(57)【要約】【課題】嵌合装置と締付具との位相がずれていても、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止して、締付具を確実に締め付けることができる締付方法および締付装置を提供すること。【解決手段】締付装置は、六角ボルト５０に嵌合可能な嵌合穴１１２が形成されたソケット１１と、ソケット１１を回転させる駆動装置と、を備える。嵌合穴１１２の縁部分は、面取り加工されて傾斜面１１３となっており、ソケット１１の中心軸１１１に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、傾斜面１１３は、円錐形の側面と同一形状である。【選択図】図４
2008213071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合装置に形成された嵌合穴に締付具を嵌合させるとともに、当該嵌合装置を回転させて、前記締付具を締付ける締付方法であって、
前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、
前記嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、
前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする締付方法。
【請求項２】
嵌合装置に形成された嵌合穴に締付具を嵌合させるとともに、当該嵌合装置を回転させて、前記締付具を締付ける締付方法であって、
前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、
前記嵌合装置の回転軸に平行な直線を中心軸とする円錐形を想定すると、
前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする締付方法。
【請求項３】
締付具に嵌合可能な嵌合穴が形成された嵌合装置と、当該嵌合装置を回転させる駆動装置と、を備える締付装置であって、
前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、
前記嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、
前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする締付装置。
【請求項４】
締付具に嵌合可能な嵌合穴が形成された嵌合装置と、当該嵌合装置を回転させる駆動装置と、を備える締付装置であって、
前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、
前記嵌合装置の回転軸に平行な直線を中心軸とする円錐形を想定すると、
前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする締付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締付具の締付方法および締付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボルトやナット等の締付具を締付ける締付装置がある。この締付装置は、例えば、締付具に嵌合可能な嵌合穴が形成された嵌合装置としてのソケットと、ソケットを回転させる駆動装置と、を備える。
【０００３】
上述の締付装置によれば、まず、ソケットを低速で回転させながら締付具の頭部に押圧当接して、ソケットをフローティングさせて、ソケットと締付具との位相を一致させて、締付具の頭部に嵌合する。その後、ソケットを高速で回転させ、締付具を締付ける。
【０００４】
ソケットと締付具の位相を一致させるため、ソケットの嵌合穴と締付具とのクリアランスを大きくしたり、嵌合穴の縁の面取り部分を大きくしたり、ソケットの先端面に、このソケットを略一周する螺旋状の斜面を設けたりすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２３７０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の手法では、ソケットと締付具との位相がずれていると、ソケットが締付具に嵌合していないにもかかわらず、ソケットと締付具とが共に回転してしまう共回りが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、嵌合装置と締付具との位相がずれていても、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止して、位置合わせし、且つ締付具を確実に締め付けることができる締付方法および締付装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の締付方法は、嵌合装置に形成された嵌合穴に締付具を嵌合させるとともに、当該嵌合装置を回転させて、前記締付具を締付ける締付方法であって、前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、前記嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする。
