(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファスナーを打ち出すためのドライバと、
前記ドライバが接続されたピストンと、
前記ピストンを往復動可能に配置したシリンダと、
摺動可能に取り付けられて前記シリンダ内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブと、
前記ヘッドバルブの周面に臨む突起を設けた異物除去部材と、
を備え、
前記ヘッドバルブが摺動して前記異物除去部材に対して相対的に移動したときに、前記突起で前記ヘッドバルブ周面の付着物を除去可能としたことを特徴とする、打込み工具。
【請求項２】
前記異物除去部材は、前記ヘッドバルブとの間にエアシールが形成されないようにするための切欠部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の打込み工具。
【請求項３】
前記突起は、前記ヘッドバルブの周面に対して斜めに接触していることを特徴とする、請求項１又は２記載の打込み工具。
【請求項４】
前記突起は、先端に行くに従って薄くなるように形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の打込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮空気によってピストンを作動させてファスナーを打ち出す打込み工具に関し、特に、ヘッドバルブのＯリング溝等への異物侵入を防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の打込み工具は、シリンダ内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブを備えている。打込み工具のトリガが操作されたときにヘッドバルブが摺動し、これによりシリンダ内へ圧縮空気が流入してピストンが作動し、ファスナーが打ち込まれるようになっている。
【０００３】
ところで、釘打ち作業を行うと、ヘッドバルブを通過した圧縮空気の断熱膨張によってヘッドバルブ周辺の温度が低下する。特に低温高湿の環境下で連続して釘打ち作業を行うと、断熱膨張による温度低下によって圧縮空気中に含まれる水分が凍り付く場合がある。こうして発生した氷粒がヘッドバルブに付着すると、氷粒が次第に成長してヘッドバルブ表面のＯリング付近に堆積したり、Ｏリング溝に入り込んだりする。氷粒がＯリング溝に入り込んでＯリングの変形を抑制すると、ヘッドバルブの摺動抵抗が増してスムーズに摺動できなくなる。ヘッドバルブがスムーズに摺動できなくなると、打込み工具のパワーダウンの原因となったり、エア消費量が増大する原因となったりしていた。
【０００４】
これに関連する技術として、例えば、特許文献１には、打撃シリンダの上端縁から離れた外周面に環状鍔部を突出形成し、環状鍔部の上面から打撃シリンダの上端部にかけてこれらの表面を覆うように断熱性が大きく且つ弾力性を有した材料で構成したシリンダシールを装着し、打撃シリンダの上方に打撃ピストンを上死点位置で緩衝させる断熱性が大きく且つ弾力性を有したピストンストップを配置した構成が開示されている。このような構成によれば、圧縮空気の断熱膨張により圧縮空気の水分による氷結が発生しても、断熱性が高く弾力に富むゴムには付着しにくく、付着してもはがれやすいので、圧縮空気によって容易に吹き飛ばされてしまう。したがって、圧縮空気の給排通路の凍り付きが良好に防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５５９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した特許文献１記載の技術は、直接的にヘッドバルブなどのバルブに対して氷対策を施すものではなかったため、表面への付着を防止できたが、Ｏリング溝への氷粒の侵入を防止する事は出来ず、摺動抵抗の増加を防ぐことは出来なかった。
そこで、本発明は、ヘッドバルブの密閉部（Ｏリング溝など）への氷などの異物の侵入を防止することができる打込み工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明は、ファスナーを打ち出すためのドライバと、前記ドライバが接続されたピストンと、前記ピストンを往復動可能に配置したシリンダと、摺動可能に取り付けられて前記シリンダ内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブと、前記ヘッドバルブの周面に臨む突起を設けた異物除去部材と、を備え、前記ヘッドバルブが摺動して前記異物除去部材に対して相対的に移動したときに、前記突起で前記ヘッドバルブ周面の付着物を除去可能としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、前記異物除去部材は、前記ヘッドバルブとの間にエアシールが形成されないようにするための切欠部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記突起は、前記ヘッドバルブの周面に対して斜めに接触していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、前記突起は、先端に行くに従って薄くなるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は上記の通りであり、ヘッドバルブの周面に臨む突起を設けた異物除去部材を備える。