JPH1015847A - ボルト締付装置及びこれに用いるボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルシア型高力ボルト(３６)のネジ部先端に
ネック部(３８)を介して形成されたピンテール(３９)
と、ナット(４５)を相対回転させ、ネック部(３８)が切
断されるまで締付を行なうボルト締付において、切断後
に、ボルト締付装置のインナースリーブ(２６)内に残る
ピンテール(３９)が周囲空間に飛び出して、安全上の障
害となる問題を解決する。 【解決手段】 ピンテール形状を、前記インナースリー
ブ(２６)に嵌合する外形に対して、全長に亘って外側へ
の隆起が形成されていないものとする。ボルト締付装置
(３６)の軸心に設けた貫通穴(３０)に、前記インナース
リーブ(２６)の後端に連結された排出管(３１)を摺動可
能に配置し、貫通穴(３０)の後端に連結管(３４)を介し
て、脱着可能なピンテール収納ケース(３５)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、トルシア型高力ボ
ルトの締付において、締付後にボルトから切断されたピ
ンテールを締付装置の外部に排出することなく、全て回
収することによって、締付装置からのピンテールの飛び
出し、特に高所からのピンテール落下による事故を防止
することが出来るボルト締付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トルシア型高力ボルト(１)は、図４の左
側に示すように、ネジ部(２)の先端に、切断部となるネ
ック部(３)を介して、ボルト締付装置に捉まれるピンテ
ール(４)を設けたものである。このピンテール(４)は、
断面がＷ六角形状となるように、その外周面に軸方向に
延びる溝(４ａ)が形成され、ボルト締付装置のインナー
スリーブに挿入・嵌合される。このトルシア型高力ボル
ト(１)を用いた締付は、ピンテール(４)に対してナット
(５)を相対回転させ、ネック部(４)が切断されるまで行
われる。これによって、所定の締付力を確保している。

【０００３】上記トルシア型高力ボルト(１)を使用する
従来のボルト締付装置(６)の要部を、図４の右側に示
す。

【０００４】図に示すボルト締付装置(６)は、締付機構
として、電動機(図示せず)等の駆動源により駆動される
外接歯車(７)に中間歯車を介して噛み合う傘歯車(８)、
傘歯車(８)と噛み合う遊星歯車機構(９)、遊星歯車機構
(９)の遊星歯車の公転運動を伝達する動力伝達部品(１
０)、動力伝達部品(１０)に前後方向に摺動可能に嵌合
するインナースリーブ(１１)、遊星歯車機構(９)の環状
内歯車の先端(９ａ)に固定されたクラッチ(１２)、クラ
ッチ(１２)の先端に組み込まれたアウタースリーブ(１
３)を持ち、これらを歯車箱(１４)に組み付けている。

【０００５】また、ピンテール(４)の排出機構として、
インナースリーブ(１１)及び遊星歯車機構(９)の軸心部
(９ｂ)を貫通して設けたピンテール排出ピン(１５)、ピ
ンテール排出ピン(１５)と遊星歯車機構(９)との間に配
置された第１のコイルバネ(１６)、ピンテール排出ピン
(１５)の後端部に設けたのこ刃状切り欠き(１５ａ)、歯
車箱(１４)に設けられ後退したのこ刃状切り欠き(１５
ａ)を収容する孔(１４ａ)、のこ刃状切り欠き(１５ａ)
を係止するテーパー穴を持つ爪(１７)、爪(１７)を係止
方向に付勢する第２のコイルバネ(１８)、第２のコイル
バネ(１８)に抗して爪(１７)を解除方向にスライドさせ
るピン(１９)を設けている。

【０００６】上記ボルト締付装置６は、図４に示す状態
から、インナースリーブ(１１)をトルシア型高力ボルト
(１)のピンテール(４)に嵌合させ、アウタースリーブ
(１３)をナット(５)に嵌合させて、駆動源を駆動するこ
とにより締付を開始する。このとき、外接歯車(７)、傘
歯車(８)、遊星歯車機構(９)によって増幅された回転ト
ルクがインナースリーブ(１１)及びアウタースリーブ
(１３)の逆方向相対回転としてトルシア型高力ボルト
(１)に伝達される。

