JP2008044022A - 自動ネジ締め機 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的サイズの大きなネジを水平方向にネジ締めする場合であってもネジのふらつきを押さえてネジ締め精度を向上させた自動ネジ締付機を提供する。
【解決手段】パチンコ機の外枠製造に使用する自動ネジ締め機１は、チャック爪２０に挟持させたネジ３をドライバビット１０を前進させることによってチャック爪２０を押し開いてワークにネジ締め固定するもので、ネジ３の最大径の部分５が嵌合し得る保持孔４１を有する保持部材４０を、ドライバビット１０の軸部にコイルバネ１２とピン１３とを介して着脱可能に取り付ける。チャック爪２０は、閉じた状態でネジ３の軸部を挿通することができる反面、ネジ頭部５は通過できない大きさの挿通孔２２と、保持部材４０の先端４２と当接し得るテーパ部２３とを備える。保持部材４０の保持孔４１は、後端細孔部、前端太孔部及び中間筒孔部４５からなる多段型筒孔となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動ネジ締め機に係り、特に、自動供給されたネジをドライバビットの先端に保持してワークに対して正しく位置合わせした状態でネジの締結を実行するための機構に関する。

従来、パチンコ機の外枠製造においては、製品の構造上、側面及び上面にネジ締めポイントが有り、自動機でネジ締めを行うためには反転や回転などの動作が多くなる。このため、装置の大型化を招かず、工程の簡素化を図るために、ワークを寝かせた状態で組立を行うラインが採用されている。その結果、ネジを水平に締めることとなり、ネジ締めの際にポイントズレ等が発生する場合があった。これは、外枠製造に使用するネジは比較的大きいため、ネジの自重によりネジ先端部までを水平に保つことが困難なためと考えられる。

そこで、こうした問題の解決の参考情報として、［ＩＰＣ＝(B25B23/08+ B25B23/10) *要約キーワード＝ (脱落* 防止)・・・Ｂ２５Ｂ２３／０８：スパナ，レンチ，ドライバの細部またはそれらの付属具であって、ネジまたはナット取扱い装置における回転前または回転中にねじまたはナットを保持する装置。Ｂ２５Ｂ２３／１０：特に機械的把持手段使用。］という検索式で特許情報を調査したところ、以下の様な先行技術が提案されていた。

［特許文献１］ ネジの頭部を軟質チューブ１０１で保持する様にしたもの（図９（Ａ）参照）。
［特許文献２］ バネ１０２を組み付けた螺子着脱用ソケットを備えたもの（図９（Ｂ）参照）。
［特許文献３］ エア吸引によってネジを吸着保持する円筒状のガイド１０３ａを磁石１０３ｂによって磁化し、エア吸引力と磁力とによってネジの脱落を防止する様にしたもの（図９（Ｃ）参照）。
［特許文献４］ シリコーンコーティング層１０４を形成することにより、ネジの素材、形状、サイズに関係なく把持機能を備えさせたもの（図９（Ｄ）参照）。
［特許文献５］ ビス頭抱持部１０５ａとワッシャ抱持部１０５ｂとを備えた絶縁筒を前後方向にスライド可能に取り付けたもの（図９（Ｅ）参照）。

また、［ＩＰＣ＝(B25B23/08+ B25B23/10)* B23P19/06) * 要約キーワード＝チャック・・・Ｂ２５Ｂ２３／０８、Ｂ２５Ｂ２３／１０：上述。Ｂ２３Ｐ１９／０６：部品組立または分解用の機械であって、ネジまたはナットの締め付けまたは緩め機。］という検索式で特許情報の検索をすると、以下の様な先行技術が提案されている。

