JPS6023083Y2 - 電動ナッタ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、パネル等の被結合部材をナツトにて結合一
体化させて、該部材の結合とナツトの固着とを同時に行
なうようにしたナツタ−の改良に関するもので、その目
的とするところは、上記結合用ナツトをその変形用スク
リューマンドレルに自動的に装着させると共に、この装
着作用に連続して該スクリューマンドレルの引張込み作
用と、ナツトの変形固着後における該ナツトからの離脱
を自動的に行なうことにより、上記結合一本化作業の簡
略化を図り、更に、上記スクリューマンドレルの正逆周
回転操作を円滑に、且つ、確実に行なうことによって、
ナツタ−の機体の耐久性と操作性の向上を図ろうとする
ものであり、以下これを図に示す実施例について説明す
る。

図において、１は電動モータを駆動源とするナツタ−１
２は該駆動源を円価するハウジング３に適宜固着された
スピンドルハウジングで、そのボス部２ａには軸受４を
介してスピンドル５が回転自在に軸支され、且つその前
端フランジ部５ａはスラスト軸受６′を介して上記ボス
部２ａにて支受され、またその後端軸部５ｂはスピンド
ルハウジング２内に突設されると共に、該軸部には駆動
ギア６が適宜固着されている。

７はローリングスリーブで、その前端フランジ部フａは
スピンドルの上記フランジ部５ａの前面に位置され、且
つその後端筒部７ｂはスピンドル５の回転中心部に設け
られた断面円形状中空部５Ｃに密接状に嵌合されている
。

８はローリングスリーブ７の内周面前端よりその筒部７
ｂの中央部付近まで刻設されたスラスト方向の保合溝で
、該溝は第２図及び第３図に示される如く、スピンドル
５の正回転方向（Ａ矢印方向）側は小円弧面８ａとされ
ると共に、逆回転方向（Ｂ矢印方向）側には大円弧面８
ｂとして連続形成されている。

９はローリングナツトで、その後端フランジ部９ａはロ
ーリングスリーブの上記フランジ部７ａの前面に位置さ
れると共に、その回転中心部に設けられた螺子孔９ｂに
はメインシャフトの後端螺子部１０ａが螺合され、この
螺子部には上記ナツト９の正回転時において、シャフト
１０が回転しないときは、該シャフトを後方へ移送する
ような螺施溝が形成されている。

また、上記フランジ部９ａの前端は、コネクタ１１を介
してスピンドルハウジングのボス部２ａに一体的に固設
された連結用中空ポルト１２の内面に、スラット軸受１
３を介して支受され、更に、該ローリングナツトのフラ
ンジ部９ａと前記したスピンドル及びローリングスリー
ブの各フランジ部５ａ、？ａには各対応するスラスト方
向の嵌合孔１４が複数個穿設されると共に、これらの嵌
合孔内には固定ピン１５が挿通掛止されて、結局スピン
ドル５、ローリングスリーブ７及びローリングナツト９
の三者は一体的に結合された状態とされている。

１６はローリングスリーブの筒部７ｂ内面に嵌装された
ローリングピースで該ピースの前端部は前記メインシャ
フト１０の後端軸１０ｂに固定ピン１７を介して固定さ
れると共に、その後部側に設けた直径方向の穴１６ａ内
にはボールスプリング１８にて外方へ突出するように附
勢された係脱用ボール１９が嵌装され、該ボールは常態
（作業前の状態）においてはローリングスリーブの保合
溝８と係合されている。

然して上記ボール１９は係合溝８における小円弧面８ａ
と略同径の球面を有しており、従って例えば上記ピース
１６に対してその回転を抑止するような外力が加えられ
ている場合、ローリングスリーブ７の正回転はその大円
弧面８ｂが上記ボール１９をピースの穴１６ａ内にスム
ーズに押し込むために容易に行なわれ得るが、該スリー
ブの逆回転はボール１９の上記した押し込み作用が困難
となるために、スリーブの上記逆回転力はボール１９を
介してピース１６を逆回転させるための大きな力として
作用するクラッチ機構を構成することとなるのである。

