JPH056064Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は自動ネジ締め機の駆動制御装置に関
する。

（従来技術とその問題点） 一般に、圧縮エアを動力源とする自動ネジ締め
機はエアモータの出力側に設けたドライバビツド
を自動的に始動、停止させるものであるが、従来
のものは自動停止機構として被ネジ込み材料に対
する締め付けトルクの変化に応動するクラツチを
有しており、所定の締め付けトルクに達したとき
にクラツチが作動し、クラツチの作動によつてエ
アモータへの駆動エアの供給を停止させるもので
あつた。しかしながら、このような方式では、た
とえば鉄材上に木毛板をネジ付けする場合によう
に、被ネジ込み材料のうち表面材が軟らかく、裏
面材が硬いような場合でも、所定の締め付けトル
クに達しないうちはネジ込みが継続されるから、
ネジは軟らかい表面材内にもぐり込んでしまい、
材質によるネジ込み深さの不均一という不具合が
生じる欠点があつた。

また、従来の自動始動機構は、ドライバビツト
をネジ締め機本体に対して摺動できるようにし、
その先端をネジに係合させて被ネジ込み材料に押
し付けたときにドライバビツトがネジ締め機本体
に対して相対移動し、その後端がボール弁を押し
て外部の圧縮エア供給源（以下単にエア源とい
う）とエアモータの通路を開く構成であつた。し
かし、ボール弁ではエアの断続の切れがあまり良
くないので、操作性が悪く、作業の円滑を欠くこ
とがあつた。

（考案の目的） この考案は上記問題点を解決し、被ネジ込み材
料の材質に関係なく常にネジのネジ込み深さを一
定に保持することができ、しかも圧縮エアの切れ
がよく、操作性に優れる自動ネジ締め機の駆動制
御装置を提案することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 前記目的を達成するため、本考案に係る自動ネ
ジ締め機の駆動制御装置は、外部の圧縮エア供給
源からエアの供給を受けて駆動されるエアモータ
を内蔵し且つ前方に向けてノーズ部を突出形成し
たネジ締め機本体と、前記ノーズ部に収容されて
前記エアモータによつて回転駆動されるとともに
前記ノーズ部に対してその軸線方向に摺動自在に
配置されたドライバビツトを備えたネジ締め機で
あつて、 前記ドライバビツトの後方側のネジ締め機本体
に筒状凹部を形成し、 該筒状凹部内に前記圧縮エア供給源と前記エア
モータとにそれぞれ接続されるエア通路を開口形
成したスリーブ状のバルブハウジングを収容し、 該バルブハウジング内に前記エア通路間を連通
させる連通位置とエア通路間を遮断させる遮断位
置との間で摺動可能な開閉バルブを収容配置する
とともに、 前記開閉バルブの前方端とバルブハウジング内
とで区画されるとともに圧縮エアを導入すること
により前記開閉バルブを前記遮断位置へ移動さ
せ、導入された圧縮エアを大気に排出することに
より前記開閉バルブを前記連通位置へ移動させる
作動室を形成し、 前記バルブハウジング及び開閉バルブと協働し
て前記作動室を圧縮エア供給源と遮断し且つ大気
と連通させる第１の位置と作動室を大気と遮断し
且つ圧縮エア供給源と連通させる第２の位置との
間を移動するバルブステムを前記作動室に臨ませ
て設け、 前記ドライバビツトの押圧操作に基づいてバル
ブステムを前記第２の位置から第１の位置へ作動
させるとともにネジ締めの進行に伴うドライバビ
ツトの移動に伴つてネジ締め完了時にバルブステ
ムを前記第１の位置から第２の位置へ移動させる
ようにバルブステムをドライバビツトとその軸線
方向に連動させ、 前記バルブハウジングを前記筒状凹部内におい
てドライバビツトの軸線方向に沿つて移動調整可
能に配置した ことを特徴とする。

