(57)【要約】【課題】締結工具及び締結部材の締結方法において、装置の小型化を図ると共に締結作業の作業性の向上を図る。【解決手段】ハウジング１１の先端部にソケットホルダ１７を介してソケット２２を回転自在に支持する一方、ハウジング１１内に駆動モータ２４を収納し、この駆動モータ２４の出力軸を遊星歯車式減速機構２６及び駆動ベベルギヤ２９を介してソケットホルダ１７の従動ベベルギヤ２０と駆動連結し、駆動モータ２４によりソケット２２を正転または逆転可能とすると共に、この駆動モータ２４の駆動力の反力によりハウジング１１を逆転または正転可能としている。【選択図】      図１
2006198706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部にグリップ部が設けられたハウジングと、該ハウジングの先端部に回転自在に支持されたソケットと、前記ハウジング内に収納された駆動モータと、該駆動モータの駆動力を前記ソケットに伝達して一方方向に回転可能であると共に該駆動力の反力により前記ハウジングを他方方向に回転可能な駆動力伝達機構とを具えたことを特徴とする締結工具。
【請求項２】
基端部にグリップ部を有して先端部に設けられたソケットを内蔵された駆動モータにより回転可能な締結工具において、前記グリップ部を把持してソケットを締結部材に嵌合した状態で、まず、前記駆動モータを駆動することで前記ソケットと共に前記締結部材を一方方向に回転して仮締めを行い、次に、前記駆動モータの反力に抗して前記締結部材を一方方向に回転して本締めを行う本締め動作と、前記駆動モータの反力を用いて前記締結部材を他方方向に回転して所定位置まで戻す戻し動作を交互に繰り返し行うことで、前記締結部材を締結することを特徴とする締結部材の締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナットやボルトなどの締結部材を締結するための締結工具、並びにこの締結工具を用いた締結部材の締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナットやボルトなどの締結部材を締結するための締結工具としては、ラチェットレンチが一般的であり、基端部に作業者が把持するグリップ部を有し、先端部に締結部材を保持するためのソケットが支持されており、このソケットはラチェット機構により工具本体と一方方向のみ一体に回転可能となっている。ところが、このような手動式のラチェットレンチでは、仮締めが完了するまでに工具本体を多数回転させる必要があり、締結作業が面倒なものとなっている。
【０００３】
そこで、工具本体にモータを内蔵し、このモータによりソケットと共に締結部材を自動的に回転させるようにしたものが、例えば、下記特許文献１として提案されている。この特許文献１に記載された「電動ラチェットレンチ」は、ナットをソケットに嵌合した状態で、まず、モータを起動してソケットを間欠回動することでナットを自動的に螺進し、クラッチ機構が作動するまで締め付けてナットの仮締めを行い、次に、モータを停止して手動操作の切換え、グリップを持って往復回動操作することで、ソケットと共にナットを回動してナットを完全に締め付けるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の「電動ラチェットレンチ」は、モータを内蔵しており、締結部材の仮締め操作まではこのモータを用いてソケットを回転するため、作業を短時間で容易に行うことができる。ところが、仮締め作業の後の締結作業を行うとき、モータを停止することで自動操作から手動操作の切換え、作業者はグリップを持って往復回動操作することで、ナットを完全に締め付けている。そのため、自動操作と手動操作との間で切換のためのクラッチ機構が必要となり、装置が大型化してしまうという問題がある。