(57)【要約】【課題】圧縮空気を円滑にピストン内に流入させて打込力の向上を図る打込機を提供する。【解決手段】釘打機１は、ハウジング２と、シリンダ３と、上死点と下死点との間を移動可能なピストン４と、ピストン４が上死点に位置したときに当接するヘッドバンパ６と、ピストン４が下死点に位置したときに当接するバンパ３６とを備える。ピストン４にはヘッドダンパ６と対向するピストン上面４Ａが規定されている。ヘッドダンパ６には、対向面４Ａに対向する当接面６１Ａが規定されている。ピストン上面４Ａ及び当接面６１Ａは、ピストン上面外周近傍におけるピストン上面４Ａと当接面６１Ａとの距離が最も近接するように形成されている。【選択図】図３
2013208662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を蓄える蓄圧室が設けられたハウジングと、
該ハウジングに収容されるシリンダと、
該シリンダと該蓄圧室とを連通、遮断するメインバルブと、
該シリンダ内で上死点と下死点との間を移動可能なピストンと、
該ピストンが該下死点に位置したときに、該ピストンと当接する第１ダンパと、
該ピストンが該上死点に位置したときに、該ピストンと当接する当接面が規定された第２ダンパと、を備え、
該ピストンには該第２ダンパと対向するピストン上面を有し、
該ピストン上面及び該当接面は、該ピストン上面外周近傍における該ピストン上面と該当接面との距離が最も近接するように形成されていることを特徴とする打込機。
【請求項２】
該ピストン上面と該当接面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面と該当接面との距離が徐々に大き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に記載の打込機。
【請求項３】
該ピストン上面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該当接面から離れる曲面からなり、かつ、該当接面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面から離れる曲面からなることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
【請求項４】
該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面であることを特徴とする請求項１に記載の打込機。
【請求項５】
該第２ダンパは該ハウジングに取り付けられる取付面が規定され、該取付面には内側に窪んだ溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の打込機。
【請求項６】
圧縮空気を蓄える蓄圧室が設けられたハウジングと、
該ハウジングに収容されるシリンダと、
該シリンダと該蓄圧室とを連通、遮断するメインバルブと、
該シリンダ内で上死点と下死点との間を移動可能なピストンと、
該ピストンが該下死点に位置したときに、該ピストンと当接する第１ダンパと、
該ピストンが該上死点に位置したときに、該ピストンと当接する当接面が規定された第２ダンパと、を備え、
該ピストン上面と該当接面の少なくとも一方は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面と該当接面との距離が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする打込機。
【請求項７】
該ピストン上面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該当接面から離れる曲面からなり、かつ、該当接面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面から離れる曲面からなることを特徴とする請求項６に記載の打込機。
【請求項８】
該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面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９】
