(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の先端にクロスピンを介してソケットをスイング可能に取付けるとともに、ソケットにスプリング及びスライド駒を内蔵し、スプリングでスライド駒を介して回転軸の先端を押すことでボルトなどの回転対象物に嵌合させる前にソケットの振らつきを防止する構造の締付用工具であって、
前記回転軸の先端を、回転軸に直交する面に対してθ1 の角度を有するテーパ面とし、このテーパ面に接するスライド駒側の面をソケットの軸に直交する面に対してθ2 の角度を有する傾斜面にすることにより、前記回転対象物に嵌合する前の初期状態には前記回転軸に対してソケットを θ1＋θ2 の角度に屈曲させることを特徴とする締付用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルトなどの回転対象物に嵌合させるソケットと、このソケットを回転させる回転軸を自在継手を介して屈曲させた状態でボルトなどの締付をする締付用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソケットと回転軸とを屈曲させた状態で締付をすることのできる締付用電動工具として、例えば特開平９−２０１７７７号公報「電動回動用の継手工具」が知られている。
上記技術は、同公報の図１及び図３によれば、工具１を取付けるための前体２と、この前体２に自在継手５を介して連結する後体４と、この後体４を回転させる電動回動具３と、前体２と後体４とを直列状態若しくは屈曲させた状態で使用するためのロックピン６とから構成した電動回動用の継手工具である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電動回動用の継手工具は、直列状態若しくは屈曲させた状態で使用できるこで、締付用工具としては汎用性に富み、一般に使用するには好適な工具である。
しかし、製造ラインなどでは１つの工程における作業は定まった部分の作業をするものであり、必ずしも、汎用性に富む工具が好適なものとは言えない。
そこで、予め前体２（以下、「ソケット」と呼ぶ）と後体４（以下、「回転軸」と呼ぶ）と初期状態で屈曲保持した状態で所定の角度に設定することのできる専用の締付用工具が望まれる。
【０００４】
すなわち、本発明の目的は、予めソケットと回転軸とを屈曲させた状態で所定の角度に設定することができる締付用工具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、回転軸の先端にクロスピンを介してソケットをスイング可能に取付けるとともに、ソケットにスプリング及びスライド駒を内蔵し、スプリングでスライド駒を介して回転軸の先端を押すことでボルトなどの回転対象物に嵌合させる前にソケットの振らつきを防止する構造の締付用工具であって、回転軸の先端を、回転軸に直交する面に対してθ1 の角度を有するテーパ面とし、このテーパ面に接するスライド駒側の面をソケットの軸に直交する面に対してθ2 の角度を有する傾斜面にすることにより、回転対象物に嵌合する前の初期状態には回転軸に対してソケットを θ1＋θ2 の角度に屈曲させることを特徴とする。
【０００６】
例えば、製造ラインなどでは１つの工程における作業は定まった部分の作業をするものであり、予めソケットと回転軸を所定の角度に屈曲させた状態で設定できる締付用工具、又はソケットと回転軸がぐらつけない締付用工具を使用したほうがよい場合がある。
【０００７】
そこで、スプリングでスライド駒を介して回転軸の先端を押すことで、ボルトなどの回転対象物に嵌合させる前にソケットの振らつきを防止する。
回転軸の先端をテーパ面にし、スライド駒の面を傾斜面にし、この傾斜面にテーパ面を当てることで、回転対象物に嵌合する前の初期状態において回転軸に対してソケットを屈曲させる。
【０００８】
このときに、回転軸の先端を、回転軸に直交する面に対してθ1 の角度を有するテーパ面とし、このテーパ面に接するスライド駒側の面をソケットの軸に直交する面に対してθ2 の角度を有する傾斜面にすることで、スライド駒と回転軸との間で発生する振動を抑える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る締付用工具の側面図である。
