專利名稱：打入工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及以壓縮空氣為動力源進行動作的打螺釘機等打入工具。
背景技術：
例如，上述的壓縮空氣式打螺釘機是一邊用螺絲刀頭對供給到打入引導部的一個螺釘的頭部進行擊打，一邊使該螺釘向擰緊方向旋轉來進行擰緊的打螺釘機，其具備內裝有活塞和旋轉的氣動電機的工具主體部，其中，活塞以壓縮空氣為動力源進行往復運動。上述打入引導部設置于工具主體部的打入方向前端。氣動電機與活塞一體進行往復運動，在其輸出軸上安裝有螺絲刀頭。螺絲刀頭的前端部到達打入引導部內。在打入引導部同時設置有與工具主體部的打入動作連動地動作的螺釘供給部和容納有多個螺釘的螺釘匣。在工具主體部的側部設有供使用者把持的手柄部，并且在該手柄部的基部附近設有供使用者用指尖操作的扳機形式的開關桿。當對開關桿進行拉動操作時壓縮被供給到空氣工具主體部的活塞上室，從而活塞向下移動，并且氣動電機旋轉而進行螺釘的打入。當解除對開關桿的拉動操作時，供給到活塞上室側的壓縮空氣流入到活塞下室側，從而活塞以及氣動電機一體返回到上止點。流入到活塞下室側的壓縮空氣(返回氣體)的一部分，除流入到螺釘供給部而作為輸送螺釘的動力源利用之外，主要經過排氣通路被釋放到大氣中。對于這種打螺釘機，提出了一種具備能夠切換用于將螺釘打入木材的打木模式和用于將螺釘打入鋼板的打鋼板模式的功能的打螺釘機。在前者的打木模式下，輸出較低的打入力以降低打入時的反作用力、或者避免螺紋牙的打入(不是利用氣動電機旋轉螺釘來擰緊該螺釘，而是像釘子那樣打入)，而在后者的打鋼板模式下輸出比打木模式大的打入力。以往，作為用于切換打入力的方法，除公知有切換向活塞上室供給的壓縮空氣的壓力的技術之外，還在下述的專利文獻中公開了通過切換活塞下室的排氣效率來切換輸出模式的技術。下述的專利文獻所公開的輸出模式切換技術，利用了當使與活塞下室連通的排氣通路的口徑變化時由于排氣效率發生變化而使活塞向下運動的速度變化的原理，構成為， 在工具主體部設置具有大小兩個排出口的旋轉板，當切換該旋轉板的位置將排氣通路的排出口的口徑切換到大徑孔(打鋼板模式)時則提高活塞下室的排氣效率，其結果活塞向下運動的速度加快，從而對螺釘的擊打力變得比打木模式大；當將旋轉板的位置切換到小徑孔側(打木模式)時則排出口的口徑成為小徑從而降低活塞下室的排氣效率，其結果活塞的向下運動的速度變慢，從而擊打力變小。此外，在下述的專利文獻所公開的打入工具中，作為在打入完成后用于使活塞從下止點返回到上止點的返回氣體，采用了利用供給到活塞上室的用于產生擊打力的壓縮空氣的排氣返回方式。該排氣返回方式構成為，在打入完成后不是將活塞上室的壓縮空氣保持原狀地排出，而是使該壓縮空氣暫時流入到活塞下室，并將其一部分作為活塞返回用壓縮空氣利用，而將剩余的壓縮空氣經過排氣通路排出。專利文獻1 日本特開2006-983號公報
如此，在作為采用排氣返回方式，并通過切換排氣通路的口徑大小來切換輸出模式的結構的打入工具中，對以往打鋼板模式的輸出的進一步提高存在界限。在采用上述的排氣返回方式的情況下，當為了實現高輸出化而將排氣通路大徑化來提高排氣效率時，則打入完成后大部分從活塞上室流入到活塞下室的壓縮空氣會經過排氣通路而排出，其結果打入完成后用于使活塞返回到上止點的返回氣體不足，而有可能發生活塞無法返回至上止點這樣的動作不良的問題。因此，采用以往的排氣返回方式的結構， 通過排氣通路的大徑化來實現高輸出化存在界限。

發明內容
因此，本發明的目的在于，例如在采用排氣返回方式的打入工具中，通過充分確保活塞下室內的返回氣體，并且將排氣通路大徑化來提高排氣效率，從而能夠實現打入力的
進一步高輸出化。上述課題通過以下的發明來解決。第1發明的打入工具，使活塞下室經排氣通路排氣，并且利用供給到活塞上室的壓縮空氣使活塞向下運動而產生打入力，其中，具備排氣閥，該排氣閥在上述活塞向下運動時開放上述排氣通路，在上述活塞向上運動時收縮上述排氣通路。按照第1發明，通過將排氣通路大徑化來提高活塞下室的排氣效率，從而能夠實現打入力的高輸出化。排氣通路根據排氣閥的動作使其有效通氣面積變化。在活塞向上運動時排氣閥向收縮側動作從而排氣通路被小徑化，另一方面在活塞向下運動時排氣閥向打開側動作從而排氣通路被大徑化。因此，即便將排氣通路大徑化來實現打入力的高輸出化，也由于打入完成后排氣閥的動作使得排氣通路被縮小，因此適當地抑制活塞下室的排氣效率，由此能夠使返回氣體充分流入到活塞下室內，使活塞可靠地返回至上止點。