JPH04322974A - インパクトレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボルトやナット等のね
じ部材を締付ける際などに使用されるインパクトレンチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インパクトレンチは、電動モータあるい
は圧縮空気を利用した駆動源によってボルトやナットを
回転させるようにしており、駆動源によって回転駆動さ
れる動力伝達軸とドライバ軸との間にクラッチが設けら
れている。すなわち、ドライバ軸に対する負荷が所定の
大きさを越えた時にクラッチが滑り、そののち再びクラ
ッチが接続する際にインパクトが生じるものである。

【０００３】従来のインパクトレンチの場合、作業員が
インパクトの連続音を聞いて、経験的に十分と思われる
時点で駆動源を停止させるとか、インパクトレンチの係
合部をねじ部材から外すことにより、当該ねじ部材の締
付け作業を終了するようにしている。

【０００４】また、従来のインパクトレンチに、マーキ
ング機構を設けたものが提案されている。マーキング機
構付きのインパクトレンチは、クラッチが切れたことを
検出するセンサを備えており、クラッチが切れた時、す
なわちねじ部材がある程度締付けられた時点で、塗料を
ねじ部材に向かって噴出することにより、締付け済みの
ねじ部材に塗料を付着させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの研究によ
ると、インパクトレンチを使用した場合、実際の締付け
トルクとインパクト数との間に相関関係が認められ、イ
ンパクト数が不適切であると適正な締付けトルクを得る
ことができないことが判明した。すなわち従来のような
作業員の感や経験に頼るのでは、締付け不足を生じたり
、再度の締付け作業が必要となることがある。また、前
述したマーキング機構付きのインパクトレンチは、クラ
ッチが切れた時点で塗料が噴出する構造であるため、規
定のトルクで締付けられていることを確認するには正確
さの点で改良の余地があった。

【０００６】図３は、本発明者らが行った実験により知
り得たインパクト数と締付けトルクとの関係の一例を示
している。この図から判るように、インパクト数と締付
けトルクとの間に特定の相関関係が認められる。このよ
うな観点からすると、最適な締付けトルクを得るには、
インパクト数に応じたトルク管理を行なうことが肝要で
ある。

【０００７】従って本発明の目的は、最適な締付けトル
クが得られるようなインパクトレンチを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明のインパクトレンチは、駆動源を内蔵
したハウジングと、上記駆動源によって回転駆動される
動力伝達軸と、上記ハウジングに回転自在に支持されか
つ先端部にねじ部材を嵌合させる係合部を有するドライ
バ軸と、上記ドライバ軸と動力伝達軸との間に設けられ
ていてドライバ軸に対する負荷が所定の大きさを越えた
状態において接続が断たれたのち再び接続状態となるこ
とによりインパクトを発生するクラッチと、上記インパ
クトの数を計測する検出手段と、上記インパクト数が所
定値に達した時に上記駆動源を停止させるかまたはイン
パクト数が所定値に達したことを知らしめる表示手段を
駆動する制御部とを具備している。

【０００９】

【作用】上記係合部をねじ部材に嵌合させ、駆動源を動
作させることによって、クラッチを介してドライバ軸を
回転させる。係合部が回転することによってねじ部材が
相手側の部材にねじ込まれ、締付けトルクがある程度の
大きさに達すると、クラッチが切れて動力伝達軸が空転
したのち、再びクラッチが接続状態となり、その時にイ
ンパクトが生じる。インパクト数は検出手段によって計
測され、予め設定されたインパクト数に達した時点で、
駆動源が停止させられるか、もしくは表示手段が駆動さ
れるなどして、所定の締付けトルクに達したことが表示
される。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図１に示された携帯形のインパクトレ
ンチ１は、片手で把持可能な形状に作られた中空のハウ
ジング２を備えている。ハウジング２は握り部３を備え
ている。ハウジング２の内部に、駆動源の一例としての
電動モータ５が収容されている。モータ５の給電線６は
、入力端子部としてのコネクタ７を介して、図示しない
電池等の電源に接続される。モータ５は、握り部３に設
けられたスイッチ８によって、発停を制御することがで
きる。なお、電動モータ５の代りに、圧縮空気によって
回転するエアモータなどが採用されてもよい。

