KR100335283B1

KR100335283B1 - 체결장치

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Publication number: KR100335283B1
Application number: KR1019940012501A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 오미; 이케다노부카즈; 도비료스케; 나가이구니오; 이데타에이지; 니시노고지; 야마지미치오; 시노하라쯔토무; 야스모토나오후미
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨; 다다히로 오미
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 2002-11-25
Also published as: US5609077A; TW240188B; KR950001168A; EP0636458A1; CA2125127A1; DE69408913D1; DE69408913T2; EP0636458B1

Abstract

체결장치는 상부 플레이트, 상부 플레이트의 하측에 이것과 평행으로 설치된하부 플레이트, 수평면 내에서 회전할 수 있도록 하부 플레이트에 지지된 너트 회전용 기어 및 상부 플레이트의 하측에 장치된 너트 회전용 기어에 맞물려서 이것을 회전시키는 평기어를 구비하고 있다. 상부 플레이트에는 수나사부재의 플랜지에 끼워 맞춰져 수나사부재의 회전을 저지하는 플랜지 감입부가 형성되어 있고, 너트 회전용 기어에는 너트가 끼워지는 너트 감입부가 형성되어 있다.

미리 손으로 너트를 수나사부재에 끼워놓고, 수나사부재의 플랜지에 상부 플레이트의 플랜지 감입부를 끼워 맞추고, 또 너트에 너트 회전용 기어의 너트 감입부를 끼워 맞춤한 후 전동 기어를 회전시킨다. 이와같이 하면, 너트 회전용 기어가 회전하여 수나사부재에 너트가 체결된다.

Description

체결 장치

본 발명은 예컨대 관 이음 구성 부재끼리 너트로 체결할 때 사용되는 체결장치에 관한 것이다.

6각 플랜지 및 수나사부를 갖춘 제1 관형 이음 부재와, 제2 관형 이음 부재와, 양 이음 부재의 단면에 개재되는 환형 가스켓과, 제2 관형 이음부측에서 제1관형 이음 부재에 나사식으로 끼워지는 너트 및 제2 관형 이음 부재와 너트 사이에개재되는 스러스트 링을 포함하는 관 이음은 종래에 공지된 것이다.

이러한 관 이음에 있어서, 너트를 미리 손으로 제1 관형 이음 부재에 체결하고, 그 후에 제1 관형 이음 부재의 6각 플랜지를 공구로 유지하는 동시에 너트를 별도의 공구로 체결함으로써 유밀(流密)한 연결이 이루어진다. 체결을 적당하게 하기 위해서는, 너트를 손으로 체결한 상태에서 제1 관형 이음 부재 및 너트에 각각 표시를 한 후 눈으로 확인하여 소정의 회전각도 만큼 너트를 회전시키거나, 체결 공구로서 토크 렌치를 사용하여 소정의 토크값이 될 때까지 너트를 회전시키거나 하는 체결 판정 방법을 채용하였다.

전술한 종래의 관 이음 체결시에 있어서는, 제1 관형 이음 부재를 유지하는 공구와, 너트를 체결하는 별도의 공구, 즉 2개의 공구가 필요하며 체결 작업이 번잡한 문제가 있었다.

또한, 손으로 너트를 체결한 상태로 제1 관형 이음 부재 및 너트에 각각 표시를 하고, 눈으로 확인하면서 소정의 회전각만큼 너트를 회전시키는 작업도 번잡하다.

또한, 관 이음을 설치하는 경우에 가스켓이나 스러스트 링을 넣는 것을 잊는 경우가 있으나, 이 경우에 전술한 종래의 체결 방법으로는 가스켓이나 스러스트 링을 끼우는 것을 잊어버린 것을 발견할 수가 없었고, 체결 불량으로 인하여 배관 후에 이음 부분으로부터 액체가 누설되는 문제가 생긴다.

본 발명의 목적은 관 이음 등의 체결 작업을 용이하게 할 수 있는 체결 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 관 이음의 체결 작업에 있어서 체결 불량을 확실히 방지할 수 있는 체결 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 체결 장치는 플랜지가 있는 수나사 부재에 나사식으로 끼워지는 너트를 충분히 체결하는 체결 장치로서, 본체와, 본체의 전단부로부터 전방으로 돌출되도록 설치되고 소정 방향으로 개방된 플랜지 감입부가 형성된 수나사 부재 회전 저지 부재와, 이 수나사 부재 회전 저지 부재에 장착되고 플랜지 감입부와 동축인 기어 지지부가 설치된 기어 지지 부재와, 플랜지 감입부와 동축이고 대략 동일 방향으로 개방된 너트 감입부를 구비하며 너트 감입부의 축을 중심으로 회전할 수 있도록 기어 지지 부재에 지지되는 너트 회전용 기어와, 수나사 부재 회전 저지 부재에 장착되고 또한 너트 회전용 기어와 맞물려서 이것을 회전시키는 전동 기어와, 전동 기어 구동 수단을 구비한다.

본 발명의 체결 장치이 따르면, 너트를 미리 손으로 수나사 부재에 체결해 놓고 수나사 부재의 플랜지를 수나사 부재 회전 저지 부재의 플랜지 감입부에 상호 끼워 맞추고, 또 너트를 너트 회전용 기어의 너트 감입부에 상호 끼워 맞춘 후 전동 기어를 구동 수단으로 회전시킨다. 이와 같이 구성하면, 너트 회전용 기어가 회전 하여 너트는 수나사 부재에 체결된다. 따라서, 수나사 부재를 지지하는 공구와 너트를 체결하는 공구 등 2개의 공구가 필요했던 종래의 체결 작업에 비해서 관 이음등의 체결 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

기어 지지 부재는 너트 회전용 기어가 전동 기어와 맞물리는 위치와 맞물리지 않는 위치와의 사이를 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이하면, 너트 회전용 기어와 전동 기어가 맞물리지 않은 상태로 너트 회전용 기어를 손으로 회전시키면서 너트 감입부를 너트에 끼위 맞출 수 있으며, 이러한 체결 장치에 의한 체결 작업은 용이해진다.

너트 체결량 검출 수단이 설치될 수도 있다. 이와 같이 하면, 너트 체결량을 확인하면서 체결할 수 있으므로 눈으로 소정의 회전 각도만큼 너트를 회전시키는 복잡한 작업을 하지 않고도, 체결 부족이나 과다 체결을 방지할 수 있다.

