JP2004122358A - Method and device for screwing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧縮空気を動力源としてねじを被締付材にねじ込むねじ込み方法及びねじ込み装置に関するものである。 The present invention relates to a method and a device for screwing a screw into a member to be tightened using compressed air as a power source.
かかる圧縮空気を動力源としてねじ込むねじ込み機は例えば特許文献1、2により提案されている。その構成は、ねじを回すドライブビットと、ドライブビットを回転駆動するエアモータと、ドライブビットを圧縮空気により下降させるピストン部からなる。
ね じ Screwing machines for screwing such compressed air as a power source are proposed in, for example,
従来の圧縮空気ねじ込み機では、ドライブビットが回転しながら下降し、ねじ頭部の溝と嵌合した後、更にねじ先端が被締付材に突き当たることによって、圧縮空気は更にドライブビットを下方に押圧しようとするが、ねじが被締付材に突き当たっているのでドライブビットがなかなか下方に移動できず、ねじ込み機本体が浮き上がる方向に反動が生じる。ねじ込み機本体が浮き上がってしまうと、ねじと嵌合していたドライブビットがねじ溝より外れてしまい、ねじが締め付けられないという問題があった。 In the conventional compressed air screwing machine, the drive bit descends while rotating, fits into the groove of the screw head, and then the screw tip hits the material to be tightened. Although the driver tries to press the screw, the drive bit cannot move easily downward because the screw is in contact with the material to be tightened, and a reaction occurs in the direction in which the screwing machine body rises. If the screwing machine body rises, the drive bit fitted with the screw comes off the screw groove, and there is a problem that the screw cannot be tightened.
上記問題点を解決するために、特公昭60−47075号公報における釘打機の反動を低減する機構を用いる方法があるが、これはピストン上部と下部の空気圧力差をなくし、打撃時の反動を低減する方法である。すなわちピストン下部に圧縮空気を流入するため、シリンダとハウジング間に空気室を設ける必要がある。釘打機本体に作用する反動は低減できるが、容積、形状が大きくなり、重量的に重くなる。またピストン下部に圧縮空気が流れ込むため、ピストン下死点近傍でのピストン推力が減じられ、しかも空気消費量が多くなるという新たな問題点を生じる。 In order to solve the above-mentioned problem, there is a method using a mechanism for reducing the recoil of a nailing machine disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-47075. It is a method of reducing. That is, since compressed air flows into the lower part of the piston, it is necessary to provide an air chamber between the cylinder and the housing. The recoil acting on the nailing machine main body can be reduced, but the volume and shape become large and the weight becomes heavy. Further, since compressed air flows into the lower part of the piston, a new problem arises in that the thrust of the piston near the bottom dead center of the piston is reduced and the air consumption is increased.
またねじ込み機においては、通常一般の釘打機のように一度に大きな打込み力で打込むようにすると、ねじの締結力が弱くなる問題がある。このため打込み力を小さくすると被締付材が例えば鉄板等の硬いものの場合、打込むことができなくなる恐れがあり次段のねじ込みができなくなるという問題があった。 In a screwing machine, if a large driving force is applied at a time as in a general nailing machine, there is a problem that the fastening force of the screw is weakened. For this reason, when the driving force is reduced, when the material to be tightened is a hard material such as an iron plate, there is a possibility that the driving may not be performed, and there is a problem that the screwing at the next stage cannot be performed.
本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、操作性が良くねじを確実にねじ込みすることが可能なねじ込み方法及びねじ込み装置を提供することである。 の An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a screwing method and a screwing device which are easy to operate and can screw a screw surely.
上記目的は、ドライブビットの先端をねじ頭部溝に嵌合させてねじ先端を被締付材に所定の深さまで打込むまでの間、シリンダ内を摺動する第1ピストンと、第1ピストンを貫通する第2ピストンとの両方によって強い押付け力でドライブビットを前進させ、ねじが被締付材に打込まれた後ねじを被締付材にねじ込む時には、シリンダの内壁に設けられたストッパにより第1ピストンの摺動を停止させ、第2ピストンのみによる弱い押付け力でドライブビットを前進させることにより達成される。 The above object is to provide a first piston that slides in a cylinder until the tip of a drive bit is fitted into a screw head groove and the tip of the screw is driven into a material to be tightened to a predetermined depth. When the drive bit is advanced by a strong pressing force by both the second piston and the screw, the screw is driven into the material to be tightened, and then the screw is screwed into the material to be tightened. This is achieved by stopping the sliding of the first piston and advancing the drive bit with a weak pressing force by only the second piston.
本発明によれば、打込みかつねじ込み作業を確実に行うことが可能となる。 According to the present invention, the driving and screwing work can be performed reliably.
