JPS601148B2 - フアスナねじ込み装置のビツト駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は「 ビットの回転駆動によって、ネジ部２が形
成されている麹状フアスナを施工物にねじ込み又は施工
物にねじ込まれている上記フアスナを施工物から取外す
ようにしたフアスナねじ込み袋直に関し、特に上記ビッ
トの回転駆動源にェアモータを用いたフアスナねじ込み
装置のビット駆動機構に関するものである。

従来より、ヱァモータの駆動軸に連結されているビット
を該ェアモータの正転又は逆転駆動によってフアスナを
ねじ込む方向又は取外す方向に回転駆動させるようにし
たフアスナねじ込み装置は、軸状フアスナの施工物に対
するねじ込み機能及び取外し機能の両機能を兼ね備えて
いることから広く使用されている。

ところで、上記樹状フアスナは施工物に直接下穴を穿孔
し、且つこの下穴にネジ部を形成しながらねじ込まれる
ものであるために、上記ビットを回転させるェアモータ
の回転駆動力は軸状フアスナの取外し時よりもねじ込み
時の大きい駆動力を必要とするものである。

しかし、上記従来のフアスナねじ込み装置のェァモータ
は正転時の回転駆動力と逆転時の回転駆動力が同一のも
のであるために、施工物が例えば肉厚の厚い鋼板であっ
た場合には鞠状フアスナを取外す回転駆動力が得られて
も軸状フアスナをねじ込む回転駆動力は不十分なものと
なり、上記フアスナを最後まで確実にねじ込むことが困
難なものである。

そこで、本発明は上記従来の欠点を解消するために提案
されたものであり、ヱアモータの駆動軸に連結されてい
るビットを該ェァモータの正転又は逆転駆動によってフ
アスナをねじ込む方向又は取外す方向に回転駆動させる
ようにしたフアスナねじ込み装置において、上記ェアモ
ータの正転駆動力を逆転駆動力よりも大きくし、軸状フ
アスナを施工物に最後まで確実にねじ込み得るようにす
ることを目的とする。

そのために、本発明は、ェアモータの駆動軸に連結され
ているビットを該ェアモータの正転又は逆転駆動によっ
てフアスナをねじ込む方向又は取外す方向に回転駆動さ
せるようにしたフアスナねじ込み装置において、上記ェ
アモータは、駆動軸がシリンダの軸心に対して偏心する
ロータと、このロー夕の回転時に該〇一夕内から放射状
に突出し上言己シリンダの内周面に沿って回転する複数
枚のロータ羽根と、上記シリンダ内に開□し正転時には
作動ェア給気口となるとともに逆転時には圧縮ェア排気
口となる第１のェア出入口と、上記シリンダ内に開□し
正転時には圧縮ェア排気口となるとともに逆転時には作
動ヱア給気口となる第２のェァ出入口と、上記第１又は
第２のェア出入口から上記シリンダ内に供給されるロー
タ作動用ェァの使用済ェァ及び上記圧縮ェアの一部を大
気中に排出する補助排気口とを備え、上記補助排気口は
、上記ロータの正転時において該ロータの外周面と上記
シリンダの内周面との間の径方向距離が最大となる地点
と上記第２のェア出入口の地点との間に少なくとも１個
設けたことを特徴とするのである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき具体的に説
明する。

第１図はこの実施例に係るフアスナねじ込み装置の要部
を切断して示す側面図、第２図はェアモータの要部分解
斜視図である。

このファスナねじ込み装置１は、ほぼ円形状に巻回され
た軸状ファスナであるネジ１００を収納するためのマガ
ジン２を一体形成したボデー３を有している。

このボデー３内の中間部分には圧縮ェアを駆動源とする
正逆転自在のェアモータ４が内蔵されている。このェア
モータ４の駆動軸５０には減速装置５及びクラッチ装置
６を介してロッド状ビット７が連続されている。なお、
上記ビット７のネジ係合部となる十字形状先端部７ａは
上記ボデー３の先端部分３ａよりもさらに前方に突出す
る状態に置かれている。上記ビット７の外周にはノーズ
８が鉄挿されている。

