(57)【要約】【課題】締結部材を着磁せずとも容易に保持し、被締結部材への締結を行う。【解決手段】締結機構１は、ボルトＢを回転させて、ボルトＢのネジ部Ｂａを被締結部材Ｍのネジ穴Ｍａに螺合させる機構であって、回転動力を受けて回転するギヤ３ｂと、ギヤ３ｂと回転軸中心を異ならせて配され、ギヤ３ｂから回転動力を伝達されて回転するギヤ３ｃと、ギヤ３ｃに設けられ、ギヤ３ｃの回転軸とボルトの回転軸とを一致させてボルトを保持するソケット４と、ソケットに保持されたボルトの回転、および、ボルトのネジ部と被締結部材のネジ穴との螺合が可能な状態で、ソケットからのボルトの脱落を防止する防止位置と、防止位置よりもギヤ３ｃの径方向外方であって、ボルトのソケットからの離脱を許容する待機位置との間を移動する脱落防止部５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結部材を回転させて、該締結部材の螺合部を被締結部材の被螺合部に螺合させる締結機構であって、
回転動力を受けて回転する第１回転体と、
前記第１回転体と回転軸中心を異ならせて配され、該第１回転体から回転動力を伝達されて回転する第２回転体と、
前記第２回転体に設けられ、該第２回転体の回転軸と前記締結部材の回転軸とを一致させて該締結部材を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記締結部材の回転、および、該締結部材の螺合部と前記被締結部材の被螺合部との螺合が可能な状態で、該保持部からの該締結部材の脱落を防止する防止位置と、該防止位置よりも前記第２回転体の径方向外方であって、該締結部材の該保持部からの離脱を許容する待機位置との間を移動する脱落防止部と、
を備えたことを特徴とする締結機構。
【請求項２】
前記脱落防止部を前記待機位置および前記防止位置の間を往復移動させるアクチュエータをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の締結機構。
【請求項３】
前記第１回転体を回転駆動するモータをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の締結機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結部材を回転させる回転動力が複数の回転体を介して伝達される締結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、狭所でボルトやナットなどの締結部材を締結するため、所謂オフセットギヤが用いられている。オフセットギヤは、例えば、特許文献１に示すように、モータ等の駆動源からの回転動力が伝達される入力ギヤと、締結部材が保持されるソケットギヤが設けられており、ギヤ機構によって入力ギヤからソケットギヤに回転動力が伝達される。オフセットギヤでは、駆動源が入力ギヤ側に配されることから、ソケットギヤ側を小型化でき、狭所での締結部材の締結に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ソケットギヤには締結部材を嵌め込むソケットが形成されており、締結部材はソケットに嵌め込まれた状態で、被締結部材まで移動される。このとき、被締結部材に締結するときの締結部材の向きなどによっては、締結部材がソケットから脱落してしまうおそれがある。そこで、締結部材を着磁し、磁力によって締結部材をソケットに保持させることが考えられるが、締結部材の磁化処理をしなければならない上、締結部材に異物が付着してしまうなどの懸念がある。
【０００５】
