JP2006088279A - 締付工具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手段により、締結部材を所定の締付トルクで締め付けることができる締付工具を提供する。
【解決手段】入力側凹部５２６と出力側凹部６１２との間に鋼球７を挟持させ、さらにコイルスプリング８により入力クラッチ板５２２を出力クラッチ板６１側に付勢させる。これにより、入力シャフト５と出力シャフト６の係合が保たれる。そして、出力シャフト６に作用する締付トルクが所定値に達すると、コイルスプリング８はさらに圧縮される。そうすると、入力クラッチ板５２２が出力クラッチ板６１から相対的に離反する方向へ移動する。すなわち、鋼球７が入力側凹部５２６および出力側凹部６１２の少なくとも一方から脱出して、入力シャフト５と出力シャフト６との係合が解除される。さらに、出力側軸６２の端側に取り付けられているソケット６２６が締結部材から離反する方向へ移動する。
【選択図】図４

Description

本発明は、所定のトルクでボルト等の締結部材を締め付けることができる締付工具に関する。

締付工具の一つに、間欠的な打撃力を締結部材に伝達することにより締結部材を締め付けるインパクトレンチがある。ここで、インパクトレンチによる締結部材の締付トルク制御方法として、例えば、所定の締付トルクが締結部材に作用すると、エアモータの駆動源であるエアの供給を遮断する方法がある。一方、特許文献１には、締付トルク制御方法として以下に示す方法が記載されている。インパクトレンチを用いて締結部材を締め付ける際には、間欠的な打撃力の反動で締付方向に反対方向の逆回転力が生じる。この逆回転力にともなう逆回転量により締付トルクを制御する。特許文献１によると、センサを用いて逆回転量を計測し、計測値の精度を上げるためにサンプリングおよび移動平均法を用いた平滑化処理を行っている。
特許第２６２７７４６号公報

しかしながら、サンプリングおよび移動平均法などを含む平滑化処理は、非常に複雑であり、実用化に困難をともなうものであった。さらに、特許文献１に記載されている締付トルク制御方法では、締結部材が変わったときや、インパクトレンチと締結部材の間の隙間量に応じて、計測される逆回転量にばらつきが生じる。したがって、特許文献１に記載されている締付トルク制御方法は、簡易なトルク制御方法として採用されているに過ぎない。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な手段で締結部材によりばらつきがなく、一定の締付トルクで締結部材を締め付けることができる締付工具を提供することを目的とする。

そこで、本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、締付工具のシャフトを二本からなるものとし、両シャフトが係合している状態および両シャフトの係合が解除されている状態の切換を可能とした構成とすることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の締付工具は、回転力発生部と、入力シャフトと、出力シャフトと、複数のローラと、付勢部材とを備える。ここで前記回転力発生部は、回転力を発生する。

前記入力シャフトは、一端側が前記回転力発生部の回転出力側に結合され、他端側に略円盤状からなり法線方向が回転軸方向に略一致して配置されるとともに前記回転力発生部側の入力クラッチ面に円周方向に複数の入力側凹部を形成する入力クラッチ板を有する。

前記出力シャフトは、前記入力シャフトの回転軸回りに回転可能で前記入力シャフトに対して軸方向へ相対移動可能に前記入力シャフトに支持される。さらに、前記出力シャフトは、一端側に前記入力クラッチ板の前記回転力発生部側に対向して配置され前記入力クラッチ面に対向する出力クラッチ面に円周方向に複数の出力側凹部を形成する略円盤状の出力クラッチ板を有し、他端側に前記入力クラッチ板の前記回転力発生部の反対側に配置され締結部材の頭部に係合可能な係合部を有する。

前記複数のローラは、前記入力側凹部と前記出力側凹部との間に介在し前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板に係合するとともに前記入力クラッチ板の回転力を前記出力クラッチ板に伝達可能である。前記付勢部材は、一端側が前記入力シャフトに当接され他端側が前記出力シャフトに当接されかつ前記入力クラッチ板を前記出力クラッチ板側に付勢する。

さらに、本発明の締付工具は、前記出力シャフトに作用する締付トルクが所定値以下の場合に前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板と前記ローラとを係合状態とし、前記出力シャフトに作用する締付トルクが前記所定値より大きい場合に前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板の少なくとも一方と前記ローラとを係合解除状態とする。

すなわち、出力シャフトに作用する締付トルクが所定値以下の場合、付勢部材により入力クラッチ板が出力クラッチ板側に相対的に付勢されているので、入力側凹部と出力側凹部との間にローラが挟持され、入力クラッチ板と出力クラッチ板との係合が保たれている。

