(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車減速機構(２)を内蔵しハンドル(11)を突設したハウジング(１)と、
ハウジング(１)に取り付けられ遊星歯車減速機構(２)に入力する電動モータ(12)等の回転源と、
遊星歯車機構(２)の２つの出力軸の内、一方の出力軸に軸方向に進退可能に連繋されたインナーソケット(４)と、他方の出力軸に連繋されたアウターソケット(３)と、
ハンドル(11)に設けたトリガースイッチ(13)によって回転源の起動停止を行なう駆動回路(100)とを具え、
インナーソケット(４)に立て込みボルト先端のチップ(84)を係合し、アウターソケット(３)に該ボルトに螺合したナット(85)を係合する際に、チップ(84)に押されてインナーソケット(４)が後退するボルト・ナット締付機において、
ボルトチップ(84)がナット(85)から適正長さ臨出した状態にて、チップ(84)に押されたインナーソケット(４)の後退位置は、ナットがアウターソケット(３)に適正深さに嵌合する位置に対応するように規制され、
ハウジング(１)上には、バネ付勢されてアウターソケットの先端よりも前方に突出する検出部材(６)がアウターソケット(３)の軸方向と平行にスライド可能に取り付けられ、
検出部材(６)は、ボルトに螺合したナット(85)へのアウターソケット(３)の嵌合には支障はないが、ナット座金(86)の頂面等のボルト立込み長さ基準面に当接する当り片(61)を有し、
ハウジング(１)には、上記検出部材(６)の後退移行路上に、該検出部材(６)がナット(85)からのボルトチップ(84)の適正臨出長さに対応して後退したことを検出する検出スイッチ(７)が配備され、
前記駆動回路(100)は、直列に接続された検出スイッチ(７)とトリガースイッチ(13)を含み、検出スイッチ(７)が検出部材(６)を検出している状態において、トリガースイッチ(13)をＯＮにすると駆動回路(100)を閉じて回転源を動作させ、ナット(85)からのボルトチップ(84)の臨出長さか適正長さより大で検出スイッチ(７)を動作させるほどに検出部材(６)が後退できない状態では、トリガースイッチ(13)をＯＮにしても駆動回路(100)を開いたままの状態に保持するボルト・ナット締付機。
【請求項２】
駆動回路(100)には、締付け途中で検出部材(６)が後退位置から前進して駆動回路(100)が開いたとき、トリガースイッチ(13)を一旦ＯＦＦにし、検出部材(６)が後退位置に復帰してから再びトリガースッチ(13)をＯＮにしなければ駆動回路(100)が閉じない自己保持機能を有している請求項１に記載のボルト・ナット締付機。
【請求項３】
インナーソケット(４)の後退路には、インナーソケットが当たってインナーソケットの後退位置が規制される調節リング(42)が交換可能に設けられている請求項１又は２に記載のボルト・ナット締付機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボルト・ナットの締結に使用する締付機に関し、特に、一方向からボルトの立込みとナットの締付けができる所謂ワンサイドボルトの、一定量の立込み長さを保障できるボルト・ナット締付機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すワンサイドボルト(８)は、軸部(81)の両端に右ネジ(82)(83)を突設し、立込み側とは反対側の右ネジ(83)の先端にボルトチップ(84)を突設している。
軸部(81)には座金(86)の回止めを画るセレーション(87)が形成されている。
上記ワンサイドボルト(８)は、柱(９)への該ボルト(８)の立込みとナット締めによる梁(92)の固定を、一方向から行なうためのものである。
作業手順は、柱(９)のネジ穴(91)と梁(92)の貫通孔(93)を一致させ、ネジ穴(91)にワンサイドボルト(８)を立て込む。ボルト(８)の立込みは、レンチをボルトチップ(84)に係合して行なう。
梁(92)から突出したワンサイドボルト(８)の軸部(81)と右ネジ(83)に座金(86)及び予めナット(85)を装着し、ナットを仮締めする。
