JP4563337B2 - 動力工具とその工具を用いたナットなどの移動方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボルトに螺合したナットやボルトのヘッドのような工具要素を、物体に対して移動させるための方法と、その移動を実現する動力工具に関する。

上記したようなタイプの動力工具は当業界で公知である。例えば、その一例は米国特許第５，９３４，８５３号に記載されており、この特許では、複数個のギアの内周に回転力を付与することで、複数個の螺子が同時に回転する。この特許の工具は、回転力を与える駆動部を一つしか備えていないので、側面荷重やねじれや曲げ荷重が、螺子を回転させる輪状部材に掛かる。

米国特許第６，０５８，８１０号では、作用駆動部と反作用駆動部に設けた内ギアのリングと外ギアのリングを、複数個の螺子のそれぞれに設けたギアと係合させることで、作用駆動部と反作用駆動部の回転力を、各螺子に対して外周側と内周側の両方から付与している。このような構成を採用すると、側面荷重やねじれや曲げ荷重は、解消させることができるが、さらなる改善も可能である。

本発明は、米国特許第６，０５８，８１０号で例示される既存の工具及び方法をさらに改善し、物体に対して工具要素を移動させる方法と、この移動を可能にする動力工具を提供することを目的とする。

しかして、本発明に係る工具要素移動用の動力工具は、次のような構成にある。
すなわち、軸を有する工具要素の円周方向に間隔をおいて設けられた複数個の螺子穴に螺合できる複数本の多角形ヘッド付き螺子と、前記軸と同じ軸に配置されて互いに反対方向に回転する作用駆動部と反作用駆動部とで構成される駆動ユニットと、前記作用駆動部と反作用駆動部の回転運動を、前記の各多角形ヘッド付き螺子に伝える伝達手段であって、前記作用駆動部及び反作用駆動部の両方に係合して、同じ一方向に回転する第１係合手段と、前記多角形ヘッド付き螺子のそれぞれの多角形ヘッドと係合して、第１係合手段の回転を各多角形ヘッド付き螺子に伝える第２係合手段とを持つ複数個の伝動部材が設けられた伝動手段を備えてなり、各螺子ヲ同一方向に回転させることによって、前記工具要素を軸方向に移動させるための動力工具。

本発明はまた、工具要素を物体に対して軸方向に移動させる方法を提供するものでもあって、その方法は、軸を有する工具要素の円周方向に間隔をおいて設けられた複数個の螺子穴に、多角形ヘッドを有する複数本の螺子をねじ込む工程と、前記軸と同じ軸に配置された駆動ユニットの作用駆動部と反作用駆動部の両方に係合して同じ一方向に回転する第１係合手段と、前記螺子の多角形ヘッドと係合して第１係合手段の回転を各螺子に伝える第２係合手段が設けられた複数個の伝動部材を備えた伝動手段にて、互い反対方向に回転する前記作用駆動部及び反作用駆動部の回転力を、同じ一方向の回転力として前記の各螺子に伝達する工程を包含することを特徴とする。

本発明によれば、ナットとか、ボルトのヘッドとかの工具要素を、軸方向に確実にかつ効率的に動かすことができる。
本発明の特徴的事項は、特許請求の範囲に記載されているが、本発明の構成や目的や効果は、添付図面に沿った以下の説明からも明らかになろう。

本発明に係る動力工具は、ハウジング１を有し、このハウジング内に主駆動ユニット（図示略）が収められている。この主駆動ユニットは、回転運動が得られる回転素子を持った流体作動式シリンダーピストンユニットであって差し支えない。

上記の動力工具は作用駆動部と反作用駆動部とを備え、作用駆動部は、中央にシャフト２を備え、その一端は主駆動ユニットの回転素子に接続され、他端は外歯又はスプラインなどを備えた内ギア３と接続されている。工具の反作用駆動部は、ハウジング１に接続された環状部材４を有し、この環状部材４には、内歯又はスプラインなどを備えた外ギア５が設けられている。作用駆動部のシャフト２は、環状部材４の中央を貫くように設置されていて、両者は互いに独立して回転できるようになっている。つまり、シャフト２及び内ギア３で構成される作用駆動部の軸と、環状部材４及び外ギア５で構成される反作用駆動部の軸は、同一軸である。

本発明の動力工具は、ある工具要素を物体に対して軸方向に移動させる際に使用される。図１に示す具体例の場合では、上記の工具要素は、ボルト７に螺合したナット６であり、上記の物体は、例えば符号８で示すフランジである。本発明の動力工具では、多角形ヘッド(典型的には六角ヘッド)１０を備えた複数本の螺子９が、ナットの螺子穴にねじ込まれていて、各螺子９は、軸Ａを囲んで円周方向に間隔をおいて配置されている。そして、各螺子の脚部１１は、物体８と螺子９との間に位置する座金１２に当接している。

動力工具の作用駆動部は、工具の内周側から螺子９を回転させ、一方、反作用駆動部は、外周側から螺子９を回転させる。これを実現するために、本発明の動力工具では、円周方向に間隔を置いて配置された複数個の伝動部材１４を備えた伝動手段１３が設置されている。各伝動部材１４は、第１係合手段１６を備えた第１部分１５と、第２係合手段１８を備えた第２部分１７とで構成され、この第１部分と第２部分とは軸方向に離間されている。
第１係合手段１６には、例えば、内側から内ギア３の外周歯と噛み合い、外側から外ギア５の内周歯と噛み合うような歯車が採用可能である。一方、第２係合手段１８には、例えば、螺子９の多角形ヘッドと嵌合する多角形穴が採用可能である。本発明の動力工具は、伝動部材を構成する第１部分と第２部分を収納する架台１９を備えている。

