JP3260677B2 - ボルト・ナット締付機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、締付ソケット駆動モー
タのオーバーランによるボルト・ナットの締付け力のバ
ラツキ及びボルト・ナットと締付ソケットの噛み込みを
解除できるボルト・ナット締付機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び本発明が解決しようとする課題】従来
より、締付ソケットに一定の値以上の締付トルクが作用
すると、制御部により締付ソケット駆動モータへの通電
を遮断し、締付ソケットの回転を停止させる締付機が実
施されている。ところが、締付ソケット駆動モータへの
通電を遮断しても、該モータはオーバーランし、該モー
タの慣性回転力が締付け力に加わるので、ボルトの機械
的性質による強度区分、ボルトの呼び径、ボルトの長
さ、ボルトのトルク係数値、被締結部材の厚み、被締結
部材の密着度合い(以下、締付条件と呼ぶ)が変わると、
締付け力にバラツキが生じる。又、ボルト・ナットを締
め付けることにより、回転伝達歯車列からボルト・ナッ
トまでの軸系部材にはねじれ変形が発生し、このねじれ
は締付終了後にある程度は自然に戻るが、該軸系部材に
はねじれ変形による残留トルクが残る。この残留トルク
によって、ナットとソケット、及び締付反力を受ける部
材に摩擦抵抗力が働き(以下、これを噛み込みと呼ぶ)、
締付ソケットをボルト・ナットから引き離すことができ
なくなる。締付反力を受ける部材とは、締付機のケーシ
ングに反力受けアームを突出して、該アームを締付部近
傍の当たり部材に当てる場合は、アームと当たり部材の
ことであり、又、ボルト先端のチップに係合するインナ
ーソケットとナットに係合するアウターソケットを同軸
に具えた締付機の場合ボルト先端のチップとインナーソ
ケットのことである。

【０００３】上記噛み込みの問題を解消するだけであれ
ば、ボルト・ナットの締付けが終了したとき、締付ソケ
ット駆動モータを逆転させて、締付ソケットとボルト・
ナットの噛み込みを強制的に解除することもできる。し
かし、締付トルクを一定させることの解決にはならず、
又、正逆回転モータを用いるのは、一方向回転モータを
用いるのに比べて、モータの制御系が複雑となり、又、
操作に手間が掛かる新たな問題が生じる。

【０００４】本発明は、ボルト・ナット締付終了後に、
ソレノイドによって回転伝達系のクラッチを切り且つク
ラッチ切り状態を保持させることにより、締付ソケット
駆動モータの慣性回転力がボルト・ナットの締付け力に
加わらないようにして、締付条件の変化による締付け力
のバラツキをなくし、ボルト・ナットと締付ソケットの
噛み込みを解除し、ボルト・ナットから速やかに締付ソ
ケットを外すことのできるボルト・ナット締付機を明ら
かにするものである。

【０００５】

【課題を解決する手手段】本発明のボルト・ナット締付
機は、締付ソケット(２)に一定の値以上の締付トルクが
作用すると、締付終了信号を発してソケット駆動モータ
(12)への通電を遮断する制御部(13)を具えたボルト締付
機において、締付ソケット駆動モータ(12)から遊星歯車
減速機構(３)までの回転伝達歯車列(14)に、スプール(4
1)のスライド移動によって、入り・切りを行うクラッチ
(４)が設けられ、該スプール(41)のクラッチ切り方向の
駆動は前記制御部(13)の締付終了信号によって作動する
ソレノイド(43)で行い、クラッチ(４)にはクラッチ切り
状態を保持する自己保持機構(40)が付設され、前記制御
部(13)が締付終了信号を発すると締付ソケット駆動モー
タ(12)の通電が遮断されると共にクラッチ(４)が切れ且
つクラッチ切り状態が保持される。

【０００６】具体的には、自己保持機構(40)は、クラッ
チ入り方向にバネ(45)によって付勢されたスプール(41)
の締付ソケット(２)側前部を筒状に形成して筒壁(41e)
に貫通孔(41f)を開設し、該貫通孔(41f)に該筒壁(41e)
の厚みよりも直径が大きく筒壁(41e)の内側と外側に選
択的に臨出可能なボール(41g)を収容し、遊星歯車機構
(３)の筒状の太陽歯車の内面に、スプール(41)が締付ソ
ケット(２)側に前進してクラッチ(４)が外れた位置にて
スプール(41)上のボール(41g)の外側臨出部分が係合す
る凹部(32a)を形成し、ボルト・ナット締付機のケーシ
ング(１)内には、締付ソケット(２)をナットに係合した
際、ボルト先端に当たってバネ(48)に抗して後退する筒
状ロッド(46)及び該筒状ロッド(46)にスライド可能に嵌
まりバネ(49)にて後退方向に付勢され前記スプール(41)
の筒壁(41e)内に侵入可能な押しロッド(47)を配備して
構成されている。