［特許文献６］ 中空円筒状のねじ案内管１０６ａの下端を覆う様に回動可能に取り付けた１個のチャック爪１０６ｂをばね１０６ｃにより閉鎖方向に付勢するもの（図９（Ｆ）参照）。
［特許文献７］ 一対のチャック爪１０７ａのネジ保持穴に連通するネジ供給パイプ１０７ｂの回動状態によって、拡開可能状態と拡開不可能状態との切り替えタイミングを制御するもの（図１０（Ａ）参照）。
［特許文献８］ ネジ保持穴を分割成形した一対のキャッチャ１０８ａと、キャッチャ１０８ａを開閉する平行チャック１０８ｂと、キャッチャ１０８ａの拡開移動路上に突出するストッパ１０８ｃとを備え、ストッパ１０８ｃの位置を調節することで、様々な種類のネジを保持するのに対応したもの（図１０（Ｂ）参照）。
［特許文献９］ 一対のチャック爪１０９ａの対向面にネジ保持穴１０９ｂを分割形成し、エアシリンダ１０９ｃで作動される押圧部材１０９ｄでチャック爪１０９ａに挟んだピン１０９ｅを押し退けてチャック爪１０９ａをタイミングよく拡開できる様にしたもの（図１０（Ｃ）参照）。
［特許文献１０］ ガイド部材１１０ａとチャック爪１１０ｂとを同一の開閉軸１１０ｃのまわりに揺動自在にするとともに、開閉軸１１０ｃより上部でチャック爪１１０ｂに螺合した位置決めボルト１１０ｄの先端をガイド部材１１０ｂに当接させることにより、スタッドボルト１１０ｅの上部にソケット１１０ｆを螺合させる際にチャック爪１１０ｃが開いてしまわないようにしたもの（図１０（Ｄ）参照）。
［特許文献１１］ ドライバビット１１１ａの移動路上に、供給ユニットから送られるネジを一旦保持可能なチャック爪１１１ｂを配置し、このチャック爪１１１ｂを、「閉じた状態」、「開いた状態」、「ねじが脱落しない程度僅かに開いた状態」に操作する開閉手段としてカム・フォロワーを備えたもの（図１０（Ｅ）参照）。

さらに、［ＩＰＣ＝B25B23/ *要約キーワード＝水平・・・Ｂ２５Ｂ２３／：スパナ，レンチ，ドライバの細部またはそれらの付属具。］という検索式で特許情報の検索をすると、以下の様な先行技術が提案されている。

［特許文献１２］ チャック爪１１２ａに挟持されたネジを水平な吸引保持姿勢に配置されるよう旋回させる旋回手段と、整列シュートを送られてきたネジが進入できるようチャック爪１１２ａを開く拡開ピン１１２ｃとを備える自動ねじ締め機（図１０（Ｆ）参照）。
実開平５−５３６６（要約、図１，２） 特開平７−２５６５６２（要約、図１〜４，８〜１０） 特開平８−１５３３（要約、図１，図２） 特開平１０−４４０５５（要約、図１〜３） 特開２００１−１３８２５７（要約、図１，２） 特開平８−１０８３２５（要約、図１，２，４，５） 特開平９−１７４３４９（要約、図２，５） 特開平１０−３２８９４８（要約、図１，４） 特開平１１−４８０５０（要約、図１〜３） 特開２０００−１９８０３１（要約、図１〜４） 特開２０００−５２１６４（要約、図１〜４） 特開２００１−１７９５５１（要約、図１，２，７，８）

特許文献１〜５は、いずれもネジの自動供給を前提としておらず、自動機に適する技術とは言えない。なお、特許文献３は自動機にも適用可能であるが、エア吸引や磁気吸着ではサイズの大きなネジを水平方向に締結する場合には有効な解決手段といえない。

特許文献６〜９，１１のチャック爪を用いる技術は自動機に適するが、水平方向にネジを締結する場合、チャック爪を開放するときにネジの先端が下がってしまうという問題の解決手段としては不十分である。

特許文献１０は、スタッドボルト頭部がソケットに螺合するまでチャック爪を開放しない様にしていることから、水平方向に植え付ける場合にスタッドボルトの先端が下がるということはない。しかし、パチンコ機の外枠製造工程で用いる様なネジはドライバビットとは係合するだけなので、この技術では最初に述べた問題に対する解決手段とはならない。

特許文献１２は、水平方向にネジ締めすることを目的とした自動機の提案であるが、ネジの保持は吸引力によるもので、サイズの大きなネジの水平ネジ締めにおける先端の下がりを防止することはできない。

この様に、特許文献１〜１２は、パチンコ機の外枠製造工程における水平ネジ締めに際しての位置決め精度の向上という課題を解決する手段としては不十分である。

そこで、本願は、比較的サイズの大きなネジを水平方向にネジ締めする場合であってもネジのふらつきを押さえてネジ締め精度を向上させることができる様な自動ネジ締め機を提供することを目的とする。併せて、種々の頭部形状のネジにも適用できる様にすることをさらなる目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の自動ネジ締め機は、ドライバビットと、該ドライバビットの前進方向に配置されるチャック爪と、該チャック爪を閉じ方向に付勢する付勢部材とを備え、前記チャック爪に挟持させたネジの頭部のドライバ係合溝に対して先端を係合させた前記ドライバビットを前進させることによって前記付勢部材の付勢力に抗して前記チャック爪を押し開いてワークにネジ締め固定する機能を備え、さらに以下の構成をも備えることを特徴とする自動ネジ締め機。
（１−１）前記ネジの最大径の部分が嵌合し得る保持孔を有する保持部材を、前記ドライバビットに対して軸方向摺動可能に取り付けたこと。
（１−２）前記ドライバビットの軸部に、前記保持部材を前進方向に付勢するコイルバネと、前記保持部材の最前進位置を規定するストッパ部材とを取り付けたこと。
（１−３）前記チャック爪は、先端を閉じた状態で前記ネジの軸部を挿通することができる反面、当該ネジの頭部が通過できない大きさの挿通孔と、前記保持部材の先端と当接し得るテーパ部とを備えていること。
（１−４）前記ネジの頭部のドライバ係合溝に前記ドライバビットの先端が係合した後に、前記保持部材の先端が前記チャック爪の前記テーパ部に内側から当接する様に、各部材の寸法、形状及び動作が調整されていること。

