(57)【要約】【課題】二面幅の異なる複数のボルトに適用可能な回転ツールにおいて、ソケット交換の手間を削減する。【解決手段】回転式ツール１の回転軸４の先端に第１のソケット４Ａを形成する。第１のソケット４Ａに嵌合する突出部１０Ｂと第２のソケット１０Ａと、を両端に形成したアダプタ１０を備える。アダプタ未装着の状態では、回転軸４先端の第１のソケット４Ａが直接回転駆動される。アダプタ１０を装着することで、回転軸４はアダプタ１０を介して第２のソケット１０Ａを回転駆動する。アダプタ１０の着脱により２種類の仕様の異なるボルトを選択的に回動することができる。【選択図】図２Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式ツールの回転軸に装着された多角形の嵌合穴を有する第１のソケットに着脱可能であって、一方側に前記第１のソケットに嵌合可能な多角形の突出部を、他方側に前記第１のソケットと嵌合穴の異なる第２のソケットを有するアダプタと、
前記回転軸を前記アダプタに向けて軸方向に変位させるスライド機構と、
前記アダプタを前記回転式ツールの回転軸と直交する方向に動かすことで、前記第１のソケットに装着または前記第１のソケットからの取り外しを行うアダプタ着脱機構と、を備え、
前記スライド機構は、回転方向に無拘束な状態の前記回転軸に装着された第１のソケットの多角形の嵌合穴を前記アダプタ着脱機構に回転方向に拘束された状態で保持されたアダプタの多角形の突出部に押し付けることで、前記第１のソケットに前記アダプタを装着することを特徴とする回転式ツール用ソケットの交換装置。
【請求項２】
前記多角形の突出部は先端の外周に曲面またはテーパ部を有し、
前記スライド機構は、前記第１のソケットの多角形の嵌合穴を前記アダプタの多角形の突出部の先端の曲面またはテーパ部に押し付けることで、前記第１のソケットの多角形の嵌合穴に前記アダプタの多角形の突出部を嵌合させて前記第１のソケットに前記アダプタを装着することを特徴とする請求項１に記載の回転式ツール用ソケットの交換装置。
【請求項３】
前記アダプタ着脱機構は、前記アダプタの外周に周方向に形成された溝に嵌合する切欠を有するプレートを備え、
前記プレートの切欠の幅は前記アダプタの溝の径より大きく、アダプタの外径より小さく設定され、前記プレートには前記プレートに固定された支点を中心に鋏状に開閉する二股部材を有するクランプが前記切欠に重なるように配置され、
前記アダプタは、前記溝に前記プレートの切欠を挿入した状態で、前記クランプの二股部材の内側で把持されることで回転方向に拘束されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式ツール用ソケットの交換装置。
【請求項４】
前記クランプの二股部材は円形状の先端部を備え、前記円形状の先端部で前記アダプタを把持することを特徴とする請求項３に記載の回転式ツール用ソケットの交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボルトなどのねじの締め付け作業に用いる回転式ツールにおける複数ソケットの選択的適用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルトの頭部を回転駆動する回転式ツールは、ボルトの頭部に嵌合するソケットを、ボルトの形状や寸法に応じて複数容易し、これらを回転軸に選択的に装着して使用している。
【０００３】
こうしたソケット交換の手間を削減するために、特許文献１はツール先端に取り付けた六角ボルト用のソケットの内側に突出可能なレンチを提案している。レンチの先端には嵌合穴付きボルトの嵌合穴に嵌合するレンチ部が形成されている。レンチをソケットから後退位置に保持した状態では、ソケットを用いて六角ボルトの締め付け作業を行なうことができる。レンチをソケットの内側に突出させた状態では、レンチ部を用いて嵌合穴付きボルトの締め付け作業を行なうことがきる。
【０００４】
同じ目的で、特許文献２は形状や寸法の異なるソケットをそれぞれ装着した複数の工具に、ＡＣサーボモータに駆動される出力軸を選択的に接続する回転伝達切換機構を提案している。回転伝達切換機構が複数の工具を選択的にＡＣサーボモータに接続することで、ソケットを取り外して交換することなく、形状や寸法の異なるボルトの回動操作を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８６３６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の従来技術によれば、六角ボルトと嵌合穴付きボルトの締め付け作業をソケットの交換なしに行なうことができる。しかしながら、特許文献１の従来技術は、頭部の寸法、すなわちいわゆる二面幅、の異なる六角ボルトの回動操作には適用できない。
