JP2008302482A - ねじ締め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭いスペースや壁部の近傍のねじ孔へのねじ締めを位置ずれなく正確に行う。
【解決手段】ねじ締め用のビット４を有するドライバ１と、ドライバを昇降させる上下動手段２と、ねじ９を保持するねじ保持機構と、ビットに配設された軸受機構７とを備えたねじ締め装置３０で、ねじ保持機構が、ドライバの昇降方向とは垂直な方向に開閉自在な一対の相対向するねじ保持部材６と、ねじ保持部材を閉じ方向に付勢する弾性体とを備え、ねじ保持部材が上部側に凸形状部１６ａを有し、軸受機構が、ビットの軸方向に不動でビットの周方向に回転自在に配置され、下部側に凸形状部に嵌合する凹形状部８ｂを有し、そして、ビットが、下降中にねじを保持して弾性体の付勢に抗してねじ保持部材を開かせ、ねじ保持部材よりも下方に突出し、凹形状部８ｂが凸形状部１６ａに嵌合した状態で、ねじ締めをなしている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ねじ締め工程を含む組立工程を自動化、効率化する装置に関し、特に、板金部品へのねじ締め工程において、板金部品の曲げ部や壁形状部の近傍や、曲げ部の下方にあるねじ孔へのねじ締めを可能にする、コンパクトで汎用性の高いねじ締め装置に関するものである。

ねじ締め工程を自動化する従来のねじ締め装置の典型的なものとして、ねじ締め軸であるビットの下方にチャックを設け、ねじ（雄ねじ部品）を空気圧でチャック爪に導き、ビットを下降させてねじを把持すると共に、ねじでチャック爪を押し開き、ねじ締めを行うものがある。

例えば、特許文献１には、狭隘な部位でのねじ締めを可能とする目的で、電動回転工具（ドライバ）をフレームに昇降自在に設け、電動回転工具のプラスドライバ軸であるビットを鉛直に配し、シュートで供給されたねじをばね付勢の一対の保持爪体の間に挟んだ状態で、ビットで押し下げつつ、保持爪体の下方に配置された被締結部材のねじ孔に螺挿させる構成のねじ締め装置（図示せず）が記載されている。

また、特許文献２には、狭いスペースで且つ深い穴位置におけるねじ締め作業を可能とする目的で、第一チャック爪でねじの頭部近傍を保持し、第二チャック爪でねじの先端側を保持した状態で、ビットを下降させてねじの頭部を押し、ねじを第二チャック爪に沿ってワークの被締結物（ナット）に向けて摺動させる構成のねじ締め装置（図示せず）が記載されている。

また、特許文献３には、ねじを吸着パイプ内に配置して真空吸着させた状態で、吸着パイプ内のドライバビットで締付部に設定のトルクで締め付ける構成のねじ締め装置（図示せず）が記載されている。

また、特許文献４には、吸着用パイプの先端に吸着部を設け、吸着部にねじの頭部を吸着させた状態で、吸着用パイプ内のビットをねじの頭部に突き当てて回転させる構成のねじ締め装置（図示せず）が記載されている。

また、参考までに、特許文献５には、画像読み取り装置のレンズ等を保持させる固定部材と本体取付用部材とをねじ締めするに際して、ビット部を筒状の取付部内に遊嵌に支持して、ねじとビット部との位置ずれの許容範囲を拡げた構成のねじ締め装置が記載されている。
特開２００５−１６９５１２号公報（図１，図７） 特開２００６−１５４４３号公報（図３） 特開平３−３５９４６号公報（第１〜２図） 特開昭６１−２８８９４６号公報（第１図） 特開平８−２０６９３３号公報（図１，図３，図５）