체결 토크 검출 수단이 설치될 수도 있다. 이와 같이 하면, 체결 토크를 확 인하면서 체결할 수 있으므로 체결 부족이나 과다 체결을 방지할 수 있다.

너트 체결량 검출 수단, 체결 토크 검출 수단, 검출된 체결량 및 체결 토크 에 의하여 체결이 정상인지의 여부를 판정하는 체결 판정 수단을 구비할 경우가 있다. 이와 같이 구성하면, 정상 체결이 실행되었을 때의 나사 부재의 체결량에 대한 체결 토크의 기준 범위를 사전에 설정해 놓고, 체결량과 체결 토크를 검출하고, 또한 체결량에 대한 체결 토크가 기준 범위 내에 있는지의 여부를 판정하면서 나사 부재의 체결을 실행할 수 있고, 작업자가 체결이 정상으로 되었는지를 확인하지 않아도 체결 부족이나 과다 체결을 방지할 수 있으며, 또한 나사 부재와 너트 사이에 개재되어아할 가스켓이나 스러스트 링 등을 잊어버리는 실수를 발견할 수 있으므로 체결 불량을 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예를 이하 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상하 및 앞뒤는 제2도를 기준으로 하며, 제2도의 상하를 상하, 제2도의 좌측을 앞, 제2도의 우측을 뒤로 정한다, 이러한 상하 관계는 상대적인 것으로 위가 아래, 옆또는 비스듬한 상태로 사용될 때도 있다.

제1도 내지 제7도에는 본 발명에 의한 체결 장치의 일실시예인 전동형의 체결 장치가 도시되어 있다.

이러한 체결 장치는 플랜지(35a)가 있는 수나사 부재(35)에 손으로 체결된 너트(35)를 완전히 체결하는 장치로서, 서보 모터(19)를 내장한 본체(30)의 전단부로부터 전방으로 돌출되어 수나사 부재의 회전을 저지하는 상부 플레이트(1)와, 상부 플레이트(1)의 하측에서 이것과 평행하며 상하 이동 가능하게 설치된 기어 지지용 하부 플레이트(3)와, 수평면 내에서 회전 가능하게 이 하부 플레이트(3)의 전단부에 장착된 너트 회전용 기어(4)와, 상부 플레이트(1)와 하부 플레이트(3) 사이에 설치되고 너트 회전용 기어(4)에 맞물려서 이것을 회전시키는 전동용 평기어(27)를 포함한다.

상부 플레이트(1)의 전단부에는 전방으로 개방된 플랜지 감입부(2)가 형성되어 있다. 스패너의 헤드에 상당하는 플랜지 감입부(2)는 개구부의 폭 치수가 수나사 부재(35)의 플랜지의 외측 치수와 합치되게 형성되며, 수나사 부재(35)의 플랜지(35a)가 플랜지 감입부(2)에 끼워짐으로써 수나사 부재(35)의 회전은 저지된다.

하부 플레이트(3) 전단부에는 전방으로 개방되고 플랜지 감입부(2)와 동축인 너트 감입부(15)가 형성되어 있다. 너트 감입부(15)는 너트(36)가 회전하는 것을 방해하지 않도록 너트(36)의 단면적보다도 약간 큰 단면적을 갖는 부분적인 원의 형상을 이루고 있다.

하부 플레이트(3)의 전단부 상면에는 플랜지 감입부(2)와 동축인 원호 형상의 상방 돌출부(12)가 형성되고, 상부 플레이트(1)의 전단부 하면에는 플랜지 감입부(2)와 동축인 원호 형상의 하방 돌출부(11)가 형성된다.

너트 회전용 기어(4)는 너트(36)가 끼워지는 너트 감입부(5)를 갖춘 평기어이다. 너트 회전용 기어(4)가 하부 플레이트(3)에 지지된 상태에서, 너트 감입부(5)는 플랜지 감입부(2)와 동축이 되도록 형성되며, 너트(36)가 출입할 수 있도록 전방에 개구부가 있고, 그 개구부의 폭 치수는 너트(36)의 외측 치수와 합치되게 형성된다. 너트 회전용 기어(4)의 상하 측면부에는 상부 플레이트(1)의 하방 돌출부(11) 및 하부 플레이트(3)의 상방 돌출부(12)가 끼워지는 상하 홈(13, 13)이 형성되어 있다.

너트 회전용 기어(4)는 이것에 맞물리는 평기어(27)에 의하여 구동되고, 위에서 보아서 반시계 방향으로 회전한다. 너트 회전용 기어(4)에 맞물리는 평기어(27)는 상부 플레이트(1)의 전단부 근처를 관통하는 수직 회전 샤프트(14)에 이것과 일체로 회전할 수 있게 장착된다.

하부 플레이트(3)에는 2개의 수직 안내봉(6)이 설치된다. 각각의 수직 안내봉(6)이 상부 플레이트(1)를 관통하며, 각 수직 안내봉(6)의 상단에는 직육면체형 블록(7)이 고정되어 있다. 각 수직 안내봉(6)의 하단부는 하부 플레이트(3)에 고정되어 있다. 상부 플레이트(1)의 상면에는 양단에 외측을 향하는 플랜지부(9a)가 있는 원통형의 편심 롤러(9)가 배치되어 있다. 편심 롤러(9)는 양 플랜지(9a)의 편심 위치에서 핀(8)에 의하여 블록(7)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 편심 롤러(9)에는 편심 롤러 회전용 레버(10)가 장착되고, 이 레버(10)를 조작하여 편심롤러(9)를회전시켜서 하부 플레이트(3)와 상부 플레이트(1)가 평행을 유지한 상태로 하부 플레이트(3)를 상부 플레이트(1)에 대하여 상하로 이동시킬 수 있다.

