JP3760627B2

JP3760627B2 - Compressed air screwing machine

Info

Publication number: JP3760627B2
Application number: JP10720998A
Authority: JP
Inventors: 康希大森; 康雄佐々木; 彰宇野; 道男若林
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JPH11300639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はねじを被締付材にねじ込む圧縮空気ねじ締め機に関するもので、回転伝達部の小形化を図ってねじ締め機全体の小形軽量化を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアモータによって回転されるドライバビットをピストンによって下降させてねじ込むようにしたねじ締め機は多数提案されており、代表的なものとして例えば特開平１−４５５７９号公報の如くエアモータとドライバビットが共に下降するもの、または特開平５−２６１６７６号公報の如くエアモータは下降しないでドライバビットのみを下降させるものがある。
【０００３】
前者はエアモータを含む移動部の重量がねじ締め機の重量の大部分を占めるようになって移動部の重量が大きくなる結果、ねじ締め時の反動が大きくなる。
後者はかかるねじ締め時の反動を小さくするためにエアモータを固定し、ドライバビットとピストンを一体とした軽量な移動部材のみを下降させるようにしてねじ込むようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
後者のねじ締め機はねじ締め時の反動を小さくすることが可能となったが、ドライバビットの回転はエアモータ直結としてるため、出力トルクが大きいエアモータすなわち外径が大きいエアモータとしなければならない。しかもエアモータのロータがシリンダを兼用する構成のため、シリンダの径分だけエアモータのロータが大きくなり、結果としてエアモータが径方向に大きくなってしまい、ねじ締め機全体の小形化が期待される程でなく、重量も軽減できないという新たな問題が発生した。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ねじ締め機全体の小形軽量化を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、エアモータの回転を減速する遊星歯車装置の遊星歯車軸が上端面に取付けられ、内壁に回転伝達部が設けられた有底筒状回転体と、回転体内に上下動及び回転可能に設けられ、下端部にドライバビットが装着されるドライバビット装着部及びピストン部が形成された回転スライド部材とを備え、回転スライド部材を下降及び回転させてねじ締めを行う構成とすることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
本体外枠を形成するボディ１内には、圧縮空気取入口２７に連通した蓄圧室４があり、また上方に回転可能に支持されたロータ３を有するエアモータ２があり、ロータ３により遊星歯車装置６を介して回転される有底円筒状の回転体９が軸受９１によって回転可能に支持されている。遊星歯車装置６の３個の遊星歯車６２の軸６１は回転体９の上端面に圧入等の手段によって取付けられ、遊星歯車装置６はエアモータ２の回転を減速して回転体９に伝達する。回転体９の軸方向ほぼ中央の側壁に設けられた通気孔５１に面したボディ１部の溝２３内には、上下動可能な円筒状の主弁５がバネ２２により上方に付勢されて設けられ、主弁５の上端、下端側の側面はシールされ、中央部には通気孔５３が設けられている。溝２３の下方及び上方には夫々操作弁２４及び蓄圧室４に連通する通気孔５２及び通気孔５４が設けられている。回転体９の内壁には軸方向に延びた少なくとも一対の本発明回転伝達用嵌合部を構成する凹部１０が設けられ、凹部１０に嵌挿される一対の凸部８を上方に有し、下部内側にドライバビット装着部を、下端部外周にはシールリングが装着されたピストン部１３を形成した回転スライド部材７が軸方向に移動可能な如く回転体９内に設けられている。回転スライド部材７には後述するエア遮断面１１及び後述するシリンダ１５に嵌挿してシールする径のＯリング１２が設けられている。回転スライド部材７には軸方向に貫通した通気孔５５が設けられている。ピストン部１３の外周は、シールリングを介してシリンダ１５内を摺動可能となっている。回転スライド部材７のドライバビット装着部にはドライバビット１６が装着される。シリンダ１５の上方には、回転スライド部材７が所定距離下降した時にエア遮断面１１と当接するダンパプレート１４が設けられ、ダンパプレート１４の下方には通気孔５６が設けられている。通気孔５６は図示しないエア通路を介してエアモータ２の図示しない入気孔に連通している。シリンダ１５の下端にはピストンダンパ１７が設けられ、シリンダ１５の下方には通気孔５７、通気孔５８が設けられている。通気孔５７の外周には空気釘打機において周知構成の一方向弁を構成する図示しないＯリングが設けられている。ボディ１の下方とシリンダ１５外周の間には空気釘打機において周知構成の戻し蓄圧室２０が形成されている。ボディ１の下方には、マガジン２５内の図示しない連結バンドにより連結された連結ねじ１８を自動的に供給するねじ送り部１９が設けられている。ねじ送り部１９の下方には操作弁２４と連節したプッシュレバー２６が設けられている。
