(57)【要約】【課題】水中での部材の締結などで代表される作業を、熟練を要さず能率的に行えるようにすることができる水中工具用エア駆動ユニット提供する。【解決手段】エアシリンダ部とこれを囲むエアチャンバ部を気密に内蔵しかつ方向切換弁をそのアクチュエータ部分を除いて前記エアチャンバ部に気密に内蔵させたハウジングと、エアシリンダ部からの動力を工具に伝達するためにハウジングから上方に伸びて前記工具に結合した伝達ロッドと、該伝達ロッドの近傍に位置し前記方向切換弁のアクチュエータ部分を動かす操作機構を備え、前記エアシリンダ部のピストン側が方向切換弁と接続され、ロッド側が通孔によってエアチャンバ部と通じている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
エアシリンダ部とこれを囲むエアチャンバ部を気密に内蔵しかつ方向切換弁をそのアクチュエータ部分を除いて前記エアチャンバ部に気密に内蔵させたハウジングと、エアシリンダ部からの動力を工具に伝達するためにハウジングから上方に伸びて前記工具に結合した伝達ロッドと、該伝達ロッドの近傍に位置し前記方向切換弁のアクチュエータ部分を動かす操作機構を備え、前記エアシリンダ部のピストン側が方向切換弁と接続され、ロッド側が通孔によってエアチャンバ部と通じていることを特徴とする水中工具用エア駆動ユニット。
【請求項２】
エアチャンバ部に、これの圧力を制御するとともに水圧でエアチャンバ部とエアシリンダ部が冠水するのを防止する安全弁を設けている請求項１に記載の水中工具用エア駆動ユニット。
【請求項３】
ハウジングがカップ状をなす主部体と、該主部体の筒壁部上端に気密に冠着されたカバーヘッドを有し、前記カバーヘッドに設けた段付き穴とこれに対向する主部体底部の凹部間にエアシリンダ部が納められ、エアシリンダ部内のピストンから伸びるピストンロッドがエアシリンダ部の頂部に固定した伝達ロッド内に伸びている請求項１または２記載の水中工具用エア駆動ユニット。。
【請求項４】
工具がリベッタである請求項１ないし３のいずれかに記載の水中工具用エア駆動ユニット。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は水中で使用する工具のためのエア駆動ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川、海中、湖沼等の水中でたとえば板材を重合して締結するような場合、一般的には、ボルト、ナットといった部材を用いるが、かかる比較的小さな部材をスパナやドライバーなどの工具で操作することは熟練と多くの時間を要する問題があった。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
本考案は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、水中での部材の締結などで代表される作業を、熟練を要さず能率的に行えるようにすることができる水中工具用エア駆動ユニット提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本考案は、エアシリンダ部とこれを囲むエアチャンバ部を気密に内蔵しかつ方向切換弁をそのアクチュエータ部分を除いて前記エアチャンバ部に気密に内蔵させたハウジングと、エアシリンダ部からの動力を工具に伝達するためにハウジングから上方に伸びて前記工具に結合した伝達ロッドと、該伝達ロッドの近傍に位置し前記方向切換弁の操作部を動かす操作機構を備え、前記エアシリンダ部のピストン側が方向切換弁と接続され、ロッド側が通孔によってエアチャンバ部と通じていることを特徴としている。
【０００５】
また、本考案は、前記構成において、さらにエアチャンバ部に、これの圧力を制御するとともに水圧でエアチャンバ部とエアシリンダ部が冠水するのを防止する安全弁を設けたことを特徴としている。