一方、出力シャフトに作用する締付トルクが所定値より大きい場合、入力側凹部および出力側凹部の少なくとも一方からローラが脱出しているので、入力クラッチ板と出力クラッチ板との係合が解除されている。

ここで、入力側凹部および出力側凹部の形状は、ローラの入力クラッチ面周方向および出力クラッチ面周方向への移動を阻止する形状とする。例えば、ローラが球状であった場合には、入力側凹部および出力側凹部の形状は、周方向に等間隔に形成される半球状などとすればよい。

ここで、所定値とは、入力クラッチ板および出力クラッチ板の少なくとも一方とローラとの係合を解除する大きさのトルク値である。つまり、所定値とは、締結部材を締め付けるトルク値となる。なお、この所定値については後述する実施例において詳しく説明する。

さらに、本発明の締付工具は、所定値の締付トルクが出力シャフトに作用すると、入力クラッチ板が出力クラッチ板から離反する方向へ相対的に移動することにより、入力シャフトおよび出力シャフトの少なくとも一方とローラとの係合が解除される構成となっている。

本発明の締付工具によれば、入力シャフトおよび出力シャフトとローラとが係合している状態および入力シャフトおよび出力シャフトの少なくとも一方とローラとの係合が解除されている状態の切換が可能であるため、複雑な制御処理を適用することなく締結部材によりばらつきなく一定の締付トルクで締結部材を締め付けることができる。さらに、所定の締付トルクが出力シャフトに作用した場合、入力クラッチ板が出力クラッチ板から離反する方向へ相対的に移動することにより、出力シャフトが締結部材から離反するので、遅滞なく正確な締付トルク値で締結部材を締め付けることができる。

本発明の締付工具は、上述したように、回転力発生部と、入力シャフトと、出力シャフトと、ローラと、付勢部材とを備える。ここで、前記回転力発生部は、モータであってもよい。このモータは、電気により駆動する電動モータ、高圧空気により駆動するエアモータなどである。モータは高速の回転力を出力することができるので、締付作業の迅速化を図ることができる。

また、前記回転力発生部は、前記モータと前記モータにより間欠的な打撃力を発生させる間欠的打撃力発生手段とを有していてもよい。ここで、間欠的打撃力発生手段は、モータの出力軸とともに回転するハンマを利用するもの、作動油とモータの出力軸とともに回転するライナを利用するものなどがある。これにより、インパクトレンチによる締結部材の締付トルクを制御することができる。

また、前記ローラは、鋼球であってもよい。この鋼球は、既製品のベアリング用ボールなどであってもよい。ここで、ベアリング用ボールの入手は容易である。さらに、ベアリング用ボールは廉価であるため、製品コストの削減を図ることができる。

また、前記ローラは、略円柱状もしくは略円錐状からなるものであってもよい。これにより、ローラと入力側凹部との接触面積、およびローラと出力側凹部との接触面積が広くなる。そのため、入力側凹部および出力側凹部とローラとが互いに作用する応力を分散させることができる。結果として、ローラの局部的な摩耗を防止することができ、ローラの耐久性の向上を図ることができる。なお、この場合の入力側凹部の形状および出力側凹部の形状は、例えば、中心から径方向に延びる断面Ｕ字状もしくは断面Ｖ字状などとすればよい。

さらに、前記入力クラッチ面と前記出力クラッチ面との間に配置され複数の前記ローラを保持するリテイナを有することが好ましい。これにより、締付工具の始動時に発生するおそれがある入力クラッチ板および出力クラッチ板とローラとの衝撃を確実に防ぐことができる。また、入力クラッチ板および出力クラッチ板とローラとの係合および係合解除の切換を確実に行うことができる。

また、前記入力側凹部および前記出力側凹部の少なくとも一方の個数は、前記ローラの個数より多くからなることが好ましい。以下、その理由について説明する。出力シャフトに作用する締付トルクが所定値より大きい場合、上述したように、ローラは入力側凹部もしくは出力側凹部から脱出する。その結果、前記入力側凹部は前記出力側凹部に対して相対的に回転運動する。ここで、例えば、ローラが入力側凹部から脱出したとすると、脱出したローラは隣設する入力側凹部に没入するまで不安定な状態となる。ここで、入力側凹部を増設することにより、ローラの不安定な状態を軽減することができる。

