(57)【要約】【課題】ピストン上室に供給された圧縮エアを打撃後に、リサイクル通路を経てピストン下室に還流させてピストンを上動端に戻すエアリサイクル式の打ち込み工具において、ヘッドバルブ開き時における排気通路への初期洩れを防止する。【解決手段】ヘッドバルブ２０の開き時において、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接して排気通路２４がアキュムレータ８に対して遮断された後に、調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から外れることによりアキュムレータ８がピストン上室１１Ｕに対して開かれて圧縮エアの供給が開始される構成とする。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮エアを駆動源として往復動するピストンと、ピストン上室に対してアキュムレータを開閉するヘッドバルブと、前記ピストン上室の圧縮エアを排気する排気通路と、前記ピストン上室の圧縮エアをピストン下室に戻すリサイクル通路を備えた打ち込み工具であって、
前記ヘッドバルブの開き過程において、前記アキュムレータに対して前記排気通路が遮断されるまでの間、前記ピストン上室に対する前記アキュムレータからの圧縮エアの供給を遮断する調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項２】
請求項１記載の打ち込み工具であって、工具本体の上部にトップキャップを備えており、該トップキャップと前記ヘッドバルブとの間に前記調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項３】
請求項２記載の打ち込み工具であって、前記トップキャップに弾性を有するバルブシートが設けられており、該バルブシートと前記ヘッドバルブとの間に前記調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項４】
請求項３記載の打ち込み工具であって、前記バルブシートは、前記ヘッドバルブの内周側に位置する内周側円筒部を備えており、該内周側円筒部の外周面と前記ヘッドバルブとの間に前記調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項５】
請求項４記載の打ち込み工具であって、前記バルブシートの内周側円筒部に前記調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項６】
請求項３記載の打ち込み工具であって、前記バルブシートは、前記ヘッドバルブの外周側に位置する外周側円筒部を備えており、該外周側円筒部の内周面と前記ヘッドバルブとの間に前記調整シール部を備えた打ち込み工具。
【請求項７】
請求項６記載の打ち込み工具であって、前記ヘッドバルブの外周側にシールリングを取り付けて前記調整シール部とした打ち込み工具。
【請求項８】
圧縮エアを駆動源として往復動するピストンと、ピストン上室に対してアキュムレータを開閉するヘッドバルブと、前記ピストン上室の圧縮エアを排気する排気通路と、前記ピストン上室の圧縮エアをピストン下室に戻すリサイクル通路を備えた打ち込み工具であって、前記ヘッドバルブが開かれるタイミングが、前記排気通路が前記アキュムレータに対して遮断された後に設定された打ち込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮エアを駆動源とする釘打ち機等の打ち込み工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮エア駆動式の打ち込み工具は、打撃用の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、多数の打ち込み具を装填したマガジンから打ち込み具を１本ずつ打ち込み通路内に供給する打ち込み具供給部を備えている。打ち込み通路は、工具本体に設けたノーズ部に設けられている。ピストンに設けた打撃用のドライバがこの打ち込み通路内を下動することにより、打ち込み具供給部から供給された１本の打ち込み具が打撃されて射出口から打ち出される。
工具本体には、ピストンを気密に収容するシリンダと、シリンダのピストン上室を開閉するヘッドバルブが内装されている。ハンドル部に設けたスイッチレバーの操作により動作するトリガバルブを経てヘッドバルブが開閉される。スイッチレバーの引き操作によりヘッドバルブが開かれてアキュムレータからピストン上室内に圧縮エアが流入する。ピストン上室内に圧縮エアが流入するとピストンが下動して打ち込み動作がなされる。
打ち込み完了後にスイッチレバーの引き操作を解除すると、ヘッドバルブが閉じられてピストン上室への圧縮エアの流入が遮断される一方、ピストン下室に流入させた圧縮エア（リターンエア）によりピストンが上死点に戻される。
打ち込み具の打撃後、ピストンを上死点に戻すためのリターンエアを得る方法には概ね次の二つの方式がある。一つは、ピストン下動時の段階でピストン上室に流入した圧縮エアの一部をリターンエア室内に流入させ、これをピストン下室側に流入させてリターンエアとする方式である。この方式では、ピストン上動時（戻し時）の段階でピストン上室の圧縮エアが全て排気される。以下、この方式を便宜上「通常排気方式」という。
