JP2005081492A - ネジの取り外し方法及びドライバ工具 - Google Patents

Abstract

【課題】ネジ側及び部品側のネジ山を損傷させることなく、ネジを取り外したり、取り付けたりすることができる方法及び工具を提供する。
【解決手段】ドライバビット１は、モータ２の出力端に接続されている。モータ２は、速度制御可能なスライダ３に固定されており、ドライバビット１の軸方向への前進と後退が可能である。モータ２とスライダ３とは、マイクロコンピュータを含んで構成される制御装置４により制御される。モータ２及びスライダ３は、図示しないスイッチが押下されることでスタートする。制御装置４は、ネジ７のネジ山７ａのピッチとモータ２の総回転数とからネジ７が移動した距離を算出し、その値が、予めネジ７の長さから指定した値に達したときに、モータ２の回転が停止するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネジの取り外し方法及び電動式或いは空圧式等の駆動力でドライバビットを回転させてネジの取り付け或いは取り外しを行うドライバ工具に関する。

製品の組立或いは分解において、ネジを用いた部品の取り付けや取り外しには、電動式或いは空圧式のドライバ工具が用いられることが多い。これらのドライバ工具は、ネジの頭部と当接し、この頭部の凹部に嵌合するドライバビットがネジの軸周りに回転することで、ネジを締めたり緩めたりして部品の取り付けや取り外しを行うものである。このようなネジの取り付け或いは取り外しを行う従来のドライバ工具は、例えば、下記特許文献１に示されるものがある。この従来のドライバ工具を、図１１を用いて説明する。

図１１（ａ）に示すように、従来のドライバ工具は、ネジ７の頭部に当接するドライバビット９０１を収容するカラー９０２を装備しており、このカラー９０２がドライバビット９０１を中心にして位置し、ドライバビット９０１の軸方向に弾発的に移動可能になっている。ネジ７の頭部は、カラー９０２の内側に保持されるようになっていて、例えば、第１部品５と第２部品６とを締結するためにネジ７を取り付ける際には、ネジ７が部品６側にネジ込まれるにしたがってカラー９０２が、スプリング９０３の弾性に反して、ドライバ工具基部９０４に向かって相対的に後退するようになっている。
特開平９−１７４４５０号公報

ところが、図１１（ｂ）に示すように、このような従来のドライバ工具においては、ネジ７を部品６から取り外す場合には、ネジ７の回転により、ネジ７は部品６に対して軸方向に移動するが、その際に作業者がネジ７の移動に合わせてドライバ工具を移動させないと、その位置でネジ７が回転し続ける。このため、部品６の雌ネジ部のネジ山６ａと、ネジ７のネジ山７ａが互いに干渉してしまい、これらのネジ山６ａ、７ａが損傷しやすいという問題がある。特に、樹脂製の部品６と、金属製のネジ７の組み合わせでは、樹脂製の部品６が損傷しやすく、損傷すると再度部品７を取り付けることができなくなってしまう。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、ネジ側及び部品側のネジ山を損傷させることなく、ネジを取り外したり、取り付けたりすることができる方法及び工具を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載のネジの取り外し方法は、電動式或いは空圧式等の駆動力でドライバビットを回転させて、所定の部品の雌ネジ部に締め込まれたネジを取り外す方法であって、前記ドライバビットによりネジを回転させると共に、この回転による前記ネジの回転軸方向の移動に連動して前記ドライバビットを回転軸方向に移動させる、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ネジの回転軸方向の移動に連動してドライバビットが回転軸方向に移動される。したがって、ネジとドライバビットとの接触を良好に保つことができると共に、ネジと部品とが干渉することがない。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載のネジの取り外し方法は、請求項１記載のネジの取り外し方法において、前記ドライバビットの回転数と前記ネジのネジ山のピッチとに基づいて、前記ドライバビットを移動させる、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとに基づいて、ネジを回転させた際のネジの移動速度や移動量を正確に算出することが可能になる。したがって、これらの値に正確に合わせてドライバビットを移動させることが可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載のネジの取り外し方法は、請求項２記載のネジの取り外し方法において、前記ドライバビットの回転数と前記ネジ山のピッチとから、前記ネジの移動した長さを算出し、その長さが所定の値になったときに、前記ドライバビットの回転を停止させる、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとからネジの移動した長さが算出されるので、ネジの長さを予め所定の値として設定しておくことにより、取り外し完了に合わせて自動的にドライバビットの回転を停止させることができる。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載のネジの取り外し方法は、請求項１記載のネジの取り外し方法において、前記ネジから前記ドライバビットに作用する回転軸方向の力が所定の範囲内になるように、前記ドライバビットを移動させる、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、ネジからドライバビットに作用する力に基づき、この力が所定の範囲内に保たれるようにドライバビットを移動させることができる。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載のネジの取り外し方法は、請求項４記載のネジの取り外し方法において、前記ドライバビットの回転中に、前記ネジから前記ドライバビットに作用する回転軸方向の力が前記範囲の下限よりも小さくなったときに前記ドライバビットの回転を停止させる、ことを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、ドライバビットに作用する回転軸方向の力が範囲の下限よりも小さくなったときにドライバビットの回転を停止させるようにしているので、ネジが完全に取り外されて空転を開始して回転軸方向の力が小さくなると、ドライバビットの回転が停止される。

