JP2016074030A - 引締工具 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラインドナットの取り付け工具として、小型の動力式工具に装着又は、動力伝達軸に直接動力源を装着し、強い力が不要な圧着方法と、引締めネジの抜き取りと、被動軸の基点復帰を、一連の操作で可能とする。
【解決手段】ネジの基本的能力を利用するもので、オネジとメネジの組み合わせに依る、片側を駆動側として回転させ、ネジの伸縮による動作を基本とする方法であって、引き締めネジ０１にブラインドナット１８を取り付けたときに、フランジ押さえ０２等が制御筒０６を動かし、一方向クラッチ１４の作動状態を変え、駆動ネジ０９を回転する事による、引き締め工程の後、駆動ネジを逆転する時、一方向クラッチの作動に依り、駆動ネジと被動ネジ０８を共回りさせ、ブラインドナットを、引き締めネジから取り外し、且つ、フランジ押さえが元に戻る事に依り、制御筒が元に戻り一方向クラッチの作動を止め被動軸１７を元に戻す。
【選択図】図１

Description

主としてブラインドナットを、引締めて圧着する事に使用する

従来は、手動レバー式のものか、動力式の専用工具を使用し、特に手動の工具では強い力が必要であり、ブラインドナットを圧着した後、引締めネジの抜き取りが手作業の為かなりの手間が掛かっている

特許公開２００１−２５９７７９ ブラインドリベッタ 特許公開２００１−３２１８７８ リベッター 特許公開２００５−４６８６２ 固着具締結装置 特許公開２０１０−５６８６ かしめ工具

本発明は、「特願２０１３−２４４３６０」の改良に関するもので、ブラインドナットの取り付け工具として小型の電動式ドライバ・ドリルのような小型の動力式工具に装着又は、駆動軸に直接動力源を装着し、若しくは手動でも、使用出来る様に構成し、従来の欠点である、ブラインドナットの引き締めネジへの取り付けと、強い力が不要な圧着方法と、引締めネジの抜き取りと、被動軸の基点復帰を、一連の操作で容易に可能とする事にある

ネジの基本的能力を利用するもので、
１、オネジとメネジの組み合わせに依る、片側を駆動側として回転させ、ネジの伸縮による動作を基本とする
２、被動軸が基点付近のときに、被動軸を引き締める方向の回転に対し、一方向クラッチを作動させ、引き締めネジにブラインドナットを取り付ける為に、駆動軸を回転したとき、取り付け終了時付近において、フランジ押さえ等が制御筒を動かし、一方向クラッチを非作動状態にする
２、前項に引き続き、引き締めネジにブラインドナットを取り付け終了時付近で、フランジ押さえ等が制御筒を動かし、被動軸を引き押し戻す方向の回転に対し、一方向クラッチを作動状態にする
３、駆動ネジを回転する事による、引き締め工程の後、駆動ネジを逆転する時、一方向クラッチの作動に依り、駆動ネジと被動ネジを共回りさせ、ブラインドナットを、引き締めネジから取り外し、且つ、フランジ押さえが元に戻る事に依り、制御筒が元に戻り一方向クラッチの作動を止め被動軸を元に戻す
４、被動軸を押し戻し過ぎの時、又は、引き込みすぎの時は、直接又は間接的に、被動軸と駆動軸を共回りさせる

通常、ブラインドナット・ブラインドリベットの取り付けは、後付け・現場作業が多く小型・軽量の本発明の装置は持ち運び、操作について容易であり、手動式とすれば動力源のない場所に於いても使用出来るし、又、先端部の交換に依り、多様な作業が可能である為、利便性が確実に上がる

本発明の側面全断面図 ［図１］のＡ−Ａ’視、一方向クラッチの断面説明図 ［図２］の一方向クラッチの詳細説明図 制御筒の説明図 操作工程の説明図 鋸歯状歯とバネを用いた一方向クラッチ部の説明図 ［図６］のＥ−Ｅ’視、断面図 工程説明図

本発明は、基本的に［図１］の様に構成する、又、通常は右ネジを使用する為、此処では右ネジを基本に説明する
又、説明の都合上此処では、単一の物を複数の物としている場合も有るし、又、逆の場合もある、勿論構造を特定する物ではない
従って、一体の物に付いてその内何れかを表記した場合、一体の物全体を言い表す事が有る

