JPH058023Y2 - - Google Patents

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JPH058023Y2
JPH058023Y2 JP10808987U JP10808987U JPH058023Y2 JP H058023 Y2 JPH058023 Y2 JP H058023Y2 JP 10808987 U JP10808987 U JP 10808987U JP 10808987 U JP10808987 U JP 10808987U JP H058023 Y2 JPH058023 Y2 JP H058023Y2
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JP
Japan
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shaft portion
motor
spring
drive shaft
driver bit
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ねじ締付完了時のドライバビツトの
持つ慣性の影響を排除して所望のねじ締付トルク
で確実にねじ締付を行うように構成した自動ねじ
締め機に関する。
[Detailed description of the invention] Industrial application field The present invention is configured to eliminate the influence of inertia of the driver bit when screw tightening is completed, and ensure screw tightening with the desired screw tightening torque. Regarding the automatic screw tightening machine.

従来技術 一般に、ねじ締付トルクを制御する場合には、
モータによりドライバビツトを回転させ、このド
ライバビツトに加わる負荷に応じて変動するモー
タの負荷電流を検出し、この検出値が設定値に達
すれば、その時点から一定時間後にモータを停止
させるねじ締付完了検出部を備えた装置、あるい
はドライバビツトに加わる反力トルクを歪みゲー
ジ等のトルク検出器により検出し、これが一定値
に達すればモータを停止させるねじ締付完了検出
部を備えた装置が一般的である。これら装置で
は、ねじ締付トルクの設定値が低い場合には、ね
じ締付完了時に回転駆動部の持つ慣性の影響を受
け、締付トルクは設定値からかけ離れた値とな
り、ねじを正確に所望締付トルクで締付けること
ができず、低い設定締付トルクであつてもねじを
正確に締付けることのできるねじ締め機が要望さ
れている。この要望に沿つて、新たな自動ねじ締
め機が開発されている。この自動ねじ締め機1
は、第3図および第4図に示すように、シリンダ
2の作動により昇降するドライバ台3を有してい
る。このドライバ台3にはドライバ本体4を介し
てモータ5がその駆動軸を下方にして取付けられ
ている。前記モータ5の駆動軸には、前記ドライ
バ本体4内に収納された自動変速機が連結されて
いる。この自動変速機15は、差動遊星機構6で
なつており、前記モータ5の回転を受けて回転す
る入力円板7を有している。この入力円板7の外
周にはコーン保持具8dに保持された複数個の遊
星コーン8が摩擦係合して回転するように配置さ
れており、しかもこの遊星コーン8は前記入力円
板7が摩擦係合する円周溝8a、円錐面8bおよ
びその裏面に位置する平坦面8cを有している。
前記遊星コーン8の平坦面8cには前記入力円板
7と同心上で回転するカムデイスク9が摩擦係合
するように配置されており、後記する変速リング
10と遊星コーン8との摩擦係合位置により、そ
の減速比が連続的に変わるように構成されてい
る。また、前記カムデイスク9には調圧機構11
を介して前記自動変速機の出力軸12が連接され
ており、この出力軸12は前記ドライバ台3側に
固定された内筒部4aに回転自在に保持されてい
る。この出力軸12には、これに一体に固定され
た第1ばね係止イング13aとこれに対して回動
自在の第2ばね係止リング13bとこれらに係止
された端部を有する連結ばね13cとからなる緩
衝機構13が連結されている。さらに、前記第2
ばね係止リング13bにはこれと一体に回転する
連接機構14を介してドライバビツト15が連結
され、モータ5の回転がドライバビツト15に伝
達されるように構成されている。
Prior Art Generally, when controlling screw tightening torque,
A driver bit is rotated by a motor, the load current of the motor is detected, which varies according to the load applied to the driver bit, and when this detected value reaches a set value, the screw is tightened to stop the motor after a certain period of time from that point. Devices equipped with a completion detection section, or devices equipped with a screw tightening completion detection section that detects the reaction torque applied to the driver bit using a torque detector such as a strain gauge and stop the motor when this reaches a certain value are common. It is true. In these devices, if the set value of the screw tightening torque is low, the tightening torque will be far from the set value due to the influence of the inertia of the rotary drive unit when the screw tightening is completed, and the screw will be accurately tightened to the desired value. There is a need for a screw tightening machine that can accurately tighten screws even at low tightening torque settings. In line with this demand, new automatic screw tightening machines have been developed. This automatic screw tightening machine 1
As shown in FIGS. 3 and 4, this has a driver stand 3 that is raised and lowered by the operation of a cylinder 2. A motor 5 is attached to the driver stand 3 via a driver body 4 with its drive shaft facing downward. An automatic transmission housed within the driver body 4 is connected to the drive shaft of the motor 5. The automatic transmission 15 is composed of a differential planetary mechanism 6 and has an input disk 7 that rotates in response to the rotation of the motor 5. A plurality of planetary cones 8 held by a cone holder 8d are arranged on the outer periphery of the input disk 7 so as to rotate through frictional engagement. It has a circumferential groove 8a that engages in friction, a conical surface 8b, and a flat surface 8c located on the back surface thereof.
A cam disk 9 that rotates concentrically with the input disk 7 is arranged so as to be frictionally engaged with the flat surface 8c of the planetary cone 8, and the frictional engagement between the speed change ring 10 and the planetary cone 8, which will be described later, is The speed reduction ratio is configured to change continuously depending on the position. The cam disc 9 also includes a pressure regulating mechanism 11.
An output shaft 12 of the automatic transmission is connected to the automatic transmission through the holder, and the output shaft 12 is rotatably held in an inner cylinder portion 4a fixed to the driver stand 3 side. This output shaft 12 includes a first spring locking ring 13a integrally fixed thereto, a second spring locking ring 13b rotatable with respect to the first spring locking ring 13a, and a connecting spring having an end portion locked to these. 13c is connected to the buffer mechanism 13. Furthermore, the second
A driver bit 15 is connected to the spring locking ring 13b via a connecting mechanism 14 that rotates together with the spring locking ring 13b, so that the rotation of the motor 5 is transmitted to the driver bit 15.

