(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
該ハウジング内に、該ハウジングの軸線方向に変位可能に設けられた第１ピストンと、
該ハウジング内に設けられ、第１ピストンと該軸線方向で整列して設けられ、該軸線方向で変位可能とされた第２ピストンと、
該第２ピストンから前方に延び、前端に鋸等の工具を取り付ける工具取付け部材と、
該第１及び第２ピストンの間に圧縮空気源から圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と
を有し、該第１及び第２ピストンの間に該圧縮空気供給手段により圧縮空気を供給して該第１及び第２ピストンをそれぞれ後方及び前方に変位させることにより、該工具取付け部材を前方に駆動するようにした空気圧式往復動工具において、
第２ピストンの前方位置で該ハウジング内に設けられた制動部材であって、後方に向いた開口を備えるピストン制動室を備え、圧縮空気により前方へ所定距離だけ駆動変位された該第２ピストンの前方部分を該開口から受け入れることにより、該前方部分によって圧縮される該ピストン制動室の空気によって該第２ピストンを制動停止させる制動部材と、
該第２ピストンが該ピストン制動室内に入るときに該第１及び第２ピストン間の空間を大気へ連通する大気連通手段と、
を有することを特徴とする空気圧式往復動工具。
【請求項２】
該ハウジング内の該第２ピストンと該制動部材との間の空間を圧縮空気源に連通させる手段を有することを特徴とする請求項１に記載の空気圧式往復動工具。
【請求項３】
該制動部材を該軸線方向後方へ付勢するバネを有する請求項１又は２に記載の空気圧式往復動工具。
【請求項４】
該制動部材が該第１ピストンに連結されて該第１ピストンと一体的に変位するようになされており、
該第１ピストンを軸線方向前方へ付勢するバネを有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気圧式往復動工具。
【請求項５】
該第１ピストンが、後端壁と該後端壁から前方に延びる筒状壁とを有し、
該第２ピストンが、該第１ピストンの筒状壁内を該軸線方向で摺動可能とされており、
該大気連通手段が該第１ピストンの筒状壁を貫通するように設けられた開口、及び、該ハウジング内に設けられ、該開口に連通され大気に通じる通気路を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気圧式往復動工具。
【請求項６】
該ハウジングの後端から該ハウジング内を前方に延びる固定軸を有し、
該第１ピストンの後端壁が該固定軸を挿通する孔を有し、該第１ピストンが該固定軸に沿って摺動可能とされ、
該圧縮空気供給手段が、該固定軸を軸線方向に貫通する貫通孔と、一端が該貫通孔の後端に連通され、他端が該圧縮空気源に連通されるようにした圧縮空気導入通路とを有し、
該空気圧式往復動工具が、更に、該固定軸の該貫通孔を介して該第１及び第２ピストン間に連通された第１端面と、該第１端面よりも小さい面積を有する第２端面とを有する弁であって、該第２端面に圧縮空気により作用する力が該第１端面に圧縮空気により作用する力よりも大きいときに、該固定軸の該貫通孔の後端部へ通じる該圧縮空気導入通路を閉じ、該第２端面に圧縮空気により作用する力が該第１端面圧縮空気により作用する力よりも小さいときに、該固定軸の該貫通孔の後端部へ通じる該圧縮空気導入通路を開くように変位する弁を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の空気圧式往復動工具。
【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するようにした手持ち式の鋸などの空気圧式往復動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空気圧式往復動工具は、例えば、筒状のハウジングと、該ハウジング内に、該ハウジングの軸線方向に変位可能に設けられた第１及び第２ピストンと、第２ピストンから前方に延び、前端に鋸等の工具を取り付ける工具取付け部材と、第１及び第２ピストンの間に圧縮空気源を連通する圧縮空気供給通路手段と、第１及び第２ピストンをそれぞれ前方及び後方に向けて付勢する第１及び第２バネとを有し、該第１及び第２ピストンの間に該圧縮空気源からの圧縮空気を供給して該第１及び第２ピストンをそれぞれ第１及び第２バネに抗して後方及び前方に変位させることにより、該工具取付け部材を前方に駆動するようにした形式のものがある。