特許 7529900 ワイヤスレッドインサートの取付工具用の自動取付機および取付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】ワイヤスレッドインサートの取付工具用の自動取付機および取付方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/06 20060101AFI20240730BHJP

   B25B 27/14 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B23P19/06 Z

B25B27/14 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023510335

(86)(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-25

(86)【国際出願番号】 EP2021071972

(87)【国際公開番号】W WO2022033967

(87)【国際公開日】2022-02-17

【審査請求日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】20190871.2

(32)【優先日】2020-08-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】522424142

【氏名又は名称】ベルホフ フェルビンドゥングステクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】スタッカー，ダニエル

【審査官】中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１９５６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１３４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４１８０５１０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１１－００５６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１５０１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１１４１２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】スイス国特許発明第００２６１８７８（ＣＨ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｐ １９／０６

Ｂ２５Ｂ ２７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤスレッドインサート（Ｇ）をねじ穴に取り付けるためにワイヤスレッドインサート（Ｇ）用の取付工具（Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’、Ｗ’’’）に接続可能である取付機（１）であって、前記取付機（１）は、以下の特徴：
ａ．第１の回転方向と第２の回転方向との間で切り替え可能である回転運動を提供する回転駆動ユニット（Ｍ）と、
ｂ．前記回転駆動ユニット（Ｍ）との回転結合部（２０）内の軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）であって、前記回転駆動ユニット（Ｍ）から前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）への回転運動の伝達中に、前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）が前記回転運動とは独立して長手方向に変位可能である、軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）と、
ｃ．第１の作動部材（３０）であって、その作用方向が前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）の長手方向に平行に配向され、前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）が前記第１の作動部材（３０）によって軸方向変位可能であるように前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）と変位可能に結合される、第１の作動部材（３０）と、
ｄ．前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）内に配置されかつ概ね無回転で駆動される軸方向変位可能な作動マンドレル（１２）と、
ｅ．工具チャック（９０）であって、前記ワイヤスレッドインサート（Ｇ）用の取付工具（Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’、Ｗ’’’）は、前記工具チャック（９０）を介して前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）と接続可能である、工具チャック（９０）と、
を備える、取付機（１）。

【請求項2】

前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）および前記第１の作動部材（３０）は回転可能であり、前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）および前記第１の作動部材（３０）は、前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）および前記第１の作動部材（３０）が同時に回転させられるときに、前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）が前記第１の作動部材（３０）によって直線変位可能であるように、回転分離接続ユニット（４０、４０’、４０’’）を介して互いに接続される、請求項１に記載の取付機（１）。

【請求項3】

前記回転分離接続ユニット（４０、４０’、４０’’）は、前記作動マンドレル（１２）を前記軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドル（１０）内で直線変位可能にする第２の作動部材（５０、５０’、５０’’）を備える、請求項２に記載の取付機（１）。

【請求項4】

前記第１の作動部材（３０）および／または前記第２の作動部材（５０、５０’）は、複動式空気圧シリンダまたはばね復帰付き単動式空気圧シリンダとして構成される、請求項３に記載の取付機（１）。

【請求項5】

前記工具チャック（９０）は、前記取付工具（Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’、Ｗ’’’）の取付スピンドル（Ｅ、Ｅ’、Ｅ’’、Ｅ’’’）のためのボールロック（９２）またはコレットチャックである、請求項１～４の何れか一項に記載の取付機（１）。

【請求項6】

前記取付機（１）は、取付スピンドル（Ｅ、Ｅ’、Ｅ’’、Ｅ’’’）を有する取付工具（Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’、Ｗ’’’）を備え、前記取付スピンドル（Ｅ、Ｅ’、Ｅ’’、Ｅ’’’）の中で調整マンドレル（Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）が直線移動可能であり、前記調整マンドレル（Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’）は、取付ブレード（Ｉ、Ｉ’、Ｉ’’、Ｉ’’’）を移動させることができる、請求項１～５の何れか一項に記載の取付機（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部材のねじ穴内にワイヤスレッドインサートを自動的に取り付けるために、このねじ穴にワイヤスレッドインサートを取り付けるための取付工具と接続可能な自動取付機に関する。さらに、本発明は、そのような取付工具と組み合わせた自動取付機に関する。さらに、本発明は、自動取付機を用いて部材のねじ穴にワイヤスレッドインサートを取り付ける方法に関する。

【背景技術】

【0002】

部材の受けねじ部を有する穴内に取り付けるための様々なワイヤスレッドインサートが、当該技術分野において知られている。これらのワイヤスレッドインサートは、例えば、ＵＳ－Ａ－２，３６３，７８９（米国特許第２，３６３，７８９号公報）、ＥＰ－Ａ－０ １４０ ８１２（欧州特許出願公開第０１４０８１２号公報）およびＥＰ－Ａ－０ １５７ ７１５（欧州特許出願公開第０１５７７１５号公報）に記載されている。通常、ワイヤスレッドインサートの円筒螺旋体の外径は、部材の受けねじ部の内径よりもわずかに大きくなるように選択されなければならない。その結果、受けねじ部への取付後のワイヤスレッドインサートの弾性回復により、ワイヤスレッドインサートの堅固な嵌合が実現されることが保証される。

【0003】

ワイヤスレッドインサートの異なる構成が、例えばＥＰ－Ｂ１－０ ９８３ ４４５欧州特許第０９８３４４５号公報）に記載されている。この一部は、例えば、多数の螺旋状に巻かれた巻線を有する円筒螺旋体から成るワイヤスレッドインサートである。この円筒螺旋体の第１の巻線は、円筒螺旋体内に半径方向に真っ直ぐに突出する取付タングで終端する。好適な取付工具を用いて、この取付タングが把持され、そのことにより、ワイヤスレッドインサートが部材の受けねじ部に取り付けられる、またはねじ込まれる。取付完了後、取付タングは、所定の破断点を用いて第１の螺旋体内で破断することによって除去される。このようにして、連続的にねじ込むことができるワイヤスレッドインサートを有する受けねじ部が実現される。

【0004】

ＥＰ １ ４２８ ６２７ Ａ２（欧州特許出願公開第１４２８６２７号公報）およびＤＥ ６００ ０８ ３３０ Ｔ２（独国特許第６０００８３３０号公報）に記載されているように、破断される取付タングを有するこのようなワイヤスレッドインサートは、自動取付機および関連する取付工具を用いて取り付けられる。上述した２つの自動取付機に構造的な違いはあるが、基本的な構造は、回転駆動ユニット（すなわち、電気エンジン）を使用して、ワイヤスレッドインサート付きの取付スピンドルをねじ穴に送り、ねじ穴にねじ込む。使用されるエンジンの回転は、例えば、ギアドライブによって伝達される。このギアドライブは、ＤＥ ６００ ０８ ３３０ Ｔ２（独国特許第６０００８３３０号公報）に記載されているように、中空円筒状に構成されたマンドレルを回転させる。マンドレルと内ねじを有するスリーブとの間のねじ接続は、エンジンの回転をねじ穴内へのマンドレルの直線的な取付運動に変換する。中空円筒状に構成されたマンドレル内には、空気圧シリンダによって作動されるパンチが配置される。このパンチと組み合わされた空気圧シリンダは、取付完了後にワイヤスレッドインサートに存在する取付タングを破断するためにのみ機能する。タングを破断した後、マンドレルは、ワイヤスレッドインサートの回転取付に従って、ワイヤスレッドインサートが取り付けられた状態でねじ穴から再び回転可能に取り外される。