しかしながら、特許文献１に記載されたねじ締め装置にあっては、ビットがねじを押し下げつつ、一対のねじ保持爪体をばね力に抗して押し広げる際に、ねじ保持爪体の位置を決める機構がないために、ビットの軸心が不安定になるという懸念があった。すなわち、汎用の電動ドライバとビットを用いた場合、ドライバとビットの嵌め合い部には僅かながら隙間があるために、ビットの先端に向かうに従ってビットのラジアル方向の揺動（振れ）が大きくなりやすく、このために、ねじを安定して狙いの位置に導くことが困難になるという懸念があった。

この懸念を解消するべく、例えば、ビットが通過する前に、ねじ保持爪体の位置を球体と凹形状部とで決めているのと同様の方法で、ビットの通過中のねじ保持爪体の位置を決めるようにすると、ビットの位置は安定するが、ねじ締め作業が終わって、ビットが初期位置に戻った（上昇した）際に、ねじ保持爪体が球体に支えられて開いた状態のままとなってしまう不具合を生じる。

また、引用文献２に記載されたねじ締め装置にあっては、ねじの頭部が一部露出するような形状のチャック爪を用いることで、狭いスペースでのねじ締めを図っているが、チャック爪の開く方向によっては、効果を発揮できず、汎用性に乏しいという懸念があった。

また、引用文献３，４に記載されたねじ締め装置にあっては、吸着用のホースを必要とするために、ねじ締め操作時に、外部に突出したホースが非締結部材に干渉し兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した各点に鑑み、狭いスペースや壁形状部等の近傍にあるねじ孔へのねじ締めを位置ずれなく正確に行うことのできるねじ締め装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係るねじ締め装置は、ねじ締め用のビットを有するドライバと、該ドライバを昇降させる上下動手段と、ねじを保持するねじ保持機構と、該ビットに配設された軸受機構とを備えたねじ締め装置であって、前記ねじ保持機構が、前記ドライバの昇降方向とは垂直な方向に開閉自在な一対の相対向するねじ保持部材と、該一対のねじ保持部材を閉じ方向に付勢する弾性体とを備え、該一対のねじ保持部材が上部側に凸形状部を有しており、前記軸受機構が、前記ビットの軸方向に不動で且つ該ビットの周方向に回転自在に配置され、下部側に前記凸形状部に嵌合する凹形状部を有しており、そして、前記ビットが、下降中に前記ねじを保持して前記一対のねじ保持部材の間を通過する際に、前記弾性体の付勢力に抗して該一対のねじ保持部材を開かせ、該ねじ保持部材よりも下方に突出した時点で前記凹形状部が前記凸形状部に嵌合して、その状態でねじ締めがなされていることを特徴とする。

上記構成により、ビットがねじを保持した後、ビットの下降行程においてねじ保持部材の凸形状部とビット側の軸受機構の凹形状部とが嵌合して、ねじ保持部材が軸受部材を支持することで、ビットのラジアル方向の揺動が規制され、ねじが下方の被締結部材のねじ孔に正確に導かれる。また、ねじ孔付近に壁等の邪魔な構造物があっても、ねじ保持部材は邪魔な構造物よりも高い位置に保たれ、ビットのみが下方に突出するから、邪魔な構造物に何ら干渉することなく、ねじ締め作業がスムーズに行われる。また、ビットと軸受機構との軸方向の摺動がないから、ビット等の摩耗の心配がない。ビットが一対のねじ保持部材を開かせる構造の一例として、保持部材にテーパ部を設け、テーパ部にビットを押し当てることが挙げられる。

請求項２に係るねじ締め装置は、請求項１記載のねじ締め装置において、前記弾性体が板ばねであり、前記一対のねじ保持部材が平行な各板ばねで支持されたことを特徴とする。

上記構成により、板ばねはその幅広面に垂直な力に対しては撓みやすいので、ビットがねじを保持して、例えばねじが一対のねじ保持部材に当接して一対のねじ保持部材を押し広げる際に、板ばねが小さな力で大きく撓んで、一対のねじ保持部材が容易に大きく押し広げられ、ビットがスムーズにねじ保持部材を通過する。また、ねじ保持部材の凸形状部と軸受機構の凹形状部とが嵌合して、ねじ保持部材と軸受機構とが一体になった状態では、板ばねの可撓性が格段に下がり（撓みにくくなり）、ビットがほぼ固定的にねじ保持部材に沿って案内されるので、ビットの揺動が効果的に減ぜられ、ねじが安定してねじ孔に送られる。また、板ばねは、ビットの下降前の待機時においてねじ保持部材を定位置で支持する役割と、ねじ保持部材にコンプライアンスを与える（ビットの昇降に従って開閉支持させる）役割とを兼ねるので、構造のコンパクト化を可能とする。

