JPH04226871A - 空気圧式カラー取付け工具 - 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】本発明はねじ付きピンなどにねじ
付きカラーを取付けるための工具に係わる。また本発明
は標準的な六角ナットなどにも有用であるが、特に米国
特許第　４，２６０，００５号に記載されているような
カラーの取付けに有用である。更に以下に述べるカラー
取付け工具の各部はねじなしカラーの取付けにも使用で
きる。

【０００２】

【従来の技術】高強度の航空宇宙産業部門のファスナに
ナットまたはカラーを迅速に取付けるための自動工具が
ここ数年の間にいくつも開発されている。これらの公知
自動工具ではナットという用語が使用されたりカラーと
いう用語が使用されたりしている。自動工具は多くの場
合空気圧式であり、航空機などに使用される数多くのフ
ァスナを極めて短い組立て時間で据付けることができる
ように手早く操作することができる。

【０００３】このような工具には多様な条件が課せられ
る。即ち、カラーはオペレータの手をわずらわせること
なく素早くボルトに取付けられる位置で自動的に工具に
供給されねばならない。例えば、ファスナの組立ては場
合によっては頭上で、あるいはオペレータの足下で、あ
るいはオペレータの正面で工具を使用して行われるから
、工具はいかなる向きでも使用可能でなければならない
。ねじ付きファスナの場合、ナットが取付けられるまで
はねじ付きファスナまたは“ピン”の回転を阻止するた
め、回転するナットと同軸関係の回転しないキーを設け
ねばならないことが多い。

【０００４】当然のことながら、ある種の作業能率も要
求される。例えば、工具は迅速に作用するだけでなく、
確実に作用してボルトへのナットの締付けを均一にしな
ければならない。１個のナットを取付けてから次のナッ
トを取付けできる状態にするまでの時間を極力短くする
ことが好ましい。エア使用量もできるだけ少なくしなけ
ればならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第　４，２６
０，００５号に開示されているカラーのように、ファス
ナによって連結される工作物に圧着されるフランジを有
するカラーがある。このようなカラーを扱う機構はこの
フランジに適応できるように設計しなければならない。 フランジの形状はカラーの実施態様に応じて異なるから
、自動カラー取付け工具においてはこの点に関してもあ
る程度の適応性が望まれる。

【０００６】上記の特殊カラーの場合、カラーに対する
ドライバは比較的大型となるから、操作機構もこのサイ
ズに適応できねばならない。この種のカラーはその外面
にほぼ三角形のドライバと咬合する３つの突出部を有す
る。所定のクランプ力でカラーをボルトに締付けると、
ドライバが突出部を半径方向に内方へ変形させ、その結
果、カラーの外面が実質的に丸くなる。突出部の変形に
より、カラーの内面も変形してボルト側のやや角ばった
螺条と咬合し、ボルトからのカラー脱落を不可能にする
。突出部の変形は所定の力で起こるから、ファスナによ
って工作物に作用するクランプ負荷も一定となる。

【０００７】カラーの突出部を変形させる必要上、強力
なかつ耐摩耗性のカラードライバが必要である。この種
のドライバは引張り力の作用下に破損し易い比較的脆い
材料である浸炭タングステンカーバイドを原料とするこ
とが多い。そこで、必要な強度を与えるため鋼製の保護
スリーブで囲むことになり、その結果、カラーよりもは
るかに大きく、他種類のファスナには大き過ぎるドライ
バとなる。

【０００８】公知のカラー取付け工具のうちにはフラン
ジ付きカラーをドライバの前方に供給するのにリング状
のカラー補給を利用するものがあり、ドライバの外径が
工具と併用されるカラーのフランジ直径と同サイズに設
定しているから、ドライバはカラー補給を通り抜けるこ
とができる。もしドライバがカラーのフランジよりも大
きければ、カラードライバの通路を避けて移動するよう
に構成した異なるタイプのカラー補給を使用しなければ
ならない。

【０００９】ハック製作所（Ｈｕｃｋ　Ｍａｎｕｆａｃ
ｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏ．）から市販されているスエージ加
工カラーの取付け工具では、カラー補給がカラーピック
アップピンの通路を避けて移動する。この公知工具の場
合、ピンがカラーの孔に進入するように構成されている
。これはポータブルな工具ではなく、常時垂直な向きで
作用するから、カラーはゆるくピンに嵌合する。また、
スエージ据付け式カラーを締付ける際にピンに対してカ
ラーが回転しないから、この操作機構はねじ付きファス
ナの取付けには適さない。

【００１０】ねじ付きファスナに好適な米国特許第　３
，７５０，２５７号に開示されているような自動ナット
ドライバの場合、空気圧シリンダ全体が回転し、漏れが
起こるおそれがあるので好ましくない。

【００１１】自動カラー取付け工具を構成する際には新
しい専用の空気圧部品を製造しなくても標準的な空気圧
レンチ工具で間に合うことが望ましい。これにより、エ
アモータ、ギヤボックスなどを特別に製造する必要がな
くなるから、カラー取付け工具のコストが著しく軽減さ
れる。装置全体を標準的な空気圧式レンチに取付けるだ
けで必要に応じて部品の交換、修理を容易に行うことが
できる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の実施に当っては
、いくつかの特徴を適宜組合わせることによって所要の
カラー取付け工具を得ることができる。例えば、好まし
い実施例としてのカラー取付け工具はボルトに組付ける
ためカラーを送りかつ回転させる手段を含む。カラー補
給アームが前記カラー送り手段の前方のカラー装填位置
と、前記カラー送り手段から遠ざかったカラー補給位置
との間を移動する。カラー補給アームに取付けた可動ゲ
ートはカラー受容空洞を有し、カラー補給アームがカラ
ー補給位置に来ると前記空洞がカラー供給手段の前方に
来る。前記空洞はカラーのフランジに適応するための拡
径中間部分を有する。カラー補給アームがカラー補給位
置に来ると可動ゲートを開き、カラー装填位置に向って
移動するとゲートを閉じる手段をも設ける。