【０００７】又、具体的には、クラッチ(４)は、遊星歯
車減速機構(３)の太陽歯車(32)、該太陽歯車(32)にスラ
イド可能に嵌まったスプール(41)、スプール(41)をクラ
ッチ切り方向にスライド駆動するソレノイド(43)、回転
伝達歯車列(14)中の従動傘歯車(33)と該従動傘歯車(33)
の軸心に遊貫した太陽歯車(32)とを係止して一体回転さ
せるボール(42)とによって構成され、従動傘歯車(33)の
軸孔(33a)には周方向に等間隔に複数の突起(33b)が突設
され、太陽歯車(32)は、周面に歯面(32c)を形成し、該
歯面(32c)に連続する筒部の周壁に内、外に貫通する複
数の孔(32b)を周方向に等間隔に開設し、該孔(32b)に筒
部の壁厚より大なるボール(42)を嵌め、太陽歯車(32)
は、ボール(42)の前後方向の位置が前記従動傘歯車(33)
の突起(33b)の位置に対応する様に、従動傘歯車(33)に
嵌まり、スプール(41)は、軸体(41a)の略中央部に大径
部(41b)を形成し、大径部(41b)は前記太陽歯車(32)のボ
ール(42)の位置に対応して太陽歯車(32)に嵌まり、スプ
ール(41)の大径部(41b)の端部に外側へ低く傾斜するテ
ーパ部(41c)が形成されている。

【０００８】

【作用及び効果】ボルト・ナットの締付終了によって、
前記制御部(13)が締付終了信号を発するとクラッチ(４)
が切れ且つ自己保持機構(40)によりクラッチ切り状態が
保持される。締付ソケット駆動モータ(12)の慣性回転力
が締付ソケット(２)に伝わらないため、締付ソケット
(２)はフリー状態となり、ボルト・ナットをそれ以上締
め付けることはない。又、クラッチ(４)が切れると、回
転伝達歯車列(14)からボルト・ナットまでの軸系部材に
残っていた残留トルクが瞬間的になくなり、締付ソケッ
ト(２)とナットの噛み込みはなくなる。

【０００９】具体例の自己保持機構(40)では、ボルト・
ナット締付時、スプール(41)はバネ(45)に付勢されてク
ラッチ入り位置に待機する。制御部(13)からの締付終了
信号によってソレノイド(43)に通電されると、スプール
(41)が締付ソケット(２)側に前進してクラッチが切れ
る。同時にスプール(41)の筒壁(41e)の内側に臨出した
ボール(41g)が押しロッド(47)に引っ掛かって該押しロ
ッド(47)をバネ(49)に抗して締付ソケット(２)側へ前進
させ、太陽歯車(32)の凹部(32a)の位置でボール(41g)が
スプール(41)の筒壁(41e)の外側へ臨出して該凹部(32a)
に係合し、押しロッド(47)はバネ(49)力で後退してクラ
ッチ切り状態が保持される。締付ソケット(２)をナット
から外すと、筒状ロッド(46)及び押しロッド(47)が元位
置に戻り、スプール(41)の後退が許容されてクラッチ
(４)入りの状態に復帰する。

【００１０】具体例のクラッチ(４)では、太陽歯車(32)
の軸心にスライド可能に嵌まっているスプール(41)は、
バネ(45)によってクラッチ入り方向に付勢された状態
で、大径部(41b)が太陽歯車(32)上のボール(42)を外側
に押し上げ、この状態でボール(42)が従動傘歯車(33)の
軸孔(33a)の突起(33b)に引っ掛かってクラッチ(４)が入
の状態となる。ソレノイド(43)の通電により、スプール
(41)がバネ(45)に抗して移動し、大径部(41b)がボール
(42)の位置から外れると、ボール(42)が内側に沈んで、
ボール(42)と従動傘歯車(33)の突起(33b)との係合が解
除されてクラッチ(４)が切れる

【００１１】

【発明の実施の形態】

【ボルト・ナット締付機の全体の概略説明】以下の説明
は、ナットに係合する１つの締付ソケット(２)を具えた
実施例についてであるが、本発明はこれに限定されるこ
となく、ボルト先端のチップに係合するインナーソケッ
トと、ナットに係合するアウターソケットとを同軸に具
えた締付機にも実施可能である。図１、図２に示す如
く、締付機はケーシング(１)の先端に締付ソケット(２)
を回転可能に収容し、ケーシング(１)内にケーシング
(１)と締付ソケット(２)に相反する回転力を出力する遊
星歯車減速機構(３)を内蔵し、ケーシング(１)の外側に
ハンドル(11)及び締付ソケット駆動モータ(12)を略平行
に配備している。以下の説明で、前とは締付ソケット
(２)側、後とはハンドル(11)側である。

【００１２】ケーシング(１)の先端外周には、ボルト・
ナット締付時に、ケーシング(１)に作用する締付反力を
受けるアーム(10)を締付ソケット(２)の軸心に直交して
突設している。ハンドル(11)には、手指で操作するトリ
ガー(15)が設けられ、該トリガー(15)によって締付ソケ
ット駆動モータ(12)のＯＮ−ＯＦＦを切り換えるスイッ
チ(17)を操作できる。締付ソケット駆動モータ(12)とハ
ンドル(11)の先端間に制御部(13)が内蔵され、該制御部
(13)は締付ソケット駆動モータ(12)に一定値以上の負荷
が掛かったことを電流値の変化から判断して、前記トリ
ガー(15)の操作に無関係に、後記するクラッチ(４)のソ
レノイド(43)への通電信号及び締付ソケット駆動モータ
(12)への通電遮断信号を発する。