【０００８】
例えば、嵌合穴の縁部分を、面取り加工して傾斜面とし、嵌合装置の回転軸を中心軸とする円錐形を想定して、傾斜面をこの円錐形の側面と略同一形状とした場合には、以下のような問題がある。
すなわち、嵌合装置を締付具に押圧当接すると、嵌合装置と締付具とが二点で接触し、フローティングしない場合がある。この場合、嵌合装置を回転させると、この二点における摩擦力により、締付具の回転軸回りにモーメントが作用し、くさび効果が生じて、嵌合装置と締付具とが共回りするおそれがある。
【０００９】
そこで、この発明によれば、嵌合穴の縁部分を、面取り加工して傾斜面とする。そして、嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定し、傾斜面をこの円錐形の側面と略同一形状とする。
【００１０】
よって、嵌合装置を回転させながら締付具に押圧当接すると、まず、嵌合装置と締付具とが一点で接触することになる。したがって、嵌合装置と締付具とが二点で接触する場合に比べて、抵抗トルクが小さくなり、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止できる。
その結果、嵌合装置がフローティングして、嵌合装置の回転軸と締付具の回転軸とがずれて、この状態で、嵌合装置と締付具とが二点で接触する。この二点における摩擦力により、締付具の回転軸回りにモーメントが作用するが、嵌合装置の回転軸と締付具の回転軸とがずれているため、締付具の回転軸回りに作用するモーメントは、従来に比べて低減される。よって、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止できる。
【００１１】
以上より、嵌合装置と締付具との位相がずれていても、位置合わせし、且つ嵌合装置を締付具に容易に嵌合することができ、締付具を確実に締付けることができる。
【００１２】
本発明の締付方法は、嵌合装置に形成された嵌合穴に締付具を嵌合させるとともに、当該嵌合装置を回転させて、前記締付具を締付ける締付方法であって、前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、前記嵌合装置の回転軸に平行な直線を中心軸とする円錐形を想定すると、前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、嵌合穴の縁部分を、面取り加工して傾斜面とする。そして、嵌合装置の回転軸に平行な直線を中心軸とする円錐形を想定し、傾斜面をこの円錐形の側面と略同一形状とする。
【００１４】
よって、嵌合装置を回転させながら締付具に押圧当接すると、まず、嵌合装置と締付具とが一点で接触することになるので、上述の効果と同様の効果がある。
【００１５】
本発明の締付装置は、締付具に嵌合可能な嵌合穴が形成された嵌合装置と、当該嵌合装置を回転させる駆動装置と、を備える締付装置であって、前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、前記嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。
【００１７】
本発明の締付装置は、締付具に嵌合可能な嵌合穴が形成された嵌合装置と、当該嵌合装置を回転させる駆動装置と、を備える締付装置であって、前記嵌合穴の縁部分は、面取り加工されて傾斜面となっており、前記嵌合装置の回転軸に平行な直線を中心軸とする円錐形を想定すると、前記傾斜面は、前記円錐形の側面と略同一形状であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、嵌合穴の縁部分を、面取り加工して傾斜面とする。そして、嵌合装置の回転軸に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定し、傾斜面をこの円錐形の側面と略同一形状とする。
よって、嵌合装置を回転させながら締付具に押圧当接すると、まず、嵌合装置と締付具とが一点で接触することになる。したがって、嵌合装置と締付具とが二点で接触する場合に比べて、抵抗トルクが小さくなり、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止できる。
