JPH04275840A - ボルト及びナツトによる部材の締結方法及び装置 - 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，締結用ボルトの両端ね
じ部に締結用ナツトを螺合して，複数の部材を締結する
部材の締結方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のボルト及びナツトによるセグメン
ト（部材）の締結装置を図１３乃至図１８により説明す
ると，Ｓ１　及びＳ２　が一方及び他方のセグメントで
，同セグメントＳ１　，Ｓ２　は，接合面Ｆを介して位
置決めされている。また１４０ａ，１４０ｂが同セグメ
ントＳ１　，Ｓ２　に設けた凹状のボルトボツクスで，
同ボルトボツクス１４０ａ，１４０ｂから接合面Ｆに向
かいボルト貫通孔１４２ａ，１４２ｂが穿設されている
。また１４２ｃが締結用ボルトＢを接合面Ｆから相手側
に突出させないように収納しておくボルト収納孔である
。

【０００３】次に前記図１３乃至図１８に示すセグメン
ト（部材）の締結装置の作用を説明する。 （１）先ずソケツト１１１及びナツトホルダ１３３にナ
ツトＮを装着する（図１３参照）。 （２）次いで締結装置の全体を下降させ，ボルトボツク
ス１４０ａ，１４０ｂにソケツト１１１及びナツトホル
ダ１３３を挿入して，これらをボルト貫通孔１４２ａ，
１４２ｂに芯合わせする。 （３）次いでスライドジヤツキ１０４を縮小方向に作動
させて，ソケツト１１１及びナツトＮをセグメントＳ１
　のボルト貫通孔１４２ａに押し当てるとともに，ボル
ト送りローラ１２６により締結用ボルトＢを挟み込み，
次いでボルト送りモータ１２５を起動して，その回転を
ボルト送りローラ１２６に伝え，同ボルト送りローラ１
２６を回転して，締結用ボルトＢをセグメントＳ１　の
ボルト貫通孔１４２ａに送りこむ（図１４参照）。 （４）締結用ボルトＢがソケツト１１１のナツトＮに当
接したら，ホルダリフテイングジヤツキ１３１を伸長方
向に作動して，ナツトホルダ１３３及びナツトＮを下降
させて，これらと締結用ボルトＢとの芯合わせを行う（
図１５参照）。 （５）次いでボルダスライドジヤツキ１３４を伸長方向
に作動し，リングプレート１３５を回転させて，ナツト
ホルダ１３３のナツトＮを締結用ボルトＢに押し当てる
（図１６参照）。 （６）次いでボルト締結用モータ１１５を起動して，そ
の回転をソケツト１１１に伝え，ナツトＮを回転させて
，これを締結用ボルトＢに螺合する。 （７）この図中左側のナツトＮを締結用ボルトＢにねじ
の切り上がり部までねじ込むと，締結用ボルトＢは，こ
の左側のナツトＮに一体化して，ナツトＮとともに回転
し，締結用ボルトＢの反対側のねじ部が図中右側のナツ
トＮ，即ち，ナツトホルダ１３３側のナツトＮに螺合し
て，セグメントＳ１　，Ｓ２が締結用ボルトＢと２つの
ナツトＮとにより締結される（図１７参照）。 （８）上記の締結が完了したら，スライドジヤツキ１０
４を伸長方向に作動し，ホルダスライドジヤツキ１３４
を縮小方向に作動して，ソケツト１１１及びナツトホル
ダ１３３をナツトＮから解放し，締結装置の全体を上昇
させる（図１８参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記図１３乃至図１８
に示す従来のボルト及びナツトによるセグメント（部材
）の締結装置では，前記（６）項及び（７）項に説明し
たように，図１７の左側のナツトＮを締結用ボルトＢに
ねじの切り上がり部までねじ込んで，このナツトＮと締
結用ボルトＢとを一体化して，ナツトＮを介して締結用
ボルトＢを回転させ，締結用ボルトＢの反対側のねじ部
を図中右側のナツトＮ，即ち，ナツトホルダ１３３側の
ナツトＮに螺合して，セグメントＳ１　，Ｓ２　を締結
用ボルトＢと２つのナツトＮとにより締結するようにし
ており，次の問題があった。即ち， （１）例えば締結用ボルトＢがボルト貫通孔１４２ａ，
１４２ｂとの間でゴミ等を噛み込んで，焼付きが生じた
りした場合，ナツトホルダ１３３側のナツトＮのねじ込
みが不可能になって，締結が完了しない。 （２）一方のナツトＮを締結用ボルトＢにねじ込んで互
いを一体化した後，締結用ボルトＢを他方のナツトＮに
ねじ込んで，締結を完了するので，リートをＬ，ねじ込
み長さを（片方分をａとして）２ａ，回転数をＮとする
と，締結所要時間ｔは，ｔｓ　＝２ａ／Ｌ×Ｎになって
，片方だけ，或いは両方同時に回転して，ねじ込む場合
の締結所要時間ｔＤ　＝ａ／Ｌ×Ｎの倍になり，全工程
からみても，ねじ込むための時間が長くなって，締結の
作業効率が悪いという問題があった。

