JPH06304879A - インパクトレンチのボルト締結方法 - Google Patents
インパクトレンチのボルト締結方法Info
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- JPH06304879A JPH06304879A JP5117712A JP11771293A JPH06304879A JP H06304879 A JPH06304879 A JP H06304879A JP 5117712 A JP5117712 A JP 5117712A JP 11771293 A JP11771293 A JP 11771293A JP H06304879 A JPH06304879 A JP H06304879A
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- B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
- B25B23/1405—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インパクトレンチのボルト締結方法であって、
スナッグトルク発生時期の特定に伴う従来の問題点を解
消し、ボルト締結の環境が浮きマクラギ等のいかなるも
のであっても、正規のボルト締結状態が自動的に得られ
るようにした。 【構成】インパクトレンチのハンマ8がインパクトシャ
フト9から離脱したことを検知するインパクトセンサ3
1と、インパクトシャフト9の回転角を測定する角度セ
ンサ32とを設け、インパクト力を一回発生するごとの
インパクトシャフト9の回転角の進み量を測定すること
によって該インパクトシャフト9のトルクを測定し、該
測定トルクが予め設定したスナッグトルク設定値に達し
た時点からインパクトシャフト9の回転角の進み量を測
定して、この回転角進み量が予定の回転角設定量に達し
たときに電動モータ2への供給電源を断ってインパクト
シャフト9の回転を停止するようにした。
スナッグトルク発生時期の特定に伴う従来の問題点を解
消し、ボルト締結の環境が浮きマクラギ等のいかなるも
のであっても、正規のボルト締結状態が自動的に得られ
るようにした。 【構成】インパクトレンチのハンマ8がインパクトシャ
フト9から離脱したことを検知するインパクトセンサ3
1と、インパクトシャフト9の回転角を測定する角度セ
ンサ32とを設け、インパクト力を一回発生するごとの
インパクトシャフト9の回転角の進み量を測定すること
によって該インパクトシャフト9のトルクを測定し、該
測定トルクが予め設定したスナッグトルク設定値に達し
た時点からインパクトシャフト9の回転角の進み量を測
定して、この回転角進み量が予定の回転角設定量に達し
たときに電動モータ2への供給電源を断ってインパクト
シャフト9の回転を停止するようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板状の締結バネを介し
て軌道用レールをボルト締結する際等に用いるインパク
トレンチに係り、予め設定されたスナッグトルク発生時
からのインパクトシャフトの回転角を測定することによ
り、所定のバネ押さえ力でボルト締結するようにしたイ
ンパクトレンチのボルト締結方法に関する。
て軌道用レールをボルト締結する際等に用いるインパク
トレンチに係り、予め設定されたスナッグトルク発生時
からのインパクトシャフトの回転角を測定することによ
り、所定のバネ押さえ力でボルト締結するようにしたイ
ンパクトレンチのボルト締結方法に関する。
【0002】
【従来の技術】軌道用レールは、レール押え用の板状の
締結バネを介して木マクラギ、PCマクラギ等にボルト
締結することにより固定している。このボルト締結のた
めに、周知のインパクトレンチを使用して所定のバネ押
さえ力で締結するには、締付けトルクを作業者の感覚に
依存するしかなく、相当の熟練を必要としていた。
締結バネを介して木マクラギ、PCマクラギ等にボルト
締結することにより固定している。このボルト締結のた
めに、周知のインパクトレンチを使用して所定のバネ押
さえ力で締結するには、締付けトルクを作業者の感覚に
依存するしかなく、相当の熟練を必要としていた。
【0003】このような従来のインパクトレンチを自動
制御するため、本発明者はインパクトレンチの回転角を
測定し、これが予定の回転角に至った時点で自動的に電
動モータを停止するようにした回転角法によるインパク
トレンチ(実願平4−4430号)を開発するに至っ
た。
制御するため、本発明者はインパクトレンチの回転角を
測定し、これが予定の回転角に至った時点で自動的に電
動モータを停止するようにした回転角法によるインパク
トレンチ(実願平4−4430号)を開発するに至っ
た。
【0004】周知のインパクトレンチは、ボルト締結用
のソケットを回転するためのインパクトシャフトに対し
て同軸上にハンマを噛み合わせ、該ハンマはインパクト
シャフト方向にバネで付勢するようにしてある。ボルト
締結の際には、電動モータの駆動によりハンマが回転
し、このハンマとインパクトシャフトとが噛合状態にあ
るときに該インパクトシャフトが回転し、ボルトの締付
け反力がハンマのバネ付勢力より大となったときには、
ハンマをインパクトシャフトから浮上させて離脱し、フ
リーの回転状態にする。次ぎの瞬間、ハンマは再びバネ
付勢されてインパクトシャフトに噛合する。この噛合の
際に、ハンマが回転しながらインパクトシャフトを打撃
してボルトを締付けるようにしてある。
のソケットを回転するためのインパクトシャフトに対し
て同軸上にハンマを噛み合わせ、該ハンマはインパクト
シャフト方向にバネで付勢するようにしてある。ボルト
締結の際には、電動モータの駆動によりハンマが回転
し、このハンマとインパクトシャフトとが噛合状態にあ
るときに該インパクトシャフトが回転し、ボルトの締付
け反力がハンマのバネ付勢力より大となったときには、
ハンマをインパクトシャフトから浮上させて離脱し、フ
リーの回転状態にする。次ぎの瞬間、ハンマは再びバネ
付勢されてインパクトシャフトに噛合する。この噛合の
際に、ハンマが回転しながらインパクトシャフトを打撃
してボルトを締付けるようにしてある。
【0005】このような、インパクトレンチにおいて、
回転角法によって予定された回転角量でボルト締めする
には、回転角を測定し始める時期を特定する必要があ
る。
回転角法によって予定された回転角量でボルト締めする
には、回転角を測定し始める時期を特定する必要があ
る。
【0006】そこで、実願平4−4430号に開示した
回転角法によるインパクトレンチは、ハンマがインパク
トシャフトから離脱した時点をスナッグトルク発生時と
して特定し、それ以降に測定した回転角量が所定のボル
ト締結量に達した時点でモータを停止するようにしてい
たのである。
回転角法によるインパクトレンチは、ハンマがインパク
トシャフトから離脱した時点をスナッグトルク発生時と
して特定し、それ以降に測定した回転角量が所定のボル
ト締結量に達した時点でモータを停止するようにしてい
たのである。
【0007】ところが、実際のボルト締結においては、
ボルト締結以前から、レールの底部がマクラギに接触せ
ずに浮上してくること(浮きマクラギ)がある。このよ
うな場合、上記の回転角法でボルト締結すると、レール
をPCマクラギに接触させるための押圧力が上方への反
力として作用し、正規のスナッグトルク検知より早い時
期に回転角の検出を始めるため、正規のボルト締結状態
とならないうちにモータが停止するおそれがあった。
ボルト締結以前から、レールの底部がマクラギに接触せ
ずに浮上してくること(浮きマクラギ)がある。このよ
うな場合、上記の回転角法でボルト締結すると、レール
をPCマクラギに接触させるための押圧力が上方への反
力として作用し、正規のスナッグトルク検知より早い時
期に回転角の検出を始めるため、正規のボルト締結状態
とならないうちにモータが停止するおそれがあった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような従
来の問題点に鑑みて、本発明者は、インパクトレンチの
自動制御に回転角法とトルク法とを併用したボルト締結
法を採用したのであった(特願平5−19650号)。
来の問題点に鑑みて、本発明者は、インパクトレンチの
自動制御に回転角法とトルク法とを併用したボルト締結
法を採用したのであった(特願平5−19650号)。
【0009】このボルト締結法は、スナッグトルクが発
生してからインパクトシャフトの回転角とトルクとを測
定し、両者がいずれも設定量に達した時点で電動モータ
を停止するようにしたものである。
生してからインパクトシャフトの回転角とトルクとを測
定し、両者がいずれも設定量に達した時点で電動モータ
を停止するようにしたものである。
【0010】このようなボルト締結方法により、回転角
法による欠点、浮きマクラギの状態でボルト締結が完了
しないうちに電動モータが停止すること、またトルク法
にによる欠点、ネジ面の状態に左右されて締結ボルトの
