JPS604702Y2 - 電動式ボルト締付機のアタッチメント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電動式ボルト締付機（以下、ボルト締付機と
略記する）の出力側に着脱自在に取付は可能で、かつ、
ボルト締付機の出力軸の回転をパルスに変換するパルス
発生装置を内蔵したボルト締付機のアタッチメントに関
するものである。

従来より、ボルト締付機には、締付けるボルトの軸力を
管理するために、トルク法を利用したトルク法用ボルト
締付機及び回転角法を利用した回転角法用ボルト締付機
が用いられている。

回転角法用ボルト締付機は、締付けるべきボルトを、そ
のボルトの耐力の５〜１０％で仮締めし、その仮締め状
態を始点として、その始点からのボルト、ナツトの回転
角を検出し、その検出された回転角が設定された所要回
転角（１８０°〜２７０°）に達した瞬間にボルト締付
機の電動機の電流を遮断して、ボルトの軸力を管理する
ものである。

第１図に示すように、回転角法用ボルト締付機１は、操
作ハンドル２を取付けた電動機３、この電動機３の出力
軸４に連結された第１減速機５、この第１減速機５の一
部に設けられたパルス発生装置６、第１減速機５の出力
軸７に連結された第２減速機８、この第２減速機８の出
力軸９に着脱自在に取付けられたソケット１０、このソ
ケット１０を内蔵し第２減速機８のフレーム１１に着脱
自在に取付けられ、爪１２を有する反力受１３及び制御
装置１４より構威されている。

パルス発生装置６には種々のものがあるが、例えば、第
１減速機５の減速歯車１５の中心より一定距離に円周方
向に等間隔で埋設された複数個の磁石（図示せず）と、
これに対向して第１減速機５のフレームに固定されたセ
ンサ１６で構威し、減速歯車１５の回転により生ずる磁
力の変化をセンサ１６により検出し、減速歯車１５の回
転をパルスに変換することができる。

パルス発生装置６から出力されるパルスは、制御装置１
４に送られて計数され、ソケット１０により締付けられ
るボルト、ナツトの前記始点からの回転角に換算されて
、予め設定された所要回転角と比較され、両者が等しく
なつた瞬間に電動機３の電流を遮断して、ボルト、ナツ
トの締付けを完了する。

トルク法用ボルト締付機は、その電動機の電流がトルク
に略正比例する特性と、ボルトの軸力が締付トルクに略
正比例することを利用し、締付けるべきボルトの所要締
付トルクを電流に置換して設定し、前記電動機の電流値
がこの設定電流値に達した瞬間に電動機の電流を遮断し
、締付トルクによりボルトの軸力を管理するものである
。

第２図に示すように、トルク法用ボルト締付機１′は第
１図に示す回転角法用ボルト締付機１から、パルス発生
装置６を除去し、かつ制御装置１４をトルク法用の制御
装置１４′に変えた外は、回転角法ボルト締付機１と全
く同一構成を有している。

第１図及び第２図において同一番号は同一部材を示す。

しかし、実際の構造物のボルト、ナツト締結作業におい
ては、トルク法用ボルト締付機及び回転角法ボルト締付
機の両方が使用されているが、トルク法用ボルト締付機
の方が数多く使用されているので、回転角法用ボルト締
付機よりトルク法用ボルト締付機の方が多種類の容量別
の機種が製造市販されている。

従って、希望する容量の回転角法用ボルト締付機が無い
場合は、それに対応する容量のトルク法用ボルト締付機
を回転角法用に改造しなければならない。

それには、第２図に示すトルク法用ボルト締付機１′の
第１減速機５の一部に第２図に示すようにパルス発生装
置６を組込まねばならず、急場に間に合わないという欠
点があった。