편심 롤러(9)는 롤러 자체와, 이 롤러에 결합되는 수직 안내봉(6) 및 하부 플레이트(3)의 자중에 의하여 상부 플레이트(1)의 상면에 항상 접한 상태로 회전하며, 핀(8)이 최고 위치에 있을 때 하부 플레이트(3)의 상면은 너트 회전용 기어(4)를 구동하는 평기어(27)의 하면에 닿아서 너트 회전용 기어(4)와 이것을 구동하는 평기어(27)가 정확히 맞물린다. 이러한 상태에서, 너트 회전용 기어(4)의 원호 형상의 상하 홈(13, 13)가 상하부 플레이트(1, 3)의 각 돌출부(11, 12)는 서로 끼워맞춰져 있으며, 너트 회전용 기어(4)는 양 돌출부(11, 12)에 의해 안내되어 상부 플레이트(1)의 플랜지 감입부(2)의 바로 아래에서 수직 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 하부 플레이트(3)의 상면과 상부 플레이트(1)의 하면 사이 및 너트 회전용 기어(4)의 하부 홈(13)의 저면과 상부 플레이트(1)의 하방 돌출부(11)의 하면 사이에는 너트 회전용 기어(4)가 상하로 이동 가능하도록 약간의 간극이 형성되어 있다(제2도, 제5도 및 제6a도 참조).

이 위치로부터 편심 롤러(9)가 90°회전하면, 너트 회전용 기어(4)와 이것을 구동하는 평기어(27)가 약간만 맞물린 상태가 되며(제6b도 참조), 편심 롤러(9)가 이 위치로부터 다시 90°회전하여 핀(8)이 최저 위치에 있을 때에는 상부 플레이트(1)와 하부 플레이트(3)는 가장 멀리 떨어지고 너트 회전용 기어(4)와 이것을 구동하는 평기어(27)의 맞물림이 해제된다(제6c도 참조).

너트 회전용 기어(4)를 구동하는 전동용 평기어(27)의 수직 회전 샤프트(14)는 DC 서보 모터(19) 및 기어열에 의하여 회전된다. 보다 구체적으로 말하자 면, 전방을 향해서 시계의 회전 방향으로 회전되는 서보 모터(19)의 구동 샤프트 (20)에 평기어(21)가 장착되고, 이 평기어(21)에는 이것과 평행한 수평 회전 샤프트를 갖춘 별도의 평기어(22)가 맞물리고, 이 평기어(22)의 회전 샤프트에는 웜(23)이 설치되고, 이 웜(23)에 맞물리는 웜 휠(24)의 수평 회전 샤프트에 별도의 웜(25)이 설치되고, 이 웜(25)에 맞물리는 웜 휠(26)이 수직 회전 샤프트(14)에 장착된다.

상기 기어열은 본체(30) 내에 수용되고, 본체(30)의 상면에는 제4도에서 도시된 바와 같이 시동 버튼(31), 비상 정지 버튼(32), 발광 다이오드(33) 및 경보 부저(34)가 설치된다.

수직 회전 샤프트(14)의 상단에는 이것과 일체로 회전하는 회전판(16)이 설치며, 회전각도 검출기(17)에 의하여 수직 회전 샤프트(14)의 회전수가 카운트되고, 이 회전수가 너트 회전 각도로 환산된다. 수직 회전 샤프트(14)의 둘레면에는 변형 게이지(18)가 부착되어 있고, 수직 회전 샤프트(14)의 변형량이 체결 토크 검출기(28)에 의하여 체결 토크로 환산된다.

수나사 부재(35)는 이러한 장치에 의하여 다음과 같은 방식으로 너트(36)가 체결된다.

우선, 손으로 수나사 부재(35)에 너트(36)를 체결한다. 상부 플레이트(1)와 하부 플레이트(3)의 위치 관계는 가장 멀리 떨어진 상태를 유지한다. 다음에 상부 플레이트(1)의 플랜지 감입부(2)를 수나사 부재(35)의 플랜지(35a)에 끼워 맞추고,너트 감입부(15)의 상방에 너트(36)를 위치시킨다. 다음에, 너트 감입부(5)를 너트(36)에 끼워 맞추고, 너트 회전용 기어(4)를 하부 플레이트(3)에 얹는다. 다음에, 편심 롤러(9)를 회전시켜서 하부 플레이트(3)를 상부 플레이트(1)에 접근시키고 너트 회전용 기어(4)를 손으로 미세 조정하면서 이것을 구동용의 평기어(27)에 맞물리게 한다. 이것으로 준비가 완료된다. 여기서 시동 버튼(31)을 누른다. 그 후에, 너트(36)는 자동적으로 체결되며, 체결이 정상적으로 이루어졌는지도 판정되어 체결 작업이 종료된다.

제7도의 블록도에 도시된 바와 같이, 체결 토크 검출기(28)에 의하여 검출된 체결 토크와 회전각도 검출기(17)에 의하여 검출된 회전 각도는 마이크로 컴퓨터(29)에 입력되어, 후술하는 체결 판정 방법에 따라 마이크로 컴퓨터(29)에 의하여 체결의 정상 여부가 판정되고, 발광 다이오드(33) 및 경보 부저(34)에 의하여 그 결과가 출력된다. 마이크로 컴퓨터(29)는 너트(36)의 회전 속도, 너트(36)의 회전각도, 너트(36)의 반전, 너트(36)의 정지 등에 대한 명령을 서보 모터(19)에 전달한다.

발광 다이오드(33)는 예컨대, 체결이 정상인 경우는 녹색, 이상이 있을 때는 적색으로 하거나, 검사 준비 완료 시에 점등하고, 체결이 정상일 경우에는 소등, 이상일 때는 점멸된다. 경보 부저(34)는 예컨대, 체결 정상시에는 1회, 체결에 이상이 있는 경우에는 3회 울린다.

제8도에는 너트(36)의 체결량이 회전 각도가 아니고, 수나사 부재(35)에 대한 너트(36)의 변위량으로서 검출될 때의 블록도가 도시되어 있다. 이 경우에, 수나사 부재(35)에서 예컨대, 레이저식의 변위 센서(37)가 장착되고, 너트(36)의 수나사 부재(35)측 단면에는 레이저 수광부(受光部; 38)가 부착된다. 상기 레이저식의 변위 센서(37)는 너트(36)측에 부착해도 된다.

모터 구동용 배터리(39) 및 마이크로 컴퓨터(29)는 체결 장치에 내장할 수 있거나, 예컨대 제9도에 도시된 바와 같이 체결 장치의 본체와 분리해서 밴드(40)에 지지될 수도 있다. 그 외에, 배터리(39)와 마이크로 컴퓨터(29)를 일체로 구성하거나, 마이크로 컴퓨터(29)를 체결 장치에 내장하고 배터리(39)만을 분리할 수도 있다.

