(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル体１の先端部に形成した頭部２に下向きに開口した円筒状の室３を設け、この室３の中央部に長さ方向をハンドル体１の長さ方向に直角な上下方向に向けた断面正多角形の出力軸４を回転自在に配設してこの出力軸４と上記室３の円形内周面との間に空間部11を設け、この出力軸４に動力源からの回転駆動力を回転伝達機構を介して伝達すると共に出力軸４を中心としたハンドル体１の左右方向の回動力をロック機構を介して出力軸４に同一方向の回転力として伝達するように構成したスパナにおいて、上記回転伝達機構は、ハンドル体１内に配設されて動力源からの回転駆動力によって回転する入力軸６の先端に一体に設けた傘歯車７に上記出力軸４に回転自在に被嵌した傘歯車８を噛合させ、この傘歯車８の上面に上記空間部11内に向かって上方に突設した複数本の入力側突起９と上記出力軸４の断面正多角形の隣接する頂点間の各垂直な面における幅方向の中央部に上記室３の円形内周面に向かって突設した出力側突起10とを小間隔を存して交互に配設して入力側突起９の側面を出力側突起10の対向側面に押当させることにより回転力を伝達するように構成し、ロック機構は、上記各出力側突起10の上方における出力軸４の上記各垂直な面とこの垂直な面に対向する上記室３の円形内周面との間の空間部によって形成されて各垂直な面の幅方向の中央部から両側角部に向かうに従って徐々に狭くなった楔状空間部11a 、11b と、各垂直な面と室３の円形内周面との間の上記各空間部内に配設されて上記両側の楔状空間部11a 、11b に食い込み可能な円柱形状のロック部材12とからなり、上記ハンドル体を人手により左右方向に回動させた際に上記ロック部材12を上記両側の楔状空間部11a 、11b のいずれか一方に食い込ませてハンドル体の回動力を出力軸４に伝達するように構成していることを特徴とするスパナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルトやナット等の螺子を締め付けたり、緩めたりするために使用するスパナ、特に、動力による螺子の締め付けを行ったのち、手締めが可能なスパナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動レンチやエアーレンチにおいては、その動力による締め付けトルクでは螺子を完全に締め付けることができないために、動力による締め付け後、手締めによって締め付けが行えるように構成している。このようなレンチとしては、例えば、特開平３ー２５１３７４号公報に記載された電動レンチがある。このレンチは、図６に示すように、本体の円筒状頭部31内の中央部に、周面の三方に出力側突起33を突設してなる出力軸32を回転自在に配設すると共に隣接する出力側突起33、33間における頭部31と出力軸32との対向面間の空間部に入力側突起34を出力軸回りに回転自在に配設し、さらに、出力側突起33と入力側突起34との間の空間部を楔状空間部35、36に形成してそれぞれの空間部35、36に円柱形状のロック部材37、38を介在させた構造を有している。
【０００３】
そして、動力による締め付けを行う際には、図において入力側突起34を右回り方向に回転させることによって、一方のロック部材37を介して出力側突起33を押圧することにより出力軸32に回転を伝達し、入力側突起34を左回り方向に回転させることによって、他方のロック部材38を介して出力側突起33を押圧することにより出力軸32に回転を伝達するように構成している。この時、ロック部材37、38は楔状空間部35、36の遊動領域内に位置して楔状空間部35、36に食い込むことはない。
【０００４】
次に、手締めにより締め付けを行う際には、頭部31と出力軸32とを相反する方向に相対的に回転させると、右方向の回転時には一方のロック部材38が楔状空間部36に食い込み、左方向の回転時には他方のロック部材37が楔状空間部35に食い込んで、それぞれの方向に手締めを行えるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにレンチでは、右方向の回転用ロック部材37と左方向の回転用ロック部材38とを使用しているために、出力軸32の断面形状を始め、装置全体の構造が複雑化し、故障がし易くなるという問題点があった。