JP4454674B2 - Screw tightening device - Google Patents

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JP4454674B2 JP2008204946A JP2008204946A JP4454674B2 JP 4454674 B2 JP4454674 B2 JP 4454674B2 JP 2008204946 A JP2008204946 A JP 2008204946A JP 2008204946 A JP2008204946 A JP 2008204946A JP 4454674 B2 JP4454674 B2 JP 4454674B2
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Description

本発明は、モータを駆動源とするねじ締付装置に関する。   The present invention relates to a screw tightening device using a motor as a drive source.

従来のねじ締付装置としては、アングル型やピストル型などがあり、モータ駆動部の出力側に減速機を接続し、この減速機の出力側にクラッチを接続し、このクラッチの出力側にツールソケットを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ねじを締付けた後、トルクレンチを用いて要求される締付トルクに達するようにしている。
特開平06−079637号公報
Conventional screw tightening devices include an angle type and a pistol type. A reduction gear is connected to the output side of the motor drive, a clutch is connected to the output side of the reduction gear, and a tool is connected to the output side of the clutch. The thing which provided the socket is known (for example, refer patent document 1). After tightening the screws, a torque wrench is used to reach the required tightening torque.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-079637

しかし、従来のねじ締付装置においては、減速機の出力側にクラッチを設けているので、減速した後の高い出力トルクでクラッチを作動させる必要から、クラッチの容量が大きくなって大型になり、装置全体としても大型になり操作性がよくないという問題がある。また、要求される締付トルクが増加すると、反力も増加して片手作業が困難になるという問題もある。   However, in the conventional screw tightening device, since the clutch is provided on the output side of the reducer, it is necessary to operate the clutch with a high output torque after decelerating. There is a problem that the whole apparatus becomes large and the operability is not good. Further, when the required tightening torque is increased, there is a problem that the reaction force increases and one-handed work becomes difficult.

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッチを小型化すると共に装置全体としても小型軽量化が図れ、操作性のよいねじ締付装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to reduce the size of the clutch as well as to reduce the weight and weight of the entire device and to improve the operability. The present invention intends to provide a screw tightening device.

上記課題を解決すべく請求項1にかかる発明は、モータを駆動源とし、モータの出力側にクラッチを接続し、このクラッチの出力側に減速機を接続し、この減速機の出力側にツールソケットを設けたねじ締付装置であって、前記クラッチはクラッチスチールボールを挟んで対向するリテーナプレートとリテーナを有し、前記リテーナのリテーナプレートと対向する面にはスチールボールが約半分突出した状態で保持される凹部が形成され、この凹部と対向する前記リテーナプレートの一面にはスチールボールが乗り上げる平坦部とスチールボールが嵌り込む傾斜部からなるカムが形成され、また前記クラッチは締付トルクが所望値に達したことを検知する変位スイッチを備え、この変位スイッチは前記リテーナに連結されるスイッチレバーによってオンオフされ、このスイッチレバーはスプリングダンパによって変位スイッチのオン側に付勢され、更に前記リテーナとスイッチレバーとの連結部には前記スチールボールが前記傾斜部に嵌り込んだ状態での不要なリテーナの動きの伝播を防止する隙間が形成されたねじ締付装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a motor as a drive source, a clutch connected to the output side of the motor, a reduction gear connected to the output side of the clutch, and a tool on the output side of the reduction gear. A screw tightening device provided with a socket , wherein the clutch has a retainer plate and a retainer opposed to each other with a clutch steel ball interposed therebetween, and the steel ball protrudes about half from the surface of the retainer facing the retainer plate. A concave portion is formed on one surface of the retainer plate facing the concave portion, and a cam having a flat portion on which the steel ball rides and an inclined portion into which the steel ball is fitted is formed, and the clutch has a tightening torque. A displacement switch for detecting that a desired value has been reached is provided, and this displacement switch is connected to a switch lever connected to the retainer. The switch lever is urged to the on side of the displacement switch by a spring damper, and further, the steel ball is fitted to the inclined portion at the connecting portion between the retainer and the switch lever. This is a screw fastening device in which a gap for preventing propagation of the movement of the retainer is formed.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のねじ締付装置において、前記リテーナプレートはモータの駆動軸と連結しており、該リテーナプレート、前記リテーナ、前記スチールボールを介して減速機に動力を伝達するリテーナロッドを備えるとともに、前記リテーナロッドの外周に配置したスプリングにより付勢されリテーナを備えたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the screw tightening device according to the first aspect, the retainer plate is connected to a drive shaft of a motor, and the reducer is connected to the reducer via the retainer plate, the retainer, and the steel ball. In addition to a retainer rod for transmitting power, the retainer rod is biased by a spring disposed on the outer periphery of the retainer rod.

