JP2000254871A - ハンマの動程を制限する構造を備えた可逆インパクト機構 - Google Patents

ハンマの動程を制限する構造を備えた可逆インパクト機構

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JP2000254871A
JP2000254871A JP2000063117A JP2000063117A JP2000254871A JP 2000254871 A JP2000254871 A JP 2000254871A JP 2000063117 A JP2000063117 A JP 2000063117A JP 2000063117 A JP2000063117 A JP 2000063117A JP 2000254871 A JP2000254871 A JP 2000254871A
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shaft
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ball
anvil
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JP2000063117A
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Anil P Ghode
ピー、グホード アニル
W Griffin Paul
ダブリュ、グリフィン ポール
Raymond D Derome
ディ、ドローム レイモンド
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
    • B25B21/026—Impact clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータと、軸の周りに回転可能であり、モー
タに結合され、第１および第２軸方向端部を持つ第１シ
ャフト溝を有するシャフトと、シャフトの周りに配置さ
れ、第１ハンマ溝を有するハンマとを含むインパクト・
レンチなどの、改良された衝撃機構を提供すること。 【解決手段】 ボール３６が第１ハンマ溝４８中および
第１シャフト溝２８中に配置され、ボール３６が溝に沿
って移動可能な状態で軸方向の回転可能な相対的移動の
ためにハンマ４４をシャフト２４に結合する。レンチは
また、負荷に結合するための回転可能なアンビル５２
と、ハンマ４４を軸方向に弾力的に偏倚させてアンビル
５２と係合させる偏倚部材５８と、ボール３６が第１シ
ャフト溝２８の第２軸方向端部２４ｂに接触しないよう
に、シャフト２４に沿って配置され、ハンマ４４と係合
してアンビル５２から離れるハンマ４４の軸方向の移動
を制限するストップ構造６０とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動力ハンド・ツール
に関するものであり、特にインパクト・レンチなどの衝
撃（インパクト）工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ファスナを締め付けたり弛めたりするた
めに断続的にトルク衝撃を加えるためのインパクト・レ
ンチがよく知られている。これらの従来の機構は、モー
タに連結された回転可能なドライブ・シャフトと、この
シャフトの周りに配置されて結合されたハンマと、直接
またはソケットなどの連結具を用いて負荷と係合可能な
アンビルとを含む。アンビルは、ハンマ上の対応するイ
ヤー（耳部）と係合可能な一対のイヤーを有する。これ
らの衝撃機構はまた、ハンマをアンビルの方向へ偏倚さ
せてハンマ・イヤーをアンビルイヤーとカム機構とに係
合させるためのばねも含み、こうしてハンマをシャフト
に対して回転できるようにし、被加工物に抵抗トルクが
発生したときにハンマをシャフトに沿って軸方向に移動
させてアンビルから離れるようにする。可逆インパクト
・レンチでは、カム機構は一般に、ドライブ・シャフト
の外部には一対のＶ形のカム・ランプ（ｃａｍ ｒａｍ
ｐ）すなわち溝を、ハンマの内部表面には対応する一対
のカム・ランプすなわち溝を、またこれらの溝にそれぞ
れ配置された２つのボールを含む。各Ｖ形溝の各レッグ
（区切り）はらせんの１部分を画定する。ドライブ・シ
ャフトが時計方向に回転して十分な抵抗トルクが生ずる
と、ボールが各溝のＶのそれぞれ１つのレッグに沿って
移動するので、カム機構はハンマを軸方向に動かしてア
ンビルから離れることができるようにする。シャフトが
逆時計方向に回転すると、ハンマは軸方向に引っ込むの
で、ボールは各溝のＶのそれぞれ別のレッグに沿って移