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、１種のロック部材によって左右の締め付け方向への回転伝達を可能にし、全体の構造を簡素化して確実な締め付けを可能にしたレンチの提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のスパナは、ハンドル体１の頭部２にハンドル体１の長さ方向に直角な断面正多角形の出力軸４を回転自在に配設し、動力源からの回転駆動力を出力軸４に回転伝達機構を介して伝達すると共にロック機構を介してハンドル体１の左右方向の回動力を出力軸４に同一方向の回転力として伝達するように構成したスパナにおいて、上記回転伝達機構は、動力源からの回転駆動力によって回転する入力軸６の先端に一体に設けた傘歯車７に出力軸４に回転自在に被嵌した傘歯車８を噛合させ、この傘歯車８の外周上面に突設した複数本の入力側突起９と上記断面正多角形の出力軸４の各面の中央部に外方に向けて突設した出力側突起10とを小間隔を存して交互に配設して入力側突起９を出力側突起10に押当させることにより回転力を伝達するように構成し、ロック機構は、上記各出力側突起10の上方における出力軸４の各面と頭部２の円形内周面との対向面間で形成された中央部から左右方向に向かって徐々に間隔が狭くなる空間部11と、該空間部11内に配設されてこの空間部11の左右側の楔状空間部11a 、11b に食い込み可能な円柱形状のロック部材12とから構成してあり、さらに、上記傘歯車８に突設している入力側突起９の上端を隣接するロック部材12、12の下部間の空間部11内に突設させた構造としている。
【０００７】
【作用】
動力源から入力軸６を介して該入力軸６の先端傘歯車７に噛合した頭部２内の傘歯車８を右方向に回転させると、該傘歯車８の外周上面に突設した入力側突起９が出力軸４に突設している出力側突起10の右側面に押当して出力軸４を同一方向に回転させ、出力軸４を介してボルト、ナット等の螺子を締付け方向に回転させる。この際、入力側突起９の上端部によってロック部材12の下部対向面を受止してロック部材12を空間部11の中央部（遊動領域内）に維持させた状態でロック部材12を一体的に出力軸４回りに回転させる。また、傘歯車８を逆方向（左回転方向）に回転させて螺子を緩める場合には入力側突起９が出力側突起10の左側面に押当して出力軸４を左方向に回転させる。この時においても、ロック部材12は入力側突起９の他方の側面によって受止されてロック作用を行うことなく一体的に回転する。
【０００８】
次に、動力によって上記のように螺子が一定の締め付け力まで回転させられた後、手締めによってさらに強固に締め付けを行う場合、動力源を停止させた状態で出力軸４を中心としてハンドル体１を人手により右方向に回転させると、ロック部材12が頭部２の円形内周面に摺接して右側の楔状空間部11a に食い込み、頭部２と出力軸４とがこの楔状空間部11a に食い込んだロック部材12を介して同一方向に一体的に回転して螺子を強固に締め付けることができる。また、螺子を緩める際には、動力源により入力側突起９を逆方向に回動させてロック部材12を左方の楔状空間部11b 側に移動させたのち、ハンドル体１を人手により左方向に回転させると、ロック部材12が左側の楔状空間部11b に食い込いで出力軸４を同一方向に回転させ、螺子の緩め作業が行えるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施例を図面について説明すると、１はエアーレンチの本体である中空ハンドル体で、その先端部に一体に形成されている頭部２に下向きに開口した円筒状の室３を設けてあり、この室３に断面正多角形状（図においては正５角形）の出力軸４をハンドル体１の長さ方向に対して直角方向に向けて回転自在に配設している。ハンドル体１の後部には図１に示すように、エアーモータ５が内蔵されてあり、その回転駆動力を遊星歯車機構18からクラッチ機構27を介してハンドル体１の前部内に回転自在に配設した入力軸６に伝達し、さらにこの入力軸６から頭部２の室３内に配設した回転伝達機構を介して上記出力軸４に伝達するように構成している。
【００１０】
上記回転伝達機構は、入力軸６の先端に形成または固着した傘歯車７に出力軸４に回転自在に被嵌した傘歯車８を噛合させると共に、この傘歯車８の外周上面に突設した複数本の入力側突起９と出力軸４の各垂直な面の中央部に外方に向けて突設した出力側突起10とを互いに接離可能に対向させてなり、入力軸６の回転を傘歯車８に伝達し、入力側突起９を出力側突起10に押当させて出力軸４を回転させるように構成している。上記傘歯車８は出力軸４の上記出力側突起10の下方に位置して該出力軸４の回りに回転自在に被嵌しているものであり、この傘歯車８の上面に、上記各隣接する出力側突起10、10間に向かって上方に突出した入力側突起９を一体に設け、この入力側突起９と出力側突起10とを交互に小間隔を存して配設しているものである。
【００１１】