【００１３】本発明の工具は工作物の近くでカラーを回
転させる手段を有すると共に、回転手段内に回転不能シ
ャフトを有する。このシャフトに設けたばねリングがカ
ラー保持具においてカラーを装填し、これを弾性作用下
に保持する。ボルトへの組付けの過程でカラーの回転と
共にばねリングも回転する。回転不能シャフトはボルト
の回転を阻止するためのキーを含む。さらに、ドライバ
がカラーの全長に沿って軸方向に送られるのに順応する
ように回転ドライバ内に前記シャフトを弾性的に偏倚さ
せる手段をも設ける。

【００１４】

【作用】取付け工具の作用態様を説明すると、先ずカラ
ー供給プランジャが引っ込み位置から軸方向に保持具位
置へ移動し、ここでシャフトに設けたばねリングがカラ
ー補給内のカラーの孔に進入する。次いでカラー補給ア
ームが退避してカラーを解放し、カラーはプランジャと
共にさらに送られる。次いでプランジャが工作物に向っ
て第２距離だけ進み、回転ドライバがカラーをボルトに
螺合させる。これと同時に次のカラーが補給位置にある
カラー補給アームに供給される。

【００１５】

【実施例】本発明のすでに述べた特徴及び長所だけでな
く、その他の特徴及び長所も添付図面に沿って以下に述
べる詳細な説明からさらに明らかになるであろう。

【００１６】カラー取付け工具は公知のピストルグリッ
プ型空気圧レンチ１０に取付けられる。工具は空気圧レ
ンチ１０のピストルグリップ及び筐体後部１２と連結す
るハンドガードストラップ１１を介して空気圧レンチ１
０に嵌着され、前記筐体後部１２はギヤボックス及びエ
アモータのチャックに嵌着されている。可撓チューブ１
３が空気圧によってカラーを１個ずつ工具前端のカラー
補給アーム１４に供給する。

【００１７】取付け工具のほぼ全長に沿ってプランジャ
集合体１６が延設されている。図２にはプランジャ集合
体１６を完全引っ込み位置で示した。図１０，図１１及
び図１６でもプランジャ集合体１６を引っ込み位置で略
示してある。プランジャ集合体１６はエアモータのトリ
ガー１８が放離されると引っ込み位置に戻り、取付け工
具が使用されていない時はこの引っ込み位置にあるのが
普通である。

【００１８】図３及び図１２，図１３にはプランジャ集
合体１６を中間のカラー充填位置で示した。図９に長手
方向断面図で示すカラー保持具１７が工作物にカラーが
供給される前にカラー補給アーム１４内のカラーまたは
ナットに進入するのはこの位置においてである。この中
間位置は空気圧レンチのトリガー１８が押圧された直後
一時的に維持される。

【００１９】図４及び図１４，図１５にはプランジャ集
合体１６を繰出し位置で示した。この位置ではプランジ
ャ集合体１６が工具筐体の前端を越えて突出するから、
オペレータはカラー保持具に支持されているカラーを視
認し、組付けるべきボルトの端部に配置することができ
る。トリガー１８を押圧すると、プランジャ集合体１６
はカラー装填位置に一時停止したのちこの繰出し位置へ
移動し、トリガー１８を放すまでこの繰出し位置にとど
まる。

【００２０】プランジャ集合体１６はその長さの大部分
に沿うプランジャチューブ１９を有する。工具の後部に
おいてプランジャチューブ１９はＯリング２２によって
工具筐体にシールされている駆動ピストン２１に固定さ
れている。このプランジャチューブ１９とピストン２１
の集合体は筐体後部に固定されて駆動ピストン２１の六
角孔を貫通する六角シャフト２３によって回転を阻止さ
れる。プランジャチューブ１９の内側は六角シャフト前
端におけるプラグ２４にＯリングによってシールされる
。

【００２１】筐体を通る空気流路２６によってプランジ
ャ集合体駆動ピストン２１の背後のチェンバに圧搾空気
が供給される。なお、この空気流路は実際には長手方向
断面図の軸方向平面内に存在しないから、略示するにと
どめた。実際にはこの図面の平面よりも前方に空気流路
があり、図面の平面よりも後方にも駆動ピストンの前方
に圧搾空気を導入するため筐体内に（図示しない）別の
空気流路を設ける。このような空気流路を図１０に略示
したが、当業者なら所要の場所に配設することは容易で
ある。

【００２２】なお、細い可撓プランジャチューブ１９か
ら成る空気流路も設けられているのであるが、図面が複
雑になるのを回避するため断面図からは省いてある。流
路を実際の通りに詳しく図示することは本発明の理解に
必要ではなく、本発明の実施と利用に有用な機械的構成
を判り難くするだけである。

【００２３】（図９にも詳細に図示した）カラー保持具
１７はプランジャチューブ１９の端部を越えて突出して
いる。六角キー２７がプランジャチューブ１９の端部に
螺入されている保持リング２８の六角孔を貫通し、プラ
ンジャチューブのねじは左ねじで工具が使用中にゆるま
ないようになっている。キーの端部はプランジャチュー
ブ１９内を軸方向に摺動自在な可動プラグ２９と係合す
る。保持リング２８はプランジャチューブ１９内にプラ
グ２９を保持する。プラグ２９は長いコイルばね３１に
よってプランジャチューブ前端に押し付けられている。 更にまた六角孔を有する段付きシャフト３２がキー２７
の他端と嵌合している。カラー保持用ばねリング３３が
段付きシャフト３２周りの周溝に嵌入している。

【００２４】ばねリング３３はほぼたる形を呈し、カラ
ー孔への進入を容易にする。ばねリング３３の外径はカ
ラーの内側ねじ山における直径よりもやや大きいから、
ばねリング３３がカラー内に進入すると圧縮され、ねじ
山に沿ってカラー孔と摩擦係合する。カラーによるばね
リング３３の圧縮度及びばねリング内側と段付きシャフ
ト３２の溝との間の間隙は標準的カラーによって完全に
圧縮されても段付きシャフト３２とリング３３の間に間
隙が残って段付きシャフト３２に対するばねリング３３
の回転を可能にするのに充分である。

