(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、低押付け力で確実にねじの浮き沈みを無くすことができる圧縮空気ねじ締め機を提供すること。【解決手段】通気孔が閉じられた後、圧縮空気通路内の圧力が下がるのに反応し、回転し続けようとする回転部材に接触係止し、回転を直ちに停止させる係止部材を圧縮空気通路内に設けて回転部材を確実に素早く停止させる。又、通気孔が閉じられた後、圧縮空気通路内の圧力が下がるのに反応し、係止材は遊星歯車減速装置の内歯車の接触係止を解除し、エアモータからの慣性力を減速部から切離して回転慣性力を小さく抑える。【選択図】図１
2006142429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアモータと、歯車減速装置を介して前記エアモータによって回転され、内壁に回転伝達部が設けられた筒状の回転体と、回転体内に上下動可能に支持された回転スライド部材と、上端が前記回転スライド部材に装着され、下端部にドライバビット装着部及びピストン部を有するシャフト部材と、シャフト部材のピストン部を案内するシリンダと、シャフト部材のドライバビット装着部に装着されたドライバビットと、シリンダの外周に設けられ、圧縮空気流出穴からの圧縮空気を蓄え、蓄えた圧縮空気を圧縮空気流入穴からシリンダ内に供給してドライバビット、シャフト部材及び回転スライド部材を上昇させる戻し空気室と、シリンダの上方に設けられ、回転スライド部材によって閉じられるエアモータへの圧縮空気通路に連通する通気孔とを備え、ドライバビットを下降させることによりねじを締め、ねじ締め終了時にエアモータへの圧縮空気通路に連通する通気孔が閉じられて圧縮空気の供給を遮断してエアモータの回転を停止させるようにした圧縮空気ねじ締め機において、
前記通気孔が閉じられた後も、エアモータその他の回転慣性力により回転する回転部材に対して圧縮空気通路内の圧力の減少を感知して回転部材に接触係止して停止させるよう動作する係止材を設けるとともに、少なくとも前記係止材の一部を前記圧縮空気通路内に設けたことを特徴とする圧縮空気ねじ締め機。
【請求項２】
前記係止材は大径部と小径部とから成り、ねじ締め前及び前記通気孔が閉じられた後のねじ締め終了時は、前記回転部材に対して接触係止される方向にバネにより付勢され、ねじ締め動作状態においては前記圧縮空気通路内の圧力によりバネの付勢力に抗して接触係止を解除することを特徴とする請求項１記載の圧縮空気ねじ締め機。
【請求項３】
前記減速装置は遊星歯車であって、前記係止材は大径部と小径部とから成り、ねじ締め前及び前記通気孔が閉じられた後のねじ締め終了時は、遊星歯車減速装置の内歯車に対して接触係止を解除する方向にバネにより付勢され、ねじ締め動作状態においては前記圧縮空気通路内の圧力によりバネの付勢力に抗して接触係止されることを特徴とする請求項１記載の圧縮空気ねじ締め機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンによる推進力とモータによる回転によりねじを被締結材にねじ込む圧縮空気ねじ締め機に関するもので、特に石膏ボードを木材、鋼材等にねじ止めする際のねじ締めの仕上がり向上を図ったものである。
【背景技術】
【０００２】
ねじ締め終了後、エアモータへの圧縮空気の供給を遮断してもエアモータを始めとするその他の回転部材は回転慣性力により回転を続けすぐには停止しない。このときの余剰回転量は、使用圧力や被締結材の硬さにもよるが、約０．７回転〜１．３回転である。回転部材であるドライバビットに装着されるねじとしては種々のピッチのものが用意されており、一般的に家屋に使用されているハイローねじのピッチは約３ｍｍであり、それ故、余剰回転により深さが約２ｍｍ〜４ｍｍまで変化することになる。
【０００３】
作業現場では、予めねじを試しに締めて出来るだけボード表面とねじの頭部とを面一にするため、本体に備える深さ調節器を用いてねじ締め深さ調整を行っていた。
【０００４】
