JP2006175523A - Socket for rotary tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動・充電ドライバー、エアードライバー等の動力回転工具の先端にアタッチメントとして交換可能に装着される回転工具用ソケットに関するものである。 The present invention relates to a rotary tool socket that is replaceably attached as an attachment to the tip of a power rotary tool such as an electric / charge driver or an air driver.
この種の回転工具用ソケットは、筒状とされたソケット部材の後端に、動力回転工具の回転チャックに把持させるための小径の軸部材を有し、先端にはボルト・ナット頭に嵌合する嵌合孔を有する構造からなっている。
上記軸部材は、動力回転工具の回転チャックに把持させて回転トルクをソケット部材に確実に伝達するために高い剛性が要求され、このような要求を満たすために高合金鋼等の高剛性金属材料を使用し、かつ、熱処理を施して耐摩耗性、高靱性、高硬度を付与し、ソケット部材には、それとは別の金属材料を使用し、このソケット部材の後端に形成した軸部嵌着孔に上記軸部材を圧入して固着結合した回転工具用ソケットが知られている(例えば、特許文献1参照)。
This type of rotary tool socket has a small-diameter shaft member for gripping the rotary chuck of a power rotary tool at the rear end of the cylindrical socket member, and the tip is fitted with a bolt / nut head It has a structure having a fitting hole.
The shaft member is required to have high rigidity so as to be gripped by the rotary chuck of the power rotary tool and to reliably transmit the rotational torque to the socket member. In order to satisfy such a requirement, a high-rigidity metal material such as high alloy steel is required. And a heat treatment to provide wear resistance, high toughness, and high hardness. The socket member is made of a metal material different from that, and a shaft fitting formed at the rear end of the socket member is used. There is known a rotary tool socket in which the shaft member is press-fitted into a hole and fixedly coupled (for example, see Patent Document 1).
また、従来、ソケット部材の後端の軸部嵌着孔を軸部材よりも大径とし、この軸部嵌着孔に軸部材を挿入配設し、ソケット部材に軸部嵌着孔の孔軸方向並びに外周方向から外圧を加え、ソケット部材に塑性流動を生じさせて軸部材を軸部嵌着孔に圧着固定させるようにした回転工具用ソケットの製造方法が提案されている(特許文献2)。
ところが、前記特許文献1の回転工具用ソケットは、軸部材が軸部嵌着孔に先端側から後端側まで略同一の締め代で圧入固着されているため、動力回転工具に装着して使用した場合、軸部材に回転方向のねじれ応力が発生し、このねじれ応力がソケット部材の後端付近に集中して作用し、軸部材が該部分で局部的に亀裂や破断等のダメージを受ける傾向があり、この傾向は、インパクトドライバーの場合には回転方向及び軸方向の衝撃力が加わるため、一層顕著である。
また、前記特許文献2の製造方法は、従来の装置がそのまま使用できず、ソケット部材に軸部嵌着孔の孔軸方向並びに外周方向から外圧を加えるための特殊なプレス装置が別に必要となり、しかも、この装置を回転工具用ソケットの各サイズに対応して多種類準備しなければならず、製造設備が嵩みコスト高となり、また、軸部材と軸部嵌着孔との軸方向における圧着力分布を目標通りに設定することが容易ではなく、軸部材が軸部嵌着孔の後端位置で局部的なダメージを受けて耐久性が低下することを防止することが難しい等の問題点がある。
However, in the rotary tool socket of
Further, the manufacturing method of
本発明は、従来の回転工具用ソケットの上記問題点に鑑みて開発されたもので、その目的とするところは、大きな回転トルクやインパクトドライバー等の衝撃力が加わっても、軸部材がソケット部材後端位置で局部的なダメージを受けることなく、耐久性を向上させることができ、しかも、従来装置がそのまま使用可能な回転工具用ソケットを提供することにある。 The present invention has been developed in view of the above-mentioned problems of conventional rotary tool sockets, and the object of the present invention is to provide a shaft member that is a socket member even when a large rotational torque or impact force such as an impact driver is applied. An object of the present invention is to provide a rotary tool socket that can improve durability without being locally damaged at the rear end position, and can be used as it is by a conventional apparatus.
