JP2002086366A - ボルト締め付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボルト締めするボルトの種類に応じて締め付け
ツールを迅速かつ容易に切り換えることができるボルト
締め付け装置を得る。 【解決手段】ナットランナー３の回転駆動によってボル
ト締めを行うボルト締め付け装置は、六角ボルトの頭部
が嵌合するソケット部２３を先端に有し基端がナットラ
ンナー３の出力軸３ａに連結された六角ボルト用ソケッ
ト２１と、六角ボルト用ソケット２１と同軸上に延在し
て一体に回転され嵌合穴付きボルトの嵌合穴内に嵌合す
るレンチ部２７を先端に有する嵌合穴付きボルト用レン
チ２６と、嵌合穴付きボルト用レンチ２６と六角ボルト
用ソケット２１とを軸方向に沿って相対的に移動させて
レンチ部２７をソケット部２３から突出する突出位置と
ソケット部２３内に待避する待避位置との間で移動させ
るツール切換手段４１とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト締め付け装
置に関し、特にナットランナーによってボルトを締め付
けるボルト締め付け装置に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば、特開平７−９３５６号公報に開示
され、かつ図３に示すように、従来よりナットランナー
１０１によりボルトの自動締め付けを行うボルト締め付
け装置１００がある。ナットランナー１０１の出力軸１
０２にはジョイント軸１０３が連結されており、ジョイ
ント軸１０３の先端にはボルトを嵌合して回転させる締
め付けツール１０４が着脱自在に設けられている。

【０００３】ボルト締め付け装置１００によってボルト
締めされるボルトには、一般的に六角形の頭部を有する
六角ボルトと、頭部に六角形の嵌合穴を有する嵌合穴付
きボルトがある。六角ボルトをボルト締めする場合、締
め付けツール１０４には、図中に示すように、頭部を係
入可能なソケット部１０６を有した六角ボルト用ソケッ
ト１０５が用いられ、一方、嵌合穴付きボルトをボルト
締めする場合は、嵌合穴内に嵌合するレンチ部を有した
嵌合穴付きボルト用レンチ（図示せず）が用いられる。

【０００４】そして、従来、六角ボルトと嵌合穴付きボ
ルトの２種類のボルトをボルト締めする場合は、例えば
最初に六角ボルト用ソケット１０５をジョイント軸１０
３に装着して六角ボルトをボルト締めし、その後に締め
付けツール１０４を嵌合穴付きボルト用レンチに交換し
て嵌合穴付きボルトをボルト締めするか、若しくは２台
のボルト締め付け装置１００を用意して、一方に六角ボ
ルト用ソケット１０５を装着し、他方に嵌合穴付きボル
ト用レンチを装着して各装置で別々にボルトの締め付け
を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、ボルト締め作業を一時中断させてから締め付けツ
ール１０４を交換するため、生産性の向上を阻害する。
また、後者の場合、ボルト締め付け装置を２台設けるの
は、設備費用及び設備空間が大となり、コスト高騰を招
来し、また、ボルト締め工程におけるサイクルタイムが
長くなり、生産性の向上を阻害するものである。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ボルト締めするボルトの種類に応
じた締め付けツールへの切り換えを迅速かつ容易に行う
ことができるボルト締め付け装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の発明によるボルト締め付け装置は、ナット
ランナーの回転駆動によってボルト締めを行うボルト締
め付け装置において、六角ボルトの頭部が嵌合するソケ
ット部を先端に有し基端がナットランナーの出力軸に連
結された六角ボルト用ソケットと、六角ボルト用ソケッ
トと同軸上に延在して一体に回転され嵌合穴付きボルト
の嵌合穴内に嵌合するレンチ部を先端に有する嵌合穴付
きボルト用レンチと、嵌合穴付きボルト用レンチと六角
ボルト用ソケットとを軸方向に沿って相対的に移動させ
てレンチ部をソケット部から突出する突出位置とソケッ
ト部内に待避する待避位置との間で移動させるツール切
換手段とを有することを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明は、嵌合穴付きボルト用レ
ンチと六角ボルト用ソケットとを軸方向に相対的に移動
させて、嵌合穴付きボルト用レンチのレンチ部をソケッ
ト部から突出する突出位置と、ソケット部内に待避する
待避位置との間で移動させる。従って、レンチ部を待避
位置に移動配置させた場合は、ソケット部に六角ボルト
の頭部を嵌入させ、ナットランナーの回転駆動により六
角ボルトを回転させてボルト締めすることができる。