【００１３】図２に示す如く、前記遊星歯車減速機構
(３)は、斯種締付機では従前から実施されている様に、
遊星歯車機構を３段に組み合わせて構成され、入力側、
即ち後側の入力側遊星歯車機構(31)の筒状の太陽歯車(3
2)と、締付ソケット駆動モータ(12)とが回転伝達歯車列
(14)及びクラッチ(４)を介して連繋され、前側の遊星歯
車機構の遊星歯車支持枠(30)に締付ソケット(２)が連繋
されている。回転伝達歯車列(14)には、駆動傘歯車(34)
と該駆動傘歯車(34)に噛合する従動傘歯車(33)が含ま
れ、従動傘歯車(33)の軸心に入力側遊星歯車機構(31)の
太陽歯車(32)が嵌まり、クラッチ(４)によって従動傘歯
車(33)の回転を太陽歯車(32)に伝える。

【００１４】

【クラッチ(4)】クラッチ(４)は、上記太陽歯車(32)、
該太陽歯車(32)にスライド可能に嵌まったスプール(4
1)、スプール(41)をスライド駆動するソレノイド(43)、
従動傘歯車(33)と太陽歯車(32)を一体回転させるボール
(42)とによって構成される。図３に示す如く、従動傘歯
車(33)の軸孔(33a)には周方向に等間隔に３つの突起(33
b)が突設されている。図４に示す如く、太陽歯車(32)
は、全体が筒状を呈しており、前部周面に歯面(32c)を
有し、長さ方向の略中央部に周壁の内、外に貫通する３
つの孔(32b)を周方向に等間隔に開設し、該孔(32b)に筒
壁の壁厚より大なるボール(42)を嵌めている。太陽歯車
(32)は、ボール(42)の前後方向の位置が前記従動傘歯車
(33)の突起(33b)の位置に対応する様に、従動傘歯車(3
3)に嵌まっている。

【００１５】スプール(41)は、軸体(41a)の略中央部に
大径部(41b)、その後方に鍔状のスライドガイド(41d)を
突設している。大径部(41b)は前記太陽歯車(32)のボー
ル(42)の位置に対応して太陽歯車(32)に嵌まる。スプー
ル(41)の大径部(41b)の後端からスライドガイド(41d)側
へ低く傾斜するテーパ部(41c)が形成されている。上記
スプール(41)は、太陽歯車(32)の軸心にスライド可能に
嵌まり、バネ(45)によって後記するプランジャ(44)と共
に後方に付勢された状態で、大径部(41b)が太陽歯車(3
2)上のボール(42)を外側に押し上げ、この状態でボール
(42)が従動傘歯車(33)の軸孔(33a)の突起(33b)に引っ掛
かり、即ちクラッチ(４)が入りの状態となり、従動傘歯
車(33)の回転が太陽歯車(32)に伝達される。スプール(4
1)がバネ(45)に抗して前進し、大径部(41b)とスライド
ガイド(41d)との間がボール(42)の位置に対応すれば、
ボール(42)が内側に沈んで、ボール(42)と従動傘歯車(3
3)の突起(33b)との係合が解除され、即ち、クラッチ
(４)が切りの状態となり、従動傘歯車(33)は空回りし
て、太陽歯車(32)は回転しない。

【００１６】スプール(41)の後方に、スプール(41)に接
してプランジャ(44)が前後にスライド可能に配備され、
該プランジャ(44)の前部及びスプール(41)の後部を包囲
してソレノイド(43)が配備される。ソレノイド(43)への
通電により、プランジャ(44)を前進させる吸着力が働
き、プランジャ(44)がスプール(41)を前進させ、前述の
如く、クラッチ(４)を切るのである。

【００１７】

【クラッチの自己保持機構(40)】上記クラッチ(４)に
は、クラッチ切りの状態を保持する自己保持機構(40)が
連繋される。自己保持機構(40)は以下の如く構成され
る。図２、図４に示す如く、スプール(41)の締付ソケッ
ト(２)側前部を筒状に形成して筒壁(41e)に貫通孔(41f)
を開設し、該貫通孔(41f)に該筒壁(41e)の厚みよりも直
径が大きく筒壁(41e)の内側と外側に選択的に臨出可能
なボール(41g)を収容する。筒状の太陽歯車(32)の内面
に、スプール(41)が締付ソケット(２)側に前進してクラ
ッチ(４)が切れた位置にてスプール(41)上のボール(41
g)の外側臨出部分が係合する凹部(32a)を形成する。実
施例の凹部(32a)は太陽歯車(32)の内孔の開口縁の全周
を大きく面取りして形成されている。

【００１８】ボルト・ナット締付機のケーシング(１)内
には、締付ソケット(２)の軸心上に筒状ロッド(46)及び
該筒状ロッド(46)にスライド可能に嵌めて押しロッド(4
7)を配備している。図６の如く、筒状ロッド(46)の軸孔
は、前部が太孔(46b)、後部は細孔(46a)となっており、
図２の如く、先端に締付ソケット(２)内に侵入するヘッ
ド(46c)を突設しており、筒状ロッド(46)の外側に嵌め
たバネ(48)によって前方に付勢され、締付ソケット(２)
に形成した抜止め片(21)に当たって止まっている。押し
ロッド(47)は、前部が太軸部(47b)、後部が細軸部(47a)
となっており、太軸部(47b)が筒状ロッド(46)の太孔(46
b)に、細軸部(47a)が細孔(46a)にスライド可能に嵌まっ
ており、筒状ロッド(46)の太孔(46b)に収容したバネ(4
9)によって後方に付勢されている。押しロッド(47)の後
部は筒状ロッド(46)の後端から臨出して前記スプール(4
1)の後端に対向している。押しロッド(47)の後端は先細
のテーパ状に形成されている。

