(57)【要約】【課題】ツール駆動装置を保持する保持部分への振動の伝達を抑えることが可能なツール駆動装置を提供する。【解決手段】本発明のツール駆動装置１０では、第１及び第２の直動部材２１，２２の位置に応じて作動する第１及び第２の弁機構が、第１と第２の直動部材２１，２２の間の第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒに対する圧縮エアーの供給と排出をオンオフして、第１と第２の直動部材２１，２２を相反する方向に移動させることができ、第１直動部材２１にて支持されたツール３０を往復移動させることができる。そして、ツール３０及び第１直動部材２１の移動方向が反転する際の衝撃を、第２直動部材２２の移動方向が反転する際の衝撃によって相殺するか緩和することができる。これにより、ツール駆動装置１０を保持する作業者等への振動の伝達を抑えることができる。【選択図】図１
2019072825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールを前後に繰り返して往復移動させるツール駆動装置であって、
前記ツールを支持し、前後方向に直動可能に支持される第１直動部材と、
前記第１直動部材の後側に配置され、前後方向に直動可能に支持される第２直動部材と、
前記第１直動部材と前記第２直動部材とに挟まれ、筒壁により側方から包囲されるエアー流入部屋と、
前記第１直動部材と前記第２直動部材とを互いに接近させるように付勢する弾性部材と、
前記弾性部材の付勢力に抗して、前記第１直動部材と前記第２直動部材とを互いに離間させる圧縮エアーを前記エアー流入部屋に供給するためのエアー供給路と、
前記エアー流入部屋とその外部との間に設けられ、前記第１直動部材及び前記第２直動部材が、互いに接近する側の第１動作域内に位置するときに閉弁する一方、互いに離間する側の第２動作域内に位置するときに開弁する第１弁機構と、
前記エアー流入部屋と前記エアー供給路との間に設けられ、前記第１直動部材及び前記第２直動部材が前記第１動作域内に位置するときに開弁する一方、前記第２動作域内に位置するときに閉弁する第２弁機構と、を備えるツール駆動装置。
【請求項２】
前記筒壁内に、前記第１直動部材と前記第２直動部材とが直動可能に嵌合され、
前記筒壁内を前記第１直動部材側と前記第２直動部材側とに区画する区画壁が設けられて、前記エアー供給路の末端部が前記区画壁内に位置し、
前記第１弁機構は、前記筒壁を貫通する第１弁口を前記第１直動部材及び前記第２直動部材の一方又は両方で開閉するように構成されると共に、
前記第２弁機構は、前記第１直動部材又は前記第２直動部材と一体に直動する直動突部にて前記エアー供給路の末端部を開閉するように構成されている請求項１に記載のツール駆動装置。
【請求項３】
前記直動突部は、前記第１直動部材から後方に延び、その直動突部には、前記区画壁と前記第２直動部材とを直動可能に貫通して内側に前記エアー供給路を有するパイプ部が備えられ、
前記第２弁機構は、前記パイプ部を側方から内外に貫通する第２弁口を有し、前記区画壁のうち前記パイプ部が貫通する貫通孔の内面によって前記第２弁口が開閉される請求項２に記載のツール駆動装置である。
【請求項４】
前記第１直動部材は、前記筒壁に摺接可能に嵌合したフランジ部から前方に棒状本体部を延ばして備え、
前記筒壁の前端部を閉塞しかつ、前記棒状本体部が貫通する中央孔を有する前端壁が設けられ、
前記フランジ部と前記前端壁とに挟まれかつ前記筒壁にて側方を包囲されるエアー圧縮部屋が形成され、
前記棒状本体部内を延びて一端部が前記ツールに連通し、他端部が前記エアー圧縮部屋に連通するツール用エアー供給路が備えられ、
前記フランジ部は、前記第１直動部材が前記第１動作域内に位置するときに前記第１弁口より前記区画壁側に位置し、前記第１直動部材が前記第２動作域内に位置するときに、前記第１弁口より前記前端壁側に位置する請求項２又は３に記載のツール駆動装置である。
【請求項５】
前記筒壁は、前記第１直動部材及び前記第２直動部材の何れか一方の直動部材から延びて、他方の直動部材の外側に直動可能に嵌合し、
前記第１弁機構は、前記筒壁を貫通する第１弁口を前記他方の直動部材で開閉するように構成され、
前記エアー供給路の末端部は、前記第１直動部材及び前記第２直動部材の何れか一方の直動部材の内部に位置し、他方の直動部材から前記一方の直動部材に向かって突出する直動突部が備えられ、
前記第２弁機構は、前記直動突部にて前記エアー供給路の末端部を開閉するように構成されている請求項１に記載のツール駆動装置。
【請求項６】
前記直動突部は、前記第１直動部材から後方に延び、その直動突部には、前記第２直動部材とを直動可能に貫通して内側に前記エアー供給路を有するパイプ部が備えられ、
