JPH01159180A - エアードライバの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エアードライバに係り、特に一定圧の空気
をエアードライバ側のエアーモータに供給しその空気の
圧力によってエアーモータを駆動してボルト等の被締付
具を締め付けるエアードライバの駆動装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来より、空気の圧力を利用してボルト等を自動的に締
め付けることのできるエアードライバが開発されている
。そして、このエアードライバには、インパクトレンチ
式或いはオイルパルス式等のものが知られており、例え
ばそのインパクトレンチ式のものの場合、即ち第６図に
示すように、エアー供給手段（囲路）から送られてくる
高圧の空気によってエアーモータ１００を駆動させ、こ
のエアーモータ１００の回転する駆動シャフト１０１の
回転速度を減速機構１０２によって減速させ、その減速
されたシャフト１０３の回転力をハンマークラッチ１０
４によって瞬発的にビット１０５側に伝達させ、そのビ
ット１０５に嵌合した六角ボルト等の被締付具（囲路）
に一定のトルク力を作用させて締め付けるようになって
いる。

ところで、この被締付具である六角ボルト等は、通常そ
の大きさや材質等により締付時のトルク力に一定の限界
があり、そのため各六角ボルト毎にその適正な締付トル
ク力（以下適正トルク力とよぶ）が予め決定されている
。従って、例えば適正締付トルク力がＴ、である六角ボ
ルト等を締め付ける場合には、第７図に示すように、そ
のトルク力Ｔ、よりも大幅に大きな締付力Ｔ、を発生す
るタイプのエアードライバを用いたり、そのトルク力Ｔ
、と時間等の締付トルク力Ｔｃを発生するタイプのエア
ードライバを用いる２通りの方法が考えられる。

〔解決しようとする問題点〕

ところで、前者のようなエアードライバを用いる場合に
は、短時間で締付作業を終えることができ、この点では
好都合であるが、その被締付具の適正な締付トルク力と
時間等のレベルまでパワーを高めたところでタイミング
よく締付動作を停止させないと、その被締付具やこれが
螺着される部材側が破損する虞れがあり、その作動操作
時間の設定には操作者の勘や熟練等に大きく依存してお
り、操作に困難を伴っている。

また、後者のようなエアードライバを用いる場合には、
その作業時間には厳密さを要求されず誰でも簡単に作業
を行うことができ、その点では問題はないが、締付トル
ク力が弱いためその締付作業には長時間を要している。

そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、誰で
も簡単に操作ができ、しかも短時間で確実に締付作業を
行うことができるエアードライバの駆動装置を提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、この発明は、一定圧の空気をエアードライバ側の
エアーモータに供給し、その空気の圧力によりエアーモ
ータを駆動してボルト等の被締付具を締付けるエアード
ライバの駆動装置において、前記エアーモータに供給す
る空気圧を２段階に切替え、始動時から一定の第１時間
は高圧状態で供給すると共にその後その空気を前記第１
時間よりも長い第２時間だけ低圧状態で供給する圧力切
替機構を設けたものである。

〔作用〕

この発明のエアードライバの駆動装置は、まず圧力切替
機構を第１時間だけ作動させて高圧状態の空気をエアー
モータ側に供給させ、そのエアーモータを高圧力で駆動
させて大きなトルク力で被締付具を締付け、次にその圧
力切替機構によって第２時間だけ低圧状態の空気をエア
ーモータ側に供給し、そのエアーモータを低出力で駆動
させて先の第１時間よりは比較的長い時間にわたり被締
付具の適正トルク力と時間等のトルク力で締め付けるよ
うになっているものである。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例について添付図面を参照しなが
ら説明する。

第１図はこの発明にかかるエアードライバの駆動装置を
示すものであり、この駆動装置は、エアー供給手段１と
、弁２と、第１絞り弁４並びに第２絞り弁５を有する圧
力切替機構３と、エアードライバ６と、エアー供給手段
１．電磁弁２．圧力切替機構３及びエアードライバ６の
間をそれぞれ連通する主流路７とから構成されている。

エアー供給手段１は、エアードライバ６側に設けたエア
ーモータ（回路）駆動用の空気を供給するためのもので
あり、この実施例では常時一定の圧力の強さ６　ｋｇ　
／　ｃｒｉの空気を主流路７を介して供給するようにな
っている。

