JP4825985B2 - 動力駆動トルク増強装置用リアクションアーム - Google Patents

Description

本発明は、動力駆動トルク増強装置用のリアクションアーム並びにリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置に関する。

動力駆動型のトルク増強装置又はトルク倍率装置は、２つの操作モードで使用できるようになっていて、その一つはボルトにナットを高速で装着させ、あるいは離脱させる場合の操作モードであり、他の一つは低速ではあるが、高いトルクをナットに付与してナットを緊締又は弛緩させる場合の操作モードである。

トルク増強装置では、ナットを回す時に生ずる反力を静止物体にそらすために、リアクションアームを使用しなければならない。リアクションアームは、通常、緊締中のナットに隣接するナットに突き当てるのが、リアクションアームが早い速度で隣接ナットに突き当てる際に、リアクションアームと隣接ナットの間に作業者の指があった場合には、重大な事故が出来するので、緊締作業を手早く行えない不都合がある。

歯車機構と歯車のハウジングとが、ナットを上昇させる場合も下降させる場合も任意の速度で同じ方向に回転し、逆の方向に回すとナットが緊締又は弛緩するようなトルク増強装置でも、上と同様な不都合が発生する。なぜなら、リアクションアームの突き当ては、ナットを弛緩又は緊締させる際には必要であるが、ナットを単に上昇又は下降させる場合には、事故防止の観点から、リアクションアームの突き当ては望ましくないからである。

本発明の目的の一つは、上記したような従来技術の不都合を伴わない動力駆動トルク増強装置用のリアクションアームを提供し、また、従前のような不都合のないリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置を提供することにある。

しかして本発明に係るリアクションアームは、ハウジングと、トルク増強手段と、前記トルク増強手段を高速・低トルク操作に、又は低速・高トルク操作に切り替えられる切り替え手段とを備えた動力駆動トルク増強装置用のリアクションアームであって、そのリアクションアームは、第１の位置にある時に、前記増強装置のハンドルとして機能すると共に、前記切り替え手段を介して前記トルク増強手段を高速・低トルク操作に切り替える機能を果たし、第２の位置にある時は、前記切り替え手段を介して前記トルク増強手段を低速・高トルク操作に切り替える機能を果たすと共に、前記高トルクを静止物体に吸収させるための対静止物体突き当て手段として機能することを特徴とする。

本発明に係るリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置は、ハウジングと、トルク増強手段と、前記トルク増強手段を高速・低トルク操作に、また低速・高トルク操作に切り替えられる切り替え手段とを備えたリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置において、そのリアクションアームが、第１の位置にある時には、前記増強装置のハンドルとして機能すると共に、前記切り替え手段を介して前記トルク増強手段を高速・低トルク操作に切り替える機能を果たし、第２の位置にある時は、前記切り替え手段を介して前記トルク増強手段を低速・高トルク操作に切り替える機能を果たすと共に、前記高トルクを静止物体に吸収させるための対静止物体突き当て手段として機能するように設定されていることを特徴とする。

本発明に従ってリアクションアームを設計すれば、当該アームは、ある場合にはハンドルとして機能し、他の場合には静止物体に突き当てるためのリアクションアームとして機能する。

本発明の特徴と見做せる要素は、特許請求の範囲に記載されているが、しかし、本発明の構成や操作方法、さらには本発明に付加的な目的などは、添付図面を参照して以下に説明する本発明の一具体例からも理解することができる。

本発明に係るリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置の一具体例は，その一部を断面で示す側面図として図１に示される。この図面に示す動力駆動トルク増強装置は，ハウジング１とハンドル２を備え，さらに，モータ３と，例えば遊星歯車機構のような単段の歯車倍率器４を備えている。この倍率器は，モータ３で駆動され，出力軸５を備えている。

ハウジング１内には，多段の遊星歯車装置が収納されている。この遊星歯車装置は，例えば，２段式の遊星歯車装置であって，その第１段は，出力軸５並びに駆動軸７と内側でそれぞれ係合する太陽歯車６を備えており，この係合は，例えば，太陽歯車６の内面に設けたスプラインと，出力軸５及び駆動軸７のそれぞれの外面に設けたスプラインを噛み合わせることで実現される。駆動軸７の出力端には，ナットなどとの係合手段が設けられ，図示の例では，方形の端部材８が設けられている。前記歯車装置の第１段はまた，複数個の遊星歯車９を備え，これらの歯車は台１１に支持された軸１０に装着されている。衛星歯車９の外周面には，ハウジング１の内面に形成された係合手段，例えば内歯１２と係合する多数の歯が設けられている。

前記歯車装置の第２段は，第１段の台１１の一部１５が形作る太陽歯車と，複数個の衛星歯車１３を持つ。遊星歯車１３は，台２４に支持された軸１４上に配置され，ハウジング１の内面と，典型的にはハウジング１の内歯１２と係合する。