該第２ダンパは該ハウジングに取り付けられる取付面が規定され、該取付面には内側に窪んだ溝部が形成されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の打込機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打込機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の釘打機１０１は、図１０から図１１に示すように、圧縮空気が蓄えられる蓄圧室１０２ａを備えたハウジング１０２と、シリンダ１０３と、シリンダ１０３に収容されるピストン１０４と、ピストン１０４と一体に成形される図示せぬ釘を打撃するドライバブレード１４１と、ピストン１０４と当接可能な当接部１０６Ａが設けられたヘッドバンパ１０６と、蓄圧室１０２ａとシリンダ１０３とを連通、遮断しているメインバルブ１３１と、を主に有している。ヘッドバンパ１０６には、ハウジング１０２と係合する固定孔１６１ａが形成されている。
【０００３】
図１０に示す初期状態において、当接部１０６Ａとピストン１０４とは互いに当接しており、メインバルブ１３１はシリンダ１０３と蓄圧室１０２ａとを遮断している。作業者が図示せぬトリガを引くことにより、図１１に示すように、メインバルブ１３１が移動してシリンダ１０３内と蓄圧室１０２ａとを連通させ、ヘッドバンパ１０６とピストン１０４との間に圧縮空気が入り込む。これにより、ドライバブレード１４１が移動し図示せぬ釘が被打込材に打込まれる。このような釘打機は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３１０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の打込機１０１では、当接部１０６Ａが突出するとともに固定孔１６１ａが形成されているため、ヘッドバンパ１０６の形状変化が急激であった。これによって、当該箇所で圧縮空気が急膨張し流体損失が発生していた。さらに、図１１の矢印Ａで示すように、流入した圧縮空気が当接部１０６Ａの近傍で渦を巻いていた。この渦が流路抵抗となって蓄圧室１０２ａからシリンダ１０３内への円滑な圧縮空気の流入が妨げられていた。このような流体損失の発生によりシリンダ１０３内の圧力上昇が緩慢となるため、ピストン１０４の下降速度が低下し、釘の打込力が低下していた。さらに、図１１に示す状態において、ピストン１０４とヘッドバンパ１０６との距離は、ピストン１０４の周縁は広く、当接部１０６Ａに向けて狭くなり、略中央部で最も広くなっている。そうすると、ピストン１０４の周縁から流入した圧縮空気は、ピストン１０４とシリンダ１０３との距離が広くなっている箇所から狭くなっている箇所を通って最も広くなっている箇所に到達するため、圧縮空気膨張に伴う流体損失が発生していた。
【０００６】
そこで本発明は、圧縮空気を円滑にピストン内に流入させて打込力の向上を図る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】
【０００７】
上記目的を達成するために、圧縮空気を蓄える蓄圧室が設けられたハウジングと、該ハウジングに収容されるシリンダと、該シリンダと該蓄圧室とを連通、遮断するメインバルブと、該シリンダ内で上死点と下死点との間を移動可能なピストンと、該ピストンが該下死点に位置したときに、該ピストンと当接する第１ダンパと、該ピストンが該上死点に位置したときに、該ピストンと当接する当接面が規定された第２ダンパと、を備え、該ピストンには該第２ダンパと対向するピストン上面を有し、該ピストン上面及び該当接面は、該ピストン上面外周近傍における該ピストン上面と該当接面との距離が最も近接するように形成されていることを特徴とする打込機を提供している。
【０００８】
このような構成によると、メインバルブがシリンダと蓄圧室とを連通し圧縮空気がシリンダ内に流入するとき、ピストン上面と当接面との距離が最も近接した箇所を通過してシリンダ内に流入し、シリンダの中央付近に向けて徐々に空気が膨張する。そうすると、シリンダの周縁で空気が一気に膨張する場合に比べて、シリンダ中央付近に向けて徐々に空気が膨張した場合のほうが、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑えることができる。これにより、シリンダ内における圧力上昇が迅速となるため、ピストンの下降速度が向上し打込力を上げることができる。
【０００９】
また、該ピストン上面と該当接面の少なくとも一方は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面と該当接面との距離が徐々に大きくなるように形成されていることが好ましい。
【００１０】
このような構成によると、ピストン上面と当接面の少なくとも一方はピストン上面と当接面との距離が徐々に大きくなるように形成されていることから、メインバルブがシリンダと蓄圧室とを連通し圧縮空気がシリンダ内に流入するとき、シリンダ内における体積変化が漸進的になる。これにより、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑えることができる。さらに、蓄圧室内の圧縮空気を円滑にシリンダ内に案内することができるため、圧縮空気流入に伴う渦の発生を抑制し、流路抵抗を最小限にすることができる。その結果、シリンダ内における圧力上昇が迅速となるため、ピストンの下降速度が向上し打込力を上げることができる。
