JP2015226939A - 芯振れ抑制機構を備えたナットランナ工具 - Google Patents

Abstract

【課題】芯振れを抑えると共に、ソケットを容易に位置決めする。
【解決手段】ナットランナ工具（１０）は、出力軸（１１）の先端に取付けられたソケットホルダ（１２）と、出力軸を軸線方向に伸縮させるスライド機構部（１３）と、スライド機構部と協働してネジ締め作業中に前記出力軸を軸線方向先端側に押出す押出部（１４）と、ソケットホルダに保持されたソケットの回転動作および軸線方向移動動作を許容しつつ、ソケットを支持する支持部（２０）と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ソケットを保持するソケットホルダが先端に取付けられたナットランナ工具に関する。

ナットランナ工具は、ソケットを保持するためのソケットホルダをその先端に備えている。ソケットホルダには、締付けられるべきまたは緩められるべきナット、ボルトまたはネジに応じて異なる寸法のソケットが保持される。そして、ソケットホルダに保持されたソケットを用いて、ナット等が締付けまたは緩められる。

ここで、ソケットと、ナットランナ工具のソケットホルダとの間には隙間が存在している。一般に、ソケットは比較的長いので、ナットランナ工具を回転させるときには、この隙間のためにガタツキが生じるという問題があった。特許文献１では、ソケットホルダの内面に設けられた軸受により、ガタツキを抑えるようにしている。

実開平０６−３６７２８号公報

しかしながら、特許文献１においては、ソケットとソケットホルダとの間に依然として隙間が存在している。このため、ナットランナ工具を水平方向に配置して使用する場合には、自重によりソケットがナットランナ工具の中心軸線に対して傾斜し得る。このため、ナットランナ工具の芯振れが大きくなり、ソケットを位置決めするのも困難となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ナットランナ工具を水平方向に配置して使用する場合であっても、芯振れを抑えると共に、ソケットを容易に位置決めすることのできるナットランナ工具を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、出力軸の先端に取付けられたソケットホルダと、前記出力軸を軸線方向に伸縮させるスライド機構部と、該スライド機構部と協働してネジ締め作業中に前記出力軸を軸線方向先端側に押出す押出部と、前記ソケットホルダに保持されたソケットのナットランナ駆動部による回転動作および軸線方向移動動作を許容しつつ、前記ソケットを支持する支持部と、を具備するナットランナ工具が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記支持部は、互いに対向する二つの開閉爪部と、該二つの開閉爪部のそれぞれに回転自在に取付けられたボールローラとを含んでおり、前記支持部は、前記二つの開閉爪部のそれぞれの前記ボールローラが前記ソケットの外周面に当接するように、前記二つの開閉爪部を閉鎖させて前記ソケットを支持する。
３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記ナットランナ工具の中心軸線に対して垂直な前記開閉爪部の断面が略Ｖ字形状であるようにした。

１番目の発明においては、比較的長いソケットのための支持部が備えられている。このため、ナットランナ工具を水平方向に配置して使用する場合に、ソケットが重力の影響を受けることはない。従って、芯振れを抑えると共に、ソケットを容易に位置決めすることができる。
２番目の発明においては、ボールローラを使用しているので、ソケットの位置決め、回転、摺動を容易に行うことができる。また、開閉爪部を開放させることにより、ソケットを容易に交換でき、メンテナンス性を向上させられる。
３番目の発明においては、ソケットを開閉爪部の間に確実に把持することができる。

本発明に基づくナットランナ工具の斜視図である。 図１に示されるナットランナ工具の軸線方向断面図である。 ナットランナ工具の中心軸線に対して垂直な開閉爪部の第一断面図である。 ナットランナ工具の中心軸線に対して垂直な開閉爪部の第二断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくナットランナ工具の斜視図である。図１においては、ロボット１のアーム２の先端３がナットランナ工具１０のブラケット１９の一側１９ａに取付けられている。ロボット１は例えば六軸多関節ロボットであるが、他のロボットでもよい。なお、ナットランナ工具１０は他の自動機械または装置に固定されていてもよい。

図１に示されるように、ナットランナ工具１０のナットランナ駆動部１５はその先端近傍においてブラケット１９の他側１９ｂに取付けられている。ナットランナ工具１０は、ナットランナ駆動部１５と、ナットランナ駆動部１５に係合するロッド１８（後述する）に係合する出力軸１１とを主に含んでいる。また、出力軸１１は、スライド機構部１３によって軸線方向に移動される。さらに、出力軸１１は図示しない機構部により中心軸線Ｃ回りに回転させられる。また、出力軸１１の先端には、ソケットホルダ１２が取付けられている。

