JP2016010832A - Nut fastening machine - Google Patents
Nut fastening machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016010832A JP2016010832A JP2014133902A JP2014133902A JP2016010832A JP 2016010832 A JP2016010832 A JP 2016010832A JP 2014133902 A JP2014133902 A JP 2014133902A JP 2014133902 A JP2014133902 A JP 2014133902A JP 2016010832 A JP2016010832 A JP 2016010832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- tightening
- mode
- electric motor
- fastening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 ...
Claims (7)
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014133902A JP2016010832A (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Nut fastening machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014133902A JP2016010832A (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Nut fastening machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016010832A true JP2016010832A (en) | 2016-01-21 |
Family
ID=55227892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014133902A Pending JP2016010832A (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Nut fastening machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016010832A (en) |
Cited By (2)
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 |
-
2014
- 2014-06-30 JP JP2014133902A patent/JP2016010832A/en active Pending
Cited By (2)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8631880B2 (en) | Power tool with impact mechanism | |
US20130000938A1 (en) | Power tool | |
US8790210B2 (en) | Power tool with an automatic speed regulating device | |
JP2016013595A (en) | Nut fastener | |
JP3261398B2 (en) | Bolt and nut tightening machine | |
JP7187339B2 (en) | Blind nut tightening device | |
CN101267906A (en) | Power tool | |
JP2008006560A (en) | Screw part fastener | |
JP2008080446A (en) | Electric chuck opening/closing device | |
JP2016010832A (en) | Nut fastening machine | |
JP3130851U (en) | Handy type clamping machine with reaction force receiver | |
CN101422823A (en) | Power tool | |
JP2008183643A (en) | Constant torque motor-driven screw driver | |
CN101428352B (en) | Dynamic tool | |
US20210299832A1 (en) | Bolt tensioning tool | |
JP2016010831A (en) | Nut fastener | |
JP2009184040A (en) | Spinning impact tool | |
JPH0647679A (en) | Speed change device of rotary power tool | |
JP2005254374A (en) | Impact screw driver | |
CN201108972Y (en) | Power tool | |
JP3229321U (en) | Rotating tool | |
JP5460353B2 (en) | Power tools | |
JP2013132704A (en) | Torque wrench device and nut runner with torque wrench using the same | |
JP4428617B2 (en) | Torque setting adapter | |
JP2008114303A (en) | Screw part fastening machine |