JPH0736984B2 - 手動式ボルト締付具 - Google Patents
手動式ボルト締付具Info
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- JPH0736984B2 JPH0736984B2 JP17210191A JP17210191A JPH0736984B2 JP H0736984 B2 JPH0736984 B2 JP H0736984B2 JP 17210191 A JP17210191 A JP 17210191A JP 17210191 A JP17210191 A JP 17210191A JP H0736984 B2 JPH0736984 B2 JP H0736984B2
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Description
剪断されるチップを具えたボルトを締め付けるボルト締
付具に関するものである。
あり、該締付具はハウジング(2)内に第1段遊星歯車機
構(1)及び第2段遊星歯車機構(1a)を組込み、両遊星歯
車機構のインターナルギヤ(14)(14a)をハウジング(2)
の内面に形成する。
軸(10)を第1段遊星歯車機構(1)の太陽歯車(11)に連繋
し、該遊星歯車機構の遊星歯車支持枠(13)を第2段遊星
歯車機構(1a)の太陽歯車(11a)に接続し、該歯車装置(1
a)の遊星歯車支持枠(13a)をインナーソケット(30)に、
前記ハウジング(2)をアウターソケット(40)に連繋して
いる。
1)、アウターソケット(40)にナット(92)を係合し、両ソ
ケットに生じる回転反力により、ナットの締付け、及び
ボルトチップの剪断を行なうものである。
は、以下の計算によって示すとおり、アウターソケット
(40)によるトルクT3はインナーソケット(30)によるト
ルクT2よりも小さい。入力トルクT1、ボルトチップ締
付けトルクをT2、ナット締付けトルクをT3、第1遊星
歯車機構(1)の太陽歯車(11)の回転トルクをt'1、遊星
歯車支持枠(13)の回転トルクをt'2、インターナルギヤ
(14)の回転トルクをt'3、第2遊星歯車機構(1a)の太陽
歯車(11a)の回転トルクをt1、遊星歯車支持枠(13a)の
回転トルクをt2、インターナルギヤ(14a)の回転トルク
をt3とするとして効率を無視して考えると、 t'3=t'2−t'1 …… t3=t2−t1 …… の関係が成立する。 T1=t'1 …… T2=t2…… T3=t'3+t3 …… であるから、式 を式に代入すると、 T3=(t'2−t'1)+(t2−t1) ……' 又、第1遊星歯車機構(1)の遊星歯車支持枠(13)と第2
遊星歯車機構(1a)の太陽歯車(11a)は一体に回転するた
め、 t'2=t1…… となる。 式を式'に代入すると T3=(T1−t1)+(T2−t1) =T2−T1…… となる。又、T2とT1の比を増力比Rとすると R=T2/T1 T1=T2/R…… 式を式に代入すると T3=T2−T2/R =T2・(1−1/R)…… となり、ナット締付トルクT3はボルトチップ締付トル
クT2より1/Rだけ小さく、ナット回転トルクの不足
が生じていた。換言すれば、ナットが必要トルクで締付
けられる以前にボルトチップが剪断されることになる。
このため厳密な締付けが要求される場合、ボルトチップ
剪断後、締付具を外し、トルクレンチ等の別の締付具に
よってナットだけを締め付ける追い締めが必要であり、
手間が掛った。本発明は上記問題を解決するボルト締付
具を明らかにするものである。
ト先端に一定以上のトルクが掛ると剪断されるチップを
具えたボルトと該ボルトに螺合したナットを締め付ける
手動式締付具であって、ハウジング(2)内に同軸に回転
自由に配備されたインナーソケット出力ギヤ(3)及びア
ウターソケット出力ギヤ(4)の2つの出力ギヤと、両出
力ギヤ(3)(4)の軸心Aと平行する軸心B上に回転自由
に配備されインナーソケット出力ギヤ(3)に直接或は間
接的に噛合するインナーソケット入力ギヤ(5)及びアウ
ターソケット出力ギヤ(4)に直接或は間接的に噛合する
アウターソケット入力ギヤ(6)の2つの入力ギヤと、ア
ウターソケット出力ギヤ(4)に連繋されナットに係合可
能なアウターソケット(40)と、インナーソケット出力ギ
ヤ(3)から突出しアウターソケット出力ギヤ(4)の軸心
の孔(41)を回転自由に貫通した軸部(31)に突設されボル
トチップに係合可能なインナーソケット(30)と、前記入
力ギヤ(5)(6)を駆動する遊星歯車機構(1)とで構成さ
れ、遊星歯車機構(1)は遊星歯車支持枠(13)をアウター
ソケット入力ギヤ(6)に、インターナルギヤ(14)をイン
ナーソケット入力ギヤ(5)に、太陽歯車(11)に手動ハン
ドル(8)を連繋しており、 R1={(R0+1)/R0}・R2 但しR0;遊星歯車機構(1)の太陽歯車(11)とインター
ナルギヤ(14)の歯数比 R1;インナーソケット入力ギヤ(5)とインナーソケッ
ト出力ギヤ(3)の歯数比 R2;アウターソケット入力ギヤ(6)とアウターソケッ
ト出力ギヤ(4)の歯数比 となる様に各歯部の歯数を決定している。
