打螺钉机的制作方法

专利名称：打螺钉机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打螺钉机，其是将压缩空气作为动力源的所谓气动 工具，是一边使在前端放置有螺钉的螺丝批头旋转一边使之沿轴向前进 而将该螺钉向螺钉打入材料中打入(拧入)的打螺钉机。背景纟支术例如，在作为底材的木板上螺旋固定作为表面材的石骨板的情况 下，使用可连续地紧固多个螺钉的打螺钉机。该打螺钉机采用了利用以 压缩空气作为动力源的活塞的推力(打入力)和气动马达的旋转力(拧 紧力) 一边旋转螺丝批头一边使之沿轴向移动的构成，根据该构成，在 螺丝批头的移动过程中，将螺丝批头的前端与并列地连结有多根螺钉的 螺钉连结带的螺钉头部嵌合并将该螺钉从螺钉连结带脱离，在该状态下 一边旋转该螺钉一边使之贯通于表面材而打入到(拧入)底材中，由此 可以将表面材螺旋固定于底材上。作为与该打螺钉机有关的技术，以往公知的有例如在下述的专利文 献l中公开的技术。该以往技术釆用了具备如下切换机构(吸气流量切 换机构)的构成，该切换机构通过将流向收容螺钉击打用的活塞的气缸 的吸气流量切换成两个档来使活塞的推力切换为大小两个档，根据该构 成，在底材为比较软的木板的情况(打木板)和比其更为坚硬的钢板的 情况下(打钢板)，通过切换流向气缸的吸气流量而将活塞的推力切换 为两个档，由此可以在前者的打木板的情况下，用比较小的打入力将螺 钉打入，在后者的打钢板的情况下，用更大的打入力将螺钉打入，从而 可以分别确保向底材中的合适的打入深度，并获得螺钉的合适的紧固力 (连结力)。专利文献1: 日本专利特许第3520443号公报 专利文献2: 日本专利特开昭64-45580号公报 专利文献3: 日本专利特开平8-141931号公报但是，根据上述以往的吸气流量切换机构，在为了打木板而将吸气 流量向小流量侧缩小的状态下，由于活塞上移时的排气流量也会变为被 缩小了的状态，因此会有排气效率降低的问题。发明内容本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于，可以根据紧固对象的 不同来切换活塞的推力，并且即使在因该切换而将流向气缸的吸气流量 缩小了的情况下，也可以维持高排气效率。为此，本发明采用了各技术方案中所述的构成的打螺钉机。根据技术方案1所述的打螺钉机，经由设于气缸的上部的流量切换 阀向气缸上室吸气。该吸气流量可以通过切换流量切换阀，来切换为打 钢板用的大流量和打木板用的小流量。而且，根据技术方案1所述的打螺钉机，切换阀通过由活塞的上移 而产生的气缸上室的压力而自动地进行切换，经过了该流量切换阀的排 气流量大于上述吸气流量。由于该情况，例如在为了打木板而将流量切 换阀向小流量侧切换的状态下，由于活塞上移时该流量切换阀自动地切 换而以大于吸气流量的流量进行排气，因此可以确保高排气效率。另外， 例如在为了打钢板而将流量切换阀向大流量侧切换的状态下，由于活塞 上移时该流量切换阀自动地切换而以大于吸气流量的流量进行排气，因 此在该打钢板的情况下也可以确保高排气效率。这样根据技术方案1的打螺钉机，可以不损害排气效率地切换为分 别适于打钢板及打木板的打入力。根据技术方案2所述的打螺钉机，通过将阀主体绕着气缸轴线旋转 来切换吸气流量。可以设为利用该打螺钉机的使用者的手动操作进行该 切换的构成。另外，在活塞上移时利用气缸上室的压力，使阀主体沿气 缸轴线方向自动地移动而确保大排气流量。根据技术方案3所述的打螺钉机，当将阀主体绕着气缸轴线旋转操 作而例如将大通气孔与基准通气孔对准时，可以确保大吸气流量，由此 可以产生大的螺钉打入力(活塞推力)而可靠地进行打钢板操作。与之不同，当将阀主体绕着气缸轴线旋转操作而将小通气孔与基准通气孔对准时，可以缩小吸气流量，由此与打钢板的情况相比可减小螺 钉打入力，并将螺钉以适当的量打入到木板中。因此，可以在减小螺钉 打入时的反作用的同时进行抗拉拔性高的打木板操作。根据技术方案4所述的打螺钉机，利用气缸上室的空气压力，使岡 主体克服弹簧作用力而向离开阀台座部的方向移动并确保大排气流量。 当活塞的上移结束气缸上室的压力降低时，阀主体通过压缩弹簧的作用 力而返回到与阀台座部抵接的状态。根据技术方案5所述的打螺钉机，可以将切换操作用的操纵杆保持 于切换位置而防止其意外的移动。根据技术方案6所述的打螺钉机，可以实现阀台座部以及流量切换 阀的高功能化，由此可以实现部件数目的削减、组装成本的降低及该打 螺钉机的紧凑化。