また、第１図に示すように、回転角法用ボルト締付機１
は、ソケット１０とパルス発生装置６の間隔が大きいた
め、ソケット１０にボルト、ナツトを嵌合させて締付け
る場合、その締付トルクにより出力軸９，７を介して減
速歯車１２が大きく捩られ、パルス発生装置６より出力
するパルスを計数して求めた回転角が、実際にソケット
１０により締付けられたボルト、ナツトの回転角より大
きくなり、両者の回転角を一致させるように調整するこ
とが非常に難しいという欠点があった。

本考案は上記の欠点を除去することを目的とするもので
、トルク法用ボルト締付機に取付けて、トルク法用ボル
ト締付機を回転角法用ボルト締付機として使用できるよ
うにすると共に、従来の回転角法用ボルト締付機にも取
付けることによりパルス発生装置をできるだけ、ソケッ
ト側に近づけて、ボルト、ナツトの締付トルクによる出
力軸の揺れのパルス発生装置に対する影響を極力少なく
した電動式ボルト締付機のアタッチメントを提供するも
のである。

以下、本考案の一実施例を図面について詳細に説明する
。

第３図は本考案のアタッチメントをトルク法用ボルト締
付機に取付けた側面図、第４図は本考案のアタッチメン
トの要部断面図、第５図は第４図のＡ矢視図、第６図は
第４図のＢ−Ｂ断面図、第７図は第４図のＣ−Ｃ断面図
である。

第２図に示す従来のトルク法用ボルト締付機１′を回転
角法用として使用するには、第３図に示すように、アタ
ッチメント１７をボルト締付機１′の第２減速機８のフ
レーム１１と反力受１３の間に取付け、トルク法用制御
装置１４′を回転角法用制御装置１４′に取替えればよ
い。

アタッチメント１７は、第４図乃至第７図に示すように
外筒１８と、中間軸１９と、この中間軸１９に固着され
た駆動歯車２０と、この駆動歯車２０と噛合う被駆動歯
車２１を取付けたロータリーエンコーダ２２と、このロ
ータリーエンコーダ２２を取付け、外筒１８の内部にロ
ータリーエンコーダ２２を固定保持するために、外筒１
８の穴部２３を覆うように複数個のボルト２４で取付け
られた取付板２５より構成されている。

外筒１８は、上部外筒２６と、下部外筒２７と、上端部
は上部外筒２６に複数個のボルト２８により取付けられ
、下端部は下部外筒２７の上端部の外周に沿って設けら
れた突起部２９に遊嵌され、上部外筒に２６に対して下
部外筒２７を回動可能に連結する二分割された連結環３
０．３０’と、上部外筒２６の下端部に設けられたばね
受３１と下部外筒２７の上端部に設けられたばね受３２
の間に、上部外筒２６と下部外筒２７を連結するように
取付けられたばね３３とから構成されている。

上部外筒２２６は、その上端部に嵌合穴３４を有し、こ
の嵌合穴３４をトルク法用ボルト締付１′の出力側、即
ち第２減速機８のフレーム１１の下端に設けられた突起
部３５に嵌合させ、複数個のボルト３６により、フレー
ム１１に着脱自在に取付ける。

また、上部外筒２６の下端部に設けられた端面３７には
、検出部、例えばリミットスイッチ３８が埋設されてい
る。

下部外筒２７は、その上端部に、上部外筒２６の下端部
の端面３７と対向して空隙３９を形成する端面４０が設
けられている。

従って、下部外筒２７が外力を受けて、ばね３３に抗し
て矢印４１の方向に回動すると、その端面４０は上部外
筒２６の端面３７に埋設されたリミットスイッチ３８の
アクチュエータを押して、リミットスイッチ３８を作動
状態にし、下部外筒２７に作用する外力が消滅すると、
下部外筒２７はばね３３により引戻されて、第６図に示
す位置に復帰し、リミットスイッチ３８を非動作状態と
なる。

また、下部外筒２７の下端部には、反力受１３の嵌合穴
４２と嵌合する突起部４３及び中間軸１９を支承する軸
受４４が設けられ、突起部４３には、複数個のボルト４
５で、反力受１３を着脱自在に取付ける。

