(57)【要約】【課題】  打ち込み作業でのレスポンスと連続早打ち性能を向上させ、かつ消費する圧縮空気量を低減した打込機を提供することを目的とする。【解決手段】  メインバルブ室８と大気とトリガバルブ６を通じて連通するメインバルブ制御通路４０と蓄圧室２とメインバルブ制御通路４０との断面積を拡大して、メインバルブ室８の容積を該メインバルブ制御通路４０の断面積で除した値が1.0以下とすると共に、メインバルブ室８の容積をメインバルブ入気通路の断面積で除した値が１．０以下となるようにし、かつ、蓄圧室２とトリガバルブ室１３とを連通するトリガバルブ入気通路１４の断面積を２．７５×１０−６ｍ３以上となるようにする。【選択図】図２
2005262381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
被打込材に接触するプッシュレバーと、
動作入力部であるトリガと、
該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、
該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、
該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、
該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に該メインバルブ制御通路から該蓄圧室に連通するメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャは該トリガバルブ室を貫通して、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室までに連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が１．０以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が１．０以下であり、かつ該トリガバルブ入気通路の断面積が２．７５×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする打込機。
【請求項２】
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．８以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．８以下であることを特徴とする請求項１記載の打込機。
【請求項３】
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．６以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．６以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の打込機。
【請求項４】
該トリガバルブ入気通路の断面積が３．００×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一に記載の打込機。
【請求項５】
該トリガバルブ入気通路の断面積が３．２５×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一に記載の打込機。
【請求項６】
該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも２カ所以上の屈折部より構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか一に記載の打込機。
【請求項７】
該屈曲部分の屈曲角度は１００°以上であることを特徴とする請求項６に記載の打込機。
【請求項８】
圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
被打込材に接触するプッシュレバーと、
動作入力部であるトリガと、
該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、
該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、
該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、
該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭を成し内部にトリガバルブ室を画成するトリガバルブ外枠部と、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて該トリガバルブ外枠部及び該トリガバルブ室を貫通して上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室を経て該メインバルブ制御通路までのメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から該トリガバルブ室を経て大気までの通路を択一的に連通、遮断するプランジャと、を備えた打込機において、
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が１．０以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が１．０以下であることを特徴とする打込機。
【請求項９】
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．８以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．８以下であることを特徴とする請求項８記載の打込機。
【請求項１０】
該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．６以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．６以下であることを特徴とする請求項８または請求項９記載の打込機。
【請求項１１】
該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも２カ所以上の屈折部より構成されることを特徴とする請求項８乃至請求項１０いずれか一に記載の打込機。
【請求項１２】
該屈曲部分の屈曲角度は１００°以上であることを特徴とする請求項１１に記載の打込機。
【請求項１３】
圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、
該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、
該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、
動作入力部であるトリガと、
該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するトリガバルブと、を備えた打込機であって、
該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に連接した該ピストン上室から該蓄圧室に連通する通路及び該ピストン上室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャが該トリガバルブを貫通して、該トリガの動作に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室まで連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気まで連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、
該トリガバルブ入気通路の断面積を２．７５×１０−６ｍ３以上としたことを特徴とする打込機。
【請求項１４】
該トリガバルブ入気通路の断面積が３．００×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする請求項１３に記載の打込機。
【請求項１５】
該トリガバルブ入気通路の断面積が３．２５×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする請求項１３または請求項１４いずれかに記載の打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮空気により駆動される打込機に関し、特に打ち込みのレスポンスを向上と空気消費量を低減させた打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮空気を動力源として釘、ステープラ等の留め具を打撃する打込機が存在する。このような打込機は、動作の起点となるトリガを引き、圧縮空気が貯留されている蓄圧室から打込機内の各部へ圧縮空気を移動させるバルブに係るプランジャを押すことにより、シリンダ内面とピストンとで形成されるピストン上室に圧縮空気を供給して、ピストンを急激に変位させることにより打撃を行う。そして、打ち込みが終了してから次の打ち込みのために初期状態へ復帰するまでの時間は、その圧縮空気がトリガの引き操作解除等の後、このトリガにより押されていたプランジャの復帰動作に基づいて、圧縮空気が打込機内の通路を流通し、バルブにより蓄圧室とシリンダ内ピストン上室を遮断する早さ、即ち、トリガの引き操作を解除した後の打込機内における圧縮空気の流通速度及び流通速度に比例するバルブの移動速度に依存する。
【０００３】
打込機を連続的に使用する場合には、作業効率を良くするため、特にレスポンスを良くする必要があるが、バルブの移動速度が遅い打込機では、レスポンスが悪く、作業効率が低下してしまう。
【０００４】
よって、このバルブの移動速度を速めるために、例えば特許文献１ではメインバルブを２つに分け、第一のバルブの運動エネルギーを利用して、第二のバルブの動作速度を向上させる構造が提案されている。
【０００５】
また別の手段として、特許文献２ではピストン下室とトリガバルブ室を連通し、ピストンの移動で生じた圧力により、バルブピストンおよびメインバルブの移動速度を高速化する方法が提案されている。
【特許文献１】特公平7-112674号公報
