JP2012240172A - Nut runner and pressing force control method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and surely achieve the pressing force control of a nut runner, which can prevent troubles such as galling or socket removal during fastening work.SOLUTION: Movement of a socket 12 in an axial direction with respect to a rotary part 16 is generated by expansion and contraction of a magnetic spring M, and the pressing force F of a nut runner 24 is appropriately controlled with respect to the progress of fastening work. The socket 14 and the rotary part 16 are held by a holding part 18 in such a manner that the relative movement range of the socket 14 and the rotary part 16 falls within a range where the pressing force of the expansion and contraction stroke of the magnetic spring M is constant, the pressing force F of the nut runner 24 is controlled constant irrespective of the elapsed time of the fastening work. At the initial stage of the fastening work, the pressing force F is set to a level preventing galling caused by the excessive pressing force of the nut runner, and thus a galling trouble is prevented.

Description

本発明は、ナットランナ及びナットランナの押付け力制御方法に関するものである。   The present invention relates to a nut runner and a method for controlling the pressing force of the nut runner.

ボルトの締付け行程に用いられるナットランナの押付け力を一定若しくは任意に制御することを目的として、従来から、種々の技術が発案されている。例えば、ナットランナのねじ込み量や加圧力等をフィードバックして、押付け力を制御する手法が挙げられる(例えば、特許文献1〜3参照)。   Conventionally, various techniques have been proposed for the purpose of controlling a pressing force of a nut runner used in a bolt tightening process to be constant or arbitrary. For example, there is a method of controlling the pressing force by feeding back the screw amount of the nut runner, the applied pressure, or the like (for example, see Patent Documents 1 to 3).

特開平02−284833号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-284833 特開平06−008074号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-008074 特開平06−328329号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-328329

しかしながら、上述の如く、ボルトの締付け行程で得られる測定値をナットランナの押付け力にフィードバックする手法は、装置構成が複雑であり、より簡単で確実なナットランナの押付け力制御の実現が望まれるところである。図7には、装置構成が簡単な従来のナットランナが示されている。このナットランナ10は、ボルト12の頭部が係合するソケット14と、ソケット14に対して軸方向に相対移動可能に係合する回転部16とを備えている。更に、ソケット14と回転部16とを回転可能、かつ、ソケット14を軸方向に摺動可能に保持するための、筒状部材からなる保持部18を備えている。   However, as described above, the method of feeding back the measured value obtained in the bolt tightening process to the pressing force of the nut runner has a complicated apparatus configuration, and it is desired to realize a simpler and more reliable control of the pressing force of the nut runner. . FIG. 7 shows a conventional nutrunner having a simple device configuration. The nut runner 10 includes a socket 14 that engages with the head of the bolt 12 and a rotating portion 16 that engages the socket 14 so as to be relatively movable in the axial direction. Furthermore, the holding part 18 which consists of a cylindrical member for hold | maintaining the socket 14 and the rotation part 16 so that rotation is possible and the socket 14 is slidable is provided.

図7のナットランナ10では、ソケット14は、その先端部14aにボルト12と係合する凹部が形成されている。回転部16はモータの回転軸に直結してソケット14を回転駆動するものであり、図示の例では、ソケット14に対して摺動可能に係合する係合部16aが、四角形断面を有している。又、ソケット14の、係合部16aとの係合凹部14bも、係合部16aに倣って、断面形状が四角形をなしている。そして、ソケット14と回転部16とは、互いに回り止めが施されることで、軸方向に相対移動可能、かつ、ソケット14は回転部16によって回転駆動されるものである。更に、ソケット14の基端部14cに形成された環状フランジと、回転部16の中間部16bに形成された環状フランジとの間にコイルばね20が配置されている。又、保持部18の内筒部は、ソケット14の外周面を回転可能に保持する小径部18aと、ソケット14の基端部14cに形成された環状フランジを、回転可能かつ軸方向に摺動案内する大径部18bとを備えている。なお、図7に符号22で示される部分は、回転部16を駆動するモータのハウジングであり、保持部18は、このハウジング22に固定されている。   In the nut runner 10 of FIG. 7, the socket 14 has a recess 14 that engages with the bolt 12 at the tip 14 a. The rotating portion 16 is directly connected to the rotating shaft of the motor and rotationally drives the socket 14. In the illustrated example, the engaging portion 16a that is slidably engaged with the socket 14 has a rectangular cross section. ing. Further, the engagement concave portion 14b of the socket 14 with the engagement portion 16a also has a rectangular cross-sectional shape following the engagement portion 16a. The socket 14 and the rotating portion 16 are prevented from rotating together, so that they can move relative to each other in the axial direction, and the socket 14 is rotationally driven by the rotating portion 16. Further, a coil spring 20 is disposed between the annular flange formed at the proximal end portion 14 c of the socket 14 and the annular flange formed at the intermediate portion 16 b of the rotating portion 16. Further, the inner cylinder portion of the holding portion 18 is rotatable and slid in the axial direction with a small-diameter portion 18a that rotatably holds the outer peripheral surface of the socket 14 and an annular flange formed on the base end portion 14c of the socket 14. And a large diameter portion 18b for guiding. 7 is a housing of a motor that drives the rotating unit 16, and the holding unit 18 is fixed to the housing 22.

このナットランナ10は、図7(a)に示されるボルト12の締付け作業の初期段階では、コイルばね20が縮んだ状態にあり、図8(a)に示されるように、ナットランナ10の押付け力Fは大きくなる。又、締付け作業の時間Tの経過と共に、ボルト12の締付けが進行して軸方向へと進むことで、コイルばね20が図7(b)に示されるように伸びて行く。この、コイルばね20の伸びと共に、ナットランナ10の押付け力Fは、図8(a)に示されるように減少していく。従って、ナットランナ10の押付け力Fは締、付け作業の時間Tの経過と共に、理想的には図8(a)の実線で示されるように直線状に減少し、実際には点線で示されるように若干の振れを以って減少していく。   In this nut runner 10, the coil spring 20 is in a contracted state at the initial stage of the tightening operation of the bolt 12 shown in FIG. 7A, and the pressing force F of the nut runner 10 is shown in FIG. 8A. Will grow. Further, as the tightening operation time T elapses, the tightening of the bolt 12 proceeds and proceeds in the axial direction, so that the coil spring 20 extends as shown in FIG. 7B. As the coil spring 20 extends, the pressing force F of the nut runner 10 decreases as shown in FIG. Therefore, the pressing force F of the nut runner 10 ideally decreases linearly as shown by the solid line in FIG. 8A with the passage of time T of the tightening and attaching operation, and actually shown by the dotted line. It decreases with a slight fluctuation.

ところで、図8(b)に示されるように、ボルト12の締付け作業における不良の発生頻度Ofは、締付け初期には、かじりAの発生頻度が高く、締付け作業時間Tの経過と共に、ソケット外れBの発生頻度が高まる傾向にある。ここで、かじりの発生原因は、締付け作業の初期段階において、ナットランナ10の押付け力Fが過大であることによるものである。又、ソケット外れは、締付け作業の進行に従い、ナットランナ10の押付け力Fが不足することに起因するものである。しかしながら、図7に示された従来のナットランナ10の押付け力Fは、図8(a)に示されるように、締付け初期に大きく、締付け作業時間Tの経過と共に小さくなっていくことから、かじりとソケット外れの双方を誘発し易いものとなってしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、かじりやソケット外れといった締付け作業時の不良の発生を防ぐことが可能な、ナットランナの押付け力制御を、簡単かつ確実に実現することにある。
By the way, as shown in FIG. 8B, the occurrence frequency Of of the bolts 12 in the tightening operation is high in the occurrence of galling A at the beginning of tightening. The frequency of occurrence tends to increase. Here, the cause of the occurrence of galling is that the pressing force F of the nut runner 10 is excessive in the initial stage of the tightening operation. Also, the removal of the socket is caused by the fact that the pressing force F of the nut runner 10 is insufficient as the tightening operation proceeds. However, the pressing force F of the conventional nutrunner 10 shown in FIG. 7 is large at the initial stage of tightening as shown in FIG. 8 (a), and becomes smaller as the tightening operation time T elapses. It becomes easy to induce both of the sockets coming off.
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a simple and reliable control of the pressing force of the nutrunner that can prevent the occurrence of defects during tightening work such as galling or socket disconnection. To be realized.