このため、異物除去部材によって密閉部（Ｏリング溝など）が覆われており、密閉部への氷などの異物の侵入を防止することができる。
【００１３】
しかも、前記ヘッドバルブが摺動して前記異物除去部材に対して相対的に移動したときに、前記突起で前記ヘッドバルブ周面の付着物を除去可能としたので、ヘッドバルブの周面に付着した氷が異物除去部材によってそぎ落とされる。よって、ヘッドバルブの摺動時に氷が巻き込まれて内部に入り込むこともない。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記異物除去部材は、前記ヘッドバルブとの間にエアシールが形成されないようにするための切欠部を備えている。このような構成によれば、異物除去部材の内側と外側とで気圧差が生じないので、異物除去部材に余計な負荷が生じない。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記突起は、前記ヘッドバルブの周面に対して斜めに接触している。このように構成すれば、摺動時に氷をそぎ落とす効果を発揮しやすく、突起が巻き込まれにくい構造とすることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、前記突起は、先端に行くに従って薄くなるように形成されている。このように構成すれば、突起が撓み易くなるので、ヘッドバルブを作動させるときの摺動抵抗が増加しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】打込み工具の側面図である。
【図２】打込み工具の断面図である。
【図３】打込み工具の一部拡大断面図であって、トリガがオフの状態の図である。
【図４】打込み工具の一部拡大断面図であって、トリガがオンの状態の図である。
【図５】打込み工具の一部拡大断面図であって、ヘッドバルブが作動した状態の図である。
【図６】（ａ）異物除去部材の外観斜視図、（ｂ）異物除去部材の平面図、（ｃ）異物除去部材のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）異物除去部材のＡ−Ａ線一部拡大断面図である。
【図７】異物除去部材の作用を説明するための図であって、（ａ）ヘッドバルブが作動する前の図、（ｂ）ヘッドバルブが作動した後の図である。
【図８】異物除去部材を設けない場合の作用を説明するための図であって、（ａ）ヘッドバルブの密閉部に氷が入り込んだ状態の図、（ｂ）Ｂ部を更に拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施形態にかかる打込み工具１０は、圧縮空気を利用してファスナーを打ち込む空気圧式の打込み工具１０であり、図１に示すように、ノーズ部１３を備えた工具本体１１と、工具本体１１に連設されたマガジン１９と、を備えている。マガジン１９には、連結ファスナーが収容されており、この連結ファスナーがノーズ部１３の方向へ引き出されて打ち込みに使用される。
【００２０】
工具本体１１は、図１及び図２に示すように、ボデーハウジング１２と、ボデーハウジング１２に略直角に連設されたグリップハウジング１６と、ボデーハウジング１２の先端側（ファスナーの打ち込み方向）に一体的に固定されたノーズ部１３と、ボデーハウジング１２の後端側（ファスナーの打ち込み方向の反対方向）に一体的に固定されたキャップハウジング２０と、を備えている。
【００２１】
ボデーハウジング１２及びキャップハウジング２０の内部には、図２に示すように、シリンダ３１が配置されており、このシリンダ３１内にはピストン３２が往復動可能に収容されている。ピストン３２の下面にはファスナーを打撃するためのドライバ３３が結合して設けられており、圧縮空気の空気圧でピストン３２が作動したときにドライバ３３がピストン３２と一体的に下動してファスナーを打ち込むようになっている。なお、ピストン３２を作動させるための圧縮空気はエアコンプレッサ等の外部機器から供給される。こうした外部機器は、グリップハウジング１６後端に設けられたエンドキャップ部１８に接続される。外部機器から供給された圧縮空気は、グリップハウジング１６内を通過してシリンダ３１へと供給可能となっている。