さらに、前記ドライバ本体4内にはその底蓋4
aに固定された固定具17を介してアーム18が
回動自在に係止されており、このアーム18の上
端には変速リング10が回動自在に支持され、前
記遊星コーン8の円錐面8bに沿つて移動可能に
保持されている。前記変速リング10はその摩擦
係合位置が高速側に位置するように第1ばね19
により付勢されており、この第1ばね19と前記
アーム18とが変速リング10の摩擦係合位置で
決まるドライバビツト15の回転速度の最大値お
よび締付トルクを規制するように構成されてい
る。
Furthermore, a bottom cover 4 is provided inside the driver body 4.
An arm 18 is rotatably locked through a fixture 17 fixed to a, and a speed change ring 10 is rotatably supported at the upper end of the arm 18, and the conical surface 8b of the planetary cone 8 is held movably along the The speed change ring 10 has a first spring 19 so that its frictional engagement position is located on the high speed side.
The first spring 19 and the arm 18 are configured to regulate the maximum rotational speed and tightening torque of the driver bit 15 determined by the frictional engagement position of the speed change ring 10. .

考案が解決しようとする問題点 上記自動ねじ締め機では、正常なねじ締付の際
に、ねじ(図示せず)の座面がワーク(図示せ
ず)に当接するまでは、ドライバビツト15に加
わる負荷が小さく、ほぼ一定であるため、変速リ
ング10の移動がほとんどなく、ドライバビツト
15は高速で回転してねじを締付けることができ
る。その後、ねじの座面がワークに当接すると、
ドライバビツト15の負荷が急激に増大する。同
時に、変速リング10がドライバビツト15の負
荷に応じて反力トルクを受け、ドライバビツト1
5と逆方向に回動する。この時、変速リング10
はアーム18により保持されているため、遊星コ
ーン8との摩擦係合位置を変え、その減速比が急
激に増大する。そのため、ドライバビツト15の
回転が急速に減速され、その回転が零回転となつ
てねじ締付を完了し、モータ5の回転部の持つ慣
性の影響を受けることなく、正確かつ迅速に締付
を行うことができる。ところが、この自動ねじ締
め機1では、ねじ締付完了時点では、変速リング
10が遊星コーン8の円錐面8bに沿つて移動し
てその減速比が無限大となる位置に達しているの
で、モータ5への電圧が遮断されても、変速リン
グ10と遊星コーン8とがセルフロツクされる。
この状態で、ドライバビツト15が上昇すると、
ドライバビツト15がねじの頭部に食付いてワー
クを持ち上げたり、ドライバビツト15がねじの
頭部から回転トルクが加わつた状況で無理に離脱
し、ねじの頭部またはドライバビツト15の先端
が破損する恐れが生じている。これを防止するた
め、ドライバビツト15を上昇させる際には、変
速リング10と遊星コーン8との間のセルフロツ
クを解除する必要が生じている。そのため、モー
タ5の制御部(図示せず)に適当なねじ締付完了
検出部(図示せず)を設け、その出力信号により
モータ5を所定時間だけ僅かに逆転させて、変速
リング10と遊星コーン8との間のセルフロツク
が解除されている。ところが、このセルフロツク
の解除が瞬間に行われる関係で、この時間の設定
が長すぎたりすると、モータ5の逆転がドライバ
ビツト15に伝達され、一旦締付が完了したねじ
を締めてしまうような不具合が生じている。
Problems to be Solved by the Invention In the automatic screw tightening machine described above, during normal screw tightening, the driver bit 15 is not engaged until the bearing surface of the screw (not shown) comes into contact with the workpiece (not shown). Since the applied load is small and almost constant, there is almost no movement of the speed change ring 10, and the driver bit 15 can rotate at high speed to tighten the screw. After that, when the bearing surface of the screw comes into contact with the workpiece,
The load on the driver bit 15 increases rapidly. At the same time, the speed change ring 10 receives a reaction torque according to the load on the driver bit 15, and the driver bit 1
Rotate in the opposite direction to 5. At this time, the gear ring 10
Since it is held by the arm 18, the position of frictional engagement with the planetary cone 8 changes, and its reduction ratio increases rapidly. Therefore, the rotation of the driver bit 15 is rapidly decelerated, the rotation reaches zero rotation, and screw tightening is completed, and the screw tightening is performed accurately and quickly without being affected by the inertia of the rotating part of the motor 5. It can be carried out. However, in this automatic screw tightening machine 1, when the screw tightening is completed, the speed change ring 10 moves along the conical surface 8b of the planetary cone 8 and reaches a position where its reduction ratio becomes infinite. Even if the voltage to 5 is cut off, the speed change ring 10 and the planetary cone 8 are self-locked.
In this state, when the driver bit 15 rises,
If the driver bit 15 bites into the screw head and lifts the workpiece, or if the driver bit 15 is forcibly removed from the screw head when rotational torque is applied, the screw head or the tip of the driver bit 15 is damaged. There is a fear that this will happen. To prevent this, it is necessary to release the self-lock between the speed change ring 10 and the planetary cone 8 when the driver bit 15 is raised. Therefore, an appropriate screw tightening completion detection section (not shown) is provided in the control section (not shown) of the motor 5, and the motor 5 is slightly reversed for a predetermined period of time based on the output signal, and the speed change ring 10 and the planetary The self-lock between the cone 8 and the cone 8 has been released. However, since this self-lock is released instantaneously, if this time is set too long, the reverse rotation of the motor 5 will be transmitted to the driver bit 15, which may cause the screw to tighten once it has been tightened. is occurring.

