JP2012066361A - ボルト締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既に締め付け固定されたナットと増し締め対象ボルトとを容易に判別することができるボルト締結装置を提供する。
【解決手段】ソケット部５内に軸線Ｏ方向に前後進可能に同軸配置された規制部材９と、該規制部材９を、該規制部材９の上端部９ｈが前記嵌合部６内に突出する前進位置にロックするロック機構１０と、前記ソケット部５の前記嵌合部６と前記規制部材９との間に、かつ前記軸線Ｏ方向に前後進可能に配設された解除部材１１と、該解除部材１１を、該解除部材１１の上端部１１ｃが前記嵌合部６の上端部６ｂに位置する前進位置に付勢する付勢部材１２ｂと、前記嵌合部６をボルトヘッド１６ａに嵌合させて前記解除部材１１を後進させたとき、前記ロック機構１０による前記規制部材９のロックを解除するロック解除機構１３とを備えたボルト締結装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、ソケット部の嵌合部をボルトヘッドに嵌合させて該ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締結装置に関する。

車両の組付けラインにおいては、ソケットと、該ソケットを回転させる回転手段とから構成されるボルト締結装置によって、ボルト及びナットの締め付けが行われる。

この種のボルト締結装置として、従来、例えば、特許文献１には、ボルトヘッド又はナットに嵌合させる六角穴を有するソケットと、該ソケットを装着して回転駆動する工具本体とで構成されたボルト締結装置が開示されている。

また、特許文献２には、複数個のソケットを、上向きに固定されているソケットホルダを有するベースランナに取付け、該ベースランナに配設された駆動装置により前記ソケットを回転させ、ボルト及びナットを締め付ける装置が開示されている。

特開平７−２６６２４５号公報 特開平９−１９３０３３号公報

ところで、車両の組み付けラインでは、予め仮締結されたボルトを所定のトルクで増し締めする増し締め工程を備えているものがある。この増し締め工程では、前記ボルトは既に車両に仮締結されているため、作業者は、前記ボルトの位置を視覚的に確認して増し締め作業を行っている。

しかし前記車両には既に複数の部品がボルト及びナット等により組付けられているため、例えば、増し締め対象のボルトの近傍に、同径のナットがあった場合、作業者は、増し締め対象を誤認してしまい、前記ナットに対して増し締めを行い、本来増し締めが必要であるボルトに対して増し締めを行うことなく、前記車両を次の工程に投入してしまうおそれがある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、既に締め付け固定されたナットと増し締め対象ボルトとを容易に判別することができるボルト締結装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、ソケット部に形成された嵌合部をボルトヘッドに嵌合させて該ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締結装置において、前記ソケット部内に軸線方向に前後進可能に同軸配置された規制部材と、該規制部材を、該規制部材の上端部が前記嵌合部内に突出する前進位置にロックするロック機構と、前記ソケット部の前記嵌合部と前記規制部材との間に、かつ前記軸線方向に前後進可能に配設された解除部材と、該解除部材を、該解除部材の上端部が前記嵌合部の上端部に位置する前進位置に付勢する付勢部材と、前記嵌合部をボルトヘッドに嵌合させて前記解除部材を後進させたとき、前記ロック機構による前記規制部材のロックを解除するロック解除機構とを備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載のボルト締結装置において、前記解除部材は前記軸線を含む平面で分割された少なくとも２つの部材から構成されている
ことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、作業者がソケット部の嵌合部を増し締め対象ボルトのボルトヘッドに嵌合させようとすると、該ボルトヘッドが解除部材の上端部に当接して該解除部材を後進させる。これによりロック機構による規制部材のロックがロック解除機構により解除され、前記解除部材及び前記規制部材が後進可能となり、前記嵌合部を前記ボルトヘッドに完全に嵌合させることができ、前記ソケット部を回転させることにより増し締めを行うことができる。

