(57)【要約】【課題】  ねじを被打込材に浅く打込んだ後、ドライバビットを回転させながらねじを被打込材にねじ込む、ねじ打込装置の圧縮空気の消費を抑える。【解決手段】  メインシリンダ１３内に往復動可能に収容されたメインピストン１５と、メインピストンによって軸線方向に前進及び後退させられるドライバビット１４と、メインピストンの中に設けられてドライバビットを回転させるモータ１７とを包含し、モータは、多数のボール３７がその中を転動できる第１螺旋溝３８が周面に形成されたシャフト部材３４と、貫通穴の内面にはシャフト部材の第１螺旋溝を補足してボール３７を転動可能に収容する螺旋通路を形成する第２螺旋溝４１が形成されたナット部材３５と、第１螺旋溝と第２螺旋溝とに収容される多数のボール３７とを包含する、ボールねじ機構ユニットで構成される。【選択図】          図２
2005271144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインシリンダと、該メインシリンダ内に往復動可能に収容されたメインピストンと、該メインピストンに連結されて、該メインピストンによって軸線方向に前進及び後退させられるドライバビットと、該メインピストンの中に設けられて前記ドライバビットを回転させるモータとを包含し、ねじの先端を被打込材に浅く打込むまでの間、前記メインピストンによる強い押付け力でドライバビットを前進させてノーズにあるねじを被打込材に打込み、ねじが被打込材に浅く打込まれた後前記モータによって前記ドライバビットを回転させて前記ねじを被打込材に所定深さまでねじ込む、ねじ打込装置において、
前記モータは、多数のボールがその中を転動できる第１螺旋溝が周面に形成されたシャフト部材と、前記シャフト部材をその軸回りに回転可能に受入れて保持する貫通穴が形成され、該貫通穴の内面には前記シャフト部材の第１螺旋溝を補足して前記ボールを転動可能に収容する螺旋通路を形成する第２螺旋溝が形成されたナット部材と、前記第１螺旋溝と第２螺旋溝とから形成された螺旋通路に収容される多数のボールとを包含する、ボールねじ機構ユニットで構成され、前記シャフト部材又は前記ナット部材の一方の部材が前記メインピストンの内側部分に回転せずに且つ軸方向に移動しないように固定され、他方の部材は、前記メインピストンの内側に軸回りに回転可能に且つ軸方向に移動可能に収容されるとともに、前記ドライバビットに連結されており、前記他方の部材に軸方向に前進させる押圧力が加わると、該他方の部材がボールねじ機構によってドライバビットを軸回りに回転させつつ前進させることを特徴とするねじ打込装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記ナット部材が前記メインピストンの内側部分に固定された前記一方の部材であり、前記他方の部材である前記シャフト部材の一端が前記ドライバビットに連結され、該シャフト部材の他端には前記メインピストンの内側をサブシリンダとして軸方向に移動可能なサブピストンが連結されており、該サブピストンに前記押圧力が加わると、前記シャフト部材が押圧されてドライバビットとともに軸回りに回転しつつ軸方向に前進することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記シャフト部材が前記メインピストンの内側部分に固定された前記一方の部材であり、前記他方の部材である前記ナット部材は前記メインピストンの内側をサブシリンダとして軸方向に移動可能で且つ軸回りに回転可能であり、該ナット部材には前記ドライバビットが連結され、該ナット部材に前記押圧力が加わると、該ナット部材が、ドライバビットとともに軸回りに回転しつつ軸方向に前進することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記シャフト部材又は前記ナット部材の前記一方の部材と前記他方の部材との間には、前記他方の部材に連結された前記ドライバビットを軸方向後方の引込み位置に維持するコイルばねが設けられ、前記押圧力がないときドライバビットを前記軸方向後方に引込んだ静止位置に維持することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、前記押圧力は、圧縮空気または燃焼ガス等の加圧気体によって得られ、前記ねじが被打込材に浅く打込まれた後、前記メインピストンの内側には前記加圧気体が流入されて前記他方の部材に前記押圧力が加えられることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、前記ドライバビットの先端は、ねじ頭部の形状に合わせて形成されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバビットの先端をねじ頭部に係合させ、係合したねじをドライバビットの前進により被打込材に浅く打込み、その後、ドライバビットを回転させながらねじを被打込材にねじ込む、ねじ打込装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバビットの先端をねじ頭部の溝に嵌合させ、嵌合したねじをドライバビットの前進によりねじ連結帯から外し、ドライバビットを回転させつつねじを被打込材に打込むねじ打込装置は、特開平９−２１６１７０号公報（特許文献１）に記載されている。特開平９−２１６１７０号公報に記載されたねじ打込装置は、シリンダ内面に接しつつシリンダの軸方向に往復動可能な中空のメインピストンと、メインピストンの中空部をサブシリンダとしてメインピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能なサブピストンと、メインピストンの中空部であるサブシリンダ内の、サブピストンとドライバビットとの間に設けられたエアモータとを有し、ノーズに連結帯で送られてきたねじをドライバビットがノーズから打ち出してねじ先端を被打込材に浅く打込むまでの間、メインピストンによる強い押付け力でドライバビットを前進させ、ねじが被打込材に浅く打込まれた後、サブピストンの前進による弱い押付け力でドライバビットを更に前進させつつ、エアモータでドライバビットを回転させて被打込材にねじ込む構成にされている。このねじ打込装置は、ねじ先端を被打込材に所定の深さまで打込むまでは高速で打込むのが可能になり、その後のねじ込みは２〜３Kg程度の弱い押付け力で行って、ねじを確実にねじ込むとともに、装置への反動を減少している。このねじ打込装置は、ねじ打ちの高速化と反動の少なさで好評を得ている。
【０００３】
特許文献１に記載のねじ打込装置を改良する特開平１１−１７０１８０号公報（特許文献２）に開示されたねじ打込装置は、メインピストンとサブピストンとエアモータとを包含し、ドライバビットの先端に係合したねじをドライバビットの前進により被打込材に浅く打込み、その後、ドライバビットを回転させながらねじを被打込材に打込む。このねじ打込装置では、メインピストンのストローク長さが、ドライバビットの先端がねじ頭部溝に係合してねじをねじ連結帯から外すまでの長さに設定され、メインピストン及びサブピストンの全ストローク長さが、両ピストンが最前進位置にあるとき、ドライバビットがねじをねじ打込装置の先端から足先を突出させる長さに設定されて、トリガの引き操作によってねじの足先をねじ打込装置から突出させる構成にされている。トリガの引き操作によってねじの足先をねじ打込装置先端から突出させるので、ねじ先端を被打込材の所定の位置に正確にあてがうのが簡単になり、また、ねじをチャック先端に装填する作業も不要になる。
【０００４】
特開昭６３−２６７５号公報（特許文献３）、及び特開２００２−２５４３４３号公報（特許文献４）には、電動モータを用いて、ドライバビットの前進と回転とを行えるようにした構造のねじ打込装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１６１７０号公報
【特許文献２】特開平１１−１７０１８０号公報
【特許文献３】特開昭６３−２６７５号公報
【特許文献４】特開２００２−２５４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に示されたねじ打込装置は、ドライバビットの回転のために圧縮空気によって動作するエアモータを用いているので、圧縮空気を多く消費している。また、エアモータがメインピストンの内部に設けられる構造で複雑になっている。特許文献３及び特許文献４に開示されたねじ打込装置にはねじの打込みのために電動モータが設けられているので電源設備を必要とするが、例えば、ねじ打込装置が多く用いられる建築現場等においては電源設備が完備されていることは少なく、電源設備の設置を強いられる不利がある。