前記目的を達成するため、本発明は、軸方向後端に該軸方向と平行な孔軸線の軸部嵌着孔を有するソケット部材と、該ソケット部材の前記軸部嵌着孔に嵌着固定されて後方に延出する軸部材とを有し、前記軸部嵌着孔と前記軸部材との嵌め合いを先端と後端で変化させることによって、前記ソケット部材と前記軸部材との前記軸部嵌着孔における嵌着固定後の締め代を、前記軸部嵌着孔の後端側では小さく、先端側では大きくなるように設定して嵌着固定してあることを特徴としている。
上記構成によれば、軸部材に大きな回転トルクやインパクトドライバー等の衝撃力(回転方向及び軸方向の衝撃力)が加わっても、軸部材とソケット部材との軸部嵌着孔における締め代を先端側に比べて後端側を小さく設定して嵌着固定してあるため、軸部材に生じる応力は、軸部嵌着孔の後端位置に集中することなく先端側へ分散させることができ、軸部材がソケット部材後端位置(軸部嵌着孔後端位置)で局部的なダメージを受けることなく、耐久性を向上させることができる。しかも、軸部嵌着孔と前記軸部材との嵌め合いを先端と後端で変化させることによって、軸部材と軸部嵌着孔との締め代を目標通りに容易に設定することができ、この種回転工具用ソケットの耐久性の向上が確実に図れる。また、従来装置をそのまま使用することが可能となり、コストアップを回避することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a socket member having a shaft portion fitting hole having a hole axis parallel to the axial direction at the rear end in the axial direction, and is fitted and fixed to the shaft portion fitting hole of the socket member. A shaft member extending rearward, and changing the fit between the shaft portion fitting hole and the shaft member between a front end and a rear end, thereby the shaft of the socket member and the shaft member. It is characterized in that the fastening allowance after fitting and fixing in the part fitting hole is set and fixed so as to be small at the rear end side of the shaft part fitting hole and large at the tip side.
According to the above configuration, even if a large rotational torque or impact force (impact force in the rotational direction and axial direction) such as an impact driver is applied to the shaft member, the tightening allowance at the shaft portion fitting hole between the shaft member and the socket member is reduced. Since the rear end side is set smaller than the front end side and is fixed, the stress generated in the shaft member can be distributed to the front end side without being concentrated at the rear end position of the shaft portion insertion hole. The shaft member can be improved in durability without being locally damaged at the socket member rear end position (the shaft portion fitting hole rear end position). Moreover, by changing the fit between the shaft member fitting hole and the shaft member at the front end and the rear end, the tightening allowance between the shaft member and the shaft member fitting hole can be easily set as desired, The durability of this type of rotary tool socket can be reliably improved. In addition, the conventional apparatus can be used as it is, and an increase in cost can be avoided.
また、前記軸部材は、少なくとも前記軸部嵌着孔への嵌着部分が角軸形状とされており、前記軸部嵌着孔は円孔とされており、前記軸部嵌着孔の後端側の孔径は前記軸部材の対角寸法と同じ若しくはやや小さい寸法とされ、前記軸部嵌着孔の先端側の孔径は前記軸部材の対辺寸法と略同じ寸法とされていることを特徴としている。
この構成によれば、ソケット部材と軸部材との軸部嵌着孔における嵌着固定後の結合応力分布を、軸部嵌着孔の後端側の締め代が小さく、先端側の締め代が大きくなるように設定して嵌着固定することを、圧入などによって容易に実施することができる。
In addition, the shaft member has at least a portion of the shaft portion fitted into the shaft portion fitting hole having a square shaft shape, and the shaft portion fitting hole is a circular hole, The hole diameter on the end side is the same as or slightly smaller than the diagonal dimension of the shaft member, and the hole diameter on the tip side of the shaft portion fitting hole is approximately the same as the opposite side dimension of the shaft member. It is said.
According to this configuration, the binding stress distribution after fitting and fixing in the shaft portion fitting hole between the socket member and the shaft member is small, and the tightening margin on the rear end side of the shaft portion fitting hole is small and the tightening margin on the tip side is small. It is possible to easily carry out the press-fitting or the like to set it to be large and fix it.
