JPH04336978A - インパクトレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボルト・ナット等の
締緩作業に使用するインパクトレンチに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来のインパクトレンチの一例を
示す。このインパクトレンチは、ハンマー４１をハンマ
ースタッド４２で揺動自在に支承したハンマーケース４
３を、エアモータのロータ軸（図示せず）とスプライン
嵌合したドライバ４４に遊嵌すると共に、このドライバ
４４の凹部４４ａに上記ハンマー４１の凸部４１ａを嵌
め込んであり、エアモータの回転によりドライバ４４が
回転し、その回転に伴ってハンマー４１が揺動しながら
ハンマーケース４３と共に回転するようになっている。 そして、このハンマー４１により出力軸４５のつば部４
５ａ，４５ｂを打撃して出力軸４５を回転させ、出力軸
４５の先端四角部４５ｃに差し込んだソケット（図示せ
ず）によりボルトやナット等の締め付けを行うようにな
っている。図７はこのインパクトレンチの動作説明図で
ある。図７（ａ）の状態からロータ軸５０を矢印の方向
に回転させると、ドライバー４４がロータ軸５０の回転
力を受け、ハンマー４１の凸部４１ａを押す。このとき
出力軸４５には被締結物によって抵抗がかかっているの
で、ハンマー４１が、その内周面において軸４５と接触
し、摺動しながら回転する。そして、この回転に伴いハ
ンマ４１の内周側の一端部Ｌが次第に外方向に向かうと
共に、他端部Ｒが内方向に向かい、（ｂ）の状態になる
。この状態から更に回転が進むと、（ｃ）に示すように
ハンマー４１の端部Ｒが軸４５のつば部４５ｂと衝突し
、軸４５を回転させる。次に、ハンマー４１はドライバ
４４の作用により端部Ｒが外方向に向かい、（ｄ）に示
すように出力軸４５のつば部４５ｂを摺動しながら回転
し、２回目の打撃運動に入る。このようにして、ロータ
軸５０の１回転で出力軸４５を２回打撃し、これを順次
繰り返しながらボルトあるいはナット等を締めてゆくの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
インパクトレンチでは、エアモータのロータ軸５０に嵌
合してロータ軸５０の回転と共に回転するドライバ４４
によりハンマー４１を回転させ、しかもこのハンマー４
１は出力軸４５と接触しながら回転するため大きな摩擦
力が発生し、エアモータから出力軸４５へのトルクの伝
達効率が悪くなるという問題や、ハンマー４１の摩耗が
大きくなるという問題があった。そこで、この発明の目
的は、エアモータから出力軸へのトルクの伝達効率を向
上させ、ハンマーの摩耗を少なくすることができるイン
パクトレンチを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、この発明は、モータのロータ軸と連結した回転円筒体
の回転を、出力軸の基部外周に揺動自在に設けたハンマ
ーを介して上記出力軸に伝達するようにしたインパクト
レンチであって、上記回転円筒体の円形内周面の適所に
その内周面から内方に突出する係止突起部を設け、その
係止突起部の一部分とその係止突起部の円周方向前後の
内周面の一部を切除して上記内周面より大径の案内溝を
形成し、上記出力軸の基部外周にその出力軸と直角な断
面が略半円形状の支持溝を軸方向に刻設すると共に、上
記ハンマーを上記支持溝と摺接する外周面を有する断面
略半円形状の柱状に形成し、上記ハンマーと上記回転円
筒体との間に上記案内溝を通過可能な回転体を配設する
と共に、上記ハンマーに上記回転体を上記出力軸と直角
な方向に移動可能に保持する保持溝を設け、上記出力軸
の基部にスプリングによってその出力軸と直角な方向に
往復動可能に付勢されるリターンギアを設けると共に、
上記ハンマーに上記リターンギアと歯合するギア溝を設
けて、上記回転円筒体の回転により上記回転円筒体の内
周面が上記回転体を押して上記ハンマーを傾斜させ、上
記傾斜したハンマーに上記係止突起部が衝突して上記出
力軸を回転させるようにしたことを特徴としている。