本発明を圧縮空気式ねじ込み機に採用した一実施形態を図1に示す。ねじ込み機本体1の外枠を形成するハウジング30と、該ハウジング30内に回転可能に支持されたエアモータ13と、エアモータ13の軸中心部に、該エアモータ13のロータ16から構成されるシリンダ2を設ける。該シリンダ2内にはバルブシール部21、スプライン軸8を有する移動部材7が一体的に上下に往復動可能でかつエアモータ13の回転駆動力が移動部材7に伝達されるよう移動部材7の下部のスプライン軸8下部外周がボールスプライン14により保持されている。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a compressed air type screwing machine. A
前記スプライン軸8は、下端がクラッチ部15と係合し、前記回転及び上下駆動動力をクラッチ部15を介してドライブビット9に伝達する。バルブシール部21のバルブ端23とスプライン軸8の上端間を連結するシャフト(以下バルブシャフトという)は中空の可動ピストン3を貫通し、後述する如く、可動ピストン3はバルブシャフトに沿って上下動すなわち進退する。スプライン8上端に設けられた肩部22と可動ピストン3の凹部上端との間にスプリング4が介在されている。
The lower end of the
前記バルブシール部21は可動ピストン3を貫通して下動するもので、本発明第2ピストン20を構成し、可動ピストン3はシリンダ2内を摺動するもので本発明第1ピストンを構成する。
The
次に本発明の動作について説明する。
ねじ込み機本体を被締付材100に押し付けると、プッシュレバー12が上方に移動し、トリガ5が操作可能となる。トリガ5を操作してトリガバルブを動作させると、ヘッドバルブ24の上面にあるヘッドバルブ上室6内の圧縮空気が大気中に排出されヘッドバルブ上室6内を減圧することによりヘッドバルブ24は上方に移動し、蓄圧室11から入気路20を介して可動ピストン3、バルブシール部21及びエアモータ13に圧縮空気が供給される。エアモータ13に供給された圧縮空気はロータ16を回転させた後大気に排出される。
Next, the operation of the present invention will be described.
When the screwing machine main body is pressed against the tightened
可動ピストン3の受圧面積S1は、シリンダ2の内側断面積からバルブシール部21の前記バルブシャフトの断面積分を引いた値となる。またバルブシール部21の受圧面積S2はバルブシャフトの断面積となる。
The pressure receiving area S 1 of the
可動ピストン3、バルブシール部21に供給された圧縮空気は、移動部材7すなわちドライブビット9を前進させる。ドライブビット9を前進させる力F3は、上記した如く、可動ピストン3の受圧面積S1にかかる圧縮空気の力F1=P×
S1(Pは圧縮空気の圧力、F1を以下第1力という)とバルブシール部21の受圧面積S2にかかる圧縮空気の力F2=P×S2(以下第2力という)との和F3=F1+F2であり、ドライブビット9は最も大きな力F3(以下第3力という)で前進される。
The compressed air supplied to the
S 1 (P is the pressure of the compressed air, F 1 is hereinafter referred to as a first force) and the force F 2 of the compressed air applied to the pressure receiving area S 2 of the
ドライブビット9が前進することによりドライブビット9先端がバンド17に保持されたネジ10頭部の図示しない溝に嵌合してねじ10をバンド17から外す。ドライブビット9先端がねじ10に嵌合してバンド17から外す際、ドライブビット9は抵抗を受けドライブビット9の前進速度は若干低下するが、抵抗を受ける時間は僅かであり、バルブシール部21と可動ピストン3はほぼ同じ速度で前進する。
As the drive bit 9 advances, the tip of the drive bit 9 is fitted into a groove (not shown) of the head of the
ドライブビット9が図3の位置まで前進し、ねじ10先端が石膏ボード31を突き抜け木材32に入り込む際の抵抗により、ドライブビット9は急激に前進速度が減少する。
3) The drive bit 9 advances forward to the position shown in FIG. 3, and the speed at which the drive bit 9 advances abruptly decreases due to resistance when the tip of the
この状態で圧縮空気は、バルブシール部21を前進させてドライブビット9を更に前進させようとするが、ドライブビット9に押し込まれているねじ10が木材32から受ける抵抗により移動できなくなる。そのためバルブシール部21上の圧縮空気によりねじ込み機本体1が持ち上がろうとするが、スプライン軸8上の肩部22と可動ピストン3間に設けたスプリング4を圧縮変形させて可動ピストン3が下降するため、ねじ込み機本体1が被締付材100から浮き上がることはない。
で In this state, the compressed air attempts to further advance the drive bit 9 by advancing the
ドライブビット9の前進が進み、可動ピストン3の先端が、エアモータ13のロータ16すなわちシリンダ2の内側に突き出たストッパ40に当接すると、可動ピストン3の前進は停止する。図3の状態から可動ピストン3の前進が停止する状態まですなわちねじ10先端が被締付材100すなわち木材32に所定深さ打ち込まれるまでの間、ドライブビット9は前記第3力F3により前進させられ、可動ピストン3は第1力F1により前進され、一方ドライブビット9はねじ10を介して木材32の抵抗を受けるので、可動ピストン3はスプリング4を圧縮変形させながら前進するようになる。可動ピストン3の前進が停止すると、可動ピストン3を前進させていた圧縮空気の力すなわち第1力F1はスプリング4のバネ力F4=KX(Kはスプリング4のバネ定数、Xはスプリング4の変位量)に変換される。すなわちF4=KX=F1となる。
When the drive bit 9 advances, and the tip of the
可動ピストン3の前進が停止すると、ドライブビット9は、前記第2力F2とスプリング4に蓄えられたバネ力F4=KXの和すなわちF5=F2+F4の力で前進させられる。バネ力F4はドライブビット9が前進するに従って変位量Xが小さくなり最終的にはX≒0となるので、ドライブビット9は第3力F3より小さい第2力F2で前進すなわち押し進められるようになる。従って、ねじ10は小さい力で押し進められるようになり、ねじ10のリードに沿ってねじ込められるようになって確実に締め付けられるようになる。
The forward
上記した実施形態によれば、ねじが所定深さまで打込れるまでの間は、可動ピストン3とバルブシール部21との両方による強い押付け力でドライブビット9を前進させるので、確実に打込めることができ、ねじ込む際はバルブシール部21による弱い押付け力でドライブビット9を前進させるので確実にねじ込めるようになる。この結果、被締付材が鉄板等の硬いものであっても確実に打込みかつねじ込むことが可能となる。更にねじの締結力も小さくなることがなくねじ込み作業が確実に行われるようになるという作用効果を奏し得るようになる。
According to the above-described embodiment, the drive bit 9 is advanced by a strong pressing force by both the