この／ーズ８は上記ボデー３の先端部分３ａに鉄合され
るとともに図示しない圧縮コイルバネによって前方に突
出するように弾発付勢されたノーズロックリング１川こ
よって復動が受け止められるとともに、上記ボデー３内
の中間部分に配設されているフイードピストン・シリン
ダ装置１１のピストンロッド１２によって支持されてな
る。上記ノーズ８は上記ピストンロッド１２の進出後退
動作により、上記ビット７でガイドされながら往復移動
し、前記マガジン２内から引き出された連結ネジ３００
をその最先端側のものから１本ずつ該ノーズ８内に引込
む作用をなす。

すなわち、上記ノーズ８が上記ピストンロッド１２の進
出（第１図中矢印Ａ方向への移動）によって前方向（第
１図中左方向）に往動すると、上記ノーズ８の一側に配
設されている図示しないネジ送り装置が作動し、上記連
結ネジ３００の最先端側のネジ１００を上言己ノーズ８
の一側に開設されている図示しないネジ供給用窓部を介
して上記ノーズ８内に送り込む。

そして、上記ノーズ８が上記ピストンロッド１２の後退
（第１図中矢印Ｂ方向への移動）によって復動すると、
上記ノーズ８内に供給された上記ネジ１００Ｇま上記ノ
ーズ８内で保持された状態で前記ビット７の先端部７ａ
側に引込まれ、上記ネジ１００の頭部は上記ビット７の
先端部７ａと係合する。

また、上記ボデー３の後端部分３ｂには上記ビット７の
軸方向に対して垂直下方に延びるグリップ部１３が設け
られている。

なお、このグリップ部１３の後端１３ａは前記マガジン
２と一体的に連結されてなる。上記グリップ部１３の上
端１３ｂ側の前面部位には、該グリップ部１３の後端１
３ａ側に粗付けられているェア導入プラグ１４から該グ
リップ部１３内に供給されて来る圧縮ェアを前記ェアモ
ータ４へ供給・遮断切換操作するェアモータ起動用のト
リガバルブ１５が配段されている。なお、上記トリガバ
ルブ１５のバルブステム１５ａは上記グリップ部１３の
前面より前記ビット７と同軸方向に突出している。また
、上記グリップ部１３内には、前記フィードピストン・
シリンダ装置１１の作動スイッチとなる図示しない制御
バルブが上誌トリガバルブＩ５と隣接するように配置さ
れている。

上記制御バルブは前記グリップ部１３の上端部位に枢支
されている作動レバー１６の押圧操作によって開動作す
る。

すなわち、上記作動レバー１６をグリップ部１３側に押
圧操作すると上記フィードピストン・シリンダ装置１１
のピストンロッド１２は第１図中矢印Ａ方向に往動し、
上記作動レバー１６の押圧操作を解放すると上記ピスト
ンロッド１２は第１図中矢印Ｂ方向に復動する。そして
、上記ネジ１００を図示しない施工物にねじ込む場合は
、該ネジ１００の先端を施工物面に押付けるとともに、
前記トリガバルブ１５のバルブステム１５ａを押込み操
作する。すると、上記ネジ１０川ま前記ビット７の回転
駆動によって施工物に下穴を穿孔して行く。そして、上
記ネジ１００のねじ込みが進行して行くと、やがて上記
ノーズ８の先端縁８Ａは施工物面に当接し、上記ノーズ
８は前記ノーズロックリング１０を前方に付勢している
圧縮コイルバネの弾発力に抗して徐々に前記ボデー３内
に入り込んで行き、上記ネジ１００の頚部が施工面に当
俵すると上記フアスナ１００のノーズ８内における保持
状態は解放され、ねじ込み工程が終了する。このように
して、上記ネジ１００を施工物にねじ込む上記ビット７
の回転駆動源である前記ェアモータ４は、上記ボデー３
内に配設されている。

