JP5509319B2 - 締結工具 - Google Patents

Description

本発明は、ナット等の締結部材を締結させるための締結工具に関する。更に詳しくは、ナット等の２個の締結部材を同時に締結を行うことができる締結工具に関する。

従来からボルトにナットを締め付けること、又弛みが生じないように締結させる技術は数多く提案され、実施もされていて周知である。中でも同一のボルトに２つのナットを重ねて相互の摩擦力を利用し弛みを止める締結機構は、一般的によく行われている方法である。このナットの締め付けは一般的にスパナを使用して手操作で行うが、量産化した場合は、動力回転の締結工具を使用し締結している。これらの締結作業は、通常一個のナット毎に個別に行われている。

この締結工具の例として、間欠的な打撃力を締結部材に加えるインパクトレンチが知られている。この締結動作を電動モータやエアモータ等の駆動力で締結を行うことはよく知られており（例えば、特許文献１）、自動車関係分野で広く適用されている。又、２つのナットを重ね合わせ、一方を外すことのできないロックナットとして締結する方法も知られている（例えば、特許文献２）。更に、他の締結形態として、ボルトとナットのねじの相対移動を利用して、ナット側の部材を構造物に締結する方法も知られている（例えば、特許文献３）。更には、ボルトにピッチが異なる二つのネジ山を形成し、これにピッチの異なる２個のナットを同時にねじ込んで、それぞれ締め付けるためのダブルナット締付工具も提案されている（特許文献４）。

特開２００６−８８２７９号公報 特開２０００−２４０６３２号公報 特開２００３−１５６０２４号公報 特開２００６−１６７８９４号公報

前述したように、従来の締結工具は、主としてナット又はボルトを個別に回して締結する工具であった。この工具は、各締結形態に応じ、種々の形式のものが提案されているが、基本的には単体の締結形態に適用するものであった。このようなことから、例えば、二重ナットによる緩み止め構造であっても、２つのナットに対しては、個々のナットを別々に締結する構造のものである。

又、このような弛み止め締結構造の一つとして、１個のボルトに二種類のピッチの異なるねじ山を二重に形成したもの、例えば並目ねじに細目ねじが設けられたボルトに、ピッチの異なる並目ねじと細目ねじの２個のナットをねじ込んだ、二重ナットによる弛め防止の締結方法のものが提案され実施されている。このためのダブルナット締付工具（特許文献４）も提案されているが、提案されている構造では締め付けるトルクの調節がナット毎に個別にできない場合があり、実用的ではない。

特に、大量生産に伴う締結には、二重ナット機構であっても短時間でかつ個々のナット毎に正確なトルク管理が求められている。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、それを解決するために創案されたものであり、次の目的を達成する。
本発明の目的は、二重ナット締結機構において、個々のナット毎に異なるトルクで２個のナットを同時操作により締め付けるための二重ナット用の締結工具を提供するものである。
本発明の他の目的は、ピッチの異なる二重ナット締結機構において、個々のナット毎に異なるトルクで締め付けるための二重ナット用の締結工具を提供するものである。

本発明は、上記目的を達成するために、次の手段で達成される。即ち、
本発明１の締結工具は、
第１締結体（２）を係合させるための開口部（１ａ）を前方に有し、回転駆動される外輪体（１）と、
前記外輪体（１）に相対回転可能に内蔵され、前記開口部（１ａ）と同軸で前方に第２締結体（４）を係合させるための挿入穴（３ａ）を有し、回転駆動される内輪体（３）と、
前部にフランジ（５ｂ）を有し、後部に回転駆動するための操作部（５ｄ）を有し、前記外輪体（１）の内部の空間である内孔（１ｂ）に形成された支承面（１ｃ）、及び前記内輪体（３）の後端面に、前記フランジ（５ｂ）の前端面が当接して相対回転可能に設けられたフランジ軸体（５）と、
前記フランジ（５ｂ）に形成された貫通孔であり、半径が各々異なる複数の第１通し穴（５ａ）及び第２通し穴（５ｅ）と、
前記支承面（１ｃ）に、前記第１通し穴（５ａ）に対応して配置され形成された、凹部である外輪体係合部（１ｄ）と、
前記内輪体（３）の前記後端面に、前記第２通し穴（５ｅ）に対応して配置され形成された、凹部である内輪体係合部（３ｃ）と、
前記外輪体係合部（１ｄ）に嵌り込み可能で、前記第１通し穴（５ａ）に挿入された複数の第１ボール（６）と、
前記内輪体係合部（３ｃ）に嵌り込み可能で、前記第２通し穴（５ｅ）に挿入される複数の第２ボール（７）と、
前記フランジ（５ｂ）の後端面に接し、かつ前記第１ボール（６）を保持する第１保持部材（８）と、
前記フランジ（５ｂ）の前記後端面に接し、かつ前記第２ボール（７）を保持する第２保持部材（１０）と、
前記第１保持部材（８）と前記外輪体（１）との間に配置され、前記第１保持部材（８）を前記フランジ軸体（５）側へ押圧するための第１付勢部材（９）と、
前記第２保持部材（１０）と前記外輪体（１）との間に配置され、前記第２保持部材（１０）を前記フランジ軸体（５）側へ押圧するための第２付勢部材（１１）と からなる。

