JP2005138215A - ボルト、ナットの解体工具、解体用切削ユニット及び解体方法。 - Google Patents

ボルト、ナットの解体工具、解体用切削ユニット及び解体方法。 Download PDF

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Yoshinori Takeuchi
義憲 竹内
Takaaki Washimi
卓昭 鷲見
Taisou Kanayama
泰湊 金山
Koichi Nakayama
晃一 中山
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Abstract

【課題】錆つき等によって、螺合部が緩め不能に一体化したボルト、ナットを、ナットの回りの作業スペースが狭い場合でも、解体可能とする。
【解決手段】ナット８のネジ孔に嵌まらず、該ナットに螺合したボルト７を挿入出来ない筒部31を有し、該筒部の先端面に周方向に切歯32が並んだ刃物体３を、ボルト、ナットの軸心に一致してセットし、刃物体３を回転工具５によって回転駆動し、ボルト、ナットの螺合部を環状に切削して両者のネジ山を一緒に除去する。ナットの回りの作業空間が狭くても実施可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボルトに螺合したナットが、錆び付き等により緩めることが出来なくなった場合に、ナットとボルトの螺合部を環状に切削して分離解体するための切削ユニット、解体工具及び解体方法に関するものである。
ボルトとナットで締結され長期間放置された締結物の、該ナットを緩めようとした際に、ナットとボルトの螺合部が錆びつき等により一体化して、緩めることが不可能な場合がある。
従来は、図６に示すナットカッター(６)によってナット(８)を破壊して、ボルト(７)とナット(８)を分離解体している。
ナットカッター(６)は、ナット(８)を余裕のある状態に収容できる枠体(61)内に、ナット(８)の対辺を押圧可能に固定歯(62)と移動歯(63)を対向して具え、移動歯(63)に油圧シリンダ(64)を連繋して構成されている。固定歯(62)と移動歯(63)との間に挟んだナット(８)を、油圧によって２分割破壊してボルト(７)から外すことができる。
ナットカッター(６)は、ナットを挟さむ余裕を存して固定歯(62)と移動歯(63)を対向配備している枠体(61)の外側に、油圧シリンダ(64)を設けなければならず、枠体(61)と油圧シリンダ(64)を含む面内でのナットカッター(６)の長さが大きくなる。このため、ナットカッター(６)の使用には、ナットカッター(６)をナットにセットできる作業スペースがあることが条件となる大きな制約を受ける。
又、ナットカッター(６)の使用には油圧ポンプが必要であるから装置全体が大がかりとなる。更に、油圧ポンプとシリンダを繋ぐホースの存在が、ナットカッターをナットにセットする際の作業性を低下させる等の問題があった。
本発明は、ナットとボルトの螺合部を環状に切削してボルト、ナットを解体することにより、上記問題を解決したものである。
本発明のボルト、ナット解体切削用ユニットは、ナット(８)のネジ孔に嵌まらず、且つ該ボルト(７)を挿入出来ない筒部(31)を有し、該筒部(31)の先端面に周方向に切歯(32)を並べている刃物体(３)と、
該刃物体(３)を包囲して刃物体と同心に配備され先端にナット(８)に嵌合可能なソケット部(42)を有している反力受け(４)と、
前記回転工具(５)からの回転力を入力するための入力部(21)及び刃物体(３)を回転駆動する出力軸(23a)を同芯に具え、反力受け(４)にスライド可能に嵌まった減速機構(２)とによって構成される。
本発明のボルト、ナット解体工具は、回転工具(５)の回転駆動軸(51)に連繋され該ナット(８)のネジ孔に嵌まらず、且つボルト(７)を挿入出来ない筒部(31)の先端面に周方向に切歯(32)を並べた刃物体(３)と、刃物体(３)を包囲して該刃物体と同心に配備され先端にナット(８)に嵌合可能なソケット部(42)を有して刃物体(３)がボルト、ナットの螺合部を切削する際の反力を受ける様に回転工具(５)に連繋された反力受け(４)とによって構成される。
