JPH0748372Y2 - ボルト締付機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、先端に剪断用のチップ
を具えたトルクコントロールボルトを締め付けるための
締付機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下の説明で、図２右とは、縦長の図２
の中心線Ｘより右側部分、図２左とは中心線Ｘより左側
部分であり、夫々エジェクターピンの変位状態を示して
いる。図３、図３、図４についても同様である。

【０００３】図１の如く、締付機はケーシング(80)の先
端にアウターソケット(71)及びインナーソケット(72)を
同心配備し、ケーシング内に両ソケット(71)(72)に相反
する回転力を出力する遊星歯車機構(６)を内蔵し、ケー
シング(80)の外側にハンドル(２)及び補助ハンドル(20)
を突設し、両ハンドルの先端間に跨がって、原動機(１)
を配備している。

【０００４】遊星歯車機構(６)は傘歯車(５)(51)及びハ
ンドル(２)内に設けた回転伝達軸(図示せず)を介して原
動機(１)に連繋されている。遊星歯車機構(６)の太陽歯
車(61)及び傘歯車(50)を貫通して、エジェクターピン(8
1)が軸方向にスライド可能に突設され、該ピンの先端は
インナーソケット(72)に出没可能に嵌まっている。エジ
ェクターピン(81)はエジェクタースプリング(82)によっ
て飛出し方向に付勢されている。

【０００５】図３の如く、エジェクターピン(81)はエジ
ェクターピンシャフト(815)の先端にエジェクターピン
ヘッド(811)を突設しており、ヘッド(811)の中央部に鍔
(812)を有している。鍔(812)から後方にスプリング(82)
が嵌まるため、ヘッド(811)は鍔(812)から後方が少し細
く形成されている。又、エジェクターピンシャフト(81
5)の後端部には後述のラッチ(83)と係脱する係止溝(81
6)が開設されている。

【０００６】図３左は、ボルトＢとナットＮに係合する
前の、締付機のソケット(71)(72)とエジェクター機構
(８)を示している。インナーソケット(72)はスプリング
(74)に付勢され、アウターソケット(71)内に最も臨出し
ている。エジェクターピン(81)もエジェクタースプリン
グ(82)によって付勢され、鍔(812)をインナーソケット
(72)に当て、先端をインナーソケット(72)内に臨出させ
ている。

【０００７】ボルトＢとナットＮに対して、軸方向から
締付機を押しつけて行くと、先ずインナーソケット(72)
にボルトチップＢＴが入り込み、エジェクターピン(81)
の先端部に当って、そのままエジェクタースプリング(8
2)を圧縮しつつインナーソケット(72)に入り込み、最後
にインナーソケットブッシュ(721)に突き当たる。

【０００８】次に、エジェクターピン(81)、インナーソ
ケット(72)及びボルトＢが一体になったまま、エジェク
タースプリング(82)とインナーソケットスプリング(74)
を同時に圧縮しながら機内に入り込むと共に、ナットＮ
がアウターソケット(71)に入り込み、ナット当面(711)
に当たる。この時、インナーソケット(72)とエジェクタ
ーピン(81)が後退する。

【０００９】図３右はインナーソケット(72)にボルトチ
ップＢＴ、アウターソケット(71)にナットＮを係合した
状態を示している。Ｌは締付け完了時にナットから臨出
せねばならない３〜４山分のネジ山幅と捩り切断代むを
加えた長さであり、ボルトの径によって決定される。

【００１０】インナーソケット(72)の各部の寸法は、Ｌ
１は、アウターソケット(71)内に臨出する寸法を決定す
るもので、アウターソケットのナット係合部の奥端と後
退端のインナーソケットの先端との間の距離であり、ボ
ルトの径によって決定される。

【００１１】Ｌ２はインナーソケット(72)がインナーソ
ケットホルダー(73)とスプライン嵌合しながら軸方向移
動をして、反力トルクを伝達するために強度を保証する
のに必要な突条長さであり、一定以上の長さが要求され
る。

【００１２】Ｌ３はインナーソケット(72)を常にアウタ
ーソケット(71)内に臨出付勢するためのインナーソケッ
トスプリング(74)の密着長さを余裕を持って収納するた
めに必要な空間長さであり、且つ、エジェクターピンヘ
ッド(811)とエジェクタースプリング(82)の密着長さを
余裕を持って収納する長さでなくてはならない。

【００１３】エジェクターピン(81)の衝撃力を大きくす
るために、遊星歯車機構(６)の遊星支持枠(62)にエジェ
クターピン収納凹部(621)を設け、エジェクターピンヘ
ッド(811)及びエジェクタースプリング(82)の軸方向長
さを確保している。

