JP4048222B2 - 多軸仮締め工具 - Google Patents

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本発明は、複数個のナットを、本締付けに先立って同時にボルトに仮締めするときに用いる多軸仮締め工具に関するものである。
一般に、タイヤホイールに複数のナットを仮締めする工具は、駆動源と駆動源の動力を伝達してナットを同時に仮締めする伝動手段とからなる構造体である。
従来のナット仮締め工具として多軸型の仮締め工具が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3313923号公報
図9は従来の技術の基本構成を説明する図であり、仮締め工具100は内部に搭載した電動モータ101と、第1ギヤハウジング102と、この第1ギヤハウジング102の前端に結合した第2ギヤハウジング103と、入力軸104と、この入力軸104に対して偏心する中間軸105と、第2ギヤハウジング103とその前側のカバー間に72°間隔で円周方向に離間した5本の出力軸106・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。このうち、中間軸105に隣接する1本は他の4本より僅かに長く、先端が第1ギヤハウジング102内に延出するため、これを107とする。)と、入力ギヤ108と、第1中間ギヤ109と、第2中間ギヤ110と、出力ギヤ111と、第1連動ギヤ112と、第2連動ギヤ113・・・と、ソケット114・・・とからなる。なお、115・・・はナット、116はスイッチである。
図10は図9の10−10線断面図であり、この図10と図9とに基づいて仮締め工具100の作用を説明する。
図9において、仮締め工具100では、スイッチ116を押すと電動モータ101が駆動し、入力軸104を回転させ、入力ギヤ108、第1中間ギヤ109、第2中間ギヤ110、出力ギヤ111を介して1本の出力軸107に電動モータ101の回転する動力が伝わる。
出力軸107に伝わった動力は、図10に示すように、出力軸107と結合する第2連動ギヤ113・・・を矢印Aの如く回転させ、この回転を介して第1連動ギヤ112を矢印Bの如く回転させ、この第1連動ギヤ112の回転が矢印Cの如く4つの第2連動ギヤ113・・・を回転させ、4本の出力軸106・・・に伝達する。
この結果、全ての出力軸106・・・、107は連動して回転する。
特許文献1の仮締め工具100は、伝動手段にギヤを使用したために人手で取扱う場合に重くて使い勝手が悪く、メンテナンスもし難かった。また、かじりが発生するとボルトのねじ山などを傷めるために、過トルク防止用のトルクセンサを付ける必要があり、コスト的にも高価であった。
本発明は、軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型の多軸仮締め工具を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、複数個のナットを本締めするに先立って仮締めするときに用いる多軸仮締め工具において、本体(21)と、本体21の握り部であるグリップ(22)と、本体(21)内に内蔵したモータ(23)と、モータ(23)の回転を減速させる減速機(31)と、減速機(31)で駆動される駆動軸(34)とを備え、前記本体(21)の前側には樹脂製インナケース(24)を配置し、該樹脂製インナケース(24)の前側に樹脂製のアウタケース(25)を配置し、該樹脂製のアウタケース(25)をボルト(48)で樹脂製インナケース(24)に締結し、樹脂製インナケース(24)、樹脂製アウタケース(25)内に配設される伝動手段(26)は、複数個のナットに対応してナットを保持するソケット(45)を回転させる複数のナットドライブプーリ(39)と、複数のナットドライブプーリ(39)間に巻かけられたベルト(41)と、駆動軸(34)の先端部に取り付けられた駆動プーリ(36)と、該駆動プーリ(36)により、駆動ベルト(37)を介して駆動され、前記ナットドライブプーリ(39)の一つ(39a)に同軸に設けた従動プーリ(38)とからなり、本体(21)に保持されたモータ(23)により駆動プーリ(36)を回動させることにより