、リサイクル通路２８及び排気室２６は排気状態（大気開放状態）に維持される。
【００４０】
ピストン１１が打込み死点に至ると１本の打込み具の打込み動作がなされる。打込み動作後にスイッチレバー７の引き操作を解除することでトリガバルブ６がオフ状態になる。これによりエア切り換え通路９とアキュムレータ８が連通し、圧縮エアがアキュムレータ８からエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄに供給される。ヘッドバルブ下室２０Ｄ内のエア圧によってヘッドバルブ２０が上方に移動する。図１２，１３は、ヘッドバルブ２０が上方に移動し始めた状態を示す。この状態では排気通路２４とリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕとアキュムレータ８に対して閉じられる。そのため打込み死点に位置するピストン１１を上方に移動させるためのリターンエアがピストン下室１１Ｄに供給されていない。したがって図示するようにピストン１１は依然として打込み死点に位置する。
【００４１】
ヘッドバルブ２０がさらに上方に移動する過程において、ヘッドバルブ２０の上端内周面がバルブシート２２に当接し、アキュムレータ８とピストン上室１１Ｕとの連通が閉じる。排気通路２４とリサイクル通路２８は、遮断された状態が維持される。
【００４２】
図１４，１５に示すようにアキュムレータ８とピストン上室１１Ｕとの連通が閉じられた後に、ヘッドバルブ２０がさらに上方に移動する。これによりシールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃから外れて排気通路２４が開かれる。このようにヘッドバルブ２０が閉じられる段階において、アキュムレータ８が閉じられた後に排気通路２４が開かれる。したがって圧縮エアがアキュムレータ８から排気通路２４に流れる、いわゆる後洩れも防止される。
【００４３】
図１４，１５に示す段階では、シールリング２５がシール部２１ｃから外れて排気通路２４とピストン上室１１Ｕとが連通する。一方、排気通路２４と排気室２６との連通路は、排気絞り部２０ｃによって絞られる。そのためピストン上室１１Ｕの圧縮エアは、排気通路２４から優先的に通気孔２１ａを経てリサイクル通路２８に流入する。リサイクル通路２８内に流入した圧縮エアがリターンエア室３０に流入し、さらにエア通路３１を経てピストン下室１１Ｄに供給される。これによりピストン１１が図１４に示すように初期位置に向けて移動し始める。この状態は、図１６，１７に示すようにヘッドバルブ２０が初期位置に至る手前の段階まで継続される。
【００４４】
ピストン１１が上動する間、ピストン上室１１Ｕ内の圧縮エアがリサイクル通路２４を経てリターンエア室３０に還流される。これによりピストン下室１１Ｄにリターンエアが供給され続ける。このように打込み死点に至ったピストン１１は、ピストン上室１１Ｕの圧縮エアを排気通路２４及びリサイクル通路２８を経てリサイクル（再利用）することにより初期位置に戻される。
【００４５】
ピストン１１が初期位置に戻り、ヘッドバルブ２０が初期位置に戻ることで図２，３に示す初期状態に復帰する。ヘッドバルブ２０が初期位置に戻ると、ヘッドバルブ２０の排気絞り部２０ｃとバルブガイド２１との間の間隔が大きくなって排気絞り部２０ｃが開放される。排気絞り部２０ｃが開放されると、ピストン上室１１Ｕ及び排気通路２４内の圧縮エアが、排気室２６、排気孔２０ａ及び排気通路２７を経て大気に排気される。
【００４６】
図３に示すようにシリンダ１２の上部に排気孔１２ａが設けられる。排気孔１２ａは、初期位置に戻されたピストン１１に装着されたシール部材３５の下側に位置する。したがってリターンエア室３０を経てピストン下室１１Ｄ内に流入した残余の圧縮エアも、排気孔１２ａを経てピストン上室１１Ｕ側に排気される。かくして残余の圧縮エアは最終的に排気通路２７を経て大気に排気される。以上で、スイッチレバー７の１回の引き操作による一連の打込み動作が完了する。
【００４７】
以上のように構成した打込み機１によれば、図２１に示すようにピストン１１の先端部１１ｂの最大外径Ｄａをシリンダ１２の内径にできるだけ近づけて設定しているため、先端部１１ｂとシリンダ１２の内周部の隙間を小さくできる。これによりピストン１１とシリンダ１２の隙間に変形したクッション部材１８が進入することが抑制される。かくしてクッション部材１８が裂けることを抑制でき、クッション部材１８の耐久性を高めることができる。一方、ピストン１１の基端部１１ｄの最大外径は先端部１１ｂの最大外径Ｄａより小さく、基端部１１ｄはシリンダ１２の内周部から離れている。そのためドライバ１３がドライバ支持孔１６ａを支点に傾いた場合に、基端部１１ｄがシリンダ１２と接触することを抑制できる。かくしてピストン１１がシリンダ１２の内周部を削ることを抑制することができる。
