JP2016010832A - Nut fastening machine - Google Patents

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和則 柘植
Kazunori Tsuge
和則 柘植
岳志 西宮
Takashi Nishinomiya
岳志 西宮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate nut fastening work in a fastening tool for fastening a nut to a shear bolt in order to solve the problem in which different fastening machines were used for primary fastening and final fastening conventionally in a shear wrench for cutting a chip part and ensuring constant nut fastening torque, and as a result, the work was troublesome and took time.SOLUTION: A fastening machine for fastening a nut N to a torque shear bolt S while rotating an outer socket 18 by using an electric motor 2 as a driving force can be switched between a primary fastening mode for outputting high-speed low torque and a final fastening mode for outputting low-speed high torque by an operation of a mode changeover switch 40. The primary fastening and the final fastening can be performed by a single nut fastening machine 1, thereby achieving acceleration of the fastening work.

Description

本発明は、いわゆるシャーレンチと称されるナット締め付け機に関する。   The present invention relates to a nut tightening machine called a shear wrench.

このナット締め付け機は、トルシャーボルトと称されるボルト(以下、単にシャーボルトと言う。)にナットを締め付けるための手持ち工具で、ナットを内周側に嵌め込んで締め付け方向に回転するアウターソケット(アウターソケット)と、シャーボルトのチップ部(ピンテール)を内周側に嵌め込んだ状態でアウターソケットとは逆方向に回転することによりシャーボルトのチップ部をせん段するインナーソケットとを備えている。   This nut tightening machine is a hand-held tool for tightening a nut to a bolt called a torcher bolt (hereinafter simply referred to as a shear bolt), an outer socket that fits the nut on the inner peripheral side and rotates in the tightening direction. (Outer socket) and an inner socket that steps the tip of the shear bolt by rotating in the opposite direction to the outer socket with the tip (pin tail) of the shear bolt fitted in the inner periphery. Yes.

ナット締め付け当初(一次締めの段階)は、アウターソケットがナット締め付け方向に回転(右回転)する。一次締めの段階ではインナーソケットは回転しない。これにより、シャーボルトがナットと供回りしないよう固定される。締め付けの最終段階でアウターソケットに対して大きな外部トルクが付加されると、その締め付け反力によりインナーソケットがアウターソケットとは逆方向に回転(左回転)する。締め付け最終段階でインナーソケットが左回転することにより、シャーボルトのチップ部が剪断される。剪断されたチップ部は、チップ排出棒によりインナーソケットから押し出されて排出される。   At the beginning of the nut tightening (primary tightening stage), the outer socket rotates (rotates clockwise) in the nut tightening direction. The inner socket does not rotate during the primary tightening stage. As a result, the shear bolt is fixed so as not to rotate with the nut. When a large external torque is applied to the outer socket at the final stage of tightening, the inner socket rotates in the opposite direction to the outer socket (rotates counterclockwise) by the tightening reaction force. When the inner socket rotates counterclockwise at the final tightening stage, the shear bolt tip is sheared. The sheared chip portion is pushed out from the inner socket by the chip discharge rod and discharged.

シャーレンチと称されるナット締め付け機に関する技術が下記の特許文献に開示されている。特許文献1には、ナットの締め付けトルクが一定トルクに達した時点でスイッチレバーの引き操作に関係なくメインスイッチをオフしてアウターソケットの回転駆動を自動停止させる技術が開示されている。また、特許文献2には、衝撃吸収用のプロテクタに関する技術が開示されている。   A technique related to a nut tightening machine called a shear wrench is disclosed in the following patent document. Patent Document 1 discloses a technique for turning off the main switch and automatically stopping the rotation driving of the outer socket regardless of the pulling operation of the switch lever when the tightening torque of the nut reaches a constant torque. Patent Document 2 discloses a technique related to a shock absorbing protector.

特開平11−871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-871 特開2012−35382号公報JP 2012-35382 A

しかしながら、従来一次締めと本締めでは、出力トルクが異なる2台の専用機を使い分けており、この点で締め付け作業が面倒で時間がかかる問題があった。本発明は、一次締め作業と本締め作業の迅速化を図ることを目的とする。   However, in the conventional primary tightening and the final tightening, two dedicated machines having different output torques are used properly, and there is a problem that the tightening work is troublesome and takes time. An object of the present invention is to speed up the primary fastening operation and the final fastening operation.

上記した課題は、以下の各発明によって解決される。第1の発明は、電動モータを駆動源としてアウタースリーブを回転させてトルシャーボルトにナットを締め付ける締め付け機であって、高速低トルクを出力する一次締めモードと、低速高トルクを出力する本締めモードを切り替え可能な一次締め、本締め兼用のナット締め付け機である。   The above-described problems are solved by the following inventions. A first invention is a tightening machine that rotates an outer sleeve by using an electric motor as a drive source and tightens a nut to a torque bolt, a primary tightening mode that outputs high speed and low torque, and a final tightening that outputs low speed and high torque. It is a nut tightening machine that can be switched between primary and final tightening modes.

第1の発明によれば、モード切り替えにより一次締めと本締めの双方を行うことができるので、従来のようにそれぞれ専用機を用意して交換することなく、一台のナット締め付け機で一次締めと本締めを連続して行うことができ、これによりナットの締め付け作業の迅速化を図ることができる。   According to the first invention, both the primary tightening and the final tightening can be performed by switching the mode. Therefore, the primary tightening can be performed with a single nut tightening machine without preparing and replacing each dedicated machine as in the prior art. And the final tightening can be performed continuously, thereby speeding up the tightening operation of the nut.

第2の発明は、第1の発明において、電動モータの回転出力を遊星ギヤ列を経て減速して、ナットを回転させるアウターソケットに出力する構成とされ、遊星ギヤ列のインターナルギヤの回転を許容して一次締めモードとし、インターナルギヤの回転を規制して本締めモードとする構成としたナット締め付け機である。第2の発明によれば、インターナルギヤの回転を許容し、逆に規制することにより一次締めモードと本締めモードの切り替えを確実に行うことができる。   According to a second invention, in the first invention, the rotational output of the electric motor is decelerated through the planetary gear train and output to the outer socket for rotating the nut, and the internal gear of the planetary gear train is rotated. The nut tightening machine is configured to allow the primary tightening mode and restrict the rotation of the internal gear to the final tightening mode. According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably switch between the primary tightening mode and the final tightening mode by allowing the internal gear to rotate and restricting the rotation.

第3の発明は、第2の発明において、インターナルギヤを機軸方向に移動させてその回転を許容する状態と回転を規制する状態に切り替えるモード切替スイッチを備えたナット締め付け機である。第3の発明によれば、モード切替スイッチの操作によりインターナルギヤを移動させて一次締めモードと本締めモードを切り替えることができる。   A third invention is a nut tightening machine provided with a mode changeover switch in the second invention, wherein the internal gear is moved in the axial direction to switch between a state in which rotation is permitted and a state in which rotation is restricted. According to the third aspect of the present invention, the primary tightening mode and the final tightening mode can be switched by moving the internal gear by operating the mode switch.

第4の発明は、第3の発明において、モード切替スイッチの操作状態を検知して前記一次締めモードと前記本締めモードの判別を行うナット締め付け機である。第4の発明によれば、モード切替スイッチの操作状態が検知されて一次締めモードと本締めモードの動作制御が切り替えられる。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the nut tightening machine according to the third aspect, wherein the operation state of the mode changeover switch is detected to discriminate between the primary tightening mode and the final tightening mode. According to the fourth invention, the operation state of the mode changeover switch is detected, and the operation control between the primary fastening mode and the final fastening mode is switched.

第5の発明は、第1〜第4の何れか1つの発明において、電動モータの動作を制御するモータ制御装置を備え、このモータ制御装置により検出される電動モータの回転数の変化に基づいて当該電動モータを自動停止させる構成としたナット締め付け機である。第5の発明によれば、ナットが適正なトルクで締め付けられと電動モータの回転数が低下し、この回転数の変化を検知して電動モータが自動停止される。これにより電動モータの無駄な起動状態をなくして電力の節約を図ることができる。   According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a motor control device that controls the operation of the electric motor is provided, and based on a change in the rotational speed of the electric motor detected by the motor control device. A nut tightening machine configured to automatically stop the electric motor. According to the fifth aspect of the invention, when the nut is tightened with an appropriate torque, the rotational speed of the electric motor decreases, and the change in the rotational speed is detected to automatically stop the electric motor. As a result, it is possible to save power by eliminating a useless starting state of the electric motor.