動する。生ずるトルクに応じて、ハンマは、ボールがド
ライブ・シャフトの溝の端部において底に達するように
十分に長い距離を軸方向に引っ込むことができる。これ
は溝の端部表面とボールとを摩耗させて粗くし、モータ
が軸を回転させることを困難にする可能性があり、ボー
ルまたは軸のいずれかを取り替えることも必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、従来の衝撃機構の欠点を回避するとともに追加の構
造上および操作上の利点を与える改善された衝撃機構を
提供することである。
【０００４】本発明の重要な特徴は、比較的簡単で経済
的な構造を持つ可逆衝撃機構を提供することである。
【０００５】本発明の他の特徴は、衝撃機構の軸または
ボールを傷つけることなく負荷に高いトルク衝撃を与え
ることができる上述の形式の衝撃機構を提供することで
ある。
【０００６】本発明のさらなる特徴は、広範な使用にし
たがって過度の応力をモータに生じさせない上述の形式
の衝撃機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上述およびその
他の特徴のいくつかは、モータと、軸の周りに回転可能
でモータに連結されて第１および第２軸方向端部を有す
る第１シャフト溝を有するシャフトと、シャフトの周り
に配置され、第１ハンマ溝を有するハンマとを具備する
衝撃（インパクト）機構を提供することによって達成で
きる。第１ハンマ溝中および第１シャフト溝中に配置さ
れたボールは、溝に沿って移動可能なボールによって軸
方向の回転可能な相対的移動のためにハンマをシャフト
に連結する。この機構はまた、負荷に結合するための回
転可能なアンビルと、ハンマを弾力的に軸方向に偏倚さ
せてアンビルと係合させる偏倚部材と、ボールが第１シ
ャフト溝の第２軸端に接触しないように、シャフトに沿
って配置され、ハンマと係合して、アンビルから離れる
ハンマの軸方向の移動を制限するストップ構造とを含
む。
【０００８】本発明は、いくつかの新しい特徴、および
以下に完全に述べ、添付の図面に図解し、特に添付の特
許請求の範囲に指摘した部分の組合せからなるが、本発
明の意図から逸脱することなく、または本発明の利点の
いずれをも犠牲にすることなく、詳細をさまざまに変更
することもできることは理解されよう。
【０００９】本発明を容易に理解できるようにするため
に本発明の実施形態を添付の図面に図解するが、これを
見ることによって下記の説明と関連させて考察すれば、
本発明の構造と操作およびこの多くの利点が容易に理解
され認識されよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１と図２を参照すると、インパ
クト・レンチ２０の形態の衝撃機構が図示されている。
図２に示すように、インパクト・レンチ２０はバッテリ
２１によって動力を受ける電気モータ２２を含む。モー
タ２２はベース部分２５を有するシャフト２４に結合さ
れている。シャフト２４は周知の方式で歯車構造２６に
よってモータ２２に結合されている。モータはシャフト
２４を軸Ａの周りに回転させる。
【００１１】図２から図６までを参照すると、シャフト
２４は４つのらせん溝２８、３０、３２、３４を含む。
溝２８、３０は互いに逆向きの部分らせんであって、交
差してモータ２２から離れた共通の第１軸方向端部３１
（図４）において一般にＶ字形を画定する。後で検討す
るボール３６は溝２８、３０の中に配置され、回転可能
であり、静止時にはＶ字の頂点における端部３１に位置
する。同様に、溝３２、３４も互いに逆向きの部分らせ
んであって、交差して共通の第１軸方向端部３３（図
３）において一般にＶ字形を画定する。軸方向端部３
１、３３は１８０度だけ離間している。ボール３８は溝
３２、３４の中に配置されて移動可能である。図３から
図６までに示すように、溝２８、３０、３２、３４はま
たそれぞれ、第１軸方向端部３１、３３よりもモータ２
２に近く配置された第２軸方向端部２８ｂ、３０ｂ、３
２ｂ、３４ｂを有する。第２軸方向端部２８ｂ、３０
ｂ、３２ｂ、３４ｂはシャフト２４に沿って同じ軸方向
位置に配置されている。図３から図６までに示すよう
に、小さな薄い壁４０が溝３０、３２の第２軸方向端部
３０ｂ、３２ｂにおいて溝３０、３２の間に形成され
て、これらの溝を分離している。同様に、小さな薄い壁
４２が溝２８、３４の第２軸方向端部２８ｂ、３４ｂに
おいて溝２８、３４の間に形成されて、これらの溝を分
離している。壁４０、４２はそれぞれボール３６を溝２
８、３０の中に、またボール３８を溝３２、３４の中に
保持する助けをする。
【００１２】図１０から図１２までに示すように、イン
パクト・レンチ２０はまた２つのイヤー（耳部）４６
