(57)【要約】      （修正有）【課題】ビスの頭部とビス組付穴との隙間が小さく、ビスの保持力が強く締結時にビスが傾いたり、ビスが落下する不具合の無いビス締結装置を提供する。【解決手段】頭部１ａと接触する段差２ｃの形状を、頭部１ａの形状と略一致させた。これにより、頭部１ａによる段差２ｃのシール性が高まり、頭部１ａを強く段差２ｃに吸着できる。また、ビス組付穴２ａの内径寸法と頭部１ａの外径寸法の差を１ｍｍ以内に設け、ビス組付穴２ａとビス１の頭部１ａとの隙間を小さくした。これにより、狭い隙間を通過する空気の流れによって、ビス１の頭部１ａが強くビス組付穴２ａの奥方へ吸引される。このように、ビス１の頭部１ａを強くビス組付穴２ａ内に保持できるため、締結作業時にビス１が傾く締結不良およびビス１の落下を防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスの頭部が挿入されるビス組付穴を備えるとともに、このビス組付穴に挿入された前記ビスの頭部を前記ビス組付穴の内部に向けて吸引するための貫通穴を備えた筒状ツールと、
前記貫通穴の内部に挿通されて、前記ビスの頭部に形成された締結用溝に差し込まれて前記ビスを回転させる棒状を呈したドライバと、
前記貫通穴の内部空気を吸引し、前記筒状ツールと前記ドライバとの間に負圧を発生させ、前記ビス組付穴の内部に挿入された前記ビスの頭部を、前記ビス組付穴の奥方に吸引する負圧発生手段と、
を備えるビス締結装置において、
前記筒状ツールは、前記ビス組付穴の奥部に、前記ビスの頭部と接触する環状の段差を備え、
この段差の形状は、前記ビスの頭部の形状と略一致するように設けられたことを特徴とするビス締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載のビス締結装置において、
前記ビス組付穴の内径寸法と、前記ビスの頭部の外径寸法との差は１ｍｍ以内に設けられていることを特徴とするビス締結装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のビス締結装置において、
前記筒状ツールは、前記段差を含む前記ビス組付穴の形成された先端部が、着脱可能に設けられたことを特徴とするビス締結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビスの頭部を筒状ツールのビス組付穴の内部に吸引し、ビスの頭部をビス組付穴の内部に保持した状態でビスの締結を行うビス締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビス締結装置は、図４に示されるように、筒状ツール２のビス組付穴２ａに挿入されたビス１の頭部１ａを、貫通穴２ｂに与えられる負圧（バキューム）によってビス組付穴２ａに吸着するように設けられており、この状態でドライバ３を回転させてビス１の締結作業を実施する（特許文献なし）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のビス締結装置では、多種類のビス１の締結作業を行うべく、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  は、頭部１ａの外径寸法ｄ２  より余裕を持って大きめに設定されている。具体的には、頭部１ａの外径寸法ｄ２  が直径７．９５ｍｍの場合に使用されるビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  は直径９．５０ｍｍのもの（差が１．５５ｍｍのもの）を使用していた。
このように、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  が、頭部１ａの外径寸法ｄ２  より余裕を持って大きいと、頭部１ａとビス組付穴２ａの隙間が大きいため、負圧によって頭部１ａをビス組付穴２ａの内部に吸引する力が弱くなる。このため、図５（ｂ）に示すように締結時にビス１が傾いて締結不良が発生し易い。また、ビス１の吸着力が不足するため、筒状ツール２からビス１が落下し易い。
【０００４】
一方、筒状ツール２には、図６（ａ）に示されるように、ビス組付穴２ａの奥部に頭部１ａと接触する環状の段差２ｃが形成されている。この段差２ｃは、ビス組付穴２ａと貫通穴２ｂが切り替わる部位であり、段差２ｃの形状は断面直角に形成されている。このため、ナベ形状の頭部１ａのビス１（所謂、鍋螺子）を使用する場合、頭部１ａと筒状ツール２との接触部は、貫通穴２ｂの端部の角のみとなってしまう。つまり、頭部１ａにおける筒状ツール２との接触部は、図６（ｂ）の破線に示す線状になり、筒状ツール２における頭部１ａとの接触部は、図６（ｃ）の破線に示す線状になる。
