(57)【要約】【課題】パイロットバルブ６４を下死点位置まで確実に作動させるようにして、打撃ピストン５１のパワー不足やリタン不良を発生しないようにした衝撃工具用の起動バルブ機構を提供する。【解決手段】メインバルブ１２を中空状に形成するとともに該メインバルブ１２の中空内に、中空状に形成されたパイロットバルブ２２を摺動可能に配置し、該パイロットバルブ２２の中空内にトリガステム２３を摺動可能に同心状に配置して、パイロットバルブ２２とトリガステム２３により前記バルブチャンバ２１への給気・遮断を行わせるようにするとともに、前記パイロットバルブ２２をバルブハウジング１５に当接させて摺動方向の下死点位置を設定するとともに、前記メインバルブ１２の作動時にメインバルブ１２を前記パイロットバルブ２２と当接させてパイロットバルブ２２を前記下死点位置へ作動させるようにした。【選択図】　　　図２
2004017206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃シリンダと該打撃シリンダ内に収容された打撃ピストン及び圧縮空気を貯留したエアチャンバとを備え、前記エアチャンバと打撃シリンダ間を開閉させるメインバルブをバルブチャンバ内に臨ませて配置し、手動操作可能なトリガステムの作動に基づいて前記バルブチャンバ内の圧縮空気圧力を制御させるように構成し、バルブチャンバ内の圧縮空気圧力によって前記メインバルブを作動位置と非作動位置に作動させて、作動位置へ作動させたメインバルブにより前記エアチャンバ内の圧縮空気を前記打撃シリンダ内に供給して打撃ピストンを駆動させるようにした圧縮空気駆動衝撃工具において、
前記メインバルブを中空状に形成するとともに該メインバルブの中空内に中空状に形成されたパイロットバルブを摺動可能に配置し、該パイロットバルブの中空内に前記トリガステムを摺動可能に同心状に配置して、パイロットバルブとトリガステムにより前記バルブチャンバへの給気・遮断を行わせるようにするとともに、前記パイロットバルブをバルブハウジングに当接させて摺動方向の下死点位置を設定するとともに、前記メインバルブの作動時にメインバルブをパイロットバルブと当接させてパイロットバルブを前記下死点位置へ作動させるようにしたことを特徴とする圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気で駆動される釘打機等の衝撃工具において、打撃リンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンを衝撃的に駆動するため、圧縮空気を打撃シリンダ内に導入して工具を駆動させるための圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気により駆動される釘打機においては、図６に示すように、打撃シリンダ５０内に打撃ピストン５１が摺動自在に収容されており、該打撃シリンダ５０内に圧縮空気を供給して打撃ピストン５１を駆動させるために、トリガレバー５２によって操作されるトリガバルブと該トリガバルブによって作動されるメインバルブ５６からなる起動バルブ機構５３が形成されている。
【０００３】
前記打撃シリンダ５０内をエアチャンバ５４と排気路５５とに選択的に接続する中空に形成されたメインバルブ５６は、釘打機のグリップの基部に形成されているバルブハウジング５７内に摺動自在に収容されており、バルブハウジング５７に形成された給気弁座５８に接離してエアチャンバ５４と打撃シリンダ５０に連通されたエア通路５９との間を開閉する給気Ｏリング６０と、排気弁座６１と接離して打撃シリンダ５０内と排気路５５間を開閉する排気Ｏリング６２が装着されている。バルブハウジング５８の下部にはバルブチャンバ６３が画成されており、前記メインバルブ５６の下端部がこのバルブチャンバ６３内に臨まされている。
【０００４】
前記メインバルブ５６を作動させるトリガバルブは、前記メインバルブ５６の内側に同心状に配置されている中空に形成されたパイロットバルブ６４と該パイロットバルブ６４の中空内に摺動自在に配置されたトリガステム６５とで構成されている。パイロットバルブ６４はメインバルブ５６の中空の内周側に収容されて摺動自在に案内されており、下端面が上記メインバルブ５６と同様にバルブチャンバ６３内に臨まされている。前記メインバルブ５６とパイロットバルブ６４はバルブチャンバ６３内に臨んでいるそれぞれの下端部に作用するバルブチャンバ６３内の圧縮空気圧力によって非作動位置である上死点位置へ移動されており、バルブチャンバ６３内の圧縮空気圧が低下することによりメインバルブ５６とパイロットバルブ６４はそれぞれの上面側に作用しているエアチャンバ５４内の圧縮空気圧により作動位置である下死点位置に移動される。
