JPH0671571A - ナットランナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型で短い構造で取付ける自動機の小型化が
図れ、また、締付け力を一定にすることができると共に
剛性が増加し、また、静粛運転が可能で、かつ、ケーブ
ルの扱いが簡単となり小型でも大きな制動力を得ること
ができる。 【構成】 前板１と中間板２の間に並列に介在された２
つの四角い筒状のケース３，４と、該１つのケース内に
収納されたモータ８と、前記他のケース内に軸支された
出力回転軸１９と、前記中間板内に収納され前記出力回
転軸と前記モータとを連結する歯車１０，１２，１３
と、前記出力回転軸と前記歯車との間に取付けられたト
ルク検出手段１４，１５，１６，１７，１８，２１と、
前記中間板の背面に取付けられる背面板６と、該背面板
内に収納され前記モータの回転数を検出するロータリー
エンコーダ等の回転数検出手段１１とを具備したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はナットやボルトを所定の
トルクで締付けるためのナットランナーの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるナットランナーは、細長い
筒状のケーシング内にモータ、減速機構、トルクセン
サ、被締付け部である回転軸を順次組み込んだものが一
般的であった。次に、動作について説明するに、モータ
の回転は減速機で減速されて回転軸に伝達され、ナッ
ト、ボルトに回転力を伝達する。そして、ナット、ボル
トが締付けられ、その反力がトルクセンサに作用する
と、そのトルクが予め定められた値になるとモータへの
通電を停止するための信号を送出する。従って、モータ
の回転は停止し、ナット、ボルトの締付けは終了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したナ
ットランナーにあっては、細長い筒状のケーシングに全
てのものが収納されているため、組立てが非常に面倒で
コストが高くなると共に長さが長くなりナットランナー
を取付ける自動機の高さが高くなり、また、従来のトル
クセンサは発生トルクのみを検出できない構造となって
いるため、ナット、ボルトの締付け力にバラツキが生じ
るという問題もあった。

【０００４】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、薄型で短い構造で取
付ける自動機の小型化が図れ、また、トルクセンサは発
生トルクのみを純粋に検出するので、締付け力を一定に
することができ、さらに、モノコック構造としたことに
より剛性が増加したナットランナーを提供せんとするに
ある。

【０００５】また、本発明の他の目的とするところは、
ギア部を本体スリーブで覆ったので、静粛運転が可能と
なり、さらに、モータへの電力供給用ケーブルやトルク
センサよりの信号線取出部を首振り構造としたことによ
り、ケーブルの扱いが簡単となり、また、締付け結果表
示をケーシングにも取付けたことにより、締付け状態を
その場で判断できるナットランナーを提供せんとするに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明におけるナットラ
ンナーは前記した目的を達成せんとするもので、その手
段は、前板と中間板の間に並列に介在された２つの四角
い筒状のケースと、該１つのケース内に収納されたモー
タと、前記他のケース内に軸支された出力回転軸と、前
記中間板内に収納され前記出力回転軸と前記モータとを
連結する歯車と、前記出力回転軸と前記歯車との間に取
付けられたトルク検出手段と、前記中間板の背面に取付
けられる背面板と、該背面板と前記中間板との間に収納
され前記モータの回転数を検出するロータリーエンコー
ダ等の回転数検出手段と、動力用および信号用ケーブル
と接続されるコネクタとを具備したものである。

【０００７】また、前記トルク検出手段は、前記中間板
内に固定されたトルク検出部材と、該トルク検出部材内
を貫通する前記歯車に連結された回転軸と、該回転軸の
先端に固定された太陽歯車と、前記トルク検出部材の外
周に形成された歯部に噛合する外輪歯車と、該外輪歯車
と前記太陽歯車とを連結する遊星歯車と、該遊星歯車を
軸支する前記出力回転軸と、前記トルク検出部材に固定
された歪み計とから構成したものである。

【０００８】さらに、前記コネクタを回動自在に形成し
てもよく、また、前記モータが停止しているか、ナッ
ト、ボルトの締めつけ中か、および、適正な締めつけ状
態かを表示する表示用発光ダイオード等の表示手段を取
付けてもよい。

【０００９】

【作用】前記した如く構成した本発明のナットランナー
は、前板と中間板の間に２つの四角い筒状のケース並列
して取付け、一方のケース内にモータを他方のケース内
に出力回転軸を前記モータと歯車を介して収納したこと
により、長さを短く、かつ、薄型で凹凸を無くすことが
できるものである。

