(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内に設けられたシリンダと、シリンダ内に往復動可能に支持され、下方にドライバブレードを装着したピストンと、シリンダの周囲に設けられ、圧縮空気が蓄積される蓄圧室と、シリンダ上部に設けられ、上昇動作及び下降動作に応じてシリンダ内と蓄圧室又はシリンダ内と大気間を選択的に連通させる主バルブと、シリンダの周壁に対してほほ垂直方向に延びて形成されたハンドルと、ハンドル部に設けられ、主バルブ上面への圧縮空気の給排を制御することにより主バルブを上昇又は下降させるトリガバルブとを備え、トリガバルブを操作して主バルブを上昇させてシリンダ内を蓄圧室に連通させてシリンダ内に圧縮空気を導入し、ピストンを駆動することによってドライバブレードにより釘を打撃して打ち込む空気釘打機であって、
前記蓄圧室内に圧縮空気を供給するための小径のエアパイプをハンドル内にハンドルの長手方向に沿って延びて設けると共にエアパイプを除いたハンドル内部のほぼ全体を占める内部空間によって膨張室を形成し、シリンダ内に導入された圧縮空気の一部又は主バルブを駆動した圧縮空気の一部をハンドル内の膨張室を介して排出することを特徴とした空気釘打機。
【請求項２】
前記ハンドルの排気穴をハンドルの長手方向と平行でない方向に沿って設けたことを特徴とする請求項１記載の空気釘打機。
【請求項３】
前記膨張室を少なくとも２個の膨張室に分割し、２個の膨張室の前後に少なくとも２個の絞り穴を設け、絞り穴の面積を排気穴に向かって徐々に小さくしたことを特徴とする請求項1または請求項２記載の空気釘打機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮空気により駆動される空気釘打機（以下単に釘打機という）に関するもので、排気の音及び圧力を減少させるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気によって駆動される空気工具の排気圧力、排気音を減少させるためには、圧縮空気を膨張室で膨張させて減圧する方法、絞り弁で圧縮空気の流量を制限して減圧する方法、多孔質材料等からなるマフラーの通過抵抗により減圧する方法、うず等の乱流を整流して減音する方法、相反する波長を合わせて相殺させて減圧、減音する方法等がある。
【０００３】
一般に、釘打機の排気には、ピストン下死点時のシリンダのピストン上側の圧縮空気の排気と、ヘッドバルブを動作させるためにヘッドバルブ室に給排される圧縮空気の排気と、ヘッドバルブを動作させるためにトリガバルブ内のバルブピストン下室に給排される圧縮空気の排気がある。
【０００４】
図５に示す特開平８−３３６７６６号のような構造の釘打機は、蓄圧室がボデー４０とハンドル１８内にある。シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気は、ヘッドバルブ８の排気バルブ９を介して、釘打機１の上部側面、外周に設けられた膨張室１０に流入して減圧され、図示しない絞り弁で更に減圧され図示しない多孔質材料等からなるマフラーを通過して、釘打機１外に排出される。ヘッドバルブ室１９内の圧縮空気は、空気通路２５を介してバルブピストン２６外周に流入した後、バルブピストン２６の排気バルブ２７を介して膨張室１０に流入し以後上記したピストン上側の圧縮空気と同様に釘打機１外に排出される。トリガバルブ３内のバルブピストン下室２０内の圧縮空気はプランジャ２８の排気バルブ４１を介して釘打機１外に直接排出される。
【０００５】
図６に示す釘打機は、シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気を、ヘッドバルブ８の排気バルブ９を介してトップカバー４２内に設けられた膨張室１０に流入させて減圧し、その後マフラー３１を通過させて更に減圧及び整流・減音させて釘打機１外に放出する。トップカバー４２は、例えば登録実用新案第２５７６５５３号のように周方向に回動可能に設けられ、排気方向を任意に変えることができる。また、トップカバー４２とエキゾーストカバー１６の回動部には、クリック機構３９が設けられ、排気圧力で排気方向が勝手に変わらないように構成されている。ヘッドバルブ室１９内の圧縮空気は、空気通路２５を介してバルブピストン２６外周に流入し、バルブピストン２６の排気バルブ２７を介して釘打機１外に直接排出される。トリガバルブ８内のバルブピストン下室２０内の圧縮空気はプランジャ２８の排気バルブ４１を介して釘打機１外に直接排出される。
【０００６】