請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のねじ締付装置において、前記傾斜部の角度が10°〜30°としたものである。 The invention according to claim 3 is the screw tightening device according to claim 1 or 2, wherein the angle of the inclined portion is 10 ° to 30 °.

請求項4に係る発明は、請求項1、2または請求項3のいずれかに記載のねじ締付装置において、前記モータにパルス状の電力を0.1msecのサイクルで間欠的に供給し、前記モータを断続的に回転させる。 The invention according to claim 4 is the screw tightening device according to any one of claims 1, 2, or 3, wherein pulsed power is intermittently supplied to the motor at a cycle of 0.1 msec, Rotate the motor intermittently.

請求項1に係る発明によれば、クラッチを減速機の出力側ではなく、減速機の入力側に設けたため、クラッチを小型化することができるので、作業者が把持する装置本体の小型軽量化が図れる。また、作業者が把持する装置本体の小型軽量化により狭い場所でもねじ締付作業がし易くなる。さらに、前記クラッチはクラッチスチールボールを挟んで対向するリテーナプレートとリテーナを有し、前記リテーナのリテーナプレートと対向する面にはスチールボールが約半分突出した状態で保持される凹部が形成され、この凹部と対向する前記リテーナプレートの一面にはスチールボールが乗り上げる平坦部とスチールボールが嵌り込む傾斜部からなるカムが形成され、また前記クラッチは締付トルクが所望値に達したことを検知する変位スイッチを備え、この変位スイッチは前記リテーナに連結されるスイッチレバーによってオンオフされ、このスイッチレバーはスプリングダンパによって変位スイッチのオン側に付勢され、更に前記リテーナとスイッチレバーとの連結部には前記スチールボールが前記傾斜部に嵌り込んだ状態での不要なリテーナの動きの伝播を防止する隙間を設けた。この隙間により、不要なリテーナの動きがスイッチレバーに伝わることが無い。 According to the first aspect of the present invention, since the clutch is provided not on the output side of the speed reducer but on the input side of the speed reducer, the clutch can be reduced in size, so that the apparatus main body held by the operator can be reduced in size and weight. Can be planned. Further, the screw tightening operation is facilitated even in a narrow place due to the reduction in size and weight of the apparatus main body held by the operator. Further, the clutch has a retainer plate and a retainer which are opposed to each other with a clutch steel ball interposed therebetween, and a concave portion is formed on the surface of the retainer facing the retainer plate so that the steel ball is protruded by about half. One surface of the retainer plate facing the recess is formed with a cam having a flat portion on which the steel ball rides and an inclined portion into which the steel ball is fitted, and the clutch detects the tightening torque reaching a desired value. The displacement switch is turned on and off by a switch lever connected to the retainer, the switch lever is urged to the on side of the displacement switch by a spring damper, and the connecting portion between the retainer and the switch lever is connected to the switch lever. In a state where the steel ball is fitted in the inclined portion It provided clearance for preventing the movement of a main retainer propagation. This gap prevents unnecessary movement of the retainer from being transmitted to the switch lever.

請求項2に係る発明によれば、ねじ締付装置において、前記リテーナプレートはモータの駆動軸と連結しており、該リテーナプレート、前記リテーナ、前記スチールボールを介して減速機に動力を伝達するリテーナロッドを備えるとともに、前記リテーナロッドの外周に配置したスプリングにより付勢されリテーナを備えたことにより、軸方向の構造が簡略化され、小型化が可能となる。また本構造により、リテーナプレート、スチールボール、リテーナを介して、DCモータの動力が、減速機に伝達されているため、所定のトルクを超えると、スチールボールが平坦面に乗り上げることで、DCモータからの出力が減速機に伝わることが確実に遮断できるとともに、リテーナ連結される変位スイッチを作動させるため、DCモータもオフ状態となり、確実に動力の伝達を遮断することができる。 According to the invention of claim 2, in the screw tightening device, the retainer plate is connected to a drive shaft of a motor, and transmits power to the speed reducer via the retainer plate, the retainer, and the steel ball. Since the retainer rod is provided, and the retainer is urged by a spring disposed on the outer periphery of the retainer rod, the structure in the axial direction is simplified and the size can be reduced. In addition, with this structure, the power of the DC motor is transmitted to the reducer via the retainer plate, steel ball, and retainer, so when the specified torque is exceeded, the steel ball rides on the flat surface, and the DC motor Since the displacement switch connected to the retainer is operated, the DC motor is also turned off and the transmission of power can be reliably interrupted.

