JPH03250199A

JPH03250199A - セグメントのボルト締結装置

Info

Publication number: JPH03250199A
Application number: JP2045891A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Matsushita; 松下　利幸; Masaaki Otsuki; 大槻　政昭; Hitoshi Haino; 配野　均; Kazumi Shino; 志野　和巳
Original assignee: Hazama Gumi Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; Hazama Ando Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-07
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2552934B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はセグメントのボルト締結装置、特にボルトの締
付けを自動的に且つより一層強固に行なうことが可能な
セグメントのボルト締結装置に関するものである。

［従来の技術］シールド掘進機において、エレクタ装置により配設され
たセグメントピース間の締結を手作業で行なうことの不
安全さを解消するため、ボルト締結作業の自動化が提案
されている。このような自動化を実現した例としては特
開平１−２６３３９８号公報に示されたものがある。

これは、エレクタハンドの円弧部に、その円弧に沿って
移動駆動されるように設けられた本体部と、この本体部
に垂設され、当該本体部に対して上下駆動、旋回駆動及
び水平駆動されるように設けられたボルト用アームと、
下端にナツト把握部を有しボルト用アームに対向して設
けられたナツト用アームと、エレクタハンドに取り付け
られたボルト、ナツト供給装置とから成っている。

かかるボルト締結装置で、ボルト、ナツトを一組づつ把
握し、ナツトを締結すべきボルト孔の所へ位置させ、ま
たボルトをボルト孔に差しこみ、ナツト用アームでナツ
トを回転させて締め付ける。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来のボルト締結装置にあっ
ては、ナツト駆動部材によって回転させるときのトルク
によってナツトをボルトに締め付けるようにしているた
め、その締付力は充分でなく、何等かの衝撃力が繰り返
しセグメントに加わった場合、ボルト、ナツトの締結が
緩む虞があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、ボルトとナツトの締結を自動的に且つ強力に行なう
ことのできるセグメントのボルト締結装置を提供するこ
とである。

［課題を解決するための手段］本発明は、前記目的を達成するため、ボルトを把握する
ボルト用アームとナツトを把握するナツト用アームとに
よりセグメントをボルト締めする装置に、ナツト用アー
ムのナツト把握部に設けられ、また外周にラチェット歯
を持ち、内部にナツトを包含すると共にこれと一体的に
回転するナツトホルダと、ナツト用アームに回転可能に
取り付けられ内部に前記ラチェット歯に係合するラチェ
ット爪を有するラチェットアームと、ラチェット駆動部
材とから成るラチェット機構を備え、ラチェットアーム
をナツト締付は方向へはナツト部ルダと共に回転させる
一方、ナツトを緩める方向へはナツトホルダに対して空
回りさせるように設定したことを要旨とする。

［作用］本発明のボルト締結装置では、ボルト締め付けの第１段
階では、ボルト、ナツトの一組の供給を受け、把握した
ボルト、ナツトを締結すべきボルト孔の所に位置させ、
ボルト用アームによりボルトを孔に挿入し、ナツト用ア
ームによりナツトを回転させて締め付ける。この間、ナ
ツトは締め付は方向へ回転するから、ラチェットアーム
は相対的にはこれとは反対の方向、すなわちナツトを緩
める方向へ回転していることになり、ナツトに対して空
回りし、ナツトの回転は円滑に行なわれる。この締め付
けが終わった後、ボルト締め付けの第２段階として、ラ
チェット機構の作動によりボルトの締め付けが行なわれ
る。この段階ではラチェット駆動部材が作動しラチェッ
トアームを回転させると、ラチェットはそれに伴ってナ
ツト締め付は方向へ回転する。これによりラチェット爪
がラチェット歯に係合してナツトホルダを回転させると
、ナツトも一緒に回転しさらにボルト、ナツトの締め付
けが強固に行なわ７れる。

［実施例］第１図乃至第８図は本発明によるセグメントのボルト締
結装置の一実施例を示す図である。

この実施例において、本体部１はエレクタハンドの円弧
部に、この円弧部に沿って移動可能に取り付けられてい
る。この本体部１には、ナツト用アーム２を備えたナツ
ト部３と、ボルト用アーム４を備えたボルト部５とから
成る締結部６が、上下、旋回及び水平運動可能に設けら
れている。そして、ボルト、ナツト供給装置７がエレク
タハンド８に取り付けられている。