、全てのナットドライブプーリ(39,39a)を一括して回動させるように構成し、複数個のナットドライブプーリ(39)の支軸(42)は、その両端部を前記樹脂製アウタケース(25)と樹脂製インナケース(24)の双方に設けた支持部で支持するようにしたことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、複数個のナットを本締めするに先立って仮締めするときに用いる多軸仮締め工具において、本体(21)と、本体(21)の握り部であるグリップ(22)と、本体(21)内に内蔵したモータ(23)と、モータ(23)の回転を減速させる減速機(31)と、減速機(31)で駆動される駆動軸(34)とを備え、前記本体(21)の前側には樹脂製インナケース(24)を配置し、該樹脂製インナケース(24)の前側に樹脂製のアウタケース(25)を配置し、該樹脂製のアウタケース(25)をボルト(48)で樹脂製インナケース(24)に締結し、前記樹脂製インナケース(24)、樹脂製アウタケース(25)内に配設される伝動手段(26)は、複数個のナットに対応してナットを保持するソケット(45)を回転させる複数の片歯付きナットドライブプーリ(73,75)と、該複数のナットドライブプーリ(73,75)間に巻かけられた片歯付きベルト(71)と、駆動軸(34)の先端部に取り付けられた片歯付き駆動プーリ(72)と、該駆動プーリ(72)に巻かけられ両面歯付きベルト(74)を介して前記全てのナットドライブプーリ(73,75)を駆動する構成からなり、前記本体(21)に保持されたモータ(23)により前記片歯付き駆動プーリ(72)を回動させることにより、全ての片歯付きナットドライブプーリ(73,75)一括して回動させるように構成し、前記複数個の片歯付きナットドライブプーリ(73,75)の支軸(42)は、その両端部を前記樹脂製アウタケース(25)と樹脂製インナケース(24)の双方に設けられた支持部で支持され、前記駆動プーリ(72)は、前記駆動軸(34)とアウタケース(25)に設けた支持部で支持するようにしたことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、車の種類に応じてタイヤホイールのナットの数や配列が異なるが、ボルトの取外しにより、簡単にメーカや車種に応じたホイールナットの仮締めケースと交換ができる。即ち、他種類のホイールに簡単に対応することができるようになる。
また、軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のタイヤホイールの仮締めを行う車両用ホイールナットの仮締め工具を得ることができる。
また、支軸を両端支持できるために、ケースの強度負担軽減により樹脂化が容易に可能となる。
請求項2に係る発明では、車の種類に応じてタイヤホイールのナットの数や配列が異なるが、ボルトの取外しにより、簡単にメーカや車種に応じたホイールナットの仮締めケースと交換ができる。即ち、他種類のホイールに簡単に対応することができるようになる。
また、軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のタイヤホイールの仮締めを行う車両用ホイールナットの仮締め工具を得ることができる。
また、従動プーリ及び1つのプーリの二つのプーリを片歯付き1つのプーリで代用するので、工具の軽量化及びコスト低減化をもたらす効果があり、両歯付きベルトは、動力を片歯付きナットドライブプーリに伝動する際に、片歯付きプーリ、片歯付き1つのプーリ、片歯付きベルトとの間のスリップを防止し、より確実で円滑な動作を実行することができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る多軸仮締め工具の具体例として車両用ホイールナットの仮締め工具の使用状態を示す図であり、車輪10はタイヤ11の中心部にタイヤホイール12を備える。このタイヤホイール12は、ブレーキドラム13から延びたボルト14・・・にナット15・・・を仮締めすることにより、ブレーキドラム13に結合される。