弁２は、エアードライバ６の操作レバー６ａに連動して
開放し、主流路７から供給される空気をエアードライバ
側のエアーモータ（回路）側に供給するようになってい
る。

圧力切替機構３は、第２図に示すように、操作レバーの
開放動作から一定の僅がな時間、即ち第１時間ｔ、だけ
エアー供給手段１がらの空気の圧力を高圧（第１空気圧
）Ｐ１状態に設定すると共に、次の一定時間、即ち第２
時間（ｔｚ、ｔ＋）だけエアー供給手段１からの空気の
圧力を低圧（第２空気圧）Ｐ２状態に設定するためのも
のであり、この実施例では切換弁８と、第１パイロツト
エアー系９と、第２パイロツトエアー系１ｏと、先の第
１絞り弁４と、第２絞り弁５とから構成されている。切
換弁８は、第３図に示すように、内部に第１．第２バル
ブＡ、　Ｂを備えており、第１パイロットエアー系９側
から送られてくる空気圧の方が第２パイロツトエアー系
１０側から送られてくる空気圧よりも高い時には第１バ
ルブＡが開放し、その結果後に説明する第１絞り弁４側
にのみエアー供給手段１からの空気が送り出されるよう
になっている。また、第１パイロツトエアー系９側から
送られてくる空気圧の方が第２パイロツトエアー系１０
側から送られてくる空気圧よりも低い時には、第４図に
示すように、第２バルブＢが開放し、第２絞り弁５側に
のみエアー供給手段１からの空気が送り出されるように
なっている。第１パイロツトエアー系９は、圧力の強さ
５ｋｇ／−の空気を一定量充填したエア、−タンク１１
と、このエアータンク１１と切換弁８及びエアータンク
１１とエアードライバ６側の主流路７とを連通ずる第１
補助流路１２ａ、１２ｂと、最大圧５ｋｇ／ａｄの空気
を通過させるため第１補助流路１２ａ上に設けた逆止弁
１５と、エアータンク１１内の空気の減圧速度を制御す
る絞り弁１４と、第１補助流路１２ｂ上を通過する空気
の圧力を測定表示する第２ゲージ１６とから構成されて
いる。また第２パイロツトエアー系１０は、エアー供給
手段１から送られてくる空気の一部を分流させて使用す
るようになっており、主流路７から分校した切換弁８と
の間を連結する第２補助流路１７と、この第２補助流路
１７上を通過する空気の圧力を４．５ｋｇ／（Ｊｌに調
整するレギュレータ１８とから構成されており、このレ
ギュレータ１８通過後の常時４゜５　ｋｇ　／　ｃｒｌ
に調節された空気を切換弁８側に作用させるようになっ
ている。そして、その絞り弁１４は、高圧（第１空気圧
）状態の空気のエアードライバ６への供給時間、即ち第
１時間を一定の時間に設定するため、エアータンクｌｌ
内の減圧速度が一定になるように調節されている。なお
、図中符号１９はエアー供給手段１から送られてくる６
ｋｇ／−の空気圧を５ｋｇ／ｃｄに減圧調整するための
レギュレータである。第１絞り弁４は、切換弁８の第１
バルブＡから送られてくる空気を高圧（第１空気圧）状
態、即ち４　ｋｇ　／　ｃａｌに減圧させて通過させる
ためのものであり、上流側が主流路７と第　　”１パル
プＡを介して選択的に連結された第１分岐路２０側に設
けられている。第２絞り弁５は、切換弁８の第２バルブ
Ｂから送られてくる空気を低圧（第２空気圧）状態、即
ち３ｋｇ／ａａに減圧させて通過させるためのものであ
り、上流側が主流路７と第２バルブＢを介して選択的に
連結された第１分岐路２０側に設けられている。そして
、これら第１．第１分岐路２０．２１は、共に下流側が
エアードライバ６側の主流路７と連結されており、これ
ら双方が合流後の主流路７上にはこの主流路７上を通過
する空気の圧力を測定表示するための第１ゲージ２２が
設置されている。

エアードライバ６は、エアーモータ側を主流路７の下流
側に連結させており、第５図に示すように、操作レバー
６ａの開放動作により時刻０　’＝　ｔ　＋時間（第１
時間）の間は高圧（第１空気圧）状態Ｐい即ち４ｋｇ／
−の空気圧によってエアーモータが駆動してトルクＴ、
まで上昇し、次に時刻ｔ１〜ｔ２までの間（第２時間）
は低圧（第２空気圧）状ＬＱ　ｐ　ｚ、即ち３　ｋｇ　
／　ｃＩｌ！の空気圧によってエアーモータが駆動して
トルクＴ２で被締付具を締め付けるようになっている。

