JPH04226842A - ねじ締め装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマガジンを受けるための
ハウジングと、駆動モータと、固着部材をねじ込み軸方
向に案内する回転管とを有し、該ハウジングの口金は正
面の固着部材を制動するため爪構造にされた形式の、任
意の形成面を有する部材、特に角形ナットをねじ山付き
部材にねじ締めする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック材料の固着部材が特
に自動車産業における組立て作業において益々重要にな
っている。このようなプラスチック製固着部材は簡単か
つ迅速に取り付け可能であり、特にクリップ又はケーブ
ル・バインダを用いてケーブルを固定したり、板材を固
着させるのに有用である。特に、固着用にプラスチック
・ナットが植え込みボルトにねじ締めされ、植え込みボ
ルトは植え込みボルト溶接機によってボデーに溶接され
る。次にプラスチック・ナットのねじが植え込みボルト
にねじ締めされる。

【０００３】携帯用ねじ締め装置は米国特許明細書２　
２５６　０１２　号から公知であり、これを使用してマ
ガシン内に蓄蔵された角形ナットが分離され、ボルトに
ねじ締めされる。この公知の構成は２体のハウジングか
ら成っているので、角形ナットを収納する円筒マガジン
を使用することができる。ねじを自動的に回転させる装
置はドイツ公開特許公報第２５　４３　９００　号から
公知であり、この場合はねじは可撓導管を経てねじ締め
装置に供給される。いずれの場合もねじ締めによって挿
入されるねじがドライバと正確に位置合わせされるよう
に、弾力的な供給管を通して放出されるねじをねじ込む
のに必要な位置に確実に保持するようにする位置合わせ
部材（シーカ）を備えている。

【０００４】ねじ込み過程中にユニオンナットを固定す
るためのチャックはドイツ公開特許公報第２６　２１　
９３２　号から公知であり、この装置には正面から回転
ドライブをローディングでき、かつ挿入負荷さを限定で
きるように設計されている。その結果、この公知の構成
は無頭押しねじに角形ナットをねじ込むには適さない。 押しねじをねじ締めするための装置はＰＣＴ出願ＷＯ７
９００６８５　号に開示されており、この場合は個々の
ねじを分離し、移送するための、又、回転運動をねじに
伝達するための爪が設けられている。爪は軸方向移動可
能であり、植え込みボルトと接触すると枢軸運動を行う
。この装置は爪が植え込みボルトを推進し、確動連結に
よって回転運動が植え込みボルトに伝達されるように構
成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み、本発明は
ねじ締め装置にマガジンに蓄蔵された固着部材を最も簡
単に装填でき、これをマガジンから個々に取り出すこと
ができ、かつそのための技術上複雑な機構を利用しない
で正しいねじ込み位置に強制的に位置合わせできるよう
に冒頭に述べた形式のねじ締め装置を構成することを課
題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従ってこの課題
は整列された固着部材を収納するマガジンがハウジング
内のねじ込み軸に移動自在に設けられ、爪構造が自由端
で内向きの爪を有し、他端では回転管と移動自在に噛み
合う吊り上げ機構に関節連結された少なくとも１個のば
ね式アームから成り、アームが固着部材を保持する固体
位置と、後続の固着部材と噛み合う位置との間を強制的
に案内されることによって達成される。

【０００７】

【実施例】図１を参照すると、手動ねじ締め装置でもよ
く、本実施例では自走式手動ねじ締め装置であるねじ締
め装置は中央マガジン４が内部に挿入されるハウジング
４８を備えている。本実施例ではマガジン内に整列され
た六角ナットである角形ナットを推進するため、圧縮ば
ね３５がマガジン管の後部に装着されている。マガジン
は正面部が３個の弾性リップ４ｂから成る鋼管から成っ
ている。ひだ付き接続等によってそれぞれ１個のビード
４ａがリングに押圧され、これがナット１をマガジン内
に固定する。ナットは圧縮ばね３５を用いてマガジンの
基底部によりビード４ａに恒常的に押圧される。これら
のリップはマガジンから個々のナットを取り出すために
ばね復帰可能である。

【０００８】マガジン４の後部は迅速閉鎖構造のハンド
ル４０を有している。この迅速閉鎖構造には２つのスロ
ットが設けられ、マガジン４がロックされると迅速閉鎖
受けの環状溝内にスナップされる曲がりばね線３７が前
記スロットに挿入される。ハンドル４０は更にマガジン
４がハウジング内の一定の回転位置でだけ固定されるよ
うにする回転防止装置も備えている。マガジンは弾性リ
ップ４ｂを除き、その全長にわたって手動ねじ締め装置
内を案内される。

