JPH0715701Y2 - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、モータの回転を受けて
回転するボックスビットあるいはドライバビットにより
ボルト、ナットあるいはねじをワークに締付ける際にモ
ータの慣性の影響を受けずに正確に設定締付けトルクで
締付けを行うように構成した自動ねじ締め機に関し、特
にその設定締付けトルクの変更を水平方向から容易に可
能にした自動ねじ締め機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボルト、ナット、ねじ等の締付
けトルクを制御する場合には、モータによりボックスビ
ットあるいはドライバビット（以下、ドライバビットに
ついて説明する。）を回転させるとともに、このドライ
バビットに加わる負荷に応じて変動するモータの負荷電
流を検出する検出部を設け、その検出値が設定値に達す
れば、その時点から一定時間後にモータを停止させるよ
うに構成した装置、あるいはドライバビットに加わる反
力トルクを歪みゲージ等の検出部により検出し、これが
一定値に達すればモータを停止させるように構成した装
置が一般的である。これらの装置では、締付けを開始し
て検出値が設定締付けトルクに達すれば、モータを停止
させている関係で、常にモータ停止時の慣性の影響で実
際の締付けトルクが設定締付けトルクを超えてしまい、
正確な締付け作業が行えない等の欠点が生じている。こ
の欠点を除去する装置として、設定締付けトルクに達す
れば、ドライバビットの回転を停止させる自動変速機を
備えた自動ねじ締め機が知られている。この自動ねじ締
め機１の自動変速機６は、図４に示すようにモータ８に
より回転駆動される入力円板１０と、これに摩擦係合す
る円周溝１１ａを有する複数の遊星コーン１１と、その
裏面の平坦面１１ｃに摩擦係合するカムディスク１２
と、前記遊星コーン１１の円錐面１１ｂに沿って摩擦係
合する変速リング１３と、これを回動可能に保持するア
ーム１４と、ばね支持スリーブ１６に保持されて変速リ
ング１３を高速側に付勢するばね１７とからなってお
り、変速リング１３が回動してアーム１４が傾斜するこ
とにより変速リング１３と遊星コーン１１との摩擦係合
位置を変えて減速比を連続的に変えるように構成されて
いる。また、前記ばね支持スリーブ１６に螺合する調整
ロッド１８が貫通してかつ回動するように取付けられて
おり、その下端には手動工具（図示せず）が係合する駆
動穴１８ａが調整ロッド１８の回転駆動部として設けら
れている。また、この調整ロッド１８の下端は下方側に
露出するように構成されており、下方側から手動工具に
より調整ロッド１８を回転させて、ばね支持スリーブ１
６の位置を変更するように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記のような自動変速
機を備えた自動ねじ締め機では、設定締付けトルクを変
更する場合には、変速リング１３を押圧するばね１７の
弾性力を変更させる必要があるが、この作業を行うため
にはドライバ台２０下方から手動工具を挿入して調整ロ
ッド１８を回転させ、前記ばね１７を支持するばね支持
スリーブ１６の位置を変更しなければならない。そのた
め、作業者はドライバ台２０下方から調整ロッド１８の
下端の駆動穴１８ａを覗きながら、手動工具を嵌合させ
ねばならず、特にドライバビットの軸数が多い多軸ねじ
締め機の場合には極めて作業性の悪いものとなる等の欠
点が生じている。

【０００４】本考案は、上記欠点の除去を目的とするも
ので、締付け完了時のモータの持つ慣性の影響を受け
ず、しかも設定締付けトルクの変更を容易に行えるよう
に構成した自動ねじ締め機を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】昇降駆動源の作動により
昇降するドライバ台が設けられており、このドライバ台
と一体に移動するようにギャケースが配置されている。
このギャケースの底部には内部に突出するスリーブ部を
有する底蓋が固定されており、しかもこのギャケース内
には潤滑油が充填されるように構成されている。また、
前記ギャケース内には、モータの回転駆動により回転さ
れる入力円板と、これに摩擦係合する円周溝を有する複
数の遊星コーンと、その裏面に摩擦係合するカムディス
クとが配置されている。前記遊星コーンの円錐面に沿っ
て変速リングが摩擦係合して配置されており、この変速
リングは前記ドライバ台側に一端が係止されたアームに
より回動可能に保持されている。前記変速リングは前記
底蓋のスリーブ部外周に沿って摺動自在のばね支持スリ
ーブに保持されたばねを介して高速側に付勢されてお
り、変速リングの回動により減速比が連続的に変わる自
動変速機が構成されている。さらに、前記カムディスク
には出力軸が連結されており、この出力軸には一体化し
て回転するドライバビットが連接されている。

【０００６】一方、前記底蓋にはばね支持スリーブに螺
合する調整ロッドが貫通してかつ回動するように取付け
られており、しかもこの調整ロッドの下端には回動円板
が固着されている。また、回動円板の周面には複数個の
係合穴が設けられており、この係合穴が外部に露出し、
水平方向からの回転伝達が可能に構成されている。

