JP3225356U - 慣性回動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクを変更可能な慣性回動装置を提供する。【解決手段】軸方向及び二端を有する中心部材２０と、中心部材の周面に設けられた噛合接続部分３０と、貫通した環装孔４２を有する慣性部材４０と、環装孔の孔壁に設けられた噛合部分５０とを含み、慣性部材は環装孔により中心部材に環装され、且つ中心部材の軸方向に沿って噛合位置と解除位置の間を移動させることができ、慣性部材が噛合位置にある場合には噛合接続部分が噛合部分と結合し、慣性部材を中心部材と同期回動させることができ、慣性部材が解除位置にある場合には噛合接続部分が噛合部分と離れ、慣性部材を中心部材と同期回動しないようにさせることができる。これにより、慣性部材を噛合位置又は解除位置に切り替えれば、慣性回動装置１０のトルクの大きさを変えることができる。【選択図】図２

Description

本考案は伝動装置に係り、具体的には慣性モーメントを提供する慣性回動装置に関するものである。

エアレンチや電動レンチなど、ハンドヘルド型の動力工具を用いてボルトやナットなどの螺合部材を回転させる場合、ソケットをはめて螺合部材を回動させることがよくある。動力工具及びソケットの螺合部材を締結又は緩めるトルクを向上させるための技術的手段としては、ソケットの外周に外径の大きな部分を設けて慣性部分を形成し、外径の大きな慣性部分に慣性モーメントを形成させることによって大きなトルクを生じさせる方法がよく用いられている。

上述の慣性部分を有するソケットは、大きなトルクを生むことができるが、螺合部材を締結させるのに大きなトルクを必要としない場合には、普通のソケットで作業が行われる。こうした場合、作業員が固定条件の異なる螺合部材を回動させるには、普通のソケットと慣性部分を有するソケットを何度も交換しなければならず、ソケットを何度も交換することは作業において明らかに時間ロスとなり、不便である。また、ソケットの交換自体が不都合な状況もある。トルクの異なるソケットを交換しなければならないという欠点を如何に解決するかが本考案の解決しようとする課題である。

本考案は、慣性回動装置を提供することを目的としており、慣性回動装置は慣性部分を有しており、慣性モーメントを提供する。慣性回動装置の慣性部分は回転モーメント（トルク）を提供することもしないことも可能であり、これにより慣性回動装置を様々なトルク条件に適応できるようにしている。

本考案の別の目的は、簡単な操作で慣性回動装置の回転モーメント（トルク）を変更可能な慣性回動装置を提供することである。

本考案の提供する慣性回動装置には、
軸方向及び二端を有する中心部材と、中心部材の周面に設けられ、中心部材は軸方向を中心として回動することができる噛合接続部分と、
環状体であり、貫通した環装孔を有する慣性部材と、環装孔の孔壁に設けられた噛合部分と、を含み、慣性部材は環装孔により中心部材に環装され、且つ中心部材の軸方向に沿って噛合位置と解除位置の間を移動させることができ、慣性部材が噛合位置にある場合には噛合接続部分が噛合部分と結合し、慣性部材を中心部材と同期回動させることができ、慣性部材が解除位置にある場合には噛合接続部分が噛合部分と離れ、慣性部材を中心部材と同期回動しないようにさせることができる。
これにより、慣性部材が中心部材と結合している場合には、慣性部材の慣性モーメントが中心部材に加わり、慣性回動装置に大きな回転モーメント（トルク）を持たせることができ、慣性部材が中心部材と結合していない場合には、慣性回動装置に小さな回転モーメント（トルク）を持たせることができる。慣性部材を噛合位置又は解除位置に切り替えることで、慣性回動装置のトルクの大きさを変えることができ、操作しやすいうえに、様々な回動装置と交換する必要もない。

