JP4055799B2 - 圧縮空気ねじ締機 - Google Patents

Description

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、特に、ドライバビットの着脱交換の操作性向上とドライバビットの固定の確実性を図ったものである。

従来の圧縮空気ねじ締め機として特開平１１−２８６７５号（特許文献１）を、図７〜図９を参照して説明する。まず構成を説明する。

図７において、本体外枠を形成するボディ１内には、圧縮空気取入口２７に連通した蓄圧室４が設けられている。上方には回転可能に支持されたロータ３を有するエアモータ２及びロータ３により遊星歯車装置６を介して回転される回転伝達部１００が設けられている。

回転伝達部１００は、有底円筒状で内壁には軸方向に延びた少なくとも一対の凹部１０が設けられた回転体９及び凹部１０に嵌挿される一対の凸部８を有する回転スライド部材７から構成される。

回転スライド部材７の下方には外周にシールリングを有したピストン部１３が連結されており、後述するシリンダ１５内を上下摺動可能となっており、ピストン部１３にはドライバビット１６が着脱可能に装着されている。

前記回転スライド部材７、ピストン部１３を、回転移動部材１１９といい、エアモータ２の回転により、回転移動部材１１９、ドライバビット１６が右回転しながら、ピストン部１３に加わる圧力で下降する構成となっている。

ドライバビット着脱部は、ピストン部１３の中心部に設けた六角穴１０３と、六角穴１０３の外周に設けられた複数のボール１０４、さらにボール１０４を中心部に付勢するリング１０５からなり、ドライバビット１６は前記六角穴１０３と嵌合する六角軸１０６及びビット溝１０７から構成される。

ボディ１には円筒状のシリンダ１５が固定されており、シリンダ１５の上方には、回転スライド部材７が所定距離下降した時に、回転スライド部材７下方に設けられたエア遮断面１１と当接するダンパプレート１４が設けられ、ダンパプレート１４の下方には通気孔５６が設けられている。通気孔５６は図示しないエア通路を介してエアモータ２の図示しない入気孔に連通している。

シリンダ１５の下方には圧縮空気流出孔５７及び圧縮空気流入孔５８が設けられ、ボディ１の下方とシリンダ１５の外周との間には空気釘打機において周知構成の戻し蓄圧室２０が形成されている。

ボディ１の溝２３内には、上下動可能な主弁５がバネ２２により上方に付勢されて設けられ、主弁５の上端、下端側の側面はシールされ、中央部には通気孔５３が設けられ、溝２３の下方には操作弁２４に通ずる通気孔５２が、上方には蓄圧室４に連通ずる通気孔５４が設けられている。

ボディ１の下方には、ドライバビット１６及びねじ込まれるねじ１８を案内するノーズ１０２がボディ１に図示しない取付ボルトによって連結されている。更にボディ１の下方には、マガジン２５内の図示しない連結バンドにより連結されたねじ１８を自動的に供給するねじ送り部１９が設けられ、ねじ送り部１９の下方には操作弁２４と連接したプッシュレバー２６が設けられている。

次に動作を説明する。
圧縮空気取入口２７を図示しないコンプッレサに接続すると、蓄圧室４と操作弁２４、通気孔５２を介して主弁５の下部の溝２３内に圧縮空気が流入し、空気圧とバネ２２により主弁５が上方に押し上げられ、主弁５の上端面がシールされる。すなわち蓄圧室４とピストン部１３上部間を遮断し、ピストン部１３及びエアモータ２等に圧縮空気が供給されないようにしている。

図９に示すように、プッシュレバー２６とトリガを操作すると、操作弁２４が作動し、主弁５の下方の圧縮空気が通気孔５２、操作弁２４を介して排出され、主弁５の上面外周寄りには圧縮空気圧がかかっているので、主弁５がバネ２２に抗して押し下げられる。このため通気孔５４、回転体９の通気孔５１等を介して回転体９内に圧縮空気が流入し、ピストン部１３上面に圧縮空気圧が加わり、ピストン部１３を下方に押し下げると同時に通気孔５６に連通したエアモータ２にも圧縮空気が供給され、エアモータ２は回転を開始する。

エアモータ２の回転は遊星歯車装置６を介して回転伝達部１００すなわち、回転体９及び回転体９に嵌挿した回転スライド部材７に伝達される。この結果、回転スライド部材７下端のピストン部１３及びドライバビット１６は、下降しながら同時に回転する。ドライバビット１６の下降・回転により、その下方にあるねじ１８が連結バンドから離脱し、被締結材８０にねじ込まれる。