本発明の自動ネジ締め機によれば、ドライバビットの前進方向にネジを供給した後にドライバビットを前進させることにより、このネジは、ドライバビットの前進によって保持部材の保持孔に頭部が嵌り込み、閉鎖状態のチャック爪の挿通孔に軸部を挿通した状態に整列される。このとき、コイルバネが縮むことにより、ネジに過大な力が作用するのを防止でき、ネジはスムーズに軸心を合わされる。そして、ドライバビットがさらに前進してネジ頭部のドライバ係合溝にビット先端が係合する。このとき、コイルバネは最も縮んだ状態となる。さらにドライバビットが前進すると、保持部材の先端がチャック爪のテーパ部に内側から当接する。そして、チャック爪が徐々に押し開かれていく。このとき、ネジは、その最大径の部分が保持部材の保持孔に嵌り込み、頭部のドライバ係合溝にビット先端が係合している。この結果、ネジは、チャック爪が開き初めて先端部を支持しなくなってもドライバビットの軸心からほとんどずれることなくワークの予定位置に真っ直ぐにねじ込まれていく。

ここで、皿ネジならば頭部の端面側が「ネジの最大径の部分」となり、ナベネジや平ナベネジならば頭部の軸側に「ネジの最大径の部分」が生じる。また、丸皿ネジでは、軸に向かって先細りとなるテーパ部分の上端が「ネジの最大径の部分」となる。さらに、フランジ付きナベネジではフランジの外周が「ネジの最大径の部分」となる。なお、ワッシャ付きネジでは、ワッシャの外周部分を「ネジの最大径の部分」となる様に保持孔を構成してもよい。

この様な作用は、「（１−５）前記ドライバビットがプラスドライバであること。」という構成を備えるとより効果的であり、加えて、「（１−６）前記ドライバビットの移動軸を水平方向としたこと。」という構成をも備えた自動ネジ締め機において比較的大きなネジを用いて水平方向のネジ締め作業を実行するときに特に有効なものとなる。上述の様に、チャック爪の挿通孔、保持部材の保持孔及びコイルバネの作用によって、ネジは自然に軸心合わせが行われながら、頭部の最大部分（ワッシャ付きの場合はワッシャの外周）が保持孔に嵌り込んだ状態でドライバビットの先端と係合する。この段階ではチャック爪が閉じていることから軸心にずれは生じない。また、チャック爪が開き始めた後も、ネジの頭部はドライバビットの先端により軸心部分を支持され、かつ、保持孔によって外縁部分を保持されているので、頭部をしっかりと掴まれた状態となっており、先端が下がってしまうことなくワークのネジ止め孔にねじ込まれていく。

ここで、上記さらなる目的をも達成する上では、本発明の自動ネジ締め機において、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（２−１）前記保持部材の保持孔は、前記ドライバビットの先端軸部と摺接する程度の後端細孔部と、前記ネジの頭部をほぼ完全に収容可能な前端太孔部と、該前端太孔部と前記後端細孔部の中間径を有する中間筒孔部とからなる多段型筒孔を備えていること。
（２−２）前記保持部材の後端と前記ドライバビットの軸部に形成した太径段部との間に前記コイルバネを嵌め込むと共に、前記後端細孔部の直径よりも長く、かつ、前記中間筒孔部の直径よりも短いピンを両端が飛び出す様に前記ドライバビットの先端軸部に打ち込むことによって、前記保持部材を前記ドライバビットに対して取り付けたこと。
（２−３）前記保持部材の前記中間筒孔部及び前記ドライバビットの先端軸部には、それぞれ中心軸を通り、かつ該中心軸に直交する貫通孔が穿設されていること。
（２−４）前記保持部材と前記ドライバビットとは、前記中心軸の回りに相対的に回転可能に構成されていること。

