JPS5939001Y2 - 気動工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は外部信号により動作させられる常開のコント
ロール弁を備えた電動工具の改良に関する。

従来、たとえばインパクトレンチやナツトランナー等の
電動工具としては、操作弁の開放でエアモータ部を駆動
して衝撃発生部を衝撃的に回転させ、作業軸を衝撃的に
回転させる一方、上記操作弁とエアモータ部との間に設
けた常開のコントロール弁をたとえば締付トルク等に応
じた外部信号で制御してエアモータ部の駆動を制御する
ようにしたものが良く知られている。

ところで、この種の電動工具のコントロール弁は一般に
いわめるバランスドピストン形になっている。

このためエアモータ部を駆動すべく操作弁を開放した瞬
間に、配管等に蓄えられている大量のエアが一度に流れ
て、第１図に示す如き衝撃的ステップ状圧力がバランス
ドピストン形スプールの一端面側に作用するのに対して
、該端面側に絞りを介して通じる他端面側の圧力は上昇
するまでにはある程度時間がかかるので、該バランスド
ピストン形スプールが瞬間的に動作して該バランスドピ
ストン形スプールに設げたポペットがシートに密着し、
この状態を持続することになり、エアモータ部を駆動で
きないという現象を生ずる場合がある。

つまり、始動時にコントロール弁が誤動作するという問
題がある。

この考案は上記問題を解消すべく、衝撃発生部を駆動す
るエアモータ部と操作弁との間に常開のバランスドピス
トン形コントロール弁を設けると共に、上記操作弁の上
流側に減圧弁を設けて、始動すべく操作弁を開放した際
に、減圧弁の応答の遅れによりコントロール弁には操作
弁と減圧弁との間０通路に蓄えられたエアがまず供給さ
れるようにして、コントロール弁のバランスドピストン
形スプールにエア圧力を徐々に作用させるようにするこ
とにより、始動時にコントロール弁が誤作動を生じるこ
とがないようにした電動工具を新規に提供しようとする
ものである。

以下、この考案を図示の実施例により詳細に説明する。

第２図に示すように、電動工具の一例としてのトルク制
御機能付インパクトレンチは上段に同軸に配置したエア
モータ部１と衝撃発生部２を、下段にハンドル部３を備
える。

上記ハンドル部３には鉛直方向の貫通孔５ａｔ６ａを設
け、該容質通孔５ａ 、６ａを夫々エアモータ部１への
エア供給通路５とエアモータ部１かものエア排出通路６
との各一部としている。

上記貫通孔５ａの中程には操作弁Ｔを設げる一方、上記
ハンドル部３の下端に周知の構造の減圧弁８を固定し、
該減圧弁８を貫通孔５ａの下端に接続している。

上記操作弁７はコイルスプリング１１のバネ力でボール
状弁体１２をシート部１３に向けて付勢してエア供給通
路５を閉鎖する一方、ハンドル部３に枢着した引金１４
の操作によりブツシュロッド１５を介してボール状弁体
１２をシート部１３かも離間させてエア供給通路５を開
放できるようになっている。

したがって、操作弁γを開放すると、それを通ったエア
はエア供給通路５を矢印Ｘに沿ってエアモータ部１に供
給されるので、エアモータ部１は周知の如く衝撃発生部
２を衝撃を生じさせながら回転させて、作業軸としての
長尺のトーションバー１８を衝撃的に回転させる。

なお、エアモータ部１からの排気エアは排気通路６を矢
印Ｙに沿って排出されるようになっている。

上記操作弁Ｔとエアモータ部１との間のエア供給通路５
には常開のバランスドピストン形コントロール弁２０を
衝撃発生部２の下部に位置するように設けている。

上記コントロール弁２０は衝撃発生部のケース２１およ
びそれに嵌合した円筒状ブシュ２２により弁室２３を形
成し、該弁室２３にスプール２４を摺動自在に嵌め込ん
でいる。

スプール２４はポペット２５とバランスドピストン２６
とを備え、そのバランスドピストンを弁室２３の周壁に
摺接させ、ポペット２５をブシュ２２の端部のシート２
７に相対させている。

したがって、ポペット２５がシート２７に密着した際に
は、上記弁室２３はポペット２５の端面側の室３１と、
ポペット２５とバランスドピストン２６との間のつまり
中央の室３２と、バランスドピストン２６の端面側の室
３３との３室に区画されるようになっている。

