JP4156116B2 - 螺子回し工具 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト,ナット等の螺子部材の締めつけ或いは取り外しに用いる螺子回し工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボルト,ナット等の螺子部材による締結手段は、その利便性,強度確保等の確実性から今日広く使用されている。そして、斯る螺子部材の締めつけ或いは取り外しに用いる工具にはスパナ,モンキーレンチ等もあるが、使い勝手の観点から、ラチェット機構を組込んだラチェット工具が優れたものとなっている。
この種のラチェット工具は、図10のごとく、ハンドルaを所定角度内で揺動することによって、クリックbがラチェット車cを回し、ラチェット車cに一体化しているソケットdを一方向に回すことができる。符号eはソケット内周に形成した螺子部材との係合部で、符号fは付勢バネを示す。従って、該ソケットに螺子部材を嵌合すれば、スパナ等のようにいちいち嵌合し直す必要がなく、螺子部材の締めつけ或いは取り外しを簡単に行えるようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、ラチェット工具にあっても、その作業が可能な範囲は限られていた。例えば、ボルトを取り外す際、締結状態にあったボルトをラチェット工具で弛めていく過程で、雌ねじ部とボルト間の抵抗がラチェット機構のラチェット車とクリック間の抵抗より小さくなる事態が生じると、ラチェットハンドルをいくら揺動してもハンドル揺動にボルトが追随してラチェット機構が作動せず共回りした。ボルトの締めつけにあっても、締めつけ初期から中期にかけて同様の事態が起こり、最後の締めつけだけにしかラチェット工具が役立たない結果に陥っていた。
こうしたことから、ラチェット工具のソケット外周に手回しリングを取着する特開平8−141921号公報のごとく技術も開示されている。ただ、該開示技術も、雌ねじ部とボルト間の抵抗が小さくなった場合に、手回しリングを手で直接回わして補足するもので、通常行うラチェットハンドルの操作と違い、厄介な作業になっていた。
【0004】
本発明は、上記問題点を解決するもので、ハンドル操作を行うだけで、ボルト,ナット等の螺子部材を共回りさせずに、これの締めつけ或いは取り外しをすべからく遂行できる螺子回し工具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項1記載の発明の要旨は、ソケット軸を回転自在に軸支するフレームと、該フレームに該ソケット軸とは異なる軸方向にて回転自在なるように軸支した伝動軸およびハンドル軸と、該ソケット軸と該伝動軸とを軸方向を変換して連結している回転伝動機構と、該伝動軸の自在回転方向を一方向だけに制限すべく該フレームに設けた第一逆転防止機構と、前記ハンドル軸から前記伝動軸に伝達される回転を一方向だけに制限する第二逆転防止機構とを具備することを特徴とする螺子回し工具にある。
請求項2記載の発明の要旨は、ソケット軸を回転自在に軸支するフレームと、該フレームに該ソケット軸とは異なる軸方向にて回転自在なるように軸支した伝動軸およびハンドル軸と、該ソケット軸と該伝動軸とを軸方向を変換して連結している回転伝動機構と、該ハンドル軸と該伝動軸の接合部に設けられて該ハンドル軸から該伝動軸に伝達される回転を一方向だけに制限する第一逆転防止機構と、該ハンドル軸の自在回転方向を一方向だけに制限すべく該フレームに設けた第二逆転防止機構とを具備することを特徴とする螺子回し工具にある。
このため、ナット或いはボルト等の螺子部材にソケット軸を係合させてハンドル軸を所定方向に回転させれば、ソケット軸にその回転が伝達され該螺子部材を正転させることができ、該螺子部材が緩んだ状態であってもその逆転を確実に防ぐことができる。
請求項3に記載の発明は、上記螺子回し工具における第一逆転防止機構および/または第二逆転防止機構がラチェット機構からなるものであることを特徴とする。
また請求項4に記載の発明は、上記螺子回し工具における回転伝動機構がソケット軸側と伝動軸側とで歯数を異にした傘歯車からなることを特徴とする。これによって、ハンドル軸の回転を増速または減速させてソケット軸に伝達できる。
また請求項5に記載の発明は、上記螺子回し工具におけるハンドル軸の回転方向を反転させてソケット軸に伝達させる反転伝達機構を設けるとともに、該ハンドル軸からソケット軸に伝達される回転方向を一方向だけに制限する第三逆転防止機構を設けたことを特徴とする。このため、ハンドル軸を往復回転動させたときその往復回転動が無駄なくソケット軸を正回転させるのに変換される。