【０００９】マガジン４内のプラスチック製のナットは
最初は分離されるように、すなわちマガジンから取り出
されるように、次にハンドル部材へと供給されるように
ねじ込み軸に対して位置決めされている。このハンドル
部材は１２０°ずつ変位された３個の食違いアーム３か
ら成っている。この食違いはアームがマガジン壁に休止
せずにマガジン内に嵌合できるために必要なものである
。アーム３はピンによって吊り上げ位置へと関節連結さ
れている。アームはヒンジ式に開くことができ、軸方向
移動可能で、各ナットのフランジの背後を掴むことがで
きる構造になっている。軸方向移動は吊り上げぴすとん
１２によって達成される。その目的のため、その運動が
吊り上げピストンと連動している回転管５は回転可能で
あり、アームがヒンジ式に開くことを可能にする斜め面
５ａを有している。これらのアームは連続的に開閉する
ようにヒンジ式に連結されなければならないので、プラ
スチック製ブシュ９が滑り軸受けとしてアーム内に圧着
されている。

【００１０】各アームの正面端にはナットを後述するよ
うに掴むことができる爪３ａの形式のジョーが設けられ
ている。吊り上げシリンダ１４とアーム３が関節連結さ
れている吊り上げヒストン１２から成る吊り上げ機構も
ハンジング内に設けてある。吊り上げピストン１２はナ
ットを分離し、それらをねじ締め位置に配置するため往
復運動を行う。２つのピストン部は２つの部分の中心に
置かれた止め部材とねじ山とによって互いに連結されて
いる。２つのピストン部は更に前記止め部材とねじ山と
によって互いに密封されている。ピストン１２とシリン
ダ１４との密封は０−リング１０，１７によって行われ
、この０−リングは吊り上げピストン内で浮遊するよう
に取り付けてある。

【００１１】吊り上げピストンは吊り上げピストンと回
転管の運動を前述のように連動させる鋼球を受ける横穴
を有している。鋼球は径方向に配置され、回転管の案内
面に載置され、その回転管を回転させる。吊り上げシリ
ンダ１４は圧縮空気がそれを通ってシリンダへと流入し
、個々のナットを締めつけるのに必要なトルクを伝達す
るための２つの横穴を有している。この目的のため、口
金２（図５も参照）がシリンダ・ピンによって吊り上げ
シリンダに固定され、止め部材によって心出しされてい
る。

【００１２】吊り上げピストン１２によって囲まれた回
転管５は吊り上げピストン１２の戻り運動中にアーム３
をヒンジ式に開き、かつアームが後部位置に到達すると
マガジン４内の第１ナットのフランジの背後にアームを
落とすことができるようにする機能を有しいる。そのた
め、回転管５はその正面部にアーム３が上方に滑動する
ための斜め面５ａを有している。回転管５は更にこの部
位に３つのスロットを設け、アーム３がこれらのスロッ
トを通して第１ナットを掴むことができるようにされて
いる。

【００１３】このような掴みが可能であるように回転管
５は回転されなければならない。この目的のため、回転
スリーブの回転運動が吊り上げピストンの運動と連動さ
れる。そのため、回転管５内には吊り上げピストン１２
内に配置された球が走行できる案内トラックが設けてあ
る。吊り上げピストン１２の戻り運動中に、回転管５は
アーム３がスロットに嵌合するまで回転される。吊り上
げピストンが前進すると、アーム３が回転管から押され
、回転管がねじりばね１９によって元の位置まで回転し
て戻るまで、回転管５はこの位置に留まる。

【００１４】回転管は駆動管２０内に回転自在に取り付
けられ、回転管５内に押圧された２個の円筒状ピンによ
って軸方向に位置決めされている。駆動管２０内には円
筒状ピン２１が延在し、回転運動を制限する２つの細長
スロットがある。トルクは圧縮空気式モータ４９から歯
付きベルトを介して滑動ハブに伝動される。一定以下の
ねじ締めトルクでは、滑動ハブはトルクを駆動管２０に
伝達し、これがシリンダ１４に伝動する。シリンダ１４
はトルクを口金２に伝達し、口金はアーム３を確実に保
持し、トルクをねじ締めされるナットに伝達する。

