JPH0692074B2 - パワーレンチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レンチヘッドに連結できるリングと、このリ
ングに対して回ることができるホルダに支持され、リン
グから離れているアームを押すピストン−シリンダユニ
ットとを有するパワーレンチに関するものである。

〔従来の技術〕

パワーレンチはレンチヘッド、パイプなどを高いトルク
で回すために用いられる。

パワーレンチはピストン−シリンダユニットを含み、こ
のユニットのピストンがリングのアームを押す。またユ
ニットのシリンダはホルダに支持されている。

ピストン−シリンダユニットの両端が継手によってホル
ダまたはアームに連結されるように構成されたパワーレ
ンチが知られており、また、ピストンの外端部だけを継
手によってアームに連結するように、シリンダがホルダ
と一体に形成されたパワーレンチも知られている。

それらの各パワーレンチにおいては、ピストン−シリン
ダユニットとアームとの間の動きを種々のストローク位
置において調節できるようにするために、ピストンシリ
ンダの少くとも一方の端部に継手が設けられる。

大きい力が加えられると継手に大きな応力が生じて、継
手が大きく摩耗したり、裂けたりすることがある。継手
を互いに連結する部品が互いに正しく整列させられず、
僅かにずれたり、傾いたりしているために応力が大きく
なることがしばしばある。その場合には表面に加えられ
る圧力が高くなり、摩耗が大きくなる。

なお上述した問題点を解決するため、特開昭55−90276
号公報の第１図に記載されているように、ピストンと、
このピストンの駆動力を伝達するピストン棒とを、ピス
トン内に配設された玉継手を介し連結するようにしたも
のがあるが、この特開昭55−90276号に記載されたもの
は、玉継手がピストン内に配設されているので、その玉
継手の表面積はピストンの大きさによる制限を大きく受
け、このため玉継手の表面積をより一層大きく確保し、
それにより表面に加えられる応力を可及的に減少させて
継手の摩耗を可及的に減少させることが出来ない虞があ
る。

また、従来は実開昭51−52397号の図面に記載されてい
るように、ピストン棒の一端を球面形状に形成し、これ
によりピストンの駆動力を伝達する玉継手の表面積を大
きく確保して玉継手の表面に加えられる応力を可及的に
減少させるようにしたものも開示されているが、この実
開昭51−52397号の図面に記載されたものは、アーム８
の先端に形成された凸面形状の球面17を単にピストン棒
先端に形成された凹面形状の球面に面接触させる構造な
ので、ピストン棒が水平方向に移動してアーム８が回転
すると、ピストン棒先端に形成された凹面形状の球面に
対するアーム８の先端に形成された凸面形状の球面17の
位置が相対的に異なるので、水平方向に作用するピスト
ン棒の駆動力を効果的にアーム８へ伝達させることがで
きず、常に強いトルクでアームを回転させることが出来
なくなる虞がる。

〔発明の目的〕

この発明は、上述した事情に鑑み、簡単な構造で、ピス
トンの駆動力を伝達する玉継手の表面積を大きく確保
し、それにより玉継手の表面に加えられる応力を可及的
に減少させるとともに、ピストンの駆動力を常に効果的
にアームへ伝達させるようにしたパワーレンチを提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するため、この発明では、レンチヘ
ッドに嵌合し、該レンチヘッドを回転させるリングと、
該リングに対して揺動するホルダ内に配設されたピスト
ン棒を有するピストン−シリンダユニットと、前記シリ
ンダから延出され、前記ピストン−シリンダユニットの
ピストン棒から作用を受けて前記リングを回転させるア
ームとを有するパワーレンチにおいて、前記ピストン棒
と前記アームの一端部に形成された球面と、第１と第２
の球面を有し、このうち第１の球面が前記アームの球面
と面接触し、第２の球面が前記ピストン棒の球面と面接
触するよう、前記ピストン棒と前記アームとの間に配設
されたスラスト片とを有するとともに、前記ピストン棒
と前記アームの一端部に形成されたれ球面の表面積のう
ち、少なくとも一方の表面積が、その球面に面接触する
前記スラスト片の球面の表面積をよりも大きく形成する
ようにしている。

