JPH08247161A - ナットランナ装置の嵌合部機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来一般的に用いられている形状のナット等で
あっても、互いの軸のずれを吸収して嵌合して回転力を
伝達させること。 【構成】略垂直に保持されて軸回転及び昇降移動するス
ピンドル（１）の下端部（１１）に、下端部に嵌合部材
（４）が取付られた回転コア（２）を連結機構（３）を
介して懸垂保持する。該連結機構（３）は、底部中央の
開口縁面（３４）に下方縮径のガイドテーパ（３５）が
形成された円筒状の支持ガイド（３０）をスピンドル下
端部に環装固定し、これに下方縮径のコアテーパ（２
０）を有する独楽状の回転コアを一定の間隙をもって収
納すると共に、前記コアテーパとガイドテーパとを適合
当接させて開口から垂下露出させるようにして懸垂保持
する。該回転コアの上部面に形成された係合凹部（２
２）は、前記スピンドルの下端面に形成された係合凸部
（１２）と上下方向及び水平方向に一定の間隙をもって
係合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、自動操作により嵌合
回転してボルト・ナット等の締付け及び（又は）緩めを
行うナットランナ装置の嵌合部機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる自動操作によるナットランナ装置
は、その嵌合部材（例えば、袋ソケット）が所定の移動
をして、対象物であるボルト頭部やナット（以下、「ナ
ット等」）に嵌合した後、回転起動させて、その締付け
及び（又は）緩めを自動的に行わせるものである。

【０００３】しかし、実際の操作行程においては、嵌合
部材の回転中心軸とナット等の回転中心軸とが同軸上で
嵌合することは少なく、若干の軸ずれが発生していた。
装置の繰り返し使用と種々の対象物を相手とする以上、
むしろこのずれの発生は当然のものとし、これを考慮し
た設計構成がされていた。

【０００４】かかる見地から従来装置は、図５、図６に
示すような嵌合部材と特殊なナット等の構成が採られて
いた。すなわち、ナットランナ装置の嵌合部材５０は、
そのの下端面５４の形状を、ナット等の頭部５２が一定
の間隙をもって嵌合し得る内径５３をもった環状とし、
さらにこの下端面５４に下方へ突出した２個の係合凸部
５５、５５を対角位置に一体形成している。

【０００５】一方、ボルト５１の頭部５２には、翼状に
水平方向へ張出した２個の係合片５６、５６を一体的に
形成している。かかる構成により、嵌合部材５０は下降
移動して、ボルト５１の頭部５２に被さり、係合片５６
が下端面５４と当接したところで停止し、軸回転が開始
される。これにより、係合凸部５５が回転移動して、係
合片５６の側部に係合して、ボルト５１は嵌合部材５０
と共に軸回転させられることになる。

【０００６】ここで、嵌合部材５０の内径５３は、ボル
ト５１の頭部５２の径より大きく（図６上、半径寸法に
おいてδだけ大きい）形成されているため、嵌合部材５
０の回転中心軸Ｃと、ボルト５１の回転中心軸Ｏとは、
最大でδだけずれた位置でも嵌合させることができる。
すなわち、かかる構成は、最大で±δの軸ずれを吸収す
ることができるものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、かかる従来例
の構成では、ナットランナ装置の嵌合部材に合わせて、
ナット等（５１）を特別な形状のものを用意する必要が
あった。

【０００８】このことは、作業効率化の目的からナット
ランナ装置を用いる場合、従来の器具（例えば、型枠
等）の締結具として用いられていたナット等を、全てこ
れに適合したナット等に交換しなければならなくなっ
て、過度の経済的な負担に強いられるばかりでなく、ナ
ットランナ装置の汎用性そのものも乏しくなる欠点があ
った。

【０００９】そこで、本願発明はかかる上記課題の解決
を目的としてなされたもので、従来一般的に用いられて
いる形状のナット等であっても、互いの軸のずれを吸収
して嵌合し、かつ回転力を伝達することができる新規か
つ進歩性のあるナットランナ装置の嵌合部機構を提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明にかかるナットランナ装置の嵌合部機構は、以
下のように構成さている。

