JPH1158151A - ボルト着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型圧力容器等の大口径ボルトの取り付け、
取り外しを人力で行なう場合には、労力と時間を過大に
要する。また、機械的に行なう場合には、ボルトのねじ
穴とボルトとの調心が不完全であるとボルトのねじ込
み、ねじ抜きを円滑に行なうことができない。 【解決手段】 駆動軸２０の係合部（２４ａ）をボルト
４２の被係合部４２ｄに回転不可能に係合させ、縮径手
段１５によつてスプリットカップリング３０を縮径させ
て、スプリットカップリング３０の係合部３０ａをボル
ト４２の環状溝４２ａに係合把握させた状態で、ボルト
４２の中心軸線が駆動軸２０の中心軸線に合致すると共
に、駆動軸２０を回転駆動機構２３によつて正逆に回転
駆動することにより、ボルト４２をねじ穴４０ｂに螺入
又は螺出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト着脱装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】ボルト着脱装置は、例えば
一般の大型圧力容器及び原子力発電用圧力容器等に蓋部
材を固定するためのボルト・ナットにおいて、ボルトを
把握して容器のねじ穴に螺入及び螺出を行なう装置であ
る。従来のこの種の着脱装置として、特開昭６２−１０
２９２８号公報に記載されるものが知られている。これ
は、適当な経路でボルトの方向を決める手段と、関節連
結により前記手段に連結したサーボ制御式重量補正シス
テムと、逆転可能な可変速ねじ込み装置と、最大ねじ込
みトルクに相当する離脱トルクに設定したトルクリミッ
タと、ボルトをつかみ２方向の駆動トルクと軸線方向力
とを前記ボルトに作用させることのできる部材と、装置
全体を制御するプログラム可能な自動制御装置とからな
ることを特徴としている。そして、適当な経路でボルト
の方向を決める手段は、直角交差運動をするテーブルか
らなる。

【０００３】しかしながら、このような従来のボルト着
脱装置にあつては、次の技術的課題を有している。すな
わち、直角交差運動をするテーブルをそれぞれ個別の機
械的又は油圧部材によつて移動させてボルトの方向を決
めることになるため、構造が複雑になるのみならず、テ
ーブルの移動制御を精緻に行なうようにした場合であつ
ても、ボルトの螺入作業中にボルトがねじ穴とこじりを
生じ、ボルトの回転に要する駆動力が高まり、しばしば
ボルトの方向を決め直す必要があり、作業性に劣る。

【０００４】ボルトをボルト着脱装置に最高２°の角自
由度を許容して取付けてあるため、ボルトの螺入作業開
始時にボルトのねじ山とねじ穴のねじ山との噛み合いが
不安定になり、回転力を伝達しながら行なうボルトの螺
入作業を円滑に行なうことができない。

【０００５】ボルトを昇降させるジャッキの下端にボル
トをつかむ部材を駆動させる可逆可変速ねじ込み装置が
設けられているため、可逆可変速ねじ込み装置による回
転駆動力の反力がジャッキに作用する。このため、ジャ
ッキに高剛性を与えた場合であつても、ジャッキの耐久
性が劣ることになる。また、ジャッキは可逆可変ねじ込
み装置の自重も負担しているため、ボルト重量補正シス
テムの性能が低下する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項１の発明は、一端部にねじ部４
２ｃを有し、他端側に環状溝４２ａが形成されたボルト
４２の他端の被係合部４２ｄと回転不可能に係合する係
合部（２４ａ）を有し、回転駆動機構２３によつて正逆
に回転駆動される駆動軸２０と、内周面に係合部３０ａ
が形成され、駆動軸２０に拡径及び縮径移動のみが自在
として、駆動軸２０の周囲に周方向に配置される複数個
のスプリットカップリング３０と、複数個のスプリット
カップリング３０の周囲に昇降自在に外嵌されるロッキ
ングリング３１と、ロッキングリング３１を昇降駆動す
るロッキングリング昇降装置３３と、ロッキングリング
３１の昇降動に応じて作動し、スプリットカップリング
３０を縮径させる縮径手段１５及びスプリットカップリ
ング３０を拡径させる拡径手段１６とを有し、駆動軸２
０の係合部（２４ａ）をボルト４２の被係合部４２ｄに
回転不可能に係合させ、縮径手段１５によつてスプリッ
トカップリング３０を縮径させて、スプリットカップリ
ング３０の係合部３０ａをボルト４２の環状溝４２ａに
係合把握させた状態で、ボルト４２の中心軸線が駆動軸
２０の中心軸線に合致すると共に、駆動軸２０を回転駆
動機構２３によつて正逆に回転駆動することにより、ボ
ルト４２をねじ穴４０ｂに螺入又は螺出させ得ることを
特徴とするボルト着脱装置である。請求項２は、縮径手
段１５が、ロッキングリング３１の凹部３１ａ、凸部３
１ｂ及び凹部３１ａと凸部３１ｂとを接続する傾斜面３
１ｃ並びに各スプリットカップリング３０の凹部３０
ｆ、凸部３０ｇ及び凹部３０ｆと凸部３０ｇを接続する
傾斜面３０ｈを有し、ロッキングリング３１を移動させ
て、ロッキングリング３１の凸部３１ｂを各スプリット
カップリング３０の凸部３０ｇに係合させてスプリット
カップリング３０が縮径し、ロッキングリング３１の凸
部３１ｂを各スプリットカップリング３０の凹部３０ｆ
に係合させ、ロッキングリング３１の凹部３１ａを各ス
プリットカップリング３０の凸部３０ｇに係合させてス
プリットカップリング３０が拡径可能であることを特徴
とする請求項１のボルト着脱装置である。請求項３の発
明は、一端部にねじ部４２ｃを有し、他端側に環状溝４
２ａが形成されたボルト４２の他端の被係合部４２ｄと
回転不可能に係合する係合部（２４ａ）を有する駆動軸
２０と、駆動軸２０に備えられ、駆動軸２０の係合部
（２４ａ）をボルト４２に回転不可能に係合させた状態
で、ボルト４２の環状溝４２ａを把握・離脱が可能な把
握・離脱機構３と、駆動軸２０にユニバーサルジョイン
ト機構２１を介して接続され、回転駆動機構２３によつ
て正逆に回転駆動されるスプライン軸２２と、駆動軸２
０に回転自在に支持させたサポートプレート６１と、ス
プライン軸２２を遊挿させて移動装置によつて支持さ
れ、移動装置によつて水平方向及び垂直方向に移動され
るケーシング９ａと、環状をなしてスプライン軸２２の
周囲に配置され、球面からなる滑り面を形成し、ケーシ
ング９ａに摺動自在に載置される第１球面ワッシャ９４
ｂと、環状をなしてスプライン軸２２の周囲に配置さ
れ、第１球面ワッシャ９４ｂの滑り面と摺動自在に球面
接触する球面からなる滑り面を形成する第２球面ワッシ
ャ９４ａと、第２球面ワッシャ９４ａに固着されるシリ
ンダ取付プレート９１と、サポートプレート６１とシリ
ンダ取付プレート９１との間を伸縮させる伸縮駆動装置
（９２）とを有し、伸縮駆動装置（９２）によつてシリ
ンダ取付プレート９１に対してサポートプレート６１を
上昇移動させることにより、把握・離脱機構３によつて
把握されたボルト４２の重量を支持可能であると共に、
伸縮駆動装置（９２）によつてシリンダ取付プレート９
１に対してサポートプレート６１を下降移動させてシリ
ンダ取付プレート９１及び第２球面ワッシャ９４ａを浮
き上がらせることにより、第１球面ワッシャ９４ｂが、
ケーシング９ａ上を摺動し、かつ、第２球面ワッシャ９
４ａに対して摺動し、駆動軸２０、把握・離脱機構３、
サポートプレート６１、伸縮駆動装置（９２）、シリン
ダ取付プレート９１及び第２球面ワッシャ９４ａが調芯
可能であることを特徴とするボルト着脱装置である。請
求項４は、外周面がテーパ部９８ａを形成する環状のア
クチュエータ部材９８と、アクチュエータ部材９８とケ
ーシング９ａとの間に設けられ、アクチュエータ部材９
８を昇降駆動するアクチュエータ駆動装置（９７）とを
有し、アクチュエータ駆動装置（９７）によつてアクチ
ュエータ部材９８を駆動してシリンダ取付プレート９１
の開口部９１ａにテーパ部９８ａを係合させて、シリン
ダ取付プレート９１及び把握・離脱機構３をボルト着脱
装置の中心に矯正調芯可能であることを特徴とする請求
項３のボルト着脱装置である。請求項５は、サポートプ
レート６１とシリンダ取付プレート９１との間の距離を
測定する測長器９３を備えることを特徴とする請求項
１，２，３又は４のボルト着脱装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図８は、本発明に係
るボルト着脱装置の１実施の形態を示す。図中において
符号１はボルト着脱装置を示し、ボルト着脱装置１は、
図８に示すように例えば圧力容器４０の上部の蓋部材４
１を固着するボルト・ナット４２，４３のボルト４２を
着脱するために用いられる。このボルト４２はスタッド
ボルトであり、圧力容器４０のフランジ部４０ａに周方
向の所定間隔で形成したねじ穴４０ｂに下端部のねじ部
４２ｃを螺合させて多数個が植立され、蓋部材４１のフ
ランジ部４１ａに形成した通孔にそれぞれ挿通され、ナ
ット４３が螺着される。４４は座金である。このボルト
４２のフランジ部４１ａから上方に突出する軸部には、
下端部にナット４３が螺合するねじ部４２ｂが形成さ
れ、上端側の小径部に、ねじ溝又は平行をなす環状溝４
２ａが多段に形成され、上端部には円形以外の異形断面
を有する被係合部４２ｄ（通常は六角部）が形成されて
いる。