图l是本实施方式涉及的打螺钉机的整体的纵向剖视图。本图表示 其初始状态。图2是本实施方式涉及的打螺钉机的主体部的纵向剖视图。本图表 示主体部的初始状态。图3是图2的局部放大图，是头阀及气缸上部周边的纵向剖视图。 本图与图2相同，表示主体部的初始状态下的头阀的全闭状态。图4是气缸下部及阻尼器周边的纵向剖视图。本图表示阻尼器从下 侧的初始位置上移而气动马达开始旋转的阶段。图5是本实施方式涉及的打螺钉机的主体部的纵向剖视图。本图表 示头阀处于半开状态且气动马达开始旋转的阶段。该阶段中，活塞仍位 于上止点。图6是本实施方式涉及的打螺钉机的主体部的纵向剖视图。本图表 示头阀处于全开状态且气动马达旋转而活塞开始下移的阶段。图7是图6的局部放大图，是全开的头阀及气缸上部周边的纵向剖 视图。本图中表示头阀全开而开始下移的活塞。图8是本实施方式涉及的打螺钉机的主体部的纵向剖视图。本图表 示活塞到达下止点，其结果气动马达停止而结束螺钉的打入的阶段。图9是图8的局部放大图，是到达了下止点的活塞及阻尼器周边的 放大图。本图中表示阻尼器被活塞推压而下移，其结果将气动马达用的 通气路关闭的状态。图IO是从图1中的箭头(10)方向看主体部的后视图。本图中表 示操纵杆被切换到打钢板用的钢板模式位置上的状态。图11是图10的(11) - (11)线剖面向视图。本图表示头阀周边 的内部构造的纵截面。图12是图11的(12) - (12)线剖面向视图。本图表示切换阀的 阀台座部及头阀的横截面。图13是主体部的后视图。本图中表示将操纵杆切换到打木板用的 木板模式位置上的状态。图14是图13的(14 ) — (14 )线剖面向视图。本图中表示切换阀 的阀台座部及头阀的横截面。图15是图14的(15) - (15)线剖面向视图。本图中表示切换阀 的阀台座部及头阀的横截面。图16是主体部的上部且流量切换阀周边的纵向剖视图。本图表示 活塞上移时的流量切换阀，表示如下状态，即阔主体相对于阀台座部克 服压缩弹簧而上移，其结果经由在阀台座部与阀主体之间产生的间隙而进行排气。其中符号说明如下l...打螺钉机，2…主体部，2a…主体罩壳部，2b…头罩壳，2c…凹 部，2d…位置保持凸部(钢板模式用)，2e…位置保持凸部(木板模式 用)，3…把手部，4…触发阀，5…扳机，S…螺钉，W…螺钉打入材料， Wl...表面材(石骨板)，W2…底材(钢板或木板)，6…通气软管，7… 蓄压室，8...排气管，8a…排气口， 8b…排气室，ll...钉仓，12...螺钉 连结带进给机构，13…打入筒部，14...托架(bracket), 14a…弹性片，20...击打机构部，21…气缸，21a…排气孔，21b…回送孔，21c…倾斜 面，22…活塞，23…螺丝糸b头，23a…双扁面部，24…气缸上室，25... 气缸下室，26…阻尼器(下止点侧)，26a…插通孔，26b."主体部，26c... 支轴部，26d…凸部，26e…间隙，27…保持套筒，27a…密封團，28... 密封圏，29...回送空气室，30...头阀，30a…头阀上室，30b…通气室， 30c…通气室，30d…头阀下室，30e.,.受压面(外周侧)，30f…受压面(内 周侧)，30g.,.排气孔，30h…排气室，31...压缩弹簧，32...通气室，33... 通气室，34…通气室，35...阀台座部，40...流量切换阀，41…阀台座部， 41a…基准通气孔，42…阀主体，42a…大通气孔，42b…小通气孑U 42c… 支轴部，42d…受压面，42e…间隙，43...切换操纵杆，44…压缩弹簧，50...气动马达，51...旋转轴部，51a…批头插通孔，52......马达通气口，53…轴承，54…轴承，55…旋转轴部，60…第二框体，60a…支承孔， 61…第一框体，61a…插通孑U 61b…上表面，63…第三框体，70…减速 机构部，71...太阳齿轮，72...行星齿轮，73...行星架，73a…插通孔， 74…轴承，75…内齿轮。
具体实施方式
下面，基于图1~图16对本发明的实施方式进行说明。图1及图2 表示本实施方式涉及的打螺钉机1的非动作状态(初始状态)。该打螺 钉机1具备具有近似圆柱体形状的主体部2、和被设置成从主体部2的 长边方向大致中央向侧方突出的状态的把手部3。在把手部3的基部附 近，配置有触发阀4。该触发阀4通过使用者用指尖进行扣拉操作的扳 机5来进行开闭操作。由于触发阀4本身与以往公知的阀相同，在本实 施方式中不需要特别进行变更，因此对其构成及动作省略详细说明。当使用者对扳机5进行扣拉操作时，即从主体部2的前端(图1中 下端)将一根螺钉S打入到螺钉打入材料W中。螺钉打入材料W是具 有表面材Wl和底材W2的双层构造的材料，表面材Wl例如为石骨板， 底材W2为木板或钢板。在把手部3的前端，连接有用于供给成为该打螺钉机l的动力源的 压缩空气的通气软管6。从该通气软管6向把手部3的内部的蓄压室7 供给压缩空气。另外，在该把手部3的内部，沿着其长边方向安装有排 气管8。该排气管8的一端侧(排气口 8a)在把手部3的前端部开口。 排气管8的另一端侧与"&于主体部2内的排气室8b连通。在主体部2的下部与把手部3的前端部之间安装有收容并排保持 多根螺钉S~S的螺钉连结带(图示略)的钉仓11;用于将从钉仓11 中拉出的螺钉连结带向主体部2侧断续供给的螺钉连结带进给机构12。