２０はメインシャフト１０の前方外周に嵌装された筒状
のクラッチ部材で、該部材はメインシャフト１０より突
設された回り止めピン２１と係合するスラスト方向の長
穴２０ａが数個形成されて、その範囲におけるスラスト
方向への移動は可能であるが、メインジャブト１０とは
一体的に回転するように規制され、また該部材の後端面
にはドッグ歯２０ｂが周方向へ等間隔に配設され、更に
該部材の前端面にはメインシャフト１０の外周に巻装さ
れたノーズスプリング２２のバネ圧が後述するように常
に加えられている。

然して、上記クラッチ部材のドッグ歯２０ｂの後方には
前記した連結用中空ポルト１２の前端面が位置されると
共に、該前端面にはクラッチ部材のドッグ歯２０ｂと相
互に噛合離脱可能とされた固定側のドッグ歯１２ａが配
設され、且つ、これらのドッグ歯にはクラッチ部材２０
側の正回転時における両者の噛合作用をスムーズに行わ
せるためのテーパ面２３が各形成され、また、両者の噛
合を確実に行なわせるためのスラスト方向と平行する段
部２４が各形成されている。

なお、この両ドッグ歯２０ｂ、１２ａは常態においては
噛合されていないが、作業時において両者が噛合された
場合は、クラッチ部材２０及びピン２１を介してメイン
シャフト１０はその回転を確実に阻止されるようにされ
ている。

２５はメインシャフトの前端フランジ部１０ｃにその周
方向へ等間隔として配設されたスラスト方向の切欠部、
２６は上記フランジ部１０ｃとノーズスプリング２２と
の間におけるメインシャフトの外周に嵌装された回り止
めリングで、このリングの後端面にはノーズスプリング
２２のバネ圧が常時加えられており、即ち、該スプリン
グのバネ圧は上記リング２６の後端面と前記したクラッ
チ部材２０の前端面に対して、前者を前方向へ、後者を
後方向へ常時押圧移動させるように作用している。

然して、上記リング２６の前端面にはメインシャフトの
切欠部２５と係合するような突起２６ａが少なくとも一
個以上形成されると共に、スプリング２２のバネ圧にて
上記リング２６が前方へ押動され、且つその突起２６ａ
が上記切欠部２５と係合されている状態にあるとき、該
突起の先端部はメインシャフトの前端フランジ部１０ｃ
の前面よりも更に前方へ突出されるような長さとして形
成されている。

２７はスクリューマンドレルで、その後端側螺子部２７
ａはメインシャフトの前端中心部に設けられた螺子穴１
０ｄに対して着脱可能に螺装されると共に、該螺子部の
基端フランジ部２７ｂには、メインシャフトの切欠部２
５と略等しいスラスト方向への切欠部２８が少なくとも
−個以上形威され従って上記螺子部２７ａをメインシャ
フトの螺子穴ｌｅｄへ螺装するに際して、両者のフラン
ジ部に設けられた切欠部２５．２８の各位置が合致する
ようにされ、この状態においてこれらの切欠部に前記リ
ングの突起２６ａを係合させると、マンドレル２７は該
リングを介してメインシャフト１０と一体回転するよう
にされている。

２７はマンドレル前端側の螺子部で、該マンドレルの正
回転時において、これに螺合されるナツト２９が回転し
ないときは、該ナツトをノーズピース３６側へ移送する
ような螺施溝を有しておりまた２７ｄはマンドレルの回
転軸支部である。

３０はマンドレル２７を軸支するためのノーズで、その
後端筒部３０ａはメインシャフト及びマンドレルの両フ
ランジ部１０ ｃｔ ２７ ｂ ト、／−ズスプリン
グ２２の外方周囲に嵌装されると共に、その外周面は、
ロックナツト３１を介して前記ホルト１２の前部に固設
されたコネクタ３２の前端開口部３２ａの内周面と嵌合
され、且つ上記筒部にはスラスト方向の長穴３０ｂが形
成され、この長大内には上記コネクタ３２の外方側から
回り止めリング３３が係合されている。

