JPH0141547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、空気圧でネジを下降させながら回
転させて締付けるネジ締め装置に関する。

第１図は従来のネジ締め装置の一例を示す正面
図である。図において、１はドライバー本体、２
はドライバー本体１を上昇及び下降させる送り用
エアシリンダ、３は締め付けスピードを調整する
ダンパー、４はドライバーと同じ動きをする移動
軸であり、５はこれらを取り付けるベースであ
る。６はドライバーを固定させる取付金具、７は
ネジ供給部、８はDCモータのブラシ、９はクラ
ツチである。

上記のような従来の装置によれば、ドライバー
本体１は電気により回転し、送り用エアシリンダ
２により下降する。それと同時に、ドライバービ
ツト（図示せず）を回転させ、ネジ供給部７でネ
ジを受けとりネジ締めを行なう。またネジ締め時
のスピードの調整及び押し付け力の調整をダンパ
ー３でおこなつている。ネジ締め完了後はドライ
バー本体１を早戻しし、クラツチ９は、ネジ締め
完了時にドライバー本体１の回転を停止させる。
第２図は、エアドライバーの代表的な回転方式で
あるベーンモータの構成図で、５０は入口管、５
１は出口管であり、５２はベーン、５３はシリン
ダー、５４はロツドである。

上記のように構成した従来のネジ締め装置によ
れば、ネジ回転部と押し付け部が別れており、押
し圧もエアシリンダの圧力で調整するので、ネジ
山の損傷やネジ締め不良をおこしやすく、また
DCモータではブラシの交換が必要であり、エア
ードライバーでは排気騒音や締め付け時のシヨツ
クがある等の欠点があつた。

この考案は上記のような欠点を解決するために
なされたもので、騒音が小さく、締め付け時のシ
ヨツクもほとんどないばかりでなく、ネジ締め不
良が発生しにくく、非常にコンパクトでブラシの
交換も必要としないネジ締め装置を得ることを目
的とする。

この考案は上記の目的を達成するため、空気圧
を動力源としてネジ締めを行なうネジ締め装置で
あつて；第１の空圧シリンダと；この空圧シリン
ダ内で回転が防止され直進運動のみ行なうように
回転防止機構を有するピストンと；このピストン
の下側にネジ軸の一端が回転自在に取付けられる
とともに、このネジ軸のネジ部に係合するボール
ナツトが前記シリンダの内壁に固定されたボール
ネジと；このボールネジの前記ネジ軸の他端にク
ラツチ機構を介して取付けられたドライバービツ
トとを備え；前記ボールネジのネジ軸のネジ部の
長手方向長さが締め付けるべきネジの締め付け長
さよりも長く設定してあることを特徴とするネジ
締め装置を提供するものである。以下図面をもち
いてこの考案を説明する。