【００４８】
図２１に示すようにピストン１１は、先端部１１ｂと基端部１１ｄとの間における外周に環状の溝部１１ａを有する。ピストン１１とシリンダ１２の間を密封する環状のシール部材３５が溝部１１ａに装着される。先端部１１ｂは、シール部材３５よりもドライバ支持孔１６ａに近い場所に位置し、基端部１１ｄは、シール部材３５よりもドライバ支持孔１６ａから離れた場所に位置する。したがってドライバ１３がドライバ支持孔１６ａを支点に傾いた場合に、シール部材３５がピストン１１とシリンダ１２の間の緩衝材となり、先端部１１ｂがシリンダ１２の内周部と接触することが抑制される。また基端部１１ｄがシリンダ１２の内周部と接触することがより確実に防がれる。かくしてシール部材３５によるピストン１１とシリンダ１２の間の密封性を維持することができ、シール部材３５の摩耗を抑制することができる。
【００４９】
図２１に示すように先端部１１ｂの最大外径Ｄａと基端部１１ｄの最大外径Ｄｂは、溝部１１ａを介して段差を有する。したがってシール部材３５を溝部１１ａに組み付けやすくなる。しかも先端部１１ｂをシリンダ１２の内周部のより近くとすることができる。一方、基端部１１ｄをシリンダ１２の内周部から離すことができる。またピストン１１の構造を比較的簡易とすることで、比較的安価に成形することができる。
【００５０】
図２１に示すように先端部１１ｂは、ピストン１１の移動方向に対して直交しかつクッション部材１８に当たる先端面１１ｃを有する。したがって先端部１１ｂがクッション部材１８を打込み方向に押し、クッション部材１８が打込み方向と交差する方向に逃げやすい。換言すると、変形したクッション部材１８は、ピストン１１の移動方向に逃げ難い。その結果、変形したクッション部材１８がピストン１１とシリンダ１２の隙間に入り込み難い。
【００５１】
図２１に示すように基端部１１ｄは、先端部１１ｂから離れるほど直径が小さくなる面取り部１１ｅを有する。ドライバ１３が傾く場合、ピストン１１の移動方向後端がシリンダ１２の内周部と接触しやすい。これに対してピストン１１は、移動方向後端に面取り部１１ｅを有し、ピストン１１の移動方向後端がシリンダ１２の内周部から離れている。そのためピストン１１がシリンダ１２の内周部を削ることがより効果的に抑制される。
【００５２】
上述する打込み機１に代えて図２２に示すピストン４１を有する打込み機４０であっても良い。図２２に示すようにピストン４１の外周には、環状のシール部材３５を装着可能な環状の溝部４１ａが設けられる。シール部材３５はピストン４１とシリンダ１２の間を径方向について密封する。溝部４１ａより打込み方向側（ピストン下室４１Ｄ側）に先端部４１ｂが形成される。先端部４１ｂの打込み方向の先端面４１ｃは、打込み方向の直交方向に面してクッション部材１８と対向する。先端部４１ｂの側面は、先端面４１ｃから離れて上方に向かうほど直径が小さくなるテーパ形状を有する。
【００５３】
図２２に示すように溝部４１ａより上方（ピストン上室４１Ｕ側）に基端部４１ｄが形成される。基端部４１ｄの側面は、先端面４１ｃから離れて上方に向かうほど直径が小さくなるテーパ形状を有する。先端部４１ｂと基端部４１ｄの側面は、溝部４１ａを間に挟んで面一に設けられる。先端部４１ｂは、先端面４１ｃの近傍において最大外径Ｄｃを有する。基端部４１ｄは、溝部４１ａの近傍において最大外径Ｄｄを有する。先端面４１ｃの最大外径Ｄｃは、基端部４１ｄの最大外径Ｄｄよりも大きい。
【００５４】
図２２に示すピストン４１は、先端部４１ｂと基端部４１ｄの側面が先端面４１ｃから離れるほど直径が小さいテーパ形状であり、かつ溝部４１ａを間に挟んで面一である。ドライバ１３が傾く場合、ピストン４１の移動方向後端がシリンダ１２の内周部と接触しやすい。これに対してピストン４１は、移動方向後端に向かうほどシリンダ１２の内周部から離れる。そのためピストン４１がシリンダ１２の内周部を削ることがより効果的に抑制される。また、先端部４１ｂと基端部４１ｄの側面を面一とすることで、ピストン４１の構造が比較的簡易で、比較的安価に成形される。
【００５５】
上述する打込み機１に代えて図２３に示すピストン５１を有する打込み機５０であっても良い。図２３に示すようにピストン５１の外周には、環状のシール部材３５を装着可能な環状の溝部５１ａが設けられる。シール部材３５はピストン５１とシリンダ１２の間を径方向について密封する。溝部５１ａより打込み方向側（ピストン下室５１Ｄ側）に先端部５１ｂが形成される。先端部５１ｂの打込み方向の先端面５１ｃは、打込み方向の直交方向に面を向き、クッション部材１８と対向する。先端面５１ｃは、打込み動作時にクッション部材１８と接触する。先端面５１ｃと溝部５１ａの間には、溝部５１ａと平行して環状の肉抜き部５１ｆが設けられる。
