JP2594238B2

JP2594238B2 - ねじ締め装置

Info

Publication number: JP2594238B2
Application number: JP28862494A
Authority: JP
Inventors: 和彦俵
Original assignee: 豊和株式会社
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH08126924A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締め装置、更に詳
しくは、水道メータ等のユニットにおいて、その締付部
材をその本体に対し所定の締付トルクで自動的に締め付
けることができるねじ締め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本体と、本体にねじ結合される締付部材
とを備えたユニット、例えば水道メータにおいて、前記
本体は、その中央部に位置付けられている円筒部と、円
筒部から半径方向外方へ突出する一対の導管部とを備え
ている。各導管部は円筒部の互いに１８０度反対側に設
けられ、それぞれ円筒部内に開口している。水道水は導
管部の一方から円筒部を通過して導管部の他方へ流れ
る。円筒部内には回転自在に支持された羽根車と、羽根
車の回転を検出して円筒部を通過する水道水の流量に変
換する計測器が収容される。計測器の上端には半径方向
外方へ突出する環状のフランジ部が設けられ、このフラ
ンジ部の下面が円筒部の上端面に載置されることによ
り、計測器は円筒部内に収容・支持される。計測器のフ
ランジ部の下面には、円筒部の上端面との間をシールす
るためのＯリングが装着されている。円筒部の上端部外
周面には雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部に締付部材
がねじ結合される。締付部材は略リング状の本体を有
し、その内周面には雌ねじが形成されている。締付部材
の上端には半径方向内方に突出する環状のフランジ部が
設けられている。締付部材が円筒部にねじ込まれること
により、計測器は円筒部にＯリングを介して支持され
る。また締付部材のフランジ部下面は計測器のフランジ
部上面の周縁に当接するが、その間にはリング状のパッ
キンが介在される。締付部材の上方の開口は、締付部材
の本体にヒンジを介して装着された蓋により開閉される
よう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】締付部材が本体に対し
ねじ込まれた状態において、締付部材のフランジ部下面
は計測器のフランジ部上面の周縁にパッキンを介して押
圧され、計測器のフランジ部下面はＯリングを介して円
筒部の上端面に押圧される。締付部材の本体に対する締
付トルクが適性である所定値より過少な場合には、前記
Ｏリングの存在にもかかわらず、円筒部と締付部材のね
じ結合部から水漏れが生じてしまう。また前記締付トル
クが過大な場合には、Ｏリングあるいは計測器を破損す
るおそれがある。したがって、締付部材を本体に対し、
常に適性な所定の締付トルクをもって自動的に締め付け
る（ねじ込む）ことができると共に締付トルクの設定が
容易であるねじ締め装置の出現が望まれていた。

【０００４】一方、水道メータには、大きさ、形状等に
おいて相違する、種々の形態のものが存在し、それぞれ
広く実用化されている。したがって、締付部材を本体に
対し、形態の相違に応じて、常に適性な所定の締付トル
クをもって自動的に締め付けることができると共に形態
の相違に応じた締付トルクの設定が容易であり、しか
も、形態の相違に対し容易かつ迅速に対応することがで
きるねじ締め装置の出現が望まれていた。しかしながら
前記した各要望を満足するようなねじ締め装置は、未だ
に提案されていない。

【０００５】本発明の目的は、締付部材を本体に対し、
常に適性な所定の締付トルクをもって自動的に締め付け
ることができると共に締付トルクの設定がきわめて容易
である、改良されたねじ締め装置を提供することであ
る。

【０００６】本発明の他の目的は、締付部材を本体に対
し、形態の相違に応じて、常に適性な所定の締付トルク
をもって自動的に締め付けることができると共に形態の
相違に応じた締付トルクの設定がきわめて容易であり、
しかも、形態の相違に対し容易かつ迅速に対応すること
ができる、改良されたねじ締め装置を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、駆動手
段により回転駆動されるよう基台に支持された保持手段
と、該保持手段に保持された本体と該本体にねじ結合さ
れた締付部材とを備えたユニットと、該基台の上方に上
下動自在に支持されかつ流体圧シリンダ機構に連結され
た昇降軸部材と、該流体圧シリンダ機構に流体圧を供給
して該昇降軸部材を昇降させる流体圧供給装置と、該昇
降軸部材の下端部に固定された圧接部材と、該圧接部材
に回転自在にかつ上方への移動が許容されるよう吊り下
げられた支持軸部材と、該圧接部材の下方に間隔を置い
て対向するよう該支持軸部材に固定された被圧接部材
と、該支持軸部材の、該被圧接部材の下方に固定されか
つ係止手段を備えた係止部材とを含み、該支持軸部材の
上方への該移動は、該被圧接部材が該圧接部材に当接す
ることにより阻止され、該ユニットの該締付部材は、該
係止部材の下方に間隔を置いて対向しかつ該昇降軸部材
と共に該係止部材が降下したとき該係止部材に当接して
該降下を阻止するよう配置されると共に該当接状態にお
いて該係止手段に対し回転方向の移動が阻止される被係
止手段を備え、該昇降軸部材の更なる降下により該圧接
部材が該被圧接部材に圧接され、該圧接状態において該
本体の回転により静止状態にある該締付部材に付与され
る締付トルクが所定値に達すると該被圧接部材が該圧接
部材に対しスリップして回転するよう構成され、該流体
圧供給装置には、該昇降軸部材を降下させる流体圧を調
整する圧力調整手段が設けられ、該締付トルクの該所定
値は、該流体圧の大きさにより規定されることを特徴と
するねじ締め装置、が提供される。