【００２２】
ノーズ部１３は、ファスナーを射出するために設けられており、前記したドライバ３３はノーズ部１３の方向へと摺動可能に案内されている。なお、ノーズ部１３の後方にはファスナー供給機構が設けられている。このファスナー供給機構は、打込み動作に連動して送り動作を実行する。この送り動作によって、マガジン１９に収容されたファスナーがノーズ部１３へと順番に送られる。
【００２３】
ノーズ部１３の先端には、被打ち込み材に押し付けられるコンタクト部１４がノーズ部１３に対して摺動可能に取り付けられている。このコンタクト部１４は、被打ち込み材に押し付けたときにノーズ部１３に対して上方に摺動するようになっており、このようにコンタクト部１４が摺動することで打ち込み動作の安全機構が作動するようになっている。安全機構は周知であるため詳述しないが、安全機構が作動することで、グリップハウジング１６に設けられたトリガ１７の操作が有効となり、ファスナーの打ち込みが可能となる。
【００２４】
コンタクト部１４を被打ち込み材に押し付けた状態でトリガ１７を操作すると（またはトリガ１７を操作した状態でコンタクト部１４を被打ち込み材に押し付けると）、外部機器から供給された圧縮空気がシリンダ３１内に流入し、この圧縮空気がピストン３２に作用してピストン３２が駆動する。ピストン３２が駆動することで、ピストン３２に結合されたドライバ３３が先頭ファスナーを打撃し、ファスナーが打ち出される。
【００２５】
なお、ファスナーが打ち出される射出口１５はコンタクト部１４の先端に形成されており、この射出口１５までのコンタクト部１４の内周面が、ファスナーの射出経路を形成している。ファスナーを打ち出すときに、このコンタクト部１４の内周面によってドライバ３３及びファスナーが姿勢を安定的にガイドされるようになっている。
上記した打ち込み動作に係る構成について、更に詳しく説明する。
【００２６】
本実施形態に係る打込み工具１０は、図３に示すように、シリンダ３１内への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブ３４と、ピストン３２を上死点に停止させるピストンストップ３５と、ピストンストップ３５の周縁部を支持する筒状ガイド３６と、筒状ガイド３６によって固定された異物除去部材３７と、ピストン３２を付勢するための圧縮空気を貯留するメインチャンバ４１と、シリンダ３１内に流入した圧縮空気を外部へ排出するためのメイン排気経路４２と、ヘッドバルブ３４を付勢するための圧縮空気を貯留するヘッドバルブチャンバ４６と、ヘッドバルブチャンバ４６に貯留された圧縮空気を外部へ排出するためのサブ排気経路４７と、ヘッドバルブチャンバ４６を大気に対して開閉するためのパイロットバルブ４０と、を内部に備えている。
【００２７】
ヘッドバルブ３４は、シリンダ３１の外側に配設される筒状部材であり、シリンダ３１に対して軸方向に摺動可能となっている。このヘッドバルブ３４は、パイロットバルブ４０が作動していない状態（トリガ１７が操作されていない状態）では、図３に示すように、ヘッドバルブチャンバ４６に貯留された圧縮空気と圧縮ばねによって上方に押し上げられている。このとき、ヘッドバルブ３４には、メインチャンバ４１の圧縮空気によって下方へと押し下げられる力も働いているが、圧縮空気が作用する面積がメインチャンバ４１側よりもヘッドバルブチャンバ４６側の方が大きいため、その差圧によってヘッドバルブ３４は上方に押し上げられている。上方に押し上げられたヘッドバルブ３４の上端縁は、ピストンストップ３５に設けられたシール部３５ａに押し当てられ、シリンダ３１の周囲を密閉するようになっている。これにより、メインチャンバ４１の圧縮空気がシリンダ３１内へ流入しないようにシールされている。
【００２８】
一方、図４に示すようにパイロットバルブ４０が作動した状態となると、サブ排気経路４７が開くことでヘッドバルブチャンバ４６に貯留された圧縮空気が外部へと排出され、ヘッドバルブ３４を上方に押し上げていた圧縮空気が外部へと排出される。このため、図５に示すように、メインチャンバ４１の圧縮空気によってヘッドバルブ３４が下方へと押し下げられる。ヘッドバルブ３４が下方に移動して作動すると、ヘッドバルブ３４とシール部３５ａとの密閉状態が解除されるため、メインチャンバ４１の圧縮空気がシリンダ３１内へと流入してピストン３２が駆動する。
【００２９】
ピストンストップ３５は、上死点まで移動したピストン３２を受け止めるためのものであり、キャップハウジング２０の天井部に固定されている。このピストンストップ３５は、ピストン３２の衝撃を受けるために、例えばゴムなどの弾性材料で形成されている。このピストンストップ３５の外周縁付近には、ヘッドバルブ３４と係合してシリンダ３１の周囲を密閉するためのシール部３５ａが形成されている。
【００３０】
