(57)【要約】      （修正有）【課題】一方の軸に発生する急激な回転低下による衝撃を遮断する軸継手を提供する。【解決手段】軸継手１は、外筒部３内に入力軸４の一部と扇様外歯車部５ａを有する出力軸５とを一体に回転するようかつ入力軸４の一部を出力軸５の周囲で所定角度相対回転可能に配置し、これら入力軸４、出力軸５間を所定の回転トルク差が生じると入力軸４が扇様外歯車部５ａから離脱する構成とし、さらに入力軸４の一部および出力軸５を内包しかつこれらに対して偏心して内歯車８を配置し、一部がその外周より外方に突出するプッシャ１０を取付けることを特徴としている。この構成により、入力軸４、出力軸５間に所定の回転トルク差が生じると、入力軸４が出力軸５から離脱し、回転を一旦遮断しかつ入力軸４が内歯車８を外筒部３の内壁側に押圧しながら出力軸５に対して揺動させて、プッシャ１０と外筒部３の内壁との間に摩擦力を発生させ、入力軸４の回転を直ちに減速する。【選択図】図１
2019044822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒部内に第１入出力軸と第２入出力軸とを配置し、前記第１入出力軸の一部を第２入出力軸の周囲で所定角度相対回転可能に配置するとともに、これら第１入出力軸、第２入出力軸間に所定の回転トルク差が生じるまでは一体に回転しかつ所定の回転トルク差が生じると第１入出力軸が第２入出力軸から離脱する離脱機構を設けることを特徴とする軸継手。
【請求項２】
前記離脱機構は、第１入出力軸、第２入出力軸の一方に磁石を取付けてなり、これら第１入出力軸および第２入出力軸を磁石により一体に回転させてなることを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
前記第２入出力軸は扇様部を有し、前記第１入出力軸の一部は第２入出力軸の周囲で所定角度回転後に扇様部に係合可能に配置され、第２入出力軸の周囲には第１入出力軸の一部を内包するプッシャ保持筒が第２入出力軸および第１入出力軸に対して偏心して配置され、当該プッシャ保持筒には一部がその外周より外方に突出する弧状部を持つプッシャが一体に移動するように取付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の軸継手。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの構成を備えることを特徴とする衝撃低減装置。
【請求項５】
前記第１入出力軸には回転駆動源の駆動軸が連結され、第２入出力軸には一体に回転するドライバビットが連結される請求項１〜３のいずれかの構成を備えるねじ締め装置。
【請求項６】
前記回転駆動源はドライバビットに加わる負荷トルクを設定締付トルクに制御する制御装置に接続され、しかもこの制御装置は第１入出力軸の一部が第２入出力軸から離脱するところが検出されると、回転駆動源の回転を高速から低速に切り替える構成であることを特徴とする請求項５に記載のねじ締め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の部材に対して他方の部材が相対的に回転する際に当該回転への衝撃を遮断する軸継手、衝撃トルク低減装置およびねじ締め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転伝達系を構成する入力軸および出力軸が連結される軸継手や、ねじ、ボルト、ナット等の締結部品を締結するねじ締め装置に用いられる衝撃低減装置にあっては、出力軸側に何らかのトラブルが生じた際や、出力軸に接続されたドライバビットにより締結される締結部品が相手部材に着座する際には、出力軸あるいはドライバビットの負荷トルクが増大してこれらの回転が急激に低下する。その際に、回転駆動源の回転を受けて回転する入力軸と一体の出力軸あるいはドライバビットには大きな衝撃トルクが発生することとなって、これが入力軸を経由して回転駆動源に悪影響を与えている。これを避けるため、入力軸と出力軸あるいはドライバビットとの間に差動遊星歯車機構や、特許文献１に記載の衝撃トルクアブソーバが配置され、前述の衝撃トルクが加わる際にはこれを緩和して回転駆動源に伝わらないように工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−５０３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、差動遊星歯車機構や、衝撃トルクアブソーバが配置される入力軸および出力軸あるいはドライバビットにあっては、これらに回転を与える回転駆動源が衝撃トルクの影響を大きく受けることはない。