【特許文献２】特開平5-138548号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のメインバルブを2つに分けた構造にでは、第二のバルブが移動開始してから最大変位まで移動する時間のみが短縮されるため、トリガの引き動作から打込が行われるまでの時間しか短縮できていなかった。よって、連続打ちを行う場合に、打込を行った後、次の打込に係る時間については依然としてレスポンスが良くなかった。
【０００７】
また、上記のピストン下室とトリガバルブ室を連通した構造では、ピストンがシリンダ中間の逆止弁を通過した瞬間にトリガバルブ室に圧縮空気が流入し、メインバルブを閉じるので、打ち込み力が低下していた。また構造から明らかなように非常に複雑なシステムとなっていた。
【０００８】
また、従来の打込機では、打込後、ピストンを打込前の位置に戻すために、ピストン上室と大気とを連通させて圧縮空気を大気に開放すると共に、バルブを閉鎖して蓄圧室からピストン上室に圧縮空気が流入するのを防いでいる。しかしバルブの閉鎖速度が遅いと、バルブが閉まり始めてから完全に閉鎖されるまでの間は、蓄圧室とピストン上室の間が連通した状態であり、かつピストン上室と大気とも連通した状態であるため、蓄圧室内の圧縮空気が無駄にピストン上室に流入し、大気に排出される場合があった。これにより空気消費量は増加し、必然的に圧縮空気を製造するコンプレッサ等に高性能を求めることとなった。上述した特許文献１及び特許文献２に係る技術では、この圧縮空気が無駄に消費される問題については何ら解決策を示してはいない。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、打ち込み作業でのレスポンスと連続早打ち性能を向上させ、かつ消費する圧縮空気量を低減した打込機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】
【００１０】
上記目的を達成するために、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、被打込材に接触するプッシュレバーと、動作入力部であるトリガと、該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に該メインバルブ制御通路から該蓄圧室に連通するメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャは該トリガバルブ室を貫通して、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室までに連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が１．０以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が１．０以下であり、かつ該トリガバルブ入気通路の断面積が２．７５×１０−６ｍ３以上であることを特徴とする打込機を提供する。
【００１１】
このような構成によると、圧縮空気が蓄圧室からメインバルブ入気通路へ流入した後、メインバルブ制御通路を流れる際に、メインバルブ入気通路及びメインバルブ制御通路が流路抵抗とならず、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなる。また、該トリガバルブ入気通路の単位流量を増加することができる。
【００１２】
また、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．８以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．８以下、或いはそれぞれの値が０．６以下と小さくしていくと、メインバルブ室への圧縮空気の流入をより早くすることができる。
【００１３】
また、トリガバルブ入気通路の断面積を３．００×１０−６ｍ３以上あるいは３．２５×１０−６ｍ３以上と大きくしていくと、トリガバルブ入気通路の単位流量を更に増加することが可能となる。
【００１４】
また、該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも２カ所以上の屈折部より構成されてもよい。更に該屈曲部分の屈曲角度は１００°以上であってもよい。このような構成によると、メインバルブ制御通路内の流路抵抗を減少することができる。
【００１５】
また、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、被打込材に接触するプッシュレバーと、動作入力部であるトリガと、該シリンダに往復摺動可能に設けられ、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するメインバルブと、該メインバルブを収容するメインバルブ室を画成するためのメインバルブ室画成部と、該蓄圧室から該メインバルブ室への通路及び該メインバルブ室から大気への通路を択一的に連通、遮断するトリガバルブと、該メインバルブ室より延出されてトリガバルブに連通するメインバルブ制御通路を画成するメインバルブ制御通路部と、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭を成し内部にトリガバルブ室を画成するトリガバルブ外枠部と、該トリガの動作及び該プッシュレバーの被打込材への当接に基づいて該トリガバルブ外枠部及び該トリガバルブ室を貫通して上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室を経て該メインバルブ制御通路までのメインバルブ入気通路及び該メインバルブ制御通路から該トリガバルブ室を経て大気までの通路を択一的に連通、遮断するプランジャと、を備えた打込機において、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が１．０以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が１．０以下であることを特徴とする打込機を提供する。
【００１６】
このような構成によると、少なくともメインバルブ室を備える打込機において、必要圧縮空気量が蓄圧室からメインバルブ入気通路へ流入した後、メインバルブ制御通路を流れる際に、メインバルブ制御通路が流路抵抗とならず、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなる。また、該メインバルブ室容積を該メインバルブ制御通路の断面積で除した値が０．８以下であると共に該メインバルブ室容積を該メインバルブ入気通路の断面積で除した値が０．８以下、或いはそれぞれの値が０．６以下と小さくしていくと、メインバルブ室への圧縮空気の流入をより早くすることができる。
【００１７】
また、該メインバルブ制御通路はその通路途中に屈曲部分を備え、該屈曲部分は円弧状、又は少なくとも２カ所以上の屈折部より構成されてもよい。更に該屈曲部分の屈曲角度は１００°以上であってもよい。
【００１８】
また、圧縮空気を蓄える蓄圧室を内部に画成するフレームと、該フレーム内に設けられる円筒状のシリンダと、該シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストンと、動作入力部であるトリガと、該ピストンの上面及び該シリンダの内面より画成されるピストン上室から該蓄圧室への通路及び大気への通路を択一的に形成するトリガバルブと、を備えた打込機であって、該トリガバルブは、該トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部と、該トリガバルブ外枠部内に往復摺動可能に設けられてその摺動方向の一面が該蓄圧室内に面し、該トリガバルブ外枠部に連接した該ピストン上室から該蓄圧室に連通する通路及び該ピストン上室から大気に連通する通路を択一的に連通、遮断するバルブピストンと、該トリガバルブ外枠部を貫通すると共に該バルブピストン内に貫入されたプランジャと、を有し、該プランジャが該トリガバルブ外枠部を貫通した貫通箇所の隙間箇所にはトリガバルブ制御通路が提供され、該バルブピストンの摺動方向の他面及び該トリガバルブ外枠部によりトリガバルブ室が画成され、該プランジャが該トリガバルブを貫通して、該トリガの動作に基づいて上下摺動し、該蓄圧室から該トリガバルブ室まで連通するトリガバルブ入気通路及び該トリガバルブ室から大気まで連通する通路を択一的に連通、遮断する打込機において、該トリガバルブ入気通路の断面積を２．７５×１０−６ｍ３以上としたことを特徴とする打込機を提供する。
【００１９】
このような構成によると、少なくともバルブピストンを備える打込機において、該トリガバルブ入気通路の単位流量を増加することができる。  また、トリガバルブ入気通路の断面積を３．００×１０−６ｍ３以上あるいは３．２５×１０−６ｍ３以上と大きくしていくと、トリガバルブ入気通路の単位流量を更に増加することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の打込機によれば、圧縮空気の流入によってトリガバルブ室が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するので、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間を短縮できる。また、圧縮空気の流入によりメインバルブ室が所定の圧力まで高まるのに要する時間が減少するので、バルブピストンが打込前位置まで戻り始めてからメインバルブが閉鎖する時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、バルブピストンが打込前位置まで戻り、メインバルブが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。また、メインバルブが閉鎖する時間が短縮されるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでに、蓄圧室からピストン上室に流入する圧縮空気量を減量する事ができる。
【００２１】
請求項２及び請求項３記載の打込機によれば、メインバルブ室の容積に対して圧縮空気の流入に使われる通路の断面積が更に大きくなるので、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。
【００２２】
請求項４及び請求項５記載の打込機によれば、トリガバルブ入気通路の断面積が更に大きくなるって圧縮空気の単位流量が増すため、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間をより短縮できる。