【００２５】一実施例においては、ばねリング３３とね
じ山との間に１０番ナットを把持するのに適当な摩擦接
触を得るため、ばねリング３３の外径を４．２ｍｍ　、
壁厚を０．１８ｍｍ、長さを３ｍｍ、ばねリング３３の
全長の１／４に亘って案内角を１５°に設定する。ばね
リング３３はその一方の側にリング軸線に対して約１５
°の角度を形成する幅が約１／２ｍｍのスロットを有す
る。ばねリング３３と段付きシャフト３２の間の半径方
向間隙を約０．２ｍｍ　に設定することにより、ナット
に挿入されてもばねリング３３は回転自在となる。ナッ
トのサイズに応じて適当に寸法設定すればよい。

【００２６】このようなばねリング３３の構成はピン周
りにスウェイジ据付けされるねじなしカラーの保持にも
利用できる。この場合、支持シャフト中心の六角キーは
不要である。反対端のヘッドによって回転を阻止される
ねじ付きピンと工具を併用する場合にも六角キーを省く
ことができる。カラー保持具１７は本発明の自動工具ほ
ど複雑ではないカラーの固定手段にも併用できる。

【００２７】上述した通り、プランジャチューブ１９内
のプラグ２９はコイルばね３１によってチューブ前端に
向ってばね偏倚させられ、前記コイルばね３１の他端は
工具筐体に対して固定されたプラグ２４と当接する。こ
のばねはプランジャ集合体１６が引っ込み位置にある時
のばね力が約４．５　乃至５ｋｇとなるように設計され
ている。即ち、プランジャ集合体１６が引っ込み位置か
らカラー装填位置へ移動するのに伴なって約４．５　乃
至５ｋｇの力がリングをカラーに押入し、これによって
カラーがばねリング３３周りに確実に固定される。

【００２８】プランジャ集合体１６が完全に繰出した位
置に来ると、カラー保持具１７を前方へ偏倚させるばね
力は約１／２乃至１ｋｇに低下する。ばね力が弱くなっ
ているからカラーをボルト周りに配置し、カラーに向っ
てカラードライバリング３６を送るのが容易になる。

【００２９】カラードライバは浸炭タングステンカーバ
イド製のドライバリング３６を、プランジャチューブ１
９の一部を囲む鋼製カラードライバスリーブ３７の前端
にプレスばめしたものである。タングステンカーバイド
製ドライバリングの内側は米国特許第　４，２６０，０
０５号に開示されているようなほぼ三角形の形状を有す
る。カーバイド製ドライバリング３６はカラー保持具１
７の段付きシャフト３２をプランジャ集合体１６の端部
内側に保持する機能をも果す。

【００３０】ドライバスリーブ３７の他端は被駆動歯車
３８の端部に螺入される。被駆動歯車は玉軸受３９によ
ってプランジャチューブ１９に取付けられる。玉軸受は
スナップリングによって被駆動歯車及びプランジャチュ
ーブ１９に固定される。従って、プランジャチューブ１
９に対するドライバスリーブ３７の軸方向位置が固定さ
れ、カラー取付け工具筐体に対して回転不能なプランジ
ャチューブ１９の周りでドライバスリーブ３７は回転自
在である。取付け工具前端の軸受スリーブ４１がドライ
バスリーブ３７の他端を支持する。

【００３１】玉軸受３９のドライバスリーブ３７とは反
対の側にボビン４２があり、これを貫通してプランジャ
チューブ１９が摺動自在である。ボビン４２の前端は筐
体の孔を貫通するから、玉軸受をプランジャチューブに
固定するスナップリングと当接することができる。ボビ
ンはこの方向に他端に設けた強力（１０ｋｇ）コイルば
ね４３によって偏倚させられる。このばねの端部はボビ
ンの一対の肩部４４のうちの後方肩部と当接する。前方
肩部４４は筐体の孔よりも大きく、ボビン４２の並進を
制限する。

【００３２】筐体内の長手方向シャフト４６が管状遊び
歯車４７をスリーブ軸受４８に支持する。この遊び歯車
４７は長手方向に歯車の歯の形態を呈するスプラインを
有するシャフトの周りに細長いチューブの形態を呈する
。遊び歯車４７はカラードライバスリーブ３７を駆動す
る被駆動歯車３８と咬合する。遊び歯車４７はシャフト
５１周りの駆動歯車４９とも咬合する。駆動歯車４９は
空気圧レンチ１０のチャックに嵌入した六角スタッド５
２によって駆動される。従って、空気圧レンチ１０のエ
アモータが作動すると駆動歯車４９が回転し、駆動歯車
４９が遊び歯車４７及び被駆動歯車３８を回転させる。 被駆動歯車３８はカラードライバスリーブ３７と連動関
係にあるからカラードライバリング３６を回転させる。

【００３３】空気圧レンチ１０のトリガー１８を押圧す
ると、取付け工具の長さの大部分にわたって延設されて
いる細長いシフトロッド５３が移動する。シフトロッド
５３に設けた一対のタブ５４は空気弁ＡＢのスプール５
６にまたがる。従って、空気圧レンチ１０のトリガー１
８を押圧または解放すると空気弁ＡＢのスプール５６が
長手方向にシフトする。

【００３４】取付け工具は第２のシャトル操作用空気弁
Ｃをも含む。シフトロッド５３と平行なシフトロッド５
９の両端に１個ずつ設けた一対のタブ５８が第２弁Ｃの
スプール５７にまたがる。シフトロッドの下向きタブ５
８とは反対の側において一対のタブ６１が互いに間隔を
保つ。

【００３５】筐体内のピボット６３には（図３ではやや
傾斜した１本の線で略示してある）ほぼＨ字形のロッカ
ー６２を取付ける。このロッカーはピボット６３におい
てＨ字の横棒を中心に枢動する。Ｈ字の両脚の上端は肩
部４４の間でボビン４２にまたがる。Ｈ字形ロッカーの
両脚の下端は空気弁Ｃにまたがるシフトロッド５９の直
立タブ６１間に位置する。

【００３６】後述するように、カラー取付け工具の動作
中、ボビン４２は図２に示す後方位置と図３及び図４に
示す前方位置との間を並進する。このようなシフトに伴
なってロッカー６２がその横棒ピボット６３を中心に枢
動し、反対端の脚が後方タブ６１に当接して空気弁Ｃの
スプール５７を図３及び図４に示すようにシフトさせる
。ある程度の“遊び”を経た後にボビン４２の行程終端
においてのみ空気弁Ｃのスプール５７をシフトさせるよ
うに両タブ６１間に充分なスペースを残す。