【００１９】

【クラッチの動作】図２に示す如く、上記ボルト・ナッ
ト締付機は、締付ソケット(２)をボルト・ナットに係合
しない状態において、スプール(41)はバネ(45)により後
方に付勢され、クラッチ(４)は入り状態であり、クラッ
チ(４)のスプール(41)上のボール(41g)は、スプール(4
1)の筒壁(41e)内に位置し、太陽歯車(32)の凹部(32a)に
は係合していない。スプール(41)は待機位置のプランジ
ャ(44)に当たって、それ以上後退しない。筒状ロッド(4
6)前端のヘッド(46c)は、締付ソケット(２)内に侵入
し、押しロッド(47)の後端は、スプール(41)の前端に接
近して対向している。図５に示す如く、締付ソケット
(２)にナットを係合すると、筒状ロッド(46)前端のヘッ
ド(46c)がボルト先端に押され、バネ(48)に抗して後退
する。筒状ロッド(46)に収容されて押しロッド(47)も後
退し、スプール(41)の筒壁(41e)に侵入し、ボール(41g)
に当たって、押しロッド(47)はそれ以上の後退は阻止さ
れるが、筒状ロッド(46)の後退は許容される。トリガー
(15)を引いて、スイッチ(17)を入れると締付ソケット駆
動モータ(12)が作動し、締付ソケット(２)が回転する。
締付時の反力は、アーム(10)が締付部近傍のボルト・ナ
ット等に当たって受け止められる。

【００２０】締付終了後に制御部(13)が信号を発するこ
とにより、ソレノイド(43)へ一瞬の間だけ通電がなさ
れ、プランジャ(44)が前進する(図６)。プランジャ(44)
の前進により、スプール(41)もバネ(45)に抗して前進
し、同時にスプール(41)上のボール(41g)に引っ掛かっ
ている押しロッド(47)もスプール(41)に押されバネ(49)
に抗して前進する。スプール(41)の前進により、従動傘
歯車(33)とスプール(41)を係合しているボール(42)が大
径部(41b)とスライドガイド(41d)との間に落ち込んで、
クラッチ(４)が切れる。

【００２１】スプール(41)上のボール(41g)には、押し
ロッド(47)先端のテーパ面により、押しロッド(47)の半
径方向外向きの力が作用してるため、スプール(41)の前
進により、該ボール(41g)が太陽歯車(32)の凹部(32a)の
位置に達すると、ボール(41g)は外側に移動して凹部(32
a)に嵌まり、ボール(41g)はスプール(41)の筒壁(41e)の
内面を解放する。スプール(41)の筒壁(41e)内が解放さ
れたことにより、常時バネ(49)によって後方に付勢され
ている押しロッド(47)は、後退して該筒壁(41e)内の奥
方へ嵌まる。この状態で、スプール(41)上のボール(41
g)が太陽歯車(32)の凹部(32a)から脱出することは阻止
され、スプール(41)は前進位置に保持される(図６)。即
ち、クラッチ(４)切りの状態が保持される。ソレノイド
(43)への通電は一瞬の間だけであり、プランジャ(44)は
スプール(41)を前進させると、直ちにフリー状態となる
が、上記の如く、スプール(41)はクラッチ(４)切り位置
に留まる。

【００２２】 上記の如く、締付ソケット(２)に一定の
値以上の締付トルクが作用すると、制御部(13)により締
付ソケット駆動モータ(12)への通電が遮断されると共に
クラッチ(４)が切れて、締付ソケット駆動モータの慣性
回転力がボルト・ナットの締付け力に加わらないように
して、締付条件の変化による締付け力のバラツキをなく
すことができる。締付ソケット駆動モータ(12)のオーバ
ランが締付ソケット(２)に伝わることはなく、ボルト・
ナットの締過ぎによる締付トルクのバラツキを防止でき
る。又、クラッチ(４)が切れることにより、回転伝達歯
車列(14)からボルト・ナットまでの軸系部材に残ってい
た残留トルクがなくなり、締付ソケット(２)とボルト・
ナットの噛み込みはなくなる。締付ソケット(２)とボル
ト・ナットとの噛み込みがなくなれば、ボルト・ナット
との係合を外す様に締付機を引くことによって、締付ソ
ケット(２)をボルト・ナットから容易に外すことができ
る。締付ソケット(２)からボルト・ナットが外れると、
バネ(48)に押されて筒状ロッド(46)が前進し、これに伴
って、押しロッド(47)も前進して、スプール(41)の筒壁
(41e)から脱出する。これによって、太陽歯車(32)の凹
部(32a)に嵌まったスプール(41)上のボール(41g)に対す
る拘束が解放され、スプール(41)を後方に付勢するバネ
(45)力によってボール(41g)はスプール(41)の筒壁(41e)
内側へ移動し、凹部(32a)との係合を解除する。太陽歯
車(32)の凹部(32a)とのロックが解除されたスプール(4
1)は、バネ(45)力によって後退し、このとき、スプール
(41)のテーパ部(41c)が従動傘歯車(33)とのロック用の
ボール(42)を押し上げて、従動傘歯車(33)の突起(33b)
に係合させて、クラッチ(４)を入りの状態に復帰させ、
次の締付けに備えるのである。尚、従動傘歯車(33)の突
起(33b)によって、スプール(41)のテーパ部(41c)が従動
傘歯車(33)とのロック用ボール(42)を押し上げられない
場合もあるが、スプール(41)は常時バネ(45)によって後
方に付勢されているため、次の締付時にトリガー(15)を
引いてスイッチ(17)を入れると、従動傘歯車(33)は空回
りし、スプール(41)のテーパ部(41c)によるロック用ボ
ール(42)の押し上げが可能となり、クラッチ(４)入りの
状態に復帰させることができる。尚、上記実施例では、
締付ソケット(２)にナットを係合すると、筒状ロッド(4
6)と押しロッド(47)が後退して、スプール(41)上のボー
ル(41g)に当たってスプール(41)を後方に押す力が作用
するが、押しロッド(47)の長さ、ナットから臨出したボ
ルト余長によっては、筒状ロッド(46)と押しロッド(47)
が後退しても、スプール(41)上のボール(41g)に当たら
ない構成をとることもできる。又、実施例では、スプー
ル(41)上のボール(41g)が係合する凹部(32a)は、入力側
の遊星歯車機構(31)の太陽歯車(32)上に形成したが、こ
れに限定されることなく、他の遊星歯車機構の筒状太陽
歯車の内面に形成することも可能である。この場合、筒
状ロッド(46)と押しロッド(47)は、凹部(32a)の位置に
合わせて最適長さに設計すればよい。

