JP6246049B2 - 締付機 - Google Patents

Description

本発明は、ソケットを着脱可能なアウターシャフトを具える締付機に関するものであり、より具体的には、アウターシャフトのアウタースリーブとアウターソケットホルダとの接続構造に関するものである。

ボルトやナットなどの締結部材の締付けに用いられる締付機として、互いに逆方向に回転するアウターシャフトとインナーシャフトからなる出力軸を具えた締付機が知られている。

たとえば、特許文献１では、アウターシャフトは、インナーギアが内面に形成されたアウタースリーブと、該アウタースリーブの先端に固定され、アウターソケットが着脱可能に装着されるアウターソケットホルダと、を具える。

アウタースリーブは、内部にインナーギアを刻設する必要があり、また、インナーギアと噛合する遊星歯車機構や、インナーシャフトなどを配置する必要があるから、先端は段差無く開口している。従って、アウタースリーブとアウターソケットホルダとの接続は、Ｃ字型止め輪やネジ止め等により行なわれている。

特開２０１２−１２５８７４号公報（たとえば図１、図６）

狭小な箇所での締付作業を行なうために、アウターシャフトの細径化の要求がある。すなわち、アウタースリーブをアウターソケットホルダの直径に近づくよう外径を細くすることが望まれている。しかしながら、特許文献１に記載の接続構造の場合、アウタースリーブの外径は、アウターソケットホルダの外径に対して約２０％太くなっている。

また、アウタースリーブとアウターソケットホルダをネジ止めにより接続した場合には、ネジの緩みによりアウタースリーブからアウターソケットホルダの脱落の可能性がある。

本発明の目的は、アウタースリーブとアウターソケットの径差を小さくできる、アウタースリーブとアウターソケットホルダとの接続構造を具えた締付機を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の締付機は、
インナーシャフトに対して逆方向に回転するアウターシャフトを具える締付機であって、
前記アウターシャフトは、
インナーギアが内周に形成された第１スリーブと、前記第１スリーブの先端に突設された円弧状の第１凸部と、前記第１凸部間に形成される第１凹部と、前記第１凸部の内周に円周方向に凹設された第１溝条と、を具えるアウタースリーブと、
第１スリーブの内周に嵌まるリング部と、前記リング部の先端に突設された円弧状の第２凸部であって、前記第１凸部の内周に位置したときに前記第１凸部よりも先端が長く延びた第２延出部を有する第２凸部と、前記第２凸部の外周に円周方向に突設され、前記第１溝条に嵌まる第２突条と、前記第２凸部間に形成される第２凹部と、前記第２延出部の外周に円周方向に凹設された第２溝条と、を具える係合リングであって、前記第１スリーブに前記リング部を挿入し、前記第２凸部と前記第１凹部を対向させた状態から、前記アウタースリーブに対して前記係合リングを円周方向に回転させることで、前記第１溝条に前記第２突条が嵌まると共に、前記第１凸部と前記第２凸部が対向する、係合リングと、
先端にソケットを装着可能な取付部を有する第３スリーブと、前記第３スリーブの基端に突設され、対向した前記第１凹部と前記第２凹部に嵌まる第３凸部と、前記第３凸部間に形成される第３凹部と、前記第３凸部の基端側に形成され、前記第３凸部を対向した前記第１凹部と前記第２凹部に嵌めたときに前記第２溝条と円周方向に整列する第３溝条と、を具える、アウターソケットホルダと、
整列した前記第２溝条と前記第３溝条に嵌まる係止手段と、
を具える。

本発明の締付機によれば、アウターシャフトは、第１溝条と第２突条を嵌めることで、アウタースリーブと係合リングを軸方向に移動不能に固定できる。また、係合リングをアウタースリーブに組み付けた後、整列した第１凹部と第２凹部に、アウターソケットホルダの第３凸部を嵌めることで、アウタースリーブに対して円周方向に回転不能且つ、係合リングもアウタースリーブに対して円周方向に回転不能となる。そして、整列した第２溝条と第３溝条に係止手段を嵌めることで、アウターソケットホルダは、係合リングに対して軸方向に移動不能に固定される。これにより、アウタースリーブ、係合リング及びアウターソケットホルダは、互いに軸方向に移動不能且つ互いに円周方向に回転不能に一体化して接続することができる。

