(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナット(３)に側方から係合可能に軸心に直交して側面開口(54)を有するソケット(51)を、ギアケース(８)に内蔵したギア列を介して動力回転工具(１)に連繋し、ギア列に該ギア列のナット締付け方向の回転は許容するが反締付け方向の回転は阻止するラチェット手段(６)を連繋し、ラチェット手段(６)が利いた時点でソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)の位相が揃うナット締付機において、動力回転工具(１)の出力軸(11)と前記ギア列の初段ギア(55)との間にクラッチ(７)が設けられ、該クラッチ(７)は、ソケット(51)をナット締付け方向に回転駆動する出力軸(11)の正回転はスリップなく初段ギア(55)に伝達するが、出力軸(11)の逆回転の際は、無負荷のギア列は回転させるがラチェット手段(６)が利いた時点で出力軸(11)を空回りさせることを特徴とするナット締付機。
【請求項２】
ナット(３)に側方から係合可能に軸心に直交して側面開口(54)を有し外周に歯面(50)を形成したソケット(51)を最終段に有するギア列を、該ソケット(51)の側面開口(54)に対応して側面開口(81)を有するギアケース(８)に収容し、ギア列に該ギア列のナット締付け方向の回転は許容するが反締付け方向の回転は阻止するラチェット手段(６)を連繋し、ギア列の初段ギア(55)には、相手動力回転工具の出力軸(11)に着脱可能に連繋するためのクラッチ(７)が連繋され、該クラッチ(７)は、ソケット(51)をナット締付け方向に回転駆動する出力軸(11)の正回転はスリップなく初段ギア(55)に伝達するが、出力軸(11)の逆回転の際は、無負荷のギア列は回転させるがラチェット手段(６)が利いた時点で出力軸(11)を空回りさせることを特徴とするナット締付用ソケットユニット。
【請求項３】
ナット(３)に側方から係合可能に軸心に直交して側面開口(54)を有し外周に歯面(50)を形成したソケット(51)を最終段に有するギア列を、該ソケット(51)の側面開口(54)に対応して側面開口(81)を有するギアケース(８)に収容し、ギア列に該ギア列のナット締付け方向の回転は許容するが反締付け方向の回転は阻止するラチェット手段(６)を連繋してなるソケットユニット(５)と、該ソケットユニット(５)の初段ギア(55)に着脱可能に連繋する出力軸(11)を有する動力回転工具(１)の組合せによるナット締付機であって、動力回転工具(１)の出力軸(11)にクラッチ(７)が連繋され、該クラッチ(７)は、ソケット(51)をナット締付け方向に回転駆動する出力軸(11)の正回転はスリップなく初段ギア(55)に伝達するが、出力軸(11)の逆回転の際は、無負荷のギア列は回転させるがラチェット手段(６)が利いた時点で出力軸(11)を空回りさせることを特徴とするナット締付機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、長尺ネジ軸やパイプ上のナットを締め付けるためのナット締付機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示す如く、長尺ネジ軸(２)上のナット(３)を締め付けるには、側面が開口(54)したソケット(51)をギア列を介して動力回転工具(１)で駆動する。
図２Ｂの如く、ナット(３)の締め付けにより、ギアケース(８)の側面開口(81)とソケット(51)の側面開口(54)の位相がずれ、このままではナット締付機をネジ軸(２)から外すことが出来ない。
そこで、ギア列の何れかのギアにラチェット手段(６)を連繋しておき、締付完了のナット(３)から軸方向にソケット(51)を外し、動力回転工具(１)を逆回転させ、ラチェット手段(６)によって、ギアケース(８)の側面開口(81)とソケット(51)の側面開口(54)の位相が一致する位置でギア列の回転を停止させようと試みた締付機が提案されている(例えば実開昭５３−３９８９８)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記締付機の場合、動力回転工具(１)を締付けトルクのまま逆回転させたとき、ラチェット手段(６)が破壊されてしまうため、逆回転の際にはトルクを小さくする必要があり、動力回転工具(１)の構成及び操作が複雑になる。