ーナルギヤ(14)の出力トルクTA及び遊星歯車支持枠(1
3)の出力トルクTIの関係は、効率を無視して考える
と、 TA =R0・t TI =(R0+1)・t となる。また、手動式ボルト締付具の出力トルクTB、
TNは、 TB =R1・TA TN =R2・TI である。ボルト及びナットを均等に締結するには、TB
=TNでなければならないから、 R0・R1・t=(R0+1)・R2・t となり、よって、 R1={(R0+1)/R0}・R2 となる。R0は既に分かっているから、R1をR2の(R0
+1)/R0倍になるよう各歯車の歯数を選定すればTB
=TNの出力トルクを得ることができる。これを手動式
ボルト締付具に応用し、遊星歯車機構(1)の減速比R0
に応じた、R2、R1の減速比を設定することによりボル
トとナットの締付を均等に行なうことができ、よって、
ナットの締付力が不足することによる導入軸力の不足と
いう欠点を解消できる。
インナーソケット出力ギヤ(3)及びアウターソケット出
力ギヤ(4)の2つの出力ギヤを夫々回転自由に配備す
る。両出力ギヤ(3)(4)の軸心Aと平行する軸心B上
に、インナーソケット出力ギヤ(3)に噛合するインナー
ソケット入力ギヤ(5)及びアウターソケット出力ギヤ
(4)に噛合するアウターソケット入力ギヤ(6)の2つの
入力ギヤを夫々回転自由に配備する。アウターソケット
出力ギヤ(4)に筒部(42)を介してアウターソケット(40)
を突設する。
部(31)を突設し、アウターソケット出力ギヤ(4)の軸心
に開設した貫通孔(41)に該軸部(31)を回転自由に貫通さ
せ、該軸部の先端にインナーソケット保持筒(32)を突設
する。インナーソケット保持筒(32)には、スプライン係
合等により、該筒内をスライド可能且つ該筒と一体回転
可能にインナーソケット(30)をアウターソケット(40)と
同心に配備する。インナーソケット(30)は、保持筒(32)
に収容したバネ(33)によって飛出し方向に付勢され、ア
ウターソケット(40)に形成した抜止め段部(43)に当って
飛出しが防止されている。
(44)が形成され、インナーソケット(30)にはボルトチッ
プ係合部(34)が形成されている。前記インナーソケット
入力ギヤ(5)の軸心に筒軸(51)を突設し、該筒軸の先端
に遊星歯車機構(1)のインターナルギヤ(14)を突設す
る。アウターソケット入力ギヤ(6)の軸心に上記筒軸(5
1)に回転自由に貫通する軸体(61)を突設し、軸体(61)の
先端に遊星歯車支持枠(13)を突設し、該支持枠(13)に前
記インターナルギヤ(14)に噛合する遊星歯車(12)を枢支
する。
該入力軸(10)の内端に遊星歯車機構(1)の太陽歯車(11)
を突設して前記遊星歯車(12)に噛合する。入力軸(10)の
外端にはハンドル取付部(10a)が形成され、該取付部(10
a)に手動ハンドル(8)を着脱可能或は一体に取付ける。
(6)及び出力ギヤ(3)(4)の歯数の関係は、 R1={(R0+1)/R0}・R2 但しR0:インターナルギヤ(14)の歯数/太陽歯車(11)
の歯数 R1:インナーソケット出力ギヤ(3)の歯数/インナー
ソケット入力ギヤ(5)の歯数 R2:アウターソケット出力ギヤ(4)の歯数/アウター
ソケット入力ギヤ(6)の歯数 となる様に歯数が選定されている。然して、アウターソ
ケット(40)にナット(92)、インナーソケット(30)にボル
トチップ(91)を嵌合し、ハンドル(8)側からソケット(3
0)(40)側を見て、ハンドル(8)を反時計方向に回転操作
する。
車機構(1)の各入力ギヤ(5)(6)、出力ギヤ(3)(4)を
介してインナーソケット(30)及びアウターソケット(40)
に伝達され、図1の上方向からみてインナーソケット(3
0)は反時計方向、アウターソケット(40)は時計方向に回
転し、ボルトチップ(91)に一定以上のトルクがかかると
チップ(91)が剪断され、締付けが完了する。
ンターナルギヤ(14)の減速比をR0とすると、遊星歯車
機構の入力トルクt、インターナルギヤ(14)の出力トル
クTA及び遊星歯車支持枠(13)の出力トルクTIの関係
は、効率を無視すると、 TA =R0・t TI =(R0+1)・t となる。また、インナーソケットの出力トルクTB及び
アウターソケットの出力トルクTNは、 TB =R1・TA TN =R2・TI である。ボルト及びナットを均等に締結するには、TB
=TNとならねばならず、 R0・R1・t=(R0+1)・R2・t となり、よって、 R1={(R0+1)/R0}・R2 となる。
なるよう各歯車の歯数を選定すれば、アウターソケット
の出力トルクTNとインナーソケットの出力トルクTBを
均衡させることができ、本発明では、R1をR2の(R0+
1)/R0倍になるよう各歯車の歯数を選定することによ
り、ボルトとナットの締付を均等に行なうことでき、よ
って、ナットの締付力が不足することによる導入軸力の
不足という欠点を解消することが出来る。
36 となる。インナーソケット出力ギヤ(3)とインナーソケ
ット入力ギヤ(5)の軸間距離をアウターソケット出力ギ
ヤ(4)のアウターソケット入力ギヤ(6)の軸間距離に一
