JPS62282833A - ねじ締めユニツト - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドライバビット（以下、「ビット」という）
によりねじを締め付けるねじ締めユニットに係り、特に
ねじを高精度の締め付はトルクで締め付けるために好適
なねじ締めユニットに関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲ装置では、第５図および第６図に示すごとく、ド
ーナツ形状の上シリンダ１の上面の外縁側に、ねじ４に
よりヘッドベース３が締結されている。このヘッドベー
ス３の先端部には、磁気へラドチップ２が取り付けられ
ている。

前記磁気へラドチップ２は、上シリンダ１の外周面より
突出して位置決めされる。この磁気ヘッドチップ２の突
出端部と上シリンダ１の中心間の距離Ｑ　（第５図参照
）は、上シリンダ１に係合するテープ（図示せず）と磁
気へラドチップ２との接触状態に大きな影響を及ぼす。

このため、前記距離Ｑを極めて高精度に調整する必要が
ある。

次に、磁気へラドチップの突出端部と上シリンダの中心
間の距離の調整手段の一例を第７図および第８図に示す
。

これらの図に示す調整手段では、偏心ピン７を用いて行
うようにしている。

すなわち、第７図に示すごとく、上シリンダ１における
ヘッドベース３の磁気ヘッドチップ２の取り付は端部と
反対側の端部近傍に、偏心ピン用の六６が形成されてい
る。この六６には、第８図に示すように、偏心ピン７が
回転可能に嵌挿されている。この偏心ピン７の頭部には
、偏心部８が設けられており、この偏心部８はへラドベ
ース３の端部に当接し、これを押し込み得るようになっ
ている。また、磁気へラドチップ２の上方にはテレビカ
メラ９が設置されている。このテレビカメラ９でとらえ
た撮像は、スクリーン１０に写像されるようになってい
る。

そして、この調整手段ではテレビカメラ９により磁気ヘ
ッドチップ２を撮像し、スクリーン１゜に写像し、磁気
ヘッドチップ２の位置を検出する。

ついで、偏心ピン７を回転させ、この偏心ピン７に設け
られた偏心部８によりヘッドベース３を動かし、前記磁
気へラドチップ２の突出端部と上シリンダ１の中心間の
距離Ｑを調整するようになっている。

前記調整手段において、磁気へラドチップ２を精密に位
置決めするには、ねじ４の締め付はトルクを所定範囲内
に納める必要がある。その理由は、ねじ４の締め付はト
ルクが大きすぎると、偏心ピン７の偏心部８でヘッドベ
ース３を動かす際、スティックスリップ現象が生じ、ヘ
ッドベース３を微小量だけ動かすことができなくなる。

一方、ねじ４の締め付はトルクが小さすぎると、磁気へ
ラドチップ２の調整中、および磁気へラドチップ２を調
整して組み付は後、上シリンダ１の回転中にねじ４が緩
んでしまうからである。

ついで、上シリンダにヘッドベースをねじにより締結す
るための、従来のねじ締めユニットを第９図に示す。

この従来のねじ締めユニットは、ベースフレーム１１と
、これに取り付けられたシリンダ１２と、このシリンダ
１２に嵌挿されたロッド１３を介して昇降自在に取り付
けられたユニット台１４と。

このユニット台１４のガイド１５と、ユニット台１４に
搭載された直流モータ１６と、これに取り付けられた駆
動軸１７にカップリング１８を介して連結されかつ軸受
２ｏにより支持された中間軸１９と、この中間軸１９の
筒部１９ａに摺動自在に支持されかつユニット台１４の
下部に導出されたビット２１と、前記中間軸１９の筒部
１９ａ内に設けられかつビット２１を押進している圧縮
ばね２２と、ビット２１の延長上にねじセット部２３ａ
を配して設置されたねじ用のシュート２３と、上シリン
ダ載置用のベース２４とを備えている。

