JPH02224980A - エアー工具のスロットル装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エアー工具を設定された一定時間内のみ作
動させるスロットル装置に関するものである。

〔従来の技術〕

各種製品を組立するラインにおいて、ボルト・ナツト等
の締付作業には従来よりインパクトレンチが使用されて
きたが、最近はインパクトレンチに代わって、油圧によ
る衝撃を締付はトルクに変換するインパルスレンチが使
用されるようになってきた。このインパルスレンチは、
低騒音、低振動、且つ発生トルクを予め設定しておくと
設定トルク以上にならず締付トルクが安定するという利
点を有するが、これらの利点は逆に作業者にとっては締
付けたという手応えがなく、締付は時間の判断を困難に
している。そのため、締付は不足が生じたり、逆に設定
トルクに達しているのにさらに締付けを行い、作業時間
の無駄になる等の問題が生じている。

そこで、油圧パルスの発生を検知すると弁を開いてエア
ータンクへエアーを導入し、このエアータンク内の圧力
が一定値に達すると遮断弁を作動させてエアーモーター
へのエアーの供給を自動的に停止するようにした装置を
内蔵したインパルスレンチも考案された。

そして、−船釣にはエアーモーターの作動時間を電気式
タイマーによって制御して使用されている場合が多かっ
た。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ しかし、エアーモーターへのエアーの供給を自動的に停
止する装置を内蔵したインパルスレンチでは、手持工具
として使用するには重量が重すぎて作業者の肉体的な負
担が多（、又、停止するまでスロットルを指で押さえ込
んでおかなければいけないので、この動作を一日に何千
回とする作業者にとってはバネ指等の労働衛生面での問
題点を有していた。また電気式タイマーによって時間的
な制御をしたインパルスレンチでは、現場に電気設備が
必要となるため、空気圧設備と二つの種類の設備が必要
となり、設備的に煩わしいだけでなく、設備費用もかか
るという問題点を有していた。そして、自動停止装置や
電気式タイマーのない現場では、作業者の感に頼らなけ
ればいけないので、重要保安個所のボルト・ナツトの締
付作業等において締付はトルクのバラ付きが問題となっ
ていた。

そこで、この発明では空気圧回路だけで、スロットルを
押した後、指を離せば設定された一定時間のみエアー工
具を作動させるスロットル装置を提供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段］ そのため、この発明では、エアー工具本体とコントロー
ルボックスを給気回路とエアー信号回路とにより連結し
、コントロールボックスの給気回路が開状態のとき、ス
ロットルを一度押さえ、エアー工具本体のスロットルバ
ルブが開くと、コントロールボックスより送られたエア
ーがスロットル部でエアーモーター駆動回路とエアー信
号回路とに分岐すると共に、スロットル部に至ったエア
ーでスロットルバルブを復帰ばねに抗して一定時間開状
態に保つようにし、前記エアー信号回路によりコントロ
ールボックスに送られたエアー信号でコントロールボッ
クスの給気回路を開状態に保っているエアータンク内の
エアーを絞り弁で流量制御しながら大気中に放出し、給
気回路を設定時間後に閉状態にして、スロットルバルブ
の保持を解除してエアーモーターの駆動を作業者の個人
差に関係なく強制的に停止させるようにしている。

〔作　用〕

上記手段を施した結果、この発明は以下のようにして作
用する。

コントロールボックスの給気回路が開状態のとき、スロ
ットルを一度押さえ、エアー工具のスロットルバルブを
開くと、スロットル部に至ったエアーがスロットルバル
ブの弁体を復帰ばねに抗して押し、開状態に保つ。

一方、エアー信号回路よりコントロールボックスに送ら
れたエアー信号により、リレーバルブが閉状態になるの
で、給気回路を開状態に保っているエアータンクに溜ま
っているエアーが徐々に大気中に放出され、給気回路を
閉状態にする。

エアータンクのエアーは絞り弁の流量調節により制限さ
れているので、給気回路が開状態から閉状態になるには
時間が必要となり、その間エアー工具は作動し続ける。

絞り弁の流量を調節すれば、エアーが大気中に放出され
るまでの時間が変わるので、給気回路を開状態に保って
いる時間も変わり、その結果エアー工具の作動時間も変
わる。