【０００７】
特許文献２の従来技術は、様々なボルトの回動操作を可能にする。しかし、複数の工具を選択的に出力軸に接続するための回転伝達切換機構の構成が複雑で、装置が大型化するとともに、装置のコストが高いという問題がある。
【０００８】
この発明は、従来技術が抱える以上の問題に鑑みて、二面幅の異なる複数のボルトに適用可能なツールのアダプタ交換装置を簡易な構成のもとで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を達成するために、この発明は、回転式ツールの回転軸に装着された多角形の嵌合穴を有する第１のソケットに着脱可能であって、一方側に第１のソケットに嵌合可能な多角形の突出部を、他方側に第１のソケットと嵌合穴の異なる第２のソケットを有するアダプタと、回転軸をアダプタに向けて軸方向に変位させるスライド機構と、アダプタを前記回転式ツールの回転軸と直交する方向に動かすことで、前記第１のソケットに装着または前記第１のソケットからの取り外しを行うアダプタ着脱機構とを備えた回転式ツール用ソケットの交換装置であって、スライド機構は、回転方向に無拘束な状態の回転軸に装着された第１のソケットの多角形の嵌合穴をアダプタ着脱機構に回転方向に拘束された状態で保持されたアダプタの多角形の突出部に押し付けることで、前記第１のソケットに前記アダプタを装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上の構成によれば、１個のアダプタの回転軸への着脱のみで、第１のソケットと、第２のソケットとを使い分けることができる。したがって、第１のソケットと第２のソケットとを交換せずに、異なる２種類のボルトの回動操作を行なうことが可能となる。しかも、回転軸を無拘束状態にすることで、アダプタを第１のソケットに装着する際に、アダプタの突出部と第１のソケットの嵌合穴の回転位相がずれていても、アダプタの回転方向を拘束した状態で嵌合させることができるため、アダプタ着脱機構をより簡素な構造にすることができる。この発明の実施形態及びその利点について、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態による回転式ツールの斜視図である。
【図２Ａ】この発明の実施形態によるアダプタの取り外し作業を説明する回転式ツール要部の斜視図である。
【図２Ｂ】同じくアダプタの取り外し作業を説明する回転式ツール要部の斜視図である。
【図２Ｃ】同じくアダプタの取り外し作業を説明する回転式ツール要部の斜視図である。
【図２Ｄ】同じくアダプタの取り外し作業を説明する回転式ツール要部の斜視図である。
【図３】この発明の実施形態による、アダプタの突出部の正面図と第１のソケットの正面図である。
【図４】この発明の実施形態による、アダプタの把持動作を説明するクランプの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、この発明の実施形態による回転式ツール１は、電動モータ２と、電動モータ２に結合した回転軸４と、電動モータ２を軸方向に変位させるスライド機構３とを備える。回転軸４は、電動モータ２から駆動力を受けないときは、図示しないベアリングに支持されており、回転方向には拘束されない。
【００１３】
回転軸４の先端には、図３（ｂ）に示す六角形の嵌合穴を有する第１のソケット４Ａが形成される。第１のソケット４Ａは図示されない第１のボルトの頭部に嵌合する形状と寸法を備える。
【００１４】
スライド機構３は平板状のベース８に固定される。電動モータ２に結合した回転軸４はスライド機構３の操作に応じて、ベース８上に設けた軌道８Ａに案内され、回転軸４の軸方向にベース８と平行に変位する。
【００１５】
回転式ツール１は、回転軸４の先端の第１のソケット４Ａを、図示されない第１のボルトの頭部に嵌合させて回動することで、第１のボルトの回動操作を行なう。
【００１６】
回転式ツール１はまた、回転軸４の先端に着脱可能に構成されたアダプタ１０を備える。
【００１７】
アダプタ１０は円柱状の部材であり、先端に第２のソケット１０Ａが形成される。第２のソケット１０Ａは図示されない第２のボルトの頭部に嵌合する形状と寸法を備える。第２のボルトと第１のボルトはともに六角形断面の頭部を有するが、頭部の寸法、すなわちいわゆる二面幅が異なる。