上記課題を解決するためになされた請求項６記載のドライバ工具は、ネジの取り付け或いは取り外しを行うドライバ工具であって、このドライバ工具と前記ネジが取り付け或いは取り外しされる所定の部品との位置関係を保持する位置保持手段と、前記ネジの頭部に当接するドライバビットと、前記ドライバビットを回転させるアクチュエータと、前記ドライバビットを前記ネジの軸方向に前進或いは後退させる移動手段と、を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明によれば、ドライバビットを回転させながらネジの軸方向に移動させることができるので、ネジが同じ位置で回転することがなくなってネジと部品とが干渉することがなくなる。

上記課題を解決するためになされた請求項７記載のドライバ工具は、ネジの取り付け或いは取り外しを行うドライバ工具であって、このドライバ工具と前記ネジが取り付け或いは取り外しされる所定の部品との位置関係を保持する位置保持手段と、前記ネジの頭部に当接するドライバビットを装着する装着部と、前記装着部を回転させるアクチュエータと、前記装着部を前記ネジの軸方向に前進或いは後退させる移動手段と、を有することを特徴とする。

請求項７記載の発明によれば、ドライバビットを回転させながらネジの軸方向に移動させることができるので、ネジが同じ位置で回転することがなくなってネジと部品とが干渉することがなくな。また、ドライバビットを交換可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項８記載のドライバ工具は、請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、前記移動手段は、速度制御可能である、ことを特徴とする。

請求項８記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとから導出したネジの移動速度に合わせて、移動手段によりドライバビットの移動速度を制御することが可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項９記載のドライバ工具は、請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、前記移動手段は、位置制御可能である、ことを特徴とする。

請求項９記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとから導出したネジの移動量に合わせて、移動手段によりドライバビットの位置を制御することが可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項１０記載のドライバ工具は、請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、前記移動手段は、力制御可能である、ことを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、ドライバビットから受ける力が所定の範囲内になるように、移動手段によりドライバビットの移動を制御することが可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項１１記載のドライバ工具は、請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、前記移動手段は、圧力制御可能なシリンダピストン機構、を含んで構成される、ことを特徴とする。

請求項１１記載の発明によれば、圧力制御可能なシリンダピストン機構により、ドライバビットを常に一定の力で付勢しながらネジを取り外すことができる。したがって、ネジと部品に過大な力が発生することがなくなる。

上記課題を解決するためになされた請求項１２記載のドライバ工具は、請求項６記載のドライバ工具において、前記移動手段は、前記ドライバビットが直線的に移動するようにガイドする直動ガイドと、前記直動ガイドの移動ブロックと一端が回転自在に接続され、前記ネジのネジ山のピッチと等しいピッチの送りネジと、前記ドライバビットと等速回転し、前記送りネジの他端に連結されるモータと、前記送りネジと螺合し、ドライバ工具基部に固定されるナットと、により構成される、ことを特徴とする。

請求項１２記載の発明によれば、ドライバビットと等速回転するモータと、ネジ山のピッチと等しいピッチの送りネジ及びナットによって、ドライバビットを回転させたときにネジの移動とドライバビットの移動とが等しくなる。

上記課題を解決するためになされた請求項１３記載のドライバ工具は、請求項７記載のドライバ工具において、前記移動手段は、前記装着部が直線的に移動するようにガイドする直動ガイドと、前記直動ガイドの移動ブロックと一端が回転自在に接続され、２つ以上の部位で異なるピッチのネジ山を有する送りネジと、前記ドライバビットと等速回転し、前記送りネジの他端に連結されるモータと、前記送りネジの各ネジ山にそれぞれ対応し、前記送りネジと螺合する複数のナットと、ドライバ工具基部と前記複数のナットとの接続を切り替える接続切替手段と、により構成される、ことを特徴とする。

請求項１３記載の発明によれば、異なるピッチのネジ山を有する送りネジとこれに螺合する複数のナットとを備えて、ナットとの接続を切り替えることにより、接続されたナットに螺合するピッチでドライバビットが移動する。このため、取り付け或いは取り外しを行うネジのピッチに送りネジのピッチをあわせることで、ドライバビットを回転させたときにネジとドライバビットとが等しく移動する。

上記課題を解決するためになされた請求項１４記載のドライバ工具は、請求項１２又は請求項１３記載のドライバ工具において、前記アクチュエータが、請求項１２又は請求項１３記載のモータとして機能し、このモータの出力が所定の動力伝達機構により、前記ドライバビット及び前記送りネジを回転させるために伝達される、ことを特徴とする。

請求項１４記載の発明によれば、アクチュエータを移動手段に含まれるモータとして兼用しているので、ドライバ工具の小型軽量化を図ることができる。

上記課題を解決するためになされた請求項１５記載のドライバ工具は、請求項１４記載のドライバ工具において、前記ドライバビット或いは前記装着部と前記送りネジと前記アクチュエータの出力端とが同軸になるように連結される、ことを特徴とする。