これら（２−１）〜（２−４）をも備えた自動ネジ締め機によれば、保持部材を取り付ける際には、ドライバビットの先端からコイルバネをセットし、保持部材の後端細孔部にドライバビットの先端を挿入すると共に、保持部材とドライバビットとの相対回転によって互いの貫通孔が一致して一本の貫通孔を形成する様に位置合わせし、この一本の貫通孔からピンを打ち込む。逆に、保持部材を取り外す際には、保持部材とドライバビットとの相対回転によって互いの貫通孔が一致して一本の貫通孔を形成する様に位置合わせし、ピン抜き取り用の長い棒を貫通孔から打ち込んでピンを抜き出せばよい。この様に、（２−１）〜（２−４）をも備えた自動ネジ締め機によれば、保持部材を脱着することができるので、使用するネジの頭部の形状に応じた保持孔を有する保持部材に交換することにより、種々の頭部形状のネジを用いて本発明の有効なる作用を発揮することができる。

また、これら本発明の自動ネジ締め機は、さらに、以下の構成をも備える様にするとよい。
（３−１）前記チャック爪は、前記ドライバビットを軸方向移動可能に支持する案内筒の先端部に回動可能に取り付けられていること。
（３−２）前記案内筒内にネジを供給するネジ供給装置を備えていること。
（３−３）前記案内筒を備える前方プレートと、前記ドライバビットを回転駆動する駆動軸を備える後方プレートとを、前記各プレートに取り付けたスライドブッシュを介して同一軸にてガイドするガイドシャフトを備えていること。
（３−４）前記ガイドシャフトに沿って、前記後方プレートを前記前方プレートに対して接近・離間動作させるアクチュエータを備えていること。
（３−５）前記駆動軸の先端部には、前記ドライバビットを脱着可能なスリーブ継ぎ手が、長孔と係合ピンとを介して取り付けられていること。
（３−６）前記スリーブ継ぎ手と前記後方プレートとの間には、コイルバネがショックアブソーバとして介装されていること。
（３−７）前記ドライバビットの移動量を検出するセンサを備えていること。

この（３−１）〜（３−７）をも備えた自動ネジ締め機によれば、スリーブ継ぎ手を用い、長孔と係合ピンとを介して駆動軸の回転をドライバビットに伝達しつつドライバビットを駆動軸の前進後退動作とは独立した前進後退動作が可能である。そして、ドライバビットをスリーブ軸から取り外せば、他の種類のネジに適する保持部材を取り付けたドライバビットに交換することもできるし、（２−１）〜（２−４）の構成をも備える場合には、保持部材の交換を行って再びスリーブ継ぎ手にドライバビットを取り付けることもできる。また、案内筒と駆動軸が同一軸であるガイドシャフトによってガイドされているので、案内筒とドライバビットの軸心はずれることがない。そして、（３−６）のコイルバネと、（１−２）のコイルバネとにより、保持部材に保持されたネジは、駆動軸の前進動作に対して複数のショックアブソーバによって調整されつつ軸心合わせが行われることになる。これら、「案内筒と駆動軸の移動軸の一致」、「駆動軸とドライバビットの前進後退動作の独立性」及び「複数のショックアブソーバ作用」により、ネジに無理な力が加わったりすることなくスムーズに軸心合わせと頭部の保持とが実行される。そして、駆動軸とドライバビットの前進後退動作とが完全な連動ではなく一部独立した移動量とした結果、ねじ込み量などを駆動軸の移動量だけでは管理できなくなるという問題点に対しては、（３−７）のセンサを備えたことにより、当該センサからの検出信号に基づいて管理することで対応が可能となっている。なお、（３−６）のコイルバネは、ねじ込み終了後の後退動作において、後方プレートの後進のきっかけ作りをするという作用も発揮する。これにより、自動ネジ締め機の全体の動作がスムーズかつ敏捷なものとなる。

本発明の自動ネジ締め機によれば、比較的サイズの大きなネジを水平方向にネジ締めする場合であってもネジのふらつきを押さえてネジ締め精度を向上させることができる。また、（２−１）〜（２−４）の構成をも備えることで、かかる効果を、種々の頭部形状のネジに対して発揮し得る汎用性を与えることができる。さらに、（３−１）〜（３−７）をも備えることで、ネジの軸心合わせ等に無理な力が加わるのを防止すると共に全体の動作をスムーズかつ敏捷なものとし、より一層のネジ締め精度向上とネジ締め作業の効率化を達成することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態として、パチンコ機の外枠製造に使用する自動ネジ締め機について説明する。この自動ネジ締め機１は、図１に示す様に、ドライバビット１０と、ドライバビット１０の前進方向に配置されるチャック爪２０と、チャック爪２０を閉じ方向に付勢するコイルバネ（付勢部材）３０とを備え、チャック爪２０に挟持させたネジ３の頭部４のドライバ係合溝に対して先端を係合させたドライバビット１０を前進させることによってコイルバネ３０の付勢力に抗してチャック爪２０を押し開いてワークにネジ締め固定する機能を備えるものである。