【０００７】所定の締付力に達すると、ボルトのネック
部(３)が切断され、図５に示すように、ピンテール(４)
はインナースリーブ(１１)に嵌合したまま、ボルト締付
装置内に残される。この時、ピンテール排出ピン(１５)
は第１のコイルバネ(１６)を圧縮して後方に後退し、の
こ刃状切り欠き(１５ａ)が爪(１７)のテーパー穴に挿入
された状態で係止されている。

【０００８】次に、図６に示すように、図示しない操作
レバーを引き、ピン(１９)を介して爪(１７)を押し上げ
ると、ピンテール排出ピン(１５)は係止を解除され、第
１のコイルバネ(１６)の反発力を受けてインナースリー
ブ(１１)内のピンテール(４)を叩くように締付装置の外
部へ押し出す。

【０００９】上記従来のボルト締付装置(６)で使用され
るトルシア型高力ボルト(１)のピンテール(４)の形状
は、図７に示すように、ネック部(３)寄りの位置に盛り
上がり(４ｂ)が形成されている。この盛り上がり(４ｂ)
は、トルシア型高力ボルト(１)の製造過程で、型を端部
側から当てピンテール(４)をＷ六角形状に圧造するとき
に形成されるもので、この盛り上がり(４ｂ)はインナー
スリーブ(１１)の開口縁に当たることにより、ピンテー
ル(４)がインナースリーブ(１１)の奥に入り込んで、排
出され難くなるのを防止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造では、
ピンテール(４)は、第１のコイルバネ(１６)によってボ
ルト締付装置から勢いよく飛び出す。

【００１１】飛び出したピンテール(４)は、不規則に作
業現場の足元に転がり、或は高所の場合は重力によって
加速されて落下して、周囲に放置されることになる。

【００１２】このピンテール(４)は作業者及び周囲の人
に対して安全上の障害となるので、トルシア型高力ボル
ト(１)の締付に於ては、ピンテール(４)の排出方向に注
意しながら作業を行い、また周囲に散らばったピンテー
ル(４)を回収する等の事後対策を必要とする場合もあっ
た。

【００１３】さらに、１本のボルトを締め終わる毎に、
操作レバーを引いてピンテール(４)の排出を行なう必要
があるため、作業性の面でも問題があった。

【００１４】そこで、本発明は、このような安全管理上
及び作業効率上の問題を解決できるボルト締付装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、トルシア型高
力ボルトのナットを嵌合させるアウタースリーブ、ピン
テールを嵌合させるインナースリーブ、及びアウター・
インナー両スリーブに各々逆方向の回転トルクを出力す
る遊星歯車機構を同軸上に配置したトルシア型高力ボル
トの締付装置において、軸心に、ピンテールの通り抜け
が可能な貫通穴を設け、その後部をピンテールの回収装
置に連結することを特徴とする。

【００１６】上記ボルト締付装置は、ピンテールの外径
より大きな内径を有し、一端を上記インナースリーブに
連結されて、上記貫通穴に摺動可能に配置された排出管
と、上記貫通穴の後端に連結され、締付装置の外部に配
置されたフレキシブルな連結管と、この連結管の他端に
脱着可能に取り付けられたピンテール収納ケースを設け
ることができる。また、ピンテールを嵌合させるインナ
ースリーブの内側面に、ピンテールの飛び出しを防止す
る係止機構を設けることができる。

【００１７】上記ボルト締付装置に使用されるトルシア
型高力ボルトは、インナースリーブを通して後方に送ら
れるので、この通り抜けを、インナースリーブに嵌合し
た状態のまま円滑に行なうために、ボルトの一端に設け
たピンテールがネック部まで通し形状をなし、ボルト締
付装置のインナースリーブに嵌合する外形に対して、全
長に亘って外側への隆起が形成されていないものとする
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１に示す本発明の一実施型態で
あるボルト締付装置(２０)は、従来装置同様に、駆動源
である電動機(２１)により駆動される外接歯車(２２)、
外接歯車(２２)に中間歯車を介して噛み合う傘歯車(２
３)、傘歯車(２３)と噛み合う遊星歯車機構(２４)、遊
星歯車機構(２４)の遊星歯車の公転運動を伝達する動力
伝達部品(２５)、動力伝達部品(２５)に前後方向に摺動
可能に嵌合するインナースリーブ(２６)、遊星歯車機構
(２４)の環状内歯車の先端(２４ａ)に固定されたクラッ
チ(２７)、クラッチ(２７)の先端に組み込まれたアウタ
ースリーブ(２８)を持ち、これらを包含する歯車箱(２
９)で締付装置の回転トルク出力部を構成している。