前記第２弁機構は、前記パイプ部を側方から内外に貫通する第２弁口を有し、前記第２直動部材のうち前記パイプ部が貫通する貫通孔の内面によって前記第２弁口が開閉される請求項５に記載のツール駆動装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツールを繰り返して往復移動させるツール駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のツール駆動装置として、ツールを駆動して対象物の粉砕、加圧、磨き加工、バリ取り等を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２６７６２号公報（段落［０００４］、［０００５］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のツール駆動装置では、ツールの繰り返しの往復移動に伴って振動が作業者やツール駆動装置を保持するロボット等に伝達し、長時間の使用が困難であったり、ロボットが破損する等の問題が起こり得た。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ツール駆動装置を保持する保持部分への振動の伝達を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、ツールを前後に繰り返して往復移動させるツール駆動装置であって、前記ツールを支持し、前後方向に直動可能に支持される第１直動部材と、前記第１直動部材の後側に配置され、前後方向に直動可能に支持される第２直動部材と、前記第１直動部材と前記第２直動部材とに挟まれ、筒壁により側方から包囲されるエアー流入部屋と、前記第１直動部材と前記第２直動部材とを互いに接近させるように付勢する弾性部材と、前記バネ部材の付勢力に抗して、前記第１直動部材と前記第２直動部材とを互いに離間させる圧縮エアーを前記エアー流入部屋に供給するためのエアー供給路と、前記エアー流入部屋とその外部との間に設けられ、前記第１直動部材及び前記第２直動部材が、互いに接近する側の第１動作域内に位置するときに閉弁する一方、互いに離間する側の第２動作域内に位置するときに開弁する第１弁機構と、前記エアー流入部屋と前記エアー供給路との間に設けられ、前記第１直動部材及び前記第２直動部材が前記第１動作域内に位置するときに開弁する一方、前記第２動作域内に位置するときに閉弁する第２弁機構と、を備えるツール駆動装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記筒壁内に、前記第１直動部材と前記第２直動部材とが直動可能に嵌合され、前記筒壁内を前記第１直動部材側と前記第２直動部材側とに区画する区画壁が設けられて、前記エアー供給路の末端部が前記区画壁内に位置し、前記第１弁機構は、前記筒壁を貫通する第１弁口を前記第１直動部材及び前記第２直動部材の一方又は両方で開閉するように構成されると共に、前記第２弁機構は、前記第１直動部材又は前記第２直動部材と一体に直動する直動突部にて前記エアー供給路の末端部を開閉するように構成されている請求項１に記載のツール駆動装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記直動突部は、前記第１直動部材から後方に延び、その直動突部には、前記区画壁と前記第２直動部材とを直動可能に貫通して内側に前記エアー供給路を有するパイプ部が備えられ、前記第２弁機構は、前記パイプ部を側方から内外に貫通する第２弁口を有し、前記区画壁のうち前記パイプ部が貫通する貫通孔の内面によって前記第２弁口が開閉される請求項２に記載のツール駆動装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記第１直動部材は、前記筒壁に摺接可能に嵌合したフランジ部から前方に棒状本体部を延ばして備え、前記筒壁の前端部を閉塞しかつ、前記棒状本体部が貫通する中央孔を有する前端壁が設けられ、前記フランジ部と前記前端壁とに挟まれかつ前記筒壁にて側方を包囲されるエアー圧縮部屋が形成され、前記棒状本体部内を延びて一端部が前記ツールに連通し、他端部が前記エアー圧縮部屋に連通するツール用エアー供給路が備えられ、前記フランジ部は、前記第１直動部材が前記第１動作域内に位置するときに前記第１弁口より前記区画壁側に位置し、前記第１直動部材が前記第２動作域内に位置するときに、前記第１弁口より前記前端壁側に位置する請求項２又は３に記載のツール駆動装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、前記筒壁は、前記第１直動部材及び前記第２直動部材の何れか一方の直動部材から延びて、他方の直動部材の外側に直動可能に嵌合し、前記第１弁機構は、前記筒壁を貫通する第１弁口を前記他方の直動部材で開閉するように構成され、前記エアー供給路の末端部は、前記第１直動部材及び前記第２直動部材の何れか一方の直動部材の内部に位置し、他方の直動部材から前記一方の直動部材に向かって突出する直動突部が備えられ、前記第２弁機構は、前記直動突部にて前記エアー供給路の末端部を開閉するように構成されている請求項１に記載のツール駆動装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、前記直動突部は、前記第１直動部材から後方に延び、その直動突部には、前記第２直動部材とを直動可能に貫通して内側に前記エアー供給路を有するパイプ部が備えられ、前記第２弁機構は、前記パイプ部を側方から内外に貫通する第２弁口を有し、前記第２直動部材のうち前記パイプ部が貫通する貫通孔の内面によって前記第２弁口が開閉される請求項５に記載のツール駆動装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のツール駆動装置では、第１及び第２の直動部材の位置に応じて作動する第１及び第２の弁機構が、第１と第２の直動部材の間のエアー流入部屋に対する圧縮エアーの供給と排出をオンオフして、第１と第２の直動部材を相反する方向に移動させることができ、第１直動部材にて支持されたツールを往復移動させることができる。