問題点を解決するための手段 本考案は、上記不具合の解消を目的とするもの
で、シリンダの作動により昇降するドライバ台を
有している。このドライバ台には、モータが一体
に昇降するように取付られており、このモータに
はその回転を受けて回転する入力円板とその外周
に摩擦係合する遊星コーンとこれに摩擦係合する
カムデイスクを介してドライバビツトが連接され
ている。また、前記ドライバ台側に一端が回動自
在に係止されたアームが配置されている。このア
ームの他端には変速リングが回動自在にかつ前記
遊星コーンの円錐面に摩擦係合する位置に保持さ
れており、しかも前記変速リングは第1ばねによ
り高速側に付勢されて位置するように構成されて
いる。
Means for Solving the Problems The present invention aims to eliminate the above-mentioned problems, and includes a driver stand that is raised and lowered by the operation of a cylinder. A motor is attached to this driver stand so that it moves up and down as one unit, and this motor includes an input disk that rotates in response to the rotation of the motor, a planetary cone that frictionally engages with the outer periphery of the input disk, and a planetary cone that frictionally engages with the input disk. A driver bit is connected via a cam disc. Further, an arm whose one end is rotatably locked on the driver stand side is arranged. At the other end of this arm, a speed change ring is rotatably held in a position where it frictionally engages with the conical surface of the planetary cone, and the speed change ring is biased toward the high speed side by a first spring and held in position. is configured to do so.

一方、前記モータの制御部にはねじ締付完了検
出部が設けられており、このねじ締付完了検出部
の出力信号は前記モータの正転を停止させるとと
もに前記モータを所定時間わずかに逆転させるよ
うに構成されている。
On the other hand, the control section of the motor is provided with a screw tightening completion detection section, and the output signal of the screw tightening completion detection section stops the forward rotation of the motor and causes the motor to rotate slightly in reverse for a predetermined period of time. It is configured as follows.

さらに、前記カムデイスクにはこれと一体に回
転しかつ非円形の嵌合突部を有する連接軸が連結
されており、この連接軸とドライバビツトとの間
にはカムデイスクおよび連接軸の逆転方向の回転
を遮断するラツプスプリングクラツチが連結され
ている。前記ラツプスプリングクラツチは前記連
接軸の嵌合突部に嵌合する嵌合凹部を有する駆動
軸部と、これに穿設された収納穴に貫挿された駆
動軸部に対して回転自在な係合部を有する被動軸
部と、前記被動軸部の膨径部に当接しかつ駆動軸
部および被動軸部の周面に密接して巻付けられた
第2ばねと、前記駆動軸部に固定されかつ第2ば
ねのばね長さを規制するストツプリングとから構
成されている。
Furthermore, a connecting shaft that rotates together with the cam disk and has a non-circular fitting protrusion is connected to the cam disk, and a connection shaft is provided between the connecting shaft and the driver bit in the reverse direction of the cam disk and the connecting shaft. A lap spring clutch is connected to prevent rotation. The lap spring clutch is rotatable with respect to a drive shaft portion having a fitting recess that fits into a fitting protrusion of the connecting shaft, and a drive shaft portion inserted through a storage hole drilled in the drive shaft portion. a driven shaft portion having an engaging portion; a second spring that contacts the expanded diameter portion of the driven shaft portion and is tightly wound around the circumferential surfaces of the drive shaft portion and the driven shaft portion; A stop ring is fixed and restricts the spring length of the second spring.

さらに、前記駆動軸部、被動軸部それぞれの接
合部側の一部が小径部となるように形成されてお
り、この小径部では前記第2ばねが周面から離れ
るように構成されている。
Further, a portion of each of the driving shaft portion and the driven shaft portion on the joint side side is formed to be a small diameter portion, and the second spring is configured to be separated from the circumferential surface in this small diameter portion.

