JP6578397B2 - トルクを調整可能な気動工具 - Google Patents

Description

本発明は、特にトルクを調整可能な気動工具に関するものである。

図２２に示すように、既存の気動工具７０は、工具本体７１と、駆動ユニット７２と、トリガー仕組み７３と、サイレンサー７４を備え、該工具本体７１に収容空間７１１が形成され、該工具本体７１における収容空間７１１の近傍に押し空間７１２が水平方向に延出するように形成され、該工具本体７１に、押圧空間７１２と連通する、空気進入通路７１３及び空気排出通路７１４が形成され、該駆動ユニット７２は、収容空間７１１に設置され、該トリガー仕組み７３は、押圧空間７１２に設置され、該サイレンサー７４は、空気排出通路７１４と連通するように工具本体７１の底部に連接される。

この気動工具７０を使用する時は、工具本体７１をエアーコンプレッサー（図示せず）に連接し、圧縮空気を空気進入通路７１３から進入させて、トリガー仕組み７３により制御する。つまり、前記トリガー仕組み７３である引き金を引くと、駆動ユニット７２が気動工具７０を駆動して作業を行うことができる。尚、圧縮空気が気動工具７０に進入した場合、使わない余分な圧縮空気は空気排出通路７１４から排出される。

図２２及び図２３に示すように、既存の気動工具７０は、主に圧縮空気を利用して内蔵した部品を駆動させることにより作業を行うことができるが、圧縮空気を利用する時、圧縮空気の配管や設備の構造などの問題があれば、圧縮空気の気流または圧力が不安定になり、トルクの出力も不安定になる。

さらに、気動工具を使用する場合は、二段階の出力モードを有し、使用者が実際の需要に応じて自由に切り替え、例えば、ボルトの締め付け作業を行う時は、気動工具をまず低いトルク及び低い回転スピードで稼動させて第一段階のトルクでボルトを所望の位置に位置決め、その後、高いトルク及び高い回転スピードに切り替えて、第二段階のトルクでボルトをしっかりと締め付ける。

台湾特許第Ｉ３３１０７１号

既存の気動工具における部材は、圧縮空気により駆動するものであることから、トルクを調整することができず、気動工具の構造が電動工具の構造より複雑であると共に、従業員の操作も難しいので、改良する必要があった。

本発明にかかるトルクが調整可能な気動工具は、トリガー仕組みを備え、該トリガー仕組みの内部に押圧空間が形成され、該押圧空間に空気進入通路及び空気排出通路が形成される、工具本体及び、前記工具本体の空気排出通路の一端に設置され、装着座と、調整棒と、環装チューブと、バネを備え、該装着座は、着脱可能に工具本体の底部に取り付けられ、内部に空気排出チャンバーが形成され、該調整棒は、空気排出チャンバーに位置するように調整可能に装着座に挿設され、該環装チューブは、軸方向に沿って移動可能に調整棒に環装され、前記バネは、両端が環装チューブ及び装着座に当接するように環装チューブに環装される、トルク調整ユニット、を有するものである。

かかるトルクが調整可能な気動工具において、前記トリガー仕組みとトルク調整ユニットとの間に、信号圧力伝送ユニットが設置され、該信号圧力伝送ユニットにより空気進入通路に進入した圧縮空気を分流して信号圧力を発生させ、該信号圧力をトルク調整ユニットの調整棒に伝送して、環装チューブを押して調整棒に対して移動させることが好ましい。

かかるトルクが調整可能な気動工具において、前記調整棒の内部に、空気案内通路及び、該空気案内通路と連通する空気排出穴が形成され、前記環装チューブの内部に、空気案内通路及び空気排出穴と連通する空気排出空間が形成され、前記信号圧力伝送ユニットは、調整棒の空気案内通路と連通することが好ましい。