（考案の作用、効果） 前記構成によれば、ネジ締め時にドライバビツ
トの前端をネジに係合させて押し付けると、ドラ
イバビツトはネジ締め機本体に対して相対的に後
方に押し込まれ、その軸線方向に摺動するから、
このドライバビツトに連動するバルブステムが第
１の位置に移動してバルブハウジングと協働して
上記作動室を大気に連通させ且つ上記開閉バルブ
と協働して圧縮エア供給源と遮断させて作動室を
減圧させ、これによつて摺動する上記開閉バルブ
が上記エア通路の連通位置に移動するから、ネジ
締め時に上記圧縮エア供給源と上記エアモータと
が接続し、該エアモータにエアが供給されて回転
駆動されるから、ドライバビツトとともにネジも
回転し、ネジ締め作業が開始される。

次に、ネジの被ネジ込み材料に対するネジ込み
が進むにつれてドライバビツトがネジ締め機本体
に対し相対的に前方に摺動するのに連動して、ネ
ジ締め完了時にバルブステムが第２の位置に移動
し、バルブハウジングと協働して作動室を大気に
対して遮断すると同時に上記開閉バルブと協働し
て上記作動室を上記圧縮エア供給源と連通させ、
上記作動室への圧縮エアの導入によつて上記開閉
バルブが上記エア通路を遮断させる遮断位置に移
動することにより、上記圧縮エア供給源と上記エ
アモータとが遮断されてエアモータに対するエア
の供給が停止され、ドライバビツトも回転を停止
し、ネジ締め作業が終了する。

上述のように、ネジ締めの終了は、バルブステ
ムとバルブハウジング及びバルブステムと開閉バ
ルブとが協働する位置で行われる。したがつて、
ネジ締め終了時における上記協働位置を一定にし
ておけば、ネジが所定のネジ込み深さになつたと
きにネジ締め機の作動が自動的に停止することに
なるから、被ネジ込み材料の硬軟に拘らず、ネジ
を常に被ネジ込み材料に対し一定の深さまでネジ
込むことができる。

さらに、バルブハウジングをドライバビツトの
軸線方向に沿つて移動させることにより、バルブ
ハウジングとともに開閉バルブの位置も変わる
が、これに対しバルブステムの位置は変わらない
から、ネジ締め終了時においてバルブステムとバ
ルブハウジング及び開閉バルブとがそれぞれ協働
する位置も変わるので、ドライバビツトのネジ込
み量も可変調整することができる。したがつて、
バルブハウジングをドライバビツトの軸線方向に
沿つて移動調整することにより、ネジ込み量を可
変調整することができる。

（実施例） 以下、図面によつてこの考案の実施例について
説明する。

図において符号Ａは自動ネジ締め機を示す。こ
の自動ネジ締め機Ａは、エアモータ２を内蔵した
ネジ締め機本体１の先端から前方に設けられた筒
状のノーズ部３と、該ノーズ部３内に設けられ且
つ上記エアモータ２に連係するドライバビツト４
と、該ドライバビツト４と作動連結されたエアモ
ータ駆動制御バルブ５とを備えている。

ネジ締め機本体１に内蔵されたエアモータ２は
エア源１０に接続するエア通路１１から供給され
た圧縮エアにより駆動されるもので、その回転軸
１２は減速歯車１３を介して出力軸１４に連係さ
れ、出力軸１４の中央貫通孔１４ａ内にはドライ
バビツト４がその軸線方向に沿つて摺動自在に収
容されている。

ノーズ部３は先端にネジ保持部３ａを備え、ネ
ジ保持部３ａからネジ通路１５を分岐形成したも
ので、基部３ｂはネジ締め機本体１の先端の筒状
受部１６にその軸線方向に沿つて摺動自在に設け
られたスリーブ１７に固着され、バネ１８によつ
てネジ締め機本体１から離れる方向に付勢されて
いる。ノーズ部３の作動ストロークはスリーブ１
７がネジ締め機本体１の筒状受部１６の先後端に
係合する間である。

ドライバビツト４の基端側は上記出力軸１４の
中央貫通孔１４ａ内に前後に摺動自在に設けられ
ているとともに、その先端側はノーズ部３内に収
容され、ネジ通路１５の先端に設けられたネジ保
持部３ａに対向するように形成されている。