しかしながら、被締結材の硬度はばらつき、供給圧力も常に変化していることから、ねじ締め深さがばらつくという不具合が発生することもしばしば起こり得るという問題があった。このような圧縮空気を動力源とするねじ締め機についての問題に対しては、例えば特許文献１，２等で対策が提案されている。
【０００５】
上記特許文献１に開示された圧縮空気ねじ締め機を図５に示す。
【０００６】
図５は従来の圧縮空気ねじ締め機の破断側面図であり、該圧縮空気ねじ締め機においては、上端が回転スライド部材７に固着されたシャフト６０の下端部にはドライバビット１１を保持するドライバビット保持部６１が設けられ、その上方外周部にはピストン６２が設けられ、ドライバビット保持部６１とピストン６２の間にはピストン６２よりも小径の複数対の噛合爪を備える台形状クラッチ部６３が設けられている。
【０００７】
上記クラッチ部６３は、複数対の噛合爪を有するクラッチ６４、クラッチ６５及びスプリング６６、ピン６７、クラッチシャフト６８で構成されている。無負荷時はスプリング６６の付勢によりクラッチ６４とクラッチ６５の爪同士は噛み合っておらず、回転自在に保持されている。
【０００８】
而して、この圧縮空気ねじ締め機は、操作弁４２とプッシュレバー４５を共に操作して駆動を開始するものであり、圧縮空気は、操作弁４２及び図示しないエア通路を介して回転体６内に流入し、ピストン６２の上面に空気圧が作用してピストン６２が下方に押し下げられると共に通気孔１７を介してエアモータ２に圧縮空気が供給され、エアモータ２が回転駆動される。そして、エアモータ２の回転は、遊星歯車装置３を介して回転体６及び回転スライド部材７に伝達される。シャフト６０の下方のピストン６２が下方に押し下げられ、ドライバビット１１がねじ２１の頭部を押し、図示しない連結バンドから外す抵抗によりクラッチ６５はスプリング６６を圧縮してクラッチ６４と噛み合い、そのままねじ２１を被締結材に真直にねじ込む。
【０００９】
そして、ドライバビット１１がねじ込み完了位置まで降下すると、回転スライド部材７のエア遮断面１４はプレート部１５に突き当たり、下降を停止する。このとき、回転スライド部材７のＯリング３０は、シリンダ１２の内壁上端面をシールし、又、エア遮断面１４の突き当たりによって通気孔１７が閉じられ、エアモータ２への圧縮空気の供給が遮断される。
【００１０】
エアモータ２への圧縮空気の供給が遮断されても、エアモータ２、回転体６、シャフト６０、ドライバビット１１等の回転物は高速で回転していたため、これらは急には停止できず、回転慣性力により約１回転程度回転する。このとき、クラッチ６４は、その位置で回転するが、爪の接触面は傾斜を有し、且つ、スプリング６６により付勢されているため、クラッチ６５とドライバビット１１は、ねじ２１と共に回転降下し、クラッチ６４とクラッチ６５の噛合爪高さ分だけ降下すると両噛合爪同士の噛み合いが外れる。このときの回転量を０. ５回転、高さ１．５ｍｍに設定しており、ドライバビット１１以下の回転慣性力は非常に小さいためにこれらは完全に停止し、ねじ込みが完了する。
【００１１】
又、特許文献２に記載された発明は、特許文献１のクラッチ部６３が無い状態において、シャフト６０の下方に直接ドライバビット１１を装着するドライバビット装着部を有する構成を採用しており、回転体６にプラスチック材を使用して質量を軽減し、その回転慣性力を低減したものである。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−０９０１４６号公報
【特許文献２】特願２００３−３４３２９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に記載された発明では、浮き沈みが大幅に改良されてはいるものの、クラッチ部を設けたために全長が長くなり、爪が傾斜を有するためにねじ込む際に反力が増し、大きな押付力を要するという問題があった。
【００１４】