第6の発明は、第1〜第5の何れか1つの発明において、締め付けるナットのサイズに合わせて前記電動モータの回転出力を変化させるボルト設定機能を備えたナット締め付け機である。第6の発明によれば、締め付けるナットのサイズ(ボルトのサイズ)に適正な回転出力で電動モータが作動することから、無駄な電力を消費することなく適正な締め付けトルクでナットの締め付け作業を迅速に行うことができる。   A sixth invention is a nut fastening machine according to any one of the first to fifth inventions, comprising a bolt setting function for changing a rotational output of the electric motor in accordance with a size of a nut to be fastened. According to the sixth invention, since the electric motor operates with a rotation output appropriate for the size of the nut to be tightened (bolt size), the nut can be quickly tightened with an appropriate tightening torque without consuming unnecessary power. Can be done.

第7の発明は、第1〜第6の何れか1つの発明において、ナット締め付け後に前記電動モータを逆転させて前記ナットの前記アウタースリーブに対する食い付きを外す構成としたナット締め付け機である。第7の発明によれば、ナットが適正なトルクで締め付けられた後、自動的にアウタースリーブに対するナットの食い付き(かじり)が外れて、ナット締め付け機を迅速かつ楽にトルシャーボルトから外して締め付け作業を終了することができる。   A seventh invention is the nut tightening machine according to any one of the first to sixth inventions, wherein the electric motor is reversely rotated after the nut is tightened to remove the biting of the nut from the outer sleeve. According to the seventh aspect of the present invention, after the nut is tightened with an appropriate torque, the nut biting (galling) is automatically removed from the outer sleeve, and the nut tightening machine is quickly and easily detached from the Torcher bolt and tightened. The work can be finished.

本発明の実施形態に係るナット締め付け機の全体断面図である。本図は、本締めモードに切り替えた状態を示している。It is a whole sectional view of a nut bolting machine concerning an embodiment of the present invention. This figure has shown the state switched to final fastening mode. 本実施形態に係るナット締め付け機の工具本体部の縦断面図である。本図は、一次締めモードに切り替えた状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view of the tool main-body part of the nut fastening machine which concerns on this embodiment. This figure has shown the state switched to the primary tightening mode. 工具本体の先端部の縦断面図である。本図では、アウターソケットにナットを嵌め込み、インナーソケットにチップ部を嵌め込んだ状態が示されている。It is a longitudinal cross-sectional view of the front-end | tip part of a tool main body. This figure shows a state in which a nut is fitted in the outer socket, and a chip portion is fitted in the inner socket. 本実施形態に係る制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a control device concerning this embodiment. 本実施形態に係る制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow which concerns on this embodiment. 一次締めモードの制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of a primary fastening mode. モータ自動停止タイプの本締めモードの制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the final fastening mode of a motor automatic stop type. モータ手動停止タイプの本締めモードの制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the final fastening mode of a motor manual stop type.

次に、本発明の実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るナット締め付け機1を示している。本実施形態では、ナット締め付け機1の一例としていわゆるシャーレンチを例示する。このナット締め付け機1を用いていわゆるシャーボルトSにナットN(例えば六角ナット)を締め付けるとともに、チップ部Saの切断(剪断)が行われる。本実施形態のナット締め付け機1は、工具本体部10と、モータ部20と、使用者が把持するD形のハンドル部30を備えている。工具本体部10の側部から下方へ突き出す状態にモータ部20が設けられている。モータ部20の後方にハンドル部30が設けられている。ハンドル部30の下部に電源供給用の電源コード31が引き込まれている。この電源コード31により商用の交流電源が供給される。本実施形態では、交流電源仕様のナット締め付け機1を例示する。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a nut tightening machine 1 according to this embodiment. In the present embodiment, a so-called shear wrench is illustrated as an example of the nut tightening machine 1. The nut tightening machine 1 is used to tighten a nut N (for example, a hexagonal nut) to a so-called shear bolt S, and the chip portion Sa is cut (sheared). The nut tightening machine 1 according to the present embodiment includes a tool main body 10, a motor 20, and a D-shaped handle 30 that is gripped by a user. The motor unit 20 is provided in a state of protruding downward from the side of the tool body unit 10. A handle portion 30 is provided behind the motor portion 20. A power supply cord 31 for supplying power is drawn into the lower portion of the handle portion 30. This AC power cord 31 supplies commercial AC power. In this embodiment, the nut clamping machine 1 of AC power supply specification is illustrated.

モータ部20のモータケース2e内に電動モータ2が内装されている。この電動モータ2は、ハンドル部30の上部前面に設けたトリガ形式のスイッチレバー3のオン操作によりメインスイッチ4がオンすると起動する。この電動モータ2は、出力軸2bに固定された回転子2cと、回転子2cの周囲に配置された固定子2dを備えている。固定子2dは巻き線されたコイルを有している。出力軸2bの上部にはモータ冷却用のファン2hが取り付けられている。電動モータ2の回転は、その出力軸2bの先端に形成されたピニオンギヤ2a、中間ギヤ5、中間ギヤ6を経て中間軸7に伝達される。中間軸7の先端にはかさ歯車7aが形成されており、これはかさ歯車8に噛み合っている。かさ歯車8は、軸受け8a,8bを介して本体ケース9に回転自在に支持されている。かさ歯車8の回転軸線が工具本体部10の機軸Jに一致している。   The electric motor 2 is housed in the motor case 2e of the motor unit 20. The electric motor 2 is activated when the main switch 4 is turned on by turning on a trigger type switch lever 3 provided on the upper front surface of the handle portion 30. The electric motor 2 includes a rotor 2c fixed to the output shaft 2b, and a stator 2d disposed around the rotor 2c. The stator 2d has a wound coil. A motor cooling fan 2h is attached to the top of the output shaft 2b. The rotation of the electric motor 2 is transmitted to the intermediate shaft 7 through the pinion gear 2a, the intermediate gear 5, and the intermediate gear 6 formed at the tip of the output shaft 2b. A bevel gear 7 a is formed at the tip of the intermediate shaft 7 and meshes with the bevel gear 8. The bevel gear 8 is rotatably supported by the main body case 9 via bearings 8a and 8b. The rotation axis of the bevel gear 8 coincides with the machine axis J of the tool body 10.

かさ歯車8の回転出力は、第1〜第3段の遊星ギヤ列11〜13を経てインナースリーブ14とアウタースリーブ16に伝達される。第1段遊星ギヤ列11は、かさ歯車8に一体に設けた第1段サンギヤ8cと、第1段遊星ギヤ11bと、第1段キャリア11aと、第1段インターナルギヤ11cを有している。第2段遊星ギヤ列12は、第1段キャリア11aに一体に設けた第2段サンギヤ12cと、第2段遊星ギヤ12bと、第2段キャリア12dと、第2段インターナルギヤ12aを有している。第3段遊星ギヤ列13は、第2段キャリア12dに一体に設けた第3段サンギヤ13cと、第3段遊星ギヤ13dと、第3段キャリア13aと、第3段インターナルギヤ13bを有している。   The rotational output of the bevel gear 8 is transmitted to the inner sleeve 14 and the outer sleeve 16 via the first to third stage planetary gear trains 11 to 13. The first stage planetary gear train 11 includes a first stage sun gear 8c, a first stage planetary gear 11b, a first stage carrier 11a, and a first stage internal gear 11c provided integrally with the bevel gear 8. Yes. The second stage planetary gear train 12 includes a second stage sun gear 12c, a second stage planetary gear 12b, a second stage carrier 12d, and a second stage internal gear 12a provided integrally with the first stage carrier 11a. doing. The third-stage planetary gear train 13 includes a third-stage sun gear 13c, a third-stage planetary gear 13d, a third-stage carrier 13a, and a third-stage internal gear 13b that are provided integrally with the second-stage carrier 12d. doing.

