JPH0246355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は動力スパナに関し、特に、第１ハウ
ジング部分の中に配置されるトルク送出用動力ユ
ニツト、第２ハウジング部分の中に支持される減
速歯車装置および出力スピンドル、第１ハウジン
グ部分と第２ハウジング部分を回転可能に相互連
結させる回り連結部、第１ハウジング部分の中に
配置される動力供給装置、並びに第２ハウジング
部分に固く取付けられたトルク反動支持装置を有
するような形式の動力スパナに関する。

かかる形式の可搬の空気式動力スパナは米国特
許第4155278号明細書に開示されている。

上記の米国特許明細書に開示された動力スパナ
に関する問題点として、減速歯車装置のハウジン
グ部分で発生した反動トルクはトルク棒で平衝さ
れるが原動機のハウジングで発生した反動トルク
は作業者に伝わつて人力で平衝させられるように
なつている。前記特許明細書で指摘されているよ
うに、原動機ハウジングで発生する反動トルクと
して現われる工具の出力トルクのうちの無害な部
分である。

しかしながら動力スパナが単一原動機配備また
は双子原動機配備の強力な原動機を備える場合に
は、出力トルクの部分的に予め低減した部分であ
つても工具を依然として容易にかつ安全に操作し
ようとする際に作業者が取扱うには重すぎる。

この発明の主な目的は、トルク棒が広く有効に
利用できかつスパナで発生したすべての反動トル
クがトルク反動の支持によつて平衝させれるよう
な動力スパナを提供することにある。

この目的の達成のためこの発明によれば、第１
ハウジング部分の中に配置されるトルク送出用動
力ユニツト、第２ハウジング部分の中に支持され
る減速歯車装置および出力スピンドル、第１ハウ
ジング部分と第２ハウジング部分を回転可能に相
互連結させる回り連結部、第１ハウジング部分の
中に配置される動力供給装置、並びに第２ハウジ
ング部分に固く取付けられたトルク反動支持装置
を有する動力スパナにおいて、動力が前記動力供
給装置によつて動力ユニツトに供給されるときに
前記第１ハウジング部分と第２ハウジング部分を
相対回転しないように結合させる拘束装置が設け
られる。

これにおいて望ましくは、(1)前記拘束装置が第
２ハウジング部分の周に沿つて分布される多くの
凹みと動力供給装置に結合された可動の押さえ装
置とを有し、(2)前記動力供給装置が前記押さえ装
置と連携するカム装置を包含する手動で作動でき
る引金機構を有し、(3)前記押さえ装置が２個の順
次配置される球からなり、その１方が第２ハウジ
ング部分の凹みに係合しかつ他方が前記カム装置
に係合し、(4)前記カム装置が引金機構に配置され
た操作スリーブに形成される環状の溝からなり、
若しくは(5)動力ユニツトが空気作動式のものであ
つて、前記拘束装置が圧力空気で作動されるピス
トン装置と前記動力ユニツトからの背圧が或る値
のときに圧力空気を前記ピストン装置に直接送る
ように配置された圧力応答式弁装置とを有する。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例に
ついて詳しく説明する。

図示の動力工具は空気作動スパナであつて、こ
れは一次原動機１１および二次原動機１２を収容
し支持するハウジング１０を有する。両原動機は
この種の工具に主として使用される空気滑り羽根
形式ものであつて、寸法が相等しくかつ互に反対
方向に回転する（第４図）。

図示の工具は可搬式の工具であつてそのハウジ
ング１０はピストル式の握り１３を有し、これの
中で工具の主給気通路１４が延長する。ピストル
式握り１３の中に取付けられた絞り弁１５は給気
通路１４を通る圧力空気流の制御のため引金１６
によつて作動できる。

原動機１１および１２は連結歯車装置１８およ
び減速歯車装置１９を介して正方形断面の端部を
持つ出力スピンドル１７にトルクを伝達するよう
に配置される（第１図）。減速歯車装置は２つの
普通の遊星歯車を有するがその詳細は図示を省略
する。

連結歯車装置１８は中央軸２０を有し、これの
前端に形成された歯２１は減速歯車装置１９に係
合する。中央軸２０の後端には平歯車２２が設け
られ、これは一次原動機１１によつて直接駆動さ
れる小寸の平歯車２３に係合する。二次原動機１
２によつて直接駆動される小径の平歯車２４は連
結スリーブ２６の内歯車２５に係合する。連結ス
リーブ２６は軸線方向に相離れたローラ軸受２
７，２８によつて中央軸２０に回転可能軸架され
る。これらローラ軸受２７と２８の間には、連結
スリーブ２６に対して中央軸２０をねじ連結締付
け方向に自由に回転させれるようにする１方向ク
ラツチ３０が配置される。クラツチ３０は任意の
普通の設計のフリーホイール式ローラ型クラツチ
であるが、その詳細は省略する。