図７に示す特開平８−３９４５４号の釘打機は、シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気を、ヘッドバルブ８の排気バルブ９、空気通路１７、４３を介してハンドル１８後端のエキゾーストリング３０内側から釘打機１外に排出する。図６に示す釘打機のトップカバー４２と同様にエキゾーストリング３０は、周方向に回動可能に設けられ、排気方向を任意に変えることができる。ヘッドバルブ室１９内の圧縮空気は、空気通路２５を介してトリガバルブ３に流入した後空気通路４３を介して、エキゾーストリング３０から釘打機１外に排出される。
【０００７】
図８に示す例えばエアインパクトレンチ等のエア工具は、蓄圧室４から流量可変のトリガバルブ３、空気通路４４を介してエアモータ室４５に流入してエアモータ４６を回転させた後トリガバルブ３の外周を通過し、空気通路４７を介してエア工具外に排出される。エキゾーストリング３０には、うず等の乱流を整流する周方向に回動可能なマフラー３１が設けられ、排気方向を任意に変えることができる。トリガバルブ３は、蓄圧室４と空気通路４４を断続するだけであり、圧縮空気を排出することはない。また、図８のエア工具は、蓄圧室４から空気通路４４への通過面積を絞って流量を変えているので、空気通路４４は蓄圧室４に比べて減圧される。更に、エアモータ４６を回転させて減圧されてエア工具外に排出される。このため、図５〜図７に示す釘打機に比べて排気圧力が低く、若干の通過抵抗とうず等の乱流を整流するマフラー３１だけで問題なく、膨張室、絞り弁等の減圧機構は特に設けられていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図５の構成によると、膨張室１０を釘打機の上部側面、外周に設けたので、釘打機の上部外径が大きくなってしまい、隅打ち性能が悪くなるという問題があった。また、絞り弁の圧縮空気通過面積を極端に小さくしたり、マフラーの多孔質材料の通過抵抗を極端に大きくすると、排気時間がかかり、連続打ち込みができなくなったり、圧縮空気の断熱膨張によって凍結して目詰まりを起し使用不能になる恐れがあった。
【０００９】
図６の構成によると、トップカバー４２内に膨張室１０、マフラーを設けたため、十分な膨張室容積とマフラー容積を確保すると釘打機の高さが高くなってしまい、狭いところに入らないという問題があった。また、図５同様、マフラーの通過抵抗を極端に大きくすると、排気時間がかかり、連続打ち込みができなくなったり、圧縮空気の断熱膨張によって凍結して目詰まりを起し使用不能になることがあった。また、ヘッドバルブ室１９、バルブピストン下室２０の圧縮空気が圧力が高いまま排気されるので、不快であるという問題があった。
【００１０】
図７の構成によると、ハンドル１８のトリガバルブ３部に空気通路４３があるため、蓄圧室のハンドル１８部の圧縮空気が絞られて、蓄圧室のボデー部に流れにくくなり、十分な出力が出ないという問題があった。また、排気がハンドル端部のため、十分な膨張室容積とマフラー容積を確保すると釘打機の長さが長くなってしまい、取り回しが悪くなってしまうという問題があった。また、図５同様、マフラーの通過抵抗を極端に大きくすると、排気時間がかかり、連続打ち込みができなくなったり、圧縮空気の断熱膨張によって凍結して目詰まりを起し使用不能になることがあった。
【００１１】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題をなくし、膨張室、絞り穴の構成を適正化し、軽量、コンパクトな空気釘打機を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、エアパイプを除いたハンドル内部のほぼ全体を占める内部空間によって膨張室を形成し、シリンダ内に導入された圧縮空気の一部又は主バルブを駆動した圧縮空気の一部をハンドル内の膨張室を介して排出することにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図４に本発明釘打機１の一実施形態を示し、これをもとにまず全体構成を説明する。
【００１４】
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、エアプラグ５１、エアパイプ２、トリガバルブ３の外周を通過して、蓄圧室４に蓄積される。釘打機１本体内には円筒状のシリンダ５が設けられ、シリンダ５内には釘を打ち込むドライバブレード６が一体になったピストン７が上下に摺動可能に設けられている。前記蓄圧室４はシリンダ５のほぼ上半分の周囲に設けられている。シリンダ５の上側にはヘッドバルブ８が設けられ、ヘッドバルブ８の上昇でシリンダ５上端が開くと共に排気バルブ９が閉じ、蓄圧室４とシリンダ５内のピストン７上側が連通し、ヘッドバルブ８の下降でシリンダ５上端が閉じると共に排気バルブ９が開き、シリンダ５内のピストン７上側が、本発明を構成する膨張室10を介して大気と連通するようになっている。