Warning: copy(htaccessbak): failed to open stream: No such file or directory in /home/jtokkyo/public_html/header.php on line 10
空気工具 - 特開2002−18746 | j-tokkyo
トップ :: B 処理操作 運輸 :: B25 手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレ−タ

【発明の名称】 空気工具
【発明者】 【氏名】田口 一重

【要約】 【課題】メインピストン中立状態を簡単かつ確実に解消できるようにする。

【解決手段】シリンダ2内にメインピストン3を摺動自在に配置し、このメインピストンに前端に工具4を駆動するピストンロッド5を相対摺動自在に貫通し、このピストンロッドにメインピストンとの間で前エアー室6Fと後エアー室6Rとを形成する前後ピストン7F、7Rを設け、この前後ピストンとシリンダとの間に前後ピストンをメインピストン側に付勢する前後付勢部材8F、8Rを設け、前記シリンダに圧縮エアー供給源9と接続されたエアー供給口10を形成し、メインピストンにエアー供給口と前エアー室連通状態、後エアー室連通状態又は前後両エアー室平衡状態になるエアー供給手段11を設け、前記シリンダにエアー供給手段が前後両エアー室平衡状態になったときにピストンロッドを押動するリセット手段12を設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 シリンダ内にメインピストンを摺動自在に配置し、このメインピストンに前端に工具を駆動するピストンロッドを相対摺動自在に貫通し、このピストンロッドにメインピストンとの間で前エアー室と後エアー室とを形成する前後ピストンを設け、この前後ピストンとシリンダとの間に前後ピストンをメインピストン側に付勢する前後付勢部材を設け、前記シリンダに圧縮エアー供給源と接続されたエアー供給口を形成し、メインピストンにエアー供給口と前エアー室連通状態、後エアー室連通状態又は前後両エアー室平衡状態になるエアー供給手段を設け、前記シリンダにエアー供給手段が前後両エアー室平衡状態になったときにピストンロッドを押動するリセット手段を設けていることを特徴とする空気工具。
【請求項2】 前記リセット手段は、シリンダに前後各付勢部材の位置設定をする前後バックアップ部材を設け、この前後バックアップ部材の少なくとも一方をメインピストン側に押動可能にすることにより構成していることを特徴とする請求項1に記載の空気工具。
【請求項3】 前記シリンダの後端に前後エアー室から排出される排エアーが通りかつ後付勢部材の位置設定をする消音部材を設け、前記リセット手段はこの消音部材を前後移動自在にすることにより構成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気工具。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金切鋸、ヤスリ、スクレッパ等の工具を直線往復移動させる空気工具に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の空気工具は、シリンダ内にメインピストンを摺動自在に配置し、このメインピストンに前端に工具を駆動するピストンロッドを相対摺動自在に貫通し、このピストンロッドにメインピストンとの間で前エアー室と後エアー室とを形成する前後ピストンを設け、この前後ピストンとシリンダとの間に前後ピストンをメインピストン側に付勢する前後付勢部材を設け、前記シリンダに圧縮エアー供給源と接続されたエアー供給口を形成し、メインピストンにエアー供給口を前記前エアー室及び後エアー室を連通状態にするエアー供給手段を設けて構成されている。
【0003】そして、圧縮エアー供給源から供給され圧縮エアーを、エアー供給口及びエアー供給手段を介して、前エアー室に供給することによりピストンロッドを前方移動させると共にメインピストンを後方移動し、メインピストンの後方移動で後エアー室内のエアーを圧縮すると共に圧縮エアーの供給先が前エアー室から後エアー室に切り替わり、この後エアー室内の圧縮エアーの反発力でピストンロッドを後方衝撃移動させると共にメインピストンを前方移動させ、これを繰り返すことによりピストンロッドの前端の工具を直線往復移動(レシプロ運動)させることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記空気工具においては、エアー供給手段はシリンダのエアー供給口を前後両エアー室と連通状態にすることがあり、エアー供給を停止したときに、そのような状態でメインピストンが停止すると、次にエアー供給を再会しても、メインピストンが前後どちらの方向にも移動しないエンスト状態になる。即ち、エアー供給口が前後両エアー室と平衡状態(中立状態)になり、メインピストンを駆動しない状態になることがある。