〔実施例〕

この発明の実施例であるエアー工具は、エアー工具本体
とコントロールボックス（１）とで構成されており、こ
の実施例ではエアー工具本体にインパルスレンチ（２）
を使用した例にて説明する第１図は、コントロールボッ
クス（１）の正面図、第２図は同平面図であり、コント
ロールボックス（１）は、中央部にエアマニホールド（
１ａ）を、両側部にリレーバルブ（３）とマスターバル
ブ（４）を備え、上部にエアータンク（５）を備えてい
る。さらに、エアータンク（５）の横には速度制御弁（
６）を備えている。尚、（７）は圧力源（図示せず）と
コントロールボックス（１）とをつなくエアー供給路で
あり、（８）はインパルスレンチ（２）とコントロール
ボックス（１）をつなく給気回路、（９）はエアー信号
回路である。

第３図は第１図のＡ−Ａ断面図であり、リレーバルブ（
３）とマスターバルブ（４）のノーマル位置を示してい
る。

まず、圧力源からきたエアーは、エアー供給路（７）を
通って給気口（１０）より入り、給気口（１０）より分
岐した通路（１１）を通ってリレーバルブ（３）の入力
側のポー）　（１２）に入る。さらに、エアーはリレー
バルブ（３）の弁体（１３）とバルブブツシュ（１４）
との隙間（１５）を通り、リレーバルブ（３）の上部に
設けた出力側のポート（１６）より出て速度制御弁（６
）に至る。

速度制御弁（６）を通ったエアーは、速度制御弁（６）
とエアータンク（５）を結ぶ第２図にて示す管路（１７
）を通ってエアータンク（５）に至り、第５図のＢ−Ｂ
断面図に示すエアータンク（５）の下に設けたエアマニ
ホールド（１ａ）とエアータンク（５）をつなく通路（
１８）を通ってマスターバルブ（４）のパイロット入口
（１９）よりマスターバルブ（４）内に入る。

マスターバルブ（４）内に入ったエアーはマスターバル
ブ（４）の弁体（２０）を押し、マスターバルブ（４）
を第４図の状態に変える。なお、弁体（２０）は通路（
１１）を通って復帰用エアー人力口（２１）より入った
エアーにより常に復帰するように押圧されているが、弁
体（２０）に作用する面積が小さく、パイロット入口（
１９）側に比べ力が弱いため弁体（２０）は第４図の状
態に動く。

第４図の状態に変わると、圧力源からきたエアーは、マ
スターバルブ（４）の入力側のポート（２２）を通って
マスターバルブ（４）内に入り、弁体（２０）とバルブ
ブツシュ（２３）との隙間（２４）を通って出力側のポ
ート（２５）に至り、エアマニホールド（１ａ）内の中
央に設けた通路（２６）を通ってコントロールボックス
（１）と給気回路（８）を結ぶ排出口（２７）に至る。

排出口（２７）は給気回路（８）にてインパルスレンチ
（２）の給気口（２８）を経てスロットルバルブ（２９
）に接続されている。

第６図は、インパルスレンチ（２）の一部破断側面図で
あり、ハンドル部（３０）には給気口（２８）からスロ
ットルバルブ（２９）にエアーを供給する供給路（３１
）及びエアーモーター（３２）からエアーを排出するた
めの排出路（３３）及びサイレンサー（３４）が設けら
れており、さらにスロットルバルブ（２９）の上部には
スロットルバルブ（２９）からエアーモーター（３２）
に至る通路（３５）が設けられている。エアーモーター
（３２）の前方には、アンビル（３６）に締付トルクを
発生させる適宜の打撃装置部（３７）が設げられている
。

スロットルバルブ（２９）の押ボタン（３８）！１すと
、第７図のスロットル部拡大図に示すように、弁体（３
９）が動いて入力側のポー）　（４０）が開き、エアー
が弁体（３９）とスロットルブツシュ（４１）との隙間
（４２）を通り、更に通路（３５）を通ってエアーモー
ター（３２）に至る。

尚、（４３）はエアーモーター（３２）へのエアーの流
入方向を切換え、回転方向を逆にするリバースバルブで
ある。

前記隙間（４２）を通ったエアーの一部は分岐され、エ
アー信号回路（９）を経てコントロールボックス（１）
のリレーバルブ（３）に流れる。

隙間（４２）を通って弁体（３９）の中の通路（４４）
を通ったエアーは、穴（４５）より出て、弁体（３９）
に嵌着したピストンバルブ（４６）を復帰ばね（４７）
に抗して押し、スロットルバルブ（２９）を開状態に保
つ。

