JP2004017206A - Starting valve mechanism for compressed-air drive impact tool - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気で駆動される釘打機等の衝撃工具において、打撃リンダ内に摺動自在に収容された打撃ピストンを衝撃的に駆動するため、圧縮空気を打撃シリンダ内に導入して工具を駆動させるための圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧縮空気により駆動される釘打機においては、図6に示すように、打撃シリンダ50内に打撃ピストン51が摺動自在に収容されており、該打撃シリンダ50内に圧縮空気を供給して打撃ピストン51を駆動させるために、トリガレバー52によって操作されるトリガバルブと該トリガバルブによって作動されるメインバルブ56からなる起動バルブ機構53が形成されている。
【0003】
前記打撃シリンダ50内をエアチャンバ54と排気路55とに選択的に接続する中空に形成されたメインバルブ56は、釘打機のグリップの基部に形成されているバルブハウジング57内に摺動自在に収容されており、バルブハウジング57に形成された給気弁座58に接離してエアチャンバ54と打撃シリンダ50に連通されたエア通路59との間を開閉する給気Oリング60と、排気弁座61と接離して打撃シリンダ50内と排気路55間を開閉する排気Oリング62が装着されている。バルブハウジング58の下部にはバルブチャンバ63が画成されており、前記メインバルブ56の下端部がこのバルブチャンバ63内に臨まされている。
【0004】
前記メインバルブ56を作動させるトリガバルブは、前記メインバルブ56の内側に同心状に配置されている中空に形成されたパイロットバルブ64と該パイロットバルブ64の中空内に摺動自在に配置されたトリガステム65とで構成されている。パイロットバルブ64はメインバルブ56の中空の内周側に収容されて摺動自在に案内されており、下端面が上記メインバルブ56と同様にバルブチャンバ63内に臨まされている。前記メインバルブ56とパイロットバルブ64はバルブチャンバ63内に臨んでいるそれぞれの下端部に作用するバルブチャンバ63内の圧縮空気圧力によって非作動位置である上死点位置へ移動されており、バルブチャンバ63内の圧縮空気圧が低下することによりメインバルブ56とパイロットバルブ64はそれぞれの上面側に作用しているエアチャンバ54内の圧縮空気圧により作動位置である下死点位置に移動される。
【0005】
トリガステム65には、前記パイロットバルブ64の中空内に進入することによりパイロットバルブ64の中空内を介してエアチャンバ54からバルブチャンバ63内へ圧縮空気を流入又は遮断する第1Oリング66と、バルブハウジング57に形成された筒状部67内に出没されてバルブチャンバ63内と排気口68との間を連通・遮断する第2Oリング69が装着されており、図8(a)に示すように、トリガステム65が操作される以前には第2Oリング69が筒状部67に嵌入しており第1Oリング66はパイロットバルブ64の中空部から逸脱されている。これによって、バルブチャンバ63内にはエアチャンバ54からの圧縮空気が導入されて、このエア圧によってパイロットバルブ64とメインバルブ56が非作動位置へ作動されている。
【0006】
図8(b)に示すように、トリガレバー52が操作されて、トリガステム65の第一のOリング66がパイロットバルブ64の中空内に嵌合されるとともに第2Oリング69がバルブハウジング57の筒状部67から脱するON位置へ作動されることにより、バルブチャンバ63内への圧縮空気の流入を遮断するとともにバルブチャンバ63内を排気口68に連通させ、これによりバルブチャンバ63内の圧力が低下してメインバルブ56が上端面から作用する圧縮空気圧により下方の作動位置へ移動して打撃シリンダ50を排気路55と遮断するとともにエアチャンバ54と連通させて、圧縮空気を打撃シリンダ50に導入させて打撃ピストン51を駆動させる。このとき、パイロットバルブ64もバルブチャンバ63内の圧力がなくなることにより径差により下死点方向に移動して、この結果前記第1Oリング66とパイロットバルブ64の嵌合深さが大きくなり、トリガステム65が前記ON位置より下方のOFF位置に至るまでの距離Hの間ではON状態が維持されるようにしている。
