JP7145828B2 - bolt tightening device - Google Patents
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Description
本発明は、ボルト締付装置に関する。より詳しくは、チャック機構で挟持されたボルトの頭部に対し、ソケットを回転させながら押し付けることにより、ソケットにボルトの頭部を篏合させるボルト締付装置に関する。 The present invention relates to a bolt tightening device. More specifically, the present invention relates to a bolt tightening device that engages the head of a bolt with a socket by rotating and pressing the socket against the head of a bolt clamped by a chuck mechanism.
ボルト締付装置は、パーツフィーダから供給されたボルトを所定の姿勢で挟持するチャック機構と、チャック機構によって挟持されたボルトの頭部をソケットの内部に篏合させるナットランナと、を備える。ここでボルトの頭部及びソケットの内部は多角形状(例えば、六角形状)に形成されていることから、ボルトの頭部をソケットの内部に篏合させるためには、ボルトとソケットとを同軸にしかつ互いの位相を揃える必要があるが、パーツフィーダから供給されたボルトの位相は一定ではない。このためナットランナは、チャック機構によって挟持されるボルトの頭部に対し、ソケットを回転させながら押し付けることにより、ソケットにボルトの頭部を篏合させている(特許文献1参照)。 A bolt tightening device includes a chuck mechanism that clamps a bolt supplied from a parts feeder in a predetermined posture, and a nut runner that fits the head of the bolt clamped by the chuck mechanism into a socket. Here, since the head of the bolt and the inside of the socket are formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), in order to fit the head of the bolt into the inside of the socket, the bolt and the socket must be coaxial. In addition, it is necessary to match the phases of the bolts supplied from the parts feeder, but the phases of the bolts supplied from the parts feeder are not constant. For this reason, the nut runner presses the socket while rotating it against the head of the bolt clamped by the chuck mechanism, thereby fitting the head of the bolt to the socket (see Patent Document 1).
しかしながらチャック機構によってボルトが強固に挟持されていないと、ソケットを回転させた際にボルトが共回りしてしまい、ボルトの受け取りに失敗する場合がある。そこで特許文献1に示されたボルト締付装置では、ボルトを挟んで設けられた一対のチャック部材の一方に、ボルトのねじ部と篏合するねじ溝部を形成している。これにより、チャック部材とボルトとの接触面積を大きくでき、ひいてはチャック部材とボルトとの間の軸回りの摩擦力を大きくできるので、ボルトが共回りするのを抑制できる。
However, if the bolt is not firmly clamped by the chuck mechanism, the bolt may rotate together with the socket when the socket is rotated, resulting in a failure to receive the bolt. Therefore, in the bolt tightening device disclosed in
しかしながら特許文献1に示されたボルト締付装置では、ボルト径が小さくなるほどチャック部材とボルトとの間の接触面積が小さくなってしまい、ひいてはボルトの締結力が小さくなってしまう。このため特許文献1のボルト締付装置では、ボルト径が小さくなるほどチャック部材のボルト軸線に沿った長さを長くする必要がある。
However, in the bolt tightening device disclosed in
本発明は、小さな接触面積であっても共回りしないように強固にボルトを挟持できるボルト締付装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bolt tightening device capable of firmly clamping a bolt so as not to co-rotate even with a small contact area.
(1)本発明に係るボルト締付装置(例えば、後述のボルト締付装置1,1A)は、所定の位置に供給されたボルト(例えば、後述のボルト9)を挟持するチャック機構(例えば、後述のチャック機構71)と、前記チャック機構で挟持された前記ボルトの頭部(例えば、後述の頭部91)に対し、ソケット(例えば、後述のソケット81)を回転させながら押し付けることにより、前記ソケットに前記頭部を篏合させるナットランナ(例えば、後述のナットランナ8)と、を備え、前記チャック機構は、前記ボルトを挟持したときにボルトねじ部(例えば、後述のボルトねじ部92)に接する部分でありかつ同一のピッチを有する第1ねじ部(例えば、後述の第1右ねじ部56又は左ねじ部46A)及び第2ねじ部(例えば、後述の第2右ねじ部57又は右ねじ部56A)を備え、前記第1及び第2ねじ部は、ピッチの位相をボルト軸線(例えば、後述のボルト軸線O)に沿って所定長さ(例えば、後述の位相ずれ長さα1又はα2)ずらして設けられていることを特徴とする。
(1) A bolt tightening device (for example,
なお本発明において、第1ねじ部及び第2ねじ部のピッチの位相が揃っている状態とは、第1及び第2ねじ部が、これら第1及び第2ねじ部をボルトねじ部に接触させた時に、第1及び第2ねじ部の両方がボルトねじ部に噛合するような相対位置関係にある状態をいう。換言すれば、第1及び第2ねじ部のピッチの位相がずれた状態とは、第1及び第2ねじ部が、これら第1及び第2ねじ部をボルトねじ部に接触させた時に、第1及び第2ねじ部の何れもがボルトねじ部に噛合しないような相対位置関係にある状態をいう。 In the present invention, the state in which the phases of the pitches of the first threaded portion and the second threaded portion are aligned means that the first and second threaded portions contact the bolt threaded portion. It means a state in which both the first and second threaded portions are in a relative positional relationship such that they mesh with the bolt threaded portion when the first and second threaded portions are engaged with each other. In other words, the state in which the pitches of the first and second threads are out of phase means that when the first and second threads are brought into contact with the bolt thread, It refers to a state in which there is a relative positional relationship in which neither the first threaded portion nor the second threaded portion meshes with the bolt threaded portion.
