(57)【要約】【課題】従来の軸受け、クランクシャフトを用いることができ、クランクピンが折損するような力をクランクシャフトに掛けることなくボルトやナットを人力によって締め付けあるいは緩めを行なうことができる動力式ラチェットレンチを提供する。【解決手段】ラチェットヨークが、前記出力軸に加えられるトルクによって動力駆動による最大振れ位置、あるいは、最大振れ位置より１回過回転しただけでクランクピンが折損する過回転角度未満の位置まで回転したときにラチェットヨークの一部に当接し、ラチェットヨークのそれ以上の過回転を抑止するラチェットヨークの過回転抑止手段を備えていることを特徴としている。【選択図】      図３
2008036772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクピンを有するクランクシャフトの回転によって、前記クランクピンがかみ合うラチェットヨークが、所定の回転角度でラチェットヨークの回転軸を中心に往復揺動してラチェットシャンクの出力軸が回転する動力式ラチェットレンチにおいて、
前記ラチェットヨークが、前記出力軸に加えられるトルクによって動力駆動による最大振れ位置、あるいは、最大振れ位置より１回過回転しただけでクランクピンが折損する過回転角度未満の位置まで回転したときにラチェットヨークの一部に当接し、ラチェットヨークのそれ以上の過回転を抑止するラチェットヨークの過回転抑止手段を備えていることを特徴とする動力式ラチェットレンチ。
【請求項２】
締め付けトルク調整機構を備えている請求項１に記載の動力式ラチェットレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力式ラチェットレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルトやナットの締め付け、あるいは、緩めを容易に行なえる装置としてエアーや電気で駆動する動力式ラチェットレンチ（たとえば、特許文献１，２参照）がある。
たとえば、図１４に示すように、動力式ラチェットレンチ１００は、クランクシャフト１１０と、ラチェットヨーク１２０と、ラチェットポール１３０と、ラチェットシャンク１４０とを備えている。
【０００３】
クランクシャフト１１０は、エアーモータや電動モータ（図示せず）の駆動により回転するクランク軸１１１に対して偏芯した位置にクランクピン１１２を備えている。
ラチェットヨーク１２０は、後述するラチェットシャンク１４０の回転中心軸と同じ中心軸回りに回転可能にラチェットハウジング１５０内に支持されているとともに、クランクピン１１２がドライブブッシング１１５を介して連結されていて、クランクピン１１２が偏芯回転するのに伴って所定の回転角度内で往復揺動するようになっている。
【０００４】
ラチェットポール１３０は、軸ピン１３１を介してラチェットシャンク１４０の切欠溝１４１内で揺動自在に支持されているとともに、ラチェットヨーク１２０の内歯車１２１にかみ合う歯１３２が両側に設けられている。
【０００５】
また、ラチェットポール１３０は、図１４の場合、ラチェットヨーク１２０が矢印Ａ方向に回転するときには、一方の歯１３２がラチッェトヨーク１２０の内歯車１２１にかみ合ってラチェットヨーク１２０と一体となってラチェットシャンク１４０をラチェットヨーク１２０の回転方向に回転させ、ラチェットヨーク１２０が矢印Ｂ方向に回転する場合には、歯１３２が滑ってラチッェトヨーク１２０の内歯車１２１にかみ合わず、ラチェットシャンク１４０にラチェットヨーク１２０の回転力を伝達できないようになっている。
【０００６】
一方、回転方向切り替えレバー１６０を切り替えれば、ラチェットポール１３０は、ラチェットヨーク１２０が矢印Ｂ方向に回転するときに、ラチェットポール１３０の他方の歯１３２がラチッェトヨーク１２０の内歯車１２１にかみ合ってラチェットヨーク１２０と一体となってラチェットシャンク１４０をラチェットヨーク１２０の回転方向に回転させ、ラチェットヨーク１２０が矢印Ａ方向に回転する場合には、歯１３２が滑ってラチッェトヨーク１２０の内歯車１２１にかみ合わず、ラチェットシャンク１４０にラチェットヨーク１２０の回転力を伝達できないようになっている。
すなわち、ラチェットシャンク１４０は、回転方向切り替えレバー１６０を切り替えることによって、エアーモータや電動モータを駆動させれば、矢印Ａ方向あるいは、矢印Ｂ方向のいずれか1方向にのみ回転し、ラチェットシャンク１４０に取り付けられたソケット（図示せず）等によってボルトやナットを締め込んだり、緩めたりすることができるようになっている。
【０００７】
ところで、上記のような動力式ラチェットレンチ１００の場合、ラチェットシャンク１４０のモータ駆動による回転トルクがそれほど大きくないため、ボルトやナットの締め付けにおいては、ある程度エアーモータや電動モータの駆動力を用いて締め込んだのち、最後は動力式ラチェットレンチ１００のハンドル部分を持って人力でさらに締め込まなければならない場合がある。
