击打工具及击打工具用缓冲器

摘要

本发明提供一种击打工具及击打工具用缓冲器。击打工具用缓冲器(20)具有筒状的整体形状，内部形成有向下方扩展的空间部(S)。击打工具用缓冲器(20)具有上部(b1)、中间部(b2)及下部(b3)。在所述上部(b1)的外周上形成有从缓冲器(20)的整体高度的上端越朝向所述中间部(b2)的稍上方位置外径越变大的顺倾斜面(23)。在所述中间部(b2)的外周上鼓出在缓冲器(20)内具有最大外径的膨胀部(21)。在所述下部(b3)的外周上形成有外径朝向下方变小的逆倾斜面(24)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于在气动工具或气体燃烧式打入工具等击打工具中缓和吸收由活塞的驱动带来的冲击的击打工具用缓冲器及击打工具。

背景技术

例如，在利用压缩空气驱动活塞并通过与活塞结合的驱动器击打钉、打入螺钉、卡钉等紧固件并朝向被打入材料打出的击打工具中，设有用于吸收活塞的冲击的缓冲机构。该缓冲机构通常由配置在气缸的下方且承载活塞的下表面从而吸收活塞的冲击的筒状的缓冲器构成。

作为这种缓冲器，专利文献1公开了一种缓冲器，其下部的内径及外径分别比上部的内径及外径大且在缓冲器下部的内侧形成大的空间、同时变小驱动器与驱动器导向孔之间的间隙。在该缓冲器中，当活塞的冲击增加时，所述间隙封闭，从而被关入下部空间内的空气被压缩，因而可利用缓冲器的弹性和气垫的协同作用提高所述冲击的吸收效果。

另外，专利文献2中公开了具有上方部分的外径小、下方部分的外径大的外形形状的中空圆筒形缓冲器。在该缓冲器中，以中空部的内径形成为下部内径比上部内径大的方式形成空隙部。由此，通过使被压缩的缓冲器的变形部分逃逸而促进压缩方向上的变形，来提高对活塞的冲击的吸收效果。

另外，专利文献3中公开了纵长的筒状的缓冲器。在该缓冲器中，上部为厚壁且其外径形成为与收容部的内径大致相同的大小。中间部以沿收容部的下部的膨胀内周面的方式膨胀。下部形成为薄壁，且形成为具有空隙的形状。由此，缓冲器的下部易变形，通过该变形部分逃逸到所述空隙中来提高对活塞的冲击的吸收效果。

专利文献1：JP-A-08-336776

专利文献2：JP-A-07-241783

专利文献3：JP-U-07-017481

虽然上述专利文献1至3中所述的缓冲器在气缸的上室承载由高压的空气压或燃烧压驱动的活塞的下表面，但设计为由上部或下部吸收此时的冲击。且均为缓冲器的上部形状与下部形状不对称，从而受到冲击时的挠曲导致的变形容易集中在上部或下部上。在这种结构中可瞬间吸收冲击，且由于应力仅集中在变形部分，因此仅变形部分劣化。即，由于上部和下部不均等地挠曲，结果缓冲器的耐久性局部地降低。

另外，在气缸的下部上形成与反吹腔相通的排气孔。驱动活塞时，被压缩在气缸的下室中的空气从排气孔储存到反吹腔中。通过从排气孔将该反吹腔内的空气送回到气缸的下室，下降到下止点的活塞上升移动到上止点。由于排气孔配置在与缓冲器的上部的外侧部分相对应的气缸的部分上，因此每当缓冲器受到活塞的冲击而被压缩且向外侧膨胀时，膨胀部分与上述排气孔的开口端强烈地接触。因此，在反复接触中缓冲器的表面损伤，耐久性受损。