ここで、第２直動部材を備えていないとすると、ツール及び第１直動部材の移動方向が反転する度に衝撃が発生してベース部に振動が伝達されることになる。しかしながら、本発明のツール駆動装置では、第１直動部材に対して相反する方向に移動する第２直動部材を備えているので、ツール及び第１直動部材の移動方向の反転時の衝撃が、第２直動部材の移動方向の反転時の衝撃によって相殺されるか緩和される。これにより、ツール駆動装置を保持する保持部分への振動の伝達を抑えることができる。
【００１３】
請求項３の構成によれば、第１直動部材が可動域の第２範囲に向かって移動する過程でエアー圧縮部屋内のエアーを圧縮して、第１直動部材内のツール用エアー供給路を通してツールに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【図２】ツール駆動装置の区画壁の周辺部分を拡大した側断面図
【図３】（Ａ）第１弁口が閉じ、第２弁口が開いた状態のツール駆動装置の側断面，（Ｂ）第１弁口が開き、第２弁口が閉じた状態のツール駆動装置の側断面図
【図４】図１のＣ−Ｃ断面におけるツール駆動装置の断面図
【図５】（Ａ）図１のＡ−Ａ断面におけるツール駆動装置の断面図，（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面におけるツール駆動装置の断面図
【図６】ツールの先端部の断面図
【図７】第２実施形態のツール駆動装置の側断面図
【図８】第１直動部材及び第２直動部材の側断面図
【図９】（Ａ）第１弁口が閉じ、第２弁口が開いた状態のツール駆動装置の側断面，（Ｂ）第１弁口が開き、第２弁口が閉じた状態のツール駆動装置の側断面図
【図１０】第３実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【図１１】第４実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【図１２】第５実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【図１３】第６実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【図１４】第７実施形態に係るツール駆動装置の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のツール駆動装置１０のベース部１１は、ベース本体１２に前端キャップ１３と後端キャップ１４とを組み付けてなる。ベース本体１２は、前後方向に延びる筒壁１２Ｚの軸方向の中間位置（正確には、中央より前寄り位置）に、内部を前後に区画する区画壁１６を有する。そして、筒壁１２Ｚのうち区画壁１６より前側部分が係る第１嵌合壁１７をなし、後側部分が第２嵌合壁１８をなしている。また、第１及び第２の嵌合壁１７，１８の内側開口縁には雌螺子部１２Ｎがそれぞれ形成され、雌螺子部１２Ｎを除き、第１及び第２の嵌合壁１７，１８の内径は均一になっている。
【００１６】
図２に示すように、区画壁１６の前面１６Ｆと後面１６Ｒとには、円形の凹部１６Ｓがそれぞれ段付き状に形成され、それら両凹部１６Ｓの内径は、第１及び第２の嵌合壁１７，１８の内径より僅かに小さくなっている。また、区画壁１６には、凹部１６Ｓ，１６Ｓの中心部間を貫通する貫通孔１９と、凹部１６Ｓ，１６Ｓの外縁部間を貫通する複数の連通孔１６Ａとが形成されている。その貫通孔１９の中間部は段付き状に拡径された大径部１９Ａをなし、貫通孔１９の前側と後側とが大径部１９Ａより小径の小径部１９Ｂ，１９Ｃになっている。
【００１７】
第１及び第２の嵌合壁１７，１８の区画壁１６寄り位置には、複数ずつの第１弁口４１が形成されている。第１弁口４１は、第１及び第２の嵌合壁１７，１８を径方向に貫通する丸孔であって、例えば、第１及び第２の嵌合壁１７，１８を周方向で４等分する位置に配置されている（図５（Ａ）参照）。また、図２に示すように、ベース本体１２の軸方向においては、第１嵌合壁１７の複数の第１弁口４１の全てが、区画壁１６の前面１６Ｆから距離Ｌ１だけ離れた同じ位置に配置されると共に、第２嵌合壁１８の複数の第１弁口４１の全てが、区画壁１６の後面１６Ｒから距離Ｌ２だけ離れた同じ位置に配置され、それら距離Ｌ１，Ｌ２が略同一になっている。
【００１８】
なお、ベース本体１２の外周面には、軸方向に延びる複数の溝１２Ｌが形成されて、それら各溝１２Ｌ内に第１弁口４１の開口が配置されている。これにより、ツール駆動装置１０が、作業者やブラケットに保持されても第１弁口４１が塞がれないようになっている。