【００１５】滑動ハブは吊り上げシリンダ１４の背後に
配置されている。歯付きベルトを使用した場合は回転方
向は反転しないので、ナット１が右回りねじ山にねじ込
まれるためにはモータ４９は左回転しなければならない
。ナットの全ての用途で同じ締めつけモーメントは必要
ではないので、滑動ハブは所定の範囲でトルクを調整す
る役割を果たす。全体的なサイズを縮小するため、駆動
管２０は滑動ハブと一体に形成され、駆動管が同時にハ
ブとしても利用できるようにされている。滑動ハブは２
個の乗り上げディスク２７を有し、その一つは２つの締
めつけスリーブによって駆動管２０に固定されている。 第２の乗り上げディスクは駆動管２０に径方向に正連結
され、３個の皿ばねワッシャ３３と駆動管２０にねじ止
めされた横切欠き３４を有するナットとによって軸方向
に位置決めされている。

【００１６】２個の乗り上げディスク２７，３２の間に
配置されたベルト車に２個の摩擦ライニングがねじ止め
されている。ベルト車内には滑り軸受３１が圧着され、
この軸受によってベルト車は調整されたトルクに到達し
た後、磨耗なく駆動管２０上を滑動することができる。 伝動されるトルクは横切欠き部を有するナットによる皿
ばねワッシャの初期押さえ力によって調整される。調整
されたトルクが変化しないために、横切欠き部を有する
ナット３４内には径方向回転防止装置が一体に構成され
、この回転防止装置はポリアミド製の各プラグが止めね
じによって駆動管２０のねじ山の横切欠き部を有するナ
ット３４内の２つの横穴内に圧着されるように構成され
ている。

【００１７】口金２はトルクがアーム及びそのヒンジ運
動によってではなく、剛性口金２を介してねじ締めされ
るナットに伝動されるようにアーム３を確実に保持する
目的を持っている。トルクをナット１に伝達できるよう
にアーム３はキーと同じ態様で溝Ｎ内に噛み合い配置さ
れている。吊り上げピストンの戻り運動中にアームがヒ
ンジ式に開くことができるように、溝はスロットＳ内に
延在している。アーム３はローディング工程中、スロッ
ト又は溝（図５参照）内で継続的に案内される。

【００１８】スロットから溝への渡り領域にはナット１
が傾いた際にも確実に正しい位置に押圧されるように入
口斜面が設けてある。アームはナットの六角面がアーム
に休止するまではナットと共に溝内に挿入されることが
できない。口金にはナットの取り出し中にマガジンのリ
ップ４ｂがはね返る３つの溝を設けている。

【００１９】相対運動の蓄積をできるだけ少なくするた
め、吊り上げシリンダ及びマガジンを含む駆動装置全体
もねじ締め工程中に回転する。その結果、吊り上げシリ
ンダに対する圧縮空気の供給は回転密封されなければな
らない。２つのシリンダ室に圧縮空気を供給するための
２つの穴は回転シリンダの壁に設けてある。この目的の
ため、圧縮空気がこれらの穴を通過できるように、弁が
適宜に調整されると圧縮空気が流入する２つの溝がハウ
ジング内の穴の高さに設けてある。

【００２０】図１に示すように、マガジン基底部３０と
マガジンばね３５とによってマガジン・リップ４ｂに対
して押圧された１５個のプラスチック・ナット１が充填
状態のマガジン内に配置されている。マガジン４内には
締めつけスリーブ３９によってマガジン閉鎖部材４２が
固定されている。２つのねじ４１によってハンドル４０
が閉鎖部材の上に固定されている。マガジン４はばね３
７のスナップ力によって迅速閉鎖部材受け３８内に拘束
される。迅速閉鎖部材受け３８に押圧された円筒状ピン
３６はマガジン４が確実に正しい回転位置にあるように
ハンドルのスロット内に嵌合している。

【００２１】ローディング工程を実行するため、すなわ
ちマガジン４から第１の六角ナットを取り出し、それを
ねじ締め位置に移動するための手動ねじ締め装置の種々
の動作段階が図２、図３及び図４に示してある。図１は
ローディング工程の開始時の出口位置を示している。ピ
ストン１２はこの図では最前位置にある。円筒状ピン８
によってアーム３がその上に固定されている吊り上げピ
ストン１２は弁の動作によって前後移動可能である。こ
の段階で、圧縮空気は弁からハウジング４８の各環状溝
へと流れ、シリンダ壁１４の関連する穴を通ってシリン
ダの対応する室に流入する。溝は密封リング１３によっ
て互いに密封されている。シリンダ室は０−リング１０
，１５及び１７によって互いに、又、シリンダ壁に対し
て密封されている。

【００２２】図５に示す吊り上げピストンの戻り運動中
に、アーム３は回転ハブ５に当接する。図２に示すよう
に、アーム３は回転管５の斜め面５ａによって開かれ、
この状態に戻る。回転管５は戻り運動中に吊り上げピス
トン１２内の球によって回転され、回転管５の案内トラ
ック内を走行する。この回転及びアーム３を共に引っ張
る０−リング７によって、アーム３はナットのフランジ
の背後の回転スリーブ５のスロットを通過する。