【０００８】本発明によれば、更に、該駆動手段は、該
基台に回転自在に支持されかつ駆動源に連結された上下
方向に延びる駆動軸を含み、該保持手段は、該駆動軸の
上端に着脱自在に嵌合されることにより該駆動軸と一体
的に回転するよう支持されると共に該ユニットの該本体
を着脱自在に受け入れることにより該ユニットが該保持
手段と一体的に回転するよう保持される保持部を有し、
該係止部材は該支持軸部材に着脱自在に装着される、前
記構成を有するねじ締め装置、が提供される。

【０００９】

【作用】基台に支持された保持手段にユニットの本体を
保持する。締付部材は本体に対して緩く締められてい
る。流体圧供給装置により、流体圧シリンダ機構に流体
圧を供給して昇降軸部材を降下させる。昇降軸部材の下
端の圧接部材に支持軸部材を介して吊り下げられた係止
部材が昇降軸部材と共に降下する。係止部材は基台上の
保持手段に保持されたユニットの締付部材に当接してそ
の降下が阻止され、その位置に静止する。その結果、支
持軸部材及びそれに固定された被圧接部材も同時に静止
する。支持軸部材は圧接部材に対して上方への移動が許
容される。したがって、昇降軸部材の更なる降下により
その下端の圧接部材が静止した支持軸部材に沿って降下
し、圧接部材が被圧接部材に圧接される。昇降軸部材の
降下はこの状態で阻止され、停止する。圧接部材は、流
体圧シリンダ機構に供給される前記流体圧に応じた圧力
により、被圧接部材に圧接された状態に維持される。係
止部材も、当然、締付部材に対し圧接される。この状態
で保持手段を駆動手段により回転駆動する。ユニットの
本体は保持手段と共に回転する。しかし本体に緩くねじ
結合された締付部材は、前記圧接による摩擦力により静
止状態に保持される。すなわちこの状態では、締付部
材、係止部材、被圧接部材及び支持軸部材は静止状態に
保持される。静止状態にある締付部材は回転する本体に
対し相対的に締め込まれる。

【００１０】締付部材が本体に対して締め込まれ、その
締付トルクがある程度大きくなると、締付部材が係止部
材に対してスリップして回転する。なお予め、締付部材
と係止部材との間の摩擦力を、圧接部材と被圧接部材と
の間の摩擦力よりも、小さくしておくことにより、締付
部材と係止部材との間のスリップが先行する。摩擦力を
小さくするには、例えば、当接部の面積を小さくし、か
つ当接部の一方を平坦な面、他方を曲面とする手段が挙
げられる。このスリップによる締付部材の回転は、締付
部材に備えられた被係止手段が係止部材の係止手段に当
接して阻止される。本体による回転トルクは締付部材の
被係止手段及び係止部材の係止手段を介して締付部材か
ら係止部材へ伝達される。次いで再び本体のみが回転し
て、締付部材は本体に対し更に相対的に締め込まれる。
そしてこの締付トルクが所定値に達すると、被圧接部材
が圧接部材に対しスリップして回転する。その結果、締
付部材と本体との間の相対回転が停止し、したがって締
付部材の本体に対する締め込み作動は停止される。この
状態では、保持手段、ユニットの本体と締付部材、係止
部材、被圧接部材及び支持軸部材は一体的に回転して、
前記締付トルクは所定値に保持される。

【００１１】締付部材の本体に対する締め込み作動の停
止が確認された後、駆動手段による保持手段の回転駆動
を停止する。流体圧供給装置により、流体圧シリンダ機
構に流体圧を供給して昇降軸部材を上昇させる。昇降軸
部材と共に上昇する圧接部材が支持軸部材に沿って上方
に移動することにより被圧接部材から上方に離れる。次
いで、支持軸部材が圧接部材により吊り上げられる。係
止部材がユニットの締付部材から上方に離れる。係止部
材が所定の位置まで上昇した後、流体圧シリンダ機構へ
の流体圧の供給を停止する。