３４は上記コネクタ３２の前端面と接当するノーズ３０
の後面部に備えられたスペーサー、３５はコネクタ３２
とノーズ３０の外方周面に備えられた筒状の安全カバー
、３６はノーズピースである。

３７はスピンドルにおける後端軸部５ｂの中心部に設け
られたスラスト方向の貫通孔３８に挿通されたリミット
ピンで、その頭部３７ａはスプリング３９のバネ圧によ
って、前記したピース１６の後端面へ常に接当するよう
に附勢されている。

４０は駆動源のハウジング３に適宜固着された駆動ギア
６の逆転用リミットスイッチで、そのスイッチレバー４
０ａの先端作用部は上記スピンドルの貫通孔３８の後方
に延設されて、上記リミットピンが後方へ移動したとき
、その後端面が上記レバー４０ａを押動することにより
、該リミットスイッチが作動して、駆動ギア６の回転方
向を逆方向へ一定時間回転するようにされている。

４１は動力伝達機構、４２及び４３はナツト２９にて結
合一体化される被結合部材、４４はそれらに各穿設され
たナツト２９の装着孔である。

なお、図示しないが、ナツタ−１の適当箇所には、駆動
源を作動させるスイッチ機構として、駆動ギア６を正回
転（Ａ矢印）方向へ回転させるための作動用スイッチと
、その停止用スイッチ及び非常時において上記ギア６を
逆回転させるための非常用スイッチ等が適宜備えられて
いるものとする。

以下、被結合部材４２，４３のナツト２９による結合作
用を説明する。

まず、常態において作動スイッチを作動し、駆動ギア６
を正回転させると、該ギアと固定されたスピンドル５、
ローリングスリーブ７及びローリングナツト９が一体回
転されるが、上記スリーブとローリングピース１６とは
両者間に介在された係脱用ボール１９を介して同じく一
体回転されるカラ、該ピースと固定関係にあるメインシ
ャフト１０及びスクリューマンドレル２７も同じく正回
転されると共に、この常態時においてはメインシャフト
１０にピン２１を介して嵌装されたクラッチ部材２０の
ドッグ歯２０ｂは固定側のドッグ歯１２ａと噛合してい
ないため、メインシャフト１０とクラッチ部材２０とは
同じく一体回転される。

また、被結合部材４２．４３側にはこれらに各穿設され
たナツト２９の装着孔４４に、該ナツトの頭部２９ａを
ナツタ−１側として予め挿通させておくのが通例である
から、このナツト内に正回転状態にある上記スクリュー
マンドレル２７の前端螺子部２７ｃを螺挿させるように
ナツタ−１を被結合部材４３側へ押圧すると、ナツト２
９は回転せずに、ナツタ−１側が前方へ移動腰第４図に
示されるように、ナツトの頭部２９ａとノーズピース３
６の前端面とが接当して両者が緊締される。

従って、この緊締作用によってマンドレル２７の回転が
停止されるから、メインシャフト１０及びローリングピ
ース１６の回転が同時に停止する。

然して、前述したように、ローリングスリーブ７はその
係合溝の大円弧面８ｂによりこれと係合しているボール
１９をピースの穴１６ａ内に押し込むから、該スリーブ
はローリングナツト９、スピンドル５と共にその正回転
が継続されることとなる。

従って、上記ナツト９の正回転はメインシャフト１０を
後方へ移送することになるが、ナツタ−１は被結合部材
４３側へ押圧状に支持され°Ｃいるため、結局ナツタ−
１側が上記部材４３側へ前方移動する。

なお、この移動時において、ノーズ３０はスラスト方向
の長穴３０ｂを有しているため、ナツタ−１の前方移動
を阻害せず、またクラッチ部材２０はノーズスプリング
２２のバネ圧を受けて後方へ押動され、該部材のドッグ
歯２０ｂが固定側ドッグ歯１２ａと、後述するように噛
合され若しくは噛合しない状態として圧接される。

