(57)【要約】【課題】簡単な構成によりネジが所定のネジ込み深さまでねじ込まれた時点でエアモータを自動的に停止させる圧縮空気駆動のネジ締め機を提供する。【解決手段】ネジＮを回転させるドライバビット６と、ドライバビット６と結合されたピストン５を収容したシリンダ４と、ドライバビット６を回転駆動するエアモータ２３とから構成され、エアモータ２３の排気口２８をシリンダ４の周壁に形成した開口３１を介してシリンダ４内に連通させて、エアモータ２３の排気エアをシリンダ４下端の隙間３２を介して大気に排出させるようにするとともに、開口３１の位置をピストン５が下死点に駆動されたときにピストン５の上面側に開口するように設定した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジの頭部と係合してネジを回転させるドライバビットと、該ドライバビットと結合されたピストンを摺動自在に収容したシリンダと、前記ドライバビットを回転駆動する圧縮空気圧により駆動されるエアモータとから構成され、前記エアモータに圧縮空気を供給してドライバビットを回転駆動させると同時に、前記シリンダ内に圧縮空気を導入してピストンによりドライバビットをネジ込み方向に押圧駆動させてネジをねじ込むようにした圧縮空気駆動のネジ締め機において、前記エアモータの排気口をシリンダの周壁に形成した開口を介してシリンダ内に連通させてエアモータから排出される排気エアをシリンダ下端の隙間を介して大気に排出させるようにするとともに、前記開口の位置をドライバビットをネジのネジ込み方向に駆動させたピストンが下死点に配置されたときに前記ピストンの上面側に開口するように設定したことを特徴とする圧縮空気駆動ネジ締め機のエアモータ停止機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアモータによって回転駆動されるト゛ライバビットを射出口内に供給されたネジをと係合させてネジを回転させると同時に、ドライバビットと一体に形成されたピストンに圧縮空気を作用させてドライバビットを射出口の先端方向へ推進移動させることによりネジを加工材にネジ込む圧縮空気により駆動される圧縮空気駆動ネジ締め機のエアモータ停止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気を動力源としてエアモータを回転駆動し、該エアモータにより回転駆動されるドライバビットを射出口内に供給されたネジと係合させ、ネジをネジ込み方向に回転させるとともに、前記ドライバビットと一体に形成したピストンをシリンダ内に摺動自在に収容し、シリンダ内に導入した圧縮空気をピストンに作用させてドライバビットをネジ込み方向に駆動させるように構成した圧縮空気駆動のネジ締め機が特開平９−１４１５７１号公報等により知られている。
【０００３】
上記従来技術では、ドライバビットを回転駆動させるエアモータへの圧縮空気の供給は、ピストンを駆動するためにシリンダ内に導入された圧縮空気の一部がシリンダ内壁面に形成された開口を介してエアモータに供給されるようにされており、エアモータに供給されてエアモータを駆動した排気空気は大気に放出されるようにされている。そして、シリンダの内壁面に形成された開口とエアモータ間を連通しているエアモータへ駆動用の圧縮空気を供給するエア通路には、ネジ締め完了時にエアモータへの圧縮空気の供給を遮断してエアモータを停止させるストップバルブが配置されており、このストップバルブを加工材と当接して作動されるコンタクト部材によって作動させるように配置して、ネジが所定の深さまでネジ込まれたときにコンタクト部材がストップバルブを作動させてエアモータを停止させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のように、ドライバビットを回転駆動するエアモータへの駆動用の圧縮空気の供給を遮断させてエアモータを停止させるようにした構成では、圧縮空気をエアモータへ供給及び遮断させるためのストップバルブが必要であり、更に、このストップバルブをネジが所定のネジ込み深さとなったときに作動させるための機構が必要となる。このためネジ締め機の構造が複雑となり、小型化が困難となり重量と生産コストを増大させてしまうという問題を有していた。
【０００５】
