JPH0724176Y2 - ナツトのねじ切り始め位置検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はナット端面にリング円周等間隔に複数個の凸状
爪片を設けた回り止めワッシャーをプレスでかしめる際
に回り止めワッシャーの内周突出部の所定位置に対して
必要となるナットのねじの切り始め位置を検出する装置
に関する。

従来の技術 ナットに弾性板よりなる回り止めワッシャーを組み合わ
せて、この弾性ワッシャーの一部をボルトのねじ山斜面
に圧接係合させる不緩ナットが広く利用されている。例
えば第４図に示すように上面にワッシャー着床端面Naを
設けたナットＮに、第６図及び第７図に示すようにリン
グ内周部に２個の凸状爪片Waと切欠溝Wbとを等間隔に交
互に形成した回り止めワッシャーＷをかしめにより固定
する。回り止めワッシャーＷをナットＮに固定した状態
の平面図を示す第６図において、ねじの切り始め位置を
Ｅとする。ボルトＢのねじの切り上がりがナットＮのね
じの切り始め位置Ｅに達した後ボルトＢのねじ山Baが回
り止めワッシャーＷの凸状爪片Waの下にもぐり込み、ボ
ルトＢのねじ山Baの斜面によって凸状爪片Waに適当な彎
曲変形が起こり、その弾性力でゆるみ止めの作用をす
る。例えば右ねじに螺刻されたナットのねじの切り始め
位置Ｅが、第６図に示す所定位置よりも右側にずれる
と、ボルトＢのねじ山Baの切り上がり先端が回り止めワ
ッシャーＷの凸状爪片Waの係合開始端から離れ過ぎるた
め、ねじ山Baの斜面によって凸状爪片Waを押し上げる量
が過大となり、抵抗が大きく螺装困難となるとともに凸
状爪片Waの弾性限界を超え弾性復元力が消失する問題が
ある。

また、前記とは反対の左側にずれると、ボルトＢのねじ
山Baの切り上がり先端が回り止めワッシャーＷの凸状爪
片Waの係合開始端に近づき過ぎるため、ねじ山Baの斜面
によって凸状爪片Waを押し上げる量が過少となり、凸状
爪片Waの所定の弾性力が得られずナットＮの緩み止め作
用が不充分となる問題がある。

このため凸状爪片Waとねじの切り始め位置Ｅとの位置関
係は重要であって、ねじ山Baの斜面に凸状爪片Waの作用
する弾性力を緩み防止に最適な大きさとするためにナッ
トのねじの切り始め位置Ｅに対して装置かしめる回り止
めワッシャーＷの凸状爪片Waの係合端位置を規定する必
要がある。

この位置関係が第６図に示す状態であって、ナットの回
転方向に対しねじの切り始め位置Ｅは切欠溝Wbの後寄り
となる。そしてナットＮとボルトＢと螺合しねじ締め切
り状態における回り止めワッシャーＷの凸状爪片Waの望
ましい変形状態は第７図に示す通りである。

従来、M12迄のナットでは一体形のマスタねじにナット
を螺合させて回転させ軸方向の移動によって当接して停
止した位置から規定円周位置をねじの切り始め位置であ
るとして、回り止めワッシャーの凸状爪片と雄ねじとの
係合部の所定位置を決め回り止めワッシャーのナットへ
のプレスによるかしめが自動化されている。またM16〜M
22迄の大きなナットでは目視でねじ切り始めを位置決め
し、回り止めワッシャーを位置合わせしたものをプレス
で人手によりナットと回り止めワッシャーとをかしめる
方法が採られている。

考案が解決しようとする課題 一体丸形のマスタねじによるナットのねじ切り始め位置
検出装置を大きなねじ径のナットに採用した場合、ナッ
トのねじ径が大きくなるにつれてピッチも粗くなるため
に、マスタねじをねじ込むとき傾き易くこじれが起きる
ことにより、位置決めが不正確で品質が安定せず自動化
のメリットが少なく、作業者の目視による方法を採用し
ている。このため生産能率が上がらず、作業者の個人差
がでて好ましい状態ではなかった。

