JPS63102879A

JPS63102879A - 動力式ナツトランナ

Info

Publication number: JPS63102879A
Application number: JP24725286A
Authority: JP
Inventors: 大原　保
Original assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Current assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の対象）本発明は比較的大形の動力式ナツトランナのねじ締め付
は速度を向上させるための駆動制御を行なうことができ
る動力式ナツトランナに関するものである。

（従来の技術）ねじ締め付けにおいては、従来着座までの軽負荷状態と
着座後の急激に負荷が増大する状態とを区分し、着座ま
では増力用（減速用）歯車の減速比を小さな値にし、着
座後は増力用（減速用）歯車の減速比を大きな値に切り
換えることにより、小形軽量高速の目的に適合した動力
式ナツトランナを実現してきた。

今までに実用化されているこの種の歯車の減速比の切換
は２段階であり、着座点のトルクをメカニカルに検出し
てメカニカルに行なうもの、または着座検出信号により
、電磁プランジャ、エアシリンダ等を駆動しクラッチを
介して行なうものなどがある。

しかし、このような方式では比較的大形のボルト・ナツ
トの締め付けや、バネ座金等を用いる場合には、着座後
のねじ締め付けに要する時間が長くかかり過ぎるという
欠点があった。

（発明の目的）本発明の目的は、比較的大形のボルト・ナツトの締め付
けにおいて、着座後のねじ締め付は時間を大幅に短縮し
、高性能で実用的な動力式ナツトランナを提供すること
にある。

（発明の要点）本発明は遊星歯車の構成要素であり普通固定側に用いら
れるリングギヤ（内歯歯車）を、強制的に駆動側の太陽
歯車に対し適当な相対的回転速度に保持した場合、その
回転速度に対応した一定の減速比が維持されることに着
目し、補助的モータにより、連続的に遊星歯車のリング
ギヤ（内歯歯車）の回転速度を変化させることにより遊
星歯車の減速比を連続的に制御し、常に負荷の変化に対
し最大効率となる速度、トルク特性を実現できるように
した動力式ナツトランナである。

（発明の実施例）以下に本発明の実施例を第１図及び第２図に示す実施例
に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の具体的実施例の機構部分を示す一部断
面図であり、第２図は本発明の全体構成を示すブロック
ダイアグラムである。

第１図において１は締め付けられるボルトまたはナツト
を直接駆動するソケットに連結される最終段の駆動軸、
２は駆動用モータ、３は歯車部を先端部に有する駆動用
モータの出力軸、４は駆動用モータの回転速度検出器、
５は駆動用モータの出力軸の歯車と噛み合う遊星歯車、
６は駆動軸１に固定されている遊星歯車軸、７は駆動軸
１に設けられた軸受である。８は本発明の機構部を保持
・格納するハウジング、９はハウジング８に設けられて
いる軸受であり、１０は軸受９によって回転可能な状態
に保持され前記遊星歯車５と噛み合う内歯歯車部と、外
周の一部に歯車部を有するリングギヤ、１１はリングギ
ヤの外周歯車部と噛み合い結合している歯車、１２は歯
車１１を駆動する補助モータ、１３は歯車１１と係合し
、補助モータ１２のトルクを歯車１１に伝達する補助モ
ータ駆動軸、１４は補助モータの回転速度検出器である
。

第２図において、１０２は駆動用モータ１０４は駆動用
モータの回転速度検出器、１１２は補助モータ、１１４
は補助モータの回転速度検出器、１１７は交流電源、１
１８は駆動用モータ１０４および補助モータ１１２の駆
動電源、１１９はコンピュータを内蔵し駆動用モータの
回転速度検出器１０４および補助モータの回転速度検出
器１１４の出力信号と、あらかじめ設定されている駆動
制御プログラムにより前記駆動電源１１８を制御するコ
ントローラである。