发明内容

本发明的一个以上的实施例提供在打钉机等击打工具中受到冲击时能通过整体挠曲来提高冲击吸收效果和耐久性的击打工具用缓冲器及收容配置有该缓冲器的击打工具。

根据本发明的一个以上的实施例，具有筒状的整体形状且在内部形成有向下方扩展的空间部(S)的击打工具用缓冲器(20)具有上部(b1)、中间部(b2)及下部(b3)。在所述上部(b1)的外周上形成有从缓冲器(20)的整体高度的上端越朝向所述中间部(b2)的稍上方位置外径越变大的顺倾斜面(23)。在所述中间部(b2)的外周上鼓出在缓冲器(20)内具有最大外径的膨胀部(21)。在所述下部(b3)的外周上形成外径朝向下方变小的逆倾斜面(24)。

根据上述结构，当缓冲器被从上部压缩时，首先上部被上下地压缩且容易朝向外侧挠曲变形。另外，由于在中间部上鼓出形成具有最大外径的膨胀部，因此容易上下地压缩变形。另外，由于下部的外径逐渐变小，因此容易上下地压缩变形并朝向外侧挠曲变形。这样，由于压缩导致的变形从上部传播至下部，因此通过以配置在气缸内时不阻碍上述各部的变形的特征的方式进行收容，缓冲器能从上部到下部整体变形从而可靠地吸收冲击，并提高耐久性。

在上述结构的缓冲器中，可以形成为所述上部(b1)的内径在上部(b1)整体中大致一定，所述中间部(b2)的内径比上部(b1)的内径大，所述下部(b3)的内径与中间部(b2)的内径相同或比其大。

根据这种结构，由于下部的体积比较小，因此当受到来自上方的冲击而被压缩时，不仅上部，中间部及下部也容易变形。从而，压缩导致的变形从上部传导至下部，因此配置在气缸内时，通过以使基于上述各部的形状的变形的特征生效的方式进行收容，缓冲器能从上部到下部整体变形从而可靠地吸收冲击，同时由于以整体承担压缩负荷且变形不只偏倚在一部分上，因此能提高耐久性。

在上述结构的缓冲器中，可以是所述上部(b1)的内径在上部(b1)整体中大致一定，所述中间部(b2)及下部(b3)的内径在所述中间部(b2)及下部(b3)的整体中大致一定。

根据该结构，由于中间部的质量比较大，因此受冲击时的变形小。

在上述结构的缓冲器中，所述中间部(b2)也可以具有最大外径和最小内径。

根据该结构，中间部为体积大的厚壁部，因此击打时的冲击导致的变形比较小。

另外，根据本发明的一个以上的实施例，击打工具具有：气缸(6)、由能够滑动地收容在所述气缸(6)内的活塞主体(7a)和驱动器固定部(7b)组成的活塞(7)、固定在所述驱动器固定部(7b)上的驱动器(8)及设于所述气缸(6)的底部、具有筒状的整体形状且内部形成有向下方扩展的空间部(S)的缓冲器(20)。所述缓冲器(20)由上部(b1)、中间部(b2)及下部(b3)组成。所述缓冲器(20)的所述中间部(b2)及下部(b3)的内径比所述驱动器固定部(7b)的外径大。

根据该结构，在缓冲器的中间部及下部的内周面与驱动器固定部的工作区域之间形成有空隙部。因此，当缓冲器变形为掩埋空隙部时，活塞停止。其结果是当缓冲器变形时，不会产生缓冲器下部的内周部溢出到驱动器固定部的下表面侧的变形。另外，由于空隙部的范围大，因此能够缓冲器整体的冲击吸收，且能有效地防止或减轻缓冲器下部的内周面的损伤。

另外，即使由于例如活塞的结构及击打工具的能量导致的缓冲器体积等的结构性制约而不能获取大的缓冲器的空隙部的范围，但只要与驱动器固定部之间形成空隙部，就能有效地防止或减轻缓冲器下部的内周面的损伤。

在上述结构中，可以在所述上部(b1)的外周上形成从缓冲器(20)的整体高度的上端越朝向所述中间部(b2)的稍上方位置外径越变大的顺倾斜面(23)，也可以在所述中间部(b2)的外周上鼓出在缓冲器(20)内具有最大外径的膨胀部(21)，也可以在所述下部(b3)的外周上形成外径朝向下方变小的逆倾斜面(24)。当上述活塞主体(7a)的下表面与上述缓冲器(20)的上表面抵接时，也可以在上述缓冲器(20)的内周面与所述驱动器固定部(7b)之间形成第一空隙部(s1)，在所述顺倾斜面(23)与气缸(6)之间形成第二空隙部(s2)，在所述逆倾斜面(24)与气缸(6)之间形成第三空隙部(s3)。

