JP7141034B2

JP7141034B2 - 被締付部材の緊解機、及びソケット

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Publication number: JP7141034B2
Application number: JP2018129930A
Authority: JP
Inventors: 貴幸小綿; 健博北井; 英哲吉田; 栄一和田
Original assignee: Yokota Industrial Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Yokota Industrial Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: JP2020007791A

Description

本発明は、鉄道線路のレールを固定する際に使用されるボルト、ナット等の被締付部材の締め付け作業又は緩め作業を行う被締付部材の緊解機、及び、被締付部材に嵌合可能なソケットに関するものである。

従来、鉄道線路のレールを固定する際に使用されるボルト、ナット等の被締付部材の締め付け作業又は緩め作業を行う緊解機が公知であった。例えば、特許文献１には、鉄道線路を走行可能な搬送車に搭載される緊解機が記載されている。特許文献１に記載の緊解機は、駆動源としての電動機を有する締付工具と、被締付部材に嵌合可能であり、締付工具に装着されるソケットと、締付工具を被締付部材の軸心に沿って上下に移動する移動部とを備える。特許文献１に記載の緊解機においては、ソケットとモータとの間に自在継手が設置されており、被締付部材の軸心とソケットの軸心とが合致していなくても、被締付部材の破損等を引き起こすことなく、被締付部材の締め付け作業又は緩め作業を行うことができる。

特開２０１４－１９８９４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の緊解機においては、被締付部材にソケットを嵌合させるときに、被締付部材の軸心とソケットの軸心とが合致していなければ、被締付部材にソケットを嵌合させることができない。従って、作業者は、被締付部材の軸心とソケットの軸心とが合致するように、搬送車における締付工具の設置位置を精密に調整する必要がある。特に、被締付部材の近傍に障害物がある場合には、ソケットが障害物に干渉すると、被締付部材にソケットを嵌合させることはできない。また、障害物との衝突によって、ソケット又は締付工具が損傷することも考えられる。従って、作業者は、ソケットが障害物と干渉せず、且つ被締付部材の軸心とソケットの軸心とが合致するように、締付工具の設置作業を繰り返し行うことを余儀なくされることもあり、作業者の負担が増大する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被締付部材の近傍に障害物がある場合にも、ソケットが障害物と干渉せず、且つ被締付部材にソケットを嵌合させることができるように、容易に締付工具の設置位置を調整することができ、作業者の負担を低減できる被締付部材の緊解機、及びソケットを提供することを目的としている。

本願に開示する被締付部材の緊解機は、締付工具と、移動部と、支持部と、ソケットとを備える。前記締付工具は、被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する。前記移動部は、前記締付工具を前記被締付部材の回転軸方向に沿って移動する。前記支持部は、前記締付工具を前記回転軸方向と交差する方向に移動可能に支持する。前記ソケットは、筒状の嵌合部、筒状の拡径部、及び複数の突部を有し、前記回転軸方向に沿って延びるように前記締付工具に装着され、前記回転力によって回転される。前記嵌合部は、前記回転軸方向に沿って延びており、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である。前記拡径部は、前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて拡径している。前記複数の突部は、前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される。また、前記複数の突部は、前記拡径部の周方向における両端面である第１端面及び第２端面を有している。前記第１端面は、前記被締付部材を締め付けるときの前記ソケットの回転方向である正回転方向側の端面であり、前記拡径部における径方向の第１外側部が前記径方向の第１内側部より前記正回転方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している。前記第２端面は、前記径方向の第２外側部が前記径方向の第２内側部より前記正回転方向の反対方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している。また、本願に開示する緊解機は、被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具と、前記締付工具を前記被締付部材の回転軸方向に沿って移動する移動部と、前記締付工具を前記回転軸方向と交差する方向に移動可能に支持する支持部と、前記回転軸方向に沿って延びるように前記締付工具に装着され、前記回転力によって回転されるソケットとを備え、前記ソケットは、前記回転軸方向に沿って延びており、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部、前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて内径及び外径が拡径している、前記嵌合部と同軸心である筒状の拡径部、及び前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部を有する。

また、本願に開示する緊解機において、前記ソケットは、基部と、可動部と、付勢手段とを有する。前記基部は、前記締付工具に連結される。前記可動部は、前記嵌合部、前記拡径部及び前記複数の突部を含み、前記回転軸方向に沿って移動可能に前記基部と連結される。前記付勢手段は、前記可動部を前記先端方向に付勢する。

また、本願に開示するソケットは、被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具に装着されるソケットであって、前記被締付部材の回転軸方向に沿って延びるように配設され、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部と、前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて拡径している、筒状の拡径部と、前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部とを備える。また、前記複数の突部は、前記拡径部の周方向における両端面である第１端面及び第２端面を有している。前記第１端面は、前記被締付部材を締め付けるときの前記ソケットの回転方向である正回転方向側の端面であり、前記拡径部における径方向の第１外側部が前記径方向の第１内側部より前記正回転方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している。前記第２端面は、前記径方向の第２外側部が前記径方向の第２内側部より前記正回転方向の反対方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している。

また、本願に開示するソケットは、筒状の嵌合部、前記嵌合部と同軸心である筒状の拡径部、及び複数の突部を有し、被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具に装着される。前記嵌合部は、前記被締付部材の前記回転軸方向に沿って延びるように配設され、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である。前記拡径部は、前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて内径及び外径が拡径している。前記複数の突部は、前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される。