【０００８】ボルト着脱装置１は、正面図を示す図１か
ら分かるように回転機構部２、ボルト４２の把握・離脱
機構３及び回転継手部５を備えると共に、側面図を示す
図２から分かるように重量補正シリンダ部６、調芯機構
部８及びセンタリング部９を有している。

【０００９】回転機構部２は、図１，図３に示すように
下端部にソケット２４を固着すると共に、下向きに突出
するボルトガイド部２０ａを有する駆動軸２０と、駆動
軸２０の上端部に接続されるユニバーサルジョイント機
構２１と、ユニバーサルジョイント機構２１の上端部に
接続されるスプライン軸２２と、スプライン軸２２を正
逆に回転駆動する回転駆動機構２３とを有する。

【００１０】ソケット２４は、図３に示すように下端に
フランジ部を有し、フランジ部の下面には、ボルト４２
の被係合部４２ｄに係合する円形以外の異形断面の穴２
４ａ（通常は六角形断面穴）が穿たれており、フランジ
部の上面には、すべりキー２７が適宜の間隔で固着され
ている。すべりキー２７が固着されていない箇所のフラ
ンジ部の上面には、スペーサ２８を配置し、スペーサ２
８の上面に押えフランジ２９を配置し、これら２８，２
９をボルト１００によつてソケット２４のフランジ部に
固着させてある。

【００１１】回転駆動機構２３は、図４に示すように正
逆に回転駆動される回転駆動源となるサーボモータ２３
ａ、減速機２３ｂ、軸継手２３ｃ、ピニオン軸２３ｄ、
ピニオン２３ｅ、ギヤー２３ｆ及びスプラインナット２
３ｇが順次に配置され、サーボモータ２３ａの回転運動
が、減速機２３ｂによつて減速されて軸継手２３ｃに伝
わり、ピニオン軸２３ｄを回転駆動するので、ピニオン
軸２３ｄに固着したピニオン２３ｅが一体回転する。一
方、ピニオン２３ｅに噛合するギヤー２３ｆは、スプラ
インナット２３ｇに固着されているので、ピニオン２３
ｅによつてギヤー２３ｆ及びスプラインナット２３ｇが
回転駆動される。そして、スプラインナット２３ｇには
スプライン軸２２が挿入係合されているので、スプライ
ン軸２２が昇降自在な状態で回転駆動される。サーボモ
ータ２３ａは、回転トルク及び回転速度を任意に設定す
ることができる。

【００１２】なお、ピニオン２３ｅ及びギヤー２３ｆ
は、ギヤーボックス２３ｈにそれぞれ一対の軸受２３
ｉ，２３ｊによつて回転自在に支持され、ギヤーボック
ス２３ｈがセンタリング部９の後記するケーシング９ａ
に固着され、ケーシング９ａが、図１に示すように取付
フレーム７に固着されている。この取付フレーム７及び
ケーシング９ａは、図外の移動装置によつて水平方向及
び垂直方向の一体的移動が可能である。また、サーボモ
ータ２３ａ、減速機２３ｂ、軸継手２３ｃは、軸継手２
３ｃのカバー２３ｋをボルト２３ｍによつてギヤーボッ
クス２３ｈに固着することにより、一体化されている。

【００１３】サーボモータ２３ａは、その回転方向、回
転速度及び回転トルクを図外の制御装置によつて制御す
ることにより、ボルト４２の円滑な植え込み（締め付
け）及び抜取りを可能とする。また、サーボモータ２３
ａの出力トルクを図外の表示装置に表示してモニターす
ることにより、異常な回転トルクを検出し、サーボモー
タ２３ａを停止させるなどの処置を採ることができるよ
うになつている。

【００１４】ユニバーサルジョイント機構２１は、図１
に示すように一対のユニバーサルジョイント２１ａ，２
１ｂを直列配置して構成される。スプライン軸２２の下
端にユニバーサルジョイント機構２１を介して駆動軸２
０を連結したことにより、取付フレーム７に取付けられ
た回転駆動機構２３、スプライン軸２２等に対するボル
ト４２の偏心や傾きが吸収され、回転駆動機構２３の回
転駆動力を駆動軸２０及びソケット２４、ひいてはボル
ト４２に円滑に伝えることができる。ボルト４２の被係
合部４２ｄにソケット２４の穴２４ａからなる係合部が
相対回転不可能に係合することにより、回転力がボルト
４２に確実に伝達される。駆動軸２０の下端の突起２０
ａは、ボルト４２の上端面の孔４２ｅと整合することに
より、ソケット２４とボルト４２の噛み合いを補助す
る。

【００１５】ボルト４２の把握・離脱機構３は、円筒部
材を周方向に複数個（本例では３個）に分割した形状の
スプリットカップリング３０を有し、複数個のスプリッ
トカップリング３０が周方向に所定間隔で円筒状をなす
ように配置されている。各スプリットカップリング３０
の内周面は、中心軸線を上下方向とする円筒面を形成
し、図３に示すように上下方向の中間部に係合部３０ａ
が形成されている。この各係合部３０ａは、ボルト４２
の環状溝４２ａに適合するねじ溝又は平行をなす環状突
起をなし、係合部３０ａが形成されていない箇所のスプ
リットカップリング３０の内周面は、係合部３０ａがボ
ルト４２の環状溝４２ａに係合した状態で、ボルト４２
の環状溝４２ａを仕切る山の頂部、つまりボルト４２の
環状溝４２ａを形成した箇所の外周面に密着するように
なつている。

【００１６】しかして、後記する縮径手段１５によつて
スプリットカップリング３０を縮径させて、スプリット
カップリング３０の係合部３０ａをボルト４２の環状溝
４２ａに係合把握させた状態で、係合部３０ａが形成さ
れていない箇所のスプリットカップリング３０の内周面
がボルト４２の環状溝４２ａを形成した箇所の外周面に
密着するので、ボルト４２の中心軸線が駆動軸２０の中
心軸線に合致する。但し、複数条の係合部３０ａのみを
ボルト４２の環状溝４２ａにそれぞれ係合把握させ、係
合部３０ａが形成されていない箇所のスプリットカップ
リング３０の内周面をボルト４２の環状溝４２ａを形成
した箇所の外周面から離反させた状態で、ボルト４２の
中心軸線を駆動軸２０の中心軸線と合致させることも可
能である。

