JPH04106172U - ボルト締付機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 「構成」 先端に剪断用のチップを具えたトルクコント
ロールボルトの締付具において、ナットに係合するアウ
ターソケット71とチップに係合するインナーソケット72
を具える。両ソケット71，72に、相反する回転力を出力
する遊星歯車機構6を連繋する。インナーソケット72内
にエジェクターピン815を突き入れて、剪断後のチップ
を強制排除するエジェクター機構8を具える。エジェク
ターピン815を飛出し方向に付勢するスプリング82を収
容する空間を遊星歯車機構6の太陽歯車61内に形成す
る。 「効果」 エジェクタースプリングをエジェクターピン
の小径部であるシャフトに嵌めて、太陽歯車内に収容出
来るため、スプリング長を十分な長さに形成でき且つ、
巻径を小さくでき、スプリングに大きな負担をかけるこ
となく、エジェクターピンの突き出し力を高めることが
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、先端に剪断用のチップを具えたトルクコントロールボルトを締め付 けるための締付機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

以下の説明で、図２右とは、縦長の図２の中心線Ｘより右側部分、図２左とは 中心線Ｘより左側部分であり、夫々エジェクターピンの変位状態を示している。 図３、図３、図４についても同様である。

【０００３】 図１の如く、締付機はケーシング(80)の先端にアウターソケット(71)及びイン ナーソケット(72)を同心配備し、ケーシング内に両ソケット(71)(72)に相反する 回転力を出力する遊星歯車機構(６)を内蔵し、ケーシング(80)の外側にハンドル (２)及び補助ハンドル(20)を突設し、両ハンドルの先端間に跨がって、原動機( １)を配備している。

【０００４】 遊星歯車機構(６)は傘歯車(５)(51)及びハンドル(２)内に設けた回転伝達軸( 図示せず)を介して原動機(１)に連繋されている。 遊星歯車機構(６)の太陽歯車(61)及び傘歯車(50)を貫通して、エジェクターピ ン(81)が軸方向にスライド可能に突設され、該ピンの先端はインナーソケット(7 2)に出没可能に嵌まっている。 エジェクターピン(81)はエジェクタースプリング(82)によって飛出し方向に付 勢されている。

【０００５】 図３の如く、エジェクターピン(81)はエジェクターピンシャフト(815)の先端 にエジェクターピンヘッド(811)を突設しており、ヘッド(811)の中央部に鍔(812 )を有している。鍔(812)から後方にスプリング(82)が嵌まるため、ヘッド(811) は鍔(812)から後方が少し細く形成されている。 又、エジェクターピンシャフト(815)の後端部には後述のラッチ(83)と係脱す る係止溝(816)が開設されている。

【０００６】 図３左は、ボルトＢとナットＮに係合する前の、締付機のソケット(71)(72)と エジェクター機構(８)を示している。 インナーソケット(72)はスプリング(74)に付勢され、アウターソケット(71)内 に最も臨出している。 エジェクターピン(81)もエジェクタースプリング(82)によって付勢され、鍔(8 12)をインナーソケット(72)に当て、先端をインナーソケット(72)内に臨出させ ている。

【０００７】 ボルトＢとナットＮに対して、軸方向から締付機を押しつけて行くと、先ずイ ンナーソケット(72)にボルトチップＢＴが入り込み、エジェクターピン(81)の先 端部に当って、そのままエジェクタースプリング(82)を圧縮しつつインナーソケ ット(72)に入り込み、最後にインナーソケットブッシュ(721)に突き当たる。

【０００８】 次に、エジェクターピン(81)、インナーソケット(72)及びボルトＢが一体にな ったまま、エジェクタースプリング(82)とインナーソケットスプリング(74)を同 時に圧縮しながら機内に入り込むと共に、ナットＮがアウターソケット(71)に入 り込み、ナット当面(711)に当たる。この時、インナーソケット(72)とエジェク ターピン(81)が後退する。

【０００９】 図３右はインナーソケット(72)にボルトチップＢＴ、アウターソケット(71)に ナットＮを係合した状態を示している。 Ｌは締付け完了時にナットから臨出せねばならない３〜４山分のネジ山幅と捩 り切断代むを加えた長さであり、ボルトの径によって決定される。

【００１０】 インナーソケット(72)の各部の寸法は、Ｌ１は、アウターソケット(71)内に臨 出する寸法を決定するもので、アウターソケットのナット係合部の奥端と後退端 のインナーソケットの先端との間の距離であり、ボルトの径によって決定される 。