本発明に係る被締付部材の緊解機によれば、締付工具によって、被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力が付与され、移動部によって、締付工具が被締付部材の回転軸方向に沿って移動される。また、締付工具は、支持部によって、回転軸方向と交差する方向に移動可能に支持される。ソケットは、締付工具に装着され、締付工具によって付与される回転力によって回転される。また、ソケットは、被締付部材に嵌合可能である筒状の嵌合部と、筒状の拡径部と、複数の突部とを有する。拡径部は、嵌合部の先端方向に向かって拡径している。また、複数の突部は、被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、拡径部の先端部に突設される。

以上によって、締付工具が被締付部材に向かって移動されるとき、被締付部材が拡径部における先端部の内側に位置していれば、拡径部の内周面と被締付部材とが摺接し、被締付部材に嵌合部が嵌合するように、締付工具が被締付部材の回転軸方向と交差する方向に移動される。また、被締付部材の全部が拡径部における先端部の内側に位置していなくとも、被締付部材の一部分が拡径部における先端部の内側に位置していれば、ソケットの回転によって、複数の突部のうちの一つが被締付部材に当接し、被締付部材をソケットにおける周方向に押圧する。複数の突部のうちの一つが被締付部材を周方向に押圧すると、反力によって、被締付部材の全部が拡径部における先端部の内側に入るように、締付工具が被締付部材の回転軸方向と交差する方向に移動される。

以上によって、被締付部材の近傍に障害物がある場合にも、例えば障害物の反対側にソケットの軸心をずらすように締付工具を設置することによって、障害物にソケットを干渉させず、且つ被締付部材にソケットを嵌合させ得るように、締付工具を設置することができる。従って、ソケットが障害物と干渉せず、且つ被締付部材にソケットを嵌合させることができるように、容易に締付工具の設置位置を調整することができ、作業者の負担を低減できる。

また、拡径部における先端部に複数の突部が形成されることから、拡径部における先端部に１つの突部だけが形成される場合と比較すると、拡径部のより小さい回転角度で突部を被締付部材に当接させることができ、より短い時間で被締付部材にソケットを嵌合させることができる。従って、被締付部材の緊解作業に要する時間を短縮でき、多数の被締付部材に緊解作業を行うとき、短縮される作業時間の長さは大きくなり、より効果的に作業者の負担を低減できる。

本発明の実施形態に係る被締付部材の緊解機を示す正面図である。当該緊解機の要部を示す平面図である。図２のＡ－Ａ矢視図である。図２のＢ－Ｂ矢視図である。（ａ）本発明の実施形態に係るソケットを示す一部断面図である。（ｂ）当該ソケットを示す低面図である。（ａ）被締付部材にソケットを嵌合させる動作の第１段階を示す説明図である。（ｂ）被締付部材にソケットを嵌合させる動作の第２段階を示す説明図である。（ｃ）被締付部材にソケットを嵌合させる動作の第３段階を示す説明図である。（ｄ）被締付部材にソケットを嵌合させる動作の第４段階を示す説明図である。（ａ）被締付部材に嵌合されているソケットを示す一部断面図である。（ｂ）被締付部材に嵌合されているソケットを示す底面図である。本発明の実施形態に係る支持部を示す平面図である。本発明の実施形態に係る支持部を示す斜視図である。

［基本原理］
以下、図１～図５を参照して、本発明の基本原理を説明する。図１は、実施形態に係る被締付部材の緊解機を示す正面図である。図２は、当該緊解機の要部を示す平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ矢視図である。図４は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。図５は、実施形態に係るソケットを示す一部断面図である。

図１に示すように、当該緊解機は、２本のレールＲに沿って走行可能な搬送車１０に搭載され、ボルト、ナット等の被締付部材Ｂの締め付け作業又は緩め作業を行う。搬送車１０は、基台１１と、２つの車輪部１２と、各車輪部１２の横ずれを防止する横ずれ防止機構１３とを備える。基台１１は、２つのユニット部１４を支持する。２つのユニット部１４は、各々当該緊解機の主要部を含んでおり、２つのレールＲに対応する位置に配設される。なお、当該緊解機において、一方のレールＲから他方のレールＲに向かう方向、すなわち搬送車１０における左右方向の一方をＸ方向とし、搬送車１０の進行方向及び後退方向の一方をＹ方向とし、上方向をＺ方向とする。

図１に示すように、実施形態においては、被締付部材Ｂは、タイプレート１をスラブＭに固定するためのナットであり、スラブＭに埋め込まれたＴ形ボルトＢＴに螺合される。レールＲは、タイプレート１に固定されることによって、スラブＭに固定される。

タイプレート１は、図３に示すように、略水平に配置される板状の本体部１ａと、本体部１ａの上面に突設される２つのショルダ部１ｂとを備える。２つのショルダ部１ｂは、レールＲが延びる方向に沿って直線状に延びている。２つのショルダ部１ｂの間隔はレールＲにおける底部の幅に対応している。２つのショルダ部１ｂの間にレールＲの底部が挟まれた状態で、当該底部が２つの板バネ２によって上から押さえられることによって、レールＲはタイプレート１に固定される。なお、２つの板バネ２は、実施形態の被締付部材Ｂとは別のボルト及びナットによって、２つのショルダ部１ｂに固定される。これらのボルト及びナットの締付及び緩解を当該緊解機によって行うこともできる。

２つのユニット部１４は、締付工具２０と、ソケット３０と、移動部５０と、支持部６０と、ケース１４ａとを有する。ケース１４ａは、下方が開口した略八角形の角筒状であり、締付工具２０と、移動部５０と、支持部６０とを収容する。