(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

(1)ソケットと、該ソケットに対して軸方向に相対移動可能に係合するとともに前記ソケットを回転駆動する回転部と、前記ソケットを軸方向に移動可能かつ回転可能に保持する保持部と、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させる磁気ばねとを含むナットランナ(請求項1)。
本項に記載のナットランナは、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際に、回転部に対するソケットの軸方向の移動を磁気ばねの伸縮によって引き起こされ、ナットランナの押付け力が、締付け作業の進行に対して適切に制御されるものである。
(1) a socket, a rotating part that engages with the socket so as to be relatively movable in the axial direction and rotationally drives the socket, and a holding part that holds the socket so as to be movable and rotatable in the axial direction; A nut runner including a magnetic spring for moving the socket in the axial direction with respect to the rotating portion (Claim 1).
In the nut runner described in this section, when the socket is rotated by the rotating portion and the bolt and nut are tightened, the axial movement of the socket relative to the rotating portion is caused by the expansion and contraction of the magnetic spring, and the pressing force of the nut runner is reduced. It is appropriately controlled with respect to the progress of the tightening operation.

(2)上記(1)項において、前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が一定の範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲が収まるように、前記保持部によって、前記ソケットと前記回転部とが保持されているナットランナ(請求項2)。
本項に記載のナットランナは、回転部に対するソケットの軸方向の移動を引き起こす磁気ばねの、伸縮ストロークの押付け力が一定の範囲に、ソケットと回転部との相対移動範囲が収まるように、保持部によってソケットと回転部とが保持される。このため、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際の、ナットランナの押付け力は、締付け作業の時間経過、すなわち、回転部に対するソケットの軸方向の移動に関わらず、一定に制御される。このときの押付け力は、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定されるものである。この場合には、締付け作業の進行に従い、ナットランナの押付け力が不足することに起因する、ソケット外れの発生を考慮し、それも回避することが可能な、適切な一定の押付け力に設定されることが望ましい。
(2) In the above item (1), the holding portion allows the relative movement range in the axial direction of the socket and the rotating portion to fall within a range where the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring is constant. A nut runner in which a socket and the rotating portion are held (Claim 2).
The nutrunner described in this section has a holding portion so that the relative movement range of the socket and the rotating portion is within a certain range of the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring that causes the axial movement of the socket with respect to the rotating portion. Thus, the socket and the rotating part are held. For this reason, when the socket is rotated by the rotating part and the bolt and nut are tightened, the pressing force of the nut runner is constant regardless of the passage of time of the tightening work, that is, the axial movement of the socket relative to the rotating part. Controlled. The pressing force at this time is set to a strength that avoids the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation. In this case, as the tightening operation progresses, the occurrence of socket detachment due to insufficient pressing force of the nut runner is taken into consideration, and the pressing force is set to an appropriate constant pressing force that can also be avoided. It is desirable.

(3)上記(1)項において、前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が増大する範囲に、前記ソケットと前記回転部との相対移動範囲が収まるように、前記保持部によって、前記ソケットと前記回転部とが保持されているナットランナ(請求項3)。
本項に記載のナットランナは、回転部に対するソケットの軸方向の移動を引き起こす磁気ばねの、伸縮ストロークの押付け力が増大する範囲に、ソケットと回転部との相対移動範囲が収まるように、保持部によってソケットと回転部とが保持される。このため、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際の、ナットランナの押付け力は、締付け作業の時間経過、すなわち、回転部に対するソケットの軸方向の移動と共に、増大するように制御される。このときの押付け力は、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定される。又、押付け力は、締付け作業の進行に従い、ナットランナの押付け力が不足することに起因する、ソケット外れの発生が回避される強さへと増大するように、設定されるものである。
(3) In the above item (1), the holding portion causes the socket and the socket to be within a range in which the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring is increased. A nut runner in which the rotating part is held (Claim 3).
The nutrunner described in this section has a holding part so that the relative movement range of the socket and the rotating part is within the range in which the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring that causes the axial movement of the socket with respect to the rotating part is increased. Thus, the socket and the rotating part are held. Therefore, the pressing force of the nut runner when the socket is rotated by the rotating portion and the bolt nut is tightened is increased with the passage of time of the tightening operation, that is, the axial movement of the socket with respect to the rotating portion. Controlled. The pressing force at this time is set to a strength that prevents the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation. Further, the pressing force is set so as to increase to a strength that avoids the occurrence of the socket detachment due to the shortage of the pressing force of the nut runner as the tightening operation progresses.

(4)上記(1)から(3)項において、前記保持部は筒状部材により構成され、前記ソケットと前記回転部と前記保持部とが同芯状に配置されており、かつ、前記ソケット及び前記回転部の、互いに摺接する範囲に、前記磁気ばねが構成されているナットランナ(請求項4)。
本項に記載のナットランナは、ソケットと回転部と筒状部材により構成された保持部とが、同芯状に配置されて、回転部に対するソケットの軸方向の移動を、ソケット及び回転部の、互いに摺接する範囲に構成された磁気ばねによって、引き起こすものである。そして、磁気ばねによってナットランナの押付け力の制御を行いながら、筒状部材である保持部に回転可能に保持された回転部によって、同じく保持部に回転可能かつ軸方向に摺動可能に保持されたソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行うものである。
(4) In the above items (1) to (3), the holding part is constituted by a cylindrical member, the socket, the rotating part, and the holding part are arranged concentrically, and the socket A nut runner in which the magnetic spring is configured in a range where the rotating portion is in sliding contact with each other.
In the nut runner described in this section, the socket, the rotating portion, and the holding portion configured by the cylindrical member are arranged concentrically, and the movement of the socket in the axial direction with respect to the rotating portion can be performed. It is caused by the magnetic springs configured in the range where they are in sliding contact with each other. Then, while controlling the pressing force of the nutrunner by the magnetic spring, the rotating portion held rotatably by the holding portion which is a cylindrical member was also held by the holding portion so as to be rotatable and slidable in the axial direction. The socket is driven to rotate, and the bolts and nuts are tightened.