作 用 上記自動ねじ締め機では、モータが駆動される
と、モータの正転が遊星コーンの円錐面に対する
変速リングの摩擦係合位置で決まる減速比でカム
デイスクに伝達される。このカムデイスクの回転
にともなつて、出力軸およびラツプスプリングク
ラツチの駆動軸部が一体に回転する。前記駆動軸
部が正方向に回転する時には、第2ばねをさらに
前記駆動軸部と被動軸部とに巻付ける方向にねじ
るので、駆動軸部と被動軸部とは一体に回転し、
その回転がドライバビツトに伝達されて、ねじが
ワークの所定位置に締付けられる。ねじが締付け
られて、ドライバビツトの反力トルクに応じて変
速リングに反力が加わり、変速リングが回動する
と、アームが傾斜し、変速リングがその軸心方向
に移動し、その減速比が大きくなる。
Function In the automatic screw tightening machine described above, when the motor is driven, normal rotation of the motor is transmitted to the cam disc at a reduction ratio determined by the frictional engagement position of the speed change ring with the conical surface of the planetary cone. As the cam disc rotates, the output shaft and the drive shaft portion of the lap spring clutch rotate together. When the drive shaft portion rotates in the forward direction, the second spring is further twisted in a direction to wrap around the drive shaft portion and the driven shaft portion, so that the drive shaft portion and the driven shaft portion rotate together,
The rotation is transmitted to the driver bit, and the screw is tightened into a predetermined position on the workpiece. When the screw is tightened, a reaction force is applied to the speed change ring according to the reaction torque of the driver bit, and when the speed change ring rotates, the arm tilts, the speed change ring moves in the direction of its axis, and its reduction ratio changes. growing.

ねじの座面がワークに当接すると、ドライバビ
ツトの負荷が急激に大きくなるので、前記減速比
が急激に大きくなり、ついには無限大となる。こ
の時、急速に変速リングを回動させるべく、反力
トルクがラツプスプリングクラツチの被動軸部に
伝達されると、その衝撃が駆動軸部および被動軸
部の小径部の周りの第2ばねでなる緩衝機構によ
り吸収さる。そのため、前記衝撃は出力軸および
カムデイスクに伝達されず、従つて差動遊星機構
の変速リングは急激ながらも、徐々に移動し、変
速リングは慣性力による過度の回動をすることな
く、移動することができる。
When the seat surface of the screw comes into contact with the workpiece, the load on the driver bit increases rapidly, so the reduction ratio increases rapidly and finally reaches infinity. At this time, when reaction torque is transmitted to the driven shaft of the lap spring clutch in order to rapidly rotate the speed change ring, the impact is applied to the second spring around the small diameter portion of the drive shaft and driven shaft. It is absorbed by the buffer mechanism. Therefore, the impact is not transmitted to the output shaft and the cam disc, and therefore the speed change ring of the differential planetary mechanism moves gradually, albeit rapidly, and the speed change ring moves without excessive rotation due to inertial force. can do.

変速リングの移動により、減速比が無限大とな
ると、ドライバビツトの回転は停止し、締付が完
了する。このドライバビツトの回転停止にともな
つて、ねじ締付完了検出部から出力信号が発信さ
れ、モータの正転が停止する。同時に、モータに
逆転指令が与えられ、モータが所定時間僅かに逆
転する。そのため、入力円板および遊星コーンが
逆転し、変速リングと遊星コーンとの間のセルフ
ロツクが解除され、変速リングは遊星コーンに沿
つて高速側に復帰する。この時、変速リングが瞬
時に復帰するため、変速リングが復帰後しばらく
の時間モータの逆転がカムデイスクに伝達され
る。このカムデイスクの逆転は出力軸に伝達さ
れ、ラツプスプリングクラツチの駆動軸部が逆方
向に回転する。この駆動軸部が逆転方向に回転す
ると、駆動軸部および被動軸部に巻付いた第2ば
ねは、離れる方向にねじられ、駆動軸部の回転は
被動軸部に伝達されなくなり、駆動軸部のみが逆
転する。そのため、ドライバビツトにはまつたく
逆回転が伝達されず、締付けられたねじが緩むこ
とがない。
When the speed reduction ratio becomes infinite due to the movement of the speed change ring, the rotation of the driver bit stops and tightening is completed. As the rotation of the driver bit is stopped, an output signal is transmitted from the screw tightening completion detection section, and the normal rotation of the motor is stopped. At the same time, a reverse rotation command is given to the motor, and the motor is slightly reversed for a predetermined period of time. Therefore, the input disk and the planet cone are reversed, the self-lock between the speed change ring and the planet cone is released, and the speed change ring returns to the high speed side along the planet cone. At this time, since the speed change ring returns instantly, the reverse rotation of the motor is transmitted to the cam disk for a while after the speed change ring returns. This reversal of the cam disc is transmitted to the output shaft, causing the drive shaft portion of the lap spring clutch to rotate in the opposite direction. When this drive shaft portion rotates in the reverse direction, the second spring wound around the drive shaft portion and the driven shaft portion is twisted in the direction of separation, and the rotation of the drive shaft portion is no longer transmitted to the driven shaft portion, and the drive shaft portion only is reversed. Therefore, reverse rotation is not transmitted to the driver bit, and the tightened screw will not loosen.