本発明の全体の動きを表すものとして、［図８］の様に
１．駆動軸１２を矢印Ｄ方向に回転し、被動軸を矢印Ｂ方向に移動する領域では
ブラインドナット１８、の取り付け工程
被動軸１７、の引き締め工程
２．駆動軸１２を矢印Ｄ’方向に回転し、被動軸を矢印Ｂ’方向に移動する領域では
ブラインドナット１８、の抜き取り工程
被動軸１７、の押し戻し工程
から成り、駆動軸１２、の回転方向の切り替えを除き、すべてを自動的に行うことを目的とした物である

［図１］に於いて、筒状の本体０７、の両端部に蓋を設け、駆動軸側の蓋１０、に駆動軸１２、を回転自由に保持させ、駆動軸１２、には駆動ネジ０９、とスラスト受け１１、を一体として構成し、駆動ネジ０９、には一方向クラッチ１４、を設ける
この駆動軸１２・駆動ネジ０９・スラスト受け１１・一方向クラッチ１４、を一体として構成し、同時に回転する

本体０７、の蓋１０、の反対側には中心部より被動軸１７・プッシャー０４・蓋０５、を同心円状に配設する
蓋０５、にはフランジ押さえ０２、の移動範囲を設定する為に、フランジ押さえ受け０３、を一体的に設ける
プッシャー０４、には蓋０５、の本体０７、の外側にフランジ押さえ０２、を一体的に取り付け、蓋０５、と、フランジ押さえ受け０３、の内側で滑動を可能とし、且、プッシャー０４、と、フランジ押さえ０２、との全長を変え得る様に構成できる
更に、被動軸１７には、引き締めネジ０１、と被動ネジ０８、を一体としてフランジ押さえ０２、とフランジ押さえ受け０３、に対し、滑動・回転可能に構成する
この被動ネジ０８、と前記の駆動ネジ０９、を螺合し、［図１］での被動軸１７、の位置を基点とする

本体０７、の内部に於いて、五徳状の制御筒０６、を前記一方向クラッチ１４、と交差させ、この制御筒０６、はプッシャー０４、からバネ１６、を介し駆動できるように構成し、制御筒０６、を押し戻す為に、バネ１５、を設ける
被動軸１７、の基点での制御筒０６、の位置は、バネ１６、とバネ１５、とのバランスで決まる

この様に構成した本発明に於いて、全体像としての説明として、［図１］・［図２］の矢印方向Ｂ・Ｂ’及びＤ・Ｄ’について、駆動軸１２、を矢印Ｄ方向に回転すると、被動軸１７、は矢印Ｂ方向に移動する
逆に駆動軸１２、を、矢印Ｄ’方向に回転すると、被動軸１７、は矢印Ｂ’方向に移動する
実質の製品としては、ブラインドナット１８、を手で取り付ける場合もあり、この為の製品としては、取り付け工程の構造を省く場合もある

［図３］は、［図１］の矢印Ａ−Ａ’視の駆動軸１２、に設けられた一方向クラッチ１４、の断面図で、Ａは全断面図、Ｂは逆方向への一方向クラッチで、Ｃはこの両方を一体としたもので、構造はごく一般的な一方向クラッチで、傾斜面を持つ溝（以下「斜面１４ｃ」という）に球又はコロ（ここでは説明の都合上、「球１４ａ」とする）をバネ１４ｂ、で押させ、斜面１４ｃ、と被動軸１７、との双方に球１４ａ、を圧接し駆動ネジ０９、を回転すると、斜面１４ｃ、の方向により、ＡとＢは何れか片方のみに駆動され、Ｃはどちらへも駆動される

［図３］は、一方向クラッチ１４、を空転させる為の説明図で、Ａは駆動状態でＢは制御筒０６、により球１４ａ、が押され、斜面１４ｃ、と被動軸１７、との何れか又は双方に空隙が出来、空転状態となる
Ｃは、［図２］Ｃと同様の、双方向への一方向クラッチで有るが、ここでは双方向に空転する状態を示す