請求項３に係るねじ締め装置は、請求項１又は２記載のねじ締め装置において、前記ビットが、前記ねじを保持するための磁性体を有することを特徴とする。

上記構成により、磁性体の磁力でスチール製のねじがビットに確実に保持され、ねじ孔まで落下や位置ずれ等なく安定して運ばれる。

請求項４に係るねじ締め装置は、請求項１〜３の何れか一項に記載のねじ締め装置において、前記ビットの軸本体が、前記ねじを保持する先端部の外径よりも小径に形成されたことを特徴とする。

上記構成により、ビットの大径な先端部がねじ保持部材を通過した後は、ビットの小径な軸本体がねじ保持部材に沿ってほぼ無抵抗（無摺動）で下降し、ねじ締めを完了してビットが上昇する際は、ビットの先端部が一対のねじ保持部材を押し広げた後、軸部材がねじ保持部材に沿ってほぼ無抵抗（無摺動）で上昇する。

請求項５に係るねじ締め装置は、請求項１〜４の何れか一項に記載のねじ締め装置において、前記ねじを連続的に供給するねじ供給機構と、一つのねじをねじ列から分離して前記ねじ保持機構に受け渡すねじ分離機構とを備え、前記ビット・該ねじ保持機構・該ねじ供給機構・該ねじ分離機構を含む機構群が移動台上に支持された状態で、前記ドライバの昇降方向と平行でない少なくとも一方向に移動可能であることを特徴とする。

上記構成により、ねじ供給部からビットまでの構成要素が移動台上に一体に保持され、移動台が移動することで、任意（所望）の位置でねじ締めが行われる。特に、ビットの下降の過程で被締結部材とビットが干渉するような状況においても、ねじを保持したビットを下向きに突出させたまま移動台と一体に平面上を移動させることで、ビットと被締結部材との干渉を回避してねじ締め作業を完遂することが可能となり、ねじ締め装置の応用範囲が大幅に拡大する。

請求項１記載の発明によれば、被締結側のねじ孔が狭いスペース内に位置したり、ねじ孔の近傍に壁形状部等の邪魔なものがある場合でも、ねじ保持部材の下方にビットを貫通させることで、狭いスペースでも問題なく、また、ビットを壁形状部等に干渉させることなく、スムーズにねじ孔に到達させて、確実にねじ締めを行うことができる。また、ビット側の軸受機構をねじ保持機構に嵌合させて、ビットの揺動を抑止することで、ビットで保持したねじを狙い通りの孔位置に正確に導いて、ねじ締めを正確に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、弾性体として板ばねを用いることで、一対のねじ保持部材を小さな力で大きく開かせることができ、ビットの通過をスムーズに行わせることができる。また、板ばねを一対のねじ保持部材の開閉のためのヒンジとして用いたことで、ねじ締め装置の構造を簡素化・コンパクトすることができる。

請求項３記載の発明によれば、ビットの磁性体でスチール製のねじを落下や位置ずれ等なく確実に保持してねじ孔まで安定して運ぶことができるから、ねじ締め作業の信頼性が高まる。

請求項４記載の発明によれば、ビットの小径な軸本体がねじ保持部材とほぼ無抵抗で接する、あるいは若干の隙間を存して非接触で位置するから、ビットとねじ保持部材との摩擦が低減されて、ビットとねじ保持部材の長寿命化・摩耗粉の低減・騒音の軽減等が図られる。ビットの小径な軸本体をねじ保持部材に極めて小さな摺動抵抗で接触させた場合は、上記効果に加えて、軸受機構との協働作用でビットの揺動を一層確実に抑えて、ねじ締めを一層位置ずれなく正確に行わせることができる。