請求項１５記載の発明によれば、ドライバビット（装着部）と送りネジとアクチュエータの出力端とが同軸になるように連結されるので、小径のドライバ工具が得られて、より小型軽量化を図ることができる。

上記課題を解決するためになされた請求項１６記載のドライバ工具は、請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、前記位置保持手段は、前記ドライバビットを周回するように形成され、少なくとも、３点で前記部品の雌ネジ部の周囲に当接し、これと反対側が前記ドライバ工具基部と接続される、突き当て部材である、ことを特徴とする。

請求項１６記載の発明によれば、位置保持手段が、少なくとも、３点で部品の雌ネジ部の周囲に当接するので、部品に対してドライバ工具の位置が正確に定まる。また、位置保持手段がドライバビットを周回するように形成されているので、作業中に軸方向以外の力が発生しても、ドライバ工具を安定的に保持することができる。

上記課題を解決するためになされた請求項１７記載のドライバ工具は、請求項６〜請求項１６のいずれか一項に記載のドライバ工具において、前記ドライバビットの回転軸方向に柔軟性を有するコンプライアンス手段、を更に有することを特徴とする。

請求項１７記載の発明によれば、コンプライアンス手段により部品やネジの誤差が吸収される。

上記課題を解決するためになされた請求項１８記載のドライバ工具は、請求項１７記載のドライバ工具において、前記コンプライアンス手段は、前記位置保持手段の先端或いは中間部に前記ドライバビットの移動方向に弾性を有する弾性部品を備える、ことを特徴とする。

請求項１８記載の発明によれば、位置保持手段の先端或いは中間部に弾性部品を備えることにより、簡単な構造で上記コンプライアンス手段を実現できる。

上記課題を解決するためになされた請求項１９記載のドライバ工具は、請求項６〜請求項１８のいずれか一項に記載のドライバ工具において、前記ドライバビットに作用する軸方向の力を検出する力検出手段、を更に有することを特徴とする。

請求項１９記載の発明によれば、ドライバビットに作用する軸方向の力を検出することで、作業中に部品やネジに過大な力が発生したことを検知でき、作業者にその情報を明示したり、ドライバビットの回転を停止させることも可能になる。

請求項１記載の発明によれば、ネジの回転軸方向の移動に連動してドライバビットが回転軸方向に移動される。したがって、ネジとドライバビットとの接触を良好に保つことができると共に、ネジと部品とが干渉することがないので、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。

請求項２記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとに基づいて、ネジを回転させた際のネジの移動速度や移動量を正確に算出することが可能になる。したがって、これらの値に正確に合わせてドライバビットを移動させることが可能になるので、ネジとドライバビットとの接触を良好に保つと共にネジと部品との干渉を防止することが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとからネジの移動した長さが算出されるので、ネジの長さを予め所定の値として設定しておくことにより、取り外し完了に合わせて自動的にドライバビットの回転を停止させることができる。

請求項４記載の発明によれば、ネジからドライバビットに作用する力に基づき、この力が所定の範囲内に保たれるようにドライバビットを移動させることができる。したがって、ネジとドライバビットとの接触を良好に保つことができると共に、ネジと部品との間に過大な力が発生することを防止することができる。

請求項５記載の発明によれば、ドライバビットに作用する回転軸方向の力が範囲の下限よりも小さくなったときにドライバビットの回転を停止させるようにしているので、ネジが完全に取り外されて空転を開始して回転軸方向の力が小さくなると、ドライバビットの回転が停止される。したがって、取り外し完了に合わせて自動的にドライバビットの回転を停止させることができる。

請求項６記載の発明によれば、ドライバビットを回転させながらネジの軸方向に移動させることができるので、ネジが同じ位置で回転することがなくなってネジと部品とが干渉することがなくなるので、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。

請求項７記載の発明によれば、ドライバビットを回転させながらネジの軸方向に移動させることができるので、ネジが同じ位置で回転することがなくなってネジと部品とが干渉することがなくなり、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。また、ドライバビットを交換可能になるので、多種のネジに対応できる。

請求項８記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとから導出したネジの移動速度に合わせて、移動手段によりドライバビットの移動速度を制御することが可能になる。したがって、ネジ側及び部品側のネジ山の損傷を防止することが可能になる。

請求項９記載の発明によれば、ドライバビットの回転数とネジ山のピッチとから導出したネジの移動量に合わせて、移動手段によりドライバビットの位置を制御することが可能になる。したがって、ネジ側及び部品側のネジ山の損傷を防止することが可能になる。

請求項１０記載の発明によれば、ドライバビットから受ける力が所定の範囲内になるように、移動手段によりドライバビットの移動を制御することが可能になる。したがって、ネジ側及び部品側のネジ山の損傷を防止することが可能になる。

請求項１１記載の発明によれば、圧力制御可能なシリンダピストン機構により、ドライバビットを常に一定の力で付勢しながらネジを取り外すことができる。したがって、ネジと部品に過大な力が発生することがなくなり、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。

