JP2004148485A

JP2004148485A - Structural association of tube and insertion section, and bolt axial force meter built-in-type nut runner using this

Info

Publication number: JP2004148485A
Application number: JP2003007123A
Authority: JP
Inventors: Itaru Matsuno; 到松野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: JP4356322B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bolt axial force meter built-in-type nut runner where a large stress is not left in each section, a relative swing movement is enabled, and compactness is attempted. <P>SOLUTION: The nut runner is of a connection structure that a tubular section 7 and an insertion section 8 are connected, a clearance 15 is formed to allow the tubular section 7 and the insertion section 8 to perform the relative swing movement between the internal periphery of the tubular section 7 and the external periphery of the insertion section 8, a groove 16 which extends in almost the external periphery of the insertion section 8 on its external periphery is formed, a slit 17 whose width in the axial direction is different from that of the groove 16 at the tubular section 7 is formed, the insertion section 8 is inserted into the tubular section 7 so as to allow the groove 16 and the slit 17 to be overlapped, and a lock member 19 with a thickness larger than the deepness of the groove 16 to allow the tubular section 7 and the insertion section 8 to be engaged inside the overlapped slit 17 and groove 16. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状部と、この筒状部に挿入される挿入部とを結合させる筒状部と挿入部との結合構造及びこれを用いたボルト軸力計内蔵式ナットランナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筒状部と、この筒状部に挿入される挿入部とを結合させる筒状部と挿入部との結合構造は、従来より様々なものがあった。図１２に結合構造の例を示す。
【０００３】
図１２（ａ）に示す結合構造５１は、筒状部５２にネジ孔５３を設け、挿入部５４に当該挿入部５４側に向かって縮径する引き込み縮径部５５を設けて、この縮径部５５に止ネジ５６を押圧することによって、筒状部５２と挿入部５４とを結合するようになっている。
【０００４】
図１２（ｂ）に示す結合構造５７は、筒状部５８の端部とその筒状部５８に挿入された挿入部５９の外周面とを溶接によって固定して、筒状部５２と挿入部５４とを結合するようになっている。
【０００５】
図１２（ｃ）に示す結合構造６１は、筒状部６２にネジ孔６３を設け、挿入部６４の外周面にネジ孔６３に螺合される止ネジ６５の先端が挿入される穴６７を形成し、止ネジ６５を穴６７の底面に押圧することによって、筒状部６２と挿入部６４とを結合するようになっている。
【０００６】
図１２（ｄ）に示す結合構造６８は、筒状部６９及び挿入部７１にくさび部材７２が挿入される貫通穴７３，７４をそれぞれ設け、くさび部材７２の挿入による押圧力で、筒状部６９と挿入部７１とを固定して結合するようになっている。
【０００７】
このような筒状部と挿入部との結合構造を用いるものとしては、図１３に示すようにボルトの軸力を計測するボルト軸力計を内蔵したボルト軸力計内蔵式ナットランナ１００が一例として挙げられる。
【０００８】
例えば、結合構造５１を用いたボルト軸力計内蔵式ナットランナ１００は、ボルト頭部１０３に係合するソケット１０４の内部に、そのソケット１０４に係合したボルト頭部１０３の端面に接触してボルト１０２の長さを検出する超音波センサ１０５が内蔵されている。
【０００９】
ソケット１０４は、ボルト把持部の反ボルト側に貫通穴が設けられた筒状に形成されており、その貫通穴内に超音波センサ１０５が収容されている。超音波センサ１０５は、貫通穴の反ボルト側から延びるセンサ支持部材１０６（挿入部５４を備える）に筒状のセンサ固定部材１０７（筒状部５２を備える）を介して固定支持されている。
【００１０】
ボルト軸力計は、超音波センサの先端部をボルト頭部の端面に密着させて、超音波センサによって、ボルト頭部から超音波を発振（入射）すると共にボルト軸部の先端部で反射された超音波（エコー）を検出し、その検出結果に基づいてボルトに発生した軸力を測定するものである。
【００１１】
具体的には、ボルトが締め付けられて軸力が発生するとボルト軸部が伸びるため超音波の伝達時間が長くなり、反射波が検出されるまでの時間が長くなる。この長くなった伝達時間はボルトに発生した軸力に比例するため、反射波検出の延長時間からボルト軸力を求めることができる。
【００１２】
このように、ボルトの締付を行うソケット内部に超音波センサを備えたボルト軸力計内蔵式ナットランナとしては、例えば、下記に示した特許文献１に示すようなものがあった。
【００１３】
【特許文献１】
特許第３１３４６５８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２に示した従来の結合構造５１，５７，６１，６８では、止ネジ５６，６５やくさび部材７２や溶接を用いて固定しているため、結合後の筒状部及び挿入部に大きな応力が残留してしまい、変形や部材強度の低下が発生するといった問題があった。
【００１５】
従って、このような結合構造を用いた図１３のボルト軸力計内蔵式ナットランナ１００において、超音波センサ１０５とボルト頭部１０３との位置精度が悪化してボルト軸力の測定精度が低下してしまう問題があった。
【００１６】
さらに、上述の超音波ボルト軸力計によって正確にボルト軸力を測定するためには、超音波の発振（入射）及び反射が正確に行われるようにする必要があるため、超音波センサの先端面とボルト頭部の端面とが、隙間なく密着しなければならない。
【００１７】
ところが、ボルトの製造誤差等の理由により、ボルト頭部の端面が傾斜している場合があるが、この場合、超音波センサの先端と密着するために、超音波センサの接触角度を調整する必要がある。そこで、筒状部を備えたセンサ固定部材と挿入部を備えたセンサ支持部材とが相対首振り移動を許容することが求められていた。
【００１８】
しかしながら、図１２に示した従来の結合構造５１を用いた図１３のボルト軸力計内蔵式ナットランナ１００や特許文献１のボルト軸力計内蔵式ナットランナでは、筒状部５２と挿入部５４との相対首振り機能は有しておらず、ボルト軸力の測定精度が低下してしまうといった問題があった。これは、図１２に示した他の結合構造５７，６１，６８を用いても同じである。
【００１９】
また、ソケットの内部はスペースが非常に小さいので、結合構造のコンパクト化が求められている。
【００２０】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、各部に大きな応力を残留することがなく、相対首振り移動が可能であると共にコンパクトな筒状部と挿入部との結合構造及びこれを用いたボルト軸力計内蔵式ナットランナを提供することにある。