さらに請求項6に記載の発明は、上記螺子回し工具における第一逆転防止機構,第二逆転防止機構、および第三逆転防止機構による自在回転方向を任意に切り換えられるようにしたことを特徴とする。このため、この螺子回し工具は螺子部材の締めつけ用としても取り外し用としても使用し得るようになる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に従い詳述する。
(1)実施形態1
図1〜図3は本発明に係る螺子回し工具の一形態で、図1にこの工具の外観を示し、図2にその部分断面側面図、図3に図2のラチェット機構の構成を示す。図中、符号1はアングル状のフレームで、該フレームの一端部寄りに設けられた軸受2にソケット軸3が回転自在に軸支される。該ソケット軸3の先端部4は角柱状に形成される。ナット或いはボルト等の種々の外径の螺子部材5の外周に嵌着し得る大小の係合穴6を有したソケット7がその取付け穴71を利用して前記先端部4に着脱自在に固着される。符号8は該ソケット7の脱落を防ぐため先端部4に突設された係合突起を示す。
【0007】
また、フレーム1に該ソケット軸3とは異なる軸方向にて伝動軸10およびハンドル軸12が回転自在なるように軸支される。ここでは、フレーム1上に固設された軸受9に該ソケット軸3と略直交する軸方向(平面内)にて回転自在なるように伝動軸10が支持され、さらにフレーム1上に固設された軸受11に伝動軸10と一直線上なるようにハンドル軸12が回転自在なるように支持される。符号13は該ハンドル軸12の基端に固着したグリップハンドルである。
【0008】
符号14はソケット軸3の基端部に固着した傘歯車で、該傘歯車14は伝動軸10の先端部に固着された傘歯車15と噛み合い、該伝動軸10の回転を該ソケット軸3に伝達する直交状の回転伝動機構16を構成している。なお、該傘歯車15の歯数は傘歯車14の歯数より僅かに多く、伝動軸10の回転が少し増速してソケット軸3に伝達される。
【0009】
符号20はフレーム1上の前記軸受9の一部に設けられた第一逆転防止機構で、本実施形態では該第一逆転防止機構20が伝動軸10の自在回転方向を一方向にのみに制限するラチェット機構よりなる。ラチェット機構20は図3に示すように、伝動軸10の外周面を凹凸状として爪車21を形成するとともに、軸受9の一部にピン22によって爪23を枢支する。そして、該爪23はピン22を支点として左右対称なる形態とし、背面に形成された突起24にばね25によって付勢した押ピン26を当接させ、図示したように該爪23を一方に傾かせたときは一方の先端27が爪車21に係合して伝動軸10が図3の白抜き矢印方向にのみ回転し得るようになり、伝動軸10の逆回転はロックがかかり阻止される。また、爪23を他方に傾かせたときは(図3の鎖線)、他方の先端28が爪車21に係合して伝動軸10がその反対方向にのみ回転し得るようにできるものである。このため該爪23の傾きを変えることによって、伝動軸10の自在回転方向は任意に切り換えられる。
【0010】
また、符号30はハンドル軸12から伝動軸10に伝達される回転を一方向だけに制限する第二逆転防止機構で、該第二逆転防止機構30も前記第一逆転防止機構20と同様のラチェット機構からなる。即ち、該第二逆転防止機構30は、ハンドル軸12の先端部の外周面を凹凸状として爪車31を形成するとともに、伝動軸10の基端に該爪車31を囲う筒状部32を形成し、図3で説明したのと同様に、該筒状部32にピン22によって爪23を枢支する。そして、該爪23はピン22を支点として左右対称なる形態とし、背面に形成された突起24にばね25によって付勢した押ピン26を当接させ、該爪23の傾きをいずれかに設定することにより、ハンドル軸12から伝動軸10に伝達し得る回転方向を任意に切り換え得るようにしている。
【0011】