他の一つは、ピストンが下動端に至った打撃後において、スイッチレバーの引き操作解除によりヘッドバルブが閉じられる段階で、ピストン上室を排気通路から分岐したリサイクル通路を経てリターンエア室に連通させることによりピストン上室の圧縮エアの一部をリターンエア室に還流させ、これをピストン下室側に流入させてリターンエアとするエアリサイクル方式である。このエアリサイクル方式によれば、ピストン上室の圧縮エアの一部がリターンエアに再利用され、残余の圧縮エアのみが排気路を経て排気される。このエアリサイクル式の打ち込み工具に関する技術が下記の特許文献に開示されている。
後者のエアリサイクル方式によれば、ピストン下動時の段階でピストン上室に流入した圧縮エアのほぼ全てが効率よくピストンの打撃力に費やされるため、前者の通常排気方式に比して大きな打ち込み力を得ることができる。また、後者のエアリサイクル方式によれば、ピストン上室に流入して打撃力発生に消費された圧縮エアを前者の通常排気方式のように全て外部に排気するのではなく、リターンエアとして再利用する構成であるので、圧縮エアを効率よく消費して排気音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３４４４２５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、後者のエアリサイクル方式の打ち込み工具については以下のような問題があった。エアリサイクル方式では、ヘッドバルブには、ピストン上室に対してアキュムレータを開閉する機能（アキュムレータ開閉機能）と、ピストン上室に対して排気通路（従ってリサイクル通路）を開閉する機能（排気通路開閉機能）が併せ持たせられている。前者のアキュムレータ開閉機能はピストン上室に圧縮エアを供給するための機能であり、後者の排気通路開閉機能は、ピストン上室の圧縮エアを排気し若しくはリターンエア（ピストンを上動端に戻すためにピストン下室に供給される圧縮エア）として再利用するために必要な機能となる。
このようにエアリサイクル方式では、ヘッドバルブに二つの機能を併せ持たせる必要上、通常排気方式に比して当該ヘッドバルブの上下動距離（開閉ストローク）が大きく設定されている。その結果、従来のエアリサイクル方式では、ヘッドバルブの下動時において一時的にアキュムレータがピストン上室と排気通路の双方に対して連通された状態となり、アキュムレータから供給された圧縮エアの一部がそのまま排気通路を経て無駄に排気される問題があった。
本発明では、通常排気方式では全て排気されるピストン上室の圧縮エアの一部をリターンエアに再利用するエアリサイクル方式の打ち込み工具において、ヘッドバルブが開かれる段階でアキュムレータからピストン上室に供給された圧縮エアの一部が排気通路側に洩れる初期洩れの現象をなくし、これにより排気音を低減しつつ圧縮エアが効率よく消費されて大きな打撃力を得ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は以下の各発明により解決される。
第１の発明は、圧縮エアを駆動源として往復動するピストンと、ピストン上室に対してアキュムレータを開閉するヘッドバルブと、ピストン上室の圧縮エアを排気する排気通路と、ピストン上室の圧縮エアをピストン下室に戻すリサイクル通路を備えたエアリサイクル式の打ち込み工具である。第１の発明では、ヘッドバルブの開き過程において、アキュムレータに対して排気通路が遮断されるまでの間、ピストン上室に対するアキュムレータからの圧縮エアの供給を遮断するタイミング調整用のシール部（調整シール部）を備えている。
第１の発明によれば、打ち込み動作を開始するためにヘッドバルブが開かれる段階において、アキュムレータに対して排気通路が遮断された後に、調整シール部が開かれてアキュムレータからピストン上室への圧縮エアの供給が開始される。これにより、アキュムレータからピストン上室に圧縮エアが供給され始める時点で、その一部が排気通路側に洩れる初期洩れの現象をなくすことができる。排気通路への初期洩れをなくすことにより、アキュムレータから流入した圧縮エアを全てピストン上室に供給してピストンの下動推力（打撃力）として効率よく消費することができる。
このように、打ち込み動作開始の時点において、圧縮エアを効率よく消費して大きな打撃力を得ることができるとともに、初期洩れがなくなることから圧縮エアの無駄な消費をなくして排気音の低減を図ることができる。
第２の発明は、第１の発明において、工具本体の上部にトップキャップを備えており、このトップキャップとヘッドバルブとの間に調整シール部を備えた打ち込み工具である。
第２の発明によれば、トップキャップとヘッドバルブとの間に調整シール部が設けられている。調整シール部がトップキャップとヘッドバルブとの間に設けられていることから、トップキャップに対してヘッドバルブが移動することにより当該調整シール部が開閉される。
第３の発明は、第２の発明において、トップキャップに弾性を有するバルブシートが設けられており、このバルブシートとヘッドバルブとの間に調整シール部を備えた打ち込み工具である。
第３の発明によれば、調整シール部は、ヘッドバルブとバルブシートとの間に設けられている。このため、バルブシートに対してヘッドバルブが移動することに伴って調整シール部が開閉される。
第４の発明は、第３の発明において、バルブシートは、ヘッドバルブの内周側に位置する内周側円筒部を備えており、この内周側円筒部の外周面とヘッドバルブとの間に調整シール部を備えた打ち込み工具である。
第４の発明によれば、円環形状を有するヘッドバルブの内周側に、バルブシートの内周側円筒部が位置している。この内周側円筒部の外周面とヘッドバルブの内周側との間に調整シール部が設けられている。この調整シール部が開かれることにより、ヘッドバルブの内周側とバルブシートの内周側円筒部との間の隙間（エア供給通路）を経てアキュムレータ側の圧縮エアがピストン上室に流入して打ち込み動作がなされる。