第1ねじ部及び第2ねじ部が接するボルトねじ部には、ボルト軸線を中心とした螺旋状のねじ山が形成されている。したがって、ボルトねじ部、第1及び第2ねじ部のピッチをPとした場合、ボルトねじ部のねじ山の頂の位置は、ボルトねじ部がボルト軸線を中心としてθ°(θは、0以上360未満)回ると、P×(θ/360)だけボルト軸線に沿って進む。より具体的には、ボルトねじ部のねじ山の頂の位置は、ボルトねじ部がボルト軸線を中心として180°回ると0.5Pだけボルト軸線に沿って進み、360°回るとPだけボルト軸線に沿って進む。 A helical thread centered on the bolt axis is formed in the bolt threaded portion with which the first threaded portion and the second threaded portion are in contact. Therefore, when the pitch of the bolt threaded portion and the first and second threaded portions is P, the position of the crest of the bolt threaded portion is θ° (θ is 0 or more 360) travels along the bolt axis by P×(θ/360). More specifically, the position of the top of the thread of the bolt thread advances along the bolt axis by 0.5P when the bolt thread rotates 180° around the bolt axis, and advances along the bolt axis by P when it rotates 360°. proceed along
従って第1及び第2ねじ部がボルト軸線を中心としてθ°ずれた位置に設けられている場合、第1ねじ部と第2ねじ部のピッチの位相が揃っている状態では、第1ねじ部におけるねじ山の頂と第2ねじ部におけるねじ山の頂との間のボルト軸線に沿った距離は、|(n+(θ/360))×P|となる。ここでnは任意の整数である。換言すれば、第1ねじ部と第2ねじ部の位相がずれている状態では、第1及び第2ねじ部のねじ山の頂の間のボルト軸線に沿った距離は、|(n+(θ/360))×P|とならない。 Therefore, when the first and second threaded portions are provided at positions shifted by θ° around the axis of the bolt, when the phases of the pitches of the first and second threaded portions are aligned, the first threaded portion The distance along the bolt axis between the crest of the thread at and the crest of the thread at the second thread is |(n+(θ/360))×P|. where n is any integer. In other words, with the first and second threads out of phase, the distance along the bolt axis between the crests of the first and second threads is |(n+(θ /360))×P|
また第1及び第2ねじ部がボルトを挟んで対向する位置に設けられている場合、すなわちθ=180である場合、第1及び第2ねじ部のピッチの位相が揃っている状態では、第1及び第2ねじ部のねじ山の頂の間のボルト軸線に沿った距離は、|(n+0.5)×P|となる。 Further, when the first and second threaded portions are provided at positions facing each other across the bolt, that is, when θ=180, when the phases of the pitches of the first and second threaded portions are aligned, the first The distance along the bolt axis between the crests of the first and second threads is |(n+0.5)*P|.
また第1及び第2ねじ部がボルト軸線に沿って列状に設けられている場合、すなわちθ=0である場合、第1及び第2ねじ部のピッチの位相が揃っている状態では、第1及び第2ねじ部のねじ山の頂の間のボルト軸線に沿った距離は、|n×P|となる。 Further, when the first and second threaded portions are arranged in a row along the bolt axis, that is, when θ=0, when the phases of the pitches of the first and second threaded portions are aligned, the first The distance along the bolt axis between the crests of the first and second threads is |n×P|.
