(57)【要約】【課題】圧力検知手段に連通する検知側流路とモータ側流路とを形成するとともに、モータ側流路をシャットオフ寸前に閉じる機構を採用することにより、圧力検知手段に高圧のエアーを作用させ、ボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができるエアドライバ装置を提供すること。【解決手段】エアー供給路８に配設したバルブ２の下流側に、モータ３に連通するモータ側流路９ａと、圧力検知手段７に連通する検知側流路９ｂとを形成し、トルク制御機構６の回転差動によるプッシュロッド４の後退時にモータ側流路９ａのみを閉鎖する栓体１０をプッシュロッド４の先端側に配設するとともに、プッシュロッド４に摺動可能にプッシュパイプ１１を外嵌し、プッシュパイプ１１を介して主軸１の押し込み時にバルブ２の開状態を維持する。【選択図】　図３
2004106146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸を押し込むことによりエアー供給路に配設したバルブを開いてモータを回転させるプッシュロッドを備えるとともに、モータにより回転するカムと主軸とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構により接続し、該トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止するようにしたエアドライバ装置において、前記エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことを特徴とするエアドライバ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアドライバ装置に関し、特に、圧力検知手段に連通する検知側流路とモータ側流路とを形成するとともに、モータ側流路をシャットオフ寸前に閉じる機構を採用することにより、シャットオフ時に圧力検知手段に空気圧を作用させ、ボルト等の締め付け回数をカウントすることができるエアドライバ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアドライバ装置は、ナットランナー等のねじ締用エアツールに使用されるもので、例えば、特公昭５８−３４２６５号公報に示されるように、主軸の回転力が可調整的に設定されたトルクに達したときに、コンプレッサからのエアの供給を遮断してモータを停止する構造を備えている。
このエアドライバ装置は、主軸を押し込むことによりエアー供給路に配設したバルブを開いてモータを回転させるプッシュロッドを備えるとともに、モータにより回転するカムと主軸とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構により接続し、該トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてバルブを閉じてモータを停止する構成を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のエアドライバ装置は、主軸の回転が所定のトルクを越えたときに、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドが後退することによって直接バルブを閉じることから、例えば、締め付けたボルト等の数量を正確にカウントする機構を採用することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来のエアドライバ装置が有する問題点に鑑み、圧力検知手段に連通する検知側流路とモータ側流路とを形成するとともに、モータ側流路をシャットオフ寸前に閉じる機構を採用することにより、圧力検知手段に高圧のエアーを作用させ、ボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができるエアドライバ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエアドライバ装置は、主軸を押し込むことによりエアー供給路に配設したバルブを開いてモータを回転させるプッシュロッドを備えるとともに、モータにより回転するカムと主軸とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構により接続し、該トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止するようにしたエアドライバ装置において、前記エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このエアドライバ装置は、エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことから、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止する際に、検知側流路に高圧のエアーを作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエアドライバ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図５に、本発明のエアドライバ装置の一実施例を示す。
このエアドライバ装置は、主軸１を押し込むことによりエアー供給路８に配設したバルブ２を開いてモータ３を回転させるプッシュロッド４を備えるとともに、モータ３により回転するカム５と主軸１とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構６により接続し、該トルク制御機構６の回転差動によりプッシュロッド４を後退させてバルブ２を閉じる構造を備えている。