請求項3に係る発明によれば、リテーナプレートの一面に設けられた傾斜部の角度が10°〜30°とすることで、低いトルクでも、スチールボールが平坦部に乗り上げることが容易になる。 According to the third aspect of the invention, the angle of the inclined portion provided on one surface of the retainer plate is set to 10 ° to 30 °, so that the steel ball can easily run on the flat portion even with a low torque.

請求項4にかかる発明によれば、モータにパルス状の電力を0.1msecのサイクルで間欠的に供給し、前記モータを断続的に回転させることで、減速機のギア部やジョイント部のバックラッシュを活用したインパクト効果が生まれ、トルクアップを図る際に、締付反力が作業者の腕に伝わる前に回転と停止が繰り返され反力の軽減が図れる。 According to the fourth aspect of the present invention, the pulsed power is intermittently supplied to the motor at a cycle of 0.1 msec, and the motor is intermittently rotated, so that the gear portion and the joint portion of the speed reducer are backed. An impact effect utilizing rush is born, and when torque is increased, the reaction force can be reduced by repeatedly rotating and stopping before the tightening reaction force is transmitted to the operator's arm.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係るねじ締付装置の概要側面図、図2は同じく概要上面図、図3はクラッチの説明図、図4はリテーナプレートの説明図、図5は変位スイッチの動作説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a schematic side view of a screw tightening device according to the present invention, FIG. 2 is also a schematic top view, FIG. 3 is an explanatory diagram of a clutch, FIG. 4 is an explanatory diagram of a retainer plate, and FIG. It is operation | movement explanatory drawing.

本発明に係るねじ締付装置は、図1及び図2に示すように、ピストル型の装置本体1と、装置本体1を構成する直流(DC)モータ3を制御するコントローラ(不図示)と、電源としてのリチュームイオンのバッテリ(不図示)と、装置本体1とコントローラを接続するケーブル2からなる。コントローラとバッテリは、作業者のウエストに巻いたベルトに取り付けることもできるし、装置本体1に組み込むこともできる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a screw tightening device according to the present invention includes a pistol-type device main body 1, a controller (not shown) that controls a direct current (DC) motor 3 constituting the device main body 1, and It consists of a lithium ion battery (not shown) as a power source and a cable 2 for connecting the apparatus main body 1 and the controller. The controller and the battery can be attached to a belt wound around the operator's waist or can be incorporated into the apparatus main body 1.

装置本体1は、駆動源となるDCモータ3と、DCモータ3のトルクを減速機4に伝達する機械式のクラッチ5と、クラッチ5の回転数を減速する遊星歯車などからなる前記減速機4と、減速機4が出力するトルクにより係合したねじを締付けるツールソケット6と、作業者が片手で把持するための把持部(グリップ部)7、把持部7に設けられるレバー7aなどを備えている。DCモータ3はブラシレスでもブラシ付きでもよい。また、図5に示すようにクラッチ5にはクラッチ5の動作状態を検知する変位スイッチ8が設置されている。   The apparatus main body 1 includes a DC motor 3 as a driving source, a mechanical clutch 5 that transmits the torque of the DC motor 3 to the speed reducer 4, and a planetary gear that reduces the rotational speed of the clutch 5. A tool socket 6 for tightening a screw engaged by torque output from the speed reducer 4, a gripping part (grip part) 7 for an operator to grip with one hand, a lever 7a provided on the gripping part 7, and the like. Yes. The DC motor 3 may be brushless or with a brush. Further, as shown in FIG. 5, the clutch 5 is provided with a displacement switch 8 for detecting the operation state of the clutch 5.

