CN107186662A - 螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具 - Google Patents

螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具，并以螺栓的螺杆长度恒定的方式紧固锁紧螺母。螺栓紧固用工具(1)具备：安装部(6)，其用于安装螺栓组装体(5)，螺栓组装体(5)在螺栓(12)的外螺纹部(13)的中途位置拧入了螺母(14)；以及转矩供给部(4)，其向安装在所述安装部(6)中的螺栓组装体(5)的螺栓(12)以及螺母(14)供给紧固转矩，安装部(6)具备：能够与螺栓(12)的头部(12a)卡合的螺栓卡合部(15)；能够与螺母(14)卡合的螺母卡合部(18)；以及以同轴且隔开规定间隔的方式，连结所述螺母卡合部(18)与螺栓卡合部(15)的连结部(16)。

Description

螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具
技术领域
本发明涉及螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具。
背景技术
一直以来，已知有一种在螺杆长度较长的长螺栓上紧固锁紧螺母的工具(例如参照专利文献1)。
该工具如下，将在螺纹的中途位置配置了锁紧螺母的长螺栓的前端、紧固于被紧固部件的螺纹孔之后，仅拧紧锁紧螺母而推压在被紧固部件的表面，从而由锁紧螺母锁住长螺栓时使用该工具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-824号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1的工具是一种不使长螺栓绕轴旋转，而使锁紧螺母相对于长螺栓绕轴相对旋转并锁住长螺栓的工具，长螺栓与锁紧螺母的相对位置会发生变化。因此存在如下的不良情况：以长螺栓的螺杆长度恒定的方式，相对于被紧固部件进行紧固是很困难的。
本发明的目的在于，提供一种能够以螺栓的螺杆长度恒定的方式紧固锁紧螺母的螺栓紧固用工具以及螺栓安装用夹具。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供以下的方案。
本发明的一个方案是一种螺栓紧固用工具，其具备：安装部，其用于安装螺栓组装体，所述螺栓组装体在螺栓的外螺纹部的中途位置拧入了螺母；以及转矩供给部，其向安装在所述安装部中的所述螺栓组装体的所述螺栓以及所述螺母供给紧固转矩，所述安装部具备螺栓卡合部、螺母卡合部以及连结部，所述螺栓卡合部能够与所述螺栓的头部卡合；所述螺母卡合部能够与所述螺母卡合；所述连结部以同轴且隔开规定间隔的方式，连结所述螺母卡合部与所述螺栓卡合部。
根据本方案，若将在螺栓的外螺纹部的中途的规定位置拧入了螺母的状态下的螺栓组装体安装于安装部时，则螺栓的头部与螺栓卡合部卡合，螺母与螺母卡合部卡合。由于以同轴且隔开规定间隔的方式，由连结部来连结螺栓卡合部和螺母卡合部，所以能够将螺栓和螺母绕螺栓长轴的相对旋转进行固定。
在该状态下，通过将螺栓的前端贴在被紧固部件的螺纹孔，并由转矩供给部向螺栓以及螺母供给紧固转矩，由此能够使螺栓组装体一体地绕螺栓的长轴旋转，并紧固在螺纹孔中。由此，能够以螺栓的螺杆长度恒定的方式来紧固螺母。
