(57)【要約】【課題】締結部材が微小隙間に位置する場合でも容易に締め付け作業を行なうことができ、且つ簡単な装置構成で以って、締結部材の種類、取り付け位置又は作業種類に幅広く対応した締め付け作業を行なうことができる締結部材の締め付け用工具を提供する。【解決手段】駆動源により回転駆動する出力軸５１の回転を締結部材６に伝達する締結部材の締め付け用工具１において、出力軸５１に係合して該出力軸５１とともに回転するプーリー２と、プーリー２と締結部材６とに架け渡され、プーリー２を介して出力軸５１の回転を締結部材６に伝達する無端状の伝動ベルト３とを備え、前記伝動ベルト３は、前記締結部材６に架け渡された状態でプーリー２が該締結部材６から離間する方向に移動して張力がかけられる構成となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転駆動する出力軸の回転を締結部材に伝達する締結部材の締め付け用工具において、
前記出力軸に係合して該出力軸とともに回転するプーリーと、
前記プーリーと前記締結部材とに架け渡され、前記プーリーを介して前記出力軸の回転を前記締結部材に伝達する無端状の伝動ベルトとを備え、
前記伝動ベルトは、前記締結部材に架け渡された状態で前記プーリーが該締結部材から離間する方向に移動して張力がかけられることを特徴とする締結部材の締め付け用工具。
【請求項２】
前記伝動ベルトのうち前記締結部材に架け渡される部位が露出するように前記プーリーと前記伝動ベルトとを囲繞するカバーを備え、
前記カバーが開閉手段を有しており、前記カバーを開くことにより前記伝導ベルトを前記プーリーから着脱自在な構成としたことを特徴とする請求項１に記載の締結部材の締め付け用工具。
【請求項３】
前記伝動ベルトの内周面及び前記プーリーの外周面が平坦面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結部材の締め付け用工具。
【請求項４】
外周面が曲面で形成され、内周面が前記締結部材に嵌合する環状の先端治具を有し、前記伝動ベルトが、前記締結部材に嵌合した前記先端治具と前記プーリーとの間に張架されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の締結部材の締め付け用工具。
【請求項５】
前記伝動ベルトと前記カバーとを絶縁性材料で形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の締結部材の締め付け用工具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の締め付け用工具は、電池パックの隣り合う電池間の電極同士を連結する導電性部材の締結に用いられることを特徴とする締結部材の締め付け用工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより回転駆動する出力軸の回転をナットやボルト等の締結部材に伝達する締結部材の締め付け用工具に係り、特に、電動締付機が侵入し難い微小隙間から締結部材の締め付け作業（締結部材を緩める作業を含む）を行なう場合に好適に用いられる締結部材の締め付け用工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車工業をはじめとする各種組み立て工程においては、２部材を締結する際に電動締付機が広く用いられている。電動締付機は、モータと、該モータにより回転駆動する出力軸とを有しており、出力軸の先端に形成されたソケット部若しくは出力軸に着脱自在に取り付けられたソケットにナットやボルト頭部を嵌合させ、モータを駆動することにより出力軸を回転させて、ナットやボルト等の締結部材の締め付け作業を行なうようになっている。
【０００３】
しかし、電動締付機が入らないような微小隙間に締結部材が位置する場合、締結部材の締め付け作業が困難となることがあった。
例えば、電気自動車等の電源として用いられる電池パックにおいては、複数の電池（セル又はモジュール）間を電気的に接続するために導電性部材が取り付けられるが、電池の正極端子又は負極端子と導電性部材との締結に用いられるナットが電池間の極小隙間に位置することがある。この場合、ナットの回転軸線上に電動締付機を設置するスペースが取れないため電動締付機は使用できなかった。
【０００４】