請求項１２記載の発明によれば、ドライバビットと等速回転するモータと、ネジ山のピッチと等しいピッチの送りネジ及びナットによって、ドライバビットを回転させたときにネジの移動とドライバビットの移動とが等しくなる。したがって、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。

請求項１３記載の発明によれば、異なるピッチのネジ山を有する送りネジとこれに螺合する複数のナットとを備えて、ナットとの接続を切り替えることにより、接続されたナットに螺合するピッチでドライバビットが移動する。このため、取り付け或いは取り外しを行うネジのピッチに送りネジのピッチをあわせることで、ドライバビットを回転させたときにネジとドライバビットとが等しく移動する。したがって、ピッチの異なる複数種類のネジにも対応して、上記効果を享受することができる。

請求項１４記載の発明によれば、アクチュエータを移動手段に含まれるモータとして兼用しているので、ドライバ工具の小型軽量化を図ることができる。

請求項１５記載の発明によれば、ドライバビット（装着部）と送りネジとアクチュエータの出力端とが同軸になるように連結されるので、小径のドライバ工具が得られて、より小型軽量化を図ることができる。

請求項１６記載の発明によれば、位置保持手段が、少なくとも、３点で部品の雌ネジ部の周囲に当接するので、部品に対してドライバ工具の位置が正確に定まる。また、位置保持手段がドライバビットを周回するように形成されているので、作業中に軸方向以外の力が発生しても、ドライバ工具を安定的に保持することができる。

請求項１７記載の発明によれば、コンプライアンス手段により部品やネジの誤差を吸収してドライバビットとネジの頭部との接触を良好に保つことができる。

請求項１８記載の発明によれば、位置保持手段の先端或いは中間部に弾性部品を備えることにより、簡単な構造で上記コンプライアンス手段を実現できる。したがって、ドライバ工具の小型軽量化を図ることができる。

請求項１９記載の発明によれば、ドライバビットに作用する軸方向の力を検出することで、作業中に部品やネジに過大な力が発生したことを検知でき、作業者にその情報を明示したり、ドライバビットの回転を停止させることも可能になる。したがって、より効果的にネジ側及び部品側のネジ山の損傷を防止することができる。

[実施例１]
図１は、本発明の実施例１に係るドライバ工具を示す断面図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１のドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。図１に示すように、ドライバビット１は、モータ２の出力端に接続されている。モータ２は、速度制御可能なスライダ３に固定されており、ドライバビット１の軸方向への前進と後退が可能である。モータ２とスライダ３とは、マイクロコンピュータを含んで構成される制御装置４により制御される。モータ２及びスライダ３は、図示しないスイッチが押下されることでスタートする。モータ２及びスライダ３は、円筒状のドライバ工具基部９に収容されている。

図２（ａ）に示すように、第１部品５と第２部品６とは、ネジ７により締結されている。ネジ取り外し時には、作業者は、円筒形の位置決め部材８の先端を第１部品５に突き当てることにより、このドライバ工具と第１部品５との位置関係を保ちつつ、スライダ３を先端方向に前進させることで、ドライバビット１とネジ７の頭部の凹部とが嵌合される。位置決め部材８は、ドライバビット１を周回するように形成され、少なくとも、３点での雌ネジ部の周囲に当接し、これと反対側がドライバ工具基部９と接続される。

次に、図２（ｂ）に示すように、モータ２でドライバビット１を図中実線矢印で示すように回転させながら、図中点線矢印で示すようにスライダ３を後退させる。この際、制御装置４において、ネジ７のネジ山７ａのピッチとモータ２の回転数とから、ネジ７の移動速度を算出して、スライダ３をネジ７と同じ速度で移動させる。ネジ山７ａのピッチは、取り外すネジ７に合わせて予め制御装置４に指定しておく。

また、制御装置４は、ネジ７のネジ山７ａのピッチとモータ２の総回転数とからネジ７が移動した距離を算出し、その値が、予めネジ７の長さから指定した値に達したときに、図２（ｃ）に示すように、モータ２の回転が停止するように制御する。

本実施例では、スライダ３を速度制御可能としているが、位置制御可能なスライダや力制御可能なスライダを用いることも可能である。位置制御可能なスライダを用いる場合には、モータでドライバビットを回転させると共に、制御装置４はネジ７のネジ山７ａとモータ２の回転数とから、ネジ７の移動した距離を算出し、その値に合わせてスライダ３を作動させる。また、算出した値が、予めネジ７に合わせて指定した値に達したときにモータ２の回転を停止するようにする。

力制御可能なスライダを用いる場合には、モータ２でドライバビット１を回転させる際に、スライダに作用する力が予め設定した範囲内に入るようにスライダを移動させる。この範囲の設定は、予め実験等でネジを回すのに必要な最小の押しつけ力及び対応部品とネジのネジ山を損傷しないような最大の力それぞれを求めておき、それらをこの範囲の上限及び下限とする。スライダが受ける力がこの設定した範囲に入ってから、その範囲の下限よりも小さくなった場合は、モータの回転を停止させる。