【００１１】 Ｌ２はインナーソケット(72)がインナーソケットホルダー(73)とスプライン嵌 合しながら軸方向移動をして、反力トルクを伝達するために強度を保証するのに 必要な突条長さであり、一定以上の長さが要求される。

【００１２】 Ｌ３はインナーソケット(72)を常にアウターソケット(71)内に臨出付勢するた めのインナーソケットスプリング(74)の密着長さを余裕を持って収納するために 必要な空間長さであり、且つ、エジェクターピンヘッド(811)とエジェクタース プリング(82)の密着長さを余裕を持って収納する長さでなくてはならない。

【００１３】 エジェクターピン(81)の衝撃力を大きくするために、遊星歯車機構(６)の遊星 支持枠(62)にエジェクターピン収納凹部(621)を設け、エジェクターピンヘッド( 811)及びエジェクタースプリング(82)の軸方向長さを確保している。

【００１４】 図４左に於いて、インナーソケット(72)にボルトチップＢＴが又、アウターソ ケット(71)にナットＮが十分に係合した事を確認した後、原動機(１)を作動させ て、傘歯車(５)(50)及び遊星歯車機構(６)を介してアウターソケット(71)を回転 させる。

【００１５】 アウターソケット(71)を回動する力は、その回転方向を違えて同一の回転力と して遊星支持枠(62)からインナーソケットホルダー(73)を経てスプライン嵌合さ れたインナーソケット(72)に伝達され、ボルトチップＢＴにナット回動力の反力 を伝える。

【００１６】 ナットＮの締付力が回動と共に上昇して必要締付力となった時点で、その反力 を受けているボルトチップＢＴ基部の周溝ＢＣが捻れ破断される。これにより、 インナーソケット(72)はナット回動力の反力を受けられず、ナットＮの回動が停 止され、インナーソケット(72)が無負荷状態で回転する。 この時点で締付完了を感知してスイッチ(３)を切り、締付機をボルト軸方向に 引き抜いて行く。

【００１７】 図４右において、締付機を引き抜いて行くと、インナーソケット(72)内に、破 断後のボルトチップＢＴを喰わえたまま、インナーソケット(72)とエジェクター ピン(81)がインナーソケットスプリング(74)とエジェクタースプリング(82)にそ れぞれ弾性押圧されながら、図３左の状態に復帰する方向へ移動を始める。

【００１８】 しかし、ラッチ(83)がバネ（図示せず）の力で常にエジェクターピンシャフト (815)の軸中心方向に付勢されているため、ラッチ(83)の歯部(831)に位置すると ころまでエジェクターピンシャフト(815)のラッチ係合溝(816)が移動してきた時 、その溝にラッチ(83)の歯部(831)が落ち込みエジェクターピン(81)の移動を阻 止する。

【００１９】 締付機の引き抜きは継続して行われ、ついにはインナーソケット(72)が図３左 の状態の位置まで復帰する。 即ち、インナーソケット(72)はボルトチップＢＴを喰わえた状態で最前進位置 にありエジェクターピン(81)は途中位置でラッチ(83)にその前進を妨げられ、エ ジェクタースプリング(82)の弾性復帰力を保持した状態にある。

【００２０】 締付機をボルトＢより引き抜き、ボルトチップＢＴを放出しても可い状態を確 認した後、エジェクトレバー(４)を引くとカム機構（図示せず）の働きでラッチ (83)がラッチ係合溝(816)から引きはずされる方向へ移動をする。 ラッチ歯部(831)がラッチ係合溝(816)からはずれた瞬間、エジェクターピン(8 1)はエジェクタースプリング(82)の押圧付勢されていた弾性エネルギーで高速移 動を開始し、インナーソケット(72)内に喰付残留するボルトチップＢＴの端面に 衝突する。

【００２１】 ボルトチップＢＴはインナーソケット(72)内に喰付いた状態にあるが、エジェ クターピン(81)の衝突エネルギーでその喰付がはずれると同時に、その運動エネ ルギーで高速にインナーソケット外に放出される。 ボルトチップＢＴの放出を終えた時、エジェクターピン(81)とインナーソケッ ト(72)は図３左の状態となり次なる締付の態勢となる。

【００２２】 上記の如く、エジェクターピン(81)はエジェクタースプリング(82)の弾性エネ ルギーを運動エネルギーに変えて高速移動をし、インナーソケット(72)内に残留 する破断後のボルトチップＢＴ端面に衝突し、その衝撃エネルギーで喰付きを解 放して後インナーソケット(72)外へ押し出すものである。