本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところはナットのねじの
切り始め位置が安定して検出され、加工能率の上がるナ
ットのねじ切り始め位置の検出装置を提供しようとする
ものである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本考案は、上面に回り止め
ワッシャーを着床させるワッシャー着床端面を有するナ
ットを軸方向に移動且つ旋回可能に支持する治具と、該
治具と同心上位置に設けられ前記ナットのワッシャー着
床端面が当接する肩面と基準雄ねじ部とを有し半割りと
なし上下に移動可能なマスタねじと、該マスタねじの基
準雄ねじ部を前記ナットに螺合させるための直径変更手
段と、前記マスタねじを上下２位置に移動させる移動手
段と、前記治具に接触して前記ナットを回転させるとと
もにワッシャー着床端面が肩面に当接したとき回転力の
伝達を切り離す機構を有する駆動手段と、前記ナットの
ワッシャー着床端面がマスタねじの肩面に当接した位置
を検出して前記駆動手段に出力する検出手段とを含んで
なり、ナットＮの当接停止位置において予め規定した円
周方向位置をナットのねじ切り始めとして検出するもの
である。

作用 治具３にナットＮをはめ、マスタねじ16,16の基準雄ね
じのねじ径を小さくするように閉じた半割りマスタねじ
16,16の所定のねじ山数がナットＮの雌ねじと螺合する
ように挿入し、マスタねじ16,16を直径変更手段14で開
けてナットＮの雌ねじにマスタねじ16,16のねじ山を螺
合させる。駆動手段でナットＮを回転させるとナットＮ
は回転して上昇し、マスタねじ16,16の肩面16aにワッシ
ャー着床端面Naが当接する。ナットＮが当接すると駆動
手段の負荷が増大して駆動接触部に滑りが起こりナット
Ｎの回転も止まる。マスタねじ16,16を閉じて抜き出
す。ナットＮの当接停止位置に対してナットのねじの切
り始め位置が所定角度位置にくるように肩面16aと基準
雄ねじ部16b,16bとが形成されているので、ナットの停
止位置において所定角度位置をねじの切り始め位置とし
て検出することができる。

実施例 以下第１図〜第３図にもとづき説明する。

旋回可能な装置台１上に固定されたナット支持台２に軸
受によって回転可能にナット受け筒３が軸承されてい
る。ナット支持台２の中腹は２方取りされ窓2aがあけら
れていて、ナット受け筒３が露出されている。ナット受
け筒３は中央部を小径とした中心穴3aが穿設され、穴上
端部はナットＮの外周の六角形が滑合されうる六角穴3b
に形成されている。そして頭部4bを六角形としナット排
出作用をする突き上げ棒４が中心穴3aの小径部に滑合さ
れており、突き上げ棒４の下端に固定したフランジ4aと
中心穴3aの段部との間に介装したばね５によって六角形
の頭部4bが常時六角穴の底に引き下げられている。

またナット支持台２にはナット受け筒３の両側でナット
支持台２の軸心と直角方向に一本ずつ摺動可能に軸６が
挿通され、その両端が連結板7,8で連結され連結板８に
はナット支持台２の窓2aよりナット受け筒３に当接しう
る突子９が取付けられている。そして連結板７とナット
支持台２の間に介装した図示しないばねによって突子９
がナット受け筒３の側面への当接方向に常時付勢されて
いる。ナット支持台２の上方の同心上には装置台１に取
付けたスタンド11にエアシリンダ12が設けられている。
エアシリンダ12のピストンロッド13の下端に同心にエア
チャック14が連結され、エアチャック14は垂直に上下す
るようにスタンド11に案内されている。このエアチャッ
ク14は２本の爪15,15が同時に同量互いに反対方向に開
閉される。そして爪15,15には上方両側面を平行に削成
して基準雄ねじのねじ径を所定のねじ径よりも小さくで
きるようにねじの軸心部をある巾切断して半割りとし基
準雄ねじであるねじ部16b,16bを刻設したマスタねじ16,
16のそれぞれが、ナット受け筒３と同心となるように且
つ交換可能に取付けられている。マスタねじ16,16には
第４図，第５図に示すナットＮの回り止めワッシャーＷ
を着床させるワッシャー着床端面Naに当接する肩面16a
が形成されている。

