JP2005186237A - ラチェット付回転用工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラチェット爪を備えた揺動アームを動作させるために必要な構成部品点数が少なく、構造がより簡単なラチェット付回転用工具を提供することを可能にする。
【解決手段】 ラチェット付回転用工具１０は、揺動アーム１９の一端部にＵ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の一方の回転を規制する２個の係合爪１５、１６を設け、１個の係合爪１５（あるいは１６）がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１６（あるいは１５）がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、
揺動アーム１９の他端部に、Ｕ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の他方の回転を規制する２個の係合爪１７、１８を設け、１個の係合爪１７（あるいは１８）がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１８（あるいは１７）がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、揺動アーム１９に合計４個の係合爪１５、１６、１７、１８を設けることを特徴とした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、工具先端の外周面に開放する開口を備えた回転用工具に関し、特にナットやボルトの頭に嵌合し、ラチェットにより所定方向の係合を選択して、回転力の伝達を制限する工具に関するものである。

一般に、ボルトやナットの締付けや、緩め用としてスパナやソケットなどの係合部に連結させて回転させる工具本体に、一方向への回転力伝達用ラチェット手段を組込んだ工具がある。

ラチェット手段を用いる締付け工具としては、例えば特許文献１のものが知られている。
特開昭６１−５６８７４号公報（第２頁、図１、図３）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ラチェットスパナ１００は、ハンドル１０１の上方に設けた２枚のヘッド１０２、１０２を対向させ、このヘッド１０２、１０２を上部を二又状に形成したプレート１０３、１０３とし、ラチェット車１０４をプレート１０３、１０３に設けた弧状孔１０５、１０５に回動自在に備え、ラチェット車１０４の中央部の外周面に設けた爪１０６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）をプレート１０３、１０３の間に納め、プレート１０３、１０３の先端縁から弧状孔１０５、１０５に達する開口１０７、１０７と、ラチェット車１０４の掛合孔１０８から上方へ延びる２枚の開口１０９、１０９と、ラチェット爪１１０、１１１の下側からばね１１２によりラチェット爪１１０、１１１を爪１０６に常時圧接し、これらのラチェット爪１１０、１１１の開閉を支持するカム１１３及びレバー１１４（図示せず。）とからなるハンド工具である。

図９は従来技術におけるラチェット爪の作用図である。
（ａ）はラチェット爪１１０と爪１０６・・・が噛合う場合を示す。
ラチェット爪１１０を爪１０６・・・の一部の掛合部１１５に噛合わせると、他方のラチェット爪１１１の先端部１１６が開口１０９に近接する。

（ｂ）はラチェット爪１１１と爪１０６・・・が噛合う場合を示す。
ラチェット爪１１１を爪１０６・・・の一部の掛合部１１７に噛合わせると、他方のラチェット爪１１０の先端部１１８が開口１０９に近接する。
以上のように２枚のラチェット爪１１０、１１１は、片方ずつ爪１０６・・・に噛合う。なお、このとき、カム１１３とレバー１１４は連動してラチェット爪１１０、１１１の開閉を支持する。

しかし、特許文献１のラチェットスパナ１００は、２枚のラチェット爪１１０、１１１を動かすために、ばね１１２、カム１１３、レバー１１４を用いることにより部品点数が多く複雑な構造となる。

本発明は、ラチェット爪を備えた揺動アームを動作させるために必要な構成部品点数が少なく、構造がより簡単なラチェット付回転用工具を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、工具本体の先端にラチェット車を回動自在に取付け、ラチェット車に外周で開放する開口部を有し、工具本体にラチェット車の両側に対して掛脱する一対のラチェット爪を備えたラチェット付回転用工具において、
一対のラチェット爪を中央に設けた枢支部を介して左右一体的に揺動する揺動アームとし、揺動アームの左右アーム部に、それぞれ２個の係合爪を配置し、１個の係合爪が開口部に臨んでも他方の係合爪がラチェットギヤに噛合うようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、揺動アームは、クリック機構により、全ての係合爪がラチェットギヤに噛合わない中立位置と、正方向逆方向に係合する位置とを保持することができるようにしたカム面を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、揺動アームは、揺動アームの一端部及び他端部に各々２個の係合爪を設けたので、ラチェット車の回転時に、一端部あるいは他端部の各々２個の内の１個の係合爪を必ずラチェットギヤに噛合わせるために、ラチェット車１３の逆転を防止することができる。
すなわち、揺動アームは少なくても片側（例えば一端部）の２個の係合爪でフレアーナットの締付けに対応することができる。