【００２３】 そのため、エジェクターピン(81)の質量（重量）は大きいほどその効果は大で あるが、エジェクターピンシャフト(815)は遊星歯車機構(６)を貫通しているか ら、その太さに制約を受ける。それ故にエジェクターピンヘッド(811)を重くせ ねばならないが、直径を大きくすることはインナーソケット等、関連部品の寸法 制約から制約を受けるため、軸方向長さを大きくしている。即ち、Ｌ３寸法にて その効果を得ている。

【００２４】 一方弾性エネルギーを大きくする事に依っても同様の効果が得られるためエジ ェクタースプリング(82)の線径を太くし、又は巻径を小さくし、或は巻き数を多 くして圧縮完了までの圧縮量を確保する等の考慮がされている。

【００２５】

【考案が解決しようとする課題】

ボルト締付機は、使い勝手を良くするために、軽量化、機長の短縮化が追求さ れる中で、必要最低限のエジェクターピンの衝撃エネルギー確保のため、設計上 、部品に対する環境が過酷となり喰付力の大きいボルトチップの排出不能、エジ ェクタースプリングの座屈、変形等による短命化等が生じ、その改善が望まれて いた。

【００２６】 上記従来の一例を含め、過去に実用に供せられてきた締付機のエジェクタース プリング(82)のハンドル側後端は、全て遊星歯車機構の遊星支持枠に類する部品 の端面で受圧するよう構成されてきた。(実開 昭６３−２１５２９、特公 昭 ６１−５６０７０、実公 昭６０−４７０４、等）

【００２７】 しかし、エジェクタースプリングの後端を遊星支持枠で受圧している限り、物 理的に現状を打破する事は不可能である。本件考案は、一般にタブー視されてき た減速機構の構成部品内にエジェクタースプリングの後端を確保することにより 、締付機の機長を長くすることなく、強力な打出し力を得ることのできるボルト 締付機をち明らかにするものである。

【００２８】

【課題を解決する手段】

本考案のボルト締付機は、先端に剪断用のチップを具えたトルクコントロール ボルトを締め付けるために、ナットに係合するアウターソケット(71)とチップに 係合するインナーソケット(72)を具え、両ソケットに相反する回転力を出力する 遊星歯車機構(６)を連繋し、インナーソケット(72)内にエジェクターピン(815) を突き入れて、剪断後のチップを強制排除するエジェクター機構(８)を具えたボ ルト締付具に於いて、エジェクターピン(815)を飛出し方向に付勢するスプリン グ(82)を収容する空間が遊星歯車機構(６)の最終段の太陽歯車(61)内に形成され ている。

【００２９】

【作用及び効果】

エジェクタースプリング(82)は、エジェクターピンの小径部であるシャフト(8 15)に嵌めて、太陽歯車内に収容出来るため、該スプリング(82)は十分な長さに 且つ、巻径を小さくできる。 又、エジェクターピン(81)のエジェクターピンヘッド(811)にはエジェクター スプリング収納部の為の小径部を設ける必要が無いため、最大径のまま構成でき 重量を増加出来る

【００３０】 この結果、図２右に示す、エジェクターピン(81)の最後退位置におけるエジェ クタースプリング(82)とインナーソケットスプリング(74)の伸張時(図２左)と圧 縮時(図２右)の長さ比が改善された事が明らかである。 特に過酷な動作を要求されるエジェクタースプリング(82)は、伸張時と圧縮時 の長さ比が１：２程度に納まり、座屈、変形を防ぐことができ長寿命化が達成で きた。

【００３１】 又、エジェクター機構(８)の性能はエジェクターピン(81)の重量増加、エジェ クタースプリング(82)の小径化と長尺化による弾性エネルギーの増大により飛躍 的に強化された。更に、長寿命化をも達成できた。 上記の如く、ソケット機構とエジェクター機構を含めての締付機の短縮化に限 界が見え始めた時点で遊星歯車機構の構成部品にその機能の一部を代用させたと き、一段の改善が可能となった事はトルクコントロールボルト締付機の軽量化、 短縮化、最適バランス化に大いに寄与できる。

【００３２】

【実施例】

実施例では、前述した従来例と同じ構成の部分及び同じ動作については詳細な 説明を省略する。 図１の如く、締付機はケーシング(80)の先端にアウターソケット(71)及びイン ナーソケット(72)を同心に突設し、ケーシング内に両ソケット(71)(72)に相反す る回転力を出力する遊星歯車機構(６)を内蔵し、ケーシング(80)の外側にハンド ル(２)及び補助ハンドル(20)を突設し、両ハンドルの先端間に跨がって原動機( １)を配備している。

