JP3681522B2

JP3681522B2 - エアシリンダ付き作動工具

Info

Publication number: JP3681522B2
Application number: JP30084497A
Authority: JP
Inventors: 宗一林; 覚渡▲なべ▼
Original assignee: Lobtex Co Ltd
Current assignee: Lobtex Co Ltd
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2017-10-31
Also published as: JPH11138231A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リベットかしめ工具、ナットかしめ工具等のエアシリンダ付き作動工具の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のエアシリンダ付き作動工具としては、図６に示す如く、ピストンロッド５３が固着されたエアピストン５２が上下に移動可能に内装されてなるエアシリンダ５１を有するハウジングＢと、該ハウジングＢの上方に取り付けられてなる本体５４と、前記エアシリンダ５１の下方の空気室５５に空気を供給する空気供給機構５６とを備え、前記本体５４は、スプリング５７によって前方に付勢され且つ供給されるオイルによって前後に移動可能なオイルピストン５８が設けられてなるオイルシリンダ５９と、前記ピストンロッド５３の上下の移動によって内部のオイルを前記オイルシリンダ５８に供給すべく形成されてなるオイル収容室６０とを有してなる。
【０００３】
また、前記オイルピストン５８の先端５８ａの内側には、図７に示すようなリベット７０のピン７２を把持可能なチャック部材６１が設けられてなり、更に、オイルピストン５８には、該リベット７０の締結時に破断したピン７２を前記本体５９の後方のピン収容室６２に送るべくピン排出孔６３が穿設されてなる。
【０００４】
ここで、図７に示すリベット７０は、フランジ部７１ａを有する略円筒状のリベット本体７１にピン７２が挿入された構成となっており、該ピン７２の頭部７２ａは、リベット本体７１の孔７１ｂの直径よりも若干大きく形成されてなるものであり、上記従来のエアシリンダ付き作動工具は、該リベット７０を用いて二枚の被締結部材８０，８０を締結させるために使用されるものである。
【０００５】
具体的には、図８に示す如く、リベット７０のピン７２の一端７２ｂ側をチャック部材６１に装着し、二枚の被締結部材８０，８０に穿設された締結孔にリベット７０の他端側（ピン７２の頭部７２ａ側）を挿入して、前記空気供給機構５６のレバー６４を本体５４側に引くと、逆止弁６５が開口して空気がエアバルブ６６からエアシリンダ５１の空気供給口６７を通って空気室５５に送り込まれ、エアピストン５２が上方に移動してピストンロッド５３がオイル収容室６０内に進入する。
【０００６】
そして、ピストンロッド５３の進入によってオイルがオイルシリンダ５９内に供給されると、オイルピストン５８が後方に移動してオイルピストン５８の先端のテーパ面５８ｂがチャック部材６１の外周面を内側に押圧することにより、該チャック部材６１がリベット７０のピン７２を把持しつつ後方に移動する。
【０００７】
このようにピン７２がチャック部材６１に把持されて後方に引っ張られると、ピン７２の頭部７２ａによってリベット本体７１の孔７１ｂが外側に変形してリベット本体７１が被締結部材８０に固定され、リベット本体７１が両被締結部材８０，８０を挟み込んで締結すると共に、チャック部材６１に把持されたピン７２の一端７２ｂ側が切断してオイルピストン５８のピン排出孔６３を通ってピン収容室６２に送られて収容される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来のエアシリンダ付き作動工具は、空気供給機構５６がエアシリンダ５１の下方側に位置する空気供給口６７から空気室５５に空気を送り込むべく、エアシリンダ５１の外側に構成されてなるので、作動工具自体、特にハウジングＢが大型のものとなり、該作動工具を保持して繰り返し長時間の作業を行う作業者の負担が大きく、また空気供給機構５６が被締結部材８０側に位置するため作業の妨げとなるという問題点があった。
