JPH04115575U - トルク制限型の回転力伝達部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦クラッチ機構を利用して伝達トルクを所
定値以下に制限したトルク制限型の回転力伝達部材にお
いて、予め設定した締め付けトルクの値が、インパクト
レンチからの回転方向への振動により、ボルト締結作業
の途中で変化してしまうのを防止する。 【構成】 複数の入力側円板６３と出力側円板６７との
間に摩擦板６５を介装させ、両側から皿バネ６１で挟ん
で出力軸挿入穴９内に収納し、これらを摩擦力調節ネジ
７１の螺合位置によって密着せしめ、所定トルク以上の
回転力が入力ブッシュ３から出力軸５へと伝達されるの
を防止する。この摩擦力調節ネジ７１は、その四角柱状
外形の凸部７５を外側から係止する四角孔８５を有する
と共にハウジング２の係止突起２１を係止する係止凹部
８１をも有する係止キャップ８３にて、ハウジング２に
対する相対的な回転移動を禁止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インパクトレンチ等の様な回転方向の衝撃荷重を発生する動力源に ハウジングを連結すると共に出力軸をボルト等の頭部に連結して、ボルト締結等 を行なう回転力伝達部材に係わり、特に、摩擦クラッチ機構を利用して伝達トル クを所定値以下に制限したトルク制限型の回転力伝達部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ハウジングの一端からくり抜かれた円筒凹所の中心軸線上に出力軸を配 設し、この出力軸を挿通する孔を有するリング状の皿バネを円筒凹所の底に配置 し、さらに出力軸には係合せずにハウジングとだけ係合するリング板と、逆に出 力軸には係合するもののハウジングには係合しないリング板とを、板面間に乾式 摩擦リングを介装させつつ円筒凹所内に配設し、さらに皿バネを円筒凹所の開口 側にも配設し、その上から摩擦力調節ネジを円筒凹所の開口側から刻設したネジ 溝を介して螺合し、乾式摩擦リングを介して各リング板間に作用する摩擦力を調 節することで、ハウジングに連結した汎用モータから所定トルク以上の回転力が 出力軸に出力されないようにした摩擦クラッチ式のトルク制限型の回転力伝達部 材が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この従来の摩擦クラッチ式のトルク制限型の回転力伝達部材においては、ハウ ジングに連結される汎用モータは、特に衝撃回転力を発生するものではないため 問題がなかったが、インパクトレンチにおいては回転方向の衝撃荷重が、摩擦力 調節ネジにも回転方向の振動として加わってしまうため、摩擦力調節ネジの螺合 位置を変化させてしまい、伝達限界として予め設定した最大トルクが、ボルト締 結作業中に変化してしまうという不具合が生じる。

【０００４】 そこで、摩擦力調節ネジの螺合位置がこうした回転方向への振動によって変化 するのを防止し、予め任意に設定した伝達トルクの上限値がボルト締結作業の途 中で変化してしまうのを防止することができるトルク制限型の回転力伝達部材を 提供することを目的として本考案を完成した。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】

かかる目的を達成するためになされた本考案のトルク制限型の回転力伝達部材 は、一端に開口を有する筒状の凹所を有し、他端を回転方向への衝撃荷重を発生 する動力源と連結されるハウジングと、該ハウジングの凹所に挿入される出力軸 と、該出力軸と前記ハウジングとを凹所内で軸方向に当接させるためにそれぞれ 設けられ、出力軸と一体回転可能な第１の当接面及びハウジングと一体回転可能 な第２の当接面と、該両当接面間に介装される摩擦部材と、前記凹所内において 、前記両当接面に対して両者が接近する方向の押圧力を付与する弾性押圧部材と 、中央の挿通孔に前記出力軸を挿通すると共に、前記凹所に開口側から螺合され 、その螺合位置によって前記弾性押圧部材の押圧力を調節する押圧力調節部材と を備えたトルク制限型の回転力伝達部材において、前記押圧力調節部材の挿通孔 の周りに前記凹所から露出する方向へ突設され、多角形柱や楕円柱等の様に、ハ ウジングの回転軸周りに所定の断面を回転させてできる回転体以外の形状を有す る凸部と、前記凹所の開口側に固定され、前記凸部に外側から係止する係止凹部 を有する係止キャップとを備えることを特徴とする。