さらに、前記付勢部材の付勢力を調整可能な調整部を有することが好ましい。これにより、適宜所望の締付トルク値で締結部材を締め付けることができる。

以下、実施例を示し本発明の締付工具を具体的に説明する。

（第１実施例）
（１）締付工具の構成
締付工具の構成について図１を用いて説明する。図１は、第１実施例における締付工具全体の軸方向断面図を示す。ここで、締付工具の外観構成は、図１に示すように、略円筒形状からなるハウジング２０と、ハウジング２０の後端側（図１の右側）に上下方向に配置された略円筒状の把持部１０とを備える。さらに、締付工具は、主としてハウジング２０内に、回転力発生部１と、回転力制御部２とを備える。ここで、回転力発生部１は、高圧空気により回転力を発生させる部分である。また、回転力制御部２は、回転力発生部１で発生した回転力を制御して締結部材に伝達する部分である。具体的には、回転力制御部２は、回転力発生部１で発生した回転力に基づき、締結部材を所定トルクにより締め付けることを可能とする部分である。以下、回転力発生部１および回転力制御部２について、詳細に説明する。

（１−１）回転力発生部１
回転力発生部１は、上述したように、高圧空気により回転力を発生させる。この回転力発生部１は、軸方向に沿って略円柱形状に形成されている。ここで、回転力発生部１は、エアモータ３と、間欠的打撃力発生手段４とから構成されている。以下、回転力発生部１の構成について説明する。

（ａ）エアモータ３
エアモータ３は、ハウジング２０内の後端側（図１の右側）に配置されている。すなわち、エアモータ３は、把持部１０の直上に配置されている。そして、エアモータ３は、把持部１０にある操作レバー１１を押圧することにより、エアモータ３に外部から高圧空気が流入する。そうすると、エアモータ３は、流入された高圧空気によりエアモータ出力軸３１に回転力を出力する。なお、エアモータ出力軸３１の回転方向は、切替可能である。

（ｂ）間欠的打撃力発生手段４
間欠的打撃力発生手段４は、略円柱形状からなり、ハウジング２０内のうちエアモータ３の前方側（図１の中央）、すなわちエアモータ出力軸３１側に配置されている。そして、間欠的打撃力発生手段４は、エアモータ出力軸３１に同軸的に結合されている。この間欠的打撃力発生手段４は、エアモータ３の回転力に基づき、間欠的打撃力を発生させる。

ここで、間欠的打撃力発生手段４について、図１および図２を用いて詳細に説明する。なお、図２は、間欠的打撃力発生手段４の作動状態を示す図１のＡ−Ａ断面矢視図を示す。そして、間欠的打撃力発生手段４は、ライナケース４１と、ライナ４２と、入力側軸４３とから構成されている。

ライナケース４１は、略円筒形状からなり、間欠的打撃力発生手段４の外枠を軸方向に沿って配置されている。このライナケース４１の内部には作動油が密閉かつ充填されている。

ライナ４２は、略円筒形状からなり、エアモータ出力軸３１に結合しライナケース４１に内接するように軸方向に沿って配置されている。そして、ライナ４２の内部には、繭形断面形状（中央部がわずかにくびれた長円）の軸挿入孔４４が軸方向に沿って形成されている。なお、作動油は、軸挿入孔４４にも充填されている。さらに、ライナ４２の内側面から径方向の内方に向かってわずかに突出する山形状の４つのライナシール面４５がライナ４２とともに軸方向に延在している。ここで、４つのライナシール面４５のうち互いに対向する一方のライナシール面４５ａは、１８０°回転対称に形成されている。一方、４つのライナシール面４５のうち互いに対向する他方のライナシール面４５ｂは、１８０°回転非対称に形成されている。

入力側軸４３は、略棒状からなり、軸方向に沿って軸挿入孔４４に嵌挿されている。さらに、入力側軸４３は、ライナ４２に同心的かつ回転可能に配置されている。入力側軸４３の円周上には、径方向の外方に向かってわずかに突出する山形状の２つの軸シール面４６が入力側軸４３とともに軸方向に延在している。ここで、２つの軸シール面４６は、互いに１８０°回転非対称になるように配置されている。入力側軸４３には、軸方向に沿って２つのブレード挿入溝４７が形成されている。この２つのブレード挿入溝４７は、互いに１８０°回転対称に形成されている。さらに、２つのブレード挿入溝４７は、軸中心にて連通されている。

それぞれのブレード挿入溝４７には、略板状のブレード４９が配置されている。さらに、それぞれのブレード挿入溝４７のうち、ブレード４９の内側には、ライナ用バネ４８が配置されている。ここで、ライナ用バネ４８は、ブレード４９を入力側軸４３に対して径方向の外方に向かって付勢している。そして、ブレード４９は、ブレード挿入溝４７において出没可能な状態にある。

