JPH09174448A - ネジ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、給気弁が閉じると同時にド
ライバビットの回転が停止するネジ締め機を提供するこ
とである。 【解決手段】 コンプレッサ等からの圧縮空気が供給さ
れる給気口４と圧縮空気によって駆動するエアモータ２
とエアモータ２によって回転駆動され、軸方向に移動可
能なドライバビット９と給気口４の圧縮空気をエアモー
タ２に連通させるエア通路６とエア通路６内に設けられ
ドライバビット９の軸方向の前進後退に連動して開閉操
作される給気弁７とを有するネジ締め機において、前記
エアモータ２によって回転され、回転時にドライバビッ
ト９が取付けられる出力軸１０を間歇的に打撃するドッ
グ２４を設けた。更に上記構成のねじ締機にドライバビ
ット９を包囲するような筒状に形成されドライバビット
９の軸方向に移動かつ固定可能なドライバガイド１２を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮空気を動力源と
するネジ締め機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮空気を動力源とするネジ締め機に
は、ドライバビットを自動的に始動、停止させる構造も
のがあり、実開昭６１−７５９６６号に開示されている
ネジ締め機のように、ドライバビットをネジ締め機本体
に対して摺動可能に設け、その先端をネジに係合させて
被締付け材に押し付けたときにドライバビットがネジ締
め機本体に対して相対移動することで、後端がボール弁
からなる給気弁を開き圧縮空気供給源とエアモータとを
連通させる通路を開く構成として、自動的にエアモータ
を起動させていた。エアモータの動力は遊星歯車を介し
て減速した後トルクを上げてドライバビットに伝達され
る構造となっていた。また給気弁が閉じると自動的にエ
アモータは停止する。なお、ドライバビットの軸方向に
移動調整可能なドライバガイドをネジ締め機本体に螺合
し、ネジの締付け深さ調整ストッパとしていた。

【０００３】

【発明が解決する課題】上記したような従来のネジ締め
機は、ドライバビットを駆動するエアモータは圧縮空気
を動力源としている。通常の携帯形のコンプレッサは、
ネジ締め機を使用するにつれて圧力が下がってしまうも
のであり、これによってエアモータの回転力も変化して
しまう。このため、ネジを締込んで給気弁が閉じ圧縮空
気の供給が停止してから、エアモータが慣性で停止する
までの回転量も変化してしまい、ドライバガイドによっ
てネジの締付け深さを一定に調整したとしても現状では
ばらつきが発生していた。これは、エアモータとドライ
バビットが遊星歯車を介して繋がっているためであり、
ドライバビットはエアモータの回転と同じ回転を行うた
めである。なお、この影響はエアモータを大きくするほ
ど大きくなり、特にあまりトルクの必要のないやわらか
い石膏ボード等にネジ締めする場合に多く発生してい
た。