(5)上記(1)から(3)項において、前記保持部は、前記回転部に対して前記ソケットを軸方向に移動可能に保持するリニアガイドを備え、前記磁気ばねは、ステータと該ステータに対してスライドするスライダとを備え、かつ、前記リニアガイドと平行に配置されており、前記ステータ及び前記スライダの一方が前記回転部に対し固定され、他方が前記ソケットに対し固定されているナットランナ(請求項5)。
本項に記載のナットランナは、磁気ばねが、ステータと該ステータに対してスライドするスライダとを備え、かつ、ステータ及びスライダの一方が回転部に対し固定され、他方がソケットに対し固定されている。このため、回転部に対するソケットの軸方向の移動を、回転部の軸方向と平行に配置されている磁気ばねによって、引き起こすものである。そして、磁気ばねによってナットランナの押付け力の制御を行いながら、リニアガイドによって、回転部に対しソケットを軸方向へと案内し、保持部に回転可能に保持された回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行うものである。
(5) In the above items (1) to (3), the holding portion includes a linear guide that holds the socket movably in the axial direction with respect to the rotating portion, and the magnetic spring includes a stator and the stator. A nut runner which is arranged in parallel with the linear guide, and one of the stator and the slider is fixed to the rotating portion and the other is fixed to the socket. (Claim 5).
In the nut runner described in this section, the magnetic spring includes a stator and a slider that slides relative to the stator, and one of the stator and the slider is fixed to the rotating portion, and the other is fixed to the socket. . For this reason, the movement of the socket in the axial direction with respect to the rotating part is caused by the magnetic spring arranged parallel to the axial direction of the rotating part. Then, while controlling the pressing force of the nut runner by the magnetic spring, the linear guide guides the socket in the axial direction with respect to the rotating portion, and the socket is rotated by the rotating portion held rotatably by the holding portion, Tighten bolts and nuts.

(6)上記(1)から(5)項において、前記ソケット及び前記回転部の、相互の摺接部分が多角形断面を有するナットランナ。
本項に記載のナットランナは、ソケット及び回転部の、相互の摺接部分が多角形断面を有することで、ソケットと回転部とは、互いに回り止めが施され、軸方向に相対移動可能、かつ、ソケットは回転部によって回転駆動されるものである。
(6) In the above items (1) to (5), a nutrunner in which sliding portions of the socket and the rotating part have a polygonal cross section.
In the nutrunner described in this section, the sliding contact portions of the socket and the rotating portion have a polygonal cross section, so that the socket and the rotating portion are prevented from rotating together and are relatively movable in the axial direction, and The socket is rotationally driven by the rotating part.

(7)上記(1)から(5)項において、前記ソケット及び前記回転部の、相互の摺接部分が円形断面を有し、かつ、互いに回り止めが形成されているナットランナ。
本項に記載のナットランナは、ソケット及び回転部の、相互の摺接部分が円形断面を有し、かつ、互いに回り止めが形成されていることで、ソケットと回転部とは、軸方向に相対移動可能、かつ、ソケットは回転部によって回転駆動されるものである。
(7) The nut runner according to the above items (1) to (5), wherein the sliding contact portions of the socket and the rotating part have a circular cross section and are provided with a detent.
In the nutrunner described in this section, the sliding contact portions of the socket and the rotating part have a circular cross section, and the rotation preventing part is formed between the socket and the rotating part. The socket is movable and is driven to rotate by the rotating part.

(8)上記(7)項において、前記ソケットは、前記回転部に係合する基端部と、ボルトナットに係合する先端部とが同軸上に無く、前記基端部と前記先端部とをつなぐ動力伝達機構を備えるものである。
本項に記載のナットランナは、ソケットの、回転部に係合する基端部と、ボルトナットに係合する先端部とが同軸上に無く、回転部からオフセットした位置において、ボルトナットの締付け作業を行うものである。
(8) In the above item (7), the socket has a base end portion that engages with the rotating portion and a tip end portion that engages with the bolt nut on the same axis, and the base end portion and the tip end portion The power transmission mechanism which connects is provided.
In the nut runner described in this section, the base end portion of the socket that engages with the rotating portion and the tip end portion that engages with the bolt nut are not coaxial, and the bolt nut is tightened at a position offset from the rotating portion. Is to do.

(9)上記(1)から(8)項において、前記磁気ばねを構成する磁石に電磁石が含まれるナットランナ。
本項に記載のナットランナは、磁気ばねを構成する磁石に電磁石が含まれ、電磁石のコイルに流す電流値を変えることで、回転部に対するソケットの移動を引き起こす磁気ばねの押付け力が、締付け作業の時間経過と共に増大するよう制御されるものである。そして、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際の、ナットランナの押付け力は、締付け作業の時間経過、すなわち、回転部に対するソケットの軸方向の移動と共に、増大するように制御されるものである。このときの押付け力は、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定される。又、締付け作業の進行に従い、ナットランナの押付け力が不足することに起因する、ソケット外れの発生が回避される強さへと増大するように、設定されるものである。又、ナットランナの押付け力を一定に制御することも可能であり、この場合には、押付け力を、かじり及びソケット外れの双方を回避することが可能な、適切な強さに適宜調整するものである。
(9) The nut runner according to the above items (1) to (8), wherein the magnet constituting the magnetic spring includes an electromagnet.
In the nutrunner described in this section, the magnet constituting the magnetic spring includes an electromagnet, and the pressing force of the magnetic spring that causes the movement of the socket relative to the rotating part by changing the current value flowing through the coil of the electromagnet It is controlled to increase with the passage of time. Then, when the socket is driven to rotate by the rotating part and the bolt and nut are tightened, the pressing force of the nut runner increases with the passage of time of the tightening work, that is, the axial movement of the socket with respect to the rotating part. It is to be controlled. The pressing force at this time is set to a strength that prevents the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation. Further, as the tightening operation progresses, it is set so as to increase to such a strength that the occurrence of the socket detachment due to insufficient pressing force of the nut runner is avoided. It is also possible to control the pressing force of the nutrunner to be constant, and in this case, the pressing force is appropriately adjusted to an appropriate strength that can avoid both galling and socket detachment. is there.

(10)ソケットと、該ソケットに対して軸方向に相対移動可能に係合して前記ソケットを回転駆動する回転部と、前記ソケット及び前記回転部を、軸方向に相対移動可能かつ回転可能に保持する保持部と、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させるばねとを供えるナットランナの、前記ばねに磁気ばねを用い、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させる力を、前記磁気ばねにより制御するナットランナの押付け力制御方法(請求項6)。
本項に記載のナットランナは、ばねに磁気ばねを用い、回転部に対するソケットの軸方向の軸方向の移動を、磁気ばねによって引き起こすものである。そして、ボルトナットの締付け作業を行う際に、磁気ばねによって、回転部に対しソケットを移動させる力を制御し、ナットランナの押付け力を、締付け作業の進行に対して適切に対して適切に制御するものである。
(10) A socket, a rotating portion that engages the socket so as to be relatively movable in the axial direction and rotationally drives the socket, and the socket and the rotating portion are relatively movable and rotatable in the axial direction. A nutrunner having a holding part for holding and a spring for moving the socket in the axial direction with respect to the rotating part, and using a magnetic spring for the spring, and a force for moving the socket in the axial direction with respect to the rotating part A method for controlling the pressing force of the nut runner that controls the magnetic spring by means of the magnetic spring (Claim 6).
The nut runner described in this section uses a magnetic spring as a spring, and causes the axial movement of the socket in the axial direction with respect to the rotating portion to be caused by the magnetic spring. When the bolt and nut are tightened, the magnetic spring controls the force for moving the socket relative to the rotating part, and the nut runner pressing force is appropriately controlled appropriately for the progress of the tightening operation. Is.