図示の連結歯車装置１８において一次原動機１
１に駆動結合された平歯車２３／平歯車２２の減
速比は２：１であり、また二次原動機１２に駆動
結合された平歯車２４／内歯車２５の減速比は約
7.5：１である。故に二次原動機１２の減速は一
次原動機１１の減速の約3.75倍である。この連結
歯車装置１８によつて、コンパクトな設計と二次
原動機１２に対するかなり高い減速比との組合わ
せが得られる。

２つの原動機１１および１２は空気入口３１お
よび３２をそれぞれ有し、圧力空気は供給弁３３
からこれら入口を介してそれぞれの原動機に供給
される。そのため供給弁３３はハウジング１０の
中の主給気通路１４に連通する空気入口開口３７
を備える。

空気供給弁３３はシリンダ開孔３８とこれの中
で変位可能に案内される弁要素３９とを有する。
弁要素３９はコツプ形状であつて、その周壁の弁
開口４０とその底すなわち端壁を貫通する空気連
通開口４１とを有する。弁要素３９の端壁にはさ
らに中央開口４２が存し、これの中を棒４３が延
長する。棒４３と弁要素３９は締付けリング４４
によつて軸線方向に互に締付けられる。

第２図の左方の１端で、棒４３はシリンダ開孔
３８の中に同軸線に取付けられた管部分４５の中
で案内される。管部分４５の底端は通路４６によ
つて外気に連通する。弁要素３９とシリンダ開孔
３８との間の遊隙密閉と同じく、棒４３と管部分
４５は空気入口開口３７から供給された圧力空気
の通路４６を通る外気への漏出を互に連携して阻
止する。

棒４３は弁要素３９を貫通して右へ延長し、そ
の右端において振動減衰装置（緩衝装置、制動装
置）４８を支持する。これは減衰ピストン（緩衝
ピストン、制動ピストン）４９、Ｏ−リング５０
および支持リング５１を有し、これら要素のすべ
ては２個の締付けリング５２によつて軸線方法に
動かないように押さえられる。減衰ピストン４９
は周遊隙でシリンダ開孔３８の中にはまるが、外
周におけるよりも幅の広い周間隙で棒４３のまわ
りにはまる。これによれば空気は間隙によつて減
衰ピストン４９を通過でき、また減垂ピストン４
９は棒４３に対して（もちろん極めてせまい軸線
方向の限界内で）自由に動くことができる。

弁要素３９、棒４３および減衰装置４８は共に
ユニツトとしてシリンダ開孔３８の中で移動で
き、その１方の終端位置では棒４３の１端が管部
分４５の底壁に突当りまた他方の終端位置では棒
４３の他端がシリンダ開孔３８の右端壁５３に突
当る。弱いコイルばね５５がユニツト全体を図の
右方へ偏倚させるために配置され、故に工具が始
動されるときに弁要素３９は常にその右端位置に
位置する。

空気入口開口３７に加えて、シリンダ開孔３８
は一次原動機１１の空気入口３１に連通する第１
供給開口５６および二次原動機１２の入口３２に
連通する第２供給開口５７を有する。第２図およ
び第３図に示されるように、空気入口開口３７お
よび第１供給開口５６はこれらが決して弁要素３
９でおおわれることがないようにシリンダ開孔３
８に配置される。第２供給開口５７は弁要素３９
がその右手位置に位置しているときにはこれによ
つておおわれ、また弁要素３９が右手位置に動か
されるとこれによつておおわれることなくその弁
開口４０によつて開く。

第２図および第３図に図示される装置の作動継
列について次に説明する。

圧力空気を供給弁３３に供給する以前にまたね
じ連結部の締付け作業の最初の段階の際に弁要素
３９は第２図に示されるその右手位置を占める。
圧力空気が供給弁３３に供給されないときにはば
ね５５の偏倚負荷によつて弁要素３９はその右手
位置すなわち閉位置に位置する。

工具は引金１６を押して絞り弁１５を開くと始
動する。圧力空気が通路１４を通つて工具に供給
される。作業の最初の段階で空気は入口開口３７
を通つて弁３３にはいり、弁要素３９の開口４１
を通過し、さらに第１供給開口５６および一次原
動機１１の空気入口３１を通つてこの原動機に到
着する。