実施例 以下、実施例を図面について説明する。第1図
および第2図において、1は自動ねじ締め機であ
り、ドライバ台(図示せず)と一体に昇降するモ
ータ5の回転を受けて回転する自動変速機を有し
ている。この自動変速機はモータ5の駆動軸の回
転を受けて回転する入力円板7、この外周に摩擦
係合して回転する複数個の遊星コーン8、遊星コ
ーン8の円錐面8bの裏面に位置する平坦面8c
に摩擦係合しかつ前記入力円板7と同心上で回転
するカムデイスク9およびこのカムデイスク9に
調圧機構11を介して連接された出力軸12を有
している。この出力軸12はドライバ台3に取付
けられた底蓋4aの内筒部4bで回転自在に保持
されている。また、前記自動変速機は前記ドライ
バ台3側に一端が回動自在に係止されたアーム1
2およびこの上端に保持されかつ前記遊星コーン
8の円錐面8bに摩擦係合する変速リング10を
有し、しかもこの変速リング10は第1ばね19
により高速側に付勢されている。また、この変速
リング10は遊星コーン8との摩擦係合位置によ
り、その減速比を連続的に変え、前記出力軸12
の回転が減速されるように構成されている。前記
出力軸12は一端に非円形の嵌合突部12aを有
し、この出力軸12の嵌合突部12aは前記内筒
部4b内に配置されたラツプスプリングクラツチ
20の一部をなす駆動軸部21の一端の嵌合凹部
21aに嵌合している。この駆動軸部21の他端
にはその軸線方向に収納穴21bが穿設されてお
り、この収納穴21bには被動軸部22の係合部
22aが配置されている。また、この係合部22
aは円周溝22bを有し、この円周溝22bには
前記駆動軸部21に直交して圧入されたピン23
が位置し、駆動軸部21と被動軸部22とが離脱
しないようにかつ駆動軸部21が被動軸部22に
対して回転自在に構成されている。この駆動軸部
21と被動軸部22との外周には、これに密接し
て一端を被動軸部22の膨径部に当接させた第2
ばね24が巻付けられており、この第2ばね24
のばね長さは駆動軸部24に固定されたストツプ
リング25により規定されている。前記第2ばね
24は駆動軸部21が正転すると前記駆動軸部2
1と被動軸部22とにさらに巻付くように形成さ
れており、駆動軸部21が逆転する時には、駆動
軸部21および被動軸部22から離れ、駆動軸部
21のみが逆転するように構成されている。しか
も、前記駆動軸部21、被動軸部22の接合部側
の一部は小径部26a,26bをなしており、前
記第2ばね24が周面から離れて位置し、この部
分で緩衝機構が構成されでいる。また、前記被動
軸部22の一端には連結機構(図示せず)を介し
てドライバビツト(図示せず)が一体に回転する
ように連結されている。
Embodiments Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an automatic screw tightening machine, which has an automatic transmission that rotates in response to the rotation of a motor 5 that moves up and down together with a driver stand (not shown). This automatic transmission includes an input disk 7 that rotates in response to the rotation of the drive shaft of a motor 5, a plurality of planetary cones 8 that rotate by frictionally engaging the outer periphery of the input disk 7, and a plurality of planetary cones 8 located on the back side of the conical surface 8b of the planetary cones 8. flat surface 8c
It has a cam disk 9 that frictionally engages with the input disk 7 and rotates concentrically with the input disk 7, and an output shaft 12 that is connected to the cam disk 9 via a pressure regulating mechanism 11. This output shaft 12 is rotatably held by an inner cylindrical portion 4b of a bottom cover 4a attached to the driver stand 3. The automatic transmission also includes an arm 1 whose one end is rotatably locked to the driver stand 3 side.
2 and a speed change ring 10 held at the upper end thereof and frictionally engaged with the conical surface 8b of the planetary cone 8, and this speed change ring 10 has a first spring 19
is biased towards high speed. Further, this speed change ring 10 continuously changes its reduction ratio depending on the position of frictional engagement with the planetary cone 8, and the output shaft 12
It is configured such that the rotation of is decelerated. The output shaft 12 has a non-circular fitting protrusion 12a at one end, and the fitting protrusion 12a of the output shaft 12 forms a part of a lap spring clutch 20 disposed within the inner cylindrical portion 4b. It fits into a fitting recess 21a at one end of the drive shaft portion 21. A storage hole 21b is bored in the other end of the drive shaft portion 21 in the axial direction thereof, and an engaging portion 22a of the driven shaft portion 22 is disposed in the storage hole 21b. In addition, this engaging portion 22
a has a circumferential groove 22b, into which a pin 23 is press-fitted orthogonally to the drive shaft portion 21.
is positioned so that the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22 do not separate from each other, and the drive shaft portion 21 is configured to be rotatable relative to the driven shaft portion 22. On the outer periphery of the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22, there is provided a second shaft which is closely connected thereto and whose one end is in contact with the enlarged diameter portion of the driven shaft portion 22.
A spring 24 is wound around the second spring 24.
The length of the spring is determined by a stop ring 25 fixed to the drive shaft 24. When the drive shaft portion 21 rotates normally, the second spring 24
1 and the driven shaft portion 22, and when the drive shaft portion 21 reverses, it separates from the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22, and is configured such that only the drive shaft portion 21 rotates in the reverse direction. has been done. Moreover, a part of the driving shaft part 21 and the driven shaft part 22 on the joint side forms small diameter parts 26a and 26b, and the second spring 24 is located away from the circumferential surface, and the buffer mechanism is activated in this part. It is already configured. Further, a driver bit (not shown) is connected to one end of the driven shaft portion 22 via a connecting mechanism (not shown) so as to rotate together with the driven shaft portion 22.