マスタねじ16,16の肩面16aとねじ部16b,16bとは、ナッ
トＮのワッシャー着床端面Naが肩面16aに当接した状態
において、ナットＮのねじの切り上がり位置が所定位置
になるように形成されている。

マスタねじ16,16の肩面16aは、ナットＮが螺合されワッ
シャー着床端面Naが当接したとき、ナットＮのねじの切
り始め位置Ｅが規定方向例えば第１図正面を向くように
実測して形成されている。

装置台１上に設立された支軸21には水平にレバー22がそ
の中央部で揺動可能に軸承されており、このレバー22の
一端には上下に間隔を有する２個の腕22a,22bが形成さ
れていて、２個の腕22a,22bに軸受によってプーリ軸23
が回転可能に垂直に軸承されている。このプーリ軸23の
上端にはプーリ24がキー着され、軸受の間には鍔付のブ
ッシュ26が嵌装されキーで回り止めされている。ブッシ
ュ26にはナット支持台２の窓よりナット受け筒３の外周
に接触しうるゴム輪27付のローラ28が滑合され、ローラ
28の側板28aに摩擦板29が接触状態で滑合され、さらに
数枚の皿ばね30が嵌装され、ブッシュ26のねじに螺合す
るナット31によって、摩擦板29と側板28aの摩擦力が調
整されてうるようになっている。

レバー22の他端は装置台１に水平面内で揺動可能に設け
られたエアシリンダ33のピストンロッド34端と枢結され
ている。そしてエアシリンダ33の作動でレバー22が揺動
されたときローラ28のゴム輪27のナット受け筒に対する
接触圧を調整するストッパ35が装置台１上に設立されて
いる。またゴム輪27のナット受け筒３との接触時に連結
板７を押して突子９の接触を離すための当て板32がレバ
ー22の腕22bに設けられている。

また装置台１上に設立したブラケット40にモータ36が出
力軸を下側として設けられており、出力軸に固着のプー
リ37とプーリ24との間にベルト38が掛けられている。ま
たレバー22が揺動されたときベルト38の緩みをとるテン
ションプーリ39がベルト38の張力に合わせて移動可能に
設けられている。

次いで本考案の作用を説明する。

エアシリンダ33のピストンを前進させレバー22の２個の
腕22a,22bを後退方向に揺動させてローラ28のゴム輪27
をナット受け筒３から離す。レバー22の揺動で当て板32
が後退して連結板７より離れ、突子９は連結板７とナッ
ト支持台２の間に介装した図示しないばねの力でナット
支持台２の窓2aよりナット受け筒３に当接して回り止め
する。ナット受け筒３の上端六角穴3bにナットＮを嵌め
る。

次いでエアチャック14を作動して半割りのマスタねじ1
6,16を閉じてねじ部16b,16bのねじ径を小さくし、エア
シリンダ12の作動でピストンロッド13を介してエアチャ
ック14を下降させマスタねじ16,16のねじ部16b,16bをナ
ットＮの内に途中迄挿入する。

さらにエアチャック14を作動して爪15,15を開けマスタ
ねじ16,16のねじ部16b,16bを開いてねじ部16b,16bをナ
ットＮの雌ねじNbに螺合させる。

エアシリンダ33を作動してレバー22の２個の腕22a,22b
を前進方向に揺動させローラ28のゴム輪27をナット支持
台２の窓2aよりナット受け筒３の外周に接触させるとと
もに、当て板32が連結板７を押して突子９をナット受け
筒３より逃がす。

