(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ内に設けられ、圧縮空気を貯める蓄圧室と、ボディ内に設けられたシリンダと、シリンダ内に回転及び移動可能に支持されたピストン部と、蓄圧室とシリンダ間に設けられ、蓄圧室とシリンダ間を開閉する主弁と、ボディ内に設けられ操作される操作弁と、主弁と操作弁との間に設けられた空気通路と、シリンダを介して供給される圧縮空気により駆動されるエアモータと、ピストン部の先端に装着されてねじ締めを行うドライバビットとを備え、操作弁の非操作時に空気通路を蓄圧室に連通して主弁を第１位置に移動させて蓄圧室とシリンダ間を閉じ、操作弁の操作時に空気通路を大気に連通して主弁を第２位置に移動させて蓄圧室とシリンダ間を連通させ、シリンダ内に圧縮空気を供給してピストン部を駆動させることによりドライバビットによりねじ締めを行う圧縮空気ねじ締め機であって、
前記空気通路に圧縮空気の供給速度を減少させる手段を設けたことを特徴とする圧縮空気ねじ締め機。
【請求項２】
前記圧縮空気の供給速度減少手段を、空気通路内に設けた流路面積が小さい絞り部により構成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。
【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、ねじの締め付け及びその動作の信頼性向上を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアモータによって回転されるドライバビットをピストンによって下降させてねじ込むようにした圧縮空気ねじ締め機は多数提案されており、代表的なものとして、例えば、特開平１−４５５７９号の如くエアモータとドライバビットが共に下降するもの、特開平５−２６１６７６号の如くエアモータは下降しないでドライバビットのみが下降するものとがある。ドライバビットの回転・下降によってねじ締めを行う圧縮空気ねじ締め機は、１本のねじ締めに要する時間が、類似の作業分野で使用される空気釘打機が瞬時の下降動作のみで釘を打ち込むのに比べ、格段に長いという基本的な動作上の相違がある。すなわち、空気釘打機が１本の釘を打ち込むのに約０．００５秒程度で完了するのに対し、圧縮空気ねじ締め機においては、１本のねじを締め付けるのに０．１〜０．２秒を要し、その動作完了時間には、２０倍以上の開きがある。
【０００３】
従って、この種の圧縮空気ねじ締め機ではねじ締め完了までにある程度の時間を要し、釘打機の感覚で操作弁を放すと、ねじ締め動作途中で主弁が作動してエアモータ及びピストン部への圧縮空気の供給を停止してしまい、ドライバビットの回転・下降が停止し、ねじ浮き等の不具合現象が生じやすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる圧縮空気で駆動する工具を同時に、場所に応じて使い分け使用する時は、ややもすると、ねじ締め機操作時に釘打機の感覚で操作弁の操作をしてしまいがちである。すなわち、ねじ締め機にとってこの操作は、ねじ締め作業中に操作弁を復帰してしまうことになり、結果として、主弁が閉じ、エアモータへの圧縮空気の供給が止まり回転が停止すると同時にドライバビットに推力を加えるピストン部の下降動作も停止して、不完全なねじ締め、すなわちねじ浮きの状態でねじ締め動作が終了するといった不具合が生じるという欠点があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ねじ締め機の操作時に、釘打機の作業感覚で操作弁を操作しても、不完全なねじ締め状態が生じないようにし、以って圧縮空気ねじ締め機の信頼性向上を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、前記操作弁の閉操作時の主弁による圧縮空気供給停止の動作開始を遅らせることにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１〜図７を参照して説明する。