しかしながら、差動遊星歯車機構が配置される場合には、差動遊星歯車機構を潤滑油の中で使用しなければならず、また衝撃トルクアブソーバが配置される場合には衝撃トルクの伝達媒体として流体を使用していることから、いずれの場合にも油漏れが懸念されている。また、差動歯車機構が使用されるねじ締め装置の場合にはこの差動遊星歯車機構が出力軸またはドライバビットに加わる負荷となって、出力軸あるいはドライバビットを低トルクの範囲で締付けトルク制御を行うことができないという問題が生じている。その上、回転駆動源の慣性の影響を排除して正確な締付けを行うために、衝撃トルクを検出して回転駆動源の回転を高速から低速に切り替えているが、この衝撃トルクが締結部品の着座時に急激に増大するため、回転駆動源の回転を切り替えるタイミングが遅れると、締付けトルクが上昇してしまうことから、設定締付トルクの範囲が狭まり、前述した問題と同様に低トルクの範囲で締付け制御を行うことができないという問題が生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の軸継手は、上記問題を解決するために発明されたもので、外筒部内に第１入出力軸と第２入出力軸とを配置し、前記第１入出力軸の一部を第２入出力軸の周囲で所定角度相対回転可能に配置するとともに、これら第１入出力軸、第２入出力軸間に所定の回転トルク差が生じるまでは一体に回転しかつ所定の回転トルク差が生じると第１入出力軸が第２入出力軸から離脱する離脱機構を設けることを特徴としている。この構成によれば、第１入出力軸、第２入出力軸間に所定の回転トルク差が生じると、離脱機構が作動して第１入出力軸の一部が第２入出力軸から離脱する。これにより、第１入出力軸の回転は一旦遮断され、第２入出力軸に加わる衝撃が遮断される。また、この離脱機構は潤滑油等の流体を使用しないので油漏れの懸念を解消することができる。
【０００６】
前記離脱機構は、第１入出力軸と第２入出力軸との間に所定の回転トルク差が生じて、第１入出力軸の一部が第２入出力軸に対してわずかに回転するだけで第２入出力軸から離脱して第１入出力軸の回転を直ちに遮断できるようにするために、第１入出力軸、第２入出力軸の一方に磁石を取付けてなり、これら第１入出力軸および第２入出力軸を磁石により一体に回転させてなることが望ましい。
【０００７】
前記第２入出力軸は扇様部を有し、前記第１入出力軸の一部は第２入出力軸の周囲で所定角度回転後に扇様部に係合可能に配置され、第２入出力軸の周囲には第１入出力軸の一部を内包するプッシャ保持筒が第２入出力軸および第１入出力軸に対して偏心して配置され、当該プッシャ保持筒には一部がその外周より外方に突出する弧状部を持つプッシャが一体に移動するように取付けられることが望ましい。この場合、第１入出力軸と、扇様部すなわち第２入出力軸との間に所定の回転トルク差が生じて第１入出力軸の一部が第２入出力軸から離脱して第２入出力軸に加わる衝撃が遮断される際には、前記プッシャ保持筒を外筒部の内壁側に押圧しながら、第２入出力軸に対して揺動させる。これにともなって、プッシャが外筒部に押圧され、これらの間に摩擦力を発生させることができる。そのため、第１入出力軸の回転は前述の摩擦力により直ちに減速されるので、回転駆動源の回転を慣性の影響を排除して第２入出力軸に伝達することができる。また、前記プッシャの弧状部がプッシャ保持筒から突出する突出幅を十分に大きい値としてもよく、この場合第１入出力軸の回転を遮断すると同時に、第１入出力軸の回転を緊急停止させる構造とすることもできる。これにより、当該軸継手を各種回転軸の安全装置として使用することができる。
【０００８】