【００１２】前記流体圧供給装置には、昇降軸部材を降
下させる流体圧を調整する圧力調整手段が設けられてい
る。締付トルクの所定値は、この流体圧の大きさにより
規定される。すなわち締付部材の本体に対する締め込み
作動は、被圧接部材が圧接部材に対しスリップしたとき
に停止し、締付トルクが決定する。この締付トルクは、
圧接部材を被圧接部材に圧接させる前記流体圧により規
定される。したがって、流体圧の大きさを規定すること
により締付トルクの所定値が決定される。締付トルクの
所定値を規定するこの流体圧の大きさは、流体圧供給装
置に設けられた圧力調整手段により設定される。したが
って、ねじ締め作動の開始にあたって、予め締付トルク
の所定値に応じた流体圧の大きさが圧力調整手段により
設定される。すなわち締付トルクの設定は、流体圧の大
きさを変えるのみで対応できるのできわめて容易であ
る。ユニットの形態の相違による締付トルクの所定値の
相違に対してもきわめて容易に対応できる。以上の説明
から明らかなように、本発明によるねじ締め装置によれ
ば、締付部材を本体に対し、常に適性な所定の締付トル
クをもって自動的に締め付けることができると共に締付
トルクの設定がきわめて容易である。流体圧シリンダ機
構に供給される流体としては、油、空気が一般的である
が、その取扱上、空気を使用することが好ましい。また
前記圧力調整手段としては、例えば二次圧調整可能な周
知の構成でよい減圧弁を挙げることができる。

【００１３】本発明によるねじ締め装置において、駆動
手段は、基台に回転自在に支持されかつ駆動源に連結さ
れた上下方向に延びる駆動軸を含み、保持手段は、駆動
軸の上端に着脱自在に嵌合されることにより駆動軸と一
体的に回転するよう支持されると共にユニットの本体を
着脱自在に受け入れることにより本体が保持手段と一体
的に回転するよう保持される保持部を有し、係止部材は
支持軸部材に着脱自在に装着されるよう構成された場合
には、ユニットの形態の相違に対し容易かつ迅速に対応
することができる。すなわち、ねじ締め作業を行う対称
として、同形態のユニットＡ（ここでは説明の便宜上型
式Ａを意味する）から、他の形態のユニット、すなわち
型式の相違するユニットＢ（ここでは説明の便宜上型式
Ｂを意味する）に交換する場合には、先ず、ユニットＡ
を保持するための保持手段Ａを、嵌合されている駆動軸
から抜き出す。次いで駆動軸に、ユニットＢを保持する
ための保持手段Ｂを嵌合した後、保持手段Ｂの保持部に
ユニットＢを挿入・保持する。一方ユニットＡに適合す
る係止部材Ａを支持軸部材から取外し、ユニットＢに適
合する係止部材Ｂを支持軸部材に固定する。以上により
交換が完了する。したがって、形態の相違するユニット
の交換をきわめて容易かつ迅速に行うことができる。ユ
ニットＢの締付トルクの所定値に応じて、圧力調整手段
により流体圧の大きさを設定（変更）すれば、ユニット
Ａのねじ締め作業に次いでユニットＢのねじ締め作業を
行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に従って
改良されたねじ締め装置の実施例を説明する。図１を参
照して、全体を番号２で示すねじ締め装置は、略水平な
基台４を備えている。基台４は上面から見て矩形をな
し、図示しない枠体上に支持されている。基台４には、
駆動軸６が軸受８を介して回転自在に支持されている。
駆動軸６は上下方向に延びる軸線を有している。駆動軸
６の下端は駆動源であるエアモータ１０に連結されてい
る。駆動軸６の上端７は４角形の断面を有し、この上端
７には保持手段を構成する保持治具１２が着脱自在に嵌
合されている。駆動軸６及びエアモータ１０は保持治具
１２を回転駆動する駆動手段を構成している。

【００１５】図４及び図５を参照して、保持治具１２
は、キャップ状の容器１４と、容器１４内に取り付けら
れた一対の保持部材１６及び１８とを備えている。容器
１４は、円板状の底部１４ａと、底部１４ａの周縁に直
立して設けられたリング状の周壁部１４ｂとを有してい
る。底部１４ａの軸心部には、下方に延びるボス２０が
設けられている。ボス２０には４角形の断面を有する孔
２２が形成されている。この孔２２は、駆動軸６の上端
７に着脱自在に嵌合しうるようその大きさが規定されて
いる。したがって保持治具１２は、その孔２２を介して
駆動軸６の上端７に嵌合させるだけで、駆動軸６と一体
的に回転するよう容易に装着することができる。保持治
具１２は、逆に上方へ抜き出すのみで駆動軸６から容易
に取り外すことができる。実質上同一の構成を有する保
持部材１６及び１８は、それぞれボルトにより容器１４
の底部１４ａに取り付けられ、それぞれほぼ一定の高さ
を有すると共に平面から見て略半円状をなしている。保
持部材１６及び１８はまた、それぞれ底部１４ａに取り
付けられた状態において、相互に対向する面間には間隔
が形成されるよう構成され、この間隔は平面から見て所
定の形状をなしている。保持部材１６及び１８の対向面
と底部１４ａとにより保持部（保持凹部）が構成され
る。この形状は、後述するユニット、具体的には水道メ
ータ２４を着脱自在に受け入れて、保持治具１２と一体
的に回転するように保持するよう形成される。したがっ
て、この形状は、保持されるユニットの形状に合わせて
適宜形成される。

