JP7222305B2 - 空気圧工具 - Google Patents

Description

本開示は、空気圧工具に関する。

従来から、シリンダを有する本体と、シリンダの内部にスライド可能に設けられたピストンと、ピストンに連結されたドライバとを備え、圧縮空気によりピストンを駆動することで被打込部材に釘を打ち込む釘打機が広く利用されている。

圧縮空気を利用した釘打機は、ピストンの作動を制御するヘッドバルブと、ヘッドバルブを作動させるトリガバルブと、トリガバルブを作動させるトリガ機構と、本体の先端側に設けられたノーズ部から突出するコンタクトアームとを備えている。釘打機は、例えば、トリガレバーを引き操作された状態でコンタクトアームが被打込部材に押し付けられた場合に、ドライバにより被打込部材に釘を打ち出す打ち込み動作（以下、コンタクト打ちという）が可能となっている。

コンタクト打ちでは、釘の打ち込み後、トリガを引いたままでコンタクトアームを被打込材へ押し付ける毎に連続的に釘の打込みが行えるので、素早い作業に向いている。これに対し、不用意な動作を規制するため、トリガが引かれた後、コンタクトアームが被打込材に押し付けられずに所定時間経過後すると、ヘッドバルブを非作動とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実公平６－３２３０８号公報

しかしながら、上記特許文献１等に開示される従来の釘打機では、以下のような問題があった。タイマー機構は、圧縮空気を用いた制御が一般的に採用されているが、その多くはシリンダの内部への圧縮空気の流入を制御するヘッドバルブの作動を制御する構造となっている。ヘッドバルブでは、チャンバに対して流入又は排気させる圧縮空気の流量が多くなるため、ヘッドバルブの作動を制御する切換バルブも大型化してしまうという問題があった。また、切換バルブの大型化に伴い、切換バルブの作動時の応答性も低下しまうという問題があった。

そこで、本開示は、上記課題を解決するために、制御バルブの小型化及び応答性能の向上を図ることが可能な空気圧工具を提供する。

本開示の一態様に係る空気圧工具は、圧縮空気の空気圧によって駆動する駆動機構と、空気源から供給される圧縮空気を溜める第１チャンバを有すると共に、前記第１チャンバの圧縮空気の状態に応じて前記駆動機構を駆動するヘッドバルブと、前記第１チャンバの圧縮空気を排気させることで前記ヘッドバルブを作動させるトリガバルブと、前記トリガバルブの作動を無効にする制御バルブと、を備え、前記制御バルブは、前記トリガバルブの内部に配置される。

また、本開示の一態様に係る空気圧工具は、圧縮空気の空気圧によって駆動する駆動機構と、前記駆動機構を駆動するための圧縮空気が供給されるチャンバと、前記チャンバに供給された圧縮空気を用いて前記駆動機構を駆動するヘッドバルブと、前記ヘッドバルブを作動させるトリガバルブと、前記トリガバルブの作動に伴って作動する前記ヘッドバルブの作動を無効にする制御バルブと、トリガの操作に基づいて前記制御バルブを所定のタイミングで作動させることで前記ヘッドバルブの作動を無効にさせるタイマーバルブと、を備え、前記タイマーバルブは、所定時間が経過する際に前記制御バルブに作用する作動位置に移動可能な弁体を有し、前記弁体の移動範囲は、前記所定時間を計時する第１区間と、前記制御バルブに作用する第２区間とを含み、前記第１区間と前記第２区間とは、前記弁体に対する抵抗が異なる。

本発明によれば、制御バルブによりトリガバルブの作動を無効にすることで、ヘッドバルブの作動の制御することができるので、制御バルブの小型化を図ることができる。また、制御バルブの小型化により作動の応答性の向上を図ることもできる。

本発明によれば、制御バルブを作動させる弁体の移動範囲を弁体に対する抵抗が異なる第１区間と第２区間とに分けるので、第１区間において計時の安定化を図ることができると共に、第２区間において制御バルブを確実に作動させることができる。

第１の実施の形態に係る釘打機の側面断面図である。 第１の実施の形態に係るトリガバルブ及び第２制御バルブの側面断面図である。 第１の実施の形態に係るスイッチバルブ及び第１制御バルブの側面断面図である。 第１の実施の形態に係るタイマーバルブの側面断面図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作を示す要部拡大図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作時のトリガバルブの動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作時のトリガバルブの動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作時のトリガバルブの動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作時のトリガバルブの動作を示す図である。 第１の実施の形態に係る釘打機における打ち込み動作時のトリガバルブの動作を示す図である。 第２の実施の形態に係る釘打機の側面断面図である。 第２の実施の形態に係るトリガバルブ、スイッチバルブ及び制御バルブの側面断面図である。 第２の実施の形態に係るタイマーバルブの側面断面図である。 第２の実施の形態に係るタイマーバルブの第１区間及び第２区間を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜第１の実施の形態＞
［釘打機１００の構成例］
図１は、第１の実施の形態に係る釘打機１００の側面断面図である。図２は、第１の実施の形態に係るトリガバルブ５０及び第２制御バルブ６０の側面断面図である。図３は、第１の実施の形態に係るスイッチバルブ７０、第１制御バルブ４０の側面断面図である。図４は、第１の実施の形態に係るタイマーバルブ８０の側面断面図である。

釘打機１００は、空気圧工具の一例であり、図１に示すように、ノーズ部２を有する本体１、作業者が把持するグリップ部４及び被打込部材に打ち込む釘が装填されるマガジン部６を備えている。本体１及びグリップ部４の筐体は、例えばハウジング１ａによって一体的に形成されている。また、釘打機１００は、ヘッドバルブ３０と、トリガ機構１０と、トリガバルブ５０と、第２制御バルブ６０と、スイッチバルブ７０と、第１制御バルブ４０と、タイマーバルブ８０とを備えている。

なお、本実施の形態において、釘打機１００のノーズ部２側を釘打機１００の下側とし、その反対側を釘打機１００の上側とする。また、釘打機１００の本体１側を釘打機１００の前側とし、釘打機１００のグリップ部４側を釘打機１００の後側とする。

本体１の内部は中空であり、本体１の内部には圧縮空気の空気圧によって駆動する打撃機構（駆動機構）２０が配置されている。打撃機構２０は、ドライバ２２と、ピストン２４と、シリンダ２６とを有している。ドライバ２２は、シリンダ２６の内部を上下方向（軸方向）に往復移動し、マガジン部６から送り出された釘の頭部に打撃を与えることで釘を被打込部材に打ち込む。ピストン２４は、ドライバ２２の上端部に連結され、シリンダ２６の上方側に設けられたピストン上室２４ａに流入する圧縮空気に応じてシリンダ２６内を往復移動する。シリンダ２６は、円筒体であって、本体１を構成するハウジング１ａの内部に配置され、ドライバ２２及びピストン２４を上下方向に往復可能に収容する。ピストン２４とヘッドバルブ３０との間には、ピストン２４の上方側への移動を規制する環状の係止部２５が設けられている。

本体１の下端部には、ノーズ部２が設けられている。ノーズ部２は、本体１の下端部から下方側に所定の長さだけ突出している。ノーズ部２には、ドライバ２２により送り出された釘を外部に打ち出す射出口３が形成されている。射出口３は、ドライバ２２及びシリンダ２６と同軸上に配置される。

本体１の上部側の内壁とシリンダ２６の上部側の外周部との間、及びグリップ部４の内部には、圧縮空気が供給及び充填されるメインチャンバ５が設けられている。本体１の下部側の内壁とシリンダ２６の下部側の外周部との間には、ピストン２４を上死点にリターンさせるためのブローバックチャンバ２８が設けられている。ブローバックチャンバ２８には、スイッチバルブ７０に連通する第１接続路２９の一端部が連通している。

シリンダ２６の軸方向の略中間位置であってシリンダ２６の円周方向には、複数の小孔２７が所定間隔を空けて形成されている。複数の小孔２７は、シリンダ２６に設けられた逆止弁２７ａを介してブローバックチャンバ２８に連通している。なお、ピストン２４が小孔２７より下方側の下死点に位置する場合に、シリンダ２６の圧縮空気がブローバックチャンバ２８の内部に小孔２７を介して流入する。また、ピストン２４が上死点に位置する場合に、ブローバックチャンバ２８の内部の圧縮空気は大気に放出されて、ブローバックチャンバ２８内は大気圧となる。