また、前記軸部嵌着孔は、後端から先端側に向けて孔径が順次小さくなるように複数段に連設又はテーパー状に形成されており、前記軸部材は、少なくとも前記軸部嵌着孔への嵌着部が前記軸部嵌着孔の後端側の孔径と同じかやや大きい径方向寸法で軸方向に一様に形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、軸部嵌着孔を段付きドリル又はテーパードリル等により容易に形成することができるとともに、ソケット部材と軸部材との軸部嵌着孔における嵌着固定後の締め代を、軸部嵌着孔の後端側では小さく、先端側では大きくなるように設定して嵌着固定することを、圧入などによって容易に実施することができる。
The shaft portion fitting hole is formed in a plurality of stages or tapered so that the hole diameter is gradually reduced from the rear end toward the tip side, and the shaft member is at least the shaft portion fitting. The fitting portion in the hole is characterized in that it is uniformly formed in the axial direction with a radial direction dimension that is the same as or slightly larger than the diameter of the rear end side of the shaft portion fitting hole.
According to this configuration, the shaft fitting hole can be easily formed by a step drill or a taper drill, etc., and the tightening allowance after fitting and fixing in the shaft fitting hole between the socket member and the shaft member can be reduced. In addition, it is possible to easily carry out the fitting by setting it to be small at the rear end side of the shaft portion fitting hole and to be large at the tip end side by press fitting or the like.
また、前記軸部材は、少なくとも前記軸部嵌着孔への嵌着部分が先端側から後端側に向けて径方向寸法が順次小さくなるように複数段に連設又はテーパー状に形成されており、前記軸部嵌着孔は、前記軸部材の後端側の小径部分の径方向寸法と同じ若しくはやや小さい寸法で軸方向に一様な円孔とされていることを特徴としている。
この構成によれば、軸部材側の径方向寸法を変化させることによっても、ソケット部材と軸部材との軸部嵌着孔における嵌着固定後の締め代を、軸部嵌着孔の後端側では小さく、先端側では大きくなるように設定して嵌着固定することを、焼き嵌め、外周方向からの締め付けなどによって容易に実施することができる。
Further, the shaft member is formed in a plurality of stages or in a tapered shape so that at least a fitting portion of the shaft member into the shaft portion fitting hole gradually decreases in the radial direction from the front end side toward the rear end side. The shaft fitting hole is characterized in that it is a circular hole that is the same as or slightly smaller than the radial dimension of the small diameter portion on the rear end side of the shaft member and is uniform in the axial direction.
According to this configuration, it is possible to reduce the tightening allowance after the fixing of the shaft portion fitting hole between the socket member and the shaft member by changing the radial dimension on the shaft member side. It is possible to easily carry out the fitting and fixing so as to be small on the side and large on the tip side by shrink fitting, tightening from the outer peripheral direction, or the like.
また、前記軸部材は、少なくとも前記軸部嵌着孔への嵌着部分が角軸形状とされており、前記軸部嵌着孔は円孔とされており、前記軸部嵌着孔の先端側の孔径は前記軸部材の対辺寸法と略同じ寸法とされ、後端側の孔径は前記軸部材の対角寸法よりも大きくされ、前記軸部材は前記軸部嵌着孔の先端側では前記ソケット部材に直接嵌着固定され、後端側では前記ソケット部材と異なる軟質材で構成された緩衝スリーブを介して前記ソケット部材に嵌着固定されていることを特徴としている。
この構成によれば、緩衝スリーブの材質を適宜選定することによって、軸部嵌着孔と軸部材との嵌め合い条件を先端と後端で適宜変化させて軸部材と軸部嵌着孔との結合強度を目標通りに容易に設定することができる。
In addition, the shaft member has at least a square shaft-shaped fitting portion in the shaft portion fitting hole, the shaft portion fitting hole is a circular hole, and a tip of the shaft portion fitting hole. The hole diameter on the side is substantially the same as the opposite side dimension of the shaft member, the hole diameter on the rear end side is larger than the diagonal dimension of the shaft member, and the shaft member is at the tip end side of the shaft portion fitting hole. The socket member is directly fitted and fixed, and the rear end side is fitted and fixed to the socket member through a buffer sleeve made of a soft material different from the socket member.
According to this configuration, by appropriately selecting the material of the buffer sleeve, the fitting condition between the shaft portion fitting hole and the shaft member is appropriately changed between the front end and the rear end, so that the shaft member and the shaft portion fitting hole can be changed. The bond strength can be easily set as desired.
