JP2018034228A - 締付具 - Google Patents

Abstract

【課題】ワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトのフランジ部との位相とを合致させることをより容易とする締付具を提供すること。【解決手段】ボルト１４のネジ部１８に螺合されるナット１６と、ボルト１４に通されてナット１６から押圧されるワッシャ２４と、を保持する保持ツール３０を備える締付具であって、ボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持部材３４の内の少なくとも１つの段部５８の位置が、他のワッシャ保持部材３４の段部５８の位置とは異なることにより、ワッシャ保持部材３４は、ボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャ２４を保持して、ワッシャ２４の軸線Ｙ方向をボルト１４の軸線Ｘ方向に対して交差する位置関係とする締付具。【選択図】図８

Description

本発明は、ナットとワッシャとを保持ツールにて保持する締付具に関する。

所定の取付部材に対し、ボルト・ナットを介して相手材を取り付けることが行われている。例えば、取付部材のボルト孔と相手材のボルト孔を重ね合わせて連通させ、これらのボルト孔に１本のボルトを通した後、ボルト孔から突出したボルトのネジ部にナットを螺合する。ナットと相手材ないし取付部材との間には、ワッシャが介装されることもある。

ナットとボルトの間に十二分な締付トルクを得るときには、ナットランナ等の締付具が用いられる。締付具において、ナットはソケット内に収容され、ソケットごと螺回される。ワッシャを用いる場合には、特許文献１に記載されるように、ナットとワッシャとをソケットで同時に保持する。

そして、ワッシャを用いる場合には、ナットの螺合に先んじてワッシャとボルトの位相合わせを行うことが必要なことがある。特許文献１には、ナットとともに保持されたワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトの部分との位相とを合致させることが容易な締付具が開示されている。

特開２０１５−２１７４９１号公報

上記特許文献１に開示されている締付具においては、ワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトのフランジ部との位相とを合致させることが容易とされるが、それでも、一定の割合で、ワッシャとボルトのフランジ部との当接による位相の合致の堰止を回避することは困難であった。

本発明は、ワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトのフランジ部との位相とを合致させることをより容易とする締付具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、ボルト（例えば、後述のスタッドボルト１４）のネジ部（例えば、後述の第２ネジ部１８）に螺合されるナット（例えば、後述の六角フランジナット１６）と、前記ボルトに通されて前記ナットから押圧されるワッシャ（例えば、後述のワッシャ２４）と、を保持する保持ツール（例えば、後述の保持ツール３０）を備える締付具であって、前記ナットを収容するポケット（例えば、後述のポケット３８）が形成されたソケット（例えば、後述のソケット３２）と、前記ソケットに保持され、前記ポケットの開口に対して接近又は離間する方向に揺動する複数個のワッシャ保持部材（例えば、後述のワッシャ保持爪３４）と、前記ワッシャ保持部材を前記ソケット側に指向して弾発付勢する弾発部材（例えば、後述の第１コイルスプリング６４）と、を備え、前記ワッシャ保持部材に、前記ワッシャの側周壁の一部が進入する段部（例えば、後述の環状段部５８）が陥没形成され、前記ワッシャ保持部材は、前記ポケット内に収容された前記ナットと、側周壁の一部が前記段部に進入した前記ワッシャとの間に進入し、前記ナットと前記ワッシャを離間させる鍔部（例えば、後述の鍔部５４）を有し、前記ボルトの軸線（例えば、後述の軸線Ｘ）方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なることにより、前記ワッシャ保持部材は、前記ボルトの軸線方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢に前記ワッシャを保持して、前記ワッシャの軸線（例えば、後述の軸線Ｙ）方向を前記ボルトの軸線方向に対して交差する位置関係とし、前記ワッシャ保持部材は、前記ナットを前記ネジ部に螺合する際、前記ポケットの開口から離間する方向に揺動して前記鍔部が前記ナットと前記ワッシャの間から離脱する締付具を提供する。

本発明によれば、前記ワッシャ保持部材は、前記ボルトの軸線方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢に前記ワッシャを保持する。このため、ワッシャに形成された貫通孔が多角形形状であり、ワッシャが装着されるボルトの部分が、ワッシャに形成された貫通孔と同様の多角形形状である場合であっても、ワッシャと当該ボルトの部分との接触面積を小さくすることができ、多角形形状同士が完全に一致しなくても、互いに係合し始めさせることが可能となる。これにより、ワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトの部分との位相とを合致させることをより容易とすることができ、ワッシャと当該ボルトの部分とを容易に係合させることができる。

そして、前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの長さが、他の前記ワッシャ保持部材の長さとは異なることにより、前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なる。

