JP3325035B2 - ねじ接合締めつけ動力工具 - Google Patents

ねじ接合締めつけ動力工具

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JP3325035B2
JP3325035B2 JP00573992A JP573992A JP3325035B2 JP 3325035 B2 JP3325035 B2 JP 3325035B2 JP 00573992 A JP00573992 A JP 00573992A JP 573992 A JP573992 A JP 573992A JP 3325035 B2 JP3325035 B2 JP 3325035B2
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、米国特許第4,95
1,756号に記載され、請求項1の前文に引用された
種類のねじ接合動力工具に関する。
【0002】
【従来の技術】上記特許刊行物に記載された動力工具
は、供給弁を経て圧力空気を供給される空圧ベーン・モ
ータを有する。供給弁は、軸方向の棒、出力軸に可動に
支持された横方向ラッチ部材及び駆動クラッチ部分に支
持された作動カムを含む機構によってオン位置からオフ
位置に変位される。
【0003】この作動カムは、ラッチ部材と相互係合す
るためのある数のカム面で形成され、駆動クラッチ部分
に関して制限角度を超えて自由に回転可能な環を有し、
その結果、クラッチによって伝えられる最大トルクがち
ょうど通りすぎる両クラッチ部分間の相対位置に、ラッ
チ部材とカム表面間の相互係合点を自動的に調整(se
lf−setting)する。
【0004】機構を変位するこの制御弁は、最大出力ト
ルク水準の正確さに悪影響を有するという重大な欠点を
有する。この欠点は、比較的高い慣性のために、カム表
面とラッチ部材との間の相互係合点の十分早い調整を提
供するにはあまりに鈍い環形状の作動カムに関連してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は、非
常に早い工程であっても、ラッチ部材との係合点の正し
い自己調整(self−setting)を保証するた
めの低慣性、迅速作動カム手段をもった動力工具を達成
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の動力工具は、ハウジング(10)と、回転
モータ(13)と、同モータに接続された動力供給手段
(34)と、出力軸(16)と、前記モータ(13)を
上記出力軸に接続し、駆動クラッチ部材(20)を含む
トルク応答式オーバーライドクラッチ部材(15)と、
被動クラッチ部材(22)と上記駆動クラッチ部材(2
0)との間に配設されたトルク伝導カム手段(26、2
7)と、上記動力供給手段(34)に結合されるととも
に軸方向に延在し、かつ長手方向に移動可能な棒(3
6)と、上記動力供給手段(34)オン位置に上記棒
(36)を軸方向に支持する休止位置と、上記動力供給
手段(34)をオフ位置に移動すべく上記棒(36)を
開放する活動位置との間で、上記出力軸(16)に対し
て相対的に半径方向に移動可能なラッチ部材(41)
と、駆動クラッチ部材(20)と共同し、かつ結合する
ようにアレンジされて、上記両クラッチ部材(20、2
2)の相対的な回転時に上記ラッチ部材(41)を上記
休止位置から上記活動位置にシフトする作動手段(45
−48)と、を備えたねじ接合締めつけ動力工具におい
て、上記作動手段(45−48)が、上記駆動クラッチ
部材(20)に設けられて周方向広がりを有するポケッ
ト(48)内に支持された複数の回転要素(45)を有
し、上記ポケット(48)が2つの止端部(47)間に
延在されて、上記各回転要素(45)の上記2つの止端
部(47)間における周縁方向の自由な移動を提供する
よう構成され、そのことにより、回転工具の現在の回転
方向に依存した上記止端部(47)により限定されてい
る上記ポケット(48)内のいずれか一方の止端部に対
する上記各回転要素(45)のセルフ・セッティングを
可能にし、それによって、上記ラッチ部材(41)の移
動が得られ、その結果、上記両クラッチ部材(20、2
2)が交互の予定された相対位置を占めるのと同様に、
上記動力供給手段(34)の上記オフ位置への移動が得
れることを特徴としている。
【0007】以下、添付の図面を参照しながら、本発明
の好ましい実施態様を詳細に述べる。
【0008】