第2發明的打入工具在第1發明的基礎上，具備輸出模式切換機構，該輸出模式切換機構通過手動操作使上述排氣通路的排氣口的口徑變化以使上述打入力變化。根據第2發明，例如通過手動操作輸出模式切換調節盤使排氣口的大小變化，由此能夠對打入力較小的打木模式和打入力更大的打鋼板模式進行切換。與該輸出模式切換機構進行的模式切換不同，在一次打入動作中，利用排氣閥在適當的時機對排氣通路進行收縮，從而在活塞向下運動時獲得巨大的打入力，另一方面在活塞向上運動時在活塞下室內確保足夠量的返回氣體，從而避免該打入工具的動作不良。第3發明的打入工具在第1或第2發明的基礎上，具備排氣返回構造，該排氣返回構造構成為使供給到上述活塞上室的壓縮空氣經過返回氣體通路流入到上述活塞下室，并將該壓縮空氣的一部分作為用于使上述活塞返回到上止點的返回氣體利用，而將剩余部分經過上述排氣通路排出。根據第3發明，在具備所謂的排氣返回構造的打入工具中，通過利用排氣閥在活塞向上運動時收縮排氣通路，由此能夠在活塞下室確保充分的返回氣體，避面該打入工具的動作不良，因此通過將排氣通路進一步大徑化來實現該打入工具的高輸出化，從而能夠消除以往的界限。第4發明的打入工具在第3發明的基礎上，構成為利用上述返回氣體通路內的返回氣體使上述排氣閥向收縮方向動作。按照第4發明，在具備排氣返回構造的打入工具中，利用打入完成后經過返回氣體通路從活塞上室流入到活塞下室的返回氣體使排氣閥向收縮側動作，由此在適當的時機抑制活塞下室的排氣效率。第5發明的打入工具在第1 第3中任一項所述的發明的基礎上，構成為具備將活塞上室相對于蓄能室進行開閉的頂置閥，并利用關閉該頂置閥的壓縮空氣，使上述排氣閥向收縮方向動作。按照第5發明，代替利用上述排氣返回構造中的返回氣體通路內的返回氣體使排氣閥向收縮側動作的結構，而利用打入完成后使頂置閥向關閉側動作的壓縮空氣使排氣閥向收縮側動作，由此能夠適當地抑制活塞下室的排氣效率，利用足夠量的返回氣體使活塞可靠地返回到上止點。上述結構還能夠適用于不具備排氣返回構造的打入工具。第6發明的打入工具在第3或第4發明的基礎上，使上述排氣通路與上述返回氣體通路合流。根據第6發明，與彼此獨立地設置排氣通路和返回氣體通路的結構相比，能夠實現通路結構的簡化，并且容易將排氣通路進一步大徑化。第7發明的打入工具在第1 第6中任一項所述的發明的基礎上，所述打入工具是內裝有利用上述壓縮空氣進行動作的氣動電機，通過上述活塞的向下運動來擊打螺釘， 并且使上述氣動電機旋轉來擰緊上述螺釘的打螺釘機。可以將第1 第6中任一項發明所涉及的結構適用于所謂的打螺釘機。因此，第1 第6中任一項發明所涉及的結構，還能夠適用于未內裝這種氣動電機的打入工具、例如壓縮空氣式打釘機。


圖1為本發明的第1實施方式涉及的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示非動作狀態。圖2為第1實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示通過對開關桿的拉動操作而導通扳機閥的瞬間的狀態。圖3為第1實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示打開頂置閥將壓縮空氣供給到活塞上室，使活塞和氣動電機一體向下運動，且活塞到達其下止點的時刻的狀態。氣動電機處于向下運動途中。圖4為第1實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示氣動電機一邊旋轉一邊到達下止點并完成螺釘擰入的時刻的狀態。圖5為第1實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示解除對開關桿的拉動操作使扳機閥斷開，由此關閉頂置閥的瞬間的狀態。在該階段排氣閥向收縮側動作。圖6為第1實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。本圖表示活塞以及氣動電機返回到上止點途中的狀態。在該階段排氣閥保持在收縮位置。圖7為對圖3的局部放大表示的圖，是頂置閥周邊的內部放大圖。在本圖中排氣閥被保持在開放位置。圖8為對圖6的局部放大表示的圖，是頂置閥周邊的內部放大圖。在本圖中排氣閥被保持在收縮位置。圖9為在第2實施方式的打入工具中對頂置閥周邊的內部構造放大表示的側視圖。本圖表示活塞向下運動時(螺釘擊打時)且排氣閥被保持在開放位置的狀態。圖10為在第2實施方式的打入工具中對頂置閥周邊的內部構造放大表示的側視圖。本圖表示活塞向上運動時且排氣閥被保持在收縮位置的狀態。圖11為第3實施方式的打入工具的內部構造的側視圖。 