上記出力側突起10は、出力軸４の長さ方向の中央部において各面4aの幅方向の中央部から外方に突出してあり、その形状は平面矩形状に形成されている一方、出力軸４の各角部4bは凸円弧状面に形成されている。また、出力軸４は断面多角形に形成されているため、この出力軸４を配設した上記円筒状の室３の円形内周面とこの多角形状の出力軸４の各面4aとの間の空間部11は、該面4aの幅方向の中央部から両側角部4b、4bに向かって隙間間隔が狭くなる楔状空間部11a 、11b に形成されている。なお、出力軸４の下端部を室３から下方に突出させてソケット体（図示せず）を着脱自在に取り付ける角軸部4cに形成している。
【００１２】
12は出力軸４の各面4aと室３の対向内周面との間の上記空間部11に配設した円柱形状のロック部材で、出力軸４に突設した上記出力側突起10の上方側に設けられてあり、その径は各面4aの幅方向の中央部と室３の対向内周面との間の隙間よりも小さく、且つ両側角部4bと室３の対向内周面との間の隙間よりも大きく形成されている。従って、このロック部材12は左右いずれの回転方向に移動しても上記楔状空間部11a 、11b に食い込むものであり、この楔状空間部11a 、11b とロック部材12とによってロック機構を構成しているものである。さらに、上記傘歯車８に突設している入力側突起９の上端部は隣接するロック部材12、12の下部対向面間の空間部11内に突設させている。
【００１３】
また、出力軸４の長さ方向の中央部における一角部には、スプリング13によって押圧されている球体14を出没自在に内装した横穴15を設けてあり、この球体14に対向する傘歯車８の内周面には該球体14を嵌脱自在に嵌合させる断面円弧状の左右凹部16、17を設けている。
【００１４】
上記エアーモータ５から入力軸６に回転を伝達する機構としては、周知のように遊星歯車機構18とクラッチ機構27を介して行っている。また、エアーモータ５の回転駆動機構としては、ハンドル体１の後端部に圧縮空気供給用金具19を取り付け、この供給孔20をハンドル体１の後部内に設けている導入路21を通じてエアーモータ５に圧縮空気を圧送してエアーモータ５を回転させるように構成していると共にその導入路21の途中に弁室22を設けて該弁室22内に弁23の弁棒24を上下摺動自在に配設してある。そして、弁23をスプリング25によって常時下方に付勢して常態においては導入路21を閉止していると共にその弁棒24の先端をハンドル体１外に突出させて、該突出端をハンドル体１に回動自在に枢着された操作レバー26の上面に当接させている。操作レバー26はハンドル体１に接近して配設され、この操作レバー26をハンドル体１側に回動させることによって弁23を作動させて導入路21を開放させるように構成している。なお、導入路21の途中には圧縮空気の切換弁（図示せず）を配設してあり、この切換弁によってエアーモータ５の回転方向を切り換えるように構成している。
【００１５】
このように構成した実施例におけるエアースパナの作用を述べると、出力軸４の下端部にソケット体（図示せず）を装着して該ソケット体に嵌合したボルト、ナット等の螺子を締め付ける場合、出力軸４が右回転方向となるように切換弁を切り換えたのち操作レバー26を押圧して弁23を開放させる。この開放によって圧縮空気供給源から圧縮空気供給用接続金具19の圧縮空気供給孔20を通じて該導入路21に圧縮空気が供給され、エアーモータ５が回転してその回転を遊星歯車機構18からクラッチ機構27を介して入力軸６に伝達し、さらに、該入力軸６から傘歯車７を介してこの傘歯車７と噛合した出力軸４側の傘歯車８を右方向に回転させる。
【００１６】
傘歯車８が右方向に回転すると、図２に示すように、該傘歯車８の外周上面に突設した入力側突起９の一側面が出力軸４に突設している出力側突起10の他側面に押当して出力軸４を同一方向に回転させ、出力軸４に装着したソケット体を介してボルト、ナット等の螺子を締付け方向に回転させるものである。この際、入力側突起９の上端部一側面によってロック部材12の下部対向面を受止してロック部材12を空間部11の中央部（遊動領域内）に維持させた状態でロック部材12を一体的に出力軸４回りに回転させる。
【００１７】
なお、この状態においては、出力軸４に設けた球体14が図２において左側の凹部17にその一部を嵌め込んだ状態となり、従って、スプリング13力によって該凹部17に完全に嵌入させようとする力が凹部17と球体14との傾斜摺接面を介して出力軸４を逆方向に回転させようとする力となり、出力側突起10が積極的に入力側突起９側に圧接しながら入力側突起９と一体回転するものである。
【００１８】
また、螺子を緩める場合には、上記エアーモータ５を逆方向に回転させると、傘歯車８が左方向に回転し、図３に示すようにその入力側突起９の他側面が出力軸４に突設している出力側突起10の一側面（上記と反対側の面）に押当して出力軸４を同一方向に回転させ、螺子を緩める方向に回転させることができる。この場合も、上記同様にロック部材12が空間部11の遊動領域内に維持されてロック作用を行わない。