제10도는 수나사부 및 6각 플랜지를 갖춘 제1 관형 이음 부재(수나사 부재, 35), 제2 관형 이음 부재, 양 이음 부재의 단면에 개재되는 환형 가스켓, 제2 관형이음 부재 측에 마련되어 제1 관형 이음 부재(수나사 부재; 35)에 나사로 끼워진 너트(36), 및 제2 관형 이음 부재와 너트(36) 사이에 개재되는 스러스트 링을 포함하는 관형 이음부를 체결하는 데에 있어서 미리 손으로 수나사 부재(35)에 너트(36)를 체결해 놓고, 렌치에 의하여 너트(36)를 체결할 때의 정상적인 경우 및 가스켓이나 스러스트 링을 넣는 것을 잊는 등의 이상이 있을 경우의 체결 각도와 체결 토크와의 관계를 보여준다. 제10도에서 알 수 있듯이, 정상인 경우에 너트 체결 각도가 80°정도될 때까지는 너트(36)를 조임에 따라서 경사 ①의 선형 관계로 체결 토크가 증가한다. 너트 체결 각도가 약 80°인 위치에서 경사가 변하여, 그 후 경사 ②의 선형 관계로 체결 토크가 증가한다. 가스켓을 설치하는 것을 잊은 경우에는 정상의 경우에 비하여 체결 토크의 증가량이 크고, 정상의 경우와 상이한경사를 나타낸다. 가스켓 및 스러스트 링 모두를 설치하는 것을 잊은 경우에는 체결 토크의 증가율이 더욱 커지고, 가스켓만 설치하지 않았을 때와는 다른 경사를 나타낸다.

이에 의하여 체결 판정 방법의 기준치로서 체결 각도에 대한 체결 토크의 값 및 체결 각도에 대한 체결 토크의 경사 중 어떠한 것도 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.

다음에 제11도의 순서도를 참조하여 체결 방법의 일실시예를 설명한다.

너트(36)를 미리 수나사 부재(35)에 손으로 체결해 두고, 체결 장치로 체결을 개시한다. 처음에는 너트를 저속으로 회전시키고(단계 1), 체결 토크가 체결 개시 기준 토크에 도달했는가의 여부를 조사한다(단계 2). 체결 토크가 체결 개시 기준 토크에 도달하지 않은 경우는 너트의 회전량이 45°이상인지 아닌지를 조사한다(단계 3). 단계 3에 있어시, 너트의 회전량이 45°미만의 경우에는 단계 1로 복귀한다. 단계 3에 있어서, 너트의 회전량이 45°이상인 경우에는 너트를 손으로 덜 조인데서 오는 체결 불량으로 판단하여 단계 4로 이동한다. 단계 4에 있어서는 너트를 반전시키고 너트가 초기 위치까지 복귀되었가 여부를 판정하고(단계 5), 너트가 초기 위치까지 복귀했을 경우에는 너트의 반전을 정지시키고(단계 6), 체결불량인 것을 표시하는 경보가 올려서 체결을 종료한다(단계 7). 단계 2에 있어서, 체결 토크가 체결 개시 기준 토크에 도달한 경우는 너트의 회전 속도를 가속하여(단계 8), 너트의 회전량이 0.5°증가할 때마다 체결 토크를 검출한다(단계 9). 그리고, 체결 토크가 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 10). 단계 10에있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 없을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 10에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 20°이상인지의 여부를 판정한다(단계 11). 단계 11에 있어서, 너트의 회전 각도가 20°미만의 경우에는 단계 8로 복귀한다. 단계 11에 있어서, 너트의 회전 각도가 20°이상인 경우에는 다시 너트의 회전 속도를 가속하여(단계 12), 너트의 회전량이 1°증가할 때마다 체결 토크를 검출한다(단계 13). 그리고, 다시 체결 토크가 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 14). 단계 14에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 없을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 14에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 100%에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 15). 단계 15에 있어서, 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 100% 미만일 경우에는 단계 12로 복귀한다. 단계 15에 있어서, 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 100%에 도달한 경우에는 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 16). 단계 16에 있어서, 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달된 경우에는 체결 합격으로 판정하여 너트의 회전이 정지되어(단계 17), 정상의 체결이 이루어졌다는 것을 나타내는 체결 종료 표시를 한다(단계 18). 단계 16에 있어서, 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달하지 않은 경우에는 다시 너트를 회전시켜서(단계 19), 너트의 회전량이 1°증가할 때마다 체결 토크를 검출하여(단계 20), 체결 토크가 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 21). 단계 21에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 없을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 21에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 120%에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 22). 단계 22에 있어서, 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 120% 미만인 경우에는 단계 19로 복귀한다. 단계 22에 있어서, 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 120%에 도달한 경우에는 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 23). 단계 23에 있어서, 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달하지 않았을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 23에 있어서, 체결 토크가 규정 체결 토크에 도달한 경우에는 체결 합격으로 판정하여 단계 17로 이동한다.

다음에 제12도의 순서도를 참조하여 체결 토크의 경사를 판정하는 체결 방법을 설명하기로 한다.