本発明のボルト、ナット解体方法は、ナットのネジ孔に嵌まらず、該ナットに螺合したボルトを挿入出来ない筒部(31)を有し、該筒部の先端面に周方向に切歯(32)を並べた刃物体(３)を、互いに螺合したボルト、ナットの軸心に一致してセットし、刃物体(３)を回転工具(５)によって回転駆動し、ボルト、ナットの螺合部を環状に切削して両者のネジ山を一緒に除去する。
ボルト(７)とナット(８)が錆つき等によって一体化している螺合部だけを切削して除去するのは、最も単純であり、理にかなっている。
ナット(８)の周辺に、筒状の反力受け(４)を該ナット(８)に嵌込みできるスペースがあれば、解体工具を無理なく使用でき、解体工具の使用におけるナット周辺の作業スペースのの制約が殆んどなくなる。
ボルト、ナットの螺合部を筒状の刃物体(３)によって切削する際、ナット(８)に係合した反力受け(４)によって、ボルト、ナットの軸芯に対する刃物体(３)のズレや振れが防止され、安定して且つ能率的に、ボルト、ナットの両ネジ山を切削除去できる。
図１に示す如く、ボルト、ナット解体工具は、切削ユニット(１)と該切削ユニット(１)に回転力を出力する回転工具(５)とによって構成される。
回転工具(５)は電動式であって、回転駆動軸(51)は旋盤のチャックと同様の構成の３つ割りチャックを具えている。
切削ユニット(１)は、１つの入力軸と、互いに逆方向に回転可能な第１、第２の２つの出力軸を有する減速機構(２)の、第１出力軸(23a)にボルト、ナットの螺合部を切削除去するための刃物体(３)を取り付け、第２出力軸(20a)に、刃物体(３)の位置決めと切削反力を受ける役割を兼用する反力受け(４)を連繋して構成される。
減速機構(２)は遊星歯車減速機構であって、入力軸となる太陽歯車(22)と、該太陽歯車(22)を回転可能に支持し且つ太陽歯車(22)に噛合した複数の遊星歯車(24)を回転可能に支持したキャリヤ(23)と、キャリヤ(23)に回転可能に被さり遊星歯車(24)に噛合する内歯(25)を有する筒状ケース(20)とによって構成される。
キャリヤ(23)が第１出力軸(23a)であり、ケース(20)が第２出力軸(20a)である。
太陽歯車(22)とキャリヤ(23)の回転方向は同じである。
太陽歯車(22)の軸心に入力部(21)が形成されている。入力部(21)は、前記回転工具(５)の回転駆動軸(51)にチャッキングした回転伝達軸(52)の先端角軸部(52a)が嵌合する角孔であり、孔面には該角軸部(52a)にバネ付勢によって出没可能に設けた軟係止用ボール(52b)が引っかかる凹み(21a)が形成されている。
太陽歯車(22)と同心に配備されたキャリヤ(23)の軸心には、上記入力部(21)とは反対側に係合穴(26)が開設され、該係合穴(26)に刃物体(３)が取り付けられる。
図２、図４、図５に示す如く刃物体(３)は、筒部(31)と該筒部(31)の閉塞基端に筒部(31)と同心に突設された軸部(34)とからなり、筒部(31)の先端縁に周方向に等間隔に切歯(32)を並べている。
筒部(31)は、筒部(31)にボルト(７)を嵌め込むことは出来ず、筒部(31)をナット(８)のネジ孔に嵌めることは出来ない大きさであれば可いが、剛性が保障されれば、軽量化、切削抵抗等の点から肉厚は小さいほど望ましい。
実施例の筒部(31)の内径は、ボルト(７)のネジ底径と同程度であり、筒部(31)の外径は、ナット(８)のネジ底径と同程度である。
筒部(31)の外周面には、切歯(32)と同数の切粉逃し溝(33)が筒部(31)の全長に亘って螺旋状に開設されている。各切粉逃し溝(33)の先端は、隣り合う切歯(32)(32)間に対応して解放されている。切粉逃し溝(33)は、先端側が刃物体(３)の回転方向に捻れている。
筒部(31)の深さは、ナット(８)高さとボルト余長を足した高さよりも大きいことが望ましい。