また、本発明は前述の軸継手のいずれかの構成を備える衝撃低減装置であることを特徴としている。この構成によれば、第２入出力軸には、所望の作業を行う作業軸を連結しておけば、何らかの原因で作業軸すなわち第２入出力軸が衝撃を受けると、第１入出力軸、第２入出力軸間に所定の回転トルク差が生じる。これにより、第１入出力軸の一部が第２入出力軸から離脱して第２入出力軸に加わる衝撃が遮断され、この遮断時に回転駆動源の回転を作業軸の目的に応じて制御したり、その第１入出力軸の回転を遮断後に再度作業軸に伝達して、所定の作業を再開させたりすることができる。また、前記第２入出力軸に加わる衝撃が遮断されると同時に、前記プッシャ保持筒を外筒部の内壁側に押圧しながら第２入出力軸に対して揺動させることにより、プッシャと外筒部内壁との間に生じる摩擦力により第１入出力軸の回転を直ちに減速させ、回転駆動源の慣性の影響を排除し、しかも潤滑油等の流体を使用しないので油漏れの懸念のない衝撃低減装置を提供することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係るねじ締め装置は、前述の軸継手のいずれかの構成に加え、第１入出力軸には回転駆動源の駆動軸が連結され、第２入出力軸には一体に回転するドライバビットが連結されることを特徴としている。この構成により、部品締結の際に部品が着座するときに生じる衝撃トルクをできる限り小さくするとともに、トルク伝達系から余分な歯車機構を排除して低トルク域での締付制御を正確に行うことができる。
【００１０】
本発明に係るねじ締め装置の回転駆動源は、ドライバビットに加わる負荷トルクを設定締付トルクに制御する制御装置に接続され、しかもこの制御装置は第１入出力軸の一部が第２入出力軸から離脱するところが検出されると、回転駆動源の回転を高速から低速に切り替える構成であることが望ましい。この場合、第１入出力軸が第２入出力軸から離脱して第２入出力軸に加わる衝撃トルクが遮断される間に速度を切り替えるタイミングを十分な時間幅を持って選択することができるので、この切り替えタイミングが遅れても、締付トルクの制御に影響を与えることがない。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明した本発明によれば、第１入出力軸に対して第２入出力軸の回転が急激に低下する際に当該回転低下による衝撃を遮断することができる軸継手、衝撃低減装置およびねじ締め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図３のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る軸継手の全体構成を示す外観図。
【図３】本発明の実施形態に係る軸継手の正面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】図１のＤ−Ｄ線断面図。
【図７】図１のＥ−Ｅ線断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る軸継手の衝撃低減動作を順次説明する説明図。
【図９】本発明の実施形態に係るプッシャの衝撃低減時の移動動作を説明する要部拡大説明図。
【図１０】本発明のもう一つの実施形態に係るねじ締め装置の構成を示す説明図。
【図１１】本発明のもう一つの実施形態に係るねじ締め装置の締付トルク制御を説明する締付トルク波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る軸継手を図面に基づき説明する。図１ないし図７に示すように、１は回転駆動源２の駆動軸２ａと作業軸（図示せず）とが接続される軸継手であり、回転駆動源２を取付けるための上フランジ３ａと当該軸継手１を所定位置に取付けるための下フランジ３ｂとが設けられた外筒部３を有している。この外筒部３には第１入出力軸の一例の磁性体でなる入力軸４と第２入出力軸の一例の出力軸５とがそれぞれ回転できるように配置されており、しかも入力軸４はその一部をなす部分筒部４ａを有している。前記部分筒部４ａは中心角を約６０度として切り取られた形状をなし、前記出力軸５の軸線と平行に延びるように配置されている。また、前記部分筒部４ａは後記扇様外歯車部５ａの縁部５ｄから離脱可能に、かつその軸部５ｂの周面に沿って回転可能に構成されており、当該回転後に扇様外歯車部５ａの他の縁部５ｅに当設するように構成されている。さらに、前記部分筒部４ａには出力軸５を回転自在に案内する案内部４ｂが連結されており、入力軸４と出力軸５とが同心上で回転可能に構成されている。
【００１４】
前記出力軸５には、上部側に位置して扇様部の一例として外周の一部に外歯５ｃを有する扇様外歯車部５ａとその軸部５ｂとが、また下部側に位置して作業軸を連結するための連結部５ｆが設けられている。前記外歯５ｃは中心角を約１５０度とする範囲で形成されており、この外歯５ｃには後記内歯８ａが係合離脱可能に構成されている。
