JP2000326253A - 締付ツール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク制御付きの締付ツールを簡単に構成
し、また設定トルク値を容易に変更出来るようにする。 【解決手段】 主軸に連結される筒状体１６の内周面に
鋸歯状のカム面ｃを形成し、この筒状体１６の筒内に、
モータ軸に連結されるオイル貯留ケース６を内装すると
ともに、このオイル貯留ケース６に対して放射方向に摺
動自在な複数のピストン７を設け、このピストン７をス
プリング８の圧力及びオイル１０の圧力で外側方向に付
勢することで、ピストン７の先端面をカム面ｃに圧接さ
せる。そして主軸のトルクが高まると、ピストン７が内
側方向に後退してオイル貯留ケース６が空転するように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばボルトやナ
ット等のネジ部品を一定のトルクで締め付けることの出
来る締付ツールに関する。

【０００２】

【従来の技術】ネジ部品等を締め付ける際、一般的に、
同一条件の締付箇所では、回転力と締付時間を一定にす
ればほぼ安定したトルクを得ることが出来るといわれて
いるが、時間を一定に保つことは、通常の作業では無理
が生じる。このため、従来、ネジ部品等を一定のトルク
で締め付けるような技術として、例えば図５に示すよう
に、モータ駆動等の締付ツール５１の主軸５１ａに、一
方向にのみ回転可能に嵌合する手動操作等の定トルクレ
ンチ５２を組合せたような装置とか、特公昭５８―３４
２６５号のようなエアドライバのクラッチ式トルク制御
装置等が知られている。

【０００３】そして前者の図５の装置では、締付ツール
５１によってモータ等により概略のトルクまで締め付け
た後、定トルクレンチ５２を手動操作して一定のトルク
にセットするようにしており、また、後者の特公昭５８
―３４２６５号の装置では、エアバルブから導入される
エア圧で作動する主軸に一定以上のトルクがかかると、
プッシュロッド等を介してエアバルブを閉じてエアモー
タを停止させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のよう
に締付ツール５１と定トルクレンチ５２を組合せるよう
な装置は、作業手順が煩雑となり、また装置も大型化す
るという問題がある。また、後者のように一定トルクに
達したら駆動源の駆動そのものを停止させる技術は、ト
ルク制御のための機構が装置全般に関与するため、トル
ク制御機能のない既存のエアドライバ等に簡易に適用す
ることが出来ず、また設定トルク値を容易に変更出来な
いという難点がある。

【０００５】そこで本発明は、トルク制御付きの締付ツ
ールを簡単に構成出来るようにし、また設定トルク値を
容易に変更出来る締付ツールの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、被締付品を一定のトルクで締め付けるように
した締付ツールにおいて、駆動部とこの駆動部によって
回転駆動される主軸との間に、主軸が一定のトルクに達
したら主軸への駆動力伝達を遮断するトルクリミッター
機構を設けた。

【０００７】このように、トルクリミッター機構によ
り、駆動部を駆動させたままで主軸への駆動力伝達を遮
断するようにすれば、装置構成が簡単となり、またトル
ク制御機能のない既存の締付ツールにも、トルクリミッ
ター機構を介在させることにより、容易にトルク制御付
き締付ツールに改変出来るようになる。ここで、主軸へ
の駆動力伝達を遮断するトルクリミッター機構として
は、例えば係脱自在なクラッチ機構等が適用出来る。

【０００８】また請求項２では、トルクリミッター機構
として、内周に鋸歯状のカム面を備えた筒状体と、この
筒状体の筒内に内装させるピストン支持体を設け、この
ピストン支持体に、放射方向に沿って移動自在な複数の
ピストンを配設して付勢手段によってカム面に向けて所
定圧で圧接させるとともに、主軸側とモータ軸側のいず
れか一方に筒状体を形成し、他方側にピストン支持体を
形成するようにした。

【０００９】そして、筒状体のカム面とピストンを圧接
させて駆動部の駆動力を主軸に伝達するようにし、主軸
のトルク値がピストンの付勢力を超えると、ピストンが
鋸歯状のカム面を滑って動力伝達が遮断されるようにす
る。この際、筒状体とピストン支持体は、どちらが駆動
部側でも主軸側でも良く、また付勢手段としては、スプ
リング圧や液圧やそれらの組合せ等が適用出来る。

【００１０】また請求項３では、ピストンを外側方向に
付勢する付勢手段に、付勢力を調整出来る調整機能を設
けた。

【００１１】このように付勢手段の付勢力を調整するこ
とによって、設定トルク値を変更することが出来る。す
なわち、ピストンの付勢力を強めれば、カム面とピスト
ンの圧接力が強まって設定トルク値が高まり、付勢力を
弱めれば、設定トルク値を下げることが出来る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
締付ツールの分解図、図２はトルクリミッター機構の説
明図、図３は筒状体のカム面とピストンの圧接状態の説
明図、図４はカム面とピストンが滑り始める前の状態の
拡大図である。

【００１３】本発明に係る締付ツール１は、締付けの途
中で締付トルクが一定に達した時点で主軸に対する駆動
力伝達が遮断されるよう制御することを特徴としてお
り、図１に示すように、駆動部としてのエアモータ部２
と、駆動力伝達を制御するためのトルクリミッター部３
と、このトルクリミッター部３の周囲を覆うケース部４
を備えている。

【００１４】そして、エアモータ部２の回転力によって
ネジ部品等を締付け、一定のトルクに達した時点でトル
クリミッター機構としてのトルクリミッター部３により
動力伝達を遮断するようにしている。