【０００５】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり，　その目的とする処は，　ボルト及びナツトに
よる締結作業を効率化できる。また締結未完を防止でき
るボルト及びナツトによる部材の締結方法及び装置を提
供しようとする点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明のボルト及びナツトによる部材の締結方法
は，締結用ボルトの両端ねじ部に締結用ナツトを螺合し
て，複数の部材を締結するに当たり，同各部材のうち，
一方の部材に設けたボルト孔に締結用ボルトを挿入して
，弾性体により挿入位置に保持し，次いで同各部材を所
定位置に位置決めして，互いのボルト孔を一致させ，次
いで上記締結用ボルトを他方の部材のボルト孔へ上記弾
性体に抗し挿入して，同締結用ボルトの両端部を上記各
部材のボルト孔から少なくともナツトの螺合分だけ突出
させ，次いで締結用ナツトを上記締結用ボルトの両端ね
じ部に押し当てながら螺合して，複数の部材を締結する
ことを特徴としている。

【０００７】また本発明のボルト及びナツトによる部材
の締結装置は，締結用ボルトの送り込み機構と，締結用
ナツトを締結用ボルトの一端ねじ部に螺合する逆転防止
型ナツトランナと，同逆転防止型ナツトランナを昇降さ
せる上下移動機構とを締結装置本体の片側に設け，締結
用ナツトを締結用ボルトの他端ねじ部に所定の締結トル
クで螺合するナツトランナを締結装置本体の残る片側に
設けている。

【０００８】

【作用】本発明は前記のように構成されており，締結用
ボルトの両端ねじ部に締結用ナツトを螺合して，複数の
部材を締結するに当たり，同各部材のうち，一方の部材
に設けたボルト孔に締結用ボルトを挿入して，弾性体に
より挿入位置に保持し，次いで同各部材を所定位置に位
置決めして，互いのボルト孔を一致させ，次いで上記締
結用ボルトを他方の部材のボルト孔へ上記弾性体に抗し
挿入して，同締結用ボルトの両端部を上記各部材のボル
ト孔から少なくともナツトの螺合分だけ突出させ，次い
で締結用ナツトを上記締結用ボルトの両端ねじ部に押し
当てながら螺合して，複数の部材を締結する。

【０００９】

【実施例】次に本発明のボルト及びナツトによる部材の
締結装置を図２乃至図１２に示す一実施例により説明す
ると，図１の１ａ，１ｂが一方及び他方の部材（セグメ
ント），２ａ，２ｂが同部材１ａ，１ｂに設けた凹状の
ボルトボツクス，３ａ，３ｂが同部材１ａ，１ｂに設け
たボルト貫通孔，３０がゴム材等よりなる弾性体で，こ
の弾性体３０をボルト貫通孔３ｂと締結用ボルト４との
間に介装して，姿勢変更や振動により締結用ボルト４の
位置をずらさないように保持している。上記ボルト貫通
孔３ａ，３ｂは，必要に応じ複数個穿設してもよい。

