JPH0325906Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、セグメントの連結等に用いられるボ
ルト自動締結装置の改良に関する。

［従来の技術］ 本出願人は、トンネルの内壁に沿つて組立てら
れるセグメントの連結等を自動的に行なうための
ボルト自動締結装置を先に開示した（特開昭60−
263674号公報）。

この装置は、連結すべき一方のフランジに回転
自在に設けられたナツトと、他方のフランジに上
記ナツトに螺合すべく軸方向に移動自在に設けら
れたボルトとを互いに螺合締結させるものであ
り、上記フランジより離間してボルトと平行に支
持されるガイドフレームと、このガイドフレーム
に沿つて互いに接近離反自在に支持された一組の
アーム体と、この一方のアーム体の先端部に形成
されたボルト係合孔（ソケツト）と、他方のアー
ム体の先端部に設けられたナツト回転具とから主
に構成されている。かかる装置によれば、両アー
ム体を互いに接近させることによりナツトをナツ
ト回転具に、ボルトの頭部をソケツトに係合さ
せ、ボルトの頭部を固定したままナツトを回転さ
せることにより、ボルトの締結作業を自動的に行
なうことができる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記ボルト自動締結装置にあつ
ては、ボルトの頭部がソケツトに食い込んだ場
合、ソケツトをボルトの頭部から外すことが困難
になるという問題点があつた。

そこで本考案はかかる従来技術の問題点を解決
すべくなされたものであり、その目的はボルトの
頭部がソケツトに食い込んだ場合、その食い込み
を容易に解除することができるボルト自動締結装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、一対のアーム体の一方にボルトの頭
部と係合するソケツトを、他方にナツトと係合す
るナツト回転具を設けたボルト自動締結装置にお
いて、上記一方のアーム体に長手方向に沿つた案
内溝を設けると共に該案内溝の一端に上記ソケツ
トを回動自在に設け、該ソケツトにボルト捩込み
方向側面にＶ形凹部を有する回動レバーを案内溝
内へ延出させて設け、案内溝に回動レバーのＶ形
凹部と係合するＶ形凸部とボルト捩込み方向とは
反対側の側面を受け止める傾斜面とを有するカム
部材を摺動自在に設け、該カム部材にこれを案内
溝に沿つて駆動しＶ形凸部と傾斜面により回動レ
バーをボルト捩込み方向とは反対方向に回動させ
るシリンダを連結したことを特徴とする。

［作 用］ ナツト回転具の駆動によりナツトが回転され、
ボルトに捩込まれる。この時、ソケツトはナツト
の回転によつてボルトの捩込み方向とは反対方向
のトルクを受けるが、そのトルクは回動レバーか
らカム部材の傾斜面および案内溝を介してアーム
体に伝わり、ここで受け止められるので、ソケツ
トがボルトと共回りする虞れはない。

一方、ナツトがボルトに捩込まれて最終的に締
付けられる時にその締付けトルクによりボルトの
頭部がソケツトに食い込む場合があり、この場合
にはソケツトをボルトの頭部から外すことができ
ない。そこで、カム部材をシリンダにより駆動す
ると、カム部材のＶ形凸部が回動レバーのＶ形凹
部を押し、傾斜面が回動レバーの回動を許容する
ため、締付け固定されているボルトの頭部に対し
てソケツトが回動レバーを介してボルト捩込み方
向とは反対方向（締付けトルクの方向）に回動さ
れ、上記食い込みが解除される。従つて、ソケツ
トをボルトの頭部から迅速に外すことができるよ
うになり、ボルト締結作業の迅速化が図れる。

［実施例］ 以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

第１図において、１は被締結物たるセグメント
で、その端部にはフランジ２が形成されると共に
このフランジ２を形成すべく上方が開放したフラ
ンジ室３が形成されている。またこのフランジ２
にはボルトを挿通させるためのボルト孔４が形成
されている。そして、フランジ２にて互いに突合
わされたセグメント１において、その一方のフラ
ンジ２₁にはナツト５が、他方のフランジ２₂には
ボルト６がボルト孔４を挟んで相対向して設けら
れている。ナツト５は一端に環状鍔５ａを一体的
に有し、上記一方のフランジ２₁に鍔５ａに係合
する支持具７を介して回転自在に取付けられてい
る。ボルト６は先端部をボルト孔４に若干挿入し
た状態で支持材８を介して上記他方のフランジ２
_２に軸方向（ボルト孔４方向）に移動自在に支持
されている。支持材８は板ばねからなり、ボルト
６の軸送時に容易に変形できるよう長手方向中央
で折曲げられ、その一端をボルト６の頭部６ａに
他端をフランジ２₂にそれぞれ固定している。