と、内部円筒状表面４７と、内部表面４７に形成された
２つの直径方向に対向する一般にＶ字形の溝すなわちカ
ム表面４８、５０とを有する円筒状ハンマ４４を含む。
図２から図６までに示すように、ハンマ４４はシャフト
２４の周りに同軸に配置されている。
【００１３】インパクト・レンチ２０はまた、一対のイ
ヤー５４（図５および図６に最もよく示されている）を
有するアンビル５２を含み、この一対のイヤーはアンビ
ル５２を回転させるために周知の様式でハンマ４４のイ
ヤー４６と係合可能である。アンビル５２はまた、（図
１に仮想線で示されている）ソケットなどの一般には結
合ツールを介して負荷に結合するための正方形部分５６
を含む。
【００１４】インパクト・レンチ２０はさらに、シャフ
ト２４の周りに配置されたコイルばね５８を含み、その
一端はシャフト２４のベース部分２５に対して着座し、
他端はハンマ４４の後面における環状溝の中に着座して
いる。ばね５８はハンマ４４をアンビル５２に向って軸
方向に偏倚させて、ハンマ・イヤー４６をアンビルイヤ
ー５４と係合させる。
【００１５】インパクト・レンチ２０はさらに、ベース
部分２５に隣接してシャフト２４の周りにあるばね５８
のコイル内に配置された衝撃スペーサ６０を含む。この
衝撃スペーサ６０は、金属を含む多くの材料で形成する
ことができる分離した部材である。衝撃スペーサ６０
は、硬質ナイロンなどの硬質プラスチックによって成形
できることが好ましい。スペーサ６０は概して円筒状で
あって、円筒状開口６１を有し、これを通ってシャフト
２４が配置されている。スペーサ６０は、これがシャフ
ト２４に対して動くことができないように圧入などによ
ってシャフト２４に取り付けられることが好ましい。ス
ペーサ６０は前部表面６２と後部表面６４とを有し、表
面６２、６４の各々に形成されて円周に沿って離間した
凹部６５を伴う。これらの凹部６５は成形時間と材料費
を低減するために使用される。スペーサ６０がもっと強
度を必要とする場合には、凹部６５を表面６２、６４の
ただ１つ、例えば前部表面６２のみに形成してもよい。
これに加えて、全く凹部６５を伴わず、成形以外の方法
によってスペーサ６０を形成することもできる。
【００１６】シャフト２４の回転方向に応じて、ボール
３６はシャフト２４の溝２８または溝３０、およびハン
マ４４のＶ字形溝４８の一方の脚または他方の脚のいず
れかに配置され、ボール３８はシャフト２４の溝３２ま
たは溝３４、およびハンマ４４のＶ字形溝の一方の脚ま
たは他方の脚のいずれかに配置される。この方式で、ハ
ンマ４４はシャフト２４に結合され、軸方向に、またシ
ャフト２４に対して回転可能に移動することができる。
ボール３６、３８はそれぞれ溝２８、３０、３２、３４
に沿って移動可能であり、まったく周知の方式でハンマ
４４を軸方向に移動させる。
【００１７】上に述べたように、ばね５８はハンマ４４
を偏倚させてアンビル５２と係合させる。図２から図４
までに示すように、ハンマ４４がこのように係合する
と、ボール３６、３８はそれぞれ溝２８から３４までの
第１軸方向端部３１、３３に配置される。正方形部分５
６がファスナ・ジョイントなどの負荷に結合されて、抵
抗トルクがファスナ・ジョイントの中に生ずると、ハン
マ４４は軸方向に強制されて、アンビル５２から遠ざか
ってモータ２２の方へ向う。図５と図６に示すように、
十分な抵抗トルクが生じた場合には、ハンマ４４は、ボ
ール３６または３８が溝２８、３０、３２、３４の第２
軸方向端部２８ｂ、３０ｂ、３２ｂ、３４ｂで底に達す
る前にハンマが衝撃スペーサ６０の上部表面６２に接触
するまで、軸方向に戻されるかまたは反発する。こうし
て、スペーサ６０はハンマ４４の軸方向の移動を制限
し、ボール３６または３８が第２軸方向端部２８ｂから
３４ｂまでのいずれかにおいて底に達し、壁４０または
４２、または溝２８から３４まで、またはボール３６、
３８自体に損傷を引き起こすことを防止する。図７に示
すように、シャフト２４の周りに配置されたスペーサ６
０がない場合には、ボール３６とボール３８（図示せ
ず）は底に達し、ボール（３６または３８）およびハン
マ４４のアンビル５２から軸方向に離れる移動を制限す
る壁４２および壁４０（図示せず）に損傷を引き起こす
可能性がある。
【００１８】本発明の特定の実施形態を図示説明した
が、本発明のさらに広い態様において本発明から逸脱す
ることなく変更および改訂できることは、当業者には理
解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲におけ
る意図は、このような変更および改訂のすべてを本発明
の真の精神と範囲の中に包含されるものとして扱うこと
である。上記の説明と図面で述べた内容は図解のために