【０００６】
好適には、ハウジングがカップ状をなす主部体と、該主部体の筒壁部上端に気密に冠着されたカバーヘッドを有し、前記カバーヘッドに設けた段付き穴とこれに対向する主部体底部の凹部間にエアシリンダ部が納められ、エアシリンダ部内のピストンから伸びるピストンロッドがエアシリンダ部の頂部に固定した伝達ロッド内に伸びている。
【０００７】
【考案の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。
図１ないし図４は本考案による水中工具用エア駆動ユニットをリベッタに適用した実施例を示しており、１は本考案ユニット、２は工具である。
本考案ユニット１は、エアシリンダ部６とこれを囲むエアチャンバ部７を気密に内蔵しかつ方向切換弁８をそのアクチュエータ部（操作部）８’を除いて前記エアチャンバ部７に気密に内蔵させたハウジング３と、エアシリンダ部６からの動力を工具２に伝達するためハウジング３から上方に伸びて前記工具２に結合した伝達ロッド４と、該伝達ロッド４の近傍に位置し前記方向切換弁８のアクチュエータ部８’を動かす操作機構５を備えている。
【０００８】
前記ハウジング３は、カップ状をなす主部体３ａと、該主部体３ａの筒壁部上端にＯリング１０を介して気密に冠着されたカバーヘッド３ｂを有している。
前記カバーヘッド３ｂは偏心位置に厚さ方向に段付き穴３０が設けられ、これに対向する主部体３ａの底部には凹部３１が形成されている。また、段付き穴３０のとなりには方向切換弁８を挿着するための段付き穴３２が設けられている。
【０００９】
エアシリンダ部６は、底部体６ａと、これに下端が螺合などで接続された下向きカップ状の筒部体６ｂを備え、内部には筒部６ｂに摺接するピストン６ｄとこれから筒部体６ｂと一体の蓋部６ｃを貫いて伸びるピストンロッド６ｅとを備えている。
【００１０】
前記底部体６ａは主部体底部の凹部３１にＯリングを介して気密に嵌装固定され、蓋部６ｃは主部体カバーヘッドの段付き穴３０にＯリングを介して気密に嵌装固定されており、それにより、エアシリンダ部６の筒部外周と主部体３ａの筒壁部内周との間に、図２のようにリング状かつ偏心状のエアチャンバ部７が画成されている。そしてエアシリンダ部６の筒部上端部位には、ピストンロッド側室に通じる数個の排気孔６０が設けられている。
【００１１】
エアチャンバ部７の拡大容積領域に対応する位置の主部体底部には外部に防水ジョイントを有するエア導入部体１１が挿着されており、これと離間した位置の孔部には安全弁９が取り付けられている。エア導入部体１１にはエアコンプレッサや圧縮エアタンクなどの圧縮エア供給源からのエアホース１１０が接続されている。
【００１２】
前記伝達ロッド４は、フランジ状の下端部４ａが前記蓋部体６ｃの外頂面にボルトなどで着脱可能に固定されており、フランジ状の上端部４ｂが前記工具２の下部とボルトなどで着脱可能に固定できるようになっている。
伝達ロッド４は内部に下端が前記ピストンロッド６ｅの先端に臨む可変容量の伝達室４ｃを有し、該伝達室４ｃは伝達ロッド４の先端に通じている。この例では伝達室４ｃにオイルなどの液体ＯＬが充填され、ピストンロッド６ｅの移動により工具２中に圧入されるようになっている。
【００１３】
前記方向切換弁８は、たとえば３ポートメカニカル弁からなる。その構造は任意であるが、この例では、図３のように、ノーマルクローズドの導入ポート８０と排出ポート８１および中立ポート８２を有する本体８ａに、前記ポート間の接続を切り換えるスプール８ｂを配している。スプール８ｂは導入ポート８０につながる外壁部８ｇを有し、この外壁部８ｇにはスプール８ｂに通じる孔８３を備えている。
