WO2003013795A1

WO2003013795A1 - Tournevis a chocs pneumatique

Info

Publication number: WO2003013795A1
Application number: PCT/JP2002/008073
Authority: WO
Inventors: Takeo Fujiyama
Original assignee: Max Co., Ltd.
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2003-02-20
Also published as: TW529981B; JP4720042B2; JP2003048173A

Description

明細書エアインパクトドライバ技術分野

この発明は、連結ネジを使用するエアインパクトドライバに関するものであり、特に、増し締めができるようにしたエアインパクトドライバに関するものである。背景技術

多数のネジをベルト状に連結した連結ネジを使用して連続的なネジ締め作業が行えるエアインパクトドライバが知られている。この種のエアインパクトドライバは、単にドライバビットを回転駆動するのみのエアインパクトドライバとは異なり、エアシリンダにてドライバビットを前進駆動するとともにエアモータによつてドライバビットを回転駆動してネジを締付けるように構成されていて、トリガレバーをオン操作すればエアシリンダとエアモータとが起動してネジを締付ける。そして、ネジ締め完了時にトリガレバーをオフ位置に戻すと、エアシリンダによりドライバビットが初期位置に戻り、ネジ送り機構によってエアインパクトドライバのノーズ内に次のネジが送り込まれ、ネジ締め作業を連続して行える。しかしながら、ネジ締め負荷に対してエアインパクトドライバをネジへ押し付ける力が不足した場合は、回転しているドライバビットがネジ頭のリセスから外れてネジが完全に締付けられず、ネジ頭が浮いた状態で停まってしまうことがある。この場合は、ネジを増し締めして完全に締付けなければならないが、トリガレバーとコンタクトノーズとによる機械的トリガ機構においては、トリガレバーを引いたままの状態で再度ノーズをネジの頭に押し付けても、エアモータが再起動するように構成されていないので増し締めすることができない。

また、トリガレバーを一旦オフ位置に戻すとドライバビットが初期位置に戻り、再度トリガレバーを引くとドライバビットがノーズ内を高速で前進並びに回転するので、増し締めすべきネジのリセスにドライバビットの先端を係合させることができず、ドライバビットがネジのリセスを破壊してしまうことになる。したがって、ネジ締め作業に使用しているエアインパクトドライバでは増し締めすることができず、別途手動式ドライバ等を用いて増し締めすることになり、手間がかかるという問題がある。発明の開示

上記のような不便を解消すべく、通常のネジ締め機能に加えて増し締めが可能なエアインパクトドライバを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、エアインパクトドライバのノーズにスライド自在なコンタクトノーズを装着し、コンタクトノーズのスライド運動によって切換え操作されるコンタクト弁を設け、トリガレバーによって操作するトリガ弁と前記コンタクト弁とによってエアインパクトドライバのエアシリンダとエアモータとを制御する空気圧論理回路を設け、コンタク小ノーズを押込み、且つトリガレパーを引いてトリガ弁とコンタクト弁とをオン位置に切換えたときにエアインパクトドライバが起動する論理構成とし、起動後にコンタクト弁をオフしてドライバビットを下死点で停止させ、再度コンタクトノ一ズを押込みコンタクト弁をオンさせて、下死点にあるドライバビットを再起動させることにより、既に締結したネジを増し締めできるように構成したエアインパクトドライバを提供するものである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の一形態を示し、エアインパクトドライバの待機状態を示す断面図である。

図 2 (a)乃至図 2 (e)は、インパクト機構の動作工程を示す断面図である。図 3は、エアインパクトドライバのコンタクトノーズをオン操作した状態の断面図である。 02 08073