【００２１】
【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の発明は、筒状部と、この筒状部に挿入される挿入部とを結合させる筒状部と挿入部との結合構造であって、上記挿入部の外周面にその略周方向に延びる溝を形成し、上記筒状部にスリットを形成し、上記溝と上記スリットとが重合するように上記筒状部に上記挿入部を挿入し、これら重合した上記スリットと上記溝内に上記筒状部と上記挿入部とを係止するべく上記溝の深さ以上の厚さを有するロック部材を挿入した筒状部と挿入部との結合構造である。
【００２２】
請求項２の発明は、上記ロック部材の外周側に、当該ロック部材を固定する固定部材を設けた筒状部と挿入部との結合構造である。
【００２３】
請求項３の発明は、上記溝に、上記ロック部材が当接することによって上記筒状部と上記挿入部との相対回転を規制するための係止面を形成した筒状部と挿入部との結合構造である。
【００２４】
請求項４の発明は、上記溝の底部に切欠き部を形成して、その切欠き部が上記係止面を構成し、上記ロック部材が上記切欠き部に係合する筒状部と挿入部との結合構造である。
【００２５】
請求項５の発明は、ボルト頭部に係合するソケットの内部に、そのソケットに係合したボルト頭部に接触してボルトの長さを検出する超音波センサを内蔵したボルト軸力計内蔵式ナットランナであって、上記超音波センサをボルト側端部で嵌合して固定する筒状のセンサ固定部材と、そのセンサ固定部材の反ボルト側端部の筒状部に挿入される挿入部を備え上記センサ固定部材を支持するセンサ支持部材とを有し、上記筒状部の内周面と上記挿入部の外周面との間に上記筒状部を備えたセンサ固定部材と上記挿入部を備えたセンサ支持部材との相対首振り移動を許容するためのクリアランスを形成し、上記挿入部の外周面にその略周方向に延びる溝を形成し、上記筒状部に上記溝と軸方向の幅が相違するスリットを形成し、上記溝と上記スリットとが重合するように上記筒状部に上記挿入部を挿入し、これら重合した上記スリットと上記溝内に上記筒状部と上記挿入部とを係止するべく上記溝の深さ以上の厚さを有するロック部材を挿入したボルト軸力計内蔵式ナットランナである。
【００２６】
請求項６の発明は、上記ロック部材の外周側に、当該ロック部材を固定する固定部材を設けたボルト軸力計内蔵式ナットランナである。
【００２７】
請求項７の発明は、上記溝に、上記ロック部材が当接することによって上記筒状部と上記挿入部との相対回転を規制するための係止面を形成し、上記センサ支持部材に、当該センサ支持部材が回転するのを防止するための回転防止機構を設けたボルト軸力計内蔵式ナットランナである。
【００２８】
請求項８の発明は、上記溝の底部に切欠き部を形成して、その切欠き部が上記係止面を構成し、上記ロック部材が上記切欠き部に係合するボルト軸力計内蔵式ナットランナである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
図１は本発明に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナの好適な実施の形態を示した要部拡大断面図、図２は図１の筒状部を示した正面図及び側面図、図３は図２の筒状部に挿入部を加えて示したＩＩＩａ−ＩＩＩａ線断面図及びＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図、図４は図３のＩＶａ−ＩＶａ線断面図及びＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図、図５は図１の挿入部を示した正面図である。
【００３１】
まず、かかる筒状部と挿入部との結合構造を用いたボルト軸力計内蔵式ナットランナの構成を説明する。
【００３２】
ボルト軸力計内蔵式ナットランナは、ボルトの締付機能とボルト軸力の計測機能とを備えたものである。
【００３３】
図１に示すように、ボルト軸力計内蔵式ナットランナ１は、ボルト２の頭部３に係合するソケット４の内部に、そのソケット４に係合したボルト頭部３の端面に接触してボルト２の長さを検出するための超音波センサ５が内蔵されている。
【００３４】
具体的には、ボルト軸力計内蔵式ナットランナ１は、超音波センサ５をボルト側端部で嵌合して固定する筒状のセンサ固定部材６と、そのセンサ固定部材６の反ボルト側端部の筒状部７に挿入される挿入部８を備え上記センサ固定部材６を介して超音波センサ５を支持するセンサ支持部材９とを有している。
【００３５】
ソケット４は、その反ボルト側端部が当該ソケット４を回転させるための回転力伝達軸１１に止ネジ１２等を介して接続されている。回転力伝達軸１１は、回転力を与えるナットランナ駆動機構（図示せず）に連結されている。回転力伝達軸１１は、中空パイプ状に形成されており、その内部に、センサ固定部材６及びセンサ支持部材９が収容されている。
【００３６】
センサ固定部材６は、筒状に形成されており、その反ボルト側端部（センサ支持部材９側端部）に筒状部７が形成されている。センサ固定部材６のボルト側端部は、その内周面が超音波センサ５の外周面と略同径に形成されており、超音波センサ５を嵌合させることによって、超音波センサ５をセンサ固定部材６に固定するようになっている。なお、図中１４は、ゴム等から構成される係止リングを示す。
【００３７】
センサ支持部材９は、そのボルト側端部に挿入部８が形成されている。センサ支持部材９の反ボルト側端部は、当該センサ支持部材９、センサ固定部材６及び超音波センサ５を一体でその軸方向に移動させるセンサ移動機構（図示せず）に接続されており、超音波センサ５が、ソケット４に対して相対移動可能に形成されている。センサ支持部材９は筒状に形成されており、その内部に超音波センサ５に繋がるケーブル１０が挿通されている。
【００３８】
なお、センサ移動機構は、ボルト２の締付時に超音波センサ５を図中上方に待避させ、ボルト２の軸力測定時に超音波センサ５を図中下方に移動させてボルト頭部３に接触させるものである。
【００３９】
次に、図１から図５に従って、筒状部７と挿入部８との結合構造について説明する。なお、図１に示した断面図は、その断面線を屈曲しており、筒状部７の後述するスリット１７のない部分（図中左側）とある部分（図中右側）とをそれぞれ示している。
【００４０】
本実施の形態に係る結合構造の筒状部７の内周面と挿入部８の外周面との間には、筒状部７と挿入部８との相対首振り移動を許容するためのクリアランス１５が形成されている。クリアランス１５は、筒状部７の内周面に形成された凹部２１によって構成されている。この凹部２１は、筒状部７の内周面を所定長さ大径に形成して構成されており、軸方向に見て、挿入部８の先端部（ボルト側端部）２２から、筒状部７の基端部（反ボルト側端部）２３近傍まで形成されている。筒状部７の基端部２３は、挿入部８の外周と略同等の内径を有しており、挿入部８の外周に対してリング状に接触している。
【００４１】
挿入部８の外周面には、その周方向に延びる溝１６が形成されている。この溝１６は、周方向全周に渡って形成されている。なお、この溝１６は、全周に渡って形成されるものに限られるものではなく、部分的に形成されたものであってもよい。さらに、図５に示すように、軸方向に直交して形成されるものに限られるものではなく、直交方向から若干傾斜していてもよい。
【００４２】
一方、筒状部７には、その内側に挿入された挿入部８の溝１６に対向する位置に、溝１６と軸方向の幅が相違する（本実施の形態では幅が小さい）スリット１７が形成されている。スリット１７は、１８０°ピッチで形成された連結部１８間に形成されており、略半円弧状のものが連結部１８を挟んで２箇所に形成されている。
【００４３】
スリット１７から溝１６内には、溝１６の（径方向の）深さ以上の厚さ（径方向厚さ）を有するロック部材１９が挿入されて、筒状部７と挿入部８とをその軸方向に係止するようになっている。ロック部材１９は、スリット１７の筒状部７の中心軸を中心とした開き角度と同等の開き角度を有した円弧状に形成されている。ロック部材１９は、その軸方向厚さが、スリット１７の（軸方向の）幅と同等に形成されている。そして、溝１６は、その（軸方向の）幅が若干大きく形成されているので、筒状部７と挿入部８とが、その軸方向に若干の相対移動を許容されながら係止されている。
【００４４】
ロック部材１９は、永久磁石にて形成されている。これによって、ロック部材１９が筒状部７や挿入部８へと磁着できるので、組立・分解時のロック部材１９の紛失の確率を低減することができる。
【００４５】
