(57)【要約】【課題】使用したい圧力への瞬時の切り替えを操作性良く容易に行うことができる空気工具を提供すること。【解決手段】蓄圧室Ｓ１を有し、空気取入口４から供給される圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う空気工具において、外径が異なる複数のシール部２７ａ，２７ｂによってシール部空間Ｓ５を形成して成るピストン２７を備えた減圧弁２６を前記空気取入口４と前記蓄圧室Ｓ１の間に設けるとともに、前記蓄圧室Ｓ１と前記シール部空間Ｓ５を連通する連通孔３５及び該連通孔３５を開閉する切替弁３３を設け、ノブ（操作子）３９の回動操作によって前記切替弁３３を動作させて前記蓄圧室Ｓ１から前記シール部空間Ｓ５への圧縮空気の供給を選択的に行うよう構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧室を有し、空気取入口から供給される圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う空気工具において、
外径が異なる複数のシール部によってシール部空間を形成して成るピストンを備えた減圧弁を前記空気取入口と前記蓄圧室の間に設けるとともに、前記蓄圧室と前記シール部空間を連通する連通孔及び該連通孔を開閉する切替弁を設け、操作子の操作によって前記切替弁を動作させて前記蓄圧室から前記シール部空間への圧縮空気の供給を選択的に行うよう構成したことを特徴とする空気工具。
【請求項２】
蓄圧室を有し、空気取入口から供給される圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う空気工具において、
外径が異なる複数のシール部によってシール部空間を形成して成るピストンを備えた減圧弁を前記空気取入口と前記蓄圧室の間に設けるとともに、前記空気取入口と前記シール部空間を連通する連通孔及び該連通孔を開閉する切替弁を設け、操作子の操作によって前記切替弁を動作させて前記空気取入口から前記シール部空間への圧縮空気の供給を選択的に行うよう構成したことを特徴とする空気工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う圧縮空気ねじ締め機等の空気工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気工具の一形態として圧縮空気ねじ締め機は、エアモータによって回転駆動される回転体内に回転スライド部材を上下動可能に収容し、該回転スライド部材の下端にドライバビットを装着するとともに、回転スライド部材の下端部外周に形成されたピストン部をシリンダ内に上下動可能に嵌挿して構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
而して、この種の圧縮空気ねじ締め機においては、エアモータの回転が回転スライド部材を経てドライバビットに伝達されるとともに、ピストン部に作用する空気圧によって回転スライド部材がシリンダに沿って移動することによって、回転スライド部材に装着されたドライバビットに回転及び軸方向の運動が与えられてねじが被締結材にねじ込まれる。そして、ねじ締め作業が終了すると、戻し空気室に蓄えられた圧縮空気によって回転スライド部材とドライバビットが初期状態に戻される。
【０００４】
ところで、斯かる圧縮空気ねじ締め機は、例えば石膏ボードを木材や鋼板等の被締結材に締結するために使用されているが、被締結材が鋼板の場合、鋼板の厚さや硬さによってねじを打ち込むために必要なエネルギは大きく変化する。特に、被締結材が厚い鋼板や硬い鋼板である場合には、ねじの先端が鋼板を貫通できないとねじ締めが完了しない場合があり、供給される圧縮空気の圧力は大きな打込力が得られるように高めに設定される。この状態で薄い鋼板にねじを打ち込むと、打ち込むエネルギが大き過ぎるため、ねじが鋼板を貫通し過ぎて鋼板にねじ部が形成されず、ねじ締めできないことがある。このため、従来の圧縮空気ねじ締め機では、被締結材の状態に合わせて圧縮空気の圧力を調整する必要があった。
【０００５】
従来、圧縮空気の圧力の調整には減圧弁が使用されているが、減圧弁は通常は圧縮機に取り付けられているか又は圧縮機の近くに設置され、その設置場所は作業している場所とは離れているのが普通である。このため、被締結材の種類が変化する等して打込力の調整が必要になると、圧縮機の設置場所まで行って減圧弁を調整する必要があり、その作業が煩わしかった。
【０００６】
そこで、減圧弁を含む圧力調整器を圧縮空気ねじ締め機に設ける提案がなされ、既に実用に供されている。
【特許文献１】特開平１１−３００６３９号公報
