JP2002127028A - エアインパクトドライバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアインパクトドライバの小型化を図る。 【解決手段】 エアモータと遠心噛合いクラッチ機構と
エアシリンダとネジガイドである固定ノーズとを一列に
配置する。エアシリンダ12のピストン13の前面にドライ
バビット14を装着し、背面に六角軸15を装着し、遠心噛
合いクラッチ機構のアンビル16に形成した六角孔に六角
軸15を嵌合させる。エアモータのロータ18の中心に六角
軸よりも大径の孔19を形成し、ピストン13とドライバビ
ット14がエアシリンダ内を自由に昇降できるようにす
る。圧力空気によりエアモータとエアシリンダとを同時
に駆動することにより、六角軸15とピストン13とドライ
バビット14とが一体に回転しつつ前進してネジを締めこ
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エアインパクト
ドライバに関するものであり、特に、多数のネジを並列
に連結したシート連結ネジを使用するエアインパクトド
ライバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮空気を動力源とするエアインパクト
ドライバにおいて、多数のネジを並列に連結したシート
連結ネジを用いるエアインパクトドライバが知られてい
る。此の種のエアインパクトドライバは、エアモータに
よって回転駆動されるドライバビットを装備した本体の
先端部にスライドノーズが装着されていて、スライドノ
ーズにネジ送りガイド及びネジ送り機構が取付けられて
いる。

【０００３】スライドノーズは圧縮バネによって本体か
ら前方へ突出して、ネジの長さ以上のスライドストロー
クがある。スライドノーズの先端を板材等の表面に押し
付けてエアインパクトドライバのトリガを引くと、ドラ
イバビットがスライドノーズ内のネジを回転し、エアイ
ンパクトドライバを板材に向かって推し進めることによ
りネジが締め込まれるとともに、スライドノーズはエア
インパクトドライバ本体側へ押されてスライドし、本体
が板材の表面に接近していく。ネジ締め完了後にエアイ
ンパクトドライバを引き上げるとスライドノーズは初期
位置へ戻り、ネジ送り機構によりスライドノーズ内へ次
のネジが送り込まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の連結ネジ用エア
インパクトドライバは、本体の先端部にスライドストロ
ークが長いスライドノーズを設け、スライドノーズをネ
ジ締め対象物に押し付けてネジ締めを行うように構成さ
れているので全長が長く大型であり、取扱いにくいとい
う問題がある。

【０００５】そこで、より小型で作業性が良好なエアイ
ンパクトドライバを提供するために解決すべき技術的課
題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、エアモータの回転
トルクを遠心噛合いクラッチ機構を介してドライバビッ
トに伝達し、ドライバビットを回転駆動するエアインパ
クトドライバであって、エアモータと遠心噛合いクラッ
チ機構とエアシリンダとネジガイドである固定ノーズと
を同軸線上に一列に配置し、エアシリンダのピストンの
前面にドライバビットを装着し、背面にスプライン軸を
装着し、遠心噛合いクラッチ機構の従動回転体の中心に
スプライン軸と摺動対偶をなす軸孔を設け、エアモータ
のロータの中心にスプライン軸よりも大径の孔を設け、
エアシリンダのスプライン軸が従動回転体の軸孔を貫通
し、且つロータの中心孔へ進入自在に形成し、エアモー
タとエアシリンダを駆動することにより、スプライン軸
とピストンとドライバビットとが一体に回転しつつ前進
してネジを締めこむように構成したエアインパクトドラ
イバを提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図に従って詳述する。図１乃至図４はエアインパクトド
ライバ1を示し、上からエアモータハウジング2、クラッ
チハウジング3、シリンダハウジング4、固定ノーズ5を
一列に連結し、クラッチハウジング3から直角方向へ延
びるグリップ6を取付けた筐体構造となっている。

【０００８】図示は省略するが、一般の空気圧工具と同
様にグリップ6の端部にエアプラグが取付けられてお
り、エアプラグへエアホースを接続してエアコンプレッ
サからグリップ6内のエアチャンバ7へ高圧空気を供給す
る。

【０００９】グリップ6の基部にはトリガバルブ8及びト
リガレバー9が設けられていて、トリガレバー9を操作し
てトリガバルブ8を開閉することにより、エアインパク
トドライバ1の起動及び停止を行うことも従来の空気圧
工具と同様である。