又、上記ストップバルブをコンタクト部材によって作動させるようにした機構によっては、ネジ締めの途中でネジ締め機を強く加工材に押しつけた際にピストンが押し戻されてコンタクト部材がストップバルブを作動させてしまい、ネジ込みが完了する前にドライバビットの回転が停止されてしまうことがある。このため、ピストンの下死点位置検出機構を形成して上記ストップバルブをピストンが下死点位置に到達した後にのみ作動させるようにする機構が必要となる。これらの構成を付加することにより構成が更に複雑となり、重量が増大したりまた生産コストの上昇となってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術での問題点を解決して、簡単な構成によりネジが所定のネジ込み深さまでねじ込まれた時点でエアモータを自動的に停止させることのできる圧縮空気駆動のネジ締め機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の圧縮空気駆動ネジ締め機のエアモータ停止機構は、ネジの頭部と係合してネジを回転させるドライバビットと、該ドライバビットと結合されたピストンを摺動自在に収容したシリンダと、前記ドライバビットを回転駆動する圧縮空気圧により駆動されるエアモータとから構成され、前記エアモータに圧縮空気を供給してドライバビットを回転駆動させると同時に、前記シリンダ内に圧縮空気を導入してピストンによりドライバビットをネジ込み方向に押圧駆動させてネジをねじ込むようにした圧縮空気駆動のネジ締め機において、前記エアモータの排気口をシリンダの周壁に形成した開口を介してシリンダ内に連通させてエアモータから排出される排気エアをシリンダ下端の隙間を介して大気に排出させるようにするとともに、前記開口の位置をドライバビットをネジのネジ込み方向に駆動させたピストンが下死点に配置されたときに前記ピストンの上面側に開口するように設定したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明のエアモータ停止機構を実施した圧縮空気駆動ネジ締め機であり、該圧縮空気駆動ネジ締め機１はグリップ部３が一体に形成されたハウジング２内にピストン５を摺動自在に収容したシリンダ４が配置されており、該シリンダ４内に収容されているピストン５の下端面にはネジの頭部と係合してネジを回転駆動するドライバビット６が結合されている。ピストン５はシリンダ４内に圧縮空気が導入されることによりこの圧縮空気圧によりシリンダ４の上死点からハウジング２の下部に配置されているバンパ７と当接する下死点に向けてドライバビット６を作動させる。
【０００９】
前記グリップ部３の内部にはグリップ部３の後端に取り付けられたエアプラグ８を介して圧縮空気源に接続されているエアチャンバ９が形成されており、このエアチャンバ９と前記シリンダ４とが前記シリンダ４の上部に配置されているメインバルブ１０を介して連通されている。前記メインバルブ１０は、前記グリップ部３の基部に形成されているトリガバルブ１１によってシリンダ４の外周側に形成されている環状体１２の上端面と接離するように作動されてシリンダ４内をエアチャンバ９と排気口とに選択的に接続させる。前記トリガバルブ１１は、グリップ部３を把持している指で操作されるトリガレバー１３を含んだ起動機構１４によって作動されて前記メインバルブ１０を作動させる。
【００１０】
ハウジング２の下方にはネジを加工材に向けて案内する射出口１６を形成しているノーズ部１５が取り付けられており、前記ドライバビット６がノーズ部１５の射出口１６内を摺動可能に案内されており、ドライバビット６の先端が射出口１６内に供給されたネジの頭部と係合して射出口１６から押し出す。該ノーズ部１５には多数の連結されたネジを収容するマガジン１７が連結されており、前記射出口１６とマガジン１７との間に形成された供給ガイド面１８に形成されているネジ供給機構１９によってマガジン１７内の連結ネジが供給ガイド面１８に沿ってノーズ部１５の射出口１６内へ順次供給されるようにされている。
【００１１】
前記ノーズ部１５の射出口１６の先端部には、ノーズ部１５の射出口１６に沿って摺動自在に支持されているコンタクト部材２０が配置されており、該コンタクト部材２０は加工材と当接して加工材によって上方へ押し込み作動されるように射出口１６の先端方向へ突出して配置されている。コンタクト部材２０の上端部は前記トリガレバー１３の近傍に配置されており、手動操作されるトリガレバー１３と加工材により作動されるコンタクト部材２０の両方の作動によって前記起動機構１４を作動させてトリガバルブ１１を作動させるようにしている。更に、コンタクト部材２０と一体にノーズ部１５の射出口１６からドライバビット６によって加工材に向けて打ち出されるネジを垂直方向にガイドさせる垂直ガイド部材２１が形成されている。
【００１２】
前記ドライバビット６は断面が６角形に形成されるとともにピストン５の下面側に回転自在に保持されて結合されており、該ドライバビット６が前記ハウジング２の下部に回転自在に配置されているローター２２の中心部に形成されている６角形の開口内に貫通され、ローター２２とドライバビット６とが相対的な摺動が自在で且つ一体に回転できるように連結されている。従って、ドライバビット６はピストン５の作動に伴ってネジ締め方向に摺動可能であるとともに、ローター２２の回転に伴ってローター２２と一体に回転されるようにされている。