ドライバビット１６がねじ込み完了位置まで下降すると、ピストン部１３はピストンダンパ１７に、回転スライド部材７のエア遮断面１１はダンパプレート１４に突き当たり、下降を停止する。この時、回転スライド部材７のＯリング１２はシリンダ１５の内周上端側をシールし、またエア遮断面１１の突き当たりにより通気孔５６が閉じられ、エアモータ２への圧縮空気の供給が停止される。

このため、エアモータ２が回転を停止し、遊星歯車装置６、回転体９、回転スライド部材７、ピストン部１３、ドライバビット１６の回転が停止する。

この状態で、蓄圧室４から通気孔５４、通気孔５１、回転スライド部材７の上室、通気孔５５、圧縮空気流出孔５７を経て、戻し蓄圧室２０に圧縮空気が流入する。

操作弁２４を戻すと、操作弁２４、通気孔５２を介して蓄圧室４から圧縮空気が主弁５の下方の溝２３内に流入し、主弁５を上方に押し上げる。このため上記同様、蓄圧室４と回転体９の通気孔５１間が遮断され、同時に主弁５の中央部の通気孔５３が図示しないエア通路を介して排気路５９に連通することにより、ピストン部１３上面の圧縮空気がボディ１外部に排出される。

この結果、ピストン部１３の下面に作用する空気圧によりピストン部１３及びドライバビット１６は上方の初期位置に戻される。同時にねじ送り部１９により次の連結ねじ１８がドライバビット１６軸上に送られて初期状態に戻る。

ドライバビット１６は、上記した如く、ピストン部１３に着脱可能に連結されている。ピストン部１３に設けた六角穴１０３にドライバビット１６の六角軸１０６が嵌合して回り止めを行っており、付勢するリング１０５で中心部に付勢された複数のボール１０４が、ドライバビット１６のビット溝１０７に嵌合し、ピストン部１３からドライバビット１６が抜けるのを防止している。

上記したように、圧縮空気ねじ締め機は、ドライバビット１６の下降・回転によりねじ１８を被締結材８０にねじ込むため、ねじ１８に直接接触するドライバビット１６の先端は磨耗破損が頻繁に起こり、その都度ドライバビット１６を交換する必要がある。

ドライバビット１６の交換はピストン部１３からドライバビット１６を抜いて、新品のドライバビット１６を挿し込んで行う。

手順は、まずボディ１から図示していない取付ボルトを外してノーズ１０２を取り外し、次にペンチ等の工具でドライバビット１６先端をつかみ、引張ってピストン部１３から外す。次に、新品のドライバビット１６を挿し込み、ボディ１にノーズ１０２を取付ボルトで取付ける。

特開平１１−２８６７５号公報

上記した従来技術の圧縮空気ねじ締め機は、ねじ１８に直接接触するドライバビット１６の先端の磨耗・破損で交換が必要であるが、ドライバビット１６の交換は、ボディ１からノーズ１０２を取り外し、ペンチ等の工具でドライバビット１６先端をつかみ、引張ってピストン部１３から外し交換する構造であるため、着脱交換の操作性が悪いという欠点があった。特に取付ボルトを外してのノーズ１０２の分解が必要であり、操作性が悪いばかりか、分解時にシリンダ１５付近に塵等が混入し、故障の原因となることもあった。

また、使用中にドライバビット１６の先端が、ねじ１８のねじ頭の十字穴に焼き付いて外れにくいことが時々発生するが、従来技術では、ドライバビット１６を下方から挿し込み、リング１０５で中心部に付勢された複数のボール１０４で、ピストン部１３からからドライバビット１６が抜けるのを防止している構造であるため、ピストン部１３が戻る時にドライバビット１６が外れてしまう欠点もある。この場合、リング１０５の付勢力等を増し外れにくくする方法もあるが、この場合は、着脱時に抜けにくくなるという新たな問題が発生する。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ドライバビットの着脱交換の操作性向上、併せてドライバビット着脱部の固定の確実性を図ることが可能な圧縮空気ねじ締機を提供することである。

上記目的は、回転移動部材１１９とドライバビット１６を、各々に設けられ互いに螺合する右ねじにより結合させ、さらに、外部から操作可能な着脱工具により、回転移動部材１１９とドライバビット１６の間に緩めトルクあるいは締めつけトルクを発生させ、回転移動部材１１９とドライバビット１６とを着脱可能にすることにより達成される。

