JPS63174880A - ナツトランナ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、ナツトなどの自動締付けを実行するナツト
ランナに係り、特に締付はトルクの検出手段を備えたナ
ツトランナの改良に関する。

（従来の技術） ナツトランナの駆動機構は、軸方向固定の従動カムと、
軸方向可動の駆動カムとを備え、駆動カムを従動カムに
対して所定のバネ荷重の加圧バネにより押圧することに
よりカム相互の係合で締付軸に駆動力を伝達するように
している。ここで、加圧バネは当該バネ荷重により締付
はトルクを設定し得るものであり、締付トルクが設定値
に達すると締付トルクがバネ荷重を上回るようになり、
駆動カム及び従動カムの回転は互いに位相がずれて、駆
動カムは従動カムとの係合を解除し締付軸への動力伝達
は遮断される。しかし、この状態で駆動軸の回転を停止
しない限り駆動カムの回転は継続し、駆動カムは従動カ
ムとの係脱を繰返して空転し、振動の原因となると共に
カムの摩耗を早めることとなる。

実公昭５７−１０９５号に開示された考案は、このよう
な不都合を解消したものである。この考案は、電動ドラ
イバに係るものであるが、締付トルクが増大してバネ荷
重を超えると従動カムに対して駆動カムが移動を開始し
、この移動量が設定値に達したことをマイクロスイッチ
などにより検出して、駆動軸の回転を停止させるように
している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような従来技術によれば、駆動カムの移動
量が設定値に到達したかどうかで検出スイッチをオンオ
フ作動させるものであり、移動量従ってトルク量を連続
的且つ定量的に監視することができなかった。このため
、締付トルクの変更は、例えばバネ荷重の設定変更を要
するなど一般に困難であった。

従って、この発明は、従動カムに対する駆動カムの移動
量従ってトルク量を連続的且つ定量的に監視することが
でき、締付トルクの上限値並びに下限値の設定、及び変
更が容易に可能であるようにしたナツトランナを提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段は、締付軸に繋がり
この軸方向に固定の従動カムと、この従動カムに係脱自
在に係合し軸方向に可動の駆動カムと、この駆動カムが
同軸状に可動であるように遊合した駆動軸と、前記駆動
カムを前記従動カムに対して所定のバネ荷重で押圧する
バネとを備えたナツトランナにおいて、 前記締付軸に所定の締付荷重が付与されたことにより前
記駆動カムが移動を開始した際に当該８勤量を連続且つ
定量的に監視することのできる移動量検出手段を備える
ようにする。

（上記手段による作用） 上記手段によれば、駆動カムの移動量を連続的に監視し
任意の移動量すなわち任意の締付トルクで駆動を停止す
ることができる。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従って本発明の好適する一実施例を詳
述する。

第１図はこの発明の実施例に係るナツトランナの縦断面
図である。ナツトランナは駆動モータ（１）、減速機構
（３）、及び駆動機構（６）を一体に構成して成り、駆
動機構（６）のエンドプレート（８ｃ）を取付はフレー
ム（４０）にボ゛ルト（４１）で固定することによりナ
ツトランナ全体を固定支持しである。以下、これらの構
成要素を説明する。

駆動モータ（１）は、例えばエアモータであり、外部か
ら圧気を供給することにより羽根（ベーン）を駆動し、
出力軸（２）を回転させる。このモータ（１）の出力軸
（２）の回転は例えば遊星ギヤからなる減速機構（３）
に伝達され、減速機構（３）の′　　出力軸（４）で所
望の回転数を得る。駆動モータ（１）及び減速機構（３
）はそれぞれ円筒状のハウジング（ｌａ）　、　（３ａ
）に内装され、その各端部に形成したネジを螺合し互い
に結合されている。

