JP5303473B2 - 旋回歯車ケーシングを備えた動力レンチ - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内に支持され、ハウジングに接続した別個の歯車刑寝具スイベルを含む減速歯車装置を介して出力軸に駆動接続されたモータを備えた動力レンチに関するものである。

特に、本発明は、締付けられることになるネジ継手の近くで静止物体に支持するために別個の旋回歯車ケーシングに堅固に取付けられるトルク反応バーを備えるようにされた上記型の動力レンチに関し、スイベル接続型歯車ケーシングは減速バーに対する適切な支持位置を得るために回転するようにされる。

この形式の動力レンチは特許文献１に記載さている。通常、減速歯車装置を備えた動力レンチは、遊星減速歯車装置のリング歯車とハウジングとの間に設けられた、歯車装置の減速トルクを指示するトルク感知手段を備えている。しかし、回転可能な歯車ケーシングを備えた上記形式の動力レンチでは、回転可能な歯車ケーシング内に設けられたトルク変換器を工具ハウジング内のコンダクタと電気的に接続する問題点及び困難性がある。トルク変換器はまた歯車ケーシングの外寸を増やす傾向にあり、このことは、レンチの取扱いやアクセスし易さに関して不利益である。

米国特許第４，４８５，６９８号

本発明の主目的は、別個の回転可能なはぐるケーシングを備えしかもトルク変換器装置を設けて上記の問題点を解決した動力レンチを提供することにある。

本発明の別の目的及び利点は明細書の以下の説明及び特許請求の範囲から明らかとなる。

本発明による動力レンチの縦断面図。 工具ハウジングに対する歯車ケーシングの接続装置を細部の拡大断面図。 図１の動力レンチの後端部の拡大縦断面図。 図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った横断面図。

以下添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。

図面に示す動力レンチはピストル型の電動工具であり、主工具ハウジング１０には、ピストルグリップ１１及び電動機１２を包囲する付属のケーシング１４が設けられている。電動機１２は動力伝達装置を介して出力軸１３に結合され、動力伝達装置は、二つの別個の段すなわちハウジング１０内に設けた第１の歯車段１５と、別個の歯車ケーシング１７内に設けた第２の歯車段１６とを備えている。別個の歯車ケーシング１７は、旋回接続部１８を介してハウジング１０に対して回転でき、そして締付けられることになるネジ継手の近くで静止物体叉は構造体に対して支持するトルク反応バーを担持刷るようにされている。さらに、歯車ケーシング１７は、以下でさらに詳しく説明する容易に解放可能なクイックカップリング２０を介してハウジング１０に接続される。

第1の歯車断１５はハウジング１０の長手方向に伸びる中間スピンドル２２を介して第２の歯車段１６に接続されている。電動機１２の軸１９はハウジング１０の長手方向に垂直にのび、そしてアングル歯車２４及び中間スピンドル２２を同軸に取巻く管状駆動軸２５に駆動接続される。

図３に示すように、第1の歯車断１５は、単一段プラネト歯車装置から成り、この単一段プラネト歯車装置は駆動軸２５に形成された太陽歯車２７と、ハウジング１０に回転可能に支持されたリング歯車２８と、プラネトホイール２６と、中間スピンドル２２に接続されたプラネトホイールキャリア２９とを備えている。リング歯車２８は、軸方向にのびる管状スリーブ要素３１によって回転に対して保持され、この管状スリーブ要素３１の後端部は壁要素３４を介してハウジング１０にしっかりと固定されている。この管状スリーブ要素３１は、反動トルク変換時にある特定の弾性を示す薄壁部分３２を備えており、この薄壁部分３２に、管状スリーブ要素３１の弾性変形及び従ってその変形に対応したねじれ負荷を表示するひずみ計３３が取付けられている。ひずみ計３３は、好ましくは工具ハウジング１０に設けた図示していない電子制御手段に接続され、それで予定のトルクレベルに達すると、電動機への給電は止められ得る。

第２の歯車段１６は、歯車ケーシング１７の内壁に形成したリング歯車を備えた従来型の二つの連続した遊星歯車装置３５、３６を備え、それで、反動トルクは、歯車ケーシング１７へ、そして更に反動バーを介して、締め付けられることになるネジ継手の近くの静止支持構造体へ伝達される。

歯車ケーシング１７は、クイックカップリング２０及びスイベル接続体１８を介してハウジング１０に接続され、スイベル接続体１８は、歯車ケーシング１７における周囲溝に部分的に受けられた多数のボール３８及び歯車ケーシング１７における回転可能な環状要素３９を備えている。従って、環状要素３９は回転できるが、ボール３８を介して歯車ケーシング１７に軸線方向にロックされる。環状要素３９は後方にのびるフランジ４１を備え、後方にのびるフランジ４１には多数の貫通口４２が設けられ、これらの貫通口４２内に多数のロックボール４３が受けられている。これらのロックボール４３は、貫通口４２と共に、ハウジング１０の壁要素４５における周囲溝４４及びクイックカップリング２０におけるロックリング４８を形成している。ロックリング４８はケーシング１７に担持され、そして、ロックボール４３が周囲溝４４と係合して維持されるロック位置と、ロックボール４３がロックリング４８におけるポケット４９に受けられ、それにより周囲溝４４との係合からはずれる解放位置との間で手動で回転できる。図４に示すように、ロックリング４８は、二つのバネ５１、５２によってロック位置へ偏奇される。