附圖標號說明B...螺釘；W...打入材料；1...打入工具；2...工具主體部； 2a...主體殼體；2b...蓄能室；2c...動作氣體通路；2d...排氣口 ；2e...中間基座部；2f...輔助通氣孔；2g...上部基座部；3...手柄部；3a...貯存器；3b...閥殼體部； 3c...閥殼體孔；4...打入引導部；4a...打入通路；5...打入工具供給裝置；5a...氣體通路；5b...進給活塞；5c...壓縮彈簧；5d...進給爪；6...開關桿；7...螺絲刀頭；8...接觸臂；10...擊打機構部；11...頂置閥；Ila...頂置閥上室；12...活塞；12a...活塞上室；12b···活塞止動部；12c...輔助通氣孔；13...壓縮彈簧；14...閥止動器；15...排氣孔；16...止回閥；17...返回氣體通路；18...氣缸；19...前緩沖器；20...排氣閥；21...排氣活塞；22...壓縮彈簧；23...動作孔；25...活塞下室；26...排氣通路； 30...氣動電機；31...行程軸部；32...止動凸緣部；33...電機氣體流入口；34...電機殼體部，34a...端板；35...翅片；36·.·輸出基座；36a、36b...軸承；36c...輸出齒輪；37...行星齒輪；37a...行星齒輪架；38...軸承；39...止動墊片；40...扳機閥； 41...閥外框部；41a...第1氣孔；41b...第2氣孔；41c...大氣開放孔；42...閥內框部； 43. · ·閥桿；43a. · ·壓縮彈簧；45. · ·輸出模式切換調節盤；45a. · ·大排氣口 ；45b. · ·鎖銷； 50...排氣閥(第2實施方式)；51...排氣活塞；52...壓縮彈簧；53...排氣閥動作通路； 55...排氣通路(第3實施方式)；56...返回氣體通路(第3實施方式)。
具體實施例方式下面，基于圖1 圖11來說明本發明的實施方式。圖1表示第1實施方式涉及的打入工具1的整體內部構造。例示出的打入工具1是所謂的打螺釘機，是具備對一個螺釘 B一邊擊打一邊向擰緊方向旋轉從而擰入到打入材料W的功能的氣動工具。該打入工具1具備工具主體部2、手柄部3、打入引導部4和打入工具供給裝置5。 工具主體部2具備在大致圓筒體形狀的主體殼體2a內裝有以下將要說明的擊打機構部10 和氣動電機30等各機構的結構。供使用者把持的手柄部3以從工具主體部2的側部向側方突出的狀態設置。省略了對該手柄部3的前端側的圖示。經過經由聯接器與該手柄部3 的前端連接的通氣軟管，將壓縮空氣蓄留在該手柄部3的內部。以下，將該手柄部3的內部蓄留作為動力源的壓縮空氣的區域稱作貯存器3a。貯存器3a總是與主體殼體2a的內側與擊打機構部10以及氣動電機30的周圍劃分出的蓄能室2b連通。在該手柄部3的基部附近設有供使用者把持的用手指尖進行拉動操作的扳機形式的開關桿6、和通過該操作而動作的扳機閥40。通過伴隨開關桿6的操作對扳機閥40進行通斷，由此向工具主體部2側供給或排出壓縮空氣。打入引導部4具有將供給到打入通路4a內的一個螺釘B被擊打螺絲刀頭7擊打而引導至打入材料W的功能，因此以從工具主體部2的下部向下方(打入材料W側)突出的狀態設置。在打入引導部4的前端設有接觸臂8。只在將該接觸臂8壓接于螺釘打入部位的狀態下開關桿6的拉動操作才有效，并進行利用工具主體部2的打入動作，由此防止不經意的打入動作。該誤操作防止機構是以往公知的，因此省略詳細的說明。此外，本實施方式的特征在于工具主體部2的排氣構造，而擊打機構部10、氣動電機30以及扳機閥40等基本結構是以往公知的，本實施方式無需進行特殊變更。此外，打入引導部4以及打入工具供給裝置5也是以往公知的，因此省略詳細的說明。以下，沿著供給到貯存器3a的壓縮空氣的流動，從上游側起對各部分結構進行說明。首先，扳機閥40被容納在閥殼體部3b內，該閥殼體部3b設在手柄部3的基部。該扳機閥40具備閥外框部41、閥內框部42和閥桿43。閥外框部41以不能移動的方式安裝在閥殼體部3b的內側。閥內框部42能夠上下移動地容納在閥外框部41的內側。閥桿43能夠上下移動地容納在閥內框部42的內側。閥桿43的前端側從閥外框部41的下表面向下方突出，并與開關桿6的背面抵接。在閥桿43的上表面，總是作用有貯存器3a的氣體壓力。在不對開關桿6進行拉動操作的非動作狀態下，扳機閥40成為斷開狀態。