(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプライン軸の先端にネジ頭へ係合するビットを成形したドライバビットを空気圧シリンダのピストンへ回転自在に結合し、スプライン溝付の中心穴を成形したギヤにドライバビットを挿通し、前記ギヤを介してドライバビットを回転駆動するエアモータを具え、空気圧シリンダのピストンを駆動してドライバビットによりネジを打ち込み、エアモータによりドライバビットを回転駆動して前記ネジをねじ込むネジ打ち機であって、
エアモータへの空気供給路に開閉弁を設け、ネジ打ち機のノーズ部に沿ってスライド自在なコンタクトアームを設け、バネによりコンタクトアームをネジの射出方向へ付勢して該コンタクトアームの先端をノーズ部よりも突出させ、前記開閉弁のパイロット空気室のベントポートを開閉操作するステムをコンタクトアームの他端へ対向させ、ねじ込みの進行に伴ってネジ打ち機本体側へ押し込まれるコンタクトアームが前記ステムを押して前記ベントポートを開放し、前記開閉弁が閉じてエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置において、
前記開閉弁と平行に副開閉弁が設置され、該副開閉弁のバルブスリーブ部内のスプールはバネにて下方へ付勢されて該副開閉弁の入口ポートとその上方に設けられているベントポートを常時遮断するように形成され、該副開閉弁の下部に設けられているパイロットポートは空気圧シリンダの下端部に設けた出口ポートへ接続され、更に、該空気圧シリンダのピストンが下死点部に達したとき、該空気圧シリンダ内の圧力空気が排出される出口ポートを該空気圧シリンダの先端近傍に設けると共に、該出口ポートを副開閉弁のパイロットポートへ接続し、前記ピストンが下死点部に達して前記副開閉弁が開き、且つ、コンタクトアームが前記開閉弁のステムを押したときに、開閉弁のパイロット空気室の圧力空気が副開閉弁を通じて排気され、開閉弁が閉じてエアモータが停止するように構成したことを特徴とするネジ打ち機の自動停止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネジ打ち機の自動停止装置に関するものであり、特に、ねじ込み完了時にエアモータを自動的に停止させるネジ打ち機の自動停止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧空気を動力源とし、空気圧シリンダのピストンに連結したドライバビットをエアモータによって回転駆動する構造のネジ打ち機が知られている。ネジ打ち機には、安全装置としてネジ打ち機のノーズ部からネジの打ち込み方向へバネの付勢により突出しているコンタクトアームが設けられていて、コンタクトアームの先端部をネジ打ち対象物の表面に押しつけて、コンタクトアームの他端部をネジ打ち機内のコンタクトアームストッパに突き当てるとトリガレバーの操作が可能な状態となる。
【０００３】
トリガレバーを起動操作するとシリンダ内のピストンが急速に下降し、ピストンに連結されたドライバビットがネジを建材にある程度打ち込み、これと同時にコンタクトアームストッパによるコンタクトアームのロックが解除され、エアモータがドライバビットを回転駆動してネジがねじ込まれる。そして、トリガレバーの操作を解除すればエアモータが停止し、ピストン及びドライバビットが上昇して待機位置にもどる。
【０００４】
また、ねじ込みが完了したときにエアモータを自動的に停止させてねじ込みの深さを一定に制御するように構成したものも知られている。自動停止装置としては、エアモータへの空気供給管路に開閉弁を設け、コンタクトアームにより開閉弁を切換えてエアモータを自動的に停止させるものがある。
【０００５】
ネジがエアモータにより回転駆動されてネジ打ち対象物に進入していくと、ネジ打ち機とネジ打ち対象物との間隔が減少し、コンタクトアームがネジ打ち機本体側へさらに押し込まれるが、上記の自動停止装置においてはねじ込みが完了した時点でコンタクトアームが開閉弁のステムを押し、開閉弁が圧力空気遮断位置に切換わってエアモータが停止する。
【０００６】