一次原動機１１によつて平歯車２３および２２
を介して中央軸２０が回り始め、一次原動機１１
によつて生じた動力は減速歯車装置１９を介して
出力スピンドル１７に伝達される。作業のこの締
合わせ運動段階においてはねじ連結個所で生じる
回転に対する抵抗は小さい。従つて一次原動機１
１の回転速度は大きくおよび供給弁３３を多量の
空気が流れる。

圧力空気が弁要素３９の開口４１と通るときに
開口の前後に圧力差が生じる。すなわち弁要素３
９の右側の圧力これの反対側の圧力すなわち工具
に連結される圧力空気源の圧力より低くなつてい
る。しかしながら、弁要素３９の左側の横断面積
の１部分すなわち棒４３の横断面によつて表わさ
れる面部分が通気通路４６によつて外気だけにさ
らされているので、弁要素３９に両方向から作用
する負荷の差は前記の圧力差で示される程度ほど
には大きくない。外気にされされる側の反対側の
端部で、棒４３は弁要素と同じ圧力にさらされ
る。減衰ピストン４９はその右側に作用する圧力
に何らの影響も実際上与えない。

弁要素３９の種種の表面の大きさ並びに開口４
１の大きさは、ねじ連結部の抵抗が増大し一次原
動機１１の回転速度が或る所定の程度まで低下し
たときに一次原動機１１からの背圧の明確な増大
が得られるように選択される。ねじ連結部が予め
決められた程度まで締付けられたときに、一次原
動機１１からの背圧は弁要素３９をその開位置
（第３図に示すようにこの位置で弁開口４０が第
２供給開口５７に整合する）まで左へ動かすに充
分な程度まで高くなる。かくして一次原動機１１
への空気供給を中断することなしに供給弁３３か
ら圧力空気が二次原動機１２へ供給されるように
なる。

二次原動機１２は一次原動機１１と共に最終の
締付け段階を遂行するために付勢される。二次原
動機１２の出力トルクは平歯車２４および内歯車
２５を介して連結スリーブ２６へ伝達される。こ
の内歯車／平歯車の配備の歯車比は一次原動機１
１に結合された平歯車／平歯車の配備の歯車比よ
りかなり大きい。故に連結スリーブ２６は中央軸
２０が最初に回転していたときと比べて高いトル
ク水準でゆつくりと回転する。しかしながら、ね
じ連結部の締付の抵抗が増大したことによつて一
次原動機１１は二次原動機１２が追付きできる程
度まで減速されているので、１方向クラツチ３０
によつて二次原動機１２の動力は中央軸２０に伝
達されて一次原動機１１によつて依然として発生
されている動力に付加される。

ねじ連結部において所望の最終締付け度が得ら
れたときに、原動機からの全背圧が予め設定され
た空気源の圧力に実質的に等しくなつた結果とし
て或いは背圧に応答する締切り弁が閉じた結果と
して原動機１１および１２の回転は停止する。上
記の締切り弁は図示されていないが、任意の普通
の設計のものでよく供給弁３３の上流に配置され
る。

減衰装置４８は弁要素３９の振動を防止して供
給弁３３の正確な作動を確保するに用いられる。
そのため減衰装置４８はシリンダ開孔３８の右手
部分へのまたはこれからの空気流を或る程度まで
妨げるように配置される。しかしながら、弁要素
３９が左へすなわち開位置へ向つて動くときの減
衰効果が反対方向に動くときの減衰効果より小さ
いことが望ましい。減衰ピストン４９と棒４３と
の間の周間隙によつて減衰ピストン４９を通る第
２空気通路が形成される。しかしながらこの通路
は弁要素３９、棒４３および減衰ピストン４９が
左へ動くときに限つて開く。これらが右へ動くと
きには減衰ピストン４９がＯ−リング５０に密閉
接触し、従つて第２空気通路が締切られて大きな
減衰作用（緩衝作用、制動作用）が得られる。

上述した弁によつて得られる１つの利点は或る
範囲内で空気源の圧力に依存しないことにある。
換言すれば、弁は供給される空気の圧力が何らか
の埋由で標準圧力（通常は６バール）から偏動し
たときにも正しく作動する。２バール程度の圧力
低減はこのような工具の連結個所では異常ではな
い。しかしながら上述した空気供給弁は送り圧と
一次原動機１１からの背圧との間で平衡し、従つ
て圧力水準それ自身は重要でない。偏倚ばね５５
は弁の作動に影響を与える程には強くない。