ここで、図１〜図３に示す様に、本実施形態の自動ネジ締め機１は、以下の構成を、従来にない特徴として備えている。

本実施形態の特徴として、まず、ネジ３の最大径の部分５が嵌合し得る保持孔４１を有する保持部材４０を、ドライバビット１０に対して軸方向摺動可能に取り付けてある。また、ドライバビット１０の軸部１１に、保持部材４０を前進方向に付勢するコイルバネ１２と、保持部材４０の最前進位置を規定するストッパ部材としてのピン１３とを取り付けてある。そして、チャック爪２０は、先端２１を閉じた状態でネジ３の軸部６を挿通することができる反面、当該ネジ３の頭部５が通過できない大きさの挿通孔２２と、保持部材４０の先端４２と当接し得るテーパ部２３とを備えている。さらに、ネジ３の頭部４のドライバ係合溝にドライバビット１０の先端１４が係合した後に、保持部材４０の先端４２がチャック爪２０のテーパ部２３に内側から当接する様に、各部材の寸法、形状及び動作が調整されている。

なお、図１に示したネジ３は、フランジ付きナベネジであるから、フランジの外周が「ネジの最大径の部分５」となっている。また、本実施形態で使用するドライバビット１０は、プラスドライバである。そして、本実施形態の自動ネジ締め機１は、ドライバビット１０の移動軸を水平方向とした構成となっている。

また、本実施形態の自動ネジ締め機１は、図２，図３に拡大して示す様に、さらに、以下の構成をも備えている。

ドライバビット１０の軸部１１は、先端側の細径軸部１５と、後端側の太径軸部１６とから構成され、細径軸部１５と太径軸部１６との連続する部分に太径段部１７が形成されている。

保持部材４０の保持孔４１は、ドライバビット１０の細径軸部１５と摺接する程度の後端細孔部４３と、ネジ３の頭部４（フランジを含む）をほぼ完全に収容可能な前端太孔部４４と、前端太孔部４４と後端細孔部４３の中間径を有する中間筒孔部４５とからなる多段型筒孔となっている。

そして、保持部材４０は、その後端４６とドライバビット１０の軸部１１に形成した太径段部１７との間にコイルバネ１２を嵌め込むと共に、後端細孔部４３の直径よりも長く、かつ、中間筒孔部４５の直径よりも短いピン１３を両端が飛び出す様にドライバビット１０の細径軸部１５に打ち込むことによって、ドライバビット１０に対して取り付けられる。

このため、保持部材４０の中間筒孔部４５及びドライバビット１０の細径軸部１５には、それぞれ中心軸を通り、かつ当該中心軸に直交する貫通孔４８，１８が穿設されている。また、保持部材４０とドライバビット１０とは、中心軸の回りに相対的に回転可能に構成されている。

また、本実施形態の自動ネジ締め機１は、さらに、以下の構成をも備えている。

チャック爪２０は、図１，図４，図５に示す様に、ドライバビット１０を軸方向移動可能に支持する案内筒５１の先端部に回動可能に取り付けられている。また、自動ネジ締め機１は、図４に示す様に、この案内筒５１内にネジを供給するネジ供給装置５２を備えている。そして、案内筒５１を備える前方プレート５３と、ドライバビット１０を回転駆動する駆動軸５４を備える後方プレート５５とを、各プレート５３，５５に取り付けたスライドブッシュ５６，５７を介して同一軸にてガイドするガイドシャフト５８を備えている。さらに、ガイドシャフト５８に沿って、後方プレート５５を前方プレート５３に対して接近・離間動作させるアクチュエータ５９を備えている。また、駆動軸５４の先端部には、ドライバビット１０を脱着可能なスリーブ継ぎ手６１が、スリーブ継ぎ手６１に形成した長孔６２と駆動軸５４に嵌合されている係合ピン６３とを介して取り付けられている。さらに、スリーブ継ぎ手６１と後方プレート５５との間には、コイルバネ６４がショックアブソーバとして介装されている。加えて、ドライバビット１０の移動量を検出するセンサ６５も備えられている。なお、図１の符号６６は、ドライバビット１０を回転駆動するためのドライバである。