【００１７】なお、本例のスプリットカップリング３０
は、図３の右半部に示すようにその内周面の上端部をソ
ケット２４の外周面に密着させることによつても、ボル
ト４２の中心軸線を駆動軸２０の中心軸線と合致させる
ようになつている。また、スプリットカップリング３０
の内周は、ボルト４２の環状溝４２ａが形成された箇所
の中心軸線方向の全長と相対し、係合部３０ａは、ボル
ト４２の環状溝４２ａに噛み合う円弧状の山として複数
個設けられている。このボルト着脱装置１のスプリット
カップリング３０は、ボルト４２の重量を支えるだけで
あるため、係合部３０ａがボルト４２の多数の環状溝４
２ａの全てに噛み合う必要はなく、噛み合いは数山あれ
ば十分である。

【００１８】各スプリットカップリング３０の上端部に
は、スライドブロック２６が固着され、スライドブロッ
ク２６が、ソケット２４のフランジ部のすべりキー２７
と押えフランジ２９との間の空隙に摺動自在に配置され
ている。スライドブロック２６がスライドするための空
間は、ソケット２４と押えフランジ２９の間のスペーサ
２８により適正な寸法が確保されている。しかして、円
筒状をなすように配置された複数個のスプリットカップ
リング３０の拡径及び縮径動作は、スライドブロック２
６により案内される。

【００１９】スプリットカップリング３０の下端部に
は、ガイドプレート３９が固着され、ガイドプレート３
９が、スプリットカップリング３０にボルト４２が挿入
される際の案内になると共に、ガイドプレート３９の厚
さをボルト４２の環状溝４２ａの１ピッチ分よりも厚く
することにより、ボルト４２とスプリットカップリング
３０の嵌め合いが不十分、つまりボルト４２頂部上面と
ソケット２４の穴２４ａの底面に空間がある状態でのボ
ルト４２把握が防止されるようになつている。

【００２０】また、周方向に隣接するスプリットカップ
リング３０の間に弾性体であるばね１８を圧縮させて介
装し、ばね１８によつて各スプリットカップリング３０
を放射方向に移動させて拡径させるように常時付勢して
いる。すなわち、隣接するスプリットカップリング３０
の対向面には、図６に示すように凹部３０ｄが対向させ
て形成され、この対をなす凹部３０ｄに、ばね１８の両
端部が収容されている。１９はガイドロッドであり、そ
の一端部が一方の凹部３０ｄの底部に圧入固着され、そ
の他端部が他方の凹部３０ｄに進退自在に挿入されてい
る。ばね１８は、ガイドロッド１９に外装され、その一
端部がガイドロッド１９のフランジ部に着座し、その他
端部が凹部３０ｄの環状段面に着座し、隣接するスプリ
ットカップリング３０を離反させるように機能する。こ
のようなばね１８及びガイドロッド１９を有する凹部３
０ｄは、同一水平面に位置させて、かつ、図３に示すよ
うに中心軸線方向の２箇所に配置してある。このばね１
８が、後記する縮径手段１５を解除させた状態で、スプ
リットカップリング３０を拡径させる拡径手段１６を構
成している。

【００２１】ロッキングリング３１は、円筒状をなし、
内周面に、環状の凹部３１ａ及び凸部３１ｂが傾斜面３
１ｃを介して交互に形成されている。この凹部３１ａ、
凸部３１ｂ及び傾斜面３１ｃは、スプリットカップリン
グ３０の各凹部３０ｆ、各凸部３０ｇ及び各傾斜面３０
ｈとほぼ適合している。ロッキングリング３１の上端部
は、ロッキングリング昇降装置３３に連結されている。

【００２２】ロッキングリング昇降装置３３は、ロッキ
ングリング３１と回転継手部５との間に装備され、複動
式のシリンダ装置によつて構成されている。すなわち、
ロッキングリング昇降装置３３は、ピストン３５ａ及び
筒状部３５ｅを有し、駆動軸２０に固着させたピストン
部材３５と、ピストン部材３５のピストン３５ａの上下
両側に配置され、ピストン部材３５の筒状部３５ｅを摺
動自在な第１，第２シリンダエンド３５ｂ，３５ｃと、
ピストン部材３５のピストン３５ａに対して摺動自在に
配置され、両シリンダエンド３５ｂ，３５ｃの外周部を
気密に連結する円筒状のシリンダ部材３５ｄとを有し、
ピストン３５ａの上下に第１圧力室３５ｆ及び第２圧力
室３５ｇを区画している。ピストン部材３５が駆動軸２
０に固着されているので、把握・離脱機構３のロッキン
グリング昇降装置３３は、駆動軸２０と共に回転する。
なお、後記するスリーブ２５及び筒状部３５ｅに形成し
た中心軸線方向の流路５６，５７が、第１圧力室３５ｆ
及び第２圧力室３５ｇに個別に連通している。

【００２３】しかして、第１圧力室３５ｆに圧力空気を
供給し、第２圧力室３５ｇをドレインすることにより、
図３の左半部に示すように両シリンダエンド３５ｂ，３
５ｃ及びシリンダ部材３５ｄが上昇し、ロッキングリン
グ３１が上昇駆動される。これにより、ロッキングリン
グ３１の凹部３１ａ、凸部３１ｂ及び傾斜面３１ｃが、
各スプリットカップリング３０の凹部３０ｆ、凸部３０
ｇ及び傾斜面３０ｈと合致するようになつている。そし
て、ばね１８によつて付勢されるスプリットカップリン
グ３０が拡径し、各スプリットカップリング３０の外周
面がロッキングリング３１の内周面にほぼ全面で密着す
る。その際、スプリットカップリング３０の係合部３０
ａとボルト４２上部の環状溝４２ａとが係合して得られ
るボルト４２の把握が離脱される。

【００２４】一方、第２圧力室３５ｇに圧力空気を供給
し、第１圧力室３５ｆをドレインすることにより、図３
の右半部に示すように両シリンダエンド３５ｂ，３５ｃ
及びシリンダ部材３５ｄが下降し、ロッキングリング３
１が下降駆動される。これにより、ロッキングリング３
１の傾斜面３１ｃが各スプリットカップリング３０の傾
斜面３０ｈを押圧しながら移動し、凸部３１ｂがスプリ
ットカップリング３０の各凸部３０ｇに合致し、ロッキ
ングリング３１の凹部３１ａがスプリットカップリング
３０の各凹部３０ｆに合致するので、スプリットカップ
リング３０が縮径する。このスプリットカップリング３
０の縮径により、スプリットカップリング３０の係合部
３０ａとボルト４２上部の環状溝４２ａとが係合して、
ボルト４２の環状溝４２ａが把握される。このロッキン
グリング３１の凹部３１ａ、凸部３１ｂ及び凹部３１ａ
と凸部３１ｂとを接続する傾斜面３１ｃ並びに各スプリ
ットカップリング３０の凹部３０ｆ、凸部３０ｇ及び凹
部３０ｆと凸部３０ｇとを接続する傾斜面３０ｈが、ス
プリットカップリング３０の縮径手段１５を構成してい
る。

【００２５】スプリットカップリング３０の係合部３０
ａとボルト４２上部の環状溝４２ａとが係合して、ボル
ト４２の環状溝４２ａが把握された状態でのボルト４２
の重量は、スプリットカップリング３０からスライドブ
ロック２６、すべりキー２７、ソケット２４、駆動軸２
０、固定ナット３８、スリーブ２５、軸受５２，５３、
後記する回転継手ケース５ａ等を介してサポートプレー
ト６１に伝わる。サポートプレート６１は、後記するエ
アシリンダ装置９２により支えられる。