【０００６】 本考案のトルク制限型の回転力伝達部材によれば、押圧力調節部材の挿通孔の 周りに突設した凸部が、ハウジングの回転軸周りに所定の断面を回転させてでき る回転体以外の形状を有し、しかもこの凸部に外側から係止する係止凹部を有す る係止キャップがハウジングに固定されているから、押圧力調節部材がハウジン グに対して相対的に螺合位置を変更することができない。従って、回転方向の衝 撃荷重がハウジング全体に加わっても、押圧力調節部材とハウジングとの相対的 な位置関係は変化することがなく、伝達トルクの限界として予め設定した最大ト ルクの値が変動することがない。しかも、この係止キャップを取り外せば、押圧 力調節部材の螺合位置を変更することができる。

【０００７】 なお、ハウジングの回転軸を中心とする円または環状の断面を有する凸部は、 係止凹部で外側から係止することができないから、本考案所望の目的を果たすこ とができないため、本考案における凸部の構成からは除かれる。一方、断面円形 の円柱であってもハウジングの回転軸を中心とせずに偏心した位置に中心を有す る凸部ならば、外側から係止して回転を阻止することができるから、本考案にお ける凸部の構成に含まれる。

【０００８】 なお、一般的にネジの回り止めに用いる止めネジなどの構成で押圧力調節部材 を固定したのでは、やはり回転振動で緩んだりすることがある。また、ロックピ ンをハウジングごと挿通して固定する構成も一般的な回り止めとして採用し得る が、これでは、押圧力調節部材の螺合位置は一点だけになってしまうという不都 合がある。

【０００９】 本考案では、単なる回り止めではなく、係止キャップという特有の回り止めを 備える構成を採用したから、確実に、しかも任意の螺合位置で押圧力調節部材を 回り止めすることができる。

【００１０】

【実施例】

以上説明した本考案の構成・作用・効果を一層明らかにするために、以下に好 適な実施例について図面を参照しつつ説明する。

【００１１】 図１は実施例のトルク制限型の回転力伝達部材１の分解斜視図であり、図２は 半分を断面で示した正面図であり、図３は出力軸５側から見た側面図であり、図 ４は反対の入力ブッシュ３側から見た側面図である。

【００１２】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材１は、アルミ合金製の円筒状のハウジ ング２の一端に嵌合した工具鋼製の入力ブッシュ３からインパクトレンチの回転 衝撃荷重を入力し、内部の摩擦クラッチ機構によりハウジング２と軸方向に係合 してハウジング２と一体に回転可能とした工具鋼製の出力軸５を介して所定トル ク以下の回転力を出力する構成となっている。

【００１３】 ハウジング２は、一端から入力ブッシュ３を嵌合するために軸方向にくり抜か れた入力ブッシュ嵌合穴７と、他端から出力軸５を挿入するために軸方向にくり 抜かれた出力軸挿入穴９とを備えている。なお、両穴７，９は互いに連通してい るが、入力ブッシュ嵌合穴７側から嵌め込まれる雨滴侵入防止板１１によって水 密に仕切られる。

【００１４】 また、ハウジング２は、外周面に放熱用の複数のリブ１３を備えると共に、入 力ブッシュ嵌合穴７が設けられた端面２ａにも、図４に示す様に、複数の放熱穴 １５を備えている。

【００１５】 さらに、ハウジング２の入力ブッシュ嵌合穴７が開口する端部側の外周には、 リング溝１７が刻設されている。そして、このリング溝１７の底には、ハウジン グ２の中心軸線を通る一本の貫通孔１９が反対側までくり抜かれ、貫通している 。

【００１６】 また、ハウジング２の出力軸挿入穴９が開口する端部側の端面２ｂには、合計 八個の係止突起２１が端面２ｂを円周方向へ１６等分した位置の一つ置きに配置 されている。なお、各係止突起２１の円周方向の長さと係止突起２１間の各くぼ みの円周方向の長さは一致している。

【００１７】 さらに、これら係止突起２１の外周にも、入力ブッシュ嵌合穴７の開口端部と 同様の（ただし部分的な）リング溝２３が刻設されている。また、これら係止突 起２１の内一つ置きに四個の内面側には、出力軸挿入穴９の底まで軸方向に伸び る半円状の軸方向溝２５が刻設されている。さらに、出力軸挿入穴９の内周面に は、開口側から所定範囲にネジ溝２７が刻まれている。

