(57)【要約】  ナット(１１;５４)を備える本体(１０;５０)と、ナットランナーが係合するヘッド部(１３;５５)を備えたネジ(１２;５２)と、ネジ(１２;５２)と共動するクランプ構成要素（１４；５６）と、クランプ構成要素(１４;５６)と本体(１０;５０)との間に配置され、ネジ(１２;５２)に対してトルク抵抗を発生するように構成したスプリングユニット（１７；５９）とを有し、一方向クラッチ(２４;６４)がナット(１１;５４)と本体(１０;５０)との間に設けられ、ネジ(１２;５２)を締付け方向に回転する際にナット(１１;５４)が回転するのを阻止しまたネジ(１２;５２)を緩める方向に回転する際にはナット(１１;５４)が回転できるようにされ、ナット(１１;５４)と本体(１０;５０)との間に設けられた摩擦クラッチ(３０;７２、７３)は、ネジ(１２;５２)の緩め中ナット(１１;５４)の回転を阻止するようにされ、またネジ(１２;５２)に固定された係止構成要素(３４;７０)は、ネジ(１２;５２)を緩める方向に連続して回している際にネジ(１２;５２)をナット(１１;５４)に係止するようにされる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナット(１１;５４)を備える本体(１０;５０)と、ナット(１１;５４)と係合しかつナットランナーが係合するヘッド部(１３;５５)を備えたネジ(１２;５２)と、ヘッド部(１３;５５)によって係合されるクランプ構成要素（１４；５６）と、クランプ構成要素(１４;５６)と本体(１０;５０)との間に配置されると共に、ネジ(１２;５２)を締付け方向に回す際に圧縮されるように構成したスプリングユニット（１７；５９）とを有するパワーナットランナーの試験運転用装置において、
ナット(１１;５４)と本体(１０;５０)との間に設けられ、ネジ(１２;５２)を締付け方向に回転する際に本体(１０;５０)に対してナット(１１;５４)が相対的に回転するのを阻止しまたネジ(１２;５２)を緩める方向に回転する際には本体(１０;５０)に対してナット(１１;５４)が相対的に回転できるようにする一方向クラッチ(２４;６４)と、
ナットと本体(１０;５０)との間に設けられ、ネジ(１２;５２)を緩める方向に回転する際に本体(１０;５０)とナット(１１;５４)との相対的回転を阻止する摩擦制動装置(３０;７１)と、
ネジ(１２;５２)に固定され、且つ、スプリングユニット(１７;５９)がもはや圧縮されないネジ(１２;５２)の位置においてナット(１１;５４)と確実に係合して、上記摩擦制動装置(３０;７１)を支配するナット回転力が生じるように構成した係止構成要素(３４;７０)と、
を有することを特徴とするパワーナットランナーの試験運転用装置。
【請求項２】
上記一方向クラッチ(２４;６４)が無段階型であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記摩擦制動装置(３０;７１)に係合力を働かせる補助スプリング(２８;６３)がスプリングユニット(１７;５９)と平行に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記摩擦制動装置(３０;７１)が、本体(１０;５０)における軸線方向に面する接触面(３１;７３)と、ナット(１１;５４)における対向する接触面(３２;７２)とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
本体(１０)が同軸状のソケット部(２２)を備え、またナット(１１)及び前記一方向クラッチ(２４)が前記ソケット部(２２)内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ継手をシミュレーションし、ネジと、ナットを備える本体と、該ネジを締付け方向に回転して締付ける際に圧縮されるバネユニットとを有するパワーナットランナーをくり返し試験運転する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記タイプのパワーナットランナー試験装置は長い間使用されてきたが、固有の弱点がある。すなわち、多くの締付け動作の試験を実行する際には、パワーナットランナーが設定された最終的なトルクレベルに達する毎に、ネジの締付けはいつも全く同じ角位置において終了している。これは、ナットランナーの歯車伝動装置も同様に最終的なトルクレベルに達する毎に、いつも同じ位置になるので欠点となる。歯車伝動装置、特にアングル歯車においては、常に何らかの不規則性が伴い、それゆえに、ナットランナーからのトルク出力が完全な出力軸回転を通して完全に一様でないという事実によって、実際に得られたトルクの大きさは、設定された最終的なトルクレベルの達成時に出力軸の角度位置と共に変動する。このことは、ナットランナーにおいて最終的なトルクを設定する場合にトルクレベルが高くなりすぎたり低くなりすぎることを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は、ネジの最終角度位置及び従ってナットランナーの出力軸の角度位置が試験運転毎にランダムに変化し、このことによって、得られた出力トルクの平均値をより正確に決定することが可能となる、ナットランナー試験装置を提供することにある。
