(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に打ち込みネジの頭部に係合するビットを形成したドライバビットを空気圧シリンダのピストンに回転自在に結合するとともに、上記ドライバビットをエアモータに作動連結させ、空気圧シリンダのピストンを駆動してドライバビットにより打ち込みネジを打ち込み、エアモータによりドライバビットを回転駆動して上記打ち込みネジをねじ込む空気圧式ネジ打ち機であって、エアモータに対する圧縮空気供給路にパイロット操作式のストップバルブを設けるとともに、ネジ打ち機のノーズ部に沿ってスライド自在なコンタクトアームをノーズ部の先端から突出させて配置し、上記ピストンが下死点近傍に達したときに上記空気圧シリンダから供給される空気圧とコンタクトアームとの協働作用によりストップバルブを作動させてエアモータを停止させるモータストップ機構において、
上記コンタクトアームがネジ打ち機本体側に押し込まれたときにストップバルブのバルブ室を大気に連通させて少しずつ漏れ出して排気させる孔を形成し、上記協働作用と関係なく、コンタクトアームが押し込まれた後一定時間が経過したときに上記孔からの排気によりストップバルブを作動させることを特徴とする空気圧式ネジ打ち機におけるモータストップ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ込み終了の直前でドライバビットの先端が打込みネジの頭部の係合溝から外れ、打ち込みネジが対象部材に対して浮いた状態になってしまった場合には、ドライバビットのモータの回転を停止させるようにした、ネジ打ち機におけるモータストップ機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般にネジ打ち機は、ネジ打ち機本体をねじ締め込みの対象部材に押し付け、トリガレバーを引くことにより作動したピストンに一体結合したドライバビットで打ち込みネジを対象部材の表面から浮いた状態で打ち込み、その後ネジ打ち機を保持しているストッパが外れたときにネジ打ち機をさらに対象部材に向かって押し付けることによって上記ドライバビットをエアモータで打ち込みネジを浮かせている分締め込んでいく機構が採用されている。そして、ネジ打ち機がストロークエンドまで押し付けられたことによってエアモータへの圧縮空気の供給を遮断するように作動するストップバルブと、ピストンが下死点に到達していることによって作動する排気バルブとの協働によりエアモータの回転を自動的に停止させることで安定した締め込み深さを制御する構造をとっている。
【０００３】
このような自動停止装置は特開２０００ー３２６２４８号公報に開示されたものが知られている。これは、同公報の図３〜図８に示されるように、ピストン１０がストロークエンドに達するとともに、コンタクトアーム１８がねじ込み終了し、かつ上記ピストン１０の背面に作用する圧縮空気を排気させる排気孔４６を閉じたときに上記圧縮空気により排気バルブ３５（排気バルブ）が作動して開閉バルブ（ストップバルブ）２２のパイロット空気室２３ａの圧縮空気を排気することにより上記開閉バルブ２２を閉じ作動させ、これによってエアモータの回転を停止させるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の使用態様においては、コンタクトアーム１８が対象部材に当たってその上端がネジ打ち機本体に対して相対的に上昇しているにも拘らず、ねじ込み終了の直前でドライバビット１１の先端が打込みネジの頭部の係合溝から外れてしまうことがある。この場合、打込みネジは対象部材にねじ込まれないから、ドライバビット１１は下死点に到達することができない。この場合、エアモータが作動停止するために必要な２つのサインのうち、コンタクトアーム１８側からのサインは入っても、ピストン側からのサインは入らないから、打込みネジは対象部材から浮いた状態になったまま、ドライバビットがいつまでも空回りすることになる。したがって、圧縮空気のロスが生じ、ドライバビットの先端の摩耗を促進してしまう。