このェアモータ４のシリンダ４０は上記ボデー３内に節
装したェアモータハウジング４１内に隈挿されている。
このシリンダ４０は上記ハウジング４１内の両端に鉄挿
された一対の環状のシリンダキャツプ４２，４３によっ
て侠持された状態で鞠方向が位置決めされている。また
、上記シリンダ４０の下部には、該シリング４０と上記
ハウジング４１との間に該シリンダ４０を取巻くように
形成されている第１の環状のェア膨張室４４と蓮適する
第１の補助排気口となる複数（第１図中においては５個
）の作動ェア及び圧縮ェア兼用排気口４５，４５・・・
・・・が該シリンダ４０の軸方向に所定間隔を置いて穿
孔されている。そして、上記各排気口４５から上記第１
の環状のェア膨張室４４内に排出貯留された使用済ェア
は上記ハウジング４１の下部に穿孔されている複数（第
１図中においては３個）のェア連通孔４６，４６，４６
を経て上記ハウジング４１と前記ボデー３との間に形成
されている第２の環状のェァ膨張室４７を介するととも
に前記ボデー３の上部に穿孔されている多数個の排気孔
４８，４８・・・・・・を経て大気中に排出される。上
記シリンダ４０内には、第３図に示すように駆動軸５０
が該シリンダ４０の軸０に対して個Ｄするロータ５１が
配菱されている。

このロータ５１の駆動軸５０の後端部５０ａは前記一方
のシリンダキヤツプ４２の内周部４２ａを介して、シリ
ンダキヤップ４２の外側方側（第１図中右側）に配され
ている第１のベアリング５２によって回動自在に支持さ
れるとともに、前端部５２ｂは前記他方のシリンダキャ
ップ４３の内周部４３ａを介して、該シリンダキャツプ
４３内に鉄挿保持された第２のベアリング５３によって
回動自在に支持されている。第２図及び第３図に示すよ
うに、上記ロータ５１‘こは深さ方向が該ロータ５１の
中心方向となる複数（図中では５個）のロータ羽根隊合
用の凹状溝部５４，５４・・・・・・が該ロータ５１の
周方向に所定間隔を置いて形成されている。

そして、これら凹状溝部５４内には外側縁５５ａがスト
レート状をなすとともに内側縁５５ｂが弓状をなす第１
、第２、第３、第４及び第５のロータ羽根５５Ａ，５５
Ｂ，５５Ｃ，５５０，５５Ｅがこられ各溝部５４の両側
面５４Ａ，５４Ｂに接し、該ロー夕５１の半径方向に摺
動自在となるように配菱されている。これら各羽根５５
Ａ〜５５Ｅは、上記シリンダ４０内に作動ェアが供給さ
れると同時に、上記ロータ５１の軸部方向に開設されて
いる図示しないェァ通路を経て、上記各溝部５４内に供
給される圧縮ヱアのェア圧によって、上記各溝５４内か
ら放射状に突出し、外側端縁５５ａ，５５ａ・・・・・
・は上記シリンダ４０の内周面４０Ａに沿って回転する
。上記シリンダ４０内への正転用作動ェアの供給口、す
なわち第１のェア出入口となる正転用ェア給気口５６は
上記シリンダ４０の後端の上部側に形成され、誠給気ロ
５６は上記一方のシリンダキヤップ４２に穿孔されてい
る図示しない正転用ェァ導入孔及び後述する正逆切換バ
ルブ６０を介して前記トリガバルブ１５と接続状態に置
かれたェアモータ作動用ェア通路５７に接続されている
。

なお、上記給気○５６はェァモータ４の逆転時には上記
シリンダ４０内で圧縮された圧縮ェア用排気口となる逆
転用ヱア排気口となる。一方、上記ェアモータ４の正転
時において、上記各羽根５５Ａ〜５５Ｅが回転すること
によって、上記シリンダ４０内で圧縮された圧縮ェアを
大気中に排出する第２のェア出入口となる圧縮ヱァ用排
気口となる正転用ヱア排気口５８ま上記正転用ェァ給気
□５６隣合うように上記シリング４０の後端の上部側に
形成されている。