【０００４】また、自動停止機構としてエアモータとド
ライバビットの間に被締付け材に対する締付けトルクの
変化に応動するクラッチを設けて調節することで、所定
の締付けトルクに達したときにクラッチが作動し、クラ
ッチの作動によってエアモータへの駆動エアの供給を停
止させることにより締付け深さを一定にする構造のもの
もある。しかしながら、このようなトルクが所定値を越
えたことを条件としてドライバビットの回転を停止する
方式では、例えば鉄材上に石膏ボード等をネジ止めする
場合のように、表面材がやわらかく裏面材が硬いような
場合、ネジが石膏ボードを貫通して鉄材にネジ込まれる
時のトルクの方がネジ頭が石膏ボードに達してネジ込み
完了するべきトルクよりも大きいから、トルクを小さく
設定すると、ネジが鉄材にネジ込まれる時にクラッチが
働いてしまいネジが浮いてしまうという欠点があった。
逆にトルクを大きく設定すると所定の締付けトルクに達
しないうちはネジ込みが継続されるから、ネジはやわら
かい表面材内にもぐり込んでしまう等材質によりネジの
締付け深さが不均一になってしまうという欠点があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、上記した欠点を解決し、
給気弁を閉じると瞬時にネジの締付けを終了する操作性
の良いネジ締め機を提供することである。本発明の目的
は、ドライバガイドを備えた際、調整した締付け深さを
確実に得ることのできるネジ締め機を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、コンプ
レッサ等からの圧縮空気が供給される給気口と、圧縮空
気によって駆動するエアモータと、エアモータによって
回転駆動され、軸方向に移動可能なドライバビットと、
給気口の圧縮空気をエアモータに連通させるエア通路
と、エア通路内に設けられドライバビットの軸方向の前
進後退に連動して開閉操作される給気弁とを有するネジ
締め機において、前記エアモータによって回転され、回
転時にドライバビットが取付けられる出力軸を間歇的に
打撃するドッグを設け、ドッグの間歇的な打撃によって
ドライバビットが回転するようにすることによって達成
される。また、上記した構成のネジ締め機にドライバビ
ットを包囲するような筒状に形成されドライバビットの
軸方向に移動かつ固定可能なドライバガイドを備えるこ
とにより達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明ネジ締め機の一実施例を図
１を用いて以下説明する。図に示すネジ締め機は、本体
１に給気口４を開口したハウジング３内にエアモータ２
が設けられており、エアモータ２は給気口４に接続され
るエア供給源３２からの圧縮空気が流入すると駆動さ
れ、エアモータ２の動力はインパクト手段を介してドラ
イバビット９に伝わり、ドライバビット９は回転駆動し
て先端に位置させたネジ３０を被締付け材２９に締付け
る。

【０００８】給気口４とエアモータ２とはエア通路６に
よって連通されており、エア通路６内には給気弁室１
８、バネ１９によって常にドライバビット９側に押圧さ
れている給気弁７が設けられており、給気弁７によって
エア通路６の開閉、すなわちエアモータ２の起動・停止
は制御されている。給気弁７は、軸方向に移動可能に設
けられたドライバビット９の前進後退に連動して開閉操
作される。ドライバビット９を被締付け材２９に突き当
て本体１に推力を加えることにより、ドライバビット９
は本体１に対して相対移動しドライバビット９、出力軸
１０を介して作動杆１７に推力が加わり、作動杆１７は
給気弁７を押上げて開きエア通路６を連通させる。また
ドライバビット９に加わる推力を解除することにより、
給気弁７は元の位置に復帰し閉じる。

【０００９】図に示すように本体１先端にはドライバビ
ット９を包囲するような筒状に形成されたドライバガイ
ド１２が設けられている。ドライバガイド１２にはネジ
部４４が形成され、ネジ部４４は本体１先端のノーズ１
１に形成された調整ネジ部４５に螺合している。ドライ
バガイド１２はノーズ１１に対し軸方向のみに移動可能
な係止リング３５の係止凸部３７により回り止めされて
おり、係止リング３５はバネ３６により常にドライバガ
イド１２側に付勢され、ドライバガイド１２は振動等で
回らないようになっている。ドライバガイド１２は、係
止リング３５を移動して係止凸部３７の係合を解除する
ことにより調整可能となり、ドライバガイド１２先端か
らのドライバビット９の突出量を調整することにより、
任意のネジ締付け深さを得ることができる。これは、ネ
ジ３０の締付けが進むとドライバガイド１２の先端が被
締付け材２９に突き当たりドライバビット９に推力は加
わらなくなるが、ドライバビット９は給気弁７が閉じる
まで、すなわち通常位置に復帰するまでネジ３０の締付
けを行うものであり、例えばドライバガイド１２先端か
ら通常位置にあるドライバビット９の先端を５ｍｍ突出
させるようにドライバガイド１２を調整し固定したとす
ると、ネジ３０のネジ頭３１が被締付け材２９の表面よ
り５ｍｍ深く締付けられた位置で給気弁７が閉じ自動的
に締付けを終了する。

