JPH0466654B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータの回転を減速する減速機構とそ
の回転係脱を行うクラツチ機構とを完全に遮蔽す
るとともに分離可能に連接した自動ねじ締め機に
関する。

従来技術 従来、ねじ締め完了時のドライバビツトの慣性
の影響を排除するため、ねじがワークに着座する
まで高速低トルクでねじ締めを行い、着座後、低
速高トルクでねじ締めを行う装置が一般的であ
る。この種の装置としては、実公昭51−14556号
公報に記載の自動変速機付動力ねじ締付機があ
る。このねじ締付機は、第８図および第９図に示
すようにハウジング１８に固定されたモータ１９
を有し、その駆動軸は遊星歯車機構４１の駆動歯
車４２を構成しており、この駆動歯車４２はプラ
ネタリギヤー４４を介してリングギヤー４３に噛
合している。前記プラネタリギヤー４４の回転は
キヤリアピン４９を介して出力軸４５に伝達され
るように構成されている。また、前記リングギヤ
ー４３は出力軸４５とすべりクラツチ４６を介し
て接続させており、出力軸４５の負荷トルクによ
りリングギヤー４３に所定トルク以上のトルクが
加わると、出力軸４５とリングギヤー４３との係
合が解かれ、以後はプラネタリギヤー４４がリン
グギヤー４３に沿つてが単独で回転するように構
成されている。

このねじ締付機では、ねじがワークに着座する
まではモータ１９の持つ回転数がプラネタリギヤ
ー４４を介して出力軸４５の先端のドライバビツ
ト（図示せず）に伝達され、ねじが高速低トルク
で締付けられる。その後、ねじがワークに当接し
てその締付けトルクが所定トルクに接近すると、
すべりクラツチ４６が離脱して出力軸４５と一体
に回転していたリングギヤー４３はプラネタリギ
ヤー４４の回転を受けてその逆方向の回転力を受
けるが、その位置でストツププレート４７とワン
ウエイストツパ４８とにより停止するので、プラ
ネタリギヤー４４がリングギヤー４３に沿つて回
転する。そのため、プラネタリギヤー４４とリン
グギヤー４３の歯車比に応じてモータ１９の回転
数は減速され、低速高トルクでねじが締付けられ
るように構成されている。

発明が解決しようとする問題点 上記ねじ締付機では、モータ１９の持つ回転数
を減速する減速機構としてギヤー４２，４３，４
４、を使用している関係で、その摩耗を極力避け
るため、クラツチ機構等多くの部品を内蔵するハ
ウジング１８の底部を遮蔽し、ハウジング１８内
に潤滑油を充填してギヤー機構の周囲に潤滑油が
充満するように構成されている。そのため、ハウ
ジング１８内のクラツチ部を交換する場合には、
ハウジング１８内の潤滑油を抜き取らねばならな
いばかりか、ねじ締付機を分解してモータ、ギヤ
ー機構等クラツチ機構に連接される部品を取り払
わねばならず、これに時間を要し、作業性の悪い
ものとなつてメンテナンスが面倒となり、また装
置の汚損を招く等の欠点が生じている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、
ドライバ本体をドライバ台に固定されたハウジン
グと内筒部とから構成している。前記ハウジング
には回転駆動源が固定され、その駆動軸には回転
駆動源の回転を減速する差動遊星機構を介して連
接軸が連接されている。この連接軸は前記内筒部
により回転自在に保持されており、しかもこの連
接軸はシール機構により軸封されている。前記内
筒部とハウジングとの間には潤滑油が充填されて
いる。また、前記内筒部内に位置して前記連接軸
の一端に離脱可能に嵌合するクラツチ軸を有する
クラツチ機構が設けられている。このクラツチ機
構は、クラツチ軸上に設けられた駆動クラツチ部
と、これに噛合可能に配置されてドライバビツト
と一体に回転するように連結された被動クラツチ
部とから構成されている。

