JP2000263353A - スタッドボルトの植込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタッドボルトをワークに確実に植え込むこ
とができると共に、植え込み終了後、スタッドボルトに
緩みを生じさせることのない確実なスタッドボルトの植
え込みがもたらされるスタッドボルトの植込装置を提供
する。 【解決手段】 シャフト１に摺動可能にピストン３を設
け、スタッドボルト１１を螺合保持するソケット１２内
に移動自在に鋼球１４を設け、シャフト１を正転前進さ
せてスタッドボルト１１をねじ込む際は、ピストン駆動
制御手段によりピストン３を介して鋼球１４をスタッド
ボルト１１の後端面に押圧してロック状態とし、ねじ込
み終了後、シャフト１を逆転後退させる際は、上記ピス
トン駆動制御手段によりピストン３によるスタッドボル
ト１１の後端面に対する鋼球１４の押圧を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダヘッド等のワークにスタッドボルトを植え込むスタッ
ドボルトの植込装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスタッドボルトの植込装置とし
て、本出願人は、例えば実公平４−４５７８８号公報に
おいて、正逆方向に選択的に回転し、かつ軸方向に進退
するシャフトの先端部に外装して、スタッドボルトの後
端部を軸方向に移動自在に把持するコレットチャック
と、該コレットチャックに把持されたスタッドボルトの
後端部に螺合してその後端面をシャフトの先端面に当接
させるロック用ねじ部とを有するソケットを、シャフト
に対して所定角度範囲だけ回動自在に嵌合し、かつその
回動に応じて軸方向に進退自在に螺合して設けたものを
提案している。

【０００３】この植込装置では、シャフトの正転前進に
よりその先端面をスタッドボルトの後端面に当接させ
て、スタッドボルトとソケットとをロック状態とし、そ
の状態でシャフト、ソケット及びスタッドボルトを一体
に正転前進させてスタッドボルトをワークに植え込み、
かつ植え込み終了後は、シャフトの逆転後退の初期にお
ける所定角度の逆転により、シャフトをソケットに対し
て後退させてその先端面をスタッドボルトの後端面から
離間させて、スタッドボルトとソケットとのロック状態
を解除し、その後ソケットをシャフトと一体に逆転後退
させて、スタッドボルトから退避させるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
植込装置では、スタッドボルトとソケットとのロック状
態において、スタッドボルトの後端面とシャフトの先端
面とを面接触させるようにしているため、その接触抵抗
が大きくなっている。このため、ワークへのスタッドボ
ルトの植え込み終了後、シャフトの逆転を開始した際
に、その初期の所定角度の逆転によってスタッドボルト
も一体に逆転して緩みが発生してワークに対するねじ込
みトルクが低下したり、また所定角度の逆転以後もシャ
フトの逆転後退に伴ってスタッドボルトがソケットと一
体に逆転後退して、ワークからスタッドボルトを抜き出
す等の不具合を誘発することが懸念される。

【０００５】この対策として、ソケットをシャフトに対
して一体に回転かつ進退可能に螺合し、このソケットの
ロック用ねじ部とシャフト先端との間に鋼球を配設し、
この鋼球を介してロック用ねじ部に螺合されるスタッド
ボルトの後端面とシャフトの先端面とを当接させるよう
にして、スタッドボルトの後端面とシャフト先端面との
接触抵抗の軽減を図る方策も推考される。

【０００６】しかし、かかる植込装置でも、スタッドボ
ルトのワークへのねじ込みを終了した時点では、スタッ
ドボルトの後端面とシャフトの先端面とが鋼球を介して
強固に結合しているため、シャフトの逆転を開始した際
に、スタッドボルトも一体に逆転して緩み、ワークに対
するねじ込みトルクが低下したり、シャフトの逆転後退
に伴ってスタッドボルトもソケットと一体に逆転後退し
て、ワークからスタッドボルトが抜け出してしまうこと
が懸念されれる。