【００２６】回転継手部５は、駆動軸２０と共に回転す
るロッキングリング昇降装置３３の第１圧力室３５ｆ及
び第２圧力室３５ｇに圧力エアを供給すると共に、ボル
ト４２の重量を非回転のエアシリンダ装置９２に伝える
機能を有している。

【００２７】回転継手部５は、図３に示すようにピスト
ン部材３５の筒状部３５ｅの上端に接続させて駆動軸２
０に固着したスリーブ２５と、スリーブ２５の外周に軸
受５２，５３を介して回転自在に支持させた回転継手ケ
ース５ａとを有し、回転継手ケース５ａの内周に形成し
た環状流路５４，５５が、スリーブ２５及び筒状部３５
ｅの中心軸線方向の流路５６，５７に個別に接続してい
る。環状流路５４，５５は、それぞれエア出入口５８，
５９に連通し、各エア出入口５８，５９は、図外のエア
供給源に切換バルブを介して接続している。上側の軸受
５２は、内輪がスリーブ２５に圧入固着された状態で座
金５１とスリーブ２５の段面との間に挟着され、外輪が
回転継手ケース５ａに圧入固着されている。軸受５３
は、内輪がスリーブ２５に圧入固着され、外輪が回転継
手ケース５ａに圧入固着されている。なお、スリーブ２
５は、図３に示すように駆動軸２０に螺合させた固定ナ
ット３８を座金５１を介して締め付けることにより、ピ
ストン部材３５の筒状部３５ｅの上端に圧着されてい
る。

【００２８】重量補正シリンダ部６は、図２に示すよう
に回転継手ケース５ａに固着したサポートプレート６１
と、シリンダ取付プレート９１と、両プレート６１，９
１の間を伸縮駆動する伸縮駆動装置である２本の複動式
のエアシリンダ装置９２とを有する。エアシリンダ装置
９２は、後記するケーシング９ａから突出する箇所のシ
リンダ取付プレート９１に固着したシリンダ９２ｃと、
シリンダ９２ｃに摺動自在に嵌合するピストン９２ｅ
と、サポートプレート６１とピストン９２ｅとを連結固
着するロッド９２ｄとを有し、シリンダ９２ｃの上端部
に第１エア出入口９２ｉが形成され、下端部に第２エア
出入口９２ｊが形成されている。９２ａはロッドカバー
であり、ピストン９２ｅ及びロッド９２ｄが横荷重に耐
えられるようロッドカバー９２ａを長くし、２個の軸受
ブッシュ９２ｇ，９２ｈの取付け間隔を大きくしてあ
る。

【００２９】なお、ピストン９２ｅの上下両側に区画さ
れる圧力室の圧力を同じに設定した場合、ロッド９２ｄ
が固着された一側のピストン９２ｅの圧力作用面積が他
側のピストン９２ｅの圧力作用面積よりも小さいため、
シリンダ９２ｃ及びロッドカバー９２ａに固定されてい
るシリンダ取付プレート９１が浮き上がる。

【００３０】このような重量補正シリンダ部６は、ボル
ト４２の植え込み及び抜取りに際してボルト４２と圧力
容器４０のねじ穴４０ｂのねじ山の接触により生じる回
転抵抗を低減させると共に、ねじ山の焼付きや損傷を防
止する目的で装備される。特に、植え込み開始直前にお
いては先端の１山目の局部のねじ山同士が接触するた
め、大型で大重量のボルト４２ではねじ山の損傷が生じ
易い。本ボルト着脱装置１では、２本のエアシリンダ装
置９２を機械的に同期させて駆動することにより、植え
込み及び抜取り運転中のボルト４２、ナット４３、駆動
軸２０及び把握・離脱機構３等の重量を補正する。エア
シリンダ装置９２のストロークは、ボルト４２の植え込
み長さよりも大きく設定してある。

【００３１】また、サポートプレート６１とシリンダ取
付プレート９１との間には、測長器９３（例えばリニア
ポテンショメータ、ロータリーエンコーダ等）を取付
け、エアシリンダ装置９２のロッド９２ｄの移動量（ボ
ルト４２の上下移動量）を直線的に検出できるようにな
つている。

【００３２】調芯機構部８は、図２，図５に示すように
ユニバーサルジョイント機構２１の上下両側間、具体的
には、サポートプレート６１にエアシリンダ装置９２を
介して取付けられるシリンダ取付プレート９１と、ギヤ
ーボックス２３ｈに固着されるケーシング９ａとの間に
設けられる。

【００３３】すなわち、ギヤーボックス２３ｈには、ガ
イドバーブラケット８０によつて上面を閉塞させた箱状
のケーシング９ａが固着されている。ケーシング９ａの
開口部９ａ₁ の周囲の内底面の滑り面には、第１球面ワ
ッシャ９４ｂが摺動自在に配置されている。第１球面ワ
ッシャ９４ｂは、環状をなし、外周面が上方に向けて次
第に縮径する球面からなる滑り面を形成している。一
方、シリンダ取付プレート９１の中央の開口部９１ａの
周囲下面には、第２球面ワッシャ９４ａが図外のボルト
によつて固着されている。第２球面ワッシャ９４ａは、
環状をなし、内周面が下方に向けて次第に拡径する球面
からなる滑り面を形成し、第１球面ワッシャ９４ｂと球
面接触するようになつている。下端部にユニバーサルジ
ョイント機構２１を備えるスプライン軸２２は、ケーシ
ング９ａの開口部９ａ₁ 、第１球面ワッシャ９４ｂ、第
２球面ワッシャ９４ａ、シリンダ取付プレート９１の開
口部９１ａ、後記するアクチュエータ部材９８及びガイ
ドバーブラケット８０の中央の開口部８０ａを遊挿させ
て配置されている。

【００３４】しかして、エアシリンダ装置９２が取付け
られているシリンダ取付プレート９１は、両球面ワッシ
ャ９４ａ，９４ｂを介してケーシング９ａに支持され、
ケーシング９ａは、図１に示すように取付フレーム７に
ボルト７ａで固定されている。ピニオン２３ｅ及びギヤ
ー２３ｆを回転自在に支持するギヤーボックス２３ｈ
は、前述したようにセンタリング部９のケーシング９
ａ、具体的にはガイドバーブラケット８０に図４に示す
ボルト９ｂによつて固着されている。

【００３５】圧力容器４０のねじ穴４０ｂにねじ込まれ
るボルト４２に対して取付フレーム７に固定されたケー
シング９ａ、スプライン軸２２等が偏心している場合、
第１球面ワッシャ９４ｂがケーシング９ａの滑り面上を
移動し、偏心を修正する。また、圧力容器４０のねじ穴
４０ｂにねじ込まれるボルト４２に対してケーシング９
ａに傾きがある場合は、第２球面ワッシャ９４ａが第１
球面ワッシャ９４ｂ上を揺動し、傾きを修正する。これ
により、圧力容器４０のねじ穴４０ｂにねじ込まれるボ
ルト４２に対して駆動軸２０、把握・離脱機構３、サポ
ートプレート６１、伸縮駆動装置９２、シリンダ取付プ
レート９１及び第２球面ワッシャ９４ａが調芯される。
かくして、エアシリンダ装置９２により、ボルト４２の
軸芯に対して垂直に力を伝えることができる。

【００３６】このような調芯動作の結果、第２球面ワッ
シャ９４ａがボルト着脱装置１の中心から偏心すると共
に、シリンダ取付プレート９１が傾いた状態になる。従
つて、ボルト着脱装置１が次のボルト４２に移動すると
き、これらを矯正しなければならない。センタリング部
９は、その矯正機構である。なお、センタリング部９
は、ボルト着脱装置１の取付フレーム７を図外の移動装
置によつて搬送する途中の加減速に伴う把握・離脱機構
３の振れや位置ずれを防止する機能を併有している。

