JPH0417330Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エアドライバによるネジ類締め付け
時において、ドライバビツトが所定の締め込み深
さ又は所定の締め付けトルクに達したときに、ド
ライバビツトを回転駆動させるエアーモータへの
圧縮エアの供給を遮断して上記エアモータの回転
を停止させる駆動制御装置に関する。

（従来技術とその問題点） 一般にエアドライバの駆動制御装置には、ネジ
類の締め付け作業時にドライバビツトの回転トル
クが所定のトルクに達した場合、ドライバビツト
の回転駆動装置を空転させるものと、ネジ類締め
付け時に所定の締め込み深さに達したときにドラ
イバビツトの回転を停止させるものがある。前者
の例としては、モータの回転軸とドライバビツト
の出力軸との間にクラツチを設け、所定のトルク
に達したときにクラツチが作動してモータを空転
させる方式のものがあり、実公昭57−1091号、実
開昭52−92500号等が知られている。また、後者
の例として、所定の締め込み深さに達したときに
ドライバビツトとノーズ部材との相対位置関係に
よりセツトバルブを作動させ、これによつてエア
モータへの圧縮エアの供給を遮断する方式のもの
が知られている。

しかしながら、従来のものは上述のように駆動
制御の方式が異なるため、それぞれの用途によつ
て使い分けをしなければならなかつた。

（考案の技術的課題） 本考案は上記事情に鑑み、特に締め込み深さに
よる制御とトルクによる制御とを任意に切換えて
使用することができるエアドライバの駆動制御装
置を提供することをその技術的課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本考案に係るエアド
ライバの駆動制御装置は、ドライバビツトと相対
的に進退可能なノーズ部材と、 圧縮エア供給源とエアモータ間のエア供給路上
に配置され、バルブハウジングに形成された作動
室内に上記エア供給路を連通及び遮断する各位置
に作動される筒状弁体と、上記作動室を大気と連
通又は遮断し且つ上記ドライバビツトに連動する
弁ステムとをバネ材を介して対向配置してなると
ともに、上記エア供給路から作動室内に導入され
た圧縮エアによつて筒状弁体を常時エア供給路遮
断位置に作動するように付勢させ、上記弁ステム
が上記作動室を大気に連通したときに筒状弁体を
エア供給路連通位置に作動させる一方、上記弁ス
テムが上記作動室を大気に遮断したときに筒状弁
体をエア供給路遮断位置に作動させるメインバル
ブと、 上記作動室と圧縮エア供給源との間のエア通路
上に配置されて上記ドライバビツトとノーズ部材
との相対位置関係により上記エア通路を開閉作動
させ、開放時に作動室内に供給された圧縮エアに
より上記筒状弁体をエア供給路を遮断する位置に
作動させるセツトバルブと、 所定トルクで上記エアモータからドライバビツ
トへの回転力の伝達を遮断するように作動するク
ラツチと を備えたエアドライバにおいて、 上記セツトバルブとメインバルブの作動室とを
接続するエア通路の途中に、上記クラツチの非作
動時には上記エア通路を遮断し、所定のトルクに
達したときに上記クラツチが作動することに連動
して上記エア通路を連通させる自己保持バルブを
配置するとともに、該自己保持バルブを外部から
作動状態に強制的にロツク操作可能なロツク操作
手段を設けたことを特徴とする。

（考案の効果） 上述のように、本考案によれば、ドライバビツ
トと締め込み深さに応じて移動するノーズ部材と
の相対位置関係によりセツトバルブが作動し、セ
ツトバルブがエア通路を開いたときに作動室内に
供給された圧縮エアによりメインバルブの筒状弁
体がエア供給路を遮断する位置に作動してエアモ
ータへの圧縮エアの供給を遮断して停止させるこ
とによつて、締め込み深さによる駆動制御が可能
となる。

なお、締め込み深さによる駆動制御のときは、
ロツク操作手段によつて自己保持バルブをセツト
バルブによつて開かれたエア通路をメインバルブ
に開いてエア供給する作動状態にロツクしておく
のがよい。

また、ネジ締め付け時にドライバビツトが所定
のトルクに達したときは、所定の締め込み深さに
達していることを条件としてクラツチが作動する
とともに、これに連動して自己保持バルブが作動
するので、同様にエア通路が遮断され、エアモー
タが停止するので、トルクによる駆動制御も可能
となる。