【００１０】図１の６本締結装置のスライドベース６で
，同スライドベース６が位置決め機構（図示せず）の先
端部５に取付けられている。このスライドベース６には
，右側のナツトランナ７と，左側の締結用ボルトの送り
込み機構８とが図１の左右方向にスライド可能に支持さ
れている。またこのスライドを行うために，スライドベ
ース６と右側のナツトランナ７との間に流体圧シリンダ
９を介装し，スライドベース６と左側の締結用ボルトの
送り込み機構８との間に流体圧シリンダ１０を介装して
いる。

【００１１】また上記右側のナツトランナ７には，図２
に示すようにナツト１１及びワツシヤ１２（ワツシヤに
類する他の部材でもよい）を装着するソケツト１３と，
このソケツト１３を回転させる駆動モータ１４と，動力
伝達機構１５とが内蔵されている。一方，左側の締結用
ボルトの送り込み機構８には，以下の機構が搭載されて
，同送り込み機構８とともにスライド可能になっている
。即ち，図１，図３，図４の１６が締結用ボルト４を挟
み込む鼓形に形成した一対のボルト送り用ローラで，同
各ボルト送り用ローラ１６を移動させるリンク機構部１
７と，流体圧シリンダ１８とを有している。また２２が
駆動モータ，２１，２１が同駆動モータ２２により回転
されるギヤ，１９，１９が各ギヤボルト送り用ローラ１
６の駆動シヤフトで，同各駆動シヤフト１９と上記各ギ
ヤ２１とがユニバーサルジヨイント２０を介して連結さ
れている。

【００１２】また図１，図２，図３の２３が上記送り込
み機構８の逆転防止型ナツトランナで，同逆転防止型ナ
ツトランナ２３は，送り込み機構８に対して上下方向に
スライド可能に支持されており，この上下方向への移動
が流体圧シリンダ２４で行われる。この逆転防止型ナツ
トランナ２３には，先端部にナツト１１及びワツシヤ１
２（ワツシヤに類する他の部材でもよい）を装着するソ
ケツト２５と，このソケツト２５を回転させる駆動モー
タ２６と，動力伝達機構２７とが内蔵されている。

【００１３】図５，図６は，上記逆転防止型ナツトラン
ナ２３の詳細を示している。ソケツト２５は，逆転防止
型ナツトランナ２３のケース２８に軸受２９ａ，２９ｂ
を介して回転可能に取付けられいる。またスプロケツト
３１とラチエツト歯３３とがソケツト２５の外周面に設
けられて，スプロケツト３１とチエーン２７とが噛合し
ている。また３４が上記ラチエツト歯３３に対向するよ
うにケース３６内に昇降可能に支持した爪，３５がこの
爪３４を上記ラチエツト歯３３の方向に付勢するばねで
，これらの部分（２５，３３〜３６）によりラチエツト
式逆転防止機構３２が構成されている。そしてソケツト
２５の右回転（右ねじの締込方向＝図６の矢印ａ方向）
には，動力伝達機構２７により回転駆動可能であるが，
ソケツト２５の左回転（図６の矢印ｂ方向）には，ラチ
エツト歯３３がストツパになって，回転不能になる。

【００１４】なお本実施例では，ナツト１１を吸着保持
するマグネツト３７とワツシヤ１２を吸着保持するマグ
ネツト３８とをソケツト２５に設けている。またナツト
ランナ７のソケツト１３の軸芯は，ボルト送りローラ１
６の軸芯に完全に一致させる。また逆転防止型ナツトラ
ンナ２３のソケツト２５の軸芯は，流体圧シリンダ２４
を伸長方向に作動したときに，ボルト送りローラ１６の
軸芯に完全に一致させるようにしている。