【００１１】すなわち、嵌合回転してボルト・ナット等
の締付け及び（又は）緩めを行うナットランナ装置の嵌
合部機構において、略垂直に保持され、軸回転駆動手
段、及び昇降駆動手段に連結されて軸回転及び昇降移動
が可能にされたスピンドル（１）と、該スピンドル
（１）の下端部（１１）に懸垂保持され、かつ所定量の
上下移動、水平移動、及び揺動を自在して軸回転力のみ
を伝達する連結機構（３）をもって連結された回転コア
（２）と、該回転コア（２）の下端部に着脱自在にして
取り付け固定された嵌合部材（４）と、からなる。

【００１２】また上記連結機構（３）は、開口縁面（３
４）に下方縮径のテーパ面（「ガイドテーパ」）（３
５）を有する開口（３１）が底部中央に形成された円筒
状の支持ガイド（３０）を、スピンドル（１）の下端部
（１１）の外周に環装固定し、それと共に回転コア２
を、短胴の円柱状の下部に下方縮径のテーパ面（「コア
テーパ」）（２０）を有する独楽状に形成し、該回転コ
ア２を前記支持ガイド（３０）内に一定の間隙をもって
収納すると共に、前記コアテーパ（２０）上部の直径を
前記開口（３１）の直径より大きく形成してガイドテー
パ（３５）に適合当接させながら、その下部を開口（３
１）から垂下露出させることにより懸垂保持し、さら
に、該回転コア（２）の上部面に、上方に開放した１又
は２以上の係合凹部（２２）を環状に形成する一方、前
記スピンドル（１）の下端面（１１）に、下方に突出し
た１又は２以上の係合凸部（１２）を環状に形成して、
前記係合凹部（２２）内に上下方向及び水平方向に一定
の間隙をもって嵌入配置することにより構成する。

【００１３】

【実施例】次に本願発明にかかるナットランナ装置の嵌
合部機構の具体的実施例を、図面に基づきその詳細を説
明する。

【００１４】図１は、本実施例の全体を一部切欠いて示
す斜視図であり、図２はその縦断面図である。図示した
実施例は、ナットランナ装置の下端部に配置され、対象
物たるボルト６０の頭部６１に嵌合し、これを回転起動
させる嵌合部機構の全体を示したもので、主にスピンド
ル１、回転コア２、及びこのスピンドル１と回転コア２
とを連結する連結機構３と、さらに回転コア１の下部に
着脱自在にして取り付け固定される嵌合部材４と、から
構成されている。

【００１５】スピンドル１は、円筒状をなして略垂直に
配置され、モータ及びギア又はベルト等で構成された軸
回転駆動手段（図示省略。）の駆動軸１０に取り付け固
定されて、軸回転駆動力を備えたものとして構成されて
いる。さらに、昇降駆動手段（図示省略。）にも連結さ
れて適宜昇降移動が可能に構成されている。

【００１６】該スピンドル１の環状の下端部１１には、
下方に突出した係合凸部１２が、略十字状の位置で４ヵ
所に一体形成されている。なお、ここでスピンドル１に
連結される軸回転駆動手段、及び昇降駆動手段の構成
は、従来のナットランナ装置に用いられているものと同
様なものであり、一般的な公知技術であるためその詳細
は省略する。

【００１７】次に、回転コア２は、短胴の円柱状の下部
に下方縮径のテーパ面（以下「コアテーパ」と略称。）
２０が形成された言わば独楽状に形成されており、後述
する連結機構３によって、前記スピンドル１の下端部１
１に懸垂保持されている。

【００１８】この連結機構３は、スピンドル下端部１１
に対して回転コア２が、所定量の上下移動、水平移動、
及び揺動を自在して軸回転力のみを伝達する機構のもの
として構成されている。すなわち、前記回転コア２は、
底面部に開口３１を有する有底円筒状の支持ガイド３０
内に収納される。かかる収納形態は、回転コア２の外周
壁２１と支持ガイド３０の内周壁３２との間に一定の間
隙（又は空間）３３を設けるようにして配置する。そし
て、支持ガイド３０の開口３１の周縁面３４には、下方
縮径のテーパ面（以下「ガイドテーパ」と略称。）３５
を形成し、上部直径が当該開口３１の直径より大きく形
成されたコアテーパ２０を、このガイドテーパ３５に適
合当接させるようにしながら、回転コア２の下部を開口
３１から垂下露出させる。これにより、回転コア２を支
持ガイド３０で懸垂保持するようにしたものである。

