(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に打撃ピストンを摺動可能に収容すると共にシリンダの下方に打撃ピストンの下面を受ける略円筒状のバンパを設けた打込機であって、
前記バンパを、上部の断面積が最大で、上部から下部にかけて断面積を徐々に小さくなる形状とし、バンパ上部の縦断面の縦断面方向に沿った中心線をバンパ下部の縦断面の縦断面方向に沿った中心線より径方向内側に湾曲もしくは傾斜させ、バンパ上部の外周部とシリンダ内壁面との間に、バンパが径方向外側に変形した場合のバンパの周方向の歪みが許容歪み以下となるように設定する隙間を設けると共にバンパの下部外周部とシリンダ内壁面との隙間が略ゼロとなるようにバンパ上部の外径をバンパ下部の外径より小さくすると共にバンパ上部の内径よりバンパ下部の内径が大きくなるようにバンパ内周に傾斜部を設けたことを特徴とする打込機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮空気を動力源とし釘等の止具を打込む空気圧式打込機において、打撃ピストンを停止させるための緩衝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平３−１７８７８４号のように、シリンダ内に収容された打撃ピストンを圧縮空気で駆動し、打撃ピストンに結合されたドライバにより止具を打撃して打ち出し、次に打撃ピストン上部の圧縮空気が大気へ排気されると、戻し空気室の圧縮空気が打撃ピストンの下面に作用して打撃ピストンがシリンダ上部に復帰するようにした空気圧式打込機には、打撃ピストンの衝撃を打撃行程の下死点で吸収して停止させるためのバンパからなる緩衝装置が設けられている。
【０００３】
従来の打込機は圧縮空気の圧力が１０気圧以下で使用されているため、必要な打込みエネルギを得るためには打撃ピストンの直径を大きくしなくてはならなかった。そのため、バンパの直径も大きくすることができ設計上余裕があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近は規制緩和によって高圧の圧縮空気を使用できるようになり、小型で高出力の打込機の設計が可能となった。そこで、高圧の圧縮空気に応じて打撃ピストンの直径を小さくし、打撃ピストンの直径に合わせてバンパも小型に設計すると、高圧の圧縮空気を使用することにより打撃ピストンの衝撃力は大きくなるので、バンパへの負担が大きくなり、バンパの耐久性が低下するという問題がある。一方、バンパを従来通りの方法で設計するとバンパは大型化し、打込機の下部が太くなってしまい、打込機の小型軽量化は不可能となってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、バンパの形状を最適化し、小型でかつ高耐久性の打込機用緩衝装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、前記バンパを、上部の断面積を最大とし、上部から下部にかけて断面積が徐々に小さくなる形状とすることにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明緩衝装置を一実施形態を示した図１、図２を参照して説明する。
【０００８】
打込機は、周知の如く、シリンダ２内に打撃ピストン３を摺動可能に収容すると共に打撃ピストン３にドライバ４を一体に結合している。シリンダ２内の打撃ピストン３の上方に供給された圧縮空気は、打撃ピストン３を上死点から下死点に向けて衝撃的に駆動し、ドライバ４によりノーズ部１の下方に設置された射出部（図示せず）に供給された止具を打ち出す。
【０００９】
シリンダ２とノーズ部１との間にはバンパ７の収容部８が形成され、収容部８に収容されたバンパ７は打撃ピストン３の下面を受け、打撃ピストン３の衝撃力を吸収している。
【００１０】
バンパ７は、例えばウレタン系ゴム等の粘弾性材からなり、バンパ上部９の断面積が最大となっており、バンパ上部９からバンパ下部１０にかけて断面積が徐々に小さくなる形状に形成され、バンパ上部９の断面の中心線１４を半径方向内側に湾曲もしくは傾斜させている。更に、バンパ上部９の外周部とシリンダ２の内壁との間には縦長の隙間１２が設けられている。バンパ７の上端部の内周部と外周部はＲ形状とされ、打撃ピストン３下面のバンパ接触面には、バンパ７と同形状の環状の凹部１１が設けられ、凹部１１の内周部と外周部はバンパ７のバンパ上部９の形状に合ったＲ形状となっている。
【００１１】