【００１５】次に前記図１乃至図６に示すボルト及びナ
ツトによる部材の締結装置の作用を具体的に説明する。 （１）締結用ボルト４を一方及び他方の部材１ａ，１ｂ
のうち，他方の部材１ｂのボルト貫通孔３ｂに予め挿入
し，締結用ボルト４とボルト貫通孔３ｂとの間に弾性体
３０を介装して，締結用ボルト４を挿入位置に保持して
おく。またナツト１１，ワツシヤ１２も，ソケツト１３
及びソケツト２５のそれぞれに装着しておく。また流体
圧シリンダ９，１０を伸長方向に作動して，右側のナツ
トランナ７と左側の締結用ボルトの送り込み機構８とを
離しておく。さらに流体圧シリンダ１８を伸長方向に作
動した状態，流体圧シリンダ２４を縮み方向に作動した
状態，各ボルト送り用ローラ１６を開いた状態，逆転防
止型ナツトランナ２３を上方に退避させた状態にしてお
く（図７参照）。 （２）この状態から，位置決め機構（図示せず）により
，本締結装置の全体を下降させて，右側のソケツト１３
と左側のボルト送り用ローラ１６とを部材１ａ，１ｂの
ボルトボツクス２ａ，２ｂ内へ挿入して，これらソケツ
ト１３及びボルト送り用ローラ１６の軸芯をボルト貫通
孔３ａ，３ｂの軸芯に一致させる（図８参照）。 （３）次いで流体圧シリンダ１８を縮小方向に作動して
，ボルト送り用ローラ１６により締結用ボルト４を挟み
込み，駆動モータ２２を起動して，その回転をギヤ２１
，２１→ユニバーサルジヨイン２０，２０→駆動シヤフ
ト１９，１９→ボルト送り用ローラ１６，１６に伝え，
同各ボルト送り用ローラ１６を回転させて，締結用ボル
ト４を一方の部材１ａのボルト貫通孔３ａへ弾性体３０
の弾性力に抗して送り込む。またこれと同時に流体圧シ
リンダ１０を縮み方向に作動し，左側の締結用ボルトの
送り込み機構８を右方へ移動させて，締結用ボルト４の
両端部をボルト貫通孔１ａ，１ｂから少なくともナツト
の螺合分だけ突出させる（図９参照）。 （４）以上の送り込みが完了すると，流体圧シリンダ１
８を伸長方向に作動して，ボルト送り用ローラ１６によ
るボルト４の挟み込みを解放し，次いで流体圧シリンダ
１０を縮み方向に作動して，ボルト送り用ローラ１６を
含む左側の締結用ボルトの送り込み機構８を左方に退避
させ，次いで流体圧シリンダ２４を伸長方向に作動し，
逆転防止型ナツトランナ２３を下降させて，ボルト貫通
孔３ｂの軸芯とソケツト２５の軸芯とを一致させる（図
１０参照）。 （５）次いで流体圧シリンダ９，１０をともに縮み方向
に作動して，ソケツト１３に装着されているナツト１１
及びワツシヤ１２と，ソケツト２５に装着されているナ
ツト１１及びワツシヤ１２とを，締結用ボルト４の両端
部に当接させる。またこれと同時に駆動モータ１４と駆
動モータ２６とを起動させ，これらの駆動モータ１４，
２６により，ソケツト１３，２５を回転させて，ナツト
１１，１１を締結用ボルト４の両端ねじ部にねじ込む。 このとき，最後の締結トルクは，ナツトランナ７側の設
定トルクで決まり，逆転防止型ナツトランナ２３側は，
ラチエツト式逆転防止機構３２により保持される（図１
１参照）。 （６）次いで流体圧シリンダ９，１０を伸長方向に作動
させて，ナツトランナ７と逆転防止型ナツトランナ２３
とを相反する左右方向に離し，次いで位置決め機構（図
示せず）により締結装置の全体を上昇させて，ナツトラ
ンナ７と逆転防止型ナツトランナ２３とを部材１ａ，１
ｂのボルトボツクス２ａ，２ｂから退避させる（図１２
参照）。

