JPS61293735A - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
脱を行うクラッチ機構とを完全にＮ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ットの慣性の影響を
排除ザるため、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
はキャリアピン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とすべりクラッチ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りが加わると、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に沿ってか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ット（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はトルクが所定トルクに
接近すると、すべりクラッチ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
、その位置でストッププレート４７とワンウェイストツ
バ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に沿って回転する。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４２．４３．４４、を使用して
いる関係で、その摩耗を極力避けるため、クラッチ機構
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内のクラッチ部を交換する場合には、
ハウジング１８内の潤滑油を扱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
ッ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ってメンテナンス
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おり、
また前記内筒部内に位置するクラッチ機構がドライバ取
付台に回転自在に保持されている。

前記連接軸の一端にはクラッチ機構が離脱可能に嵌合し
ており、しかもこのクラッチ機構にはドライバビットが
一体に回転するように連接されている。

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、ドライバビット
に連接されるクラッチ機構が前記差動遊星機構から分離
可能に内筒部１１内に配置されているので、ハウジング
と一体になった内筒部１７をドライバ取付台から離脱す
るだけで、クラッチ機構と差動遊星機構とを完全に分離
でき、クラッ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仮数ること
なく、クラッ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
に上ブラケット５および下ブラケット６が固定されてい
る。この上ブラケット５には、シリンダ７が固定されて
おり、そのロッド（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ャ
ック台１０が配置されており、このドライバ取付台８は
チャック台１０ととともにガイドシャフト１１に沿って
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１
３を介してドライバビット１４を回転させるように構成
されている。

一方、前記チャック台１０にはチャックユニット１５が
固定されており、前記ドライバビット１４がこのチャッ
クユニット１５内を挿通し、チャック爪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３８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１８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
は表面に平坦面２３ｂを有し、この平坦面２３ｂにカム
ディスク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２３Ｃ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２６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、これによって変速リング２５
の２１１９係合位置により決まる減速比が連続的に変わ
り、カムディスク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、カムディスク２４は零回転となるように構成
されている。

前記カムディスク２４は調圧機構２７が連接されており
、カムディスク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２７は連接軸２８を有し
ており、この連接軸２８が前記カムディスク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２
８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１
７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
置されたクラッチ機構の一部をなすクラッチ軸２９の六
角突部２９ａが離脱可能に嵌合して連接軸２８とクラッ
チ軸２９とが一体に回転するように構成されている。前
記クラッチ軸２９の下端には駆動クラッチ部３０が回転
自在に嵌入されており、この駆動クラッチ部３０と前記
クラッチ軸２９とは第２ばね３１により連結され、前記
連接機構１３およびドライバビット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。

前記駆動クラッチ部３０の下方には、被動クラッチ８１
３２が回転自在に配置されており、この被動クラッチ部
３２には前記クラッチ軸２９が挿入され、しかも駆動ク
ラッチ部３０との間には第３ばね３３が配置されている
。また、前記被動クラッチ部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３
４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が前記クラッチ軸２９に植
設されたピン３５と係合し、クラッチ軸２９の回転が常
時被動クラッチ部３２に伝達されるように構成されてい
る。さらに、前記被動クラッチ部３２には前記連接＠構
１３が接続され、前記モータ１９の回転が前記ドライバ
ビット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３
６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３６ａを有しており、前記ピアノ線２６がこの
切欠溝３８ａ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はっは部を有し、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、締付はトルクに応
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２３を介してカム
ディスク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、ドライバビット１４がチ
ャック爪１５内のねじに嵌合するとともに、ねじがワー
ク当接し、ドライバビット１４の下降が停止する。ざら
に、ドライバ本体１２は下降するので、ドライバビット
１４と一体の被動クラッチ３２が相対的に上昇して駆動
クラッチ３０と被動クラッチ３２とが嵌合し、前記ドラ
イバビット１４がこのねじを所定の位置に螺入する。こ
れにともなって、ねじの締付はトルクが大きくなり、ド
ライバビット１４の負荷トルクが大きくなってその回転
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
２６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の円鉗面２３ｃに沿って！
駆動し、その摩擦係合位置が変って変速リング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。

ざらに、締付は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
きくなってついには入力円板２１が回転するにもかかわ
らずカムディスク２４の回転が停止し、ドライバビット
１４は所定の１〜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ッチ部３０、被動
クラッチ部３２等クラッ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
ッチ軸２９とが離脱し、差動遊星機構２０とクラッチ機
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をまったくハウジング１８
から取り外すことなく、クラッ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。

発明の詳細 な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
置されたクラッ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、クラッ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ずだけでよく、モ
ータおよび差動遊星機構等の取外しはまったく不要とな
り、クラッ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
潤滑油を汲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ｔ３ＬＢ線に沿った断面図である。 １　自動ねじ締め機、　　２　基台、 ３　支柱、　　　　　　　４　固定プレート、５　上ブ
ラケット、　　　６　下ブラケット、７　シリンダ、 ８　ドライバ取付台、　　９　第１ばね、１０　　チャ
ック台、　　　１１　　ガイドシャフト、１２　　ドラ
イバ本体、　　１３　　連接機構、１４　　ドライバビ
ット、　１５　　チャックユニット、１５ａチヤツク爪
、　　　１６　　固定具、１７　　内筒部、　　　　　
１８　　ハウジング、１９　　モータ、　　　　　　１
９ａ駆動軸、２０　　差動遊星機構、　　２１　　人力
円板、２１ａ環状部、　　　　　２２　　コーン保持具
、２３　　遊星コーン、　　　２３ａ円周溝、２４　　
カムディスク、　　２５　　変速リング、２６　　ピア
ノ線、　　　　２１　　調圧機溝、２８　　連接軸、　
　　　　２８ａ六角係合穴、２９　　クラッチ軸、　　
　２９ａ六角突部、３０　　駆動クラッチ部、　３１　
　第２ばね、３２　　被動クラッチ部、　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、４１　　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
　　すべりクラッチ、４７　　ストッパプレート、４８
　　ワンウェイストツバ、４９　　キャリアピン、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドライバ本体１２をドライバ取付台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２
   ８を前記内筒部１７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内に位置するようにクラッチ機構をドライバ
   取付台に回転自在に保持するとともにこのクラッチ機構
   に前記連接軸２８の一端を離脱可能に嵌合し、しかもこ
   のクラッチ機構にドライバビット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。