本体外枠を形成するボディ１内には、図示しない空気取入口に連通した蓄圧室２があり、また上方に回転可能に支持されたロータ３を有するエアモータ４があり、ロータ３により遊星歯車装置５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。回転体６の軸方向ほぼ中央の側壁には通気孔７が設けられている。通気孔７に面したボディ１側には、上下動可能な円筒状の主弁８が上方に付勢されて配設されている。主弁８が上下動する摺動溝９の下方にはバルブピストン１０を介して、操作弁１１に連通した空気通路１２が設けられている。この空気通路１２の途中には空気通路１２の流路抵抗を大きくする絞り部１２１が形成され、圧縮空気の流入速度が遅くなるようにしている。主弁８の上端、下端側の側面は共にシールされ、中央部には通気孔１３が設けられている。摺動溝９の上方には蓄圧室２に連通する通気孔１４が設けられている。回転体６の内壁には、軸方向に延びた回転伝達部を構成する少なくとも一対の凹部１５が設けられている。凹部１５に嵌挿される一対の凸部１６を上方に有する回転スライド部材１７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。
【０００８】
回転スライド部材１７には、空気遮断面１８及びシリンダ１９に嵌挿してシールする径のＯリング２０が設けられている。上端が回転スライド部材１７にねじ止め等の手段によって係止されたシャフト部材２１の下部内側には図示を省略したドライバビット装着部が設けられ、また下端部外周にはＯリング４０が装着されたピストン部２２が設けられている。ピストン部２２の外周はＯリング４０を介してシリンダ１９内を摺動可能となっている。シャフト部材２１のドライバビット装着部にはドライバビット２３が装着される。シリンダ１９の上方には回転スライド部材１７が所定距離下降した時に、空気遮断面１８と当接する図示しないダンパプレートが設けられ、ダンパプレートの下方には通気孔３２が設けられている。通気孔３２は、空気通路２４を介してエアモータ４の入気孔２５に連通している。シリンダ１９の下端には通気孔２６、２７が設けられている。ボディ１の下方とシリンダ１９外周の間には空気釘打機で周知構成の戻し蓄圧室２８が形成されている。ボディ１の下方には、マガジン２９内の連結バンド３０で連結された連結ねじ３１を自動的に供給する図示しないねじ送り部が設けられている。このねじ送り部の下方には操作弁１１と連節した図示しないプッシュレバーが設けられている。
【０００９】
以上のように構成された本発明圧縮空気ねじ締め機の動作について以下説明する。
先ず作業開始直前の動作状態を説明する。蓄圧室２に図示しないコンプレッサから圧縮空気を供給すると、従来の釘打機において周知の如く、バルブピストン１０が上昇し、蓄圧室２内の圧縮空気が空気通路１２を介して主弁８の摺動溝９下部に供給されて主弁８を上方に押し上げ、主弁８の上端面をシール状態にして蓄圧室２と回転体６との通気孔７の間を遮断し、エアモータ４及びピストン部２２等に圧縮空気が供給されないようにしている。
【００１０】
次に上述の状態からねじ締め作業に入った時の動作を図２〜図７の動作原理図を用い、その流れに沿って順次説明する。なお図中ドットハッチング部は圧縮空気が充填されている部分を示し、太線矢印は圧縮空気の流れ方向を示す。
【００１１】
〔動作１〕（操作弁１１を引く）→（主弁８が開く）→（ピストン部２２上部、空気通路２４に圧縮空気供給）
図２に示すように、操作弁１１を押し上げる開操作を行うと、釘打機の操作弁において周知の如く、バルブピストン１０が下降し、空気通路１２が矢印の如く大気に通じ、主弁８の摺動溝９下部の圧縮空気が排出され、主弁８が下がって回転体６の通気孔７を開く。蓄圧室２の圧縮空気は通気孔７から矢印の様に直接ピストン部２２の上部及び空気通路２４に供給される。
【００１２】
〔動作２〕（ピストン部２２下降、エアモータ４回転）→（ドライバビット２３先端がねじ３１の十字穴に嵌合、回転体６回転）→（ドライバビット２３回転）
図３に示す如く、圧縮空気が回転体６内に供給されると、ピストン部２２上部に圧力が加わり、ピストン部２２が下降し始める。同時に空気通路２４を介してエアモータ４に圧縮空気が供給され、エアモータ４が回転を始める。更にピストン部２２が下降するとドライバビット２３先端がねじ３１の十字穴に嵌合し、エアモータ４の回転によって遊星歯車装置５を介して回転体６が回転し、回転スライド部材１７が凹部１５、凸部１６を介して回転され、ピストン部２２及びドライバビット２３が回転する。
【００１３】
〔動作３〕（ねじ締め開始）
図４に示す如く、ねじ３１の十字穴にドライバビット２３が嵌合すると共にピストン部２２により推力が与えられているため、ドライバビット２３の回転に従いねじ締めが開始される。