【０００８】
すなわち、動力式ラチェットレンチを使ってねじ締めを行なう場合、ラチェットレンチ１００の操作レバーを操作してモータを駆動させると、動力によってラチェットシャンク１４０の出力軸が回転しねじが締め付けられていく。そして、ねじ側を回転させるのに必要なトルクが次第に大きくなり、ある時点でねじ側のトルクがモータ駆動力による出力軸のトルクを上回り、出力軸の回転が停止する。そのときの出力軸のトルクをストールトルクと呼び、動力駆動ではこれ以上ねじを締め付けることができない。出力軸の角ドライブ四角部の大きさが９．５ｍｍで全長が１７０ｍｍ程度のエアー駆動式ラチェットレンチでは、エアー圧力０．６ＭＰａ（Ｐｅ）の場合、個々のラチェットレンチの設計仕様によっても異なるがストールトルクは概略１５Ｎ・ｍ程度である。一方、通常このエアー駆動式ラチェットレンチを用いてＭ１０で強度区分５．８のボルトを締め付ける場合の所定締め付けトルクは、設計によっても異なるが、３０〜４０Ｎ・ｍである。したがって、エアー駆動式ラチェットレンチを用いて動力によってストールトルクまで締めた後に、さらに人力で所定締め付けトルクまで締め付ける必要がある。
【０００９】
また、ボルトやナットを緩める場合、まず、固く締まっていたボルトやナットを動力式ラチェットレンチ１００のハンドル部分を持って人力で少し緩めたのち、エアーモータや電動モータの駆動力を用いてさらに緩める場合もある。
【００１０】
すなわち、動力式ラチェットレンチ１００を用いて人力で最後の締め付けや最初の緩めを行なう場合、いずれにしてもストールトルクより大きなトルクを出力軸に加える必要がある。そして、ストールトルクより大きなトルクを出力軸に加えると、ラチェットヨーク１２０が動力駆動時の所定の最大振れ位置よりも更に外側に振れた過回転状態となり、クランクシャフト１１０のクランクピン１１２には、ラチェトシャンク１４０の出力軸が受けるトルクに応じた力のすべてが掛かる。このため、クランクシャフト１１０は、所定の締め付けトルクで締め込むときや最初の緩めに必要なトルクを出力軸に加えただけでは、クランクピン１１２が折損したりしないように設計されている。
しかしながら、作業者によっては、過剰なトルクをかけて締め込み、ラチェットヨーク１２０が過回転し過ぎてクランクピン１１２に非常に大きな力が掛かって折損する場合や、緩め時にはねじの焼き付き、さび付きによってねじを緩めるのに非常に大きなトルクが必要となり、ラチェットヨーク１２０が過回転し過ぎてクランクピン１１２に非常に大きな力が掛かって折損する場合がある。
【００１１】
そこで、軸受けを大きくし、かつ、クランクピンも太いものとすれば、上記のような問題は解決できるのであるが、動力式ラチェットレンチの先端部が幅、厚さともに大きくなり、重くなって扱いにくくなるとともに、狭い場所での作業性が悪くなるという問題が生じる。
一方、従来の動力式ラチェットレンチ１００が損傷しないように、スパナやめがねレンチ等の手動工具に持ち替えて最後の締め付け作業や最初の緩め作業を行なえばよいが、作業性が悪いという問題があるとともに、工具の点数が増えるという問題がある。
【００１２】
【特許文献１】実公平6-39896号公報
【特許文献２】特開2004-106161号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みて、従来の軸受け、クランクシャフトを用いることができ、クランクピンが折損するような力をクランクシャフトに掛けることなくボルトやナットの人力による締め付けあるいは緩めを行なうことができる動力式ラチェットレンチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明にかかる動力式ラチェットレンチは、クランクピンを有するクランクシャフトの回転によって、前記クランクピンがかみ合うラチェットヨークが、所定の回転角度でラチェットヨークの回転軸を中心に往復揺動してラチェットシャンクの出力軸が回転する動力式ラチェットレンチにおいて、前記ラチェットヨークが、前記出力軸に加えられるトルクによって動力駆動による最大振れ位置、あるいは、最大振れ位置より１回過回転しただけでクランクピンが折損する過回転角度未満の位置まで回転したときにラチェットヨークの一部に当接し、ラチェットヨークのそれ以上の過回転を抑止するラチェットヨークの過回転抑止手段を備えていることを特徴としている。
【００１５】
過回転抑止手段は、１回の過回転でクランクピンが折損する過回転角度未満の過回転位置でラチェットヨークの一部が当接し、それ以上の過回転を抑止できればよいが、１回の過回転でクランクピンが折損するトルクの４０％以下のトルクを出力軸に加えた場合の過回転状態で、ラチェットヨークの一部に当接する位置に設けることが好ましく、動力駆動による最大振れ位置のときに当接することが最も好ましいが、実際上は部品ごとの公差内での寸法のバラツキ、組み立てたときの遊びを考慮して動力駆動による最大振れ位置より少し過回転した位置でラチェットヨークの一部に当接し、それ以上の過回転を抑止できるように設けることが好ましい。