（１−２）回転力制御部２
回転力制御部２は、略円柱形状からなり、ハウジング２０内のうち回転力発生部１の前端側（図１左側）に同軸的に配置されている。そして、回転力制御部２は、上述したように、回転力発生部１で発生した回転力を制御して締結部材に伝達する。具体的には、回転力制御部２は、回転力発生部１の間欠的打撃力発生手段４により発生した間欠的打撃力に基づき、締結部材を所定トルクにより締め付けることを可能とする部分である。

ここで、回転力制御部２は、入力シャフト５と、出力シャフト６と、鋼球（ローラ）７と、コイルスプリング（付勢部材）８とから構成されている。以下、回転力制御部２の構成について図１を用いて説明する。

（ａ）入力シャフト５
入力シャフト５は、略円筒状からなり、入力側軸４３の前端側に結合し同軸的に配置されている。ここで、入力シャフト５は、入力シャフトケース部５１と、入力シャフト蓋部５２とから構成されている。

入力シャフトケース部５１は、前方端側が開口している有底筒状からなり、底部が入力側軸４３の前端側に結合している。入力シャフト蓋部５２は、入力シャフトケース部５１の前方端側の開口を塞ぐように入力シャフトケース部５１の前方端側に固定されている。この入力シャフト蓋部５２は、入力シャフト蓋本体５２１と、入力クラッチ板５２２と、単式スラスト玉軸受け５２３とから構成されている。

入力シャフト蓋本体５２１は、入力シャフトケース部５１の前方端側の外径に等しい中空円盤形状からなる。この入力シャフト蓋本体５２１は、入力シャフトケース部５１の開口を塞ぐように、入力シャフトケース部５１の前方端側に当接しボルトにより固定されている。さらに、入力シャフト蓋本体５２１の中央には、円形状の蓋本体内貫通孔５２４が形成されている。

入力クラッチ板５２２は、略Ｈ字型の軸方向断面形状からなる。この入力クラッチ板５２２の略Ｈ字型の両端面は、入力シャフトケース部５１の内径より小さい径からなる円盤状に形成されている。そして、この入力クラッチ板５２２は、入力シャフト蓋本体５２１の後側面に同軸的に結合されている。したがって、入力クラッチ板５２２は、入力シャフトケース部５１の内部に配置されることになる。さらに、入力クラッチ板５２２の中央には、蓋本体内貫通孔５２４に同じ大きさの径からなる軸貫通孔５２５が形成されている。さらに、入力クラッチ板５２２の後端面（入力クラッチ面）５２７の円周方向には、４つの略半球形状の入力側凹部５２６が等間隔に形成されている。この入力側凹部５２６の最も深い部分の深さは、後述する鋼球７の半径とほぼ同一としている。

単式スラスト玉軸受け５２３は、中空円盤状からなり、入力シャフト蓋本体５２１の前方に同軸上に配置されている。具体的には、単式スラスト玉軸受け５２３の後側面が、入力シャフト蓋本体５２１の前端面に結合している。また、単式スラスト玉軸受け５２３の中央には、蓋本体内貫通孔５２４に同じ大きさの径からなる玉軸受け貫通孔５２８が形成されている。

（ｂ）出力シャフト６
出力シャフト６は、出力クラッチ板６１と、出力側軸６２と、バネ受け部６３とから構成されている。出力側軸６２は、入力側軸４３の径に同じ大きさの径の棒状からなる。この出力側軸６２は、入力側軸４３の延長軸線上に配置されている。具体的には、出力側軸６２は、一端側（後端側）が入力シャフトケース部５１の内部に配置され、他端側（前端側）がハウジング２０の外部に配置されている。そして、出力側軸６２は、蓋本体内貫通孔５２４、軸貫通孔５２５、および玉軸受け貫通孔５２８にわずかな隙間を形成して貫通している。そのため、出力側軸６２は、入力クラッチ板５２２に対して相対的に回転可能であり軸方向移動可能である。

さらに、出力側軸６２の後端側、すなわち出力側軸６２のうち入力シャフトケース部５１の内部に配置されている部分の端側は、後端側雄ネジが形成されている。なお、この後端側雄ネジには、後述する出力クラッチ板６１および六角ナット（固定ナット）６２１が螺合している。また、出力側軸６２の前端側、すなわち出力側軸６２のうちハウジング２０の外部に配置されている部分の端側には、六角ナットおよび六角ボルトの頭部に係合可能なソケット（係合部）６２６が、脱着可能に取り付けられている。さらに、出力側軸６２の中間位置、すわち、出力側軸６２のうちハウジング２０内であって入力シャフトケース部５１の前方側に配置されている部分には、中間雄ネジが形成されている。この中間雄ネジには、後述する第１ナット６３１および第２ナット６３２が螺合している。