ヘッドバルブ３０は、シリンダ２６への圧縮空気の供給及び遮断を行い、メインチャンバ５から供給される圧縮空気を用いて打撃機構２０を駆動する。ヘッドバルブ３０は、基部３２と、可動部３４とを有している。基部３２は本体１内の上端側に配置され、可動部３４は基部３２の下方側に配置されている。可動部３４は、基部３２と可動部３４との間に介在された付勢バネ３６によって、基部３２とは所定の隙間を空けた状態でシリンダ２６側に付勢されている。可動部３４の下面は付勢状態（ヘッドバルブ３０がオフ状態）において係止部２５の上面に当接しており、メインチャンバ５とピストン上室２４ａとの間が遮断された構造となっている。

基部３２と可動部３４との間の隙間は、メインチャンバ５の内部の圧縮空気が供給されるヘッドバルブチャンバ３８として機能する。ヘッドバルブチャンバ３８には第２接続路３９の一端部が連通し、第２接続路３９の他端側はトリガバルブ５０に連通している。可動部３４は、ヘッドバルブチャンバ３８の内部の圧縮空気の状態に応じて、本体１を構成するハウジング１ａの内壁に沿ってスライドし、ピストン上室２４ａとメインチャンバ５との間を開閉操作する。ピストン上室２４ａは、ハウジング１ａに形成された開口部１ｂを介して外部に連通している。

グリップ部４は、本体１の後方側の側部に本体１の延在方向（シリンダ２６の軸方向）に対して略直交する方向に取り付けられている。グリップ部４の後端部には、エアプラグ８が設けられている。エアプラグ８には、図示しないエアホースの一端部が接続され、エアホースの他端部が図示しないコンプレッサに接続される。エアコンプレッサは、打撃機構２０を駆動するための圧縮空気を生成し、エアホース及びエアプラグ８を経由して生成した圧縮空気をメインチャンバ５の内部に供給する。

トリガ機構１０は、トリガレバー１１と、コンタクトレバー１２と、コンタクトアーム１４と、押圧部材１５とを有している。トリガレバー１１は、スイッチバルブ７０をオン（作動）させるレバーであり、本体１の後方側の側面であってグリップ部４の下方側に軸部を支点として回動可能に取り付けられている。コンタクトレバー１２は、トリガレバー１１の内部に配置され、トリガレバー１１に連動して前端側を支点に回動する。コンタクトレバー１２の前端部は、後端側に設けられた例えば捻りバネによって下部側に付勢され、押圧部材１５の上端面に当接する。なお、コンタクトレバー１２においてバネによる付勢はなくてもよい。

コンタクトアーム１４は、ノーズ部２の下端部から下方側に突出した状態でノーズ部２の外周部に取り付けられている。コンタクトアーム１４は、図示しないバネによって下方側に付勢され、被打込部材への押し付け動作に伴ってノーズ部２に対して相対的に上下方向に往復移動する。押圧部材１５は、コンタクトアーム１４に連結され、コンタクトアーム１４の上方側への移動に伴って、コンタクトレバー１２の前端側を押し上げる。これにより、トリガバルブ５０のトリガバルブステム５８が押し上げられ、トリガバルブ５０が作動（オン）する。

マガジン部６は、連結された一連の連結釘を装填可能に構成され、グリップ部４の下方側に設けられている。マガジン部６の前端側はノーズ部２に連結され、マガジン部６の後端側は取付アーム部７を介してグリップ部４に連結されている。マガジン部６に装填された連結釘は、ノーズ部２に対してスライド可能に設けられた送り爪によってノーズ部２の射出口３に案内され、下降するドライバ２２によって衝撃が加えられることで被打込部材に打ち込まれる。

トリガバルブ５０は、図１及び図２に示すように、コンタクトアーム１４の被打込部材への押し付け状態に基づいてヘッドバルブ３０を作動させる。トリガバルブ５０は、グリップ部４の前端側であって、スイッチバルブ７０に隣接して配置されている。トリガバルブ５０は、ハウジング５２と、パイロットバルブ５４と、キャップ５６と、トリガバルブステム５８とを有している。

ハウジング５２は、上下方向の略中間部に通路５３を有している。通路５３は、ヘッドバルブ３０に連通する第２接続路３９の一端部に連通している。また、通路５３は、トリガバルブ５０のオン時に排気路５６ａに連通可能となっている。

パイロットバルブ５４は、ハウジング５２の内側に隙間Ｓ１を空けて配置されている。パイロットバルブ５４の下部側の周縁部には、Ｏリング５４ａ，５４ｂが上下方向に所定間隔を空けて取り付けられている。Ｏリング５４ａは、トリガバルブ５０の非作動時に、通路５３と排気路５６ａとの間の通路を遮断し、ヘッドバルブチャンバ３８の内部の圧縮空気が通路５３から外部に漏れ出すことを防止する。また、Ｏリング５４ａはハウジング５２の内壁に押し当てられており、パイロットバルブ５４の上方側への移動が規制される。Oリング５４ｂは、後述する空室５５と排気路５６ａとの間を遮断する。

キャップ５６は、上方側のパイロットバルブ５４との間に空室５５を空けてハウジング５２の内側に取り付けられている。空室５５は、トリガバルブ５０の非作動時にパイロットバルブ５４とトリガバルブステム５８との隙間Ｓ２及びパイロットバルブ５４の通路５４ｃを介してメインチャンバ５に連通し、圧縮空気が充填されるチャンバとして機能する。なお、本実施の形態において、トリガバルブ５０の空室５５における圧縮空気を溜める容積は、ヘッドバルブ３０のヘッドバルブチャンバ３８における圧縮空気を溜める容積よりも小さく構成される。そのため、トリガバルブ５０の空室５５に対する圧縮空気の流入及び流出量は、ヘッドバルブ３０のヘッドバルブチャンバ３８に対する圧縮空気の流入及び流出量よりも少ない。

トリガバルブステム５８は、パイロットバルブ５４及びキャップ５６の内側に配置され、キャップ５６を起点として上下方向に移動可能に設けられている。トリガバルブステム５８の上端側は、圧縮バネ５７によってコンタクトレバー１２側（下方側）に付勢されている。圧縮バネ５７は、パイロットバルブ５４とトリガバルブステム５８との間に介在され、トリガバルブステム５８の押圧に応じて伸縮する。トリガバルブステム５８の下端部はキャップ５６の下面から所定の長さだけ突出しており、コンタクトレバー１２に当接可能である（図１参照）。トリガバルブステム５８の上下方向の略中間位置の周縁部には、Ｏリング５８ａ，５８ｂが上下方向に所定間隔を空けて取り付けられている。Ｏリング５８ａ，５８ｂは、トリガバルブ５０の非作動時に、空室５５の圧縮空気がトリガバルブステム５８とキャップ５６との隙間Ｓ３から外部に漏れ出すことを防止する。

ハウジング５２とキャップ５６との間には、排気路５６ａが設けられている。排気路５６ａは、トリガバルブ５０の作動時にトリガバルブステム５８の押し上げにより空室５５が閉じた場合に通路５３に連通し、ヘッドバルブチャンバ３８の内部の圧縮空気を大気中に排気する。

第２制御バルブ６０は、図１及び図２に示すように、トリガバルブ５０の内部に組み込まれ、タイマーバルブ８０の計時による規定時間の経過後におけるトリガバルブ５０の作動を無効にする。第２制御バルブ６０は、シリンダ６１と、制御バルブステム６２と、シール部材６５とを有している。

シリンダ６１は、上下方向に延びる中空を有する円筒体であって、トリガバルブ５０の後方側の下部であってトリガバルブステム５８に隣接した位置に配置されている。シリンダ６１の前壁の上下方向の略中間位置には、トリガバルブ５０の空室５５に連通する第１通路６１ａが形成されている。シリンダ６１の後壁の上下方向の略中間位置には、排気路６１ｄに連通する第２通路６１ｂが形成されている。シリンダ６１の後壁の下部には、第１制御バルブ４０に連通する第４接続路６９の一端部が連通している。シリンダ６１の内壁には、後述するバネ６４を支持するための支持部６１ｃが設けられている。

制御バルブステム６２は、上下方向に延びる円柱体であって、シリンダ６１の内部に上下方向にスライド可能である。制御バルブステム６２の下部側に設けられた取付部６２ａには、その円周方向に沿って第４接続路６９と第１通路６１ａ及び第２通路６１ｂとの間を遮断するＯリング６３が装着されている。制御バルブステム６２は、バネ６４によって下方側に付勢されている。バネ６４は、取付部６２ａと支持部６１ｃとの間に介在され、タイマーバルブ８０から供給される圧縮空気に応じて伸縮する。バネ６４には、例えば圧縮バネやコイルバネを用いることができる。制御バルブステム６２は、シリンダ６１内の底面と制御バルブステム６２の下面との間に第４接続路６９から圧縮空気が供給されると、バネ６４の弾性力に抗してシリンダ６１内の底面に対して上昇する。一方、制御バルブステム６２は、シリンダ６１内の底面と制御バルブステム６２の下面との間の圧縮空気が第４接続路６９を介して排気されると、シリンダ６１内の上昇位置から降下して底面に当接する。

