JPH0716835B2 - ねじ締め機における緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》この発明は、ねじ締めの最終段階
において、回転部分の慣性の影響をなくし、ねじを所定
のトルクで締め付けるための動力ねじ締め機における緩
衝装置に関する。

《従来の技術》ねじ締めの最終段階でねじが底に付く
と、モータは急激に停止することになるが、モータの回
転部分の慣性が大きいため、ねじに過大な締め付けトル
クが掛かってしまう。

このような不都合を解消するものとして、従来、例えば
特開昭62−255028号公報には、遊星コーンを使うことに
より、ドライバービットの回転が止ると、減速比が無限
大になって、ビットに一定トルクが与えられるようにし
た装置が開示されている。

《発明が解決しようとする課題》しかし、このもので
は、遊星コーンを使う等、構造が複雑であり、また、小
形化するのに限度があった。

この発明は、もっと構造が簡単でコンパクトにできる動
トルク吸収装置を得ることを目的とする。

《課題を解決するための手段》この発明の動力ねじ締め
機における緩衝装置は、モータから回転トルクを受け入
れる入力軸と；該入力軸に対し限定された角度だけ回転
できるよう支持された、ドライバビットに回転トルクを
伝える出力軸と；該入力軸に対し該出力軸を締めの方向
に押しやっているばねと；該入出力軸の間に置かれた摩
擦継手および一方向クラッチとからなり；該摩擦継手は
入力軸と出力軸を摩擦でつないでおり、一定値以上のト
ルクが掛かると入出力軸は互にスリップするようになっ
ており；該一方向クラッチは該入力軸に対し該出力軸が
締めの方向にだけ自由に回転することを許すよう構成さ
れている。

《作用》入力軸を締め方向に回転すると、摩擦継手を介
して出力軸が回転し、出力軸に取り付けたドライバビッ
トでねじが締められる。ねじが底につくと、ドライバビ
ット、したがって、出力軸の回転が停止し、これに伴っ
て、摩擦継手がスリップし、入力軸はばねの力に抗して
さらに回転し続けるが、摩擦継手における摩擦損失のた
め、入力軸は回転がだんだん落ちてくる。こうして、入
力軸は、限定された角度だけ回転した後、回転速度が充
分低下した状態で、出力軸と結合される。入力軸は、こ
のように、減速した後、出力軸と結合するので、出力
軸、したがって、ビットに衝撃的に力が加わらない。ね
じは、最終的に、モータの起動トルクに相当するトルク
で締め付けられる。

ドライバービットをねじから外すと、一方向クラッチが
切れて、出力軸がばねの力で空転して最初の状態に復帰
し、次の作業待ちになる。

《実施例》この緩衝機１は、第４図に示すように、電動
モータ２とドライバービット３の間に取り付けて使用さ
れる。

第１図は緩衝機の縦断面図であり、同図において、符号
４は入力軸であり、これがモータ２の軸に接続される。
符号５は出力軸であり、その先端にドライバービット３
が取り付けられる。

出力軸５は、先端部を除いて中空に形成されており、そ
の中にベアリング６を介して入力軸４が回転自在に支持
されている。該ベアリング６は、ラジアル荷重だけでな
くスラスト荷重も担うことのできるものが使われる。符
号７は、入力軸４が抜け出ないよう、出力軸５にねじ込
まれたキャップである。

入力軸４と出力軸５の間にはスリーブ８が置かれてお
り、このスリーブにピン９が固定されている。入力軸４
の周囲には、このピン９の内端が係合する螺旋溝10が形
成されており、一方、出力軸５の内壁には、ピン９の外
端が係合する直線状の溝11が、軸方向に形成されてい
る。

入力軸４と出力軸５の間には、摩擦継手12と一方向クラ
ッチ13が置かれている。一方向クラッチ13は第３図に示
すように、入力軸４の周りにスリーブ13aがはめられて
おり、その内面に溝13bがあって、この溝の中にスチー
ルボール13cが入っている。溝13bの深さは円周方向に一
様でなく、締め方向に浅くなっている。したがって、入
力軸４が締め方向に回転すると、ボール13cが溝13bの浅
い方に移動して固く挟まれるので、スリーブ13aは入力
軸４と一緒に回転する。入力軸４が前とは逆の方向に回
転すると、ボール13cは溝13bの深い方に移動するので、
スリーブ13aは回転しない（換言すれば、入力軸が止ま
っているときでも、スリーブは締め方向に自由に回るこ
とができる）。