【0005】従来技術においては、このような場合に、空気工具を上下に激しく振って、メインピストンの位置を変えることにより対応しており、非技術的な手法が採られている。本発明は、このような問題点を技術的に解決できるようにした空気工具を提供することを目的とする。本発明は、シリンダにピストンロッドを押動するリセット手段を設けることにより、メインピストン中立状態(エンスト状態)を簡単かつ確実に解消できるようにした空気工具を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決のための第1の具体的手段は、シリンダ2内にメインピストン3を摺動自在に配置し、このメインピストン3に前端に工具4を駆動するピストンロッド5を相対摺動自在に貫通し、このピストンロッド5にメインピストン3との間で前エアー室6Fと後エアー室6Rとを形成する前後ピストン7F、7Rを設け、この前後ピストン7F、7Rとシリンダ2との間に前後ピストン7F、7Rをメインピストン3側に付勢する前後付勢部材8F、8Rを設け、前記シリンダ2に圧縮エアー供給源9と接続されたエアー供給口10を形成し、メインピストン3にエアー供給口10と前エアー室連通状態、後エアー室連通状態又は前後両エアー室平衡状態になるエアー供給手段11を設け、前記シリンダ2にエアー供給手段11が前後両エアー室平衡状態になったときにピストンロッド5を押動するリセット手段12を設けていることである。
【0007】これによって、エアー供給を停止したときにメインピストン3が中立状態になって、圧縮エアー供給源9から圧縮エアーを供給してもメインピストン3を押動できなくなっても、リセット手段12でピストンロッド5を押動することにより、後エアー室6R(又は前エアー室6F)のエアーが圧縮され、これによりメインピストン3を押動し、前後両エアー室連通状態から後エアー室連通状態(又は前エアー室連通状態)に変化させ、供給圧縮エアーによるメインピストン3の駆動が可能になる。
【0008】本発明における課題解決のための第2の具体的手段は、第1の具体的手段に加えて、前記リセット手段12は、シリンダ2に前後各付勢部材8の位置設定をする前後バックアップ部材を設け、この前後バックアップ部材の少なくとも一方をメインピストン3側に押動可能にすることにより構成していることである。これによって、リセット手段12を簡単に構成でき、リセット操作も容易になる。本発明における課題解決のための第3の具体的手段は、第1又は2の具体的手段に加えて、前記シリンダ2の後端に前後エアー室6F、6Rから排出される排エアーが通りかつ後付勢部材8Rの位置設定をする消音部材14を設け、前記リセット手段12はこの消音部材14を前後移動自在にすることにより構成していることである。
【0009】これによって、リセット手段12を消音部材14を兼用して簡単に構成でき、リセット操作も容易になる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜8において、1は工具4として金切鋸を取り付けた空気工具を示しており、作業者が片手で持って、切断作業ができるものである。空気工具1は、内部空洞で把持可能に形成された本体18内にシリンダ2を挿入しており、本体18の先端部にヘッドホルダ19を嵌着し、基部側に始動レバー20によって操作されるエアー制御弁21を備えている。
【0011】前記シリンダ2は両端が解放されており、その内部にはメインピストン3が摺動自在に配置され、このメインピストン3にピストンロッド5が相対摺動自在に貫通し、このピストンロッド5に前後ピストン7F、7Rが設けられている。この前後ピストン7F、7Rの内、後ピストン7Rはピストンロッド5の後端に一体成形されており、前ピストン7Fは別個に形成して、ピストンロッド5の前部に形成した段部とピストンロッド5の前先端に螺合装着されるホルダキャップ23とに挟まれて取り付けられている。
【0012】前記シリンダ2内のメインピストン3と前後ピストン7F、7Rとは、両者間で気密性のある前エアー室6Fと後エアー室6Rとを形成しており、メインピストン3は前後ピストン7F、7R間で相対摺動自在であり、前後各エアー室6F、6R内には金属衝突防止用のピストンリング24が配置されている。また、前ピストン7Fとヘッドホルダ19との間にはコイルスプリングで形成された前付勢部材8Fが配置されており、前ピストン7Fにメインピストン3側に、即ち、ピストンロッド5を後方へ移動する付勢力を付与している。前記ヘッドホルダ19は前付勢部材8Fを支持する前バックアップ部材13Fとなっている。
