(57)【要約】      （修正有）【課題】  所定の制限トルクを超えると、トルク伝達を遮断するねじ回しツールを提供する。【解決手段】駆動本体（１２）からツールシャンク（１０）にトルクを伝達するための装置は所定の制限トルクを超えるとトルク伝達を遮断する。駆動本体（１２）内の長手方向の領域において、ツールシャンク（１０）は非円形断面を特徴とするクラッチセクション（１６）を有する。少なくとも１つのばね要素（１８）が半径方向外側でクラッチセクション（１６）に隣接する。ばね要素（１８）がツールシャンク（１０）の軸線に対して回転不能且つばね力に抗しながら半径方向に偏向自在に駆動本体（１２）内に取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動本体と、該駆動本体内にその軸線回りに回転自在に収容されたツールシャンクと、該駆動本体からツールシャンクにトルクを伝達すると共に、所定の制限トルクを超えるとトルク伝達を遮断する装置と、よりなるねじ回しツールにおいて、
前記ツールシャンク（１０）は前記駆動本体（１２）に収容された長手方向の所定幅において非円形断面を有するクラッチセクション（１６）を備え；少なくとも１つのばね要素（１８）が半径方向外側でクラッチセクション（１６）に隣接し、前記ばね要素（１８）は、前記ツールシャンク（１０）の軸線に対して回転不能、且つばね力に抗しながら半径方向に偏向自在に前記駆動本体（１２）内に取り付けられたことを特徴とするねじ回しツール。
【請求項２】
最小の半径を有するクラッチセクション（１６）の角度周辺領域にばね要素（１８）が隣接すると、該ばね要素（１８）は半径方向に弾性的に偏向しないことを特徴とする請求項１記載のねじ回しツール。
【請求項３】
前記ばね要素（１８）はばね弾性リング（２０）を有し、該リング（２０）は前記クラッチセクション（１６）を包囲すると共に、少なくとも１つの径の内方に屈折した角度領域（２６）を有するクラッチセクション（１６）と隣接することを特徴とする請求項１又は２記載のねじ回しツール。
【請求項４】
前記クラッチセクション（１６）は多角形の断面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のねじ回しツール。
【請求項５】
前記クラッチセクション（１６）は六角形の断面を有し、前記リング（２０）は丸みを帯びた等辺三角形の断面を有し、該三角形の辺は内方に屈折した角度領域（２６）を形成することを特徴とする請求項４記載のねじ回しツール。
【請求項６】
前記リング（２０）はその外面に、前記駆動本体（１２）内の対応する半径方向ポケット（２４）内に配置された少なくとも１つの半径方向突出部（２２）を有することを特徴とする請求項３記載のねじ回しツール。
【請求項７】
前記リング（２０）はばね金属製であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載のねじ回しツール。
【請求項８】
前記リング（２０）はプラスチック製であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載のねじ回しツール。
【請求項９】
前記リング（２０）はばね金属製の挿入物を有することを特徴とする請求項８に記載のねじ回しツール。
【請求項１０】
前記リング（２０）は前記クラッチセクション（１６）と接触している耐摩耗挿入物（２８）を有することを特徴とする請求項８又は９記載のねじ回しツール。
【請求項１１】
前記挿入物（２８）は前記リング（２０）の軸線に平行に挿入される鋼鉄ピンであることを特徴とする請求項１０記載のねじ回しツール。
【請求項１２】
前記駆動本体はハンドル（１２）として設計されていることを特徴とする請求項１〜１１記載のねじ回しツール。
【請求項１３】
前記ハンドル（１２）はハンドル本体（３０）を有し；前記クラッチセクション（１６）はハンドル本体（３０）の止まり穴（３２）内に同軸に突出し、該止まり穴（３２）はばね要素（１８）を収容し、前記ハンドル本体（３０）の止まり穴（３２）はハンドルカバー（３４）によりシールされていることを特徴とする請求項１２記載のねじ回しツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前文部分に記載されたねじ回しツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクリミッタを備えたねじ回しツールは公知である。ねじ回しツールは例えばねじ等の回される部品にトルクを加えるものである。トルクが所定の制限トルク、例えばねじの所定の締め付けトルクを超えると、トルク伝達が遮断される。