次に、この従来のねじ締めユニットの動作を説明する。

まず、上シリンダ１の上面にヘッドベース３を配置し、
このヘッドベース３をガイド（図示せず）を使用して仮
位置決めする。

前記へラドベース３を配置した上シリンダ１をベース２
４上に載置し、固定する。

なお、前記上シリンダ１には予めねじ穴５が形成されて
いる。

また、ねじ４はシュート２３内を矢印イ方向にすべり、
ビット２１の下方のねじセット部２３ａにセットされる
。

次に、直流モータ１６を駆動し、ビット２１を回転させ
、続いてシリンダ１２を作動させ、ユニット台１４を下
降させる。

前記ビット２１がユニット台１４と一緒に下降し、ねじ
４の頭部に接触する位置まで来ると、ねじセット部２３
ａが開閉手段（図示せず）により開く、さらに、ビット
２１が回転しつつ下降すると、ねじ穴５にねじ４がねじ
込まれ、このねじ４により上シリンダ１にヘッドベース
３が締め付けられる。

所期のねじ締め終了後、シリンダ１２によりユニット台
１４が上昇操作され、ビット２１が定位置に上昇し、ね
じ締め動作が完了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、第１０図に示すように、ビット２１の中心と
ねじ穴５の中心とは、上シリンダ１にねじ穴５を加工す
る際の加工精度のばらつきや上シリンダ１をベース２４
に載置する際の組付精度のばらつきのため、必ずしも一
致せず、はとんどの場合、ずれが生じている。なお、ね
じ穴５とビット２１の中心のずれ量を符号ｆで示す。

このように、ねじ穴５とビット２１の中心がずれている
場合において、ねじ４の締め付けを行う際、従来技術で
は次のような問題があった。

すなわち、ビット２１は中間軸１９の筒部１９ａに軸方
向には摺動自在に支持されているが、軸方向と直交する
方向には自由度を持っていない。

このため、第１０図に示すように５ビツト２１が変形し
、この変形した状態でねじ４を締め付けることになる。

その結果、直流モータ１６を一定トルクで駆動しても、
その一部はねじ４を第１０図に矢印口で示す方向に押す
力に費されてしまう。このため、ねじ４を一定トルクで
締め付けることができない。

しかも、前述のごとく、ねじ穴５の加工精度および上シ
リンダ１の組付精度のばらつきにより。

ねじ穴５とビット２１の中心のずれ量ｆは一定とはなら
ない。したがって、ねじ４の締め付はトルクにもばらつ
きが生じる問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し。

ねじを高精度の締め付はトルクで締め付は得るねじ締め
ユニットを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的は１回転駆動源に取り付けられた軸に、ビット
を回転方向にのみ拘束して保持し、他の方向には自由度
を持って保持し得る結合構造により連結することにより
、達成される。

〔作用〕

本発明では、ビットが回転方向にのみ拘束して保持され
、他の方向には自由度を持っているため、ねじ穴とビッ
トの中心がずれていても、ビットが変形せず、ねじ大の
位置にならって傾く。このため、回転駆動源の発生トル
クはねじを側方に押す力として働かない。

したがって、回転駆動源の発生トルクを正確にねじに伝
達できるため、高精度の締め付はトルクでねじを締め付
けることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図〜第４図はＶＴＲ装置の上シリンダの上面に配置
されたヘッドベースを締結するねじの締め付けに使用す
る本発明の一実施例を示すもので、その第１図は一部破
断側面図、第２図は回転駆動源に取り付けられた軸とビ
ットとの結合構造の拡大斜視図、第３図はビットの作用
説明図、第４図は全体の作用説明図である。

これらの図に示す実施例のねじ締めユニットでは、第１
図に示すように、ベースフレーム２５にシリンダ２６が
取り付けられている。

前記シリンダ２６には、これに嵌挿されたロッド２７を
介して昇降自在にユニット台２８が取り付けられている
。このユニット台２８は、中空箱状の胴体２８ａを有し
ている。この胴体２８ａには、内部に中間壁２８ｂが設
けられており、底壁には下方に向かって直径を漸減する
テーパ穴２８Ｃが形成されている。