また、本発明の動力式ラチェットレンチは、締め付けトルク調整機構を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる動力式ラチェットレンチは、以上のように構成されているので、軸受けを大きくしたり、クランクシャフトのクランクピンを太くしたりしなくても、クランクシャフトのクランクピンを折損させることなく、動力式ラチェットレンチを用いて人力でボルトやナットの最後の締め付けや、最初の緩めなどの作業を行なうことができる。
したがって、スパナやめがねレンチなどの手動工具を別途用意しなくても良くなり、作業性が向上する。そして、動力式ラチェットレンチの先端部をコンパクトにすることができ、軽量化が図れて操作性が向上するとともに、狭い場所での作業が可能になる。
【００１７】
また、過回転抑止手段を、１回の過回転でクランクピンが折損するトルクの４０％以下のトルクを出力軸に加えた場合の過回転状態で、ラチェットヨークの一部に当接する位置に設けるようにすれば、繰り返し使用による金属疲労等によりクランクピンが折損するという事故も軽減できる。また、動力式ラチェットレンチのクランクシャフトやそれを保持している軸受けの損傷が減るため長期間使用することができる。
さらに、締め付けトルク調整機構を備えた構成とすれば、適正な締め付けトルクで確実にボルトやナットを締め付けることができ、締め付け過ぎによるねじの損傷を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１〜図５は、本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第１の実施の形態をあらわしている。
【００１９】
図１および図２に示すように、この動力式ラチェットレンチ１ａは、エアー駆動式であって、ハンドル部２と、ラチェット部３ａとを備えている。
ハンドル部２は、図２に示すように、筒状ハウジング２１内に、操作レバー２２の操作によりエアーコンプレッサ等のエアー源（図示せず）から供給される圧縮空気によって回転駆動するエアーモータ２３を備えている。
【００２０】
ラチェット部３ａは、図１〜図３に示すように、ラチェットハウジング４と、クランクシャフト５と、ラチェットヨーク６ａと、ラチェットシャンク７と、ラチェットポール８と、回転方向切り替えレバー９とを備えている。
ラチェットハウジング４は、一端にハウジング本体部４１を有し、他端に対面する上部保持板４２および下部保持板４３を備えている。
【００２１】
ハウジング本体部４１は、筒状になっていて、筒状ハウジング２１に連結されているとともに、内部にクランクシャフト５が内蔵されている。
上部保持板４２は、後述する回転方向切り替えレバー９のつまみ９１を外部に臨ませる孔４２ａが穿設されている。
【００２２】
下部保持板４３は、後述するラチェットシャンク７の出力軸７２を外部に臨ませる孔４３ａが穿設されている。
また、上部保持板４２と下部保持板４３とは、ハウジング本体部４１側の端部において、端縁同士が過回転抑止手段となるストッパー壁４４を介して連結されている。
【００２３】
クランクシャフト５は、クランク軸５１と、クランク軸５１に対して偏芯して設けられたクランクピン５２とを備えている。
クランク軸５１は、図２に示すように、軸受け５３を介してハウジング本体部４１内で回転自在に支持されているとともに、エアーモータ２３の回転駆動力が遊星ギア２４および歯車枠２５を介して伝達されるようになっている。
【００２４】
クランクピン５２は、上部保持板４２と下部保持板４３との間に臨み、ドライブブッシング５４を介してラチェットヨーク６ａと連結されている。
ラチェットヨーク６ａは、外形が略馬蹄形をしていて、図３に示すように、内面に内歯車６１ａが設けられたギア孔６１と、ドライブブッシング５４が嵌まり込む略半円筒形溝６２を備えている。
【００２５】
ドライブブッシング５４は、略半円筒形溝６２の軸方向にスライド自在に略半円筒形溝６２に嵌まり込むとともに、クランクピン５２を回転自在に支持している。
【００２６】
ラチェットシャンク７は、シャンク本体７１と、出力軸７２とを備えている。
シャンク本体７１は、ラチェットヨーク６ａのギア孔６１の内径より少し小さな円柱形をしていて、切欠溝７３が側壁面に形成され、上面中央には、下端部が切欠溝７３に開口する軸孔７４が穿設されている。
【００２７】
回転方向切り替えレバー９は、つまみ９１と回転軸９２とを備え、回転軸９２が軸孔７４に回転自在に嵌合している。
また、回転軸９２の切欠溝７３を臨む位置には、図３に示すように、ばね９３によって付勢されたレバー止め９４が装着されている。
【００２８】
切欠溝７３には、ラチェットポール８が図３に示すように軸ピン８１を中心にして揺動自在に支持されている。