【０００６】
第５の発明は、第４の発明において、バルブシートの内周側円筒部に調整シール部を備えた打ち込み工具である。
第５の発明によれば、ヘッドバルブの内周面に調整シール部が当接されることによりアキュムレータが閉じられた状態となる一方、ヘッドバルブの内周面から調整シール部が外れることによりアキュムレータが開かれてピストン上室に圧縮エアが供給される状態となる。
第６の発明は、第３の発明において、バルブシートは、ヘッドバルブの外周側に位置する外周側円筒部を備えており、この外周側円筒部の内周面とヘッドバルブとの間に調整シール部を備えた打ち込み工具である。
第６の発明によれば、ヘッドバルブの外周側に、バルブシートの外周側円筒部が位置している。この外周側円筒部の内周面とヘッドバルブの外周面との間に調整シール部が設けられている。この調整シール部が開かれることにより、バルブシートの外周側円筒部とヘッドバルブとの間のエア供給通路を経てアキュムレータ側の圧縮エアがピストン上室に流入する。
第７の発明は、第６の発明において、ヘッドバルブの内周側にシールリングを取り付けて調整シール部とした打ち込み工具である。
第７の発明によれば、バルブシートの内周側円筒部の外周面にシールリングが当接されることにより調整シール部が閉じられて、アキュムレータとピストン上室との間のエア通路が遮断された状態となる。
アキュムレータとピストン上室との間を遮断する調整シール部を、バルブシートの内周側円筒部とヘッドバルブとの間に設けた構成（第４の発明）とする場合に、バルブシートの内周側円筒部に調整シール部を設けて調整シール部とした構成が第５の発明に相当し、ヘッドバルブの内周側にシールリングを取り付けて調整シール部とした構成が第６の発明に相当する。
第８の発明は、圧縮エアを駆動源として往復動するピストンと、ピストン上室に対してアキュムレータを開閉するヘッドバルブと、ピストン上室の圧縮エアを排気する排気通路と、ピストン上室の圧縮エアをピストン下室に戻すリサイクル通路を備えたエアリサイクル式の打ち込み工具である。第８の発明では、ヘッドバルブが開かれるタイミングが、排気通路がアキュムレータに対して遮断された後に設定されている。
第８の発明によれば、排気通路がアキュムレータに対して遮断された後に、アキュムレータからピストン上室に圧縮エアが供給されて打ち込み動作がなされる。このため、排気通路に対する初期洩れの現象をなくして圧縮エアを効率よく消費することにより大きな打撃力を得ることができるとともに排気音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る打ち込み工具全体の縦断面図である。
【図２】工具本体の縦断面図である。本図は、初期状態（非動作状態）を示している。
【図３】図２中(III)部の拡大図である。
【図４】工具本体の縦断面図である。本図は、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を示している。
【図５】図４中(V)部の拡大図である。
【図６】工具本体の縦断面図である。本図は、ヘッドバルブの下動途中の段階を示している。
【図７】図６中(VII)部の拡大図である。
【図８】工具本体の縦断面図である。本図は、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を示している。
【図９】図８中(IX)部の拡大図である。
【図１０】工具本体の縦断面図である。本図は、ヘッドバルブが全開されたことによりピストンが下動端に至って打ち込み動作が完了した段階を示している。
【図１１】図１０中(XI)部の拡大図である。
【図１２】工具本体の縦断面図である。本図は、打ち込み動作完了後、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を示している。
【図１３】図１２中(XIII)部の拡大図である。本図では、排気通路が遮断され、ヘッドバルブが開かれた状態であって、ピストンが未だ下動端に留まっている状態が示されている。
【図１４】工具本体の縦断面図である。本図は、ヘッドバルブが閉じられ、排気通路が開かれた状態であって、ピストンが下動端から上昇し始めた状態を示している。
【図１５】図１４中(XV)部の拡大図である。
【図１６】工具本体の縦断面図である。本図は、ピストンが上動端に戻された状態を示している。本図は、初期状態を示す図２，３と比較してヘッドバルブが上動端に至る手前の状態を示している点で異なっている。
【図１７】図１６中(XVII)部の拡大図である。
【図１８】調整シール部の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図１９】調整シール部の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図２０】調整シール部の第４実施形態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態を図１〜図２０に基づいて説明する。図１に示すように本実施形態に係る打ち込み工具１は、圧縮エアを駆動源とするいわゆるエアリサイクル式の釘打ち機であり、工具本体１０と、工具本体１０の下部から下方へ延びる打ち込みノーズ部２と、使用者が把持するハンドル部３と、多数の打ち込み具（図示省略）が装填されたマガジン４と、打ち込み動作に連動してマガジン４から打ち込み具を１本ずつ打ち込みノーズ部２の打ち込み通路内に供給する打ち込み具送り機構５を備えている。