〔作用〕 上述した本願発明のパワーレンチによると、ピストン棒
の一端に玉継手を構成する球面を形成したため、この玉
継手の表面積はピストンの大きさによる制限を受けず、
その表面積を大きく確保して玉継手の表面に加えられる
応力を可及的に減少させることができる。またピストン
棒とアームとの間にスラスト片を配設し、アームが回転
してピストン棒とアームとの間の相対的位置が異なって
も、一方向に作用するピストン棒の駆動力の向きがスラ
スト片を介し効果的にアーム側に変更し、これによりア
ームに対し常に強いトルクを働かせることができる。

〔実施例〕

以下、この発明に係わるにパワーレンチを詳述するが、
その前に一般的なパワーレンチの構造とその動作を第１
図に基づいて詳述する。

第１図のパワーレンチはフレームまたはハウジング10を
有する。

このハウジング10の中にリング11が回転できるようにし
て装着される。リング11の歯機構の中にアダプタリング
12が挿入される。

このアダプタリング12は内部形状13を有する。

リング11がレンチヘッドまたはボタンダイスに固着され
るように、アダプタリング12はレンチヘッドまたはボタ
ンダイスの上に置くことができる。

ラチェットレバー15がリング11の外歯14と協働する。こ
のレバー15はエルボレバー機構を有する。このエルボレ
バー機構はアーム16の端部上に支持される。アーム16は
リング11と同軸状に装着され、共通軸線を中心としてリ
ング11に対して回ることができる。

アーム16の上には受部17が配置される。この受部17の上
にブロック19が玉18を介して支持される。ラチェットシ
ュー20が別の玉21によりブロック19の他端部を押す、ブ
ロック19と、ラチェットシュー20と、自在継手18、19の
２個の球部がラチェットレバー15のエルボレバー機構を
形成する。

ばね22がラチエットシュー20の歯をリング11の外歯14へ
向って引く。アーム16はリング11に対して時計回りに回
ることができる。しかし、アーム16が逆時計回りに回さ
れると、アームはリング11をラチェットレバー15によっ
てとりこむ。

ハウジング10は硬い板23を有する。この硬い板に受部24
が固定される。

板23は受部24とともにホルダ25を形成する。受部24には
玉ソケット26が固定される。この玉ソケットの中に球面
セグメント27が配置される。この球面セグメント27の中
心穴を通って、ピストン−シリンダユニット30のシリン
ダ29の軸28が突き出る。

軸28の延長部を形成するピン31が受部24の壁に設けられ
ている穴に通って突き出る。その穴のうしろから弾性ク
ッション32がピン31の上へ押しこまれ、ナット33で固定
される。弾性クッション32が受部24の壁34とナット33の
間に配置される。

ピストン−シリンダユニット30のピストン棒35の端部
が、連結されている軸36を介してアーム16に連結され
る。

ハウジング10の穴から突き出ている継手38に連結されて
いる油圧管37によって、ピストン−シリンダユニットに
圧力が供給される。板23の下には、ハウジングを固定受
部に対して支持するように、支持板39が設けられる。

次にこのパワーレンチの動作を説明る。ピストン−シリ
ンダユニット30のピストンは前進運動と後退運動を行う
ように制御される。したがって、アーム16はリング11の
軸を中心として正転および逆転させられ、それによって
リング11はラチェットレバー15により段階的に回され
る。

シリンダ29は前進と後退を行っている間に玉継手26,27
の中心点を中心として回る。玉継手の玉ソケット26は受
部24の対応するくぼみの中に受けられる。玉ソケット26
の環状の凹状球面40と、球面セグメント27の環状の凸状
球面41が互いにはめ合わされて、ピストン−シリンダユ
ニットの各角度位置において、シリンダ29から受部24へ
表面圧力を伝える。

次に本願発明に係わるパワーレンチを第２図乃至第５図
に基づいて詳述する。なお、第２図乃至第５図において
第１図と同一部分は同一符号で示す。

第2,3図に示す実施例においては、ピストン−シリンダ
ユニット30′は独立のシリンダハウジングを持たない。
シリンダ29′はホルダ23と一体に作られる。

ピストン42のピストン棒35の端部においては、凹面形状
に形成された球面43の中にスラスト片44の凸面形状に形
成された第２の球面44′が面接触して受け入れられる。