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、ねじ込み終了の直前でドライバビットの先端が打込みネジの頭部の係合溝から外れてしまったときでも、エアモータの作動を停止させることができる空気圧式ネジ打ち機におけるモータストップ機構を提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る空気圧式ネジ打ち機におけるモータストップ機構は、先端に打ち込みネジの頭部に係合するビットを形成したドライバビットを空気圧シリンダのピストンに回転自在に結合するとともに、上記ドライバビットをエアモータに作動連結させ、空気圧シリンダのピストンを駆動してドライバビットにより打ち込みネジを打ち込み、エアモータによりドライバビットを回転駆動して上記打ち込みネジをねじ込む空気圧式ネジ打ち機であって、エアモータに対する圧縮空気供給路にパイロット操作式のストップバルブを設けるとともに、ネジ打ち機のノーズ部に沿ってスライド自在なコンタクトアームをノーズ部の先端から突出させて配置し、上記ピストンが下死点近傍に達したときに上記空気圧シリンダから供給される空気圧とコンタクトアームとの協働作用によりストップバルブを作動させてエアモータを停止させるモータストップ機構において、上記コンタクトアームがネジ打ち機本体側に押し込まれたときにストップバルブのバルブ室を大気に連通させて少しずつ漏れ出して排気させる孔を形成し、上記協働作用と関係なく、コンタクトアームが押し込まれた後一定時間が経過したときに上記孔からの排気によりストップバルブを作動させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図１に従って詳述する。図１はネジ打ち機１を示し、ハウジング２内に空気圧シリンダ３とエアモータ４とが収納されていて、ハウジング２のグリッブ部５の前方に配置したトリガレバー６によってグリップ５内のトリガバルブ７を開閉操作する。 グリップ部５の内部は空気チャンバ８であり、グリップ部５の底部に取付けたエアホースコネクタ９にエアホースを接続してエアコンプレッサから空気チャンバ８へ圧縮空気を供姶する。
【０００８】
空気圧シリンダ３のピストン１０に連結されているドライバビット１１の外周面はスプライン溝が成形されていて、 ハウジング２の前部内に装着されているギア１２の中心のスプライン溝付き穴にドライバビット１１が挿通され、ピストン１０及びドライバビット１１はガイド部材１２に対してスライド自在になっている。ドライバビット１１を回転駆動するエアモータ４の動力は、ハウジング２の前部に配置した複数の減速ギア１３を介してガイド部材１２に設けられた最終段のギアに伝達される。
【０００９】
ノーズ部１４の側面に設けたネジ送り装置１５は、一般の空気釘打ち機と同様に、図に表れない空気圧シリンダとラチェット式送り爪によって構成され、ネジマガジン１６に収納した連結形ネジを順次ノーズ部１４内に供給する。
【００１０】
トリガレバー６には揺動自在なフリーアーム１７が取付けられており、一端がフリーア一ム１７の前面に対向しているコンタクトアーム１８は、図１において空気圧シリンダ３の背面側を通って前方へ延び、ノーズ部１４よりネジの射出方向へ突出している。前後スライド自在なコンタクトアーム１８の前端部のネジガイド１９には開閉自在なチャック２０が枢着され、チャック２０はバネ（図示せず）により閉鎖している。
【００１１】
ネジガイド１９を建材等の対象物５１に押しつけてコンタクトアーム１８を押し込むことにより、コンタクトアーム１８がフリーアーム１７の先端部に接触し、この状態でトリガレバー６を回動謹作するとフリーアーム１７を介してトリガバルブ７のステムが押されてトリガバルブ７が切換わり、トリガレバー６のみの操作では空気圧シリンダ３及びエアモータ４が起動しない公知の誤射防止機構が構成されている。
【００１２】
そして、図２に示すハウジング２の側面部（図１において空気圧シリンダ３の裏面）にはエアモータ４への空気供給路を開閉するための二個のストップバルブよりなるモータストップ機構２１が内蔵されている。
【００１３】
次に、図３〜図９によってモータストップ機構２１を説明する。尚、同図において中心線から右は図１と同様にネジ打ち磯の垂直断面であり、中心線から左は水平断面を示している。
【００１４】
図３は待機状態にあるモータストップ機構２１を示す。モータストップ機構２１を構成するストップバルブ２２は、バルブスリーブ部２３内に挿入した円筒形の主ステム２４と、主ステム２４の下方へ挿入した小径のパイロットステム２５とによって構成され、主ステム２４の周囲にはＯリング２６が装着されている。
【００１５】
主ステム２４は圧縮バネ２７の付勢により上昇位置にあり、同図に示すようにバルブスリーブ部２３の上部の入ロポート２８と出ロポート２９とが常時連通する位置にある。パイロットステム２５は主ステム２４内に挿入した圧縮バネ３０により下方へ付勢されてパルブスリーブ部２３の下部ベントポート３１を閉鎖している。パイロットスブール２５の下端部にはシャッター４５を有するスライド部材３３が取り付けられ、コンタクトアーム１８の上端に対向している。なお、空気チャンバ８の圧縮空気は主ステム２４の内部を通じて主ステム２４の下面のパイロット空気室２３ａへ供給される。