工具本体１０は、ピストン１１を内装したシリンダ１２を備えている。ピストン１１の下面中央に打撃用のドライバ１３を備えている。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を備えている。本発明は、ヘッドバルブ２０の開閉によりなされるピストン上室１１Ｕに対する圧縮エアの給排気構造について特徴を有している。本実施形態の打ち込み工具１は、ピストン上室１１Ｕに流入した圧縮エアを打ち込み動作後にそのまま排気するのではなく、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を下動端から上動端に戻すリサイクル方式を備えている。工具本体１０の詳細については後述する。
ハンドル部３は、工具本体１０の側部から側方へ延びる状態に設けられている。ハンドル部３の基部側下面には、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が収容されている。このトリガバルブ６の下方に、使用者がハンドル部３を把持した手の指先で引き操作（オン操作）するスイッチレバー７が設けられている。このスイッチレバー７の引き操作によりトリガバルブ６がオンする。トリガバルブ６がオンす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。ヘッドバルブ下室２０Ｄが大気開放されると、ヘッドバルブ２０開かれて打ち込み動作がなされる。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がオフする。トリガバルブ６がオフすると、エア切り換え通路９をヘッドバルブ下室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を閉じる方向に作用する。ヘッドバルブ２０が閉じられると、ピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して閉じられるため当該ピストン上室１１Ｕへの圧縮エアの供給が遮断される。
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が設けられている。このジョイント３ａを介して接続したエアホースにより当該ハンドル部３の内部（アキュムレータ８）に圧縮エアが貯留される。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に流入している。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。
ハンドル部３の後端側と打ち込みノーズ部２との間に、マガジン４と打ち込み具送り機構５が掛け渡し状態で装備されている。工具本体１０の打ち込み動作に連動して打ち込み具送り機構５が作動することにより、マガジン４から打ち込み具が１本ずつ打ち込みノーズ部２に供給される。打ち込みノーズ部２には、打ち込み通路が設けられている。工具本体１０の打ち込み動作によりこの打ち込み通路内をドライバ１３が下動し、これにより１本の打ち込み具が射出口２ａから打ち出される。
【０００９】
工具本体１０の詳細が図２以下に示されている。工具本体１０は、円筒形状の本体ハウジング１４を備えている。本体ハウジング１４の上部はトップキャップ１５により気密に塞がれ、下部はフロントキャップ１６により気密に塞がれている。トップキャップ１５の下面に上動端ダンパ１７が取り付けられている。フロントキャップ１６の上面に下動端ダンパ１８が取り付けられている。
本体ハウジング１４の内周側にシリンダ１２が収容されている。このシリンダ１２内をピストン１１が下動することによりドライバ１３が打ち込みノーズ部２の打ち込み通路内を下動して打ち込み具の打撃がなされる。
シリンダ１２の上部であってピストン上室１１Ｕは、円筒形のヘッドバルブ２０によって開閉される。ヘッドバルブ２０は、シリンダ１２の外周側に取り付けたバルブガイド２１の外周側に配置されている。ヘッドバルブ２０は、バルブガイド２１の外周側において上下に変位可能に支持されている。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の下部との間に圧縮ばね２３が介装されている。この圧縮ばね２３により、ヘッドバルブ２０は常時上方へ変位する方向（閉じ方向）に付勢されている。トリガバルブ６のオフ操作（非操作状態）によりエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄ内に圧縮エアが供給された状態では、その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、また上動端の閉じ位置に保持される。ヘッドバルブ２０の閉じ状態では、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た状態となる。
逆に、トリガバルブ６のオン操作によりエア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄが大気開放された状態では、この圧縮ばね２３に抗してヘッドバルブ２０がヘッドバルブ上室２０Ｕの圧縮エアにより下方に変位し、従ってピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開かれた状態となる。
【００１０】