シリンダ５の下方外周にはピストン７を上死点に復帰させるための圧縮空気を貯める戻し空気室１１が設けられ、戻し空気室１１は、周知の如く、ピストン７往復行程途中において通過する位置のシリンダ５に設けられた多数の穴１３、逆止弁１２を介してシリンダ５内と連通している。シリンダ５の下端には戻し空気室１１内の圧縮空気をシリンダ５内に戻すための多数の穴１４が設けられている。更にシリンダ５下端には釘打ち込み後のピストン７の余剰エネルギーを吸収するピストンバンパ１５が設けられている。ピストンバンパ１５はゴム等の可撓性材料からなり、変形することによって余剰エネルギーを熱や音に変換する。
【００１５】
ヘッドバルブ８を収納するエキゾーストカバー１６には、排気バルブ９とハンドル１８内とを連通する空気通路１７が設けられている。ハンドル１８内のほぼ全体が膨張室１０を構成するように形成されている。すなわち膨張室１０は、ハンドル１８の後端に図示しないねじ等の手段によって取り付けられるほぼ円筒状のハンドルキャップ５０の内部空間及びハンドル１８のエアパイプ２を除く内部空間によって構成される。
【００１６】
ハンドル１８のトリガバルブ３近傍には仕切壁２２が設けられ、仕切壁２２のほぼ中央には絞り穴２２ａが設けられている。仕切壁２２により、膨張室１０は第１膨張室２１、第２膨張室２３に分割される。第２膨張室２３は、ハンドルキャップ５０の長手方向に設けられた穴５２、ハンドルキャップ５０のフランジに設けられた絞り穴５３、エキゾーストリング３０に設けられたマフラー３１を介して大気に連通している。エキゾーストリング３０は、ハンドル１８とハンドルキャップ５０との間に回動可能に支持されており、回動させることにより排気方向を任意に変更することが可能である。エキゾーストリング３０とハンドルキャップ５０の回動部にはクリック機構３９が設けられ、排気圧力でエキゾーストリング３０が勝手に回動するのを阻止するようにしている。前記絞り穴５３の面積は絞り穴２２ａの面積より小さく設定されている。膨張室１０は、上記したように、第１膨張室２１、絞り穴２２ａ、第２膨張室２３、絞り穴５３等により構成され、膨張と圧縮空気の流量の制限を繰り返して減圧するようになっている。また、絞り穴２２ａ、５３の面積差により徐々に減圧すると共に流量を制限するようにしている。
【００１７】
トリガバルブ３上端は膨張室１０すなわち第１膨張室２１と連通し、ヘッドバルブ室１９内の圧縮空気は、空気通路２５を介してバルブピストン２６外周に流入し、バルブピストン２６の排気バルブ２７を介して、第１膨張室２１に流入するようになっている。またトリガバルブ３内のバルブピストン下室２０内の圧縮空気は、プランジャ２８の排気バルブ２９を介して第１膨張室２１に流入するようになっている。
【００１８】
次に、上記構成の釘打機１の動作を図1〜図４を参照して説明する。
【００１９】
圧縮空気を蓄圧室４に貯溜した状態を図1に示す。圧縮空気は、エアパイプ２及びトリガバルブ３の図示しない通路を介してヘッドバルブ室１９内に流入すると共にトリガバルブ３内の空気通路３１を介してバルブピストン下室２０にも流入している。
【００２０】
ヘッドバルブ８は、蓄圧室４とシリンダ５を遮断し、シリンダ５のピストン７上側は空気通路１７、膨張室１０を介して大気と連通している。ピストン７は上死点に位置している。
【００２１】
次にトリガ３３、プッシュレバー３４を操作して、トリガバルブ３のプランジャ２８を押し上げた状態を図２に示す。バルブピストン下室２０は蓄圧室４と遮断されると共に第１膨張室２１と連通し、バルブピストン下室２０内の圧縮空気は第１膨張室２１に排気される。この排気は絞り穴２２ａ、第２膨張室２３、絞り穴５３で減圧され、マフラー３１を通過して更に減圧、整流され減音されて大気に排出される。
【００２２】
バルブピストン下室２０内の圧縮空気が排出されてバルブピストン２６が下降した状態を図３に示す。図2の操作により、バルブピストン下室２０がほぼ大気圧になると、φＡ、φＢの圧力差によって、バルブピストン２６が下降する。バルブピストン２６が下降すると、空気通路２５と蓄圧室４間が遮断されると共に空気通路２５と膨張室１０間が連通し、ヘッドバルブ室１９内の圧縮空気は、第１膨張室２１に排気される。ヘッドバルブ室１９の圧縮空気は、バルブピストン下室２０の圧縮空気と同様に、絞り穴２２ａ、第２膨張室２３、絞り穴５３で減圧され、マフラー３１を通過して更に減圧、整流され減音されて大気に排出される。
【００２３】
ヘッドバルブ８が上昇した状態を図４に示す。ヘッドバルブ８が急激に上昇し、蓄圧室４の圧縮空気がシリンダ５に流入してピストン７を押し下げ、ドライバブレード６先端で釘３５を木材、外壁材等の被打込材に打ち込む。打ち込み後の余剰なエネルギーは、ピストンバンパ１５を変形させて熱や音に変換される。