【００１１】
また、該ピストン上面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該当接面から離れる曲面からなり、かつ、該当接面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面から離れる曲面からなるが好ましい。
【００１２】
このような構成によると、シリンダ中央付近に向けて徐々に空気が膨張するため、圧縮空気膨張に伴う流体損失をより顕著に抑制することができる。さらに、圧縮空気流入に伴う渦の発生を更に抑制することができる。
【００１３】
また、該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面であることが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面であるため、ピストン又は第２ダンパの加工の作業が不要となり、作業工程を削減することができる。
【００１５】
また、該第２ダンパは該ハウジングに取り付けられる取付面が規定され、該取付面には内側に窪んだ溝部が形成されていることが好ましい。
【００１６】
このような構成によると、溝部内の空気が緩衝材としての役割を果たすとともに、第２ダンパの変形量が増大するため、ピストンが第２ダンパに当接した際の衝撃を緩和することができる。
【００１７】
本発明の別の観点では、圧縮空気を蓄える蓄圧室が設けられたハウジングと、該ハウジングに収容されるシリンダと、該シリンダと該蓄圧室とを連通、遮断するメインバルブと、該シリンダ内で上死点と下死点との間を移動可能なピストンと、該ピストンが該下死点に位置したときに、該ピストンと当接する第１ダンパと、該ピストンが該上死点に位置したときに、該ピストンと当接する当接面が規定された第２ダンパと、を備え、該ピストン上面と該当接面の少なくとも一方は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面と該当接面との距離が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする打込機を提供している。
【００１８】
このような構成によると、シリンダ内に流入した圧縮空気はピストンの中心軸に近づくにつれて徐々に膨張する。これにより、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑えることができる。そうすると、シリンダ内における圧力上昇が迅速となるため、ピストンの下降速度が向上し打込力を上げることができる。
【００１９】
また、該ピストン上面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該当接面から離れる曲面からなり、かつ、該当接面は、該ピストンの中心を通る中心軸に近づくにつれて該ピストン上面から離れる曲面からなるが好ましい。
【００２０】
このような構成によると、シリンダ中央付近に向けて徐々に空気が膨張するため、圧縮空気膨張に伴う流体損失をより顕著に抑制することができる。さらに、圧縮空気流入に伴う渦の発生を更に抑制することができる。
【００２１】
また、該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面であることが好ましい。
【００２２】
このような構成によると、該ピストン上面と該当接面のいずれか一方は、平滑な面であるため、ピストン又は第２ダンパの加工の作業が不要となり、作業工程を削減することができる。
【００２３】
また、該第２ダンパは該ハウジングに取り付けられる取付面が規定され、該取付面には内側に窪んだ溝部が形成されていることが好ましい。
【００２４】
このような構成によると、溝部内の空気が緩衝材としての役割を果たすとともに、第２ダンパの変形量が増大するため、ピストンが第２ダンパに当接した際の衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、圧縮空気を円滑にピストン内に流入させて打込力の向上を図る打込機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による打込機を示す部分断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による打込機のメインバルブが開となったときのヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