このように構成した螺子回し工具は、ナット或いはボルト等の螺子部材5を締め付けようとするとき、図1で、第一逆転防止機構20を伝動軸10が矢印A方向にのみ回転し得るような設定とし、第二逆転防止機構30をハンドル軸12から伝動軸10に矢印A方向の回転のみ伝達し得るような設定とする。そして、ソケット軸3の先端部4に適宜大きさのソケット7を固着し、該ソケット7中に螺子部材5を嵌める。しかる後、グリップハンドル13を手で握りハンドル軸12を図視矢印B方向に回転させると、該ハンドル軸12の回転は第二逆転防止機構30を介してハンドル軸12から伝動軸10に伝達され該伝動軸を矢印A方向に回転させる。第二逆転防止機構30では爪23が爪車31に噛んでハンドル軸12と伝動軸10とが一体的回転する。第一回転機構20では爪23が爪車21上を滑りながら伝動軸10が矢印A方向に回転する。該伝動軸10の回転はさらに傘歯車15より傘歯車14に伝達され、ソケット軸3を矢印C方向に回転させる。このため螺子部材5を締め付け方向に回転させる。またグリップハンドル13を握ったままでその手首を動かせ往復回転動させることによりハンドル軸12は矢印B方向およびその反対方向に往復回転動するが、その矢印Bと反対方向の回転は第二逆転防止機構30によりトラップされ伝動軸10には伝達されない。第二逆転防止機構30では爪23が爪車31上をすべり、ハンドル軸12が空回りする。第一逆転防止機構20では爪23が爪車21に噛んで伝動軸10はハンドル軸12の空回りに追随できない構成にある。したがって、螺子部材5を反締め付け方向に一切回転させることなく、ハンドル軸12を何回か往復回転動させるだけで螺子部材5を締め付け方向のみに回転させることができるようになる。螺子部材5がゆるんだ状態にあり、従来のラチェット工具では螺子部材5と共回りするような状況下にあっても、ソケット軸3と伝動軸10が軸方向を変えて設置され、且つ第一逆転防止機構20と第二逆転防止機構30が設けられているので、共回りを回避できる。グリップハンドル13を握り、手の持ち変えもなく手首を使って所定範囲で左右に揺動回転すれば、螺子部材5を締め付け方向に確実に回していくことになる。
【0012】
こうして螺子部材5がある程度締め付けされると、ハンドル軸12を矢印B方向に回転動させるのが重たく感じられるようになる。そうなったときはそのままこの螺子回し工具を図1の矢印D方向にスイングさせれば、テコ作用により該螺子部材5をさらに締め付けることができる。かくして、第一逆転防止機構20,第二逆転防止機構30の作動によりソケット7を螺子部材5に掛け直す必要もなくこれをさらに強力に締め付けることができる。
【0013】
なお、該傘歯車15の歯数を傘歯車14の歯数より多くし、伝動軸10の回転がソケット軸3に増速して伝達されるようにすることで、ソケット7をより高速に回転させることができる。
【0014】
以上の説明は、ナット或いはボルト等の螺子部材を締め付けるときのものであるが、螺子部材を緩めて取り外す際には、上記第一逆転防止機構20および第二逆転防止機構30による自在回転方向の設定を上記とは反対向きにすることで簡単に実現できる。その場合もグリップハンドル13を握ったまま手首を右左に動かし、ハンドル軸12を何回か往復回転動させるだけで、螺子部材を最後まで取り外すことが可能となる。なお、傘歯車15の歯数を傘歯車14の歯数より少なくすることもできる。
【0015】
(2)実施形態2
本実施形態の螺子回し工具は、図4のごとく伝動軸10の基端部の外周面を凹凸状として爪車31を形成すると共に、ハンドル軸12の先端に該爪車31を囲う筒状部32を形成して第二逆転防止機構30を構成したものである。第二逆転防止機構30は、筒状部32にピン22によって爪23を枢支し、該爪23はピン22を支点として左右対称なる形態とし、背面に形成された突起24にばね25によって付勢した押ピン26(図3参照)を当接させ、該爪23の傾きをいずれかに設定することにより、ハンドル軸12から伝動軸10に伝達し得る回転方向を任意に切り換え得るようにしている。他の構成は実施形態1と同じで、また、基本的な作動は図1,図2のものと同様である。
このように構成した螺子回し工具は、実施形態1の作用,効果に加え、爪車21と爪車31とを一体のものとして構成することができ、その構造をシンプル化できるメリットがある。
【0016】
(3)実施形態3
本実施形態の螺子回し工具は、図5のごとくグリップハンドル13を握った手首を右左に回転させハンドル軸12を往復回転させるとき、その往復両回転時ともソケット軸3を正回転させられるようにするものである。そのため、第三逆転防止機構40を設けている。
