JP4223776B2 - Air driver device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアドライバ装置に関し、特に、圧力検知手段に連通する検知側流路とモータ側流路とを形成するとともに、モータ側流路をシャットオフ寸前に閉じる機構を採用することにより、シャットオフ時に圧力検知手段に空気圧を作用させ、ボルト等の締め付け回数をカウントすることができるエアドライバ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エアドライバ装置は、ナットランナー等のねじ締用エアツールに使用されるもので、例えば、特公昭58−34265号公報に示されるように、主軸の回転力が可調整的に設定されたトルクに達したときに、コンプレッサからのエアの供給を遮断してモータを停止する構造を備えている。
このエアドライバ装置は、主軸を押し込むことによりエアー供給路に配設したバルブを開いてモータを回転させるプッシュロッドを備えるとともに、モータにより回転するカムと主軸とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構により接続し、該トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてバルブを閉じてモータを停止する構成を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のエアドライバ装置は、主軸の回転が所定のトルクを越えたときに、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドが後退することによって直接バルブを閉じることから、例えば、締め付けたボルト等の数量を正確にカウントする機構を採用することができないという問題があった。
【0004】
本発明は、上記従来のエアドライバ装置が有する問題点に鑑み、圧力検知手段に連通する検知側流路とモータ側流路とを形成するとともに、モータ側流路をシャットオフ寸前に閉じる機構を採用することにより、圧力検知手段に高圧のエアーを作用させ、ボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができるエアドライバ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエアドライバ装置は、主軸を押し込むことによりエアー供給路に配設したバルブを開いてモータを回転させるプッシュロッドを備えるとともに、モータにより回転するカムと主軸とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構により接続し、該トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止するようにしたエアドライバ装置において、前記エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことを特徴とする。
【0006】
このエアドライバ装置は、エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことから、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止する際に、検知側流路に高圧のエアーを作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエアドライバ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0008】
図1〜図5に、本発明のエアドライバ装置の一実施例を示す。
このエアドライバ装置は、主軸1を押し込むことによりエアー供給路8に配設したバルブ2を開いてモータ3を回転させるプッシュロッド4を備えるとともに、モータ3により回転するカム5と主軸1とを、所定のトルクを越えたときに相対的に回転差動させるトルク制御機構6により接続し、該トルク制御機構6の回転差動によりプッシュロッド4を後退させてバルブ2を閉じる構造を備えている。
そして、このエアドライバ装置は、エアー供給路8に配設したバルブ2の下流側に、モータ3に連通するモータ側流路9aと、圧力検知手段7に連通する検知側流路9bとを形成し、前記トルク制御機構6の回転差動によるプッシュロッド4の後退時にモータ側流路9aのみを閉鎖する栓体10をプッシュロッド4の先端側に配設するとともに、プッシュロッド4に摺動可能にプッシュパイプ11を外嵌し、該プッシュパイプ11を介して主軸1の押し込み時にバルブ2の開状態を維持するようにしている。
【0009】
具体的には、図2〜図4に示すように、プッシュロッド4は、栓体10を摺動可能に貫設したスライド棒12の軸孔13に摺動可能に嵌挿されている。
スライド棒12には、栓体10を内側から押圧する押し片14が外嵌されており、該押し片14は、前記軸孔13の側方に形成された長溝15にピン16を嵌挿させることにより、長溝15の範囲で移動可能となっている。
ピン16は、プッシュロッド4と軸孔13底部との間に配設されており、これにより、プッシュロッド4は押し片14を介して栓体10を開栓状態にするようにされている。
一方、プッシュパイプ11は、スライド棒12の軸孔13の開口縁部に当接できるように配設されており、この開口縁部を押圧することによりスライド棒12を移動させてバルブ2を開くようにされている。
この際、押し片14は長溝15の範囲で後退することから、プッシュパイプ11は、押し片14を栓体10に作用させることなく栓体10を閉栓状態としてバルブ2を開くことができるようにされている。
【0010】
ところで、図1に示すように、モータ3の先端側には減速部17が配設されており、減速部17の駆動軸18はベアリングを介して本体に対して回動自在に支持されている。この駆動軸18の先端には、角筒形の嵌合孔36が形成されている。