【0013】シリンダ2の後端には消音部材14の前部が挿入されている。この消音部材14は本体18の後端にも支持されており、シリンダ2及び本体18に対して前後摺動可能になっている。前記消音部材14は内部空洞で、本体18内に位置する大径部14Aと外後方に突出した小径部14Bとを有し、大径部14Aと小径部14Bとの間の段部に本体18の後端に螺合固定の止め部材25が当接しており、これにより本体18外への抜け止めがなされている。
【0014】消音部材14は前記大径部14Aに空気孔14aが形成され、小径部14Bに排気孔14bが形成されており、また、大径部14A内の空気孔14aより前側位置には空気孔26aを有する消音板26が配置され、小径部14B内には空気孔14aと排気孔14bとの間に消音材27が挿入配置されている。ピストンロッド5に一体成形された後ピストン7Rとシリンダ2との間、即ち、シリンダ2の後端に摺動自在に挿入された消音部材14の消音板26との間には、後ピストン7Rをメインピストン3側に付勢する後付勢部材8Rが設けられている。この後付勢部材8Rはコイルスプリングで形成されていて、後ピストン7R及びピストンロッド5に前方へ移動する付勢力を付与すると共に、消音部材14を本体18から突出する方向に付勢している。前記消音板26及び消音部材14は後付勢部材8Rを支持する後バックアップ部材13Rとして機能している。
【0015】従って、後付勢部材8Rに抗して消音部材14を人指等で本体18内に押し込むように急激押動すると、後付勢部材8Rを介して後ピストン7R及びピストンロッド5を前方へ移動し、後エアー室6R内のエアーを圧縮し、その圧縮エアーの反発力(膨張力)でメインピストン3を前方へ押動することになる。即ち、本体18に対して摺動自在に構成した前記消音部材14は、ピストンロッド5を押動するリセット手段12を兼ねており、ピストンロッド5を介してメインピストン3を押動して、メインピストン3を中立位置から前方へ移動させることができる。
【0016】前記メインピストン3には外周面に前後2条の周溝29F、29Rが形成され、この前後周溝29F、29Rを区画形成するためにシリンダ2の内周面と摺接する3条の周突部30a、30b、30cが形成されている。また、メインピストン3の内部にはピストンロッド5と平行な孔と径方向の1又は2以上の孔とを連通して形成したエアー孔31A、31Bが形成されており、エアー孔31Aは前周溝29Fと後エアー室6Rとを連通し、エアー孔31Bは後周溝29Rと前エアー室6Fとを連通している。
【0017】シリンダ2には前後方向中央にエアー供給口10が形成されており、エアー供給口10の前後にエアー排気口34F、34Rが形成されている。前記エアー供給口10及びエアー排気口34F、34Rはそれぞれ円形孔が2個つづ形成されており、エアー供給口10の2個の孔は前後に若干ずれている。前記エアー供給口10の吸気範囲はメインピストン3の中央周突部30bより前後方向長さが長く形成され、メインピストン3の移動により、前周溝29Fのみと連通する状態と、後周溝29Rのみと連通する状態と、中央周突部30bを跨いで前後周溝29F、29Rと連通する状態とを採り得る。
【0018】即ち、メインピストン3のエアー孔31B、後周溝29R等は、エアー供給口10と前エアー室6Fとを連通して前エアー室連通状態にし、エアー孔31A、前周溝29F等は、エアー供給口10と後エアー室6Rとを連通して後エアー室連通状態にすることができ、これらがエアー供給手段11を形成している。前記メインピストン3は前後摺動中に、エアー供給手段11における、エアー供給口10を前後両エアー室6F、6Rと同時に連通する平衡状態(中立状態)を常に通過する。
【0019】この平衡状態とは、メインピストン3の中央周突部30bがエアー供給口10の中間に位置したときに、エアー供給口10が前周溝29Fと後周溝29Rとに同時に連通し、僅かずつ吸気をする状態であり、また、エアー供給口10と前周溝29Fと前エアー排気口34Fとが同時に連通し、エアー供給口10から吸気されたエアーが前周溝29Fを通ってダイレクトに前エアー排気口34Fに排出されると共に、エアー孔31Aを通って後エアー室6Rに至り、エアー排気口34Rより排出される状態である。
【0020】この平衡状態でメインピストン3が停止したときに、エアーを供給してもメインピストン3が再起動しないので、その平衡状態を崩すためにリセット手段12が設けられている。本体18には、シリンダ2の前記前後エアー排気口34F、34Rを消音部材14に連通する排気通路35が形成されており、前後エアー排気口34F、34Rから排出されたエアーは、シリンダ2の後部に形成した孔36及び消音板26の空気孔26aを介して消音材27に至るか、又はシリンダ2の後方から空気孔14aを介して消音材27に至ることができる。