エアー信号回路（９）を通ったエアーは、第３図のエア
ー信号入口（４８）より入り、リレーバルブ（３）の弁
体（１３）を押し、第４図の状態にする。この弁体（１
３）は、通路（１１）を通り復帰用エアー人口（４９）
よりリレーバルブ（３）に入ったエアーで常に復帰する
ように押圧されているが、弁体（１３）に作用する面積
比がエアー信号入口（４８）側より小さいので、弁体（
１３）は動き、第４図の状態になるのである。

第４図の状態になると、リレーバルブ（３）の入力側ポ
ー１−（１２）が閉じると共に、弁体（１３）とバルブ
ブツシュ（１４）との隙間（５０）が開き、出力側ボー
ト（１６）と排気口（５１）とが連通ずるようになる。

すると、エアータンク（５）に溜められていたエアーは
、速度制御弁（６）の絞り弁（図示せず）にて流れが制
限されながら、出力側ボート（１６）及び排気口（５１
）を通って徐々に大気中に放出される。

エアータンク（５）内のエアーが大気中に放出されて減
圧すると、通路（１１）及びマスターバルブ（４）の復
帰用エアー人口（２１）を通ったエアーにより、マスタ
ーバルブ（４）の弁体（２０）が第３図の最初の状態に
戻される。

すると、マスターバルブ（４）の入力側ボート（２２）
が閉鎖され、インパルスレンチ（２）にはエアーが供給
されなくなる。

そこで、スロットルバルブ（２９）にはエアーが供給さ
れな（なり、ピストンバルブ（４６）へのエアー圧はな
（なり、スロットルバルブ（２９）の弁体（３９）は復
帰ばね（４７）の押圧力にて復帰し、入力側のポー）　
（４０）を閉じる。

リレーバルブ（３）の弁体（１３）は、スロットルバル
ブ（２９）が閉じられ、エアー信号回路（９）よりエア
ー供給されなくなるので、通路（１１）及び復帰用エア
ー人口（４９）よりリレーバルブ（３）に入ったエアー
で第３図の元の位置に戻る。

上記が作動の説明であり、エアーモーター（３２）はス
ロットルバルブ（２９）の押ボタン（３８）を押した後
、指を放すと一定時間回転し続け、エアータンク（５）
内のエアーが徐々に減少すると自動的に停止する。

以上のように、このエアーモーター（３２）の作動時間
は、エアータンク（５）のエアーが大気中に放出される
までの時間で決定される。この作動時間は、通常２秒前
後に設定されるが、速度制御弁（６）の絞り弁を調節す
ることにより自由に変更することができる。

なお、（５２）はマスターバルブ（４）の排気口であり
、マスターバルブ（４）が閉のとき、弁体（２０）とバ
ルブブツシュ（２３）との隙間（５３）が開き、給気回
路（８）に残ったエアーを大気中に放出するものである
。

又、この実施例ではコントロールボックス（１）を４つ
のブロック状として構成しているが、体物として構成で
きることは言うまでもない。

この実施例を空気圧回路図に表したのが第８図であり、
図はノーマル位置を示している。以下この図に従って再
度説明する。

まず、第８図の空気圧回路図において、（５４）はエア
ーを供給する圧力源であり、リレーバルブ（３）及びマ
スターバルブ（４）に接続されている。

このリレーバルブ（３）はエアー信号入力のないオフ状
態のときは入力側と出力側をつなぎ、エアー信号が入っ
たオン状態のときは出力側と排気側をつなぐ方向切換弁
である。

マスターバルブ（４）は供給エアーを制御する制御弁で
あり、エアー信号入力のないオフ状態のときは出力側と
排気側をつなぎ、エアー信号が入ったオン状態のときは
入力側と出力側をつなぐ方向切換弁である。

このリレーバルブ（３）の出力側は速度制御弁（６）を
経てエアータンク（５）に接続されている。このエアー
タンク（５）とマスターバルブ（４）のエアー信号入力
端とは接続されており、マスターバルブ（４）にエアー
信号を伝えるようになっている。

マスターバルブ（４）の出力側はスロットルバルブ（２
９）の入力側に接続されており、スロットルバルブ（２
９）の押ボタン（３８）を押すとスロットルバルブ（２
９）がオンになり、エアーがリバースバルブ（４３）を
通ってエアーモーター（３２）に流れ、エアーモーター
（３２）を回すようになっている。