【0005】

ＷＯ ２０１２／０６２６０４（国際公開第２０１２／０６２６０４号公報）は、半径方向にアーチ状に螺旋体内へ突出するドラッグタングを有するワイヤスレッドインサートを記載している。上述したワイヤスレッドインサートとは対照的に、アーチ状に構成されたドラッグタングは、取付完了後に、部材開口部の内ねじ内に折り返される。この再仕上げ可能／折り返し可能なタングは、取付完了後に部材開口部の内ねじ内に残り、その結果、例えば、取付プロセス中に邪魔になる廃棄物が回避される。

【0006】

再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサートを取り付けるための対応する工具は、既に上述されているＷＯ ２０１２／０６２６０４ Ａ１（国際公開第２０１２／０６２６０４号公報）に記載されている。そのような工具の代替構成は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）に記載されている。これらの取付工具は、ワイヤスレッドインサートが、最初に、中空円筒状に構成された取付スピンドルに向けて回転されるかまたはねじ込まれることを特徴とする。好適な係合肩部および突出部により、取付方向に見て前方に配置された取付ブレードの軸方向前面は、取付工具が再仕上げ可能なタングを把持し、それを回転させることができることを確実にする。アクチュエータは、中空円筒状の取付スピンドルの内側に配置され、具体的には、直線運動によって取付ブレードを移動させる。この取付ブレードは圧縮面を形成し、この圧縮面は、取付タングを部材開口部の受けねじ部に圧縮して再仕上げするために、取付スピンドルから移動される。ドラッグタングの再仕上げが完了した後、アクチュエータ、ひいては圧縮ブレードは、取付スピンドルを回転させてワイヤスレッドインサートから外すことができるように、取付スピンドル内に再び引き込まれる。

【0007】

再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサートを取り付けるためのさらに開発された工具が、ＷＯ ２０１９／１４１４９７（国際公開第２０１９／１４１４９７号公報）に記載されている。この取付工具は、回転駆動ユニット（この場合は、電気エンジン）によって駆動される。電気エンジンは、トルクカップリングの助けを借りて、その回転およびトルクを取付スピンドルに伝達する。トルクカップリングは、その構造により、特定のトルク閾値に達すると、中空円筒状の取付スピンドル内に配置されたアクチュエータの直線運動を引き起こす。取付スピンドル内のアクチュエータのこの直線運動（単に機械的に引き起こされる）により、取付ブレードがタングを再仕上げするために移動される、または取付ブレードが取付スピンドル内に引き込まれる。

【0008】

従来技術と比較して、本発明は、最適化されたより効果的な方法で既知の取付プロセスを実行する、ワイヤスレッドインサートの取付工具用および取付工具と組み合わされる自動取付機を提供するという問題を解決する。

【発明の概要】

【0009】

上記の目的は、独立請求項１に記載の自動取付機によって、ならびに独立請求項７に記載の上記自動取付機を用いたワイヤスレッドインサートの取付方法によって解決される。本発明の有利な構成およびさらなる発展形態は、以下の説明、添付図面、ならびに添付の特許請求の範囲から得られる。

【0010】

本発明の自動取付機は、ワイヤスレッドインサートを部材のねじ穴に取り付けるためにワイヤスレッドインサート用の取付工具と接続可能である。この目的を達成するために、本発明の自動取付機は、以下の特徴：第１の回転方向と第２の回転方向との間で切り替え可能な回転運動を提供する回転駆動ユニットと、回転駆動ユニットから位置決めスピンドルへの回転運動の伝達中に、位置決めスピンドルが回転運動とは独立して長手方向に変位可能であるように、回転駆動ユニットとの回転結合部内で軸方向変位可能な中空円筒状位置決めスピンドルと、第１のアクチュエータ（特に軸方向に移動可能なピストンを有する空気圧シリンダ）であって、その作用方向が位置決めスピンドルの長手方向に平行に配向され、位置決めスピンドルがアクチュエータによって軸方向変位可能であるように位置決めスピンドルと変位可能に結合されている第１のアクチュエータと、中空円筒状位置決めスピンドル内に配置され、概ね無回転で駆動または作動可能である、軸方向変位可能な作動マンドレルと、それによってワイヤスレッドインサート用の取付工具が位置決めスピンドルと接続可能である工具チャックとを備える。

【0011】

本発明により、部材のねじ穴にワイヤスレッドインサートを自動的に取り付けるための構造的要件が提供される。したがって、このような自動取付機は、ワイヤスレッドインサートをねじ穴に取り付けるための既知の手動工具と比較して、さらなる自動化をもたらす。本発明の好ましい自動取付機は、異なる構成および／または機能の取付工具と接続可能であるように構成される。したがって、既知の取付工具は、取付タングを有するワイヤスレッドインサートもしくは取付タングを有さないワイヤスレッドインサート、または半径方向内側に突出する湾曲取付タングを有するワイヤスレッドインサートに適合されるので、本発明の自動取付機は、使用されるワイヤスレッドインサート用のそれぞれの種類の取付工具を操作するための基礎を提供する。

【0012】

本発明によれば、自動取付機は、好ましくは回転駆動ユニット（好ましくは、電気エンジンまたはサーボエンジン）の助けを借りて、位置決めスピンドルの回転運動を提供する。位置決めスピンドルのこの回転運動は、取付工具の取付ピンドルに伝達されて、ワイヤスレッドインサートを取付スピンドル上で回転させて、ワイヤスレッドインサートをねじ穴にねじ込み、その後、取り付けられたワイヤスレッドインサートから取付スピンドルを外す。

【0013】

位置決めスピンドル、ひいてはワイヤスレッドインサート付きの位置決めスピンドルの部材内のねじ穴への送り出しを簡略化するために、第１のアクチュエータ（好ましくは、軸方向に移動可能なピストンを有する第１の空気圧シリンダ）が使用される。第１のアクチュエータとしては、電磁アクチュエータ、圧電アクチュエータ、油圧アクチュエータ、および空気圧アクチュエータが好ましい。第１のアクチュエータの機能について、空気圧シリンダの例を用いて説明する。空気圧シリンダの作用は、位置決めスピンドル、ひいては取付スピンドルの軸方向延長部に平行に配向される。さらに、空気圧シリンダは、その軸方向に移動可能なピストンを介して、位置決めスピンドルが空気圧シリンダの作用方向に平行に変位可能または移動可能であるように、自動取付機に組み込まれる。そのことにより、ワイヤスレッドインサートの取付プロセスは、回転駆動ユニットの回転によって実現されるが、第１の空気圧シリンダは、位置決めスピンドルをねじ穴の方向に送り出すこと、ならびに位置決めスピンドルをねじ穴から戻すことに関与する。この場合、回転駆動ユニットは、ワイヤスレッドインサートの取付に関与するだけでなく、軸方向変位のために、すなわち、部材のねじ穴に対する位置決めスピンドルの送り出しおよび取り外しのために、対応する雌ねじ部を回転させなければならないので、上記構成は、ねじ穴への送り出しが例えば位置決めスピンドルと対応する雌ねじ部とのねじ接続を介して実現される既存のシステムと比較して、調整に関する労力を低減する。送り出しと回転取付との機能的分離は、回転駆動ユニットがトルクを位置決めスピンドルに伝達することのみが可能であるという事実によって保証される。トルクは、好ましくは、トルクボールブッシュまたは溝シャフトガイド（その中で、位置決めスピンドルは、形状嵌合接続によって軸方向に移動可能に保持される）の助けを借りて伝達される。