【０００３】
次に、互いに逆方向に回転するアウターソケットとインナーソケットを同心に具えたボルト・ナット締付機の、該インナーソケットにボルトチップ(84)を、アウターソケットにナット(85)を夫々係合して、ボルト・ナットを締め付ける。
ワンサイドボルト(８)には、該ボルトを緩める方向に回転力が働くが、ボルトと一体に回転する座金(86)と梁(92)との摩擦によって、ボルトの緩みは阻止される。
トルク検出器付きのボルト・ナット締付機を用い、所定のトルクまでボルト・ナットを締付けてボルトチップを残すこともでき、或いはボルトチップを剪断するまでボルト・ナットを締め付けることが出来る。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
上記ワンサイドボルト(８)及びネジ穴(91)は、該ボルトの右ネジ(82)先端がネジ穴(91)の穴底に達し、座金(86)を介してナット(85)を締付けたとき、ボルトチップ(84)と右ネジ(83)の数山が露出する様に、寸法が決められている。
ワンサイドボルト(８)がネジ穴(91)の穴底に届かず、柱(９)への立込み長さが短いままナット(85)を締め付けた場合、立込み強度が不足し、又、ナット(85)からのワンサイドボルト(８)の突出量が大き過ぎて安全面からも問題がある。
又、従来は、梁(92)からのワンサイドボルト(８)の突出長さをメジャーで測定して、ワンサイドボルト(８)の立込み長さの適正の可否を判断しており、手間がかかって能率が悪かった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するために、ワンサイドボルト(８)のボルトチップ(84)側基端から、ボルト立込み長さ基準面までの距離が適正値よりも大きければ締付け動作を行なわず、又、締付け途上でも該距離が適正値よりも大きくなれば、締付け動作を停止するボルト・ナット締付機を明らかにするものである。
【０００６】
本発明のボルト・ナット締付機は、 遊星歯車減速機構(２)を内蔵しハンドル(11)を突設したハウジング(１)と、
ハウジング(１)に取り付けられ遊星歯車減速機構(２)に入力する電動モータ(12)等の回転源と、
遊星歯車機構(２)の２つの出力軸の内、一方の出力軸に軸方向に進退可能に連繋されたインナーソケット(４)と、他方の出力軸に連繋されたアウターソケット(３)と、
ハンドル(11)に設けたトリガースイッチ(13)によって回転源の起動停止を行なう駆動回路(100)とを具え、
インナーソケット(４)に立て込みボルト先端のチップ(84)を係合し、アウターソケット(３)に該ボルトに螺合したナット(85)を係合する際に、チップ(84)に押されてインナーソケット(４)が後退するボルト・ナット締付機において、
ボルトチップ(84)がナット(85)から適正長さ臨出した状態にて、チップ(84)に押されたインナーソケット(４)の後退位置は、ナットがアウターソケット(３)に適正深さに嵌合する位置に対応するように規制され、
ハウジング(１)上には、バネ付勢されてアウターソケットの先端よりも前方に突出する検出部材(６)がアウターソケット(３)の軸方向と平行にスライド可能に取り付けられ、
検出部材(６)は、ボルトに螺合したナット(85)へのアウターソケット(３)の嵌合には支障はないが、ナット座金(86)の頂面等のボルト立込み長さ基準面に当接する当り片(61)を有し、
ハウジング(１)には、上記検出部材(６)の後退移行路上に、該検出部材(６)がナット(85)からのボルトチップ(84)の適正臨出長さに対応して後退したことを検出する検出スイッチ(７)が配備され、
前記駆動回路(100)は、直列に接続された検出スイッチ(７)とトリガースイッチ(13)を含み、検出スイッチ(７)が検出部材(６)を検出している状態において、トリガースイッチ(13)をＯＮにすると駆動回路(100)を閉じて回転源を動作させ、ナット(85)からのボルトチップ(84)の臨出長さが適正長さより大で検出スイッチ(７)を動作させるほどに検出部材(６)が後退できない状態では、トリガースイッチ(13)をＯＮにしても駆動回路(100)を開いたままの状態に保持する。
