JP2003103474A - 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におけるドライバビ
ット交換の容易化を図る。 【解決手段】 ピストン12に取付けたスチールボール51
とC形クランプバネ52とからなるクイックカップリング
機構において、C形クランプバネ52の直径をエアシリン
ダ11の内径に近い寸法とし、エアシリンダ11の上下両端
部の内径を拡大して大径部11a, 11bを形成する。ノーズ
5を取外してピストン12を通常の下死点位置から大径部1
1bへ下降させればドライバビット13を引抜くことができ
る。シリンダハウジングにノーズを組付けた状態におい
て、C形クランプバネが拡張することができずピストン
からドライバビットが外れない構造であるので、弱いバ
ネ力のクランプバネを用いることが可能であり、ドライ
バビットを引抜く際の労力を軽減できる。

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、ドライバビットの
着脱を容易化した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】ドライバビットを回転及び前進駆動する
形式のエアインパクトドライバは、エアモータのロータ
の中心穴にスプライン嵌合させた角型シャフトにエアシ
リンダのピストン及びドライバビットを結合しており、
エアシリンダに圧力空気を供給することによりピストン
と角型シャフトとドライバビットとが一体に前進すると
ともに、エアモータが角型シャフト及びピストンとドラ
イバビットを回転駆動してネジを締付ける。ドライバビ
ットはピストンから取外すことができ、必要に応じてド
ライバビットを交換することができる。

【０００３】ピストンにはドライバビットを連結するた
めのクイックカップリング機構が設けられている。クイ
ックカップリング機構は、ピストンの周面に放射状に配
列した複数の貫通孔に挿入したスチールボールと、外側
からスチールボールを押さえるC形クランプバネとによ
って構成されている。ドライバビットの上部外周面には
周方向の溝が形成されていて、ピストンのドライバビッ
ト挿入穴へ下方からドライバビットの上端部を挿入する
と、ドライバビットがスチールボール及びC形クランプ
バネを押し広げて進入し、スチールボールがドライバビ
ットの溝に嵌合することによりドライバビットが保持さ
れる。

【０００４】ドライバビットの交換に際しては、エアイ
ンパクトドライバのノーズを取外してドライバビットの
先端部を露出させ、先端部を掴んで下へ引けば、スチー
ルボール及びC形クランプバネを押し広げられてスチー
ルボールとドライバビットの溝との嵌合が外れ、ドライ
バビットが引抜かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のエアインパクト
ドライバは、ドライバビットの交換に際してドライバビ
ットを掴むためにエアインパクトドライバのノーズを取
外さなければならず、また、ネジ締め作業中にドライバ
ビットがピストンから外れないようにするためにクイッ
クカップリング機構に強力なクランプバネを用いている
ので、ドライバビットの交換時にドライバビットを引抜
くことが容易ではない等、交換作業に手間がかかるとい
う問題がある。

【０００６】そこで、ドライバビットの交換を容易化す
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。

【０００７】

【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、エアインパクトド
ライバ内のエアシリンダのピストンにボールと弾性部材
とによるクイックカップリング機構を設け、クイックカ
ップリング機構によりピストンとドライバビットを連結
したエアインパクトドライバにおいて、前記ピストンの
弾性部材装着部位の外径をエアシリンダの内径に近似の
寸法とするとともに、エアシリンダの上下両端部の内径
を拡大し、エアインパクトドライバのノーズを取外すこ
とによりピストンの弾性部材装着部位をエアシリンダの
下端大径部へ移動可能に形成し、ピストンをエアシリン
ダの下端大径部へ移動してドライバビットを抜取り、ド
ライバビットによりピストンをエアシリンダの上端大径
部へ押し上げてドライバビットをクイックカップリング
機構へ嵌合させることができるように形成したことを特
徴とするエアインパクトドライバを提供するものであ
る。

【０００８】また、エアインパクトドライバ内のエアシ
リンダのピストンにボールと弾性部材とによるクイック
カップリング機構を設け、クイックカップリング機構に
よりピストンとドライバビットを連結するとともに、ス
ライド自在なコンタクトノーズをノーズの先端部に配置
し、コンタクトノーズをネジの射出方向へ突出させたエ
アインパクトドライバにおいて、コンタクトノーズを着
脱自在に形成し、コンタクトノーズをノーズから取外す
ことによりドライバビットの先端部位が露出し、ドライ
バビットの先端部位をつかんで抜取ることができるよう
に構成したことを特徴とするエアインパクトドライバを
提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図に従って説明する。図１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、インパクト機
構ハウジング3、シリンダハウジング4、ノーズ5を一列
に連結し、インパクト機構ハウジング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。