駆動機構（６）は、減速機構（３）の出力軸（４）の回
転を締付軸（ｌＯ）に伝達し又はこの伝達を解除するた
めのものであり、ハウジング（８）内に従動カム（１２
）、駆動カム（１４）、駆動軸（１６）、及びコイルス
プリング（１８）を備えている。ハウジング（８）は径
の異なる２つの円筒状部分（８Ａ）　、　（８Ｂ）を組
合わせて成り、部分（８Ａ）の端部（８ａ）内径部には
ネジを形成して減速機構（３）のハウジングに螺合し、
相互に結合する。また、前述のように、部分（８Ｂ）の
端部（８ｂ）にはフランジ状のエンドプレート（８ｃ）
が一体に固定しである。このフランジ状エンドプレート
（８Ｃ）は、第（２）図に示すように上下方向に突出し
た長円形状である。締付軸（ｌＯ）は、エンドプレート
（８ｃ）から軸方向外部に延出され、その先端は締付け
るナツトに対応した所定の形状をなし、この締付軸（ｌ
Ｏ）は軸受（９ａ）及びスライド軸受（９ｂ）により回
転自在に支持され、また、締付軸（１０）の他端は従動
カム（１２）が実施例では一体し、形成されている。従
動カム（１２）は、第３図及び第４図に示すように、円
盤（１２ａ）上に互いに１８０度離間した位置に対称的
に斜面（１２ｂ）　、　（１２ｂ）を形成し、この斜面
（１２ｂ）　、　（１２ｂ）により断面台形状の凹部（
１２ｃ）を形成し、この凹部（ｉ２ｃ）に後述する駆動
カム（１４）の突起状のカム部（１４ｂ）を嵌入して係
合する如くして雌雄のカムを構成し、また、従動カム（
１２）の締付軸（１０）と会合する平坦面（１２ｄ）は
スライド軸受（９ｂ）と面接触する。

駆動カム（１４）は、第３図及び第４図に示すように、
円盤（１４ａ）上の互いに１８０度離間した位置に円弧
の一部を成す突起部分（１４ｂ）　、　（１４ｂ）を備
えており、この突起部分（１４ｂ）　、　（１４ｂ）は
従動カム（１２）の凹部（１２ｃ）に係合し、また、駆
動カム（１４）は、円盤（１４ａ）上の突起部分（１４
ｂ）を形成したとは逆の面に円筒状部分（１４ｃ）を備
え、この円筒状部分（１２ｃ）の中心を通るように減速
機構（３）の出力軸（４）に連結した駆動軸（１６）が
挿通されてあり、その先端（１６ａ）は従動カム（１２
）の軸方向孔（１２ｅ）内に回動自在に挿入されている
。この駆動軸（１Ｂ）の減速機構（３）の出力軸（４）
に連結した側は、ハウジング（８）内に配備固定した円
筒状エンドブロック（１９）に固定した軸受（２０ａ）
及びスラスト軸受（２０ｂ）により回動自在に支承して
あり、また、第１図及び第４図から明らかなように、こ
の駆動軸（１６）の主軸部分（１６ｂ）周には９０度毎
に軸方向に伸長する溝（１６ｃ）が形成され、この溝（
１６ｃ）と駆動カム（１４）の円筒状部分（１４Ｃ）・
・・の内径部に対向する如く形成した同様の溝（１４ｄ
）・・・どの間には、それぞれボール（１５）が整列し
て介装さ′れている。ボール（１５）は駆動カム（１４
）の円筒状部分（１４Ｃ）から脱出しないようにそれぞ
れビン（１７）で規制し、従って、駆動カム（１４）は
駆動軸（１６）に沿ってボール（１５）の溝（１６ｃ）
　、　（１４ｄ）での転勤で軸方向に移動自在であり、
また駆動軸（１６）と共に回転可能であり、主軸部分（
１６ｂ）の外径と円筒状部分（１４ｃ）の内径との間に
はクリアラスΔＳが形成されている。このような駆動カ
ム（１４）は、スラスト軸受（２０ｂ）との間に配置し
たコイルスプリング（１８）により従動カム（１２）に
押圧され、このコイルスプリング（１８）のバネ荷重は
必要とする締付はトルクに応じて適宜窓める。

また、ハウジング（８）の部分（８Ｂ）上でフランジ、
部分（８Ｃ）の面積の背後にはセンサ（３０）を配設し
、それと対向する如く設けた可動子（３１）はアーム（
３２）により駆動カム（１４）に連結し、可動子（３１
）、センサ（３０）はハウジング（８）のフランジ部（
８ｃ）　一方の後方に設けたケース（３３）内に内装さ
れ、可動子（３１）は軸方向可動で、リターンスプリン
グ（３４）で通常は前方に押圧され、センサ（３０）と
の間にΔＸの間隙を維持している。このような駆動カム
（１４）の移動量乃至は変位量の変化は、磁気センサや
インダクタンスやキャパシタンスの変化などを捕えるこ
とのできる各種のセンサ、ポテンショメータなど抵抗値
変化により移動量を検出できるもの、またイメージセン
サなどにより光学的に駆動カム（１４）のエツジの変位
を監視することができるものなど各種のものを用いるこ
とができる。