本発明の目的は、締結部材を着磁せずとも容易に保持し、被締結部材への締結を行うことが可能な締結機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、締結部材を回転させて、締結部材の螺合部を被締結部材の被螺合部に螺合させる、本発明の締結機構は、回転動力を受けて回転する第１回転体と、第１回転体と回転軸中心を異ならせて配され、第１回転体から回転動力を伝達されて回転する第２回転体と、第２回転体に設けられ、第２回転体の回転軸と締結部材の回転軸とを一致させて締結部材を保持する保持部と、保持部に保持された締結部材の回転、および、締結部材の螺合部と被締結部材の被螺合部との螺合が可能な状態で、保持部からの締結部材の脱落を防止する防止位置と、防止位置よりも第２回転体の径方向外方であって、締結部材の保持部からの離脱を許容する待機位置との間を移動する脱落防止部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
脱落防止部を待機位置および防止位置の間を往復移動させるアクチュエータをさらに備えてもよい。
【０００８】
第１回転体を回転駆動するモータをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、締結部材を着磁せずとも容易に保持し、被締結部材への締結を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】締結機構の斜視図である。
【図２】締結機構の上面図である。
【図３】締結機構の側面図である。
【図４】脱落防止部の構成および動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
図１は、締結機構１の斜視図であり、図２は、締結機構１の上面図であり、図３は、締結機構１の側面図である。締結機構１は、ボルトＢ（締結部材）を回転させて、ボルトＢのネジ部Ｂａ（螺合部）を、被締結部材Ｍのネジ穴Ｍａ（被螺合部）に螺合させる電動工具である。
【００１３】
図１に示すように、締結機構１はナットランナ２（モータ）を備える。ナットランナ２は、電力または空気圧によって駆動する。ナットランナ２には、オフセットギヤ３が連結されている。
【００１４】
オフセットギヤ３は、筐体３ａの内部に複数のギヤ３ｂ〜３ｄが内蔵されて構成される。ギヤ３ｂ〜３ｄは噛み合い状態を維持して、図２に示すように、図２中、右端のギヤ３ｂ（第１回転体）から左端のギヤ３ｃ（第２回転体）まで直線状に並設されている。すなわち、ギヤ３ｃは、ギヤ３ｂと回転軸中心を異ならせて配されている。
【００１５】
図１および図３に示すように、右端のギヤ３ｂには、ギヤ３ｂの回転軸と同軸にしてシャフト３ｅの一端側が固定されている。シャフト３ｅの他端側は、ナットランナ２に設けられた不図示の連結穴に挿入される。
【００１６】
ナットランナ２が駆動すると、ナットランナ２からシャフト３ｅを伝って、ギヤ３ｂに回転動力が伝達される。そして、ギヤ３ｂからギヤ３ｃまでの間に位置する他のギヤ３ｄを介して、ギヤ３ｂからギヤ３ｃに回転動力が伝達されてギヤ３ｃが回転する。
【００１７】
ソケット４（保持部）は、例えば、環状部材で構成され、ギヤ３ｃの図３中、下側に配される。ソケット４は、ギヤ３ｃに固定されておりギヤ３ｃと一体回転する。ソケット４の内側には、ソケット４の回転軸に垂直な断面形状が六角形に形成された保持穴４ａが設けられており、ボルトＢの頭部Ｂｂが保持穴４ａに嵌め込まれる。
【００１８】
そして、ソケット４は、ボルトＢの頭部Ｂｂが嵌め込まれたとき、ソケット４の回転軸とボルトＢの回転軸とを一致させた状態で、ボルトＢを保持する。
【００１９】
ボルトＢがソケット４に保持された状態で、ナットランナ２が駆動すると、上記のようにギヤ３ｃが回転し、ギヤ３ｃに固定されたソケット４がギヤ３ｃと一体回転する。その結果、ソケット４の回転に伴ってボルトＢが回転することとなる。
【００２０】
また、本実施形態の締結機構１は、ソケット４に保持されたボルトＢの脱落を防止する脱落防止部５を備えている。以下、脱落防止部５の構成および動作について、図４を参照して詳述する。
【００２１】
図４は、脱落防止部５の構成および動作を説明するための説明図であり、締結機構１を図３中、白抜き矢印の向きから見た斜視図を示す。図４に示すように、脱落防止部５は、板状部材であって、先端側が大凡Ｕ字型となっている。