【００１０】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。グリップ6の基部にはトリガ弁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を操作してトリガ弁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。尚、図中右上のA部はトリガ弁8の部
分を右から見た断面図、左下のB部はノーズ5に装備され
るコンタクトノーズ10の部分を左から見た断面図であ
り、空気配管を鎖線で示している。

【００１１】シリンダハウジング4内のエアシリンダ11
のピストン12は、その前面にドライバビット13が結合さ
れ、背面に六角シャフト14が結合されている。インパク
ト機構ハウジング3には公知の遠心噛合い式インパクト
機構15が内蔵されており、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）の中心にある六角穴を
六角シャフト14が貫通している。インパクト機構15の上
に配置したエアモータ17のロータ18には、六角シャフト
14よりも径の大きい中心孔を設けてあり、六角シャフト
14の上部は中心孔内へ進入している。エアモータ17のロ
ータ18はインパクト機構15のアウターロータ19に結合さ
れていて、ピストン12とドライバビット13と六角シャフ
ト14は、インパクト機構15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11内を昇降自在となってい
る。

【００１２】ノーズ5の先端部外周面に嵌合しているコ
ンタクトノーズ10は、ノーズ5に対して上方へスライド
することができる。コンタクトノーズ10には上方へ向け
てロッド20が取付けられており、ロッド20の先端はシリ
ンダハウジング4の下部に設けたコンタクト弁21のロッ
ドガイド穴に入り、ロッドガイド穴でスプール22に接し
ている。

【００１３】続いて、エアインパクトドライバ1の空気
圧回路及び動作行程について説明する。図１は待機状態
を示し、トリガ弁8のステム23はバネにより閉位置に下
降していて、ステム23と同軸のポペット24はバネと下面
に作用する空気圧とによって上昇している。

【００１４】エアモータ17の吸気ポート25にエアモータ
切換え弁26が接続されており、エアモータ切換え弁26の
入力ポート27はトリガ弁8の上部出力ポート28へ接続
し、上部パイロットポート29は、A部に示すトリガ弁8の
上部出力ポート30へ接続し、下部パイロットポート31は
エアモータ制御用パイロット弁32へ接続している。

【００１５】エアモータ制御用パイロット弁32の上部パ
イロットポート33と、その左のピストン制御用パイロッ
ト弁34の上部パイロットポート35は、A部に示すトリガ
弁8の上部出力ポート30へ接続されている。エアシリン
ダ11の上部ポート36は、ピストン制御用パイロット弁34
の下部ポート38へ接続されており、エアシリンダ11の下
部ポート39はA部に示すトリガ弁8の下部ポート40へ接続
されている。

【００１６】シリンダハウジング4の下部に配置したコ
ンタクト弁21の下部ポート41は、ピストン制御用パイロ
ット弁34の上部ポート42へ接続されており、コンタクト
弁21の上部ポート43は、A部に示すエアチャンバ接続ポ
ート44へ接続されている。コンタクト弁21の下部ポート
41と、コンタクト弁21の隣に配置した小型のポペット弁
45は、コンタクト弁21の外周の隙間を通じて連通してお
り、ポペット弁45はエアモータ制御用パイロット弁32の
上部ポート46へ通じる通路47を開閉する。

【００１７】図1に示すように、トリガ弁8が閉位置であ
ってコンタクトノーズ10が下降した待機位置にある状態
においては、エアチャンバ7内の高圧空気がトリガ弁8の
下部ポート40からエアシリンダ11の下部ポート39を通じ
て下部空気室に供給され、ピストン12を上部待機位置へ
押し上げている。

【００１８】図2に示すように、コンタクトノーズ10を
ネジ締め対象面にあてて押込み、トリガレバー9を引く
と、トリガ弁8のステム23が上昇してトリガ弁8の上部出
力ポート28, 30とエアチャンバ7が連通するとともに、
ポペット24の下面に作用している圧力空気がステム23の
周囲から下方へ向かって排気されてポペット24が下降
し、エアシリンダ11の下部空気室の空気がトリガ弁8を
通じて大気へ排出される。