このため、簡単な構成により、ワッシャ保持部材が、ボルトの軸線方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャを保持することを可能とする。

また、前記ボルトの軸線方向において前記ワッシャ保持部材を移動可能とするワッシャ保持部材移動部（例えば、後述の進退装置６０１）を備え、前記ワッシャ保持部材移動部によって前記ワッシャ保持部材が移動させられることにより、前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なる。このため、例えば、ワッシャをボルトに係合させるときにのみ、ワッシャ保持部材が、ボルトの軸線方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャを保持することを可能とする。

本発明によれば、ワッシャの位相と、ワッシャを係合させるボルトのフランジ部との位相とを合致させることをより容易とする締付具を提供することができる。

第１部材と第２部材とが、スタッドボルト（ボルト）と六角フランジナット（ナット）によって連結される様子を示す概略斜視図である。 スタッドボルトの六角フランジ部の頂点と、ワッシャの六角挿通孔の頂点との位置関係を示す図であり、（Ａ）は、スタッドボルトの六角フランジ部の頂点と、ワッシャの六角挿通孔の頂点との位相が合致した状態を示す要部正面図であり、（Ｂ）は、スタッドボルトの六角フランジ部の頂点と、ワッシャの六角挿通孔の頂点との間に位相ズレが生じた状態を示す要部正面図である。 本発明の第１実施形態に係る締付具を構成する保持ツールを示す正面図である。 図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 スタッドボルトの第２ネジ部が、ワッシャ保持爪（ワッシャ保持部材）に保持されたワッシャの六角挿通孔に通された状態を示す要部側面断面図である。 スタッドボルトの第２ネジ部がワッシャの六角挿通孔に通された後に、ワッシャを前進させた際に、スタッドボルトの六角フランジ部にワッシャの六角挿通孔の内壁が当接し始めた状態を示す要部側面断面図である。 スタッドボルトの六角フランジ部にワッシャの六角挿通孔の内壁が当接した状態を示す要部側面断面図である。 傾斜したワッシャの部分であって最も前進した部分に位置する六角挿通孔の部分に、六角フランジ部が入った状態を示す要部側面断面図である。 六角挿通孔に六角フランジ部が挿入され、更にナットが前進した際に、ワッシャ保持爪が揺動を開始し、その後、フランジ部がワッシャの端面に当接した状態を示す要部側面断面図である。 ワッシャ保持爪が揺動を開始した後に、ナットが更に前進し、ワッシャにナットが当接した状態を示す要部側面断面図である。 本発明の第２実施形態に係る締付具を構成する保持ツールを示す断面図である。

本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、ワッシャとボルトの位相合わせについて説明する。図１は、第１部材１０と第２部材１２とが、スタッドボルト１４（ボルト）と六角フランジナット１６（ナット）によって連結される様子を示す概略斜視図である。図２は、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２の頂点と、ワッシャ２４の六角挿通孔２６の頂点との位置関係を示す図であり、（Ａ）は、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２の頂点と、ワッシャ２４の六角挿通孔２６の頂点との位相が合致した状態を示す要部正面図であり、（Ｂ）は、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２の頂点と、ワッシャ２４の六角挿通孔２６の頂点との間に位相ズレが生じた状態を示す要部正面図である。
スタッドボルト１４の第１ネジ部１７は、第１部材１０に予め螺合されている。第２ネジ部１８は、第２部材１２に貫通形成されたボルト孔２０に通される。六角フランジナット１６は、ボルト孔２０から突出した第２ネジ部１８に螺合される。

スタッドボルト１４には、第２ネジ部１８の起端部側に六角フランジ部２２が設けられている。六角フランジ部２２は、第２部材１２のボルト孔２０から露呈し、ワッシャ２４に貫通形成された六角挿通孔２６に挿入される。六角挿通孔２６及び六角フランジ部２２は正六角形であり、六角挿通孔２６の外寸は、六角フランジ部２２の外寸に比して若干大きい。

第２ネジ部１８に対して六角フランジナット１６に十二分な締付トルクを与えるときには、ナットランナ等のソケットで六角フランジナット１６及びワッシャ２４を保持する。この際、ソケットのポケット内に、六角フランジナット１６を奥側、ワッシャ２４を手前側として配置する。そして、ナットランナの回転軸を回転させながらソケットを第２ネジ部１８に接近させ、ワッシャ２４の六角挿通孔２６に第２ネジ部１８を通し、六角フランジナット１６のネジ部を第２ネジ部１８に螺合させる。六角フランジナット１６のフランジ部２８の端面は、最終的にワッシャ２４の端面に着座する。

