JPH10138056A - ボルト締緩装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルトとソケット２３等の係合にあたって、
損傷をなくし、大重量で、ツール長さが長いボルト締緩
装置本体６を軽く動作可能にし、かつ小型化する。 【解決手段】 ボルトに対して位置決め可能に設けられ
た固定ベース１と、固定ベースに設けられた支持体２
と、支持体に設けられたボルト軸方向に平行な第一の回
転軸３と、その一端を第一の回転軸回りに回動自在に取
り付けられたアーム４と、アームの他端に設けられたボ
ルト軸方向に平行な第二の回転軸５と、第二の回転軸回
りにボルト係合部軸心と同心に回動自在に取り付けられ
たボルト締緩装置本体と、前記支持体の下方の固定ベー
スに設けられボルト締緩装置本体をボルトに対して位置
決めされた軸心方向に付勢する弾性手段４２を有する中
空体７と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部材に仮螺合され
たボルトを締め付けるためのボルト締め付け装置や部材
に螺合されたボルトを緩めるためのボルト緩め装置等を
含むボルト締緩装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルト締緩装置においては、ボルトの締
緩にあたって、ボルトに係合するソケット等の係合部と
締緩されるボルトの軸心を一致させる必要がある。例え
ば、特開昭６３−３４０３１号公報においては、多数の
突起が設けられたをソケット先端付近に回転軸を軸心方
向に付勢する弾性体を設け、駆動軸側本体軸とソケット
間をユニバーサルジョイントで接続し、ソケットを回転
させながら、ソケットの突起と回転力を利用して、弾性
体に抗してソケットを偏心させボルトとの心あわせを行
っている。

【０００３】しかし、ソケット近傍に弾性体を設けるの
でソケット回りが複雑、大型化し、狭い場所のボルトの
締緩ができない。また、突起と回転力を利用して心だし
嵌合させるので、損傷、摩耗が大きく適切でない。そこ
で、回転力は利用せずに、弾性体の弾性力のみを利用し
て心だしだけをしようとすると、逆にソケットが傾かな
いようにしなければならない。かかる場合にはソケット
周辺にベアリング等の保持手段が必要となり、さらに、
複雑化、大型化し、ますます、狭い場所のボルトの締緩
ができないという問題があった。

【０００４】一方、ソケット回りをシンプルのままにし
たものに、特公昭５５−４５３１号公報のものがある。
このものは、先端にソケットを有するボルト締緩装置そ
のものを井型に構成したレール上を左右、前後のどの方
向へも若干距離だけ自在に移動できるように支持し、さ
らに、井型部でボルト締緩装置をソケット中心軸（ボル
ト中心軸）方向へスプリングにより付勢するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このものでは
締緩装置を大型で大重量のものとした場合、井形状に構
成したレール摺動部に締緩装置の全重量がかかるため、
摺動抵抗が大きく、締緩装置をソケット部とボルトの軸
心一致方向に移動させるのに大きな力が必要となる。こ
のため、ソケット部をボルト軸心方向に付勢するスプリ
ングに非常に強いばね定数のものを選定する必要があ
り、逆に、ボルト頭部に大きな力がかかりソケット、ボ
ルト等が損傷するという問題があった。

【０００６】また、レール摺動部からソケット部までの
長さが長い場合、ソケット部に軸心と直角方向の力を加
えた時のレール摺動部にかかるモーメント反力が大きく
なるため、レール摺動支持部の間隔を大きくとる必要が
あり、装置が大型になるという問題があった。

