JPH0466657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、モータの回転を噛合可能に配置され
た噛み合いクラツチを介してドライバビツトに伝
達し、所定のねじ締めを行う自動ねじ締め機にお
いて、噛み合いクラツチが離脱している際にもモ
ータの回転をドライバビツトに与えるように構成
した自動ねじ締め機に関する。

従来技術 従来、所定の位置に配置されたワークをねじに
よりり締結する場合には、第７図に示すようにモ
ータ１９の回転を受けて回転するドライバビツト
１４がねじを保持するチヤツクユニツト１５と一
体にまたはドライバビツト１４単独で移動するよ
うに構成した自動ねじ締め機１が一般的である。
この種の自動ねじ締め機１では、モータ１９の回
転はドライバビツト１４が最上位置にある時には
離脱する噛み合いクラツチ４１を介してドライバ
ビツト１４に伝達されるように構成されている関
係で、ドライバビツト１４が最上位置にある時に
はドライバビツト１４は回転しないように構成さ
れている。この自動ねじ締め機では、チヤツクユ
ニツト１５が所定位置まで下降して後、さらにド
ライバビツト１４が単独で下降すると、ドライバ
ビツト１４の先端がねじをチヤツクユニツト１５
から押出し、ねじの先端がワークに当接する。こ
の状態で、ドライバビツト１４がさらに下降する
と、噛み合いクラツチ４１が噛合し、ドライバビ
ツト１４がモータ１９の回転を受け、回転する。

発明が解決しようとする問題点 上記自動ねじ締め機では、チヤツクユニツト１
５に保持されたねじがワークに当接する際に直立
した姿勢にある場合には、ドライバビツト１４が
容易に嵌合するが、僅かでも傾いた姿勢にある場
合には、ドライバビツト１４の先端がねじの頭部
上端に当接してねじに嵌合しないことがあり、噛
み合いクラツチ４１が噛合する前に、ねじがチヤ
ツクユニツト１５から離脱すると、ねじがワーク
上で転倒する等の欠点が生じている。また、この
自動ねじ締め機ではねじの頭部とドライバビツト
が嵌合しない状態で、噛み合いクラツチが噛合し
てドライバビツトが高速で回転し始めると、ねじ
の斜め食付きを招いたり、ねじの頭部あるいはワ
ークを損傷するようなことがあり、良好な状態の
締付け作業を行うことができない等の欠点が生じ
ている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、
ドライバ本体１２のハウジング１８に回転駆動源
を固定し、その駆動軸にその回転を受けて回転す
るようにクラツチ軸を連接している。このクラツ
チ軸にはこれと一体に回転するように駆動クラツ
チ部が取付られており、このクラツチ軸の一端は
駆動クラツチ部から突出するように構成されてい
る。また、前記クラツチ軸に沿つて駆動クラツチ
部に噛合可能に移動する被動クラツチ部が配置さ
れており、この被動クラツチ部には前記クラツチ
軸の一端が位置する中空部が設けられている。

前記クラツチ軸には、中空部内に位置してピン
が、また被動クラツチ部にはその中空部内に突出
してかつドライバビツトに沿つて延びて前記ピン
と係合する係止ピンが設けられており、被動クラ
ツチ部が所定距離駆動クラツチ部に接近する方向
に移動すると、係止ピンとピンとが離脱するよう
に構成されている。

作 用 上記自動ねじ締め機では、モータが回転する
と、その回転がクラツチ軸に伝達され、これに植
設されたピンが一体に回転する。この時、駆動ク
ラツチ部と被動クラツチ部とは噛合していない
が、被動クラツチ部の中空部内の係止ピンが前記
ピンにわずかに当接し、ピンの回転にともなつて
被動クラツチ部を回転させる。そのため、噛み合
いクラツチが噛合する前でも、ドライバビツトは
回転するので、ドライバビツトが下降してその先
端が傾いた姿勢でチヤツクユニツトに保持された
ねじの頭部上端に当接する位置まで達すると、ド
ライバビツトは容易に嵌合することができる。ま
た、駆動クラツチ部と被動クラツチ部とが噛合す
る前に、ドライバビツトが一旦ねじに嵌合し、ね
じをワークに螺入するが、被動クラツチ部が所定
距離だけ駆動クラツチ部に接近する方向に移動す
ると、係止ピンとピンとが離脱し、ドライバビツ
トの回転は停止する。この時、すでにドライバビ
ツトはねじの頭部と係合しているため、ドライバ
ビツトの回転によりねじの脚部がワークに僅かに
ねじ込まれ、ねじは直立して保持される。その
後、被動クラツチ部が駆動クラツチ部に噛合し
て、モータの回転がドライバビツトに伝達され、
ドライバビツトが高速で回転するが、ねじは直立
して保持され、しかもドライバビツトはねじの頭
部としつかりと嵌合しているため、ねじの頭部は
もとよりワークをも損傷することなく、ねじの締
付けを開始することができる。