さらに、上述のように所定の締め込み深さに達
すると、ドライバビツトとノーズ部材との相対位
置関係によりセツトバルブが作動してセツトバル
ブ・メインバルブ間のエア通路を開放させ、メイ
ンバルブがエアモータを停止させるが、所定の締
め込み深さに達しないときはセツトバルブが作動
しない。上記エア通路は遮断されたままである。
このため、自己保持バルブの作動・非作動、つま
りトルクの大小によつてエアモータが停止するこ
とはない。したがつて、石膏ボード等の比較的軟
質の材料を鋼板上にネジ止めする場合などのよう
に、所定の締め込み深さに達しないネジ締めの初
期に高い締め付けトルクが必要となるときでも、
エアモータが停止せず、ネジ締め作業を確実に実
行することができる。

（実施例） 以下、図面によつて本考案の実施例につき説明
する。

図において符号Ａはエアドライバを示す。この
エアドライバＡは、エアモータ１と減速機構２と
出力軸３とを作動連結させ、上記出力軸３の延長
上にノーズ部材４を進退移動自在に設け、該ノー
ズ部材４内に収容したドライバビツト５を上記出
力軸３に設けた貫通角孔６に一定の小範囲で軸方
向移動できるように装着するとともに、ドライバ
ビツト５の後端面をエアモータ１と圧縮エア供給
源７との間のエア供給路８に設けたメインバルブ
９の作動を制御する作動杆１０に対向させ、先端
にネジ類１１の供給を受けたノーズ部材４を加工
材料に押し付けてエアドライバ本体Ａ１に対し相
対移動させ、このとき上記ネジ類１１に係合して
エアドライバ本体Ａ１側に移動したドライバビツ
ト５によりさらに作動杆１０を押し付け移動させ
てメインバルブ９を作動させ、エア供給路８をエ
アモータ１に開いてエアモータ１を回転駆動さ
せ、その回転力を減速機構２から出力軸３に伝達
させ、これによつてドライバビツト５を回転駆動
させてその先端に係合したネジ類１１を加工材料
に対してネジ込むものである。

なお、ノーズ部材４の先端にはネジ類供給通路
４ａが形成されている。ネジ類供給通路４ａは図
示しないネジ類供給装置に接続し、該装置からネ
ジ類１１の供給を受けてノーズ部材４に供給する
ものである。

上記エアドライバにおいて、メインバルブ９
は、エアモータ１とエア供給源７との間のエア供
給路８上に配置されており、バルブハウジング１
２内に形成された作動室１２ａ内に導入される圧
縮エアによつて上記エア供給路８を連通及び遮断
する各位置に作動される筒状弁体１５を備えてい
る。上記作動室１２ａには上記筒状弁体１５に形
成した小孔を介してエア源７から圧縮エアが供給
されており、これにより作動室１２ａ内の圧縮エ
ア圧が筒状弁体１５に作用して、該筒状弁体１５
を常時上記エア供給路８を遮断する位置に作動す
るように付勢している。

該作動室１２ａには該作動室を大気と連通する
貫通孔１３が形成され、該貫通孔１３を介して作
動室１２ａ内と大気との間を連通又は遮断するた
めの弁ステム１４が上記貫通孔１３に配置されて
おり、該弁ステム１４と上記筒状弁体１５の間に
はバネ材１６が介在されて反発方向に互いに付勢
されている。これにより弁ステム１４は上記貫通
孔１３を常時閉鎖するように付勢されている。

上記弁ステム１４の一端は上記作動杆１０の端
部と係合されており、ドライバビツト５の先端が
ネジ類１１と係合して操作されることによつて弁
ステム１４が上記バネ材１６に抗して操作され、
貫通孔１３を開放し、作動室１２ａ内の圧縮エア
を大気に排出する。貫通孔１３からの作動室１２
ａ内のエアの流出量は上記小孔を介して作動室１
２ａ内へ流入する量より大きく設定してあり、従
つて作動室１２ａ内のエア圧は低下し上記筒状弁
体１５は作動室１２ａと反対側の端面に作用する
圧縮空気の作用で上記エア供給路８を連通させる
位置に作動させてエアモータ１を駆動させる。