また、かかるねじ打込装置は、特許文献１や特許文献２のねじ打込装置のような、ねじを強いドライバビットの前進により被打込材に浅く打込み、その後ドライバビットを回転させながらねじを被打込材にねじ込むという、２段階打込みを行わないのでねじ込み作業に時間がかかっている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ねじを強いドライバビットの前進により被打込材に浅く打込んだ後ドライバビットを回転させながらねじを被打込材にねじ込む、２段階打込みを行うねじ打込装置であって、圧縮空気を多量に消費するのを防止するねじ打込装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明によれば、メインシリンダと、メインシリンダ内に往復動可能に収容されたメインピストンと、メインピストンに連結されて、メインピストンによって軸線方向に前進及び後退させられるドライバビットと、メインピストンの中に設けられてドライバビットを回転させるモータとを包含し、ねじの先端を被打込材に浅く打込むまでの間、メインピストンによる強い押付け力でドライバビットを前進させてノーズにあるねじを被打込材に打込み、ねじが被打込材に浅く打込まれた後モータによってドライバビットを回転させてねじを被打込材に所定深さまでねじ込む、ねじ打込装置であって、前記モータは、多数のボールがその中を転動できる第１螺旋溝が周面に形成されたシャフト部材と、シャフト部材をその軸回りに回転可能に受入れて保持する貫通穴が形成され、該貫通穴の内面にはシャフト部材の第１螺旋溝を補足してボールを転動可能に収容する螺旋通路を形成する第２螺旋溝が形成されたナット部材と、第１螺旋溝と第２螺旋溝とから形成された螺旋通路に収容される多数のボールとを包含する、ボールねじ機構ユニットで構成され、シャフト部材又はナット部材の一方の部材がメインピストンの内側部分に回転せずに且つ軸方向に移動しないように固定され、他方の部材は、メインピストンの内側に軸回りに回転可能に且つ軸方向に移動可能に収容されるとともに、ドライバビットに連結されており、他方の部材に軸方向に前進させる押圧力が加わると、該他方の部材がボールねじ機構によってドライバビットを軸回りに回転させつつ前進させることを特徴とするねじ打込装置が提供される。
【０００９】
上記のように、モータが、ボールねじ機構ユニットで形成されるため、例えば、圧縮空気を前記他方の部材への押圧力に利用するだけで、ドライバビットを回転させることができ、これによって、エアモータのように多量の圧縮空気を連続的に消費することを防止することができ、また、メインピストンの内側の中空部分に設けられる、ボールねじ機構ユニットで成るモータはその構成が簡単であり、また小型化にも適しており、ねじ打込装置全体の重量を大きく軽減し、作業者への負担を軽減する。
【００１０】
上記ねじ打込装置において、ナット部材がメインピストンの内側部分に固定された前記一方の部材であり、前記他方の部材であるシャフト部材の一端がドライバビットに連結され、該シャフト部材の他端にはメインピストンの内側をサブシリンダとして軸方向に移動可能なサブピストンが連結されており、該サブピストンに前記押圧力が加わると、シャフト部材が押圧されてドライバビットとともに軸回りに回転しつつ軸方向に前進するように構成できる。
【００１１】
上記装置とは別に、前記シャフト部材がメインピストンの内側部分に固定された前記一方の部材であり、前記他方の部材であるナット部材はメインピストンの内側をサブシリンダとして軸方向に移動可能で且つ軸回りに回転可能であり、このナット部材にはドライバビットが連結され、ナット部材に前記押圧力が加わると、ナット部材がドライバビットとともに軸回りに回転しつつ軸方向に前進するように構成することもできる。
【００１２】
