JP2024031700A

JP2024031700A - トルクドライバー

Info

Publication number: JP2024031700A
Application number: JP2022135426A
Authority: JP
Inventors: 靖柁原
Original assignee: 株式会社中村製作所
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2024-03-07

Abstract

【課題】ネジの締め付け方向が違っても柔軟に対応でき、保管スペースの軽減等を図ることができ、使い勝手が良くなるよう形成したトルクドライバーを提供する。【解決手段】クラッチ機構５を、バネ受け６とリンク保持盤７とリンク荷重受け８と歯車状のリンク９とで形成する。リンク保持盤７の孔７ａに歯車状のリンク９を、凸湾曲状の先端部９ａを孔７ａの両端の開口から突き出した状態で回転自在に収納する。このリンク９の先端部９ａがバネ受け６とリンク荷重受け８の凹み６ａ、８ａに係合し、締め付けトルクが設定トルク値を超えると、リンク９が、それまで係合していたバネ受け６とリンク荷重受け８の凹み６ａ、８ａから脱して隣の凹み６ａ1、８ａ1に係合し、クラッチが切れるよう形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、トルクドライバーに関し、更に詳しくは締め付け方向が正逆いずれの方向でも対応可能になるよう形成したトルクドライバーに関するものである。

従来、トルクドライバーとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この従来品は、筒状の握りの軸心位置にシャフト（ドライバー軸）が回転自在に配設され、このシャフトの回転を規制するコイルバネがシャフトに外装され、コイルバネを受け止めるバネ受けが、シャフトと同心状に取っ手内に設けられている。

また、この従来品は、コイルバネのバネ力を調節して締め付けトルクを設定するための締め付けトルク値設定手段が、取っ手の基端に設けられ、シャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、コイルバネのバネ力により取っ手とシャフトとを結合し、シャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えると、取っ手とシャフトとの結合を解除するクラッチ機構が、取っ手内に設けられている。

そして、上記のクラッチ機構は、コイルバネの弾発力がバネ受けを介して伝えられる鋼球保持盤と、この鋼球保持盤がコイルバネで圧接されるクラッチ盤とを備え、締め付け力が設定トルク値を超えると鋼球保持盤に保持されている鋼球がクラッチ盤の凹段差部から脱して隣の凹段差部に受け渡され、これにより取っ手とシャフトとの結合状態を解除するよう形成されている。

この場合、従来、上記の凹段差部は、クラッチ動作が確実に且つ円滑に機能するよう、鋼球が送り出される側の傾斜面を急勾配に、転動して進入する側の傾斜面を緩やかな勾配に形成しているのが通例であった。

従って、従来は、螺子の締め付け方向の違いによって右螺子用と左螺子用に形成されていたから、従来品によると、その分、置き場所や保管場所等が増え、負担が余分にかかり、使い勝手が悪い、という問題点があった。

特開２０００－１９０２４６号公報

本発明は、このような従来品の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本発明の解決しようとする技術的課題は、ネジの締め付け方向が違っても柔軟に対応でき、保管スペースの軽減等を図ることができ、使い勝手が良くなるよう形成したトルクドライバーを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、次のような技術的手段を採る。
即ち、本発明は、筒状の取っ手１の軸心位置にシャフト２が回転自在に設けられ、このシャフト２にコイルバネ３が外装され、このコイルバネ３のバネ力を調節して締め付けトルクを設定する締め付けトルク値設定手段４が取っ手１の基端に設けられている。そして本発明は、上記のシャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、コイルバネ３のバネ力により取っ手１とシャフト２とを結合し、シャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えると取っ手１とシャフト２との結合を解除するクラッチ機構５が、取っ手１内に設けられている。

この場合、クラッチ機構５は、コイルバネ３を受けるバネ受け６と、このバネ受け６の後側に配置されているリンク保持盤７と、このリンク保持盤７の後側に配置されているリンク荷重受け８と、上記のリンク保持盤７の孔７ａに回転自在に収納されている歯車状のリンク９とで形成されている。そして、上記のバネ受け６とリンク保持盤７とリンク荷重受け８は、シャフト２と同心状に設けられている。

上記の締め付けトルク値設定手段４は、バネ受け６を受ける初期バネ縮め代用設定プラグ４ａと、リンク９の角度を調整するリンク角度調整プラグ４ｂとで形成されている。初期バネ縮め代用設定プラグ４ａは、取っ手１の基端の内周面にシャフト２の長手方向に沿って進退動作自在に螺合されている。またリンク角度調整プラグ４ｂは、初期バネ縮め代用設定プラグ４ａの内周面にシャフト２の長手方向に沿って進退動作自在に螺合されている。