【００１９】
図１に示すように、前端キャップ１３は、ベース本体１２と外径が略同一のキャップ本体１３Ｈ（本発明の「前端壁」に相当する）の後面からそれより小径の円筒部１３Ａが突出した形状をなしている。また、円筒部１３Ａの前端外周面には雄螺子部１２Ｍが形成され、キャップ本体１３Ｈの中心部を中央孔１３Ｂが貫通している。それと同様に、後端キャップ１４も、キャップ本体１４Ｈから突出する円筒部１４Ａに雄螺子部１２Ｍを備え、中心部に中心孔１４Ｂを有する。そして、前端キャップ１３の円筒部１３Ａが第１嵌合壁１７内に嵌合される一方，後端キャップ１４の円筒部１４Ａが第２嵌合壁１８内に嵌合され、前端キャップ１３及び後端キャップ１４の雄螺子部１２Ｍとベース本体１２の雌螺子部１２Ｎとが螺合している。
【００２０】
前端キャップ１３の前面には、円板状の回止部材１５が重ねられてボルトにて固定されている。回止部材１５の中心部には中心孔１５Ｂが形成され、その中心孔１５Ｂは、前端キャップ１３の中央孔１３Ｂと略同一径の丸孔の内周面における１対の対向位置に１対の平坦面１５Ｋ，１５Ｋを備えた略長円形状をなしている。
【００２１】
図１に示すように、中央孔１３Ｂのうち前端寄り位置から後側は、前側に対して段付き状に拡径された大径部をなし、そこに摺動スリーブ１３Ｓが嵌合固定されている。具体的には、中央孔１３Ｂは、前端キャップ１３のうち円筒部１３Ａの途中位置で段付き状に形成されている。以下では、この段付き状に形成されている部分を「円筒部１３Ａの奥面」という。
【００２２】
一方、後端キャップ１４では、円筒部１４Ａの奥面が円筒部１４Ａ外のキャップ本体１４Ｈの後面と略面一になっている。そして、中心孔１４Ｂの前側略半分が、後側略半分に比べて段付き状に拡径された大径部になっていて、そこに摺動スリーブ１４Ｓが嵌合固定されている。また、前端キャップ１３の円筒部１３Ａの奥面には、例えば、ワッシャ１３Ｐが敷設され、後端キャップ１４の円筒部１４Ａの奥面には、例えば、ワッシャ１４Ｐが敷設されている。さらには、後端キャップ１４における中心孔１４Ｂの後端部には、例えば、図示しないパイプ接続ジョイントが取り付けられて、そのパイプ接続ジョイントに圧縮エアー供給配管が接続されている。
【００２３】
図１に示すように、ベース本体１２のうち区画壁１６より前側部分の内側には、第１直動部材２１が嵌合し、区画壁１６より後側部分の内側には、第２直動部材２２が嵌合している。そして、図２に示すように、区画壁１６と第１直動部材２１と間に第１のエアー流入部屋４０Ｆが形成される一方、区画壁１６と第２直動部材２２と間に第２のエアー流入部屋４０Ｒが形成されている。
【００２４】
図１に示すように、第１直動部材２１は、前後方向に延びる棒状本体部２１Ｈの後端から円板状のフランジ部２１Ｆが張り出した構造をなし、フランジ部２１Ｆが第１嵌合壁１７に丁度嵌合し、棒状本体部２１Ｈが摺動スリーブ１３Ｓに丁度嵌合して、それら第１嵌合壁１７及び摺動スリーブ１３Ｓによって直動可能に支持されている。また、棒状本体部２１Ｈの外周面には１対の平坦面２１Ｋ，２１Ｋが形成され、それら平坦面２１Ｋ，２１Ｋと回止部材１５の平坦面１５Ｋ，１５Ｋとによってベース部１１に対して第１直動部材２１が回り止めされている。
【００２５】
第１直動部材２１の棒状本体部２１Ｈの外側には圧縮コイルバネ２３が挿通されて、その一端部が前端キャップ１３の円筒部１３Ａ内に受容されている。そして、圧縮コイルバネ２３が、円筒部１３Ａの奥面のワッシャ１３Ｐと第１直動部材２１のフランジ部２１Ｆとの間で突っ張り状態になって、第１直動部材２１を区画壁１６側に付勢している。なお、ワッシャ１３Ｐは、第１直動部材２１の棒状本体部２１Ｈに摺動可能に密着している。
【００２６】
第１直動部材２１の後面２１Ｘの中心部（即ち、フランジ部２１Ｆの後面中心部）からは、直動シャフト２６（本発明の「直動突部」に相当する）が後方に延び、区画壁１６の貫通孔１９を貫通し、後端キャップ１４の摺動スリーブ１４Ｓに後端部を直動可能に支持されている。即ち、第１直動部材２１と直動シャフト２６とからなる長尺部品９０の前後の両端部が、ベース部１１の前後の両端部の摺動スリーブ１３Ｓ，１４Ｓに直動可能に支持されている。
【００２７】
第２直動部材２２は、第１直動部材２１の棒状本体部２１Ｈより大径でかつ短い円柱状をなし、中心部に貫通孔２２Ｃを有する。そして、第２直動部材２２は、第２嵌合壁１８内に丁度嵌合し、第２直動部材２２の貫通孔２２Ｃに直動シャフト２６が貫通している。また、第２直動部材２２の後面には、後端キャップ１４の円筒部１４Ａの内径と略同一の内径を有する凹部２２Ｔが形成されている。そして、円筒部１４Ａ及び凹部２２Ｔの内側に圧縮コイルバネ２４が挿入され、円筒部１４Ａの奥部のワッシャ１４Ｐと第２直動部材２２との間で突っ張り状態になって第２直動部材２２を区画壁１６側に付勢している。なお、本実施形態では、圧縮コイルバネ２３，２４が本発明に係る「弾性
部材」に相当する。
【００２８】