(2)この場合、前記チャック機構は、前記ボルトを挟んで挟持方向(例えば、後述のチャック方向CD)に沿って対向する第1チャック部材(例えば、後述の左チャック部材4)及び第2チャック部材(例えば、後述の右チャック部材5)を備え、前記第1及び第2ねじ部(例えば、後述の第1右ねじ部56及び第2右ねじ部57)は、前記第1チャック部材において前記ボルト軸線に沿って離間して設けられる。また、所定の整数をnとし、前記第1及び第2ねじ部のピッチをPとし、前記第1ねじ部のねじ山の頂と前記第2ねじ部のねじ山の頂との間の前記ボルト軸線に沿った距離をD1とした場合に、下記式(1)によって定義される位相ずれ長さα1は、0より大きくかつPより小さいことが好ましい。
α1=|D1-n×P| (1)
(2) In this case, the chuck mechanism includes a first chuck member (for example, a
α1=|D1−n×P| (1)
(3)この場合、前記チャック機構は、前記ボルトを挟んで挟持方向(例えば、後述のチャック方向CD)に沿って対向する第1チャック部材(例えば、後述の左チャック部材4A)及び第2チャック部材(例えば、後述の右チャック部材5A)を備え、前記第1及び第2ねじ部(例えば、後述の左ねじ部46A及び右ねじ部56A)は、それぞれ前記第1及び第2チャック部材に設けられる。また、所定の整数をnとし、前記第1及び第2ねじ部のピッチをPとし、前記第1ねじ部のねじ山の頂と前記第2ねじ部のねじ山の頂との間の前記ボルト軸線に沿った距離をD2とした場合、下記式(2)によって定義される位相ずれ長さα2は、0より大きくかつPより小さいことが好ましい。
α2=|D2-(n+0.5)×P| (2)
(3) In this case, the chuck mechanism includes a first chuck member (for example, a
α2=|D2−(n+0.5)×P| (2)
(1)チャック機構は、ボルトを挟持したときにボルトねじ部に接する部分として、同一のピッチを有する第1ねじ部と第2ねじ部とを備える。またこれら第1及び第2ねじ部は、ピッチの位相をボルト軸線に沿って所定長さずらして設けられている。このため、チャック機構でボルトを挟持することによって、第1ねじ部及び第2ねじ部を挟持方向に沿ってボルトねじ部に押し付けると、各ねじ部はそれぞれ反対側のフランク面に接触するので、各ねじ部とボルトねじ部との間ではそれぞれボルト軸線に沿って反対向きの抗力が発生する。これにより本発明によれば、チャック機構とボルトねじ部との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルトを挟持することができる。 (1) The chuck mechanism includes a first threaded portion and a second threaded portion having the same pitch as portions that come into contact with the bolt threaded portion when the bolt is clamped. Further, the first and second threaded portions are provided with their pitch phases shifted by a predetermined length along the bolt axis. Therefore, when the bolt is clamped by the chuck mechanism and the first threaded portion and the second threaded portion are pressed against the bolt threaded portion along the clamping direction, each threaded portion comes into contact with the flank surface on the opposite side. Opposite drag forces are generated along the bolt axis between each threaded portion and the bolt threaded portion. Thus, according to the present invention, even if the contact area between the chuck mechanism and the bolt threaded portion is small, the bolt can be firmly held so as not to rotate together.
(2)チャック機構は、ボルトを挟んで挟持方向に沿って対向する第1チャック部材及び第2チャック部材を備える。第1及び第2ねじ部は、第1チャック部材においてボルト軸線に沿って離間して設ける。またこれらボルト軸線に沿って並べた第1ねじ部及び第2ねじ部において、上記式(1)によって定義される各ねじ部の間の位相ずれ長さα1を、0より大きくかつPより小さくする。これにより、第1チャック部材及び第2チャック部材を挟持方向に沿って互いに接近させることによって、第1ねじ部及び第2ねじ部を挟持方向に沿ってボルトねじ部に押し付けると、各ねじ部とボルトねじ部との間ではそれぞれボルト軸線に沿って反対向きの抗力が発生する。これにより本発明によれば、チャック機構とボルトねじ部との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルトを挟持することができる。 (2) The chuck mechanism includes a first chuck member and a second chuck member that face each other along the clamping direction with the bolt therebetween. The first and second threads are spaced apart along the bolt axis on the first chuck member. In addition, in the first threaded portion and the second threaded portion arranged along the axis of the bolt, the phase shift length α1 between the respective threaded portions defined by the above formula (1) is set to be greater than 0 and smaller than P. . Thus, by bringing the first chuck member and the second chuck member closer to each other along the clamping direction, the first threaded portion and the second threaded portion are pressed against the bolt threaded portion along the clamping direction. Opposite drag forces are generated along the bolt axis between the bolt threads. Thus, according to the present invention, even if the contact area between the chuck mechanism and the bolt threaded portion is small, the bolt can be firmly held so as not to rotate together.