スプール８ｂの軸線方向端部にはスプール８ｂを押圧移動させるスプリング８ｃとリターン用スプリング８ｄをそれぞれ位置させている。
前記スプリング８ｃはこの例では押し棒８ｅに内蔵されてアクチュエータ部８’を構成しており、このアクチュエータ部８’の外殻部はハウジング主部体３ａのカバーヘッド３ｂにキャップ８ｆによって固定されている。
なお、場合によってはスプリング８ｃをスプール８ｂの下端側に位置させ、スプールに連結したロッドを突出させてアクチュエータ部８’を構成してもよい。
【００１４】
前記導入ポート８０はエアチャンバ部７内の配管１３によって前記エア導入部体１１に接続されており、排出ポート８１も同様にエアチャンバ部７内の配管１４によって前記エアシリンダ部６の筒部６ｂとりわけピストン側に接続されている。中立ポート８２は直接エアチャンバ部７内に開口している。
【００１５】
操作機構５は、伝達ロッド４の上部適所に固定したブラケット５ｃに後端が枢支されたベルクランク状の操作レバー５ａと、先端に方向切換弁８の操作部８’に対する押圧部５０を有し、伝達ロッド４の下部適所に固定したブラケット５ｃに中間が枢支された出力レバー５ｂと、伝達ロッド４と平行状に位置し、下端が前記出力レバー５ｂの基端と連結されたロッド５ｄとを備えている。前記ロッド５ｄは上端が操作レバー５ａに連結されるとともに、ブラケットと中間のつばとの間に介在したスプリング５ｆによって押し下げられ、それにより、常態において押圧部５０が方向切換弁８のアクチュエータ部８’から離間する方向に出力レバー５ｂが傾転されている。なお、操作機構５は適宜軟質のカバー５ｈで覆われていてもよい。
【００１６】
安全弁９は、図４のように、主部体底部に設けた貫通状の弁孔３６に弁体９ａを配するとともに、開孔側には圧力設定スクリュー９ｂを螺合し、この圧力設定スクリュー９ｂと弁体９ａ間にばね９ｃを介在してなる。
【００１７】
工具２は、それ自体は公知のものであり、この例ではリベットＡを牽引して破断させるため、リベットＡのとがったピン部ａを挿入してくわえるジョーを含むチャック部２ａと、これの軸方向後方に位置するリベットせん断部２ｂと、破断したリベット部分を収容する収納部２ｃを備えている。
【００１８】
リベットせん断部２ｂは中空ピストンからなり、前半部分がチャック部２ａの外筒（ジョーケース）２４と連結され、チャック部本体２５はリベットせん断部先端間に介装したばね２０で付勢がされている。リベットせん断部２ｂは前記ばねよりも強いばね２１により後方から付勢されており、これにより、図５（ａ）のように、常態において、リベットせん断部２ｂの受圧面部２２が伝達ロッド４の伝達室４ｃに臨んでいる。
【００１９】
図６は、本考案の他の例を示している。この例は伝達ロッド４を通して工具２への動力の伝達を、前記実施例のように液圧でなく機械的すなわちピストン６ｄの直線運動を一旦回転運動に変換し、その回転運動をリベットせん断部２ｂの直線運動に再変換するようにしたもので、液漏れが嫌われる場合などに好適である。
【００２０】
伝達ロッド４の伝達室４ｃには縦溝４５を形成し、ピストンロッド６ｅには縦溝に突入する回り止め６３を設けている。そして、ピストンロッド６ｅの先端には雄ねじ６４を設けている。伝達室内には軸受６５で軸方向移動が規制され上端が工具２内に進入した回転軸６６が配され、これの下端には前記雄ねじ６４と螺合する雌ねじ６６０が設けられる一方、回転軸上端にかさ歯車６７を固定している。
【００２１】
工具２のリベットせん断部２ｂは回り止めピン２５で回転が規制されており、これより後方のリベットせん断部外周には雄ねじ２６を設け、これに軸受で移動が規制されたかさ歯車２７を螺合している。該かさ歯車２７は前記回転軸６６のかさ歯車６７と噛合っている。
【００２２】
