(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、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、ねじ込みの進行に伴ってネジ打ち機本体側に押し込まれるコンタクトアームの上動により上記ストップバルブを閉じることでエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置において、
上記ストップバルブには、上記コンタクトアームの上動による押込み作動と大気への連通とによりストップバルブを閉じ作動させるパイロット空気室を設け、上記空気圧シリンダには、ピストンが下死点近傍に達したときにピストンの背面に作用する圧縮空気を排出する空気通路を設け、この空気通路には、上記パイロット空気室を大気に対して開閉する排気バルブを作動させるためのバルブ室を形成し、バルブ室には上記空気通路内の圧縮空気を大気に排出する排気孔を形成し、この排気孔を上記コンタクトアームの上下動に連動して開閉作動させるとともに、上記空気通路の上記バルブ室の上流側にはタイマーチャンバを形成し、
上記ピストンが下死点近傍に達して圧縮空気が上記空気通路からタイマーチャンバを経てバルブ室に流入し、かつ上記コンタクトアームの作動に連動して上記排気孔が閉じられたときに上記バルブ室内の圧力上昇により排気バルブが作動して上記ストップバルブのパイロット空気室の圧縮空気を排気することにより上記ストップバルブを閉じ作動させる
ことを特徴とするネジ打ち機の自動停止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネジ打ち機によって打ち込みネジを対象部材に対して浮いた状態で打ち込んだ後に回転させてネジ締めする際に、所定のねじ込み深さに達するまでは作動を停止しないようにした、ネジ打ち機の自動停止装置に関する。
【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がねじ込み終了して上記ピストン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副開閉バルブ（排気バルブ）３５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、ねじ込みが終了する前（ネジが浮いている状態）に図１０（上記ネジ打ち機を模式的に示した図）のようにノーズ部を強く押し下げて対象部材５１に押し付けてしまうことがある。この場合、ドライバビット１１とともにピストン１０は逆にシリンダ８内に押し込まれるので、いったん下死点に達したピストン１０は再上昇する。また、コンタクトアーム１８の下端も対象部材５１に当たるから、その上端はネジ打ち機本体に対して相対的に上昇し、排気孔４６を塞いでしまう。ピストン１０が再上昇しても既に空気室４７には空気通路から圧縮空気が流入しているので、副開閉バルブ３５は圧力上昇している。その状態でコンタクトアーム１８が排気孔４６を塞ぐと、パイロット空気室２３ａの圧縮空気を排気されるので、開閉バルブ２２が作動してしまい、エアモータに対する圧縮空気の供給が停止され、エアモータは停止する。つまり、ピストン１０が下死点よりも上方位置に浮き上がった状態のままエアモータの回転が止まるので、打込みネジ３２も対象部材５１の表面から浮く、ネジ浮き状態となってしまう。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、ねじ込み終了前にネジ打ち機を強く対象物に押し付けることによりピストンがネジ打ち機本体に押し込まれるようなことがあってもエアモータが停止するのを有効に防止し、所定のねじ締めが完了した後に初めてエアモータを停止させることができるネジ打ち機の自動停止装置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、本発明に係るネジ打ち機の自動停止装置は、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、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、ねじ込みの進行に伴ってネジ打ち機本体側に押し込まれるコンタクトアームの上動により上記ストップバルブを閉じることでエアモータが停止するように構成したネジ打ち機の自動停止装置において、上記ストップバルブには、上記コンタクトアームの上動による押込み作動と大気への連通とによりストップバルブを閉じ作動させるパイロット空気室を設け、上記空気圧シリンダには、ピストンが下死点近傍に達したときにピストンの背面に作用する圧縮空気を排出する空気通路を設け、この空気通路には、上記パイロット空気室を大気に対して開閉する排気バルブを作動させるためのバルブ室を形成し、バルブ室には上記空気通路内の圧縮空気を大気に排出する排気孔を形成し、この排気孔を上記コンタクトアームの上下動に連動して開閉作動させるとともに、上記空気通路の上記バルブ室の上流側にはタイマーチャンバを形成し、上記ピストンが下死点近傍に達して圧縮空気が上記空気通路からタイマーチャンバを経てバルブ室に流入し、かつ上記コンタクトアームの作動に連動して上記排気孔が閉じられたときに上記バルブ室内の圧力上昇により排気バルブが作動して上記ストップバルブのパイロット空気室の圧縮空気を排気することにより上記ストップバルブを閉じ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ピット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を介して最終段のギア１２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内へ供給する。
【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、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を建材等の対象部材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自動停止装置２１を内蔵している。
【００１３】