即ち、頭部１ａがビス組付穴２ａの奥の段差２ｃに着座する状態であっても、頭部１ａと筒状ツール２との接触面積（シール面積）がほとんど無いため、負圧によってビス１を吸着して保持する力が弱くなる。このため、図５（ｂ）に示すように締結時にビス１が傾いて締結不良が発生し易い。また、ビス１の吸着不足によって筒状ツール２からビス１が落下し易い。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒状ツールの形状を工夫することにより、ビスの保持能力を高めてビスの締結不良およびビスの落下を防ぐことのできるビス締結装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用するビス締結装置の筒状ツールは、ビスの頭部と接触する段差の形状が、ビスの頭部の形状と略一致する。このため、段差でのシール性が高まり、ビスの頭部が強く段差に吸着される。
このように、ビスの頭部が強く段差に吸着されることにより、ビス組付穴内におけるビスの保持能力が高まるため、ビスの締結作業時にビスが傾く締結不良を防止できるとともに、ビス組付穴からビスが落下する不具合も防止できる。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用するビス締結装置は、ビス組付穴の内径寸法と、ビスの頭部の外径寸法との差が１ｍｍ以内に設けられる。即ち、ビス組付穴とビスの頭部との隙間寸法が小さいため、狭い隙間を通る空気の流れによってビスの頭部が強くビス組付穴の内部に吸引される。
このように、ビスの頭部が強くビス組付穴の内部に吸引されることにより、ビス組付穴内におけるビスの保持能力が高まるため、ビスの締結作業時にビスが傾く締結不良を防止できるとともに、ビス組付穴からビスが落下する不具合も防止できる。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用するビス締結装置の筒状ツールは、段差を含むビス組付穴の形成された先端部が、着脱可能に設けられたものである。
これによって、ビス組付穴の内径寸法、ビス組付穴の奥行き寸法、段差の形状等の変更を先端部の交換のみで実施できる。即ち、使用するビスの種類を変更する場合等において、先端部の交換で対処可能になり、コスト削減が可能になる。また、段差を含むビス組付穴に不具合が生じた場合は、先端部を交換するのみで対処が可能になるため、メンテナンスが容易になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、２つの実施例と変形例を用いて説明する。
［第１実施例］
第１実施例を図１、図２を参照して説明する。
ビス締結装置は、頭部１ａに締結用の締結用溝１ｂ（例えば十字溝）が形成されたビス１を、締結対象物（例えば、エアコンユニット等：図示しない）の所定の部位（ビス締結部位）に締結する装置であり、筒状ツール２、ドライバ３および負圧発生手段（図示しない）から構成される。
【００１０】
（筒状ツール２の説明）
筒状ツール２は、鉄やステンレス等のような硬質金属によってなる略筒状を呈するものであり、先端側（図示下方側）にビス１の頭部１ａを挿入するビス組付穴２ａを備えるとともに、このビス組付穴２ａに挿入されたビス１の頭部１ａをビス組付穴２ａの内部に向けて吸引するための貫通穴２ｂを備える。なお、ビス組付穴２ａおよび貫通穴２ｂは、筒状ツール２の軸方向中心線に対して同芯的に形成されたものである。
【００１１】
ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  は、使用される頭部１ａの外径寸法ｄ２  よりやや大きめ（ｄ１  ＞ｄ２  ）に設けられている。しかるに、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  と頭部１ａの外径寸法ｄ２  の差は、１ｍｍ以内（ｄ１  −ｄ２  ≦１ｍｍ）に設定されている。
具体的な一例を示すと、この実施例では、頭部１ａの外径寸法ｄ２  が直径７．９５の場合、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  が直径８．０１ｍｍに設けられ、その差は０．０６ｍｍに設定されている。
【００１２】
貫通穴２ｂの内径寸法ｄ３  は、頭部１ａの外径寸法ｄ２  より小さく（ｄ２  ＞ｄ３  ）設けられている。
即ち、ｄ１  ＞ｄ２  ＞ｄ３  の関係にあり、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  は、貫通穴２ｂの内径寸法ｄ３  より大きく、ビス組付穴２ａと貫通穴２ｂの径が切り替わる部位に段差２ｃが形成されている。この段差２ｃの形状については後述する。
