JPS5839632B2 - トルクセツトボルト締付機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトルクセットボルト締付機に関するものであ
る。

一般に、第１図に示す様なトルクセットボルトａを用い
て２枚の締付部材す、ｃを締付けるには、先ずボルトａ
を２枚の締付部材す、ｅに挿通し、座金ｄを介してナツ
トｅを螺合させ、スツパナ等であらかじめ締付けてから
、トルクセットボルト締付機によって増給を行なってい
る。

この場合、ナツトｅの回転トルクがある規定値に達する
と、ボルト握り部ｆは破断溝ｇから破断し、これにより
締付けが完了するもので、この様に締付完了トルクがボ
ルト自身に設定されていることが、トルクセットポル）
ａの特徴である。

従ってトルクセットポル）ａを使用すると締結後のトル
クチェックが不要で且つ、ボルト握り部ｆの破断を目視
で確認するだけで締め忘れを防止できるという利点があ
り、近年、トルクセットボルトａが従来の高力摩擦接合
ボルトにとって代って橋梁建築等に多用されている。

ところで上述のトルクセットボルトａを締結する締付具
はボルト握り部ｆと嵌合するボルト握り部ソケットとナ
ツトｅと嵌合するナツトソケットを有し、両ソケットを
駆動させる差動減速機構及び駆動用のモータを直線上に
配置して構成されており、このため従来の高力摩擦接合
ボルトの締結に用いられるインパクトレンチに較べ全長
が非常に長くなるという欠点を有する。

又、打撃力によって締結を行うインパクトレンチと異な
り、ナツトを静的に回転させてトルクセットポル）ａの
締結を行う、この締付具は締付トルクを直接減速機構で
負荷するため重量が重くなるという欠点を有する。

この結果、締付具の全長が長いと、第２図に示す様に、
Ｈ型鋼りの内部にトルクセットボルト締付機を挿入する
ことが出来ず、この部分のトルクセットボルトを締結す
るには特別な自在継手を必要とする。

或いはＨ型鋼りの個所のみを従来の高力摩擦接合ボルト
を使用してインパクトレンチによって締結している。

また最近、水圏架橋でみられるように大径のトルクセッ
トボルトが使用され始めるに及んで、例えば呼径３０％
のトルクセットボルトに於いては、２００ ｋｇｆｍ以
上の締付トルクを必要とし、静的に上記の締付トルクの
伝達を歯車機構で行なおうとするトルクセットボルト締
付機は相当な重量物になってしまう。

そのためこの様な大容量のトルクセットボルト締付機を
携帯して軽快に締付作業を行なうのは無理であり、鋼材
の適所に係止したバランサの先端に該トルクセットボル
ト締付機ヲ一旦吊設してから大径のトルクセットボルト
の締付けを行なっている。

この発明はトルクセット締付機を駆動体と差動減速装置
とに分割し、両者を自在継手でもって連結することによ
り、トルクセットボルト締付機の上記した従来の欠点を
改良したもので、以下この発明の構成について図に示す
一実施例に基づいて説明すると次の通りである。

第３図に於いて、１は握りハンドル２を一体に形成した
モータ、３はモータ１の枠体の前方に取り付けたケーシ
ングで、内部に減速機が内包されており、この減速機に
よってモータ１のロータ軸の回転を所定の回転数まで減
速するようにしておく。

４は上記減速機の出力軸端に取り付けたチャック機構、
以上によって駆動体イを形成しておく。

尚、駆動体イには一般に軽量で高出力の整流子モータが
使用せられ、このモータの無負荷時の回転数は毎分約２
０．０００回転で減速機構によって、Ｍ１６〜Ｍ２２の
トルクセットボルトを締付ける場合、出力軸端の回転数
を毎分２．０００〜１．０００回転まで減速しておく。

口は一端をチャック機構４に保持させ、また他端に形成
したスプライン軸５を後述の小傘歯車軸６の先端に穿設
したスプライン溝７に嵌合させた長尺の自在継手で両端
の途中を微小で且つ、短かい自在継手を数多く直列に連
結して構成されており、一般の自在継手は切曲点が一ケ
所で、切曲角が略１５度以下に限定されるのに対し、こ
の自在継手の場合、切曲点が数多く存在し柔軟で切曲角
を略９０°にして動力の伝達を行うことも可能である。