したがって、請求項１に係る発明では、合計４個の係合爪を１枚の揺動アームに設け、この揺動アームを動作させるために必要な構成部品をできるだけ少なくし、構造がより簡単なラチェット付回転用工具を提供することができる。

請求項２に係る発明では、揺動アームは、クリック機構により、４個の係合爪全てがラチェットギヤに噛合わない中立位置に保持することと、正方向逆方向に係合する位置とを保持することができるようにしたカム面を備えた。
この結果、揺動アームは中位位置においても停止できるようになった。また、正方向逆方向に係合する位置で停止できるようになった。したがって、ラチェット付回転用工具は使い勝手に優れた工具となる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明におけるラチェット付回転用工具の分解斜視図であり、ラチェット付回転用工具１０は、工具本体の先端に、開口部７１としてのナット収納部１１、ラチェットギヤ１２を有するラチェット車１３を回転可能に取付け、このラチェット車１３に管との干渉を避けるＵ字切欠き部１４を設け、このようなラチェット車１３を一方向だけ空転可能にする係合爪１５、１６、１７、１８を有する揺動アーム１９を工具本体に揺動可能に取付けるとともにラチェットギヤ１２に噛合させた工具である。

揺動アーム１９の一端部である左アーム部７２に、Ｕ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の一方の回転を規制する２個の係合爪１５、１６を設け、例えば１個の係合爪１５がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１６がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、一方、揺動アーム１９の他端部である右アーム部７３に、Ｕ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の他方の回転を規制する２個の係合爪１７、１８を設け、１個の係合爪１７がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１８がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、揺動アーム１９に合計４個の係合爪１５、１６、１７、１８を設けた。また、揺動アーム１９は、係合爪１５、１６と、係合爪１７、１８とを一対のラチェット爪７４とし、この一対のラチェット爪７４を中央に設けた枢支部７５を介して左右一体的に揺動させる。

ラチェット車１３の上下部分は上側ホルダ２０の嵌合部２１と、下側ホルダ２２の嵌合部２３に嵌合し、中央ホルダ２４の前方溝２５には、ばね２６及びボール２７を備える。
２８、２９は上側ホルダ２０、揺動アーム１９、下側ホルダ２２を結合するボルト、ナットであり、３０、３１は上側ホルダ２０、中央ホルダ２４、下側ホルダ２２を結合するピンである。
穴３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０は上記したボルト２８、ナット２９、ピン３０、３１を通すためのものである。

なお、４１は管、４２はフレアーナット、４３は継手下部、４４は基台、４５は穴、４６は継手上雄ねじ部であり、Ｕ字切欠き部１４が管４１に、ナット収納部１１がフレアーナット４２に各々嵌合する。

図２は本発明に係るラチェット付回転用工具の側面図であり、ラチェット付回転用工具１０はラチェットギヤ１２を有するラチェット車１３と、Ｕ字切り欠き部１４と、上側ホルダ２０の図示しない嵌合部２１と嵌合するラチェット車１３上部５１及び下側ホルダ２２の図示しない嵌合部２３と嵌合するラチェット車１３下部５２と、係合爪１５、１６、１７、１８（図示せず。）を有する揺動アーム１９と、この揺動アーム１９の側面上にある揺動アーム最外端部５３、５４（５４は反対側のために図示せず。）と、この揺動アーム１９に設けたばね２６から押圧されたボール２７が接合する中位位置溝５５とからなる。

なお、２４は中央ホルダ、２５は前方溝、２８はボルト、２９はナット、３０、３１はピンである。

図３は図２の３−３線断面図であり、ラチェット付回転用工具１０の駆動手段主要部は、ナット収納部１１を中央に備えるとともに外周にラチェットギヤ１２を備えるラチェット車１３と、このラチェットギヤ１２に噛合う係合爪１５、１６、１７、１８を備えた揺動アーム１９と、この揺動アーム１９の中位位置溝５５にボール２７を押圧するばね２６と、このばね２６を収納する中央ホルダ２４の前方溝２５で構成する。
なお、２８は揺動アーム１９を固定するためのボルト、５６、５７は下側ホルダ２２の先端部にある下側ホルダ溝である。

図４は図２の４矢視図であり、ラチェット付回転用工具１０の駆動手段主要部は、工具本体の先端に、ナット収納部１１及びラチェットギヤ１２を有するラチェット車１３を回転可能に取付け、このラチェット車１３に管との干渉を避けるＵ字切欠き部１４を設け、このようなラチェット車１３を一方向だけ空転可能にする係合爪１５、１６、１７、１８を有する揺動アーム１９を工具本体に揺動可能に取付けるとともにラチェットギヤ１２に噛合させた。