【実施例】図面に示された動力工具は、いわゆるプッシ
ュ・スタート及びトルク関連自動停止を備えた、直線型
空圧動力ドライバーである。
【0009】ドライバーは、後端部に圧力空気入口通路
11及び排出通路12が形成されているハウジング10
を有する。これら両通路は、好ましくは滑動ベーン型の
回転モータ13と連通する(詳細は図示せず)。トルク
応答オーバーライド・クラッチ15を有する動力伝達装
置を経て、モータ13は出力軸16に動力を伝達するよ
うに接続される。出力軸はねじ駆動ビット取りつけ用の
チャック17を備えている。
【0010】オーバーライド・クラッチ15は、ボール
ベアリング21によって出力軸16に対して回転可能に
軸支される駆動クラッチ部分20、ボールスプライン2
3によって出力軸16に対して軸方向には移動可能であ
るが回転不可能に係止される従動クラッチ部分22、及
び駆動クラッチ部分20と従動クラッチ部分22との間
に配置されたトルク伝達ボール24を有する。
【0011】図4に図示されたように、ボール24は従
動クラッチ部分22の傾斜ポケット26に部分的に受け
入れられ、駆動クラッチ部分20のカム歯27と係合す
る。駆動クラッチ部分20のカム歯27の間には平らな
ドエル部分28があり、ボール24はそれを越えて、カ
ム歯27を乗り越えた後に両クラッチ部分間に何のトル
クも伝達することなしに移動できる。
【0012】圧縮ばね29は、ボール24をカム歯27
と一緒にするように従動クラッチ部分22に軸方向バイ
アス力をかけ、傾斜ボールポケット26は所望の強さま
でトルクを伝える。
【0013】トルク非応答カプリング30は、駆動クラ
ッチ部分20の後端部と駆動スピンドル31との間に形
成される。このカプリング30は、工具ハウジング10
を軸方向に作動するとき、出力軸16とオーバーライド
・クラッチ15の軸方向のプッシュスタート移動を可能
にする。プッシュスタート移動反動ばね32は、駆動ス
ピンドル31と出力軸16との間に作用する。
【0014】オーバーライド・クラッチ15と組合され
た動力停止機構があり、それは入口通路11の弁座35
と一緒に働く圧力空気供給弁34及びタペット37にま
っすぐ係合するようにモータ13を通って軸方向に延び
るプッシュ棒36を有する。タペットは、前方に対向肩
部39を限定する腰部38を形成する。タペット37
は、従動クラッチ部分22内の横方向案内路42内に可
動支持されるラッチ41の開口40を通って延びてい
る。タペット37は、肩部39と開口40の縁部との相
互係合によって、ラッチ41により軸方向に支持される
ように配置される(図2)。
【0015】出力軸16の同軸孔33には、タペットへ
のバイアス力を再セットするためにタペット37に作用
する圧縮ばね43が配置される。
【0016】ばね44は、ラッチ41を図2の右方へ片
寄らせるように配置され、それによりラッチ41の右先
端部は出力軸16から押し出される。それによってラッ
チ41は、駆動クラッチ部分20の周縁溝46内に可動
支持される3個のボール45のどれか1個と係合する。
図3にもっともよく図示されたように、周縁溝46内に
延びる3対の半径方向のピン47があって、各対はボー
ル45の1個を支持する1個のポケット48の周方向限
界部を形成する。ポケット48の大きさは、ボール45
の周方向移動のある程度の自由度を規定する。
【0017】ボール45の直径は、ピン47の半径方向
伸びより大きく、ラッチ41は両クラッチ部分20,2
2間の相対回転によってのみボール45と係合する。
【0018】作動中、ドライバーは圧力空気源と接続さ
れ、チャック17はねじ係合ビットをはめ込まれる。ビ
ットが締めつけられるようにねじで取りつけられ、軸方
向プッシュ力がハウジング10にかけられると、出力軸
16、全オーバーライド・クラッチ15及びプッシュ棒
36は後方に移動される。このことは、弁34が弁座3
5を離れて上昇し、圧力空気供給通路がモータ13に開
かれることを意味する。ついでトルクはモータ13から
駆動スピンドル31に、さらにカプリング30を経てオ
ーバーライド・クラッチ15及び出力軸16に伝えられ
る。
【0019】クラッチ15のこの作動位置は図1、図2
及び図4に示されており、プッシュ棒36はタペット3
7にまっすぐ静置し、次には肩部39によってラッチ4
1に静置することを意味する。ラッチはばね44によっ
て、その係止位置に保たれる。クラッチ15の作動及び
トルク伝達位置はまた、ボール24がポケット26の傾
