JP4879673B2 - 連続ねじ締付け機のねじ送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、ねじ締付け動作に連動してねじ締付機にねじ連結帯を供給することで、ねじを連続して締付けることを可能にする連続ねじ締付け機のねじ送り装置に関する。

従来、様々なねじ送り装置が知られている。例えば特許文献１，２に記載のねじ送り装置は、ねじ締付け動作に連動してねじ連結帯をねじ締付け機のビット先方に供給するねじ供給機構と、ねじ供給機構によって送られてきたねじ連結帯の先頭に位置するねじの振れを防止するストッパを有している。そしてストッパは、ねじの供給方向前方に位置しており、ねじが供給方向に振れた際に当接してねじの振れを防止する構成になっている。

特許文献３に記載のねじ送り装置は、ねじ供給機構によって送られてきたねじ連結帯の先頭に位置するねじを支持するために、ねじの軸線方向に延出する凹溝を有するベースと、凹溝に対応する位置に供給されたねじを凹溝に向けて押さえる保持部材を有している。そしてねじを凹溝と保持部材によって保持することで、ねじの振れを防止する。
実開平４−４２３７６号公報 実開平６−５０７６２号公報 特開平７−４０２５９号公報

しかし特許文献１に記載のねじ送り装置に設けられたストッパは、ねじを締付ける際にねじの頭部に邪魔にならない位置に設ける必要があった。特許文献２に記載のストッパは、頭部に邪魔にならない傾斜角度にする必要があった。そのためねじの振れを十分に防止することが容易でない構造になっていた。特許文献３は、凹溝と保持部材によってねじを挟む構成であったために、ねじの径により、ねじの振れを十分に防止することが容易でないなどの問題があった。
そこで本発明は、ねじ連結帯のねじの振れを効果的に防止することのできる連続ねじ締付け機のねじ送り装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載のとおりの構成を備える連続ねじ締付け機のねじ送り装置であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、振れ防止機構は、フィーダケーシングに傾動可能に設けられる傾動部材を有しており、傾動部材は、先頭のねじの供給方向先方に位置しかつ磁力を利用して先頭のねじを吸着する吸着部を有している。そしてねじを締付ける際に傾動部材がねじの頭部に押されて傾動してねじの頭部の経路を開放する構成になっている。

したがって振れ防止機構は、磁力を利用してねじを吸着するために、ねじの径などに係わらずねじを確実に吸着して、ねじの振れを確実に防止できる。また振れ防止機構の傾動部材は、ねじを締付ける際に傾動してねじの頭部の経路を開放するために、ねじの頭部に係わらず吸着部の位置を設定することができ、吸着部の位置設定によりねじの振れを効果的に防止することができる。

請求項２に記載の発明によると、傾動部材は、先頭のねじの先端部の供給方向先方に位置し、かつねじ締付時にねじ締付方向に傾動する構成になっている。したがってねじは、先端部が傾動部材によって振れ防止されるために、先端部が振れることが防止される。そして傾動部材は、ねじ締付時にねじ締付方向に回動することで、ねじの頭部の経路を開放する。

請求項３に記載の発明によると、振れ防止機構は、一対の傾動部材を有しており、これら一対の傾動部材の間にねじ連結帯のねじが供給される。そして一対の傾動部材の少なくとも一つには、先頭のねじの供給方向先方に張出す張出部が形成され、その張出部に、磁力を利用してねじを吸着する吸着部が設けられている。

したがってねじは、一対の傾動部材に案内されて供給されるために、供給方向に対して直交する方向の振れが防止される。そしてねじは、傾動部材の吸着部に吸着されて供給方向への振れが防止される。

請求項１に記載の発明によると、ねじ供給機構は、フィーダケーシングとベースケーシングとの相対移動に連動して傾動するアームと、アームの一方向の傾動に連動して回転する中間ギヤと、中間ギヤに噛合って回転することでねじ連結帯をフィーダケーシング内に供給するラチェットホイールとを有している。そしてアームには、ラチェットホイールがねじ連結帯を１ピッチ供給した後にラチェットホイールに係合することでねじ連結帯の送り過ぎを防止する爪が設けられている。