上記排気口５８から排出される圧縮ェアは前記作動ェア
が貯Ｚ蟹される前記第１及び第２の環状のェア膨張室４
４，４７内に導入され、そして前記使用済ェアとともに
前記排気孔４８を経て大気中に放出される。なお、上記
排気口５８は、後述する正逆切襖バルブ６０の切換操作
によってェアモータ４が逆Ｚ転作動するときには上記一
方のシリンダキャップ４２に穿孔されている図示しない
逆転用ェア導入孔と蓮適する逆転用ェア給気□となる。
上記ェアモータ４の回転駆動を正転あるいは逆転切換操
作する正逆切換バルブ６０は、前記一方２のシリンダキ
ャップ４２の外方側に配設されている。

そして、上記バルブ６０のバルブボデー６１を回動操作
するための正逆切摸しバ一６２は前記ボデ−３の後端か
ら外部に突出するように設けられている。
２上記バルブボデー６１はカップリ
ング６３及びネジ８川こよって正逆切換レバー６２に一
体結合され、正逆切摸しバー６２の回動操作に伴って９
０ｏ回転することができる。このバルブボデー６１には
、正逆切襖レバー６２の角度９００に対応する３１／４
円弧状の長孔６４が穿孔されている。この長孔２３は、
バルブボデー６１が９０ｏの範囲で鞠回動される場合に
は、前記ハウジング４１の端部４１ａに形成されたェア
モータ作動用ェア通路５７に常時運動する。
３上記バルブボデー６１の先端面６
１Ａが摺動接触する前記一方のシリンダキャップ４２に
は、上記給気□５６及び上記排気口５８と上記正逆切換
バルブ６０を介してそれぞれ達通する図示しない正転用
ェァ導入孔及び逆転用ェア導入孔が穿孔されている。そ
して、これら各導入孔は上記バルフボデー６１の回動に
よって選択的に前記長孔６４と閉口状態に置かれ、上記
ェアモータ作動用ェア通路５７に連絡される。また、上
記一方のシリンダキヤツプ４２は前記シリンダ４０の後
端面の上部側に楯設されたスプリングピン７０との係合
によって回動が規制されている。

そして、上記ピン７０の先端はさらに上記長孔６４内に
突出しており、上記バルブボデー５１の回動に対しても
ストッパとして機能する。一方、上記ェアモータ４の正
転時（前記ロータ５１が第３図中時計方向に回転する時
）に上記給気口５６を経て上記シリンダ４０内に供給さ
れる作動ェアの使用済ェァ及び上記シリンダ４０内の圧
縮ェアの一部を排出する前記排気口４５は、第３図に示
すように、上記談ロータの外周面と上記シリンダの内周
面との間の後方向距離が最大となる地点、すなわち前記
ロータ５１の１／２行程の地点（前記ロータ５１が１８
０ｏ回転する地点）に形成されている。この地点は、上
記ロー夕５１が逆転用ェア給気□５８を経て上記シリン
ダ４０内に供給される作動ェアによって逆転する時（上
記ロータ５１が第３図中反時計方向に回転する時）にお
いても上記ロータ５１の１／２行程の地点である。また
、上記シリンダ４川こおいて、上記ロータ５１が正転時
に２１００回転した地点には「第４図にも示すように上
記各羽根５５Ａ〜５５Ｅの回転によって上記シリンダ４
０内で圧縮された圧縮ェアの一部及び上記給気□５６を
経て上記シリンダ４０内に供給される作動ェアの使用済
ェア両方を排出する第２の補助排気口７１が形成されて
いる。なお、この排気口７１は「図面においては１個だ
けであるが、この排気口は上記シリンダ４０の麹方向に
等間隔を置いて複数個形成されているものであってもよ
く、上記ロータ５１が正転１行程中に２１００回転した
地点に形成されているものであれば個数に限定されるも
のではない。このように、上記第２の補助排気口７１を
設け夕ることによって、上記ロータ５１が正転する時に
、上記シリンダ４０内で圧縮される圧縮ヱアを早く抜く
ことができるので、上記ロータ５１の正転時における回
転数は約１５〜２０％増加することができる。したがっ
て、前記ビット７を回転（ネジ０ １００をねじ込む方
向の回転）させる駆動力も増加するので、ネジ１００の
ねじ込み力が強くなる。なお、上記第２の補助排気口７
１を設けることによって、上記ロー夕５１が逆転する時
の回転数は減少するが、ネジ１００を施工物から取外す
力はそれほど大きいものを必要としないため、ネジ１０
０を取外す際には何ら問題となるものではない。また、
上記第２の補助排気口７１は、上記ロータ５１が正転１
行程中において１９００回転した地点と２２５ｏ回転し
た地点との間に設けたものが最適であるが、上記ロータ
５１が正転１行程中において１８０ｏ回転した地点（１
／２行程）と上記正転用ェア排気口５８の地点との間に
設けたものであれば種々の変形例が可能である。