また他の形式のものとしては、ドライバビットを連結したピストンが、ねじ込みに伴って下死点に達すると、ピストンに付随するシール部材がエアモータへの空気供給路を遮断してエアモータを停止させるものが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ネジ打ち機を用いてネジ打ち作業を行う際は、ドライバビットがネジを確実に回転駆動するように、ネジ打ち機のコンタクトアームをネジ打ち対象物へある程度の圧力で押しつけている必要がある。しかし、この押しつけ荷重が過大であると、ねじ込み完了前にドライバビットとピストンがネジ打ち機本体側へ押し込まれ、これに伴ってコンタクトアームも押し込まれる。コンタクトアームにより開閉弁を切換える形式のネジ打ち機においてこのような状態になると、コンタクトアームに押されて開閉弁が切換わり、ねじ込み完了前にエアモータが停止するという不具合が発生する。
【０００８】
また、ネジ打ち機をネジ打ち対象物へ押しつける荷重が不足した場合は、ネジ打ち込み時の反力でネジ打ち機がネジ打ち対象物の表面から離れることがある。そして、ピストンが下死点に達したときにエアモータへの空気供給路が遮断される形式のネジ打ち機において上記のような状態になると、ねじ込み完了以前にピストンが下死点に達してエアモータが停止してしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するために提案するものであり、スプライン軸の先端にネジ頭へ係合するビットを成形したドライバビットを空気圧シリンダのピストンへ回転自在に結合し、スプライン溝付の中心穴を成形したギヤにドライバビットを挿通し、前記ギヤを介してドライバビットを回転駆動するエアモータを具え、空気圧シリンダのピストンを駆動してドライバビットによりネジを打ち込み、エアモータによりドライバビットを回転駆動して前記ネジをねじ込むネジ打ち機であって、
エアモータへの空気供給路に開閉弁を設け、ネジ打ち機のノーズ部に沿ってスライド自在なコンタクトアームを設け、バネによりコンタクトアームをネジの射出方向へ付勢して該コンタクトアームの先端をノーズ部よりも突出させ、前記開閉弁のパイロット空気室のベントポートを開閉操作するステムをコンタクトアームの他端へ対向させ、ねじ込みの進行に伴ってネジ打ち機本体側へ押し込まれるコンタクトアームが前記ステムを押して前記ベントポートを開放し、前記開閉弁が閉じてエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置において、
前記開閉弁と平行に副開閉弁が設置され、該副開閉弁のバルブスリーブ部内のスプールはバネにて下方へ付勢されて該副開閉弁の入口ポートとその上方に設けられているベントポートを常時遮断するように形成され、該副開閉弁の下部に設けられているパイロットポートは空気圧シリンダの下端部に設けた出口ポートへ接続され、更に、該空気圧シリンダのピストンが下死点部に達したとき、該空気圧シリンダ内の圧力空気が排出される出口ポートを該空気圧シリンダの先端近傍に設けると共に、該出口ポートを副開閉弁のパイロットポートへ接続し、前記ピストンが下死点部に達して前記副開閉弁が開き、且つ、コンタクトアームが前記開閉弁のステムを押したときに、開閉弁のパイロット空気室の圧力空気が副開閉弁を通じて排気され、開閉弁が閉じてエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、スプライン軸の先端にネジ頭へ係合するビットを成形したドライバビットを空気圧シリンダのピストンへ回転自在に結合し、スプライン溝付の中心穴を成形したギヤにドライバビットを挿通し、前記ギヤを介してドライバビットを回転駆動するエアモータを具え、空気圧シリンダのピストンを駆動してドライバビットによりネジを打ち込み、エアモータによりドライバビットを回転駆動して前記ネジをねじ込むネジ打ち機であって、
エアモータへの空気供給路に開閉弁を設け、ネジ打ち機のノーズ部に沿ってスライド自在なコンタクトアームをノーズ部の先端から突出させて配置し、ねじ込みの進行に伴ってネジ打ち機本体側へ押し込まれるコンタクトアームの上動により前記開閉弁を閉じることでエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置において、