【０００７】従って、かかる点に鑑みてなされた本発明
の目的は、スタッドボルトをワークに確実に植え込むこ
とができると共に、植え込み終了後、スタッドボルトに
緩みを生じさせたり、スタッドボルトがワークから抜け
出すことなく、確実なスタッドボルトの植え込みがもた
らされるスタッドボルトの植込装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載のスタッドボルトの植込装置の発明は、正逆
回転可能でかつ軸方向に進退可能な中空状のシャフト
と、該シャフトの先端部に一体に回転かつ進退可能に結
合され、スタッドボルトの後端部を螺合するロック用ね
じ部を有する中空状のソケットと、上記シャフトに嵌合
して軸方向に摺動可能に配設されたピストンと、上記ソ
ケット内で上記シャフトの先端部と上記ロック用ねじ部
との間に移動自在に配設された鋼球と、上記ピストンを
軸方向に駆動して、上記鋼球を上記ピストンを介して上
記ロック用ねじ部に螺合された上記スタッドボルトの後
端面に選択的に押圧するピストン駆動制御手段とを備
え、上記ピストン駆動制御手段は、上記シャフトを正転
前進させて上記スタッドボルトの植え込みを行う際は、
上記ピストンを介して上記鋼球を上記スタッドボルトの
後端面に押圧して上記シャフトと上記スタッドボルトと
をロック状態とし、上記シャフトを逆転後退させて上記
ソケットを上記スタッドボルトから後退させる際は、上
記ピストンによる上記スタッドボルトの後端面に対する
上記鋼球の押圧を解除することを特徴とする。

【０００９】この請求項１の発明によると、シャフトを
正転前進させてスタッドボルトをワークに植え込む際
は、鋼球がピストンを介してスタッドボルトの後端面に
押圧されてシャフトとスタッドボルトとがロックされ、
植え込み終了後、シャフトを逆転後退させてナットラン
ナーユニットをスタッドボルトから後退させる際には、
スタッドボルトの後端面に対する鋼球の押圧が解除され
るので、スタッドボルトをワークに確実にねじ込むこと
ができると共に、植え込み終了後、シャフトの逆転開始
時にスタッドボルトに緩みが生じたり、シャフトの逆転
後退に伴ってスタッドボルトをワークから抜き出すこと
なく、ソケットをスタッドボルトから確実に後退させる
ことが可能となる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１のスタ
ッドボルトの植込装置において、上記ピストン駆動制御
手段は、上記ピストンを流体圧で駆動することを特徴と
する。

【００１１】請求項２の発明によると、ピストンが流体
圧、例えば油圧或いは空気圧等で駆動されるので、例え
ばソレノイド等により駆動する場合と比較して、構造を
簡単にできると共に、鋼球のスタッドボルトに対する押
圧力も簡単に制御することが可能となる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のスタッドボルトの植込装置において、上記シ
ャフトの先端部とソケットとを中空状の中継部材を介在
して結合し、該中継部材内に上記ピストンを配設したこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明によると、中継部材内にピ
ストンを配設した後、該中継部材をシャフトの先端部に
結合できるので、シャフト内にピストンを設ける場合と
比較して、組み立て作業を容易にすることが可能になる
と共に、シャフトの先端面をピストンの摺動範囲を規制
するストッパとして作用させることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるスタッドボル
トの植込装置の実施の形態を図１及び図２によって説明
する。

【００１５】図１は、植込装置の要部を示す断面図であ
り、符号１はシャフトであって、多軸ボール盤（図示せ
ず）等の植込盤により正逆方向に選択的に回転駆動さ
れ、かつ軸方向に進退するように構成されている。

【００１６】このシャフト１には、軸方向に延在する中
空部１ａが形成され、この中空部１ａのシャフト１の先
端部にＯリング等のシーリング２を介してピストン３が
軸方向に摺動自在に嵌合して配設されている。

