JP4704497B2 - ネジ - Google Patents
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Description
本願は、2004年01月21日に出願された日本国特許出願第2004−013184号、2004年03月10日に出願された日本国特許出願第2004−067207号、2004年05年18日に出願された日本国特許出願第2004−147113号、及び2004年08月18日に出願された日本国特許出願第2004−237880号に対し優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。
また一方、装置本体に、搭載する圧電素子に進行波型弾性屈曲波を発生可能な、進行波型超音波モータの固定子と同等の機能を担保させることも可能である。
先ず、本発明に係るネジ回し装置の基本形態について、第1の実施形態として、図1を用いて説明する。このネジ回し装置αは、任意の被締結部材に対応形成されたネジ穴に対して、ネジの締付け操作あるいは緩め操作を行うためのものであって、装置本体1と、この装置本体1と一体に固定されてネジと接触する振動伝達手段2と、を備えて構成されている。
また一方、装置本体1に、例えば、交流電圧の印加により圧電素子3,4上にて進行波型弾性屈曲波を発生し、当該進行波型弾性屈曲波に基づく所定方向の機械振動を振動伝達手段2に伝達する構成を採用して、耐磨耗性に優れたものとすることもできる。この場合、装置本体1は、進行波型超音波モータの固定子と同等の機能を担保する。
何れの構成を採用した場合においても、ネジに発生させる回転トルクの方向を、交流電圧の印加によって正逆両方向に切換え制御可能とすることができる。
次に、上記実施形態において示したネジ回し装置の応用例について、本発明の第2の実施形態として、図2及び図3を用いて説明する。
なお、本実施形態においては、上記実施形態における構成要素と共通する構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
また一方、装置本体1に、例えば、交流電圧の印加により圧電素子3,4上にて進行波型弾性屈曲波を発生し、当該進行波型弾性屈曲波に基づく所定方向の機械振動を雄型先端部21に伝達する構成を採用して、耐磨耗性に優れたものとすることもできる。この場合、装置本体1は、進行波型超音波モータの固定子と同等の機能を担保する。
何れの構成を採用した場合においても、ネジβ1に発生させる回転トルクの方向を、交流電圧の印加によって正逆両方向に切換え制御可能とすることができる。
次に、上記実施形態において示したネジ回し装置の他の応用例、及びこれに対応するネジについて、本発明の第3の実施形態として、図4A〜図10を用いて説明する。本実施形態においては、ネジの一例と、この例に係るネジの締付け操作を行うためのネジ回し装置の第1例〜第6例を、順に挙げて説明する。
なお、本実施形態においては、上記各実施形態における構成要素と共通する構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
図4A〜図4Cは、本実施形態に係るネジ及び対応する構造部材の態様を示す図であり、このうち、図4Aは、本発明の第3の実施形態に係るネジを締め付ける被締結部材の一例としての構造部材の断面図であり、図4Bは、当該ネジの全体形状を示す断面図であり、図4Cは、当該ネジのネジ頭の頂端面の形態を示す正面図である。
なお、2つの央部振動部材7,7の中間には、超音波振動の節となって無振動領域を構成するフランジ部材8が介在されている。
なおここでは、ネジβ2に対応させるために、摩擦材22を平面円盤状としているが、用いるネジの形状如何によっては、必ずしもこれに限定されない。例えば、ネジ頭の頂端面が凸曲面形状を有するネジを用いる場合には、摩擦材22を、これに対応させた凹曲面形状とすることもできる。
次に、上記実施形態において示したネジ回し装置の更に他の応用例、及びこれに対応するネジについて、本発明の第4の実施形態として、図11A〜図17を用いて説明する。本実施形態においては、ネジの一例と、この例に係るネジの締付け操作を行うためのネジ回し装置の第1例〜第4例を、順に挙げて説明する。
なお、本実施形態においては、上記各実施形態における構成要素と共通する構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
なおここでは、ネジβ3に対応させるために、摩擦材23を、平坦面を有する中孔円環状としているが、用いるネジの形状如何によっては、必ずしもこれに限定されない。例えば、ネジ頭の頂端面が凸曲面形状を有するネジを用いる場合には、摩擦材23を、これに対応させた凹曲面形状とすることもできる。
次に、上記実施形態において示したネジ回し装置に対応するネジの変形例について、本発明の第5の実施形態として、図18A〜図20Dを用いて説明する。本実施形態においては、上記実施形態において示したネジに、より高い締結力を得るための手段を付加した構成とされたネジの、第1例及び第2例を、順に挙げて詳細に説明する。