上記の孔７ａは、シャフト２の延びる方向に沿ってリンク保持盤７に貫通状に形成されている。また孔７ａは、リンク保持盤７の軸心周りに周方向に等間隔をあけて、且つリンク保持盤７の直径線Ｄ（図１Ｂ参照）と直交する方向に開口が延ばされている。

また本発明の場合、上記のリンク９は、リンク９の周方向に等間隔をあけて凸湾曲状の先端部９ａを複数備えて歯車状に形成されている。またリンク９は、先端部９ａを孔７ａの両端の開口から突き出させて収納されている。このリンク９の先端部９ａが係合する凹み６ａ、８ａは、バネ受け６とリンク荷重受け８がリンク保持盤７と対向する面に、バネ受け６とリンク荷重受け８の軸心周りに等間隔をあけて同じ円周線上に、同形状且つ同数形成されている。

また本発明は、上記のシャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、リンク９の先端部９ａがバネ受け６とリンク荷重受け８の凹み６ａ、８ａに係合してコイルバネ３のバネ力により取っ手１とシャフト２とを結合し、シャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えるとリンク９が回転して隣り合う次の凹み６ａ、８ａに先端部９ａが係合し、取っ手１とシャフト２との結合を解除するよう形成されている。

本発明の場合、リンク保持盤７の孔７ａは、リンク保持盤７の軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されているのが好ましい。

なぜならこれによると、取っ手１を９０度づつ回すことで螺子の締め付け動作と締め付けトルクの解放を実現でき、バランスの良い安定した動きの本発明品を実現できるからである。

また本発明の場合、リンク９の先端部９ａは、リンク９の軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されているのが好ましい。

なぜならこれによると、リンク９が、リンク９の軸心周りに９０度づつ回転するごとに先端部９ａが凹み６ａ、８ａに係合することになり、リンク保持盤７の孔７ａの形成個数と協働して取っ手１を９０度まわすごと螺子の締め付けと締め付けトルクの解放が可能な本発明品を提供できるからである。

本発明は、このようにリンク保持盤の孔に歯車状のリンクが、凸湾曲状の先端部を孔の両端の開口から突き出させた状態で回転自在に収納され、このリンクの先端部がリンク保持盤を挟んで設けられているバネ受けとリンク荷重受けの凹みに係合され、締め付けトルクが設定トルク値を超えると、リンクが、それまで係合していたバネ受けとリンク荷重受けの凹みから脱して隣の凹みに係合し、クラッチが切れるよう形成されている。

従って、本発明品は、従来品のような鋼球を用いる構造ではないから、鋼球を用いることで必要になった螺子の締め付け方向に合わせた凹段差部の勾配加工を一掃できる。

また本発明品は、螺子の締め付け方向が違う場合でも、換言すれば右螺子、左螺子とも対応できる。従って、これによれば、右螺子用、左螺子用の専用品を揃える煩わしさを一掃でき、経費の節減や、置き場所、保管場所の節減を図れ、使い勝手が良くなるものである。

本発明のトルクドライバーの好適な一実施形態を示し、Ａは要部断面図、Ｂはリンク保持盤の正面図、ＣはＢのＣ－Ｃ線拡大断面図である。同上トルクドライバーの一部を切欠した要部側面図である。バネ受けを示し、Ａは断面図、ＢはＡのＢ－Ｂ線から見たバネ受けの背面図である。リンク保持盤の断面図である。クラッチ機構を示す要部断面図である。図５のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。リンク荷重受けの断面図である。図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線から見たリンク荷重受けの正面図である。リンクの正面図である。リンクの平面図である。クラッチ機構の作用を説明するための要部断面図である。クラッチ機構の作用を説明するための要部断面図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に従って説明する。
本発明は、図１等に示されるように、筒状の取っ手１の軸心位置にシャフト２が回転自在に設けられ、このシャフト２にコイルバネ３が外装されている。またコイルバネ３のバネ力を調節して締め付けトルクを設定する締め付けトルク値設定手段４が取っ手１の基端に設けられている。

また本発明のトルクドライバーは、上記のシャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、コイルバネ３のバネ力により取っ手１とシャフト２とを結合し、シャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えると、取っ手１とシャフト２との結合を解除するクラッチ機構５が、取っ手１内に設けられている。

上記のクラッチ機構５は、コイルバネ３を受けるバネ受け６と、このバネ受け６の後側に配置されているリンク保持盤７と、このリンク保持盤７の後側に配置されているリンク荷重受け８と、上記のリンク保持盤７の孔７ａに回転自在に収納されている歯車状のリンク９とで形成されている。バネ受け６とリンク保持盤７とリンク荷重受け８は、シャフト２と同心状に設けられている。