トップキャップ１５の下面であって上動端ダンパ１７の周囲には、円筒形のシートホルダ１９が取り付けられている。このシートホルダ１９の内周側にシリンダ１２の上部が進入している。このシートホルダ１９の外周面に沿ってウレタンゴム製のバルブシート２２が取り付けられている。このバルブシート２２も円筒形状を有しており、放射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を有している。ヘッドバルブ２０が上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とにより、当該ヘッドバルブ２０の上動端位置が規制されるとともに、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た状態（アキュムレータ８が閉じられた状態）となる。
図３に示すようにバルブシート２２の内周側円筒部２２ｂの外周面に、後述する排気通路２４が閉じられるタイミングとアキュムレータ８がピストン上室１１Ｕに対して開かれるタイミングとの調整を図るための調整シール部２２ｃが一体に設けられている。図示するように調整シール部２２ｃは、内周側円筒部２２ｂの下端部外周面に沿って放射方向に突出する状態に形成されている。この調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に当接されることによってもピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８から気密にシールされた状態となる。この調整シール部２２ｃの上下方向の位置は、ヘッドバルブ２０が開かれる過程において、排気通路２４がシールリング２５により気密に閉じられた後に、当該調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から相対的に外れてアキュムレータ８がピストン上室１１Ｕに対して開かれることとなる位置に設定されている。
【００１１】
ヘッドバルブ２０とバルブガイド２１との間に、排気通路２４が設けられている。排気通路２４は、バルブガイド２１に設けた通気孔２１ａ〜２１ａを経てリサイクル通路２８に分岐されている。このリサイクル通路２８は、シリンダ１２とバルブガイド２１との間に設けられている。打ち込み具打撃後、ピストン１１の上動過程において、このリサイクル通路２８を経て、ピストン上室１１Ｕの圧縮エアがピストン下室１１Ｄ内に還流される。排気通路２４及びリサイクル通路２８を経てピストン下室１１Ｄ内に還流された圧縮エアによりピストン１１が上動端まで戻される。
この排気通路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。図２及び図３に示すようにヘッドバルブ２０がその上端部をバルブシート２２のベース部２２ａに当接させた閉じ位置に位置する状態では、シールリング２５はバルブガイド２１のシール部２１ｃから離間している。この状態では、排気通路２４及びリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して開いた状態となっている（排気通路開放状態）。逆に図８〜１３に示すように、ヘッドバルブ２０が閉じ位置よりも下動してシールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接されると、排気通路２４及びリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して気密に閉じられた状態となる（排気通路遮断状態）。
前者の排気通路開放状態では、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に当接して当該排気通路２４がアキュムレータ８に対して気密に遮断された状態となっている。ヘッドバルブ２０の下動に伴ってシールリング２５が一体で下動し、その後シールリング２５がバルブガイド２２のシール部２１ｃに当接して排気通路２４及びリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｄから気密に遮断される。ヘッドバルブ２０の下動過程において、シールリング２５がバルブガイド２２のシール部２２ｃに当接するまでの間、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に当接された状態となるよう、シールリング２５及び当該調整シール部２２ｃの相対位置が適切に設定されている。
【００１２】
排気通路２４がシールリング２５によって気密に遮断された後、さらにヘッドバルブ２０が下動する過程において、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から外れる。調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から相対的に外れることにより、ピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開放され、従ってピストン上室１１Ｕに圧縮エアが供給される。このアキュムレータ８の開放時点では、上記したように排気通路遮断状態であるので、アキュムレータ８から流入した圧縮エアが排気通路２４及びリサイクル通路２８側に流入する初期洩れは発生しない。
このことから、調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から相対的に外れる時点であってヘッドバルブが開かれるタイミングが、シールリング２５がバルブガイド２２のシール部２２ｃに当接して排気通路２４が遮断された後に設定されている。