そこで、このような極小隙間に位置する締結部材に対しても締め付け作業を可能とした装置が特許文献１に開示されている。特許文献１（特開平６−１５５３２１号公報）に開示されるトルク伝達装置は、ボルトの軸に垂直な方向から着脱しうる外形円形の治具と、該治具の外周面に２点又は面で接触して治具を回転させることによりボルトを軸回転させる回転駆動装置とを有している。この回転駆動装置は、電動機と、電動機の回転を治具に伝達する伝達機構とから構成される。具体例として、回転駆動装置は、二股に分かれたアームの先端にそれぞれアイドラが回転自在に支持されており、電動機の回転軸に取り付けられたベルト車と２つのアイドラとの間にベルトを張架した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１５５３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電動締付機にはその使用目的に応じて様々な機能や性能を有するものがあり、さらに締結部材の種類や取り付け位置によって最適な電動締付機を選択して用いることが望ましいが、上記した特許文献１の装置は、モータが組み込まれた構成となっているため複数種類の電動締付機に対応できず、単一の作業しか行なうことができなかった。
また、特許文献１に記載されるベルトを用いた回転駆動装置は、回転軸と締結部材とのオフセット距離がアームの長さにより決定してしまうため、締結部材の取り付け位置によっては回転駆動装置が治具まで届かない可能性がある。
このように、従来の装置は締結部材の種類、取り付け位置又は作業種類に幅広く対応することができず、その使用範囲が限定されたものであった。
【０００７】
したがって、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、締結部材が微小隙間に位置する場合でも容易に締め付け作業を行なうことができ、且つ簡単な装置構成で以って、締結部材の種類、取り付け位置又は作業種類に幅広く対応した締め付け作業を行なうことができる締結部材の締め付け用工具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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る締結部材の締め付け用工具は、駆動源により回転駆動する出力軸の回転を締結部材に伝達する締結部材の締め付け用工具において、前記出力軸に係合して該出力軸とともに回転するプーリーと、前記プーリーと前記締結部材とに架け渡され、前記プーリーを介して前記出力軸の回転を前記締結部材に伝達する無端状の伝動ベルトとを備え、前記伝動ベルトは、前記締結部材に架け渡された状態で前記プーリーが該締結部材から離間する方向に移動して張力がかけられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、出力軸に係合したプーリーの回転軸線と締結部材の回転軸線とが伝導ベルトを介してオフセット配置されているため、締結部材が微小隙間に位置し、締結部材の回転軸線上に十分な作業空間を取れない場合であっても、容易に締め付け作業を行なうことができる。
これに加えて本発明では、プーリーが、出力軸の端部に係合する係合部を有しており、この係合部を介してプーリーに電動締付機を着脱自在な構成としているため、最適な電動締付機をその都度選択して使用することができ、締結部材の種類や取り付け位置、締め付け作業の種類に幅広く対応した締め付け作業を行なうことが可能となる。
さらに、締め付けにあたってはプーリーを締結部材から離間する方向に移動させて伝動ベルトに張力をかけるため、伝動ベルトの種類によらず張力をかけることが可能であり、伝動ベルトの長さを適宜選択することにより締結部材の種類、取り付け位置又は作業種類に影響を受けることなく安定して締付作業を行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記伝動ベルトのうち前記締結部材に架け渡される部位が露出するように前記プーリーと前記伝動ベルトとを囲繞するカバーを備え、前記カバーが開閉手段を有しており、前記カバーを開くことにより前記伝導ベルトを前記プーリーから着脱自在な構成とすることが好ましい。
このように、伝動ベルトを囲繞するカバーを有しているため、回転中に伝動ベルトがプーリーから外れたり、あるいは伝動ベルトが跳ねたり歪んだりすることを防止し、伝動ベルトの円滑な回転を可能とし、且つ安全性を確保することが可能となる。また、カバーを開いて伝導ベルトをプーリーから着脱自在な構成とすることにより、伝導ベルトの幅や長さを変更することで、締結部材の形状や取り付け位置に対応した締め付け作業を行なうことが可能となる。例えば、微小隙間の入口から締結部材の位置まで距離が長い場合には、この距離に対応した長い伝導ベルトを選択して取り付ける。
【００１１】
さらに、前記伝動ベルトの内周面及び前記プーリーの外周面が平坦面であることが好ましく、これにより伝動ベルトとプーリーとの密着性が向上し、摩擦抵抗を大きくすることができるため、伝導ベルトの円滑な回転が可能となる。
【００１２】
さらにまた、外周面が曲面で形成され、内周面が前記締結部材に嵌合する環状の先端治具を有し、前記伝動ベルトが、前記締結部材に嵌合した前記先端治具と前記プーリーとの間に張架されることが好ましい。