【００１８】 入力ブッシュ３は、中心に正方形断面の角穴３１を備えると共に、周囲にロー レット目が刻まれており、さらに二箇所に半円状の溝３３が刻まれている。なお 、この半円状の溝３３は、図４に示す様に、ハウジング２の入力ブッシュ嵌合穴 ７内面に刻設された半円状の溝３５と共同して円形の溝をなし、ここにロックピ ン３７を嵌合することで入力ブッシュ３とハウジング２とを強固に固着する役割 を果たしている。

【００１９】 また、入力ブッシュ３には、角穴３１の断面中心を通る挿通孔３９が設けられ ている。この挿通孔３９は、断面四角形をしたインパクトレンチのビット１００ を角穴３３内に挿入した際に、このビット１００を入力ブッシュ３ごとハウジン グ２と固定するためのものであって、組み付け時には、ハウジング２の入力ブッ シュ嵌合穴７の開口端側のリング溝１７の底に貫通させた貫通孔１９と同一直線 上に配置される。

【００２０】 つまり、入力ブッシュ３は、雨滴侵入防止板１１を嵌め込んだ後の入力ブッシ ュ嵌合穴７内へ、入力ブッシュ３側の挿通孔３９とハウジング２側の貫通孔１９ とが同一直線上になる様に嵌合され、二本のロックピン３７にてハウジング２に 対して回り止めされるのである。

【００２１】 一方、出力軸５は、図１，図２に示す様に、一端にボルト等の頭部を嵌合する ソケット１１０を取り付けるための四角柱部４１を備え、他端側に六角柱部４３ を備えている。四角柱部４１には、軸心を通って貫通する貫通孔４５が設けられ ている。なお、四角柱部４１と六角柱部４３との間は円柱部４７となっており、 さらに六角柱部４３の先も円柱部４９となっている。この円柱部４７，４９には 、組み立て時に銅合金製のベアリング筒５１，５３が嵌められる。なお、一方の ベアリング筒５３には鍔が設けられている（以下、これを鍔付ベアリング筒５３ という）。

【００２２】 この出力軸５を取り付けるに当たっては、まず、出力軸挿入穴９の底に設けた 小穴５５内に底側のベアリング筒５１を嵌め込み、このベアリング筒５１に組立 時に出力軸挿入穴９の底側となる出力軸５の円柱部４９を挿入する。さらに、中 央に挿通孔６１ａを有する皿バネ６１を二枚重ね、その中央の挿通孔６１ａに出 力軸５を挿通させつつ出力軸挿入穴９の底へ収納する。

【００２３】 続いて、外周に四個の突起６３ａを有し、この四個の突起６３ａでハウジング ２の内面に刻設された軸方向溝２５と係合する孔明きの円板（以下、入力側円板 という）６３を二枚重ね、その中央の孔６３ｂに出力軸５を挿通させると共に、 四個の突起６３ａをそれぞれ出力軸挿入穴９に設けた四本の軸方向溝２５内を挿 通させつつ皿バネ６１の上に収納する。

【００２４】 次に、孔明き円板状の摩擦板６５一枚を、その中央の孔６５ａに出力軸５を挿 通させつつ重ねて収納する。なお、この摩擦板６５，皿バネ６１及び入力側円板 ６３の中央に設けた孔６５ａ，６１ａ，６３ａは、出力軸５に係合しない様な大 きさのものである。

【００２５】 次に、出力軸５の六角柱部４３に係合する六角孔６７ａを有する円板（以下、 出力側円板という）６７を、その六角孔６７ａに出力軸５の六角柱部４３を挿通 させつつ摩擦板６５の上に収納する。なお、出力側円板６７の外周は、ハウジン グ２の出力軸挿入穴９の内周よりも小さく形成されている。

【００２６】 以下、摩擦板６５，入力側円板６３，摩擦板６５，出力側円板６７，…，出力 側円板６７，摩擦板６５の順に重ねて収納し、最後に二枚の入力側円板６３と、 二枚の皿バネ６１とを収納してから、鍔付ベアリング筒５３を出力軸５の開口側 の円柱部４７に嵌めながら出力軸挿入穴９内へ収納する。