本発明のトルク増強装置は，操作モードを切り替えるための２つのカップリングを備えている。第１カップリング１６は，駆動軸７に装着され，例えば相互に係合するスプラインによって駆動軸７と共に回転する。第１カップリングには，係合素子１７と，その受入れ溝１８が設けられており，この係合素子１７は，例えば，短躯ロッドであって差し支えない。第２カップリングは，前記した第１段の太陽歯車６と多段遊星歯車装置とで形成されている。

本発明のトルク増強装置はまた、操作モード毎にトルクを切り替えるスイッチ手段を備え、その手段はスイッチ素子１９を備える。このスイッチ素子１９は、長躯ロッド２０を備え、この長躯ロッドは第１カップリング１６の受入れ溝１８と係合する第１突起２１と、第２カップリング、すなわち、太陽歯車６の受入れ溝２３と係合する第２突起２２を備えている。

本発明に係るリアクションアームは、符号３１で示される。このリアクションアームは、ハウジング１の一部に枢動可能に取り付けられた接続部３２を持ち、この接続部３２は、例えば、ハウジング１から延びるピン３４に、リアクションアーム３１の穴３５を嵌めこむことによって枢動する。リアクションアーム３１の一端は、スイッチ素子１９と枢動可能に節蔵され、典型的には、長躯ロッド２０に取り付けられているピン３６に、リアクションアーム３１の端部に設けた穴３７に通すことで枢動可能に接続される。その枢動軸Ａから反対方向に延びるリアクションアーム３１の他方の部分３８は、人が把持できる形状を持ち、しかも隣接物体に突き当てられる形状を呈している。

動力駆動トルク増強装置に対し、本発明に係るリアクションアームは次のように機能する。

図面に示す状態では、太陽歯車６で形成される第２カップリングは、太陽歯車６の内側面と、軸５並びに軸７の外側面とがそれぞれ係合することによって、モータ３で駆動される単段の歯車倍率器４の出力軸５を、駆動軸７に接続させる。駆動軸７の方形端部材８をナットに係合させ、トルク増強装置のスイッチを入れると、モータ３が単段の歯車倍率器４とその軸５を介して駆動軸７を高速且つ低トルクで回すので、ボルトに嵌められて間もないナットは、ボルトの周囲で低トルクであるが高速度で回転する。

ボルトに嵌めたナットを緊締する場合には，高トルクを低速でナットに付与しなければならない。このためには，リアクションアーム３１を，図面に実線に示した位置から破線で示す位置に移動させる。リアクションアーム３１の接続部３２は，軸Ａの周りを時計方向に回転し，スイッチ素子１９の長躯ロッド２０を図面における右側に押す。その結果，長躯ロッドの突起２２が，第２カップリング，すなわち，太陽歯車６を同じく右側に変位させるので，太陽歯車６は駆動軸７との係合が解除されるが，太陽歯車６の外周歯は，多段遊星歯車装置における第１段の遊星歯車９の外周歯と係合する。これと同時に，長躯ロッド２０の突起２１は，第２カップリングを右側に変位させて短躯ロッド１７を，多段衛星歯車装置における第２段の台２４の凹部に係合させる。

トルク増強装置のスイッチを入れると，モータ３が歯車倍率器４を介して出力軸５を回し，出力軸５は第１段の太陽歯車６を回し，さらにハウジング１と係合している遊星歯車９を回すことになり，このためにハウジング１が軸Ｂの周りで回転することになる。ハウジング１の回転は，ハウジング１の内面に係合している遊星歯車１３の外周歯を介して，その遊星歯車に伝わり，さらに，軸１４，台２４，短躯ロッド１７及び第１カップリング１６を介して駆動軸７に伝達され，出力端である方形端部材８に係合しているナットを回転させる。ここに説明する操作モードでの多段遊星歯車装置のギア比は，駆動軸７が前述した第１操作モードの場合よりも，低速ではあるが高トルクで回転するように選択される。このため，ナットは低速高トルクで緊締される。

図面において実線で示すリアクションアーム３１の位置は、トルク増強装置が高速・低トルクで稼動している操作モードに対応し、破線で示す位置は、トルク増強装置が高トルク・低速で稼動している操作モードに対応する。

リアクションアームが上記した前者の位置にある場合、リアクションアーム３１は、軸Ｂに対して実質的に直交する方向に延び、一方、後者の位置にある場合には、リアクションアーム３１は、実質的に軸Ｂの方向に延びる。

図面においてリアクションアームが実線で示す位置にある場合、トルク増強装置は、上記したように、高速・低トルクで稼動するが、低トルクであるので、操作する人はリアクションアームを、例えば、位置３８で把持することができる。しかし、ナットを緊締するためにトルク増強装置を高トルク・低速で稼動させなければならない場合には、高トルクを操作する人が吸収できないので、リアクションアーム３１を近隣の静止物体に、典型的には緊締されるナットの隣のナットに突き当てる。