締付用工具１０は、回転対象物としてのボルト１１に嵌合させるユニバーサル・ソケットユニット３０（以下、「ソケットユニット３０」と略記する）と、このソケットユニット３０を回転させる回転手段２０とからなる。
【００１０】
回転手段２０は、ソケットユニット３０を取付けるためにハウジング２１に回転可能に取付けたチャック部２２と、このチャック部２２を回転させる駆動モータ２３と、この駆動モータ２３に取付けたエンコーダ２４と、このエンコーダ２４の情報で駆動モータ２３を制御する制御部２５と、これらの制御部２５及び駆動モータ２３に電力を供給するバッテリ２６と、ハウジング２１に取付けることで駆動モータ２３の電源の入り切りをするスイッチとしての電源スイッチ２７、ハウジング２１に取付けることで駆動モータ２３の正逆回転の方向を決める正・逆モードスイッチ２８と、ハウジング２１に取付けることでソケットユニット３０の原点合せをする原点合せモードスイッチ２９とからなる。
【００１１】
なお、１２はボルト１１を締め付けるワーク、２１ａはハウジングに形成したポイント、２２ａはチャック部に形成したポイントである。
【００１２】
駆動モータ２３は、電動モータ、エアモータ又は油圧モータなどを使用することができ、電動モータが好ましい。
エンコーダ２４は、ソケットユニット３０の回転軸３４の位相を検出するためにチャック部２２及び駆動モータ２３を介して回転軸３４に接続した検出器である。
制御部２５は、エンコーダ２４からの情報で電源スイッチ２７を押すと回転軸３４を予め定めた位相まで戻して停止させ、且つ電源スイッチ２７をもう一度押すことで回転軸３４の連続的な回転を維持する回路である。
原点合せモードスイッチ２９は、原点合せをするモードと、原点合せを解除するモードとの２通りのモードを設定するスイッチである。
【００１３】
図２は図１の２矢視図であり、締付用工具１０は、例えば、ボルト締め後にソケットユニット３０（ソケット３１）が二点鎖線で示す位相で停止した場合に、電源スイッチ２７（図１参照）を押すと回転軸３４及びソケット３１を回転させ予め定めた位相、即ち、原点位置まで矢印ａの如く戻し、電源スイッチ２７をもう一度押すと、正・逆モードスイッチ２８（図１参照）の設定しだいで矢印ｂの如く正転又は矢印ｃの如く逆転するようにしたことを示す。
また、後述するように、締付用工具１０は、ソケットユニット３０の構成部品である回転軸３４に対してソケット３１を所定の屈曲で自立するようにした工具でもある。
【００１４】
図３は本発明に係る締付用工具のソケットユニットの分解斜視図であり、ソケットユニット３０は、ボルト１１（図１参照）に嵌合させるソケット３１、このソケット３１に収納するスプリング３２と、このスプリング３２で付勢するスライド駒３３と、このスライド駒３３に当てる回転軸３４と、この回転軸３４をソケット４１に取付けるクロスピン３５と、このクロスピン３５の抜け止をするためにソケット３１に止める止めリング３６とからなる。なお、スプリング３２は、ソケット４１とスライド駒３３との間に付勢する圧縮ばねである。３１ａはソケット３１のポイント、３６ａ，３６ａは止めリング３６の案内部、３６ｂはソケット３１から止めリング３６を外すときの引っ掛け部である。
【００１５】
図４は図３の４−４線断面図であり、ソケット３１の側面断面を示す。
ソケット３１は、本体部４１の一端側にボルト嵌合部４２を形成し、本体部４１の中間に仕切壁４３を形成し、この仕切壁４３にばね支持部４４を形成し、本体部４１の他端側にスライド駒３３をスライドさせるスライド溝４５・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を形成し、本体部４１の他端側にクロスピン３５（図３参照）を貫通させるピン孔４６，４６（手前の４６は不図示）を形成し、止めリング３６を位置決めする凹部４７を形成し、ボルト嵌合部４２にボルト１１（図１参照）を吸着するマグネット４８を取付けたものである。
【００１６】
図５は図３の５−５線断面図であり、ソケット３１の背面断面を示す。