【００５６】
図２３に示すように溝部５１ａより上方（ピストン上室５１Ｕ側）に基端部５１ｄが形成される。肉抜き部５１ｆの上方かつ溝部５１ａの下方に、肉抜き部５１ｆと溝部５１ａより径方向に張り出した中間張出部５１ｇが形成される。すなわち溝部５１ａは、基端部５１ｄと中間張出部５１ｇに挟まれて形成される。基端部５１ｄの上端部分には面取り部５１ｅが形成される。面取り部５１ｅは、先端部５１ｂから離れて上方に向かうほど直径が小さくなるテーパ形状を有する。先端部５１ｂは、先端面５１ｃの近傍において円柱状部分を有し、円柱部分が最大外径Ｄｅを有する。基端部５１ｄと中間張出部５１ｇは、溝部５１ａの近傍において最大外径Ｄｆを有する。先端部５１ｂの最大外径Ｄｅが基端部５１ｄの最大外径Ｄｆよりも大きく設けられる。
【００５７】
図２３に示すピストン５１の先端部５１ｂは、環状の肉抜き部５１ｆを備える。したがってピストン５１の上下方向に長く設けることで、シール部材３５がエア通路３１と接触することを抑制できる。また、肉抜き部５１ｆを設けることにより、上下方向に長く設けられたピストン５１の重量を軽減することができる。そのためドライバ１３が傾くことによってピストン５１からシリンダ１２の内周部に加わる力を軽減することができる。
【００５８】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。打込み機１，４０，５０の構成は釘を射出する釘打ち機に限らず、例えばピンネイルやステープルを射出する打込み機にも適用することができる。圧縮エアを供給するコンプレッサに代えて、例えば電動モータによってクランクを回転させることで圧縮エアを生成する電気空圧式の構成としても良い。ピストン１１，４１，５１とドライバ１３は溶接に代えて例えばねじ止めで一体に結合させても良い。
【００５９】
クッション部材１８は、ゴムに代えて例えばエラストマー樹脂等の緩衝性を有する材料を用いても良い。クッション部材の形状は適宜変更でき、円筒状のクッション部材１８に代えて、例えばドライバ１３が通る孔が貫通した略六角柱状のクッション部材を適用しても良い。径方向の断面が円形のシール部材３５に代えて、例えば径方向の断面が四角形状で環状のシール部材を用いても良い。また、シール部材はゴム、ウレタン等の密封性を有する材料の中から適宜選択することができる。環状の肉抜き部５１ｆに代えて、ピストン５１の回転を抑制するための二面幅の部材を挿入可能な溝形状の肉抜き部を適用しても良い。
【符号の説明】
【００６０】
Ｄａ，Ｄｃ，Ｄｅ…（ピストンの先端部の）最大外径
Ｄｂ，Ｄｄ，Ｄｆ…（ピストンの基端部の）最大外径
１…打込み機（第１実施形態）
２…打込みノーズ部
３…ハンドル部、３ａ…ジョイント
４…マガジン
５…打込み具送り機構
６…トリガバルブ
７…スイッチレバー
８…アキュムレータ（蓄圧室）
９…エア切り換え通路
１０…工具本体
１１…ピストン
１１ａ…溝部、１１ｂ…先端部、１１ｃ…先端面、１１ｄ…基端部、１１ｅ…面取り部
１１Ｕ…ピストン上室、１１Ｄ…ピストン下室
１２…シリンダ、１２ａ…排気孔
１３…ドライバ
１４…本体ハウジング
１５…トップキャップ
１６…ボトムキャップ、１６ａ…ドライバ支持孔
１７…トップクッション
１８…クッション部材
１９…シートホルダ
２０…ヘッドバルブ
２０ａ…排気孔、２０ｃ…排気絞り部
２０Ｕ…ヘッドバルブ上室、２０Ｄ…ヘッドバルブ下室
２１…バルブガイド
２１ａ…通気孔、２１ｂ…逆止弁、２１ｃ…シール部
２２…バルブシート
２２ａ…ベース部、２２ｂ…内周側円筒部
２３…圧縮ばね
２４…排気通路
２５…シールリング
２６…排気室
２７…排気通路
２８…リサイクル通路
３０…リターンエア室
３１…エア通路
３５…シール部材
４０…打込み機（第２実施形態）
４１…ピストン
４１ａ…溝部、４１ｂ…先端部、４１ｃ…先端面、４１ｄ…基端部
４１Ｕ…ピストン上室、４１Ｄ…ピストン下室
５０…打込み機（第３実施形態）
５１…ピストン
５１ａ…溝部、５１ｂ…先端部、５１ｃ…先端面、５１ｄ…基端部、５１ｅ…面取り部
５１ｆ…肉抜き部、５１ｇ…中間張出部
５１Ｕ…ピストン上室、５１Ｄ…ピストン下室
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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