在扳機閥40的斷開狀態下，工具主體部2側的動作氣體通路2c，經閥殼體部3b的閥殼體孔3c和閥外框部41的第1氣孔41a、閥外框部41而與閥內框部42之間、閥外框部41的第2氣孔 41b成為與貯存器3a連通的狀態，從而成為經過動作氣體通路2c將壓縮空氣供給到頂置閥上室Ila的狀態。頂置閥11具有將活塞上室12相對于蓄能室2b進行開閉的功能，并且被壓縮彈簧 13向關閉側施力。因此，在將壓縮空氣經過動作氣體通路2c供給到頂置閥上室Ila的狀態下，在與向打開側作用的蓄能室2b的壓縮空氣之間氣體壓力相互抵消，其結果，頂置閥11 被壓縮彈簧13保持在關閉位置。頂置閥11被保持為關閉狀態的結果，使得壓縮空氣不被供給到活塞上室12a，因此工具主體部2保持非動作狀態。如圖2所示，當向上方對開關桿6進行拉動操作時，閥桿43抵抗壓縮彈簧43a以及貯存器3a的氣體壓力而向上運動。當閥桿43向上運動時，由于貯存器3a的氣體壓力作用于閥內框部42的上表面，所以閥內框部42向下運動。當閥內框部42向下運動時，動作氣體通路2c從貯存器3a被切斷并且經過閥外框部41的大氣開放孔41c向大氣開放。當動作氣體通路2c向大氣開放時，則頂置閥上室Ila向大氣開放，所以頂置閥11借助蓄能室 2b的氣體壓力抵抗壓縮彈簧13而向上方打開。當頂置閥11打開時，蓄能室2b的壓縮空氣流入到活塞上室12a，該流入的壓縮空氣作用于活塞12的內周側上表面，從而使該活塞12 向下運動。另外，在圖3中，用空白箭頭示出壓縮空氣的流動(供給排出氣體)。借助流入到活塞上室12a內的壓縮空氣，活塞12開始向下運動。當活塞12開始向下運動時，氣動電機30與其一體地開始向下運動。氣動電機30的下部側(后述的端板 34a)氣密地容納于安裝在主體殼體2a的氣缸18內。在氣缸18的下部安裝有前緩沖器19。 螺絲刀頭7插通到該前緩沖器19的內周側。氣缸18的內周側且氣動電機30的下方相當于活塞下室25。活塞下室25經前緩沖器19的內周側以及排氣通路26與大氣側連通。排氣通路 26到達主體殼體2a的上部。在本實施方式中，該排氣通路26比以往形成為大徑，其有效通氣面積形成為足夠大，由此提高了活塞向下運動時(螺釘打入時)的排氣效率，獲得了以往所不具有的巨大的擊打力。在主體殼體2a的上部安裝有作為輸出模式切換機構的一例的圓板形的輸出模式切換調節盤(dial)45。在該輸出模式切換調節盤45上設有大徑的大排氣口 45a和小徑的小排氣口(圖中未示出)。使用者通過手動旋轉該輸出模式切換調節盤45，由此能夠任意切換使大排氣口 45a位于排氣通路26的上端的狀態(打鋼板模式)、或者使小排氣孔位于大排氣口 45a的狀態(打木模式)。這兩個位置由具備被彈簧施力的鋼球的鎖銷45b來保

如圖所示，在將該輸出模式切換調節盤45切換為前者的打鋼板模式時，排氣通路 26的有效通氣面積保持原樣，從而能夠保持高排出效率。因此在該打鋼板模式下，能夠在打鋼板作業等中輸出巨大的擊打力。相反，在將輸出模式切換調節盤45切換到后者的打木模式時，排氣通路26在其流出口處被縮小，所以其有效通氣面積變窄，排氣效率下降。因此在該打木模式下，擊打力變小，能夠抑制螺釘打入時的反作用力，利用這一點能夠提高該打入工具1的操作性。如圖所示，排氣閥20夾裝于排氣通路26。該排氣閥20具有在返回時通過縮小排氣通路26的有效通氣面積以使排氣效率下降的功能，因此該排氣閥20成為本實施方式很大的特征。對于該排氣閥20的詳細內容在后續中說明。氣動電機30的行程軸部31可上下相對移動地插通在活塞12的內周側。在該行程軸部31的上端部設有止動凸緣部32。在該止動凸緣部32的下側設有四個電機氣體流入口 33 33。打開頂置閥11而流入到活塞上室12a內的壓縮空氣，還經該電機氣體流入口 33 33而流入到行程軸部31的內周側。借助經過電機氣體流入口 33-33流入到行程軸部31的內周側的壓縮空氣，氣動電機30開始旋轉。氣動電機30具備相對于其行程軸部31偏心的電機殼體部34，并且具備在該電機殼體部34的內周側容納有輸出基座36和多枚可向放射方向位移的翅片35 35的公知的結構。輸出基座36經由軸承36a、36b以能夠旋轉的方式容納于電機殼體部34。在壓縮空氣經過行程軸部31的內周側流入到電機殼體部34內時，該壓縮空氣作用于各翅片 35而使輸出基座36旋轉，由此各翅片35向放射方向往復運動，從而進行供氣和排氣。如圖 3所示，電機氣體的排氣是經過設在主體殼體2a側部的排氣口 2d進行的。在氣動電機30的輸出基座36的下端部形成有輸出齒輪36c。該輸出齒輪36c與減速用行星齒輪組37連結。在該行星齒輪組37的行星齒輪架37a上安裝有螺絲刀頭7。 行星齒輪架37a經由軸承38相對于電機殼體部34的端板34a能夠旋轉地被支承。