本発明２の締結工具は、本発明１において、前記開口部（１ａ，３０ａ）内に、前記第１締結体（２）を保持するための保持部材（３１）が前記開口部（１ａ，３０ａ）に配置されていることを特徴とする。
本発明３の締結工具は、本発明１において、前記挿入穴（４０ａ）内に、前記第２締結体（４）を保持するための保持部材（４１）が前記挿入穴（３ａ，４０ａ）に配置されていることを特徴とする。

本発明４の締結工具は、本発明１ない３において、前記内輪体（３）と前記フランジ軸体（５）との間に、前記第２締結体（４）を前記開口部（１ａ，３０ａ）側へ付勢するための第３付勢部材（１４）が配置されていることを特徴とする。
本発明５の締結工具は、本発明１ないし３において、
前記第１締結体（２）は並目ねじナットであり、前記第２締結体（４）は細目ねじナットであることを特徴とする。

本発明６の締結工具は、
第１締結体（２）を係合させるための開口部（７０ａ）を前方に有し、回転駆動される外輪体（７０）と、
前記外輪体（７０）に相対回転可能に内蔵され、前記開口部（７０ａ）と同軸で前方に第２締結体（４）を係合させるための挿入穴（７１ａ）を有し、回転駆動される内輪体（７１）と、
前部にフランジ（７２ａ）を有し、後部に回転駆動するための軸部（７２ｃ）を有し、前記内輪体（７１）の後端面（７１ｂ）に、前記フランジ（７２ａ）の前端面が当接して相対回転可能に設けられたフランジ軸体（７２）と、
前部に前記フランジ軸体（７２）の軸部（７２ｃ）に、軸線方向のみに移動可能に係合する内径部（７６ｃ）、及び前記内径部（７６ｃ）の外周である外径部（７６ａ）を有し、かつ後方の端部に回転駆動するための操作部（７６ｂ）とを有し、前記回転駆動するドライバーの安全装置で一定トルクを超えると前記回転駆動を停止するクラッチ部材（７６）と、
前記外輪体（７０）の後部に固定され前記外径部（７６ａ）と係脱可能に噛み合う連結部材（７７）と、
前記フランジ（７２ａ）に貫通孔として配置された複数の通し穴（７２ｂ）と、
前記内輪体（７１）の後端面に、前記通し穴（７２ｂ）に対応して配置された係合部（７１ｃ）と、
前記係合部（７１ｃ）に嵌り込み可能で、前記通し穴（７２ｂ）に挿入される複数のボール（７３）と、
前記フランジ軸体（７２）と前記連結部材（７７）との間に設けられ、前記フランジ軸体（７２）と前記ボール（７３）を内輪体（７１）側へ押圧する押圧部材（７５）とからなる。

本発明７の締結工具は、本発明６において、前記押圧部材（７５）は皿バネ（７５）であることを特徴とする。
本発明８の締結工具は、本発明６において、前記押圧部材（７５）と前記連結部材（７７）との間に押圧力調整部材（８０）が介在されていることを特徴とする。

本発明９の締結工具は、本発明６において、前記クラッチ部材（７６）の前部に前記クラッチ部材（７６）を後方へ付勢するバネ部材（７８）を配置したことを特徴とする。

本発明の締結工具は、同一の締結工程で２個のナットを同時に締結することができ、短時間で能率よく締結できる締結工具となった。又、締結工具は簡素化され、操作のしやすい構成のものとなった。特に、各ナット毎に異なる締付けトルクを最適に設定できる利点のある締結工具となった。

図１は、本発明の実施の形態１を示す締結工具の断面図である。 図２は、並目ねじと細目ねじが設けられたねじ体の一部を断面した説明図である。 図３は、第１ナットが締結された状態の締結工具構成を示す断面図である。 図４は、第２ナットが締結された状態の締結工具構成を示す断面図である。 図５は、他の実施の形態であり、外輪体と内輪体に第１ナットと第２ナットの落下防止用の保持部材を設けた構成を示す部分断面図である。 図６は、実施の形態１の変形例で、第１ナットと第２ナットの外形が同じ場合の締結工具構成を示す断面図である。 図７は、実施の形態１の他の変形例で、長尺ボルトに対応した締結工具構成を示す断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２を示すもので、クラッチ形式で操作部を係合させた構成の締結工具を示す断面図である。

