JPH0432186Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はボルトとナツトとを締結する装置に
関し、狭隘な部分での締結に好適なものである。

〔従来の技術〕

機械部品等をはじめとしてボルトなナツトによ
る締結を行なうことは非常に多く、例えばシール
ド掘進機によるトンネル掘削の場合にもセグメン
トの連結による覆工に利用されている。

このようなトンネル覆工用のセグメントは、例
えば第４図に示すように、コンクリートで作ら
れ、締結部となるボルト孔２が周縁部に一定間隔
であけられるとともに、作業用凹部３がセグメン
ト１自体に形成されている。

この作業用凹部３は、大きくなればなる程作業
性は向上するものの強度低下を招くため、ボルト
を挿通できる最小限の大きさとしており、狭隘で
ある。

このためセグメント１同士の締結作業は作業性
が悪く、しかも数量が多いことから、人手による
作業を自動化することが考えられている。

そこで、現在考えられているボルトナツトの自
動締結装置は、例えば第５図に示すように、シー
ルド掘進機のエレクタ等に連結される支持台１１
に門形のフレーム１２が取付けられ、このフレー
ム１２にボルト４とナツト５の締結方向と平行に
複数（例えば４本）の案内ロツド１３が取付けら
れている。そして、案内ロツド１３にセグメント
１の作業用凹部３に挿着可能な一対のアーム１
４，１５が接近離反できるよう取付けられ、フレ
ーム１２に取付けた流体圧シリンダ１６，１７に
連結されて駆動されるようになつている。

一方のアーム１４の先端部には、ボルト４の頭
部をおさえて回転を防止するスパナ部１８が形成
されており、他方のアーム１５の先端部にはナツ
ト５を回転するソケツト１９が回転できるよう取
付けられ、ソケツト１９の外周の歯車を油圧モー
タ２０のピニオン２１およびアイドルギヤ２２に
よつて回転駆動するようになつている。

したがつて、ボルトナツトの締結にあたつては
締結すべきセグメント１同士を当接させ、一方の
作業用凹部３にボルト４を仮止め用ばねで装着す
るとともに、他方の作業用凹部３にナツト５を仮
止めしておく。

こののち、支持台１１ごと一対のアーム１４，
１５を作業用凹部３に挿入して行き、両アーム１
４，１５を流体圧シリンダ１６，１７で接近させ
ながら油圧モータ２０を低速で運転してソケツト
１９を低速回転しながら押付け、ボルト４とナツ
ト５を締め付ける。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このようなボルトナツトの自動締結装置では、
仮止め状態のボルト４とナツト５との軸心がわず
かでもずれるようなことがあると、スパナ部１８
にボルト４が入りにくかつたり、ソケツト１９に
ナツト５が入りにくく、自動締結が難しくなる問
題がある。また、ボルト４とナツト５を締め付け
た後、両アーム１４，１５を後退させて引き出す
場合に、締付力が加わつたままの状態となつて隙
間がなく、後退させるのに大きな力が必要となる
という問題がある。

この考案はかかる従来技術の問題点に鑑みてな
されたもので、ボルトとナツトの軸心が多少ずれ
ていても確実に締結ができ、締結後の取り外しも
容易にできるとともに、狭隘な部分でも使用する
ことができるボルトナツトの自動締結装置を提供
しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの考案のボルトナ
ツトの自動締結装置は、ボルトナツトで締結され
る被締結部を挟んで接近離反可能に対向するアー
ムを設け、一方のアームの先端部にボルトの回転
を規制するスパナ部材を設けるとともに、このア
ームをボルトをゆるめる方向に僅かに回動する回
動駆動機構を設ける一方、他方のアームの先端部
に回転駆動される回転部材を設け、この回転部材
と同心状に形成した凹部に平行移動自在かつ一体
回転可能なナツト回転用のソケツトを内装したこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

被締結部を挟んで対向し、接近離反する一対の
アームの一方にスパナ部を設けてボルトの回転を
おさえることができるようにするとともに、この
スパナ部を僅かに回動させて締付け状態を解放で
きるようにし、もう一方のアームには、回転駆動
される回転部材を設け、この回転部材の凹部にオ
ルダム継手等を介して軸心が平行移動しながら一
対に回転するソケツトを設け、ナツトの軸心ずれ
を吸収しながらボルトナツトの締結ができるよう
にしている。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図〜第３図はこの考案のボルトナツトの自
動締結装置の一実施例にかかり、第１図は断面
図、第２図は平面図、第３図は第２図の−矢
視図である。

