JPH071348A - ねじ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業者への負担を軽減し、高精度かつ高トルク
なねじ締めを可能とするドライバツールを提供する。 【構成】支柱に第一アーム６を取り付け、この第一アー
ム６先端に第二アーム８を連結するとともに、第二アー
ム８先端にツールブラケット１４を設け、このツールブ
ラケット１４にドライバビットを有するドライバツール
１５と、操作アーム２１を介してスイッチング部とガイ
ド部材とを設け、ガイド部材に回転自在な把持部２６を
取り付けたことを特徴とする。 【効果】 本発明は、ねじ締め時に外部からの大きな推
力を必要としない。また、把持部を握り易い形状に加工
または交換使用することができ、さらに、高いトルクで
のねじ締め作業が可能となるとともに、作業者の手や腕
におこる障害も防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はねじ締め作業時に発生す
るねじ締め反力トルクを完全に吸収するとともに、高精
度かつ高トルクなねじ締めを可能としたねじ締め機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、組み立て作業等において自動機に
よるねじ締め作業が困難な部所のねじ締め作業は手動で
行われ、そのねじ締め作業にはハンドタイプの電動ある
いは空気圧駆動のドライバツールが使用されている。こ
の種のドライバツールは各種開発されているが、図５に
示すドライバツール１５が一般的である。このドライバ
ツール１５はスイッチ２５を内部に備えたスイッチユニ
ット２２とスイッチユニット２２前方に取り付けられた
本体部２８とから構成される。前記スイッチユニット２
２には後部に吊り下げ金具２９が回動可能に取り付けら
れて保管時あるいは作業時にフック（図示せず）等に掛
けたり吊り下げることが可能なように構成されている。
前記本体部２８の後部スイッチユニット２２側には有底
の角穴を先端側に形成したモータ軸３０ａを有するモー
タ３０が内蔵されており、このモータ３０には軸心位置
にモータ軸３０ａの角穴底部より延びる貫通穴３０ｂが
形成されて後記するスイッチシャフト３１が通過可能に
構成されている。前記モータ軸３０ａの角穴にはドライ
バビット１９を保持し、モータ軸３０ａの角穴に沿って
移動可能なビットホルダ３２の一端が位置し、角穴内部
に収納されたばね３３により常時本体部２８前方へ付勢
されている。このビットホルダ３２のモータ軸３０ａ側
の端面には軸心位置に有底穴が形成されており、この有
底穴には前記モータ３０およびモータ軸３０ａの貫通穴
３０ｂを通って前記スイッチュニット２２内のスイッチ
２５のスイッチレバー２５ａに延びるスイッチシャフト
３１の一端が位置し、ドライバビット１９をねじ等に押
しつけたときにビットホルダ３２がばね３３に逆らって
モータ軸３０ａ内に押し込まれるとスイッチシャフト３
１がスイッチレバー２５ａを押して、それによりスイッ
チ２５が入り、モータ３０が駆動されるように構成され
ている。また、このドライバツール１５はドライバツー
ル１５単体で使用されることは少なく、一般に天井等に
固定するバランサ３４と連結して使用される。このバラ
ンサ３４はりール部３４ａに吊り下げロープ３４ｂが巻
回されており、吊り下げロープ３４ａの長さ分は吊り下
げ物を移動できるように構成されている。さらに、この
バランサ３４は吊り下げ物の重量に応じて常時一定の位
置で釣り合う構造となつており、吊り下げ物を常に定位
置に吊り下げておくことができるように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のドライバツ
ール１５では、バランサ３４により吊り下げられたドラ
イバツール１５をワークに設置された所望ねじ位置に移
動し、ねじの頭部にドライバビット１９を押しつけるこ
とによりビットホルダ３２がモータ軸３０ａ内に押圧さ
れ、それにともないスイッチシャフト３１がスイッチユ
ニット２２内に押し込まれる。このときスイッチシャフ
ト３１のスイッチユニット２２内の先端はスイッチレバ
ー２５ａに当接しているためスイッチシャフト３１の押
圧によりスイッチ２５が入りモータ３０がスタートし、
ドライバツール１５先端ではワークにねじが締め込まれ
る。ところが、このドライバツール１５では、ねじ締め
完了時に、ねじ締めトルクの反力が直接ドライバツール
１５を操作する作業者に伝わるため、高いトルクによる
ねじ締めが行えないばかりか、ねじを締付けている間、
ドライバツール１５自体を強く握り推力をかけていなけ
ればならないために、作業者の手および腕に障害が発生
し作業が行えなくなる等の問題が生じている。また、ド
ライバツール１５の方向が安定しないため、ねじ締め時
に作業者がドライバツール１５の軸線をねじの軸線と一
致させていなければ、ドライバビット１９がねじ頭部か
ら離脱し、その時にねじ頭部のビット穴を破損してしま
いその後のねじ締め作業が行えなくなる等の欠点が生じ
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的とするもので、ハンドタイプのドライバツールに
よるねじ締め作業における作業者への負担を軽減し、高
精度かつ高トルクなねじ締めを可能とするねじ締め機を
提供しようとするものである。本発明のねじ締め機は、
立設した支柱に第一アームを旋回自在に取り付け、この
第一アーム先端にエルボブロックを旋回自在に取り付け
る。このエルボブロックに第一アームの旋回面と直交す
る方向に回動する第二アームを連結するとともに、第二
アームとエルボブロックとをスプリングにより連結す
る。一方、第二アーム先端に第二アームの回動面と同一
面上で回動するリストブロックを取り付け、このリスト
ブロックに水平方向に延びるツールブラケットを回動可
能に取り付け、このツールブラケットにモータの回転を
受けて回転するドライバビットを有するドライバツール
を取り付ける。さらに、ツールブラケット下面側に操作
アームを介してスイッチング部と把持部とを設置するよ
うに構成されている。また、前記リストブロックとエル
ボブロックとを連結ロッドにより連結し、リストブロッ
ク、エルボブロック、連結ロッドおよび第二アームとが
平行クランク機構を形成することも可能としている。