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１の締結工具の断面図である。この締結工具は、手動操作で回転させることも可能ではあるが、原動機による駆動体により回転させることが前提のものである。本実施の形態１においては、電動モータ、エアモータ等の原動機で回転駆動される回転体のソケット等に取り付けて操作するものとして説明する。締結工具の本体である外輪体１は、ナットを締め付けるとき回転駆動されるものであり、内部に多段に複数の円孔を有し、外形も円筒状の部材である。この外輪体１の先端の開口部１ａは、第１ナット２（想像線）を挿入するための挿入穴となっている。この開口部１ａの穴形状は、六角形の第１ナット２の外形に合致させた形状、正確には内周面に１２個の凹凸（本例では角度が１２０度の角部が形成されている。）が形成されており、この凹凸で第１ナット２の角部を把持する。

第１ナット２の外形形状は、ナットの種類により種々多岐に亘るが、本例では一般的な６角ナットである。外輪体１の内部は、各部材を組み立てて収納するための空間であって、円筒状の内孔である内孔１ｂが形成されている。内孔１ｂは、概略、先端の小径部及び後端の大径部からなる。小径部と大径部との間の内径の違いで形成され、境目である中央部に段差面（支承面）１ｃが形成され、その小径部の先端部は円錐孔に形成されている。この円錐孔に内輪体３の先端が接して内蔵されている。内輪体３は、管状であり中心に貫通孔が形成されている。内輪体３は、外輪体１内に相対回転可能に外輪体１内に内蔵されている。内輪体３の貫通孔の先端には、第２ナット４を把持するための挿入穴３ａが形成されている。

内輪体３の挿入穴３ａは、外輪体１の開口部１ａと同軸であり両者は連通しており、かつ第２ナット４を把持するために、内周面に１２個の凹凸（本例では、角度が１２０度の角部が形成されている。）が形成された貫通孔である。第２ナット４は、第１ナット２が緩まないようにロックナットとして使用されているものである。挿入穴３ａは、第１ナット２と異なる形状であって、第２ナット４の外形に合わせた形状の貫通孔である。本例の第２ナット４の外径は、第１ナット２に比し外径の大きさが異なり小さい。このために内輪体３の先端面は、第１ナット２が開口部１ａに挿入されたとき、その第１ナット２の後端面に接する突き当て面３ｂとなる。一方、外輪体１の内孔１ｂの大径部には、フランジ軸体５が挿入されている。

このフランジ軸体５の前端面は、外輪体１の内孔１ｂの段差面１ｃに当接している。このフランジ軸体５は、先端部に円板状のフランジ５ｂが形成され、これと一体に後部には軸５ｃが形成されていて、この軸５ｃの後端に操作部５ｄが設けられている。フランジ軸体５は、フランジ５ｂの先端面が、外輪体１の段差面１ｃ及び内輪体３の後端面に当接している。フランジ軸体５と内輪体３は、同軸に配置されている。フランジ５ｂには、貫通孔である複数の通し穴５ａ及び通し穴５ｅがそれぞれ等角度間隔に配置され、かつ同軸に配置されている。本例では、通し穴５ａは６個であり、通し穴５ｅは３個である。６個の貫通孔である通し穴５ａの中心線の位置は、３個の通し穴５ｅの中心線位置より外周位置に配置されている。即ち通し穴５ａと通し穴５ｅの中心位置は、フランジ軸体５の中心線から半径方向の位置が異なる。

要するに、このフランジ５ｂの通し穴５ａ及び通し穴５ｅは、通し穴５ａが外輪体１の段差面１ｃに相対する位置に、また通し穴５ｅが内輪体３の端面に相対する位置に各々複数個の穴として配置されている。この通し穴５ａには、第１ボール６が挿入されている。同様に、通し穴５ｅには、第２ボール７が挿入されている。一方、外輪体１の段差面１ｃには、第１ボール６に対応して、外輪体ノッチ１ｄが形成されている。外輪体ノッチ１ｄは、円錐状の凹みであり、この凹みに第１ボール６が嵌り込みが可能である。

また、内輪体３の後端面には、第２ボール７に対応して、内輪体ノッチ３ｃが等角度間隔に３個所に形成されている。内輪体ノッチ３ｃは、円錐状の凹みであり、この凹みに第２ボール７の嵌り込みが可能である。このフランジ５ｂに対しては、外周側に円板状の第１カラー８が、又内周側に円板状の第２カラー１０が同軸に突き当てられた状態で接触保持されている。第１カラー８は、第１ボール６が通し穴５ａから脱落しないようにするための保持部材である。この第１カラー８は、フランジ５ｂ側に押圧する第１付勢部材９により、常に外輪体１の段差面１ｃ側に後方から移動自在に押圧されている。即ち、第１カラー８は、第１ボール６が通し穴５ａから脱落しないように、第１ボール６及びフランジ５ｂの背面に接触して保持されている。