シール部材６５は、シリンダ６１の内部であって、制御バルブステム６２の上方側に配置されている。シール部材６５は、取付部材６７に一体的に取り付けられ、取付部材６７とシリンダ６１の内部の天面との間に介挿されたバネ６６によって下方側に付勢されている。シール部材６５は、制御バルブステム６２の上昇に伴ってバネ６６の弾性力に抗して押し上げられることで第１通路６１ａを開き、第１通路６１ａと第２通路６１ｂとを連通させる。これにより、第１通路６１ａ及び第２通路６１ｂを介して、空室５５と排気路６１ｄとが連通する。また、シール部材６５は、制御バルブステム６２の下降に伴って押し下げられることで第１通路６１ａを閉じ、第１通路６１ａと第２通路６１ｂとの間の経路を遮断する。

スイッチバルブ７０は、第１制御バルブ４０と第２制御バルブ６０との間に配置され、トリガレバー１１の引き操作に基づいてタイマーバルブ８０を作動させる。スイッチバルブ７０は、シリンダ７１と、スイッチバルブステム７２と、押圧部材７４と、ダイヤフラム７５と、シール部材７６とを有している。

シリンダ７１は、上下方向に延びる中空を有する円筒体であって、スイッチバルブステム７２を上下方向にスライド可能に収容する。シリンダ７１には、共通シリンダ８１の前端側が嵌め込まれ、共通シリンダ８１に形成された第３接続路４９の一端部が接続される。シリンダ７１の内部は、外部と連通しており、大気圧となっている。スイッチバルブ７０を構成する共通シリンダ８１の下面側には、タイマーバルブ８０に連通する第６接続路８９の一端部が連通している。スイッチバルブ７０を構成する共通シリンダ８１の上面側には、ブローバックチャンバ２８に連通する第１接続路２９の他端部が連通している。

スイッチバルブステム７２は、上下方向に延びる円柱体であって、シリンダ７１の内部に上下移動可能に配置されている。スイッチバルブステム７２は、スイッチバルブステム７２の下端側とシリンダ７１の下面との介挿された圧縮バネ７３によってトリガレバー１１側（下側）に向かって付勢されている。スイッチバルブステム７２の下端部７２ａは、シリンダ７１の下面から下方側に突出し、コンタクトレバー１２（図１参照）に当接可能に設けられる。スイッチバルブステム７２は、トリガレバー１１の引き操作時にコンタクトレバー１２によって押し上げられ、圧縮バネ７３の弾性力に抗してシリンダ７１の内部を上昇する。

押圧部材７４は前後方向に延びる円柱体であって、その前端部は共通シリンダ８１側からシリンダ７１の内部に突出可能に設けられる。シリンダ７１の内部を臨む押圧部材７４は、スイッチバルブステム７２の押し上げによりスイッチバルブステム７２の上端部７２ｂに衝突し、後方側に押圧される。つまり、押圧部材７４では、スイッチバルブステム７２の上下方向の動作が前後方向の動作に変換される。押圧部材７４の後端側は、固定部材７４ａによって係止され、押圧部材７４がシリンダ７１側に脱落しないようになっている。

ダイヤフラム７５は、例えばゴム等の樹脂材料からなる弾性変形可能な薄膜であり、スイッチバルブステム７２側の大気圧領域とシール部材７６側の圧縮空気領域とを分離する。ダイヤフラム７５は、押圧部材７４の後端側に取り付けられ、押圧部材７４の動作に連動してシリンダ７１の内部を前後方向に移動する。ダイヤフラム７５の周縁部は、固定部材７４ａ，７４ｂによって挟持された状態で取り付けられている。

シール部材７６は、例えばゴム等の樹脂材料からなり、取付部材７７に一体的に取り付けられている。取付部材７７は、取付部材７７の後端側と共通支持部４８との間に介挿されたバネ７８によって前方側に付勢されている。被シール部材７９は、前後方向に移動するシール部材７６に当接可能に設けられ、シール部材７６の前方側への移動を規制する。

シール部材７６は、押圧部材７４の押圧時に、バネ７８の弾性力に抗して後方側に移動し、メインチャンバ５に連通する共通通路ＣＰとタイマーバルブ８０に連通する第６接続路８９との間を遮断する一方で、タイマーバルブ８０に連通する第６接続路８９と大気圧のブローバックチャンバ２８に連通する第１接続路２９とを連通する。一方、シール部材７６は、押圧部材７４の非押圧時に、メインチャンバ５に連通する共通通路ＣＰとタイマーバルブ８０に連通する第６接続路８９とを接続する一方で、タイマーバルブ８０に連通する第６接続路８９と大気圧のブローバックチャンバ２８に連通する第１接続路２９との間を遮断する。

共通シリンダ８１の内部であって、スイッチバルブ７０のシール部材７６と第１制御バルブ４０のシール部材４４との間には、空室ＳＰが設けられている。空室ＳＰは、メインチャンバ５に連通する共通通路ＣＰの一端部に連通している。空室ＳＰは、共通通路ＣＰ、第４接続路６９、第６接続路８９のそれぞれに連通可能である。

第１制御バルブ４０は、図１及び図３に示すように、タイマーバルブ８０によって作動し、第２制御バルブ６０を作動させる圧縮空気の供給を制御する。本実施の形態において第１制御バルブ４０は、スイッチバルブ７０及びタイマーバルブ８０と共通する共通シリンダ８１の内部に配置される。第１制御バルブ４０は、押圧部材４２と、ダイヤフラム４３と、シール部材４４とを有している。第１制御バルブ４０の押圧部材４２等の各部品は、スイッチバルブ７０の押圧部材７４等の各部品とは共通する構成であると共にそれぞれ対称位置に配置される。

第１制御バルブ４０を構成する共通シリンダ８１の下面側には、第２制御バルブ６０に連通する第４接続路６９の他端部が連通している。スイッチバルブ７０を構成する共通シリンダ８１の上面側には、スイッチバルブ７０のシリンダ７１の内部に連通する第３接続路４９の他端部が連通している。

押圧部材４２は、前後方向に延びる略円柱体であって、後述するタイマーバルブ８０によって後端面を押圧されることで前方側に移動する。押圧部材４２の前端側は固定部材４１ａによって係止されており、押圧部材４２がタイマーバルブ８０側に脱落しないようになっている。

ダイヤフラム４３は、例えばゴム等の樹脂材料からなる弾性変形可能な薄膜で構成される。ダイヤフラム４３は、押圧部材４２の先端側に取り付けられ、押圧部材４２の動作に連動して共通シリンダ８１内を前後方向に移動する。ダイヤフラム４３の周縁部は、固定部材４１ａ，４１ｂによって挟持された状態で取り付けられている。

シール部材４４は、例えばゴム等の樹脂材料からなり、取付部材４５に取り付けられている。取付部材４５は、取付部材４５の前端側と共通支持部４８との間に介挿されたバネ４６によって前方側に付勢されている。被シール部材４７は、前後方向に移動するシール部材４４に対して当接可能に設けられ、シール部材４４の後方側への移動を規制する。

シール部材４４は、押圧部材４２の非押圧時に被シール部材４７に当接し、メインチャンバ５に連通する共通通路ＣＰと第２制御バルブ６０に連通する第４接続路６９とを接続する。一方、シール部材４４は、押圧部材４２の押圧時にバネ４６の弾性力に抗して前方側に移動することで被シール部材４７から離間し、第２制御バルブ６０に連通する第４接続路６９とスイッチバルブ７０のシリンダ７１の内部に連通する第３接続路４９とを接続する。

タイマーバルブ８０は、図１及び図４に示すように、トリガレバー１１が引き操作された状態で規定時間が経過する際に、第１制御バルブ４０及び第２制御バルブ６０等を作動させることで打ち込み動作を制限する。つまり、タイマーバルブ８０は、トリガレバー１１の操作に基づいて作動し、第１制御バルブ４０及び第２制御バルブ６０を所定のタイミングで作動させることでヘッドバルブ３０の作動を無効にさせる。タイマーバルブ８０は、共通シリンダ８１と、第１タイマーピストン８４と、第１ピストン軸部８５と、第２タイマーピストン８６と、第２ピストン軸部８７とを有している。