【0007】
上記距離Hの設定は、釘打機等の衝撃工具が駆動することによる反動や釘打ち込み時の衝撃等によって、トリガステム65が不安定な作動をした場合であっても、一旦作動したメインバルブ56が確実に作動位置に維持されて、打撃ピストン51に充分に圧縮空気を供給して下死点まで確実に作動させ、更に打撃ピストン51の復帰用チャンバ内への圧縮空気の貯留を充分に行わせて打撃ピストン51を確実に上死点まで復帰させるようにするためである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のパイロットバルブ64は図6及び図7に示すようにバルブチャンバ63内に収容される下端に拡径部70が形成されておりこの拡径部70にパイロットバルブ64の外周側と中空の内側とを連通させるスリット71が放射状に複数条形成されており、強度的に充分な余裕がない形状に構成されている。このため、メインバルブ56が下死点方向へ作動する時にメインバルブ56がパイロットバルブ64と衝突しないように両者が下死点位置に作動された状態でメインバルブ56とパイロットバルブ64の間には間隙S(図8(b)参照)が形成されるように配置されている。
【0009】
そして、パイロットバルブ64は中空筒状に形成されているため、このパイロットバルブ64を下死点方向に作動させるための圧縮空気圧を作用させる径差面積が充分にとれないことにより、特に寒冷地等での作動時に、パイロットバルブ64の摺動抵抗が大きくなり、図8(c)に示すように、パイロットバルブ64が下死点位置まで作動しないことがある。このような状態では、トリガステム65のON位置とOFF位置との寸法hが小さくなって、釘打機の振動や反動等によってトリガステム65の位置が少し下降してしまうと、バルブチャンバ63内へ圧縮空気が導入されてこの結果メインバルブ56が上昇してしまうことが発生する。この結果打撃ピストン51への充分な圧縮空気の供給ができずパワー不足が発生したり、リタンチャンバへの充分な圧縮空気の貯留ができず打撃ピストン51を上死点位置まで復帰させることができないリタン不良が発生してしまうことがあった。
【0010】
本発明は、上記従来の問題点を解決して、パイロットバルブ64を下死点位置まで確実に作動させるようにして、打撃ピストン51のパワー不足やリタン不良を発生しないようにした衝撃工具用の起動バルブ機構を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構は、打撃シリンダと該打撃シリンダ内に収容された打撃ピストン及び圧縮空気を貯留したエアチャンバとを備え、前記エアチャンバと打撃シリンダ間を開閉させるメインバルブをバルブチャンバ内に臨ませて配置し、手動操作可能なトリガステムの作動に基づいて前記バルブチャンバ内の圧縮空気圧力を制御させるように構成し、バルブチャンバ内の圧縮空気圧力によって前記メインバルブを作動位置と非作動位置に作動させて、作動位置へ作動させたメインバルブにより前記エアチャンバ内の圧縮空気を前記打撃シリンダ内に供給して打撃ピストンを駆動させるようにした圧縮空気駆動衝撃工具において、前記メインバルブを中空状に形成するとともに該メインバルブの中空内に中空状に形成されたパイロットバルブを摺動可能に配置し、該パイロットバルブの中空内に前記トリガステムを摺動可能に同心状に配置して、パイロットバルブとトリガステムにより前記バルブチャンバへの給気・遮断を行わせるようにするとともに、前記パイロットバルブをバルブハウジングに当接させて摺動方向の下死点位置を設定するとともに、前記メインバルブの作動時にメインバルブをパイロットバルブと当接させてパイロットバルブを前記下死点位置へ作動させるようにしたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。