一方、既に締め付けられているナットの場合、通常、ナットからボルトの先端部が突出している。このナットに前記ソケット部の嵌合部を嵌合させようとすると、前記突出したボルトの先端部が、前記解除部材を押圧することなく先に前記規制部材を押圧することとなる。しかし前記規制部材は、これの上端部が嵌合部内に突出した前進位置にロック機構によりロックされているため、前記ナットを前記嵌合部に嵌合させることができず、締め付けできない。従って、作業者は増し締め対象ボルトと締め付け済みのナットとを容易に判別でき、増し締め工程で増し締め対象ボルトを誤認するという作業ミスをなくすことができる。

請求項２の発明によれば、解除部材を、前記軸線を含む平面で分割された少なくとも２つの部材で構成したので、仮に１つ部材に締め付け済みナットのボルト先端部が当たることにより該部材のロックが解除された場合でも、残りの部材のロックが維持されるので、この場合もナットの締め付けができないため、前記誤認をさらに確実に防止できる。

本発明の実施例１に係るボルト締結装置を示す正面図である。 前記ボルト締結装置のソケット部を示す平面図である。 前記ソケット部をボルトヘッドに嵌合させる前の状態を示す断面図（図２のIV-IV線断面図）である。 前記ソケット部を前記ボルトヘッドに一部嵌合させた状態を示す断面図（図２のIV-IV線断面図）である。 前記ソケット部を前記ボルトヘッドに完全に嵌合させた状態を示す断面図（図２のIV-IV線断面図）である。 前記ソケット部を既に締め付け済みのナットに嵌合させる状態を示す断面図（図２のIV-IV線断面図）である。 ロック機構及びロック解除機構を示す拡大断面図である。 前記ボルト締結装置による増し締め対象ボルト及び締め付け済みのナットが配設された車体の一部を示す底面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図８は、本発明の実施例１によるボルト締結装置を説明するための図である。本実施例では、左，右とは、特記なき限りボルト締結装置のソケット部を上方に向けた状態で正面から見た場合の左，右を意味し、また上方移動を前進、下方移動を後進と称している。

図１に示すように、本実施例１に係るボルト締結装置１は、駆動装置（不図示）を有する工具本体２と、該工具本体２に装着部４を介して着脱可能に構成されたソケット本体３とを備えている。前記装着部４は、工具本体２の駆動軸２ａに、前記ソケット本体３の下部に形成された装着穴３ａを嵌合固定するようになっており、前記工具本体２からの回転力により、ソケット本体３が回転駆動される。

前記ソケット本体３の上部には、ソケット部５が形成されている。該ソケット部５は棒状をなし、その上端部には六角形のボルトヘッド１６ａに嵌合可能な六角穴から成る嵌合部６が形成されている。また、前記ソケット部５の下部には収容部７が前記嵌合部６に連通するように、かつ軸線Ｏと同軸を成すように形成されている。また、前記ソケット部５の上部にはピン孔５ａが前記軸線Ｏに直交し、かつ前記収容部７を貫通するように形成されており、該ピン孔５ａには回り止めピン８が挿入固定されている。

前記収容部７は円形の穴状を成しており、該収容部７の底部７ａは上部７ｂより小径となっており、その境界には段部７ｃが形成されている。前記収容部７内には、規制部材９と、ロック機構１０と、解除部材１１と、付勢部材１２と、ロック解除機構１３とが配設されている。

前記規制部材９は、前記軸線Ｏ方向に前後進可能に配設され、中空部９ａが形成された円筒状を成しており、その下端にはフランジ部９ｊが形成されている。前記規制部材９の上部には前記ピン８を貫通させるためのスリット９ｂが上下方向に長く形成されている。

前記ロック機構１０は、前記規制部材９を、該規制部材９の上端部９ｈが前記嵌合部６内に突出する前進位置にロックするためのものであり、円柱状のロックロッド１４と、金属製のボール１５とで構成されている。前記ロックロッド１４の下端にはフランジ１４ａが形成されており、該フランジ１４ａは前記収容部７の底部７ａの底面に固定されている。前記ロックロッド１４の上部には、前記規制部材９の中空部９ａが前後進可能に装着されており、前記ロックロッド１４の外周面１４ｃと前記中空部９ａの内周面９ｇとは、摺動可能になっている。