同様に、第２ボール７が通し穴５ｅから脱落しないように、保持部材である第２カラー１０が、第２ボール７をフランジ５ｂの背面に接触させて保持している。この第２カラー１０は、第２付勢部材１１により、フランジ５ｂ側に当接して常に内輪体３側に移動自在に押圧されている。第１付勢部材９と第２付勢部材１１は、外輪体１の内孔１ｂの端部にねじ込まれた蓋部材１２で保持されている。結局、第１付勢部材９は、第１カラー８と蓋部材１２との間に圧縮して保持されている。第２付勢部材１１は、第２カラー１０と蓋部材１２との間に圧縮して保持されている。

第１付勢部材９は、本例では円盤状のばねであって形状的にはお皿のように膨らみを持たせた、所謂皿バネである。なお、この皿バネに換えてコイルバネを用いても良い。第２付勢部材１１は、本例ではコイルバネである。このコイルバネに換えて皿バネを用いても良い。フランジ軸体５の軸５ｃは、外輪体１から後方に突き出た構造になっていて、その先端部は操作部５ｄを構成している。即ち、この操作部５ｄは、このフランジ軸体５を回転駆動する原動機（図示せず）に接続させるためのソケット式の継手である。

また、内輪体３のフランジ５ｂ側（後方）は、段差のある貫通孔である通し穴３ｄとなっていて、段差部３ｅにはワッシャー１３が当接し、中心軸線方向に移動自在に設けられている。更に、このワッシャー１３を段差部３ｅ方向に付勢する第３付勢部材１４が、ワッシャー１３の後端面とフランジ５ｂの前端面との間に配置されている。第３付勢部材１４は、本例ではコイルバネであるが、コイルバネに換えて皿バネであっても良い。

［作動］
本実施の形態１の締結工具は、以上のような構造になっているが、次にその操作と機能について説明する。本実施の形態１の対象とするねじ体は、図２に示すように並目ねじ用と細目ねじ用の異なったピッチが形成されたボルト１５である。このねじ構成のボルト１５に、並目ねじナット１６に比しピッチの小さい細目ねじのナット１７を、ロックナットとして並目ねじナット１６とともにねじ込ませる。これによりピッチの異なる２つのナットが突き合わせたロック状態で取り付け、締結構造体を弛み防止機能を有する締結構成のものとする。

ボルト１５は図示するように、並目ねじの上に細目ねじが構成されたものである。従って、このねじ構成のボルト１５に、並目ねじナット１６と細目ねじナット１７を同軸にねじ込むことができる。このねじ締結方式は、並目ねじナット１６と細目ねじナット１７が締結時に接触して重ね合ったとき、各々ピッチが異なるので弛み難いという利点を生かすものである。本実施の形態１の締結工具は、このように２つのねじ形態を有するボルト１５に、並目ねじナット１６と細目ねじナット１７の締結を同時に行って締め付けるようにしたものである。図１は、並目ねじナット１６である第１ナット２と、細目ねじナット１７である第２ナット４が締結工具内に挿入されて、ボルト１５に締結される直前の状態を示している。

言い換えると、第１ナット２及び第２ナット４が、前もって開口部１ａ及び挿入穴３ａにそれぞれ挿入された状態である。この状態で、操作部５ｄを回転駆動することにより、フランジ軸体５を回転させて、第１ナット２及び第２ナット４を回転駆動する。外輪体１は、第１ボール６が外輪体ノッチ１ｄに第１付勢部材９の付勢力で押圧されいるので、摩擦力によりフランジ軸体５と一体になり回転する。内輪体３も同様に、第２ボール７が内輪体ノッチ３ｃに第２付勢部材１１の付勢力で押圧されているので、摩擦力によりフランジ軸体５と一体になり外輪体１とともに回転する。図３は、構造体Ｘを固定するため、第１ナット２のみがボルト１５に締結された状態を示すものである。

第１ナット２及び第２ナット４は、締結当初は同じ回転でボルト１５に締め付けられるが、その締め付け過程で、各ピッチが異なるので、並目ねじに比しピッチの小さい細目ねじの第２ナット４は、第１ナットに比し遅れて移動（締結）する。このために第２ナット４は、第１ナット２の締結完了時には間隔Ａのずれが生じている（図３参照）。第２ナット４は、内輪体３内を軸線方向に移動自在となっているので、第２ナット４は図３に示したように、ワッシャー１３を後方向に押圧し、第３付勢部材１４の付勢力に抗して、後方である内部へ移動している。

第１ナット２が締結されると、所定のトルクより大きくなるので外輪体１は回転を停止する。しかし、フランジ軸体５はなおも回転を継続するので、このとき第１ボール６が第１付勢部材９の付勢力に抗して移動し、第１カラー８に当接し外輪体ノッチ１ｄから外れて浮き上がり、第１ボール６はフランジ軸体５の回転とともに外輪体１の段差面１ｃに接しながら空回りする。これにより、フランジ軸体５は、外輪体１と相対的に回転可能となる。