在上述方案中，所述螺栓是内六角螺栓，所述螺栓卡合部是通过沿所述螺栓的长轴方向移动而与所述螺栓的内六角卡合的六角钻头，所述螺母是六角螺母，所述螺母卡合部是通过沿所述螺栓的长轴方向移动而与所述螺母的外表面卡合的六角套筒。
通过如此，通过使螺栓组装体和安装部沿其长轴方向相对靠近，能够使得由六角钻头构成的螺栓卡合部卡合在螺栓头部的内六角中，并且能够使得由六角套筒构成的螺母卡合部卡合在由六角螺母构成的螺母的外表面。由此，当将在螺栓的外螺纹部的中途的规定位置拧入了螺母的螺栓组装体安装于安装部时，仅使螺栓组装体和安装部沿其长轴方向相对移动就能完成，能够简便地进行安装。
另外，在上述方案中，也可以将所述螺母卡合部和所述螺栓卡合部配置在如下位置：在使所述安装部和所述螺栓组装体沿所述螺栓的长轴方向相对移动并安装时，在所述螺母卡合部与所述螺母卡合之前，所述螺栓卡合部与所述螺栓卡合。
通过如此，若使螺栓组装体与安装部沿其长轴方向相对靠近，则最初由六角钻头构成的螺栓卡合部卡合在螺栓头部的内六角中，然后由六角套筒构成的螺母卡合部卡合在由六角螺母构成的螺母的外表面。由于在螺母卡合部未与螺母卡合的状态下、螺栓卡合部就与螺栓卡合，所以即使螺栓与螺母的相位错位，也能够使螺栓相对于螺母稍微旋转而使相位一致，并且能够使螺栓和螺母同时卡合在螺栓卡合部以及螺母卡合部上。
另外，本发明的另一方案是一种螺栓安装用夹具，用于在所述螺栓紧固用工具上安装所述螺栓组装体，其具备：螺母压紧部，其用于抑制所述螺母绕所述螺栓的长轴旋转；以及螺栓压紧部，其在所述螺栓的前端部能够切换所述螺栓绕长轴的旋转的抑制和解除。
根据本方案，在螺栓紧固用工具的安装部安装螺栓组装体时，利用螺母压紧部，抑制螺母绕螺栓长轴的旋转，利用螺栓压紧部抑制螺栓绕长轴的旋转，若使安装部沿螺栓的长轴方向靠近螺栓组装体，则最初是由六角钻头构成的螺栓卡合部靠近内六角螺栓的头部的内六角。
由于利用螺栓压紧部抑制螺栓的旋转，所以通过使螺栓紧固用工具绕六角钻头的中心轴进行微小旋转，就能够简便地使六角钻头与内六角的相位一致。在该状态下，通过使安装部进一步靠近螺栓组装体，就能够使六角钻头卡合在内六角中。
此时，由六角套筒构成的螺母卡合部未卡合在六角螺母的外表面，所以通过解除螺栓压紧部对螺栓旋转的抑制，从而允许螺栓绕长轴旋转。然后，使螺栓紧固用工具绕六角钻头的中心轴进行微小旋转，由此能够简便地使六角套筒与六角螺母的相位一致。在该状态下，通过使安装部进一步靠近螺栓组装体，能够使六角套筒卡合在六角螺母的外表面，并且，通过使安装部进一步靠近螺栓组装体，能够在螺栓紧固用工具的安装部安装螺栓组装体。
发明效果
根据本发明，能够起到如下效果：能够以螺栓的螺杆长度恒定的方式来紧固锁紧螺母。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的螺栓紧固用工具的纵剖视图。
图2是表示利用图1的螺栓紧固用工具进行紧固的螺栓组装体的立体图。
图3是表示在本发明的一个实施方式的螺栓安装用夹具上安装了螺栓组装体的状态的纵剖视图。
图4是用于说明将安装于图3的螺栓安装用夹具上的螺栓组装体、安装在图1的螺栓紧固用工具的工序的纵剖视图。
图5是表示使螺栓紧固用工具从图4的状态下降、并且六角钻头与内六角卡合至中途位置的状态的纵剖视图。
图6是表示使螺栓紧固用工具从图5的状态进一步下降、并且六角套筒与六角螺母也卡合的状态的纵剖视图。
图7是表示将图2的螺栓组装体紧固在被紧固部件的状态的图。