更に、上記したナツタ−１の前方移動が終了し、即ちコ
ネクタ３２の前端面がノーズの後面部に備えられたスペ
ーサー３４に圧接すると、上記コネクタ３２はノーズ３
０、ノーズピース３６及びナツト頭部２９ａのため、そ
れ以上前方へ移動しないから、スクリューマンドレル２
７は後方へ強制的に移送（引張込み作用）されることに
なり、これによって第５図に示す如く、ナツトの軸部２
９ｂを被結合部材４２の裏面部において膨出変形して、
両部材４２．４３の結合一体化を行なうのでなる。

またこの結合一体化が行なわれると略同時に、ローリン
グピース１６が後方のリミットピン３７をスプリング３
９のバネ圧に抗して後方へ押動し、同図に示されるよう
に、該ピンの後端面が後方のスイッチレバー４０ａを押
動してそのリミットスイッチ４０を作動させ、これによ
って駆動ギア６を逆回転させるのである。

なお、上記した両部材４２．４３の結合一体化と略同時
に駆動ギア６は逆回転されるのであるがナツタ−１の前
方移動時にノーズスプリング２２により後方へ押動され
たクラッチ部材のドッグ歯２０ｂとその後方の固定側ド
ッグ歯１２ａとが噛合されている場合は、メインシャフ
ト１０はピン２１を介してその確実な回り止めが図られ
るからナツタ−１は後方移動され且つ常態にまで復帰す
る。

また、これとは異なり、上記両ドッグ歯２０ｂ、１２ａ
がそれらの端面で単に圧接されて噛合していない場合、
例えば、スクリューマンドレル２７の緊締状態が解除さ
れてメインシャフト１０とローリングナツト９とが伴回
りし得る状態にあるときは、駆動ギア６の逆回転時にク
ラッチ部材が逆回転されながら前記スプリング２２のバ
ネ圧にて後方へ押動され、且つそのドッグ歯２０ｂと固
定側ドッグ歯１２ａとが噛合されるから、結局シャフト
１０の確実な回り止めが図られて、ナツタ−１は同じく
後方移動されて常態に復帰する。

また、スクリューマンドレル２７の緊締状態が保持され
ている場合は、両ドッグ歯２０ｂ、１２ａの噛合若しく
は非噛合とは無関係にナツタ−１は後述するようにメイ
ンシャフト１０側の逆回転が開始されるまで後方移動さ
れて常態に復帰する。

然して、ナツタ−１の上記後方移動は上述したように、
両ドッグ歯２０ｂ、１２ａの噛合若しくはスクリューマ
ンドレル２７の緊締状態によってシャフト１０の回り止
めが図られている間は後方移動されるが、この移動時に
クラッチ部材の長穴２Ｏａ前端部にシャフトの回り止め
ピン２１が掛止すると、該クラッチ部材に加えられてい
る後方へのバネ圧にもかかわらず、該部材はその位置で
停止するから、前記両ドッグ歯２０ｂ、１２ａの噛合が
外れることになってメインシャフト１０はローリングナ
ツト９と件回りし得る状態とされると共に、該両ドッグ
歯の離脱と略同時に逆回転するローリングスリーブの保
合溝８とローリングピース１６側のボール１９とが係合
されて、前述したように、上記ローリングスリーブ７の
逆回転力はボール１９を介してピース１６、シャフト１
０及びマンドレル２７を強制的に逆回転させることにな
るため、ナツタ−１の後方移動は終了する。

また、スクリューマンドレル２７の緊締状態が保持され
ている場合は、上述したローリングスリーブの係合溝８
とローリングピース側のボール１９とが係合されてロー
リングシャフト１０側が逆回転されるまで、ナツタ−１
の後方移動が行なわれ且つ常態に復帰する。

なお、ナツタ−１が常態復帰された後においてスクリュ
ーマンドレル２７の逆回転を継続させることにより、該
マンドレルは固着されたナツト２９内から自動的に離脱
するのである。