ソケット３１は、４本のスライド溝４４・・・を設けたものであり、２個のピン孔４６，４６を形成したものである。また、４本のスライド溝４４・・・でスライド駒３３をスライドするようにしたので、スライド駒３３がソケット３１内で回転することはない。２個のピン孔４６，４６にクロスピン３５を貫通させ、止めリング３６を凹部４７に取付けるようにしたので、取付け後、クロスピン３５は抜けることはない。
【００１７】
図６は図３の６−６線断面図であり、スライド駒３３の断面を示す。
スライド駒３３は、ソケット３１（図２参照）の軸Ｃ１に直交する面に対してθ2 傾斜させた傾斜面３７と、ソケット４１のスライド溝４５・・・（図５参照）にスライドさせるための凸部３８・・・とを形成したものである。
【００１８】
図７は本発明に係る締付用工具の回転軸の側面図であり、回転軸３４は、一端に軸線Ｃ２に直交する面に対してθ1 の角度で傾斜させたテーパ面５１を形成し、一端近傍にクロスピン３５（図３参照）に嵌合させる断面視でつづみ状の孔５２を形成し、他端に回転手段２０（図１参照）に取付ける取付け部５３を形成したものである。
すなわち、ソケット３１（図３参照）は、回転軸３４に対して θ1＋θ2 の角度に屈曲させたことを示す。
【００１９】
図８は図７の８−８線断面図であり、回転軸３４のつづみ状の孔５２の形状を示し、回転軸３４につづみ状の孔５２を形成し、ソケット３１をつづみ状の孔５２にクロスピン３５を介して取付けたので、回転軸３４に対して角度Ａの範囲でスイングすること、即ち、矢印Ｂの如く首振り運動することができる取付け構造であることを示す。
【００２０】
図９は本発明に係る締付用工具の側面断面図であり、締付用工具１０は、回転軸３４の先端にクロスピン３５を介してソケット３１をスイング可能（首振り可能）に取付けるとともに、ソケット３１にスプリング３２及びスライド駒３３を内蔵し、スプリング３２でスライド駒３３を介して回転軸３４の先端を押すことでボルト１１（図１参照）に嵌合させる前にソケット３１の振らつきを防止し、回転軸３４の先端を、回転軸３４（軸線Ｃ２）に直交する面に対してθ1 の角度（図７参照）で傾斜させたテーパ面５１とし、このテーパ面５１に接するスライド駒３３側の面をソケット３１の軸Ｃ１に直交する面に対してθ2 の角度（図７参照）で傾斜させた傾斜面３７にすることにより、ボルト１１に嵌合する前の初期状態には回転軸３４に対してソケット３１を θ1＋θ2 の角度（図７参照）に屈曲させ、ソケット３１を回転させるために回転軸３４に回転手段２０を備えた締付用工具であると言える。
【００２１】
例えば、製造ラインなどでは１つの工程における作業は定まった部分の作業をするものであり、予めソケットと回転軸を所定の角度に屈曲させた状態で設定できる締付用工具、又はソケットと回転軸がぐらつかない締付用工具を使用したほうがよい場合がある。
【００２２】
そこで、スプリング３２でスライド駒３３を介して回転軸３４の先端を押すことで、ボルト１１に嵌合させる前にソケット３１の振らつきを防止するようにした。この結果、ボルト締め作業の作業時間の短縮を図り、組立コストの低減を図ることができる。
【００２３】
また、回転軸３４の先端をテーパ面５１にし、スライド駒３３の面を傾斜面３７にし、この傾斜面３７にテーパ面５１を当てることで、ボルトに嵌合する前の初期状態において回転軸３４に対してソケット３１を屈曲させるようにした。この結果、ボルト締め作業の作業性の向上を図ることができると共に製造品質の向上を図ることができる。
【００２４】
さらに、回転軸３４の先端を、回転軸３４に直交する面に対してθ1 の角度を有するテーパ面５１とし、このテーパ面５１に接するスライド駒３３側の面をソケット３１の軸Ｃ１に直交する面に対してθ2 の角度を有する傾斜面３７にしたので、スライド駒３３と回転軸３４との間で発生する振動を抑えることができる。
【００２５】
以上に述べた締付用工具１０の作用を次に説明する。先ず、締付用工具１０の動きを説明する。
図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る締付用工具の動きを示す説明図である。（ａ）において、回転軸３４に θ1＋θ2 の角度に屈曲させて取付けたソケット３１を回転対象物であるボルト１１に矢印ａのように嵌合させる。