図1は本発明の起動バルブを実施した圧縮空気駆動衝撃工具の一例としての釘打機を示すものであり、ハウジング1内に打撃シリンダ2が配置されており、該打撃シリンダ2内には釘を打撃するためのドライバ3を下面に結合した打撃ピストン4が摺動自在に収容されている。前記打撃シリンダ2の上部はハウジング1の一部を形成しているシリンダキャップ5で覆われ、該シリンダキャップ5の内側に配置されたゴム製のピストンストップ6が前記打撃ピストン4を上死点位置で受け止めるようされている。ハウジング1の内周面と打撃シリンダ2の外周面との間には、打撃ピストン4を駆動するために圧縮空気を打撃シリンダ2内に導入するための流路7が形成され、該流路7がエア通路8を介して後述の起動バルブ機構10に連通されている。ハウジング1と一体に中空に形成されたグリップ部1aの内部は圧縮空気源から供給される圧縮空気を貯留するエアチャンバ9として形成されている。
【0013】
起動バルブ機構10は、前記打撃シリンダ2内をエアチャンバ9と前記グリップ部1a内に形成されている排気路11とに選択的に接続するメインバルブ12と、前記メインバルブ12を作動させるため手動操作されるトリガレバー13により作動されるトリガバルブ14とで構成されている。図2に示すように、中空に形成されたメインバルブ12は、前記グリップ部1aの基部に形成されているバルブハウジング15内に摺動自在に収容されており、バルブハウジング15に形成された給気弁座16に接離してエアチャンバ9と打撃シリンダ2内に続いているエア通路8間を開閉する給気Oリング17と、排気弁座18と接離して打撃シリンダ2内と排気路11と間を開閉する排気Oリング19が装着されている。メインバルブ12の下部には拡径部12aが形成されこの拡径部12aがバルブハウジング15の周面に摺動リング20を介して摺接することにより摺動案内されている。バルブハウジング15の下部にはバルブチャンバ21が画成されており、前記メインバルブ12の拡径部12aの下面がこのバルブチャンバ21内に臨まされている。
【0014】
トリガバルブ14は前記メインバルブ12の内側に同心状に配置されている中空に形成されたパイロットバルブ22と該パイロットバルブ22の中空内に摺動自在に配置されたトリガステム23とで構成されている。パイロットバルブ22はメインバルブ12の内周面に収容されて摺動自在に案内されており、下端面が上記メインバルブ12と同様にバルブチャンバ21内に臨まされている。前記メインバルブ12とパイロットバルブ22はバルブチャンバ21内に臨んでいるそれぞれの下端部に作用するバルブチャンバ21内の圧縮空気圧力によって非作動位置である上死点位置へ移動されている。バルブチャンバ21内の圧縮空気圧が低下することによりメインバルブ12とパイロットバルブ22はそれぞれの上面に作用しているエアチャンバ9内の圧縮空気圧により作動位置である下死点位置へ作動される。
【0015】
前記バルブハウジング15の底部中心部に上方に向けて延びた筒状部24が形成されており、該筒状部24の内側の底部には前記バルブチャンバ21内を大気に連通させる排気口25が形成されている。前記トリガステム23には、前記パイロットバルブ22の中空内に進入することによりパイロットバルブ22の中空内を介してエアチャンバ9からバルブチャンバ21内へ圧縮空気を流入又は遮断する第1Oリング26と、前記筒状部24内に配置されてバルブチャンバ21内と前記排気口25とを連通・遮断する第2Oリング27及び、常時パイロットバルブ22の中空内に配置されている第三Oリング28が装着されており、トリガステム23の下端は前記排気口25から下方に突出配置されており手動により操作されるトリガレバー13によって操作可能にされている。前記パイロットバルブ22の上端には穴22aが形成されておりバルブハウジング15上端に形成された穴を介してパイロットバルブ22の中空内の上方は常時大気に接続されている。前記第三Oリング28はパイロットバルブ22の中空内を上部と下部に区画させている。