【００２７】 こうしてハウジング２の出力軸挿入穴９内へ所定の部品を収納し終えたら、皿 バネ６１に弾性変形を与え、入力側円板６３と出力側円板６７とを所定の摩擦力 で密着させるための摩擦力調節ネジ７１を、出力軸挿入穴９の開口側に刻設した ネジ溝２７にねじ込む。

【００２８】 この摩擦力調節ネジ７１は、中央に出力軸５を挿通する出力軸挿通孔７３を有 し、その露出側となる端面に、この出力軸挿通孔７３が中央に明けられた外形四 角柱状の凸部７５を備えている。

【００２９】 こうして摩擦力調節ネジ７１による摩擦力の調節が完了したら、次に、出力軸 挿入穴９の開口端部側の端面２ｂに設けられた八個の係止突起２１を対応する八 個の係止凹部８１を備えた係止キャップ８３を、その係止凹部８１で係止突起２ １を回転方向に移動相対位置が変更できないように係止しつつハウジング２に嵌 合する。

【００３０】 なお、係止キャップ８３の中央には、摩擦力調節ネジ７１の四角柱状の凸部７ ５を外側から係止する凸部係止用四角孔８５が設けられている。これは、前記嵌 合において、係止キャップ８３がハウジング２に嵌合すると共に摩擦力調節ネジ ７１にも嵌合する様にした構成であり、これによって摩擦力調節ネジ７１とハウ ジング２は回転方向に相対位置を変えることができなくなる。

【００３１】 また、係止キャップ８３には、ハウジング２に嵌合した際に、係止突起２１の 外周に刻設された部分的なリング溝２３と共同して一つのリング溝を形成する部 分的なリング溝８７が刻設されている。

【００３２】 こうして係止キャップ８３をハウジング２及び摩擦力調節ネジ７１を回転方向 に係止する形で取り付けた後、部分的なリング溝２３，８７が共同して形成した リング溝に合成ゴム製のＯリング９１を嵌合し、係止キャップ８３とハウジング ２とを一体に固定する。また、出力軸５に刻設したリング溝９３に、ワッシャ９ ５とスナップリング９７とを取り付け固定する。

【００３３】 こうして組み立てられたトルク制限型の回転力伝達部材１の入力ブッシュ３の 角穴３１内へインパクトレンチのビット１００を、その連結孔１０１が貫通孔１ ９及び挿通孔３９と一直線上に並ぶように嵌合し、これら貫通孔１９，挿通孔３ ９及び連結孔１０１を差し通す係止ピン１０３を嵌める。その後、Ｏリング１０ ５をハウジング２のリング溝１７に嵌合し、この係止ピン１０３の抜け止めをす る。

【００３４】 一方、出力軸５の四角柱部４１には、ボルト頭部の形状に合わせた嵌合穴１１ を有するソケット１１０を外から嵌合し、ソケット１１０に設けた連結孔１１３ から四角柱部４１に設けた貫通孔４５を挿通する係止ピン１１５を挿入し、出力 軸５とソケット１１０とを固着する。なお、インパクトレンチのビット１００に 対すると同様に、係止ピン１１５も抜け止め処理をする。

【００３５】 以上の構成を採用した結果、本実施例のトルク制限型の回転力伝達部材１によ れば、所定以上のトルクが加わった場合には、摩擦板６５と入力側及び出力側円 板６３，６７との間で滑りが発生する。従って、所定以上のトルクでボルトを締 め付けることがなく、締め付け過ぎによるボルトの塑性変形や遅れ破壊を防止す ることができる。

【００３６】 しかも、このボルト締結力と関係した締め付けトルクの上限値は、摩擦力調節 ネジ７１の螺合位置によって、少なくとも締め付け角度９０度単位で調節するこ とができる。なお、摩擦力調節ネジ７１から突設する凸部７５の外形形状を八角 形にしておけばこの実施例の半分の締め付け角４５度単位で調節することができ る様になる。

【００３７】 そして、係止キャップ８３によって、この摩擦力調節ネジ７１の螺合位置が、 インパクトレンチのビット１００からハウジング２に加わる回転衝撃荷重によっ て変動してしまうことがない。従って、一旦設定した締め付けトルクの限界値は 、係止キャップ８３を外し、摩擦力調節ネジ７１の螺号位置を変更しない限り、 ボルト締結作業中に変動することがない。