作 用 上記自動ねじ締め機では、回転駆動源の回転を
減速する差動遊星機構はハウジングと内筒部１７
との間に配置され、内筒部１７により遮蔽される
一方、ドライバビツトに連接されるクラツチ機構
が前記差動遊星機構から分離可能に内筒部１７内
に配置されているので、ハウジングと一体になつ
た内筒部１７をドライバ取付台から離脱するだけ
で、クラツチ機構と差動遊星機構とを完全に分離
でき、クラツチ機構を交換する際に回転駆動源お
よび差動遊星機構をハウジングから取外すことが
ないばかりか、差動遊星機構の周囲に充満された
潤滑油を抜取ることなく、クラツチ機構のみを取
外すことができる。

実施例 以下、実施例を図面について説明する。第１図
ないし第３図において、１は自動ねじ締め機であ
り、基台２に植設された支柱３を有している。こ
の支柱３には、固定プレート４が固定されてお
り、この固定プレート４に上下に上ブラケツト５
および下ブラケツト６が固定されている。この上
ブラケツト５には、シリンダ７が固定されてお
り、そのロツド（図示せず）にはドライバ取付台
８が固定されている。前記ドライバ取付台８には
所定の間隔をおくように第１ばね９により弾力的
に付勢されたチヤツク台１０が配置されており、
このドライバ取付台８はチヤツク台とともにガイ
ドシヤフト１１に沿つて所定位置まで一体に移動
するように構成されている。また、前記ドライバ
取付台８の上部にはドライバ本体１２が保持され
ており、このドライバ本体１２は連接機構１３を
介してドライバビツト１４を回転させるように構
成されている。一方、前記チヤツク台１０にはチ
ヤツクユニツト１５が固定されており、前記ドラ
イバビツト１４がこのチヤツクユニツト１５内を
挿通し、チヤツク爪１５ａに保持されたねじ（図
示せず）を所定位置に螺入するように構成されて
いる。

前記ドライバ本体１２は、内筒部１７およびこ
の底部に螺合するハウジング１８を有しており、
この内筒部１７は後記する固定具１６にボルト３
８により連結され、しかもこの固定具１６は前記
ドライバ取付台８に着脱自在に固定されている。
また、前記ドライバ本体１２は前記ハウジング１
８に固定された回転駆動源のモータ１９を有し、
その駆動軸１９ａには差動遊星機構２０の入力円
板２１が連結されている。この入力円板２１はそ
の外周に環状部２１ａを有し、この環状部２１ａ
はコーン保持具２２によりその軸心を傾斜して保
持された複数個の遊星コーン２３の円周溝２３ａ
のなす伝動面に摩擦係合するように構成されてい
る。しかも、この遊星コーン２３は裏面に平坦面
２３ｂを有し、この平坦面２３ｂにカムデイスク
２４が摩擦係合しており、この遊星コーン２３を
前記入力円板２１との間に保持している。また、
前記遊星コーン２３の周囲には、その円錐面２３
ｃに接するように変速リング２５が位置してお
り、この変速リング２５は後記する複数本のピア
ノ線２６により保持されている。このピアノ線２
６は変速リング２５に加わるトルクに応じて撓
み、前記円錐面２３ｃとの変速リング２５の摩擦
係合位置が変わり、これによつて変速リング２５
の摩擦係合位置により決まる減速比が連続的に変
わり、カムデイスク２４の回転数が減少するよう
に構成されている。また、前記変速リング２５の
摩擦係合位置が第４図に示す位置（ａ：ｂ＝ｃ：
ｄを満足する位置）に達した時、カムデイスク２
４は零回転となるように構成されている。

前記カムデイスク２４は調圧機構２７が連接さ
れており、カムデイスク２４が遊星コーン２３を
押圧するように構成されている。前記調圧機構２
７は連接軸２８を有しており、この連接軸２８が
前記カムデイスク２４を貫通するとともに前記内
筒部１７の上部に固定されたベアリングを介して
回転自在に保持されている。前記連接軸２８の周
囲にはオイルシール機構が配置され、連接軸２８
を軸封して差動遊星機構および調圧機構２７が内
筒部１７により遮蔽されるように構成されてい
る。また、前記ハウジング１８と内筒部１７との
間にオイルが充填され、差動遊星機構２０の摩耗
が防止されるように構成されている。

