(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧シリンダのヘッドバルブをトリガバルブによりパイロット操作して空気圧シリンダの起動を制御する空気圧釘打ち機において、
空気圧シリンダのピストンの背面側空気室を、大気へ連通する排気口または空気圧釘打ち機のトリガバルブの空気室と択一的に接続するバネ力で大気連通位置を保つオフセット形パイロット操作切換弁を設け、前記切換弁のパイロットポートをトリガバルブの空気室に接続し、トリガバルブの空気室を通じて切換弁へエアチェンバ内の空気をパイロット圧として供給し、切換弁を大気連通位置からトリガバルブの空気室接続位置へ切換え可能に形成するとともに、切換弁の弁体の前後の空気室を絞り孔を介して連通させ、
トリガバルブのオン操作を解除したときに供給されるパイロット圧により、切換弁が大気連通位置からトリガバルブの空気室接続位置へ切換わって、エアチェンバ内の圧力空気により空気圧シリンダのピストンを待機位置へ復帰させ、前記絞り孔を通過した圧力空気と上記切換弁のバネ力の作用によって一定時間後に切換弁が大気連通位置へ復帰するように構成したことを特徴とする空気圧釘打ち機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気圧釘打ち機に関するものであり、特に、エネルギーの損失を減少させて釘打ち性能の向上を図った空気圧釘打ち機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の空気圧釘打ち機は、空気圧シリンダの周囲にブローバックチャンバを形成し、ピストンが空気圧シリンダ内を下降する際にピストンの下面側の空気を圧縮してブローバックチャンバに貯める構造であり、釘打ち後にトリガバルブをオフすると、ブローバックチャンバ内に蓄えられた圧縮空気によりピストンが待機位置へ上昇する。
【０００３】
したがって、釘打ち時のピストンの背圧が高く、釘打ちエネルギーの損失が大きいという問題がある。また、トリガバルブのオン時間によってブローバックチャンバへの空気供給量が変わり、トリガレバーを引いて瞬時にオフ位置へ戻した場合であってもピストンが待機位置へ復帰できるように、ブローバックチャンバが比較的大容量となっているので、１ストローク毎の空気消費量が多いという問題がある。
【０００４】
そこで、ピストンの駆動抵抗を低下させて釘打ちエネルギーの損失を軽減するとともに空気消費量を減少させて、駆動効率を改善するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、空気圧シリンダのヘッドバルブをトリガバルブによりパイロット操作して空気圧シリンダの起動を制御する空気圧釘打ち機において、
空気圧シリンダのピストンの背面側空気室を、大気へ連通する排気口または空気圧釘打ち機のトリガバルブの空気室と択一的に接続するバネ力で大気連通位置を保つオフセット形パイロット操作切換弁を設け、前記切換弁のパイロットポートをトリガバルブの空気室に接続し、トリガバルブの空気室を通じて切換弁へエアチェンバ内の空気をパイロット圧として供給し、切換弁を大気連通位置からトリガバルブの空気室接続位置へ切換え可能に形成するとともに、切換弁の弁体の前後の空気室を絞り孔を介して連通させ、
トリガバルブのオン操作を解除したときに供給されるパイロット圧により、切換弁が大気連通位置からトリガバルブの空気室接続位置へ切換わって、エアチェンバ内の圧力空気により空気圧シリンダのピストンを待機位置へ復帰させ、前記絞り孔を通過した圧力空気と上記切換弁のバネ力の作用によって一定時間後に切換弁が大気連通位置へ復帰するように構成したことを特徴とする空気圧釘打ち機を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図１は空気圧釘打ち機１を示し、シリンダハウジング２の側面から直角にグリップ３が延びており、シリンダハウジング２の先端（図１において下）にノーズブロック４が結合されている。ノーズブロック４の背面に連結した釘マガジン５は、その後部をグリップ３の端部に結合してグリップ３によって支持されている。
【０００７】
ノーズブロック４には釘送り爪６が装備されており、釘送り爪６は図１において裏面に配置された釘送りピストン（図示せず）によって後退及び前進駆動されて、釘マガジン５内の連結形釘をノーズブロック４のドライバガイド孔４ａ内へ供給する。
【０００８】
ノーズブロック４の先端よりも先に突出しているコンタクトアーム７は、図１においてノーズブロック４の裏面を通ってトリガレバー８の方向へ延びており、その上端はトリガレバー８に枢着されているフリーアーム９の先端部に対向している。
