自由紧固工具及使用该自由紧固工具的紧固装置

摘要

本发明提供一种对螺钉、螺栓等的紧固部件进行紧固的自由紧固工具及使用该自由紧固工具的紧固装置，能够实现使管套复位用的螺旋弹簧的寿命延长化。自由紧固工具(4)具有管套部(40)、保持部件(41)、以及将所述管套部(40)和保持部件(41)连结的万向接头部(42)，具有：推压部件(9)，其以与所述管套部(40)的后端面抵接的方式能够移动地设在所述保持部件(41)的外周面上；螺旋弹簧(10)，其设在所述推压部件(9)的内表面与所述保持部件(41)的外周面之间，将所述推压部件(9)推压至所述管套部(40)的后端面；弹簧承托部(11)，其设在所述保持部件(41)的外周面上，阻止所述螺旋弹簧(10)向另一侧的移动。

说明书

技术领域

本发明涉及对螺钉、螺栓等的紧固部件进行紧固的自由紧固工 具及使用该自由紧固工具的紧固装置，更详细地，涉及不会发生紧 固部件的紧固不良、且能够从使紧固部件倾斜的方向进行紧固的自 由紧固工具及使用该自由紧固工具的紧固装置。

背景技术

作为能够从使螺钉、螺栓等的紧固部件倾斜的方向进行紧固的 螺纹紧固装置，包括日本特开2002-036131号公报(专利文献1)中记 载的装置。该螺纹紧固装置，将保持螺钉的管套经由万向接头摆动 自如地连结在驱动轴的粗径部前端，在管套的基端面和设在驱动轴 的粗径部靠前端位置的弹簧承托部之间夹装有螺旋弹簧，该螺旋弹 簧沿管套的轴心与驱动轴的轴心一致的方向弹压。

专利文献1：日本特开2002-036131号公报

在上述现有技术的螺纹紧固装置中，经由万向接头将保持螺钉 的管套和驱动轴的前端连结，在管套的基端面和驱动轴的靠前端位 置之间，夹装螺旋弹簧，使能够管套抵抗螺旋弹簧而相对于驱动轴 摆动，并且，通过螺旋弹簧的复原力，能够使管套的轴心与驱动轴 的轴心一致，因此，提高了螺钉的紧固作业的效率。

在这种螺纹紧固装置中，在使管套相对于驱动轴摆动的情况下， 夹装在管套的基端面和驱动轴的靠前端位置之间的螺旋弹簧，其径 的一半被压缩，在紧固结束后，为了通过其复原力使管套以与驱动 轴的轴心一致的方式移动，且为了使管套稳定地复位，存在需要提 高螺旋弹簧的弹簧常数、从而不得不使螺旋弹簧大型化的遗憾。

发明内容

本发明是鉴于上述事实而做出的，其目的在于提供一种对螺钉、 螺栓等的紧固部件进行紧固的自由紧固工具及使用该自由紧固工具 的紧固装置，能够实现使管套复位用的螺旋弹簧的寿命延长化。

为实现上述目的，本发明的第一技术方案是一种自由紧固工具， 具有：管套部、保持部件、将所述管套部和保持部件连结的万向接 头部，其特征在于，具有：推压部件，其以与所述管套部的后端面 抵接的方式能够移动地设在所述保持部件的外周面上；螺旋弹簧， 其设在所述推压部件的内表面与所述保持部件的外周面之间，将所 述推压部件推压至所述管套部的后端面；弹簧承托部，其设在所述 保持部件的外周面上，阻止所述螺旋弹簧向另一侧的移动。

另外，本发明的第二技术方案是一种自由紧固工具，具有：管 套部、保持部件、将所述管套部和保持部件连结的万向接头部，其 特征在于，具有：推压部件，其以与所述管套部的后端面抵接的方 式能够移动地设在所述保持部件的外周面上；螺旋弹簧，其设在所 述推压部件的内表面与所述保持部件的外周面之间，将所述推压部 件推压至所述管套部的后端面；弹簧承托部，其以能够移动的方式 设在所述保持部件的外周面上，阻止所述螺旋弹簧向另一侧的移动； 螺母，其螺合在所述保持部件的外周面上，使所述弹簧承托部能够 移动调整。

而且，本发明的第三技术方案是一种自由紧固工具，具有：管 套部、保持部件、将所述管套部和保持部件连结的万向接头部，其 特征在于，具有：推压部件，其以与所述管套部的后端面抵接的方 式能够移动地设在所述保持部件的外周面上；螺旋弹簧，其设在所 述推压部件的内表面与所述保持部件的外周面之间，将所述推压部 件推压至所述管套部的后端面；弹簧承托部，其设在所述保持部件 的外周面上，阻止所述螺旋弹簧向另一侧的移动；螺母，其螺合在 所述保持部件的外周面上，能够对用于设定所述管套部的倾动角度 的与所述推压部件的端面之间的间隔进行调整。

