(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに設けられたハンドルと、前記ハウジング内に配置されているシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に配置され圧縮空気によって駆動されるピストンと該ピストンを駆動させた圧縮空気を本体外に排出する釘打機であって、前記ピストンを駆動した圧縮空気を減圧弁を介し、減圧弁の設定圧以下で本体外に排出するようにしたことを特徴とする釘打機。
【請求項２】
排気される圧縮空気を膨張する膨張室を前記減圧弁の前段に設けたことを特徴とする請求項1記載の釘打機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釘などの止具を打ち込む釘打機に関するもので、排気される圧縮空気を減圧機構を介して本体外に排出す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す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、多孔質材料等のマフラーを通過して通過抵抗で減圧する方法、渦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、減音する方法などがある。
【０００３】
一般に、釘打機の排気される圧縮空気には、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とがある。
【０００４】
図９に示す釘打機は、ハンドル１８内が２個の膨張室２１、２３とされ、膨張室２１、２３の間には通路面積を絞る絞り通路２２が設けられ、また膨張室２３の後方には絞り通路２４が設けられ、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。ハンドル１８後端にはエキゾーストリング３０が設けられ、絞り通路２４を通過した圧縮空気が、多孔質材料等からなるマフラー３１を通過して更に減圧、整流されて、大気に放出される。
【０００５】
シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気は、空気通路１７を介して膨張室２１内に流入し、上記行程で大気に放出される。
【０００６】
ヘッドバルブ室１９に給排される圧縮空気は、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を介して膨張室２１内に流入し、その後は上記行程で大気に放出される。
【０００７】
トリガバルブ３内のバルブピストン下室２０に給排される圧縮空気は、プランジャ２８の排気バルブ２９を介して膨張室２１内に流入し、その後は上記行程で大気に放出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９の構成によると、減圧機構によって減圧しているものの、元圧にほぼ比例して、排気圧力が大きくなってしまっていた。また、排気圧力は、図８に示すように初期が高く排出時間と共に徐々に下がってくるが、この初期の排気圧力が大きいと排気音も大きくなってしまう。初期の排気圧力を下げるために、膨張室２１、２３の容積を大きくすると釘打機本体が大きくなってしまうという問題があった。絞り通路２２、２４の空気通過面積を小さくし流量を制限して圧力を下げると、排気時間が長くなってしまい、次の打ち込み行程に入れずに、早打ち連続作業ができない、絞り通路２２、２４が断熱膨張による温度変化によって凍結して排気不能になるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記した問題をなくし、初期の排気圧力を下げると共に膨張室の容積を大きくすることなしに、早打ち連続作業性を確保すること及びピストンの復帰性能を低下させないことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、排気される圧縮空気を減圧弁で減圧した後に本体外に排出することにより達成される。また排気される圧縮空気を膨張する膨張室を減圧弁の前部に設けることにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図８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。
【００１２】
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、空気通路２を介してトリガバルブ３の外周を通過した後に蓄圧室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内には上下に摺動可能に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、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下端外周にはピストン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、ピストン７往復行程途中にはシリンダ５から戻し空気室１１方向のみ連通する逆止弁１２を備えた空気通路１３が設けられ、シリンダ５下端外周にはシリンダ５と戻し空気室１１を連通する空気通路１４が設けられている。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ためのピストンバンパ１５が設けられている。ピストンバンパ１５はゴムなど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。
【００１３】
ヘッドバルブ８を収納するエキゾーストカバー１６には、空気通路１７が設けられ、排気バルブ９とハンドル１８を連通している。ハンドル１８内には、空気通路２、２個の膨張室２１、４１及びこれら膨張室２１、４１の間に設けられた減圧弁４０が設けられ、シリンダ５、ヘッドバルブ室１９、バルブピストン下室２０からの圧縮空気を膨張・減圧するようになっている。減圧弁４０は排出される圧縮空気が一定圧力以下になるように設定されていると共に排気時間が長くならないように流量を確保している。
【００１４】
トリガバルブ３上端と膨張室２１は連通し、ヘッドバルブ室１９に給排される圧縮空気は、前記空気通路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を介して膨張室２１内に流入するようになっている。
【００１５】
トリガバルブ３内のバルブピストン下室２０に給排される圧縮空気は、プランジャ２８の排気バルブ２９を介して膨張室２１内に流入するようになっている。
【００１６】
ハンドル１８後端にはエキゾーストリング３０が設けられ、減圧弁４０を通過した圧縮空気は、膨張室４１、マフラー３１を通過して更に減圧、整流されて大気に放出される。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。また、エキゾーストリング３０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なっている。