借助流入到活塞上室12a的壓縮空氣，活塞12以及氣動電機30 —邊一體地向下運動，一邊使該氣動電機30旋轉，從而螺絲刀頭7在打入通路4a內一邊向螺釘緊固方向旋轉一邊向下運動，由此供給到打入通路4a內的一個螺釘B被螺絲刀頭7擊打，然后向緊固方向旋轉而被擰入打入材料W。如圖3所示，在活塞12與氣動電機30 —體地向下運動，且活塞12到達其向下運動的端部位置之后，氣動電機30單獨地進一步向下運動。通過設在活塞12上部外周的活塞止動部12b與主體殼體2a的中間基座部2e的上表面抵接，來限制活塞12的向下運動的端部位置。如圖3中的空白箭頭所示，當活塞12到達向下運動端時，設在其周圍的多個輔助通氣孔12c 12c、和設在中間基座部2e周圍的多個輔助通氣孔2f 2f—致，所以流向頂置閥11以及活塞12的內周側的壓縮空氣的供給量瞬間增加，由此氣動電機30單獨向下運動并以高轉矩開始旋轉。
如圖4所示，當活塞12的向下運動停止后，氣動電機30單獨向下運動，由于設在其行程軸部31上端部的止動凸緣部32抵接于活塞12的內周側上表面，而該氣動電機30 也到達其向下運動端位置。由于止動凸緣部32抵接于活塞12的內周側上表面，壓縮空氣從活塞上室12a向氣動電機30的供給停止，從而該氣動電機30的旋轉停止。在該時刻，完成螺釘B相對于打入材料W的擰入。如上所述，通過對開關桿6的拉動操作使扳機閥40導通，將壓縮空氣供給到活塞上室12a以使活塞12向下運動，并且一邊使氣動電機30旋轉一邊與活塞12—體地向下運動，然后使氣動電機30以更高的轉矩旋轉且單獨向下運動而到達向下運動的端部位置，由此將供給到打入通路內4a的一個螺釘B擊打并擰入到打入材料W上。如圖5所示在螺釘打入完成后，當使用者解除對開關桿6的拉動操作時，扳機閥40 的閥桿43由于壓縮彈簧43a的作用力以及貯存器3a內的氣體壓力而返回到下方的斷開位置。由于閥桿43返回到斷開位置，由此開關桿6被按壓而返回到斷開位置。當閥桿43返回到 斷開位置時，貯存器3a相對于閥內框部42的上表面被切斷，所以貯存器3a的氣體壓力不作用于該上表面，其結果閥內框部42通過壓縮彈簧43a的作用力而向上運動。當閥內框部42向上運動時，該閥內框部42與閥外框部41之間從大氣側 (大氣開放孔41c)側被切斷，而動作氣體通路2c經閥殼體部3b的閥殼體孔3c、閥外框部 41的第1氣孔41a、閥外框部41與閥內框部42之間、閥外框部41的第2氣孔41b而與貯存器3a連通。這樣當動作氣體通路2c與貯存器3a連通時，壓縮空氣經過動作氣體通路2c而流入到頂置閥上室11a，從而頂置閥11借助壓縮彈簧13而向下運動，由此活塞上室12a從蓄能室2b側被切斷從而壓縮空氣向該活塞上室12a的供給被停止。當頂置閥11關閉時，將關入活塞上室12a內的壓縮空氣，作為用于使活塞12以及氣動電機30返回到上止點的返回氣體利用。由此，本實施方式的打入工具1成為排氣返回式打入工具。在主體殼體2a的上部設有圓筒形狀的上部基座部2g。利用該上部基座部2g劃分頂置閥上室11a。設在頂置閥11上部的行程軸部lib能夠上下往復且氣密地保持在該上部基座部2g的內周側。在該行程軸部lib的上方且上部基座部2g的上部安裝有閥止動器 14。在閥止動器14的下側且上部基座部2g的側部設有多個排氣孔15 15。在這所有排氣孔15 15的外周側安裝有環形的止回閥16。并且，在上部基座部2g的周圍連通有返回氣體通路17。止回閥16允許壓縮空氣從上部基座部2g的內周側經過排氣孔15 15向返回氣體通路17流動，并切斷壓縮空氣向其相反方向的流動。如圖2 圖4所示，在頂置閥11向上運動而活塞上室12a相對于蓄能室2b被打開的狀態下，頂置閥11的行程軸部lib與閥止動器14抵接，從而活塞上室12a相對于排氣孔15 15成為被氣密地切斷的狀態。相對于此，如圖1以及圖5所示，在頂置閥11向下運動而活塞上室12a從蓄能室2b被切斷的狀態下，頂置閥11的行程軸部lib從閥止動器 14分離，從而活塞上室12a成為與排氣孔15 15側連通的狀態。因此，如圖5所示，頂置閥11向下運動被關入活塞上室12a的壓縮空氣，經過排氣孔15 15以及止回閥16而流入到返回氣體通路17內。返回氣體通路17經過設在氣缸18的下部且在前緩沖器19的外周側的返回孔18a,與活塞下室25連通。因此，經過排氣孔15 15以及止回閥16從活塞上室12a流入到返回氣體通路17內的壓縮空氣，經過該返回氣體通路17以及返回孔18a而流入到氣缸下室25內。經過返回氣體通路17從活塞上室12a流入到活塞下室25的壓縮空氣(返回氣體)，作用于氣動電機30的端板34a，由此最終使活塞12以及氣動電機30從下止點返回到上止點。 