使用される工具は並進型のものに限らない。図７はその例を示しており、ドライバビットやインパクトビットなどの回転工具要素１８に対するチャック部２ａ’を先端に有する回転軸２ｄが数箇所の軸受２８で支持されており、回転軸２ｄは伝達ロッド４の伝達室４ｃに臨む位置に、羽根車２ｅを固定している。チャック部２ａ’と羽根車２ｅの中間位置にはトルクリミッタ２ｆが設けられている。
【００２３】
なお、本考案は、基本的には安全弁９を有しているが、これに代えて、図８のように排気用孔３６’を設け、ここにコネクタを介して排気チューブないしホース９’を接続し、エアホース１１０とともに陸側に導いて大気に開放してもよい。
【００２４】
【実施例の作用】
実施例の作用を説明すると、水中での作業の種類に応じて工具２を選択し、伝達ロッド４の上部のフランジ４ｂを用いて連結固定する。図１ではリベッタであり、リベットせん断部２ｂであるピストンの受圧面２２が伝達ロッド４の伝達室４ｃと通じている。この状態でホース１１０を陸側のエアコンプレッサーと接続し、水中に本考案ユニット１を持ってゆく。
【００２５】
水中で板Ｗ，Ｗを締結するに当たっては、図１の状態から工具２の先端金具を通してリベットＡの後端部分ａをチャック部２ａに把持させ、板Ｗ，Ｗにあらかじめあけておいた通孔にリベットＡの先端側ａ’を押し込む。これが図５（ａ）の状態である。
【００２６】
この状態で工具近傍にある操作レバー５ａを把持して引けば、ロッド５ｄがばね５ｆに抗して引き上げられ、それにより出力レバー５ｂが傾転し、押圧部５０が方向切換弁８のアクチュエータ部８’を押す。伝達ロッド４が操作機構５のグリップを兼ねているので片手ですべて操作ができる。
それにより、方向切換弁８のスプール８ｂが移動され、図３のように、シール部材８ｈのシート位置が変わるので、導入ポート８０と排出ポート８１が連通し、圧縮エアがエア導入部１１から配管１４を経てエアシリンダ部６のピストン側に送り込まれ、ピストン６ｄを押し上げる。このとき、ロッド側のエアは、筒部６ｂの排気孔６０からエアシリンダ部外周のエアチャンバ部７に排出される。
【００２７】
ピストン６ｄの移動に伴いピストンロッド６ｅが伝達室４ｃに進出するため液体ＯＬは加圧され、発生した力は伝達室４ｃを経て工具２のピストン室に送り込まれる。それにより、図５（ｂ）のように、リベットせん断部２ｂはばね２１の付勢に抗して右方に移動され、それにより、チャック部２ａでチャッキングされているリベット先端部ａが引きちぎられ、リベットの先端側ａ’が肥大して重ねられた２枚の薄板Ｗ、Ｗが圧接される。引きちぎられたリベッタ先端部ａは、リベットせん断部２ｂとばね２１を通り、外部へ散乱することなく収納部２ｃへ収納される。
【００２８】
次に、操作レバー５ａの握りを緩めると、ロッド５ｄが上昇し、出力レバー５ｂが方向切換弁８のアクチュエータ部８’から離れる。これにより、スプール８ｂが移動し、導入ポート８０と排出ポート８１の連通を遮断するとともに、シール位置の変化により図３（ｂ）のように排出ポート８１と中立ポート８２が連通する。
このため、エアシリンダ部６のピストン室のエアが配管１４と排出ポート８１を経て中立ポート８２からエアチャンバ部７内へ排気され、ピストン６ｄは円滑に降下する。それによりピストンロッド６ｅが下がり、伝達室４ｃの液圧が下がるため、工具２のリベットせん断部２ｂはばね２１の付勢力で旧位置に復帰する。
したがって、本考案によれば、板の締結などの工事をリベット工法に代えられ、ボルトナットの場合と締結力は変えずに飛躍的に工期を短縮し、熟練性も不要になる。
【００２９】
エアシリンダ部６はエアチャンバ部７で囲繞されており、そのエアチャンバ部７は、ピストン６ｄの上昇時にはロッド側のエアが通孔６０を通して送り込まれ、ピストン６ｄの下降時にはピストン側のエアが方向切換弁８を通して送り込まれるので、高い圧力が保たれる。
【００３０】