なお、本実施形態において好適に使用可能なネジ回し装置は、上記各実施形態において示したネジ回し装置であるため、本実施形態においては、ネジ回し装置に関する詳細な説明は省略することとする。
図18Aは、本発明の第4の実施形態に係るネジの第1の例の概略構成を示す図であって、ネジの締結力増強前を示す部分断面側面図であり、図18Bは、図18Aに示したネジの使用形態を示す部分断面側面図であり、図18Cは、図18A及び図18Bに示したネジのネジ頭の頂端面を示す正面図である。一方、図19Aは、図18Aに示したネジの締結力増強後を示す部分断面側面図であり、図19Bは、図19Aに示したネジの使用形態を示す部分断面側面図である。
β1,β2,β3,β4,β5…ネジ
1…装置本体
1a…振動端面
2…振動伝達手段
3…ピッチ方向たわみ振動圧電素子(圧電素子)
4…ロール方向たわみ振動圧電素子(圧電素子)
8…フランジ部材
10…装置本体
10a…振動端面
10b…後端面
10h…中孔
13,14…圧電素子
18…フランジ部材
18a…鍔部
21…雄型先端部(振動伝達手段)
22…摩擦材(振動伝達手段)
22a…ネジ接触面
23…摩擦材(振動伝達手段)
23a…ネジ接触面
30…永久磁石
40…万力機構部材
41…予圧伝達軸
42…ボールベアリング
43…調整ネジ
44…把手
50…第2の装置本体
51…圧電素子
52…先端振動部材
52a…振動端面
53…後端振動部材
54…央部振動部材
55…フランジ部材
60…第2の摩擦材
60a…ネジ接触面
70…レーザ測距装置
81…ネジ回し装置側フック
82…圧縮弾性体群
83…予圧発生手段固定材
84…圧電素子
85…フランジ部材
86…ワイヤ
87…ベアリング
87a…ピン軸
88…ストッパ
88a… 爪部
89…ヒンジ
91…弾性体固定材
92…引張弾性体群
93…引張弾性体
94…万力機構部材
95…磁石
96…直動アクチュエータ
101…雄ネジ付シャフト
102…ネジ頭
103…雌型刻印
111…雄ネジ付シャフト
112…ネジ首
113…ネジ頭
113a…頂端平坦面(頂端面)
113b…テーパ外周面
114…ネジ先端
114a…先端平坦面
125…ネジ側掛止部
141…ネジ頭
141a…座面
141b…頂端面
142…ネジ山付シャフト
142a…首部
143…座金(フラットワッシャー)
144…弾発力発生手段(圧縮コイルバネ)
145…弾発力抑止手段(接着剤)
146…浸水防止手段(防水パッキン)
147…バネ座金
201…構造部材
202…ネジ穴
205,205a,205b…構造部材(被締結部材)
206…ネジ穴
207…雌ネジ
208…皿穴
209…背面開口
220…構造部材(被締結部材)
A,B…回転方向
LB…レーザ光線
Claims (5)
- 頂端面及び前記頂端面とは反対側を向く座面を有するネジ頭と、前記ネジ頭の座面に突立されて表面にネジ加工が施されたシャフトとを有するネジであって、
前記ネジ加工が施されたシャフトより所要長だけ大きな径の輪環形状で形成されて前記シャフトに挿通されて、前記ネジの被締結部材への締結時にネジ穴の周縁と面接触する座金と、
前記ネジ頭と当該座金との間隔を押し広げる弾発力を作用させて当該座金の被締結部材への押圧力を高める弾発力発生手段と、
前記ネジ頭の座面と相対峙する前記座金の一端面とを前記弾発力発生手段の前記弾発力に逆らい予め接近力を付与して当該弾発力発生手段を圧縮した状態のまま所定間隔にて固定する一方、前記ネジ穴への締結後に当該接近力の付与を解除することにより当該弾発力発生手段の当該弾発力を解放可能に構成された弾発力抑止手段とを具備する、
ことを特徴とするネジ。 - 前記ネジ頭の頂端面は、
雌型刻印の無い円形平面要素のみからなる平坦面である、
ことを特徴とする請求項1に記載のネジ。 - 前記弾発力抑止手段は、
前記ネジ頭の前記座面と相対峙する前記座金の一端面とを前記所定間隔まで接近するよう前記弾発力発生手段を圧縮したまま接着固定して硬化する一方、所定の処理が施されたときに接着固定を解いて前記弾発力発生手段の前記弾発力を解放可能な接着剤である、
ことを特徴とする請求項2に記載のネジ。 - 前記弾発力発生手段は、
弾性部材で構成されて、前記ネジ加工が施されたシャフト首端部を中心に螺旋状に周回し前記ネジ頭の前記座面と相対峙する座金の一端面間に介在させた圧縮コイルバネを有して構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のネジ。 - 前記座金と前記弾発力発生手段とは、
バネ座金により一体形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のネジ。
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