【０００７】なお、調整ロッドにベベルギャを介して水
平方向に延びるモータの回転を伝達するように構成して
もよい。

【０００８】

【作用】上記自動ねじ締め機では、設定締付けトルクを
変更する場合、ばねの弾性力を変更する必要があるが、
この作業を行うためには調整ロッドを回動させ、前記ば
ねを支持するばね支持スリーブの位置を変更しなければ
ならない。この時、作業者は水平方向から回動円板の周
面の係合穴を覗くことができるので、これに手動工具を
簡単に係合させることができる。従って、回動円板を回
動させると、これと一体の調整ロッドが同方向に回動
し、調整ロッドの一端が螺合するばね支持スリーブが底
蓋のスリーブ部に沿って摺動する。そのため、ばねの長
さが変更されて、その弾性力が変化し、これを調整する
ことにより、所望の設定締付けトルクを得ることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。図
１および図２において、１は自動ねじ締め機であり、昇
降駆動源の一例のシリンダ（図示せず）の作動により昇
降するドライバ台２およびこれと所定間隔をおいて所定
位置まで一体に下降するチャック台（図示せず）を有し
ている。前記ドライバ台２には、その上面に取付け台２
ａが固定されており、この取付け台２ａには後記する出
力軸３を回転自在に案内するスリーブ部４ａを持つ底蓋
４を介してギャケース５が固定されている。このギャケ
ース５の上部には上蓋５ａが固定されており、ギャケー
ス５内に潤滑油が充填されるように構成されている。前
記上蓋５ａには一体化して取付けられたブラケット７を
介してモータ８が取付けられており、その回転が前記ギ
ャケース５に内蔵された自動変速機６の入力円板１０に
伝達されるように構成されている。

【００１０】前記自動変速機６はモータ８の駆動軸９の
回転を受けて回転する入力円板１０を有し、その外周に
は摩擦係合する円周溝１１ａを有する複数個の遊星コー
ン１１が、またこの遊星コーン１１にはカムディスク１
２が遊星コーン１１の円錐面１１ｂの裏面に位置する平
坦面１１ｃに摩擦係合し、かつ前記入力円板１０と同心
上で回転するように配置されている。さらに、前記遊星
コーン１１の円錐面１１ｂには変速リング１３が摩擦係
合して回動自在に配置されており、この変速リング１３
と遊星コーン１１との摩擦係合位置により、その減速比
が連続的に変わるように構成されている。また、この変
速リング１３はその外周の複数箇所でアーム１４の一端
に係合され、このアーム１４の他端は前記底蓋４に取付
けられた固定リング１５に係止されており、このアーム
１４により変速リング１３の高速側の移動量が制限され
るように構成されている。しかも、前記変速リング１３
は前記底蓋４のスリーブ部４ａの外周に沿って摺動自在
のばね支持スリーブ１６に保持されたばね１７により上
方に付勢されており、常時アーム１４が直立するように
構成されている。

【００１１】また、前記底蓋４にはばね支持スリーブ１
６に螺合する調整ロッド１８が貫通してかつその位置で
回動自在に取付けられており、ばね支持スリーブ１６を
昇降させるように構成されている。前記調整ロッド１８
の下端にはこれと直交する方向に延びる回動円板１９が
回転駆動部として固着されており、この回動円板１９の
周面には所定間隔をおいて複数個の係合穴１９ａが穿設
されている。さらに、前記回動円板１９の周面の係合穴
１９ａは前記取付け台２ａに水平方向に設けられた切欠
き２ｂを通して外部に露出して外部から覗ける位置にあ
り、水平方向から回動円板１９に回転力が伝達可能に構
成されている。

【００１２】さらに、前記カムディスク１２には、調圧
機構２０を介して前記底蓋４のスリーブ部４ａに回転自
在に案内された出力軸３が連結されており、しかもこの
出力軸３には伝達機構（図示せず）を介してドライバビ
ット（図示せず）が連接されており、このドライバビッ
トが下降して前記チャック台に固定されたチャックユニ
ット（図示せず）内を挿通して一対のチャック爪（図示
せず）に保持されるねじ（図示せず）をワーク（図示せ
ず）上の所定位置に締付けるように構成されている。

【００１３】上記自動ねじ締め機では、モータ８が駆動
されてねじ締めが開始されると、ドライバビットに係る
負荷に応じて自動変速機６の変速リング１３が遊星コー
ン１１の円錐面１１ｂに沿って回動する。そのため、ア
ーム１４が傾斜して変速リング１３が遊星コーン１１の
大径側に移動させられ、遊星コーン１１と変速リング１
３との摩擦係合位置が変更される。従って、自動変速機
６の減速比が増加してドライバビットの回転数が徐々に
減少する。ねじ（図示せず）の座面がワーク（図示せ
ず）に達してドライバビットに係る負荷が急増すると、
変速リング１３がさらに回動し、アーム１４の傾斜が増
大して変速リング１３と遊星コーン１１との摩擦係合位
置がさらに大径側に移動し、自動変速機６の減速比が無
限大となる位置に達する。そのため、入力円板１０が回
転しているにも拘わらずカムディスク１２およびこれと
一体に回転するドライバビットが回転しない状態となっ
て、ねじ締付けが完了する。この時、ドライバビットに
はばね１７の持つ弾性力と変速機構により決まる一定の
出力トルクが出力されており、ねじがこの出力トルクす
なわち所望の設定締付けトルクで締付けられる。