【０００３】
ＤＥ  １０１  ４３  １８１  Ａ１はトルクリミッタがハンドルに取り付けられたこの種のねじ回しについて記載している。トルクはクラッチを介して制限される。クラッチの部品はコイル圧力ばねに係合しており、制限トルクを超えるとコイルばねの力に抗して係合が解除される。クラッチと、それに働くコイル圧力ばねはトルクリミッタが大きなハンドルでしか使用できない程の大きな空間を要する。
【０００４】
本発明は、コンパクトで簡単で安価な設計のトルクリミッタを有するねじ回しツールを提供することを目的とする。
【０００５】
この目的は請求項１の特徴を有するねじ回しツールにより達成される。
【０００６】
従属クレームは本発明の有利な実施例を提供する。
【０００７】
本発明のねじ回しツールでは、ツールシャンクが駆動本体内、例えば手動ねじ回しのハンドル内に回転自在に配置されている。駆動本体を収容する軸方向の領域において、ツールシャンクは非円形の断面を特徴とするクラッチセクションを有する。ばね要素がこのクラッチセクションに半径方向に隣接している。ばね要素は駆動本体内に回転不能に保持されているが、ばね要素を弾性ばね力に抗して半径方向に偏向させることができる。ばね要素がクラッチセクションに隣接している場合、ツールシャンクは、半径が最小となるクラッチセクションの非円形断面の角度領域にばね要素が隣接するような回転位置を占める。すなわち、ツールシャンクの回転中心から最小の半径を有するクラッチセクションの角度周辺領域に、ばね要素の内側に屈折した角度領域が隣接する位置においては、該ばね要素はクラッチセクションにより押圧されることはなく、半径方向に弾性的に偏向・変形していない。駆動本体とツールシャンクがこの位置から互いに対して回転すると、非円形断面のため、ばね要素との当接位置においてツールシャンクの回転中心からの半径が増すために、ばね要素はそのばね力に抗して半径方向に偏向するように変形する。従って、駆動本体が回転すると、ばね要素をそのばね力に抗して偏向させて非円形断面の半径を最大とさせるのに充分に大きな逆トルクがツールシャンクに作用するまでは、ツールシャンクはばね要素とともに回転するように保持されたままである。この制限トルクを超えると、ばね要素はツールシャンクを駆動本体内に固定状態で保持することができず、ツールシャンクのみがばね要素に対して空回りしてトルク伝達は遮断される。
【０００８】
コンパクトな実施例では、ばね要素はツールシャンクのクラッチセクションを包囲するばね弾性リングとして設計される。このリングはクラッチセクションに隣接した１つ又は複数の内側に入り込んだ角度領域を有する。クラッチセクションは多角形の断面を有し、上記内側に入り込んだ角度領域はこの多角形に隣接している。多角形、例えば六角形の断面の場合、内側に入り込んだ角度領域はツールシャンク上のばね要素により力が対称に作用するように同じ角度間隔で設けられているのが好ましい。
【０００９】
ツールシャンクを包囲するリングとして設計されたばね要素は、ツールシャンクの外形をほんの僅かしか増加していないため、ねじ回しツールのハンドルを非常に小さく構成することができる。従って、このトルクリミッタは小さなねじ回し、例えば、キータイプのハンドル又は平坦なハンドルを有するねじ回しに特に適している。このトルクリミッタが小さなねじ回しツールに適している理由は、本発明のトルクリミッタが高い制限トルクを考慮していないためでもある。
【００１０】
ばね要素をプラスチックばねとすれば、トルクリミッタは経済的なものとなる。プラスチックばねのばね力が不十分である場合には、ばね金属挿入物によりばね力を増しても良い。プラスチック材料の腐食を防止するために、ばね要素がクラッチセクションと接するプラスチック材料の領域に耐摩耗挿入物を入れることもできる。
【００１１】
変形の小さなクラッチセクションの周辺領域にばね要素が隣接する場合、ばね要素が弾性偏向しないようにばね要素をクラッチセクションの断面に調節することが好ましい。従って、ねじ回しツールを使用していない当接状態では、弾性変形していないばね要素には力は加えられない。これにより、ばね要素の材料疲労を避けることができる。これは特にばね要素がプラスチック製である時に有利である。何故なら、プラスチック材料に永久的な弾性負荷が長時間かかるとプラスチック材料にクリープが生じ、ばね要素の形状や弾性特性が変化するためである。
【００１２】
ばね要素の弾性特性、従って制限トルクはばね要素の形状や材料により定めても良い。ばね要素をクラッチセクションを包囲するリングとして設計する場合、制限トルクをリングの異なる軸方向幅により特に簡単な方法で変えても良い。
【００１３】