かかるトルクが調整可能な気動工具において、前記信号圧力伝送ユニットは、信号部材及び案内部材を備え、該信号部材は、トリガー仕組みと連接し、該案内部材は、信号部材及び調整棒の空気案内通路と連接することが好ましい。

かかるトルクが調整可能な気動工具において、前記トルク調整ユニットは、第二調整ナットを備え、該第二調整ナットは、調整可能に調整棒の一端に取り付けられ、前記第二調整ナットにより、調整棒における、装着座に対して軸方向への移動量を調整することが好ましい。

かかるトルクが調整可能な気動工具において、前記トルク調整ユニットは、第二調整ナットを備え、該第二調整ナットは、調整可能に調整棒の一端に取り付けられ、前記第二調整ナットにより、環装チューブにおける、調整棒に対して軸方向への移動量を調整することが好ましい。

本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、上述した構成を有するため、以下の効果を達成する。
１．気動工具１０の排出口１４１にトルク調整ユニット３０が取り付けられることから、該トルク調整ユニット３０が圧縮空気の排出量によりトルクを調整することができると共に、信号圧力伝送ユニット２０により工具本体１０のトルクレベル及び出力時間を調整することができる。
２．トルク調整ユニット３０は、二段階の出力モードを有し、使用者が実際の需要に応じて自由に切り替えることにより、８種類のトルク出力曲線を生じることができるため、使用上の利便性、及び実用性が向上する。
３．本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、電子部品の装着や配線が必要なく、気動工具の体積や重さを抑えられることから、既存の気動工具を用いて圧縮空気により信号を生じることができると共に、圧縮空気を穏やかに送ることもできるため、使用者がいつものように操作できる。

本発明に係るトルクが調整可能な気動工具の部分断面図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具におけるトルク調整ユニットの分解斜視図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具におけるトルク調整ユニットの部分断面図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具に圧縮空気を進入させて第一段階のトルクを生じさせた状態を示す部分拡大断面図である。 図４の上部拡大図である。 図４の下部拡大図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、空気排出開口を開けて少量の圧縮空気を排出する状態の説明図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、空気排出開口を開けて大量の圧縮空気を排出する状態の説明図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、図８の状態でトルクと、回転スピードと、駆動時間との変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具における第一段階回転スピードの状態において、第一調整ナットを調整することにより、空気排出開口を調整する操作動作の説明図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具における第二段階回転スピードの状態において、第一調整ナットを調整することにより、空気排出開口を調整する操作動作の説明図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、設定高度を増加させた状態の変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、設定高度を減少させた状態の変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具の第二段階回転スピードの状態において、第二調整ナットを調整することにより、空気排出開口を調整する操作動作の説明図である。 図１４の状態における変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具の第二段階回転スピードの状態において、第二調整ナットを調整することにより、空気排出開口を調整する操作動作の説明図である。 図１６の状態における変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、第一調整ナット及び第二調整ナットを同時に調整する操作動作の説明図である。 図１８の状態における変化曲線図である。 本発明に係るトルクが調整可能な気動工具において、第一調整ナットを調整して第一高度を減少させると共に、第二調整ナットを同時に調整して第二高度を増加させる操作動作の説明図である。 図２０の状態の変化曲線図である。 既存の気動工具の部分断面図である。 既存の気動工具のトルクと、回転スピードと、駆動時間との変化曲線図である。

図１乃至図４に示すように、本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、工具本体１０と、信号圧力伝送ユニット２０と、トルク調整ユニット３０を有する。

図１及び図２に示すように、前記工具本体１０は、既存の気動工具であることから、如何なるタイプの気動工具を用いてもよく、トリガー仕組み１１を備え、該トリガー仕組み１１の内部に押圧空間１２が形成され、該押圧空間１２に空気進入通路１３及び空気排出通路１４が形成される。該トリガー仕組み１１は、チューブ１１０と、芯１１１と、ピストン１１２と、ボタン１１３を備え、該芯１１１は、チューブ１１０の内部に取り付けられ、該ピストン１１２は芯１１１に挿設され、該ボタン１１３は、ピストン１１２の一端に連接される。
また、前記工具本体１０は、エアーコンプレッサー（図示せず）と連接することにより、圧縮空気を進入させることができ、操作する時は、ボタン１１３を押して、圧縮空気を空気進入通路１３から押圧空間１２を介して空気圧力モーターへ送ることにより起動させる。