【００１６】保持治具１２に保持されるユニットは水道
メータ２４であり、その構成は、先に従来の技術の項で
説明した構成と実質上同一である。したがって、ここで
は要部のみ簡単に説明する。図４及び図５において、２
点鎖線で示されている水道メータ２４は、本体２６と、
本体２６にねじ結合される締付部材２８とを備えてい
る。本体２６は、その中央部に位置付けられている円筒
部２７と、円筒部２７から半径方向外方へ突出する一対
の導管部３０及び３２とを備えている。各導管部３０及
び３２は円筒部２７の互いに１８０度反対側に設けられ
ている。各導管部３０及び３２はまた、上面から見て、
それぞれ円筒部２７から遠くなるにつれ外径部が小さく
なるよう形成されている。円筒部２７の上端部外周面に
は雄ねじ部３３が形成され、この雄ねじ部３３に締付部
材２８がねじ結合される。締付部材２８は略一定の軸方
向高さを有するリング状の本体を有し、その内周面には
図示しない雌ねじが形成されている。締付部材２８の上
方の開口は、締付部材２８にヒンジ３４を介して装着さ
れた蓋３６により開閉されるよう構成されている。ヒン
ジ３４の上端は、締付部材２８の上面より若干上方に突
出し、したがって締付部材２８の上端（したがって水道
メータ２４の上端）を規定している。ヒンジ３４の上面
には、図示はしていないが、略半径方向に同一の高さで
直線状に延びかつ円周方向に間隔を置いて配置された一
対のリブが形成されている。各リブは実質上同一の構成
を有し、各上面は断面において曲面により形成されてい
る（各リブは、いわゆる蒲鉾形をなしている）。締付部
材２８の外周部には、半径方向外方に突出する突起３８
（被係止手段を構成する）が４個形成されている。各突
起３８は円周方向に等間隔に配置されている。なお突起
３８の一つは、前記ヒンジ３４の軸方向直下に位置付け
られている。

【００１７】保持治具１２の保持部材１６及び１８の対
向面及び底部１４ａによって形成される前記保持部は、
前記のような構成を有する水道メータ２４を着脱自在に
嵌め込むに適した形状に形成されている。すなわち、前
記保持部の中央部は、上面から見て、水道メータ２４の
前記円筒部２７の外周部の一部に適合しかつ外周部を互
いに反対方向から包むような一対の円弧面から形成さ
れ、またこの中央部から互いに反対方向に向かう両側
は、水道メータ２４の前記導管部３０及び３２の少なく
とも一部を互いに反対方向から包むような一対の直線面
から形成されている。各直線面は中央部から遠くなるに
つれ、相互の間隔が狭くなるよう形成されている。図４
及び図５は、水道メータ２４が保持治具１２の保持部に
挿入・保持された状態を示す。なお保持部材１６及び１
８は、例えばコルク、木材等、水道メータ２４が傷付か
ないような材料により構成されることが好ましい。保持
治具１２はまた、底部を構成するプレート部材と、プレ
ート部材上に互いに間隔を置いて直立して設けられた一
対の保持フランジから構成する例もある。各保持フラン
ジの対向面及び底部により形成される保持部の形状は、
保持されるユニットの形状に合わせて適宜形成される。

【００１８】図１を参照して、基台４には断面が矩形を
なす支持アーム４０が設けられている。支持アーム４０
は、基台４から上方に延びる直立部４２と、直立部４２
の上端から略水平に延びる水平支持部４４とを備えてい
る。水平支持部４４には、流体圧シリンダ機構を構成す
るエアシリンダ機構４６が上下方向に延びるよう装着さ
れている。エアシリンダ機構４６は、シリンダ４８と、
シリンダ４８内に移動自在に収容されたピストン５０
（図６参照）と、ピストン５０に連結されたピストンロ
ッド５２とを備えている。水平支持部４４にはまたエア
シリンダ機構４６と平行に、昇降軸部材を構成するスプ
ラインシャフト５４が設けられている。スプラインシャ
フト５４は、水平支持部４４に軸受（ガイド）５６及び
５８を介して軸方向移動自在にかつ回転できないように
支持されている。軸受５６及び５８は、内周部にスプラ
インシャフト５４を受け入れる雌型のスプラインが形成
された、いわゆるスプラインナットから構成されてい
る。スプラインシャフト５４の上端は、連結プレート６
０を介してピストンロッド５２の上端に連結されてい
る。ねじ締め装置２には、エアシリンダ機構４６に流体
圧であるエア圧を供給してスプラインシャフト５４を昇
降させるエア圧供給装置（後述する）が備えられてい
る。スプラインシャフト５４は、基台４に設けられた駆
動軸６と実質上共通の軸線上に位置付けられている。な
お、スプラインシャフト５４に代えて角形断面のシャフ
トを使用することも可能である。その際、軸受５６及び
５８の孔の形状はシャフトの断面に対応して形成され
る。これによりシャフトは軸受５６及び５８に軸方向移
動自在にかつ回転できないように支持される。円形断面
のシャフトを使用した場合には、後述する締付作動時の
回転トルクが連結プレート６０の部分に作用する。した
がってこの回転トルクを軸受５６及び５８で吸収できる
スプラインシャフト５４、あるいは角形断面のシャフト
を使用することが好ましいといえる。