直動シャフト２６は、前端部のみが中実構造をなし、前端部以外が中空構造のパイプ部２６Ｐをなして内側にエアー供給路２６Ｒを有する。また、中心孔１４Ｂの後端部には、図示しないパイプジョイントを介して図示しないエアー供給管が接続され、そのエアー供給管からの圧縮エアーがエアー供給路２６Ｒに供給されている。
【００２９】
図２に示すように、直動シャフト２６のパイプ部２６Ｐの前端部には、側方から内外に第２弁口４２が貫通している。また、直動シャフト２６の前端部の外周面には、第２弁口４２から両側に９０度離れた２箇所に平坦面２６Ｂ，２６Ｂが形成されている。これら平坦面２６Ｂ，２６Ｂの後端は、第２弁口４２より僅かに離れた前方に位置し、平坦面２６Ｂ，２６Ｂの前端は、第１直動部材２１の後端に位置している。
【００３０】
そして、図２に示すように、第１直動部材２１のフランジ部２１Ｆが、区画壁１６の前面１６Ｆに当接しているときには、第２弁口４２と平坦面２６Ｂの後端部とが、区画壁１６の貫通孔１９の大径部１９Ａ内に位置する。
【００３１】
すると、直動シャフト２６内のエアー供給路２６Ｒと第１のエアー流入部屋４０Ｆとが、図４に示した貫通孔１９の前側の小径部１９Ｂと平坦面２６Ｂとの間の隙間Ｓ１と、貫通孔１９の大径部１９Ａと直動シャフト２６との隙間Ｓ２と、第２弁口４２とを介して連通し、さらに、複数の連通孔１６Ａを介して第２のエアー流入部屋４０Ｒもエアー供給路２６Ｒに連通する。
【００３２】
これにより、前述の圧縮エアー供給配管からの圧縮エアーが、エアー供給路２６Ｒから第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒに流入し、第１のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒ内の圧力が上昇して、第１及び第２の直動部材２１，２２が圧縮コイルバネ２３，２４の弾発力に抗して区画壁１６から離間するように移動する。また、その第１直動部材２１の移動に伴って、第２弁口４２及び平坦面２６Ｂが貫通孔１９の大径部１９Ａに対して移動する。さらに、図３（Ａ）に示すように、第１直動部材２１のフランジ部２１Ｆが区画壁１６の前面１６Ｆから僅かに離れても平坦面２６Ｂの後端が貫通孔１９の大径部１９Ａ内に位置している間は、前述したエアー供給路２６Ｒと第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒとの連通状態は継続する。
【００３３】
そして、平坦面２６Ｂの後端が、貫通孔１９の大径部１９Ａの前端を通過して小径部１９Ｂ内に位置すると、エアー供給路２６Ｒと第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒとの間が遮断される。
【００３４】
また、遮断状態になっても、第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒに充填されている圧縮エアーの圧力と、第１及び第２の直動部材２１，２２の慣性力とにより、第１直動部材２１，２２は、圧縮コイルバネ２３，２４に抗して区画壁１６から更に離間するように移動する。そして、図３（Ｂ）に示すように第１直動部材２１の後面２１Ｘが第１弁口４１より前方に移動すると共に、第２直動部材２２の前面２２Ｘが第１弁口４１より後方に移動して、第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒが第１弁口４１を通して外部に連通する。これにより、第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒ内の圧力が大気圧まで低下し、今度は、圧縮コイルバネ２３，２４の弾発力により第１及び第２の直動部材２１，２２が区画壁１６に接近方向に移動する。
【００３５】
そして、第１直動部材２１の後面２１Ｘが第１弁口４１より後側まで移動すると共に、第２直動部材２２の前面２２Ｘが第１弁口４１より前側に移動し、さらに、第１及び第２の直動部材２１，２２が区画壁１６に接近して図３（Ａ）に示すように第１及び第２の直動部材２１，２２が区画壁１６に当接する前に、再び、第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒがエアー供給路２６Ｒに連通した状態に戻る。
【００３６】
そして、第１及び第２の直動部材２１，２２が区画壁１６に当接する前に第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒに圧縮エアーが十分に充填されて、第１及び第２の直動部材２１，２２の移動方向が反転して前述の図３（Ｂ）に示した位置にへと移動する。このようにして、第１及び第２の直動部材２１，２２が互いに接近と離間を繰り返すように往復移動し、これに伴って後述するツール３０も往復移動する。
【００３７】