締付工具２０は、被締付部材Ｂを締め付ける又は緩める際に回転力を付与する。実施形態においては、締付工具２０は、衝撃式締付工具、又はナットランナであり、駆動源としての電動機を含んでいる。ソケット３０は、図３に示すように、被締付部材Ｂの回転軸Ｓ方向に沿って延びるように締付工具２０に装着され、締付工具２０から付与される回転力によって回転される。

移動部５０は、被締付部材Ｂの回転軸Ｓ方向に沿って締付工具２０を移動する。実施形態においては、移動部５０は、駆動源としての電動機を有しており、当該電動機の駆動力によって、締付工具２０を上下に移動する。

支持部６０は、図２、図４に示すように、締付工具２０を被締付部材Ｂの回転軸Ｓ方向と交差する方向に移動可能に支持する。実施形態においては、支持部６０は、締付工具２０を水平方向に移動可能に支持する。

ソケット３０は、図５に示すように、被締付部材Ｂに嵌合可能である筒状の嵌合部４０、筒状の拡径部４１、及び複数の突部４２を有する。嵌合部４０は、被締付部材Ｂの回転軸Ｓ方向に沿って延びており、被締付部材Ｂを通過可能にソケット３０における先端方向Ｚ１に開口する。実施形態においては、先端方向Ｚ１は、下方向、すなわち上方向Ｚの反対方向である。また、嵌合部４０における中空部の周壁は、被締付部材Ｂと嵌合できる形状に形成される。実施形態においては、中空部の横断面形状が、各辺の中央部が内側に凹んだ六角形になるように、嵌合部４０における中空部の周壁が形成される。

拡径部４１は、嵌合部４０から先端方向Ｚ１に延設されており、先端方向Ｚ１に向かうに連れて拡径している。拡径部４１は、嵌合部４０と同軸心であり、基端部が嵌合部４０の下端部と連続するように、嵌合部４０と一体形成される。また、実施形態においては、拡径部４１の先端部４１ａは嵌合部４０の軸心に対して偏心しておらず、嵌合部４０と同軸心の円環状である。

複数の突部４２は、被締付部材Ｂにおける径方向の寸法Ｌ１より大きい間隔Ｌ２を空けて、拡径部４１の先端部４１ａから先端方向Ｚ１に突設される。径方向の寸法Ｌ１は、例えば被締付部材Ｂの回転軸Ｓに垂直な方向における被締付部材Ｂの最小の径である。例えば被締付部材Ｂが六角ナットであれば、平面視において、対向する２つの辺の間隔が寸法Ｌ１である。なお、実施形態においては、図６に示すように、突部４２は、先端部４１ａに３つ設けられているが、突部４２の個数は２つ以上であればよく、２つであっても、４つ以上であってもよい。また、拡径部４１の先端部４１ａが嵌合部４０と同軸心の円環状であることから、複数の突部４２の全てを嵌合部４０の軸心から等距離の位置に形成することができる。

また、図５に示すように、ソケット３０は、基部３１と、可動部３２と、スプリング３３とを有する。基部３１は、締付工具２０に連結される。可動部３２は、嵌合部４０、拡径部４１及び複数の突部４２を含み、回転軸Ｓ方向に沿って移動可能に基部３１と連結される。スプリング３３は、可動部４２を先端方向Ｚ１に付勢する。実施形態においては、基部３１は、上部３１ａと、ガイド軸３４とを有する。上部３１ａは、円柱状であり、上端部に形成された図示しない嵌合孔において、締付工具２０の出力軸と連結される。ガイド軸３４は、上部３１ａの下端部から先端方向Ｚ１に延設されており、締付工具２０の回転出力を可動部３２に伝達する。

また、可動部３２は、被案内部３６を含む。被案内部３６は、円筒状であり、下端部に、嵌合部４０、拡径部４１、及び複数の突部４２が連設される。被案内部３６の中空部は、ガイド軸３４が挿通可能であり、被案内部３６はガイド軸３４に案内されて上下動する。また、ガイド軸３４の外周面には、図示しない複数の溝が軸方向に沿って延びるように形成されている。一方、被案内部３６の内周面には、ガイド軸３４の複数の溝に係合する複数の突起が形成されている。ガイド軸３４の複数の溝に被案内部３６の複数の突起が係合することによって、可動部３２は基部３１に対して回転不可能、且つガイド軸３４に沿って移動可能に基部３１に連結される。また、ガイド軸３４の複数の溝と、被案内部３６の複数の突起との係合によって、可動部３２のガイド軸３４からの抜け落ちが阻止される。

スプリング３３は、基部３１の上部３１ａと、被案内部３６の下部との間に介装されており、可動部３２を先端方向Ｚ１に付勢する。

図５（ｂ）に示すように、突部４２における周方向の両端面は、拡径部４１の径方向に対して傾斜していることが好ましい。すなわち、被締付部材Ｂを締め付けるときのソケット３０の回転方向である正回転方向Ｗ１側の端面（第１端面）は、径方向の外側部４２ａ（第１外側部）が径方向の内側部４２ｂ（第１内側部）より正回転方向Ｗに位置するように、径方向に対して傾斜していることが好ましい。また、正回転方向Ｗ１の反対方向Ｗ２側の端面（第２端面）は、径方向の外側部４２ｃ（第２外側部）が径方向の内側部４２ｄ（第１内側部）より反対方向Ｗ２に位置するように、径方向に対して傾斜していることが好ましい。