【０００９】
そこで、図９に示す如く、空気供給口６７をエアシリンダ５１の上部に設け、該空気供給口６７と空気室５５とを連通させるパイプ６８をエアシリンダ５１内に設けて、該パイプ６８内に空気を通して空気室５５に空気を送り込むよう構成されてなるエアシリンダ付き作動工具も公知である。
【００１０】
かかるエアシリンダ付き作動工具は、作動工具自体、特にエアシリンダ５１を有するハウジングＢを小型化すべくパイプ６８をエアシリンダ５１内に設けたものであるが、該パイプ６８はエアピストン５２を貫通して空気室５５まで延設され、エアピストン５２はパイプ６８と摺動して上下に移動することになるため、摺動部での空気漏れを防止する必要があり、エアピストン５２とパイプ６８との摺動抵抗が大きくなる。
【００１１】
その結果、パイプ６８自体の加工ばらつきやパイプ６８をハウジングＢに取り付ける際の取り付けばらつき等からパイプ６８とピストンロッド５３との平行がずれている場合には、摺動抵抗が増大してエアピストン５２が円滑に移動しなくなるという問題があった。
【００１２】
かかる問題を解消するためには、パイプ６８自体を高精度に加工する必要があるうえに、パイプ６８をハウジングＢに取り付ける際の組立ばらつきをも抑制する必要があり、何れにしても製造コストが高くなる。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、作動工具自体を小型軽量できるうえに、エアピストンの円滑な移動を確保することができるエアシリンダ付き作動工具を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアシリンダ付き作動工具は、ピストンロッド３を有するエアピストン２が内装されてなるエアシリンダ１を備え、該エアシリンダ１は前記エアピストン２によって上方空気室４と下方空気室５とに区画され、前記エアピストン２は、空気が前記ピストンロッド３内を通って下方空気室５に供給されることにより上昇可能に設けられ、前記ピストンロッド３の先端には、オイル収容室７の内面７ａと摺動可能なピストンヘッド１５が設けられ、ピストンロッド３はピストンヘッド１５の上昇時にオイル収容室７の内面７ａとの間に隙間１６ａを形成すべく構成され、ピストンロッド３には、前記下方空気室５に空気を供給可能な空気流路２６が設けられ、該空気流路２６は、前記エアピストン２が最も下降している状態においてエアシリンダ１から突出した位置に形成した開口部２６ａと、該開口部２６ａから下方空気室５に空気を供給可能にピストンロッド３を軸方向に貫通する縦孔２６ｂとを有してなり、前記エアピストン２が最も下降している状態においてエアシリンダ１から突出したピストンロッド３の外側で前記オイル収容室７と上方空気室４との間に空気供給空間１６が設けられ、空気供給空間１６から前記開口部２６ａを介して空気が空気流路２６に供給されることにより、ピストンロッド３が上昇するとともにピストンロッド３の上昇時においては空気供給空間１６と隙間１６ａとが一体となって前記隙間１６ａから開口部２６ａに空気が供給されることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係るエアシリンダ付き作動工具にあっては、空気がピストンロッド３内を通って空気室５に供給されることにより、空気をエアシリンダ１の上方から供給させることができる結果、従来のように、空気を供給させる空気供給機構等をエアシリンダ１の外部に突出させて配置する必要がなくなり、しかも、空気供給機構等が作業の妨げとなることもない。
【００１６】
更に、空気がピストンロッド３内を通って空気室５に送られるので、従来のように、別途設けた空気供給用のパイプ等を通すものに比して、ピストンロッド３を円滑に移動させることができるのである。更に、オイル収容室７の内面７ａとの間に隙間１６ａを形成すべくピストンロッド３を構成することにより、エアピストン２が移動してピストンロッド３がオイル収容室７内に進入しても、常に開口部２６ａが隙間１６ａと連通することとなって、隙間１６ａから開口部２６ａを介して空気流路２６内に空気を供給することができるのである。