【００２３】吊り上げピストンは弁の切り換えによって
前方向に移動する。この段階では、図３に示すようにア
ーム３はナットのフランジと共にマガジン・リップ４ｂ
を押圧してこれを開く。アームがマガジン・リップ４ｂ
のビード４ａに対してナットのフランジを押圧すると直
ちにマガジン・リップ４ｂは即座に跳ね返り、ひいては
後続のプラスチック・ナットをブロックする。吊り上げ
ピストン１２が前進を続けると、アームは回転管のスロ
ットに残される。従って、回転管はセッチンクされたば
ね１９によりその元の位置に回転して戻る。吊り上げピ
ストンの最前位置に到達すると（図４参照）、ナットは
ねじ締め位置に来る。

【００２４】ねじ締めを行うために、バルブ（図示せず
）を駆動することにより圧縮式空気モータ４９のトルク
が、滑動ハブ上の歯付きベルト４４と同様に歯付きディ
スク４５と４３により伝達される。滑動ハブの２個の乗
り上げディスク２７，３２は２個の締めつけスリーブ２
６及び・・・によってトルクを歯付きディスク上の摩擦
ライニング２８から駆動管２０に噛み合い式に伝動する
。トルクは駆動管からスペーサ・リング２２を介して２
個の締めつけスリーブ２１を通り、シリンダ壁１４へと
伝達する。口金２は３個のねじ６によってシリンダ壁に
固定される。口金は更にそれによってトルクが伝動され
るシタンダ壁１４に連結されている。ナットは口金に確
実に保持されたアーム３によって植え込みボルト上にね
じ込まれる。

【００２５】本発明の範囲を逸脱することなく説明した
実施例を好適に変更することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明はマガジン内に蓄蔵された特にプ
ラスチック・ナットを植え込みボルトにねじ締めするこ
とができるねじ締め装置を提供するものである。ナット
は自動車産業用の固着部材として使用される。本発明に
従って例えば自動車用の充分な数のプラスチック・ナッ
トを装填したマガジンをねじ締め装置と一体に形成する
ことができる。従って、労働者は各ナットを装置に個々
に装填してから締め付ける必要がなく、締め付け装置を
正規の位置にあてがい、即座に締めつけることができる
。自動車一代当たり一つのマガジンを交換するだけでよ
い。

【００２７】固定装置はビードの形式がスプリット・マ
ガジン内に一体形成されているので、マガジンと必要な
固定装置は極めて簡単に一部品として製造できる。マガ
ジンは更に迅速閉鎖部材を有しているので、極めて迅速
に交換でき、かつ確実に固定できる。ねじ締め軸に対し
てねじ締め装置とマガジンを配設する構成により、工具
にナットを供給する別の部品は不要である。供給装置は
ナットがアームの形式の工具に移送されるのではなく、
アームがマガジンからナットを取り出すように構成され
ている。この取り出し工程用にアームは吊り上げ装置及
び回転管によってナットのフランジの背後に移動される
。アームはこの目的のために開閉するようにされなけれ
ばならない。これは運動が吊り上げピストンの運動と連
動される回転管と、回転管を元の位置に戻すねじりばね
によって可能になる。本発明によるこの連結によって、
ナットを分離するための第２の駆動は不要になり、かつ
、装置の制御と取扱いが簡単になる。

【００２８】本発明に従ってねじ締め装置を駆動するた
めに圧縮空気モータが設けてあるので、異なる種類のエ
ネルギと２つの供給導管は不要になる。動力の伝動中に
騒音なく動作すると共に、動力損がない歯付きベルト駆
動がトルク伝動のために設けてある。滑りクラッチの場
合のように２つの別個の、ひいては別個に取り付けた軸
を使用せずに、滑軸ハブと共に歯付きディスクが駆動管
を滑動するので、トルクの調整は極めて簡単な構造の滑
動ハブを用いて達成できる。トルクはアームが確実に保
持される口金によって加えられる。それによってトルク
を工具軸受によって伝動される必要がないという著しい
利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ねじ締め装置の中心線の横断面図である。