【０００５】
トリガステム６５には、前記パイロットバルブ６４の中空内に進入することによりパイロットバルブ６４の中空内を介してエアチャンバ５４からバルブチャンバ６３内へ圧縮空気を流入又は遮断する第１Ｏリング６６と、バルブハウジング５７に形成された筒状部６７内に出没されてバルブチャンバ６３内と排気口６８との間を連通・遮断する第２Ｏリング６９が装着されており、図８（ａ）に示すように、トリガステム６５が操作される以前には第２Ｏリング６９が筒状部６７に嵌入しており第１Ｏリング６６はパイロットバルブ６４の中空部から逸脱されている。これによって、バルブチャンバ６３内にはエアチャンバ５４からの圧縮空気が導入されて、このエア圧によってパイロットバルブ６４とメインバルブ５６が非作動位置へ作動されている。
【０００６】
図８（ｂ）に示すように、トリガレバー５２が操作されて、トリガステム６５の第一のＯリング６６がパイロットバルブ６４の中空内に嵌合されるとともに第２Ｏリング６９がバルブハウジング５７の筒状部６７から脱するＯＮ位置へ作動されることにより、バルブチャンバ６３内への圧縮空気の流入を遮断するとともにバルブチャンバ６３内を排気口６８に連通させ、これによりバルブチャンバ６３内の圧力が低下してメインバルブ５６が上端面から作用する圧縮空気圧により下方の作動位置へ移動して打撃シリンダ５０を排気路５５と遮断するとともにエアチャンバ５４と連通させて、圧縮空気を打撃シリンダ５０に導入させて打撃ピストン５１を駆動させる。このとき、パイロットバルブ６４もバルブチャンバ６３内の圧力がなくなることにより径差により下死点方向に移動して、この結果前記第１Ｏリング６６とパイロットバルブ６４の嵌合深さが大きくなり、トリガステム６５が前記ＯＮ位置より下方のＯＦＦ位置に至るまでの距離Ｈの間ではＯＮ状態が維持されるようにしている。
【０００７】
上記距離Ｈの設定は、釘打機等の衝撃工具が駆動することによる反動や釘打ち込み時の衝撃等によって、トリガステム６５が不安定な作動をした場合であっても、一旦作動したメインバルブ５６が確実に作動位置に維持されて、打撃ピストン５１に充分に圧縮空気を供給して下死点まで確実に作動させ、更に打撃ピストン５１の復帰用チャンバ内への圧縮空気の貯留を充分に行わせて打撃ピストン５１を確実に上死点まで復帰させるようにするためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のパイロットバルブ６４は図６及び図７に示すようにバルブチャンバ６３内に収容される下端に拡径部７０が形成されておりこの拡径部７０にパイロットバルブ６４の外周側と中空の内側とを連通させるスリット７１が放射状に複数条形成されており、強度的に充分な余裕がない形状に構成されている。このため、メインバルブ５６が下死点方向へ作動する時にメインバルブ５６がパイロットバルブ６４と衝突しないように両者が下死点位置に作動された状態でメインバルブ５６とパイロットバルブ６４の間には間隙Ｓ（図８（ｂ）参照）が形成されるように配置されている。
【０００９】
そして、パイロットバルブ６４は中空筒状に形成されているため、このパイロットバルブ６４を下死点方向に作動させるための圧縮空気圧を作用させる径差面積が充分にとれないことにより、特に寒冷地等での作動時に、パイロットバルブ６４の摺動抵抗が大きくなり、図８（ｃ）に示すように、パイロットバルブ６４が下死点位置まで作動しないことがある。このような状態では、トリガステム６５のＯＮ位置とＯＦＦ位置との寸法ｈが小さくなって、釘打機の振動や反動等によってトリガステム６５の位置が少し下降してしまうと、バルブチャンバ６３内へ圧縮空気が導入されてこの結果メインバルブ５６が上昇してしまうことが発生する。