【０００７】
【作用及び効果】
締付機をボルト・ナットに係合する前の初期状態では、図３に示す如く、バネ(63)付勢された検出部材(６)先端の当り片(61)はアウターソケット(３)の先端よりも距離Ｌ1だけ前方に位置し、検出部材(６)の後端と検出スイッチ(７)との間は該距離Ｌ1よりも小さい距離Ｌ2だけ離れている。
インナーソケット(４)はバネ付勢されて前進し、アウターソケット(３)内に侵入している。
【０００８】
図４は、柱(９)への立込み長さが適正なワンサイドボルト(８)及び該ボルトに螺合したナット(85)に締付機をセットした状態を示しており、ボルトチップ(84)が嵌まったインナーソケット(４)は該チップ(84)に押されて後退し、又、検出部材(６)は先端の当り片(61)が、ボルト立込み長さ基準面である座金(86)の頂面に押されてアウターソケット(３)の先端に当るまで後退する。検出部材(６)の後退により、検出スイッチ(７)が働き、駆動回路(100)はトリガースイッチ(13)をＯＮにすれば閉じる様になる。
トリガースイッチ(13)をＯＮにして締付機を作動させボルト・ナットの締付けを行なう。
【０００９】
図５は、柱(９)への立込み長さが不足したワンサイドボルト(８)及び該ボルトに螺合したナット(85)に締付機をセットした状態を示しており、ボルトチップ(84)が嵌まったインナーソケット(４)は該チップ(84)に押されて後退する。しかし、ワンサイドボルト(８)の立込み長さが短い分だけ、ナット(85)からのワンサイドボルト(８)の突出長さが大きくなって、検出部材(６)の後退量が小さくなり、検出部材(６)は検出スイッチ(７)に届かず、トリガースイッチ(13)を操作しても駆動回路(100)は開いたままであり、締付機は起動しない。従って、ワンサイドボルト(８)の立込み長さが不足したまま、ボルト・ナットを締め付ける虞れはない。
従来の様に、柱(９)に立て込んだワンサイドボルト(８)の柱(９)からの突出長さを測って、立込み長さの適正の可否を確認する作業を省略でき、ワンサイドボルト(８)とナットの締付け作業の能率を高めることができる。
【００１０】
【実施例】
ボルト・ナット締付機の中空ハウジング(１)は、ハウジング本体(10)と該本体に回転可能に取付けられた本体の先端から突出した筒部材(27)とによって構成されている。ハウジング本体(10)の基端にハンドル(11)を突設し、該ハンドルと略平行に電動モータ(12)、エアーモータ等の回転駆動源を配備している。
ハンドル(11)には、回転駆動源の後記する駆動回路(100)と該駆動回路(100)をON−OFFするトリガースイッチ(13)が設けられている。
前記筒部材(27)の先端部にアウターソケット(３)が一体回転可能に接続されている。
【００１１】
筒部材(27)内に遊星歯車減速機構(２)が配備されている。
遊星歯車減速機構(２)は、周知の如く、遊星歯車支持枠(22)の中心に太陽歯車(21)が位置し、該支持枠(22)上に支持ピン(24)によって遊星歯車(23)が支持され、該遊星歯車(23)は前記筒部材(27)の内面に形成され内歯車(25)及び太陽歯車(21)に噛合している。
内歯車(25)を有する筒部材(27)と遊星歯車支持枠(22)とが、互いに回転方向が逆の出力軸となり、太陽歯車(21)が入力軸となっている。
実施例では太陽歯車(21)に前段遊星歯車機構(2a)、前々段遊星歯車機構(2b)及び歯車列(図示せず)を介して前記電動モータ(12)が連繋され、大減速、高トルクを得ている。
【００１２】
遊星歯車支持枠(22)に、該枠(22)と同心に筒状のインナーソケットホルダー(５)が接続されている。インナーソケットホルダー(５)と遊星歯車支持枠(22)の互いの対向面には、互いに回転方向に少し余裕のある状態に嵌まり合う、凹部と凸部（何れも図示せず）が形成され、インナーソケットホルダー(５)は、凹部と凸部の余裕分だけ遊星歯車支持枠(22)が回転した後、該支持枠(５)と一体に回転する。