ボルト14・・・とナット15・・・の仮締め作業は、車両用ホイールナット仮締め工具20を手16で持ち、スイッチ17をONすると、図示しない駆動源からの動力が図示しない伝動手段に伝わり、ソケット45・・・が回転することにより、ソケット45・・・で支持した複数のナット15・・・を同時にボルト14・・・に仮締めして行うことができる。
図2は本発明に係る車両用ホイールナット仮締め工具の側面図であり、車両用ホイールナット仮締め工具20は、本体21と、この本体21の握り部であるグリップ22と、本体21に内蔵した駆動源23と、本体21の前側に配置した樹脂製のインナケース24と、このインナケース24の前側に当接して配置した樹脂製のアウタケース25と、これらのインナケース24、アウタケース25の内部に備えた伝動手段26とからなる構造体である。
詳細に説明すると、駆動源23はブラケット27で支えたモータ28から延びるモータ軸29を内側に嵌め込んだ減速機31と、この減速機31に隣接して備えた軸継手32、ブラケット33と、軸継手32から延びる駆動軸34とその先端部35とからなる機構である。17はスイッチである。
アウタケース25は、駆動プーリ36とこの駆動プーリ36に一端を巻掛けた駆動ベルト37と、この駆動ベルト37の他端を巻掛ける従動プーリ38と、この従動プーリ38に隣接して、従動プーリ38よりナット側に備えた1つのプーリ39aと、この1つのプーリ39aに一端を巻掛けたベルト41と、このベルト41の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ39・・・と、ナットドライブプーリ39・・・及び1つのプーリ39aから延びる支軸42・・・と、駆動軸34の先端部35を支持する支持部44と、ソケット45・・・とからなる構成体である。
インナケース24は、支軸42・・・を支持する支持部43・・・を備えており、ボルト49・・・で本体21に結合することにより固定される。
なお、インナケース24とアウタケース25との結合は、アウタケース側結合穴46・・・とインナケース側ねじ切り溝47・・・とを合わせ、ボルト48・・・をねじ込むことで行うことができる。
図3はアウタケース側部品とインナケース側部品の結合方法を示す図であり、車両用ホイールナット仮締め工具20は、ベルト41、ナットドライブプーリ39・・・(1つのプーリ39aを含む。)及びこれらのナットドライブプーリ39・・・を支える支軸42・・・、駆動軸34の先端部35を支える支持部44を備えたアウタケース25と、駆動源23側で支軸42・・・の先端を支える支持部43・・・を備えたインナケース24とを、軸受52・・・、55、56、ボルト48・・・、アウタケース側結合穴46・・・、インナケース側ねじ切り溝47・・・などを介して矢印Dあるいは中心線の如く接続することによって完成した構造物となる。
インナーケース24とアウタケース25は、図4で明らかなように外径が円形をなし、取付ボス部である結合穴46・・・(ねじ穴用ボス)、ねじ切り溝47・・・は、ナットドライブプーリ39・・・の取付径よりも外側に配置されている。そして、取付ボス部は、図4の結合穴46・・・の配置で明らかなように、中心の駆動プーリ36から放射状に等角間隔で配置されているナットドライブプーリ39・・・間の外径部側の中間位置に結合穴46、従ってボルト48と体をなすように同数配置されている。
ボルト48・・・は、円形のインナケース24、アウタケース25の外周部で締結されることとなる。
車両用ホイールナット仮締め工具20は、アウタケース25とインナケース24を分割できるので、アウタケース25に一括セットしたナットドライブプーリ39・・・(1つのプーリ39aを含む。)、従動プーリ38、駆動プーリ36、支軸42・・・、ベルト41、駆動ベルト37などのメンテナンスが容易である。
また、インナケース24に支軸42・・・の先端を支える支持部43・・・を備えたので、支軸42・・・をアウタケース25とインナケース24とで両端支持できるために、ケースの強度負担軽減により樹脂製とすることが可能となった。
次に、これらの接続部の詳細について説明する。
アウタケース25側では、従動プーリ38、1つのプーリ39a、ナットドライブプーリ39・・・を支える支軸42・・・とソケット45・・・との結合の付け根に軸受54・・・を設け、これらの軸受54・・・をアウタケース25に固定するためにブッシュ53・・・を設ける。