【００１９】図２を参照して、スプラインシャフト５４
の下端部には、スプラインナット６２が固定され、スプ
ラインナット６２の下方には、スペーサ６４を介して圧
接部材６６がボルト６８により着脱自在に固定されてい
る。圧接部材６６は、実質上環状の部材からなり、その
軸方向下端の周縁部には実質上平坦な環状の圧接面７０
が形成されている。圧接部材６６の軸方向下端の中央部
（圧接面７０に周囲を囲まれた半径方向内側の部分）
は、軸方向下方に突出してボス部を形成している。圧接
部材６６の軸方向上部には大径の孔７２が形成され、軸
方向下部には小径の孔７４が大径の孔７２と連通して形
成されている。大径の孔７２の下端はボス部内に達して
いる。小径の孔７４はボス部内に形成されている。孔７
２及び７４の軸線は、圧接部材６６の軸線と共通であ
る。孔７２と孔７４との間には図示のように段部が形成
されている。

【００２０】圧接部材６６には、支持軸部材７６が回転
自在にかつ上方への移動が許容されるよう吊り下げられ
ている。支持軸部材７６の軸方向上部は円形断面を有す
る回転部７６ａをなし、軸方向下部は４角形断面を有す
る装着部７６ｂをなしている。支持軸部材７６の回転部
７６ａは、圧接部材６６の小径の孔７４に回転自在にか
つ軸方向移動自在に嵌合されている。支持軸部材７６の
上端すなわち回転部７６ａの上端には回転部７６ａの外
径より大径のキャップ７８がボルト７９により固定され
ている。キャップ７８の外径は圧接部材６６の大径の孔
７２の内径より小さく形成されている。キャップ７８は
圧接部材６６の大径の孔７２内に位置付けられる。キャ
ップ７８の下面が、圧接部材６６の大径の孔７２と小径
の孔７４間の前記段部に当接することにより、支持軸部
材７６はその下方への移動が阻止される。キャップ７８
の上面と、圧接部材６６の上面に位置付けられたスペー
サ６４の下面との間には所定の間隔が設けられ、その範
囲において、キャップ７８、したがって支持軸部材７６
の上方への移動を許容している。なお、キャップ７８が
上昇したとき、その軸心部に位置するボルト７９との干
渉を避けるため、スペーサ６４の軸心部には、孔６４ａ
が形成されている。以上のようにして、支持軸部材７６
は、圧接部材６６に回転自在にかつ上方への移動が所定
の範囲（距離）において許容されるよう吊り下げられ
る。

【００２１】支持軸部材７６の前記装着部７６ｂの上部
には、被圧接部材８０が着脱自在に固定されている。被
圧接部材８０は実質上環状の部材からなり、その軸方向
上端の周縁部には実質上平坦な環状の被圧接面８２が形
成されている。被圧接部材８０の軸方向上端の中央部
（被圧接面８２に周囲を囲まれた半径方向内側の部分）
は、軸方向下方に凹んだ環状凹部を形成している。環状
凹部の内径は、圧接部材６６のボス部の外径より大きく
形成されている。また環状凹部の、被圧接面８２からの
軸方向深さは、圧接部材６６のボス部の、圧接面７０か
らの軸方向高さより長く形成されている。被圧接部材８
０の軸心部には、その軸線方向に延びる孔８４が形成さ
れている。孔８４は４角形の断面を有している。この孔
８４は、支持軸部材７６の装着部７６ｂに着脱自在に嵌
合しうるようその大きさが規定されている。したがって
被圧接部材８０は、その孔８４を介して装着部７６ｂに
嵌合し、４角形の二つの側面同士を図示しないボルトに
より固着することにより、支持軸部材７６に着脱自在
に、しかもきわめて容易に装着することができる。もち
ろんその取り外しもきわめて容易である。以上のように
して、被圧接部材８０は、圧接部材６６の下方に間隔
（圧接面７０と被圧接面８２との間隔）を置いて対向す
るよう支持軸部材７６に固定される。なお、圧接部材６
６の圧接面７０と被圧接部材８０の被圧接面８２との間
隔は、支持軸部材７６のキャップ７８の上面と、スペー
サ６４の下面との間の前記間隔より短く規定されてい
る。したがって支持軸部材７６の上方への移動は、被圧
接部材８０の被圧接面８２が圧接部材６６の圧接面７０
に当接することにより阻止される。

【００２２】図２と共に図３を参照して、支持軸部材７
６の前記装着部７６ｂの下部（被圧接部材８０の下部）
には、係止部材８６が着脱自在に固定されている。係止
部材８６は実質上環状の部材からなり、その軸方向下端
の外周部には下方に延びる４つの係止片（爪）８８が設
けられている。係止部材８６の下端面（係止片８８に周
囲を囲まれた半径方向内側の下端面）は実質上平坦であ
る。係止手段を構成する各係止片８８は、軸方向からみ
て、軸心を通る二本の対角線（図示せず）上に位置付け
られている。係止部材８６の軸心部には、その軸線方向
に延びる孔８９が形成されている。孔８９は４角形の断
面を有している。この孔８９は、支持軸部材７６の装着
部７６ｂに着脱自在に嵌合しうるようその大きさが規定
されている。したがって係止部材８６は、その孔８９を
介して装着部７６ｂに嵌合し、４角形の二つの側面同士
を図示しないボルトにより固着することにより、支持軸
部材７６に着脱自在に、しかもきわめて容易に装着する
ことができる。もちろんその取り外しもきわめて容易で
ある。以上のようにして、係止部材８６は、支持軸部材
７６の装着部７６ｂの、被圧接部材８０の下方に着脱自
在に固定される。