一方、前記モータ5はドライバビツトによるね
じ締付の完了を検出して検出信号を発信するねじ
締付完了検出部を備えた制御部により、制御され
ており、この制御部は前記ねじ締付完了検出部の
検出信号により前記モータ5の正転を停止させる
とともに前記モータ5をわずかに逆転させるよう
に構成されている。また、前記ねじ締付完了検出
部はモータ5に流れる負荷電流を検出してこれが
設定値に達すれば、この時点から所定時間後にモ
ータ5を停止させるようにした構成でも、またド
ライバビツトに係る反力トルクを歪み管(図示せ
ず)および歪みゲージ(図示せず)を使用して検
出し、所定値に達すれば、その時点から所定時間
後にモータを停止するようにした構成であつても
良い。
On the other hand, the motor 5 is controlled by a control section including a screw tightening completion detection section that detects the completion of screw tightening by the driver bit and sends a detection signal. It is configured to stop the forward rotation of the motor 5 and to slightly rotate the motor 5 in the reverse direction based on a detection signal from the detection section. Furthermore, even if the screw tightening completion detection section detects the load current flowing through the motor 5 and stops the motor 5 after a predetermined time from this point when it reaches a set value, the The configuration may be such that the force/torque is detected using a strain tube (not shown) and a strain gauge (not shown), and when a predetermined value is reached, the motor is stopped after a predetermined time from that point. .

上記自動ねじ締め機では、モータ5が駆動され
てモータ5の正転が遊星コーン8の円錐面8bに
対する変速リング10の摩擦係合位置で決まる減
速比で自動変速機の出力軸12に伝達される。こ
の出力軸12の回転は、ラツプスプリングクラツ
チ20の駆動軸部21に伝達され、これに巻付い
た第2ばね24がさらに駆動軸部21および被動
軸部22に巻付き、駆動軸部21の回転が被動軸
部22に伝達され、さらに連接機構14を介して
ドライバビツトに伝達され、ねじがワークの所定
位置に締付けられる。ねじが締付けられて、ねじ
の座面がワークに当接すると、ドライバビツトの
負荷が急激に大きくなり、ドライバビツトの負荷
に応じて変速リング10が回動してアーム18が
傾斜する。これにともない、前記変速リング10
がその軸心方向に移動し、その減速比が急激に大
きくなる。この時、ドライバビツトの回転が急激
に減速される際の衝撃は前記ラツプスプリングク
ラツチ20の第2ばね24の一部がなす緩衝機構
により吸収され、変速リング10の回動は急激な
がらも円滑に行われ、変速リング10がその慣性
で所定以上回動することがなく、この時点で最終
締付トルク以上の締付トルクを出力することがな
い。
In the automatic screw tightening machine described above, the motor 5 is driven and the forward rotation of the motor 5 is transmitted to the output shaft 12 of the automatic transmission at a reduction ratio determined by the frictional engagement position of the speed change ring 10 with the conical surface 8b of the planetary cone 8. Ru. This rotation of the output shaft 12 is transmitted to the drive shaft portion 21 of the lap spring clutch 20, and the second spring 24 wound around this is further wound around the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22, and the second spring 24 is wound around the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22. The rotation is transmitted to the driven shaft portion 22 and further transmitted to the driver bit via the connecting mechanism 14, and the screw is tightened in a predetermined position on the workpiece. When the screw is tightened and the seat surface of the screw comes into contact with the workpiece, the load on the driver bit increases rapidly, and the speed change ring 10 rotates in response to the load on the driver bit, causing the arm 18 to tilt. Along with this, the speed change ring 10
moves in the direction of its axis, and its reduction ratio increases rapidly. At this time, the shock caused when the rotation of the driver bit is suddenly decelerated is absorbed by the buffer mechanism formed by a part of the second spring 24 of the lap spring clutch 20, and the rotation of the speed change ring 10 is rapid but smooth. The speed change ring 10 will not rotate beyond a predetermined level due to its inertia, and no tightening torque greater than the final tightening torque will be output at this point.

その後、変速リング10がさらに回動して減速
比が無限大に達すると、ドライバビツトの回転が
停止し、締付が完了する。この時、自動変速機の
変速リング10と遊星コーン8との間でセルフロ
ツクが働くが、ドライバビツトの回転停止にとも
なつて、ねじ締付完了検出部から出力信号が発信
され、モータ5の正転が停止する。同時に、モー
タ5に逆転指令が与えられてモータ5が所定時間
僅かに逆転する。モータ5の逆転により、差動遊
星機構6が逆転し、そのカムデイスク9も逆転す
る。これとともに、駆動軸部21が逆転し、これ
に巻付いて第2ばね24が駆動軸部21および被
動軸部22から離れるようにねじもどされ、駆動
軸部21の回転が被動軸部22に伝達されなくな
り、駆動軸部21のみが逆転する。そのため、ド
ライバビツトに、逆回転を伝達することなく、自
動変速機の変速リング10と遊星コーン8との間
のセルフロツクを解除でき、締付を完了したねじ
の頭部に嵌合しているドライバビツトの負荷のみ
が軽減され、ねじは緩まない。
Thereafter, when the speed change ring 10 rotates further and the reduction ratio reaches infinity, the rotation of the driver bit stops and the tightening is completed. At this time, a self-lock is activated between the speed change ring 10 and the planetary cone 8 of the automatic transmission, but as the driver bit stops rotating, an output signal is sent from the screw tightening completion detection section, and the motor 5 is The rotation stops. At the same time, a reverse rotation command is given to the motor 5, and the motor 5 is slightly reversed for a predetermined period of time. By reversing the motor 5, the differential planetary mechanism 6 is reversed, and its cam disk 9 is also reversed. At the same time, the drive shaft section 21 is reversely rotated, and the second spring 24 is unscrewed so as to be wound around it and separated from the drive shaft section 21 and the driven shaft section 22, and the rotation of the drive shaft section 21 is transferred to the driven shaft section 22. No more transmission occurs, and only the drive shaft portion 21 rotates in reverse. Therefore, the self-lock between the gear ring 10 of the automatic transmission and the planetary cone 8 can be released without transmitting reverse rotation to the driver bit, and the screwdriver fitted into the head of the screw that has been tightened can be released. Only the load on the bit is reduced and the screw does not loosen.