【００３３】 遊星歯車機構(６)は傘歯車(５)(50)及びハンドル(２)内に設けた回転伝達軸( 図示せず)を介して原動機(１)に連繋されている。 遊星歯車機構(６)の太陽歯車(61)及び傘歯車(50)を貫通して、エジェクターピ ン(81)が軸方向にスライド可能に突設され、該ピンの先端はインナーソケット(7 2)に出没可能に嵌まっている。 エジェクターピン(81)は、エジェクタースプリング(82)によって飛出し方向に 付勢されている。 エジェクターピン(81)は、エジェクターピンシャフト(815)の先端に大径のエ ジェクターピンヘッド(811)を突設し、後端部にはラッチ(83)と係脱する係止溝( 816)が開設されている。

【００３４】 図２左において、遊星歯車機構(６)の太陽歯車(61)の軸中心部に深穴(611)及 び該穴の底中央にガイド孔(612)を開設している。 遊星支持枠(62)の中心部には、深穴(611)及びガイド孔(612)と同心に貫通孔(6 21)を開設している。

【００３５】 ガイド孔(612)はエジェクターピンシャフト(815)が摺動可能に嵌まる大きさに 開設され、深穴(611)及び貫通孔(621)はエジェクターピンシャフト(815)がエジ ェクタースプリング(82)を外径部に装着して圧縮しながら摺動可能に嵌まる大き さに形成され、該シャフト(815)と深穴(611)との間が、スプリング収容空間とな っており、エジェクタースプリング(82)を収容している。 エジェクタースプリング(82)の後端は、太陽歯車(61)の深穴(611)とガイド孔( 612)との段差部で受圧され、太陽歯車(61)は軸方向の動きが拘束されている。

【００３６】 上記の如くエジェクター機構(８)を構成したため、エジェクターピン(81)のエ ジェクターピンヘッド(811)にはエジェクタースプリング収納部の為の小径部を 設ける必要がなく、最大径のまま構成でき重量を増加出来る。 従って、エジェクタースプリング(82)は十分な長さのもので巻径を小さく出来 、エジェクターピンシャフト(815)の外径を内径とする寸法のものが組込み可能 となった。

【００３７】 従って、図２右に示す最後退位置におけるエジェクタースプリング(82)とイン ナーソケットスプリング(74)の伸張時（図２左）と圧縮時（図２右）の長さ比が 改善された。特に過酷な動作を要求されるエジェクタースプリング(82)は伸張時 と圧縮時の長さ比が１：２程度に納まり、座屈、変形を防ぐことができ、長寿命 化が達成できた。

【００３８】 又、エジェクター機構(８)の性能はエジェクターピン(81)の重量増加、エジェ クタースプリング(82)の小径化と長尺化による弾性エネルギーの増大により飛躍 的に強化され、同時に長寿命化をも達成できた。又、従来の打出し力で可い場合 は、エジェクターピンヘッド(811)の全長を短くして重量を減じてもエジェクタ ースプリング(82)が強化されているため、同様の打出し力が得られ、前記Ｌ３寸 法を短くでき、締付機の機長の短縮化けに寄与できる。 本考案は上記実施例の構成に限定されることはなく、実用新案登録請求の範囲 に記載の範囲で種々の変形が可能である。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】ボルト締付機の要部を断面で表した正面図であ
る。

【図２】ボルト、ナットに係合前と係合後のボルト締付
機の断面図である。

【図３】ボルト、ナットに係合前と係合後の従来例のボ
ルト締付機の断面図である。

【図４】ボルトチップを破断した状態とナットから引離
した状態の従来例のボルト締付機の断面図である。

【符号の説明】

(６) 遊星歯車機構 (61) 太陽歯車 (71) アウターソケット (72) インナーソケット (８) エジェクター機構 (815) エジェクターピン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に剪断用のチップを具えたトルクコ
   ントロールボルトを締め付けるために、ナットに係合す
   るアウターソケット(71)とチップに係合するインナーソ
   ケット(72)を具え、両ソケットに相反する回転力を出力
   する遊星歯車機構(６)を連繋し、インナーソケット(72)
   内にエジェクターピン(815)を突き入れて、剪断後のチ
   ップを強制排除するエジェクター機構(８)を具えたボル
   ト締付具に於いて、エジェクターピン(815)を飛出し方
   向に付勢するスプリング(82)を収容する空間が遊星歯車
   機構(６)の太陽歯車(61)内に形成されていることを特徴
   とするボルト締付機。