次に、エアモータ駆動制御バルブ機構５は、ネ
ジ締め機本体１における上記ドライバビツト４の
後方に筒状凹部３０を形成し、該筒状凹部３０内
にはスリーブ状でエア源１０とエアモータ２とに
接続するバルブハウジング２０を収容し、該バル
ブハウジング２０内に開閉バルブ２１とバルブス
テム２２とを摺動自在に収容し、このバルブステ
ム２２を上記ドライバビツト４と作動連結される
とともに、バルブステム２２の作動によつて開閉
バルブ２１をエア源１０とエアモータ２とを接続
するエア通路１１を開閉制御させるものである。

すなわち、バルブハウジング２０の後端にはエ
ア源１０に通じるエア通路１１ａが開口し、後端
から少し離れた位置にエアモータ２に通じるエア
通路１１ｂが開口し、さらに先端には大気に通じ
る貫通孔２３が開口している。バルブハウジング
２０には開閉バルブ２１が摺動自在に収容されて
いる。開閉バルブ２１の後端には常にエア源１０
からのエア圧が作用しているが、バルブハウジン
グ２０の後端側に移動したときにエア源１０とエ
アモータ２とを接続するエア通路１１ａ，１１ｂ
を遮断し、先端側に移動したときに上記エア通路
１１ａ，１１ｂを開く。また、開閉バルブ２１は
内部が中空に形成され、バルブハウジング２０の
前方側端壁３１と開閉バルブ２１の前方側との間
に区画形成された作動室２５は上記中空部２４を
介してエア源１０に通じている。また開閉バルブ
２１の後端側の受圧有効面積は先端側のそれより
も小さく形成されている。さらに、上記中空部２
４はバルブステム２２の受凹部２４ａと小孔２４
ｂとによつて形成され、同様にこの受凹部２４ａ
に対向するバルブハウジング２０の先端貫通孔２
３にもバルブステム２２の受凹部２３ａ，２４ａ
が形成され、両受凹部２３ａ，２４ａにはバルブ
ステム２２が摺動自在に収容され、バネ２８によ
つて貫通孔２３に付勢されている。

バルブステム２２のほぼ中間部にはシールリン
グ２６が周設され、バルブステム２２のシールリ
ング２６がバルブハウジング２０の前方側端壁３
１に接している第２の位置にあるときは、バルブ
ステム２２はバルブハウジング２０の前方側端壁
３１との協働により、貫通孔２３からエアが漏れ
ないように作動室２５は大気に遮断される。同時
に、バルブステム２２は開閉バルブ２１と協働し
て作動室２５を小孔２４ｂを介してエア源１０と
連通させる。このため、作動室２５内はエア源１
０からのエアが流入して増圧される。開閉バルブ
２１の両端にはエア源からの同圧のエア圧が作用
するが、開閉バルブ２１は先端側よりも後端側の
ほうが受圧有効面積が小さく設定されているか
ら、その面積差により開閉バルブ２１は後端側
に、すなわち、エア源１０とエアモータ２とを連
通しているエア通路１１ａ，１１ｂを閉鎖する位
置に移動する。

反対に、第２図ａのように、バルブステム２２
のシールリング２６が第２図ａのように、バルブ
ハウジング２０の前方側端壁３１から離反して後
方の第１の位置に移動すると、この協働により作
動室２５は大気に連通される。同図の状態ではバ
ルブステム２２のシールリング２６は開閉バルブ
２１の受凹部２４ａに嵌入していないので、作動
室２５には小孔２４ｂを介してエア源１０からの
エアが流入し続けるが、開閉バルブ２１に形成し
た小孔２４ｂの開口面積は前述の貫通孔２３とこ
の貫通孔２３内に遊嵌しているバルブステム２２
とが形成する隙間面積より小さくなるように設定
されているので、作動室２５内は減圧されること
になる。

開閉バルブ２１は上記作動室２５内のエア圧が
減圧することによつて前端側のエア圧の作用が消
失し、同図ｂのように、前端側に、すなわちエア
源１０とエアモータ２とを連通しているエア通路
１１ａ，１１ｂを開く位置に移動する。開閉バル
ブ２１の上記移動によつてバルブステム２２のシ
ールリング２６が開閉バルブ２１の受凹部２４ａ
に嵌入され、上記バルブステム２２と開閉バルブ
２１との協働により作動室２５はエア源１０と遮
断される。