【０００５】

【作用】上記構成において、回転体が案内溝にある間は
、ハンマーは回転円筒体から力をうけず、中立状態にあ
り、リターンギアは中央位置にある。回転円筒体が回転
してその内周面が上記回転体に当接する位置にくると、
ハンマーがその回転体を介して回転円筒体から力をうけ
、リターンギアが一方の方向に移動し、ハンマーが傾斜
する。そして、その状態で、回転円筒体が回転し、回転
体がその回転体円筒体の内周面と摺接しながら回転する
。更に回転円筒体が回転して、その係止突起部が上記傾
斜したハンマーに衝突すると、出力軸がハンマーを介し
て回転円筒体から力をうけてその回転方向と同方向に回
転する。それと同時に、リターンギアを付勢しているス
プリングが、リターンギアを中央位置に向かって移動さ
せると共に、ハンマーを上記係止突起部からはずし、ハ
ンマーを中立状態に戻す。以下同様にして、回転円筒体
が１回転する毎にハンマーを１回打撃して出力軸を回転
させる。このように、回転円筒体はハンマーを打撃する
まではハンマーと接触することがなく、僅かに回転体と
接触するだけであるので、ころがり摩擦による摩擦損が
発生するだけで、摩擦損が小さく、従って、モータから
出力軸へのトルクの伝達効率が良くなる。

【０００６】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１はこの発明のインパクトレンチの一実施
例の縦断側面図、図２から図５は本実施例の動作を示す
断面図である。これらの図において、１は前部ケーシン
グ、２は後部ケーシング、３は上記後部ケーシング内に
収納されたエアモータ、４はそのエアモータのロータ軸
、５は上記ロータ軸４の先端にその円形後壁部５ａの中
心部をスプライン嵌合させてロータ軸４と一体的に回転
するようにした回転円筒体、６は上記前部ケーシング１
の前端部１ａによってブッシュ７を介して回転自在に支
持された出力軸である。上記回転円筒体５は、その内周
面５ｂを真円形面に形成すると共に、その内周面の適所
にその内周面から径方向に内方に突出する係止突起部８
を長さ方向に一体的に形成してあり、この係止突起部８
の円周方向両側面８ａ，８ｂを緩やかな凹孤状面に形成
し、これらの面を回転円筒体５の内周面から外径方向に
切削した円弧状溝部９ａ，９ｂに連ねてある。そして、
上記係止突起部８の略中央部とその係止突起部８の円周
方向前後の内周面の一部を切削することにより案内溝１
０を形成してある。また、上記出力軸６は、前部ケーシ
ング１から前方に突出した端部に、ボルトやナット等の
嵌合用ソケット（図示せず）を取り付けるための取付角
軸６ａを形成すると共に、前部ケーシング１内に収納さ
れた基部６ｂの後面中央に突設した軸部６ｃを回転円筒
体５の円形後壁部５ａの中央孔に回転自在に嵌合させて
いる。そして、上記基部６ｂの外周に断面半円形状の支
持溝６ｄを軸方向に形成し、この支持溝６ｄと摺接する
外周面を有する断面略半円形状の柱状のハンマー１２を
、上記基部６ｂの前端部６ｅと、上記軸部６ｃに嵌合し
たリテーナ１５により揺動自在に支持している。上記ハ
ンマー１２と回転円筒体５との間に、上記案内溝１０を
通過可能な回転体としての鋼球１６を配設すると共に、
上記ハンマー１２に上記鋼球１６を出力軸の基部６ｂに
直角な方向に移動可能に保持する保持溝１２ａを設けて
いる。また、上記出力軸の基部６ｂにスプリング１７ａ
，１７ｂによってその基部６ｂと直角な方向に往復動可
能に付勢されるリターンギア１８を設けると共に、上記
ハンマー１２の外周面に上記リターンギア１８と歯合す
るギア溝１２ｂを設けて、そのハンマー１２の揺動と共
に上記リターンギア１８が基部と直角な方向に移動する
ようになっている。