【００１０】固定ノーズ5の背面（図において右）には
バネオフセットエアシリンダ10とそのピストンロッドに
連結された送り爪11からなる公知の連結ネジ送り装置が
設けられており、エアインパクトドライバ1の1サイクル
の動作に連動して送り爪11が後退及び前進することによ
り連結ネジマガジン（図示せず）内の連結ネジを固定ノ
ーズ5内へ送り込む。

【００１１】尚、図中右上のA部はトリガバルブ部分を
右から見た断面図、左下のB部は固定ノーズ5に装備され
るコンタクトノーズの部分を左から見た断面図であり、
空気配管は鎖線で示している。

【００１２】シリンダハウジング4に内蔵したエアシリ
ンダ12のピストン13は、前面（図において下）にドライ
バビット14が取付けられており、背面（図において上）
に六角シャフト15が取付けられている。

【００１３】図５に示すように、遠心噛合いクラッチ機
構の中心に配置されている従動回転体16（以下、アンビ
ルという）に六角シャフト15と摺動対偶をなす六角孔17
を形成して六角シャフト15を六角孔17へ挿入している。
図１に示すように、エアモータのロータ18には六角シャ
フト15よりも径の大きい中心孔19を設けてあり、六角シ
ャフト15の上部は六角孔17を貫通してロータ18の中心孔
19へ進入している。ピストン13とドライバビット14と六
角シャフト15は、遠心噛合いクラッチ機構のアンビル16
とともに軸回りに回転し、且つエアシリンダ内を昇降自
在となっている。

【００１４】エアモータと遠心噛合いクラッチ機構によ
るインパクト動作は周知のものであり、エアモータのロ
ータ18と遠心噛合いクラッチ機構のアウターロータ20と
は一体に回転する。図５に示すように、アウターロータ
20には揺動式クラッチ爪21が取付けられていて、アウタ
ーロータ20の起動時にクラッチ爪21は静止慣性によって
回転方向前側の爪が回転中心方向へ回って蝶型断面のア
ンビル16の凸部16aに衝突し、アンビル16に回転方向の
打撃を加える。そして、打撃の反動によりアウターロー
タ20の回転速度が低下し、クラッチ爪21の回転方向前側
の爪は運動慣性により起動時とは逆に外周方向へ移動し
てアンビル16の凸部16aから外れる。これにより直ちに
アウターロータ20の回転速度が上がるため、再び起動時
のようにクラッチ爪21はアンビル16に係合して打撃を加
える。このように、係合と離脱動作を高速で反復してア
ンビルに回転方向の打撃を連続して加え、六角シャフト
17及びピストン13とドライバビット14とを回転させる。

【００１５】次にエアインパクトドライバ1の動作行程
及び関連する空気圧回路について説明する。図１は待機
状態を示し、トリガバルブ8のステム22はバネにより閉
位置に下降していて、ステム22と同軸のポペット23はバ
ネと下面に作用する空気圧によって上昇している。

【００１６】エアモータの吸気ポート24は、切換え弁25
を介してトリガバルブ8の上部ポート26へ接続されてい
て、遅延回路である絞り27とパイロット弁28が切換え弁
25の下部パイロットポート25aに接続されている。

【００１７】エアシリンダ12の上部ポート29はA部に示
すトリガバルブ8の上部ポートへ接続されていて、エア
シリンダ12の下部ポート31はトリガバルブ8の下部ポー
ト32へ接続されている。

【００１８】トリガバルブ8が閉位置のときは、エアチ
ャンバ7内の高圧空気がトリガバルブ8の下部ポート32か
らエアシリンダ12の下部空気室に供給され、ピストン13
を上部待機位置へ押し上げている。

【００１９】図２はトリガレバー9を引いた起動直後の
状態を示し、トリガバルブ8のステム22が上昇すること
により、ポペット23の下面に作用している圧力空気が大
気へ排出されてポペット23が下降し、エアシリンダ12の
下部空気室の空気がトリガバルブ8を通じて大気へ排出
されるとともに、トリガバルブ8の上部ポート26,30とエ
アチャンバ7が連通する。これにより、トリガバルブ8の
上部ポート30を通じてエアシリンダ12の上部空気室へ圧
力空気が供給されてピストン13が下降を開始する。ま
た、絞り27を通じてパイロット弁28の上部制御ポート28
aへ圧力空気が供給されるが、絞り27の減速作用により
この時点ではパイロット弁28は閉位置を維持しており、
エアモータの切換え弁25は閉じている。