【0021】前記本体18にはエアー供給口10と連通するエアー供給室37が形成されており、このエアー供給室37内にはエアー制御弁21が配置され、本体18に取り付けられた接続具38を介してエアーコンプレッサ等の圧縮エアー供給源9と連通していて、シリンダ2内へ圧縮エアーを供給可能になっている。エアー制御弁21は、エアー流通路を開閉するスロットルバルブ体39とスロットルピン40とをロッド41で連結し、始動レバー20でスロットルピン40を押動することにより、ロッド41を介してスロットルバルブ体39を傾動して、エアー流通路を開放できるようになっている。
【0022】前記始動レバー20は、基部が本体18に枢支されており、その先端に揺動規制体42の中途部が枢支されている。この揺動規制体42はコイルスプリングによって、図4に実線で示す、始動レバー20と略直交する状態に保持されており、この状態で揺動規制体42の一端は本体18と当接して、始動レバー20を握ってもその揺動が規制され、始動レバー20の不用意な作動、即ち、空気工具1の駆動を制限する。そして、揺動規制体42は、他端を指で押動しながら始動レバー20に対して回動することにより、前記制限は解除され、始動レバー20の握り揺動を許容するようになり、空気工具1による作業が可能になる。
【0023】次に、図1〜4に基づいて工具4の駆動動作を説明する。図4の状態から、揺動規制体42を指で押動しながら始動レバー20を握り揺動すると、スロットルバルブ体39が傾動してエアー流通路を開放し、圧縮エアー供給源9からの圧縮エアーがエアー供給室37に入り、シリンダ2内に供給される。図1、4の状態では、エアー供給口10からのエアーがメインピストン3の前周溝29Fを介してエアー孔31A内に入り、後エアー室6Rへ案内される。後エアー室6Rへ入った圧縮エアーは膨張により、後付勢部材8Rに抗して後ピストン7Rを有するピストンロッド5を後方移動させ、これと同時にメインピストン3を前方へ押動する。
【0024】このとき、前エアー室6F内のエアーは、エアー孔31Bから後周溝29Rを介して後エアー排気口34Rから抜け、本体18の排気路を通って消音部材14から外部へ排気される。次に、後方移動したピストンロッド5は、後付勢部材8Rの付勢力で前方移動してメインピストン3の前方移動を助け、メインピストン3の前後周溝29F、29Rが同時にエアー供給口10と連通する状態(図2)になっても、メインピストン3には移動慣性力が作用していることにより、前記状態を通過し、図3に示すエアー供給口10が後周溝29Rと連通する状態になる。
【0025】前記メインピストン3の前方慣性運動は、前エアー室6F内のエアーを衝撃的に圧縮し、その圧縮エアーの爆発的な膨張力が前付勢部材8Fに抗して前ピストン7Fを有するピストンロッド5を強力に前方移動させる。このピストンロッド5を前方移動させる反力より、また、メインピストン3の後周溝29Rがエアー供給口10と連通して、エアー孔31Bを介して前エアー室6Fへ圧縮エアーが供給されることにより、この圧縮エアーの膨張により、メインピストン3を後方へ押動する。
【0026】このとき、後エアー室6R内のエアーは、エアー孔31Aから前周溝29Fを介して前エアー排気口34Fから抜け、本体18の排気路を通って消音部材14から外部へ排気される。前記動作を繰り返すことにより、ピストンロッド5は連続して往復直線運動(レシプロ運動)をすることになり、工具4として金切鋸、ヤスリ等を装着していると、それらを前後直線移動させることができる。そして、始動レバー20の握りを解除してシリンダ2への圧縮エアーの供給を停止すると、メインピストン3の前後移動は停止する。このとき、メインピストン3は前後エアー室6F、6R内のエアーの圧が平衡した状態、即ち、図2に示すように、エアー供給口10が前後周溝29A、29Bと連通された状態となり、メインピストン3が中立位置に停止(エンスト状態)することがある。
【0027】このメインピストン3中立状態からの再起動は、始動レバー20を握り揺動して圧縮エアー供給源9からエアーを供給しても、前後エアー室6F、6R内に同圧の圧縮エアーが供給されるためにメインピストン3が不動になる。そこで、リセット手段12の消音部材14を本体18内に押し込めるように押動すると、後付勢部材8Rを介してピストンロッド5を弾力的に前方へ移動させ、前後エアー室6F、6R内のエアー圧の平衡を壊すと、メインピストン3が若干前方移動することになり、図3の状態となって、供給する圧縮エアーが前エアー室6Fに入ることができるようになり、空気工具1の再起動が行われる。このとき、メインピストン3とピストンロッド5との間の摩擦抵抗も、メインピストン3を移動する力となる。