【０００７】
以上のように構成された本発明圧縮空気ねじ締め機の動作について以下説明する。
圧縮空気取入口２７を図示しないコンプレッサに接続すると、蓄圧室４と操作弁２４、通気孔５２を介して主弁５の下部の溝２３内に圧縮空気が流入し、空気圧とバネ２２により主弁５を上方に押し上げ主弁５の上端面をシールしている。すなわち蓄圧室４と回転体９の通気孔５１間を遮断し、ピストン部１３及びエアモータ２等に圧縮空気が供給されないようにしている。
【０００８】
プッシュレバー２６と操作弁４を作動させると、主弁５の下方の圧縮空気が通気孔５２、操作弁２４を介して排出される。主弁５の上面外周寄りには圧縮空気圧がかかっているので、主弁５がバネ２２に抗して押し下げられる。このため通気孔５４、回転体９の通気孔５１等を介して回転体９内に圧縮空気が流入し、ピストン部１３上面に空気圧が加わり、ピストン１３を下方に押し下げると同時に、通気孔５６から連通したエアモータ２にも圧縮空気が供給され、エアモータ２のロータ３を回転させる。ロータ３の回転は遊星歯車装置６の遊星歯車６２、遊星歯車軸６１を介して回転体９及び回転体９に嵌挿した回転スライド部材７に伝達される。この結果、回転スライド部材７下端のピストン部１３及びドライバビット１６は、下降しながら同時に回転する。ドライバビット１６の下降・回転により、その下方にある連結ねじ１８が連結バンドから離脱し、被締結材８０にねじ込まれる。
【０００９】
ドライバビット１６がねじ込み完了位置まで下降すると、ピストン部１３はピストンダンパ１７に、回転スライド部材７のエア遮断面１１はダンパプレート１４に突き当たり、下降を停止する。この時、回転スライド部材７のＯリング１２はシリンダ１５の内周上端側をシールし、またエア遮断面１１の突き当たりにより通気孔５６が閉じられ、エアモータ２への圧縮空気の供給が停止される。このためエアモータ２のロータ３が回転を停止し、遊星歯車装置６、回転体９、回転スライド部材７、ピストン部１３、ドライバビット１６の回転が停止する。この状態では、蓄圧室４から通気孔５４、通気孔５１、回転スライド部材７の上室、通気孔５５、通気孔５７を経て、戻し蓄圧室２０に圧縮空気が流入し、また通気孔５８を介してピストン部１３の下面側にも圧縮空気が流入する。ピストン部１３の受圧面積は上面側が大きくしてあるので、ピストン部１３はピストンダンパ１７に押し付けられて停止している。
【００１０】
操作弁２４を戻すと、操作弁２４、通気孔５２を介して蓄圧室４から圧縮空気が主弁５の下方の溝２３内に流入し、主弁５を上方に押し上げる。このため上記同様、蓄圧室４と回転体９の通気孔５１間が遮断され、同時に主弁５の中央部の通気孔５３が図示しないエア通路を介して排気路５９に連通することにより、ピストン部１３上面の圧縮空気がボディ１外部に排出される。戻し蓄圧室２０内の圧縮空気は通気孔５７の外周に設けられた前記Ｏリングにより通気孔５７を介しての排出は妨げられている。この結果、ピストン部１３の下面に作用する空気圧によりピストン部１３及びドライバビット１６は上方の初期位置に戻される。同時にねじ送り部１９により次のねじ１８がドライバビット１６軸上に送られて初期状態に戻る。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、遊星歯車装置の遊星歯車軸を回転体上端面に直接取付け、遊星歯車軸を介して回転体を回転させるようにしたので、構成が簡単になると共に回転体の支持軸受を１個としても回転体の軸の心出しが可能となり、回転伝達部の小形化ひいてはねじ締め機の小形軽量化が図れる等の作用効果を奏し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明圧縮空気ねじ締め機の一実施形態を示す断面側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】回転体と遊星歯車装置との関係を示す図１の斜視図。
【符号の説明】
１はボディ、２はエアモータ、６は遊星歯車装置、７は回転スライド部材、９は回転体、１３はピストン部、１６はドライバビット、６１は遊星歯車軸、６２は遊星歯車、９１は軸受である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressed air screwing machine for screwing a screw into a material to be fastened, and is intended to reduce the size and weight of the entire screwing machine by reducing the size of a rotation transmission portion.