通常のエアリベッタでは、エアシリンダの排気口、方向切換弁の排気口が空中に露出しているので、水中で使用すると、排気口からシリンダや方向切換弁内に水が浸入し、所期する機能を維持できない。それと同時に腐食やエアコンプレッサへの水の逆流などで他の機器にも悪影響が及ぼされる。
これに対して本考案は、エアチャンバ部内が機械的なシールに加えて前述のように陽圧が蓄えられるので、周囲の水が浸入するのを確実に防止され、エアシリンダ部６及び方向切換弁８が冠水から保護される。したがって、円滑に水中でのリベット工法が可能になる。
【００３１】
エアチャンバ部７はさらに安全弁９を有しているので、設定圧に達すると自動的にエアチャンバ部の内圧を放出する。したがって、エアチャンバ内圧が通じているピストン室の圧力が高くなってピストン６ｄの動きが損なわれ、リベッタせん断力を弱める問題が回避される。　それと同時に、水圧によりエアシリンダ部６及び方向切換弁８が冠水するのを防ぐことができる。設定圧はエアチャンバ部７とエアシリンダ部６の容積比ならびに作業場所の水深を勘案して決定するもので、操作としては調整ねじｂを回動してばね力を加減するだけでよいため簡単である。
また、安全弁９を設けておけば、ホースは導入用の１本だけで済むので、移動が容易である。
【００３２】
なお、安全弁９の代わりにエアチャンバ部７内に排気されたエアを防水継手でつながれたチューブで直接空気中に排気してもよい。この場合にはチューブが導入のためのものと２本になるが、エアチャンバ部７とエアシリンダ部６の容積比を考慮する必要はない。
【００３３】
【考案の効果】
以上説明した本考案の請求項１によるときには、水中での部材の締結などで代表される作業を、冠水等のトラブルなしに、熟練を要さず能率的に行えるようにすることができるというすぐれた効果が得られる。
【００３４】
請求項２によれば、水圧によりエアシリンダ部６及び方向切換弁８が冠水するのを防ぐことができと同時に、作動空気圧と排気空気圧の圧力差の減少による機能低下を防止でき、また陸側に通じる排気ホースを特に設けなくてもよいので、水中での持ち運びが容易であるなどのすぐれた効果が得られる。
請求項３によれば、構造をシンプルにし、また組み立てを容易化できるすぐれた効果が得られる。
請求項４によれば、水中で２枚の板を締結する工事を、スパナ、ドライバ等の工具による場合と締結力は変えずに飛躍的に工期を短縮し、熟練性も不用になるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案による水中工具用エア駆動ユニットをリベッタに適用した例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】（ａ）は図１における切換弁を作動させた状態の断面図、（ｂ）は作動を停止させた状態の断面図である。
【図４】安全弁部分の拡大図である。
【図５】（ａ）は図１の工具部分の拡大図、（ｂ）は同じく締結状態の断面図である。
【図６】本考案の動力伝達機構の別例を示す断面図である。
【図７】本考案を回転型工具に適用した例を示す断面図である
【図８】本考案の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　本考案ユニット
２　　工具
３　　ハウジング
３ａ　主部体
３ｂ　カバーヘッド
４　　伝達ロッド
５　　操作機構
６　エアシリンダ部
６ｄ　ピストン
６ｅ　ピストンロッド
７　エアチャンバー部
８　方向切換弁
９　　安全弁
３０　段付き穴
３１　凹部
【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】
0003098473.tif 000009
【図８】
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