実施例 以下、実施例を図面について説明する。第１図
ないし第５図において、１は自動ねじ締め機であ
り、基台２に植設された支柱３を有している。こ
の支柱３には、固定プレート４が固定されてお
り、この固定プレート４に上下に上ブラケツト５
および下ブラケツト６が固定されている。この上
ブラケツト５には、シリンダ７が固定されてお
り、そのロツド（図示せず）にはドライバ取付台
８が固定されている。前記ドライバ取付台８には
所定の間隔をおくように第１ばね９により弾力的
に付勢されたチヤツク台１０が配置されており、
このドライバ取付台８はチヤツク台１０とともに
ガイドシヤフト１１に沿つて所定位置まで一体に
移動するように構成されている。また、前記ドラ
イバ取付台８の上部にはドライバ本体１２が固定
されており、このドライバ本体１２は連接機構１
３を介してドライバビツト１４を回転させるよう
に構成されている。一方、前記チヤツク台１０に
はチヤツクユニツト１５が固定されており、前記
ドライバビツト１４がこのチヤツクユニツト１５
内を挿通し、チヤツク爪１５ａに保持されたねじ
（図示せず）を所定位置に螺入するように構成さ
れている。

前記ドライバ本体１２は、内筒部１７およびこ
の底部に螺合するハウジング１８を有しており、
この内筒部１７は後記する固定具１６を介して前
記ドライバ取付台８にボルトにより固定されてい
る。しかも、このドライバ本体１２は前記ハウジ
ング１８に固定された回転駆動源のモータ１９を
有し、その駆動軸１９ａには自動変速機を構成す
る差動遊星機構２０の入力円板２１が連結されて
いる。この入力円板２１はその外周に環状部２１
ａを有し、この環状部２１ａはコーン保持具２２
によりその軸心を傾斜して保持された複数個の遊
星コーン２３の円周溝２３ａのなす伝動面に摩擦
係合するように構成されている。しかも、この遊
星コーン２３は裏面に平坦面２３ｂを有し、この
平坦面２３ｂにはカムデイスク２４が摩擦係合し
ており、この遊星コーン２３を前記入力円板２１
との間に保持している。また、前記遊星コーン２
３の周囲には、その円錐面に接するように変速リ
ング２５が位置しており、このリング２５は後記
する複数本のピアノ線２６により保持されてい
る。このピアノ線２６は変速リング２５に加わる
反力トルクに応じて撓み、前記円錐面２３ｃとの
変速リング２５の摩擦係合位置が変わり、変速リ
ング２５の摩擦係合位置によつて決まる減速比が
連続的に変わることによりカムデイスク２４の回
転数が減少するように構成されている。また、前
記変速リング２５の摩擦係合位置が第４図に示す
位置（ａ：ｂ＝ｃ：ｄを満足する位置）に達した
時、カムデイスク２４は零回転となるように構成
されている。

前記カムデイスク２４には調圧機構２７が連接
されており、カムデイスク２４が遊星コーン２３
を押圧するように構成されている。また、前記調
圧機構２７は連接軸２８を有しており、この連接
軸２８が前記カムデイスク２４を貫通するととも
に前記内筒部１７の上部に固定されたベアリング
を介して回転自在に保持されている。前記連接軸
２８の周囲にはオイルシール機構が配置され、連
接軸２８を軸封して差動遊星機構および調圧機構
２７が内筒部１７により遮蔽されるように構成さ
れている。また、前記ハウジング１８と内筒部１
７との間にオイルが充填され、差動遊星機構２０
の摩耗を防止されるように構成されている。

さらに、前記連接軸２８はその下端に六角係合
穴２８ａを有し、この六角係合穴２８ａに前記内
筒部１７内に配置されたクラツチ機構の一部をな
すクラツチ軸２９の六角突部２９ａが離脱可能に
嵌合して連接軸２８とクラツチ軸２９とが一体に
回転するように構成されている。前記クラツチ軸
２９の下端には駆動クラツチ部３０が回転自在に
嵌入されており、この駆動クラツチ部３０と前記
クラツチ軸２９とは第２ばね３１により連結さ
れ、前記連接機構１３およびドライバビツト１４
の回転時の慣性はこの第２ばね３１により吸収さ
れるように構成されている。前記クラツチ軸２９
の一端は駆動クラツチ部３０から突出しており、
後記する被動クラツチ部３２に設けられた中空部
に達するように構成されている。このクラツチ軸
２９には中空部内に位置して水平方向に延びるピ
ン３５が植設されており、このピン３５が後記す
る係止ピン３４と係合するように構成されてい
る。また、前記駆動クラツチ部３０の下方には、
クラツチ軸２９に沿つて延びる被動クラツチ部３
２が第３ばね３３により離れる方向に付勢されて
配置されており、駆動クラツチ部３０側に移動し
てこれと噛合可能に構成されている。前記被動ク
ラツチ部３２には前記クラツチ軸２９の一端が位
置する中空部が設けられており、被動クラツチ部
３２が駆動クラツチ部３０に噛合するまで移動し
てもクラツチ軸２９の先端が被動クラツチ部３２
に当接しないように構成されている。