ネジ類１１の締め付けが終了して上記弁ステム
１４がバネ材１６の作用で貫通孔１３を閉鎖する
位置に復帰すると、貫通孔１３を介してのエアの
流出が停止し、作動室１２ａ内は上記小孔から流
入するエアが蓄圧されて圧力上昇し、このエア圧
により筒状弁体１５が上記エア供給路８を遮断す
る位置に復帰してエアモータ１を停止させる。

更に、上記作動室１２ａには圧縮エア供給源７
に接続されるエア通路８ａが接続されており、弁
ステム１４が操作されて筒状弁体１５がエア供給
路８を連通させる位置に作動されている状態にお
いて、上記作動室１２ａ内に、上記エア通路８ａ
を介して圧縮エアを供給することによつて該作動
室１２ａ内のエア圧を上昇させて筒状弁体１５を
エア供給路８を閉鎖する位置に移動させることが
できる。なお、上記エア通路８ａによつて作動室
１２ａ内に供給されるエアの流入量は上記貫通孔
１３を介して作動室１２ａから流出する量よりも
大きく設定してある。

次に、減速機構２は、エアモータ１の回転軸１
ａと平行な回転軸体１７に設けられた第１の減速
歯車１８と第２の減速歯車１９と出力軸３に固定
された第３の減速歯車２０とを相互に異なる径と
して形成するとともに噛合させることによつて構
成されている。第１の減速歯車１８は上記回転軸
体１７に固定されてエアモータ１の回転軸１ａと
噛合し、第２の減速歯車１９は上記回転軸体１７
に対して自由回転できるように取付けられ、第３
の減速歯車２０に噛合している。

上記回転軸体１７には、第２の減速歯車１９に
対向する位置にクラツチ２１が配置され、エアモ
ータ１の回転軸１ａから第１の減速歯車１８を経
て伝達された回転軸体１７の回転力は、クラツチ
２１を介して第２の減速歯車１９に伝達されるよ
うに構成されている。すなわち、クラツチ２１
は、第２図に示すように、筒部２１ａの端部にク
ラツチ板２１ｂを設けてなり、筒部２１ａはその
内壁に形成された溝部２３を回転軸体１７の外面
に形成された凹部２４に対してボール２５を介し
て係合させている。したがつて、クラツチ２１は
回転軸体１７と共に回転する一方、その軸方向に
沿つて摺動することができる。また、クラツチ２
１の筒部２１ａの外面にはバネ受け板２６が張出
し形成され、該バネ受け板２６と回転軸体１７の
ハウジング２７の端部内壁との間に設けられたバ
ネ手段２８によつて、クラツチ板２１ｂが第２の
減速歯車１９の側面に圧接するように付勢されて
いる。クラツチ板２１ｂと第２の減速歯車１９と
の相対する対面部にはそれぞれクラツチ爪２９，
３０が係脱可能に形成され、係合時にはクラツチ
２１の回転力は第２の減速歯車１９に伝達され、
反対に、クラツチ爪２９，３０の係合が外れた時
には、上記伝達は遮断され、第２の減速歯車１９
は自由回転する。クラツチ爪２９，３０の係合が
脱れるのは、第２の減速歯車１９と噛合する出力
軸３及びドライバビツト５が所定の締め付けトル
クに達したときで、このトルクの調整は上記バネ
手段２８の強弱によつて行なわれる。つまり、バ
ネ手段２８によるクラツチ２１の第２の減速歯車
１９に対する押圧力を小さく設定すれば、締め付
けトルクが低くてもクラツチ爪２９，３０の係合
は脱れてしまう。逆に、バネ手段２８の押圧力を
大に設定すれば、締め付けトルクが高くなければ
上記係合は脱れない。

なお、クラツチ２１はエアモータ１の回転軸１
ａと減速機構２との間に設ければよく、必ずしも
上述のように減速機構２内に設けなくともよい。
例えば、回転軸体１７に対し、第１の減速歯車１
８を自由回転自在に設ける一方、第２の減速歯車
１９を固定し、第１の減速歯車１８に対してクラ
ツチ（図示せず）を付勢させて設ける構成であつ
てもよい。

次に、上記圧縮エア供給源７とメインバルブ９
の作動室１２ａのエア通路８ａとの間には締め込
み深さによる駆動制御装置３５が設けられてい
る。この駆動制御装置３５は、ノーズ部材４との
相対位置関係によつて作動するセツトバルブ３６
を圧縮エア供給源７とメインバルブ９とを接続す
るエア通路８ａに設けることによつて構成されて
いる。すなわち、セツトバルブ３６のバルブステ
ム３７の先端３７ａとノーズ部材４とは連結アー
ム３８によつて連結されている。

上記駆動制御装置３５において、締め付け作業
前又は締め付け作業の途中等のようにドライバビ
ツト５に対しノーズ部材４が相対的に離れた状態
にあるときは、バルブステム３７は上記エア通路
８ａを遮断する位置にあり、逆に締め付けにより
所定の締め込み深さに達してドライバビツト５に
対しノーズ部材４が相対的に接近したときは、連
結アーム３８によつて上記エア通路８ａを開放す
る位置に移動し、これによつて、上記エア通路８
ａの開閉を制御する。なお、上記エア通路８ａが
開放されると、メインバルブ９に通じるエア通路
８ａに圧縮エアが供給され、筒状弁体１５をエア
供給路８を遮断する位置に移動させる。

次に、上記エアドライバＡには、ドライバビツ
ト５が所定のネジ締めトルクに達したときにエア
モータ１を停止させる駆動制御装置４０が設けら
れている。この駆動制御装置４０は、減速機構２
に配置された上述のクラツチ２１と、上記セツト
バルブ３６、メインバルブ９間のエア通路８ａに
設けられた自己保持バルブ４１とを作動連結させ
ることによつて構成されている。

すなわち、上記クラツチ２１の側部近傍にはレ
バー手段４２が設けられている。このレバー手段
４２は中央部４２ａがハウジング２７に回動自在
に枢支され、その一端４２ｂはクラツチ２１のバ
ネ受け板２６に係合し、他端４２ｃは自己保持バ
ルブ４１に係合している。

自己保持バルブ４１は異径のバルブハウジング
４３内に異径のバルブステム４４を摺動自在に収
容したもので、上記エア通路８ａに設けられ、バ
ルブステム４４をバネ４５によつて小径部４４ａ
側、つまり上記エア通路８ａを遮断する位置に付
勢しておき、上記バネ４５に抗してバルブステム
４４が移動することにより、大径部４４ｂに対し
て圧縮エアが作用してバルブステム４４が上記エ
ア通路８ａを開く位置に保持されるように構成さ
れている。上記バルブステム４４の小径部４４ａ
の先端はバルブハウジング４３から外部に突出し
て上記レバー手段４２の上記他端４２ｃに係合し
ている。

なお、上記自己保持バルブ４１には、該バルブ
４１を作動状態にロツクするロツク操作手段４６
が外部から操作可能に設けられている。上記ロツ
ク操作手段４６はネジ込みによつてレバー手段４
２を貫通してバルブステム４４の小径部４４ａの
先端を押圧することによつて上記自己保持バルブ
４１を作動状態にロツクするものであるが、これ
に限らず、他の構成であつてもよい。

以上の駆動制御装置４０において、ネジ締め付
け作業時には、圧縮エア供給源７とエアモータ１
とを接続するエア供給路８はメインバルブ９を起
動させることにより開き状態となり、圧縮エア供
給源７からエアモータ１の圧縮エアが供給され、
エアモータ１の回転は減速機構２、出力軸３を介
してドライバビツト５に伝達され、ネジの締め込
みが行なわれる。そして、ドライバビツト５の回
転トルクが所定のネジ締めトルクに達したとき
は、上述のように、クラツチ２１と第２の減速歯
車１９との係合が脱れる。このとき、第３図に示
すように、一方のクラツチ爪２９，３０の山が他
方のクラツチ爪２９，３０の山を越え、クラツチ
２１はバネ手段２８に抗して作動する。同時にバ
ネ受け板２６も作動してレバー手段４２を回動駆
動させるので、さらにレバー手段４２は自己保持
バルブ４１のバルブステム４４の小径部４４ａを
押圧して作動させる。これにより、エア通路８ａ
が連通し、エアがメインバルブ９に供給され、筒
状弁体１５がエア供給路８を閉じる位置に移動す
るので、圧縮エア供給源７からエアモータ１に対
する圧縮エアの供給が停止されるから、エアモー
タ１も回転を停止する。