この軸方向への相対移動と併せて、筒状部７と挿入部８との間にクリアランス１５が形成されているので、筒状部７と挿入部８とは、筒状部７の基端部２３のリング状に接触した部分を中心として相対首振り移動可能となっている。
【００４６】
ロック部材１９の外周側には、当該ロック部材１９を固定する固定部材２４が設けられている。固定部材２４は、ゴム等からなるＯリング２５にて構成されており、ロック部材１９の外周を囲繞して固定するようになっている。Ｏリング２５は、緊縛力の小さいものとなっていると共に、スリット１７の幅よりも大径に形成されており、Ｏリング２５がロック部材１９を押圧することはない。これによって、ロック部材１９は挿入部８の外周に押さえつけられることはなく、挿入部８に応力を残留させない。また、Ｏリング２５の緊縛力が小さいので組立作業が行いやすい。なお、筒状部７の連結部１８の外周側には、Ｏリング２５の取付位置を規制するガイド溝２０が形成されている。
【００４７】
ところで、ソケット４の内周面には、センサ固定部材６のボルト側端部を案内して超音波センサ５をボルト頭部３の中心位置に案内するためのガイド部２６が形成されている。ガイド部２６は、ボルト側に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されており、その最も小径となる部分が、軸方向長さが小さい範囲でセンサ固定部材６の外周面と略同径となり、その小径部分３０で、リング状にガイド部２６とセンサ固定部材６とが接触するようになっている。
【００４８】
次に、上記構成による筒状部７を備えたセンサ固定部材６と挿入部８を備えたセンサ支持部材９との結合組立手順と、かかる結合構造及びボルト軸力計内蔵式ナットランナ１の作用を説明する。
【００４９】
センサ固定部材６とセンサ支持部材９とを結合させるに際しては、まず、センサ支持部材９内にケーブル１０を挿通して、そのケーブル１０の先端をセンサ固定部材６内に挿通させる。そして、そのケーブル１０の先端を超音波センサ５に接続して、超音波センサ５をセンサ固定部材６のボルト側端部に嵌合して固定する。
【００５０】
その後、筒状部７内に挿入部８を挿入して、筒状部７のスリット１７の位置と挿入部８の溝１６の位置を合わせる。そして、スリット１７の外周側から、ロック部材１９を溝１６内に差し込む。次に、そのロック部材１９の外周にＯリング２５を囲繞して巻き付けて固定して、組立が終了する。
【００５１】
これによって、ロック部材１９が、溝１６とスリット１７とに跨って挿入され、筒状部７と挿入部８とが軸方向に係止される。このとき、溝１６の軸方向の幅がスリット１７の幅よりも大きいので、筒状部７と挿入部８とは、軸方向に相対移動可能となっている。
【００５２】
なお、分解する際には、上記手順と逆の手順を行えばよい。
【００５３】
上記構成によれば、溝１６とスリット１７とにロック部材１９を挿入して、筒上部７と挿入部８とを結合しているので、従来のように止ネジや溶接を用いる必要がない。従って、各部に応力や歪みが発生せず、各部の変形や部材強度の低下を防止できる。
【００５４】
また、筒状部７と挿入部８との間にクリアランス１５を設けると共に、筒状部７と挿入部８とをその軸方向に相対移動可能としたことによって、筒状部７と挿入部８とを相対首振り移動可能とすることができる。これと併せてソケット４の内周面のテーパ状のガイド部２６が、その軸方向長さが小さい範囲の小径部分３０でセンサ固定部材６の外周面と接触するようになっているので、センサ固定部材６の先端の超音波センサ５の先端面が傾斜可能となる。
【００５５】
具体的には、センサ固定部材６のボルト側端部は、ガイド部２６にてその位置が決定される一方、筒状部７と挿入部８との結合部分が径方向に若干揺動することによって、センサ固定部材６のボルト側端部の超音波センサ５の先端面が傾斜することとなる。
【００５６】
これによって、ボルト頭部３の端面が傾斜している場合であっても、超音波センサ５の先端面をボルト頭部３の端面に追従させることができ、超音波センサ５の先端面とボルト頭部３の端面とを隙間なく接触させることがでる。これによって、正確な超音波の発振・受信を行うことができ、ボルト軸力を正確に測定することができる。
【００５７】
また、センサ固定部材６は、ガイド部２６によって、ボルト頭部３への接触位置を案内されるので、超音波センサ５の先端面とボルト頭部３の端面との接触位置が、測定の度に変化することはなく、ボルト軸力の測定の信頼性が向上する。
さらに、本発明によれば、各部の加工が、溝１６やスリット１７の形成といった簡単な作業を行うだけでよいので、コンパクト化が達成されると共に安価で精度の高い結合構造を提供できる。また、組立や分解の作業を行うに際して、特に工具を必要とせず、容易且つ迅速な組立・分解作業が可能である。本発明によれば、従来のように止ネジや溶接を用いていないので、各部に応力や歪みが発生しない。よって、各部の変形や部材強度の低下を防止できる。
【００５８】
また、筒状部７と挿入部８との間のクリアランス１５の大きさを変えることによって、相対首振り移動の許容範囲を調整することができ、必要なアライメント（自由度）を得ることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、かかる筒状部７と挿入部８との結合構造を、ボルト軸力計内蔵式ナットランナ１に適用した例を挙げて説明したが、この結合構造は、ボルト軸力計内蔵式ナットランナ１への適用に限られるものではなく、相対首振り移動が求められる結合部分に適用可能なのは勿論である。
【００６０】
ところで、図６は本発明に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナの好適な他の実施の形態を示した要部拡大断面図、図７は回転防止機構を示した水平方向断面図、図８は図６の筒状部を示した正面図及び側面図、図９は図８の筒状部に挿入部を加えて示したＩＸａ−ＩＸａ線断面図及びＩＸｂ−ＩＸｂ線断面図、図１０は図９のＸａ−Ｘａ線断面図及びＸｂ−Ｘｂ線断面図、図１１は図６の挿入部を示した正面図である。
【００６１】
本実施の形態に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナ３１は、センサ支持部材９に、当該センサ支持部材９が回転するのを防止するための回転防止機構３２が設けられた構成と、筒状部７と挿入部８との結合構造が上記図１で示したボルト軸力計内蔵式ナットランナ１と異なる。なお、その他の構成については、上記ボルト軸力計内蔵式ナットランナ１と同様であるので、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
回転防止機構３２は、図６及び図７に示すように、センサ支持部材９の外周面からその径方向外側に延出して設けられたレバー部材３３と、そのレバー部材３３と回転力伝達軸１１の内周面との間に架け渡して設けられたバネ部材３４とを備えている。このバネ部材３４は、図７に示した位置で安定するバネ材であり、センサ支持部材９が図中右回りに回転した際に、バネ材が引っ張られ、レバー部材３３を元の位置に戻すことによって回転を防止するようになっている。
【００６３】
この回転は、締付によって回転するボルト頭部３に接触する超音波センサ５が、ボルト頭部３の回転に引っ張られて共に回転するために発生する。
【００６４】
なお、回転力伝達軸１１の内周面には、レバー部材３３の戻り位置を規制するための位置決めストッパ３５が設けられている。位置決めストッパ３５は、回転力伝達軸１１の内周面から径方向中心側に延出して形成されており、レバー部材３３と当接することによって、レバー部材３３の戻り位置を規制する。
【００６５】
本実施の形態に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナ３１の筒状部７と挿入部８との結合構造は、挿入部８の外周面にその略周方向に延びる溝３６を形成し、筒状部７にスリット３７を形成し、溝３６とスリット３７とが重合するように筒状部７に挿入部８を挿入し、これら重合したスリット３７と溝３６内に筒状部７と挿入部８とを係止するべく溝３６の深さ以上の厚さを有するロック部材３８を挿入した結合構造であり、上記溝３６に、ロック部材３８が当接することによって上記筒状部７と上記挿入部８との相対回転を規制するための係止面３９を形成したことを特徴とする。係止面３９は、上記溝３６の底部に切欠き部４３を形成して構成される。これによって、係止面３９は、上記挿入部８の円周方向と交差するように形成されている。すなわち、係止面３９は、挿入部８の円周方向に沿った面とは違う面状に形成されている。
【００６６】
具体的には、図８から図１１に示すように、上記溝３６の少なくとも一部（本実施の形態では、中心軸を中心に対称配置された２箇所）が、弓形に切り欠かれており、弓形の切欠き部４３が形成され、その弦部分４５が係止面３９を構成している。