【０００５】

【作用】上記構成のねじ締め機は、ドライバツールとス
イッチとを分離するとともに、把持部をドライバビット
およびビット受けに対して回転自在に保持しているた
め、把持部を手で握りドライバツールを水平移動させな
がら引き下げて所望ねじ位置に移動させ、ドライバビッ
トをねじのビット穴に挿入することができるばかりか、
把持部の形状を握り易い形状に加工または交換使用する
ことができ、しかも、ねじ締め時の反力トルクをバラン
スアームの各間接部で吸収し、作業者に伝わる反力トル
クはごく僅かとなるとともに、ドライバツールを移動さ
せても把持部の姿勢は一定の位置に保持できる。また、
上記構成のねじ締め機におけるリストブロックとエルボ
ブロックとを連結ロッドにより連結し、リストブロッ
ク、エルボブロック、連結ロッドおよび第二アームとが
平行クランク機構を形成するように構成すると、ドライ
バツールがバランスアームの平行クランク機構の作用に
より常時垂直に保持されるため、ねじにドライバツール
の重量が常時かかり、ねじ締め時にドライバビットがね
じ頭部のビット穴から離脱することがない。

【０００６】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１において１はねじ締め機であり、水平方向と
上下方向に回動可能なバランスアーム２を有している。
このバランスアーム２は支柱ベースマウント３により床
面に対して垂直に固定支持される円筒状の支柱４を有し
ており、この支柱４には支柱４と平行する方向に貫通穴
が空けられたアームブラケット５が支柱に沿って上下移
動が可能なように取り付けられている。このアームブラ
ケット５には支柱４に対して直角をなす方向に延びる角
棒状の第一アーム６の一端が、軸と軸受によって旋回自
在に連結されており、この第一アーム６の他端には支柱
４の延びる方向に突出部７ａを有するエルボブロック７
が旋回自在に連結されている。このエルボブロック７に
は角棒状の側面に複数の貫通穴を有する第二アーム８が
第一アーム６の旋回面と直交する方向に回動可能に連結
されており、この第二アーム８の貫通穴には第一スプリ
ング掛け９が挿入されている。また、前記エルボブロッ
ク７の突出部７ａ先端には突出部７ａと直交する方向に
突出する第二スプリング掛け１０が固定されており、第
二アーム８の第一スプリング掛け９との間に二本のスプ
リング１１を掛けて、第二アーム８および後記するドラ
イバツール１５の重量を吸収するように構成されてい
る。