너트를 미리 손으로 체결해 놓고, 체결 장치로 체결을 개시한다. 먼저, 너트를 저속으고 회전시키고(단계 1), 체결 토크가 체결 개시 기준 토크에 도달했는지의 여부를 조사한다(단계 2). 체결 토크가 체결 개시 기준 토크에 도달하지 않은 경우에는 너트의 회전량이 45°이상인지의 여부를 조사한다(단계 3). 단계 3에 있어서, 너트의 회전량이 45°미만인 경우에는 단계 1로 복귀한다. 단계 3에 있어 서, 너트의 회전량이 45°이상인 경우에는 너트를 손으로 덜 조인데서 오는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 4에 있어서는 너트를 반전시키고, 너트가 초기 위치까지 복귀되었는지의 여부를 판정하고(단계 5), 너트가 초기 위치까 지 복귀된 경우에는 너트의 반전을 정지시키긴(단계 6), 체결 불량인 것을 표시하 는 경보가 울려서 체결을 종료한다(단계 7). 단계 2에 있어서, 체결 토크가 체결개시 기준 토크에 도달한 경우에는 너트의 회전 속도를 가속하여(단계 8), 너트의 회전량이 2.5°증가할 때마다 체결 토크를 검출한다(단계 9). 그리고, 체결 토크 가 경사 ①의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 10). 단계 10에 있 어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 없을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 10에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도의 20% 이상인지의 여부를 판정한다(단계 11). 단계 11에 있어서, 너트의 회전 각도가 20°미만의 경우에는 단계 8로 복귀한다. 단계 11에 있어서, 너트의 회전 각도가 20°이상인 경우에는 다시 너트의 회전 속도를 더욱 가속하여(단계 12), 너트의 회전량이 5°증가할 때마다 체결 토크의 경사를 검출한다(단계 13). 그리고, 다시 체결 토크가 경사 ①의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 14). 단계 14에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 규정 체결 각도인 90°에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 15). 단계 15에 있어서, 너트의 회전 각도가 90°미만인 경우에는 단계 12로 복귀한다. 단계 15에 있어서 너트의 회전 각도가 90°이상일 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 14에 있어서, 체결 토크가 경사 ①의 허용 범위 내에 있지 않을 경우에는, 너트의 회전 각도가 70°내지 90°까지의 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 16). 범위 밖의 것은 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 너트의 회전 각도가 70°내지 90°까지의 범위 내에 있는 경우에는, 체결 토크가 경사 ②의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다.(단계 17). 단계 17에 있어서, 체결 토크가 경사 ②의 허용 범위 내에 있지 않을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 17에 있어서, 체결 토크가 경사 ②의 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 90°에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 18). 단계 18에 있어서, 너트의 회전 각도가 90°인 경우에는 체결 합격으로 판정하여 너트의 회전을 정지시키고(단계 23), 정상적인 체결이 실시되었다는 체결 종료 표시를 한다(단계 24). 단계 18에 있어서, 너트의 회전 각도가 90°미만일 경우에는 다시 너트를 고속으로 회전시켜서(단계 19), 너트의 회전량이 5°증가할 때마다 체결 토크의 경사를 검출하고(단계 20), 체결 토크가 경사 ②의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다(단계 21). 단계 21에 있어서, 체결 토크가 경사 ②의 허용 범위 내에 있지 않을 경우에는 체결 불량으로 판정하여 단계 4로 이동한다. 단계 21에 있어서, 체결 토크가 허용 범위 내에 있을 경우에는 너트의 회전 각도가 90°에 도달했는지의 여부를 판정한다(단계 22). 단계 22에 있어시, 너트의 회전 각도가 90°미만일 경우에는 단계 19로 복귀한다. 단계 22에 있어서, 너트의 회전 각도가 90°에 도달한 경우에는 체결 합격으로 판정하여 단계 23으로 이동한다.

상기 실시예에 있어서의 허용 범위는 규정 체결 각도에서의 체결 토크를 기준으로 하여 -10% 내지 +10% 정도로 설정한다. 너트의 회전 각도에 있어서, 회전각도 0 내지 20%까지는 회전각도 20 내지 100%일 때의 약 50%로 회전된다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 회전 각도와 관련한 20°, 90°, 1° 마다 등의 수치는 모두 일 예이며, 체결될 부재의 특성에 따른 회전각도 등의 적당한 값이 적절히 마이크로 컴퓨터(29)에 설정된다.

또한, 체결 개시 기준으로는 체결 토크가 7 kgf·cm 정도가 되는 위치를 선정한다. 이와 같이 하면 손으로 체결하는 것으로는 불충분하거나, 또는 배관에 굴곡이 있거나 위치 어긋남이 있어 손으로 체결한 시점에서 발생되는 체결 토크가 작더라도 이들의 영향을 받지 않는 체결 개시 기준 위치를 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 너트(36)의 회전 각도와 체결 토크와의 관계로부터 체결이 적정한지를 판정하고 있으나, 너트(35)의 회전각도 대신에 너트(36)와 수나사 부재(35) 사이의 거리를 이용할 수도 있다. 또는, 너트(36)의 회전 각 도와, 너트(36)와 수나사 부재 사이의 거리 모두가 사용될 수 도 있다. 너트(36)와 수나사 부재(35) 사이의 거리는 퍼텐쇼미터(potentiometer), 와전류 변위 센서, 레이저식 변위 센서 등으로 검출할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 변형 게이지(18, 63)에 의해 체결 토크를 검하고 있으나, 체결 토크는 예컨대 자왜식(磁歪式) 토크 센서와 같은 검출 방법으로 검출될 수 있다. 또한, 회전 각도는 퍼텐쇼미터를 사용하여 아날로그 신호를 각도로 환산함으로써 검출될 수도 있다.

제13도 내지 제15도에는 수동식 체결 장치가 도시되어 있다. 이하의 설명에 있어서 전동형의 체결 장치와 동일한 부품에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

너트 체결용 기어(4)를 구동하는 평기어(49)는 기어열에 의해서 수평 회전 샤프트(58)를 구비한 핸들(57)에 연결된다. 보다 구체적으로 말하자면, 핸들(57)의 수평 회전 샤프트(58)에 베벨 기어(51)가 장착되고, 이 베벨 기어(51)에는 수직 회전 샤프트(59)를 갖는 베벨 기어(52)가 맞물리고, 이 베벨 기어(52)의 수직 회전 샤프트(59)에는 평기어(53)가 설치되고, 이 평기어(53)는 그 회전 방향을 변환시키는 평기어(54)를 통하여 수직 회전 샤프트(50)에 장착된 감속용 평기어(55)와 맞물리고, 이것과 동축의 평기어(56)에는 너트 회전용 기어(4)를 구동하는 평기어(49)가 맞물려 있다.

그리고, 너트 회전용 기어(4)를 구동하는 평기어(49)의 수직 회전 샤프트(61)의 상단에는 너트 회전각도 검출용 로터리 인코더(62)가 장착되고, 감속용 평 기어(55)의 수직 회전 샤프트(60)에는 체결 토크 검출용 변형 게이지(63)가 장착 된다.