又、特許文献２に記載された発明では、全長が長くなることはなく、可成りの浮き沈みが無くなることが分かったものの、エアモータからの慣性力自体は無くならず、浮き沈みは依然として発生するという問題がある。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、小型化を図りつつ、低押付け力で確実にねじの浮き沈みを無くすことができる圧縮空気ねじ締め機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エアモータと、歯車減速装置を介して前記エアモータによって回転され、内壁に回転伝達部が設けられた筒状の回転体と、回転体内に上下動可能に支持された回転スライド部材と、上端が前記回転スライド部材に装着され、下端部にドライバビット装着部及びピストン部を有するシャフト部材と、シャフト部材のピストン部を案内するシリンダと、シャフト部材のドライバビット装着部に装着されたドライバビットと、シリンダの外周に設けられ、圧縮空気流出穴からの圧縮空気を蓄え、蓄えた圧縮空気を圧縮空気流入穴からシリンダ内に供給してドライバビット、シャフト部材及び回転スライド部材を上昇させる戻し空気室と、シリンダの上方に設けられ、回転スライド部材によって閉じられるエアモータへの圧縮空気通路に連通する通気孔とを備え、ドライバビットを下降させることによりねじを締め、ねじ締め終了時にエアモータへの圧縮空気通路に連通する通気孔が閉じられて圧縮空気の供給を遮断してエアモータの回転を停止させるようにした圧縮空気ねじ締め機において、
前記通気孔が閉じられた後も、エアモータその他の回転慣性力により回転する回転部材に対して圧縮空気通路内の圧力の減少を感知して回転部材に接触係止して停止させるよう動作する係止材を設けるとともに、少なくとも前記係止材の一部を前記圧縮空気通路内に設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記係止材は大径部と小径部とから成り、ねじ締め前及び前記通気孔が閉じられた後のねじ締め終了時は、前記回転部材に対して接触係止される方向にバネにより付勢され、ねじ締め動作状態においては前記圧縮空気通路内の圧力によりバネの付勢力に抗して接触係止を解除することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記減速装置は遊星歯車であって、前記係止材は大径部と小径部とから成り、ねじ締め前及び前記通気孔が閉じられた後のねじ締め終了時は、遊星歯車減速装置の内歯車に対して接触係止を解除する方向にバネにより付勢され、ねじ締め動作状態においては前記圧縮空気通路内の圧力によりバネの付勢力に抗して接触係止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、通気孔が閉じられた後、圧縮空気通路内の圧力が下がるのに反応して係止材が回転を続けようとする回転部材に接触係止するため、回転部材の瞬時の停止が可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、圧縮空気通路内に大径部と小径部とから成る係止材をバネを介して設けたため、回転部材に対してねじ締め終了後直ちに反応し、係止材によって回転部材を素早く停止させることが可能となる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、圧縮空気通路内に大径部と小径部とから成る係止材をバネを介して設けたため、請求項２記載の発明と同様に、ねじ締め終了後、内歯車の接触係止を直ちに解除することができ、エアモータからの慣性力を減速部から切離して回転部材を素早く停止させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る圧縮空気ねじ締め機の破断側面図、図２及び図３は同圧縮空気ねじ締め機の作用を示す要部拡大断面図である。
【００２４】
本実施の形態に係る圧縮空気ねじ締め機においては、図１に示すように、本体１の外枠を形成するボディ５内には圧縮空気取り入れ口４０に連通した蓄圧室４、トリガレバー４１によって開閉される操作弁４２が設けられ、上方にあるエアモータ２、遊星歯車装置３を介して回転される有底円筒状の回転体６が回転可能に支持されている。
【００２５】