【0011】
また、本体の先端には筒形のケース19が螺合されており、このケース19内には主軸1、カム5、パイロットピン22、カムリング23、スプリング24、調整ねじ25、ボール26等よりなるトルク制御機構6が装着されている。
主軸1は、各種アタッチメントを装着する係着孔27を先端部に備えるととも、ケース19内に嵌挿した状態で支持されている。この主軸1の基端部には、パイロットピン22やカム5が嵌挿される内窪28が穿孔されており、主軸1中央部の外周には、ねじ29が刻設されている。
【0012】
主軸1の内窪28内には、パイロットピン押圧用のスプリング30を介してパイロットピン22が嵌挿されている。このパイロットピン22は、図5に示すように、先端外周面に面取段部31が形成されており、その中央部には係止ピン32が貫通固着されている。
また、パイロットピン22の先端側はスプリング30が当接しており、他端側は、カム5の先端内部に形成したパイロットピン嵌合孔33に挿入されている。
【0013】
エアドライバ装置の駆動前のパイロットピン22は、図2に示すように、面取段部31に対し、主軸1に摺動自在かつリングばね34にて付勢して嵌挿されたロックピン40が係止されている。
この場合、パイロットピン22に突設した係止ピン32は、カム5の先端に設けたカム5の軸心長手方向の切溝35に挿入されている。
【0014】
カム5は、基部が駆動軸18の嵌合孔36内に軸心方向には摺動可能、回転方向には固定されるように嵌挿されている。カム5の基部には、プッシュロッド4が嵌挿されており、プッシュロッド4の先端部はパイロットピン22の後端面に当接し、基端部はバルブ2に夫々対向もしくは当接されている。
また、カム5の外周面には、図5(c)〜(e)に示すように、四角形断面となる面取りを行うことによりボール支持面20が形成されており、この各ボール支持面20には、夫々鋼球製のボール26が嵌合支持される。
これは、図5(c)に示すように、主軸1に穿孔されたボール嵌合孔21内に嵌合支持されたボール26を、カム5の各ボール支持面20へ当接するようになすものである。
【0015】
一方、図1〜図4に示すように、主軸1のボール嵌合支持部の外周には、ボール26と当接する面をテーパ面としたカムリング23が軸方向に摺動可能に嵌合されている。
また、カムリング23と軸方向で対向する位置に、主軸1の外周に刻設したねじに調整ねじ25を螺合するとともに、戻り止37と対向する調整ねじ25の側面に歯車状に歯38を刻設する。
これにより、調整ねじ25と当接するように主軸1外周に嵌挿した戻り止37のくぼみ39内にプラスドライバーの先端を嵌合し、該ドライバーをねじを締めるように回動すると、該ドライバーの十字部と調整ねじの歯38とが歯車の如く噛み合って該調整ねじ25が正・逆回転し、対向するカムリング23に対して戻り止37を接離させることができる。
このようにカムリング23に対して戻り止37を接離させることにより、カムリング23と戻り止37間に介設したトルク調整用のスプリング24の圧縮強度を調節する。
【0016】
このスプリング24の弾発力によって、カムリング23はそのテーパ面がボール26に押圧され、押圧されたボール26は主軸1のボール嵌合支持部に保持される。これにより、主軸1はモータ3により駆動するカム5からの回転力をボールを介して受け、回転することができる。
そして、モータ3の回転力が予め設定されたトルク値以上に達すると、ボール26がカム5のボール支持面20から外周方向へ押し出され、カム5と主軸1の間のトルク伝達は停止される。
【0017】
次に、本実施例のエアドライバ装置の使用方法を説明する。
先ず、ボルトやナット或いはビスの締め付け等を行う場合、主軸1の先端にアタッチメントを装着し、図2(a)の状態から主軸1を軸方向に押圧すると、図2(b)に示すように、パイロットピン22やプッシュロッド4を介してバルブ2が開くように操作され、コンプレッサからの高圧空気が本体内のエアモータ3に供給される。これにより、モータ3は所定の方向に回転し、減速部17を介して駆動軸18が回転する。
【0018】
駆動軸18には多角形状やスプライン構造でカム5が嵌合されているため、駆動軸18とともにカム5も回転する。
スプリング24の押圧力により主軸1に嵌合支持されたボール26は、このカム5のボール支持面に押圧されており、これにより、モータ3の回転力はカム5からボール26を介して主軸1に伝達される。
そして、主軸1はその締め付けの際、押圧力により後退し、所望の締め付けが行われる。
【0019】
このとき、主軸1に支持されたロックピン40は、パイロットピン22がスプリング30の作用にてカム5側へ押圧されているので、パイロットピン22の面取段部31に当接する状態にある。
なお、パイロットピン22の係止ピン32はカム5の切溝35内に摺動可能に嵌合されており、これにより、パイロットピン22はカム5と一体に回転する。
【0020】
一方、締め付けが行われ、その締め付けトルクが予めスプリング24の弾発力の調整によって定められた値に達してくると、カム5が回転するときに、カム5の回転トルクがボールをカムリング23を介してカム5のボール支持面20に押圧するスプリング抑圧力よりも大となる。
そして、カム5の回転トルクがスプリング30の押圧力よりも大となると、カム5の回転力によりボール支持面20に押圧されていたボール26が押し上げられるようになる。
すなわち、カムリング23のテーパ面に沿ってボールは浮上(主軸1外周方向へ移動)してスプリング24を圧縮する。
【0021】
このように、ボール26がカム5のボール支持面より外周方向へ押し上げられたとき(図5(d)参照)、カム5と主軸1との間に回転方向の差動が生じ両者間に回転差が生じる。
これにより、カム5と一体となって回転するように設けられたパイロットピン22は、主軸1に対して相対的に回転することになり、その面取段部31の突部側にてロックピン40を押し上げるようになる(図5(b)参照)。
