JPS5932521Y2 - ナツトセツタ−における締付作動機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はナツトやボルトなどを自動的に締付けるナツト
セッターの締付機構の改良に関する。

ナツトセッターはエアモータなどの回転をスピンドル軸
に伝え、このスピンドル軸の回転でナツトなどの締付作
業を行うものである。

この為、ナツトの締付作業の能率を艮くするにはスピン
ドル軸の回転を速くしなければならず、また反面、強力
な締付力を得るには減速比を太きくしなければならぬ為
、スピンドル軸の回転は遅くなる。

そこで、この双方を満足するものとして、従来、既に、
スピンドル軸に所定のトルクが作用すると回転が自動的
に高速から低速に切換わるよ５にしたものが提案されて
いる。

ところが、この従来のものでは、速度切換機構に一方向
クラッチや滑りクラッチなどの摩擦伝動機構を用いてい
るので、力の伝達効率が悪く、大きな力な伝達すること
ができぬ上に、装置全体が大型化するという欠点があり
、更に、ナツトの締付完了後、ナツトセッターをナツト
から離脱させんとする際、スピンドル軸が全く逆回転し
ないので、所謂、セルフロック作用が生じてナツトから
スムーズに離脱させることができないという欠点がある
。

本考案はこのような欠点な解消して、力の伝達効率がよ
く、且つセルフロック作用も生じないナツトセッターの
締付作動機構を提供せんとするものであり、その特徴は
、エアモータ、減速歯車機構、締付作動機構、スピンド
ル軸が連結状態で組み込まれているナツトセッターに於
いて、減速歯車機構の出力軸からの回転な、内外２個の
クラッチから構成されたクラッチ機構を介してスピンド
ル軸に伝えるようになし、更に、内外の両クラッチは互
に連動させて、−力の掛合が成立すると、他力が離脱す
るようにし、締付作業初期の高速・低出力の締付と、締
付作業終期の低速・高出力の増給めとを連動的に行い５
るようにしたことにある。

次に本考案の締付作動機構の実施例を図面について説明
する。

エアモータ１の下端には２段式の減速歯車機構２が接続
されている。

３はエアモータ１のケーシングである。

減速歯車機構２の下端には締付作動機構４が接続され、
またこの機構４の下端にはボックススパナ等の工具を取
付けるスピンドル軸５が連結されている。

減速歯車機構２は遊星歯車式の減速機構を２段に組み込
んだものである。

第１遊星歯車機構１２は、エアモータ１の出力軸７と同
軸心状且つ可回動に支持部材８を組み込み、第２図に示
される如く、出力軸７に形成した太陽歯車９と噛合する
２個の遊星歯車１１を支持部材８に取付け、且つ、この
遊星歯車１１なケーシング６の内面に形成した固定内歯
歯車１０に噛合させて構成されている。

従って、エアモータ１の回転は減速されて支持部材８に
伝わる。

また、第２遊星歯車機構１８は、前記支持部材１３を組
み込み、出力軸１４に形成した太陽歯車１５と噛合する
２個の遊星歯車１７を支持部材１３に取付け、且つ、こ
の遊星歯車１７なケーシング６の内面に形成した固定内
歯歯車１６に噛合させて構成されている。

従って、第１の支持部材８の回転は更に減速されて第２
の支持部材１３に伝わる。

次に、減速歯車機構２に連設された締付作動機構４の詳
細を説明する。

ケーシング６の下端には締付作動機構４のケーシング２
０が中間ケーシング１９な介してボルト２１で連結固定
されている。

この中間ケーシング１９の内面には内歯歯車２６が形成
されていて、低速締付用の減速機構２２が組込まれてい
る。

この低速締付用減速機構２２の断面形状は第３図に示さ
れていて、支持部材１３の出力軸２３に形成された太陽
歯車２５には３個の遊星歯車２７が噛合していて、この
遊星歯車２７は回転部材２４に軸２８によって取付けら
れ、且つ、内歯歯車２６に噛合している。

従って、出力軸２３の回転は更に減速されて回転部材２
４に伝わる。

出力軸２３の下端にはキー２９を介して中間軸３０が連
結されており、この中間軸３０は出力軸２３と一体的に
回転する。

この中間軸３０の下端には同軸心状且つ可回動にスピン
ドル軸５が接続されている。

但し、中間軸３０とスピンドル軸５との間にはスラスト
座金３１が介装されているので、中間軸３００回転はこ
の連結部からはスピンドル軸５に伝わらない。

中間軸３０の外面にはスプラインが形成され、このスプ
ラインには内クラッチ３２が軸方向に摺動自在に嵌合し
ている。

内クラッチ３２の下端面とスピンドル軸５の上端面とに
は共にクラッチ歯３３が形成されていて、この両方のク
ラッチ歯３３が噛合した時には、中間軸３０の回転（高
迩が内クラッチ３２な介してスピンドル軸５に伝わる。