主体部2在图1中从上侧起依次具备击打机构部20、气动马达50 和减速机构部70。如图所示，击打机构部20相对于把手部3配置于上 侧，气动马达50和减速机构部70配置于下侧。击打机构部20具备气缸21和收容在其内部的活塞22。活塞22被 可在气缸21内沿图示上下方向来回移动地收容。以下，将气缸21内部 的空气室且由活塞22气密性地划分的上侧的室称作气缸上室24,将下 侧的室称作气缸下室25。气缸22被无法移动地保持于保持套筒27的内侧。保持套筒27固 定于主体部2的主体罩壳2a上。在活塞22的下面中心，结合有螺丝批头23的上端部，其可绕着其 轴旋转，且无法沿轴向移动。螺丝批头23从活塞22的下面中心向下方 (螺钉打入方向)很长地延伸直到到达主体部2的前端部附近。在保持套筒27的上部外周侧，配置有呈圓筒形状的头阀30。该头 阀30及其周边的详细情况示于图3中。图3表示如下状态，即从图1 及图2所示的初始状态起，对扳机5开始进行扣拉操作而将头岡30开 始打开，由此气动马达50开始旋转，另外阻尼器26上移的状态。对于 这些从初始位置起的动作将在后面叙述。在该头阀30与头罩壳2b之间夹设有压缩弹簧31~31。利用该压 缩弹簧31 31将头阀30常时向下(关闭侧)推动。另外，可以切换为 对该头阀30的上面侧(头阀上室30a)经由触发阀4作用有蓄压室7 的压缩空气的状态、和向大气开放而不作用压缩空气的状态。该头阀上 室30a的空气压力作用状态的切换是由扳机5的操作及触发阀4的动作 来实现的。另一方面，在头阀30的下部，遍及整周地分别设有向使壁厚变薄 的方向倾斜的外周侧的受压面30e和内周侧的受压面30f。在外周侧的 受压面30e的下方划分的头阀下室30d中，常时流入蓄压室7的压缩空 气。因此，在受压面30e上常时作用有压缩空气的空气压力。作用于受压面30e上的压缩空气压力沿将头阀30向上方移动的方向作用。当利用扳机5的扣拉操作使触发阀4进行打开动作时，头阀上室30a 的压缩空气被排出而向大气开放。压缩弹簧31~31的作用力被设定为 比作用于头阀30的受压面30e上的压缩空气的压力更小。因此，当触 发阀4进行打开动作时，头阀30利用作用于其受压面30e上的压缩空 气压力克服压缩弹簧31~31而上移。当头阀30上移时，在其下端与阀台座部35的上表面之间开始打开 的初始阶段(半开的状态)，内周侧的通气室30b与外周侧的头阀下室 30d连通，其结果压缩空气流入到通气室30b内。通气室30b经由通气 室32与气动马达50连通。因此，在头阀30开始打开的初始阶段，首 先是气动马达50开始旋转。对于气动马达50的详细情况将在后面叙述。流入到通气室30b内的压缩空气，作用于头阀30的内周侧的受压 面30f上，因此其后头阀30就会一直上移而被全开。图7中表示头阀 30全开的状态。当头阀30全开时，在其与在保持套筒27的上部外周安 装的密封圏27a之间就会打开通气路，而使头阀30的内周侧的通气室 30c与通气室30b连通，从而压缩空气就会流入到该通气室30c。流入 到通气室30c内的压缩空气经由在气缸21的上部安装的流量切换阀40 而流入到气缸上室24内。当这样压缩空气流入到气缸上室24内时，活 塞22下移。当活塞22下移时，螺丝批头23—体地沿着其轴向下移。当螺丝批头23下移时，其前端就会与由钉仓ll供给的螺钉连结带 的一根螺钉S的头部卡合，在该状态下将该螺钉S从螺钉连结带上取下 后，将其打入到螺钉打入材料W中。螺丝批头23的打入力(活塞22 的推力)可以通过利用以下说明的流量切换阀40来切换流向气缸上室 24的吸气流量，而切换为大小两个档。该流量切换阀40的详细情况也表示于图10~16中。该流量切换阀 40具备将气缸21的上端部以气密性地填塞的状态固定的近似圆板形的 阀台座部41、阀主体42、变更两者的相对位置的切换操纵杆43。阀台座部41被嵌入于以研钵形敞开的气缸21的上端部，并且以气密 性地夹入于该气釭21的上端部与头罩壳2b之间的状态，被固定成无法在 轴向上移动且无法绕轴旋转的状态。该阀台座部41具有适度的弹性，还具有限制活塞22的上移端(上止点)，并且吸收其上移时的冲击的作为阻尼 器(緩冲体)的功能。在该岡台座部41上，设有沿其板厚方向贯通的基准 通气孔41a 41a。本实施方式中，3个基准通气孔41a ~41a配置于圆周方 向的三等分位置(120°间隔)。如图12及图15所示，各基准通气孔41a 以扇形开口，其开口面积变得比较大。阀主体42是具有与阀台座部41的上表面相对置的近似圆板形状的构 件，且在其上面中心一体地设有支轴部42c。借助该支轴部42c,阀主体 42被以可绕着其轴心旋转并且可沿轴线方向在一定的范围内平行移动的 状态支承在头罩壳2b上。支轴部42c贯通头罩壳2b，并向在该头罩壳2b 的外面设置的凹部2c内突出。