DCモータ3には、コントローラによりパルス状の電力(電流)が間欠的に供給され、断続的に回転する断続制御がなされる。このような断続制御により、減速機4のギヤ部やジョイント部などのバックラッシュを活用することでインパクト効果が生まれトルクアップが図れる。また、断続時間(オン/オフ時間)のサイクルを短くして(例えば、0.1msec)、締付反力が作業者の腕に伝わる前に回転と停止を繰り返し行えば、反力の軽減が図れる。   The DC motor 3 is intermittently supplied with pulsed power (current) by a controller, and intermittent control is performed to rotate intermittently. By such intermittent control, an impact effect can be produced and torque can be increased by utilizing the backlash of the gear part and joint part of the speed reducer 4. In addition, if the cycle of intermittent time (on / off time) is shortened (for example, 0.1 msec) and the rotation and stop are repeated before the tightening reaction force is transmitted to the operator's arm, the reaction force can be reduced. I can plan.

クラッチ5は、図3に示すように、DCモータ3の出力軸が連結するクラッチロッド11、略円盤状のリテーナプレート12、3個の球形のスチールボール13、略円盤状のリテーナ14、コイル状のスプリング15、スプリングホルダ16、アジャストナット17などからなる。リテーナプレート12の一面には、図4(a)に示すように、縁部近傍の周方向にカム(傾斜部18aと平坦部18bと傾斜部18c)18が3つ等分で形成されている。傾斜部18a,18cの傾斜角θは、10°〜30°が望ましい。   As shown in FIG. 3, the clutch 5 includes a clutch rod 11 to which the output shaft of the DC motor 3 is connected, a substantially disc-shaped retainer plate 12, three spherical steel balls 13, a substantially disc-shaped retainer 14, and a coil shape. Spring 15, spring holder 16, adjustment nut 17 and the like. On one surface of the retainer plate 12, as shown in FIG. 4A, a cam (inclined portion 18a, flat portion 18b, and inclined portion 18c) 18 is equally divided into three in the circumferential direction in the vicinity of the edge portion. . As for inclination | tilt angle (theta) of inclination part 18a, 18c, 10 degrees-30 degrees are desirable.

また、リテーナ14の一面には、リテーナプレート12に形成されたカム18に対向する部位にスチールボール13を約半分が突出した状態で収納する凹部14aが形成されている。スチールボール13は、リテーナプレート12に形成されたカム18とリテーナ14に形成された溝14aで挟持されている。   In addition, a recess 14 a is formed on one surface of the retainer 14 so as to store the steel ball 13 in a state in which approximately half of the steel ball 13 protrudes at a portion facing the cam 18 formed on the retainer plate 12. The steel ball 13 is sandwiched between a cam 18 formed on the retainer plate 12 and a groove 14 a formed on the retainer 14.

スチールボール13は、図4(b)に示すように、締付トルクがスプリング15の弾性力を超える前には傾斜部18aと傾斜部18cの間に位置し、締付トルクがスプリング15の弾性力を超えると、図4(c)に示すように、カム18の平坦部18bに乗り上げる。そして、DCモータ3が駆動していてもスチールボール13がカム18の平坦部18bを乗り越えることを繰り返すことにより、DCモータ3によるリテーナプレート12の回転が、減速機4に伝達されるのを遮断し、ツールソケット6の回転が停止する。   As shown in FIG. 4B, the steel ball 13 is positioned between the inclined portion 18 a and the inclined portion 18 c before the tightening torque exceeds the elastic force of the spring 15. When the force is exceeded, as shown in FIG. 4 (c), it rides on the flat portion 18b of the cam 18. And even if the DC motor 3 is driven, the steel ball 13 is repeatedly passed over the flat portion 18b of the cam 18, thereby blocking the rotation of the retainer plate 12 by the DC motor 3 from being transmitted to the speed reducer 4. Then, the rotation of the tool socket 6 stops.