【０００９】また、レンチ部を突出位置に移動配置させ
た場合は、レンチ部を嵌合穴付きボルトの嵌合穴に嵌入
させ、ナットランナーの回転駆動によって嵌合穴付きボ
ルトを回転させてボルト締めすることができる。従っ
て、ボルト締めに使用する締め付けツールをボルトの種
類に応じて迅速かつ容易に切り換えることができ、複数
種類のボルトを迅速にボルト締めすることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明によるボルト締め付
け装置は、出力軸の軸心がベース部に沿うように設けら
れたナットランナーと、ナットランナーの出力軸に基端
が連結され軸方向に沿って伸縮可能なジョイント軸と、
ジョイント軸の先端に同軸上に延在するように突設され
嵌合穴付きボルトの嵌合穴内に嵌入するレンチ部を先端
に有する嵌合穴付きボルト用レンチと、嵌合穴付きボル
ト用レンチを同軸上で移動可能に収容すると共にベース
部にジョイント軸と一体となって回転可能に支持される
ソケット軸とソケット軸の先端に開口形成され六角ボル
トの頭部が嵌合されるソケット部とを有する六角ボルト
用ソケットと、ジョイント軸を軸方向に伸長及び収縮さ
せる伸縮手段とを有し、ジョイント軸の収縮によってレ
ンチ部をソケット部内に待避する待避位置と、伸長によ
ってレンチ部をソケット部から突出する突出位置との間
で移動させることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、ジョイン
ト軸の収縮によってレンチ部をソケット部内に待避させ
た待避位置に移動させることによって、ソケット部内に
六角ボルトの頭部を嵌合させることができ、ナットラン
ナーの回転駆動によって六角ボルトをボルト締めするこ
とができる。

【００１２】また、ジョイント軸の伸長によってレンチ
部をソケット部から突出させた突出位置に移動させるこ
とによって、嵌合穴付きボルトの嵌合穴内にレンチ部を
嵌合させることができ、ナットランナーの回転駆動によ
って嵌合穴付きボルトをボルト締めすることができる。

【００１３】従って、ボルトの種類に応じてツールを迅
速かつ容易に切り換えることができ、六角ボルトと嵌合
穴付きボルトの２種類のボルトを迅速にボルト締めする
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけ
るボルト締め付け装置を正面から示す図であり、図２
は、図１中で矢印Ａ方向から示した側面図である。

【００１５】図中で符号１はベース部であり、ベース部
１は上下方向に延在するように設けられており、その上
部にはナットランナー支持ブラケット２が水平方向に突
設されている。ベース部１には、スライドユニット５及
びスライドレール６を介在してスライドプレート１０が
上下動自在に支持されており、ナットランナー支持ブラ
ケット２との間に架設されたリフトシリンダ４の伸縮に
よって上下移動される。

【００１６】ナットランナー支持ブラケット２には、軸
心が上下方向に延在し、出力軸３ａが下方に向かって突
出するようにナットランナー３が配置固定されている。

【００１７】そして、ナットランナー３の出力軸３ａに
は、ジョイント軸３０が連結されている。ジョイント軸
３０は、ナットランナー３の出力軸３ａに上端が連結さ
れて下方にスプライン軸が形成された円柱状の第１ジョ
イント軸３１と、第１ジョイント軸３１に上端がスプラ
イン結合されて第１ジョイント軸３１のスプライン軸が
収容される円筒状で下端にスプライン穴が形成された第
２ジョイント軸３２と、第２ジョイント軸３２の下端の
スプライン穴にスプライン結合されるスプライン軸を有
した柱状の第３ジョイント軸３３を有している。

【００１８】第２ジョイント軸３２の内部には、スプリ
ング３７が設けられており、第３ジョイント軸３３が常
に下方に向かって突出するように付勢されている。ま
た、第２ジョイント軸３２は、ベアリングケース４５を
介在してジョイント軸回転支持プレート４２に回転自在
に支持されている。

【００１９】ジョイント軸回転支持プレート４２は、ス
ライドプレート１０から突出するステー１１に設けられ
た一対のガイドロッド４３及びリニヤガイド４４（図１
にのみ図示）によって上下動自在に支持されており、ス
テー１１との間に架設されたツール切換手段及び伸縮手
段としてのツール切換シリンダ４１の伸縮によってステ
ー１１に対して上下移動され、ジョイント軸３０を伸長
及び収縮させる。

【００２０】ジョイント軸３０の下端には、六角ボルト
をボルト締めする六角ボルト用ソケット２１と、嵌合穴
付きボルトをボルト締めする嵌合穴付きボルト用レンチ
２６とを有した締め付けツール２０が連結されている。

【００２１】六角ボルト用ソケット２１は、略円筒状を
有しており、上端には第３ジョイント軸３３がスプライ
ン結合するスプライン穴が形成され、下端には六角ボル
トの頭部が嵌合する穴形状を有したソケット部２３が形
成されている。

【００２２】嵌合穴付きボルト用レンチ２６は、略六角
柱状を有しており、第３ジョイント軸３３の下端面から
六角ボルト用ソケット２１内を挿通されて軸方向に延在
するように突設され、先端には嵌合穴付きボルトの嵌合
穴が嵌合するレンチ部２７が形成されている。