在该突出部分上安装有切换操纵杆43。切 换操纵杆43由小螺钉45固定于支轴部42c的前端。阀主体42的围绕支轴 部42c的位置可以利用该切换操纵杆43的转动操作而从外部简单地切换。 如图10及图13所示，头罩壳2b的凹部2c形成为俯视看以约60。打开的 扇形。切换操纵杆43被以基本上不从该凹部2b内伸出的状态收容。因此， 切换操纵杆43在约60。的范围内被倾动操作。通过将切换操纵杆43以约 60°倾动操作，可以将阀主体42在约60。的范围内旋转操作。在阀主体42上，分别沿板厚方向贯通地设有三个大通气孔42a~42a 和三个小通气孔42b 42b。三个大通气孔42a~42a配置于以支轴部42c 为中心的圆周方向的三等分位置。本实施方式中，各大通气孔42a形成为 与上述阀台座部41侧的基准通气孔41a相同大小的扇形。三个小通气孔 42b ~ 42b也配置于以支轴部42c为中心的圆周方向的三等分位置。各小通 气孔42b配置于在圆周方向上邻接的2个大通气孔42a、 42a之间的中央。 从而，三个大通气孔42a ~ 42a和三个小通气孔42b ~ 42b基本上在同一圆 周上以60°间隔交互地配置。因此，当将切换操纵杆43在约60。的范围 倾动操作时，则可以切换为相对于阀台座部41的三个基准通气孔41a ~ 41a 的每一个，对准大通气孔42a的状态(图12中所示的状态)、和对准小通 气孔42b的状态(图15中所示的状态)。在相对于阀台座部41的基准通气孔41a 41a对准大通气孔42a 42a的状态、和对准小通气孔42b的状态下，头阀30的内周侧的通气室 30c与气缸上室24之间的流路面积有很大不同。与前者的情况相比，后 者的情况下流路面积变小。前者的情况下，三个大通气孔42a~42a的 合计面积(本实施方式的情况下，与三个基准通气孔41a ~ 41a的合计面积基本相等)成为流路面积，后者的情况下，三个小通气孔42b 42b 的合计面积成为流路面积。因此，在前者的情况下，流入到气缸上室24的每单位时间的压缩 空气的流入量变大而使活塞22的推力变大，从而螺钉S的打入力变大。 如后所述，该情况适用于底材W2为钢板的情况(钢板模式)。与之不同，后者的情况下，流路面积缩小，每单位时间的压缩空气 向气缸上室24的流入量变小，其结果活塞22的推力与前者的情况相比 变小，因此螺钉S的打入力变小。该情况适用于底材W2为木板的情况 (木板模式)。如上所述，本实施方式的打螺钉机1具备用于调整螺钉S的打入力 的流量切换阀40。根据该流量切换阀40,可以将压缩空气向气缸上室 24的流入量以两个档切换，由此无论是在所谓的打钢板的情况下还是在 打木板的情况下，都可以用最佳的打入力进行打入作业。图10表示将 切换操纵杆43切换为适于打钢板的钢板模式的状态，图ll表示将切换 操纵杆43切换为适于打木板的木板模式的状态。在凹部2c的底部，设有用于将切换操纵杆43分别保持于钢板模式 位置和木板模式位置的位置保持凸部2d、 2e。另一方面，阀主体42通 过夹设于其与头罩壳2b之间的压缩弹簧44而被向朝岡台座部41推压 的方向(图中为向下)施力。因此， 一体地安装于阀主体42的支轴部 42c上的操纵杆43就成为通过该压缩弹簧44的作用力而向朝凹部2c 的位置保持凸部2d、 2e推压的方向施力的状态。利用该压缩弹簧44的 作用力保持操纵杆43相对位置保持凸部2d、 2e的弹性卡合状态，并赋 予适度的移动阻力。通过赋予该移动阻力，可将切换操纵杆43弹性地 保持于各个位置上，并防止其意外的移动。此外，阀主体42由上述压缩弹簧44而被向朝阀台座部41推压的 方向施力。在上述钢板模式的情况下，大致相同开口面积的大通气孔 42a~42a分别与阀台座部41的三个基准通气孔41a ~ 41a对准，因此活 塞22上移时的气缸上室24内的压缩空气压力基本上不作用于岡主体42 上。因此，在钢板模式下的活塞上移时，阀主体42被维持于推压在阀 台座部41的上表面的状态，从而压缩空气向气缸上室24内的流入及从 气缸上室24内的排气都是以三个基准通气孔41a ~ 41a的合计面积作为流路面积来进行的。与之不同，在图13~图16中所示的木板模式的情况下，相对于阀 台座部41的三个基准通气孔41a 41a，分别对准与之相比足够小的开 口面积的小通气孔42b 42b。因此，如图14所示，在各基准通气孔41a 中，形成阀主体42的下面向气缸上室24内露出的状态。该露出了的部 分作为承受活塞上移时的气缸上室24内的压缩空气压力的受压面42d 而发挥作用，因此气缸上室24内的压缩空气压力会作用于阀主体42上。 该情况下，气缸上室24内的压缩空气压力沿使阀主体42克服压缩弹簧 44而上移的方向作用。压缩弹簧44的作用力被适当地设定为，利用活 塞22上移时的气缸上室24内的压缩空气压力而可使该阀主体42上移。如图16所示，当阀主体42克月良压缩弹簧44而上移时，该阀主体 42离开阀台座部41的上表面而在两者之间产生间隙42e。