動力回転工具(１)の逆転時のトルクを小さくせず、これに耐えるラチェット手段(６)を製作するには、その構成が複雑となり、又、締付機が大型化する問題がある。
本発明は、上記問題を解決できるナット締付機を明らかにするものである。
【０００４】
【課題を解決する手段】
本発明のナット締付機は、ナット(３)に側方から係合可能に軸心に直交して側面開口(54)を有するソケット(51)を、ギアケース(８)に内蔵したギア列を介して動力回転工具(１)に連繋し、ギア列に該ギア列のナット締付け方向の回転は許容するが反締付け方向の回転は阻止するラチェット手段(６)を連繋し、ラチェット手段(６)が利いた時点でソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)の位相が揃うナット締付機において、動力回転工具(１)の出力軸(11)と前記ギア列の初段ギア(55)との間にクラッチ(７)が設けられ、該クラッチ(７)は、ソケット(51)をナット締付け方向に回転駆動する出力軸(11)の正回転はスリップなく初段ギア(55)に伝達するが、出力軸(11)の逆回転の際は、無負荷のギア列は回転させるがラチェット手段(６)が利いた時点で出力軸(11)を空回りさせることを特徴とする。
【０００５】
ソケット(51)を含むギア列をユニット化し、該ソケットユニット(５)を動力回転工具(１)の出力軸(11)に着脱可能に係合してもよい。
この場合、クラッチ(７)はソケットユニット(５)側に設けてもよく、或いは動力回転工具(１)側に設けてもよい。
【０００６】
【作用及び効果】
ナットの締付けが完了すれば、動力回転工具(１)をナット(３)から軸方向らソケット(51)を外し、逆転させる。
ギア列は締付け時とは逆方向に回転する。初段ギア(55)の逆転中にラチェット手段(６)が利いて、初段ギア(55)、即ち、ソケット(51)の回転も停止する。この時点で、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)が一致する。
【０００７】
作業者は、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)が一致したことが目視できないため、動力回転工具(１)のスイッチを切るタイミングが判らず、動力回転工具(１)の出力軸(11)は逆転を続ける。
ギア列は、ラチェット手段(６)によってそれ以上の逆転が阻止されるため、出力軸(11)と初段ギア(55)を繋ぐクラッチ(７)が滑り、出力軸(11)が空回りする。
従って、ラチェット手段(６)の破壊は生じない。
以後は、どのタイミングで動力回転工具(１)のスイッチを切っても、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)が一致したままであるから、締付機をネジ軸(２)から外すことができる。
【０００８】
ソケット(51)を含むギア列をユニット化して、ナットの大きさの違いに合わせせて複数のソケットユニット(５)を準備し、必要に応じて動力回転工具(１)に付け替えれば、動力回転工具(１)は１台で済む。
【０００９】
【実施の形態】
図１Ａは、トルクリミッタを内蔵し、一定の回転トルクで出力軸(11)を回転させる電動式動力回転工具(１)に、ソケットユニット(５)を連繋したナット締付機の縦断面図、図１Ｂは、その底面側から見た横断面図である。
動力回転工具(１)の出力軸(11)は筒状に形成され、内部にスライド筒(71)を出力軸(11)と一体回転可能且つ軸方向にスライド可能に配備している。
【００１０】
ソケットユニット(５)は、ギアケース(８)内にギア列を回転可能に収容して構成される。ギア列は、前記出力軸(11)に連繋する初段ギア(55)、ナットに係合し外周に歯面(50)を形成したソケット(51)、該ソケット(51)に噛合する２つの小中間ギア(56)(56)、両小中間ギア(56)(56)及び初段ギア(55)に噛合する大中間ギア(57)とによって構成される。
【００１１】
ソケット(51)には、下面にナット係合孔(52)を有し、側面の一カ所に側方から該係合孔(52)にナットが嵌まる側面開口(54)を開設している。この側面開口(54)がなければ、ソケット(51)と初段ギア(55)は外径も歯数も同じである。