另外，本发明的第四技术方案是一种自由紧固工具，具有：管 套部、保持部件、将所述管套部和保持部件连结的万向接头部，其 特征在于，具有：推压部件，其以与所述管套部的后端面抵接的方 式能够移动地设在所述保持部件的外周面上；螺旋弹簧，其设在所 述推压部件的内表面与所述保持部件的外周面之间，将所述推压部 件推压至所述管套部的后端面；弹簧承托部，其设在所述保持部件 的外周面上，阻止所述螺旋弹簧向另一侧的移动；环状的突起部， 其设在所述保持部件的外周面或所述管套部的内表面上，用于与所 述管套部的内表面或所述保持部件的外周面抵接从而限制所述管套 部的倾动角度。

而且，本发明的第五技术方案是一种紧固装置，将技术方案1至 4的任一项所述的自由紧固工具连结到旋转机上而构成该紧固装置。

发明的效果

根据本发明，由于能够实现管套复位用的螺旋弹簧的寿命延长 化，因此，对螺钉、螺栓等的紧固部件进行紧固的自由紧固工具及 使用该自由紧固工具的紧固装置实现寿命延长化，紧固部件的紧固 作业的效率进一步提高。另外，能够确保紧固部件向被紧固部件的 紧固品质。

附图说明

图1是表示本发明的自由紧固工具的第一实施方式及使用该自 由紧固工具的紧固装置的一个实施方式的侧视图。

图2是表示本发明的自由紧固工具的第一实施方式的纵剖侧视 图。

图3是说明图2所示的本发明的自由紧固工具的第一实施方式的 倾动动作的纵剖侧视图。

图4是表示本发明的自由紧固工具的第一实施方式及使用该自 由紧固工具的紧固装置的一个实施方式的紧固动作的侧视图。

图5是表示本发明的自由紧固工具的第二实施方式的纵剖侧视 图。

图6是表示图5所示的本发明的自由紧固工具的第二实施方式及 使用该自由紧固工具的紧固装置所进行的紧固动作的其他的实施方 式的侧视图。

图7是表示本发明的自由紧固工具的第三实施方式的纵剖侧视 图。

图8是表示本发明的自由紧固工具的第四实施方式的纵剖侧视 图。

图9是表示本发明的自由紧固工具的第五实施方式的纵剖侧视 图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的自由紧固工具及使用该自由紧固工 具的紧固装置的实施方式进行说明。

～实施例1～

图1至图3表示本发明的自由紧固工具的第一实施方式及使用该 自由紧固工具的紧固装置的一个实施方式，图1是表示本发明的自由 紧固工具的第一实施方式及使用该自由紧固工具的紧固装置的一个 实施方式的侧视图，图2是表示本发明的自由紧固工具的第一实施方 式的纵剖侧视图，图3及图4是说明图2所示的本发明的自由紧固工具 的第一实施方式的倾动动作的纵剖侧视图。

图1中，标记1表示车身，标记2表示车身1的需紧固的被紧固部 件，标记3表示将被紧固部件2固定在车身1上的紧固部件，在该例中 表示螺栓，螺栓3被螺入到设在车身1上的螺孔1A中。

标记4表示将紧固部件3螺入的自由紧固工具，该自由紧固工具4 的详细情况后述，在自由紧固工具4的后端，通过销5连结有联接部 件6的一端。在联接部件6的另一端以能够装拆的方式连结有电动旋 转机7的四棱柱状的旋转轴8，由此构成紧固装置。

下面，利用图2及图3对前述的自由紧固工具4的详细的结构进行 说明。

在图2及图3中，与图1所示的标记为相同标记的部件是相同部 分，故省略其详细的说明。自由紧固工具4具有：位于前端的管套部 40、位于电动旋转机7侧的保持部件41、将该保持部件41和管套部40 连结的万向接头部42。

管套部40在其前端部设有供螺栓3的头部3A插入的六角形状的 螺栓保持孔401。另外，在管套部40的后部侧设有用于形成收纳万向 接头部42的空间的筒状部402。

万向接头部42被收纳在管套部40的后部侧的筒状部402内，该万 向接头部42构成为包括：第一十字销421，其以能够旋转的方式设在 保持部件41的前端部；第二十字销422，其与第一十字销421正交且 将其贯穿地设置，且其前端穿过保持部件41的前端部的孔411而被固 定在管套部40的筒状部402中。

在保持部件41的前端部，设有沿保持部件41的外周面移动的筒 状的推压部件9。在该推压部件9中的管套部40侧端部，形成有与管 套部40的筒状部402的端面抵接的推压面91。另外，在保持部件41的 后端部侧内部形成有螺旋弹簧收纳用的圆周槽92。圆周槽92通过其 内周面和保持部件41的外周面形成后述的螺旋弹簧10的收纳空间。