中間軸１９は、その上端部を、ピン４６及び抜止用ゴム
リング４７により、トルク法用ボルト締付機１′の出力
軸、即ち第２減速機８の出力軸９に着脱自在に取付け、
下部外筒２７の軸受４４を貫通して外方に突出した下端
部には、ピン４８及び抜止用ゴムリング４９により、ソ
ケット１０を着脱自在に取付ける。

次に、上記の構成を有するアタッチメント１７の作用に
ついて説明する。

まず、中間軸１９の上端部を、トルク法用ボルト締付機
１′の出力軸、即ち第２減速機８の出力軸９にピン４６
及び抜止用ゴムリング４７を介して取付け、上部外筒２
６の上端部の嵌合穴３４を、トルク法用ボルト締付機１
′の第２減速機８のフレーム１１の突起部３５に嵌合さ
せ、複数個のボルト３６でフレーム１１に固定し、下部
外筒２７を、その上端部の端面４０が、上部外筒２６の
下端部の端面３７と対向して空隙３９を形成するように
係合させると共に、中間軸１９め下端部が、軸受４４を
貫通して外方に突出するようにして、連結環３０の下端
を下部外筒２７の突起部２９に係合させ、連結環３０の
上端をボルト２８で上部外筒２６に固定して、上部外筒
２６と下部外筒２７を仮連結し、ばね受３１．３２にば
ね３３を取付け、連結環３０′の下端を下部外筒２７の
突起部２９に係合させ、連結環３０′の上端をボルト２
８で上部外筒２６に固定して、下部外筒２７が上部外筒
２６に対して回動可能に完全に連結し、ロータリーエン
コーダ２２を取付けた取付板２５を、ロータリーエンコ
ーダ２２に取付けられた被駆動歯車２１が、中間軸２９
に固着された駆動歯車２０と噛合うようにして、下部外
筒２７の穴部２３に複数個のボルト２４で取付ける。

次いで、中間軸１９の下部外筒２７の外方に突出した下
端部に、ソケット１０をピン４８及び抜止用ゴムリング
４９を介して取付け、このソケット１０の外側に、反力
受１３を、その嵌合穴４２を下部外筒２７の下端の突起
部４３に嵌合させ、ボルト４５で、下部外筒２７に固定
する。

然る後、締付けるべきボルト、ナツトにソケット１０を
嵌合させて、電動機３を起動させると、電動機３の回転
は、第１減速機５、第２減速機８、出力軸９、中間軸１
９及びソケット１０を介してボルト、ナツトに伝達され
、ボルト、ナツトを回転させて締付けると共に、中間軸
１９の回転は駆動歯車２０及び被駆動歯車２１を介して
ロータリーエンコーダ２２に伝達され、中間軸１９の回
転、即ちボルト、ナツトの回転はロータリーエンコーダ
２２によりパルスに変換されて制御装置１４に対して出
力される（第３図参照）。

一方、上述のように、ソケット１０に嵌合されたボルト
、ナツトが回転を始めると、その反作用により、トルク
法用ボルト締付機１′は、前記ボルト、ナツトの回転方
向と反対方向に回わされ、反力受１３の爪１２が、前記
ボルト、ナツトの近傍の突起物、例えば既に締付を完了
したボルトの頭部又はナツトに当接すると、その突起物
からの反力により、下部外筒２７が、第６図の矢印４１
の方向にばね３３に抗して回動し、下部外筒２７の上端
部の端面４０により、上部外筒２６の下端部の端面３７
に埋設されたリミットスイッチ３８のアクチュエータが
押されて、リミットスイッチ３８が作業状態となり、信
号を制御装置１４に対して出力する。

制御装置１４は、この信号を入力した時点から、上述の
ロータリーエンコーダ２２から入力されるパルスを計数
し、その計数値を前記ボルト、ナツトの回転角に換算し
、このボルト、ナツトの回転角が予め設定された所要回
転角に達した瞬間に電動機３の電流を遮断し、前記ボル
ト、ナツトの締付けを完了させる。