９は上記構成のボルト６及びナツト５に係合し
てナツト５を回転させつつボルト６を軸送りして
フランジ２₁，２₂相互を締結するボルト自動締結
装置である。この装置９は上記フランジ２より離
間してボルト６と平行に支持されたガイドフレー
ム１０を有し、このガイドフレーム１０には先端
部をフランジ２方向に延出させた一組のアーム体
１１，１２がガイドフレーム１０に沿つて接近離
反自在に設けられている。図示例では、第１図、
第２図に示す如くガイドフレーム１０は４本のロ
ツド１３を上下及び左右に適宜間隔を隔てて平行
に配置してなり、これらロツド１３の両端部が架
台１４の両脚部１４ａ，１４ｂに固定されてい
る。架台１４は上記アーム体１１，１２をそれぞ
れ移動操作するアーム体移動手段たるシリンダ１
５，１６を据付けるためのもので、長手方向両端
部に平板状の脚部１４ａ，１４ｂが設けられてい
る。

上記アーム体１１，１２の基端部にはガイドフ
レーム１０たるロツド１３を挿通させるガイド孔
１７が形成されると共に、作動杆１１ａ，１２ａ
が上記架台１４を貫通すべく上方へ延出して一体
的に設けられている。したがつて、上記架台１４
にはこれを貫通した作動杆１１ａ，１２ａの移動
を許容するための案内溝１８が長手方向に沿つて
形成されている。そして、それぞれの作動杆１１
ａ，１２ａには架台１４上にブラケツト１９を介
してそれぞれ固定したシリンダ１５，１６のピス
トンロツド１５ａ，１６ａの先端部が連結されて
おり、もつてシリンダ１５，１６の駆動によりア
ーム体１１，１２をそれぞれ移動操作できるよう
になつている。

上記アーム体１１，１２の相対向した先端部に
おいて、一方の先端部には上記ボルトの頭部６ａ
にその回転を規制すべく着脱自在に係合するソケ
ツト２０が設けられ、他方の先端部には上記ナツ
ト５にこれを回転すべく着脱自在に係合するナツ
ト回転具２１が設けられている。上記一方のアー
ム体１１には、長手方向に沿つた案内溝４０が形
成されると共にこの案内溝４０の下端部に位置さ
せてソケツト２０を回動可能に収容する凹部３２
が形成され、この凹部３２に収容されたソケツト
２０には回動レバー３３が案内溝４０内へ延出し
て一体形成され、この回動レバー３３にはこれを
ボルト頭部６ａの食い込みを解除する方向（ボル
ト捩込み方向とは反対方向、第３図において時計
方向）に回動させるための回動手段３４が連結さ
れている。この回動手段３４は上記回動レバー３
３の先端部に係合したカム部材３５と、このカム
部材３５にピストンロツド３６ａが連結され、こ
れを昇降移動させるシリンダ３６とから主に構成
されている。回動レバー３３は漸次先端側が細く
形成され、その先端部のボルト捩込み方向側面に
はＶ形凹部３７が形成されている。一方、カム部
材３５は上記回動レバー３３の先端部両側を覆う
ごとくＵ字状に形成され、その一側には上記Ｖ形
凹部３７に係合するＶ字状の凸部３８が形成さ
れ、他則には回動レバー３３の側面を受け止める
受け止め部３９が形成されている。特にこの受け
止め部３９はカム部材３５が上昇してＶ形凹部３
７内の凸部３８が回動レバー３３を食い込み解除
方法に回動させたとき、回動レバー３３を逃がす
ように傾斜面５０に形成されている。上記カム部
材３５はアーム体１１の案内溝４０に摺動自在に
嵌合され、この案内溝４０の上方に形成されたフ
レーム４１に上記シリンダ３６の基端部が固定さ
れている。またアーム体１１の内側には案内溝４
０内の回動レバー３３が外れないように支持する
支持フレーム４２が掛け渡されている。ナツト回
転具２１は第４図に示すごとく幅方向中央に外歯
歯車部２１ａを有する従動歯車からなり、軸芯部
にナツト５を係合させる係合孔２１ｂが形成され
ている。このナツト回転具２１を取付けるアーム
体（これをナツト回転アームという。）１２はギ
ヤケーシングを構成しており、先端部に軸受５０
を介してナツト回転具２１を回転自在に内蔵して
いる。そして、ナツト回転アーム１２の基端部に
は、ナツト回転具２１を回転駆動する回転駆動手
段として、回転軸２２ａに駆動歯車２３を固定し
たモータ２２が固定され、その駆動歯車２３はナ
ツト回転アーム１２内に軸受２４を介して回転自
在に支持されている。

また、ナツト回転アーム１２の駆動歯車２３と
ナツト回転具２１との間には両者に噛合する中間
歯車２５が軸受２６を介して回転自在に取付けら
れている。

なお、架台１４の一方の脚部１４ａには上記モ
ータ２２との干渉を避けるためにモータ挿通窓２
７が形成されている。また、架台１４の他方の脚
部１４ｂには上記構成のボルト自動締結装置９を
シールド堀進機のエレクタ等に据付けるための支
持台２８が固定されている。