【００１６】

【発明の効果】本発明は前記のように締結用ボルトの両
端ねじ部に締結用ナツトを螺合して，複数の部材を締結
するに当たり，同各部材のうち，一方の部材に設けたボ
ルト孔に締結用ボルトを挿入して，弾性体により挿入位
置に保持し，次いで同各部材を所定位置に位置決めして
，互いのボルト孔を一致させ，次いで上記締結用ボルト
を他方の部材のボルト孔へ上記弾性体に抗し挿入して，
同締結用ボルトの両端部を上記各部材のボルト孔から少
なくともナツトの螺合分だけ突出させ，次いで締結用ナ
ツトを上記締結用ボルトの両端ねじ部に押し当てながら
螺合して，複数の部材を締結するようにしており，両側
のナツトを回転させるので，ボルト及びナツトの締結時
間を従来の略半分にできて，締結作業を効率化できる。

【００１７】またボルト孔と締結用ボルトとの間に弾性
体を介装して，ボルトの挿入位置を保持するようにして
おり，前記従来のように締結用ボルトとボルト孔との間
にゴミ等を噛み込んで，焼付きを生じさせたりすること
がなくて，締結未完を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるボルト及びナツトによる部材の
締結方法の実施に使用する締結装置の構成例を示す正面
図である。

【図２】図１の矢視ＡーＡ線に沿う側面図である。

【図３】図１の矢視ＢーＢ線に沿う側面図である。

【図４】図１の矢視ＣーＣ線に沿う側面図である。

【図５】逆転防止型ナツトランナの詳細を示す縦断正面
図である。

【図６】同逆転防止型ナツトランナの側面図である。

【図７】同締結装置の第１工程を示す説明図である。

【図８】同締結装置の第２工程を示す説明図である。

【図９】同締結装置の第３工程を示す説明図である。

【図１０】同締結装置の第４工程を示す説明図である。

【図１１】同締結装置の第５工程を示す説明図である。

【図１２】同締結装置の第６工程を示す説明図である。

【図１３】従来の締結装置の第１工程を示す説明図であ
る。

【図１４】同締結装置の第２工程を示す説明図である。

【図１５】同締結装置の第３工程を示す説明図である。

【図１６】同締結装置の第４工程を示す説明図である。

【図１７】同締結装置の第５工程を示す説明図である。

【図１８】同締結装置の第６工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ　　　　他方の部材 １ｂ　　　　一方の部材 ３ａ　　　　ボルト孔 ３ｂ　　　　ボルト孔 ４　　　　　　締結用ボルト ７　　　　　　ナツトランナ ８　　　　　　締結用ボルト４の送り込み機構１１　　
　　締結用ナツト ２３　　　　逆転防止型ナツトランナ ２４　　　　逆転防止型ナツトランナ２３の上下移動機
構３０　　　　弾性体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　締結用ボルトの両端ねじ部に締結用ナ
   ツトを螺合して，複数の部材を締結するに当たり，同各
   部材のうち，一方の部材に設けたボルト孔に締結用ボル
   トを挿入して，弾性体により挿入位置に保持し，次いで
   同各部材を所定位置に位置決めして，互いのボルト孔を
   一致させ，次いで上記締結用ボルトを他方の部材のボル
   ト孔へ上記弾性体に抗し挿入して，同締結用ボルトの両
   端部を上記各部材のボルト孔から少なくともナツトの螺
   合分だけ突出させ，次いで締結用ナツトを上記締結用ボ
   ルトの両端ねじ部に押し当てながら螺合して，複数の部
   材を締結することを特徴としたボルト及びナツトによる
   部材の締結方法。
2. 【請求項２】　　締結用ボルトの送り込み機構と，締結
   用ナツトを締結用ボルトの一端ねじ部に螺合する逆転防
   止型ナツトランナと，同逆転防止型ナツトランナを昇降
   させる上下移動機構とを締結装置本体の片側に設け，締
   結用ナツトを締結用ボルトの他端ねじ部に所定の締結ト
   ルクで螺合するナツトランナを締結装置本体の残る片側
   に設けたことを特徴とするボルト及びナツトによる部材
   の締結装置。