斜側面と駆動クラッチ部分20のカム歯27の傾斜面と
の間に捕捉されることを意味する。
【0020】クラッチ部分20及び22のこの相対位置
において、ラッチ41の押し出し端部ともっとも接近し
ているボール45の1個が、両クラッチ部分22,22
間の相対回転によってボール45のストッパを形成する
であろうピン47の特定の1個47′から離れて配置さ
れる。このことはボール45がピン47′に対して停止
され、ラッチ41、ボール45間に係止されない係合が
得られる前に、両クラッチ部分20,22間にある程度
の量の相対回転がなければばらないことを意味する。駆
動クラッチ部分20の回転方向は図3に矢印で示されて
いる。
【0021】締めつけ工程中、ねじ接合からのトルク抵
抗は増加し、このことは両クラッチ部分への分離力がば
29の予応力を超えるまで、クラッチ・ボール24が
カム歯27上を高く上る。ついでボール24はカム歯2
7の頂部を越えて通過し、トルク伝達は直ちに止まる。
しかしながら駆動スピンドル31と一緒の駆動クラッチ
部分20及びモータ13は回転を継続する。
【0022】クラッチ部分20,22のオーバーライド
移動中、ラッチ41とボール停止ピン47との間の相対
回転が起こる。この運動の間、ラッチ41は、ボール4
5の1個をピン47の1個と係合させ、その結果カム作
用がボール45とラッチ41との間に生じる。次いでラ
ッチ41は、それによってタペット37及びプッシュ棒
36を解放し、弁34の閉鎖を達成するように内側に変
位される。
【0023】このことは、クラッチ・ボール24が、カ
ム歯27に対する最大トルク伝達位置を通過するとすぐ
に起こる。両クラッチ部分間に継続する相対回転によっ
て、ボール24は駆動クラッチ部分20のドエル部分2
8を越えて移動し、このことはクラッチ15の完全な解
放を意味する。
【0024】ラッチ41は、最大トルク位置通過後直ち
にプッシュ棒解放・モータ停止位置に変位されるので、
クラッチ15の休止期間は、モータ13及び他の解放後
回転パーツを、クラッチ15がトルクをねじ接合部に伝
えるように再係合、再スタートする前に動かないままで
遅らせることができる。
【0025】締めつけが完了され、モータ13が停止さ
れたとき、工具はねじ接合部から引き上げられる。それ
によりばね32は出力軸16及びクラッチ15をそれら
の前方位置に戻す。そこでばね43は、タペット37が
ラッチ41をその非作動位置に戻されるように確実に移
動させられる。停止開始機構が再セットされ、他の締め
つけ作業の準備が整う。
【0026】ラッチ活動化ボール45の周方向移動性、
すなわちピン47によって形成されたポケット48の周
方向の幅は、オーバーライド・クラッチ15の解放点に
関して正確に配置されるボール/ラッチ係合点を、工具
の“前進”回転だけでなく、“逆”回転でも同様に得る
ことを可能にする。“逆”回転の場合には、ラッチ41
によって係合されたボール45はポケット48の他の2
対のピン47に対して捕捉され、それによってラッチ4
1が活動化され、最大トルク・カプリングがクラッチ1
5のボール24、ポケット26及びカム歯27の間で到
達される前に停止されることが避けられる。
【0027】本発明のねじ接合締めつけ動力工具のラッ
チ作動手段における回転素子(45)は、両方向に回転
させることができるという理由だけでなく、非常に小さ
い嵩の自己調整(セルフ−セッティング)式であるとい
う理由でも有利であり、前記手段、すなわちボール45
は、締めつけられるねじ接合部でのトルク成長がいかに
早くても前記機構の自己調整(セルフ−セッティング)
を正しいラッチ活動点に提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による動力ドライバーの部分断面側面
図。
【図2】図1のドライバーの前部の拡大縦断面図。
【図3】図2の線 III−III に沿った横断面図。
【図4】オーバーライド・クラッチの略図。
【符号の説明】