この結果打撃ピストン５１への充分な圧縮空気の供給ができずパワー不足が発生したり、リタンチャンバへの充分な圧縮空気の貯留ができず打撃ピストン５１を上死点位置まで復帰させることができないリタン不良が発生してしまうことがあった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決して、パイロットバルブ６４を下死点位置まで確実に作動させるようにして、打撃ピストン５１のパワー不足やリタン不良を発生しないようにした衝撃工具用の起動バルブ機構を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構は、打撃シリンダと該打撃シリンダ内に収容された打撃ピストン及び圧縮空気を貯留したエアチャンバとを備え、前記エアチャンバと打撃シリンダ間を開閉させるメインバルブをバルブチャンバ内に臨ませて配置し、手動操作可能なトリガステムの作動に基づいて前記バルブチャンバ内の圧縮空気圧力を制御させるように構成し、バルブチャンバ内の圧縮空気圧力によって前記メインバルブを作動位置と非作動位置に作動させて、作動位置へ作動させたメインバルブにより前記エアチャンバ内の圧縮空気を前記打撃シリンダ内に供給して打撃ピストンを駆動させるようにした圧縮空気駆動衝撃工具において、前記メインバルブを中空状に形成するとともに該メインバルブの中空内に中空状に形成されたパイロットバルブを摺動可能に配置し、該パイロットバルブの中空内に前記トリガステムを摺動可能に同心状に配置して、パイロットバルブとトリガステムにより前記バルブチャンバへの給気・遮断を行わせるようにするとともに、前記パイロットバルブをバルブハウジングに当接させて摺動方向の下死点位置を設定するとともに、前記メインバルブの作動時にメインバルブをパイロットバルブと当接させてパイロットバルブを前記下死点位置へ作動させるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。図１は本発明の起動バルブを実施した圧縮空気駆動衝撃工具の一例としての釘打機を示すものであり、ハウジング１内に打撃シリンダ２が配置されており、該打撃シリンダ２内には釘を打撃するためのドライバ３を下面に結合した打撃ピストン４が摺動自在に収容されている。前記打撃シリンダ２の上部はハウジング１の一部を形成しているシリンダキャップ５で覆われ、該シリンダキャップ５の内側に配置されたゴム製のピストンストップ６が前記打撃ピストン４を上死点位置で受け止めるようされている。ハウジング１の内周面と打撃シリンダ２の外周面との間には、打撃ピストン４を駆動するために圧縮空気を打撃シリンダ２内に導入するための流路７が形成され、該流路７がエア通路８を介して後述の起動バルブ機構１０に連通されている。ハウジング１と一体に中空に形成されたグリップ部１ａの内部は圧縮空気源から供給される圧縮空気を貯留するエアチャンバ９として形成されている。
【００１３】
起動バルブ機構１０は、前記打撃シリンダ２内をエアチャンバ９と前記グリップ部１ａ内に形成されている排気路１１とに選択的に接続するメインバルブ１２と、前記メインバルブ１２を作動させるため手動操作されるトリガレバー１３により作動されるトリガバルブ１４とで構成されている。図２に示すように、中空に形成されたメインバルブ１２は、前記グリップ部１ａの基部に形成されているバルブハウジング１５内に摺動自在に収容されており、バルブハウジング１５に形成された給気弁座１６に接離してエアチャンバ９と打撃シリンダ２内に続いているエア通路８間を開閉する給気Ｏリング１７と、排気弁座１８と接離して打撃シリンダ２内と排気路１１と間を開閉する排気Ｏリング１９が装着されている。メインバルブ１２の下部には拡径部１２ａが形成されこの拡径部１２ａがバルブハウジング１５の周面に摺動リング２０を介して摺接することにより摺動案内されている。バルブハウジング１５の下部にはバルブチャンバ２１が画成されており、前記メインバルブ１２の拡径部１２ａの下面がこのバルブチャンバ２１内に臨まされている。
【００１４】
トリガバルブ１４は前記メインバルブ１２の内側に同心状に配置されている中空に形成されたパイロットバルブ２２と該パイロットバルブ２２の中空内に摺動自在に配置されたトリガステム２３とで構成されている。パイロットバルブ２２はメインバルブ１２の内周面に収容されて摺動自在に案内されており、下端面が上記メインバルブ１２と同様にバルブチャンバ２１内に臨まされている。前記メインバルブ１２とパイロットバルブ２２はバルブチャンバ２１内に臨んでいるそれぞれの下端部に作用するバルブチャンバ２１内の圧縮空気圧力によって非作動位置である上死点位置へ移動されている。バルブチャンバ２１内の圧縮空気圧が低下することによりメインバルブ１２とパイロットバルブ２２はそれぞれの上面に作用しているエアチャンバ９内の圧縮空気圧により作動位置である下死点位置へ作動される。
