(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサ等の圧縮空気供給源に接続される給気口が設けられたハウジングと、ハウジング内に支持されたエアモータと、エアモータの回転により回転駆動されるドライバビットと、一定間隔に整列したねじを保持する樹脂製の連結ねじ帯と、ねじ締め方向に沿っての進退が可能な如くハウジングに支持され、連結ねじ帯を順次ドライバビット先端に移送するねじ送り機構を有する滑動部材と、滑動部材をハウジング先端から特定長さ突出させるように付勢するバネと、ハウジング、エアモータ、ドライバビット等から構成されるドライバ本体とを有し、ドライバ本体を被締結材に押し付けることで滑動部材をドライバ本体に対して相対的に後退させ、滑動部材内のねじ送り機構によって連結ねじ帯のねじをドライバビット先端に供給すると共にドライバビット先端をねじ頭の溝に嵌合させ、ねじ先端を被締結材に押し付けた際の抗力によりドライバビットが後退した時にエアモータに圧縮空気を供給してエアモータを駆動させ、ドライバ本体をねじ締め方向に押し付けることによってねじ締めを行う圧縮空気連結ねじドライバであって、
前記エアモータを支持するハウジングと平行にねじ締め方向に沿って延びるサブハウジング内に設けられたサブピストン室と、ハウジングとエアモータの間に設けられたエアモータ室とサブピストン室を連通するエア通路と、サブピストン室内をねじ締め方向に沿って進退可能に支持され、ねじ締め方向前面に供給された圧縮空気により後退されるサブピストンと、後端がサブピストンに取り付けられ、サブハウジングのねじ締め方向前面から突き出した前端が滑動部材に取り付けられたロッドとを備え、前記エア通路が、エアモータの駆動開始時にドライバビット先端がねじの十字溝に完全に嵌合していない場合はサブピストンのシール部よりねじ締め方向後方に位置し、エアモータの駆動開始時にドライバビット先端がねじの十字溝に完全に嵌合している場合はサブピストンのシール部よりねじ締め方向前方に位置するように、エア通路の設置位置を設定したことを特徴とする圧縮空気連結ねじドライバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮空気を動力源として樹脂製帯に一列状に並んだねじを被締結材に連続して締め付ける圧縮空気連結ねじドライバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明前に提案された圧縮空気連結ねじドライバを図７、図８を参照して説明する。ドライバ本体１を被締結材に押し付け、連結ねじ帯４３のねじ４４がドライバビット１６の前方に移送されると、ローラ３６が第１滑動部材３２の平面部４０から溝部４１に移動し、第２滑動部材３３とローラ３６とケーシング３４の係合が解除され、第１滑動部材３２と第２滑動部材３３が一体となり、ケーシング３４内に後退する。第１滑動部材３２と第２滑動部材３３が一体となってケーシング３４内に後退すると、ドライバビット１６と所定の位置に送られている連結ねじ帯４３のねじ４４が嵌合し、連結ねじ帯４３は第１滑動部材３２の後退に従い第１滑動部材３２に押し付けられる。第１滑動部材３２が更に後退を続けると、連結ねじ帯４３は第１滑動部材３２とねじ４４により剪断荷重を受ける。
【０００３】
ねじ４４がドライバ本体１側に相対的に押し込まれると共にドライバビット１６及び出力軸１７が後退し、弁操作杆１３を介して給気弁１０がバネ１４の力に抗して開くと、給気口７に接続しているエア源とエア通路９が連通し、圧縮空気が供給されてエアモータ２が自動的に駆動される。
【０００４】
図８はハウジング４に併設されたサブピストン５部の断面図を示す。エアモータ２内に圧縮空気が供給されると、エアモータ室３とエア通路６０を介して連通しているサブピストン室６のサブピストン５前方に圧縮空気が流入し、サブピストン５、サブピストン５に連結されたロッド６１及びロッド６１の先端に結合された第１滑動部材３２に対し、第１滑動部材３２をケーシング３４内に後退させる方向と同方向に荷重が発生する。この荷重は、ねじ締め作業に際し樹脂製連結ねじ帯４３からねじ４４を離脱させるために作業者が被締結材にドライバ本体１を押し付けるのに必要な荷重を低減する方向に働く。
【０００５】