トルクリミッタは簡単で安価な組立体に適している。特にリングとして設計されたばね要素は、ツールシャンクにより同軸に回転しハンドルカバーによりシールされているハンドルの止まり穴に挿入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図示される実施例を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
【００１５】
図示した実施例において、本発明をキータイプのハンドルを有するねじ回しツールに関して説明する。
【００１６】
ねじ回しは鋼製のツールシャンク１０を有しており、その前端部は作業端部（図示せず）として設計されている。ツールシャンク１０の後端部はプラスチック製のハンドル１２内に挿入される。ハンドル１２はキータイプのハンドルとして設計されており、支持ピン１４を有する平坦な横方向のハンドルの形状を有する。支持ピン１４はハンドル１２の後端部のツールシャンク１０の軸方向同一高さの延長線内に形成されている。
【００１７】
ツールシャンク１０の後端部はハンドル１２の穴内に回転自在に収容されている。少なくともハンドル１２内に収容されたこの端部領域において、ツールシャンク１０は非円形断面を有するクラッチセクション１６として設計されている。この非円形断面は本実施例では六角形断面である。ばね要素１８がクラッチセクション１６の外周に隣接しており、ハンドル１２内に支持されている。ばね要素１８は以下の２つの条件を満たすのであれば、所望の形状を有していても良い：第１の条件とは、クラッチセクション１６がハンドル１２内で回転した時にばね要素が回転方向に係合しないようにばね要素がハンドル１２内に回転できないように保持されていることである。第２の条件とは、クラッチセクション１６がハンドル１２内で回転する時に、ばね要素がクラッチセクション１６の非円形断面に従って外方に向けて半径方向に偏向するように変形可能でなければならない。すなわち、ばね要素１８がその弾性ばね力に抗して半径方向に偏向可能でなければならないことである。この場合、クラッチセクション１６の周囲に働くばね要素１８のばね力は隣接するクラッチセクション１６の半径の増加と共にばね定数により増加する。これらの特性により、ねじ回しを使用しない限り、即ちハンドル１２からツールシャンク１０にトルクが伝達されない限り中心軸線からの半径距離が最短であるクラッチセクション１６の周辺領域にばね要素１８が隣接する回転位置にクラッチセクション１６がばね要素１８により保持されている。クラッチセクション１６の断面が六角形である場合、ばね要素１８は六角形の辺の中心でクラッチセクション１６と隣接している。ハンドル１２を介してトルクを作用させると、例えばねじのねじ込み抵抗によりツールシャンク１０には逆トルクが作用し、回転不能に保持されたハンドル１２とばね要素１８はクラッチセクション１６に対して回転する。ばね要素１８の係合点は最小半径の周辺領域から半径を徐々に増加させる周辺領域に移動する。ばね要素１８はその復元ばね力を増加させながら半径方向外方に偏向するように変形する。この復元ばね力はクラッチセクション１６の周辺を押圧し、ツールシャンク１０をハンドル１２に対して回転させる。そのため、ばね要素１８とクラッチセクション１６の非円形断面はトルククラッチとして協働する。ばね要素１８が先ずクラッチセクション１６を回転不能に保持し、ばね要素１８が最大半径を有するクラッチセクション１６の周辺領域を超えて移動するようにばね要素１８が半径方向に偏向する点までハンドル１２からクラッチセクション１６に伝達されるトルクが増加した時にハンドル１２がツールシャンク１０上で自由に回転するのを防止する。従って、この制限トルクに到達すると、ハンドル１２からツールシャンク１０へのトルクの伝達は遮断される。クラッチセクション１６の断面が多角形の場合、多角形断面の縁部は最大半径の領域を形成する。
【００１８】
図示例では、ばね要素１８はクラッチセクション１６を包囲するリング２０として設計されている。リング２０の外周は半径方向に突出した突出部２２を有する。突出部２２は均一の角距離だけ離れて配置するのが好ましい。突出部２２はハンドル１２の半径方向ポケット２４内に係合する。ポケット２４の周方向の幅が突出部２２の幅と同じである、ポケット２４の半径方向深さは突出部２２の半径方向の寸法より大きい。突出部２２はポケット２４内に係合しており、従ってハンドル１２内でリング２０を回転不能に保持しているが、リング２０の半径方向は移動は許容する。
【００１９】