再び第１図を参照すれば工具の減速歯車装置１
９はケーシング９０の中に収容され、このケーシ
ングは球軸受９１によつて工具ハウジング１０で
回転可能に支持される。この球軸受はハウジング
１０と減速歯車装置のケーシング９０との間の回
り連結部を形成する。ケーシング９０の前端には
トルク反動棒９２が固く取付けられる。これはね
じ連結部の締付けによつて互に締合わせるべき部
材の１方の突出部分のような定着の物にしつかり
と接触させるためのものである。これを用いる埋
由は、トルク反動が工具の作業者によつて人力で
平衡させるには重すぎるということにある。

回り連結部の目的は、作業者がピストル式握り
を使い易い位置に保持できるという可能性をそこ
なうことなしに反動棒のためのしつかりとした安
全な支持点を見出すためのこの反動棒の迅速で容
易な調節を可能にするということにある。

従来の単一原動機式工具設備ではその原動機だ
けから工具ハウジングへ伝達される反動が充分に
小さくて作業者に有害でないから自由に回転する
滑り式回り連結部で充分である。しかしながら第
１図に図示される双子原動機工具では、連結歯車
装置１８それ自身特に二次原動機１２の平歯車／
内歯車伝動部において減速およびトルクの増幅が
行なわれるから工具ハウジング１０に伝達される
トルク反動はかなり大きい。

ハウジング１０の中に生じる反動トルクから作
業者を保護するため、ケーシング９０はこれの後
端の周のまわりに均等に分布される半球状の凹み
９３の周方向列を備える（第１図および第５図）。
ケーシング９０と引金１６の柄９４との間に垂直
開孔９５が設けられ、これの中で２個の鋼球９
６，９７が可動に案内される。開孔９５は上方の
球９６が凹み９３の１つに係合できるようにする
ため凹み９３と同じ垂直平面の中に位置する。

引金の柄９４のまわりで止めスリーブ９９が摺
動可能に案内され、ばね１００が止めスリーブ９
９に引金１６の方向の偏倚負荷を加えるように配
置される。

止めスリーブ９９は周溝９８を備え、これは引
金１６がその静止位置（第１図に示される位置）
に位置しているときに下方の球９７を部分的に収
容するような寸法および配置になつている。球９
６，９７の大きさは、工具の始動のために引金１
６を引いたときに溝９８が開孔９５に整合しなく
なつてこれによつて上方の球９６がケーシング９
０の凹み９３の１つに係合した状態に保持される
ように、引金の柄９４とケーシング９０の間の距
離に適合させられる。換言すれば、工具が作動さ
れているときにはケーシング９０は常に工具ハウ
ジング１０に対して定着される。これは工具の中
に生じたすべての反動力が反動棒９２によつて平
衡されるということを意味する。

引金１６が第１図に示すような静止位置に位置
しているときには、下方の球９７が溝９８にはい
り上方の球９６は凹み９３から離脱できケーシン
グ９０はハウジング１０に対して回転できる。別
の点から見れば、凹み９３の１つが上方の球９６
を収容するように開孔９５に整合していないとき
には引金１６は動くことができない。このこと
は、ハウジング１０が減速歯車装置ケーシング９
０および反動棒９２に対して固定されていないと
きには工具は作動できないということを意味す
る。

第６図には、非常の場合に歯車装置ケーシング
９０と工具ハウジング１０との間の相対回転を可
能にするようなハウジング拘束装置と引金の変型
が図示される。この実施例によるハウジング拘束
装置の目的は、原動機１１，１２の通常のトルク
反動が作業者に伝わらないようにするためにケー
シング９０とハウジング１０の間に充分に高いト
ルク抵抗を与えるばかりでなく、反動棒９２のた
めの支持が偶然に失なわれたときに全トルク反動
から作業者を保護するために前記のトルク抵抗を
限定するようにもすることにある。

第６図に示される引金機構は絞り弁１５に係合
するように配置された引金柄１９４を有する。柄
１９４は管状ピストン１９９とこのピストン１９
９に対して前方にすなわち引金１６の静止位置へ
向けて作用するコイル型の圧縮ばね２００との中
を延長する。

ピストン１９９の１端には２つの鋼球１９６，
１９７と協働する円錐面１９８が形成される。こ
れら鋼球は歯車装置ケーシング９０の凹み９３と
連携するために前記ピストン１９９によつて軽い
傾斜の開孔１９５の中で移動できる。

