JPS63237827A - 自動ねじ締結装置 - 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〕 本発明は、自動ねじ締結装置に関し、ねじ締結後のねじ
とドライバビットの食い付きを解除する機構に係るもの
である。

〔発明の概要〕

本発明の自動ねじ締結装置は、駆動装置よりクラッチ装
置を介してドライバビットが回転する。

前記クラッチ装置は、第１の緊結合状態と第２の緩結合
状態の２種の状態を呈する様に構成されている。該クラ
ッチ装置が第１の緊結合状態で前記ドライバビットの正
回転によりねじを締結する。

締結力がある一定トルク以上になると該クラッチ装置が
作動し、ねじ締め動作が終了し、該クラッチ装置が第２
の緩結合状態に移行する。該第２の緩結合状態は、低ト
ルク結合状態で、この状態で前記ドライバビットを逆回
転させることにより、ねじと前記ドライバビットの食い
付き状態をねじを緩めることなく解除できる。

〔従来の技術〕

従来より、自動ねじ締結装置は、多数提案されている０
例えば特開昭５１−７２７８３及び実開昭５２−９２５
００等に示される装置がその例である。但し、これらに
は、ねじ締結後のねじとドライバビットの食い付きを解
除する方法は開示されていない。

従来は、ねじ締結後のねじとドライバビットの食い付き
状態を解除するために、単に食い付きが取れる程度の一
定角度までねじの緩み方向にドライバビットを回転させ
て行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の装置では、食い付きが取れる程度の一
定角度までねじの緩み方向にドライバビットを正回転時
と同一の駆動トルクで逆回転させて、ねじとドライバビ
ットの食い付き状態を解除していた。しかしながら、メ
カ機構のバックラッシュのバラツキなどの影響により、
もどし角度の設定を非常に困難なものにしたばかりでな
く、場合によっては締結したねじを緩めてしまう問題点
が発生した。

本発明は、斯かる点に迄みてなされたもので、クラッチ
装置を低トルク結合状態で、ドライバビットを逆回転さ
せることにより、逆回転の角度制御を前車、容易にする
と共に、ねじを間違って緩めてしまうことのないピント
食い付き解除機構付自動ねじ締結装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の目的を達成するために、クラッチ装置が
第１の緊結合状態でドライバピントの正回転によりねじ
締めを行い、該ねじ締めの終了と同時または終了後に前
記クラッチ装置が第２の緩結合状態に移行し、該第２の
緩結合状態は、低トルク結合の状態で、前記ドライバビ
ットを逆回転させる。

〔作用〕

クラッチ装置が第２の緩結合状態、即ち低トルク結合の
状態で、駆動装置により該クラッチ装置を介してドライ
バビットが逆回転されるため、逆回転力は低トルクであ
り、逆回転の角度制御の精度が粗くても、締結したねじ
を緩めることがなく効果的にピントの食い付きを解除す
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。第１図は、本発明のねし締結装置の全体の構成を示す
部分断面図である。

第１図において、駆動装置１は、電源よりスイッチを介
して制御回路より電力の供給を受は正逆、両方向に回転
自在になっている。前記駆動装置の出力軸１１は、カッ
プリング１２を介して駆動軸１３に回転を伝達する。前
記駆動軸１３は軸受１４により軸支され、クラッチ装置
５を構成するカムプレート２、鋼球３、クラッチプレー
ト４に回転を伝達する。該クラッチプレート４の外周に
は金属円板８が嵌入されていて、前記クラッチプレート
４と金属円板８は一体に回転する。近接センサー７が前
記金属円板８と空隙を介して配設され、前記金属円板８
の接近、離隔によりＯＮ、　ＯＦＦ　Ｌ、前記制御回路
にＯＮ、　ＯＦＦ情報を提供する。更に、前記クラッチ
プレート４は、駆動軸１５に回転を伝達し、該駆動軸１
５は軸受１６に軸支される。前記駆動軸１５上の前記ク
ラッチプレート４と軸受１６の間には、バネ６が介在し
、前記クラッチ装置５に後述の設定トルクを与える。前
記駆動軸１５の先端には、ドライバピント９が着脱自在
に嵌着され、前記駆動軸１５の回転が前記ドライバビッ
ト９に伝達する。該ドライバビット９の先端の形状は、
締め付けられるねじ１０の頭部、例えば十字状の形状に
一致する凸十字形状になっている。前記駆動装置１、ク
ラッチ装置５及びドライバビット９までの装置全体は、
図示しない別の動力源により昇降自在になっている。ね
じ１０と離れて上昇位置にある前記装置全体は、ねじ１
０上で下降し、前記駆動装置ｌの回転をクラッチ装置５
を介してドライバビット９に伝達、回転させ、前記ねじ
１０を締結する。