六角挿通孔２６に第２ネジ部１８を通す際に、図２Ａに示すように、六角挿通孔２６と六角フランジ部２２の頂点同士の位置が合致しているときには、六角フランジ部２２が六角挿通孔２６に容易に挿入される。これに対して、図２Ｂに示すように、六角挿通孔２６と六角フランジ部２２の頂点同士の位置が合致していないときには、ワッシャ２４の端面が六角フランジ部２２の端面に当接するので、六角フランジ部２２の六角挿通孔２６への挿入が堰止される。この状態で六角フランジナット１６を回転させると、六角フランジ部２２と六角フランジナット１６との間にワッシャ２４が挟まれた状態となる。すると、六角フランジナット１６をそれ以上回転させることができなくなる。即ち、六角フランジナット１６が螺合途中で停止する。このため、締付トルクを得ることが困難となる。

本実施の形態に係る締付具は、六角挿通孔２６と六角フランジ部２２の頂点同士の間に図２Ｂに示す位置ズレ（位相ズレ）が生じているときに、ワッシャ２４を回転させて図２Ａに示す状態、即ち、位相合わせを行うことが可能である。以下、この点について詳述する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る締付具を構成する保持ツール３０を示す正面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５は、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８が、ワッシャ保持爪３４（ワッシャ保持部材）に保持されたワッシャ２４の六角挿通孔２６に通された状態を示す要部側面断面図である。
本実施の形態においては、ワッシャ保持爪３４は３個設けられている。図３においては、後述する収容溝３６の位置が分かるように、ワッシャ保持爪３４中の１個を仮想線にて示している。

図４等に示すように、ソケット３２は、ポケット３８が形成されたカップ部４０と、カップ部４０の閉塞端部から突出した小径の筒状軸部４２とを有する。図５等に示すように、六角フランジナット１６は、カップ部４０のポケット３８に収容されてソケット３２に保持される。

ポケット３８の底壁には、図３に示すポケット３８の中央を中心とした周方向に、略等間隔で６個の磁石４４が埋設されている。これらの磁石４４は、六角フランジナット１６のドーム状端面に磁着する。六角フランジナット１６は磁石４４によって吸着保持され、ポケット３８から脱落することが困難とされる。

カップ部４０の外壁には、カップ部４０の軸線方向（図３の紙面の表面と裏面とを結ぶ方向）に沿って延びるとともに、カップ部４０の外壁から内壁側に向かって（図３に示すカップ部４０の中央に向って）窪んだ３本の収容溝３６が形成されている。ワッシャ保持爪３４の大部分は、収容溝３６に収容されている。

筒状軸部４２に近接するカップ部４０の端部には、収容溝３６の軸線方向の略半分を覆うリング状ブラケット４６が外嵌される。リング状ブラケット４６は、図示しないボルトでカップ部４０に連結されており、リング状ブラケット４６がカップ部４０から脱落することが阻止されている。カップ部４０の先端には、収容溝３６に比較して幅広の切欠４８（図４参照）が形成されている。ワッシャ保持爪３４の先端は、切欠４８に侵入する。

図４等に示すように、ワッシャ保持爪３４は、長尺な胴部５０を有する。胴部５０の長手方向（図４に示す胴部５０の左右方向）における３つのワッシャ保持爪３４の長さ（図４に示す筒状部５６の左端から円弧状膨出部５２の右端までの長さ）は、全て同じではなく、一つのワッシャ保持爪３４の長さは、他の２つのワッシャ保持爪３４の長さよりも短い。胴部５０の端部には、胴部５０の直径方向外方に向かって膨出し、円弧面を有する円弧状膨出部５２が胴部５０と一体的に設けられている。円弧状膨出部５２の最も膨出している部位である最も大径な部位の側壁は、収容溝３６の底壁と、リング状ブラケット４６の内壁とにそれぞれ点接触している。

ワッシャ保持爪３４は、この点接触以外には、ソケット３２又はリング状ブラケット４６に当接していない（拘束を受けていない）。このため、ワッシャ保持爪３４は、収容溝３６の底壁と、リング状ブラケット４６の内壁とに点接触した部位を支点として、図４中に矢印で示す方向に揺動することが可能である。

また、ワッシャ保持爪３４は、胴部５０の先端側（図４における胴部５０の左側）に連なる鍔部５４と、鍔部５４の先端側（図４における鍔部５４の左側）に連なり中空に形成された筒状部５６と、を一体的に有する。これら鍔部５４及び筒状部５６が、前述のようにカップ部４０の切欠４８に進入する。