【００２３】

【他の実施例のクラッチの自己保持機構(40)】図７乃至
図９は、上記の様な、筒状ロッド(46)及び押しロッド(4
7)は存在せず、スイッチ(17)操作用のトリガー(15)によ
って、クラッチ(４)の切り状態の自己保持及び自己保持
解除を行うものであり、自己保持機構(40)及びスプール
(41)の形状以外の構成は、前記と同様であるので説明は
省略する。スプール(41)は、前記とは逆に、後退した際
にクラッチ(４)が切れるものであり、軸体(41a)の略中
央部形成した大径部(41b)の前端から前方に低く傾斜す
るテーパ部(41c)が形成されている。該テーパ部(41c)は
従動傘歯車(33)の突起(33b)と係合するボール(42)を大
径部(41b)へ押し上げ案内するためのものである。大径
部(41b)の後方にソレノイド(43)のプランジャ(44)が一
体に形成され、プランジャ(44)の後端には係脱軸(41h)
が突設されている。該係脱軸(41h)の後端は先細のテー
パ面(41i)に形成され、該テーパ面(41i)より前方に凹部
(41j)が形成されている。

【００２４】スプール(41)は係脱軸(41h)に嵌まったバ
ネ(45)によって前方に付勢されている。スプール(41)の
クラッチ切り方向である後方には、該係脱軸(41h)が侵
入可能な穴(51)を開設したブロック(５)が前後にスライ
ド可能に配備され、バネ(50)によって後方に付勢されて
いる。上記ブロック(５)には係脱軸(41h)の延長線に直
交し穴(51)に連通する貫通孔(52)が開設され、該貫通孔
(52)に夫々穴(51)の内側とブロック(５)の外面へ臨出す
る２つのボール(53)(54)が脱出不能に且つ互いに飛び出
し方向にバネ付勢して配備される。ブロック(５)のスラ
イド移行路の外側に、ブロック(５)が締付ソケット(２)
側に前進したときブロック(５)上の外側のボール(54)を
内側に押し込むカム面(56)が形成されている。ボルト・
ナット締付機のＯＮ−ＯＦＦ用のトリガー(15)には、該
トリガー(15)と一体に回動してブロック(５)を締付ソケ
ット(２)の方向に前進させる押しレバー(18)が突設され
ている。

【００２５】

【図７乃至図９に示すクラッチ(４)の動作説明】図７に
示す如く、締付ソケット(２)をボルト・ナットに係合し
ない状態において、スプール(41)はバネ(45)に付勢され
て前進端に位置し、スプール(41)の大径部(41b)がボー
ル(42)を押し上げて、該ボール(42)を従動傘歯車(33)の
突起(33b)に係合させ、クラッチ(４)は入り状態となっ
ている。図８に示す如く、締付ソケット(２)にナットを
係合し、トリガー(15)を引くと締付ソケット駆動モータ
(12)が作動して、締付ソケット(２)が回転し、ナットの
締め付けが開始されるとともに、押しレバー(18)によっ
てブロック(５)が押されて前進し、ブロック(５)上の内
側のボール(53)がスプール(41)後端のテーパ面(41i)に
接近する。ブロック(５)上の外側のボール(54)は、カム
面(56)に押されて貫通孔(52)内に没し、内外両ボール(5
3)(54)を飛び出し方向に付勢するバネ(55)を圧縮する。
締付時の反力は、アーム(10)が締付部近傍のボルト・ナ
ット等に当たって受け止められる。