上記回転体６の内壁には、軸方向に延びた一対の凹部１０が設けられており、該凹部１０に嵌挿する一対の凸部８を上方に有する回転スライド部材７が軸方向に移動可能に回転体６内に設けられている。又、回転スライド部材７にはエア遮断面１４と後述するシリンダ１２に嵌挿してシールするＯリング３０が設けられている。
【００２６】
上端が回転スライド部材７に固着されたシャフト部材９の下端部には、ドライバビット１１を装着するドライバビット装着部１３が設けられ、その外周部にはピストン部１５が設けられており、該ピストン部１５はシリンダ１２内を摺動する。そして、シリンダ１２の上部には、回転スライド部材７が所定距離降下したときに回転スライド部材７のエア遮断面１４と当接するプレート部１６が設けられ、プレート部１６の下方には通気孔１７が設けられている。通気孔１７は、圧縮空気通路１８を介してエアモータ２の入気口１９に連通している。
【００２７】
ボディ５上に設けられたケース２０内の圧縮空気通路１８には、小径部２１と大径部２２から成る係止材２３がバネ２４により回転体６側に付勢されている。回転体６には、小径部２１と嵌合する係止穴２５が複数個設けられ、回転体６と圧縮空気通路１８を隔てる隔壁２６に小径部２１が貫通する導通孔２７とシール材２８が配されている。大径部２２は、ケース２０の外壁２９に収納され、シールリング３０により外壁２９と大径部２２はシールされている。
【００２８】
ボディ５の下方とシリンダ１２の外周の間には、空気釘打機等において周知の構成である戻し空気室３１が形成されている。又、ボディ５の下方には、ねじ２１、ドライバビット１１が通過する孔を有し、釘打機において周知の構成であるノーズ部４３が設けられ、又、図示しない連結バンドにより連結され、マガジン４４内に装填された図示しない連結ねじをノーズ部４３に自動供給するねじ送り部４６がノーズ部４３近傍に設けられている。ねじ送り部４６の下方には、操作弁４２と連接したプッシュレバー４５が設けられている。
【００２９】
以上のように構成された圧縮空気ねじ締め機の動作について以下に説明する。
【００３０】
本発明に係る圧縮空気ねじ締め機は、図１に示す状態から操作弁４２とプッシュレバー４５を共に操作して駆動を開始するものであるが、プッシュレバー４５を図示しない被締結材に押し当てた後に操作弁４２を引いても、又は、操作弁４２を引きながらプッシュレバー４５を被締結材に押し当ててもねじ締めが可能である。
【００３１】
圧縮空気取り入れ口４０を図示しないコンプレッサに接続すると、圧縮空気は、蓄圧室４と操作弁４２に流入する。プッシュレバー４５を被締結材に押し当てて操作弁４２を作動させると、圧縮空気は、操作弁４２を介して回転体６内に流入し、ピストン部１５上面に空気圧が加わり、ピストン部１５が下方に押し下げられると共に通気孔１７からケース２０内に圧縮空気が流入する。このとき、大径部２２に加わる圧力により係止材２３はバネ２４に抗して図面右側に移動し、回転体６との係止が解除されるとともに、エアモータ２に圧縮空気が供給されてエアモータ２が回転し、エアモータ２の回転は、遊星歯車装置３を介して回転体６及び回転スライド部材７に伝達される。
【００３２】
図２はシャフト部材９の下方のピストン部１５が下方に押し下げられ、ドライバビット１１がねじ２１の頭部を押しながらねじ２１を被締結材に真直にねじ込む状態を示す。
【００３３】
図３に示すように、ドライバビット１１がねじ込み完了位置まで降下すると、回転スライド部材７のエア遮断面１４は、プレート部１６に突き当たり、降下を停止する。このとき、回転スライド部材７のＯリング３０は、シリンダ１２の内壁上端面をシールし、又、エア遮断面１４の突き当たりによって通気孔１７が閉じられ、エアモータ２への圧縮空気の供給が遮断され、圧縮空気通路１８内の圧力が低下すると、バネ２４の付勢力が勝り、係止材２３は回転体６側に瞬時に移動し、小径部２１は回転する回転体６の係止穴２５に嵌合して停止する。このときには回転体６内に圧力が残っており、小径部２１の端面に圧力が加わっているものの、バネ２４の付勢力が勝っているため影響を及ぼさない。
【００３４】