【０００７】上記構成からなるインパクトレンチの動作
を図２から図５に基づいて説明する。図２はハンマー１
２が中立位置にある状態を示し、回転円筒体５がエアモ
ータ３の回転により矢印の方向に回転し、鋼球１６が遠
心力によりハンマー１２から浮いた状態で、回転円筒体
５の案内溝１０内の内面軌道上を転がっている。この状
態から更に回転円筒体５が回転して、その内周面５ｂが
鋼球１６と当接すると、鋼球１６がハンマー１２の保持
溝１２ａを左方向に移動し、ハンマー１２を起こすと共
に、リターンギア１８を右方向に移動させる。そして、
図３に示すように、ハンマー１２が傾斜し、リターンギ
ア１８が右に移動した状態で、回転円筒体５が更に回転
を続ける。このとき、鋼球１６が回転円筒体５とハンマ
ー１２と出力軸の基部６ｂとで挟まれた状態にあり、ス
プリング１７ｂの力に抗してハンマー１２は傾斜した状
態にある。そして、回転円筒体５は鋼球１６とは点接触
しているだけであり、またハンマー１２とは僅かに接触
しているだけであり、非常に摩擦損の少ない状態で回転
している。この例ではハンマー１２が回転円筒体５と僅
かに接触しているが、接触させないようにすることは可
能である。図４は打撃寸前の状態であり、この状態から
回転円筒体５が少し回転すると、図５に示すように、ハ
ンマー１２の外側面１２ｂにその外側面１２ｂと対向す
る係止突起部８の側面８ａが衝突し、回転円筒体５の回
転がハンマー１２を介して出力軸６に伝達される。この
状態において、ハンマー１２はスプリング１７ｂの力に
よって鋼球１６を外側へ押そうとする力、すなわち、ハ
ンマー１２の外側面を係止突起部８からはずそうとする
力を受けているが、スプリング１７ｂの弾発力は、係止
突起部８とハンマー１２との静止摩擦力よりも大で、そ
の摩擦力と回転円筒体５の回転によるハンマー１２の回
転力との和よりも小に設定されているので、係止突起部
８とハンマー１２とが係止状態を保持し、回転円筒体５
と出力軸６とが一体的に回転し、出力軸６の先端に取り
付けたソケット（図示せず）により、ボルト、ナット等
を回動するのである。そして、ボルト、ナット等の螺締
による出力軸６からの抵抗がモータトルクに達すると、
係止突起部８とハンマー１２の係合が解かれない限り出
力軸６が回転速度を減少させながら停止に近づく。従っ
て、ハンマー１２の回転力は小さくなり、その回転力が
消滅すると、係止突起部８とハンマー１２間の静止摩擦
力にスプリング１７ｂの復元力が打ち勝ってハンマー１
２を時計方向に回動させて係止突起部８からはずし、鋼
球１６を回転円筒体５の案内溝１０を通過させながら、
回転円筒体５がフリーランニングを行う。そして、リタ
ーンギア１８が中央位置に戻り、ハンマー１２が中立状
態となって、再び図２の状態となる。以下、同様の動作
により、回転円筒体５が１回転する毎に１回だけハンマ
ー１２を打撃する。この時、出力軸６側にエアモータ３
の回転トルク以上の抵抗トルクがあるときは、回転円筒
体５の係合突起部８とハンマー１２との係合が生じても
、その係合を持続させる回転力が瞬間的にしか発生せず
に、直にその係合が外れて回転円筒体５が再び一回転し
たのち両者が係合し、抵抗トルクが大きくなるに従って
両者の係合が衝撃的になるのである。この衝撃打を繰り
返すことによってねじが完全に締着されるのである。 また、ねじを緩める場合は、エアモータ３を上記と反対
方向（矢印と逆の方向）に回転させて、ハンマー１２の
他の外側面１２ｃを突起部８の他方の側面８ｂに係脱さ
せればよい。

【０００８】以上の説明から明らかなように、回転円筒
体５は、その係合突起部８によってハンマー１２を打撃
するとき以外は、鋼球１６との点接触だけの非常に摩擦
損の少ない状態で回転させることができるので、ロータ
軸５０の回転と共に回転するドライバ４４によりハンマ
ー４１を回転させ、しかもハンマー４１が出力軸４５と
接触しながら回転する従来例に比べて、エアモータ３か
ら出力軸６へのトルクの伝達効率が非常に良くなり、ま
た、ハンマーの摩耗も小さくなる。なお、上記実施例で
は回転体として鋼球１６を使用したが、この鋼球の代わ
りにローラを使用してもよい。