【特許文献２】特開２００５−１１８８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、圧力調整器を備えた従来の圧縮空気ねじ締め機においては、圧力調整器は一般的に無段階に調整できるようになっており、調整するには調整つまみを回転させるのが一般的であるため、使用したい圧力への瞬時の切り替えが難しく、頻繁に作業条件が変わるような場合には操作性が悪く、扱いにくいものであった。
【０００８】
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、使用したい圧力への瞬時の切り替えを操作性良く容易に行うことができる空気工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、蓄圧室を有し、空気取入口から供給される圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う空気工具において、外径が異なる複数のシール部によってシール部空間を形成して成るピストンを備えた減圧弁を前記空気取入口と前記蓄圧室の間に設けるとともに、前記蓄圧室と前記シール部空間を連通する連通孔及び該連通孔を開閉する切替弁を設け、操作子の操作によって前記切替弁を動作させて前記蓄圧室から前記シール部空間への圧縮空気の供給を選択的に行うよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、蓄圧室を有し、空気取入口から供給される圧縮空気を駆動源として所要の作業を行う空気工具において、外径が異なる複数のシール部によってシール部空間を形成して成るピストンを備えた減圧弁を前記空気取入口と前記蓄圧室の間に設けるとともに、前記空気取入口と前記シール部空間を連通する連通孔及び該連通孔を開閉する切替弁を設け、操作子の操作によって前記切替弁を動作させて前記空気取入口から前記シール部空間への圧縮空気の供給を選択的に行うよう構成したことを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作子を例えば半回転させるという簡単な操作で蓄圧室内の設定圧力を２段階に容易に切り替えられ、被締結材の種類等に応じた適切な圧力への瞬時の切り替えを操作性良く容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明に係る空気工具の一形態としての圧縮空気ねじ締め機の概略構成と作用を図１に基づいて説明する。
【００１４】
図１は圧縮空気ねじ締め機の破断側面図であり、図示の圧縮空気ねじ締め機１は、側面視Ｔ字状を成すハウジング２を備えており、このハウジング２内には蓄圧室Ｓ１が形成されている。又、ハウジング２のハンドル部２ａの後端部には圧力調整器３が接続されており、この圧力調整器３の端部には、圧縮空気供給源である不図示のコンプレッサから延びる不図示のエアホースを接続するための空気取入口（エアプラグ）４が取り付けられている。
【００１５】
更に、ハウジング２には、連結された不図示の多数本のねじを収容することができるマガジン５が装着されるとともに、トリガ６によって上下動するプランジャ７を備えた操作弁８が設けられている。
【００１６】
又、ハウジング２内の上部には、エアモータ９が内蔵されており、その下方には、遊星歯車機構１０を介してエアモータ９のロータ９ａに接続された有底円筒状の回転体１１が軸受１２によって回転可能に支持されている。ここで、遊星歯車機構１０は、エアモータ９のロータ９ａの回転を減速して回転体１１に伝達するものである。
【００１７】
前記回転体１１の軸方向略中央の側壁には複数の通気孔１３が形成されており、これらの通気孔１３に面するハウジング２の溝には、円筒状の主弁１５が上下動可能に設けられており、この主弁１５はスプリング１６によって上方に付勢され、これには通気孔１７が形成されている。
【００１８】
又、ハウジング２の溝の下方には、操作弁８に連通する通気孔１８が設けられている。
【００１９】
他方、前記回転体１１内には回転スライド部材２０が上下動可能に嵌挿されており、この回転スライド部材２０は、その外周の一部に形成された凸部が回転体１１の内周面に軸方向に沿って形成された凹部に嵌合することによって回転体１１と共に一体に回転する。そして、この回転スライド部材２０の下端部外周にはピストン部２０ａが形成されており、該回転スライド部材２０の下端には、下方に向かって垂直に延びるドライバビット２１の上端が装着されている。
【００２０】
又、ハウジング２内の下部には、上面が開口するシリンダ２２が垂直に立設されており、このシリンダ２２の内周には、前記回転スライド部材２０の下端部外周に形成されたピストン部２０ａが上下摺動可能に嵌挿されている。そして、ハウジング２内の下部の前記シリンダ２２との間には戻し空気室Ｓ２が形成されている。尚、シリンダ２２内の底部にはピストンダンパ２３が設けられている。
【００２１】