【００２６】締付終了後に制御部(13)が信号を発するこ
とにより、ソレノイド(43)へ一瞬の間だけ通電がなさ
れ、スプール(41)と一体のプランジャ(44)がバネ(45)に
抗して後退し(図９)、スプール(41)の大径部(41b)がボ
ール(42)の位置から外れ、ボール(42)がスプール(41)の
軸心側に移動して、従動傘歯車(33)の突起(33b)との係
合が外れて、クラッチ(４)が切れる。スプール(41)の後
退により、ブロック(５)上の内側のボール(53)が、スプ
ール(41)のテーパ面(41i)に押されて貫通孔(52)に没
し、テーパ面(41i)の通過によって、スプール(41)の凹
部(41j)に嵌まる。スプール(41)の内側のボール(53)に
は、前記カム面(56)による外側のボール(54)の押し込み
により、バネ(55)の付勢力が作用しているため、ブロッ
ク(５)が前進位置に保持されている限り、ブロック(５)
上の内側のボール(53)を押し上げてスプール(41)が前進
することはなく、即ち、クラッチ(４)は切りの状態が保
持される。トリガー(15)の引きを解除すると、バネ(50)
力によってブロック(５)が後退し、ブロック(５)上の外
側のボール(54)がカム面(56)から外れて内側のボール(5
3)に対する付勢が弱まり、スプール(41)のテーパ面(41
i)の大径部がボール(53)を押し上げて、スプール(41)が
ボール(53)との係合を解除して前進し、再びスプール(4
1)の大径部(41b)がボール(42)を押し上げてクラッチ入
りの待機状態に復帰する。尚、従動傘歯車(33)の突起(3
3b)によって、スプール(41)がロック用ボール(42)を押
し上げられない場合もあるが、前記同様にして、次の締
付時にトリガー(15)を引くことにより、クラッチ入りの
状態に復帰させることができる。

【００２７】

【図１０に示すクラッチの説明】図１０のクラッチ(４)
は、クラッチ切りの保持を、スプール(41)の軸心に直交
してスライドする係止スライダ(６)で行い、該係止スラ
イダ(６)とスプール(41)の係合解除を締付ソケット駆動
モータ(12)のＯＮ−ＯＦＦ用トリガー(15)とは別個に設
けたクラッチ用トリガー(19)で行う点を除いて、前記図
７乃至図９のクラッチの構成と同じである。上記係止ス
ライダ(６)は、図１１に示す如く、扁平矩形体に形成さ
れ、中央部に貫通孔(61)を開設しており、該貫通孔(61)
の上縁にスプール(41)の凹部(41j)に係脱する爪片(62)
を突設している。爪片(62)の前面は、斜め後方下向きに
傾斜する案内面(62a)となっている。係止スライダ(６)
は、スプール(41)が後退してクラッチ(４)が切れる状態
にて、スプール(41)の凹部(41j)に爪片(62)が対応する
様に、スプール(41)の軸心に直交して上下にスライド可
能に配備され、バネ(63)にて下方に付勢されている。係
止スライダ(６)の下方には、押し棒(16)が上下にスライ
ド可能に配備されている。

【００２８】締付ソケット駆動モータ(12)のＯＮ−ＯＦ
Ｆ用トリガー(15)に接近して、該トリガー(15)の上方に
クラッチ用トリガー(19)が配備される。クラッチ用トリ
ガー(19)は、略Ｖ字状を呈し、一端を枢支(19a)し、他
端を指掛かり(19b)となし、ハンドル(11)上の当たり(19
c)に当てて、Ｖ字状開口を前方に向けており、前記押し
棒(16)の下端がクラッチ用トリガー(19)の枢支側片に当
たっている。尚、従動傘歯車(33)の突起(33b)によっ
て、スプール(41)がロック用ボール(42)を押し上げられ
ない場合もあるが、前記同様にして、次の締付時にトリ
ガー(15)を引くことにより、クラッチ入りの状態に復帰
させることができる。

【００２９】ボルト・ナットの締付終了により、ソレノ
イド(43)に通電がなされ、スプール(41)が後退して、ク
ラッチ(４)が切れると、スプール(41)の後端のテーパ面
(41i)が、係止スライダ(６)の爪片(62)の案内面(62a)に
当たって、係止スライダ(６)をバネ(63)に抗して持ち上
げつつ、係止スライダ(６)の貫通孔(61)に嵌まり、爪片
(62)がスプール(41)の凹部(41j)に係合して、クラッチ
(４)切り状態が保持される。クラッチ用トリガー(19)を
引くと、押し棒(16)を介して、係止スライダ(６)を持ち
上げることができ、爪片(62)とスプール(41)の係合を解
除し、スプール(41)の前進を許容し、再びクラッチ入り
の待機状態に復帰させることができる。

【００３０】

【図１２のクラッチの説明】図１２は、スプール(41)が
後退したときに前記同様にして、クラッチが切れるもの
であって、スプール(41)の後部全体がソレノイド(43)に
対するプランジャ(44)となっている。ソレノイド(43)
は、自己保持型のソレノイドであって、前記した様に、
クラッチ(４)切りの状態をメカニズムによって保持する
ものではなく、構成は簡素化される。尚、クラッチ(４)
は、スプール(41)の前後のスライド移動によって、入
り、切りが出来るものであれば、歯面と歯面のかみ合い
によるもの等、構成は問わない。本発明は、上記実施例
の構成に限定されることはなく、特許請求の範囲で種々
の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボルト・ナット締付機の概略説明図である。

【図２】第１実施例のクラッチ入り状態の断面図であ
る。

【図３】図２Ａ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】太陽歯車、スプール、筒状ロッド及び押しロッ
ドの斜面図である。