請求項５記載の発明によれば、ビットの下降過程で、ビットが被締結部材に干渉し兼ねない場合でも、ねじ締め装置を移動台ごと移動させることで、干渉を回避してねじ締めを効率良く行うことができる。

図１〜図２は、本発明に係るねじ締め装置の一実施形態を示すものである。

このねじ締め装置３０は、電動ドライバ１とその鉛直な長軸状のビット４と、電動ドライバ１をフレーム３に沿って昇降させるドライバ上下動手段２と、フレーム３のベースである水平な移動台１３と、移動台上に配置されたねじ供給機構１１と、ねじ供給機構１１のシュート２０に水平方向開閉自在に連結されたねじ保持機構５と、ビット４の長手方向中間部に周方向回転自在に設けられ、ねじ保持機構５のねじ保持部材６に係合してビット４の振れを防止する軸受機構７とを備えるものである。

このねじ締め装置３０で使用するねじ９は、十字穴付きの六角形の頭部９ａに、頭部９ａよりも大径な鍔状の座部９ｂが設けられたスチール製の雄ねじ（ボルト）である。ビット４の先端部（下端部）４ａは真直な軸本体４ｂよりも大径に形成され、ねじ９の頭部９ａに係合する六角形状の凹部４ｃ（図２）を内側に有している。軸本体４ｂの外周面と先端部４ａの外周面は横断面円形に形成されている。一例として、軸本体４ｂの外径は７ｍｍ、先端部４ａの外径は９ｍｍである。

ビット４の凹部４ｃの上側には、凹部４ｃよりも小径な穴部４ｄ（図２）が同心に形成され、穴部４ｄ内にねじ磁着用の磁性体（磁石）１４が圧入固定され、磁性体１４の下面側が凹部４ｃの上面側に露出している。

電動ドライバ１は市販のもので、ビット４をワンタッチでチャックすることができ、且つ回転・停止のタイミングを制御できるものである。ドライバ上下動手段２は、鉛直方向に電動ドライバ１を上下動させるもので、市販の電動スライダや一軸ロボット等を適用可能である。例えば、縦長のフレーム３に鉛直方向のガイドレール２ｂを設け、ガイドレール２ｂに電動ドライバ側のスライダ２ａを係合させ、ガイドレール２ｂに沿うねじ軸（図示せず）にスライダ側のナット（図示せず）を螺合させ、ねじ軸をモータ（図示せず）で正逆回転させることで、電動ドライバ１がビット４と一体に昇降する。

ねじ保持機構５（図１）は、左右一対の開閉自在なねじ保持部材６と、一対のねじ保持部材６をねじ供給機構１１のシュート２０の終端部に連結するヒンジとしての弾性体１２とを備えている。

ねじ保持部材６は、例えば炭素鋼、工具鋼等、熱処理してＨＲＣ５０以上の表面硬さが得られる材質のものが好ましい。弾性体１２としては、左右一対の金属製の板ばねを用いている。

図３〜図４に、ねじ保持機構５の一形態を示す如く、ねじ保持機構５の一対のねじ保持部材６はそれぞれ横断面半円状（半環状）の周壁１６で構成され、各周壁１６の相対向する内面側に横断面半円状の溝１５を有し、一対のねじ保持部材６の接合状態で、各周壁１６が合体して円筒状（環状）の壁部（符号１６で代用）を成し、各溝１５が合体して断面円形状の孔部（符号１５で代用）を成す。