このように、実施例１によれば、ネジとドライバビットとの接触を良好に保つことができると共に、ネジと部品とが干渉することがないので、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。なお、実施例１は、請求項１、２、３、４、５、６、８、９、１０及び１６に対応する。また、モータ２は請求項のアクチュエータに対応し、スライダ３は請求項の移動手段に対応し、位置決め部材８は請求項の位置保持手段、突き当て部材に対応する。

[実施例２]
図３は、本発明の実施例２に係るドライバ工具を示す断面図である。この実施例では、ドライバビット２１はモータ２２の出力端に接続された装着部２３に装着されている。これにより、モータ２２が回転することで、装着部２３及びドライバビット２１が回転する。また、モータ２２は、速度制御可能なスライダ２４に固定されており、ドライバビット２１の軸方向への前進或いは後退が可能である。モータ２２とスライダ２４とは、制御装置２５により制御される。モータ２２及びスライダ２４は図示しないスイッチが押下されることでスタートする。装着部２３は、ドライバビット２１の取り替えが可能で、ネジの種類に合わせて所望のドライバビットに交換することで、種々のネジに対応する。ドライバビット２１の装着後の作用は上記実施例１と同様である。

このように、実施例２によれば、実施例１の効果に加えて、ドライバビットを交換可能になるので、多種のネジに対応できるようになる。なお、実施例２は、請求項７に対応する。

[実施例３]
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、本発明の実施例３に係るドライバ工具及びこのドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。図４（ａ）に示すように、ドライバビット３１はモータ３２の出力端に接続されている。モータ３２はシリンダ３３のロッド３４に固定されている。シリンダ３３は、チューブ３５によりシリンダ３３内の圧力が常に一定になるように、図示しないエア供給装置からエアが供給されている。したがって、図４（ｂ）に示すように、モータ３２を実線矢印で示すように回転させてネジ７を取り外す際には、ネジ７からの力によりロッド３４が点線矢印で示す方向に後退する。シリンダ３３には図示しない近接スイッチが設けられており、図４（ｃ）に示すように、ネジ７が取り外された位置にロッド３４があるときに、この近接スイッチがオンになるように予め近接スイッチを配置する。そして、近接スイッチがオンになったときにモータ３２の回転を停止させる。

このように、実施例３によれば、圧力制御可能なシリンダピストン機構により、ドライバビットを常に一定の力で付勢しながらネジを取り外すことができる。したがって、ネジと部品に過大な力が発生することがなくなり、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。なお、実施例３は、請求項１１に対応する。また、シリンダ３３、ロッド３４、チューブ３５は請求項のシリンダピストン機構に対応する。

[実施例４]
図５は、本発明の実施例４に係るドライバ工具を示す断面図である。図５に示すように、ドライバビット４１はモータ４２の出力端に接続されている。モータ４２は、ドライバビット４１が直線的に移動するようにガイドする直動ガイド（リニアガイドともよばれる）の移動ブロック４３に固定されており、ドライバビット４１の前進或いは後退が可能である。また、移動ブロック４３は、ボールネジ４４と回転自在に接続されている。ボールネジ４４は、モータ４５と連結されており、このモータ４５は摺動部材４６によりドライバビット４１の軸方向周りの回転が規制されると共に、軸方向への前進或いは後退が可能である。ボールネジ４４は、ドライバ工具基部４０に固定されたナット４７と螺合しているので、モータ４５の回転によりボールネジ４４及びモータ４５は軸方向に前進或いは後退を行う。モータ４２とモータ４５とは、制御装置４８により、等速回転するように制御され、ボールネジ４４は、ネジ７のネジ山７ａとピッチを等しくしているため、モータ４２及びモータ４５の回転により、ドライバビット４１とネジ７とは同じ速さで移動する。

このように、実施例４によれば、ドライバビット４１と等速回転するモータ４２、４５と、ネジ山のピッチと等しいピッチのボールネジ４４及びナット４７によって、ドライバビット４１を回転させたときにネジ７の移動とドライバビット４１の移動とが等しくなる。したがって、ネジ側及び部品側のネジ山が損傷することがない。なお、実施例４は、請求項１２に対応する。また、ボールネジ４４は請求項の送りネジに対応し、モータ４５は請求項の移動手段に含まれるモータに対応する。

[実施例５]
図６は、本発明の実施例５に係るドライバ工具を示す断面図である。図７（ａ）〜図７（ｄ）は、図６のドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。図７（ａ）〜図７（ｄ）において、ネジ７及びネジ７′は、それぞれ異なるピッチのネジ山７ａ及びネジ７ａ′を有する。これに対応して、第２部品６及び６′も、それぞれ異なるピッチのネジ山６ａ及びネジ６ａ′を有する。