第２図は、本発明のクラッチ装置５の動作を説明するた
めの図である。第２図（Ａ）はねじ締結時の状態を示し
ている。クラッチ装置５は、カムプレート２、鋼球３及
びクラッチプレート４で構成されることは前述の通りだ
が、前記カムプレート２には、断面３角形で前記鋼球３
に対し、片方が斜線、もう一方が中心線と平行になる直
線の切欠が設けられている。また、前記クラッチプレー
ト４には、断面四角形、従って前記鋼球３に対して両方
共中心線と平行になる直線の切欠が設けられている。尚
、前記カムプレート２の切欠の図示は１ケ所−のみであ
るが、実務的には、第３図（Ａ）に示すように、例えば
９０度間隔で４ケ所設けることも可能である。このよう
な前記一対の切欠と鋼球３を設けることにより、第２図
（Ａ）に示す正回転（右ねじの場合時計方向回転）のと
き、前記ねじ１０のねじ締めが行われる。このねじ締め
中、駆動装置１から伝達される回転力は徐々に増加する
が、前述のバネ６の強さで決まる設定トルクになると、
前記カムプレート２の切欠の斜線を前記鋼球３が乗り越
えて、第２図ＣＢ）に示すクラッチが外れた状態になる
。即ち第２図（Ａ）の状態は、ある一定の設定トルクで
クラッチが外れるまでの前記クラッチ装置５が緊結合状
態になっている状態である。

一方、前述の近接センサー７と金属円板８の関係は、第
２図（Ａ）の状態では近接した位置関係にあり、近接セ
ンサー７はＯＮになっている０次に第２図（Ｂ）の状態
では、前記鋼球３がカムプレート２の切欠の斜線を乗り
あげたため、クラッチプレート４が下方に位置するよう
になり、前記金属円板８も同様に下方に位置する。従っ
て、前記金属円板８と近接センサー７との空隙が増加し
、前記近接センサー７はＯＦＦになる。この近接センサ
ー７のＯＦＦの情報により、前記制御回路がＯＦＦとな
り、前記駆動装置１が停止し、ねじ締めが終了する。こ
の時、前記ドライバビット９の先端は、前記ねじ１０の
頭部の食い付き部１７にて食い付き状態になっている。

尚、前記クラッチプレート４と駆動軸１５の関係は、詳
しく図示していないが、回転方向にはキー等で固定され
、軸方向には自由に動けるようになっている。従って、
前記クラッチプレート４が下方に移動しても、駆動軸１
５の位置即ちドライバとット９のねじ１０に対する締め
付けは変化しない。

なお、また逆にねじ１０を緩める場合は、第２図（Ａ）
の状態で軸１１を逆回転（反時計方向回転）させれば、
クラッチ装＝５が完全に動作しない状態になり、強力な
回転力でねじ１０を緩めることができる。

さて、ねじ締めが終了した後、第２図（Ｂ）に示すよう
に、ドライバビット９の先端は、前記ねじ１０の頭部の
食い付き部１７にて食い付き状態になっている。そこで
、第２図（Ｃ）に示すように、前記クラッチ装置５のク
ラッチの外れた状態、即ち前記鋼球３がカムプレート２
の切欠を乗り越えて、カムプレート２の下面に接してい
る状態で、前記鋼球３がカムプレート２の切欠に入らな
い程度の角度だけ駆動装置１を逆回転（右ねじの場合反
時計方向回転）させる。この時、ドライバビット９側に
は前記カムプレート２の下面と鋼球３による摩擦力で低
トルクが発生し、クラッチ装置５は、第２の緩結合状態
になっている。前記ドライバビット９の先端はねじ１０
の食い付き部１７かられずか逃げて、ねじ１０の緩み側
接触部１８に接する状態となる。クラッチ装置５の第２
の緩結合状態の摩擦による低トルクはねじ１０の緩めト
ルクと比べ橿めて小さいので、実際にはドライバビット
９は、それ以上回転せず、前記カムプレート２の下面と
鋼球３がすべり、カムプレート２のみが回転する。