【０００７】さらには、可動部の両側よりコイルスプリ
ングで挟み込む構造のため、摺動動範囲の中心位置付近
でのばね定数が小さく、かつ前述したようにレール摺動
部の摩擦抵抗が大きいので、ソケット軸心の停止位置が
ばらつくという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、かかる問題点に鑑みて、
ソケット等の係合部に軸心と直角方向の力を加えた時に
小さな力で軽く動作するようにして、損傷をなくし、さ
らには、締緩装置本体が大重量で、ツール長さが長い場
合でも支障なく動作可能でかつ小型なボルト締緩装置を
提供する。さらには、ソケットの停止位置にばらつきが
なく、常に中央となるボルト締緩装置を提供することを
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た
め、請求項１の発明は、回転駆動源によって回転可能に
されたボルト係合部が先端に設けられたボルト締緩装置
において、ボルトに対して位置決め可能に設けられた固
定ベースと、固定ベースに設けられた支持体と、支持体
に設けられたボルト軸方向に平行な第一の回転軸と、そ
の一端を第一の回転軸回りに回動自在に取り付けられた
アームと、アームの他端に設けられたボルト軸方向に平
行な第二の回転軸と、第二の回転軸回りに前記ボルト係
合部軸心と同心に回動自在に取り付けられたボルト締緩
装置本体と、を設ける。さらに、支持体の下方の固定ベ
ースに設けられボルト締緩装置本体をボルトに対して位
置決めされた軸心方向に付勢する弾性手段を設ける。な
お、回転軸は、摩擦抵抗の小さい軸受け、例えばボール
軸受、ニードル軸受けなどで軸支し、できるだけ回転抵
抗が少ない方がよい。

【００１０】弾性手段は、固定ベースの下方に設けら
れ、ボルト締緩装置本体回りに配置されたボルトに対し
て位置決めされた軸心を中心軸とする中空体とボルト締
緩装置本体回りとの間に対称的に複数のスプリングを張
着することによりボルト締緩装置本体を中空体の軸心方
向に付勢できるが、この場合に、相対するスプリング同
士が互いに影響を与えるのでバランスがとりにく付勢位
置にばらつきがでる。そこで、請求項２では、弾性手段
は、ボルト締緩装置本体回りに配置されたボルトに対し
て位置決めされた軸心を中心軸とする中空体であって、
ボルト締緩装置本体が中空体軸心より弾性体側にずれて
いるときは中空体の軸心方向に付勢し、ボルト締緩装置
本体が中空体の軸心より反弾性体側にずれているときは
付勢しないようにする。この弾性体を中空体の軸対称に
配置する。

【００１１】（作用）ボルト頭と係合部との軸心がずれ
ている場合には、ボルトの締緩装置本体の先端に設置さ
れた係合部先端に、軸心と直角方向の力が加わると、固
定ベース部に取り付けられた支持体に設けられた第一の
回転軸と、第一の回転軸回りに回動自在に取り付けられ
たアームに設けられた第二の回転軸回りに回転モーメン
トが発生し、第一、第二の回転軸は各々回動する。締緩
装置本体重量は第一、第二の回転軸に支えられているの
で、ボルトの締緩装置本体重量が重く、ツール長さが長
い場合であっても、力のかかる方向へスムーズに動作す
る。一方、締緩作業開始前など、係合部先端に力がかか
っていない初期状態では、ボルト締緩装置本体は弾性手
段により、中空体軸心方向に付勢されているので、係合
部中心位置は固定ベースに対して常に一定の位置関係を
保つことができ、係合部軸心を締緩するボルト頭部上方
に正確に位置決めすることができる。

【００１２】また、請求項２では、ボルト締緩装置本体
が中空体軸心より弾性体側にずれているときは中空体の
軸心方向に付勢し、ボルト締緩装置本体が中空体の軸心
より反弾性体側にずれているときは付勢しないようにし
たので、ボルト締緩装置本体が中空体の軸心位置にある
時の弾性体の付勢力を高く設定でき、軸心と直角方向の
力を取り除いた時にボルト締緩装置本体が常に中空体の
軸心に適宜な力で付勢され中心位置がばらつかない。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明の実施の形態を示す側面図、図２は
本発明の実施の形態を示す第一及び第二の回転軸付近の
部分断面図、図３は図１のＡ−Ａ断面であって（ａ）は
締緩装置本体軸心と中空体軸心とが一致している場合、
（ｂ）はボルト軸心が中空体軸心に対し図で左方にずれ
ている場合、（ｃ）はボルト軸心が中空体軸心に対し図
で上方にずれている場合、（ｄ）はボルト軸心が中空体
軸心に対し図で右方にずれている場合、（ｅ）はボルト
軸心が中空体軸心に対し図で下方にずれている場合の断
面図である。図４は図１のＢ−Ｂ断面であって、図３の
（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ対応した断面図である。