【００１５】トルクリミッター部３は、図２に示すよう
に、不図示のモータ軸に連結されるモータジョイント５
と、このモータジョイント５と一体に結合されるピスト
ン支持体としてのオイル貯留ケース６と、このオイル貯
留ケース６の底面側の周壁に所定間隔置きに形成される
複数のピストン孔６ｈに、放射方向に沿ってスライド自
在に内装されるピストン７と、各ピストン７を放射方向
の外側に向けて付勢するそれぞれのスプリング８を備
え、前記ピストン７とピストン孔６ｈの間は液密状態に
保持されるとともに、オイル貯留ケース６内には、オイ
ル１０が貯留されている。

【００１６】そしてこのオイル１０は、前記スプリング
８とともにピストン７を放射方向の外側に向けて付勢す
るよう、ピストン７の基端側に充填されており、このオ
イル１０とスプリング８によって付勢手段を構成してい
る。

【００１７】また、オイル貯留ケース６内には、シール
材１１を介して上下動自在な押圧ピストン１２が配設さ
れ、この押圧ピストン１２の上部には、スプリング１３
を介して押圧板１４が配設されており、この押圧板１４
にはトルクアジャスターネジ１５が結合されている。そ
してこのトルクアジャスターネジ１５はケース蓋１７の
ネジ孔に螺合しており、このトルクアジャスターネジ１
５の操作によってオイル１０の圧力を調整出来るように
されている。

【００１８】一方、オイル貯留ケース６の底面側の一部
は、筒状体１６の筒内に内装され、この筒状体１６の内
面には、図３にも示すように、略Ｖ字型に切り込まれる
鋸歯状のカム面ｃが形成されている。また筒状体１６の
他端側は、ケース部４の軸受１７で支持される主軸ジョ
イント１６ｊとされ、不図示の主軸に結合可能とされて
いる。

【００１９】そして、前記ピストン７の前面は、カム面
ｃの一方側の傾斜面に面接触するよう傾斜しており、こ
の傾斜方向は、ピストン７の回転時に筒状体１６を連れ
回すことの出来る方向とされている。

【００２０】以上のように構成した締付ツール１におい
て、ピストン７の前面はスプリング８の圧力とオイル１
０の圧力により、カム面ｃの一方側の傾斜面に圧接され
ており、不図示のエアモータが作動すると、モータジョ
イント５を介してオイル貯留ケース６、ピストン７が回
転し、筒状体１６を連れ回す。このため、不図示の主軸
が回転し、ネジ部品等が締付けられる。

【００２１】ネジ部品等が締付けられて主軸のトルクが
高まり、このトルク値がスプリング８圧とオイル１０圧
によるピストン７の付勢力を超えるようになると、図４
に示すように、ピストン７はカム面ｃの傾斜面に押され
て後退し始める。そして、ピストン７側がカム面ｃを外
れて滑り出すと空転を始め、主軸への動力伝達が遮断さ
れる。

【００２２】また、以上のようなトルクリミッター部３
において、例えば設定トルク値を高めたい場合には、ト
ルクアジャスターネジ１５を締付けてオイル１０圧を高
めるようにし、設定トルク値を低めたい場合には、トル
クアジャスターネジ１５を弛めてオイル１０圧を低くす
れば良く、簡単に調整出来る。

【００２３】また、以上のような構成により、既存の締
付ツール等にトルクリミッター部３を介装するような改
修を簡単に行うことが出来、トルク制御機能のない締付
ツールにも簡単に適用出来るようになる。

【００２４】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば筒状
体１６をモータ軸側に設け、ピストン７を主軸側に設け
ても良く、また駆動部は電動モータ等でも良い。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明に係る締付ツール
は、駆動部と主軸との間に、主軸が一定のトルクに達し
たら主軸への駆動力伝達を遮断するトルクリミッター機
構を設けたため、例えばトルク制御機能のない既存の締
付ツールにも、簡単にトルク制御機能を持たせることが
出来る。そしてトルクリミッター機構としては、請求項
２のように、内周に鋸歯状のカム面を備えた筒状体と、
このカム面に向けて所定圧で圧接される複数のピストン
によって構成すれば好適である。そして請求項３のよう
に、ピストンを外側方向に付勢する付勢手段に調整機能
を設ければ、任意のトルクで締め付けることが出来て便
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る締付ツールの分解図

【図２】トルクリミッター機構の説明図

【図３】筒状体のカム面とピストンの圧接状態の説明図

【図４】カム面とピストンが滑り始める前の状態の拡大
図

【図５】従来の定トルク締付装置の一例を示す説明図

【符号の説明】 １…締付ツール、３…トルクリミッター部、５…モータ
ジョイント、６…オイル貯留ケース、７…ピストン、８
…スプリング、１０…オイル、１５…トルクアジャスタ
ーネジ、１６…筒状体、１６ｊ…主軸ジョイント、ｃ…
カム面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被締付品を一定のトルクで締め付けるよ
   うにした締付ツールであって、駆動部とこの駆動部によ
   って回転駆動される主軸との間に、主軸が一定のトルク
   に達したら主軸への駆動力伝達を遮断するトルクリミッ
   ター機構が設けられることを特徴とする締付ツール。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の締付ツールにおいて、
   前記トルクリミッター機構は、内周に鋸歯状のカム面を
   備えた筒状体と、この筒状体の筒内に内装されるピスト
   ン支持体を備え、このピストン支持体には、放射方向に
   沿って移動自在な複数のピストンが配設されて付勢手段
   によって前記カム面に向けて所定圧で圧接されるととも
   に、前記主軸側とモータ軸側のいずれか一方に前記筒状
   体が形成され、他方側に前記ピストン支持体が形成され
   ることを特徴とする締付ツール。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の締付ツールにおいて、
   前記ピストンを外側方向に付勢する付勢手段は、付勢力
   を調整出来る調整機能を備えたことを特徴とする締付ツ
   ール。