【００１４】図４左に於いて、インナーソケット(72)に
ボルトチップＢＴが又、アウターソケット(71)にナット
Ｎが十分に係合した事を確認した後、原動機(１)を作動
させて、傘歯車(５)(50)及び遊星歯車機構(６)を介して
アウターソケット(71)を回転させる。

【００１５】アウターソケット(71)を回動する力は、そ
の回転方向を違えて同一の回転力として遊星支持枠(62)
からインナーソケットホルダー(73)を経てスプライン嵌
合されたインナーソケット(72)に伝達され、ボルトチッ
プＢＴにナット回動力の反力を伝える。

【００１６】ナットＮの締付力が回動と共に上昇して必
要締付力となった時点で、その反力を受けているボルト
チップＢＴ基部の周溝ＢＣが捻れ破断される。これによ
り、インナーソケット(72)はナット回動力の反力を受け
られず、ナットＮの回動が停止され、インナーソケット
(72)が無負荷状態で回転する。この時点で締付完了を感
知してスイッチ(３)を切り、締付機をボルト軸方向に引
き抜いて行く。

【００１７】図４右において、締付機を引き抜いて行く
と、インナーソケット(72)内に、破断後のボルトチップ
ＢＴを喰わえたまま、インナーソケット(72)とエジェク
ターピン(81)がインナーソケットスプリング(74)とエジ
ェクタースプリング(82)にそれぞれ弾性押圧されなが
ら、図３左の状態に復帰する方向へ移動を始める。

【００１８】しかし、ラッチ(83)がバネ（図示せず）の
力で常にエジェクターピンシャフト(815)の軸中心方向
に付勢されているため、ラッチ(83)の歯部(831)に位置
するところまでエジェクターピンシャフト(815)のラッ
チ係合溝(816)が移動してきた時、その溝にラッチ(83)
の歯部(831)が落ち込みエジェクターピン(81)の移動を
阻止する。

【００１９】締付機の引き抜きは継続して行われ、つい
にはインナーソケット(72)が図３左の状態の位置まで復
帰する。即ち、インナーソケット(72)はボルトチップＢ
Ｔを喰わえた状態で最前進位置にありエジェクターピン
(81)は途中位置でラッチ(83)にその前進を妨げられ、エ
ジェクタースプリング(82)の弾性復帰力を保持した状態
にある。

【００２０】締付機をボルトＢより引き抜き、ボルトチ
ップＢＴを放出しても可い状態を確認した後、エジェク
トレバー(４)を引くとカム機構（図示せず）の働きでラ
ッチ(83)がラッチ係合溝(816)から引きはずされる方向
へ移動をする。ラッチ歯部(831)がラッチ係合溝(816)か
らはずれた瞬間、エジェクターピン(81)はエジェクター
スプリング(82)の押圧付勢されていた弾性エネルギーで
高速移動を開始し、インナーソケット(72)内に喰付残留
するボルトチップＢＴの端面に衝突する。

【００２１】ボルトチップＢＴはインナーソケット(72)
内に喰付いた状態にあるが、エジェクターピン(81)の衝
突エネルギーでその喰付がはずれると同時に、その運動
エネルギーで高速にインナーソケット外に放出される。
ボルトチップＢＴの放出を終えた時、エジェクターピン
(81)とインナーソケット(72)は図３左の状態となり次な
る締付の態勢となる。

【００２２】上記の如く、エジェクターピン(81)はエジ
ェクタースプリング(82)の弾性エネルギーを運動エネル
ギーに変えて高速移動をし、インナーソケット(72)内に
残留する破断後のボルトチップＢＴ端面に衝突し、その
衝撃エネルギーで喰付きを解放して後インナーソケット
(72)外へ押し出すものである。

【００２３】そのため、エジェクターピン(81)の質量
（重量）は大きいほどその効果は大であるが、エジェク
ターピンシャフト(815)は遊星歯車機構(６)を貫通して
いるから、その太さに制約を受ける。それ故にエジェク
ターピンヘッド(811)を重くせねばならないが、直径を
大きくすることはインナーソケット等、関連部品の寸法
制約から制約を受けるため、軸方向長さを大きくしてい
る。即ち、Ｌ３寸法にてその効果を得ている。

【００２４】一方弾性エネルギーを大きくする事に依っ
ても同様の効果が得られるためエジェクタースプリング
(82)の線径を太くし、又は巻径を小さくし、或は巻き数
を多くして圧縮完了までの圧縮量を確保する等の考慮が
されている。

【００２５】

【考案が解決しようとする課題】ボルト締付機は、使い
勝手を良くするために、軽量化、機長の短縮化が追求さ
れる中で、必要最低限のエジェクターピンの衝撃エネル
ギー確保のため、設計上、部品に対する環境が過酷とな
り喰付力の大きいボルトチップの排出不能、エジェクタ
ースプリングの座屈、変形等による短命化等が生じ、そ
の改善が望まれていた。