［図４］では、［図３］Ｃの矢印Ｃ方向から透視的に見た、制御筒０６、のカム部分を表した物である
制御筒０６、と球１４ａ、の接触部分はカムとして働き、［図４］のＡは、球１４ａのＲ側がカムから逃げ、Ｌ側がカムにより押されて居る
この位置は、被動軸１７、の位置が基点に有り、ブラインドナット１８、が未装着・除去状態で、あることを示す
この状態で、駆動ネジ０９、を、矢印Ｄ方向に回転すると、Ｒ側の球１４ａ、が働き被動軸１７、も同方向に回転する
この為、ブラインドナット１８、を、引き締めネジ０１、に取り付ける事が出来る
［図４］のＢは、フランジ押さえ０２、が押し込まれる時に、制御筒０６、が動かされた状態で球１４ａ、はＬ側の球１４ａ、が駆動可能となる
この事は駆動ネジ０９、を、矢印Ｄ’方向に回転すると、被動軸１７、も同様に矢印Ｄ’方向に回転し、ブラインドナット１８、を抜き取る方向の回転となる
此処で図の黒点は、カムの移動方向の目安としている

以上のように構成された装置において、［図５］を用いて、その工程を説明すると、図のＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの順と成り、まず［図５］Ａは、［図１］に対し、引き締めネジ０１、にブラインドナット１８、を取り付け、更に被取付け板１９、の取付け穴に挿入した状態を示し、ブラインドナット１８、が取り付けられた事に依り、プッシャー０４、がバネ１６、を介し制御筒０６、を、動かし、一方向クラッチ１４、をブラインドナット１８、が取り外せる方向へ作動状態とする

［図５］Ｂは、駆動ネジ０９、を駆動し、被動ネジ０８、を引き込み、結果、引き締めネジ０１、に取り付けたブラインドナット１８、を、被取付け板１９、に圧着する
もし、この時に、何らかの理由により、被動ネジ０８、を、過剰に引き込んだ時、押し当て板１３、が、駆動ネジ０９、と被動ネジ０８、に接触し共回りをさせ、被動ネジ０８、が過剰に引き込んだ時の故障を防止する

［図５］ＢからＣは、駆動ネジ０９、を矢印Ｄ’方向回りとすると、被動軸１７、は一方向クラッチ１４、がブラインドナット１８、が取り外せる方向へ作動し、駆動ネジ０９、と被動ネジ０８、は共回りをして、ブラインドナット１８、を抜き取る
従って常時、一方向クラッチ１４、が作動していると、ブラインドナット１８、は抜き取る事が出来ても被動軸１７、を押し戻すことは出来ない
したがって、本発明は、［図５］Ｃの様にバネ１５・１６、を介してフランジ押さえ０２、を押し戻し、同様に制御筒０６、を押し戻す為に、［図３］Ｂの様に球１４ａを斜面１４ｃ、と被動軸１７、との接触を断たせる事に依り、一方向クラッチ１４、を空転させる

［図５］Ｄは、ブラインドナット１８、が抜き取られた後、被動軸１７、を基点に戻した後も、駆動ネジ０９、を回し続けた場合の不具合発生を防止する為に、被動ネジ０８、に設けた側面０８ｂ、に依り、制御筒０６、を更に押し戻し、［図４］Ｃの点線表示の状態にして、駆動ネジ０９、と被動ネジ０８、を共回りさせ、押し戻し過ぎの故障を防止する、
又、同図に於いて実線の状態とした時は、どちら側の回転に対しても空転させ、何かの方法で制御筒０６、を固定した場合は、被動軸１７、の直動のみとする事が出来る
共回りさせる、別の方法として、［図６］Ｂに於いて、被動ネジ０８、に設けた、１以上の突起０８ａ、と、同様に、駆動ネジ０９、に設けた、１以上の突起０９ａを係合させる事に依り、目的を達することが出来る

発明の実施例−１

［図６］Ａ・Ｂに一方向クラッチにバネと突起を用いた場合を図示する
［図６］Ｂは［図６］Ａのクラッチ部の拡大図で、［図７］Ａは［図６］Ａの矢印Ｅ−Ｅ’方向の全断面図
［図７］Ｂは、［図７］Ａの矢印Ｆ視説明図で突起１４ｄ・１４ｄ’と、バネ１４ｆ・１４ｆ’、との関係を表している