次に、図５～図７を参照して、実施形態に係る緊解機の基本的な動作を説明する。図６（ａ）～図６（ｄ）は、被締付部材Ｂにソケット３０を嵌合させる動作の各段階を示す説明図である。図７（ａ）は、被締付部材に嵌合されているソケットを示す一部断面図、図７（ｂ）は、被締付部材に嵌合されているソケットを示す底面図である。

図５に示すように、締付工具２０によってソケット３０に回転力が付与されると、ソケット３０は、正回転方向Ｗ１又は反対方向Ｗ２への回転を開始する。ソケット３０が回転を開始すると、締付工具２０は、移動部５０によって、図１、図３、図４に示す初期位置から先端方向Ｚ１（下方向）に移動される。締付工具２０が先端方向Ｚ１（下方向）に移動するとき、図５に示すように、嵌合部４０の軸心と被締付部材Ｂの軸心とのずれが比較的に大きいと、拡径部４１の先端部４１ａ、又は複数の突部４２のうちの一つが被締付部材Ｂに当接する。なお、複数の突部４２が全て、嵌合部４０の軸心から等距離の位置にあることから、複数の突部４２のうちのいずれの突部４２が被締付部材Ｂに当接しても、以降の動作は同様である。

図６（ａ）に示すように、複数の突部４２のうちの１つが被締付部材Ｂに当接すると、ソケット３０の例えば正回転方向Ｗ１への回転によって、図６（ｂ）に示すように、被締付部材Ｂは、複数の突部４２の間に入る。そして、ソケット３０が更に回転すると、図６（ｃ）に示すように、複数の突部４２のうちの１つが被締付部材Ｂを正回転方向Ｗ１に押圧し、反力によって、被締付部材Ｂが拡径部４１における先端部４１ａの内側に入るように、締付工具２０が水平方向に移動される。

図６（ｃ）に示すように、被締付部材Ｂが拡径部４１における先端部４１ａの内側に入ると、拡径部４１の内周面４１ｂと被締付部材Ｂとが摺接し、図６（ｄ）に示すように、締付工具２０が水平方向に移動され、被締付部材Ｂに嵌合部４０が嵌合する。

以上、図１～図７を参照して説明したように、実施形態に係る被締付部材Ｂの緊解機、及びソケット３０によれば、ソケット３０は、被締付部材Ｂに嵌合可能である筒状の嵌合部４０と、筒状の拡径部４１と、複数の突部４２とを有する。拡径部４１は、嵌合部４０の先端方向Ｚ１に向かって拡径し、複数の突部４２は、被締付部材Ｂにおける径方向の寸法Ｌ１より大きい間隔を空けて、拡径部４１の先端部４１ａに突設される。

以上によって、締付工具２０が被締付部材Ｂに向かって移動されるとき、被締付部材Ｂが拡径部４１における先端部４１ａの内側に位置していれば、拡径部４０の内周面と被締付部材Ｂとが摺接し、被締付部材Ｂに嵌合部４０が嵌合するように、締付工具２０が被締付部材Ｂの軸方向と交差する方向に移動される。

また、被締付部材Ｂの全部が拡径部４１における先端部４１ａの内側に位置していなくとも、被締付部材Ｂの一部分が拡径部４１における先端部４１ａの内側に位置していれば、ソケット３０の回転によって、複数の突部４２のうちの一つが被締付部材Ｂに当接し、被締付部材Ｂをソケットに３０おける押圧する。複数の突部４２のうちの一つが被締付部材Ｂをソケットにおける周方向に押圧すると、反力によって、被締付部材Ｂの全部が拡径部４１における先端部４１ａの内側に入るように、締付工具２０が被締付部材Ｂの軸方向と交差する方向に移動され、図７に示すように、被締付部材Ｂに嵌合部４０が嵌合した状態となる。

以上によって、被締付部材Ｂの近傍にショルダ部１ｂなどの障害物がある場合にも、例えば当該障害物の反対側にソケット３０の軸心をずらすように締付工具２０を設置することによって、障害物にソケット３０を干渉させず、且つ被締付部材Ｂにソケット３０を嵌合させ得るように締付工具２０を設置することができる。従って、締付工具を設置する際の位置調整が容易となり、作業者の負担を低減できる。

また、拡径部４１における先端部４１ａに複数の突部４２が形成されることから、拡径部４１における先端部４１ａに１つの突部４２だけが形成される場合と比較すると、拡径部４１のより小さい回転角度で突部４２を被締付部材Ｂに当接させることができ、より短い時間で被締付部材Ｂにソケット３０を嵌合させることができる。従って、被締付部材Ｂの緊解作業に要する時間を短縮でき、多数の被締付部材Ｂに緊解作業を行うとき、短縮される作業時間の長さは大きくなり、より効果的に作業者の負担を低減できる。

なお、拡径部４１における先端部４１ａに形成される突部４２が１つであっても、被締付部材Ｂの一部分が拡径部４１における先端部４１ａの内側に位置していれば、１つの突部４２を被締付部材Ｂに当接させることができ、ソケット３０を被締付部材Ｂに嵌合させることができる。従って、例えば図５において、３つの突部４２のうちの２つを取り除き、拡径部４１における先端部４１ａに１つの突部４２だけが形成されている構成とした場合にも、複数の突部４２が形成される構成と比較すると、作業時間を短縮できるという効果は得られないものの、締付工具を設置する際の位置調整が容易となり、作業者の負担を低減できる、という効果を得ることはできる。