出力クラッチ板６１について図１および図３を用いて説明する。なお、図３は、図１のＢ−Ｂ断面矢視図を示す。出力クラッチ板６１は、入力クラッチ板５２２と同じ大きさの外径からなる中空円盤状からなる。この出力クラッチ板６１は、入力クラッチ板５２２の後方側に対向して配置されている。さらに、出力クラッチ板６１の前端面（出力クラッチ面）６１１の円周方向には、８つの略半球形状の出力側凹部６１２が等間隔に形成されている。すなわち、出力クラッチ面６１１に形成されている出力側凹部６１２は、入力クラッチ面５２７の入力側凹部５２６に対向している。この出力側凹部６１２の最も深い部分の深さは、後述する鋼球７の半径よりもわずかに小さくしている。すなわち、出力側凹部６１２の最も深い部分の深さは、入力側凹部５２６の最も深い部分の深さよりもわずかに浅い。

また、出力クラッチ板６１の中央には、出力側軸６２の後端側に形成されている後端側雄ネジに螺合可能な雌ネジ６１３が形成されている。そして、出力クラッチ板６１は、出力側軸６２の後端側に形成されている後端側雄ネジに螺合する。さらに、出力クラッチ板６１の後端面が固定ナット６２１に当接している。つまり、出力クラッチ板６１と固定ナット６２１とが二重ナットを形成している。

バネ受け部６３は、ハウジング２０内であって、単式スラスト玉軸受け５２３とソケット６２６との間に配置されている。ここで、バネ受け部６３は、第１ナット（調整部）６３１、第２ナット（調整部）６３２と、バネ受けリング６３３とから構成されている。

第１ナット６３１は、六角ナットであり、出力側軸６２の中間雄ネジに螺合されている。第２ナット６３２は、第１ナット６３１に同形の六角ナットである。この第２ナット６３２は、出力側軸６２の中間雄ネジに螺合され、第１ナット６３１の後端面に当接されている。バネ受けリング６３３は、第２ナット６３２の後端面に当接する環形状からなる。ここで、バネ受けリング６３３の外径は、単式スラスト玉軸受け５２３の外径とほぼ同径からなる。さらに、バネ受けリング６３３の内径は、出力側軸６２の径よりわずかに大きい。そして、バネ受けリング６３３は、後述するコイルスプリング８の付勢力により、第２ナット６３２に押圧されている。

（ｃ）鋼球７
鋼球７について、図１および図３を用いて説明する。図１および図３に示すように、４つの鋼球７が、入力クラッチ面５２７に形成される入力側凹部５２６と、出力クラッチ面６１１に形成される出力側凹部６１２との間に挟持されている。具体的には、鋼球７は、入力側凹部５２６と出力側凹部６１２とに嵌入している。ただし、後述するように、出力側軸６２に作用する締付トルクが所定値に達した場合には、鋼球７は出力側凹部６１２から脱出する。さらに、それぞれの鋼球７は、略円盤形状からなり、周方向に４つの円形孔が形成されている樹脂製のリテイナ７１により等間隔に保たれている。すなわち、リテイナ７１は、入力クラッチ面５２７と出力クラッチ面６１１との間に配置されることになる。

（ｄ）コイルスプリング８
コイルスプリング８は、軸方向に伸縮可能であり、外径が単式スラスト玉軸受け５２３の外径およびバネ受けリング６３３の外径よりわずかに小さく、内径が出力側軸６２の内径よりわずかに大きく形成されている。このコイルスプリング８は、単式スラスト玉軸受け５２３とバネ受けリング６３３との間であって、出力側軸６２の外周側に嵌挿されている。そして、コイルスプリング８は、単式スラスト玉軸受け５２３およびバネ受けリング６３３に当接し付勢している。

（２）締付工具により締結部材を締め付ける際の動作
つぎに、上述した構成からなる第１実施例の締付工具により締結部材を締め付ける際の締付工具の動作について説明する。ここで、第１実施例の締付工具の動作は、回転力発生部１による間欠的打撃力発生工程と、回転力制御部２による締結部材への間欠的打撃力出力工程とからなる。

（２−１）回転力発生部１による間欠的打撃力発生工程
回転力発生部１による間欠的打撃力発生工程について主に図２を用いて説明する。まず、把持部１０にある操作レバー１１を押圧することにより、エアモータ３に外部からの高圧空気が流入する。そうすると、エアモータ３は、流入された高圧空気によりエアモータ出力軸３１に回転力を出力する。このとき、エアモータ出力軸３１に出力される回転力の回転方向は、締結部材の締付方向、すなわち、回転力発生部１からソケット６２６に向かって時計回り方向としている。