また、締結作業の途中でモータを入切するためのスイッチ操作が必要となり、作業が面倒なものとなってしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、装置の小型化を図ると共に締結作業の作業性の向上を図った締結工具及び締結部材の締結方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の締結工具は、基端部にグリップ部が設けられたハウジングと、該ハウジングの先端部に回転自在に支持されたソケットと、前記ハウジング内に収納された駆動モータと、該駆動モータの駆動力を前記ソケットに伝達して一方方向に回転可能であると共に該駆動力の反力により前記ハウジングを他方方向に回転可能な駆動力伝達機構とを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明の締結部材の締結方法は、基端部にグリップ部を有して先端部に設けられたソケットを内蔵された駆動モータにより回転可能な締結工具において、前記グリップ部を把持してソケットを締結部材に嵌合した状態で、まず、前記駆動モータを駆動することで前記ソケットと共に前記締結部材を一方方向に回転して仮締めを行い、次に、前記駆動モータの反力に抗して前記締結部材を一方方向に回転して本締めを行う本締め動作と、前記駆動モータの反力を用いて前記締結部材を他方方向に回転して所定位置まで戻す戻し動作を交互に繰り返し行うことで、前記締結部材を締結することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明の締結工具によれば、ハウジング内に収納された駆動モータの駆動力をソケットに伝達して一方方向に回転可能とすると共に、駆動力の反力によりハウジングを他方方向に回転可能としたので、自動締結と手動締結のための切換機構などを不要として装置を小型化することができると共に、自動締結作業と手動締結作業の切換時にモータのスイッチ操作を不要として締結作業の作業性を向上することができる。
【００１０】
請求項２の発明の締結部材の締結方法によれば、グリップ部を把持してソケットを締結部材に嵌合した状態で、まず、駆動モータを駆動することでソケットと共に締結部材を一方方向に回転して仮締めを行い、次に、駆動モータの反力に抗して締結工具を一方方向に回転して本締めを行う本締め動作と、駆動モータの反力を用いて締結工具を他方方向に回転して所定位置まで戻す戻し動作を交互に繰り返し行うことで締結部材を締結するようにしたので、自動締結と手動締結のための切換機構などを不要として装置を小型化することができると共に、自動締結作業と手動締結作業の切換時にモータのスイッチ操作を不要として締結作業の作業性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る締結工具及び締結部材の締結方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係る締結工具を表す断面図（図２のＩ−Ｉ断面図）、図２は、実施例１の締結工具の平面図、図３−１から図３−３は、実施例１の締結工具による締結部材の締結方法を表す概略図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、実施例１の締結工具１０において、ハウジング１１は中空形状をなし、基端部に若干細くなるグリップ部１２が設けられ、内部に電源部（乾電池）１３を収納して蓋１４により閉塞可能となっている。ハウジング１１の先端部には、中空形状をなすソケットケース１５が連結ねじ１６により一体に連結されている。そして、このソケットケース１５には、ハウジング１１の長手方向と直行する上下方向に貫通して円筒形状をなすソケットホルダ１７が上部カバー１８及び下部プレート１９により回転自在に支持されており、このソケットホルダ１７の外周部に従動ベベルギヤ２０が固定ねじ２１により固定される一方、内部にソケット２２が複数の固定ねじ２３により固定されている。
【００１４】
また、ハウジング１１内には、出力軸がハウジング１１の長手方向と平行な方向に沿うように駆動モータ２４が収納されており、この駆動モータ２４は電源部１３から電力が供給可能であると共に、ハウジング１１の上部に露出して設けられた操作スイッチ２５の操作により正転、逆転、停止可能となっている。そして、この駆動モータ２４の出力軸は遊星歯車式減速機構２６を介して駆動軸２７に駆動連結されており、この駆動軸２７はベアリング２８により支持され、先端部に駆動ベベルギヤ２９が固結されており、この駆動ベベルギヤ２９は従動ベベルギヤ２０と噛み合っている。