以上の動作によりねじ締めによる食い付きが解除される
。

第３図は本発明のクラッチ装置のタイミングチャートを
説明するための図であり、第３図（Ａ）はクラッチ装置
の位置関係を示し、第３図（Ｂ）は本発明のクラッチ装
置と近接センサーのタイミングチャートである。第３図
（Ａ）及び（Ｂ）を使って、前記クラッチ装置５の動作
を更に詳しく説明する。より実際に近い説明をするため
に第３図（Ａ）のカムプレート２の切欠は、９０度間隔
の４ケ所になっている。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、前記カムプレート２の切欠
と前記鋼球３の角度θ、前記駆動装置１の回転方向Ｒ１
前記ドライバビット９のトルクＴ、及び前記接触センサ
ー７のＯＮ、ＯＦＦ状態をタイミングチャートで表現し
ている。いずれも正時計方向を＋、反時計方向を−で表
現している。初期状態は概略θ＝＋４５度の位置にある
。ねじ締めが開始されると前記駆動装置１は正回転し、
前記近接センサー７がＯＮとなり、前記ドライバビット
９に正方向のトルクが働いてねじ締めが行われる。この
状態の前記クラッチ装置５はある設定トルクを伝達する
緊結合状態になっている。駆動装置１のトルクがクラッ
チ装置５の設定トルクを越えると、クラッチが外れ、前
記カムプレート２の切欠と前記鋼球３０角度θは一９０
度以下の位置に来て前記接触センサー７がＯＦＦになる
。前記駆動袋ｒ！１．１がＯＦＦになり、逆回転する。

この状態の前記クラッチ装置５は第２の緩結合状態にな
っていて、前記カムプレート２の下面と前記鋼球３の低
摩擦力により低トルクを伝達するだけになっている。

ピント食い付き解除期間の前記カムプレート２の切欠と
前記鋼球３の角度θは、前記ドライバビット９の先端が
第２図（Ａ）の前記食い付き部１７から第２図（Ｃ）の
前記緩み側接触部１８に移動する微小角度だけ動き、そ
の後、前記ドライバビット９は、それ以上回転せず、前
記カムプレート２の下面と前記鋼球３がすべり、前記カ
ムプレート２のみが回転する。以上の動作によりねし締
めによる食い付きが短時間に解除される。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明のビット食い付き解除機構付自動ね
し締結装置は、クラッチ装置５が第２の緩結合状態、即
ち低トルク結合の状態で、駆動装置１により、該クラッ
チ装置５を介してドライバビット９を逆回転させ、ねじ
締めによるビットの食い付きを解除するようにしたため
、逆回転力はねじ締結トルクと比べ低トルクのため、逆
回転の角度制御の精度が粗くても、締結したねじを緩め
る心配が全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のねじ締結装置の全体の構成を示す部分
断面図である。第２図は本発明のクラッチ装置の動作を
説明するための図であり、第２図（Ａ）はねじ締結時、
第２図（Ｂ）はクラッチ作動後ねし食い付き時及び第２
図（Ｃ）は逆方向回転によりねじ食い付き解除時を示す
、第３図は本発明のクラッチ装置のタイミングチャート
を説明するための図であり、第３図（Ａ）はクラッチ装
＝の位置関係を示し、第３図（Ｂ）は本発明のクラッチ
装置と近接センサーのタイミングチャートである。 １−・−駆動装置 ２　・−・・・−・カムプレート ３−−−−一鋼球 ４・−−−−−−−一−クラッチプレート５−・−・ク
ラッチ装置 ６−・−・・−バネ ７、−−−一・・近接センサー ８−・−・・・金属円板 ９−・−・・−ドライバビット １０−一−−−−−−・ねじ １７−・・・〜・食い付き部 １８・−・・−・緩み何接触部 （Ａ）ねじ＃鮎時 ＣＢ）クラッチ作動後 本殆明のクラッチ故！初杵畜地朗図 （Ｃ，）差木向回申入による食いイ寸′！５解Ｖｆ、時
本発明のクラッチ装！＠作説明図 第２図 （Ａ）クラッチ奪Ｕ【のイ謹関づ糸 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動装置よりクラッチ装置を介してドライバビットを回
   転させる自動ねじ締結装置において、前記クラッチ装置
   が第１の緊結合状態で前記ドライバビットの正回転によ
   りねじ締め動作を行い、該ねじ締め動作の終了と同時ま
   たは終了後に前記クラッチ装置が第２の緩結合状態に移
   行し、前記ドライバビットを逆回転させることにより、
   前記ねじと前記ドライバビットの食い付き状態を解除す
   る如くした自動ねじ締結装置。