そして、エアモータ出力軸３１に出力された回転力は、間欠的打撃力発生手段４に伝達される。具体的には、エアモータ出力軸３１に出力された回転力は、エアモータ出力軸３１に同軸的に結合している間欠的打撃力発生手段４のライナ４２に伝達される。そして、ライナ４２に伝達された回転力により、入力側軸４３に間欠的打撃力を発生する。ここで、ライナ４２に伝達された回転力により、間欠的打撃力発生手段４の状態は、図２（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）→（ｂ）→・・・のように変化する。

図２（ａ）に示す状態では、ブレード４９は、ブレード挿入溝４７に没入している。さらに、ライナシール面４５ｂとブレード４９の先端とが合致するが、ライナシール面４５ａと軸シール面４６とが合致していない。そのため、ライナ４２と入力側軸４３との間に形成される空洞部は、高圧室Ｈと低圧室Ｌとに区画されない。結果として、入力側軸４３には間欠的打撃力が発生しない。そして、ライナ４２は、エアモータ出力軸３１の回転により、時計回り方向（図２の白抜き矢印方向）に約９０°回転し、図２（ｂ）に示す状態になる。

図２（ｂ）に示す状態では、ブレード４９がブレード挿入溝４７から突出し、ブレード４９の先端がライナシール面４５ａに合致している。さらに、ライナシール面４５ｂと軸シール面４６とが合致している。そのため、ライナ４２と入力側軸４３との間に形成される空洞部は、高圧室Ｈと低圧室Ｌとの４室（ただし、高圧室Ｈ同士は、ブレード挿入溝４７を介して連通している。）に区画されている。このとき、作動油の油圧によりブレード４９は低圧室Ｌの方向へ瞬間的に押圧される。結果として、ブレード４９に挿入されている入力側軸４３に間欠的打撃力が発生する。そして、ライナ４２は、エアモータ出力軸３１の回転により、さらに時計回り方向に約９０°回転し、図２（ｃ）に示す状態になる。

図２（ｃ）に示す状態では、ブレード４９は、ブレード挿入溝４７に没入している。さらに、ライナシール面４５ｂとブレード４９の先端とが合致するが、ライナシール面４５ａと軸シール面４６とが合致していない。そのため、ライナ４２と入力側軸４３との間に形成される空洞部は、高圧室Ｈと低圧室Ｌとに区画されない。結果として、入力側軸４３には間欠的打撃力が発生しない。そして、ライナ４２は、エアモータ出力軸３１の回転によりさらに時計回り方向に約９０°回転し、図２（ｄ）に示す状態になる。

図２（ｄ）に示す状態では、ブレード４９がブレード挿入溝４７から突出し、ブレード４９の先端がライナシール面４５ａに合致している。しかしながら、２つのライナシール面４５ｂが、１８０°回転非対称に形成され、かつ２つの軸シール面４６も、１８０°回転非対称に形成されている。そのため、図２（ｂ）の状態とは異なり、ライナシール面４５ｂと軸シール面４６とが合致していない。そのため、ライナ４２と入力側軸４３との間に形成される空洞部は、高圧室Ｈと低圧室Ｌとに区画されない。結果として、入力側軸４３には間欠的打撃力が発生しない。そして、ライナ４２は、エアモータ出力軸３１の回転により、さらに時計回り方向に約９０°回転し、図２（ａ）に示す状態に戻る。

以上、説明したように、ライナ４２の１回転につき１回の間欠的打撃力が、入力側軸４３に発生する。そして、回転力発生部１により発生した間欠的打撃力は、以下に説明する回転力制御部２に伝達される。

（２−２）回転力制御部２による締結部材への間欠的打撃力出力工程
つぎに、回転力制御部２による締結部材への間欠的打撃力出力工程について説明する。ここで、間欠的打撃力出力工程について、出力側軸６２に作用する締付トルクが所定値以下の場合と、出力側軸６２に作用する締付トルクが所定値に達した場合とに分けて説明する。

（２−２−１）出力シャフト６に作用する締付トルクが所定値以下の場合
出力側軸６２に作用する締付トルクが所定値以下の場合について、主として図１を用いて説明する。この場合、まずは、上述したように、回転力発生部１により発生した間欠的打撃力が、回転力制御部２に伝達される。そうすると、回転力発生部１の間欠的打撃力発生手段４に発生した間欠的打撃力が、間欠的打撃力発生手段４の前端側に配置されている入力シャフト５に伝達される。具体的には、間欠的打撃力発生手段４を構成する入力側軸４３に発生した間欠的打撃力が、入力側軸４３の前端側に同軸的に結合している入力シャフトケース部５１に伝達される。