インナースリーブ14は第3段遊星ギヤ列13の第3段キャリア13aに対して機軸J回りの回転について一体化されている。このため、第3段キャリア13aの回転によりインナースリーブ14が一体で回転する。アウタースリーブ16はフロントケース17に対して機軸J回りの回転について一体化されている。フロントケース17は、本体ケース9に対して機軸J回りに回転自在に支持されている。フロントケース17の内周面に第3段インターナルギヤ13bが固定されている。このため、第3段インターナルギヤ13bの回転によりフロントケース17及びアウタースリーブ16が一体で回転する。フロントケース17と第3段キャリア13aとの間には軸受け15が介在されている。この軸受け15を介して、フロントケース17及びアウタースリーブ16と、第3段キャリア13a及びインナースリーブ14は、機軸J回りに相互に回転可能に支持されている。第3段キャリア13aの回転方向(遊星ギヤの公転方向)と、第3段インターナルギヤ13bの回転方向とは相互に逆方向であるから、インナースリーブ14とアウタースリーブ16は相互に逆方向に回転する。アウタースリーブ16の前端にアウターソケット18が結合されている。アウターソケット18の内周面には、ナットNを嵌め込み可能なナット嵌合部18aが設けられている。   The inner sleeve 14 is integrated with respect to the rotation about the axis J with respect to the third stage carrier 13 a of the third stage planetary gear train 13. For this reason, the inner sleeve 14 rotates integrally with the rotation of the third stage carrier 13a. The outer sleeve 16 is integrated with the front case 17 for rotation around the axis J. The front case 17 is supported so as to be rotatable about the machine axis J with respect to the main body case 9. A third-stage internal gear 13 b is fixed to the inner peripheral surface of the front case 17. For this reason, the front case 17 and the outer sleeve 16 rotate together by the rotation of the third-stage internal gear 13b. A bearing 15 is interposed between the front case 17 and the third stage carrier 13a. Through the bearing 15, the front case 17 and the outer sleeve 16, the third stage carrier 13 a and the inner sleeve 14 are supported so as to be rotatable around the machine axis J. Since the rotation direction of the third stage carrier 13a (revolution direction of the planetary gear) and the rotation direction of the third stage internal gear 13b are opposite to each other, the inner sleeve 14 and the outer sleeve 16 are opposite to each other. Rotate. An outer socket 18 is coupled to the front end of the outer sleeve 16. A nut fitting portion 18 a into which the nut N can be fitted is provided on the inner peripheral surface of the outer socket 18.

アウターソケット18はアウタースリーブ16に対して軸方向変位可能かつ軸回りに相対回転不能に結合されている。アウターソケット18は、インナースリーブ14に対して同軸に配置されている。アウターソケット18は、アウタースリーブ16に対して前側へ変位させることにより取り外すことができる。アウタースリーブ16には、互換性のある別のアウターソケットを取り付けることができる。アウターソケット18の後部外周面には、4つの係合凹部が設けられている。これに対して、アウタースリーブ16の前部外周面には、4つの係合突部が設けられている。4つの係合凹部と4つの係合突部は、それぞれ周方向四等分位置に設けられている。アウターソケット18の後部側をアウタースリーブ16の内周側に挿入して、各係合凹部内に係合突部を挿入させた状態に取り付けることにより、当該アウターソケット18がアウタースリーブ16に対して回転について一体化された状態となる。   The outer socket 18 is coupled to the outer sleeve 16 so as to be axially displaceable and not rotatable relative to the axis. The outer socket 18 is disposed coaxially with the inner sleeve 14. The outer socket 18 can be removed by moving it forward with respect to the outer sleeve 16. Another compatible outer socket can be attached to the outer sleeve 16. Four engaging recesses are provided on the rear outer peripheral surface of the outer socket 18. On the other hand, four engaging protrusions are provided on the outer peripheral surface of the front portion of the outer sleeve 16. The four engaging recesses and the four engaging protrusions are respectively provided in the circumferentially divided position. By inserting the rear side of the outer socket 18 into the inner peripheral side of the outer sleeve 16 and attaching the engagement protrusions into the respective engagement recesses, the outer socket 18 is attached to the outer sleeve 16. It becomes the state integrated about rotation.

インナースリーブ14とアウターソケット18の内周側には、インナーソケット19が支持されている。インナーソケット19は圧縮ばね34によりインナースリーブ14に対して前側へ付勢されている。インナーソケット19の外周側は、インナースリーブ14の内周面に対してスプライン嵌合されている。これによりインナースリーブ14とインナーソケット19は機軸J回りの回転について一体化されている。   An inner socket 19 is supported on the inner peripheral side of the inner sleeve 14 and the outer socket 18. The inner socket 19 is urged forward with respect to the inner sleeve 14 by a compression spring 34. The outer peripheral side of the inner socket 19 is splined to the inner peripheral surface of the inner sleeve 14. Thereby, the inner sleeve 14 and the inner socket 19 are integrated with respect to the rotation around the machine axis J.

インナーソケット19の内周面にはチップ嵌合部19aが設けられている。チップ嵌合部19a内にはなめり防止ピン37が突き出されている。なめり防止ピン37は圧縮ばね32によりインナーソケット19に対して突き出し側に付勢されている。インナーソケット19のチップ嵌合部19a内にチップ部Saが完全に嵌合されて上記なめり防止ピン37がチップ嵌合部19a内から退避すると、インナーソケット19の周面に設けたストッパ33がインナーソケット19の内周側に退避してインナーソケット19がインナースリーブ14の奥側に移動可能となる。この構成によれば、チップ部Saをインナーソケット19のチップ嵌合部19aに完全に嵌合した状態でなければ、アウターソケット18のナット嵌合部18aにナットを嵌合することができず、これによりチップ部Saに対するなめりが防止されるようになっている。   A chip fitting portion 19 a is provided on the inner peripheral surface of the inner socket 19. A slick prevention pin 37 protrudes into the chip fitting portion 19a. The lick prevention pin 37 is urged toward the protruding side with respect to the inner socket 19 by the compression spring 32. When the chip portion Sa is completely fitted into the chip fitting portion 19a of the inner socket 19 and the slick prevention pin 37 is retracted from the chip fitting portion 19a, the stopper 33 provided on the peripheral surface of the inner socket 19 is moved. By retracting to the inner peripheral side of the inner socket 19, the inner socket 19 can move to the inner side of the inner sleeve 14. According to this configuration, unless the tip portion Sa is completely fitted to the tip fitting portion 19a of the inner socket 19, a nut cannot be fitted to the nut fitting portion 18a of the outer socket 18, Thereby, the licking with respect to the chip | tip part Sa is prevented.

このように構成された駆動力伝達経路および締め付け機構によれば、図2に示すようにナットNが一次締めされたシャーボルトSに対してまずチップ部Saをインナーソケット19のチップ嵌合部19aに挿入する。圧縮ばね32に抗してなめり防止ピン37及び押し出しピン36を後退させてチップ部Saをチップ嵌合部19a内に完全に挿入する。その後、インナーソケット19を圧縮ばね34に抗して後退させることにより、図3に示すようにナットNがアウターソケット18のナット嵌合部18aに嵌合される。この段階で、インナーソケット19はインナースリーブ14にスプライン嵌合されている。この状態で前記スイッチレバー3をオン操作して電動モータ2を起動させると、アウターソケット18が回転してナットNがシャーボルトSに締め付けられていく。   According to the driving force transmission path and the tightening mechanism configured as described above, the tip portion Sa is first inserted into the tip fitting portion 19a of the inner socket 19 with respect to the shear bolt S in which the nut N is primarily tightened as shown in FIG. Insert into. The anti-slick pin 37 and the push pin 36 are retracted against the compression spring 32 to completely insert the tip portion Sa into the tip fitting portion 19a. Thereafter, the inner socket 19 is retracted against the compression spring 34, whereby the nut N is fitted into the nut fitting portion 18a of the outer socket 18, as shown in FIG. At this stage, the inner socket 19 is splined to the inner sleeve 14. When the switch lever 3 is turned on in this state to activate the electric motor 2, the outer socket 18 rotates and the nut N is tightened to the shear bolt S.