上記ねじ打込装置において、シャフト部材又はナット部材の前記一方の部材と前記他方の部材との間には、前記他方の部材に連結されたドライバビットを軸方向後方の引込み位置に維持するコイルばねが設けられるのが好ましく、前記の押圧力がない静止状態のときにはドライバビットを軸方向後方に引込んだ静止位置に維持することができる。また、前記押圧力は、圧縮空気または燃焼ガス等の加圧気体によって得られるのが好ましく、ねじが被打込材に浅く打込まれた後、メインピストンの内側には加圧気体が流入されて前記他方の部材に前記押圧力が加えられる。更に、ドライバビットの先端は、ねじ頭部の形状に合わせて、プラスドライバやマイナスドライバの先端や、六角ボックス形状に形成されているのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１には本発明に係るねじ打込装置１の全体の外観が示されている。ねじ打込装置１は、作業者が保持するハンドル２と、ドライバビットを駆動するための駆動部分を収容するハウジング３とを包含する。ハンドル２には、打込み動作を行うためのトリガ装置５が設けられ、トリガレバー６を引くことによってねじ打込装置が動作する。ハンドル２の端部７には、圧縮空気が供給されており、ハンドル２の空洞部分及びそれに続くハウジング３の空洞部分には圧縮空気が満たされて、圧縮空気のリザーバとなっている。ハンドル２には、ねじの連結帯をコイル状に巻回して収容するマガジン９が取付けられている。多数のねじを一定間隔で保持した連結帯は、マガジン９からフィーダ１０に送られ、フィーダ１０によってハウジング３の先端に延びるノーズ１１に送られノーズの打込室にねじが１本ずつ配置される。
【００１４】
図２には、ハウジング３の内部及びハンドル２の一部の内部に設けられた、ねじ打込装置のドライバビットを駆動する駆動部分が示されている。ハウジング３には、図２の上下方向にほぼ全長に渡って延びるメインシリンダ１３が設けられ、メインシリンダ１３の内側には、ドライバビット１４を上下動させるメインピストン１５とドライバビット１４を回転させるモータ１７とが設けられている。メインピストン１５及びモータ１７の詳細な構成については、後に詳しく述べる。ハウジング３の下方には、マガジン９から供給される連結帯１８に取り外し可能に保持された多数のねじ１９がフィーダ１０から送られるノーズ１１が設けられている。フィーダ１０には、コイルばね２１によってノーズ１１に向けて最前方位置に付勢されたフィードピストン２２が設けられている。フィードピストン２２には、メインシリンダ１３のノーズ側の外周に形成されたリターンチャンバ２３から圧縮空気が通路２５を通して送られる。ノーズ１１に配置されたねじを打込むためにメインピストン１５が下降してリターンチャンバ２３に圧縮空気が溜められ、その圧縮空気は通路２５を通して送られ、フィードピストン２２を押圧する。押圧されたフィードピストン２２はコイルばね２１のばね力に抗してノーズ１１から遠ざかる後方位置に付勢され、後方位置に移動したフィードピストン２２の先端に設けられた爪が連結帯１８の次のねじのための送り穴に係合する。ねじ打込みが終ってメインピストン１５が静止位置に戻り、リターンチャンバ２３に圧縮空気がなくなると、フィードピストン２２がコイルばね２１によって最前方位置に復帰して爪が連結帯を前進させて、次のねじをノーズ１１の打込室に配置する。
【００１５】
ハウジング３の内側において、メインシリンダ１３の上部の外周にはメインバルブ２６が設けられ、メインシリンダ１３への圧縮空気の供給及びその停止を制御している。メインバルブ２６は、ハンドル２及びハウジングの空洞部分である圧縮空気のリザーバ２７からメインシリンダ１３へ圧縮空気を供給するのを阻止する上方の静止位置（図２の位置）と、メインシリンダ１３の上部へ圧縮空気を供給する下方の打込位置（図３〜図５）との間で移動する。なお、図６及び図７の復帰動作のときには、メインバルブ２６は上方の静止位置に戻っている。メインバルブ２６はトリガ装置５によって制御される。トリガ装置５において、トリガレバー６を引いていない通常時すなわち静止時においては、ハンドル２のリザーバ２７の圧縮空気が、トリガバルブ２９を通って、メインバルブ２６の下方に設けられたメインバルブチャンバ３０に供給され、メインバルブ２６は上方に押されて静止位置をとる。静止位置にあるメインバルブ２６は、その上方部分がハウジング３に固定されたシリンダステー３１に密嵌してメインシリンダ１３の上方への圧縮空気の供給を遮断する。打込みのためにトリガレバー６が引かれてトリガバルブピン３３が押上げられる時（打込時）、トリガバルブ２９は、メインバルブチャンバ３０の圧縮空気をトリガバルブ２９を通してトリガレバー６の付近から大気に排気する。この排気によって、メインバルブチャンバ３０内の圧力が低下し、メインバルブ２６を押上げる力がなくなり、リザーバ２７の圧縮空気がメインバルブ２６の上方部分に作用して、静止位置にあったメインバルブ２６を下方の打込位置に移動させる（図３）。この移動によって、メインバルブ２６がシリンダステー３１から離れてメインシリンダ１３の上部を開放し、リザーバ２７から圧縮空気がメインシリンダ１３の上部に供給される。メインバルブ２６とトリガ装置５との関係は公知のねじ打込装置でよく知られているのでこれ以上の説明は省略する。