２９は作動杆で、該作動杆２９はドライバビツ
ト４とバルブステム２２との間に介装されてい
る。したがつて、バルブステム２２はドライバビ
ツト４と作動連結され、ドライバビツト４の動き
に起因して作動する。

なお、バルブハウジング２０はドライバビツト
４の軸線上のネジ締め機本体１に配置されてお
り、バルブハウジング２０の後端に形成した調整
用ネジ２７によつてネジ締め機本体１に螺合して
設置されている。調整ネジ２７の後端はネジ締め
機本体１から露出されており、この露出部を回転
操作することによりバルブハウジング２０の位置
を可変調整することが可能となつている。

次に、上記自動ネジ締め機Ａの作動について説
明する。

まず、ネジ締め機Ａを始動させるときはドライ
バビツト４をネジに係合させて被ネジ込み材量
（図示せず）に押し付ける。これにより、ドライ
バビツト４はノーズ部３とともに相対的にネジ締
め機本体１側に移動するから、ドライバビツト４
に作動杆２９を介して接続しているバルブステム
２２がバネ２８の力に抗して作動し、シールリン
グ２６をバルブハウジング２０の前方側端壁３１
から離反して後方の第１の位置に移動すると、こ
の協働により、作動室２５は大気に連通される。
このため、第２図ａに示されるように、バルブハ
ウジング２０の作動室２５は貫通孔２３を介して
大気に接続され、作動室２５内のエアが排出され
る。このとき開閉バルブ２１は貫通孔２３から離
れた後端側に移動しているのでバルブステム２２
のシールリング２６は開閉バルブ２１の受凹部２
４ａに嵌入していない。したがつて作動室２５に
は小孔２４ｂを介してエア源１０からのエアが流
入し続けるが、小孔２４ｂから流入するエアより
貫通孔２３から排出されるエアの方が多いため作
動室２５内は減圧されることになる。このよう
に、バルブステム２２はバルブハウジング２０の
前方側端壁３１と協働して作動室２５を大気と連
通させるとともに、開閉バルブ２１と協働して作
動室２５をエア源１０と遮断させ、作動室２５内
を減圧させると、同図ｂのように、開閉バルブ２
１はその後端側に作用するエア圧によつて前端
側、即ちエア源１０とエアモータ２とを連通して
いるエア通路１１ａ，１１ｂを開く位置にすばや
く移動する。これによりエア源１０からエアモー
タ２に駆動エアが供給されるので、エアモータ２
は自動的に駆動し、その回転力は減速歯車１３か
ら出力軸１４に伝達され、出力軸１４内のドライ
バビツト４が回転されてネジＮが被ネジ込み材料
中にネジ込まれる。

次に、ネジＮのネジ込みが進行するにしたがつ
てノーズ部３も相対的にネジ締め機本体１側に摺
動するが、その摺動端でネジ締め機本体１側に係
合してその相対移動は停止する。ノーズ部３の相
対移動が停止しても、ドライバビツト４は回転し
ているから、ネジＮはさらに被ネジ込み材料内に
進入する。ネジが進入するにつれてドライバビツ
ト４はネジ締め機本体１の前方に移動する。この
ドライバビツト４の相対移動に起因してバルブス
テム２２がバネ２８の力でリールリング２６は、
バルブハウジング２０の前方側端壁３１と協働し
て作動室２５を大気に対して遮断する第２の位置
に移動する（同図Ｃ参照）。同時に、バルブステ
ム２２は開閉バルブ２１と協働して上記作動室２
５を中空部２４ａ，２４ｂを介して上記エア源１
０と連通させる。これにより作動室２５が増圧さ
れ、この増圧によつて開閉バルブ２１の両端には
等圧のエア圧が作用する。しかしその有効面積差
により、第１図のように開閉バルブ２１はエア源
１０とエアモータ２とを接続するエア通路１１
ａ，１１ｂを遮断する位置に移動するから、エア
モータ２は自動的に停止し、ネジ締め機Ａの駆動
は自動的に停止される。