【００１０】以下、エアモータ２の動力をドライバビッ
ト９に伝えるインパクト手段を図１及び図２を用いて詳
細に説明する。エアモータ２にはドライバビット９側に
回転軸８が、その反対側に中心軸１６が設けられてお
り、回転軸８及び中心軸１６は軸受１４にハウジング３
に回転可能に支持されている。回転軸８の外周には歯車
１５が周設されており、歯車１５はクラッチ枠２１に固
定されたカム２２と嵌着関係にある。これによってエア
モータ２の動力は回転軸８の歯車１５からカム２２と一
体のクラッチ２１に伝わる。

【００１１】クラッチ枠２１には軸２８に回転自在に支
持され、一端に係合片２３を有するドッグ２４が設けら
ており、ドッグ２４はクラッチ枠２１にエアモータ２の
動力が伝わりクラッチ枠２１が回転すると、端縁部によ
ってクラッチシャンク２５の作用端に間歇的な繰り返し
打撃を与える。クラッチシャンク２５がドッグ２４に間
歇的な打撃を与えられることによってクラッチシャンク
２５に一体に形成された出力軸１０は少しずつ回転す
る。従って、エアモータ２と出力軸１０は、間接的にし
か動力が連通せず、エアモータ２から直接動力が伝わる
ことはない。また、出力軸１０は、ドライバビット９と
協動して、その軸方向に前進後退移動可能に設けられ、
この移動によって給気弁７を開閉するものである。出力
軸１０はドライバビット９と一体的にエアモータ２と同
軸上に回転自在に設けられているため、出力軸１０には
ドライバビット９とネジ３０の嵌合による抵抗が作用す
る。また、出力軸１０のネジ込み側端部にはドライバビ
ット９を回転不能に装着する凹部２６が形成される一
方、反対側端部には作動杆１７の受け部３４が形成され
ている。作動杆１７はエアモータ２を貫通して給気弁室
１８に進入可能に設けられている。

【００１２】次に上記のように構成されたネジ締め機の
動作について説明する。なおドライバガイド１２をドラ
イバガイド１２先端が締付終了時にドライバビット９先
端と同一線上になるように調整したとする。上記構成の
ネジ締め機を使用するに当っては、まずドライバビット
９先端にネジ３０を係合させ、被締付け材２９の所定の
ネジ込み部分にネジ３０を位置させて本体１に推力を加
え押し付ける。これにより、ネジ３０はネジ締め機本体
１側に相対的に押し込まれると共に、ドライバビット９
及び出力軸１０が後退し作動杆１７を介して給気弁７を
開き、エア供給源３２とエアモータ２とを連通させ、エ
アモータ２を自動的に駆動させる。エアモータ２が回転
すると、その動力はエアモータ２の回転軸８から回転軸
８と嵌着関係にあるカム２２に伝わり、カム２２を固定
したクラッチ枠２１に伝わる。クラッチ枠２１に伝わる
とクラッチ枠２１に回転自在に軸支され、一端に係合片
２３を有するドッグ２４に伝わり、ドッグ２４の端縁部
はクラッチシャンク２５の作用端に間歇的な繰り返し打
撃を与える。間歇的な打撃をドッグ２４に与えられるこ
とにより、クラッチシャンク２５と一体の出力軸１０が
少しずつ回転し、出力軸１０に装着されたドライバビッ
ト９も同様に回転してネジ３０を締付ける。

【００１３】ネジ３０の締付けが進み、ドライバイド１
２先端が被締付け材２９の表面に当接すると、ドライバ
ビット９には推力が加わらなくなる。しかしドライバビ
ット９は給気弁７が開いている間は回転し続けるので、
ネジ３０は更に被締付け材２９に締付けられ、それにつ
れてドライバビット９も軸方向の下方に移動して通常位
置に復帰し給気弁７が閉じる。給気弁７が閉じた時のド
ライバビット９先端の位置は、上記したようにドライバ
ガイド１２を調整したのでドライバガイド１２先端と同
線上、すなわち被締付け材２９上面にある。