なお上記ポペット２５のシール部にはＯリング３４を嵌
め込んでいる。

上記ポペットの端面側の室３１には図示しない入口を、
中央の室３２には出口３６を設け、またバランスドピス
トンの端面側の室つまりバネ室３３にはコイルスプリン
グ３γを縮装している。

該コイルスプリング３７のバネ力は調整ネジ３８で調節
できるようになっている。

また上記中央の室３２とバネ室３３とはバランスドピス
トン２６に設けた絞り３９により連通させている。

したがって、上記コントロール弁２０は後記するトーシ
ョンバー１８の作用で作動中にバネ室３３が大気に開放
すると、絞り３９０前後に圧力差が生じてスプール２４
は図中右方に移動して、ポペット２５がシート２γに密
着し、入口と出口との間つまりエア供給通路５を閉鎖す
るようになっている。

一方、上記トーションバー１８の基部４１は振動発生部
のケース２１にブシュ４２および円筒状長尺ケース４３
を介して回転自在に支持している。

上記トーションバー１８の基部４１と長尺ケース４３と
はキー４４で固定し、またトーションバー１８の長手方
向の中央部４５の外径を小径に寸法構成して、長尺ケー
ス４３の中央部内周との間に間隙を設けて、トーション
バー１８の先端部４６が長尺ケース４３に対して回転す
る際の抵抗を少なくし、さらにまた長尺ケース４３の先
端部５０に第３図に示すように排出口５１を設けている
。

上記トーションバー１８の先端部５２には第２゜３図に
示すような半径方向の切欠き溝５３を設げている。

該切欠き溝５３は排出口５１に対して位相をずらしてお
り、トーションバー１８が締付トルクに応じた一定角度
ねじれると、上記切欠き溝と排出口５１とが重なり合う
ようになっている。

上記切欠き溝５３はトーションバー１８の軸心孔５５と
半径方向の孔５６、およびブシュ４２とケース４３，２
１に設けた通路５１を介してコントロール弁２０のバネ
室３３に接続している。

したがって、トーションバー１８が図示しないボルトを
一定のトルクで締め付けると、トーションバー１８の先
端部５２が長尺ケース４３に対して一定角度ねじれて、
排出口５１と切欠き溝５３とが重なり合ってバネ室３３
が大気に開放されるようになっている。

なお、トーションバー１８の軸心孔５５に設けたワイヤ
ー５９は上記バネ室３３と切欠き溝５３との間の通路の
体積を小さくして、コントロール弁２０の応答を良くす
るためのものである。

一方、上記コントロール弁２０とエアモータ部１との間
のエア供給通路５には方向制御弁６１をエアモータ部１
の下部に位置するように設けて、該方向制御弁６１によ
りエアモータ部１０回転方向を制御できるようにしてい
る。

上記構成のインパクトレンチは次のように動作する。

まず減圧弁８の圧力設定を行なって、トーションバー１
８の先端５８を図示しないが工具を介してボルトに取り
付ける。

この状態では第２図に示す如く、コントロール弁２０は
開放し、操作弁γは閉鎖している。

このため減圧弁８は該減圧弁８と操作弁７との間のエア
供給通路５ｂの圧力を設定圧力に保もつべく閉鎖してい
る。

すなわち、第５図に示す如くエアが流れないために、上
記エア供給通路５ｂの圧力は設定圧力となり、この通路
５ｂの圧力により減圧弁８はシンボル記号の実線で示す
如く閉鎖している。

次に、いま操作弁γを引金１４を引いて開放するとする
。

そうすると、減圧弁８には必然的な応答遅れが生じるた
めに、コントロール弁２０にはまず容量の小さい上記エ
ア供給通路５ｂのエアが送られる。

それ故、コントロール弁２００室３１３２の圧力は第６
図に示す如く推移する。

したがって、コントロール弁２０のバランスドピストン
２６およびポペット２５の端面に衝撃的圧力が作用しな
いので、従来の如くスプール２４が瞬間的に第２図中右
方に移動して、コントロール弁２０が閉鎖するようなこ
とはない。

つまりコントロール弁２０にエア圧力を徐々に伝えるの
で、絞り３９を介して互いに連通する室３３と室３１，
３２との間の圧力差が小さくなり、したがって常開のコ
ントロール弁２０が外部信号がないのに閉鎖すると（・
う始動時の誤作動はなくなる。