【0022】
これにより、ロックピン40によるパイロットピン22の面取段部31との係止が解除されることになり、図3(a)に示すように、パイロットピン22は先端側にその位置を移動できるようになる。
その結果、本体に供給される高圧空気圧の一部とばね41の作用をうけているバルブ2の抑圧力が、プッシュロッド4を介してパイロットピン22をスプリング30に抗して押圧し、パイロットピン22を先端側に移動させる。
【0023】
この場合、本実施例のエアドライバ装置は、プッシュロッド4が後退することによって栓体10を閉じ、モータ3を停止させたときに、図3(a)に示すように、引き続く主軸1の押し込みにより、プッシュパイプ11が、スライド棒12を介して、バルブ2を開いた状態に保持することから、バルブ2が閉じる直前に検知側流路9bに高圧のエアーが供給して圧力検知手段7に作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数をカウントすることができる。
【0024】
なお、締め付け完了後は、図3(b)に示すように、押し込みを止めることにより、主軸1、プッシュパイプ11及びスライド棒12が後退(先端側に復帰)して、バルブ2が閉じるとともに、パイロットピン22はスプリング30の作用にて押し戻されて元に戻り、ロックピン40がパイロットピン22の面取段部31に係止され、次の締め付けを行えるようになる。
【0025】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明のエアドライバ装置の構成は、この実施例の記載に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することが可能である。
【0026】
【発明の効果】
本発明のエアドライバ装置によれば、エアー供給路に配設したバルブの下流側に、モータに連通するモータ側流路と、圧力検知手段に連通する検知側流路とを形成し、前記トルク制御機構の回転差動によるプッシュロッドの後退時にモータ側流路のみを閉鎖する栓体をプッシュロッドの先端側に配設するとともに、プッシュロッドに摺動可能にプッシュパイプを外嵌し、該プッシュパイプを介して主軸の押し込み時にバルブの開状態を維持するようにしたことから、トルク制御機構の回転差動によりプッシュロッドを後退させてモータを停止する際に、検知側流路に高圧のエアーを作用させることができ、これにより、シャットオフを認識させてボルト等の締め付け回数を正確にカウントすることができ、ボルト等の締め付け作業の管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエアドライバ装置の一実施例を示す断面図である。
【図2】同実施例のエアドライバ装置を示し、(a)はスタート前の断面図、(b)はスタート時の断面図である。
【図3】同実施例のエアドライバ装置を示し、(a)はシャットオフ時の断面図、(b)はシャットオフ後の断面図である。
【図4】栓体とスライド棒を示し、(a)は断面正面図、(b)はその分解図、(c)は断面平面図、(d)はその分解図である。
【図5】主軸1を示し、(a)はパイロットピンとロックピンの係合状態を示す断面図、(b)は係合が解除された状態を示す断面図、(c)はカムとボールの係合状態を示す断面図、(d)は係合が解除された状態を示す断面図、(e)はカムとパイロットピンの分解斜視図である。
【符号の説明】
1 主軸
2 バルブ
3 モータ
4 プッシュロッド
5 カム
6 トルク制御機構
7 圧力検知手段
8 エアー供給路
9a モータ側流路
9b 検知側流路
10 栓体
11 プッシュパイプ
12 スライド棒
13 軸孔
14 押し片
15 長溝
16 ピン
17 減速部
18 駆動軸
19 ケース
20 ボール支持面
21 ボール嵌合孔
22 パイロットピン
23 カムリング
24 スプリング
25 調整ねじ
26 ボール
27 係着孔
28 内窪
29 ねじ
30 スプリング
31 面取段部
32 係止ピン
33 パイロットピン嵌合孔
34 リングばね
35 切溝
36 嵌合孔
37 戻り止
38 歯
39 くぼみ
40 ロックピン
41 ばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air driver device, and in particular, by forming a detection-side flow path and a motor-side flow path communicating with a pressure detection means and adopting a mechanism that closes the motor-side flow path just before shut-off, The present invention relates to an air driver device that can apply air pressure to a pressure detecting means when it is off and count the number of tightening of a bolt or the like.
[0002]
[Prior art]
The air driver device is used for a screw tightening air tool such as a nut runner. For example, as shown in Japanese Patent Publication No. 58-34265, the torque of the main shaft is adjusted to an adjustable torque. When it reaches, it has a structure that shuts off the supply of air from the compressor and stops the motor.