【００２３】六角ボルト用ソケット２１は、ベアリング
１５を介在してツールホルダ１２に回転自在に支持され
ている。ツールホルダ１２は、ステー１１の下面から下
方に向かって延出された一対の脚部１３間（図１参照）
で上下動自在に支持されており、スプリング１４によっ
て常に下方に向かって付勢されている。

【００２４】次に、上記構成を有するボルト締め付け装
置のボルト締め付け動作について説明する。尚、前提と
してボルト締めが行われるワークのボルト穴（図示せ
ず）には予めボルトの先端が螺入されており、ボルトの
軸上上方位置に締め付けツール２０の回転軸が位置する
ようにボルト締め付け装置が配置されているものとす
る。

【００２５】まず、ボルト締めを行うボルトの種類が六
角ボルトである場合は、ツール切換シリンダ４１が伸長
される。ツール切換シリンダ４１が伸長されると、ジョ
イント軸支持プレート４２はステー１１から離間する方
向に移動されて、第２ジョイント軸３２を第１ジョイン
ト軸３１に沿って上方に移動させる。

【００２６】第２ジョイント軸３２が上方に移動される
と、第３ジョイント軸３３が上方に引き上げられ、ジョ
イント軸３０は収縮状態とされる。第３ジョイント軸３
３が上方に引き上げられると、第３ジョイント軸３３の
下端に突設されている嵌合穴付きボルト用レンチ２６は
上方に移動され、レンチ部２７は六角ボルト用ソケット
２１内に待避した待避位置に配置され、ソケット部２３
に六角ボルトの頭部が嵌合される空間が形成される。

【００２７】そして、ナットランナー３の回転駆動と共
にリフトシリンダ４が伸長され、スライドプレート１０
がベース部１に対して下降移動され、六角ボルト用ソケ
ット２１が六角ボルトの頭部に当接し、更にスプリング
１４の付勢力に抗して六角ボルト用ソケット２１をツー
ルホルダ１２と共に所定高さまで押し上げる位置まで下
降移動される。

【００２８】ここで、ソケット部２３と六角ボルトの頭
部との回転角度位置が一致している場合は、そのままソ
ケット部２３内に六角ボルトの頭部が嵌合され、回転角
度位置が一致していない場合には、六角ボルト用ソケッ
ト２１の回転により一致したところでソケット部２３内
に六角ボルトの頭部が嵌合される。

【００２９】そして、ボルトの回転により所定トルクが
検知され、ナットランナー３の回転駆動が停止される
と、リフトシリンダ４によりスライドプレート１０が上
昇移動される。従って、六角ボルト用ソケット２１は、
上昇移動して頭部との嵌合が解かれ、六角ボルトのボル
ト締めが終了する。

【００３０】次に、嵌合穴付きボルトをボルト締めする
場合は、ツール切換シリンダ４１が収縮される。ツール
切換シリンダ４１が収縮されると、ジョイント軸支持プ
レート４２はステー１１に接近する方向に移動されて、
第２ジョイント軸３２を第１ジョイント軸３１に沿って
下方に移動させる。第２ジョイント軸３２が下方に移動
されると、第３ジョイント軸３３が下方に移動され、ジ
ョイント軸３０は伸長状態とされる。第３ジョイント軸
３３が下方に移動されると、嵌合穴付きボルト用レンチ
２６は下方に移動され、レンチ部２７は六角ボルト用ソ
ケット２１から下方に所定長さ突出した突出位置に配置
され、嵌合穴付きボルトの嵌合穴に嵌合可能な状態とさ
れる。

【００３１】そして、ナットランナー３の回転駆動と共
にリフトシリンダ４が伸長され、スライドプレート１０
がベース部１に対して下降移動され、嵌合穴付きボルト
用レンチ２６が嵌合穴付きボルトの頭部に当接し、更に
スプリング３７の付勢力に抗して嵌合穴付きボルト用レ
ンチ２６を所定高さまで押し上げる位置まで下降移動さ
れる。

【００３２】ここで、レンチ部２７と嵌合穴付きボルト
の嵌合穴との回転角度位置が一致している場合は、その
まま嵌合穴内にレンチ部２７が嵌合され、回転角度位置
が一致していない場合は、回転角度位置が一致したとこ
ろで嵌合穴に嵌合される。

【００３３】そして、ボルトの回転により所定トルクが
検知され、ナットランナー３の回転駆動が停止される
と、リフトシリンダ４によりスライドプレート１０が上
昇移動される。従って、嵌合穴付きボルト用レンチ２６
は、上昇移動して頭部との嵌合が解かれ、嵌合穴付きボ
ルトのボルト締めが終了する。

