JP4360432B2 - 締結工具 - Google Patents

Description

本発明は、把持部にて把持した締結部材を被締結部材に締結するための締結工具に関する。

一般的に、自動車の生産ラインにおいては、車体への塗装を行う塗装工程を経た後に、各部品が車体に組み付けられる組立工程が行われるが、塗装工程では、車体とフロントドアやリアドア等のドアとを分離した状態で、該車体およびドアに対する電着塗装（下塗り塗装）を行った後に、ドアを車体へ仮止めした状態で、該車体およびドアに対して中塗り塗装および上塗り塗装が施されることがある。
この場合、その後の組立工程では、仮止めしたドアを一旦取り外した上で、車体へのドアの取り付けが行われることとなる。

前記ドアは、前述の塗装工程においてドアを車体に対して仮止めする際、および前記組立工程における組立時には車体に対してボルトを用いて取り付けられており、前記ボルトは、特許文献１に示すインパクトレンチ等の締結工具を用いて締結されている。

このように、車体側に形成されるナットにボルトを締結して、前記ドアを車体に対して仮止めすると、ボルトの頭部に形成されるフランジ部が、電着塗装が施されたドア側の部材と干渉して、ドア側の部材の塗装膜が削り取られ、削りカスが発生することとなる。
また、車体側のナットにも電着塗装が施されているため、ボルトのネジ部によりナットに施された電着塗装の塗装膜が削り取られて、同様に削りカスが発生する。

さらに、ボルトのナットへの締結は、例えばインパクトレンチのソケットをボルトの頭部に被せて、ソケットによりボルトの頭部を把持した状態で、該ソケットを回転駆動させることにより行われるが、この場合にもソケットとボルトの頭部とが干渉して削りカスが発生することがある。
このように、インパクトレンチ等の締結工具を用いてボルトを締結することにより、ドアを車体に取り付ける場合には、ボルトの締結部から多くの削りカスが発生してしまうこととなる。

一方、前述の塗装工程においては、車体やドアの表面に塵や埃等の異物が付着した状態で中塗り塗装や上塗り塗装等の塗装が行われるとブツ等の塗装品質不良が発生することとなるため、塗装作業はクリーンルーム内等の清浄な雰囲気が維持された環境下で行われている。

しかし、前述のように、ドアを車体に仮止めする際に削りカスが発生すると、発生した削りカスがドアや車体の表面に付着して、中塗り塗装や上塗り塗装を行った際に、ブツ等の塗装品質不良が発生する原因となるため、ボルトをナットに締結してドアを車体に仮止めする際には、発生したカスが周囲へ飛散してドアや車体の表面に付着することを防止することが好ましい。
実開平５−７４７７０号公報

そこで、本発明においては、ドアを車体に取り付ける等、ワークを被取付部材に取り付ける際にボルトをナットに締結することにより生じた削りカスが、ワークや被取付部材の表面に付着して残らないようにすることができる締結工具を提供するものである。

上記課題を解決する締結工具は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、把持部にて把持した締結部材を被締結部材に締結するための締結工具であって、前記把持部の周囲を覆うカバー部材と、前記カバー部材にて覆われた部分の雰囲気を吸引可能な吸引口とを備え、前記把持部は、前記締結部材を締結させる方向へ回転可能に構成され、前記把持部には、締結する締結部材の頭部の外形形状に合わせた形状の凹陥部が形成され、前記把持部の側面には、前記凹陥部の内周面と前記把持部の外周面とを連通する連通孔が形成され、前記締結部材を締結する際には、前記把持部の凹陥部が締結部材の頭部に嵌装され、前記連通孔は、前記凹陥部に嵌装された締結部材の頭部の側面と対向する位置に配置される。
これにより、前記カバー部材内の雰囲気を吸引口を通じて吸引し、締結部材の締結時に生じた削りカスを吸引口から回収することが可能となるので、生じた削りカスが周囲に飛散することを防止できる。
したがって、自動車の塗装工程において、ドアを、締結部材を用いて被締結部材が設けられる車体に仮付けする際等に、前記削りカスが車体やドアの表面に付着して、ブツ等の塗装品質不良が発生することを防止でき、塗装品質の向上を図ることが可能となる。
また、前記把持部内周面にて囲まれた部分に生じた削りカスを前記吸引口から吸引することが可能となり、削りカスの回収効率を向上させることができる。

