JPH07299677A - 締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】締結時のトルクを直接的に検出できるようにす
る。 【構成】第１部材７０を保持固定する固定部材２と、固
定部材２と連結されるとともに固定部材２に作用するト
ルクを検出するトルク検出装置３と、第２部材８０の係
合部８２と係合して回転させ第１部材７０と螺合させる
回転装置４と、トルク検出装置３からの信号により回転
装置４の回転駆動を制御する制御装置５と、からなる。
固定状態にある被締結側でトルクを検出して制御してい
るので、直接的にトルクを検出することができ、実トル
クで管理することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二つの部材を螺合によ
り締結する装置に関し、詳しくはトルクを適切に管理し
ながら締結する装置に関する。本発明の締結装置は、ホ
ース口金どうしを締結する場合などに利用され、特に複
雑形状のワークどうしの締結に有用である。

【０００２】

【従来の技術】自動車のブレーキホースは、その両端に
口金が締結され、その口金どうしをさらに締結すること
で目的とする形状とされて供給されている。例えば長い
管路が必要な場合には、ストレート形状の複数のブレー
キホースの口金どうしが締結される。

【０００３】この締結方法としては、ストレートメス口
金とストレートオス口金とを螺合により締結するのが一
般的である。そしてブレーキホースにおいては締結時の
トルクを最適範囲に管理することが必要であり、手作業
で締結する場合にはトルクレンチを用いて締結してい
る。しかし手作業では能率が悪く誤差やミスが生じる場
合があるので、機械的に締結を行うことが望ましく、一
般には図４に示すような締結装置を用いて締結を行って
いる。

【０００４】この締結装置は、基台１００に固定されス
トレートメス口金２０１を回動不能に保持する固定部材
１０１と、基台１００に回動自在に保持されストレート
オス口金２０２を保持する円筒ソケット１０２と、円筒
ソケット１０２の外周に固定された従動ギヤ１０３と、
従動ギヤ１０３と噛み合う駆動ギヤ１０４と、基台１０
０に固定され駆動ギヤ１０４を回転駆動するトルクモー
タ１０５とから構成されている。

【０００５】この締結装置では、円筒ソケット１０２に
ストレートオス口金２０２の六角ナット部２０３が挿通
されて係止され、トルクモータ１０５の駆動によりスト
レートオス口金２０２は固定部材１０１に保持されたス
トレートメス口金２０１に所定のトルクで締結される。
そして締結後のブレーキホースは、円筒ソケット１０２
から抜かれて一工程が終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した締結装置で
は、ブレーキホースの形状に制約がある。つまり締結後
に円筒ソケット１０２から抜くことができるためには、
両端又は中央の口金の最大径が円筒ソケット１０２の径
より小さいことが必要である。したがって後述の実施例
に示すような末端に目玉継手をもつような場合や、口金
が曲折して円筒ソケット１０２と干渉する場合などに
は、円筒ソケット１０２から抜くことが困難となる。

【０００７】そのためこのような口金を締結する場合に
は、トルクレンチを用いて手作業で行わざるを得ず、ま
た誤差やミスによる不良を防止するための品質管理を厳
重に行う必要があり、工数が大きくコスト面で不具合が
あった。さらに上記した締結装置では、トルクモータ１
０５はギヤ１０３，１０４の噛み合わせにより円筒ソケ
ット１０２を回転駆動しているので、トルク検出が間接
的となりトルク管理の精度や保全性が充分とはいえな
い。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、ワークの形状にかかわらずワークの着脱が容易で
あり、かつ直接的にトルクを検出できるようにすること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の締結装置は、第１部材と第２部材を螺合により締結
する装置において、第１部材を保持固定する固定部材
と、固定部材と連結されるとともに固定部材に作用する
トルクを検出するトルク検出装置と、第２部材の係合部
と係合して回転させ第１部材と螺合させる回転装置と、
トルク検出装置からの信号により回転装置の回転駆動を
制御する制御装置と、からなることを特徴とする。