孔部１５の底部側にはテーパ部（傾斜部ないし傾斜面）１５ａが形成され、テーパ部１５ａで孔部１５が縮径されて、下側の小径な短い孔部１５ｂとその下部開口１５ｃに続いている。上側の孔部１５は上部開口１５ｄからテーパ部１５ａに至るまで均一な内径で形成されている。上側の孔部１５の内径はねじ９（図１）の座部９ｂの外径よりも少し大径であり、下側の小径な孔部１５ｂの内径はねじ９の軸部（雄ねじ部）９ｃの外径よりも大径で、且つねじ９の座部９ｂの外径よりも小径である。

各周壁１６には、シュート２０に続く部分においてねじ９を通過させるための切欠開口部２１が形成されている。切欠開口部２１は接合状態でねじ９の頭部９ａと軸部９ｃに対応して正面視でＴ字状に形成されている。

ねじ９の軸部９ｃに対応する切欠開口部２１の左右両側において各周壁１６から外向きに垂直なガイド壁２２が平行に突出形成され、各ガイド壁２２の外面に長方形状の各弾性体（板ばね）１２の一端部が固定され、シュート２０の終端側の左右の側壁（符号２０で代用）の外面に各弾性体１２の他端部が固定され、ガイド壁２２の先端とシュート２０の先端とは隙間２３を存して対向している。図３，図４で一対のねじ保持部材６の接合面（分割面）を符号１７で示す。

図５の如く、ガイド壁２２の上端面２２ａとシュート２０の側壁の上端面２０ａとは同一高さで水平に位置し、各上端面２０ａ，２２ａに沿ってねじ９の大径の座部９ｂが摺動する。ガイド壁２２やシュート２０の底部は開口されており（底部開口を符号２４で示す）、ねじ９の軸部９ｃの先端（下端）はねじ保持部材６の切欠開口部２１の底面２１ａに何ら干渉することなく、切欠開口部２１から孔部１５内にスムーズに案内される。

一対の垂直なガイド壁２２は、例えばシュート２０上の一列の複数のねじ９から一つのねじ９を分離させるねじ分離機構として作用する。傾斜状のシュート２０を、ねじ供給機構１１（図１）内の複数のねじ９から一つのねじ９を分離させるねじ分離機構として作用させることも可能である。ねじ供給機構１１は例えば振動を利用した市販のホッパーである。

左右のねじ保持部材６は、それら同士を相互に位置決めするボスや穴等（図示せず）を有していてもよい。左右のねじ保持部材６が所定の位置関係で相互に合体した際に、切欠開口部２１の上側において周壁１６の一部として完全な円筒形の上向きの凸形状部１６ａが形成される。この凸形状部１６ａは、後述する軸受機構７の凹形状部と滑合するように、その外表面の寸法等が仕上げられている。

図１〜図２の如く、軸受機構７は、ビット４の長手方向中間部の上下の周溝に係合した止め輪７ａと、上下の止め輪７ａの間に上下方向不動に固定され、ビット４の外周面に隙間なく嵌合した軸受（ベアリング）７ｂと、軸受７ｂの外周面に上部の小径部（厚肉部）８ａを隙間なく嵌合させ、ビット４に対して周方向回転自在に配置され、ねじ保持部材６と係合可能な円筒形もしくは外面ブロック形状の周壁８とで構成されている。

軸受機構７とビット４とは、軸受７ｂを介して止め輪７ａにより互いの軸方向位置を固定させている。止め輪７ａは軸受固定用のカラーでもよい。軸受機構７の周壁８は、軸受７ｂ側の上半の厚肉部８ａと、軸受７ｂ側から下向きに突出した下半の薄肉の凹形状部８ｂとで構成されている。凹形状部８ｂの内周面は断面円形に形成され、凹形状部８ｂの内周面は下方のねじ保持部材６の凸形状部１６ａの外周面に隙間なく係合（嵌合）する。凹形状部８ｂの内周下端縁と凸形状部１６ａの外周上端縁とには、スムーズな嵌合を可能とする傾斜面が形成されている。