のみ提供されているもので、限定するためのものではな
い。本発明の実際の範囲を、添付の特許請求の範囲にお
いて、この従来の技術に基づいた正しい展望を考慮して
定義するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝撃機構の斜視図である。
【図２】正規の静止状態にあるアンビルと係合したハン
マを示す、図１の機構の拡大部分縦断面図である。
【図３】図２の位置から９０度回転したシャフトを示
す、さらなる拡大部分縦断面図である。
【図４】図３と同じ平面に沿って取っているが、反対方
向に見た断面図である。
【図５】ハンマが引っ込んでアンビルから最大許容軸方
向距離だけ離れている機構の、図３と同様の断面図であ
る。
【図６】図５と同じ平面に沿って取っているが、反対方
向に見た断面図である。
【図７】本発明による衝撃スペーサのない従来の技術に
よる衝撃機構を示す、図５と同様の断面図である。
【図８】衝撃スペーサの上面図である。
【図９】概して図８の線９−９に沿って取った断面図で
ある。
【図１０】図８の衝撃スペーサの底面図である。
【図１１】本発明によるハンマの上面図である。
【図１２】概して図１１の線１２−１２に沿って取った
断面図である。
【図１３】概して図１１の線１３−１３に沿って取った
断面図である。
【符号の説明】
２４ シャフト ２５ ベース部分 ３０、３２ 溝 ３０ｂ、３２ｂ 第２軸方向端部 ３８ ボール ４０ 壁 ４４ 円筒状ハンマ ４６ イヤー ５２ アンビル ５４ アンビルイヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ダブリュ、グリフィン アメリカ合衆国 ウィスコンシン、ケノー シャ、 サーティナインス アベニュー 9400 (72)発明者 レイモンド ディ、ドローム アメリカ合衆国 ウィスコンシン、トゥイ ン レイクス、 スリーハンドレッド ア ンド サーティシックスス アベニュー 10401

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータと、 軸周りに回転が可能であり、前記モータに結合される、
    第１および第２軸方向端部を備えた第１シャフト溝を有
    するシャフトと、 前記シャフトに配置され、第１ハンマ溝を有するハンマ
    と、 第１ハンマ溝中および第１シャフト溝中に配置されるボ
    ールであって、溝に沿って移動可能なボールで相対的な
    軸方向および回転可能な移動のためにハンマをシャフト
    に結合するボールと、 負荷に結合するための回転可能なアンビルと、 前記ハンマを軸方向に弾力的に偏倚させてアンビルと係
    合させる偏倚部材と、 前記ボールが第１シャフト溝の第２軸方向端部に接触し
    ないように、シャフトに沿って配置され、ハンマと係合
    してアンビルから離れるハンマの軸方向の移動を制限す
    るストップ構造とを有するインパクト機構。
  2. 【請求項２】 ストップ構造が、シャフトの周りに配置
    された概して円筒状のスペーサである請求項１に記載の
    機構。
  3. 【請求項３】 スペーサがプラスチック材料で形成され
    ている請求項２に記載の機構。
  4. 【請求項４】 スペーサが硬質ナイロンで形成されてい
    る請求項２に記載のレンチ。
  5. 【請求項５】 スペーサがシャフトから分離している請
    求項２に記載の機構。
  6. 【請求項６】 スペーサがシャフトに圧入嵌合されてい
    る請求項２に記載の機構。
  7. 【請求項７】 偏倚部材がコイルばねであり、スペーサ
    がばねのコイルの内側に配置されている請求項５に記載
    の機構。
  8. 【請求項８】 第１シャフト溝と第１ハンマ溝とがらせ
    ん状である請求項１に記載のレンチ。
  9. 【請求項９】 シャフトが、第１および第２軸方向端部
    を備えた第２シャフト溝を含み、ハンマが第２ハンマ溝
    を含み、さらに、第２ハンマ溝中および第２シャフト溝
    中に配置されかつこれらの溝に沿って移動可能な第２ボ
    ールを含み、ハンマがストップ構造に係合したとき、第
    ２ボールが第２シャフト溝の第２軸方向端部に接触しな
    いようになっている請求項１に記載の機構。
  10. 【請求項１０】 モータが電動機である請求項１に記載
    の機構。
JP2000063117A 1999-03-09 2000-03-08 ハンマの動程を制限する構造を備えた可逆インパクト機構 Pending JP2000254871A (ja)

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