10 ハウジング 11 圧力空気入口通路 12 同排出通路 13 回転モータ 15 トルク応答オーバーライド・クラッチ 16 出力軸 17 チャック 20 駆動クラッチ部分 21 ボールベアリング 22 従動クラッチ部分 23 ボールスプライン 24 トルク伝達ボール 26 傾斜ポケット 27 カム歯 28 ドエル部分 29,43 圧縮ばね 30 トルク非応答カプリング 31 駆動スピンドル 32 反動ばね 34 圧力空気供給弁 35 弁座 36 プッシュ棒 37 タペット 38 タペット37の腰部 39 同肩部 40 ラッチ41の開口 41 ラッチ 42 横方向案内路 44 ばね 45 ボール 46 駆動クラッチ・ハーフ20の周縁溝 47 半径方向のピン 48 ポケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−24970(JP,A) 特開 昭56−126586(JP,A) 特開 昭63−260769(JP,A) 米国特許4951756(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25B 23/145 B25B 21/00 B25B 23/151 B25B 23/157

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング(10)と回転モータ(13)
    と同モータに接続された動力供給手段(34)と出力軸
    (16)と前記モータ(13)を上記出力軸に接続し、
    駆動クラッチ部材(20)を含むトルク応答式オーバー
    ライドクラッチ部材(15)と被動クラッチ部材(2
    2)と上記駆動クラッチ部材(20)との間に配設され
    たトルク伝導カム手段(26、27)と上記動力供給手
    段(34)に結合されるとともに軸方向に延在し、かつ
    長手方向に移動可能な棒(36)と上記動力供給手段
    (34)オン位置に上記棒(36)を軸方向に支持する
    休止位置と、上記動力供給手段(34)をオフ位置に移
    動すべく上記棒(36)を開放する活動位置との間で、
    上記出力軸(16)に対して相対的に半径方向に移動可
    能なラッチ部材(41)と駆動クラッチ部材(20)と
    共同し、かつ結合するようにアレンジされて、上記両ク
    ラッチ部材(20、22)の相対的な回転時に上記ラッ
    チ部材(41)を上記休止位置から上記活動位置にシフ
    トする作動手段(45−48)とを備えたねじ接合締め
    つけ動力工具において、上記作動手段(45−48)が、上記駆動クラッチ部材
    (20)に設けられて周方向広がりを有するポケット
    (48)内に支持された複数の回転要素(45)を有
    し、 上記ポケット(48)が2つの止端部(47)間に延在
    されて、上記各回転要素(45)の上記2つの止端部
    (47)間における周縁方向の自由な移動を提供するよ
    う構成され、そのことにより、回転工具の現在の回転方
    向に依存した上記止端部(47)により限定されている
    上記ポケット(48)内のどちらか1つの止端部に対す
    る上記各回転要素(45)のセルフ・セッティングを可
    能にし、それによって、上記ラッチ部材(41)の移動
    が得られ、その結果、上記両クラッ チ部材(20、2
    2)がどちらか1つの予定された相対位置を占めるのと
    同様に、上記動力供給手段(34)の上記オフ位置への
    移動が得れることを特徴とするするねじ接合締めつけ動
    力工具。
  2. 【請求項2】 前記ポケット(48)が、前記駆動クラ
    ッチ部材(20)の周縁溝(46)及び同周縁溝(4
    6)内に延び、対をなして配置された複数の半径方向ピ
    ン(47)によって形成され、その結果各対のピン(4
    7)が一つのポケットの周方向限界を形成することを特
    徴とする請求項1記載の動力工具。
  3. 【請求項3】 前記作動手段の回転要素(45)の数
    が、前記クラッチ(15)の回転部材(24)の数と等
    しいことを特徴とする請求項1又は2記載の動力工具。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951756A (en) 1989-05-16 1990-08-28 Chicago Pneumatic Tool Company Torque control screwdriver

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4951756A (en) 1989-05-16 1990-08-28 Chicago Pneumatic Tool Company Torque control screwdriver

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