一方、内輪体３は、第２ボール７を介してフランジ軸体５と一体化された状態を維持してともに回転を継続する。これにより、第２ナット４はボルト１５に対し締め付けを継続し、第１ナット２の側に進行する。図４は、第２ナット４が第１ナット２に当接し締結が完了したロック状態を示す。このときには、内輪体３の回転が停止する。この場合は、外輪体１の停止と同様に、フランジ軸体５はなおも回転を継続するが、このとき第２ボール７が第２付勢部材１１の付勢力に抗して移動し、第２カラー１０に当接し内輪体ノッチ３ｃから外れ浮き上がり、第２ボール６はフランジ軸体５の回転とともに内輪体３の端面に接しながら空回りする。

このようにフランジ軸体５は外輪体１及び内輪体３に対し相対的に空回りの状態で回転する。しかし、このときの空回りの状態は、第１ボール６及び第２ボール７の空回り音で掌握でき、２つのナットによる締結完了がわかるので、フランジ軸体５の回転を直ちに停止させる。以上のように、本実施の形態１によれば、本締結工具の内輪体３の挿入穴３ａに細目ねじナットを挿入し、外輪体１の挿入穴１ａに並目ねじナット２を挿入した状態で、一度の締結操作で２つのナットを締結することができる。これはボルト１５に向けて、フランジ軸体５の操作部５ｄを電動モータ、エアモータ等の原動機により回転させるのみで、自動的に２つのナット２，４を所定の締め付けトルクにより締結できるものである。

その際、並目ねじナット２の締め付けトルクの大きさは、第１付勢部材９の強さ（バネ定数）、円錐状の凹みである外輪体ノッチ１ｄの凹みの角度（傾斜角）、摩擦係数により決定される。同様に、細目ねじナット４の締め付けトルクの大きさは、第２付勢部材１１の強さ（バネ定数）、円錐状の凹みである内輪体ノッチ３ｃの凹みの角度（傾斜角）、摩擦係数により決定される。第１付勢部材９、又は第２付勢部材１１は、本実施の形態（図１参照）においては、コイルスプリング又は皿バネが用いられているが、それに限定されることはなく、例えば弾性ゴム等であってもよい。第１ナット（並目ねじ）２、第２ナット（細目ねじ）４の締め付けトルクを変更するには、第１、第２付勢部材の強度を調整するか、あらかじめ、強さの異なる複数の付勢部材を用意しておき、必要に応じて交換すると良い。

［実施の形態１の変形例］
図５は、ナットの外れ防止を考慮した実施の形態１の一部を変形した変形例を示す部分断面図である。この構造は、ナットの挿入穴に溝を設け、この溝に輪状の弾性体をはめ込むようにしたものである。外輪体３０の開口部３０ａの内周面に、第１ナット２の落下防止用溝３０ｂを刻設し、弾性体３１を取り付ける。同様に、内輪体４０の挿入穴４０ａの内周面に、第２ナット４の落下防止用溝４０ｂを刻設し、弾性体４１を取り付ける。第１ナット２及び第２ナット４をこの弾性体３１、４１に抗して押し込み保持するようにする。

この構成にすることで、第１ナット２及び第２ナット４は、取り付けの際、この締結工具が傾いても落下するようなことはない。第２ナット４を挿入後に直ちに第１ナット２を挿入することであれば、弾性体３１のみの保持であってもよい。図６は、更に実施の形態１の一部を変形した変形例を示す構造であり、並目ねじナットと細目ねじナットの外形が同じ外径の場合の適用例である。この場合、外輪体５０の穴形状と内輪体６０の穴形状は同じであるので、細目ねじナットも並目ねじナットと同様に、外輪体５０の開口部５０ａから挿入されるが、外輪体５０と内輪体６０との間には段差がない。このためナット同士は外形が同じで重なり合いながらの挿入状態となる。

特に、第１ナット２の厚さにばらつきがあり、取り付け許容寸法を超えて幅が大きいかあるいは小さすぎるような場合、外輪体５０又は内輪体６０側に相互に寄り、締結時に干渉し内輪体６０が回転しないおそれがある。即ち、外輪体５０が停止時に内輪体６０も干渉により停止してしまうことになる。これを避けるため外輪体５０と内輪体６０の境界部分の一部を、即ち、第１ナット２の幅許容範囲の外輪体５０の係合部分５０ｂと内輪体６０の係合部分６０ａを一部溝状に切欠く形状とした。

これにより、第１ナット２開口部幅を超える厚さであっても内輪体６０と干渉することが避けられ、又、第２ナット４側も外輪体５０側に差し掛かっても干渉は避けられるので、第１ナット２の締結で外輪体５０が停止しても内輪体６０は回転継続が可能となる。図７に示すものは、ボルト１５のねじ部の先が長い端部１５ａである場合を考慮した例である。フランジ軸体５のフランジ５ｂ側の端面側から、ボルト端部１５ａの干渉を避ける穴１５ｅを設けた。これによりねじ部端がねじのない長い端部であっても干渉せず締結することができる。