【００２３】前記したように、スプラインシャフト５４
は、基台４に設けられた駆動軸６と実質上共通の軸線上
に位置付けられている。そして、スペーサ６４、圧接部
材６６、支持軸部材７６、被圧接部材８０及び係止部材
８６、保持治具１２及び水道メータ２４（したがってそ
の本体２６及び締付部材２８）等も、前記共通の軸線上
に位置付けられる。締付部材２８は、係止部材８６の下
方に間隔を置いて対向しかつスプラインシャフト５４と
共に係止部材８６が降下したとき係止部材８６に当接し
てその降下を阻止するよう配置されている。この当接状
態において、締付部材２８に設けられた各突起３８は、
係止部材８６の各係止片８８に対し回転方向の移動が阻
止されるよう、相互の位置関係が規定されている。スプ
ラインシャフト５４の更なる降下により圧接部材６６は
被圧接部材８０に圧接される。この圧接状態において、
水道メータ２４の本体の回転により静止状態にある締付
部材２８に付与される締付トルクが所定値に達すると被
圧接部材８０が圧接部材６６に対しスリップして回転す
るよう構成されている。一方、後述するエア圧供給装置
には、スプラインシャフト５４を降下させるエア圧を調
整する圧力調整手段が設けられ、締付トルクの前記所定
値は、エア圧の大きさにより規定されるよう構成されて
いる。以上の構成は、以下の説明から容易に理解される
であろう。

【００２４】図６には、ねじ締め装置２に備えられたエ
ア圧供給装置が概略的に示されている。なお図６におい
て、図１と共通する部分は同一の番号で示されている。
圧力源であるエアポンプ９０は、エア流路９２、制御弁
９４及びエア流路９６を介してシリンダ４８のピストン
ヘッド側の室９８に接続されている。エア流路９２はま
た、制御弁９４、エア流路１００、圧力調整手段を構成
する減圧弁１０２及びエア流路１０４を介してシリンダ
４８のピストンロッド側の室１０６に接続されている。
制御弁９４は、係止部材昇降用操作レバー１０８の操作
により、図示の中立位置、ピストンロッド５２を降下さ
せるＡ位置及びピストンロッド５２を上昇させるＢ位置
の３位置に切り換えることができる。周知の構成でよい
減圧弁１０２は、それに設けられた図示しない圧力調整
用の回転操作バルブ（調整ねじ）によって、ピストンロ
ッド側の室１０６に供給される二次圧を自由に調整する
ことができるよう構成されている。

【００２５】エアポンプ９０はまた、エア流路１１０、
減圧弁１１２、エア流路１１４、流量調整弁１１６、エ
ア流路１１８、制御弁１２０及びエア流路１２２及び１
２４を介してエアモータ１０に接続されている。制御弁
１２０は、エアモータ回転用操作レバー１２６の操作に
より、図示の中立位置、エアモータ１０を一方向に回転
させるＡ位置及びエアモータ１０を他方向に回転させる
Ｂ位置の３位置に切り換えることができる。

【００２６】次にねじ締め装置２の作用を説明する。基
台４に支持された保持治具１２に水道メータ２４を、そ
の本体２６を挿入することにより保持する。締付部材２
８は本体２６に対して緩く締められている。流体圧供給
装置の減圧弁１０２の回転操作バルブを操作して、シリ
ンダ４８のピストンロッド側の室１０６に供給されるエ
ア圧を、締付部材２８の締付トルクの所定値に対応した
値に設定する。このエア圧は、例えばエア流路１０４に
設けた図示しない圧力計により容易に確認できる。後に
係止部材８６の係止片８８が降下した際、締付部材２８
のヒンジ３４、あるいは各突起３８に当接しないよう
に、手で回してその位置を決める（係止部材８６は支持
軸部材７６と共に圧接部材６６に対して容易に回転す
る）。次いで係止部材昇降用操作レバー１０８を操作し
て、制御弁９４を図６に示す中立位置からＡ位置に切り
換える。ピストンロッド側の室１０６に前記所定の圧力
を有するエア圧（圧力エア）が供給され、ピストンロッ
ド５２と共にスプラインシャフト５４が降下する。