【００１４】図１に示すように、図示しない位置決め装
置によって位置決め可能にされた固定ベース１にボルト
２１により螺着された支持体２が設けられている。支持
体２には、第一の回転軸３が回転自在に支持され、第二
の回転軸５がアーム４，４を介して、第一の回転軸と互
いに回転可能に支持されている。第二の回転軸５に対し
て回転自在に支持された本体支持部２２をその側面に有
するボルト締緩装置本体６が第二の回転軸に回転自在に
支持されている。

【００１５】ボルト締緩装置本体６には、ボルト頭と係
合可能にされたソケット（係合部）２３を先端に有する
回転軸２４が回転可能に支持され、ボルト頭とソケット
を係合させる係合装置２５が設けられている。回転軸２
４はジョイント２５を介してエアーインパクトレンチ等
の回転駆動源２６の出力軸に接続されている。回転駆動
源２６は支持腕２７によりボルト締緩装置本体６に固定
支持されている。

【００１６】固定ベース１の下方にボルト締緩装置本体
６の小径部２８が中心となるような中空穴２９を有する
中空体７がボルト３０によって螺着されている。

【００１７】より、詳細に説明すると、図２に示すよう
に、固定ベース１に取付られた支持体２に軸穴３１が設
けられており、この軸穴の両端に軸穴回りに回転可能に
された、ニードルベアリング３２，３２と、軸方向荷重
を受けるようにされたボールベアリング３３，３３が設
けられている。ニードルベアリング３２，３２に回転自
在に第一の回転軸３が設けられ、第一の回転軸の両端に
アーム４，４が締めつけボルト３４，３４により、第一
の回転軸を挟持するとともに支持体２をボールベアリン
グ３３，３３を介して挟持するようにされている。

【００１８】アーム４，４の他端には、第二の回転軸５
が両端を締めつけボルト３５，３５により挟持されてい
る。第二の回転軸５は、両端のニードルベアリング３
６，３６を介して、また、アーム４，４と両端のボール
ベアリング３７，３７を介して、ボルト締緩装置本体６
の側面の本体支持部３８に設けられた支持穴３９に回転
自在に設けられている。ボルト締緩装置本体６の穴４４
に回転軸２４がベアリング４５，４５によって回転自在
に支承されている。

【００１９】固定ベース１の下方にボルト３０によって
螺着された中空体７は、図４の（ａ）に示すように、中
空穴２９の中心を対称に開けられた４個のボールプラン
ジャーねじ穴４１を有しており、このねじ穴にボールプ
ランジャー４２が螺着されている。図５はボールプラン
ジャー部の要部拡大断面図である。図５に示すように、
ボールプランジャー４２にはボールプランジャ穴４２ｂ
が明けられており、この穴にスプリング４４、ボール４
３の順に挿入した後、ボールプランジャ穴の中空穴２９
側端部４２ｃでかしめられている。ボール４３はスプリ
ング４４により、中空穴２９の中心に向かって、付勢さ
れているが、ボール外径４３ａは、かしめられた小径穴
４２ａより大きくされ、ボール先端がボルト締緩装置本
体６の小径部２８の外周面よりさらに、中心にむかって
飛び出すことがないようにされている。

