(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に中心方向に向けて突出した打撃突起を設けていると共に円形状のカム摺動面と該カム摺動面の一部にカム通過溝を設けてなる円筒形状の回転ハンマ内にアンビルを該回転ハンマと同一軸芯上に回転自在に設け、このアンビル上に上記カム摺動面に摺接するカムを一体的に設けたアンビル片を左右揺動自在に配設し、上記回転ハンマの回転によってカム摺動面に摺接するカムを介して傾き状態に保持されたアンビル片の側面を上記打撃突起の対向側面に衝突させることによりアンビルに打撃回転力を伝達するように構成したインパクトレンチにおいて、上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面を、該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が上記カム通過溝に近づくに従って徐々に短くなる円弧面に形成していることを特徴とするインパクトレンチ。
【請求項２】
上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面の中心を回転ハンマの回転中心に対して上記カム通過溝とは反対側に偏心させることにより、該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離がカム通過溝に近づくに従って徐々に短くなるように形成していることを特徴とする請求項１記載のインパクトレンチ。
【請求項３】
上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面において、上記カム通過溝の中央を通る直径方向の直線によって分割される左右の円弧状カム摺動面をその円弧長の中央部からカム通過溝に向かって該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が徐々に短くなるように形成していることを特徴とする請求項１記載のインパクトレンチ。
【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の締め付けを行うインパクトレンチの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインパクトレンチは、例えば実公平４ー３２２２５号公報に開示されているように、エアモータのロータ軸と連結した円筒形状の回転ハンマの回転力をアンビルに伝達して該アンビル先端に取付けたソケットに嵌合している螺子を締め付けるように構成したものが広く知られている。このようなインパクトレンチの回転伝達機構としては、図10、図11に示すように、円筒形状の回転ハンマ21とこの回転ハンマ21に回転軸芯を同一にして該回転ハンマ21内に回転自在に配設されたアンビル31とからなり、回転ハンマ21はその内周面の前部に上記回転軸芯を中心とする円形のカム摺動面22と該カム摺動面22の一部を外径方向に拡大してなるカム通過溝23とを設けると共にこのカム通過溝23の中央後方における内周面の後部側に打撃突起24を突設している一方、アンビル31はその外周面の前端側にカム33を一体的に設けたアンビル片32を左右揺動自在に配設すると共に該アンビル片32の底面をアンビル31に内装したスプリング34の力によってアンビル片32が上記打撃突起24に係合しない中立姿勢となる方向に付勢してなる構造を有している。
【０００３】
そして、回転ハンマ21が回転すると、カム33が回転ハンマ21のカム摺動面22に摺接して回転ハンマ21の回転方向に傾斜し、アンビル片32も打撃突起24に係合可能な状態に傾斜させられた状態を保持し、この状態で回転ハンマ21が略一回転すると、カム33が回転ハンマ21のカム通過溝23に入ると同時にアンビル片32の側面に回転ハンマ21の打撃突起24が衝突して係止し、回転ハンマ21の回転力がアンビル片32を介してアンビル31に伝達し、該アンビル31の先端角軸部に取付けたソケット体を介してボルト・ナットの締め付けを行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のインパクトレンチにおいては、回転ハンマ21の内周面に設けているカム摺動面22は回転ハンマ21の回転軸芯と同一中心上に設けられているために、アンビル片32に一体に設けられているカム33が該カム摺動面22に摺接している状態においては、その傾き角度θが回転ハンマ21のカム通過溝23に達するまで常に一定であり、従って、回転力の伝達を行うための回転ハンマ21の打撃突起24