【００６７】
上記ロック部材３８は、溝３６に係合する弓形に形成されている。ロック部材３８は、溝３６の弓形形状よりも大きい相似形に形成されており、その外周面は、筒状部７のスリット３７の内部に位置する大きさとなっている。
【００６８】
スリット３７は、溝３６の切欠き部４３に相当する位置に形成されている。詳しくは、スリット３７間に形成される連結部４１は、その周方向両端４６がロック部材３８の弦部分４４に当接する位置となっている。すなわち、溝３６の弦部分４５の延長線上に連結部４１の周方向両端４６が形成されている。
【００６９】
要するに、溝３６及びスリット３７にロック部材３８を挿入したときに、ロック部材３８の弦部分４４が、溝３６の弦部分４５と、スリット３７間の連結部４１の両端４６に直線状に当接することによって、筒状部７と挿入部８とが、その周方向において一体的に固定され、相対回転するのが防止される。
【００７０】
以下、上記構成のボルト軸力計内蔵式ナットランナ３１の作用を説明する。
【００７１】
本実施の形態に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナ３１によれば、図１のボルト軸力計内蔵式ナットランナ１と同様の作用効果の他に、以下のような作用効果を得ることができる。
【００７２】
すなわち、上記構成によれば、センサ支持部材９が回転するのを防止できることと、センサ固定部材６と一体の筒状部７とセンサ支持部材９と一体の挿入部８とが相対回転しないことによって、締付によって回転するボルト頭部３に接触する超音波センサ５が、ボルト頭部３の回転に引っ張られて共に回転しても、その回転が元に戻される。
【００７３】
これによって、超音波センサ５に繋がるケーブル１０に捩れが蓄積することがなく、ケーブル１０に無理な力がかかるのを防止することができ、ケーブル１０が破断することはない。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、溝３６に弓形の切欠き部４３が形成され、その平面状の弦部分４５が係止面３９を構成しているが、これに限られるものではない。係止面３９は、挿入部８の円周方向に交差する面、すなわち、円周方向に沿った面と相違すれば、例えば、曲面状或いは多角面状であってもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、筒状部と挿入部との相対首振り移動が可能であると共にコンパクトで且つ各部に大きな応力を残留することがないといった優れた効果を発揮することができる。
【００７６】
さらに、かかる筒状部と挿入部との結合構造をボルト軸力計内蔵式ナットランナに適用した場合、超音波センサの先端面をボルト頭部に隙間なく接触させることができ正確なボルト軸力の測定ができる。
【００７７】
また、超音波センサに繋がるケーブルに捩れが蓄積することがなく、ケーブルの破断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナの好適な実施の形態を示した要部拡大断面図である。
【図２】図１の筒状部を示した（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図２の筒状部に挿入部を加えて示した（ａ）はＩＩＩａ−ＩＩＩａ線断面図、（ｂ）はＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図である。
【図４】図３の（ａ）はＩＶａ−ＩＶａ線断面図、（ｂ）はＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
【図５】図１の挿入部を示した正面図である。
【図６】本発明に係るボルト軸力計内蔵式ナットランナの好適な他の実施の形態を示した要部拡大断面図である。
【図７】回転防止機構を示した水平方向断面図である。
【図８】図６の筒状部を示した（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】図８の筒状部に挿入部を加えて示した（ａ）はＩＸａ−ＩＸａ線断面図、（ｂ）はＩＸｂ−ＩＸｂ線断面図である。
【図１０】図９の（ａ）はＸａ−Ｘａ線断面図、（ｂ）はＸｂ−Ｘｂ線断面図である。
【図１１】図６の挿入部を示した正面図である。
【図１２】従来の筒状部と挿入部との結合構造の例を示した断面図である。
【図１３】従来のボルト軸力計内蔵式ナットランナを示した要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ボルト軸力計内蔵式ナットランナ
２ボルト
３ボルト頭部
４ソケット
５超音波センサ
６センサ固定部材
７筒状部
８挿入部
９センサ支持部材
１５クリアランス
１６溝
１７スリット
１９ロック部材
２４固定部材
３１ボルト軸力計内蔵式ナットランナ
３２回転防止機構
３６溝
３７スリット
３８ロック部材
３９係止面
４５弦部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coupling structure of a cylindrical portion and an insertion portion for coupling a cylindrical portion and an insertion portion inserted into the cylindrical portion, and a nut runner with a built-in bolt axial force meter using the same.
[0002]
[Prior art]
There have been various coupling structures between the cylindrical portion and the insertion portion for coupling the cylindrical portion and the insertion portion inserted into the cylindrical portion. FIG. 12 shows an example of the coupling structure.
[0003]
In the coupling structure 51 shown in FIG. 12A, a screw hole 53 is provided in a cylindrical portion 52, and a retracted diameter reducing portion 55 is provided in an insertion portion 54 to reduce the diameter toward the insertion portion 54 side. By pressing a set screw 56 against the portion 55, the tubular portion 52 and the insertion portion 54 are connected.
[0004]
A coupling structure 57 shown in FIG. 12B fixes an end portion of the cylindrical portion 58 and an outer peripheral surface of an insertion portion 59 inserted into the cylindrical portion 58 by welding, and connects the cylindrical portion 52 to the insertion portion. 54.
[0005]
In the coupling structure 61 shown in FIG. 12C, a screw hole 63 is provided in the cylindrical portion 62, and a hole 67 into which an end of a set screw 65 screwed into the screw hole 63 is inserted on the outer peripheral surface of the insertion portion 64. The cylindrical part 62 and the insertion part 64 are formed by pressing the set screw 65 against the bottom surface of the hole 67.