その結果、嵌合装置がフローティングして、嵌合装置の回転軸と締付具の回転軸とがずれて、この状態で、嵌合装置と締付具とが二点で接触する。この二点における摩擦力により、締付具の回転軸回りにモーメントが作用するが、嵌合装置の回転軸と締付具の回転軸とがずれているため、締付具の回転軸回りに作用するモーメントは、従来に比べて低減される。よって、嵌合装置と締付具とが共回りするのを防止できる。
以上より、嵌合装置と締付具との位相がずれていても、位置合わせし、且つ嵌合装置を締付具に容易に嵌合することができ、締付具を確実に締付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る締付装置１０の概略構成を示す図である。
【００２１】
締付装置１０は、嵌合装置としてのソケット１１と、ソケット１１を回転させる駆動装置１２と、を備える。
駆動装置１２は、連結部１３を介して、ソケット１１に接続される。この駆動装置１２は、連結部１３およびソケット１１の中心軸１１１を中心にソケット１１を回転させる。
【００２２】
ソケット１１には、六角柱状に嵌合穴１１２が形成される。この嵌合穴１１２の中心軸は、ソケット１１の中心軸１１１に一致している。嵌合穴１１２の径は、締付具としての六角ボルト５０（図４参照）の頭部の径よりもわずかに大きく設定されており、嵌合穴１１２には、六角ボルト５０の頭部が嵌合可能である。
【００２３】
図２は、ソケット１１の断面図である。
ソケット１１の嵌合穴１１２の縁部分は、面取り加工されて、傾斜面１１３となっている。傾斜面１１３には、ソケット１１の中心軸１１１に対する傾斜角が互いに異なる傾斜部Ａ１、Ａ２が形成されている。傾斜部Ａ２は、傾斜部Ａ１に比べて、ソケット１１の中心軸１１１に対する傾斜角が小さくなっている。
【００２４】
このような傾斜面１１３は、加工ツール３０を用いて以下の手順で形成される。
すなわち、図３に示すように、加工ツール３０は、円柱状の本体３１と、この本体３１の先端に設けられた円錐形の先端部３２と、を備える。
【００２５】
ソケット１１の中心軸１１１に対して傾斜する直線を回転軸３０１として加工ツール３０を回転させながら、この加工ツール３０の先端部３２を嵌合穴１１２に挿入して、嵌合穴１１２の縁部分を切削加工する。すると、回転軸３０１が中心軸１１１に対して傾斜しているため、嵌合穴１１２の縁部分には、互いに傾斜角が異なる傾斜部Ａ１、Ａ２を含む傾斜面１１３が形成される。
すなわち、傾斜面１１３は、嵌合穴１１２の縁部分を円錐形の先端部３２により切削加工したものであるため、ソケット１１の中心軸１１１に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定すると、この円錐形の側面と同一形状となる。
【００２６】
次に、以上の締付装置１０により六角ボルト５０を締付ける際の動作について、図４、図５を用いて、以下に説明する。
【００２７】
まず、図４に示すように、ソケット１１を低速で回転させながら、六角ボルト５０の頭部に接近させる。このとき、ソケット１１の中心軸１１１と、六角ボルト５０の中心軸５０１とは一致している。
すると、ソケット１１と六角ボルト５０とが、傾斜部Ａ１の点Ｐ１の一点で接触する。よって、くさび効果が発生せず、二点で接触する場合と比べて、ソケット１１と六角ボルト５０との間での摩擦力による抵抗トルクが小さい。
【００２８】
その結果、ソケット１１がフローティングして、図５に示すように、ソケット１１と六角ボルト５０とが、傾斜部Ａ１の点Ｐ２および傾斜部Ａ２の点Ｐ３で接触し、六角ボルト５０の中心軸５０１に対してソケット１１の中心軸１１１がずれる。
【００２９】
この状態では、六角ボルト５０の中心軸５０１回りに作用するモーメントは、以下のようになる。
図６に示すように、点Ｐ２と点Ｐ３との間隔をＬとし、ソケット１１の中心軸１１１と六角ボルト５０の中心軸５０１との間隔をｍとする。また、点Ｐ２と点Ｐ３とに働く摩擦力をｆとし、六角ボルト５０の把持トルクをＣとする。
【００３０】
従来では、ソケット１１と六角ボルト５０とが接触すると、ソケット１１の中心軸１１１と六角ボルト５０の中心軸５０１とが一致する。この場合、以下の（１）式が成立する。
【数１】
2008213071.tif 000003
【００３１】
よって、把持トルクＣよりも、六角ボルト５０の中心軸５０１回りに作用するモーメントが大きくなり、共回りしてしまう。
【００３２】
これに対して、本実施形態のように、六角ボルト５０の中心軸５０１に対してソケット１１の中心軸１１１がｍだけずれた場合、点Ｐ２での摩擦力ｆによる六角ボルト５０の中心軸５０１回りに作用するモーメントは、以下の（２）式で表される。
【数２】
2008213071.tif 000004
【００３３】
したがって、点Ｐ２での摩擦力による六角ボルト５０の中心軸５０１回りに作用するモーメントは、ｍｆだけ減少し、ソケット１１と六角ボルト５０とが共回りするのを防止できる。
