(57)【要約】【課題】  ねじ締め終了後、トリガを戻すとピストン上部の圧縮空気は一気に排出され、戻し空気室の圧縮空気が流入するピストン下部との圧力差が大きくなりピストンが戻るエネルギが大きくなるので、ピストンが戻って本体に衝突したときの反動が大きくなり操作性が悪くなる。【解決手段】  主弁２８を閉じ、内部の圧縮空気を排気するときの主ピストン２１及びピストン部１３の上部圧力と下部圧力の圧力差を小さくなるようにすることでピストン戻り時の反動を低減して、操作性を向上できるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアモータと、本体下方に設けられ、下方に圧縮空気流出穴及び圧縮空気流出穴の下方に圧縮空気流入穴を有するシリンダと、シリンダ内を摺動するピストンと、エアモータにより回転されると共にピストン下部に装着されて、ピストンにより軸方向の運動を与えられるドライバビットと、操作弁の開操作によりエアモータ及びピストンへの圧縮空気の供給を開始し、操作弁の閉操作によりエアモータ及びピストンへの圧縮空気の供給を停止する主弁と、シリンダ外周に設けられ、ピストン及びドライバビットを初期位置に戻すための圧縮空気を蓄える戻し空気室とを備えた圧縮空気ねじ締め機であって、
前記主弁を閉じて圧縮空気の供給を停止すると共に内部の圧縮空気を排気し、前記戻し空気室の圧縮空気がシリンダ内に流入するときの前記ピストンの上部圧力と下部圧力の圧力差を小さくしたことを特徴とする圧縮空気ねじ締め機。
【請求項２】
前記ピストンの上部圧力の排気通路に流路抵抗が大きい部分を設けたことを特徴とする請求項１記載の圧縮空気ねじ締め機。
【請求項３】
前記流路抵抗が大きい部分を前記主弁に設けたことを特徴とする請求項２記載の圧縮空気ねじ締め機。
【請求項４】
前記流路抵抗が大きい部分を通路面積が小さい絞り部としたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の圧縮空気ねじ締め機。
【請求項５】
シリンダの前記圧縮空気流入穴の流路抵抗を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の圧縮空気ねじ締め機。
【請求項６】
前記圧縮空気流入穴を通路面積が小さい絞り部としたことを特徴とする請求項５記載の圧縮空気ねじ締め機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はピストンによる推進力とモータによる回転によりねじを被締結材にねじ込む圧縮空気ねじ締め機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアモータ及びピストンにより回転及び軸方向の運動を与えられるドライバビットによってねじをねじ込み、戻し空気室に蓄えた圧縮空気によりピストン及びドライバビットを初期状態に戻す機構を有する圧縮空気ねじ締め機は、例えば特許文献１等で周知の構成である。これは、ピストンが下死点付近に到達してから戻し空気室に圧縮空気を蓄え、ねじ締め終了後操作弁を戻すと、主弁が閉じピストン上部の圧縮空気がボディ外部に排出され、ピストンの下面に作用する戻し空気室内の圧縮空気によりピストン及びドライバビットを上方の初期位置に戻す。
【０００３】
また、圧縮空気の供給を制御する主弁と操作弁との間の空気通路の途中に絞り部を設け、釘打機の作業感覚で操作弁を放す閉操作をしたとしても主弁が初期位置に上昇復帰するのを遅らせることによりドライバビットの下降・回転が所定時間継続して行われ、ねじ締め動作が続行され確実にねじ締めができるという圧縮空気ねじ締め機を特許文献２により提案した。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３５６２８号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平１１−３００６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した周知機構の圧縮空気ねじ締め機では、主弁が閉じると同時にピストン上部の圧縮空気を一気に排出するため、ピストン上部の圧力はほぼ大気圧近くまで下がり戻し空気室内の圧縮空気が流入するピストン下部の圧力との差が大きくなる。ピストンの受圧面積が小さければ圧力差が大きくてもピストンが戻って本体に衝突した時の反動は小さいが、大きな打込みエネルギが必要な鋼製下地打ち等のためにピストンの受圧面積を大きくすると、ピストン戻り時のエネルギも大きくなるのでピストンが本体に衝突した時の反動が大きくなり操作性が悪くなる。特に連続でねじを締め付けているときに反動によって本体が作業者の意図しない方向に動き、次のねじ締めが狙いづらくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の圧縮空気ねじ締め機は、前記主弁を閉じて圧縮空気の供給を停止すると共に内部の圧縮空気を排気し、前記戻し空気室の圧縮空気がシリンダ内に流入するときの前記ピストンの上部圧力と下部圧力の圧力差が小さくなるようにしたことを主要な特徴とする。