変位スイッチ8は、図5に示すように、スチールボール13の位置によって変化するリテーナ14の動きを検知するオン・オフスイッチである。変位スイッチ8は、クラッチ5の枠体20に固定されたベース部材21に取り付けられている。そして、リテーナ14の動きは、一端22aがリテーナ14の縁部14bで挟持されると共に、中央部22bがベース部材21に摺動自在に嵌挿され、他端22cが変位スイッチ8に当接するスイッチレバー22と、スイッチレバー22の他端22cとベース部材21との間に縮装されたスプリングダンパ23により、変位スイッチ8に伝えられる。なお、8aは変位スイッチ8がオフ状態の時に突出している押釦である。   As shown in FIG. 5, the displacement switch 8 is an on / off switch that detects the movement of the retainer 14 that changes depending on the position of the steel ball 13. The displacement switch 8 is attached to a base member 21 fixed to the frame body 20 of the clutch 5. The movement of the retainer 14 is a switch in which one end 22a is clamped by the edge portion 14b of the retainer 14, the center portion 22b is slidably inserted into the base member 21, and the other end 22c is in contact with the displacement switch 8. This is transmitted to the displacement switch 8 by a lever 22 and a spring damper 23 that is mounted between the other end 22 c of the switch lever 22 and the base member 21. Reference numeral 8a denotes a push button that protrudes when the displacement switch 8 is in the OFF state.

図5(a)に示すように、スチールボール13がリテーナプレート12に形成されたカム18の傾斜部18aと傾斜部18cの間に位置している場合には、リテーナ14とスイッチレバー22の一端22aの間に所定の間隙Gが設けられている。また、スイッチレバー22の他端22cがスプリングダンパ23により変位スイッチ8を押圧して変位スイッチ8を確実にオン状態にしている。変位スイッチ8がオン状態の場合には、DCモータ3の駆動が可能になる。リテーナ14とスイッチレバー22の一端22aの間に所定の間隙Gを設けているので、不要なリテーナ14の動きがスイッチレバー22に伝わることがない。   As shown in FIG. 5A, when the steel ball 13 is located between the inclined portion 18a and the inclined portion 18c of the cam 18 formed on the retainer plate 12, one end of the retainer 14 and the switch lever 22 is provided. A predetermined gap G is provided between 22a. Further, the other end 22c of the switch lever 22 presses the displacement switch 8 by the spring damper 23, so that the displacement switch 8 is reliably turned on. When the displacement switch 8 is on, the DC motor 3 can be driven. Since the predetermined gap G is provided between the retainer 14 and the one end 22 a of the switch lever 22, unnecessary movement of the retainer 14 is not transmitted to the switch lever 22.

一方、図5(b)に示すように、スチールボール13がリテーナプレート12に形成されたカム18の平坦部18bに乗り上げると、リテーナ14がスプリング15を圧縮する方向に移動する。すると、リテーナ14がスイッチレバー22の一端22aを押圧するので、スイッチレバー22がベース部材21に対して摺動し、更にスイッチレバー22の他端22cがスプリングダンパ23を圧縮して変位スイッチ8をオフ状態にする。変位スイッチ8がオフ状態になると、DCモータ3は駆動を停止する。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the steel ball 13 rides on the flat portion 18 b of the cam 18 formed on the retainer plate 12, the retainer 14 moves in a direction in which the spring 15 is compressed. Then, the retainer 14 presses one end 22 a of the switch lever 22, so that the switch lever 22 slides with respect to the base member 21, and the other end 22 c of the switch lever 22 compresses the spring damper 23 to move the displacement switch 8. Turn off. When the displacement switch 8 is turned off, the DC motor 3 stops driving.

以上のように構成された本発明に係るねじ締付装置の動作について説明する。先ず、作業者が装置本体1の把持部7を片手で把持し、ねじをツールソケット6に装着する。次いで、ツールソケット6に装着したねじの先端を締付の対象となるねじ孔に位置決めし、把持部7に設けたスイッチ(不図示)を指で押す。すると、DCモータ3が駆動を開始し、DCモータ3が発生するトルクと回転数が、クラッチ5、減速機4を介してツールソケット6に装着されたねじに伝達される。   The operation of the screw tightening device according to the present invention configured as described above will be described. First, the operator holds the holding part 7 of the apparatus main body 1 with one hand and attaches the screw to the tool socket 6. Next, the tip of the screw mounted on the tool socket 6 is positioned in the screw hole to be tightened, and a switch (not shown) provided on the grip portion 7 is pushed with a finger. Then, the DC motor 3 starts to be driven, and the torque and rotation speed generated by the DC motor 3 are transmitted to the screw mounted on the tool socket 6 via the clutch 5 and the speed reducer 4.