空気圧シリンダに、ピストンが下死点近傍に達したときにピストンの背面に作用する圧力空気が前記開閉弁へ供給される空気通路を設け、ピストンが下死点近傍に達したときに空気圧シリンダから前記開閉弁へ供給される空気圧とコンタクトアームの上動との協働作用により前記開閉弁が閉じる協働機構を形成したことを特徴とするネジ打ち機の自動停止装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図１はネジ打ち機１を示し、ハウジング２内に空気圧シリンダ３とエアモータ４とが収納されていて、ハウジング２のグリップ部５の前方に配置したトリガレバー６によってグリップ部５内のトリガバルブ７を開閉操作する。グリップ部５の内部は空気チャンバ８であり、グリップ部５の底部に取付けたエアホースコネクタ９にエアホースを接続してエアコンプレッサから空気チャンバ８へ圧力空気を供給する。
【００１２】
空気圧シリンダ３のピストン１０に連結されているドライバビット１１の外周面はスプライン溝が成形されていて、ハウジング２の前部内に装着されているギヤ１２の中心のスプライン溝付穴にドライバビット１１が挿通され、ピストン１０及びドライバビット１１はギヤ１２に対してスライド自在になっている。ドライバビット１１を回転駆動するエアモータ４の動力は、ハウジング２の前部に配置した複数の減速ギヤ１３を介して最終段のギヤ１２に伝達される。
【００１３】
ノーズ部１４の側面に設けたネジ送り装置１５は、一般の空気釘打ち機と同様に、図に表れない空気圧シリンダとラチェット式送り爪によって構成され、ネジマガジン１６に収納した連結形ネジを順次ノーズ部１４内ヘ供給する。
【００１４】
トリガレバー６には揺動自在なフリーアーム１７が取付けられており、フリーアーム１７の前面に対向しているコンタクトアーム１８は、図１において空気圧シリンダ３の背面側を通って前方へ延び、ノーズ部１４よりネジの射出方向へ突出している。前後スライド自在なコンタクトアーム１８の前端部のネジガイド１９には開閉自在なチャック２０が枢着され、チャック２０はバネ（図示せず）により閉鎖している。
【００１５】
ネジガイド１９を建材等に押しつけてコンタクトアーム１８を押し込むことにより、コンタクトアーム１８がフリーアーム１７の先端部に接触し、この状態でトリガレバー６を回動操作するとフリーアーム１７を介してトリガバルブ７のステムが押されてトリガバルブ７が切換わり、トリガレバー６のみの操作では空気圧シリンダ３及びエアモータ４が起動しない公知の誤射防止機構が構成されている。
【００１６】
そして、図２に示すハウジング２の側面部（図１において空気圧シリンダ３の裏面）にはエアモータ４への空気供給路を開閉するための二個の開閉弁よりなる自動停止装置２１を内蔵している。
【００１７】
次に、図３乃至図６に従って自動停止装置２１を説明する。尚、図３乃至図６において中心線から右は図１と同様にネジ打ち機の垂直断面であり、中心線から左は水平断面を示している。
【００１８】
図３は待機状態にある自動停止装置２１を示し、自動停止装置２１の開閉弁２２は、バルブスリーブ部２３内に挿入した円筒形の主スプール２４と、主スプール２４の下方へ挿入した小径のパイロットスプール２５とによって構成され、主スプール２４とパイロットスプール２５のランドにはそれぞれＯリング２６が装着されている。
【００１９】
主スプール２４は圧縮バネ２７の付勢により上昇位置にあり、同図に示すようにバルブスリーブ部２３の上部の入口ポート２８と出口ポート２９とが常時連通する位置にある。パイロットスプール２５は主スプール２４内に挿入した圧縮バネ３０により下方へ付勢されてバルブスリーブ部２３の下部ベントポート３１を閉鎖している。パイロットスプール２５の下端部はバルブスリーブ部２３の中心穴を通じて下方へ突出し、バルブスリーブ部２３の下端部に装着した調節ダイアル３２の中心穴に装着したステム３３に対向している。そして、コンタクトアーム１８の中間から平行に分岐した分岐部の先端がステム３３の下面に対向している。
【００２０】
開閉弁２２の入口ポート２８は、空気圧シリンダ３のピストン１０の背面のヘッド側空気室３ａへ接続し、出口ポート２９はエアモータ４へ接続し、その下側のパイロットポート３４は空気チャンバ８に接続している。主スプール２４にはパイロットポート３４に対応する位置に、主スプール２４の内部空間へ貫通する通路２４ａが形成されていて、空気チャンバ８の圧力空気は主スプール２４の内部を通じて主スプール２４の下面のパイロット空気室２３ａへ供給される。