【図２】アームが別の位置にある図１のねじ締め装置の
部分図である。

【図３】アームが別の位置にある図１のねじ締め装置の
部分図である。

【図４】アームが別の位置にある図１のねじ締め装置の
部分図である。

【図５】図１のねじ締め装置の口金の斜視図である。

【符号の説明】

１　　ナット ２　　口金 ３　　アーム ３ａ　　　ジョー ４　　マガジン ４ａ　　　ビード ４ｂ　　　リップ ５　　回転管 ５ａ　　　斜め面 ６　　ねじ ７　　０−リング ８　　ピン ９　　ブシュ １０　　０−リング １２　　吊り上げピストン １３　　密封リング １４　　シリンダ壁 １５　　０−リング １７　　０−リング １９　　ばね ２０　　駆動管 ２１　　締めつけスリーブ ２２　　スペーサ・リング ２６　　締めつけスリーブ ２７　　乗り上げディスク ２８　　摩擦ライニング ３０　　マガジン基底部 ３１　　滑り軸受 ３２　　乗り上げディスク ３３　　皿ばねワッシャ ３４　　ナット ３５　　ばね ３６　　円筒状ピン ３７　　ばね ３８　　閉鎖部材受け ３９　　締めつけスリーブ ４０　　ハンドル ４１　　ねじ ４２　　マガジン閉鎖部材 ４３　　歯付きディスク ４４　　歯付きベルト ４５　　歯付きディスク ４８　　ハウジング ４９　　モータ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マガジンを受けるためのハウジングと
   、駆動モータと、固着部材をねじ込み軸方向に案内する
   回転管とを有し、該ハウジングの口金は正面の固着部材
   を制動するため爪構造にされた形式の、任意の形成面を
   有する部材、特に角形ナットをねじ山付き部材にねじ締
   めする装置において、整列された固着部材１を収納する
   マガジン４が、ハウジング４８内のねじ込み軸に移動自
   在に設けられ、爪構造が、自由端で内向きの爪３ａを有
   し他端では回転管５と移動自在に噛み合う吊り上げ機構
   １２に関節連結された少なくとも１個のばね式アーム３
   から成り、アームが、固着部材１を保持する固定位置と
   後続の固着部材と噛み合う位置との間を強制的に案内さ
   れることを特徴とするねじ締め装置。
2. 【請求項２】　　マガジン４が、出口端の領域にそれぞ
   れの正面の固着部材１用の保持止め４ａと、弾性リップ
   ４ｂにより限定された軸方向溝とを有することを特徴と
   する請求項１記載のねじ締め装置。
3. 【請求項３】　　爪構造が３個のアーム３を有すること
   を特徴とする請求項１記載のねじ締め装置。
4. 【請求項４】　　回転管５の口金方向を向いた部分が、
   円錐状に形成された表面５ａと、個数がアーム３の個数
   と対応する軸方向スロットを有することを特徴とする請
   求項１記載のねじ締め装置。
5. 【請求項５】　　回転管５の移動が、吊り上げ機構１２
   の軸方向運動中に吊り上げ機構の軸方向運動と強制的に
   連動されることを特徴とする請求項１記載のねじ締め装
   置。
6. 【請求項６】　　吊り上げ装置は、内部で軸方向移動自
   在のピストン１２を有する吊り上げシリンダ１４であり
   、さらに回転管５の形成面に、ピストン１２の内周に固
   定され回転管５の回転を可能にする球用の案内トラック
   を設けたことを特徴とする請求項５記載のねじ締め装置
   。
7. 【請求項７】　　各アーム３が、その両端間で角度を有
   することを特徴とする請求項１記載のねじ締め装置。
8. 【請求項８】　　口金が、吊り上げシリンダ１４上に固
   定され、その正面円筒部の領域にはアーム３を噛み合い
   式に案内するための溝を有し、さらに、各溝が対応する
   アーム３を通すための軸方向スロットの内部に延在した
   ことを特徴する請求項１記載のねじ締め装置。
9. 【請求項９】　　口金２の内壁に、マガジン４の弾性リ
   ップ４ｂが内部で伸張可能である溝を設けたことを特徴
   とする請求項８記載のねじ締め装置。
10. 【請求項１０】　　トルクが駆動モータから駆動管を介
    して吊り上げシリンダ１４の壁に伝達され、そこから口
    金２に、さらにアーム３の爪に径方向に伝達され、ひい
    ては固着部材１の形成面に伝達されることを特徴とする
    請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のねじ締め装置
    。
11. 【請求項１１】　　アーム３の爪３ａの軸長が、該爪が
    マガジン４内及び２個の固着部材の間に揺動可能である
    ように選択されたことを特徴とする請求項１乃至請求項
    １０のいずれかに記載のねじ締め装置。
12. 【請求項１２】　　固着部材をねじ締め位置に保持する
    アーム３が、口金２によって相互の方向に径方向に押圧
    されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいず
    れかに記載のねじ締め装置。