なお、この実施例において被締付具として用いる六角ボ
ルトはその強度的な限界を考慮して適正トルク力が第５
図に示すようにＴｏのものが用いられている。

次に、この実施例のエアードライバの駆動装置の作用に
ついて説明する。

（１）　　まず、エアードライバ６の操作レバー６ａを
開放する。

このとき、切換弁８には初め第１補助流蕗１２ｂ側から
圧力の強さ５ｋｇ／−の空気が、また第２補助流路１７
側からはレギュレータ１８により圧力の強さ４．５ｋｇ
／ｃＩＪに減圧された空気がそれぞれ作用しているため
、圧力の高い第１パイロツトエアー系９側の方が作動し
て第１バルブＡが開放している。

（２）　　このため、この第１バルブＡを介して主流路
１７と第１分岐路２０側とが連通しており、第１絞り弁
４によって高圧力Ｐ、、即ち４　ｋｇ／ｃｄに減圧され
た空気がエアードライバ６側に供給される。これに伴っ
て第５図（ｃ）に示すように、被締付具側には徐々に大
きなトルク力が作用して締付けられていく。

（３）そして、操作レバー６ａの開放動作の開始時刻か
ら比較的短い第１時間、即ち１．時間だけ経過すると、
第２図（ｂ）に示すように、絞り弁１４で規制される減
圧速度で第１補助流路１２ｂ内の空気圧が５ｋｇ／ａ（
から４ｋｇ／ｄに減圧される。

（４）すると、第４図に示すように、第２バルブＢが開
放し、この第２バルブＢを介して主流路７側が第２分枝
路２１側と連通ずるため、第２絞り弁５によって第２図
（ａ）に示す低圧力ｐｚ、即ち３ｋｇ／ｃｄに減圧され
た空気がエアードライバ６側に供給される。このため、
第５図（ｂ）に示すように、エアードライバ６側のトル
ク力は急激に低下し、Ｔ２まで低下したところで安定す
る。

（５）そして、操作レバー６ａをＯＦＦにすると、時刻
ｔ２までの第２時間、即ち（ｔｘ　　ｔ＋）時間だけエ
アードライバ６が作動し、被締付具に所定のトルクＴ。

の締付力が作用するところまでその締付具が締付けられ
る。

（６）その後もエアー供給手段１から高圧状態の空気が
供給されるため、主流路７及び第１補助流路１２ａを逆
流してエアータンク１１側に高圧の空気が蓄積され、第
２図（ｂ）に示すように、丁度圧力の強さ５　ｋｇ　／
　ｃＡに達した時刻ｔ３のところで切換弁８が第１図の
状態に復帰する。

なお、この実施例では圧力切替機構を空圧回路のみによ
って構成したが、特にこの実施例のような構成のものに
限定されるものではない。

〔効果〕

以上説明してきたように、この発明にかかるエアードラ
イバの駆動装置によれば、エアー供給手段側から送られ
てくる一定圧力の空気を圧力切替機構によって一定の短
い第１時間だけ高圧状態でエアーモータ側に供給し大き
なトルク力でエアードライバ側を駆動させると共に、次
に比較的長い第２時間だけ先の圧力よりも低下させた低
圧状態でエアーモータ側に空気を供給し先のトルク力よ
りも低い被締付具のトルク力と路間等のトルク力で被締
付具を完全に締付けるようになっているため、短時間で
効率的に締付は作業を行うことができると共に、確実か
つ安定した締付は作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるエアードライバの駆動装置を
示す空圧回路、第２図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ主流
路及び第１補助流路を通過する空気の圧力の強さの時間
的な変化を示すグラフ、第３図はこの発明にかかるエア
ードライバの駆動装置に用いるアクチュエータを示す路
線図、第４図はこの発明にかかるエアードライバの駆動
装置における第２バルブＢの開放時の状態を説明する空
圧回路、第５図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれエアーモータ
に供給される空気の圧力の強さ、エアードライバのトル
ク力、被締付具のトルク力のそれぞれの時間的な変化を
示すグラフ、第６図は従来型のエアードライバの内部の
構成を示す構成図、第７図は従来型のエアードライバの
トルク力の時間的な変化を示すグラフである。 ６　・・・エアードライバ。 ３　・・・圧力切替機構。 出願人　日本電気ホームエレクトロ ニクス株式会社 代理人　弁理士　増　１）竹　夫 第　２　の 耳　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定圧の空気をエアードライバ側のエアーモータに
   供給し、その空気の圧力によりエアーモータを駆動して
   ボルト等の被締付具を締付けるエアードライバの駆動装
   置において、 前記エアーモータに供給する空気圧を２段階に切替え、
   始動時から一定の第１時間は高圧状態で供給すると共に
   、その後その空気を前記第１時間よりも長い第２時間だ
   け低圧状態で供給する圧力切替機構を設けた エアードライバの駆動装置。