【００２０】図３はピストン13がさらに下降してドライ
バビット14の先端がネジSのリセスに係合した状態を示
し、ほぼこの時点で絞り27の下流の空気圧が上昇してパ
イロット弁28のスプールが下降し、シリンダハウジング
4の下端部の中継ポート33からパイロット弁28を通じて
切換え弁25の下部パイロットポート25aへ圧力空気が供
給される。これにより、切換え弁25のスプールが上昇
し、エアチャンバ7の圧力空気がエアモータハウジング2
内へ供給されてロータ18が起動する。

【００２１】絞り27等の遅延回路を設けない場合は、エ
アシリンダとエアモータが同時に起動し、高速回転する
ドライバビット14がネジSの頭に衝突することになり、
ネジのリセスを破壊してネジ締め不能となることがある
が、遅延回路によってドライバビット14は回転しない状
態で下降してネジのリセスへ係合するので、ネジの破損
を防止できる。

【００２２】ロータ18が起動すると、前述したように遠
心噛合いクラッチ機構のアンビル16に嵌合している六角
シャフト15及びピストン13、ドライバビット14が一体に
回転し、微視的には間歇的な回転とクラッチが外れて回
転トルクがかからない状態での下降動作とが連続的に繰
り返され、ネジがネジ締め対象物に締結される。

【００２３】図４はピストン13が可動範囲の下端に達し
た状態を示し、シリンダハウジング4の底部のポペット
弁35がエアシリンダ12内の可動バンパー34に押されて開
き、これによりパイロット弁28を通じて切換え弁25の下
部パイロットポート25aへ作用している空気圧が低下
し、エアシリンダ12の上部通気口36から切換え弁25の上
部パイロットポート25bへ供給されている空気圧により
スプールが下降し、切換え弁25が閉じてロータ18が停止
する。

【００２４】ネジ締め完了後にトリガレバー9をオフす
ると、トリガバルブ8のステム22が初期位置へ下降して
ポペット23が上昇し、エアチャンバ7からエアシリンダ1
2の下部空気室へ圧力空気が供給され、ピストン13が上
昇して初期位置へ戻る。

【００２５】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の
改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたもの
に及ぶことは当然である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエアイン
パクトドライバは、エアモータと遠心噛合いクラッチ機
構とエアシリンダと固定ノーズとを一列に配置し、遠心
噛合いクラッチ機構とエアシリンダのピストンをスプラ
イン嵌合手段によって連結して、ドライバビットを結合
したピストンが回転しつつ前進してネジを締めこむよう
に構成したので、エアインパクトドライバ本体の先端部
にスライドストロークが長いノーズを設けた従来のエア
インパクトドライバよりも小型化できる。さらに、エア
モータのロータの中心に孔を形成し、ピストンの上昇時
にスプライン軸がロータの中心孔内へ進入できるように
したことにより、ドライバビットのスライドストローク
を充分にとりながら全長を可及的に短縮することがで
き、取り扱い及び操作性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示し、エアインパクト
ドライバの待機状態を示す断面図。

【図２】エアインパクトドライバの起動時の断面図。

【図３】図２に続く過程を示すエアインパクトドライバ
の断面図。

【図４】ネジ締め完了時のエアインパクトドライバの断
面図。

【図５】遠心噛合いクラッチ機構の横断面図。

【符号の説明】

1 エアインパクトドライバ 2 エアモータハウジング 3 クラッチハウジング 4 シリンダハウジング 5 固定ノーズ 6 グリップ 8 トリガバルブ 9 トリガレバー 12 エアシリンダ 13 ピストン 14 ドライバビット 15 六角シャフト 16 アンビル 17 六角孔 18 ロータ 19 中心孔 20 アウターロータ 21 クラッチ爪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアモータの回転トルクを遠心噛合いク
   ラッチ機構を介してドライバビットに伝達し、ドライバ
   ビットを回転駆動するエアインパクトドライバであっ
   て、エアモータと遠心噛合いクラッチ機構とエアシリン
   ダとネジガイドである固定ノーズとを同軸線上に一列に
   配置し、エアシリンダのピストンの前面にドライバビッ
   トを装着し、背面にスプライン軸を装着し、遠心噛合い
   クラッチ機構の従動回転体の中心にスプライン軸と摺動
   対偶をなす軸孔を設け、エアモータのロータの中心にス
   プライン軸よりも大径の孔を設け、エアシリンダのスプ
   ライン軸が従動回転体の軸孔を貫通し、且つロータの中
   心孔へ進入自在に形成し、エアモータとエアシリンダを
   駆動することにより、スプライン軸とピストンとドライ
   バビットとが一体に回転しつつ前進してネジを締めこむ
   ように構成したエアインパクトドライバ。