また、図２の如く、ビット４の大径な先端部４ａの上側にはテーパ部（傾斜部ないし傾斜面）４ｅが形成され、先端部４ａはテーパ部４ｅを介して小径な軸本体４ｂに続いている。このテーパ部４ｅは、ビット４の先端部４ａがねじ保持部材６を下方に貫通してねじ締めをした後、上昇して戻る際に、ねじ保持部材６の下部開口１５ｃの周縁に当接（摺接）して、一対のねじ保持部材６をスムーズに開かせる。ビット４にテーパ部４ｅを設ける代わりに、ねじ保持部材６の底部にテーパ部（図示せず）を設けることも可能である。

図２の如く、フレーム３のベースである移動台１３の下側に被締結部材１０が配置される。本例の被締結部材１０は二枚の板金であり、上側の板部１０ａにねじ９の軸部９ｃよりもやや大径な孔部１０ｃ´が設けられ、下側の板部１０ｂにねじ９の軸部９ｃよりもやや小径な孔部（ねじ孔）１０ｃが同心に設けられている。孔部１０ｃの近傍において上側の板部１０ａから逆Ｌ字状の屈曲壁１０ｄが突出されており、屈曲壁１０ｄはねじ保持部材６の底部の下方に対向して位置している。

屈曲壁１０ｄは従来、ねじ締め作業の邪魔になっているものであるが、本実施形態のねじ締め装置３０によれば、細いビット４が固定式のねじ保持部材６を下向きに貫通してねじ孔１０ｃにねじ９を供給するから、屈曲壁１０ｄに何ら干渉することなく、ねじ締めを行うことができる。

図６に示す如く、一対のねじ保持部材６は弾性体１２の力に抗して左右に開き、弾性体１２の力で迅速且つ確実に閉じることができる。図７〜図１０にねじ締め動作の過程を順に示す如く、ビット４が下降してねじ９を鉛直下向きに押し、ねじ９が一対のねじ保持部材６を鉛直下向きに押すことで、その押し力（当接力）がねじ保持部材６のテーパ部１５ａによって水平方向の力に変わり、一対のねじ保持部材６が左右に押し広げられる。ねじ保持部材６が左右に開くと、ねじ９とビット４がねじ保持部材６を通過してさらに下方に移動することができる。

すなわち、図７はねじ締め前の待機状態を示すものであり、ビット４の先端部４ａがねじ保持部材６の上方に位置し、ねじ９はシュート２０（図１）から供給されてねじ保持部材６の内側にセットされる。ねじ９の座部９ｂがねじ保持部材６の内側のテーパ部１５ａの上端に接して停止し、ねじ９の軸部９ｃはねじ保持部材６の小径の下部開口１５ｃから下向きに外部に突出している。

図８は、ドライバ上下動手段２でビット４がドライバ１と一体に下降し、ねじ保持部材６の上部開口１５ｄから内側に進入して、ビット４の凹部４ｃ内にねじ９の頭部９ａを進入保持させた状態を示すものである。ねじ９は凹部４ｃ内の磁性体１４に磁着する。ビット４の先端部４ａの外径はねじ９の座部９ｂの外径よりも小さく、ビット４の先端部４ａはねじ保持部材６の内面に接触しにくくなっている。

図９は、ビット４がさらに下降し、ビット４の大径の先端部４ａで一対のねじ保持部材６を弾性体１２（図１）の付勢に抗して水平方向に押し開いている状態を示すものである。ねじ９は磁性体１４の磁力でビット４の先端部４ａ内に磁着されているので、落下することがない。

図１０は、ビット４の大径の先端部４ａがねじ保持部材６を完全に通過した状態を示すものであり、通過と同時に一対のねじ保持部材６が弾性体１２（図１）の力で閉じて再び図７の如く接合した状態となる。

図１１は、ビット４がさらに下降し、軸受機構７の周壁８の凹形状部８ｂがねじ保持部材６の上半の凸形状部１６ａの外側に嵌合を開始した状態を示すものである。ねじ９の先端（下端）は被締結部材１０の上側の大径な孔部１０ｃ´に進入を開始する。ねじ９の頭部９ａを保持するビット４の先端部４ａは被締結部材１０の屈曲壁１０ｄ（図２）に何ら干渉することなく、ねじ９を被締結部材１０の孔部１０ｃ´に進入させる。