以上説明して来た各部材ないしは要素の一つ又はそれ以上は、上に述べたものと異なる構成の装置にも、有効に利用できることは理解されるべきである。

本発明の要旨を、低速・高トルクで稼動する動力駆動トルク増強装置のアクションアームについて説明して来たが、本発明のリアクションアームは、図面に沿って説明した一具体例に限定されるものではない。本発明の思想を逸脱しない範囲で、様々な改変や変更が可能であるからである。

更なる説明を加えなくても、上記したところから当業者は本発明の要旨を十分に理解することができ、従って、本発明の本質的特徴を活用した様々な応用が当業者には容易であると考える。

本発明に係るリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置の断面図。

符号の説明

１：ハウジング ２：ハンドル ３：モータ
４：歯車倍率器 ５：出力軸 ６：太陽歯車
７：駆動軸 ８：出力端（方形端部材） ９：遊星歯車
１０：軸 １１：台 １２：内歯
１３：遊星歯車 １４：軸 １５：台（太陽歯車）
１６：第１カップリング １７：短躯ロッド １８：溝
１９：スイッチ素子 ２０：長躯ロッド ２１：突起
２２：突起 ２３：受入れ溝 ２４：台
３１：リアクションアーム ３２：接続部 ３４：ピン
３５：穴 ３６：ピン ３７：穴

Claims (10)

1. 軸を有するハウジングと，トルク増強手段と，前記トルク増強手段を高速・低トルク操作から低速・高トルク操作に，また，低速・高トルク操作から高速・低トルク操作に切り替えるための切り替え手段とを備えた動力駆動トルク増強装置のリアクションアームであって，そのリアクションアームが第１の位置にある時には，前記切り替え手段を介して前記トルク増強手段が高速・低トルクで作動すると共に，前記リアクションアームは前記装置を操作する人のハンドルとして機能し，前記リアクションアームが第２の位置にある時は，前記トルク増強手段が低速・高トルク操作で作動すると共に，前記リアクションアームは前記高トルクを静止物体に吸収させるために，静止物体への突き当て手段として機能し，
   前記第１の位置にあるリアクションアームは，前記ハウジングの軸に対して実質的に直交する方向に延びており，
   前記第２の位置にあるリアクションアームは，前記ハウジングの軸の方向に伸びていることを特徴とする前記のリアクションアーム。
2. リアクションアームが第１の位置にある時に，前記切り替え手段が，前記トルク増強手段のギア比を低速・高トルクから高速・低トルクに減少させるように，リアクションアームが設定されている請求項１記載のリアクションアーム。
3. 前記した第１の位置並びに第２の位置のそれぞれにおいて，リアクションアームが前記ハウジングに接続される接続手段をさらに備えている請求項１記載のリアクションアーム。
4. リアクションアームが第１の位置にある時に，低速・高トルク操作が高速・低トルク操作に切り替わるよう，前記ハウジングと前記トルク増強手段とを相互に接続させる前記切り替え手段に作用するように設定されている請求項１記載のリアクションアーム。
5. 前記リアクションアームが第１の位置から第２の位置に移動した時に，そのリアクションアームが前記トルク増強手段を高速・低トルクから低速・高トルクに切り替えるように，前記切り替え手段が構成されている請求項１記載のリアクションアーム。
6. 軸を有するハウジングと，トルク増強手段と，前記トルク増強手段を高速・低トルク操作から低速・高トルク操作に，また，低速・高トルク操作から高速・低トルク操作に切り替える切り替え手段とを備えたリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置において，前記のリアクションアームが第１の位置にある時には，前記トルク増強手段が高速・低トルクで作動すると共に，前記リアクションアーム自体は，操作する人のハンドルとして使用でき，前記リアクションアームが第２の位置にある時は，前記トルク増強手段が低速・高トルク操作で作動すると共に，前記リアクションアームは前記高トルクを静止物体に吸収させるために，静止物体に突き当てることができ，
   前記第１の位置にあるリアクションアームは，前記ハウジングの軸に対して実質的に直交する方向に延びており，
   前記第２の位置にあるリアクションアームは，前記ハウジングの軸の方向に伸びていることを特徴とする前記のリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置。
7. リアクションアームが第１の位置にある時に，前記切り替え手段が，前記トルク増強手段のギア比を低速・高トルクから高速・低トルクに減少させるように，リアクションアームが設定されている請求項６記載のリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置。
8. 前記した第１の位置並びに第２の位置のそれぞれで，リアクションアームを前記ハウジングに接続する接続手段をさらに備えている請求項６記載のリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置。
9. リアクションアームが第１の位置にある時に，そのリアクションアームが前記切り替え手段に作用して，操作モードが低速・高トルクから高速・低トルクに変更されるよう，前記ハウジング及び前記トルク増強手段を互いに接続させるように設定されている請求項６記載のリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置。
10. 前記リアクションアームが第１の位置から第２の位置に移動した時に，そのリアクションアームが前記トルク増強手段を高速・低トルクから低速・高トルクに切り替えるように，前記切り替え手段が構成されている請求項６記載のリアクションアーム付き動力駆動トルク増強装置。

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