スプリング３２でスライド駒３３を介して回転軸３４の先端を押しているので、ボルト１１に嵌合させる前にソケット３１は振らつくことはない。
（ｂ）において、回転軸３４を９０°回転することで、ソケット３１を９０°回転させ、ボルト１１を９０°回転させる。ボルト１１の締付作業中（回転軸３４を回転させたとき）は、矢印ｂのように回転軸３４の若干の振れを許容することができることを示す。
（ｃ）において、回転軸３４を１８０°回転することで、ソケット３１を１８０°回転させ、ボルト１１を１８０°回転させる。ボルト１１の締付作業中（回転軸３４を回転させたとき）は、矢印ｃのようにスライド駒３３は往復運動を繰り返す。
【００２６】
次に、回転手段２０の働きを説明する。
図１１は本発明に係る締付用工具の回転手段のブロック図であり、回転手段２０は、回転軸３４を駆動する駆動モータ２３と、この駆動モータ２３をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ２７と、回転軸３４の位相を検出するために回転軸３４に接続したエンコーダ２４と、このエンコーダ２４からの情報で電源スイッチ２７を押すと回転軸３４を予め定めた位相まで戻して停止させ、且つ電源スイッチ２７をもう一度押すことで回転軸３４の連続的な回転を維持するようにした制御部２５とから構成したものであると言える。
【００２７】
作業の一例を示すと、先ず、正・逆モードスイッチ２８で回転軸３４の回転の方向を設定する。正・逆モードスイッチ２８をａ，ｂ接点側に設定することで正転モードに設定する。次に、原点合せモードスイッチ２９をａ，ｂ接点側に設定することで原点合せモードに設定する。そして、電源スイッチ２７を押すことで回転軸３４が回転し、ソケット３１のポイント３１ａが黒丸で示す位置で停止していたソケット３１を矢印ｄのように回転させ、白丸で示す位置にて回転軸３４の回転をストップし、ソケット３１のポイント３１ａがハウジング２１側のポイント２１ａと合致する。すなわち、電源スイッチ２７を押すと回転軸３４を予め定めた位相まで戻して停止させるようにしたものである。
【００２８】
例えば、製造ラインなどではソケット３１と回転軸３４との初期状態の位相が決まってたほうが、ボルト１１などの回転対象物に嵌合しやすい場合があり、ボルト１１にソケット３１を嵌合させるときの作業性を改善しようとするものである。
【００２９】
さらに、ボルト（図１参照）にソケットをセットし、電源スイッチ２７をもう一度押すことで回転軸３４の連続的な回転を維持し、ボルト１１の締付け作業を行なう。
【００３０】
すなわち、締付用工具１０（図１参照）は、回転手段２０を、駆動モータ２３、電源スイッチ２７、エンコーダ２４及び制御部２５から構成することで、電源スイッチ２７を押すと回転軸３４を予め定めた位相まで戻して停止させ、電源スイッチ２７をもう一度押したときに回転軸３４の連続的な回転を維持するようにしたものである。この結果、ボルト締め作業の作業性の向上を図ることができる。
【００３１】
そして、ソケット３１又は回転軸３４の交換方法を説明する。
図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る締付用工具の第１作用説明図である。
（ａ）において、回転軸３４にソケット３１をセット済みの締付用工具１０を示す。
（ｂ）において、ソケット３１から止めリング３６を矢印▲１▼の如く抜く。
（ｃ）において、ソケット３１からクロスピン３５を矢印▲２▼の如く抜く。
（ｄ）において、ソケット３１からスライド駒３３及び回転軸３４を矢印▲３▼の如く抜く。
【００３２】
図１３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る締付用工具の第２作用説明図である。
（ａ）において、二点鎖線で示すスライド駒３３の傾斜面３７の角度θ1 を小さく設定した新たなスライド駒６３と、二点鎖線で示す回転軸３４のテーパ面の角度θ2 を小さく設定した新たな回転軸６４とを用意する。
【００３３】
