JP2000301472A - 締付対象部品の着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ部を有する締付対象部品の着脱作業を効
率的に行うことのできる締付対象部品の着脱装置を提供
する。 【解決手段】 ソケット１４内部で付勢支持された締付
対象部品はソケット１４を後端方向にスライドさせるこ
とによりソケット１４内部の竹の子ばね２２によって容
易かつ迅速に押し出すことが可能になる。また、締付対
象部品は球体１６を含むソケット１４の内周面と締付対
象部品の先端を付勢する竹の子ばね２２によって脱落す
ることなく安定的にソケット１４内部で支持することが
可能になる。さらに、ソケット支持部１８がソケット１
４を半径方向に揺動自在に支持しているので締付対象部
品に対してソケット１４を正確に接近させなくても両者
の係合を容易に行うことが可能になる。その結果、着脱
作業を効率的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、締付対象部品の着
脱装置、特に、ねじ部を有する締付対象部品を被締付体
に対して着脱する際の作業効率を向上可能な着脱装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から所定の部品を他の部品に接続固
定するにはねじが用いられている。例えば、設備等に所
定の部品を固定する場合には、ボルトやナットを用いて
複数の部品を締め付け固定している。また、一方の部品
に雄ねじを形成し、他方の部品に雌ねじを形成すること
によって、部品同士の固定を直接行う場合もある。例え
ば、溶接装置等では、溶接アーム先端の溶接チップを頻
繁に交換する必要がある。この場合、溶接チップの先端
部が溶接面として機能し、後端部に形成されたねじ部
（雄ねじまたは雌ねじ）が溶接アームに対する固定手段
として機能する。一般に上述したボルトやナット、ねじ
部が形成された部品、つまり締付対象部品の着脱作業は
手動のソケットレンチや電気駆動やエア駆動でソケット
を回動させる動力締付装置等を用いて行っている。

【０００３】このような締付対象部品は容易な回転動作
により着脱が可能であり、また、締め付け時には大きな
締結力が得られるので多方面で利用されている。

【０００４】ところで、締付対象部品は、設備等の被締
結体（例えば設備本体）の僅かなスペースを利用し締め
付けられる場合が多い。そのため、締め付け、抜き取り
作業に不向きな姿勢で作業を行わなければならない場合
が多い。例えば、被締結体に向かって垂直下向きや斜め
下向き等で締結対象部品を接近させたり、抜き取りしな
ければならない場合がある。このような場合、締付対象
部品が着脱前後でソケットレンチや動力締付装置から落
下してしまう場合がある。特に、僅かなスペースや設備
内部に落下してしまった締付対象部品の回収は困難であ
り、著しく作業効率を低下させてしまう。さらに、設備
等が製造ラインに投入された後では、さらにスペース的
制約が増加するため締付対象部品の着脱に関する作業が
困難になる。これに対して、例えば、実開昭６３−５３
６６９号公報には、ボルトねじの落下防止機能を有する
ソケットレンチが開示されている。このソケットレンチ
はソケット部内部に突出した球体によりボルトねじの頭
部をソケット部内部に保持して、着脱操作時のボルトね
じの落下を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
ソケットレンチは、締付対象部品の落下は防止できる
が、被締結体から取り外してソケット部に保持された締
付対象部品を容易に抜き取れない場合がある。例えば、
締付対象部品の表面に凹凸がある場合は、締付対象部品
を付勢している球体部分で引っかかってしまったりす
る。また、ソケット部に挿入される締付対象部品のヘッ
ド形状が同じでも厚みが薄く加工されている場合には、
前記球体の奥側に締付対象部品のヘッド部分が入り込ん
でしまい抜けなくなる場合がある。また、このような事
態を回避するために球体の手前側のソケット先端部で締
付対象部品と係合させることも考えられるが、締付対象
部品を周面のみでしか支持できないため係合が不安定に
なってしまう。つまり、いずれの場合も締付対象部品の
着脱作業の効率が低下してしまう要因になる。また、ソ
ケット部の内部寸法は、締付対象部品の回転着脱動作を
スリップすることなく行うために締付対象部品ヘッド部
より極僅かに大きいだけである。そのため、落下防止機
能の有無に関わらず、締付対象部品とソケット部の結合
時の位置決めを正確に行うためには両者を正確に接近さ
せる必要があり、締付対象部品の着脱作業の効率が低下
する要因になってしまう。