【００１０】なお、固定部材に保持された第１部材の軸
中心と、トルク検出装置の軸中心及び回転装置の回転中
心は同一軸上にあることが望ましい。このようにすれば
トルクの検出精度が一層向上し、精度の高い締結を安定
して行うことができる。また回転装置は、第２部材の係
合部と係合可能で第２部材に向かって進退自在なスパナ
と、スパナを進退駆動させる駆動装置と、をもつことも
好ましい。このようにすれば第２部材の着脱の自動化が
でき、工数を一層低減することができる。

【００１１】

【作用】本発明の締結装置では、先ず固定部材に第１部
材が保持固定される。この固定部材はトルク検出装置に
連結され、トルク検出装置は固定部材に作用するトルク
を検出する。一方、第２部材は六角ナット部などの係合
部が回転装置に保持され、回転装置の回転により第２部
材は第１部材に螺合される。ここで回転装置が、第２部
材の係合部と係合可能で第２部材に向かって進退自在な
スパナをもつ場合は、先ず所定位置に保持された第２部
材に向かってスパナが前進し、係合部と当接する。この
とき周方向の位置ずれにより係合部とスパナとの係合が
できない場合は、回転装置の回転によりスパナを所定角
度回転させることで係合が可能となるので、スパナによ
る係合部との係合動作を自動化することができる。

【００１２】そして回転装置の回転により第２部材が第
１部材に螺合されて締結されるが、そのときに第２部材
から第１部材を介して固定部材に作用するトルクがトル
ク検出装置で検出される。そして制御装置がそのトルク
を監視し、トルクが所定値となった場合に回転装置に信
号を送って回転装置の駆動を停止する。その後回転装置
と第２部材の係合部との係合を解除し、固定部材による
第１部材の保持を解除することにより、締結された第１
部材と第２部材を締結装置から取り出すことができる。

【００１３】つまり本発明の締結装置では、回転駆動側
でトルクを検出するのではなく、固定状態にある被締結
側でトルクを検出して制御している。したがって従来の
ようにギヤを介してトルクを検出するような間接的な検
出ではなく、直接的にトルクを検出することができ、実
トルクで管理することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
に本発明の一実施例の締結装置の平面構成図を示す。こ
の締結装置は、基台１と、固定部材２と、トルク検出器
３と、回転装置４と、制御装置５及び予備保持回転装置
６とから構成されている。

【００１５】固定部材２は、基台１に固定された軸受け
２０と、軸受け２０にベアリングを介して回動可能に枢
支された軸部２１と、軸部２１の一端に固定された載置
部２２とから構成されている。載置部２２には一対の係
合凸部２３が間隔を隔てて平行に対向して設けられ、一
対の係合凸部２３の間に後述の異形メス口金７０が係合
保持されて回動不能に固定される。

【００１６】トルク検出器３は、固定部材２の軸部２１
と同軸上に配置され、一端は軸受け２０に固定されると
ともに、他端が軸部２１と固定されている。このトルク
検出器３は、軸部２１に作用するトルクを検出し電気信
号として出力するとともに、そのトルクが所定値以下の
間は軸部２１を回動不能に保持して固定状態を維持する
ように構成されている。

【００１７】回転装置４は、軸受け４０と、軸部４１
と、アーム４２と、エアシリンダ４３と、スパナ４４
と、トルクリミター４５と、従動ギヤ４６と、モータ４
７及び駆動ギヤ４８とから構成されている。軸受け４０
は基台１に固定され、その中心軸がトルク検出装置３及
び固定部材２の軸部２１と同軸上に配置されている。軸
受け４０にはベアリングを介して軸部４１が回動自在に
枢支され、軸部４１の一端は固定部材２の軸受け２０に
近接して対向している。そして軸部４１の一端にはアー
ム４２の一端が固定され、アーム４２は軸部４１の一端
から軸部４１と垂直方向に延びた後Ｌ字状に直角に曲折
して、固定部材２を迂回して軸部４１と平行に延びてい
る。