【００１０】また、前記出力回転軸と前記歯車との間に
取付けるトルク検出手段は、回転軸が回転されると、太
陽歯車によって遊星歯車が軸を軸として回転するので、
出力回転軸が太陽歯車と同一方向に回転する。これによ
り、出力回転軸の先端に取付けられたソケットが回転
し、従って、このソケットに挿入されたナットあるいは
ボルトが締めつけられるものである。

【００１１】さらに、出力回転軸の回転中は、その反動
による反力が外輪歯車に伝達されトルク検出部材を回転
させようとする。ここで、トルク検出部材は一端が固定
されていることにより、該トルク検出部材は捩じられ
る。従って、この捩じり力を歪み計が検出することか
ら、該トルク検出手段は発生トルクのみを純粋に検出す
ることになる。

【００１２】さらに、コネクタを背面板に対して回動自
在に取付けたことにより、モータへの電力供給用ケーブ
ルやトルクセンサよりの信号線を首振りできるので、ケ
ーブルの扱いが簡単となり、また、モータが停止してい
るか、ナット、ボルトの締めつけ中か、および、適正な
締めつけ状態かを表示する表示用発光ダイオード等の表
示手段を取付けたことにより、締付け状態をその場で判
断できるものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るナットランナーの実施例
を図１〜図４と共に説明する。１は前板、２は中間板、
３，４は前板１と中間板２の間に介在されネジ５によっ
て一体化される外周面にフィン３ａ，４ａを有する四角
い筒状のケース、６は前記中間板２の背面にネジ７によ
って固定される背面板である。

【００１４】８は前記ケース３内に支持部材９によって
固定されたモータにして、その出力軸８ａには第１歯車
１０とロータリエンコーダ１１が固定されている。前記
第１歯車１０は中間板２に回転自在に軸支された中間歯
車１２と噛合されている。また、この中間歯車１２は第
２歯車１３と噛合されている。

【００１５】１４は一端１４ａが中間板２に固定された
鼓状のトルク検出部材にして、前記一端１４ａ内には前
記第２歯車１３が固定された回転軸１５が軸受部材１５
ａによって軸受けされている。而して、このような構成
によって、モータ８が回転すると第１歯車１０、中間歯
車１２、第２歯車１３を介して回転軸１５が回転され
る。

【００１６】前記トルク検出部材１４における他端１４
ｂの外周面には歯部１４ｃが形成されている。１６はト
ルク検出部材１４の歯部１４ｃと噛合する内周面に歯車
１６ａを有する外輪歯車、１７は前記回転軸１５の先端
に固定された太陽歯車にして、この太陽歯車１７と前記
外輪歯車１６との間に３つの遊星歯車１８が噛合されて
いる。

【００１７】３つの遊星歯車１８は前板１に３つのベア
リング２０で軸支された出力回転軸１９より突出した軸
１９ａに軸支されている。そして、この出力回転軸１９
の先端１９ｂはナットやボルトを締めつけるためのソケ
ットが着脱自在に装着されるように構成されている。な
お、２１は前記トルク検出部材１４の細長部１４ｄに固
定された歪み計である。

【００１８】而して、回転軸１５が回転されると、太陽
歯車１７によって遊星歯車１８が軸１９ａを軸として回
転するので、出力回転軸１９が太陽歯車１７と同一方向
に回転する。これにより、出力回転軸１９の先端１９ｂ
に取付けられたソケットが回転し、従って、このソケッ
トに挿入されたナットあるいはボルトが締めつけられる
ものである。

【００１９】また、出力回転軸１９の回転中は、その反
動による反力が外輪歯車１６に伝達されトルク検出部材
１４を回転させようとする。ここで、トルク検出部材１
４は一端が固定されていることにより、該トルク検出部
材は捩じられる。従って、この捩じり力を歪み計２１が
検出して、ナットあるいはボルトの締めつけ力がどの程
度まで進んでいるかを常に監視することができ、予め定
められた締めつけ力に達するとモータ８を停止する出力
を送出して、モータ８への通電を遮断するものである。

【００２０】２２は前記モータ８、ロータリエンコーダ
１１、歪み計２１とを接続するリード線が接続されたプ
リアンプ基板にして、前記背面板６の中空部に取付けら
れ、熱振動源から遠く配置され、熱絶縁が図られてい
る。また、２３は前記モータ８が停止しているか、ナッ
ト、ボルトの締めつけ中か、および、適正な締めつけ状
態かを表示する３つの表示用発光ダイオードである。２
４は前記プリアンプ基板２２およびモータ８とを接続す
るコネクタにして、図示しない制御装置からのケーブル
２５が着脱自在に接続される。