根据该结构，除了设于缓冲器内周面的内侧的空隙部之外，在缓冲器的外周面上部的顺倾斜面与气缸之间形成第二空隙部，并在下部的逆倾斜面与气缸之间形成第三空隙部。其结果是当从上部压缩缓冲器时，由于上部的顺倾斜面，首先上部容易在被上下压缩的同时朝向外侧的第二空隙部挠曲变形。另外，由于下部的逆倾斜面，外径逐渐变小，因此容易在上下压缩变形的同时朝向外侧的第三空隙部挠曲变形。因此，缓冲器能从上部到下部整体变形从而可靠地吸收冲击，并提高耐久性。

其它的特征及效果通过实施例的记载及所附的权利要求即可了解。

附图说明

图1是典型实施例的打钉机的纵剖视图。

图2是缓冲器部分的放大纵剖视图。

图3是表示上述缓冲器的安装状态的主要部分的放大剖视图。

图4(a)至图4(c)是表示缓冲器的挠曲导致的变形状态的图，图4(a)是表示被驱动的活塞冲击后的缓冲器的状态的图，图4(b)是表示由于上述活塞的冲击而被向下方压入且变形的缓冲器的变形状态的图，图4(c)是表示上述活塞到达下止点时的最终阶段的缓冲器的变形状态的图。

图5是对典型实施例的缓冲器与现有的缓冲器从压缩到终止的时间进行比较的曲线图。

图6是典型实施例的第一变形例的缓冲器的纵剖面图。

图7(a)至图7(c)是表示第一变形例的缓冲器的挠曲导致的变形状态的图，图7(a)是表示被驱动的活塞冲击后的缓冲器的状态的图，图7(b)是表示由于上述活塞的冲击而被向下方压入而变形的缓冲器的变形状态的图，图7(c)是表示上述活塞到达下止点时的最终阶段的缓冲器的变形状态的图。

图8是典型实施例的第二变形例的缓冲器的纵剖视图。

图9(a)至图9(c)是表示第二变形例的缓冲器的挠曲导致的变形状态的图，图9(a)是表示被驱动的活塞冲击后的缓冲器的状态的图，图9(b)是表示由于上述活塞的冲击而被向下方压入并变形的缓冲器的变形状态的图，图9(c)是表示上述活塞到达下止点时的最终阶段的缓冲器的变形状态的图。

图10是第三变形例的气缸和缓冲器的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1至4对本发明的典型实施例的击打工具(打钉机)和击打工具用缓冲器进行说明。

在图1中标号A表示打钉机。在打钉机A中，分别与主体1一体地在主体1的后部设置有把手2，在主体1的下部设置有具有射出口3的机头部4。在机头部4的后部连接设置有向射出口3供给钉的料斗5。在主体1内设置有由气缸6和活塞7构成的驱动部。在气缸6内自由滑动地收容活塞7。在活塞7的下部与活塞7一体地结合固定有驱动器(打入手段)8。驱动器8在机头部4的射出口3内滑动。

另外，在主体1上形成有用于储存由未图示的空气压缩机等压缩空气供给源(未图示)供给的压缩空气的空气室10。

在机头部4的前端压在被打入材料上后，一旦拉动操作触发杆11而使起动阀12工作时，头阀13进行打开动作，空气室10内的压缩空气被供给到气缸6内的活塞7的上表面。由此，活塞7和板状驱动器8被向下方驱动，从而打出从料斗5供给到机头部4的射出口3的钉(未图示)。