摩擦継手12は、出力軸５に取り付けられた摩擦シュー12
aからなっており、シューの内面が一方向クラッチのス
リーブ13aに圧接している。したがって、入力軸４が締
め方向に回転すると、スリーブ13aが回り、さらにその
回転力は、摩擦シュー12aとの間の摩擦を介して出力軸
５に伝えられる。そして、出力軸５の回転が抑制される
と、摩擦シュー12aとスリーブ13aの間がスリップして、
入力軸４は空転する。符号12bはシューの圧接力を調節
するねじである。

符号14はトーションばねであり、その端は入力軸４と出
力軸５のキャップ７にそれぞれ立て込まれたビス15に固
定されており、入力軸４に対し出力軸５を締めの方向に
付勢している。

ねじを締めるときは、モータ２に印加すべき電圧を調節
するなどして締め付けトルクを設定した後、ビット３の
先をねじの頭部溝に係合し、モータ２を始動する。する
と、入力軸４が回り、一方向クラッチ13および摩擦継手
12を介して出力軸５が回り、ビット３でねじが回され
る。

ねじ締めの最終段階にくると（すなわち、ねじが底に着
くと）、ドライバビット３、したがって、出力軸５の回
転が停止し、これに伴って、摩擦継手12がスリップし、
入力軸４はばね14を巻き締めながら回転する。こうする
間に、入力軸４は摩擦シュー12aで制動され、入力軸
４、したがって、モータの回転速度は徐々に落ちてい
く。一方、このように入力軸４が空転すると、スリーブ
８に固定されたピン９は、入力軸４の螺旋溝10に沿って
動き、やがて溝10の終端に行き着くと、入力軸４は静止
している出力軸５と結合され、入力軸４も回転が止る。
このように入出力軸が結合するときには、入力軸は充分
に減速されているので、ねじに衝撃的なトルクが加わる
ことがないことに注目すべきである。

入出力軸の結合後は、モータの回転数がゼロなので、出
力軸４にはモータの起動トルクが作用し、これによっ
て、ねじは最終的に締め付けられる。ねじ締め後、モー
タ２の電源は、手動で切ってもよいし、モータの出力軸
の回転が止って電流が過大になったことを検出して自動
的に遮断するようにしてもよい。

ドライバービット３をねじから外すと、一方向クラッチ
13が切れて出力軸５がばね14の力で空転して最初の状態
に復帰し、次の作業待ちになる。

《効果》この発明によれば、入出力軸が摩擦継手で結ば
れており、しかも、両軸が限定された角度だけ相対的に
回転できるようになっているので、ねじ締めの最終段階
で、摩擦クラッチがスリップして入出力軸を切り離すと
共に、入力軸を制動し、モータの回転が充分落ちてか
ら、入出力軸が再結合するので、過大なトルクがねじに
加わることがない。また、従来のように、遊星コーンの
ような複雑な部品を必要としない等、構造がシンプルで
あり、安価に提供できる。

さらに、一方向クラッチとばねを持っているので、ねじ
締め後、ビットをねじから外すと、出力軸が元の位置に
復帰し、次の使用に備えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は緩衝機の縦断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線
に沿った断面図、第３図は第１図のII−II線に沿った断
面図、第４図は緩衝機の使用状態説明図である。 １……緩衝機、２……モータ、３……ドライバビット、
４……入力軸、５……出力軸、12……摩擦継手、13……
一方向クラッチ、14……ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ（２）から回転トルクを受け入れる
   入力軸（４）と；該入力軸に対し限定された角度だけ回
   転できるよう支持された、ドライバビット（３）に回転
   トルクを伝える出力軸（５）と；該入力軸に対し該出力
   軸を締めの方向に押しやっているばね（14）と；該入力
   軸に対し該出力軸が締めの方向にだけ自由に回転するこ
   とを許す一方向クラッチ（13）と；該入出力軸のいずれ
   かと該一方向クラッチとの間に置かれた、一定値以上の
   トルクが掛かるとスリップしてトルクを伝えなくなる摩
   擦継手（12）からなる動力ねじ締め機における緩衝装
   置。