(11)上記(10)項において、前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が一定の範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲を収め、前記回転部に対し前記ソケットを移動させる力を一定に制御するナットランナの押付け力制御方法(請求項7)。
本項に記載のナットランナは、磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が一定の範囲に、ソケットと回転部との、軸方向の相対移動範囲を収め、回転部に対しソケットを軸方向へと移動させる力を一定に制御する。そして、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際の、ナットランナの押付け力を、締付け作業の時間経過、すなわち、回転部に対するソケットの軸方向の移動に関わらず、一定に制御するものである。このときの押付け力は、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定するものである。この場合には、締付け作業の進行に従い、ナットランナの押付け力が不足することに起因する、ソケット外れの発生を考慮し、それも回避することが可能な、適切な一定の押付け力に設定することが望ましい。
(11) In the above item (10), the range of relative movement in the axial direction of the socket and the rotating part is accommodated in a range in which the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring is constant, and the socket is connected to the rotating part. A method for controlling the pressing force of a nut runner that controls the moving force to be constant (claim 7).
The nutrunner described in this section accommodates the relative movement range of the socket and the rotating part in the axial direction of the expansion and contraction stroke of the magnetic spring, and moves the socket in the axial direction with respect to the rotating part. Control the force to be constant. Then, when the socket is rotated by the rotating part and the bolt and nut are tightened, the pressing force of the nut runner is kept constant regardless of the passage of time of the tightening work, that is, the axial movement of the socket relative to the rotating part. It is something to control. The pressing force at this time is set to a strength that prevents the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation. In this case, as the tightening operation progresses, considering the occurrence of socket detachment due to insufficient nutrunner pressing force, set an appropriate constant pressing force that can also be avoided. Is desirable.

(12)上記(10)項において、前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が増大する範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲を収め、前記回転部に対し前記ソケットを移動させる力を、前記回転部に対する前記ソケットの移動量に応じて増大させるナットランナの押付け力制御方法(請求項8)。
本項に記載のナットランナは、磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が増大する範囲に、ソケットと回転部との、軸方向の相対移動範囲を収め、回転部に対しソケットを移動させる力を、回転部に対するソケットの移動量に応じて増大させるように制御する。そして、回転部によってソケットを回転駆動し、ボルトナットの締付け作業を行う際の、ナットランナの押付け力を、締付け作業の時間経過、すなわち、回転部に対するソケットの軸方向の移動と共に、増大するように制御するものである。このときの押付け力は、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定する。又、締付け作業の進行に従い、ナットランナの押付け力が不足することに起因する、ソケット外れの発生が回避される強さへと増大するように、設定するものである。
(12) In the above item (10), an axial relative movement range of the socket and the rotating part is accommodated in a range in which the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring is increased, and the socket is connected to the rotating part. A method of controlling a pressing force of a nut runner that increases the force to be moved according to the amount of movement of the socket relative to the rotating part (claim 8).
The nut runner described in this section stores the relative movement range of the socket and the rotating part in the axial direction of the expansion and contraction stroke of the magnetic spring, and moves the socket with respect to the rotating part. Control is performed so as to increase in accordance with the amount of movement of the socket relative to the rotating part. Then, when the socket is rotated by the rotating portion and the bolt nut is tightened, the pressing force of the nut runner is increased with the passage of time of the tightening operation, that is, the axial movement of the socket with respect to the rotating portion. It is something to control. The pressing force at this time is set to a strength that prevents the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation. Further, as the tightening operation proceeds, the setting is made so as to increase the strength to avoid the occurrence of the socket detachment due to the shortage of the pressing force of the nut runner.

本発明はこのように構成したので、かじりやソケット外れといった締付け作業時の不良の発生を防ぐことが可能な、ナットランナの押付け力制御を、簡単かつ確実に実現することができる。   Since the present invention is configured as described above, it is possible to easily and reliably realize the pressing force control of the nut runner that can prevent the occurrence of defects during tightening work such as galling or socket disconnection.

本発明の実施の形態に係るナットランナの断面図であり、(a)はボルトの締付け作業の初期段階の様子を、(b)ボルトの締付け作業の最終段階の様子を、(c)は(a)のA−A断面を示すものである。It is sectional drawing of the nutrunner which concerns on embodiment of this invention, (a) is a state of the initial stage of bolt fastening operation | work, (b) The state of the final stage of bolt fastening operation | work, (c) is (a ) Is a cross section taken along the line AA. 図1に示されるナットランナの押付け力と、締付け作業の時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressing force of the nut runner shown by FIG. 1, and the time of fastening operation | work. 図1に示されるナットランナの、磁気ばねの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the magnetic spring of the nutrunner shown in FIG. 本発明の実施の形態に係るナットランナの別例に係る断面図であり、(a)はボルトの締付け作業の初期段階の様子を、(b)ボルトの締付け作業の最終段階の様子を、(c)〜(f)は(b)のB−B断面を例示するものである。It is sectional drawing which concerns on the other example of the nut runner which concerns on embodiment of this invention, (a) is a state of the initial stage of bolt fastening operation | work, (b) The state of the final stage of bolt fastening operation | work is (c) ) To (f) exemplify the BB cross section of (b). 本発明の実施の形態に係るナットランナの応用例を示すものであり、(a)は要部縦段面図、(b)は下面図である。The application example of the nut runner which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a principal part longitudinal view, (b) is a bottom view. (a)は、図5に示されるナットランナの正面図(部分断面図)、(b)同ナットランナの磁気ばね部分の側面図(部分断面図)である。(A) is a front view (partial sectional view) of the nut runner shown in FIG. 5, and (b) is a side view (partial sectional view) of a magnetic spring portion of the nut runner. 従来のナットランナの断面図であり、(a)はボルトの締付け作業の初期段階の様子を、(b)ボルトの締付け作業の最終段階の様子を示すものである。It is sectional drawing of the conventional nutrunner, (a) shows the mode of the initial stage of bolt fastening operation | work, (b) The mode of the final stage of bolt fastening operation | work. (a)は、図7に示されるナットランナの押付け力と、締付け作業の時間と関係を示すグラフであり、(b)は、図7に示されるナットランナを用いたボルトの締付け作業における、不良の発生頻度と締付け作業の時間との関係を示すグラフである。(A) is a graph showing the relationship between the pressing force of the nut runner shown in FIG. 7 and the time of the tightening operation, and (b) is a graph showing a defect in the bolt tightening operation using the nut runner shown in FIG. It is a graph which shows the relationship between generation frequency and time of a fastening operation | work.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号を付して説明する。
本発明の実施の形態に係るナットランナ24は、図1に示されるように、ソケット14と、ソケット14に対して軸方向に相対移動可能に係合して、ソケット14を回転駆動する回転部16と、ソケット14を、回転部16に対し軸方向に相対移動可能、かつ、回転可能に保持する保持部18とを備えている。更に、回転部16に対するソケット14の軸方向の移動を引き起こすばねとして、磁気ばねMを含むものである。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part same as a prior art, or a corresponding part.
As shown in FIG. 1, the nut runner 24 according to the embodiment of the present invention is engaged with a socket 14 and a rotary unit 16 that rotationally drives the socket 14 by engaging with the socket 14 so as to be relatively movable in the axial direction. And a holding portion 18 that holds the socket 14 so as to be movable relative to the rotating portion 16 in the axial direction and rotatably. Further, a magnetic spring M is included as a spring that causes the axial movement of the socket 14 with respect to the rotating portion 16.