[0006]
The coupling structure 68 shown in FIG. 12D has through holes 73 and 74 into which the wedge member 72 is inserted in the cylindrical portion 69 and the insertion portion 71, respectively. 69 and the insertion portion 71 are fixedly connected.
[0007]
As an example using such a coupling structure of a cylindrical portion and an insertion portion, a nut runner 100 with a built-in bolt axial force meter incorporating a bolt axial force meter for measuring the axial force of a bolt as shown in FIG. 13 is an example. No.
[0008]
For example, the nut runner 100 with a built-in bolt axial force meter using the coupling structure 51 is provided inside the socket 104 engaged with the bolt head 103, by contacting the end face of the bolt head 103 engaged with the socket 104 with the bolt. An ultrasonic sensor 105 for detecting the length of the 102 is built in.
[0009]
The socket 104 is formed in a cylindrical shape having a through hole on the opposite side of the bolt from the bolt holding portion, and the ultrasonic sensor 105 is accommodated in the through hole. The ultrasonic sensor 105 is fixedly supported by a sensor support member 106 (provided with the insertion portion 54) extending from the bolt side of the through hole via a cylindrical sensor fixing member 107 (provided with the tubular portion 52).
[0010]
In the bolt axial force meter, the tip of the ultrasonic sensor is brought into close contact with the end face of the bolt head, and the ultrasonic sensor oscillates (incidents) ultrasonic waves from the bolt head and is reflected by the tip of the bolt shaft. The ultrasonic wave (echo) is detected, and the axial force generated in the bolt is measured based on the detection result.
[0011]
Specifically, when the bolt is tightened and an axial force is generated, the bolt shaft portion is elongated, so that the transmission time of the ultrasonic wave becomes longer and the time until the reflected wave is detected becomes longer. Since the lengthened transmission time is proportional to the axial force generated in the bolt, the bolt axial force can be obtained from the extended time of the reflected wave detection.
[0012]
As described above, as a nut runner with a built-in bolt axial force meter having an ultrasonic sensor inside a socket for tightening a bolt, for example, there is one as shown in Patent Document 1 shown below.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3134658
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional coupling structures 51, 57, 61, and 68 shown in FIG. 12, since the screws are fixed using the setscrews 56 and 65, the wedge member 72, and the welding, the coupling portions are connected to the tubular portion and the insertion portion after the coupling. There is a problem that a large stress remains and deformation and a decrease in strength of the member occur.
[0015]
Therefore, in the nut runner 100 with a built-in bolt axial force meter of FIG. 13 using such a coupling structure, the positional accuracy between the ultrasonic sensor 105 and the bolt head 103 is deteriorated, and the measurement accuracy of the bolt axial force is reduced. There was a problem.
[0016]
Further, in order to accurately measure the bolt axial force by the above-described ultrasonic bolt axial force meter, it is necessary to accurately perform oscillation (incidence) and reflection of ultrasonic waves. The surface and the end face of the bolt head must adhere closely without any gap.
[0017]
However, the end face of the bolt head may be inclined for reasons such as a manufacturing error of the bolt. In this case, it is necessary to adjust the contact angle of the ultrasonic sensor in order to make close contact with the tip of the ultrasonic sensor. There is. Therefore, it has been required that the sensor fixing member having the cylindrical portion and the sensor supporting member having the insertion portion allow relative swing movement.
[0018]
However, in the nut runner 100 with a built-in bolt axial force meter of FIG. 13 and the nut runner with a built-in bolt axial force meter of Patent Document 1 using the conventional coupling structure 51 shown in FIG. There is no relative swing function, and there is a problem that measurement accuracy of the bolt axial force is reduced. This is the same even if the other coupling structures 57, 61, 68 shown in FIG. 12 are used.
[0019]
In addition, since the space inside the socket is very small, there is a demand for a compact coupling structure.
[0020]
Therefore, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a compact cylindrical portion that can perform relative swinging movement without leaving a large stress in each part. An object of the present invention is to provide a coupling structure with an insertion portion and a nut runner with a built-in bolt axial force meter using the same.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a connecting structure of a tubular portion and an inserting portion for connecting a tubular portion and an inserting portion inserted into the tubular portion, Forming a groove extending substantially in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the portion, forming a slit in the cylindrical portion, inserting the insertion portion into the cylindrical portion such that the groove and the slit overlap, In the joining structure of the cylindrical portion and the insertion portion, in which a locking member having a thickness equal to or greater than the depth of the groove is inserted to lock the cylindrical portion and the insertion portion in the overlapped slit and the groove. is there.
[0022]
The invention according to claim 2 is a coupling structure of a cylindrical portion and an insertion portion, wherein a fixing member for fixing the lock member is provided on an outer peripheral side of the lock member.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, the cylindrical portion and the insertion portion formed with a locking surface for restricting the relative rotation between the cylindrical portion and the insertion portion by contacting the lock member with the groove. It is a bonding structure.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, a notch portion is formed at the bottom of the groove, the notch portion forms the locking surface, and the lock member is inserted into the cylindrical portion engaged with the notch portion. It is a connection structure with a part.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a bolt axial force meter having a built-in ultrasonic sensor for detecting the length of a bolt in contact with the bolt head engaged with the socket inside the socket engaged with the bolt head. A nut runner, comprising: a cylindrical sensor fixing member that fits and fixes the ultrasonic sensor at a bolt side end thereof; and an insertion portion inserted into a cylindrical portion of the sensor fixing member opposite the bolt side end. And a sensor support member for supporting the sensor fixing member, the sensor fixing member including the cylindrical portion between the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the outer peripheral surface of the insertion portion, and the insertion portion Forming a clearance for allowing relative swing movement with the sensor supporting member having a groove, forming a groove extending substantially in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the insertion portion, and forming the groove and the axial direction in the cylindrical portion. The width of the groove is different from that of the groove. The insertion portion is inserted into the cylindrical portion so that the groove overlaps, and the depth of the groove is equal to or greater than the depth of the groove so as to lock the cylindrical portion and the insertion portion in the overlapped slit and groove. It is a nut runner with a built-in bolt axial force meter into which a lock member having a thickness is inserted.
[0026]
The invention according to claim 6 is a nut runner with a built-in bolt axial force meter, wherein a fixing member for fixing the lock member is provided on an outer peripheral side of the lock member.
[0027]
The invention according to claim 7 is such that the locking member abuts on the groove to form a locking surface for regulating the relative rotation between the cylindrical portion and the insertion portion. This is a nut runner with a built-in bolt axial force meter provided with a rotation prevention mechanism for preventing the sensor support member from rotating.
[0028]
The invention according to claim 8 is such that a notch portion is formed at the bottom of the groove, the notch portion forms the locking surface, and the lock member engages with the notch portion. It is a formula nutrunner.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0030]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a preferred embodiment of a nut runner with a built-in bolt axial force meter according to the present invention, FIG. 2 is a front view and a side view showing a cylindrical part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line IIIa-IIIa and IIIb-IIIb of FIG. 2 with an insertion portion added to the cylindrical portion of FIG. 2. FIG. 4 is a sectional view taken along line IVa-IVa and IVb-IVb of FIG. FIG. 2 is a front view showing the insertion portion of FIG. 1.