なお、ベース本体１２の雌螺子部１２Ｎに対する前端キャップ１３及び後端キャップ１４の雄螺子部１２Ｍの螺合深さを変更することで圧縮コイルバネ２３，２４の弾発力とエアー供給路２６Ｒからの圧縮エアーとのバランスを変更することができる。そして、それらのバランスを変更することで、前述したように、第１直動部材２１と第２直動部材２２とが区画壁１６に当接せずに、同じタイミングで往復動作を繰り返すように調整することができる。また、その調整のために、第２直動部材２２を、長さが異なる別の第２直動部材２２に交換したり、圧縮コイルバネ２３，２４をバネ定数が異なる別の圧縮コイルバネ２３，２４に交換したり、圧縮エアーの圧力を変更したりしてもよい。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態のツール駆動装置１０は、往復移動するツール３０を第１直動部材２１の前端部に一体に備えている。即ち、第１直動部材２１の棒状本体部２１Ｈの前端部には前方に向かって縮径するテーパー部２１Ｔが設けられ、そのテーパー部２１Ｔから前方にツール３０のシャフト部３０Ｈが延びている。また、図６に示すように、シャフト部３０Ｈの先端部には、長手方向と直交する方向に貫通するチップ収容孔３５が形成されている。チップ収容孔３５は、図６における下側から小径部３５Ａ、大径部３５Ｂ、螺子部３５Ｎになっている。そして、螺子部３５Ｎ側からチップ収容孔３５にバリ取りチップ３１、圧縮コイルバネ３２が挿入されて、螺子蓋３３が螺子部３５Ｎに螺合されている。
【００３９】
バリ取りチップ３１は、チップ収容孔３５の小径部３５Ａに丁度嵌合するチップ本体３１Ｂと、チップ収容孔３５の大径部３５Ｂに丁度嵌合する円板部３１Ｃとを有し、チップ本体３１Ｂの先端側に備えたテーパー状のヘッド部３１Ａに複数の図示しない刃部を備える。そして、圧縮コイルバネ３２の弾発力により円板部３１Ｃが、チップ本体３５Ａと大径部３５Ｂとの間の段差部３５Ｄに押し付けられ、ヘッド部３１Ａがシャフト部３０Ｈから外側に突出している。
【００４０】
シャフト部３０Ｈの中心部にはチップ収容孔３５に連通する中心孔２１Ｄが備えられている。図１に示すように、ツール３０の中心孔２１Ｄは、第１直動部材２１の棒状本体部２１Ｈにおける後端寄り位置まで延びている。また、棒状本体部２１Ｈの後端寄り位置には、棒状本体部２１Ｈを径方向に貫通しかつ互いに直交する１対の貫通孔２１Ｅ，２１Ｅが備えられ（図５（Ｂ）参照）、それら貫通孔２１Ｅ，２１Ｅが中心孔２１Ｄの後端部と直交して本発明に係るツール用エアー供給路２１Ｇが構成されている。そして、ベース部１１のうち第１直動部材２１のフランジ部２１Ｆより前側のエアー圧縮部屋４０Ｇにツール用エアー供給路２１Ｇが連通している。
【００４１】
これにより、フランジ部２１Ｆが区画壁１６側に位置して、第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒにエアー供給路２６Ｒから圧縮エアーが供給されているときには、エアー圧縮部屋４０Ｇが第１弁口４１を介して外部に連通し、フランジ部２１Ｆが区画壁１６から離間する過程でエアー圧縮部屋４０Ｇと外部との間を遮断し、エアー圧縮部屋４０Ｇ内のエアーを圧縮してツール用エアー供給路２１Ｇへと供給する。そして、チップ収容孔３５内の圧力が高くなって圧縮コイルバネ３２をアシストすると共に、バリ取りチップ３１とチップ収容孔３５との隙間からエアーが噴出して、バリを吹き飛ばすことができる。
【００４２】
本実施形態のツール駆動装置１０では、第１及び第２の直動部材２１，２２の位置に応じて作動する第１及び第２の弁機構が、第１と第２の直動部材２１，２２の間の第１及び第２のエアー流入部屋４０Ｆ，４０Ｒに対する圧縮エアーの供給と排出をオンオフして、第１と第２の直動部材２１，２２を相反する方向に移動させることができ、第１直動部材２１にて支持されたツール３０を往復移動させることができる。ここで、第２直動部材２２を備えないとすると、ツール３０及び第１直動部材２１の移動方向が反転する度に衝撃が発生してベース部１１に振動が伝達されることになる。しかしながら第２直動部材２２を備えているので、ツール３０及び第１直動部材２１の移動方向の反転時の衝撃を、第２直動部材２２の移動方向の反転時の衝撃によって相殺するか緩和することができる。これにより、ツール駆動装置１０を保持する作業者やロボット等への振動の伝達を抑えることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、複数の第１弁口４１と、それら第１弁口４１が開閉する第１及び第２の直動部材２１，２２とによって本発明の「第１弁機構」が構成され、第２弁口４２と、その第２弁口４２を開閉する区画壁１６とによって本発明の「第２弁機構」が構成されている。
【００４４】
［第２実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｒは、図７〜図９に示されている。前記第１実施形態のツール駆動装置１０は、第１と第２の直動部材２１，２２と、それらを直動可能に支持するベース部１１との間に第１弁口４１及び第２弁口４２を開閉する弁機構が備えられていたが、本実施形態のツール駆動装置１０Ｒは、互いに逆向きに移動する第１及び第２の直動部材５１，５２の間に、第１弁口５４及び第２弁口４２を開閉する弁機構が備えられている点が大きく異なる。以下、第１実施形態と同じ構造の部位に関しては、第１実施形態と同じ符号を付して重複した説明は省略し、第１実施形態と異なる点に関してのみ説明する。
【００４５】