【００１３】
前記マガジン１７の上方でグリップ部３の下方にはグリップ部に沿って圧縮空気により回転駆動されるエアモータ２３が配置されており、該エアモータ２３の出力軸に取り付けられた出力ギヤ２４が複数のギヤにより構成されている減速機構２５を介して前記ローター２２の外周面に形成された駆動ギヤ２６に連結されている。該エアモータ２３はメインバルブ１０のバルブシールを形成している環状体１２の内側とシリンダ４の外周面との間に形成されている環状チャンバ１２ａと供給通路２７を介して連通されており、前記メインバルブ１０が開放されてシリンダ４内に導入される圧縮空気の一部が供給通路２７を介してエアモータ２３に供給されるようにされている。従って、シリンダ４内に圧縮空気が導入されてピストン５が作動するのとほぼ同時にエアモータ２３が回転駆動される。エアモータ２３が駆動することにより減速機構２５を介してローター２２が回転され、ローター２２を介してドライバビット６が回転駆動されてノーズ部１５の射出口１６内に配置されたネジＮを回転させるようにしている。
【００１４】
前記エアモータ２３を駆動した圧縮空気を排気エアとしてエアモータ２３から排出する排気口２８が排気通路２９を経由して前記シリンダ４の周面に形成された排気チャンバ３０内と接続されており、該排気チャンバ３０は開口３１を介して前記シリンダ４内と連通されている。この開口３１の位置は、ピストン５が上死点から下死点方向に作動している間は開口３１がピストン５の下面側に開口しており、ピストン５がハウジング２の下部に配置されているバンパ７と当接する下死点位置まで作動したときに、ピストン５のＯリング５ａが開口３１の下側になるように設定されている。従って、ビストン５が上死点から下死点へ向けて作動中では、エアモータ５の排気エアは排気通路２９を経由して排気チャンバ３０内に排気され、開口３１を経由してシリンダ４内のピストン５の下側に導入され、ハウジング２の下端部におけるドライバビット６との隙間３２を経由して大気に排気される。そして、ピストン５が下死点位置まで作動した状態では、エアモータ２３からの排気エアが上記隙間３２から大気へ排出することが遮断されることになる。
【００１５】
以下、上記実施例の作動状態を説明する。コンタクト部材２０が加工材に押しつけられておらず又トリガレバー１３が操作されていない初期の状態では、図１に示すように、メインバルブ１０が環状体１２の上端面と当接してシリンダ４内とエアチャンバ９間を閉鎖している状態にあり、従ってシリンダ４内へ圧縮空気は供給されずピストン５は上死点位置に配置され保持機構３３によって上死点位置に保持されている。また、環状チャンバ１２ａ内にも圧縮空気が供給されていないので、エアモータ２３へも圧縮空気が供給されておらず停止している。ノーズ部１５の射出口１６内には前回のネジ締め駆動によって駆動されたネジ供給機構１９によりマガジン１７内の連結ネジの先頭のネジＮが供給されて配置されている。
【００１６】
トリガレバー１３が手動操作され且つコンタクト部材２０が加工材に押しつけられて操作されると起動機構１４を介してトリガバルブ１１が作動され、これによってメインバルブ１０が開放作動されてネジ締め機１が起動される。図２に示すように、メインバルブ１０が環状体１２の上端から離れることによってエアチャンバ９内の圧縮空気が環状体１２の内側に形成されている環状チャンバ１２ａ内に流入し、供給通路２７を経由してエアモータ２３に供給される。エアモータ２３に供給された圧縮空気はエアモータ２３を回転駆動して出力ギヤ２４、減速機構２５及びローター２２を介してドライバビットを回転駆動させる。エアモータ２３の排気口２８から排気される排気エアは排気通路２９、排気チャンバ３０及び開口３１を経由してシリンダ４内のピストン５の下側に排出され、ハウジング２の下部とドライバビット６の隙間３２から大気に排出される。
【００１７】
図３に示すように、メインバルブ１０が環状体１２の上端から離れることによってエアチャンバ９内の圧縮空気がシリンダ４内に導入されてピストン５の上面に作用し、ピストン５をシリンダ４内で上死点位置に保持している保持機構３３が解除されてピストン５が下死点方向に駆動される。ピストン５の駆動によってドライバビット６がノーズ部１５の射出口１６内で駆動されてドライバビットの先端が射出口１６内に供給されているネジＮの頭部と係合し、ネジＮを回転させるとともに射出口１６の先端方向に駆動させる。ネジＮはノーズ部１５の先端に形成されている垂直ガイド部材２１によりガイドされてコンタクト部材２０の下面に配置されている加工材内にねじ込まれる。この間、ピストン５がエアモータ２３の排気口２８に連通されている開口３１の上側に配置されるため、エアモータ２３から排気される排気エアはハウジング２下部の隙間３２から大気に排出されている。