この遊星歯車支持枠(22)に対するインナーソケットホルダー(５)の回転方向の余裕分は、インナーソケット(４)及びアウターソケット(３)に対する、ボルトチップ(84)とナット(85)の位相のずれを解消する役割をなす。
インナーソケットホルダー(５)内に、スプライン結合により軸方向にスライド可能且つ該ホルダー(５)と一体回転可能にインナーソケット(４)が配備される。インナーソケット(４)と遊星歯車支持枠(22)との間にバネ(41)が配備され、インナーソケット(４)は、該バネ(41)に付勢されて遊星歯車支持枠(22)から離れてアウターソケット(３)内に位置している。
インナーソケットホルダー(５)内に、遊星歯車支持枠(22)に接して調節リング(42)が交換可能に設けられ、該調節リング(42)の厚みの大小により、インナーソケット(４)がボルトチップ(84)に押された時のインナーソケット(４)の後退位置を調節できる。
【００１３】
前記筒部材(27)からアウターソケット(３)にかけて、筒状の検出部材(６)が嵌まっている。検出部材(６)はアウターソケット(３)側へ段階的に縮径し、先端に内向きフランジ状の当り片(61)を有している。
検出部材(６)の後端側には内向きに突片(62)が突設され、筒部材(27)の外周に軸方向に開設した案内溝(26)に該突片(62)がスライド可能に嵌まっている。
検出部材(６)はバネ(63)によって前方に付勢され、突片(62)が案内溝(26)の端部に当接して、検出部材(６)が最大に前進した図３に示す状態において、検出部材(６)の当り片(61)はアウターソケット(３)の先端から距離Ｌ1だけ離れている。
【００１４】
ハウジング本体(10)上には、上記検出部材(６)がアウターソケット(３)に対して所定位置まで後退したことを検出する検出スイッチ(７)が取り付けられている。
実施例の検出スイッチ(７)は、接触式のマイクロスイッチであって、図７に示す様に、モータ(14)の駆動回路(100)に組み込まれている。
駆動回路(100)は、導線(101)(102)の間を、電源(103)、電動モータ(12)、リレー(104)を並列に接続している。
電動モータ(12)は、リレー(104)によって働く双方向接点(105)を介して一方の導線(101)にON-OFF可能に接続されている。
電源(103)と電動モータ(12)の間にてトリガースイッチ(13)が、電動モータ(12)とリレー(104)との間にて検出スイッチ(７)が、夫々前記双方向接点(105)側の導線(101)に直列に接続され、トリガースイッチ(13)は常開、検出スイッチ(７)は常閉で使用する。
リレー(104)と検出スイッチ(７)側の導線(101)との間から分岐線(106)が延びて、前記双方向接点(105)の２つの接点(105a)(105b)の内の一方の接点(105b)に繋がっている。他方の接点(105a)は電動モータ(12)に繋がっている。
検出スイッチ(７)のレバー(71)を検出部材(６)で押すことによって、検出スイッチ(７)は開く。
【００１５】
検出スイッチ(７)は、前後方向に位置決め可能な取付け台(72)を介してハウジング(１)に取り付けられており、検出部材(６)が最も前進してアウターソケット(３)と検出部材(６)の当り片(61)との間がＬ1だけ離れた状態において、検出スイッチ(７)のレバー(71)と検出部材(６)の後端との間は該距離Ｌ1よりも短い距離Ｌ2だけ離れている。
【００１６】
然して、締付機をボルト・ナットに係合する前の初期状態では、図３に示す如く、バネ(63)付勢されて検出部材(６)の先端の当り片(61)はアウターソケット(３)の先端よりも前方に位置し、検出スイッチ(７)から離れている。
インナーソケット(４)もバネ付勢されてアウターソケット(３)内に侵入している。
図７は、この時の駆動回路(100)を示しており、トリガースイッチ(13)をＯＮしても、リレー(104)に電流が流れて双方向接点(105)のリレー(104)側の接点(105b)が導線(101)に導通し、電動モータ(12)は起動しない。
【００１７】