【００１９】また、回転コア２の上部面には、中心付近
から上方及び周方向へ開放した係合凹部２２が、中心角
９０°で環状４ヵ所に一体形成されている。別言する
と、回転コア２の上部面に、その回転中心軸Ｐの位置で
交差する十字状の係合凸条部２３が形成されている。

【００２０】この回転コア２は、その係合凹部２２、２
２、・・にスピンドル下端部１１の前記係合凸部１２、
１２、・・が、上下方向に一定の間隙（又は空間）３６
及び水平方向に一定の間隙（又は空間）３７をもった位
置で嵌入するようにして配置されている。

【００２１】さらに、回転コア２の下端部には、ボルト
頭部６１に嵌合させる嵌合部材４が、ネジ４０の螺合に
より、着脱自在にして取り付け固定されている。本実施
例では、この嵌合部材４には、六角ボルト６０の頭部６
１に嵌合させるための下方開口の嵌合凹部４１が形成さ
れた、いわゆる袋ソケットが形成されている。

【００２２】また、嵌合凹部４１の下端縁部外周には、
環状のガイドリング４２が取り付けられており、該ガイ
ドリング４２の下端縁部４３は、嵌合凹部４１の下端部
より下方に位置するようにされている。その下端縁部４
３の内周面には、内側に向かったテーパ面（以下、「リ
ングテーパ」と略称。）４４が形成されている。

【００２３】なお、この嵌合部材４の下端部形状は、こ
の袋ソケットに限定するものではなく、一般的に存する
種々の締結具の頭部に嵌合し得る形状が、適宜選択して
形成されるものであり、またその対象物の大きさによっ
ても、種々規格のものが適宜付け替えられるものであ
る。

【００２４】

【実施例の作用】本実施例を上記のように構成すること
により、本願実施例の嵌合部機構は次にのように作用す
る。図３、図４は嵌合部機構の作動状況を示す一部切欠
き縦断面図である。

【００２５】スピンドル１に懸垂保持されて下降してき
た嵌合部材４は、その回転中心軸Ｔとボルト６０の回転
中心軸Ｏとが同軸上で一致しているときは、そのまま適
合するが、若干の軸ずれがあるとときは、ガイドリング
４２の下端縁部４３は、ボルト頭部６１の外周側に適合
せずに一方側に偏って接触することになる。さらに下降
すると、この嵌合部材４と一体化された回転コア２は、
支持ガイド３０内に上下方向の間隙３６、及び周方向の
間隙３３とがあるため、及びコアテーパ２０とガイドテ
ーパ３５との摺動案内によって、一定の傾斜角（α）を
持ちながら、ガイドリング４２に導かれた嵌合部材４
は、一定の傾きを持った状態でボルト頭部６１に嵌合さ
れることになる（図３参照。）。

【００２６】この状態で、駆動機構によりスピンドル１
を回転起動させると、該スピンドル下端部１１の係合凸
部１２が、回転コア２の上部面の係合凹部２２と係合し
て、軸回転力が伝達される。これにより、回転コア２の
回転中心軸Ｐは、スピンドル１の回転中心軸Ｔとは傾き
βを持ちながら回転し、かつボルト６０の回転中心軸Ｏ
とは傾きαを持ちながら回転することになる。別言する
と、回転コア２及び嵌合部材４は、ボルト６０に対して
いわゆる味噌擦り回転し、かつスピンドル１は、回転コ
ア２及び嵌合部材４に対していわぬる味噌擦り回転して
いると言うことができる。

【００２７】なお、ここでスピンドル１はある程度自由
度を持たせて（いわゆるルーズに）回転駆動手段に連結
されているため、多少の軸傾斜回転は許容されている。
次に、スピンドル１とボルト６０との軸ずれが若干であ
るとき、または上記の回転中に嵌合凹部４１の傾きが解
消して水平になってボルト頭部６１に嵌合したときに
は、回転コア２は外周部の間隙３３と、コアテーパ２０
が摺動するガイドテーパ３５の案内とによって斜め上方
へ移動（平行移動）して、その回転中心軸Ｐは略垂直に
なる。

【００２８】この状態で回転起動させると回転コア２の
回転中心軸Ｐとボルト６０の回転中心軸Ｏとは一致し、
これとスピンドル１の回転中心軸Ｔとは、軸ずれ量γだ
けずれて回転することになる。すなわち、スピンドル１
は回転コア２の回転中心軸Ｐ（Ｏ）の回りを自転しなが
ら半径γで公転している状態（遊星運動）となる。