また内クラッチ３２と中間軸３０との間にはバネ３４が
介装されていて、内クラッチ３２には常時、クラッチ歯
３３を噛合させんとする３向に背面弾性押圧力が付与さ
れている。

クラッチ歯３３の一例は第４図に示されている。

この図示実施例ではクラッチ歯３３として鋸歯状のもの
が採用されている。

従って、締付作業中のネジが着座して、スピンドル軸５
の抵抗が増し、締付トルクが設定値な越えると、クラッ
チ歯３３が鋸歯状であり、傾斜面で接合している為、内
クラッチ３２がバネ３４の力に抗して押し上げられ、ク
ラッチ歯３３の噛合が外れる。

なお、このクラッチが外れる締付トルクの設定値はクラ
ッチ歯３３の傾斜角と、バネ３４０弾性力とによって決
定されるから、これらな変えることによってこの締付ト
ルクの設定値を調節することができろ。

本考案の締付作動機構のクラッチ機構３３は前記内クラ
ッチ３２の他に、外クラッチ３６によって構成される。

この外クラッチ３６は、スピンドル軸５の上端外周面と
スプライン結合している。

外クラッチ３６の上端面と、回転部材２４の下端面とに
はクラッチ歯３７が形成されている。

このクラッチ歯３７の形状は前記クラッチ歯３３と同様
の鋸歯状でも、また他の形状のものでもよい。

また内クラッチ３２と外クラッチ３６との間にはバネ３
９が介装されている。

４０はバネ座となるリングである。

また内クラッチ３２の下部外壁にもバネ座となる鍔部が
形成され、且つ、この鍔部は外クラッチ３６の内面に形
成された内歯のスプラインの肩と当接している。

バネ３９は強い程よく、機構的には固定部材でもよいが
、クラッチ掛脱時の逃げ代な設ける必要から、バネな採
用しているのである。

このような構成である為、内クラッチ３２と外クラッチ
３６とは軸力向への移動が連動するようになり、内クラ
ッチ３２のクラッチ歯３３が噛合した時には、外クラッ
チ３６のクラッチ歯３７が離脱しており、反対に、内ク
ラッチ３２のクラッチ歯３３が離脱した時には、外クラ
ッチ３６のクラッチ歯３７が噛合している。

但し、内外のクラッチ３２，３６°は回転に関しては連
動せず、内クラッチ３２は、高速で回転し、外クラッチ
３６は低速で回転する。

また外クラッチ３６の下面にはバネ３８を作用させであ
る。

このバネ３８は外クラッチ３６の重量的なバランスをと
る為と、外クラッチ３６な上刃に押し上げて、クラッチ
歯３７の噛み合いを容易にする為のものであり、弱いバ
ネ力のものでよく、機構的にはバネ３８がなくても作動
は可能である。

なお、図中、４１はエアモータ１の上部に設ケたエア給
排切替弁であり、締付トルクが所定値に達すると別個に
設けた適当な検知手段で検出してエアの供給を停止し、
エアモータ１を停止させる。

次に前記装置の作動について説明する。

スピンドル軸５の下端にホックススパナ（図示せず）な
どを取付けて、このボックススパナな被締付体のナツト
やボルトの頭に嵌合させて、締付作業を行う。

エアモータ１に給気して、エアモータ１を回転させると
、この回転は減速歯車機構２に伝わり、第１及び第２の
遊星歯車機構１２，１８によって段階的に減速させられ
、更に中間軸３０及び回転部材２４に伝わってそれぞれ
が回転する。

但し、中間軸３０は出力軸２３に直結しているので、そ
の回転は出力軸２３の回転と同一で、高速・低出力で回
転し、他力、回転部材２４は減速機構２２を介している
ので、低速・高出力で回転する。

締付作業開始時は、スピンドル軸５０回転に抵抗がない
ので、内クラッチ３２がバネ３４によって押されて、ク
ラッチ歯３２が噛合し、中間軸３０の回転は内クラッチ
３２な経てスピンドル軸５に伝わり、スピンドル軸５が
高速回転して、高速・低出力でネジ締めを行う。

この時には外クラッチ３６は内クラッチ３２によって下
男に押されているので、クラッチ歯３７は離脱しており
、回転部材２４の回転は外クラッチ３６に伝わらない。

このようにして高速でネジ締めを行い、被締付体のナツ
トやボルトなどが着座すると、スピンドル軸５の回転抵
抗が急激に高まり、締付トルクが増大する。

クラッチ歯３３は鋸歯状であり、傾斜面で接合している
ので、締付トルクが所定値を越えると、内クラッチ３２
がバネ３４に抗して押上げられ、クラッチ歯３３に滑り
が発生する。