【００１７】
本発明のエアシリンダ付き作動工具は、エアシリンダ１には、内筒１１と、該内筒１１に間隙１２を有して挿着される外筒１０とを有し、前記内筒１１は切欠部１１ａを有し、前記外筒１０に細孔１３が穿設され、前記エアシリンダ１のエアピストン２の上昇によって上方空気室４の空気が前記内筒１１の切欠き部１１ａから前記隙間１２に進入して前記細孔１３から排出されることを特徴としている。
【００１８】
下方空気室５に空気が送り込まれることにより、エアピストン２がピストンロッド３と共に上昇し、ピストンヘッド１５がオイル収容室７内を上昇し、上方空気室４内の空気は、エアピストン２の上昇によって内筒１１の切欠き部１１ａから隙間１２内に進入して内筒１１の外周面に沿って下方側に移動し、外筒１０の細孔１３から外部へ排出される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
Ａはエアシリンダ１を有するハウジングで、該ハウジングＡには、上下に移動可能なエアピストン２が内装されたエアシリンダ１を備え、該エアシリンダ１は、前記エアピストン２によって上方空気室４と下方空気室５（空気室）とに区画されてなる。尚、エアピストン２の上面には、該エアピストン２が上昇して前記エアシリンダ１の上端面１ｂに衝突した際の衝撃を緩和すべく緩衝部材２ａが固着されてなる。
【００２０】
前記ハウジングＡは、図２に示す如く、内筒１１が間隙１２を有して外筒１０に挿着されてなり、該内筒１１は、図３に示す如く、上端に複数の切欠き部１１ａを有し、前記外筒１０の下面には、外気と間隙１２とを連通する細孔１３が複数穿設されてなる。
【００２１】
このように、エアシリンダ１の上方空気室４は、前記切欠き部１１ａと間隙１２と複数の細孔１３とよりハウジングＡの外部と連通可能に構成されてなる。
【００２２】
図１において、６は、オイルを収容可能なオイル収容室７、及びオイルピストン９を内装するオイルシリンダ８を備えてなる本体で、該本体６の下端側には、前記ハウジングＡが螺着されてなる。
【００２３】
また、前記オイルシリンダ８は、オイルピストン９により、前記オイル収容室７とオイル連通路１４を介して連通しているオイル室８ａと、エア通路８ｃを介してオイルシリンダ８の外部と連通しているエア室８ｂとに区画されてなる。
【００２４】
３は前記エアピストンの上方に取り付けられてなるピストンロッドで、該ピストンロッド３の先端には、前記オイル収容室７の内面７ａと摺動可能なピストンヘッド１５が取り付けられてなり、該ピストンヘッド１５は、前記下方空気室５に空気が供給されてエアピストン２が上昇することにより、前記オイル収容室７内を上方に摺動してオイル収容室７のオイルを前記オイル室８ａに送り込むよう構成されてなる。
【００２５】
また、ピストンロッド３は、図５に示す如く、ピストンヘッド１５の上昇時に前記オイル収容室７の内面７ａとの間に隙間１６ａを形成すべく、直径がオイル収容室７（ピストンヘッド１５）の直径よりも小さく形成されてなる。
【００２６】
図１において、１６はオイル収容室７と前記上方空気室４との間に位置しエアシリンダ１から突出するピストンロッド３の外側に形成されてなる空気供給空間で、該空気供給空間１６は、ピストンヘッド１５によってオイル収容室７と遮断され、且つ、留め具１８によって固定されたパッキン１７によって上方空気室４と遮断されてなる。
【００２７】
尚、本実施形態において、空気供給空間１６は、エアピストン２が初期状態、即ち、最も下降している状態（図１）において、ピストンヘッド１５とパッキン１７との間に形成され、しかも、径方向では、ピストンロッド３の外周面３ａと前記オイル収容室７の内面７ａと同一面との間に形成されてなる。
即ち、本実施形態においては、空気供給空間１６は、径方向の断面積において、前記隙間１６ａと同一面積にある。
【００２８】