態による打込機と従来の打込機とのシリンダ上室の圧力変化のシミュレーション結果を表す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態の変形例による打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図１０】従来の打込機の初期状態におけるヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【図１１】従来の打込機のメインバルブが開となったときのヘッドバンパ近傍を示す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態による打込機について図１から図４に基づき説明する。図１に示される打込機である釘打機１は、止具である釘を打ち込む工具であり、その動力として圧縮空気を用いている。
【００２８】
釘打機１には、ハウジング２と、ハウジング２の一方に位置するハンドル２Ａと、ハウジング２内に収容されたシリンダ３と、シリンダ３内に収容され上死点と下死点との間を移動可能なピストン４と、ハウジング２に接続されたノーズ部５と、ピストン４と当接可能なヘッドバンパ６と、が設けられている。説明の便宜のため、図１において、ハウジング２からハンドル２Ａが延出する方向を後方向と定義し、逆を前方向と定義する。ハウジング２からノーズ部５が延出する方向を下方向と定義し、逆を上方向と定義する。また、前後方向及び上下方向と直交する方向を左右方向と定義する（図１の紙面手前が左方向、逆が右方向）。
【００２９】
ハウジング２には、ヘッドバンパ６を固定するための係止部２Ｃが設けられている。ハンドル２Ａの後端部には、図示せぬ圧縮機に接続された図示せぬエアホースが接続される接続部２Ｂが設けられている。釘打機１のハンドル２Ａ及びハウジング２内には、圧縮機から供給された圧縮空気を蓄えるための蓄圧室２ａが形成されている。
【００３０】
ハンドル２Ａの基部には、作業者によって操作されるトリガ１２と、ノーズ部５の下端から突き出しトリガ１２近傍まで延びハウジング２からノーズ部５側に付勢されてノーズ部５に沿って上下方向に移動可能なプッシュレバー１３と、後述するメインバルブ３１に連通して圧縮空気を送排気する切替弁であるトリガバルブ部１４と、トリガ１２の動作をトリガバルブ部１４に伝えるプランジャ１５と、が設けられている。
【００３１】
周知のごとく、トリガ１２の引き操作と、プッシュレバー１３の被打込材への押し当て操作との両方が行われた時に、トリガバルブ部１４のプランジャ１５が押し上げられるように構成される。
【００３２】
シリンダ３は略円筒形を成しており、シリンダ３下部外周にはピストン４を上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻り空気室３ａが形成されている。シリンダ３にはシリンダ３から戻り空気室３ａへの通気のみが可能な逆止弁３Ａが備えられ、逆止弁３Ａの下方には戻り空気室３ａに常時開放されている空気通路３ｂが形成されている。
【００３３】
シリンダ３の上部外周には、蓄圧室２ａとシリンダ３内とを連通、遮断するメインバルブ３１と、メインバルブ３１を上側に付勢するメインバルブスプリング３２と、メインバルブスプリング３２を収容するメインバルブ室３３と、が設けられている。初期状態（図１及び図２に示す状態）において、メインバルブ３１の上端部はハウジング２と当接するとともに、メインバルブ３１の上端内周部はヘッドバンパ６と当接している。このとき、蓄圧室２ａとシリンダ３内部とは、メインバルブ３１によって遮断されている。メインバルブ３１が下方に移動したときに、蓄圧室２ａとシリンダ３内部が連通する（メインバルブ３１が開く）。ここで、メインバルブ３１は円筒形状をしており、メインバルブ３１が開いたときには、メインバルブ３１外周から均等に圧縮空気が流入する。メインバルブ３１の下方には、メインバルブ３１と当接可能なバルブプレート３４が設けられている。メインバルブ３１の外周には、膨張室３５が形成されていて、膨張室３５には外部と連通する排気口３５ａが形成されている。膨張室３５は、後述のシリンダ上室４２内の圧縮空気を外部に排出するための部屋である。シリンダ上室４２の圧縮空気を、膨張室３５を介して段階的に大気圧に近づけることにより、圧縮空気排出時の騒音を低減している。初期状態において、膨張室３５とシリンダ３とは連通している。シリンダ３の下部には、ピストン４の余剰エネルギーを吸収するためのバンパ３６が設けられている。バンパ３６は、ウレタンやニトリルゴム（ＮＢＲ）から成る弾性体である。バンパ３６は、本発明の第１バンパに対応する。