また、ラチェット付回転用工具１０は、揺動アーム１９の一端部にＵ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の一方の回転を規制する２個の係合爪１５、１６を設け、１個の係合爪１５（あるいは１６）がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１６（あるいは１５）がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、揺動アーム１９の他端部に、Ｕ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の他方の回転を規制する２個の係合爪１７、１８を設け、１個の係合爪１７（あるいは１８）がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪１８（あるいは１７）がラチェットギヤ１２に噛合うようにし、揺動アーム１９に合計４個の係合爪１５、１６、１７、１８を設けることを特徴とした。

さらに、揺動アーム１９は、クリック機構により、４個の係合爪１５、１６、１７、１８全てがラチェットギヤ１２に噛合わない中立位置に保持することができるようにした中立位置溝５５を備えた。
ボール２７がこの中立位置溝５５に嵌合する状態であるときには、揺動アーム１９の係合爪１５、１６、１７、１８はいずれもラチェットギヤ１２に噛合わない位置にある。
なお、５８、５９は上側ホルダ２０の先端部にある上側ホルダ溝である。

次に、本発明におけるラチェット付回転用工具１０の作用について説明する。
図５はラチェット付回転用工具でフレアーナットの締付けを開始するまでの作用図である。
（ａ）はラチェット付回転用工具１０を矢印Ａの如く移動させ、ラチェットギヤ１２のナット収納部１１をフレアーナット４２に、Ｕ字切欠き部１４を管４１に各々嵌合させる前の状態を示したものである。このときは、揺動アーム１９の中立位置溝５５にボール２７を嵌合させている。

（ｂ）はラチェット付回転用工具１０のラチェットギヤ１２のナット収納部１１をフレアーナット４２に、Ｕ字切欠き部１４を管４１に各々嵌合させた状態を示す。次に、矢印Ｂの如く揺動アーム１９をラチェットギヤ１２へ接触させるように傾ける。

（ｃ）は係合爪１５、１６がラチェットギヤ１２に嵌合し、ボール２７が揺動アーム１９の右側位置溝６１に嵌合した状態を示す。なお、このときは、ラチェットギヤ１２のナット収納部１１をフレアーナット４２に、Ｕ字切欠き部１４を管４１に各々嵌合させたままである。
この状態で、ラチェット付回転用工具１０を矢印Ｃの如く回転させると、ラチェット車１３が矢印Ｄの如く回転し、フレアーナット４２の締付けを開始する。

この結果、揺動アーム１９の一端部の２個の係合爪１５、１６の内の１個の係合爪（１５あるいは１６）を必ずラチェットギヤ１２に噛合わせるために、ラチェット車１３の逆転を防止することができる。
一方、ラチェット付回転用工具１０を矢印Ｅの如く回転すると、ラチェット車１３が矢印Ｆの如く回転し、締付けたフレアーナット４２を緩めることができる。

図６はラチェットギヤと係合爪の噛合い状態を説明する図である。
（ａ）はラチェットギヤ１２に係合爪１５が噛合い、Ｕ字切欠き部１４に係合爪１６が臨んだ場合を示す。

（ｂ）はラチェットギヤ１２に係合爪１６が噛合い、Ｕ字切欠き部１４に係合爪１５が臨んだ場合を示す。

以上のように、Ｕ字切欠き部１４の幅より大きな間隔で、ラチェット車１３の一方の回転を規制する２個の係合爪１５、１６を設け、１個の係合爪（１５あるいは１６）がＵ字切欠き部１４に臨んでも他の１個の係合爪（１６あるいは１５）がラチェットギヤ１２に噛合うようにすることができる。

揺動アーム１９の一端部に２個の係合爪１５、１６を設け、ラチェット車１３の回転時にその内の１個の係合爪（１５あるいは１６）を必ずラチェットギヤ１２に噛合わせるために、ラチェット車１３の逆転を防止することができる。
すなわち、揺動アーム１９は少なくても片側の２個の係合爪（上記の場合は１５、１６）でフレアーナット４２（図示せず。）の締付けに対応することができる。
次に、図６の作用を考慮して、ナットの締付けから工具の取外しまでの過程について説明する。

図７はフレアーナットの締付けからラチェット付回転用工具の取外しまでの作用図である。
（ａ）は図５（ｃ）に続く作用図であり、ラチェットギヤ１２と係合爪１５の噛合いは維持されたままである。フレアーナット４２の締付けを完了すると、ナット収納部１１とフレアーナット４２は勘合したままであるが、フレアーナット４２の向きが若干斜め左に傾いた。また、Ｕ字切欠き部１４の開口部は、上側ホルダ２０の上側ホルダ溝５８、５９の開口部と著しく異なった向きになる。
この状態から、揺動アーム１９を矢印Ｇの如く動かし、揺動アーム１９と上側ホルダ２０がほぼ直交するような位置関係にする。