(3)チャック機構は、ボルトを挟んで挟持方向に沿って対向する第1チャック部材及び第2チャック部材を備える。第1及び第2ねじ部は、それぞれ第1及び第2チャック部材に設ける。またボルトを挟んで設けられたこれら第1ねじ部及び第2ねじ部において、上記式(2)によって定義される各ねじ部の間の位相ずれ長さα2を、0より大きくかつPより小さくする。これにより、第1チャック部材及び第2チャック部材を挟持方向に沿って互いに接近させることによって、第1ねじ部及び第2ねじ部を挟持方向に沿ってボルトねじ部に押し付けると、各ねじ部とボルトねじ部との間ではそれぞれボルト軸線に沿って反対向きの抗力が発生する。これにより本発明によれば、チャック機構とボルトねじ部との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルトを挟持することができる。また本発明によれば、第1チャック部材に設けられた第1ねじ部と第2チャック部材に設けられた第2ねじ部との間のボルト軸線に沿った間隔を調整することによって上記位相ずれ長さα2を好ましい長さに設定できる。よって本発明によれば、第1ねじ部及び第2ねじ部として、同一のピッチを有する規格品を用いることができるので、チャック機構にかかるコストを低減できる。 (3) The chuck mechanism includes a first chuck member and a second chuck member that face each other along the clamping direction with the bolt therebetween. First and second threads are provided on the first and second chuck members, respectively. In addition, in the first threaded portion and the second threaded portion provided with the bolt interposed therebetween, the phase shift length α2 between the respective threaded portions defined by the above formula (2) is set to be greater than 0 and smaller than P. . Thus, by bringing the first chuck member and the second chuck member closer to each other along the clamping direction, the first threaded portion and the second threaded portion are pressed against the bolt threaded portion along the clamping direction. Opposite drag forces are generated along the bolt axis between the bolt threads. Thus, according to the present invention, even if the contact area between the chuck mechanism and the bolt threaded portion is small, the bolt can be firmly held so as not to rotate together. Further, according to the present invention, the phase shift is achieved by adjusting the spacing along the bolt axis between the first threaded portion provided on the first chuck member and the second threaded portion provided on the second chuck member. The length α2 can be set to a preferred length. Therefore, according to the present invention, standardized products having the same pitch can be used as the first screw portion and the second screw portion, so that the cost of the chuck mechanism can be reduced.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係るボルト締付装置1の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the configuration of the
図1は、本実施形態に係るボルト締付装置1の構成を示す図である。ボルト締付装置1は、複数のボルト9を供給するパーツフィーダ2と、バーツフィーダ2から供給される複数のボルト9の中の1つを挟持し、このボルト9を所定の締付ポイントCまで移動するボルト移動装置3と、締付ポイントCの軸線上に設けられたナットランナ8と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a
パーツフィーダ2とボルト移動装置3との間には、2本の互いに平行なガイドレール21,22が延びている。パーツフィーダ2は、複数のボルト9をこれらガイドレール21,22に沿ってボルト移動装置3に供給する。パーツフィーダ2から供給される各ボルト9は、図1に示すように各々の頭部をガイドレール21,22の間に吊るした状態で、ガイドレール21,22の先端部まで導かれる。
Two