【0028】前記本体18の前端に設けたヘッドホルダ19には引き込み防止具46が設けられている。この引き込み防止具46は、1本の丸棒を中央で平面視U字状に曲げ、それを側面視コ字状に曲げ、両端をヘッドホルダ19の先端に挿入しかつネジ止めし、コ字状の中央部分を工具4の両側に近接配置させ、工具4に引っ掛かったものがヘッドホルダ19に引き込まれるのを防止する。ピストンロッド5の前端に螺合しているホルダキャップ23内にはホルダ47が配置されている。このホルダ47はネジ部47Aとホルダ部47Bとを有し、ネジ部47Aがホルダキャップ23内に螺入されており、ホルダ部47Bは筒状部分を半割の半分形状であり、半割部分に対向して正面視略同一形状の押し部材48が配置されている。
【0029】前記押し部材48はホルダキャップ23内に挿入され、ホルダキャップ23に設けた止めピン49で抜け止めされると共に、1本又は複数本の押しネジ50でホルダ47のホルダ部47B側に押圧され、工具4を挟持する。前記ホルダ47と押し部材48とは、外面に互いに平行な平面47b、48aを有し、押し部材48をホルダ部47Bの半割面に当てがって回すことにより、ネジ部47Aをホルダキャップ23に螺合することができ、ホルダ47と押し部材48との間に工具4の基部を挿入して、ホルダキャップ23に設けた押しネジ50で押し部材48をホルダ部47B側に押圧することにより工具4を挟持する。
【0030】従来のホルダは先端が二股形状になっていて、その二股部で工具4の基部を挟持していたため、工具4の基部の肉厚が制限され、装着し難い工具4もあったが、前述のように、工具4の基部を挟持する押し部材48をホルダ47と別体に形成することにより、挟持できる工具4の基部の肉厚は大幅に拡大され、装着できる工具4の種類を増加できる。また、前記ホルダ47と押し部材48とは、それぞれ対向する半丸孔47c、48bも形成されているので、丸棒状工具の装着も可能になっている。
【0031】なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、リセット手段12としては、前付勢部材8Fの前バックアップ部材13Fして機能しているヘッドホルダ19を、本体18に対して前後摺動自在にしておいて、これを押し込めることにより前付勢部材8Fを介して前ピストン7F及びピストンロッド5を後方移動させ、メインピストン3を中立位置から後方へずらすようにしてもよい。また、消音部材14を本体18に固定しておいて、その消音部材14にピストンロッド5に当接する押し棒を貫通配置し、この押し棒でピストンロッド5を押動するように構成してもよい。
【0032】さらに、空気工具においては、エアー供給手段11はシリンダ2のエアー供給口10を前後両エアー室6F、6Rと遮断状態にする型式のものもある。即ち、エアー供給口10の吸気範囲がメインピストン3の中央周突部30bより前後方向長さが短く形成され、メインピストン3の移動により、前周溝29Fのみと連通する状態と、後周溝29Rのみと連通する状態と、前後周溝29F、29Rに同時に非連通となる状態とを採りように構成されている。このような型式のものでも、エアー供給を停止したときに、前後両エアー室6F、6Rをエアー供給遮断状態でメインピストン3が停止すると、次にエアー供給を再会しても、メインピストン3が前後どちらの方向にも移動しないエンスト状態、即ち、エアー供給口10が前後両エアー室6F、6Rと平衡状態(中立状態)になり、メインピストン3を駆動しない状態になることがある。
【0033】本発明のリセット手段12は、このような型式の空気工具でもそのまま適用して、前後両エアー室平衡状態から後エアー室連通状態(又は前エアー室連通状態)に変化させることができる。
【0034】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、エアー供給を停止したときにメインピストン3が中立状態になって、圧縮エアー供給源9から圧縮エアーを供給してもメインピストン3を押動できなくなっても、リセット手段12でピストンロッド5を押動することにより、後エアー室6R(又は前エアー室6F)のエアーが圧縮され、これによりメインピストン3を押動し、前後両エアー室平衡状態から後エアー室連通状態(又は前エアー室連通状態)に変化させ、供給圧縮エアーによるメインピストン3の再起動ができるようになる。
【出願人】 【識別番号】000232597
【氏名又は名称】株式会社ベッセル工業
【出願日】 平成12年6月30日(2000.6.30)
【代理人】 【識別番号】100061745
【弁理士】
【氏名又は名称】安田 敏雄
【公開番号】 特開2002−18746(P2002−18746A)
【公開日】 平成14年1月22日(2002.1.22)
【出願番号】 特願2000−199468(P2000−199468)