リング２０の内径はクラッチセクション１６の最大外径よりも大きい。予め定義された角度領域２６では、リング２０のこれらの内方に入り込んだ角度領域２６がクラッチセクション１６の外周に隣接する箇所までリング２０がこの最大の内径部から内方に入り込んでいる。図示例では、クラッチセクション１６が六角形の断面を有し、リング２０が３つの角度領域２６を有し、これらは互いに１２０°ずれており、内方に屈折し、入り込んでいる。従って、リング２０は丸みを帯びた形状であり、その各側面はクラッチセクション１６の六角形の端面の３つの辺に隣接している（この場合、面接あるいは線接している）。
【００２０】
図２に示す当接位置では、リング２０は屈折した角度領域２６がクラッチセクション１６の横方向の面の中心と隣接するようにクラッチセクション１６を保持している。これらは最小の半径のクラッチセクション１６の周辺領域である。リング２０はこの位置では弾性変形しないような寸法である。トルクを受けてハンドル１２がクラッチセクション１６に対して回転すると、リング２０もハンドル１２と共に回転する。クラッチセクション１６の周辺に隣接するリング２０の角度領域２６は中心軸線から半径方向の距離がより大きくなる六角形断面の縁部に向かって走行する。リング２０の角度領域２６は外方に向けて弾性的に押圧され、クラッチセクション１６に対して弾性復元力を作用させ、クラッチセクション１６及びツールシャンクは回転方向にハンドル１２に係合される。制限トルクに達すると、角度領域２６がクラッチセクション１６の端面の縁部上により持ち上げられてクラッチセクション１６がリング２０の内側をハンドル１２内で回転できる位置まで角度領域２６は半径方向に外方に向けて偏向される。
【００２１】
図示例では、リング２０が互いに１２０°ずれた３つの突出部２２を有し、これらは屈折した角度領域２６内のリングの外側に形成されている。リング２０はコスト面でプラスチック製であるのが好ましい。リング２０のばね力、従ってリング２０により規定される制限トルクは使用するプラスチック材料とリング２０の半径方向の壁圧とで決定される。特に、リング２０の軸方向の幅を変えることによりばね定数従って制限トルクを決定しても良い。リング２０をプラスチックで製造することにより製造コストを下げることができる。高いばね力及び高い制限トルクが必要であれば、プラスチックリング２０をばね金属挿入物により補強しても良い。製造コストは高くなるがばね力及び制限トルクをより高めるためリング２０を全てばね金属で製造しても良い。
【００２２】
リング２０がクラッチセクション１６と隣接する角度領域におけるリング２０のプラスチック材料の摩耗を低減させるために、耐摩耗挿入物２８を屈折した角度領域２６にリング２０のプラスチック材料を組み込んでも良い。図示例では、挿入物２８は鋼鉄ピンとして設計され、それらを内方に屈折した角度領域２６の軸線に平行にリング２０に挿入している。
【００２３】
ねじ回しツールは製造時に容易に組み立てることができる。特に図１に示すように、ハンドル１２はハンドル本体３０を有し、ハンドル本体３０はツールシャンク１０の後端部を受け入れる穴により回転される。ツールシャンク１０を受け入れる穴はハンドル本体３０の後端面で止まり穴３２まで広がっている。ツールシャンク１０のクラッチセクション１６はこの止まり穴３２に同軸に突出している。半径方向ポケット２４が止まり穴３２の外周に形成されている。リング２０を開口した後端面から止まり穴３２内に挿入してクラッチセクション１６外周に押し込んでも良い。その後ハンドルカバー３４をハンドル本体３０の後端面上に置いてハンドル本体３０に締め付け、接着又は溶接される。ツールシャンク１０の後端面を軸方向に支持する鋼鉄製軸受ボール３６をハンドルカバー３４内に挿入しても良い。軸受ボール３６はツールシャンク１０とハンドルカバー３４との間の摩擦を最小にし、リング２０により決まる制限トルクがこの摩擦により影響されないようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ねじ回しツールの断面図を示す。
【図２】ねじ回しツールのオープンハンドルの平面図を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１０   ツールシャンク
１２   ハンドル
１４   支持ピン
１６   クラッチセクション
１８   ばね要素
２０   リング
２２   突出部
２４   ポケット
２６   内側に屈折した角度領域
２８   挿入物
３０   ハンドル本体
３２   止まり穴
３４   ハンドルカバー
３６   軸受ボール
【図１】
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【図２】
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