ナットの締め付けが最終段階に至って大きな反動トルクがアウターソケット18に付加されると、第3段インターナルギヤ13bの回転が規制されて第3段キャリア13aが逆方向に回転し、従ってインナーソケット19がナットの締め付け方向とは逆方向に回転する。こうして、インナーソケット19が回転することによりシャーボルトSのチップ部Saが剪断(切断)される。剪断されたチップ部Saは圧縮ばね32によりなめり防止ピン37が前側へ突き出されることによりチップ嵌合部19aから排出される。また、スイッチレバー3の上方には、排出レバー35が設けられている。この排出レバー35を引き操作すると、押し出しピン36が前側(図2において左側)へ強制的に移動され、これにより剪断されたチップ部Saがチップ嵌合部19aから強制的に排除される。   When the tightening of the nut reaches the final stage and a large reaction torque is applied to the outer socket 18, the rotation of the third-stage internal gear 13b is restricted and the third-stage carrier 13a rotates in the reverse direction. Rotates in the opposite direction to the tightening direction of the nut. Thus, the tip portion Sa of the shear bolt S is sheared (cut) by rotating the inner socket 19. The sheared tip portion Sa is discharged from the tip fitting portion 19a when the slick prevention pin 37 is projected forward by the compression spring 32. A discharge lever 35 is provided above the switch lever 3. When the discharge lever 35 is pulled, the push pin 36 is forcibly moved to the front side (left side in FIG. 2), and the tip portion Sa sheared thereby is forcibly removed from the tip fitting portion 19a.

本実施形態のナット締め付け機1は、変速機構を備えている。第2段遊星ギヤ列12の第2段インターナルギヤ12aが機軸J方向に変位可能に設けられている。第3段遊星ギヤ列13の第3段キャリア13aには、支持スリーブ13eが一体に設けられている。支持スリーブ13eの後端部と本体ケース9との間には、一定の回転抵抗を与えるためのブレーキ41が介装されている。この支持スリーブ13eを介して第3段キャリア13aは、本体ケース9に対して機軸J方向移動不能かつ機軸J回りに一定の回転抵抗が与えられた状態となっている。   The nut tightening machine 1 according to the present embodiment includes a speed change mechanism. A second-stage internal gear 12a of the second-stage planetary gear train 12 is provided so as to be displaceable in the axis J direction. A support sleeve 13 e is integrally provided on the third stage carrier 13 a of the third stage planetary gear train 13. A brake 41 is provided between the rear end portion of the support sleeve 13e and the main body case 9 to give a certain rotational resistance. The third-stage carrier 13a is in a state in which the third-stage carrier 13a cannot move in the machine axis J direction with respect to the main body case 9 and is given a certain rotational resistance around the machine axis J via the support sleeve 13e.

図1に示すように第2段インターナルギヤ12aが前側に位置する状態では、第2段インターナルギヤ12aの前面に設けた噛み合い部12aaと、第3段キャリア13aの後面に設けた噛み合い部13aaが相互に噛み合うことにより、機軸J回りの回転について第2段インターナルギヤ12aが第3段キャリア13aに一体化されている。このため、第2段インターナルギヤ12aには機軸J回りに一定の回転抵抗が与えられた状態となっている。   As shown in FIG. 1, in a state where the second stage internal gear 12a is located on the front side, the meshing part 12aa provided on the front surface of the second stage internal gear 12a and the meshing part provided on the rear surface of the third stage carrier 13a. The second stage internal gear 12a is integrated with the third stage carrier 13a with respect to the rotation around the axis J by meshing 13aa with each other. For this reason, the second stage internal gear 12a is in a state in which a constant rotational resistance is applied around the axis J.

これに対して、図2に示すように第2段インターナルギヤ12aが後ろ側に位置する状態では、噛み合い部12aaと噛み合い部13aaとの噛み合いが外れて第2段インターナルギヤ12aが回転について第3段キャリア13aから切り離された状態となる。このため、第2段インターナルギヤ12aが機軸J回りに回転可能な状態となる。また、第2実施形態の場合、第1段遊星ギヤ列11の第1段キャリア11aの周囲には噛み合い部11aaが設けられている。第2段インターナルギヤ12aが後ろ側に位置する状態では、その内周側に第1段キャリア11aの噛み合い部11aaが噛み合わされた状態となる。このため、この状態では、第1段キャリア11aと第2段インターナルギヤ12aが回転について一体化された状態となる。   On the other hand, as shown in FIG. 2, in the state where the second stage internal gear 12a is located on the rear side, the meshing part 12aa and the meshing part 13aa are disengaged and the second stage internal gear 12a is rotated. It will be in the state separated from the 3rd stage carrier 13a. For this reason, the second-stage internal gear 12a can rotate around the axis J. Further, in the case of the second embodiment, a meshing portion 11aa is provided around the first stage carrier 11a of the first stage planetary gear train 11. In a state where the second-stage internal gear 12a is located on the rear side, the meshing portion 11aa of the first-stage carrier 11a is engaged with the inner peripheral side thereof. Therefore, in this state, the first stage carrier 11a and the second stage internal gear 12a are integrated with respect to rotation.

第2段インターナルギヤ12aの外周面には、係合溝部12abが全周にわたって設けられている。係合溝部12abには、モード切替スイッチ40の係合縁部40aが挿入されている。係合縁部40aは、第2段インターナルギヤ12aの回転を阻害しない範囲で、係合溝部12ab内に進入している。モード切替スイッチ40は円筒形状を有する操作部材で、工具本体部10の外面に沿って嵌め付けられている。このモード切替スイッチ40は、前後に一定の範囲でスライド操作可能に支持されている。図1に示すようにモード切替スイッチ40を前側へスライド操作すると、第1段〜第3段遊星ギヤ列11〜13による減速比が大きくなってアウターソケット18に対して低速高トルクが出力される状態となる。逆に、図2に示すようにモード切替スイッチ40を後ろ側へスライド操作すると、第1段〜第3段遊星ギヤ列11〜13による減速比が小さくなってアウターソケット18に対して高速低トルクが出力される状態となる。   On the outer peripheral surface of the second-stage internal gear 12a, an engaging groove portion 12ab is provided over the entire periphery. The engagement edge portion 40a of the mode changeover switch 40 is inserted into the engagement groove portion 12ab. The engagement edge portion 40a enters the engagement groove portion 12ab as long as the rotation of the second-stage internal gear 12a is not hindered. The mode changeover switch 40 is an operation member having a cylindrical shape, and is fitted along the outer surface of the tool body 10. The mode changeover switch 40 is supported so as to be slidable within a certain range before and after. As shown in FIG. 1, when the mode changeover switch 40 is slid forward, the reduction ratio by the first to third stage planetary gear trains 11 to 13 is increased, and low speed and high torque is output to the outer socket 18. It becomes a state. On the contrary, when the mode changeover switch 40 is slid backward as shown in FIG. 2, the reduction ratio by the first to third stage planetary gear trains 11 to 13 becomes small, and the high speed and low torque is applied to the outer socket 18. Is output.

上記したようにモード切替スイッチ40を前側へスライド操作して低速高トルク出力状態に切り替えると、第2段インターナルギヤ12aが前側へ変位してその噛み合い部12aaが第3段キャリア13aの噛み合い部13aaに噛み合うことにより当該第2段インターナルギヤ12aの回転がロックされた状態となる。この状態では、第2段遊星ギヤ12b〜12bが公転して第2段キャリア12dと一体で第3段サンギヤ13cが回転し、これにより第3段遊星ギヤ13d〜13dが自転しつつ公転することによりフロントケース17が機軸J回りに回転する。フロントケース17が機軸J回りに回転することにより、アウタースリーブ16が回転し、従ってアウターソケット18が比較的低速で回転する。アウターソケット18が低速で回転することにより、ナットNがシャーボルトSに対して高トルクで確実に本締めされる。   As described above, when the mode changeover switch 40 is slid to the front side to switch to the low speed and high torque output state, the second stage internal gear 12a is displaced to the front side, and the meshing part 12aa becomes the meshing part of the third stage carrier 13a. By meshing with 13aa, the rotation of the second-stage internal gear 12a is locked. In this state, the second stage planetary gears 12b to 12b revolve and the third stage sun gear 13c rotates integrally with the second stage carrier 12d, whereby the third stage planetary gears 13d to 13d revolve while rotating. As a result, the front case 17 rotates about the axis J. As the front case 17 rotates about the axis J, the outer sleeve 16 rotates, and thus the outer socket 18 rotates at a relatively low speed. As the outer socket 18 rotates at a low speed, the nut N is securely fastened to the shear bolt S with high torque.