図４等に示すように、鍔部５４の外周縁の近傍の部分は、テーパー状に面取りされている。このため、カップ部４０のポケット３８に収容された六角フランジナット１６の軸方向における鍔部５４の肉厚は、六角フランジナット１６及びワッシャ２４に接近するにつれて小さくなる。換言すれば、鍔部５４は、六角フランジナット１６及びワッシャ２４に接近するにつれてテーパー状に薄肉化されている。

筒状部５６は、筒状部５６の側壁が周方向へ一周するように窪んで切り欠かれた形状を有しており、この窪んだ切り欠きは環状段部５８（段部）を形成（陥没形成）する。ワッシャ２４の側周壁は、各ワッシャ保持爪３４の環状段部５８に進入する。前述のように、胴部５０の長手方向における一つのワッシャ保持爪３４の長さは、同方向における他の２つのワッシャ保持爪３４の長さよりも短いため、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の１つのワッシャ保持爪３４の長さが、他のワッシャ保持爪３４の長さとは異なる。このため、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向において、一のワッシャ保持爪３４の環状段部５８は、他の２つのワッシャ保持爪３４の環状段部５８よりも、後退した位置（図４において右寄りの位置）にあり、他の２つのワッシャ保持爪３４の環状段部５８とは異なる位置にある。

これにより、ワッシャ２４の側周壁が各ワッシャ保持爪３４の環状段部５８に進入することにより保持されるワッシャ２４は、図５等に示すように、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢（図５におけるワッシャ２４の下側の部分が左寄りに位置し、上側の部分が右寄りに位置している姿勢）とされ、ワッシャ２４の軸線Ｙ方向をスタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に対して交差する位置関係とされる。このようにワッシャ２４が保持される姿勢の傾斜の角度の値は、スタッドボルト１４の軸に直交する方向において、六角フランジ部２２の最大径が、同方向における六角挿通孔２６の最大径よりも小さい値をとる範囲内にある。

リング状ブラケット４６には、半径方向外方に向かって突出するように３個のスプリング保持部６０が設けられている。各スプリング保持部６０には、カップ部４０を半径方向に貫通するように保持孔６２が形成されており、保持孔６２には、弾発部材としての第１コイルスプリング６４が収容されている。

保持孔６２にはボルト止孔６６が連なっている。ボルト止孔６６が抜止ボルト６８で閉塞されることにより、保持孔６２からの第１コイルスプリング６４の抜け止めがなされると共に、第１コイルスプリング６４が圧縮された状態とされる。圧縮された第１コイルスプリング６４は、ワッシャ保持爪３４の胴部５０を、収容溝３６の底壁側（ポケット３８側）に指向して常時弾発付勢している。この弾発付勢により、ワッシャ保持爪３４に外力が作用していないときに、ワッシャ保持爪３４が揺動することが防止される。また、スプリング６４は、ワッシャ２４がワッシャ保持爪３４の環状段部５８に入った状態では、ワッシャ２４を挟む挟み力を発生し、ワッシャ２４が脱落することを防止する。

ソケット３２の筒状軸部４２には、筒状軸部４２の内面によって、断面略六角形状で且つ有底の摺動孔７０が形成されるとともに、六角柱形状を有する摺動孔７０の内壁の角線の位置に歯部７２が形成されている。この歯部７２に対し、例えば、図示しないナットランナの回転軸の先端である図示しない六角柱形状部の外壁に形成された角線としての歯部が噛合する。また、筒状軸部４２及び六角柱状部は、回転軸に保持された第２コイルスプリング７４（弾発手段）に囲繞されている。すなわち、保持ツール３０は、の噛合と、第２コイルスプリング７４の筒状軸部４２への係合とによって回転軸に保持されている。この保持により、保持ツール３０が前述の図示しない回転軸に取り付けられて締付具としてのナットランナを構成し、上記構成の保持ツール３０は、図示しないナットランナの回転軸に取り付けられて用いられる。

なお、ソケット３２と図示しない回転軸とは、相対的な摺動を起こすことが可能である。また、第２コイルスプリング７４は、保持ツール３０を回転軸から離間する方向に弾発付勢している。

図示しないナットランナは、回転付勢手段としての図示しない回転用モータを具備する。回転軸は、この回転用モータの駆動による作用により回転する。図示しない回転軸が回転することに追従して、回転軸の先端に取り付けられた保持ツール３０は回転する。