【００１３】
ここで、貫通穴２ｂの内径寸法ｄ３  と頭部１ａの外径寸法ｄ２  の差は、少なくとも１ｍｍ以上（少なくともｄ２  −ｄ３  ≧１ｍｍ）、好ましくは２ｍｍ以上（好ましくはｄ２  −ｄ３  ≧２ｍｍ）に設けられる。即ち、頭部１ａと接触する段差２ｃの径方向幅は、少なくとも０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上に設けられる。
【００１４】
一方、ビス組付穴２ａの奥行き寸法（先端から段差２ｃまでの軸方向の長さ）は、ビス１の全長寸法よりも短く設けられており、ビス組付穴２ａの内部にビス１の頭部１ａが装着された状態において、筒状ツール２の先端からビス１の先端（締結が開始される部分）が突出するようになっている。
【００１５】
（ドライバ３の説明）
ドライバ３は、貫通穴２ｂの内部に挿通された棒状を呈し、先端にビス１の締結用溝１ｂに差し込まれるネジ回部３ａが設けられている。このドライバ３は、図示しない電動モータ、エアコンプレッサ等の駆動手段（図示しない）によって回転駆動可能なものである。つまり、ビス組付穴２ａの内部に挿入された頭部１ａの締結用溝１ｂにネジ回部３ａを差し入れた状態で、ドライバ３をビス締結方向に回転駆動することで、ビス１を締結対象物へねじ込むことができる。
【００１６】
（負圧発生手段）
図示しない負圧発生手段は、貫通穴２ｂの内部空気を吸引可能なエア吸引機であり、そのエア吸込部分が貫通穴２ｂに接続されて、貫通穴２ｂの内部を負圧にするものである。この負圧発生手段によって貫通穴２ｂの内部空気を吸引すると、筒状ツール２とドライバ３との間に負圧が発生する。このため、ビス組付穴２ａの内部に挿入されたビス１の頭部１ａを、ビス組付穴２ａの奥方に吸引し、頭部１ａを段差２ｃに吸着する。これによって、ビス組付穴２ａの内部でビス１の頭部１ａを保持できる。
【００１７】
（段差２ｃの説明）
段差２ｃは、上述したように、径の異なるビス組付穴２ａと貫通穴２ｂの切り替わる部位に形成された環状部であり、図２（ｂ）に示すように、ビス１の頭部１ａと接触可能に設けられている。
この段差２ｃの形状は、頭部１ａの形状と略一致するように設けられている。即ち、頭部１ａの形状がナベ形状の場合（ビス１＝鍋螺子）、頭部１ａと接触する段差２ｃの形状は、頭部１ａのナベ形状に一致するように設けられている。
【００１８】
具体的には、段差２ｃに接触する部位の頭部１ａの形状が、図２（ａ）に示す傾斜角（例えば、２２°４４’）の場合、頭部１ａと接触する段差２ｃの形状も、図２（ｂ）に示す傾斜角（例えば、２２°４４’）に設けられる。また、段差２ｃに接触する部位の頭部１ａの形状が、略Ｒ形状の場合は、頭部１ａと接触する段差２ｃの形状も頭部１ａの形状に合わせた略Ｒ形状に設けられる。
このように、段差２ｃの形状が、頭部１ａの形状と一致するため、図２（ｃ）、（ｄ）のハッチング部に示すように、頭部１ａと段差２ｃの接触する環状の接触面積が従来より格段に大きくなる。
【００１９】
（第１実施例の作動）
ビス１の頭部１ａをビス組付穴２ａの内部に差し込む。すると、貫通穴２ｂの内部に発生する負圧により、頭部１ａがビス組付穴２ａの奥方に吸引され、頭部１ａが段差２ｃに着座する。この状態のまま、筒状ツール２を移動させ、筒状ツール２の先端から突出するビス１の先端を、締結対象物（エアコンユニット等）の所定の部位（ビス締結部位）に位置合わせする。そして、ドライバ３を回転駆動する。すると、ドライバ３の回転によってビス１が回転し、ビス１が締結対象物の所定の部位にねじ込まれる。このねじ込みによるビス１の締結が完了すると、組付けライン上に配置されたビス締結装置は上記の作動を繰り返す。
【００２０】
（第１実施例の効果）
上述したように、頭部１ａと接触する段差２ｃの形状を頭部１ａの形状と略一致させたことにより、頭部１ａによる段差２ｃのシール性が高まる。このため、貫通穴２ｂの内部に発生する負圧により、頭部１ａが強く段差２ｃに吸着される。
また、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  と頭部１ａの外径寸法ｄ２  の差を１ｍｍ以内に設けたことにより、ビス組付穴２ａとビス１の頭部１ａとの隙間寸法が０．５ｍｍ以下と小さいため、頭部１ａとビス組付穴２ａとの狭い隙間を通過する空気の流れによって、ビス１の頭部１ａが強くビス組付穴２ａの奥方へ吸引される。
【００２１】
具体的な数値を用いて説明する。