【０００７】前記第二アーム８の先端には垂直方向に突
出部１２ａを有するリストブロック１２が、第二アーム
８の回動面と同一面上で回動可能に連結されており、こ
のリストブロック１２の突出部１２ａには、前記エルボ
ブロック７の突出部７ａに回動自在に連結された連結ロ
ッド１３の先端が回動自在に連結されて、リストブロッ
ク１２と前記エルボブロック７および第二アーム８とが
平行クランク機構を形成するように構成されている。ま
た、このリストブロック１２の底面部には、板材より成
るツールブラケット１４がリストブロック１２前方へ突
出するように取り付けられており、このツールブラケッ
ト１４には電動のドライバツール１５が垂直に取り付け
られている。このドライバツール１５は上部に駆動源で
あるモータ１６を備え、このモータ１６の下方にはブラ
ケットを介してドライバ軸にかかるトルクによってドラ
イバ軸の回転数を制御する無段変速機１７が取り付けら
れている。この無段変速機１７の下方にはねじ締め時の
締付けトルクの検出を行うトルク検出部を挟んで、取付
けフランジを有する減速装置１８が取り付けられてお
り、この減速装置１８のフランジ部分は前記ツールブラ
ケット１４上面にねじにより固定されている。また、こ
のドライバツール１５のドライバ軸は、ツールブラケッ
ト１４の穴よりツールブラケット１４下面に突出してお
り、その先端にはドライバビット１９を保持したビット
受け２０がねじ込まれている。

【０００８】一方、前記ツールブラケット１４の下面に
は、図２に示すように、ドライバツール１５の軸線に対
して直角方向に延び、ツールブラケット１４から突出す
るように操作アーム２１が取り付けられており、この操
作アーム２１先端付近には、外径に段を有するガイド部
材２３が操作アーム２１と直角を成すように固定されて
いる。このガイド部材２３の上部にはスイッチケース２
４が、ねじにより固定されており、このスイッチケース
２４内にはスイッチケース２４下面の切欠部２４ａより
常時スイッチレバー２５ａが外部に突出するスイッチ２
５が固定されている。また、前記ガイド部材２３の外周
にはガイド部材２３の外周に沿って上下動および回転が
自在な把持部２６がはめ込まれている。この把持部２６
は、ガイド部材２３に保持されたばね２７によって常時
上方へ付勢されており、前記スイッチケース２４下面に
当接し、スイッチ２５のスイッチレバー２５ａをスイッ
チケース２４内に押圧するように構成されている。この
ように構成されたねじ締め機１は前記二本のスプリング
１１により第二アーム８およびドライバツール１５の重
量を吸収し、手を離した状態で床面にドライバビット１
９先端が軽く接地する状態に調整されている。

【０００９】次に本発明の作用を説明する。上記ねじ締
め機１は、バランスアーム２のアームブラケット５を支
柱４に沿って上下動させバランスアーム２の高さを決
め、把持部２６を握りドライバツール１５を所望の位置
に移動し、ドライバビット１９をねじのビット穴に挿入
する。この時、図３および図４に示すように、バランス
アーム２の第一アーム６はアームブラケット５との連結
部を支点として旋回運動を行い、第二アーム８は第一ア
ーム６先端のエルボブロック７との連結部を支点として
旋回運動を行うとともに、連結ロッド１３と対になって
構成される平行クランク機構による垂直回動運動を行
う。この平行クランク機構による垂直回動運動によっ
て、ドライバツール１５は常に垂直に保たれ、ねじ締め
時にはドライバツール１５の重量が推カとなってねじに
かけられるとともに、バランスアーム２の各間接部では
ねじ締め時の反力トルクが吸収される。またドライバツ
ール１５の移動時には把持部２６が回転するために、把
持部と手の間に滑りは生じない。またこの時、第一スプ
リング掛け９の位置を変えることで、スプりング１１の
ドライバツール１５および第二アーム８を引く力が変化
し、それにともなって作業者にかかるねじ締め機１の重
量も変化する。