본체(50)의 양측에는 하부 플레이트 승강용 레버(43)가 선회 핀(44)에 의하여 각각 선회 가능하게 설치되어 있다. 이 하부 플레이트 승강용 레버(43)의 전단부는 고정용 핀(48)에 의하여 하부 플레이트(42)에 마련된 상승부(42a)에 고정된다. 선회 핀(44)이 끼워지는 하부 플레이트 승강용 레버(43)의 구멍은 장공(45) 이다. 선회 핀(44)보다 기단부쪽에 근접한 본체(50)의 양측에는 안내용 핀(46)이 외측으로 돌출하도록 설치되고, 각각의 하부 플레이트 승강용 레버(43)에는 수평 상태를 유지한 채로 승강하도록 안내홈(47)이 설치된다. 하부 플레이트 승강용 레버(43)의 선회에 따라서 하부 플레이트(42)가 승강되는 경우, 안내용 핀(46)은 안내 홈(47)을 따라 안내되어 선회 핀(44)이 장공(45) 내에서 이동됨으로써 하부 플레이트(42)는 수평 상태를 유지한 채 승강한다.

상기 수동형의 체결 장치를 사용하는 경우의 체결 방법은 전동형의 체결 장치를 사용하는 경우의 체결 방법과 대략 동일하게 실행된다. 수동형의 경우, 회전속도를 손으로 제어하기는 어려우나, 회전 각도를 제어하지 않더라도 지장은 없다. 또한, 너트(36)의 자동 정지 및 자동 반전이 불가능하므로 체결 합격의 종료 표시가 나오면 너트(36)를 정지시키고, 체결 불량의 경보가 나오면 체결을 정지하여 수동으로 너트(35)를 반전시킨다.

그리고, 상기의 실시예에 있어서, 하부 플레이트(3, 42)는 상부 플레이트(1, 41)에 대하여 이동될 수 있도록 구성되어 있지만, 하부 플레이트가 반드시 이동 가능할 필요는 없다. 또한, 감입부를 갖춘 너트 회전용 기어(4)는 착탈 불가능하게 하부 플레이트에 고정될 수도 있다.

제16도 내지 제20도에는 본 발명에 따른 전동형의 체결 장치의 다른 실시예가 도시되어 있다.

이러한 실시예의 체결 장치는, 서보 모터(89)를 내장한 본체(70)의 전단부로부터 전방으로 돌출되는 수나사 부재 회전 지지용 하부 플레이트(71)와, 이 하부 플레이트(71)의 상측에 이것과 평행하게 그리고 상하 이동 가능하도록 설치되는 기어 지지용 상부 플레이트(73)와, 상부 플레이트(73)의 전단부에 장착되고 또 수평면내에서 회전 가능한 너트 회전용 기어(74)와, 하부 플레이트(71)와 상부 플레이트(73)의 사이에 설치되고 너트 회전용 기어(74)에 맞물려서 이것을 회전시키는 전동용 평기어(97)를 구비한다.

하부 플레이트(71)의 전단부에는 전방으로 개방된 플랜지 감입부(72)가 형성된다. 플랜지 감입부(72)는 스패너의 헤드에 상당하는 것으로 개구부의 폭 치수는수나사 부재(35)의 플랜지의 외측 치수와 합치되고, 수나사 부재(35)의 플랜지(35a)가 플랜지 감입부(72)에 끼워 맞춰지므로 수나사 부재(35)의 회전은 저지된다. 플랜지 감입부(72)의 하단부에는 플랜지(35a)의 하단에 맞닿는 판형의 수나사 부재 축선 방향 이동 저지부(77)가 설치된다. 수나사 부재 축방향 이동 저지부(77)에는 수나사 부재(35)에 접속되는 관 등을 끼우는 절제부(78)가 형성되어 있다.

너트 회전용 기어(74)는 평기어에 너트(36)가 끼워 넣어지는 너트 감입부(75)가 형성된 평기어부(74a)와 너트 감입부(75)가 상방으로 연장된 너트 감입 연장부(74b)로 구성된다. 너트 감입부(75)는 플랜지 감입부(72)와 동축을 이루도록 형성되며, 전방으로 너트(36)를 넣고 빼고 할 수 있는 개구부가 있고, 그 개구부의 치수는 너트(36)의 외측 치수와 합치된다. 너트 감입 연장부(74b)의 횡단면 형상은 너트 감입부(75)의 축선을 중심으로 하는 원호 형상으로 구성된다. 연장부(74b)의 상단에는 상부 플레이트(73)를 하방으로 이동했을 때 너트(36)의 상단에 맞닿는 판형의 너트 축방향 이동 저지부(79)가 형성된다. 너트 축방향 이동 저지부(79)에는 수나사 부재(35)에 접속되는 관 등을 끼우는 절결부(80)가 형성되어 있다. 상부 플레이트(73)가 하방으로 이동했을 때의 수나사 부재 축방향 이동 저지부(77)와 너트 축방향 이동 저지부(79) 사이의 간격은 플랜지(36a)의 하단으로부터 너트(35)의 상단까지의 거리와 거의 같게 구성되고, 너트 체결 시에 양 이동 저지부(77, 79)에 의하여 수나사 부재(35)와 너트(36)는 축방향 앙쪽으로부터 가압되어 체결 작업은 용이해진다.

상부 플레이트(73)의 전단부 하면에는 너트 감입부(75)와 동축인 원호 형상의 하방 돌출부(81)가 형성되고, 하부 플레이트(71)의 전단부 상면에는 플랜지 감입부(72)와 동축을 이루는 원호 형상의 상방 돌출부(82a)를 가지는 기어 지지 플레이트(82)가 형성된다.

너트 회전용 기어(74)의 평기어부(74a)의 상하면에는 기어 지지 플레이트(82)의 상방 돌출부(82a) 및 상부 플레이트(73)의 하방 돌출부(81)에 각각 끼워지는 상하 홈(133)이 형성된다. 도시는 생략했으나 너트 회전용 기어(74)의 치부(齒部)의 하단부 및 너트 회전용 기어(74)에 맞물리는 평기어(97)의 치부의 상단부는 상호 맞물리기가 용이하도록 테이퍼형으로 구성된다.

상부 플레이트(73)의 후단부에는 좌우 1쌍의 하방 돌출부(73a)가 형성되어 있고, 각 하방 돌출부(73a)의 하면에는 너트 회전용 기어(74)의 아래로부터 맞닿는 기어 지지판(86)이 설치된다. 상부 플레이트(73)의 전단부에는 너트 회전용 기어(74)의 너트 감입 연장부(74b)를 삽입 관통시키는 절결부(73b)가 형성되어 있다. 상부 플레이트(73)의 후단부는 너트 회전용 기어(74)에 맞물리는 평기어(97)와 간섭되지 않도록 반원 형상으로 절결되어 있다. 상부 플레이트(73)가 상방 위치에 있을 때에 너트 회전용 기어(74)는 기어 지지판(86)에 지지되고 또 상부 플레이트(73)의 하방 돌출부(81)를 따라 안내되어 회전 가능하게 된다.