This air driver device includes a push rod that rotates a motor by opening a valve disposed in an air supply path by pushing a main shaft, and when a predetermined torque is exceeded between a cam rotated by the motor and the main shaft. It is connected by a torque control mechanism that is relatively rotationally differential, and has a configuration in which the push rod is retracted by the rotational differential of the torque control mechanism to close the valve and stop the motor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional air driver device, when the rotation of the main shaft exceeds a predetermined torque, the push rod is retracted by the rotational differential of the torque control mechanism to directly close the valve. There has been a problem that it is not possible to employ a mechanism that accurately counts such quantities.
[0004]
In view of the problems of the conventional air driver device, the present invention has a mechanism for forming a detection-side flow path and a motor-side flow path communicating with the pressure detection means and closing the motor-side flow path just before shut-off. By adopting it, an object of the present invention is to provide an air driver device that allows high-pressure air to act on the pressure detection means and accurately count the number of tightening of bolts and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the air driver device of the present invention includes a push rod that rotates a motor by opening a valve disposed in an air supply path by pushing the main shaft, and includes a cam and a main shaft that are rotated by the motor. In the air driver device that is connected by a torque control mechanism that relatively differentially rotates when a predetermined torque is exceeded, the push rod is retracted by the rotational differential of the torque control mechanism, and the motor is stopped. On the downstream side of the valve disposed in the air supply path, a motor-side flow path communicating with the motor and a detection-side flow path communicating with the pressure detection means are formed, and a push rod by a rotational differential of the torque control mechanism A plug that closes only the motor-side flow path when retracting is disposed on the tip of the push rod, and the push rod is slidable on the push rod. Fitted around the Yupaipu, characterized in that in order to maintain the open state of the valve upon depression of the main shaft via the push pipe.