【0014】

位置決めスピンドルの回転駆動ユニットとは反対の側の端部には、工具チャックが設けられており、この工具チャックを介して、ワイヤスレッドインサート用の取付工具が位置決めスピンドルに接続可能である。好ましくは、このような工具チャックは、例えばコレットチャックまたはボールロックなどの異なる形態で構成される。これらの既知の機械的結合構造は、トルクに加えて、位置決めスピンドル構造の軸方向運動も取付工具に伝達するように意図されている。

【0015】

位置決めスピンドルの中空円筒状構造に基づいて、位置決めスピンドル内には作動マンドレルが配置される。この作動マンドレルは、既知の取付工具の異なる機能を実現するために、位置決めスピンドルの長手方向に特定の形で変位可能である。作動マンドレルのこの軸方向変位は、好ましくは、少なくとも内側アクチュエータまたは別の内側可動要素を含む、同様に中空円筒状に構成された取付スピンドルに伝達される。位置決めスピンドル内で無回転駆動される作動マンドレルの軸方向運動により、好ましくは、取付工具の取付ブレードまたはワイヤスレッドインサートのタングを破断するためのマンドレルまたは同様のものがそれぞれ作動または移動される。これに関連して、位置決めスピンドル内で作動マンドレルによって実行される軸方向運動は、回転駆動ユニットによって引き起こされないことが好ましい。好ましい第１の空気圧シリンダ、すなわち第１のアクチュエータも同様であり、第１のアクチュエータは、好ましくは、位置決めスピンドルをその長手方向に送り出しまたは引き戻し方式でのみ移動させるように構成される。

【0016】

上述の工具チャックに関して、取付スピンドルは、好ましくは、工具チャックとしての六角ソケット内に取付工具として受容可能である。このことにより、耐トルク接続が実現される。取付スピンドルの内側の調整マンドレルは、中央ボールロックを介して作動マンドレルに結合する。

【0017】

自動取付機の好ましい構成によれば、回転可能な位置決めスピンドルおよび第１のアクチュエータ（好ましくは、第１の空気圧シリンダのピストン）は、回転分離接続ユニットを介して互いに接続され、そのことにより、位置決めスピンドルは、第１の空気圧シリンダまたは概して第１のアクチュエータによって直線変位可能であり、それと同時に回転駆動ユニットによって回転される。

【0018】

好ましい回転分離接続ユニットは、回転駆動ユニットがそのトルクを伝達することができ、第１の空気圧シリンダがその直線運動を互いに独立して位置決めスピンドルに伝達することができることを保証する。これらの運動は、互いに独立して制御可能かつ実現可能であり、その結果、特に、２つの運動を同時に使用することにより、例えばワイヤスレッドインサートを部材開口部に取り付ける際のサイクル時間を短縮することができる。

【0019】

本発明の好ましい構成によれば、回転分離接続ユニットは、位置決めスピンドルと第１のアクチュエータとの間に第２の（特に、一体化された）アクチュエータを含み、第２のアクチュエータによって、作動マンドレルが位置決めスピンドル内で直線変位可能である。

【0020】

すなわち、本発明によれば、回転駆動ユニットのトルクおよび第１のアクチュエータ（特に、第１の空気圧シリンダ）の直線運動は、好ましくは、位置決めスピンドルに伝達可能であるが、回転分離接続ユニット内に配置された第２のアクチュエータは、位置決めスピンドル内の作動マンドレルのさらなる機能および運動から分離される制御を行う。なぜなら、回転分離接続ユニット内の第２のアクチュエータによって引き起こされる直線運動が、回転駆動ユニットの回転運動および第１の空気圧シリンダの直線運動とは無関係に制御可能かつ実行可能であるからである。その結果、効果的な方法で互いに組み合わせる、および／または重複させることができるのは、駆動ユニットの回転運動と第１の空気圧シリンダの直線運動だけではない。つまり、さらに作動マンドレルの直線運動が制御されて、駆動ユニットの回転運動および／または第１の空気圧シリンダの直線変位運動と少なくとも部分的に並行して中空円筒状位置決めスピンドル内で行われ得ることも好ましい。

【0021】

本発明の異なる好ましい実施形態によれば、第２のアクチュエータは、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータまたは空気圧アクチュエータである。

【0022】

本発明によれば、回転分離接続ユニットが、第１の空気圧シリンダのピストンと回転可能に使用される位置決めスピンドルとの間の回転分離接続部の他に取付空間を形成し、取付空間が異なる機能部材と共に使用可能であることが好ましい。しかしながら、これらの機能部材にとって重要なことは、機能部材が、生成された運動によって位置決めスピンドル内の作動マンドレルの軸方向位置を変更することができることである。

【0023】

好ましい構成によれば、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータが接続ユニットの取付空間内に組み込まれる。電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータは、既知の方法で電気的に制御され、送られた電気信号に基づいて長さを変化させ得る。この長さの変化は、位置決めスピンドル内の作動マンドレルに直接または間接的に伝達され、その結果、作動マンドレルは、アクチュエータの運動により位置決めスピンドルの内側チャネル内でその軸方向位置を変化させる。したがって、それは、好ましくは、作動マンドレルが取付方向に移動されるように、圧電または電磁アクチュエータの運動を引き起こす電気信号である。この運動は、好ましくは、ワイヤスレッドインサートの取付タングを破断するために、または取付工具内の取付ブレードを移動させて、ワイヤスレッドインサートの再仕上げ可能なタング／折り返し可能なタングの再仕上げ／折り返しを準備するために、取付工具に伝達される。同様に、電気信号は、アクチュエータの短縮または作動マンドレルの軸方向移動、ひいては取付工具内の好ましいマンドレルの軸方向運動を引き起こし、その結果、マンドレルは取付スピンドル内に引き戻される。

【0024】

本発明のさらなる好ましい構成によれば、回転分離接続ユニット内に存在する取付空間は、第２のアクチュエータ（好ましくは、第２の空気圧シリンダ）を提供するためのピストンが移動可能に配置される空気圧シリンダとして実装される。このことは、独自のバルブ技術を有する第１の空気圧シリンダに利用可能な空気源が、回転分離接続ユニット内に配置された第２の空気圧シリンダを動作させるためにも使用され得る可能性をもたらす。さらに、第２の空気圧シリンダの利点は、回転分離接続ユニットへの給電が不要であることである。第２の空気圧シリンダは、ワイヤスレッドインサートの取付方向または取付方向とは反対方向の軸方向運動が特に制御可能であるように、好適な空気圧ポートの助けを借りて空気供給される。