また、本発明の締付機によれば、アウターシャフトはネジ止めを不要にすることができるから、ネジの緩みによってアウターソケットホルダが脱落してしまう問題を解消できる。

また、本構成によれば、アウタースリーブの外径を小さくすることができるから、狭小な箇所での締付作業にも対応できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る締付機の説明図であって、要部を断面して示している。 図２は、アウターシャフトの分解斜視図である。 図３は、アウターシャフトの組立工程を示す斜視図であって、アウタースリーブに係合リングを嵌めた状態を示している。 図４は、アウターシャフトの組立工程を示す斜視図であって、係合リングを回転させた状態を示している。 図５は、アウターシャフトの組立工程を示す斜視図であって、アウターソケットホルダを嵌めた状態を示している。 図６は、係止手段を嵌めて組み立てられたアウターシャフトの斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る締付機１０について、図面に沿って説明を行なう。

図１は、締付機１０の要部断面図である。
図１に示すように、締付機１０は、締付機本体１１から筒状のケーシング１２を突設して形成される。ケーシング１２の先端には、インナーシャフト２０とアウターシャフト３０が同心に配備される。

インナーシャフト２０とアウターシャフト３０は、モータ等の駆動源１３から遊星歯車機構１４を介して互いに逆方向に回転可能に配置されている。また、遊星歯車機構１４を貫通して、剪断用チップを有する所謂シャーボルトを使用したときに、剪断されたチップを排出するための排出ピン１５が配備されている。

シャフト２０，３０の先端には、締結部材と係合するソケット９０が着脱可能となっている。ソケット９０は、互いに逆方向に回転可能なインナーソケット９１とアウターソケット９２から構成することができる。インナーソケット９１は、シャーボルトの剪断用チップと係合するものであり、インナーシャフト２０の先端に装着される。また、アウターソケット９２は、ナット等と係合するものであり、アウターシャフト３０の先端に装着される。

なお、アウターソケット９２には、必要に応じて反力受けを形成又は装着することができる。

上記構成の締付機１０において、本発明では、アウターシャフト３０は、図１及び図２に示すように、アウタースリーブ４０と、係合リング５０、アウターソケットホルダ６０、係止手段７０から構成することができる。係止手段７０として、Ｃ字型止め輪やスピロロックスを例示することができる。

各構成についてより詳細に説明すると、アウタースリーブ４０は、図１に示すように内周にインナーギア４１が刻設されており、前記した遊星歯車機構１４に動力伝達可能に連繋されている。

アウタースリーブ４０には、図２に示すように、インナーギア４１が刻設された第１スリーブ４２の先端から軸芯と略平行に複数の第１凸部４３を突設している。第１凸部４３は、第１スリーブ４２の周面と同じ曲率の円弧状に形成することができる。

第１凸部４３は、第１スリーブ４２の先端に等間隔に形成することができる。そして、第１凸部４３，４３どうしの間には、隣り合う第１凸部４３，４３によって第１凹部４４が形成される。図示の実施形態では、第１凸部４３と第１凹部４４は、円周方向の幅を等しく形成しているが、第１凸部４３が後述するアウターソケットホルダ６０の第３凹部６６に嵌まり、第１凹部４４に第３凸部６５が嵌まって噛み合えば、等幅である必要はない。また、たとえば、第１凸部４３，４３どうしを同じ幅、第１凹部４４，４４どうしを同じ幅とし、第１凸部４３と第１凹部４４の幅を変える構成としてもよい。

第１凸部４３の円周方向の端面は、第１スリーブ４２の軸芯を通る鉛直面と平行、すなわち、第１凸部４３及び第１凹部４４は、軸芯に向けて幅が狭くなるように形成することができる。