【００３４】上記構成を有するボルト締め付け装置によ
れば、ツール切換シリンダ４１の伸長及び収縮によっ
て、ジョイント軸３０を伸長及び収縮させることがで
き、六角ボルト用ソケット２１と嵌合穴付きボルト用レ
ンチ２６を軸方向に相対的に移動させ、レンチ部２７を
ソケット部２３から突出させた突出位置と、ソケット部
２３内に待避させた待避位置に配置することができる。

【００３５】従って、ボルトの種類に応じて締め付けツ
ール２０を迅速かつ容易に切り換えることができ、六角
ボルトと嵌合穴付きボルトの２種類のボルトを迅速にボ
ルト締めすることができ、ボルト締め工程のサイクルタ
イムを短縮化することができる。また、ナットランナー
３、ジョイント軸３０、締め付けツール２０が全て同軸
上に配置されていることから、装置全体の大きさを小型
化することができる。

【００３６】尚、本発明は上述の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、
嵌合穴付きボルトの嵌合穴が六角穴である場合について
説明したが、４角穴など他の多角穴であってもよい。例
えば嵌合穴が四角穴である場合は、嵌合穴付きボルト用
レンチ２６のレンチ部２７は四角柱形状を有したものと
される。また、上述のボルト締め付け装置を用いて、六
角ボルトの代わりに六角ナットの締め付けを行うことも
できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るボル
ト締め付け装置によれば、嵌合穴付きボルト用レンチと
六角ボルト用ソケットを軸方向に相対的に移動させて、
嵌合穴付きボルト用レンチのレンチ部をソケット部から
突出する突出位置と、ソケット部内に待避する待避位置
との間で移動させることができる。

【００３８】従って、レンチ部の待避位置への移動によ
り、ソケット部に六角ボルトの頭部を嵌入させることが
でき、ナットランナーの回転駆動により六角ボルトを回
転させてボルト締めすることができる。また、レンチ部
の突出位置への移動により、レンチ部を嵌合穴付きボル
トの嵌合穴に嵌入させ、ナットランナーの回転駆動によ
って嵌合穴付きボルトを回転させてボルト締めすること
ができる。

【００３９】従って、ボルト締めに使用する締め付けツ
ールをボルトの種類に応じたものに迅速かつ容易に切り
換えてボルト締めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態におけるボルト締め付け装置を正
面から示す図である。

【図２】図１中で矢印Ａ方向から示した側面図である。

【図３】従来例を示す図である。

【符号の説明】

３ ナットランナー ３ａ 出力軸 ２１ 六角ボルト用ソケット ２３ ソケット部 ２６ 嵌合穴付きボルト用レンチ ２７ レンチ部 ３０ ジョイント軸 ３１ 第１ジョイント軸 ３２ 第２ジョイント軸 ３３ 第３ジョイント軸 ４１ ツール切換シリンダ（伸縮手段、ツール切換手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 宗弘 愛知県西春日井郡西春町大字沖村字岡１番 地 三洋機工株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナットランナーの回転駆動によってボル
   ト締めを行うボルト締め付け装置において、 六角ボルトの頭部が嵌合するソケット部を先端に有し基
   端がナットランナーの出力軸に連結された六角ボルト用
   ソケットと、 該六角ボルト用ソケットと同軸上に延在して一体に回転
   され嵌合穴付きボルトの嵌合穴内に嵌合するレンチ部を
   先端に有する嵌合穴付きボルト用レンチと、 該嵌合穴付きボルト用レンチと前記六角ボルト用ソケッ
   トとを軸方向に沿って相対的に移動させて前記レンチ部
   を前記ソケット部から突出する突出位置と前記ソケット
   部内に待避する待避位置との間で移動させるツール切換
   手段とを有することを特徴とするボルト締め付け装置。
2. 【請求項２】 出力軸の軸心がベース部に沿うように設
   けられたナットランナーと、 該ナットランナーの出力軸に基端が連結され軸方向に沿
   って伸縮可能なジョイント軸と、 該ジョイント軸の先端に同軸上に延在するように突設さ
   れ嵌合穴付きボルトの嵌合穴内に嵌入するレンチ部を先
   端に有する嵌合穴付きボルト用レンチと、 該嵌合穴付きボルト用レンチを同軸上で移動可能に収容
   すると共に前記ベース部に前記ジョイント軸と一体とな
   って回転可能に支持されるソケット軸と該ソケット軸の
   先端に開口形成され六角ボルトの頭部が嵌合されるソケ
   ット部とを有する六角ボルト用ソケットと、 前記ジョイント軸を軸方向に伸長及び収縮させる伸縮手
   段とを有し、 前記ジョイント軸の収縮によって前記レンチ部を前記ソ
   ケット部内に待避する待避位置と、伸長によって前記レ
   ンチ部を前記ソケット部から突出する突出位置との間で
   移動させることを特徴とするボルト締め付け装置。