【００１９】そして、トリガ弁8の上部出力ポート30を
通じてエアモータ切換え弁26の入力ポート27へ圧力空気
が供給されるとともに、エアモータ切換え弁26の上部パ
イロットポート29と、エアモータ制御用パイロット弁32
の上部パイロットポート33と、ピストン制御用パイロッ
ト弁34の上部パイロットポート35とにパイロット圧がか
かる。これにより、エアモータ切換え弁26のスプール
と、エアモータ制御用パイロット弁32のスプールと、ピ
ストン制御用パイロット弁34のスプールとが下降し、シ
リンダハウジング4の下部にあるコンタクト弁21の下部
ポート41からピストン制御用パイロット弁34を通じてエ
アシリンダ11の上部ポート36に圧力空気が供給され、ピ
ストン12とドライバビット13及び六角シャフト14が下降
を開始する。

【００２０】また、エアモータ制御用パイロット弁32の
下部ポート48を通じてエアモータ切換え弁26の下部パイ
ロットポート31へ圧力空気が供給され、エアモータ切換
え弁26のスプール49が上昇し、ピストン12の下降後にエ
アモータ17が起動してピストン12とドライバビット13及
び六角シャフト14が回転を開始する。エアモータ17が起
動すると、インパクト機構15内の揺動ハンマー(図示せ
ず)がアンビル16に高速で連続的に打撃を加えてアンビ
ル16及び六角シャフト13、ピストン11、ドライバビット
12が回転し、ネジがネジ締め対象物に締結される。

【００２１】図2はネジ締め完了状態を示し、ピストン1
1が可動範囲の下端に達してエアシリンダ10内のバンパ
ー50と底部のポペット弁45を押し下げる。ポペット弁45
が下降することにより、エアモータ制御用パイロット弁
32の下部ポート48からエアモータ切換え弁26の下部パイ
ロットポート31へ供給されている圧力空気が、ポペット
弁45及びエアシリンダ11の下部ポート39を通じてトリガ
弁8から排出される。これにより、エアモータ切換え弁2
6のスプール49の下面に作用している空気圧が低下して
スプール49が下降し、エアモータ17の入力ポート25とエ
アチャンバ7が遮断されてエアモータ17が回転を停止す
る。

【００２２】ネジ締め完了後にトリガレバー9をオフす
ると、トリガ弁8のステム23が初期位置へ下降し、ポペ
ット24の下面に圧力空気が入ってポペット24が上昇し、
エアチャンバ7からトリガ弁8の下部ポート40を通じてエ
アシリンダ11の下部空気室へ圧力空気が供給され、ピス
トン12が上昇して初期位置へ戻る。

【００２３】次に、ドライバビット連結用のクイックカ
ップリング機構を説明する。図3に示すように、シリン
ダハウジング4に内蔵したエアシリンダ11のピストン12
は、前後両面に六角形の穴が形成されており、前面（図
において下）のドライバビット挿入穴にドライバビット
13が嵌合し、背面（図において上）の六角穴に六角シャ
フト14が嵌合している。

【００２４】クイックカップリング機構の基本的構成は
従来型と同様であり、ピストン12のドライバビット挿入
穴の内周面から外周面へ貫通する複数の円穴を放射状に
配列して円穴内にスチールボール51を挿入し、ピストン
12の外周面に装着したC形クランプバネ52により円穴内
のスチールボール51を押さえている。ドライバビット13
の上端部は、ピストン12のドライバビット挿入穴に合致
する六角断面形状となっていて、その外周面に形成した
周方向の溝13aにスチールボール51が嵌合してピストン1
2とドライバビット13が結合されている。

【００２５】請求１記載のエアインパクトドライバにお
ける特徴の一つは、ピストン12へドライバビット13を連
結した状態におけるＣ形クランプバネ52の外径が、エア
シリンダ11の内径に近い寸法であることで、これにより
ピストン12とドライバビット13とを引き離す力がかかっ
たとしても、C形クランプバネ52がエアシリンダ11の内
壁にあたって径を拡張できないため、ピストン12からド
ライバビット13が外れることがない。また、図1に示す
ように、エアシリンダ11の上下両端部は内径が拡大され
ていて、この大径部11a, 11bはC形クランプバネ52を押
し開いてピストン12へドライバビット13を着脱すること
ができる寸法となっている。

【００２６】エアシリンダ11の内底部に挿入されている
バンパー50はバネにより浮上しており、図4に示すよう
にピストン12が下降してバンパー50に衝突したときに下
へスライドし、下面中央から下方へ突出しているスライ
ドガイド部50aの先端がノーズ5の上端面に当たって停止
する。このとき、ピストン12に装着されているC形クラ
ンプバネ52の下部はエアシリンダ11の小径部11cから大
径部11bに出るが、上部は小径部11c内にあって径の拡張
を規制されているので、ピストン12が衝突したときの衝
撃によってピストン12からドライバビット13が脱落する
ことがない。