（ｂ）において、ソケット３１に新たなスライド駒６３及び回転軸６４を取付ける。ソケット３１に対する新たな回転軸６４の角度が、（ａ）に示すスライド駒３３及び回転軸３４を取付けたときに比べ、角度Ｄだけ小さく設定したものであることをを示す。すなわち、傾斜面３７の角度θ1 及び回転軸３４のテーパ面５１の角度θ2 を任意の角度に設定することで、ソケット３１に対する新たな回転軸の角度を所定の範囲内で任意に設定することができる。
【００３４】
（ｃ）において、大きさの違うボルトを締め付けるために、（ａ）に示すスライド駒３３とボルト嵌合部４２の大きさの異なるソケット６１に交換する。すなわち、大きさの違うボルトを締め付けにも対応することができる。
【００３５】
尚、実施の形態では図に示すように回転軸にボルト締め用のソケットを取付けたが、これに限るものではなく、ソケットは、ドライバビット、ドリル、リーマ又は砥石などの工具を取付けるチャックであってもよい。
また、実施例では図７に示すように、回転軸３４のテーパ面５１を角度θ1 に設定し、スライド駒３３の傾斜面３７を角度θ2 に設定したが、これらの角度θ1 及びθ2 は、θ1 を０及びθ2 を有限の角度に設定ものであってもよく、θ2 を０及びθ1 を有限の角度に設定ものであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、回転軸の先端にクロスピンを介してソケットをスイング可能に取付けるとともに、ソケットにスプリング及びスライド駒を内蔵し、スプリングでスライド駒を介して回転軸の先端を押すようにしたので、ボルトなどの回転対象物に嵌合させる前にソケットの振らつきを防止することができる。この結果、ボルト締め作業の作業時間の短縮を図り、組立コストの低減を図ることができる。また、回転軸の先端をテーパ面にし、スライド駒の面を傾斜面にし、この傾斜面にテーパ面を当てるようにしたので、ボルトに嵌合する前の初期状態において回転軸に対してソケットを屈曲させることができる。この結果、ボルト締め作業の作業性の向上を図ることができると共に製造品質の向上を図ることができる。さらに、回転軸の先端を、回転軸に直交する面に対してθ1 の角度を有するテーパ面とし、このテーパ面に接するスライド駒側の面をソケットの軸に直交する面に対してθ2 の角度を有する傾斜面にしたので、スライド駒と回転軸との間で発生する振動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る締付用工具の側面図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図３は本発明に係る締付用工具のソケットユニットの分解斜視図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】本発明に係る締付用工具の回転軸の側面図
【図８】図７の８−８線断面図
【図９】本発明に係る締付用工具の側面断面図
【図１０】本発明に係る締付用工具の動きを示す説明図
【図１１】本発明に係る締付用工具の回転手段のブロック図
【図１２】本発明に係る締付用工具の第１作用説明図
【図１３】本発明に係る締付用工具の第２作用説明図
【符号の説明】
１０…締付用工具、１１…回転対象物（ボルト）、２０…回転手段、２３…駆動モータ、２４…エンコーダ、２５…制御部、２７…スイッチ（電源スイッチ）、３１…ソケット、３２…スプリング、３３…スライド駒、３４…回転軸、３５…クロスピン、３７…傾斜面、５１…テーパ面、Ｃ１…ソケットの軸。
【図１】
0004252724.tif 000002
【図２】
0004252724.tif 000003
【図３】
0004252724.tif 000004
【図４】
0004252724.tif 000005
【図５】
0004252724.tif 000006
【図６】
0004252724.tif 000007
【図７】
0004252724.tif 000008
【図８】
0004252724.tif 000009
【図９】
0004252724.tif 000010
【図１０】
0004252724.tif 000011
【図１１】
0004252724.tif 000012
【図１２】
0004252724.tif 000013
【図１３】
0004252724.tif 000014