次に、作動を説明する。駆動モータ（１）が作動すると
、減速機構（３）は所定の回転トルクをその出力＠（４
）に発生し、これを駆動軸（１６）に伝達する。当初、
駆動カム（１４）は従動カム（１２）と第３図従って第
４図の状態で係合しており、スプリング（１８）により
従動カム（１２）に押圧されている。このため、駆動軸
（１６）、駆動カム（１４）、従動カム（１２）、及び
締付軸（ｌＯ）は一体に回転してナツト（図示せず）を
締付ける。このとき、駆動軸（１６）の回転はボール（
１５）を介して駆動カム（１４）従って駆動カム（１２
）に伝達されるため、駆動カム（１４）が軸方向に移動
可能であるにもかかわらず締付は回転に際して軸方向、
径方向のガタがなく、軸芯が振れることがなく適正な締
付けが可能となる。このよな締付けが進行し締付はトル
クが増大すると、締付はトルクがバネ荷重を上回るよう
になる。このため、駆動カム（１４）は回転するが従動
カム（１２）は同位相で追従しなくなり、駆動カム（１
４）の突起部分（１４ｂ）が従動カム（１２）の斜面（
１２ｂ）に沿って移動し始め、駆動カム（１４）全体が
バネ（１８）に抗して後退勤し、可動子（３１）はセン
サ（３０）方向に移動してΔＸが変化し、センサ（３０
）はこの移動量を連続的且つ定量的に監視し、モータへ
の圧気の供給を停止したりする信号を送り、圧気供給を
遮断して締付を終了せしめ、これにより所望の締付はト
ルク制御を実行することができる。

以上においてΔＸはセンサにより連続的且つ定量的に監
視できるので従来のオン、オフ制御と異リΔＸの設定で
締付トルクを制御することが可能となる。

尚実施例ではセンサ（３０）を長円形のフランジ部（８
ｃ）の後方に設けたのでナツトランナの外形から突出せ
ず、従って多数のナツトランナを並設することができる
。又ボール（１５）を用いたのでカム（１４）の軸方同
動は入れ予成の従来に比して円滑になされ、作動の確実
円滑が図れる。

（発明の効果） 以上の如き本発明によれば、締付はトルクの増大に伴う
駆動カムの変位を連続的且つ定量的に検出することによ
り、次のような効果を奏するナツトランナを得ることが
できる。

即ち締付はトルクの上限及び下限を定め定量的なトルク
制御が可能であり高い信頼性が得られること、次に締付
はトルクの設定値は、制御系統で容易に変更することが
でき移動量検出手段の構成を変える必要がないこと、駆
動軸及び駆動カムの間にボールを介在させたため、駆動
カムが軸方向に変位可能であるにもかかわらず、径方向
のガタかなく正確な締付けが可能であり、又カムの運動
が円滑で、信頼性が高いこと、移動量検出手段がエンド
プレートのフランジ部分背後に納まるように構成したた
め、第１図に示すナツトランナを複数台配列するに際し
て、狭い間隔で複数のナツトを同時に締付ける事態にも
容易に対処することができること等の多忙の利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るナツトランナの縦断面図
、第２図は第１図の２方向からの矢視図、第３図はナツ
トランナの要部説明図、第４図は第３図の矢視４方向に
おける矢視図、第５図は第１図の５−５線における要部
の断面図である。 尚図面中、（１）は駆動モータ、（３）は減速機構、（
８）は駆動機構のハウジング、（８ｃ）はハウジング（
８）のフランジ状エンドプレート、（１０）は締付軸、
（１２）は従動カム、（１４）は駆動カム、（１５）は
ボール、（１６）は駆動軸、（１６ｃ）は溝、（１７）
はビン、（１８）はコイルスプリング、（３０）は移動
量検出手段である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）締めつけ軸に繋りこの軸方向に固定の従動カムと
   、この従動カムに係脱自在に係合し軸方向に可動のカム
   と、この駆動カムが同軸状に可動であるように遊合した
   駆動軸と、前記駆動カムを前記従動カムに対して所定の
   バネ荷重で押圧するバネとを備えたナットランナにおい
   て、 前記締付軸に所定の締付荷重が付与されたことにより前
   記駆動カムが移動を開始した際に当該移動量を連続的に
   監視することのできる移動量検出手段を備えたことを特
   徴とするナットランナ。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のナットランナにおい
   て、前記駆動カム及び前記駆動軸の間にはボールを介在
   させてあることを特徴とするナットランナ。