附图标记说明
1：螺栓紧固用工具
4：连接部(转矩供给部)
5：螺栓组装体
6：安装部
12：内六角螺栓(螺栓)
12a：头部
13：外螺纹部
14：六角螺母(螺母)
15：六角钻头(螺栓卡合部)
16：圆筒状部(连结部)
17：内六角
18：六角套筒(螺母卡合部)
22：螺栓安装用夹具
26：螺母两面压紧部(螺母压紧部)
27：爪部(螺栓压紧部)
具体实施方式
参照附图，以下对本发明的一个实施方式的螺栓紧固用工具1以及螺栓安装用夹具22进行说明。
如图1所示，本实施方式的螺栓紧固用工具1具备连接部(转矩供给部)4和安装部6，所述连接部(转矩供给部)4设置在大致圆柱状的工具主体2的一端，并与如螺母扳手3那样的产生紧固转矩的装置连接，所述安装部6设置在工具主体2的另一端，并用于安装下述的螺栓组装体5。
连接部4是具备圆筒状的收纳部7、轴环9和多个球11的联接器，所述收纳部7用于收纳螺母扳手3的前端；所述轴环9被设置成能够在该收纳部7的径向外侧沿轴向移动，同时被弹簧8向前端方向施力；所述多个球11被收纳在沿径向贯穿收纳部7的壁面的贯穿孔10内，并且通过轴环9向前端方向移动而被压入到径向内侧。连接部4通过与螺母扳手3的前端连接，从而将螺母扳手3产生的紧固转矩经由工具主体2供给至安装部6。
如图2所示，螺栓组装体5由螺栓和六角螺母(螺母)14构成，所述螺栓由螺杆长度非常长的内六角螺栓12构成；所述六角螺母14被拧入到该螺栓12的外螺纹部13的中途位置。六角螺母14被配置在内六角螺栓12的规定的螺杆长度位置上。
安装部6具备六角钻头(螺栓卡合部)15、圆筒状部(连结部)16和六角套筒(螺母卡合部)18，所述六角钻头15以沿长轴延伸的方式固定在工具主体2的另一端的径向中央；所述圆筒状部16以隔开间隔包围全周的方式配置在该六角钻头15的径向外侧；所述六角套筒18形成在该圆筒状部16的前端的内表面，并具有能够与六角螺母14卡合的内六角17。
六角套筒18和六角钻头15在使各自的中心轴一致的同轴状态下、在沿轴向隔开规定间隔的位置上，利用圆筒状部16进行连结。
圆筒状部16具备：一体地形成在工具主体2上的第一筒部19；以及与六角套筒18连接的第二筒部20。第二筒部20与第一筒部19对接并进行螺纹连接。通过将与第一筒部19结合的第二筒部20更换成长度方向的长度不同的第二筒部，从而能够调节螺杆长度。
如果螺栓组装体5中的六角螺母14的安装位置，根据在被紧固部件28(参照图7)上安装螺栓组装体5并利用六角螺母14锁住时的内六角螺栓12的螺杆长度位置决定，则六角套筒18相对于六角钻头15的轴向位置以如下的方式进行调节。
即、若将在规定位置安装了六角螺母14后的螺栓组装体5插入到圆筒状部16内，则以在六角螺母14插入到六角套筒18内之前、使六角钻头15以规定尺寸卡合在内六角螺栓12的内六角12b的方式，来调节六角套筒18相对于六角钻头15的轴向位置。
此外，在六角钻头15的根部配置有圆环状的永久磁铁21，从而能够通过磁力来吸引收纳在圆筒状部16内的螺栓组装体5的内六角螺栓12的头部12a。
接下来，如图3所示，本实施方式的螺栓安装用夹具22具备：搭载螺栓组装体5的平台23；和配置在平台23下方的螺栓夹持机构24。
平台23具有贯穿孔25，同时还设置有螺母两面压紧部(螺母压紧部)26，贯穿孔25是在将螺栓组装体5的内六角螺栓12的头部12a朝向上方、并将六角螺母14搭载在平台23的上表面时，用于使内六角螺栓12的前端部贯穿；所述螺母两面压紧部26被配置在至少由对置的两个面夹住六角螺母14的位置。