[0002]
[Prior art]
Many screw tightening machines have been proposed in which a driver bit rotated by an air motor is lowered by a piston and screwed in. As a typical example, both the air motor and the driver bit are lowered as disclosed in, for example, JP-A-1-45579. There are some which, like Japanese Patent Laid-Open No. 5-261676, do not lower the air motor but only lower the driver bit.
[0003]
In the former, the weight of the moving part including the air motor occupies most of the weight of the screwing machine and the weight of the moving part is increased, so that the reaction at the time of screw tightening is increased.
In the latter, an air motor is fixed in order to reduce the reaction at the time of screw tightening, and only a lightweight moving member in which a driver bit and a piston are integrated is lowered and screwed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Although the latter screw tightening machine can reduce the reaction at the time of screw tightening, since the rotation of the driver bit is directly connected to the air motor, it must be an air motor with a large output torque, that is, an air motor with a large outer diameter. Moreover, since the air motor rotor is also used as a cylinder, the air motor rotor becomes larger by the diameter of the cylinder, resulting in the air motor becoming larger in the radial direction, so that the screw tightening machine as a whole can be expected to be downsized. There was a new problem that the weight could not be reduced.
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to reduce the overall size and weight of the screwing machine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above-described object is that a planetary gear shaft of a planetary gear device that decelerates the rotation of an air motor is attached to the upper end surface, and a bottomed cylindrical rotating body having a rotation transmission portion on the inner wall, and can be moved up and down in the rotating body. Provided with a driver bit mounting portion on which a driver bit is mounted at a lower end portion and a rotary slide member formed with a piston portion, and is configured to perform screw tightening by lowering and rotating the rotary slide member. The
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the body 1 that forms the outer frame of the main body, there is an accumulator chamber 4 that communicates with a compressed air inlet 27, and there is an air motor 2 that has a rotor 3 that is rotatably supported upward. A bottomed cylindrical rotating body 9 that is rotated via 6 is rotatably supported by a bearing 91. The shafts 61 of the three planetary gears 62 of the planetary gear device 6 are attached to the upper end surface of the rotating body 9 by means such as press fitting, and the planetary gear device 6 decelerates the rotation of the air motor 2 and transmits it to the rotating body 9. A cylindrical main valve 5 that can move up and down is urged upward by a spring 22 in a groove 23 of the body 1 part facing a vent hole 51 provided in a substantially central side wall in the axial direction of the rotating body 9. Provided, the upper and lower side surfaces of the main valve 5 are sealed, and a vent hole 53 is provided in the center. A ventilation hole 52 and a ventilation hole 54 communicating with the operation valve 24 and the pressure accumulating chamber 4 are provided below and above the groove 23, respectively. The inner wall of the rotator 9 is provided with at least a pair of concave portions 10 constituting the rotation transmission fitting portion of the present invention extending in the axial direction, and has a pair of convex portions 8 inserted into the concave portion 10 on the upper side. A rotating slide member 7 having a piston portion 13 having a driver bit mounting portion on the inner side and a seal ring mounted on the outer periphery of the lower end portion is provided in the rotating body 9 so as to be movable in the axial direction. The rotary slide member 7 is provided with an air blocking surface 11 (to be described later) and an O-ring 12 having a diameter to be fitted and sealed into a cylinder 15 (to be described later). The rotary slide member 7 is provided with a vent hole 55 penetrating in the axial direction. The outer periphery of the piston portion 13 can slide in the cylinder 15 via a seal ring. A