２６は前記後方空気室５に空気を供給すべく前記ピストンロッド３に形成されてなる空気流路で、該空気流路２６は、ピストンロッド３の軸方向に貫通するように穿設されてなる縦孔２６ｂと、該縦孔２６ｂと前記空気供給空間１６とを連通すべくピストンロッド３の上端側に横方向に穿設されてなる二カ所の横孔２６ｃ，２６ｃからなる。
【００２９】
このように、該空気流路２６は、エアシリンダ１から突出した位置に開口部２６ａを有してなり、前記空気供給空間１６に供給される空気が開口部２６ａからピストンロッド３内を通って前記下方空気室５に供給可能に構成され、前記縦孔２６ｂの上部には、前記ピストンヘッド１５の突起部１５ａが挿着され、上方（オイル収容室７）への該縦孔２６ｂの開口が防止されてなる。
【００３０】
１９は前記エアシリンダ１内（下方空気室５内）への空気の供給と排出とを制御するための空気供給機構で、該空気供給機構１９は、逆止弁２０と該逆止弁２０を作動させるスイッチ部２１とを備えてなり、該スイッチ部２１を押圧することにより、逆止弁２０が開口して前記下方空気室５内に空気が供給可能に構成されてなる。
【００３１】
２２は前記空気供給機構１９と空気を送り込むためのエアバルブ２３とを連通する空気供給路で、２４は空気供給機構１９と空気供給空間１６とを連通する連通路で、２５は前記エアピストン２の下降時に下方空気室５内の空気を排出するための空気排出路である。
【００３２】
２７は前記オイルピストン９を前方側に付勢するスプリングで、２８はオイルピストン９の先端の内側に設けられてなるチャック部材で、該チャック部材２８は、前記本体６の先端に開口する挿入孔３０に挿入されたリベット７０のピン７２を把持すべくチャック孔２９を有してなる。
【００３３】
また、チャック部材２８は、オイルピストン９のテーパ面９ａと係合する外周面２８ａを有してなり、オイルピストン９の後退時にチャック部材２８がピン７２を把持可能に構成されてなる。
【００３４】
３１は切断したピン７２ｂを後方のピン収容室３２に排出すべくオイルピストン９に形成されてなるピン排出孔である。
【００３５】
次に上記構成からなるエアシリンダ付き作動工具の使用状態について説明する。
図４及び図５に示す如く、本体６の先端の挿入孔３０からリベット７０のピン７２の一端側７２ｂを挿入し、被締結部材８０，８０の締結孔にピン７２の頭部７２ａ側を挿入した後、スイッチ部２１を押圧して空気供給機構１９を作動させると、逆止弁２０が開口してエアバルブ２３から空気供給路２２を通って送られてくる空気が連通路２４を介して空気供給空間１６に送られる。
【００３６】
該空気供給空間１６に送られてきた空気は、開口部２６ａから横孔２６ｃと縦孔２６ｂ内を通って下方空気室５へと送られる。
【００３７】
このように、下方空気室５に空気が送り込まれることにより、エアピストン２がピストンロッド３と共に上昇し、ピストンヘッド１５がオイル収容室７内を上昇することにより、収容されたオイルがオイルシリンダ８のオイル室８ａに送られ、オイルピストン９を後方に移動させる。
【００３８】
該オイルピストン９の後方への移動に伴って、チャック部材２８がピン７２ｂを把持しつつピン７２ｂを後方に引っ張る。
【００３９】
この際、上方空気室４内の空気は、エアピストン２の上昇によって内筒１１の切欠き部１１ａから間隙１２内に進入して内筒１１の外周面に沿って下方側に移動し、外筒１０の下面に設けられた細孔１３，１３から外部へ排出される。
【００４０】
このように、複数の細孔１３を使用して空気を排出させることにより、排出時の排出音を低減させることができる。
【００４１】
また、オイルシリンダ８のエア室８ｂ内の空気もオイルピストン９の移動に伴って、エア通路８ｃから外部に排出される。
【００４２】
このように、ピストンヘッド１５が上昇していくと、開口部２６ａも上昇して空気供給空間１６から離れて行くが、ピストンロッド３とオイル収容室７の内面７ａとの間には隙間１６ａが形成されて、空気供給空間１６と該隙間１６ａが一体となっているために、空気供給空間１６に供給された空気は、隙間１６ａを介して開口部２６ａから空気流路２６内に送り込まれるのである。