【００１５】
前記バルブハウジング１５の底部中心部に上方に向けて延びた筒状部２４が形成されており、該筒状部２４の内側の底部には前記バルブチャンバ２１内を大気に連通させる排気口２５が形成されている。前記トリガステム２３には、前記パイロットバルブ２２の中空内に進入することによりパイロットバルブ２２の中空内を介してエアチャンバ９からバルブチャンバ２１内へ圧縮空気を流入又は遮断する第１Ｏリング２６と、前記筒状部２４内に配置されてバルブチャンバ２１内と前記排気口２５とを連通・遮断する第２Ｏリング２７及び、常時パイロットバルブ２２の中空内に配置されている第三Ｏリング２８が装着されており、トリガステム２３の下端は前記排気口２５から下方に突出配置されており手動により操作されるトリガレバー１３によって操作可能にされている。前記パイロットバルブ２２の上端には穴２２ａが形成されておりバルブハウジング１５上端に形成された穴を介してパイロットバルブ２２の中空内の上方は常時大気に接続されている。前記第三Ｏリング２８はパイロットバルブ２２の中空内を上部と下部に区画させている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、パイロットバルブ２２の下端部には拡径部２９が形成されており、この拡径部２９の上端に上方に向いた肩部３０が形成されており、この肩部３０をメインバルブ１２の拡径部１２ａ内の下側に向いた面と当接させるようにしている。パイロットバルブ２２の拡径部２９の周面にはパイロットバルブ２２の内側と外側とを連通させる開口３１が円周方向に複数形成されている。図４に示すように、パイロットバルブ２２が下死点へ作動した状態では、バルブハウジング１５に形成されている筒状部２４の上端面と当接してパイロットバルブ２２の下死点位置が設定されるようにされており、一方メインバルブ１２は拡径部１２ａ内の下側に向いた面を前記下死点位置に作動されたパイロットバルブ２２の肩部３０と当接させることにより下死点位置が設定されるようにされている。
【００１７】
上記実施例の作動を図５に基づいて説明する。図５（ａ）に示すように、トリガレバー１３が操作されていない初期の状態では、トリガステム２３の第２Ｏリング２７が筒状部２４内に嵌合しておりこれによってバルブチャンバ２１と排気口２５間を閉鎖している。第１Ｏリング２６は上死点位置に配置されているパイロットバルブ２２の中空部内と離反されており、エアチャンバ９内の圧縮空気をバルブチャンバ２１内へ供給させている。従ってバルブチャンバ２１内の圧縮空気は高い圧力に維持されており、メインバルブ１２は非作動位置に配置されてエアチャンバ９と打撃シリンダ２との間を遮断している。
【００１８】
トリガレバー１３の操作によりトリガステム２３が上方へ操作されると、図５（ｂ）に示すように、トリガステム２３の第２Ｏリング２７が前記筒状部２４から離反してバルブチャンバ２１を排気口２５と接続しバルブチャンバ２１内の圧縮空気が排気口２５から漏出される状態となる。更に、トリガステム２３の第１Ｏリング２６がパイロットバルブ２２の中空内に嵌合してエアチャンバ９からバルブチャンバ２１への圧縮空気の供給を遮断する。これによって、バルブチャンバ２１内の圧縮空気は排気口２５を介して放出されバルブチャンバ２１内の圧力が急激に降下する。
【００１９】
バルブチャンバ２１内の圧力が降下すると、図５（ｃ）に示すように、メインバルブ１２とパイロットバルブ２２の下端面を上方に向けて作用していた作用力がなくなるので、これらのバルブは上面に作用しているエアチャンバ９内の圧縮空気圧により急速に下方向へ移動されて、メインバルブ１２の給気Ｏリング１７が給気弁座１６から離反することによりエアチャンバ９内の圧縮空気を打撃シリンダ２内へ導入して打撃ピストン４を駆動させる。このとき、パイロットバルブ２２の摺動抵抗が大きくて下死点まで到達しない場合が発生しても、パイロットバルブ２２の拡径部２９に形成された肩部３０が、メインバルブ１２と当接してメインバルブ１２によって下死点位置まで確実に作動される。メインバルブ１２は、充分に大きな径差が確保されているのでパイロットバルブ２２とともに確実に作動位置である下死点まで作動する。