【0025】

本発明のさらなる好ましい構成によれば、回転分離接続ユニット内の空気圧アクチュエータは、複動式空気圧シリンダまたはばね復帰付き単動式空気圧シリンダである。

【0026】

第１の空気圧シリンダと並列動作する第２の空気圧シリンダを位置決めスピンドル内の作動マンドレル用のアクチュエータとして使用する形態は、本発明の第１の好ましい構成によれば、ばね復帰付き単動式空気圧シリンダの助けを借りて実現され得る。すなわち、作動可能な空気圧の助けを借りて、空気圧シリンダが特に一方向にのみ移動可能であるということである。これに関連して、印加された制御圧力により取付方向の運動を生成する単動式空気圧シリンダの構成が有用である。この運動は、印加された空気圧の大きさに応じた力で行われることが好ましい。潜在的な用途は、（上記参照）作動マンドレルの助けを借りてこのようにワイヤスレッドインサートのタングを破断することである。さらに、取付工具の取付ブレードを移動させることが可能である。作動マンドレルがその初期位置に戻ろうとするとすぐに、第２の空気圧シリンダ（この場合は単動式空気圧シリンダとして実施される）に対する作用圧力がオフに切り替えられる。第２の空気圧シリンダのピストンは、好ましくは、作用する加圧空気の反対方向にばね予圧されるように配置されるので、空気圧がオフに切り替えられると、作用するばね予圧は、ピストンをその初期位置に、すなわち取付方向と反対方向に移動させる。アクチュエータのこの構成は、好ましくは、作動マンドレルおよびそれに接続された取付工具の部材の効果的な偏向をもたらす。同時に、アクチュエータが、切り替えおよび制御に関していかなる大きな努力も必要とせずに、作用するばね予圧の助けを借りてその初期位置に戻されることも保証される。

【0027】

本発明のさらなる好ましい構成によれば、第２の空気圧シリンダは、第１の空気圧シリンダと並列配置された複動式空気圧シリンダとして構成される。複動式空気圧シリンダとは、この文脈では、第１の作用空気圧が取付方向におけるアクチュエータの調整のために使用され、第２の作用空気圧が第２の空気圧シリンダのアクチュエータまたはピストンをその初期位置に戻すことを意味する。したがって、単動式空気圧シリンダの上述のばね復帰と比較して、一方では取付方向の運動を制御し、他方では取付方向とは反対方向の運動を引き起こす空気圧制御圧力が必要である。

【0028】

第２の空気圧シリンダが回転分離接続ユニット内のアクチュエータとして使用されることが好ましい場合、位置決めスピンドルと接続ユニットまたはその受容空間との間がそれぞれ気密接続される必要がある。この場合、回転分離接続ユニットは、第２の空気圧シリンダを制御するために必要な空気が接続部材を通して案内されるので、空気圧式回転伝達装置のように構成される。さらに、位置決めスピンドルの回転運動のために、第１の空気圧シリンダのピストンと回転する位置決めスピンドルとの間で分離が行われる。

【0029】

本発明のさらなる好ましい構成によれば、ワイヤスレッドインサート用の取付工具と接続するための工具チャックは、取付工具の取付スピンドルのためのボールロックまたはコレットチャックとして実現される。

【0030】

ボールロックおよびコレットチャックは、既知の機械的構造体である。一方では、それらは、取付工具の取付スピンドルへの係脱可能な接続を確立する。さらに、ボールロックならびにコレットチャックは、位置決めスピンドルの回転が取付工具の取付スピンドルにも伝達可能であるように、好適な形状嵌合と組み合わせ可能である。これに関連して、取付スピンドルの他に、例えば取付スピンドル内で案内され、ボールロックまたはコレットチャックを有する調整マンドレルが自動取付機に接続されることも好ましい。

【0031】

さらなる好ましい構成によれば、自動取付機は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）に記載されているような取付工具を備える。ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）には、再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサートのための取付工具が記載されている。直線的に移動可能なアクチュエータがスピンドル本体内に配置されており、このアクチュエータを用いて、ドラッグブレードおよび／または圧縮ブレードをスピンドル本体から移動させたり、スピンドル本体に引き込んだりすることができる。ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）を参照することによって、取付工具は、その全体が本明細書に組み込まれる。

【0032】

加えて、本発明はさらに、自動取付機、特に上記の実施形態のうちの１つの実施形態に係る自動取付機を用いる部材のねじ穴内でのワイヤスレッドインサートのための取付方法を開示しており、この取付方法は、以下の：回転駆動ユニットにより回転される位置決めスピンドルと接続された取付工具の取付スピンドル上でワイヤスレッドインサートを回転させるステップと、位置決めスピンドルを長手方向に変位させる第１のアクチュエータ（好ましくは、第１の空気圧シリンダ）を用いて、回転されたワイヤスレッドインサート付きの取付スピンドルをねじ穴へと送り出すステップと、ワイヤスレッドインサートをねじ穴にねじ込むために位置決めスピンドルを第１の回転方向に回転させるステップと、ワイヤスレッドインサートのタングに作用するように、位置決めスピンドルと第１のアクチュエータとの間の回転分離接続ユニット内に配置された第２のアクチュエータによって、位置決めスピンドル内に配置された作動マンドレルを移動させるステップと、位置決めスピンドルを第２の方向に回転させて取付スピンドルをねじ穴から出すステップとを含む。

【0033】

ワイヤスレッドインサートの本発明の取付方法は、異なる取付運動の効果的な編成に基づく。第１のアクチュエータ（好ましくは、第１の空気圧シリンダ）が、部材のねじ穴への位置決めスピンドルの効果的な送り出しを実施する一方で、回転駆動ユニットは、ねじ穴内のワイヤスレッドインサートの回転のオンオフに単独で関与するので、これらの取付運動は、部材のねじ穴へのワイヤスレッドインサートの取付のために好ましい３つの駆動ユニットが使用されるため、部分的に同時に実現され得る。この分離の利点は、すでに、駆動ユニットの回転運動が、位置決めスピンドルと駆動ユニットの回転部材との間の適合されたねじ接続を用いてねじ穴への位置決めスピンドルの直線的な送り出し運動を実現する必要がないことである。さらに、好ましくは、回転分離接続ユニットのアクチュエータは、位置決めスピンドル内の回転運動と、位置決めスピンドル内の作動マンドレルのための後続の作動ステップとの間の滑らかな移行を保証する。なぜなら、取付方向への作動マンドレルからの効果的な移動により、取付ブレードは、例えば、時間的により効果的に位置決めされ得る、または取付タングは、回転された直後に破壊され得るからである。すなわち、２つの独立して動作するアクチュエータ（好ましくは、空気圧シリンダ）の組み合わせが、自動取付機の異なる部材とも協働して、取付方法の効果的な動作を保証する。この有効性は、第１のアクチュエータから独立して動作する第２のアクチュエータが、取付工具を用いてさらなる取付ステップを担うことができることによってさらに裏付けられる。

【0034】

本発明の取付方法の好ましい構成によれば、回転分離接続ユニットは、第２のアクチュエータとして、ばね復帰付き単動式空気圧シリンダまたは複動式空気圧シリンダを備え、取付方法はさらに、好ましくは、空気圧を単動式空気圧シリンダまたは複動式空気圧シリンダに加えて、位置決めスピンドル内の作動マンドレルを初期位置から移動させるステップと、単動式空気圧シリンダ内の空気圧をオフに切り替えて作動マンドレルを初期位置にばね復帰させる、または複動式空気圧シリンダの第１のチャンバ内の空気圧をオフにして複動式空気圧シリンダの第２のチャンバ内に空気圧を加え、そのことにより作動マンドレルを初期位置に戻すステップとを含む。