【００２０】次に本実施例の作用を説明する。先ず、ソ
ケット２３がフリーな状態のときは、ボルト締緩装置本
体６は、固定ベース部１に垂直方向に支持され、第一、
第二の回転軸３，５を中心として回動することができる
ので、ボルト締緩装置本体中心すなわちソケット中心位
置は水平方向で第一、第二の回転軸を中心とする任意の
位置に動作させることができる。しかし、図３の
（ａ）、図４の（ａ）に示すように、締緩装置本体６は
小径部２８の周囲を取り囲むように配置されている４個
のボールプランジャ４２によって中心に付勢されている
ので、固定ベース１の中空体７の中空穴２９の中心と、
ソケット中心軸（回転軸２４）とが一致するような位置
に固定される。

【００２１】次いで、固定ベース１を図示しない位置決
め装置によって、ボルト頭の軸と、中空体７の中空穴２
９の中心とを一致するように位置決めする。ボルト頭の
軸と中空穴２９の中心とが真に一致していれば、当然、
ボルト頭の軸とソケット２３の軸とも一致し、図３の
（ａ）、図４の（ａ）の状態で、ボルトとソケットの係
合作業が行われ、さらに、ボルトの締緩作業が行われ
る。

【００２２】ボルト頭の軸に対して、中空穴２９の中心
が図でみて、左方にずれている場合は、ソケット２３の
先端に左方向の力を受ける。しかし、左方向の力のうち
軸心と直角方向のモーメント反力は、第一、第二の各軸
両端に設けられた２対のニードルベアリングで支持され
るので、ボルト締緩装置本体６全体が左方に力を受け、
図４の（ｂ）に示すように、中空体の左方のボールプラ
ンジャ４２ａ，４２ｂに打ち勝って、さらに、図３の
（ｂ）に示すように、第一、第二の回転軸３，５を中心
として、ボルト締緩装置本体６全体が左方に動き、ボル
ト頭の軸とソケットの軸とが一致し、ボルトとソケット
の係合作業が行われ、さらに、ボルトの締緩作業が行わ
れる。

【００２３】同様に、ボルト頭の軸に対して、中空穴２
９の中心が図でみて、上方にずれている場合は、ソケッ
ト２３の先端に上方向の力を受け、図４の（ｃ）に示す
ように、中空体の上方のボールプランジャ４２ａ，４２
ｃに打ち勝って、さらに、図３の（ｃ）に示すように、
第一、第二の回転軸を中心として、ボルト締緩装置本体
６全体が上方に動く。右方にずれている場合は、ソケッ
トの先端に右方向の力を受け、図４の（ｄ）に示すよう
に、中空体の右方のボールプランジャ４２ｃ，４２ｄに
打ち勝って、さらに、図３の（ｄ）に示すように、ボル
ト締緩装置本体全体が右方に動く。下方にずれている場
合は、ソケットの先端に下方向の力を受け、図４の
（ｅ）に示すように、中空体の下方のボールプランジャ
４２ｂ，４２ｄに打ち勝って、さらに、図３の（ｅ）に
示すように、ボルト締緩装置本体全体が下方に動く。

【００２４】なお、ボルト締緩装置本体重量は、第一、
第二の各回転軸に設けられたスラストボールベアリング
によって支えられるので、ソケット部に軸心と垂直方向
に力を加えた時に、小さな力で動作させることができ
る。また、ニードルベアリングはボルト締緩装置本体重
量を支持する必要がないため、小形のもので良く、装置
全体をコンパクトにすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の述べたように、本発明によれば、
ボルトに対して位置決め可能に設けられた固定ベースに
設けられた支持体と、支持体に設けられたボルト軸方向
に平行な第一の回転軸と、その一端を第一の回転軸回り
に回動自在に取り付けられたアームと、アームの他端に
設けられたボルト軸方向に平行な第二の回転軸と、第二
の回転軸回りに前記ボルト係合部軸心と同心に回動自在
に取り付けられたボルト締緩装置本体と、を設けたの
で、ソケット等の係合部に軸心と直角方向の力を加えた
時に小さな力で軽く動作し、損傷のないものとなった。
さらに、本体下方にボルト締緩装置本体をボルトに対し
て位置決めされた軸心方向に付勢する弾性手段を設けた
ので、駆動源を含むボルト締緩装置が大重量で、ソケッ
トから本体支持部間の長さが長い場合でも、装置全体が
小型となり、ソケット部に軸心と垂直方向に力を加えた
時に、ボルト締緩装置本体が小さな力で軽く動作可能な
ボルト締緩装置を提供するものとなった。