共通シリンダ８１は、前後方向に延びる中空の円筒体であって、第１タイマーピストン８４及び第２タイマーピストン８６を前後方向にスライド可能に収容する。共通シリンダ８１の内部は、仕切部８１ａを介して２つの第１室８２と第２室８３とに仕切られる。第１室８２は密閉された閉空間で構成され、第１室８２の内部には大気が充填されている。これにより、第１室８２内に他の空間から圧縮空気やゴミ等が流入できないようになっている。

第１タイマーピストン８４は、共通シリンダ８１の内径と略同一の径を有する円筒体であって、共通シリンダ８１の内部を前後方向にスライドする。第１タイマーピストン８４は、圧縮バネ９９によって第１制御バルブ４０側（前方側）に付勢されている。圧縮バネ９９は、第１タイマーピストン８４の基端側に形成された凹部と第１室８２の内部の後壁との間に介挿され、共通シリンダ８１に対して流入又は流出する圧縮空気に応じて伸縮する。第１タイマーピストン８４の周縁部には、その円周方向に沿って凹部８４ａが形成されている。凹部８４ａには、共通シリンダ８１の内壁との間を密閉するＯリング８８ａが装着されている。これにより、第１室８２は、Ｏリング８８ａよりも後方側の第１空間８２ａと、Ｏリング８８ａよりも前方側の第２空間８２ｂとにさらに仕切られる。

Ｏリング８８ａは、凹部８４ａの内部で前後方向に移動可能な状態、つまり遊びを有した状態で装着される。凹部８４ａには、Ｏリング８８ａが凹部８４ａ内の前壁に密着した場合に、第２空間８２ｂの大気を第１空間８２ａに流すためのバイパス通路８４ｂが形成されている。

本実施の形態では、第１タイマーピストン８４が前進する場合、Ｏリング８８ａが凹部８４ａ内の後方側に移動し、凹部８４ａ内の後壁との間を密閉する。そのため、この場合に、第２空間８２ｂから第１空間８２ａに凹部８４ａを経由して大気が流れることはない。一方、第１タイマーピストン８４が後退する場合、Ｏリング８８ａが凹部８４ａ内の前方側に移動し、凹部８４ａの前壁との間を密閉するが、バイパス通路８４ｂは開いているので、凹部８４ａを経由して第１空間８２ａから第２空間８２ｂに大気が流れる。このように、本実施の形態においてＯリング８８ａ、凹部８４ａ及びバイパス通路８４ｂは、逆止弁として機能する。

第１タイマーピストン８４の凹部８４ａには、第１タイマーピストン８４の前後方向（厚み方向）に貫通する通路８４ｃが形成され、通路８４ｃを経由して第２空間８２ｂ側から第１空間８２ａ側に大気の流入が可能となっている。通路８４ｃには、絞り部８４ｄが設けられている。絞り部８４ｄは、通路８４ｃの一部の経路の断面積を小さく（幅を狭く）することで構成され、第２空間８２ｂから第１空間８２ａに流れる大気の単位時間当たりの流量を一定に制限する。これにより、第１タイマーピストン８４における第１制御バルブ４０を作動させるまでの移動速度を制御することができる。

第１ピストン軸部８５は棒状の円柱体であって、第１ピストン軸部８５の後端部が第１タイマーピストン８４の前端部に一体形成されている。第１ピストン軸部８５は、仕切部８１ａに形成された貫通孔８１ｂを貫通し、第１室８２内から第２室８３内に延出する。第１ピストン軸部８５の前端面は第２タイマーピストン８６の後端面に取り付けられており、第１タイマーピストン８４の付勢力を第２タイマーピストン８６に伝達可能となっている。仕切部８１ａにはＯリング８８ｂが設けられ、第１室８２の内部の密閉状態を確保している。

第２タイマーピストン８６は、共通シリンダ８１の内径と略同一の径を有する円筒体であって、第２室８３内にスライド可能に配置されている。第２タイマーピストン８６の周縁部には、その円周方向に沿って凹部８６ａが形成されている。凹部８６ａには、共通シリンダ８１の内壁との間を密閉するＯリング８８ｃが装着されている。これにより、第２室８３は、Ｏリング８８ｃよりも後方側の第１空間８３ａと、Ｏリング８８ｃよりも前方側の第２空間８３ｂとにさらに仕切られる。

第２空間８３ｂにはスイッチバルブ７０に連通する第６接続路８９の一端部が連通しており、第２空間８３ｂ内への圧縮空気の供給又は第２空間８３ｂ内から圧縮空気の排気が可能となっている。

第２ピストン軸部８７は棒状の円柱体であって、第２ピストン軸部８７の後端部が第２タイマーピストン８６の前端部に一体的に取り付けられている。第２ピストン軸部８７の前端側は、第２タイマーピストン８６と第１制御バルブ４０との間に形成された貫通孔８１ｃにスライド可能に配置される。第２ピストン軸部８７の前端部は、第１制御バルブ４０の共通シリンダ８１の内部に出没可能に設けられ、第１制御バルブ４０を構成する押圧部材４２の後端面を押圧することで第１制御バルブ４０を作動させる。

［釘打機１００の動作例］
次に、第１の実施の形態に係る釘打機１００の打ち込み動作の一例について説明する。図５～図１１は、第１の実施の形態に係る釘打機１００における打ち込み動作を示す図である。図１２Ａ～図１２Ｅは、第１の実施の形態に係る釘打機１００における打ち込み動作時のトリガバルブ５０の動作の一例を示す図である。

図１に示した釘打機１００のエアプラグ８に図示しないエアホースが接続され、エアホース等を介してメインチャンバ５の内部に圧縮エアが供給されると、図５に示すように、共通通路ＣＰから空室ＳＰの内部に圧縮空気が流入する。流入した圧縮空気は、第６接続路８９を経由してタイマーバルブ８０の第２室８３の第２空間８３ｂに供給される。これに伴い、第２タイマーピストン８６の前面が圧縮空気により後方側に付勢され、第１タイマーピストン８４等が圧縮バネ９９の弾性力に抗して後退していく。つまり、タイマーバルブ８０がタイマーセット中の状態となる。

このとき、タイマーバルブ８０の第１室８２の第１空間８２ａの大気が圧縮され、圧縮された大気が第１空間８２ａから第２空間８２ｂに向かって流れることで、Ｏリング８８ａが凹部８４ａ内の前方側に移動する。これにより、第１タイマーピストン８４の外周面と共通シリンダ８１の内壁との間の隙間Ｓａ、凹部８４ａの後壁とＯリング８８ａとの間の隙間Ｓｂ、及びバイパス通路８４ｂとが連通し、第１空間８２ａの大気が隙間Ｓａ，Ｓｂ及びバイパス通路８４ｂを経由して第２空間８２ｂに流れる。なお、通路８４ｃは絞り部８４ｄの抵抗が高くなるため、大気はほぼ流れない。

また、空室ＳＰに流入した圧縮空気は、第４接続路６９を経由して第２制御バルブ６０のシリンダ６１の内部に供給される。第２制御バルブ６０の制御バルブステム６２及びシール部材６５は、シリンダ６１の内部の底面と制御バルブステム６２の下面との間に供給された圧縮空気により上昇し、第２制御バルブ６０が作動する。これにより、第１通路６１ａが開き、第１通路６１ａと第２通路６１ｂとが連通する。

なお、図２に示したように、トリガバルブ５０の空室５５には、通路５４ｃを介してメインチャンバ５内の圧縮空気が供給される。また、ヘッドバルブチャンバ３８には、隙間Ｓ１及び通路５３を経由してメインチャンバ５内の圧縮空気が供給される。

図６に示すように、タイマーバルブ８０の第２室８３への圧縮空気の供給が続くと、第１タイマーピストン８４の後端面が第１室８２の内部の後壁に当接する。これにより、第１タイマーピストン８４が共通シリンダ８１の内部の初期位置に到達し、タイマーバルブ８０がスタンバイ状態となる。

図７に示すように、作業者によりトリガレバー１１が引き操作されると、コンタクトレバー１２によりスイッチバルブ７０のスイッチバルブステム７２が押し上げられ、スイッチバルブ７０が作動する。スイッチバルブステム７２の押し上げにより押圧部材７４が後方側に押圧され、押圧部材７４によりシール部材７６が後方側に移動する。これにより、第６接続路８９が閉じて、共通通路ＣＰと第６接続路８９との連通状態を遮断する。一方、シール部材７６の後方側への移動により、第６接続路８９と第１接続路２９とが連通する。これに伴い、タイマーバルブ８０の第２室８３の第２空間８３ｂの圧縮空気が第６接続路８９及び第１接続路２９を経由して大気圧のブローバックチャンバ２８へ排気される。タイマーバルブ８０の内部の圧縮空気の排気に伴い、圧縮バネ９９の付勢力により第１タイマーピストン８４及び第２タイマーピストン８６が第１制御バルブ４０側に前進し、タイマーバルブ８０による計時（タイマー）がスタートする。