以上のように本発明によれば、回転・上下動する回転移動部材にドライバビットを、各々に設けられ互いに螺合する右ねじにより結合し、さらに、外部から操作可能な着脱工具により、回転移動部材とドライバビットの間に緩めトルクあるいは締めつけトルクを発生させ、ボディからノーズ等を分解することなしに、回転移動部材とドライバビットとを着脱可能にしたので、従来技術に比べドライバビットの着脱交換の操作性を大幅に向上させる効果を奏することができる。またノーズの分解が不要であるため、分解時にシリンダ付近に塵などが混入することがなく故障も少なくなる効果を奏することができる。

さらに、圧縮空気で動作する回転固定部材により回転移動部材の回転を固定するようにしたので、圧縮空気取入口から、コンプッレサの接続を外し、蓄圧室内の圧縮空気を大気中に放出させると、自動的に回転移動部材の回転が固定される。その状態で、着脱工具をドライブビットの先端に嵌合させ、着脱工具を回してドライバビットを着脱するため、より操作性向上が図れる効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態を図１を参照して説明する。まず構成について説明する。

図１において、本体外枠を形成するボディ１内には、圧縮空気取入口２７に連通した蓄圧室４がある。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２があり、ロータ３により遊星歯車装置６を介して、右回転される回転伝達部１００が設けられている。

回転伝達部１００は、有底円筒状で内壁に軸方向に延びた少なくとも一対の凹部１０が設けられた回転体９と、凹部１０に嵌挿される一対の凸部８を有する回転スライド部材７から構成される。

回転スライド部材７の下方には外周にシールリングを有するピストン部１３が連結され、ピストン部１３は後述するシリンダ１５内を上下摺動可能で、ピストン部１３にはドライバビット着脱部１０１を有し、ドライバビット１６がビット着脱部１０１を介してピストン部１３に着脱可能に装着される。

前記回転スライド部材７、ピストン部１３を、回転移動部材１１９といい、エアモータ２の回転により、回転移動部材１１９、ドライバビット１６が右回転しながら、ピストン部１３に加わる圧力で下降する構成となっている。

ボディ１には円筒状のシリンダ１５が固定されており、シリンダ１５の上方には、回転スライド部材７が所定距離下降した時に、回転スライド部材７の下方に設けられたエア遮断面１１と当接するダンパプレート１４が設けられ、ダンパプレート１４の下方には通気孔５６が設けられている。通気孔５６は図示しないエア通路を介してエアモータ２の図示しない入気孔に連通している。

シリンダ１５の下方には圧縮空気流出孔５７及び圧縮空気流入孔５８が設けられ、ボディ１の下方とシリンダ１５の外周との間には空気釘打機において周知構成の戻し蓄圧室２０が形成されている。

ボディ１の前記溝２３内には、上下動可能な主弁５がバネ２２により上方に付勢されて設けられ、主弁５の上端、下端側の側面はシールされ、中央部には通気孔５３が設けられ、さらに溝２３の下方には操作弁２４に通ずる通気孔５２が、上方には蓄圧室４に連通ずる通気孔５４が設けられている。

ボディ１の下方には、ドライバビット１６及びねじ込まれるねじ１８を案内するノーズ１０２がボディ１に図示しない取付ボルトによって連結されている。

さらに、ボディ１の下方には、マガジン２５内の図示しない連結バンドにより連結されたねじ１８を自動的に供給するねじ送り部１９が設けられ、またねじ送り部１９の下方には操作弁２４と連接したプッシュレバー２６が設けられている。

ドライバビット着脱部１０１は、ピストン部１３の中心部に設けられた右ねじのねじ穴１０８と、ねじ穴１０８と螺合するドライバビット１６に設けられた右ねじのおねじ１０９とから構成される。

前記エアモータ２内のロータ３の上端中心部には、工具装着部１１０が設けられ、工具装着部１１０は、外部から挿入可能で、操作可能な六角棒スパナ１１１と嵌合可能にしてある。

次に動作を説明する。
プッシュレバー２６と操作弁２４を作動させることにより、ねじ１８が被締結材８０にねじ込まれる動作及びねじ込みが完了するとエアモータ２が停止し、次にピストン部１３が上方に戻され次のねじ１８が送られて初期状態に戻る一連のねじ締め動作については、上記した従来技術と同様であるので説明を省略する。

ドライバビット着脱部１０１について説明する。
ドライバビット着脱部１０１は、ピストン１３中心部に設けたねじ穴１０８に、ドライバビット１６に設けたおねじ１０９が螺合固定されている。また、この種の圧縮空気ねじ締め機が右回転で、ねじ１８を被締結材８０にねじ込む構造であるが、ねじ穴１０８と、おねじ１０９は右ねじで結合されているため、ねじ締め動作中に、締まり勝手になっており緩むことがない。