に対するアンビル片32の側面の係合幅（係合面積）を大きくすることができないばかりでなく、カム33が回転ハンマ21のカム通過溝23に達してカム摺動面22との摺接が解かれてアンビル片32が打撃突起24に係合するまでの間は、瞬間的ではあるがカム33がカム摺動面22に摺接していないためにスプリング34の復元力が作用してアンビル片32が中立姿勢となる方向に付勢され、そのため、打撃突起24に対するアンビル片32の係合幅が狭くなる傾向が生じて耐久性が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、回転ハンマの打撃突起に対するアンビル片の係合幅、即ち打撃接触幅を大きくして耐久性を増大させ、安定した回転力の伝達を可能にすることを目的としたインパクトレンチを提供するものである。
【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インパクトレンチは、内周面に中心方向に向けて突出した打撃突起を設けていると共に円形状のカム摺動面と該カム摺動面の一部にカム通過溝を設けてなる円筒形状の回転ハンマ内にアンビルを該回転ハンマと同一軸芯上に回転自在に設け、このアンビル上に上記カム摺動面に摺接するカムを一体的に設けたアンビル片を左右揺動自在に配設し、上記回転ハンマの回転によってカム摺動面に摺接するカムを介して傾き状態に保持されたアンビル片の側面を上記打撃突起の対向側面に衝突させることによりアンビルに打撃回転力を伝達するように構成したインパクトレンチにおいて、上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面を、該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が上記カム通過溝に近づくに従って徐々に短くなる円弧面に形成してなる構造を有している。
【０００７】
上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面を、該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が上記カム通過溝に近づくに従って徐々に短くするには、請求項２に記載したように、回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面の中心を回転ハンマの回転中心に対して上記カム通過溝とは反対方向に偏心させることにより形成することができ、また、請求項３に記載したように、上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面において、上記カム通過溝の中央を通る直径方向の直線によって分割される左右の円弧状カム摺動面をその円弧長の中央部からカム通過溝に向かって該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が徐々に短くなるように形成してもよい。
【０００８】
【作用】
回転ハンマが回転すると、カムが回転ハンマのカム摺動面に摺接して回転ハンマの回転方向に傾斜し、アンビル片も打撃突起に係合可能な状態に傾斜させられた状態を保持するが、カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が上記カム通過溝に近づくに従って徐々に短くなるように形成しているので、回転ハンマの回転によってアンビル片がカム通過溝に接近するに従って、カムの傾き角度が徐々に大きくなり、アンビル片の傾きも増大してカムがカム摺動面から離れてカム通過溝内に入った直後におけるアンビル片の回転ハンマの打撃突起に対する係合幅が大きくなる。
【０００９】
さらに、カムがカム通過溝に近づくに従って回転中心方向に湾曲しているカム摺動面によって該カム及びアンビル片を中立姿勢となる方向に付勢しているスプリングに抗して押圧され、アンビル片がその慣性モーメントによってカムがカム摺動面から離れた直後においても傾き度を増大させようとする方向に作動して回転ハンマの打撃突起との係合幅が一層増大し、その上、カムの先端突部とカム摺動面との接触部分がカム通過溝に近づくに従って徐々にカムの先端から一側面側に変位して接触部が一部分に集中することによる摩損が防止され、耐久性が向上すると共にこの係合幅を維持しながら規則正しい打撃回転力を発生させ、安定した螺子の締め付けが可能となるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１はインパクトレンチの全体構造を示すもので、後端に把手部1aを有するケーシング１の後部内に、公知のように外部から供給される圧縮空気によって操作レバーや切り換えレバーを介して回転させられるエアモータ２を内装していると共にこのエアモータ２の前方側におけるケーシング１の前部内に円筒形状の回転ハンマ３を内装して該回転ハンマ３の円板状後部壁3aの中心部を上記エアモータ２のロータ軸の前端にスプライン嵌合させてエアモータ２と一体的に回転するように構成している。