更に、ハウジング２の下部には、前記マガジン５内に収容されたねじを自動的に供給するねじ送り部２４が設けられており、このねじ送り部２４の下方には、一端が前記トリガ６付近まで延びたプッシュレバー２５が設けられている。
【００２２】
次に、以上のように構成された圧縮空気ねじ締め機１の動作について説明する。
【００２３】
空気取入口４にエアホースを介して不図示のコンプレッサを接続すると、蓄圧室Ｓ１と操作弁８及び通気孔１８を介して主弁１５の下部の溝内に圧縮空気が流入し、空気圧とスプリング１６の付勢力により主弁１５が上方へ押し上げられ、蓄圧室Ｓ１と回転体１１を連通する通気孔１３が閉じられ、回転体１１内及びエアモータ９への圧縮空気の供給が遮断される。
【００２４】
上記状態からプッシュレバー２５を木材や石膏ボード等の被締結材に押し当て、トリガ６を引いて操作弁８を作動させると、主弁１５の下方の圧縮空気が通気孔１８と操作弁８を経て大気中に排出される。このとき、主弁１５の上面外周寄りには空気圧が作用しているため、主弁１５がスプリング１６の付勢力に抗して押し下げられる。このため、回転体１１内に圧縮空気が流入し、回転スライド部材２０のピストン部２０ａの上面に空気圧が作用し、回転スライド部材２０がドライバビット２１と共に下方へ押し下げられるとともに、エアモータ９にも圧縮空気が供給されて該エアモータ９が駆動される。
【００２５】
上述のようにエアモータ９が駆動されると、そのロータ９ａの回転は前述のように遊星歯車機構１０によって減速されて回転体１１に伝達され、該回転体１１と回転スライド部材２０が回転するため、回転スライド部材２０に装着されたドライバビット２１が回転しながら下降し、このドライバビット２１によってねじが不図示の被締結材にねじ込まれる。
【００２６】
そして、ドライバビット２１がねじ込み完了位置まで下降すると、回転スライド部材２０のピストン部２０ａがピストンダンパ２３に突き当たって回転スライド部材２０及びドライバビット２１の下降が停止すると同時に、回転スライド部材２０のエア遮断面２０ｂがダンパプレート４１に突き当たってエアモータ９への圧縮空気の供給が遮断されて該エアモータ９が停止するため、回転体１１と回転スライド部材２０及びドライバビット２１の回転が停止する。このとき、戻し空気室Ｓ２に圧縮空気が貯留される。
【００２７】
その後、プッシュレバー２５又はトリガ６の操作をやめて操作弁８を元に戻すと、該操作弁８と通気孔１８を介して蓄圧室Ｓ１から主弁１５の下方の溝内に流入した圧縮空気とスプリング１６によって主弁１５を押し上げる。すると、蓄圧室Ｓ１と回転体１１の連通が遮断されるとともに、主弁１５の通気孔１７が不図示の空気通路を介して排気路４２に連通するため、回転体１１内の圧縮空気がハウジング２外へ排出される。そして、戻し空気室Ｓ２に貯留されていた圧縮空気がシリンダ２２内に供給されるため、この圧縮空気の圧力をピストン部２０ａの下面に受けて回転スライド部材２０がドライバビット２１と共に上動して初期位置に戻る。同時にねじ送り部２４の作用によって次のねじがドライバビッド２１の軸上に送られて初期状態に復帰する。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る圧縮空気ねじ締め機１に備えられた前記圧力調整器３の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。
【００２９】
図２及び図３は圧力調整器の断面図であり、図示の圧力調整器３は、空気取入口４と蓄圧室Ｓ１の間に設けられた減圧弁２６を有している。この減圧弁２６は、ピストン２７と、該ピストン２７を空気取入口４側に押圧するスプリング２８と、ピストン２７の移動に伴って該ピストン２７と共に移動する弁体２９と、該弁体２９を移動可能に支持するスプリング３０と、ピストン２７と弁体２９との間に位置して弁体２９によって開閉される孔３１を有するホルダ３２と、スプリング２８を収容するスプリング室Ｓ３等によって構成されている。尚、ピストン２７とホルダ３２の間に形成された通気溝４３は蓄圧室Ｓ１に連通しており、スプリング室Ｓ３は通気孔４４によって常時大気に連通している。
【００３０】
ピストン２７は外径の異なるシール部２７ａ，２７ｂを有しており、一方のシール部２７ａは他方のシール部２７ｂよりも外径が大きく、シール部２７ｂとの間にシール部空間Ｓ５を形成している。減圧弁２６と平行に弁室Ｓ６が形成されており、この弁室Ｓ６内には切替弁３３が摺動可能に嵌挿されている。そして、空間Ｓ４は、連通孔３４によって通気溝４３に連通するとともに、連通孔３５によってシール部空間Ｓ５に連通している。
【００３１】
又、切替弁３３には、連通孔３４と大気との連通を常時遮断するＯリング３６と、切替弁３３の図中左右動操作によって連通孔３４，３５との連通を遮断／開放するＯリング３７が装着されている。ここで、切替弁３３は、弁室Ｓ６内に縮装されたスプリング３８によって図２の右方に付勢している。