【００３７】上述した通り、プランジャが引っ込み位置
に来るごとに個々のカラーがプランジャ集合体の前方に
供給される。カラー補給アーム及びその操作機構を図５
乃至図８に示した。図５及び図６はカラー補給アームが
それぞれカラー装填位置及びカラー補給位置を占めた状
態で取付け工具の前端から見たカラー補給アームを示す
。図７はカラー補給アームの側面図である。

【００３８】図８はカラー補給アーム操作機構を示す筐
体前端内側の簡略化した横断面図である。長手方向断面
図の平面内に操作機構を図示すると混乱を来たすおそれ
があるので図２乃至図４の長手方向断面図には図８に対
応する構造を図示しなかった。ただし、枢動軸６６の場
所だけを示した。

【００３９】カラー補給アームは枢動軸６６に固定され
たカラー補給アーム６７を有する。一対の同様のゲート
部材６８を一対のピボットピン６９によってカラー補給
アームに取付ける。ゲート部材６８をカラー補給アーム
に組付けたら、これに穿孔してフランジのあるカラーを
一時的に保持するための拡径中間部分を有するカラー受
容空洞７１を形成する。ゲート部材６８は一対のコイル
ばね７２によって図５及び図７に示す閉鎖位置に向って
偏倚させられる。カラー補給アームが図５に示すカラー
装填位置に来ると、カラー受容空洞７１がプランジャ集
合体１６の端部におけるカラー保持具１７と整列する。

【００４０】筐体内のカラー補給アーム枢動軸６６にカ
ラー補給アームロッカー７３（図８）を固定する。カラ
ー補給アームロッカー７３の一端はカラー補給アーム作
動ピストン７６のシャフト７４に連結し、他端はばね付
勢空気弁Ｄのスプール７７に連結する。カラー補給アー
ム作動ピストン７６の上方に空気圧が加えられると、カ
ラー補給アームが図８に示すように下降してカラー補給
アームを図６に示すカラー補給位置に向って傾けると共
に、行程の終端においてばね付勢空気弁Ｄのスプールを
シフトさせる。

【００４１】カラー補給位置において、カラー補給アー
ムが制止突縁７８と当接してカラー受容空洞を、（図示
しない）ホッパから空気圧によって個々のカラーを供給
するカラー供給孔７９と整列させる。制止突縁７８は各
ゲート部材６８の後部の突出カム面８１とも衝合する。 その結果、図６に示すようにコイルばね７２の偏倚作用
に抗してゲート部材６８が開放位置に移動させられる。 これによりカラー供給孔７９からカラーが進入できるよ
うにカラー受容空洞７１が開放される。

【００４２】図１０乃至図１６はカラー取付け工具の動
作を略示する。一般的には、略図中の各部分の物理的な
場所は取付け工具自体における物理的場所と正確に対応
しないが、問題がない場合には同じ部分を指示するのに
同じ参照番号を使用した。図面を理解し易くするため簡
略図の作成するに当ってほかにも自由な選択を採用した
。例えば、これらの簡略図においてはカラー補給アーム
作動ピストン７６及びカラー補給アーム１４をあたかも
直接連動して空気弁Ｄを作動させるかのように示した。 実際の機構では、図８に関連して上述したように、この
機能を行わせるためにロッカー及びシャフトリンケージ
が使用される。

【００４３】図１０乃至図１６における太い線は各種の
空気弁と操作ピストン間の空気流路を示す。所与の動作
段階において供給源８２から圧搾空気をチャージされる
空気流路を示すのに太い実線を用いた。所与の動作段階
においてそれぞれの空気弁を介して通気状態となり、従
って、大きい空気圧が存在しない空気流路を示すのに太
い破線を用いた。

【００４４】図１０は工具に空気圧が加わっているがト
リガー１８が解放されているカラー取付け工具の初期位
置を示す。この状態ではプランジャ集合体１６のピスト
ン２１の前方に空気圧が加わり、プランジャ集合体１６
を引っ込み位置に維持する。同様に、カラー補給アーム
作動ピストン７６の下方にも空気圧が加わってカラー補
給アーム１４を、カラー８３がカラー保持具１７と整列
するカラー装填位置に維持する。

【００４５】図２からも明らかなように、プランジャ集
合体１６が引っ込み位置に来るとボビン４２の前端は被
駆動歯車３８の軸受用スナップリングと衝合し、ボビン
４２を後方へ押してばね４３を圧縮する。

【００４６】図１１に示すようにトリガー１８を押圧す
ると（図１０乃至図１６には図示しない）空気圧レンチ
のエアモータが回転を始めてプランジャ集合体１６のカ
ラードライバスリーブ３７を回転させる。これと同時に
空気弁ＡＢのスプールがシフトロッド５３によってシフ
トさせられる。その結果、ピストン２１の前方及びピス
トン７６の下方から空気圧が逃げ、これら両ピストンの
どちら側にも空気圧が存在しなくなる。

【００４７】図１２に示すように、強力なばね４３がボ
ビン４２を工具の前端に向って移動させる。ボビン４２
の前端が被駆動歯車３８を工具の前端に向ってシフトさ
せ、これはプランジャチューブ１９に固定されているか
ら、プランジャ集合体１６全体が前進することになる。 この動作が可能なのはピストン２１を挟んで空気圧差が
全くないからである。プランジャ集合体１６はボビン４
２の前方肩部４４が筐体と衝合する（図３）まで前進す
る。

【００４８】プランジャ集合体１６のこの移動に伴なっ
てカラー保持具１７がカラー８３に挿入される。また、
ボビン４２の移動に伴なってＨ字形ロッカー６２が枢動
する。タブ６１間のから遊動が終ると空気弁Ｃのスプー
ル５７がシフトする。このシフトはプランジャ集合体１
６が図３に示すカラー装填位置に来るカラー装填行程の
終りに起こる。空気弁Ｃのスプール５７がシフトすると
ピストン７６の上方に空気圧が加わる。