また、実施形態に係る被締付部材の緊解機、及びソケット３０によれば、ソケット３０は、基部３１と、可動部３２と、スプリング３３とを有する。基部３１は、締付工具２０に連結される。可動部３２は、嵌合部４０、拡径部４１及び複数の突部４２を含み、回転軸Ｓ方向に沿って移動可能に基部４１と連結される。スプリング３３は、可動部３２を先端方向Ｚ１に付勢する。以上によって、締付工具２０が移動部５０によって先端方向Ｚ１に移動されるときに拡径部４１が障害物に当接しても、スプリング３３の緩衝作用によって、ソケット３０及び締付工具２０に対する衝撃を緩和できる。従って、ソケット３０又は締付工具２０の損傷を防止できる。

また、実施形態に係る被締付部材の緊解機、及びソケット３０によれば、複数の突部４２は、各々拡径部４１の周方向における両端面が拡径部４１の径方向に対して傾斜している。すなわち、正回転方向Ｗ１側の端面は、拡径部４１における径方向の外側部４２ａが径方向の内側部４２ｂより正回転方向Ｗ１に位置するように、径方向に対して傾斜している。また、正回転方向Ｗ２側の端面は、径方向の外側部４２ｃが径方向の内側部４２ｄより反対方向Ｗ２に位置するように、径方向に対して傾斜している。

以上によって、ソケット３０の回転によって、複数の突部４２のうちの１つが被締付部材Ｂに当接するとき、外周部４２ａ又は外周部４２ｃが被締付部材Ｂに当接する。従って、複数の突部４２の両端面が径方向に対して傾斜していな場合と比較すると、ソケット３０の軸心と被締付部材Ｂの軸心とのより大きなずれに対応して、被締付部材Ｂにソケット３０が嵌合するように、締付工具２０を水平方向に移動させることができ、締付工具２０の設置位置の調整を更に容易にすることができる。

以下、ユニット部１４について、更に詳細に説明する。搬送車１０における基台１１の上方側には、走行時における夫々のレールＲの上方に位置するユニット部１４と、搬送車１０を操作する操作部１５と、締付工具２０及び駆動部５０を制御する制御部１６と、電源部１７とが設置される。電源部１７は、制御部１６、締付工具２０及び駆動部５０等を駆動させる。

締付工具２０は、ユニット部１４内にて、後述する支持部６０に連結されており、被締付部材Ｂと締付工具２０の軸心相互が合致しない場合であっても、当該支持部６０によって被締付部材Ｂが移動可能となるよう構成されている。１つのユニット部１４に２台の締付工具２０が設置されていることに対応して、１つのユニット部１４には２台の支持部６０が設置されている。

次に、図２～図５と、図８、図９を参照して、駆動部５０及び支持部６０をより詳細に説明する。駆動部５０は、制御部１６及び電源部１７に接続されており、締付工具２０を上下動可能とするものである。当該駆動部５０は、ユニット部１４内にて、締付工具２０の回転時に、締付工具２０の軸心を移動可能とする支持部６０に設置されている。換言すると、支持部６０は、ユニット部１４内で駆動部５０によって締付工具２０とともに上下動可能となるよう構成されている。ここで、締付工具２０、駆動部５０及び支持部６０等を収容するユニット部１４について更に説明する。

ユニット部１４は、図２に示すように、下方が開口した略八角形状の筒状体１４ａから形成されており、上下方向に配設した状態で駆動部５０を支持する上方支持板１４ｂ及び下方支持板１４ｃが上方側及び下方側に設けられている。また、上方支持板１４ｂと下方支持板１４ｃとの間には、複数のガイド部１４ｄが上下方向に設置されており、複数の可動テーブル等から構成される支持部６０におけるベース部６１の端部にガイド部１４ｄが設置される。また、当該ベース部６１の略中央部には、駆動部５０の下端部が連結される。これにより、支持部６０は、駆動部５０に連結されるベース部６１を介して上下動可能とされる。

支持部６０は、図８、図９に示すように、主に、駆動部５０に連結されるベース部６１に対して可動可能に固定される第１可動テーブル６２と、第１可動テーブル６２と相違する方向へ可動可能に固定される第２可動テーブル６３とから構成される。具体的には、ベース部６１と第１可動テーブル６２には、ベース部６１に対して、締付工具２０を前後方向（Ｙ方向）へ移動させる前後方向移動手段が設けられる。また、第１可動テーブル６２と第２可動テーブル６３には、ベース部６１に対して、締付工具２０を左右方向（Ｘ方向）へ移動させる左右方向移動手段が設けられる。これにより、締付工具２０は、ベース部６１に対して、前後、左右方向へと移動可能とされる。

より詳細には、ベース部６１は、図８、図９に示すように、前後方向に延びて略矩形状に形成されており、前後両端部がガイド部１４ｄに摺動可能に連結されるとともに、略中央部が駆動部５０に連結されている。また、図８、図９に示すように、ベース部６１における下方の左右両端部には、前後方向移動手段を介して第１可動テーブル６２が設置されている。前後方向移動手段は、例えば、ベース部６１の前後方向（Ｙ方向）に沿って設けられる第１レール６４と、第１レール６４に摺動可能とされる第１ブロック６５とから構成されるが、ベース部６１に対して第１可動テーブル６２が前後方向（Ｙ方向）に直動可能となるものであれば、これに限られるものではない。

第１可動テーブル６２は、図８、図９に示すように、締付工具２０を配設させるスペースを確保するよう、略Ｌ字状に形成される。具体的には、第１可動テーブル６２は、ベース部６１の下方にて、前後方向移動手段の第１ブロック６５に連結される基端部６６と、当該基端部６６の一端から直交するよう延設される延設部６７とからなる。