【００３４】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）嵌合穴１１２の縁部分を、面取り加工して傾斜面１１３とする。そして、ソケット１１の中心軸１１１に対して傾斜した直線を中心軸とする円錐形を想定し、傾斜面１１３をこの円錐形の側面と同一形状とする。
よって、ソケット１１を回転させながら六角ボルト５０に押圧当接すると、まず、ソケット１１と六角ボルト５０とが点Ｐ１の一点で接触することになる。したがって、ソケット１１と六角ボルト５０とが二点で接触した場合に比べて、抵抗トルクが小さくなり、ソケット１１と六角ボルト５０とが共回りするのを防止できる。
その結果、ソケット１１がフローティングして、ソケット１１の中心軸１１１と六角ボルト５０の中心軸５０１とがｍだけずれて、この状態で、ソケット１１と六角ボルト５０とが点Ｐ２、Ｐ３の二点で接触する。この二点における摩擦力により、六角ボルト５０の中心軸５０１回りにモーメントが作用するが、ソケット１１の中心軸１１１と六角ボルト５０の中心軸５０１とがずれているため、六角ボルト５０の中心軸５０１回りに作用するモーメントは、従来に比べて低減される。よって、ソケット１１と六角ボルト５０とが共回りするのを防止できる。
以上より、ソケット１１と六角ボルト５０との位相がずれていても、位置合わせし、且つソケット１１を六角ボルト５０に容易に嵌合することができ、六角ボルト５０を確実に締付けることができる。
【００３５】
図７は、本発明の第２実施形態に係る締付装置１０Ａが備えるソケット１１Ａの断面図である。
本実施形態では、ソケット１１Ａの中心軸１１１Ａに対する傾斜面１１３Ａの傾斜角が第１実施形態と異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
すなわち、ソケット１１Ａの嵌合穴１１２Ａの縁部分は、傾斜面１１３Ａとなっており、この傾斜面１１３Ａには、ソケット１１Ａの中心軸１１１Ａに対する傾斜角が互いに等しい傾斜部Ａ３、Ａ４が形成されている。
【００３６】
このような傾斜面１１３Ａは、加工ツール３０を用いて以下の手順で形成される。
図８に示すように、第１実施形態と異なり、ソケット１１Ａの中心軸１１１Ａに平行な直線を回転軸３０１として加工ツール３０を回転させながら、この加工ツール３０の先端部３２を嵌合穴１１２Ａに挿入して、嵌合穴１１２Ａの縁部分を切削加工する。すると、回転軸３０１が中心軸１１１Ａに平行であるため、嵌合穴１１２Ａの縁部分には、ソケット１１Ａの中心軸１１１Ａに対する傾斜角が互いに等しい傾斜部Ａ３、Ａ４を含む傾斜面１１３Ａが形成される。
すなわち、傾斜面１１３Ａは、嵌合穴１１２Ａの縁部分を円錐形の先端部３２により切削加工したものであるため、ソケット１１Ａの中心軸１１１Ａに平行な直線を中心軸とする円錐形を想定すると、この円錐形の側面と同一形状となる。
【００３７】
本実施形態によれば、上述の（１）の効果と同様の効果がある。
【００３８】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。
例えば、上述の各実施形態では、締付具として六角ボルトを用いたが、これに限らず、ナットであってもよい。また、ボルトの形状は、六角形に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る締付装置の概略構成を示す図である。
【図２】前記締付装置が備えるソケットの断面図である。
【図３】前記ソケットの嵌合穴の縁部分に傾斜面を形成する手順を説明するための図である。
【図４】前記締付装置により六角ボルトを締付ける際の手順を説明するための図である。
【図５】前記締付装置により六角ボルトを締付ける際の手順を説明するための図である。
【図６】前記締付装置により六角ボルトを締付ける際の手順を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る締付装置が備えるソケットの断面図である。
【図８】前記ソケットの嵌合穴の縁部分に傾斜面を形成する手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１０Ａ    締付装置
１１、１１Ａ    ソケット
１２    駆動装置
３０、３０Ａ    加工ツール
５０    六角ボルト
１１３、１１３Ａ    傾斜面
【図１】
2008213071.tif 000005
【図２】
2008213071.tif 000006
【図３】
2008213071.tif 000007
【図４】
2008213071.tif 000008
【図５】
2008213071.tif 000009
【図６】
2008213071.tif 000010
【図７】
2008213071.tif 000011
【図８】
2008213071.tif 000012