したがってアームに設けられた爪によってねじ供給機構によるねじ連結帯の送り過ぎが防止される。そのため送り過ぎによるねじの振れを防止することができる。しかも爪は、アームに設けられており、アームは、ねじ供給機構のタイミングを決定する部材である。したがって特別な構造を設けることなく、爪をタイミング良くラチェットホイールに係合させることができる構成になっている。

（実施の形態１）
実施の形態１の連続ねじ締付け機１０を図１〜５にしたがって説明する。連続ねじ締付け機１０は、図１に示すようにねじ締付け機１１と、ねじ締付け機１１に取付けられるねじ送り装置１とを有している。

ねじ締付け機１１は、略Ｄ字状に形成されたハウジング１２を有しており、ハウジング１２は、モータハウジング部１２ａとグリップ部１２ｂを有している。モータハウジング部１２ａには、駆動モータ１３と減速ギヤ列１６とクラッチ機構１７が組み込まれている。グリップ部１２ｂには、電源スイッチ１４とトリガ１５が設けられている。トリガ１５を引き操作して電源スイッチ１４をＯＮにすることで、駆動モータ１３に電力が供給され、駆動モータ１３の出力軸が軸回転する。そしてその軸回転力が減速ギヤ列１６とクラッチ機構１７とを経てスピンドル１８に伝達される。

スピンドル１８は、モータハウジング部１２ａの先端部に設けられた軸受１９によって回転可能に、かつ軸方向に一定範囲に移動可能に支持されている。スピンドル１８の先端部には、ドライバビット２０が脱着可能に取付けられる装着孔が形成されている。クラッチ機構１７は、通常、切断状態になっており、スピンドル１８が奥方向（図１右方向）に移動した際に接続状態になる構成になっている。

モータハウジング部１２ａには、図１に示すようにガイド部材２２と、ねじ送り装置１が取付けられている。ガイド部材２２は、ねじ連結帯Ｂを案内する案内路２２ａを有している。

ねじ送り装置１は、ねじ連結帯Ｂを１ピッチ（ねじＳ一本）ずつ供給するための装置であって、図２に示すようにベースケーシング２とフィーダケーシング３とねじ供給機構４を有している。ベースケーシング２は、四角筒状のベース筒部２ａと、ベース筒部２ａの基端部（右側端部）を覆う底部２ｂを有し、底部２ｂに軸受１９が挿通される孔２ｃが形成されている。ベース筒部２ａの外周面の一部には、図１に示すようにガイド部材２２に脱着可能に取付けられる取付部２ｄが設けられている。

フィーダケーシング３は、図２に示すように四角筒状に形成されたフィーダ筒部３ａと、フィーダ筒部３ａから先方に延出するフィーダ先端部３ｂを有している。フィーダ筒部３ａは、ベースケーシング２に移動可能に取付けられ、ベースケーシング２の先端部に対してねじ締付方向に出没する。フィーダ筒部３ａとベースケーシング２の間には、フィーダ筒部３ａを突出方向に付勢する圧縮コイル２１が設けられている。

フィーダ先端部３ｂは、先端部が先細り状になっており、先端面には、ねじ締付時にねじＳが貫通する貫通穴３ｃが形成されている。そして貫通穴３ｃの近傍には、ねじＳの振れを防止する振れ防止機構８が設けられている。

振れ防止機構８は、図２に示すようにフィーダケーシング３に傾動可能に取付けられる傾動部材８ａと、傾動部材８ａを付勢する付勢部材８ｂを有している。傾動部材８ａは、ねじ連結帯Ｂの供給方向に延出しており、基端部がフィーダケーシング３に対して傾動可能に取付けられている。傾動部材８ａは、ねじ連結帯Ｂの供給方向先方に位置しており、傾動部材８ａの先端部が先頭に位置するねじＳａと対面している。そしてその先端部に永久磁石を有する吸着部８ａ１が設けられている。