締付け力にばらつきが生じるという、両者の欠点を解消
し得たのである。
法による欠点、浮きマクラギの状態でボルト締結が完了
しないうちに電動モータが停止すること、またトルク法
にによる欠点、ネジ面の状態に左右されて締結ボルトの
締付け力にばらつきが生じるという、両者の欠点を解消
し得たのである。
【0011】ところが、この併用形式のボルト締結方法
においては、いずれもスナッグトルクの発生時期を、ハ
ンマがインパクトシャフトから離脱してインパクトが発
生した時期に特定していたのであった。その結果、回転
角法とトルク法との両者間にボルト締結終了時期のずれ
が生じ、どちらかにエラーが発生するという問題点が生
じたのである。
においては、いずれもスナッグトルクの発生時期を、ハ
ンマがインパクトシャフトから離脱してインパクトが発
生した時期に特定していたのであった。その結果、回転
角法とトルク法との両者間にボルト締結終了時期のずれ
が生じ、どちらかにエラーが発生するという問題点が生
じたのである。
【0012】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、スナッグトルク発生時期の特定に伴う従来の問題
点を解消し、ボルト締結の環境がいかなるものであって
も、正規のボルト締結状態が自動的に得られるようにし
たインパクトレンチのボルト締結方法を提供することを
目的とする。
ので、スナッグトルク発生時期の特定に伴う従来の問題
点を解消し、ボルト締結の環境がいかなるものであって
も、正規のボルト締結状態が自動的に得られるようにし
たインパクトレンチのボルト締結方法を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のインパクトレンチのボルト締結方法は、
電動モータ2の出力軸3に連結したスピンドル6の外周
にて該スピンドル6に従動して回転すると共に前後に移
動可能なハンマ8を前方にバネ付勢し、該ハンマ8とイ
ンパクトシャフト9とを回転方向に互いに隙間を有して
同軸上に噛合させ、前記インパクトシャフト9の前端に
固設したソケット18に締結ボルト36を嵌合してボル
ト締めする際に、前記締結ボルト36の締付け反力に抗
して前記ハンマ8が後方に浮上することによって前記イ
ンパクトシャフト9との噛合を離脱し、再び前方へのバ
ネ付勢力により前記ハンマ8をインパクトシャフト9に
噛合することにより、前記インパクトシャフト9の回転
方向に対してインパクト力を発生するようにしたインパ
クトレンチのボルト締結方法において、前記ハンマ8が
前記インパクトシャフト9から離脱したことを検知する
インパクトセンサ31と、前記インパクトシャフト9の
回転角を測定する角度センサ32とを設け、前記インパ
クト力を一回発生するごとの前記インパクトシャフト9
の回転角の進み量を測定することによって該インパクト
シャフト9のトルクを測定し、該測定トルクが予め設定
したスナッグトルク設定値に達した時点から前記インパ
クトシャフト9の回転角の進み量を測定して、この回転
角進み量が予定の回転角設定量に達したときに前記電動
モータ2への供給電源を断ち、ブレーキ回路にて前記イ
ンパクトシャフト9の回転を停止するようにしたことを
特徴とする。
めに、本発明のインパクトレンチのボルト締結方法は、
電動モータ2の出力軸3に連結したスピンドル6の外周
にて該スピンドル6に従動して回転すると共に前後に移
動可能なハンマ8を前方にバネ付勢し、該ハンマ8とイ
ンパクトシャフト9とを回転方向に互いに隙間を有して
同軸上に噛合させ、前記インパクトシャフト9の前端に
固設したソケット18に締結ボルト36を嵌合してボル
ト締めする際に、前記締結ボルト36の締付け反力に抗
して前記ハンマ8が後方に浮上することによって前記イ
ンパクトシャフト9との噛合を離脱し、再び前方へのバ
ネ付勢力により前記ハンマ8をインパクトシャフト9に
噛合することにより、前記インパクトシャフト9の回転
方向に対してインパクト力を発生するようにしたインパ
クトレンチのボルト締結方法において、前記ハンマ8が
前記インパクトシャフト9から離脱したことを検知する
インパクトセンサ31と、前記インパクトシャフト9の
回転角を測定する角度センサ32とを設け、前記インパ
クト力を一回発生するごとの前記インパクトシャフト9
の回転角の進み量を測定することによって該インパクト
シャフト9のトルクを測定し、該測定トルクが予め設定
したスナッグトルク設定値に達した時点から前記インパ
クトシャフト9の回転角の進み量を測定して、この回転
角進み量が予定の回転角設定量に達したときに前記電動
モータ2への供給電源を断ち、ブレーキ回路にて前記イ
ンパクトシャフト9の回転を停止するようにしたことを
特徴とする。
【0014】
【作用】本発明は、スナッグトルクの発生時期を、従来
のように様々な要因によって変動するインパクト発生時
期とせずに、インパクト発生後、一回のインパクトによ
って進む回転角、即ち1インパクトにおける回転角進み
量を測定することによって現実に締結しつつある個々の
ボルトの締付け反力を感知し、この回転角進み量が予め
設定したスナッグトルク(スナッグトルク設定値)に達
した時点を起点として、インパクトシャフトの回転角を
測定し始め、この回転角が予め設定した回転角量(回転
角設定量)に達した時点で電動モータを停止するように
したものである。
のように様々な要因によって変動するインパクト発生時
期とせずに、インパクト発生後、一回のインパクトによ
って進む回転角、即ち1インパクトにおける回転角進み
量を測定することによって現実に締結しつつある個々の
ボルトの締付け反力を感知し、この回転角進み量が予め
設定したスナッグトルク(スナッグトルク設定値)に達
した時点を起点として、インパクトシャフトの回転角を
測定し始め、この回転角が予め設定した回転角量(回転
角設定量)に達した時点で電動モータを停止するように
したものである。
【0015】このようなボルト締結方法においては、ス
ナッグトルク設定値は可変であり、ボルトの締結環境に
応じて設定するようにする。
ナッグトルク設定値は可変であり、ボルトの締結環境に
応じて設定するようにする。
【0016】ここで、図1に示したインパクトレンチを
浮きマクラギのボルト締結に使用した状況を図11によ
って説明する。
浮きマクラギのボルト締結に使用した状況を図11によ
って説明する。
【0017】図11には、インパクト発生のためのトル
クaが、浮きマクラギを浮き上げるためのトルク(浮上
げトルクb)より小である状況が示してある。スナッグ
トルク設定値cはこの浮上げトルクbより大に設定す
る。
クaが、浮きマクラギを浮き上げるためのトルク(浮上
げトルクb)より小である状況が示してある。スナッグ
トルク設定値cはこの浮上げトルクbより大に設定す
る。
【0018】そこで、インパクトシャフト9に取り付け
たボルト用ソケット18をボルト頭部に嵌合して電動モ
ータ2を起動すると、形状センサ34がONした時点d
で、ボルト頭部がソケット18に正しく嵌合され、板バ
ネに着座したことを検知することとなる。
たボルト用ソケット18をボルト頭部に嵌合して電動モ
ータ2を起動すると、形状センサ34がONした時点d
で、ボルト頭部がソケット18に正しく嵌合され、板バ
ネに着座したことを検知することとなる。
【0019】次いで、ハンマ8がインパクトシャフト9
から浮上してインパクトセンサ31がON(e)すると
インパクトが生じ、これを起点として角度センサ32に
よって1インパクトごとの回転角進み量が測定される。
このようなインパクトの発生は、板バネの押圧反力とし
て生じるものであるから、この時点で板バネの押さえが
始まる。
から浮上してインパクトセンサ31がON(e)すると
インパクトが生じ、これを起点として角度センサ32に
よって1インパクトごとの回転角進み量が測定される。
このようなインパクトの発生は、板バネの押圧反力とし
て生じるものであるから、この時点で板バネの押さえが
始まる。
【0020】浮きマクラギの場合は、このようなインパ
クトが発生しても、マクラギがまだレールから離間した
状態にあり、マクラギがレールに接触するまで回転角の
進行に関わらず浮上げトルクbはほとんど変動しない。
そして、マクラギがレールに接触した時点で、レールを
押え付けるための板バネがたわみ始めてトルクが上昇す
る。
クトが発生しても、マクラギがまだレールから離間した
状態にあり、マクラギがレールに接触するまで回転角の
進行に関わらず浮上げトルクbはほとんど変動しない。
そして、マクラギがレールに接触した時点で、レールを
押え付けるための板バネがたわみ始めてトルクが上昇す
る。
【0021】次いで、角度センサ32によって1インパ
クトごとの回転角進み量がスナッグトルク設定値に達し
た時点fで、ボルト締付けのための回転角量の測定が、
角度センサ32によりインパクトシャフト9の回転角の
絶対値として測定され、これが回転角設定量に達した時
点でインパクトシャフト9の回転を終了させるのであ
る。
クトごとの回転角進み量がスナッグトルク設定値に達し
た時点fで、ボルト締付けのための回転角量の測定が、