经由该间隙 42e,活塞上室24不仅与阀主体42的三个小通气孔42b 42b连通，还 与三个大通气孔42a ~ 42a连通。如上所述，在图10~图12中所示的钢板模式的情况下，相对于岡 台座部41的基准通气孔41a ~ 41a，分别对准阀主体42的大通气孔42a， 因此活塞下移时的每单位时间流向气缸上室24的吸气流量变多，可以 获得很大的打入力，并且可以确保足够量的活塞上移时的从气缸上室24 中的每单位时间的排气量,由此可以确保高排气效率而实现活塞22的 顺畅的上移动作。与之不同，在图13~图16中所示的木板模式的情况下，活塞下移 时的每单位时间流向气缸上室24的吸气流量缩小，可以获得适于打木 板的较弱的打入力，然而通过在活塞上移时阀主体42克服压缩弹簧44 而移动，可以将流路面积自动地拓宽而确保高排气效率，从而在该情况 下，也可以确保活塞22的顺畅的上移动作。排气经由流量切换阀40而返回到头阀30的内周侧的通气室30c。 该情况下，头阀30下移而封闭保持套筒27,因此通气室30c成为与通 气室30b及头阀下室30d气密性地截断的状态。因此，排气就会经由设 于头阀30上的排气孔30g~30g而向该头阀30的外周侧的排气室30h 排出。排气室30h经由省略了图示的排气路而与排气室8b连通，从而 与把手部3内的排气管8连通。流入到排气管8的排气(压缩空气)经12由排气口 8a向大气中排出。另外，在气缸21的上部侧的周面上设有多个排气孔21a 21a。该 排气孔21a 21a由安装于外周侧的密封圏28而仅朝单向(吸气侧)地 气密性地封堵(止回阀)。因此，活塞上移时的气缸上室24的排气除了 由上述流量切换阀40进行以外，还由该排气孔21a 21a进行。从排气 孔21a 21a排出的压缩空气，与经由流量切换阀40的排气相同地流入 到通气室30c内，其后经由排气孔30g 30g向排气室30h排出。活塞下移时的气缸下室25的排气是经由设于气缸21的下部侧的周 面上的多个回送孔21b~21b进行的。该回送孔21b 21b被向在气缸 21与保持套筒27之间气密性地划分出的回送空气室29开口 。如后所述， 在活塞22到达下止点而将阻尼器26打开的阶段，压缩空气经由回送孔 21b~21b从通气室33流入到该回送空气室29内。流入到该回送空气 室29内的压缩空气，在活塞22上移时再次经过回送孔21b返回到气缸 下室25内，并作为用于将活塞22上移的致动源而被利用。此外，活塞22的下移端位置(下止点)由阻尼器26限制。该阻尼 器26及其周边的构成的详细情况表示于图4及图9中。该阻尼器26为 将气缸21的下端部气密性地填塞的弹性体，本实施方式中，被可在一 定的范围内沿活塞移动方向(图4中为上下方向)位移地支承。在该阻 尼器26的中心贯通地设有插通孔26a。在该插通孔26a内可沿其轴向移 动地插通有螺丝批头23。该阻尼器26具备近似圆锥台形状的主体部26b、和从主体部26b 的下面中心向下方延伸的支轴部26c。主体部26b的上部形成为其周面 向越靠近上侧直径越小的方向倾斜的圆锥台形状。通过将该主体部26b 的周面向形成于气缸21的下侧开口部的倾斜面21c推压，可以将气缸 下室25与后述的通气室33气密性地密封。该阻尼器26的支轴部26c穿过固定于主体罩壳2a上的第一框体61 的插通孔61a，以可沿轴向移动的状态插入支承在其下侧同样地固定于 主体罩壳2a上的第二框体60的支承孔60a中。在该第二框体60上， 借助轴承53可转动地支承后述的气动马达50的上侧的旋转轴部51。该阻尼器26吸收如图9所示活塞22到达下移端位置时的冲击，而且利用该活塞22的推力而向下侧位移。本实施方式中，该向下侧位移 的位置祐^殳为阻尼器26的初始位置。如后所述，通过活塞22到达下止 点并使阻尼器26向下侧位移，将气缸下室25与通气室33连通，由此 从通气室33向气缸下室25供给压缩空气，其经由回送孔21b流入到回 送空气室29内。
在主体部26b的下面且支轴部26c的周围，遍及整周地设有截面呈 半圃形的凸部26d。上述第一框体61的上表面61b位于该凸部26d的 下方。通过利用扳机5的扣拉操作，如图4所示地使该阻尼器26向上 侧位移，由此变为该凸部26d离开第一框体61的上表面61b的状态。 该状态下，处于凸部26d的外周侧的通气室33与插通孔61a内连通的 状态。如后所述，通气室33经由通气室32与头阀内周侧的通气室30b 连通。因此，当头岡30被打开时开始打开的初始的阶段中，向通气室 33供给压缩空气，由此阻尼器26从初始位置上移的状态下，从蓄压室 7向气动马达50供给压缩空气，由此气动马达50开始旋转。