このボルトナツトの自動締結装置３０は、シー
ルド掘進機のエレクタ等に連結される支持台（第
５図参照）に取付けられた門形のフレーム（第５
図参照）を具えており、このフレームにボルトナ
ツトの締結方向と平行な水平面内に配置された２
本の案内ロツド３１が取付けられている。これら
案内ロツド３１には、２つのスライド台３２，３
３が挿通されて接近離反できるようになつてお
り、図示しないフレーム上に取付けられた流体圧
シリンダ（第５図参照）で駆動されるようになつ
ている。

２つのスライド台３２，３３のうち一方のスラ
イド台３２には、第３図に示すように、下方に突
出するアーム３４が取付けられ、下端部に形成し
た円形の溝部３４ａと上端部に形成した矩形の溝
部３４ｂとが連通した状態になつており、これら
溝内にメガネスパナ状のスパナ部材３５が挿着さ
れて蓋板３４ｃで押えられ、わずかに回転できる
ようになつている。このスパナ部材３５の下端部
には、ボルト４の頭部が係合される六角形のボル
ト押え穴３５ａが形成されており、スパナ部材３
５の上端部がスライド台３２の上方に突き出し、
スライド台３２上の流体圧シリンダ３６のロツド
とピンで連結され、ロツドの伸縮によつてスパナ
部材３５をわずかに回動できるようになつてい
る。そして、アーム３４の円形の溝部３４ａの中
心部に、スパナ部材３５のボルト押え穴３５ａが
位置するよう、これらの間にリング状で波形のば
ね３７を介装してある。

このスライド台３２と対向するもう一方のスラ
イド台３３には、案内ロツド３１と直交する支持
軸３８が上方に取付けられ、この支持軸３８に回
転台３９が挿通されて摺動が固定ピンで規制され
る一方、回動できるようになつており、支持軸３
８の円形の凹部３８ａに固定ピン４０を挿脱する
ことで回転させて退避させたり、固定できるよう
になつている。

この回転台３９には、一体に下方に突き出した
アーム４１が形成されてアーム３４と対向するよ
うになつており、このアーム４１の下端部に回転
可能に軸受ブツシユ４２で支持された回転部材４
３が設けてある。

この回転部材４３には、外周部に一体に歯車４
３ａが形成され、アーム４１上部に取付けられた
油圧モータ４４のピニオン４５およびアイドルギ
ヤ４６を介して回転駆動されるようになつてい
る。さらに、この回転部材４３のアーム３４との
対向側には同心状に凹部が形成され、この凹部の
底面にオルダム継手４７を構成する溝４７ａが形
成されている。

この回転部材４３の凹部には、ナツト回転用の
ソケツト４８がわずかな隙間を介して装着され、
外周部に介装されたリング状の波形ばね４９で移
動できるよう中心部に保持され、止め輪５０で抜
け止めがなされており、ソケツト４８の背面に形
成した溝４８ａにオルダム継手４７のフローテイ
ングカム４７ｂの一方の突出し部が嵌まり、他方
の突出し部を回転部材４３の溝４７ａに嵌めるこ
とでソケツト４８が回転部材４３に対し軸心を平
行に移動でき、しかも一体に回転するようになつ
ている。

かように構成したボルトナツトの自動締結装置
３０による締結は、まず、被締結部材であるセグ
メント１のボルト穴２同士を合わせた状態とし、
それぞれのセグメント１の作業用凹部３にボルト
４およびナツト５を仮止めしておく。

この状態から図示しない支持台ごと両アーム３
４，４１を下降させて作業用凹部３内で被締結部
を挟んで対向するようにする。

こののち、図示しないフレーム上の流体圧シリ
ンダで両アーム３４，４１を接近させ、アーム３
４のスパナ部材３５のボルト押え穴３５ａにボル
ト４の頭部が嵌まるようにして、ボルトの回転を
規制する。

これと同時に他方のアーム４１では、油圧モー
タ４４を起動して回転部材４３を低速回転するこ
とでソケツト４８を回転しながらナツト５に押し
付けて嵌合し、ナツト５を回転する。

この場合、ナツト５とソケツト４８との軸心に
ずれがあると、ソケツト４８の先端部がナツト５
に押され、オルダム継手４７によつてソケツト４
８が回転部材４３の軸心と平行状態を保つたまま
移動し、軸心が一致したところでナツト５がソケ
ツト４８に嵌まり、ねじ込みが開始される。

そこで、ボルト４を押えているスパナ部材３５
が取付けられたアーム３４を図示しない流体圧シ
リンダで前方に送り、ボルト４とナツト５による
締結を完了する。

ボルト４とナツト５の締結完了後は、油圧モー
タ４４を停止、流体圧シリンダ３６でスパナ部材
３５をわずかに回動してボルト４とボルト押え穴
３５ａとのかみあいをゆるめたのち、図示しない
流体圧シリンダで両アーム３４，４１をそれぞれ
後退させ、シールド掘進機のエレクタ等により装
置全体をセグメント１の作業用凹部３から引き出
して全ての作業が完了する。