但し、内クラッチ３２が押上げられると、これに連動し
て外クラッチ３６が上刃に移行し、内クラッチ３２の歯
３３が離脱する前に、外クラッチ３６の歯３７が噛合す
る。

この結果、スピンドル軸５は外クラッチ３６からの動力
伝達によって、低速・高出力で回転し、ボルト着座後の
増し締め作業を行う。

なお、クラッチ歯３７が一旦噛合すると、負荷トルクに
伴う摩擦抵抗（面圧）により、バネ３４の力にかかわら
ず、クラッチ歯３７は噛合状態を保持する。

このようにして所定の締付力に達すると、検出機構など
で検出してエアモータ１への給気を止め、締付作業を停
止させる。

エアモータ１が停止すると、機構各部がその遊び代など
によって僅ずかに逆転して締付トルクが低下するので、
バネ３４の力で内外クラッチ３２，３６が下カへ移動し
、クラッチ歯３７が離脱し、スピンドル軸５が無トルク
の自由状態になる。

この結果、セルフロックを生じないので、被締付体のナ
ツトやボルトの頭からボックススパナなどを離脱させる
作業がスムースに行えるようになる。

以上のように本考案では、エアモータ１に連結した減速
歯車機構２の出力軸２３からの直接の高速回転は内クラ
ッチ３２な通じ、他力、低速用減速機構２２を介した低
速回転は外クラッチ３６を通じて、それぞれ別個にスピ
ンドル軸５に伝わるようになっており、また、内クラッ
チ３２と外クラッチ３６とは互に連動していて、−力が
回転力の伝達状態になると他力は離脱状態となり、いず
れか−力のみの回転しかスピンドル軸に伝わらないよう
になっており、且つ内外クラッチ３２゜３６の回転力伝
達部の担税機構はクラッチ歯３３゜３７を利用しり機械
的担税機構によっているので、機構中に滑りや摩擦部分
がなくて回転力の伝達効率がよく、大きな力の伝達が可
能であり、且つ、回転速度の切換作動も正確で、ナツト
やボルトなどの被締付体の締付は作業を確実に行うこと
ができ、また、装置全体を小型化できる。

更に本考案では、締付作業が完了して、エアモータを停
止させると、バネ３４０反発力によって外クラッチ３６
が移動してクラッチ歯３７が自動的に離脱し、スピンド
ル軸５に作用していた締付トルクが消滅するので、セル
フロック作用を起さず、被締付体からの離脱を極めてス
ムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案の締付作動機構の実施例を示し、第１図は
締付作動機構な具備したナットセッターの要部切欠正面
図、第２図はＡ−Ａ拡大断面図、第３図はＢ−Ｂ拡大断
面図、第４図はクラッチ歯３３の側面図である。 １・・・・・・エアモータ、２・・・・・・減速歯車機
構、４・・・・・・締付作動機構、５・・・・・・スピ
ンドル軸、７・・・・・・出力軸、８・・・・・支持部
材、１２・・・・・・第１遊星歯車機構、１３・・・・
・・支持部材、１４・・・・・・出力軸、１８・・・・
・・第２遊星歯車機構、２２・・・・・・低速締付用減
速機構、２３・・・・・・出力軸、２４・・・・・・回
転部材、３０・・・・・・中間軸、３１・・・・・・ス
ラスト座金、３２・・・・・・内クラッチ、３３・・・
・・・クラッチ歯、３４・・・・・・バネ、３５・・・
・・・クラッチ機構、３６・・・・・・外クラッチ、３
７・・・・・・クラッチ歯、３８・・・・・・バネ、３
９・・・・・・バネ、４０・・・・・・バネ座用リング
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エアモータ１と、エアモータ１に連結された減速歯車機
   構２と、減速歯車機構２に連結された締付作動機構４と
   、締付作動機構４に連結されたスピンドル軸５とから成
   るナツトセッターに於いて、前記減速歯車機構２の出力
   軸２３に対して軸力間移動自在で且つ、一体回転する内
   クラッチ３２を設け、内クラッチ３２とスピンドル軸５
   との接合面に掛脱自在なりラッチ歯３３を形成すると共
   に、クラッチ歯３３が噛合う方向に内クラッチ３２を押
   圧するバネ３４を付設し、更に前記出力軸２３に低速締
   付用減速機構２２を取付け、この減速機構２２の回転部
   材２４に、クラッチ歯３７な介して掛脱自在に外クラッ
   チ３６を連結し、且つ、外クラッチ３６とスピンドル軸
   ５とをスプライン結合させ、更に、外クラッチ３６と内
   クラッチ３２との間にバネ３９を介在させたことな特徴
   とするナツトセッターにおける締付作動機構。