【００２７】次にドライバビット13の交換について説明
する。ドライバビット13を交換する際は、図5に示すよ
うに、シリンダハウジング4の先端にノーズ5を固定して
いるボルト(図示せず)を緩めてノーズ5を下方へ変位さ
せると、ポペット弁45の下方に設けられたシール弁53が
ハウジングから下方へ突出することにより、バンパー50
の下方への移動規制が解除される。ピストン12、ドライ
バビット13及び六角シャフト14をネジ締め作業時の下死
点位置からさらに下降させると、バンパー50はシリンダ
ハウジング4の内底面に接して止まる。このとき、C形ク
ランプバネ52は、その全体がエアシリンダ11の小径部11
cから大径部11bに出るので、ドライバビット13の着脱が
可能な状態となり、手でドライバビット13を引けば、ス
チールボール51及びC形クランプバネ52が押し広げられ
てドライバビット13が引抜かれる。尚、ノーズを変位さ
せるとはノーズを取外すことも含み、ノーズを取外して
ドライバビット13を着脱する構成としてもよい。

【００２８】そして、ドライバビット13を下から挿入す
ると、図6に示すようにピストン12及び六角シャフト14
はドライバビット13に押されてエアシリンダ11内を上昇
し、ピストン12が上死点に達する。前述した取外しのと
きと同様に、上死点においてはピストン12に装着したC
形クランプバネ52の全体がエアシリンダ11の小径部11c
から大径部11aに出る。ここで、ドライバビット13をさ
らに押し上げれば、図示のようにドライバビット13の先
端部によってスチールボール51及びC形クランプバネ52
が押し広げられ、ドライバビット13の溝13aにスチール
ボール51が嵌合してドライバビット13とピストン12が結
合される。

【００２９】このように、ノーズ5を変位させたときの
みドライバビット13を抜取ることができ、シリンダハウ
ジング4にノーズ5を取付けた状態ではピストン12とドラ
イバビット13は分離不可能であるので、ドライバビット
を保持するC形クランプバネ52のバネ力を従来型よりも
小さくすることができ、弱いバネを用いることによりド
ライバビットの着脱が容易化する。また、通常のネジ締
め作業時においてピストンからドライバビットがはずれ
ない構造であるのでより安全性が高い。

【００３０】次に、請求項２記載の発明の実施形態を説
明する。図7及び図8において61はインパクトドライバの
ノーズ、62はコンタクトノーズ、63はコンタクトノーズ
の上昇ストローク調節するためのストロ−ク調節ダイア
ルである。図7(b)に示すように、コンタクトノーズ62の
上部中央にはメネジ孔64が形成されていて、コンタクト
ノーズ62をノーズ61の先端部に被せ、皿ネジ形のネジ軸
65をストロ−ク調節ダイアル63の中心穴に通してコンタ
クトノーズ62のメネジ孔64へねじ込むと、ノーズ61の前
面に形成した上下方向へ長いガイド溝66にネジ軸65の先
端部が入り、コンタクトノーズ62はノーズ61に対して上
下スライド自在に保持される。

【００３１】図8に示すストロ−ク調節ダイアル63の裏
面には、回転角度によって回転中心からの半径が段階的
（図示例では8段階）に変化する円板カム部67が形成さ
れていて、ストロ−ク調節ダイアル63のボール穴に挿入
したバネ（図示せず）とボール68、及びコンタクトノー
ズ62の前面に環状に配列した8個のボール受け穴69とに
よって8段階のクリックストップ機構を形成し、ストロ
−ク調節ダイアル63が一定の回転角度毎に固定されるよ
うにしている。

【００３２】図7に示すようにノーズ61には、ストロ−
ク調節ダイアル63の上方に位置するストッパー70が形成
されており、ストッパー70はストロ−ク調節ダイアル63
の円板カム部67に対向していて、コンタクトノーズ62を
上方へスライドさせると、円板カム部67の外周面がスト
ッパー70に当たってコンタクトノーズ62が停止する。前
述したように、ストローク調節ダイアル63の回転角度に
よりストッパー70に当たる円板カム部67の半径が異なる
ので、ストローク調節ダイアル63を任意のクリック位置
へ回転することによってコンタクトノーズ62の上方への
スライドストロークを８段階に調節でき、これによりネ
ジの締込み深さを調節することができる。