【００３７】センタリング部９は、図５に示すようにガ
イドバーブラケット８０に固着した複数個のガイドバー
装置９６と、複数個の複動式のエアシリンダ装置９７に
より垂直方向に往復移動する環状のアクチュエータ部材
９８とを有する。このエアシリンダ装置９７は、アクチ
ュエータ駆動装置を構成している。アクチュエータ部材
９８は、下部外周面が下方に向けて次第に縮径するテー
パ部９８ａを形成し、テーパ部９８ａの上端大径部９８
ｃの外周面はシリンダ取付プレート９１の中心の開口部
９１ａと整合している。エアシリンダ装置９７は、ガイ
ドバーブラケット８０に固着したシリンダ９７ａと、ア
クチュエータ部材９８に固着され、シリンダ９７ａに摺
動自在に嵌合するロッド付きのピストン９７ｂとを有す
る。ガイドバー装置９６は、ガイドバーブラケット８０
に固着した筒状部材と、アクチュエータ部材９８に固着
され、筒状部材に摺動自在に嵌合する棒状部材とを有す
る。

【００３８】テーパ部９８ａの下端小径部はシリンダ取
付プレート９１の開口部９１ａに対し、常時ラップして
係合が可能であり、シリンダ取付プレート９１の異常な
移動を制限している。アクチュエータ部材９８の上端大
径部９８ｃに接続する外向きフランジ部の外周部は、下
方に延びる円筒部９８ｂを形成し、エアシリンダ装置９
７のロッド付きのピストン９７ｂが押し出されたとき、
円筒部９８ｂの下面がシリンダ取付プレート９１の上面
に水平に接触し、シリンダ取付プレート９１を下圧でき
るようになつている。なお、シリンダ取付プレート９１
は、ケーシング９ａの前後壁に形成した開口部９ａ₂ に
受け入れて前後に突出しており、ケーシング９ａから突
出箇所のシリンダ取付プレート９１にエアシリンダ装置
９２及び測長器９３が取付けられている。シリンダ取付
プレート９１のケーシング９ａに対する上昇移動可能量
は、ケーシング９ａの開口部９ａ₂ の上面に螺着したス
トッパボルト１０１に当接して規制される。

【００３９】ボルト４２の植え込み又は抜取りが完了
し、図７に示すようにエアシリンダ装置９２のロッド９
２ｄが引き上げられるとき、エアシリンダ装置９７の上
圧力室にエアを供給し、ロッド付きのピストン９７ｂを
押し出す。アクチュエータ部材９８のテーパ部９８ａ
は、下降途中でシリンダ取付プレート９１の開口部９１
ａと接触する。テーパ部９８ａは、楔効果により容易に
シリンダ取付プレート９１をボルト着脱装置１の中心に
移動させることができる。このとき、第１球面ワッシャ
９４ｂがケーシング９ａの滑り面上を移動する。アクチ
ュエータ部材９８のテーパ部９８ａが更に押し込まれ、
図５の右半部に示すようにテーパ部９８ａの上端大径部
９８ｃがシリンダ取付プレート９１の開口部９１ａに整
合することにより、シリンダ取付プレート９１がボルト
着脱装置１の中心まで移動する。これにより、シリンダ
取付プレート９１がケーシング９ａ及びスプライン軸２
２に対して調芯される。

【００４０】最終的には、アクチュエータ部材９８の外
周部の円筒部９８ｂの下面がシリンダ取付プレート９１
の上面を押し付けることにより、シリンダ取付プレート
９１を水平にし、かつ、ケーシング９ａに対する把握・
離脱機構３及び駆動軸２０の傾きが矯正される。このよ
うなセンタリング時は、ボルト４２を保持していないた
め、エアシリンダ装置９７に過大な出力を必要としな
い。

【００４１】次に、作用について説明する。先ず、ボル
ト着脱装置１によるボルト４２の植え込み作動について
説明する。いま、ボルト４２は、圧力容器４０のねじ穴
４０ｂ内に螺合することなく載置された状態でセットさ
れているものとする。また、各スプリットカップリング
３０は、拡径手段１６によつて拡径されている。エアシ
リンダ装置９２は、図７に示すように縮小作動されてい
る。

【００４２】取付フレーム７を図外の移動装置によつて
移動させ、ボルト着脱装置１をボルト４２の真上に搬送
すると共に、ソケット２４がボルト４２の頂部に達する
直前までボルト着脱装置１を下降させる。ボルト着脱装
置１を下降させたなら、サーボモータ２３ａを逆回転駆
動させ、把握・離脱機構３を極低速でねじ抜き方向（ボ
ルト４２を圧力容器４０のねじ穴４０ｂから螺出させる
方向）に回転させながら、降下させる。把握・離脱機構
３の回転動作は、サーボモータ２３ａの回転運動が、減
速機２３ｂ、軸継手２３ｃ、ピニオン軸２３ｄ、ピニオ
ン２３ｅ、ギヤー２３ｆ、スプラインナット２３ｇ、ス
プライン軸２２、ユニバーサルジョイント機構２１及び
駆動軸２０を介して行なわれる。把握・離脱機構３の降
下動作は、エアシリンダ装置９２の第１エア出入口９２
ｉをドレインさせ、第２エア出入口９２ｊの圧力を制御
することによつて行なうことができる。その際、スプラ
インナット２３ｇに対してスプライン軸２２がスライド
する。

【００４３】これにより、駆動軸２０の下端の突起２０
ａがボルト４２の上端面の孔４２ｅと整合しながら、ボ
ルト４２の被係合部４２ｄにソケット２４の穴２４ａが
相対回転不可能に係合する。ボルト４２の被係合部４２
ｄにソケット２４の穴２４ａが係合した後、サーボモー
タ２３ａの回転を停止する。

【００４４】回転継手ケース５ａのエア出入口５８にエ
アを供給し、ロッキングリング３１を下降させる。これ
により、上述したように縮径手段１５の機能によつてス
プリットカップリング３０が縮径してスプリットカップ
リング３０の係合部３０ａとボルト４２上部の環状溝４
２ａとが係合してボルト４２が把握される。各スプリッ
トカップリング３０は、ボルト４２外周の環状溝４２ａ
の全体を包み込むように縮径する。これにより、係合部
３０ａが形成されていない箇所のスプリットカップリン
グ３０の内周面が、ボルト４２の環状溝４２ａを形成し
た箇所の外周面に密着し、駆動軸２０、サポートプレー
ト６１及びエアシリンダ装置９２がボルト４２の軸線に
倣う。

【００４５】このとき、把握・離脱機構３、駆動軸２
０、回転継手部５及び重量補正シリンダ部６のほとんど
の重量はボルト４２が支え、第１球面ワッシャ９４ｂに
は、シリンダ取付プレート９１とエアシリンダ装置９２
の一部の重量しか加わつていない状態となつているた
め、第１球面ワッシャ９４ｂは容易にケーシング９ａの
内底面の滑り面上を移動できる。

【００４６】ボルト４２を把握した後、エアシリンダ装
置９２の第２エア出入口９２ｊからエアを供給し、エア
シリンダ装置９２を縮小作動させてサポートプレート６
１、駆動軸２０及び把握・離脱機構３を若干上昇させ
る。第２エア出入口９２ｊから供給するエア圧力は、ボ
ルト４２重量とバランスしてボルト４２を持ち上げる圧
力よりわずかに低い圧力とする。

【００４７】サーボモータ２３ａを逆駆動し、人力によ
る大型ボルトのねじ込みと同様に一旦ボルト４２をねじ
抜き方向に一回転程度回し、ボルト４２のねじ合わせ、
つまり圧力容器４０のねじ穴４０ｂにボルト４２のねじ
部４２ｃを合致させる作業を行なう。このとき、測長器
９３の原点をゼロに設定することにより、その後のボル
ト４２のねじ込み量が検出可能になる。