此后，通过击打时被压缩的储存在气缸6周围的反吹腔14内的压缩空气，活塞7向上移动且返回初始的上止点位置，并完成下一个钉打入准备。

在气缸6的下部形成有台阶15。另外，在台阶15的正上部贯通形成有与反吹腔14相通的排气孔9。在气缸6的底部形成有驱动器8的导向槽19。

如图1及图3所示，活塞7由大径的活塞主体7a与其下部的小径的驱动器固定部7b构成。在驱动器固定部7b的中心形成向下方开口的嵌合槽16。在该嵌合槽16中嵌入有驱动器8。驱动器8通过横穿驱动器固定部7b的固定销17与活塞7一体结合。

在气缸6的底部形成有缓冲器收容部18。在缓冲器收容部18中收容有承载打入钉时被向下方驱动的活塞7的下表面的缓冲器(缓冲体)20。

如图2所示，缓冲器20是由橡胶等弹性材料构成的短圆筒状的部件。在缓冲器20的内部形成有向下方扩展的空间部S。下部b3的内径形成为比上部b1稍大。另外，虽然形成于缓冲器20的上端中央部的开口部20a的内径最小，但形成为比活塞7的驱动器固定部7b的外径稍大。并且，缓冲器20的内周面以其下部b3的内径比上部b1的内径大的方式形成。另外，中间部b2的最大内径形成为比上部b1的最大内径大，与下部b3的最小内径相同或比其小。即，形成为中间部b2的内侧形状比上部b1的内侧形状大、上述下部b3的内侧形状与中间部b2的内侧形状相同或比其大，从而在缓冲器20的内侧形成向下方扩展的大的空间部S。另外，占整体高度的三分之一左右的上部b1的内径大致相同，其内周面垂直地形成，其下方的中间部b2的内周面到整体高度的约二分之一为止相对突然地变大，并且以从其下方的下部b3到下端为止略微变大的程度形成接近垂直的倾斜面。

与此相对，在缓冲器20的外周面的上部b1上形成有从整体高度的上端到中间部b2的上方位置外径变大的顺倾斜面23。另外，在中间部b2上鼓出形成具有最大外径的膨胀部21，并向外方膨胀。膨胀部21延伸到占整体高度的约三分之一左右的下方的下部b3为止。在膨胀部21的外周上端形成台阶部22。并且，下部b3的外周面作为外径逐渐变小的逆倾斜面24形成。

如上所述，缓冲器20的内部形成有向下方扩展的空间部S。另外，在上部b1上形成外径变大的顺倾斜面23，且在下部b3上形成逐渐变小的逆倾斜面24。因此，由于下部b3的体积比较小，因此缓冲器20形成为当缓冲器20受到来自上方的冲击而被压缩时，不仅上部b1，中间部b2及下部b3也容易变形的构造。因此，压缩导致的变形从上部b1传导至下部b3，因此当配置在气缸6内时，如图1、图3等所示，通过以使基于上述各部的形状的变形性特征生效的方式进行收容，缓冲器20能从上部b1到下部b3整体变形从而可靠地吸收冲击，同时由于以整体承担压缩负荷，变形不只偏倚在一部分上，因此能够提高耐久性。

当将上述构成的缓冲器20收容配置在气缸6的下部时，如图1及图3所示，使缓冲器20的外周的台阶部22卡合在气缸6的大径部6a的台阶15上，并使其外周面与气缸6的内壁抵接。并且，使得在中间部b2及下部b3的内周面与活塞7的驱动器固定部7b的工作区域(虚线)之间形成第一空隙部s1，另外在缓冲器20的外周面的上部b1的顺倾斜面23与气缸6的内壁之间形成第二空隙部s2，并在缓冲器20的下部b3的外周面(逆倾斜面24)与气缸6的内壁之间形成第三空隙部s3。

如图3所示，当活塞7的活塞主体7a的下表面与缓冲器20的上表面抵接时，驱动器固定部7b的下端面被设定为处于缓冲器20的大致中间部b2与下部b3的边界上。

另外，在形成于缓冲器20的内侧的第一空隙部s1中，将打入时活塞7的活塞主体7a的下表面与缓冲器20的上表面抵接时形成于驱动器固定部7b与缓冲器20的内周面之间的间隙部设为第一空隙上部(内侧空隙上部)s11，将抵接后活塞7再下降直到达到下止点为止时的驱动器固定部7b的工作区域与缓冲器的内周面之间的间隙部设为第一空隙下部(内侧空隙下部)s12。