【００２１】
開閉弁２２と平行に配置した副開閉弁３５のバルブスリーブ部３６内のスプール３７は、圧縮バネ３８により下方へ付勢されて、入口ポート３９とその上方のベントポート４０を常時遮断している。副開閉弁３５の下部のパイロットポート４１は、空気圧シリンダ３の下端部近傍に設けた出口ポート３ｂへ接続され、ピストン１０が下死点に達したときに空気圧シリンダ３内の圧力空気が副開閉弁３５のパイロットポート４１へ供給される。開閉弁２２のベントポート３１は副開閉弁３５の入口ポート３９へ接続されていて、副開閉弁３５が開いたときに開閉弁２２のベントポート３１が大気に連通する。
【００２２】
次に、ネジ打ち機の動作を説明する。図１に示すネジガイド１９の先端部をネジ打ち対象物の表面に押しつけて、コンタクトアーム１８がコンタクトアームストッパ（図示せず）に突き当たるまで押し込み、トリガレバー６を起動操作するとトリガバルブ７が開き、図３に示す空気圧シリンダ３のヘッドバルブ４２の上面の外縁部に作用しているパイロット空気室４３の圧力空気が大気へ排出され、同図においてヘッドバルブ４２が上昇する。これにより空気圧シリンダ３の外周の空気チャンバ８から圧力空気が空気圧シリンダ３内へ流入し、ピストン１０並びにドライバビット１１が下降してノーズ部１４内のネジを打撃するとともに、エアモータ４がドライバビット１１を回転駆動し、ピストン１０は下死点の近傍まで移動する。
【００２３】
ネジがねじ込み対象物に打込まれると、コンタクトアームストッパによるコンタクトアーム１８のロックが解除され、エアモータ４によりさらにネジがねじ込まれる。ネジがねじ込まれるのに伴って、ピストン１０が下死点に向かって移動するとともにネジ打ち機がネジ打ち対象物へ接近し、コンタクトアーム１８がネジ打ち機本体へさらに押し込まれる。
【００２４】
そして、ピストン１０が空気圧シリンダ３の出口ポート３ｂを通過して下死点に達すると、空気圧シリンダ３内の高圧空気が出口ポート３ｂを通じて副開閉弁３５のパイロットポート４１へ供給されて、図４に示すように副開閉弁３５が開き、ネジ込み完了の時点でコンタクトアーム１８がステム３３を押し上げて開閉弁２２のパイロットスプール２５を上方へスライドさせる。
【００２５】
パイロットスプール２５が上方へ移動すると、主スプール２４の下面のパイロット空気室２３ａとベントポート３１とが開通するとともに、パイロットポート３４とパイロット空気室２３ａとが遮断され、主スプール２４の下面に作用しているパイロット圧がベントポート３１から副開閉弁３５を通じて大気に排気される。
【００２６】
これにより、主スプール２４の上下両面に作用する圧力に差が生じて主スプール２４が下降し、図５に示すように、最上部のランドのＯリング２６により入口ポート２８と出口ポート２９とが遮断され、エアモータ４への空気供給が断たれてエアモータ４が停止する。
【００２７】
エアモータ４が停止後にネジ打ち機１をネジ打ち対象物から浮上させると、コンタクトアーム１８が下降してステム３３から離れる。そして、ステム３３及びパイロットスプール２５が下降してパイロット空気室２３ａとベントポート３１とが遮断され、パイロットポート３４とパイロット空気室２３ａとが連通してパイロット空気室２３ａに圧力空気が供給され、主スプール２４が浮上して図３に示した初期位置に戻る。
【００２８】
また、トリガレバー６の操作を解除すると、トリガバルブ７が閉じて空気圧シリンダ３のパイロット空気室４３に圧力空気が供給され、空気圧シリンダ３のヘッドバルブ４２が下降して図３に示す初期位置に戻り、ピストン１０及びドライバビット１１は空気圧シリンダ３の下部外周に形成されているブローバックチャンバ４４の圧力により上昇して初期位置に戻る。そして、ピストン１０が下死点から上昇して空気圧シリンダ３内の出口ポート３ｂを通過した時点で、空気圧シリンダ３内から副開閉弁３５のパイロットポート４１への圧力供給が断たれ、副開閉弁３５のスプール３７が下降して図３に示す初期位置に戻り、入口ポート３９とベントポート４０が遮断される。
【００２９】