[0006]
This air driver device forms a motor side flow path communicating with the motor and a detection side flow path communicating with the pressure detection means on the downstream side of the valve disposed in the air supply path, and rotates the torque control mechanism. A plug that closes only the motor-side flow path when the push rod is retracted by differential is arranged on the distal end side of the push rod, and a push pipe is slidably fitted to the push rod, through the push pipe Since the valve is kept open when the main shaft is pushed in, high-pressure air is applied to the detection-side flow path when the push rod is retracted by the rotational differential of the torque control mechanism to stop the motor. Thus, it is possible to recognize the shut-off and accurately count the number of tightening of the bolt or the like.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an air driver device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0008]
1 to 5 show an embodiment of an air driver device of the present invention.
The air driver device includes a
In the air driver device, a
[0009]
Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the
A
The
On the other hand, the
At this time, since the
[0010]
By the way, as shown in FIG. 1, the
[0011]
A
The
[0012]
A
Further, a
[0013]
As shown in FIG. 2, the
In this case, the
[0014]
The
Further, as shown in FIGS. 5C to 5E, a
As shown in FIG. 5 (c), the
[0015]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4, a
In addition, the adjusting screw 25 is screwed into a screw engraved on the outer periphery of the
As a result, when the tip of a Phillips screwdriver is fitted in the recess 39 of the
Thus, by bringing the
[0016]
Due to the elastic force of the
When the rotational force of the
[0017]
Next, a method of using the air driver device of this embodiment will be described.
First, when bolts, nuts or screws are tightened, when an attachment is attached to the tip of the
[0018]
Since the
The
Then, the
[0019]
At this time, the
Note that the locking
[0020]
On the other hand, when tightening is performed and the tightening torque reaches a value determined in advance by adjusting the elasticity of the
When the rotational torque of the
That is, the ball floats (moves toward the outer periphery of the main shaft 1) along the tapered surface of the
[0021]
As described above, when the
As a result, the
[0022]
As a result, the locking of the
As a result, a part of the high-pressure air pressure supplied to the main body and the suppression of the
[0023]
In this case, when the
[0024]
After the completion of tightening, as shown in FIG. 3B, by stopping the pushing, the
[0025]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, the structure of the air driver apparatus of this invention is not limited to description of this Example, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. is there.
[0026]
【The invention's effect】
According to the air driver device of the present invention, the motor side flow path communicating with the motor and the detection side flow path communicating with the pressure detection means are formed on the downstream side of the valve disposed in the air supply path, and the torque A plug that closes only the motor-side flow path when the push rod is retracted by the rotational differential of the control mechanism is disposed on the distal end side of the push rod, and a push pipe is slidably fitted to the push rod, Since the valve is kept open when the main shaft is pushed through the pipe, when the push rod is retracted by the rotational differential of the torque control mechanism and the motor is stopped, high-pressure air is applied to the detection-side flow path. This makes it possible to recognize the shutoff and accurately count the number of tightening of bolts, etc., and manage the tightening work of bolts etc. It can be carried out in.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an air driver device of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show an air driver device according to the embodiment, in which FIG. 2A is a cross-sectional view before start, and FIG. 2B is a cross-sectional view at start;
FIGS. 3A and 3B show the air driver device of the embodiment, in which FIG. 3A is a cross-sectional view at the time of shut-off, and FIG. 3B is a cross-sectional view after the shut-off.
4A and 4B show a stopper and a slide bar, where FIG. 4A is a sectional front view, FIG. 4B is an exploded view thereof, FIG. 4C is a sectional plan view, and FIG.
5A and 5B show the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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