【0035】

単動式または複動式空気圧シリンダの形態の空気圧式の第２のアクチュエータを使用する代わりに、回転分離接続ユニットは、アクチュエータとして圧電式または電磁式の第２のアクチュエータを備える。これに関連して、取付方法は、好ましくは、以下の：アクチュエータを作動させ、位置決めスピンドル内の作動マンドレルを初期位置から移動させる電気信号を電磁アクチュエータに送るステップと、第２のアクチュエータを後退させて初期位置に作動マンドレルを移動させるか、または第２のアクチュエータおよび作動マンドレルをばね復帰させる第２のアクチュエータのための電気信号をオフに切り替えるステップとを含む。

【0036】

以下に、本発明の好ましい実施形態を貼付図面に基づいて詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】部材のねじ穴にワイヤスレッドインサートを取り付けるための、機械フレーム内に配置され、自動的に制御される自動取付機の好ましい実施形態を示す図。

【図2】代替構成として並べて示されたワイヤスレッドインサート用の取付工具の異なる構成と組み合わせられ得る図１の自動取付機の拡大図。

【図3】図１の自動取付機の拡大図。

【図4】回転分離接続部材と組み合わせた第１の空気圧シリンダを示す、図３の図の拡大断面図。

【図5】アクチュエータとして複動式空気圧シリンダを有する回転分離接続ユニットの好ましい構成を示す図。

【図6】アクチュエータとして単動式空気圧シリンダを有する回転分離接続ユニットの好ましい構成を示す図。

【図7】電磁式または圧電式内部アクチュエータを有する回転分離接続ユニットの好ましい実施形態を示す図。

【図8】工具チャックを有するボールブッシュ内で案内される好ましい位置決めスピンドルの拡大図。

【図9】取付工具の好ましい実施形態の斜視図。

【図10】自動取付機と取付工具との間の接続を示すための好ましい工具チャックおよび取付工具の断面図。

【図11】自動取付機を用いて部材のねじ穴にワイヤスレッドインサートを取り付けるための本発明の取付方法の好ましい実施形態のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図１は、自動取付機１の好ましい実施形態を示す。自動取付機１は、自動取付機１が特に３つの全ての空間方向に移動可能である送出装置Ｚに組み込まれる。

【0039】

図１の自動取付機１の代替構成の概略断面図が図２に示されている。自動取付機１は、一般に、ワイヤスレッドインサートを部材の穴に取り付ける取付工具Ｗの正確な送り出し、位置決め、および駆動を実現する。好ましくは、これは通過穴または止まり穴として構成されたねじ穴である。

【0040】

取り付けられるワイヤスレッドインサート（図示せず）は、様々な既知の構造に従って構成される。工具チャック９０を介して自動取付機１に係脱可能に接続される取付工具Ｗは、ワイヤスレッドインサートの構造によって決定される。工具チャック９０は、コレットチャックまたはボールロックとして構成されることが好ましい。加えて、工具チャック９０は、自動取付機１の位置決めスピンドル１０と取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’の取付スピンドルＥ、Ｅ’、Ｅ’’との間に耐トルク接続を確立する。位置決めスピンドル１０の回転は、耐トルク接続を介して取付スピンドルＥ、Ｅ’、Ｅ’’に伝達される。

【0041】

同時に、工具チャック９０は、位置決めスピンドル１０内に配置された作動マンドレル１２と、取付スピンドルＥ、Ｅ’、Ｅ’’内の調整マンドレルＤ、Ｄ’、Ｄ’’との間の接続を実現する。調整マンドレルＤ、Ｄ’、Ｄ’’は、好ましくはボールロックを介して、作動マンドレル１２に接続される。このことにより、調整マンドレルＤ、Ｄ’、Ｄ’’を作動マンドレル１２と共にワイヤスレッドインサートの取付方向Ｒ_Ｉおよびその反対方向に直線的に移動させるための構造的基礎が形成される。

【0042】

自動取付機１と同様に、位置決めスピンドル１０の回転運動および作動マンドレル１２の直線運動は、接続された取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’に伝達可能であり、自動取付機１は、異なる構造の取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’と接続可能である。好ましい実施形態（図２ａ参照）によれば、自動取付機１は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）に記載されているように、取付工具Ｗに接続される。調整マンドレルＤは、取付スピンドルＥ内に配置される。取付ブレードＩは、調整マンドレルＤの直線運動によって取付スピンドルＥから移動させることができ、取付スピンドルＥ内に引き戻すことができる。参照により、取付工具Ｗの構造は、本願に完全に組み込まれる。

【0043】

自動取付機１および取付工具Ｗ’のさらなる好ましい構造が図２ｂに示されている。駆動ユニットと組み合わせた、図示されている取付工具Ｗ’は、ＷＯ ２０１９／１４１４９７（国際公開第２０１９／１４１４９７号公報）に記載されている。調整マンドレルＤ’を有するが駆動ユニットを有さない本開示の取付スピンドルＥ’は、自動取付機１と組み合わせられ得る。したがって、駆動ユニットを有さないＷＯ ２０１９／１４１４９７（国際公開第２０１９／１４１４９７号公報）の取付工具Ｗ’は、参照により組み込まれる。

【0044】

取付工具Ｗ、Ｗ’は、好ましくは、ＥＰ ２ ６３７ ８２５ Ｂ１（欧州特許第２６３７８２５号公報）に記載の再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサートを取り付けるのに適している。

【0045】

図２ｃは、取付スピンドルＥ’’および調整マンドレルＤ’’からのＥＰ １ ０８４ ８００ Ｂ１（欧州特許第１０８４８００号公報）に記載の取付工具Ｗ’’を示す。取付スピンドルＥ’’が位置決めスピンドル１０によって回転される一方で、調整マンドレルＤ’’は、調整マンドレル１２の助けを借りて取付方向Ｒ_Ｉに直線的に変位され、戻され得る。作動マンドレル１２の運動、ひいては調整マンドレルＤ’’の運動は、取付タングＺを備えるワイヤスレッドインサートＧを取り付けるときに、半径方向内側に突出する取付タングＺを破断するために使用される。取付工具Ｗ’の構造は、ＥＰ １ ０８４ ８００ Ｂ１（欧州特許第１０８４８００号公報）を参照することによってその内容全体が組み込まれる。

【0046】

図１および図２の自動取付機１の拡大図が、概略断面図で図３に示されている。エンジン（好ましくは、三相同期エンジンなどの電気エンジン）の形態の駆動ユニットＭは、位置決めスピンドル１０の回転を引き起こす。自動取付機１の動作を支援するために、好ましい三相同期エンジンＭの位置が、一構成に従って監視される。すなわち、三相同期エンジンのそれぞれの位置が検出され、制御ユニットに送信される。

【0047】

第１の回転方向および反対方向の第２の回転方向におけるエンジンＭの回転は、歯車１４（好ましくは、減速歯車装置）を介して位置決めスピンドル１０に伝達される。

【0048】

エンジンＭによって生成されるトルクを検出するために、トルクセンサ１６が、好ましい減速歯車装置１４の前に配置される。検出されたトルクは、好ましくは制御ユニットＳにも伝達され、そこで監視される。

【0049】

エンジンＭによって生成されるトルクを減衰させるために、トルクセンサ１６は、好ましくは、２つの噛合継手１８に嵌め込まれる。これらは、エンジンＭによって引き起こされるトルクピークによる歯車１４の過度の応力を防止する。