如圖6所示，氣動電機30剛剛開始向上運動之后，返回氣體的一部分經過前緩沖器19的內周側流入到排氣通路26內而被排出。在此，如上所述在排氣通路26上設有排氣閥20。對于該排氣閥20的詳細內容示于圖7以及圖8。在第1實施方式中，該排氣閥20設在返回氣體通路17與排氣通路26之間。第1實施方式的排氣閥20具備排氣活塞21和壓縮彈簧22。排氣活塞21以能夠在圖中的左右方向上移動的方式被支承，從而在圖5、圖6以及圖8所示的向排氣通路26內突出的收縮位置、和如圖1 圖4以及圖7所示的從排氣通路26內退出的開放位置之間移動。 當排氣活塞21向前者的收縮位置移動時，排氣通路26的有效通氣面積縮窄，所以排氣效率下降。當排氣活塞21向后者的開放位置移動時，排氣通路26的有效通氣面積增大，所以排氣效率提高。該排氣活塞21被壓縮彈簧22向開放排氣通路26的開放位置側施力。返回氣體通路17的氣體壓力經過動作孔23作用于排氣活塞21的上表面(圖中左側面)。如圖7所示在壓縮空氣未流入到返回氣體通路17內的狀態下，排氣閥21被壓縮彈簧22保持在開放位置，所以保持排氣通路26較高的排氣效率。相對于此，如圖8所示頂置閥11關閉，被關入活塞上室12a的壓縮空氣經過排氣孔15 15以及止回閥16流入到返回氣體通路17內時，其氣體壓力經過動作孔23作用于排氣活塞21，由此排氣活塞21抵抗壓縮彈簧22而向收縮位置移動。因此，如果從活塞上室12a經過返回氣體通路17向活塞下室25供給返回氣體，則與此同時排氣閥20向收縮側動作使得排氣通路26被縮小，從而成為排氣效率被抑制的狀態。這樣，通過將排氣通路26形成為比以往大徑來提高其排氣效率，能夠輸出以往所無法獲得的巨大的擊打力，另一方面，在擊打完成后成為被排氣閥20抑制排氣通路26的排氣效率的狀態，所以流入到活塞下室25的返回氣體的大部分被消耗在用于使活塞12以及氣動電機30向上止點的返回上，因此活塞12以及氣動電機30可靠地返回到上止點。如圖5所示，在活塞下室25流入到返回氣體時，該返回氣體作用于氣動電機30的端板34a。借助端板34a與行程軸部31上表面的面積差，氣動電機30首先利用返回氣體室 25側的氣體壓力而向上運動。如圖6所示當氣動電機30相對于活塞12向上運動時，止動凸緣部32從活塞12的內周側上表面分離，所以活塞上室12a經由電機氣體流入口 33 33 與行程軸部31的內周側連通，由此活塞上室12a經過電機氣體供給路以及排氣口 2d向大氣開放。另一方面，經過返回氣體通路17流入到活塞下室25的返回氣體，由止回閥16來防止其向活塞上室12a的逆流。這樣，活塞上室12a向大氣開放，另一方面由于返回氣體流入到活塞下室25而氣動電機30進一步向上運動。此外，從活塞上室12a經過電機氣體流入口 33 33流入到電機氣體供給路的壓縮空氣(電機排氣)的一部分，作用于活塞12的下表面，所以在該時刻活塞12也開始向上運動。
經過圖6所示的狀態，設在氣動電機30的行程軸部31周圍的止動墊片39抵接于中間基座部2e的下表面，從而該氣動電機30到達上止點。這樣，氣動電機30返回到上止點，并且活塞12通過電機排氣而向上運動，最終以氣動電機30的止動墊片39與下表面抵接的狀態被向上運動的氣動電機30按壓而返回到上止點。流入到活塞下室25的返回氣體，經過排氣通路26從輸出模式切換調節盤45的大排氣口 45a向大氣排出，除此之外還經過前緩沖器19的內周側從打入通路4a內向大 氣排出。活塞下室25內的返回氣體向大氣排出的結果使得返回氣體通路17內的氣體壓力下降， 此時排氣活塞21借助壓縮彈簧22而返回到開放位置，從而該排氣閥20返回到初始位置。此外，打入工具供給裝置5的氣體通路5a與返回氣體通路17連通。因此，如圖5 所示在打入完成后，從活塞上室12a流入到返回氣體通路17的壓縮空氣的一部分，經氣體通路5a被供給到打入工具供給裝置5。進給活塞5b借助經氣體通路5a供給的壓縮空氣來抵抗壓縮彈簧5c而后退。當活塞下室25內的返回氣體排出時，進給活塞5b借助壓縮彈簧 5c而前進。在進給活塞5b設有進給爪5d、5d。當進給活塞5b前進時，一個螺釘B通過進給爪5d、5d被供給到打入通路4a內。根據如上所述地構成的第1實施方式的打入工具1，由于排氣通路26形成為比以往大徑從而提高了活塞下室25的排氣效率，所以能夠以高輸出將螺釘B打入到板厚更厚的鋼板。并且，在排氣通路26上夾裝有排氣閥20。該排氣閥20具有使排氣通路26的有效通氣面積變化的功能。