図1の例では、保持部18は、ソケット14及び回転部16を回転可能、かつ、ソケット14を軸方向に摺動可能に保持する、筒状部材により構成されている。又、磁気ばねMは、図1(c)に示されるように、ソケット14及び回転部16の、互いに摺接する範囲に構成されている。すなわち、ソケット14及び回転部16が、磁気ばねMのステータと、ステータに対してスライドするスライダとを構成するものである。又、ソケット14と回転部16との磁気ばねMが構成された範囲は、相互の摺接部分が四角形断面を有している。なお、図1(c)では、磁気ばねMは、ソケット14と回転部16との四角形断面の対向する二面に設けられているが、適宜、一面、三面、四面に設けることしても良い。又、ソケット14及び回転部16の何れか一方に永久磁石を配置し、もう一方には鉄等の強磁性体を用いることとしても良い。更に、ソケット14と回転部16との磁気ばねMが構成された範囲は、相互の摺接部分が四角形以外の多角形断面を有しているものであっても良い。   In the example of FIG. 1, the holding portion 18 is configured by a cylindrical member that holds the socket 14 and the rotating portion 16 so that the socket 14 can rotate and the socket 14 can slide in the axial direction. Moreover, the magnetic spring M is comprised in the range which the socket 14 and the rotation part 16 mutually slidably contact, as FIG.1 (c) shows. That is, the socket 14 and the rotating part 16 constitute a stator of the magnetic spring M and a slider that slides relative to the stator. Further, in the range in which the magnetic spring M of the socket 14 and the rotating portion 16 is configured, the sliding portions of each other have a rectangular cross section. In FIG. 1C, the magnetic spring M is provided on two opposite faces of the rectangular cross section of the socket 14 and the rotating portion 16, but may be provided on one, three, or four faces as appropriate. Further, a permanent magnet may be arranged in one of the socket 14 and the rotating unit 16, and a ferromagnetic material such as iron may be used in the other. Furthermore, the range in which the magnetic spring M of the socket 14 and the rotating part 16 is configured may be such that the mutual sliding contact portions have a polygonal cross section other than a square.

このナットランナ24は、図1(a)に示されるボルト12の締付け作業の初期段階における押付け力F1と、締付け作業の時間が経過し、図1(b)に示されるボルト12の締付け作業の最終段階となった時点での押付け力F2とを、図2に実線で示されるように一定とすることが可能である。又、図2に点線で示されるように、F1よりもF2が大きくなるように、締付け作業の時間Tの経過と共に、押付け力Fを増大させることも可能である。   The nut runner 24 has the pressing force F1 in the initial stage of the bolt 12 tightening operation shown in FIG. 1A and the time of the tightening operation, and the final tightening operation of the bolt 12 shown in FIG. The pressing force F2 at the time of the stage can be constant as shown by the solid line in FIG. Further, as indicated by a dotted line in FIG. 2, the pressing force F can be increased with the passage of time T of the tightening operation so that F2 is larger than F1.

このような、ナットランナ24の押付け力Fの制御は、図3に示される磁気ばねの特性を、適切に利用することで可能となる。すなわち、磁気ばねMの押付け力は、伸縮ストロークの両端部の押付け力F=0の状態から、押付け力Fが増大する範囲(Fv)を経て、押付け力Fが一定の範囲(Fc)となるものである。従って、磁気ばねMの押付け力Fが一定の範囲(Fc)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とを保持するよう配置することで、ナットランナ24の押付け力Fが一定となるよう、ナットランナ24の押付け力Fを制御することができる。
一方、磁気ばねMの押付け力が増大する範囲(Fv)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とを保持するよう配置することで、締付け作業の時間Tの経過と共に、ナットランナ24の押付け力Fを増大させるよう制御することができる。
Such a control of the pressing force F of the nut runner 24 can be achieved by appropriately utilizing the characteristics of the magnetic spring shown in FIG. That is, the pressing force F of the magnetic spring M becomes a certain range (Fc) from the state where the pressing force F = 0 at both ends of the expansion / contraction stroke passes through a range (Fv) in which the pressing force F increases. Is. Accordingly, the socket 14 and the rotating portion 16 are held by the holding portion 18 so that the relative movement range of the socket 14 and the rotating portion 16 is within a certain range (Fc) of the pressing force F of the magnetic spring M. Thus, the pressing force F of the nut runner 24 can be controlled so that the pressing force F of the nut runner 24 becomes constant.
On the other hand, the holding part 18 is arranged to hold the socket 14 and the rotating part 16 so that the relative movement range of the socket 14 and the rotating part 16 is within the range (Fv) in which the pressing force of the magnetic spring M increases. Thus, the pressing force F of the nut runner 24 can be controlled to increase with the passage of time T of the tightening operation.

さて、図4のナットランナ26は、図1のナットランナ24の別例である。両者の相違点は、ソケット14と回転部16との磁気ばねMが構成された相互の摺接部分が、図4(c)〜(f)に示されるように、円形断面を有しているところにある。又、併せて、回転部16の磁気ばねMが構成された範囲(係合部)16a以外の部分、具体的には基端部16cが、四角形断面を有している。又、ソケット14の内筒部には、回転部16の係合部16aとの係合凹部14bが形成された小径部14dを備えている。又、ソケット14の内筒部には、回転部16の中間部16bに形成された環状フランジが摺接する、ガイド部14eが形成された、大径部14fを備えている。そして、大径部14fの基端部には、回転部16の基端部16cに倣って、断面形状が四角形の貫通穴14gが形成されている。よって、回転部16の基端部16cと貫通穴14gとにより、ソケット14及び回転部16は、互いに回り止めが施される。そして、ソケット14と回転部16とは、軸方向に相対移動可能、かつ、ソケット14は回転部16によって回転駆動されるものである。
なお、図4(c)〜(f)に示されるように、ソケット14と回転部16との対向する部分が同極性であっても、異極性であっても良く、又、円周方向の一部に永久磁石が配置されたものでも、全体に渡って永久磁石が配置されたものでも良い。又、ソケット14及び回転部16の何れか一方に永久磁石を配置し、もう一方には鉄等の強磁性体を用いることとしても良い。これらの点は、図1のナットランナ24も同様である。
Now, the nut runner 26 of FIG. 4 is another example of the nut runner 24 of FIG. The difference between the two is that the mutual sliding contact portion in which the magnetic spring M of the socket 14 and the rotating portion 16 is formed has a circular cross section as shown in FIGS. By the way. In addition, the portion other than the range (engagement portion) 16a in which the magnetic spring M of the rotating portion 16 is configured, specifically, the base end portion 16c has a square cross section. Further, the inner cylinder portion of the socket 14 is provided with a small-diameter portion 14d in which an engaging recess 14b with the engaging portion 16a of the rotating portion 16 is formed. Further, the inner cylinder portion of the socket 14 is provided with a large-diameter portion 14f formed with a guide portion 14e with which an annular flange formed on the intermediate portion 16b of the rotating portion 16 is slidably contacted. A through hole 14g having a quadrangular cross-sectional shape is formed in the proximal end portion of the large diameter portion 14f, following the proximal end portion 16c of the rotating portion 16. Therefore, the socket 14 and the rotating portion 16 are prevented from rotating together by the base end portion 16c of the rotating portion 16 and the through hole 14g. The socket 14 and the rotating part 16 are relatively movable in the axial direction, and the socket 14 is rotationally driven by the rotating part 16.
As shown in FIGS. 4C to 4F, the facing portions of the socket 14 and the rotating portion 16 may be the same polarity or different polarities. The permanent magnet may be partially disposed, or the permanent magnet may be disposed throughout. Further, a permanent magnet may be arranged in one of the socket 14 and the rotating unit 16, and a ferromagnetic material such as iron may be used in the other. These points also apply to the nutrunner 24 of FIG.

又、図5、図6には、本発明の実施の形態に係る、更に別例のナットランナ28が示されている。従前のナットランナ24、26との相違点は、図1、図4のナットランナ24、26が、ソケット14及び回転部16それ自体によって磁気ばねMが構成されているのに対し、図5、図6のナットランナ28は、ソケット14及び回転部16に対し、磁気ばねMが別体をなし、かつ、回転部16の軸方向と平行に配置されているところにある。   5 and 6 show still another nutrunner 28 according to the embodiment of the present invention. 1 and 4 is different from the conventional nut runners 24 and 26 in that the magnetic spring M is constituted by the socket 14 and the rotating portion 16 itself, whereas the nut runners 24 and 26 in FIGS. In the nut runner 28, the magnetic spring M forms a separate body with respect to the socket 14 and the rotating portion 16, and is disposed in parallel with the axial direction of the rotating portion 16.

