JP2013035104A - ナットランナー - Google Patents

Abstract

【課題】ソケットを容易に交換することができるナットランナーを提供することである。
【解決手段】ナットランナー１２は、ボルトの頭部に設けられた凹部に係合して、ボルトを回転することにより、ボルトを所定の部材に締結する。ナットランナー１２は、軸方向に延びる形状であって、軸方向一方側で締結するボルトに係合するソケット１４と、ソケット１４の軸方向他方側で、ソケット１４に係合可能なアダプタ１５とを含み、ソケット１４とアダプタ１５とは、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられている。
【選択図】図１５

Description

この発明は、ナットランナーに関し、特に、ソケットを交換可能なナットランナーに関するものである。

従来のナットランナーが、例えば、特開平８−２４７１６１号公報（特許文献１）、および特開平８−３１８４３８号公報（特許文献２）に開示されている。

特許文献１に開示されているナットランナーは、駆動軸に固定されるスピンドルと、回転コアとを含む構成である。回転コアには、ボルトを保持する袋ソケットが形成されている嵌合部材が固定されている。そして、スピンドルには、係合凸部が形成され、回転コアには、係合凹部が形成され、回転コアの係合凹部にスピンドルの係合凸部が、上下方向に一定の間隙、および水平方向に一定の間隙を持った位置で嵌入するようにして配置されている。また、嵌合部材は、ネジを螺合することにより、回転コアに固定されている。

また、特許文献２に開示されているナットランナーは、ランナー本体とナットを保持するナットソケットとを含む構成である。ランナー本体には、支持部が形成されており、この支持部とナットソケットの長孔とが嵌合される。そして、ランナー本体には、ナットソケットが支持部から外れるのを防止するために、ナットソケットの外周縁部を押さえる押さえ部材が取り付けられている。

特開平８−２４７１６１号公報（図１等） 特開平８−３１８４３８号公報（図１等）

ここで、例えば複数のサイズのナットを１個のナットランナーを用いて締結する場合がある。このような場合、ナットのサイズに合わせて、ナットを保持するナットソケット等のソケット部材をナットランナーから取り外し交換する必要がある。

しかしながら、特許文献１に開示されているナットランナーでは、袋ソケットが形成されている嵌合部材は、ネジを螺合することにより、回転コアに固定されているため、嵌合部材を交換しようとすると、ネジを取り外す必要があり、容易に交換することが困難である。

また、特許文献２に開示されているナットランナーでは、押さえ部材が外周縁部全体に取り付けられているため、ランナー本体からナットソケットを交換しようとすると、例えば押さえ部材を取り外す必要があり、容易に交換することが困難である。

この発明の目的は、ソケットを容易に交換することができるナットランナーを提供することである。

この発明に係るナットランナーは、ボルトの頭部に設けられた凹部に係合して、ボルトを回転することにより、ボルトを所定の部材に締結する。ナットランナーは、軸方向に延びる形状であって、軸方向一方側で締結するボルトに係合するソケットと、ソケットの軸方向他方側で、ソケットに係合可能なアダプタとを含み、ソケットとアダプタとは、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられている。

こうすることにより、ナットランナーは、ソケットとアダプタとが、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられているため、ソケットとアダプタとを回転するのみで、ソケットを交換することができる。したがって、ソケットを交換する際に、従来のように、ネジや押さえ部材等を取り外す必要はない。その結果、ソケットを容易に交換することができる。

好ましくは、ソケットは、ソケットの軸方向他方端から、アダプタに向って延びる延出部と、延出部の先端から周方向に突出する凸部とを含み、アダプタは、延出部に係合する溝部と、凸部に係合する凹部とを含む。

さらに好ましくは、延出部、凸部、溝部、および凹部は、周方向に複数設けられている。

さらに好ましくは、アダプタにおいて、ソケット側に位置する端面には、端面から突出する突出部材が固定されており、突出部材のうち、ソケット側に位置する面は、球状である。こうすることにより、ソケットとアダプタとを係合する際に、それぞれの中心がずれていても修正しやすくなる。