この時、DCモータ3はコントローラにより断続制御されるので、減速機4のギヤ部やジョイント部などのバックラッシュを活用することによりインパクト効果が生まれ、トルクアップが図れる。また、例えば0.1msecなどの断続時間(オン/オフ時間)を設定することにより、締付反力が作業者の腕に伝わる前に回転と停止が繰り返えされ、反力の軽減が図れる。   At this time, since the DC motor 3 is intermittently controlled by the controller, an impact effect is created and torque can be increased by utilizing the backlash of the gear portion or joint portion of the speed reducer 4. Further, by setting an intermittent time (on / off time) such as 0.1 msec, rotation and stop are repeated before the tightening reaction force is transmitted to the operator's arm, and the reaction force can be reduced. .

そして、ツールソケット6の回転によりねじがねじ孔に螺合して所望の締付トルクに達すると、図5(a)に示すように、カム18の傾斜部18aと傾斜部18cの間に位置していたスチールボール13が、図5(b)に示すように、カム18の平坦部18bに乗り上げ、リテーナ14がスプリング15を圧縮する方向に移動する。この時、傾斜部18a,18cには、図4(b),(c)に示すように、例えば約10°の傾斜角θが設けられているので、低いトルクでもスチールボール13が平坦部18bに乗り上げることができる。   Then, when the screw is screwed into the screw hole by the rotation of the tool socket 6 and reaches a desired tightening torque, as shown in FIG. 5 (a), the position between the inclined portion 18a and the inclined portion 18c of the cam 18 is reached. As shown in FIG. 5B, the steel ball 13 that has been moved rides on the flat portion 18 b of the cam 18 and moves in a direction in which the retainer 14 compresses the spring 15. At this time, as shown in FIGS. 4B and 4C, the inclined portions 18a and 18c are provided with an inclination angle θ of about 10 °, for example. You can get on.

スチールボール13が平坦部18bに乗り上がると、クラッチ5がDCモータ3による回転を遮断してツールソケット6の回転を停止させると共に、リテーナ14がスイッチレバー22の一端22aを押圧することにより、スイッチレバー22の他端22cがスプリングダンパ23を圧縮して変位スイッチ8をオフ状態にする。この時、スチールボール13が転がるカム18の平坦部18bが所定の長さを有しているので、変位スイッチ8を確実にオフ状態にするための押圧時間を設けることができる。   When the steel ball 13 rides on the flat portion 18b, the clutch 5 interrupts the rotation by the DC motor 3 to stop the rotation of the tool socket 6, and the retainer 14 presses the one end 22a of the switch lever 22 to switch the switch. The other end 22c of the lever 22 compresses the spring damper 23 to turn off the displacement switch 8. At this time, since the flat portion 18b of the cam 18 on which the steel ball 13 rolls has a predetermined length, it is possible to provide a pressing time for reliably turning off the displacement switch 8.

変位スイッチ8がオフ状態なると、DCモータ3は駆動を停止する。そして、ねじは所望の締付トルクでねじ孔に螺合し、1本のねじに対するねじ締付作業は終了する。   When the displacement switch 8 is turned off, the DC motor 3 stops driving. Then, the screw is screwed into the screw hole with a desired tightening torque, and the screw tightening operation for one screw is completed.

図6は断続制御コントローラのコンピュータ設定画面の例を示す図であり、画面中、S1は回転速度、A1〜A3は電流(トルク)、T1〜T11は波形時間を表わす。この例にあっては、画面の下の部分に回転速度S1、電流(トルク)A1〜A3及び波形時間T1〜T11を設定する窓部が設けられ、各窓部の右横にはボタンがあり、このボタンをクリックすることで設定条件を増減することができる。上記の設定条件を経時的に表しているのが、画面の上半部のグラフである。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the computer setting screen of the intermittent control controller. In the screen, S1 represents the rotation speed, A1 to A3 represent current (torque), and T1 to T11 represent waveform time. In this example, a window part for setting the rotation speed S1, currents (torques) A1 to A3 and waveform times T1 to T11 is provided in the lower part of the screen, and there is a button on the right side of each window part. By clicking this button, the setting conditions can be increased or decreased. A graph in the upper half of the screen shows the above setting conditions over time.

そして、画面のStartボタンをクリックすると、コンピュータからモータ制御指令が入力コントローラに記憶され、モータを制御しながら回転せしめる。   When the Start button on the screen is clicked, a motor control command is stored in the input controller from the computer, and the motor is rotated while being controlled.