以上のような構成の保持ツール３０を有する締付具により、六角フランジナット１６をワッシャ２４と共に第２ネジ部１８に螺合して締付ける工程について説明する。
図６は、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８がワッシャ２４の六角挿通孔２６に通された後に、ワッシャ２４を前進させた際に、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２にワッシャ２４の六角挿通孔２６の内壁が当接し始めた状態を示す要部側面断面図である。図７は、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２にワッシャ２４の六角挿通孔２６の内壁が当接した状態を示す要部側面断面図である。図８は、傾斜したワッシャ２４の部分であって最も前進した部分に位置する六角挿通孔２６の部分に、六角フランジ部２２が入った状態を示す要部側面断面図である。図９は、六角挿通孔２６に六角フランジ部２２が挿入され、更に六角フランジナット１６が前進した際に、ワッシャ保持爪３４が揺動を開始し、その後、フランジ部がワッシャの端面に当接した状態を示す要部側面断面図である。図１０は、ワッシャ保持爪３４が揺動を開始した後に、六角フランジナット１６が更に前進し、ワッシャ２４にフランジナット１６が当接した状態を示す要部側面断面図である。

先ず、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８を、第２部材１２のボルト孔２０に、予め通しておく。次に、保持ツール３０を回転軸に取り付けることにより、締付具としてのナットランナを構成する。次に、保持ツール３０のポケット３８に六角フランジナット１６を挿入する。六角フランジナット１６のドーム状端面は、ポケット３８の底壁に設けられた磁石４４によって吸着保持される。

次に、ワッシャ保持爪３４の環状段部５８にワッシャ２４の側周壁の一部を進入させる。このために、少なくとも１本のワッシャ保持爪３４が、スプリングコイルの弾発付勢力に抗して押し広げられ、残余のワッシャ保持爪３４の環状段部５８にワッシャ２４の側周壁が挿入される。その後、押し広げられたワッシャ保持爪３４を解放すれば、ワッシャ保持爪３４が第１コイルスプリング６４から弾発付勢される。その結果、筒状部５６及び鍔部５４がポケット３８の開口側に向かって揺動する。

筒状部５６及び鍔部５４は、ソケット３２の先端の切欠４８に進入する。この際、ワッシャ２４の側周壁の一部が環状段部５８に挿入されて図３及び図４に示す状態となる。結局、ワッシャ２４は、その側周壁が３本のワッシャ保持爪３４の環状段部５８に挿入されることによってワッシャ保持爪３４に保持されている。

ポケット３８に収容された六角フランジナット１６と、ワッシャ保持爪３４に保持されたワッシャ２４との間には、ワッシャ保持爪３４の鍔部５４が介在する。また、鍔部５４とフランジナット１６とは、第２ネジ部１８のネジねじ山１ピッチ〜２ピッチ分に相当する距離で離間している。このとき、前述のように、胴部５０の長手方向における一つのワッシャ保持爪３４の長さは、同方向における他の２つのワッシャ保持爪３４の長さよりも短いため、ワッシャ保持爪３４により保持されるワッシャ２４は、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢とされ、ワッシャ２４の軸線Ｙ方向をスタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に対して交差する位置関係とされている。

このようにして保持ツール３０が六角フランジナット１６及びワッシャ２４を保持した後、回転用モータが付勢される。これに伴って回転軸及び保持ツール３０が回転を開始する。さらに、回転軸及び保持ツール３０が、スタッドボルト１４（図４参照）に向かって前進する。

保持ツール３０が前進動作することにより、先ず、図５に示すように、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８がワッシャ２４の六角挿通孔２６を通る。この際に、ワッシャ２４の六角挿通孔２６の内壁が第２ネジ部１８の側周壁に当接しても、ワッシャ保持爪３４の鍔部５４によって、ワッシャ２４の六角フランジナット１６側への後退が堰止され回避される。

保持ツール３０が一層前進すると、図６に示すように、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８が六角フランジナット１６の内部のネジ部に螺合され始める。その一方で、ワッシャ２４がスタッドボルト１４の六角フランジ部２２に到達する。ここで、ワッシャ２４の六角挿通孔２６の頂点の位置と、六角フランジ部２２の頂点の位置とが合致していないとき、すなわち、図２Ｂに示す位相ズレ状態であるときには、六角挿通孔２６の内壁が六角フランジ部２２に当接する。

六角挿通孔２６の内壁が六角フランジ部２２に当接することに伴い、ワッシャ２４がスタッドボルト１４から反力を受ける。この反力により、ワッシャ２４へ爪が押付けられ、ワッシャ２４が鍔部５４に押圧されるようになる。この押圧を受けた鍔部５４と、ワッシャ２４との間に摩擦力が発生する。また、ワッシャ保持爪３４により保持されるワッシャ２４は、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢とされている。このため、六角挿通孔２６の内壁の部分であって、最も後退している部分（図７において最も右寄りに位置している部分）は、六角フランジ部２２に対して滑りやすい状態となる。また、六角挿通孔２６の内壁の部分であって、最も前進している部分（図７において最も左寄りに位置している部分）は、ワッシャ２４がスタッドボルト１４の軸線Ｘに直交する方向に対して傾いているため、ワッシャ２４と六角フランジ部２２との接触面積が小さくなっており、図７〜図８に示すように、六角フランジ部２２の角部に係合し始める。すなわち、図２Ａに示す位相合わせがなされ始める。このため、回転軸及び保持ツール３０に作用している回転付勢力が、ワッシャ保持爪３４を介して回転トルクとしてワッシャ２４に伝達される。