図 4は、ェアインパクトドライバのコンタクトノーズとトリガレバーをオン操作した状態の断面図である。

図 5は、エアインパクトドライバのネジ締め完了時の状態を示す断面図である図 6は、エアインパクトドライバのトリガレバーをオン操作した状態の断面図である。

図 7は、エアインパクトドライバのトリガレバーをオン後にコンタクト弁を開いた時点の断面図である。

なお、図中の符号、 1はエアインパクトドライバ、 5はノーズ、 8はトリガ弁、 9 はトリガレバー、 12はコンタクトノーズ、 13はエアシリンダ、 14はピストン、 15 はドライバビット、 16は六角シャフト、 17はインパクト機構、 19はエアモータ、 22はロッド、 23はコンタクト弁、 33はエアモータ切換え弁、 39はエアモータ制御用パイ口ット弁、 41はビストン制御用パイ口ット弁、 52はポぺット弁である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図 1はエアインパクトドライバ 1を示し、上からエアモータハウジング 2、クラッチハウジング 3、シリンダハウジング 4、ノーズ 5を一列に連結し、クラッチハウジング 3から直角方向へ延びるグリップ 6を取付けた筐体構造となっている。図示は省略するが、一般の空気圧工具と同様にグリップ 6の端部にエアプラグが取付けられており、ェァプラグへエアホースを接続してエアコンプレッサからグリップ 6内のエアチヤンバ 7へ高圧空気を供給する。グリップ 6の基部にはトリガ弁 8及ぴトリガレバー 9 が設けられていて、トリガレバー 9を操作してトリガ弁 8を開閉することにより、エアインパクトドライバ 1の起動及び停止を行う。

ノーズ 5の背面（図において右）にはパネオフセット型エアシリンダ 10とそのビストンロッドに連結された送り爪 11からなる公知の連結ネジ送り装置が設けられており、エアインパクトドライノ 1の 1サイクルの動作に連動して送り爪 11が後退及び前進することにより連結ネジマガジン（図示せず）内の連結ネジをノーズ 5内へ送り込む。尚、図中右上の A部はトリガ弁 8の部分を右から見た断面図、左下の B部はノーズ 5に装備されるコンタクトノーズ 12の部分を左から見た断面図であり、空気配管を鎖線で示している。

シリンダハウジング 4に内蔵したエアシリンダ 13のピストン 14は、前面（図において下）にドライバビット 15が取付けられており、背面（図において上）に六角シャフト 16が取付けられている。クラッチハウジング 3には遠心嚙合い式のィンパクト機構 17が内蔵されており、中心に配置されている水平断面が蝶型の従動回転体 18 (以下、アンビルという）の中心に六角穴が形成されており、この六角穴を六角シャフト 16が貫通している。インパクト機構 17の上に配置したエアモータ 19のロータ 20には、六角シャフト 16よりも径の大きい中心孔を設けてあり、六角シャフト 16の上部は中心孔内へ進入している。ビストン 14とドライバビット 15 と六角シャフト 16は、インパクト機構 17のアンビル 18とともに軸回りに回転し、且つエアシリンダ 13内を昇降自在となっている。

エアモータ 19とインパクト機構 17によるインパクト動作は周知のものであり、エアモータ 19のロータ 20はインパクト機構 17のアウターロータ 21に結合されていて、両者は一体に回転する。図 2 (a)に示すように、アウターロータ 21にはレバー式のハンマ 21aが揺動自在に取付けられている。アウターロータ 21が図において時計方向へ回転を開始すると、ハンマ 21aは静止慣性によって回転方向後ろ側が回転中心方向へ回り、図 2 (b)に示すように後ろ側角部がアンビル 18に接触し、図 2 (c)に示すようにアンビル 18の凸部に乗り上げて起動時とは逆に外側へ押出される。これにより、図 2 (d)に示すように回転方向前側の角部が回転中心方向へ回つてアンビル 18の凸部に嚙合い、アンビル 18に衝撃を与えて回転させる。そして、アンビル 18が回転することにより、図 2 (e)に示すようにハンマ 2 laの前側角部がアンビル 18から外れ、図 2 (b)に示すように後ろ側角部がアンビル 18に接触する。以下、ハンマ 21aがスイングする図 2 (b)から図 2 (e)のサイクルを高速で循環してアンビル 18に回転方向の打撃を連続して加え、六角シャフト 16及びビストン 14とドライバビット 15とを回転させる。