なお、締め込み深さによる駆動制御装置３５を
使用するときは、ロツク操作手段４６によつて自
己保持バルブ４１を作動状態に、すなわち、エア
通路８ａを連通させる状態にロツクして、セツト
バルブ３６からメインバルブ９にエアが供給され
る状態にしておく。

上述のように、上記エアドライバＡによれば、
ドライバビツト４と締め込みの深さに応じて移動
するノーズ部材４との相対位置関係によりセツト
バルブ３６が作動し、セツトバルブ３６からのエ
ア供給を受けてエアモータ１への圧縮エアの供給
を遮断するので、締め込み深さによる駆動制御が
可能である。

また、ネジ締め付け時にドライバビツト４が所
定のトルクに達したときは、また、ネジ締め付け
時にドライバビツト５が所定のトルクに達したと
きは、所定の締め込み深さに達していることを条
件としてクラツチ２１が作動するとともに、これ
に連動して自己保持バルブ４１が作動するので、
同様にエア通路８ａが遮断され、エアモータ１が
停止するので、トルクによる駆動制御も可能とな
る。

さらに、上述のように所定の締め込み深さに達
すると、ドライバビツト５とノーズ部材４との相
対位置関係によりセツトバルブ３６が作動してセ
ツトバルブ３６・メインバルブ９間エア通路８ａ
を連通させ、メインバルブ９がエアモータ１を停
止させるが、所定の締め込み深さに達しないとき
はセツトバルブ３６が作動しない。上記エア通路
８ａは遮断されたままである。このため、自己保
持バルブ４１の作動・非作動、つまりトルクの大
小によつてエアモータ１が停止することはない。
したがつて、石膏ボード等の比較的軟質の材料を
鋼板上にネジ止めする場合などのように、所定の
締め込み深さに達しないネジ締めの初期に高い締
め付けトルクが必要となるときでも、エアモータ
１が停止せず、ネジ締め作業を確実に実行するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るエアドライバの縦断面
図、第２図は上記エアドライバのトルクによる駆
動制御装置の断面図であり、第３図はクラツチ機
構の説明図である。 符号Ａ……エアドライバ、１……エアモータ、
１ａ……回転軸、２……減速歯車機構、４……ノ
ーズ部材、４，５……ドライバビツト、８……エ
ア供給路、８ａ……エア通路、９……メインバル
ブ、１１……ネジ類、２１……クラツチ、２１ａ
……クラツチ板、２６……バネ受け板、３５，４
０……駆動制御装置、３６……セツトバルブ、３
８……連結アーム、４１……自己保持バルブ、４
２……レバー手段、４６……ロツク操作手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ドライバビツトと相対的に進退可能なノーズ部
   材と、 圧縮エア供給源とエアモータ間のエア供給路上
   に配置され、バルブハウジングに形成された作動
   室内に上記エア供給路を連通及び遮断する各位置
   に作動される筒状弁体と、上記作動室を大気と連
   通又は遮断し且つ上記ドライバビツトに連動する
   弁ステムとをバネ材を介して対向配置してなると
   ともに、上記エア供給路から作動室内に導入され
   た圧縮エアによつて筒状弁体を常時エア供給路遮
   断位置に作動するように付勢させ、上記弁ステム
   が上記作動室を大気に連通したときに筒状弁体を
   エア供給路連通位置に作動させる一方、上記弁ス
   テムが上記作動室を大気に遮断したときに筒状弁
   体をエア供給路遮断位置に作動させるメインバル
   ブと、 上記作動室と圧縮エア供給源との間のエア通路
   上に配置されて上記ドライバビツトとノーズ部材
   との相対位置関係により上記エア通路を開閉作動
   させ、開放時に作動室内に供給された圧縮エアに
   より上記筒状弁体をエア供給路を遮断する位置に
   作動させるセツトバルブと、 所定トルクで上記エアモータからドライバビツ
   トへの回転力の伝達を遮断するように作動するク
   ラツチと を備えたエアドライバにおいて、 上記セツトバルブとメインバルブの作動室とを
   接続するエア通路の途中に、上記クラツチの非作
   動時には上記エア通路を遮断し、所定のトルクに
   達したときに上記クラツチが作動することに連動
   して上記エア通路を連通させる自己保持バルブを
   配置するとともに、該自己保持バルブを外部から
   作動状態に強制的にロツク操作可能なロツク操作
   手段を設けたことを特徴とするエアドライバの駆
   動制御装置。