【００３４】
ピストン４は金属製であって、ヘッドバンパ６と対向する略円形の面であるピストン上面４Ａと、ピストン上面４Ａと直交する面であってシリンダ３の内周面に摺接している摺接面４Ｂとが規定されている。ピストン４からは、ピストン４と一体的に形成されたドライバブレード４１が下方に向けて延出している。ピストン上面４Ａの周縁にはヘッドバンパ６と当接可能なヘッドバンパ当接部４Ｃが設けられている。ヘッドバンパ当接部４Ｃは、水平な面であって、摺接面４Ｂの近傍に位置している。ここでいう「近傍」とは、摺接面４Ｂから中心軸Ｃに向かって長さＬ（図３）までの距離をいう。本実施の形態では、長さＬは摺接面４Ｂから中心軸Ｃまでの距離の２３％に設定されている。図２に示す初期状態において、ヘッドバンパ当接部４Ｃは、ヘッドバンパ６と当接している。
【００３５】
ピストン上面４Ａの中心部分（ヘッドバンパ当接部４Ｃ以外の部分）には、ピストン４の中心軸Ｃに向かうにつれてドライバブレード４１側に向けて徐々に凹む凹部４Ｄが設けられている。凹部４Ｄは、図２及び３に示すように、中心軸Ｃに直交する断面の形状が略Ｕ字状を成す。凹部４Ｄの最も窪んでいる部分である最深部４Ｄ１は、中心軸Ｃ上に位置している。つまり、ピストン上面４Ａは中心軸４Ｃに対して線対称に形成されている。
【００３６】
摺接面４Ｂは、ヘッドバンパ当接部４Ｃに直交する面であり、Ｏリング４Ｅが設けられている。ピストン４は、図３に示すようにピストン４とヘッドバンパ６とが所定距離離間した状態において、シリンダ３をシリンダ上室４２とシリンダ下室４３とに区分している。Ｏリング４Ｅは、シリンダ上室４２とシリンダ下室４３とを遮断している。
【００３７】
ドライバブレード４１は、その中心が中心軸Ｃ上に位置するように設けられている。ドライバブレード４１の下端で図示せぬ釘を被打込材に打込む。
【００３８】
ノーズ部５には、ハウジング２の下端に位置し、ドライバブレード４１及び図示せぬ釘を案内する案内路５１が形成されている。案内路５１の最下端位置には図示せぬ釘が射出される射出孔５１ａが規定されている。ノーズ部５の後方には、図示せぬ釘が複数本束ねられて連結された釘の束を内蔵するマガジン装置５２が設けられている。
【００３９】
マガジン装置５２には、図示せぬ釘を充填するマガジン５３と、マガジン５３に装填された図示せぬ釘を順次案内路５１内に給送するネイルフィーダとが設けられている。
【００４０】
ヘッドバンパ６は略円柱形上を成し、その中心は中心軸Ｃ上に位置している。ヘッドバンパ６は、ピストン４と当接可能な当接部６１と、メインバルブ３１の内周面と当接可能なメインバルブ当接部６２と、を備えている。当接部６１には、ピストン４のピストン上面４Ａと対向する当接面６１Ａと、ハウジング２の内面に固定される固定面６１Ｂとが規定されている。固定面６１Ｂには固定孔６１ａが形成されていて、固定孔６１ａは、ハウジング２の係止部２Ｃと係止している。これによって、ヘッドバンパ６はハウジング２に固定される。ヘッドバンパ６は本発明の第２バンパに相当する。
【００４１】
当接面６１Ａは略円形状をしており、その面積はピストン上面４Ａと略同一である。当接面６１Ａの周縁には、ピストン上面４Ａと当接可能なピストン当接部６１Ｃが設けられている。ピストン当接部６１Ｃは、水平な面であって、ヘッドバンパ当接部４Ｃと対向していて、半径方向の距離がヘッドバンパ当接部４Ｃと同一のＬとなる。当接面６１Ａの中心部分（ピストン当接部６１Ｃ以外の部分）には、中心軸Ｃに向かうにつれて固定孔６１ａ側に向けて徐々に凹む窪み部６１Ｄが設けられている。窪み部６１Ｄは、図２及び３に示すように、中心軸Ｃを含む断面の形状が略Ｕ字状を成す。窪み部６１Ｄの最も窪んでいる部分である最深部６１Ｄ１は、中心軸Ｃ上に位置している。つまり、当接面６１Ａは中心線Ｃに対して線対称に形成される。本実施の形態では、ピストン上面４Ａ及び当接面６１Ａの形状は、中心軸Ｃに直交する平面に対して面対称となっている。
【００４２】
メインバルブ当接部６２は中心軸Ｃを含む断面形状が略Ｌ字状を成し、当接部６１の外周面に全周に亘って設けられている。メインバルブ当接部６２は、図２に示すように、メインバルブ３１と当接することにより蓄圧室２ａとシリンダ上室４２とを遮断している。
【００４３】
次に、釘打機１の動作について説明する。
【００４４】