前記信号圧力伝送ユニット２０は、芯１１１と連接するように押圧空間１２に設置され、位置決め部材２１と、信号部材２２と、案内部材２３を備える。該位置決め部材２１はボルトであり、芯１１１の底部に対応するように取り付けられ、該信号部材２２は、Ｔ字形の円柱体の部品であり、位置決め部材２１と同軸かつ芯１１１の底部に対応するように取り付けられ、位置決め部材２１に螺合固定される。
この構成によれば、位置決め部材２１移動して調整することにより、信号部材２２が芯１１１に対して移動することができ、また、該案内部材２３は、細長状の管体であり、一端が信号部材２２に取り付けられ、他端が工具本体１０の空気排出通路１４から延出する。

図１及び図２に示すように、前記トルク調整ユニット３０は、空気排出通路１４の排出口１４１に位置するように工具本体１０の底部に連接され、装着座３１と、調整棒３２と、環装チューブ３３と、止めピン３４と、バネ３５と、第一調整ナット３６と、第二調整ナット３７を備える。前記信号圧力伝送ユニット２０は、案内部材２３を介してトルク調整ユニット３０と連接される。

図２及び図３に示すように、前記装着座３１は、取付ネジ山３１４により、着脱可能に工具本体１０の底部に螺合され、円筒部３１１と、取付部３１２と、取付穴３１３と、取付ネジ山３１４を備える。そのうち取付部３１２は、円筒部３１１の上部に凸設され、該取付穴３１３は、取付部３１２の上部に設けられ、その内周面にネジ山が形成され、該取付ネジ山３１４は、取付部３１２の外周面に形成される。また、該装着座３１における円筒部３１１と取付部３１２の内部に、空気排出チャンバー３１５が形成され、該円筒部３１１の底部に蓋３１６が着脱可能に取り付けられる。

図２及び図３に示すように、前記調整棒３２は、細長状かつ中空状の棒体であり、回転可能に装着座３１に取り付けられ、その一端外周面に第一調整ネジ３２１が形成されると共に、他端の外周面に第二調整ネジ３２２が形成される。また、前記調整棒３２の内部の長手方向に沿って空気案内通路３２３が形成されると共に、外周面の中間に当接部３２４が環状に凸設され、外周面における当接部３２４の近傍に、空気案内通路３２３と連通する空気排出穴３２５が形成される。該調整棒３２における空気案内通路３２３の下部の内周面に、内ネジ３２６が形成され、該調整棒３２は、一端が装着座３１の上部から突出するように、第一調整ネジ３２１を介して装着座３１の取付穴３１３に螺合される。

図２及び図３に示すように、前記環装チューブ３３は、不規則な形状かつ中空状を呈する円筒であり、装着座３１の空気排出チャンバー３１５に設置され、調整棒３２に環装され、その上部外周面にガイド部３３１が凸設される。該ガイド部３３１の上部は、斜め下方に伸びる傾斜面であり、該環装チューブ３３の内部に、空気排出スペース３３２が形成され、該空気排出スペース３３２の内周面の中間に周縁部３３３が設けられ、該環装チューブ３３は、周縁部３３３が当接部３２４に当接するように、空気排出スペース３３２を介して当接部３２４の上方から調整棒３２に環装される。