【００４３】
そして、続けて空気が送られて、図５に示す如く、エアピストン２の緩衝部材２ａがエアシリンダ１の上端面１ｂに到達するまで上昇して被締結部材８０，８０の締結が完了し、チャック部材２８によって把持されたピン７２ｂは切断される。
【００４４】
締結が完了した後スイッチ部２１の押圧を解除すると、逆止弁２０が空気の供給を止めるべく閉鎖し、オイルピストン９がスプリング２７の弾性力によって前方側に戻ることにより、オイル室８ａ内のオイルがオイル収容室７内に送り込まれてピストンヘッド１５（エアピストン２）を下方に移動させて戻す。このようにエアピストン２が図１に示す如く元の初期位置に戻ると、チャック部材２８によるピン７２ｂの把持が解除され、切断したピン７２ｂはピン排出孔３１を通ってピン収容室３２内に収容される。
【００４５】
この際、下方空気室５内の空気は、空気流路２６から隙間１６ａと空気供給空間１６と連通路２４を通って、空気供給機構１９へと送られ、空気排出路２５から外部に排出される。
【００４６】
以上のように本実施形態の作動工具は、空気をピストンロッド３内を通すよう構成されてなるので、空気供給機構１９が従来のようにハウジングＡから被締結部材８０側に大きく突出して作業の妨げとなることがなく、また、作動工具自体も小型軽量化することができるため、作業者の負担が低減して効率良く作業を行うことができるのである。
【００４７】
更に、エアシリンダ１内に空気を通すための別のパイプ等を設ける必要もなくなり、従来に比してエアピストン２の上下移動が極めて円滑となる結果、締結作業も円滑に行うことができるうえに、パイプ等の別部材が不要になる結果、部品点数を削減でき低コストに製造できるのである。
そのうえ、空気がピストンロッド３内に通るよう構成することにより、空気流路２６の加工も容易となり、一層製造コストを抑制できる。
【００４８】
尚、本実施形態においては、空気供給空間１６と隙間１６ａとを、断面視同一面積のものに構成しているが、空気供給空間１６の形状、構成は種々に変更が可能であり、例えば、本実施形態よりも外側に大きく形成してなるものであってもよい。但し、本実施形態の如く、断面視同一形状とすることにより、オイル収容室７の加工のみで空気供給空間１６と隙間１６ａとを共に構成することが可能となるので、製造コストを低減できる他、空気供給空間１６も外側に大きくならず作動工具自体を小型化できる。
【００４９】
また、ピストンヘッド１５は、ピストンロッド３と別体であっても一体的に形成してなるものであってもよく、更にピストンヘッド１５とピストンロッド３とを同一の直径とし、スリット状の隙間１６ａを構成しても構わない。また、完全に同一形状として隙間１６ａを設けなくてもよい。
【００５０】
但し、隙間１６ａを設けることにより、エアシリンダ１をオイル収容室７に接近させることが可能となり、隙間１６ａを設けない場合に比して作動工具を上下方向に一層小型化できる利点がある。なぜなら、隙間１６ａを設けない場合に、エアピストン２が上下に移動しても常に開口部２６ａが空気供給空間１６と連通すべく空気供給空間１６を構成するためには、一般には、該空気供給空間１６をエアピストン２の上下ストロークの関係から上下方向に長く設ける必要があり、オイル収容室７とエアシリンダ１との間の距離が離れることとなるからである。
【００５１】
尚、上記実施形態においては、リベット７０を用いて締結させるリベットかしめ工具として説明したが、これに限定するものではなく、ナットをかしめるナットかしめ工具等の種々のエアシリンダ付き作動工具に適応可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るエアシリンダ付き作動工具にあっては、空気をエアシリンダの上方から供給させることができる結果、従来のように、空気を供給させる空気供給機構等をエアシリンダの外部に突出させて配置する必要がなくなり、作動工具自体を小型軽量化することができるうえに、従来のように空気供給機構等によって作業が妨げられることもなく、作業効率を大幅に向上させることができるのである。
【００５３】