【００２３】
請求項６記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が減少するので、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。
【００２４】
請求項７記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が更に減少するので、更にメインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなり、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでの時間をより短縮することができる。
【００２５】
請求項８記載の打込機によれば、少なくともメインバルブを備えた打込機において、圧縮空気の流入によりメインバルブ室が所定の圧力まで高まるのに要する時間が減少するので、バルブピストンが打込前位置まで戻り始めてからメインバルブが閉鎖する時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、メインバルブが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。また、メインバルブが閉鎖する時間が短縮されるため、メインバルブが閉鎖し始めてから完全に閉鎖されるまでに、蓄圧室からピストン上室に流入する圧縮空気量を減量する事ができる。
【００２６】
請求項９及び請求項１０記載の打込機によれば、メインバルブ室の容積に対して排気に使われる通路の断面積が更に大きくなるので、上記の効果はより大きくなる。
【００２７】
請求項１１記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が減少するので、メインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなるため、上記の効果はより大きくなる。
【００２８】
請求項１２記載の打込機によれば、メインバルブ制御通路の流路抵抗が更に減少するので、更にメインバルブ室への圧縮空気の流入が早くなり、上記の効果はより大きくなる。
【００２９】
請求項１３記載の打込機によれば、少なくともバルブピストンを備えた打込機において、圧縮空気の流入によってトリガバルブ室が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するので、プランジャへの押圧が無くなってからバルブピストンが打込前位置まで戻る時間を短縮できる。よって、トリガ及びプッシュレバーを動作させてから、バルブピストンが変位することに起因して発生する、打込動作後に打込前状態に戻るまでの時間を短縮できる。
【００３０】
請求項１４及び請求項１５記載の打込機によれば、トリガバルブ入気通路の断面積が更に大きくなって圧縮空気の単位流量が増すため、上記の効果はより大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
打込機の第１の実施の形態について図１乃至図１２を参照しながら説明する。図１に示す打込機１は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム６０とフレーム６０の一方に位置するハンドル６０Ａとフレーム６０の下端に位置するノーズ４１とが一体に設けられている。そして図示しない圧縮機からの圧縮空気は、図示しないエアホースを介して打込機１のハンドル６０Ａ及びフレーム６０内に形成された蓄圧室２に蓄積される。フレーム６０内には円筒状のシリンダ３が設けられ、シリンダ３内には上下に摺動可能にピストン４ａが設けられ、ピストン４ａにはドライバブレード４ｂが一体に形成され、先端部４ｃによって留め具５を打ち込むようになっている。
【００３２】
シリンダ３下端外周にはドライバブレード４ｂを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室３３が設けられている。シリンダ３の軸方向中央部には逆止弁３４が備えられ、シリンダ３内からシリンダ３外の戻り空気室３３への一方向にのみ流通させる空気通路３５が形成され、またシリンダ３下方には、戻り空気室３３に常時開放されている空気通路３６が形成されている。
【００３３】
またシリンダ３下端には留め具５打ち込み後のドライバブレード４ｂの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ３７が設けられている。
【００３４】
ハンドル６０Ａの基部には操作部３８が設けられており、この操作部３８は、作業者によって操作されるトリガ３９、トリガ３９に回動可能に装着されたアームプレート４８、ノーズ４１の下端から突き出し、アームプレート４８近傍まで延び、フレーム６０反対側に付勢されてノーズ４１に沿って移動可能なプッシュレバー４２等から構成されている。またハンドル６０Ａの基部でトリガ３９に対向する箇所には後述のトリガバルブ部６が設けられている。
【００３５】
周知のごとく、トリガ３９の引き操作と、プッシュレバー４２との被打込材への押し当て操作の両方が行われた時にアームプレート４８とトリガ３９のリンク機構によって、図２に示すようにトリガバルブ部６のプランジャ７が押し上げられるように構成される。
【００３６】
ノーズ４１に関連して設けられる射出部４３には、留め具５を充填するマガジン４４と、マガジン４４に装填された留め具５を順次射出口４６に給送する給送機構４５とが設けられている。
【００３７】
図１及び図２に示すトリガバルブ部６は、外方バルブブッシュ１０及び内方バルブブッシュ１１と、バルブピストン９と、プランジャ７と、スプリング１２を主な構成要素とする。外方バルブブッシュ１０及び内方バルブブッシュ１１は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム６０に固定されている。バルブピストン９は、外方バルブブッシュ１０及び内方バルブブッシュ１１内に往復摺動可能に設けられている。プランジャ７は、バルブピストン９及び外方バルブブッシュ１０内貫通孔に往復摺動可能に設けられ、アームプレート４８に下端が当接する。スプリング１２は、バルブピストン９とプランジャ７との間に設けられてバルブピストン９を上方に付勢すると共にプランジャ７を下方に付勢する。
【００３８】
トリガバルブ部６は後述のメインバルブ室８より延出される円管であるメインバルブ制御通路４０に連通しており、具体的には、メインバルブ制御通路４０は外方バルブブッシュ１０と内方バルブブッシュ１１との間に連通し、トリガバルブ部６内に開放している。このメインバルブ制御通路４０はその断面積Ｓ１が３．２×１０−５（ｍ２）となるように成形されている。
【００３９】
また内方バルブブッシュ１１には、蓄圧室２とメインバルブ制御通路４０との連通を常時遮断するOリング１７が嵌着され、バルブブッシュ１１には、メインバルブ制御通路４０と大気を常時遮断するOリング２５が嵌着されている。
【００４０】
バルブピストン９はその摺動方向の一面が蓄圧室２に面し、バルブピストン９の内方バルブブッシュ１１及び外方バルブブッシュ１０に係る箇所は、その箇所の直径が内方バルブブッシュ１１及び外方バルブピストン９に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング２１、Oリング２３が嵌着されている。
【００４１】
よって、バルブピストン９と内方バルブブッシュ１１との間にメインバルブ制御通路４０から蓄圧室２に連通するメインバルブ入気通路２０が形成され、バルブピストン９と外方バルブブッシュ１０との間にメインバルブ制御通路４０から大気に連通する空気通路２２が形成される。これらメインバルブ入気通路２０、空気通路２２はバルブピストン９が上下摺動することにより択一的に連通、遮断される。このバルブピストン９と内方バルブブッシュ１１との間に形成されるメインバルブ入気通路２０の断面積Ｓｍは、３．２×１０−６（ｍ２）となるように形成されている。
【００４２】
バルブピストン９の下方には、バルブピストン９の摺動方向の他面と外方バルブブッシュ１０とにより、トリガバルブ室１３が画成される。バルブピストン９のトリガバルブ室１３に係る箇所にはトリガバルブ室１３と空気通路２２との連通を常時遮断するOリング２４が嵌着されている。
【００４３】
プランジャ７はトリガバルブ室１３内を貫通しており、上端側が蓄圧室２に面している。プランジャ７のバルブピストン９及び外方バルブブッシュ１０に係る箇所は、その箇所のプランジャ７の直径がバルブピストン９及びバルブブッシュ１０に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング１５、Oリング１８が嵌着されている。
【００４４】
よってプランジャ７とバルブピストン９との間には蓄圧室２からトリガバルブ室１３に連通するトリガバルブ入気通路１４を形成し、プランジャ７と外方バルブブッシュ１０との間にはトリガバルブ室１３から大気に連通する空気通路１６を形成する。これらトリガバルブ入気通路１４及び空気通路１６はプランジャ７が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。このプランジャ７とバルブピストン９との間に形成されるトリガバルブ入気通路１４の断面積Ｓｔは２．７５×１０−６（ｍ２）となるように形成されている。
【００４５】
トリガバルブ部６の構成において、バルブピストン９が上死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路２０が開通して蓄圧室２とメインバルブ制御通路４０とが連通すると共に、空気通路２２が閉鎖してメインバルブ制御通路４０と大気とがOリング２３で遮断される。またバルブピストン９が下死点側に位置している時には、メインバルブ入気通路２０が閉鎖してメインバルブ制御通路４０と蓄圧室２とがOリング２１で遮断すると共に、空気通路２２が開通してメインバルブ制御通路４０と大気とが連通される。
【００４６】
プランジャ７が上死点側に位置している時には、空気通路１６が開通してトリガバルブ室１３と大気とが連通すると共に、トリガバルブ入気通路１４が閉鎖して蓄圧室２とトリガバルブ室１３とがOリング１５で遮断される。またプランジャ７が下死点側に位置している時には、空気通路１６が閉鎖してトリガバルブ室１３と大気とがOリング１８で遮断されると共に、トリガバルブ入気通路１４トリガバルブ入気通路１４トリガバルブ入気通路１４が開通して蓄圧室２とトリガバルブ室１３とが連通する。