【００１５】
従って、遊星歯車式減速機構２６と駆動軸２７と駆動ベベルギヤ２９と従動ベベルギヤ２０とにより駆動力伝達機構が構成されており、駆動モータ２４の駆動力をこの駆動力伝達機構を介してソケット２２に伝達し、このソケット２２を正転または逆転することができる。また、ソケット２２側を回転不能とした場合、駆動モータ２４の駆動力の反力によりハウジング１１を逆転または正転することができる。
【００１６】
ここで、本実施例の締結工具１０による締結部材の締結方法について説明する。図１及び図３−１に示すように、まず、ソケット２２に締結部材としてのナットＮを嵌合し、図示しないボルトに対して位置合わせをし、自動による締結作業を開始する。即ち、作業者は、グリップ部１２を握った状態で操作スイッチ２５を操作して駆動モータ２４を正転駆動し、回転力を出力軸から遊星歯車式減速機構２６を介して駆動軸２７に伝達し、駆動ベベルギヤ２９により従動ベベルギヤ２０を回転駆動し、ソケットホルダ１７を介してソケット２２を図３−１にて矢印Ａ方向に回転させる。このとき、ハウジング１１のグリップ部１２には、駆動モータ２４の反力Ｂが矢印Ａとは逆方向に作用するが、作業者がこのグリップ部１２を把持することでソケット２２を矢印Ａ方向に回転することができる。従って、このソケット２２と共にナットＮが矢印Ａ方向に回転し、ボルトにナットＮを螺合することができる。
【００１７】
そして、ナットＮが所定回転してボルトの所定位置まで螺合し、締結トルクが駆動モータ２４の最大トルク以上となると、ソケット２２の回転が停止して仮締めが終了し、次に手動による締結作業を行う。即ち、駆動モータ２４の反力に抗して締結工具１０を一方方向に回転してナットＮの本締めを行う本締め動作と、駆動モータ２４の反力を用いて締結工具１０を他方方向に回転して所定位置まで戻す戻し動作を交互に繰り返し行うことで、ナットＮを締結するようにしている。具体的に説明すると、作業者は、図３−２に示すように、操作スイッチ２５により駆動モータ２４を停止せずに、グリップ部１２を持って締結工具１０を矢印Ｃ方向に所定角度回動する。すると、ソケット２２とナットＮとが一体となって矢印Ｃ方向に回動し、ボルトに対して更にナットＮが締め付けられる。
【００１８】
作業者は、締結工具１０を所定角度回動して更にナットＮを締め付けると、図３−３に示すように、グリップ部１２の握りを緩めてこの締結工具１０を矢印Ｄ方向に、例えば、９０度から１８０度程度回動して戻す。このとき、ナットＮがボルトに螺合してソケット２２が単独で回転できない状態にあり、締結工具１０には駆動モータ２４の反力として矢印Ｂ方向の回転力が作用している。従って、作業者は、グリップ部１２の握りを緩めるだけで、締結工具１０は矢印Ｄ方向に回転することとなり、所定位置まで容易に戻すことができる。
【００１９】
そして、再び、作業者は、グリップ部１２を持って締結工具１０を矢印Ｃ方向に所定角度回動してソケット２２を回動し、ボルトに対してナットＮを更に締め付ける。その後、作業者は、上述したように、グリップ部１２を持って締結工具１０を複数往復回動、つまり、本締め動作と戻し動作を複数回繰り返すことで、ナットＮをボルトに完全に締め付けることができる。
【００２０】
このように実施例１の締結工具１０にあっては、ハウジング１１の先端部にソケットホルダ１７を介してソケット２２を回転自在に支持する一方、ハウジング１１内に駆動モータ２４を収納し、この駆動モータ２４の出力軸を遊星歯車式減速機構２６及び駆動ベベルギヤ２９を介してソケットホルダ１７の従動ベベルギヤ２０と駆動連結し、駆動モータ２４によりソケット２２を正転または逆転可能とすると共に、この駆動モータ２４の駆動力の反力によりハウジング１１を逆転または正転可能としている。
【００２１】
従って、駆動モータ２４とソケット２２とを駆動直結し、駆動モータ２４を停止せずに自動締結作業から手動締結作業への切換を行うことで、自動締結と手動締結のための切換機構などを不要として装置を小型化することができると共に、自動締結作業と手動締結作業の切換時に駆動モータ２４のスイッチ操作を不要として締結作業の作業性を向上することができる。