【００１４】この締付けトルクを変更する場合には、前
記ばね１７の弾性力を変更する必要がある。この作業
は、作業者が手動により調整ロッド１８を回動させ、ば
ね支持スリーブ１６の位置を変更させてこれに支持され
たばね１７のばね長さを変えることにより行われる。前
記調整ロッド１８を回動させる場合には、作業者は調整
ロッド１８と一体の回動円板１９の周面を取付け台２ａ
の切欠き２ｂを通して覗くことができ、この係合穴１９
ａに手動工具（図示せず）を係合させて回動円板１９を
回転させ、調整ロッド１８の位置調整は極めて簡単とな
る。しかも、ドライバビットの軸数が多い多軸ねじ締め
機であっても、単軸の場合と変わらず、簡単に調整可能
となる。

【００１５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案は入力円
板、その回転を受けて回転する遊星コーン、その裏面の
平坦面に摩擦係合するカムディスク、遊星コーンの円錐
面に摩擦係合する変速リング、これを回転可能に保持す
るアームおよびこのアームが常時直立するように変速リ
ングを付勢するばねからなる自動変速機を備えるととも
に、この自動変速機の出力トルクを決める要因となるば
ねのばね長さを調整する調整ロッドを配置し、この調整
ロッドに回動円板を取付け、この回動円板の周面に手動
工具が係合する係合穴を設け、この係合穴を外部から覗
けるようにして水平方向から回転を伝達可能に構成して
いるため、調整ロッドを回動させてばねの長さを変更す
ることによりばねの弾性力を変更することができる。従
って、自動変速機の持つ出力トルクを変更する場合に
は、作業者は水平方向から回動円板の周面の係合穴を覗
きながら、手動工具を係合穴に係合させて回動円板を回
動させることによりばね支持スリーブを移動させること
ができるので、ドライバビットの軸数が増加しても単軸
の場合と変わりなく設定締付けトルクの変更を簡単に行
うことができる。また、本考案は図３に示すように調整
ロッド１８にベベルギャ２１を介して小モータ２２の回
転を伝達するように構成することもでき、自動変速機の
出力トルクを自動的に変更することが可能となり、ロボ
ット等に最適なねじ締めユニットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の要部断面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す概略説明図である。

【図４】従来例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ 自動ねじ締め機 ２ ドライバ台 ２ａ 取付け台 ２ｂ 切欠き ３ 出力軸 ４ 底蓋 ４ａ スリーブ部 ５ ギャケース ５ａ 上蓋 ６ 自動変速機 ７ ブラケット ８ モータ ９ 駆動軸 １０ 入力円板 １１遊星コーン １１ａ円周溝 １１ｂ円錐面 １１ｃ平坦面 １２ カムディスク １３ 変速リング １４ アーム １５ 固定リング １６ ばね支持スリーブ １７ ばね １８ 調整ロッド １８ａ駆動穴 １９ 回動円板 １９ａ係合穴 ２０ 調圧機構 ２１ ベベルギャ ２２ 小モータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】昇降駆動源の作動により昇降するドライバ
   台を設け、このドライバ台と一体に移動するようにギャ
   ケースを配置し、このギャケースの底部に内部に突出す
   るスリーブ部を有する底蓋を固定してギャケース内に潤
   滑油が充填されるように構成し、前記ギャケース内に、
   モータの回転駆動により回転される入力円板と、これに
   摩擦係合する円周溝を有する複数の遊星コーンと、その
   裏面に摩擦係合するカムディスクとを配置するととも
   に、前記遊星コーンの円錐面に沿って摩擦係合するよう
   に変速リングを配置し、これを前記ドライバ台側に一端
   が係止されたアームにより回動可能に保持し、この変速
   リングを前記底蓋のスリーブ部の外周で摺動自在なばね
   支持スリーブに保持されたばねを介して高速側に付勢し
   て自動変速機を構成し、さらに、前記カムディスクに出
   力軸を連結してこの出力軸に一体化して回転するドライ
   バビットを連接する一方、前記ばね支持スリーブに螺合
   する調整ロッドを底蓋に貫通してかつ回動するように取
   付け、この調整ロッドの下端に回転駆動部を設けた自動
   ねじ締め機において、回転駆動部を調整ロッドに対して
   固着された回動円板とし、この回動円板の周面に複数個
   の係合穴を設けるとともに、前記係合穴を外部に露出さ
   せて水平方向からの回転伝達を可能にしたことを特徴と
   する自動ねじ締め機。
2. 【請求項２】 回転駆動部はベベルギャとこれに回転を
   伝達するモータとからなることを特徴とする請求項１に
   記載の自動ねじ締め機。