【００１９】また、ピンテールの排出機構として、次の
構造を持つ。

【００２０】すなわち、インナースリーブ(２６)と同軸
の貫通穴(３０)を、遊星歯車機構(２４)、傘歯車(２
３)、及び歯車箱(２９)に通して設ける。また、インナ
ースリーブ(２６)の後端開口と連結された排出管(３１)
を、この貫通穴(３０)に摺動可能に配置する。この排出
管(３１)は、例えば円筒管が用いられ、その外周には、
インナースリーブ(２６)を、遊星歯車機構(２４)から離
れるように前方に付勢する第１のコイルバネ(３２)が配
設される。貫通穴(３０)の歯車箱(２９)の外面開口部に
は、結合部材(３３)を用いて、可撓性を有する連結管
(３４)を同軸に連結し、連結管(３４)の他端には、ピン
テール収納ケース(３５)を脱着自在に取り付けている。
このピンテール収納ケース(３５)は、例えば小型のもの
を作業者の腰にぶら下げて運ぶ場合と、大型のものを作
業足場等に置いて用いる場合がある。

【００２１】このボルト締付装置に用いるトルシア型高
力ボルト(３６)は、例えば、図２に示すように、ネジ部
(３７)の先端に、ネック部(３８)を設けて形成されたピ
ンテール(３９)に、図７に示した従来の盛り上り部(４
ｂ)が無く、Ｗ六角がネック部(３８)まで通し形状で構
成され、Ｗ六角の対辺距離より大きな外径を有しない。

【００２２】また、インナースリーブ(２６)の内側面に
は、ボルトから切断されてインナースリーブ内に残され
たピンテール(３９)が、前方に抜け落ちないように、例
えば、図３に示すような係止機構(４０)を設けることが
できる。

【００２３】図３において、(４１)はインナースリーブ
(２６)に軸方向と直交する方向に貫設された取付孔、
(４２)は取付孔(４１)の外側開口部に固定されたノッ
ク、(４３)はノック(４２)に固定され取付孔(４１)内で
伸縮する圧縮バネ、(４４)は圧縮バネ(４３)の先端に固
定され、取付孔(４１)からインナースリーブ(２６)内に
退動自在に僅かに突出するボールである。

【００２４】上記本発明のボルト締付装置(２０)は、次
のように動作する。

【００２５】締付作業は、ピンテール(３９)にインナー
スリーブ(２６)を嵌合し、ナット(４５)にアウタースリ
ーブ(２８)を嵌合し、駆動源である電動機(２１)の回転
を開始することにより行われる。この回転力は、歯車機
構によって増幅されてインナースリーブ(２６)及びアウ
タースリーブ(２８)の逆方向相対回転として伝達され、
トルシア型高力ボルト(３６)とナット(４５)を締め付け
る。

【００２６】所定の締付力に達すると、ピンテール(３
９)はネック部(３８)の位置で切断され、インナースリ
ーブ(２６)内に残される。

【００２７】この状態で、ピンテール(３９)は、図３に
示す圧縮バネ(４３)に付勢されたボール(４４)で押さえ
付けられているので、インナースリーブ(２６)が下向き
に傾いても、外に飛び出すことはない。

【００２８】この状態で、次に締め付けるボルトのピン
テール(３９)がインナースリーブ(２６)に挿入される
と、残っていたピンテール(３９)は排出管(３１)内に押
し出され、新たなボルトの締付を行なう毎にピンテール
(３９)は、矢印のように、排出管(３１)内を、次々と後
方に移動し、連結管(３４)を通ってピンテール収納ケー
ス(３５)の中に収納される。

【００２９】ピンテール収納ケース(３５)は連結管(３
４)に脱着自在に取り付けられるため、一定の量のピン
テール(３９)が収納されると、新たなピンテール収納ケ
ース(３５)を取り付けることにより、締め付けられるト
ルシア型高力ボルト(３６)の全てのピンテール(３９)
を、外部に排出されることなく、回収することができ
る。