図２に示す初期状態では、ピストン４は上死点に位置し、ヘッドバンパ６と当接している。メインバルブ室３３は蓄圧室２ａと連通し、メインバルブ室３３内は圧縮空気が充満している。作業者がプッシュレバー１３を被打込材に押し付けた状態でトリガ１２を引くと、トリガバルブ部１４の動作によってメインバルブ室３３が大気圧となる。蓄圧室２ａに蓄えられた圧縮空気がメインバルブ３１を下に押下げる力は、メインバルブスプリング３２がメインバルブ３１を上に押上げる力よりも大きいため、メインバルブ３１が下方向に移動する。これにより、蓄圧室２ａに蓄えられた圧縮空気がシリンダ上室４２に流れ込み、図２に示す状態から図３に示す状態となる。このとき、蓄圧室２ａの圧縮空気は、図３の矢印Ｂに示すように、凹部４Ｄ及び窪み部６１Ｄによって円滑にシリンダ上室４２に流入する。ピストン上面４Ａに凹部４Ｄが、当接面６１Ａに窪み部６１Ｄが、それぞれ設けられていることにより、シリンダ上室４２は、中心軸Ｃに向かうにつれて容積が大きくなっている。圧縮空気は、ピストン４とヘッドバンパ６との距離が狭いヘッドバンパ当接部４Ｃとピストン当接部６１Ｃからシリンダ上室４２に流入し、ピストン４とヘッドバンパ６との距離が除々に広くなる凹部４Ｄと窪み部６１Ｄとの間を通って、ピストン４とヘッドバンパ６との距離が広い最深部４Ｄ１と最深部６１Ｄ１との間に至るため、圧縮空気がシリンダ上室４２に流入する際の体積変化が漸進的になる。その結果、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑制することができる。
【００４５】
図４は、本実施の形態と従来の釘打機１０１とのシリンダ上室における圧力変化の違いをグラフ化したものである。縦軸はシリンダ上室の圧力変化を表し、横軸はメインバルブが開になってからの経過時間を表す。図４においては、ピストン４は動かないという条件の下、供給する圧縮空気の圧力を２．３Ｍｐａ（高圧）とし、シリンダ上室４２の体積を２．３ｃｍ３としてシミュレーションを行った。シリンダ上室４２の体積は、メインバルブ３１が開となってから約１００μｓｅｃ後の状態を想定している。なお、メインバルブ３１が開となってからピストン４がバンパ３６に当接するまでの時間は約３ｍｓとなる。従来構造のシリンダ上室の圧力ピークは４００μｓ以降であり圧力値は約２．５０Ｍｐａあるのに対して、本実施の形態のシリンダ上室の圧力ピークは１００μｓであり圧力値は約３．５Ｍｐａとなっている。ピークの圧力値が供給する圧縮空気の圧力よりも高くなっているのは、静圧（圧縮空気の圧力）に、動圧（圧縮空気がシリンダ上室４２に急激に流入する際の流速による圧力）が加味されているからである。特に、０〜１００μｓ間の両者の圧力差は著しい。これは、本実施の形態においてシリンダ上室に圧縮空気が流入する際の流体抵抗が減少したことに起因している。本実施の形態では、従来構造に比べて圧力上昇が迅速であるとともに圧力ピーク値も高いことから、ピストン４の下降速度が従来構造よりも速くなる。これにより、釘の打込力を向上させることができる。本実施の形態では、約５％の打込力の向上を実現することができる。本実施の形態では、上記条件にてシミュレーションを行ったが、供給する圧縮空気の圧力に関わらずこのような効果を得ることができる。
【００４６】
メインバルブ３１下に移動してバルブプレート３４と当接すると、シリンダ下室４３と膨張室３５との連通が遮断される。ピストン４が逆止弁３Ａを通過すると、シリンダ上室４２に流入した圧縮空気の一部が逆止弁３Ａを通って戻り空気室３ａに流入する。また、シリンダ下室４３内の空気は、空気通路３ｂを介して戻り空気室３ａに流入する。
【００４７】
ピストン４がバンパ３６に当接すると、図示せぬ釘が被打込材に打込まれる。作業者がトリガ１２を戻すと、トリガバルブ部１４によってメインバルブ室３３に再び圧縮空気が供給され、メインバルブ３１は上に移動してシリンダ上室４２と蓄圧室２ａとを遮断する。同時に、メインバルブ３１とバルブプレート３４とが離間して、シリンダ上室４２と膨張室３５とが連通する。これにより、排気口３５ａを介してシリンダ上室４２内の圧縮空気が外気に放出される。戻り空気室３ａ内の空気は、逆止弁３Ａを通過することができないので、空気通路３ｂを通ってシリンダ下室４３に流れ込む。これにより、ピストン４が上死点へと戻される。このとき、空気通路３ｂを通ってバンパ６の周囲を流れる空気及び隙間６ｃから外部に放出される空気によってバンパ６が冷却される。
【００４８】
このような構成によると、メインバルブ３１がシリンダ３と蓄圧室２ａとを連通し圧縮空気がシリンダ上室４２に流入するとき、ピストン上面４Ａと当接面６１Ａとの距離が最も近接した箇所（ヘッドバンパ当接部４Ｃとピストン当接部６１Ｃとが互いに対向する箇所）を通過してシリンダ上室４２に流入するため、シリンダ上室４２の中心軸Ｃに向けて圧縮空気が徐々に膨張する。そうすると、圧縮空気がシリンダ上室４２の端部を通過直後に急激に膨張する場合と比較した場合、中心軸Ｃに向けて圧縮空気が徐々に膨張する場ほうが、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑えることができる。これにより、シリンダ上室４２における圧力上昇が迅速となるため、ピストン３の下降速度が向上し釘打機１の打込力を上げることができる。