【００２７】スプラインシャフト５４の下端の圧接部材
６６に支持軸部材７６を介して吊り下げられた係止部材
８６がスプラインシャフト５４と共に降下する。係止部
材８６は基台４上の保持治具１２に保持された水道メー
タ２４の締付部材２８に当接してその降下が阻止され、
その位置に静止する（正確には、係止部材８６の下面が
締付部材２８のヒンジ３４の上端に当接する）。その結
果、支持軸部材７６及びそれに固定された被圧接部材８
０も同時に静止する。支持軸部材７６は圧接部材６６に
対して上方への移動が許容される。したがって、スプラ
インシャフト５４の更なる降下によりその下端の圧接部
材６６が静止した支持軸部材７６に沿って降下し、圧接
部材６６の圧接面７０が被圧接部材８０の被圧接面８２
に圧接される。スプラインシャフト５４の降下はこの状
態で阻止され、停止する。しかしピストンロッド側の室
１０６には前記エア圧が供給され続けられる。なおこの
状態で、支持軸部材７６のキャップ７８の上面とスペー
サ６４の下面との間には若干の隙間が残され、またボル
ト７９はスペーサ６４の孔６４ａ内に突出し、これらの
部材間の干渉はない。圧接部材６６は、前記エア圧に応
じた圧力により、被圧接部材８０に圧接された状態に維
持される。係止部材８６も、当然、締付部材２８に対し
圧接される。

【００２８】次にエアモータ回転用操作レバー１２６を
操作して、制御弁１２０を図６に示す中立位置からＡ位
置に切り換える。エアモータ１０が回転し、駆動軸６、
保持治具１２及び水道メータ２４の本体２６が回転駆動
される。しかし本体２６に緩くねじ結合された締付部材
２８は、前記圧接による摩擦力により静止状態に保持さ
れ、回転しない。すなわちこの状態では、締付部材２
８、係止部材８６、被圧接部材８０及び支持軸部材７６
は静止状態に保持される。その結果、静止状態にある締
付部材２８は回転する本体２６に対し相対的に締め込ま
れる。

【００２９】締付部材２８が本体２６に対して締め込ま
れ、その締付トルクがある程度大きくなると、先ず締付
部材２８が係止部材８６に対してスリップして回転す
る。係止部材８６の下面が締付部材２８のヒンジ３４の
上端に圧接する部分（前記した構成から明らかなよう
に、面積が小さく、比較的滑り易い）の摩擦力は、圧接
部材６６の圧接面７０が被圧接部材８０の被圧接面８２
に圧接される部分の摩擦力よりはるかに小さいので、締
付部材２８と係止部材８６との間のスリップが先行す
る。このスリップによる締付部材２８の回転は、その突
起３８が係止部材８６の係止片８８に当接して阻止され
る（図３参照）。本体２６による回転トルクは締付部材
２８の突起３８及び係止部材８６の係止片８８を介して
締付部材２８から係止部材８６へ伝達される。次いで再
び本体２６のみが回転して、締付部材２８は本体２６に
対し更に相対的に締め込まれる。そしてこの締付トルク
が所定値に達すると、被圧接部材８０が圧接部材６６に
対しスリップして回転する。その結果、締付部材２８と
本体２６との間の相対回転が停止し、したがって締付部
材２８の本体２６に対する締め込み作動は停止される。
この状態では、保持治具１２、水道メータ２４の本体２
６と締付部材２８、係止部材８６、被圧接部材８０及び
支持軸部材７６は一体的に回転して、前記締付トルクは
所定値に保持される。

【００３０】締付部材２８の本体２６に対する締め込み
作動の停止が確認された後、エアモータ回転用操作レバ
ー１２６を操作して、制御弁１２０をＡ位置から中立位
置に切り換える。エアモータ１０の回転が停止し、駆動
軸６、保持治具１２及び水道メータ２４の本体２６の回
転も停止する。次いで係止部材昇降用操作レバー１０８
を操作して、制御弁９４をＡ位置からＢ位置に切り換え
る。ピストンヘッド側の室９８にエア圧が供給され、ピ
ストンロッド５２と共にスプラインシャフト５４が上昇
する。スプラインシャフト５４と共に上昇する圧接部材
６６が、支持軸部材７６に沿って上方に移動することに
より、被圧接部材８０から上方に離れる。次いで、支持
軸部材７６が圧接部材６６により吊り上げられる。係止
部材８６が水道メータ２４の締付部材２８から上方に離
れる。係止部材８６が所定の位置まで上昇した後、係止
部材昇降用操作レバー１０８を操作して、制御弁９４を
Ｂ位置から中立位置に切り換え、エアシリンダ機構４６
へのエア圧の供給を停止する。以上により締付部材２８
の本体２６への締付作業（ねじ締め作業）が完了する。

【００３１】なお水道メータ２４の締付部材２８を本体
２６に対して緩める場合には、エアモータ回転用操作レ
バー１２６を操作して、制御弁１２０を中立位置からＢ
位置に切り換える。エアモータ１０は前記と逆の方向に
回転する。その他の作用は前記作用から明らかであるの
で、説明は省略する。なお、締付部材２８の緩め作業に
おいて、スプラインシャフト５４を降下させるエア圧
は、締付部材２８の締付トルクの所定値に対応した値よ
り若干高めに設定されることが好ましい。