付勢部材８ｂは、巻きばねであって、一端部がフィーダケーシング３に取付けられ、他端部が傾動部材８ａに取付けられる。付勢部材８ｂは、自由状態において傾動部材８ａを図２に示す姿勢に保持して、吸着部８ａ１をねじＳａに対面させる位置に保持する。図５に示すようにねじＳａを締付ける過程で、傾動部材８ａがねじＳａの頭部Ｓａ２に押されて付勢部材８ｂに抗して締付方向に傾動することで、ねじＳａの頭部Ｓａ２の経路が開放される。そしてねじＳａが通過した後に傾動部材８ａが付勢部材８ｂの付勢力によって元の位置に戻る。

ねじ供給機構４は、ねじ連結帯Ｂを１ピッチづつフィーダ筒部３ａ内に送り込む装置であって、図２に示すようにフィーダ筒部３ａに設けられるアーム５と中間ギヤ６とラチェットホイール７を有している。

ラチェットホイール７は、図２，３に示すように鼓形であって、フィーダ筒部３ａに軸回転可能に取付けられている。ラチェットホイール７の軸方向両端部には、歯車部７ｂ，７ｃが形成されており、歯車部７ｂ，７ｃの外周には、ねじ連結帯Ｂに形成された送り孔に係合する送り歯が複数形成されている。中間ギヤ６は、図３に示すようにフィーダ筒部３ａに回動可能に取付けられる回動軸６ａと、ラチェットホイール７の歯車部７ｃに噛合う歯車部６ｂを有している。

アーム５は、図３に示すように筒状の取付部５ａと、取付部５ａから延出する延出部５ｂを有している。取付部５ａは、中間ギヤ６の回動軸６ａに一定角度範囲内で傾動可能に取付けられており、中間ギヤ６との間には、ワンウェイクラッチが形成されている。したがって中間ギヤ６は、アーム５の一方向の傾動にのみに連動して回転する。

延出部５ｂは、図３に示すように取付部５ａから延出し、フィーダ筒部３ａに形成された穴から突出している。延出部５ｂの先端部には、ローラピン５ｃが取付けられており、ローラピン５ｃは、図２に示すようにベースケーシング２に形成された長穴２ｅに突入し、長穴２ｅに沿ってスライド可能になっている。

長穴２ｅは、図２に示すようにねじ締付方向に延出する直線部２ｅ１と、直線部２ｅ１のねじ締付方向先端から中間ギヤ６中心に向けて斜めに湾曲する湾曲部２ｅ２を連続して有している。したがって図２，４に示すようにフィーダケーシング３をベースケーシング２に対して挿入させると、長穴２ｅに沿ってローラピン５ｃがスライドしてアーム５が傾動し、中間ギヤ６を介してラチェットホイール７が回転する。

アーム５は、図３，４に示すようにラチェットホイール７が回り過ぎることを防止する爪５ｄを有している。爪５ｄは、取付部５ａの外周面から突出しており、ラチェットホイール７がねじ連結帯Ｂを１ピッチ供給した直後に、ラチェットホイール７の歯車部７ｂに係合する位置に設けられている。

以下に、連続ねじ締付け機１０によってねじＳを締付ける方法を説明する。図２に示すように先ずフィーダケーシング３の先端をワークに押し当て、その状態でトリガ１５を引き、駆動モータ１３を起動させる。次に、ねじ締付け機１１をワークに向けて移動させ、図４に示すようにベースケーシング２内にフィーダケーシング３を侵入させる。これによりアーム５が傾動して、中間ギヤ６を介してラチェットホイール７が回転し、ねじ連結帯Ｂがフィーダケーシング３内に１ピッチ供給される。

そしてねじ連結帯Ｂが１ピッチ供給された直後に、図４に示すようにアーム５の爪５ｄがラチェットホイール７の歯車部７ｂに係合する。これによりラチェットホイール７は、ねじＳの重量等による慣性力によって回り過ぎることが爪５ｄによって防止される。ねじ連結帯Ｂの先頭に位置するねじＳａは、傾動部材８ａの吸着部８ａ１によって先端部Ｓａ１が吸着される。そのためねじＳａの先端部Ｓａ１は、吸着部８ａ１によって供給方向への振れが防止される。