次にドライバビット１６の交換について、図２により説明する。
まず、着脱工具１１２をドライブビット１６の先端に嵌合させ、さらに、六角棒スパナ１１１を、エアモータ２内のロータ３上端に設けてある工具装着部１１０に挿入嵌合させて、前記六角棒スパナ１１１あるいは着脱工具１１２の両方または一方を左回転させ、ねじ穴１０８とおねじ１０９のねじ結合を緩めてドライバビット１６をピストン部１３から外す。次に、新品のドライバビット１６を下方から挿入し、六角棒スパナ１１１、着脱工具１１２を用いて、ピストン部１３のねじ穴１０８におねじ１０９をしっかりと締め付けるとドライバビット１６の取り付けが完了する。

上記したように、圧縮空気ねじ締め機はドライバビット１６の下降・回転によりねじ１８を被締結材８０にねじ込むため、ねじに直接接触するドライバビット１６の先端は磨耗破損が頻繁に起こり、その都度、ドライバビット１６を交換する必要がある。

本第１実施形態のねじ締機は、上記したように、ボディ１からノーズ１０２を取り外さずに、ドライバビット１６の交換ができるため、従来技術に比べ、着脱交換の操作性向上の効果が得られる。またノーズ１０２の分解が不要であるため、分解時にシリンダ１５付近に塵等が混入することがなく故障も少なくなる効果を奏することができる。さらに、ドライバビット着脱部１０１は、ピストン部１３に設けたねじ穴１０８にドライバビット１６に設けたおねじ１０９が螺合固定されるため、使用中にドライバビット１６の先端が、ねじ１８のねじ頭の十字穴に焼き付いた時等においても、ドライバビット１６が抜けることがなく、ドライバビット着脱部１０１の確実性が保てる効果を奏することができる。

次に本発明の第２実施形態を、図３、図４を参照して説明する。
ドライバビット１６を第１ドライバビット１６０と第２ドライバビット１１３に分割し、一方にねじ穴１０８、他方におねじ１０９を設けて、互いをねじ結合している。さらに第１ドライバビット１６０に工具装着部１１０を設けスパナ等を嵌合可能にしている。

図３、図４に示した第２実施形態では、回転スライド部材７、ピストン部１３、第１ドライバビット１６０を、回転移動部材１１９といい、エアモータ２の回転により、回転移動部材１１９、第２ドライバビット１１３が右回転しながら、ピストン部１３に加わる圧力で下降する構成としてある。

図３、図４に示した第２実施形態のそれ以外の構造、動作は図１、図２の第１実施形態と同様であるため説明を省略する。また、効果についても上記した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

次に本発明の第３実施形態を、図５を参照して説明する。
第３実施形態は、回転伝達部１００を構成する回転体９に、穴１１４を設けると共に穴１１４と嵌合する位置に、外部から操作可能であり、常にはバネ１１５により、穴１１４から遠ざかる方向に付勢された、回転固定部材１１６を設けた構造としてある。

次にドライバビット１６の交換について説明する。
ドライバビット１６の交換は、まず、着脱工具１１２をドライバビット１６の先端に嵌合させ、次に回転固定部材１１６を指などで押込み、さらに着脱工具１１２を回転させると回転体９の穴１１４に回転固定部材１１６が嵌合して回転体９、回転スライド部材７、ピストン部１３の回転がロックされる。この状態で、着脱工具１１２を左回転させると、ピストン部１３のねじ穴１０８から、おねじ１０９が緩みドライバビット１６がピストン部１３から外すことができる。次に、新品のドライバビット１６を下方から挿入させ、着脱工具１１２を用いて、ピストン部１３のねじ穴１０８におねじ１０９をしっかりと締めつけるとドライバビット１６の取り付けが完了する。

第３実施形態は、図１、図２の第１実施形態で説明した効果のほかに次の効果を奏することができる。すなわち、上記したように、第３実施形態は、回転固定部材１１６を設け、回転固定部材１１６を操作することにより、ピストン部１３が停止し、着脱工具１１２を回してドライバビット１６を着脱する構造であるため、第１実施形態に比べ、六角棒スパナ１１１を用いる必要がなくなるため、操作性向上が図れる。なお、第３実施形態のそれ以外の構造、動作については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