driver bit 16 is mounted on the driver bit mounting portion of the rotary slide member 7. Above the cylinder 15, a damper plate 14 that comes into contact with the air blocking surface 11 when the rotary slide member 7 is lowered by a predetermined distance is provided, and a vent hole 56 is provided below the damper plate 14. The vent hole 56 communicates with an inlet hole (not shown) of the air motor 2 via an air passage (not shown). A piston damper 17 is provided at the lower end of the cylinder 15, and a vent hole 57 and a vent hole 58 are provided below the cylinder 15. On the outer periphery of the vent hole 57, an O-ring (not shown) that constitutes a one-way valve having a well-known configuration in an air nailer is provided. A return pressure accumulating chamber 20 having a well-known configuration is formed in the air nailer between the lower portion of the body 1 and the outer periphery of the cylinder 15. Below the body 1, there is provided a screw feeding portion 19 that automatically supplies a connection screw 18 connected by a connection band (not shown) in the magazine 25. A push lever 26 connected to the operation valve 24 is provided below the screw feed portion 19.
[0007]
The operation of the compressed air screw tightening machine of the present invention configured as described above will be described below.
When the compressed air inlet 27 is connected to a compressor (not shown), the compressed air flows into the groove 23 below the main valve 5 via the pressure accumulating chamber 4, the operation valve 24, and the vent hole 52. 5 is pushed upward to seal the upper end surface of the main valve 5. That is, the pressure accumulating chamber 4 and the air hole 51 of the rotating body 9 are blocked from each other so that compressed air is not supplied to the piston portion 13 and the air motor 2.
[0008]
When the push lever 26 and the operation valve 4 are operated, the compressed air below the main valve 5 is discharged through the vent hole 52 and the operation valve 24. Since the compressed air pressure is applied to the outer periphery of the upper surface of the main valve 5, the main valve 5 is pushed down against the spring 22. For this reason, compressed air flows into the rotating body 9 through the vent hole 54, the vent hole 51 of the rotating body 9, etc., and air pressure is applied to the upper surface of the piston portion 13 to push the piston 13 downward and simultaneously from the vent hole 56. Compressed air is also supplied to the air motor 2 that communicates, and the rotor 3 of the air motor 2 is rotated. The rotation of the rotor 3 is transmitted to the rotating body 9 and the rotating slide member 7 fitted into the rotating body 9 via the planetary gear 62 and the planetary gear shaft 61 of the planetary gear device 6. As a result, the piston portion 13 and the driver bit 16 at the lower end of the rotary slide member 7 rotate simultaneously while descending. As the driver bit 16 is lowered and rotated, the connecting screw 18 located below the driver bit 16 is detached from the connecting band and screwed into the material to be fastened 80.
[0009]
When the driver bit 16 is lowered to the screwing completion position, the piston portion 13 comes into contact with the piston damper 17 and the air blocking surface 11 of the rotary slide member 7 comes into contact with the damper plate 14 to stop the lowering. At this time, the O-ring 12 of the rotary slide member 7 seals the inner peripheral upper end side of the cylinder 15, and the vent hole 56 is closed by the abutment of the air blocking surface 11, and the supply of compressed air to the air motor 2 is stopped. . For this reason, the rotor 3 of the air motor 2 stops rotating, and the planetary gear device 6, the rotating body 9, the rotating slide member 7, the piston portion 13, and the driver bit 16 stop rotating. In this state, compressed air flows from the pressure accumulating chamber 4 into the return pressure accumulating chamber 20 through the vent hole 54, the vent hole 51, the upper chamber of the rotary slide member 7, the vent hole 55, and the vent hole 57. Compressed air also flows into the lower surface side of the piston portion 13 through. Since the pressure receiving area of the piston portion 13 is increased on the upper surface side, the piston portion 13 is pressed against the piston damper 17 and stopped.