慣性回動装置には、慣性部材と中心部材との間に設けられ、慣性部材を噛合位置又は解除位置に位置決めする位置決めモジュールをさらに含めるのが好ましい。

さらに、慣性部材と中心部材の間に回動可能に設けられた環状の内環を含めるのが好ましい。

さらに、内環と慣性部材の間に設けられ、慣性部材と内環が相対回動するときに両者間の転動摩擦を低減できる転動モジュールを含めるのが好ましい。

以下、本考案における２つの好ましい実施例について、図面に基づき詳細に説明する。
本考案における第１実施例の慣性回動装置の立体図である。 図１の分解立体図である。 図１の切断線３−３の断面図であり、中心部材と慣性部材が噛合した状態を示している。 図３の切断線４−４の断面図である。 図３と概ね同様で、中心部材と慣性部材が噛合していない状態を示している。 本考案における第２実施例の慣性回動装置の縦方向断面図である。

[実施例１]
図１、図２を参照して、本考案が提供する慣性回動装置１０（以下、回動装置と称する）は、中心部材２０及び慣性部材４０を含み、本考案の技術的手段では、中心部材２０が慣性部材４０と離合する結合関係を持たせることで、中心部材２０と慣性部材４０の両者を図３に示すような結合状態にさせるか、又は図５に示すような未結合状態に切り替えることができ、且つ図３と図５の状態間は切り替えることができる。

図２、図３を参照して、中心部材２０は一般的なソケット形状で、円柱状を呈しており、軸方向Ｃを有し、使用時には軸方向Ｃを中心に回動する。中心部材２０は二端を有し、それぞれ第１端２１及び第２端２２であり、第１端２１は従動端であり、多角形孔２１１を有し、且つ動力工具からの駆動を受け、第２端２２は駆動端であり、多角形孔２２１を有し、ボルトやナットなどの螺合部材を駆動するために用いられる。中心部材２０の形態は本実施例で示すものに限定されない。

環状形状を呈する噛合接続部分は中心部材２０の周面に設けられるが、本好ましい実施例で示す噛合接続部分は複数の噛合接続歯３０で形成されており、噛合接続歯３０は中心部材の周面に間隔を空けつつ周設されている。

慣性部材４０は環状体であり、その外径は中心部材２０の外径よりも大きく、且つ慣性部材４０の二端を貫通した環装孔４２が形成されている。環状形状を呈する噛合部分は環装孔４２の孔壁に設けられるが、本好ましい実施例で示す噛合部分は複数の噛合歯５０で形成されており、噛合歯５０は環装孔４２の孔壁に間隔を空けつつ周設されている。慣性部材４０の環装孔４２の孔壁にはさらに環状室４５が設けられている。

図１に示す通り、慣性部材４０は環装孔４２により中心部材２０に環装され、且つ中心部材の軸方向Ｃに沿って噛合位置と解除位置の間を移動させることができる。図３を参照して、慣性部材４０が噛合位置に移動すると、慣性部材４０の噛合部分（即ち噛合歯５０）が中心部材２０の噛合接続部分（即ち噛合接続歯３０）と噛合接続され、慣性部材が中心部材の回動に連動して同期回動する。図５に示す通り、慣性部材４０が解除位置に移動すると、慣性部材４０の噛合歯５０（即ち噛合部分）が中心部材２０の噛合接続歯３０（即ち噛合接続部分）と離れ、噛合接続関係を脱離して、中心部材２０と慣性部材４０に相対運動可能な状態が形成される。つまり、中心部材２０が回動しても、慣性部材４０が連動して共に回動することはなくなる。

図４を参照して、噛合接続歯３０が噛合歯５０と噛合接続されているとき、各噛合接続歯３０は隣接する２つの噛合歯５０の間の１つの第２溝５２中に位置しており、各噛合歯５０は隣接する２つの噛合接続歯３０の間の１つの第１溝３２中に位置している。