【００２１】次に、前記した構成のナットランナーの動
作を説明するに、図示しない制御装置よりモータ８に通
電が行われると、該モータ８が回転し第１歯車１０、中
間歯車１２、第２歯車１３を介して回転軸１５が回転さ
れる。一方、モータ８によってロータリーエンコーダ１
１が回転されるので、その出力が制御装置に送出されて
モータ８の回転数が入力され、従って、制御装置は予め
設定された回転数でモータ８が回転するように制御す
る。

【００２２】前記回転軸１５が回転すると、前記したよ
うに太陽歯車１７が回転するので、遊星歯車１８が外輪
歯車１６の内周を移動し、従って、出力回転軸１９が回
転する。これにより、出力回転軸１９の先端１９ａに取
付けられたソケットが回転してナットあるいはボルトを
締めつける。

【００２３】また、この締めつけ中において、常時トル
ク検出部材１４に捩じり力が作用して細長部１４ｄが捩
じられているので、歪み計２１がこの捩じり力を検出し
てナットあるいはボルトの締めつけ力がどの程度まで進
んでいるかを常に監視することができる。従って、予め
定められた締めつけ力に達したことを歪み計２１が検出
するとモータ８を停止する出力を送出して、モータ８へ
の通電を遮断するものである。

【００２４】図５はコネクタ２４の他の実施例を示し、
前記した実施例が背面板６に固定したものであるのに対
して、本実施例はコネクタ２６を背面板６に対して回動
自在に取付けたものである。このコネクタ２６の場合に
は、ケーブル２５を取付けた状態で、該ケーブル２５が
回動することから、ナットランナーの使用範囲が広がる
ものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明は前記したように、薄型で短い構
造で取付ける自動機の小型化が図れ、また、トルクセン
サは発生トルクのみを純粋に検出するので、締付け力を
一定にすることができ、さらに、モノコック構造とした
ことにより剛性が増加し、さらに、ギア部を本体スリー
ブで覆ったので、静粛運転が可能となり、さらに、モー
タへの電力供給用ケーブルやトルクセンサよりの信号線
取出部を首振り構造としたことにより、ケーブルの扱い
が簡単となり、また、締付け結果表示をケーシングにも
取付けたことにより、締付け状態をその場で判断できる
等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るナットランナーの斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】トルク検出部分の断面図である。

【図５】コネクタ部分の他の実施例の平面図である。

【符号の説明】

１ 前板 ２ 中間板 ３，４ 筒体 ６ 背面板 ８ モータ １０， 第１歯車 １１ ロータリエンコーダ １２ 第２歯車 １３ 第３歯車 １４ トルク検出部材 １５ 回転軸 １６ 外輪歯車 １７ 太陽歯車 １８ 遊星歯車 １９ 出力回転軸 ２１ 歪み計

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前板と中間板の間に並列に介在された２
   つの四角い筒状のケースと、該１つのケース内に収納さ
   れたモータと、前記他のケース内に軸支された出力回転
   軸と、前記中間板内に収納され前記出力回転軸と前記モ
   ータとを連結する歯車と、前記出力回転軸と前記歯車と
   の間に取付けられたトルク検出手段と、前記中間板の背
   面に取付けられる背面板と、該背面板と前記中間板との
   間に収納され前記モータの回転数を検出するロータリー
   エンコーダ等の回転数検出手段と、動力用および信号用
   ケーブルと接続されるコネクタとを具備したことを特徴
   とするナットランナー。
2. 【請求項２】 前記トルク検出手段は、前記中間板内に
   固定されたトルク検出部材と、該トルク検出部材内を貫
   通する前記歯車に連結された回転軸と、該回転軸の先端
   に固定された太陽歯車と、前記トルク検出部材の外周に
   形成された歯部に噛合する外輪歯車と、該外輪歯車と前
   記太陽歯車とを連結する遊星歯車と、該遊星歯車を軸支
   する前記出力回転軸と、前記トルク検出部材に固定され
   た歪み計とから構成したことを特徴とする請求項１記載
   のナットランナー。
3. 【請求項３】 前記コネクタを回動自在に形成したこと
   を特徴とする請求項１記載のナットランナー。
4. 【請求項４】 前記モータが停止しているか、ナット、
   ボルトの締めつけ中か、および、適正な締めつけ状態か
   を表示する表示用発光ダイオード等の表示手段を具備し
   たことを特徴とする請求項１記載のナットランナー。