（ｂ）は揺動アーム１９と上側ホルダ２０がほぼ直交するような位置関係にある場合を示す。
ナット収納部１１とフレアーナット４２の勘合状態とＵ字切欠き部１４の開口部の向きは（ａ）と同じである。また、ボール２７は揺動アーム１９の中立位置溝５５と再び噛合う。
次に、矢印Ｈの如くラチェット付回転用工具１０を回転させる。

（ｃ）はラチェット付回転用工具１０の上側ホルダ２０の上側ホルダ溝５８、５９とＵ字切欠き部１４の開口部が一致した状態を示す。
なお、ナット収納部１１とフレアーナット４２の勘合状態は（ａ）及び（ｂ）と全く同じである。すなわち、フレアーナット４２は締付け完了状態にある。
続いて、ラチェット付回転用工具１０は矢印Ｊの如く引くことにより容易にフレアーナット４２より取外すことができる。

以上により、ラチェットギヤ１２から揺動アーム１９の係合爪（この場合は１５あるいは１６）を簡単に外し、ラチェット付回転用工具１０を回転させ、Ｕ字切欠き部１４の開口部と上側ホルダ２０の上側ホルダ溝５８、５９を合わせるだけで、容易にラチェット付回転用工具１０を取外すことができる。

尚、本発明のラチェット付回転用工具１０は、フレアーナット以外の一般のボルトとナットの締付け作業においても使用できる。
また、例えばラチェット車１３、揺動アーム１９の材質は基本的に金属材料であるが、ＪＩＳの機械構造用炭素鋼鋼材、クロムモリブデン鋼鋼材、炭素工具鋼鋼材、合金工具鋼鋼材などが適当である。
一方、例えばＵ字切欠き部１４を後から結合し別材質とする場合は、管４１を挟み込む役割だけであるから、非鉄系の銅合金及びアルミニウム合金などでも十分である。

ばね２６の材質はＪＩＳのばね鋼鋼材が望ましい。
上側ホルダ２０及び下側ホルダ２２の材質は金属材料でも樹脂材料でも良いが、フレアーナット締付け時あるいは緩めるときにラチェット車１３から応力が負荷されるので、できれば金属材料の方が望ましい。
中央ホルダ２４は、主にばね２６を収納するだけの役割であるから、材質を機械的性質に優れた熱硬化性樹脂や軽金属類とし、軽量化すると良い。

さらに、揺動アーム１９の一端及び他端に設ける係合爪の数は各２個ずつにかぎらず、例えば一端で、複数個の係合爪を設け、最低１個の係合爪をラチェットギヤ１２に噛合わせラチェットギヤ１２の動作を円滑に進めることが可能であれば良い。

本発明のラチェット付回転用工具は、例えばフレアーナットの締付け工具として好適である。

本発明におけるラチェット付回転用工具の分解斜視図である。 本発明に係るラチェット付回転用工具の側面図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４矢視図である。 ラチェット付回転用工具でフレアーナットの締付けを開始するまでの作用図である。 ラチェットギヤと係合爪の噛合い状態を説明する図である。 フレアーナットの締付けからラチェット付回転用工具の取外しまでの作用図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 従来技術におけるラチェット爪の作用図である。

符号の説明

１０…ラチェット付回転用工具 、１１…ナット収納部 、１２…ラチェットギヤ 、１３…ラチェット車 、１４…Ｕ字切欠き部 、１５…係合爪 、１６…係合爪 、１７…係合爪 、１８…係合爪 、１９…揺動アーム 、２６…ばね 、２７…ボール 、５５…中位位置溝 、７２…左アーム部 、７３…右アーム部 、７５…枢支部。

Claims (2)

1. 工具本体の先端にラチェット車を回動自在に取付け、該ラチェット車に外周で開放する開口部を有し、工具本体に前記ラチェット車の両側に対して掛脱する一対のラチェット爪を備えたラチェット付回転用工具において、
   前記一対のラチェット爪を中央に設けた枢支部を介して左右一体的に揺動する揺動アームとし、該揺動アームの左右アーム部に、それぞれ２個の係合爪を配置し、１個の前記係合爪が前記開口部に臨んでも他方の係合爪がラチェットギヤに噛合うようにしたことを特徴とするラチェット付回転用工具。
2. 前記揺動アームは、クリック機構により、全ての前記係合爪がラチェットギヤに噛合わない中立位置と、正方向逆方向に係合する位置とを保持することができるようにしたカム面を備えたことを特徴とする請求項１記載のラチェット付回転用工具。
   

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