また、アウタケース25の中心部は、駆動プーリ36を介して駆動軸34の先端部35を支持する支持部44と、この支持部44を支える軸受55、56と、これらの軸受55、56をアウタケース25に固定するためにブッシュ57を設ける。
インナケース24側では、支軸42・・・を支持する支持部43・・・に、軸受52・・・と、これらの軸受52・・・をインナケース24に固定するためのブッシュ51・・・を設ける。
また、インナケース24はボルト49・・・で本体21に結合される。
なお、駆動源23、インナケース24、アウタケース25などに備わる部品の構成については、図2で説明したのでここでは省略する。
図4は図3の4矢視図であり、アウタケース25側に備わる部品を示す。
アウタケース25は、駆動プーリ36とこの駆動プーリ36に一端を巻掛けた駆動ベルト37と、この駆動ベルト37の他端を巻掛ける従動プーリ38と、この従動プーリ38に隣接して、従動プーリ38よりナット(図示せず。)側に備えた図示しない1つのプーリ39aと、この図示しない1つのプーリ39aに一部分を巻掛けたベルト41と、このベルト41の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ39・・・と、ナットドライブプーリ39・・・及び図示しない1つのプーリ39aから延びる支軸42・・・とからなる構成体である。
なお、46はアウタケース側結合穴、58は駆動プーリ中心溝、61・・・は各プーリと支軸42・・・を結合するねじである。
図5は伝動手段のみを表した本発明の実施例を示す図であり、伝動手段26は、駆動軸34の動力を受ける駆動プーリ36と、駆動プーリ36に一端を巻掛けた駆動ベルト37と、駆動ベルト37の他端を巻掛ける従動プーリ38と、従動プーリ38よりナット(図示せず。)側に備えた1つのプーリ39aと、1つのプーリ39aに一部分を巻掛けたベルト41と、このベルト41の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ39・・・と、ナットドライブプーリ39・・・及び1つのプーリ39aから延びる支軸42・・・とからなる構成である。
この様にモデル的に図示すると、伝動手段26は、図示しないアウタケース25側に一括して備えてあるので、駆動プーリ36、従動プーリ38、ナットドライブプーリ39・・・(1つのプーリ39aも含む。)、支軸42・・・、ベルト41、駆動ベルト37などの取外しを自由に行えることが明瞭であり、ベルト41及び駆動ベルト37などの交換が容易である。
その結果、取扱い易くメンテナンスし易い車両用ホイールナット仮締め工具を提供することができる。
図6は図5の別実施例を示す図であり、伝動手段26は、駆動軸34の動力を受ける駆動ギヤ62と、駆動ギヤ62に噛合う従動ギヤ63と、従動ギヤ63よりナット(図示せず。)側に備えた1つのプーリ39aと、1つのプーリ39aに一部分を巻掛けたベルト41と、このベルト41の他の箇所を巻掛けたナットドライブプーリ39・・・と、ナットドライブプーリ39・・・及び1つのプーリ39aから延びる支軸42・・・とからなる構成である。
車両用ホイールナット仮締め工具は、駆動ギヤ62と駆動ギヤ62に噛合う従動ギヤ63とを用いて、図示しない駆動源23からの動力をナットドライブプーリ39・・・(1つのプーリ39aを含む。)に伝動した。
伝動手段26の起点になる駆動系にギヤを使用するので、図示しない駆動源23からの動力は歯の噛合いで確実に1つのプーリ39aからナットドライブプーリ39・・・に伝動する。
その結果、円滑なナット仮締め作業を行うことができる。
図7は図5の更なる別実施例を示す図であり、図5と変更になる部品は、以下に記述すると、ベルト41に変わった片面に歯の付いた片歯付きベルト71、駆動プーリ36に変わった片歯付きプーリ72、1つのプーリ39aに変わった片歯付き1つのプーリ73、駆動ベルト37に変わった両歯付きベルト74、ナットドライブプーリ39・・・に変わった片歯付きナットドライブプーリ75・・・である。