【０００６】特に、設備の構造上やレイアウト上制約を
受けたスペース内で連続的に締付対象部品の着脱作業を
行う場合、上述したような要因によりさらに作業効率が
低下してしまうという問題がある。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、ねじ部を有する締付対象部品の着脱作業を効率的
に行うことのできる締付対象部品の着脱装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、ねじ部を有する締付対象部品が
係合可能な開孔を有するソケットを回転させることによ
り前記締付対象部品の着脱を行う締付対象部品の着脱装
置であって、前記開孔の内周面にその半径方向に出没自
在に配置され前記締付対象部品の少なくとも一部を付勢
し開孔内部に当該締付対象部品を保持する第一付勢部材
と、前記ソケット内部に配置され前記締付対象部品を排
出方向に付勢可能な第二付勢部材と、前記ソケットを軸
方向にスライド自在かつ半径方向に揺動自在に支持する
ソケット支持部と、を含むことを特徴とする。

【０００９】ここで、ねじ部を有する締付対象部品と
は、複数の部材を締結するために締結手段として用いる
ボルトやナット等の他、所望の部品にねじ部を立設（雄
ねじの場合）したり、開設（雌ねじの場合）することに
より部品自体を他の部品に固定するものも含む。また、
締付対象部品が係合するソケットの開孔形状は、締付対
象部品の係合部の形状より僅かに大きな同一形状であ
り、多角形状（三角以上）や楕円形状等である。また、
前記第一付勢部材は、例えば球体であり、第二付勢部材
の付勢力は第一付勢部材が締付対象部品を保持する保持
力より小さく設定される。さらに、ソケット支持部は、
ソケット先端部が例えば５ｍｍ程度揺動するように支持
している。

【００１０】この構成によれば、ソケット内部で付勢支
持された締付対象部品はソケットを当該ソケットの後端
方向にスライドさせることにより第二付勢部材によって
容易に押し出すことが可能になり、締付対象部品のソケ
ットからの取り出しを迅速かつ容易に行うことができ
る。また、締付対象部品は第一付勢部材を含むソケット
内周面と締付対象部品の先端を付勢する第二付勢部材に
よって安定してソケット内部で支持される。さらに、ソ
ケット支持部がソケットを半径方向に揺動自在に支持し
ているので締付対象部品に対してソケットを正確に接近
させなくても両者の係合を容易に行うことが可能にな
る。

【００１１】上記のような目的を達成するために、上記
発明において、前記第二付勢部材は、竹の子ばねである
ことを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、ソケットの揺動を妨げ
ることなく締付対象部品の先端部を付勢することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００１４】図１には、本実施形態の締結対象部品の着
脱装置１０の構造を説明する一部断面図が示され、図２
（ａ）には、図３に示す締結対象部品と係合可能な着脱
装置１０の先端側（図１の左側）平面図が示され、図２
（ｂ）には、図示しない回転駆動源（例えばモータを備
えたツール）と接続可能な着脱装置１０の後端側（図１
の右側）平面図が示されている。さらに、図４には、着
脱装置１０の概略的な部品構成図が示されている。な
お、図３に示す締結対象部品は、例えば、溶接装置の溶
接アーム先端に装着する溶接チップ１２である。この溶
接チップ１２は、例えば銅等の導電率の高い材質で形成
され、実際に溶接部位に押圧されるチップヘッド１２ａ
と当該チップヘッド１２ａの後端に立設され溶接アーム
にねじ込み固定するためのねじ部１２ｂとで構成されて
いる。そして、溶接チップ１２の水平断面は、ねじ部１
２ｂの締め込みを容易に行うために例えば、略六角形を
呈している。

【００１５】図１及び図４に示すように着脱装置１０
は、締結対象部品である溶接チップ１２と係合可能な開
孔１４ａ（図２（ａ）参照）を有する略パイプ形状のソ
ケット１４と、ソケット１４の開孔１４ａ内に配置され
開孔１４ａの半径方向に出没自在な第一付勢部材として
の球体（例えば、ステンレス）１６と、前記ソケット１
４と一体的に回転すると共に前記ソケット１４を支持す
るソケット支持部１８と、前記ソケット１４の内部に配
置されソケット１４をソケット支持部１８に組み付ける
カラー２０と、前記カラー２０の先端に配置され締結対
象部品である溶接チップ１２を排出方向（図１において
左方向）に付勢力を発生する第二付勢部材としての竹の
子ばね２２と、前記ソケット１４の軸方向へのスライド
及び半径方向への揺動を許容するスプリング２４等で構
成されている。