【図５】ナットを係合した状態のクラッチの断面図であ
る。

【図６】クラッチ切り状態のである。

【図７】第２実施例のクラッチ入り状態の断面図であ
る。

【図８】ナット締付途上のクラッチの断面図である。

【図９】クラッチ切の状態の断面図である。

【図１０】第３実施例のクラッチ切り状態の断面図であ
る。

【図１１】同上の係止スライダ(６)の斜面図である。

【図１２】第４実施例のクラッチ入り状態の断面図であ
る。

【符号の説明】

(１) ケーシング (15) トリガー (19) クラッチ用トリガー (２) 締付ソケット (３) 遊星歯車減速機構 (32) 太陽歯車 (33) 従動傘歯車 (４) クラッチ (40) 自己保持機構 (41) スプール (42) ボール (43) ソレノイド (44) プランジャ (47) 押しロッド (５) ブロック (６) 係止スライダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 進二 大阪府大阪市東成区深江北３丁目14番３ 号 前田金属工業株式会社内 (72)発明者 松村 昌造 大阪府大阪市東成区深江北３丁目14番３ 号 前田金属工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 憲史 大阪府大阪市東成区深江北３丁目14番３ 号 前田金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−343679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−43398（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−1456（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−77554（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−31646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25B 23/14 610 B25B 23/155 B25B 23/157 B23P 19/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 締付ソケット(２)に一定の値以上の締付
   トルクが作用すると、締付終了信号を発してソケット駆
   動モータ(12)への通電を遮断する制御部(13)を具えたボ
   ルト締付機において、締付ソケット駆動モータ(12)から
   遊星歯車減速機構(３)までの回転伝達歯車列(14)に、ス
   プール(41)のスライド移動によって、入り・切りを行う
   クラッチ(４)が設けられ、該スプール(41)のクラッチ切
   り方向の駆動は前記制御部(13)の締付終了信号によって
   作動するソレノイド(43)で行い、クラッチ(４)にはクラ
   ッチ切り状態を保持する自己保持機構(40)が付設され、
   前記制御部(13)が締付終了信号を発すると締付ソケット
   駆動モータ(12)の通電が遮断されると共にクラッチ(４)
   が切れ且つクラッチ切り状態が保持されて、締付ソケッ
   ト駆動モータ(12)の慣性回転力が締付ソケット(２)に伝
   わらないボルト・ナット締付機。
2. 【請求項２】 スプール(41)をバネ(45)によってクラッ
   チ入り方向に付勢し、スプール(41)の締付ソケット(２)
   側前部を筒状に形成して筒壁(41e)に貫通孔(41f)を開設
   し、該貫通孔(41f)に該筒壁(41e)の厚みよりも直径が大
   きく筒壁(41e)の内側と外側に選択的に臨出可能なボー
   ル(41g)を収容し、遊星歯車減速機構(３)の筒状の太陽
   歯車の内面に、スプール(41)が締付ソケット(２)側に前
   進してクラッチ(４)が切れた位置にてスプール(41)上の
   ボール(41g)の外側臨出部分が係合する凹部(32a)を形成
   し、ボルト・ナット締付機のケーシング(１)内には、締
   付ソケット(２)をナットに係合した際、ボルト先端に当
   たってバネ(48)に抗して後退する筒状ロッド(46)及び該
   筒状ロッド(46)にスライド可能に嵌まりバネ(49)にて後
   退方向に付勢され前記スプール(41)の筒壁(41e)内に侵
   入可能な押しロッド(47)を配備してクラッチ(４)を切り
   の状態に保持する自己保持機構(40)を構成し、ボルト・
   ナット締付時、スプール(41)はクラッチ入り位置に待機
   し、制御部(13)からの締付終了信号によってソレノイド
   (43)に通電されると、スプール(41)が締付ソケット(２)
   側に前進してクラッチ(４)が切れると共に、スプール(4
   1)の筒壁(41e)の内側に臨出したボール(41g)が押しロッ
   ド(47)に引っ掛かって該押しロッド(47)をバネ(49)に抗
   して締付ソケット(２)側へ前進させ、前記太陽歯車の凹
   部(32a)の位置でボール(41g)がスプール(41)の筒壁(41
   e)の外側へ臨出して該凹部(32a)に係合し、押しロッド
   (47)とボール(41g)の係合が外れて、押しロッド(47)は
   バネ(49)力で後退してクラッチ切り状態が保持され、締
   付ソケット(２)をナットから外すと、筒状ロッド(46)及
   び押しロッド(47)が元位置に戻り、スプール(41)の後退
   が許容されてクラッチ(４)がバネ(45)によって入りの状
   態に復帰可能な請求項１に記載のボルト・ナット締付
   機。
3. 【請求項３】 遊星歯車減速機構(３)の筒状の太陽歯車
   (32)の軸心にスプール(41)をスライド可能に配備し、ス
   プール(41)は後方に係脱軸(41h)を突設して該係脱軸(41
   h)の先端部に先部が低く傾斜したテーパ面(41i)、その
   内側に凹部(41j)を形成し、スプール(41)のクラッチ切