以上の様な構成を備えた本実施形態の自動ネジ締め機１によれば、図４（Ｂ）に示す様に、ドライバビット１０の前進方向にネジ３を供給した後に、図５（Ａ），（Ｂ）に示す様に、ドライバビット１０を前進させることにより、このネジ３は、ドライバビット１０の前進によって保持部材４０の保持孔４１に頭部４が嵌り込み、閉鎖状態のチャック爪２０の挿通孔２２に軸部６を挿通した状態に整列される。このとき、コイルバネ１２が縮むことにより、ネジ３に過大な力が作用するのを防止でき、ネジ３はスムーズに軸心を合わされる。そして、ドライバビット１０がさらに前進してネジ頭部４のドライバ係合溝にビット先端１４が係合し、コイルバネ１２は最も縮んだ状態となる。さらにドライバビット１０が前進すると、保持部材４０の先端４２がチャック爪２０のテーパ部２３に内側から当接する。そして、図５（Ｃ）に示す様に、チャック爪２０が徐々に押し開かれていく。このとき、ネジ３は、その最大径の部分５が保持部材４０の保持孔４１の前端太孔部４４に嵌り込み、頭部４のドライバ係合溝にビット先端１４が係合している。この結果、ネジ３は、チャック爪２０が開き初めて先端部を支持しなくなってもドライバビット１０の軸心からほとんどずれることなくワークの予定位置に真っ直ぐにねじ込まれていく。

また、本実施形態の自動ネジ締め機１によれば、保持部材４０を取り付ける際には、ドライバビット１０の先端からコイルバネ１２をセットし、保持部材４０の後端細孔部４３にドライバビット１０の細径軸部１５を挿入すると共に、保持部材４０とドライバビット１１との相対回転によって互いの貫通孔４８，１８が一致して一本の貫通孔を形成する様に位置合わせし、この一本の貫通孔からピン１３を打ち込む。逆に、保持部材４０を取り外す際には、保持部材４０とドライバビット１０との相対回転によって互いの貫通孔４８，１８が一致して一本の貫通孔を形成する様に位置合わせし、ピン抜き取り用の長い棒を貫通孔４８から打ち込んでピン１２を抜き出せばよい。この様に、本実施形態の自動ネジ締め機１によれば、保持部材４０を脱着することができるので、使用するネジ３の頭部４の形状に応じた保持孔４１を有する保持部材４０に交換することにより、種々の頭部形状のネジを用いて本発明の有効なる作用を発揮することができる。

さらに、本実施形態の自動ネジ締め機１によれば、スリーブ継ぎ手６１を用い、長孔６２と係合ピン６３とを介して駆動軸５４の回転をドライバビット１０に伝達する構成を採用したので、長孔６２の長さ分に相当する空走距離が確保され、ドライバビット１０に駆動軸５４の前進後退動作とは独立した前進後退動作をさせることが可能である。また、ドライバビット１０をスリーブ継ぎ手６１から取り外せば、他の種類のネジに適する保持部材４０を取り付けたドライバビット１０に交換し、再びスリーブ継ぎ手６１にドライバビット１０を取り付けることによって、異なる種類のネジを用いたネジ締め作業を本発明の作用・効果を発揮させつつ実施することができる。さらに、案内筒５１と駆動軸５４が、ガイドシャフト５８によって同一軸に沿ってガイドされているので、案内筒５１とドライバビット１０の軸心はずれることがない。そして、コイルバネ６４と、コイルバネ１２とにより、保持部材４０に保持されたネジ３は、駆動軸５４の前進動作に対して複数のショックアブソーバによって調整されつつ軸心合わせが行われることになる。これら、「案内筒５１と駆動軸５４の移動軸の一致」、「駆動軸５４とドライバビット１０の前進後退動作の独立性」及び「複数のショックアブソーバ作用」により、ネジ３に無理な力が加わったりすることなくスムーズに軸心合わせと頭部４の保持とが実行される。そして、駆動軸５４とドライバビット１０の前進後退動作とが完全な連動ではなく一部独立した移動量とした結果、ねじ込み量などを駆動軸５４の移動量だけでは管理できなくなるという問題点に対しては、センサ６５を備えたことにより、当該センサ６５からの検出信号に基づいて管理することで対応が可能となっている。なお、コイルバネ６４は、ねじ込み終了後の後退動作において、後方プレート５５の後進のきっかけ作りをするという作用も発揮する。これにより、自動ネジ締め機１の全体の動作がスムーズかつ敏捷なものとなっている。