慣性部材が噛合位置又は解除位置で確実に位置決めされるようにするため、本考案の慣性回動装置に位置決めモジュール６０を含めるのが好ましい。図３及び図５を参照して、位置決めモジュール６０は、本好ましい実施例では１つ以上の弾性を有する位置決め部材（６１、６２）及び１つ以上の位置決め溝（６４、６６）を含むが、本実施例では２つの位置決め部材及び２つの位置決め溝が設けられ、２つの位置決め部材６２、６１はそれぞれ中心部材２０の周面及び慣性部材４０の内周面に設けられている。２つの位置決め溝６６、６４は、本実施例では環形状の溝であり、それぞれ慣性部材４０の内周面及び中心部材２０の周面に設けられ、慣性部材が噛合位置に移動すると、第１位置決め部材６１が第１位置決め溝６４と弾性的に噛合接続され、慣性部材が解除位置に移動すると、第２位置決め部材６２が第２位置決め溝６６と弾性的に噛合接続される。本実施例では、第１位置決め部材６１はＣ形留め具であり、慣性部材４０の内周面の嵌め溝４４中に設けられている。第１位置決め溝６４は中心部材２０の周面に設けられている。本実施例では、第２位置決め部材６２は少なくとも１つの位置決め用玉６２１及び弾性部材６２２で形成されるが、本実施例では２つの位置決め用玉６２１及び２つの弾性部材６２２を提供しており、１つの位置決め用玉６２１と１つの弾性部材６２２毎に１組を成し、且つ中心部材２０の周面に設けられた孔２４中に取り付けられている。第２位置決め溝６６は慣性部材４０の内周面に設けられている。図３に示す通り、第１位置決め部材６１が第１位置決め溝６４と弾性的に結合しているとき、慣性部材４０は噛合位置で弾性的に位置決めされている。図５に示す通り、第２位置決め部材６２が第２位置決め溝６６と弾性的に結合しているとき、慣性部材は解除位置で弾性的に位置決めされている。なお、第１位置決め溝と第１位置決め部材の設置位置は交換してもよい。即ち、第１位置決め部材を中心部材の周面に設けることができ、第１位置決め溝を慣性部材の内周面に設けることができる。同様に、第２位置決め部材と第２位置決め溝の位置も交換可能であり、そうすることで同様の位置決め効果を実現することができる。

また、本考案の第１の好ましい実施例はさらに環状の内環７０を有しており、その内径は中心部材２０の外径よりも大きく、外径は慣性部材４０の内径よりも小さく、内環７０は慣性部材４０の環状室４５中に回動可能且つ脱離しない方法で取り付けて（例えば留め具で内環と慣性部材を押さえる）、内環が慣性部材本体と相対的に回転できるようにしている。これにより、内環７０は中心部材と慣性部材の間に取り付けられて、慣性部材４０と共に中心部材の軸方向で移動することができ、且つ慣性部材と相対的に回動することができる。内環７０の内周面は慣性部材４０の内周面も形成しており、第２位置決め溝６６が内環７０の内周面に設けられ、これにより第２位置決め溝が慣性部材の内周面に設けられるという上述の定義が形成される。転動モジュール８０は、環状のベース８２及び鋼球８４などの複数の転動部材を含み、鋼球８４はベース８２上に間隔を空けて取り付けられている。転動モジュール８０は環状室４５中に設けられ（例えば図に示すように環状室４５の底壁に設けるが、これに限らない）、慣性部材４０と内環７０の間に位置し、且つ慣性部材４０の壁面及び内環７０の壁面に接触し、鋼球８４により内環７０の回動時の摩擦力を低減することができる。

本考案の使用時には動力工具と組み合わせて使用し、慣性回動装置の第１端２１を動力工具に接続して、第２端２２を螺合部材に接続すれば、螺合部材を締結又は緩めるのに用いることができる。螺合部材を大きなトルクで回動させたい場合には、使用者が慣性部材４０を中心部材２０の第２端（駆動端）２２まで押し動かして、図３に示す通り、第１位置決め部材６１を第１位置決め溝６４と弾性的に噛合接続させれば、慣性部材４０が噛合位置に位置決めされ、中心部材２０と噛合接続される。中心部材が回動すると、慣性部材４０が中心部材と共に回動し、慣性部材の慣性モーメントが中心部材に加わり、回動装置１０に大きなトルクで螺合部材を回動させる。