上述のようにネジ締めの終了（エアモータ２の
駆動停止）は、バルブステム２２とバルブハウジ
ング２０の前方側端壁３１およびバルブステム２
２と開閉バルブ２１とが協働する位置で行われ
る。したがつて、ネジ締め終了時における上記協
働位置を一定にしておけば、ネジＮが所定のネジ
込み深さになつたときにネジ締め機の作動が自動
的に停止することになるから、被ネジ込み材料の
硬軟に拘らず、ネジＮを常に被ネジ込み材料に対
し一定の深さまでネジ込むことができる。

ところで、ネジ込み量は同一のネジであつても
必要に応じて変えることもあるし、ネジの種類に
よつても異なることがある。例えば、サラネジと
ナベネジとでは被ネジ込み材料面からのネジ頭の
突出度合いが異なり、サラネジの方がナベネジよ
りも深くネジ込まれなければならない。この場合
は、調整ネジ２７によつてバルブハウジング２０
をドライバビツト４の軸線方向に沿つて移動調整
すればよい。バルブハウジング２０をドライバビ
ツト４の軸線方向に沿つて移動させると、バルブ
ハウジング２０とともに開閉バルブ２１の位置も
変わるが、これに対しバルブステム２２の位置は
変わらない。したがつて、ネジ締め終了時におい
てバルブステム２２がバルブハウジング２０の前
方側端壁３１及び開閉バルブ２１とにそれぞれ協
働する位置は変わる。このため、ドライバビツト
４のネジ込み量も可変調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアモータの駆動制御バルブ機構を含
む自動ネジ締め機の縦断面図、第２図ａ，ｂ，ｃ
は上記エアモータの駆動制御バルブ機構の作動状
態の説明図である。 符号Ａ……自動ネジ締め機、１……ネジ締め機
本体、２……エアモータ、３……ノーズ部、４…
…ドライバビツト、５……エアモータ駆動制御バ
ルブ機構、２０……バルブハウジング、２１……
開閉バルブ、２２……バルブステム、２５……作
動室、２６……作動杆。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 外部の圧縮エア供給源からエアの供給を受けて
   駆動されるエアモータを内蔵し且つ前方に向けて
   ノーズ部を突出形成したネジ締め機本体と、前記
   ノーズ部に収容されて前記エアモータによつて回
   転駆動されるとともに前記ノーズ部に対してその
   軸線方向に摺動自在に配置されたドライバビツト
   を備えたネジ締め機であつて、 前記ドライバビツトの後方側のネジ締め機本体
   に筒状凹部を形成し、 該筒状凹部内に前記圧縮エア供給源と前記エア
   モータとにそれぞれ接続されるエア通路を開口形
   成したスリーブ状のバルブハウジングを収容し、 該バルブハウジング内に前記エア通路間を連通
   させる連通位置とエア通路間を遮断させる遮断位
   置との間で摺動可能な開閉バルブを収容配置する
   とともに、 前記開閉バルブの前方端とバルブハウジング内
   とで区画されるとともに圧縮エアを導入すること
   により前記開閉バルブを前記遮断位置へ移動さ
   せ、導入された圧縮エアを大気に排出することに
   より前記開閉バルブを前記連通位置へ移動させる
   作動室を形成し、 前記バルブハウジング及び開閉バルブと協働し
   て前記作動室を圧縮エア供給源と遮断し且つ大気
   と連通させる第１の位置と作動室を大気と遮断し
   且つ圧縮エア供給源と連通させる第２の位置との
   間を移動するバルブステムを前記作動室に臨ませ
   て設け、 前記ドライバビツトの押圧操作に基づいてバル
   ブステムを前記第２の位置から第１の位置へ作動
   させるとともにネジ締めの進行に伴うドライバビ
   ツトの移動に伴つてネジ締め完了時にバルブステ
   ムを前記第１の位置から第２の位置へ移動させる
   ようにバルブステムをドライバビツトとその軸線
   方向に連動させ、 前記バルブハウジングを前記筒状凹部内におい
   てドライバビツトの軸線方向に沿つて移動調整可
   能に配置した ことを特徴とする自動ネジ締め機の駆動制御装
   置。