【００１８】
アダプタ１０の基端には、図３（ａ）に示す六角形断面の突出部１０Ｂが形成される。突出部１０Ｂは第１のボルトの頭部と同形かつ同一寸法に形成される。但し、先端の外周に曲面またはテーパ部を有する。アダプタ１０の外周には溝１０Ｃが周方向に形成される。
【００１９】
回転式ツール１は、アダプタ１０を回転軸４に着脱するための着脱機構を備える。着脱機構は伸縮式のアクチュエータ６とアクチュエータ6に駆動されるクランプ５及びプレート7からなる。アクチュエータ６は例えばベース８と直交する方向に伸縮する流体圧シリンダによって構成される。プレート７はアクチュエータ６の先端に固定され、回転軸４と直交する面を有する板部材である。
【００２０】
図２Ａを参照すると、プレート７には図の上向きに開口するＵ字形の切欠７Ａが形成される。切欠７Ａの幅はアダプタ１０の溝１０ｃの径より若干大きく、アダプタ１０の外径より小さく設定される。クランプ５はプレート７に固定された支点を中心に鋏状に開閉する二股部材であり、先端が大きな円形状となっており、切欠７Ａに重なるように配置される。アクチュエータ６の伸長時には、プレート７とクランプ５は回転軸４の延長線上に位置する。アクチュエータ６の収縮時には、図２Ａに示すようにプレート７とクランプ５は、スライド機構３による回転軸４の変位と干渉しないように、回転軸４の延長線上から図の下方へと後退する。
【００２１】
図４（ａ）−（ｃ）を参照すると、クランプ５は無負荷状態では図４（ａ）に示すように二股部材の先端を閉じた閉鎖状態を保つ。アクチュエータ６を図２Ｂに示すように伸長させて、プレート７を上昇させ、クランプ５を所定位置に保持されたアダプタ１０に図の下方から押し付けると、クランプ５は図４（ｂ）に示すように先端を開口し、開口した二股部材の内側にアダプタ１０を受け入れ、図４（ｃ）に示すようにアダプタ１０をクランプ５は、二股部材の円形状の先端部で把持する。よって、クランプ５は、アダプタ１０を傷つけることなく把持することができる。アダプタ１０この動作に対応して、所定位置に保持されたアダプタ１０の溝１０Ｃがプレート７の切欠７Ａに嵌合する。
【００２２】
この状態では、溝１０Ｃが切欠７Ａに嵌合しているので、アダプタ１０に軸方向力が加えられても、アダプタ１０は変位せず、切欠７Ａとクランプ５によって一定位置に保持される。回転軸４へのアダプタ１０の装着と取り外しは、このようにしてアダプタ１０をクランプ５と切欠７Ａで把持した状態で行なわれる。
【００２３】
図２Ａ−２Ｄを参照して、回転軸４に装着されたアダプタ１０を取り外す作業を説明する。図２Ａに示すように、スライド機構３の操作で、アダプタ１０を装着した回転軸４を軸方向に変位させ、溝１０Ｃの位置を切欠７Ａの位置に一致させる。
【００２４】
次に、図２Ｂに示すように、アクチュエータ６を伸長駆動し、プレート７とクランプ５を図の上方へと移動する。その結果、アダプタ１０がクランプ５に把持され、アダプタ１０の溝１０Ｃがプレート７の切欠７Ａの内側に嵌合する。
【００２５】
この状態で、図２Ｃに示すように、スライド機構３が回転軸４を後退させると、第１のソケット４Ａがアダプタ１０の突出部１０Ｂから脱離する。言い換えれば、アダプタ１０の回転軸４からの取り外しが完了する。
【００２６】
この状態で、アクチュエータ６を収縮駆動すると、図２Ｄに示すようにアダプタ１０を把持したプレート７とクランプ５は回転軸４の延長線上から、回転軸４の軸方向の変位の支障とならない後退位置へと後退する。回転式ツール１はこの状態で回転軸４の先端に形成された第１のソケット４Ａを用いて第１のボルトの回動操作を行なう。
【００２７】
一方、第２のボルトの回動操作を行なう場合は、回転軸４にアダプタ１０を早着する。この操作は図２Ａ−２Ｄを用いて説明したアダプタ１０の回転軸４からの取り外し作業と逆の手順で行う。
【００２８】
まず、図２Ｄの状態で、アクチュエータ６を伸長駆動し、アダプタ１０を保持したプレート７とクランプ５を、後退位置から回転軸４の延長線上に相当する図２Ｃに示す位置へと変位させる。
【００２９】
次に、スライド機構３により回転軸４をアダプタ１０に向けて変位させ、図２Ｂに示すように回転軸４の第１のソケット４Ａをアダプタ１０の突出部１０Ｂに嵌合させる。具体的には、アダプタ１０の突出部１０Ｂの先端の外周に設けられた曲面またはテーパ部が、第１のソケット４Ａの六角形の嵌合穴の内側を押すことで、第１のソケット４Ａを回転軸周りに回転させて回転軸４の第１のソケット４Ａをアダプタ１０の突出部１０Ｂに嵌合させる。この時、切欠７Ａがアダプタ１０の軸方向の変位を規制しているので、第１のソケット４Ａを突出部１０Ｂに嵌合させる際にアダプタ１０に作用する軸方向力は切欠７Ａを介してプレート７に支持される。