各第１凸部４３の内周側には、図２に示すように、円周方向に第１溝条４５が同じ高さ位置に凹設されている。

上記構成のアウタースリーブ４０に、係合リング５０が装着される。

係合リング５０は、図２に示すように、第１スリーブ４２の内周に嵌まるリング部５１と、リング部５１の先端に突設された第２凸部５２を含んでいる。

リング部５１は、アウタースリーブ４０の第１スリーブ４２の内周に摺接する外径を有する高さの短い環状体とすることができる。

第２凸部５２は、リング部５１の周面と同じ曲率の円弧状に形成することができる。そして、第２凸部５２は、前記第１スリーブ４２の第１凸部４３と同じ数だけ設けられ、第２凸部５２，５２どうしの間には、隣り合う第２凸部５２，５２によって第２凹部５３が形成される。

第２凸部５２の円周方向の端面は、リング部５１の軸芯を通る鉛直面と平行、すなわち、軸芯に向けて幅が狭くなるように形成することができる。

より詳細には、第２凸部５２と第２凹部５３は、後述する図４に示すように、第２凸部５２が第１凸部４３、第２凹部５３が第１凹部４４と重なったときに、これらの端面が同一平面となるように整列する間隔で形成することができる。なお、第２凸部５２を、第１凸部４３と重なったときに第１凸部４３の幅内に入る幅、すなわち、第２凸部５２を図示よりも細幅とし、第２凹部５３を幅広とすることで、アウタースリーブ４０への装着や、後述するアウターソケットホルダ６０との噛み合わせを容易に行なうことができる。

第２凸部５２の外周には、図４に示すように、第１凸部４３と第２凸部５２を重ねた状態で、第１凸部４３の第１溝条４５に嵌まる第２突条５４が円周方向に突設されている。この第２突条５４は、第１溝条４５に嵌ったときに、第１凹部４４の底面よりも第２凹部５３の底面が基端側に後退した位置、すなわち、第１凹部４４の底面の方が先端側に突き出るように形成することが望ましい。

また、第２凸部５２の先端は、図４に示すように、第１凸部４３と第２凸部５２を重ね合わせて第１溝条４５に第２突条５４を嵌めた状態で、第１凸部４３の先端よりも長く伸びた第２延出部５５が形成されている。第２延出部５５には、外周に第２溝条５６が円周方向に凹設されている。第２溝条５６は、溝縁が、第１凸部４３の先端面と揃うように形成されている。

然して、上記構成のアウタースリーブ４０に、係合リング５０が嵌められる。より具体的には、図２及び図３に示すように、アウタースリーブ４０の先端側から係合リング５０のリング部５１を挿入する（図２中矢印Ａで示す）。このとき、図２に示すように、アウタースリーブ４０の第１凹部４４と係合リング５０の第２凸部５２が向かい合うように位相を合わせる。

そして、図３に示すように係合リング５０が第１溝条４５と第２突条５４の高さが揃うまで係合リング５０を挿入し、この状態で、図３中矢印Ｂにて示すようにアウタースリーブ４０に対して係合リング５０を回転させる。回転角度は、図４に示すように、第１凸部４３と第２凸部５２が重なり、第１凹部４４と第２凹部５３が重なって連通する角度とする。

上記により、図４に示すように、アウタースリーブ４０と係合リング５０は、軸芯方向にずれることなく接続される。

アウタースリーブ４０と係合リング５０とを接続してなる第１組立体８０に、アウターソケットホルダ６０が装着される。

アウターソケットホルダ６０は、図３に示すように、先端にソケット９０（図１参照）のアウターソケット９２が装着される取付部６１を有している。取付部６１は、アウターソケット９２と係合し、アウターソケット９２をアウターソケットホルダ６０と一体回転可能に連結する回止め部材６２と、アウターソケット９２の周面に凹設された抜止め用の周溝９３に侵入するビス６３ａを取り付けるネジ孔６３を含む構成とすることができる。なお、図２乃至図６には、ネジ孔６３は示していない。