ねじ込みが終了位置に達すると、ドライバビット１６も軸方向に付勢されて前進し給気弁１０が閉じる。給気弁１０が閉じると同時にエアモータ２の回転も停止する。
給気弁１０はドライバビット１６のドライバ本体１に対する相対移動に基づいて開閉し、エア源に接続された給気口７とエア通路９間を開閉して圧縮空気をエアモータ２に供給または停止する。
【０００６】
ねじ４４が締まった後作業者がドライバ本体１を被締結材より離すと、第１滑動部材３２と第１滑動部材３２と一体結合したサブピストン５及び第２滑動部材３３はバネ３８、バネ３９により初期位置に復帰し、ねじ締め作業は完了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した圧縮空気連結ねじドライバには次の問題があった。
ねじ締め作業時、サブピストン室６に圧縮空気を流入させることでサブピストン５を介して第1滑動部材３２を引張り、本体１の押し付け力を低減する構造において、エアモータ２の起動と同時にサブピストン室６のサブピストン５前方に圧縮空気が流入し、第１滑動部材３２を後退させる方向に荷重がかかると、中にはドライバビット１６の先端がねじの十字溝に完全に嵌合する前に連結ねじ帯４３からねじ４４を離脱させてしまい、ねじ倒れの原因となることがある。
【０００８】
樹脂製連結ねじ帯４３からねじ４４が離脱すると、ねじ４４が抜けるために抵抗がなくなり、本体１がねじ４４が被締結材にねじ込まれるより先にサブピストン５が第1滑動部材３２を引張り上げてしまい、先端の位置決め用突き当て部６３が被締結材より離れてしまう。従って図５のように突き当て部６３が被締結材より離れてしまうと、ドライバ本体１はねじ４４の足先のみでしか支持されないため、本体１が傾き易くねじ倒れの原因となる。
【０００９】
本発明の目的は、上記した圧縮空気連結ねじドライバの欠点を改善し、ねじ倒れを防止し、仕上がりのよい圧縮空気連結ねじドライバを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、サブピストン室に開口したエア通路の位置を、ドライバビット先端がねじの十字溝に完全に嵌合せずにエアモータが起動した時は、サブピストンのシール部より前方にならないように設定することで達成される。
また第１滑動部材に押し付けられた連結ねじ帯からねじが離脱するあたりでサブピストン室とサブピストンのシールを解除することで達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図１〜図４を参照して説明する。なお以下述べるサブピストン部５を除いては、上記した構成と同じであり説明を省略する。
サブピストン室６は、本体１を構成するハウジング４に併設されており、ドライバビット１６の軸方向に往復摺動可能にサブピストン５を内蔵する。サブピストン５にはロッド６１が連結され、ロッド６１の前方はハウジング４の外部に前進後退可能に突出している。サブピストン室６は、エアモータ２とエア通路６０を介して連通しており、給気弁１０が開いてエアモータ２内に圧縮空気が流入すると、サブピストン室６内にも圧縮空気が流入することになる。エア通路６０は、圧縮空気がサブピストン室６内に流入する際、サブピストン５の前方に流入するような位置に設定されている。図１に示すようにサブピストン室６には段付部６２が設けられ、ねじ４４が連結ねじ帯４３から離脱するあたりでサブピストン室６のサブピストン５のシールが解除され圧縮空気がサブピストン５の後方へリークする構造となっている。ねじ４４が被締結材にある程度締め込まれ、ねじ倒れの恐れがなくなった時に再びサブピストン室６のサブピストン５はシールされる。サブピストン室６のサブピストン５が最大後退する付近には、サブピストン５が後退する際に発生する背圧を逃がすための図示しない小径穴が設けられている。サブピストン室６内に流入した圧縮空気は、エアモータ２の停止と共にエア通路６０及びエアモータ２を介して外部に排気される。
【００１２】
サブピストン５は、ロッド６１の先端部で第１滑動部材３２に連結されているため、給気弁１０が開きエアモータ２に圧縮空気が供給されると、エアモータ室３と連通したエア通路６０からサブピストン室６に圧縮空気が流入し、サブピストン５、ロッド６１及び第１滑動部材３２に対し、第１滑動部材３２が後退する方向に荷重が発生し、第１滑動部材３２の後退と共にサブピストン５も後退する。エアモータ２の停止と共にサブピストン室６の圧縮空気が、エア通路６０及びエアモータ２を介して外部に排気されるため、後退した第１滑動部材３２と共にサブピストン５も、バネ３９及びバネ３８の荷重で元の位置に戻される。