［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の形態２を示すもので、クラッチ形式で操作部を係合させた構造の締結工具を示す断面図である。以下、実施の形態２を図８にもとづき説明する。締結工具の本体である外輪体７０は、前述した外輪体１と同様に内孔を有する円筒状の部材であり、先端の開口部７０ａは第１ナット２を挿入するための挿入穴が形成されている。外輪体７０の内孔は、同軸に小径部７０ｂとこの内径より大きい大径部７０ｃが形成されている。この小径部７０ｂに内輪体７１の前部が挿入され、大径部７０ｃには小径部７０ｂと一体の後部のフランジ７１ｂが挿入され内蔵されている。小径部７０ｂと大径部７０ｃと境界の段差部にはスラストボール８６が配置されている。

内輪体７１は、スラストボール８６が配置されているので、内輪体７１と外輪体７０は相対的に回転可能に支持されている。この内輪体７１の中心には、筒形状で貫通孔である内孔が形成されている。内輪体７１の先端部には、第２ナット４を把持するための内孔である挿入穴７１ａが形成されている。この挿入穴７１ａは、外輪体７０の開口部７０ａと同軸であり連通している。この内輪体７１の後端部のフランジ７１ｂの後端面には、ノッチ７１ｃが形成されている。ノッチ７１ｃは、ボール７３を位置決めし収納する凹部である。フランジ７１ｂの後端面に対向して、フランジ軸体７２が同軸上に配置されている。フランジ軸体７２は、前端面にフランジ部７２ａが形成されている。

このフランジ部７２ａには、内輪体７１のノッチ７１ｃに対応する角度位置に、フランジ部７２ａを貫通する通し穴７２ｂが複数個配置されている。この通し穴７２ｂ内にボール７３がそれぞれ挿入されている。このフランジ部７２ａを挟んで、ノッチ７１ｃと対向する反対側には、環状の板材であるカラー７４が配置されている。このカラー７４は、フランジ部７２ａの後端面、及びボール７３に接し、通し穴７２ｂ内のボール７３の離脱を皿バネであるバネ体７５の付勢により防止している。即ち、バネ体７５は、カラー７４を介して、ボール７３を前方に押圧して、ボール７３をノッチ７１ｃ内に常時押し込んでいる。フランジ軸体７２の後部である軸部７２ｃの部分は、断面形状が六角形の駆動軸を構成している。

この軸部７２ｃに、内面の断面形状が六角形のクラッチ部材７６の内径部７６ｃが挿入されて係合されている。このためにクラッチ部材７６はこの軸部７２ｃ上を矢印方向に示した方向、即ち中心軸線方向にに進退自在となっている。クラッチ部材７６の後部は、外輪体７０の後方へ張り出している。又、クラッチ部材７６の前端部である外径部７６ａは、断面形状が六角に構成されていている。外輪体７０の後端には、カバー部材７７がボルトで固定されている。カバー部材７７の中心には、内面の断面形状が六角形で貫通孔である内径部７７ａが形成されている。クラッチ部材７６の前端部の外径部７６ａは、この内径部７７ａに係合し、相対的にその軸線方向に摺動し進退自在である。結局、カバー部材７７と軸部７２ｃとの間には、外径部７６ａが介在されている構造になる。

後述する保持部材７９と外径部７６ａとの間には、クラッチ部材７６を外方（図示上右側）へ押圧するためのコイルバネ７８が配置されている。外輪体７０の内孔である大径部７０ｃ内には、保持部材７９が回転自在にボール８１により支持されている。バネ体７５の後端面には、円筒状の部材である保持部材７９の前端面が接して配置されている。保持部材７９の中心には、フランジ軸体７２を貫通するための貫通孔が形成されている。保持部材７９には、コイルバネ７８を収納するための収納孔が形成されている。この収納孔の底面（前端面）には、コイルバネ７８の前端面が接している。このコイルバネ７８の後端面（図示上の右端）は、クラッチ部材７６に押し当てられている。

コイルバネ７８の後端部は、クラッチ部材７６の前部を巻くように挿入されて配置されている。クラッチ部材７６は、外方へ離脱しないように、クラッチ部材７６に設けられた円環状の止部材８２が移動端でカバー部材７７の段差部、即ち、内径部７７ａの断面形状が６角形の部分と、円形の内孔との間の段差部である端面に当接し、所定位置（後方位置）に止められている。保持部材７９とカバー部材７７との間には、筒状部材である調整カラー８０が配置され、この調整カラー８０の幅の長短によりバネ体７５の付勢力を調整可能としている。このバネ体７５の付勢力（バネ定数）を変えることで、ボール７３を介しての内輪体７１への押圧力を調整できる。