回転トルクを受けたワッシャ２４は、六角挿通孔２６の内壁が六角フランジ部２２に当接した状態で回転する。この回転の最中に、六角挿通孔２６の頂点の位置と、六角フランジ部２２の頂点の位置とが合致する。その結果、ワッシャ２４が前進し、六角挿通孔２６に六角フランジ部２２が進入する。

そして、六角挿通孔２６に六角フランジ部２２が進入して、ワッシャ２４は、前進も回転もできなくなる。すなわち、ワッシャ２４は、位置決め固定されるとともに位相決めされる。また、ワッシャ保持爪３４の鍔部５４がワッシャ２４と六角フランジナット１６の間において隙間がなくなり挟まれた状態で介在しているので、保持ツール３０も前進することができなくなる。

その一方では、保持ツール３０には、回転用モータの回転付勢力が作用している。このため、保持ツール３０の回転が維持される。この際、ソケット３２のポケット３８内に収容された六角フランジナット１６も回転するので、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８に対する六角フランジナット１６の螺合が継続する。従って、六角フランジナット１６のみが前進する。回転軸の六角柱状部の先端面は、この時点で、摺動孔７０の底壁に当接する。

六角フランジナット１６が前進することに伴い、六角フランジナット１６のフランジ部２８が、位置決め固定されたワッシャ２４に対して接近する。すなわち、両者の距離が小さくなる。このため、ワッシャ保持爪３４の鍔部５４に対し、六角フランジナット１６からワッシャ２４に向かう方向の力、又は、ワッシャ２４から六角フランジナット１６に向かう方向の力が作用する。

これらの力を鍔部５４に受けたワッシャ保持爪３４は、収容溝３６の底壁と、リング状ブラケット４６の内壁とに点接触した円弧状膨出部５２の最も大径な部位を支点として、ポケット３８の開口から離間する方向に揺動し始める。すなわち、鍔部５４が、六角フランジナット１６とワッシャ２４の間の空間からの離脱を開始する。鍔部５４が、直径方向外方に向かうに従ってテーパー状に薄肉化されているので、この離脱によるワッシャ保持爪３４の揺動が容易に進行する。

ワッシャ保持爪３４が揺動することに伴い、第１コイルスプリング６４がワッシャ保持爪３４の胴部５０によって圧縮される。また、保持ツール３０は、第２コイルスプリング７４の弾発付勢によって前進する。このときには、摺動孔７０内の歯部７２が図示しない回転軸の六角柱状部の歯部に沿って摺動する。その結果、六角柱状部の先端面が摺動孔７０の底壁から離間する。

六角フランジナット１６が一層前進することに伴い、図９に示すように、ワッシャ保持爪３４は、一層揺動して鍔部５４が六角フランジナット１６とワッシャ２４の間から離脱し、ワッシャ２４又は六角フランジナット１６のフランジ部２８の側周壁に乗り上げ、そして、図１０に示すように乗り越える。従って、保持ツール３０がワッシャ保持爪３４の鍔部５４により前進が堰止されることがなくなる。このため、保持ツール３０は、第２コイルスプリング７４の弾発付勢を受け、回転しながら更に前進する。これにより六角フランジナット１６のドーム状端部が磁石４４に再吸着され、その結果、六角フランジナット１６に伝達される回転トルクが増加する。

以上のような理由から、第２ネジ部１８に対する六角フランジナット１６の螺合が一層進行する。六角フランジナット１６の螺合が終了すると、六角フランジナット１６のフランジ部２８がワッシャ２４に押し付けられる。換言すれば、ワッシャ２４が六角フランジナット１６から押圧されるようになり、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８と六角フランジナット１６との間に十二分な締付トルクが得られる。

このように、ソケット３２にワッシャ保持爪３４を設けて保持ツール３０を構成したことにより、ワッシャ２４とスタッドボルト１４の位相合わせを行うことが容易となる。このため、スタッドボルト１４の第２ネジ部１８に対し、ワッシャ２４を介装した状態で六角フランジナット１６を容易に螺合することができる。以上により、第１部材１０と第２部材１２がスタッドボルト１４と六角フランジナット１６によって連結されるに至る。