ねじ締付け機１１をさらにワークに向けて移動させると、図４，５に示すようにねじＳａの先端がワークに当接し、続いて、ねじＳａの頭部Ｓａ２にドライバビット２０が当接する。そしてスピンドル１８が奥側に移動し、クラッチ機構１７が接続状態になり、スピンドル１８が回転する。これによりねじＳａがドライバビット２０によってワークに締付けられる。そして図５に示すようにねじ締付け過程途中において傾動部材８ａがねじＳａの頭部Ｓａ２に押されて、ねじ締付方向に傾動する。これによりねじＳａの頭部Ｓａ２の経路が開放される。そしてねじＳａが通過した後に傾動部材８ａが付勢部材８ｂにより初期位置に戻る。

以上のようにして実施の形態１が形成されている。
すなわち振れ防止機構８は、図４に示すようにフィーダケーシング３に傾動可能に設けられる傾動部材８ａを有しており、傾動部材８ａは、先頭のねじＳａの供給方向先方に位置しかつ磁力を利用して先頭のねじＳａを吸着する吸着部８ａ１を有している。そしてねじを締付ける際に傾動部材８ａがねじＳａの頭部Ｓａ２に押されて傾動してねじの頭部の経路を開放する構成になっている。

したがって振れ防止機構８は、磁力を利用してねじＳａを吸着するために、ねじＳａの径などに係わらずねじＳａを確実に吸着して、ねじＳａの振れを確実に防止できる。また振れ防止機構８の傾動部材８ａは、ねじＳａを締付ける際に傾動してねじＳａの頭部Ｓａ２の経路を開放するために、ねじＳａの頭部Ｓａ２に係わらず吸着部８ａ１の位置を設定することができ、吸着部８ａ１の位置設定によりねじＳａの振れを効果的に防止することができる。

また傾動部材８ａは、図４に示すように先頭のねじＳａの先端部Ｓａ１の供給方向先方に位置し、かつねじ締付時にねじ締付方向に傾動する構成になっている。したがってねじＳａは、先端部Ｓａ１が傾動部材８ａによって振れ防止されるために、先端部Ｓａ１が振れることが防止される。そして傾動部材８ａは、ねじ締付時にねじ締付方向に回動することで、ねじＳａの頭部Ｓａ２の経路を開放する。

またねじ供給機構４は、図４に示すようにフィーダケーシング３とベースケーシング２との相対移動に連動して傾動するアーム５と、アーム５の一方向の傾動に連動して回転する中間ギヤ６と、中間ギヤ６に噛合って回転することでねじ連結帯Ｂをフィーダケーシング３内に供給するラチェットホイール７とを有している。そしてアーム５には、ねじ連結帯Ｂをラチェットホイール７によって１ピッチ供給した後にラチェットホイール７に係合することでねじ連結帯の送り過ぎを防止する爪５ｄが設けられている。

したがってアーム５に設けられた爪５ｄによってねじ連結帯Ｂのねじ供給機構４による送り過ぎが防止される。そのため送り過ぎによるねじの振れを防止することができる。しかも爪５ｄは、アーム５に設けられており、アーム５は、ねじ供給機構４のタイミングを決定する部材である。したがって特別な構造を設けることなく、爪５ｄをタイミング良くラチェットホイール７に係合させることができる構成になっている。

（実施の形態２）
実施の形態２を図６〜９にしたがって説明する。実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されているが、図２に示す振れ防止機構８に代えて図６に示す振れ防止機構３０を有している。以下、相違点を中心に実施の形態２について説明する。

振れ防止機構３０は、図６，７に示すように一対の傾動部材３１と一対の磁石３２を有している。一対の傾動部材３１は、ねじ連結帯Ｂの送り方向に沿って延出しており、基端部がピン３２によってフィーダケーシング３に傾動可能に取付けられている。ピン３２は、ねじＳａの軸線と平行であって、一対の傾動部材３１は、ピン３２周りに傾動する。そして一対の傾動部材３１は、傾動することで離間し、ねじＳａの頭部Ｓａ２の経路を開放する。