さらに、前記連接軸２８はその下端に六角係合
穴２８ａを有し、この六角係合穴２８ａに前記内
筒部１７内に配置されたクラツチ機構の一部をな
すクラツチ軸２９の六角突部２９ａが離脱可能に
嵌合して連接軸２８とクラツチ軸２９とが一体に
回転するように構成されている。前記クラツチ軸
２９の下端には駆動クラツチ部３０が設けられて
おり、その延長部は被動クラツチ部３２を持つ被
動クラツチ軸の中空部に嵌入するように構成され
ている。この駆動クラツチ部３０と前記クラツチ
軸２９とは第２ばね３１により連結され、前記連
接機構１３およびドライバビツト１４がその回転
時に有する慣性はこの第２ばね３１により吸収さ
れるように構成されている。前記駆動クラツチ部
３０の下方には、被動クラツチ部３２が回転自在
に配置されており、この被動クラツチ部３２には
前記クラツチ軸２９が挿入され、しかも駆動クラ
ツチ部３０との間には第３ばね３３が配置されて
いる。また、前記被動クラツチ部３２は第６図に
示すように中空部を有し、この中空部に突出する
ように係止ピン３４が取付けられている。この係
止ピン３４は先端に半球部を有し、この係止ピン
３４が前記クラツチ軸２９に植設されたピン３５
と係合し、クラツチ軸２９の回転が常時被動クラ
ツチ部３２に伝達されるように構成されている。
さらに、前記被動クラツチ部３２には前記連接機
構１３が接続され、前記モータ１９の回転が前記
ドライバビツト１４に伝達されるように構成され
ている。

一方、前記内筒部１７の外周にはトルク調整ス
リーブ３６が摺動自在に配置されており、しかも
内筒部１７の底部と前記変速リング２５との間に
は第５図に示すように線状の弾性体をなす複数本
のピアノ線２６が固定されている。前記トルク調
整スリーブ３６はその外周に等間隔に切欠溝３６
ａを有しており、前記ピアノ線２６がこの切欠溝
３６ａを通過するように構成されている。また、
トルク調整スリーブ３６はつば部を有し、このつ
ば部に前記内筒部１７の底部にその位置で回転自
在に保持された調整ボルト３７が螺合するように
構成されており、トルク調整スリーブ３６がその
高さ位置を変えることによりピアノ線２６のばね
定数が変わり、締付けトルクに応じた弾性力が得
られるよう構成されている。

上記自動ねじ締め機では、モータ１９が回転す
ると、その回転が入力円板２１から遊星コーン２
３を介してカムデイスク２４に伝達される。ドラ
イバ本体１２がシリンダ７の作動により下降する
と、ドライバビツト１４がチヤツク爪１５内のね
じに嵌合するとともに、ねじがワーク当接し、ド
ライバビツト１４の下降が停止する。さらに、ド
ライバ本体１２は下降するので、ドライバビツト
１４と一体の被動クラツチ３２が相対的に上昇し
て駆動クラツチ３０と被動クラツチ３２とが嵌合
し、前記ドライバビツト１４がこのねじを所定の
位置に螺入する。これにともなつて、ねじの締付
けトルクが大きくなり、ドライバビツト１４の負
荷トルクが大きくなつてその回転数が低下する
と、変速リング２５がトルクを受ける。変速リン
グ２５に加わるトルクが増大すると、ピアノ線２
６の撓みも第７図に示すように大きくなり、変速
リング２５が前記遊星コーン２３の円錐面２３ｃ
に沿つて摺動し、その摩擦係合位置が変つて変速
リング２５に加わるトルクとピアノ線２６の弾性
力とが均衡する摩擦係合位置で変速リング２５の
動きが停止する。

さらに、締付けトルクが大きくなると、上記変
速リング２５の摺動が連続して行われ、その減速
比がどんどん大きくなつてついには入力円板２１
が回転するにもかかわらずカムデイスク２４の回
転が停止し、ドライバビツト１４は所定のトルク
に保持された状態で停止し、ねじ締めを終了す
る。