【０００４】
本発明の別の目的及び利点は以下の説明から明らかとなる。
【０００５】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１の試験装置は、ナット１１を備える本体１０、ナットランナーの係合する六角形のヘッド１３を備えるネジ１２、ワッシャ１６を介してネジヘッド１３によって係合されるクランプ構成要素１４、およびスプリングユニット１７を有している。このスプリングユニット１７は多段に積み重なった、Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ型のスプリング（さらばね）ワッシャ１８で構成され、このスプリングワッシャ１８は、スリーブ型のケージ１９によって互いに保持され、そして軸方向に向いたドック型構成要素２０を介して本体１０に支持されている。
【０００７】
本体１０はネジ１２を受けるための中心孔２１とナット１１を受ける同軸状のソケット部２２とを具備している。ソケット部２２には、ナットと本体１０との間に、ローラ型の一方向クラッチ２４が設けられている。一方向クラッチ２４は、ネジ１２が締付け方向に回転される際に無段階方式でナット１１を回転しないように係止し、またネジ１２が緩める方向に回転させられる際にはナット１１が回転できるように構成されている。
【０００８】
このクランプ構成要素１４には、スプリングユニット１７と係合するための環状肩部２６、およびスプリングユニット１７を放射状に支持するための管状拡張部２７とが形成されている。クランプ構成要素１４と本体１０との間には、スプリングユニット１７に平行に、補助スプリング２８が嵌入されている。
【０００９】
摩擦制動装置３０はナット１１と本体１０との間に設けられ、本体１０における軸方向に対向する接触面３１およびナット１１における対向する接触面３２とを備えている。これら二つの接触面３１、３２は、補助スプリング２８ならびにスプリングユニット１７によって、後者がネジ１２によって押圧されている限り、互いに係合するように偏倚される。ネジ１２は係止リングの形状の係止構成要素３４を担持し、係止構成要素３４の働きは、ナット１１と係合して、ナット１１とネジ１２とをスプリングユニット１７の押圧の止まる位置に互にロックすることにある。
【００１０】
この装置の操作手順を以下に説明する。ナットランナー試験運転方法は、ヘッド１３に当てたナットランナーによって、ネジ１２を締付け方向に回転させることで開始される。ナット１１との共動によって、ネジ１２は図面において下方に向かって移動し始め、それによってヘッド１３はワッシャ１６を介してクランプ構成要素１４に接触するようになる。一方向クラッチ２４の係止作用によって、ナット１１は本体１０に対して静止状態が保たれる。ネジ１２を締付け方向に回動し続けること、クランプ構成要素１４はスプリングユニット１７を圧縮し始め、それによって、ネジ１２に増大する反作用トルクが発生される。予め設定した最終的なトルクレベルに達するまで、締付け工程は続けられる。ナットランナーは止められ、そして実際に得られたトルクの大きさは、図示していないトルクセンサーによって検出される。
【００１１】
試験運転のサイクルは、スプリングユニット１７にかかるクランプ負荷を逃がすためにネジ１２を反対方向に回動させることによって、完了される。しかし、スプリングユニット１７が圧搾されている限りは、摩擦制動装置３０の接触面３１、２３間に接触力が生じ、このことは、ネジ１２を緩める方向に回動している間において、ナット１１が本体１０に対して摩擦で係止されることを意味している。換言すれば、一方向クラッチ２４がネジ１２を緩める方向にナット１１を回動させることは重要ではない。というのは、摩擦制動装置３０が本体１０に対してなおナット１１を係止しているからである。
【００１２】
緩める方向にネジ１２を連続して回動させると、スプリングユニット１７は無負荷となり、そして摩擦制動装置３０に掛かる接触圧は止まる。しかし、補助バネ２８の作用によって摩擦制動装置３０には接触圧が作用し続け、それにより、ナット１１を回動させ始めなくてもネジ１２は緩む方向に幾分回動させることができる。係止リング３４がナット１１と係合する位置に少なくともネジ１２が達すると、ネジ１２は、制動装置３０の摩擦力を受け止める力でナット１１に対して回転的に係止されることになる。このことは、ナットランナーが止められるまで、ナット１１がネジ１２と共に本体１０に対して回動し始めることを意味している。