前記ユニット台２８の側部には、ガイド２９が設けられ
ている。このガイド２９は、前記ベースフレーム２５の
側面に沿ってスライドし、ユニット台２８をガイドする
ようになっている。

前記ユニット台２８の胴体２８ａの上部には、回転駆動
源としての直流モータ３０が搭載されている。この直流
モータ３０には、定電流回路（図示せず）を通じて、一
定の電流を供給するようになっている。

いま、直流モータへの供給電流を■、直流モータに固有
のトルク定数をに、直流モータの発生トルクをＴとする
とき、次式が成立する。

Ｔ＝Ｋ　１ したがって、直流モータ３ｏに一定の電流を供給するこ
とにより、一定のトルクが発生する。

前記直流モータ３０からユニット台２８の胴体２８ａの
内部に向かって駆動軸３１が設けられている。この駆動
軸３１には、カップリング３２を介してＴ字輪３３が取
り付けられている。前記１字軸３３の下端部には、第１
図、第２図に示すように、１字部３３ａが設けられてい
る。

前記ユニット台２８の胴体２８ａの底壁に形成されたテ
ーパ穴２８ｃからは、ビット３４が導出されている。こ
のビット３４は、前記テーパ穴２８ｃよりも大径の頭部
３４ａと、テーパ穴２８ｃに嵌合するテーパ部３４ｃと
を有している。前記頭部３４ａには、第１図、第２図に
示すように、直径方向に貫通する凹溝３４ｂが形成され
ている。

前Ｖビ１．ｐ　ｋ　３Ａの耀部３４ＦＮに形成された凹
瀧３４ｂには、前記７字軸３３の下端部に設けられた１
字部３３ａが係合されている。前記凹溝３４ｂと１字部
３３ａとにより、ビット３４を回転方向にのみ拘束して
保持し、他の方向には自由度を持って保持し得る結合構
造が構成されている。

前記ビット３４の頭部３４ａの上面には、スラスト軸受
３５が設置されている。

前記スラスト軸受３５とユニット台２８の胴体２８ａ内
に設けられた中間壁２８ｂ間には、圧縮ばね３６が設け
られている。この圧縮ばね３６は。

スラスト軸受３５を通じてビット３４を下方に押進して
いる。

前記ビット３４の下方には、ねじ用のシュート２３が配
置されている。このシュート２３は、ビット３４の延長
上にねじセット部２３ａを配して設置されている。この
ねじセット部２３ａには、開閉手段（図示せず）が付設
されている。

前記シュート２３の下方には、上シリンダ載置用のベー
ス２４が設置されている。

前記実施例のねじ締めユニットは１次のように使用され
、作用する。

まず、上シリンダ１の上面にヘッドベース３を配置し、
このヘッドベース３をガイド（図示せず）により仮りに
位置決めし、この上シリンダ１をベース４の上面に載置
し、固定する。なお、前記へラドベース３には予め磁気
へラドチップ２が取り付けられている。

一方、シュート２３を通じてねじ４を供給する。

このねじ４は、シュート２３の内部を第１図に矢印イで
示す方向にすべって移動し、ついでシュート２３のねじ
セット部２３ａに自動的にセットされる。

次に、直流モータ３０に定電流回路を通じて一定の電流
を供給し、駆動軸３１、Ｔ字輪３３，１字部３３ａおよ
び凹溝３４ｂとによる結合構造を介してビット３４を一
定のトルクで回転させながら、シリンダ２６を作動させ
、ユニット台２Ｂを下降させる。

前記ユニット台２８と一緒にビット３４が下降し、この
ビット３４がねじ４の頭部にほぼ接触する位置まで来る
と、開閉手段によりシュート２３のねじセット部４２３
ａが開く。

さらに、ビット３４が下降すると、このビット３４によ
りねじ４が押され、ねじ４の先端部がねじ穴５に嵌め込
まれ、ねじ締め動作が開始される。

続いて、ユニット台２８が下降するに伴い、ビット３４
が圧縮ばね３６を押し、第４ｒｓに示すように、ユニッ
ト台２８の底壁に形成されたテーパ穴２８ｃから、ビッ
ト３４に設けられたテーパ部３４ｃが離れる。