[0031]
First, the configuration of a nut runner with a built-in bolt axial force meter using the coupling structure of the cylindrical portion and the insertion portion will be described.
[0032]
The nut runner with a built-in bolt axial force meter has a bolt tightening function and a bolt axial force measuring function.
[0033]
As shown in FIG. 1, the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter contacts the end face of the bolt head 3 engaged with the socket 4 inside the socket 4 engaged with the head 3 of the bolt 2. An ultrasonic sensor 5 for detecting the length of the bolt 2 is built in.
[0034]
Specifically, the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter includes a cylindrical sensor fixing member 6 for fitting and fixing the ultrasonic sensor 5 at the bolt side end, and an opposite bolt side end of the sensor fixing member 6. A sensor support member 9 having an insertion portion 8 inserted into the cylindrical portion 7 of the portion and supporting the ultrasonic sensor 5 via the sensor fixing member 6.
[0035]
The opposite end of the socket 4 on the side opposite to the bolt is connected to a rotational force transmitting shaft 11 for rotating the socket 4 via a set screw 12 or the like. The rotational force transmission shaft 11 is connected to a nut runner drive mechanism (not shown) that applies a rotational force. The torque transmitting shaft 11 is formed in a hollow pipe shape, and accommodates the sensor fixing member 6 and the sensor support member 9 therein.
[0036]
The sensor fixing member 6 is formed in a tubular shape, and a tubular portion 7 is formed at an end on the side opposite to the bolt (end on the sensor support member 9 side). The inner peripheral surface of the bolt-side end of the sensor fixing member 6 is formed to have substantially the same diameter as the outer peripheral surface of the ultrasonic sensor 5, and the ultrasonic sensor 5 is fitted by fitting the ultrasonic sensor 5. It is configured to be fixed to the fixing member 6. In the drawing, reference numeral 14 denotes a locking ring made of rubber or the like.
[0037]
The sensor support member 9 has an insertion portion 8 formed at an end on the bolt side. The opposite end of the sensor support member 9 on the opposite side of the bolt is connected to a sensor moving mechanism (not shown) that integrally moves the sensor support member 9, the sensor fixing member 6, and the ultrasonic sensor 5 in the axial direction. The ultrasonic sensor 5 is formed so as to be relatively movable with respect to the socket 4. The sensor support member 9 is formed in a cylindrical shape, and a cable 10 connected to the ultrasonic sensor 5 is inserted therein.
[0038]
The sensor moving mechanism retracts the ultrasonic sensor 5 upward in the figure when the bolt 2 is tightened, moves the ultrasonic sensor 5 downward in the figure when measuring the axial force of the bolt 2, and contacts the bolt head 3. It is to let.
[0039]
Next, a connection structure between the tubular portion 7 and the insertion portion 8 will be described with reference to FIGS. In the cross-sectional view shown in FIG. 1, the cross-sectional line is bent, and shows a portion (left side in the figure) of the cylindrical portion 7 without a slit 17 described later and a certain portion (right side in the figure), respectively. I have.
[0040]
A clearance between the inner peripheral surface of the cylindrical portion 7 and the outer peripheral surface of the insertion portion 8 of the coupling structure according to the present embodiment for allowing relative swing movement between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8. 15 are formed. The clearance 15 is constituted by a concave portion 21 formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 7. The concave portion 21 is formed by forming the inner peripheral surface of the cylindrical portion 7 to have a predetermined length and a large diameter. When viewed in the axial direction, the concave portion 21 extends from the distal end (bolt side end) 22 of the insertion portion 8 to the cylindrical portion. It is formed up to the vicinity of the base end (the end opposite to the bolt) 23 of the shape 7. The proximal end portion 23 of the tubular portion 7 has an inner diameter substantially equal to the outer circumference of the insertion portion 8 and is in ring contact with the outer circumference of the insertion portion 8.
[0041]
On the outer peripheral surface of the insertion portion 8, a groove 16 extending in the circumferential direction is formed. The groove 16 is formed over the entire circumference. Note that the groove 16 is not limited to being formed over the entire circumference, but may be formed partially. Further, as shown in FIG. 5, the present invention is not limited to the one formed perpendicular to the axial direction, and may be slightly inclined from the orthogonal direction.
[0042]
On the other hand, in the cylindrical portion 7, a slit 17 having a different axial width (smaller width in the present embodiment) from the groove 16 is provided at a position facing the groove 16 of the insertion portion 8 inserted inside the cylindrical portion 7. Is formed. The slits 17 are formed between the connecting portions 18 formed at a pitch of 180 °, and approximately semicircular arc-shaped slits are formed at two positions with the connecting portion 18 interposed therebetween.
[0043]
A lock member 19 having a thickness (radial thickness) greater than the (radial) depth of the groove 16 is inserted into the groove 16 from the slit 17, and the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are separated from each other. It is designed to lock in the axial direction. The lock member 19 is formed in an arc shape having an opening angle equal to the opening angle of the slit 17 around the central axis of the cylindrical portion 7. The lock member 19 is formed such that its axial thickness is equal to the width (in the axial direction) of the slit 17. Since the width of the groove 16 (in the axial direction) is formed slightly larger, the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are locked while allowing a relative movement in the axial direction. .
[0044]
The lock member 19 is formed of a permanent magnet. As a result, the lock member 19 can be magnetically attached to the cylindrical portion 7 or the insertion portion 8, so that the probability of the lock member 19 being lost during assembly and disassembly can be reduced.
[0045]
Along with the relative movement in the axial direction, a clearance 15 is formed between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8, so that the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are connected to the base end of the cylindrical portion 7. The part 23 can be swung relatively around a portion in contact with the ring shape.
[0046]
A fixing member 24 for fixing the lock member 19 is provided on the outer peripheral side of the lock member 19. The fixing member 24 is composed of an O-ring 25 made of rubber or the like, and is configured to surround and fix the outer periphery of the lock member 19. The O-ring 25 has a small binding force and is formed to have a diameter larger than the width of the slit 17, so that the O-ring 25 does not press the lock member 19. As a result, the lock member 19 is not pressed against the outer periphery of the insertion portion 8, and no stress remains in the insertion portion 8. Also, since the O-ring 25 has a small binding force, the assembling work can be easily performed. In addition, a guide groove 20 that regulates the mounting position of the O-ring 25 is formed on the outer peripheral side of the connecting portion 18 of the tubular portion 7.
[0047]
By the way, a guide portion 26 for guiding the ultrasonic sensor 5 to the center position of the bolt head 3 by guiding the bolt side end of the sensor fixing member 6 is formed on the inner peripheral surface of the socket 4. The guide portion 26 is formed in a tapered shape whose diameter is reduced toward the bolt side, and the portion having the smallest diameter has substantially the same diameter as the outer peripheral surface of the sensor fixing member 6 in a range where the axial length is small. At the small diameter portion 30, the guide portion 26 and the sensor fixing member 6 come into contact with each other in a ring shape.