ハは前述の小傘歯車軸６を歯車箱８に軸支した後述の差
動減速装置で第４図に示す機構によって構成される。

即ち第４図に於いて、Ｉ、ｌ、Ｉは差動減速装置ハを構
成する入力段、中間段、出力段の各遊星歯車機構で、８
は入力段、中間段の遊星歯車機構Ｉ、■の共役する共役
内歯車９の外周面に回転自在に遊嵌した前述の歯車箱、
１０は歯車箱８より逸脱を防止するために共役内歯車９
の端面にボルト１１によって固定した止め板、１２は入
力段の遊星歯車機構Ｉの太陽歯車、１３は入力段の太陽
歯車１２と同軸上に配設した大傘歯車で、この大傘歯車
１３を太陽歯軸上に設けた鍔部にボルト１４を介して一
体に結合する。

１５．１６は前記太陽歯車軸を軸支するボールベアリン
グ、１１は大傘歯車１３と互いの軸線が直交する状態で
噛合する小傘歯車、１８は歯車箱８の上部外周面より突
出成形したボールベアリング１９の保持部、６はボール
ベアリング１９に軸支される前述の小傘歯車軸で、先端
に前記の自在継手口のスプライン軸５と嵌合するスプラ
イン溝７を形成しておく。

２０は歯車箱８の略中央部から下部に亘る外周面に突設
した握りハンドルである。

Ｉは前述の入力段の遊星歯車機構で次に述べる構成より
なる。

即ち、２１は入力段の太陽歯車１２と共役内歯車９の間
で両者に噛合する入力段の遊星歯車で、入力段の太陽歯
車１２のピッチ円周上に等間隔で、例えば３ケ所、配置
しておく。

２２は入力段の太陽歯車１２の外部を内孔で覆う筒体の
外周を切り欠いて遊星歯車２１をこの個所に収納するよ
うにした入力段の遊星歯車支持枠、２３はこの遊星歯車
支持枠２２の側方より挿入した支軸でベアリングを介し
て前記の遊星歯車２１を回転自在に軸支する。

以上の共役内歯車９，３個の遊星歯車２１と支軸２３、
太陽歯車１２そして遊星歯車支持枠２２とで入力段の遊
星歯車機構Ｉを構成する。

以下同様にして入力段の遊星歯車支持枠２２の前方に中
間段の太陽歯車２４を一体に形成し、この太陽歯車２４
．３個の遊星歯車２５と支軸２６、遊星歯車支持枠２７
、そして共役内歯車９とで中間段の遊星歯車機構用を構
成する。

さらに同様にして中間段の遊星歯車支持枠２７の前方に
出力段の太陽歯車２８を一体に形成し、この太陽歯車２
８，３個の遊星歯車２９と支軸３０、遊星歯車支持枠３
１．そして内歯車３２とで出力段の逓昇歯車機構■を構
成する。

出力段の遊星歯車機構■はトルクセットボルトの締付け
を行なう最終段階の減速機構であり、出力段の内歯車３
２の後端と共役内歯車９の前端を各々の螺装部３３によ
って一体に連結し、出力段の内歯車３２の前端には次の
出力取り出し機構を具備する。

つまり３４は出力段の遊星歯車支持枠３１の前方突出部
に穿設した六角スプライン、３５は六角スプライン３４
の溝とスライド自在に嵌合しているボルト握部ソケット
、３６はボルト握り部ソケット３５の外周に位置するナ
ツトソケットであり、このナツトソケット３６の後端は
出力段の内歯車３２の前端と両者間に形成した噛合クラ
ッチ機構を介して連結しである。

３７は出力段の内歯車３２の先端外周面に螺合してナツ
トソケット３６の抜は止めを行う口金、３８はボルト握
り部ソケット３５の先端円周面に設けたボールストップ
機構で破断した後のボルト握り部の不意の脱落を防止す
る。

３９はボルト握り部ソケット３５の鍔部３５ａと六角ス
プライン３４の前端の間に介在させたインナーバネで、
常時ボルト握り部ソケット３５を前方に附勢する。

４０はトルクセットボルト締付時、ナツトソケット３６
がナツトと共にネジのリード部だけ回転しながら前進す
ることによって生ずるスラスト荷重を負荷するスラスト
ベアリング、４１は出力段の遊星歯車支持枠３１を軸支
するメタルである。

以上の出力取り出し機構を具備した差動減速装置ハと自
在継手口及び駆動体イとで本発明に係るトルクセットボ
ルト締付機を構成する。

尚、４１は出力段、中間段、入力段の各太陽歯車１２，
２４．２８を貫通し、先端部がボルト握り部ソケット３
５の内方に位置し、後端軸４２が歯車箱８の上部に固定
した蓋体４３の穿設孔より所定長さだけ突出したノック
アウトピンでトルクセットボルトを締付後、破断したボ
ルト握り部をボルト握り部ソケット３５より排出する。