【００４７】
図１及び図３に示すシリンダ３の上側外周にはメインバルブ部２６が設けられる。メインバルブ部２６は、メインバルブ１９、シリンダ３の上方に嵌着されたメインバルブラバー２７、メインバルブ１９を下死点側に付勢するメインバルブスプリング２８、シリンダ３の上方に設置され、シリンダ３のピストン４ａ上室の圧縮空気を排気するための空気通路２９をメインバルブ１９との当接によって遮断するエキゾーストラバー３０等から構成されている。また空気通路２９はフレーム６０上部に設けた排気穴４９を経て大気と連通している。
【００４８】
メインバルブ１９はフレーム６０の一部より形成されるメインバルブ画成部６１内に収容可能に設けられており、この収容箇所がメインバルブ室８となって、メインバルブ制御通路４０に連通する。
【００４９】
また、メインバルブ室８は、メインバルブ１９の上方および中央付近に嵌着されメインバルブ室８と空気通路２９との連通を常時遮断するOリング３１、メインバルブ室８と蓄圧室２との連通を常時遮断するOリング３２により、気密性を保っている。このメインバルブ室８はメインバルブ１９が上下動することによりその容積Ｖ１が変動するが、その容積の最大値が２．５６×１０−５（ｍ３）となるように成形されている。従って、メインバルブ室８の容積をメインバルブ制御通路４０の断面積で除した値はＶ１／Ｓ１＝０．８≦１．０となる。同じくメインバルブ室８の容積をメインバルブ入気通路２０の断面積で除した値はＶ１／Ｖｍ＝０．８≦１．０となる。また、メインバルブ制御通路４０の屈曲部分は、図３において丸５１で囲まれる箇所に示されるように、その屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形成されている。
【００５０】
メインバルブ１９が上死点側に位置している時は、メインバルブ１９がエキゾーストラバー３０と接触して空気通路２９を閉鎖しシリンダ３内のピストン４ａ上室と大気とが遮断されると共に、シリンダ３内のピストン４ａ上室と蓄圧室２とが連通する。またメインバルブ１９が下死点側に位置している時は、メインバルブ１９がメインバルブラバー２７と接触してシリンダ３内のピストン４ａ上室と蓄圧室２とを遮断されると共に、メインバルブ１９はエキゾーストラバー３０から離間して空気通路２９を開通させ、シリンダ３内のピストン４ａ上室と大気とを連通させる。
【００５１】
上記構成の打込機１による打ち込み動作について説明する。打込機１に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を貯溜した状態を図１乃至図３に示す。圧縮空気は、蓄圧室２に蓄積される。この時に、図２に示すようにプランジャ７の上部端面には蓄圧室２内の圧力が作用しているため、スプリング１２の付勢力と相俟って、プランジャ７は下死点に位置している。プランジャ７が下死点に位置していることによりトリガバルブ入気通路１４が開通しており、蓄圧室２とトリガバルブ室１３とが連通している。同時に空気通路１６がOリング１８で閉鎖されているため、トリガバルブ室１３と大気との連通は遮断されており、蓄圧室２内の圧縮空気の一部はトリガバルブ入気通路１４を介してトリガバルブ室１３内に流入し蓄圧室２と同圧の空気が蓄積されている。
【００５２】
このときスプリング１２の押圧力及び受圧面積差によりバルブピストン９は上死点に位置している。バルブピストン９が上死点に位置していることにより、メインバルブ入気通路２０が開通して蓄圧室２とメインバルブ制御通路４０とが連通している。同時に空気通路２２が閉鎖されているため、メインバルブ制御通路４０と大気との連通はOリング２３で遮断されており、蓄圧室２内の圧縮空気の一部はメインバルブ制御通路４０に流入し、メインバルブ室８に蓄圧室２と同圧の空気が蓄積される。
【００５３】
蓄圧室２内の圧縮空気の一部がメインバルブ室８内に流入しているため、図３に示すようにメインバルブ１９の下方外周面５２およびメインバルブ１９上側端面５４の受圧面積差により発生する下方向への押し荷重と、メインバルブスプリング２８の付勢力によって、メインバルブ１９は下死点に位置している。
【００５４】
メインバルブ１９が下死点に位置していることにより、メインバルブ１９がメインバルブラバー２７と接触し、エキゾーストラバー３０と離間して空気通路２９が開通する。よってシリンダ３内のピストン４ａ上室と大気とが連通されてピストン４ａ上室が大気圧となっている。また、シリンダ３内のピストン４ａ上室と蓄圧室２との連通は遮断されているため、ピストン４ａ上室に蓄圧室２よりの空気が流入することはない。よってピストン４ａは上死点側で停止した状態にある。
【００５５】
トリガ３９の引き操作およびプッシュレバー４２の被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ７を上死点に押し上げた瞬間の状態を図４に示す。プランジャ７が上死点側に位置することによりOリング１８のシールが無効となり、空気通路１６が開通する。これによりトリガバルブ室１３と大気とが連通するため、トリガバルブ室１３内は大気圧となる。またトリガバルブ入気通路１４が閉鎖して蓄圧室２とトリガバルブ室１３との連通をOリング１５で遮断するため、蓄圧室２からトリガバルブ室１３内への空気の流入が停止する。
【００５６】
トリガバルブ室１３内が大気圧となるため、バルブピストン９の蓄圧室２側が受ける圧力とトリガバルブ室１３内側が受ける圧力に差が生じ、図５に示すようにバルブピストン９は下死点に移動する。
【００５７】
バルブピストン９が下死点に位置することにより、メインバルブ入気通路２０が閉鎖してメインバルブ制御通路４０と蓄圧室２との連通がOリング２１で遮断され、蓄圧室２からメインバルブ制御通路４０への空気の流入が停止する。またOリング２３のシールが無効となり、空気通路２２が開通してメインバルブ制御通路４０と大気とが連通される。これによりメインバルブ制御通路４０内が大気圧となり、メインバルブ制御通路４０に連なるメインバルブ室８内も大気圧になる。
【００５８】
メインバルブ室８内が略大気圧になると、メインバルブ１９の下方外周面５２及びメインバルブ１９上側端面５４の圧力差により発生する上方向への圧力によって、図７に示すようにメインバルブ１９が上死点側に移動する。メインバルブ１９が上死点側に移動し始めると、蓄圧室２とシリンダ３内のピストン４ａ上室が連通するため、下方外周面５２に加え、メインバルブ１９の下方端面５３にかかる受圧力によって、メインバルブ１９は急激に上死点側に移動し、エキゾーストラバー３０に当接し、蓄圧室２およびピストン４ａ上室と大気との連通とが遮断される。
【００５９】
メインバルブ１９が下死点から上死点へと移動することにより蓄圧室２からのピストン４ａ上室に圧縮空気が流入し、ピストン４ａは急激に下死点側に移動しながら、ピストン４ａに連接されている先端部４ｃにより留め具５を打ち込む。シリンダ３内のピストン４ａ下側の空気は、空気通路３６を介して戻り空気室３３に流入し、ピストン４ａが空気通路３５を通過すると、ピストン４ａ上室の圧縮空気の一部が空気通路３５を介して戻り空気室３３に流入する。
【００６０】
トリガ３９を戻すかプッシュレバー４２の被打込材への押し当て操作をやめて、プランジャ７を下死点に戻した瞬間の状態を図９に示す。プランジャ７は上端部に作用する蓄圧室２の圧力とスプリング１２の押圧力によって下死点側に移動する。
【００６１】
プランジャ７が下死点に移動することにより、Oリング１８によって空気通路１６が遮断され、Oリング１５のシールが無効になってトリガバルブ入気通路１４を介して蓄圧室２の圧縮空気がトリガバルブ室１３に流入する。
【００６２】
ここで、上述したように、トリガバルブ入気通路１４の通路断面積Ｓｔを２．７５×１０−６（ｍ２）としている。この値は従来の打込機よりも大きく設定してある。これは、管路の流れにおいては質量流量と管路断面積とが比例の関係にある、という原理に着目したことから得た設計思想である。すなわち、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するということを見出したことに基づいている。
【００６３】
図６にトリガバルブ入気通路１４の通路断面積とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間Ｔ１、及び空気消費量ＮＬとの関係のグラフを示す。トリガバルブ入気通路断面積Ｓｔの値が増加するに従いメインバルブの復帰時間、及び空気消費量は低下している。また、これら低下は、下に凸の関数として表されているため、ある一定値以上では、断面積の増大に対して復帰時間等の低下の効果が少なくなる。よって、この一定値を実験により定め、２．７５×１０−６（ｍ２）とした。
【００６４】
よってトリガバルブ室１３に圧縮空気が瞬時に流入し、バルブピストン９の上部端面の面積および下方端面の面積の差により発生する押圧力と、スプリング１２の付勢力とによって、バルブピストン９は上死点側に移動する。この時に、バルブピストン９が移動し始めてから、約１．７ｍｓ後には上死点位置、即ち打込前の位置に戻ることが可能となる。
【００６５】
Oリング２３によって空気通路２２が大気と遮断され、Oリング２１のシールが無効となってメインバルブ入気通路２０を介して蓄圧室２とメインバルブ室８が連通し、メインバルブ室８内に圧縮空気が流入する。
【００６６】
上述したようにメインバルブ室容積Ｖ１をメインバルブ制御通路４０断面積Ｓ１で除した値：Ｖ１／Ｓ１＝０．８としている。この値は従来の打込機よりも小さく設定してある。この値は、トリガバルブ入気通路１４における設計思想と同様に、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するというという設計思想に基づいて定められている。
【００６７】
図８にＶ１／Ｓ１とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間Ｔ１、及び空気消費量ＮＬとの関係のグラフを示す。Ｖ１／Ｓ１を小さくするほどＴ１も小さくなっている。該第１の実施の形態の値：Ｖ１／Ｓ１＝０．８の場合には、Ｔ１が約７．０ｍｓとなる。また、Ｖ１／Ｓ１＝１．０としてもＴ１は約７．５ｍｓとなり従来に比べて十分に小さくすることができる。また、Ｖ１／Ｓ１＝０．６とすることにより、Ｔ１は約５．５ｍｓと更に小さくすることができる。
【００６８】