このとき、タイマーバルブ８０の第１室８２の第２空間８２ｂの大気は、圧縮されることで絞り部８４ｄ及び通路８４ｃを通過して第１空間８２ａに流れる。第１空間８２ａに流れる大気の流量は、絞り部８４ｄにより一定に制限されるため、第１空間８２ａの内部に流れる大気の流量も減少する。そのため、第１タイマーピストン８４は絞り部８４ｄを通過する大気の流量と圧縮バネ９９の付勢力とに基づいてゆっくり前進する。タイマーバルブ８０の規定時間は計時中となる。

なお、第１タイマーピストン８４の凹部８４ａでは、第２空間８２ｂから流入する大気によりＯリング８８ａが凹部８４ａを後方側に移動し、Ｏリング８８ａと凹部８４ａの後壁との間の通路が閉じられる。そのため、第２空間８２ｂの大気が、凹部８４ａを経由して第１空間８２ａに流れることはない。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、トリガレバー１１が引き操作された状態かつタイマーバルブ８０の規定時間の経過前に、コンタクトアーム１４が被打ち込み部材に押し当てられると、押圧部材１５が押し上げられる。これに伴って、トリガレバー１１の前端側が押し上げられると、さらにトリガレバー１１によりトリガバルブ５０のトリガバルブステム５８が押し上げられ、トリガバルブ５０が作動する。

図１２Ｃに示すように、トリガバルブステム５８が押し上げられると、Ｏリング５８ａ，５８ｂも上方側に移動し、空室５５の圧縮空気がトリガバルブステム５８とシリンダ６１の外壁面との隙間Ｓ３から第２制御バルブ６０の第１通路６１ａを通過する。第１通路６１ａを通過した圧縮空気は、シリンダ６１の内部を通過して第２通路６１ｂ及び排気路６１ｄを経由して外部に排気される。

これに伴い、図８Ａ及び図１２Ｄに示すように、パイロットバルブ５４は、メインチャンバ５の内部の圧縮空気により圧縮バネ５７の弾性力に抗して押し下げられ、パイロットバルブ５４の下面がキャップ５６の上面に当接する。これにより、通路５３と排気路５６ａとが連通し、ヘッドバルブチャンバ３８の圧縮空気が第２接続路３９、トリガバルブ５０の内部及び排気路５６ａを経由して大気中（外部）に排気される。

ヘッドバルブチャンバ３８の圧縮空気が排気されると、図８Ａに示すように、ヘッドバルブ３０の可動部３４がメインチャンバ５の内部の圧縮空気により押し上げられ、可動部３４と係止部２５との間が開放されることで、ピストン上室２４ａにメインチャンバ５から圧縮空気が流入し、ピストン２４がシリンダ２６の内部を急速に降下していく。

図９Ａに示すように、ピストン２４がさらに降下すると、ピストン２４に連結されたドライバ２２により釘が被打込部材に打ち込まれる。また、ピストン２４がシリンダ２６の内部の下部側まで降下すると、シリンダ２６の内部の圧縮空気が小孔２７を介してブローバックチャンバ２８の内部に流入する。流入した圧縮空気は、図９Ｂに示すように、第１接続路２９を経由して作動中のスイッチバルブ７０の内部に流入し、さらに第６接続路８９を経由してタイマーバルブ８０の第２室８３の第２空間８３ｂに流入する。これにより、タイマーバルブ８０の第１タイマーピストン８４及び第１ピストン軸部８５が共通シリンダ８１の内部を再び後退していき、タイマーバルブ８０がリセットされる。

図１０に示すように、図７にしたトリガレバー１１が引き操作された時点（タイマーバルブ８０の作動時）から規定時間以内にコンタクトアーム１４が被打込部材に押し付けられない場合、タイマーバルブ８０の第２タイマーピストン８６が規定時間の経過時に第１制御バルブ４０を押圧可能な作動位置に移動し、さらに第２室８３の前端部まで移動する。このとき、タイマーバルブ８０の第２室８３の圧縮空気は、第６接続路８９、スイッチバルブ７０の内部、及び第１接続路２９を経由してブローバックチャンバ２８の内部に排気される。

第１制御バルブ４０の押圧部材４２は、第２ピストン軸部８７により後方側から押圧される。押圧部材４２は、共通シリンダ８１の内部を前進することで取付部材４５を介してシール部材４４を押圧し、シール部材４４を前方側に移動させる。シール部材４４が前方側に移動すると、第４接続路６９と共通通路ＣＰとの連通状態が遮断される一方で、第４接続路６９と第３接続路４９とが連通する。これに伴い、図１２Ｂに示す状態において、第２制御バルブ６０の制御バルブステム６２の下面とシリンダ６１の内部の底面との間の圧縮空気は、第４接続路６９、第１制御バルブ４０の内部及び第３接続路４９を経由してブローバックチャンバ２８から外部に排気される。これにより、図１２Ａに示すように、第２制御バルブ６０の制御バルブステム６２及びシール部材６５が降下することで第１通路６１ａがシール部材６５により閉じられ、第１通路６１ａと第２通路６１ｂとの連通が遮断される。

図１１に示すように、図７に示したトリガレバー１１が引き操作された状態でタイマーバルブ８０の規定時間が経過した後に、コンタクトアーム１４が被打ち込み部材に押し当てられると、これに連動して押圧部材１５が押し上げられる。これに伴って、コンタクトレバー１２の前端側が押し上げられると、トリガバルブ５０のトリガバルブステム５８が押し上げられ、トリガバルブ５０が作動する。図１２Ｅに示すように、トリガバルブステム５８が押し上げられると、Ｏリング５８ａ，５８ｂも上方側に移動するが、第２制御バルブ６０の第１通路６１ａはシール部材６５により閉じられているので、空室５５の圧縮空気は外部に排気されずにそのまま残る。つまり、空室５５の圧縮空気の充填状態が維持される。また、空室５５と排気路５６ａとは、Ｏリング５４ａにより遮蔽される。したがって、ヘッドバルブチャンバ３８の内部の圧縮空気は、排気路５６ａを介して外部に排気されることはない。そのため、作業者がトリガレバー１１を引き操作した状態で、コンタクトアーム１４を被打込部材に押し付けた場合でも、ヘッドバルブ３０が作動せず、打ち込み動作は実行されない。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、トリガバルブ５０の空室５５に対する圧縮空気の充填又は排気を第２制御バルブ６０により制御する。これにより、トリガバルブ５０の空室５５の容積はヘッドバルブ３０のヘッドバルブチャンバ３８の容積よりも小さく、ヘッドバルブ３０のヘッドバルブチャンバ３８よりもトリガバルブ５０の空室５５の方が流入及び流出させる圧縮空気の流量も少ないため、第２制御バルブ６０の小型化を図ることができる。その結果、第２制御バルブ６０の小型化により釘打機１００の小型化を図ることができる。さらに、第２制御バルブ６０の小型化により第２制御バルブ６０の作動の応答性の向上を図ることもできる。

＜第２の実施の形態＞
上記特許文献１等に開示される従来の釘打機のタイマー機構の構造では、一定の抵抗を付与することでタイマーバルブの移動速度を一定に保持し、予め設定された規制時間経過に切換バルブを作動させるように構成される場合がある。そのため、切換バルブを作動させる段階で、タイマーバルブの荷重（押圧力）が不足してしまい、安定した状態で切換バルブを制御することができないという問題があった。そこで、上記課題を解決するために、第２の実施の形態に係る釘打機２００の構成を採用する。

第２の実施の形態に係るタイマーバルブ２８０では、上記第１の実施の形態のタイマーバルブ８０とは異なる構成を採用している。同様に、第２の実施の形態に係るスイッチバルブ２７０及び制御バルブ２４０についても、上記第１の実施の形態のスイッチバルブ７０及び第２制御バルブ６０等とは異なる構成を採用している。なお、その他の釘打機２００の構成、機能及び動作は、第１の実施の形態の釘打機１００の構成等を共通するため、詳細な説明については省略する。また、第２の実施の形態のトリガバルブ５０は、内部に制御バルブを配置しない以外は第１の実施の形態のトリガバルブ５０と構成等が略共通しているため、詳細な説明は省略する。