また、図８、図９に示すように、第１可動テーブル６２の延設部６７における下方には、左右方向移動手段を介して第２可動テーブル６３が設置されている。左右方向移動手段は、例えば、延設部６７の左右方向（Ｘ方向）に沿って設けられる第２レール６８と、第２レール６８に摺動可能とされる第２ブロック６９とから構成されるが、第１可動テーブル６２に対して第２可動テーブル６３が左右方向（Ｘ方向）に直動可能となるものであれば、これに限られるものではない。

第２可動テーブル６３は、図８、図９に示すように、略中央部に締付工具２０を配設させるスペースを有して略四角状に形成される。具体的には、第２可動テーブル６３は、第１可動テーブル６２における延設部６７の下方にて、一端部が左右方向移動手段の第２ブロック６９に連結されるとともに、他端部が延設部６７と同方向に突出して設けられる後述のテーブル支持部７０に連結される。

このようにして構成される支持部６０は、同図に示すように、ベース部６１を介して対称となるように設置される。また、前方側に配設される第１可動テーブル６２の延設部６７と、後方側にて第１可動テーブル６２の下方に設置されるテーブル支持部７０との間に位置する第２可動テーブル６３に締付工具２０を配設させることができるので、省スペース化を図ることができる。

また、これらの支持部６０は、締付工具２０が前後方向移動手段、左右方向移動手段によって移動した際に、移動後の締付工具２０の軸心を移動前の原点位置へと復帰させる原点復帰手段を備えてなる。

原点復帰手段は、締付工具２０が前後方向（Ｙ方向）へ移動した際に、移動後の締付工具２０の軸心を移動前の位置へと復帰させる前後方向原点復帰手段７１と、締付工具２０が左右方向（Ｘ方向）へ移動した際に、移動後の締付工具２０の軸心を移動前の位置へと復帰させる左右方向原点復帰手段７２とから構成される。

前後方向原点復帰手段７１は、ベース部６１に対する第１可動テーブル６２の移動に伴って、その移動分に相当する付勢力が蓄積されるとともに、第１可動テーブル６２の移動後において、当該付勢力が作用することで第１可動テーブル６２を移動前の位置へと復帰させるものである。

具体的には、図８、図９に示すように、ベース部６１と第１可動テーブル６２とがベース部６１に対して摺動可能な連結部７３によって連結され、当該連結部７３の前後方向（Ｙ方向）に設けられる前方端部７４と後方端部７５との間に連結部７３を挿通する連結軸７６が設けられている。また、前方端部７４、後方端部７５と連結部７３との間には、連結軸７６に沿って前後復帰用付勢手段７７となるバネ等の弾性部材が夫々設けられており、連結部７３の移動に応じて、当該バネが押圧されて収縮することで付勢力を蓄積できる構成としている。これにより、第１可動テーブル６２における前後方向の移動後において、当該付勢力が作用してバネが伸長し連結部７３を押圧することで、連結部７３とともに第１可動テーブル６２が協動し、移動前の位置へと復帰することができる。

左右方向原点復帰手段７２は、第１可動テーブル６２に対する第２可動テーブル６３の移動に伴って、その移動分に相当する付勢力が蓄積されるとともに、第２可動テーブル６３の移動後において、当該付勢力が作用することで第２可動テーブル６３を移動前の位置へと復帰させるものである。

具体的には、同図に示すように、テーブル支持部７０が連結される側の第２可動テーブル６３における前方又は後方の側面部には、当該側面部を上下側面から抱持するようにしてピッチ調整部７８が摺動可能に設置されている。また、当該ピッチ調整部７８には、外側方向に進退可能となるよう把持部７９が設けられており、第２可動テーブル６３の側面部に形成される凹部８０に把持部７９を係合させることで、ピッチ調整部７８を第２可動テーブル６３に固着している。

また、第１可動テーブル６２の基端部６６には、ピッチ調整部７８の上端面側に向けて屈曲して形成されるアーム部８１が設けられている。そして、当該アーム部８１とピッチ調整部７８とを左右復帰用付勢手段８２となるバネ等の弾性部材で連結し、ピッチ調整部７８が固着される第２可動テーブル６３の移動に応じて、当該バネが伸長することで付勢力を蓄積できる構成としている。これにより、第２可動テーブル６３における左右方向の移動後において、当該付勢力が作用してバネが収縮することで、ピッチ調整部７８とともに第２可動テーブル６３が協動し、移動前の位置へと復帰することができる。

また、ピッチ調整部７８は、図９に示すように、テーブル支持部７０に設けられる切欠部８３内に設置されている。当該切欠部８３は、第２可動テーブル６３の移動に伴ってピッチ調整部７８が移動することで切欠部８３の両端部に当接し、これにより第２可動テーブル６３の移動を規制するために設けられる。また、第２可動テーブル６３の側面部には、複数個の凹部８０が形成されており、凹部８０に対する把持部７９の係合位置を変更することでピッチ調整部７８の設置位置を変更することができるよう構成している。これにより、左右方向（Ｘ方向）において、ベース部６１に対する第２可動テーブル６３の位置を予め調整することができる。

本実施例においては、同図に示すように、前後方向原点復帰手段７１及び左右方向原点復帰手段７２は、ユニット部１４内における一方の締付工具２０に設置されるものであったが、これに限られるものではなく、各締付工具２０に対して夫々設置することができるのは勿論である。また、締付工具２０に対して、前後方向原点復帰手段７１と左右方向原点復帰手段７２のいずれか一方のみを設置することもできる。