次に、図 1のコンタクトノーズ 12を説明する。ノーズ 5の先端部外周面に嵌合しているコンタクトノーズ 12は、ノーズ 5に対して上方ヘスライドすることができる。コンタクトノーズ 12には上方へ向けてロッド 22が取付けられており、ロッド 22の先端はシリンダハウジング 4の下部に設けたコンタクト弁 ²3のロッドガイド穴に入り、ロッドガイド穴内のステム 24に接している。

コンタクトノーズ 12の前面の中央にはストローク調節ダイアル ²5が取付けられており、ノーズ 5に形成したストッパー ²6がストローク調節ダイアル 2δの上方に位置している。ストローク調節ダイアル 25の裏面には回転角度によって回転中心からの半径が段階的（図示例では 8段階）に変化するカム部²⁷が形成されている。ストローク調節ダイアル 25の裏面の穴に挿入したパネ（図示せず）とボール 2δ 、及びコンタクトノーズ 12の前面に環状に配列したボール受け穴 29とによって 8 段階のクリックストップ機構を形成し、ストロ一ク調節ダイアル 25が一定の回転角度毎に固定されるようにしている。

ノーズ 5に設けたストッパー 26は、ストロ一ク調節ダイアル 25のカム部 27の外周面に対向していて、コンタクトノーズ 12を上方へスライドさせると、カム部 27 の外周面がストッパー 26に当たってコンタクトノーズ 12が停止する。前述したように、ストローク調節ダイアル 25の回転角度によってストッパー 26に当たるカム部 27の半径が異なるので、ストローク調節ダイアル 25を任意のクリック位置へ回転することによってコンタクトノーズ 12の上方へのスライドストロークを 8段階に調節でき、これによりネジの締込み深さを調節することができる。

続いて、エアインパクトドライバ 1の空気圧回路及び動作行程について説明する。図 1は待機状態を示し、トリガ弁 8のステム 30はパネにより閉位置に下降していて、ステム 30と同軸のポぺット 31はパネと下面に作用する空気圧とによって上昇している。

エアモータ 19の吸気ポート 32にエアモータ切換え弁 33が接続されており、エアモータ切換え弁 33の入力ポート 34はトリガ弁 8の上部出力ポート 35へ接続し、上部パイ口ットポート 36は、 A部に示すトリガ弁 8の上部出力ポート 37へ接続し、下部パイ口ットポート 38はエアモータ制御用パイ口ット弁 39へ接続している。

エアモータ制御用パイ口ット弁 39の上部パイ口ットポート 40と、その左のビストン制御用パイ口ット弁 41の上部パイ口ットポート 42は、 A部に示すトリガ弁 8の上部出力ポート 37へ接続されている。

エアシリンダ 13の上部ポート 43と、連結ネジ送り装置のバネオフセット型エアシリンダ 10の前部ポート 44は、ビストン制御用パイ口ット弁 41の下部ポート 45へ接続されており、エアシリンダ 13の下部ポート 46は A部に示すトリガ弁 8の下部ポ一ト 47へ接続されている。

シリンダハウジング 4の下部に配置したコンタクト弁 23の下部ポート 48は、ピストン制御用パイロット弁 41の上部ポート 49へ接続されており、コンタクト弁 23 の上部ポート 50は、 A部に示すエアチャンバ接続ポート 51へ接続されている。コンタクト弁 23の下部ポート 48と、コンタクト弁 23の隣に配置した小型のポぺット弁 52は、コンタクト弁 23の外周の隙間を通じて連通しており、ポペット弁 52 はエアモータ制御用パイ口ット弁 39の上部ポート 53へ通じる通路 54を開閉する。図 1に示すように、トリガ弁 8が閉位置であってコンタクトノーズ 12が下降した待機位置にある状態においては、エアチャンバ 7内の高圧空気がトリガ弁 8の下部ポート 47からエアシリンダ 13の下部ポート 46を通じて下部空気室に供給され、ピストン 14を上部待機位置へ押し上げている。