このように、環状の先端治具を締結部材に嵌合して、伝動ベルトが先端治具とプーリーとの間に張架される構成とすることにより、例えば正六角形のボルト頭部やナットのように外周面が曲面ではない締結部材においても、伝動ベルトと先端治具とが高い密着性を有するため締結部材を確実に回転させることができる。
【００１３】
また、前記伝動ベルトと前記カバーとが絶縁性材料で形成されていることが好ましく、これにより電気機器の締結作業においても安全性を確保することが可能となる。
【００１４】
さらに、上記した締め付け用工具は、電池パックの隣り合う電池間の電極同士を連結する導電性部材の締結に用いられることが好ましく、特に、電気自動車やハイブリッド自動車等のように電源を利用した車両で用いられる電池パックの締結作業に適用されることがより好適である。
【００１５】
一般に、電池パックは、正極端子と負極端子を有する複数の電池（セル又はモジュール）が導電性部材で接続されて構成される。例えば、複数のセルは電気的に直列に接続されることによりモジュール化されるが、このとき、セル間には手や工具が入りにくい微小隙間しかなく、導電性部材をセルに締結する際に締結部材の締め付け作業が困難となる。そこで、本発明の締め付け用工具を用いることにより、容易にセル間の締結部材の締め付け作業を行なうことが可能となり、作業効率を向上させることができる。特に、本構成において上記したようにカバーを絶縁性材料で形成することにより、電池組み立て作業の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上記載のように本発明によれば、出力軸に係合したプーリーの回転軸線と締結部材の回転軸線とが伝導ベルトを介してオフセット配置されているため、締結部材が微小隙間に位置し、締結部材の回転軸線上に十分な作業空間を取れない場合であっても、容易に締め付け作業を行なうことができる。
これに加えて本発明では、プーリーが、出力軸の端部に係合する係合部を有しており、この係合部を介してプーリーに駆動源を着脱自在な構成としているため、最適な駆動源をその都度選択して使用することができ、締結部材の種類や取り付け位置、締め付け作業の種類に幅広く対応した締め付け作業を行なうことが可能となる。
さらに、締め付けにあたってはプーリーを締結部材から離間する方向に移動させて伝動ベルトに張力をかけるため、伝動ベルトの種類によらず張力をかけることが可能であり、伝動ベルトの長さを適宜選択することにより締結部材の種類、取り付け位置又は作業種類に影響を受けることなく安定して締付作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る締め付け用工具の基本構成を示す側断面図である。
【図２】プーリーを示す斜視図である。
【図３】図１に示した締め付け用工具をＡ方向からみた外観斜視図である。
【図４】締め付け用工具の使用状態を説明する斜視図である。
【図５】図１の変形例である締め付け用工具の側断面図である。
【図６】先端治具を用いた締め付け作業を説明する図であり、（Ａ）は微小隙間に位置するナットを示す図で、（Ｂ）はナットに先端治具を取り付けた状態を示す図で、（Ｃ）は締め付け用工具による締結作業を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る締め付け用工具が適用される電池パックの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
まず最初に、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態に係る締結部材の締め付け用工具１の基本構成を説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る締め付け用工具の基本構成を示す側断面図で、図２はプーリーを示す斜視図で、図３は図１に示した締め付け用工具をＡ方向からみた外観斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、この締め付け用工具１は主に、モータ（駆動源）により回転駆動されるプーリー２と、プーリー２と締結部材６の被締付部とに張架される伝導ベルト３と、プーリー２と伝動ベルト３とを囲繞するカバー４とを備える。さらにこの締め付け用工具１は、伝動ベルト３が締結部材６に架け渡された状態で、プーリー２が該締結部材６から離間する方向に移動することにより伝動ベルト３に張力がかけられるようになっている。
なお、締結部材６は、例えば図６に示すように２部材８１、８２をねじ締結するものであり、例えばボルトやナットである。締結部材６の被締付部とは、ボルト頭部やナットのように締め付け作業において回転駆動力が加えられる部位をいう。