傾動部材３１の基端部には、磁石３２に向けて延出して磁石３２に当接する磁力受部３１ａが形成されている。傾動部材３１は、磁力受部３１ａが磁石３２に当接することで磁力を帯びる。傾動部材３１は、先端部にねじＳａの供給方向先方に張出す張出部３１ｂを有している。張出部３１ｂは、傾動部材３１が磁石３２の磁力を帯びた際に、磁力を利用してねじＳａを吸着する吸着部３１ｃを有している。

以下に、ねじ締付時の様子を説明する。ねじ締付時にねじ供給機構１によってねじ連結帯Ｂが供給されると、ねじ連結帯ＢのねじＳは、一対の傾動部材３１の間を通過する。そして先頭に位置するねじＳａの中央部が傾動部材３１の張出部３１ｂに吸着される。したがってねじＳａは、張出部３１ｂによって先端部Ｓａ１が供給方向に振れることが防止される。

ねじ締付け機をさらにワークに向けて移動させると、図８，９に示すようにねじ締付け過程において、ねじＳａの頭部Ｓａ２に押されて一対の傾動部材３１が離間方向に傾動し、ねじＳａの頭部Ｓａ２の経路を開放する。そして傾動することで傾動部材３１の磁力受部３１ａが磁石３２から離間し、これにより傾動部材３１の磁力が解放される。そのためねじＳａが磁力に邪魔されることなく一対の傾動部材３１の間を通過して、通過した後に一対の傾動部材３１が磁石３２の磁力によって初期位置に戻る。

以上のようにして実施の形態２が形成されている。すなわち振れ防止機構３０は、図６，７に示すように一対の傾動部材３１を有しており、これら一対の傾動部材３１の間にねじ連結帯ＢのねじＳが供給される。そして一対の傾動部材３１には、先頭のねじＳａの供給方向先方に張出す張出部３１ｂが形成され、その張出部３１ｂに、磁力を利用してねじＳａを吸着する吸着部３１ｃが設けられている。

したがってねじＳａは、一対の傾動部材３１に案内されて供給されるために、供給方向に対して直交する方向の振れが防止される。そしてねじＳａは、傾動部材３１の吸着部３１ｃに吸着されて供給方向への振れが防止される。

また傾動部材３１は、図９に示すようにねじＳａを締付ける際に傾動してねじＳａの頭部Ｓａ２の経路を開放するため、ねじＳａの頭部Ｓａ２に係わらず張出部３１ｂの位置を設定することができ、張出部３１ｂの位置設定によりねじＳａの振れを効果的に防止することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１，２に限定されず、以下の形態であっても良い。
（１）すなわち実施の形態１に係る傾動部材は、ねじ締付方向に傾動することでねじの頭部の経路を開放する構成になっていた。しかし傾動部材がねじ締付方向と直交する方向等、他の方向に傾動することで、ねじの頭部の経路を開放する構成になっていても良い。
（２）実施の形態２に係る振れ防止機構は、一対の傾動部材を有しており、一対の傾動部材が離間方向に傾動してねじの頭部の経路を開放する構成になっていた。しかし一対の傾動部材がねじ締付方向等、他の方向に傾動することで、ねじの頭部の経路を開放する構成になっていても良い。
（３）実施の形態１に係る傾動部材は、磁石を有する吸着部を有していた。しかし図２に示す傾動部材８ａに磁石が設けられておらず、フィーダケーシング３側に磁石が設けられ、傾動部材が磁石に当接する形態であっても良い。例えば傾動部材の基端部に磁石に当接する磁力受部が設けられ、磁力受部が磁石に当接することによって傾動部材が磁力を帯びる。そしてその磁力を利用して傾動部材の先端部に設けられた吸着部がねじを吸着し、ねじ締付時に傾動部材がねじの頭部に押されて傾動し、ねじの頭部の経路を開放するとともに、磁力受部が磁石から離間する形態になっていても良い。
（４）実施の形態２に係る振れ防止機構は、一対の傾動部材のそれぞれに張出部が設けられていた。しかし一対の傾動部材の一部材のみに張出部が設けられる形態であっても良い。
（５）実施の形態２に係るフィーダケーシングには、磁石が設けられていたが、磁石が設けられておらず、一対の傾動部材を初期位置に付勢するばね等の付勢部材が設けられている形態であっても良い。この形態によっても、ねじ連結帯の供給時に傾動部材の張出部によって先頭のねじの供給方向への振れを防止することができる。