【００１１】モータ５の出力軸に取付けられた第１ギヤ
１１は、減速用中間ギヤ１２に噛合っている。この中間
ギヤ１２は、第２ギヤ１３に噛合わされている。第２ギ
ヤ１３は、動力伝達軸１５に取付けられている。動力伝
達軸１５は、図示しない軸受け部材によって、ハウジン
グ２に回転自在に支持されている。動力伝達軸１５に調
節座１６が設けられている。この調節座１６は、動力伝
達軸１５の軸線方向に移動可能としてある。動力伝達軸
１５にスプライン１７が設けられている。

【００１２】動力伝達軸１５の先端側に可動体２０が取
付けられている。この可動体２０は、上記スプライン１
７に係合していて、動力伝達軸１５の軸線方向に移動可
能である。可動体２０と調節座１６との間に圧縮コイル
ばね２１が設けられている。このばね２１は、可動体２
０と調節座１６との間に初期撓みを与えた状態、すなわ
ち圧縮した状態で設けられており、可動体２０を常時押
圧している。従って、調節座１６の軸方向相対位置を変
化させることによって、可動体２０に対するばね２１の
付勢力を変化させることができる。

【００１３】可動体２０の先端側にクラッチ２５が設け
られている。クラッチ２５は、駆動側クラッチ片２６と
、被動側クラッチ片２７とからなる。駆動側クラッチ片
２６は可動体２０に固定され、被動側クラッチ片２７は
ドライバ軸３０の基端部３１に固定されている。図示例
のクラッチ片２６，２７は、互いに係脱可能な傾斜面３
２，３３を備えており、クラッチ片２６，２７間に働く
トルクが所定値を越えた時に傾斜面３２，３３が滑りを
生じることにより、駆動側クラッチ片２６が被動側クラ
ッチ片２７から離れる方向に後退するようになっている
。

【００１４】可動体２０の近傍に、検出手段の一例とし
てのインパクト検出センサ３５が設けられている。この
センサ３５は、導電線３６を介して制御部４０に接続さ
れている。このセンサ３５は、クラッチ片２６の前後方
向の動きを検出して制御部４０に送出するものである。

【００１５】制御部４０には、センサ３５によって検出
されたインパクト数をカウントする計数回路と、所望の
インパクト数を設定するインパクト数設定回路と、セン
サ３５から入力されたインパクト数を予め設定された規
定インパクト数と比較する演算回路と、計測されたイン
パクト数が規定インパクト数に達した時にモータ５を停
止させたり下記表示ランプ５０や開閉弁５５を動作させ
る駆動回路などを含んでいる。図示例の制御部４０は、
ハウジング２の握り部３に設けられた制御ボックス４１
に内蔵されている。

【００１６】ドライバ軸３０は、ハウジング２の先端部
分に設けられた軸受４５によって回転自在に、かつ軸線
方向には移動不能に支持されている。ドライバ軸３０の
先端に係合部４６が設けられている。この係合部４６は
、ねじ部材Ａの頭部が嵌合できるような形状をなしてい
る。係合部４６は、ねじ部材Ａの態様に応じて交換でき
るように、ドライバ軸３０に対して着脱可能であるとよ
い。

【００１７】ハウジング２に、表示手段の一例としての
発光ダイオード等を用いた表示ランプ５０とマーキング
機構５１が設けられている。表示ランプ５０は、インパ
クト表示をなすとともに、センサ３５によって検出され
たインパクト数が所定値に達した時に制御部４０から送
出される信号によって点灯するようにしてある。

【００１８】マーキング機構５１は、所定の色彩の塗料
が収容された塗料容器５２と、先端にノズル部５３を有
する塗料供給管５４と、この塗料供給管５４と塗料容器
５２との間に設けられた電磁弁等の開閉弁５５を備えて
いる。開閉弁５５は制御部４０によって開閉動作が制御
される。塗料容器５２はハウジング２に取付けてもよい
し、ハウジング２とは別の離れた位置に設けるようにし
てもよい。ノズル部５３は、塗料をねじ部材Ａに直接吹
付けるか、ねじ部材Ａの近傍に塗料を吹付けることがで
きるような位置に設けられている。

