JP2013154435A

JP2013154435A - ねじ締め工具

Info

Publication number: JP2013154435A
Application number: JP2012017088A
Authority: JP
Inventors: Sadahito Sakamoto; 禎人坂本; Keiichi Azumi; 慶一安積
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-15
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP5327990B2

Abstract

【課題】狭い箇所への確実なねじの締結と安定したねじの吸引とを行えるねじ締め工具の提供。
【解決手段】ねじ90に係合する駆動部4bを形成した小径軸部4cおよび断面六角の大径軸部4dを一体に備え全長に延びる溝4aを配したビット4と、このビット4を内包する吸着パイプ3と、この吸着パイプ3を常時下方へ付勢するコイルばね6と、このコイルばね6および前記吸着パイプ3をそれぞれ内蔵した吸着パイプホルダ5と、この吸着パイプホルダ5に接続され前記溝4aと連通する空洞穴7aを備えた駆動軸7とから構成され、前記大径軸部4dを六角柱で形成し、前記吸着パイプホルダ5に前記六角柱と嵌合する嵌合穴5cを配し、前記吸着パイプ3の先端外径を前記ねじ90の頭径以下に設定したことを特徴とする。これにより、ねじ締め工具1の先端外径寸法を従来よりも小さくできるため、ザグリ穴径がねじ90の頭部径と変わらないような狭い箇所へのねじ締めが確実に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアの吸引によりねじを保持するねじ締め工具に関する。

従来のねじ締め工具は、特許文献１または特許文献２に示すものが知られており、図４を用いて以下に説明する。従来のねじ締め工具５０は、所謂ねじ９０の頭部に係合可能な駆動部を備えたビット５４と、このビット５４を内包し異なる外径からなる薄肉中空軸および肉厚中空軸とを一体に備えた吸着パイプ５３と、有底筒状の底部に前記吸着パイプ５３を挿通可能な穴を備えた吸着パイプホルダ５５と、この吸着パイプホルダ５５の内部に配され前記吸着パイプ５３の肉厚中空軸端面に当接するコイルばね５６とから構成される。また、前記吸着パイプホルダ５５の外周には、吸引孔５５ａが配設されており、この吸引孔５５ａには、配管用の継ぎ手（図示せず）が接続される。また、前記継ぎ手は、エアを吸引するエア吸引装置（図示せず）に接続されており、前記吸着パイプホルダ５５内のエアを適宜吸引可能の構成される。一方、前記ビット５４は、その全長に渡って延びる溝５４ａが設けられており、この溝５４は、前記吸着パイプホルダ５５内、前記継ぎ手、前記エア吸引装置に連通している。また、前記吸着パイプホルダ５５は、その上端に配された回転駆動源の一例であるモータ１０の本体に連結される一方、前記ビット５４は、前記モータ１０の出力軸１１に接続されている。

ところで、近年、ねじ締め困難なワークが増えており、そのワークの一例を図４に示す。ねじ締め困難なワークは、前記ねじ９０の頭径とほとんど変わらない穴径のザグリ穴が形成された被締結物８０と、前記ねじ９０のねじ部を螺入可能に形成されためねじを備えた締結物８１とから構成される。

次に、上述したねじ締め困難なワークにおける、従来のねじ締め工具５０の作用について説明する。前記ねじ９０は、作業者（図示せず）等により前記吸着パイプ５３の先端に供給され、前記エア吸引装置および前記モータ１０の作動を受けて、前記吸着パイプ５３の先端からエアが吸引されるとともに前記ビット５４が回転する。このため、前記ねじ９０は、その頭部を前記吸着パイプ５３の先端から吸引され、前記吸着パイプ５３に内包されるとともに前記ビット５４の駆動部に係合して回転する。また、ねじ９０を吸引したねじ締め工具１は、作業者（図示せず）等の操作によって前記被締結物８０に接近するよう下方へ押され続ける。これにより、前記吸着パイプ５３の薄肉中空軸は、前記被締結物８０の表面に当接して前記コイルばね５６が撓むため、回転した前記ビット５４は、前記吸着パイプ５３の先端側へ移動して前記ねじ９０を押し出す。