また、同様にメインバルブ室容積Ｖ１をメインバルブ入気通路２０断面積Ｓｍで除した値：Ｖ１／Ｓｍ＝０．８としている。メインバルブ入気通路２０とメインバルブ制御通路４０とは一連となって、蓄圧室２からメインバルブ室８までの圧縮空気が流通する通路を形成しているため、メインバルブ入気通路２０にもメインバルブ制御通路４０と少なくとも同等の性能が要求される。よって、Ｖ１／Ｓｍについても１．０以下とした。また、Ｖ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍとは、何れも１．０以下であるならば、必ずしも同値である必要はない。尚、メインバルブ制御通路４０に流路抵抗となる屈曲部分が存在するが、これを緩やかな円弧状の通路とすることにより流路抵抗の増加を抑制でき、メインバルブ制御通路４０内を流れる空気の流れを妨げることはない。
【００６９】
よって、メインバルブ室８内に圧縮空気が瞬時に流入し、メインバルブ１９の下方外周面５２とメインバルブ１９の下方端面５３、およびメインバルブ１９上側端面５４の受圧面積差により発生する下方向へ押圧力が発生する。本実施の形態１ではＶ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍとをそれぞれ０．８とすることにより、メインバルブ室８内に圧縮空気が流入されて発生する押圧力とメインバルブスプリング２８の付勢力とにより、メインバルブ１９が下死点側に移動する、即ち打込前位置に戻るのに３．８ｍｓ程度とすることができる。
【００７０】
メインバルブ１９が下死点に移動してメインバルブラバー２７に接触することにより蓄圧室２とピストン４ａ上室との連通が遮断され、エキゾーストラバー３０と離間することによりピストン４ａ上室と大気とが連通する。この場合に構造的な関係から、メインバルブ１９が下死点に移動する前にエキゾーストラバー３０と離間し、ピストン４ａ上室と大気とが連通する。この状態では、未だ蓄圧室２とピストン４ａ上室とは遮断されていないため、結果的に蓄圧室２は大気と連通して無駄に圧縮空気が大気中に排出されることになる。しかし、Ｖ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍを１．０以下とし、かつトリガバルブ入気通路１４の通路断面積Ｓｔを２．７５×１０−６（ｍ２）とすることで、メインバルブ１９が下死点に移動する時間が短縮されるため、図６及び図８に示すように、蓄圧室２から大気に無駄に排出される圧縮空気量を削減することができる。
【００７１】
その後に戻り空気室３３に蓄積された圧縮空気によってピストン４ａ下側が押圧され、ピストン４ａは急激に上死点側に移動する。ピストン４ａ上室の空気は、空気通路２９を介して排気穴４９から大気に放出され、打込機１は図１に示す初期状態に戻る。
【００７２】
以上の動作を時系列的に説明する。図１０に示すグラフには第１の実施の形態に係る打込機１の特性を示しており、図１１に示すグラフには比較例として従来の打込機の特性を示している。これらグラフは時間をｘ軸として、圧力変化、メインバルブ変位量、バルブピストン変位量、ピストン変位量、本体変位をそれぞれｙ軸としている。ここでｘ軸の原点（０ｍｓ）はプランジャ７を押し上げてトリガバルブ室１３内の圧力が低下し始めた時とする。従来例に係る打込機の諸寸法は、メインバルブ室容積の最大値Ｖ１’＝２．６２１×１０−５（ｍ３）、メインバルブ制御通路の断面積Ｓ１’＝１．９６３×１０−５（ｍ２）、Ｖ１’／Ｓ１’＝１．３３５、メインバルブ入気通路の断面積Ｓｍ’＝０．４１×１０−５（ｍ２）、Ｖ１’／Ｓｍ’＝６．５であり、トリガバルブ入気通路の断面積Ｓｔ’＝１．７８×１０−６（ｍ２）である。第１の実施の形態に係る打込機１の諸寸法は上述した値、メインバルブ室８容積の最大値Ｖ１＝２．５６×１０−５（ｍ３）、メインバルブ制御通路４０の断面積Ｓ１＝３．２×１０−５（ｍ２）、Ｖ１／Ｓ１＝０．８、メインバルブ入気通路２０の断面積Ｓｍ＝３．２×１０−５（ｍ２）、Ｖ１／Ｓｍ＝０．８であり、トリガバルブ入気通路の断面積Ｓｔ＝２．７５×１０−６（ｍ２）である。
【００７３】
トリガ３９の引き操作およびプッシュレバー４２の木材への押し当て操作の両方を行った瞬間は０ｍｓである。プランジャ７の移動により、トリガバルブ室１３と大気がトリガバルブ制御通路１６で連通し、トリガバルブ室内圧力が低下し始める。バルブピストン９上端面には蓄圧室２の圧力が作用しているため、バルブピストン９は下方へ動き出し、従来例では０．８５ｍｓ後に下死点に到達していたのに対し、第１の実施の形態では、０．７３ｍｓ後に下死点に達する。
【００７４】
バルブピストン９の移動により、メインバルブ入気通路２０は閉鎖し、メインバルブ室８と本体大気が、メインバルブ制御通路４０と空気通路２２により連通する。メインバルブ室内圧力が低下し始め、メインバルブ１９が上方へ移動開始し、従来例では２２．１ｍｓ後に上死点に到達していたのに対し、第１の実施の形態では、５．７ｍｓで上死点に達する。メインバルブ１９の移動により、蓄圧室２とピストン４の上室が連通し、蓄圧室２の圧縮空気が流入してピストン４が下降する。ピストン４が下死点に達し、従来例では２２．１ｍｓ後に打込が完了していたのに対し、第１の実施の形態では、打込が完了するのは１１．３ｍｓである。
【００７５】
以上が釘を木材に打ち込む工程であり、以下に初期状態への復帰工程を述べる。ピストン４ａが釘５を木材に打ち込み始めるのと同時に（第１の実施の形態では、６．９ｍｓ後であるのに対して従来例では、２２．２ｍｓ後）、その反動で本体が上方へ移動開始する。その後ピストン４が下死点に達し、第１の実施の形態では、１１．３ｍｓ後に打ち込みが完了するのに対し、従来例では２６．９ｍｓ後に打込が完了する。この時の本体の上方への移動は第１の実施の形態、従来例共に5mmである。そして第１の実施の形態では、１８．６ｍｓの時点で本体の上方への移動が１０ｍｍに達するのに対し、従来例では、３５．１ｍｓの時点で本体の情報への移動が１０ｍｍに達する。
【００７６】
ここでプッシュレバー４２とノーズ４１の相対位置関係が初期状態となり、プッシュレバー４２によって上方に付勢されていたプランジャ７が初期位置に復帰する。第１の実施の形態では、１８．６ｍｓで蓄圧室２の圧力およびスプリング１２の押圧力によってバルブピストン９が移動を開始して、２０．３ｍｓで初期位置に復帰するのに対し、従来例では、３５．２ｍｓで移動を開始して、３７．４ｍｓで初期位置に復帰する。
【００７７】
バルブピストン９の移動により、蓄圧室２の圧縮空気がメインバルブ入気通路２０およびメインバルブ制御通路４０を経て、メインバルブ室８に流入する。これにより第１の実施の形態で２１．４ｍｓのときに、メインバルブ１９が移動を開始するのに対し、従来例では。３８．９ｍｓの時に、移動を開始する。そして、第１の実施の形態でメインバルブ１９は２５．２ｍｓで初期位置の下死点に復帰するのに対し、従来例では、４４．３ｍｓで初期位置の下死点に復帰する。同時に、ピストン４a上室を充填していた圧縮空気は空気通路２９を介して排気穴４９から大気に放出され、第１の実施の形態、従来例ともに初期状態に戻る。
【００７８】
上記したように第１の実施の形態により、トリガ３９の引き操作解除、またはプッシュレバー４２の被打込材への押し当て操作解除のどちらか一方を行った瞬間(１８．６ｍｓ)から、メインバルブが閉じる(２５．２ｍｓ)までの時間が、従来例に係る時間の４４．３ｍｓ−３５．２ｍｓ＝９．１ｍｓに対し、２５．２ｍｓ−１８．６ｍｓ＝６．６ｍｓとなる。
【００７９】
また、様々な打込機を使用して実験し、トリガ３９の引き操作解除、またはプッシュレバー４２の被打込材への押し当て操作解除のどちらか一方を行った瞬間から、メインバルブが閉じるまでの時間がどれぐらい短縮されると十分なレスポンスが向上したという効果が認められるかを調べた結果、７ｍｓ以内に終了すると非常にレスポンスが良いと感じ、作業しやすく、また留め具を連続的に打ちやすくなることが確認されている。
【００８０】
よって、第１の実施の形態では７ｍｓ以下あるため、次の釘打ちへ素早く移行でき、レスポンスが向上する。またメインバルブが早く閉まることによって、無駄な空気消費を抑えることができる。
【００８１】
第１の実施の形態では、図３に示されるように、メインバルブ制御通路４０の丸５１で囲まれる屈曲部分をその屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化している。これ以外にも、例えば図１２に示すように、少なくとも２カ所以上の屈折部より形状化されてもよい。この時に屈折部の角度は１００°以上が望ましい。これにより、メインバルブ制御通路４０内に過度の流路抵抗を形成することなく、メインバルブ室８内に圧縮空気路を流入することが可能になる。またトリガバルブ入気通路１４の断面積を３．００×１０−６（ｍ２）、３．２５×１０−６（ｍ２）と大きくしてもよい。これにより、トリガバルブ室１３内に流入する圧縮空気の単位流量が増加し、トリガバルブ室１３内圧力上昇にかかる時間をより短縮することが可能となる。
【００８２】
次に第２の実施の形態による打込機について図１３乃至図１６に基づいて説明する。図１３に示す打込機１０１の概略構成は、第１の実施の形態に係る打込機１からバルブピストン９を除いた構成である。よって細部の説明は省略する。打込機１０１は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム１６０とフレーム１６０の一方に位置するハンドル１６０Ａとフレーム１６０の下端に位置するノーズ１４１とが一体に設けられ、圧縮空気が図示しないエアホースを介して打込機１０１のハンドル１６０Ａ及びフレーム１６０内に形成された蓄圧室１０２に蓄積される。フレーム１６０内には円筒状のシリンダ１０３が設けられ、シリンダ１０３内には上下に摺動可能にピストン１０４ａが設けられ、ピストン１０４ａにはドライバブレード１０４ｂが一体に形成され、先端部１０４ｃによって留め具を打ち込むようになっている。
【００８３】
シリンダ１０３下端外周にはドライバブレード１０４ｂを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室１３３が設けられている。シリンダ１０３の軸方向中央部には逆止弁１３４が備えられ、シリンダ１０３内からシリンダ１０３外の戻り空気室１３３への一方向にのみ流通させる空気通路１３５が形成され、またシリンダ１０３下方には、戻り空気室１３３に常時開放されている空気通路１３６が形成されている。
【００８４】
またシリンダ１０３下端には留め具打ち込み後のドライバブレード１０４ｂの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ１３７が設けられている。