本発明に係るねじ締付装置によれば、DCモータ3の出力側に直接クラッチ5を接続したことにより、DCモータ3の出力を従来よりも低く抑えることができるため、DCモータ3、クラッチ5を小型化することができる。したがって、装置本体1が従来のものより小型・軽量になる。例えば、30N・mの締付トルクが必要な場合における装置本体1の大きさと重さを従来のものと比較すると次のようになる。   According to the screw tightening device of the present invention, since the clutch 5 is directly connected to the output side of the DC motor 3, the output of the DC motor 3 can be kept lower than in the prior art. Can be miniaturized. Therefore, the apparatus main body 1 becomes smaller and lighter than the conventional one. For example, the size and weight of the apparatus main body 1 when a tightening torque of 30 N · m is required are as follows.

図1及び図2に示す長さ(L)×幅(W)×高さ(H)が、従来の500mm×70mm×104mmから、260mm×50mm×150mmとなり、装置本体1の大きさは従来の大きさより約50%減少した。また、装置本体1の重さも、従来の2.4kgから1.5kgになり、従来の重さよりも約40%減少した。この場合におけるクラッチ5の大きさは、図3(a)に示す直径Dが、従来の116mmから33mmとなり、従来の大きさより約80%減少し、クラッチ5の重さも、従来の1200gから200gとなり、従来の重さより約70%減少した。   The length (L) × width (W) × height (H) shown in FIG. 1 and FIG. 2 is changed from the conventional 500 mm × 70 mm × 104 mm to 260 mm × 50 mm × 150 mm. About 50% decrease from the size. In addition, the weight of the apparatus main body 1 has been reduced from 2.4 kg to 1.5 kg, which is approximately 40% less than the conventional weight. In this case, the size of the clutch 5 is such that the diameter D shown in FIG. 3A is 33 mm from the conventional 116 mm, which is approximately 80% less than the conventional size, and the weight of the clutch 5 is also changed from 1200 g to 200 g. About 70% less than the conventional weight.

なお、本発明の実施の形態では、締付トルクが所望の値に達したことをクラッチ5に設けた変位スイッチ8の動作状態(オン状態からオフ状態の変化)で判定したが、DCモータ3の駆動時間と変位スイッチ8の動作状態を判定の条件にすることができる。また、DCモータ3の駆動時間だけで判定することもできる。   In the embodiment of the present invention, the fact that the tightening torque has reached a desired value is determined by the operation state (change from the on state to the off state) of the displacement switch 8 provided in the clutch 5, but the DC motor 3 The driving time and the operation state of the displacement switch 8 can be used as the determination conditions. It can also be determined only by the driving time of the DC motor 3.

本発明によれば、クラッチを減速機構の出力側ではなく、減速機構の入力側に設けたため、クラッチを小型化することができるので、小型軽量化が図れ、操作性が向上し、狭い場所でもねじ締付作業がし易いねじ締付装置を提供することができる。   According to the present invention, since the clutch is provided not on the output side of the speed reduction mechanism but on the input side of the speed reduction mechanism, the clutch can be reduced in size, so that the size and weight can be reduced, the operability is improved, and even in a narrow place. It is possible to provide a screw fastening device that facilitates screw fastening work.

本発明に係るねじ締付装置の概要側面図Outline side view of screw tightening device according to the present invention 本発明に係るねじ締付装置の概要上面図Outline top view of screw tightening device according to the present invention クラッチの説明図で、(a)は断面図、(b)は分解図It is explanatory drawing of a clutch, (a) is sectional drawing, (b) is an exploded view. リテーナプレートの説明図で、(a)はリテーナプレートの平面図、(b)はリテーナプレートとスチールボールとリテーナの関係(クラッチ非作動状態)を示す断面展開図、(c)はリテーナプレートとスチールボールとリテーナの関係(クラッチ作動状態)を示す断面展開図Fig. 4 is an explanatory view of a retainer plate, (a) is a plan view of the retainer plate, (b) is a developed sectional view showing a relationship (clutch inactive state) of the retainer plate, the steel ball, and the retainer, (c) is the retainer plate and steel Cross-sectional development view showing the relationship between the ball and the retainer (clutch operating state) 変位スイッチの動作説明図で、(a)はオン状態、(b)はオフ状態FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the displacement switch, where (a) is an on state and (b) is an off state 断続制御コントローラのコンピュータ設定画面の例を示す図Diagram showing an example of the computer setting screen of the intermittent control controller