【0050】

エンジンＭの回転運動およびトルクを位置決めスピンドル１０に伝達するために、好ましい減速歯車装置１４は、ボールブッシュ２０を介して位置決めスピンドル１０に接続される。既知の構造のボールブッシュ２０は、位置決めスピンドル１０に形状嵌合接続される。そのことにより、位置決めスピンドル１０は、取付方向Ｒ_Ｉまたは位置決めスピンドル１０の長手方向にボールブッシュ２０内で直線変位可能である。好ましい減速歯車装置１４とボールブッシュ２０との間のさらなる形状嵌合接続は、エンジンＭの回転運動およびトルクが位置決めスピンドル１０に伝達され得ることを確実にする。この構造に基づいて、位置決めスピンドル１０を回転させると、ボールブッシュ２０内での位置決めスピンドル１０の取付方向Ｒ_Ｉおよび取付方向Ｒ_Ｉとは反対方向への直線変位も実現され得る。

【0051】

位置決めスピンドル１０を取付方向Ｒ_Ｉまたは取付方向Ｒ_Ｉとは反対方向に直線的に移動させるために、第１のアクチュエータ（ここでは、好ましくは第１の空気圧シリンダ３０）が設けられる。第１の空気圧シリンダ３０は、ピストン３２を備える。好ましくは、第１の空気圧シリンダ３０のピストン３２は、特に、複動式シリンダとして、取付方向Ｒ_Ｉに平行な両方向に移動可能である。また、第１の空気圧シリンダ３０は、取付方向Ｒ_Ｉ（図示せず）とは反対方向へのばね復帰付き単動式空気圧シリンダとして提供されることも好ましい。

【0052】

第１の空気圧シリンダ３０は、リニアアクチュエータとして機能するので、さらなる好ましい構成によれば、電磁アクチュエータ、電気アクチュエータ、または圧電アクチュエータとして実装されてもよい。

【0053】

第１の空気圧シリンダ３０のピストン３２の直線偏位は、位置決めスピンドル１０を取付方向Ｒ_Ｉまたはその反対方向に変位させる。このようにして、第１の空気圧シリンダ３０は、好ましくは位置決めスピンドル１０、ひいては関連する取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’を、非回転直線運動によって部材内のねじ穴に送り込む。作動マンドレル１２も、位置決めスピンドル１０内に配置された位置決めスピンドル１０と共に移動される。

【0054】

取付スピンドルＥ，Ｅ’、Ｅ’’内に配置されたワイヤスレッドインサートのねじ開口部内に向かう回転が開始されたときにのみ、エンジンＭは、減速歯車装置１４を介して位置決めスピンドル１０、ひいては取付スピンドルＥ，Ｅ’、Ｅ’’を回転させる。ワイヤスレッドインサートのねじ穴内へのねじ込みまたは回転は、好ましくは、位置決めスピンドル１０の回転のみによって実施される。そうすることで、部材のねじ穴の内ねじは、位置決めスピンドル１０の回転により、取付スピンドルＥ，Ｅ’、Ｅ’’と共にワイヤスレッドインサートをねじ穴に引き込む。この時点で、第１の空気圧シリンダ３０は加圧されていないことが好ましい。ワイヤスレッドインサートのねじ穴内に向かう回転は、第１の空気圧シリンダ３０または第１のアクチュエータの取付方向Ｒ_Ｉへの動力補助変位運動によって支援されることも好ましい。

【0055】

好ましくは、空気圧シリンダ３０は、最大力に関して減圧弁によって調整可能である。また、第１の空気圧シリンダ３０は位置センサを備えることが好ましい。位置センサは、ピストン３２の絶対変位を感知し、この変位は、取付スピンドル１０の変位および部材開口部におけるワイヤスレッドインサートＺの取付深さに較正され得る。加えて、好ましくは、ワイヤスレッドインサートをねじ穴内に向けて回転させるときに、取付スピンドル１０が第１の空気圧シリンダのピストン３２を取付方向Ｒ_Ｉにも変位させるので、ワイヤスレッドインサートがねじ穴の中にどれだけ深く位置決めされたかを位置センサを用いて決定することができる。

【0056】

第１の空気圧シリンダ３０のピストン３２によってピストン３２と共に直線移動可能に配置された位置決めスピンドル１０は、回転分離接続ユニット４０を介してピストン３２または概して第１の空気圧シリンダ３０に接続される。回転分離接続ユニット４０は、ピストン３２に接続される。ピストン３２の直線運動は、接続ユニット４０に伝達され、次いで、この接続部を介して位置決めスピンドル１０に伝達される。

【0057】

接続ユニット４０は、好ましくは、内部受容空間４２を画定する。ピストン３２は、接続ユニット４０の第１の軸方向端部に固定されるが、位置決めスピンドル１０は、第１の軸方向端部の反対側にある第２の軸方向端部に接続される。好ましくは、接続ユニット４０は回転しないように配置される。そのためには、接続ユニット４０はリンク装置４４内で案内される。このリンク装置４４は、取付方向Ｒ_Ｉに平行に延在し、接続ユニット４０を回転しないように保持する少なくとも１つの案内スロットを備える。

【0058】

位置決めスピンドル１０は、好ましくは、回転シリンダ４６にも接続される。回転シリンダ４６は、受容空間４２内に回転自在に配置され、接続ユニット４０を位置決めスピンドル１０に接続する。接続ユニット４０における回転シリンダ４６の回転を好適に支援するために、溝付き玉軸受４８が設けられる。

【0059】

位置決めスピンドル１０内の作動マンドレル１２は、接続ユニット４０の受容空間４２内のアクチュエータ５０、５０’、５０’’と接続される。異なる好ましいアクチュエータ５０、５０’、５０’’を有する接続ユニット４０の拡大図が図５～図７に示されている。

【0060】

以下でさらに詳細に示すように、取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’は、少なくとも１つの回転可能な取付スピンドルＥから成る。直線的に変位可能または移動可能な調整マンドレルＤは、取付スピンドルＥの内側に配置される。調整マンドレルＤは、取付工具Ｗ、Ｗ’、Ｗ’’の構造に従って、取付ブレードＩを出し入れするために、またはワイヤスレッドインサートＧのタングＺを破断するために使用される。調整マンドレルＤの直線作動は、作動マンドレル１２によって生成される。取付スピンドルＥの回転は、位置決めスピンドル１０によって生成される。

【0061】

位置決めスピンドル１０および作動マンドレル１２、ひいては関連する取付スピンドルＥおよび調整マンドレルＤを別々に制御し、移動させることができるように、回転分離接続ユニット４０が設けられる。一方では、回転分離接続ユニット４０は、第１の空気圧シリンダ３０の助けを借りて、同時直線運動中に位置決めスピンドル１０の回転を保証する。それと並行して、回転分離接続ユニット４０内のアクチュエータ５０、５０’、５０’’は、作動マンドレル１２が取付方向Ｒ_Ｉに、または取付方向Ｒ_Ｉと反対方向に直線的に変位され得ることを保証する。