【００４８】サーボモータ２３ａを正駆動し、ボルト４
２を低トルク、低速回転でねじ込み方向に回転させる。
ボルト４２を数回転させ、測長器９３によつてゼロ点か
らの進み量を検出することにより、ねじの噛み合い、つ
まり圧力容器４０のねじ穴４０ｂにボルト４２のねじ部
４２ｃが螺合したことを確認する。更にボルト４２を数
回転させた後、サーボモータ２３ａの設定トルクを増
し、可能な高速度回転に増速する。

【００４９】ボルト４２の植え込み動作の途中、ボルト
４２に対する把握・離脱機構３、サポートプレート６
１、エアシリンダ装置９２、シリンダ取付プレート９１
及び第２球面ワッシャ９４ａの偏心や傾きが原因でボル
ト４２の回転駆動力が増大し、サーボモータ２３ａの駆
動トルクが規定トルクにまで上昇した場合には、一旦、
サーボモータ２３ａの回転を停止し、エアシリンダ装置
９２の第１エア出入口９２ｉに第２エア出入口９２ｊと
同圧のエア圧力を供給する。エアシリンダ装置９２は、
それぞれの圧力室を区画するピストン９２ｅの圧力作用
面積の差によりシリンダ９２ｃ、ロッドカバー９２ａに
固定されているシリンダ取付プレート９１及び第２球面
ワッシャ９４ａが浮き上がり、第２球面ワッシャ９４ａ
と第１球面ワッシャ９４ｂとが離れる。シリンダ取付プ
レート９１の浮き上がりは、ストッパボルト１０１に当
たつて規制される。

【００５０】これにより、ボルト４２重量の支えが一旦
解除され、ユニバーサルジョイント機構２１の拘束が解
除されるので、把握・離脱機構３、サポートプレート６
１、エアシリンダ装置９２、シリンダ取付プレート９１
及び第２球面ワッシャ９４ａがボルト４２の中心軸線上
に位置が修正調芯される。エアシリンダ装置９２の第１
エア出入口９２ｉを大気に開放することにより、シリン
ダ取付プレート９１が下降し、第１球面ワッシャ９４ｂ
が第２球面ワッシャ９４ａに倣い、ケーシング９ａの内
底面の滑り面上の位置が矯正される。その後、ボルト４
２の植え込み運転を続行する。

【００５１】ボルト４２の植え込みが進み、ボルト４２
下端がねじ穴４０ｂの底に突き当たる手前で、サーボモ
ータ２３ａの回転を低トルク、かつ、低速回転に切り換
える。ボルト４２下端がねじ穴４０ｂの底に突き当たる
手前に達したことは、測長器９３で検出することができ
る。ボルト４２下端がねじ穴４０ｂの底に突き当たるま
で一旦ねじ込み、ねじ山の拘束を防止するため、サーボ
モータ２３ａを逆回転させてボルト４２を１／４〜１回
転程度ねじ抜き方向に回転させ、ボルト４２の植え込み
作業を終了する。ボルト４２下端がねじ穴４０ｂの底に
突き当たつたことは、サーボモータ２３ａの回転トルク
を検出して知ることができる。

【００５２】ボルト４２の植え込み作業が終了したな
ら、ロッキングリング昇降装置３３のエア出入口５８の
エア圧力を大気に開放すると共に、エア出入口５９にエ
ア圧力を供給し、図３の左半部に示すようにロッキング
リング３１を引き上げて縮径手段１５を解除させ、拡径
手段１６によつてスプリットカップリング３０を拡径さ
せてボルト４２の把握を解放させる。エアシリンダ装置
９２の第２エア出入口９２ｊからエア圧力を供給し、図
７に示すようにボルト４２の把握・離脱機構３を上昇さ
せる。

【００５３】複動式のエアシリンダ装置９７を適宜にエ
ア圧力を供給して伸長させ、アクチュエータ部材９８に
よつてシリンダ取付プレート９１を水平にし、かつ、ケ
ーシング９ａに対する把握・離脱機構３の傾きを矯正さ
せる。これにより、シリンダ取付プレート９１、把握・
離脱機構３等のセンタリングが行なわれる。

【００５４】図外の移動装置によつて取付フレーム７を
上昇させると共に、ボルト着脱装置１を次のボルト４２
に搬送し、同様の手順にてボルト着脱装置１によるボル
ト４２の植え込み作動を行なわせる。

【００５５】次に、圧力容器４０のねじ穴４０ｂに螺着
させたボルト４２の抜取り動作について説明する。先
ず、ボルト着脱装置１を圧力容器４０のねじ穴４０ｂに
螺着させたボルト４２の真上に図外の移動装置によつて
搬送し、複動式のエアシリンダ装置９７を適宜にエア圧
力を供給して収縮させ、アクチュエータ部材９８を上昇
させて把握・離脱機構３のセンタリング固定状態を解除
する。取付フレーム７を図外の移動装置によつて所定の
位置まで下降させる。

【００５６】サーボモータ２３ａによつて把握・離脱機
構３を極低速でねじ抜き方向に回転させながら、エアシ
リンダ装置９２の第２エア出入口９２ｊのエア圧力を制
御し、駆動軸２０を降下させる。ボルト４２の頂部の被
係合部４２ｄとソケット２４の穴２４ａとが噛み合つた
後、サーボモータ２３ａの回転を停止する。

【００５７】回転継手ケース５ａのエア出入口５８から
エアを供給し、ロッキングリング３１を下降させる。こ
れにより、図３の右半部に示すように縮径手段１５が機
能して、スプリットカップリング３０が縮径するので、
ボルト４２外周の環状溝４２ａの一部にスプリットカッ
プリング３０の係合部３０ａが噛み合い、把握・離脱機
構３によつてボルト４２が把握される。スプリットカッ
プリング３０がボルト４２の環状溝４２ａの全体を包み
込むように縮径する。

【００５８】これにより、係合部３０ａが形成されてい
ない箇所のスプリットカップリング３０の内周面が、ボ
ルト４２の環状溝４２ａを形成した箇所の外周面に密着
し、駆動軸２０、把握・離脱機構３、サポートプレート
６１及びエアシリンダ装置９２がボルト４２の軸線に倣
う。このとき、把握・離脱機構３及び回転継手部５等の
ほとんどの重量はボルト４２が支え、第１球面ワッシャ
９４ｂにはシリンダ取付プレート９１とエアシリンダ装
置９２の一部の重量しか加わつていない。このため、第
１球面ワッシャ９４ｂが、ケーシング９ａ上を容易に摺
動し、かつ、第２球面ワッシャ９４ａに対して摺動す
る。

【００５９】ボルト４２を把握した後、エアシリンダ装
置９２の第２エア出入口９２ｊからエアを供給する。供
給するエア圧力は、ボルト４２の重量とバランスしてボ
ルト４２を若干持ち上げる圧力とする。これにより、圧
力容器４０のねじ穴４０ｂに螺着させたボルト４２に若
干の引き抜き力が作用する。

【００６０】測長器９３の原点をゼロに設定し、サーボ
モータ２３ａを逆回転駆動する。ボルト４２の長期間の
植え込みにより、ボルト４２がねじ穴４０ｂに固着して
いることが考えられるため、サーボモータ２３ａは、高
トルク、極低速回転で起動する。ボルト４２が回転を始
めた後に、サーボモータ２３ａの設定トルクを低減させ
る。更にボルト４２が数回転した後、サーボモータ２３
ａの設定トルクを増し、可能な高速度回転に増速する。