従来の場合、即ち、段差２ｃの形状が断面直角で、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  とビス１の頭部１ａの外径寸法ｄ２  の差が１．５５ｍｍの場合、段差２ｃに吸着されるビス１の吸着力は２０ｋｐｓであった。
これに対し、本実施例のように、段差２ｃの形状をビス１の頭部１ａの形状と略一致させ、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  と頭部１ａの外径寸法ｄ２  の差を０．０６ｍｍとした場合、段差２ｃに吸着されるビス１の吸着力は４２．４ｋｐｓにアップした。
即ち、この実施例のビス締結装置は、筒状ツール２における段差２ｃの形状と、ビス組付穴２ａの径を変更したのみで、ビス１の吸着力を約２．１倍に上げることができた。
【００２２】
このように、本実施例のビス締結装置は、ビス１の頭部１ａを強く段差２ｃに吸着でき、ビス組付穴２ａ内におけるビス１の保持能力がアップするため、ビス１の締結作業時にビス１が傾く締結不良を防止できるとともに、ビス組付穴２ａからビス１が落下する不具合も防止できる。
【００２３】
また、本実施例のビス締結装置は、筒状ツール２の一部の形状（段差２ｃの形状とビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  ）を変更するのみで、上記のような優れた効果を得ることができる。即ち、本発明を採用するビス締結装置は、従来の装置に対して安価な変更コストで大きな効果を得ることができる。
【００２４】
［第２実施例］
第２実施例を図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、第２実施例中において第１実施例と同一符号を付すものは、同一機能物を示すものである。
この第２実施例に示す筒状ツール２は、段差２ｃを含むビス組付穴２ａの形成された先端部２ｄを、他の部分（図示上側の本体部２ｅ）に対して着脱可能に設けたものである。
先端部２ｄを本体部２ｅに対して着脱する手段は、図３（ａ）に示すように、ネジ式締結手段を用いても良いし、他の締結手段を用いても良い。
【００２５】
このように、筒状ツール２を２分割にして、段差２ｃを含むビス組付穴２ａの形成された先端部２ｄを本体部２ｅに対して着脱可能に設けたことにより、ビス組付穴２ａの内径寸法ｄ１  や奥行き寸法、段差２ｃの形状等の変更を、先端部２ｄの交換のみで実施できる。即ち、使用するビス１の種類を変更する場合に、先端部２ｄの交換で対処可能になり、コスト削減が可能になる。
また、筒状ツール２の先端部２ｄ（段差２ｃを含むビス組付穴２ａ等）は、自動組付け等を行う場合など、長期使用による摩耗や打痕等により不具合が発生し易い場所であるが、先端部２ｄに不具合が生じた場合は、先端部２ｄのみを交換することで対処が可能になるため、メンテナンスが容易になる。
【００２６】
［変形例］
上記の実施例で開示した具体的な数値や形状は、実施例を説明するための一例であり、他の数値や形状を適用して良いことは言うまでもない。即ち、例えば、締結用溝１ｂの形状が十字溝のビス１を締結する例を示したが、他の形状（例えば、−溝、六角溝等）の締結用溝１ｂが形成されたビス１を本発明が適用された装置で締結しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は筒状ツールの側面図、（ｂ）はビス締結装置の要部断面図である（第１実施例）。
【図２】（ａ）はビスの頭部の側面形状を示す図、（ｂ）はビスの頭部が段差に着座した状態の説明図、（ｃ）は段差に接触する部分を説明するビスの頭部の上視図、（ｄ）はビスが接触する部分を説明する筒状ツールの下視図である（第１実施例）。
【図３】（ａ）は筒状ツールの分解図、（ｂ）は２分割された筒状ツールが組付けられた状態のビス締結装置の要部断面図である（第２実施例）。
【図４】ビス締結装置の要部断面図である（従来例）。
【図５】ビス締結装置による締結不良の説明図である（従来例）。
【図６】（ａ）はビスの頭部が段差に着座した状態の説明図、（ｂ）は段差に接触する部分を説明するビスの頭部の上視図、（ｃ）はビスが接触する部分を説明する筒状ツールの下視図である（従来例）。
【符号の説明】
１    ビス
１ａ  頭部
１ｂ  締結用溝
２    筒状ツール
２ａ  ビス組付穴
２ｂ  貫通穴
２ｃ  段差
２ｄ  先端部
２ｅ  本体部
３    ドライバ
ｄ１    ビス組付穴の内径寸法
ｄ２    ビスの頭部の外径寸法
【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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