[0048]
Next, the procedure for connecting and assembling the sensor fixing member 6 having the cylindrical portion 7 and the sensor supporting member 9 having the insertion portion 8 according to the above configuration, and the operation of the connecting structure and the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter will be described. explain.
[0049]
When connecting the sensor fixing member 6 and the sensor supporting member 9, first, the cable 10 is inserted into the sensor supporting member 9, and the distal end of the cable 10 is inserted into the sensor fixing member 6. Then, the tip of the cable 10 is connected to the ultrasonic sensor 5, and the ultrasonic sensor 5 is fitted and fixed to the bolt-side end of the sensor fixing member 6.
[0050]
Thereafter, the insertion portion 8 is inserted into the cylindrical portion 7 so that the position of the slit 17 of the cylindrical portion 7 and the position of the groove 16 of the insertion portion 8 are aligned. Then, the lock member 19 is inserted into the groove 16 from the outer peripheral side of the slit 17. Next, the O-ring 25 is wound around and fixed to the outer periphery of the lock member 19, and the assembly is completed.
[0051]
Thereby, the lock member 19 is inserted across the groove 16 and the slit 17, and the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are locked in the axial direction. At this time, since the width of the groove 16 in the axial direction is larger than the width of the slit 17, the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are relatively movable in the axial direction.
[0052]
When disassembling, the reverse procedure may be performed.
[0053]
According to the above configuration, since the lock member 19 is inserted into the groove 16 and the slit 17 and the upper part 7 of the cylinder and the insertion part 8 are connected, it is not necessary to use a set screw or welding as in the related art. Therefore, no stress or distortion is generated in each part, and it is possible to prevent deformation of each part and a decrease in member strength.
[0054]
In addition, a clearance 15 is provided between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 and the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are relatively movable in the axial direction. And can be moved relative to each other. At the same time, the tapered guide portion 26 on the inner peripheral surface of the socket 4 comes into contact with the outer peripheral surface of the sensor fixing member 6 at the small-diameter portion 30 whose axial length is small. The distal end surface of the ultrasonic sensor 5 at the distal end of the fixing member 6 can be inclined.
[0055]
Specifically, the position of the bolt-side end portion of the sensor fixing member 6 is determined by the guide portion 26, while the coupling portion between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 slightly swings in the radial direction. As a result, the tip surface of the ultrasonic sensor 5 at the bolt-side end of the sensor fixing member 6 is inclined.
[0056]
Thereby, even if the end face of the bolt head 3 is inclined, the tip face of the ultrasonic sensor 5 can follow the end face of the bolt head 3, and the tip face of the ultrasonic sensor 5 and the bolt The end face of the head 3 can be brought into contact with no gap. Thus, accurate ultrasonic oscillation and reception can be performed, and the axial force of the bolt can be accurately measured.
[0057]
Further, since the sensor fixing member 6 is guided by the guide portion 26 at the contact position with the bolt head 3, the contact position between the tip surface of the ultrasonic sensor 5 and the end surface of the bolt head 3 is measured every time. And the reliability of the measurement of the bolt axial force is improved.
Furthermore, according to the present invention, since processing of each part only needs to perform a simple operation such as formation of the groove 16 and the slit 17, a compact structure can be achieved and an inexpensive and highly accurate coupling structure can be provided. In addition, when performing assembly and disassembly operations, no special tools are required, and easy and quick assembly and disassembly operations can be performed. According to the present invention, since no set screw or welding is used as in the related art, no stress or distortion occurs in each part. Therefore, it is possible to prevent deformation of each part and decrease in strength of the member.
[0058]
Further, by changing the size of the clearance 15 between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8, the allowable range of the relative swing movement can be adjusted, and a necessary alignment (degree of freedom) can be obtained. .
[0059]
In the present embodiment, an example is described in which the coupling structure of the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 is applied to the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter. The present invention is not limited to the application to the built-in type nut runner 1, but can be applied to a connection portion where relative swing movement is required.
[0060]
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing another preferred embodiment of a nut runner with a built-in bolt axial force meter according to the present invention, FIG. 7 is a horizontal sectional view showing a rotation preventing mechanism, and FIG. FIG. 9 is a front view and a side view showing the tubular portion of FIG. 6, FIG. 9 is a sectional view taken along line IXa-IXa and IXb-IXb of the tubular portion shown in FIG. 9 is a sectional view taken along the line Xa-Xa and a line taken along the line Xb-Xb. FIG. 11 is a front view showing the insertion portion of FIG.
[0061]
The nut runner 31 with a built-in bolt axial force meter according to the present embodiment has a configuration in which the sensor support member 9 is provided with a rotation prevention mechanism 32 for preventing the sensor support member 9 from rotating. The coupling structure between the insertion part 7 and the insertion part 8 is different from the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter shown in FIG. Since other configurations are the same as those of the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter, the same reference numerals are given and the description is omitted.
[0062]
As shown in FIGS. 6 and 7, the rotation preventing mechanism 32 includes a lever member 33 provided to extend radially outward from the outer peripheral surface of the sensor support member 9, and the lever member 33 and the rotational force transmitting shaft 11. And a spring member 34 provided so as to extend between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface. The spring member 34 is a spring material that is stable at the position shown in FIG. 7. When the sensor support member 9 rotates clockwise in the drawing, the spring material is pulled, and the lever member 33 returns to the original position. This prevents rotation.
[0063]
This rotation occurs because the ultrasonic sensor 5 in contact with the bolt head 3 rotated by the tightening is pulled by the rotation of the bolt head 3 and rotates together.
[0064]
Note that a positioning stopper 35 for regulating the return position of the lever member 33 is provided on the inner peripheral surface of the torque transmitting shaft 11. The positioning stopper 35 is formed so as to extend from the inner peripheral surface of the rotational force transmission shaft 11 toward the center in the radial direction, and restricts the return position of the lever member 33 by contacting the lever member 33.
[0065]
The coupling structure between the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 of the nut runner 31 with a built-in bolt axial force meter according to the present embodiment includes a groove 36 extending substantially in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the insertion portion 8. A slit 37 is formed in the portion 7, and the insertion portion 8 is inserted into the cylindrical portion 7 so that the groove 36 and the slit 37 overlap, and the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are inserted into the overlapped slit 37 and the groove 36. And a lock member 38 having a thickness equal to or greater than the depth of the groove 36 is inserted to lock the cylindrical portion 7 and the insertion portion when the lock member 38 comes into contact with the groove 36. 8 is characterized in that a locking surface 39 for regulating relative rotation with respect to 8 is formed. The locking surface 39 is formed by forming a notch 43 at the bottom of the groove 36. Thereby, the locking surface 39 is formed so as to intersect the circumferential direction of the insertion portion 8. That is, the locking surface 39 is formed in a shape different from the surface of the insertion portion 8 along the circumferential direction.
[0066]
Specifically, as shown in FIG. 8 to FIG. 11, at least a part of the groove 36 (in this embodiment, two places symmetrically arranged about the central axis) is cut out in an arc shape. , An arcuate notch 43 is formed, and the chord portion 45 constitutes the locking surface 39.