ナットNが高トルクで締め付けられると、その反動トルク(締め付け反力)により第3段キャリア13aが第3段インターナルギヤ13bとは逆方向に回転する。第3段キャリア13aの回転は、前記したブレーキ41の回転抵抗に抗してなされる。第3段キャリア13aが締め付け時の反動トルクで逆方向に回転することにより、インナースリーブ14を介してインナーソケット19が逆方向に回転し、これによりチップ部Saが剪断される。こうしてチップ部Saが剪断されて反動トルクが吸収されることにより、使用者がナット締め付け時に受ける反動は大幅に低減される。   When the nut N is tightened with high torque, the third-stage carrier 13a rotates in the opposite direction to the third-stage internal gear 13b by the reaction torque (tightening reaction force). The third stage carrier 13a is rotated against the rotational resistance of the brake 41 described above. When the third stage carrier 13a rotates in the reverse direction with the reaction torque at the time of tightening, the inner socket 19 rotates in the reverse direction via the inner sleeve 14, thereby shearing the tip portion Sa. Thus, the tip portion Sa is sheared and the reaction torque is absorbed, so that the reaction received by the user when tightening the nut is greatly reduced.

図2に示すようにモード切替スイッチ40を後ろ側へスライド操作して高速低トルク出力状態に切り替えると、第2段インターナルギヤ12aが第3段キャリア13aから切り離される一方、第1段キャリア11aの噛み合い部11aaに噛み合わされた状態となる。この状態では、第1段キャリア11aと第2段インターナルギヤ12aが一体で回転する状態となる。このため、第2段及び第3段遊星ギヤ列12,13の減速比が小さくなってアウターソケット18に高速低トルクが出力される。アウターソケット18に高速低トルクが出力されることにより、ナットNがシャーボルトSに対して比較的小さな締め付けトルクで迅速に一次締めされる。このようにモード切替スイッチ40の切り替え操作により、第1段〜第3段遊星ギヤ列11〜13による減速比を変化させてアウターソケット18に対する回転出力を低速高トルク出力状態(本締めモード)と高速低トルク出力状態(一次締めモード)に切り替えることができる。   As shown in FIG. 2, when the mode changeover switch 40 is slid backward to switch to the high speed low torque output state, the second stage internal gear 12a is disconnected from the third stage carrier 13a, while the first stage carrier 11a. Is engaged with the meshing portion 11aa. In this state, the first stage carrier 11a and the second stage internal gear 12a rotate together. For this reason, the reduction ratio of the second and third stage planetary gear trains 12 and 13 is reduced, and high speed and low torque is output to the outer socket 18. By outputting a high speed and low torque to the outer socket 18, the nut N is quickly fastened to the shear bolt S with a relatively small tightening torque. In this way, by the switching operation of the mode changeover switch 40, the reduction ratio by the first to third stage planetary gear trains 11 to 13 is changed, and the rotation output to the outer socket 18 is changed to the low speed and high torque output state (final tightening mode). It is possible to switch to a high speed low torque output state (primary tightening mode).

モード切替スイッチ40の操作状態はモード切替センサ42により検知される。モード切替センサ42は、本体ケース9の上面に設けたセンサ収容部9a内に収容されている。モード切替スイッチ40と、モード切替センサ42との間には、検知ロッド42aが配置されている。検知ロッド42aは、前後に変位可能に支持されている。検知ロッド42aの前端は、モード切替スイッチ40の後面に向けられている。検知ロッド42aの後端は、モード切替センサ42の検知レバー42bに向けられている。図1に示すようにモード切替スイッチ40が前側へスライド操作されて低速高トルク出力状態に切り替えられると、検知ロッド42aが前側へ変位可能となる結果、モード切替センサ42の検知レバー42bがばね付勢力でオフ側に復帰して当該モード切替センサ42がオフする。   The operation state of the mode switch 40 is detected by the mode switch sensor 42. The mode switching sensor 42 is accommodated in a sensor accommodating portion 9 a provided on the upper surface of the main body case 9. A detection rod 42 a is disposed between the mode switch 40 and the mode switch sensor 42. The detection rod 42a is supported so as to be displaceable back and forth. The front end of the detection rod 42 a is directed to the rear surface of the mode switch 40. The rear end of the detection rod 42 a is directed to the detection lever 42 b of the mode switching sensor 42. As shown in FIG. 1, when the mode changeover switch 40 is slid to the front side and switched to the low speed and high torque output state, the detection rod 42a can be displaced to the front side. As a result, the detection lever 42b of the mode changeover sensor 42 has a spring. The mode switching sensor 42 is turned off by returning to the off side by the force.

これに対して、図2に示すようにモード切替スイッチ40が後ろ側へスライド操作されて高速低トルク出力状態に切り替えられると、検知ロッド42aが当該モード切替スイッチ40により後ろ側へ押される。検知ロッド42aが後ろ側へ押されると、その後端部によりモード切替センサ42の検知レバー42bがオン側に押されて当該モード切替センサ42がオンする。モード切替センサ42のオンオフ信号は後述するモータ制御装置50のモータコントローラ51に入力される。   On the other hand, as shown in FIG. 2, when the mode changeover switch 40 is slid back and switched to the high speed and low torque output state, the detection rod 42 a is pushed backward by the mode changeover switch 40. When the detection rod 42a is pushed rearward, the detection lever 42b of the mode switching sensor 42 is pushed to the on side by the rear end portion, and the mode switching sensor 42 is turned on. The on / off signal of the mode switching sensor 42 is input to a motor controller 51 of a motor control device 50 described later.

電動モータ2の回転数は回転数検知センサ43により検知される。電動モータ2の出力軸2bの下端部にはマグネット45が取り付けられている。このマグネット45の回転数を回転数検知センサ43により検知することで電動モータ2の回転数が検知される。電動モータ2の回転数情報は、後述するモータ制御装置50のモータコントローラ51に入力される。電動モータ2の回転数の変化に基づいて、ナットNが一定のトルクで締め付けられたことが確認される。   The rotation speed of the electric motor 2 is detected by a rotation speed detection sensor 43. A magnet 45 is attached to the lower end of the output shaft 2 b of the electric motor 2. The rotational speed of the electric motor 2 is detected by detecting the rotational speed of the magnet 45 by the rotational speed detection sensor 43. The rotational speed information of the electric motor 2 is input to a motor controller 51 of a motor control device 50 described later. Based on the change in the rotation speed of the electric motor 2, it is confirmed that the nut N is tightened with a constant torque.

本実施形態のナット締め付け機1では、締め付けるナットNのサイズ(トルシャーボルトSのねじ径)に合わせて電動モータ2への供給電力(電流若しくは電圧)を調整することができる。電動モータ2への供給電力を調整するための調整ダイヤル44がハンドル部30の下部側面に配置されている。この調整ダイヤル44には、ねじ径「M16」、「M20」、「M22」の表示がなされている。使用者はこのねじ径表示を見て調整ダイヤル44を回転させることにより、電動モータ2への供給電力をねじ径に合わせて適切に調整することができる。   In the nut tightening machine 1 of the present embodiment, the power (current or voltage) supplied to the electric motor 2 can be adjusted in accordance with the size of the nut N to be tightened (screw diameter of the Torcher bolt S). An adjustment dial 44 for adjusting the power supplied to the electric motor 2 is disposed on the lower side surface of the handle portion 30. On the adjustment dial 44, screw diameters “M16”, “M20”, and “M22” are displayed. The user can appropriately adjust the power supplied to the electric motor 2 according to the screw diameter by rotating the adjustment dial 44 while viewing the screw diameter display.

モード切替センサ42、回転数検知センサ43及び調整ダイヤル44からの出力信号に基づいて電動モータ2の動作がモータ制御装置50により制御される。本実施形態に係るモータ制御装置50の概要が図4に示されている。また、図5〜図8には、モータ制御装置50で行われる動作制御のフローチャートが示されている。モータ制御装置50は、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)を含むモータコントローラ51を備えている。モータコントローラ51には、モード切替センサ42の出力信号(モード切替信号)と、メインスイッチ4のオン信号と、調整ダイヤル44の出力信号と電動モータ2の回転数情報が入力される。   The motor controller 50 controls the operation of the electric motor 2 based on output signals from the mode switching sensor 42, the rotation speed detection sensor 43, and the adjustment dial 44. An outline of the motor control device 50 according to the present embodiment is shown in FIG. 5 to 8 show flowcharts of operation control performed by the motor control device 50. The motor control device 50 includes a motor controller 51 including a CPU (Central Processing Unit). The motor controller 51 receives an output signal (mode switching signal) of the mode switching sensor 42, an ON signal of the main switch 4, an output signal of the adjustment dial 44, and rotation speed information of the electric motor 2.