【００１６】
ストップバルブ２２の上部の入ロポート２８は、空気チャンバ８へ接続し、出ロポート２９はエアモータ４へ接続している。
【００１７】
ストップバルブ２２と平行に排気バルブ３５が配置されている。排気バルブ３５は、バルブスリーブ部３６内を摺動自在なバルブステム３７を設け、バルブステム３７は圧縮バネ３８により下方へ付勢され、ストップバルブ２２のベントポート３１と４０とを常時遮断している。
【００１８】
また、上記空気圧シリンダ３には、ピストン１０が下死点近傍に達したときにピストン１０の背面に作用する圧縮空気を排出する空気通路４１が形成されている。空気通路４１の一端は開口ポート３ｂに臨み、他端には上記パイロット空気室２３ａを大気に対して開閉する排気バルブ３５を作動させるバルブ室４７が形成され、バルブ室４７には排気孔４６が形成されている。
【００１９】
排気孔４６は上記コンタクトアーム１８の上下動に連動して開閉作動するように構成されている。すなわち、Ｌ字形シャッター４５は、コンタクトアーム１８の上下動に連動して上記排気孔４６を開閉するように形成されている。
【００２０】
ストップバルブ２２のベントポート３１は排気バルブ３５へ接続されていて、排気バルブ３５が開き作動したときにストップバルブ２２の主ステム２４の下面のパイロット空気室２３ａがベントポート３１を経てベントポート４０から大気に連通する。
【００２１】
ところで、上記排気バルブ３５のバルブハウジング４８には小孔４９が貫通形成されている。上記パイロット空気室２３ａとベントポート３１とは小孔４９を介して大気に連通している。したがって、上記パイロット空気室２３ａ内の空気は上記小孔４９から大気に少しずつ漏れ出して排気される。なお、小孔４９はパイロット空気室２３ａと大気とを連通させるものであればよく、必ずしもバルブハウジング４８に形成されている必要はない。
【００２２】
次に、上記ネジ打ち機の動作を説明する。図１に示すネジガイド１９の先端部をネジ打ち対象物５１の表面に押しつけて、コンタクトアーム１８がコンタクトアームストッパ（図示せず）に突き当たるまで押し込み、トリガレバー６を起動操作するとトリガバルブ７が開き、空気圧シリンダ３のヘッドバルブ４２が作動し、これにより空気圧シリンダ３の外周の空気チャンバ８から圧縮空気が空気圧シリンダ３内へ流入し、ピストン１０並びにドライバビット１１が下降してノーズ部１４内のネジ３２を打撃し、打込みネジ３２をねじ込み対象物５１に打込む。
【００２３】
ところで、打込みネジ３２がねじ込み対象物５１に打込まれると、エアモータ４によりドライバビット１１が回転する。その先端は打込みネジ３２の頭部上面の係合溝に係合しているので、さらに打込みネジ３２がねじ込まれる。ネジ３２がねじ込まれるのに伴って、ピストン１０が下死点に向かって移動するとともにネジ打ち機がネジ打ち対象物５１へ接近し、コンタクトアーム１８がネジ打ち機本体へさらに押し込まれる。
【００２４】
そして、ピストン１０が空気圧シリンダ３の開口ポート３ｂを通過すると、ピストン１０の背面に作用する空気圧シリンダ３内の圧縮空気が空気通路４１からバルブ室４７に流入する。しかし、この圧縮空気は、図４に示すように排気孔４６から大気に排出されるので、いわば垂れ流し状態となる。
【００２５】
ねじ込み終了の時点で、図５に示すように、コンタクトアーム１８がスライド部材３３を押し上げてストップバルブ２２のパイロットステム２５を上方ヘスライドさせる。パイロットステム２５が上方へ移動すると、主ステム２４の下面のパイロット空気室２３ａとベントポート３１とが開通する。そして、ネジ打ち機がストロークエンドまで押し込まれたときに、図６に示されるようにコンタクトアーム１８によってストップバルブ２２のパイロットステム２５を押し上げると同時に、Ｌ字形の弁体４５が排気バルブ３５の排気孔４６を塞ぐ。これによって垂れ流し状態になっていた圧縮空気はバルブ室４７内に充満して内圧が上昇する。このとき、同時にパイロット空気室２３ａは小孔４９と連通する。しかし、小孔４９からの排出量はわずかであるから、すぐにストップ２２を作動させるほど圧力は減少しない。バルブ室４７の内圧が上がると、排気バルブ３５のステム３７を押し上げるから、ストップバルブ２２のパイロット空気室２３ａ内の圧縮空気がベントポート３１からベントポート４０を経て大気に連通する。このため、主ステム２４の下面に作用しているパイロット圧がベントポート３１から排気バルブ３５を通じて上記ベントポート４０から大気に排気される。これにより、主ステム２４の上下両面に作用する圧力に差が生じて主ステム２４が図７に示すように下降し、最上部のＯリング２６により入ロポート２８と出ロポート２９とが遮断され、エアモータ４への空気供給が断たれてエアモータ４が停止する。