なお、このボルトナツトの自動締結装置３０で
は、ナツト５の締め付けを行なう油圧モータ４４
等が故障した場合にも作業を継続できるようアー
ム４１が支持軸３８の回りに回転台３９を介して
回動できるようにしてあり、アーム４１を水平状
態にしたのち、固定ピン４０で固定することでア
ーム４１を退避状態にすることができる。

したがつて、アーム４１をセグメント１から退
避させ、手作業等でボルトナツトの締結作業がで
きるとともに、油圧モータ４４等駆動系の保守点
検も簡単にできる。

また、このボルトナツトの自動締結装置３０で
は、ボルト４の頭部を押えるスパナ部材３５が取
付けられたアーム３４のボルト４の軸方向の厚さ
を薄くし、幅も最小限としてあり、ナツト５を回
転するソケツト４８が取付けられるアーム４１も
同様に薄く、狭幅としてあり、しかも回転部材４
３とソケツト４８との連結にオルダム継手４７を
用いているので、ボルトナツトの幅方向の連結に
必要な距離も最小限にでき、狭隘な部分のボルト
ナツトの自動締結を余裕をもつて行なうことがで
きる。そして、この余裕をセグメント１側の作業
用凹部３の縮小に用いるようにすれば、セグメン
ト１の強度向上をはかることもできる。

なお、上記実施例では、被締結部としてセグメ
ントを対象としたが、これに限らず他の部材や部
品等の締結に使用することもできる。

また、回転部材とナツト回転用のソケツトとを
軸心同士の平行移動を自在としかつ一体回転可能
に連結する継手としては、オルダム継手に限ら
ず、他の自在継手や軸継手を使用することも可能
である。

さらに、アームの往復駆動やソケツトの回転駆
動に流体圧シリンダや油圧モータを使用するよう
にしたが、電動機と往復動機構の組合せ等とする
こともできる。また、アームの送りを締結に用い
るボルトナツトと同一ピツチの送ねじ等を用い、
同期させて送るようにすることもできる。

（考案の効果） 以上、一実施例とともに具体的に説明したよう
にこの考案のボルトナツトの自動締結装置によれ
ば、被締結部を挟んで対向して接近離反する一対
のアームの一方にスパナ部を設けてボルトの頭部
をおさえるようにし、他方のアームに回転部材を
設けたその凹部に軸心同士を平行移動できかつ一
体回転できるようソケツトを取付けてナツトを回
転するようにしたので、ソケツトの変位によつて
ナツトに多少の軸心ずれがあつても簡単にソケツ
トとナツトを嵌合することができ、ボルトナツト
の自動締結を確実に行なうことができる。さら
に、アームを回転駆動機構でわずかにボルトをゆ
るめる方向に回動できるようにしたので、ナツト
とソケツトの噛み合いをゆるめて隙間を形成して
両アームを簡単に後退させることができる。

また、アームの小形化が可能であり、狭隘な部
分でのボルトナツトの自動締結ができ、締結作業
のため作業用凹部を形成する場合には、その大き
さを小さくでき、強度向上がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案のボルトナツトの自
動締結装置の一実施例にかかり、第１図は断面
図、第２図は平面図、第３図は第２図中の−
矢視図、第４図は被締結部の一例の斜視図、第５
図は現在考えられている装置の断面図である。 １……セグメント、２……ボルト孔、３……作
業用凹部、３０……ボルトナツトの自動締結装
置、３１……案内ロツド、３２，３３……スライ
ド台、３４……アーム、３５……スパナ部材、３
５ａ……ボルト押え穴、３６……流体圧シリン
ダ、３７……波形のばね、３８……支持軸、３９
……回転台、４０……固定ピン、４１……アー
ム、４２……軸受ブツシユ、４３……回転部材、
４４……油圧モータ、４５……ピニオン、４６…
…アイドルギヤ、４７……オルダム継手、４８…
…ソケツト、４９……波形ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボルトナツトで締結される被締結部を挟んで接
   近離反可能に対向するアームを設け、一方のアー
   ムの先端部にボルトの回転を規制するスパナ部材
   を設けるとともに、このアームをボルトをゆるめ
   る方向に僅かに回動する回動駆動機構を設ける一
   方、他方のアームの先端部に回転駆動される回転
   部材を設け、この回転部材と同心状に形成した凹
   部に平行移動自在かつ一体回転可能なナツト回転
   用のソケツトを内装したことを特徴とするボルト
   ナツトの自動締結装置。