図４は、柱(９)への立込み長さが適正なワンサイドボルト(８)及び該ボルトに螺合したナット(85)に締付機をセットした状態を示しており、ボルトチップ(84)が嵌まったインナーソケット(４)は該チップ(84)に押されて後退し、又、検出部材(６)は先端の当り片(61)が座金(86)に押されてアウターソケット(３)の先端に当るまで後退する。検出部材(６)の後退により図８の如く、検出スイッチ(７)がＯＦＦとなり、双方向接点(105)は電動モータ(12)側の接点(105a)に切り替る。トリガースイッチ(13)をＯＮすれば、電動モータ(12)に通電され締付機が作動してボルト・ナットの締め付けができる。
【００１８】
図９は、締付け途中で、何らかの原因によって検出部材(６)が検出スイッチ(７)から離れたときの駆動回路(100)を示しており、検出スイッチ(７)が閉じてリレー(104)に通電がなされ、双方向接点(105)はリレー(104)側の接点(105b)に切替り、電動モータ(12)への通電が遮断される。
トリガースイッチ(13)を一旦ＯＦＦにし、リレー(104)への通電を遮断して、双方向接点(105)を電動モータ(12)側の接点(105a)に切り替えなければ、検出部材(６)が再び後退位置に復帰しても、電動モータ(12)は起動しない。
即ち、駆動回路(100)は自己保持機能を有している。
【００１９】
図５は、柱(９)への立込み長さが小さいワンサイドボルト(８)及び該ボルトに螺合したナット(85)に締付機をセットした状態を示しており、ボルトチップ(84)が嵌まったインナーソケット(４)は該チップ(84)に押されて後退する。しかし、ワンサイドボルト(８)の立込み長さが小さい分だけ、ナット(85)からのワンサイドボルト(８)の突出量が大きくなって、検出部材(６)の後退量が小さくなり、検出部材(６)は検出スイッチ(７)に届かず、トリガースイッチ(13)を操作してもモータ駆動回路(100)は開いたままであり、締付機は起動しない。従って、ワンサイドボルト(８)の立込み長さが不足したまま、ボルト・ナットを締め付ける虞れはない。
【００２０】
従来の様に、柱(９)に立て込んだワンサイドボルト(８)の柱(９)からの突出長さを測って、適正な立込み長さを確認する作業を省略でき、ワンサイドボルト(８)とナットの締付け作業の能率を高めることができる。
【００２１】
本発明の実施において、検出部材(６)の先端を前方に延し、梁(92)の表面をボルト立込み長さ基準面となすこともできる。
又、本発明の実施において、エアーモータを回転源とするとき、上記駆動回路(100)の電動モータ(12)を、エアーモータの圧力空気供給用電磁バルブとすればよい。
本発明は上記実施例の構成に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】締付機の正面図である。
【図２】締付機をアウターソケット側から見た側面図である。
【図３】ボルト・ナットに係合前の締付機の要部断面図である。
【図４】適正立込み長さのボルト及びナットに締付機を係合した状態の要部断面図(断面のハッチング省略)である。
【図５】立込み不足のボルト及びナットに締付機を係合した状態の要部断面図(断面のハッチング省略)である。
【図６】ワンサイドボルト及びナットの正面図である。
【図７】締付機をボルト・ナットにセットする前の駆動回路図である。
【図８】締付機をボルト・ナットにセットしたときの駆動回路図である。
【図９】締付け途中で、検出スイッチがＯＮしたときの駆動回路図である。
【符号の説明】
(１)  ハウジング
(13)  トリガースイッチ
(２)  遊星歯車減速機構
(３)  アウターソケット
(４)  インナーソケット
(５)  インナーソケットホルダー
(６)  検出部材
(７)  検出スイッチ
(71)  レバー
(８)  ワンサイドボルト
(81)  軸部
(85)  ナット
(100)  駆動回路
【図１】
0003647975.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003647975.tif 000009
【図９】
0003647975.tif 000010