致させる条件のなかで、インナーソケット出力ギヤ(3)
とインナーソケット入力ギヤ(5)のそれぞれの歯数を選
考し、R1が1.136363636の近似値になるよう
に決めればよい。
数を34、インナーソケット入力ギヤ(5)の歯数を30
としたときの、R1の値を、R1'として計算すると、 R1'=34/30=1.133333333 となる。R1とR1'との差異は、 R1/R1'=1.00267 となり、約0.3%の差違で、ボルト及びナットを均等
に締結することができる。ちなみに、従来の手動式ボル
ト締付具では、約20〜30%の差違を生じている。
ギヤ(3)との間及びアウターソケット入力ギヤ(6)と出
力ギヤ(4)との間にアイドルギヤ(図示せずを介在させ)
ることができ、この場合、ハンドル(8)の回転の回転方
向をナットの回転方向に一致させることができる。本発
明は上記実施例の構成に限定されることはなく、特許請
求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ボルト先端に一定以上のトルクが掛ると
剪断されるチップを具えたボルトと該ボルトに螺合した
ナットを締め付ける手動式締付具であって、 ハウジング(2)内に同軸に回転自由に配備されたインナ
ーソケット出力ギヤ(3)及びアウターソケット出力ギヤ
(4)の2つの出力ギヤと、 両出力ギヤ(3)(4)の軸心Aと平行する軸心B上に回転
自由に配備されインナーソケット出力ギヤ(3)に直接或
は間接的に噛合するインナーソケット入力ギヤ(5)及び
アウターソケット出力ギヤ(4)に直接或は間接的に噛合
するアウターソケット入力ギヤ(6)の2つの入力ギヤ
と、 アウターソケット出力ギヤ(4)に連繋されナットに係合
可能なアウターソケット(40)と、 インナーソケット出力ギヤ(3)から突出しアウターソケ
ット出力ギヤ(4)の軸心の孔(41)を回転自由に貫通した
軸部(31)に突設されボルトチップに係合可能なインナー
ソケット(30)と、 前記入力ギヤ(5)(6)を駆動する遊星歯車機構(1)とで
構成され、 遊星歯車機構(1)は遊星歯車支持枠(13)をアウターソケ
ット入力ギヤ(6)に、インターナルギヤ(14)をインナー
ソケット入力ギヤ(5)に、太陽歯車(11)に手動ハンドル
(8)を連繋しており、 R1={(R0+1)/R0}・R2 但しR0;遊星歯車機構(1)の太陽歯車(11)とインター
ナルギヤ(14)の歯数比 R1;インナーソケット入力ギヤ(5)とインナーソケッ
ト出力ギヤ(3)の歯数比 R2;アウターソケット入力ギヤ(6)とアウターソケッ
ト出力ギヤ(4)の歯数比 となる様に各歯部の歯数を決定している手動式ボルト締
付具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17210191A JPH0736984B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 手動式ボルト締付具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17210191A JPH0736984B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 手動式ボルト締付具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337836A JPH05337836A (ja) | 1993-12-21 |
| JPH0736984B2 true JPH0736984B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=15935564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17210191A Expired - Fee Related JPH0736984B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 手動式ボルト締付具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736984B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3978541B2 (ja) * | 2002-09-25 | 2007-09-19 | 現代自動車株式会社 | エンジンのシリンダヘッドカバー及びその組立方法 |
| KR100935274B1 (ko) * | 2008-05-19 | 2010-01-06 | 충주대학교 산학협력단 | 효율 렌치 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP17210191A patent/JPH0736984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337836A (ja) | 1993-12-21 |
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