また、請求項２記載の如く、前記連通孔は、前記把持部の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に対して、回転方向とは反対側へ傾斜した方向に形成されている。
これにより、ソケット内に発生した削りカスが連通孔内へ侵入し易くなって、ソケット内に発生した削りカスの連通孔からの排出が促進されることとなり、削りカスの回収を効率的に行うことが可能となる。

また、請求項３記載の如く、前記カバー部材の内部には、前記吸引口の方向へ向かう気流を生じさせるファンが設けられる。
これにより、カバー部材内の雰囲気の吸引口側への流れを補強することができ、発生した削りカスの回収効率を向上させることが可能となる。

本発明によれば、締結部材の被締結部材への締結時に生じた削りカスが周囲に飛散することを防止できる。
したがって、自動車の塗装工程において、ドアを、締結部材を用いて被締結部材が設けられる車体に仮付けする際等に、前記削りカスが車体やドアの表面に付着して、ブツ等の塗装品質不良が発生することを防止でき、塗装品質の向上を図ることが可能となる。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１に示すインパクトレンチ１は、ボルト等の締結部材をナット等の被締結部材に締結するための締結工具であり、前記締結部材を把持するための把持部であるソケット６と、前記ソケット６を、回転シャフト５を通じて回転自在に支持する本体２と、前記本体２から延出し、締結作業時にインパクトレンチ１を保持するために作業者が握る部分である握り部３とを備えている。

前記本体２には前記回転シャフト５に連結され、前記ソケット６を回転駆動させるためのモータが内蔵されており、前記握り部３には、前記モータの回転駆動および停止を切り換えるためのトリガ７を有している。
また、インパクトレンチ１は、ソケット６の回転軸（回転シャフト５の軸）が、本体２の長手方向（図１における左右方向）と一致する方向に配置された構成となっている。

前記本体２の外面はソケット６側端部（先端部）から握り部３側端部（基部）にかけて本体カバー１１により覆われている。
図２に示すように、本体カバー１１の中間部１１ｂおよび基部１１ｃは前記本体２に対して密着しており、前記本体カバー１１と本体２との間は気密状にシールされている。
また、前記本体カバー１１の先端部１１ａは、前記本体２からソケット６側へ向けて延出し、前記シャフト５の周囲を覆っており、前記先端部１１ａにて覆われているシャフト５の周囲には隙間Ｃが形成されている。
また、前記本体カバー１１の先端は開放されている。

前記本体カバー１１は、自立的に形状を保持することができる程度の剛性を備え、かつ本体２と密着したときに本体カバー１１と本体２との間を気密的にシールすることができるだけの弾力性を有した部材にて構成されており、例えばポリ塩化ビニル樹脂が本体カバー１１の構成部材として用いられる。

前記本体カバー１１における先端部１１ａの先端には、ソケット６側へ延出する円筒形状部材にて構成される吸引カバー１２が付設されている。
前記吸引カバー１２は、本体カバー１１の先端部１１ａからソケット６の先端部まで、またはソケット６の先端部よりも若干長い範囲まで設けられ、前記シャフト５の先端部分およびソケット６の周囲を覆っている。
なお、前記本体カバー１１の先端部１１ａをシャフト５の先端部まで延出させて、吸引カバー１２はソケット６の部分のみを覆うように構成することも可能である。
また、本例の場合、前記吸引カバー１２は、回転シャフト５の軸方向に伸縮可能なジャバラ部材にて構成されている。

また、前記シャフト５の周囲に隙間Ｃを形成するように配置されている前記本体カバー１１の先端部１１ａには、前記隙間Ｃ内の雰囲気を吸引するための吸引口１１ｄが形成されている。
前記吸引口１１ｄに、例えば吸引装置等に接続されたホースを接続することで、前記隙間Ｃ内の雰囲気を吸引することが可能となる。
また、前記隙間Ｃと吸引カバー１２に覆われた内部とは連通しているので、前記吸引口１１ｄからの吸引により、前記吸引カバー１２内の雰囲気を吸引することが可能となっている。