【００２０】
上記パイロットバルブ２２がメインバルブ１２により作動される際に、メインバルブ１２がパイロットバルブ２２の下端部に形成した拡径部２９の上面に形成された肩部３０に当接して衝撃を加えるが、パイロットバルブ２２の拡径部２９には内外を連通させる開口を形成しているので、従来のスリットを形成したものに比べて拡径部２９の強度を大きくさせることができ、拡径部２９の肩部３０にメインバルブ１２を当接させるようにしてもパイロットバルブ２２を損傷させてしまうことがない。
【００２１】
図５（ｄ）に示すように、打撃ピストン４の作動時の反動等により、トリガステム２３がＯＮ位置から下方向に多少戻されるような不安定な操作が行われ場合であっても、パイロットバルブ２２が下死点位置に配置されているので、トリガステム２３の第１Ｏリング２６とパイロットバルブ２２の中空部との嵌合深さが大きくなって、トリガステム２３の第２Ｏリング２７がバルブハウジング１５の筒状部２４に嵌合してバルブチャンバ２１と排気口２５間を遮断させる位置に戻されても、第１Ｏリング２６がパイロットバルブ２２の中空内に嵌合されており、エアチャンバ９とバルブチャンバ２１間の遮蔽状態が維持されるので、バルブチャンバ２１内に圧縮空気が供給されることがなくメインバルブ１２が不安定に作動されることがない。
【００２２】
なお、トリガレバー１３を開放してトリガステム２３が非操作位置に復帰するときには、トリガステム２３の第１Ｏリング２６がパイロットバルブ２２の中空内から離脱する位置まで下降するので、パイロットバルブ２２の中空内を経てバルブチャンバ２１内へエアチャンバ９から圧縮空気が供給され、バルブチャンバ２１内に供給された圧縮空気の圧力により、メインバルブ１２とパイロットバルブ２２は非作動位置に復帰して初期状態となる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、パイロットバルブをメインバルブと当接されるようにして、メインバルブによってパイロットバルブを強制的に下死点位置まで作動させるようにしているので、パイロットバルブに径差が大きくとれない場合や、寒冷地での作業時に摺動抵抗が大きくなってパイロットバルブの作動不良が生ずるような場合であっても、メインバルブによってパイロットバルブを確実に下死点位置まで作動させることができ、これによって、トリガステムの第１Ｏリングとパイロットバルブとの嵌合深さを所定の設定値に維持させることができ、トリガステムの不安定な作動によってもメインバルブを安定させて作動させて打撃ピストンに圧縮空気を充分に供給させることが可能であり、また、打撃ピストンのリタン不良の発生も防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の起動バルブ機構を実施した釘打機の一部の断面図。
【図２】図１と同じ釘打機の起動バルブ機構の拡大断面図。
【図３】トリガステムの斜視図。
【図４】作動した状態の起動バルブ機構の一部を示す断面図。
【図５】起動バルブ機構の作動状態を示す断面図であり、（ａ）は作動前の状態、（ｂ）はトリガステムがＯＮ位置へ操作された状態、（ｃ）はメインバルブが作動されて釘打機が駆動された状態、（ｄ）は起動後にトリガステムが少し戻された状態を示す。
【図６】従来の釘打機で採用されている起動バルブ機構の構成を示す断面図。
【図７】従来の起動バルブ機構のトリガステムの斜視図。
【図８】従来の起動バルブ機構の作動状態を示す断面図であり、（ａ）は作動前の状態、（ｂ）はトリガステムがＯＮ位置へ操作されて釘打機が駆動された状態、（ｃ）は起動後にトリガステムが少し戻された状態を示す。
【符号の説明】
１０　起動バルブ機構
１１　排気路
１２　メインバルブ
１３　トリガレバー
１４　トリガバルブ
１５　バルブハウジング
１６　給気弁座
１７　給気Ｏリング
１８　排気弁座
１９　排気Ｏリング
２１　バルブチャンバ
２２　パイロッドバルブ
２３　トリガステム
２４　筒状部
２５　排気口
２６　第１Ｏリング
２７　第２Ｏリング
２８　第三Ｏリング
【図１】
2004017206.tif 000003
【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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