図１から分かるように、ソケットホルダ１２に保持されるべきソケット５は比較的長尺である。図１に示されるソケット５は、第一円筒部分５ａと、第一円筒部分５ａよりも直径の大きい第二円筒部分５ｂとが同軸で結合した構成である。第二円筒部分５ｂの先端面には、締付けられるべきまたは緩められるべきナット等に対応した形状の凹部が形成されている。このため、締付けられるべきナット等に応じて、第二円筒部分５ｂの先端面の凹部の形状が異なる複数のソケット５が準備されるものとする。

また、共通のソケットホルダ１２に保持されるようにするために、複数のソケット５の第一円筒部分５ａの先端は同一の形状である。ソケット５は、ナットランナ工具１０の中心軸線Ｃと同軸になるように、ソケットホルダ１２に保持される。なお、第一円筒部分５ａおよび第二円筒部分５ｂの区別が無いソケット５であっても本発明の範囲に含まれるものとする。

図２は図１に示されるナットランナ工具の軸線方向断面図である。図２に示されるように、ナットランナ駆動部１５に係合されたロッド１８の先端は、出力軸１１の後端に係合している。そして、出力軸１１の後端にはバネ１４が取付けられている。このバネ１４は、スライド機構部１３と協働してネジ締め作業中に出力軸１１を軸線方向先端側に押出す押出部としての役目を果たす。

また、図２から分かるように、ソケットホルダ１２の周面には少なくとも一つのボールプランジャ１６が設けられている。ソケットホルダ１２にソケット５の先端が挿入されると、ボールプランジャ１６が、ソケット５の先端の環状凹部に係合して、ソケット５が保持される。

ソケット５がこのように保持されると、ロボット１のアームを移動させ、ナットランナ工具１０を所望の位置に位置決めする。そして、バネ１４が出力軸１１を軸線方向先端側に押出し、それにより、ソケット５の第二円筒部分５ｂの先端面の凹部が、締付けられるべきナット等に係合する。その後、ナットランナ工具１０を中心軸線Ｃ回りに回転させつつ、出力軸１１を軸線方向に移動させると、ナット等を締付け、または緩めることが可能となる。

ここで、ソケット５は一般的に比較的長尺であるので、ソケットホルダ１２に保持されたソケット５は、ナットランナ工具１０の中心軸線Ｃに対して傾斜することが多い。言い換えれば、ソケットホルダ１２に保持されたソケット５は芯振れすることが多い。

このため、本発明においては、ソケット５の第一円筒部分５ａを支持する支持部２０が設けられている。図１に示されるように、支持部２０は、ブラケット１９に取付けられた駆動部に結合している。以下の説明においては、支持部２０はソケット５の第一円筒部分５ａを支持しているが、支持部２０がソケット５の第二円筒部分５ｂを支持する構成であってもよい。

また、図１および図２から分かるように、支持部２０は互いに対向する第一開閉爪部２１と第二開閉爪部２２とを有している。これら開閉爪部２１、２２はブラケットに取付けられた駆動部、例えばサーボモータまたはエアシリンダＭによって開閉する。

図２においては、第一開閉爪部２１の内面に配置された二つのナット２３と、ナット２３内に自由回転可能に配置されたボールローラ２４とが示されている。二つのボールローラ２４は中心軸線Ｃに対して平行な線分に沿って順次配置されている。さらに、図２には、第二開閉爪部２２の内面に自由回転可能に配置された二つのナット２５と、ナット２５内に配置されたボールローラ２６とが示されている。二つのボールローラ２６は中心軸線Ｃに対して平行な他の線分に沿って順次配置されている。

図２から分かるように、支持部２０の第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２が互いに閉鎖すると、第一円筒部分５ａの周面を両側から挟みこんで第一円筒部分５ａを支持する。本発明のナットランナ工具１０はこのような支持部２０を備えているので、ナットランナ工具１０を水平方向に配置して使用する場合であっても、ソケット５が重力の影響を受けることはない。従って、ソケット５の芯振れを防止することができる。

また、支持部２０がボールローラ２４、２６を備えているので、ソケット５を中心軸線Ｃ回りに円滑に回転させられると共に、軸線方向に円滑に摺動させられる。このため、ソケット５の位置決めを容易に行うことができる。また、開閉爪部２１、２２を互いに開放させることにより、ソケット５を容易に交換することもできる。従って、本発明においてはメンテナンス性を向上させることも可能である。