本実施形態の自動ネジ締め機１は、最初に述べた通り、パチンコ機の外枠製造に用いるものである。パチンコ機の外枠７１は、図６（Ａ）に示す様に、縦長で、その側面及び底面に対して、外側からネジ止めする必要がある。このため、縦に置いた状態では製造工程において上下反転等が必要となる。そこで、本実施形態では、自動ネジ締め機１を水平方向にドライバビット移動軸を有するものとし、図６（Ｂ）に示す様に、外枠７１を横倒しした状態でネジ止めすることとしている。

このため、図７に示す様に、ネジ３を水平に保持してネジ締め作業を行うことになるのであるが、上述の様に、チャック爪２０の挿通孔２２、保持部材４０の保持孔４１及びコイルバネ１２の作用によって、ネジ３は自然に軸心合わせが行われながら、頭部４の最大部分５が保持孔４１に嵌り込んだ状態で、その係合溝に対してドライバビット１０の先端１４が係合される。この段階ではチャック爪２０が閉じていることから軸心にずれは生じない。また、チャック爪２０が開き始めた後も、ネジ３の頭部４はドライバビット１０の先端１４により軸心部分を支持され、かつ、保持孔４１によって外縁部分を保持されているので、頭部をしっかりと掴まれた状態となっており、先端が下がってしまうことなくワーク７２のネジ止め孔７３にねじ込まれていく。

以上、発明を実施するための最良の形態としての一実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内における種々の変更が可能である。

例えば、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、皿ネジ８１用の保持部材９１、ナベネジ８２用の保持部材９２、丸皿ネジ８３用の保持部材９３とすることなどは本発明の要旨を逸脱しないものである。図８（Ａ）の皿ネジ８１用の保持部材９１は、前端太孔部９１ａの径を皿ネジ８１の頭部８１ａの端面の径とほぼ同一とし、中間筒孔部９１ｂとの間に形成される段部９１ｃをフラットな段部として皿ネジ８１の頭部端面８１ａを受け止める様な形状の筒孔に構成すればよい。また、図８（Ｂ）のナベネジ８２用の保持部材９２は、前端太孔部９２ａの径を、ナベネジ８２の頭部８２ａの軸側の円筒部分の外径とほぼ同一とし、中間筒孔部９２ｂとの間に形成される段部９２ｃの形状を、ナベネジ８２の頭部８２ａの曲面を抱え込む様な湾曲形状となった筒孔に構成すればよい。さらに、図８（Ｃ）の丸皿ネジ８３用の保持部材９３は、前端太孔部９３ａの径を、丸皿ネジ８３の頭部８３ａのテーパー部の最大径とほぼ同一とし、中間筒孔部９３ｂとの間に形成される段部９３ｃの形状を、丸皿ネジ８３の頭部８３ａの曲面を抱え込む様な湾曲形状となった筒孔に構成すればよい。もちろん、これら以外の種類のネジを用いることもできることはいうまでもない。

実施形態の自動ネジ締め機の全体構成を示す平面図である。 実施形態において用いる部品を拡大して示し、（Ａ）は保持部材の平面図、（Ｂ）は保持部材の断面図、（Ｃ）はドライバビットの平面図、（Ｄ）はドライバビットの断面図、（Ｅ）はピン及びコイルバネの平面図である。 図２に示した部品の組立状体を示す一部断面の平面図である。 実施形態の自動ネジ締め機のネジ供給装置の配置状態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。 実施形態の自動ネジ締め機によるネジの保持状態を示す平面図である。 実施形態の自動ネジ締め機を用いてパチンコ機の外枠製造を行う際のネジ締め位置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 実施形態の自動ネジ締め機によるネジ締めの様子を示す平面図である。 他の種類のネジを用いる場合の保持部材を例示する断面図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。

符号の説明

１・・・自動ネジ締め機
３・・・ネジ
４・・・ネジの頭部
５・・・ネジの最大径の部分
６・・・ネジの軸部
１０・・・ドライバビット
１１・・・軸部
１２・・・コイルバネ
１３・・・ピン
１４・・・ドライバビットの先端
１５・・・細径軸部
１６・・・太径軸部
１７・・・太径段部
１８・・・貫通孔
２０・・・チャック爪
２１・・・先端
２２・・・挿通孔
２３・・・テーパ部
３０・・・コイルバネ
４０・・・保持部材
４１・・・保持孔
４２・・・保持部材の先端
４３・・・後端細孔部
４４・・・前端太孔部
４５・・・中間筒孔部
４６・・・保持部材の後端
４８・・・貫通孔
５１・・・案内筒
５２・・・ネジ供給装置
５３・・・前方プレート
５４・・・駆動軸
５５・・・後方プレート
５６，５７・・・スライドブッシュ
５８・・・ガイドシャフト
５９・・・アクチュエータ
６１・・・スリーブ継ぎ手
６２・・・長孔
６３・・・係合ピン
６４・・・コイルバネ
６５・・・センサ
６６・・・ドライバ
７１・・・パチンコ機の外枠
７２・・・ワーク
７３・・・ネジ止め孔
８１・・・皿ネジ
８１ａ・・・頭部
８２・・・ナベネジ
８２ａ・・・頭部
８３・・・丸皿ネジ
８３ａ・・・頭部
９１・・・皿ネジ用の保持部材
９１ａ・・・前端太孔部
９１ｂ・・・中間筒孔部
９１ｃ・・・段部
９２・・・ナベネジ用の保持部材
９２ａ・・・前端太孔部
９２ｂ・・・中間筒孔部
９２ｃ・・・段部
９３・・・丸皿ネジ用の保持部材
９３ａ・・・前端太孔部
９３ｂ・・・中間筒孔部
９３ｃ・・・段部