排気通路２４はバルブガイド２１の周囲に設けた排気室２６に至っている。排気室２６は、ヘッドバルブ２０の下部側に設けた排気孔２０ａを経て排気通路２７に連通されている。
リサイクル通路２８の下流側は、バルブガイド２１の下部に設けた逆止弁２１ｂを経てリターンエア室３０に連通されている。逆止弁２１ｂにより、一旦リターンエア室３０に還流した圧縮エアがリサイクル通路２８側に逆流しないようになっている。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との間に気密に区画されている。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を経てシリンダ下室１１Ｄに連通されている。
【００１３】
以下、当該打ち込み工具１の一連の打ち込み動作について順を追って説明する。図２，３は、打ち込み工具１の初期状態（非操作状態）を示している。この初期状態では、エア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄに圧縮エアが供給されている結果、ヘッドバルブ２０は閉じている。このため、ピストン上室１１Ｕは、アキュムレータ８から遮断されている。また、この初期状態ではヘッドバルブ２０が上動端に位置して閉じているため、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃから上方へ離間した状態となっている。このため、排気通路２４及びリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕに対して開かれた状態となっている。
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がオンすると、エア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄが排気される。このため、図４及び図５に示すようにヘッドバルブ２０がヘッドバルブ上室２０Ｕのエア圧により圧縮ばね２３に抗して下動し始める。この段階では、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に当接しているため、依然としてピストン上室１１Ｕはアキュムレータ８から遮断された状態となっている。また、ヘッドバルブ２０が下動し始めたものの、図示するようにシールリング２５は依然としてバルブガイド２１のシール部２１ｃから離間した状態となっている。このため、ピストン上室１１Ｕに対して排気通路２４及びリサイクル通路２８が開いた状態となっている。
図６及び図７に示すようにヘッドバルブ２０がさらに下動すると、ヘッドバルブ１１の内周面に設けた排気絞り部２０ｃにより排気通路２４と排気室２６との間の流路面積が絞られてほぼ遮断された状態となる。この段階においても、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に当接されているため、依然としてピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８から気密に遮断された状態となっている。
【００１４】
図８及び図９に示すようにヘッドバルブ２０がさらに下動すると、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接して排気通路２４がピストン上室１１Ｕに対して気密に遮断された状態となる。その後、バルブシート２２の調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面に対して相対的に離間し、従ってピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開放された状態となる。ピストン上室１１Ｕがアキュムレータ８に対して開かれることにより、ピストン上室１１Ｕに圧縮エアが供給され、これによりピストン１１が下動し始める。
このように、ヘッドバルブ２０の下動に伴ってシールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接し、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た状態となった後に、ヘッドバルブ２０の内周面から調整シール部２２ｃが相対的に離間することによりアキュムレータ８が開かれてピストン上室１１Ｕに圧縮エアが供給される。このため、アキュムレータ８からピストン上室１１Ｕに流入した圧縮エアの一部が排気通路２４及びリサイクル通路２８側に流入することがなく、従来のいわゆる初期洩れをなくすことができる。
図１０及び図１１に示すようにヘッドバルブ２０が下動端に至ってアキュムレータ８が全開された段階ではピストン１１が下動端に至って打ち込み動作が完了する。ピストン１１が下動端に至るまでの間、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接した状態に維持されて排気通路２４及びリサイクル通路２８はピストン上室１１Ｕ及びアキュムレータ８から気密に遮断された状態に維持される。ピストン１１が上動端から下動端に至る間、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。
【００１５】