【００１３】
この状態においてヘッド１３はクランプ構成要素１４から分離され、新しい試験運転を始めることができる。新規に試験運転を開始する際には、ネジ１２は締付け方向に回動され、そして、一方向クラッチ２４は本体１０に対してナット１１を速やかに係止し、その結果、スプリングユニット１７の圧縮によりネジ１２は締付けできる。緩める方向にネジ１２が最後の回動をしている間、ナット１１がネジ１２に係止されていることによって、ナット１１は本体１０に対して一定の角度回動する。新規に締付け動作を開始すると、一方向クラッチは本体１０に対してランダムな角度位置で再係合し、このことは、最終的なトルクレベルに達する際のネジ１２の最終的な位置が、前述の締付け動作における最終的な位置と同じにならないことを意味している。即ち、最終的なトルクレベルは異なる位置におけるナットランナー伝達部の回転部分で到達され、そして、実際に得られたトルクの大きさはおそらく、以前の締付け処理の際の大きさとは幾分異なるものとなることを意味している。多くの試験運転をすることで、得られた出力トルクの振れ幅を決定することが可能であり、そして、全試験結果の平均値を計算することができる。
【００１４】
図２及び図３に示す試験装置は上記のものと全く同様であり、本体５０を有し、この本体５０の下方端にはカップ形状の部分５１が固定され、本体５０の中心孔５３を通ってネジ５２がのびており、このネジ５２はナット５４と共動する。ネジ５２の六角形頭部５５は、鋼製ワッシャ５７を介してクランプ構成要素５６と係合する。多数の積層されたＢｅｌｌｅｖｉｌｌｅ型のスプリング（さらばね）ワッシャ５８はスプリングユニット５９を形成しており、このスプリングユニット５９はクランプ構成要素５６における肩部６１と本体５０におけるサポートリング６２との間に挿置されている。スリーブ状のケージ６０はスプリングワッシャを互いに保持している。クランプ構成要素５６と本体５０との間にはまた補助スプリング６３が設けられている。
【００１５】
本体５０のカップ形状の端部分５１内には無段一方向クラッチ６４が配置され、この一方向クラッチ６４は円形状板バネ構成要素６６を備え、この円形状板バネ構成要素６６の湾曲端部分６７は端部分５１におけるスロット６８内に受けられている。図３参照。この板バネ構成要素６６はナット５４の外周面と共動する多数の摩擦シュー６９を具備している。クラッチ６４は、ネジ５２を締付け方向に回動する際にはナット５４を回動しないように止めるが、ネジ５２を緩める方向に回動させる際にはナット５４を回動させるように構成されている。クラッチ６４の係止機能は、ナット５４を締付け方向即ち図３における時計回り方向に回動させる又は回動させようとする際に、板バネ構成要素６６の自己締付け作用によって、達成される。バネ構成要素６６はナット５４に対してきつく巻き付き、そして、摩擦シュー６９を介して係止作用が得られる。ナット５４を反対方向に回動させると、バネ構成要素６６は開いて、ナット５４の係止状態が解かれる。
【００１６】
ネジ５２の下端部にはナット５４と共動する停止部材７０が設けられ、この停止部材７０は、ネジ５２の緩める方向における軸方向の動きを制限する。
【００１７】
上述の実施形態の場合のように、摩擦制動装置７１は接触面７２、７３を備え、本体５０及びナット５４上に設けられ、停止部材７０がネジ５２に対してナット５４を確実に係止するまでナット５４の回動を阻止するようにしている。緩める方向へのネジの回動の最初の部分の間に、スプリングユニット５９の軸方向の負荷は、本体５０にナット５４を係止する摩擦力を発生する。スプリングユニット５９が完全に無負荷状態である場合には、補助バネ６３は、ナット５４が回動するのを阻止するのに十分な強い摩擦力を発生するが、停止部材７０がナット５４に係合すると直ちに、ナット５４はネジ５２を緩める方向に回動するように付勢される。
【００１８】
本発明の実施形態は図示し説明してきた実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で自由に変更できることが留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるナットランナー試験装置の長手方向断面図。
【図２】本発明の別の実施形態によるナットランナー試験装置の長手方向断面図。
【図３】図２におけるIII-III線に沿った横断面図。
【図１】
2007514559.tif 000003
【図２】
2007514559.tif 000004
【図３】
2007514559.tif 000005
【国際調査報告】
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2007514559.tif 000007
2007514559.tif 000008