【００２２】
そして、脱落防止部５の基端側は、オフセットギヤ３の筐体３ａに固定されたアクチュエータ６に連結されている。脱落防止部５は、アクチュエータ６の動力を受けて、図４（ｂ）および図４（ｄ）に白抜き矢印で示す向きに往復移動する。
【００２３】
脱落防止部５の動作を説明すると、まず、図４（ａ）に示すように、ボルトＢとワッシャＷが組み付けられた状態で、ボルトＢの頭部Ｂｂがソケット４の保持穴４ａに嵌め込まれる。このとき、脱落防止部５は、ボルトＢのソケット４からの離脱を許容する待機位置、換言すれば、ソケット４の保持穴４ａが完全に露出する位置に待機している。
【００２４】
そして、図４（ｂ）に示すように、アクチュエータ６が駆動することで、脱落防止部５が、図４（ｂ）に白抜き矢印で示す向きに移動する。上記のように、脱落防止部５は、先端側が大凡Ｕ字型となっており、Ｕ字型の窪み５ａに、ボルトＢのネジ部Ｂａが収まる。このとき、脱落防止部５の窪み５ａと、ボルトＢのネジ部Ｂａとは、非接触な状態を維持している。
【００２５】
そして、脱落防止部５は、図４（ｃ）に示すように、ボルトＢのソケット４（図４（ａ）参照）からの脱落を防止する防止位置で停止する。ここで、上記の待機位置は、防止位置よりもボルトＢ（ギヤ３ｃ）の径方向外方に位置している。脱落防止部５は、待機位置から防止位置に向かって、ボルトＢの径方向内方に移動することとなる。
【００２６】
脱落防止部５が防止位置に移動すると、ボルトＢは、ワッシャＷを介して脱落防止部５によって支持され、図４（ｃ）中、破線の矢印で示す向きの移動が規制されることから、ソケット４（図４（ａ）参照）からの脱落が防止されることとなる。また、ワッシャＷも、脱落防止部５によって支持されてボルトＢからの抜け落ちが防止される。
【００２７】
ただし、脱落防止部５は、防止位置において、ソケット４の保持穴４ａと、ワッシャＷの厚み以上に離隔しており、ワッシャＷはボルトＢの回転軸方向に遊びを有している。そのため、ボルトＢも、回転軸方向に遊びを有した状態で保持穴４ａに保持される。また、脱落防止部５とソケット４の保持穴４ａとの離隔距離は、ボルトＢの頭部Ｂｂの厚み（回転軸方向の長さ）よりも小さい。したがって、脱落防止部５が防止位置にあるとき、ボルトＢは、頭部Ｂｂが保持穴４ａ内に保持された状態で、回転軸方向に遊びを有していることとなる。これにより、ボルトＢは、脱落防止部５によって回転が妨げられることなく、保持穴４ａからの脱落が防止されることとなる。換言すれば、脱落防止部５は、ソケット４に保持されたボルトＢの回転、および、ボルトＢのネジ部Ｂａと被締結部材Ｍのネジ穴Ｍａとの螺合が可能な状態で、ソケット４からのボルトＢおよびワッシャＷの脱落を防止している。
【００２８】
そして、図４（ｃ）に示す状態で、締結機構１全体を移動させて、ボルトＢのネジ部Ｂａの先端を被締結部材Ｍのネジ穴Ｍａに当接させる。そして、ナットランナ２を駆動させ、ボルトＢのネジ部Ｂａを被締結部材Ｍのネジ穴Ｍａに螺合させて、ボルトＢおよびワッシャＷをネジ穴Ｍａに仮締めする。
【００２９】
その後、図４（ｄ）に白抜き矢印で示すように、ナットランナ２を駆動させたまま、アクチュエータ６によって脱落防止部５が待機位置に移動し、図４（ｅ）に示すように、ボルトＢおよびワッシャＷをネジ穴Ｍａに本締めする。
【００３０】
このように、締結機構１は、脱落防止部５を備えることから、ソケット４に保持されたボルトＢのソケット４からの脱落が防止される。そのため、ボルトＢがソケット４に安定的に保持され、作業者はボルトＢの脱落を回避することを意識する必要がなくなり、作業性が向上する。また、ボルトＢの脱落防止のためにボルトＢを着磁するなどの処理が不要となり、ボルトＢへの異物の付着が回避される。
【００３１】