角度センサ32によりインパクトシャフト9の回転角の
絶対値として測定され、これが回転角設定量に達した時
点でインパクトシャフト9の回転を終了させるのであ
る。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【0023】図1(a) は本発明によるインパクトレンチ
の縦断面図であり、図1(b) は図1(a) のインパクトレ
ンチのボルト用ソケットと交換して取り付けることがで
きるナット用ソケットの部分断面図である。
の縦断面図であり、図1(b) は図1(a) のインパクトレ
ンチのボルト用ソケットと交換して取り付けることがで
きるナット用ソケットの部分断面図である。
【0024】図2(a) 及び(b) は本発明に係るインパク
トレンチのインパクト発生部を示す部分断面図である。
トレンチのインパクト発生部を示す部分断面図である。
【0025】図3(a) は本発明に係る角度センサのA−
A線矢示の方向から見た図であり、図3(b) は図3(a)
の角度センサによる出力電圧の信号波形図である。
A線矢示の方向から見た図であり、図3(b) は図3(a)
の角度センサによる出力電圧の信号波形図である。
【0026】図4(a) 乃至(c) は本発明に係るインパク
トレンチのボルト用ソケットの場合の形状センサとソケ
ットセンサの説明のための断面図である。
トレンチのボルト用ソケットの場合の形状センサとソケ
ットセンサの説明のための断面図である。
【0027】図5(a) 乃至(c) は本発明に係るインパク
トレンチのナット用ソケットの場合の形状センサとソケ
ットセンサの説明のための断面図である。
トレンチのナット用ソケットの場合の形状センサとソケ
ットセンサの説明のための断面図である。
【0028】図6(a) 乃至(c) は本発明に係るインパク
トレンチを用いたボルト緩め動作の説明図である。
トレンチを用いたボルト緩め動作の説明図である。
【0029】図7は本発明に係るインパクトレンチを左
右に二機搭載して構成したインパクトレンチ搭載機であ
る。
右に二機搭載して構成したインパクトレンチ搭載機であ
る。
【0030】図8(a) は本発明のインパクトレンチの回
路構成図であり、図8(b) は本発明のインパクトレンチ
のブレーキ回路図である。
路構成図であり、図8(b) は本発明のインパクトレンチ
のブレーキ回路図である。
【0031】図9は本発明のインパクトレンチのボルト
締結時の動作を示すチャート図である。
締結時の動作を示すチャート図である。
【0032】図10は本発明のインパクトレンチのボル
ト緩め時の動作を示すチャート図である。
ト緩め時の動作を示すチャート図である。
【0033】図1(a) に示したインパクトレンチは、ケ
ース1内に電動モータ2が設けてあり、その出力軸3の
外周をベアリング4で支持してある。モータ2の出力軸
3の先端外周にはギヤ3aが形成してあり、このギヤ3
aに噛合した二枚のアイドルギヤ5、5がスピンドル6
の後端の対称位置に軸支してある。二枚のアイドルギヤ
5、5の外周ギヤ部はケース1内に嵌合したリングギヤ
7の内周ギヤ部に対して噛合させてある。
ース1内に電動モータ2が設けてあり、その出力軸3の
外周をベアリング4で支持してある。モータ2の出力軸
3の先端外周にはギヤ3aが形成してあり、このギヤ3
aに噛合した二枚のアイドルギヤ5、5がスピンドル6
の後端の対称位置に軸支してある。二枚のアイドルギヤ
5、5の外周ギヤ部はケース1内に嵌合したリングギヤ
7の内周ギヤ部に対して噛合させてある。
【0034】このような構成により、モータ2の出力軸
3が回転すると、両側のアイドルギヤ5、5がリングギ
ヤ7に案内されながら回転し、これによりスピンドル6
が減速回転する。
3が回転すると、両側のアイドルギヤ5、5がリングギ
ヤ7に案内されながら回転し、これによりスピンドル6
が減速回転する。
【0035】ハンマ8の内部は、図2に示すように、ス
ピンドル6の後端に、カップ形状のスプリングシート1
1を嵌合すると共に、スピンドル6の前方外周にはハン
マ8を摺動自在に嵌合してある。ハンマ8の後方には外
筒部8cを形成し、この外筒部8cの内周をスプリング
シート11の外周に摺動可能に嵌合してある。そして、
スプリングシート11とハンマ8との間にはスプリング
12をスピンドル6と同軸に介在し、スプリングシート
11に対してハンマ8を前方(ソケット18の方向)に
付勢するようにしてある。
ピンドル6の後端に、カップ形状のスプリングシート1
1を嵌合すると共に、スピンドル6の前方外周にはハン
マ8を摺動自在に嵌合してある。ハンマ8の後方には外
筒部8cを形成し、この外筒部8cの内周をスプリング
シート11の外周に摺動可能に嵌合してある。そして、
スプリングシート11とハンマ8との間にはスプリング
12をスピンドル6と同軸に介在し、スプリングシート
11に対してハンマ8を前方(ソケット18の方向)に
付勢するようにしてある。
【0036】また、スピンドル6の外周には長さを限定
した螺旋溝10が対称位置に刻設さえ、夫々の螺旋溝1
0にボール13を収嵌してその外周をハンマ8の前方の
内腔部8bと摺接してある。これにより、ハンマ8はス
プリング12のバネ力で前方に付勢される一方、ボール
13が螺旋溝10に沿って移動し得る範囲で前後移動す
ることができる。
した螺旋溝10が対称位置に刻設さえ、夫々の螺旋溝1
0にボール13を収嵌してその外周をハンマ8の前方の
内腔部8bと摺接してある。これにより、ハンマ8はス
プリング12のバネ力で前方に付勢される一方、ボール
13が螺旋溝10に沿って移動し得る範囲で前後移動す
ることができる。
【0037】さらに、ハンマ8の先端には前方に突出し
た二枚の突出歯8a、8aを軸対称位置に形成してあ
る。そして、ハンマ8の前端に設けられたインパクトシ
ャフト9は、ケース1内に嵌合された前後のベアリング
15a、15bに回転自在に位置決めされると共に、イ
ンパクトシャフト9の後端に設けられた二枚の突出歯9
dを軸の対称位置に設けてある。ハンマ8の突出歯8a
とインパクトシャフト9の突出歯9dとは互いに回転方
向に隙間を有して噛合する。
た二枚の突出歯8a、8aを軸対称位置に形成してあ
る。そして、ハンマ8の前端に設けられたインパクトシ
ャフト9は、ケース1内に嵌合された前後のベアリング
15a、15bに回転自在に位置決めされると共に、イ
ンパクトシャフト9の後端に設けられた二枚の突出歯9
dを軸の対称位置に設けてある。ハンマ8の突出歯8a
とインパクトシャフト9の突出歯9dとは互いに回転方
向に隙間を有して噛合する。
【0038】また、図1(a) に示すように、インパクト
シャフト9の先端には、ボルト用ソケット18が着脱自
在に設けてある。なお、このボルト用ソケット18は、
図1(b) に示すナット用ソケット24に交換可能であ
る。
シャフト9の先端には、ボルト用ソケット18が着脱自
在に設けてある。なお、このボルト用ソケット18は、
図1(b) に示すナット用ソケット24に交換可能であ
る。
【0039】このような構成により、ボルト用ソケット
18をボルト頭に嵌合してモータ2を回転すると、スプ
リング12のバネ力がインパクトシャフト9のトルクよ
り大きい初期段階では、図2(a) に示すように、ハンマ
8はボール13の案内に従って前方に押し出された状態
にあり、このときハンマ8の突出歯8aはインパクトシ
ャフト9の突出歯9dと係合した状態で回転する。
18をボルト頭に嵌合してモータ2を回転すると、スプ
リング12のバネ力がインパクトシャフト9のトルクよ
り大きい初期段階では、図2(a) に示すように、ハンマ
8はボール13の案内に従って前方に押し出された状態
にあり、このときハンマ8の突出歯8aはインパクトシ
ャフト9の突出歯9dと係合した状態で回転する。
【0040】そして、次第にボルトの締め付け力が大き
くなってインパクトシャフト9を後方に押し上げる反力
がスプリング12のバネ力より大になると、図2(b) に
示すように、ハンマ8は後方に押し込まれ、ハンマ8の
突出歯8aがインパクトシャフト9の突出歯9dから離
脱する。このとき、ハンマ8はインパクトシャフト9の
負荷から一時的に開放され、次の瞬間にはスプリング1
2の付勢力により前方に弾発する。
くなってインパクトシャフト9を後方に押し上げる反力
がスプリング12のバネ力より大になると、図2(b) に
示すように、ハンマ8は後方に押し込まれ、ハンマ8の
突出歯8aがインパクトシャフト9の突出歯9dから離
脱する。このとき、ハンマ8はインパクトシャフト9の
負荷から一時的に開放され、次の瞬間にはスプリング1
2の付勢力により前方に弾発する。
【0041】これによってハンマ8の突出歯8aとイン
パクトシャフト9の突出歯9dとが次の係合位置で衝突
し(図2(a) の状態)、インパクトシャフト9にインパ
クト力を発生させる。
パクトシャフト9の突出歯9dとが次の係合位置で衝突
し(図2(a) の状態)、インパクトシャフト9にインパ
クト力を発生させる。
【0042】次に、本装置に設けた各種の検出手段につ