【００１４】給気弁７が閉じるとエアモータ２に圧縮空
気が流入されなくなるが、エアモータ２は従来同様慣性
によって瞬時には停止されず緩やかに停止して行く。同
様にクラッチ２１及びドッグ２４はエアモータ２の慣性
の回転によって僅かに回転するが、もはや出力軸１０を
回転させるほどのクラッチシャンク２５の作用端への間
歇的な打撃をすることはできない。従って、出力軸１０
及びドライバビット９にはエアモータ２の慣性による動
力は伝わらず、給気弁７が閉じると同時にドライバビッ
ト９の回転を停止することができる。ドライバガイド１
２によって給気弁７の閉じる位置を調整すれば、任意の
締付け深さを得ることが可能となる。また、エア供給源
３２の圧力が変動したときは、上記したように給気弁７
が閉じると同時にドライバビット９に動力は伝達されな
くなる構造のため、ネジ３０の締付け終了までに要する
時間は変化するが、常にネジ３０の締付け深さを一定と
することができる。更に、ネジ３０の締付け終了、すな
わちドライバビット９の駆動停止は、給気弁７が閉じる
ことにより行われるので、ネジ３０が調整した締付け深
さになっ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、被締付け材２９の硬軟にかかわらず常
に一定の締付け深さを得ることができる。

【００１５】なお、上記した実施例では、ネジ３０を一
本ずつ本体１先端より手込めして使用するネジ締め機を
示したが、例えば、米国特許第４０５９０３４号あるい
は実開平２−１２６７７６号に開示されている、図３に
示したような可とう性のある連結帯３９上に保持された
ネジ３０、いわゆる連結ネジ３８を順次ドライバビット
９に対応するネジ締付け位置へ送るために、ドライバビ
ット９本体に対してドライバビット９の軸方向に進退移
動可能なノーズ部１１上に送りホイール４２が設けら
れ、このホイール４２の外周の係合歯４０に連結帯３９
の側縁を係合させ、上記相対移動に応答してホイール４
２を間歇回転させて連結帯３９上のネジ３０をネジ送り
するネジ供給機構４３を備えたネジ締め機に採用した場
合でも同様の効果を奏することができる。

【００１６】なお上記実施例ではネジ締付けに関する構
造しか記載していないが、緩め作業を行うには図示して
いない正逆回転切り替えバルブのバルブステムを左右い
ずれかに押し込み、エア通路６をエアモータ２が正回転
するエア供給部から逆回転するエア供給部に接続させる
ことにより、締付けたネジを緩めることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、される構造としたの
で、操作性の良いネジ締め機を提供することができる。
またドライバガイドを備えた構成とすれば、エア供給源
の圧力変動の影響あるいは被締付け材の硬軟の影響等を
受けることなく、常に調整した締付け深さを確実に得る
ことができるネジ締め機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明ネジ締め機の一実施例を示す側断面
図。

【図２】 図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】 本発明ネジ締め機の他の実施例を示す要部拡
大部分断面図。 １は本体、２はエアモータ、４は給気口、６はエア通
路、７は給気弁、９はドライバビット、１１はノーズ、
１２はドライバガイド、２４はドッグ、２５はクラッチ
シャンクである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ等からの圧縮空気が供給さ
   れる給気口と、圧縮空気によって駆動するエアモータ
   と、エアモータによって回転駆動され、軸方向に移動可
   能なドライバビットと、給気口の圧縮空気をエアモータ
   に連通させるエア通路と、エア通路内に設けられドライ
   バビットの軸方向の前進後退に連動して開閉操作される
   給気弁とを有するネジ締め機において、 前記エアモータによって回転され、回転時にドライバビ
   ットが取付けられる出力軸を間歇的に打撃するドッグを
   設け、ドッグの間歇的な打撃によってドライバビットが
   回転するようにしたことを特徴とするネジ締め機。
2. 【請求項２】 前記本体先端にドライバビットを包囲す
   るような筒状に形成されドライバビットの軸方向に移動
   かつ固定可能なドライバガイドを設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のネジ締め機。