次に本発明の第４実施形態を図６を参照して説明する。
第４実施形態は、回転伝達部１００を構成する回転体９に、穴１１４を設けると共に穴１１４と嵌合する位置に、常にはバネ１１８により穴１１４側に付勢された回転固定部材１１６を設けたことが特徴である。回転固定部材１１６にはピストン１１７を設けてあり、ピストン１１７の回転固定部材１１６側が、常に蓄圧室４と連通している構造となっており、蓄圧室４に圧縮空気が供給されている状態（すなわち、ねじ締め動作使用可能状態）では、回転固定部材１１６はバネ１１８に対抗して回転体９から外れる方向に移動している構造となっている。すなわち、ねじ締め機使用中には、回転固定部材１１６は回転体９から離れて、回転体９の回転に影響を及ぼさない構造としてある。

次にドライブビット１６の交換について説明する。
まず、圧縮空気取入口２７から、図示しないコンプッレサの接続を外し、蓄圧室４の圧縮空気を大気中に放出させる。それにより、ピストン１１７に加わっていた圧縮空気も排気され、バネ１１８に付勢された停止部材１１６は回転体９に接触する。

次に、着脱工具１１２をドライブビット１６の先端に嵌合させ、さらに着脱工具１１２を回転させると回転体９の穴１１４に回転固定部材１１６が嵌合し、この状態で回転体９、回転スライド部材７、ピストン部１３の回転がロックされる。

この状態で、着脱工具１１２を左回転させると、ピストン部１３のねじ穴１０８から、おねじ１０９が緩みドライバビット１６をピストン部１３から外すことができる。
次に、新品のドライバビット１６を下方から挿入させ、着脱工具１１２を用いて、ピストン部１３のねじ穴１０８におねじ１０９をしっかりと締めつけると取り付けが完了する。

図６の第４実施形態は、上記した第１実施形態で説明した効果のほかに次の効果を奏することができる。
すなわち、上記したように、第４実施形態は、圧縮空気で動作する回転固定部材１１６を設けてピストン部１３を固定する構造であるため、圧縮空気取入口２７から、コンプッレサの接続を外し、大気中に放出させると自動的にピストン部１３が固定される構造であり、より操作性向上が図れる。

なお、第４実施形態のそれ以外の構造、動作については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本発明圧縮空気ねじ締機の一実施形態を示す断面側面図。 図１の要部の動作状態を示す断面側面図。 本発明圧縮空気ねじ締機の他の実施形態を示す要部断面側面図。 図３のＢ−Ｂ線断面図。 本発明圧縮空気ねじ締機の他の実施形態を示す要部断面側面図。 本発明圧縮空気ねじ締機の他の実施形態を示す要部断面側面図。 従来技術による圧縮空気ねじ締機を示す断面側面図。 図７のＡ−Ａ線断面図。 図７の動作状態を示す断面側面図。

符号の説明

２はエアモータ、３はロータ、４は蓄圧室、５は主弁、１３はピストン部、１５はシリンダ、１６、１１３、１６０はドライバビット、１８はねじ、２４は操作弁、１００は回転伝達部、１０１はドライバビット着脱部、１０８はねじ穴、１０９はおねじ、１１２は着脱工具、１１５、１１８はバネ、１１６は回転固定部材、１１７はピストン、１１９は回転移動部材である。

Claims (1)

1. 空気取入口から供給された圧縮空気を蓄積する蓄圧室と、圧縮空気により回転されるエアモータと、圧縮空気の圧力により移動されるピストン部及びドライバビットが装着されるドライバビット着脱部を有し、回転伝達部を介してエアモータにより回転される回転移動部材と、ピストン部を移動可能に支持するシリンダと、シリンダ、エアモータへの蓄圧室内圧縮空気の供給・停止を制御する主弁と、主弁を制御する外部から操作可能な操作弁と、後端が回転移動部材のドライバビット着脱部に装着され、先端が被締結材にねじ込まれるねじと嵌合可能なドライバビットとを備え、回転移動部材の下降動と右回転の回転力とによって、ドライバビットを介してねじを被締結材にねじ込む圧縮空気ねじ締機であって、
   スプリングにより回転移動部材側に押されると共に蓄圧室内の圧縮空気により反回転移動部材側に押され、先端に回転移動部材と接触嵌合して回転移動部材の回転を固定する回転固定部材を設け、前記ドライバビット着脱部及びドライバビットの一方に右ねじのねじ穴及び他方に該ねじ穴に螺合する右ねじのおねじを設け、回転移動部材とドライバビットを互いの螺合によって連結させると共にドライバビットに嵌合してドライバビットに回転トルクを加える着脱工具によって前記回転固定部材によって回転移動部材の回転を固定した状態でドライバビットを回転させてドライバビットを着脱するようにしたことを特徴とする圧縮空気ねじ締機。
   

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