より具体的には、保持部18は、回転部16に対してソケット14を相対移動可能に保持するガイド手段30を備えている。又、ガイド手段30は、回転部16を駆動するモータ32のハウジング22に固定された、ベース板301を備えている。ベース板301には、モータ32の回転軸32aを挿通するための挿通穴301aが形成されている。又、ベース板301に固定されたブラケット302には、回転部16の軸方向と平行にスライドするリニアガイド303を介して、スライド板304が支持されている。スライド板304には、ソケット14と、磁気ばねMを保持する2つのフランジ305とが固定されている。更に、スライド板304には、図6(a)にのみ示されるステー306が固定されている。そして、ステー306によって、スライドピン307を、摺動可能に保持している。スライドピン307は、回転部16の軸方向と平行に、ベース板301に対して固定されている。このステー306及びスライドピン307も、スライド板304を回転部16の軸方向と平行にスライドさせる際の、ガイドとして機能し、リニアガイド303を補助するものである。   More specifically, the holding unit 18 includes a guide unit 30 that holds the socket 14 so as to be relatively movable with respect to the rotating unit 16. In addition, the guide means 30 includes a base plate 301 fixed to the housing 22 of the motor 32 that drives the rotating unit 16. The base plate 301 is formed with an insertion hole 301 a for inserting the rotation shaft 32 a of the motor 32. A slide plate 304 is supported on a bracket 302 fixed to the base plate 301 via a linear guide 303 that slides parallel to the axial direction of the rotating portion 16. A socket 14 and two flanges 305 that hold the magnetic spring M are fixed to the slide plate 304. Furthermore, a stay 306 shown only in FIG. 6A is fixed to the slide plate 304. The slide pin 307 is slidably held by the stay 306. The slide pin 307 is fixed to the base plate 301 in parallel with the axial direction of the rotating unit 16. The stay 306 and the slide pin 307 also function as a guide when the slide plate 304 is slid in parallel with the axial direction of the rotating portion 16, and assist the linear guide 303.

図5、図6の磁気ばねMは、円筒状のステータMaと、ステータMaに対してスライドする円柱状のスライダMbとからなり、ステータMaはフランジ305によって、スライド板304に対し固定されている。一方、スライダMbの上端部は、ベース板301に固定されている。すなわち、図5、図6の例では、ステータMaはソケット14に対して固定され、スライダMbは回転部16に対して固定されているが、これとは逆の関係であっても良い。
なお、スライド板304に対するフランジ305の位置を移動させることで、スライダMbに対するステータMaの、軸方向の相対的な位置を移動させることも可能である。そして、必要に応じ、磁気ばねMの押付け力Fが一定の範囲(Fc)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とを保持するよう調整することが可能である。一方、磁気ばねMの押付け力が増大する範囲(Fv)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とを保持するよう配置することも可能である。かかる、押付け力Fの事後的な調整手段は、図1、図4のナットランナ24、26にも、適宜設けることが可能である。
The magnetic spring M in FIGS. 5 and 6 includes a cylindrical stator Ma and a columnar slider Mb that slides relative to the stator Ma. The stator Ma is fixed to the slide plate 304 by a flange 305. . On the other hand, the upper end of the slider Mb is fixed to the base plate 301. That is, in the example of FIGS. 5 and 6, the stator Ma is fixed to the socket 14 and the slider Mb is fixed to the rotating portion 16, but the relationship may be reversed.
In addition, by moving the position of the flange 305 with respect to the slide plate 304, it is also possible to move the relative position in the axial direction of the stator Ma with respect to the slider Mb. Then, if necessary, the holding portion 18 moves the socket 14 and the rotating portion 16 so that the relative movement range between the socket 14 and the rotating portion 16 is within a certain range (Fc) of the pressing force F of the magnetic spring M. It can be adjusted to hold. On the other hand, the holding part 18 is arranged to hold the socket 14 and the rotating part 16 so that the relative movement range of the socket 14 and the rotating part 16 is within the range (Fv) in which the pressing force of the magnetic spring M increases. It is also possible. Such post-adjustment means for the pressing force F can be appropriately provided in the nut runners 24 and 26 shown in FIGS.

そして、磁気ばねMは、スライダMbに対してステータMaが軸方向にスライドすることで、回転部16に対しソケット14を軸方向へと移動させる力を、ガイド手段30のスライド板304に付与するものである。なお、ここで用いられる磁気ばねMとしては、ボルト12の締付け作業に必要なストロークS(図5(a))として、例えば、S=30mmが確保され、かつ、押付け力が一定のときのF=10〜60Nのものが用いられるが、これらの具体的数値は、締付け対象となるボルト12に応じ、適宜設定されるものである(これらの値は、図1、図4の例も同様である)。
なお、図5、図6の例では、二本の磁気ばねMが用いられているが、適宜、磁気ばねMを一本のみ、又は、三本以上用いることとしても良い。又、スライド板304を回転部16の軸方向と平行にスライドさせる際のガイドとして、リニアガイド303、ステー306及びスライドピン307に代えて、別の形式のガイドを用いることとしても良い。
The magnetic spring M applies a force that moves the socket 14 in the axial direction relative to the rotating portion 16 to the slide plate 304 of the guide means 30 by sliding the stator Ma in the axial direction relative to the slider Mb. Is. As the magnetic spring M used here, as a stroke S (FIG. 5A) necessary for the tightening operation of the bolt 12, for example, S = 30 mm is secured and the pressing force is constant. = 10 to 60 N are used, but these specific numerical values are appropriately set according to the bolt 12 to be tightened (these values are the same in the examples of FIGS. 1 and 4). is there).
5 and 6, two magnetic springs M are used. However, only one magnetic spring M or three or more magnetic springs M may be used as appropriate. Further, instead of the linear guide 303, the stay 306 and the slide pin 307, another type of guide may be used as a guide for sliding the slide plate 304 in parallel with the axial direction of the rotating portion 16.

なお、図5、図6の例では、断面形状が四角形をなす回転部16の係合部16aと同様に、ソケット14の基端部141には、断面形状が四角形をなす係合部16aとの係合凹部14bが形成されている。よって、ソケット14の基端部141は、回転部16に対し軸方向に摺動可能、かつ、回転部16によって回転駆動されるものである。
又、ソケット14は、複数の歯車142a〜142eからなる動力伝達機構142を備えたアーム143を備えている。このアーム143は、回転部16と直交する方向に突設するようにして、スライド板304に固定されている。図示の例では、アーム143の歯車142aは、基端部141と着脱可能に係合する、断面形状が四角形の係合部を有している。又、歯車142eには、ボルトナットの頭部に係合する先端部14aが形成されている。従って、図5、図6の例では、ソケット14は、その基端部141と先端部14aとは同軸上に無く、全体としてL字状をなしている。なお、動力伝達機構142は、複数の歯車142a〜142eに限られず、チェーン、ベルト、プーリ等、適宜、動力伝達可能な機構を採用するものである。
In the example of FIGS. 5 and 6, similarly to the engaging portion 16 a of the rotating portion 16 having a square cross-sectional shape, the base end portion 141 of the socket 14 has an engaging portion 16 a having a square cross-sectional shape. The engaging recess 14b is formed. Therefore, the base end portion 141 of the socket 14 is slidable in the axial direction with respect to the rotating portion 16 and is rotated by the rotating portion 16.
The socket 14 includes an arm 143 including a power transmission mechanism 142 including a plurality of gears 142a to 142e. The arm 143 is fixed to the slide plate 304 so as to project in a direction orthogonal to the rotating portion 16. In the illustrated example, the gear 142a of the arm 143 has an engagement portion having a quadrangular cross-sectional shape that is detachably engaged with the base end portion 141. The gear 142e is formed with a tip end portion 14a that engages with the head of the bolt and nut. Therefore, in the example of FIGS. 5 and 6, the base end portion 141 and the tip end portion 14 a of the socket 14 are not coaxial and have an L shape as a whole. Note that the power transmission mechanism 142 is not limited to the plurality of gears 142a to 142e, and a mechanism capable of transmitting power as appropriate, such as a chain, a belt, and a pulley.