［図６］Ａ・Ｂに於いて、駆動ネジ０９、のクラッチ部１４、にブラインドナット１８、を取り付ける側の一方向クラッチ１４、として、１以上の穴１４ｇを穿孔し、この穴１４ｇ、に１以上のバネ１４ｆ、の一端を取り付け、コイル部分は駆動ネジ０９の端部にある、一方向クラッチ１４、の内筒部分１４ｅ、の内側に取り付ける
同様に、ブラインドナット１８、を取り外す側の一方向クラッチ１４、として、１以上の穴１４ｇ’、を穿孔し、この穴１４ｇ’、に１以上のバネ１４ｆ’、の一端を取り付け、コイル部分は駆動ネジ０９、の端部にある、一方向クラッチ１４、の内筒部分１４ｅ、の内側に取り付ける
このバネ１４ｆ・１４ｆ’、の巻き方向は、ネジの巻き方向とは逆にし、別に制御筒０６、と一体に構成した円盤０６ａ、に１以上の突起１４ｄ・１４ｄ’を設け、バネ１４ｆ・１４ｆ’、とを［図７］Ｂの様に組み合わせ、一方向クラッチ１４、として構成する
バネ１４ｆ・１４ｆ’、を駆動ネジ０９、と逆方向にするのは、駆動ネジ０９、が回転し、被動ネジ０８、を押し、又は、引く方向に、移動した時、バネ１４ｆ・１４ｆ’、は駆動ネジ０９、の内筒部分１４ｅ、で側面に押し当てられ推力を得て、突起１４ｄ・１４ｄ’を押させる
バネ１４ｆ・１４ｆ’、の動力を突起１４ｄ・１４ｄ’、で受け、これにより被動軸１７、を動かす為に、制御筒０６、は、被動軸１７、とスプライン状等に取り付け被動軸１７、に対し、滑動し、被動軸１７、と同一回転を行う

［図７］Ｂに於いて、破線範囲内に位置する円板０６ａの状態が、中立位置となり、駆動軸１２、の回転方向に拘らず一方向クラッチ１４、は作動しない
この中立位置を設けるか否かは設計上の自由となる
此処でブラインドナット１８、を取り付ける準備のために、駆動軸１２、をＤ’方向に回転すると［図６］Ｂにより、突起０８ａ、と、突起０９ａが係合して被動軸１７、が共回りするまで、バネ１４ｈ、で制御筒０６、を矢印Ｂ’方向に移動させる
又この共回りの為に、被動軸１７、は過剰に押し戻されることがないし、この実施例では、共回りしている位置が、被動軸１７、の基点とする
［図７］Ｂの様に突起１４ｄ’、と、バネ１４ｆ’、が接近し、更に駆動軸１２、を矢印Ｄ’方向に回転した時は、バネ１４ｆ‘、は、二点鎖線の様に撓み、突起１４ｄ’、を乗り越え、制御筒０６、被動軸１７、は回転しない
この状態に於いて、駆動軸１２、を矢印Ｄ方向に反転し回転すると、突起１４ｄ’、とバネ１４ｆ’、が当たり、被動軸１７、も矢印Ｄ方向に回転し、ブラインドナット１８、を引き締めネジ０１、に取り付けられる

駆動軸１２、を矢印Ｄ方向に回転し、ブラインドナット１８、を取り付ける過程での、制御筒０６、の位置は
バネ１６の圧力：（バネ１５＋バネ１４ｈ）の圧力 により決まる
したがって、ブラインドナット１８、を取り付ける過程、又は、取り付け終わった状態の時に、駆動軸１２、と被動軸１７、との共回りが終わり、制御筒０６、を押し込み、被動軸１７、を引き込む工程に入る
駆動軸１２、を更に、矢印Ｄ方向に回転することは、制御筒０６、の位置が［図７］Ｂの突起１４ｄ、とバネ１４ｆ、とが係わり合い、ブラインドナット１８、を引き締めネジ０１、から抜き取る方向の、一方向クラッチ１４、が作動することになる
この後、ブラインドナット１８、が圧着されるのは、手の力感覚や、動力源にトルクリミッタを用いれば容易に判別できる
したがって、駆動軸１２、を矢印Ｄ’方向に反転・回転し次の工程に進むことが出来る