この結果、細目ねじ締結のためのフランジ軸体７２の回転トルクを調整できることになる。又、クラッチ部材７６の後端部７６ｂは駆動体の係合部となっている。このような構成になる締結工具は、次のような操作でボルト／ナットの締結を行う。図８の構成は、並目ねじナットを締結する場合の構成を示している。クラッチ部材７６の後端部７６ｂは、図示していないがドライバー等の駆動体が係合することが可能な構造となっている。図８に示した状態は、カバー部材７７の内径部７７ａに、クラッチ部材７６の外径部７６ａを介して係合している場合を示している。従って、クラッチ部材７６が回転駆動されると、この外径部７６ａを介して外輪体７０が回転駆動される。この外輪体７０の回転で、前述した実施の形態１のものと同様に、第１ナット２が回転駆動されてボルトに締結される。

このとき内輪体７１は、フランジ軸体７２の軸部７２ｃがクラッチ部材７６の内径部７６ｃと係合しているので共に回転する。第１ナット２が締結完了されると、外輪体７０は一定トルクを超えるので、外輪体７０はドライバーの安全装置が働いて回転停止する。続いて、クラッチ部材７６をコイルバネ７８の付勢力に抗してさらに押し込むと、クラッチ部材７６と外輪体７０の係合部が外れ、外輪体７０とはフリー状態となりクラッチ部材７６は再び回転可能となる。

このときクラッチ部材７６の内径部７６ｃは、フランジ軸体７２の軸部７２ｃと係合しているので、フランジ軸体７２は強制的に回転駆動される。このフランジ軸体７２の回転により、バネ体７５、カラー７４の押圧に伴うボール７３への押圧により、摩擦力が発生し、この摩擦力により内輪体７１が回転し、第２ナット４を回転させて締結する。第２ナット４の締結が完了すると、内輪体７１の回転は停止するが、フランジ軸体７２は、ボール７３が内輪体７１のフランジ７１ｂ面に対し浮き上がり、フランジ軸体７２はフランジ７１ｂの後端面上を空回転する。このとき音が発生するので操作者はドライバーの駆動を停止させ、締結工具の締結操作を停止する。

このようにして前述の実施の形態１のものと同様に、同一ボルトに対し同時操作でピッチの異なる並目ネジと細目ネジの同時締結が可能となる。保持部材７９にボール８１を保持した状態で調整カラー８０が突き当てられているが、この調整カラー８０は幅を変えることで、バネ体７５の付勢力を変えることができるので、細目ネジの締結トルクの調整が可能である。即ち、細目ネジを強固に締めるときは、調整カラー８０の長さを長めにする。又、弱めに締めるときは調整カラー８０の長さを短めにする。細目ネジを締めるときは、ボール８１を介在させているので、この調整カラー８０は回転しない構成である。

このようにすることで、第１ナット２を締結するときは、この締結工具全体が回転するが、第２ナット４を締結するときは、クラッチ部材７６の押し込みで外輪体７０、カバー部材７７、調整カラー８０は回転停止状態となる。結果的に第２ナット４を締結するときは、本構成にすることで、締結トルクの調整ができるとともに、外輪体７０には全く負荷が生じない状態で締結できる。又、クラッチ部材７６は、インパクトドライバー等の駆動体の直接取り付けが可能である。

従って、操作者はドライバーのみを支持しながら容易に２つのナットの締結操作を同時に行うことができる。この実施の形態２の構造とその作動は以上のようになっているが、第１ナット２と第２ナット４の保持構成は前述の実施の形態１のものと同様である。締結当初、第１ナットは外輪体７０に設けられたスプリングプランジャ８３で保持され、第２ナットは内輪体７１内に設けられたワッシャー８４、コイルバネ８５により保持される。

以上説明した実施の形態２は、それ単独で実施する場合に限らず、重複して用いてもよいことは言うまでもない。例えば、図６の実施の形態１の変形例において、図５に示した実施の形態１の変形例のように、締結体の保持部材（３１，４１）を設けることが考えられる。この場合、同一ピッチねじにおいて二重ナット締結をする場合に、第１締結体と第二締結体を締結工具中に間隔を置いてセットし、締結工具を作動させれば、先ず第１締結体が締結完了し、更に作動を継続すると、第２締結体のみ作動するので、第２締結体が、第１締結体上に締結完了することができる。

１…外輪体
２…第１ナット
３…内輪体
４…第２ナット
５…フランジ軸体
６…第１ボール
７…第２ボール
８…第１カラー
９…第１付勢部材
１０…第２カラー
１１…第２付勢部材

Claims (9)