［釘打機２００の構成例］
図１３は、第２の実施の形態に係る釘打機２００の側面断面図である。図１４は、第２の実施の形態に係るトリガバルブ５０、スイッチバルブ２７０及び制御バルブ２４０の側面断面図である。図１５Ａは第２の実施の形態に係るタイマーバルブ２８０の側面断面図であり、図１５Ｂは第１区間Ｒ１及び第２区間Ｒ２を説明するための図である。

釘打機２００は、図１３等に示すように、シリンダ２６の内部をスライド可能なピストン２４と、ピストン２４に取り付けられて被打込部材に釘を打ち込むドライバ２２とを有する打撃機構２０と、打撃機構２０を駆動するための圧縮空気が供給されるヘッドバルブチャンバ３８と、ヘッドバルブチャンバ３８に供給された圧縮空気を用いて打撃機構２０を駆動するヘッドバルブ３０と、ヘッドバルブ３０を作動させるトリガバルブ５０と、トリガバルブ５０の作動に伴って作動するヘッドバルブ３０の作動を無効にする制御バルブ２４０と、制御バルブ２４０を作動させることで所定時間経過後にヘッドバルブ３０の作動を無効にさせるタイマーバルブ２８０と、トリガレバー１１の操作に基づいてタイマーバルブ２８０を作動させるスイッチバルブ２７０とを備えている。

スイッチバルブ２７０は、図１３及び図１４に示すように、トリガバルブ５０の後方側に隣接して配置され、トリガレバー１１の操作に基づいてタイマーバルブ２８０を作動させる。スイッチバルブ２７０は、シリンダ２７２と、スイッチバルブステム２７４とを有している。

シリンダ２７２は、上下方向に延びる中空を有する円筒体であって、スイッチバルブステム２７４を上下方向にスライド可能に収容する。シリンダ２７２の上部側には、通路２７２ａが形成されている。通路２７２ａは、メインチャンバ５に連通し、通路２７２ａを介してシリンダ２７２の内部にメインチャンバ５の内部の圧縮空気を流入させる。

シリンダ２７２の上下方向の略中間位置には第５接続路５９の一端部が連通し、第５接続路５９の他端部がタイマーバルブ２８０に連通している。第５接続路５９は、スイッチバルブ２７０とタイマーバルブ２８０とを接続し、第５接続路５９を介してタイマーバルブ２８０に対して圧縮空気の供給又は排気が可能となっている。シリンダ２７２の第５接続路５９よりも下方側には第１接続路２９の一端部が連通し、第１接続路２９の他端部がブローバックチャンバ２８に連通している。第１接続路２９は、スイッチバルブ２７０とブローバックチャンバ２８との間を接続し、第１接続路２９を介してスイッチバルブ２７０に圧縮空気の供給又はスイッチバルブ２７０からの圧縮空気の排気が可能となっている。

スイッチバルブステム２７４は、シリンダ２７２の内部に収容され、圧縮バネ２７６によってトリガレバー１１側（下側）に向かって付勢されている。圧縮バネ２７６は、スイッチバルブステム２７４の上端面とシリンダ２７２内の天面との間に介在され、トリガレバー１１の引き操作に応じて伸縮する。スイッチバルブステム２７４の下端部はシリンダ２７２の下面から下方側に突出しており、トリガレバー１１の引き操作時にその下端部がコンタクトレバー１２に当接する。

スイッチバルブステム２７４の上下方向の略中間位置の周縁部には、シリンダ２７２の内壁との間の密着を図るＯリング２７４ａが装着されている。スイッチバルブステム２７４は、トリガレバー１１の非引き操作時に、Ｏリング２７４ａにより第５接続路５９と第１接続路２９との間の経路を閉じると共に通路２７２ａと第５接続路５９とを連通する。一方、スイッチバルブステム２７４は、トリガレバー１１の引き操作時に、コンタクトレバー１２によって圧縮バネ２７６の弾性力に抗して押し上げられ、Ｏリング２７４ａにより通路２７２ａと第５接続路５９との間の経路を閉じると共に、第５接続路５９と第１接続路２９とを連通する。

制御バルブ２４０は、図１３及び図１４に示すように、タイマーバルブ２８０の制御によってヘッドバルブチャンバ３８とトリガバルブ５０との間の経路を連通又は遮断する。制御バルブ２４０は、タイマーバルブ２８０の前方側に隣接する位置であって、ヘッドバルブチャンバ３８とトリガバルブ５０との間に配置されている。制御バルブ２４０は、シリンダ２４２と、制御バルブステム２４４とを有している。なお、シリンダ２４２の一部は、ハウジング１ａの一部を共有した構造となっている。

シリンダ２４２は、前後方向に延びる中空を有する円筒体であって、制御バルブステム２４４を前後方向にスライド可能に収容する。シリンダ２４２の上面側には、ヘッドバルブチャンバ３８に連通する第２接続路３９の一端部が連通している。シリンダ２４２の下面側には、トリガバルブ５０に連通する第３接続路４９の一端部が連通すると共に、メインチャンバ５に連通する通路２４２ｃが形成されている。

制御バルブステム２４４は、前後方向に延びる円柱体であって、シリンダ２４２の内部に配置されている。制御バルブステム２４４は、圧縮バネ２４６によってタイマーバルブ２８０（後方側）に付勢されている。圧縮バネ２４６は、シリンダ２４２の内部の前壁と制御バルブステム２４４の前端面との間に介在され、タイマーバルブ２８０による押圧に応じて伸縮する。制御バルブステム２４４の前後方向の略中間位置の周縁部には、シリンダ２４２の内壁との密着を図るためのＯリング２４４ａ，２４４ｂが前後方向に所定間隔を空けて装着されている。

制御バルブステム２４４は、タイマーバルブ２８０の非押圧時、つまりタイムアウト前に、シリンダ２４２の内部の後端側に位置し、Ｏリング２４４ｂによって第２接続路３９と通路２４２ｃとの間の経路を閉じる一方で第２接続路３９と第３接続路４９との間の経路を開く。これにより、ヘッドバルブチャンバ３８とトリガバルブ５０とが接続される。これに対し、制御バルブステム２４４は、タイマーバルブ２８０の押圧時、つまりタイムアウト後に、シリンダ２４２の内部の前端側に移動し、第２接続路３９と通路２４２ｃとの間の経路を開く一方でＯリング２４４ａによって第２接続路３９と第３接続路４９との間の経路を閉じる。これにより、ヘッドバルブチャンバ３８とトリガバルブ５０との間が遮断される。

タイマーバルブ２８０は、図１３、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、トリガレバー１１が引き操作された状態でかつ予め設定された規定時間が経過した後にコンタクトアーム１４が被打込部材に押し付けられた場合に、制御バルブ２４０を作動させることで打ち込み動作を無効にする。

タイマーバルブ２８０は、シリンダ２９０と、第１タイマーピストン２８４と、第１ピストン軸部２８５と、第２タイマーピストン２９４と、第２ピストン軸部２９５とを有している。

シリンダ２９０は、前後方向に延びる中空を有する円筒体であって、第１タイマーピストン２８４及び第２タイマーピストン２９４を前後方向にスライド可能に収容する。シリンダ２９０の内部は、仕切部２９０ａを介して収容部の一例である第１室２８１と第２室２９１とに仕切られる。第１室２８１は、密閉された閉空間（閉回路）で構成され、他の空間である第２室２９１及びメインチャンバ５等とは互いに遮断されている。第１室２８１の内部には、タイマーバルブ２８０を作動させる際に用いる大気（空気）が予め充填されている。これにより、第１室２８１の内部に他の空間からゴミや油等の不純物が流入することを防止できるようになっている。

第１タイマーピストン２８４は、シリンダ２９０の内径と略同一の径を有する円筒体であって、シリンダ２９０の内壁に沿ってスライドする。第１タイマーピストン２８４は、圧縮バネ２８９によって制御バルブ２４０側（前方側）に付勢されている。圧縮バネ２８９は、第１タイマーピストン２８４の基端側に形成された凹部と第１室２８１の内部の後壁との間に介在され、第１タイマーピストン２８４の前進又は後退に応じて伸縮する。第１タイマーピストン２８４は、タイマーバルブ２８０による計時が所定時間経過する際に制御バルブ２４０を押圧する作動位置に移動可能である。

第１タイマーピストン２８４の周縁部には、その円周方向に沿って凹部２８４ａが形成されている。凹部２８４ａには、シリンダ２９０の内壁との間を密閉するＯリング２８６が装着されている。これにより、第１室２８１は、Ｏリング２８６よりも後方側の第１空間２８１ａと、Ｏリング２８６よりも前方側の第２空間２８１ｂとにさらに仕切られる。第１空間２８１ａと第２空間２８１ｂとは、Ｏリング２８６により互いに遮蔽される。