この発明によると、ナットランナーは、ソケットとアダプタとが、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられているため、ソケットとアダプタとを回転するのみで、ソケットを交換することができる。したがって、ソケットを交換する際に、従来のように、ネジや押さえ部材等を取り外す必要はない。その結果、ソケットを容易に交換することができ、締め付け後のソケット残しは無くなる。

さらに、水平取付のナットランナーにも有効であり、従来の設備に比べ省スペースが可能である。

ソケット交換装置を示す側面図である。 ソケットホルダーの要部を拡大した断面図である。 図１に示すソケットを拡大した側面図である。 図３に示すソケットを図３中の矢印ＩＶの方向から見た正面図である。 図３に示すソケットを図３中の矢印Ｖの方向から見た正面図である。 図１に示すアダプタを拡大した側面図である。 図６に示すアダプタを図６中の矢印ＶＩＩの方向から見た正面図である。 アダプタからソケットを取り外す場合について示す図である。 ナットランナーをソケットホルダーの穴に近づけた状態を示す図である。 ソケットをソケットホルダーの穴に格納した状態を示す図である。 アダプタのみが軸方向に移動して、ソケットがソケットホルダーの穴に格納されたままの状態を示す図である。 アダプタにソケットを取り付ける場合について示す図である。 ナットランナーをソケットに近づけた状態を示す図である。 ソケットの先端（延出部）とアダプタの先端とを当接させた状態を示す図である。 アダプタとソケットとが係合した状態を示す図である。 ピンをソケットの第二の貫通孔から挿出した状態を示す図である。 ソケットおよびアダプタの両方が軸方向に移動する状態を示す図である。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態に係るナットランナーについて説明する。まず、ナットランナーのソケットを交換する際に用いるソケット交換装置について説明する。図１は、ソケット交換装置１０を示す側面図である。図１を参照して、ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２を上下方向（図１中の矢印Ａの方向）に移動させるサーボモータ１１と、この発明の一実施形態に係るナットランナー１２と、ソケットホルダー１３とを含む構成である。ソケット交換装置１０は、図示のない制御部を用いて、駆動を制御されるものである。

サーボモータ１１は、駆動すると、ナットランナー１２を上下方向や水平方向（図１中の矢印Ｂの方向）に移動させる。また、ソケット１４の交換を行う際に、ナットランナー１２を左右方向に回転させたり（図１中の矢印Ｃの方向）、ボルトを締結する際に、ナットランナー１２を右回転させる。なお、この実施例において水平方向とは、ナットランナー１２を回転させる回転軸の軸方向である。また、左右方向の回転とは、アダプタ１５からソケット１４を見た場合の左方向への回転、または右方向への回転を指す。

ソケットホルダー１３は、床面に固定されており、ボルトのサイズ毎に複数のソケットが準備されている。ソケットホルダー１３は、図１に示す実施例では、上下方向に異なる高さで、複数のソケットが準備されている。

図２は、ソケットホルダー１３の要部を拡大した断面図である。図２を参照して、ソケットホルダー１３には、ソケットを格納する穴１３ａが設けられている。穴１３ａは、その断面が円状であって、直径が後述するソケット１４の第一の円柱部２５に沿うものである。そして、ソケットホルダー１３には、ソケット１４が穴１３ａに格納された際に、ソケット１４の周方向の位置決めを行うためのピン１３ｂが設けられている。ピン１３ｂは、上下方向に移動可能であって、ソケット１４が穴１３ａに格納されると、下方向に移動して、後述するソケット１４の第二の貫通孔２０ｃに挿入される。これにより、ピン１３ｂは、ソケット１４の周方向の位置決めを行う。また、ソケット１４が穴１３ａから出て行く際には、ピン１３ｂは、上方向に移動して、ソケット１４の第二の貫通孔２０ｃから挿出されることとなる。