【００１５】
前記扇様外歯車部５ａの軸部５ｂには、扇様外歯車部５ａの縁部５ｄ近くに位置してその端面側から円柱様の磁石６が挿入されており、この円柱様の磁石６の周面の一部が前記扇様外歯車部５ａの縁部５ｄから露出するように構成されている。前記磁石６は、扇様外歯車部５ａの上端に固定された後記歯車カバー９により扇様外歯車部５ａと一体に回転するように取付けられている。また、この磁石６は扇様外歯車部５ａの縁部５ｄ側で周面が入力軸４の部分筒部４ａの切断面４ｃに当接するように、すなわち入力軸４の回転後方側で当接するように配置されている。これにより、入力軸４および扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５はこれらの間に所定の回転トルク差が生じるまでは、磁石６の吸引力で一体に回転し、出力軸５の回転が低下して所定の回転トルク差が生じると部分筒部４ａが扇様外歯車部５ａの縁部５ｄから離脱して扇様外歯車部５ａの他の縁部５ｅに当接するまで約１５０度回転する構成となっている。当該磁石６と入力軸４の部分筒部４ａとにより、入力軸４の回転を一旦遮断する離脱機構７が構成されている。なお、前記磁石６を入力軸４の部分筒部４ａに取付けてもよく、この場出力軸５を磁性体として、離脱機構７は当該磁石６と出力軸５とによりなる構成であってもよい。
【００１６】
前記出力軸５には、図１、図４および図５ないし図７に示すように前記部分筒部４ａおよび扇様外歯車部５ａを内包するプッシャ保持筒の一例であるリング様の内歯車８が配置されている。この内歯車８は、扇様外歯車部５ａの上端に固定された歯車カバー９と入力軸４の部分筒部４ａに連結された案内部４ｂとの間で入力軸４および出力軸５に対して偏心して保持されており、入力軸４および出力軸５に対して自由に揺動できる構成となっている。また、前記内歯車８には内周側の一部に内歯８ａが形成されており、この内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃに十分な間隙を持って係合可能に構成されている。
【００１７】
前記内歯車８には、その周面の一部を削り取るように切欠窓８ｂが設けられており、この切欠窓８ｂに位置してその周面よりもわずかに外方に突出する弧状部１０ａを持つプッシャ１０が配置されている。このプッシャ１０は内歯車８に一体に回転するように固定ねじ１１により取付けられており、扇様外歯車部５ａと内歯車８とが図１および図９に示す位置にあるとき、すなわち入力軸４および出力軸５の中心から後退した位置にあってかつ当該中心に対して上方の位置（図９中、実線の内歯車８を参照）または最下方の位置（図９中、二点鎖線の内歯車８を参照）にあるとき、プッシャ１０の弧状部１０ａの突出幅は当該弧状部１０ａが外筒部３の内壁に当接しない位置となる値が選択されている。また、同様に扇様外歯車部５ａと内歯車８とが入力軸４および出力軸５の中心に対して前進した位置にあってかつ当該中心に対して中間の位置（図９中、一点鎖線の内歯車８を参照）にあるとき、このプッシャ１０の弧状部１０ａの突出幅は、前記外筒部３の内壁に一定の摩擦力を発生しながら回転可能な値が選択される。これにより、入力軸４の部分筒部４ａが円柱様の磁石６から離脱して扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周囲を回転するにともなって、プッシャ１０の弧状部１０ａが外筒部３の内壁との当接面を変え、入力軸４および出力軸５の中心に対して揺動しながら図９中の上方から下方に移動することができる。なお、前述のプッシャ１０は直接部分筒部４ａに押圧されるように内歯車８の内壁よりも内方に突出する内壁面（図示せず）を有する構成であってもよい。また、前述の内歯車８は内周全面に内歯（図示せず）を有する構成であってもよい。
【００１８】
上記軸継手において、図１、図５および図８（ａ）に示すように回転駆動源２の回転を受けて回転する入力軸４にともなって、その部分筒部４ａが回転するので、これに当接する磁石６の吸引力により扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５が入力軸４と一体に回転する。この時、内歯車８は図８（ａ）に示すように入力軸４および出力軸５の中心から後退した位置にあってかつ図９にあるように当該中心に対して上方に位置している。そのため、内歯車８に取付けられたプッシャ１０の弧状部１０ａは外筒部３の内壁に当接しない位置にあるので、入力軸４の回転が出力軸５に確実に伝達され、回転駆動源２の回転が作業軸に伝達される。