ボルト、ナツトの締付けが完了し、反力受１３の爪１２
を今まで当接していた突起物から離すと、下部外筒２７
は、ばね３３により回動させられて、第６図の状態に復
帰する。

この場合、ソケット１０とロータリーエンコーダ２２の
間隔が非常に小さいため、ソケット１０に嵌合されたボ
ルト、ナツトの締付トルクによる中間軸１９の捩れによ
る影響が非常に少なく、ロータリーエンコーダ２２によ
り検出された回転角と、ボルト、ナツトの実際の回転角
を一致させることができる。

また、アタッチメント１７を回転角法用ボルト締付機１
に取付け、パルス発生装置６の代りにロータリーエンコ
ーダ２２を使用すれば、上述の理由により、締付けるべ
きボルト、ナツトの検出した回転角と実際の回転角を容
易に一致させることができる。

以上のように、本考案の電動式ボルト締付機のアタッチ
メントは、着脱が容易で、ロータリーエンコーダと検出
部を内蔵し、締付けるべきボルト、ナツトの始点からの
回転角を検出できるので、トルク法用ボルト締付機に取
付ければ、簡単に回転角法用ボルト締付機として使用す
ることができる。

また、ソケットとロータリーエンコーダの間隔が非常に
小さいため、中間軸の捩れによる影響が非常に少なく、
ロータリーエンコーダにより検出された回転角と締付け
るべきボルト、ナツトの実際の回転角を容易に一致させ
ることができる。

また、従来の回転角法用ボルト締付機のパルス発生装置
の代りに本考案のアタッチメントを使用すれば、上述の
ように、締付けるべきボルト、ナツトの検出した回転角
と、実際の回転角を容易に一致させることができるので
、ボルトの締付精度を向上させることができる等その効
果は大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の回転角法用ボルト締付機の側面図、第２
図は従来のトルク法用ボルト締付機の側面図、第３図は
従来のトルク法用ボルト締付機に本考案の一実施例であ
るアタッチメントを取付けた場合の側面図、第４図は本
考案の一実施例の要部断面側面図、第５図は第４図のＡ
矢視図、第６図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第７図は第４
図のＣ−Ｃ断面図である。 １７・・・・・・アタッチメント、１８・・・・・・外
筒、１９・・・・・・中間軸、２０・・・・・・駆動歯
車、２１・・・・・・被駆動歯車、２２・・・・・山−
タリーエンコーダ、２３・・・・・・穴部、２５・・・
・・・取付板、２６・・・・・・上部外筒、２７・・・
・・・下部外筒、２９・・・・・・・・・突起部、３０
，３０・・・・・・連結環、３３・・・・・・ばね、３
４・・・・・・嵌合穴、３７．４０・・・・・・端面、
３８・・・・・・リミットスイッチ、３９・・・・・・
空隙、４３・・・・・・突起部、４４・・・・・・軸受
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 連結環とばねを介して回動可能に連結された上部外筒と
   下部外筒と、前記上部外筒と下部外筒の回動運動により
   作動状態又は非作動状態となる検出部を有し、上部外筒
   の上端部には電動式ボルト締付機のフレームの下端に設
   けられた突起部に着脱自在に嵌合する嵌合穴を設け、下
   部外筒の下端部には反力受と着脱自在に嵌合する穴起部
   を設けた外筒と、上端部は前記電動式ボルト締付機の出
   力軸の端部に着脱自在に取付可能で、下端部は前記外筒
   の下部外筒の下部に設けられた軸受を貫通して外方に突
   出し、ソケットを着脱自在に取付は可能な中間軸と、前
   記中間軸に固着された駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合
   う被駆動歯車を有し、前記被駆動歯車を介して前記駆動
   歯車により駆動されるロータリーエンコーダとから威る
   ことを特徴とする電動式ボルト締付機のアタッチメント
   。