次に、過大な押しつけ荷重によって、ねじ込み中にドライバビット１１及びピストン１０がネジ打ち機本体へ押し込まれ、ねじ込み完了前にコンタクトアーム１８が開閉弁２２のステム３３及びパイロットスプール２５を排気位置に押し上げた場合を図６に示す。同図に示すように、パイロットスプール２５はステム３３に押されて上昇し、主スプール２４の下面のパイロット空気室２３ａとベントポート３１が連通し、パイロット空気室２３ａとパイロットポート３４は遮断されるが、ねじ込み完了前であるのでピストン１０は下死点に達する前の位置にあり、副開閉弁３５は閉鎖状態を維持している。
【００３０】
したがって、主スプール２４の下面に作用しているパイロット圧は排気されず、主スプール２４が初期位置を維持しているのでエアモータ４への空気供給が継続される。そして、ねじ込みが完了してピストン１０が下死点に達した時点で副開閉弁３５が開き、主スプール２４が下降して図５に示した状態となり、エアモータ４が停止する。
【００３１】
また、上記とは逆に、ネジ打ち機１をネジ打ち対象物へ押しつける荷重が不足して、ネジ打ち込み時の反力でネジ打ち機１がネジ打ち対象物の表面から離れた場合は、図４に示す状態と全く同様に、ねじ込み完了以前にピストン１０が下死点に達して副開閉弁３５が開くが、コンタクトアーム１８は開閉弁２２を操作するステム３３から離れているので開閉弁２２は開放状態を維持し、エアモータ４は回転を継続する。そして、ねじ込みが完了してコンタクトアーム１８がステム３３及びパイロットスプール２５を押上げたときに、主スプール２４の下面のパイロット空気室２３ａの空気が副開閉弁３５を通って排気され、図５に示すように主スプール２４が下降してエアモータ４への空気供給を遮断し、エアモータ４が停止する。
【００３２】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のネジ打ち機の自動停止装置は、エアモータへの空気供給路に設けた開閉弁を操作するコンタクトアームが上死点に達し、且つ、ピストン及びドライバビットが下死点近傍に達したときに、開閉弁が閉じてエアモータへの空気供給を停止するように構成している。
【００３４】
したがって、過大な押しつけ荷重により、ねじ込み完了前にコンタクトアームが上死点位置まで押し込まれたり、押しつけ荷重の不足によりネジ打ち機がネジ打ち対象物の表面から離れてピストンが下死点に達した場合であってもエアモータは回転を継続し、コンタクトアームが上死点に達し、且つ、ピストンが下死点に達する二つの条件を満足したときに開閉弁が閉じてエアモータが停止する。
【００３５】
このように、ネジ打ち機の押しつけ荷重にかかわらず、ねじ込み完了まで確実にエアモータが回転を継続するので、ネジ締め不良が発生することがなく、ねじ込み量も一定に制御されて仕上がり精度の安定化と操作の容易化に寄与する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネジ打ち機の断面図。
【図２】ネジ打ち機の側面図。
【図３】自動停止装置を示すネジ打ち機の部分断面図。
【図４】図３に示す副開閉弁が開いた状態を示すネジ打ち機の部分断面図。
【図５】図３に示す開閉弁と副開閉弁が開いた状態を示すネジ打ち機の部分断面図。
【図６】過大な押しつけ力によりコンタクトアームが押し込まれた状態を示すネジ打ち機の部分断面図。
【符号の説明】
１        ネジ打ち機
２        ハウジング
３        空気圧シリンダ
４        エアモータ
１０        ピストン
１１        ドライバビット
１４        ノーズ部
１８        コンタクトアーム
２２        開閉弁
２３        バルブスリーブ部
２３ａ      パイロット空気室
２４        主スプール
２５        パイロットスプール
２８        入口ポート
２９        出口ポート
３１        ベントポート
３３        ステム
３４        パイロットポート
３５        副開閉弁
３６        バルブスリーブ部
３７        スプール
３９        入口ポート
４０        ベントポート
４１        パイロットポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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