ハンドル軸12の先端より突出した延長軸41を中空状の伝動軸10中に遊嵌し、さらに該延長軸41の先端に爪車42を形成する。該第三逆転防止機構40は、ハンドル軸12からソケット軸3に伝達される回転方向を一方向だけに制限する。第三逆転防止機構40は、該爪車42を囲う筒状部43に、図3で説明したのと同様にピン44によって爪45を枢支し、該爪45の傾きをいずれかに設定することにより、ハンドル軸12から該筒状部43に伝達し得る回転方向を任意に切り換え得るようにしている。そして、該筒状部43の一側に傘歯車46を固着し、該傘歯車46を前記傘歯車14に噛合させている。このように前記傘歯車15と相対するように該筒状部43の一側に傘歯車46を固着することで反転伝達機構47が構成され、該反転伝達機構47を経ることによってハンドル軸12の回転が反転してソケット軸3に伝達されるようにしている。グリップハンドル13,ハンドル軸12,爪車31,延長軸41,爪車42が第一の一体品で、筒状部32,伝動軸10,爪車21,傘歯車15が第二の一体品で、また、筒状部43,傘歯車46は第三の一体品であり、第一〜第三の各一体品は独自の動きをとることが可能である。第一の一体品は第二逆転防止機構30を介して第二の一体品に係合し、また第三逆転防止機構40を介して第三の一体品に係合する。第二の一体品は前記第一の一体品の係合の他、第一逆転防止機構20を介してフレーム1に係合する。他の構成は実施形態1と同様でその説明を省く。実施形態1と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0017】
このように構成した螺子回し工具は、図5中、螺子部材5を締め付けようとするとき第一逆転防止機構20を伝動軸10が矢印A方向にのみ回転し得るような設定とし、第二逆転防止機構30をハンドル軸12から伝動軸10に矢印A方向の回転のみ伝達し得るような設定とし、第三逆転防止機構40は延長軸41から傘歯車46に矢印E方向の回転のみが伝達されるような設定とする。こうすることで、ハンドル軸13が矢印Bと反対の方向に回転動したときもその回転が第三逆転防止機構40を介して傘歯車14に伝達され、ソケット軸3を矢印C方向に回転させ得るので、螺子部材5を締め付けていくことができる。一方、ハンドル軸13が矢印B方向に回転したときは、爪車42上を爪45がすべって、該回転は傘歯車46に伝達されることなく、図2に示したものと同様に第二逆転防止機構30,伝動軸10を介して傘歯車15の回転で傘歯車14を回転させるので、ソケット軸3を矢印C方向に回転させる。したがって、手首を右左に動かしてハンドル軸12を往復回転動させたとき、その動力が共にソケット7を正回転させることとなる。かくして、実施形態1の効果に加え、ハンドル軸12の往復回転動が無駄なく変換されソケット7を常に正回転させることができ、労力を一層有効に活用できる。
【0018】
(4)実施形態4
本実施形態は図6,図7ごとく実施形態1の類似形態の螺子回し工具で、図6が図1に、図7が図2に対応する。フレーム1がソケット軸3を回転自在に軸支し、フレーム1に伝動軸10およびハンドル軸12がソケット軸3とは異なる軸方向にて回転自在なるように軸支される。ハンドル軸12,伝動軸10とソケット軸3とはほぼ直交する。そして、回転伝動機構16がソケット軸3と伝動軸10とを軸方向を変換して連結している。
ただ、ここでは第一逆転防止機構20が、ハンドル軸12と伝動軸10の接合部に設けられて、該ハンドル軸12から伝動軸10に伝達される回転を一方向だけに制限する。符号29はハンドル軸12と一体の筒状部を示す。また、第二逆転防止機構30がハンドル軸12の自在回転方向を一方向だけに制限すべくフレーム1に設けられている。符号39はフレーム1上に固設された軸受で、ハンドル軸12を支持する。
他の構成は実施形態1と同様で、実施形態1と同一符号は同一又は相当部分を示す。このように構成した螺子回し工具も実施形態1と同様の作用,効果が得られる。
【0019】
(5)実施形態5
本実施形態は図8ごとく実施形態3の類似形態の螺子回し工具である。実施形態4の構成の螺子回し工具に、実施形態3に示した反転伝達機構47及び第三逆転防止機構40を付加したものである。このように構成した螺子回し工具も実施形態3と同様の作用,効果が得られる。
【0020】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。本実施形態では、逆転防止機構としてラチェット機構を示したが、逆転防止機構は、実施形態に示したラチェット機構に限らず、ギヤレスラチェット機構のものやブレーキ式のものに置き換えることができる。また、実施形態ではハンドル軸12の回転が傘歯車15,14を介して増速してソケット軸3に伝達されるようにしたが、必ずしも増速しなくてもよい。また傘歯車14,15は必ずしも全周に歯が形成されたものを用いなくても噛み合い部分のみに歯のあるものを用いてもよい。また、本発明では回転伝動機構16として必ずしもこのような傘歯車を使わなくてもゴムローラー等の摩擦車を使うことで代用することもできる。またその他にも簡易な回転伝動機構は公知のユニバーサルジョイントやフレキシブルジョイント等を含めてこれらのいずれかに置き換えることができる。