【００２６】上記従来の一例を含め、過去に実用に供せ
られてきた締付機のエジェクタースプリング(82)のハン
ドル側後端は、全て遊星歯車機構の遊星支持枠に類する
部品の端面で受圧するよう構成されてきた。(実開 昭
６３−２１５２９、特公 昭６１−５６０７０、実公
昭６０−４７０４、等）

【００２７】しかし、エジェクタースプリングの後端を
遊星支持枠で受圧している限り、物理的に現状を打破す
る事は不可能である。本件考案は、一般にタブー視され
てきた減速機構の構成部品内にエジェクタースプリング
の後端を確保することにより、締付機の機長を長くする
ことなく、強力な打出し力を得ることのできるボルト締
付機をち明らかにするものである。

【００２８】

【課題を解決する手段】本考案のボルト締付機は、先端
に剪断用のチップを具えたトルクコントロールボルトを
締め付けるために、ナットに係合するアウターソケット
(71)とチップに係合するインナーソケット(72)を具え、
両ソケットに相反する回転力を出力する遊星歯車機構
(６)を連繋し、該遊星歯車機構(６)の太陽歯車(61)の軸
芯をスライド可能に貫通したエジェクターピン(81)の先
端をインナーソケット(72)内に突き入れて、剪断後のチ
ップを強制排除するエジェクター機構(８)を具えたボル
ト締付具に於いて、遊星歯車機構(６)の太陽歯車(61)に
はエジェクターピンのシャフト(815)のスライド移行路
の外側にソケット側に開口し奥が閉塞するスプリング収
容空間(611)が形成され、エジェクターピンシャフト(81
5)には該ピンに巻き付く様にスプリング(82)が嵌まり、
スプリング(82)のソケット側先端はエジェクターピンシ
ャフト(815)先端に突設した大径ヘッド(811)の端面に当
り、基端は遊星歯車機構(６)の遊星支持枠(62)を遊貫し
て前記太陽歯車(61)のスプリング収容空間(611)の奥に
達してエジェクターピン(81)をチップ突出し側に付勢し
ている。

【００２９】

【作用及び効果】エジェクタースプリング(82)は、エジ
ェクターピンシャフト(815)の小径部に嵌めて、その後
部側部分を太陽歯車内に収容出来るため、該スプリング
(82)は十分な長さに且つ、巻径を小さくできる。又、エ
ジェクターピン(81)のエジェクターピンヘッド(811)に
はエジェクタースプリング収納部の為の小径部を設ける
必要が無いため、最大径のまま構成でき重量を増加出来
る。

【００３０】この結果、図２右に示す、エジェクターピ
ン(81)の最後退位置におけるエジェクタースプリング(8
2)とインナーソケットスプリング(74)の伸張時(図２左)
と圧縮時(図２右)の長さ比が改善された事が明らかであ
る。特に過酷な動作を要求されるエジェクタースプリン
グ(82)は、伸張時と圧縮時の長さ比が１：２程度に納ま
り、座屈、変形を防ぐことができ長寿命化が達成でき
た。

【００３１】又、エジェクター機構(８)の性能はエジェ
クターピン(81)の重量増加、エジェクタースプリング(8
2)の小径化と長尺化による弾性エネルギーの増大により
飛躍的に強化された。更に、長寿命化をも達成できた。
上記の如く、ソケット機構とエジェクター機構を含めて
の締付機の短縮化に限界が見え始めた時点で遊星歯車機
構の構成部品にその機能の一部を代用させたとき、一段
の改善が可能となった事はトルクコントロールボルト締
付機の軽量化、短縮化、最適バランス化に大いに寄与で
きる。

【００３２】

【実施例】実施例では、前述した従来例と同じ構成の部
分及び同じ動作については詳細な説明を省略する。図１
の如く、締付機はケーシング(80)の先端にアウターソケ
ット(71)及びインナーソケット(72)を同心に突設し、ケ
ーシング内に両ソケット(71)(72)に相反する回転力を出
力する遊星歯車機構(６)を内蔵し、ケーシング(80)の外
側にハンドル(２)及び補助ハンドル(20)を突設し、両ハ
ンドルの先端間に跨がって原動機(１)を配備している。