一方、ケーシング１の前端部にはその回転軸芯を上記回転ハンマ３と同一回転軸芯に一致させたアンビル４が回転自在に支承され、ケーシング１の前端から突出する該アンビル４の先端部をボルトやナット等の螺子嵌合用ソケット体（図示せず）の取付角軸部4aに形成していると共にケーシング１内においては、該アンビル４を上記回転ハンマ３内に配設している。
【００１１】
回転ハンマ３は、後述するアンビル片５の前端に一体的に取付けたカム６に対する円形状摺動面７が回転ハンマ３の回転軸芯（中心）に対してその中心を偏心させている点以外は従来から広く知られている回転ハンマ３と同一構造を有している。即ち、この回転ハンマ３の前端部内周面に設けられた円形状のカム摺動面７には図２、図５に示すように、その一部（図においては上部）を一定の円弧長だけ外径方向に拡大させてカム６が中立姿勢で通過可能な深さを有するカム通過溝８を形成していると共にこのカム摺動面７は回転ハンマ３の回転軸芯Ｏから小間隔ｙだけ下方（カム通過溝８とは反対方向）に偏心した点O1を中心として描いた円形面に形成されている。従って、該カム摺動面７と回転ハンマ３の回転軸芯Ｏ間の距離は、カム通過溝８に近づくに従って徐々に短くなるように形成され、カム摺動面７はカム通過溝８に向かうに従って徐々に内方に傾斜した円弧状面となっているものである。
【００１２】
さらに、この回転ハンマ３の内周面において、上記カム通過溝８の円弧長の中央位置における後方部には山形状の打撃突起９を回転ハンマ３の長さ方向に突設していると共に該打撃突起９の両側面を凹弧状溝部9a、9bを介して回転ハンマ３の内周面に連続させている。また、回転ハンマ３の内周面における長さ方向の中間部には、図３に示すように上記凹弧状溝部9a、9bよりも深い一定幅を有する周溝10を全周に亘って形成している。なお、この周溝10は上記打撃突起９と直径方向に対向する円弧長部分を回転ハンマ３の内周面と同一曲面で連なる突出曲面10a に形成し、その他の部分は円形状の周溝10に形成している。
【００１３】
一方、回転ハンマ３内において該回転ハンマ３と同一軸芯上に回転自在に設けられたアンビル４上には前端部にカム６を一体的に取付けているアンビル片５が左右方向に揺動自在に配設されている。これらのアンビル片５やカム６の形状は通常のインパクトレンチと同様であるが簡単に説明すると、アンビル片５は上記アンビル４に長さ方向に刻設している断面半円形状の支持溝11にその半円形状の下周面を左右揺動自在に載置してあり、揺動によって支持溝11から露出する両側面を上記回転ハンマ３の打撃突起９との衝突係合面5a、5bに形成している。又、アンビル片５の前端面に図４に示すように、断面縦長長円形状の水平軸12を突設して該水平軸12をカム６の中心部に設けた孔に挿嵌させることによってカム６を一体的に取付けている。
【００１４】
さらに、アンビル片５の後端面はアンビル４の後端に固着した保持リング13の上部前端面に突設している短軸14によって左右揺動可能に支持されていると共にこのアンビル片５の下周面中央部は一定幅だけ平坦な面に形成されている。上記カム６はその下周面をアンビル片５の下周面よりもやゝ大径に形成してアンビル４に設けている上記支持溝11の前端部の大径溝部に左右揺動自在に嵌入していると共にその上部は下周面の両側端から上方に突出する山形状の突部6aに形成し、該突部6aを支持溝11から回転ハンマ３のカム摺動面７に向かって突出させている。アンビル４の回転中心からこのカム６の突部6aの先端までの距離は、回転ハンマ３のカム摺動面７の半径よりもやゝ長くされてあり、従って、カム６の突部6aをカム摺動面７に摺接させた状態においては、カム６が回転ハンマ３の回転方向にアンビル片５と共に傾斜した状態となり、カム通過溝８に入ると、アンビル片５と共に中立姿勢、即ち、突部6aが回転ハンマ３の直径方向に向くように構成している。
【００１５】