特開平10-156741号公報特開2003-71739号公報

上述のように、前記被締結物８０のザグリ穴が前記ねじ９０の頭径と変わらない径寸法であれば、前記吸着パイプ５３の先端が前記被締結物８０に干渉するため、前記ザグリ穴の奥方まで進入できない。一方、前記ザグリ穴の穴径が吸着パイプ５３の薄肉中空軸の外径よりも大きい場合であれば、前記吸着パイプ５３の先端は、前記被締結物８０に干渉しないため、前記ザグリ穴の奥方まで進入できる。このようなザグリ穴の穴径の違いにより、前記ビット５４が前記ねじ９０を下方へ押し出し始めてから前記ねじ９０の先端を前記締結物８１のめねじに当接させるまでの下降距離が異なる。つまり、この下降距離は、ザグリ穴の奥方まで進入できない場合であれば長く、ザグリ穴の奥方まで進入できる場合であれば短い。また、前記下降距離が長い場合は短い場合に比べ、前記ねじ９０の軸線がビット５４の軸線に対して傾き易くなる。このため、従来のねじ締め工具５０は、ねじ締め困難なワーク、つまり、狭いねじ締め箇所へのねじ締め時において、斜め締め付けを生じ易い問題があった。また、従来のねじ締め工具５０は、ねじ９０の吸引開始から少なくてもねじ９０が締結物８１に螺入され始めるまでエアを吸引され続けなければならない。この吸引されるエアは、常に前記吸着パイプ５３の先端から入り続けており、周辺の埃等がねじ締め工具５０の内部に進入して付着する。この埃等は、ねじ締め工具５０の内部に付着し、エアの通過する経路を塞ぎ、前記ねじ９０の吸引力が徐々に低下する。このため、ねじ締め工具５０は、安定してねじ９０を吸引できない問題もあった。

本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、狭いねじ締め箇所にも確実にねじを締結でき、ねじの吸引が安定して行えるねじ締め工具の提供を目的とする。この目的を達成するために、本発明は、所謂ねじに係合する駆動部を先端に形成した小径軸部およびこの小径軸部の上部に大径軸部を備えこれら小径軸部と大径軸部とを一体に形成するとともに全長に延びる溝を備えたビットと、このビットを内包する吸着パイプと、この吸着パイプを常時下方へ付勢するコイルばねと、このコイルばねおよび前記吸着パイプをそれぞれ内蔵し前記吸着パイプを摺動自在に支持する吸着パイプホルダと、この吸着パイプホルダに接続され前記溝と連通する空洞穴およびこの空洞穴に交差する抜き穴を備えた駆動軸とから構成され、前記大径軸部の外周に前記ビットの軸線と平行に延びる面を少なくとも１面配し、前記吸着パイプホルダに前記大径軸部と嵌合する嵌合穴を配し、前記吸着パイプの先端外径を前記ねじの頭径以下に設定してなることを特徴とする。なお、前記ビットの溝を断面Ｕ字に形成することが好ましい。

本発明のねじ締め工具１は、前記吸着パイプ３の先端外径をねじ９０の頭径よりも小さく設定するため、図３に示すように被締結物８０のザグリ穴径が前記ねじ９０の頭径と変わらない寸法であっても、前記吸着パイプ３の先端は、前記ザグリ穴の奥方まで侵入できる。これにより、ねじ締め工具１は、狭いねじ締め箇所であっても確実にねじ９０を締結物８１のめねじに螺入できる利点がある。また、ねじ９０の吸引状態において、吸着パイプ３の先端および吸引されたねじ９０の頭部は、それぞれが当接しているため、吸着パイプ３周辺の埃等がねじ締め工具１の内部に吸引されることが従来に比べて極めて少なくなる。このため、エアの通過する経路は、長期間に渡り正常な状態が保たれ、安定したねじ９０の吸引力を得られる利点もある。さらに、ねじ締め工具１は、前記溝４ａを断面Ｕ字に形成したため、従来に比べてビット４の断面積が大きくなり、ねじ締めトルクによるビットの破損を低減できる利点もある。