またこのスラスト片44の他方には凹面形状の球面40が形
成されている。この球面40の半径は玉形状のスラスト片
44の半径よりかなり長い。

一方、アーム16に固定されている球面状部分45には凸面
形状の球面41が形成され、この球面41がスラスト片４の
凹面形状の球面40に接触し、その凹面形状の球面40を押
す。

球面41の直径は球面40の直径と一致し、２つの球面40,4
1は互いに面接触している。

シリンダ29′の中の圧力によりピストン42が第２図で左
へ動くと、スラスト片44が球面状部分45を介してアーム
16を左へ押す。

そうすると、凹状の球面40が凸状の球面41に沿って動
き、このため一方向に作用するピストン棒35の駆動力の
向きがスラスト片44を介し変更する。

この動きは、ピストン42とアーム16の間に案内棒機構を
設ける必要なしに、シリンダ29′を頑丈にできることを
意味するだけでなく、アーム16が回転してピストン棒35
とアーム16との間の相対的位置が異なっても、一方向に
作用するピストン棒35の駆動力が常にスラスト片44を介
し効果的にアーム16に向き、これによりアーム16に対し
常に強いトルクを働かせることを意味する。

スラスト片44と球面状部分45の間では圧力のみを伝える
ことができるから、アーム16は引っぱり要素46によりピ
ストン棒35に連結され、したがってピストン42は戻り運
動（第２図で右へ）の時にアーム16を一緒に動かすこと
ができる。

引っぱり要素46は長手方向に弾性を示す平ばね、または
一方または両方の受け穴の中に弾性的に受けられる硬い
ブラケットである。引っぱり要素はスラスト片44と球面
状部分45とを小さい初期応力で互いに押し合いさせ、そ
れらのスラスト片44と球面状部分45とをそれぞれの位置
に硬く保持する。

第２図に従って、スラスト片44は、ピストン棒35の球面
43内の表面支持と、アーム16の球面41と球面40との表面
協働との２つの機能を有する。

第３図に示す実施例は第２図に示す実施例とほぼ同じで
ある。ただし、この実施例では、アーム16はラチェット
によってリング11に結合されるのではなくて、リング11
に固着される。

ホルダ48がリング11の連結されている軸47にはめこまれ
る。そのホルダはピストン−シリンダユニット30′のシ
リンダ29′にきつく連結される。

シリンダ29′には、連結された別の軸49によって、旋回
できるピン50がはめこまれ、このピンの上に支持脚を置
くことができる。この支持脚は、レンチの使用中に生ず
る反作用力を導いて逃すように、固定されている受部に
とりつけることができる。

第３図に示すパワーレンチは第２図に示すパワーレンチ
と原理的に全く同様に動作する。

各ストロークごとにピストン−シリンダユニット30′は
回る。この回転は球面40と41の協働によって補償され
る。

ラチェットがないと、各ストロークごとにレンチヘッド
でリング11を交換せねばならない。この実施例では、ラ
チェット（図示せず）はアーム16にはめこまれる。

本発明のパワーレンチは構造か簡単で、小型であるか
ら、球面で構成されている継手の摩耗は少く、しかも極
めて高いトルクで使用できる。第2,第３図に示す継手に
より、回転運動ばかりでなく、転回運動も起ることがと
くに有利である。