図 3はコンタクトノーズ 12をネジ締め対象面に当てて押込んだ状態を示し、コンタクトノーズ 12のロッド 22によりコンタクト弁 23のスプールが押し上げられて上部ポート 50と下部ポート 48が連通し、下部ポート 48を通じてビストン制御用パィロット弁 41の空気室へ圧力空気が供給されてスプールが上昇し、上部ポート 49 と下部ポート 45を遮断している。また、これと同時に、圧力空気がコンタクト弁 23の外周の通路を通じてポぺット弁 52のポぺットを押し上げ、通路 54を通じてェァモータ制御用パイロット弁 39の空気室に圧力空気が供給され、スプールが上昇して上部ポート 53と下部ポート 55を遮断した状態を維持している。

続いて、図 4に示すようにトリガレバー 9を引くと、トリガ弁 8のステム 30が上昇してトリガ弁 8の上部ポート 35, 37とエアチャンバ 7が連通するとともに、ポぺット 31の下面に作用している圧力空気がステム 30の周囲から下方へ向かって排気されてポぺット 31が下降し、エアシリンダ 13の下部空気室の空気がトリガ弁 8を通じて大気へ排出される。

そして、トリガ弁 8の上部ポート 35を通じてエアモータ切換え弁 33の入力ポート 34へ圧力空気が供給されるとともに、エアモータ切換え弁 33の上部パイロットポート 36と、エアモータ制御用パイロット弁 39のパイロットポート 40と、ピストン制御用パイ口ット弁 41のパイ口ットポート 42とにパイ口ット圧がかかる。これにより、エアモータ切換え弁 33のスプールと、エアモータ制御用パイロット弁 39 のスプールと、ピストン制御用パイロット弁 41のスプールとが下降し、シリンダハウジング 4の下部にあるコンタクト弁 23の下部ポート 48からビストン制御用パイロット弁 41を通じてエアシリンダ 13の上部空気室に圧力空気が供給され、ビストン 14とドライバビット 15及び六角シャフト 16が下降を開始する。

また、エアモータ制御用パイロット弁 39の下部ポート 55を通じてエアモータ切換え弁 33の下部パイ口ットポート 38へ圧力空気が供給され、エアモータ切換え弁 33のスプール 57が上昇し、ビストン 14の下降後にエアモータ 19が起動してビストン 14とドライバビット 15及び六角シャフト 16が回転を開始する。エアモ"タ ISが起動すると、ィンパクト機構 17の高速ィンパクト動作によりアンビル 18及び六角シャフト.16、ピストン 14、ドライパビット 15が回転し、ネジがネジ締め対象物に締結される。

図 5はネジ締め完了状態を示し、ビストン 14が可動範囲の下端に達してエアシリンダ 13内のバンパー 57と底部のポぺット弁 52を押し下げる。ポぺット弁 52が下降することにより、エアモータ制御用パイロット弁³⁹からエアモータ切換え弁³³ の下部空気室へ供給されている圧力空気が、ポぺット弁 52及びエアシリンダの下部ポート 46を通じてトリガ弁 8から排出される。これにより、エアモータ切換え弁 33のスプール 56の下面に作用している空気圧が低下してスプール 56が下降し、エアモータ 19の入力ポート 32とエアチャンバ 7が遮断されてエアモータ 19が回転を停止する。

ネジ締め完了後にトリガレバー 9をオフするとトリガ弁 8のステム ³0が初期位置へ下降し、ポペット 31の下面に圧力空気が入ってポペット 31が上昇し、エアチヤンバ 7からトリガ弁 8の下部ポート 47を通じてエアシリンダ 13の下部空気室へ圧力空気が供給され、ビストン 14が上昇して初期位置へ戻る。

次に、締付け不足のネジを増し締めする場合の操作手順及びエアインパクトドライバの動作を説明する。増し締めする際は、エアインパクトドライバ 1のノーズ 5に送り込まれているネジを除去して、作業を行わなければならない。したがつて、ネジ浮きが起こった都度増し締めすると手順が煩雑になるので、或る程度の本数をネジ締め後に増し締めを行うことが能率的であり、ネジマガジン内の連結ネジを使レ、切ったときなどに行うとよい。