図5に示すようにメインスイッチ4がオン操作されるとモータコントローラ51にオン信号が入力される(ステップ01、以下「ST01」と略記する)。メインスイッチ4のオン信号が入力されると、モード切替スイッチ40の確認がなされる(ST02)。ST03で一次締めモードではないことが確認されると、ST04で本締めモードか否かの確認がなされる。本締めモードでもない場合には引き続きST02でモード切替スイッチ40の確認がなされる。ST04で本締めモードであることが確認されると、本締めモードへ移行する(ST05)。図7又は図8に示す本締めモードについては後述する。   As shown in FIG. 5, when the main switch 4 is turned on, an on signal is input to the motor controller 51 (step 01, hereinafter abbreviated as “ST01”). When the ON signal of the main switch 4 is input, the mode changeover switch 40 is confirmed (ST02). If it is confirmed in ST03 that the mode is not the primary tightening mode, it is confirmed in ST04 whether or not the mode is the main tightening mode. If it is not in the final tightening mode, the mode changeover switch 40 is continuously checked in ST02. When it is confirmed that the final tightening mode is selected in ST04, the process proceeds to the final tightening mode (ST05). The final tightening mode shown in FIG. 7 or 8 will be described later.

ST03で一次締めモードであることが確認されると、一次締めモードに移行する(ST06)。図6に示すようにST07で一次締めモードのフローが開始されると、ST08でねじ径情報の読み込みがなされる。ねじ径情報は調整ダイヤル44の出力信号に基づいてなされる。このねじ径情報及びモード切替スイッチ40の操作状態(一次締めモード)の読み込みにより、ねじ径に適合した一次締めトルクの設定値が判定される。   If it is confirmed in ST03 that the mode is the primary tightening mode, the mode is shifted to the primary tightening mode (ST06). As shown in FIG. 6, when the flow of the primary tightening mode is started in ST07, the screw diameter information is read in ST08. The screw diameter information is made based on the output signal of the adjustment dial 44. By reading the screw diameter information and the operation state (primary tightening mode) of the mode changeover switch 40, the set value of the primary tightening torque suitable for the screw diameter is determined.

次いで、ST09で電動モータ2を起動するための信号がモータドライブ52に出力されて電動モータ2が一次締め用の高速低トルクで起動する。電動モータ2の起動によりアウターソケット18が高速で締め付け方向(右回り)回転してナットNがシャーボルトSに締め付けられていく。この過程では、電動モータ2の回転数が監視される(ST10)。ST11では、電動モータ2の回転数が変化したか否かの判定がなされる。電動モータ2の回転数の変化が確認されない場合には引き続きST10でモータ回転数の監視がなされる。   Next, in ST09, a signal for starting the electric motor 2 is output to the motor drive 52, and the electric motor 2 is started at high speed and low torque for primary fastening. As the electric motor 2 starts, the outer socket 18 rotates at a high speed in the tightening direction (clockwise), and the nut N is tightened to the shear bolt S. In this process, the rotation speed of the electric motor 2 is monitored (ST10). In ST11, it is determined whether or not the rotational speed of the electric motor 2 has changed. If no change in the rotational speed of the electric motor 2 is confirmed, the motor rotational speed is continuously monitored in ST10.

シャーボルトSに対してナットNが比較的低い一次締めトルクで締め付けられると、アウターソケット18の回転が規制される。また、電動モータ2が低トルクで起動しているためアウターソケット18の反動トルクは小さいことから、インナーソケット19は逆転せず従ってチップ部Saは剪断されない。アウターソケット18とインナーソケット19の双方が回転しないことにより電動モータ2がロックされた状態となってその回転数が変化する。   When the nut N is tightened with respect to the shear bolt S with a relatively low primary tightening torque, the rotation of the outer socket 18 is restricted. In addition, since the electric motor 2 is started at a low torque, the reaction torque of the outer socket 18 is small, so that the inner socket 19 does not reverse and therefore the tip portion Sa is not sheared. When both the outer socket 18 and the inner socket 19 do not rotate, the electric motor 2 is locked and the number of rotations changes.

ST11でモータ回転数の変化が確認されると、ST12で電動モータ2が一旦停止されて、アウターソケット18のナットNに対する締め付けが停止される。こうして電動モータ2が一旦停止された直後に、ST13で電動モータ2が逆転方向に僅かな角度だけ再起動される。こうして電動モータ2がナットNの締め付け方向とは逆方向に僅かな角度回転されることにより、ナットNに対するアウターソケット18の食い付き(かじり)が解除される。ナットNに対するアウターソケット18の食い付きが解除されることにより、ナットNからアウターソケット18を容易に離脱させることができ、これにより使用者は当該ナット締め付け機1を締め付け部位から遠ざけて作業を終了することができる。ST13でナットNの食い付きが解除された後、ST14で電動モータ2が自動停止される。以上で、一次締めモードのルーチンが終了する。一次締め完了後、ナット締め付け機1は、ナットN及びその締め付け部位から一旦取り外される。   When a change in the motor rotation speed is confirmed in ST11, the electric motor 2 is temporarily stopped in ST12, and tightening of the outer socket 18 with respect to the nut N is stopped. Immediately after the electric motor 2 is temporarily stopped in this way, the electric motor 2 is restarted by a slight angle in the reverse direction in ST13. In this way, the electric motor 2 is rotated by a slight angle in the direction opposite to the tightening direction of the nut N, so that the outer socket 18 bites (gallings) against the nut N is released. By releasing the biting of the outer socket 18 with respect to the nut N, the outer socket 18 can be easily detached from the nut N, whereby the user finishes the work by moving the nut tightening machine 1 away from the tightening portion. can do. After the bite of the nut N is released in ST13, the electric motor 2 is automatically stopped in ST14. This completes the primary tightening mode routine. After completion of the primary tightening, the nut tightening machine 1 is once removed from the nut N and its tightening site.

次に、上記のように一次締めされたナットNを本締めする場合には、ナット締め付け機1のモード切替スイッチ40を前側へスライド操作して、当該ナット締め付け機1の動作モードを一次締めモードから本締めモードに切り替える。モード切替スイッチ40を前側へスライド操作すると、モード切替センサ42がオフする。本締めモードに切り替えた後、アウターソケット18のナット嵌合部18aにナットNを嵌め込んでスイッチレバー3を引き操作すると(ST01)、モード切替センサ42のオフ信号が入力される(オン信号が入力されない)結果ST04で本締めモードであることが確認される。   Next, when the nut N that has been primarily tightened as described above is finally tightened, the mode changeover switch 40 of the nut tightening machine 1 is slid forward to change the operation mode of the nut tightening machine 1 to the primary tightening mode. Switch to final tightening mode. When the mode change switch 40 is slid forward, the mode change sensor 42 is turned off. After switching to the final tightening mode, when the nut N is fitted into the nut fitting portion 18a of the outer socket 18 and the switch lever 3 is pulled (ST01), the off signal of the mode switching sensor 42 is input (the on signal is (Not input) As a result ST04, it is confirmed that it is the final fastening mode.

ST04で本締めモードであることが確認されると、ST05で本締めモードへ移行する。図7に示すように本締めモードがST15で開始されると、モード切替スイッチ40が前側に切り替えられているため電動モータ2が低速高トルクで起動する(ST16)。電動モータ2が起動することによりアウターソケット18がナット締め付け方向に回転してナットNがシャーボルトSに高トルクで本締めされていく。ナットNの締め付け過程では、ST17でモータ回転数が監視される。   If it is confirmed that the final tightening mode is selected in ST04, the process proceeds to the final tightening mode in ST05. As shown in FIG. 7, when the final tightening mode is started in ST15, since the mode changeover switch 40 is switched to the front side, the electric motor 2 is started at low speed and high torque (ST16). When the electric motor 2 is started, the outer socket 18 rotates in the nut tightening direction, and the nut N is finally tightened to the shear bolt S with high torque. In the process of tightening the nut N, the motor speed is monitored in ST17.