【0016】
図2及び図3に示すように、パイロットバルブ22の下端部には拡径部29が形成されており、この拡径部29の上端に上方に向いた肩部30が形成されており、この肩部30をメインバルブ12の拡径部12a内の下側に向いた面と当接させるようにしている。パイロットバルブ22の拡径部29の周面にはパイロットバルブ22の内側と外側とを連通させる開口31が円周方向に複数形成されている。図4に示すように、パイロットバルブ22が下死点へ作動した状態では、バルブハウジング15に形成されている筒状部24の上端面と当接してパイロットバルブ22の下死点位置が設定されるようにされており、一方メインバルブ12は拡径部12a内の下側に向いた面を前記下死点位置に作動されたパイロットバルブ22の肩部30と当接させることにより下死点位置が設定されるようにされている。
【0017】
上記実施例の作動を図5に基づいて説明する。図5(a)に示すように、トリガレバー13が操作されていない初期の状態では、トリガステム23の第2Oリング27が筒状部24内に嵌合しておりこれによってバルブチャンバ21と排気口25間を閉鎖している。第1Oリング26は上死点位置に配置されているパイロットバルブ22の中空部内と離反されており、エアチャンバ9内の圧縮空気をバルブチャンバ21内へ供給させている。従ってバルブチャンバ21内の圧縮空気は高い圧力に維持されており、メインバルブ12は非作動位置に配置されてエアチャンバ9と打撃シリンダ2との間を遮断している。
【0018】
トリガレバー13の操作によりトリガステム23が上方へ操作されると、図5(b)に示すように、トリガステム23の第2Oリング27が前記筒状部24から離反してバルブチャンバ21を排気口25と接続しバルブチャンバ21内の圧縮空気が排気口25から漏出される状態となる。更に、トリガステム23の第1Oリング26がパイロットバルブ22の中空内に嵌合してエアチャンバ9からバルブチャンバ21への圧縮空気の供給を遮断する。これによって、バルブチャンバ21内の圧縮空気は排気口25を介して放出されバルブチャンバ21内の圧力が急激に降下する。
【0019】
バルブチャンバ21内の圧力が降下すると、図5(c)に示すように、メインバルブ12とパイロットバルブ22の下端面を上方に向けて作用していた作用力がなくなるので、これらのバルブは上面に作用しているエアチャンバ9内の圧縮空気圧により急速に下方向へ移動されて、メインバルブ12の給気Oリング17が給気弁座16から離反することによりエアチャンバ9内の圧縮空気を打撃シリンダ2内へ導入して打撃ピストン4を駆動させる。このとき、パイロットバルブ22の摺動抵抗が大きくて下死点まで到達しない場合が発生しても、パイロットバルブ22の拡径部29に形成された肩部30が、メインバルブ12と当接してメインバルブ12によって下死点位置まで確実に作動される。メインバルブ12は、充分に大きな径差が確保されているのでパイロットバルブ22とともに確実に作動位置である下死点まで作動する。
【0020】
上記パイロットバルブ22がメインバルブ12により作動される際に、メインバルブ12がパイロットバルブ22の下端部に形成した拡径部29の上面に形成された肩部30に当接して衝撃を加えるが、パイロットバルブ22の拡径部29には内外を連通させる開口を形成しているので、従来のスリットを形成したものに比べて拡径部29の強度を大きくさせることができ、拡径部29の肩部30にメインバルブ12を当接させるようにしてもパイロットバルブ22を損傷させてしまうことがない。
【0021】