駆動軸１２、を矢印Ｄ’方向に反転・回転させると、前項により、ブラインドナット１８、を引き締めネジ０１、から抜き取る方向の、一方向クラッチ１４、が作動しており、被動軸１７、も矢印Ｄ’方向に回転・共回りし、ブラインドナット１８、を引き締めネジ０１、から抜き取るが、この時の制御筒０６、の位置は、
バネ１６の圧力：バネ１５の圧力 により決まる
通常はバネ１６、がバネ１５、より強くする
したがって、ブラインドナット１８、を取り外す過程、又は、取り外し終わった状態の時に、駆動軸１２、と被動軸１７、との共回りが終わり、被動軸１７、は基点に押し戻される

発明の実施例−２

［図１］［図５］［図６］では、駆動ネジ０９、をメネジとし、被動ネジ０８、をオネジとしているが、図示はしてはいないが、駆動ネジ０９をオネジとし、被動ネジ０８をメネジとする場合においても、本発明は成立する
勿論、一方向クラッチに付いても同様に、他の方法も活用できる
この様に一般的な設計の範疇に於いて構造の変更は可能であり、本発明の要旨は、フランジ押さえ０２、等に依り、制御筒０６を動かし、一方向クラッチ１４、を操作出来る事に有ると共に、被動軸１７の過剰な引き込みと押し戻しを防止することに有る

発明の実施例−３

ブラインドナットの共回り防止の為に、ブラインドナットを挿入する穴の周辺部に、切欠きを作る事が有り、この様な切欠きを作る為に、図示しては居ないが、フランジ押さえ０２と、引き締めネジ０１とを、それぞれ、メス型刃物と、オス型刃物とすれば「ニブラー」として使用出来る
従って、この切り欠き部を構成する為、刃先の交換のみにて可能となる
メス型刃物は、フランジ押さえ０２と異なり滑動する必要はない
この切り欠き部は、大きなサイズのブラインドナット１８を使用する時、ブラインドナット１８が、ボルトとの共回りを防ぐのに大きな効果がある、又、フランジ押さえ０１は其の侭で、図示していないが引締めネジ０１の代わりに「チャック」とすれば、「ブラインドリベット」の引込み用として使用できる

現状ではブラインドナットの取り付け工具が限定されている為、ブラインドナットの需要は少ないが今後は、バーリング、溶接ナットの代替にも利用が拡大されると思われる

０１ 引き締めネジ ０２ フランジ押さえ ０６ 制御筒
０７ 本体 ０８ 被動ネジ ０９ 駆動ネジ
１１ スラスト受け １２ 駆動軸 １４ 一方向クラッチ
１７ 被動軸 １８ ブラインドナット

Claims (2)

1. オネジとメネジの組み合わせによる構造に於いて、一方を駆動側とし、他方を被動側とし、被動側に引き締めネジを直接、又は、間接的に取り付け、駆動側を回転する事に依り、被動側を伸縮、または、回転可能にした共通の状態において、
   １． 被動側が基点付近に有る時に、ブラインドナットを引き締めネジに取り付ける為の 一方向クラッチを作動させ、ブラインドナットを取り付ける過程又は終了時に、フラン ジ押さえ等を介し、制御筒を動かしブラインドナットを引き締めネジに取り付ける為の 一方向クラッチを非作動状態とする構造か、
   又は、
   ２． ブラインドナットを取り付ける過程又は終了時に、フランジ押さえ等を介し、制御 筒を動かしブラインドナットを、取り外す為の一方向クラッチを作動状態とし、駆動側 を回転し被動側を引き締め、ブラインドナットを圧着する事が出来その後、駆動側を逆 方向に回転する時、ブラインドナットを取り外す為の一方向クラッチが作動し、駆動側 と被動側のオネジとメネジを共回りさせ、ブラインドナットから、引き締めネジを引き 抜き、フランジ押さえ等と制御筒が元に戻る事に依り、一方向クラッチを非作動とし、 被動側を基点に戻す構造の
   何れか又は双方の構造を有する引き締め工具
2. オネジとメネジの組み合わせによる構造において、一方を駆動側とし、他方を被動側とし、駆動側を回転する事に依り、被動側を伸縮、または、回転可能にし、駆動側の回転により被動側が何らか原因により、
   １． 過剰に基点付近を越えて押し戻される時、被動側が直接又は間接的に、駆動側と被 動側のオネジとメネジを共回りさせる事と、
   ２． 過剰に引き込んだ時、駆動ネジと被動ネジに押し当て板が接触し共回りをさせる事 、の
   いずれか又は双方を備えた構造の引き締め工具

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