【００１８】
エアモータ２３により回転駆動され且つピストン５によって加工材に向けて駆動されたネジＮが、所定のネジ込み深さまでねじ込まれたとき、図４に示すようにピストン５が下死点位置に到達してバンパ７と当接されて停止する。この時点でピストン５のＯリング５ａがエアモータ２３の排気口２８と連通されている開口３１をよぎって開口３１の下側に配置され、ハウジング２下部の隙間３２を経由して大気に排出されていたエアモータ２３の排気エアの排出が遮断される。ピストン５が下死点位置に配置されることによってエアモータ２３の排気口２８が開口３１を介してシリンダ４内のピストン５の上面側と連通されるが、シリンダ４内のピストン５の上面側にはピストン５を駆動した圧縮空気が充満しており、この圧縮空気がエアモータ２３の排気口２８に供給されることになる。これにより、エアモータ２３に供給される駆動用圧縮空気の圧力とエアモータ２３の排気口２８の圧力が同じ圧力となってエアモータ２３は停止させられる。
【００１９】
すなわち、ネジＮと係合したドライバビット６に結合されているピストン５がシリンダ４の下死点位置へ移動した時点でエアモータ２３の排気口２８と大気との間を遮断すると同時に、エアモータ２３の排気口２８へエアモータ２３を駆動する圧縮空気と同じ圧力の圧縮空気を供給してエアモータ２３を停止させるようにしているので、ネジ締め深さが一定となったネジ込み完了時にドライバビット６の回転が停止され、ネジＮやドライバビット６の先端部の損傷が防止される。
【００２０】
ネジ締めが終了した状態から、トリガレバー１３とコンタクト部材２０を開放すると起動機構１４を介してトリガバルブ１１が作動されてメインバルブ１０が復帰して環状体１２の上端面と当接してエアチャンバ９内と環状体１２の内側とを遮断する。上記メインバルブは環状体内とエアチャンバ９間を遮断すると同時に環状体１２内を排気口に接続するので、図５に示すように、環状体１２内に供給されピストン５を駆動した圧縮空気とエアモータ２３に供給された圧縮空気が排気口から大気に排出される。シリンダ４内のピストン５の上面側の圧力が低下することにより、シリンダ４内で下死点に作動されたピストン５はシリンダ４の外周に形成されているリタンチャンバ３４内に導入された圧縮空気がピストン５の下面側に作用されることによって上死点方向に復帰作動され、上死点において係止機構３３により保持される。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、ドライバビットを回転駆動させるエアモータの排気口をシリンダの周壁に形成した開口を介してシリンダ内に連通させ、エアモータの排気エアをシリンダ下端の隙間を介して大気に排出させるようにし、前記開口の位置をドライバビットをネジのネジ込み方向に駆動させるピストンが下死点に駆動されたときにピストンの上面側に開口するように設定したので、ネジが所定のネジ込み深さまでねじ込まれた下死点位置にピストンが到達することによりエアモータの排気口へ圧縮空気が供給されてエアモータを停止させることができ、エアモータを停止させるためのバルブ機構や該バルブを作動させるための機構を設ける必要が無く構造が簡単で小型軽量化が可能なネジ締め機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非作動状態の本発明のエアモータ停止機構を実施した圧縮空気駆動ネジ締め機の縦断側面図
【図２】ネジ締め機が起動された直後の状態を示す図１と同じ圧縮空気駆動ネジ締め機の縦断側面図
【図３】ネジ締めの途中の状態を示す図１と同じ圧縮空気駆動ネジ締め機の縦断側面図
【図４】ネジが所定の深さまでねじ込まれてピストンが下死点に配置された状態を示す図１と同じ圧縮空気駆動ネジ締め機の縦断側面図
【図５】ネジ締めの終了後にピストンが下死点位置から上死点位置へ復帰作動している状態を示す図１と同じ圧縮空気駆動ネジ締め機の要部を拡大した縦断側面図
【符号の説明】
１　ネジ締め機
４　シリンダ
５　ピストン
５ａ　Ｏリング
６　ドライバビット
７　バンパ
２３　エアモータ
２７　供給通路
２８　排気口
２９　排気通路
３０　排気チャンバ
３１　開口
３２　隙間
【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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