操作弁４２を戻すと、回転体６内への圧縮空気の流入が遮断され、戻し空気室３１内の圧縮空気によりピストン部１５とドライバビット１１は初期位置に戻る。同時にねじ送り部４６により次のねじ１８がドライバビット１１軸上に送られて初期状態に戻る。
【００３５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。
【００３６】
図４は本実施の形態に係る圧縮空気ねじ締め機の遊星歯車装置部の断面図であり、本実施の形態に係る圧縮空気ねじ締め機においては、ケース２０内の圧縮空気通路１８には大径部２２と小径部２１とから成る係止材２３がバネ２４により遊星歯車装置３から離れる方向に付勢されている。遊星歯車装置３の内歯車５０の外周部には、小径部２１と嵌合する停止穴５１が形成されている。
【００３７】
遊星歯車装置３と圧縮空気通路１８を隔てた隔壁２６には、小径部２１が貫通する貫通孔５２とシール材２８が配されている。大径部２２は、ケース２０の隔壁２６に収納され、シールリング３０により圧縮空気通路１８と小径部２１間がシールされている。
【００３８】
図４に示す状態から操作弁４２とプッシュレバー４７を共に操作して駆動を開始すると、前述したように圧縮空気は圧縮空気通路１８内に流入する。このとき、大径部２２に加わる圧力により係止材２３はバネ２４に抗して図４の左側に移動し、小径部２１は、内歯車５０の停止穴５１に嵌合することにより、エアモータ２からの回転は内歯車５０が固定されているために遊星歯車装置３を介して回転体６及び回転スライド部材７に伝達される。このとき、小径部２１が停止穴５１に入らなくても、エアモータ２が回転すると内歯車５０は逆方向に回転し、小径部２１と停止穴５１が係合する。
【００３９】
又、回転スライド部材７のエア遮断面１４は、プレート部１６に突き当たり、通気孔１７が閉じられてエアモータ２への圧縮空気の供給が遮断され、圧縮空気通路１８内の圧力が低下すると、バネ２４の付勢力が勝り、係止材２３の小径部２１は、内歯車５０の停止穴５１から瞬時に離れ、エアモータ２を減速部から切離すことにより、回転体６以下の回転慣性力は極めて小さくなり、瞬時にねじ１８が停止する。
【００４０】
尚、係止材２３は係止穴２５或は停止穴５１に嵌合、固定させているが、直ちに係止させ得る形状であれば穴ではなくても良く、如何なる形状でも良い。
【００４１】
又、係止材２３の対象物は回転体６であるが、回転するものであれば何を固定、停止させても良い。そして、係止材２３をエアモータ２からの回転慣性力を減速部から切離すと同時に回転体６等に嵌合して係止させ、より素早く停止させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮空気ねじ締め機の破断側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る圧縮空気ねじ締め機の作用を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮空気ねじ締め機の作用を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る圧縮空気ねじ締め機の遊星歯車装置部の断面図である。
【図５】従来の圧縮空気ねじ締め機の初期状態を示す破断側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      本体
２      エアモータ
３      遊星歯車装置
６      回転体
９      シャフト部材
１１    ドライバビット
１３    ピストン部
１７    通気孔
１８    圧縮空気通路
２１    小径部
２２    大径部
２３    係止材
２４    バネ
５１    内歯車
【図１】
2006142429.tif 000003
【図２】
2006142429.tif 000004
【図３】
2006142429.tif 000005
【図４】
2006142429.tif 000006
【図５】
2006142429.tif 000007