ボルト移動装置3は、ガイドレール21,22の先端部においてボルト9の軸部を挟持するとともに、このボルト9を挟持したまま、ガイドレール21,22の延長線上に定められた締付ポイントCまで移動する。なおこのボルト移動装置3の構成については、後に詳細に説明する。
The
ナットランナ8は、締付ポイントCにおいてボルト移動装置3によって挟持されたボルト9のボルト軸線上に沿って設けられたソケット81及びナットランナ本体82と、を備える。ソケット81は円筒状であり、その先端部には、ボルト9の頭部が篏合するソケット穴(図示せず)が形成されている。ナットランナ本体82は、締付ポイントCにおいてボルト移動装置3によって挟持されたボルト9の頭部に対し、ソケット81をボルト軸線回りで回転させながら押し付けることにより、ソケット81のソケット穴にボルト9の頭部を篏合させる。
The
ボルト移動装置3は、ガイドレール21,22及び締付ポイントCを挟んで対向して設けられた左チャック部材4及び右チャック部材5と、これらチャック部材4,5がチャック方向CD及びこのチャック方向CDに対し直交する移動方向MDに沿って摺動自在に設けられたステージ6と、これらチャック部材4,5をステージ6上でチャック方向CDに沿って摺動させるチャックアクチュエータ7Cと、これらチャック部材4,5をステージ6上で移動方向MDに沿って摺動させる移動アクチュエータ7Mと、を備える。
The
図1に示すように、移動方向MDは、締付ポイントCにおいてボルト移動装置3によって挟持されているボルト9のボルト軸線に対し直交する水平面内において、ガイドレール21,22の延在方向と平行である。またチャック方向CDは、締付ポイントCにおいてボルト移動装置3によって挟持されているボルト9のボルト軸線に対し直交する水平面内において、ガイドレール21,22の延在方向と直交する。
As shown in FIG. 1, the moving direction MD is parallel to the extending direction of the guide rails 21 and 22 in a horizontal plane orthogonal to the bolt axis of the
ステージ6は、チャック方向CDに沿って延びるチャック方向ガイド部材61と、このチャック方向ガイド部材61において、ガイドレール21,22及び締付ポイントCを挟んで対向して設けられた左ステージ62及び右ステージ64と、左ステージ62上に設けられた左ガイド部材63と、右ステージ64上に設けられた右ガイド部材65と、を備える。
The stage 6 includes a chuck-
左ステージ62及び右ステージ64は、チャック方向ガイド部材61において、チャック方向CDに沿って摺動自在に設けられている。左ガイド部材63及び右ガイド部材65は、それぞれ移動方向MDに沿って延びる。左チャック部材4は、左ガイド部材63において、移動方向MDに沿って摺動自在に設けられている。また右チャック部材5は、右ガイド部材65において、移動方向MDに沿って摺動自在に設けられている。これら左チャック部材4及び右チャック部材5は、ガイドレール21,22の先端部におけるボルト9を挟んでチャック方向CDに沿って対向する。
The
左チャック部材4は、左ガイド部材63において、移動方向MDに沿って摺動自在に設けられた左ステージ41と、この左ステージ41に固定された左爪部材42及び左連結部材43と、を備える。
The
左爪部材42の先端部には、ボルト9のボルトねじ部と同じピッチのねじ部が形成されている。左連結部材43には、チャック方向CDに沿って延びるガイド孔44が形成されている。
A threaded portion having the same pitch as that of the bolt threaded portion of the
右チャック部材5は、右ガイド部材65において、移動方向MDに沿って摺動自在に設けられた右ステージ51と、この右ステージ51に固定された右爪部材52、右連結部材53、及びガイドローラ54と、を備える。
The
右爪部材52の先端部には、ボルト9のボルトねじ部と同じピッチのねじ部が形成されている。右連結部材53には、移動アクチュエータ7Mから移動方向MDに沿って延びるロッド55の先端部が連結されている。
A threaded portion having the same pitch as that of the bolt threaded portion of the
ガイドローラ54は、左連結部材43のガイド孔44内において、右ステージ51に設けられた回転軸回りで回転自在に設けられている。これにより、左チャック部材4と右チャック部材5とを一体にして移動方向MDに沿って摺動させたり、左チャック部材4と右チャック部材5とをチャック方向CDに沿って互いに接近させたり離隔させたりすることが可能となっている。
The
チャックアクチュエータ7Cは、左ステージ62と右ステージ64とをチャック方向ガイド部材61に沿って摺動させ、左チャック部材4と右チャック部材5とをチャック方向CDに沿って互いに接近させることにより、左爪部材42と右爪部材52とでボルト9のねじ部を挟持させることができる。またチャックアクチュエータ7Cは、左ステージ62と右ステージ64とをチャック方向ガイド部材61に沿って摺動させ、左チャック部材4と右チャック部材5とをチャック方向CDに沿って互いに離隔させることにより、左爪部材42と右爪部材52とをボルト9のねじ部から離隔させることができる。
The chuck actuator 7C slides the
移動アクチュエータ7Mは、ロッド55を移動方向MDに沿って進退させることにより、左チャック部材4と右チャック部材5とを移動方向MDに沿って進退させることができる。
The
したがってチャックアクチュエータ7Cと移動アクチュエータ7Mとを共同して用いることにより、ガイドレール21,22の先端部において左爪部材42と右爪部材52とでボルト9を挟持するとともに、このボルト9を左爪部材42と右爪部材52とで挟持したまま締付ポイントCまで移動させることができる。
Therefore, by jointly using the
以上のようなボルト移動装置3において、ガイドレール21,22の先端部まで供給されたボルト9を挟持するチャック機構71は、左チャック部材4、右チャック部材5、ステージ6、及びチャックアクチュエータ7Cによって構成される。またこのボルト移動装置3において、チャック機構によって挟持されたボルト9をガイドレール21,22の先端部と締付ポイントCとの間で移動させる移動機構72は、左チャック部材4、右チャック部材5、ステージ6、及び移動アクチュエータ7Mによって構成される。
In the
次に、左爪部材42及び右爪部材52の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。
Next, the configurations of the
図2及び図3は、ボルト締付装置1のうちガイドレール21,22の先端部及びその近傍の構成を示す斜視図である。図2は、左爪部材42と右爪部材52とをチャック方向CDに沿って互いに離隔させた状態を示し、図3は、左爪部材42と右爪部材52とをチャック方向CDに沿って互いに接近させた状態を示す。