そして、このエアドライバ装置は、エアー供給路８に配設したバルブ２の下流側に、モータ３に連通するモータ側流路９ａと、圧力検知手段７に連通する検知側流路９ｂとを形成し、前記トルク制御機構６の回転差動によるプッシュロッド４の後退時にモータ側流路９ａのみを閉鎖する栓体１０をプッシュロッド４の先端側に配設するとともに、プッシュロッド４に摺動可能にプッシュパイプ１１を外嵌し、該プッシュパイプ１１を介して主軸１の押し込み時にバルブ２の開状態を維持するようにしている。
【０００９】
具体的には、図２〜図４に示すように、プッシュロッド４は、栓体１０を摺動可能に貫設したスライド棒１２の軸孔１３に摺動可能に嵌挿されている。
スライド棒１２には、栓体１０を内側から押圧する押し片１４が外嵌されており、該押し片１４は、前記軸孔１３の側方に形成された長溝１５にピン１６を嵌挿させることにより、長溝１５の範囲で移動可能となっている。
ピン１６は、プッシュロッド４と軸孔１３底部との間に配設されており、これにより、プッシュロッド４は押し片１４を介して栓体１０を開栓状態にするようにされている。
一方、プッシュパイプ１１は、スライド棒１２の軸孔１３の開口縁部に当接できるように配設されており、この開口縁部を押圧することによりスライド棒１２を移動させてバルブ２を開くようにされている。
この際、押し片１４は長溝１５の範囲で後退することから、プッシュパイプ１１は、押し片１４を栓体１０に作用させることなく栓体１０を閉栓状態としてバルブ２を開くことができるようにされている。
【００１０】
ところで、図１に示すように、モータ３の先端側には減速部１７が配設されており、減速部１７の駆動軸１８はベアリングを介して本体に対して回動自在に支持されている。この駆動軸１８の先端には、角筒形の嵌合孔３６が形成されている。
【００１１】
また、本体の先端には筒形のケース１９が螺合されており、このケース１９内には主軸１、カム５、パイロットピン２２、カムリング２３、スプリング２４、調整ねじ２５、ボール２６等よりなるトルク制御機構６が装着されている。
主軸１は、各種アタッチメントを装着する係着孔２７を先端部に備えるととも、ケース１９内に嵌挿した状態で支持されている。この主軸１の基端部には、パイロットピン２２やカム５が嵌挿される内窪２８が穿孔されており、主軸１中央部の外周には、ねじ２９が刻設されている。
【００１２】
主軸１の内窪２８内には、パイロットピン押圧用のスプリング３０を介してパイロットピン２２が嵌挿されている。このパイロットピン２２は、図５に示すように、先端外周面に面取段部３１が形成されており、その中央部には係止ピン３２が貫通固着されている。
また、パイロットピン２２の先端側はスプリング３０が当接しており、他端側は、カム５の先端内部に形成したパイロットピン嵌合孔３３に挿入されている。
【００１３】
エアドライバ装置の駆動前のパイロットピン２２は、図２に示すように、面取段部３１に対し、主軸１に摺動自在かつリングばね３４にて付勢して嵌挿されたロックピン４０が係止されている。
この場合、パイロットピン２２に突設した係止ピン３２は、カム５の先端に設けたカム５の軸心長手方向の切溝３５に挿入されている。
【００１４】
カム５は、基部が駆動軸１８の嵌合孔３６内に軸心方向には摺動可能、回転方向には固定されるように嵌挿されている。カム５の基部には、プッシュロッド４が嵌挿されており、プッシュロッド４の先端部はパイロットピン２２の後端面に当接し、基端部はバルブ２に夫々対向もしくは当接されている。
また、カム５の外周面には、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように、四角形断面となる面取りを行うことによりボール支持面２０が形成されており、この各ボール支持面２０には、夫々鋼球製のボール２６が嵌合支持される。
これは、図５（ｃ）に示すように、主軸１に穿孔されたボール嵌合孔２１内に嵌合支持されたボール２６を、カム５の各ボール支持面２０へ当接するようになすものである。
【００１５】
一方、図１〜図４に示すように、主軸１のボール嵌合支持部の外周には、ボール２６と当接する面をテーパ面としたカムリング２３が軸方向に摺動可能に嵌合されている。
また、カムリング２３と軸方向で対向する位置に、主軸１の外周に刻設したねじに調整ねじ２５を螺合するとともに、戻り止３７と対向する調整ねじ２５の側面に歯車状に歯３８を刻設する。
これにより、調整ねじ２５と当接するように主軸１外周に嵌挿した戻り止３７のくぼみ３９内にプラスドライバーの先端を嵌合し、該ドライバーをねじを締めるように回動すると、該ドライバーの十字部と調整ねじの歯３８とが歯車の如く噛み合って該調整ねじ２５が正・逆回転し、対向するカムリング２３に対して戻り止３７を接離させることができる。
このようにカムリング２３に対して戻り止３７を接離させることにより、カムリング２３と戻り止３７間に介設したトルク調整用のスプリング２４の圧縮強度を調節する。
【００１６】
このスプリング２４の弾発力によって、カムリング２３はそのテーパ面がボール２６に押圧され、押圧されたボール２６は主軸１のボール嵌合支持部に保持される。これにより、主軸１はモータ３により駆動するカム５からの回転力をボールを介して受け、回転することができる。
そして、モータ３の回転力が予め設定されたトルク値以上に達すると、ボール２６がカム５のボール支持面２０から外周方向へ押し出され、カム５と主軸１の間のトルク伝達は停止される。
【００１７】
次に、本実施例のエアドライバ装置の使用方法を説明する。
先ず、ボルトやナット或いはビスの締め付け等を行う場合、主軸１の先端にアタッチメントを装着し、図２（ａ）の状態から主軸１を軸方向に押圧すると、図２（ｂ）に示すように、パイロットピン２２やプッシュロッド４を介してバルブ２が開くように操作され、コンプレッサからの高圧空気が本体内のエアモータ３に供給される。これにより、モータ３は所定の方向に回転し、減速部１７を介して駆動軸１８が回転する。
【００１８】
駆動軸１８には多角形状やスプライン構造でカム５が嵌合されているため、駆動軸１８とともにカム５も回転する。