Claims (3)

1. ドライバビットと、該ドライバビットの前進方向に配置されるチャック爪と、該チャック爪を閉じ方向に付勢する付勢部材とを備え、前記チャック爪に挟持させたネジの頭部のドライバ係合溝に対して先端を係合させた前記ドライバビットを前進させることによって前記付勢部材の付勢力に抗して前記チャック爪を押し開いてワークにネジ締め固定する機能を備え、さらに以下の構成をも備えることを特徴とする自動ネジ締め機。
   （１−１）前記ネジの最大径の部分が嵌合し得る保持孔を有する保持部材を、前記ドライバビットに対して軸方向摺動可能に取り付けたこと。
   （１−２）前記ドライバビットの軸部に、前記保持部材を前進方向に付勢するコイルバネと、前記保持部材の最前進位置を規定するストッパ部材とを取り付けたこと。
   （１−３）前記チャック爪は、先端を閉じた状態で前記ネジの軸部を挿通することができる反面、当該ネジの頭部が通過できない大きさの挿通孔と、前記保持部材の先端と当接し得るテーパ部とを備えていること。
   （１−４）前記ネジの頭部のドライバ係合溝に前記ドライバビットの先端が係合した後に、前記保持部材の先端が前記チャック爪の前記テーパ部に内側から当接する様に、各部材の寸法、形状及び動作が調整されていること。
2. さらに、以下の構成をも備えることを特徴とする請求項１記載の自動ネジ締め機。
   （２−１）前記保持部材の保持孔は、前記ドライバビットの先端軸部と摺接する程度の後端細孔部と、前記ネジの頭部をほぼ完全に収容可能な前端太孔部と、該前端太孔部と前記後端細孔部の中間径を有する中間筒孔部とからなる多段型筒孔を備えていること。
   （２−２）前記保持部材の後端と前記ドライバビットの軸部に形成した太径段部との間に前記コイルバネを嵌め込むと共に、前記後端細孔部の直径よりも長く、かつ、前記中間筒孔部の直径よりも短いピンを両端が飛び出す様に前記ドライバビットの先端軸部に打ち込むことによって、前記保持部材を前記ドライバビットに対して取り付けたこと。
   （２−３）前記保持部材の前記中間筒孔部及び前記ドライバビットの先端軸部には、それぞれ中心軸を通り、かつ該中心軸に直交する貫通孔が穿設されていること。
   （２−４）前記保持部材と前記ドライバビットとは、前記中心軸の回りに相対的に回転可能に構成されていること。
3. さらに、以下の構成をも備えることを特徴とする請求項１又は２記載の自動ネジ締め機。
   （３−１）前記チャック爪は、前記ドライバビットを軸方向移動可能に支持する案内筒の先端部に回動可能に取り付けられていること。
   （３−２）前記案内筒内にネジを供給するネジ供給装置を備えていること。
   （３−３）前記案内筒を備える前方プレートと、前記ドライバビットを回転駆動する駆動軸を備える後方プレートとを、前記各プレートに取り付けたスライドブッシュを介して同一軸にてガイドするガイドシャフトを備えていること。
   （３−４）前記ガイドシャフトに沿って、前記後方プレートを前記前方プレートに対して接近・離間動作させるアクチュエータを備えていること。
   （３−５）前記駆動軸の先端部には、前記ドライバビットを脱着可能なスリーブ継ぎ手が、長孔と係合ピンとを介して取り付けられていること。
   （３−６）前記スリーブ継ぎ手と前記後方プレートとの間には、コイルバネがショックアブソーバとして介装されていること。
   （３−７）前記ドライバビットの移動量を検出するセンサを備えていること。