いて説明する。
いて説明する。
【0043】1)インパクトセンサ31について(図1
及び図2参照)。
及び図2参照)。
【0044】ハンマ8の外筒部8aの後端外周の近傍位
置には、ケース1に対して金属感知式のインパクトセン
サ31が取付けてある。このインパクトセンサ31は金
属との相対的な離間距離により感知するように構成され
た周知の近接スイッチ用い、ハンマ8がインパクトシャ
フト9と係合状態にあるときにOFF信号を発し(図2
(a) の状態)、ハンマ8が後方に押し込まれてインパク
トシャフト9から離脱したときにON信号を発する(図
2(b) の状態)。
置には、ケース1に対して金属感知式のインパクトセン
サ31が取付けてある。このインパクトセンサ31は金
属との相対的な離間距離により感知するように構成され
た周知の近接スイッチ用い、ハンマ8がインパクトシャ
フト9と係合状態にあるときにOFF信号を発し(図2
(a) の状態)、ハンマ8が後方に押し込まれてインパク
トシャフト9から離脱したときにON信号を発する(図
2(b) の状態)。
【0045】ハンマ8がインパクトシャフト9から離脱
した直後には、インパクトシャフト9に対するハンマ8
のインパクト動作が行われるのであるから、このインパ
クトセンサ31のON信号によりにより、インパクトセ
ンサ31におけるインパクト発生を検知することができ
る。
した直後には、インパクトシャフト9に対するハンマ8
のインパクト動作が行われるのであるから、このインパ
クトセンサ31のON信号によりにより、インパクトセ
ンサ31におけるインパクト発生を検知することができ
る。
【0046】2)角度センサ32について。(図2及び
図3参照) 金属製によるインパクトシャフト9の後端外周に沿って
夫々の外径を変位することにより、第1、第2、第3変
位トラック9a、9b、9cを順次形成してある。ま
た、ケース1には夫々の第1、第2、第3変位トラック
9a、9b、9cに対向して変位センサ32a、近接ス
イッチ32b、32cが配置してある。これらの第1、
第2、第3変位トラック9a、9b、9cと変位センサ
32a、近接スイッチ32b、32cとの組み合わせに
よりインパクトシャフト9の回転角を検知する角度セン
サ32を構成する。
図3参照) 金属製によるインパクトシャフト9の後端外周に沿って
夫々の外径を変位することにより、第1、第2、第3変
位トラック9a、9b、9cを順次形成してある。ま
た、ケース1には夫々の第1、第2、第3変位トラック
9a、9b、9cに対向して変位センサ32a、近接ス
イッチ32b、32cが配置してある。これらの第1、
第2、第3変位トラック9a、9b、9cと変位センサ
32a、近接スイッチ32b、32cとの組み合わせに
よりインパクトシャフト9の回転角を検知する角度セン
サ32を構成する。
【0047】変位センサ32aは周知の渦電流式変位セ
ンサによって構成し、第1変位トラック9aの外周との
相対的な離間距離を出力電圧の変化として測定すること
により、第1変位トラックの外径変位を検知することが
できる。近接スイッチ32b、32cの夫々もまた、原
理的にはこれと同様であるが、この近接スイッチの場合
は、第2、第3変位トラック9b、9cとの相対的な離
間距離に応じてON・OFF信号を得るようにしてあ
る。
ンサによって構成し、第1変位トラック9aの外周との
相対的な離間距離を出力電圧の変化として測定すること
により、第1変位トラックの外径変位を検知することが
できる。近接スイッチ32b、32cの夫々もまた、原
理的にはこれと同様であるが、この近接スイッチの場合
は、第2、第3変位トラック9b、9cとの相対的な離
間距離に応じてON・OFF信号を得るようにしてあ
る。
【0048】図3(a) において、第1変位トラック9a
の外周形状は、直径B1−B2がこれに直交する直径C
1−C2よりやや大とされた楕円形状に形成され、第1
変位トラック9aは180°周期の変位形状を有する。
そこで、インパクトシャフト9が回転すると、変位セン
サ32aによって測定される出力電圧は、図3(b) に示
すように180°周期の山形の出力波形を示すことにな
る。
の外周形状は、直径B1−B2がこれに直交する直径C
1−C2よりやや大とされた楕円形状に形成され、第1
変位トラック9aは180°周期の変位形状を有する。
そこで、インパクトシャフト9が回転すると、変位セン
サ32aによって測定される出力電圧は、図3(b) に示
すように180°周期の山形の出力波形を示すことにな
る。
【0049】次に、第2変位トラック9bの外周形状
は、図3(a) に示すように、B1から右回りにB2に至
るまで大径であり、B2から右回りにB1に至るまでや
や小径であって、180°周期で大径と小径に変位して
ある。この第2変位トラック9bの外周を第1近接スイ
ッチ32bで測定した180°感知信号は、図3(b) に
示すように、0°から180°が「0」、180°から
360°が「1」である直線的な出力波形を示す。
は、図3(a) に示すように、B1から右回りにB2に至
るまで大径であり、B2から右回りにB1に至るまでや
や小径であって、180°周期で大径と小径に変位して
ある。この第2変位トラック9bの外周を第1近接スイ
ッチ32bで測定した180°感知信号は、図3(b) に
示すように、0°から180°が「0」、180°から
360°が「1」である直線的な出力波形を示す。
【0050】さらに、第3変位トラック9cの外周形状
は、図3(a) に示すように、B1から右回りにC1に至
る外周とB2から右回りにC2に至る外周とが小径であ
り、C1から右回りにB2に至るまでの外周とC2から
右回りにB1に至るまでの外周とがそれよりやや大径で
あり、このように90°周期で大径から小径へと変位し
てある。この第3変位トラック9cの外周を第2近接ス
イッチ32cで測定した90°感知信号は、図3(b) に
示すように、0°から90°が「0」、90°から18
0°が「1」、180°から270°が「0」、270
°から360°が「1」である直線的な出力波形を示
す。
は、図3(a) に示すように、B1から右回りにC1に至
る外周とB2から右回りにC2に至る外周とが小径であ
り、C1から右回りにB2に至るまでの外周とC2から
右回りにB1に至るまでの外周とがそれよりやや大径で
あり、このように90°周期で大径から小径へと変位し
てある。この第3変位トラック9cの外周を第2近接ス
イッチ32cで測定した90°感知信号は、図3(b) に
示すように、0°から90°が「0」、90°から18
0°が「1」、180°から270°が「0」、270
°から360°が「1」である直線的な出力波形を示
す。
【0051】第1変位トラック9aの180°周期によ
る山形波形は、360°内で90°ごとに4個の同一の
出力電圧値を示すが、第2変位トラック9bと第3変位
トラック9cとの組み合わせは、360°内で90°ご
とに異なる組合わせを示すため、第1変位トラック9a
の出力値が360°内のどの位置におけるものかを第2
変位トラック9bと第3変位トラック9cとの組み合わ
せによって判別することができる。
る山形波形は、360°内で90°ごとに4個の同一の
出力電圧値を示すが、第2変位トラック9bと第3変位
トラック9cとの組み合わせは、360°内で90°ご
とに異なる組合わせを示すため、第1変位トラック9a
の出力値が360°内のどの位置におけるものかを第2
変位トラック9bと第3変位トラック9cとの組み合わ
せによって判別することができる。
【0052】例えば、第1変位トラック9aが図3(b)
における山形波形の中間値を示すと、この中間値に対応
する回転角は45°、135°、225°、315°と
なるが、第2変位トラック9bによる180°感知信号
が「1」を示し、第3変位トラック9cによる90°感
知信号が「0」を示した場合、この組み合わせによって
180°から270°内での出力値に限定され、第1変
位トラック9aの出力値を225°と判別することがで
きる。
における山形波形の中間値を示すと、この中間値に対応
する回転角は45°、135°、225°、315°と
なるが、第2変位トラック9bによる180°感知信号
が「1」を示し、第3変位トラック9cによる90°感
知信号が「0」を示した場合、この組み合わせによって
180°から270°内での出力値に限定され、第1変
位トラック9aの出力値を225°と判別することがで
きる。
【0053】また、第1変位トラック9aの回転角が3
60°を超える場合、第二回目以降に表れる第2変位ト
ラック9bと第3変位トラック9cとの組み合わせによ
り、360°に加算した回転角の絶対値として求めるこ
とができる。
60°を超える場合、第二回目以降に表れる第2変位ト
ラック9bと第3変位トラック9cとの組み合わせによ
り、360°に加算した回転角の絶対値として求めるこ
とができる。
【0054】また、この角度センサ32によって、イン
パクトシャフト9のトルクを検知することができる。こ
れは、インパクトシャフト9に一回のインパクトが発生
したとき、インパクトシャフト9の回転角の進み量と締