通过形成第一空隙上部s11，即使在由于活塞的结构或打钉机的能量导致的缓冲器体积等的结构性制约而不能获取大的缓冲器20的间隙部的范围的情况下，也能够有效地防止或减轻缓冲器下部b3的内周面的损伤。

接下来，对上述缓冲器20的作用进行说明，当活塞7被供给到气缸6内的压缩空气向下方驱动时，活塞7的驱动器固定部7b从缓冲器20的开口部20a插入上部b1的内侧空间部S中，且活塞主体7a的下表面与缓冲器20的上端部冲击性接触。由此，如图4(a)所示，首先缓冲器20的上部b1被压缩且挠曲变形，同时也以向第一空隙部s1侧膨胀的方式变形，且该变形传导至中间部b2。双点划线表示变形前的状态。如图4(b)所示，虽然中间部b2也同样在上下方向上变形，但由于中间部b2的质量比较大，因此变形的程度小，同时中间部b2的内周面朝第一空隙上部s11侧膨胀并与活塞7的驱动器固定部7b的外周面接触。另外，通过上述冲击，下部b3也被压缩且变形，同时由于为薄壁，因此朝外部的第三空隙部s3及内部的第一空隙下部s12侧膨胀变形(参照图4(c))。

如上所述，通过在缓冲器20的中间部b2及下部b3的内周面与上述活塞7的驱动器固定部7b的工作区域之间形成第一空隙部s1，当缓冲器20变形为掩埋第一空隙部s1时活塞7停止，因此变形时不会产生缓冲器下部b3的内周面溢出到活塞7的驱动器固定部7b的下表面侧的程度的变形。另外，由于第一空隙部s1的范围大，因此使缓冲器整体的冲击吸收成为可能，且能有效地防止或减轻缓冲器下部b3的内周面的损伤。

另外，由于缓冲器20的内侧形状为下部b3比上部b1大，因此在内部形成大的空间部S的同时，在缓冲器20的内外形成空隙部s1至s3，因此被压缩时不仅在上下方向上而且在径向上也容易变形。即，由于上部b1在外侧具有第二空隙部s2，因此向外侧变形，在中间部b2中，由于相反地仅在内侧具有第一空隙上部s11，因此向内侧变形，在下部b3中，由于在内外侧具有第三空隙部s3和第一空隙下部s12，因此向内外侧挠曲变形。这样，通过有效地利用气缸6与活塞7之间的空间，缓冲器20在径向和上下方向上挠曲变形。从而，压缩导致的变形从上部b1传导至下部b3，因此可平稳地阻止并吸收冲击。实际上，测量上述缓冲器与现有的缓冲器在从受到冲击到吸收冲击为止的时间上有什么不同后，得到图5所示的实验结果。与此相对，现有的缓冲器倾向于仅上部或下部承担并吸收冲击导致的负荷。因此，上述缓冲器20能从上部b1到下部b3整体变形从而可靠地吸收冲击，同时由于不仅耐久性优良而且作用于驱动器8的惯性力降低，因此能提高驱动器8与驱动器固定部7b的强度上的安全系数。

另外，当缓冲器20的上部b1受到冲击而挠曲变形时，由于上部b1的外周面为顺倾斜面23，因此不会沿气缸6的壁面滑动且接触，而是被上下地压缩且在径向上变形，因此上述外周面在压缩的最后与气缸6接触。因此，上部b1不与通向反吹腔14的排气孔9接触。另外，由于缓冲器20的下部b3的内外侧形成有第三空隙部s3、第一空隙上部s11及第一空隙下部s12，因此当缓冲器20变形为在掩埋第二空隙部s2的同时掩埋第三空隙部s3、第一空隙上部s11及第一空隙下部s12时，活塞7停止，因此变形时不会产生下部b3的内周面溢出到活塞的驱动器固定部7b的下表面侧的程度的变形。因此，能有效地防止或减轻缓冲器的上部b1的外周面和下部b3的内周面的损伤。这样，由于不会产生仅一部分的恶化及损伤，因此能较好地维持缓冲器的耐久性。