更に、空気がピストンロッド内を通って空気室に送られるので、従来のように、空気供給用のパイプ等を別途エアシリンダ内に設ける必要がなくなり、従来に比してピストンロッドの移動が円滑になる結果、作業効率を向上させることができるうえに、部品点数が減少する結果製造コストも削減することが可能となるのである。
【００５４】
特に、請求項２記載の如く、エアシリンダから突出した位置に空気流路の開口部を設けることにより、エアピストンが移動しても常に開口部から空気流路を介して空気室に空気を確実に供給することができ、更に、請求項３の如く、オイル収容室の内面との間に隙間を形成することにより、常に開口部を隙間と連通させることができる結果、エアシリンダをオイル収容室に接近させることが可能となり、作動工具自体をより一層小型軽量化することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるエアシリンダ付き作動工具を示し、（イ）は正面から見た断面図、（ロ）はＰ−Ｐ線の端面図。
【図２】一実施形態のエアシリンダ付き作動工具の要部を示す断面図。
【図３】一実施形態のエアシリンダ付き作動工具の要部を示す斜視図。
【図４】一実施形態のエアシリンダ付き作動工具の使用状態を示す要部の断面図。
【図５】一実施形態のエアシリンダ付き作動工具の使用状態を示す断面図。
【図６】従来のエアシリンダ付き作動工具を示す断面図。
【図７】使用されるリベットを示す断面図。
【図８】リベットの使用状態を示し、（イ）は正面図、（ロ）は締結状態の断面図。
【図９】従来のエアシリンダ付き作動工具の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１…エアシリンダ、２…エアピストン、３…ピストンロッド、５…下方空気室（空気室）、７…オイル収容室、７ａ…内面、１５…ピストンヘッド、１６ａ…隙間、２６…空気流路、２６ａ…開口部

Claims

ピストンロッド（３）を有するエアピストン（２）が内装されてなるエアシリンダ（１）を備え、該エアシリンダ（１）は前記エアピストン（２）によって上方空気室（４）と下方空気室（５）とに区画され、前記エアピストン（２）は、空気が前記ピストンロッド（３）内を通って下方空気室（５）に供給されることにより上昇可能に設けられてなるエアシリンダ付き作動工具であって、
前記ピストンロッド（３）の先端には、オイル収容室（７）の内面（７ａ）と摺動可能なピストンヘッド（１５）が設けられ、ピストンロッド（３）はピストンヘッド（１５）の上昇時にオイル収容室（７）の内面（７ａ）との間に隙間（１６ａ）を形成すべく構成され、ピストンロッド（３）には、前記下方空気室（５）に空気を供給可能な空気流路（２６）が設けられ、該空気流路（２６）は、前記エアピストン（２）が最も下降している状態においてエアシリンダ（１）から突出した位置に形成した開口部（２６ａ）と、該開口部（２６ａ）から下方空気室（５）に空気を供給可能にピストンロッド（３）を軸方向に貫通する縦孔（２６ｂ）とを有してなり、
前記エアピストン（２）が最も下降している状態においてエアシリンダ（１）から突出したピストンロッド（３）の外側で前記オイル収容室（７）と上方空気室（４）との間に空気供給空間（１６）が設けられ、空気供給空間（１６）から前記開口部（２６ａ）を介して空気が空気流路（２６）に供給されることにより、ピストンロッド（３）が上昇するとともにピストンロッド（３）の上昇時においては空気供給空間（１６）と隙間（１６ａ）とが一体となって前記隙間（１６ａ）から開口部（２６ａ）に空気が供給されることを特徴とするエアシリンダ付き作動工具。
エアシリンダ（１）には、内筒（１１）と、該内筒（１１）に間隙（１２）を有して挿着される外筒（１０）とを有し、前記内筒（１１）は切欠部（１１ａ）を有し、前記外筒（１０）に細孔（１３）が穿設され、前記エアシリンダ（１）のエアピストン（２）の上昇によって上方空気室（４）の空気が前記内筒（１１）の切欠部（１１ａ）から前記隙間（１２）に進入して前記細孔（１３）から排出されることを特徴とする請求項１記載のエアシリンダ付き作動工具。