【0062】

図５および図６の接続ユニット４０、４０’の各々の受容空間４２内に、第２のアクチュエータ５０、５０’（好ましくは、空気圧アクチュエータ）が配置される。

【0063】

空気圧アクチュエータ５０は、複動式の第２の空気圧シリンダから成ることが好ましい。複動式の第２の空気圧シリンダ５０は、接続ユニット４０の受容空間４２内でシリンダとして動作する複動式ピストン５２から成る。複動式ピストン５２の両側に、２つの圧縮空気接続部５４、５６を介して特定の方法で押し付けられ得る。圧縮空気接続部５４に空気圧が加えられると、複動式ピストン５２およびそれに接続された作動マンドレル１２は、取付方向Ｒ_Ｉに移動する。圧縮空気接続部５６に空気圧が加えられると、好ましくは、取付方向Ｒ_Ｉとは反対方向の複動式ピストン５２、ひいては作動マンドレル１２の復帰が引き起こされる。

【0064】

図６において、空気圧アクチュエータ５０’は、好ましくは、ばね復帰付き単動式空気圧シリンダ５０’として実装される。圧縮空気は、圧縮空気接続部５４’を介して単動式ピストン５８に加えられる。このことにより、単動式ピストン５８が作動マンドレル１２と共に取付方向Ｒ_Ｉに変位する。単動式ピストン５８の復帰のために、圧縮空気接続部５４’における空気圧が低減されるか、またはオフに切り替えられる。その結果、単動式ピストン５８を予圧するばね６０は、弛緩し、ピストン５８を取付方向Ｒ_Ｉの反対方向に戻すことができる。

【0065】

第２のアクチュエータ５０’’のさらなる好ましい実施形態が図７に示されている。電磁または圧電アクチュエータ５０’’は、接続ユニット４０’’の受容空間５２内に配置される。このアクチュエータは、好ましくは、給電線６２を介して、または無線接続を用いて制御される。給電線６２は、接続ユニット４０’’の運動を妨げないように、または接続ユニット４０’’によって損傷されないように構成される。アクチュエータ５０’’は、電気的作動に基づいて、作動マンドレル１２を作動させるために取付方向Ｒ_Ｉに変位する。反対方向の電気的作動の場合、アクチュエータ５０’’は、作動マンドレル１２を設置方向Ｒ_Ｉと反対方向に、好ましくは初期位置に移動させる。

【0066】

図８を参照すると、作動マンドレル１２は、好ましくはボールロック７０を介して作動マンドレル（図示せず）に接続される。

【0067】

図９は、取付工具Ｗ’’’の好ましい実施形態を示す。この取付工具Ｗ’’’は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）において、より詳細にかつ他の好ましい構成で説明されており、この内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0068】

図９の取付工具Ｗ’’’の斜視図は、外ねじＧ_Ｅを有する取付スピンドルＥ’’’を示す。ワイヤスレッドインサート（図示せず）は、部材のねじ穴内にねじ込むために、外ねじＧ_Ｅ上で回転される。

【0069】

取付スピンドルＥ’’’は、取付方向Ｒ_Ｉの前方に配置された軸方向前面に窓を含む。取付ブレードＩ’’’は、作動マンドレル１２および調整マンドレルＤ’’’の助けを借りて、取付スピンドルＥ’’’から移動され、この窓を通して取付スピンドルＥ’’’内に引き戻される。取付ブレードＩ’’’が取付スピンドルＥ’’’内に配置されると、ワイヤスレッドインサートは取付スピンドルＥ’’’上で回転され、その後、部材開口内に向けて回転される。好ましくは、このワイヤスレッドインサートは、再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサートであり、これについては既に詳細に上述されている。

【0070】

部材開口部におけるワイヤスレッドインサートの所望の取付深さに到達した後、取付ブレードＩ’’’は、作動マンドレル１２および調整マンドレルＤ’’’の取付方向Ｒ_Ｉへの移動によって取付スピンドルＥ’’’から移動される。この状態は、好ましくは、図１０に示されている。

【0071】

次に、位置決めスピンドル１０、ひいては取付スピンドルＥ’’’を、ワイヤスレッドインサートの部材開口部へのねじ込み方向とは反対方向に回転させる。この回転運動の間、取付ブレードＩ’’’の側面は、好ましくは、ねじ込まれたワイヤねじスレッドインサートの再仕上げ可能なタングに係合し、部材開口部の受けねじ部に向けてタングを折り曲げ、好ましくは圧縮する。再仕上げ可能なタングは、そのことにより破壊されない。

【0072】

タングが再仕上げされると、取付スピンドルＥ’’’は、ワイヤスレッドインサートのねじ込み方向に、好ましくは四分の一回転未満だけ位置決めスピンドル１０によって回転される。このことにより、取付ブレードＩ’’’と再仕上げ可能なタングとの間の当接が解除される。その後、作動マンドレル１２によって制御される調整マンドレルＤ’’’は、取付ブレードＩ’’’を取付スピンドルＥ’’’内に戻す。取付ブレードＩ’’’が取付スピンドルＥ’’’に再び受容されるとすぐに、取付スピンドルＥ’’’は、取り付けられたワイヤスレッドインサートから完全にねじ出されるか、または回転されてワイヤスレッドインサートからねじ出される。

【0073】

上述の取付方法は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）にも、より詳細に、かつさらなる好ましい構成と共に記載されており、この内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0074】

取付工具Ｅ’’’の上述のステップを自動取付機１を用いて確実に開始できるように、好ましくは、工具チャック９０は、自動取付機１を取付工具Ｅ’’’に圧力嵌めおよび形状嵌合で接続する。これは、図１０の好ましい構成でより詳細に示されている。

【0075】

好ましくは、作動マンドレル１２は、ボールロックを有する受け部１３を備える。調整マンドレルＤ’’’のボールヘッドＫは、受け部１３において解除可能にロックされる。この接続に基づいて、取付方向Ｒ_Ｉおよびその反対方向への作動マンドレル１２の直線調整運動は、調整マンドレルＤ’’’に伝達される。

【0076】

好ましくは、取付スピンドルＥ’’’は、取付スピンドルＥ’’’のねじ部端部と反対側の軸方向端部に形状嵌合輪郭部Ｆを備える。形状嵌合輪郭部Ｆは、非回転対称に、好ましくは正方形、六角形などとして構成される。

【0077】

形状嵌合輪郭部Ｆは、それに対して相補的に構成される受容空間９４内で受容される。その結果生じる位置決めスピンドル１０と取付スピンドルＥ’’’との間の形状嵌合は、取付スピンドルＥ’’’への位置決めスピンドル１０の回転運動の伝達を保証する。

【0078】

取付スピンドルＥ’’’を受容部９４内に係脱可能かつ堅固に保持するために、工具チャック９０内にボールロック９２が設けられることが好ましい。ボールロック９２は、取付スピンドルＥ’’’における受け部Ａ、好ましくは溝、凹部、またはラッチ輪郭に係合または接触する。

【0079】

上述の好ましい接続構造により、取付工具Ｅ’’’は、自動取付機１に確実に接続可能であり、摩耗した場合に変位可能である。

【0080】

ワイヤスレッドインサートの位置決めについては、ＥＰ ２ ６３７ ８２５ Ｂ１（欧州特許第２６３７８２５号公報）に従って、自動取付機１と、再仕上げ可能なタングを有するワイヤスレッドインサート用の取付工具との好ましい組み合わせに基づいて説明する。このような取付工具ＷまたはＷ’は、ＷＯ ２０１８／１１４１２２ Ａ１（国際公開第２０１８／１１４１２２号公報）またはＷＯ ２０１９／１４１４９７（国際公開第２０１９／１４１４９７号公報）（上記参照）に記載されている。対応するフローチャートを図１１に示す。