【００１７】中空部１ａは流路４として機能し、流路４
は、シャフト１の後端部において分岐して一方の流路４
ａが油圧ポンプ５の突出側に結合すると共に、他方の流
路４ｂはソレノイドバルブ６を介して油圧ポンプ５のド
レン側に結合し、ソレノイドバルブ６をシャフト１の前
進及び後退に同期して制御器７によって制御して、流路
４内の油圧を増減させることによりピストン３を軸方向
に摺動させるようにする。

【００１８】即ち、シャフト１の前進に同期して制御器
７によってソレノイドバルブ６を閉じ、油圧ポンプ５か
ら供給される油圧によって流路４内の油圧を増大せしめ
てピストン３をシャフト１の先端方向に押動すると共
に、シャフト１の後退に同期してソレノイドバルブ６を
開放して流路４内の油圧をドレンすることによって流路
４内の油圧を低減させて上記ピストン３の押動を解除す
るよう構成されている。ここで、流路４、油圧ポンプ
５、ソレノイドバルブ６及び制御器７は、ピストン駆動
制御手段を構成する。

【００１９】ピストン３には、シャフト１の先端面に形
成した開口１ｂから突出してシャフト１の軸方向に延在
するピストンロッド３ａが設けられ、このピストンロッ
ド３ａの先端部に、ピストン３の摺動範囲を規制する開
口１ｂよりも大径のフランジ状のストッパ３ｂが設けら
れている。

【００２０】また、シャフト１の先端部には、ソケット
１２及びコレットチャック１３が設けられている。ソケ
ット１２は、中空状に形成され、その後端部内周に形成
したねじ部１２ａを、シャフト１の先端部外周に形成し
たねじ部１ｃに螺合させることにより、シャフト１と一
体に回転及び軸方向に進退可能に設けると共に、ソケッ
ト１２の先端部にはスタッドボルト１１の後端部が螺合
するねじ部１２ａよりも小径のロック用ねじ部１２ｂを
形成し、このロック用ねじ部１２ｂとシャフト１の先端
面との間に、ロック用ねじ部１２ｂよりも大径の鋼球１
４が移動可能に配設される。

【００２１】一方、コレットチャック１３はソケット１
２及びシャフト１に対して軸方向に摺動可能に支持さ
れ、かつ先端によってスタッドボルト１１を軸方向に移
動自在に把持すると共に、コレットチャック１３が前進
した状態において、コレットチャック１３内に軸線方向
に延在せしめた状態でスタットボルト１１を供給する圧
送ホース（図示せず）が設けられている。

【００２２】かかる構成において、スタッドボルト１１
をワーク１５に形成されたねじ穴１５ａに植え込むにあ
たっては、まず図２に示すようにコレットチャック１３
を前進せしめた状態で、空気圧によって圧送ホースを介
してスタッドボルト１１をコレットチャック１３内に供
給し、かつシャフト１を正転せしめると共に、前進させ
てワーク１５のねじ穴１５ａにコレットチャック１３を
押し当てる。

【００２３】シャフト１の前進に連動して制御器７の指
示によりソレノイドバルブ６を閉鎖して流路４内の油圧
を増圧してピストン３をシャフト１内で前進させること
により、ピストンロッド３ａの先端部に設けたストッパ
３ｂにより鋼球１４を先端側に押動せしめ、ピストン３
が開口１ｂの周縁に当接して停止維持される。

【００２４】更なるシャフト１の前進によって、スタッ
ドボルト１１の後端面がソケット１２によって押圧付勢
されてスタッドボルト１１の先端部がコレットチャック
１３から前方、換言するとワーク１５方向に押し出され
かつソケット１２の正転に伴ってスタッドボルト１１に
回転力が付与されて先端部がワーク１５のねじ穴１５ａ
にねじ込まれると共に、後端部が相対的にソケット１２
のロック用ねじ部１２ｂにねじ込まれる。