具体的には、本実施形態のツール駆動装置１０Ｒのベース部１１Ｖには、前端部が前端壁５９にて閉塞され、後端部が開放した円筒状のベース本体１２Ｖが備えられ、そのベース本体１２の後端開口が後端キャップ１４Ｖにて閉塞されている。ベース本体１２Ｖの前端壁５９には、その中央部を前後方向に貫通する中央孔１２Ｂと、中央部から外れた位置を前後方向に貫通する通気孔５５とが備えられている。また、ベース本体１２Ｖは、前述の区画壁１６を有さず、区画壁１６に形成されていた前述の貫通孔１９は、第２直動部材５２に形成されている。そして、第１直動部材５１から後方に延びる直動シャフト２６が貫通孔１９を貫通し、直動シャフト２６の後端部が後端キャップ１４Ｖの摺動スリーブ１４Ｓに直動可能に支持され、さらには、第１直動部材５１の棒状本体部５１Ｈの前端部が、前端壁５９の摺動スリーブ１３Ｓに直動可能に支持されている。そして、前端壁５９の後面に敷設されたワッシャ１３Ｗと、第１直動部材５１のフランジ部５１Ｆとの間に挟まれた圧縮コイルバネ２３と、後端キャップ１４Ｖの前面に敷設されたワッシャ１４Ｐと第２直動部材５２の後面との間に挟まれた圧縮コイルバネ２４とにより、第１直動部材５１と第２直動部材５２とが互いに接近するように付勢されている。
【００４６】
第１直動部材５１のうち前端壁５９より前方に突出する前端部には、雄螺子部５６Ｎが形成され、そこに図示しないツールが取り付けられている。なお、ツールは雄螺子部５６Ｎに直接取付ける構成であってもよいし、ナットにより固定する構成であってもよい。また、第１直動部材５１の前端部に係合孔を設けて置き、ツールの一部を差し込むことで固定してもよい。
【００４７】
また、後端キャップ１４Ｖには、後方に突出する配管装着突部１４Ｔが備えられ、その配管装着突部１４Ｔの後端面まで中心孔１４Ｂが延長されると共に、配管装着突部１４Ｔの前端部を側方から直交孔１４Ｄが貫通して中心孔１４Ｂと直交している。そして、図示しないパイプジョイントを介して図示しないエアー供給管が配管装着突部１４Ｔに接続されて、中心孔１４Ｂと直交孔１４Ｄとを通してエアー供給路２６Ｒに圧縮エアーが供給されている。
【００４８】
第２直動部材５２の前面外縁部からは筒壁５３が突出し、第１直動部材５１のフランジ部５１Ｆが筒壁５３の内側に丁度嵌合している。そして、筒壁５３内の第２直動部材５２の前面（以下、単に「第２直動部材５２の前面」という）と第１直動部材５１の後面（詳細には、フランジ部５１Ｆの後面）との間に、側方を筒壁５３に包囲されたエアー流入部屋４０Ｅが形成されている。
【００４９】
図８に示すように、筒壁５３を周方向で複数等分する位置には、第１弁口５４が形成されている。それら第１弁口５４は、筒壁５３の軸方向に延びた長孔になっていて、第１弁口５４の後端部は、第２直動部材５２の前面に当接したときのフランジ部５１Ｆより僅かに後方に位置している。また、第２直動部材５２の前面には凹部５２Ｓが形成され、フランジ部５１Ｆと第２直動部材５２の前面とが当接しても第１直動部材５１と第２直動部材５２との間にエアー流入部屋４０Ｅが確保されるようになっている。なお、本実施形態の第１弁口５４は長孔になっていたが、形状は角孔であってもよいし、丸孔であってもよい。
【００５０】
そして、図８に示すように、フランジ部５１Ｆが第２直動部材５２の前面に当接する位置から図９（Ａ）に示すように第１直動部材５１と第２直動部材５２とが僅かに離間する位置までの間は、第２弁口４２と平坦面２６Ｂの後端部とが貫通孔１９の大径部１９Ａ内に位置し、第１実施形態のツール駆動装置１０と同様に、エアー供給路２６Ｒとエアー流入部屋４０Ｅとが連通する。これにより、エアー供給路２６Ｒからエアー流入部屋４０Ｅに圧縮エアーが流れ込み、その圧力により圧縮コイルバネ２３，２４に抗して第１及び第２の直動部材５１，５２が互いに離間するように前後に移動する。そして、平坦面２６Ｂの後端が大径部１９Ａの前端を通過してエアー供給路２６Ｒとエアー流入部屋４０Ｅとの間が遮断され、さらに第１直動部材５１と第２直動部材５２とが離間すると、図９（Ｂ）に示すように、フランジ部５１Ｆの後面が第１弁口５４の後端部を通過し、エアー流入部屋４０Ｅが筒壁５３外に連通した状態になり、エアー流入部屋４０Ｅ内の圧力が低下し、第１及び第２の直動部材５１，５２が図９（Ａ）に示した状態に戻る。このようにして、第１及び第２の直動部材５１，５２が互いに接近と離間を繰り返すように往復移動し、これに伴ってツールも往復移動する。
【００５１】
本実施形態のツール駆動装置１０Ｒでも第１実施形態のツール駆動装置１０と同様に、ツール及び第１直動部材５１の移動方向の反転時の衝撃を、第２直動部材５２の移動方向の反転時の衝撃によって相殺するか緩和することができ、ツール駆動装置１０Ｒを保持する作業者等への振動の伝達を抑えることができる。
【００５２】
［第３実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｓは、図１０に示されており、第１実施形態のツール駆動装置１０の直動シャフト２６が第２弁口４２が形成されていた部分で分割されて、その分割面より後側のパイプ部２６Ｐの両端部が後端キャップ１４と区画壁１６とに固定され、パイプ部２６Ｐの先端開口が第２弁口４２Ｓになっている。また、直動シャフト２６のうち分割面より前側は、第１直動部材２１と一体の直動突部２６Ｘになっている。このような構成にしても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５３】