本発明に係わる一実施例の一部切欠断面図である。本発明のねじ締め工具を搭載したねじ締め機の一部切欠断面図である。Ａは図１のＡ視したビットの底面拡大図である。Ｂは図１のＢ−Ｂ断面拡大図である。従来品のねじ締め工具を搭載したねじ締め機の一部切欠断面図である。

以下、図１ないし図３に基づき本発明のねじ締め工具１の一実施例を説明する。本発明のねじ締め工具１は、回転駆動源の一例であるモータ１０の出力軸１１に脱着可能な駆動軸７と、この駆動軸７を螺入して連結可能な吸着パイプホルダ５と、所謂ねじ９０の頭部に係合可能なビット４と、このビット４を内包可能な筒状の吸着パイプ３と、前記吸着パイプ３を常時付勢するコイルばね６とから構成される。

前記ビット４は、図１および図２、図３（Ａ）に示すように、その下端側である先端にねじ９０の頭部と係合する十字形の駆動部４ｂを配した丸棒状の小径軸部４ｃと、この小径軸部４ｃの上部に配された六角柱の大径軸部４ｄとから構成される。また、このビット４は、前記駆動部４ｂの谷部に沿うように４等分された断面Ｕ字の溝４ａがビット４の全長に渡って形成されており、この溝４ａは、後述するエアの吸引経路となっている。前記六角柱の外周となる６面は、それぞれビット４の軸線と平行な面４ｅで構成される。

前記吸着パイプ３は、その内径が前記ビット４の前記小径軸部４ｃを挿通可能な寸法に設定される一方、その外径が大小の異なる寸法に設定されており、先端に薄肉中空軸および上端に肉厚中空軸が一体に形成される。このように、段付きのパイプ形状で構成された吸着パイプ３は、その軸方向の大半を前記薄肉中空軸が占め、この薄肉中空軸の外径は、前記ねじ９０の頭径以下に設定されている。また、前記薄肉中空軸の先端内径には、テーパが設けられており、前記ねじ９０の頭部に当接してもねじ９０の頭部に傷が付かないように表面処理がなされている。一方、前記肉厚中空軸の外径は、前記ビット４の大径軸部４ｄである前記六角柱の断面に表れる六角形の内接円とほぼ等しい寸法に設定されており、肉厚中空軸の外周が前記六角柱の前記面４ｅからはみ出さないように構成される。

前記コイルばね６は、その内径が上述の吸着パイプ３の内径と同等の寸法に設定される一方、その外径が前記吸着パイプ３の前記肉厚中空軸の外径と同等の寸法に設定されている。

前記吸着パイプホルダ５は、下端から上端へ複数の穴が連通するように設けられており、これらの穴は、下端側から順に、前記吸着パイプ３の前記薄肉中空軸の外径にほぼ等しい寸法からなる先端穴５ａと、前記コイルばね６の外径にほぼ等しい寸法からなる中間穴５ｂと、前記ビット４の六角柱に嵌合する六角形状の嵌合穴５ｃと、後述する駆動軸７に接続可能なタップ穴５ｄとから構成される。

前記駆動軸７は、その軸方向に延びる一端が開口した空洞穴７ａを備えた丸棒とこの丸棒の上部に形成された六角棒７ｃとが一体となって構成される。前記丸棒の下部には、前記パイプホルダ５の前記タップ穴５ｄに螺入可能なおねじが形成される一方、丸棒の上部には、前記空洞穴７ａに交差する抜き穴７ｂが設けられており、この抜き穴７ｂは、図３（Ｂ）に示すように前記空洞穴７ａを介して前記ビット４の溝４ａに連通するよう構成される。また、前記六角棒７ｃは、その外周にボール溝７ｄが配されており、このボール溝７ｄは、図２に示すように、前記出力軸１１に配された鋼球１１ａ，１１ａと嵌合可能に構成される。これにより、駆動軸７は、前記出力軸１１に押し込むと抜け止めされるとともに、駆動軸１１と一体になって回転できる。