また、第５図に示すように、上記シリンダ４０において
、上記ｏータ５１の正転１行程中に上記ロータ５１が１
２０ｏ回転した地点にのみ作動ェアの使用済ェア及び圧
縮ェアの一部の両方を排出する作動ェア・圧縮ェア兼用
の補助排気口７２を設けたものであっても、上記ロータ
５１の正転時における回転数は増大する。このように、
本発明によれば、ビットを回転駆動するェアモータの正
転時の回転数を逆転時よりも増大することができるので
、鞠状フアスナを施工物に最後まで確実にねじ込むこと
ができる。

また、本発明によれば、ェアモー夕のシリンダに形成さ
れる排気口の位置を変更するだけで、ェアモータの正転
時の回敷駆動力を増加させることができるので、本発明
に係るフアスナねじ込み装置のように、４・型なものを
必要とするとともに大きな回転駆動力を必要とするもの
においては多大に効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフアスナねじ込み装置の要部を切
断して示す側面図、第２図は本発明の一実施例を示すェ
アモータの姿部分解斜視図、第３図は上記ェアモータの
ロータの作動状態を説明するための要部拡大縦断側面図
、第４図は第３図の底面図、第５図は本発明の他の実施
例を示すェアモータの要部拡大縦断側面図である。 １・・・・・・フアスナねじ込み装置、４・・…・ェア
モータ、７……ロッド状ビット、４０…・・・シリンダ
、４０Ａ・・・・・・内周面、４５・・・・・・作動ェ
ア・圧縮ェア兼用排気口、５０・・・・・・駆動軸、５
１・・・・・・ロータ、５５Ａ〜５５８・・・・・・ロ
ータ羽根、５６・・・・・・正転用ェア給気□（逆転用
ェァ排気口）、５８・…・・正転用ェァ排気口（逆転用
ェア給気口）、６０・・…・正逆切換バルブ、７１・・
・・・・第２の補助排気口、７２…・・・補助排気口。 第２図第３図 第１図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エアモータの駆動軸に連結されているビツトを該エ
   アモータの正転又は逆転駆動によってフアスナをねじ込
   む方向又は取外す方向に回転駆動させるようにしたフア
   スナねじ込み装置において、上記エアモータは、駆動軸
   がシリンダの軸心に対して偏心するロータと、このロー
   タの回転時に該ロータ内から放射状に突出し上記シリン
   ダの内周面に沿って回転する複数枚のロータ羽根と、上
   記シリンダ内に開口し正転時には作動エア給気口となる
   とともに逆転時には圧縮エア排気口となる第１のエア出
   入口と、上記シリンダ内に開口し正転時には圧縮エア排
   気口となるとともに逆転時には作動エア給気口となる第
   ２のエア出入口と、上記第１又は第２のエア出入口から
   上記シリンダ内に供給されるロータ作動用エアの使用済
   エア及び上記圧縮エアの一部を大気中に排出する補助排
   気口とを備え、上記補助排気口は、上記ロータの正転時
   において該ロータの外周面と上記シリンダの内周面との
   間の径方向距離が最大となる地点と上記第２のエア出入
   口の地点との間に少なくとも１個設けたことを特徴とす
   るフアスナねじ込み装置のビツト駆動機構。