【００１８】アーム４２の先端にはエアシリンダ４３が
固定され、エアシリンダ４３のピストンロッドの先端に
はスパナ４４が設けられている。スパナ４４は、エアシ
リンダ４３の駆動により軸部４１と垂直方向に進退移動
する。また軸部４１の他端には、トルクリミター４５を
介して従動ギヤ４６が固定され、従動ギヤ４６には低速
ブレーキ付のモータ４７で回転駆動される駆動ギヤ４８
が噛み合っている。そして締結時にはモータ４７の回転
が駆動ギヤ４８を介して従動ギヤ４６に伝わり、さらに
軸部４１からアーム４２を介してスパナ４４に伝達され
口金の螺合が行われる。そしてアーム４２から軸部４１
に伝わるトルクが所定値以上となると、トルクリミター
４５により従動ギヤ４６の回転駆動が軸部４１に伝達さ
れなくなるように構成されている。

【００１９】この回転装置４は、アーム４２とエアシリ
ンダ４３及びスパナ４４が軸部４１を中心にして一体的
に回転するが、アーム４２は固定部材２に保持された第
１ブレーキホース７などと干渉しない形状とされ、また
軸受け２０や軸受け４０の基台１からの高さを充分高く
するなどして、アーム４２やエアシリンダ４３が基台１
とも干渉しないように構成されている。

【００２０】制御装置５は公知の電気回路からなり、ト
ルク検出器３から出力される現実のトルクに関連する信
号を受けてモータ４７の駆動を制御する。予備保持回転
装置６は、モータ６０と、モータ６０によりギヤ装置６
１を介して回転駆動される第１ローラ６２と、第１ロー
ラ６２と水平に平行に並んで回動自在に基台１に枢支さ
れた第２ローラ６３と、基台１に固定されたエアシリン
ダ６４と、エアシリンダ６４のピストンロッドに回動自
在に設けられた第３ローラ６５とから構成されている。

【００２１】第３ローラ６５は、エアシリンダ６４の駆
動により進退移動し、前進位置で第１ローラ６２と第２
ローラ６３の上方に位置するように構成されている。さ
て、上記のように構成された本実施例の締結装置では、
図１に示すような第１ブレーキホース７と第２ブレーキ
ホース８が締結される。第１ブレーキホース７の一端に
はＬ字状に曲折した異形メス口金７０が締結され、他端
にはくの字状に曲折した異形口金７１が締結されてい
る。また第２ブレーキホース８の一端にはストレートオ
ス口金８０が締結され、他端にはくの字状に曲折した異
形口金８１が締結されている。

【００２２】そしてこの締結装置では、第１ブレーキホ
ース７の異形メス口金７０と第２ブレーキホース８のス
トレートオス口金８０とが螺合により締結される。先ず
第１ブレーキホース７の異形メス口金７０が固定部材２
の載置部２２に載置される。このとき、異形メス口金７
０は断面異径であって互いに平行な一対の平面部をも
つ。したがってその平面部が一対の係合凸部２３に当接
するように載置することで、異形メス口金７０は回動不
能に固定部材２に保持される。

【００２３】一方、第２ブレーキホース８は、ストレー
トオス口金８０先端が異形メス口金７０に挿入された位
置で第１ローラ６２と第２ローラ６３の上に載置され
る。そしてエアシリンダ６４が駆動されて第３ローラ６
５が前進し、図２に示すように第１ローラ６２と第２ロ
ーラ６３及び第３ローラ６５の３本のローラで第２ブレ
ーキホース８を挟持する。

【００２４】その状態でモータ６０が駆動されると第２
ブレーキホース８が回転し、ストレートオス口金８０は
異形メス口金７０と螺合して仮締めされる。なお、３本
のローラ６２，６３，６５の挟持力はそれほど強くない
ので、第２ブレーキホース８は螺合による前進移動が可
能である。そして仮締めが完了するとモータ６０が停止
され、エアシリンダ４３が低圧で駆動されてスパナ４４
が前進しストレートオス口金８０の六角ナット部８２と
当接する。このとき図３に示すように、スパナ４４の開
口位置と六角ナット部８２の位置とがずれている場合に
はスパナ４４と六角ナット部８２との係合は困難であ
る。