【０００９】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のイ
ンパクトレンチは、モータのロータ軸と連結した回転円
筒体の円形内周面の適所にその内周面から内方に突出す
る係止突起部を設け、その係止突起部の一部分とその係
止突起部の円周方向前後の内周面の一部を切除して上記
内周面より大径の案内溝を形成し、出力軸の基部外周に
その出力軸と直角な断面が略半円形状の支持溝を軸方向
に刻設すると共に、上記出力軸の基部外周に揺動自在に
設けたハンマーを上記支持溝と摺接する外周面を有する
断面略半円形状の柱状に形成し、上記ハンマーと上記回
転円筒体との間に上記案内溝を通過可能な回転体を配設
すると共に、上記ハンマーに上記回転体を上記出力軸と
直角な方向に移動可能に保持する保持溝を設け、上記出
力軸の基部にスプリングによってその出力軸と直角な方
向に往復動可能に付勢されるリターンギアを設けると共
に、上記ハンマーに上記リターンギアと歯合するギア溝
を設けて、上記回転円筒体の回転により上記回転円筒体
の内周面が上記回転体を押して上記ハンマーを傾斜させ
、上記傾斜したハンマーに上記係止突起部が衝突して上
記出力軸を回転させるようにしているので、上記回転円
筒体を回転させるときは、上記係止突起部が上記ハンマ
ーと衝突するとき以外は、上記回転体と僅かに接触する
だけの非常に小さな摩擦力が働くだけであるので、モー
タから出力軸へのトルクの伝達効率を良くすることがで
き、装置の小型化およびコストダウンを図ることができ
、また、ハンマーの摩耗が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の一実施例の縦断側面図である。

【図２】　　上記実施例の動作を示す断面図である。

【図３】　　図２の状態から回転が進んだ状態を示す断
面図である。

【図４】　　上記実施例における打撃寸前の状態を示す
断面図である。

【図５】　　上記実施例における打撃状態を示す断面図
である。

【図６】　　従来例の断面図である。

【図７】　　上記従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

３…エアモータ、４…ロータ軸、５…回転円筒体、５ｂ
…内周面、６…出力軸、６ｂ…基部、６ｄ…支持溝、８
…係止突起部、１０…案内溝、１２…ハンマー、１２ａ
…保持溝、１２ｂ…ギア溝、１６…鋼球、１７ａ，１７
ｂ…スプリング、１８…リターンギア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータのロータ軸と連結した回転円筒
   体の回転を、出力軸の基部外周に揺動自在に設けたハン
   マーを介して上記出力軸に伝達するようにしたインパク
   トレンチであって、上記回転円筒体の円形内周面の適所
   にその内周面から内方に突出する係止突起部を設け、そ
   の係止突起部の一部分とその係止突起部の円周方向前後
   の内周面の一部を削除して上記内周面より大径の案内溝
   を形成し、上記出力軸の基部外周にその出力軸と直角な
   断面が略半円形状の支持溝を軸方向に刻設すると共に、
   上記ハンマーを上記支持溝と摺接する外周面を有する断
   面略半円形状の柱状に形成し、上記ハンマーと上記回転
   円筒体との間に上記案内溝を通過可能な回転体を配設す
   ると共に、上記ハンマーに上記回転体を上記出力軸と直
   角な方向に移動可能に保持する保持溝を設け、上記出力
   軸の基部にスプリングによってその出力軸と直角な方向
   に往復動可能に付勢されるリターンギアを設けると共に
   、上記ハンマーに上記リターンギアと歯合するギア溝を
   設けて、上記回転円筒体の回転により上記回転円筒体の
   内周面が上記回転体を押して上記ハンマーを傾斜させ、
   上記傾斜したハンマーに上記係止突起部が衝突して上記
   出力軸を回転させるようにしたことを特徴とするインパ
   クトレンチ。