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００５−２０５５１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、そのような形式の往復動工具では、工具取付け部材を備えた第２ピストンの重量が大きく、第２バネを使用していても、前進駆動時のハウジングに対する衝突が生じるために該ハウジング内部にウレタンゴムなどで形成した緩衝材を設けるようにしている。しかし、駆動用圧縮空気の圧力が高圧になると、このような緩衝材ではその耐久性を保つことはできなくなる。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑み、駆動用圧縮空気が高圧のものになっても、第２ピストンを適正に制動して停止させ、その衝撃力を緩和できるようにした空気圧式往復動工具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】
【０００５】
すなわち、本発明は、
筒状のハウジングと、
該ハウジング内に、該ハウジングの軸線方向に変位可能に設けられた第１ピストンと、
該ハウジング内に設けられ、第１ピストンと該軸線方向で整列して設けられ、該軸線方向で変位可能とされた第２ピストンと、
該第２ピストンから前方に延び、前端に鋸等の工具を取り付ける工具取付け部材と、
該第１及び第２ピストンの間に圧縮空気源を供給する圧縮空気通路手段と
を有し、該第１及び第２ピストンの間に該圧縮空気源からの圧縮空気を供給して該第１及び第２ピストンをそれぞれ後方及び前方に変位させることにより、該工具取付け部材を前方に駆動するようにした空気圧式往復動工具において、
第２ピストンの前方位置で該ハウジング内に設けられた制動部材であって、後方に向いた開口を備えるピストン制動室を備え、圧縮空気により前方へ所定距離だけ駆動変位された該第２ピストンの前方部分を該開口から受け入れることにより、該前方部分によって圧縮される該ピストン制動室の空気によって該第２ピストンを制動停止させる制動部材と、
該第２ピストンが該ピストン制動室内に入るときに該第１及び第２ピストン間の空間を大気へ連通する大気連通手段と、
を有することを特徴とする空気圧式往復動工具を提供する。
【０００６】
この空気圧式往復動工具においては、制動部材のピストン制動室において第２ピストンにより圧縮される空気により制動を行うようにしているので、従来の工具で生じていたウレタンゴムなどの緩衝材の耐久性の問題を解消することができる。
【０００７】
具体的には、該ハウジング内の該第２ピストンと該制動部材との間の空間を圧縮空気源に連通させる手段を設けることが好ましい。すなわち、このようにすることにより、ピストン制動室内の空気圧を常時高めておくことができるので、第２ピストンが前進駆動されて該ピストン制動室内に入ってきたときに、大きな制動力を作用させることができる。
【０００８】
また、該制動部材を該軸線方向後方へ付勢するバネを設けることが好ましい。
【０００９】
すなわち、このようにすることにより、第２ピストンに対するピストン制動室内の空気による制動力を小さいものとすることができるので、当該制動部材を小さくすることができる。
【００１０】
また、該制動部材が該第１ピストンに連結されて該第１ピストンと一体的に変位するようにし、該第１ピストンを軸線方向前方へ付勢するバネを設けるようにすることができる。すなわち、このようにすることにより、第１ピストン及び制動部材は第１及びバネの付勢力によって、第１及び第２ピストン間に圧縮空気が供給されないときの軸線方向での位置が決められ、第１及び第２ピストン間に圧縮空気が供給されると、制動部材は第１ピストンとともに後方へ駆動される。従って、第２ピストンが圧縮空気により前進駆動されるときの、第２ピストンと制動部材とは相互に近づき、該第２ピストンが制動部材のピストン制動室内に入ると、制動部材の後方への動き、従って、第１ピストンの後方への動きは制動を受けるようになる。従って、第２ピストンの衝撃緩和だけでなく、第１ピストンの衝撃緩和を得ることができる。また、第１及び第２ピストンのストローク長を短くすることができる。
【００１１】
更に具体的には、
第１ピストンが後端壁と該後端壁から前方に延びる筒状壁を有し、
該第２ピストンが該第１ピストンの筒状壁内を該軸線方向で摺動可能とされ、
該大気連通手段が該第１ピストンの筒状壁を貫通するように設けられた開口、及び、該ハウジング内に設けられ、該開口に連通され大気に通じる通気路を有するようにすることができる。
【００１２】
更にまた、以上の空気圧式往復動工具においては、
ハウジングの後端から該ハウジング内を前方に延びる固定軸を有し、
該第１ピストンの後端壁が該固定軸を挿通する孔を有し、該第１ピストンが該固定軸に沿って摺動可能とされ、