又、回転部16は、図5(a)に示されるように、ソケット14に対する係合部16aと、モータ32の回転軸32aに対する係合部16dとからなるものである。モータ32の回転軸32aとの係合部16dは、縦断面がハット状をなし、横断面形状が、モータ32の回転軸32aに倣って四角形をなしている。そして、係合部16dの最端部に設けられた環状フランジ16eと、ソケット14の基端部141に設けられた環状フランジ141aとの間に、コイルばね34が設けられている。このコイルばね34によって、ソケット14の基端部141は、常時、図5(a)、図6(a)の下方へと付勢されている。
そして、ソケット14のアーム143は、図5(a)に実線及び点線で示されるように、回転部16の軸方向へと移動しながら、モータ32の回転軸32a、回転部16、ソケット14の基端部141、アーム143の動力伝達機構142を介して、先端部14aを回転駆動し、回転部16の軸からオフセットした位置で、ボルト12の締付け作業を行うものである。
Further, as shown in FIG. 5A, the rotating portion 16 includes an engaging portion 16a for the socket 14 and an engaging portion 16d for the rotating shaft 32a of the motor 32. The engaging portion 16 d of the motor 32 with the rotating shaft 32 a has a hat-like vertical cross section, and a cross-sectional shape of the engaging portion 16 d is a quadrangle following the rotating shaft 32 a of the motor 32. A coil spring 34 is provided between the annular flange 16e provided at the outermost end of the engaging portion 16d and the annular flange 141a provided at the proximal end portion 141 of the socket 14. By this coil spring 34, the base end portion 141 of the socket 14 is always urged downward in FIGS. 5 (a) and 6 (a).
Then, the arm 143 of the socket 14 moves in the axial direction of the rotating unit 16 as indicated by a solid line and a dotted line in FIG. 5A, while the rotating shaft 32 a of the motor 32, the rotating unit 16, and the socket 14. The distal end portion 14 a is rotationally driven via the power transmission mechanism 142 of the base end portion 141 and the arm 143, and the bolt 12 is tightened at a position offset from the axis of the rotating portion 16.

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
まず、本発明の実施の形態に係るナットランナ24、26、28は、回転部16によってソケット14を回転駆動し、ボルト12の締付け作業を行う際に、回転部16に対するソケット12の軸方向の移動を、磁気ばねMの伸縮によって引き起こし、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが、締付け作業の進行に対して適切に制御されるものである。
Now, according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained.
First, the nut runners 24, 26, and 28 according to the embodiment of the present invention rotate the socket 14 by the rotating portion 16 to move the socket 12 in the axial direction relative to the rotating portion 16 when the bolt 12 is tightened. Is caused by the expansion and contraction of the magnetic spring M, and the pressing force F of the nut runners 24, 26 and 28 is appropriately controlled with respect to the progress of the tightening operation.

特に、回転部16に対するソケット14の軸方向の移動を引き起こす磁気ばねMの、伸縮ストロークの押付け力が一定の範囲(図3のFc参照)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とが保持されることとすれば、ナットランナ24、26、28の押付け力Fは、締付け作業の時間経過に関わらず、一定に制御される(図2に実線で示される態様)。しかも、このときの押付け力Fは、締付け作業の初期段階において、ナットランナの押付け力が過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定されることで、かじりの不具合は生じなくなる。この場合には、締付け作業の進行に従い、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが不足することに起因する、ソケット外れの発生を考慮し、それも回避することが可能な、適切な一定の押付け力Fに設定することが望ましい。   In particular, the range of relative movement between the socket 14 and the rotating portion 16 is within a range where the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring M causing the axial movement of the socket 14 relative to the rotating portion 16 is constant (see Fc in FIG. 3). Assuming that the socket 14 and the rotating portion 16 are held by the holding portion 18 so as to be accommodated, the pressing force F of the nut runners 24, 26, and 28 is controlled to be constant regardless of the time of tightening work. (Aspect indicated by a solid line in FIG. 2). Moreover, the pressing force F at this time is set to a strength that avoids the occurrence of galling due to the excessive pressing force of the nut runner in the initial stage of the tightening operation, so that the galling problem is reduced. No longer occurs. In this case, as the tightening operation progresses, it is possible to consider occurrence of socket detachment due to insufficient pressing force F of the nut runners 24, 26, 28, and to prevent this from occurring. It is desirable to set the pressing force F.

又、回転部16に対するソケット14の軸方向の移動を引き起こす磁気ばねMの、伸縮ストロークの押付け力が増大する範囲(図3のFv参照)に、ソケット14と回転部16との相対移動範囲が収まるように、保持部18によってソケット14と回転部16とが保持されることとすれば、ナットランナ24、26、28の押付け力Fは、締付け作業の時間Tの経過と共に、増大するように制御される(図2に点線で示される態様)。このときの押付け力Fは、締付け作業の初期段階においては、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定される。又、締付け作業の進行に従い、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが不足することに起因する、ソケット外れの発生が回避される強さへと増大するように、設定されることで、かじり及びソケット外れの発生が回避されるものである。   Further, the relative movement range of the socket 14 and the rotating part 16 is within a range where the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring M causing the axial movement of the socket 14 with respect to the rotating part 16 is increased (see Fv in FIG. 3). If the socket 14 and the rotating part 16 are held by the holding part 18 so as to be accommodated, the pressing force F of the nut runners 24, 26, 28 is controlled so as to increase with the lapse of time T of the tightening operation. (A mode indicated by a dotted line in FIG. 2). The pressing force F at this time is set to a strength at which the occurrence of galling due to the excessive pressing force F of the nut runners 24, 26, 28 is avoided in the initial stage of the tightening operation. Further, as the tightening operation progresses, the setting is made so that it increases to a strength that prevents the occurrence of socket detachment due to insufficient pressing force F of the nut runners 24, 26, 28. Further, the occurrence of the socket detachment is avoided.

本発明の実施の形態では、図1、図4に示されるように、ソケット14と回転部16と筒状部材により構成された保持部18とが、同芯状に配置されて、回転部16に対するソケット14の軸方向の移動を、ソケット14及び回転部16の、互いに摺接する範囲に構成された磁気ばねMによって、引き起こす構成を採用することが可能である。
又、図5、図6に示されるように、磁気ばねMが、ステータMaとステータMaに対してスライドするスライダMbとを備え、かつ、保持部18のリニアガイド303と平行に配置されており、ステータMa及びスライダMbの一方が回転部16に対し固定され、他方がソケット14に対し固定された構成を採用することも可能である。更に、図5、図6に示される例では、ソケット14の、回転部16に係合する基端部141と、ボルトMに係合する先端部14aとが同軸上に無いことから、回転部16からオフセットした位置において、ボルト12の締付け作業を行うことが可能である。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG. 4, the socket 14, the rotating part 16, and the holding part 18 constituted by the cylindrical member are arranged concentrically, and the rotating part 16. It is possible to adopt a configuration in which the movement of the socket 14 in the axial direction is caused by the magnetic spring M configured in a range where the socket 14 and the rotating portion 16 are in sliding contact with each other.
As shown in FIGS. 5 and 6, the magnetic spring M includes a stator Ma and a slider Mb that slides relative to the stator Ma, and is disposed in parallel with the linear guide 303 of the holding portion 18. It is also possible to adopt a configuration in which one of the stator Ma and the slider Mb is fixed to the rotating portion 16 and the other is fixed to the socket 14. Furthermore, in the example shown in FIGS. 5 and 6, since the base end portion 141 of the socket 14 that engages the rotating portion 16 and the tip end portion 14 a that engages the bolt M are not coaxial, the rotating portion The bolt 12 can be tightened at a position offset from 16.