与之不同，当如图9所示地阻尼器26向下侧的初始位置位移时， 成为凸部26d被向第一框体61的上表面61b推压的状态。该状态下， 如上所述，成为通气室33与气缸下室25连通的状态，另一方面，成为 通气室33与插通孔61a、通气室34、马达通气口 52气密性地密封的状 态。如后所述，在该密封状态下，成为从蓄压室7向气动马达50的压 缩空气的供给被截断的状态，而变为气动马达50停止的状态。
此外，当气动马达50通过扳机5的扣拉操作而将头阀30打开时， 在其开始打开的初始阶段中开始旋转。头阀30的下部内周侧的通气室
30b经由通气室32、 33、 34与气动马达50的吸气口 52连通。因此， 在如图3所示头阀30相对阀台座部35被关闭的状态下，由于通气室30b 被与蓄压室7截断，因此无法进行向马达吸气口 52的压缩空气的供给， 从而气动马达50就变为停止的状态。
当通过扳机5的扣拉操作将头阀上室30a向大气开放并使头阀30 开始打开时，头阀30的外周侧的头阀下室30d与内周侧的通气室30b 连通，由此向通气室30b供给压缩空气。压缩空气向通气室30b的供给 是从如下阶段开始的，即，头阀30上移而在密封圏27a与头阀30的内 周面之间产生间隙，由此该通气室30b与头阀内周侧的通气室30c连通 之前的阶段，也就是在向通气室30c供给压缩空气而活塞22开始下移之前(开始打开的初始阶段)。如上所述，由于通气室30b经由通气室 32与通气室33连通，因此当压缩空气流入到通气室30b时，其也会流 入到通气室33。流入到通气室33的压缩空气起到将向下侧位移的阻尼 器26上移的作用。即，在初始状态下，由于在位于下侧的作为阻尼器 26的主体部26b的下面且凸部26d的外周侧，通气室33的压缩空气沿 将其向上侧位移的方向作用，因此该阶段中该阻尼器26从其初始位置 上移。当阻尼器26上移时，气缸下室25与通气室33之间被气密性地 截断，并且通气室33与通气室34连通。因此，流入到通气室30b的压 缩空气经由通气室34及马达吸气口 52向气动马达50供给，这样气动 马达50就会开始旋转。即，从头阀30开始打开后不久，首先气动马达 50开始旋转。在气动马达50的旋转轴部51上，以遍及其整个长度贯通的状态设 有截面呈圃形的批头插通孔51a。螺丝批头23被以可绕轴相对旋转且可 沿轴向相对移动的状态插通于该批头插通孔51a中。而且，由于气动马达50本身是以往公知的所谓的叶片式液压马达， 因此对于其构成等省略详细"^兌明。气动马达50的下侧的旋转轴部53借助轴承54被可旋转地支承于 在主体罩壳2a的前端部上安装的第三框体63上。在该第三框体63与 上述第二框体60之间构成有气动马达50。气动马达50的下侧的旋转轴部55与减速机构部70结合。本实施 方式中，在该减速机构部70中使用行星齿轮机构。在旋转轴部55上安 装有太阳齿轮71。在该太阳齿轮71上啮合有两个行星齿轮72、 72。两 个行星齿轮72、 72与固定于主体罩壳2a上的内齿轮75啮合。这两个 行星齿轮72、 72由行星架73支承。行星架73借助轴承74被可旋转地 支承在主体罩壳2a的前端上。在行星架73的中心，以沿着其中心轴线贯通的状态形成有用于插 通螺丝批头23的插通孔73a。在该插通孔73a中，以可在轴向上相对位 移且无法绕轴相对旋转地一体化的状态插通有螺丝批头23。行星架73的插通孔73a具有椭圆形截面。与之对应，在螺丝批头 23的轴向下侧大致一半的范围中，与上述插通孔73a的椭圆形截面对应地在沿着轴向较长的范围中设有相互平行且各自平坦的双扁面部23a、 23a。以在该螺丝批头23沿其轴向移动的全部范围中4吏双扁面部23a、 23a常时位于插通孔73a内的方式，在轴线方向上较长的范围中设置该 双扁面部23a、 23a。通过这样使双扁面部23a、 23a常时位于行星架73 的插通孔73a中，可以将螺丝批头23在绕其轴心的旋转中与行星架73 一体化，由此经由行星架73输出的气动马达50的转矩向螺丝批头23 传递。如上所述，由于气动马达50的旋转输出通过减速机构部70被减速 而向螺丝批头23传递，气动马达50及减速机构部70在主体部2的前 端部且最靠近螺钉S的打入部位的部位上将转矩向螺丝批头23传递， 因此可以尽量不产生该螺丝批头23的扭曲地将转矩(拧紧转矩)有效 地向螺钉S施加。在主体部2的下端，设有圆筒形的打入筒部13。螺丝批头23在该 打入筒部13的内周侧旋转的同时来回移动。在该打入筒部13的长边方 向中途位置，连接有上述螺钉连结带进给机构12。利用该螺钉连结带进 给机构12,每隔一个间距地进给螺钉连结带，从而与主体部2侧的打入 动作连动地向打入筒部13内逐根地供给螺钉S。在打入筒部13的前端部，为了防止螺钉打入材料W的损伤，而安 装有安装了弹性片14a的托架14。打入筒部13隔着该托架14向螺钉打 入材料W顶靠，在该状态下进行螺钉S向螺钉打入材料W的打入(紧 固)。根据如上所述地构成的本实施方式的打螺钉机1，当在向蓄压室7 供给了压缩空气的状态下对扳机5进行扣拉操作时，头阀上室30a向大 气开放而使头阀30上移。