連続ねじ締付け機の左側方断面図である。 ねじ送り装置の左側方断面図である。 図２のIII―III線におけるフェーダケーシングとねじ供給機構の断面図である。 ねじ締付け途中におけるねじ送り装置の左側方断面図である。 ねじ締付け途中におけるねじ送り装置の左側方断面図である。 実施の形態２のねじ送り装置の一部左側方断面図である。 図６のVII―VII線断面矢視図である。 ねじ締付け途中における実施の形態２のねじ送り装置の一部左側方断面図である。 図８のIX―IX線断面矢視図である。

符号の説明

１・・・ねじ送り装置
２・・・ベースケーシング
２ｅ・・・長穴
３・・・フィーダケーシング
４・・・ねじ供給機構
５・・・アーム
５ｄ・・・爪
６・・・中間ギヤ
７・・・ラチェットホイール
８，３０・・・振れ防止機構
８ａ，３１・・・傾動部材
８ａ１，３１ｃ・・・吸着部
８ｂ・・・付勢部材
１０・・・連続ねじ締付け機
１１・・・ねじ締付け機
２０・・・ドライバビット
３１ｂ・・・張出部
３２・・・磁石
Ｂ・・・ねじ連結帯
Ｓ・・・ねじ
Ｓａ・・・先頭のねじ

Claims (3)

1. ねじ締付け機に取付けられるベースケーシングと、そのベースケーシングにねじ締付け方向に移動可能に取付けられるフィーダケーシングと、これらベースケーシングとフィーダケーシングの相対移動に連動して前記ベースケーシング内にねじ連結帯を供給するねじ供給機構と、前記ねじ連結帯の先頭に位置するねじの振れを防止する振れ防止機構とを備える連続ねじ締付け機のねじ送り装置であって、
   前記振れ防止機構は、フィーダケーシングに傾動可能に設けられる傾動部材を有し、前記傾動部材は、前記先頭のねじの供給方向先方に位置しかつ磁力を利用して前記先頭のねじを吸着する吸着部を有し、前記ねじを締付ける際に前記傾動部材が前記ねじの頭部に押されて傾動して前記ねじの頭部の経路を開放する構成になっており、
   前記ねじ供給機構は、前記フィーダケーシングと前記ベースケーシングとの相対移動に連動して傾動するアームと、前記アームの一方向の傾動に連動して回転する中間ギヤと、前記中間ギヤに噛合って回転することで前記ねじ連結帯を前記フィーダケーシング内に供給するラチェットホイールとを有し、
   前記アームには、前記ラチェットホイールが前記ねじ連結帯を１ピッチ供給した後に前記ラチェットホイールに係合することで前記ねじ連結帯の送り過ぎを防止する爪が設けられていることを特徴とする連続ねじ締付け機のねじ送り装置。
2. 請求項１に記載の連続ねじ締付け機のねじ送り装置であって、
   傾動部材は、先頭のねじの先端部の供給方向先方に位置し、かつねじ締付時にねじ締付方向に傾動する構成になっていることを特徴とする連続ねじ締付け機のねじ送り装置。
3. 請求項１に記載の連続ねじ締付け機のねじ送り装置であって、
   振れ防止機構は、一対の傾動部材を有し、これら一対の傾動部材の間にねじ連結帯のねじが供給され、
   前記一対の傾動部材の少なくとも一つには、先頭のねじの供給方向先方に張出す張出部が形成され、その張出部に、磁力を利用して前記ねじを吸着する吸着部が設けられていることを特徴とする連続ねじ締付け機のねじ送り装置。

Images