【０００９】
コンタクトアーム７は圧縮コイルバネ１０によってノーズブロック４から突出する方向へ付勢されており、コンタクトアーム７の先端を打込み対象物に押しつけてノーズブロック４側へ押し込むと、フリーアーム９の先端部がトリガバルブ１１の方向へ押し上げられ、この状態でトリガレバー８を引くと、フリーアーム９の支点がトリガバルブ１１側へ移動してトリガバルブステム１２が押され、空気圧シリンダ１３が起動する。即ち、コンタクトアーム７の先端を打込み対象物に押しつける操作と、トリガレバー８の引き操作の二つの操作によって空気圧シリンダ１３が起動し、何れか一方のみの操作では空気圧シリンダ１３が起動しない安全機構が構成されている。
【００１０】
空気圧シリンダ１３はシリンダハウジング２内の中央に配置され、空気圧シリンダ１３の周囲の空間とグリップ３内の空間が圧力空気のエアチャンバ１４となっている。空気圧シリンダ１３の上部にはヘッドバルブ１５が配置され、ヘッドバルブ１５は圧縮コイルバネ１６に付勢されて空気圧シリンダ１３の上縁のバルブシート１７に接し、エアチャンバ１４と空気圧シリンダ１３のピストン１８の上側空気室を遮断している。
【００１１】
空気圧シリンダ１３は、その下端近傍に通気孔１３ａが形成されており、通気孔１３ａの部分の外周面をＣ形断面の環状通気管１９で取り囲むとともに、シリンダハウジング２の前面に吸気と排気を切換える切換弁２０を設け、環状通気管１９の前部とシリンダハウジング２の前部とに形成した通気孔１９ａ，２ａを通じて空気圧シリンダ１３のピストン１８の背面側（下側）空気室を切換弁２０へ連通させている。
【００１２】
切換弁２０はスプールハウジング部２１内にスライドスプール２２を内蔵しており、スライドスプール２２は前後中間部の大径ランド２２ａと後端部の小径ランド２２ｂ並びに前後に貫通する中心孔２２ｃが設けられていて、大径ランド２２ａには前後へ貫通する小径の絞り孔２２ｄが形成されている。
【００１３】
スライドスプール２２の前部はスプールハウジング部２１の前部軸受孔へ挿入されて支持されており、スライドスプール２２はスプール室内に挿入した圧縮コイルバネ２３によって後退位置にオフセットされている。
【００１４】
スプールハウジング部２１の前端にバルブシート２４が設けられていて、バルブシート２４の周囲に排気口２５が形成されている。また、スプールハウジング部２１には、スプール室の後部とその前方の二箇所に分岐するパイロットポート２６，２７が設けられており、エアチャンバ１４内の圧力空気はトリガバルブ１１の空気室から鎖線で示すパイロット管路２８を通じてパイロットポート２６，２７へ供給される。
【００１５】
図２に示すようにスライドスプール２２が後退位置にあるときは、パイロットポート２６，２７がスライドスプール２２の大径ランド２２ａと小径ランド２２ｂとの間に通じており、空気圧シリンダ１３の下側空気室は切換弁２０のスライドスプール２２の中心孔２２ｃを通じて排気口２５へ連通している。
【００１６】
また、図３に示すようにスライドスプール２２が前進位置にあるときは、スライドスプール２２の前端がバルブシート２４に接して中心孔２２ｃが閉鎖され、空気圧シリンダ１３の下側空気室は後ろ側のパイロットポート２７を通じてエアチャンバ１４へ連通する。
【００１７】
続いて、空気圧釘打ち機１の動作を説明する。エアホースの一端をエアコンプレッサに接続し、他端を空気圧釘打ち機１のグリップ３の端部に装着したエアプラグ（図示せず）に接続すると、エアチャンバ１４内に高圧空気が充填され、図１に示すトリガバルブ１１の空気室からシリンダハウジング２内のパイロット管路２ｂを通じて空気圧シリンダ１３のヘッドバルブ１５の上面に圧力空気が供給され、ヘッドバルブ１５は上下両面の受圧面積の差によりバルブシート１７に圧接してエアチャンバ１４と空気圧シリンダ１３の上側空気室を遮断する。
【００１８】
また、トリガバルブ１１の空気室からパイロット管路２８を通じて切換弁２０のパイロットポート２６，２７へ供給される空気は、スライドスプール２２の大径ランド２２ａと小径ランド２２ｂとの間の溝部に入り、大径ランド２２ａの絞り孔２２ｄを通じて大径ランド２２ａの前方の空気室にも供給される。スライドスプール２２は圧縮コイルバネ２３により、図１及び図２に示す後退位置にあり、空気圧シリンダ１２のピストン１８の背面側空気室は切換弁２０を通じて大気に連通している。
【００１９】