第１図において、駆動用モータ２を始動し、補助モータ
１２の人力を出力軸３の歯車部の回転速度をリングギヤ
１１の回転速度が一致するように制御した場合は、出力
軸３の歯車部、遊星歯車５およびリングギヤ１１の内歯
歯車部で構成されている遊星歯車系は減速機能を発揮で
きず、またその駆動トルクは駆動モータ系と、補助モー
タ系の合成されたものとなる。一方、補助モータ１２に
充分な入力電流を供給し、歯車１１を介してリングギヤ
１０に発生する反力と完全にバランスさせリングギヤ１
０を停止状態に保持させた場合は、出力軸３の歯車部、
遊星歯車５およびリングギヤ１０の内歯歯車部で構成さ
れている遊星歯車系は本来の減速機能を１００％発揮し
、それぞれの歯車の歯数で計算できる減速比で減速され
る。

次に第２図を用い本発明の駆動制御方式について説明す
る。

ボルトまたはナツトの締め付けを開始した時点において
は、一般に無負荷状態に近いので、コントローラ１１９
は駆動用電源１１８を介して出力軸３の歯車部の回転速
度とリングギヤの回転速度とが一致するように駆動用モ
ータの回転速度検出器１０４の出力信号と補助モータの
回転速度検出器１１４の出力信号の比を計算し補助モー
タ１１２を制御する。

ボルトまたはナツトの着座後は負荷が増加し、駆動用モ
ータ１０２の入力が一定の場合は駆動用モータ１０２の
回転速度は減少し、その情報は駆動用モータの回転速度
検出器１０４によりコントローラ１１９に入力される。

この入力信号によりあらかじめ設定されている駆動制御
プログラムがスタートし、補助モータ１１２の駆動電流
が制御され、駆動用モータ１０２と連動した適切な早さ
で補助モータ１１２の回転速度を減少させ最終停止状態
に近づける。補助モータ１１２が停止状態となった時点
で遊星歯車系は最大の減速比で減速された状態となり駆
動トルクは最大となる。

（発明の変形例・応用例）本発明の実施例である第１図、第２図においては、駆動
用モータ、補助モータとも電動モータとしたが、必ずし
も電動に限定する必要はない。駆動用モータを空気動と
し、補助モータを電動とする組み合せは空気動の小形・
高出力の特長を活かす面で実用面で勝れている。

補助モータが停止状態になった時点では、駆動軸で発生
しているトルクの反力と補助モータの電流とは対応する
ので、補助モータの電流を読み取り、適切な温度補正を
行なえばトルクセンサを用いなくても駆動軸のねじ締め
付はトルクを算定することが可能となる。

（発明の概要）本発明は動力式ナツトランナにおいて、増力用（減速用
）の遊星歯車を有し、この遊星歯車の構成要素であるリ
ングギヤ（内歯歯車）と、このリングギヤと歯車系等に
より機械的に連結された補助的モータと、負荷の変化に
対応して変化する速度、電流等を検出する手段と、これ
らの検出信号により前記補助的モータの回転速度を制御
する制御回路を具備した動力式ナツトランナである。

（発明の効果）本発明によれば着座後の増力用（減速用）歯車の減速比
を連続的に変化させ、しかもその変化を負荷の変化に対
応した最適値に近づけることにより、比較的大形の動力
式ナツトランナの着座後の締め付は時間を１７２〜１／
３と大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の機構部分を説明する一部断面
図、第２図は本発明の実施例の全体構成を示すブロック
ダイアダラムである。１・・・駆動軸　　　　２・・・駆動用モータ３・・・
駆動用モータの出力軸４・・・駆動用モータの回転速度検出器５・・・遊星歯
車　　１０・・・リングギヤ１１・・・歯車　　　１２
・・・補助モータ１４・・・保持モータの回転速度検出
器１０１・・・駆動軸　　１０２・・・駆動用モータ１
０４・・・駆動用モータの回転速度検出器１１２・・・
補助モータ１１４・・・補助モータの回転速度検出器１１８・・・
駆動電源　１１９・・・コントローラ第１図

Claims

【特許請求の範囲】

動力式ナットランナにおいて、増力用（減速用）の遊星
歯車を有し、この遊星歯車の構成要素であるリングギヤ
（内歯歯車）と、このリングギヤと歯車系等により機械
的に連結された補助的モータと、負荷の変化に対応して
変化する速度、電流等を検出する手段と、これらの検出
信号により前記補助的モータの回転速度を制御する制御
回路を具備し、負荷状態に対応した最適（効率最大）の
減速比を連続的に実現せしめ得るようにした動力式ナッ
トランナ。