根據該排氣閥20，在活塞向下運動時且擊打螺釘時(擰入時)向開放位置移動，擴大排氣通路26的有效通氣面積，由此提高活塞下室25的排氣效率，進行更高輸出的擊打，另一方面，在擊打完成后活塞向上運動時向收縮位置移動，來縮小排氣通路26的有效通氣面積，由此抑制活塞下室25的排氣效率，從而充分確保用于使活塞12以及氣動電機30返回到上止點的返回氣體，因此能夠防止該打入工具1的動作不良。這樣，以往為了避面擊打完成后的返回氣體的不足，而將排氣通路大徑化來提高活塞下室的排氣效率的方法存在界限，但根據本實施方式的打入工具1，就能夠確保足夠的返回氣體并且將排氣通路26進一步大徑化，從而能夠實現以往很難實現的打入力的高輸出化，因此能夠徹底消除這種以往的界限。此外，與上述排氣閥20不同，根據本實施方式的打入工具1能夠通過旋轉操作輸出模式切換調節盤45，而固定地切換排氣通路的有效通氣面積，由此能夠任意地選擇高輸出的打鋼板模式和低輸出的打木模式。不論哪一種情況，排氣閥20均在一定的時刻(擊打完成后活塞向上運動時)動作，所以充分地確保返回氣體，使活塞12以及氣動電機30可靠地返回至上止點，由此不會發生動作不良。能夠對以上說明的第1實施方式施加各種變更來實施。例如，雖然例示出利用排氣返回構造中的返回氣體通路17內的返回氣體，使排氣閥20向收縮側動作的結構，但作為替代，還可以示出借助打入完成后使頂置閥11向關閉側動作的壓縮空氣而使排氣閥50向收縮側動作的結構。上述第2實施方式的打入工具示于圖9以及圖10。第2實施方式的打入工具，與第1實施方式的不同在于排氣閥50的結構，其他結構與第1實施方式相同，因此使用相同的標號并省略其說明。在第2實施方式的情況下，如圖9以及圖10所示，動作氣體通路2c在頂置閥上室Ila的近前處分支而形成排氣閥動作通路53。在該排氣閥動作通路53與排氣通路26之間設有第2實施方式涉及的排氣閥50。第2實施方式的排氣閥50與第1實施方式同樣具備排氣活塞51和對該排氣活塞51向開放側施力的壓縮彈簧52。排氣活塞51的上表面(圖中下表面)面臨排氣閥動作通路53。如圖9所示，在壓縮空氣未流入到排氣閥動作通路53內的狀態(大氣開放狀態) 下，排氣活塞51借助壓縮彈簧52的作用力被保持在開放排氣通路26的開放位置(從排氣通路26內退避的位置)。相對于此，如圖10所示當壓縮空氣經過動作氣體通路2c流入到排氣閥動作通路53內時，排氣活塞51借助該氣體壓力抵抗壓縮彈簧52而向進入到排氣通路26內的收縮位置(圖中上方)移動。當排氣活塞51到達收縮位置時排氣通路26的有效通氣面積被縮小，從而抑制活塞下室25的排氣效率。根據該第2實施方式涉及的排氣閥50，在螺釘擰入完成后解除對開關桿6的拉動操作，由此扳機閥40斷開，此時如上所述壓縮空氣從貯存器3a被供給到動作氣體通路2c 內。這樣當動作氣體通路2c內從大氣開放狀態切換到壓縮空氣供給狀態時，壓縮空氣流入到頂置閥上室Ila內將頂置閥11關閉，其結果壓縮空氣向活塞上室12a的供給被停止，并且壓縮空氣也流入到從動作氣體通路2c分支而設置的排氣閥動作通路53內，其結果排氣活塞51向收縮側動作而排氣通路26成為被縮小的狀態。當頂置閥11向下運動而關閉時，由于其行程軸部lib從閥止動器14分離，所以排氣孔15 15成為與活塞上室12a連通的狀態，其結果被關入活塞上室12a內的壓縮空氣經過排氣孔15 15以及止回閥16而流入到返回氣體通路17內。流入到返回氣體通路17 內的壓縮空氣，流入活塞下室25內而使活塞12以及氣動電機30向上運動，另一方面其一部分經排氣通路26向大氣排出。在該階段由于排氣通路26被排氣閥50縮小，所以其排氣效率成為被適當地抑制的狀態。因此，經過返回氣體通路17流入到活塞下室25的返回氣體，為了使活塞12以及氣動電機30返回到上止點而被消耗充分的量，從而活塞12以及氣動電機30可靠地返回到上止點。這樣，即使利用在螺釘擰入完成后用于關閉活塞上室12a的壓縮空氣來使排氣閥 50向收縮側動作，也能確保足夠的量的返回氣體，從而可靠地防止打入工具1的動作不良 (活塞12等的返回不良)，因此通過比以往充分增大排氣通路26的有效通氣面積，就能夠實現以往很難實現的高輸出。圖11表示對第2實施方式的打入工具1進一步施加變更的第3實施方式所涉及的打入工具1。該第3實施方式的打入工具1與第2實施方式的不同點在于，具備使第2實施方式的返回氣體通路17與排氣通路26合流的結構。對于排氣閥50以及其他結構不進行變更，因此使用相同的標號并省略其說明。與第2實施方式同樣，動作氣體通路2c在頂置閥上室Ila的近前分支而設有排氣閥動作通路53，該排氣閥動作通路53到達排氣閥50。