【００３３】遊星歯車機構(６)は傘歯車(５)(50)及びハ
ンドル(２)内に設けた回転伝達軸(図示せず)を介して原
動機(１)に連繋されている。遊星歯車機構(６)の太陽歯
車(61)及び傘歯車(50)を貫通して、エジェクターピン(8
1)が軸方向にスライド可能に突設され、該ピンの先端は
インナーソケット(72)に出没可能に嵌まっている。エジ
ェクターピン(81)は、エジェクタースプリング(82)によ
って飛出し方向に付勢されている。エジェクターピン(8
1)は、エジェクターピンシャフト(815)の先端に大径の
エジェクターピンヘッド(811)を突設し、後端部にはラ
ッチ(83)と係脱する係止溝(816)が開設されている。エ
ジェクタースプリング(82)のソケット側先端は、エジェ
クターピンヘッド(811)の後端面に当っている。

【００３４】図２左において、遊星歯車機構(６)の太陽
歯車(61)の軸中心にガイド孔(612)及びスプリング収容
空間(611)が開設される。前記エジェクターピンシャフ
ト(815)は、ガイド孔(612)にスライド可能に嵌まり、こ
の時、スプリング収容空間(611)はシャフトシャフト(81
5)の外側を一周してソケット側に開口し、奥が閉塞す
る。遊星支持枠(62)の中心部には、スプリング収容空間
(611)及びガイド孔(612)と同心に貫通孔(621)を開設し
ている。

【００３５】貫通孔(621)を遊貫して前記エジェクター
スプリング(82)の後端部が太陽歯車(61)のスプリング収
容空間(611)に嵌まり、該空間の奥端に当っている。

【００３６】上記の如くエジェクター機構(８)を構成し
たため、エジェクターピン(81)のエジェクターピンヘッ
ド(811)にはエジェクタースプリング収納部の為の小径
部を設ける必要がなく、最大径のまま構成でき重量を増
加出来る。従って、エジェクタースプリング(82)は十分
な長さのもので巻径を小さく出来、エジェクターピンシ
ャフト(815)の外径を内径とする寸法のものが組込み可
能となった。

【００３７】従って、図２右に示す最後退位置における
エジェクタースプリング(82)とインナーソケットスプリ
ング(74)の伸張時（図２左）と圧縮時（図２右）の長さ
比が改善された。特に過酷な動作を要求されるエジェク
タースプリング(82)は伸張時と圧縮時の長さ比が１：２
程度に納まり、座屈、変形を防ぐことができ、長寿命化
が達成できた。

【００３８】又、エジェクター機構(８)の性能はエジェ
クターピン(81)の重量増加、エジェクタースプリング(8
2)の小径化と長尺化による弾性エネルギーの増大により
飛躍的に強化され、同時に長寿命化をも達成できた。
又、従来の打出し力で可い場合は、エジェクターピンヘ
ッド(811)の全長を短くして重量を減じてもエジェクタ
ースプリング(82)が強化されているため、同様の打出し
力が得られ、前記Ｌ３寸法を短くでき、締付機の機長の
短縮化に寄与できる。本考案は上記実施例の構成に限定
されることはなく、実用新案登録請求の範囲に記載の範
囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボルト締付機の要部を断面で表した正面図であ
る。

【図２】ボルト、ナットに係合前と係合後のボルト締付
機の断面図である。

【図３】ボルト、ナットに係合前と係合後の従来例のボ
ルト締付機の断面図である。

【図４】ボルトチップを破断した状態とナットから引離
した状態の従来例のボルト締付機の断面図である。

【符号の説明】

(６) 遊星歯車機構 (61) 太陽歯車 (71) アウターソケット (72) インナーソケット (８) エジェクター機構 (815) エジェクターピン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に剪断用のチップを具えたトルクコ
   ントロールボルトを締め付けるために、ナットに係合す
   るアウターソケット(71)とチップに係合するインナーソ
   ケット(72)を具え、両ソケットに相反する回転力を出力
   する遊星歯車機構(６)を連繋し、該遊星歯車機構(６)の
   太陽歯車(61)の軸芯をスライド可能に貫通したエジェク
   ターピン(81)の先端をインナーソケット(72)内に突き入
   れて、剪断後のチップを強制排除するエジェクター機構
   (８)を具えたボルト締付具に於いて、遊星歯車機構(６)
   の太陽歯車(61)にはエジェクターピンのシャフト(815)
   のスライド移行路の外側にソケット側に開口し奥が閉塞
   するスプリング収容空間(611)が形成され、エジェクタ
   ーピンシャフト(815)には該ピンに巻き付く様にスプリ
   ング(82)が嵌まり、スプリング(82)のソケット側先端は
   エジェクターピンシャフト(815)先端に突設した大径ヘ
   ッド(811)の端面に当り、基端は遊星歯車機構(６)の遊
   星支持枠(62)を遊貫して前記太陽歯車(61)のスプリング
   収容空間(611)の奥に達してエジェクターピン(81)をチ
   ップ突出し側に付勢しているボルト締付機。