排出は蓋体４３より突出した後端軸４２の軸端を軽く打
撃して行うが、後端軸４２が蓋体４３より突出すること
によって締結作業に支障を及ぼす場合には、ノックアウ
トピン４１の後端軸４２を取り除き、ノックアウトピン
４１の鍔部４１ａと六角スプライン３４の溝底の間にコ
イルバネ（図示せず）を介在させノックアウトピン４１
を常時ボルト握り部ソケット３５の前方へ附勢され、破
断したボルト握り部を押し出させるようにしておく。

次にこの発明の詳細な説明する。

本発明に係るトルクセットボルト締付機を用いて、第３
図に示すＨ型鋼の内部のトルクセットボルトａを締付け
るには、先ず握りバンドル２０を握ぎって差動減速装置
ハのボルト握り部ソケット３５をボルト握り部ｆに、ナ
ツトソケット３６をナツトｅに嵌合させる。

この時ノックアウトピン４１の先端部がボルト握り部ｆ
の端面に当接し、ボルト握り部ソケット３５と共に後退
して後端軸４２の軸端が蓋体４３の上面よりさらに突出
する。

次に自在継手口の＝端を差動減速装置ハから離れて任意
な位置にある駆動体イのチャック機構４に保持し、また
他端のスプライン軸５を小傘歯車軸６の先端に穿設した
スプライン溝Ｔに嵌合させ、差動減速装置ハと駆動体イ
の間を自在継手口を介して連結する。

以上の様にしてから駆動体イの握りハンドル２に固設し
た引金スイッチをＯＮすると、モータが回転を始め、こ
の回転を駆動体イに内蔵した減速機構により所定の回転
数に減速した後自在継手口を介して差動減速装置ハの小
傘歯車１７を駆動する。

差動減速装置ハでは小傘歯車１７と噛合する大傘歯車１
３と同軸上に配設した入力段の遊星歯車機構Ｉの太陽歯
車１２が減速回転する。

するとこの太陽歯車１２と噛合している入力段の遊星歯
車２１が減速されて自転すると同時に、さらに減速され
た回転数でもって公転し、この結果入力段の逓昇歯車２
１を支持している入力段の遊星歯車支持枠２２とこの前
方に設けた中間段の遊星歯車機構■の太陽歯車２４を上
記の公転速度でもって減速回転させる。

以下同様にして中間段の太陽歯車２４の回転は中間段の
遊星歯車機構■によって、より減速された公転速度とな
って出力段の遊星歯車機構■の太陽歯車を回転させる。

出力段の遊星歯車機構■では出力段の太陽歯車２８と噛
合している出力段の遊星歯車２９も自転するが、尚、こ
の時出力段の遊星歯車２９を支軸３０を介して支持して
いる出力段の遊星歯車支持枠３１は、その先端部が、ト
ルクセットポル）ａのボルト握り部ｆに嵌合したボルト
握り部ソケット３５とスプライン結合しているため、回
転することができず、このため出力段の遊星歯車２９だ
けが自転のみを行う。

そして、入力段及び中間段の遊星歯車２１゜２５が自転
しながら公転し、出力段の遊星歯車２９のみが自転する
ことにより、各段の遊星歯車２１．２５．２９と噛合し
ている共役内歯車９とこれに結合した出力段の内歯車３
２とは、各段の太陽歯車１２，２４．２８と反対方向に
減速回転する。

この結果出力段の内歯車３２の前方にクラッチ機構を介
して結合したナツトソケット３６は回転し、ナツトソケ
ット３６に嵌合したナツトｅを螺動させ、トルクセット
ボルトａを締付けて行く。

そしてこの締付はトルクが規定値に対するとボルト握り
部ｆは破断溝ｇから破断し、これにより締付けが完了す
る。

するとナツトソケット・３６の回転が阻止され、共役内
歯車９と出力段の内歯車３２が静止し、出力段と中間段
及び入力段の逓昇歯車支持枠２２，２７．３１が空転す
る。

従って出力段の遊星歯車支持枠３１の先端にスプライン
結合したボルト握り部ソケット３５が無負荷回転し、増
給反力が握りハンドル２０に伝わることがない。

そして後は、駆動体イのモータ１を停止させ、自在継手
口の先端のスプライン軸５を小傘歯車軸６のスプライン
溝７より引き抜く、或いは続けて隣接するトルクセット
ボルトａの締付けを行う場合はスプライン軸５をスプラ
イン溝７に嵌合させたままにしておき、差動減速装置ハ
を上方に持ち上げナツトｅよりナツトソケット３６を離
脱させる。