【００４９】ピストン７６の上方に作用する空気圧がピ
ストン７６を図１３に示すようにシフトさせ、その結果
、カラー補給アーム１４全体がカラー装填位置からカラ
ー補給位置に向って移動する。ゲート部材６８が開放方
向に枢動してカラー補給アームからカラーを解放する。 カラー８３はカラー保持具１７に保持されたままである
。カラー補給アーム１４の枢動に伴なってカラー受容空
洞７１がカラー供給孔７９と整列し、カラー受容ゲート
部材６８が開放する。カラー補給アームのシフトに伴な
い、行程の終りに空気弁Ｄのスプールもシフトする。そ
の結果、ピストン２１の背後に空気圧が加わると共に、
（図示しない）空気圧式カラーフィーダにも空気圧信号
８４が送られる。

【００５０】カラーフィーダに送られた信号に呼応して
、図１４に示すようにカラー供給孔７９からカラー補給
アーム１４へ第２のカラー８６が空気圧で送入される。 これと同時にピストン２１の背後に作用する空気圧はプ
ランジャ集合体１６全体を図４及び図１４に示すように
工具前端に向って移動させる。ボビン４２は前方肩部４
４が筐体と衝合して駐止されるが、被駆動歯車３８はプ
ランジャ集合体１６の残り部分と共に前方へ押動される
。

【００５１】図４から明らかなように、被駆動歯車３８
は細長い遊び歯車４７と咬合したまま前進し、遊び歯車
４７は駆動歯車４９を介してエアモータによって回転さ
せられる。従って、プランジャ集合体１６の全行程を通
してカラードライバスリーブ３７は回転を続ける。

【００５２】繰出したプランジャ集合体１６の端部から
ボルトへカラー８３が移され、前方へ押される。その結
果、カラー保持具１７が相対的に後退し、カラードライ
バリング３６がカラーにかぶさってカラーをボルトに締
付ける。

【００５３】オペレータはカラー８３をボルトに締付け
たら、トリガーを放す。トリガー１８を放すと空気弁Ａ
Ｂが図１５に示すようにシフトする。その結果、ピスト
ン２１の前方及びピストン７６の下方に空気圧が作用し
、ピストン２１の背後から空気圧が逃げる。ピストン７
６はその両側に与圧空気が存在するから静止したままで
ある。

【００５４】ピストン２１前方の空気圧がプランジャ集
合体を図１６に示すように引っ込み位置に向って移動さ
せる。この位置に達すると、Ｈ字形ロッカーと咬合して
いるタブ６１が弁Ｃのスプールをシフトさせることによ
りピストン７６の上方のチェンバを通気する。

【００５５】これにより工具は図１０に示す初期位置に
戻る。カラー補給アーム１４がカラー装填位置にシフト
してカラー保持具１７の前方に第２のカラーを供給する
。カラー補給アーム１４の初期移動はまた空気弁Ｄのス
プールをシフトさせ、空気圧式カラーフィーダの空気圧
信号８４を排気に切替える。この時点で動作は新しいサ
イクルに入ることになる。

【００５６】以上に述べた動作を要約すれば次の通りで
ある。オペレータがトリガー１８を押圧すると、プラン
ジャ集合体１６が図２に示す引っ込み位置から図３に示
すカラー装填位置まで前進する。プランジャ集合体１６
がカラー装填位置まで前進してカラー保持具１７がカラ
ーに進入すると、カラー補給アーム１４が通路から一方
の側へ退避し、プランジャ集合体１６がさらに繰出すこ
とができる状態となる。空気弁でカラー補給アーム１４
が完全退避する間暫時停止させたのち、プランジャ集合
体１６は図４に示すように工具端から数ｃｍ突出した繰
出し位置へ進む。その間カラードライバスリーブ３７は
約３００ｒｐｍの速度で回転している。

【００５７】この時点では工具の前方に視認できるカラ
ーをボルトと整列させたら、工具を前方へ押し付ける。 ボルトに加えた押圧力でカラー保持具がプランジャチュ
ーブ１９内に押し込まれ、カラードライバリング３６が
カラーの外側にかぶさってカラーを回し、ボルトに締付
ける。締付けが終ったら、オペレータはトリガー１８を
放し、プランジャ集合体１６は工具内に引っ込む。カラ
ー補給アーム１４は直ちに次のカラーをプランジャ集合
体の前方に供給する。

【００５８】以上、自動カラー取付け具の一実施例を図
面に従って説明したが、当業者なら多様な変更を試みる
ことができるであろう。このような変更実施態様の１例
を図１０乃至図１６の簡略図に示唆した。即ち、カラー
補給アーム及びそのアクチュエータピストンが一緒に長
手方向に移動し、行程の終りに空気弁Ｄを作動させる。 このような構造は好ましい実施例として述べたシャフト
、ロッカー及びカラー補給アームの代りに使用すること
ができる。カラー補給アームはウォームやクランクによ
って駆動してもよい。

【００５９】空気圧式工具に関して説明したが、電動ア
クチュエータ素子を使用することも可能である。カラー
の寸法に応じて変更を加え得ることも当然であり、カラ
ー保持具及びカラードライバの寸法変更だけで容易に対
応できる。

【００６０】空気圧によるカラー補給アームへのカラー
供給を、工具に取付けたマガジンからのカラー供給に変
更することも可能である。このような変更は頭書した特
許請求の範囲内に含まれるから、本発明は上述した実施
例とは異なる態様で実施してもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係わるカラ
ー取付け工具は工具筐体の前方にカラー保持具が繰出す
のでカラーとボルトとの整合が容易に視認できる。一方
、引っ込み位置では自動的にカラーが補給されるので毎
回カラーを装填するためにオペレータの手をわずらわせ
る必要がない。従って、いずれの向きに対しても連続作
業が可能であるうえ作業工程の時間が短縮でき作業能率
が向上する。また、相手ボルトの回り止めキーを備えて
いるので、特にボルトの工作物据え付け時にボルトに対
して回り止め加工を施す必要はなくなる。更に、カラー
ドライバの回転駆動機構は標準品の空気圧レンチによっ
ており、本発明に係わるカラー取付け工具の空気圧の回
路中に回転部分を含んでいないので構造的に無理がなく
空気圧に対するシールが確実に行われるため空気洩れに
対して耐久力があり、空気圧レンチも標準品が使用でき
るのでカラーの締め付け力の均一化や保守管理が容易で
あり、工具コストも軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる自動カラー取付け工具の外観側
面図である。