スプリング２４の押圧力により主軸１に嵌合支持されたボール２６は、このカム５のボール支持面に押圧されており、これにより、モータ３の回転力はカム５からボール２６を介して主軸１に伝達される。
そして、主軸１はその締め付けの際、押圧力により後退し、所望の締め付けが行われる。
【００１９】
このとき、主軸１に支持されたロックピン４０は、パイロットピン２２がスプリング３０の作用にてカム５側へ押圧されているので、パイロットピン２２の面取段部３１に当接する状態にある。
なお、パイロットピン２２の係止ピン３２はカム５の切溝３５内に摺動可能に嵌合されており、これにより、パイロットピン２２はカム５と一体に回転する。
【００２０】
一方、締め付けが行われ、その締め付けトルクが予めスプリング２４の弾発力の調整によって定められた値に達してくると、カム５が回転するときに、カム５の回転トルクがボールをカムリング２３を介してカム５のボール支持面２０に押圧するスプリング抑圧力よりも大となる。
そして、カム５の回転トルクがスプリング３０の押圧力よりも大となると、カム５の回転力によりボール支持面２０に押圧されていたボール２６が押し上げられるようになる。
すなわち、カムリング２３のテーパ面に沿ってボールは浮上（主軸１外周方向へ移動）してスプリング２４を圧縮する。
【００２１】
このように、ボール２６がカム５のボール支持面より外周方向へ押し上げられたとき（図５（ｄ）参照）、カム５と主軸１との間に回転方向の差動が生じ両者間に回転差が生じる。
これにより、カム５と一体となって回転するように設けられたパイロットピン２２は、主軸１に対して相対的に回転することになり、その面取段部３１の突部側にてロックピン４０を押し上げるようになる（図５（ｂ）参照）。
【００２２】
これにより、ロックピン４０によるパイロットピン２２の面取段部３１との係止が解除されることになり、図３（ａ）に示すように、パイロットピン２２は先端側にその位置を移動できるようになる。
その結果、本体に供給される高圧空気圧の一部とばね４１の作用をうけているバルブ２の抑圧力が、プッシュロッド４を介してパイロットピン２２をスプリング３０に抗して押圧し、パイロットピン２２を先端側に移動させる。
【００２３】
この場合、本実施例のエアドライバ装置は、プッシュロッド４が後退することによって栓体１０を閉じ、モータ３を停止させたときに、図３（ａ）に示すように、引き続く主軸１の押し込みにより、プッシュパイプ１１が、スライド棒１２を介して、バルブ２を開いた状態に保持することから、バルブ２が閉じる直前に検知側流路９ｂに高圧のエアーが供給して圧力検知手段７に作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数をカウントすることができる。
【００２４】
なお、締め付け完了後は、図３（ｂ）に示すように、押し込みを止めることにより、主軸１、プッシュパイプ１１及びスライド棒１２が後退（先端側に復帰）して、バルブ２が閉じるとともに、パイロットピン２２はスプリング３０の作用にて押し戻されて元に戻り、ロックピン４０がパイロットピン２２の面取段部３１に係止され、次の締め付けを行えるようになる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明のエアドライバ装置の構成は、この実施例の記載に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のエアドライバ装置によれば、エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことから、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止する際に、検知側流路に高圧のエアーを作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができ、ボルト等の締め付け作業の管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアドライバ装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例のエアドライバ装置を示し、（ａ）はスタート前の断面図、（ｂ）はスタート時の断面図である。
【図３】同実施例のエアドライバ装置を示し、（ａ）はシャットオフ時の断面図、（ｂ）はシャットオフ後の断面図である。
【図４】栓体とスライド棒を示し、（ａ）は断面正面図、（ｂ）はその分解図、（ｃ）は断面平面図、（ｄ）はその分解図である。
【図５】主軸１を示し、（ａ）はパイロットピンとロックピンの係合状態を示す断面図、（ｂ）は係合が解除された状態を示す断面図、（ｃ）はカムとボールの係合状態を示す断面図、（ｄ）は係合が解除された状態を示す断面図、（ｅ）はカムとパイロットピンの分解斜視図である。
【符号の説明】
１　　主軸
２　　バルブ
３　　モータ
４　　プッシュロッド
５　　カム
６　　トルク制御機構
７　　圧力検知手段
８　　エアー供給路
９ａ　　モータ側流路
９ｂ　検知側流路
１０　栓体
１１　プッシュパイプ
１２　スライド棒
１３　軸孔
１４　押し片
１５　長溝
１６　ピン
１７　減速部
１８　駆動軸
１９　ケース
２０　ボール支持面
２１　ボール嵌合孔
２２　パイロットピン
２３　カムリング
２４　スプリング
２５　調整ねじ
２６　ボール
２７　係着孔
２８　内窪
２９　ねじ
３０　スプリング
３１　面取段部
３２　係止ピン
３３　パイロットピン嵌合孔
３４　リングばね
３５　切溝
３６　嵌合孔
３７　戻り止
３８　歯
３９　くぼみ
４０　ロックピン
４１　ばね
【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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