【００１６】
以下、ドライバビット１４を上下動（往復動）させるメインピストン１５と、ドライバビット１４を回転させるモータ１７とを含めて、本発明に係るねじ打込装置１のドライバビット１４を駆動する構成の詳細について述べる。本発明に係るドライバビット１４を往復動させるメインピストン１５は、上端の円板形状のピストン本体１５ａと、内側にモータ１７を収容する中空の円筒形状のハウジング部１５ｂとから成り、メインシリンダ１３内に、その内壁面に接しつつメインシリンダ１３の軸方向に往復動可能に収容される。メインピストン１５は、ねじ打込みを行わない場合、図２の静止位置（上死点）にあり、トリガ装置５の動作によってメインシリンダ１３の上方にリザーバ２７から圧縮空気が供給されると、図３の位置を経由して図４の打込位置に急激に移動する。この移動によってメインシリンダ１３の下部外周に形成されたリターンチャンバ２３に、メインピストン１５の復帰のために圧縮空気が蓄えられる。打込みを終えて、トリガレバー６を釈放すると、メインバルブ２６が静止位置に戻り、メインピストン１５の上方へリザーバ２７から圧縮空気が供給されなくなり、リターンチャンバ２３から圧縮空気がメインピストン１５の下面に作用して、メインピストン１５を上方へ復帰させる。
【００１７】
メインピストン１５のハウジング部１５ｂの内側には、モータ１７の構成部品である、シャフト部材３４とナット部材３５とボール３７とが収容されている。モータ１７は、多数のボール３７が転動できる第１螺旋溝３８が周面に形成されたシャフト部材３４と、シャフト部材３４をその軸回りに回転可能に受入れて保持する貫通穴３９が形成され、貫通穴３９の内面にはシャフト部材３４の第１螺旋溝３８を補足してボール３７を転動可能に収容する螺旋通路を形成する第２螺旋溝４１が形成されたナット部材３５と、第１螺旋溝３８と第２螺旋溝４１とから形成された螺旋通路に収容される多数のボール３７とを包含する、ボールねじ機構ユニットで構成される。ナット部材３５には、第１螺旋溝３８と第２螺旋溝４１とから形成された螺旋通路を閉ループに形成してボール３７を螺旋通路に閉じ込める復帰通路４２が形成されている。図示の実施形態では、ナット部材３５は、円筒形状のメインピストン１５の内側に、軸回りに回転不能に且つ軸方向に移動しないように固定されている。他方、シャフト部材３４は、ボール３７を第１螺旋溝３８及び第２螺旋溝４１とから成る螺旋通路に収容した状態で、ナット部材３５の貫通穴３９に、軸回りに回転可能に且つ軸方向移動可能に収容される。シャフト部材３４には、その先端（図の下端）にドライバビット１４が連結され、ドライバビット１４は、シャフト部材３４の軸方向移動及び軸回りの回転に伴って軸方向移動及び軸回りの回転を行う。シャフト部材３４の他端（図の上端）には、空洞に形成されたメインピストン１５のハウジング部１５ｂの内側をサブシリンダとして軸方向に移動するサブピストン４３が連結されている。このサブピストン４３に圧縮空気等による強力な押圧力がシャフト部材３４をナット部材３５に向けて押すように加えられると、シャフト部材３４がナット部材３５の中を下方に押されて、第１螺旋溝３８及び第２螺旋溝４１とから成る螺旋通路を多数のボール３７が転動してシャフト部材３４を軸回りに回転させつつ軸方向に移動させる。このため、シャフト部材３４の先端に連結されたドライバビット１４が軸回りに回転しつつ軸方向に移動し、ドライバビット１４の先端に係合したねじが軸回りに回転しつつ軸方向に移動して、被打込材にねじ込まれる。
【００１８】