[0010]
When the operation valve 24 is returned, the compressed air flows from the pressure accumulating chamber 4 into the groove 23 below the main valve 5 through the operation valve 24 and the vent hole 52 and pushes the main valve 5 upward. For this reason, as described above, the space between the pressure accumulating chamber 4 and the vent hole 51 of the rotating body 9 is blocked, and at the same time, the vent hole 53 at the center of the main valve 5 communicates with the exhaust passage 59 via an air passage (not shown). The compressed air on the upper surface of the portion 13 is discharged to the outside of the body 1. The compressed air in the return pressure accumulating chamber 20 is prevented from being discharged through the vent hole 57 by the O-ring provided on the outer periphery of the vent hole 57. As a result, the piston portion 13 and the driver bit 16 are returned to the upper initial position by the air pressure acting on the lower surface of the piston portion 13. At the same time, the next screw 18 is fed onto the driver bit 16 axis by the screw feeding portion 19 and returned to the initial state.
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the planetary gear shaft of the planetary gear device is directly attached to the upper end surface of the rotating body, and the rotating body is rotated via the planetary gear shaft. Even if a single support bearing is used, the shaft of the rotating body can be centered, and the effect of reducing the size of the rotation transmitting portion and the size and weight of the screwing machine can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional side view showing an embodiment of a compressed air screw tightening machine of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of FIG. 1 showing a relationship between a rotating body and a planetary gear device.
[Explanation of symbols]
1 is a body, 2 is an air motor, 6 is a planetary gear device, 7 is a rotating slide member, 9 is a rotating body, 13 is a piston, 16 is a driver bit, 61 is a planetary gear shaft, 62 is a planetary gear, and 91 is a bearing. is there.

Claims

ボディの一端に設けられたエアモータと、遊星歯車、遊星歯車軸から成る遊星歯車装置を介して前記エアモータによって駆動され、内壁に回転伝達用嵌合部が設けられ回転自在に軸支された筒状の回転体と、該回転体内に上下動及び前記回転体と共に回転するよう設けられ、下端にドライバビット装着部及びピストン部が形成された回転スライド部材と、前記回転体の下方に設けられ、前記ピストンを圧縮空気によって上下動可能に支持するシリンダと、前記回転スライド部材のドライバビット装着部に装着されるドライバビットとを備え、前記回転体及び前記回転スライド部材を介して前記ドライバビットを回転させると共に前記ピストン部を介して前記ドライバビットを使用するネジ長以上に下降させ、該ドライバビットによってねじを回転させてねじ締めを行う圧縮空気ねじ締め機であって、
前記回転体上面に前記遊星歯車軸を直接取付け、前記遊星歯車軸に前記遊星歯車を設けることで、前記遊星歯車装置を構成し、さらに前記エアモータの回転軸心と、前記回転体の回転軸心と、前記回転スライド部材の回転軸心と、前記ドライバビットの回転軸心とを同心状に配置したことを特徴とする圧縮空気ねじ締め機。A cylindrical shape driven by the air motor via an air motor provided at one end of the body, a planetary gear and a planetary gear shaft, and provided with a rotation transmission fitting portion on the inner wall and rotatably supported A rotating slide member provided in the rotating body so as to move up and down and rotate together with the rotating body, and provided with a driver bit mounting portion and a piston portion at a lower end, and provided below the rotating body, A cylinder that supports the piston in a vertically movable manner by compressed air; and a driver bit that is mounted on a driver bit mounting portion of the rotating slide member, and the driver bit is rotated via the rotating body and the rotating slide member. And lowering the screw length using the driver bit through the piston portion, and screwing the screw by the driver bit. By rolling a compressed air screw driver which performs a screw tightening,
The planetary gear shaft is directly attached to the upper surface of the rotating body, and the planetary gear is provided on the planetary gear shaft, thereby constituting the planetary gear device, and further, the rotating shaft center of the air motor and the rotating shaft center of the rotating body. And a rotational axis of the rotary slide member and a rotational axis of the driver bit are arranged concentrically.