上記の締め付けトルク値設定手段４は、バネ受け６を受ける初期バネ縮め代用設定プラグ４ａと、リンク９の角度を調整するリンク角度調整プラグ４ｂとで形成されている。初期バネ縮め代用設定プラグ４ａは、取っ手１の基端の内周面に、シャフト２の長手方向に沿って進退動作自在に螺合されている。またリンク角度調整プラグ４ｂは、具体的には螺子であり、初期バネ縮め代用設定プラグ４ａの内周面に、シャフト２の長手方向に沿って進退動作自在に螺合されている。

上記の孔７ａは、シャフト２の延びる方向に沿ってリンク保持盤７に貫通状に形成されている。またこの孔７ａは、リンク保持盤７の軸心周りに周方向に等間隔をあけて複数形成され、リンク保持盤７の直径線Ｄ（図１Ｂ参照）と直交する方向に開口が延ばされている。なお、孔７ａは、この実施形態では、その全てがリンク保持盤７の軸心から同じ距離をあけて形成されている。

また孔７ａは、この実施形態ではリンク保持盤７の軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されている。従って、この実施形態の場合、孔７ａに収納されるリンク９は、図１Ｂに示されるように、リンク保持盤７の軸心周りに９０度づつあけて計４個配置されている。

上記のリンク９は、図９、図１０に示されるように、リンク９の周方向に等間隔をあけて凸湾曲状の先端部９ａを複数備えて歯車状に形成されている。この実施形態の場合、リンク９の先端部９ａは、リンク９の軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されている。またリンク９は、図５、図６等に示されるように、先端部９ａが孔７ａの両端の開口から突き出た状態で孔７ａに回転自在に収納されている。

また本発明品は、図５、図６等に示されるように、バネ受け６とリンク荷重受け８は、リンク保持盤７と対向する面に、リンク９の先端部９ａが係合する凹み６ａ、８ａが形成されている。この凹み６ａ、８ａは、図３Ｂ、図８に示されるように、バネ受け６とリンク荷重受け８の軸心周りに等間隔をあけて同じ円周線上に、同形状且つ同数形成されている。この実施形態の場合、凹み６ａ、８ａは、具体的にはバネ受け６とリンク荷重受け８の軸心周りに３０度づつあけて、計１２個形成されている。

なお、図１等において、１０は、コイルバネ３の基端を受ける座金である。この座金１０に加わるコイルバネ３のバネ力は、鋼球１１を介してバネ受け６に伝わるよう形成されている。鋼球１１は、バネ受け６の環状溝１２に、転動自在に多数収納されている。

次に、この実施形態の本発明品の作用を説明する。
この実施形態の場合、トルクドライバーの調節範囲は、１０Ｎ/ｍ～４Ｎ/ｍである。初期バネ縮め代用設定プラグ４ａの作動範囲（移動範囲）は最大で９ｍｍである。初期バネ縮め代用設定プラグ４ａの初期縮め代は６ｍｍである。この時の締め付けトルク値は、４Ｎ/ｍである。初期バネ縮め代用設定プラグ４ａを最大作動範囲の９ｍｍ移動させると（当初の位置からは１５ｍｍになる）、最大トルクの１０Ｎ/ｍに設定される。

リンク角度調整プラグ４ｂは、初期バネ縮め代用設定プラグ４ａの作動範囲に合わせて螺子込み、リンク９の先端部９ａの配置角度Ａ（図９参照）を調整する。具体的には、リンク角度調整プラグ４ｂを工具で回すと、リンク角度調整プラグ４ｂが移動しリンク９を押して、リンク９の先端部９ａの配置角度Ａが設定される。この実施形態の場合、配置角度Ａは、２０．７０３度である。この数値は、トルクドライバーの仕様によって適宜決定される。

而して、本発明の場合、シャフト２に加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、コイルバネ３のバネ力でリンク９の先端部９ａがバネ受け６の凹み６ａとリンク荷重受け８の凹み８ａに係合した状態が保持される。従って、取っ手１とシャフト２とは結合し、ネジの締め付けが可能になる。

そして、取っ手１が、例えば時計方向に回され、シャフト２に加わる締め付け力が設定トルク値を超えると、図１１に矢示されるように、リンク９が回り、リンク９の先端部９ａ１、９ａ３が、図１２の位置に移動する。これにより、リンク９の先端部９ａ１、９ａ３は、バネ受け６とリンク荷重受け８の当初の凹み６ａ１、８ａ１（図１１参照、図３Ｂ，図８参照）から脱する。その結果、取っ手１とシャフト２との結合が解かれ、トルクが解放される。