【００１６】前述したように、前記ソケット１４は内部
に複数の段部を有する略パイプ形状を呈している。ソケ
ット１４の先端側（図１の左側）は、締結対象部品であ
る溶接チップ１２の係合部形状（本実施形態の場合六角
形）より僅かに大きな開孔１４ａを有し、開孔１４ａの
先端部近傍には、球体１６が開孔１４ａに出没自在に配
置されている。この球体１６の配置数は任意であるが、
係合する溶接チップ１２の中心とソケット１４の中心と
を一致させるために好ましくは３個以上（３個の場合１
２０°間隔）で配置されている。開孔１４ａの壁面に
は、球体１６の一部（例えば全体の１／５程度）が突出
するようにソケット１４の半径方向に球体収納孔が形成
されている。そして、球体１６が第一付勢部材として機
能するように、本実施形態では、ソケット１４の外周面
より押圧ベルト２６で球体１６をソケット１４の中心方
向に付勢している。この押圧ベルト２６はゴム等の弾性
材料や板ばねで形成することが可能であり、その付勢力
は、溶接チップ１２が係合したときに、竹の子ばね２２
による付勢力により溶接チップ１２が飛び出さない程度
に溶接チップ１２の保持力を発生するように適宜選択さ
れる。なお、本実施形態では、球体１６を第一付勢手段
として機能させるために押圧ベルト２６を使用する例を
示したが、例えば球体１６毎の背面にスプリングを配置
して付勢機能を持たせるようにしてもよい。

【００１７】また、ソケット１４の内部には、段部１４
ｂ，１４ｃが形成されている。段部１４ｂは、溶接チッ
プ１２の先端側が当接可能であり、溶接チップ１２の係
合を安定させるとともに、着脱装置１０の利用者が溶接
チップ１２を係合させたときに装着の安心感を与える機
能を有する。

【００１８】また、段部１４ｃは前記カラー２０の端部
が当接するように形成され、カラー２０をソケット支持
部１８に固定手段（例えば、ボルト２８）で固定するこ
とによりカラー２０とソケット支持部１８との間にソケ
ット１４を軸方向にスライド自在に挟み込んでいる。ソ
ケット支持部１８の軸部１８ａの外周面は、一部面取り
加工が施されたり、キーが形成される等して、ソケット
支持部１８に対してソケット１４の軸方向のスライドの
みを許容し回転しないようにしている。従って、ソケッ
ト支持部１８とソケット１４は一体に回転可能となる。
なお、ソケット支持部１８の軸部１８ａ及びカラー２０
の外周面とソケット１４の内周面とは、遊嵌状態であ
り、当該ソケット１４が軸と直交する方向の僅かな揺動
を可能にしている。この揺動量は適宜選択可能であるが
ソケット１４の先端側（図１の先端側）で例えば５ｍｍ
程度が好ましい。

【００１９】前記ソケット１４とソケット支持部１８の
外周面にはスプリング２４が配置され、常時ソケット１
４を先端方向（図１の左方向）に付勢している。このス
プリング２４の付勢力によりスライド及び揺動可能なソ
ケット１４はカラー２０に押圧される状態になり組立体
としての形状を安定維持することが可能になる。また、
必要な場合には、スプリング２４が圧縮または撓むこと
によりソケット１４の軸方向のスライドやそれと直交す
る方向の揺動を許容することが可能になる。なお、ソケ
ット支持部１８の後端側は、図２（ｂ）に示すように、
角孔１８ｂが形成され、例えば図４に示すようなエアー
式ラチェットレンチ３０が着脱装置１０の回転駆動源と
して接続される。なお、ソケット支持部１８の後端側に
接続される回転駆動源は任意であり、電動式の回転締付
工具でもよいし、単にアーム先端に角孔１８ｂに係合可
能な角キーの付いた手動工具でもよい。

【００２０】このように構成される着脱装置１０を用い
て、既に溶接装置で使用され交換を必要としている溶接
チップ１２の着脱方法について説明する。

【００２１】まず、ソケット１４の開孔１４ａに使用済
みの溶接チップ１２のチップヘッド１２ａを挿入係合さ
せる。前述したようにソケット支持部１８に対して遊嵌
状態のソケット１４の先端側は容易に揺動可能なので、
溶接チップ１２に対するソケット１４の位置合わせ及び
溶接チップ１２の挿入動作を容易に行うことができる。
この時、開孔１４ａ内部の各球体１６はチップヘッド１
２ａを三方向から所定の付勢力で付勢し開孔１４ａ内部
の中心位置に溶接チップ１２を保持する。溶接チップ１
２のチップヘッド１２ａの長さがソケット１４内の段部
１４ｂまでの深さより大きい場合、チップヘッド１２ａ
の一部が前記段部１４ｂに当接すると共に、チップヘッ
ド１２ａの端部がソケット１４の内部に配置された竹の
子ばね２２によって排出方向（図１中左方向）付勢され
るので、着脱装置１０の使用者は、溶接チップ１２の挿
入具合の確認を容易に行うことができると共に、溶接チ
ップ１２は、外周部分が開孔１４ａの周面壁（球体１６
を含む）で支持され、先端部分が段部１４ｂ及び竹の子
ばね２２で支持されるので安定して開孔１４ａ内部に保
持される。