反対に、回動装置１０に小さなトルクで螺合部材を回動させたい場合には、使用者が慣性部材４０を中心部材２０の第１端２１まで押し動かし、第１位置決め部材６１を第１位置決め溝６４から脱離させて、図５に示す通り、第２位置決め部材６２を第２位置決め溝６６と弾性的に噛合接続させれば、慣性部材４０が解除位置に位置決めされ、噛合歯５０が噛合接続歯３０と噛合接続していないため、中心部材２０が回動しても、慣性部材４０が中心部材と同期回動することはない。この時、回動装置１０は主に中心部材２０のトルクによって螺合部材を回動させる。図５の解除位置においては、慣性部材４０が中心部材２０の回動に連動して回動することはなく、転動モジュール８０の鋼球８４が中心部材２０と慣性部材４０の間の摩擦力を低減することができる。図５の解除位置において、慣性部材の内周（即ち内環の内周）は、第２位置決め部材６２の位置決め用玉６２１の支持を受けている。
[実施例２]

図６は、本考案の慣性回動装置１０'の第２の好ましい実施例であるが、理解しやすいように同一部材には同一の部材符号を使用しており、説明は省略する。図６は図３と概ね同様で、中心部材２０と慣性部材４０が噛合している状態を示しており、これによって中心部材と慣性部材が共に回動し、慣性回動装置１０'に大きな慣性モーメントを持たせることができる。この時、第１位置決め部材６１は第１位置決め溝６４と結合し、慣性部材を結合位置に位置決めさせている。慣性部材４０を中心部材２０の第１端２１まで移動させれば、第１位置決め部材６１を第１位置決め溝６４から脱離させて、第２位置決め部材６２を第２位置決め溝６６と結合させることができ、中心部材２０が慣性部材４０との噛合状態から脱離する。本実施例では、第１の好ましい実施例における内環は設置しておらず、第２位置決め溝６６は慣性部材４０の内周面に直接設けている。

本考案の慣性回動装置１０は、慣性部材４０の位置を容易に切り替えることができ、操作が簡便である。本考案を使用する際は、慣性部材を噛合位置に位置決めするだけで、螺合部材を大きなトルクで回動させることができ、反対に、慣性部材を解除位置に位置決めすれば、螺合部材を通常の小さなトルクで回動させることができる。トルクを変更する場合、慣性部材を中心部材の軸方向上で押し動かして移動させるだけでよく、慣性回動装置を交換する必要がないため、従来技術におけるソケット交換を要するという不便さや欠点が効果的に解決されている。

なお、実施においては、１つの位置決め部材を２つの位置決め溝に係合させるか、又は２つの位置決め部材を１つの位置決め溝に係合させる方法で慣性部材を噛合位置と解除位置に位置決めできるようにし、例えば、１つの位置決め部材を２つの位置決め溝に係合させる場合、位置決め部材を慣性部材の内周面に設けて、２つの位置決め溝を中心部材の周面に設けるか、またはその逆にするなど、上述の位置決め部材と位置決め溝をそれぞれ慣性部材の内周面及び中心部材の周面に設けることも可能である。

１０、１０' 慣性回動装置
２０ 中心部材
２１ 第１端
２１１ 多角形孔
２２ 第２端
２２１ 多角形孔
２４ 孔
３０ 噛合接続歯
４０ 慣性部材
４２ 環装孔
４４ 嵌め溝
４５ 環状室
５０ 噛合歯
６０ 位置決めモジュール
６１ 第１位置決め部材
６２ 第２位置決め部材
６２１ 玉
６２２ 弾性部材
６４ 第１位置決め溝
６６ 第２位置決め溝
７０ 内環
８０ 転動モジュール
８２ ベース
８４ 鋼球
Ｃ 軸方向