ナットNが一定のトルクで本締めされると、アウターソケット18の回転が規制されることにより発生する反動トルクによりインナーソケット19が逆方向に僅かに回転してチップ部Saが剪断される。チップ部Saが剪断されることにより、ナットNの締め付けトルクが適正に管理されるとともに、締め付けにより発生する反動トルクが吸収される。チップ部Saが剪断されることにより、インナースリーブ19は空回り(無負荷状態)する。このため、電動モータ2の負荷が小さくなって回転数が変化する。ST18でモータ回転数の変化が確認されると、ST19で電動モータ2が自動停止される。以上で、モータ自動停止タイプの本締めモードのルーチンが完了する。   When the nut N is finally tightened with a constant torque, the inner socket 19 is slightly rotated in the reverse direction by the reaction torque generated by restricting the rotation of the outer socket 18, and the tip portion Sa is sheared. By shearing the tip portion Sa, the tightening torque of the nut N is properly managed, and the reaction torque generated by the tightening is absorbed. When the tip portion Sa is sheared, the inner sleeve 19 rotates idle (no load state). For this reason, the load of the electric motor 2 becomes small and the rotation speed changes. When a change in the motor rotational speed is confirmed in ST18, the electric motor 2 is automatically stopped in ST19. This completes the routine of the motor automatic stop type final fastening mode.

上記したモータ自動停止タイプの本締めモードでは、ナットNの本締め完了後スイッチレバー3を引き操作した状態のままであっても、電動モータ2が自動的に停止されて無駄な電力の消費が抑制される。一方、上記したように本締めモードでは、ナットNが一定トルクで本締めされるとチップ部Saが剪断されてインナーソケット19が空回りする状態となる。このため、スイッチレバー3を引き操作している限り、電動モータ2の起動状態が維持されても焼き付き等の問題は発生しない。従って、上記モータ自動停止タイプに代えて、モータ手動停止タイプの本締めモードを採用することも可能である。モータ手動停止タイプの本締めモードのフローが図8に示されている。   In the above-described automatic motor stop type final tightening mode, even if the switch lever 3 is pulled and operated after the final tightening of the nut N is maintained, the electric motor 2 is automatically stopped and wasteful power consumption is consumed. It is suppressed. On the other hand, as described above, in the final tightening mode, when the nut N is finally tightened with a constant torque, the tip portion Sa is sheared and the inner socket 19 is idled. For this reason, as long as the switch lever 3 is pulled, even if the starting state of the electric motor 2 is maintained, problems such as burn-in do not occur. Therefore, instead of the motor automatic stop type, a motor manual stop type final tightening mode may be employed. FIG. 8 shows a flow of the motor manual stop type final fastening mode.

モード切替スイッチ40を前側へスライド操作して本締めモードに切り替えた後、スイッチレバー3を引き操作すると、図5に示すST05で本締めモードへ移行する。図8に示すST20でモータ手動停止タイプの本締めモードが開始されると、ST21で電動モータ2が低速高トルクで起動する。電動モータ2の起動によりアウターソケット18が締め付け方向に回転してナットNがシャーボルトSに締め付けられる。ナットNが一定の本締めトルクで締め付けられると、その反動トルクでインナーソケット19が逆転してチップ部Saが剪断される。この間、電動モータ2の回転数の監視に代えて、ST22でメインスイッチ4のオンオフ状態が監視される。ST23でメインスイッチ4のオフ状態が確認されない限り、ST22に戻って電動モータ2の起動状態が維持される。   When the switch lever 3 is pulled after the mode changeover switch 40 is slid forward to switch to the final tightening mode, the process shifts to the final tightening mode in ST05 shown in FIG. When the motor manual stop type final tightening mode is started in ST20 shown in FIG. 8, the electric motor 2 is started at low speed and high torque in ST21. When the electric motor 2 is started, the outer socket 18 rotates in the tightening direction, and the nut N is tightened to the shear bolt S. When the nut N is tightened with a constant final tightening torque, the inner socket 19 is reversed by the reaction torque to shear the tip portion Sa. During this time, instead of monitoring the rotational speed of the electric motor 2, the on / off state of the main switch 4 is monitored in ST22. Unless the OFF state of the main switch 4 is confirmed in ST23, the process returns to ST22 and the starting state of the electric motor 2 is maintained.

ST23でメインスイッチ4がオフされたことが確認されると、ST24で電動モータ2が停止される。このようにモータ手動停止タイプの本締めモードでは、ナットNが本締めトルクで締め付けられてチップ部Saが剪断された後、スイッチレバー3のオン操作状態では電動モータ2が起動状態に維持され、スイッチレバー3をオフ操作した時点で電動モータ2が手動停止される。このように、自動停止タイプの本締めモードでは、ナットNが適正トルクで本締めされ、チップ部Saの剪断が完了すると、使用者がスイッチレバー3をオン操作した状態のままであっても電動モータ2が自動的に停止される。このため、締め付け作業を迅速に完了することができ、また電力の無駄な消費が抑制される。   When it is confirmed in ST23 that the main switch 4 is turned off, the electric motor 2 is stopped in ST24. Thus, in the motor manual stop type final tightening mode, after the nut N is tightened with the final tightening torque and the tip portion Sa is sheared, the electric motor 2 is maintained in the activated state when the switch lever 3 is in the ON operation state. When the switch lever 3 is turned off, the electric motor 2 is manually stopped. As described above, in the automatic stop type final tightening mode, when the nut N is finally tightened with an appropriate torque and the shearing of the tip portion Sa is completed, the motor is operated even if the switch lever 3 remains on. The motor 2 is automatically stopped. For this reason, the tightening operation can be completed quickly, and unnecessary power consumption is suppressed.

以上説明したように本実施形態のナット締め付け機1によれば、モード切替スイッチ40を前後にスライド操作することにより第1段〜第3段遊星ギヤ列11〜13で構成される減速ギヤ列の減速比を切り替えて、アウターソケット18に高速低トルクを出力する状態と低速高トルクを出力する状態に切り替えることができる。このことから、本実施形態のナット締め付け機1によれば、シャーボルトSに対してナットNを締め付ける初期段階の一次締めと最終段階の本締めの双方を行うことができる(一次締め、本締め兼用機)。一台のナット締め付け機1を用いて一次締めと本締めの双方を行うことができるので、それぞれ専用の締め付け機を交換して用いる場合に比してナットNの締め付け作業の迅速化を図ることができる。   As described above, according to the nut tightening machine 1 of the present embodiment, the reduction gear train composed of the first to third stage planetary gear trains 11 to 13 is operated by sliding the mode changeover switch 40 back and forth. By switching the reduction ratio, it is possible to switch between a state of outputting high speed and low torque to the outer socket 18 and a state of outputting low speed and high torque. Therefore, according to the nut tightening machine 1 of the present embodiment, it is possible to perform both the primary tightening at the initial stage for tightening the nut N against the shear bolt S and the final tightening at the final stage (primary tightening, final tightening). Combined machine). Since both the primary tightening and the final tightening can be performed by using one nut tightening machine 1, the tightening operation of the nut N can be speeded up compared to the case where the dedicated tightening machine is replaced and used. Can do.

また、例示したナット締め付け機1によれば、調整ダイヤル44により電動モータ2の出力を締め付けるナットNのねじ径に合わせて設定することができ、この点でも当該ナット締め付け機1の汎用性を高めることができる。   Further, according to the illustrated nut tightening machine 1, the adjustment dial 44 can set the output of the electric motor 2 according to the screw diameter of the nut N to be tightened, and this point also increases the versatility of the nut tightening machine 1. be able to.

さらに、一次締めモード及び自動停止タイプの本締めモードでは、回転数の変化に基づいて電動モータ2を自動停止させる構成であるので、使用者はナットNが一定のトルクで締め付けられたことを即座に知ることができ、これにより締め付け作業の迅速化を図ることができる。また、電動モータ2が自動停止されるので、無駄な電力の消費を抑制することができる。この点は、電源として例示したAC機(交流電源仕様のナット締め付け機)ではなくバッテリを電源とするDC機(バッテリ仕様のナット締め付け機)の場合に大きな効果を発揮する。   Further, in the primary tightening mode and the automatic stop type final tightening mode, the electric motor 2 is automatically stopped based on the change in the number of revolutions, so that the user immediately confirms that the nut N has been tightened with a constant torque. Thus, it is possible to speed up the tightening operation. Moreover, since the electric motor 2 is automatically stopped, wasteful power consumption can be suppressed. This point has a great effect in the case of a DC machine (battery specification nut tightening machine) that uses a battery as a power source instead of an AC machine (AC power supply specification nut fastening machine) exemplified as a power source.