【００２６】さらに、請求項２の発明によれば、弾性手
段を、ボルト締緩装置本体が中空体軸心より弾性体側に
ずれているときは中空体の軸心方向に付勢し、ボルト締
緩装置本体が中空体の軸心より反弾性体側にずれている
ときは付勢しないようにしたので、ソケット部の軸心に
垂直方向にかかる力を取り除いた時にソケット部停止位
置が常に中央となりばらつかない。このため、ソケット
中心位置は固定ベース部に対して常に一定の位置関係を
保つことができ、締緩するボルト頭部上方にソケット軸
心を正確に位置決めすることができるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す第一及び第二の回転
軸付近の部分断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面であって（ａ）は締緩装置本
体軸心と中空体軸心とが一致している場合、（ｂ）はボ
ルト軸心が中空体軸心に対して図で左方にずれている場
合、（ｃ）はボルト軸心が中空体軸心に対して図で上方
にずれている場合、（ｄ）はボルト軸心が中空体軸心に
対して図で右方にずれている場合、（ｅ）はボルト軸心
が中空体軸心に対して図で下方にずれている場合の断面
図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面であって、（ａ）は締緩装置
本体軸心と中空体軸心とが一致している場合、（ｂ）は
ボルト軸心が中空体軸心に対して図で左方にずれている
場合、（ｃ）はボルト軸心が中空体軸心に対して図で上
方にずれている場合、（ｄ）はボルト軸心が中空体軸心
に対して図で右方にずれている場合、（ｅ）はボルト軸
心が中空体軸心に対して図で下方にずれている場合の断
面図である。

【図５】本発明の弾性体の実施の形態であるボールプラ
ンジャー部の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 固定ベース ２ 支持体 ３ 第一の回転軸 ４ アーム ５ 第二の回転軸 ６ ボルト締緩装置本体 ７ 中空体 ８ 弾性体（スプリング） ２６ 回転駆動源 ２３ ボルト係合部（ソケット） ４２ 弾性手段（ボールプランジャ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動源によって回転可能にされたボ
   ルト係合部が先端に設けられたボルト締緩装置におい
   て、ボルトに対して位置決め可能に設けられた固定ベー
   スと、固定ベースに設けられた支持体と、支持体に設け
   られたボルト軸方向に平行な第一の回転軸と、その一端
   を第一の回転軸回りに回動自在に取り付けられたアーム
   と、アームの他端に設けられたボルト軸方向に平行な第
   二の回転軸と、第二の回転軸回りに前記ボルト係合部軸
   心と同心に回動自在に取り付けられたボルト締緩装置本
   体と、前記支持体の下方の固定ベースに設けられ前記ボ
   ルト締緩装置本体をボルトに対して位置決めされた軸心
   方向に付勢する弾性手段と、を有することを特徴とする
   ボルト締緩装置。
2. 【請求項２】 前記弾性手段は、前記ボルト締緩装置本
   体の外方に配置され前記ボルトに対して位置決めされた
   軸心を中心軸とする中空体であって、前記ボルト締緩装
   置本体が前記中空体の軸心より弾性体側にずれていると
   きは中空体の軸心方向に付勢し、前記ボルト締緩装置本
   体が中空体の軸心より反弾性体側にずれているときは付
   勢しないようにされ、中空体の軸対象に配置された複数
   の弾性体であることを特徴とする請求項１記載のボルト
   締緩装置。