ソケット交換装置１０は、ソケット１４の交換を行う際に、サーボモータ１１を駆動して、ナットランナー１２を待機位置から交換位置へ移動させる。そして、ナットランナー１２が交換位置に到着すると、ナットランナー１２をソケットホルダー１３に近づくように移動させる。

ここで、ナットランナー１２について説明する。ナットランナー１２は、ボルトの頭部に設けられた、例えば六角形状の凹部に係合して、ボルトを回転することにより、ボルトを所定の部材に締結する。ナットランナー１２は、ボルトに係合するソケット１４と、ソケット１４に係合可能なアダプタ１５と、アダプタ１５が固定され、サーボモータ１１により回転する回転部１６とを含む構成である。ソケット１４とアダプタ１５とは、回転部１６により回転されることとなる。

図３は、図１に示すソケット１４を拡大した側面図である。図４は、図３に示すソケット１４を図３中の矢印ＩＶの方向から見た正面図である。図５は、図３に示すソケット１４を図３中の矢印Ｖの方向から見た正面図である。図３〜図５を参照して、ソケット１４について説明する。

ソケット１４は、軸方向に延びる略円柱形状のソケット本体２０と、ソケット本体２０に固定され、軸方向に延び、その断面が六角形状の棒状の棒状部材２１とを含む。

ソケット本体２０は、軸方向一方側に位置する第一の円柱部２５と、軸方向他方側に位置する第二の円柱部２６とを含む構成である。第一および第二の円柱部２５，２６は、その直径がそれぞれ異なる略円柱形状の部材である。第一の円柱部２５は、ソケット１４の交換を行う際に、ソケットホルダー１３に固定される部分となる。ソケット本体２０は、第一および第二の円柱部２５，２６の円の中心を貫通する第一の貫通孔２０ａを有する。第一の貫通孔２０ａは、その断面が棒状部材２１に沿った形状であって、ここでは六角形状である。第一の貫通孔２０ａには、棒状部材２１が挿入される。ソケット本体２０は、軸方向一方側、すなわち、アダプタ１５と反対側で、第一の貫通孔２０ａから棒状部材２１が突出して、棒状部材２１によりボルトに係合し、軸方向他方側で、アダプタ１５と係合する。

ソケット本体２０の軸方向他方側端面２０ｂには、軸方向他方側に突出する、すなわち、アダプタ１５に向かって延びる延出部２２と、延出部２２の先端において、具体的には、延出部２２のうちの軸方向アダプタ１５側端部において、周方向に突出する凸部２３とが形成されている。延出部２２は、軸方向から見た形状が扇形である。凸部２３は、例えば、延出部２２から周方向に１５°突出するようにして形成されており、凸部２３においても、軸方向から見た形状が扇形である。延出部２２および凸部２３は、例えば９０°の周方向長さで周方向に２個形成されている。ソケット１４とアダプタ１５とは、延出部２２および凸部２３により、係合可能となる。

また、ソケット本体２０の軸方向他方側端面２０ｂには、軸方向一方側に凹む形状であって、後述するアダプタ１５の突出部材３２を受け入れる受入部２４が形成されている。受入部２４は、その断面が円状である。また、ソケット本体２０の第一の円柱部２５には、軸方向に垂直な方向、すなわち上下方向に凹む第二の貫通孔２０ｃが形成されている。第二の貫通孔２０ｃは、ソケット１４の交換を行う際のソケット１４の周方向の位置決めに用いられ、ソケットホルダー１３のピン１３ｂが挿入されるものである。

棒状部材２１は、ソケット本体２０とは別部材であって、ソケット本体２０から軸方向一方側に向ってその一部が突出するようにソケット本体２０の第一の貫通孔２０ａに挿通されている。そして、棒状部材２１は、軸方向一方側でボルトに係合する。棒状部材２１は、その断面が六角形状であって、ボルトの頭部に形成されている凹部に沿った形状である。ナットランナー１２は、棒状部材２１の軸方向一方側端部２１ａがボルトの凹部に差し込まれた状態で回転することによって、ボルトを締結する。したがって、棒状部材２１の断面形状の大きさを変化させて、棒状部材２１を交換すると、複数のサイズのボルトを締結することができる。