【０００８】
かかる構成の圧縮空気ねじ締め機によれば、戻し空気室の圧縮空気がシリンダ内に流入するときのピストンの上部圧力と下部圧力の圧力差を小さくしたので、ピストンが初期位置に戻る際のエネルギが小さくなり、反動が生じることは未然に防止されるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧縮空気ねじ締め機によれば、戻し空気室の圧縮空気がシリンダ内に流入するときのピストンの上部圧力と下部圧力の圧力差が小さくなるようにしたので、ピストン径が大きくなってもピストンが戻るエネルギは小さくなる。その結果、ピストンが戻って本体に衝突した時の反動が小さくなり、操作性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ピストン戻り時の反動を小さくするという目的を、ピストンへの圧縮空気の圧力のかかり方を工夫することにより実現した。
【００１１】
本体１の外枠を形成するボディ５内には圧縮空気取入口３５に連通した蓄圧室４、トリガレバー３３により開閉される操作弁３０、操作弁３０により開閉される主弁２８、バルブピストン５２を介して操作弁３０と主弁２８の下面を連通する空気通路５１が設けられ、上方にあるエアモータ２、遊星歯車装置３を介して回転される有底円筒状の回転体６が回転可能に支持されている。主弁２８の上部には上下にシール面を有するシール部材２７が、軸方向中央付近には面積が小さく１個の排気穴２９が、下方には主弁２８を上方へ付勢するバネ５３が設けられている。回転体６の内壁には軸方向に延びた一対の凹部１０が設けられている。凹部１０に嵌挿する一対の凸部８を上方に有する回転スライド部材７が軸方向に移動可能な如く回転体６内に設けられている。回転スライド部材７にはエア遮断面１４が設けられている。上端が回転スライド部材７に固着されたシャフト部材９の上端部と中央付近には後述するピストン部１３に圧縮空気を供給するための空気供給穴３８及び小径穴３７が設けられている。シャフト部材９の下端部にはドライバビット１１を装着するドライバビット装着部４０、その上方外周部にピストン部１３、ピストン部１３の下方にピストン部１３の外径より小さい径の円形状のつば部２５が設けられている。空気供給穴３８は回転スライド部材７上面に設けられた穴を介して回転体６内と連通している。小径穴３７はシャフト部材９外側と空気供給穴３８を連通する。主ピストン２１は、回転スライド部材７の下方でシャフト部材９を内包し、シリンダ１２内を摺動可能に設けられている。主ピストン２１の中空部２２は上部がシャフト部材９の外径より大きくかつピストン部１３の外径より小さく、下部はピストン部１３が摺動可能な如く上部より大径に形成される。主ピストン２１の外周下端部と中央付近にはＯリング４５、４６が設けられており、Ｏリング４５、４６の間にはピストン部１３より上方の位置にピストン穴３９が設けられ主ピストン２１の内外を連通する。
【００１２】
シリンダ１２の上部には、回転スライド部材７が所定距離降下した時に回転スライド部材７のエア遮断面１４と当接するプレート部１５が設けられ、プレート部１５の下方には通気孔１６が設けられている。通気孔１６は図示しないエア通路を介してエアモータ２の図示しない入気口に連通する。
【００１３】
ボディ５の下方とシリンダ１２の外周の間には、空気釘打機等において周知機構の戻し空気室２０が形成されており、シリンダ１２下方には戻し空気室２０に圧縮空気を供給する圧縮空気流出穴２３が設けられている。その外周には逆止弁の働きをするゴムリング４７が装着されており、戻し空気室２０内の圧縮空気がシリンダ１２内へ流入するのを防止している。その下方には戻し空気室２０とシリンダ１２内を繋ぐ圧縮空気流入穴２４が複数個設けられている。シリンダ１２の下方には主ピストン２１及びシャフト部材９が下死点に到達した時に主ピストン２１の底面及びシャフト部材９のつば部２５が衝突するピストンバンパ３１が設けられている。
【００１４】
ボディ５内には主弁２８の軸方向中央付近の排気穴２９の近傍に排気口４９が穿設され、これと連通して排気通路３４が設けられており、使用された圧縮空気はこの通路を通って本体１の外に排気される。
【００１５】
ボディ５の下方には、ねじ１８、ドライバビット１１が通過する孔を有し、釘打機において周知構成のノーズ部３６が設けられ、また図示しない連結バンドにより連結され、マガジン１７内に装填され連結されたねじ１８の先頭をノーズ部３６に自動供給するねじ送り部１９がノーズ部３６近傍に設けられている。ねじ送り部１９の下方には操作弁３０と連接したプッシュレバー２６が設けられている。
【００１６】
以上のように構成された本発明ねじ締め機の動作について以下説明する。
本発明の圧縮空気ねじ締め機は、図1の状態から操作弁３０とプッシュレバー２６を共に操作して駆動を開始するものであるが、プッシュレバー２６を図示しない被締結材に押し当てた後操作弁３０を引いても、または操作弁３０を引きながらプッシュレバー２６を被締結材に押し当ててもねじ締めが可能である。