ここで、ねじ締め工具１の組み付けについて説明する。まず、前記ビット４の前記小径軸部４ｃに前記コイルばね６および吸着パイプ３が順に挿通され、これらを組み込んだビット４が前記駆動部４ｂ側から前記吸着パイプホルダ５に内挿される。これにより、前記吸着パイプ３の前記肉厚中空軸は、前記吸着パイプホルダ５の前記中間穴５ｂ底面に当接するため、吸着パイプ３は、抜け止めされて吸着パイプホルダ５に支持される。また、前記ビット４の六角柱は、前記吸着パイプホルダ５の嵌合穴５ｃに嵌合しているため、ビット４および吸着パイプホルダ５が一体に回転する。前記駆動軸７のおねじは、前記吸着パイプホルダ５のタップ穴５ｄに螺入され、前記おねじの端面が前記ビット４の六角柱の端面に当接して前記ビット４を下方へ移動させる。これにより、前記ビット４の前記大径軸部４ｄの下端面が前記吸着パイプホルダ５の前記嵌合穴５ｃの底面に当接するまで押される。つまり、前記ビット４は、ねじ締め工具１の軸方向に位置決めされるとともに、前記六角柱が前記嵌合穴５ｃと嵌合しているため、前記吸着パイプホルダ５と一体に回転する。また、前記コイルばね６は、前記大径軸部４ｄの下端面および前記吸着パイプ３の前記肉厚中空軸の端面に挟み込まれるため、前記コイルばね６が付勢力され、前記肉厚中空軸下面と前記中間穴５ｂとの間に摩擦が生じる。この摩擦力により、前記吸着パイプ３は、ビット４および吸着パイプホルダ５とともに一体に回転する。つまり、本発明のねじ締め工具１は、前記ビット４、吸着パイプホルダ５、コイルばね６、吸着パイプ３が一体となって回転可能に構成される。

また、一端に前記モータ１０が固定され他端に軸受け７ｅが配された固定金具８ｃと、一端に軸受け７ｆが配された固定金具８ａと、この固定金具８ａおよび前記固定金具８ｃに挟み込まれるように配された固定金具８ｂと、がそれぞれ一体に固定されている。また、前記固定金具８ｂの側方に接続された継ぎ手９が配されており、前記継ぎ手９の内部にはエアを送通可能な送通穴が形成されている。この継ぎ手９の送通穴は、前記駆動軸７の抜き穴７ｂに連通しており、継ぎ手９は、別途配置されたエアを吸引するエア吸引装置（図示せず）に接続される。

次に、本発明のねじ締め工具１の作用について説明する。ねじ締め工具１は、前記エア吸引装置の作動により、エアを前記吸着パイプ３の先端から吸引する。吸引されたエアは、前記ビット４の溝４ａおよび前記吸着パイプ３の内壁面、前記吸着パイプホルダ５の内壁面等を経由して前記駆動軸７の空洞穴７ａへと吸引される。また、このエアの吸引と同時に前記モータ１０の前記出力軸１１が回転するため、ねじ締め工具１は、前記ねじ９０の締め付ける方向に回転する。このとき、前記ねじ９０は、その頭部から前記吸着パイプ３の先端へ供給され、前記吸着パイプ３の前記テーパに当接して吸引される。このとき、前記ねじ９０の頭部は、回転するビット４の前記駆動部４ｂに係合する。その後、前記モータ１０は、ねじ締め完了まで作業者（図示せず）等により下方へ押さえつけ続けられる。また、上述したように前記吸着パイプ３は、前記薄肉中空軸の外径がねじ９０の頭径以下に設定されているため、図４に示すような被締結物８０に設けられたザグリ穴であっても、吸着パイプ３が被締結物８０の表面に当接したりザグリ穴の内周面に触れることなくザグリ穴の奥方まで案内される。また、吸引するエアは、前記ねじ９０の頭部と吸着パイプ３の先端とが当接して塞がれるため、ねじ締め工具１の内部に外部の埃等をほとんど進入させない。