【００２９】

【効果】上記のように本願発明を構成することにより、
一般的に用いられている形状のナット等に適応させるこ
とができる。すなわち、従来の一般的形状のナット等を
用いている型枠締結部においても、そのナット等を変更
することなく、本願発明の嵌合部機構の嵌合部材を適合
部材に交換することのみで、そのままナットランナ装置
を用いることができることになる。

【００３０】したがって、かかる嵌合機構をもったナッ
トランナ装置は、汎用性の高いものとなる。また連結機
構を、コアテーパとガイドテーパとの当接により懸垂保
持すると共にガイドするようにし、かつ所定量の上下移
動、水平移動、及び揺動を自在して軸回転力のみを伝達
するようにしているため、スピンドルとボルトとの軸の
ずれを吸収して嵌合し、回転力を伝達することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の全体を一部切欠いて示す斜視図であ
る。

【図２】本実施例の縦断面図である。

【図３】本実施例の嵌合部機構の作動状況を示す一部切
欠き縦断面図である。

【図４】本実施例の嵌合部機構の作動状況を示す一部切
欠き縦断面図である。

【図５】従来例の要部を示す斜視図である。

【図６】従来例の嵌合状況を示す平面図である。

【符号の説明】

１・・・・スピンドル ２・・・・回転コア
３・・・・連結機構 ４・・・・嵌合部材 １０・・・駆動軸 １１・・・下端部
１２・・・係合凸部 ２０・・・テーパ面（コアテーパ）
２１・・・外周壁 ２２・・・係合凹部 ２３・・・係合凸条部 ３０・・・支持ガイド ３１・・・開口
３２・・・内周壁 ３３・・・周方向間隙 ３４・・・周縁面 ３５・・・テーパ面（ガイドテーパ） ３６
・・・上下方向間隙 ４０・・・ネジ ４１・・・嵌合凹部 ４２・・・ガイドリング ４３
・・・下端縁部 ４４・・・テーパ面（リングテーパ） ６０・・・ボルト ６１・・・ボルト頭部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嵌合回転してボルト・ナット等の締付け
   及び（又は）緩めを行うナットランナ装置の嵌合部機構
   において、 略垂直に保持され、軸回転駆動手段、及び昇降駆動手段
   に連結されて軸回転及び昇降移動が可能にされたスピン
   ドル（１）と、 該スピンドル（１）の下端部（１１）に懸垂保持され、
   かつ所定量の上下移動、水平移動、及び揺動を自在して
   軸回転力のみを伝達する連結機構（３）をもって連結さ
   れた回転コア（２）と、 該回転コア（２）の下端部に着脱自在にして取り付け固
   定された嵌合部材（４）と、からなることを特徴とする
   ナットランナ装置の嵌合部機構。
2. 【請求項２】 連結機構（３）において、 開口縁面（３４）に下方縮径のテーパ面（「ガイドテー
   パ」）（３５）を有する開口（３１）が底部中央に形成
   された円筒状の支持ガイド（３０）を、スピンドル
   （１）の下端部（１１）の外周に環装固定し、 回転コア２を、短胴の円柱状の下部に下方縮径のテーパ
   面（「コアテーパ」）（２０）を有する独楽状に形成
   し、 該回転コア２を前記支持ガイド（３０）内に一定の間隙
   をもって収納すると共に、前記コアテーパ（２０）上部
   の直径を前記開口（３１）の直径より大きく形成してガ
   イドテーパ（３５）に適合当接させながら、その下部を
   開口（３１）から垂下露出させることにより懸垂保持
   し、 さらに、該回転コア（２）の上部面に、上方に開放した
   １又は２以上の係合凹部（２２）を環状に形成する一
   方、 前記スピンドル（１）の下端面（１１）に、下方に突出
   した１又は２以上の係合凸部（１２）を環状に形成し
   て、前記係合凹部（２２）内に上下方向及び水平方向に
   一定の間隙をもって嵌入配置するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載のナットランナ装置の嵌合部機構。
3. 【請求項３】 嵌合部材（４）がボルト頭部、又はナッ
   トに適合嵌合する嵌合凹部（４１）を有する袋ソケット
   であることを特徴とする請求項１、又は２記載のナット
   ランナ装置の嵌合部機構。