【００３３】皿ネジ形のネジ軸65の頭にはすり割り71が
形成されており、硬貨などを用いてネジ軸65を着脱する
ことができる。したがって、図9(a)に示す装着時の状態
から(b)に示すようにネジ軸65を抜いてコンタクトノー
ズ62を下方へ引けば、図10に示すようにコンタクトノー
ズ62が簡単にノーズ61から外れ、これによりドライバビ
ット72の先端は露出しており、シリンダハウジング73の
ボルト（図示せず）を緩めるか取外すことによりノーズ
を下方へ変位させ、ドライバビット72の先端部位を掴ん
で引抜くことができ、シリンダハウジング73からノーズ
61を取外すことなく、且つ専用工具等も必要なくドライ
バビット72の交換が可能である。

【００３４】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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のエ
アインパクトドライバは、シリンダハウジングにノーズ
を組付けた通常の状態において、C形クランプバネが拡
張することができずピストンからドライバビットが外れ
ない構造であるので安全性が高い。また、弱いバネ力の
クランプバネを用いることが可能となり、ノーズを取外
してドライバビットを引抜く際の労力を軽減できる。

【００３６】また、請求項２記載のエアインパクトドラ
イバは、ノーズの先端部に装着したコンタクトノーズを
簡単に着脱できるように構成したので、コンタクトノー
ズを取外すことにより露出したドライバビットを掴んで
引抜くことができ、シリンダハウジングからノーズを取
外さなくともドライバビットを交換することができて作
業性が向上する。

【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
ドライバの初期状態を示す断面図。

【図２】エアインパクトドライバのネジ締め完了時の状
態を示す断面図。

【図３】初期状態におけるクイックカップリング機構を
示す部分断面図。

【図４】ネジ締め完了状態におけるクイックカップリン
グ機構を示す部分断面図。

【図５】ドライバビットを抜取る状態を示す部分断面
図。

【図６】ドライバビットをピストンへ挿入する状態の部
分断面図。

【図７】(a)はエアインパクトドライバの側面断面図、
(b)はコンタクトノーズの背面図。

【図８】コンタクトノーズ及びロッドの正面図。

【図９】(a)はコンタクトノーズ部分の水平断面図、(b)
はネジ軸を取外した状態を示すコンタクトノーズ部分の
水平断面図。

【図１０】エアインパクトドライバからコンタクトノー
ズを取外した状態の断面図。

【符号の説明】

1 エアインパクトドライバ 5 ノーズ 8 トリガ弁 9 トリガレバー 10 コンタクトノーズ 11 エアシリンダ 11a,11b 大径部 11c 小径部 12 ピストン 13 ドライバビット 13a 溝 14 六角シャフト 15 インパクト機構 17 エアモータ 20 ロッド 21 コンタクト弁 26 エアモータ切換え弁 32 エアモータ制御用パイロット弁 34 ピストン制御用パイロット弁 45 ポペット弁 50 バンパー 51 スチールボール 52 Ｃ形クランプバネ 61 ノーズ 62 コンタクトノーズ 63 ストローク調節ダイアル 65 ネジ軸 66 ガイド溝 67 円板カム部 70 ストッパー 71 すり割り 72 ドライバビット 73 シリンダハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵口 和彦 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 一場 朋典 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 田村 純一 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアインパクトドライバ内のエアシリン
   ダのピストンにボールと弾性部材とによるクイックカッ
   プリング機構を設け、クイックカップリング機構により
   ピストンとドライバビットを連結したエアインパクトド
   ライバにおいて、 前記ピストンの弾性部材装着部位の外径をエアシリンダ
   の内径に近似の寸法とするとともに、エアシリンダの上
   下両端部の内径を拡大し、エアインパクトドライバのノ
   ーズを変位させることによりピストンの弾性部材装着部
   位をエアシリンダの下端大径部へ移動可能に形成し、ピ
   ストンをエアシリンダの下端大径部へ移動してドライバ
   ビットを抜取り、ドライバビットによりピストンをエア
   シリンダの上端大径部へ押し上げてドライバビットをク
   イックカップリング機構へ嵌合させることができるよう
   に形成したことを特徴とするエアインパクトドライバ。
2. 【請求項２】 エアインパクトドライバ内のエアシリン
   ダのピストンにボールと弾性部材とによるクイックカッ
   プリング機構を設け、クイックカップリング機構により
   ピストンとドライバビットを連結するとともに、スライ
   ド自在なコンタクトノーズをノーズの先端部に配置し、
   コンタクトノーズをネジの射出方向へ突出させたエアイ
   ンパクトドライバにおいて、コンタクトノーズを着脱自
   在に形成し、コンタクトノーズをノーズから取外すこと
   によりドライバビットの先端部位が露出し、ドライバビ
   ットの先端部位をつかんで抜取ることができるように構
   成したことを特徴とするエアインパクトドライバ。