【0081】

最初に、第１のステップＳ１において、ワイヤスレッドインサートが取付スピンドルＥ上で回転される。そうするために、エンジンＭは、取付スピンドルＥがそれ自体をワイヤスレッドインサートにねじ込むか、またはワイヤスレッドインサートが取付スピンドルＥにねじ込まれるように、位置決めスピンドル１０を回転させる。

【0082】

次に、ステップＳ２において、ワイヤスレッドインサートを回転させる取付スピンドルの先端が、部材のねじ穴の上方に位置決めされる。続いて、好ましくは、第１の空気圧シリンダ３０が、取付スピンドル１０、ひいてはワイヤスレッドインサートを、ねじ開口部の方向の取付方向Ｒ_Ｉに移動させる。好ましくは、ステップＳ２における送り出しの間、位置決めスピンドル１０は、ワイヤスレッドインサートのねじ込み方向に回転される（ステップＳ３）。これは、ワイヤスレッドインサートが、回転運動の助けを借りて送り出し運動中に部材のねじ穴のねじ部に噛み合うことができるという好ましい利点を有する。

【0083】

所定の相対位置（好ましくは第１の空気圧シリンダ３０の位置センサによって感知される）に到達すると、好ましくは位置決めスピンドル１０の回転速度が低減される。回転数の低減により、ワイヤスレッドインサートの目標取付深さに到達したときに、ねじ込みプロセスを位置通りに完了または終了させる（Ｓ４）ことができる。

【0084】

ワイヤスレッドインサートの好ましい再仕上げ可能なタングを部材のねじ部内に再仕上げするために、作動マンドレル１２は、接続ユニット４０内のアクチュエータ５０、５０’、５０’’によって取付方向Ｒ_Ｉに移動される。好ましい圧縮ブレードは、取付工具のマンドレルによって取付スピンドルから移動される。

【0085】

圧縮ブレードがアクチュエータ５０、５０’、５０’’およびマンドレルによって取付スピンドルから移動されると、エンジンは、位置決めスピンドル１０をねじ込み方向とは反対方向の第２の回転方向に回転させる。このようにして、再仕上げ可能なタングは、好ましくは、取付開口部のねじ部内に再仕上げされる（ステップＳ５）。

【0086】

図２Ｃの取付工具と組み合わせた手順におけるこの段階で、タングＺがマンドレルＤ’ ’の助けを借りて破壊されることも好ましい。そのためには、作動マンドレル１２の運動はマンドレルＤ’ ’の対応する運動に変換される（ステップＳ５’）。

【0087】

ワイヤスレッドインサートのタングが加工された後、ステップＳ６において、再仕上げ可能なタングを再仕上げした後に圧縮ブレードを解放するために、取付スピンドルがねじ込み方向とは反対方向に回転される。その後、作動マンドレル１２は、取付方向Ｒ_Ｉとは反対方向に移動されるか、位置決めスピンドル１０内に引き込まれる。これは、アクチュエータ５０、５０’、５０’’の対応する運動を介して行われる（ステップＳ７）。

【0088】

その後、位置決めスピンドル１０がねじ込み方向とは反対方向に回転される。その際に、取付スピンドルは回転されてねじ穴からねじ出される（ステップＳ８）。

【0089】

接続ユニット４０内で使用されるのが好ましい第２のアクチュエータに応じて、アクチュエータを作動させるための以下のステップが実行される。まず、複動式空気圧シリンダを有するアクチュエータ５０ならびに単動式空気圧シリンダを有するアクチュエータ５０’についても、空気圧が加えられる。この空気圧は、位置決めスピンドル１０の作動マンドレル１２をその初期位置から移動させる。

【0090】

作動ステップの終了後に作動マンドレルをその初期位置に戻すように案内することができるように、まず、単動式空気圧シリンダを有するアクチュエータ５０’内の空気圧がオフに切り替えられる。空気圧をオフに切り替えることによって、単動式ピストン５８は空気圧解放され、予圧ばね６０は、単動式ピストンおよび関連する作動マンドレル１２のばね復帰を引き起こす。

【0091】

複動式空気圧シリンダを有するアクチュエータ５０では、まず、複動式空気圧シリンダの第１のチャンバの空気圧がオフに切り替えられる。続いて、複動式空気圧シリンダの第２のチャンバ内の空気圧が加えられる。このようにして、取付方向Ｒ_Ｉとは反対方向（好ましくはその初期位置への方向）の作動マンドレル１２の後退が行われる。

【0092】

電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータ５０’’の好ましい使用により、このアクチュエータは電気信号によって制御される。例えば、最初に電気信号が電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータに送信される場合、アクチュエータはそのことによって作動され、位置決めスピンドル１０内の作動マンドレル１２は、その初期位置から取付方向Ｒ_Ｉの方向に移動される。作動マンドレルがその機能を果たすと、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータへの電気信号は、好ましくはオフに切り替えられる。したがって、電磁アクチュエータを後退させて、作動マンドレルを初期位置に沿って移動させるか、または初期位置に戻すことが好ましい。別の好ましい構成によれば、電磁アクチュエータは、ばね復帰を備える。電気信号をオフに切り替えた後、予圧ばねは、電磁アクチュエータを作動マンドレルと共に対応する初期位置へと復帰させる。

【符号の説明】

【0093】

１ 自動取付機
５ 部材
１０ 位置決めスピンドル
１２ 作動マンドレル
１３ 作動マンドレルにおけるボールロックを有する受け部
１４ 減速歯車装置
１６ トルクセンサ
１８ 噛合継手
２０ ボールブッシュ
３０ 第１のアクチュエータ
３２ 第１の空気圧シリンダのピストン
４０、４０’、４０’’ 回転分離接続ユニット
４２ 受容空間
４４ リンク装置
４６ 回転シリンダ
４８ ローラ玉軸受
５０、５０’、５０’’ 第２のアクチュエータ
５２ 複動式ピストン
５４、５６ 圧縮空気接続部
５８ 単動式ピストン
６０ 復帰ばね
６２ 給電線
９０ 工具チャック
９２ 取付スピンドルＥを固定するためのボールロック
９４ 工具チャックと取付スピンドルＥとの間の耐トルク形状嵌合部
Ｚ 送出装置
Ｅ、Ｅ’、Ｅ’’、Ｅ’’’ 取付スピンドル
Ｄ、Ｄ’、Ｄ’’、Ｄ’’’ 調整マンドレル
Ｉ、Ｉ’、Ｉ’’、Ｉ’’’ 取付ブレード
Ｇ ワイヤスレッドインサート
Ｈ ワイヤスレッドインサートのタング
Ｍ 駆動ユニット／エンジン
Ｓ 制御ユニット
Ｗ 取付工具
Ｋ 調整マンドレルＤ’’’におけるボールヘッド
Ｆ 取付スピンドルＥ’’’の形状嵌合輪郭部
Ｇ_Ｅ 取付スピンドルＥ’’’上のねじ部
Ａ 工具チャック９０のボールロック９２のための受け部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】