また、本発明においては、軸方向後端に該軸方向と平行な孔軸線の軸部嵌着孔(1a)を有するソケット部材(1)と、該ソケット部材(1)の前記軸部嵌着孔(1a)に嵌着固定されて後方に延出する軸部材(2)とを有し、前記軸部材(2)と前記軸部嵌着孔(1a)とは、前記軸部嵌着孔(1a)の先端側では締まり嵌めとされ、後端側ではすきま嵌めで嵌着固定してあることを特徴としている。
この構成によれば、インパクトドライバーによって締め付け作業を行う場合、軸部材に回転方向だけでなく軸方向と合成した折り曲げ力が働くことになるが、軸角部が軸部嵌着孔の後端側のすきま嵌めされた穴内面に対して滑りながら接触して減衰を伴いつつトルク伝達を行うこととなり、軸部嵌着孔の後端位置において軸部材に応力集中が起こることを大幅に緩和することができ、軸部材の耐久性を向上させることができる。
Moreover, in this invention, the socket member (1) which has the axial part fitting hole (1a) of the hole axis line parallel to this axial direction in the axial direction rear end, and the said axial part fitting of this socket member (1) A shaft member (2) that is fitted and fixed in the hole (1a) and extends rearward, and the shaft member (2) and the shaft portion fitting hole (1a) are formed by the shaft portion fitting hole. The front end side of (1a) is an interference fit, and the rear end side is fitted and fixed by a clearance fit.
According to this configuration, when the tightening operation is performed by an impact driver, a bending force combined with the axial direction as well as the rotational direction acts on the shaft member, but the shaft corner portion is on the rear end side of the shaft portion fitting hole. Torque is transmitted while sliding while sliding against the inner surface of the hole in which the clearance is fitted, greatly reducing stress concentration on the shaft member at the rear end position of the shaft fitting hole. Thus, the durability of the shaft member can be improved.
本発明によれば、大きな回転トルクやインパクトドライバー等の衝撃力が加わっても、軸部材がソケット部材の後端位置で局部的なダメージを受けることなく、耐久性を向上させることができ、しかも、従来装置がそのまま使用可能な回転工具用ソケットを提供することができる。 According to the present invention, even if a large rotational torque or impact force such as an impact driver is applied, the shaft member is not locally damaged at the rear end position of the socket member, and durability can be improved. Thus, it is possible to provide a rotary tool socket in which a conventional device can be used as it is.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の回転工具用ソケットは、図1(A)に示すように、ソケット部材1と、このソケット部材1の後端側に嵌着固定されて後方に延出する軸部材2とを備えている。ソケット部材1は、耐摩耗性高合金鋼(軟硬度)により機械加工又は型鍛造により段付き筒形に成形され、軸方向後端に該軸方向と平行な孔軸線の軸部嵌着孔1aを有し、軸方向先端にボルト・ナット頭に嵌合する正六角形孔形状の嵌合孔1bが軸部嵌着孔1aと同軸心上に形成され、これら軸部嵌着孔1aと嵌合孔1bとの間は、これらと同軸心上の中空孔1cで貫通状に連通されている。このソケット部材1は、軸部材2と嵌合する前に、彩色防錆表面処理例えば真鍮メッキ(電解メッキ)等の軸部材2とは異色の防錆処理が行われ、両者がそれぞれ別体からなっていることの判別が容易で、品質表示が明確になり、需用者の選択を確実にすることができるほか、耐久性並びにデザイン性を高め、品質向上を図ることが可能とされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1A, the rotary tool socket of the present invention includes a
軸部材2は、耐摩耗性及び靱性を有する高合金鋼(高硬度)により、断面が正六角形の角軸状で軸方向に一様な断面形状となるように型鍛造したもので、図1(A)に示すように、先端側がソケット部材1の軸部嵌着孔1aへの嵌着部2aとされ、後端側が動力回転工具の回転チャックへの装着部2bとされるとともに係止溝2cが形成されている。