【００２５】そして、スタッドボルト１１の後端部が鋼
球１４を介在してピストンロッド３ａの先端に設けられ
たストッパ３ｂが圧接され、換言すると、ピストンロッ
ド３ａの先端部に設けたストッパ３ｂにより鋼球１４を
スタッドボルト１１の後端面に押圧することによって、
該スタッドボルト１１とシャフト１とが鋼球１４、スト
ッパ３ｂ、ピストンロッド３ａ及びピストン３を介して
ロック状態となる。

【００２６】その状態で更にシャフト１を正転前進させ
ることにより、ソケット１２及びスタッドボルト１１を
シャフト１と一体に正転前進させて、スタッドボルト１
１をワーク１５のねじ穴１５ａに所定トルクでねじ込
む。図１は、ねじ穴１５ａへのスタッドボルト１１のね
じ込み、即ち植え込みが終了した時点の状態を示してい
る。

【００２７】また、図１に示す植え込み終了状態から、
ソケット１２をスタッドボルト１１から後退させるにあ
たっては、先ず、制御器７の指令によってソレノイドバ
ルブ６を開放して流路４内の油圧を減圧してピストン３
による鋼球１４の押圧を解除してピストン３をシャフト
１内で後退させ、これにより鋼球１４をソケット１２内
でフリー状態としてスタッドボルト１１とシャフト１と
のロック状態を解除する。

【００２８】その後、シャフト１を逆転後退させること
により、ソケット１２をシャフト１と一体に逆転後退さ
せて、ソケット１２をスタッドボルト１１から後退離脱
させる。

【００２９】以上のように、本実施の形態では、シャフ
ト１内に軸方向に摺動可能にピストン３を設けると共
に、シャフト１の先端部に螺合したソケット１２内に鋼
球１４を移動自在に設け、スタッドボルト１１をワーク
１５のねじ穴１５ａにねじ込む際には、ピストン３を前
進させてピストンロッド３ａを介して鋼球１４をスタッ
ドボルト１１の後端面に押圧固定することにより、スタ
ッドボルト１１とシャフト１とをロック状態としてねじ
込みを行う。

【００３０】所定トルクでのねじ込み終了後は、ピスト
ン３を後退させることにより、鋼球１４をソケット１２
内でフリーな状態としてスタッドボルト１１とシャフト
１とのロックを解除し、その状態でシャフト１を逆転後
退させるようにしたので、シャフト１の逆転開始時にス
タッドボルト１１に緩みを生じさせたり、逆転後退に伴
ってスタッドボルト１１がワーク１５から抜け出すこと
なく、ソケット１２をスタッドボルト１１から確実に後
退させることができる。

【００３１】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更
が可能である。例えば、上記実施の形態では、油圧を用
いてピストン３をシャフト１内で軸方向に摺動させるよ
うにしたが、空気圧等の他の流体圧を用いて同様に摺動
させることもできる。

【００３２】また、ピストン３の摺動範囲は、ピストン
ロッド３ａの先端部にストッパ３ｂを設ける代わりに、
シャフト１の中空部１ａ内に突起を設けたり、ピストン
３よりも小径の段差を設けて規制するよう構成すること
もできる。

【００３３】更に、上記実施の形態では、ピストン３を
シャフト１の先端部内に摺動自在に設けたが、図３に要
部断面図を示すように、シャフト１の先端面を貫通して
中空部１ａ、即ち流路４を形成すると共に、該先端部に
中継部材２１を螺合して設け、この中継部材２１内にピ
ストン３をシーリング２を介して軸方向に摺動自在に設
けて、そのピストンロッド３ａを中継部材２１の先端面
に形成した開口２１ａから突出させることにより、ソケ
ット１２内に配設した鋼球１４をスタッドボルト１１の
後端面に選択的に押圧固定するように構成することもで
きる。

【００３４】このようにすれば、中継部材２１内にピス
トン３を配設した後、該中継部材２１をシャフト１の先
端部に結合できるので、組み立てを容易にできると共
に、シャフト１の先端面を、ピストン３の摺動範囲を規
制するストッパとして作用させることもできる。また、
ピストン３はシャフト１の任意の位置に軸方向に摺動自
在に設けて、ピストンロッド３ａをシャフト１の先端面
から突出させるようにすることもできる。