【００１７】
圧縮空気取り入れ口３５を図示しないコンプレッサに接続すると、圧縮空気は蓄圧室４に流入しバルブピストン５２を上昇させ、蓄圧室４内の圧縮空気は空気通路５１を介して主弁２８下部に供給され主弁２８を上方に押し上げ、主弁２８のシール部２７上面が蓄圧室４と回転体６内の連通を遮断する。プッシュレバー２６を被締結材に押し当てて操作弁３０を作動させるとバルブピストン５２が下降し、空気通路５１が大気に通じ主弁２８下部の圧縮空気が排出され、主弁２８が下がり、主弁２８のシール部２７上面はシールされなくなり主弁２８のシール部２７下面が回転体６内と排気通路３４との連通を遮断する。圧縮空気は蓄圧室４より主弁２８の上部を通って回転体６内に流入し、主ピストン２１の上面に空気圧が加わる。また、シャフト部材９のピストン部１３の上面にも、空気供給穴３８及び小径穴３７を通過した圧縮空気とピストン穴３９を通過した圧縮空気の空気圧が加わり、主ピストン２１、シャフト部材９を下方に押し下げる。ピストン部１３すなわちシャフト部材９がねじ１８を連結バンドから外す抵抗により下降速度が減速されると、主ピストン２１はねじ１８先端が被締結材に打ち込まれる前にピストン部１３に追い付き、主ピストン２１とシャフト部材９は一体となって下降し、ドライバビット１１によりねじ１８を被締結材に打ち込む。
【００１８】
主ピストン２１が下死点に到達する直前、Ｏリング４５が圧縮空気流出穴２３を通過すると、空気供給穴３８、小径穴３７、ピストン穴３９を経由し圧縮空気流出穴２３より戻し空気室２０に圧縮空気が供給され始める。一方、回転内６内に供給された圧縮空気は通気口１６を介してエアモータ２に供給されてエアモータ２は回転する。エアモータ２の回転は遊星歯車装置３を介して回転体６及び回転スライド部材７に伝達されるので、主ピストン２１が下死点に到達した後は、ピストン部１３すなわちシャフト部材９だけの推力によりドライバビット１１は下降し、ねじ１８を被締結材にねじ込む。ねじ１８が所定の深さまで締められると、図２に示すように回転スライド部材７のエア遮断面１４はプレート部１５に突き当たり下降を停止すると共に通気口１６が閉じられ、ほぼ同時につば部２５がピストンバンパ３１に当接しエアモータ２が停止してねじ締めが完了する。
【００１９】
操作弁３０を戻すとバルブピストン５２が上昇し、空気通路５１を介して主弁２８下面に圧縮空気が供給され圧縮空気とバネ５３の力により主弁２８は押し上げられて図３に示すように、主弁２８のシール部２７上面が蓄圧室４と回転体６内との連通を遮断し、回転体６内への圧縮空気の流入が遮断される。同時に主弁２８のシール部２７下面がシールされなくなり、回転体６内の圧縮空気は主弁２８の排気穴２９及びボディ部の排気口４９を経由して排気通路３４を通って外に排気され、同時に戻し空気室２０内の圧縮空気は圧縮空気流入穴２４を介してピストン下部を押し上げ主ピストン２１、ピストン部１３及びドライバビット１１は初期位置に戻る。このとき、主弁２８に設けられた排気穴２９が、特許文献１の同じ排気穴と比較して、上記した如く面積が小さくかつ個数も少なくなっているため、回転体６内の圧縮空気は徐々に排気され圧力がゆっくり下がっていくのでピストン上部と下部の圧力差が小さい状態で主ピストン２１、ピストン部１３及びドライバビット１１が初期位置に戻っていく。このため主ピストン２１、ピストン部１３及びドライバビット１１は比較的遅い速度で初期位置に戻るので、主ピストン２１、ピストン部１３及びドライバビット１１が初期位置に到達し本体１に衝突した時の反動が小さくなり、操作性が向上する。また、同時にねじ送り部１９により次のねじ１８がドライバビット１１軸上に送られて初期状態に戻る。
【００２０】
なお、上記実施形態では主弁２８の排気穴２９を流路抵抗の大きい部分としたが、排気穴２９以外の排気通路例えば排気口４９に流路抵抗の大きい部分を設けてもよく、また通路面積が小さい絞り部を設けてもよい。更にシリンダ１２の圧縮空気流入穴２４の流路抵抗を大きくして主ピストン２１やシャフト部材９の底面に加わる圧縮空気の圧力が徐々に大きくなるようにしてもよく、また圧縮空気流入穴２４に通路面積が小さい絞り部を設けても同様の作用効果が得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明圧縮空気ねじ締め機の一実施形態で初期状態を示す一部断面側面図。
【図２】ねじ締め終了状態を示す一部断面側面図。
【図３】図２から主弁が閉じた状態を示す一部断面側面図。
【符号の説明】
【００２２】
１は本体、９はシャフト部材、１１はドライバビット、１２はシリンダ、１３はピストン部、２０は戻し空気室、２１は主ピストン、２３は圧縮空気流出穴、２４は圧縮空気流入穴、２８は主弁、２９は排気穴、３４は排気通路である。
【図１】
2005103729.tif 000003
【図２】
2005103729.tif 000004
【図３】
2005103729.tif 000005