エレクタハンド８の先端円弧部９の両側には、この円弧
に沿って延びる上下２本のレール１０と、その間に延び
る円弧状ラック１１とが設けられている。

本体部１のベース１２には、２本のレール１０のそれぞ
れに上下から係合する４個のスライド１３が固着されて
おり、またラック１１に噛み合うピニオン１４が取り付
けられ、このピニオン１４はモータ１５により回転駆動
されるようになっている。

こうして、本体部１はエレクタハンド８の円弧部９に沿
って移動することができる。

前記本体ベース１２に、ボルト締結部６を上下、旋回及
び水平移動させるための部材が順次取り付けられている
。上下スライド座板１６がサーボモータ１７により上下
駆動されるように設けられ、この座板１６には旋回座板
１８を旋回駆動するサーボモータ１９が固着されている
。そして、この旋回座板１８に、サーボモータ２０によ
り水平移動されるスライド座板２１が設けられ、この座
板２１に前記ボルト締結部６が取り付けられている。

こうして、ボルト締結部６は、本体部１に対して上下、
旋回及び水平駆動されるようになっている。

ボルト締結部６は、第７図及び第８図に示すように、下
端に回転駆動されるナツト把握部２２を有するナツト用
アーム２を備えたナツト部３と、下端にボルト把握部２
３を有するボルト用アーム４を備えたボルト部５とから
構成されている。そして、ナツト部３はナツト部本体２
４にナツト用アーム２を突設して構成され、シリンダ２
５により座板２１に対し水平移動するように設けられて
いる。ナツト部本体２４の端部には、軸２６を回転駆動
する油圧モータ２７が設けられ、軸２６の回転はナツト
用アーム２の中に組み込まれた歯車列２８を介してナツ
ト把握部２２を回転駆動するようになっている。ナツト
把握部２２は、中心部にナツトを収容する六角のナツト
孔２９が形成される一方、外周部にはラチェット歯３ｏ
が複数個設けられたナツトホルダ３１が設けられている
。

このナツトホルダ３１は前記歯車列２８に作動連結され
、ナツトと一体となって回転する。

ナツト用アーム２には、ラチェットアーム３２が、前記
ナツト用アーム２に対して矢印Ｓの方向またはその反対
の方向へ回動可能に取り付けられている。このラチェッ
トアーム３２には、ナツトホルダ３１を挿入させる通し
孔３３が形成され、またこの通し孔３３に隣接してラチ
ェット爪３４が設けられている。ラチェット爪３４は、
ラチェットアーム３２の通し孔３３付近において、ピン
３５によって回転運動可能に取り付けられ、このラチェ
ット爪３４の後方位置には、ラチェット爪３４の回転を
止める規制ピン３６が設けられている。また、ラチェッ
トアーム３２とラチェット爪３４との間にばばね３７が
連結されラチェット爪３４を規制ピン３６に付勢してい
る。さらに、ナツト用アーム２にはラチェット駆動部材
としての駆動シリンダ３８が取り付けられ、この駆動シ
リンダ３８のピストンロッドはラチェットアーム３２の
自由端に接続されてラチェットアーム３２を回転駆動す
るようになっている。そして、前記ラチェット歯３０．
ラチェットアーム３２、ラチェット爪３４、駆動シリン
ダ３８によりラチェット機構を構成している。

一方、ボルト部５は、ボルト部本体３９にポルト用アー
ム４を突設して構成され、このボルト部本体３９はシリ
ンダ４０によりナツト部本体２４に対して水平移動され
るようになっている。ボルト用アーム４の先端部にはボ
ルト把握部２３が形成されている。

こうして、ナツト用アーム２とボルト用アーム４とは、
対向して配置され、それぞれ独立して近接、離反移動す
ることができるようになっている。そして、それぞれの
先端部に設けられたボルト把握部２３とナツト把握部２
２とにより、ボルト、ナツト供給装置７からボルト及び
ナツトを取り出し、ボルト締結部６を所望の位置に移動
させて、ボルト締結を行なうことができる。

かかる構成を有するセグメントのボルト締結装置の動作
について以下説明する。

本体部１をエレクタハンド８の円弧部９に沿って移動さ
せ、エレクタハンド８に取り付けられたボルト、ナツト
供給装置７から、ボルト締結部６のボルト用アーム４の
ボルト把握部２３とナツト用アーム２のナツト把握部２
２とによりボルト４０１、ナツト４２の組を一組把握して取り出す。