【００１９】
次に、動力によって上記のように螺子が一定の締め付け力まで回転させられた後、手締めによってさらに強固に締め付けを行う場合、動力源であるエアーモータ５を停止させた状態で出力軸４を中心としてハンドル体１を人手により右方向に回転させると、出力軸４が相対的に逆方向に回動する。この際、出力軸４の一角部に設けている球体14が、図４において左側の凹部17にその一部を嵌め込んだ状態となっているので、スプリング13力によって該凹部17に完全に嵌入させようとする力が凹部17と球体14との傾斜摺接面を介して出力軸４を逆方向に回転させようとする力となり、従って、ロック部材12が右側の楔状空間部11a 内に自動的に食い込む方向に相対移動する。そのため、ロック部材12が頭部２の室３の内周面に摺接し、ハンドル体１の上記右方向の回転によって楔状空間部11a 内に確実に食い込むことになり、頭部２と出力軸４とが一体化してハンドル体１の回転を出力軸４に伝達され、螺子を強固に締め付けることができる。
【００２０】
また、螺子を緩める際にはエアーモータ５を逆回転させて回転方向を切り換えたのち、ハンドル体１を人手により左方向に回転させると、ロック部材12が上記同様な作動によって図５に示すように左側の楔状空間部11b に食い込んで出力軸４を同一方向に回転させ、螺子の緩め作業が行えるものである。なお、以上の実施例においては、動力源としてエアーモータ５を用いたが、電動モータによって入力軸６を回転させるように構成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明のスパナによれば、出力軸４を断面正多角形に形成してその各面の中央部に出力側突起10を突設する一方、入力軸６からの回転を該出力軸４に回転自在に被嵌した傘歯車８に伝達し、この傘歯車８に上記出力側突起10、10間に介在した入力側突起９を突設しているので、入力側突起９の一側面を該側面と対向する出力側突起10の他側面に当接させて出力軸４を一方向に回転させることができると共に逆方向の回転は、入力側突起９の他側面を該側面と対向する出力側突起10の一側面に当接させることによって行うことができ、従って、簡単な構造によって確実な回転駆動が可能となるものである。
【００２２】
さらに、ロック機構は上記各出力側突起10の上方における出力軸４の各面と頭部２の円形内周面との対向面間で形成された中央部から左右方向に向かって徐々に間隔が狭くなる空間部11と、該空間部11内に配設されてこの空間部11の左右側の楔状空間部11a 、11b に食い込み可能な円柱形状のロック部材12とから構成しているので、ロック部材12を左右いずれかの方向に移動させることにより、楔状空間部11a または11b に確実に食い込ませることができ、１種のロック部材12だけで左右いずれの方向に対する手締めが行えるものである。
【００２３】
また、上記傘歯車８に突設している入力側突起９の上端を隣接するロック部材12、12の下部間の空間部11内に突設させているので、動力による上記締め付け作業時においては、ロック部材12を入力側突起９によって受止させて楔状空間部11a 、11b に食い込ませることなく空間部11内の遊動領域内に確実に維持させた状態で入力側突起９と一体的に回転させることができ、故障の発生をなくして正確な締め付け作業が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置全体の縦断側面図、
【図２】動力によって出力軸を右方向に回転させる状態の頭部の拡大横断面図、
【図３】動力によって出力軸を左方向に回転させる状態の頭部の拡大横断面図、
【図４】手締めによって出力軸を右方向に回転させる場合の説明図、
【図５】手締めによって出力軸を左方向に回転させる場合の説明図、
【図６】従来のレンチの頭部の簡略横断面図。
【符号の説明】
１  ハンドル体
２  頭部
４  出力軸
５  エアーモータ
６  入力軸
７、８  傘歯車
９  入力側突起
10  出力側突起
11  空間部
11a 、11b 楔状空間部
12  ロック部材
【図１】
0003703574.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003703574.tif 000004
【図４】
0003703574.tif 000005
【図５】
0003703574.tif 000006
【図６】
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