該圧縮空気供給通路手段が、該固定軸を軸線方向に貫通する貫通孔と、一端が該貫通孔の後端に連通され、他端が該圧縮空気源に連通されるようにした圧縮空気導入通路とを有するようにすることができる。そして、該空気圧式往復動工具が、更に、該貫通孔を介して第１及び第２ピストン間に連通された第１端面と、該第１端面よりも小さい面積を有する第２端面とを有する弁であって、該第２端面に圧縮空気により作用する力が該第１端面に圧縮空気により作用する力よりも大きいときに、該固定軸の該貫通孔の後端部へ通じる該圧縮空気導入通路を閉じ、該第２端面に圧縮空気により作用する力が該第１端面に圧縮空気により作用する力よりも小さいときに、該固定軸の該貫通孔の後端部へ通じる該圧縮空気導入通路を開くように変位する弁を備えるようにすることができる。
【００１３】
このようにすることにより、第２ピストンが圧縮空気により前進駆動され、所定距離だけ前方へ変位された時点で、大気連通手段により、第１及び第２ピストン間が大気圧若しくはそれに近い値に低下されたときに、該第１及び第２ピストン間への圧縮空気の供給は遮断され、第２ピストンの制動停止が効率的に行われるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる空気圧式往復動工具の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明にかかる空気圧式往復動工具１０は、筒状のハウジング１２と、該ハウジング内に、該ハウジングの軸線方向に変位可能に設けられた筒状の第１ピストン１４と、該第1ピストン内に設けられ軸線方向で変位可能に設けられた第２ピストン１６と、該第２ピストンから前方に延び、前端に鋸等の工具Ｓを取り付ける工具取付け部材１８と、ハウジング１２の後端から前方に延び第１及び第２ピストンの間に圧縮空気を供給するための供給路１９が設けられた固定軸２０を備える圧縮空気供給手段とを有する。
【００１６】
第１及び第２ピストン１４，１６の間には、該圧縮空気源（図示せず）からの圧縮空気を供給して該第１及び第２ピストン１４，１６をそれぞれ後方及び前方に変位させることにより、該工具取付け部材を前方に駆動するようになっている。
【００１７】
空気圧式往復動工具１０は、更に、第２ピストン１６の前方位置で該ハウジング内に設けられた制動部材２２を有する。該制動部材２２は、後方に向いた開口を備えるピストン制動室２４を備え、圧縮空気により前方へ所定距離だけ駆動変位された第２ピストン１６の小径とされた前方部分２６を該開口から受け入れることにより、該前方部分２６によって圧縮されるピストン制動室２４の空気によって該第２ピストン１６を制動停止させる。図示の例では、第２ピストン１６の前方部分２６にはシールリング２７が設けられ、該シールリング２７は該前方部分２６がピストン制動室２４に入ったときピストン制動室２４をシールするようになっている。第１ピストン１４は、後端壁２８と該後端壁から前方に延びる筒状壁３０とを有し、該筒状壁３０には貫通孔３２が形成されており、該貫通孔は、後述するように大気へ連通されており、図３に示すように、第２ピストン１６の前方部分２６が制動部材２２のピストン制動室２４内に入るときに、該貫通孔３２が第２ピストン１６による閉止から開放され、第１及び第２ピストン１４，１６間を大気へ通気するようになっている。
【００１８】
図示の例では、制動部材２２は第１ピストン１４にネジ止めされており、第１ピストン１４と一緒に軸方向で変位するようにされている。また、第１ピストン１４はハウジング１２の後端部分との間に設定された第１コイルバネ３４により前方へ付勢されており、制動部材２２は、シリンダ１２の前端部分との間に設定された第２コイルバネ３６により後方へ付勢されている。  
固定軸２０の供給路１９が連通される圧縮空気供給手段は、図２に示すように、ハウジング１２の後端壁４２、及び、該後端壁４２に取り付けられた第１及び第２後端部材４４，４６に形成された流体通路から構成されている。尚、図２において、４５，４７はパッキンを示している。
【００１９】
先ず、第２後端部材４６は、ホース４０が連結される水平通路４８と、該水平通路４８に直交するように設けられ、上下方向で変位可能とされた開閉弁５０を収納した弁設定孔５２と、該弁設定孔５２の下端近くに設けられた逆Ｌ字形通路５４とを有する。開閉弁５０は、弁設定孔５２内に設定されたバネ設定部材５１との間に設定された圧縮コイルバネ５３によって、閉止位置に付勢されており、第２後端部材４６に枢着されたレバー１１０を時計方向に押圧することにより、開放位置に動かされるようになっている。
【００２０】