【００８５】
ハンドル１６０Ａの基部には、作業者によって操作されるトリガ１３９が設けられており、またハンドル１６０Ａの基部でトリガ１３９に対向する箇所には後述のトリガバルブ部１０６が設けられている。
【００８６】
周知のごとく、トリガ１３９の引き操作と、プッシュレバー１４２との被打込材への押し当て操作の両方が行われた時に、トリガバルブ部１０６のプランジャ１０７が押し上げられる。
【００８７】
図１３及び図１４に示すトリガバルブ部１０６は、バルブブッシュ１１０と、プランジャ１０７と、スプリング１１２を主な構成要素とする。バルブブッシュ１１０は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム１６０に固定されている。プランジャ１０７は、バルブブッシュ１１０内貫通孔に往復摺動可能に設けられて下端がトリガ１３９に当接する。スプリング１１２は、フレーム１６０とプランジャ１０７との間に設けられてプランジャ１０７を下方に付勢する。
【００８８】
トリガバルブ部１０６は後述のメインバルブ室１０８より延出され、円管にて構成されるメインバルブ制御通路１４０に連通している。このメインバルブ制御通路１４０はその断面積Ｓ１が３．２×１０−５（ｍ２）となるように成形されている。
【００８９】
またバルブブッシュ１１０には、メインバルブ制御通路１４０と大気を常時遮断するOリング１２５が嵌着されている。そしてフレーム１６０及びこれに固定されるバルブブッシュ１１０の内部の空間に、トリガバルブ室１１３が画成される。
【００９０】
プランジャ１０７はトリガバルブ室１１３内を貫通しており、上端側がフレーム１６０に形成された孔であるメインバルブ入気通路１２０内に貫通可能となっている。メインバルブ入気通路１２０は、その通路断面積Ｓｍが、３．２×１０−５（ｍ２）となるように成形されている。このメインバルブ入気通路１２０内のフレーム１６０にはプランジャ１０７との協働によりメインバルブ入気通路１２０を閉鎖するOリング１１５が嵌着されている。プランジャ１０７のバルブブッシュ１１０に係る箇所は、その箇所のプランジャ１０７の直径がバルブブッシュ１０に穿設された孔径より小さく成形されており、この隙間から空気通路１１６が構成される。空気通路１１６内のバルブブッシュ１１０には空気通路１１６を閉鎖するOリング１１８が嵌着されている。これらメインバルブ入気通路１２０、空気通路１１６はプランジャ１０７が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。
【００９１】
図１３に示すシリンダ１０３の上側外周にはメインバルブ部１２６が設けられる。メインバルブ部１２６は、メインバルブ１１９、メインバルブ１１９を下死点側に付勢するメインバルブスプリング１２８等から構成されている。またこのメインバルブ１１９の上方には空気通路１２９が形成され、フレーム１６０上部に設けた排気穴１４９を経て大気と連通している。
【００９２】
メインバルブ１１９はフレーム１６０の一部より形成されるメインバルブ画成部１６１内に収容可能に設けられており、この収容箇所がメインバルブ室１０８となって、メインバルブ制御通路１４０に連通する。
【００９３】
また、メインバルブ室１０８は、図示しないOリング等により、気密性が保たれる。メインバルブ室１０８はメインバルブ１１９が上下動することによりその容積Ｖ１が変動するが、その容積の最大値が２．５６×１０−５（ｍ３）となるように成形されている。従って、メインバルブ室１０８の容積をメインバルブ制御通路１４０の断面積で除した値はＶ１／Ｓ１＝０．８≦１．０となる。同じくメインバルブ室１０８の容積をメインバルブ入気通路１２０の断面積で除した値はＶ１／Ｖｍ＝０．８≦１．０となる。また、メインバルブ制御通路１４０の屈曲部分は、その屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化されている。
【００９４】
上記構成の打込機１０１による打ち込み動作について説明する。打込機１０１に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を蓄圧室１０２に貯溜した状態を図１３乃至図１４に示す。この時に、図１４に示すようにプランジャ１０７はスプリング１１２の付勢力により下死点に位置している。プランジャ１０７が下死点に位置していることにより、メインバルブ入気通路１２０が開通して、蓄圧室１０２とトリガバルブ室１１３とが連通している。同時に空気通路１１６がOリング１１８で閉鎖されているため、トリガバルブ室１１３と大気との連通は遮断される。
【００９５】
また、図１４に示すように、トリガバルブ室１１３はメインバルブ制御通路１４０と連通しているため蓄圧室１０２内の圧縮空気の一部はメインバルブ制御通路１４０に流入し、メインバルブ室１０８に蓄圧室１０２と同圧の空気が蓄積される。
【００９６】
蓄圧室１０２内の圧縮空気がメインバルブ室１０８内に流入しているため、図１３に示すようにメインバルブ１１９の下方外周面１４７およびメインバルブ１１９上方端面１４３の受圧面積差により発生する下方向への押し荷重と、メインバルブスプリング１２８の付勢力によって、メインバルブ１１９は下死点に位置している。
【００９７】
メインバルブ１１９が下死点に位置していることにより、メインバルブ１１９がシリンダ１０３の上端面と接触し、フレーム１６０と離間して空気通路１２９を開通させるため、シリンダ１０３内のピストン１０４ａ上室と大気とが連通されてピストン１０４ａ上室が大気圧となっている。また、シリンダ１０３内のピストン１０４ａ上室と蓄圧室１０２との連通は遮断されているため、ピストン１０４ａ上室に蓄圧室１０２よりの空気が流入することはない。よってピストン１０４ａは上死点側で停止した状態にある。
【００９８】
トリガ１３９の引き操作およびプッシュレバー１４２の被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ１０７を上死点に押し上げた瞬間の状態を図１５、図１６に示す。プランジャ１０７の上端側がメインバルブ入気通路１２０内のOリング１１５内に貫入されるため、トリガバルブ室は、蓄圧室１０２から遮断される。また、プランジャ１０７が上死点側に位置することによりOリング１１８のシールが無効となり、空気通路１１６が開通する。これによりトリガバルブ室１１３と大気とが連通する。この空気通路１１６の流れ方向に対する断面積はメインバルブ通路１４０の断面積より大きく形成されている。よって空気通路１１６内の流路抵抗はメインバルブ通路１４０内の流路抵抗より小さくなる。トリガバルブ室１１３と連通しているメインバルブ制御通路１４０も大気と連通され、更にメインバルブ制御通路１４０に連なるメインバルブ室１０８内も大気と連通されて大気圧になる。
【００９９】
メインバルブ室１０８内が略大気圧になると、メインバルブ１１９の下方外周面１４７及びメインバルブ１１９の上方端面１４３の受圧面積差により発生する上方向への圧力によって、図１６に示すようにメインバルブ１１９が上死点側に移動する。メインバルブ１１９が上死点側に移動し始めると、蓄圧室１０２とシリンダ１０３内のピストン１０４a上室が連通するため、下方外周面１４７に加え、メインバルブ１１９の下方端面１４８にかかる受圧力によって、メインバルブ１１９は急激に上死点側に移動し、メインバルブ１１９の上端がフレーム１６０に当接し、排気穴１４９が閉鎖されてピストン１０４a上室と大気との連通とが遮断される。
【０１００】
メインバルブ１１９が下死点から上死点へと移動することにより蓄圧室１０２からピストン１０４ａ上室に圧縮空気が流入し、ピストン１０４ａは急激に下死点側に移動しながら、ピストン１０４ａに連接されている先端部１０４ｃにより留め具を打ち込む。シリンダ１０３内のピストン１０４ａ下側の空気は、空気通路１３６を介して戻り空気室１３３に流入し、ピストン１０４ａが空気通路１３５を通過すると、ピストン４ａ上室の圧縮空気の一部が空気通路１３５を介して戻り空気室１３３に流入する。
【０１０１】
トリガ１３９を戻すかプッシュレバー１４２の被打込材への押し当て操作をやめて、プランジャ１０７を下死点に戻した瞬間の状態を図１４に示す。プランジャ１０７は上端部に作用する蓄圧室１０２の圧力とスプリング１１２の押圧力によって下死点側に移動する。
【０１０２】
プランジャ１０７が下死点に移動することにより、Oリング１１８によって空気通路１１６が遮断され、Oリング１１５のシールが無効になってメインバルブ入気通路１２０を介して蓄圧室２の圧縮空気がトリガバルブ室１１３に流入する。トリガバルブ室１１３は、メインバルブ制御通路１４０と連通しているため、メインバルブ入気通路１２０を介して蓄圧室１０２とメインバルブ室１０８が連通し、メインバルブ室１０８内に圧縮空気が流入する。
【０１０３】
上述したようにメインバルブ室１０８容積Ｖ１をメインバルブ制御通路１４０断面積Ｓ１で除した値：Ｖ１／Ｓ１＝０．８としている。この値は従来の打込機よりも小さく設定してある。この値は、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するというという設計思想に基づいて定められている。
【０１０４】
図８にＶ１／Ｓ１とメインバルブが初期位置に復帰するまでの時間Ｔ１、及び空気消費量ＮＬとの関係のグラフを示す。Ｖ１／Ｓ１を小さくするほどＴ１も小さくなっている。該第１の実施の形態の値：Ｖ１／Ｓ１＝０．８の場合には、Ｔ１が約７．０ｍｓとなる。また、Ｖ１／Ｓ１＝１．０としてもＴ１は約７．５ｍｓとなり従来に比べて十分に小さくすることができる。また、Ｖ１／Ｓ１＝０．６とすることにより、Ｔ１は約５．５ｍｓと更に小さくすることができる。
【０１０５】
また、同様にメインバルブ室１０８容積Ｖ１をメインバルブ入気通路１２０断面積Ｓｍで除した値：Ｖ１／Ｓｍ＝０．８としている。メインバルブ入気通路１２０とメインバルブ制御通路１４０とは一連となって、蓄圧室２からメインバルブ室８までの圧縮空気が流通する通路を形成しているため、メインバルブ入気通路１２０にもメインバルブ制御通路１４０と少なくとも同等の性能が要求される。よって、Ｖ１／Ｓｍについても１．０以下とした。また、Ｖ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍとは、何れも１．０以下であるならば、必ずしも同値である必要はない。尚、メインバルブ制御通路１４０に流路抵抗となる屈曲部分が存在するが、これを緩やかな円弧状の通路とすることにより流路抵抗の増加を抑制でき、メインバルブ制御通路１４０内を流れる空気の流れを妨げることはない。