[0067]
The lock member 38 is formed in an arc shape that engages with the groove 36. The lock member 38 is formed in a similar shape larger than the arcuate shape of the groove 36, and its outer peripheral surface has a size located inside the slit 37 of the tubular portion 7.
[0068]
The slit 37 is formed at a position corresponding to the notch 43 of the groove 36. Specifically, the connecting portion 41 formed between the slits 37 is located at a position where both ends 46 in the circumferential direction abut on the chord portion 44 of the lock member 38. That is, the circumferential ends 46 of the connecting portion 41 are formed on an extension of the chord portion 45 of the groove 36.
[0069]
In short, when the lock member 38 is inserted into the groove 36 and the slit 37, the chord portion 44 of the lock member 38 linearly contacts the chord portion 45 of the groove 36 and both ends 46 of the connecting portion 41 between the slit 37. Thereby, the cylindrical portion 7 and the insertion portion 8 are integrally fixed in the circumferential direction, and are prevented from rotating relative to each other.
[0070]
Hereinafter, the operation of the nut runner 31 with a built-in bolt axial force meter having the above configuration will be described.
[0071]
According to the nut runner 31 with a built-in bolt axial force meter according to the present embodiment, the following function and effect can be obtained in addition to the same function and effect as the nut runner 1 with a built-in bolt axial force meter of FIG.
[0072]
That is, according to the above configuration, the rotation of the sensor support member 9 can be prevented, and the cylindrical portion 7 integrated with the sensor fixing member 6 and the insertion portion 8 integrated with the sensor support member 9 do not relatively rotate. Even if the ultrasonic sensor 5 coming into contact with the bolt head 3 rotated by the tightening is pulled by the rotation of the bolt head 3 and rotates together, the rotation is restored.
[0073]
Thereby, the twist is not accumulated in the cable 10 connected to the ultrasonic sensor 5, and it is possible to prevent an excessive force from being applied to the cable 10, and the cable 10 is not broken.
[0074]
In the above embodiment, the arc-shaped notch 43 is formed in the groove 36, and the flat chord portion 45 forms the locking surface 39, but the present invention is not limited to this. The locking surface 39 may be, for example, a curved surface or a polygonal surface if it is different from a surface intersecting in the circumferential direction of the insertion portion 8, that is, a surface along the circumferential direction.
[0075]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, it is possible to exhibit an excellent effect that the cylindrical portion and the insertion portion can be swung relative to each other and are compact and that no large stress remains in each portion.
[0076]
Further, when the coupling structure of the cylindrical portion and the insertion portion is applied to a nut runner with a built-in bolt axial force meter, the tip surface of the ultrasonic sensor can be brought into contact with the bolt head without any gap, and accurate bolt axial force can be obtained. Can measure.
[0077]
In addition, no twist is accumulated in the cable connected to the ultrasonic sensor, and breakage of the cable can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a preferred embodiment of a nut runner with a built-in bolt axial force meter according to the present invention.
2A is a front view and FIG. 2B is a side view showing the cylindrical portion of FIG.
3A is a sectional view taken along the line IIIa-IIIa, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line IIIb-IIIb, in which an insertion portion is added to the cylindrical portion in FIG.
4A is a sectional view taken along line IVa-IVa, and FIG. 3B is a sectional view taken along line IVb-IVb.
FIG. 5 is a front view showing the insertion section of FIG. 1;
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing another preferred embodiment of the nut runner with a built-in bolt axial force meter according to the present invention.
FIG. 7 is a horizontal sectional view showing a rotation preventing mechanism.
8 (a) is a front view and FIG. 8 (b) is a side view showing the cylindrical portion of FIG.
9A is a cross-sectional view taken along line IXa-IXa, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line IXb-IXb, in which an insertion portion is added to the cylindrical portion in FIG.
10A is a sectional view taken along line Xa-Xa, and FIG. 9B is a sectional view taken along line Xb-Xb.
FIG. 11 is a front view showing the insertion section of FIG. 6;
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a conventional coupling structure between a cylindrical portion and an insertion portion.
FIG. 13 is an enlarged sectional view of a main part showing a conventional nut runner with a built-in bolt axial force meter.
[Explanation of symbols]
1 Nut runner with built-in bolt force meter
2 volts
3 bolt head
4 sockets
5 Ultrasonic sensor
6 Sensor fixing member
7 tubular part
8 Insertion section
9 Sensor support members
15 Clearance
16 grooves
17 slit
19 Lock member
24 Fixing member
31 Nut runner with built-in bolt axial force meter
32 Rotation prevention mechanism
36 grooves
37 slits
38 Locking member
39 Locking surface
45 strings

Claims

A coupling structure between a cylindrical portion and an insertion portion for coupling an insertion portion inserted into the cylindrical portion, wherein a groove extending in a substantially circumferential direction is formed on an outer peripheral surface of the insertion portion. Forming a slit in the tubular portion, inserting the insertion portion into the tubular portion so that the groove and the slit overlap, the tubular portion and the inside of the overlapped slit and the groove A coupling structure between a cylindrical portion and an insertion portion, wherein a lock member having a thickness equal to or greater than the depth of the groove is inserted to lock the insertion portion.

2. The coupling structure between a tubular portion and an insertion portion according to claim 1, wherein a fixing member for fixing the lock member is provided on an outer peripheral side of the lock member.

The cylindrical part and the insert according to claim 1 or 2, wherein a locking surface for restricting relative rotation between the cylindrical part and the insertion part by forming the lock member into contact with the groove is formed. Connection structure with the part.

4. The tubular part and the insertion part according to claim 3, wherein a notch is formed at the bottom of the groove, the notch forms the locking surface, and the lock member engages with the notch. Connection structure.

A nut runner with a built-in bolt axial force meter having a built-in ultrasonic sensor for detecting the length of a bolt in contact with the head of the bolt engaged with the socket, inside the socket engaged with the bolt head, A cylindrical sensor fixing member that fits and fixes the ultrasonic sensor at the bolt side end portion, and an insertion portion inserted into the cylindrical portion of the sensor fixing member opposite to the bolt side end; A sensor fixing member having the cylindrical portion between the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the outer peripheral surface of the insertion portion, and a sensor support member having the insertion portion. A clearance is formed to allow relative swing movement of the insertion portion, a groove extending substantially in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the insertion portion, and a slit having a different axial width from the groove in the cylindrical portion is formed. Formed, and the groove and the slit overlap. A locking member having a thickness equal to or greater than the depth of the groove to lock the cylindrical portion and the insertion portion in the overlapped slit and the groove by inserting the insertion portion into the cylindrical portion; A nut runner with a built-in bolt axial force meter.

6. The nut runner with a built-in bolt axial force meter according to claim 5, wherein a fixing member for fixing the lock member is provided on an outer peripheral side of the lock member.

A locking surface for restricting relative rotation between the cylindrical portion and the insertion portion by the contact of the lock member with the groove is formed, and the sensor support member rotates on the sensor support member. The nut runner with a built-in bolt axial force meter according to claim 5, further comprising a rotation preventing mechanism for preventing the rotation.

8. The nut runner with a built-in bolt axial force meter according to claim 7, wherein a notch is formed at the bottom of the groove, the notch forms the locking surface, and the lock member engages with the notch. .