上記構成によればバンパ７が衝撃を受ける時、変形の初期段階では、バンパ上部９に歪みが集中するが、バンパ上部９の断面積が大きく形成されているため、バンパ上部９の局部的な変形が抑えられ、バンパ下部１０に変形が伝達し、バンパ上部９からの破損を回避することができる。打撃ピストン３下面のバンパ接触面にバンパ７と同形状の環状の凹部１１を設けたことにより、打撃ピストン３とバンパ７の衝突時には、打撃ピストン３の環状凹部１１にバンパ上部９が嵌合するので、角部１３の局部的な変形が抑えられ破損が抑えられる。なお、打撃ピストン３の環状凹部１１の内周部と外周部はＲ形状と形成されているため、バンパ７と打撃ピストン３の芯がずれて接触しても、接触後に芯が一致するように矯正されるので、角部１３からの破損を防止できる。
【００１２】
バンパ７を構成するゴム等の弾性材は体積一定のもとで変形するので、打撃ピストン３からの荷重に対してバンパ上部９は半径方向外側に変形しようとする。しかし、バンパ上部９は断面の中心線１４が半径方向内側に湾曲もしくは傾斜されているので、打撃ピストン３の荷重はバンパ上部９を半径方向外側への変形を抑える方向に働く。従って、バンパ７内部には破損の原因となる引張り応力が発生しない。更にバンパ７が半径方向外側に変形した場合に周方向の歪みが許容歪み以下となるように設定された隙間１２が設置されているので、バンパ７の初期変形の段階で、バンパ７が半径方向外側に自由に膨張可能である。これより、バンパ７のばね定数を低く抑えることが可能となり、打込機本体に対する衝撃荷重を小さくすることができ、打込機本体の寿命を長くすることが可能となる。
【００１３】
次に変形の中期段階では、バンパ上部９が半径方向外側に膨らむが、初期の隙間１２があるためバンパ７とバンパ収容部８の内壁との接触圧力は小さく、その結果、摩擦力が小さいため、バンパ上部９が下方へ滑り易くなって変形し易くなっているので、図２に示すようにバンパ７のバンパ上部９からバンパ下部１０にかけてバランス良く一様な圧縮応力の状態で変形することが可能である。
【００１４】
変形の最終段階では、バンパ下部１０の肉厚がバンパ上部９に比べて薄くできているのでバンパ上部９に比べて変形し易くなっており、バンパ７内部には均一な圧縮応力が分布し引張り応力の発生を抑えることができるので、バンパ７の長寿命化が達成できる。
【００１５】
上記した本発明の実施形態によれば、バンパ上部９の断面積を最大とし、バンパ上部９からバンパ下部１０にかけて断面積を徐々に小さくすることにより、変形初期のバンパ上部９に集中する歪みを緩和させることができバンパ７の耐久性を向上することができる。また、バンパ上部９を半径方向内側に湾曲もしくは傾斜させることにより、バンパ７内部には破損の原因となる引張り応力を発生させることがないのでバンパ７の耐久性を向上することができる。特にバンパ７を構成するウレタンゴム等の粘弾性材は、引張り応力に弱く、圧縮応力に強い性質があるので、引張り応力を発生させない効果は大きく、バンパ７の寿命が更に長くなる。バンパ上部９とシリンダ２のバンパ収容部８との間に隙間１２を設置することにより、バンパ７のばね定数を小さく抑えることができるので衝撃荷重を小さくすることができ、打込機本体の寿命を長くすることができる。更に隙間１２によって、バンパ上部９が半径方向外側に変形してもシリンダ２との接触圧力が小さくなるめ、バンパ上部９が下方に滑り易くなり、全体的に一様な圧縮応力の状態で変形することが可能であり、小型化が可能となる。打撃ピストン３の下面にバンパ７の上端面と同一形状の環状凹部１１を設置することにより、衝突時、凹部１１とバンパ上端部が嵌合し、バンパ７の角部１３の局部的な変形による亀裂の発生を防止することができる。凹部１１の内周部と外周部はＲ形状と形成されているため、バンパ７と打撃ピストン３の芯がずれて接触しても、接触後に芯が一致するように矯正されるので、角部１３からの破損を防止できる等種々の作用効果を奏し得るようになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、打撃ピストンとの高速な衝突による局部的な変形を抑えられ、小型かつ高耐久性の緩衝装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明緩衝装置の一実施形態を示す要部破断図。
【図２】打撃ピストンとバンパが衝突した状態を示す要部断面図。
【符号の説明】
１はノーズ部、２はシリンダ、３は打撃ピストン、４はドライバ、５は連通孔、６は戻し空気室、７はバンパ、８はバンパ収容部、９はバンパ上部、10はバンパ下部、１１は環状の凹部、１２は隙間、１３は角部、１４は断面の中心線である。
【図１】
0003915956.tif 000002
【図２】
0003915956.tif 000003