【００２５】そこで本実施例の締結装置では、モータ４
７が０〜６０°回転する。これによりスパナ４４は六角
ナット部８２の２面幅を探し、図３に示すようにスパナ
４４は２面幅と係合する位置でエアシリンダ４３からの
付勢力により前進して六角ナット部８２と係合し、スパ
ナ４４による六角ナット部８２の回転が可能となる。そ
してモータ４７がさらに駆動されることにより、ストレ
ートオス口金８０はスパナ４４により回転され、異形メ
ス口金７０と螺合される。そしてトルク検出器３は螺合
時に軸部２１に作用するトルクに関連した電気信号を常
時出力し、制御装置５はその信号を監視している。そし
てその信号が所定値に達してトルクが設定値となったと
判断されると、制御装置５はモータ４７を停止させて締
結が終了される。

【００２６】その後エアシリンダ６４の駆動により第３
ローラ６５が後退すると、締結された第１ブレーキホー
ス７及び第２ブレーキホース８は上方（紙面に垂直方
向）に取り出し可能であり、異形であることによる取り
出しの不具合は生じず取り出しの自動化も可能である。
なお本実施例では、軸部４１にトルク検出器を設けるこ
とも考えられるが、その場合にはアーム４２やエアシリ
ンダ４３の重量までトルクに影響し、アーム４２の位置
によってトルクに変動が生じるので好ましくない。

【００２７】また、本実施例では回転装置４を第２ブレ
ーキホース８と反対側に設けたが、同じ側に設けても全
く同様の作用効果が奏されることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】つまり本発明の締結装置によれば、締結
の終点を実トルクで制御することができるので、トルク
管理の精度及び保全性が向上し、高い精度で安定した締
結を行うことができる。そして従来のような円筒ソケッ
トを用いずワークを保持しているだけなので、ワークの
着脱が容易である。したがって従来のように円筒ソケッ
トを通過可能な形状のワークに限られることなく、種々
の異形のワークを締結できるので一層の機械化を図るこ
とができ、工数を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の締結装置の全体構成を示す
平面図である。

【図２】本発明の一実施例の締結装置において予備保持
回転装置でワークを保持している状態の説明図である。

【図３】本発明の一実施例の締結装置において回転装置
と第２部材の係合部との係合方法を示す説明図である。

【図４】従来の締結装置の全体構成を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１：基台 ２：固定部材 ３：
トルク検出器 ４：回転装置 ５：制御装置 ６：
予備保持回転装置 ２０：軸受け ２３：係合凸部 ４
０：軸受け ４２：アーム ４３：エアシリンダ ４
４：スパナ ７０：異形メス口金（第１部材） ８０：異形オス
口金（第２部材） ８２：六角ナット部（係合部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１部材と第２部材を螺合により締結す
   る装置において、 該第１部材を保持固定する固定部材と、 該固定部材と連結されるとともに該固定部材に作用する
   トルクを検出するトルク検出装置と、 該第２部材の係合部と係合して回転させ該第１部材と螺
   合させる回転装置と、 該トルク検出装置からの信号により該回転装置の回転駆
   動を制御する制御装置と、からなることを特徴とする締
   結装置。
2. 【請求項２】 固定部材に保持された第１部材の軸中心
   と、トルク検出装置の軸中心及び回転装置の回転中心は
   同一軸上にあることを特徴とする請求項１記載の締結装
   置。
3. 【請求項３】 回転装置は、第２部材の係合部と係合可
   能で該第２部材に向かって進退自在なスパナと、該スパ
   ナを進退駆動させる駆動装置と、をもつことを特徴とす
   る請求項１記載の締結装置。