【００３８】 また、ハウジング２を軽量でしかも放熱性の良好なアルミ合金とし、硬い工具 鋼で出来た入力ブッシュ３をこれに嵌合固定することで強度を持たせた結果、全 体に軽量で、しかも摩擦クラッチ特有の現象である使用中の本体の発熱を抑える ことができた。ちなみに、ハウジングをステンレス鋼で製造した場合には、ボル ト締結作業中に約８５℃程度までハウジング部が発熱したが、実施例の如くアル ミ合金とした場合には、約６５℃程度に収まった。この程度の温度ならば、作業 中に軍手等を介して伝達されても、作業者が熱過ぎると感じることがなく、連続 的にボルトの締結作業を遂行するに当たって支障を来さない。

【００３９】 以上本考案の一実施例を説明したが、本考案はこれに限られるものではなく、 その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実施し得ることは勿論である。 例えば、材質をステンレス鋼などにしてもよい。なぜならば、ボルト締結中に 締め付けトルクの上限値が変動することを防止できるという点では同じだからで ある。

【００４０】 また、摩擦力調節ネジ７１に形成する係止用の凸部７５は、四角柱状の外形形 状のものに限らず、三角柱や六角柱の様な形状でもよく、さらに楕円柱の様な形 状であっても構わない。形状として不適当なものは、ハウジング２の回転軸を回 転中心として所定の断面を回転させてできる回転体だけである。これは、こうし た回転体では、回転方向に係止することができないからである。

【００４１】

【考案の効果】

本考案のトルク制限型の回転力伝達部材によれば、回転方向への振動によって 、予め任意に設定した伝達トルクの上限値がボルト締結作業の途中で変化してし まうのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材の分
解斜視図である。

【図２】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材の半
分を断面で示した正面図である。

【図３】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材を出
力軸側から見た側面図である。

【図４】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材を入
力ブッシュ側から見た側面図である。

【符号の説明】

１・・・回転力伝達部材、２・・・ハウジング、３・・
・入力ブッシュ、５・・・出力軸、７・・・入力ブッシ
ュ嵌合穴、９・・・出力軸挿入穴、２１・・・係止突
起、２５・・・軸方向溝、２７・・・ネジ溝、３１・・
・角穴、４１・・・四角柱部、４３・・・六角柱部、４
７，４９・・・円柱部、６１・・・皿バネ、６３・・・
入力側円板、６５・・・摩擦板、６７・・・出力側円
板、７１・・・摩擦力調節ネジ、７３・・・出力軸挿通
孔、７５・・・凸部、８１・・・係止凹部、８３・・・
係止キャップ、８５・・・凸部係止用四角孔、９１・・
・Ｏリング、１００・・・インパクトレンチのビット、
１１０・・・ソケット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に開口を有する筒状の凹所を有し、
   他端を回転方向への衝撃荷重を発生する動力源と連結さ
   れるハウジングと、該ハウジングの凹所に挿入される出
   力軸と、該出力軸と前記ハウジングとを凹所内で軸方向
   に当接させるためにそれぞれ設けられ、出力軸と一体回
   転可能な第１の当接面及びハウジングと一体回転可能な
   第２の当接面と、該両当接面間に介装される摩擦部材
   と、前記凹所内において、前記両当接面に対して両者が
   接近する方向の押圧力を付与する弾性押圧部材と、中央
   の挿通孔に前記出力軸を挿通すると共に、前記凹所に開
   口側から螺合され、その螺合位置によって前記弾性押圧
   部材の押圧力を調節する押圧力調節部材とを備えたトル
   ク制限型の回転力伝達部材において、前記押圧力調節部
   材の挿通孔の周りに前記凹所から露出する方向へ突設さ
   れ、多角形柱や楕円柱等の様に、ハウジングの回転軸周
   りに所定の断面を回転させてできる回転体以外の形状を
   有する凸部と、前記凹所の開口側に固定され、前記凸部
   に外側から係止する係止凹部を有する係止キャップとを
   備えることを特徴とするトルク制限型の回転力伝達部
   材。