前記ボール１５は、図７に示すように、前記規制部材９の略中央部に形成された貫通孔９ｃ内に配設されている。該貫通孔９ｃは、前記軸線Ｏ側に小径部９ｅを位置させた円錐台形状を成している。前記ボール１５の一部１５ａは、前記貫通孔９ｃの小径部９ｅから前記中空部９ａ内に突出し、前記ロックロッド１４の上端コーナ部１４ｂに当接することで前記規制部材９の下降を阻止している。

前記貫通孔９ｃは４箇所に、平面視で９０度の当角度間隔をなすように、かつ前記ピン孔５ａの中心線Ｐに対して対称を成すように配置されている（図２参照）。

前記解除部材１１は、前記収容部７の上部７ｂの内周面と前記規制部材９の外周面９ｉとの間に、かつ軸線Ｏ方向に前後進可能に配設されている。前記解除部材１１は、その上端部１１ｃに凹部１１ｇを有する円筒形状を成しており、前記軸線Ｏを含み、かつ前記中心線Ｐに直交する平面で２分割された２つの部材から成り、左右対称に構成されている。また、前記解除部材１１の軸線方向略中央部には、前記回り止めピン８を貫通させるスリット１１ｄが上下に長く形成されている。

前記付勢部材１２は、例えば、ばね鋼製のコイルばねから成る１本の第１ばね１２ａと４本の第２ばね１２ｂとで構成されている。

前記第１ばね１２ａは前記規制部材９のフランジ部９ｊと前記ロックロッド１４のフランジ１４ａとの間に介在され、前記規制部材９を、これの上端部９ｈが前記嵌合部６内に突出する前進位置に付勢している（図３参照）。

前記第２ばね１２ｂは、前記２分割されたそれぞれの部材に２本ずつ配置されている。各第２ばね１２ｂは、前記規制部材９のフランジ部９ｊと前記解除部材１１の下端面との間に配設され、前記フランジ部９ｊに配設された突起部９ｄと前記下端面に配設された突起部１１ｆとに係止され、前記解除部材１１を、これの上端部１１ｃが前記嵌合部６の上端部６ｂに位置する前進位置に付勢している（図３参照）。

前記ロック解除機構１３は、前記解除部材１１の内周面１１ｂに形成された解除凹部１３ａにより構成されており、前記嵌合部６内に前記ボルトヘッド１６ａを嵌合させて前記解除部材１１を後進させたとき、前記ロック機構１０による前記規制部材９のロックを解除する。前記該解除凹部１３ａは、図７に示すように、前記軸線Ｏ側に大径部１３ｂを位置させた円錐台形状を成している。該解除凹部１３ａが前記貫通孔９ｃに一致すると、前記ボール１５が該解除凹部１３ａに没入することで前記規制部材９のロックが解除され、該規制部材９の後進が許容される（図４参照）。

本実施例１のボルト締結装置１は、車両の組み付けラインにおいて、例えば、前輪２１ａを支持するロアアーム２１を、サスペンションメンバ２２に固定する場合に、仮締結されたボルト１６を車体の下側から増し締めする際に使用される。この組み付けラインにおいては、既に締め付け固定されたナット２３と、予め仮締結されたボルト１６が隣同士に位置している（図８参照）。

ここで、前記ナット２３はボルト２３ａに締め付けられており、該ボルト２３ａの先端部２３ｂは前記ナット２３から下方に少し突出している。この場合に、作業者が間違えて前記締め付け固定されたナット２３にナット部５の嵌合部６を嵌合させようとすると、前記ボルト２３ａの突出している先端部２３ｂが前記規制部材９の上端部９ｈを押圧することとなる。しかし前記規制部材９は、これの上端部９ｈが前記嵌合部６内に突出した前進位置にロック機構１０によりロックされており、下降が阻止されているので、前記ナット２３に前記嵌合部６を嵌合させることができず増し締めすることができない（図６参照）。そのため作業者は、増し締め対象でないナット２３を増し締めしようとしているとの誤認に容易に気付くこととなる。