以上説明したように、本発明のねじ締め工具１は、前記吸着パイプ３の前記薄肉中空軸の外径をねじ９０の頭径以下に設定したため、被締結物８０のザグリ穴径が前記ねじ９０の頭径と変わらない寸法であっても、前記吸着パイプ３が前記ザグリ穴の表面に当接することなくザグリ穴の奥方まで進入できる。よって、狭いねじ締め箇所であっても確実にねじ９０を締結物８１のめねじに螺入できる利点がある。また、ねじ９０の吸引状態において、吸着パイプ３の先端および吸引されたねじ９０の頭部は、それぞれが当接しているため、吸着パイプ３周辺の埃等がねじ締め工具１の内部に吸引されることが従来に比べて極めて少なくなる。このため、エアの通過する経路は、長期間に渡り正常な状態が保たれ、安定したねじ９０の吸引力を得られる利点もある。さらに、前記ビット４の前記溝４ａを断面Ｕ字に形成したため、特許文献２に示す従来品のビットに比べて前記小径軸部４ｃの断面積が大きくなり、ねじ９０の締め付けトルクによるビット４の破損を低減できる利点もある。また、前記吸着パイプ３は、前記ビット４と一体に回転するよう構成したため、吸着パイプ３の先端によってねじ９０の頭部を傷付けることもない。また、吸引したねじ９０は、その頭部を前記吸着パイプ３の先端に当接され保持されるため、このねじ９０と係合するビット４の位置は、従来よりも下方に設定でき、さらに、前記吸着パイプ３の先端は、ねじ９０の締結時において、被締結物８０と当接することがないため、従来のように前記吸着パイプ３を大きく摺動させるクッション機構を必要としない。このため、ねじ締め工具１は、従来に比べて軸方向あるいは径方向の寸法をコンパクトにできる利点もある。

なお、本実施例において、前記ビット４の上端側および前記吸着パイプホルダ５の嵌合穴５ｃの形状をそれぞれ六角にしたが、前記ビット４と前記吸着パイプホルダ５とが一体に回転できるような嵌合形状であればよい。例えば、前記大径軸部４ｄを丸棒にして、丸棒の外周にビット４の軸線と平行に延びる面を一面備えた形状であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。

１ねじ締め工具（本発明）
３吸着パイプ
４ビット
４ａ溝
４ｂ駆動部
４ｃ小径軸部
４ｄ大径軸部
５吸着パイプホルダ
５ａ先端穴
５ｂ中間穴
５ｃ嵌合穴
５ｄタップ穴
６コイルばね
７駆動軸
７ａ空洞穴
７ｂ抜き穴
７ｃ六角棒
７ｄボール溝
７ｅ軸受け
７ｆ軸受け
８ａ固定金具
８ｂ固定金具
８ｃ固定金具
９継ぎ手
１０モータ
１１出力軸
１１ａ鋼球
５０ねじ締め工具（従来品）
５３吸着パイプ
５４ビット
５４ａ溝
５５吸着パイプホルダ
５５ａ吸引孔
５６コイルばね
８０被締結物
８１締結物
９０ねじ

Claims

所謂ねじに係合する駆動部を先端に形成した小径軸部およびこの小径軸部の上部に大径軸部を備えこれら小径軸部と大径軸部とを一体に形成するとともに全長に延びる溝を備えたビットと、このビットを内包する吸着パイプと、この吸着パイプを常時下方へ付勢するコイルばねと、このコイルばねおよび前記吸着パイプをそれぞれ内蔵し前記吸着パイプを摺動自在に支持する吸着パイプホルダと、この吸着パイプホルダに接続され前記溝と連通する空洞穴およびこの空洞穴に交差する抜き穴を備えた駆動軸とから構成され、前記大径軸部の外周に前記ビットの軸線と平行に延びる面を少なくとも１面配し、前記吸着パイプホルダに前記大径軸部と嵌合する嵌合穴を配し、前記吸着パイプの先端外径を前記ねじの頭径以下に設定してなることを特徴とするねじ締め工具。
前記ビットの溝を断面Ｕ字に形成したことを特徴とする請求項１に記載のねじ締め工具。