それから、ボルト締結部６を各方向に移動させて、把握
したボルト、ナツトを締結すべきボルト孔の所に位置さ
せ、ボルト用アーム４によりボルト４１をボルト孔に差
しこみ、ポルｌめ付けの第１段階の動作として油圧モー
タ２７を駆動させる。すると、油圧モータ２７の動力は
歯車列２８を介してナツト用アーム２のナツト把握部２
２に伝えられ、ナツト４２をナツトホルダ３１と共に回
転させて締め付ける。この回転動作の間、ナツトホルダ
３１及びナツト４２は締め付は方向へ回転するから、ラ
チェットアーム３２及びラチェット爪３４は相対的には
これとは反対の方向、すなわちナツト４２を緩める方向
へ回転していることになり、ナツトホルダ３１に対して
空回りする。

したがって、ナツトホルダ３１及びナツト４２の回転は
円滑に行なわれる。

この締め付けが終わった後、ボルト締め付けの第２段階
の動作として、ラチェット機構の作動によりボルトの締
め付けが行なわれる。この段階で１は、駆動シリンダ３８が作動し、先ずピストンロッドが
伸長するとラチェットアーム３２は第７図中矢印Ｓとは
反対の方向へ回転するが、このときラチェット爪３４は
ラチェット歯３０を乗り越えて進み、ラチェットアーム
３２は空回りする。

次に、ピストンロッドが引き込み運動するとラチェット
アーム３２は矢印Ｓ方向へ回転する。これによりラチェ
ット爪３４がナツトホルダ３１のラチェット８３０に係
合してナツトホルダ３１を回転させ、ナツト４２も一緒
に回転しさらにボルト、ナツトの締め付けが強固に行な
われる。

なお、ボルト締結部６は本体部１と共に、少なくとも１
組設けられているから、セグメントピースの軸方向両端
部又は円周方向両端部のボルトを同時に締め付けること
ができる。この場合、ボルト締結部６は旋回及び水平移
動できるようになっているので、キーセグメントのよう
に軸に傾斜する端面にあるボルトの締め付けもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればボルト、１　◇ ナツトの取り出しから締結までを自動化することができ
る上、ラチェット機構の装備により、ボルト、ナツトの
締結をより一層強固にできるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるセグメントのボルト締結装置の一
実施例の概要を示す正面図、第２図は前記実施例の側面
図、第３図は前記実施例に用いられる本体部の正面図、
第４図は前記実施例の本体部の側面図、第５図は前記実
施例の本体部の平面図、第６図は前記実施例の本体部の
底面図、第７図は前記実施例のボルト締結部の概略正面
図、第８図は第７図に示されたボルト締結部の駆動機構
系を表す断面図である。１・・・本体部　　　　　　２・・・ナツト用アーム３
・・・ナツト部　　　　　４・・・ボルト用アーム５・
・・ボルト部　　　　　６・・・ボルト締結部７・・・
ボルト、ナツト供給装置８・・・エレクタハンド　　９・・・円弧部２２・・・
ナツト把握部　　２３・・・ボルト把握部３２７・・・油圧モータ（駆動部材）２８・・・歯車列（動力伝達部材）

Claims

【特許請求の範囲】エレクタハンドの円弧部に、この円弧部に沿って移動可
能に設けられた本体部と、本体部に、上下運動、旋回運動及び水平運動可能に設け
られ、下端にボルト把握部を有するボルト用アームと、下端にボルト把握部に対向するナット用アームと、エレクタハンドに取り付けられたボルト、ナット供給装
置と、ナット用アームのナット把握部に設けられ、また外周に
ラチェット歯を持ち、内部にナットを包含すると共にこ
れと一体的に回転するナットホルダと、ナットホルダ及びナットを回転駆動する駆動部材と、駆動部材の駆動力をナットホルダに伝える動力伝達部材
と、ナット用アームに回転可能に取り付けられ内部に前記ラ
チェット歯に係合するラチェット爪を有するラチェット
アームと、ラチェットアームを回転駆動するラチェット駆動部材と
を備え、ラチェットアームはナット締付け方向へはナットと共に
回転する一方、ナットを緩める方向へはナットに対して
空回りするように設定されていることを特徴とするセグ
メントのボルト締結装置。