以上説明した実施形態には、種々変更を加えることができる。例えば、電動モータ2の回転数の変化に基づいて当該電動モータ2を自動停止させる構成を例示したが、電動モータ2の電流若しくは電圧の変化(負荷の変動)に基づいて当該電動モータ2を自動停止させる構成としてもよい。   Various modifications can be made to the embodiment described above. For example, although the configuration in which the electric motor 2 is automatically stopped based on a change in the rotation speed of the electric motor 2 is illustrated, the electric motor 2 is automatically turned on based on a change in the current or voltage of the electric motor 2 (load fluctuation) It is good also as a structure to stop.

また、一次締めモードでのみ、ナットNの食い付きを解除する動作を含めたが、本締めモードにおいて電動モータ2を停止後、逆転させてアウターソケット18のナットNに対する食い付きを解除する構成としてもよい。   In addition, the operation of releasing the biting of the nut N is included only in the primary fastening mode. However, the electric motor 2 is stopped in the final fastening mode and then reversely rotated to release the biting of the outer socket 18 against the nut N. Also good.

S…トルシャーボルト(シャーボルト)
Sa…チップ部
N…ナット(六角ナット)
1…ナット締め付け機(シャーレンチ)
2…電動モータ
2a…ピニオンギヤ、2b…出力軸、2c…回転子、2d…固定子、2e…モータケース
3…スイッチレバー
4…メインスイッチ
5,6…中間ギヤ
7…中間軸、7a…かさ歯車
8…かさ歯車、8a,8b…軸受け、8c…第1段サンギヤ
9…本体ケース、9a…センサ収容部
10…工具本体部、J…機軸
11…第1段遊星ギヤ列
11a…第1段キャリア、11aa…噛み合い部、11b…第1段遊星ギヤ
11c…第1段インターナルギヤ
12…第2段遊星ギヤ列
12a…第2段インターナルギヤ、12aa…噛み合い部、12ab…係合溝部
12b…第2段遊星ギヤ、12c…第2段サンギヤ、12d…第2段キャリア
13…第3段遊星ギヤ列
13a…第3段キャリア、13aa…噛み合い部、13b…第3段インターナルギヤ
13c…第3段サンギヤ、13d…第3段遊星ギヤ、13e…支持スリーブ
14…インナースリーブ
15…軸受け
16…アウタースリーブ
17…フロントケース
18…アウターソケット、18a…ナット嵌合部
19…インナーソケット、19a…チップ嵌合部
20…モータ部
30…ハンドル部
31…電源コード
32…圧縮ばね
33…ストッパ
34…圧縮ばね
35…排出レバー
36…押し出しピン
37…なめり防止ピン
40…モード切替スイッチ、40a…係合縁部
41…ブレーキ
42…モード切替センサ、42a…検知ロッド、42b…検知レバー
43…回転数検知センサ
44…調整ダイヤル
45…マグネット
50…モータ制御装置
51…モータコントローラ
52…モータドライブ
S ... Torscher Bolt (Sherbolt)
Sa ... Tip N ... Nut (Hex Nut)
1 ... Nut tightening machine (shear wrench)
2 ... Electric motor 2a ... Pinion gear, 2b ... Output shaft, 2c ... Rotor, 2d ... Stator, 2e ... Motor case 3 ... Switch lever 4 ... Main switch 5, 6 ... Intermediate gear 7 ... Intermediate shaft, 7a ... Bevel gear DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Bevel gear, 8a, 8b ... Bearing, 8c ... 1st stage sun gear 9 ... Main body case, 9a ... Sensor accommodating part 10 ... Tool body part, J ... Axle 11 ... 1st stage planetary gear train 11a ... 1st stage carrier 11a ... meshing portion, 11b ... first stage planetary gear 11c ... first stage internal gear 12 ... second stage planetary gear train 12a ... second stage internal gear, 12aa ... meshing portion, 12ab ... engagement groove 12b ... 2nd stage planetary gear, 12c ... 2nd stage sun gear, 12d ... 2nd stage carrier 13 ... 3rd stage planetary gear train 13a ... 3rd stage carrier, 13aa ... meshing part, 13b ... 3rd stage internal gear 13c ... third stage sun gear, 13d ... third stage planetary gear, 13e ... support sleeve 14 ... inner sleeve 15 ... bearing 16 ... outer sleeve 17 ... front case 18 ... outer socket, 18a ... nut fitting part 19 ... inner socket, 19a ... chip fitting portion 20 ... motor portion 30 ... handle portion 31 ... power cord 32 ... compression spring 33 ... stopper 34 ... compression spring 35 ... discharge lever 36 ... extrusion pin 37 ... slick prevention pin 40 ... mode changeover switch 40a ... engagement edge 41 ... brake 42 ... mode switching sensor 42a ... detection rod 42b ... detection lever 43 ... rotation speed detection sensor 44 ... adjustment dial 45 ... magnet 50 ... motor controller 51 ... motor controller 52 ... motor drive

Claims (7)

電動モータを駆動源としてアウタースリーブを回転させてトルシャーボルトにナットを締め付ける締め付け機であって、
高速低トルクを出力する一次締めモードと、低速高トルクを出力する本締めモードを切り替え可能なナット締め付け機。
A tightening machine that rotates an outer sleeve using an electric motor as a drive source to tighten a nut on a Torcher bolt,
A nut tightening machine that can switch between the primary tightening mode that outputs high speed and low torque and the main tightening mode that outputs low speed and high torque.
請求項1記載のナット締め付け機であって、前記電動モータの回転出力を遊星ギヤ列を経て減速して、前記ナットを回転させるアウターソケットに出力する構成とされ、前記遊星ギヤ列のインターナルギヤの回転を許容して前記一次締めモードとし、前記インターナルギヤの回転を規制して前記本締めモードとする構成としたナット締め付け機。 The nut tightening machine according to claim 1, wherein the rotational output of the electric motor is decelerated through a planetary gear train and output to an outer socket that rotates the nut, and the internal gear of the planetary gear train. A nut tightening machine configured to be in the primary tightening mode while allowing the rotation of the internal gear and to be in the final tightening mode by restricting the rotation of the internal gear. 請求項2記載のナット締め付け機であって、前記インターナルギヤを機軸方向に移動させてその回転を許容する状態と回転を規制する状態に切り替えるモード切替スイッチを備えたナット締め付け機。 3. The nut tightening machine according to claim 2, further comprising a mode changeover switch for switching the internal gear to a state allowing the rotation and a state restricting the rotation by moving the internal gear in the axial direction. 請求項3記載のナット締め付け機であって、前記モード切替スイッチの操作状態を検知して前記一次締めモードと前記本締めモードの判別を行うナット締め付け機。 The nut tightening machine according to claim 3, wherein the nut tightening machine detects an operation state of the mode changeover switch and discriminates between the primary tightening mode and the main tightening mode. 請求項1〜4の何れか1項に記載したナット締め付け機であって、前記電動モータの動作を制御するモータ制御装置を備え、該モータ制御装置により検出される前記電動モータの回転数の変化に基づいて当該電動モータを自動停止させる構成としたナット締め付け機。 The nut tightening machine according to any one of claims 1 to 4, comprising a motor control device that controls the operation of the electric motor, and a change in the rotational speed of the electric motor detected by the motor control device. A nut tightening machine configured to automatically stop the electric motor based on the above. 請求項1〜5の何れか1項に記載したナット締め付け機であって、締め付けるナットのサイズに合わせて前記電動モータの回転出力を変化させるボルト設定機能を備えたナット締め付け機。 The nut tightening machine according to any one of claims 1 to 5, comprising a bolt setting function for changing a rotational output of the electric motor in accordance with a size of a nut to be tightened. 請求項1〜6の何れか1項に記載したナット締め付け機であって、ナット締め付け後に前記電動モータを逆転させて前記ナットの前記アウタースリーブに対する食い付きを外す構成としたナット締め付け機。
The nut tightening machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the electric motor is reversely rotated after the nut is tightened to remove the biting of the nut against the outer sleeve.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108000417A (en) * 2018-01-09 2018-05-08 周志强 The maintenance tool of portable quick elastic stud on aircraft
EP4338889A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-20 Black & Decker, Inc. Shear wrench tool

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