前記被動クラツチ部３２にはその中空部で上方
から下方に向かつてかつドライバビツト１４に沿
つて延びる係止ピン３４が設けられており、駆動
クラツチ部３０と被動クラツチ部３２とが噛合す
るまでにクラツチ軸２９の回転が被動クラツチ部
３２および後記するドライバビツト１４に伝達さ
れるように構成されている。しかも、この係止ピ
ン３４とピン３５との係合位置は係止ピン３４の
先端部となつており、被動クラツチ部３２が駆動
クラツチ部３０に噛合する方向に所定距離移動す
ると、係止ピン３４とピン３５とが離脱するよう
に構成されている。また、前記係止ピン３４の先
端は半円球部をなしており、ピン３５との係合が
円滑になるように構成されている。さらに、前記
被動クラツチ部３２には前記連接機構１３が接続
され、前記モータ１９の回転が前記ドライバビツ
ト１４に伝達されるように構成されている。

一方、前記内筒部１７の外周にはトルク調整ス
リーブ３６が摺動自在に配置されており、しかも
内筒部１７の底部と前記リング２５との間には線
状の弾性体をなす複数本のピアノ線２６が固定さ
れている。前記トルク調整スリーブ３６はその外
周に等間隔に切欠溝３６ａを有しており、前記ピ
アノ線２６がこの切欠溝３６ａを通過するように
構成されている。また、トルク調整スリーブ３６
はつば部を有し、このつば部に前記内筒部１７の
底部にその位置で回転自在に保持された調整ボル
ト３７が螺合するように構成されており、トルク
調整スリーブ３６がその高さ位置を変えることに
よりピアノ線２６のばね定数が変わり、締付けト
ルクに応じた弾性力が得られるよう構成されてい
る。

上記自動ねじ締め機では、モータ１９が回転す
ると、変速リング２５が遊星コーン２３の円錐面
２３ｃと摩擦係合する位置により決まる減速比で
減速され、その回転が入力円板２１から遊星コー
ン２３を介してカムデイスク２４に伝達される。
このカムデイスク２４の回転にともなつて、クラ
ツチ軸２９も回転する。この時、駆動クラツチ部
３０と被動クラツチ部３２とは噛合していない
が、クラツチ軸２９の回転にともなつてピン３５
も回転するので、このピン３５が被動クラツチ部
３２の中空部に突出した係止ピン３４に係合し、
クラツチ軸２９の回転が連接機構１３を介してド
ライバビツト１４に伝達される。

この状態で、ドライバ本体１２が下降し、チヤ
ツクユニツト１５が所定位置で停止すると、ドラ
イバビツト１４がチヤツク爪１５ａ内のねじをワ
ークに押し当てる。この時、ドライバビツト１４
は回転しているので、ねじの姿勢に拘らず、ドラ
イバビツト１４はねじに容易に嵌合する。ドライ
バビツト１４がねじに嵌合し、ねじをワークに螺
入するが、ねじがワークに食付き、わずかでも負
荷トルクが生じると、前記クラツチ軸およびピン
３５の回転により、係止ピン３４および被動クラ
ツチ部３２が上方に押し上げられ、クラツチ軸の
回転がドライバビツト１４に伝達されなくなる。
そのため、ねじの脚部が僅かにワークの下穴にね
じ込まれ、ねじが直立して保持される。

さらに、ドライバ本体１２が下降すると、ドラ
イバビツト１４と一体の被動クラツチ部が相対的
に上昇し、駆動クラツチ部３０と被動クラツチ部
３２とが嵌合し、前記ドライバビツト１４がこの
ねじを所定の位置に螺入する。この時、ドライバ
ビツト１４はモータ１９の回転を受けて高速で回
転するが、ねじが直立して保持され、しかもドラ
イバビツト１４とねじの頭部とはしつかりと嵌合
しているため、ドライバビツト１４とねじとが一
体に回転することができ、ねじの斜め食付きを招
いたり、ねじの頭部あるいはワークを損傷するよ
うなことはない。また、これにともなつて、ねじ
の締付けトルクが大きくなり、ドライバビツト１
４の負荷トルクが増大してその回転数が低下する
と、その負荷トルクに応じて、変速リング２５が
トルクを受け、第６図に示すようにピアノ線２６
が撓む。そのため、変速リング２５が遊星コーン
２３の円錐面２３ｃにそつて摺動し、その摩擦係
合位置が変り、変速リング２５に加わるトルクと
ピアノ線２６の弾性力とが均衡する摩擦係合位置
で変速リング２５が停止する。