コンタクトアーム７の先端を打込み対象物に押しつけるとともにトリガレバー８を引くと、トリガバルブ１１のステム１２が押し込まれ、トリガバルブスプール１２ａの下面の圧力空気が排気されてトリガバルブスプール１２ａが下降する。これにより、空気圧シリンダ１３のヘッドバルブ１５の上面に作用している圧力空気がシリンダハウジング２内のパイロット管路２ａ及びトリガバルブ１１を通じて排気され、エアチャンバ１４の空気圧によりヘッドバルブ１５が上昇してエアチャンバ１４から空気圧シリンダ１３の上側空気室に高圧空気が流入し、ピストン１８及びドライバ１８ａが起動する。これと同時に切換弁２０のスプール室内の圧力空気もトリガバルブ１１を通じて排気されるが、スライドスプール２２は圧縮コイルバネ２３によって後退位置に維持されている。
【００２０】
ピストン１８が空気圧シリンダ１３内を下降する際に、ピストン１８の背面側の空気は切換弁２０を通じて大気へ排気されるので、ピストン１８の背圧による駆動エネルギーの損失が極めて少なく、高いエネルギー効率で釘打ちが行われる。
【００２１】
釘打ち後にトリガ操作を解除すると、トリガバルブ１１が図１の初期状態へ戻り、エアチャンバ１４からトリガバルブ１１及びパイロット管路２ａを通じてヘッドバルブ１５の上面に圧力空気が供給されてヘッドバルブ１５が下降する。これと同時に、トリガバルブ１１から切換弁２０のパイロットポート２６，２７へ圧力空気が供給され、スライドスプール２２の大径ランド２２ａの背面に作用する空気圧が圧縮コイルバネ２３のバネ力に打ち勝ってスライドスプール２２が前進し、図３に示すように前方のバルブシート２４に圧接して空気圧シリンダ１３の下側空気室からの排気を停止し、下側空気室をパイロットポート２７へ連通させる。これにより、エアチャンバ１４の圧力空気が切換弁２０を通じて空気圧シリンダ１３の下側空気室へ供給され、ピストン１８が上昇して待機位置へ戻る。
【００２２】
この間に切換弁２０内では、圧力空気が大径ランド２２ａの絞り孔２２ｄを通じて大径ランド２２ａの前側空気室へ流れて、大径ランド２２ａの前後両面の空気圧の差が減少していき、或る時間後にスライドスプール２２が圧縮コイルバネ２３のバネ力によって後退し、図２に示す後退位置に復帰する。このトリガ操作解除により一旦前進したスライドスプール２２が後退を開始するまでの時間は、絞り孔２２ｄの径と圧縮コイルバネ２３のバネ力とによって決定され、ピストン１８の復帰行程時間以上に設定する。これにより、ピストン１８が待機位置へ戻った後に空気圧シリンダ１３の下側空気室の空気圧は大気圧となって釘打ちスタンバイ状態となる。
【００２３】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気圧釘打ち機は、空気圧シリンダのピストンの背面側空気室を、大気へ連通する排気口または空気圧釘打ち機のトリガバルブの空気室と択一的に接続するバネ力で大気連通位置を保つオフセット形パイロット操作切換弁を設け、ピストンの駆動時にピストンの背面の空気室を大気に連通させ、釘打ち後にピストンの背面の空気室へエアチェンバから高圧空気を供給してピストンを大気位置へ復帰させるように構成したので、従来のブローバックチャンバに空気を貯める空気圧釘打ち機とは異なり、釘打ち時にピストンの背圧によるエネルギーの損失が小さく、釘打ち性能が向上するとともに空気消費量も減少し、駆動効率が著しく向上する。
即ち、ピストンが空気圧シリンダ内を下降する際、ピストンの背面側の空気は切換弁を通じて大気へ排気されるので、ピストンの背圧による駆動エネルギーの損失が極めて小さく、高いエネルギー効率で釘打ちが行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示し、空気圧釘打ち機の側面断面図。
【図２】図１の空気圧釘打ち機の切換弁を示し、待機状態の断面図。
【図３】図１の空気圧釘打ち機の切換弁を示し、トリガ解除時の状態の断面図。
【符号の説明】
１        空気圧釘打ち機
１１        トリガバルブ
１３        空気圧シリンダ
１３ａ      通気孔
１４        エアチャンバ
１８        ピストン
１９        環状通気管
２０        切換弁
２２        スライドスプール
２２ｃ      中心孔
２２ｄ      絞り孔
２３        圧縮コイルバネ
２４        バルブシート
２５        排気口
２６，２７  パイロットポート
２８        パイロット管路
【図１】
0004114284.tif 000002
【図２】
0004114284.tif 000003
【図３】
0004114284.tif 000004