サブピストン４３の上方にリザーバ２７から圧縮空気を供給するため、メインピストン１５の円筒ハウジング部１５ｂの外周面には、圧縮空気の空気通路とメインシリンダ１３の内面とのシールのためのＯ−リングとが設けられ、また、メインシリンダ１３にもリターンチャンバ２３に通じる穴にチェックバルブのためのシールリングが設けられている。先ず、メインピストン１５のハウジング部１５ｂの上方部分には、メインシリンダ１３に面する側面部分に上端から軸方向に一定長さ延びる空気通路４５が形成されている。空気通路４５の下端側にはメインシリンダ１３との間をシールするＯ−リング４６が設けられ、メインピストン１５の上端に加わる圧縮空気は、メインピストン１５が打込み位置まで下降するまでは漏れないようにしてある。空気通路４５に対応する外周位置のメインシリンダ１３には、リターンチャンバ２３の上方部分へ通じる穴４７が形成されており、その穴４７の外周には、リターンチャンバ２３の圧縮空気が穴４７へ逆流しないようにシールリング４９がチェックバルブとして設けられている。更に、メインピストン１５のハウジング部１５ｂの内側には、リターンチャンバ２３に溜まった圧縮空気を下方部分の穴５０を経由してメインシリンダ１３の下方からサブピストン４３の上方に送る第２空気通路５１が形成されている。
【００１９】
メインピストン１５が図２の位置から図３の位置を経て図４の位置に至るまでは、メインピストン１５の上面に供給された圧縮空気は、Ｏ−リング４６によって空気通路４５が遮断されて圧縮空気の漏れはないので、メインピストン１５は確実に下方へ押圧される。メインピストン１５が図４の位置に至ると、図５にも示すように、Ｏ−リング４６がメインシリンダ１３の穴４７より下方に移動するので、メインピストン１５の上面に加わっている圧縮空気が、矢印５２に図示のように、空気通路４５を通ってメインシリンダ１３の穴４７に至り、チェックバルブであるシールリング４９を外方に押して、リザーバ２７の圧縮空気がリターンチャンバ２３に供給される。この圧縮空気はメインシリンダ１３の下部穴５０を通ってメインシリンダ１３の内側に送られ、更に、メインピストン１５の第２空気通路５１を通ってサブピストン４３の上面に供給される。これによって、サブピストン４３の上面にはリザーバ２７からリターンチャンバ２３を通って送られた圧縮空気が供給されて、サブピストン４３が、メインピストン１５のハウジング部１５ｂの内側をサブシリンダとして下方に強力に押圧される。サブピストン４３に圧縮空気の押圧力がシャフト部材３４をナット部材３５に向けて押すように加えられると、シャフト部材３４がナット部材３５の方向に押されてシャフト部材３４は、第１螺旋溝３８及び第２螺旋溝４１とその中のボール３７によって軸回りに回転しつつ軸方向に移動して、モータ１７として動作する。モータ１７のシャフト部材３４に連結されたドライバビット１４が軸回りに回転しつつ軸方向に移動して、ドライバビット１４がねじを被打込材にねじ込む。
【００２０】
シャフト部材３４に連結されたサブピストン４３とナット部材３５との間には、サブピストン４３がナット部材３５から離れるように付勢するコイルばね５３が、シャフト部材３４の外周を囲むように設けられている。このコイルばね５３は、サブピストン４３に圧縮空気等の押圧力がない静止状態のときに、シャフト部材３４に連結されたドライバビット１４を静止位置である、軸方向後方の引込み位置に維持する。コイルばね５３のばね付勢力は、押圧力がない静止状態のときにドライバビット１４を軸方向後方に引込んだ静止位置に維持することができるものであればよい。
【００２１】
上記の実施形態では、ナット部材３５がメインピストン１５に不動に固定され、シャフト部材３４が軸方向に移動可能で且つ軸回りに回転可能に配置されている。しかし、シャフト部材がメインピストン１５に不動に固定され、ナット部材が軸方向に移動可能で且つ軸回りに回転可能に配置されてもよい。その場合には、ドライバビット１４は可動のナット部材に連結される。また、ナット部材の端面に直接圧縮空気が作用するようにできるので、サブピストンを省略することもできる。
【００２２】
なお、上記の実施形態では、圧縮空気がモータ１７の動力源として用いられている。しかし、他の動力源として、例えば、燃焼ガスを用いることもできる。また、図示のドライバビット１４の先端５４は、十字溝を有するねじに係合する形状に形成されている。しかし、先端５４の形状は、打込むねじの頭部の形状に合わせて、例えば、マイナスドライバの先端や、六角ボックス形状等の任意の所望の形状に形成することができる。
【００２３】
以下、ねじ打込装置１の動作について図２〜図６を参照して説明する。ハンドル２の端部７のノズルにコンプレッサ等から圧縮空気を供給してハンドル２及びハウジング３の内部のリザーバ２７に圧縮空気を満たす。図２の静止状態において、トリガレバー６は引かれていないので、圧縮空気がトリガバルブ２９を通ってメインバルブチャンバ３０に供給され、メインバルブ２６が上方の静止位置にあって上方部分がシリンダステー３１に密嵌して、メインシリンダ１３の上端を密閉している。メインシリンダ１３には圧縮空気が供給されないので、メインピストン１５は上方の静止位置にあり、モータ１７は動作せず、ドライバビット１４も上方の静止位置にある。