【００３０】上記実施例は、インナースリーブ(２６)に
連結された排出管(３１)を貫通穴(３０)内に摺動自在に
配置する構造を採り、第１のコイルバネ(３２)によって
前方に付勢されたインナースリーブ(２６)が、ボルト締
付時に前後動しても、ピンテールが後方に円滑に送られ
る構成を採用しているが、本発明は、切断されたピンテ
ール(３９)を後方に送る貫通穴が実質的に形成されてい
れば良い。例えば、上記排出管(３１)に代えて、ピンテ
ール(３９)をインナースリーブ(２６)の後端開口から遊
星歯車機構の軸心の貫通穴に導くガイドを設けてもよ
い。

【００３１】また、上記実施例は、ピンテールの収納ボ
ックス(３５)を、ボルト締付装置の外部に設け連結管
(３４)で結合する構造を示したが、この収納ボックスを
連結管を用いないで、ボルト締付装置自体に直接取り付
ける構造としたり、ボルト締付装置内にピンテールの収
納室を設ける構造にすることもできる。貫通穴(３０)の
後部からピンテールを受け取って、外部に放出しないピ
ンテールの回収装置がボルト締付装置本体の内又は外に
設けられていれば良い。

【００３２】また、ピンテール(３９)の外周面形状は、
インナースリーブ(２６)の内面形状との対応関係があれ
ば、図示したＷ六角形状以外のものでもよく、回転トル
ク出力部も、適宜に設計変更可能で、図示例に限定され
るものではない。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ボルト締付装置からの
ピンテールの飛び出し、特に高所からのピンテール落下
がなく、ピンテールが周囲に放置されることがなく、ピ
ンテールの排出操作も不要となるので、トルシア型高力
ボルトの締付作業の安全性を高め、作業環境を著しく改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のボルト締付装置の断面図

【図２】 本発明のトルシア型高力ボルトのピンテール
部詳細図。

【図３】 図１のボルト締付装置のインナースリーブに
設けたピンテールの係止部を示す断面図

【図４】 従来のボルト締付装置のトルシア型高力ボル
ト及び締付装置の断面を示す。

【図５】 図４の装置のボルト締付後の状態を示す断面
図。

【図６】 図４の装置のピンテール排出状態を示す断面
図

【図７】 従来のトルシア型高力ボルトのピンテール部
詳細図

【符号の説明】

(２０) ボルト締付装置 (２１) 電動機 (２２) 外接歯車 (２３) 傘歯車 (２４) 遊星歯車機構 (２５) 動力伝達部品 (２６) インナースリーブ (２７) クラッチ (２８) アウタースリーブ (２９) 歯車箱 (３０) 貫通穴 (３１) 排出管 (３２) 第１のコイルバネ (３３) 結合部材 (３４) 連結管 (３５) ピンテール収納ケース (３６) トルシア型高力ボルト (３７) ネジ部 (３８) ネック部 (３９) ピンテール (４０) 係止機構 (４１) 取付孔 (４２) ノック (４３) 圧縮バネ (４４) ボール (４５) ナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルシア型高力ボルトのナットを嵌合さ
   せるアウタースリーブ、ピンテールを嵌合させるインナ
   ースリーブ、及びアウター・インナー両スリーブに各々
   逆方向の回転トルクを出力する遊星歯車機構を同軸上に
   配置したトルシア型高力ボルトの締付装置において、 軸心に、ピンテールの通り抜けが可能で、ピンテールの
   回収装置に連結される貫通穴を設けたことを特徴とする
   ボルト締付装置。
2. 【請求項２】 ピンテールの外径より大きな内径を有
   し、一端を上記インナースリーブの後端に連結されて、
   上記貫通穴に摺動可能に配置された排出管と、上記貫通
   穴の後端に連結され、締付装置の外部に配置されたフレ
   キシブルな連結管と、この連結管の他端に脱着可能に取
   り付けられたピンテール収納ケースを具備したことを特
   徴とする請求項１に記載したボルト締付装置。
3. 【請求項３】 ピンテールを嵌合させるインナースリー
   ブの内側面に、ピンテールの飛び出しを防止する係止機
   構を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載した
   ボルト締付装置。
4. 【請求項４】 トルシア型高力ボルトの締付装置に使用
   されるボルトであって、 ボルトの一端に設けたピンテールの外周面形状が、ネッ
   ク部まで通し形状をなし、ボルト締付装置のインナース
   リーブに嵌合する外形に対して、全長に亘って外側への
   隆起が形成されていないことを特徴とするトルシア型高
   力ボルト。
5. 【請求項５】 請求項４に記載したトルシア型高力ボル
   トを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載したボルト締付装置。