【００１９】
前記回転駆動源２の回転が作業軸に伝達される間に、作業軸が何らかの負荷を受け、作業軸および出力軸５の回転が低下して入力軸４と出力軸５すなわち扇様外歯車部５ａとの間に所定の回転トルク以上の回転トルクが生じると、離脱機構７が作動する。すなわち、入力軸４の部分筒部４ａが円柱様の磁石６から離脱して扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周囲を回転、言い換えれば扇様外歯車部５ａに対して相対移動する。この部分筒部４ａが出力軸５の扇様外歯車部５ａから離脱することにより、入力軸４の回転は一旦遮断され、扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５および作業軸には伝達されない。
【００２０】
また、前記入力軸４の部分筒部４ａが扇様外歯車部５ａの縁部５ｄから離脱するにともなって、内歯車８の内壁面に当接しながら扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周りを回転し、内歯車８に取付けられたプッシャ１０を外筒部３の内壁側に押し込む。これにより、プッシャ１０の弧状部１０ａが外筒部３の内壁との当接面を変えながら、反時計方向に揺動する。そのため、内歯車８がその中心を入力軸４および出力軸５の中心に対して前進させながら、図８（ｂ）に示すようにその位置を入力軸４および出力軸５の中心に対して中間位置（図９中の一点鎖線の内歯車８を参照）に移動するので、内歯車８の内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃから離脱しながら、扇様外歯車部５ａの外歯５ｃとの係合位置を変えることができる。この時、プッシャ１０の弧状部１０ａは内歯車８の周面から突出しているので、プッシャ１０が外筒部３の内壁との間に一定の摩擦力を保持する。その際、プッシャ１０の内歯車８からの突出幅の設定値は、一定の摩擦力を生じるが、プッシャ１０、すなわち内歯車８を押圧する部分筒部４ａが回転を継続できる値となっているので、入力軸４の部分筒部４ａ、すなわち入力軸４は前述の摩擦力により減速されながら、扇様外歯車部５ａの軸５ｂの周囲を継続して回転することができる。この間も、入力軸４の回転は継続して出力軸および作業軸には伝達されない。
【００２１】
前記入力軸４の部分筒部４ａが図８（ｂ）の位置からさらに扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周囲を回転するにともなって、内歯車８すなわちプッシャ１０を外筒部３の内壁側に押圧しながら回転するので、前述したようにプッシャ１０の弧状部１０ａが外筒部３の内壁との当接面を変えながら、さらに反時計方向に揺動する。そのため、内歯車８がその中心を入力軸４および出力軸５の中心に対してさらに前進させながら、図８（ｃ）に示すように入力軸４および出力軸５の中心に対して最下方（図９中の二点鎖線の内歯車８を参照）に移動する。これにより、内歯車８の内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃから離脱しながら、扇様外歯車部５ａの外歯５ｃとの係合位置を変えることができる。この時、プッシャ１０の弧状部１０ａは外筒部３の内壁に当接しない位置にあるので、プッシャ１０と外筒部３の内壁との間に摩擦力は生じない。また、前記入力軸４の部分筒部４ａの回転が約１５０度となると、部分筒部４ａが前記扇様外歯車部５ａの反対側の縁部５ｅに当接するので、以後部分筒部４ａの回転が扇様外歯車部５ａに伝達される。これにより、入力軸４、扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５が一体に回転し、回転駆動源２の回転が作業軸に再度伝達され、作業軸は所定の作業を再開することができる。
【００２２】