【0021】
また本発明では、図9のようなソケット軸3として中空パイプを用いることができる。螺子部材たるナット5を締め付けるのに使用した場合にボルトの軸部B2を該ソケット軸中に貫通させることができるので、その軸部B2がたとえ長寸であっても障害なく締め付けできるようになる。また、軸部B2が長い螺子部材5のボルト頭51を締めつけるのに適する。ソケット7の係合孔6に嵌まる螺子部材は実施形態で示したボルト,ナットに限定されず、その他の多角形状のボルト頭やナットに適合する凹部形状とすることができる。また、嵌合部が凹部である螺子部材に対して、クロスビット,マイナスビット,又は六角棒といった凸部形状の係合部分をもつソケット7とすることもできる。ソケット7は当初から螺子回し工具に一体のものでも、また使用時に一体化できれば取り外しできるものでもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の螺子回し工具は、ハンドルの揺動操作を行うだけで、ボルト,ナット等の螺子部材を共回りさせずに、これの締めつけ或いは取り外しを容易且つ確実にすべからく遂行でき、多大な効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る螺子回し工具の斜視図である。
【図2】図1の部分断面側面図である。
【図3】自在回転方向を切り換え得る逆転防止機構の説明図である。
【図4】実施形態2に係る螺子回し工具の部分断面側面図である。
【図5】実施形態3に係る螺子回し工具の部分断面側面図である。
【図6】実施形態4に係る螺子回し工具の斜視図である。
【図7】実施形態4に係る螺子回し工具の部分断面側面図である。
【図8】実施形態5に係る螺子回し工具の部分断面側面図である。
【図9】本発明の他の実施形態を示す螺子回し工具の部分斜視図である。
【図10】従来のラチェット工具の部分断面斜視図である。
【符号の説明】
1 フレーム
2 軸受
3 ソケット軸
10 伝動軸
12 ハンドル軸
16 回転伝動機構
20 第一逆転防止機構
30 第二逆転防止機構
40 第三逆転防止機構
47 反転伝達機構

Claims (6)

  1. ソケット軸を回転自在に軸支するフレームと、該フレームに該ソケット軸とは異なる軸方向にて回転自在なるように軸支した伝動軸およびハンドル軸と、該ソケット軸と該伝動軸とを軸方向を変換して連結している回転伝動機構と、該伝動軸の自在回転方向を一方向だけに制限すべく該フレームに設けた第一逆転防止機構と、前記ハンドル軸から前記伝動軸に伝達される回転を一方向だけに制限する第二逆転防止機構とを具備することを特徴とする螺子回し工具。
  2. ソケット軸を回転自在に軸支するフレームと、該フレームに該ソケット軸とは異なる軸方向にて回転自在なるように軸支した伝動軸およびハンドル軸と、該ソケット軸と該伝動軸とを軸方向を変換して連結している回転伝動機構と、該ハンドル軸と該伝動軸の接合部に設けられて該ハンドル軸から該伝動軸に伝達される回転を一方向だけに制限する第一逆転防止機構と、該ハンドル軸の自在回転方向を一方向だけに制限すべく該フレームに設けた第二逆転防止機構とを具備することを特徴とする螺子回し工具。
  3. 第一逆転防止機構および/または第二逆転防止機構がラチェット機構からなるものである請求項1または2に記載の螺子回し工具。
  4. 回転伝動機構はソケット軸側と伝動軸側とで歯数を異にした傘歯車からなる請求項1〜3のいずれかに記載の螺子回し工具。
  5. ハンドル軸の回転方向を反転させてソケット軸に伝達させる反転伝達機構を設けるとともに、該ハンドル軸からソケット軸に伝達される回転方向を一方向だけに制限する第三逆転防止機構を設けた請求項1〜4のいずれかに記載の螺子回し工具。
  6. 第一逆転防止機構,第二逆転防止機構、および第三逆転防止機構による自在回転方向を任意に切り換えられるようにした請求項1〜5のいずれかに記載の螺子回し工具。
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