【００１４】
〔動作４〕（ピストン部２２下死点で空気遮断面１８が作用して空気通路２４を閉じる）→（エアモータ４の回転停止）→（戻し蓄圧室２８へ圧縮空気供給）
図５に示す如く、ねじ３１が被締結材の面と同一まで締められると、ピストン部２２が下死点まで到達し、同時に空気遮断面１８が作用して空気通路２４内への圧縮空気の供給を停止する。その結果エアモータ４は回転を停止する。また、ピストン部２２が下死点に到達すると通気孔２６から圧縮空気が戻し蓄圧室２８に供給される。
【００１５】
〔動作５〕（操作弁１１を放す）→（主弁８が閉じる）→（ピストン部２２上部の圧縮空気排出）
図６において、操作弁１１を放す閉操作を行うと、バルブピストン１０が上昇して図１と同様に空気通路１２を介して主弁８の摺動溝９下部に圧縮空気が供給され、主弁８が押し上げられて上端面をシール状態にし、蓄圧室２と回転体６との通気孔７間が遮断される。同時にピストン部２２上部の圧縮空気が排出される。
【００１６】
〔動作６〕（ピストン部２２、ドライバビット２３が上昇）→（次のねじ３１供給）
図７の如く、ピストン部２２上部の圧縮空気が排出されると、戻し蓄圧室２８の圧縮空気がピストン部２２下部に加わり、ピストン部２２及びドライバビット２３が上昇され、次いで図示しないフィードピストンの動作により、次のねじ３１が供給される。
以上の一連の動作でねじ締め付けが完了する。
【００１７】
次に釘打機の操作感覚で本発明ねじ締め機を操作した場合について説明する。釘打機は、上記した如く、ドライバビットの瞬時の下降動作で釘が打ち込まれるので、釘の打ち込み時と殆ど同時に操作弁を放したとしても釘は正常に打ち込まれる。
圧縮空気ねじ締め機の場合、上記した如くねじ締め完了までの時間が長いので、打ち込み時と殆ど同時すなわち前記〔動作３〕の段階で操作弁１１を放すと、空気通路１２内に絞り部１２１が無い場合、主弁８は瞬時に初期位置に上昇復帰し、ドライバビット２３の下降・回転が停止し、ねじ締め途中で停止してしまう恐れがある。すなわちねじ３１が浮いた状態でねじ締め動作が完了してしまう。
【００１８】
これに対し本発明ねじ締め機によれば、空気通路１２内に絞り部１２１が設けられており、操作弁１１を戻す閉操作を行ったとしても、主弁８の下方に圧縮空気が供給されるのが絞り部１２１の存在によって遅れるので、主弁８が初期位置に上昇復帰するのが遅れる。すなわち操作弁１１を放したとしても主弁８が復帰するのが遅れるので、この時間内にドライバビット２３の下降・回転が継続されてねじ締め動作が続行され、ねじ３１は被締結材と同一面まで確実に締められるようになる。
【００１９】
上記実施形態においては、流路抵抗を大きくする絞り部１２１を主弁８と操作弁１１との間の空気通路１２内に設けるとしたが、操作弁１１内に設け、バルブピストン１０が上昇するのを遅らせるようにしてもよく、その効果は殆ど同じである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、空気釘打機の操作感覚で操作弁を放して閉操作を行ったとしても、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るようにしたので、不完全なねじ締め状態が発生する恐れがなくなり、信頼性のある圧縮空気ねじ締め機を提供できるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ねじ締め機の一実施形態であって、初期状態を示す模式図。
【図２】図１の状態から操作弁を開操作した状態を示す模式図。
【図３】図２の状態からドライバビットが下降・回転を開始した状態を示す模式図。
【図４】図３から更にねじ締め動作が継続している状態を示す模式図。
【図５】ねじ締め完了状態を示す模式図。
【図６】図５の状態から操作弁を放した状態を示す模式図。
【図７】ドライバビットが図６から更に上昇復帰する状態を示す模式図。
【符号の説明】
４はエアモータ、８は主弁、１１は操作弁、２２はピストン部、２３はドライバビット、１２は空気通路、１２１は絞り部である。
【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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