図６に示すように、ドライバビット５１はモータ５２の出力端に接続された装着部５３に装着されている。装着部５３は、ドライバビットの取り替えが可能で、取り付け或いは取り外しを行うネジに合わせて所望のドライバビットに交換可能である。モータ５２は、リニアガイドの移動ブロック５４に固定されており、ドライバビット５１の前進或いは後退が可能である。また、移動ブロック５４は、ボールネジ５５と回転自在に接続されている。ボールネジ５５は、モータ５６と連結されており、モータ５６は摺動部材５７によりドライバビット５１の軸方向周りの回転が規制されると共に、軸方向への前進或いは後退が可能である。ボールネジ５５は、ネジ山のピッチが異なる２つのネジ部５５ａ、５５ｂを有し、各ネジ部でナット５８、５９と螺合している。ナット５８、５９は、固定装置６０、６１を有しており、ドライバ工具基部６５への固定及び開放が行われる。また、ナット５８、５９は、摺動部材６２によりドライバビット５１の軸方向への前進或いは後退が可能である。モータ５２とモータ５６とは、制御装置６４により等速回転するように制御される。ボールネジ５５のネジ部５５ａ、５５ｂは、取り付け或いは取り外しを行う複数種のネジのネジ山、例えば、７ａ、７ａ′と一致している。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示される場合には、ネジ７及びネジ部５５ａのそれぞれのネジ山のピッチは等しい。固定装置６０をオン、固定装置６１をオフにして、モータ５２を回転させてネジ７を取り外すと同時に、モータ５６を回転させると、ドライバビット５１はネジ７と同じ方向に同じ速さで移動する。ネジ７を取り外した後、同じ状態でモータ５６を逆回転させるとことで、ドライバ工具は図６に示すような初期状態に戻る。

図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示される場合には、ネジ７′及びネジ部５５ｂのそれぞれのネジ山のピッチは等しい。固定装置６０をオフ、固定装置６１をオンにして、モータ５２を回転させてネジ７′を取り外すと同時に、モータ５６を回転させると、ドライバビット５１はネジ７′と同じ方向に同じ速さで移動する。ネジ７′を取り外した後、同じ状態でモータ５６を逆回転させるとことで、ドライバ工具は図６に示すような初期状態に戻る。

本実施例は、ネジ山のピッチの異なる２種類のネジに対して、２種類のネジ部５５ａ、５５ｂを有するボールネジと２種類のナットから構成されているが、２種類以上のネジに対応させる場合には、それらのネジにそれぞれ合わせてボールネジのネジ部とナットとで構成するようにしればよい。

このように、実施例５によれば、異なるピッチのネジ山を有するボールネジ５５とこれに螺合する複数のナット５８、５９とを備えて、ナットとの接続を切り替えることにより、接続されたナットに螺合するピッチでドライバビット５１が移動する。したがって、取り付け或いは取り外しを行うネジのピッチにボールネジのピッチをあわせることで、ドライバビットを回転させたときにネジとドライバビットとが等しく移動する。したがって、ピッチの異なる複数種類のネジにも対応して、上述の実施例の効果を享受することができる。なお、実施例５は、請求項１３に対応する。また、ボールネジ５５は請求項の送りネジに対応する。

[実施例６]
図８は、本発明の実施例６に係るドライバ工具を示す断面図である。図８に示すように、ドライバビット７１は装着部７２に装着されている。装着部７２は、ドライバビットの取り替えが可能で、取り付け或いは取り外しを行うネジに合わせて所望のドライバビットに交換可能である。装着部７２は、リニアガイドの移動ブロック７３に回転自在に連結されており、ドライバビット７１の前進或いは後退が可能である。また、装着部７２は、ボールネジ７４と接続されていて、ボールネジ７４と同様に回転する。ボールネジ７４は、モータ７５と連結されており、モータ７５は摺動部材７６によりドライバビット７１の軸方向周りの回転が規制されると共に、軸方向への前進及び後退が可能である。ボールネジ７４は、ネジ山のピッチが異なる２つのネジ部７４ａ、７４ｂからなり、各ネジ部でナット７７、７８と螺合している。ナット７７、７８は、固定装置７９、８０を有しており、ドライバ工具基部８３への固定及び開放が行われる。また、ナット７７、７８は、摺動部材８１、８２によりドライバビット７１の軸方向への前進或いは後退が可能である。モータ７５の回転により、ドライバビット７１は回転しながら、軸方向に前進及び後退を行う。

このような構成において、上記実施例５で説明したように、例えば、ボールネジ７４のネジ部７４ａのピッチと等しいネジ山７ａを有するネジ７を取り外す場合には、モータ７５を回転させると、ドライバビット７１はネジ山７ａと同じ方向に同じ速さで移動する。この実施例のドライバ工具は、取り付け或いは取り外しを行うネジに合わせたネジ部７４ａ、７４ｂを備えるボールネジ７４とナット７７、７８で構成されているため、固定装置のオン、オフの組み合わせにより、複数種のネジに対応することができる。この実施例においては、装着部７２とボールネジ７４とモータ７５とは、直接連結されているが、ギア或いはベルト、プーリ等の動力伝達手段を介して、減速することなく連結させることも可能である。