結ボルトの締付け力との間に反比例の関係があることを
利用して、インパクトセンサ31がONから次のONま
での間のインパクトシャフト9の回転角の進み量を角度
センサ32によって検知することにより、反比例の関係
にあるインパクトシャフト9のトルクを演算により求め
る。
パクトシャフト9のトルクを検知することができる。こ
れは、インパクトシャフト9に一回のインパクトが発生
したとき、インパクトシャフト9の回転角の進み量と締
結ボルトの締付け力との間に反比例の関係があることを
利用して、インパクトセンサ31がONから次のONま
での間のインパクトシャフト9の回転角の進み量を角度
センサ32によって検知することにより、反比例の関係
にあるインパクトシャフト9のトルクを演算により求め
る。
【0055】3)ソケットセンサ33及び形状センサ3
4について(図1及び図4参照)。 インパクトシャフト9内の軸中心には貫通孔9cを形成
してあり、該貫通孔9cにはセンサロッド16が摺動自
在に収嵌してある。センサロッド16の後端はスプリン
グ17を介してスピンドル9の軸上突出部9eに係止し
てあり、センサロッド16は前方に付勢される。センサ
ロッド16の先端は、インパクトシャフト9の先端から
ボルト用ソケット18内に突出してある。インパクトシ
ャフト9の途中には長孔20を貫通し、センサロッド1
6に挿通したピン19をこの長孔20に挿入すると共
に、ピン19の両端をセンサケース21に固着する。セ
ンサケース21はインパクトシャフト9の外周に沿って
摺動自在である。
4について(図1及び図4参照)。 インパクトシャフト9内の軸中心には貫通孔9cを形成
してあり、該貫通孔9cにはセンサロッド16が摺動自
在に収嵌してある。センサロッド16の後端はスプリン
グ17を介してスピンドル9の軸上突出部9eに係止し
てあり、センサロッド16は前方に付勢される。センサ
ロッド16の先端は、インパクトシャフト9の先端から
ボルト用ソケット18内に突出してある。インパクトシ
ャフト9の途中には長孔20を貫通し、センサロッド1
6に挿通したピン19をこの長孔20に挿入すると共
に、ピン19の両端をセンサケース21に固着する。セ
ンサケース21はインパクトシャフト9の外周に沿って
摺動自在である。
【0056】これにより、センサロッド16は長孔20
の長さだけ前後に移動すると共に、該センサロッド16
の移動に従動してセンサケース21をインパクトシャフ
ト9の外周にて前後に摺動させる。
の長さだけ前後に移動すると共に、該センサロッド16
の移動に従動してセンサケース21をインパクトシャフ
ト9の外周にて前後に摺動させる。
【0057】センサケース21は合成樹脂からなり、こ
のセンサケース21の後方部外周には金属製のセンサリ
ング22が嵌合してある。そして、このようなセンサリ
ング22の側部に近接して、ケース1に対して、ソケッ
トセンサ33を後端側に、形状センサ34を前端側に付
設する。ソケットセンサ33と形状センサ34とは共
に、金属製センサリング22の有無を感知する金属感知
式のセンサであり、センサリング22の感知の有無によ
って、センサロッド16の前後位置を知ることができ
る。
のセンサケース21の後方部外周には金属製のセンサリ
ング22が嵌合してある。そして、このようなセンサリ
ング22の側部に近接して、ケース1に対して、ソケッ
トセンサ33を後端側に、形状センサ34を前端側に付
設する。ソケットセンサ33と形状センサ34とは共
に、金属製センサリング22の有無を感知する金属感知
式のセンサであり、センサリング22の感知の有無によ
って、センサロッド16の前後位置を知ることができ
る。
【0058】即ち、図4(a) に示すように、ソケット1
8内にボルト頭部36aを挿入する以前の状態では、セ
ンサロッド16は、ピン19が長孔20の最下端位置に
当接した状態まで前方に付勢され、センサロッド16の
先端はソケット18内に突出する。このような状態のと
き、センサリング22に対してソケットセンサ33が対
接位置から外れてOFFの状態にあるのに対して、形状
センサ34は対接してONの状態にある。
8内にボルト頭部36aを挿入する以前の状態では、セ
ンサロッド16は、ピン19が長孔20の最下端位置に
当接した状態まで前方に付勢され、センサロッド16の
先端はソケット18内に突出する。このような状態のと
き、センサリング22に対してソケットセンサ33が対
接位置から外れてOFFの状態にあるのに対して、形状
センサ34は対接してONの状態にある。
【0059】そして、図4(b) に示すように、ソケット
18内にボルト頭部36aを挿入すると、センサロッド
16の先端がボルト頭部36aに当たり、スプリング1
7のバネ力に抗して、ピン19が長孔20の最上端位置
に当接した状態まで後方に押し込まれる。この状態で、
ボルト頭部36aの高さよりソケット18の深さが大で
あると、座金37とボルト頭部36aの下端との間に隙
間gが生じる。このような状態のとき、センサリング2
2に対してソケットセンサ33が対接してONの状態に
あるのに対し、形状センサ34は対接位置から外れてO
FFの状態にある。
18内にボルト頭部36aを挿入すると、センサロッド
16の先端がボルト頭部36aに当たり、スプリング1
7のバネ力に抗して、ピン19が長孔20の最上端位置
に当接した状態まで後方に押し込まれる。この状態で、
ボルト頭部36aの高さよりソケット18の深さが大で
あると、座金37とボルト頭部36aの下端との間に隙
間gが生じる。このような状態のとき、センサリング2
2に対してソケットセンサ33が対接してONの状態に
あるのに対し、形状センサ34は対接位置から外れてO
FFの状態にある。
【0060】このようにソケットセンサ33がONにな
った後に、形状センサ34がONとなったことを検知す
ることによって、ソケット18内におけるボルト頭部3
6aの正常な収嵌状態を検知することができる。
った後に、形状センサ34がONとなったことを検知す
ることによって、ソケット18内におけるボルト頭部3
6aの正常な収嵌状態を検知することができる。
【0061】次いで、ソケット18を回転すると、図4
(c) に示すように、ボルト36はソケット18内にて下
降し、ボルト頭部36aの下端が座金37に当接して隙
間gがなくなる。このとき、センサロッド16が下降す
るにつれてセンサリング22も下降し、該センサリング
22に対してソケットセンサ33と形状センサ34とが
共に対接してONの状態となり、ボルト頭部36aが正
しく締結バネ38の上の座金37に着座したことを検知
することができる。
(c) に示すように、ボルト36はソケット18内にて下
降し、ボルト頭部36aの下端が座金37に当接して隙
間gがなくなる。このとき、センサロッド16が下降す
るにつれてセンサリング22も下降し、該センサリング
22に対してソケットセンサ33と形状センサ34とが
共に対接してONの状態となり、ボルト頭部36aが正
しく締結バネ38の上の座金37に着座したことを検知
することができる。
【0062】なお、上記の構成において、インパクトシ
ャフト9の先端に付設したボルト用ソケット18は、図
1(b) に示すナット用ソケット24に交換することがで
きる。これは、図5に示すように、スタットボルト39
をナット39aで締め付ける場合に有用である。
ャフト9の先端に付設したボルト用ソケット18は、図
1(b) に示すナット用ソケット24に交換することがで
きる。これは、図5に示すように、スタットボルト39
をナット39aで締め付ける場合に有用である。
【0063】仮に、スタットボルト39に噛合したナッ
ト39aに対して、ボルト用ソケット18を嵌合した場
合、センサロッド16はスタットボルト39に当接した
位置を変えることがなく、ナット39aの締め付け変化
を知ることができない。従って、上記のセンサロッド1
6による検出を可能とするには、ソケット内にカップ形
状のナットケース25をその底面がセンサロッド16に
当接する側に向けて挿着することによってナット用ソケ
ット24を構成する。
ト39aに対して、ボルト用ソケット18を嵌合した場
合、センサロッド16はスタットボルト39に当接した
位置を変えることがなく、ナット39aの締め付け変化
を知ることができない。従って、上記のセンサロッド1
6による検出を可能とするには、ソケット内にカップ形
状のナットケース25をその底面がセンサロッド16に
当接する側に向けて挿着することによってナット用ソケ
ット24を構成する。
【0064】このようなナット用ソケット24により、
図5(b) に示すように、ナットケース25の下端周部に
ナット39aの上面が当たった状態で、スタットボルト
39はナットケース25の内方にて自由に伸長できる。
これにより、スタットボルト39の場合であっても、上
記ボルト用ソケット18で説明したと同様の動作をもっ
て図5(a) 乃至(c) に示すような、ソケットセンサ33
と形状センサ34とによるナット39aの締結状態が検
知可能となる。
図5(b) に示すように、ナットケース25の下端周部に