図２及び図３に示すように、前記止めピン３４は、細長状かつ階段状を呈するピンであり、調整棒３２の空気案内通路３２３に設置され、上部に取付ネジ山３１４が形成されると共に、下部の外周面に止め部３４２が形成される。該止め部３４２は、調整棒３２の内ネジ３２６に螺合されると共に、連通穴３４３が形成される。
この構成によれば、該止めピン３４は、空気止め部３４１を介して空気案内通路３２３との間に隙間が形成されるように、該調整棒３２の空気案内通路３２３に挿し込まれ、且つ、止め部３４２を介して内ネジ３２６に螺合され、前記バネ３５は、環装チューブ３３のガイド部３３１及び装着座３１の蓋３１６に当接するように、環装チューブ３３の周囲に環装される。

図２及び図３に示すように、前記第一調整ナット３６は、取付部３１２の上面に当接するように、調整棒３２の第一調整ネジ３２１に螺合されることから、調整棒３２の、装着座３１に対する軸方向への移動量を調整することができる。
一方、前記第二調整ナット３７は、調整棒３２の第二調整ネジ３２２に螺合され、該第二調整ナット３７によれば、環装チューブ３３の、調整棒３２に対する軸方向への移動量を調整することができる。

本発明の実施例である図４及び図５に示すように、使用する時は、工具本体１０をエアーコンプレッサーに連接し、工具本体１０のボタン１１３を押すと、ピストン１１２がチューブ１１０及び芯１１１の軸方向に沿って移動し、この時、圧縮空気が空気進入通路１３から押圧空間１２に進入して第一段階の第一トルクが発生する。

図５乃至図７に示すように、その圧縮空気は、一部が分流して信号圧力伝送ユニット２０から信号圧力伝送ユニット２０の案内部材２３に送られ信号圧力が発生し、その信号圧力がトルク調整ユニット３０に伝わると、第一段階の第一トルクが発生する。その後、余分な圧縮空気は、空気排出通路１４を通って工具本体１０から排出されながらトルク調整ユニット３０に進入する。この時、調整棒３２の上部と第一調整ナット３６の上部との間には設定高度Ｈを有する。この設定高度Ｈを調整しない状態で空気排出圧力が信号圧力と一致する場合は、圧縮空気により環装チューブ３３を少し押して調整棒３２を下方に移動させ、装着座３１と環装チューブ３３との間に空気排出開口Ｏを形成させれば、該空気排出開口Ｏから圧縮空気を排出することができる。
このように、圧縮空気を空気排出開口Ｏから排出することができるが、少量の圧縮空気を排出すると伴って、圧縮空気も少量に進入することから、回転スピード及びトルクを低い程度に維持する。

また、図７及び図８に示すように、トルクを増加させたい場合は、工具本体１０の空気進入通路１３を介して圧縮空気をガイドすればよく、この時、信号圧力伝送ユニット２０に進入した一部の圧縮空気も増加することから、信号圧力が大きくなる。
この構成によれば、工具本体１０が第二段階トルクを発生し、該信号圧力が空気案内通路３２３から止めピン３４の周囲の隙間を通って調整棒３２の空気排出穴３２５を介して環装チューブ３３の空気排出スペース３３２に進入する。尚、信号圧力及び空気排出圧力を同時に増加させた場合は、環装チューブ３３を下方に押圧する力がバネ３５の付勢力よりも大きくなることから、環装チューブ３３が調整棒３２に対して大幅に下方へ移動して、空気排出開口Ｏを広く開け、これにより、空気排出量が増えると共に、空気進入量も大きくなるので、回転スピードを増加させて大きなトルクを得ることができる。
図９に示すのは、上述した回転スピード及びトルクと時間との変化値を示す図であり、本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、信号圧力伝送ユニット２０及びトルク調整ユニット３０を用いて二段階の回転スピードを切り替えることができるので、実際の需要に応じて、適当なトルクを提供することができる。