モータ36を駆動してプーリ24を回転させると、ゴム輪27
によりナット受け筒３が回転される。ナットＮの外周は
六角穴3bに滑合状態でナットＮの雌ねじNbはマスタねじ
16,16のねじ部16b,16bに螺合しているため、ナット受け
筒３の回転によるねじ作用でナットＮは上昇され、ナッ
トＮのワッシャー着床端面Naがマスタねじ16,16の肩面1
6aに当接してナットＮのねじの切り始め位置が所定位置
に位置決めされる。この当接によってプーリ24に大きな
トルクが働き側板28aと摩擦板29との間に滑りが発生す
るのでゴム輪27は停止し、その損傷を防止する。一方ナ
ットＮが上昇してワッシャー着床端面Naがマスタねじ1
6,16の肩面16aに当接した上昇端を、図示しないセンサ
が検出してエアシリンダ33を作動させピストンロッド34
を前進させてレバー22の２個の腕22a,22bを後退させ、
ゴム輪27の接触を離す。必要によりモータ36を停止させ
る。ナットＮのワッシャー着床端面Naの肩面16aに当接
によってナットＮのねじの切り始め位置は規定方向、本
実施例では第１図正面に位置する。

レバー22の２個の腕22a,22bの後退で当て板32の押し力
が除かれ突子９がナット受け筒３と接触して回り止めを
する。エアチャック14を作動させて爪15,15を閉じマス
タねじ16,16のねじ部16b,16bをナットＮとの螺合状態か
ら解放する。エアシリンダ12を作動させてピストンロッ
ド13を上昇させマスタねじ16,16のねじ部16b,16bをナッ
トＮから引き出す。

次いで装置台１が図示しない駆動装置で旋回されねじの
切り始め位置が位置決めされたナットＮは次の回り止め
ワッシャーＷの挿入工程、回り止めワッシャーＷのかし
め工程へと移動される。

効果 上述のように構成されているので本考案は以下の効果を
奏する。

基準ねじ部を有するマスタねじを半割りとしてそのねじ
径を小さくしてナット内に所定のねじ山数が螺合可能な
位置迄挿入し、マスタねじを開いてバックラッシュのな
い状態で螺合させることができて、マスタねじの螺合時
のこじれがない確実な螺合をさせることができる。した
がってナットの回転停止位置が確実安定なものとなり、
ねじの切り始め位置を正確に検出することが可能であ
る。しかもねじの螺合又は螺合解除操作を高速で行うこ
とができて生産能率を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置のゴム輪がナット受け筒より離れ
ている状態を示した縦断面図、第２図はローラ駆動部の
平面図、第３図はマスタねじの側面図、第４図はナット
の断面を示す図、第５図は回り止めワッシャーを示す
図、第６図はナットに回り止めワッシャーを装着した平
面図、第７図はボルトに回り止めワッシャー付ナットを
螺合したときの凸状爪片の変形状態を示す断面図であ
る。 ２……ナット支持台、３……ナット受け筒 12,33……エアシリンダ 14……エアチャック、16……マスタねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に回り止めワッシャーを着床させるワ
   ッシャー着床端面（Na）を有するナット（Ｎ）を軸方向
   に移動且つ旋回可能に支持する治具（３）と、該治具
   （３）と同心上位置に設けられ前記ナット（Ｎ）のワッ
   シャー着床端面（Na）が当接する肩面（16a）と基準雄
   ねじ部（16b,16b）とを有し半割りとなし上下に移動可
   能なマスタねじ（16,16）と、該マスタねじ（16,16）の
   基準雄ねじ部（16b,16b）を前記ナット（Ｎ）に螺合さ
   せるための直径変更手段（14）と、前記マスタねじ（1
   6,16）を上下２位置に移動させる移動手段と、前記治具
   （３）に接触して前記ナット（Ｎ）を回転させるととも
   にワッシャー着床端面（Na）が肩面（16a）に当接した
   とき回転力の伝達を切り離す機構を有する駆動手段（2
   2,23）と、前記ナット（Ｎ）のワッシャー着床端面（N
   a）がマスタねじ（16,16）の肩面（16a）に当接した位
   置を検出して前記駆動手段に出力する検出手段とを含ん
   でなり、ナットＮの当接停止位置において予め規定した
   円周方向位置をナット（Ｎ）のねじの切り始めとして検
   出することを特徴とするナットのねじ切り始め位置検出
   装置。