【図２】本発明に係わる自動カラー取付け工具が引っ込
み位置にあるときの縦断面図である。

【図３】本発明に係わる自動カラー取付け工具がカラー
装填位置にあるときの縦断面図である。

【図４】本発明に係わる自動カラー取付け工具が繰出し
位置にあるときの縦断面図である。

【図５】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラー
補給アームをカラー装填位置において前方正面から見た
図である。

【図６】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラー
補給アームがカラー補給位置にあるときを図５同様に前
方正面から見たカラー補給アームの断面図である。

【図７】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラー
補給アームの側面図である。

【図８】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラー
補給アームを作動するピストンの詳細部分説明図である
。

【図９】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラー
保持具の拡大縦断面図である。

【図１０】本発明に係わる自動カラー取付け工具が一連
のカラー取付け作業を行うときの動作前もしくは動作後
において、トリガーが解放されているときの空気流路と
可動部品の相対位置を示す簡略図である。

【図１１】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、トリガーを押圧したときの空気
流路と可動部品の相対位置を示す簡略図である。

【図１２】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、カラー保持具がカラーを装填し
たときの空気流路と可動部品の相対位置を示す簡略図で
ある。

【図１３】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、カラー補給アームがカラー装填
位置からカラー補給位置へ退避したときの空気流路と可
動部品の相対位置を示す簡略図である。

【図１４】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、カラー保持具が繰出し位置にあ
り、カラー補給アームにカラーが補給されたときの空気
流路と可動部品の相対位置を示す簡略図である。

【図１５】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、カラーの取付けが終了しトリガ
ーを放したときの空気流路と可動部品の相対位置を示す
簡略図である。

【図１６】本発明に係わる自動カラー取付け工具のカラ
ー取付け作業において、トリガーが放されて、カラー補
給アームがカラー補給位置へ退避したままカラー保持具
が引っ込み位置に後退したときの空気流路と可動部品の
相対位置を示す簡略図である。

【符号の説明】

１０　　空気圧レンチ １４　　カラー補給アーム １６　　プランジャ集合体 １７　　カラー保持具 １８　　トリガー １９　　プランジャチューブ ２１　　ピストン ３６　　ドライバリング ３７　　ドライバスリーブ ３８　　被駆動歯車 ４７　　遊び歯車 ４９　　駆動歯車