当头阀30上移时，在其开始打开的初始阶段， 首先向通气室30b供给压缩空气，其经由通气室32流入到通气室33。 当向通气室33供给压缩空气时，通过其压力，阻尼器26从初始位置上 移，由此成为将气缸下室25封闭，且通气室33与通气室34连通的状 态。这样，蓄压室7与通气室30b、 32、 33、 34连通，从而向气动马达 50供给压缩空气，由此气动马达50开始旋转。通过气动马达50旋转， 螺丝批头23向柠紧方向旋转。另外，当头阀30充分地打开时，经由通气室30b向通气室30c供给压缩空气，其经由流量切换阀40向气缸上室24内供给，这样活塞22 就会下移。如果活塞22下移，则螺丝批头23—体地下移。从而，螺丝 批头23 —边通过气动马达50向柠紧方向旋转， 一边通过活塞22向螺 钉打入方向下移，这样将向打入筒部13内供给的一根螺钉S利用螺丝 批头23向螺钉打入材料W打入的同时进行紧固。在活塞22下移的过程中，气缸下室25的压缩空气的一部分经由螺 丝批头23的周围即阻尼器26的插通孔26a等而向大气开放，剩余的部 分经由回送孔21b 21b流入到回送空气室29内而净皮蓄压，A而使活塞 22顺畅地下移。通过活塞22顺畅地下移，将螺钉S利用螺丝批头23 打入到螺钉打入材料W中。当如图9所示活塞22与阻尼器26抵接而到达下移端(下止点)时， 螺钉S的打入(拧入)结束。如图所示，通过活塞22到达下移端而与 阻尼器26弹性地抵接，可吸收其冲击。另外，利用活塞22抵接的动作 (活塞22的推力)，阻尼器26向下侧位移。当阻尼器26向下侧位移时，其主体部26b脱离气缸21的下侧开口 部，其结果，在阻尼器26与倾斜面21c之间的整周产生间隙26e，从而 成为经由该间隙26e将气缸下室25与通气室33连通的状态。在仍保持 对扳机5的扣拉操作的状态下，维持向通气室33供给压缩空气的状态， 因此从通气室33经由该间隙26e、气缸下室25、回送孔21b向回送空 气室29内供给活塞返回用的足够的压缩空气。另夕卜，当利用活塞22的推力使阻尼器26向下侧的初始位置位移时， 其主体部26b的凸部26d被向第一框体61的上表面推压而将通气室33 与通气室34之间的连通状态截断，因此压缩空气向马达吸气口 52的供 给被截断，从而气动马达50的旋转被自动地停止。因此，即使仍然是 对扳机5进行扣拉操作的状态，也由于活塞22到达下移端的时刻和气 动马达50停止的时刻会同步(几乎同时进行)，所以可防止螺钉S向螺 钉打入材料W中的过度紧固。其后，当使用者停止扳机5的扣拉操作时，经由触发岡4向头阀上 室30a供给压缩空气，从而头阀30下移。当头阀30下移，成为其下端 部与阀台座部35气密性地抵接的状态时，成为利用密封圏27a将通气 室30c与通气室30b截断，并将通气室30b与头阀下室30d截断的状态。因此，压缩空气向气缸上室24的供给被截断。当压缩空气向气缸上室 24的供给被截断时，该气缸上室24内的压缩空气就会成为可经由流量 切换阀40、排气孔21a 21a、头阀30的排气孔30g ~ 30g、排气室30h 及排气管8而向大气开放的状态(对于活塞22不产生下移方向的推力 的状态)。当这样头阀30被关闭而压缩空气向气缸上室24的供给被截断，且 该气缸上室24可向大气开放的状态时，活塞22通过被在回送空气室29 内蓄压的压缩空气而返回到上止点。另外，在头阀30被关闭了的状态下，压缩空气向通气室33的供给 被截断，因此阻尼器26被维持于向下侧位移的状态(阻尼器26的初始 位置)。如上说明所示，根据本实施方式的打螺钉机1，具备用于变更流向 气缸上室24的吸气量的流量切换阀40。 ^t艮据该流量切换阀40，可以从 外部对切换操纵杆43以约60°进行转动操作而切换为打钢板用的大流 量(钢板模式)和打木板用的小流量(木板模式)两个档。通过切换为 钢板模式，可以将活塞22用较大的推力移动而将螺钉S可靠地打入到 底材W2 (钢板)中，从而可以将表面材Wl相对于底材W2牢固地螺 紋结合。与之不同，通过切换为木板模式，可以将活塞22用比上述钢 板模式更弱的推力移动而将螺钉S以适度的深度打入到底材W2(木板) 中，该情况下，也可以将螺钉S以高抗拉拔性拧入而将表面材Wl牢固 地螺紋结合在底材W2上。这样可以将流向气缸上室24的吸气流量以两个档进行切换，另一 方面，根据本实施方式的流量切换阀40，即使在将吸气流量缩小为木板 模式的情况下，也不会损害排气效率。即，在切换为木板模式而缩小了 吸气流量的情况下，在基准通气孔41a内阀主体42的受压面42d向气 缸上室24露出，因此在活塞22上移的阶段中气缸上室24内的压缩空 气压力作用于该受压面42d上，其结果，如图16所示，阀主体42克服 压缩弹簧44而上移。由于当阀主体42上移时，其会离开阀台座部41, 因此在两者间会产生间隙42e。