ナット39aの上面が当たった状態で、スタットボルト
39はナットケース25の内方にて自由に伸長できる。
これにより、スタットボルト39の場合であっても、上
記ボルト用ソケット18で説明したと同様の動作をもっ
て図5(a) 乃至(c) に示すような、ソケットセンサ33
と形状センサ34とによるナット39aの締結状態が検
知可能となる。
【0065】4)ボルト抜き高さセンサ35について
(図6及び図7参照)。
(図6及び図7参照)。
【0066】図6及び図7は上記のインパクトレンチ4
5を二機組み込んだ構成を示すものである。台車42に
前後車輪41、41を付設して軌道用レール40に沿っ
て搭載し得るようにする。台車42にはレール40を挟
んで左右独立した位置にスライドレール43、43を首
振り自在に立設し、各スライドレール43、43の上端
にゼンマイ式のウェイトバランス用板バネ44、44を
設置する。各インパクトレンチ45、45の側方に突出
した案内板43a、43aをスライドレール43、43
に摺動可能に嵌合すると共に、板バネ44、44の下端
を各案内板43a、43aに固定する。
5を二機組み込んだ構成を示すものである。台車42に
前後車輪41、41を付設して軌道用レール40に沿っ
て搭載し得るようにする。台車42にはレール40を挟
んで左右独立した位置にスライドレール43、43を首
振り自在に立設し、各スライドレール43、43の上端
にゼンマイ式のウェイトバランス用板バネ44、44を
設置する。各インパクトレンチ45、45の側方に突出
した案内板43a、43aをスライドレール43、43
に摺動可能に嵌合すると共に、板バネ44、44の下端
を各案内板43a、43aに固定する。
【0067】これにより、各インパクトレンチ45、4
5は独立的に板バネ44、44に吊り上げられた浮動状
態を保ち、ハンドル47の操作により容易に上下動し、
かつ締結ボルト36に対する前後左右の位置を変動する
ことができる。
5は独立的に板バネ44、44に吊り上げられた浮動状
態を保ち、ハンドル47の操作により容易に上下動し、
かつ締結ボルト36に対する前後左右の位置を変動する
ことができる。
【0068】さらに、インパクトレンチ45、45側に
は、金属感知式のボルト抜き高さセンサ35を固定し、
スライドレール43、43側には、金属板46を上下稼
動可能に設ける。
は、金属感知式のボルト抜き高さセンサ35を固定し、
スライドレール43、43側には、金属板46を上下稼
動可能に設ける。
【0069】また、ハンドル47の手元には正転用リミ
ットスイッチ48と逆転用リミットスイッチ49を設
け、インパクトレンチの上端部には、自動・手動切換え
スイッチ51と回転角設定ボリューム52とトルク設定
ボリューム53とを設けたコントローラ50を装備して
ある(図8参照)。
ットスイッチ48と逆転用リミットスイッチ49を設
け、インパクトレンチの上端部には、自動・手動切換え
スイッチ51と回転角設定ボリューム52とトルク設定
ボリューム53とを設けたコントローラ50を装備して
ある(図8参照)。
【0070】レール締結装置のボルト36を緩める場
合、全部抜きたい場合と、少しだけ抜きたい場合とがあ
るが、ボルト36のネジピッチが荒いため手動スイッチ
では、抜き高さをコントロールすることができず、全部
抜けてしまうか、抜き高さが不揃になる。
合、全部抜きたい場合と、少しだけ抜きたい場合とがあ
るが、ボルト36のネジピッチが荒いため手動スイッチ
では、抜き高さをコントロールすることができず、全部
抜けてしまうか、抜き高さが不揃になる。
【0071】そのため、上記構成においては、ボルト抜
き高さセンサ35とモータ2のブレーキ回路を利用し
て、ボルト抜き高さを自動調整することができる。
き高さセンサ35とモータ2のブレーキ回路を利用し
て、ボルト抜き高さを自動調整することができる。
【0072】即ち、スライドレール43に沿って金属板
46を上下に移動調整し、ボルト抜き高さを小(図6
(b) のh1の如し)としたいときは、金属板46を下方
に固定し、ボルト抜き高さを大(図6(c) のh2の如
し)としたいときは、金属板46を上方に固定するとい
うように、所望するボルト抜き高さに応じて金属板46
の高さを予め設定しておく。
46を上下に移動調整し、ボルト抜き高さを小(図6
(b) のh1の如し)としたいときは、金属板46を下方
に固定し、ボルト抜き高さを大(図6(c) のh2の如
し)としたいときは、金属板46を上方に固定するとい
うように、所望するボルト抜き高さに応じて金属板46
の高さを予め設定しておく。
【0073】そうすると、図6(a) に示すボルト締結動
作の最中ではボルト抜き高さセンサ35は金属板46を
感知せずOFFの状態にあるが、図6(b) 或は図6(c)
に示すように、締結ボルト36の緩め動作によって該締
結ボルト36が上方に押し上がると、所望するボルト抜
き高さに応じてボルト抜き高さセンサ35が金属板46
を感知したところでONとなり、そこでモータ2の電源
を切り、後述するブレーキ回路にてモータ2の回転が停
止して自動的に所望のボルト抜き高さが得られるのであ
る。
作の最中ではボルト抜き高さセンサ35は金属板46を
感知せずOFFの状態にあるが、図6(b) 或は図6(c)
に示すように、締結ボルト36の緩め動作によって該締
結ボルト36が上方に押し上がると、所望するボルト抜
き高さに応じてボルト抜き高さセンサ35が金属板46
を感知したところでONとなり、そこでモータ2の電源
を切り、後述するブレーキ回路にてモータ2の回転が停
止して自動的に所望のボルト抜き高さが得られるのであ
る。
【0074】ここで、図8(a) において、上記のインパ
クトレンチと各種センサの回路構成について説明する。
クトレンチと各種センサの回路構成について説明する。
【0075】コントローラ50には、自動・手動切換え
スイッチ51と正転用リミットスイッチ48と逆転用ス
イッチ49のほか、回転角設定ボリューム52とトルク
設定ボリューム53、さらに上記の各種センサ、即ちイ
ンパクトセンサ31と、角度センサ32(第1乃至第3
変位センサ32a、近接スイッチ32b、32c)と、
ソケットセンサ33と、形状センサ34と、ボルト抜き
高さセンサ35とを入力するように構成する。
スイッチ51と正転用リミットスイッチ48と逆転用ス
イッチ49のほか、回転角設定ボリューム52とトルク
設定ボリューム53、さらに上記の各種センサ、即ちイ
ンパクトセンサ31と、角度センサ32(第1乃至第3
変位センサ32a、近接スイッチ32b、32c)と、
ソケットセンサ33と、形状センサ34と、ボルト抜き
高さセンサ35とを入力するように構成する。
【0076】コントローラ50からの出力は、正転リレ
ー54と逆転リレー55とブレーキリレー56を介して
電動モータ2に入力すると共に、コントローラ50から
の指令を受けるSSR(ソリッドステートリレー)57
を正転リレー54と逆転リレー55とブレーキリレー5
6にも接続し、各リレー54、55、56の入った状態
でSSR57の間欠的なON・OFF動作(インチング
動作)を制御するようにする。
ー54と逆転リレー55とブレーキリレー56を介して
電動モータ2に入力すると共に、コントローラ50から
の指令を受けるSSR(ソリッドステートリレー)57
を正転リレー54と逆転リレー55とブレーキリレー5
6にも接続し、各リレー54、55、56の入った状態
でSSR57の間欠的なON・OFF動作(インチング
動作)を制御するようにする。
【0077】電動モータ2の正逆転回路とブレーキ回路
については、図8(b) に示すとおりであり、単相直巻整
流子電動機構成の電動モータ2に対して正転リレー
(R)又は逆転リレー(F)が入ってる状態でブレーキ
リレー(B)を作動させるようにしてある。
については、図8(b) に示すとおりであり、単相直巻整
流子電動機構成の電動モータ2に対して正転リレー
(R)又は逆転リレー(F)が入ってる状態でブレーキ
リレー(B)を作動させるようにしてある。
【0078】上記構成のインパクトレンチを用いたボル
ト締結動作の手順について図9及び図10のチャートを
参照しながら説明する。
ト締結動作の手順について図9及び図10のチャートを
参照しながら説明する。
【0079】図9において、予め回転角設定ボリューム
52に回転角設定量を設定し、またトルク設定ボリュー
ム53に対してスナッグトルク設定値を設定しておく。
52に回転角設定量を設定し、またトルク設定ボリュー
ム53に対してスナッグトルク設定値を設定しておく。
【0080】そして、締結すべきボルト36の頭部36
aにソケット18を嵌合し、自動スイッチ51をONし
て正転用リミットスイッチ(以下、「正転スイッチ」と
称する)48をONすると、正転リレー54がONす
る。
aにソケット18を嵌合し、自動スイッチ51をONし
て正転用リミットスイッチ(以下、「正転スイッチ」と
称する)48をONすると、正転リレー54がONす
る。
【0081】いま、ボルト頭部36aにソケット18が
正確に嵌合した状態であればソケットセンサ33がON