螺栓夹持机构24具有例如通过气缸而沿水平方向开闭的两个爪部(螺栓压紧部)27，并能够切换成如下的两个状态：将向平台23的下方突出的内六角螺栓12的前端部如图3的实线所示夹持在两个爪部27之间、从而防止内六角螺栓12旋转的状态；以及如图3的虚线所示通过使两个爪部27从内六角螺栓12的前端部分离、从而允许内六角螺栓12旋转的状态。
对如此构成的本实施方式的螺栓紧固用工具1以及螺栓安装用夹具22的作用，进行如下说明。
利用本实施方式的螺栓安装用夹具22将螺栓组装体5安装在螺栓紧固用工具1时，使用螺栓安装用夹具22，在内六角螺栓12的外螺纹部13的规定的螺杆长度位置上、高精度地拧入并配置六角螺母14。由此，在外螺纹部13的规定位置配置了六角螺母14的螺栓组装体5被安装于螺栓安装用夹具22上。
即、如图3所示，以螺栓组装体5的内六角螺栓12的头部12a配置在上方的方式，将内六角螺栓12沿上下方向配置，并将前端部插入到螺栓安装用夹具22的平台23的贯穿孔25中。由此，使六角螺母14与平台23的上表面接触，并搭载成螺栓组装体5竖立在平台23上的状态。
此时，通过由螺母两面压紧部26夹住六角螺母14的对置的两个面，从而抑制六角螺母14的旋转。在该状态下，使螺栓夹持机构24工作，如图3的实线所示，使两个爪部27靠近，将内六角螺栓12的前端部夹在爪部27之间。由此，还能够抑制内六角螺栓12绕长轴的旋转。
接下来，将利用连接部4安装在螺母扳手3前端的本实施方式的螺栓紧固用工具1设定成，圆筒状部16的六角套筒18朝向垂直下方的姿态，并从安装于螺栓安装用夹具22上的螺栓组装体5的垂直上方靠近。
由此，螺栓组装体5的内六角螺栓12从上方的头部12a一侧被插入到圆筒状部16内，如图4所示，使六角钻头15靠近头部12a的内六角12b。在六角钻头15与内六角12b的相位不一致的情况下，可使螺栓紧固用工具1绕其中心轴进行微小旋转。
由于利用螺栓夹持机构24来抑制内六角螺栓12绕长轴的旋转，所以能够使内六角螺栓12进行相对旋转以使六角钻头15的相位与内六角12b一致。然后，利用螺母扳手3使六角钻头15进行微小旋转，若六角钻头15与内六角12b的相位一致，则螺栓紧固用工具1能够沿内六角螺栓12的长轴方向向垂直下方移动，如图5所示，六角钻头15被插入到内六角12b的中途位置。
在该时间点，六角套筒18尚未与六角螺母14卡合。而且，在该时间点，利用螺栓夹持机构24的夹持内六角螺栓12的前端部的爪部27，如图3的虚线所示沿水平方向打开，从而放开内六角螺栓12的前端部。由此，内六角螺栓12因与内六角12b卡合的六角钻头15的旋转，能够绕长轴旋转，所以利用螺母扳手3使与六角钻头15卡合的内六角螺栓12绕长轴进行微小旋转，由此能够使六角套筒18与六角螺母14进行相对旋转，并使相位一致。由于用于使相位一致的旋转以微小的角度即可完成，所以六角螺母14相对于内六角螺栓12的位置不会发生很大变化。
然后，当六角套筒18与六角螺母14的相位一致时，螺栓紧固用工具1能够沿内六角螺栓12的长轴方向向垂直下方移动，如图6所示，六角钻头15被插入到内六角12b中直至足够的深度为止，同时六角套筒18与六角螺母14卡合。
在该状态下，通过永久磁铁21的磁引力，内六角螺栓12被吸引，并保持收纳在螺栓紧固用工具1的圆筒状部16内的收纳状态。