ボルト握り部ソケット３５内に嵌合したまま残った破断
後のボルト握り部ｆは蓋体４３の上部に突出したノック
アウトピン４１の後端軸４２の軸端を軽く打撃して外方
へ排出する。

尚、実施例では駆動体イを握りハンドル２と一体に形成
し、握りハンドル２を握って差動減速装置ハを駆動する
形態としたが、必らずしもこの形態に限定されるもので
はない。

例えば第６図に示す様に帯体４４に駆動体口′を取り付
け、握りハンドルを握るかわりに、この帯体４４を紐４
５によって作業者の躯体の一部に締付は嵌着させる形態
でも良い。

或いは大径のトルクセットボルトを締付ける本発明のト
ルクセットボルト締付機の駆動体で重量がかなりあり、
上記帯体４４に取り付は保持させることが不向きの場合
、又は作業上駆動体を帯体４４に取り付は保持させるこ
とが不向きの場合、この場合駆動体の基部に強力なマグ
ネットを固設しておき、この駆動体をトルクセットボル
トを締付ける差動減速装置と近接する躯体の適所にマグ
ネットの吸引力でもって吸着させ、この位置より自在継
手を介して差動減速装置を駆動させる形態であっても良
い。

更には駆動体に係止装置を設け、この駆動体を躯体の適
所に係止保持させる形態であっても良い。

この発明は任意の位置よりモータを具備した駆動体を駆
動し、この動力を自在継手を介して出力端にトルクセッ
トボルト握り部と嵌合するボルト握り部ソケットとナツ
トと嵌合するナツトソケットのそれぞれを連結した差動
減速装置に伝達することによってトルクセットボルトを
締付けるようにしたトルクセットボルト締付機に係り、
全長を短かくした差動減速装置をＨ型鋼の内部に入れ、
この差動減速装置を近接した任意の位置より自在継手を
介した駆動体で駆動することによって、この個所のトル
クセットボルトを無反力の状態で締付けすることが可能
である。

またこの発明に係るトルクセットボルト締付機の、大口
径のトルクセットボルトを締付けするための、総減速比
を／ とした場合、総減速０００ 比の振り分けを差動減速装置と駆動体の間で任意に分担
振り分けすることができる。

（例えば差動減速装置の減速比をイ。

。とじた場合、駆動体の減速比は／２ｏとなる。

）そして、作業環境、モータの出力の大きさ、並びに差
動減速装置と駆動体との重量配分等を吟味して、総減速
比の振り分けを選択することにより、従来のこの種の大
容量のトルクセットボルト締付機に較べ、軽快な締付は
作業を行なうことのできるトルクセットボルト締付機を
提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はトルクセットボルトの使用状態を示す断面図、
第２図はＨ型鋼にトルクセットボルトを装着した状態を
示す図面、第３図乃至第６図は本発明に係るトルクセッ
トボルト締付機の実施例を示す図で、第３図はその使用
状態を示し、第４図はその差動減速装置の正面の一部断
面図、第５図はその右側面図、第６図は駆動体の形態の
他の一実施例を示す図である。 １・・・・・・モータ、２０・・・・・・ハンドル、３
５・・・・・・ボルト握り部ソケット、３６・・・・・
・ナツトソケット、イ・・・・・・駆動体、口・・・・
・・自在継手、ハ・・・・・・差動減速装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータを具備し、モータの回転を所定の回転数まで
   減速するようにした駆動体と、出力端にトルクセットボ
   ルト握部と嵌合するボルト握部ソケットと、ナツトと嵌
   合するナツトソケットのそれぞれを連結した差動減速装
   置と、一端を駆動体の出力軸端と他端を差動減速装置の
   入力端の適所にそれぞれ連結され、且つ駆動体の動力を
   該差動減速装置に伝達するようにした自在継手と、差動
   減速装置に回転自在に遊嵌したハンドルとからなり任意
   な位置にて駆動体を駆動し、この動力を自在継手を介し
   て差動減速装置に伝達すると共にハンドルに掛る反力を
   無反力状態にしてトルクセットボルトを締付けるように
   したことを特徴とするトルクセットボルト締付機。