螺旋弹簧10被收纳在该收纳空间内，该螺旋弹簧10的一端与圆 周槽92的底面抵接。螺旋弹簧10的另一端与设在保持部件41的外周 面上的弹簧承托部11的一侧的端面抵接。对于弹簧承托部11的另一 侧的端面，通过设在保持部件41的外周面上的止挡环12阻止其向保 持部件41的后方端侧的移动。

螺旋弹簧10具有能够发挥使管套部40的轴线与保持部件41的轴 线一致的复原力的功能，并且具有对如图3所示那样使管套部40在保 持部件41的前端倾动的情况下的倾动角度θ进行设定的功能。如图3 所示，通过螺旋弹簧10的挠曲量最大，即螺旋弹簧10紧密贴合的长 度A来设定管套部40的倾动角度θ。

下面，利用图1至图4对上述的本发明的自由紧固工具的第一实 施方式及使用该自由紧固工具的紧固装置的一个实施方式的动作进 行说明。

首先，将自由紧固工具4组装在电动旋转机7的旋转轴8上，构成 紧固装置，然后，如图1所示，将螺栓3的头部3A嵌入至管套部40的 六角形状的螺栓保持孔401中。该状态下，将被紧固部件2紧贴在车 身1的螺孔1A上之后，移动整个紧固装置，将螺栓3的前端穿过被紧 固部件2并导入车身1的螺孔1A中。

该状态下，若驱动电动旋转机7，则电动旋转机7的旋转经由联 接部件6传递至自由紧固工具4，因此，作为螺栓3，如图4所示，螺 栓3的前端被螺入至车身1的螺孔1A中。此时，管套部40通过万向接 头部42而以螺栓3的轴线与车身1的螺孔1A的轴线一致的方式倾动， 因此，螺栓3被螺入车身1的螺孔1A中，能够将被紧固部件2固定在车 身1上。

通过上述的紧固动作，在保持部件41的轴线相对于车身1的螺孔 1A的轴线形成角度的情况下也同样地，不需要相对于螺栓3使构成紧 固装置的电动旋转机7的支承角度相匹配，因此，能够高效地进行螺 栓的紧固作业。

此外，在上述的管套部40具有角度地倾动的情况下，使管套部 40的筒状部402的端面对推压部件9的推压面91的一部分作用推压 力。由此，推压部件9边压缩螺旋弹簧10边向保持部件41的另一端侧 移动。

螺栓3的紧固作业结束后，将紧固装置从被紧固的螺栓3上拔下， 则螺旋弹簧10通过其复原力而使推压部件9向管套部40侧移动，因 此，推压部件9的推压面91对管套部40的筒状部402的端面作用推压 力。因此，如图2所示，管套部40以与保持部件41的轴线一致的方式 被保持。

如上所述，根据本发明的自由紧固工具的第一实施方式，即使 螺栓紧固位置相对于紧固装置的位置偏移，也能够将螺栓3螺入到规 定的螺孔中，另外，紧固装置的支承姿势也毫不费力，因此，还能 够减轻紧固作业的疲劳度。例如，在汽车等的组装生产线中，对于 以螺栓等将零件安装在通过传送带而以一定速度被移送来的车身上 的紧固作业来说是有效的。

另外，即使管套部40经由万向接头部42倾动，螺旋弹簧10会在 其弹簧轴方向上挠曲，仅作用有挠曲方向的力，不会出现螺旋弹簧 10整体发生弯曲的情况，因此，螺旋弹簧10的寿命延长，自由紧固 工具的可靠性提高。而且，螺旋弹簧10内装在推压部件9的内表面与 保持部件41的外周面之间，不会成为裸露状态，因此，不会出现异 物嵌入到螺旋弹簧10之间的情况，还能够消除螺旋弹簧10不起作用、 破损等的不良情况。

而且，能够减少因螺栓3的前端和车身1的螺孔1A之间的螺入不 良而产生的烧结，能够确保紧固品质。与此相伴，由于还能够抑制 不良螺栓的产生，因此，能够谋求费用减少，并且，具有不需要螺 入不良后的修正作业等的优点。

～实施例2～

图5及图6是表示本发明的自由紧固工具的第二实施方式及使用 该自由紧固工具的紧固装置的其他的实施方式的图，图5是表示本发 明的自由紧固工具的第二实施方式的纵剖侧视图，图6是表示图5所 示的本发明的自由紧固工具的第二实施方式及使用该自由紧固工具 的紧固装置所进行的紧固动作的其他的实施方式的侧视图。