図１０及び図１１、図１２及び図１３によれば、使用者がトルク調整ユニット３０の第一調整ナット３６を調整して、第一段階回転スピードまたは第二段階回転スピードを切り替えることにより、気動工具によるトルクを調整することができる。
一方、図１０及び図１１における左図に示すように、第一調整ナット３６を調整して、調整棒３２が装着座３１に対して軸方向に沿って上方に移動させると、設定高度Ｈが第一高度Ｈ１となり、これによれば、空気排出開口Ｏが狭くなるため、空気排出量が減少する。したがって、図１２に示した第一段階のスピードが遅くなると共に、切替時間が増加することから、トルクの出力がトルクの設定値よりも小さくなる。

また、図１０及び図１１の中及び右図に示すように、第一調整ナット３６を調整して、調整棒３２を、装着座３１に対して軸方向に沿って下方へ移動させると、設定高度Ｈが、ゼロと接近する第一高度Ｈ１となり、これによれば、空気排出開口Ｏが広くなるため、空気排出量が増加する。したがって、図１３に示した第一段階のスピードが速くなると共に、切替時間が短縮することから、トルクの出力がトルクの設定値よりも大きくなる。

更に、図１４乃至図１７に示すように、使用者がトルク調整ユニット３０の第二調整ナット３７を調整することにより、第二段階の回転スピードを調節すれば、気動工具によるトルクを調整することができる。また、図１４及び図１５に示すように、第二調整ナット３７を調整することにより、環装チューブ３３を、調整棒３２に対して軸方向に沿って上方へ移動させれば、調整棒３２の底部と第一調整ナット３６の底部との間にある第二高度Ｈ２が増加する。これによれば、環装チューブ３３の最後の移動終点が上方に移動し、環装チューブ３３の軸方向への移動距離が短縮すると共に、空気排出開口Ｏも狭くなることから、第二段階のスピードに切り替えると、空気排出量が減少し、第二段階のスピードが遅くなるので、最終的な出力トルクが、設定したトルクよりも小さくなる。

さらに、図１６及び図１７に示すように、第二調整ナット３７を調整することにより、環装チューブ３３が調整棒３２に対して軸方向に沿って下方に移動すると、第二高度Ｈ２がゼロと近い程度まで減少する。この時、空気排出開口Ｏが広くなることから、空気排出量が増加して第二段階のスピードが速くなるので、最終的な出力トルクが、設定したトルクよりも大きくなる。

図１８乃至図２１に示すように、使用者がトルク調整ユニット３０の第一調整ナット３６及び第二調整ナット３７を同時に調整すると、第一段階の回転スピード及び第二段階の回転スピードを共に調節できるので、気動工具の最終的な出力トルクを調整することができる。
一方、図１８及び図１９に示すように、第一調整ナット３６を調整して、第一高度Ｈ１を増加させると共に、第二調整ナット３７を調整して、第二高度Ｈ２を減少させると、第一段階の回転スピードが低くなって、切替時間が増加するが、第二段階の回転スピードが高くなるので、気動工具の最終的な出力トルクが、設定したトルクと近くなる。

図２０及び図２１に示すように、第一調整ナット３６を調整して、第一高度Ｈ１を減少させると共に、第二調整ナット３７を同時に調整して、第二高度Ｈ２を増加させると、第一段階の回転スピードが高くなることから、切替時間が短縮するが、第二段階の回転スピードが低くなり、気動工具の最終的な出力トルクが、設定したトルクと近くなる。

したがって、上述の説明によれば、本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、トルク調整ユニット３０における第一調整ナット３６または第二調整ナット３７を調整することにより、使用者の需要に応じて、回転スピード及び時間を自由に切り替えて、所望のトルクを出力させることができる。このように、本発明に係るトルクが調整可能な気動工具は、二段階のトルクを出力することで、８種類のトルク出力曲線を達成できるので、使用者は実際の需要に応じて自由に調整することができる。