して次ぎの段階に進むが、ボルト頭部36aにソケット
18が正確に嵌合していないときは、ソケットセンサ3
3がOFFとなって、SSR57によりソケット18に
対して0.1秒回転と1.0秒停止の繰り返し動作(イ
ンチング動作)をするようにモータ2に指令する。そし
て、ボルト頭部36aにソケット18が正確に嵌合する
と、ソケットセンサ33がONする。
正確に嵌合した状態であればソケットセンサ33がON
して次ぎの段階に進むが、ボルト頭部36aにソケット
18が正確に嵌合していないときは、ソケットセンサ3
3がOFFとなって、SSR57によりソケット18に
対して0.1秒回転と1.0秒停止の繰り返し動作(イ
ンチング動作)をするようにモータ2に指令する。そし
て、ボルト頭部36aにソケット18が正確に嵌合する
と、ソケットセンサ33がONする。
【0082】次いで、回転を0.2秒タイマーで遅らせ
る。これは、ボルト36の頭部にソケット18が嵌合し
た後、ボルト36の頭部がソケット18の奥部まで完全
に入るのを待つために0.2秒のブランクを取るように
したのである。
る。これは、ボルト36の頭部にソケット18が嵌合し
た後、ボルト36の頭部がソケット18の奥部まで完全
に入るのを待つために0.2秒のブランクを取るように
したのである。
【0083】次いで、SSR57がONしてモータ2に
よる回転が開始される。このとき、形状センサ34によ
ってボルト36の頭部が締結バネ38上面に着座したこ
とを検知する。
よる回転が開始される。このとき、形状センサ34によ
ってボルト36の頭部が締結バネ38上面に着座したこ
とを検知する。
【0084】一方、インパクトセンサ31によってハン
マ8の浮上状況を検出することにより、インパクトシャ
フト9にインパクトが発生したことを検出する。この時
点から、角度センサ32で1回のインパクト発生ごとの
インパクトシャフト9の回転角進み量を測定し、この値
がスナッグトルク設定値に達した時点からインパクトシ
ャフト9の回転角の進み量を検出する。
マ8の浮上状況を検出することにより、インパクトシャ
フト9にインパクトが発生したことを検出する。この時
点から、角度センサ32で1回のインパクト発生ごとの
インパクトシャフト9の回転角進み量を測定し、この値
がスナッグトルク設定値に達した時点からインパクトシ
ャフト9の回転角の進み量を検出する。
【0085】そして、このようなインパクトシャフト9
の回転角進み量が予定の回転角設定量に達した時点で、
SSR57がOFFし、ブレーキリレー56が作動す
る。
の回転角進み量が予定の回転角設定量に達した時点で、
SSR57がOFFし、ブレーキリレー56が作動す
る。
【0086】このとき、正転スイッチ48がONしたま
まなので、再度繰り返し動作となるため、それを防止す
るため、正転スイッチ48がONのままでも10秒間は
作動しないようにタイマーを入れてある。
まなので、再度繰り返し動作となるため、それを防止す
るため、正転スイッチ48がONのままでも10秒間は
作動しないようにタイマーを入れてある。
【0087】次いで、ブレーキリレー56によってモー
タ2の回転停止後、正転スイッチ54を切ると、回転角
測定量がリセットされる。
タ2の回転停止後、正転スイッチ54を切ると、回転角
測定量がリセットされる。
【0088】なお、図9において、正転スイッチ48が
OFFした時点でデータ処理を図示のように行うように
してある。これはコントローラ50における制御状況を
データ処理したもので、周知のICカード等により個々
のボルトの締結状況を記録することができる。
OFFした時点でデータ処理を図示のように行うように
してある。これはコントローラ50における制御状況を
データ処理したもので、周知のICカード等により個々
のボルトの締結状況を記録することができる。
【0089】ボルト緩め動作の場合は、図10におい
て、予め、ボルト抜き高さセンサ35に対する金属板3
5を所望のボルト抜き高さに応じた高さに設定してお
く。
て、予め、ボルト抜き高さセンサ35に対する金属板3
5を所望のボルト抜き高さに応じた高さに設定してお
く。
【0090】そして、締結すべきボルト36の頭部にソ
ケット18を嵌合し、自動スイッチ51をONして逆転
用リミットスイッチ(以下、「逆転スイッチ」と称す
る)49をONすると、逆転リレー55がONする。
ケット18を嵌合し、自動スイッチ51をONして逆転
用リミットスイッチ(以下、「逆転スイッチ」と称す
る)49をONすると、逆転リレー55がONする。
【0091】次ぎ段階のソケットセンサ33による検知
は、ボルト抜きの場合にソケット18がボルト36の頭
部に正確に嵌合した状態か否かを検知するのであり、こ
れはに示す場合と同様である。
は、ボルト抜きの場合にソケット18がボルト36の頭
部に正確に嵌合した状態か否かを検知するのであり、こ
れはに示す場合と同様である。
【0092】上記によりソケット18がボルト36の頭
部に正確に嵌合した後、0.2秒タイマーで回転を遅ら
せて、ボルト頭部36aがソケット18の奥部まで完全
に入るようにし、ボルト抜き高さセンサ35がOFFの
場合、SSR57がONし、ボルト抜き高さセンサ35
がONの場合、SSR57がOFFして、ブレーキリレ
ー56が作動する。このとき、上記同様に10秒タイマ
ーを作動させ、モータ2の回転停止後、逆転スイッチ5
4を切ると、逆転リレー55がOFFする。
部に正確に嵌合した後、0.2秒タイマーで回転を遅ら
せて、ボルト頭部36aがソケット18の奥部まで完全
に入るようにし、ボルト抜き高さセンサ35がOFFの
場合、SSR57がONし、ボルト抜き高さセンサ35
がONの場合、SSR57がOFFして、ブレーキリレ
ー56が作動する。このとき、上記同様に10秒タイマ
ーを作動させ、モータ2の回転停止後、逆転スイッチ5
4を切ると、逆転リレー55がOFFする。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインパク
トレンチのボルト締結方法は、スナッグトルクの発生時
期を、インパクト発生後、1インパクトにおける回転角
進み量を測定することによって現実に締結しつつある個
々のボルトの締付け反力を感知し、この回転角進み量が
予め設定したスナッグトルク(スナッグトルク設定値)
に達した時点を起点として、インパクトシャフトの回転
角を測定し始め、この回転角が予め設定した回転角量
(回転角設定量)に達した時点で電動モータを停止する
ようにしたものである。
トレンチのボルト締結方法は、スナッグトルクの発生時
期を、インパクト発生後、1インパクトにおける回転角
進み量を測定することによって現実に締結しつつある個
々のボルトの締付け反力を感知し、この回転角進み量が
予め設定したスナッグトルク(スナッグトルク設定値)
に達した時点を起点として、インパクトシャフトの回転
角を測定し始め、この回転角が予め設定した回転角量
(回転角設定量)に達した時点で電動モータを停止する
ようにしたものである。
【0094】従って、このようなボルト締結方法におい
ては、スナッグトルク設定値は可変であり、従来の回転
角法及びトルク法のボルト締結方法に採用されたよう
に、このスナッグトルク設定値を様々な要因によって変
動するインパクトの発生時期とすることなくボルトの締
結環境に応じて設定することができる。
ては、スナッグトルク設定値は可変であり、従来の回転
角法及びトルク法のボルト締結方法に採用されたよう
に、このスナッグトルク設定値を様々な要因によって変
動するインパクトの発生時期とすることなくボルトの締
結環境に応じて設定することができる。
【0095】しかも、角度センサはいずれも被測定物に
対して非接触であり、インパクトシャフトの打撃力の影
響を受けず、高精度の測定結果を得ることができる。
対して非接触であり、インパクトシャフトの打撃力の影
響を受けず、高精度の測定結果を得ることができる。
【0096】上記の本発明によれば、作業者の感に頼ら
ずに、自動的に規定のボルト締結力で締め付け作業がで
き、初心者にもボルト締結力のばらつきを生じることな
く、適切なボルト締結作業が可能となる。
ずに、自動的に規定のボルト締結力で締め付け作業がで
き、初心者にもボルト締結力のばらつきを生じることな
く、適切なボルト締結作業が可能となる。
【図1】図1(a) は本発明によるインパクトレンチの縦
断面図であり、図1(b) は図1(a) のインパクトレンチ
のボルト用ソケットと交換して取り付けることができる
ナット用ソケットの部分断面図である。
断面図であり、図1(b) は図1(a) のインパクトレンチ
のボルト用ソケットと交換して取り付けることができる
ナット用ソケットの部分断面図である。
【図2】図2(a) 及び(b) は本発明に係るインパクトレ
ンチのインパクト発生部を示す部分断面図である。
ンチのインパクト発生部を示す部分断面図である。
【図3】図3(a) は本発明に係る角度センサのA−A線
の方向から見た図であり、図3(b) は図3(a) の角度セ
ンサによる出力電圧の信号波形図である。
の方向から見た図であり、図3(b) は図3(a) の角度セ