図３に示す前記ソケット６には、締結するボルトの頭部の外形形状に合わせた形状の凹陥部６ａが形成されており、該凹陥部６ａをボルトの頭部に嵌装することで、ソケット６によりボルトの頭部を係合状態に把持することが可能となっている。
このように、ソケット６によりボルトの頭部を把持することで、該ソケット６とボルトとが一体的に回転可能となっている。

また、前記ソケット６の側面には、前記凹陥部６ａの内周面とソケット６の外周面６ｂと連通する連通孔６ｃが形成されている。本例においては、前記連通孔６ｃは複数形成されており、それぞれ前記前記ソケット６の回転軸方向と略直交する方向に配置されている。
図４に示すように、ソケット６は六角ボルトを締結するためのソケットにされており、前記凹陥部６ａの内周形状は六角ボルトの頭部５１ａの形状に合わせた六角形状に形成されている。
また、前記連通孔６ｃは、前記凹陥部６ａの内周面における各辺に形成されており、各連通孔６ｃはソケット６の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に形成されている。

ここで、例えば図５に示すように、ボルト５１により自動車のドアを車体に取り付ける際には、ボルト５１のネジ部５１ｃに、ドア（図示せず）に装着されたヒンジ６０を挿入した状態で、該ボルト５１を車体７０に設けられるナット７０ａに締結することで、前記ドアがヒンジ６０を介して車体７０に開閉自在に取り付けられる。

このように、前記ボルト５１をナット７０ａに締結する際には、前述のように構成されるインパクトレンチ１を用いて、ボルト５１の締結が次のように行われる。
つまり、前記ボルト５１の頭部５１ａにソケット６の凹陥部６ａを嵌装し、トリガ７を押下すると前記ソケット６が本体２に内蔵されるモータにより回転駆動される。ソケット６が回転駆動されるとボルト５１が一体的に回転して、該ボルト５１がナット７０ａに締結される。

これにより、前記ヒンジ６０が車体７０に締結されて、ドアが車体７０に取り付けられることとなる。
なお、このように締結されるドア（ヒンジ６０含む）および車体７０（ナット７０ａ含む）には、それぞれ予め電着塗装が施されている。

このように、インパクトレンチ１によりボルト５１を締結して、電着塗装が成された車体７０にドアを取り付ける場合、ボルト５１のネジ部５１ｃにより車体７０側のナット７０ａに施された電着塗装の塗装膜が削り取られるとともに、ボルト５１の頭部５１ａに付設されるフランジ部５１ｂと車体７０とが干渉して該車体７０に施された電着塗装の塗装膜が削り取られて、ボルト５１の頭部５１ａ側に削りカスが発生することとなる。

このように発生した削りカスが周囲に飛散すると、車体７０やドアの表面に付着して、塗装工程において中塗り塗装や上塗り塗装等の塗装を行う際にブツ等の塗装品質不良が発生する原因となるため、本インパクトレンチ１においては、ボルト５１をナット７０ａに締結する際に発生した前記削りカスを容易に回収して、周囲に飛散しないようにすることを可能としている。

つまり、インパクトレンチ１によりボルト５１をナット７０ａに締結する際には、インパクトレンチ１におけるソケット６の凹陥部６ａをボルト５１の頭部５１ａに嵌装した状態で前記ソケット６を回転駆動させるが、前記ソケット６をボルト５１に嵌装した状態では、前記吸引カバー１２の先端がヒンジ６０に当接した状態となっている。

つまり、前記吸引カバー１２は、本体カバー１１の先端部１１ａからソケット６の先端部まで、またはソケット６の先端部よりも若干長い範囲まで設けられているので、吸引カバー１２の先端がヒンジ６０に当接して、ボルト５１の頭部５１ａおよび該頭部５１ａに嵌装されるソケット６の周囲が吸引カバー１２により覆われることとなる。