第３図に示す実施例では、引っぱり要素は案内棒であ
り、球面40,41の中心点は案内棒46の連結されている軸
の上に位置する。

第４図に示す実施例は第２図に示す実施例にほほ一致す
る。

しかし、この実施例では、スラスト片44の代りに、ピス
トン棒35の前方に凸面形状の球面51が形成されている。

凸面形状の球面51と球面41の間にスラスト片52が設けら
れる。

このスラスト片52の両面は凹面形状の球面40,53を形成
している。

凹面形状の球面40の半径は凸面形状の球面41の半径に合
わされる。この半径は凹面形状の球面53の半径よりも長
い。

凹面形状の球面53の半径は凸面形状の球面51の半径に合
わされる。

球状部材45は球面51へ向って引っぱり要素46により引か
れるから、スラスト片52のために特殊な固定要素は不要
である。

第５図に示す実施例は第３図に示す実施例に類似する
が、この実施例ではピストン棒35に凹面形状の球面43の
代りに凸面形状の球面51が形成されている。

この球面51とアーム16の球状部材45との間に、第４図に
示す実施例と同様にスラスト片52が設けられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のパワーレンチでは、ピ
ストン棒の一端とピストンとを固着し、またピストン棒
の他端に玉継手を形成するようにしたから、この玉継手
の表面積はピストンの大きさによる制限を受けず、その
表面積を大きく確保して玉継手の表面に加えられる応力
を可及的に減少させ、これにより継手の摩耗を可及的に
減少させて、丈夫で長持ちするパワーレンチを提供する
ことができる。またピストン棒とアームとの間にスラス
ト片を配設し、アームが回転してピストン棒とアームと
の間の相対的位置が異なっても、一方向に作用するピス
トン棒の駆動力がスラスト片を介し効果的にアームへ向
くから、アームに対し常に強いトルクが働らき、このた
めレンチヘッド、パイプなどを高いトルクで回すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なパワーレンチの構造とその動作を示す
縦断面図、第２図は本願発明に係わるパワーレンチの縦
断面図、第３図は本願発明に係わるパワーレンチの他の
実施例を示す縦断面図、第４図及び第５図は本願発明に
係わるパワーレンチの更に他の実施例を示す縦断面図で
ある。 11……リング、16……アーム、23、48……ホルダ、30′
……ピストン−シリンダユニット、35……ピストン棒、
40……第１の球面、41、43、51……球面、44′、53……
第２の球面、44、52……スラスト片、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンチヘッドに嵌合し、該レンチヘッドを
   回転させるリング（11）と、該リング（11）に対して揺
   動するホルダ（23,48）内に配設されたピストン棒（3
   5）を有するピストン−シリンダユニット（30′）と、
   前記シリンダ（11）から延出され、前記ピストン−シリ
   ンダユニット（30′）のピストン棒（35）から作用を受
   けて前記リング（11）を回転させるアーム（16）とを有
   するパワーレンチにおいて、 前記ピストン棒（35）と前記アーム（16）の一端部に形
   成された球面（41,43,51）と、 第１と第２の球面（40,44′,53）を有し、このうち第１
   の球面（40）が前記アーム（16）の球面（41）と面接触
   し、第２の球面（44′53）が前記ピストン棒（35）の球
   面（43,51）と面接触するよう、前記ピストン棒（35）
   と前記アーム（16）との間に配設されたスラスト片（4
   4,52）とを有するとともに、 前記ピストン棒（35）と前記アーム（16）の一端部に形
   成されたれ球面（41,43,51）の表面積のうち、少なくと
   も一方の表面積が、その球面に面接触する前記スラスト
   片（44,52）の球面（40,44′,53）の表面積をよりも大
   きく形成されていることを特徴とするパワーレンチ。
2. 【請求項２】前記ピストン棒（35）の一端部に形成され
   た球面（43）を凹面形状に形成するとともに、この球面
   （43）に面接触する前記前記スラスト片（44）の第２の
   球面（44′）の凸面形状に形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載のパワーレンチ。
3. 【請求項３】前記ピストン棒（35）の一端部に形成され
   た球面（51）を凸面形状に形成するとともに、この球面
   （43）に面接触する前記前記スラスト片（52）の第２の
   球面（53）を凹面形状に形成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のパワーレンチ。
4. 【請求項４】前記アーム（16）の一端部に形成されたれ
   球面（41）を凸面形状に形成するとともに、この球面
   （41）に面接触する前記前記スラスト片（44）の第１の
   球面（40）を凹面形状に形成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のパワーレンチ。
5. 【請求項５】前記ピストン棒（35）の一端部に形成され
   た球面（43）を凹面形状に、また前記アーム（16）の一
   端部に形成されたれ球面（41）を凸面形状に形成すると
   ともに、 前記スラスト片（44）に形成された第１の球面（40）を
   凹面形状に、また第２の球面（44′）を凸面形状に形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   パワーレンチ。
6. 【請求項６】前記ピストン棒（35）と前記アーム（16）
   の一端部に形成された球面（41,51）をそれぞれ凸面形
   状に形成するとともに、 前記スラスト片（52）に形成された第１及び第２の球面
   （40,53）をそれぞれ凹面形状に形成するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のパワー
   レンチ。