하부 플레이트(71)에는 좌우 1쌍의 수직 안내봉(76)이 설치되어 있고, 상부플레이트(73)는 이들 수직 안내봉(76)을 따라서 하부 플레이트(71)에 대해 상하로 이동 가능하게 장착된다. 각 수직 안내봉(76)은 상부 플레이트(73)를 관통하며, 각수직 안내봉(76)의 상단에는 스프링 수용부(76a)가 형성되고, 이 스프링 수용부(76a)와 상부 플레이트(73) 사이에 압축 코일 스프링(87)이 끼워진다.

하부 플레이트(71)에는 너트 회전용 기어(74)가 평기어(97)와 맞물리지 않는 상방 위치에 있을 때 상부 플레이트(73)를 그 위치에 정지시키는 좌우 1쌍의 수직 판형 스토퍼(88)가 설치되어 있다. 각 스토퍼(88)는 하부 플레이트(71)에 고정된 좌우 1쌍의 수직 샤프트(98)에 선회 가능하게 장착되고, 그 전단부에는 너트 회전용 기어(74)가 평기어(97)와 맞물리지 않는 위치에서 상부 플레이트(73)의 하면에 맞닿는 결합 멈춤쇠(88a)가 마련되어 있다. 각 수직 샤프트(98)에는 비틀림 코일 스프링(99)이 끼워져 있고, 그 일단은 하부 플레이트(71)에 고정되고, 타단은 스토퍼(88)에 맞닿는다. 이 비틀림 코일 스프링(99)의 가압력에 의하여 결합 멈춤쇠(88a)는 수직 안내봉(76)에 맞닿는다. 상부 플레이트(73)가 각 스토퍼(88)에 의하여 상방 위치에 정지되어 있을 때, 각 스토퍼(88)의 후단부를 내측으로 밀면 결합 멈춤쇠(88a)의 간격이 넓어져서 상부 플레이트(73)는 압축 코일 스프링(87)의 가압력에 의하여 하방으로 이동되어, 너트 회전용 기어(74)는 평기어(97)와 맞물린다. 이때, 결합 멈춤쇠(88a)는 원래의 간격으로 복귀하여 상부 플레이트(73)의 상면에 맞닿게 구성된다. 이 상태에서, 각 스토퍼(88)의 후단부를 내측으로 밀면 결합 멈춤쇠(88a)의 간격이 다시 넓어지고, 압축 코일 스프링(87) 가압력에 반발하여 상부 플레이트(73)를 손으로 상방으로 이동할 수 있다.

너트 회전용 기어(74)에 맞물리는 평기어(97)는 하부 플레이트(71)에 고정된 수직 샤프트(85)에 장착되며, DC 서보 모터(89) 및 기어열에 의하여 회전된다. 즉,전방을 향해서 시계 방향으로 회전하는 서보 모터(89)의 구동 샤프트(90)에 평기어(91)가 장착되고, 이 평기어(91)에는 이것과 평행을 이루는 수평 회전 샤프트를 가지는 별도의 평기어(92)가 맞물리고, 이 평기어(92)의 회전 샤프트에는 웜(93)이 설치되고, 이 웜(93)에 맞물리는 웜 휠(94)의 수평 회전 샤프트에 별도의 웜(95)이 설치되고, 이 웜(95)에 맞물리는 웜 휠(96)이 수직 회전 샤프트(84)에 장치되어 있다. 이 수직 회전 샤프트(84)에 장착되는 평기어(100)에 전동용 평기 어(97)가 맞물린다. 제1 실시예와 비교하여 다른 점은, 너트 회전용 기어(74)와 수직 회전 샤프트(84)에 장착되는 평기어(100) 사이에 전동용 평기어(97)가 아이들 기어로서 부가되는 구성을 취하여, 하부 플레이트(71)의 하면이 긴 평탄면을 이루고 있다는 것이다.

이 체결 장치에서는 너트 회전 각도를 측정하는 대신에 서보 모터(89)의 회전 시간을 이용하며, 체결 토크를 변형 게이지로 측정하는 대신에 서보 모터(89)의 전류치를 이용한다. 그리고 체결 징상 여부의 판정은 규정 시간이 경과했을 때의 모터의 전류치가 규정 범위 내에 있느냐 없느냐로 정한다. 이것은 시간 축에 대하여 토크 곡선과 모터 전류치가 동일한 궤적을 나타낸다는 사실을 기초로 한 것으로서, 이로 인하여 제1 실시예에 설치되어 있는 회전판(16), 너트 회전각도 검출기(17), 변형 게이지(18) 및 체결 토크 검출기(28)를 부착하지 않아도 되어 체결 장치의 구성이 간단해진다.

이러한 체결 장치를 이용하여, 수나사 부재(35)에 손으로 끼운 너트(36)는 다음과 같은 방식으로 체결된다.

우선 너트 회전용 기어(74)가 평기어(97)와 맞물리지 않는 상방 위치에 상부 플레이트(73)를 위치시킨다[제20(b)도 참조]. 보다 구체적으로 말하자면, 본체(30)를 파지한 손으로 각 스토퍼(88)의 후단부를 안쪽으로 밀어 각 스토퍼(88)의 결함 멈춤쇠(88a) 사이의 간격을 넓히고, 다른 손으로 상부 플레이트(73)를 끌어 올린다. 본체를 파지한 손을 놓으면 스토퍼(88)는 비틀림 코일 스프링(99)의 가압력에 의하여 닫히고, 상부 플레이트(73)는 스토퍼(88)에 의하여 상방 위치에서 유지된다. 다음에, 하부 플레이트(71)의 플랜지 감입부(72)를 수나사 부재(35)의 플랜지(35a)에 서로 끼워 맞춘다. 다음에 너트 회전용 기어(74)를 손으로 회전시키면서 너트 감입부(75)를 너트(36)에 끼워 맞추고, 스토퍼(88)를 손가락으로 잡아 벌린다. 이렇게 하면, 상부 플레이트(73)는 압축 코일 스프링(87)의 가압력에 의하여 하방으로 이동되어, 너트 회전용 기어(74)가 구동용 평기어(97)에 맞물리고, 또한 너트 회전용 기어(74)의 하면의 홈(83)이 기어 지지 플레이트(82)의 상방 돌출부(82a)에 끼원진다(제20(a)도 참조). 이때 시작 버튼을 누른다. 그 후에 너트(36)는 자동적으로 체결되고, 체결이 정상인지 아닌지의 여부도 판정되어서 체결 작업은 종료된다.