伝動手段26は、図示しない駆動源23の動力を伝動手段26に伝動する駆動軸34(図示せず。)を支持する片歯付きプーリ72と、この片歯付きプーリ72に一端を巻掛けた両歯付きベルト74と、この両歯付きベルト74の他端を巻掛けた片歯付き1つのプーリ73と、この片歯付き1つのプーリ73に巻掛けた両歯付きベルト74にさらに巻掛けた片歯付きベルト71と、この片歯付きベルト71の他の箇所を片歯付きナットドライブプーリ75・・・に巻掛けたことにより構成した手段である。
図7の伝動手段26は、図5に示す従動プーリ38及び1つのプーリ39aの二つのプーリを片歯付き1つのプーリ73で代用するので、工具の軽量化及びコスト低減化をもたらす効果がある。
また、両歯付きベルト74は、動力を片歯付きナットドライブプーリ75・・・に伝動する際に、片歯付きプーリ72、片歯付き1つのプーリ73、片歯付きベルト71とのスリップを防止し、より確実で円滑な動作を実行することができる。
図8は図7の8部拡大図であり、一番外側の片歯付きベルト71の歯76・・・に両歯付きベルト74の上側の歯77・・・が嵌合し、この両歯付きベルト74の下側の歯78・・・に片歯付き1つのプーリ73の歯79・・・が嵌合することを説明した図である。
尚、本発明の車両用ホイールナット仮締め工具20は、実施の形態ではタイヤホイールのナットの組付けに適用したが、ナットドライブプーリ39・・・の数や大きさ、ナットドライブプーリ39・・・に巻掛けられたベルト41の外周長さ、その他細かい機構を変更して、タイヤホイール以外への適用も問題ない。
アウタケース25とインナケース24の材質樹脂であるが、プーリとベルト類の材質は特に限定しないが、機械的強度に優れたものを適用することが望ましい。
また、本発明では、タイヤホイールの取付ナットなどの複数個のナットを、本締付けに先立ってボルトに仮締めするときに用いる治具であって、ナットに対応させるナットドライブプーリに可撓部材を巻掛け、ナットドライブプーリのうちの1つのプーリを駆動源で回動することで複数のナットドライブプーリを一括して回動することのできる多軸仮締め工具において、可撓部材はベルトであり、このベルト、ナットドライブプーリ及びこれらのナットドライブプーリを支える支軸を、駆動源側のインナケースとナット側のアウタケースとからなる分割可能なケース体に一括収納し、アウタケースに、ナットドライブプーリ、支軸及びベルトを一括セットし、インナケースに支軸の先端を支える支持部を備え、アウタケースに主要部品が付いた状態でケース体を分割することができるように構成したことを特徴とする。
上記では、アウタケースとインナケースを分割できるので、アウタケースに一括セットしたナットドライブプーリ、支軸及びベルトのメンテナンスに便利で、特にベルトの交換は容易である。
また、インナケースに支軸の先端を支える支持部を備えたので、支軸を両端支持できるために、ケースの強度負担軽減により樹脂化が容易に可能となる。
さらに、アウタケースの中心部には、必然的にインナケース側に結合する駆動軸の先端部を支える支持部が必要となる。
この結果、多軸仮締め工具は軽量で取扱い易く、且つメンテナンスし易い低コスト型のものになるという利点がある。
また、本発明では、ベルトは片面に歯の付いた片歯付きベルトとし、駆動源で直接駆動する駆動プーリ及び、この駆動プーリと1つのプーリとを連結する駆動ベルトを備え、この駆動ベルトを両面に歯が付いた両歯付きベルトとし、この両歯付きベルトを1つのプーリに巻掛け、この様な両歯付きベルトに片歯付きベルトを巻掛けたことをも特徴とする。
上記態様では、1つのプーリに両歯付きベルトを巻掛け、この両歯付きベルトに片歯付きベルトを巻掛けたので、1つのプーリの上側(インナケース寄り)に本来必要であったプーリを削除でき、この1つのプーリで駆動軸からの動力を各駆動プーリに伝達することができる。
この結果、多軸仮締め工具は軽量で低コスト型のものになるという利点がある。
本発明の車両用ホイールナット仮締め工具は、タイヤホイールのナット組付けに好適である。
車両用ホイールナット仮締め工具の使用状態を示す図である。 本発明に係る車両用ホイールナット仮締め工具の側面図である。 アウタケース側部品とインナケース側部品の結合方法を示す図である。 図3の4矢視図である。 伝動手段のみを表した本発明の実施例を示す図である。 図5の別実施例を示す図である。 図5の更なる別実施例を示す図である。 図7の8部拡大図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 図9の10−10線断面図である。