【００１３】
次に圧縮空気連結ドライバの動作について説明する。
図７に示すように、連結ねじ帯４３のねじ４４がドライバビット１６の前方に移送されると、ローラ３６が第１滑動部材３２の平面部４０から溝部４１に移動し、第２滑動部材３３とローラ３６とケーシング３４の係合が解除され、第１滑動部材３２と第２滑動部材３３が一体となってケーシング３４内へ後退する。第１滑動部材３２と第２滑動部材３３が一体となってケーシング３４内に後退すると、ドライバビット１６と所定の位置に送られている連結ねじ帯４３のねじ４４が嵌合し、連結ねじ帯４３は第１滑動部材３２の後退に従い第１滑動部材３２に押し付けられる。第１滑動部材３２が更に後退を続けると、連結ねじ帯４３は第１滑動部材３２とねじ４４により剪断荷重を受ける。
【００１４】
ねじ４４がドライバ本体１側に相対的に押し込まれると共にドライバビット１６及び出力軸１７が後退し弁操作杆１３を介して給気弁１０が開き、エア源とエア通路９を連通させ、圧縮空気を供給してエアモータ２を自動的に駆動させる。この時点では、図２のようにドライバビット１６の先端とねじ４４の十字溝が完全に嵌合しているものもあれば、図３のように完全に嵌合していないものもある。ドライバビット１６の先端とねじ４４の十字溝が完全に嵌合していないものは、エアモータ２が駆動することで完全に嵌合状態となることが可能である。
【００１５】
ドライバビット１６がねじ４４の十字溝に完全に嵌合していない時は、サブピストン室６に開口したエア通路６０が第１滑動部材３２と共に後退したサブピストン５のシール部５ａよりも後方になるように、またドライバビット１６の先端とねじ４４の十字溝が完全に嵌合状態になると、サブピストン室６に開口したエア通路６０がサブピストン５のシール部５ａの前方になるようにエア通路６０の位置を設定しているため、ドライバビット１６の先端とねじ４４の十字溝が完全に嵌合状態になるとエア通路６０よりサブピストン室６のサブピストン５前方に圧縮空気が流入し、サブピストン５、ロッド６１及び第１滑動部材３２に対し、第１滑動部材３２をケーシング３４内に後退させる方向と同方向に荷重が発生する。この荷重は、ねじ締め作業に際し樹脂製連結ねじ帯４３からねじ４４を離脱させるために作業者が被締結材４２にドライバ本体１を押し付けるのに必要な荷重を低減する方向に働く。更に連結ねじ帯４３からねじ４４が離脱するあたりで、サブピストン５のシール部５ａはサブピストン室６の段付部６２の位置に達し、サブピストン室６とサブピストン５間のシールは解除される。シールが解除されると、エアモータ２よりサブピストン５前方に流入する圧縮空気はサブピストン５後方にリークし、サブピストン５及び第１滑動部材３２に発生した荷重は無くなり、ねじ４４が連結ねじ帯４３から離脱されたことにより、急激に第1滑動部材３２を引張りすぎて、位置決め用突き当て部６３が被締込み材から離れるのを防止している。また、ねじ４４が被締結材にある程度締め込まれ、締め付け位置が決まり、ねじ倒れの恐れがなくなった時から再びサブピストン室６のサブピストン５はシールされ、サブピストン５及び第１滑動部材３２に第１滑動部材３２をケーシング３４内に後退させる方向と同方向に再び荷重が発生する。
【００１６】
ねじ４４がドライバ本体１側に相対的に押し込まれると共にドライバビット１６及び出力軸１７が後退し弁操作杆１３を介して給気弁１０を開き、エア源とエア通路９を連通させ、圧縮空気を供給してエアモータ２を自動的に駆動させる。
【００１７】
エアモータ２内に圧縮空気が供給されると、エアモータ室３とエア通路６０を介して連通しているサブピストン室６のサブピストン５前方に圧縮空気が流入し、サブピストン５、ロッド６１及び第１滑動部材３２に対し、第１滑動部材３２をケーシング３４内に後退させる方向と同方向に荷重が発生する。この荷重は、ねじ締め作業に際し樹脂製連結ねじ帯４３からねじ４４を離脱させるために作業者が被締結材にドライバ本体１を押し付けるのに必要な荷重を低減する方向に働くため、従来よりも軽い押し付け力でのねじ締め作業が可能となる。
【００１８】