嵌着部2aの先端部外周には、軸方向断面がクサビ状の周溝2dが形成され、先端(小径部)2eが軸部材2の正六角形軸部の対辺寸法A1よりも若干小径の円形断面とされている。即ち、嵌着部2aの六角形部分より先端側に小断面積の先端2eと、その近傍の周溝2dとが形成され、周溝2dの底は先端2e側にいくにしたがって次第に浅くなるように形成されている。なお、軸部材2は、ショットブラスト仕上げされると共に、全表面に黒染処理等の防錆着色処理が施され、所定の硬度設定と共に耐久性の向上が図られている。
The
A
前記ソケット部材1の後端の軸部嵌着孔1aは、第1の実施形態では、図2(A)に示すように、先端側が小径で後端側が大径の2段の円孔1a1、1a2とされており、これらは同軸心とされ、先端側の円孔1a1の孔径は、前記軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対辺寸法A1と略同じ寸法とされ、後端側の円孔1a2の孔径は、前記軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対角寸法A2と同じ若しくはやや小さい寸法とされており、これと嵌め合わされる軸部材2は、少なくとも嵌着部2aが軸方向に一様な正六角形断面とされている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2A, the shaft
このような嵌め合い関係としておくことにより、ソケット部材1と軸部材2との軸部嵌着孔1aにおける嵌着固定後の締め代を、図2(B)に折れ線で示すように、後端側が小さく、先端側が大きくなるように設定して固着することが可能となる。なお、ソケット部材1の軸部嵌着孔1aは、図3(A)に示すように、孔径が3段に変化する同軸心上の円孔1a1、1a2、1a3としてもよく、さらに、3段以上としてもよく、このように多段に形成することにより、図3(B)の斜線で示すような結合強度で嵌着固定することが可能となる。
By setting such a fitting relationship, the tightening allowance after fitting and fixing in the shaft
図2(A)に示されているソケット部材1の軸部嵌着孔1aに軸部材2を嵌着固定するには、軸部材2の嵌着部2aをソケット部材1の軸部嵌着孔1aに後端側から圧入する。この場合、軸部嵌着孔1aの後端側の円孔1a2は、孔径が軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対角寸法A2と同じ若しくはやや小さい寸法とされているため、軸部材2の先端が先端側の円孔1a1に達するまでは殆ど抵抗無く挿入されるが、そこから先は、軸部材2の先端の周溝2dの後端側の正六角形軸部の対角部先端が先端側の円孔1a1の内壁面に食い込み、該内壁面を削りながら圧入される(軸部材2の硬度がソケット部材1の硬度よりも高くしてあるため)ことによって図1(D)に示す如く一体的に嵌着固定され、所定の締め代で締まり嵌めされる。
In order to fit and fix the
そして、前記内壁面の削り屑が周溝2dに詰まって圧縮され、該削り屑が先端側の円孔1a1の内面に、前記周溝2dのクサビ状周面によって圧接されるので、軸部材2の抜け止め機能が付与される。これによって、軸部材2の抜け止めを確実にすることができ、インパクトドライバーのように回転方向及び軸方向の衝撃力を受ける場合でも、軸部材2の嵌着部2aとソケット部材1の軸部嵌着孔1aとの間に緩みが生じることはなく、軸部材2が抜け出すことはない。
しかして、後端側の円孔1a2に対して、軸部材2の嵌着部2aは、図1(C)に示す如く、軽く接触(内接)しているか若しくは小さな締め代で嵌着される。これによって、ソケット部材1と軸部材2との軸部嵌着孔1aにおける嵌着固定後の締め代を、後端側が小さく、先端側が大きくなるように設定して固着することが実現される。その結果、軸部材2に大きな回転トルクやインパクトドライバー等の回転方向及び軸方向の衝撃力が加わっても、軸部材2の軸部嵌着孔1aの後端位置に応力が集中することを防止し、該応力を軸部嵌着孔1a内で先端側へ分散させることができ、軸部材2がソケット部材1の後端位置で局部的なダメージを受けることなく、耐久性を向上させることができる。
The shavings on the inner wall surface are clogged and compressed in the
Thus, the
ソケット部材1の軸部嵌着孔1aが大中小の3段に形成された図3(A)の実施形態の場合では、軸部嵌着孔の後端側の結合強度を小さくすることで軸部材(2)の対角それぞれの角部での応力が緩和されるが、先端側の結合部の軸角部において応力が集中することになる。従って、軸部嵌着孔1aを大中小3段以上に形成させ段階的に応力を吸収していくことで、滑らかに軸角部にかかる集中応力を緩和させることができる。これによって、軸部材1がソケット部材後端位置で局部的なダメージを受けることをさらに防止して、耐久性の一層の向上が図れる。
In the case of the embodiment of FIG. 3 (A) in which the shaft
図4は、本発明の第3の実施形態を示すもので、この第3の実施形態は、ソケット部材1の軸部嵌着孔1aを軸方向に一様な円孔とし、軸部材2の嵌着部2aの径方向寸法を先端側2a1が大、後端2a2側が小となる大小2段の断面積の軸部として、焼き嵌め、外周部からの締め付けなどの方法を用いることによって、前記第1の実施形態と同様な結合強度を得て軸部材2の軸部嵌着孔後端に局部的なダメージが発生するのを回避し、耐久性を向上させるようにしたものである。この場合の軸部材2の嵌着部2aは、先端2a1側の対辺寸法がソケット部材1の軸部嵌着孔1aの孔径と略同じ寸法とされ、後端2a2側は、軸部材2の対角のそれぞれの角部を削除して削除後の対角寸法を軸部嵌着孔1aの孔径と同じ若しくはやや大きい寸法とするのが好ましい。なお、軸部材2の嵌着部2aを先端から後端に向けて径方向寸法を順次小さくすること、例えば、3段乃至それ以上の複数段にすることも可能であって、そのようにすることによって、軸部嵌着孔1aの後端側の結合強度を、例えば、図3(B)に示すように、段階的に小さくし、軸部材2の軸角部の対角それぞれの角部での集中応力が滑らかに緩和される。さらにテーパー状とすれば、前記角部での集中応力を一層滑らかに緩和させることができる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the shaft