更に、磁気ばねMを構成する磁石として、永久磁石に換えて電磁石を用い、電磁石のコイルに流す電流値を変えて、回転部16に対するソケット14の移動を引き起こす磁気ばねMの押付け力を、締付け作業の時間経過と共に増大するよう制御することも可能である。この場合にも、ナットランナ24、26、28の押付け力Fを、締付け作業の初期段階において、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが過大であることに起因する、かじりの発生が回避される強さに設定する。又、締付け作業の進行に従い、ナットランナ24、26、28の押付け力Fが不足することに起因する、ソケット外れの発生が回避される強さへと増大するように、設定するものである。又、ナットランナ24、26、28の押付け力Fを一定に制御する場合であっても、その押付け力Fを、かじり及びソケット外れの双方を回避することが可能な、適切な強さに、適宜調整することが可能となる。   Further, as a magnet constituting the magnetic spring M, an electromagnet is used in place of the permanent magnet, and the current value flowing through the coil of the electromagnet is changed, and the pressing force of the magnetic spring M causing the movement of the socket 14 with respect to the rotating portion 16 is tightened. It is also possible to control to increase with the lapse of time of work. Also in this case, the pressing force F of the nut runners 24, 26, and 28 is prevented from causing galling due to the excessive pressing force F of the nut runners 24, 26, and 28 in the initial stage of the tightening operation. Set to strength. Further, as the tightening operation progresses, the setting is made such that the strength increases so that the occurrence of the socket detachment caused by the insufficient pressing force F of the nut runners 24, 26, 28 is avoided. Further, even when the pressing force F of the nut runners 24, 26 and 28 is controlled to be constant, the pressing force F is appropriately set to an appropriate strength capable of avoiding both galling and socket detachment. It becomes possible to adjust.

12:ボルト、14:ソケット、14a:先端部、14b:係合凹部、14g:貫通穴、141:基端部、142:動力伝達機構、143:アーム、16:回転部、16a:係合部、18:保持部、22:ハウジング、24、26、28:ナットランナ、30:ガイド手段、303:リニアガイド、32:モータ、M:磁気ばね、Ma:ステータ、Mb:スライダ   12: bolt, 14: socket, 14a: tip portion, 14b: engagement recess, 14g: through hole, 141: base end portion, 142: power transmission mechanism, 143: arm, 16: rotating portion, 16a: engagement portion , 18: holding portion, 22: housing, 24, 26, 28: nutrunner, 30: guide means, 303: linear guide, 32: motor, M: magnetic spring, Ma: stator, Mb: slider

Claims (8)

ソケットと、該ソケットに対して軸方向に相対移動可能に係合するとともに前記ソケットを回転駆動する回転部と、前記ソケットを軸方向に移動可能かつ回転可能に保持する保持部と、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させる磁気ばねとを含むことを特徴とするナットランナ。 A socket, a rotating portion that engages with the socket in an axially movable manner and rotationally drives the socket, a holding portion that holds the socket in an axially movable and rotatable manner, and the rotating portion And a magnetic spring for moving the socket in the axial direction. 前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が一定の範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲が収まるように、前記保持部によって、前記ソケットと前記回転部とが保持されていることを特徴とする請求項1記載のナットランナ。 The socket and the rotating part are held by the holding part so that the axial relative movement range of the socket and the rotating part is within a certain range of the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring. The nutrunner according to claim 1, wherein 前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が増大する範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲が収まるように、前記保持部によって、前記ソケットと前記回転部とが保持されていることを特徴とする請求項1記載のナットランナ。 The socket and the rotating part are held by the holding part so that the range of relative movement in the axial direction of the socket and the rotating part is within the range in which the pressing force of the expansion / contraction stroke of the magnetic spring increases. The nutrunner according to claim 1, wherein 前記保持部は筒状部材により構成され、前記ソケットと前記回転部と前記保持部とが同芯状に配置されており、かつ、前記ソケット及び前記回転部の、互いに摺接する範囲に、前記磁気ばねが構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のナットランナ。 The holding portion is formed of a cylindrical member, and the socket, the rotating portion, and the holding portion are arranged concentrically, and the magnetic field is within a range where the socket and the rotating portion are in sliding contact with each other. The nut runner according to any one of claims 1 to 3, wherein a spring is formed. 前記保持部は、前記回転部に対して前記ソケットを軸方向に移動可能に保持するリニアガイドを備え、前記磁気ばねは、ステータと該ステータに対してスライドするスライダとを備え、かつ、前記リニアガイドと平行に配置されており、前記ステータ及び前記スライダの一方が前記回転部に対し固定され、他方が前記ソケットに対し固定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のナットランナ。 The holding portion includes a linear guide that holds the socket movably in the axial direction with respect to the rotating portion, the magnetic spring includes a stator and a slider that slides relative to the stator, and the linear spring 4. The device according to claim 1, wherein the stator and the slider are fixed to the rotating portion, and the other is fixed to the socket. The nutrunner described. ソケットと、該ソケットに対して軸方向に相対移動可能に係合して前記ソケットを回転駆動する回転部と、前記ソケット及び前記回転部を、軸方向に相対移動可能かつ回転可能に保持する保持部と、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させるばねとを供えるナットランナの、前記ばねに磁気ばねを用い、前記回転部に対し前記ソケットを軸方向へと移動させる力を、前記磁気ばねにより制御することを特徴とするナットランナの押付け力制御方法。 A socket, a rotating portion that engages the socket so as to be relatively movable in the axial direction and rotationally drives the socket, and a holder that holds the socket and the rotating portion so as to be relatively movable and rotatable in the axial direction And a nutrunner that provides a spring for moving the socket in the axial direction relative to the rotating portion, using a magnetic spring as the spring, and a force for moving the socket in the axial direction relative to the rotating portion, A method for controlling the pressing force of a nut runner, wherein the pressing force is controlled by a magnetic spring. 前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が一定の範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲を収め、前記回転部に対し前記ソケットを移動させる力を一定に制御することを特徴とする請求項6記載のナットランナの押付け力制御方法。 A range in which the pressing force of the expansion and contraction stroke of the magnetic spring is within a certain range includes a relative movement range in the axial direction of the socket and the rotating part, and the force for moving the socket with respect to the rotating part is controlled to be constant. The method of controlling a pressing force of a nut runner according to claim 6. 前記磁気ばねの伸縮ストロークの、押付け力が増大する範囲に、前記ソケット及び前記回転部の軸方向の相対移動範囲を収め、前記回転部に対し前記ソケットを移動させる力を、前記回転部に対する前記ソケットの移動量に応じて増大させることを特徴とする請求項6記載のナットランナの押付け力制御方法。 The range of the expansion and contraction stroke of the magnetic spring is within a range in which the pressing force increases, and the axial relative movement range of the socket and the rotating part is accommodated, and the force for moving the socket with respect to the rotating part is set to the rotating part. 7. The method of controlling a pressing force of a nut runner according to claim 6, wherein the pressing force is increased in accordance with a movement amount of the socket.
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