【００２４】
図３において、作業者は、ねじ打込装置１のハンドル２を持って建材等の被打込材５５の所定の位置にノーズ１１の先端を押付けて、トリガレバー６を引いている。ノーズ先端が被打込材５５の所定位置に押付けられてトリガレバー６が引かれているので、トリガバルブ２９のバルブピン３３が上がり、リザーバ２７から圧縮空気が矢印５７のように流れ込み、バルブステム５８を下げる。その結果、メインバルブチャンバ３０に溜められた圧縮空気がトリガバルブ２９を通して大気中に排出される。この排気によって、メインバルブチャンバ３０内の圧力が低下し、メインバルブ２６を押上げる力がなくなるとともに、リザーバ２７の圧縮空気がメインバルブ２６の上方部分に作用して、静止位置にあったメインバルブ２６を下方の打込位置に移動させる。メインバルブ２６がシリンダステー３１から離れてメインシリンダ１３の上部を開放し、リザーバ２７から圧縮空気が矢印５９のようにメインシリンダ１３の上部に供給される。メインシリンダ１３に流入した圧縮空気は、メインピストン１５を急速に且つ強力に押下げる。
【００２５】
メインピストン１５の移動は、図３の位置を経由して図４の下死点位置まで続く。これによって、メインピストン１５に収容されたモータ１７が一緒に押下げられ、モータ１７のシャフト部材３４に連結されたドライバビット１４が急速に且つ強力に押下げられ、ノーズ１１の打込室にあったねじ１９を連結帯１８から外して被打込材５５に打込む。この打込み深さはねじの先端を被打込材に浅く打込んで位置決めする程度に定められている。メインピストン１５の下降によってその下方のメインシリンダ１３内の圧縮空気は下部穴５０を通ってリターンチャンバ２３に溜められて、メインピストン１５の復帰に用いられる。また、リターンチャンバ２３の圧縮空気は、通路２５を通してフィーダ１０へ送られて、フィードピストン２２を図５のように後退させ、次のねじをノーズ１１の打込室に配置する準備をする。
【００２６】
図４の位置にメインピストン１５が移動してねじ１９が被打込材５５に浅く打込まれた後も作業者はトリガレバー６を引いたままに維持している。メインピストン１５が図４の位置に至ると、Ｏ−リング４６がメインシリンダ１３の穴４７より下方に移動する。メインピストン１５の外周面に設けられた空気通路４５に送り込まれていたリザーバ２７の圧縮空気は、Ｏ−リング４６のシールが外れるので、穴４７からリターンチャンバ２３に入ろうとする。この様子が図５に示されている。図５において、メインピストン１５の上面に加わっている圧縮空気が、矢印５２に図示のように、空気通路４５を通ってメインシリンダ１３の穴４７に至り、チェックバルブであるシールリング４９を外方に押して、リザーバ２７の圧縮空気がリターンチャンバ２３に供給される。圧縮空気はメインシリンダ１３の下部穴５０を通ってメインシリンダ１３の内側に送られ、更に、メインピストン１５の第２空気通路５１を通ってサブピストン４３の上面に供給される（矢印６１）。これによって、サブピストン４３の上面にはリザーバ２７からリターンチャンバ２３を通って送られた圧縮空気が供給され、サブピストン４３が、メインピストン１５のハウジング部１５ｂの内側をサブシリンダとして下方に強力にコイルばね５３の付勢力を越えた力で押圧される。サブピストン４３に圧縮空気の押圧力がシャフト部材３４をナット部材３５に向けて押すように加えられると、シャフト部材３４がナット部材３５の方向に押され、シャフト部材３４は、第１螺旋溝３８及び第２螺旋溝４１とその中のボール３７によって軸回りに回転しつつ軸方向に移動し、連結されたドライバビット１４が軸回りに回転しつつ軸方向に移動して、モータ１７として動作する。そのモータ１７の作動によって、ドライバビット１４の先端に頭部が係合したねじ１９が、メインピストン１５の打込みによって所定位置に位置決めされた場所で、被打込材５５にねじ込まれる。この時、メインピストン１５の下端面はメインシリンダ１３の下方位置に設けたバンパー８に強く圧接されているため、両者の摩擦力によってメインピストン１５及びナット部材３５が回転することはない。
【００２７】