ピストン１１が下動端に至って１本の打ち込み具の打ち込み動作がなされた後、スイッチレバー７の引き操作を解除してトリガバルブ６がオフすると、エア切り換え通路９を経てヘッドバルブ下室２０Ｄに圧縮エアが供給される。ヘッドバルブ下室２０Ｄに圧縮エアが供給されることにより、ヘッドバルブ２０が上動して閉じられる。図１２及び図１３は、トリガバルブ６がオフしてヘッドバルブ２０が上動し始めた状態を示している。この段階では、排気通路２４及びリサイクル通路２８がピストン上室１１Ｕ及びアキュムレータ８に対して閉じられた状態となっている。このため、下動端に位置するピストン１１を上動させるためのリターンエアがピストン下室１１Ｄに供給されておらず、従って図示するようにピストン１１は依然として下動端に位置している。
ヘッドバルブ２０がさらに上動する過程において、その上端内周面にバルブシート２２の調整シール部２２ｃが当接されてアキュムレータ８が閉じられる。この段階で、ピストン上室１１Ｕへの圧縮エアの供給が遮断される一方、排気通路２４及びリサイクル通路２８は遮断された状態に維持される。
こうしてアキュムレータ８が閉じられた後に、ヘッドバルブ２０がさらに上動することにより、図１４及び図１５に示すようにシールリング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が開かれることによりいわゆる後洩れも防止される。
図１４及び図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が開かれる一方、排気絞り部２０ｃにより排気室２６が絞られているため、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〜２１ａを経てリサイクル通路２８側に流入する。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に供給されることによりピストン１１が図１４に示すように上動し始める。
【００１６】
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に還流されることにより、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、下動端に至ったピストン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）することにより上動端に戻される。
図１６及び図１７に示すようにヘッドバルブ２０が上動端に至る手前の段階では、当該ヘッドバルブ２０の排気絞り部２０ｃにより排気室２６が絞られている。このため、ピストン上室１１Ｕから排気通路２４内に流入した圧縮エアは、優先的にリサイクル通路２８を経てリターンエア室３０に流入し、効率よくリターンエアとして再利用される。
ピストン１１が上動端に戻された後、ヘッドバルブ２０が上動端に戻された段階で図２及び図３に示す初期状態に復帰する。ヘッドバルブ２０が上動端に戻された段階で、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当該排気絞り部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〜２０ａ及び排気通路２７を経て大気に排気される。
また、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につじても、シリンダ１２の上部であって上動端に戻されたピストン１１の下側に設けられた排気孔１２ａを経てピストン上室１１Ｕ側に排気され、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ち込み動作が完了する。
【００１７】
以上のように構成した本実施形態の打ち込み工具１によれば、スイッチレバー７の引き操作によりヘッドバルブ２０が開かれる段階において、シールリング２５がバルブガイド２１のシール部２１ｃに当接して排気通路２４が遮断された後に、調整シール部２２ｃがヘッドバルブ２０の内周面から相対的に離脱してアキュムレータ８が開かれることから、アキュムレータ８からピストン上室１１Ｕ内に流入する圧縮エアの一部が排気通路２４内に流入する従来の初期洩れの現象をなくすことができる。
ヘッドバルブ２０開き時における初期洩れの現象をなくすことができるので、アキュムレータ８から流入した圧縮エアが全てピストン１１の下動推力（打撃力）として効率よく消費され、これにより大きな打撃力を得ることができる。
また、従来の排気通路側への初期洩れがなくなることにより排気音の低減を図ることができる。
さらに、ヘッドバルブ２０が下動して開かれる段階では、排気通路２４が閉じられた後にアキュムレータ８が開かれて初期洩れが防止される構成であることから、逆にヘッドバルブ２０が上動して閉じられる段階では、アキュムレータ８が閉じられた後に排気通路２４が開かれる構成となっており、これによりいわゆる後洩れも防止される構成となっている。
このことから、本実施形態における排気通路２４は、一連の打ち込み動作において常時アキュムレータ８が閉じた状態でのみ開かれる構成となっており、これにより初期洩れと後洩れの双方をなくすことができる。
【００１８】
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。例えば、バルブシート２２の内周側円筒部２２ｂに調整シール部２２ｃを設けた構成を例示したが、係る調整シール部については様々な形態で設けることができる。例えば、図１８に示すようにヘッドバルブ２０の内周側にシールリングを取り付けて調整シール部３２とすることができる。この第２実施形態に係る調整シール部３２によっても、ヘッドバルブ２０の開き時において、排気通路２４が閉じられた後に、当該調整シール部３２がバルブシート２２の内周側円筒部２２ｂから離脱してアキュムレータ８が開かれることにより初期洩れと後洩れが防止される。