このような中立姿勢に保持するための手段としては、公知のように、アンビル４の長さ方向の中央部に上記支持溝11から垂直方向に貫通孔15を設けて該貫通孔15の上下部にアンビル片押圧部材16とスプリング受止部材17とを夫々摺動自在に内装し、アンビル片押圧部材16とスプリング受止部材17との対向面間にスプリング18を圧入すると共にスプリング受止部材17の下端から突設した脚片19を回転ハンマ３の内周面に設けている上記周溝10に摺接させる一方、アンビル片押圧部材16の上面によってアンビル片５の円弧状下面を押圧して該アンビル片５が中立姿勢となるように付勢している。なお、アンビル片５を中立姿勢に付勢する手段としては、このようなスプリングを用いた手段以外に流体圧を用いた手段等を採用してもよい。
【００１６】
このように構成した実施例におけるインパクトレンチの作用を述べると、エアモータ２を作動させて回転ハンマ３を、図２に示すように時計方向に回転させると、該回転ハンマ３の始動時にカム６が該回転ハンマ３のカム通過溝８内に位置して中立姿勢を保持している状態にある場合には該カム６の突部6aに回転ハンマ３のカム通過溝８の一方の端部（図においては左側端部）が当接して該カム６をアンビル片５と共に同一方向に回動、傾斜させ、その突部6aの一側面部（左側面部）をカム摺動面７に摺接させた状態となる。
【００１７】
この時、カム摺動面７がカム通過溝８に近づくに従ってその内周面を徐々に回転中心方向に傾斜した円弧面となるように該カム摺動面７と回転ハンマ３の回転中心間の距離を徐々に短く形成しているので、回転ハンマ３が略一回転する間において、カム６が図６に示すように、カム通過溝８の中央部から直径方向に対向するカム摺動面７の位置、即ち、打撃突起９から最も離れた位置を通過してカム通過溝８の他端部に接近するに従って、カム摺動面７に対する突部6aの摺接部分が突部6aの先端側から一側面側に移りながら該カム６の傾き角度が図６から図７に示すようにθからαへと徐々に大きくなる。
【００１８】
このカム６の傾き角度の増大によって該カム６と一体のアンビル片５が同様に中立姿勢からの傾き角度を同一方向に増大させ、図７、８に示すように回転ハンマ３のカム通過溝８の他端部にカム６の突部6aが達した時にアンビル４の支持溝11から露出したアンビル片５の一側面の周方向の幅、即ち、衝突係合面5aの打撃突起９に対する打撃接触幅が最大限に近くなる。
【００１９】
さらに、カム６が回転ハンマ３のカム摺動面７に摺接して上述したように傾動した状態においては該カム６と一体のアンビル片５の傾動によってアンビル片押圧部材16がスプリング18の力に抗して下方に押し下げられた状態にあるが、カム６がカム通過溝８に近づくに従って回転中心方向に向かって傾斜しているカム摺動面７によりカム６と一体のアンビル片５がさらにその傾き角度を大きくなる方向に強制的に回動力を付与され、この時のアンビル片５が上記スプリング18の押圧力に打ち勝ってカム６がカム摺動面７から離れた直後においても傾き度を増大させようとする方向に作動して回転ハンマ３の打撃突起９とアンビル片５の衝突係合面5aとの打撃接触幅（係合幅）が一層増大し、その状態で瞬時にアンビル片５の衝突係合面5aが回転ハンマ３の打撃突起９に衝突、係止して回転ハンマ３の回転力が該アンビル片５を介してアンビル４に伝達し、該アンビル４の先端角軸部に取付けたソケット体を介してボルト・ナット等の螺子を締め付け方向に回動させるものである。なお、アンビル片５と打撃突起９とが係合している状態においてはスプリング受止部材17の脚片19が周溝10の突出曲面10a 上に摺接していてスプリング18の弾発力が大きくなっている。
【００２０】
上記エアモータ２の回転による回転ハンマ３の打撃突起９とアンビル片５との係合作用は一瞬の間に行われ、係合した状態を保持して螺子を回動させ、螺子が取付面に着座してアンビル４側の抵抗が高まると、該アンビル４が徐々にその回転速度を減少させながら停止に近づく。従って、アンビル片５に作用する遠心力は小さくなり、該遠心力がなくなるとアンビル片５を中立姿勢になる方向に付勢しているスプリング18が打撃突起９とアンビル片５間の静止摩擦力に打ち勝ってアンビル片５が反時計方向に回動して打撃突起９との係合が外れて中立姿勢となり、カム６の突部6aをカム通過溝８に通過させながら回転ハンマ３が時計方向にフリーランニングを行う。
【００２１】
この際、カム６の突部6aがカム通過溝８を通過したのち、再び、その突部6aがカム通過溝８の一端部に当接して傾動し、回転ハンマ３のカム摺動面７に上述したように傾斜した状態で摺動しながら且つカム通過溝８の他端部に近づくに従ってアンビル片５の傾き角度を増大させながらカム通過溝８内に入って回転ハンマ３の打撃突起９にアンビル片５が衝撃的に係合し、その衝撃力によってアンビル４に回転トルクを付与したのち直ちにリバウンドして中立姿勢に復帰し、カム通過溝８を通じて再び一回転してアンビル片５と打撃突起９とが衝撃的に係合し、この衝撃打を繰り返すことによって螺子の締め付けを強固に行うものである。