さらに、入力シャフトケース部５１に伝達された間欠的打撃力は、入力シャフトケース部５１の前方端側に固定されている入力シャフト蓋部５２に伝達される。すなわち、入力シャフトケース部５１に伝達された間欠的打撃力が、入力クラッチ板５２２に伝達される。

つづいて、入力クラッチ板５２２に伝達された間欠的打撃力は、入力側凹部５２６に嵌入されている鋼球７に伝達される。つづいて、鋼球７に伝達された間欠的打撃力は、鋼球７が出力側凹部６１２に嵌入されていることにより、出力シャフト６に伝達される。

つづいて、出力シャフト６に伝達された間欠的打撃力は、出力シャフト６の前端側に取り付けられているソケット６２６に伝達される。そして、ソケット６２６に伝達された間欠的打撃力は、ソケット６２６に係合する六角ナットもしくは六角形の頭部を有する六角ボルトなどの締結部材に伝達される。このようにして、回転力発生部１で発生した間欠的打撃力は、締結部材に伝達される。すなわち、間欠的打撃力により締結部材が締め付けられる。なお、この締結部材の締付は、出力シャフト６に作用する締付トルクが所定値に達するまで続けられる。

ここで、上述したように、出力シャフト６の出力クラッチ板６１の出力側凹部６１２には、鋼球７が嵌入している。すなわち、締付トルクが所定値以下の場合には、出力クラッチ板６１と鋼球７とは、円周方向において係合している。これは、鋼球７により出力クラッチ板６１を軸方向に押圧する力（以下、「クラッチ押圧力」と称する）が、コイルスプリング８をさらに圧縮するために必要な力（以下、「スプリング圧縮力」と称する）以下であるからである。

（２−２−２）出力シャフト６に作用する締付トルクが所定値に達した場合
つぎに、出力シャフト６に作用する締付トルクが所定値に達した場合について、図４および図５を用いて説明する。ここで、図４は、出力シャフト６と鋼球７との係合が解除された状態を示す軸方向断面図である。なお、図４の実線は、出力シャフト６と鋼球７との係合が解除された状態を示す。一方、図４の二点鎖線は、出力シャフト６と鋼球７とが係合している状態を示す。図５は、図４のＣ−Ｃ矢視断面図を示す。

この場合、まずは、回転力発生部１により発生した間欠的打撃力が、回転力制御部２に伝達される。このことは、出力側軸６２に作用する締付トルクが所定値以下の場合と同様である。すなわち、回転力発生部１の間欠的打撃力発生手段４に発生した間欠的打撃力が、間欠的打撃力発生手段４の前端側に配置されている入力シャフト５、さらには鋼球７に伝達される。一方、出力シャフト６には締結部材により所定値以上の締付方向（時計回り方向）とは逆方向のトルクが作用しているので、鋼球７から出力シャフト６に伝達される間欠的打撃力のトルクが、出力シャフト６に作用している逆方向のトルクより大きくなければ出力シャフト６は回転しない。

そのため、出力シャフト６には、鋼球７による所定値より大きい間欠的打撃力のトルクが伝達されようとする。そうすると、クラッチ押圧力はスプリング圧縮力より大きくなる。したがって、コイルスプリング８がさらに圧縮され、出力クラッチ板６１は入力クラッチ板５２２から離反する方向へ移動する。すなわち、鋼球７が出力側凹部６１２から脱出して、鋼球７と出力シャフト６との係合が解除される。その結果、出力シャフト６には所定値より大きい締付トルクが作用しない。さらに、出力クラッチ板６１が入力クラッチ板５２２から離反する方向へ移動するということは、出力側軸６２の前端側に取り付けられているソケット６２６が締結部材から離反する方向へ移動するということになる。

ここで所定値とは、クラッチ押圧力がスプリング圧縮力より大きくなったときの出力シャフト６に作用するトルク値である。そこで、出力シャフト６に作用する締付トルクの所定値を大きくするには、スプリング圧縮力が大きくなるようにすればよい。すなわち、締結部材に作用する締付トルクを大きくするには、コイルスプリング８をさらに圧縮するようにすればよい。具体的には、コイルスプリング８の前端側に当接しているバネ受け部６３を出力側軸６２に対して軸方向の単式スラスト玉軸受け５２３に近接する方向に移動させ出力側軸６２に対して固定させればよい。これにより、出力シャフト６に作用する締付トルク値を大きくすることができる。一方、バネ受け部６３を出力側軸６２に対して軸方向の単式スラスト玉軸受け５２３から離反する方向に移動させ出力側軸６２に対して固定することにより、小さいトルク値で締結部材を締めつけることができる。