先ず、ノーズ 5内のネジを除去したエアインパクトドライノ" を持ち上げて、図

1に示した初期状態からトリガレバー 9のみをオン操作する。図 6に示すようにトリガ弁 8がオンすると、，エアモータ切換え弁 33とエアモータ制御用パイ口ット弁 3 9とビストン制御用パイ口ット弁 41のそれぞれの上部パイ口ットポート ³⁶， 40, 4 2にパイロット圧がかかり、エアモータ制御用パイロット弁 39とビストン制御用パイ口ット弁 41のそれぞれのスプールが開位置に下降する。

このとき、コンタクト弁 23は初期状態にあるため、ピストン制御用パイロット弁 41へ圧力空気が供給されず、エアシリンダ 13は停止状態を維持している。また、エアモータ制御用パイ口ット弁 39からエアモータ切換え弁 33の下部パイロットポート 38に圧力空気が供給されないため、上部パイ口ットポート 36に加わるパイ口ット圧によりエアモータ切換え弁 33のスプール 56が下降し、エアモータ 19の入力ポート 32とエアチャンバ 7を遮断するのでエアモータ 19は起動しない。

次に、トリガレバー 9を引いたままの状態で、コンタクトノーズ 12を床面などに当てて押し込むと、コンタクトノーズ 12の口ッド 22によりコンタクト弁 23のスプールが押し上げられて上部ポート 50と下部ポート 48が連通し、下部ポート 48からピストン制御用パイ口ット弁 41とエアモータ制御用パイ口ット弁 39へ圧力空気が供給されてピストン 14が下降する。

そして、図 5に示した締め込み完了状態と同様に、ピストン 14がエアシリンダ 1 3内のバンパー 57と底部のポぺット弁 52を押し下げ、ポぺット弁 52が下降することにより、ビストン制御用パイ口ット弁 41とエアモータ制御用パイ口ット弁 39への圧力供給が遮断され、ビストン 14は下死点で停止する。続いて、コンタクトノーズ 12を床面などから離し、下死点位置で停止しているドライバビット 15の先端を、目的とするネジの頭のリセスに係合させ、ドライバビット 15を押し付けて本体方向へ押込むと、図 7に示すようにバンパー 57と底部のポぺット弁 52が押圧を解除されて上昇し、ビストン制御用パイロット弁 41とェァモータ制御用パイ口ット弁 39へ圧力空気が供給される。

エアモータ制御用パイ口ット弁 39からエアモータ切換え弁 33の下部パイロットポート 38に圧力空気が供給されると、エアモータ切換え弁 33のスプール 56は上下両面の受圧面積差によつて図 7に示す下降位置から上昇し、エアモータ切換え弁 3 3が開いてエアモータ 19が起動し、ドライバビット 15が回転してネジを増し締めする。そして、増し締め完了時には、前述した図 5のネジ締め完了状態となってドライバビット 15が停止する。

尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

· 本出願は、 2001年 8月 8日出願の日本特許出願（特願 2001- 241315) に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明のエアインパクトドライバは、通常のネジ締め機能に加えて増し締めができるので、ネジ締め不良が生じたときに他のドライバを用いて増し締めする必要がなくなり、作業能率が向上する。

Claims

請求の範囲

1 . ノーズと、

前記ノーズに対してスライド自在なコンタク 1、ノーズと、

前記コンタクトノーズのスライド運動によって切換え操作されるコンタク卜弁と、

トリガレバーによって操作されるトリガ弁と、

エアシリンダと、

前記エアシリンダ内を移動自在に取り付けられたドライバビットと、エアモータと、

前記コンタクト弁と前記トリガ弁とによつて前記エアシリンダと前記ェァモータとを制御する空気圧論理回路と

からなるエアインパクトドライバであって、

前記コンタクトノーズを押込み、且つ前記トリガレバーを引いて前記トリガ弁と前記コンタクト弁とをオン位置に切換えたときにエアインパクトドライバが起動する論理構成とし、

起動後に前記コンタクト弁をオフして前記ドライバビットを下死点で停止させ、再度前記コンタクトノーズを押込み前記コンタクト弁をオンさせて、下死点にある前記ドライバビットを再起動させることにより、締結されたネジを增し締めするエアインパクトドライバ。

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