2 and 3 are perspective views showing the configuration of the distal end portions of the guide rails 21 and 22 and the vicinity thereof in the
左爪部材42と右爪部材52とは、ガイドレール21,22の先端部におけるボルト9を挟んでチャック方向CDに沿って対向する位置に設けられている。また、これら左爪部材42及び右爪部材52の各々の上面421,521は、ボルト9の頭部91及びこれを支持するガイドレール21,22よりも低い。左爪部材42及び右爪部材52の先端部の中央には、それぞれボルト9のボルト軸線に沿って延びる凹状の溝部422,522が形成されている。またこれら溝部422,522の移動方向MDに沿った幅は、ボルト9のボルトねじ部92の呼び径よりも短い。
The
このため左爪部材42と右爪部材52とをチャック方向CDに沿って互いに接近させると、左爪部材42は、溝部422の両側の第1接触部423及び第2接触部424においてボルト9のボルトねじ部92に接触し、右爪部材52は、溝部522の両側の第1接触部523及び第2接触部524においてボルトねじ部92に接触する。左爪部材42の第1接触部423と右爪部材52の第2接触部524とは、ボルト軸線Oを挟んで対向し、左爪部材42の第2接触部424と右爪部材52の第1接触部523とは、ボルト軸線Oを挟んで対向する。またこれら左爪部材42の接触部423,424及び右爪部材52の接触部523,524には、それぞれ、ボルトねじ部92と同じピッチのねじ部が形成されている。
Therefore, when the
図4は、左爪部材42、右爪部材52、及びボルト9の図3中、線IV-IVに沿った断面図である。より具体的には、図4は、左爪部材42、右爪部材52、及びボルト9の、第2接触部424と第1接触部523とボルト軸線Oとを含む平面に沿った断面図である。
4 is a cross-sectional view of
図4に示すように、左爪部材42の第2接触部424には、ボルトねじ部92のピッチPと等しいピッチを有する左ねじ部46が形成されている。これに対し右爪部材52の第1接触部523には、それぞれボルトねじ部92のピッチPと等しいピッチを有する第1右ねじ部56及び第2右ねじ部57が形成されている。第1右ねじ部56と第2右ねじ部57とは、ボルト軸線Oに沿って離間して設けられている。
As shown in FIG. 4 , the
図4に示すように、第1右ねじ部56と第2右ねじ部57とは、それぞれボルトねじ部92のピッチPと同一のピッチを有するが、各々のピッチの位相は、ボルト軸線Oに沿って位相ずれ長さα1だけずらして設けられている。
As shown in FIG. 4, the first right-hand threaded
より具体的には、所定の整数をnとし、第1右ねじ部56及び第2右ねじ部57のピッチをPとし、第1右ねじ部56におけるねじ山の頂と第2右ねじ部57におけるねじ山の頂との間のボルト軸線Oに沿った距離をD1とした場合に、下記式(3)によって定義される第1右ねじ部56と第2右ねじ部57との間のピッチの位相ずれ長さα1は、0より大きくかつPより小さい。
α1=|D1-n×P| (3)
More specifically, n is a predetermined integer, P is the pitch of the first right-hand threaded
α1=|D1−n×P| (3)
以上のようにして、第1右ねじ部56と第2右ねじ部57との間の位相をずらすことにより、図4に示すように、左爪部材42と右爪部材52とをチャック方向CDに沿って互いに接近させ、これら左爪部材42及び右爪部材52によってボルト9を挟持した状態では、第1右ねじ部56及び第2右ねじ部57はそれぞれ反対側のボルトねじ部92のフランク面93,94に接する。なお図4には、第1右ねじ部56は、ボルト先端側の先端側フランク面93に接し、第2右ねじ部57は、頭部91側の頭部側フランク面94に接する場合を示す。
By shifting the phase between the first right-hand threaded
このため、左爪部材42及び右爪部材52をチャック方向CDに沿って互いに接近させることによって、左ねじ部46と右ねじ部56,57をチャック方向CDに沿ってボルトねじ部92に押し付けると、図4に示すように、第1右ねじ部56及び第2右ねじ部57とボルトねじ部92との間ではそれぞれボルト軸線Oに沿って反対向きの抗力F1,F2が発生する。より具体的には、図4の例では、先端側フランク面93から第1右ねじ部56へボルト軸線Oに沿ってボルト先端側向きの抗力F1が発生し、頭部側フランク面94から第2右ねじ部57へボルト軸線Oに沿って頭部91向きの抗力F2が発生する。これら抗力F1,F2は、互いに逆向きでありかつ右ねじ部56,57を押し付ける力に比例して大きくなる。このためボルトねじ部92のフランク面93,94と右ねじ部56,57との間には右ねじ部56,57を押し付ける力に比例した摩擦力が発生するので、チャック部材4,5とボルトねじ部92との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルト9を挟持することができる。
Therefore, by bringing the
なお図示及び詳細な説明を省略するが、左爪部材42の第1接触部423には、上記左ねじ部46と同一のピッチを有する左ねじ部が形成されている。またこの第1接触部423に形成された左ねじ部と第2接触部424に形成された左ねじ部46との間のピッチの位相は揃っている。また右爪部材52の第2接触部524には、上記第1右ねじ部56と同一のピッチを有する第1右ねじ部と、上記第2右ねじ部57と同一のピッチを有する第2右ねじ部とが、ボルト軸線Oに沿って離間して設けられている。またこれら第2接触部524に形成された第1右ねじ部と第1接触部523に形成された第1右ねじ部56との間のピッチの位相は揃っており、第2接触部524に形成された第2右ねじ部と第1接触部523に形成された第2右ねじ部57との間のピッチの位相も揃っている。このため、左爪部材42及び右爪部材52によってボルト9を挟持した状態では、右爪部材52の第2接触部524における第1右ねじ部及び第2右ねじ部とボルトねじ部92との間においてもそれぞれボルト軸線Oに沿って反対向きの抗力が発生する。このため、チャック部材4,5とボルトねじ部92との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルト9を挟持することができる。
Although illustration and detailed description are omitted, the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るボルト締付装置1Aの構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係るボルト締付装置1Aは、上記第1実施形態に係るボルト締付装置1と、左チャック部材4Aの左爪部材42A及び右チャック部材5Aの右爪部材52Aの構成が異なる。なお以下のボルト締付装置1Aの説明において、ボルト締付装置1と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, the configuration of a