第２ネジ部１８に対する六角フランジナット１６の螺合が終了すると、回転軸及び保持ツール３０が後退する。この際、六角フランジナット１６がポケット３８内から露呈してソケット３２から離脱する。そして、ワッシャ保持爪３４の胴部５０が第２コイルスプリング７４からの弾発付勢を受け、鍔部５４及び筒状部５６がポケット３８の開口側に向かうように揺動する。この揺動の支点も、前述の点接触箇所である。鍔部５４及び筒状部５６は、図４に示すように、カップ部４０の切欠４８に進入する。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、締付具は、ボルトとしてのスタッドボルト１４のネジ部（第２ネジ部１８）に螺合されるナット（六角フランジナット１６）と、スタッドボルト１４に通されて六角フランジナット１６から押圧されるワッシャ２４と、を保持する保持ツール３０を備える。
締付具は、六角フランジナット１６を収容するポケット３８が形成されたソケット３２と、ソケット３２に保持され、ポケット３８の開口に対して接近又は離間する方向に揺動する複数個のワッシャ保持部材としてのワッシャ保持爪３４と、ワッシャ保持爪３４をソケット３２側に指向して弾発付勢する弾発部材としての第１コイルスプリング６４と、を備える。
ワッシャ保持爪３４には、ワッシャ２４の側周壁の一部が進入する段部としての環状段部５８が陥没形成される。ワッシャ保持爪３４は、ポケット３８内に収容された六角フランジナット１６と、側周壁の一部が環状段部５８に進入したワッシャ２４との間に進入し、六角フランジナット１６とワッシャ２４とを離間させる鍔部５４を有する。
スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の１つの環状段部５８の位置が、他のワッシャ保持爪３４の環状段部５８の位置とは異なることにより、ワッシャ保持爪３４は、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャ２４を保持して、ワッシャ２４の軸線Ｙ方向をスタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に対して交差する位置関係とし、ワッシャ保持爪３４は、六角フランジナット１６を第２ネジ部１８に螺合する際、ポケット３８の開口から離間する方向に揺動して鍔部５４が六角フランジナット１６とワッシャ２４の間から離脱する。

これにより、ワッシャ保持爪３４は、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャ２４を保持する。このため、ワッシャ２４に形成された貫通孔が６角形状の六角挿通孔２６であり、スタッドボルト１４の六角フランジ部２２が６角形形状である場合であっても、六角フランジ部２２とワッシャ２４との接触面積を小さくすることができ、６角形状同士が完全に一致しなくても、互いに係合し始めさせることが可能となる。これにより、ワッシャ２４の位相と、ワッシャ２４を係合させるスタッドボルト１４の六角フランジ部２２との位相とを合致させることをより容易とすることができ、ワッシャ２４と六角フランジ部２２とを容易に係合させることができる。

また、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の少なくとも１つの長さが、他のワッシャ保持爪３４の長さとは異なることにより、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の少なくとも１つの環状段部５８の位置が、他のワッシャ保持爪３４の環状段部５８の位置とは異なる。これにより、簡単な構成により、ワッシャ保持爪３４が、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャ２４を保持することを可能とする。

次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る締付具を構成する保持ツール３０Ａを示す断面図である。
以下、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態に係る締付具の保持ツール３０Ａは、ワッシャ保持爪３４をスタッドボルト１４の軸線Ｘ方向へ進退可能な、ワッシャ保持部材移動部としての進退装置６０１を有する点で、第１実施形態における締付具の保持ツール３０の構成とは異なる。

進退装置６０１は、図１１に示すように、スプリング保持部６０内に配置されており、スプリング等のコンパクト且つ簡易的な反発物により構成される。駆動部は、胴部５０の円弧状膨出部５２の後端部（図１１における円弧状膨出部５２の右端部）に接続されており、ワッシャ保持爪３４を、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向へ進退可能である。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向においてワッシャ保持部材を移動可能とするワッシャ保持部材移動部としての進退装置６０１を備えている。これにより、進退装置６０１によってワッシャ保持爪３４が移動させられることにより、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の少なくとも１つの環状段部５８の位置が、他のワッシャ保持爪３４の段部５８の位置とは異なるようにすることができる。そして、例えば、ワッシャ２４をスタッドボルト１４に係合させるときにのみ、ワッシャ保持爪３４が、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢にワッシャ２４を保持することを可能とする。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、ワッシャ保持爪３４は、３つ設けられていたが、この構成に限定されない。また、ポケット３８の底壁には、ポケット３８の中央を中心とした周方向に、略等間隔で６個の磁石４４が埋設されていたが、この構成に限定されない。
また、本実施形態では、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向における、複数個のワッシャ保持爪３４の内の１つのワッシャ保持爪３４の長さが、他の２つのワッシャ保持爪３４の長さとは異なっていたが、この構成に限定されない。例えば、ワッシャ保持部材（ワッシャ保持爪）の数が４つの場合には、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向において、４つのワッシャ保持部材の段部のうちの２つが、他の２つの段部よりもワッシャ２４及びフランジナット１６の進行方向の上流側（図５の右側）に位置すればよく、ワッシャ保持部材の数が５つ以上の場合には、スタッドボルト１４の軸線Ｘ方向において、３つの異なる位置に、複数個のワッシャ保持部材の段部がそれぞれ配置される必要がある。