符号の説明
20…車両用ホイールナット仮締め工具、 21…本体、 23…駆動源、 24…樹脂製インナケース、 25…樹脂製アウタケース、 26…伝動手段、 34…駆動軸、 35…先端部、36…駆動プーリ、 37…駆動ベルト、 38…従動プーリ、 39…ナットドライブプーリ、 39a…1つのプーリ、 41…ベルト、 42…支軸、 43…支持部、 44…支持部、 46…ねじ穴用ボス、 48…ボルト、 71…片歯付きベルト、 72…駆動プーリ、 73,75…ナットドライブプーリ 、74…両面歯付きベルト。

Claims (2)

  1. 複数個のナットを本締めするに先立って仮締めするときに用いる多軸仮締め工具において、
    本体(21)と、本体(21)の握り部であるグリップ(22)と、本体(21)内に内蔵したモータ(23)と、モータ(23)の回転を減速させる減速機(31)と、減速機(31)で駆動される駆動軸(34)とを備え、
    前記本体(21)の前側には樹脂製インナケース(24)を配置し、該樹脂製インナケース(24)の前側に樹脂製のアウタケース(25)を配置し、該樹脂製のアウタケース(25)をボルト(48)で樹脂製インナケース(24)に締結し、
    前記樹脂製インナケース(24)、樹脂製アウタケース(25)内に配設される伝動手段(26)は、複数個のナットに対応してナットを保持するソケット(45)を回転させる複数のナットドライブプーリ(39)と、複数のナットドライブプーリ(39)間に巻かけられたベルト(41)と、前記駆動軸(34)の先端部に取り付けられた駆動プーリ(36)と、該駆動プーリ(36)により、駆動ベルト(37)を介して駆動され、前記ナットドライブプーリ(39)の一つ(39a)に同軸に設けた従動プーリ(38)とからなり、
    前記本体(21)に保持されたモータ(23)により前記駆動プーリ(36)を回動させることにより、全てのナットドライブプーリ(39,39a)を一括して回動させるように構成し、
    前記複数個のナットドライブプーリ(39)の支軸(42)は、その両端部を前記樹脂製アウタケース(25)と樹脂製インナケース(24)の双方に設けた支持部で支持するようにした、
    ことを特徴とする多軸仮締め工具。
  2. 複数個のナットを本締めするに先立って仮締めするときに用いる多軸仮締め工具において、
    本体(21)と、本体(21)の握り部であるグリップ(22)と、本体(21)内に内蔵したモータ(23)と、モータ(23)の回転を減速させる減速機(31)と、減速機(31)で駆動される駆動軸(34)とを備え、
    前記本体(21)の前側には樹脂製インナケース(24)を配置し、該樹脂製インナケース(24)の前側に樹脂製のアウタケース(25)を配置し、該樹脂製のアウタケース(25)をボルト(48)で樹脂製インナケース(24)に締結し、
    前記樹脂製インナケース(24)、樹脂製アウタケース(25)内に配設される伝動手段(26)は、複数個のナットに対応してナットを保持するソケット(45)を回転させる複数の片歯付きナットドライブプーリ(73,75)と、該複数のナットドライブプーリ(73,75)間に巻かけられた片歯付きベルト(71)と、前記駆動軸(34)の先端部に取り付けられた片歯付き駆動プーリ(72)と、該駆動プーリ(72)に巻かけられ両面歯付きベルト(74)を介して前記全てのナットドライブプーリ(73,75)を駆動する構成からなり、
    前記本体(21)に保持されたモータ(23)により前記片歯付き駆動プーリ(72)を回動させることにより、全ての片歯付きナットドライブプーリ(73,75)一括して回動させるように構成し、
    前記複数個の片歯付きナットドライブプーリ(73,75)の支軸(42)は、その両端部を前記樹脂製アウタケース(25)と樹脂製インナケース(24)の双方に設けられた支持部で支持され、
    前記駆動プーリ(72)は、前記駆動軸(34)とアウタケース(25)に設けた支持部で支持するようにした、
    ことを特徴とする多軸仮締め工具。
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