第２の歯車段１６は歯車ユニットを形成し、この歯車ユニットは、全て異なる減速比を持ちしかも同一のクイックカップリング手段を備えた多数の交換可能な歯車ユニットの一つである。これらの歯車ユニットは、一度に一つずつ動力レンチハウジング１０に取付けることができ、このことは、作業者が動力レンチの実際の適用に応じて減速比を選択することができることを意味している。クイックカップリング２０の構成により、歯車ユニット及び減速比を変えるのが容易となり、このことは、作業者が出力、トルク、速度などの要求が異なる多くの作業に対して同一の動力レンチを用いることができることを意味している。

動作において、動力レンチは図示していないケーブルを介して電源に接続され、そして歯車ケーシング１７の前端部に適当な反動バーが取付けられる。出力軸１３にはナットソケットが取付けられ、締め付けられることになるネジ継手に適用される。電動機が作動し始めると、電動機軸１９の出力はアングル歯車２４を介して駆動軸２５に伝達され、そして、駆動軸２５に形成されしかも第１の歯車段１５の一部を成す太陽歯車２７は、プラネトホイール２６及びプラネトホイールキャリア２９を介して中間スピンドル２２に動力を伝達する。動力は更に、第２の歯車段１６の遊星歯車３５、３６を介して出力軸１３に伝達される。第１の歯車段１５のリング歯車２８に作用する反動トルクは、スリーブ要素３１及び壁要素３４を介してハウジング１０に伝達される。スリーブ要素３１の薄壁部分３２は、伝達された反動トルク負荷によって僅かに弾性変形され、そして薄壁部分３２に取付けられたひずみ計手段３３は、出力軸１３によって伝達された出力トルクに比例する反動トルク負荷を表示する。伝達されたトルク出力がひずみ計手段３３で表示された予定のレベルに達すると、制御ユニットは給電を止め、締付け工程を終了する。

減速歯車装置を二つの段に分けることにより、一方の段は工具ハウジングの前端部に取付けられた旋回型ケーシングに含まれ、そして他方の段はハウジングに設けられ、歯車ケーシングのサイズ及び重量を小型軽量に保つことができ、それにより、工具のバランス及びアクセスし易さを良くすることができる。本発明による装置の別の重要な利点は、トルク変換器を旋回型歯車ケーシングから分離して機旋回部品とハウジングとの間の感応性電気的接続を避けることにある。トルク変換器は又、工具の使用時及び組立て作業中にはハウジング内で十分に保護される。

Claims (4)

1. ハウジング（１０）と、回転モータ（１２）と、減速歯車装置（１５、１６）と、出力軸（１３）と、ハウジング（１０）に回転可能に支持されかつ出力軸（１３）を支持する別個の歯車ケーシング（１７）とを有する動力レンチにおいて、
   上記減速歯車装置（１５、１６）が、
   ハウジング（１０）に設けた第１の歯車段（１５）と、
   歯車ケーシング（１７）に設けた第２の歯車段（１６）と、
   第１の歯車段（１５）と組合され、そして出力軸（１３）を介して送出されたトルクに相当するトルクを表示するように構成されたトルク感知手段（３１〜３３）とを備え、
   また上記歯車ケーシング（１７）が、クイックカップリング（２０）を介してハウジング（１０）に取外し可能に接続される別個の歯車ユニットを形成していること
   を特徴とする動力レンチ。
2. 上記第１の歯車段（１５）が、中間スピンドル（２２）を介して上記第２の歯車段（１６）に接続され、またモータ（１２）が、駆動軸（２５）を介して上記第１の歯車段（１５）に接続され、上記駆動軸（２５）が管状であり、上記中間スピンドル（２２）を同軸に包囲し、またモータ（１２）が、アングル歯車（２４）を介して上記駆動軸（２５）に結合されていることを特徴とする請求項１記載の動力レンチ。
3. 上記第１の歯車段（１５）が、ハウジング（１０）に結合したリング歯車（２８）を備えた遊星歯車装置を有し、
   上記トルク感知手段（３１〜３３）が、
   上記リング歯車（２８）をハウジング（１０）に接続ししかも上記リング歯車（２８）に加えられた反動トルク負荷の下で弾性変形可能であるスリーブ要素（３１）と、
   上記スリーブ要素（３１）に接続され、そして上記スリーブ要素（３１）を介してハウジング（１０）に伝達される反動トルクに応じて電気信号を発生するようにされたひずみ計センサ（３３）と
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の動力レンチ。
4. 上記歯車ケーシング（１７）が、全て減速比の異なる多数の相互に交換可能な歯車ユニットの一つであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の動力レンチ。

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