ンサによる出力電圧の信号波形図である。
【図4】図4(a) 乃至(c) は本発明に係るインパクトレ
ンチのボルト用ソケットの場合の形状センサとソケット
センサの説明のための断面図である。
ンチのボルト用ソケットの場合の形状センサとソケット
センサの説明のための断面図である。
【図5】図5(a) 乃至(c) は本発明に係るインパクトレ
ンチのナット用ソケットの場合の形状センサとソケット
センサの説明のための断面図である。
ンチのナット用ソケットの場合の形状センサとソケット
センサの説明のための断面図である。
【図6】図6(a) 乃至(c) は本発明に係るインパクトレ
ンチを用いたボルト緩め動作の説明図である。
ンチを用いたボルト緩め動作の説明図である。
【図7】図7は本発明に係るインパクトレンチを左右に
二機搭載して構成したインパクトレンチ搭載機である。
二機搭載して構成したインパクトレンチ搭載機である。
【図8】図8(a) は本発明のインパクトレンチの回路構
成図であり、図8(b) は本発明のインパクトレンチのブ
レーキ回路図である。
成図であり、図8(b) は本発明のインパクトレンチのブ
レーキ回路図である。
【図9】図9は本発明のインパクトレンチのボルト締結
時の動作を示すチャート図である。
時の動作を示すチャート図である。
【図10】図10は本発明のインパクトレンチのボルト
緩め時の動作を示すチャート図である。
緩め時の動作を示すチャート図である。
【図11】図11は本発明のインパクトレンチによる浮
きマクラギの場合の締付けトルクと回転角の関係を示し
た図である。
きマクラギの場合の締付けトルクと回転角の関係を示し
た図である。
2…電動モータ、3…モータ出力軸、6…スピンドル、
8…ハンマ、8a…ハンマの突出歯、9…インパクトシ
ャフト、9a、9b、9c…第1乃至第3変位トラッ
ク、9d…イパクトシャフトの突出歯、10…螺旋溝、
12…スプリング、13…ボール、16…センサロッ
ド、18…ボルト用ソケット、19…ピン、20…長
孔、21…センサケース、22…ソケットセンサ、24
…ナット用ソケット、25…ナットケース、31…イン
パクトセンサ、32…角度センサ、32a…変位セン
サ、32b…第1近接スイッチ、32c…第2近接スイ
ッチ、33…ソケットセンサ、34…形状センサ、35
…ボルト抜き高さセンサ、36…締結ボルト、36a…
ボルト頭部、37…座金、38…締結バネ、40…軌道
用レール、60…マクラギ。
8…ハンマ、8a…ハンマの突出歯、9…インパクトシ
ャフト、9a、9b、9c…第1乃至第3変位トラッ
ク、9d…イパクトシャフトの突出歯、10…螺旋溝、
12…スプリング、13…ボール、16…センサロッ
ド、18…ボルト用ソケット、19…ピン、20…長
孔、21…センサケース、22…ソケットセンサ、24
…ナット用ソケット、25…ナットケース、31…イン
パクトセンサ、32…角度センサ、32a…変位セン
サ、32b…第1近接スイッチ、32c…第2近接スイ
ッチ、33…ソケットセンサ、34…形状センサ、35
…ボルト抜き高さセンサ、36…締結ボルト、36a…
ボルト頭部、37…座金、38…締結バネ、40…軌道
用レール、60…マクラギ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0091
【補正方法】変更
【補正内容】
【0091】次ぎ段階のソケットセンサ33による検知
は、ボルト抜きの場合にソケット18がボルト36の頭
部に正確に嵌合した状態か否かを検知するのであり、こ
れは図9に示す場合と同様である。
は、ボルト抜きの場合にソケット18がボルト36の頭
部に正確に嵌合した状態か否かを検知するのであり、こ
れは図9に示す場合と同様である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
Claims (1)
- 【請求項1】電動モータ2の出力軸3に連結したスピン
ドル6の外周にて該スピンドル6に従動して回転すると
共に前後に移動可能なハンマ8を前方にバネ付勢し、該
ハンマ8とインパクトシャフト9とを回転方向に互いに
隙間を有して同軸上に噛合させ、前記インパクトシャフ
ト9の前端に固設したソケット18に締結ボルト36を
嵌合してボルト締めする際に、前記締結ボルト36の締
付け反力に抗して前記ハンマ8が後方に浮上することに
よって前記インパクトシャフト9との噛合を離脱し、再
び前方へのバネ付勢力により前記ハンマ8をインパクト
シャフト9に噛合することにより、前記インパクトシャ
フト9の回転方向に対してインパクト力を発生するよう
にしたインパクトレンチのボルト締結方法において、前
記ハンマ8が前記インパクトシャフト9から離脱したこ
とを検知するインパクトセンサ31と、前記インパクト
シャフト9の回転角を測定する角度センサ32とを設
け、前記インパクト力を一回発生するごとの前記インパ
クトシャフト9の回転角の進み量を測定することによっ
て該インパクトシャフト9のトルクを測定し、該測定ト
ルクが予め設定したスナッグトルク設定値に達した時点
から前記インパクトシャフト9の回転角の進み量を測定
して、この回転角進み量が予定の回転角設定量に達した
ときに前記電動モータ2への供給電源を断ち、ブレーキ
回路にて前記インパクトシャフト9の回転を停止するよ
うにしたことを特徴とするインパクトレンチのボルト締
結方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5117712A JP3000185B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | インパクトレンチによるボルト締結方法 |
TW082110789A TW250454B (ja) | 1993-04-21 | 1993-12-20 | |
AU55173/94A AU666418B2 (en) | 1993-04-21 | 1994-02-16 | Bolt-tightening method using an impact wrench |
US08/206,694 US5457866A (en) | 1993-04-21 | 1994-03-07 | Bolt-tightening method using an impact wrench |
CA002121530A CA2121530C (en) | 1993-04-21 | 1994-04-18 | Bolt-tightening method using an impact wrench |
EP94302792A EP0621109B1 (en) | 1993-04-21 | 1994-04-20 | Bolt tightening |
DE69400774T DE69400774T2 (de) | 1993-04-21 | 1994-04-20 | Festziehen eines Schraubenbolzens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5117712A JP3000185B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | インパクトレンチによるボルト締結方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06304879A true JPH06304879A (ja) | 1994-11-01 |
JP3000185B2 JP3000185B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=14718443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5117712A Expired - Fee Related JP3000185B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | インパクトレンチによるボルト締結方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5457866A (ja) |
EP (1) | EP0621109B1 (ja) |
JP (1) | JP3000185B2 (ja) |
AU (1) | AU666418B2 (ja) |
CA (1) | CA2121530C (ja) |
DE (1) | DE69400774T2 (ja) |
TW (1) | TW250454B (ja) |
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CN113390543A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-14 | 中国铁路郑州局集团有限公司科学技术研究所 | 一种可控扭矩冲击扳手扭矩在线测量方法及装置 |
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