因此，當螺釘擰入完成后將壓縮空氣供給到動作氣體通路2c內來關閉頂置閥11時，則與此同時排氣閥50的排氣活塞51向收縮側動作而排氣通路55的有效通氣面積被縮小。在第3實施方式的情況 下，設在上部基座部2g周圍的返回氣體通路56與排氣通路55連通。頂置閥11被關閉而關入活塞上室12a的壓縮空氣，經過排氣孔15-15以及止回閥16流入到返回氣體通路56，其后經過排氣通路55流入到活塞下室25內，從而作為用于使活塞12以及氣動電機30返回到上止點的返回氣體發揮作用。與第2實施方式同樣，由于在該時刻排氣通路55被排氣閥50縮小，所以在活塞12 以及氣動電機30返回至上止點之前的期間，活塞下室25的排氣效率成為被適當地抑制的狀態。在活塞12以及氣動電機30返回到上止點之后，活塞下室25內的壓縮空氣主要經排氣通路55而從大排氣口 45a向大氣排出，最終活塞下室25、返回氣體通路56以及排氣通路 55成為大氣開放狀態。只要動作氣體通路2c處于壓縮空氣供給狀態，排氣閥50就成為向收縮側動作的狀態。因此，在下一次的對開關桿6進行拉動操作使扳機閥40導通的時刻，排氣閥50會返回到開放側。這樣，根據使排氣通路55與返回氣體通路56合流的第3實施方式的結構，與第2 實施方式同樣，在螺釘擰入完成后使排氣閥50向收縮側動作來適當地抑制排氣效率，從而確保足夠量的返回氣體，由此能夠防止該打入工具1的動作不良，并且能夠獲得螺釘打入時的高輸出。此外，在第3實施方式的情況下，使返回氣體通路56與排氣通路55合流而能夠作為通氣面積更大的合流通氣路發揮功能，因此能夠實現通路配置的簡化，進一步擴寬排氣通路，從而能夠實現更高輸出化。能夠對以上說明的第1 第3實施方式進一步施加變更。例如，雖然例示出作為打入工具1而內裝氣動電機30的打螺釘機，但同樣能夠適用于不具備這種氣動電機而只具有擊打作用的打入工具、即打釘機。此外，雖然例示出具備將活塞上室的壓縮空氣作為用于使活塞返回到上止點的返回氣體利用的排氣返回構造的打入工具，但通過將例示的排氣閥 20,50適用于具備將活塞向下運動時(打入工具擊打時)將供給到活塞上室的壓縮空氣貯存于返回氣體室，并將該壓縮空氣作為活塞向上運動時的返回氣體利用的供氣返回構造的打入工具，而能夠獲得同樣的作用效果。
權利要求
1.一種打入工具，使活塞下室經排氣通路排氣，并且利用被供給到活塞上室的壓縮空氣使活塞向下運動而產生打入力，其中，具備排氣閥，該排氣閥在上述活塞向下運動時開放上述排氣通路，在上述活塞向上運動時收縮上述排氣通路。
2.根據權利要求1所述的打入工具，其中，具備輸出模式切換機構，該輸出模式切換機構通過手動操作使上述排氣通路的排氣口的口徑變化以使上述打入力變化。
3.根據權利要求1或2所述的打入工具，其中，具備排氣返回構造，該排氣返回構造構成為使供給到上述活塞上室的壓縮空氣經過返回氣體通路流入到上述活塞下室，并將該壓縮空氣的一部分作為用于使上述活塞返回到上止點的返回氣體利用，而將剩余部分經過上述排氣通路排出。
4.根據權利要求3所述的打入工具，其中，該打入工具構成為，利用上述返回氣體通路內的返回氣體使上述排氣閥向收縮方向動作。
5.根據權利要求1至3中任意一項所述的打入工具，其中，該打入工具構成為，具備將活塞上室相對于蓄能室進行開閉的頂置閥，并利用關閉該頂置閥的壓縮空氣，使上述排氣閥向收縮方向動作。
6.根據權利要求3或4所述的打入工具，其中， 使上述排氣通路與上述返回氣體通路合流。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的打入工具，其中，所述打入工具是內裝有利用上述壓縮空氣進行動作的氣動電機，通過上述活塞的向下運動來擊打螺釘，并且使上述氣動電機旋轉來擰緊上述螺釘的打螺釘機。
全文摘要
本發明公開了一種打入工具。例如在具備排氣返回構造的打螺釘機中，當將排氣通路大徑化來提高輸出時，則因返回氣體的不足而發生動作不良，所以以往高輸出化存在界限。本發明的目的在于，即便將排氣通路大徑化來提高排氣效率，也能充分確保返回氣體量，從而消除以往的高輸出化的界限。通過將排氣通路(26)大徑化來實現高輸出化。另一方面，在該排氣通路(26)上設置排氣閥(20)，在活塞返回時利用該排氣閥(20)收縮排氣通路(26)，從而能夠消耗足夠量的返回氣體。
文檔編號B25B27/00GK102431003SQ20111023678
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月12日 優先權日2010年9月28日
發明者石川直治, 荒田憲 申請人:株式會社牧田