【００２２】前述したように、ソケット支持部１８とソ
ケット１４は一体的に回転可能なので、エアー式ラチェ
ットレンチ３０等の回転駆動源によりソケット支持部１
８を所定の方向に回転させれば、ソケット１４により溶
接チップ１２の抜脱を行うことができる。溶接チップ１
２は抜脱した後でも球体１６によって保持されているの
で、ソケット１４から脱落することがない。そして、溶
接チップ１２をソケット１４から抜き取るときは、ソケ
ット１４をスプリング２４の付勢力に逆らってソケット
支持部１８側にスライドさせれば、竹の子ばね２２によ
って溶接チップ２２を容易にソケット１４から押し出す
ことが可能になる。

【００２３】新しい溶接チップ１２を溶接装置に装着す
る場合も同様に、ソケット１４は溶接チップ１２の保持
を確実に行うので、溶接チップ１２を落下させることな
く取り付け位置間で導き取付作業を迅速に行うことがで
きる。

【００２４】なお、溶接チップ１２のチップヘッド１２
ａの長さ（厚み）が開孔１４ａの段部１４ｂまでの深さ
より短い場合でも、竹の子ばね２２の先端が常にチップ
ヘッド１２ａに当接するので溶接チップ１２の保持を安
定して行うことができる。また、チップヘッド１２ａの
長さが短く球体１６の奥側にはまり込んでしまった場合
でも、竹の子ばね２２の先端が常にチップヘッド１２ａ
に当接するので溶接チップ１２の保持を安定して行うこ
とができる。また、この時、球体１６が完全突出状態に
なるが竹の子ばね２２によって、奥側に填り込んだ溶接
チップ１２を容易にソケット１４から押し出すことがで
きる。すなわち、溶接チップ１２の長さ（厚み）に対す
る汎用性を向上することができる。

【００２５】本実施形態においては、締付対象部品の一
例として六角形状の溶接チップ１２を示したが、ソケッ
ト１４の開孔１４ａ内部で回転してしまう円形以外の形
状であれば、ソケット１４の開孔１４ａの形状を適宜選
択することにより、任意の形状の締付対象部品の着脱を
行うことができる。例えば、開孔１４ａとの係合部分が
三角形以上の多角形や楕円形状である。もちろん、一般
的なボルトやナットの着脱も本実施形態と同様に行うこ
とができる。このような、締付対象部品に対する対応
は、ソケット１４全体の交換やソケット１４の先端部分
の交換により容易に行うことができる。また、本実施形
態では、第二付勢部材として竹の子ばね２２を用いる例
を説明したが、コイルスプリングでもよい。また、第二
付勢部材により板状部材を押し出すようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ソケット内部で付勢支
持された締付対象部品はソケットを当該ソケットの後端
方向にスライドさせることにより第二付勢部材によって
容易に押し出すことが可能になり、締付対象部品のソケ
ットからの取り出しを迅速かつ容易に行うことができ
る。また、締付対象部品は第一付勢部材を含むソケット
内周面と締付対象部品の先端を付勢する第二付勢部材に
よって安定してソケット内部で支持される。さらに、ソ
ケット支持部がソケットを半径方向に揺動自在に支持し
ているので締付対象部品に対してソケットを正確に接近
させなくても両者の係合を容易に行うことが可能にな
る。その結果、締付対象部品の着脱作業全体を迅速かつ
容易に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る着脱装置の構成を説
明する一部断面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る着脱装置の両端部の
形状を説明する側面図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る着脱装置で着脱可能
な締結対象部品の一例を示す側面図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る着脱装置の構成を説
明する部品構成図である。

【符号の説明】

１０ 着脱装置、１４ ソケット、１４ａ 開孔、１４
ｂ，１４ｃ 段部、１６ 球体、１８ ソケット支持
部、２０ カラー、２２ 竹の子ばね、２４ スプリン
グ、２６ 押圧ベルト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ部を有する締付対象部品が係合可能
   な開孔を有するソケットを回転させることにより前記締
   付対象部品の着脱を行う締付対象部品の着脱装置であっ
   て、 前記開孔の内周面にその半径方向に出没自在に配置され
   前記締付対象部品の少なくとも一部を付勢し開孔内部に
   当該締付対象部品を保持する第一付勢部材と、 前記ソケット内部に配置され前記締付対象部品を排出方
   向に付勢可能な第二付勢部材と、 前記ソケットを軸方向にスライド自在かつ半径方向に揺
   動自在に支持するソケット支持部と、 を含むことを特徴とする締付対象部品の着脱装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の着脱装置において、 前記第二付勢部材は、竹の子ばねであることを特徴とす
   る締付対象部品の着脱装置。