またリンク９が、図１１の状態から９０度回ると、先端部９ａ２、９ａ４（図１１参照）が、バネ受け６、リンク荷重受け８の隣の凹み６ａ２、８ａ２（図１２参照、図３Ｂ、図８参照）に係合する。すると、コイルバネ３のバネ力が再び働き、バネ受け６とリンク保持盤７とリンク荷重受け８が一体化し、次の締め付け作業が可能になる。

この実施形態の場合、リンク９の先端部９ａはリンク９の軸心周りに９０度づつあけられて形成されている。従って、取っ手１を回すと、リンク９は９０度回転する毎に、トルクの解放と螺子の締め付けが可能になる。

また、この実施形態の本発明品は、上記のように、コイルバネ３のバネ力が鋼球１１を介してバネ受け６に伝わるよう形成されている。従って、本発明品は、取っ手１を回したとき、コイルバネ３のバネ力だけをクラッチ機構５に伝えることができ、コイルバネ３の捩じれによる悪影響を抑えることができる。それ故、これによると、取っ手１を、時計方向、反時計方向のいずれの方向に回しても、同じ条件で回すことができる。

以上の処において、本発明は、孔７ａの個数やリンク９の先端部９ａの個数などは上例に限定されるものではない。これらの個数は、本発明の課題を達成できる範囲で任意である。

１取っ手
２シャフト
３コイルバネ
４締め付けトルク値設定手段
４ａ初期バネ縮め代用設定プラグ
４ｂリンク角度調整プラグ
５クラッチ機構
６バネ受け
６ａ凹み
７リンク保持盤
７ａ孔
８リンク荷重受け
８ａ凹み
９リンク
９ａ先端部
Ｄ直径線

Claims

筒状の取っ手の軸心位置にシャフトが回転自在に設けられ、このシャフトにコイルバネが外装され、このコイルバネのバネ力を調節して締め付けトルクを設定する締め付けトルク値設定手段が取っ手の基端に設けられ、上記のシャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、コイルバネのバネ力により取っ手とシャフトとを結合し、シャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えると取っ手とシャフトとの結合を解除するクラッチ機構が取っ手内に設けられているトルクドライバーであって、上記のクラッチ機構が、コイルバネを受けるバネ受けと、このバネ受けの後側に配置されているリンク保持盤と、このリンク保持盤の後側に配置されているリンク荷重受けと、上記のリンク保持盤の孔に回転自在に収納されている歯車状のリンクとで形成され、上記のバネ受けとリンク保持盤とリンク荷重受けは、シャフトと同心状に設けられ、上記の締め付けトルク値設定手段は、上記のバネ受けを受ける初期バネ縮め代用設定プラグと、リンクの角度を調整するリンク角度調整プラグとで形成され、初期バネ縮め代用設定プラグは、取っ手の基端の内周面にシャフトの長手方向に沿って進退動作自在に螺合され、リンク角度調整プラグは初期バネ縮め代用設定プラグの内周面にシャフトの長手方向に沿って進退動作自在に螺合され、上記の孔は、シャフトの延びる方向に沿ってリンク保持盤に貫通状に形成されていると共に、リンク保持盤の軸心周りに周方向に等間隔をあけて、且つリンク保持盤の直径線と直交する方向に開口が延ばされて形成され、上記のリンクは、リンクの周方向に等間隔をあけて凸湾曲状の先端部を複数備えて歯車状に形成されていると共に、この先端部を孔の両端の開口から突き出させて収納され、このリンクの先端部が係合する凹みが、バネ受けとリンク荷重受けのリンク保持盤との対向面に、バネ受けとリンク荷重受けの軸心周りに等間隔をあけて同じ円周線上に、同形状且つ同数形成され、上記のシャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値以下のときは、リンクの先端部がバネ受けとリンク荷重受けの凹みに係合してコイルバネのバネ力により取っ手とシャフトとを結合し、シャフトに加わる締め付けトルクが設定トルク値を超えるとリンクが回転して隣り合う次の凹みに先端部が係合し、取っ手とシャフトとの結合を解除するよう形成されていることを特徴とするトルクドライバー。
請求項１記載のトルクドライバーであって、リンク保持盤の孔が、リンク保持盤の軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されていることを特徴とするトルクドライバー。
請求項２記載のトルクドライバーであって、リンクの先端部が、リンクの軸心周りに９０度づつあけて計４個形成されていることを特徴とするトルクドライバー。