【００２６】
エアモータ４が停止後にネジ打ち機１をネジ打ち対象物５１から浮上させると、コンタクトアーム１８が下降してパイロットステム２５から離れるから、図４に示されるようにＬ字形の弁体４５が排気孔４６を開き、再びバルブ室４７内の圧縮空気が排出されるから排気バルブ３５のステム３７が下降して初期位置に戻り、圧縮空気は大気へ垂れ流し状態となるとともに、ベントポート３１と４０とが遮断される。そして、パイロットステム２５が下降するとパイロット空気室２３ａとベントポート３１とが遮断されると同時に、空気チャンバ８とパイロット空気窒２３ａとが連通してパイロット空気室２３ａに入り口ポート２８から圧縮空気が供給され、主ステム２４が浮上して初期位置に戻る。
【００２７】
また、トリガレバー６の操作を解除すると、トリガバルブ７が閉じてヘッドバルブ４２が下降して図１に示す初期位置に戻り、ピストン１０及びドライバビット１１は空気圧シリンダ３の下部外周に形成されているブローバックチャンバ４４の圧力により上昇して初期位置に戻る。そして、ピストン１０が下死点から上昇して空気圧シリンダ３内の開口ポート３ｂを通過した時点で、空気圧シリンダ３内から排気バルブ３５の空気通路４１への圧力供給が断たれる。モータストップ機構２１も初期位置に復帰する。
【００２８】
次に、ピストン１０が下死点に到達する直前で、打込みネジ３２の頭部がまだ対象物５１から少し浮いている状態のときにドライバビットの先端が打込みネジ３２の頭部の係合溝から外れてしまった場合、図８に示すように、コンタクトアーム１８の上端もネジ打ち機本体に対して相対的に上昇し、弁体４５が排気孔４６を塞いでしまうが、空気圧シリンダ３内の圧縮空気が空気通路４１を通ることはできないから、バルブ室４７に圧縮空気が流入することはない。したがって、たとえ排気孔４６が塞がれても、排気バルブ３５は作動せず、ストップバルブ２２も作動しない。その間、エアモータ４は停止することなく回転し続けることになる。
【００２９】
しかしながら、排気バルブ３５のバルブハウジング４８には小孔４９が貫通形成されているから、パイロット空気室２３ａ内の空気は上記小孔４９から大気に漏れ出し、排気され続けている。このため、排気バルブ３５は作動しないにも拘らず、一定時間経過後にパイロット空気室２３ａの内圧が減少するから、図９に示すように主ステム２４が下動してストップバルブ２２も作動し、エアモータ４が自動的に停止する。
【００３０】
上述のように、通常の場合はコンタクトアーム側とピストン側の２つの側からサインが入ることによりエアモータ４がストップするのであるが、これに対し、コンタクトアーム１８側からのサインが入っているにも拘らず、打込みネジ３２の頭部がまだ対象物５１から少し浮いている状態のときにドライバビット１１の先端が打込みネジ３２の頭部の先端の係合溝から外れてしまい、ドライバビットの駆動用ピストン側からのサインが入らない場合でも、一定時間後はエアモータ４の作動は停止するので、打込みネジ３２が対象物５１から浮いた状態になったまま、ドライバビット１１がいつまでも空回りすることがない。したがって、圧縮空気のロスも発生せず、ドライバビット１１の先端が摩耗するような不都合も有効に防止される。
【００３１】
また、上記モータストップ機構は、単にバルブハウジング４８に小孔４９を付加的に形成するだけであるから、工具を小型化することが可能となる。
【００３２】
なお、小孔４９の大きさとバルブ室の容積によって異なるから、エアモータ４の作動が停止するまでの遅延時間の調整は、小孔４９の大きさやパイロット空気室２３ａの容積の大きさなどを変えることによって行なえばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネジ打ち機の断面図
【図２】ネジ打ち機の側面図
【図３】初期状態のモータストップ機構を示す断面図
【図４】ピストンの背面の圧縮空気が排気バルブのバルブ室に供給された状態の断面図
【図５】ネジの打込み時の部分断面図
【図６】パイロットステムが作動した状態を示す断面図
【図７】主ステムが作動した状態を示す断面図
【図８】異常時におけるネジ打ち機の部分断面図
【図９】異常時にエアモータが停止する状態のネジ打ち機の部分断面図
【符号の説明】
１  ネジ打ち機
３  空気圧シリンダ
４  エアモータ
１０  ピストン
１８  コンタクトアーム
２２  ストップバルブ
３５  排気バルブ
４９  小孔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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