そして、ボルト５１の締結時に、吸引カバー１２により覆われたソケット６等の周囲の雰囲気を、吸引装置に接続された前記吸引口１１ｄから吸引する。
ボルト５１の締結時にソケット６等の周囲を吸引カバー１２により覆い、吸引カバー１２内の雰囲気を吸引することで、ボルト５１の頭部５１ａ側に発生した前記削りカスが前記吸引口１１ｄから吸引されることとなり、周囲に飛散することが防止される。

この場合、ソケット６の外周部に発生した削りカスが吸引されるのはもちろんのこと、ソケット６の側面には連通孔６ｃが形成されているので、ソケット６とボルト５１の頭部５１ａとの干渉によりソケット６の凹陥部６ａ内に発生した削りカスも、前記連通孔６ｃを通じてソケット６の外周部に吸い出されて、前記吸引口１１ｄから吸引されることとなる。

吸引口１１ｄから吸引された削りカスは、該吸引口１１ｄに接続される吸引装置や、吸引口１１ｄと吸引装置との間等に設置されるフィルター等により捕捉されて回収される。
また、吸引カバー１２により覆われた部分の雰囲気を吸引口１１ｄを通じて吸引する吸引装置としては、例えば塗装工程等が設けられている工場のエアー配管に接続されたワンダーガンが用いられる。
なお、このワンダーガンは、エアー配管に接続された管内を流れるエアーにより生じた負圧を利用して、吸引口１１ｄに接続されたホースを通じて吸引カバー１２内の雰囲気を吸引するものである。

このように、本インパクトレンチ１においては、吸引カバー１２内の雰囲気を吸引口１１ｄを通じて吸引し、ボルト５１の締結時に生じた削りカスを回収するように構成しているので、生じた削りカスが周囲に飛散することを防止できる。
これにより、塗装工程においてドアを車体７０に仮付けする際等に、前記削りカスが車体７０やドアの表面に付着して、ブツ等の塗装品質不良が発生することを防止でき、塗装品質の向上を図ることが可能となっている。

また、本例では、前記ソケット６に形成される連通孔６ｃは、図４に示したように、ソケット６の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に形成されているが、該連通孔６ｃは次のような方向に形成することもできる。
例えば、図６に示すように、前記ソケット６の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に対して、ソケット６の回転方向とは反対側へ角度θだけ傾斜されている。
つまり、本例の連通孔６ｃの内側端は、該連通孔６ｃの外側端よりも回転方向側にずれた位置に配置されており、前記連通孔６ｃは内周側から外周側へ向かうに従って、ソケット６の前記半径方向に対して、回転方向とは反対側へ角度θだけ傾斜した方向に向かうように形成されている。

前記連通孔６ｃを、前述の図４に示したようにソケット６の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に形成した場合は、ソケット６の回転方向と連通孔６ｃとの成す角度が略直角になるため、凹陥部６ａ内に発生した削りカスが前記連通孔６ｃから排出されずに、該凹陥部６ａの各内周面間の角部に溜まってしまう恐れがある。

しかし、図６に示したように、連通孔６ｃをソケット６の回転方向とは反対側へ傾斜させることにより、ソケット６の回転方向と連通孔６ｃとの成す角度が直角よりも小さくなって、ソケット６の回転により削りカスが自然に連通孔６ｃ内へ侵入し易くなり、凹陥部６ａ内に発生した削りカスの連通孔６ｃからの排出が促進されることとなる。
これにより、ソケット６の凹陥部６ａ内に削りカスが溜まってしまうことを防止することができ、削りカスの回収を効率的に行うことが可能となる。

また、本インパクトレンチ１においては、ボルト５１の締結時に発生する削りカスの回収効率を向上させるべく、前記吸引カバー１２にて覆われる部分に、前記吸引口１１ｄ側へ向かう送風を行うことができるファンを設けることも可能である。
例えば、図７に示すように、インパクトレンチ１における前記回転シャフト５にファン３１を設けて、ソケット６とファン３１とが一体的に回転するように構成することができる。