【００３２】本発明によるねじ締め装置２においては、
水道メータ２４の形態の相違に対し容易かつ迅速に対応
することができる。すなわち、ねじ締め作業を行う対称
として、型式Ａの水道メータ２４から、型式Ｂの水道メ
ータ２４（仮に水道メータ２４Ｂと称する）に交換する
場合には、先ず、型式Ａの水道メータ２４を保持するた
めの保持治具１２を、嵌合されている駆動軸６から抜き
出す。次いで駆動軸６に、水道メータ２４Ｂを保持する
ための他の保持治具（仮に保持治具１２Ｂと称する）を
嵌合した後、保持治具１２Ｂの保持部に水道メータ２４
Ｂを挿入・保持する。一方水道メータ２４に適合する係
止部材８６を支持軸部材７６から取外し、水道メータ２
４Ｂに適合する他の係止部材を支持軸部材７６に固定す
る。以上により、水道メータ２４の形態の相違に対応し
た交換が完了する。したがって、形態の相違する水道メ
ータ２４の交換をきわめて容易かつ迅速に行うことがで
きる。水道メータ２４Ｂにおける締付部材２８の締付ト
ルクの所定値に応じて、減圧弁１０２によりエア圧の大
きさを設定（変更）すれば、水道メータ２４のねじ締め
作業に次いで、水道メータ２４Ｂのねじ締め作業を行う
ことができる。

【００３３】以上、本発明によるねじ締め装置の一実施
例について説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々
の変形あるいは修正が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明に従って構成されたねじ締め装置
によれば、締付部材を本体に対し、常に適性な所定の締
付トルクをもって自動的に締め付けることができると共
に締付トルクの設定がきわめて容易である。また、締付
部材を本体に対し、形態の相違に応じて、常に適性な所
定の締付トルクをもって自動的に締め付けることができ
ると共に形態の相違に応じた締付トルクの設定がきわめ
て容易であり、しかも、形態の相違に対し容易かつ迅速
に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って改良されたねじ締め装置の一実
施例を示す図であって、要部を破断して示す側面図。

【図２】図１に示すねじ締め装置の一部を拡大して示す
断面図。

【図３】図２に示す係止部材を下方から見た図。

【図４】図１に示すねじ締め装置に備えられた保持部材
の上面図。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視断面図。

【図６】図１に示すねじ締め装置に備えられたエア圧供
給装置を概略的に示すエア圧回路図。

【符号の説明】

２ねじ締め装置４基台６駆動軸１０エアモータ（駆動源）１２保持治具（保持手段）２４水道メータ（ユニット）２６本体２８締付部材３８突起（被係止手段）４６エアシリンダ機構（流体圧シリンダ機構）５２ピストンロッド５４スプラインシャフト（昇降軸部材）６６圧接部材７６支持軸部材８０被圧接部材８６係止部材８８係止片（係止手段）１０２減圧弁（圧力調整手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動手段により回転駆動されるよう基台
に支持された保持手段と、該保持手段に保持された本体
と該本体にねじ結合された締付部材とを備えたユニット
と、該基台の上方に上下動自在に支持されかつ流体圧シ
リンダ機構に連結された昇降軸部材と、該流体圧シリン
ダ機構に流体圧を供給して該昇降軸部材を昇降させる流
体圧供給装置と、該昇降軸部材の下端部に固定された圧
接部材と、該圧接部材に回転自在にかつ上方への移動が
許容されるよう吊り下げられた支持軸部材と、該圧接部
材の下方に間隔を置いて対向するよう該支持軸部材に固
定された被圧接部材と、該支持軸部材の、該被圧接部材
の下方に固定されかつ係止手段を備えた係止部材とを含
み、該支持軸部材の上方への該移動は、該被圧接部材が
該圧接部材に当接することにより阻止され、該ユニットの該締付部材は、該係止部材の下方に間隔を
置いて対向しかつ該昇降軸部材と共に該係止部材が降下
したとき該係止部材に当接して該降下を阻止するよう配
置されると共に該当接状態において該係止手段に対し回
転方向の移動が阻止される被係止手段を備え、該昇降軸
部材の更なる降下により該圧接部材が該被圧接部材に圧
接され、該圧接状態において該本体の回転により静止状
態にある該締付部材に付与される締付トルクが所定値に
達すると該被圧接部材が該圧接部材に対しスリップして
回転するよう構成され、該流体圧供給装置には、該昇降
軸部材を降下させる流体圧を調整する圧力調整手段が設
けられ、該締付トルクの該所定値は、該流体圧の大きさ
により規定されることを特徴とするねじ締め装置。
【請求項２】該駆動手段は、該基台に回転自在に支持
されかつ駆動源に連結された上下方向に延びる駆動軸を
含み、該保持手段は、該駆動軸の上端に着脱自在に嵌合
されることにより該駆動軸と一体的に回転するよう支持
されると共に該ユニットの該本体を着脱自在に受け入れ
ることにより該ユニットが該保持手段と一体的に回転す
るよう保持される保持部を有し、該係止部材は該支持軸
部材に着脱自在に装着される、請求項１記載のねじ締め
装置。