【００６１】ボルト４２の抜取り作業途中、ボルト４２
に対するケーシング９ａ、スプライン軸２２等の偏心や
傾きが原因でボルト４２の回転駆動力が増大し、サーボ
モータ２３ａの駆動トルクが規定トルクにまで上昇した
場合には、一旦、サーボモータ２３ａの回転を停止し、
エアシリンダ装置９２の第１エア出入口９２ｉから第２
エア出入口９２ｊと同圧のエア圧力を供給する。エアシ
リンダ装置９２は、それぞれの圧力室を区画するピスト
ン９２ｅの圧力作用面積の差によりシリンダ９２ｃ及び
ロッドカバー９２ａに固定されているシリンダ取付プレ
ート９１及び第２球面ワッシャ９４ａが浮き上がり、第
２球面ワッシャ９４ａと第１球面ワッシャ９４ｂとが離
れる。シリンダ取付プレート９１の過大な上昇移動は、
シリンダ取付プレート９１がストッパボルト１０１に当
たつて規制される。

【００６２】これにより、ボルト４２の重量の支え及び
拘束が一旦解除され、把握・離脱機構３、サポートプレ
ート６１、エアシリンダ装置９２、シリンダ取付プレー
ト９１及び第２球面ワッシャ９４ａが、ボルト４２の中
心軸線上に位置修正されて調芯される。エアシリンダ装
置９２の第１エア出入口９２ｉを大気に開放すれば、シ
リンダ取付プレート９１が下降し、第１球面ワッシャ９
４ｂは第２球面ワッシャ９４ａに倣い、ケーシング９ａ
の滑り面上の位置が矯正される。

【００６３】このようにしてボルト４２に対する把握・
離脱機構３、サポートプレート６１、エアシリンダ装置
９２、シリンダ取付プレート９１及び第２球面ワッシャ
９４ａの偏心や傾きが修正されるので、その後、ボルト
４２の抜取り運転を続行する。ボルト４２がねじ穴４０
ｂから離脱する直前で、サーボモータ２３ａを低速回転
に切り換える。ボルト４２がねじ穴４０ｂから離脱する
直前であることは、測長器９３で検出することができ
る。ボルト４２がねじ穴４０ｂから完全に離脱した後、
サーボモータ２３ａひいては把握・離脱機構３の回転を
停止させる。

【００６４】その後、一旦、エアシリンダ装置９２を作
動させて、エアシリンダ装置９２の上限までボルト４２
を吊り上げる。

【００６５】エアシリンダ装置９２の第２エア出入口９
２ｊのエア圧力をボルト４２重量とバランスしてボルト
４２を持ち上げる圧力よりわずかに低い圧力に切り換え
て、ボルト４２をねじ穴４０ｂ上に緩やかに着地させ
る。ボルト４２をねじ穴４０ｂ上に着地させることに代
えて、ナット４３が螺合したままボルト４２を移動さ
せ、ナット４３の下面を別途用意された受台に載せても
よい。ボルト４２の下降に際しては、エアシリンダ装置
９２の第２エア出入口９２ｊのエア圧力を大気に開放す
る。

【００６６】ロッキングリング昇降装置３３のエア出入
口５８のエア圧力を大気に開放し、エア出入口５９から
エア圧力を供給し、縮径手段１５を解除させると共に拡
径手段１６を作動させ、把握・離脱機構３によるボルト
４２の把握を解放させる。

【００６７】エアシリンダ装置９２の第２エア出入口９
２ｊからエア圧力を供給し、図７に示すように把握・離
脱機構３を上昇させる。また、複動式のエアシリンダ装
置９７を適宜にエア圧力を供給して伸長させ、アクチュ
エータ部材９８によつて把握・離脱機構３のセンタリン
グを行なう。

【００６８】その後、図外の移動装置によつて取付フレ
ーム７を上昇させると共に、ボルト着脱装置１を次のボ
ルト４２に搬送する。同様の手順にてボルト着脱装置１
によるボルト４２の抜取り作動を行なわせる。

【００６９】ところで、上記１実施の形態に係るボルト
着脱装置１にあつては、ナット４３を螺着させたままで
ボルト４２を着脱させた。従つて、ボルト着脱装置１に
ボルト用座金の掴み装置を組み合わせることにより、ボ
ルト４２、ナット４３及び座金４４を同時に着脱するこ
とができる。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係るボルト着脱装置によれば、下記の効果を奏
することができる。請求項１によれば、駆動軸の係合部
をボルトの被係合部に回転不可能に係合させ、縮径手段
によつてスプリットカップリングを縮径させて、スプリ
ットカップリングの係合部をボルトの環状溝に係合把握
させた状態で、ボルトの中心軸線が駆動軸の中心軸線に
合致し、この状態で駆動軸を回転駆動機構によつて正逆
に回転駆動することにより、ボルトをねじ穴に螺入又は
螺出させる。従つて、簡素な構造によつてボルトを強固
に把握させると共に、ボルトの中心軸線を駆動軸の中心
軸線に合致させるボルト着脱装置を得ることができる。
その結果、駆動軸に対するボルトの姿勢が安定化し、特
に回転力を伝達しながら行なうボルトの螺入出作業を円
滑に行なうことが可能になる。

【００７１】請求項２によれば、凹凸状のカムからなる
縮径手段によりボルトを把握しており、各スプリットカ
ップリングを縮径させた状態で把握のための動力源が遮
断された場合であつても各スプリットカップリングが拡
径する恐れはなく、ボルトが離脱しなので、ボルトの脱
落事故が防止されると共にボルトに優しい植え込み及び
ねじ抜きができる。

【００７２】請求項３によれば、ボルトに対して駆動軸
及びシリンダ取付プレートが偏心している場合、第１球
面ワッシャがケーシングの滑り面上を移動し、偏心を修
正する。また、ボルトに対してシリンダ取付プレートに
傾きがある場合は、第２球面ワッシャが第１球面ワッシ
ャ上を揺動し、傾きを修正する。これにより、伸縮駆動
装置は、ボルトの軸芯に対して垂直に力を伝えることが
できる。また、回転駆動機構によつて正逆に回転駆動さ
れるスプライン軸には、ユニバーサルジョイント機構を
介して駆動軸が接続されているので、スプライン軸と駆
動軸とが交差した状態で駆動軸によつてボルトを回転さ
せることができる。

【００７３】その結果、簡素な構造のボルト着脱装置に
よつてボルトの１本毎に把握・離脱機構のセンタリング
を正確かつ簡単に行なうことができ、ボルトの植え込み
及び抜取り作業を確実に行なうことができると共に、偏
心や傾きがボルトに次第に増大されながら蓄積されるこ
とを抑制することが簡単にできる。

【００７４】加えて、伸縮駆動装置が駆動軸に回転自在
に支持させたサポートプレートに取付けられ、この伸縮
駆動装置によつてサポートプレートとシリンダ取付プレ
ートとの間を伸縮させるので、伸縮駆動装置に回転力が
作用しない。その結果、伸縮駆動装置の耐久性に優れ
る。

【００７５】請求項４によれば、アクチュエータ駆動装
置によつてアクチュエータ部材を駆動してシリンダ取付
プレートの開口部にテーパ部を係合させて、シリンダ取
付プレートを調芯可能である。その結果、シリンダ取付
プレート、伸縮駆動装置及び把握・離脱機構の矯正調芯
を容易に行なうことができる。

【００７６】請求項５によれば、サポートプレートとシ
リンダ取付プレートとの間の距離を測定する測長器を備
えるので、測長器によりボルトのねじ込み量を検出し、
この検出値によつて回転駆動機構を制御し、ボルトの回
転トルクや回転速度を任意に切り換えることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態に係るボルト着脱装置
を示す正面図。