【０１０６】
よって、メインバルブ室１０８内に圧縮空気が瞬時に流入し、メインバルブ１１９の下方外周面とメインバルブ１１９の下方端面、およびメインバルブ１９上側端面の受圧面積差により発生する下方向へ押圧力が発生する。本実施の形態１ではＶ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍとをそれぞれ０．８とすることにより、メインバルブ室８内に圧縮空気が流入されて発生する押圧力とメインバルブスプリング１２８の付勢力とにより、メインバルブ１１９が下死点側に移動して打込前位置に戻るのに３．８ｍｓ程度とすることができる。
【０１０７】
メインバルブ１１９が下死点に移動してメインバルブラバー１２７に接触することにより蓄圧室１０２とピストン１０４ａ上室との連通が遮断され、エキゾーストラバー１３０と離間することによりピストン１０４ａ上室と大気とが連通する。この場合に構造的な関係から、メインバルブ１１９が下死点に移動する前にエキゾーストラバー１３０と離間し、ピストン１０４ａ上室と大気とが連通する。この状態では、未だ蓄圧室１０２とピストン１０４ａ上室とは遮断されていないため、結果的に蓄圧室１０２は大気と連通して無駄に圧縮空気が大気中に排出されることになる。しかし、Ｖ１／Ｓ１とＶ１／Ｓｍを１．０以下とすることで、メインバルブ１１９が下死点に移動する時間が短縮されるため、図６に示すように、蓄圧室１０２から大気に無駄に排出される圧縮空気量を削減することができる。
【０１０８】
その後に戻り空気室１３３に蓄積された圧縮空気によってピストン１０４ａ下側が押圧され、ピストン１０４ａは急激に上死点側に移動する。ピストン１０４ａ上室の空気は、空気通路１２９を介して排気穴１４９から大気に放出され、打込機１０１は図１に示す初期状態に戻る。
【０１０９】
第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、メインバルブ制御通路１４０屈曲部分をその屈曲の前後間が緩やかな円弧状に形状化されているが、この屈曲部分が少なくとも２カ所以上の屈折部から形状化されてもよい。この時に屈折部の角度は１００°以上が望ましい。これにより、メインバルブ制御通路１４０内に過度の流路抵抗を形成することなく、メインバルブ室１０８内の空気を排出することが可能になる。
【０１１０】
次に第３の実施の形態について図１７乃至図１９に基づいて説明する。図１７に示す打込機２０１の概略構成は、第１の実施の形態にかかる打込機１からメインバルブ部２６を除いた構成であり、細部の説明は省略する。打込機２０１は、圧縮空気を動力源とした打込機であり、フレーム２６０とフレーム２６０の一方に位置するハンドル２６０Ａとフレーム２６０の下端に位置するノーズ２４１とが一体に設けられ、圧縮空気が図示しないエアホースを介して打込機２０１のハンドル２６０Ａ及びフレーム２６０内に画成された蓄圧室２０２に蓄積される。フレーム２６０内には円筒状のシリンダ２０３が設けられ、シリンダ２０３内には上下に摺動可能にピストン２０４ａが設けられ、ピストン２０４ａにはドライバブレード２０４ｂが一体に設けられ、先端部２０４ｃによって留め具を打ち込むように構成される。
【０１１１】
シリンダ２０３下端外周にはドライバブレード２０４ｂを上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り室２３３が設けられている。シリンダ２０３の軸方向中央部には逆止弁２３４が備えられ、シリンダ２０３内からシリンダ２０３外の戻り空気室２３３への一方向にのみ流通させる空気通路２３５が形成され、またシリンダ２０３下方には、戻り空気室２３３に常時開放されている空気通路２３６が形成されている。このシリンダ２０３の上方には、シリンダ２０３内面、ピストン２０４ａより画成されるピストン２０４ａ上室をフレーム２６０内に延出した箇所であるピストン上室２６６が画成されており、このピストン上室２６６から後述するトリガバルブ部２０６に連接する空気通路２６２が延出されている。
【０１１２】
またシリンダ２０３下端には図示せぬ留め具を打ち込んだ後のドライバブレード２０４ｂの余剰エネルギーを吸収するためのピストンバンパ２３７が設けられている。ハンドル２６０Ａの基部には、作業者によって操作されるトリガ２３９が設けられ、またハンドル２６０Ａの基部でトリガ２３９に対向する箇所には後述のトリガバルブ部２０６が設けられている。周知のごとく、トリガ２３９の引き操作と、図示しないプッシュレバーとの被打込材への押し当て操作の両方が行われた時に、トリガバルブ部２０６のプランジャ２０７が押し上げられる。ノーズ２４１には、留め具を充填するマガジン２４４と、ピストン２０４ａの往復動に対応してマガジン２４４に装填された留め具を順次射出口２４６に給送する図示しない給送機構とが設けられている。
【０１１３】
図１７及び図１８に示すトリガバルブ部２０６は、バルブブッシュ２１０と、バルブピストン２０９と、プランジャ２０７と、スプリング２１２を主な構成要素とする。
【０１１４】
バルブブッシュ２１０は、トリガバルブの外郭となるトリガバルブ外枠部としてフレーム２６０に固定されている。バルブピストン２０９は、バルブブッシュ２１０内に往復摺動可能に設けられている。プランジャ２０７は、バルブブッシュ２１０内貫通孔に往復摺動可能に設けられ、下端がトリガ２３９に当接する。スプリング２１２は、バルブピストン２０９とプランジャ２０７との間に設けられてバルブピストン２０９を上方に付勢すると共にプランジャ２０７を下方に付勢する。
【０１１５】
ピストン上室２６６より延出されフレーム２６０内に画成される円管である空気通路２６２は、トリガバルブ部２０６に連通してトリガバルブ部２０６内に開放されている。また、ハンドル２６０Ａ内に画成されてハンドル２６０Ａの端部に排気穴２４９を備えた排気パイプ２６３は、トリガバルブ部２０６の空気通路２６２が連通している箇所より下方で、トリガバルブ部２０６に連通してトリガバルブ部２０６内に開放されている。そしてトリガバルブ部２０６内の、トリガバルブ部２０６内に空気通路２６２が開放された箇所と、トリガバルブ部２０６内に排気パイプ２６３が開放された箇所との間に、内部にバルブピストン２０９が貫通する孔が穿設されたバルブプレート２６４が設置されている。また、このバルブプレート２６４に設けられた孔のバルブピストン２０９が貫通した箇所に形成される隙間が空気通路２２２となる。
【０１１６】
フレーム２６０のトリガバルブ部２０６が設けられる箇所には、トリガバルブ部２０６内と蓄圧室２０２を連通する空気通路２２０が形成される。
【０１１７】
バルブピストン２０９はその摺動方向の一面が空気通路２２０を通して蓄圧室２０２に面している。バルブピストン２０９の上端で空気通路２６２の開口部付近にはバルブピストンラバー２２１が嵌着されており、このバルブピストンラバー２２１は、バルブピストン２０９が上死点にあるときに空気通路２２０周辺のフレーム２６０に当接し、バルブピストン２０９が下死点にあるときに、バルブプレート２６４の中心孔周辺に当接する。
【０１１８】
バルブピストン２０９のバルブブッシュ２１０に係る箇所の外径がバルブブッシュ２１０に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング２２４が嵌着されている。またバルブブッシュ２１０には、空気通路２２２と大気とを常時遮断する図示しないOリングが嵌着されている。
【０１１９】
バルブピストン２０９の下方には、バルブピストン２０９の摺動方向の他面とバルブブッシュ２１０とにより、トリガバルブ室２１３が画成される。またバルブピストン２０９のトリガバルブ室２１３に係る箇所にはトリガバルブ室２１３と空気通路２２２との連通を常時遮断するOリング２２４が嵌着されている。
【０１２０】
プランジャ２０７はトリガバルブ室２１３内を貫通しており、上端側がバルブピストン２０９の中心部に穿設された孔２６１を介して蓄圧室２０２に面している。プランジャ２０７のバルブピストン２０９及びバルブブッシュ２１０に係る箇所は、その箇所のプランジャ２０７の直径がバルブピストン２０９及びバルブブッシュ２１０に穿設された孔径より小さく成形されており、この小さく成形された箇所にそれぞれの通路を遮断するOリング２１５、Oリング２１８が嵌着されている。
【０１２１】
よってプランジャ２０７とバルブピストン２０９との間には蓄圧室２０２から孔２６１を通じてトリガバルブ室２１３に連通するトリガバルブ入気通路２１４を形成し、プランジャ２０７とバルブブッシュ２１０との間にはトリガバルブ室２１３から大気に連通する空気通路２１６が形成される。このプランジャ２０７とバルブピストン２０９との間に形成されるトリガバルブ入気通路２１４の断面積Ｓｔは２．７５×１０−６（ｍ２）となるように形成されている。これらトリガバルブ入気通路２１４及び空気通路２１６はプランジャ２０７が摺動することにより、択一的に連通、遮断される。
【０１２２】
トリガバルブ部２０６の構成において、バルブピストン２０９が上死点にある時にバルブピストンラバー２２１が空気通路２２０周辺のフレーム２６０に当接する。この時に空気通路２２０を閉鎖してピストン上室２６６に連なる空気通路２６２と蓄圧室２０２とが遮断され、空気通路２２２が開通してピストン上室２６６に連なる空気通路２６２と排気パイプ２６３とが連通される。バルブピストン２０９が下死点側に位置している時には、バルブピストンラバー２２１がバルブプレート２６４に当接する。この時に空気通路２２２を閉鎖してピストン上室２６６に連なる空気通路２６２と排気パイプ２６３とが遮断され、空気通路２２０が開通してピストン上室２６６に連なる空気通路２６２と蓄圧室２０２とが連通される。
【０１２３】
プランジャ２０７が上死点側に位置している時には、空気通路２１６が開通してトリガバルブ室２１３と大気とが連通すると共に、トリガバルブ入気通路２１４が閉鎖して蓄圧室２０２とトリガバルブ２１３とがOリング２１５で遮断される。またプランジャ２０７が下死点側に位置している時には、空気通路２１６が閉鎖してトリガバルブ室２１３と大気とがOリング２１８で遮断されると共に、トリガバルブ入気通路２１４が開通して蓄圧室２０２とトリガバルブ室２１３とが連通する。
【０１２４】