1. 第１締結体（２）を係合させるための開口部（１ａ）を前方に有し、回転駆動される外輪体（１）と、
   前記外輪体（１）に相対回転可能に内蔵され、前記開口部（１ａ）と同軸で前方に第２締結体（４）を係合させるための挿入穴（３ａ）を有し、回転駆動される内輪体（３）と、
   前部にフランジ（５ｂ）を有し、後部に回転駆動するための操作部（５ｄ）を有し、前記外輪体（１）の内部の空間である内孔（１ｂ）に形成された支承面（１ｃ）、及び前記内輪体（３）の後端面に、前記フランジ（５ｂ）の前端面が当接して相対回転可能に設けられたフランジ軸体（５）と、
   前記フランジ（５ｂ）に形成された貫通孔であり、半径が各々異なる複数の第１通し穴（５ａ）及び第２通し穴（５ｅ）と、
   前記支承面（１ｃ）に、前記第１通し穴（５ａ）に対応して配置され形成された、凹部である外輪体係合部（１ｄ）と、
   前記内輪体（３）の前記後端面に、前記第２通し穴（５ｅ）に対応して配置され形成された、凹部である内輪体係合部（３ｃ）と、
   前記外輪体係合部（１ｄ）に嵌り込み可能で、前記第１通し穴（５ａ）に挿入された複数の第１ボール（６）と、
   前記内輪体係合部（３ｃ）に嵌り込み可能で、前記第２通し穴（５ｅ）に挿入される複数の第２ボール（７）と、
   前記フランジ（５ｂ）の後端面に接し、かつ前記第１ボール（６）を保持する第１保持部材（８）と、
   前記フランジ（５ｂ）の前記後端面に接し、かつ前記第２ボール（７）を保持する第２保持部材（１０）と、
   前記第１保持部材（８）と前記外輪体（１）との間に配置され、前記第１保持部材（８）を前記フランジ軸体（５）側へ押圧するための第１付勢部材（９）と、
   前記第２保持部材（１０）と前記外輪体（１）との間に配置され、前記第２保持部材（１０）を前記フランジ軸体（５）側へ押圧するための第２付勢部材（１１）と
   からなる締結工具。
2. 請求項１に記載の締結工具において、
   前記開口部（１ａ，３０ａ）内に、前記第１締結体（２）を保持するための保持部材（３１）が前記開口部（１ａ，３０ａ）に配置されていることを特徴とする締結工具。
3. 請求項１に記載の締結工具において、
   前記挿入穴（４０ａ）内に、前記第２締結体（４）を保持するための保持部材（４１）が前記挿入穴（３ａ，４０ａ）に配置されていることを特徴とする締結工具。
4. 請求項１ないし３から選択される１項に記載の締結工具において、
   前記内輪体（３）と前記フランジ軸体（５）との間に、前記第２締結体（４）を前記開口部（１ａ，３０ａ）側へ付勢するための第３付勢部材（１４）が配置されていることを特徴とする締結工具。
5. 請求項１ないし３から選択される１項に記載の締結工具において、
   前記第１締結体（２）は並目ねじナットであり、前記第２締結体（４）は細目ねじナットであることを特徴とする締結工具。
6. 第１締結体（２）を係合させるための開口部（７０ａ）を前方に有し、回転駆動される外輪体（７０）と、
   前記外輪体（７０）に相対回転可能に内蔵され、前記開口部（７０ａ）と同軸で前方に第２締結体（４）を係合させるための挿入穴（７１ａ）を有し、回転駆動される内輪体（７１）と、
   前部にフランジ（７２ａ）を有し、後部に回転駆動するための軸部（７２ｃ）を有し、前記内輪体（７１）の後端面（７１ｂ）に、前記フランジ（７２ａ）の前端面が当接して相対回転可能に設けられたフランジ軸体（７２）と、
   前部に前記フランジ軸体（７２）の軸部（７２ｃ）に、軸線方向のみに移動可能に係合する内径部（７６ｃ）、及び前記内径部（７６ｃ）の外周である外径部（７６ａ）を有し、かつ後方の端部に回転駆動するための操作部（７６ｂ）とを有し、前記回転駆動するドライバーの安全装置で一定トルクを超えると前記回転駆動を停止するクラッチ部材（７６）と、
   前記外輪体（７０）の後部に固定され前記外径部（７６ａ）と係脱可能に噛み合う連結部材（７７）と、
   前記フランジ（７２ａ）に貫通孔として配置された複数の通し穴（７２ｂ）と、
   前記内輪体（７１）の後端面に、前記通し穴（７２ｂ）に対応して配置された係合部（７１ｃ）と、
   前記係合部（７１ｃ）に嵌り込み可能で、前記通し穴（７２ｂ）に挿入される複数のボール（７３）と、
   前記フランジ軸体（７２）と前記連結部材（７７）との間に設けられ、前記フランジ軸体（７２）と前記ボール（７３）を内輪体（７１）側へ押圧する押圧部材（７５）と
   からなる締結工具。
7. 請求項６に記載の締結工具において、
   前記押圧部材（７５）は皿バネ（７５）であることを特徴とする締結工具。
8. 請求項６に記載の締結工具において、
   前記押圧部材（７５）と前記連結部材（７７）との間に押圧力調整部材（８０）が介在されていることを特徴とする締結工具。
9. 請求項６に記載の締結工具において、
   前記クラッチ部材（７６）の前部に前記クラッチ部材（７６）を後方へ付勢するバネ部材（７８）を配置したことを特徴とする締結工具。

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