（第２実施例）
第２実施例における締付工具は、図６に示すように、第１実施例における回転力発生部１を出力シャフト６の前端側に結合させ、第１実施施態におけるソケット６２６を締付工具の入力シャフト５の後端側に結合させた構成としている。さらに、第２実施例における締結部材を締め付ける際の動作も、第１実施例における締結部材を締め付ける際の動作と実質的に同一である。また、第２実施例も実施例１と同様にコイルスプリング８の付勢力を調整することにより締結部材の締付トルクを制御することができる。

第１実施例における締付工具全体の軸方向断面図である。 間欠的打撃力発生手段４の作動状態を示す図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。 出力シャフト６と鋼球７との係合が解除された状態を示す軸方向断面図である。 図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。 第２実施例における締付工具の軸方向断面図である。

符号の説明

１：回転力発生部 ２：回転力制御部 ３：エアモータ ４：間欠的打撃力発生手段
５：入力シャフト ６：出力シャフト ７：鋼球（ローラ）
８：コイルスプリング（付勢部材） １０：把持部 １１：操作レバー
２０：ハウジング ３１：エアモータ出力軸 ４１：ライナケース
４２：ライナ ４３：入力側軸 ４４：軸挿入孔
４５：ライナシール面 ４５ａ：ライナシール面 ４５ｂ：ライナシール面
４６：軸シール面 ４７：ブレード挿入溝 ４８：ライナ用バネ ４９：ブレード
Ｈ：高圧室 Ｌ：低圧室
５１：入力シャフトケース部 ５２：入力シャフト蓋部 ５２１：入力シャフト蓋本体 ５２２：入力クラッチ板 ５２３：単式スラスト玉軸受け ５２４：蓋本体内貫通孔 ５２５：軸貫通孔 ５２６：入力側凹部 ５２８：玉軸受け貫通孔
５２７：入力クラッチ面 ６１：出力クラッチ板 ６２：出力側軸
６１１：出力クラッチ面 ６１２：出力側凹部 ６１３：雌ネジ
６３：バネ受け部 ６２１：固定ナット ６２６：ソケット（係合部）
６３１：第１ナット（調整部） ６３２：第２ナット（調整部）
６３３：バネ受けリング（調整部） ７１：リテイナ

Claims (8)

1. 回転力を発生する回転力発生部と、
   一端側が前記回転力発生部の回転出力側に結合され、他端側に略円盤状からなり法線方向が回転軸方向に略一致して配置されるとともに前記回転力発生部側の入力クラッチ面に円周方向に複数の入力側凹部を形成する入力クラッチ板を有する入力シャフトと、
   前記入力シャフトの回転軸回りに回転可能で前記入力シャフトに対して軸方向へ相対移動可能に前記入力シャフトに支持され、一端側に前記入力クラッチ板の前記回転力発生部側に対向して配置され前記入力クラッチ面に対向する出力クラッチ面に円周方向に複数の出力側凹部を形成する略円盤状の出力クラッチ板を有し、他端側に前記入力クラッチ板の前記回転力発生部の反対側に配置され締結部材の頭部に係合可能な係合部を有する出力シャフトと、
   前記入力側凹部と前記出力側凹部との間に介在し前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板に係合するとともに前記入力クラッチ板の回転力を前記出力クラッチ板に伝達可能な複数のローラと、
   一端側が前記入力シャフトに当接され他端側が前記出力シャフトに当接されかつ前記入力クラッチ板を前記出力クラッチ板側に付勢する付勢部材と、
   を備え、
   前記出力シャフトに作用する締付トルクが所定値以下の場合に前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板と前記ローラとを係合状態とし、前記出力シャフトに作用する締付トルクが前記所定値より大きい場合に前記入力クラッチ板および前記出力クラッチ板の少なくとも一方と前記ローラとを係合解除状態とすることを特徴とする締付工具。
2. 前記回転力発生部は、モータである請求項１に記載の締付工具。
3. 前記回転力発生部は、前記モータと前記モータにより間欠的な打撃力を発生させる間欠的打撃力発生手段とを有する請求項１に記載の締付工具。
4. 前記ローラは、鋼球である請求項１〜３のいずれかに記載の締付工具。
5. 前記ローラは、略円柱状もしくは略円錐状からなる請求項１〜３のいずれかに記載の締付工具。
6. さらに、前記入力クラッチ面と前記出力クラッチ面との間に配置され複数の前記ローラを保持するリテイナを有する請求項１〜５のいずれかに記載の締付工具。
7. 前記入力側凹部および前記出力側凹部の少なくとも一方の個数は、前記ローラの個数より多くからなる請求項１〜６のいずれかに記載の締付工具。
8. さらに、前記付勢部材の付勢力を調整可能な調整部を有する請求項１〜７のいずれかに記載の締付工具。

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