考案の効果 以上説明したように、本考案はモータの回転を
入力円板、遊星コーン、カムデイスクおよび変速
リングでなる自動変速機を介してドライバビツト
に伝達するとともに、前記モータの制御部に締付
完了検出部を接続してその出力信号によりモータ
の正転を停止させて後モータを所定時間わずかに
逆転させるように構成する一方、前記自動変速機
の出力軸に正転方向のみの回転を伝達するラツプ
スプリングクラツチの駆動軸部を、またその被動
軸部にはドライバビツトを連接し、さらに両者の
周面に密接してばね長さを規定された第2ばねを
巻付けて正転方向の回転のみを被動軸部に伝達す
るように構成しているため、ねじ締付完了時点で
モータの正転が停止して後モータが逆転する際
に、自動変速機の出力軸がモータの逆転とともに
逆転しても、ラツプスプリングの作動により、そ
の駆動軸部が逆転するのみで、被動軸部は逆転す
ることがなく、ドライバビツトは停止した状態に
保持され、ドライバビツトの負荷が軽減されるの
みで、一旦締付を完了したねじを緩めることがな
く、確実な締付が可能となる等の利点がある。ま
た、本考案はラツプスプリングの駆動軸部と被動
軸部との接合部側の一部が小径部となつてこの部
分の第2ばねが緩衝機構をなしているので、ねじ
が着座する際の衝撃がこの緩衝機構により吸収さ
れ、変速リングに加わる反力が急激ながらも徐々
に加わることとなり、変速リングの回動は慣性の
影響を受けることなく行われ、ねじ着座時点での
衝撃で最終締付トルク以上の締付トルクが出力さ
れるようなことも皆無となり、締付トルクの低い
ねじ締付であつても、正確な締付を行うことがで
きる等の利点がある。
Effects of the Invention As explained above, the present invention transmits the rotation of the motor to the driver bit through an automatic transmission consisting of an input disk, a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, and also transmits the rotation of the motor to the control section of the motor. The automatic transmission is configured to connect a mounting completion detection section and use its output signal to stop the forward rotation of the motor and cause the rear motor to rotate slightly in the reverse direction for a predetermined period of time. The drive shaft of the lap spring clutch that transmits the transmission is connected to the driver bit, and a driver bit is connected to the driven shaft, and a second spring with a specified spring length is tightly wound around the circumferential surfaces of both to achieve forward rotation. Since the structure is configured so that only the rotation in the direction of Even if the shaft is reversed and reversed, due to the action of the lap spring, the drive shaft only reverses, the driven shaft does not reverse, and the driver bit is held in a stopped state, reducing the load on the driver bit. There are advantages such as being able to tighten the screws reliably without having to loosen the screws once they have been tightened. In addition, in the present invention, a part of the lap spring on the joint side between the drive shaft part and the driven shaft part is a small diameter part, and the second spring in this part forms a buffer mechanism, so when the screw is seated, The shock is absorbed by this buffer mechanism, and the reaction force applied to the gear ring is applied rapidly but gradually.The gear ring rotates without being affected by inertia, and the impact when the screw is seated causes the final rotation. There is no possibility that a tightening torque higher than the tightening torque is outputted, and even when tightening a screw with a low tightening torque, there is an advantage that accurate tightening can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の要部拡大断面図、第2図は第
1図のA−A線に沿つた要部断面図、第3図は一
般的な自動ねじ締め機の全体説明図、第4図は従
来の自動変速機の要部拡大断面図である。 1……自動ねじ締め機、2……シリンダ、3…
…ドライバ台、4……ドライバ本体、4a……底
蓋、4b……内筒部、5……モータ、6……差動
遊星機構、7……入力円板、8……遊星コーン、
8a……円周溝、8b……円錐面、8c……平坦
面、8d……コーン保持具、9……カムデイス
ク、10……変速リング、11……調圧機構、1
2……出力軸、12a……嵌合突部、13……緩
衝機構、13a……第1ばね係止リング、13b
……第2ばね係止リング、13c……連結ばね、
14……連接機構、15……ドライバビツト、1
6……、17……固定具、18……アーム、19
……第1ばね、20……ラツプスプリングクラツ
チ、21……駆動軸部、21a……嵌合凹部、2
1b……収納穴、22……被動軸部、22a……
係合部、22b……円周溝、23……ピン、24
……第2ばね、25……ストツプリング、26
a,26b……小径部。
Fig. 1 is an enlarged sectional view of the main parts of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the main parts along line A-A in Fig. 1, Fig. 3 is an overall explanatory diagram of a general automatic screw tightening machine, FIG. 4 is an enlarged sectional view of the main parts of a conventional automatic transmission. 1...Automatic screw tightening machine, 2...Cylinder, 3...
... Driver stand, 4 ... Driver body, 4a ... Bottom cover, 4b ... Inner cylinder part, 5 ... Motor, 6 ... Differential planetary mechanism, 7 ... Input disk, 8 ... Planetary cone,
8a... Circumferential groove, 8b... Conical surface, 8c... Flat surface, 8d... Cone holder, 9... Cam disk, 10... Speed change ring, 11... Pressure regulating mechanism, 1
2... Output shaft, 12a... Fitting protrusion, 13... Buffer mechanism, 13a... First spring locking ring, 13b
...Second spring locking ring, 13c...Connection spring,
14...Connection mechanism, 15...Driver bit, 1