初段ギア(55)に、ナット締付け方向の回転は許すが、逆方向の回転は阻止するラチェット手段(６)が連繋される。
【００１２】
ここで、初段ギア(55)のナット締め付け方向の回転とは、ソケット(51)をナット締め付け方向に回転させるために初段ギア(55)が回転する方向のことである。
実施例の様に、初段ギア(55)とソケット(51)との間に、大中間ギア(57)、と小中間ギア(56)の２段のギアを介在させれば、初段ギア(55)のナット締付け方向の回転は、実際にナットが締付け方向に回転するのとは逆回転となる。
従って、初段ギア(55)のナット緩め方向とは、実際にナットが緩む方向の回転とは逆となる。
大中間ギア(57)を省略して初段ギア(55)を小中間ギア(56)(56)に噛合した場合は、初段ギア(55)のナット締め付け回転と実際にナットが締まる回転の方向は一致する。初段ギア(55)のナット緩め回転と実際のナットの緩み回転の方向も一致する。
【００１３】
ギアケース(８)には、ソケット(51)の軸心に対応して貫通孔(82)が開設され且つ該ケースの先端には該貫通孔(82)に連通してナット(３)が側方がら侵入可能な側面開口(81)が設けられている。
ギアケース(８)の上面には初段ギア(55)の軸心と同心に動力回転工具(１)への接続用短筒(83)が突設されている。
【００１４】
ラチェット手段(６)は、ギアケース(８)の初段ギア(55)側に設けた爪板(61)と、初段ギア(55)の筒状軸部(64)に突設した突片(63)によって構成される。
爪板(61)は、一端がギアケース(８)内面に、初段ギア(55)の回転平面内で回動可能に軸支され、バネ(62)付勢されて自由端を初段ギア(55)の筒状軸部(64)に当てている。
【００１５】
初段ギア(55)上の突片(63)は、図３Ｂに示す如く、初段ギア(55)のナット締付け方向の回転の際には爪板(61)をバネ(62)に抗して押し上げて素通りし、図４Ｂに示す如く、初段ギア(55)のナット緩み方向の回転の際には爪板(61)に引っ掛かる。
図４Ｂに示す如く、ラチェット手段(６)が利いて、初段ギア(55)のナット緩み方向の回転が阻止された状態で、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)の位相が揃う。
【００１６】
前記ギアケース(８)の短筒(83)を動力回転工具(１)のケーシング(10)先端に嵌め込み、取付けネジ(12)を締め付けてソケットユニット(５)を動力回転工具(１)に取り付けできる。
ソケットユニット(５)を動力回転工具(１)に取り付けた状態で、初段ギア(55)と出力軸(11)がクラッチ(７)を介して連繋される。
【００１７】
クラッチ(７)は、図５、図６に示す如く噛み合いクラッチであって、初段ギア(55)の短筒状ボス(58)と、出力軸(11)と一体回転するスライド筒(71)の互いの対向端面に、垂直面(72)と斜面(73)が交互に形成された歯部を噛み合わせ、バネ(74)でスライド筒(71)を相手筒部(58)に押圧して構成され、図１に示す如く、スライド筒(71)と筒部(58)との軸心には両者に跨って芯合わせのためのブッシュ(75)が回転可能に嵌め込まれている。
【００１８】
ソケット(51)をナット締付け方向に回転させる出力軸(11)の正回転では、スライド筒(71)側の歯部の垂直面が初段ギア(55)側の歯部の垂直面を押して両者の間にスリップを生じない。
出力軸(11)の逆回転の際は、スライド筒(71)側の歯部の斜面が初段ギア(55)側の歯部の斜面を押し、無負荷のギア列は回転させるが前記ラチェット手段(６)が利いた時点で互いにバネ(74)に抗して斜面(73)(73)を滑って出力軸(11)及びスライド筒(71)は空回りする。
【００１９】
然して、図１Ａ、Ｂに示す如く、ナット(３)を嵌めたネジ軸(２)に対し、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)の位相の揃ったソケットユニット(５)を側方から突っ込んで、側面開口(81)(54)へネジ軸(２)を侵入させる。
ソケットユニット(５)を軸方向に下げて、ソケット(51)の係合孔(52)にナット(３)を嵌める。
【００２０】