【００１０】その後、把持部２６をばね２７に逆らいガ
イド部材２３の外径に沿って下方へ引き下げると、把持
部２６によってスイッチケース２４内に押圧されていた
スイッチ２５のスイッチレバー２５ａがスイッチケース
２４下面より突出し、そのスイッチレバー２５ａの動作
によりスイッチ２５が入りモータ１６が回転駆動する。
このモータ１６の回転はモータ軸により無段変速機１７
内に伝達され、無段変速機１７内で変速された後、無段
変速機１７の出力軸から減速機１８の入力軸に伝達され
る。減速機１８に伝達された回転はさらに減速機１８内
で減速後ドライバ軸に出力されるとともにドライバ軸先
端のビット受け２０を介してビット受け２０先端に保持
されるドライバビット１９に伝達され、ドライバビット
１９先端ではねじがワークのねじ穴に締め込まれる。

【００１１】尚、本実施例ではリストブロック１２とエ
ルボブロック７とを連結ロッド１３により連結し、リス
トブロック１２、エルボブロック７、連結ロッド１３お
よび第二アーム８とが平行クランク機構を形成するよう
に構成したが、連結ロッド１３を取り除いても同様にね
じ締め作業を行うことができる。また、把持部２６とガ
イド部材２３とを分離して把持部２６をばね２７により
支持し、かつガイド部材２３の外周に沿って回転自在に
配置し、把持部２６上部にスイッチ２５を内蔵したスイ
ッチケース２４を取り付けるよう構成したが、把持部２
６とガイド部材２３とを一体形状とし、把持部２６周辺
にスイッチ２５を設けても同様にねじ締め作業を行うこ
とができる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、支柱によ
って床面等に固定され、支柱に取り付けられた第一アー
ムとスプリングにより懸吊される第二アームとを有する
バランスアームの第二アームに取り付けられたツールブ
ラケットの上面にドライバツールを取り付ける一方、ツ
ールブラケット下面にスイッチを備えたスイッチケース
とスプリングにより上方向へ付勢され、スイッチのスイ
ッチレバーを押圧する回転自在な把持部を有するスイッ
チユニットを取り付けたねじ締め機であり、ドライバツ
ールとスイッチとを分離したことにより、スイッチを入
れるために動作させなければならない部品が、スイッチ
ユニットの把持部のみとなり僅かな力でスイッチを入れ
ることができ、その上把持部の形状を作業者あるいは作
業目的にあった握り易い形状に加工または交換使用する
ことができるとともに、スイッチユニットが完全にドラ
イバツールから隔離されているために、スイッチユニッ
トを小型化でき、スイッチユニットの部品交換も容易に
行うことができる。さらに、バランスアームがねじ締め
作業時にねじ締め反力トルクを吸収することと、スイッ
チユニットの把持部がドライバ出力軸およびビット受け
に対して非接触かつ回転自在であることとにより、作業
者に伝わるねじ締め反力トルクはごく僅かとなり、高い
トルクでのねじ締め作業が可能となるとともに、作業者
の手や腕におこる障害も防止することができ、その上把
持部が回転自在であるため、ドライバツールを移動させ
ても把持部を握る手の位置は一定の位置に保たれ、作業
者の手と把持部との間に滑りが生じることはない。しか
も、ねじ締め機空手を離したときにドライバツールが床
面に軽く接地する程度にバランスアームのばねによって
ドライバツールの重量が吸収されているため、ねじ締め
時には、ねじにドライバツールの重量が推力となってか
かり、ドライバツールを垂直に保持していれば外部から
の大きな推力を必要としない。また、本発明はバランス
アームに平行クランク機構を設けることにより、ドライ
バツールを常時垂直に保持できるため、ねじ締め時に作
業者がドライバツールの軸線をねじの軸線と常に一致さ
せることができ、ドライバビットがねじ頭部のビット穴
から離脱することがなくなり、ねじ頭部のビット穴の破
損を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るねじ締め機の正面一部断面図であ
る。