アウターソケットホルダ６０は、第１スリーブ４２よりも径小の第３スリーブ６４と、第３スリーブ６４の基端に突設された第３凸部６５とを有している。第３スリーブ６４の先端には、上記した取付部６１が形成されている。

第３スリーブ６４の外径は、第１スリーブ４２の内径と略一致、すなわち、係合リング５０のリング部５１の外径と略一致するように形成することができる。また、第３スリーブ６４の内径は、リング部５１の内径と略一致するように形成することができる。

第３凸部６５は、図３及び図４に示すように、上記した第１組立体８０の連通した第１凹部４４と第２凹部５３に嵌まるよう形成される。また、第３凸部６５，６５間には、隣り合う第３凸部６５，６５によって第３凹部６６が形成される。より詳細には、第３凸部６５は、第３スリーブ６４の基端から延設され、第２凹部５３に嵌まる第３延出部６７と、第３延出部６７から外周に向けて膨らみ、第１凹部４４に嵌まる第３膨出部６８を有する。

第３延出部６７は、径方向の厚さが第２凹部５３の径方向の厚さと略一致するように形成されており、第３膨出部６８は、径方向の厚さが第１凹部４４の径方向の厚さと略一致するように形成することができる。つまり、アウターソケットホルダ６０は、第３膨出部６８が最も外径が大きく、その外径は、アウタースリーブ４０の外径と略一致している。

また、第３延出部６７は、軸芯と平行方向の高さが、第２凹部５３の高さと略一致するように形成されており、第３膨出部６８は、軸芯と平行方向の高さが第１凹部４４の高さと略一致するよう形成することができる。

本実施形態では、第１組立体８０について、第１凹部４４の底面よりも第２凹部５３の底面が基端側に後退した位置に段差をもって形成されている場合には、図４に示すように、第３延出部６７は、第３膨出部６８よりも基端側を突出して形成する。

第３延出部６７の先端側、すなわち、第３スリーブ６４側には、外周に第３溝条６９が円周方向に凹設されている。第３溝条６９は、溝縁が、第３膨出部６８の先端側の面と揃うように形成されている。より詳細には、第３溝条６９の溝幅は、第２溝条５６の溝幅と略一致し、図５に示すようにアウターソケットホルダ６０を第１組立体８０（図４）に接続したときに、第３溝条６９が第２溝条５６と連続するように形成する。

然して、上記構成のアウターソケットホルダ６０は、第１組立体８０に装着される。より具体的には、第１組立体８０の先端側から、図４中矢印Ｃで示すように、アウターソケットホルダ６０が嵌められる。このとき、図４に示すように、アウターソケットホルダ６０の第３凸部６５は、第１組立体８０の連通した第１凹部４４及び第２凹部５３と向かい合うように位相を合わせる。

そして、図５に示すように、第３凸部６５の第３延出部６７を第２凹部５３に嵌め、第３膨出部６８を第１凹部４４に嵌めることで、アウターソケットホルダ６０は、第１組立体８０に噛み合わさって装着され、第２組立体８２が作製される。このとき、アウターソケットホルダ６０の第３凹部６６は、第２凸部５２と噛み合う。これにより、アウターソケットホルダ６０は、第１組立体８０に対して円周方向に回転不能に装着できる。

なお、本実施形態では、上記したとおり、第１組立体８０について、第１凹部４４の底面よりも第２凹部５３の底面が基端側に後退した位置に段差をもって形成し、第３延出部６７は、第３膨出部６８よりも基端側が突出して形成しているから、突出した第３延出部６７が第２凹部５３に嵌まることで、アウターソケットホルダ６０の位置決めを容易に行なうことができ、径方向のぐらつきも抑えることができる。

続いて、第２組立体８２について、図５に示すように、連続する第２溝条５６と第３溝条６９にＣ字型止め輪やスピロロックスの如き係止手段７０を装着することで（図５中矢印Ｄで示す）、アウターソケットホルダ６０は、第１組立体８０の軸方向に移動不能とすることができ、図６に示すアウターシャフト３０が作製される。