【００２０】
図１及び図２に示すようにプーリー２は、回転軸２１と、伝導ベルト３が接触する摩擦面２２と、摩擦面２２の両端に設けられたガイド２３と、回転軸２１の一端側に設けられた係合部２５とを有する。
回転軸２１は、出力軸５１と同一の回転軸線上に設けられ、該出力軸５１から入力される回転駆動力によって回転する。
【００２１】
摩擦面２２は、プーリー２が回転すると摩擦面２２と伝導ベルト３との摩擦抵抗により伝導ベルト３が回転するように構成される。このとき、回転ロスが少なくなるように摩擦抵抗が設定される。さらに、摩擦面２２は平坦面であることが好ましく、これにより伝動ベルト４と摩擦面２２との密着性が向上し、摩擦抵抗を大きくすることができるため、伝導ベルト３の円滑な回転が可能となる。
ガイド２３は、フランジ形状を有し、摩擦面２２の両端に設けられて伝導ベルト３が摩擦面２２から外れないように規制する。
【００２２】
係合部２５は、回転軸２１の一端側に設けられ、モータにより回転駆動する出力軸５１の先端に係合する形状を有する。この係合部２５は、凸形状であっても凹形状であってもよく、例えば、ナットやボルト頭部等の締結部材６の被締付部と同一の形状を有している。
ここで、係合部２５に対応して、モータを備えた電動締付機５（図４参照）の出力軸５１の先端にはソケット部５２が設けられている。電動締付機５のソケット部５２は、出力軸５１の先端に一体的に形成されていてもよいし、出力軸５１の先端に着脱自在に取り付けられるソケット部品であってもよい。
【００２３】
また、回転軸２１の一端側に、円柱状のハンドル２６を設けてもよい。例えば円柱状のハンドル２６の外周面には複数の溝が形成されており、締め付け用工具１に電動締付機５を取り付けていない状態にて、ハンドル２６により手動でプーリー２を回転させ、締結部材６を仮締めすることもできる。
【００２４】
図１及び図３に示すようにカバー４は、伝動ベルト３のうち締結部材６に張架される部位が露出するように、プーリー２と伝動ベルト３とを囲繞する。好ましくは、カバー４は長尺状に形成されていることが好ましい。
具体的には、カバー４には、プーリー２の回転軸２１が摺動する軸受け部４１が設けられており、軸受け部４１を介してプーリー２が回転自在にカバー４に支持されている。軸受け部４１には例えば滑り軸受けが用いられる。
【００２５】
図１及び図４を参照して、上記した構成を有する締め付け用工具１の作用を説明する。なお、図４は締め付け用工具１の使用状態を説明する斜視図であり、カバー１は省略している。
電動締付機５の出力軸５１先端のソケット部５２をプーリー２の係合部２５に係合し、電動締付機５のモータを駆動させると出力軸５１が回転駆動し、出力軸５１から係合部２５を介してプーリー２に回転駆動力が入力される。この回転駆動力によりプーリー２が回転すると、プーリー２の摩擦面２２と伝動ベルト３との摩擦抵抗により伝動ベルト３が回転する。そして、伝動ベルト３が回転すると、締結部材６と伝導ベルトとの摩擦抵抗により締結部材６が回転し、締め付けられる。このとき、電動締付機５の出力軸５１の回転方向Ｂと、締結部材６の回転方向Ｃは同一となる。
【００２６】
このように本実施形態の締め付け工具１によれば、出力軸５１に係合したプーリー２の回転軸線と締結部材６の回転軸線とが伝導ベルト３を介してオフセット配置されているため、締結部材６が微小隙間に位置し、締結部材の回転軸線上に十分な作業空間を取れない場合であっても、容易に締め付け作業を行なうことができる。
これに加えて本実施形態では、プーリー２が、出力軸５１の端部に係合する係合部２５を有しており、この係合部２５を介してプーリー２に電動締付機５を着脱自在な構成としているため、最適な電動締付機５をその都度選択して使用することができ、締結部材６の種類や取り付け位置、締め付け作業の種類に幅広く対応した締め付け作業を行なうことが可能となる。
さらに、締め付けにあたってはプーリー２を締結部材６から離間する方向に移動させて伝動ベルト３に張力をかけるため、伝動ベルト３の種類によらず張力をかけることが可能であり、伝動ベルト３の長さを適宜選択することにより締結部材６の種類、取り付け位置又は作業種類に影響を受けることなく安定して締付作業を行うことが可能となる。
【００２７】
さらにまた、伝動ベルト３を囲繞するカバー４を有しているため、回転中に伝導ベルト３がプーリー２から外れたり、あるいは伝導ベルト３が跳ねたり歪んだりすることを防止し、伝導ベルト３の円滑な回転を可能とし、且つ安全性を確保することが可能となる。さらにまた、カバー４は、隙間内部の締結部材６の取り付け位置まで伝導ベルト３を導くために用いることもできる。すなわち、伝導ベルト３をカバー４で囲繞した構成とすることで、カバー４が案内部材として機能するため水平方向に位置する締結部材６に対しても伝動ベルト３を架けることができる。
【００２８】