【００３２】
ところで、切替弁３３の左右動操作は、該切替弁３３を貫通して設けられたノブ３９を回すことによって行われる。即ち、切換弁３３の端面は図示のようにテーパ面３３ａを形成しており、このテーパ面３３ａがノブ３９の回動中心が偏心した位置に突設されたピン４０に係合している。従って、ノブ３９を回せば、これに突設されたピン４０の切替弁３３のテーパ面３３ａへの係合位置が変化するため、これに伴って切替弁３３が図の左右方向に移動する。
【００３３】
図２はノブ３９によって切替弁３３を図中左側に移動させた状態を示しており、この状態では、連通孔３４，３５同士が連通している。この状態では、ピストン２７を図２の右方へ移動させる力は、スプリング２８の付勢力に、蓄圧室Ｓ１から通気溝４３と連通孔３４，３５を経てシール部空間Ｓ５に流入した圧縮空気によるピストン２７の押圧力が加算されたものとなるため、減圧弁２６の設定圧は高くなる。つまり、ピストン２７の第１受圧面２７Ａの面積ＳＡに加わる圧縮空気の圧力Ｐ２による力と、スプリング２８の付勢力Ｆとピストン２７の第２受圧面２７Ｂの面積ＳＢに加わる圧縮空気の圧力Ｐ２による力とが等しく（ＳＡ×Ｐ２＝ＳＢ×Ｐ２＋Ｆ）なったとき、孔３１は弁体２９によって閉じられる。この場合、ピストン２７の第１受圧面２７Ａと第２受圧面２７Ｂの双方に圧縮空気の圧力Ｐ２が加わっているため、ピストン２７の受圧面積が小さくなった場合と同じ効果があり、このような構成とすることによってピストン２７の受圧面積を可変とすることができる。即ち、スプリング２８の付勢力に抗してピストン２７を図中左側に動かすための受圧面積（有効受圧面積）を可変させることができる。このときの圧縮空気ねじ締め機１での設定圧は通常８気圧前後を狙いとしている。
【００３４】
他方、図３はノブ３９を図２に示す状態から１８０°回すことによって切替弁３３を図中の右方へ移動させた状態を示す。この状態では、切替弁３３のＯリング３７によって連通孔３４，３５同士の連通が遮断され、同時にシール部空間Ｓ５は大気に連通する。すると、ピストン２７を図の上側へ移動させる力はスプリング２８の付勢力のみとなるため、減圧弁２６の設定圧は低くなる。つまり、ピストン２７の第１受圧面２７Ａの面積ＳＡに加わる圧縮空気の圧力Ｐ２による力とスプリング２８の付勢力Ｆとがひとしく（ＳＡ×Ｐ２＝Ｆ）なったとき、孔３１は弁体２９によって閉じられる。このときの圧縮空気ねじ締め機１での設定圧は通常５気圧前後を狙いとしている。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、ノブ３９を１８０°回す（半回転させる）という簡単な操作でピストン２７の有効受圧面積を変更することによって蓄圧室Ｓ１内の設定圧力を２段階に容易に切り換えられ、被締結材の種類等に応じた適切な圧力への瞬時の切り替えを操作性良く容易に行うことができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４及び図５に基づいて説明する。
【００３７】
図４及び図５は本発明の実施の形態２に係る圧縮空気ねじ締め機に備えられた圧力調整器の断面図であり、これらの図においては図２及び図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態は、連通孔３４を蓄圧室Ｓ１ではなく、空気取入口４に連通させたことを特徴としており、他の構成は図２及び図３に示す前記実施の形態１の構成と同じである。
【００３９】
図３はノブ３９によって切替弁３３を図の左方へ移動させて連通孔３４，３５同士を連通させた状態を示している。この状態では、ピストン２７を図の右方へ移動させる力は、スプリング２８の付勢力に、空気取入口４から連通孔３４，３５を経てシール部空間Ｓ５に流入する圧縮空気によるピストン２７の押圧力が加算されたものとなるため、減圧弁２６の設定圧は高く設定される。つまり、ピストン２７の第１受圧面２７Ａの面積ＳＡに加わる圧縮空気の圧力Ｐ１による力と、スプリング２８の付勢力Ｆとピストン２７の第２受圧面２７Ｂの面積ＳＢに加わる圧縮空気の圧力Ｐ１による力とが等しく（ＳＡ×Ｐ１＝ＳＢ×Ｐ１＋Ｆ）なったとき、孔３１は弁体２９によって閉じられる。これにより、蓄圧室Ｓ１の圧力は設定圧（例えば８気圧）以上にはならない。
【００４０】
図５はノブ３９を１８０°回すことによって切替弁３３を図の右方へ移動させた状態を示している。この状態では、切替弁３３のＯリング３７によって連通孔３４，３５同士の連通が遮断され、同時にシール部空間Ｓ５は大気に連通する。すると、ピストン２７を図の右方へ移動させる力はスプリング２８の付勢力のみとなるため、減圧弁２６の設定圧は低く設定される。つまり、ピストン２７の第１受圧面２７Ａの面積ＳＡに加わる圧縮空気の圧力Ｐ１による力とスプリング２８の付勢力Ｆとが等しく（ＳＡ×Ｐ１＝Ｆ）なったとき、孔３１は弁体２９によって閉じられる。これにより、蓄圧室Ｓ１の圧力は設定圧（例えば５気圧）以上にはならない。