【００３０】
第１のソケット４Ａが突出部１０Ｂに嵌合したら、アクチュエータ６を収縮駆動する。これにより、図２Ａに示すようにクランプ５が先端を開口し、アダプタ１０は切欠７Ａから離脱する。一方、クランプ５とプレート７は後退位置へと退避する。以後、回転軸４はアダプタ１０の先端に形成された第２のソケット１０Ａを用いて第２のボルトの回動操作を行なう。クランプ５とプレート７は後退位置に退避しているので、第２のボルトの回動操作を行なう回転軸４とアダプタ１０の軸方向変位の支障とはならない。
【００３１】
以上のように、この回転式ツール1において、アクチュエータ６とクランプ５及びプレート7からなるアダプタ着脱機構が、アダプタ１０の回転軸４への着脱を行なうだけでなく、着脱操作を行なわない時は回転軸４によるボルトの回動操作の支障とならないように、後退位置へと退避する機能を備えている。このようなアダプタ着脱機構を備えることで、回転軸４に第１のソケット４Ａを形成するのみで、アダプタ１０の着脱を容易に行なうことができる。
【００３２】
従来の回転式ツールでは、例えば２個の異なるボルトに対して２種類のソケットを用意し、これらを交換してボルトの締め付けや取り外し作業を行なう必要があった。この回転式ツール１によれば、１個のアダプタ１０を選択的に適用することで同じ作業を行なうことができる。したがって、ソケットの着脱に要する手間を大幅に削減することができる。
【００３３】
また、この回転式ツール１によれば、従来技術文献１の装置が対応できなかった寸法の異なる六角ボルトにも対応することができる。
【００３４】
さらに、この回転式ツール１は従来文献２の装置のように複雑な回転伝達切換機構を必要とせず、簡易な構成のもとで複数のボルトの操作を行なうことができる。
【００３５】
この回転式ツール１において、アダプタ着脱機構は回転軸４から独立して設けられているので、回転軸４にはアダプタ１０の着脱のための格別の機構を設ける必要がない。したがって、回転軸４の構造を複雑化せずに、アダプタ１０の着脱を行なうことができる。
【００３６】
以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、特許請求の範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【００３７】
例えば、以上説明した実施形態では、第１のボルトと第２のボルトは二面幅の異なるものとしたが、第１のボルトと第２のボルトは頭部の形状が異なるものであっても良い。その場合には、第１のソケット４Ａとアダプタ１０の突出部１０Ｂを第１のボルトの断面形状と同一とし、第２のソケット１０Ａを第２のボルトの頭部の断面形状と同一に形成すれば良い。
【００３８】
また、異なるソケット１０Ａを形成した複数のアダプタ１０を用意することで、３種類以上の異なるボルトの回動作業を一個の回転式ツール１のもとで行なうことができる。
【００３９】
以上の実施形態では、アダプタ１０の着脱と保持をプレート７に形成された切欠７Ａとクランプ５とを備えたアダプタ着脱機構備で行なっているが、アダプタ着脱機構備をプレート７に形成された切欠７Ａとアクチュエータ６のみで構成し、切欠７Ａのみでアダプタ１０の着脱と保持を行なうようにすれば、クランプ５を省略することも可能である。
【００４０】
以上のように、この回転式ツール１によれば簡易な構成と少ない手間で複数種類のボルトの回動操作を行なうことができる。したがって、この回転式ツール１をこの種の操作を頻繁に実行する自動車のシャーシ製造ラインに適用することで、特に好ましい効果を期待できる。
【符号の説明】
【００４１】
１      回転式ツール
２      電動モータ
３      スライド機構
４      回転軸
４Ａ    第１のソケット
５      クランプ
６      アクチュエータ
７      プレート
７Ａ    切欠
８      ベース
８Ａ    軌道
１０    アダプタ
１０Ａ  第２のソケット
１０Ｂ  突出部
１０Ｃ  溝
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2014028419.tif 000005
【図２Ｃ】
2014028419.tif 000006
【図２Ｄ】
2014028419.tif 000007
【図３】
2014028419.tif 000008
【図４】
2014028419.tif 000009