   り方向である後方には、該係脱軸(41h)が侵入可能な穴
   (51)を開設したブロック(５)をスライド可能且つスプー
   ル(41)から離間する後方へバネ付勢して配備し、該ブロ
   ック(５)には係脱軸(41h)の延長線に直交し穴(51)に連
   通する貫通孔(52)を開設して、該貫通孔(52)に夫々穴(5
   1)の内側とブロック(５)の外面へ臨出する２つのボール
   (53)(54)を脱出不能に且つ互いに飛び出し方向にバネ付
   勢して配備し、ブロック(５)のスライド移行路の外側
   に、ブロック(５)が締付ソケット(２)側に前進したとき
   ブロック(５)上の外側のボール(54)を内側に押し込むカ
   ム面(56)を形成し、ボルト・ナット締付機のＯＮ−ＯＦ
   Ｆ用トリガー(15)には、該トリガー(15)と一体に回動し
   てブロック(５)を締付ソケット(２)の方向に前進させる
   押しレバー(18)を突設してクラッチ(４)を切りの状態に
   保持する自己保持機構(40)を構成し、ボルト・ナット締
   付時、トリガー(15)の引き操作により、締付ソケット駆
   動モータ(12)が作動すると共に押しレバー(18)がブロッ
   ク(５)を前進させて待機させ、制御部(13)からの締付終
   了信号によってソレノイド(43)に通電されると、スプー
   ル(41)がブロック(５)側に後退してクラッチが切れると
   共に、係脱軸(41h)がブロック(５)の穴(51)に侵入し、
   ブロック(５)上の内側のボール(53)が係脱軸(41h)の凹
   部(41j)に嵌まってクラッチの切り状態が保持され、ト
   リガー(15)の引きを解除するとブロック(５)が後退し
   て、ブロック(５)上の外側のボール(54)がカム面(56)か
   ら外れて内側のボール(53)に対する付勢が弱まり、スプ
   ール(41)は前進が許されてクラッチ入りの待機状態に復
   帰可能な請求項１に記載のボルト・ナット締付機。
4. 【請求項４】 遊星歯車減速機構(３)の筒状の太陽歯車
   (32)にスプール(41)をスライド可能に配備し、スプール
   (41)は後方に係脱軸(41h)を突設して該係脱軸(41h)の先
   端部に先部が低く傾斜したテーパ面(41i)、その内側に
   凹部(41j)を形成し、スプール(41)が後退してクラッチ
   (４)が切れた状態における係脱軸(41h)の凹部(41j)の位
   置に対応しスプール(41)のスライド方向に略直交して係
   止スライダ(６)をスライド可能に嵌め、該係止スライダ
   (６)には係脱軸(41h)の凹部(41j)に係脱する爪片(62)を
   具え、係止スライダ(６)には爪片(62)を凹部(41j)に係
   合させる方向に付勢するバネ(63)を連繋し、係止スライ
   ダ(６)をバネ(63)に抗してスライドさせるためのクラッ
   チ用トリガー(19)及び該クラッチ用トリガー(19)と係止
   スライダ(６)との間に押し棒(16)を設けてクラッチ切り
   の自己保持機構(40)を構成し、制御部(13)からの締付終
   了信号によって、ソレノイド(43)に通電があると、スプ
   ール(41)が係止スライダ側に後退してクラッチ(４)が切
   れると共に、係脱軸(41h)の凹部(41j)に係止スライダ
   (６)の爪片(62)が係合してクラッチ(４)の切り状態が保
   持され、クラッチ用トリガー(19)を引くと、押し棒(16)
   を介して係止スライダ(６)が押されて爪片(62)と凹部(4
   1j)の係合が解除され、スプール(41)がクラッチ入りの
   待機状態に復帰可能な請求項１に記載のボルト・ナット
   締付機。
5. 【請求項５】 ソレノイド(43)自体が自己保持型ソレノ
   イドである請求項１に記載のボルト・ナット締付機。
6. 【請求項６】 クラッチ(４)は、遊星歯車減速機構(３)
   の太陽歯車(32)、該太陽歯車(32)にスライド可能に嵌ま
   ったスプール(41)、スプール(41)をクラッチ切り方向に
   スライド駆動するソレノイド(43)、回転伝達歯車列(14)
   中の従動傘歯車(33)と該従動傘歯車(33)の軸心に遊貫し
   た太陽歯車(32)とを係止して一体回転させるボール(42)
   とによって構成され、従動傘歯車(33)の軸孔(33a)には
   周方向に等間隔に複数の突起(33b)が突設され、太陽歯
   車(32)は、周面に歯面(32c)を形成し、該歯面(32c)に連
   続する筒部の周壁に内、外に貫通する複数の孔(32b)を
   周方向に等間隔に開設し、該孔(32b)に筒部の壁厚より
   大なるボール(42)を嵌め、太陽歯車(32)は、ボール(42)
   の前後方向の位置が前記従動傘歯車(33)の突起(33b)の
   位置に対応する様に、従動傘歯車(33)に嵌まり、スプー
   ル(41)は、軸体（４１ａ）の略中央部に大径部（４１
   ｂ）を形成し、大径部(41b)は前記太陽歯車(32)のボー
   ル(42)の位置に対応して太陽歯車(32)に嵌まり、スプー
   ル(41)の大径部(41b)の端部に外側へ低く傾斜するテー
   パ部(41c)が形成され、上記スプール(41)は、太陽歯車
   (32)の軸心にスライド可能に嵌まり、バネ(45)によって
   クラッチ入り方向に付勢された状態で、大径部(41b)が
   太陽歯車(32)上のボール(42)を外側に押し上げ、この状
   態でボール(42)が従動傘歯車(33)の軸孔(33a)の突起(33
   b)に引っ掛かってクラッチ(４)が入の状態となり、ソレ
   ノイド(43)への通電により、スプール(41)がバネ(45)に
   抗して移動し、大径部(41b)がボール(42)の位置から外
   れると、ボール(42)が内側に沈んで、ボール(42)と従動
   傘歯車(33)の突起(33b)との係合が解除されてクラッチ
   が切れる請求項１乃至５に記載のボルト・ナット締付
   機。