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　筐体と、筐体後部に近い引っ込み位置
   からカラー装填位置を通って、筐体正面から突出して工
   作物にカラーを供給する繰出し位置に進むように筐体に
   取付けたプランジャ集合体と、カラーをプランジャ集合
   体の端部に固定すると共にカラーの回転を可能にするた
   めプランジャ集合体に設けた手段と、プランジャ集合体
   の端部に固定されたカラーを工作物側のボルトに締付け
   るためプランジャ集合体の一部を回転させる手段と、プ
   ランジャ集合体がカラー装填位置に達するまでにプラン
   ジャ集合体の前方にカラーを供給し、プランジャ集合体
   がカラー装填位置を通過するまではカラー装填位置から
   退避するカラー補給手段から成ることを特徴とするカラ
   ー取付け工具。
2. 【請求項２】　　プランジャ集合体がプランジャ集合体
   の回転可能部分と同軸関係に固定されてボルトの回転を
   阻止する手段をも含むことを特徴とする請求項１記載の
   カラー取付け工具。
3. 【請求項３】　　プランジャ集合体が引っ込み位置から
   カラー装填位置へプランジャ集合体を送るばね付勢手段
   と、カラー装填位置から繰出し位置へプランジャ集合体
   を送る空気圧手段とを含むことを特徴とする請求項１記
   載のカラー取付け工具。
4. 【請求項４】　　プランジャ集合体を送るためのばね付
   勢手段がプランジャチューブの周りに並進自在に設けた
   ボビンと、ボビンをプランジャチューブ前端に向って偏
   倚させるばねと、ボビン前端と係合するプランジャチュ
   ーブ拡径部と、筐体内におけるボビンの並進範囲を制限
   する手段を含むことを特徴とする請求項３記載のカラー
   取付け工具。
5. 【請求項５】　　プランジャ集合体をカラー装填位置か
   ら繰出し位置に向って送るためのガス圧を流入させる空
   気弁と、ボビンのストロークが終ると同時に空気弁を移
   動させるボビン及び空気弁間に遊隙連接をも含むことを
   特徴とする請求項４記載のカラー取付け工具。
6. 【請求項６】　　プランジャ集合体がボルトの回転を阻
   止するためプランジャ集合体の回転可能部分と同軸関係
   に固定された手段をも含むことを特徴とする請求項４記
   載のカラー取付け工具。
7. 【請求項７】　　プランジャ集合体を送るための空気圧
   手段が筐体の円筒形空洞内のピストンと、ピストンの回
   転を阻止する手段とを含むことを特徴とする請求項３記
   載のカラー取付け工具。
8. 【請求項８】　　プランジャ集合体が互いに同軸関係に
   ある構成部分として、筐体に対して回転できないように
   固定されたプランジャチューブと、プランジャチューブ
   の前方に設けられプランジャチューブ内で軸方向に並進
   自在に案内されるカラー保持具と、カラー保持具周りに
   回転自在にカラーを支持する手段と、プランジャチュー
   ブ周りに回転自在なカラードライバスリーブと、カラー
   ドライバスリーブを回転させる手段を含むことを特徴と
   する請求項１記載のカラー取付け工具。
9. 【請求項９】　　カラードライバスリーブを回転させる
   手段が、カラードライバスリーブに固定された被駆動歯
   車と、筐体内に取付けた駆動歯車と、駆動歯車を回転さ
   せる手段と、プランジャ集合体の位置に関係なく被駆動
   歯車を回転させるため駆動歯車と被駆動歯車の間に設け
   た細長い遊び歯車を含むことを特徴とする請求項８記載
   のカラー取付け工具。
10. 【請求項１０】　　カラー補給部材がカラー補給アーム
    と、プランジャ集合体の前方のカラー装填位置とプラン
    ジャ集合体の前方から退避した補給位置との間でカラー
    補給アームを枢動させる手段と、カラー補給アームに設
    けたカラー補給位置とカラー装填位置との間で枢動する
    過程で一時的にカラーを保持する手段を含むことを特徴
    とする請求項１記載のカラー取付け工具。
11. 【請求項１１】　　カラーを一時的に保持する手段がカ
    ラー補給アームに枢動自在に取付けた第１ゲート部材と
    、第１ゲート部材に近い位置でカラー補給アームに枢動
    自在に取付けた第２ゲート部材と、両ゲート部材間のカ
    ラー受容空洞を含むことを特徴とする請求項１０記載の
    カラー取付け工具。
12. 【請求項１２】　　カラー受容空洞がカラーのフランジ
    に適応するための拡径中間部分を有することを特徴とす
    る請求項１１記載のカラー取付け工具。
13. 【請求項１３】　　カラーを一時的に保持する手段がカ
    ラー受容空洞内のカラーを囲む閉鎖位置に向って両ゲー
    ト部材を偏倚させる手段と、カラー補給アームが補給位
    置に来るとカラー受容空洞を開放するカム手段とをも含
    むことを特徴とする請求項１１記載のカラー取付け工具
    。
14. 【請求項１４】　　軸方向に移動自在なカラー供給プラ
    ンジャ集合体と、プランジャ集合体の軸と交差する方向
    に移動自在なカラー補給アームと、カラー供給プランジ
    ャ集合体の前方にカラーの孔が来るようにカラー補給ア
    ームを送る手段と、カラー補給アーム上のカラーの孔に
    進入するに充分な第１距離だけカラー供給プランジャ集
    合体を送る手段と、カラー供給プランジャ集合体がカラ
    ーの孔に進入するのに充分な距離だけ送られるとカラー
    補給アームを退避させることにより、カラー供給プラン
    ジャ集合体に装填したカラーを解放する手段と、カラー
    補給アームがカラー供給プランジャ集合体の通路から退
    避するとカラー供給プランジャ集合体及びカラーを工作
    物に向って第２距離だけ送る手段と、カラー供給プラン
    ジャ集合体の一部を回転させてカラーをボルトに螺合さ
    せる手段と、カラーがボルトに螺合されたらカラー供給
    プランジャ集合体をカラー補給アームの通路より後へ引
    っ込ませる手段から成ることを特徴とするカラー取付け
    工具。
15. 【請求項１５】　　カラー補給アームが補給位置に来る
    と次のカラーをカラー補給アームに送る手段をも含むこ
    とを特徴とする請求項１４記載のカラー取付け工具。
16. 【請求項１６】　　カラー供給プランジャ集合体を第１
    距離だけ送る手段がばねであることを特徴とする請求項
    １４記載のカラー取付け工具。
17. 【請求項１７】　　カラー供給プランジャ集合体を第２
    距離だけ送る手段が空気圧式供給プランジャピストンを
    含むことを特徴とする請求項１４記載のカラー取付け工
    具。
18. 【請求項１８】　　カラー供給プランジャ集合体を第２
    距離だけ送る手段がカラー補給アームの位置に連動して
    カラー供給プランジャピストンに空気圧を加える手段を
    も含むことを特徴とする請求項１７記載のカラー取付け
    工具。
19. 【請求項１９】　　カラー補給アームを後退させる手段
    がカラー補給アーム作動ピストンと、カラー供給プラン
    ジャ集合体の少なくとも端部がカラー補給アームに保持
    されたカラーの孔内位置に達するとカラー供給プランジ
    ャ集合体の位置に連動してカラー供給アーム作動ピスト
    ンに空気圧を加える手段から成ることを特徴とする請求
    項１４記載のカラー取付け工具。
20. 【請求項２０】　　カラーを送りかつ回転させる手段と
    、前記カラーを送る手段の前方にカラーを配置するカラ
    ー補給手段を含み、前記カラー補給手段がカラー送り手
    段の前方のカラー装填位置とカラー送り手段の前方から
    外れたカラー補給位置との間で移動自在なカラー補給ア
    ームと、カラー補給アームに取付けられ、カラー補給ア
    ームがカラー装填位置に来るとカラー送り手段と整列す
    るカラー受容空洞を含む可動ゲートと、カラー補給アー
    ムがカラー補給位置に来ると可動ゲートを開放し、カラ
    ー補給アームがカラー装填位置に向って移動すると可動
    ゲートを閉鎖する手段から成ることを特徴とするカラー
    取付け工具。
21. 【請求項２１】　　カラー受容空洞がカラーのフランジ