エアモータ２が回転すると、その回転はエアモータ２の回転軸１５から回転軸１５と嵌着関係にあり、しかもクラッチ枠２３に固定したカム２４に伝わり、さらにクラッチ枠２３に回転自在に軸支され、かつ一端に係合片を有するドッグ２６の端縁部によってクラッチシャンク２７の作用端に間欠的な繰り返し打撃が加わってクラッチシャンク２７に一体的に設けた出力軸１７が回転する。これにより、出力軸１７及び出力軸１７に装着されたドライバビット１６が回転してねじ４４を締め付ける。すなわち出力軸１７にはドライバビット１６とねじ４４の嵌合による抵抗が作用するため、クラッチシャンク２７の周りをドッグ２６がクラッチ枠２３と共に回転し、この回転中に起こるドッグ２６の回転によってその端縁部でクラッチシャンク２７の作用端を間欠的に打撃し、この打撃操作の繰り返しによって出力軸１７の高いトルクの回転力により少しずつ回動してねじ４４を締め付けることになる。
【００１９】
従ってハウジング４内に設けられたインパクト機構２２による打撃でねじ締めを行うようにしたことにより、ねじ締め動作は、インパクト機構２２による打撃の高いトルクで締め付けが可能となり、エアモータ２が小さくてもねじ締めが極めて迅速かつ軽快に行われる。ねじ込みが終了位置に達すると、ドライバビット１６も軸方向に付勢されて前進し給気弁１０が閉じる。給気弁１０が閉じると同時にエアモータ２の回転も停止する。
【００２０】
給気弁１０は、ドライバビット１６のドライバ本体１に対する相対移動に基づいて開閉し、圧縮空気をエアモータ２に供給または停止する。通常はバネ１４によって付勢されて閉じ、給気口７とエア通路９を閉じた状態とし、弁操作杆１３が押し込まれることにより開き、シールを解除してエア通路９を開き、エア源から圧縮空気をエアモータ２に供給する。弁操作杆１３の押し込み力を解除すると閉じてエア通路９を閉じた状態にする。
【００２１】
前記ねじ４４が締まった後作業者がドライバ本体１を被締結材４２より離すと第１滑動部材３２と該第１滑動部材３２と一体結合したサブピストン５及び第２滑動部材３３はバネ３８、バネ３９により初期位置に復帰し、作業は完了する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば下記のような効果が得られる。
ねじ締め作業時に、ドライバビット先端がねじの十字溝に完全に嵌合せずにエアモータが起動した時は、サブピストンに開口するエア通路の位置がサブピストンのシール部よりも後方になるように設定することで、ねじを倒さずに締め付けられる。
【００２３】
また第１滑動部材に押し付けられた連結ねじ帯からねじが離脱するあたりでサブピストン室とサブピストンのシールを解除するようにサブピストン室に段付部を設け、サブピストンが第1滑動部材を急激に引張り上げないようにしたので、本体の突き当て部が被締結材より離れてしまうことが無くなり、本体が傾かずにねじをまっすぐ締め付けられるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明連結ねじドライバのサブピストン部を示す断面図。
【図２】ドライバビットがねじの十字溝に完全に嵌合した時のサブピストン室を示す断面図。
【図３】ドライバビットがねじの十字溝に完全に嵌合していない時サブピストン室を示す断面図。
【図４】サブピストン室でサブピストンが段付部に達し、エアがリークする状況を示す断面図。
【図５】サブピストン室に段付部を設けない連結ねじドライバでねじを締める際の状態を示す断面図。
【図６】本発明連結ねじドライバによるねじ締め状態を示す断面図。
【図７】連結ねじドライバの一例を示す断面図。
【図８】図７の連結ねじドライバのサブピストン室を示す断面図。
【符号の説明】
１はドライバ本体、２はエアモータ、４はハウジング、５はサブピストン、６はサブピストン室、１０は給気弁、１３は弁操作杆、１６はドライバビットである。
【図１】
0003669152.tif 000002
【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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【図７】
0003669152.tif 000008
【図８】
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