上述した実施形態では、脱落防止部５は、ボルトＢのソケット４からの脱落を防止する防止位置と、防止位置よりもギヤ３ｃの径方向外方であって、ボルトＢのソケット４からの離脱を許容する待機位置との間を移動する場合について説明した。このように、待機位置を、防止位置よりギヤ３ｃの径方向外方とすることで、ボルトＢを被締結部材Ｍに締結する際に、脱落防止部５がボルトＢの頭部Ｂｂと被締結部材Ｍとの間に介在せず、ボルトＢを確実に被締結部材Ｍに締結することが可能となる。
【００３２】
また、上述した実施形態では、脱落防止部５を待機位置および防止位置の間を往復移動させるアクチュエータ６を備える場合について説明した。しかし、アクチュエータ６を設けず、脱落防止部５を手動で往復移動させてもよい。ただし、アクチュエータ６を設けることで、脱落防止部５の移動が迅速に遂行でき、脱落防止部５を設けたことによる作業性の改善との相乗効果が期待できる。
【００３３】
また、上述した実施形態では、ギヤ３ｂを回転駆動するナットランナ２を備える場合について説明した。しかし、ナットランナ２を設けず、ギヤ３ｂを手動で回転させる構成であってもよい。ただし、ナットランナ２を設けることで、ボルトＢの締結が迅速に遂行でき、脱落防止部５を設けたことによる作業性の改善との相乗効果が期待できる。
【００３４】
また、上述した実施形態では、締結機構１は、ボルトＢをソケット４に保持し、ネジ穴Ｍａに螺合させる場合について説明した。しかし、締結機構１は、例えば、ナットをソケット４に保持し、ボルトなどのネジに螺合させてもよい。この場合、ナットが締結部材、ナットの内周に形成されるネジ溝が螺合部となり、ナットが螺合されるボルトが被締結部材、ボルトに形成されるネジ溝が被螺合部となる。
【００３５】
また、上述した実施形態では、ボルトＢにワッシャＷを取り付けてネジ穴Ｍａに締結する場合について説明したが、ワッシャＷは必須の構成ではない。また、ボルトＢおよびワッシャＷは、予め一体に形成されていてもよい。さらに、ワッシャＷは、スペーサでもよいし、任意の中間部材を適用してもよい。
【００３６】
また、上述した実施形態では、締結機構１は、電動工具である場合について説明したが、例えば、可動ステージなどを備えた機械装置に組み込まれてもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、ボルトＢをネジ穴Ｍａに仮締めした後、脱落防止部５を待機位置に移動させてから、ボルトＢをネジ穴Ｍａに本締めする場合について説明したが、仮締めを行わずに、脱落防止部５を待機位置に移動させ、ボルトＢをネジ穴Ｍａに本締めしてもよい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、第１回転体および第２回転体として、ギヤ３ｂ、３ｃを例に挙げて説明したが、回転動力を伝達可能であれば、ギヤ以外の構成であってもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、ソケット４の内側に形成された保持穴４ａは、ソケット４の回転軸に垂直な断面形状が六角形である場合について説明した。しかし、保持穴４ａにボルトＢの頭部Ｂｂを嵌め込んでソケット４の回転軸とボルトＢの回転軸とを一致させた状態で、ソケット４がボルトＢを保持できれば、保持穴４ａは、例えば、ヘックスローブ形状など他の任意の形状であってもよい。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、締結部材を回転させる回転動力が複数の回転体を介して伝達される締結機構に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
Ｂ  ボルト（締結部材）
Ｂａ  ネジ部（螺合部）
Ｍ  被締結部材
Ｍａ  ネジ穴（被螺合部）
１  締結機構
２  ナットランナ（モータ）
３ｂ  ギヤ（第１回転体）
３ｃ  ギヤ（第２回転体）
４  ソケット（保持部）
５  脱落防止部
６  アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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