本発明のアウターシャフト３０の接続構造によれば、アウターシャフト３０は、アウタースリーブ４０の第１スリーブ４２と、アウターソケットホルダ６０の第３スリーブ６４の外径差が、アウタースリーブ４０の厚さ分だけで済む。従って、アウタースリーブ４０の細径化を達成でき、狭小な箇所での締付作業に好適である。

得られたアウターシャフト３０は、公知の要領にて締付機１０に装着され、アウターソケット９２を装着することで、ボルトやナットなどの締結部材の締付けに用いることができる。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、凸部や凹部の数や幅、間隔は、上記実施形態に限定されるものでない。また、アウターソケット９２を装着するための取付部６１の構成も、上記実施形態に限定されるものでない。

１０ 締付機
２０ インナーシャフト
３０ アウターシャフト
４０ アウタースリーブ
４２ 第１スリーブ
４３ 第１凸部
４４ 第１凹部
４５ 第１溝条
５０ 係合リング
５１ リング部
５２ 第２凸部
５３ 第２凹部
５４ 第２突条
４４ 第２延出部
５６ 第２溝条
６０ アウターソケットホルダ
６４ 第３スリーブ
６５ 第３凸部
６６ 第３凹部
６７ 第３延出部
６８ 第３膨出部
６９ 第３溝条
７０ 係止手段
９０ ソケット

Claims (4)

1. インナーシャフトに対して逆方向に回転するアウターシャフトを具える締付機であって、
   前記アウターシャフトは、
   インナーギアが内周に形成された第１スリーブと、前記第１スリーブの先端に突設された円弧状の第１凸部と、前記第１凸部間に形成される第１凹部と、前記第１凸部の内周に円周方向に凹設された第１溝条と、を具えるアウタースリーブと、
   第１スリーブの内周に嵌まるリング部と、前記リング部の先端に突設された円弧状の第２凸部であって、前記第１凸部の内周に位置したときに前記第１凸部よりも先端が長く延びた第２延出部を有する第２凸部と、前記第２凸部の外周に円周方向に突設され、前記第１溝条に嵌まる第２突条と、前記第２凸部間に形成される第２凹部と、前記第２延出部の外周に円周方向に凹設された第２溝条と、を具える係合リングであって、前記第１スリーブに前記リング部を挿入し、前記第２凸部と前記第１凹部を対向させた状態から、前記アウタースリーブに対して前記係合リングを円周方向に回転させることで、前記第１溝条に前記第２突条が嵌まると共に、前記第１凸部と前記第２凸部が対向する、係合リングと、
   先端にソケットを装着可能な取付部を有する第３スリーブと、前記第３スリーブの基端に突設され、対向した前記第１凹部と前記第２凹部に嵌まる第３凸部と、前記第３凸部間に形成される第３凹部と、前記第３凸部の基端側に形成され、前記第３凸部を対向した前記第１凹部と前記第２凹部に嵌めたときに前記第２溝条と円周方向に整列する第３溝条と、を具える、アウターソケットホルダと、
   整列した前記第２溝条と前記第３溝条に嵌まる係止手段と、
   を具える、
   締付機。
2. 前記アウターソケットホルダは、前記第３スリーブの外径が、前記係合リングの前記第２凸部の外径と同じであり、前記第３凸部の外径が、前記第１スリーブの外径と同じである、
   請求項１に記載の締付機。
3. 前記第３凸部は、前記第３スリーブの基端から延設され、前記第２凹部に嵌まる第３延出部と、前記第３延出部から外周に向けて膨らみ、前記第１凹部に嵌まる第３膨出部を有する、
   請求項１又は請求項２に記載の締付機。
4. 前記第３延出部は、径方向の厚さが前記第２凹部の径方向の厚さと略一致し、前記第３膨出部は、径方向の厚さが前記第１凹部の径方向の厚さと略一致する、
   請求項３に記載の締付機。

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