図5は、本発明の第4の実施形態を示すもので、この第4の実施形態は、前記軸部材2は、少なくとも前記軸部嵌着孔1aへの嵌着部2aが軸方向に一様な径方向寸法の角軸形状とされており、前記軸部嵌着孔1aは円孔とされており、前記軸部嵌着孔1aの先端1a1側の孔径は前記軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対辺寸法と同じ若しくはやや小さい寸法とされ、後端1a2側の孔径は前記軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対角寸法よりも大きくされ、かつ、この後端1a2側の軸部嵌着孔1aには、内径が前記軸部材2の嵌着部2aの正六角形軸部の対辺寸法と略同径とされた緩衝スリーブ3(外径はフリー)が嵌挿され、前記緩衝スリーブ3は、前記ソケット部材1と異なる軟質材で構成されており、前記軸部材2は前記軸部嵌着孔1aの先端1a1側では前記ソケット部材1に直接嵌着固定され、後端1a2側では前記緩衝スリーブ3を介して前記ソケット部材1に嵌着固定されている。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the
上記緩衝スリーブ3は、ウレタン等のプラスチック材料やゴムその他、銅、アルミニウム等の軟質金属材料で構成されるものであって、この緩衝スリーブ3により、ソケット部材1と軸部材2との結合強度を軸部嵌着孔1aの後端側では先端側よりも小さくなるようにして、軸部材2が軸部嵌着孔後端即ち、ソケット部材後端位置で局部的なダメージを受けることを緩和させ、耐久性の向上を図るようにしたものである。なお、緩衝スリーブ3は、前もって別に形成したものを用いてもよく、また、溶融した材料を前記ソケット部材1と軸部材2とのすき間に流し込んで硬化形成させてもよい。
The
図6は、本発明の第5の実施形態を示すもので、この第5の実施形態は、軸部材2と軸部嵌着孔1aとを、軸部嵌着孔1aの先端側では締まり嵌め(図6(C)参照)とし、後端側ではすきま嵌め(図6(B))で嵌着固定するようにしたものである。
この実施形態を採用する理由は、次の通りである。従来、軸部材2の折損は、ソケット部材1の軸部嵌着孔1aの後端から先端側に斜めに剪断される状態が一般的である。これは、インパクトドライバーの打撃力が必ずしも、回転方向だけに加わっているのではなく、軸部材2が折れ曲がる方向にも働いているので、滑りによる緩衝作用を持たせ、軸部材2の耐久性を大幅に向上させるためにには、折れ曲がる方向のダメージをも緩和する必要がある。本発明の第5の実施形態では、軸部嵌着孔1aの後端側の円孔1a2の最小許容寸法を、軸部材2の対角寸法の最大許容寸法になるように設定して、すき間方向にばらつきが生じる嵌め合いとなるようにした。これにより、軸部材2にかかる回転方向と軸方向とを合成した方向での集中応力の緩衝作用を管理することができる。
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the
The reason for adopting this embodiment is as follows. Conventionally, the breakage of the
インパクトドライバーの打撃方向については、下記の打撃構造例により考察される。図7は一般的なインパクトドライバーの構造例を示したものである。インパクトドライバー10には、動力源であるモータ11や該モータ11から減速機構12を介して伝達される動力により回転運動を行う駆動軸13をそれぞれハウジング14内に組み込んで備えており、駆動軸13の外周面上には略環状のハンマー15をスライド自在に嵌合させて備えると共に、ハンマー15の後方にはスプリング16を配して該ハンマー15に前方への付勢力を与えている。更に、駆動軸13の外周面には駆動軸カム溝13aを後側に向けて開いた略V字状に形成すると共に、ハンマー15の内周面にはハンマーカム溝15aを軸方向に直線状に形成しており、駆動軸カム溝13aの略V字形状における屈折部とハンマーカム溝15aの後端部とで挟まれて形成される空間内に伝達用鋼球17を位置させて、駆動軸13の回転運動が伝達用鋼球17を介してハンマー15に伝達されるようにしている。但し、ここでの前後関係としては、モータ11に対して駆動軸13が位置する側を前側とし、その逆側を後側としている。
The impact driver's impact direction is considered by the following impact structure example. FIG. 7 shows a structure example of a general impact driver. The
駆動軸13の前端部はアンビル18の後端部に回動自在に連結されており、アンビル18の後端部から径方向に突設されるハンマー用係合部19とハンマー15の前面から前方に突設されるハンマー爪20とが契合して、ハンマー15の回転運動がアンビル18に伝達されるようになっている。アンビル18の前端側はハウジング14から突出しており、この突出部分にソケットを取り付けることでボルト、ナットを回転させることができる。