刃物体(３)の軸部(34)は、丸軸に周方向に等間隔にフラット面(34a)が形成されている。 上記軸部(34)が前記減速機構(２)の係合穴(26)に嵌まり、穴壁を貫通して螺合した止めネジ(27)がフラット面(34a)を押圧して、刃物体(３)が減速機構(２)のキャリヤ(23)、即ち、第１出力軸(23a)に取り付けられる。
反力受け(４)は、基端側が大径、先端側が小径の筒状に形成され、基端側に前記減速機構(２)のケース(20)がスライド可能に嵌まり、先端部にナット(８)が嵌合するソケット部(42)を形成している。ソケット部(42)には、ナット(８)がナット高さ以上に反力受け(４)内に侵入することを阻止する環状のストッパ(43)が設けられている。
反力受け(４)は、大径部の内面に開設され軸方向に延びる複数の突条(41)が、減速機構(２)のケース(20)に開設された溝条(20a)にスライド可能に嵌まって、ケース(20)と一体回転可能である。
然して、図２に示す如く、減速機構(２)のキャリヤ(23)に刃物体(３)を取り付け、該減速機構(２)を反力受け(４)に嵌め込む。回転工具(５)の回転駆動軸(51)にチャッキングした回転伝達軸(52)の角軸部(52a)を、減速機構(２)の入力部(21)に嵌め込んで解体工具を組み立てる。
反力受け(４)のソケット部(42)を、解体すべきボルト、ナットのナット(８)に嵌め、締結部のワッシャー(９)に当てる。これによって、刃物体(３)とボルト、ナットの軸心が一致し、刃物体(３)の先端切歯(32)列は、ボルト、ナットの螺合部に対向する。
回転工具(５)の回転駆動軸(51)を回転させ、刃物体(３)を減速回転させながら、回転工具(５)をナット(８)側へ押し込む。
減速機構(２)が反力受け(４)内をスライドして前進し、刃物体(３)の切歯(32)がボルト、ナットの螺合部のネジ山を切削する。
刃物体(３)を取り付けたキャリヤ(23)と反対向きの回転力を受けるケース(20)が反力受け(４)に対して回転不能に係合し、反力受け(４)はボルト(７)に固着したナット(８)に係合しているから、減速機構(２)に作用する切削反力は、反力受け(４)を解してナット(８)で受けられる。このため、回転工具(５)の回転力は、確実に刃物体(３)に伝達される。
ボルト、ナットの螺合部が錆ついて一体化していても、螺合部の全長が錆ついていることは少なく、先端側だけの場合が多い。その場合、先端側錆つき部を刃物体(３)が通過すれば、刃物体(３)との摩擦によって、ボルトが回転してしまう。
ボルトが締まり方向に回転してまうと、ボルト、ナットの螺合部を全長に亘って切削削除せねばならない無駄が生じる。
実施例では、刃物体(３)の回転方向はボルト(７)の緩み方向であるから、錆つき部分が切削除去されると、刃物体(３)との摩擦でボルト(７)が緩み方向に回転してナット(８)が短時間で外れる。
又、錆付き部分が切削除去されると、刃物体(３)との摩擦によってナットは刃物体(３)の回転方向の力を受けるが、ナット(８)は反力受け(４)のソケット部(42)に嵌まっており、ナット(８)の回転は生じない。
上記の如く、ボルト(７)とナット(８)が錆つき等によって一体化している螺合部だけを切削して除去するため、解体方法として最も単純であり、理にかなっている。
ナット(８)の周辺に、筒状の反力受け(４)を該ナット(８)に嵌込みできるスペースがあれば、解体工具を無理なく使用でき、解体工具の使用におけるナット周辺の作業スペースのの制約が殆んどなくなる。
刃物体(３)及び反力受け(４)は、減速機構(２)に着脱可能に取り付けできるため、ボルト、ナットの呼び径に対応して、ソケット部(42)の異なる複数の反力受け(４)と、筒部(31)の径の異なる複数の刃物体(３)を用意しておき、解体すべきボルト、ナットの大きさに対応する刃物体(３)と反力受け(４)を用いて、ボルト、ナットの解体ができる。
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、実施例の切削ユニット(１)には、１入力軸、２出力軸の遊星歯車減速機構を用いたが、これに限定されることはない。回転工具(５)の回転駆動軸(51)の回転を減速して刃物体(３)に伝達でき、反力受け(４)を軸方法にスライド可能に取り付けて、刃物体(３)の切削反力を反力受け(４)を解してナット(８)で受けさすことが出来れば、減速機構(２)の構成は問わない。