シリンダ２９０の内部の下部側には、前後方向に延びる第１通路２８２ａ及び第２通路２８２ｂが上下に並んで設けられている。第１通路２８２ａの前端部は第２空間２８１ｂに連通し、第１通路２８２ａの後端部は第１空間２８１ａに連通している。第２通路２８２ｂの前端部は第２空間２８１ｂに連通し、第２通路２８２ｂの後端部は第１空間２８１ａに連通している。

第１通路２８２ａの経路途中には、逆止弁２８７が設けられている。逆止弁２８７は、例えば、第１通路２８２ａを開閉するボール２８７ａと、ボール２８７ａを後方側に付勢するバネ２８７ｂとを有している。第１タイマーピストン２８４が第１室２８１の内部を後退する場合には、第１空間２８１ａから第１通路２８２ａに流入する大気によりボール２８７ａがバネ２８７ｂの弾性力に抗して前方側に移動することで第１通路２８２ａが開き、第１室２８１の第１空間２８１ａの大気が第２空間２８１ｂに流入する。第１タイマーピストン２８４が第１室２８１の内部を前進する場合には、第２空間２８１ｂから第１通路２８２ａに流入する大気及びバネ２８７ｂがボール２８７ａに作用し、ボール２８７ａにより第１通路２８２ａが閉じられるため、シリンダ２９０の第２空間２８１ｂの大気が第１通路２８２ａを介して第１空間２８１ａに流入（逆流）することはない。

第２通路２８２ｂの経路途中には、圧縮生成部の一例である絞り部２８８が設けられている。絞り部２８８は、第２通路２８２ｂの一部の経路の断面積を小さく（幅を狭く）することで構成される。絞り部２８８は、第２空間２８１ｂから第２通路２８２ｂに流入する大気の単位時間当たりの流量を一定に制限することで、第１タイマーピストン２８４等を移動させるための圧縮空気を生成する。これにより、第２ピストン軸部２９５が制御バルブ２４０の制御バルブステム２４４を押圧するまでの移動速度を制御することができる。また、第１タイマーピストン２８４が第１室２８１の内部の初期位置から制御バルブ２４０を作動させる作動位置まで移動する際の規定時間は、タイマーバルブ２８０の絞り部２８８を通過する流量及び圧縮バネ２８９のバネ係数等によって決定される。本実施の形態において規定時間は、例えば３秒～１０秒であるが、これらに限定されることはない。また、本実施の形態では、制御バルブ２４０が作動位置からヘッドバルブチャンバ３８とトリガバルブ５０との間の通路を遮断する位置まで移動する時間は、規定時間よりも大幅に短い時間に設定される。そのため、規定時間が経過すると、その直後にヘッドバルブ３０とトリガバルブ５０との間の通路が制御バルブ２４０により遮断される。

図１５Ａに示すように、第２通路２８２ｂの略中間位置と第１タイマーピストン２８４が収容される位置のシリンダ２９０との間には、シリンダ２９０を構成する隔壁２９０ｅを厚み方向（上下方向）に貫通するバイパス通路２８２ｃが形成されている。バイパス通路２８２ｃは、シリンダ２９０の第２空間２８１ｂから第１空間２８１ａに大気を流す第２通路２８２ｂとは別の異なる通路である。

第１タイマーピストン２８４の移動範囲は、図１５Ｂに示すように、トリガレバー１１の引き操作時から制御バルブ２４０を作動させるまで規定時間を計時するための第１区間Ｒ１と、制御バルブ２４０を押圧するための第２区間Ｒ２とを含む。本実施の形態では、シリンダ２９０を移動する第１タイマーピストン２８４の後端部２８４ｅを基準としたとき、第１区間Ｒ１は、第１タイマーピストン２８４の初期位置と、バイパス通路２８２ｃの後縁との間の区間である。また、第２区間Ｒ２は、バイパス通路２８２ｃの後縁と制御バルブ２４０を押圧する作動位置との間の区間である。

本実施の形態では、第２区間Ｒ２における第１タイマーピストン２８４に対する抵抗（第２抵抗）は、第１区間Ｒ１における第１タイマーピストン２８４に対する抵抗（第１抵抗）よりも小さくなるように構成される。具体的には、第１区間Ｒ１では、第２空間２８１ｂから第１空間２８１ａまでの大気が通過する通路が第２通路２８２ｂの絞り部２８８となる。第２区間Ｒ２では、第２空間２８１ｂから第１空間２８１ａまでの大気が通過する通路が絞り部２８８よりも断面積が大きくかつ流動抵抗が小さいバイパス通路２８２ｃとなる。

図１５Ａに戻り、第１ピストン軸部２８５は棒状の円柱体であって、第１ピストン軸部２８５の後端部が第１タイマーピストン２８４の前端部に取り付けられている。第１ピストン軸部２８５は仕切部２９０ａに形成された貫通孔２９０ｂに挿通され、その前端側が第１室２８１の内部から第２室２９１の内部に延出する。第１ピストン軸部２８５の前端部は第２タイマーピストン２９４の後端部に取り付けられており、第１タイマーピストン２８４の押圧力を第２タイマーピストン２９４に伝達可能となっている。仕切部２９０ａにはＯリング２９０ｃが取り付けられ、第１室２８１の密閉状態を確保している。

第２タイマーピストン２９４は、シリンダ２９０の内径と略同一の径を有する円筒体であって、第１ピストン軸部２８５による押圧に応じて第２室２９１の内部を前進又は後退する。第２タイマーピストン２９４の周縁部には、その円周方向に沿って凹部２９４ａが形成されている。凹部２９４ａには、シリンダ２９０の内壁との間を密閉するためのＯリング２９６が装着されている。これにより、第２室２９１は、Ｏリング２９６よりも後方側の第１空間２９１ａと、Ｏリング２９６よりも前方側の第２空間２９１ｂとにさらに仕切られる。

第１空間２９１ａには、ハウジング１ａの外部に連通する通路２９０ｆが形成されている。第２空間２９１ｂにはスイッチバルブ２７０に連通する第５接続路５９の一端部が接続されており、第５接続路５９を介してタイマーバルブ２８０への圧縮空気の供給又はタイマーバルブ２８０から圧縮空気の排気が可能となっている。

第２ピストン軸部２９５は棒状の円柱体であって、第２ピストン軸部２９５の後端部が第２タイマーピストン２９４の前端部に取り付けられている。第２ピストン軸部２９５は、第２タイマーピストン２９４と制御バルブ２４０との間に形成された貫通孔２９０ｄの内部を前後方向に移動可能である。第２ピストン軸部２９５の前端部は、制御バルブ２４０のシリンダ２４２の内部に出没可能に設けられ、制御バルブ２４０を構成する制御バルブステム２４４の後端面を押圧することで制御バルブ２４０を作動させる。

本実施の形態において、タイマーバルブ２８０は、図１３及び図１５Ａに示すように、第１タイマーピストン２８４及び第２タイマーピストン２９４の移動方向がシリンダ２６の軸方向（ドライバ２２の移動方向）とは異なる向き、本実施の形態では直交する方向となるように、グリップ部４の内部に配置されている。また、タイマーバルブ２８０は、第１タイマーピストン２８４及び第２タイマーピストン２９４の移動方向がグリップ部４の延在方向に沿った方向、すなわちグリップ部４の延在方向と平行となるように、グリップ部４の内部に配置されている。

［釘打機２００の動作例］
次に、第２の実施の形態に係る釘打機２００の打ち込み動作の一例について図１３～図１５等を参照して説明する。

図１３に示した釘打機２００のエアプラグ８にエアホースが接続されると、メインチャンバ５の内部に圧縮空気が供給される。メインチャンバ５の内部に供給された圧縮空気は、スイッチバルブ２７０の内部及び第５接続路５９を経由してタイマーバルブ２８０の第２空間２９１ｂに供給される。

これに伴い、第２タイマーピストン２９４が圧縮空気により後方側に付勢されることで、第１タイマーピストン２８４がシリンダ２９０の内部の初期位置まで後退する。

続けて、作業者によりトリガレバー１１が引き操作されると、コンタクトレバー１２によりスイッチバルブ２７０のスイッチバルブステム２７４が押し上げられ、スイッチバルブ２７０が作動する。これにより、タイマーバルブ２８０内の圧縮空気が、第５接続路５９、スイッチバルブ２７０の内部及び第１接続路２９を経由して、大気圧のブローバックチャンバ２８に排気される。