作業中にアンビル18に或る一定以上の荷重が生じて回転が鈍った場合には、伝達用鋼球17と駆動軸カム溝13aの嵌合部において、略V字状をなす駆動軸カム溝13aのどちらかの溝方向に沿って伝達用鋼球17が押し下げられ、これと連動してハンマー15がスプリング16の付勢力に抗して駆動軸13上を後退すると共に、ハンマー爪20とハンマー用係合部19の係合が解除される。この時、ハンマー15は回転運動を継続して行うのに対してアンビル18は停止状態となり、スプリング16の復元力によりハンマー15が押し戻されて再びハンマー爪20がハンマー用係合部19と係合する際に、該係合箇所においてハンマー15の回転による打撃がアンビル18に与えられる。
The front end portion of the drive shaft 13 is connected to the rear end portion of the
When a certain load or more is generated on the
打撃による反力を受けたハンマー15はスプリング16の付勢力に抗して再度後退し、その後にスプリング16の復元力及び駆動軸13の回転力によってアンビル18に対して次の打撃を与える。このようにして、ねじ締め等の作業中に或る一定以上の荷重が生じた場合には上記したハンマー15による打撃が繰り返し行われて、強力なトルクが発生するようになっている。
このハンマー15による打撃は、常に回転方向に効率よく伝達されるのではなく、スプリング16の復元力によりハンマー15が押し戻された瞬間に、アンビル18の軸方向にも打撃が加わることになる。
The
The hit by the
このように、インパクトドライバーの場合では、回転方向と軸方向とを合成した方向に打撃が伝達されることになる。従って、軸部材の応力集中は、必ずしも、軸部材の回転方向だけに加わっているのではなく、軸部材が折れ曲がる方向にも働いている。このような折れ曲がり方向の力によって軸部材2はソケット部材1の軸部嵌着孔1aの後端側ですきま嵌めされている場合(図6に示した第5の実施形態)においても、対角の軸角部が孔内面に接触して擦れ又は滑りを生じることになり、軸部材2の応力集中が緩和されることになる。
As described above, in the case of the impact driver, the hit is transmitted in the direction in which the rotation direction and the axial direction are combined. Therefore, the stress concentration of the shaft member is not necessarily applied only to the rotation direction of the shaft member, but also works in the direction in which the shaft member bends. Even when the
なお、図示した実施形態は、いずれも、ソケット部材1の先端をボルト・ナット頭へ嵌合する正六角形孔とした場合を例示しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、四角形孔や楕円形孔、その他の形状の孔にも適用でき、また、ホールソー、コアドリルなどの円筒形ドリルビットにもそのまま適用可能である。
また、ソケット部材1と軸部材2との結合は、圧入の他、焼嵌め、冷し嵌め、外周部からの締付け等であってもよい。また、結合強度は、階段状に変化させてもよく、連続的に変化させてもよい。
In addition, although all illustrated embodiment has illustrated the case where the front-end | tip of the
The connection between the
本発明に係る回転工具用ソケットに示す実施品と比較品の6種類のものの軸部材の破壊耐久性試験と締め付けトルクテストを実施したところ、図7、図8及び表1の結果が得られた。動力回転工具として、エアー式のインパクト工具(エアー圧:0.6MPa、出力トルク:350N.m)を使用し、
深穴:従来品、
深穴+20:前記従来品において、ソケット部材の後端から延出される軸部材の延出長さを20mm増加したもの、
A(ザグリ):本発明の図6に示す実施形態品で後端部をすきま嵌めとしたもの、
B(軽圧入):本発明の図2に示す実施形態品で後端部を軽圧入としたもの、
C(ウレタン):本発明の図5に示す実施形態品で緩衝スリーブをウレタンとしたもの、
D(真鍮):本発明の図5に示す実施形態品で緩衝スリーブを真鍮としたもの、
について実施した。
When the fracture endurance test and the tightening torque test of the shaft member of the six types of the embodiment product and the comparison product shown in the rotary tool socket according to the present invention were performed, the results shown in FIGS. 7 and 8 and Table 1 were obtained. . Use a pneumatic impact tool (air pressure: 0.6 MPa, output torque: 350 N.m) as a power rotary tool,
Deep hole: Conventional product,
Deep hole +20: In the conventional product, the extension length of the shaft member extended from the rear end of the socket member is increased by 20 mm,
A (counterbore): the embodiment of the present invention shown in FIG.