このようにしてユニット部１４の支持部６０と原点復帰手段が構成されており、図３及び図４に示すようにして、締付工具２０の係合部（図示しない）を下方側に配設した状態で、締付工具２０が第２可動テーブル６３の貫通孔（図示しない）に挿通されて設置されるとともに、当該係合部にソケット３０が連結される。

このようにして構成される被締付部材緊解機は、レールＲを固定する所定位置における被締付部材Ｂの締め付け作業又は緩め作業の情報を入力するための作業情報入力装置（図示しない）を制御部１６に備えてなる。そして、制御部１６は、夫々の締付工具２０、駆動部５０への駆動制御情報を出力するとともに、操作パネル（図示しない）等からの作業情報を入力できるよう構成されている。

次に、被締付部材緊解機を用いて行う被締付部材Ｂの締め付け作業について、図１～図９に基づいて更に説明する。まず、作業員によって、所定の被締付部材Ｂ位置までレールＲ上の搬送車１０を走行させる。

そして、搬送車１０の上下方向（Ｚ方向）において、被締付部材Ｂの軸心と、締付工具２０の軸心とが概ね合致するように、締付工具２０の初期位置の調整が行われる。被締付部材Ｂの軸心と、締付工具２０の軸心とが概ね合致した状態で、制御部１６から駆動制御情報が出力されると、締付工具２０とともにソケット３０が回転し、駆動部５０によって両者が下降し始める。このとき、制御部１６によって、複数の締付工具２０を同時に下降させることもできるし、基準とする締付工具２０のみを下降させることもできる。

ソケット３０が回転しながら下降すると、先端部４１ａ又は複数の突部４２の１つが被締付部材Ｂに当接し、図６に示すように、当該回転によって、複数の突部４２の間に被締付部材Ｂが嵌入される。

そして、複数の突部４２の間に嵌入された被締付部材Ｂの軸心が、先端部４１ａより内側にある場合は、図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、ソケット３０の回転に伴って、被締付部材Ｂの全体が先端部４１ａ１の内側に入るように、締付工具２０が移動する。そして、被締付部材Ｂの全体が先端部４１ａの内側に入った状態において、駆動部５０によって締付工具２０がさらに下降することから、被締付部材Ｂを拡径部４１の内周面４１ｂにて下方へ押圧し、締付工具２０がさらに下降することで、スプリング３３の付勢力が蓄積された状態となる。このとき、ソケット３０においては、ソケット先端部３２を被締付部材Ｂに当接させてから、ソケット３０を回転させることができるのは勿論である。

内周面４１ｂにより被締付部材Ｂを下方に押圧すると、締付工具２０に連結される前後方向移動手段及び左右方向移動手段が作用することで、締付工具２０の軸心が移動し、ソケット先端部３２の軸心が連動して移動する。

そして、ソケット先端部３２の軸心が所定位置まで移動すると、図６（ｄ）に示すように、被締付部材Ｂの外形と嵌合部４０とが合致し、且つ、被締付部材Ｂの軸心と締付工具２０の軸心とが合致した状態となる。

被締付部材Ｂの軸心と締付工具２０の軸心とが合致した状態においては、駆動部５０によって、締付工具２０がさらに下降しているものの、被締付部材Ｂと嵌合部４０が嵌合する際、一時的に拡径部４１の内周面４１ｂと被締付部材Ｂとの当接状態が解除される。これにより、蓄積された付勢力が作用し、ソケット先端部３２を下方へと可動させて、図６に示すように、被締付部材Ｂと嵌合部４０の上端が当接し、被締付部材Ｂと嵌合部４０との嵌合状態を維持する。

そして、当該嵌合状態にて、駆動部５０によって、締付工具２０が回転しながらさらに下降することで、被締付部材Ｂの締め付けが行われる。そして、締付工具２０が所定のトルクを検出するか、駆動部５０による締付工具２０の所定の下降時間を検出等することで、被締付部材Ｂの締め付け作業が終了する。

つまり、拡径部４１の先端部４１ａに複数の突部４２を設けることで、被締付部材Ｂの全体を必ずしも拡径部４１に収める必要がなくなり、被締付部材Ｂの軸心が、凹設部４２の縁より内側にあれば、ソケット３０が回転に伴って被締付部材Ｂの位置へと移動して、容易に締付作業又は緩め作業を行うことができる。

締め付け作業終了後においては、駆動部５０によって締付工具２０が上方へと可動するとともに、前後方向移動手段及び左右方向移動手段の移動量に伴って、前後方向原点復帰手段７１及び左右方向原点復帰手段７２が作用して、締付工具２０の軸心を移動前の原点位置へと復帰させる。

一方、被締付部材Ｂの緩め作業においては、締付工具２０の回転方向、駆動部５０による締付工具２０の可動が相違する点を除いて、被締付部材Ｂの締め付け作業と略同様であるので、その説明を省略する。

以上、説明した本発明に係る被締付部材緊解機によれば、拡径部４１と嵌合部４０を有するソケット３０と、締付工具２０の軸心を移動可能とする支持部６０とを備えるので、被締付部材Ｂの配置間隔等によって、被締付部材Ｂの軸心と締付工具２０の軸心が合致しない場合であっても、ソケット３０が回転に伴って被締付部材Ｂ位置へと移動して両者の軸心を合致させることができ、容易に締め付け作業又は緩め作業を行うことができる。これにより、作業者の負担を軽減することができ、結果として、作業員の人員削減、設備投資の削減を図ることができる。