ラチェットポール８は、図３に示すように、ラチェットヨーク６ａの内歯車６１ａにかみ合う形状の歯８２が揺動方向の両側に設けられているとともに、回転軸９２に対面する壁面に円弧状をした凹部８３が設けられている。
【００２９】
凹部８３の内壁面には、レバー止め９４の先端部がばね９３の付勢力によって常に付勢された状態になっている。
ストッパー壁４４は、エアー駆動運転時のラチェットヨーク６ａの最大振れ位置のとき、ラチェットヨーク６ａとストッパー壁４４との間に隙間Ｓが生じるように設けられている。
なお、図３にラチェットヨーク６aのエアー駆動運転時の最大振れ位置を2点鎖線で示してあるが、このエアー駆動運転時の最大振れ位置は、ラチェットヨーク６ａのギア孔６１の中心と略半円筒形溝６２の中心との距離と、クランクシャフト５のクランクピン５２のクランク軸５１からの偏芯距離と、略馬蹄形をしたラチェットヨーク６ａの後端部から先端側の略半円部にいたる両側面形状とによって決定される。
【００３０】
また、隙間Ｓは、１回の過回転でクランクピン５２が折損する過回転角度未満の位置において、過回転したラチェットヨーク６ａの一部がストッパー壁４４に当接するとともに、部品ごとの公差内での寸法のバラツキ、組み立てたときの遊びを許容できればできるだけ小さい方が好ましい。
【００３１】
つぎに、この動力式ラチェットレンチ１ａのエアー駆動時の動作について詳しく説明する。
この動力式ラチェットレンチ１ａは、操作レバー２２を操作してエアーモータ２３を駆動させれば、クランクシャフト５がクランク軸５１を中心にして回転する。したがって、クランクシャフト５のクランクピン５２が、クランク軸５１の回転軸周りに偏芯回転する。
【００３２】
クランクピン５２が偏芯回転すると、ラチェットヨーク６ａが所定の回転角度内でラチェットヨーク６ａのギア孔６１の中心軸を中心にして往復回転する。そして、前述した隙間Sが設けてあるので、ラチェットヨーク６ａは、最大振れ位置においてもストッパー壁４４に接触することはない。
また、このとき、図３に示す位置にレバー止め９４があると、ラチェットヨーク６ａが矢印Ｘ方向に回転するときに、内歯車６１ａにラチェットポール８の一端の歯８２がかみ合い、ラチェットポール８の他端面でシャンク本体７１の切欠溝７３の底を押圧するため、ラチェットシャンク７が矢印Ｘ方向に回転する。一方、ラチェットヨーク６ａが矢印Ｙ方向に回転するときには、内歯車６１ａとラチェットポール８の一端の歯８２とのかみ合いがはずれ、ラチェットシャンク７は回転しない。すなわち、ラチェットシャンク７は、Ｘ方向にのみ回転する。したがって、出力軸７２にセットしたソケット等の治具（図示せず）を用いて、ボルトやナットの締め付け（逆ねじの場合は緩め）を行なうことができる。
【００３３】
一方、図示していないが、回転方向切り替えレバー９を操作し、他端の歯８２が内歯車６１ａにかみ合うように、ラチェットポール８を、軸ピン８１を中心にして回転させれば、逆にラチェットシャンク７は、矢印Ｙ方向にのみ回転する。したがって、出力軸７２にセットしたソケット等の治具（図示せず）を用いて、ボルトやナットの緩め（逆ねじの場合は締め付け）を行なうことができる。
【００３４】
つぎに、このラチェットレンチ１ａを用いてボルトやナットを人力で所定締め付けトルクまで締め付ける場合および最初の緩めを行なう場合を説明する。
【００３５】
（人力による締め付け）
動力によってボルトやナットをストールトルクまで締め付けた後、操作レバー２２を解除してエアーモータ２３を停止させる。その次に、ボルトやナットに嵌合した治具が出力軸７２にセットされた状態で、ハンドル部２を手で持って矢印Ｘ方向に回転させようとすると、まず、ハンドル部２が先に回転し、ラチェットポール８を介してラチェットシャンク７と一体となったラチェットヨーク６aは、出力軸７２がねじ側を回すのに必要なトルクに至っていないので、そのままの位置を維持する。そのため、ラチェットヨーク６ａが動力駆動による所定最大振れ位置より隙間Ｓの分だけ相対的に回転する。このときラチェットヨーク６aは、過回転状態になるが、ストッパー壁４４が設けられているので、図４に示すように、ラチェットヨーク６ａの一部である後部側縁がストッパー壁４４に当接し、それ以上過回転することがない。その後、ハンドル部２をさらに回転させると、ハンドル部２と一体となってラチェットヨーク６ａも回転し、締め付けを行なうことができる。すなわち、人力による締め付け時には、ねじを回転させるのに必要なトルクに応じた力のほとんどがストッパー壁４４によって受けもたれるので、クランクシャフト部には、クランクピン５２が折損するような大きな力が掛かることがない（なお、図４では、クランクピン５２が大きく外側にひずんでいるが、動作を分かりやすくするために誇張したもので、実際のひずみはもっと小さい）。
したがって、この動力式ラチェットレンチ１ａを用いれば、エアー駆動によってストールトルクまでボルトやナットを締め付けたのち、スパナやめがねレンチ等の手動工具に持ち替えなくても、クランクシャフト部分を損傷することなく人力で所定トルクまでの締め付けまで行なうことができる。