また、締付具の構成や保持ツールを構成する各部材の構成は、本実施形態における締付具の構成や保持ツール３０、３０Ａを構成する各部材の構成に限定されない。例えば、ワッシャ２４の挿通孔は円孔であってもよいし、六角フランジナット１６に代替して六角ナット等を螺合するようにしてもよい。また、保持ツール３０をトルクレンチ等に取り付けて締付具を構成するようにしてもよい。

また、円弧面を有する円弧状膨出部５２が胴部５０と一体的に設けられていたが、この構成に限定されない。即ち、円弧状膨出部５２のように円弧面を有していなくてもよく、収容溝３６の底壁と、リング状ブラケット４６の内壁とにそれぞれ点接触する形状を有する部材が、円弧状膨出部５２に代えて用いられてもよい。

また、筒状部５６は、筒状部５６の側壁が周方向へ一周するように窪んで切り欠かれた形状を有しており、この窪んだ切り欠きは環状段部５８（段部）を形成（陥没形成）したが、この構成に限定されない。例えば、筒状部は、筒状部の側壁が周方向へ一周するように窪んで切り欠かれていなくてもよい。

また、ソケット３２の筒状軸部４２には、筒状軸部４２の内面によって、断面略六角形状で且つ有底の摺動孔７０が形成されるとともに、六角柱形状を有する摺動孔７０の内壁の角線の位置に歯部７２が形成されており、この歯部７２に対し、ナットランナの回転軸の先端である六角柱形状部の外壁に形成された角線としての歯部が噛合したが、この構成に限定されない。例えば、当該六角柱形に代えて、四角柱形でもよい。

１４…スタッドボルト
１６…六角フランジナット
１７…第１ネジ部
１８…第２ネジ部
２４…ワッシャ
３０、３０Ａ…保持ツール
３２…ソケット
３４…ワッシャ保持爪（ワッシャ保持部材）
３８…ポケット
５４…鍔部
５８…環状段部
６４…第１コイルスプリング
６０１…進退装置（ワッシャ保持部材移動部）

Claims (3)

1. ボルトのネジ部に螺合されるナットと、前記ボルトに通されて前記ナットから押圧されるワッシャと、を保持する保持ツールを備える締付具であって、
   前記ナットを収容するポケットが形成されたソケットと、
   前記ソケットに保持され、前記ポケットの開口に対して接近又は離間する方向に揺動する複数個のワッシャ保持部材と、
   前記ワッシャ保持部材を前記ソケット側に指向して弾発付勢する弾発部材と、を備え、
   前記ワッシャ保持部材に、前記ワッシャの側周壁の一部が進入する段部が陥没形成され、
   前記ワッシャ保持部材は、前記ポケット内に収容された前記ナットと、側周壁の一部が前記段部に進入した前記ワッシャとの間に進入し、前記ナットと前記ワッシャを離間させる鍔部を有し、
   前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なることにより、前記ワッシャ保持部材は、前記ボルトの軸線方向に直交する方向に対して傾斜した姿勢に前記ワッシャを保持して、前記ワッシャの軸線方向を前記ボルトの軸線方向に対して交差する位置関係とし、
   前記ワッシャ保持部材は、前記ナットを前記ネジ部に螺合する際、前記ポケットの開口から離間する方向に揺動して前記鍔部が前記ナットと前記ワッシャの間から離脱する締付具。
2. 前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの長さが、他の前記ワッシャ保持部材の長さとは異なることにより、前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なる、請求項１に記載の締付具。
3. 前記ボルトの軸線方向において前記ワッシャ保持部材を移動可能とするワッシャ保持部材移動部を備え、
   前記ワッシャ保持部材移動部によって前記ワッシャ保持部材が移動させられることにより、前記ボルトの軸線方向における、複数個の前記ワッシャ保持部材の内の少なくとも１つの前記段部の位置が、他の前記ワッシャ保持部材の前記段部の位置とは異なる、請求項１に記載の締付具。

Images