【００２４】
シリンダ５のピストン７下側の空気は、徐々に圧縮されてシリンダ５下端の穴１４を介して戻し空気室１１に流入する。ピストン７が下降して穴１３を通過すると、シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気が戻し空気室１１に流入する。
【００２５】
次にトリガ３３またはプッシュレバー３４を放すと初期の図1の状態に戻る。トリガバルブ３のプランジャ２８は、φＣ、φＤの圧力差及びプランジャスプリング３６の押圧力によって下降する。バルブピストン下室２０と膨張室１０は遮断され、バルブピストン下室２０と蓄圧室４は連通する。蓄圧室４の圧縮空気は、バルブピストン下室２０に流入する。バルブピストン下室２０に流入した圧縮空気によってφＥ、φＦの圧力差が生じ、プランジャスプリング３６の押圧力と共にバルブピストン２６は上昇する。
【００２６】
バルブピストン２６が上昇すると空気通路２５と膨張室１０が遮断され、空気通路２５と蓄圧室４が連通し、蓄圧室４の圧縮空気はヘッドバルブ室１９に流入する。ヘッドバルブ室１９に流入した圧縮空気によってφＧ、φＨの圧力差が生じ、ヘッドバルブスプリング３７の押圧力と共にヘッドバルブ８は下降する。
【００２７】
ヘッドバルブ８が下降すると排気バルブ９が開き、シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気が空気通路２５、戻し空気室１１のピストン７を上死点に戻した後の余剰な圧縮空気がシリンダ５上端の空気通路３８及び空気通路２５を介して第１膨張室２１に流入する。圧縮空気は絞り穴２２ａ、第２膨張室２３、絞り穴５３を順次通過して減圧されてエキゾーストリング３０内側に流入し、マフラー３１を通過して更に減圧、整流され減音されて大気に排出される。
【００２８】
上記した実施形態において、蓄圧室４をシリンダ５の上半分の周囲に設け、エアパイプ２によりトリガバルブ３の周りを介して圧縮空気が供給される構成とした。このため、従来一般的な空気釘打機のように、ハンドル付け根のような絞り部がなく圧縮空気がスムーズに供給されるようになると共に蓄圧室４内の圧縮空気がシリンダ５内に効率よく導入されるようになる。この結果蓄圧室４内の圧縮空気がシリンダ５内に直ちに流入できるようになり、打撃力の向上が図られる。また蓄圧室４内には通常の釘打機と同様にハンドル後端から圧縮空気が供給されるようになり、ホースの形態は変化しないので操作性が低下する恐れはない。
【００２９】
上記した実施形態においては、膨張室１０を２個の膨張室２１、２３に分割すると共に絞り穴２２ａ、５３を２個設けるとしたが、これらの数は任意に設定できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エアパイプを除いたハンドル内部のほぼ全体を占める内部空間によって形成された膨張室を介してシリンダ内に導入された圧縮空気の一部又は主バルブを駆動した圧縮空気の一部をハンドルの後端部から排出するようにしたので、釘打機の上部外径及び高さを小さくできると共に排気圧力、音量を減少することができる。
【００３１】
前記膨張室を少なくとも２個に分割し、膨張室間及び後段の膨張室の後に絞り穴を設けると共に絞り穴の面積を排出口に向かって徐々に小さくして排気圧力を徐々に減圧するようにしたので、排気時間がかかって、連続打ち込みができなくなったり、圧縮空気の断熱膨張によって凍結して目詰まりをおこし、使用不能になることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明釘打機の一実施形態を示す一部断面側面図。
【図２】図１からプランジャを押し上げた状態を示す一部断面側面図。
【図３】図２からバルブピストンが下降した状態を示す一部断面側面図。
【図４】図３からピストンが下死点に下降した状態を示す一部断面側面図。
【図５】従来の釘打機の一例を示す一部断面側面図。
【図６】従来の釘打機の他の例を示す一部断面側面図。
【図７】従来の釘打機の更に他の一例を示す一部断面側面図。
【図８】従来のエア工具の一例を示す一部断面側面図。
【符号の説明】
１は釘打機、３はトリガバルブ、１０は膨張室、１８はハンドル、２１は第１膨張室、２２ａ、５３は絞り穴、２３は第２膨張室、３０はエキゾーストリング、３１はマフラーである。
【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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