また、例えば図１９に示すように前記例示したバルブシート２２に代えて、外周側円筒部３５ａを有するバルブシート３５をシートホルダ１９の外周側に取り付ける一方、ヘッドバルブ２０の外周面に調整シール部３３としてのシールリングを取り付けた構成としてもよい。この第３実施形態の場合、ヘッドバルブ２０の外周側に、バルブシート３５の外周側円筒部３５ａが位置しており、この外周側円筒部３５ａの内周面に調整シール部３３が当接されることにより、ピストン上室１１Ｕに対してアキュムレータ８が閉じられる。ヘッドバルブ２０が下動して調整シール部３３が外周側円筒部３５ａの内周面から外れることにより、アキュムレータ８が開かれてピストン上室１１Ｕに圧縮エアが流入する。
ヘッドバルブ２０の開き時において、調整シール部３３が外周側円筒部３５ａの内周面から外れるタイミングは、排気通路２４がシールリング２５により気密に閉じられた後に設定されている。このため、この第３実施形態に係る調整シール部３３によっても、初期洩れ及び後洩れを防止することができる。
さらに、図２０に示すように上記外周側円筒部３５ａの下部内周面にシール凸部を一体に設けて調整シール部３４としてもよい。係る第４実施形態によっても、ヘッドバルブ２０の開き時において、調整シール部３４がヘッドバルブ２０の外周面から相対的に外れることにより、アキュムレータ８がピストン上室１１Ｕに対して開かれる。調整シール部３４が開かれるタイミングが同じく排気通路２４の遮断後に設定されていることにより、初期洩れ及び後洩れを防止して、圧縮エアが効率よくピストン上室１１Ｕに供給されて大きな打撃力を得ることができるとともに、無駄なエア消費をなくして排気音を低減することができる。
【００１９】
以上説明した第１〜第４実施形態では、トップキャップ１５に取り付けたバルブシート２２とヘッドバルブ２０との間に調整シール部を設けた構成を例示したが、内周側円筒部２２ｂを省略してヘッドバルブ２０とシートホルダ１９との間に調整シール部を設ける構成、あるいはトップキャップ１５の下面に円筒部を一体に設け、この円筒部とヘッドバルブとの間に調整シール部を設ける構成としてもよい。
さらに、図示は省略したが、ヘッドバルブ２０とシリンダ１２との間に調整シール部を設けることもできる。ヘッドバルブ２０の内周面とシリンダ１２の外周面との間に、排気通路２４（従って排気室２６及び排気通路２７）がアキュムレータ８に対して閉じられた後にピストン上室１１Ｕをアキュムレータに対して開く調整シール部を設けることによっても、排気側への初期洩れ及び後洩れの現象をなくすことができる。
係る構成の場合、ヘッドバルブ２０の上端部に、ピストン上室１１Ｕに対するアキュムレータ８の開閉バルブとしての機能を併せ持たせることができる。
以上述べたように、アキュムレータ８からピストン上室１１Ｕに供給された圧縮エアを、ピストン下動後に排気通路２４及びリサイクル通路２８を経てピストン下室１１Ｄに還流させることによりピストン１１を上動端に戻す構成としたエアリサイクル式の打ち込み工具において、ヘッドバルブ２０が開かれるタイミングを、排気通路２４がアキュムレータ８に対して遮断された後に設定することにより、圧縮エアの初期洩れ及び後洩れの現象をなくすことができ、これにより圧縮エアを効率よく消費して大きな打撃力を得ることができるとともに排気音の低減を図ることができる。
係る発明は、例示したようにリサイクル通路２８が通気孔２１ａ〜２１ａを経て排気通路２４から分岐された形態の打ち込み工具に限らず、排気通路とリサイクル通路がそれぞれ独立して設けられた形態の打ち込み工具についても同様に適用することができる。この場合、ヘッドバルブの下動に伴って排気通路及びリサイクル通路の双方が閉じられた後に、アキュムレータがピストン上室に対して開かれる構成とすることにより同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１…打ち込み工具
２…打ち込みノーズ部
３…ハンドル部、３ａ…ジョイント
４…マガジン
５…打ち込み具送り機構
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
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…フロントキャップ
１７…上動端ダンパ
１８…下動端ダンパ
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、２２ｃ…調整シール部
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
３２…調整シール部（第２実施形態）
３３…調整シール部（第３実施形態）
３４…調整シール部（第４実施形態）
【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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【図１９】
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【図２０】
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