図5(d)に示すように、打撃ピストン4の作動時の反動等により、トリガステム23がON位置から下方向に多少戻されるような不安定な操作が行われ場合であっても、パイロットバルブ22が下死点位置に配置されているので、トリガステム23の第1Oリング26とパイロットバルブ22の中空部との嵌合深さが大きくなって、トリガステム23の第2Oリング27がバルブハウジング15の筒状部24に嵌合してバルブチャンバ21と排気口25間を遮断させる位置に戻されても、第1Oリング26がパイロットバルブ22の中空内に嵌合されており、エアチャンバ9とバルブチャンバ21間の遮蔽状態が維持されるので、バルブチャンバ21内に圧縮空気が供給されることがなくメインバルブ12が不安定に作動されることがない。
【0022】
なお、トリガレバー13を開放してトリガステム23が非操作位置に復帰するときには、トリガステム23の第1Oリング26がパイロットバルブ22の中空内から離脱する位置まで下降するので、パイロットバルブ22の中空内を経てバルブチャンバ21内へエアチャンバ9から圧縮空気が供給され、バルブチャンバ21内に供給された圧縮空気の圧力により、メインバルブ12とパイロットバルブ22は非作動位置に復帰して初期状態となる。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、パイロットバルブをメインバルブと当接されるようにして、メインバルブによってパイロットバルブを強制的に下死点位置まで作動させるようにしているので、パイロットバルブに径差が大きくとれない場合や、寒冷地での作業時に摺動抵抗が大きくなってパイロットバルブの作動不良が生ずるような場合であっても、メインバルブによってパイロットバルブを確実に下死点位置まで作動させることができ、これによって、トリガステムの第1Oリングとパイロットバルブとの嵌合深さを所定の設定値に維持させることができ、トリガステムの不安定な作動によってもメインバルブを安定させて作動させて打撃ピストンに圧縮空気を充分に供給させることが可能であり、また、打撃ピストンのリタン不良の発生も防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の起動バルブ機構を実施した釘打機の一部の断面図。
【図2】図1と同じ釘打機の起動バルブ機構の拡大断面図。
【図3】トリガステムの斜視図。
【図4】作動した状態の起動バルブ機構の一部を示す断面図。
【図5】起動バルブ機構の作動状態を示す断面図であり、(a)は作動前の状態、(b)はトリガステムがON位置へ操作された状態、(c)はメインバルブが作動されて釘打機が駆動された状態、(d)は起動後にトリガステムが少し戻された状態を示す。
【図6】従来の釘打機で採用されている起動バルブ機構の構成を示す断面図。
【図7】従来の起動バルブ機構のトリガステムの斜視図。
【図8】従来の起動バルブ機構の作動状態を示す断面図であり、(a)は作動前の状態、(b)はトリガステムがON位置へ操作されて釘打機が駆動された状態、(c)は起動後にトリガステムが少し戻された状態を示す。
【符号の説明】
10 起動バルブ機構
11 排気路
12 メインバルブ
13 トリガレバー
14 トリガバルブ
15 バルブハウジング
16 給気弁座
17 給気Oリング
18 排気弁座
19 排気Oリング
21 バルブチャンバ
22 パイロッドバルブ
23 トリガステム
24 筒状部
25 排気口
26 第1Oリング
27 第2Oリング
28 第三Oリング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact tool such as a nailing machine driven by compressed air, in which compressed air is introduced into a striking cylinder to impactably drive a striking piston slidably accommodated in a striking cylinder. The present invention relates to a starting valve mechanism of a compressed air driven impact tool for driving a tool.