【００４１】
以上のように、本実施の形態においても、ノブ３９を１８０°回す（半回転させる）という簡単な操作で蓄圧室Ｓ１内の設定圧力が２段階に容易に切り替えられ、被締結材の種類等に応じた適切な圧力への瞬時の切り替えを操作性良く容易に行うことができる。
【００４２】
尚、以上は本発明を特に圧縮空気ねじ締め機に適用した形態について説明したが、本発明は、圧縮空気ねじ締め機以外の他の任意の空気工具、例えば図６に示す釘打機１'や図７に示すインパクトドライバ１”に対しても同様に適用可能であることは勿論であり、何れにおいてもハウジング２のハンドル部２ａの端部に圧力調整器３が取り付けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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圧力調整器の断面図である。
【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圧力調整器の断面図である。
【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圧力調整器の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る圧縮空気ねじ締め機の圧力調整器の断面図である。
【図６】本発明に係る釘打機の破断側面図である。
【図７】本発明に係るインパクトドライバの側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１              圧縮空気ねじ締め機（空気工具）
２              ハウジング
２ａ            ハウジングのハンドル部
３              圧力調整器
４              空気取入口
５              マガジン
６              トリガ
７              プランジャ
８              操作弁
９              エアモータ
９ａ            エアモータのロータ
１０            遊星歯車機構
１１            回転体
１２            軸受
１３            通気孔
１５            主弁
１６            スプリング
１７            通気孔
１８            連通孔
２０            回転スライド部材
２０ａ          回転スライド部材のピストン部
２０ｂ          回転スライド部材のエア遮断面
２１            ドライバビット
２２            シリンダ
２３            ピストンバンパ
２４            ねじ送り部
２５            プッシュレバー
２６            減圧弁
２７            ピストン
２７Ａ          ピストンの第１受圧面
２７Ｂ          ピストンの第２受圧面
２７ａ，２７ｂ  ピストンのシール部
２８            スプリング
２９            弁体
３０            スプリング
３１            孔
３２            ホルダ
３３            切替弁
３３ａ          切替弁のテーパ面
３４，３５      連通孔
３６，３７      Ｏリング
３８            スプリング
３９            ノブ（操作子）
４０            ピン
４１            ダンパプレート
４２            排気路
４３            通気溝
４４            通気孔
Ｓ１            蓄圧室
Ｓ２            戻し空気室
Ｓ３            スプリング室
Ｓ４            空間
Ｓ５            シール部空間
Ｓ６            弁室
【図１】
2008188741.tif 000003
【図２】
2008188741.tif 000004
【図３】
2008188741.tif 000005
【図４】
2008188741.tif 000006
【図５】
2008188741.tif 000007
【図６】
2008188741.tif 000008
【図７】
2008188741.tif 000009