前記ファン３１は、ボルト５１の締結時におけるソケット６の回転方向に回転すると、吸引カバー１２内の雰囲気をソケット６側から本体２側へ送風するように構成されており、前記吸引口１１ｄからの吸引によるソケット６側から本体２側へ雰囲気の流れを、ファン３１の回転により生じさせた吸引口１１ｄ側への気流にて補強することが可能となっている。
これにより、吸引カバー１２内の雰囲気の吸引口１１ｄ側への吸引力を増すことができ、発生した削りカスの回収効率を向上させることが可能となる。

また、本例では、ソケット６の回転軸が、本体２の長手方向（図１における左右方向）と一致する方向に配置された構成のインパクトレンチ１について説明したが、図８、図９に示すように、ソケット６の回転軸が、本体２の長手方向（図８における左右方向）と略直交する方向に配置されたインパクトレンチ１についても、前述の発生した削りカスを回収する構造を適用することができる。

図８、図９に示すインパクトレンチ１においては、本体２の先端部を本体カバー１１にて覆っており、該本体カバー１１の先端部には、ソケット６の周囲を覆う吸引カバー１２が設けられている。この吸引カバー１２は、例えば図１、図２等に示した前述の例の場合と同様にジャバラ部材にて構成されている。

そして、ボルト５１締結時に発生した削りカスは、本体カバー１１の先端部に設けられる吸引カバー１２とソケット６との間の隙間から、本体カバー１１と本体２との間に形成される隙間Ｃを通じて吸引口１１ｄへ吸引され、回収されることとなる。
また、本体カバー１１の吸引口１１ｄよりも基端部側に位置する部分は、本体２に対して気密的に密着しており、吸引口１１ｄを通じて吸引することにより、吸引カバー１２にて覆われるソケット６の周囲の雰囲気を吸引することができるように構成されている。

インパクトレンチを示す斜視図である。 本体カバーおよび吸引カバーにて覆われたインパクトレンチの先端部を示す側面断面図である。 インパクトレンチの先端部に配置されるソケットを示す斜視図である。 ソケットに形成される連通孔を示す正面図である。 インパクトレンチによりボルトをナットに締結しているときに発生した削りカスが吸引される様子を示す側面断面図である。 ソケットに形成される連通孔の別実施例を示す正面図である。 ソケットと一体的に回転可能に構成されるファンを回転シャフトに設けたインパクトレンチを示す側面断面図である。 ソケットの回転軸が、本体の長手方向と略直交する方向に配置されたインパクトレンチを示す側面断面図である。 ソケットの回転軸が、本体２の長手方向と略直交する方向に配置されたインパクトレンチを示す底面図である。

１ インパクトレンチ
２ 本体
５ 回転シャフト
６ ソケット
６ａ 凹陥部
６ｃ 連通孔
１１ 本体カバー
１１ｄ 吸引口
１２ 吸引カバー
３１ ファン
５１ ボルト
５１ａ 頭部
６０ ヒンジ
７０ 車体
７０ａ ナット

Claims (3)

1. 把持部にて把持した締結部材を被締結部材に締結するための締結工具であって、
   前記把持部の周囲を覆うカバー部材と、
   前記カバー部材にて覆われた部分の雰囲気を吸引可能な吸引口とを備え、
   前記把持部は、前記締結部材を締結させる方向へ回転可能に構成され、
   前記把持部には、締結する締結部材の頭部の外形形状に合わせた形状の凹陥部が形成され、
   前記把持部の側面には、前記凹陥部の内周面と前記把持部の外周面とを連通する連通孔が形成され、
   前記締結部材を締結する際には、前記把持部の凹陥部が締結部材の頭部に嵌装され、
   前記連通孔は、前記凹陥部に嵌装された締結部材の頭部の側面と対向する位置に配置される、
   ことを特徴とする締結工具。
2. 前記連通孔は、前記把持部の回転中心から半径方向外側へ向かう方向に対して、回転方向とは反対側へ傾斜した方向に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の締結工具。
3. 前記カバー部材の内部には、前記吸引口の方向へ向かう気流を生じさせるファンが設けられる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の締結工具。

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