符号の説明Explanation of symbols

1…装置本体、3…DCモータ(モータ)、4…減速機、5…クラッチ、6…ツールソケット、7…把持部、7a…レバー、8…変位スイッチ、11…クラッチロッド、12…リテーナプレート、13…スチールボール、14…リテーナ、15…スプリング、18…カム、18a,18c…傾斜部、18b…平坦部、22…スイッチレバー、23…スプリングダンパ、θ…傾斜角。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Apparatus main body, 3 ... DC motor (motor), 4 ... Reduction gear, 5 ... Clutch, 6 ... Tool socket, 7 ... Holding part, 7a ... Lever, 8 ... Displacement switch, 11 ... Clutch rod, 12 ... Retainer plate , 13 ... steel balls, 14 ... retainers, 15 ... springs, 18 ... cams, 18a, 18c ... inclined portions, 18b ... flat portions, 22 ... switch levers, 23 ... spring dampers, θ ... inclination angles.

Claims (4)

モータを駆動源とし、モータの出力側にクラッチを接続し、このクラッチの出力側に減速機を接続し、この減速機の出力側にツールソケットを設けたねじ締付装置であって、前記クラッチはクラッチスチールボールを挟んで対向するリテーナプレートとリテーナを有し、前記リテーナのリテーナプレートと対向する面にはスチールボールが約半分突出した状態で保持される凹部が形成され、この凹部と対向する前記リテーナプレートの一面にはスチールボールが乗り上げる平坦部とスチールボールが嵌り込む傾斜部からなるカムが形成され、また前記クラッチは締付トルクが所望値に達したことを検知する変位スイッチを備え、この変位スイッチは前記リテーナに連結されるスイッチレバーによってオンオフされ、このスイッチレバーはスプリングダンパによって変位スイッチのオン側に付勢され、更に前記リテーナとスイッチレバーとの連結部には前記スチールボールが前記傾斜部に嵌り込んだ状態での不要なリテーナの動きの伝播を防止する隙間が形成されていることを特徴とするねじ締付装置。 A screw tightening device having a motor as a drive source, a clutch connected to the output side of the motor, a reduction gear connected to the output side of the clutch, and a tool socket provided on the output side of the reduction gear, wherein the clutch Has a retainer plate and a retainer that are opposed to each other with a clutch steel ball interposed therebetween, and a concave portion is formed on the surface of the retainer facing the retainer plate so that the steel ball is protruded by about half, and this retainer plate is opposed to the retainer plate. One surface of the retainer plate is formed with a cam having a flat portion on which the steel ball rides and an inclined portion into which the steel ball is fitted, and the clutch includes a displacement switch for detecting that the tightening torque has reached a desired value. The displacement switch is turned on and off by a switch lever connected to the retainer, and the switch lever is And a gap for preventing propagation of unnecessary movement of the retainer when the steel ball is fitted in the inclined portion at the connecting portion between the retainer and the switch lever. A screw fastening device characterized by being formed . 請求項1に記載のねじ締付装置において、前記リテーナプレートはモータの駆動軸と連結しており、該リテーナプレート、前記リテーナ、前記スチールボールを介して減速機に動力を伝達するリテーナロッドを備えるとともに、前記リテーナロッドの外周に配置したスプリングにより付勢されリテーナを備えたことを特徴とするねじ締付装置。 2. The screw tightening device according to claim 1, wherein the retainer plate is connected to a drive shaft of a motor, and includes a retainer rod that transmits power to the speed reducer via the retainer plate, the retainer, and the steel ball. In addition, a screw tightening device comprising a retainer biased by a spring disposed on the outer periphery of the retainer rod. 請求項1または請求項2に記載のねじ締付装置において、前記傾斜部の角度が10°〜30°であることを特徴とするねじ締付装置。 The screw fastening apparatus according to claim 1 or 2 , wherein an angle of the inclined portion is 10 ° to 30 °. 請求項1、2または請求項3のいずれかにに記載のねじ締付装置において、前記モータにパルス状の電力を0.1msecのサイクルで間欠的に供給し、前記モータを断続的に回転させることを特徴とするねじ締付装置。 4. The screw tightening device according to claim 1 , wherein pulsed electric power is intermittently supplied to the motor at a cycle of 0.1 msec to rotate the motor intermittently. A screw fastening device characterized by that.
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