図５は図１の変形例である締め付け用工具の側断面図である。
同図に示すように、この変形例では締め付け用工具１のカバー４が開閉手段を有しており、カバー４を開くことにより伝導ベルト３をプーリー２から着脱自在な構成となっている。カバー４の開閉手段としては、例えばカバー４の一面を開閉面４２とし、この開閉面４２が他の部位から取り外せるような手段が用いられる。締め付け用工具１の使用時には、ボルト等の着脱自在な固定部材４３により開閉面４２が他のカバー部位に固定されている。そして、伝導ベルト３を交換する際に、開閉面４２を開けてプーリー２から伝導ベルト３を取り外し、ベルト幅又はベルト長さが異なる他の伝導ベルト３に付け替える。伝導ベルト３の交換後、再度固定手段４３により開閉面４２を固定する。
【００２９】
このように、カバー４を開いて伝導ベルト３をプーリー２から着脱自在な構成とすることにより、伝導ベルト３の幅や長さを変更することで、締結部材６の形状や取り付け位置に対応した締め付け作業を行なうことが可能となる。
【００３０】
また、図６に示すように、本実施形態の締め付け工具１は、外周面が曲面で形成され、内周面が締結部材６に嵌合する環状の先端治具７を有し、この先端治具７とプーリー２との間に伝動ベルト３が張架されるようにしてもよい。ここで、図６は先端治具を用いた締め付け作業を説明する図であり、（Ａ）は微小隙間に位置するナットを示す図で、（Ｂ）はナットに先端治具を取り付けた状態を示す図で、（Ｃ）は締め付け用工具による締結作業を示す図である。
図６（Ａ）に示すように、本実施形態の締め付け用工具１は、２つの部材８１、８２を締結する締結部材６が微小隙間８３に位置する場合に好適に用いられる。
【００３１】
図６（Ｂ）に示すように、締め付け作業を行なう前に、締結部材６に環状の先端治具７を嵌合させる。そして、図６（Ｃ）に示すように、締め付け用工具１の露出した伝導ベルト３を先端治具７に張架し、出力軸５１を回転駆動して締め付け作業を行なう。
このように、締結部材６に環状の先端治具７を嵌合して、伝動ベルト３が先端治具７とプーリー２との間に張架される構成とすることにより、例えば正六角形のボルト頭部やナットのように外周面が曲面ではない締結部材６においても、伝動ベルト３と先端治具７とが高い密着性を有するため締結部材７を確実に回転させることができる。なお、先端治具７は、環状の一端側が封止された構成（有底形状）であってもよい。
【００３２】
図７は本発明の実施形態に係る締め付け用工具が適用される電池パックの斜視図である。
電池パック９０は、正極端子と負極端子を有する複数のセル９１からモジュール９２が構成されている。複数のセル９１は電気的に直列に配置される。すなわち、一のセル９１の正極端子と、他のセル９１の負極端子とが導電性部材９５により連結されている。導電性部材９５は締結部材６により各端子に締結される。
このとき、セル９１間には手や工具が入りにくい微小隙間しかなく、導電性部材９５をセル９１に締結する際に締結部材６の締め付け作業が困難となる。
【００３３】
そこで、本実施形態の締め付け用工具１を用いて、例えば電動締付機５の回転を締結部材６に伝達することにより、容易にセル間の締め付け作業を行なうことが可能となり、作業効率を向上させることができる。特に本実施形態の締め付け用工具１は、電気自動車やハイブリッド自動車等のように電源を利用した車両で用いられる電池パックの締結作業に適用されることがより好適である。
【００３４】
また、図１乃至図７に示した本実施形態の締め付け用工具１において、伝動ベルト３とカバー４とが樹脂等の絶縁性材料で形成されていることが好ましく、これにより電気機器の締結作業においても安全性を確保することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態では駆動源としてモータ及び電動締付機５を用いて説明したが、これに限定されない。駆動源が係合部２５に係合してプーリー２が回転駆動されればよく、ソケットレンチ、めがねレンチやオープンレンチを用いて手動で回転させてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    締め付け用工具
２    プーリー
２１  回転軸
２２  摩擦面
２３  ガイド
２５  係合部
２６  ハンドル
３    伝導ベルト
４    カバー
４１  軸受け部
４２  開閉面
４３  固定部材
５    電動締付機
５１  出力軸
５２  ソケット部
６    締結部材
７    先端治具
９０  電池パック
９１  セル
９２  モジュール
９５  導電性部材
【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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