なお、前記軸継手１はプッシャ１０の弧状部１０ａが内歯車８から突出する突出幅を、図示はしないが、十分に大きい値として、入力軸４の回転を一旦遮断するとともに、入力軸４の回転を緊急停止させる構造であってもよい。この場合、当該軸継手１を各種回転軸（図示せず）の安全装置として使用することができる。
【００２３】
本発明の実施形態に係る軸継手１は、図示はしないが、同一構造の衝撃低減装置としても利用することができる（第１の実施形態に係る部品には、同一の部品番号を使用する）。この場合、衝撃低減装置の出力軸５には、一端に連結部５ｆが設けられているので、所望の作業を行う作業機器に応じた作業軸（図示せず）が連結される。これにより、作業軸すなわち出力軸５が衝撃を受けると、入力軸４の回転が一旦遮断され、この遮断時に回転駆動源２の回転を作業軸の目的に応じて、高速から低速に切り替えたり、その後再度入力軸４の回転を作業軸に伝達し、作業軸を所定の回転速度で回転させて所定の作業を再開させたりすることができる。
（第２の実施形態）
【００２４】
本発明のもう一つの実施形態に係るねじ締め装置２１は、図１０に示すように第１の実施形態に係る軸継手１と、これに連結されかつねじ、ボルト、ナット等の締結部品（図示せず）を締結するドライバビット２２と、このドライバビット２２に回転を与える回転駆動源２の制御装置２３とを有している（第１の実施形態に係る部品には、同一の部品番号を使用する）。前記ドライバビット２２には、ドライバビット２２に加わる負荷トルクを検出する周知のトルク検出手段２４および第１の実施形態に係る入力軸４の部分筒部４ａが離脱するところを検出して離脱検出信号を出力する離脱検出部２５が設けられている。また、前記制御装置２３は、前記回転駆動源に指令信号を与えるモータ駆動部２６と、前記トルク検出手段２４からの検出信号が設定締付トルクに達すると締付完了信号を出力するトルク判定部２７と、前記離脱検出部から出力される離脱検出信号を受けて、回転駆動源２の回転を高速から低速に切り替える速度切替信号をモータ駆動部２６に出力する制御部２８とを有している。前記制御部２８はトルク判定部２７からの締付完了信号により停止指令信号をモータ駆動部２６に出力して回転駆動源２の回転を停止させるように構成されている。この構成により、締結部品を相手部材に締付ける際に回転駆動源２の慣性の影響を排除して、低速高トルクで締付けを行うことが可能となっている。
【００２５】
上記ねじ締め装置２１によれば、回転駆動源２の回転を受けて回転するドライバビット２２によりその先端に供給された締結部品を相手部材（図示せず）に締付ける場合、締結部品が相手部材に着座すると、ドライバビット２２の負荷トルクが急激に上昇（図１１中、区域１を参照）し、ドライバビット２２の回転が急激に低下する。このドライバビット２２の回転低下が衝撃トルクとなって、図１および図５に示すように出力軸５、すなわち扇様外歯車部５ａに加わり、入力軸４の部分筒部４ａとの間に所定回転トルク以上の回転トルクが生じることとなる。そのため、入力軸４の部分筒部４ａと扇様外歯車部５ａとの間の離脱機構７が作動、すなわち部分筒部４ａが円柱様の磁石６から離脱して扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周囲を回転する。この時、入力軸４の部分筒部４ａと出力軸５の扇様外歯車部５ａとが離脱するので、入力軸４の回転は一旦遮断され（図１１中、区域２を参照）、扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５およびドライバビット２２には伝達されない。そのため、締結部品の着座により、ドライバビット２２に加わる負荷トルクがさらに増大することはなく、入力軸４の回転の遮断によりドライバビット２２には負荷がほとんど加わらない状態となる。この間、離脱検出部２５により入力軸４の部分筒部４ａが扇様外歯車部５ａに対して回転して扇様外歯車部５ａから離脱したことが検出され、離脱検出信号が制御部２８に出力される。この離脱検出信号により、締結部品の着座のタイミングが検出され、制御部２８から速度切替信号がモータ駆動部２６に出力され、回転駆動源２の回転が高速から、低速に切り替えられる。この時、十分な時間幅を持って切り替えタイミングを選択できるので、この切り替えタイミングが遅れても、締付トルクの制御に影響を与えることがない。