6..., 17... Fixture, 18... Arm, 19
...First spring, 20...Lap spring clutch, 21...Drive shaft portion, 21a...Fitting recess, 2
1b... Storage hole, 22... Driven shaft portion, 22a...
Engaging portion, 22b...Circumferential groove, 23...Pin, 24
...Second spring, 25...Stop spring, 26
a, 26b...Small diameter part.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 シリンダ2の作動により昇降するドライバ台3
を設け、このドライバ台3に一体に昇降するよう
にモータ5を固定し、このモータ5にその回転を
受けて回転する入力円板7とその外周に摩擦係合
する遊星コーン8とこれに摩擦係合するカムデイ
スク9とを配置し、このカムデイスク9にこれと
一体に回転するようにドライバビツト15を連接
するとともに、前記ドライバ台3側に一端が回動
自在に係止されたアーム18を配置し、このアー
ム18の上端に変速リング10を前記遊星コーン
8の外周に摩擦係合してかつ回動可能に配置し、
さらにこの変速リング10を第1ばね19により
高速側に付勢する一方、 ドライバビツト15によるねじ締付の完了を検
出して検出信号を発信するねじ締付完了検出部を
設け、このねじ締付完了検出部の検出信号により
前記モータ5の正転を停止させるとともに前記モ
ータ5をわずかに逆転させるモータ5の制御部を
設けた自動ねじ締め機において、 カムデイスク9にこれと一体に回転する出力軸
12を連結し、この出力軸12に非円形の嵌合突
部12aを設けるとともに、この嵌合突部12a
に嵌合する嵌合凹部21aを有する駆動軸部21
とこの軸線方向に穿設された収納穴21bに貫挿
されてかつこの駆動軸部21に対し回転自在の係
合部22aを有する被動軸部22とこの被動軸部
22の膨径部に当接しかつ駆動軸部21および被
動軸部22の周面に密接して巻付けられた第2ば
ね24と前記駆動軸部21に固定されかつ第2ば
ね24のばね長さを規制するストツプリング25
とからなるラツプスプリングクラツチ20を連結
し、さらにこのラツプスプリングクラツチ20の
被動軸部22にドライバビツト15を連結する一
方、前記ラツプスプリングクラツチ20の駆動軸
部21、被動軸部22それぞれの接合部側の一部
を小径部26a,26bとし、この小径部26
a,26bで前記第2ばね24を周面から離れる
ように構成したことを特徴とする自動ねじ締め
機。
[Scope of claim for utility model registration] Driver stand 3 that moves up and down by the operation of cylinder 2
A motor 5 is fixed to the driver base 3 so as to move up and down integrally with the input disc 7, which rotates in response to the rotation of the motor 5, and a planetary cone 8 that frictionally engages with the outer periphery of the input disc 7. A driver bit 15 is connected to the cam disk 9 so as to rotate together with the cam disk 9, and an arm 18 is rotatably locked at one end on the driver stand 3 side. is arranged, and a speed change ring 10 is arranged at the upper end of this arm 18 so as to be frictionally engaged with the outer periphery of the planetary cone 8 and rotatably arranged,
Further, a screw tightening completion detecting section is provided which biases the speed change ring 10 toward the high speed side by the first spring 19, and detects the completion of screw tightening by the driver bit 15 and sends a detection signal. In an automatic screw tightening machine equipped with a control section for the motor 5 that stops forward rotation of the motor 5 and slightly reverses the rotation of the motor 5 based on a detection signal from a completion detection section, the cam disk 9 has an output that rotates integrally with the motor 5. A shaft 12 is connected to the output shaft 12, and a non-circular fitting protrusion 12a is provided on the output shaft 12.
The drive shaft portion 21 has a fitting recess 21a that fits into the drive shaft portion 21.
and a driven shaft portion 22 having an engaging portion 22a which is inserted through the storage hole 21b bored in the axial direction and rotatable with respect to the drive shaft portion 21; a second spring 24 that is in contact with and closely wound around the circumferential surfaces of the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22; and a stop ring 25 that is fixed to the drive shaft portion 21 and regulates the spring length of the second spring 24.
The driver bit 15 is connected to the driven shaft portion 22 of the lap spring clutch 20, and the drive shaft portion 21 and the driven shaft portion 22 of the lap spring clutch 20 are connected to each other. A part of the joining part side is made into small diameter part 26a, 26b, and this small diameter part 26
An automatic screw tightening machine characterized in that the second spring 24 is separated from the circumferential surface at points a and 26b.
JP10808987U 1987-07-13 1987-07-13 Expired - Lifetime JPH058023Y2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005334104A (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Satoshi Oshima Chewing type toothbrush varying curvature of mouthpiece-like brush base

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005334104A (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Satoshi Oshima Chewing type toothbrush varying curvature of mouthpiece-like brush base

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JPS6412738U (en) 1989-01-23

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