次に、第１後端部材４４は、逆Ｌ字形通路５４に連通された第１垂直通路５８と、該垂直通路５８の上端に接続された小径水平通路５９と、該小径水平通路５９よりも下方位置で該垂直通路５８に接続された大径水平通路６０と、後述する第２垂直通路６２とを有している。図４に、図３のIV−IV線に沿ってみた第１後端部材の左端面図を示している。
【００２１】
ハウジング１２の後端壁４２は、図３のV−V線に沿ってみた断面図である図５に示されている固定軸２０の円形の後端フランジ部分６４を受け入れる直径の水平貫通孔６６を有している。該水平貫通孔にはスプール弁６８及び該スプール弁を水平方向で摺動可能に保持する弁保持部材７０が設定されている。スプール弁６８は、大径摺動部７２と小径摺動部７４とを有しており、これに対応して、弁保持部材７０には、大径摺動部７２を摺動可能に支持する大径孔部７６と小径孔部７８とを有する中央水平貫通孔が形成されている。弁保持部材７０はまた、その上方部分に上方水平貫通孔８０を有しており、該水平貫通孔８０は、その右端が第１後端部材４４の小径水平通路５９に連通されている。弁保持部材７０の左端面には、中央水平貫通孔の左端開口と同心状で、該左端開口より大径とされた円形凹部８２が形成されており、上方水平貫通孔８０の左端が該円形凹部８２に連通している。スプール弁６８は、その直径方向中央部分においてその左右から第１及び第２凹部８４，８６が形成されており、第２凹部８６からは半径方向で当該スプール弁を貫通する半径方向孔８８が形成されている。これに対し、上述の中央水平貫通孔の、該小径孔部７８よりも右側部分には、第１後端部材４４の第２垂直通路６２と連通する位置にまで至る通路７９が形成されており、該通路７９は、該半径方向孔８８と連通している。
【００２２】
以上から分かるように、スプール弁６８は、左向き面の面積が右向き面の面積よりも大きくなっており、圧縮空気源の圧力が両面にかけられたときには、該スプール弁６８が右方へ動かされるようになっている。
【００２３】
ハウジング１２には、図１及び図２で見て下側部分に沿って軸線方向で延びる圧縮空気連通路９０が形成されており、該通路９０の前端は当該ハウジング１２の内周に第１ピストン１４が摺動するように設けられたライナー９２に形成された半径方向貫通孔９４及び第１ピストン１４の筒状壁３０に形成された半径方向孔９６を介して第２ピストン１６と制動部材２２との間の空間９８に連通されている。図示のように、第１ピストン１４の筒状壁３０に設けた半径方向孔９６の両側には環状摺動部１００、１０２が設けられ、ライナー９２に設けた半径方向貫通孔９４から入った圧縮空気が両側に漏れるのを防止している。
【００２４】
また、第１ピストン１４の筒状壁に設けた貫通孔３２は、ライナー９２と第１ピストンとの間に形成されて後方に延び、図５に示したように、固定軸２０のフランジ部６４とハウジング１２の後端壁４２との間を延びて第１後端部材４４を延びる排気路１０４により大気へ連通されている。
【００２５】
本空気圧式往復動工具１０を作動させるには、レバー１１０を図１で見て時計方向に押し込み、開閉弁５０を開放する。それによって、圧縮空気源から圧縮空気がホース４０、第２後端部材４６の通路４８、５４、第１後端部材４４の通路５８、５９、６０を介して、スプール弁６８の左右両側面にかけられる。前述のように、スプール弁６８の左向きの面は、右向きの面よりも大きな面積とされており、従って、これらの面に圧縮空気が作用すると、該スプール弁６８は右側に付勢され、圧縮空気は固定軸２０の貫通孔１９を通って、第１及び第２ピストン１４，１６間に供給される。図１に示す状態では、第２ピストン１６は、第１ピストン１４の筒状壁３０に形成した貫通孔３２を閉じており、従って、第１及び第２ピストンの間に供給された圧縮空気は、第１及び第２ピストンを、それぞれ、後方及び前方に駆動する。
【００２６】
図３は、第１及び第２ピストン１４，１６がそのように駆動されて、第２ピストン１６の前方部分２６の先端が制動部材２２のピストン制動室２４の右端開口に入り始めた状態を示している。このとき、第２ピストン１６は第１ピストン１４の筒状壁３０に形成された貫通孔３２を開放し、第１及び第２ピストン１４，１６間の空間を排気路１０４に連通する。このため、第１ピストン１４は、第１コイルバネ３４の作用により停止され、次に前方へ動かされるようになる。
【００２７】