Claims (10)

1. 軸方向及び二端を有する中心部材と、前記中心部材の周面に設けられ、前記中心部材は前記軸方向を中心として回動することができる噛合接続部分と、
   環状体であり、貫通した環装孔を有する慣性部材と、前記環装孔の孔壁に設けられた噛合部分と、を含み、前記慣性部材は前記環装孔により前記中心部材に環装され、且つ前記中心部材の軸方向に沿って噛合位置と解除位置の間を移動させることができ、前記慣性部材が前記噛合位置にある場合には前記噛合接続部分が前記噛合部分と結合し、前記慣性部材を前記中心部材と同期回動させることができ、前記慣性部材が前記解除位置にある場合には前記噛合接続部分が前記噛合部分と離れ、前記慣性部材を前記中心部材と同期回動しないようにさせることができることを特徴とする、慣性回動装置。
2. 前記噛合接続部分は環状形状を呈し、前記中心部材の周面に設けられており、前記噛合部分は環状形状を呈し、前記環装孔の孔壁に設けられている、請求項１に記載の慣性回動装置。
3. 前記噛合接続部分は複数の噛合接続歯であり、前記中心部材の周面に周設されており、前記噛合部分は複数の噛合歯であり、前記環装孔の孔壁に周設されている、請求項２に記載の慣性回動装置。
4. 前記中心部材と前記慣性部材の間に設けられ、前記慣性部材を前記噛合位置又は前記解除位置に位置決めする位置決めモジュールをさらに含む、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の慣性回動装置。
5. 前記位置決めモジュールは１つ以上の位置決め部材及び１つ以上の位置決め溝を有しており、それぞれ前記中心部材の周面及び前記慣性部材の内周面に設けられており、前記慣性部材が噛合位置又は解除位置に位置するとき、前記位置決め部材が前記位置決め溝と結合する、請求項４に記載の慣性回動装置。
6. 前記慣性部材と前記中心部材の間に回動可能に設けられた環状の内環をさらに含む、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の慣性回動装置。
7. 前記慣性部材の内周面に環状室が設けられており、前記内環は前記環状室中に設けられ、且つ前記慣性部材と相対的に回動することができる、請求項６に記載の慣性回動装置。
8. 複数の転動部材を有する転動モジュールをさらに含み、前記転動モジュールは前記環状室中に設けられ、前記内環と前記慣性部材の間に位置する、請求項７に記載の慣性回動装置。
9. 前記位置決めモジュールは、第１位置決め部材、第２位置決め部材、第１位置決め溝及び第２位置決め溝を有し、そのうち、前記第１位置決め部材は前記慣性部材の内周面に設けられ、前記第１位置決め溝は前記中心部材の周面に設けられ、前記第２位置決め部材は前記中心部材の周面に設けられ、前記第２位置決め溝は前記慣性部材の内周面に設けられ、前記慣性部材が前記噛合位置に位置するとき、前記第１位置決め部材が第１位置決め溝と弾性的に結合し、前記慣性部材が前記解除位置に位置するとき、前記第２位置決め部材が第２位置決め溝と弾性的に結合する、請求項４に記載の慣性回動装置。
10. 第１位置決め部材、第２位置決め部材、第１位置決め溝及び第２位置決め溝を有し、前記第１位置決め部材は前記慣性部材の内周面に設けられ、前記第１位置決め溝は前記中心部材の周面に設けられ、前記第２位置決め部材は前記中心部材の周面に設けられ、前記第２位置決め溝は前記内環の内周面に設けられ、前記慣性部材が前記噛合位置に位置するとき、前記第１位置決め部材が第１位置決め溝と弾性的に結合し、前記慣性部材が前記解除位置に位置するとき、前記第２位置決め部材が第２位置決め溝と弾性的に結合する、位置決めモジュールをさらに含む、請求項６に記載の慣性回動装置。