筒状ガイド３６は、ピストンストップ３５の外周縁付近を支持するための部材であり、シール部３５ａのやや外周側を支持することでピストンストップ３５の垂れ下がりを防止している。この筒状ガイド３６は圧縮空気のシールを目的とはしていないので、外周部には複数の通気口が穿設されている。
【００３１】
メインチャンバ４１は、コンプレッサ等の外部機器から供給された圧縮空気を貯留するための空間である。このメインチャンバ４１は、エンドキャップ部１８に接続された外部機器から常に圧縮空気の供給を受けるようになっている。
【００３２】
メイン排気経路４２は、シリンダ３１内の圧縮空気を外部へ排出するためのものであり、本実施形態においては、ヘッドバルブ３４の外周に形成された排気孔３４ａに連通するように設けられている。これにより、シリンダ３１内の圧縮空気は、ヘッドバルブ３４の排気孔３４ａを通ってメイン排気経路４２へと導入され、外部へと排気される。このメイン排気経路４２上には、圧縮空気を減圧するためのメイン排気室（図示せず）が設けられている。メイン排気室は、ボデーハウジング１２の側部を樹脂製カバー２２で覆うことにより形成されている。樹脂製カバー２２の表面には、図１に示すような複数のスリットが設けられ、このスリットによってメイン排気室の圧縮空気を外部へ排出する排出口４３ｂが形成されている。
【００３３】
ヘッドバルブチャンバ４６は、ヘッドバルブ３４を待機状態に付勢するための圧縮空気を貯留する空間である。このヘッドバルブチャンバ４６は、パイロットバルブ４０によって外気やメインチャンバ４１と開閉されるようになっている。すなわち、図３に示すように、パイロットバルブ４０が作動していない状態では、ヘッドバルブチャンバ４６はメインチャンバ４１と連通しており、コンプレッサなどから供給された圧縮空気を貯留している。このとき、ヘッドバルブチャンバ４６は外気に対して閉塞された状態となっている。
【００３４】
一方、図４に示すように、パイロットバルブ４０が作動した状態では、ヘッドバルブチャンバ４６が大気に対して開放され、ヘッドバルブチャンバ４６の圧縮空気が排気される。このとき、パイロットバルブ４０に設けられたシール構造（Ｏリング）によってヘッドバルブチャンバ４６とメインチャンバ４１とが遮断されるので、メインチャンバ４１の圧縮空気が排気されることはない。
【００３５】
サブ排気経路４７は、ヘッドバルブチャンバ４６の圧縮空気を外部へ排出するためのものである。このサブ排気経路４７は、前記したメイン排気経路４２には接続されておらず、メイン排気経路４２とは独立して設けられている。
【００３６】
サブ排気経路４７は、ヘッドバルブチャンバ４６に接続されたサブ排気管路４８と、サブ排気管路４８よりも下流に設けられたサブ排気室４９と、を備える。サブ排気管路４８とサブ排気室４９とはパイロットバルブ４０によって開閉可能となっている。
【００３７】
異物除去部材３７は、図６に示すようなリング状の部材であり、樹脂やゴムなどの弾性材料で形成されている。本実施形態に係る異物除去部材３７は、短筒部３７ａと、この短筒部３７ａの上端縁から内周方向へと突出形成された突起３７ｃと、を備える。この異物除去部材３７は、図７に示すように、短筒部３７ａが上記した筒状ガイド３６によって押さえ付けられることでハウジングに対して移動しないように固定されている。
【００３８】
このとき、突起３７ｃは、ヘッドバルブ３４の周面に接触している。このため、ヘッドバルブ３４が摺動したときに、突起３７ｃがヘッドバルブ３４の周面を擦るように作用して、ヘッドバルブ３４の表面に付着した氷５０などをそぎ落とすことができるようになっている。
【００３９】
なお、短筒部３７ａと突起３７ｃとの間の上面には、溝部３７ｄが形成されている。この溝部３７ｄが形成されることで、突起３７ｃでそぎ落とした氷５０を異物除去部材３７の上面で捕捉できるようになっている。
【００４０】
また、短筒部３７ａの内周には、ヘッドバルブ３４との間にエアシールが形成されないようにするための切欠部３７ｂが設けられている。すなわち、図７に示すように、突起３７ｃの内側にはヘッドバルブ３４との間に空間Ｓが形成されるが、切欠部３７ｂが設けられることで、この空間Ｓが気密状態とならないようになっている。このような構成によれば、異物除去部材３７の内側と外側とで気圧差が生じないので、異物除去部材３７に余計な負荷が生じない。
【００４１】
この異物除去部材３７は、ヘッドバルブ３４の密閉部３４ｂを覆うように取り付けられており、本実施形態においてはヘッドバルブ３４の密閉部３４ｂよりも給気経路側に取り付けられている。ヘッドバルブ３４の密閉部３４ｂは、シリンダ３１への給気経路側（メインチャンバ４１側）とシリンダ３１からの排気経路側（メイン排気経路４２側）とを遮断するための部位である。本実施形態においては、図７に示すように、ヘッドバルブ３４の周面にＯリング溝３４ｄを設け、このＯリング溝３４ｄにＯリング３４ｃを取り付けることで密閉部３４ｂを形成している。異物除去部材３７を給気経路側に取り付けることで、ヘッドバルブ３４の周面に付着した氷５０を効率的に除去することができる。