さらに、本発明に係るトルクが調整可能な気動工具を用いれば、電子部品の装着や配線が必要なく、気動工具の体積または重さも大きくならないことから、元々の構造で圧縮空気を利用することで、信号を発生させたり伝送したりすることができるので、使用上の利便性や実用性を向上させることができる。

１０ 工具本体
１１ トリガー仕組み
１１０ チューブ
１１１ 芯
１１２ ピストン
１１３ ボタン
１２ 押圧空間
１３ 空気進入通路
１４ 空気排出通路
１４１ 排出口
２０ 信号圧力伝送ユニット
２１ 位置決め部材
２２ 信号部材
２３ 案内部材
３０ トルク調整ユニット
３１ 装着座
３１１ 円筒部
３１２ 取付部
３１３ 取付穴
３１４ 取付ネジ山
３１５ 空気排出チャンバー
３１６ 蓋
３２ 調整棒
３２１ 第一調整ネジ
３２２ 第二調整ネジ
３２３ 空気案内通路
３２４ 当接部
３２５ 空気排出穴
３２６ 内ネジ
３３ 環装チューブ
３３１ ガイド部
３３２ 空気排出スペース
３３３ 周縁部
３４ 止めピン
３１４ 取付ネジ山
３４２ 止め部
３４３ 連通穴
３５ バネ
３６ 第一調整ナット
３７ 第二調整ナット
Ｏ 空気排出開口
Ｈ 設定高度
Ｈ１ 第一高度
Ｈ２ 第二高度
７０ 気動工具
７１ 工具本体
７１１ 収容空間
７１２ 押圧空間
７１３ 空気進入通路
７１４ 空気排出通路
７２ 駆動ユニット
７３ トリガー仕組み
７４ サイレンサー

Claims (4)

1. トリガー仕組みを備え、該トリガー仕組みの内部に押圧空間が形成され、該押圧空間に空気進入通路及び空気排出通路が形成される、工具本体と、
   前記工具本体の空気排出通路の一端に設置され、装着座と、調整棒と、環装チューブと、バネを備え、該装着座は、着脱可能に工具本体の底部に取り付けられ、内部に空気排出チャンバーが形成され、該調整棒は、空気排出チャンバーに位置するように調整可能に装着座に挿設され、該環装チューブは、軸方向に沿って移動可能に調整棒に環装され、前記バネは、両端が環装チューブ及び装着座に当接するように環装チューブに環装される、トルク調整ユニット、を有し、
   前記トルク調整ユニットは、前記調整棒の一端に調整可能に取り付けられ、前記調整棒における、前記装着座に対する軸方向への移動量を調整する第一調整ナットと、前記第一調整ナットの反対側の、前記調整棒の一端に調整可能に取り付けられ、前記環装チューブにおける、前記調整棒に対する軸方向への移動量を調整する第二調整ナットとを備えることを特徴とする、
   トルクが調整可能な気動工具。
2. 前記トリガー仕組みとトルク調整ユニットとの間に、信号圧力伝送ユニットが設置され、該信号圧力伝送ユニットにより空気進入通路に進入した圧縮空気を分流して信号圧力を発生させ、該信号圧力をトルク調整ユニットの調整棒に伝送して、環装チューブを押して調整棒に対して移動させることを特徴とする請求項１に記載のトルクが調整可能な気動工具。
3. 前記調整棒の内部に、空気案内通路及び、該空気案内通路と連通する空気排出穴が形成され、前記環装チューブの内部に、空気案内通路及び空気排出穴と連通する空気排出空間が形成され、前記信号圧力伝送ユニットは、調整棒の空気案内通路と連通することを特徴とする請求項２に記載のトルクが調整可能な気動工具。
4. 前記信号圧力伝送ユニットは、信号部材及び案内部材を備え、該信号部材は、トリガー仕組みと連接し、該案内部材は、信号部材及び調整棒の空気案内通路と連接することを特徴とする請求項３に記載のトルクが調整可能な気動工具。

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