なお、当然のことながら、中心軸線Ｃに対して平行な線分に沿って、三つ以上のボールローラ２４、２６および関連するナット２３、２５が配置されていてもよく、その場合にはソケット５の芯振れをさらに防止できるのが分かるであろう。なお。ソケット５を下方から支持する単一の開閉爪部が一つのボールローラのみを備えている場合であっても、ソケット５の芯振れを同様に抑えられるのが分かるであろう。

また、図３Ａおよび図３Ｂはナットランナ工具の軸線方向に対して垂直な開閉爪部の断面図である。図３Ａは第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２の開放状態を示しており、図３Ｂは第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２の閉鎖状態を示している。

これら図面に示されるように、第一開閉爪部２１の互いに対向する内面は、略Ｖ字形状をなす二つの傾斜面２１ａ、２１ｂを含んでいる。同様に、第二開閉爪部２２の互いに対向する内面は、略Ｖ字形状をなす二つの傾斜面２２ａ、２２ｂを含んでいる。当然のことながら、開閉爪部２１、２２の内面が平坦、または逆Ｖ字形状であってもよい。

そして、図３Ａおよび図３Ｂから分かるように、第一開閉爪部２１の二つの傾斜面２１ａ、２１ｂのそれぞれに、ナット２３およびボールローラ２４が備えられている。同様に、第二開閉爪部２２の二つの傾斜面２２ａ、２２ｂのそれぞれに、ナット２５およびボールローラ２６が備えられている。

図２および図３Ａから分かるように、第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２のそれぞれは、四つのボールローラを備えている。従って、図示される実施形態において、それぞれの傾斜面が二つのボールローラを備えている。ただし、それぞれの傾斜面は少なくとも二つのボールローラを備えていればよいものとする。

はじめに、図３Ａに示されるように、第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２を互いに開放させ、それらの間にソケット５を配置する。次いで、図３Ｂに示されるように、第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２を互いに閉鎖させ、ソケット５を挟み込んで支持する。

前述したように、開閉爪部２１、２２は略Ｖ字形状の内面を有しているので、ソケット５は四つのボールローラ２４、２６によって四つの方向から押圧されることになる。従って、本発明においては、ソケット５を二つの開閉爪部の間に確実に把持できるのが分かるであろう。なお、第一開閉爪部２１および第二開閉爪部２２の内面が平坦または逆Ｖ字形状である場合であっても、本発明の範囲に含まれる。

１ ロボット
２ アーム
３ アームの先端
５ ソケット
５ａ 第一円筒部分
５ｂ 第二円筒部分
１０ ナットランナ工具
１１ 出力軸
１２ ソケットホルダ
１３ スライド機構部
１４ バネ（押出部）
１５ ナットランナ駆動部
１６ ボールプランジャ
１８ ロッド
１９ ブラケット
１９ａ 一側
１９ｂ 他側
２０ 支持部
２１ 第一開閉爪部
２１ａ、２１ｂ 傾斜面
２２ 第二開閉爪部
２２ａ、２２ｂ 傾斜面
２３、２５ ナット
２４、２６ ボールローラ
Ｍ エアシリンダ

Claims (3)

1. 出力軸（１１）の先端に取付けられたソケットホルダ（１２）と、
   前記出力軸を軸線方向に伸縮させるスライド機構部（１３）と、
   該スライド機構部と協働してネジ締め作業中に前記出力軸を軸線方向先端側に押出す押出部（１４）と、
   前記ソケットホルダに保持されたソケットのナットランナ駆動部（１５）による回転動作および軸線方向移動動作を許容しつつ、前記ソケットを支持する支持部（２０）と、を具備するナットランナ工具（１０）。
2. 前記支持部は、互いに対向する二つの開閉爪部（２１、２２）と、該二つの開閉爪部のそれぞれに回転自在に取付けられたボールローラ（２４、２６）とを含んでおり、
   前記支持部は、前記二つの開閉爪部のそれぞれの前記ボールローラが前記ソケットの外周面に当接するように、前記二つの開閉爪部を閉鎖させて前記ソケットを支持する、請求項１に記載のナットランナ工具。
3. 前記ナットランナ工具の中心軸線に対して垂直な前記開閉爪部の断面が略Ｖ字形状であるようにした請求項２に記載のナットランナ工具。

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