【００４２】
すなわち、図７（ａ）に示すように、給気経路側に氷５０が付着した状態でヘッドバルブ３４が摺動すると、図７（ｂ）に示すように、突起３７ｃの先端がヘッドバルブ３４の周面を擦るように作用することで氷５０が除去される。
【００４３】
なお、異物除去部材３７が設けられていない場合、図８に示すように、氷５０がヘッドバルブ３４の密閉部３４ｂ（Ｏリング溝３４ｄなど）に入り込んでしまう。このように氷５０がＯリング溝３４ｄに入り込むと、Ｏリング３４ｃの変形が抑制され、ヘッドバルブ３４が摺動するときの摺動抵抗が増加してしまう。このようにヘッドバルブ３４がスムーズに摺動できなくなると、打込み工具１０のパワーダウンの原因となったり、エア消費量が増大する原因となったりする。この点、上記したような異物除去部材３７を使用すれば、氷５０が密閉部３４ｂに入り込むことを防止できるとともに、ヘッドバルブ３４の周面に付着した氷５０が成長することも防止できる。
【００４４】
また、突起３７ｃは、図７に示すように、ヘッドバルブ３４の周面に斜めに接触している。詳しくは、この突起３７ｃは、先端に行くに従ってヘッドバルブ３４の軸方向に見て密閉部３４ｂから離れる方向（図７における上方向）に斜めに延びている。このような構成によれば、ヘッドバルブ３４の摺動時に氷５０をそぎ落とす効果を発揮しやすく、突起３７ｃが巻き込まれにくい構造とすることができる。
【００４５】
また、前記突起３７ｃは、図６（ｄ）に示すように、先端に行くに従って薄くなるように形成されている。このように構成すれば、突起３７ｃが撓み易くなるので、ヘッドバルブ３４を作動させるときの摺動抵抗が増加しにくい。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、ヘッドバルブ３４の周面に接触する突起３７ｃを設けた異物除去部材３７を備える。このため、異物除去部材３７によって密閉部３４ｂが覆われており、密閉部３４ｂへの氷５０などの異物の侵入を防止することができる。
【００４７】
しかも、ヘッドバルブ３４が摺動したときに、突起３７ｃがヘッドバルブ３４の周面を擦るように作用するので、ヘッドバルブ３４の周面に付着した氷５０が異物除去部材３７によってそぎ落とされる。よって、ヘッドバルブ３４の摺動時に氷５０が巻き込まれて内部に入り込むこともない。
【００４８】
なお、上記した実施形態においては、突起３７ｃがヘッドバルブ３４の周面に接触するようにしたが、これに限らず、突起３７ｃとヘッドバルブ３４の周面との間に隙間を設け、突起３７ｃがヘッドバルブ３４の周面に接触しないようにしてもよい。このように隙間がある場合でも、摺動に影響するほどの大量の氷５０の付着は防止できるので、一定の効果を得ることができる。
【００４９】
また、上記した実施形態においては、突起３７ｃが異物除去部材３７の全周に設けられているが、これに限らず、圧縮空気に流路に応じて部分的に突起３７ｃを設けるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記した実施形態においては、ヘッドバルブ３４の異物除去について説明したが、これに限らず、摺動可能に設けられた他の部位に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  打込み工具
１１  工具本体
１２  ボデーハウジング
１３  ノーズ部
１４  コンタクト部
１５  射出口
１６  グリップハウジング
１７  トリガ
１８  エンドキャップ部
１９  マガジン
２０  キャップハウジング
２１  プロテクタ
２２  樹脂製カバー
３１  シリンダ
３２  ピストン
３３  ドライバ
３４  ヘッドバルブ
３４ａ  排気孔
３４ｂ  密閉部
３４ｃ  Ｏリング
３４ｄ  Ｏリング溝
３５  ピストンストップ
３５ａ  シール部
３６  筒状ガイド
３７  異物除去部材
３７ａ  短筒部
３７ｂ  切欠部
３７ｃ  突起
３７ｄ  溝部
４０  パイロットバルブ
４０ａ  ステム
４１  メインチャンバ
４２  メイン排気経路
４３ｂ  排出口
４６  ヘッドバルブチャンバ
４７  サブ排気経路
４８  サブ排気管路
４９  サブ排気室
５０  氷
Ｓ  空間
【図１】
0006540372.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006540372.tif 000004
【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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