接下来，在图6中表示典型实施例的第一变形例的缓冲器。缓冲器20的上部b1的内径在上部整体中大致相同，其内周面垂直地形成，其下方的内径在中间部b2急剧地变大，且在中间部b2及下部b3的整体中大致相同。另外，在外周面的上部形成从整体高度的上端到中间部b2的上方位置为止外径变大的顺倾斜面23，中间部b2的具有最大外径的膨胀部21延伸到下部b3的上部。并且，下部b3的外径逐渐变小而构成逆倾斜面24。

另外，与上述实施方式相同地，在缓冲器20与气缸6的内壁与活塞7的外周面之间形成有第一空隙部s1至第三空隙部s3。

根据上述构成，由于上部b1、中间部b2及下部b3的体积的平衡与图2的状态基本相同，因此如图7(a)、图7(b)、图7(c)所示地被压缩。因此，得到与图2的缓冲器20的情况相同的效果。

另外，与图2的方式相同的部件用同一标号表示。在以下的变形例中也相同。

接下来，在图8中表示典型实施例的第二变形例的缓冲器20。缓冲器20的外周面与典型实施例相同。与此相对，缓冲器20的内侧空间S形成为整体高度的上半部比下半部的直径小。另外，上半部及下半部都分别形成为在整体中内径相同。因此，在中间部b2形成同时存在最小内径和最大外径的厚壁部25。厚壁部25为中间部b2的上半部中的下半部分。因此，形成厚壁部25的体积最大的结构。另外，缓冲器20与气缸6的内壁与活塞7的驱动器固定部7b之间形成有第一空隙部s1至第三空隙部s3。

在此，通过图9(a)、图9(b)、图9(c)说明上述缓冲器20的作用。当向下方驱动活塞7从而如图9(a)所示活塞主体7a的下表面与缓冲器20的上端部冲击性地接触时，缓冲器20的上部b1在上下方向上挠曲变形并且朝第一空隙部s1侧变形，该变形传导至中间部b2，且在中间部b2上也同样地变形。中间部b2的质量比较大，且用于吸收变形的第一空隙上部s11小，因此如图9(b)所示变形也小。接着，如图9(c)所示，在上下方向上压缩的同时朝缓冲器20的下部b3的内部的第一空隙下部s12及外部的第三空隙部s3侧变形。

这样，虽然上述缓冲器20的中间部b2的变形与上部b1和下部b3的变形相比较小，但可得到基本与图2的缓冲器20相同的效果。

另外，在图10中表示典型实施例的第三变形例的气缸6、活塞7及缓冲器20。在气缸6的下部的大径部6a上形成排气孔9。另外，气缸6的下端部被嵌合到形成于机头部4的上部的凹部26中，通过该凹部26构成气缸6的底部，并且在气缸6的下端部与凹部26之间形成台阶15。

缓冲器20整体呈筒状，内部形成向下方扩展的空间部S，上部b1的外周面形成为从整体高度的上端到中间部的稍上方位置外径变大的顺倾斜面23，在下部b3上鼓出形成具有最大外径的膨胀部21。在这一点上，具有与上述各缓冲器不同的形状。

并且，当将缓冲器20配置到气缸6内时，缓冲器20的膨胀部21的台阶部22与气缸6的底部的台阶15卡合，其外周面与气缸6的内壁抵接。在缓冲器20与气缸6的内壁与活塞7的驱动器固定部7b之间形成第一空隙部s1至第三空隙部s3。第三空隙部s3与上述三实施方式相比较小。

这种情况下，由于上部b1的外周面从整体高度的上端到中间部的稍上方位置形成顺倾斜面23，因此缓冲器20的上部b1即使压缩变形也不与排气孔9接触，并可得到与图2的缓冲器20基本相同的效果。