動力回転工具(１)を作動させ、図２Ｂに示す如く、ギアケース(８)内のギア列を介してソケット(51)を回転させ、ナットを締め付ける。このとき、図３Ｂに示す如く初段ギア(55)の突片(63)は、ラチェット手段(６)の爪板(61)をバネ(62)に抗して押し上げて該爪板(61)を素通りし、ギア列の回転に支障はない。
動力回転工具(１)のトルク検出が働いて締め付けが完了すれば、図４Ａに示す如く、ソケットユニット(５)を軸方向に持ち上げてソケット(51)からナット(３)を外す。
【００２１】
上記状態では、ソケットユニット(５)のギアケース(８)の側面開口(81)とソケット(51)の側面開口(54)の位相がずれていて、ネジ軸(２)からソケットユニット(５)を外すことが出来ない場合が多い。
そこで、動力回転工具(１)を逆回転させる。動力回転工具(１)の出力軸(11)とソケットユニット(５)の初段ギア(55)を連繋するクラッチ(７)は、無負荷のギア列を回転させることができるから、ギア列の各ギアはナット緩め方向に空回りする。
図４Ｂの如く、初段ギア(55)の回転途上で突片(63)がラチェット手段(６)の爪板(61)に当たる。
【００２２】
クラッチ(７)は、ラチェット手段(６)が利いた状態では、互いの斜面(73)(73)がバネ(74)に抗して滑って、出力軸(11)及びスライド筒(71)は空回りする。
これによってラチェット手段(６)に無理な力が作用して破壊することは防止される。
【００２３】
図４に示す如く、初段ギア(55)に対してラチェット手段(６)が利いた状態では、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)が一致する。
以後は、どのタイミングで動力回転工具(１)のスイッチを切っても、ソケット(51)の側面開口(54)とギアケース(８)の側面開口(81)が一致したままであるから、締付機をネジ軸(２)から外すことができる。
【００２４】
尚、本発明の実施に際し、ナットの大きさの違いに応じて、ソケット(51)の大きさの違うソケットユニット(５)を複数種類準備しておき、必要に応じて動力回転工具(１)にソケットユニット(５)を付け替えれば、動力回転工具(１)は一台ですむ。この場合、クラッチ(７)は、ソケットユニット(５)に含んでソケットユニット(５)と一緒に動力回転工具(１)から外れる様にすることも、或いはクラッチ(７)を動力回転工具(１)側に設け、ソケットユニット(５)を外しても、クラッチ(７)は動力回転工具(１)側に残る様にすることもできる。
【００２５】
又、本発明で必須であるクラッチ(７)は、実施例の構成に限定されることはなく、ソケット(51)をナット締付け方向に回転させる出力軸(11)の正回転はスリップなく初段ギア(55)に伝達するが、出力軸(11)の逆回転の際は、無負荷のギア列は回転させるがラチェット手段(６)が利いた時点で空回りする機能を有していれば、構成は問わない。但し、ラチェット手段(６)を連繋するギアは、ソケット(51)外周の歯面と一致させ、同じ速度で回転させる必要がある。
【００２６】
更に、本発明の実施において、ラチェット手段(６)は初段ギア(55)に連繋することに限定されず、ギア列の内、何れか１つギアに連繋すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａはナット係合前の締付機の断面図、Ｂはその底面側からの断面図である。
【図２】Ａはナット締付途上の締付機の断面図、Ｂはその底面側からの断面図である。
【図３】Ａはラチェット手段が空滑りしている締付機の断面図、Ｂはその底面側からの断面図である。
【図４】Ａはラチェット手段が利いた状態の締付機の断面図、Ｂはその底面側からの断面図である。
【図５】クラッチの斜面図である。
【図６】クラッチが滑る状態の断面図である。
【符号の説明】
(１)  動力回転工具
(11)  出力軸
(５)  ソケットユニット
(51)  ソケット
(55)  初段ギア
(６)  ラチェット手段
(61)  爪板
(63)  突片
(７)  クラッチ
(72)  垂直面
(73)  斜面
(８)  ギアケース
【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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