제1도는 본 발명에 따른 전동형 체결 장치의 요부를 보여주는 분해 사시도이고,

제2도는 제1도에 도시된 체결 장치의 요부의 종단면도이고,

제3도는 제2도의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도이고,

제4도는 제1도의 체결 장치의 요부의 평면도이고,

제5도는 제4도의 체결 장치의 요부의 횡단면도이고,

제6도는 편심 롤러와 하부 플레이트의 동작을 보여주는 측면도이고,

제7도는 본 발명에 따른 체결 장치의 체결 판정 수단의 일실시예를 보여주는 블럭도이고,

제8도는 제7도의 다른 실시예를 보여주는 블럭도이고,

제9도는 제1도의 체결 장치의 제어부의 배치의 일실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이고,

제10도는 너트의 회전 각도와 체결 토크의 관계를 보여주는 그래프이고,

제11도는 너트의 회전 각도와 체결 토크를 검출하여 실행하는 체결 방법의 개요를 보여주는 순서도이고,

제12도는 너트의 회전 각도와 체결 토크의 경사를 검출하여 실행하는 체결방법의 개요를 보여주는 순서도이고,

제13도는 본 발명에 따른 수동형의 체결 장치의 종단면도이고,

제14도는 제13도에 도시된 체결 장치의 요부를 보여주는 측면도이고,

제15도는 제13도에 도시된 체결 장치의 요부를 보여주는 평면도이고,

제16도는 본 발명에 따른 다른 실시예의 전동형의 체결 장치의 요부를 보여주는 분해 사시도이고,

제17도는 제16도에 도시된 체결 장치의 요부의 종단면도이고,

제18도는 제16도에 도시된 체결 장치를 부분적으로 절결한 평면도이고,

제19도는 제16도에 도시된 체결 장치의 횡단면도이고,

제20도는 상부 플레이트의 동작을 보여주는 측면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1, 41 : 상부 플레이트

2 : 플랜지 감입부

3, 42 : 하부 플레이트

4 : 너트 회전용 기어

5, 15 : 너트 감입부

6 : 수직 안내봉

8 : 핀

9 : 편심 롤러

13 : 상하 홈

16 : 회전판

17 : 회전각도 검출기

18 : 변형 게이지

19 : 서보 모터

21, 22, 27 : 평기어

23, 25 : 웜

24, 26 : 웜 휠

28 : 체결 토크 검출기

29 : 마이크로 컴퓨터

30 : 본체

35 : 수나사 부재

36 : 너트

Claims

플랜지가 있는 수나사 부재에 나사식으로 끼워지는 너트를 체결하는 체결 장치로서,

본체와,

상기 본체의 전단부로부터 전방으로 돌출하도록 설치되고 소정 방향으로 개방된 플랜지 감입부를 갖춘 수나사 부재 회전 저지 부재와,

상기 수나사 부재 회전 저지 부재에 장착되고 플랜지 감입부와 동축의 기어 지지부가 마련된 기어 지지 부재와,

상기 플랜지 감입부와 동축이고 대략 동일 방향으로 개방된 너트 감입부를 갖추고 너트 감입부의 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 기어 지지 부재에 지지되는 너트 회전용 기어와,

상기 수나사 부재 회전 저지 부재에 장착되고 상기 너트 회전용 기어와 맞물려서 이것을 회전시키는 전동 기어와,

상기 전동 기어를 구동하는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제1항에 있어서, 상기 기어 지지 부재는 상기 너트 회전용 기어가 전동 기어 와 맞물리는 위치와 맞물리지 않는 위치 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제1항에 있어서, 상기 너트 회전용 기어의 양 측면부에는 너트 감입부의 축 을 중심으로 하는 원호형 홈이 형성되어 있고, 상기 기어 지지 부재 및 수나사 부재 회전 저지 부재에는 상기 홈에 끼워져서 기어를 안내하는 원호형 돌출부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제2항에 있어서, 수나사 부재 회전 저지 부재를 관통하여 1쌍의 안내봉이 활 주 이동 가능하도록 설치되고, 양 안내봉의 일단에는 기어 지지 부재가 고정되고, 양 안내봉의 타단 사이에는 편심 롤러가 장착되고, 이 편심 롤러를 회전시킴으로써 기어 지지 부재를 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제2항에 있어서, 수나사 부재 회전 저지 부재에는 승강용 레버가 선회 가능 하도록 장착되고, 승강용 레버의 선단은 기어 지지 부재에 고정되며, 상기 기어 지지 부재는 승강용 레버를 선회시킴으로써 이동되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제2항에 있어서, 수나사 부재 회전 저지 부재에 한 쌍의 안내봉의 각 1단이 고정되고, 양 안내봉에 기어 지지 부재가 활주 이동 가능하도록 장착되고, 각 안내봉의 타단부에는 기어 지지 부재를 수나사 부재 회전 저지 부재측으로 가압하는 코일 스프링이 끼워지는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제6항에 있어서, 수나사 부재 회전 저지 부재에는 너트 회전용 기어가 전동 기어와 맞물리지 않는 위치에서 기어 지지 부재를 정지시킬 수 있는 스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제2항에 있어서, 플랜지 감입부에는 수나사 부재의 축방향 이동 저지부가 설 치되고, 너트 감입부에는 너트의 축방향 이동 저지부가 설치되고, 너트 회전용 기어가 전동 기어와 맞물렸을 때에 상기 2개의 이동 저지부에 의하여 수나사 부재와 너트는 축방향 양측으로부터 가압되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 본체에 내장된 모터 및 모터의 구동 샤프 트로부터 전동 기어에 회전을 전달하는 기어열로 구성되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제1항에 있어서, 너트 체결량 검출 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 체 결 장치.
제1항에 있어서, 체결 토크 검출 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.
제1항에 있어서, 너트 체결량 검출 수단, 체결 토크 검출 수단, 검출된 체결량 및 체결 토크에 의하여 체결이 정상인지 아닌지의 여부를 판정하는 체결 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.