次に、図３〜図９によって自動停止装置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は待機状態にある自動停止装置２１を示し、自動停止装置２１のストップバルブ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の下部ペントポート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を有する弁体３３が取り付けられ、効果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、上記空気通路４１の上記バルブ室４７の上流側にはタイマーチャンバ５０が形成されている。タイマーチャンバ５０は、ピストン１０が下死点近傍に達して開口ポート３ｂから上記空気通路４１内に流入した圧縮空気を短時間だけ貯留することにより、バルブ室４７に流入して圧力が上昇するまでの時間を遅延させるものである。したがって、排気バルブ３５の作動も遅延する。
【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、図３に示す空気圧シリンダ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、図４に示すようにピストン１０並びにドライバピット１１が下降してノーズ部１４内のネジ３２を打撃するとともに、エアモータ４がドライバビット１１を回転駆動し、ピストン１０は下死点の近傍まで移動する。
【００２３】
打込みネジ３２がねじ込み対象物５１に打込まれると、図５に示されるようにコンタクトアームストッパ４３によるコンタクトアーム１８のロックが解除され、エアモータ４によりさらに打込みネジ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、空気圧シリンダ３内の圧縮空気が空気通路４１に流入する。そして、タイマーチャンバ５０を経てバルブ室４７に流入する。しかし、この圧縮空気は、図７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６に示すようにコンタクトアーム１８が弁体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。これによって大気も垂れ流し状態になっていた圧縮空気はバルブ室４７に充満して圧力が上昇し、図８に示すように排気バルブ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３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。
【００２８】
次に、ピストン１０が下死点まで到達した直後、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ネジ打ち機を対象物５１に対して大きな力で急激に押し付けた場合、図９に示すように、ドライバピット１１がネジ打ち機本体のノーズ部１４へ押し込まれ、ピストン１０は再上昇する。また、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。
【００２９】
ところで、ピストン１０が再上昇しても既に空気通路４１には圧縮空気が流入している。しかし、圧縮空気が空気通路４１に流入しても、すぐにバルブ室４７の圧力が上昇するわけではない。圧縮空気はいったんタイマーチャンバ５０に貯留され、その後にバルブ室４７に供給される。したがって、バルブ室４７内の圧力上昇は遅延するから、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ので、浮き状態の打込みネジ３２も十分に対象物５１にねじ込まれる。そして、打込みネジ３２の締め込みが十分に行なわれると、図８に示されるように、タイマーチャンバ５０から送られた圧縮空気によりバルブ室４７内の圧力が上昇して排気バルブ３５が作動し、Ｏリング４８が排気孔４６を閉じさせるとともにストップバルブ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ストップバルブ２３を閉じ作動させる。これにより、パイロット空気室２３ａが排気され、ストップバルブ２２の主ステム２４が下動してストップバルブ２２も作動するから、エアモータ４は停止する。
【００３０】
上述のように、ねじ込み時にネジ打ち機を強く対象物５１に押し付けることによりピストン１０がネジ打ち機本体に押し込まれるようなことがあっても、タイムチャンバによりエアモータ４が停止するのを遅延させることができ、その間に所定のねじ締めが完了したときに初めてエアモータを停止させることができる。
【００３１】
なお、図３に示すように、タイマーチャンバ５０には通路４１のほかに通路５２が形成されている。この通路５２は、ピストン戻し用のチャンバに逆止弁５３を介して連通されており、タイマーチャンバ５０に溜められ圧縮空気をピストン戻し用に使用するためのものである。これにより、リターンチャンバとタイマーチャンバとを別個に形成する場合に比較して、工具を小型化することが可能となる。すなわち、ピストン戻し用のチャンバの一部をタイマーチャンバとして兼用することで、タイマーチャンバを別途形成する必要がなくなるのであり、タイマーチャンバ５０をタイマーとして利用するときは逆止弁５３によってリターンチャンバから圧縮空気が入るのを阻止している。
【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】上記ネジ打ち機を簡略にして自動停止装置を示す部分断面図
【図４】図３に示す排気バルブが開いた状態を示すネジ打ち機の部分断面図
【図５】ネジの打込み時の部分断面図
【図６】図５の一部の拡大図
【図７】図３に示すストップバルブと排気バルブが開いた状態を示すネジ打ち機の部分断面図
【図８】ねじ締め終了後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
【図９】ねじ締め終了直前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
【図１０】過大な押し付け力によりネジ打ち機が押し付けられた状態の部分断面図
【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
４１  空気通路
４６  排気孔
４７  バルブ室
５０  タイマーチャンバ
【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】
0004457509.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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