第３図はこの考案の実施例を示す縦断面図であ
る。図において、１５は早送りシリンダ（第２の
空圧シリンダ）、１４は早送り用ピストン、１３
は早送り用ピストンロツドで、その先端にはネジ
締め用シリンダ（第１の空圧シリンダ）２６が設
けられている。３８は早送り用ピストン１４の外
周溝に装入されたシールで、早送り用シリンダ壁
４０もシール３９が設けられている。１１及び１
２は空気出入口管であり早送り用ピストン１４を
上昇及び下降させるための圧縮空気の出入口であ
る。１６はネジ締め用ピストン２１を下降させる
ための入口管、１９はその出口管である。また１
８はネジ締め用ピストン２１を上昇させるための
入口管で、１７はその出口管である。２２はベア
リングで、ネジ締め用ピストン２１にはめこま
れ、後述するネジ軸２３を回転自在に支承してい
る。２３はネジ軸で、このネジ軸２３の長手方向
には、第４図に示すように締めるべきネジのピツ
チと同じピツチのネジ部２３ａが刻設されてお
り、このネジ部の長さは、締めるべきネジの締め
付け長さよりも長く設定してある。更に、このネ
ジ軸２３のネジ部には、締めるべきネジのピツチ
と同じピツチのネジ部２４ａが刻設されたボール
ナツト２４が係合している。これらネジ軸２３と
ボールナツト２４とが組み合わさつてボールネジ
を構成している。２４はボールナツトで、ネジ締
め用シリンダ２６の内壁に固定されている。２５
はパツキン、２０はピストン２１のシールであ
る。３２は、ドライバービツト、３３はネジを供
給するフイーダであり、３４はネジ締めされるワ
ークである。３５はボールナツト部に空気を逃が
さないためのシールであり、３６はそのためのシ
ール壁である。なおネジ締め用ピストン２１はシ
ール２０の摩擦によつて回転しないようにされて
いる。また第５図に示すように、検出板２８はネ
ジ軸２３に取り付けられ、スリーブ２７のガイド
もかねている。さらにバネ４１は、一端がスリー
ブ２７の端面に固定され、他端が検出板２８に固
定されており、スリーブ２７の落下防止とスリー
ブ２７の逃げとワーク押えもかねている。２７は
スリーブ、３１はクラツチ、３０は取り付け金具
２９について光センサーであり、２８は光センサ
ー３０の検出板である。なおクラツチ３１の機構
は例えば第６図に示すように構成されているが、
この考案の本質には関係しないので、従来公知の
各種のものが利用できる。第６図ａは正面断面
図、第６図ｂは側面図で、４６はドライバービツ
ト３２にはまり込んだピンで、ネジ軸２３の端面
に形成された溝２３ａとかみ合うようになつてい
る。４７はネジ軸２３の穴２３ｂに装着され、ド
ライバービツト３２の一端に当接したネジであ
る。４８はピン４６を受ける受台で、ドライバー
ビツト３２に固定されている。

上記のように構成したこの考案の作用を説明す
れば次の通りである。まず、空気出入口管１１に
空気圧を供給して早送り用ピストン１４を下降さ
せ、早送り用ピストンロツド１３の先端に取り付
けられたネジ締め用シリンダ２３を下降させる。
次に、入口管１６に空気圧を供給してネジ締め用
ピストン２１を下降させると、ネジ締め用シリン
ダ２６の壁面にボールナツト２４が固定されてい
るため、ネジ軸２３がボールナツト２４に当接す
ると、直線運動を回転運動に変換するボールネジ
の作用により、ネジ軸２３は回転しながら下降す
る。これによりネジを締め付けるトルクが与えら
れる。また、ネジ締め用シリンダ２６が下降する
と同時にフイーダ３３部のネジをスリーブ２７が
吸着（吸着管は図示せず）する。ネジ軸２３がさ
らに下降しワーク３４に達すると、スリーブ２７
がバネ４１を圧縮しながら逃げる。一方ネジ軸２
３が回転しながら且つバネ４７をつぶしながら下
降してくるとクラツチ３１のピン４６が溝２３ａ
にかみ合つてドライバービツト３２を回転させネ
ジ締めを行なう。この場合、ネジ軸２３とボール
ナツト２４に設けられたネジ部のピツチは、ワー
ク３４に締めるべきネジのピツチと同じであるか
ら、締め付けられるネジ山を潰そうとする力は働
かず、ネジ山に沿つてネジが回転し、同じピツチ
で前進するので、ネジのピツチに追従したネジ締
めが行なわれる。そして、ネジ締めが完了した時
点では、ネジ軸２３は更に回転をつづけ、ワーク
３４に螺着されたネジを更に締め付けようとする
が、ドライバービツト３２は螺着されたネジによ
り回転が規制されているため、ネジ軸２３の溝２
３ａからピン４６がはずれ、ネジ軸２３のみ空回
転する。一方この時光センサー３０が検出板２８
を検知して反応し、瞬時入口管１８より空気圧を
供給して、下降と上昇の圧力をつり合わせ、次に
入口管１８と入口管１６からの空気圧の供給をと
め、ネジ締め完了時のシヨツクをなくす。次に、
空気出入口管１２に空気圧を供給し、早送りでネ
ジ締め用シリンダ２６を上昇させ、入口管１８よ
りエアーを供給させ、ネジ軸２３を上昇させてネ
ジ締めを完了する。