本考案は、メインシャフトと、該メインシャフトの前部
に装着した結合ナツトを螺着させるスクリューマンドレ
ルと、上記メインシャフトを前後方向へ移送させるロー
リングナツトと、該ローリングナツトにスピンドルを介
して固着させた駆動ギアと、上記ローリングナツトとメ
インシャフトとの間にクラッチ機構を備えた電動ナツタ
−において、上記クラッチ機構は、上記ローリングナツ
トに固着したローリングスリーブと、該ローリングスリ
ーブ内に嵌合させたローリングピースと、該ローリング
スリーブとローリングピース間に設けた両者の係脱用ボ
ールとから戒り、上記ローリングスリーブの内周面には
、上記スピンドルの正回転方向側に上記係脱用ボールと
略同径の小円弧面を、その逆回転方向側に大円弧面を連
続形成したスラスト方向の係合溝を刻設し、更に、上記
ローリングピースの直径方向に設けた穴内には上記係脱
用ボールをローリングピースの内周面側へ突出する方向
へ附勢するボールスプリングを嵌装して構成したので、
このような本考案ナツタ−によるときは、被結合部材の
結合一体化作業において、スクリューマンドレルに結合
ナツトを自動的に装着し得るのみならず、このナツト装
着作用に連続してスクリューマンドレルの引張込み作用
（ナツタ−の前方移動作用）を自動的に行なうことがで
き、また上記ナツトの変形固着作用後においては、スク
リューマンドレルを確実に逆回転させて、該マンドレル
のナツトからの離脱を自動的に行なうことができ、更に
、ローリングナツトとメインシャフトとの間に配設した
、ローリングピースの係合溝と該係合溝にボールスプリ
ングによって係脱可能に係合させる係脱用ボールとから
成るクラッチ機構は、固定及び回転の両ドッグ歯を係脱
させる従来のクラッチ機構（例えば、特公昭５３−４６
７４号公報）と較べて、その回転動力の伝達・遮断を円
滑に、且つ、確実に行なうことができると共に、上記従
来機構における両ドッグ歯の係脱に起因した異常・不快
音の発生を確実に解消することができて、上記クラッチ
機構のみならず機体の耐久性及び操作性を向上すること
ができるといった優れた実用的効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示すもので、第１図はナツトによ
る被結合部材の結合作業前におけるナツタ−の一部切欠
縦断面図、第２図は第１図Ｉ−Ｉ線における断面図、第
３図は第２図の中心部分の拡大断面図、第４図及び第５
図はナツタ−の作動状態を示す一部切欠断面図、第６図
は連結用中空ボルトとクラッチ部材とを示す斜視図、第
７図はメインシャフトの前端部とスクリューマンドレル
とを示す斜視図である。 ５・・・・・・スピンドル、６・・・・・・駆動ギア、
７・・・・・田−リングスリーブ、８・・・・・・係合
溝、８ａ・・・・・・小円弧面、８ｂ・・・・・・大円
弧面、９・・・・・・ローリングナツト、１０・・・・
・・メインシャフト、１６・・・・・山−リングピース
、１６ａ・・・・・・穴、１８・・・・・・ボールスプ
リング、１９・・・・・・係脱用ボール、２７・・・・
・・スクリューマンドレル、２９・・・・・・結合用ナ
ツト、４２，４３・・・・・・被結合部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. メインシャフトと、該メインシャフトの前部に装着した
   結合ナツトを螺着させるスクリューマンドレルと、上記
   メインシャフトを前後方向へ移送させるローリングナツ
   トと、該ローリングナツトにスピンドルを介して固着さ
   せた駆動ギアと、上記ローリングナツトとメインシャフ
   トとの間にクラッチ機構を備えた電動ナツタ−において
   、上記クラッチ機構は、上記ローリングナツトに固着し
   たローリングスリーブと、該ローリングスリーブ内に嵌
   合させたローリングピースと、該ローリングスリーブと
   ローリングピース間に設けた両者の係脱用ボールとから
   戒り、上記ローリングスリーブの内周面には、上記スピ
   ンドルの正回転方向側に上記係脱用ボールと略同径の小
   円弧面を、その逆回転方向側に大円弧面を連続形成した
   スラスト方向の係合溝を刻設し、更に、上記ローリング
   ピースの直径方向に設けた大向には上記係脱用ボールを
   ローリングピースの内周面側へ突出する方向へ附勢する
   ボールスプリングを嵌装して構成されていることを特徴
   とする電動ナツタ−０