    に適応するための拡径中間部分を有することを特徴とす
    る請求項２０記載のカラー取付け工具。
22. 【請求項２２】　　カラー送り手段がカラー補給手段を
    越えて進む前にカラー補給アームをカラー装填位置から
    カラー補給位置に向って移動させる手段をも含むことを
    特徴とする請求項２０記載のカラー取付け工具。
23. 【請求項２３】　　可動ゲートがカラー補給アームに枢
    動自在に取付けられた第１ゲート部材と、第１ゲート部
    材に近い位置でカラー補給アームに枢動自在に取付けら
    れた第２ゲート部材と、各ゲート部材の空洞の一部がカ
    ラー補給アームの空洞の一部と共にカラー受容空洞を形
    成することと、各ゲート部材を閉鎖位置に向って偏倚さ
    せる手段と、カラー補給アームがカラー受取り位置に来
    るとゲート部材を開放位置に向って枢動させるべく各ゲ
    ート部材に設けたカム面から成ることを特徴とする請求
    項２０記載のカラー取付け工具。
24. 【請求項２４】　　カラー送り手段の軸線と平行な軸線
    を中心に枢動してカラー補給アームをカラー装填位置と
    カラー補給位置との間で揺動させるようにカラー補給ア
    ームを支持するカラー補給アーム枢動軸を含むことを特
    徴とする請求項２０記載のカラー取付け工具。
25. 【請求項２５】　　ボルトの回転を阻止するキー状端部
    を有する回転不能なシャフトと、シャフト周りをこれと
    同軸で回転自在にカラーを弾性下に保持するカラー保持
    手段と、カラー周りに嵌着してカラーを回転させる回転
    駆動手段と、カラーを装填してカラーを工作物に向って
    送るためにカラー保持手段を移送する手段と、前記回転
    駆動手段をカラーの長さに沿って軸方向に適宜に進めら
    れるようにシャフトを駆動手段内に弾性的に取付ける手
    段から成ることを特徴とするカラー取付け工具。
26. 【請求項２６】　　回転駆動手段の前進手段が自転しな
    いことを特徴とする請求項２５記載のカラー取付け工具
    。
27. 【請求項２７】　　シャフトを弾性的に取付ける手段が
    、シャフトがカラーを装填する位置ではシャフトに比較
    的大きい軸方向偏倚力を加え、シャフトがボルトと咬合
    する繰出し位置ではシャフトに比較的小さい軸方向偏倚
    力を加える手段を含むことを特徴とする請求項２５記載
    のカラー取付け工具。
28. 【請求項２８】　　筐体と、筐体内に取付けられ、筐体
    後部に近い引っ込み位置からカラー装填位置に進み、こ
    のカラー装填位置において一時的にカラーを保持し、次
    いで筐体の前端から突出する繰出し位置へ進んでカラー
    を工作物に供給するプランジャ集合体と、カラーをプラ
    ンジャ集合体端部に保持するためプランジャ集合体に設
    けた手段と、プランジャ集合体がカラー装填位置に達す
    るまでにプランジャ集合体の前方にカラーを補給し、プ
    ランジャ集合体がカラー装填位置を通過する前にカラー
    装填位置から退避するカラー補給手段から成ることを特
    徴とするカラー取付け工具。
29. 【請求項２９】　　カラー補給部材がカラー補給アーム
    と、カラー補給アームをプランジャ集合体の前方のカラ
    ー装填位置とプランジャ集合体の前方から退避したカラ
    ー補給位置との間で枢動させる手段と、カラー補給位置
    とカラー装填位置との間で枢動する過程でカラーを一時
    的に保持するためカラー補給アームに設けた手段から成
    り、前記カラー補給アームに設けた手段がカラー補給ア
    ームに枢動自在に取付けた第１ゲート部材と、第１ゲー
    ト部材に近い位置でカラー補給アームに枢動自在に取付
    けた第２ゲート部材と、両ゲート部材間のカラー受容空
    洞から成ることを特徴とする請求項２８記載のカラー取
    付け工具。
30. 【請求項３０】　　プランジャ集合体がプランジャ集合
    体を引っ込み位置からカラー装填位置へ送る第１手段と
    、プランジャ集合体をカラー装填位置から繰出し位置へ
    送る第１手段とは異なる第２手段を含むことを特徴とす
    る請求項２９記載のカラー取付け工具。
31. 【請求項３１】　　第１手段がばねであり、第２手段が
    空気圧ピストンであることを特徴とする請求項３０記載
    のカラー取付け工具。
32. 【請求項３２】　　軸方向に移動自在なカラー供給プラ
    ンジャ集合体と、プランジャ集合体の軸線と交差する方
    向に移動自在なカラー補給アームと、カラーの孔がカラ
    ー供給プランジャ集合体の前方に来るようにカラー補給
    アームを送る手段と、カラー供給プランジャ集合体をカ
    ラー補給アームに保持されているカラーの孔に進入して
    一時的に休止するのに充分な第１距離だけ送る手段と、
    カラー供給プランジャ集合体がカラー孔に進入するのに
    充分な距離だけ送られたらカラー補給アームを退避させ
    ることによりカラー供給プランジャ集合体と共に送るカ
    ラーを解放する手段と、カラー補給アームがカラー供給
    プランジャ集合体の通路から引っ込められたら、カラー
    供給プランジャ集合体でもってカラーを工作物に向って
    第２距離だけ送る手段と、カラーが工作物に供給された
    らカラー供給プランジャ集合体をカラー補給アームの通
    路より後方へ引っ込める手段とから成ることを特徴とす
    るカラー取付け工具。
33. 【請求項３３】　　プランジャ集合体を第１距離だけ送
    る手段がばねであることを特徴とする請求項３２記載の
    カラー取付け工具。
34. 【請求項３４】　　プランジャ集合体を第２距離だけ送
    る手段が空気圧ピストンであることを特徴とする請求項
    ３３記載のカラー取付け工具。
35. 【請求項３５】　　プランジャ集合体を第２距離だけ送
    る手段が空気圧ピストンであることを特徴とする請求項
    ３４記載のカラー取付け工具。
36. 【請求項３６】　　工作物にカラーを供給する手段と、
    工作物の近くでカラーを回転させることによりカラーを
    ボルトに組付ける手段と、供給及び回転の過程でカラー
    を保持する手段を含み、前記保持手段が回転不能なシャ
    フトと、シャフトよりも大きい内径、カラー螺条の内径
    よりも大きい外径、及び直径の変化に適応して前記外径
    の周りにカラーを受容し、シャフト周りを回転しながら
    カラーを弾性的に保持するための長手方向スプリットを
    有してシャフトを囲むばねリングから成ることを特徴と
    するカラー取付け工具。
37. 【請求項３７】　　シャフトと、シャフトに形成した周
    溝と、シャフト周りを自由に回転できるようにシャフト
    周溝の底よりも大きい内径を有すると共に、カラーの内
    径よりも大きい外径を有し、直径の変化に適応して外径
    周りにカラーを受容しかつこれを弾性的に保持するため
    の長手方向スプリットを有するばねリングと、カラーを
    ピンに固定するためのシャフト周りに設けた手段から成
    ることを特徴とするカラー取付け工具。
38. 【請求項３８】　　カラーをピンに固定する手段がシャ
    フト周りにカラーを回転させる手段を含むことを特徴と
    する請求項３７記載のカラー取付け工具。
39. 【請求項３９】　　ねじ付きピンの回転を阻止する角ば
    ったキーをも含むことを特徴とする請求項３７記載のカ
    ラー取付け工具。
40. 【請求項４０】　　ねじ付きピンの回転を阻止するため
    の角ばったキーと、キーを囲む回転不能部材と、回転不
    能部材に形成した周溝と、回転不能部材の周りを自由に
    回転できるように回転不能部材の周溝の底よりも大きい
    内径を有すると共に、カラー螺条の内径よりも大きい外
    径を有し、直径の変化に適応して外径周りにカラーを受
    容しかつ回転不能部材の周りを回転しながらカラー弾性
    的に保持するための長手方向スプリットを有して回転不
    能部材を囲むばねリングから成ることを特徴とするカラ
    ー取付け工具。