しかし、第２ピストン１６は慣性で、第１ピストン１４と一体の制動部材よりも大きな速度で前方への動きを続け、従って、該第２ピストンの前方部分２６は更に制動部材２２のピストン制動室２４内に入り、制動室内の空気を圧縮する（第２ピストンの前方部分２６がピストン制動室２４内に入った時点で、スプール弁が左方に変位し、弁保持部材７０の上方水平通路８０と固定軸２０の供給路１９とを遮断する）。制動室２４内で圧縮された空気は、該第２ピストン１６に対して制動作用を行い、該第２ピストンは最終的には停止され、次に、スプール弁６８が左方に変位することにより圧縮空気連通路９０、半径方向貫通孔９４、半径方向孔９６を介して空間９８に供給された圧縮空気により押し戻された第２ピストン１６が第１ピストン１４の筒状壁３０の貫通孔３２を閉じて更に後方へ動き続け、次に、空間９８を貫通孔３２に連通し、該空間９８を大気に連通する。同時に、第１及び第２ピストン１４，１６の間の容積は縮小されて内部の空気圧は上昇し、スプール弁６８を再度、右方へ動かし、圧縮空気源からの圧縮空気が固定軸２０の貫通孔１９を介して第１及び第２ピストン間に供給されるようになる。
【００２８】
このようにして、本空気圧式往復動工具の往復動作用が継続される。
【００２９】
なお、開閉弁５０が開かれると、圧縮空気源は第２後端部材４６の通路５４、第１後端部材４４の通路５８、６０、スプール弁６８の半径方向孔８８及び第２凹部８６、通路７９、第１後端部材４４の通路６２、ハウジング１２の通路９０を介して、第２ピストン１６と制動部材２２との間の空間９８に、常時、連通され、従って、ピストン制動室２４は圧縮空気により満たされており、第２ピストン１６が該ピストン制動室２４内に侵入してきたときの該第２ピストン１６に対して大きな制動作用を行うことができる。
【００３０】
また、開閉弁５０が開かれたときに第２ピストン１６が第１ピストン１４に対して、図３に示すような位置、すなわち、第１ピストン１４の筒状壁３０の貫通孔３２を閉じない状態で、第１及び第２ピストン間が大気に連通されているような場合には、上記のように、第２ピストン１６と制動部材２２との間の空間２４に圧縮空気が供給されているので、第２ピストン１６は該圧縮空気の作用により、第１ピストン１４に対して図１に示すような状態となり、スプール弁６８を右方へ動かすことになり、前述と同様にして当該空気式往復動工具の往復動作用が行われるようになる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定した本発明の範囲内で種々変更できるものである。例えば、図示の例では、制動部材２２はハウジング１２と別体とされ、該ハウジング内を摺動するようにされているが、ハウジングと一体成形で該ハウジングに対して固定したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る圧縮空気圧式往復動工具の縦断面図であり、作動されていない状態を示す。
【図２】図１の圧縮空気圧式往復動工具の圧縮空気供給経路を示す拡大断面図である。
【図３】図１と同様の図面であるが、当該圧縮空気圧式往復動工具が作動されて、第２ピストンの先端が制動部材のピストン制動室に入り始めた状態を示す。
【図４】図３におけるIV−IV線に沿ってみた図である。
【図５】図３におけるV−V線に沿ってみた断面図である。
【図６】図１と同様の図面であるが、当該圧縮空気圧式往復動工具が作動されて、第２ピストンが制動部材のピストン制動室に入り制動停止された状態を示す。
【符号の説明】
【００３３】
空気圧式往復動工具１０；  ハウジング１２；  第１ピストン１４；  第２ピストン１６；  工具取付け部材１８；  供給路（貫通孔）１９；  固定軸２０；  制動部材２２；  ピストン制動室２４；  前方部分２６；  シールリング２７；  後端壁２８；  筒状壁３０；  貫通孔３２；  第１コイルバネ３４；  第２コイルバネ３６；  ホース４０；  後端壁４２；  第１後端部材４４；  第２後端部材４６；  パッキン４５，４７；  水平通路４８；  開閉弁５０；バネ設定部材５１；  弁設定孔５２；  圧縮コイルバネ５３；  逆Ｌ字形通路５４；  第１垂直通路５８；  小径水平通路５９；  大径水平通路６０；  第２垂直通路６２：  後端フランジ部分６４；  水平貫通孔６６；  スプール弁６８；  弁保持部材７０；  大径摺動部７２；  小径摺動部７４；  大径孔部７６；  小径孔部７８；  通路７９；  上方水平貫通孔８０；  円形凹部８２；  第１凹部８４；  第２凹部８６；  半径方向孔８８；  圧縮空気連通路９０；  ライナー９２；  半径方向貫通孔９４；  半径方向孔９６；  空間９８；  環状摺動部１００；  排気路１０４；  レバー１１０
【図１】
0004564456.tif 000002
【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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