B (light press fit): the embodiment product shown in FIG. 2 of the present invention with the rear end light press fit,
C (urethane): the embodiment of the present invention shown in FIG.
D (brass): the embodiment product shown in FIG.
It carried out about.
破壊耐久性試験とトルクテストにおいて、深穴+軸長さを20mm長くしたものを用意し、軸のねじれ(トーション効果)による集中応力の緩和度とトルク減衰率を調べることで、本発明の進歩性の確認を行った。
本発明の実施形態品は、従来品で図1と同様な形状深穴(従来品)と比べてAが4.1倍、Bが5.7倍、Cが6.9倍、Dが2.7倍の耐久性があることが確認できた。また、減衰率を比較すると、深穴+軸長さを20mm長くしたものと本発明の図2の実施形態品Bは、同じようにトルクが約21%の減衰率であるが、破壊耐久性試験結果は、深穴+軸長さを20mm長くしたものが419秒であるのに対して、Bの実施形態品は1077秒であった。これにより、本発明が軸部材のねじれによって耐久性を向上させるものではなく、軸角部にかかる局部的なダメージを受けることなく、耐久性を向上させることができ、また、Aの実施形態品は、インパクトの打撃方向を鑑みて後端部をすきま嵌めとしたものであるが、従来品で図1と同様な形状深穴としたものと比べて4.1倍の耐久性があることが確認できた。
Advancement of the present invention by preparing a deep hole +
The embodiment product of the present invention is a conventional product having the same shape deep hole (conventional product) as in FIG. 1, and A is 4.1 times, B is 5.7 times, C is 6.9 times, and D is 2 It was confirmed that the durability was 7 times. Further, when comparing the damping rate, the deep hole + shaft length increased by 20 mm and the embodiment product B of FIG. 2 of the present invention have the same damping rate of about 21% in torque, but the fracture durability The test result was 419 seconds when the deep hole + axis length was increased by 20 mm, while that of the product of the embodiment B was 1077 seconds. As a result, the present invention does not improve the durability due to the twist of the shaft member, and can improve the durability without being locally damaged by the shaft corner portion. In consideration of the impact direction, the rear end has a clearance fit, but it is 4.1 times more durable than a conventional product with a deep hole similar to that shown in FIG. It could be confirmed.
なお、破壊耐久性試験は、前記動力回転工具を使用し、ソケット部材の先端を固定した状態で軸部材が破壊するまでの耐久時間(s)を測定した。また、結果は、図8及び表1に示す通りである。また、締め付けトルクテストは、前記動力回転工具を使用し、ソケット部材の先端にアダプターを介してデジタルトルクテスター(YET−5001C)を装着し、タイマー:2秒で実施してトルク(N.m)を測定した。結果は、図9及び表1に示す通りである。 In the fracture durability test, the power rotary tool was used, and the durability time (s) until the shaft member was broken with the tip of the socket member fixed was measured. The results are as shown in FIG. 8 and Table 1. In addition, the tightening torque test was performed using the power rotary tool, a digital torque tester (YET-5001C) attached to the tip of the socket member via an adapter, and a timer: 2 seconds, torque (Nm) Was measured. The results are as shown in FIG. 9 and Table 1.
1 ソケット部材
1a 軸部嵌着穴
2 軸部材
3 緩衝スリーブ
1
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