また上記の如き立ち上がり特性を有するエアは減圧弁８
、操作弁γ、コントロール弁２０および方向制御弁２０
を通ってエアモータ部１をスムーズに駆動する。

次に、エアモータ部１を定常的に駆動している際には、
減圧弁８が操作弁Ｉの近傍に設けられているので、減圧
弁８よりも下流側における圧力損失が小さくなって、エ
アモータ部１の圧力制御を正確にできる。

これに対して、従来は減圧弁からインパクトレンチに到
る配管途中で大きな圧力降下を起こすので、正確な圧力
制御ができないという欠点がある。

また減圧弁８は操作弁Ｔめ近傍に位置するので、作業者
はいちいち作業を停止して移動しな（でも手元で圧力制
御ができて便利である。

また配管途中に減圧弁を設げる必要もなくなる。

次に、ボルトに対する締付力が一定以上となると、衝撃
的に回転させられているトーションバー１８が長尺ケー
ス４３に対して一定角度ねじれて、排出口５１と切欠き
溝５３とが重なり、コントロールバルブ２０のバネ室３
３は大気に開放される。

このためバランスドピストン２６の絞り３９０前後に圧
力差が生じて、つまり室３１，３２とバネ室３３との間
に圧力差が生じて、スプール２４はコイルスプリング３
７を圧縮しながら第２図中右方に移乗して、ポペット２
５はシート２Ｔに密着される。

すなわち、コントロール弁２０は閉鎖してエアモータ部
１の駆動は停止される。

上記実施例では、外部信号としての一定の締付トルクに
より、トーションバー１８の切欠き溝５３と長尺ケース
４３の排出口５１とを重ね合わせてコントロール弁２０
のバネ室３３を大気に開放するようにしたが、たとえば
図示しないがトルクを液圧に変換して、該液圧でバルブ
を作動させてコントロールバルブのバネ室を大気に開放
するようにしてもよい。

要はコントロールバルブのバネ室は外部信号により大気
に開放できるものであればよい。

以上の説明で明らかな如く、この考案の電動工具は衝撃
発生部を駆動するエアモータ部と操作弁との間に常開の
バランスドピストン形コントロール弁を設けると共に、
上記操作弁の近傍かつ上流側に減圧弁を設けているので
、操作弁を開放した際に減圧弁の応答遅れによりコント
ロール弁には衝撃的圧力がかかることがなく、したがっ
て始動時における誤動作を防止できる。

また、減圧弁は操作弁の近傍に設げているので、作業者
は手元で圧力制御を行なうことができて便利であり、し
かも従来の如き配管内の圧力損失の影響を受けないので
、正確な圧力制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動工具の始動時におけるコントロール
弁の圧力一時間特性を示すグラフ、第２図はこの発明の
一実施例に係る電動工具の断面図、第３図は第２図の田
−■線断面図、第４図は第２図に示す電動工具のコント
ロール弁の始動時におげる圧力一時間特性を示すグラフ
、第５図は第２図に示す電動工具の要部の回路図である
。 １・・・・・・エアモータ部、２・・・・・・衝撃発生
部、３・・・・・・ハンドル部、１・・・・・・操作弁
、８・・・・・・減圧弁、２０・・・・・・コントロー
ル弁、２４・・・・・・スツール、２５−・・・・・ポ
ペツ）、２６・・・・・・バランスドピストン、３１゜
３２．３３・・・・・・室、３１・・・・・・コイルス
プリング、３９・・・・・・絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エアモータ部で衝撃発生部を駆動して作業軸を衝撃的に
   回転させると共に、上記エアモータ部と圧力源との間に
   操作弁を設ける一方、上記操作弁とエアモータ部との間
   に常開のコントロール弁を設げ、該コントロール弁を、
   一端にポペットを他端ニバランスドピストンを有するス
   プールを弁室に摺動自在に嵌め込んで、該ポペットがシ
   ートに密着した際に上記弁室をポペットとバランスドピ
   ストンとで３室に区画するようにして、上記３室の中の
   ポペットの端面側の室に入口を、中央の室に出口を、バ
   ランスドピストンの端面側の室に圧縮コイルスプリング
   を夫々設け、さらに上記中央の室とバランスドピストン
   の端面側の室とを絞りを介して連通させ、さらにまた該
   バランスドピストンの端面側の室を外部信号により大気
   に開放できるようにして構成すると共に、上記操作弁の
   近傍かつ上流側に減圧弁を設けたことを特徴とする電動
   工具。