1はねじ込み機本体、2はシリンダ、3は可動ピストン、4はスプリング、7は移動部材、8はスプライン軸、9はドライブビット、10はねじ、13はエアモータ、17はバンド、21はバルブシール部、30はハウジング、31は石膏ボード、32は木材、100は被締付材である。
1 is a screwing machine main body, 2 is a cylinder, 3 is a movable piston, 4 is a spring, 7 is a moving member, 8 is a spline shaft, 9 is a drive bit, 10 is a screw, 13 is an air motor, 17 is a band, and 21 is a valve seal.
Claims (2)
ドライブビットの先端をねじ頭部溝に嵌合させてねじ先端を被締付材に所定の深さまで打込むまでの間、シリンダ内を摺動する第1ピストンと、第1ピストンを貫通する第2ピストンとの両方によって強い押付け力でドライブビットを前進させ、ねじが被締付材に打込まれた後ねじを被締付材にねじ込む時には、シリンダの内壁に設けられたストッパにより第1ピストンの摺動を停止させ、第2ピストンのみによって弱い押付け力でドライブビットを前進させることを特徴とするねじ込み方法。 Fit the tip of the drive bit into the groove of the screw head, remove the fitted screw from the screw connection band by advancing the drive bit, and drive the drive bit into the material to be tightened to a predetermined depth and rotate the drive bit In the method of screwing the screw while
A first piston that slides in the cylinder and a first piston that penetrates the first piston until the tip of the drive bit is fitted into the screw head groove and the tip of the screw is driven into the material to be tightened to a predetermined depth. When the drive bit is advanced by a strong pressing force by both of the two pistons and the screw is driven into the material to be tightened and the screw is screwed into the material to be tightened, the first piston is moved by the stopper provided on the inner wall of the cylinder. A screwing method comprising: stopping the sliding of the drive bit; and advancing the drive bit with a weak pressing force only by the second piston.
前記ピストンを、シリンダ内壁面に接しつつシリンダの軸方向に往復動可能な中空の第1ピストンと、第1ピストンの中空部を貫通して第1ピストン内をシリンダの軸方向に往復動可能な第2ピストンとにより構成し、第2ピストンはドライブビットに連結されており、ピストンは、ドライブビットの先端をねじ頭部溝に嵌合させてねじ先端を被締付材に所定の深さまで打込むまでの間、第1ピストン及び第2ピストンによって強い押付け力でドライブビットを前進させるように構成され、ねじが被締付材に打込まれた後第1ピストンの前進を停止させる手段が設けられ、第2ピストンの前進のみによる弱い押付け力でドライブビットを前進させることを特徴とするねじ込み装置。
A cylinder, a piston reciprocated by compressed air in the cylinder, a drive bit driven by the piston, and means for rotating the drive bit, wherein the tip of the drive bit is fitted into a groove in the screw head, A screwing device for removing a fitted screw from a screw connection band by advancing a drive bit, further driving a screw tip into a material to be tightened to a predetermined depth, and screwing the screw into the material to be tightened by a rotating drive bit,
A hollow first piston that can reciprocate in the axial direction of the cylinder while being in contact with the inner wall surface of the cylinder, and a piston that can reciprocate in the axial direction of the cylinder in the first piston through the hollow portion of the first piston And a second piston connected to the drive bit. The piston fits the tip of the drive bit into the groove of the screw head and strikes the tip of the screw against the material to be tightened to a predetermined depth. And a means for stopping the advancement of the first piston after the screw is driven into the material to be tightened, the drive bit being configured to be advanced with a strong pressing force by the first piston and the second piston until the drive bit is inserted. And a drive bit which advances the drive bit with a weak pressing force only by the advance of the second piston.
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JP2009154270A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Makita Corp | Screw driving machine |
-
2003
- 2003-11-17 JP JP2003387028A patent/JP2004122358A/en not_active Withdrawn
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