[0002]
[Prior art]
In a nailing machine driven by compressed air, as shown in FIG. 6, a
[0003]
A hollow
[0004]
A trigger valve for operating the
[0005]
The
[0006]
As shown in FIG. 8B, the
[0007]
The distance H can be set even if the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 6 and 7, the
[0009]
Further, since the
[0010]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and ensures that the
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a starting valve mechanism for a compressed air driven impact tool according to the present invention includes a striking cylinder, a striking piston housed in the striking cylinder, and an air chamber storing compressed air. A main valve for opening and closing between the cylinders is disposed facing the valve chamber, and the compressed air pressure in the valve chamber is controlled based on the operation of a manually operable trigger stem. The main valve is operated between an operating position and a non-operating position by pressure, and compressed air in the air chamber is supplied to the striking cylinder to drive the striking piston by the main valve actuated to the operating position. In the compressed air driven impact tool, the main valve is formed in a hollow shape and the main valve is formed. A pilot valve formed in a hollow shape is slidably disposed in the hollow of the pilot valve, and the trigger stem is slidably disposed concentrically in the hollow of the pilot valve, and the pilot valve and the trigger stem are used to move to the valve chamber. The pilot valve is brought into contact with the valve housing to set the bottom dead center position in the sliding direction, and the main valve is brought into contact with the pilot valve when the main valve is operated. The pilot valve is actuated to the bottom dead center position by contacting the pilot valve.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings. FIG. 1 shows a nailing machine as an example of a compressed air driven impact tool in which a starting valve of the present invention is implemented. A nailing
[0013]
The starting
[0014]
The trigger valve 14 includes a
[0015]
A
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, an
[0017]
The operation of the above embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, in an initial state in which the
[0018]
When the
[0019]
When the pressure in the
[0020]
When the
[0021]
As shown in FIG. 5D, even if an unstable operation such that the
[0022]
When the
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, the pilot valve is brought into contact with the main valve, and the main valve is forcibly operated to the bottom dead center position. The pilot valve can be reliably operated to the bottom dead center position by the main valve, even when the pilot valve does not operate, or when the sliding resistance increases during work in cold climates and the pilot valve malfunctions. Thereby, the fitting depth between the first O-ring of the trigger stem and the pilot valve can be maintained at a predetermined set value, and the main valve can be operated stably even by the unstable operation of the trigger stem, so that the striking piston can be operated. It is possible to supply sufficient compressed air, and to prevent the occurrence of poor return of the striking piston. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a part of a nailing machine in which a starting valve mechanism according to the present invention is implemented.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the same starting valve mechanism of the nailing machine as in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view of a trigger stem.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the starting valve mechanism in an activated state.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing an operating state of the starting valve mechanism. FIG. 5A is a state before the operation, FIG. 5B is a state in which the trigger stem is operated to the ON position, and FIG. (D) shows a state in which the nail driving machine is driven, and (d) shows a state in which the trigger stem is slightly returned after starting.
FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of a starting valve mechanism employed in a conventional nailing machine.
FIG. 7 is a perspective view of a trigger stem of a conventional starting valve mechanism.
8A and 8B are cross-sectional views illustrating an operation state of a conventional start valve mechanism, in which FIG. 8A is a state before operation, FIG. 8B is a state in which a trigger stem is operated to an ON position and a nail driver is driven, c) shows a state in which the trigger stem is slightly returned after activation.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
前記メインバルブを中空状に形成するとともに該メインバルブの中空内に中空状に形成されたパイロットバルブを摺動可能に配置し、該パイロットバルブの中空内に前記トリガステムを摺動可能に同心状に配置して、パイロットバルブとトリガステムにより前記バルブチャンバへの給気・遮断を行わせるようにするとともに、前記パイロットバルブをバルブハウジングに当接させて摺動方向の下死点位置を設定するとともに、前記メインバルブの作動時にメインバルブをパイロットバルブと当接させてパイロットバルブを前記下死点位置へ作動させるようにしたことを特徴とする圧縮空気駆動衝撃工具の起動バルブ機構。A striking cylinder, a striking piston housed in the striking cylinder, and an air chamber storing compressed air; a main valve for opening and closing the air chamber and the striking cylinder facing the valve chamber; Configured to control the compressed air pressure in the valve chamber based on a possible actuation of the trigger stem, and actuating the main valve to an activated position and a non-activated position by the compressed air pressure in the valve chamber to an activated position; In a compressed air driven impact tool, the compressed air in the air chamber is supplied into the striking cylinder by an actuated main valve to drive a striking piston.
The main valve is formed in a hollow shape, and a pilot valve formed in a hollow shape is slidably disposed in the hollow of the main valve, and the trigger stem is slidably and concentrically disposed in the hollow of the pilot valve. With the arrangement, while supplying and shutting off the valve chamber by the pilot valve and the trigger stem, and setting the bottom dead center position of the sliding direction by contacting the pilot valve with the valve housing, A starting valve mechanism for a compressed air driven impact tool, wherein the main valve is brought into contact with the pilot valve when the main valve is operated, and the pilot valve is operated to the bottom dead center position.
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