【００２２】
なお、以上の実施例においては、回転ハンマ３の内周面に設けている円形状のカム摺動面７を、該カム摺動面７と回転ハンマ３の回転中心間の距離が上記カム通過溝８に近づくに従って徐々に短くなる円弧面に形成する方法として、円形状カム摺動面７の中心を回転ハンマ３の回転軸芯Ｏから下方に偏心させてカム通過溝８と直径方向に対向する部分が回転ハンマ３の回転軸芯Ｏから最も離れた位置にし、その部分からカム通過溝８の両側端に近づくに従って回転ハンマ３の回転軸芯Ｏとの距離が徐々に短くなるように左右の円弧面を形成しているが、要するに、カム通過溝８の両側端から適宜円弧長部分をカム通過溝８の両側端に近づくに従って回転ハンマ３の回転軸芯Ｏとの距離が徐々に短くなる円弧状面に形成しておいても上記と同様な作用効果を奏することができる。
【００２３】
このような円弧状面は、例えば、図９に示すように、カム通過溝８が上方にある場合において、左右の円弧面8a、8bを夫々回転ハンマ３の回転軸芯Ｏから左下側と右下側に偏心させた点O1、O2を中心とし、夫々の点O1、O2からカム通過溝８の左右両側端間を半径とする円を描いたときの円弧面に形成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明のインパクトレンチによれば、内周面に中心方向に向けて突出した打撃突起を設けていると共に円形状のカム摺動面と該カム摺動面の一部にカム通過溝を設けてなる円筒形状の回転ハンマ内にアンビルを該回転ハンマと同一軸芯上に回転自在に設け、このアンビル上に上記カム摺動面に摺接するカムを一体的に設けたアンビル片を左右揺動自在に配設し、上記回転ハンマの回転によってカム摺動面に摺接するカムを介して傾き状態に保持されたアンビル片の側面を上記打撃突起の対向側面に衝突させることによりアンビルに打撃回転力を伝達するように構成したインパクトレンチにおいて、上記回転ハンマの内周面に設けている円形状のカム摺動面を、該カム摺動面と回転ハンマの回転中心間の距離が上記カム通過溝に近づくに従って徐々に短くなる円弧面に形成しているので、回転ハンマの回転によってアンビル片がカム通過溝に接近するに従って、その傾き角度を徐々に大きくすることができ、カムがカム摺動面から離れてカム通過溝内に入った直後における回転ハンマの打撃突起に対するアンビル片の係合幅を大きくして回転ハンマからアンビルに打撃回転力を確実に伝達することができるものである。
【００２５】
さらに、カムがカム通過溝に近づくに従って回転中心方向に湾曲しているカム摺動面によって該カム及びアンビル片を中立姿勢となる方向に付勢しているスプリングに抗して押圧され、カムがカム摺動面から離れた直後においてもアンビル片が傾き度を増大させようとする方向に作動して回転ハンマの打撃突起との係合幅を一層増大させることができ、その上、カムの先端突部とカム摺動面との接触部分がカム通過溝に近づくに従って徐々にカムの先端から一側面側に変位して接触部が一部分に集中することによる摩損が防止され、耐久性が向上すると共にこの係合幅を維持しながら規則正しい打撃回転力を発生させ、安定した螺子の締め付けが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  インパクトレンチの簡略縦断側面図。
【図２】  そのＡーＡ線における縦断正面図。
【図３】  ＢーＢ線における縦断正面図。
【図４】  回転ハンマとアンビルの分解斜視図。
【図５】  カム摺動面の中心を偏心させた回転ハンマの縦断正面図。
【図６】  カムが回転ハンマのカム通過溝から最も離れた位置にある場合の縦断正面図。
【図７】  カムが回転ハンマのカム通過溝に最も近づいた状態の縦断正面図。
【図８】  その時のアンビル片の傾斜状態を示す縦断正面図。
【図９】  カム摺動面の中心を偏心させた回転ハンマの別な実施例を示す縦断正面図。
【図１０】  従来の回転ハンマとアンビルとによる打撃伝達機構の縦断正面図。
【図１１】  そのアンビル片部分における縦断正面図。
【符号の説明】
１  ケーシング
２  エアモータ
３  回転ハンマ
４  アンビル
５  アンビル片
６  カム
７  カム摺動面
８  カム通過溝
９  打撃突起
Ｏ  回転ハンマの回転軸芯
O1  カム摺動面の中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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