上記構成の打込機２０１による打ち込み動作について説明する。打込機２０１に図示していないエアホースをつないで圧縮空気を蓄圧室２０２貯溜した状態を図１７、図１８に示す。この時に、図１８に示すようにプランジャ２０７はスプリング２１２の付勢力により下死点に位置している。プランジャ２０７が下死点に位置していることにより、トリガバルブ入気通路２１４が開通しており、蓄圧室２０２とトリガバルブ室２１３とが連通している。同時に空気通路２１６がプランジャ２０７と協働してOリング２１８で閉鎖されているため、トリガバルブ室２１３と大気との連通は遮断されており、蓄圧室２０２内の圧縮空気の一部はトリガバルブ入気通路２１４を介してトリガバルブ室２１３内に流入し、トリガバルブ室２１３内には蓄圧室２０２と同圧の空気が蓄積される。
【０１２５】
このときスプリング２１２の押圧力及び受圧面積差によりバルブピストン２０９は上死点に位置している。バルブピストン２０９が上死点に位置しているのでバルブピストンラバー２２１により空気通路２２０が閉鎖されて、蓄圧室２０２と空気通路２６２とが遮断されている。同時に空気通路２２２が開通しているため、空気通路２６２と排気パイプ２６３とが連通してピストン上室２６６は大気圧となり、図１７に示すように、ピストン２０４ａは上死点に位置する。
【０１２６】
トリガ２３９の引き操作および図示しないプッシュレバーの被打込材への押し当て操作の両方を行い、プランジャ２０７を上死点に押し上げた瞬間の状態を図１９に示す。プランジャ２０７が上死点側に位置することによりOリング２１８のシールが無効となり、空気通路２１６が開通する。これによりトリガバルブ室２１３と大気とが連通するため、トリガバルブ室２１３内は大気圧となる。また蓄圧室２０２とトリガバルブ室２１３との連通をOリング２１５で遮断するためトリガバルブ入気通路２１４が閉鎖して、蓄圧室２０２からトリガバルブ室２１３内への空気の流入が停止する。
【０１２７】
トリガバルブ室２１３内が大気圧となるため、バルブピストン２０９の蓄圧室２０２側が受ける圧力とトリガバルブ室２１３内側が受ける圧力に差が生じ、バルブピストン２０９は下死点に移動する。
【０１２８】
図１９に示されるように、バルブピストン２０９が下死点に位置するとバルブピストンラバー２２１により、空気通路２２２が閉鎖されて空気通路２６２と排気パイプ２６３との連通が遮断される。この時に空気通路２２０のシールが無効となるため、蓄圧室２０２と空気通路２６２が連通して蓄圧室２０２からピストン上室２６６内へ空気が流入し、ピストン上室２６６が蓄圧室２０２と同圧になる。この時にピストン２０４ａ上室の圧力≫ピストン２０４ａ下室の圧力となるため、ピストン２０４ａは急激に下死点側に移動しながら、ピストン２０４ａに連接されている先端部２０４ｃにより留め具を打ち込む。シリンダ２０３内のピストン２０４ａ下側の空気は、空気通路２３６を介して戻り空気室２３３に流入し、ピストン２０４ａが空気通路２３５を通過すると、ピストン２０４ａ上室の圧縮空気の一部が空気通路２３５を介して戻り空気室２３３に流入する。
【０１２９】
トリガ２３９を戻すか図示しないプッシュレバーの被打込材への押し当て操作をやめると、プランジャ２０７は上端部に作用する蓄圧室２０２の圧力とスプリング２１２の押圧力によって下死点側に移動する。
【０１３０】
ここで、上述したように、トリガバルブ入気通路２１４の通路断面積Ｓｔを２．７５×１０−６（ｍ２）としている。この値は従来の打込機よりも大きく設定してある。これは、管路の流れにおいては質量流量と管路断面積とが比例の関係にある、という原理に着目したことから得た設計思想である。すなわち、バルブ室を有する打込機においては、該バルブ室の容積に対して入気に使われる通路の断面積を大きくすることで、圧縮空気を流入させることよって該バルブ室内圧が所定の圧力まで上昇するのに要する時間は減少するということを見出したことに基づいている。
【０１３１】
この時に、トリガバルブ入気通路２１４の通路断面積Ｓｔを２．７５×１０−６（ｍ２）としているため、トリガバルブ室２１３内の圧力は瞬時に上昇する。バルブピストン２０９に設けられたバルブピストンラバー２２１は、上死点でフレーム２６０に当接し、下死点でバルブプレート２６４に当接する事により、ピストン２０４ａ上室と蓄圧室２０２との通路、ピストン２０４ａ上室と大気に通じる排気パイプ２６３との通路を選択的に形成する。しかし、バルブピストンが下死点から上死点に移動する途中では、バルブピストンラバー２６４はフレーム２６０、バルブプレート２６４の何れにも当接していないため、ピストン２０４ａ上室から蓄圧室２０２への通路、及びピストン２０４ａ上室から大気への通路の両方の通路が形成され得る。結果として蓄圧室２０２と大気が連通されて蓄圧室２０２中の圧縮空気が大気中に排出されることになり、無駄な圧縮空気が発生する。しかし、第３の実施の形態に係るバルブピストン２０９は、下死点から上死点までの移動を従来品より早くすることが可能であるため、無駄に排出される圧縮空気量を減少することができる。
【０１３２】
この時にバルブピストンラバー２２１で空気通路２２０が閉鎖されて蓄圧室２０２と空気通路２６２との間を遮断するため、蓄圧室２０２からピストン上室２６６への空気の流入は停止する。更に空気通路２２２のシールが無効となるため、空気通路２６２と排気パイプ２６３とが連通する。これにより、空気通路２６２に連なるピストン上室２６６内に蓄積された空気が排気パイプ２６３及び排気穴２４９より大気に排出され、ピストン上室２６６は大気圧となる。
【０１３３】
よって、戻り空気室２３３に蓄積された圧縮空気によってピストン２０４ａ下側が押圧され、ピストン２０４ａは急激に上死点側に移動し、打込機２０１は図１７に示す初期状態に戻る。またトリガバルブ入気通路２１４の断面積を３．００×１０−６（ｍ２）、３．２５×１０−６（ｍ２）と大きくしてもよい。これにより、トリガバルブ室２１３内に流入する圧縮空気の単位流量が増加し、トリガバルブ室２１３内圧力上昇にかかる時間をより短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第１の実施の形態にかかる打込機における断面詳細図。
【図２】第１の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺の断面詳細図。
【図３】第１の実施の形態にかかる打込機におけるメインバルブ部周辺の断面詳細図。
【図４】第１の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺のプランジャ７が押し上げられた状態の断面詳細図。
【図５】第１の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺のプランジャ７が押し上げられた後バルブピストン９が下死点に移動した状態の断面詳細図。
【図６】第１の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ室／トリガバルブ制御通路とバルブピストンが変位する時間の関係を表したグラフ。
【図７】第１の実施の形態にかかる打込機におけるメインバルブ部周辺のメインバルブ１９が上死点に移動した状態の断面詳細図。
【図８】第１の実施の形態にかかる打込機におけるメインバルブ室／メインバルブ制御通路とメインバルブが変位する時間の関係を表したグラフ。
【図９】第１の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺のバルブピストン９が下死点に移動した後プランジャ７が元の位置に戻った状態の断面詳細図。
【図１０】第１の実施の形態にかかる打込機において形成される各室圧力、メインバルブ変位、バルブピストン変位、ピストン変位と時間の関係を表したグラフ。
【図１１】従来の打込機において形成される各室圧力、メインバルブ変位、バルブピストン変位、ピストン変位と時間の関係を表したグラフ。
【図１２】第１の実施の形態にかかる打込機におけるメインバルブ部周辺の他の実施の形態に係る断面詳細図。
【図１３】第２の実施の形態にかかる打込機における断面詳細図。
【図１４】第２の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺の断面詳細図。
【図１５】第２の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺のプランジャ１０７が押し上げられた状態の断面詳細図。
【図１６】第２の実施の形態にかかる打込機におけるメインバルブ１１９が上死点に移動した状態の断面詳細図。
【図１７】第３の実施の形態にかかる打込機における断面詳細図。
【図１８】第３の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺の断面詳細図。
【図１９】第３の実施の形態にかかる打込機におけるトリガバルブ部周辺のプランジャ２０７が押し上げられた状態の断面詳細図。
【符号の説明】
【０１３５】
１  打込機    ２  蓄圧室    ３  シリンダ    ４ｂ  ドライバブレード
４ａ  ピストン    ４ｃ  先端部    ５  留め具    ６  トリガバルブ部
７  プランジャ    ８  メインバルブ室    ９  バルブピストン
１０  外方バルブブッシュ    １１  内方バルブブッシュ    １２  スプリング
１３  トリガバルブ室    １４  トリガバルブ入気通路    １５  Oリング
１６  空気通路    １７  Oリング    １８  Oリング
１９  メインバルブ    ２０  メインバルブ入気通路２０  空気通路    ２１  Oリング
２２  空気通路    ２３  Oリング    ２４  Oリング    ２５  Oリング
２６  メインバルブ部    ２７  メインバルブラバー    ２８  メインバルブスプリング
２９  空気通路    ３０  エキゾーストラバー    ３１  Oリング    ３２  Oリング
３３  戻り空気室    ３４  逆止弁    ３５  空気通路    ３６  空気通路
３７  ピストンバンパ    ３８  操作部    ３９  トリガ
４０  メインバルブ制御通路    ４１  ノーズ    ４３  射出部    ４４  マガジン
４５  給送機構    ４６  順次射出口    ４８  アームプレート    ４９  排気穴
５１  丸    ６０Ａ  ハンドル    ６０  フレーム    ６１  メインバルブ画成部
６３  排気パイプ
【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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