【００２２】
また、手動締結作業を行う際に、作業者はグリップ部１２から手を緩めるだけで、駆動モータ２４の駆動力の反力を得て所定の位置まで容易に戻すことができ、この点でも、作業性を向上することができる。
【実施例２】
【００２３】
図４は、本発明の実施例２に係る締結工具を表す断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【００２４】
図４及び図５に示すように、実施例２の締結工具４０において、ハウジング４１は中空形状をなし、基端部に若干細くなるグリップ部４２が設けられ、内部に電源部（乾電池）４３を収納して蓋４４により閉塞可能となっている。ハウジング４１の先端部には、ハウジング４１の長手方向と直行する上下方向に貫通して円筒形状をなすソケットホルダ４５がこのハウジング４１及び上部カバー４６により回転自在に支持されており、このソケットホルダ４５の外周部にウォームホイール４７が固結される一方、内部にソケット４８が複数の固定ねじ４９により固定されている。
【００２５】
また、ハウジング４１内には、出力軸がハウジング４１の長手方向と直行する水平方向に沿うように駆動モータ５０が収納されており、この駆動モータ５０は電源部（乾電池）４３から電力が供給可能であると共に、ハウジング４１の側部に露出して設けられた操作スイッチ５１の操作により駆動、停止可能となっている。そして、この駆動モータ５０の出力軸には駆動ギヤ５２が固結される一方、この駆動モータ５０に隣接して回転自在に支持された中間軸５３には、中間ギヤ５４及びウォームギヤ５５が固結されており、駆動ギヤ５２に中間ギヤ５４が噛み合う一方、ウォームギヤ５５はウォームホイール４７と噛み合っている。
【００２６】
従って、駆動ギヤ５２と中間ギヤ５４とウォームギヤ５５とウォームホイール４７とにより駆動力伝達機構が構成されており、駆動モータ５０の駆動力をこの駆動力伝達機構を介してソケット４８に伝達し、このソケット４８を回転することができる。また、ソケット４８側を回転不能とした場合、駆動モータ５０の駆動力の反力によりハウジング４１を逆回転することができる。
【００２７】
ここで、本実施例の締結工具４０による締結部材の締結方法について簡単に説明する。まず、ソケット４８にナット（図示略）を嵌合し、ボルト（図示略）に対して位置あわせをし、自動による締結作業を開始する。即ち、作業者は、グリップ部４２を握った状態で操作スイッチ５１を操作して駆動モータ５０を駆動し、回転力を駆動ギヤ５２を介して中間ギヤ５４に伝達し、ウォームギヤ５５によりウォームホイール４７を回転駆動し、ソケットホルダ４５を介してソケット４８を回転させる。このとき、ハウジング４１のグリップ部４２には、駆動モータ５０の反力としてソケット４８の回転と逆方向の回転力が作用するが、作業者がこのグリップ部４２を把持することでソケット４８を確実に回転することができる。従って、このソケット４８と共にナットが回転し、ボルトにナットを螺合することができる。
【００２８】
そして、締結トルクが駆動モータ５０の最大トルク以上となると、ソケット４８の回転が停止して仮締めが終了し、次に手動による締結作業を行う。即ち、作業者は、操作スイッチ５１により駆動モータ５０を停止せずに、グリップ部４２を持って締結工具４０を所定角度回動することで、ソケット２２と共にナットを回動し、ボルトに対して更にナットが締め付ける。続いて、作業者は、グリップ部１２の握りを緩めて締結工具４０を逆方向に所定角度回動して戻す。このとき、ナットがボルトに螺合してソケット４８が単独で回転できない状態にあり、締結工具４０には駆動モータ５０の反力として逆方向の回転力が作用している。従って、作業者は、グリップ部４２の握りを緩めるだけで、締結工具４０は逆方向に回転することとなり、所定位置まで容易に戻すことができる。
【００２９】
そして、再び、作業者は、グリップ部４２を持って締結工具４０を所定角度回動してソケット４８を回動し、ボルトに対してナットを更に締め付ける。その後、作業者は、上述したように、グリップ部４２を持って締結工具４０を複数往復回動することで、ナットをボルトに完全に締め付けることができる。