【００３６】
（人力による緩め）
回転方向切り替えレバー９を操作し、図５に示すように、他端の歯８２が内歯車６１ａにかみ合って、ラチェットシャンク７が矢印Ｙ方向にのみ回転する状態、および、エアーモータ２３を停止状態にして、出力軸７２にセットした治具をボルトやナットに嵌合し、ハンドル部２を手で持って矢印Ｙ方向に回転させる。このとき、まず、ハンドル部２が先に回転し、ラチェットヨーク６ａは、そのままの位置を維持するため、ラチェットヨーク６ａが動力駆動による最大振れ位置より隙間Sの分だけ相対的に回転することになるので、過回転状態になる。しかし、ストッパー壁４４が設けられているので、図５に示すように、ラチェットヨーク６ａの後部側縁がストッパー壁４４に当接し、それ以上過回転することがない。その後ハンドル部２をさらに回転させると、ハンドル部２と一体となってラチェットヨーク６ａも回転し、ボルトやナットの最初の緩めを行なうことができる。すなわち、人力による緩め時には、ねじを回転させるトルクに応じた力のほとんどがストッパー壁４４によって受けもたれるので、クランクピン５２が折損するような大きな力が掛かることがない。
したがって、この動力式ラチェットレンチ１ａを用いれば、人力によりボルトやナットの最初の緩めとそれに続くエアー駆動によるボルトやナットの緩めを、クランクピン５２を折損することなく連続して行なうことができる。
【００３７】
図６は、本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第２の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この動力式ラチェットレンチ１ｂは、ストッパー壁４４を設けず、ラチェットヨーク６ｂの先端側に長孔６３が穿設されるとともに、この長孔６３に両端が上部保持板４２および下部保持板４３に固定された過回転抑止手段としてのピン４５が挿通されている以外は、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様になっている。
【００３８】
すなわち、この動力式ラチェットレンチ１ｂは、ピン４５に長孔６３の側壁面が受けられてクランクピン５２が折損したり、軸受け５３が早期に損傷するようなラチェットヨーク６ｂの過回転が抑止される。
【００３９】
図７は、本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第３の実施の形態をあらわしている。
図７に示すように、この動力式ラチェットレンチ１ｃは、ストッパー壁４４を設けず、ラチェットヨーク６ｃの先端面に切欠溝６４を設けるとともに、上部保持板４２および下部保持板４３の先端部で上部保持板４２および下部保持板４３の端縁に沿って壁４６を設けるとともに、この壁４６に切欠溝６４内に臨む過回転抑止手段としての突起４６ａを設けるようにした以外は、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様になっている。
【００４０】
すなわち、この動力式ラチェットレンチ１ｃは、ラチェットヨーク６ｃがクランクピン５２が折損したり、軸受け５３が早期に損傷するような過回転をしようとしても、突起４６ａに切欠溝６４の側壁面が受けられて過回転が抑止されるようになっている。
【００４１】
図８〜図１１は、本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第４の実施の形態をあらわしている。
図８〜図１１に示すように、この動力式ラチェットレンチ１ｄは、ラチェット部３ｄと、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様のハンドル部２とを備えている。
【００４２】
ラチェット部３ｄは、一端がハンドル部２のケーシングに固定されている保護管部４７を有している。
保護管部４７は、クランクシャフト５のクランク軸５１と、このクランク軸５１にエアーモータ（図示せず）の駆動力を伝達する伝達軸５７とを囲繞している。
【００４３】
ラチェットヨーク６ａおよび保護管部４７のラチェットヨーク６ａ側は、ハウジング部４ｄによって囲繞されている。
ハウジング部４ｄは、ラチェットハウジング部４８と、鞘状部４９とを備えている。
ラチェットハウジング部４８は、上部保護板（図示せず）および下部保護板４８ａを備えている。
上部保護板と下部保護板４８ａとは、鞘状部４９側の端部において、端縁同士が過回転抑止手段としてのストッパー壁４８ｂを介して連結されている。
【００４４】
鞘状部４９は、ハンドル部２側の端部の管状部４９ａ以外は、両側に保護管部４７が出没自在なスリット４９ｂを備えている。
管状部４９ａは、管端に切欠凹部４９ｃを上下に備え（図では上側しかあらわれていない）、各切欠凹部４９ｃのねじ締め付け方向に円盤状の突起４９ｄが設けられている。