また、仮に、前記ボルト２３ａの先端部２３ｂが、前記規制部材９に当たる前に解除部材１１の上端部１１ｃの一部に当たる場合が考えられる。しかし前記解除部材１１は上述の通り２分割された２部材で構成されているので、一方の部材にボルト２３ａの先端部２３ｂが当たって該部材側のロックが解除されても、残りの部材側のロックが依然として解除されないので、規制部材９が下降することはない。従ってこの場合もナット２３に嵌合部６を嵌合させることはできず、作業者は誤認に気づくこととなる。

一方、作業者が、前記仮締結されたボルト１６に対して増し締め作業を行うために、前記嵌合部６を前記ボルトヘッド１６ａに嵌合させようとすると、前記ボルトヘッド１６ａの先端面１６ｂが前記解除部材１１の上端部１１ｃと当接して前記解除部材１１を後進させ、前記解除凹部１３ａが前記解除部材１１と共に後進して前記貫通孔９ｃと一致する。

すると前記ボール１５が前記解除凹部１３ａに没入することにより前記規制部材９のロックが解除され前記規制部材９の下降が許容される。この状態で、前記ソケット部５の嵌合部６を前記ボルトヘッド１６ａ側に押圧すると、前記規制部材９及び前記解除部材１１が共に後進し、前記嵌合部６は前記ボルトヘッド１６ａに完全に嵌合する（図５参照）。そして、この状態で前記工具本体２により前記ソケット本体３を回転駆動することにより前記仮締結されたボルト１７は増し締めされる。

このように、本実施例では、前記嵌合部６をボルトヘッド１６ａに嵌合させる場合は前記解除部材１１の移動により前記規制部材９のロックを解除でき、前記ボルトヘッド１６ａに前記嵌合部６を完全に嵌合させることができる。一方、締め付け済みのナット２３に前記嵌合部６を嵌合させる場合は、前記ロックが解除されず、ナット２３に前記嵌合部６を嵌合させることはできない。従って、作業者は容易に誤認に気付くこととなり、増し締め対象の前記仮締結されたボルト１６と、前記締め付け固定されたナット２３とを誤認するという作業ミスをなくすことができる。

また解除部材１１を、軸線を含む平面で２分割してなる２部材で構成したので、仮にボルト２３ａの先端部２３ｂが解除部材１１の２部材の一方に当接して該部材側のロックが解除されても残りの部材側のロックが維持されるので、この場合も締め付け済みのナットを締め付け対象ボルトと誤認することを防止できる。

なお、前記実施例では、解除部材を２分割した場合を説明したが、本発明の解除部材は、３分割以上に構成してもよく、分割数が多いほど、前記誤認をより確実に防止できる。

１ ボルト締結装置
５ ソケット部
６ 嵌合部
６ｂ 嵌合部の上端部
９ 規制部材
９ｈ 規制部材の上端部
１０ ロック機構
１１ 解除部材
１１ｃ 解除部材の上端部
１２ｂ 付勢部材
１３ ロック解除機構
１６ ボルト
１６ａ ボルトヘッド
Ｏ 軸線

Claims (2)

1. ソケット部に形成された嵌合部をボルトヘッドに嵌合させて該ソケット部を回転させることによりボルトを締付けるボルト締結装置において、
   前記ソケット部内に軸線方向に前後進可能に同軸配置された規制部材と、
   該規制部材を、該規制部材の上端部が前記嵌合部内に突出する前進位置にロックするロック機構と、
   前記ソケット部の前記嵌合部と前記規制部材との間に、かつ前記軸線方向に前後進可能に配設された解除部材と、
   該解除部材を、該解除部材の上端部が前記嵌合部の上端部に位置する前進位置に付勢する付勢部材と、
   前記嵌合部をボルトヘッドに嵌合させて前記解除部材を後進させたとき、前記ロック機構による前記規制部材のロックを解除するロック解除機構と
   を備えたことを特徴とするボルト締結装置。
2. 請求項２の発明は、請求項１に記載のボルト締結装置において、
   前記解除部材は前記軸線を含む平面で分割された少なくとも２つの部材から構成されている
   ことを特徴とするボルト締結装置。

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