図5は、左爪部材42A、右爪部材52A、及びボルト9の、図3中、線IV-IVに沿った断面図である。より具体的には、図5は、左爪部材42A、右爪部材52A、及びボルト9の、第2接触部424Aと第1接触部523Aとボルト軸線Oとを含む平面に沿った断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図5に示すように、左爪部材42Aの第2接触部424Aには、ボルトねじ部92のピッチPと等しいピッチを有する左ねじ部46Aが形成されている。また右爪部材52Aの第1接触部523Aには、ボルトねじ部92のピッチPと等しいピッチを有する右ねじ部56Aが形成されている。
As shown in FIG. 5, a left threaded
図5に示すように左ねじ部46Aと右ねじ部56Aとは、それぞれボルトねじ部92のピッチPと同一のピッチを有するが、各々のピッチの位相は、ボルト軸線Oに沿って位相ずれ長さα2だけずらして設けられている。
As shown in FIG. 5, the left-hand threaded
より具体的には、所定の整数をnとし、左ねじ部46A及び右ねじ部56AのピッチをPとし、左ねじ部46Aにおけるねじ山の頂と右ねじ部56Aにおけるねじ山の頂との間のボルト軸線Oに沿った距離をD2とした場合に、下記式(4)によって定義される左ねじ部46Aと右ねじ部56Aとの間のピッチの位相ずれ長さα2は、0より大きくかつPより小さい。
α2=|D2-(n+0.5)×P| (4)
More specifically, n is a predetermined integer, P is the pitch of the left-hand threaded
α2=|D2−(n+0.5)×P| (4)
以上のようにして、左ねじ部46Aと右ねじ部56Aとの間の位相をずらすことにより、図5に示すように、左爪部材42Aと右爪部材52Aとをチャック方向CDに沿って互いに接近させ、これら左爪部材42Aと右爪部材52Aとによってボルト9を挟持した状態では、左ねじ部46A及び右ねじ部56Aは、それぞれ反対側のボルトねじ部92のフランク面93,94に接する。なお図5には、左ねじ部46Aは先端側フランク面93に接し、右ねじ部56Aは頭部側フランク面94に接する場合を示す。
As described above, by shifting the phase between the left threaded
このため、左爪部材42A及び右爪部材52Aをチャック方向CDに沿って互いに接近させることによって、左ねじ部46Aと右ねじ部56Aとをチャック方向CDに沿ってボルトねじ部92に押し付けると、図5に示すように、左ねじ部46A及び右ねじ部56Aとボルトねじ部92との間では、それぞれボルト軸線Oに沿って反対向きの抗力F1,F2が発生する。より具体的には、図5の例では、頭部側フランク面94から左ねじ部46Aへボルト軸線Oに沿って頭部91向きの抗力F1が発生し、先端側フランク面93から右ねじ部56Aへボルト軸線Oに沿ってボルト先端側向きの抗力F2が発生する。これら抗力F1,F2は、互いに逆向きでありかつ左ねじ部46A及び右ねじ部56Aを押し付ける力に比例して大きくなる。このためボルトねじ部92のフランク面93,94と左ねじ部46A及び右ねじ部56Aとの間には左ねじ部46A及び右ねじ部56Aを押し付ける力に比例した摩擦力が発生するので、チャック部材4A,5Aとボルトねじ部92との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルトを挟持することができる。
Therefore, when the
なお図示及び詳細な説明を省略するが、左爪部材42Aの第1接触部には、上記左ねじ部46Aと同一のピッチを有する左ねじ部が形成されており、またこの第1接触部に形成された左ねじ部と第2接触部424Aに形成された左ねじ部46Aとの間のピッチの位相は揃っている。また、右爪部材52Aの第2接触部には、上記右ねじ部56Aと同一のピッチを有する右ねじ部が形成されており、またこの第2接触部に形成された右ねじ部と第1接触部523Aに形成された右ねじ部56Aとの間のピッチの位相は揃っている。このため、左爪部材42A及び右爪部材52Aによってボルト9を挟持した状態では、左爪部材42Aの第1接触部における左ねじ部と、右爪部材52Aの第2接触部における右ねじ部との間においてもそれぞれボルト軸線Oに沿って反対向きの抗力が発生する。このため、チャック部材4A,5Aとボルトねじ部92との間の接触面積が小さくても、共回りしないように強固にボルト9を挟持することができる。
Although illustration and detailed description are omitted, a left screw portion having the same pitch as the
また本実施形態に係るボルト締付装置1Aによれば、左爪部材42Aに設けられた左ねじ部46Aと右爪部材52Aに設けられた右ねじ部56Aとの間のボルト軸線Oに沿った間隔を調整することによって、上記位相ずれ長さα2を好ましい長さに設定できる。よってボルト締付装置1Aによれば、左ねじ部46A及び右ねじ部56Aとして、同一のピッチを有する規格品を用いることができるので、チャック部材4A,5Aにかかるコストを低減できる。
According to the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this. Detailed configurations may be changed as appropriate within the scope of the present invention.
1,1A…ボルト締付装置
3…ボルト移動装置
4,4A…左チャック部材(チャック機構)
42,42A…左爪部材
423…第1接触部
424,424A…第2接触部
46…左ねじ部
46A…左ねじ部(第1ねじ部)
5,5A…右チャック部材(チャック機構)
52,52A…右爪部材
523,523A…第1接触部
524…第2接触部
56…第1右ねじ部(第1ねじ部)
56A…右ねじ部(第2ねじ部)
57…第2右ねじ部(第2ねじ部)
6…ステージ(チャック機構)
7C…チャックアクチュエータ(チャック機構)
7M…移動アクチュエータ
C…締付ポイント
71…チャック機構
72…移動機構
8…ナットランナ
81…ソケット
9…ボルト
91…頭部
92…ボルトねじ部
93…先端側フランク面
94…頭部側フランク面
1, 1A... bolt tightening
42, 42A...
5, 5A... right chuck member (chuck mechanism)
52, 52A...