また、この回転駆動源２の回転が切り替えられる際に、回転駆動源２の慣性の影響で直ぐには所定の低速に切り替わらないが、部分筒部４ａが内歯車８の内壁面に当接しながら扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周りを回転するので、内歯車８に取付けられたプッシャ１０が外筒部３の内壁に押し込まれる。これにより、プッシャ１０の弧状部１０ａが外筒部３の内壁との当接面を変え、内歯車８が反時計方向に揺動しながら、その中心を入力軸４および出力軸５の中心に対して前進させる。この内歯車８の揺動により、図８（ｂ）に示すようにその位置を入力軸４および出力軸５の中心に対して中間位置（図９中の一点鎖線の内歯車８を参照）まで移動するので、内歯車８の内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃから離脱しながら、扇様外歯車部５ａの外歯５ｃとの係合位置を変えることができる。この時、プッシャ１０の弧状部１０ａは内歯車８の周面から突出しているので、プッシャ１０が外筒部３の内壁との間に一定の摩擦力を保持する。この間、入力軸４の部分筒部４ａ、すなわち入力軸４の回転が前述の摩擦力により直ちに減速されて所定の低速になるので、回転駆動源２の回転を慣性の影響を排除して出力軸５に伝達することができる。また、内歯車８の内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃに係合するので、扇様外歯車部５ａにわずかに反時計方向の回転トルクが加わり、ドライバビット２２と締結部品との食付きを緩和することができる。
【００２６】
前記入力軸４の部分筒部４ａは、さらに扇様外歯車部５ａの軸部５ｂの周囲を回転するにともなって、内歯車８すなわちプッシャ１０を外筒部３の内壁に押圧しながら回転するので、前述したようにプッシャ１０の弧状部１０ａが外筒部３の内壁との当接面を変え、反時計方向に揺動する。これにより、内歯車８がその中心を入力軸４および出力軸５の中心に対して後退させながら、図８（ｃ）に示すようにその位置を入力軸４および出力軸５の中心に対して最下方（図９中の二点鎖線の内歯車８を参照）に移動する。そのため、内歯車８の内歯８ａが扇様外歯車部５ａの外歯５ｃから離脱しながら、扇様外歯車部５ａの外歯５ｃとの係合位置を変えることができる。この時、プッシャ１０の弧状部１０ａは外筒部３の内壁に当接しない位置にあるので、プッシャ１０と外筒部３の内壁との間に摩擦力は生じない。
【００２７】
その後、前記入力軸４の部分筒部４ａの回転が約１５０度になると、部分筒部４ａは前記扇様外歯車部５ａの反対側の縁部５ｅに当接する。そのため、部分筒部４ａの回転が扇様外歯車部５ａに伝達され、入力軸４、扇様外歯車部５ａ、すなわち出力軸５およびドライバビット２２が一体に所定の低速で回転することができる。その後、トルク判定部２７から締付完了信号を受けると、制御部２８から停止指令信号がモータ駆動部２６に出力され、回転駆動源２が停止して締付けを完了する。これにより、回転駆動源２の慣性の影響を受けることなく低速高トルクで締付けを行うことができる（図１１中、区域３を参照）。
【００２８】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る軸継手１は、外筒部３内に入力軸４と出力軸５とを配置し、前記入力軸４の一部を出力軸５の周囲で所定角度相対回転可能に配置するとともに、これら入力軸４、出力軸５間に所定の回転トルク差が生じるまでは一体に回転しかつ所定の回転トルク差が生じると入力軸４が出力軸５から離脱する離脱機構７を設けることを特徴としている。この構成によれば、入力軸４、出力軸５間に所定の回転トルク差が生じると、離脱機構７が作動して入力軸４の一部が出力軸５から離脱する。これにより、入力軸４の回転は一旦遮断され、出力軸５に加わる衝撃が遮断される。また、この離脱機構７は潤滑油等の流体を使用しないので油漏れの懸念を解消することができる。
【００２９】
本発明の実施形態に係る離脱機構７は、入力軸４、出力軸５の一方に磁石６を取付けてなり、これら入力軸４および出力軸５を磁石６の吸引力により接着させて一体に回転させてなる構成であってもよい。この場合、入力軸４と出力軸５との間に所定の回転トルク差が生じて、入力軸４の一部が出力軸５に対してわずかに回転するだけで出力軸５から離脱して入力軸４の回転を直ちに遮断することができる。
【００３０】