【００３０】
このように実施例２の締結工具４０にあっては、ハウジング４１の先端部にソケットホルダ４５を介してソケット４８を回転自在に支持する一方、ハウジング４１内に駆動モータ５０を収納し、この駆動モータ５０の出力軸を駆動ギヤ５２、中間ギヤ５４、ウォームギヤ５５を介してソケットホルダ４５のウォームホイール４７と駆動連結し、駆動モータ５０によりソケット４８を回転可能とすると共に、この駆動モータ５０の駆動力の反力によりハウジング４１を逆回転可能としている。
【００３１】
従って、駆動モータ５０とソケット４８とを駆動直結し、駆動モータ５０を停止せずに自動締結作業から手動締結作業への切換を行うことで、自動締結と手動締結のための切換機構などを不要として装置を小型化することができると共に、自動締結作業と手動締結作業の切換時に駆動モータ５０のスイッチ操作を不要として締結作業の作業性を向上することができる。
【００３２】
また、手動締結作業を行う際に、作業者はグリップ部４２から手を緩めるだけで、駆動モータ５０の駆動力の反力を得て所定の位置まで容易に戻すことができ、この点でも、作業性を向上することができる。
【００３３】
更に、駆動モータ５０をハウジング４１内にその長手方向と直行する方向に沿って収納し、減速機構としてウォームギヤ５５及びウォームホイール４７を用いて駆動力伝達機構を構成したことで、全長を短くすることができ、全体をコンパクトとして軽量化を図ることができ、携帯性を向上することができる。
【００３４】
なお、上述した各実施例にて、本発明の駆動力伝達機構を、遊星歯車式減速機構２６及びベベルギヤ２０，２９または駆動ギヤ５２と中間ギヤ５４とウォームギヤ５５及びウォームホイール４７により構成したが、このような歯車機構に限定されるものではなく、例えば、ソケットと駆動モータを平行に配設し、両者を平歯車よりなる減速機構により駆動連結することで、更なるコンパクト化による軽量化が可能となる。
【００３５】
また、本発明の締結工具１０，４０は、ナットを締結するものに限定されるものではなく、ボルトでも良く、また、ソケットの形状を変更することで、ラチェット機構による締結を要する締結部材でも締結することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る締結工具は、駆動モータとソケットとを直結してこの駆動モータの操作を行うことなく自動締結と手動締結を連続して行うようにしたものであり、いずれの種類の締結工具にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１に係る締結工具を表す断面図（図２のＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】実施例１の締結工具の平面図である。
【図３−１】実施例１の締結工具による締結部材の締結方法を表す概略図である。
【図３−２】実施例１の締結工具による締結部材の締結方法を表す概略図である。
【図３−３】実施例１の締結工具による締結部材の締結方法を表す概略図である。
【図４】本発明の実施例２に係る締結工具を表す断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０，４０  締結工具
１１，４１  ハウジング
１２，４２  グリップ部
１７，４５  ソケットホルダ
２０  従動ベベルギヤ
２２，４８  ソケット
２４，５０  駆動モータ
２５，５１  操作スイッチ
２６  遊星歯車減速機構
２７  駆動軸
２９  駆動ベベルギヤ
４７  ウォームホイール
５２  駆動ギヤ
５４  中間ギヤ
５５  ウォームギヤ
Ｎ  ナット（締結部材）
【図１】
2006198706.tif 000003
【図２】
2006198706.tif 000004
【図３−１】
2006198706.tif 000005
【図３−２】
2006198706.tif 000006
【図３−３】
2006198706.tif 000007
【図４】
2006198706.tif 000008
【図５】
2006198706.tif 000009