リバースバルブ（４３）へ至る回路の一部は分岐されて
スロットルバルブ（２９）のエアー信号入力側及びリレ
ーバルブ（３）のエアー信号入力側に接続されている。

なお、（３４）はエアーモーター（３２）の排気音を減
少させるサイレンサーである。

これらの空気圧回路の構成部品の内、スロットルバルブ
（２９）　、リバースバルブ（４３）　、エアーモータ
ー（３２）　、サイレンサー（３４）はインパルスレン
チ（２）内に収められ、その他はコントロールボックス
（１）内に収められている。

先ず、圧力源（５４）より来たエアーは、リレーバルブ
（３）及び速度調整弁（６）を通ってエアータンク（５
）にエアーをためると共に、マスターバルブ（４）をオ
ンに切換える。

すると、スロットルバルブ（２９）にエアーが供給され
るようになる。

スロットルバルブ（２９）の押ボタン（３８）　ヲ押す
と、スロットルバルブ（２９）がオンに切換わりリバー
スバルブ（４３）を通してエアーモーター（３２）を回
転させる。

スロットルバルブ（２９）の出力側より分岐したエアー
はスロットルバルブ（２９）のエアー信号入力側に入り
、スロットルバルブ（２９）をオンに保と共に、リレー
バルブ（３）をオンにする。

すると、エアータンク（５）にためられたエアーが速度
調整弁（６）の絞り弁（６ａ）を通って流量が制限され
ながら大気中に放出される。

エアーが大気中に放出されてエアータンク（５）のエア
ー圧が徐々に減少すると、マスターバルブ（４）がオフ
になり、エアーモーター（３２）の回転が停止すると共
に、スロットルバルブ（２９）をオフにし、リレーバル
ブ（３）をオフにする。

〔発明の効果〕

この発明のスロットル装置を使用したエアー工具は、以
上に述べたように一部スロットルバルブの押ボタンを押
すと、指を放しても一定の定められた時間エアーモータ
ーが回転し続けるので、締付は時間の過不足がなくなり
、一定したトルクで締付けが行えると共に、作業時間の
無駄も無くなる。

また、作業者は一旦押ボタンを押すと、指を放せば良い
ので指にかかる負担が少なく、手指障害等の予防にも効
果がある。

さらに、上記以外にも電気を一切使用せずに空気圧だけ
で作動するので設備上の煩わしさがないだけでなく、簡
単な構成であるので、設備の小型化、軽量化が可能とな
り、据え付は及び移動が簡単になる等の効果を有する。

以上のように、この発明は優れた効果を有する発明であ
り、インパルスレンチだけでなく、時間制御の必要な総
てのエアー工具に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は、この発明の一実施例を示しており
、第１図はコントロールボックスの正面図、第２図は同
平面図、第３図及び第４図は第１図のＡ−Ａ断面図、第
５図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第６図はインパルスレン
チの一部破断側面図、第７図は第６図スロットル部の一
部拡大図、第８図は空気圧回路図を示す。 （１）・・・コントロールボックス （２）・・・インパルスレンチ （５）・・・エアータンク　（６）・・・速度制御弁（
８）・・・給気回路　（９）・・・エアー信号回路（２
９）・・・スロットルバルブ　（３８）・・・押ボタン
（４７）・・・復帰ばね

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エアー工具本体とコントロールボックスを給気回路
   とエアー信号回路とにより連結し、コントロールボック
   スの給気回路が開状態のとき、エアー工具本体のスロッ
   トルバルブを開くと、コントロールボックスより送られ
   たエアーをスロットル部でエアーモーター駆動回路とエ
   アー信号回路とに分岐すると共に、スロットル部に至っ
   たエアーでスロットルバルブを開状態に保つようにし、
   前記エアー信号回路よりコントロールボックスに送られ
   たエアーでコントロールボックスの給気回路を開状態に
   保っているエアータンク内のエアーを絞り弁で流量制御
   しながら大気中に放出し、給気回路を閉状態にするよう
   にしたエアー工具のスロットル装置。 ２、エアー工具のスロットルバルブを開状態にしたとき
   、スロットル部に至ったエアーで、復帰ばねに抗して弁
   体を押し、スロットルバルブを開状態に保ち、給気回路
   が閉になったとき前記エアーが供給されず、弁体が復帰
   ばねにて復帰するようにしたエアー工具のスロットル装
   置。 ３、コントロールボックスの給気回路を開状態にしてい
   るエアータンク内のエアーを絞り弁で流量調節しながら
   大気中に放出し、給気回路を開状態から閉状態にするま
   での時間を調節するようにしたエアー工具のスロットル
   装置。