このようにこの考案によれば、ネジ締め用シリ
ンダ２６の上下の空気圧の圧力差によつてネジ軸
２３を回転と同時に前進させる力を得ているの
で、回転数を低くできる。従つて、ネジの締めす
ぎ（トルク過大）を防止し、高精度の締め付けト
ルクが得られるので精密な締め付けが行える。

上記の説明では、入口管１６と出口管１７及び
入口管１８と出口管１９をわけて説明したが、こ
れらを一体に構成してもよい。また、流量制御弁
を各入口に設けることもでき、この場合は低回転
により高精度トルクが与えられる。

なおボールネジのピツチを、締めるネジのピツ
チと一致させなければ汎用ネジ締め機となる。ま
た光センサー３０を用いるかわりに第７図に示す
ような機械的なストツパ４２ａ、ストツパ板４２
ｂやリミツト４３ａ、リツト用ドグ４３ｂを用い
てもよい。さらに、第８図に示すようにピストン
２１に取り付けられた回転防止軸４４と、シリン
ダ２６に取り付けられた回転防止板４５の組み合
わせにすると、シール２０が容易になる。

また上記実施例においては、早送り用シリンダ
１５とネジ締め用シリンダ２６とを一体的に構成
し、ネジ締め用シリンダ２６を直進運動可能とし
た構成を示したが、早送り用シリンダ１５及びこ
れに付随する早送りピストン１４等を省略しても
ネジ締め装置を構成することができる。

以上の説明から明らかなように、この考案によ
ればネジ締め用シリンダの上下の空気圧の圧力差
によつてネジ軸を回転と同時に前進させる力を得
ているので、ネジ山の損傷やネジ締め不良をおこ
すことなく、高精度の締め付けトルクが得られる
ので、精密なネジ締めが行なえる。また、コンパ
クトに構成できるばかりでなく、DCモーターの
ようにブラシの交換をおこなう必要がなくエア式
ドライバーの欠点であつた騒音も小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のネジ締め装置の一例を示す正面
図、第２図はベーンモーターの機構図、第３図は
この考案の実施例を示す縦断面図、第４図および
第５図は第３図の要部を示す断面図、第６図はク
ラツチの一例を示す正面断面図と側面図、第７図
はこの考案の他の実施例を示す縦断面図、第８図
はこの考案の要部断面図である。 １４……早送り用ピストン、１５……早送り用
シリンダ、２１……ネジ締め用ピストン、２３…
…ネジ軸、２４……ボールナツト、３１……クラ
ツチ、３２……ドライバービツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 空気圧を動力源としてネジ締めを行なうネジ
   締め装置であつて、 第１の空圧シリンダと、 この空圧シリンダ内で回転が防止され直進運
   動のみ行なうように回転防止機構を有するピス
   トンと、 このピストンの下側にネジ軸の一端が回転自
   在に取付けられるとともに、このネジ軸のネジ
   部に係合するボールナツトが前記シリンダの内
   壁に固定されたボールネジと、 このボールネジの前記ネジ軸の他端にクラツ
   チ機構を介して取付けられたドライバービツト
   とを備え、 前記ボールネジのネジ軸のネジ部の長手方向
   長さが締め付けるべきネジの締め付け長さより
   も長く設定してあることを特徴とするネジ締め
   装置。 (2) 前記ネジ軸のネジ部のピツチと締め付けるべ
   きネジのピツチを同一にしたことを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のネジ締め
   装置。