【図２】図１のスイッチ部の要部断面説明図である。

【図３】本発明に係るねじ締め機の平面動作説明図であ
る。

【図４】本発明に係るねじ締め機の正面動作説明図であ
る。

【図５】従来のねじ締め機の説明図である。

【符号の説明】

１ ねじ締め機 ２ バランスアーム ３ 支柱ベースマウント ４ 支柱 ５ アームブラケット ６ 第一アーム ７ エルボブロック ８ 第二アーム ９ 第一スプリング掛け １０ 第二スプリング掛け １１ スプリング １２ リストブロック １３ 連結ロッド １４ ツールブラケット １５ ドライバツール １６ モータ １７ 無段変速機 １８ 減速機 １９ ドライバビット ２０ ビット受け ２１ 操作アーム ２２ スイッチユニット ２３ ガイド部材 ２４ スイッチケース ２４ａ 切欠部 ２５ スイッチ ２５ａ スイッチレバー ２６ 把持部 ２７ ばね ２８ 本体部 ２９ 吊り下げ金具 ３０ モータ ３０ａ モータ軸 ３０ｂ 貫通穴 ３１ スイッチシャフト ３２ ビットホルダ ３３ ばね ３４ バランサ ３４ａ リール部 ３４ｂ 吊り下げロープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】立設した支柱に第一アームを旋回自在に取
   り付け、この第一アーム先端にエルボブロックを旋回自
   在に取り付け、このエルボブロックに第一アームの旋回
   面と直交する方向に回動する第二アームを連結するとと
   もに、第二アームとエルボブロックとをスプりングによ
   り連結する一方、第二アーム先端に第二アームの回動面
   と同一面上で回動するリストブロックを取り付け、この
   リストブロックに水平方向に延びるツールブラケットを
   回動可能に取り付け、このツールブラケットにモータの
   回転を受けて回転するドライバビットを有するドライバ
   ツールを取り付けるとともに、ツールブラケット下面側
   に支柱に対して直角をなす方向に延びる操作アームを介
   してスイッチ部とガイド部材とを設け、ガイド部材の外
   周で前記スイッチ部に当接し回転自在な把持部をばねに
   より上方に付勢して取り付けたことを特徴とするねじ締
   め機。
2. 【請求項２】立設した支柱に第一アームを旋回自在に取
   り付け、この第一アーム先端にエルボブロックを旋回自
   在に取り付け、このエルボブロックに第一アームの旋回
   面と直交する方向に回動する第二アームを連結るととも
   に、第二アームとエルボブロックとをスプリングにより
   連結する一方、第二アーム先端に第二アームの回動面と
   同一面上で回動するリストブロックを取り付け、このリ
   ストブロックに水平方向に延びるツールブラケットを回
   動可能に取り付け、このツールブラケットにモータの回
   転を受けて回転するドライバビットを有するドライバツ
   ールを取り付けるとともに、ツールブラケット下面側に
   支柱に対して直角をなす方向に延びる操作アームを取り
   付け、この操作アームに把持部を固定し、この把持部の
   周辺にスイッチ部を設けたことを特徴とするねじ締め
   機。
3. 【請求項３】バランスアームの第二アーム先端のリスト
   ブロックとエルボブロックとを連結ロッドにより連結
   し、リストブロック、エルボブロック、連結ロッドおよ
   び第二アームとが平行クランク機構を形成するように構
   成した請求項１および請求項２に記載のねじ締め機。