56A... Right-hand threaded portion (second threaded portion)
57 … Second right-hand threaded portion (second threaded portion)
6... Stage (chuck mechanism)
7C... Chuck actuator (chuck mechanism)
7M... Moving actuator C... Tightening
Claims (2)
前記チャック機構で挟持された前記ボルトの頭部に対し、ソケットを回転させながら押し付けることにより、前記ソケットに前記頭部を篏合させるナットランナと、を備えるボルト締付装置であって、
前記第1チャック部材は、前記ボルトを挟持したときにボルトねじ部に接する部分でありかつ同一のピッチを有する第1ねじ部及び第2ねじ部を備え、
前記第1及び第2ねじ部は、前記第1チャック部材においてボルト軸線に沿って離間して設けられ、
前記第2チャック部材は、前記ボルトを挟持したときに前記ボルトねじ部に接しかつ前記ボルトねじ部と同一のピッチを有する第3ねじ部を備え、
所定の整数をnとし、前記第1及び第2ねじ部のピッチをPとし、前記第1ねじ部のねじ山の頂と前記第2ねじ部のねじ山の頂との間の前記ボルト軸線に沿った距離をD1とした場合に、下記式(1)によって定義される位相ずれ長さα1を、0より大きくかつPより小さくすることによって、前記第1及び第2チャック部材を前記挟持方法に沿って互いに接近させ前記ボルトを挟持すると、前記ボルトねじ部と前記第1ねじ部との間及び前記ボルトねじ部と前記第2ねじ部との間ではそれぞれ前記ボルト軸線に沿って逆向きの抗力が発生することを特徴とするボルト締付装置。
α1=|D1-n×P| (1) A chuck mechanism for clamping a bolt supplied to a predetermined position by bringing a first chuck member and a second chuck member, which are opposed to each other along the clamping direction while clamping the bolt, closer to each other along the clamping direction. When,
A bolt tightening device comprising a nut runner that engages the head of the bolt with the socket by rotating and pressing the socket against the head of the bolt held by the chuck mechanism,
The first chuck member includes a first threaded portion and a second threaded portion which are portions in contact with the bolt threaded portion when the bolt is clamped and which have the same pitch,
the first and second threaded portions are spaced apart along the bolt axis in the first chuck member;
The second chuck member includes a third threaded portion that contacts the bolt threaded portion when the bolt is clamped and has the same pitch as the bolt threaded portion,
Let n be a predetermined integer, P be the pitch of the first and second threaded portions, and the bolt axis between the crest of the first threaded portion and the crest of the second threaded portion is By setting the phase shift length α1 defined by the following equation (1) to be larger than 0 and smaller than P, where D1 is the distance along the first and second chuck members opposite drag forces along the bolt axis between the bolt thread and the first thread and between the bolt thread and the second thread, respectively. A bolt tightening device characterized in that
α1=|D1−n×P| (1)
前記チャック機構で挟持された前記ボルトの頭部に対し、ソケットを回転させながら押し付けることにより、前記ソケットに前記頭部を篏合させるナットランナと、を備えるボルト締付装置であって、
前記第1及び第2チャック部材は、それぞれ前記ボルトを挟持したときにボルトねじ部に接する部分でありかつ同一のピッチを有する第1ねじ部及び第2ねじ部を備え、
所定の整数をnとし、前記第1及び第2ねじ部のピッチをPとし、前記第1ねじ部のねじ山の頂と前記第2ねじ部のねじ山の頂との間のボルト軸線に沿った距離をD2とした場合、下記式(2)によって定義される位相ずれ長さα2を、0より大きくかつPより小さくすることによって、前記第1及び第2チャック部材を前記挟持方向に沿って互いに接近させ前記ボルトを挟持すると、前記ボルトねじ部と前記第1ねじ部との間及び前記ボルトねじ部と前記第2ねじ部との間ではそれぞれ前記ボルト軸線に沿って逆向きの抗力が発生することを特徴とするボルト締付装置。
α2=|D2-(n+0.5)×P| (2)
A chuck mechanism for clamping a bolt supplied to a predetermined position by bringing a first chuck member and a second chuck member, which are opposed to each other along the clamping direction while clamping the bolt, closer to each other along the clamping direction. When,
A bolt tightening device comprising a nut runner that engages the head of the bolt with the socket by rotating and pressing the socket against the head of the bolt held by the chuck mechanism,
The first and second chuck members each have a first threaded portion and a second threaded portion which are portions in contact with the bolt threaded portion when the bolt is clamped and have the same pitch,
Let n be a predetermined integer and P be the pitch of the first and second threads along the bolt axis between the crest of the first thread and the crest of the second thread. When the distance between the first and second chuck members is D2, the phase shift length α2 defined by the following equation (2) is set to be larger than 0 and smaller than P so that the first and second chuck members are moved along the clamping direction. When the bolts are brought close to each other and clamped, opposite forces are generated along the bolt axis between the bolt threaded portion and the first threaded portion and between the bolt threaded portion and the second threaded portion. A bolt tightening device characterized by:
α2=|D2−(n+0.5)×P| (2)
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-
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- 2019-09-03 JP JP2019160149A patent/JP7145828B2/en active Active
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