通过该间隙42e的产生，气缸上室24除 了与阀主体42的三个小通气孔42b 42b连通以外，还与三个大通气孔 42a 42a连通，其结果，气缸上室24内的压缩空气经由三个小通气孔 42b 42b及三个大通气孔42a 42a的合计面积的流路而向排气室30h排出，因此可以实现高排气效率。根据如上例示的流量切换阀40，可以同时实现打入力的切换功能和 高排气效率两方面。另外，根据例示的流量切换阀40，固定于气缸21的上端部上的阀 台座部41具有适度的弹性，活塞22与该阀台座部41抵接而限制其上 止点。由于这一点，形成使阀台座部41兼有作为活塞22的上止点侧的 阻尼器的功能的构成，这样与另外配置了阻尼器的构成相比，可以实现 部件数目的削减，另外还可以实现成本的降低及该打螺钉机1的紧凑化。对于以上说明的实施方式可以增加各种变更。例如，虽然例示了在 阀台座部41上设置三个基准通气孔41a 41a，在阀主体42上设置三个 大通气孔42a 42a和三个小通气孔42b 42b的构成，但是这些通气孔的 数目可以任意地设定。即，也可以设为在阀台座部上设置一个或两个基 准孔，在阀主体上设置一个或两个大通气孔和一个或两个小通气孔的构 成；或者设为在阀台座部上设置四个以上的基准通气孔，在阀主体上设 置四个以上的大通气孔和四个以上的小通气孔的构成。另外，阀台座部的基准通气孔的数目、和阀主体的大通气孔的数目 或小通气孔的数目不一定要相同。也可以采用如下构成，即，将切换操 纵杆43变更为切换拨盘，通过对其进行旋转操作而交互地切换大流量 和小流量。另外，虽然例示了以钢板模式和木板模式两个档来切换吸气流量的 构成，但是也可以将阀台座部的基准通气孔设定为大小两个档以上，或 者将阀主体的通气孔设定为大小三个档以上，由此可以进行更为精细的 吸气流量的切换。另外，虽然例示了使用压缩弹簧44将阀主体42向关闭侧施力的构 成，但是也可以取代该压缩弹簧44，而使用拉伸弹簧、弹性橡胶或压缩 空气来使阀主体进行相同的动作。另外，虽然例示了使阀台座部41兼有活塞上止点侧的阻尼器的功 能的构成，但是也可以设为用其他的构件来实现该阻尼器功能的构成。 从而，也可以设为将本申请发明涉及的流量切换阀配置于比气缸21更 靠上游侧的吸气流路中的构成。总而言之，只要是设为如下的构成，即，可以将流向气缸上室24 的吸气流量至少以两个档切换，并且在切换为小流量侧的状态下，在气 缸上室24的排气时(活塞上移时)阀主体移动而将排气流量切换为比 小吸气流量更大，并进行顺畅的排气，则可以实现本申请发明的目的。
权利要求
1.一种打螺钉机，具备流量切换阀，该流量切换阀对流向收容有螺钉打入用的活塞的气缸的气缸上室的吸气流量进行切换，该打螺钉机的特征在于，上述流量切换阀利用由上述活塞的上移而产生的上述气缸上室的压力来进行切换，经由该流量切换阀产生的活塞上移时的排气流量大于经由该流量切换阀产生的活塞下移时的吸气流量。
2. 根据权利要求1所述的打螺钉机，其特征在于，具备固定于气 缸上的阀台座部、和相对于该阀台座部进行相对位移的阀主体，利用该 阀主体相对于上述阀台座部的绕气缸轴线方向的旋转来切换吸气流量， 且利用气缸轴线方向的移动来切换排气流量。
3. 根据权利要求2所述的打螺钉机，其特征在于，在上述阀台座 部或上述阀主体的一方设有基准通气孔，在另一方设有开口面积互不相 同的大通气孔和小通气孔，将上述阀主体绕气缸轴线旋转而将与上述基 准通气孔对准的通气孔切换为上述大通气孔或小通气孔，从而切换流向 上述气缸上室的吸气流量。
4. 根据权利要求3所述的打螺钉机，其特征在于，上述阀主体利 用弹性作用力被向上述阀台座部推压，利用上述气缸上室的排气压力使 上述阀主体克服上述弹性作用力而与上述阀台座部分离，经由由此产生 的间隙将上述基准通气孔与上述大通气孔和上述小通气孔双方连通，从 而进行上述气缸上室的排气。
5. 根据权利要求4所述的打螺钉机，其特征在于，上述阀主体具 备切换操作用的操纵杆，利用上述压缩弹簧的作用力进行上述操纵杆的 位置保持。
6. 根据权利要求2所述的打螺钉机，其特征在于，以弹性体作为 原材料设置上述岡台座部，使该阀台座部作为活塞上移时的緩冲体发挥 作用。
全文摘要
在以压缩空气作为动力源将螺钉一边旋转一边打入的打螺钉机中，在采用了在打入材料为钢板的情况和木板的情况下可切换打入力的构成的情况下，以往当缩小吸气流量时，则会有排气流量不足的情况。本发明中，在可切换打入力的同时，可始终确保足够的排气量。本发明的打螺钉机，在阀台座部(41)上可沿气缸(21)的轴向上下移动地设有阀主体(42)，并利用因活塞(22)的上移而产生的气缸上室(24)的压缩空气来使阀主体(42)上移，由此可经由大通气孔(42a)和小通气孔(42b)双方来进行排气。
文档编号B25B21/00GK101259607SQ20081000733
公开日2008年9月10日 申请日期2008年3月4日 优先权日2007年3月6日
发明者向山兼司, 芝原显, 荒田宪 申请人:株式会社牧田