シリンダ２９０の第２空間２９１ｂの圧縮空気が排気されると、第１タイマーピストン２８４は、圧縮バネ２８９の付勢により前進する。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第１タイマーピストン２８４の後端部２８４ｅが第１区間Ｒ１を通過する場合、第２空間２８１ｂから第２通路２８２ｂに流入する大気は、第２通路２８２ｂの絞り部２８８を通過して第１空間２８１ａに流入する。第１空間２８１ａに供給される大気の流量は、絞り部２８８により一定に制限される。これにより、第１タイマーピストン２８４は、シリンダ２９０の内部の初期位置からゆっくり前進してき、タイマーバルブ２８０の計時（タイマー）がスタートする。タイマーバルブ２８０は、第２区間Ｒ２に到達するまで設定された規定時間の計時を行う。

続けて、第１タイマーピストン２８４の後端部が第２区間Ｒ２のバイパス通路２８２ｃを通過し始めると、バイパス通路２８２ｃの連通先が第２空間２８１ｂから第１空間２８１ａに切り替わる。本実施の形態では、バイパス通路２８２ｃの断面積が絞り部２８８の断面積よりも大きく設計されており、バイパス通路２８２ｃの流動抵抗の方が絞り部２８８の流動抵抗よりも小さくなっている。そのため、第２空間２８１ｂから流入する大気は、第２通路２８２ｂの絞り部２８８ではなく、バイパス通路２８２ｃを通過し、第１空間２８１ａに流入する。この場合、第２空間２８１ｂから第１空間２８１ａに流入する大気の流量は、第１区間Ｒ１よりも第２区間Ｒ２の方が多くなる。したがって、第１タイマーピストン２８４の移動速度についても第１区間Ｒ１よりも第２区間Ｒ２の方が上昇する。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、第１タイマーピストン２８４が移動する際の負荷を制御バルブ２４０の作動直前の第２区間Ｒ２で軽減することで、第１タイマーピストン２８４等の移動速度を速くすることができ、第２ピストン軸部２９５により制御バルブステム２４４を強い荷重で押すことができる。これにより、制御バルブ２４０を確実かつ高精度に作動させることができる。また、第２の実施の形態によれば、第１タイマーピストン２８４を収容する第１室２８１を閉空間で構成するので、第１区間Ｒ１では一定の抵抗を第１タイマーピストン２８４に対して常時付与できる。これにより、第１タイマーピストン２８４の移動速度の一定に維持することができ、計時の安定化を図ることができる。

また、タイマーバルブ２８０の第１タイマーピストン２８４の移動方向が、打撃機構２０の移動方向とは直交する方向となるように、タイマーバルブ２８０をグリップ部４の内部に配置するので、タイマーバルブ２８０が打撃機構２０の打ち込み動作時に発生する衝撃を受けてしまうことを防止できる。これにより、タイマーバルブ２８０の誤作動を防止でき、タイマーバルブ２８０の動作の安定化を図ることができる。

なお、第２の実施の形態において、第２区間Ｒ２における第１タイマーピストン２８４に対する抵抗を、第１区間Ｒ１における第１タイマーピストン２８４に対する抵抗よりも小さくする手段としては、通路の面積を変化させることに限定されない。例えば、絞り部２８８よりも断面積が大きい複数のバイパス通路２８２ｃを設けるようにしても良い。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。具体的には、上記実施の形態では、空気圧工具の一例として、釘打機１００，２００について説明したが、これに限定されることはない。例えば、空気圧工具として、ネジ締め工具やネジ打ち工具等についても本発明を適用することができる。

また、上記第２の実施の形態では、制御バルブ２４０をヘッドバルブ３０とトリガバルブ５０との間に配置した例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、制御バルブ２４０をトリガバルブ５０の内部に配置することもできる。また、上記第２の実施の形態では、ヘッドバルブ３０とトリガバルブ５０との間の通路を制御バルブ２４０により遮断する構造としたが、これに限定されることはない。例えば、制御バルブ２４０によりヘッドバルブ３０の作動を機械的に無効にする構造を採用することもできる。また、上記第２の実施の形態では、制御バルブ２４０の移動範囲を第１区間Ｒ１と第２区間Ｒ２とに分けたが、これに限定されることはない。例えば、タイマーバルブ２８０により最初の段階から制御バルブ２４０を押圧した状態で作動させ、所定時間の経過時にヘッドバルブ３０とトリガバルブ５０との間の通路を完全に遮断する構成を採用することもできる。さらに、上記第１及び第２の実施の形態では、第２制御バルブ６０及び制御バルブ２４０を押圧して作動させる構成としたが、これに限定されることはなく、第２制御バルブ６０及び制御バルブ２４０を引くことで作動させる構成としてもよい。

１ 本体
４ グリップ部
５ メインチャンバ
１１ トリガレバー（トリガ）
２０ 打撃機構（駆動機構）
２２ ドライバ
２４ ピストン
２６ シリンダ
２８ ブローバックチャンバ
３０ ヘッドバルブ
３８ ヘッドバルブチャンバ（第１チャンバ）
４０ 第１制御バルブ
５０ トリガバルブ
６０ 第２制御バルブ
５５ 空室（第２チャンバ）
８０ タイマーバルブ
８４ 第１タイマーピストン
８５ 第１ピストン軸部
８８ 絞り部
１００，２００ 釘打機（空気圧工具）
２８０ タイマーバルブ
２８２ｃ バイパス通路
２８４ 第１タイマーピストン（弁体）
２８５ 第１ピストン軸部（弁体）
Ｒ１ 第１区間
Ｒ２ 第２区間

Claims (7)

1. 圧縮空気の空気圧によって駆動する駆動機構と、
   空気源から供給される圧縮空気を溜める第１チャンバを有すると共に、前記第１チャンバの圧縮空気の状態に応じて前記駆動機構を駆動するヘッドバルブと、
   前記第１チャンバの圧縮空気を排気させることで前記ヘッドバルブを作動させるトリガバルブと、
   前記トリガバルブの作動を無効にする制御バルブと、
   を備え、
   前記制御バルブは、前記トリガバルブの内部に配置される、
   空気圧工具。
2. 前記トリガバルブは、圧縮空気を溜める第２チャンバを有し、
   前記制御バルブは、非作動時に、前記トリガバルブの前記第２チャンバの圧縮空気を排気させて前記ヘッドバルブの前記第１チャンバから圧縮空気を排気させることで当該ヘッドバルブを作動させる、
   請求項１に記載の空気圧工具。
3. トリガの操作に基づいて前記制御バルブを所定のタイミングで作動させるタイマーバルブを備え、
   前記制御バルブは、前記タイマーバルブの制御により作動し、前記トリガバルブの前記第２チャンバの圧縮空気の充填状態を維持することで前記ヘッドバルブの前記第１チャンバと前記トリガバルブとを遮断する、
   請求項２に記載の空気圧工具。
4. 圧縮空気の空気圧によって駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構を駆動するための圧縮空気が供給されるチャンバと、
   前記チャンバに供給された圧縮空気を用いて前記駆動機構を駆動するヘッドバルブと、
   前記ヘッドバルブを作動させるトリガバルブと、
   前記トリガバルブの作動に伴って作動する前記ヘッドバルブの作動を無効にする制御バルブと、
   トリガの操作に基づいて前記制御バルブを所定のタイミングで作動させることで前記ヘッドバルブの作動を無効にさせるタイマーバルブと、を備え、
   前記タイマーバルブは、
   所定時間が経過する際に前記制御バルブに作用する作動位置に移動可能な弁体を有し、
   前記弁体の移動範囲は、前記所定時間を計時する第１区間と、前記制御バルブに作用する第２区間とを含み、
   前記第１区間と前記第２区間とは、前記弁体に対する抵抗が異なる、
   空気圧工具。
5. 前記第２区間における前記弁体に対する第２抵抗は、前記第１区間における前記弁体に対する第１抵抗よりも小さい、
   請求項４に記載の空気圧工具。
6. 大気が充填され、前記弁体を移動可能に収容するシリンダを有し、
   前記シリンダは、前記弁体の移動に伴って前記大気が流れる通路を有し、
   前記第１区間と前記第２区間とで前記通路の面積を変化させることで、前記第１区間における前記弁体に対する第１抵抗よりも前記第２区間における前記弁体に対する第２抵抗を小さくする、
   請求項４に記載の空気圧工具。
7. 大気が充填され、前記弁体を移動可能に収容するシリンダを有し、
   前記シリンダは、前記弁体の移動に伴って前記大気が流れる複数の通路を有し、
   前記第１区間と前記第２区間とで前記大気が通過する通路の本数を変化させることで、前記第１区間における前記弁体に対する第１抵抗よりも前記第２区間における前記弁体に対する第２抵抗を小さくする、
   請求項４に記載の空気圧工具。

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