［第４実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｔは、図１１に示すように、第３実施形態のツール駆動装置１０Ｓのうち後端キャップ１４と区画壁１６とに両端部を固定されていたパイプ部２６Ｐを廃止すると共に、貫通孔１９の後部側の小径部１９Ｃを閉塞し、さらに、ベース部１１の外側面から貫通孔１９の大径部１９Ａ内に連通するエアー供給路２６Ｔを備えた構成をなしている。このような構成にしても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態の変形例として、貫通孔１９の後端側の小径部１９Ｃを閉塞せずに前端側の小径部１９Ｂを閉塞すると共に、直動突部２６Ｘを第２直動部材２２に一体に設けた構成としてもよい。
【００５４】
［第５実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｕは、図１２に示されており、第４実施形態のツール駆動装置１０Ｔの区画壁１６が排除され、筒壁１２Ｚには第１直動部材２１Ｕ用の第１弁口４１の後方に第２弁口４３が形成されている。また、第１直動部材２１ＵとＱ１２Ｚとの間には、第１直動部材２１Ｕを回り止めする図示しないスライド係合機構が備えられている。さらに、第１直動部材２１Ｕから第２直動部材２２の前面に向かって円筒壁６０が突出し、その円筒壁６０には、第１直動部材２１Ｕと第２直動部材２２とが接近した第１動作域で第２弁口４３と連通する第１連通孔６１と、第１直動部材２１Ｕと第２直動部材２２とが離間した第２動作域でＱ２１Ｕ用の第１弁口４１と連通する第２連通孔６２とが備えられている。このような構成にしても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
［第６実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｖは、図１３に示されており、第２実施形態のツール駆動装置１０Ｒの直動シャフト２６が第２弁口４２が形成されていた部分で分割され、その分割面より後側のパイプ部２６Ｐが第２直動部材５２に固定されると共にそのパイプ部２６Ｐの先端開口が第２弁口４２Ｓになっている。また、直動シャフト２６のうち分割面より前側は、第１直動部材５１と一体の直動突部２６Ｘになっている。このような構成にしても第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５６】
［第７実施形態］
本実施形態のツール駆動装置１０Ｗは、図１４に示されており、第２実施形態のツール駆動装置１０Ｒにおける筒壁５３が第１直動部材５１Ｗから後方に延び、その内側に第２直動部材５２Ｗに備えたフランジ部５２Ｆが嵌合した構成になっている。このような構成にしても第２実施形態のツール駆動装置１０Ｒと同様の作用効果を奏する。また、第６実施形態のツール駆動装置１０Ｖにおいて、筒壁５３を第１直動部材５１側に設けても同様の作用効果を奏する。
【００５７】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５８】
（１）上記実施形態では、弾性部材として圧縮コイルバネ２３，２４を使用していたが、前後方向に弾性変形可能な部材であればよく、例えば、皿ばね、板ばね等のゴムやスポンジなどを用いてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０Ｒ〜１０Ｗ    ツール駆動装置
１１，１１Ｖ    ベース部
１２，１２Ｖ    ベース本体
１２Ｚ，５３    筒壁
１３Ｂ    中央孔
１３Ｈ    キャップ本体（前端壁）
１６    区画壁
１９    貫通孔
２１，２１Ｕ，５１，５１Ｗ    第１直動部材
２１Ｆ，５１Ｆ    フランジ部
２１Ｇ    ツール用エアー供給路
２１Ｈ，５１Ｈ    棒状本体部
２２，５２，５２Ｗ    第２直動部材
２３，２４    圧縮コイルバネ（バネ部材）
２６    直動シャフト（直動突部）
２６Ｐ    パイプ部
２６Ｒ，２６Ｔ    エアー供給路
２６Ｘ    直動突部
３０    ツール
４０Ｅ    エアー流入部屋
４０Ｆ  第１のエアー流入部屋
４０Ｇ    エアー圧縮部屋
４０Ｒ    第２のエアー流入部屋
４１，５４    第１弁口
４２，４２Ｓ，４３    第２弁口
５２Ｆ    フランジ部
５９    前端壁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019072825.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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