図１２は、ドライバ１でビット４を右回転させて（右ねじの場合）、ねじ９を被締結部材１０の下側の小径な孔部１０ｃに螺挿させ、上下の板部１０ａ，１０ｂを相互にねじ締めで固定した、ねじ締め完了状態を示すものである。

ビット４の回転は軸受機構７の軸受（ベアリング）７ｂで吸収されて外側の周壁８には伝わらない。従って、周壁８はばね保持部材６に周方向不動に固定された状態で嵌合するので、両者６，７が摩耗する心配がない。また、ビット４の軸本体４ｂの外周面がねじ保持部材６の下部開口１５ｃの内周端に軽く接触して支持されることで、軸受機構との協働作用でビット４の振れ（揺動）が一層確実に抑止される。

図１０の状態では、ビット４とドライバ１とのチャック隙間等によって、図１３に示すようなビット４の揺動（振れ）があり、ビット４の先端部４ａに保持されたねじ９の位置が不安定であるが、図１１以降の状態では、軸受機構７の凹形状部８ｂとねじ保持部材６の凸形状部１６ａとが軸方向及び周方向に摺動自在に嵌合し、ビット４が軸受７ｂによって真直に案内されるため、揺動が減ぜられ、ねじ９はねじ孔１０ｃの位置に傾き等なく正確且つ安定に供給される。ねじ孔１０ｃは雌ねじを有するものであっても、ねじ軸９ｃよりも小径な下孔のみで雌ねじを有さないものであってもよい。

図１２のねじ締め完了後は、ビット４がドライバ１と一体に上昇して、ビット４の先端部４ａが一対のねじ保持部材６を弾性体１２の付勢に抗して押し広げて、ばね保持部材６の上方に離脱する。これと同時に軸受機構７がばね保持部材６から上方に離脱（離間）して、図７の待機状態となる。

図１，図２において、フレーム３の移動台１３はねじ供給機構１１やねじ保持機構５やビット４等の機構群と一体に少なくともＸ方向又はＸＹ方向の水平なねじ軸又は車輪等で少なくともビットの昇降方向とは平行でない一方向又は水平な二次元方向に移動自在に配置されていることが好ましい。移動台１３を移動させることで、任意の位置においてねじ締めを効率的に行うことができる。特に、図２のようにビット４の下降の過程で被締結部材１０とビット４が干渉するような状況においても、ねじ９を保持したビット４を突出したままの状態で平面上を移動させることで、ビット４と被締結部材１０との干渉を回避して、ねじ締め作業を完遂することが可能になり、ねじ締め装置３０の適用範囲が大幅に拡大する。

なお、上記実施形態においては、弾性体１２として板ばねを用いたが、板ばねに代えて捩り巻きばねやコイルばね（圧縮コイルばね又は引張コイルばね）等を用いることも可能である。

また、上記実施形態においては、ビット４の先端にねじ９の頭部９ａを収容する凹部４ｃを形成したが、凹部４ｃに代えて、ねじ頭部９ａの十字溝９ｄ（図５）に係合するプラス型のビット先端部を形成し、このビット先端部を励磁して、ビット先端部にねじ９を保持させる（磁着させる）ことも可能である。

また、上記実施形態においては、ねじ９に座部９ｂを設けたが、座部９ｂを別体のばね座金等としたり、あるいは座部９ｂを用いずに頭部９ａを直接、ねじ保持部材６の底部側のテーパ部１５ａに当接させることも可能である。

また、上記実施形態においては、ねじ９の座部９ｂをねじ保持部材６のテーパ部１５ａに当接（摺接）させることで、一対のねじ保持部材６を開かせたが、ねじ９に代えてビット４の大径の先端部４ａをねじ保持部材６のテーパ部１５ａに当接させることで、一対のねじ保持部材６を開かせることも可能である。これら何れの場合も、ビット４が一対のねじ保持部材６を開かせるという表現を用いる。