また、発明の実施形態に係る出力軸５は、扇様外歯車部５ａを有し、前記入力軸４の一部は出力軸５の周囲で所定角度回転後に扇様外歯車部５ａに係合可能に配置され、出力軸５の周囲には入力軸４の一部を内包する内歯車８が出力軸５および入力軸４に対して偏心して配置され、当該内歯車８には一部がその外周より外方に突出する弧状部１０ａを持つプッシャ１０が一体に移動するように取付けられる構成であってもよい。この場合、入力軸４と、扇様外歯車部５ａすなわち出力軸５との間に所定の回転トルク差が生じて入力軸４の一部が出力軸５から離脱して出力軸５に加わる衝撃が遮断される際には、前記内歯車８は外筒部３の内壁側に押圧される。これにともなって、内歯車８が出力軸５に対して揺動して移動しながら、プッシャ１０と外筒部３の内壁との間に摩擦力を発生させることができる。そのため、入力軸４の回転は前述の摩擦力により直ちに減速されるので、回転駆動源２の回転を慣性の影響を排除して出力軸５に伝達することができる。また、前記プッシャ１０の弧状部１０ａが内歯車８から突出する突出幅を十分に大きい値としてもよく、この場合入力軸４の回転を遮断すると同時に、入力軸４の回転を緊急停止させる構造とすることもできる。これにより、当該軸継手１を各種回転軸の安全装置として使用することができる。
【００３１】
本発明の実施形態に係る衝撃低減装置は、前述の軸継手１のいずれかの構成を備えることを特徴としている。この構成によれば、出力軸５には、所望の作業を行う作業軸を連結しておけば、何らかの原因で作業軸すなわち出力軸５が衝撃を受け、その回転が低下すると、入力軸４、出力軸５間に所定の回転トルク差が生じる。そのため、入力軸４の一部が出力軸５から離脱して出力軸５に加わる衝撃が遮断され、この遮断時に回転駆動源２の回転を作業軸の目的に応じて制御したり、その入力軸４の回転を遮断後に再度作業軸に伝達して、所定の作業を再開させたりすることができる。また、前記出力軸５に加わる衝撃が遮断されると同時に、前記内歯車８を外筒部３の内壁側に押圧しながら出力軸５に対して揺動させることにより、プッシャ１０と外筒部３の内壁との間に生じる摩擦力により入力軸４の回転を直ちに減速させ、回転駆動源２の慣性の影響を排除し、しかも潤滑油等の流体を使用しないので油漏れの懸念のない衝撃低減装置を提供することができる。
【００３２】
さらに、本発明の実施形態に係るねじ締め装置２１は、前述の軸継手１のいずれかの構成に加え、前記入力軸４には回転駆動源２の駆動軸２ａが連結され、出力軸５には一体に回転するドライバビット２２が連結されることを特徴としている。この構成により、部品締結の際に締結部品が着座するときに生じる衝撃トルクをできる限り小さくするとともに、トルク伝達系から余分な歯車機構を排除して低トルク域での締付制御を正確に行うことができる。
【００３３】
本発明の実施形態に係るねじ締め装置２１の回転駆動源２は、ドライバビット２２に加わる負荷トルクを設定締付トルクに制御する制御装置２３に接続され、しかもこの制御装置２３は入力軸４の一部が出力軸５から離脱するところが検出されると、回転駆動源２の回転を高速から低速に切り替える構成であってもよい。この場合、入力軸４が出力軸５から離脱して出力軸５に加わる衝撃トルクが遮断される間に速度を切り替えるタイミングを十分な時間幅を持って選択することができるので、この切り替えタイミングが遅れても、締付トルクの制御に影響を与えることがない。
【００３４】
なお、本発明に係る実施形態においては、第１入出力軸を入力軸４、第２入出力軸を出力軸５としているが、回転駆動源２の駆動軸２ａおよび作業軸の接続を考慮すれば、これらを逆に配置しても、同様の効果が得られる。また、本発明の各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…軸継手、  
４…入力軸、  
４ａ…部分筒部、
５…出力軸、  
５ａ…扇様外歯車部、  
５ｂ…軸部、
６…磁石、  
７…離脱機構、  
８…内歯車、
１０…プッシャ、
２１  ねじ締め装置、  ２２  ドライバビット、  ２３  制御装置、
２４  トルク検出手段、  ２５  離脱検出部、  ２６  モータ駆動部、
２７  トルク判定部、    ２８  制御部、
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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