図６は、図１に示すアダプタ１５を拡大した側面図である。図７は、図６に示すアダプタ１５を図６中の矢印ＶＩＩの方向から見た正面図である。図６〜図７を参照して、アダプタ１５について説明する。

アダプタ１５は、軸方向に延びる略円柱形状の部材である。アダプタ１５の軸方向一方側端面１５ａには、軸方向他方側に凹む、すなわち、ソケット１４側から遠ざかるように回転部１６側に凹む溝部３０と、溝部３０の軸方向他方側端部において、すなわち、溝部３０のうちの軸方向回転部１６側端部において、周方向に凹む凹部３１とが形成されている。溝部３０は、軸方向から見た形状が扇形である。凹部３１においても、軸方向から見た形状が扇形である。溝部３０および凹部３１は、例えば９１．５°の周方向長さで周方向に２個形成されている。ソケット１４とアダプタ１５とは、延出部２２が溝部３０に係合し、凸部２３が凹部３１に係合する。

また、アダプタ１５の軸方向一方側端面１５ａ、すなわち、ソケット１４側端面１５ａには、ソケット１４に向って突出する形状であって、ソケット１４の受入部２４に差し込まれる突出部材３２が固定されている。突出部材３２は、円柱形状であって、その円の中心にネジ３３が取り付けられることにより、アダプタ１５に固定されている。突出部材３２の突出した先端面３２ａは、球状である。こうすることにより、ソケット１４とアダプタ１５とを係合する際に、それぞれの中心がずれていても修正されることとなる。

また、アダプタ１５の軸方向他方側端面１５ｂには、軸方向他方側へ突起する突起部３４が形成されており、突起部３４を介して、略円柱形状の回転部１６であるソケットアッセンブリ１６が固定されている。アダプタ１５は、ソケットアッセンブリ１６を介して、サーボモータ１１により上下方向に移動可能となると共に、左右方向に回転可能となる。

また、アダプタ１５は、ソケット本体２０と同様に、ＳＮＣ８１５で形成され、表面には窒化処理が施されている。

ナットランナー１２は、ソケット１４をアダプタ１５に対して、締結するボルトのサイズに応じて、交換可能に設けられている。ここで、ソケット交換装置１０を用いて、ソケット１４を交換する場合について説明する。まず、図１に示すように、アダプタ１５にソケット１４が取り付けられており、アダプタ１５からソケット１４を取り外す場合について説明する。図８〜図１１は、アダプタ１５からソケット１４を取り外す場合について示す図である。なお、図８〜図１１においては、アダプタ１５のネジ３３を省略して図示している。また、ナットランナー１２においては、側面図で示し、ソケットホルダー１３においては、断面図で示している。

まず、図８を参照して、ソケットホルダー１３には、ソケット１４がなく、空の状態である。このとき、ピン１３ｂは、上方向に位置している。ソケット交換装置１０は、図１に示すサーボモータ１１を駆動し、ナットランナー１２を待機位置から交換位置へ移動させる。そして、ナットランナー１２が交換位置に到着すると、ナットランナー１２をソケットホルダー１３の穴１３ａに近づくように移動させる。図９は、ナットランナー１２をソケットホルダー１３の穴１３ａに近づけた状態を示す図である。

ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２をソケットホルダー１３側（図９中の矢印Ｄの方向）に移動し、ソケット１４をソケットホルダー１３の穴１３ａに格納する。図１０は、ソケット１４をソケットホルダー１３の穴１３ａに格納した状態を示す図である。ソケット１４がソケットホルダー１３の穴１３ａに格納されると、ソケット交換装置１０は、ソケット１４の第二の貫通孔２０ｃにピン１３ｂが挿入されるよう、ソケットアッセンブリ１６を介してナットランナー１２を左回転する。そして、ソケット１４の第二の貫通孔２０ｃにピン１３ｂが挿入されると係合が外れ、回転を停止する。そして、ピン１３ｂによりソケット１４が固定された状態で、さらにソケット１４とアダプタ１５との係合が外れるよう、再びナットランナー１２を所定の角度左回転する。

具体的には、アダプタ１５がソケット１４に対して、ソケット１４から遠ざかるように軸方向に移動可能となるよう、アダプタ１５の凹部３１がソケット１４の凸部２３から周方向に遠ざかるように、左回転する。具体的には、溝部３０のうち凹部３１と周方向反対側の面が、延出部２２のうち凸部２３と周方向反対側の面に当接するように、左回転する。そうすると、アダプタ１５の凹部３１とソケット１４の凸部２３との係合が外れ、非係合状態となる。

そして、ソケット１４とアダプタ１５との係合が外れた状態となると、回転を停止して、ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２をソケットホルダー１３から離れるように軸方向（図１１中の矢印Ｅの方向）に移動する。このとき、ソケット１４は、ソケットホルダー１３の穴１３ａに格納されたままであり、アダプタ１５のみが軸方向に移動することとなる。図１１は、アダプタ１５のみが軸方向に移動して、ソケット１４がソケットホルダー１３の穴１３ａに格納されたままの状態を示す図である。

このように、ソケット１４とアダプタ１５とは、一方向（ここでは、左方向）に回転すると、相互に非係合するように設けられており、アダプタ１５からソケット１４を取り外すことが可能となる。

次に、アダプタ１５にソケット１４を取り付ける場合について説明する。図１２〜図１７は、アダプタ１５にソケット１４を取り付ける場合について示す図である。なお、図１２〜図１７においては、アダプタ１５のネジ３３を省略して図示している。また、ナットランナー１２においては、側面図で示し、ソケットホルダー１３においては、断面図で示している。

まず、図１２に示すように、ソケットホルダー１３には、ソケット１４が格納されている。このとき、ピン１３ｂは、下方向に位置して、ソケット１４の第二の貫通孔２０ｃに挿入された状態である。ソケット交換装置１０は、図１に示すサーボモータ１１を駆動し、ナットランナー１２を待機位置から交換位置へ移動させる。ナットランナー１２は、アダプタ１５のみの状態である。そして、ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２が交換位置に到着すると、ナットランナー１２をソケット１４に近づくよう（図１３中の矢印Ｆの方向）に移動させる。図１３は、ナットランナー１２をソケット１４に近づけた状態を示す図である。

ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２をソケット１４側に移動し、ソケット１４の先端（延出部２２）とアダプタ１５の先端１５ａとを当接させる。図１４は、ソケット１４の先端（延出部２２）とアダプタ１５の先端１５ａとを当接させた状態を示す図である。このとき、アダプタ１５がソケット１４に押し付けられることとなる。なお、この押し付けられた状態は、ソケットアッセンブリ１６内に設けられた図示しないバネによるものである。そして、ソケット交換装置１０は、アダプタ１５がソケット１４に押し付けられた状態で、ナットランナー１２を左回転する。そうすると、アダプタ１５の溝部３０の周方向位置と、ソケット１４の延出部２２の周方向位置とが対面して一致した際に、アダプタ１５がソケット１４側にさらに進むこととなる。そして、ナットランナー１２を右回転する。そうすると、アダプタ１５の凹部３１がソケット１４の凸部２３に係合する。このとき、突出部材３２は、受入部２４に差し込まれた状態である。図１５は、アダプタ１５とソケット１４とが係合した状態を示す図である。アダプタ１５のみでは、ソケット１４から遠ざかるように軸方向に移動不可能となる。