さらに、締付けトルクが大きくなると、上記リ
ング２５の移動が連続して行われ、その減速比が
どんどん大きくなつてついには入力円板２１が回
転するにもかかわらずカムデイスク２４は零回転
となり、ドライバビツト１４は所定のトルクに保
持された状態で停止し、ねじ締めを終了する。

発明の効果 以上説明したように、本発明はモータの回転を
噛み合いクラツチを介してドライバビツトに伝達
するように構成するとともに、噛み合いクラツチ
の被動クラツチ部に中空部を設け、この中空部内
に係止ピンを突出させる一方、クラツチ軸をこの
中空部にまで位置させ、このクラツチ軸にピンを
植設して前記係止ピンとわずかに係合するように
構成しているため、駆動クラツチ部と被動クラツ
チ部とが噛合していない時であつても、ピンと係
止ピンとの係合によりドライバビツトにモータの
回転を伝達することができ、チヤツクユニツトに
保持されたねじの姿勢にかかわらず、ドライバビ
ツトとねじとの嵌合を容易に行うことができ、確
実なねじ締め作業を行うことができる等の利点が
ある。また、本発明は駆動クラツチ部と被動クラ
ツチ部とが噛合するまでにねじに回転を伝達して
ねじの脚部をワークの下穴にねじ込んでねじを直
立して保持するとともに、駆動クラツチ部と被動
クラツチ部とが噛合する時には、ドライバビツト
とねじの頭部とはしつかりと嵌合しているため、
締付け初期段階に高速でドライバビツトが回転し
てもねじを確実にワークに締付けることができ、
ねじの頭部はもとよりワークをも損傷するような
ことは皆無となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線から見た要部拡大斜視図、第３図
は本発明の全体説明図、第４図は本発明に係わる
差動遊星機構の動作状態を示す要部拡大断面図、
第５図は本発明に係わるトルク調整スリーブの要
部斜視図、第６図は本発明に係わる差動遊星機構
の動作状態を示す要部断面図、第７図は従来例の
全体説明図である。 １……自動ねじ締め機、２……基台、３……支
柱、４……固定プレート、５……上ブラケツト、
６……下ブラケツト、７……シリンダ、８……ド
ライバ取付台、９……第１ばね、１０……チヤツ
ク台、１１……ガイドシヤフト、１２……ドライ
バ本体、１３……連接機構、１４……ドライバビ
ツト、１５……チヤツクユニツト、１５ａ……チ
ヤツク爪、１６……固定具、１７……内筒部、１
８……ハウジング、１９……モータ、１９ａ……
駆動軸、２０……差動遊星機構、２１……入力円
板、２１ａ……環状部、２２……コーン保持具、
２３……遊星コーン、２３ａ……円周溝、２４…
…カムデイスク、２５……リング、２６……ピア
ノ線、２７……調圧機構、２８……連接軸、２８
ａ……六角係合穴、２９……クラツチ軸、２９ａ
……六角突部、３０……駆動クラツチ部、３１…
…第２ばね、３２……被動クラツチ部、３３……
第３ばね、３４……係止ピン、３５……ピン、３
６……トルク調整スリーブ、３６ａ……切欠溝、
３７……調整ボルト、４１……噛み合いクラツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ドライバ本体１２のハウジング１８に回転駆
   動源を固定し、その駆動軸にその回転を受けて回
   転するようにクラツチ軸２９を連接し、このクラ
   ツチ軸２９に一体に回転するように駆動クラツチ
   部３０を取り付けるとともに、このクラツチ軸２
   ９に沿つて駆動クラツチ部３０に噛合可能に移動
   する被動クラツチ部３２を配置し、この被動クラ
   ツチ部３２にドライバビツト１４を一体に回転す
   るように構成した自動ねじ締め機において、 クラツチ軸２９を駆動クラツチ部３０から突出
   させ、その一端を被動クラツチ部３２に設けられ
   た中空部に位置させるとともに、このクラツチ軸
   ２９にピン３５を植設する一方、 前記被動クラツチ部３２にその中空部に突出し
   てかつドライバビツト１４に沿つて延びて前記ピ
   ン３５と係合する係止ピン３４を設けたことを特
   徴とする自動ねじ締め機。