このように、実施例６によれば、モータ７５が、アクチュエータとしての機能と同時に移動手段としての機能を兼用しているので、ドライバ工具の小型軽量化を図ることができる。また、ドライバビット７１（装着部７２）とボールネジ７４とモータ７５の出力端とが同軸になるように連結されるので、小径のドライバ工具が得られて、より小型軽量化を図ることができる。なお、実施例６は、請求項１４及び１５に対応する。

[実施例７]
図９は、本発明の実施例７に係るドライバ工具を示す断面図である。図９に示すように、位置決め部材９８の先端にはゴム部材９７が固定されている。すなわち、例えば、図１の実施例１と同様の構成のドライバ工具における位置決め部材の先端にはゴム部材９７が固定されている。ゴム部材９７は第１部品５に当接してこのドライバ工具と第１部品５との位置関係を保持する。また、図中実線矢印で示すように、ドライバビット９１の軸方向への弾性或いは柔軟性を有するため、所望の押し付け力で押し付けながら作業することによって、ネジ７、第１部品５、第２部品６の寸法誤差を吸収して、ドライバビット９１のネジ７の頭部への接触が安定する。この実施例において、ゴム部材９７は位置決め部材９８の先端部に設けるようにしているが、位置決め部材９８の中間或いは根元（図中、上端）に配置するようにしてもよい。

このように、実施例７によれば、ドライバビット９１とネジ７の頭部との接触を、簡単な構成を追加するだけでより良好に保つことができる。このようなゴム部材９７は、本発明の他の実施例にも同様に適用可能である。なお、実施例７は、請求項１７、１８に対応する。ゴム部材９７は請求項のコンプライアンス手段、弾性部品に対応する。

[実施例８]
図１０は、本発明の実施例８に係るドライバ工具を示す断面図である。図１０に示すように、装着部１０５とモータ１０２との間には、一軸の力センサ１０３が組み込まれている。これにより、ドライバビット１０１とネジ７との間に作用する力を測定し、過大な力が作用した場合や、ドライバビット１０１とネジ７の頭部とがうまく噛み合っていない場合のエラー検出ができる。この情報に基づき、作業者に図示しない表示部でその旨明示したり、モータ１０２を緊急停止させたりする。

このように、実施例８によれば、力センサ１０３を利用することにより、作業中に部品やネジに過大な力が発生したことを検知でき、作業者にその情報を明示したり、ドライバビット１０１の回転を停止させることも可能になる。したがって、より効果的にネジ側及び部品側のネジ山の損傷を防止することができる。なお、実施例８は、請求項１９に対応する。

なお、上記各実施例において、詳細な説明は省略したが、それぞれの制御装置２５、４８、６４、７０、９４、１０４は実施例１の制御装置４と同様にマイクロコンピュータを含んで構成され、上述の制御を行う。また、それぞれのドライバ工具基部２９、３９、４０、６５、８３、９９、１０９及び位置決め部材２８、３８、４８、６６、８４、９８、１０８も実施例１のドライバ工具基部９及び位置決め部材８と同様の円筒状をしている。また、各実施例においては、ネジ取り外し時の制御を例示したが、ネジ取り付け時においても基本的に同様の制御が可能である。但し、取り付け時のドライバビット、ネジの回転方向、移動方向は、取り外し時とは逆になる。

以上のように、本発明の実施例によれば、ネジ側及び部品側のネジ山を損傷させることなく、ネジを取り外したり、取り付けたりすることができるようになる。

本発明の実施例１に係るドライバ工具を示す断面図である。 図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１のドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。 本発明の実施例２に係るドライバ工具を示す断面図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、本発明の実施例３に係るドライバ工具及びこのドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。 本発明の実施例４に係るドライバ工具を示す断面図である。 本発明の実施例５に係るドライバ工具を示す断面図である。 図７（ａ）〜図７（ｄ）は、図６のドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。 本発明の実施例６に係るドライバ工具を示す断面図である。 本発明の実施例７に係るドライバ工具を示す断面図である。 本発明の実施例８に係るドライバ工具を示す断面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、従来のドライバ工具を用いたネジの取り外し方法を示す図である。

符号の説明

１ ドライバビット
２、５２、５６ モータ
３ スライダ
４ 制御装置
５ 第１部品
６ 第２部品
７ ネジ
８ 位置決め部材
９ ドライバ工具基部
２３ 装着部
３３ シリンダ
３４ ロッド
３５ チューブ
４３、５４、７３ 移動ブロック
４４、５５、７４ ボールネジ
４６、８１、８２ 摺動部材
４７、５８、５９、７７、７８ ナット
６０、６１ 固定装置
９７ ゴム部材
１０３ 力センサ

Claims (19)