鞘状部４９の管状部４９ａの内壁面４９ｅは、後述するトルク調整機構が作動しない状態において、保護管部４７のねじ緩め方向側の外壁面４７ｂと当接するように構成されている。
【００４５】
鞘状部４９とハンドル部２との間には、締め付けトルク調整機構１０が設けられている。
締め付けトルク調整機構１０は、摺動体１１と、調節コイルスプリング１２と、つば付き管１３と、調節ナット１４とを備えている。
【００４６】
摺動体１１は、フランジ部１１ａを管状体１１ｂの一端に備え、保護管部４７に摺動自在に外嵌され、フランジ部１１ａの鞘状部４９側端部に切欠凹部４９ｃに嵌まり込むコロ１１ｃが回転自在に設けられている。
調節コイルスプリング１２は、摺動体１１の管状体１１ｂより大きな内径で、フランジ部１１ａとほぼ同じか少し小さい外径をしていて、一端部が管状体１１ｂに外嵌されている。
【００４７】
つば付き管１３は、調節コイルスプリング１２の内径より小さな外径の管部１３ｂの一端に、調節コイルスプリング１２の外径とほぼ同じか少し大きい径のつば１３aを備え、管部１３bが調節コイルスプリング１２内に入り込んだ状態で保護管部４７に摺動自在に外嵌されている。
調節ナット１４は、保護管部４７のハンドル部２側端部に設けられた雄ねじ部４７ａに螺合していて、解締によって、調節コイルスプリング１２のフランジ部１１ａに対する付勢力を調整できるようになっている。
【００４８】
なお、この動力式ラチェットレンチ１ｄの上記以外の構成は、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様になっている。
【００４９】
この動力式ラチェットレンチ１ｄは、以上ようになっており、エアー駆動による運転時には、図８に示すように、ラチェットヨーク６ａが所定回転角度で回転し動力駆動による最大振れ位置において、ストッパー壁４８ｂとの間に上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様の隙間Ｓが形成されるようになっていて、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様に、回転方向切り替えレバー９を切り替えることによってエアー駆動によってボルトやナットの締め付けおよび緩めを行なうことができる。
【００５０】
また、人力による締め付けの際には、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様に、エアーモータの停止状態で、ボルトやナットに嵌合した治具が出力軸にセットされた状態で、ハンドル部２を手で持って矢印Ｘ方向に回転させようとすると、まず、ハンドル部２が先に回転し、ラチェットヨーク６ａはそのままの位置を維持するため、ラチェットヨーク６ａが動力駆動による所定最大振れ位置より隙間Ｓの分だけ相対的に回転することになるので過回転状態になる。しかし、ストッパー壁４８ｂが設けられているので、図９に示すように、ラチェットヨーク６ａの後部側縁がストッパー壁４８ｂに当接し、それ以上過回転することがない。その後ハンドル部２をさらに回転させると、ハンドル部２と一体になってラチェットヨーク６ａも回転し、締め付けを行なうことができる。そして、締め付けトルクが所定値になると、図１０に示すように、締め付けトルク調整機構１０が作動する。つまり、切欠凹部４９ｃに嵌まり込んだコロ１１ｃが調節コイルスプリング１２の付勢力に抗して摺動体１１をハンドル部２側に後退させながら突起４９ｄを乗り越え、切欠凹部４９ｃへの係合が解除される。すなわち、所定の締め付けトルクでの締め付けが完了したことがわかる。
【００５１】
一方、人力での緩めの際には、上記動力式ラチェットレンチ１ａと同様に、エアーモータの停止状態で、出力軸にセットした治具をボルトやナットに嵌合し、ハンドル部２を手で持って矢印Ｙ方向に回転させる。このとき、まず、ハンドル部２が先に回転し、ラチェットヨーク６ａはそのままの位置を維持するため、ラチェットヨーク６ａが動力駆動の最大振れ位置より隙間Ｓの分だけ相対的に回転することになるので、過回転状態になる。しかし、ストッパー壁４８ｂが設けられているので、図１１に示すように、ラチェットヨーク６ａの後部側縁がストッパー壁４８ｂに当接し、それ以上過回転することがない。その後ハンドル部２をさらに回転させると、ハンドル部２と一体になってラチェットヨーク６ａも回転し、ボルトやナットの最初の緩めを行なうことができる。
なお、動力式ラチェットレンチ１ｄを、ねじを緩める方向に回す場合は、保護管部４７の外壁面４７ｂが管状部４９ａの内壁面４９ｅに対して直接力を及ぼすため、締め付けトルク調整機構１０は作動しない。
つまり、動力式ラチェットレンチ１ｄは、ねじの締め付けについては締め付けトルク調整機構１０の作動により所定の締め付けトルクにてねじ締めを行なうことができる。一方、ねじの緩めについては、締め付けトルク調整機構１０で設定されたトルクとは関係しないため、固く締まっているねじについても緩めることができ、その緩めるのに必要なトルクに応じた力のほとんどをストッパー壁４８ｂに受け持たせることができるため、クランクピン５２を折損することなくねじの緩め作業を行なうことができる。