他端においてピストン１９９は、通路２０２を
介して供給弁３３の第２供給開口５７に連通する
圧力空気室２０１を密閉する。

第６図に示される引金およびハウジング拘束装
置の作用特色は次の通りである。

引金１６が静止位置のときに絞り弁１５は閉
じ、圧力空気は弁３３および原動機１１，１２に
供給されない。さらにばね２００が偏倚負荷をピ
ストン１９９に印加し、このピストンが円錐面１
９８によつて球１９７，１９６を歯車装置ケーシ
ング９０の凹み９３の１つに係合させる。かくし
て掛金係合がハウジング１０と歯車装置ケーシン
グ９０との間に得られる。ばね２００はかなり弱
いものであるから、掛金係合は工具を別のねじ連
結部に結合させるときの工具の取扱いに容易にす
るような効果だけを有する。

引金１６が作動されると圧力空気が絞り弁１５
を通つて供給され、一次原動機１１が付勢されて
締合わせ運動段階が開始する。しかしながらこの
段階では供給弁３３の第２供給開口５７は閉じ、
従つてピストン１９９はまだばね２００だけによ
つて負荷される。よつてハウジング１０とケーシ
ング９０との間の弱い掛金係合によつて反動棒９
２は適正な支持位置を求めるように動くことがで
きる。

最終締付け段階が開始されるときに供給弁３３
が変位されて空気が二次原動機１２へ送られると
共にピストン１９９の背後の圧力空気室２０１へ
も送られる。室２０１の中の空気圧力によつて、
ピストン１９９に加わる偏倚負荷がかなり増大し
これによつて剛球１９６と凹み９３との間の掛金
係合がかなり強くなる。ここで得られる掛金係合
はハウジング１０の中で通常発生する反動トルク
を伝達できる程度に強い。

しかしながら反動棒９２のための支持が急に失
なわれる非常の場合に、球１９６，１９７および
ピストン１９９は工具の全反動トルクよりかなり
低いトルク水準で歯車装置ケーシングを解放する
ように依然として押戻しできる。これは人間の傷
害を防止できるようにする安全装置である。

この発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく特許請求の範囲に記載された発明の要旨の
中で自由に変型できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の特色を有する可搬の動力ス
パナの１部破断除去した側面図、第２図は空気供
給弁が閉位置である状態のこの発明による動力ス
パナを図解的に示す図、第３図は開位置の空気供
給弁の部分断面図、第４図は第１図の−線に
沿う断面図、第５図は第１図の工具の部分側面
図、第６図はハウジング拘束装置の変型を示す図
である。 図面において、１０は第１ハウジング部分（原
動機ハウジング）、１１と１２は動力ユニツト
（一次原動機および二次原動機）、１５と１６は動
力供給装置（１５は絞り弁、１６は引金）、３３
は弁装置、９０は第２ハウジング部分（歯車装置
ケーシング）、９１は回り連結部、９２はトルク
反動支持装置（トルク反動棒）、９３は拘束装置
の凹み、９４は引金の柄、９６と９７は拘束装置
の押さえ装置（球）、９９は引金機構のスリーブ、
１００は引金機構に設けられるばね、１９９はピ
ストン装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１ハウジング部分の中に配置されるトルク
   送出用動力ユニツト、第２ハウジング部分の中に
   支持される減速歯車装置および出力スピンドル、
   第１ハウジング部分と第２ハウジング部分を回転
   可能に相互連結させる回り連結部、第１ハウジン
   グ部分の中に配置される動力供給装置、並びに第
   ２ハウジング部分に固く取付けられたトルク反動
   支持装置を有する動力スパナにおいて、動力が前
   記動力供給装置によつて動力ユニツトに供給され
   るときに前記第１ハウジング部分と第２ハウジン
   グ部分を相対回転しないように結合させる拘束装
   置が設けられていることを特徴とする動力スパ
   ナ。 ２ 前記拘束装置が第２ハウジング部分の周に沿
   つて分布される多くの凹みと動力供給装置に結合
   された可動の押さえ装置とを有する特許請求の範
   囲第１項に記載の動力スパナ。 ３ 前記動力供給装置が前記押さえ装置と連携す
   るカム装置を包含する手動で作動できる引金機構
   を有する特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の動力スパナ。 ４ 前記押さえ装置が２個の順次配置される球か
   らなり、その１方が第２ハウジング部分の凹みに
   係合しかつ他方が前記カム装置に係合する特許請
   求の範囲第３項に記載の動力スパナ。 ５ 前記カム装置が引金機構に配置された操作ス
   リーブに形成される環状の溝からなる特許請求の
   範囲第３項または第４項に記載の動力スパナ。 ６ 動力ユニツトが空気作動式のものであつて、
   前記拘束装置が圧力空気で作動されるピストン装
   置と前記動力ユニツトからの背圧が或る値のとき
   に圧力空気を前記ピストン装置に直接送るように
   配置された圧力応答式弁装置とを有する特許請求
   の範囲第１項に記載の動力スパナ。