本発明の動力工具は、次のように作動する。
動力工具が起動すると、主駆動ユニットはシャフト２を一方向に回転させ、内ギア３を同方向に回転させる。その時の反作用力（反力）は、工具のハウジングに反対方向に作用する結果、環状部材４と外ギア５は反対方向に回転する。そのために、各伝動部材１４の外周及び内周にそれぞれ掛かる回転力によって、伝動部材１４の第１部分と、第２部分が同じ一方向に回転する。螺子９はヘッド１０と共に、同じ一方向に回転するので、図示の例では工具要素であるナットを、軸方向に移動させて物体７を貫いているボルト７を緊締又は弛緩させる。緊締か弛緩かは螺子９の回転方向に依存する。

図１に示す伝動部材１４では、第１係合手段１６を持つ第１部分１５と、第２係合手段１８を持つ第２部分１７とが一体に形成され、伝動部材は一体型の部材で構成されているが。図２に示す伝動部材は、別の様式で形成されている。

図２に示す具体例でも、個々の伝動部材１４'は、第１係合手段１６を持つ第１部分１５'と、第２係合手段１８を持つ第２部分１７'を備えている。しかし、第１部分１５'と、第２部分１７'とは２つの別の部材で形成され、この２つの部材は互いに回転しないように接続されている。

すなわち、図２に示す本発明の動力工具では、各伝動部材の第１部分１５'は、架台１９の開口部に収納される付属部分２１と、好ましくは非円形の付属突起２２を備えている。一方、各伝動部材の第２部分は、前記の付属突起２２が収まる、好ましくは非円形の開口部２３と、例えばピン２４のような接続素子を備えている。

図２に示す動力工具の作動様式は、図１に示す動力工具のそれと実質的に同じである。
図１及び図２は、本発明に係る動力工具の典型例を示しているが、本発明の動力工具は、これに限定されるものでない。

本発明に係る動力工具の一具体例を示す図面。 本発明に係る動力工具の他の具体例を示す図面。

符号の説明

１：ハウジング ２：シャフト ３：内ギア ４：環状部材
５：外ギア ６：ナット ７：ボルト ８：物体
９：螺子 １０：多角形ヘッド １２：座金 １３：伝動手段
１４：伝動部材 １５、１５'：第１部分 １６：第１係合手段
１７、１７'：第２部分 １８：第２係合手段 １９：架台
２１：付属部分 ２２：付属突起 ２３：開口部 ２４：ピン

Claims (5)

1. ハウジングと、主駆動ユニットと、複数本の多角形ヘッド付き螺子と、作用駆動部及び反作用駆動部と、複数の伝動部材とを有するところの、物体に対して工具要素をその軸に関して移動するための動力工具であって、
   前記の複数本の螺子は、軸を持つ工具要素の周辺に間隔をおいて設けられた複数個の螺子穴と螺合可能であり、
   中央部に位置する前記作用駆動部と、その周辺に位置する前記反作用駆動部とは、前記複数本の螺子から軸方向に離れて前記の軸と同軸上に配置され、作用駆動部が前記の主駆動ユニットに接続され、反作用駆動部が前記のハウジングに接続されることで、前記主駆動ユニットが作用駆動部を一方向に回転させると、反作用駆動部は反対方向に回転し、
   前記の各伝動部材は、前記作用駆動部及び反作用駆動部から軸方向に前記の複数本の螺子まで延設され、各伝動部材の第１係合手段は、前記作用駆動部の外周面と係合すると共に、前記反作用駆動部の内周面とも係合し、各伝動部材の第２係合手段は、前記第１係合手段並びに前記した作用駆動部及び反作用駆動部から軸方向に離れた位置に配置され、前記螺子の多角形ヘッドに係合する、
   ことを特徴とする前記の動力工具。
2. 伝動部材のそれぞれが、前記作用駆動部と反作用駆動部と係合するための第１係合手段を備えた第１部分と、前記螺子の多角形ヘッドに係合する第２係合手段を備えた第２部分とを有し、第１部分と第２部分とが互いに軸方向に離間している請求項１記載の動力工具。
3. 前記伝動部材の第１部分と第２部分とが一体化され、伝動部材が一体型の伝動部材である請求項２記載の動力工具。
4. 前記伝動部材の第１部分と第２部分とが個別であって、両部分が一緒に回転するよう互いに接続されている請求項２記載の動力工具。
5. 動力工具を用いて軸を有する工具要素を物体に対して軸方向に移動させる方法であって、
   前記工具要素の周辺に間隔を置いて設けられた螺子穴に、多角形ヘッドを有する複数本の螺子をねじ込む工程と、
   前記工具の中央部に位置する作用駆動部と、その周辺に位置する反作用駆動部とを前記複数本の螺子から軸方向に離して同軸に配置する工程と、
   前記作用駆動部を前記工具の主駆動ユニットに接続し、前記反作用駆動部を前記工具のハウジングに接続して、主駆動ユニットが作用駆動部を一方向に回転させた際に、反作用駆動部を反対方向に回転させる工程と、
   前記した作用駆動部と反作用駆動部の逆方向の回転を、一方向の回転として前記伝動部材に伝えるために、第１係合手段及び第２係合手段を備えた複数の伝動部材を、前記の作用駆動部と反作用駆動部との間に配置する工程と、
   前記伝動部材の第１係合手段を、前記作用駆動部の外周面と係合させるとともに、前記反作用駆動部の内周面にも係合させて、当該第１係合手段を一方向に回転させる工程と、
   前記第１係合手段から軸方向に離れ、前記の作用駆動部及び反作用駆動部からも軸方向に離れた位置にある前記伝動部材の第２係合手段を、前記螺子の多角形ヘッドに係合させ、螺子の回転によって前記工具要素を軸方向に移動させる工程
   を含む前記した工具要素の移動方法。

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