【００５２】
以上のように、この動力式ラチェットレンチ１ｄにおいては、クランクシャフト５を囲繞する保護管部４７があり、この保護管部４７がさらにラチェットハウジング部４８によって囲繞されているため、上記動力式ラチェットレンチ１ａ〜１ｃに比べ、ラチェットハウジング部４８が厚くなる傾向がある。しかし、本発明を適用すれば、大きなトルクでねじの締め・緩めを行なうときにもストッパー壁４８ｂにそのトルクに応じた力のほとんどを受け持たせることができるため、クランクピン５２を通常よりも細くすることが可能となる。そして、クランクピン５２を通常よりも細くすることによって、ドライブブッシング５４も小型化でき、それに応じて保護管部４７およびラチェットハウジング部４８をラチェットシャンク７の軸方向に薄くすることができる。したがって、軽量化が図れて操作性が向上するとともに、ボルト頭の上方に障害物があるような場合でも薄型のラチェットハウジング部４８をその隙間に挿入してボルトの締め・緩めを行なうことが可能となる。
また、この動力式ラチェットレンチ１ｄは、調節ナット１４の解締によって調節コイルスプリング１２の付勢力を調整し、締め付けるボルトやナットを適正なトルクで確実に締め付けることができ、締め付け過ぎによるねじの損傷を防ぐことができる。
【００５３】
以下に、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。
【００５４】
（実施例１）
株式会社空研製のラチェットレンチ（モデル番号ＫＲ−１８３、クランクピン太さφ７．５ｍｍ、動力駆動時の最大トルク３０Ｎ・ｍ）を用い、ボルトをストールトルクまで締め付けたのち、ラチェットヨークを動力駆動時の最大振れ位置にした状態からラチェットシャンクの出力軸にトルクを徐々に加えていき、クランクピンの折損するトルクを求めたところ、３８０Ｎ・ｍのトルクでクランクピンが折損した。
また、ラチェットヨークの後端側縁が、トルクの増加に伴ってラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置からハンドル部の軸方向と直角方向にどれだけ移動したかを調べ、その結果を、計測された移動距離から換算したラチェットヨークの過回転角度の換算値と対比させて、図１２に示した。
なお、図１２に示すように、クランクピン折損時のラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置からのラチェットヨークの後端側縁の移動距離は０．７ｍｍ（ラチェットヨークの過回転角度約１．４４°）であった。
【００５５】
（実施例２）
実施例１で用いたラチェットレンチのラチェットヨークを動力駆動時の最大振れ位置にした状態からラチェットシャンクの出力軸に１５０Ｎ・ｍ（１回の過回転でクランクピンが折損したトルク３８０Ｎ・ｍの４０％）のトルクを繰り返し加えたところ、３０００回でクランクピンが折損した。なお、このときのラチェットヨークの後端側縁の移動距離は０．４２ｍｍ（ラチェットヨークの過回転角度約０．８６°）であった。
一方、実施例１で用いたラチェットレンチの場合、部品ごとの公差内での寸法のバラツキ、組み立てたときの遊びを考慮すれば、設計上、ラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置と、ストッパー壁との隙間が０．３ｍｍ程度必要であった。
【００５６】
そこで、実施例１で用いたラチェットレンチにおいて、隙間が０．３ｍｍとなるように、ストッパー壁を設けると、ラチェットヨークは、図１２に示すように、１０５Ｎ・ｍのトルクをラチェットシャンクの出力軸に加えた場合と同じだけ最大振れ位置より過回転したときに、ラチェットヨークの後端側縁がストッパー壁に受けられる。
すなわち、１０５Ｎ・ｍをよりも大きなトルクをラチェットシャンクの出力軸に加えた場合、１０５Ｎ・ｍを超えるトルクに応じた力がストッパー壁４４によって受けもたれ、クランクピンには、１０５Ｎ・ｍのトルクに応じた力だけが加わることになる。
したがって、１０５Ｎ・ｍのトルクに応じた力は、１５０Ｎ・ｍのトルクに応じた力の２／３であるため、クランクピンの寿命は、Ｓ−Ｎ曲線の関係から１５０Ｎ・ｍのトルクに応じた力を繰り返し加えた場合の３０００回に比べ格段に向上することは容易に推測される。
【００５７】
（実施例３）
株式会社空研製のラチェットレンチ（モデル番号ＫＲ−１３３Ａ、クランクピン太さφ５．５ｍｍ、動力駆動時の最大トルク２０Ｎ・ｍ）を用い、ボルトをストールトルクまで締め付けたのち、ラチェットヨークを動力駆動時の最大振れ位置にした状態からラチェットシャンクの出力軸にトルクを徐々に加えていき、クランクピンの折損するトルクを求めたところ、１４０Ｎ・ｍのトルクでクランクピンが折損した。