【図２】 同じく一部省略した側面を示す断面図。

【図３】 同じく下半部を示す断面図。

【図４】 同じく回転機構部を示す一部断面図。

【図５】 同じく調芯機構部及びセンタリング部を示す
断面図。

【図６】 同じく拡径手段を備えるスプリットカップリ
ング及びロッキングリングを示す断面図。

【図７】 同じくボルト着脱装置の作用説明図。

【図８】 圧力容器の上部の蓋部材を固着するボルト・
ナットを示す図。

【符号の説明】

１：ボルト着脱装置、２：回転機構部、３：把握・離脱
機構、５：回転継手部、６：重量補正シリンダ部、８：
調芯機構部、９：センタリング部、９ａ：ケーシング、
１５：縮径手段、１６：拡径手段、２０：駆動軸、２
１：ユニバーサルジョイント機構、２２：スプライン
軸、２３：回転駆動機構、２４：ソケット、２４ａ：穴
（係合部）、３０：スプリットカップリング、３０ａ：
係合部、３０ｆ：凹部、３０ｇ：凸部、３０ｈ：傾斜
面、３１：ロッキングリング、３１ａ：凹部、３１ｂ：
凸部、３１ｃ：傾斜面、３３：ロッキングリング昇降装
置、４０ｂ：ねじ穴、４２：ボルト、４２ａ：環状溝、
４２ｂ：ねじ部、４２ｃ：ねじ部、４２ｄ：被係合部、
６１：サポートプレート、９１：シリンダ取付プレー
ト、９２：エアシリンダ装置（伸縮駆動装置）、９３：
測長器、９４ａ：第２球面ワッシャ、９４ｂ：第１球面
ワッシャ、９６：ガイドバー装置、９７：エアシリンダ
装置（アクチュエータ駆動装置）、９８：アクチュエー
タ部材、９８ａ：テーパ部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部にねじ部（４２ｃ）を有し、他端
   側に環状溝（４２ａ）が形成されたボルト（４２）の他
   端の被係合部（４２ｄ）と回転不可能に係合する係合部
   （２４ａ）を有し、回転駆動機構（２３）によつて正逆
   に回転駆動される駆動軸（２０）と、内周面に係合部
   （３０ａ）が形成され、駆動軸（２０）に拡径及び縮径
   移動のみが自在として、駆動軸（２０）の周囲に周方向
   に配置される複数個のスプリットカップリング（３０）
   と、複数個のスプリットカップリング（３０）の周囲に
   昇降自在に外嵌されるロッキングリング（３１）と、ロ
   ッキングリング（３１）を昇降駆動するロッキングリン
   グ昇降装置（３３）と、ロッキングリング（３１）の昇
   降動に応じて作動し、スプリットカップリング（３０）
   を縮径させる縮径手段（１５）及びスプリットカップリ
   ング（３０）を拡径させる拡径手段（１６）とを有し、
   駆動軸（２０）の係合部（２４ａ）をボルト（４２）の
   被係合部（４２ｄ）に回転不可能に係合させ、縮径手段
   （１５）によつてスプリットカップリング（３０）を縮
   径させて、スプリットカップリング（３０）の係合部
   （３０ａ）をボルト（４２）の環状溝（４２ａ）に係合
   把握させた状態で、ボルト（４２）の中心軸線が駆動軸
   （２０）の中心軸線に合致すると共に、駆動軸（２０）
   を回転駆動機構（２３）によつて正逆に回転駆動するこ
   とにより、ボルト（４２）をねじ穴（４０ｂ）に螺入又
   は螺出させ得ることを特徴とするボルト着脱装置。
2. 【請求項２】 縮径手段（１５）が、ロッキングリング
   （３１）の凹部（３１ａ）、凸部（３１ｂ）及び凹部
   （３１ａ）と凸部（３１ｂ）とを接続する傾斜面（３１
   ｃ）並びに各スプリットカップリング（３０）の凹部
   （３０ｆ）、凸部（３０ｇ）及び凹部（３０ｆ）と凸部
   （３０ｇ）を接続する傾斜面（３０ｈ）を有し、ロッキ
   ングリング（３１）を移動させて、ロッキングリング
   （３１）の凸部（３１ｂ）を各スプリットカップリング
   （３０）の凸部（３０ｇ）に係合させてスプリットカッ
   プリング（３０）が縮径し、ロッキングリング（３１）
   の凸部（３１ｂ）を各スプリットカップリング（３０）
   の凹部（３０ｆ）に係合させ、ロッキングリング（３
   １）の凹部（３１ａ）を各スプリットカップリング（３
   ０）の凸部（３０ｇ）に係合させてスプリットカップリ
   ング（３０）が拡径可能であることを特徴とする請求項
   １のボルト着脱装置。
3. 【請求項３】 一端部にねじ部（４２ｃ）を有し、他端
   側に環状溝（４２ａ）が形成されたボルト（４２）の他
   端の被係合部（４２ｄ）と回転不可能に係合する係合部
   （２４ａ）を有する駆動軸（２０）と、駆動軸（２０）
   に備えられ、駆動軸（２０）の係合部（２４ａ）をボル
   ト（４２）に回転不可能に係合させた状態で、ボルト
   （４２）の環状溝（４２ａ）を把握・離脱が可能な把握
   ・離脱機構（３）と、駆動軸（２０）にユニバーサルジ
   ョイント機構（２１）を介して接続され、回転駆動機構
   （２３）によつて正逆に回転駆動されるスプライン軸
   （２２）と、駆動軸（２０）に回転自在に支持させたサ
   ポートプレート（６１）と、スプライン軸（２２）を遊
   挿させて移動装置によつて支持され、移動装置によつて
   水平方向及び垂直方向に移動されるケーシング（９ａ）
   と、環状をなしてスプライン軸（２２）の周囲に配置さ
   れ、球面からなる滑り面を形成し、ケーシング（９ａ）
   に摺動自在に載置される第１球面ワッシャ（９４ｂ）
   と、環状をなしてスプライン軸（２２）の周囲に配置さ
   れ、第１球面ワッシャ（９４ｂ）の滑り面と摺動自在に
   球面接触する球面からなる滑り面を形成する第２球面ワ
   ッシャ（９４ａ）と、第２球面ワッシャ（９４ａ）に固
   着されるシリンダ取付プレート（９１）と、サポートプ
   レート（６１）とシリンダ取付プレート（９１）との間
   を伸縮させる伸縮駆動装置（９２）とを有し、伸縮駆動
   装置（９２）によつてシリンダ取付プレート（９１）に
   対してサポートプレート（６１）を上昇移動させること
   により、把握・離脱機構（３）によつて把握されたボル
   ト（４２）の重量を支持可能であると共に、伸縮駆動装
   置（９２）によつてシリンダ取付プレート（９１）に対
   してサポートプレート（６１）を下降移動させてシリン
   ダ取付プレート（９１）及び第２球面ワッシャ（９４
   ａ）を浮き上がらせることにより、第１球面ワッシャ
   （９４ｂ）が、ケーシング（９ａ）上を摺動し、かつ、
   第２球面ワッシャ（９４ａ）に対して摺動し、駆動軸
   （２０）、把握・離脱機構（３）、サポートプレート
   （６１）、伸縮駆動装置（９２）、シリンダ取付プレー
   ト（９１）及び第２球面ワッシャ（９４ａ）が調芯可能
   であることを特徴とするボルト着脱装置。
4. 【請求項４】 外周面がテーパ部（９８ａ）を形成する
   環状のアクチュエータ部材（９８）と、アクチュエータ
   部材（９８）とケーシング（９ａ）との間に設けられ、
   アクチュエータ部材（９８）を昇降駆動するアクチュエ
   ータ駆動装置（９７）とを有し、アクチュエータ駆動装
   置（９７）によつてアクチュエータ部材（９８）を駆動
   してシリンダ取付プレート（９１）の開口部（９１ａ）
   にテーパ部（９８ａ）を係合させて、シリンダ取付プレ
   ート（９１）及び把握・離脱機構（３）をボルト着脱装
   置の中心に矯正調芯可能であることを特徴とする請求項
   ３のボルト着脱装置。
5. 【請求項５】 サポートプレート（６１）とシリンダ取
   付プレート（９１）との間の距離を測定する測長器（９
   ３）を備えることを特徴とする請求項１，２，３又は４
   のボルト着脱装置。