その結果、ビット３４にはＴ字輪３３の１字部３３ａと
ビット３４の頭部３４ａの凹溝３４ｂとによる結合構造
を介してビット３４に直流モータ３０の発生トルクＴが
伝達されるが、ビット３４は回転方向以外の他の方向に
は自由度を有するように保持されている。したがって、
第３図から分かるように、ビット３４の中心とねじ穴５
の中心とがずれ量ｆずれていても、ビット３４が変形す
ることなく、ねじ穴５の位置にならって傾くため、ねじ
４には側方に押す力が働かない。

これにより、直流モータ３０の発生トルクＴをねじ４に
正確に伝達できるため、高精度の締め付はトルクでねじ
４を締め付けることができる。

前記ビット３４によるねじ締め完了後、シリンダ２６に
よりユニット台２８を上昇させ、原位置に戻し、１サイ
クル動作が終了する。

なお、本発明は上シリンダ１にヘッドベース３を取り付
けるねじの締め付けに限らず、ねじ締め全般に適用する
ことができる。

また、本発明では回転駆動源は直流モータに限らず、一
定のトルクを発生し得るものであればよい。

さらに１本発明では回転駆動源取り付けられた軸とビッ
ト３４との結合構造は、Ｔ字輪３３の１字部３３ａとビ
ット３４の頭部３４ａに形成された凹溝３４ｂとの係合
に限らず、ユニバーサルジヨイントを用いてもよく、要
はビットを回転方向にのみ拘束して保持し、他の方向に
は自由度を持って保持し得る構造であればよい。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、回転駆動源に取り付けら
れた軸に、ビットを回転方向にのみ拘束して保持し、他
の方向には自由度を持って保持し得る結合構造により連
結しており、ねじ穴とビットの中心とがずれていても、
ビットが変形せず、ねじ穴の位置にならって傾くため１
回転駆動源の発生トルクはねじを側方に押す力として働
かないので、ねじを高精度の締め付はトルクで締め付は
得る効果があり、ひいては信頼性を向上し得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はＶＴＲ装置の上シリンダの上面に配置
されたヘッドベースを締結するねじの締め付けに使用す
る本発明の一実施例を示すもので。 その第１図は一部破断側面図、第２図は回転駆動源に取
り付けられた軸とビットとの結合構造の拡大斜視図、第
３図はビットの作用説明図、第４図は全体の作用説明図
、第５図は上シリンダの平面図、第６図は第５図のＶＩ
−Ｖｌ線断面図、第７図は偏心ピンを用いてヘッドベー
スの位置を調整する調整手段の作用説明図、第８図は前
記調整手段を示す図、第９図は従来のねじ締めユニット
の一部破断側面図、第１０図は第９図に示すねじ締めユ
ニットのビットの作用説明図である。 ４・・・ねじ、５・・・ねじ穴、２３・・・ねじ用のシ
ュート、２５・・・ベースフレーム、２６・・・ユニッ
ト台昇降用のシリンダ、２８・・・ユニット台、２８ｃ
・・・ユニット台に形成されたテーパ穴、３０・・・回
転駆動源としての直流モータ、３１・・・駆動軸、３３
・・・駆動軸に連結されたＴ字軸、３３ａ・・・Ｔ字軸
のＴ字部、３４・・・ビット、３４ａ・・・ビットの頭
部、３４ｂ・・・凹溝、３４ｃ・・・テーパ部、３６・
・・圧縮ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、昇降自在に設けられたユニット台にドライバビット
   を支持し、このドライバビットを回転駆動源に取り付け
   られた軸に連結したねじ締めユニットにおいて、前記軸
   に、ドライバビットを回転方向にのみ拘束して保持し、
   他の方向には自由度を持って保持し得る結合構造により
   連結したことを特徴とするねじ締めユニット。