次に実施例の作用を述べる。

ボルト締結を行なう場合は、ボルト自動締結装
置９全体をセグメント１に接近させて、ソケツト
２０を有するアーム体（これをボルト保持アーム
ともいう）１１及びナツト回転アーム１２の先端
部をセグメント１のそれぞれのフランジ孔３に挿
入し、ソケツト２０の軸芯をボルト６の軸芯に合
わせる。次いで、ボルト保持アーム１１及びナツ
ト回転アーム１２をそれぞれのシリンダ１５，１
６の駆動によつて互いに接近させ、ボルト６の頭
部６ａをソケツト２０に、且つナツト５をナツト
回転具２１の係合孔２１ｂにそれぞれ係合させ
る。この場合、予めボルト６の頭部６ａをソケツ
ト２０の形状に一致させた状態に支持材８により
固定しておくと共に、ナツト回転具２１を低速回
転させつつナツト５に押付けることにより、それ
ぞれを容易に係合させることができる。

次に、モータ２２の駆動により駆動歯車２３、
中間歯車２５を介してナツト回転具２１を回転さ
せ、この状態でシリンダ１５の駆動によりボルト
保持アーム１１を介してボルト６をナツト５方向
へ軸送りさせる。この時、ボルト６に加わるトル
クはソケツト２０から回動レバー３３、カム部材
３５の受け止め部３９を介してアーム体１１に伝
わり、このアーム体１１に受け止められるので、
ソケツト２０がボルト６と共に回転することはな
い。これによつて、ボルト６は支持材８の弾発力
に抗して回転するナツト５に接近し、ナツト５と
螺合することになり、一定の締付トルクにてセグ
メント１のフランジ２₁，２₂相互を締結すること
になる。ボルト締結が完了したならモータ２２の
電源を切り、ボルト保持アーム１１及びナツト回
転アーム１２をシリンダ１５，１６の駆動により
相互に離反させてボルト６の頭部６ａ及びナツト
５に対する係合を解き、ボルト自動締結装置９全
体をセグメント１より引き離せばよい。この時、
ボルト６の頭部６ａがソケツト２０に食い込んで
いる場合にはボルト保持アーム１１をボルト６か
ら離反させることができない。そこで、シリンダ
３６によりカム部材３５を引き上げると、回動レ
バー３３のＶ形凹部３７に係合しているカム部材
３５のＶ形凸部３８が上昇してこれらの上側傾斜
面３８ａ，３７ａにより回動レバー３３をボルト
捩込み方向とは反対方向に押圧する一方、カム部
材３５の受け止め部３５の傾斜面５０が回動レバ
ー３３の上記押圧による回動を許容するため、締
付け固定されているボルト６の頭部６ａに対して
ソケツト２０がボルト捩込み方向とは反対方向に
回動され、その食い込みが解除されるようにな
る。

なお、実施例では被締結物としてセグメント１
を対象としたが、狭隘な場所でボルト締結される
ものであればセグメント１に限定されるものでは
ない。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次のごとき優れた
効果を発揮する。

(1) ナツトの締付け時にそのトルクでボルトの頭
部がソケツトに食い込んだ場合には、カム部材
をシリンダにより駆動すると、カム部材のＶ形
凸部が回動レバーのＶ形凹部を押し、傾斜面が
回動レバーの回動を許容するため、締付け固定
されているボルトの頭部に対してソケツトが回
動レバーを介してボルト捩込み方向とは反対方
向（締付けトルクの方向）に回動されため、上
記食い込みを迅速かつ容易に解除することがで
きる。

(2) 従つて、ボルト締結後は直ちにボルト頭部か
らソケツトを外すことができ、ボルト締結作業
の迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るボルト自動締結装置の一
部破断側面図、第２図は同装置の一部破断平面
図、第３図は第１図Ａ−Ａ矢視拡大図、第４図は
第２図Ｂ−Ｂ矢視拡大断面図である。 図中、１は被締結物たるセグメント、２はその
フランジ、４はボルト孔、５はナツト、６はボル
ト、６ａはその頭部、２０はソケツト、２１はナ
ツト回転具、３３は回動レバー、３４は回動手段
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対のアーム体の一方にボルトの頭部と係合す
   るソケツトを、他方にナツトと係合するナツト回
   転具を設けたボルト自動締結装置において、上記
   一方のアーム体に長手方向に沿つた案内溝を設け
   ると共に該案内溝の一端に上記ソケツトを回動自
   在に設け、該ソケツトにボルト捩込み方向側面に
   Ｖ形凹部を有する回動レバーを案内溝内へ延出さ
   せて設け、案内溝に回動レバーのＶ形凹部と係合
   するＶ形凸部とボルト捩込み方向とは反対側の側
   面を受け止める傾斜面とを有するカム部材を摺動
   自在に設け、該カム部材にこれを案内溝に沿つて
   駆動しＶ形凸部と傾斜面により回動レバーをボル
   ト捩込み方向とは反対方向に回動させるシリンダ
   を連結したことを特徴とするボルト自動締結装
   置。