通过如此，利用螺栓安装用夹具22，将在内六角螺栓12的外螺纹部13的规定位置拧入了六角螺母14后的螺栓组装体5、安装在螺栓紧固用工具1上。因此，使螺母扳手3移动，将安装了螺栓组装体5的螺栓紧固用工具1搬运至被紧固部件28的紧固位置，在形成于被紧固部件28的内螺纹部29，同轴地配置内六角螺栓12的前端部，并使螺母扳手3工作。
由此，使得与六角钻头15卡合的内六角螺栓12以及与六角套筒18卡合的六角螺母14同时绕内六角螺栓12的长轴旋转，从而内六角螺栓12的外螺纹部13紧固在被紧固部件28的内螺纹部29上。然后，如图7所示，在六角螺母14与被紧固部件28的表面抵接的位置，在内六角螺栓12被六角螺母14锁住的状态下，将内六角螺栓12紧固在被紧固部件28上。
在该紧固作业的过程中，具有如下的优点：由于利用螺栓紧固用工具1使内六角螺栓12与六角螺母14同时以同一速度旋转，所以内六角螺栓12与六角螺母14的相对位置不发生变化，在以高精度维持了植入到被紧固部件28中的内六角螺栓12的螺杆长度的状态下就能够进行紧固。
如此，根据本实施方式的螺栓安装用夹具22，能够容易在螺栓紧固用工具1上安装以高精度设定了内六角螺栓12的螺杆长度后的螺栓组装体5。另外还具有如下优点：根据本实施方式的螺栓紧固用工具1，在维持了所设定的螺杆长度的状态下，能够将上述安装后的螺栓组装体5紧固在被紧固部件28上。而且还具有如下优点：根据本实施方式的螺栓安装用夹具22以及螺栓紧固用工具1，能够容易使以高精度设定螺杆长度并紧固在被紧固部件28上的作业实现自动化。
此外，在本实施方式中，作为供给紧固转矩的转矩供给部，举例表示了如用于连接产生紧固转矩的螺母扳手3的联接器之类的连接部4，但并不受此限制，也可以由与扳手卡合的两个面来构成转矩供给部。即使利用卡合在两个面的扳手以手动进行紧固作业，也能够在以高精度设定了螺杆长度的状态下将螺栓组装体5紧固在被紧固部件28上。

Claims (4)

1.一种螺栓紧固用工具，其特征在于，具备：
安装部，其用于安装螺栓组装体，所述螺栓组装体在螺栓的外螺纹部的中途位置拧入了螺母；以及
转矩供给部，其向安装在所述安装部中的所述螺栓组装体的所述螺栓以及所述螺母供给紧固转矩，
所述安装部具备螺栓卡合部、螺母卡合部以及连结部，所述螺栓卡合部能够与所述螺栓的头部卡合，所述螺母卡合部能够与所述螺母卡合，所述连结部以同轴且隔开规定间隔的方式连结所述螺母卡合部与所述螺栓卡合部。
2.根据权利要求1所述的螺栓紧固用工具，其特征在于，
所述螺栓是内六角螺栓，
所述螺栓卡合部是通过沿所述螺栓的长轴方向移动而与所述螺栓的内六角卡合的六角钻头，
所述螺母是六角螺母，
所述螺母卡合部是通过沿所述螺栓的长轴方向移动而与所述螺母的外表面卡合的六角套筒。
3.根据权利要求2所述的螺栓紧固用工具，其特征在于，
所述螺母卡合部和所述螺栓卡合部配置在如下位置：在使所述安装部和所述螺栓组装体沿所述螺栓的长轴方向相对移动并安装时，在所述螺母卡合部与所述螺母卡合之前，所述螺栓卡合部与所述螺栓卡合。
4.一种螺栓安装用夹具，用于在权利要求3所述的螺栓紧固用工具上安装所述螺栓组装体，具备：
螺母压紧部，其用于抑制所述螺母绕所述螺栓的长轴旋转；以及
螺栓压紧部，其在所述螺栓的前端部能够切换所述螺栓绕长轴的旋转的抑制和解除。
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