上記実施形態において、搬送車１０、ソケット３０、支持部６０の構造等を適宜変更して実施することが可能である。例えば、搬送車１０においては、作業員によって、所定の被締付部材Ｂの位置までレールＲ上を走行させるものであったが、搬送車１０に車輪部１２を駆動させる車輪駆動装置、被締付部材Ｂの位置を検出する検出装置等を設置して、被締付部材Ｂの位置まで搬送車１０を自走させる構成とすることもできる。

また、ソケット３０においては、スプリング３３を備えるものであったが、締付工具２０の下降状態を制御部１６によって制御することで、スプリング３３を備えない構成とすることもできる。具体的には、ソケット３０が被締付部材Ｂに当接するまで締付工具２０が下降させ、当接後に当該下降を停止するよう制御するとともに、拡径部４１から嵌合部４０へと移動し、被締付部材Ｂが略嵌合した状態で締付工具２０を再度下降するよう制御する。このようにして、締付工具２０を段階的に下降させて、被締付部材Ｂの締め付け作業又は緩め作業を行うこともできる。

また、支持部６０においては、ベース部６１に対して前後方向（Ｙ方向）、左右方向（Ｘ方向）に移動するものに限られることなく、斜め方向を含んだあらゆる方向へ締付工具２０の軸心が移動可能となるよう、ベース部６１に継手等を設置した構成とすることができるのは勿論である。係る際において、第２可動テーブル６３に締付工具２０が設置されるものであったが、これに限られることなく、第１可動テーブル６２に設置することができるのは勿論である。

また、被締付部材緊解機は、搬送車１０を用いてレールＲ上を走行させるものであったが、搬送車１０を備えない構成とすることもできる。具体的には、ソケット３０を有する締付工具２０と、駆動部５０と支持部６０とを少なくとも備えていればよい趣旨である。これにより、自動車工場等において、ライン上に搬送されるタイヤ等の被締付部材Ｂに対しても、締め付け作業又は緩め作業を行うことができる。係る際において、締付工具２０の可動方向を上下又は左右動可能とすることができるのは勿論である。

また、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。

２０締付工具
３０ソケット
３１基部
３２可動部
３３スプリング
４０嵌合部
４１拡径部
４１ａ先端部
４２突部
５０移動部
６０支持部
Ｂ被締付部材
Ｚ１先端方向

Claims

被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具と、
前記締付工具を前記被締付部材の回転軸方向に沿って移動する移動部と、
前記締付工具を前記回転軸方向と交差する方向に移動可能に支持する支持部と、
前記回転軸方向に沿って延びるように前記締付工具に装着され、前記回転力によって回転されるソケット
とを備え、
前記ソケットは、
前記回転軸方向に沿って延びており、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部、
前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて拡径している、筒状の拡径部、及び
前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部を有し、
前記複数の突部は、各々前記拡径部の周方向における両端面である第１端面及び第２端面を有しており、
前記第１端面は、前記被締付部材を締め付けるときの前記ソケットの回転方向である正回転方向側の端面であり、前記拡径部における径方向の第１外側部が前記径方向の第１内側部より前記正回転方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜しており、
前記第２端面は、前記径方向の第２外側部が前記径方向の第２内側部より前記正回転方向の反対方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している、被締付部材の緊解機。
被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具と、
前記締付工具を前記被締付部材の回転軸方向に沿って移動する移動部と、
前記締付工具を前記回転軸方向と交差する方向に移動可能に支持する支持部と、
前記回転軸方向に沿って延びるように前記締付工具に装着され、前記回転力によって回転されるソケット
とを備え、
前記ソケットは、
前記回転軸方向に沿って延びており、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部、
前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて内径及び外径が拡径している、前記嵌合部と同軸心である筒状の拡径部、及び
前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部を有する、被締付部材の緊解機。
前記ソケットは、
前記締付工具に連結される基部と、
前記嵌合部、前記拡径部及び前記複数の突部を含み、前記回転軸方向に沿って移動可能に前記基部と連結される可動部と、
前記可動部を前記先端方向に付勢する付勢手段
とを有する、請求項１又は請求項２に記載の被締付部材の緊解機。
被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具に装着されるソケットであって、
前記被締付部材の回転軸方向に沿って延びるように配設され、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部と、
前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて拡径している、筒状の拡径部と、
前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部
とを備え、
前記複数の突部は、各々前記拡径部の周方向における両端面である第１端面及び第２端面を有しており、
前記第１端面は、前記被締付部材を締め付けるときの前記ソケットの回転方向である正回転方向側の端面であり、前記拡径部における径方向の第１外側部が前記径方向の第１内側部より前記正回転方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜しており、
前記第２端面は、前記径方向の第２外側部が前記径方向の第２内側部より前記正回転方向の反対方向に位置するように、前記径方向に対して傾斜している、ソケット。
被締付部材を締め付ける又は緩める際に回転力を付与する締付工具に装着されるソケットであって、
前記被締付部材の回転軸方向に沿って延びるように配設され、前記被締付部材を通過可能に前記ソケットにおける先端方向に開口し、前記被締付部材に嵌合可能である、筒状の嵌合部と、
前記嵌合部から前記先端方向に延設され、前記先端方向に向かうに連れて内径及び外径が拡径している、前記嵌合部と同軸心である筒状の拡径部と、
前記被締付部材における径方向の寸法より大きい間隔を空けて、前記拡径部における先端部から前記先端方向に突設される複数の突部
とを備えるソケット。