【００４９】
このような構成によると、ピストン上面４Ａ及び当接面６１Ａはピストン上面４Ａと当接面６１Ａとの距離が徐々に大きくなるように形成されていることから、メインバルブ３１がシリンダ３と蓄圧室２ａとを連通し圧縮空気がシリンダ上室４２に流入するとき、シリンダ上室４２における体積変化が漸進的になる。これにより、圧縮空気膨張に伴う流体損失を抑えることができる。さらに、蓄圧室２ａの圧縮空気を円滑にシリンダ上室４２に案内することができるため、圧縮空気流入に伴う渦の発生を抑制し、流路抵抗を最小限にすることができる。その結果、シリンダ上室４２における圧力上昇が迅速となるため、ピストン３の下降速度が向上し釘打機１の打込力を上げることができる。
【００５０】
このような構成によると、ピストン上面４Ａと当接面６１Ａと中心軸Ｃに直交する平面に対して面対称であるため、圧縮空気の膨張による流体損失をより顕著に抑制することができる。さらに、圧縮空気流入に伴う渦の発生を更に抑制することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
ピストン４には、平滑な面であるピストン上面２４１Ａが規定されている。ピストン上面２４１Ａは、図５に示す状態において、水平である。ピストン上面２４１Ａは、その周縁部分でピストン当接部６１Ｃと当接している。
【００５３】
このような構成によると、第１の実施の形態での効果に加えて、ピストン４のピストン上面２４１Ａに第１の実施形態のような凹部４Ｄを形成する作業が不要となり、作業工程を削減することができる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図６に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
ヘッドバンパ６には、平滑な面である当接面３６１Ａが規定されている。当接面３６１Ａは、図６に示す状態において、水平である。当接面３６１Ａは、その周縁部分でヘッドバンパ当接部４Ｃと当接している。
【００５６】
このような構成によると、第１の実施の形態での効果に加えて、ヘッドバンパ６の当接面３６１Ａに第１の実施形態のような窪み部６１Ｄを形成する作業が不要となり、作業工程を削減することができる。
【００５７】
本発明による打込機は上述の実施の形態に限定されず特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変形や改良が可能である。
【００５８】
上述した実施の形態では、ヘッドバンパ６の固定面６１Ｂには、固定孔６１ａのみが形成されていたが、この構成に限定されない。例えば、図７に示すように、第１の実施の形態において、固定孔６１ａに加えて中心軸Ｃを中心に円環状に窪んだ溝部４６１ａが形成されていても良い。これにより、溝部４６１ａ内の空気が緩衝材としての役割を果たすとともに、ヘッドバンパ６の変形量が増大するため、ピストン４がヘッドバンパ６に当接した際の衝撃を緩和することができる。また、図８及び図９に示すように、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のヘッドバンパ６の固定面６１Ｂに、それぞれ溝部５６１ａ、６６１ａを形成してもよい。
【００５９】
上述した実施の形態では、ピストン４のピストン上面４Ａ及びヘッドバンパ６の当接面６１Ａの形状は、図３に示す互いに所定距離離間した状態において、中心軸Ｃに向かうにつれて互いの距離が大きくなる形状に形成されたが、これに限定されない。たとえば、ピストン上面又は当接面のいずれかに僅かに凹凸があったとしても、その変化が漸進的であれば、渦の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・釘打機、  ２・・ハウジング、２Ａ・・ハンドル、  ３・・シリンダ、  ４・・ピストン、  ４Ａ・・ピストン上面、  ４Ｂ・・摺接面、  ４Ｃ・・ヘッドバンパ当接部、  ４Ｄ・・凹部、  ５・・ノーズ部、  ６・・ヘッドバンパ、  １２・・トリガ、  ３１・・メインバルブ、  ３３・・メインバルブ室、  ３４・・バルブプレート、  ３５・・バンパ、  ４２・・シリンダ上室、  ４３・・シリンダ下室、  ６１・・当接部、  ６１Ａ・・当接面、  ６１Ｂ・・固定面、  ６１Ｃ・・ピストン当接部、  ６１Ｄ・・窪み部
【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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