また、この自動ねじ締め機の駆動クラツチ部３
０、被動クラツチ部３２等クラツチ機構の部品が
摩耗したりして、その交換が必要な時には、ハウ
ジング１８に一体に固定された内筒部１７をドラ
イバ取付台８から取外し、この内筒部１７を上方
へ持上げると、連接軸２８と、クラツチ軸２９と
が離脱し、差動遊星機構２０とクラツチ機構とを
簡単に分離することができる。そのため、モータ
１９および差動遊星機構２０をまつたくハウジン
グ１８から取り外すことなく、クラツチ機構のみ
を分解して必要な部品の交換をすることができ
る。

発明の効果 以上説明したように本発明はモータの回転を減
速する差動遊星機構をハウジングと内筒部との間
に配置する一方、内筒部内で回転自在に保持され
た連接軸と内筒部内に配置されたクラツチ機構と
を離脱可能に嵌合するように構成しているため、 クラツチ機構の交換をする際にただドライバ本
体をドライバ取付台から取外すだけでよく、モー
タおよび差動遊星機構等の取外しはまつたく不要
となり、クラツチ機構の部品の交換が円滑に行え
るばかりか、モータの回転を減速する減速機構の
周囲に充填された潤滑油を抜取る必要がないの
で、装置を潤滑油等により汚損するようなことも
なく、メンテナンスの極めて容易な装置を提供す
ることができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は本
発明の全体説明図、第３図は本発明に係わるドラ
イバ本体の一部切欠断面図、第４図は本発明に係
わる差動遊星機構の動作状態を示す要部拡大断面
図、第５図は本発明に係わるトルク調整リングの
要部斜視図、第６図は第１図のＡ−Ａ線から見た
要部拡大斜視図、第７図は本発明の動作状態を示
す要部断面図、第８図は従来例の要部断面図、第
９図は第８図のＢ−Ｂ線に沿つた断面図である。 １…自動ねじ締め機、２…基台、３…支柱、４
…固定プレート、５…上ブラケツト、６…下ブラ
ケツト、７…シリンダ、８…ドライバ取付台、９
…第１ばね、１０…チヤツク台、１１…ガイドシ
ヤフト、１２…ドライバ本体、１３…連接機構、
１４…ドライバビツト、１５…チヤツクユニツ
ト、１５ａ…チヤツク爪、１６…固定具、１７…
内筒部、１８…ハウジング、１９…モータ、１９
ａ…駆動軸、２０…差動遊星機構、２１…入力円
板、２１ａ…環状部、２２…コーン保持具、２３
…遊星コーン、２３ａ…円周溝、２４…カムデイ
スク、２５…変速リング、２６…ピアノ線、２７
…調圧機構、２８…連接軸、２８ａ…六角係合
穴、２９…クラツチ軸、２９ａ…六角突部、３０
…駆動クラツチ部、３１…第２ばね、３２…被動
クラツチ部、３３…第３ばね、３４…係止ピン、
３５…ピン、３６…トルク調整スリーブ、３６ａ
…切欠溝、３７…調整ボルト、３８…ボルト、４
１…遊星歯車機構、４２…駆動歯車、４３…リン
グギヤー、４４…プラネタリギヤー、４５…出力
軸、４６…すべりクラツチ、４７…ストツパプレ
ート、４８…ワンウエイストツパ、４９…キヤリ
アピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドライバ本体１２をドライバ取付け台８に着
   脱自在に保持された内筒部１７とハウジング１８
   とから構成し、ハウジング１８に回転駆動源を固
   定し、その駆動軸に差動遊星機構２０を介して連
   接軸２８に連接し、この連接軸２８を前記内筒部
   １７のベアリングにより回転自在に保持するとと
   もに、連接軸２８をシール機構により軸封し、前
   記内筒部１７とハウジング１８との間に潤滑油を
   充填する一方、前記内筒部１７内に位置して前記
   連接軸２８にクラツチ軸２９の一端を離脱可能に
   嵌合させ、他端を被動クラツチ部３２を持つ被動
   クラツチ軸内に嵌入し、前記クラツチ軸２９上に
   設けられた駆動クラツチ部３０と被動クラツチ部
   ３２とからなるクラツチ機構をドライバ取付台８
   に回転自在に保持するとともに、このクラツチ機
   構にドライバビツト１４を一体に回転するように
   連接したことを特徴とする自動ねじ締め機。