また、上記実施形態においては、ねじ保持部材６の内側にテーパ部１５ａを形成したが、ビット４の先端部４ａの外周に下向きのテーパ部（図示せず）を形成し、ねじ保持部材６にはテーパ部１５ａではなく直角な段部（図示せず）を形成して、直角な段部にビット４のテーパ部を当接させて、一対のねじ保持部材６を開かせることも可能である。

また、上記実施形態においては、電動式のドライバ１を用いたが、エア式のドライバを用いることも可能である。

本発明に係るねじ締め装置の一実施形態を示す側面図である。 同じくねじ締め装置を示す一部を縦断面とした正面図である。 ねじ締め装置のねじ保持機構の一形態を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。 同じくねじ保持機構を示す、（ａ）は図３（ｃ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ縦断面図である。 ねじ保持機構内にねじをセットした状態を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は背面図である。 ねじ保持機構の作用を示す、（ａ）は閉じた状態の平面図、（ｂ）は開いた状態の平面図である。 ねじ締め装置の待機状態を示す正面図である。 同じくねじ保持状態を示す正面図である。 同じくねじ保持機構からねじが下方に通過する状態を示す正面図である。 同じくねじ保持機構からねじが下方に通過した状態を示す正面図である。 同じくねじ保持機構と軸受機構が嵌合した状態を示す正面図である。 ねじ締め完了状態を示す正面図である。 ビットの揺動(不具合点)を示す正面図である。

符号の説明

１ ドライバ
２ 上下動手段
４ ビット
４ａ 先端部
４ｂ 軸本体
５ ねじ保持機構
６ ねじ保持部材
７ 軸受機構
８ｂ 凹形状部
９ ねじ
１１ ねじ供給機構
１２ 弾性体（板ばね）
１３ 移動台
１４ 磁性体
１６ａ 凸形状部
２２ ガイド壁（ねじ分離機構）
３０ ねじ締め装置

Claims (5)

1. ねじ締め用のビットを有するドライバと、該ドライバを昇降させる上下動手段と、ねじを保持するねじ保持機構と、該ビットに配設された軸受機構とを備えたねじ締め装置であって、
   前記ねじ保持機構が、前記ドライバの昇降方向とは垂直な方向に開閉自在な一対の相対向するねじ保持部材と、該一対のねじ保持部材を閉じ方向に付勢する弾性体とを備え、該一対のねじ保持部材が上部側に凸形状部を有しており、
   前記軸受機構が、前記ビットの軸方向に不動で且つ該ビットの周方向に回転自在に配置され、下部側に前記凸形状部に嵌合する凹形状部を有しており、そして、
   前記ビットが、下降中に前記ねじを保持して前記一対のねじ保持部材の間を通過する際に、前記弾性体の付勢力に抗して該一対のねじ保持部材を開かせ、該ねじ保持部材よりも下方に突出した時点で前記凹形状部が前記凸形状部に嵌合して、その状態でねじ締めがなされていることを特徴とするねじ締め装置。
2. 前記弾性体が板ばねであり、前記一対のねじ保持部材が平行な各板ばねで支持されたことを特徴とする請求項１記載のねじ締め装置。
3. 前記ビットが、前記ねじを保持するための磁性体を有することを特徴とする請求項１又は２記載のねじ締め装置。
4. 前記ビットの軸本体が、前記ねじを保持する先端部の外径よりも小径に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のねじ締め装置。
5. 前記ねじを連続的に供給するねじ供給機構と、一つのねじをねじ列から分離して前記ねじ保持機構に受け渡すねじ分離機構とを備え、前記ビット・該ねじ保持機構・該ねじ供給機構・該ねじ分離機構を含む機構群が移動台上に支持された状態で、前記ドライバの昇降方向と平行でない少なくとも一方向に移動可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のねじ締め装置。

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