ねじ１９の打込み後、作業者はノーズ１１の先端を被打込材５５から離し、トリガレバー６を釈放する。これによって、トリガ装置５のバルブピン３３が下降し、トリガバルブ２９を通してメインバルブチャンバ３０にリザーバ２７から圧縮空気が供給されてメインバルブ２６を上方に押上げ、その上方部分がシリンダステー３１に密嵌して、メインシリンダ１３の上方への圧縮空気の供給を遮断する。他方、メインシリンダ１３の下方のリターンチャンバ２３に圧縮空気が溜められているので、メインピストン１５の下面にその圧縮空気が押上げ力となって作用し、メインピストン１５を上方の静止位置へ復帰させる。図６は、その復帰の途中の様子を示している。メインシリンダ１３の上方部分には、リザーバ２７から遮断されているので圧縮空気は供給されない。メインシリンダ１３の上方部分の外周面には、シリンダシール６３が設けられ、メインバルブ２６が静止位置へ移動すると、メインシリンダ１３の上方部分がハンドル２に設けられた排気通路６２に通じるように開放する。これにより、メインピストン１５の上側の空気はシリンダシール６３の隙間から排気通路６２を通り、ハンドル２の所定位置から大気へ排出される。このように、メインピストン１５の上方の空気圧が減圧され、リターンチャンバ２３に蓄えられている圧縮空気がメインピストン１５の下面に作用するので、メインピストン１５が上方の静止位置へ復帰することができる。
【００２８】
図６において、メインピストン１５が押上げられ、メインシリンダ１３の下部部分の容積が増すので、リターンチャンバ２３の容積が増すことになり、リターンチャンバ２３の容積が増えることに加えて、ノーズ１１にドライバビット１４との間はシールされていないのでその隙間からも空気は流出することができる。これらにより、サブピストン４３に加えられていた圧縮空気は、第２空気通路５１を通ってメインシリンダ１３の下部部分及びリターンチャンバ２３に排出されて、サブピストン４３を押圧する力が無くなる。それにより、サブピストン４３は、コイルばね５３のばね付勢力によって上方の静止位置に復帰する。同時に、フィードピストン２２に加えられていた圧縮空気もリターンチャンバ２３に流出し、フィードピストン２２はコイルばね２１の力で前進させられ、次のねじをノーズ１１の打込室に送る。これらによって、メインバルブ２６、メインピストン１５、サブピストン４３が、それぞれ、図２の静止位置に復帰させられて、次のねじの打込みに備える。これにより、ねじ打込装置１の１つのねじの打込み動作を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るねじ打込装置の全体概観図である。
【図２】図１のねじ打込装置の静止時における主要部の断面図である。
【図３】図１のねじ打込装置のねじの打込時における主要部の断面図である。
【図４】図１のねじ打込装置のねじの打込みを終えてねじ込みを開始する時における主要部の断面図である。
【図５】図１のねじ打込装置のねじ込みの完了時における主要部の断面図である。
【図６】図１のねじ打込装置の復帰の途中における主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ねじ打込装置
２  ハンドル
３  ハウジング
５  トリガ装置
６  トリガレバー
９  マガジン
１０  フィーダ
１１  ノーズ
１３  メインシリンダ
１４  ドライバビット
１５  メインピストン
１７  モータ
１８  連結帯
１９  ねじ
２１  コイルばね
２２  フィードピストン
２３  リターンチャンバ
２５  通路
２６  メインバルブ
２７  リザーバ
２９  トリガバルブ
３０  メインバルブチャンバ
３１  シリンダステー
３３  トリガバルブピン
３４  シャフト部材
３５  ナット部材
３７  ボール
３８  第１螺旋溝
３９  貫通穴
４１  第２螺旋溝
４３  サブピストン
４５  空気通路
４６  Ｏ−リング
４７  穴
４９  シールリング
５０  下部穴
５１  第２空気通路
５３  コイルばね
５４  ドライバビット先端
５５  被打込材
６２  排気通路
６３  シリンダシール
【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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