1. 電動式或いは空圧式等の駆動力でドライバビットを回転させて、所定の部品の雌ネジ部に締め込まれたネジを取り外す方法であって、
   前記ドライバビットによりネジを回転させると共に、この回転による前記ネジの回転軸方向の移動に連動して前記ドライバビットを回転軸方向に移動させる、
   ことを特徴とするネジの取り外し方法。
2. 請求項１記載のネジの取り外し方法において、
   前記ドライバビットの回転数と前記ネジのネジ山のピッチとに基づいて、前記ドライバビットを移動させる、
   ことを特徴とするネジの取り外し方法。
3. 請求項２記載のネジの取り外し方法において、
   前記ドライバビットの回転数と前記ネジ山のピッチとから、前記ネジの移動した長さを算出し、その長さが所定の値になったときに、前記ドライバビットの回転を停止させる、
   ことを特徴とするネジの取り外し方法。
4. 請求項１記載のネジの取り外し方法において、
   前記ネジから前記ドライバビットに作用する回転軸方向の力が所定の範囲内になるように、前記ドライバビットを移動させる、
   ことを特徴とするネジの取り外し方法。
5. 請求項４記載のネジの取り外し方法において、
   前記ドライバビットの回転中に、前記ネジから前記ドライバビットに作用する回転軸方向の力が前記範囲の下限よりも小さくなったときに前記ドライバビットの回転を停止させる、
   ことを特徴とするネジの取り外し方法。
6. ネジの取り付け或いは取り外しを行うドライバ工具であって、
   このドライバ工具と前記ネジが取り付け或いは取り外しされる所定の部品との位置関係を保持する位置保持手段と、
   前記ネジの頭部に当接するドライバビットと、
   前記ドライバビットを回転させるアクチュエータと、
   前記ドライバビットを前記ネジの軸方向に前進或いは後退させる移動手段と、
   を有することを特徴とするドライバ工具。
7. ネジの取り付け或いは取り外しを行うドライバ工具であって、
   このドライバ工具と前記ネジが取り付け或いは取り外しされる所定の部品との位置関係を保持する位置保持手段と、
   前記ネジの頭部に当接するドライバビットを装着する装着部と、
   前記装着部を回転させるアクチュエータと、
   前記装着部を前記ネジの軸方向に前進或いは後退させる移動手段と、
   を有することを特徴とするドライバ工具。
8. 請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、
   前記移動手段は、速度制御可能である、
   ことを特徴とするドライバ工具。
9. 請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、
   前記移動手段は、位置制御可能である、
   ことを特徴とするドライバ工具。
10. 請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、
    前記移動手段は、力制御可能である、
    ことを特徴とするドライバ工具。
11. 請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、
    前記移動手段は、圧力制御可能なシリンダピストン機構、を含んで構成される、
    ことを特徴とするドライバ工具。
12. 請求項６記載のドライバ工具において、
    前記移動手段は、前記ドライバビットが直線的に移動するようにガイドする直動ガイドと、前記直動ガイドの移動ブロックと一端が回転自在に接続され、前記ネジのネジ山のピッチと等しいピッチの送りネジと、前記ドライバビットと等速回転し、前記送りネジの他端に連結されるモータと、前記送りネジと螺合し、ドライバ工具基部に固定されるナットと、により構成される、
    ことを特徴とするドライバ工具。
13. 請求項７記載のドライバ工具において、
    前記移動手段は、前記装着部が直線的に移動するようにガイドする直動ガイドと、前記直動ガイドの移動ブロックと一端が回転自在に接続され、２つ以上の部位で異なるピッチのネジ山を有する送りネジと、前記ドライバビットと等速回転し、前記送りネジの他端に連結されるモータと、前記送りネジの各ネジ山にそれぞれ対応し、前記送りネジと螺合する複数のナットと、ドライバ工具基部と前記複数のナットとの接続を切り替える接続切替手段と、により構成される、
    ことを特徴とするドライバ工具。
14. 請求項１２又は請求項１３記載のドライバ工具において、
    前記アクチュエータが、請求項１２又は請求項１３記載のモータとして機能し、このモータの出力が所定の動力伝達機構により、前記ドライバビット及び前記送りネジを回転させるために伝達される、
    ことを特徴とするドライバ工具。
15. 請求項１４記載のドライバ工具において、
    前記ドライバビット或いは前記装着部と前記送りネジと前記アクチュエータの出力端とが同軸になるように連結される、
    ことを特徴とするドライバ工具。
16. 請求項６又は請求項７記載のドライバ工具において、
    前記位置保持手段は、前記ドライバビットを周回するように形成され、少なくとも、３点で前記部品の雌ネジ部の周囲に当接し、これと反対側が前記ドライバ工具基部と接続される、突き当て部材である、
    ことを特徴とするドライバ工具。
17. 請求項６〜請求項１６のいずれか一項に記載のドライバ工具において、
    前記ドライバビットの回転軸方向に柔軟性を有するコンプライアンス手段、
    を更に有することを特徴とするドライバ工具。
18. 請求項１７記載のドライバ工具において、
    前記コンプライアンス手段は、前記位置保持手段の先端或いは中間部に前記ドライバビットの移動方向に弾性を有する弾性部品を備える、
    ことを特徴とするドライバ工具。
19. 請求項６〜請求項１８のいずれか一項に記載のドライバ工具において、
    前記ドライバビットに作用する軸方向の力を検出する力検出手段、
    を更に有することを特徴とするドライバ工具。

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