【００３５】更にまた、ピストン３は、油圧や空気圧等
の流体圧で駆動する場合に限らず、ソレノイド等によっ
て電磁気的に駆動するよう構成することもできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明のスタッドボルトの
植込装置によると、シャフトに結合して軸方向に摺動可
能にピストンを設けると共に、スタッドボルトの後端部
を軸方向に移動可能に螺合保持するソケット内に移動自
在に鋼球を設け、シャフトを正転前進させてスタッドボ
ルトをワークにねじ込む際は、ピストン駆動制御手段に
よりピストンを介して鋼球をスタッドボルトの後端面に
押圧固定してシャフトとスタッドボルトとをロック状態
とし、植え込み終了後、シャフトを逆転後退させてソケ
ットをスタッドボルトから後退させる際は、ピストン駆
動制御手段によりピストンによるスタッドボルトの後端
面に対する鋼球の押圧固定を解除するようにしたので、
スタッドボルトをワークに確実にねじ込むことができる
と共に、植え込み終了後、シャフトの逆転開始時にスタ
ッドボルトに緩みを生じさせたり、シャフトの逆転後退
に伴ってスタッドボルトをワークから抜け出すことな
く、ソケットをスタッドボルトから確実に後退させるこ
とができ、確実なスタッドボルトの植え込みがもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスタッドボルトの植込装置の実施
の形態を示す要部断面図である。

【図２】スタッドボルトの植込装置の作動を説明する要
部断面図である。

【図３】図１に示すスタッドボルトの植込装置の変形例
の要部断面図である。

【符号の説明】

１ シャフト １ａ 中空部 １ｂ 開口 １ｃ ねじ部 ２ シールリング ３ ピストン ３ａ ピストンロッド ３ｂ ストッパ ４ 流路 ５ 油圧ポンプ（ピストン駆動制御手段） ６ ソレノイドバルブ（ピストン駆動制御手段） ７ 制御器 １１ スタッドボルト １２ ソケット １２ａ ねじ部 １２ｂ ロック用ねじ部 １３ コレットチャック １４ 鋼球（ピストン駆動制御手段） １５ ワーク １５ａ ねじ穴 ２１ 中継部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆回転可能でかつ軸方向に進退可能な
   中空状のシャフトと、 該シャフトの先端部に一体に回転かつ進退可能に結合さ
   れ、スタッドボルトの後端部を螺合するロック用ねじ部
   を有する中空状のソケットと、 上記シャフトに嵌合して軸方向に摺動可能に配設された
   ピストンと、 上記ソケット内で上記シャフトの先端部と上記ロック用
   ねじ部との間に移動自在に配設された鋼球と、 上記ピストンを軸方向に駆動して、上記鋼球を上記ピス
   トンを介して上記ロック用ねじ部に螺合された上記スタ
   ッドボルトの後端面に選択的に押圧するピストン駆動制
   御手段とを備え、 上記ピストン駆動制御手段は、 上記シャフトを正転前進させて上記スタッドボルトの植
   え込みを行う際は、上記ピストンを介して上記鋼球を上
   記スタッドボルトの後端面に押圧して上記シャフトと上
   記スタッドボルトとをロック状態とし、上記シャフトを
   逆転後退させて上記ソケットを上記スタッドボルトから
   後退させる際は、上記ピストンによる上記スタッドボル
   トの後端面に対する上記鋼球の押圧を解除することを特
   徴とするスタッドボルトの植込装置。
2. 【請求項２】 上記ピストン駆動制御手段は、 上記ピストンを流体圧で駆動することを特徴とする請求
   項１に記載のスタッドボルトの植込装置。
3. 【請求項３】 上記シャフトの先端部とソケットとを中
   空状の中継部材を介在して結合し、該中継部材内に上記
   ピストンを配設したことを特徴とする請求項１または２
   に記載のスタッドボルトの植込装置。