又、刃物体(３)は、基端に軸部(34)に代えて角穴を開設し、第１出力軸(23a)であるキャリヤ(23)に角軸を突設し、該角穴と角軸の嵌合によって、第１出力軸(23a)を刃物体(３)を連結できる。刃物体(３)と第１出力軸(23a)の連結は、これ以外にも、スプライン係合等、刃物体(３)と第１出力軸(23a)を一体回転可能に連結できれば、手段は問わない。
更に、回転工具(５)は、電動式動力回転工具に限らずエアー式動力回転工具でも可く、更に手動式でも可い。
解体工具を構成する回転工具、減速機構、反力受けの斜面図である。 切削ユニットの断面図である。 ボルト、ナットの螺合部を切削除去して、ボルトとナットとの間に筒状の刃物体が入り込んだ状態の切削ユニットの断面図である。 刃物体と反力受けのソケット部の斜面図である。 互いに螺合したボルトとナット及び刃物体の斜面図である。 ナットカッターの平面図である。
符号の説明
１ 切削ユニット
２ 減速機構
21 入力部
26 係合穴
３ 刃物体
31 筒部
32 切歯
４ 反力受け
41 突条
42 ソケット部

Claims (4)

  1. 回転工具(５)に取り付けて用いられ螺合したボルト、ナットの両ネジ山を一緒に環状に切削除去してボルト、ナットを解体するための切削ユニットであって、
    該ナット(８)のネジ孔に嵌まらず、且つ該ボルト(７)を挿入出来ない筒部(31)を有し、該筒部(31)の先端面に周方向に切歯(32)を並べている刃物体(３)と、
    該刃物体(３)を包囲して刃物体と同心に配備され先端にナット(８)に嵌合可能なソケット部(42)を有している反力受け(４)と、
    前記回転工具(５)からの回転力を入力するための入力部(21)及び刃物体(３)を回転駆動する出力軸(23a)を同芯に具え、反力受け(４)にスライド可能に嵌まった減速機構(２)とによって構成されたボルトナット解体用切削ユニット。
  2. 螺合したボルト、ナットの両ネジ山を一緒に環状に切削除去してボルト、ナットを解体するための解体工具であって、回転工具(５)の回転駆動軸(51)に連繋され該ナット(８)のネジ孔に嵌まらず、且つボルト(７)を挿入出来ない筒部(31)の先端面に周方向に切歯(32)を並べている刃物体(３)と、刃物体(３)を包囲して該刃物体と同心に配備され先端にナット(８)に嵌合可能なソケット部(42)を有して刃物体(３)がボルト、ナットのネジ山を切削除去する際の反力を受ける様に回転工具(５)に連繋された反力受け(４)とによって構成されたボルト、ナット解体工具。
  3. 螺合したボルト、ナットの両ネジ山を切削除去してボルト、ナットを解体する方法であって、ナットのネジ孔に嵌まらず、該ナットに螺合したボルトを挿入出来ない筒部(31)を有し、該筒部の先端面に周方向に切歯(32)が並んだ刃物体(３)を、ボルト、ナットの軸心に一致してセットし、刃物体(３)を回転工具(５)によって回転駆動し、ボルト、ナットの螺合部を環状に切削して両者のネジ山を一緒に除去するボルト、ナット解体方法。
  4. 刃物体(３)を包囲して刃物体と同心に配備された筒状の反力受け(４)の先端ソケット部(42)をナット(８)に嵌合することによって、刃物体(３)とボルト、ナットの芯合わせを行なうと共に、刃物体(３)がボルト、ナットのネジ山を切削除去する際に、回転工具(５)に生じる反力を反力受け(４)を介してナット(８)で受ける請求項３に記載のボルト、ナット解体方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20120000320A1 (en) * 2010-07-03 2012-01-05 Brandon Cummings Spinning lug stud socket
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