【００１７】
次に、上記構成の釘打機１による釘打ち込み動作について、図1〜図７を用いて説明する。
【００１８】
圧縮空気を蓄圧室４に貯溜した状態を図1、図２に示す。圧縮空気は、空気通路２を介してヘッドバルブ８、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。
【００１９】
ヘッドバルブ８は、蓄圧室４とシリンダ５内を遮断し、シリンダ５のピストン７上側は膨張室２１等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。
【００２０】
トリガ３３、プッシュレバー３４を操作して、プランジャ２８を押し上げた状態を図３に示す。
【００２１】
バルブピストン下室２０は蓄圧室４と遮断される共に膨張室２１と連通し、バルブピストン下室２０の圧縮空気は膨張室２１に排出される。膨張室２１で膨張して減圧され、減圧弁４０を通過して更に一定圧力まで減圧され、膨張室４１、マフラー３１を通過して更に減圧、整流されて減音し、大気に放出される。
【００２２】
バルブピストン２６が下降した状態を図４に示す。
【００２３】
図３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が遮断され、空気通路２５と膨張室２１が連通し、ヘッドバルブ室１９の圧縮空気は膨張室２１に排出される。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、減圧、整流されて減音し、大気に放出される。
【００２４】
ヘッドバルブ８が上昇した状態を図５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、ステープル等の止具３５を木材、外壁材等の被打ち込み材に打ち込む。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。
【００２５】
シリンダ５のピストン７下側の空気は、徐々に圧縮されて空気通路１４を介して戻し空気室1１に流入する。ピストン７が下降して空気通路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。
【００２６】
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、２の状態に戻る。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２１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。
【００２７】
バルブピストン２６が上昇すると空気通路２５と膨張室２１が遮断され、空気通路２５と蓄圧室４が連通する。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。
【００２８】
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空気通路３８、空気通路２５を介して膨張室２１に流入する。ピストン７は、戻し空気室１１の圧縮空気によって、上死点に復帰するが、シリンダ５のピストン７上側の圧縮空気が減圧弁４０から大気に完全に排出される前にピストン７が上死点に復帰しても、ピストン７と減圧弁４０の間に膨張室２１があるため、シリンダ５のピストン７上側は、高圧になってピストン７復帰行程途中で止まってしまうことはない。
【００２９】
図６、図７に減圧弁４０の拡大図を示す。減圧弁４０は、膨張室２１と膨張室４１を断続するウレタンボール４２、ウレタンボール４２に当接し、その位置を制御するレギュレータピストン４３、レギュレータピストン４３を付勢するレギュレータスプリング４４から構成されている。
【００３０】
レギュレータピストン４３は、膨張室２１の圧縮空気による図中右方向に押す力と、レギュレータスプリング４４による図中左方向に押す力とが釣り合うように減圧弁４０内を移動する。
【００３１】
膨張室２１の圧力が設定した排気圧力より低い場合、図6のように、レギュレータピストン４３は左側に移動し、膨張室２１と膨張室４１は連通する。膨張室２１の圧力が設定した排気圧力より高い場合、図7のように、レギュレータピストン４３は右側に移動し、レギュレータスプリング４４の荷重が上がった位置で釣り合う。レギュレータピストン４３がウレタンボール４２から離れていれば、ウレタンボール４２は、ウレタンボールスプリング４５により付勢され、減圧弁４０の入り口を塞ぎ、膨張室２１と膨張室４１は遮断される。
【００３２】
膨張室４１の圧縮空気がマフラー３１を通過して大気に排出され、設定圧力まで下がると、レギュレータピストン４３が再びウレタンボール４２を押し上げて、膨張室２１と膨張室４１は連通する。
【００３３】
上記動作によって、減圧弁４０は、設定圧以上にならないようになっている。排気圧力と時間の関係は、図８のようになる。
【００３４】
上記実施形態の場合、減圧弁４０によって、初期圧力が約１／３になって、一定時間同一圧力で排気されている。排気終了時間は、従来の釘打機と同等である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、排気の圧縮空気を減圧弁で一定圧力に減圧した後に本体外に排出するようにしたので、初期の排気圧力を下げると共に膨張室容積を大きくすることなしに、早打ち連続作業性を確保することができる。
【００３６】
また排気の圧縮空気を膨張する膨張室を前記減圧弁の前段に設けるようにしたので、ピストンの復帰性能を低下させないで、上記問題をなくすことができる。
【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断面側面図。
【図２】図１の要部を拡大して示す一部断面側面図。
【図３】図２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４】図３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５】図４からピストンが下死点に移動した状態を示す一部断面側面図。
【図６】本発明を構成する減圧弁であって、レギュレータピストンが左側にある状態を示す拡大断面図。
【図７】図６のレギュレータピストンが右側に移動した状態を示す減圧弁の拡大断面図。
【図８】マフラー通過後の排気圧力と時間の関係を示すグラフ。
【図９】本発明に至る前の釘打機の一例を示す一部断面側面図。
【符号の説明】
１は打込機、３はトリガバルブ、１８はハンドル、２１、４１は膨張室、３１はマフラー、４０は減圧弁、、４２はウレタンボール、４３はレギュレータピストン。
【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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