このように、アダプタ１５とソケット１４とが係合すると、ソケット交換装置１０は、回転を停止し、ピン１３ｂをソケット１４の第二の貫通孔２０ｃから挿出する。図１６は、ピン１３ｂをソケット１４の第二の貫通孔２０ｃから挿出した状態を示す図である。

そして、ソケット１４とアダプタ１５とが係合された状態で、ソケット交換装置１０は、ナットランナー１２をソケットホルダー１３から離れるように軸方向（図１７中の矢印Ｇの方向）に移動する。このとき、ソケット１４は、アダプタ１５に係合されており、ソケット１４およびアダプタ１５の両方が軸方向に移動することとなる。図１７は、ソケット１４およびアダプタ１５の両方が軸方向に移動する状態を示す図である。

このようにして、ソケット１４とアダプタ１５とは、他方向（ここでは、右方向）に回転すると、相互に係合するように設けられており、アダプタ１５にソケット１４を取り付けることが可能となる。

このように、本願発明によれば、ナットランナー１２は、ソケット１４とアダプタ１５とが、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられているため、ソケット１４とアダプタ１５とを回転するのみで、ソケット１４を交換することができる。したがって、ソケット１４を交換する際に、従来のように、ネジや押さえ部材等を取り外す必要はない。その結果、ソケット１４を容易に交換することができる。

なお、上記の実施の形態においては、ボルトの頭部には、六角形状の凹部が設けられており、棒状部材２１は、ボルトに合わせて、その断面が六角形状である例について説明したが、これに限ることなく、四角形状等、あらゆる形状を適用することができる。

また、上記の実施の形態においては、延出部２２および凸部２３は、周方向に２個形成されており、溝部３０および凹部３１は、周方向に２個形成されている例について説明したが、これに限ることなく、１つであってもよいし、２以上であってもよい。

また、上記の実施の形態においては、ソケット１４やアダプタ１５は、略円柱形状である例について説明したが、これに限ることなく、例えば、略四角柱形状であってもよいし、略六角柱形状であってもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、ソケットを交換することのできるナットランナーに有効に利用される。

１０ ソケット交換装置、１１ サーボモータ、１２ ナットランナー、１３ ソケットホルダー、１３ａ 穴、１３ｂ ピン、１４ ソケット、１５ アダプタ、１５ａ，１５ｂ 端面、１６ ソケットアッセンブリ、２０ ソケット本体、２０ａ 第一の貫通孔、２０ｂ 端面、２０ｃ 第二の貫通孔、２１ 棒状部材、２１ａ 端部、２２ 延出部、２３ 凸部、２４ 受入部、２５ 第一の円柱部、２６ 第二の円柱部、３０ 溝部、３１ 凹部、３２ 突出部材、３２ａ 端面、３３ ネジ、３４ 突起部。

Claims (4)

1. ボルトの頭部に設けられた凹部に係合して、ボルトを回転することにより、ボルトを所定の部材に締結するナットランナーであって、
   軸方向に延びる形状であって、軸方向一方側で締結するボルトに係合するソケットと、前記ソケットの軸方向他方側で、前記ソケットに係合可能なアダプタとを含み、
   前記ソケットと前記アダプタとは、一方向に回転すると相互に非係合し、他方向に回転すると相互に係合するように設けられている、ナットランナー。
2. 前記ソケットは、前記ソケットの軸方向他方端から、前記アダプタに向って延びる延出部と、前記延出部の先端から周方向に突出する凸部とを含み、
   前記アダプタは、前記延出部に係合する溝部と、前記凸部に係合する凹部とを含む、請求項１に記載のナットランナー。
3. 前記延出部、前記凸部、前記溝部、および前記凹部は、周方向に複数設けられている、請求項２に記載のナットランナー。
4. 前記アダプタにおいて、前記ソケット側に位置する端面には、前記端面から突出する突出部材が固定されており、
   前記突出部材のうち、前記ソケット側に位置する面は、球状である、請求項１〜３のいずれかに記載のナットランナー。

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