在图5及图6中，与图1至图4所示的标记相同标记的部分是相同 部分或相当的部分，故省略其详细的说明。

本实施方式中，为了能够对管套部40的倾动角度进行变更，在 保持部件41中的推压部件9的附近的外周面上形成有螺纹412，将与 弹簧承托部11的端面相抵接的弹簧承托部保持用的螺母413及防松 用的螺母414螺合在螺纹412上。

根据本实施方式，能够得到与前述的实施方式同样的效果。另 外，能够通过弹簧承托部保持用的螺母413的螺入量来调整弹簧承托 部11的移动量，从而改变螺旋弹簧10的压缩量，因此，能够将管套 部40的倾动角度如图6所示那样变更为规定的倾动角度θ2。

～实施例3～

图7是表示本发明的自由紧固工具的第三实施方式的纵剖侧视 图，图7中，与图1至图6所示的标记相同标记的部分是相同部分或相 当的部分，故省略其详细的说明。

本实施方式中，为了能够对管套部40的倾动角度进行变更，在 保持部件41中的推压部件9的附近的外周面上形成有螺纹412，将具 有与推压部件9的端面相抵接的环状突起部415的倾动角设定用的螺 母416及防松用的螺母414螺合在螺纹412上。

根据本实施方式，能够得到与前述的实施方式同样的效果。另 外，能够通过倾动角设定用的螺母416的螺入量来调整倾动角设定用 的螺母416的环状突起部415与推压部件9的端面的间隔B，从而能够 将管套部40的倾动角度变更为规定的倾动角度θ2。由此，螺旋弹簧 10不会紧密贴合，能够延长螺旋弹簧10的耐久寿命。

～实施例4～

图8是表示本发明的自由紧固工具的第四实施方式的纵剖侧视 图，图8中，与图1至图7所示的标记相同标记的部分为相同部分或相 当的部分，故省略其详细的说明。

本实施方式中，为了将管套部40的倾动角度限制为一定的角度 θ，在保持部件41中的万向接头部42侧的外周面上设有与管套部40中 的筒状部402的内表面相抵接的环状的突起部417。

在本实施方式中，在管套部40发生倾动的情况下，由于管套部 40中的筒状部402的内表面的一部分局部地抵接在设在保持部件41 中的万向接头部42侧的外周面上的环状的突起部417的外周面上，因 此，管套部40以相对于保持部件41的轴线维持倾动角度θ的方式被定 位。该情况下，螺旋弹簧10具有经由推压部件9而使管套部40以与保 持部件41的轴线一致的方式复位的功能。

根据本实施方式，能够得到与前述的实施方式同样的效果。另 外，对于从大致一定的角度将紧固部件紧固在车身1的螺孔1A中的作 业是有效的。

在本实施方式中，能够通过改变环状的突起部417的突出量而将 管套部40的倾动角度限制为设定的倾动角度。

～实施例5～

图9是表示本发明的自由紧固工具的第五实施方式的纵剖侧视 图，图9中，与图1至图8所示的标记相同标记的部分为相同部分或相 当的部分，故省略其详细的说明。

本实施方式中，为了将管套部40的倾动角度限制为一定的角度 θ，在管套部40中的筒状部402的端部侧的内周面上设有与保持部件 41中的万向接头部42侧的外周面相抵接的环状的突起部403。

在本实施方式中，在管套部40发生倾动的情况下，设在管套部 40中的筒状部402的内表面上的环状的突起部403的内周面的一部分 局部地抵接在保持部件41中的万向接头部42侧的外周面上，因此， 管套部40以相对于保持部件41的轴线维持倾动角度θ的方式被定位。 该情况下，螺旋弹簧10具有经由推压部件9而使管套部40以与保持部 件41的轴线一致的方式复位的功能。

根据本实施方式，能够得到与前述的实施方式同样的效果。另 外，对于从大致一定的角度将紧固部件紧固在车身1的螺孔1A中的作 业是有效的。

在本实施方式中，能够通过改变环状的突起部403的突出量而将 管套部40的倾动角度限制为设定的倾动角度。

此外，在上述的第一至第五实施方式中，示出了在管套部40上 设有六角形状的螺栓保持孔401的例子，但也可以是其他的形状，另 外，还可以是螺纹紧固用的部件。

而且，在上述的第一至第五实施方式中，示出了使用电动旋转 机7作为自由紧固工具4的旋转驱动源的例子，但还可以是空气动作 式的装置，另外，还可以使用手动式的棘轮扳手等。

另外，在上述的第一及第三实施方式中，为了阻止弹簧承托部 11的移动，使用了止挡环12，但还可以使用C型的环。

附图标记的说明

1  车身

2  被紧固部件

3  紧固部件(螺栓)

4  自由紧固工具

6  联接部件

7  电动旋转机

9  推压部件

10 螺旋弹簧

11 弹簧承托部

40 管套部

41 保持部件

42 万向接头部