また、ラチェットヨークの後端側縁が、トルクの増加に伴ってラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置からハンドル部の軸方向と直角方向にどれだけ移動したかを調べ、その結果を、計測された移動距離から換算したラチェットヨークの過回転角度の換算値と対比させて、図１３に示した。
【００５８】
なお、図１３に示すように、クランクピン折損時のラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置からのラチェットヨークの後端側縁の移動距離は０．２８ｍｍ（ラチェットヨークの過回転角度約０．７７°）であった。
また、実施例３で用いたラチェットレンチの場合、部品ごとの公差内での寸法のバラツキ、組み立てたときの遊びを考慮すれば、設計上、ラチェットヨークの動力駆動時の最大振れ位置と、ストッパー壁との隙間が０．２ｍｍ程度必要であった。
【００５９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、駆動がエアーモータにより行なわれるようになっていたが、電動モータで駆動するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第１の実施の形態をあらわす斜視図である。
【図２】図１の動力式ラチェットレンチの正面断面図である。
【図３】図１の動力式ラチェットレンチのエアー駆動時のラチェットヨークの動きを説明するラチェット部の平面断面図である。
【図４】図１の動力式ラチェットレンチを用いた人力でのねじ締め付け時のラチェットヨークの状態を説明するラチェット部の平面断面図である。
【図５】図１の動力式ラチェットレンチを用いた人力でのねじ緩め時のラチェットヨークの状態を説明するラチェット部の平面断面図である。
【図６】本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第２の実施の形態であって、その動力式ラチェットレンチを用いた人力でのねじ締め付け時のラチェットヨークの状態を説明するラチェット部の平面断面図である。
【図７】本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第３の実施の形態であって、その動力式ラチェットレンチを用いた人力でのねじ締め付け時のラチェットヨークの状態を説明するラチェット部の平面断面図である。
【図８】本発明にかかる動力式ラチェットレンチの第４の実施の形態であって、その動力式ラチェットレンチのエアー駆動時のラチェットヨークの動きを説明する一部切欠平面断面図である。
【図９】図８の動力式ラチェットレンチの所定締め付けトルクに達するまでの人力でのねじ締め付け時のラチェットヨークの状態と、締め付けトルク調整機構の動きを説明する一部切欠平面断面図である。
【図１０】図８の動力式ラチェットレンチの所定締め付けトルクに達したときの人力でのねじ締め付け時のラチェットヨークの状態と、締め付けトルク調整機構の動きを説明する一部切欠平面断面図である。
【図１１】図８の動力式ラチェットレンチを用いて固く締まっているねじを最初に人力で少し緩める時のラチェットヨークの状態を説明する一部切欠平面断面図である。
【図１２】実施例１で用いた動力式ラチェットレンチの出力軸に加えたトルクとラチェットヨークの移動距離および過回転角度との関係をあらわすグラフである。
【図１３】実施例３で用いた動力式ラチェットレンチの出力軸に加えたトルクとラチェットヨークの移動距離および過回転角度との関係をあらわすグラフである。
【図１４】従来の動力式ラチェットレンチのラチェット部の平面断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ    動力式ラチェットレンチ
５２  クランクピン
５  クランクシャフト
６ａ，６ｂ，６ｃ  ラチェットヨーク
４４，４８b  ストッパー壁（過回転抑止手段）
４５  ピン（過回転抑止手段）
４６ａ  突起（過回転抑止手段）
７２  出力軸
【図１】
2008036772.tif 000003
【図２】
2008036772.tif 000004
【図３】
2008036772.tif 000005
【図４】
2008036772.tif 000006
【図５】
2008036772.tif 000007
【図６】
2008036772.tif 000008
【図７】
2008036772.tif 000009
【図８】
2008036772.tif 000010
【図９】
2008036772.tif 000011
【図１０】
2008036772.tif 000012
【図１１】
2008036772.tif 000013
【図１２】
2008036772.tif 000014
【図１３】
2008036772.tif 000015
【図１４】
2008036772.tif 000016