【００１９】次に、上記構成のインパクトレンチ１の作
用について説明する。締付けるべきボルト等のねじ部材
Ａに係合部４６を嵌合させ、スイッチ８をオンにする。 するとモータ５が回転し、その回転力はギヤ１１，１２
，１３によって減速されつつ動力伝達軸１５に伝わるこ
とにより、可動体２０と駆動側クラッチ片２６が一体に
回転する。通常は駆動側クラッチ片２６がばね２１によ
って被動側クラッチ片２７に噛み合う方向に押付けられ
ているため、駆動側クラッチ片２６と一体に被動側クラ
ッチ片２７が回転する。従ってドライバ軸３０が回転す
るとともに係合部４６がねじ部材Ａを締付ける方向に回
転する。

【００２０】ねじ部材Ａが相手側の部材Ｂに締付けられ
ることにより、ドライバ軸３０の回転が抑制されるよう
な状態に至ると、クラッチ片２６，２７間に大きなトル
クが生じる。そしてドライバ軸３０に対する負荷が、ば
ね２１の押圧力よりも大きくなった時に、傾斜面３２，
３３に滑りが生じることにより、図２に示されるように
駆動側クラッチ片２６がばね２１の弾力に抗して押し戻
され、クラッチ片２６，２７の係合が外れる。すなわち
クラッチ２５が一時的に切れた状態になり、駆動側クラ
ッチ片２６が滑りながら回転する。

【００２１】駆動側クラッチ片２６がある程度回転する
ことにより、クラッチ片２６，２７が互いに噛み合うこ
とのできる状態になると、再び駆動側クラッチ片２６が
ばね２１の弾力によって被動側クラッチ片２７と噛み合
う方向に前進し、その時にインパクトが生じるとともに
、ドライバ軸３０が再び回転力を受ける。こうして発生
したインパクトはセンサ３５によって検出され、制御部
４０に入力される。

【００２２】以上の動作を繰返すことにより、ねじ部材
Ａは次第に強く締付けられてゆき、所定のインパクト数
に達したところで、制御部４０から送出される信号によ
って、表示ランプ５０が点灯するとともに、モータ５の
回転が停止させられる。また、マーキング機構５１の開
閉弁５５が開弁させられることにより、塗料容器５２内
の塗料がノズル部５３から噴出し、ねじ部材Ａあるいは
その近傍に付着することにより、所定の締付けトルクで
ねじ部材Ａが締付けられたことを示す識別マークが付与
される。

【００２３】上述したインパクト数の設定は、例えば図
３に示されるように予め実験等によって知り得たインパ
クト数設定数と締付けトルクとの相関関係を示すデータ
に基づいて、最適な締付けトルクが得られるインパクト
数を予め制御部４０に入力しておく。

【００２４】なお、所定のインパクト数に達した時、表
示ランプ５０を点灯させるのみであってもよいし、ある
いはモータ５を停止させるのみであってもよい。また、
マーキング機構５１は必要に応じて作動させるようにし
てもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、規定のインパクト数を
予め設定しておくことで、作業員の感や経験に頼ること
なく規定トルクによる締付けを行なうことができ、トル
ク不足の発生を防止できるなど、インパクト数に基づく
適正な締付けトルク管理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すインパクトレンチの一
部を断面で示す側面図。

【図２】図１に示されたインパクトレンチの使用態様を
一部断面で示す側面図。

【図３】インパクト数設定回数と締付けトルクとの関係
を示す図。

【符号の説明】

Ａ…ねじ部材、１…インパクトレンチ、２…ハウジング
、５…モータ（駆動源）、１５…動力伝達軸、２５…ク
ラッチ、３０…ドライバ軸、３５…センサ（検出手段）
、４０…制御部、４６…係合部、５０…ランプ（表示手
段）、５１…マーキング機構（表示手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ部材を回転させるためのインパクトレ
   ンチであって、駆動源を内蔵したハウジングと、上記駆
   動源によって回転駆動される動力伝達軸と、上記ハウジ
   ングに回転自在に支持されかつ先端部にねじ部材を嵌合
   させる係合部を有するドライバ軸と、上記ドライバ軸と
   動力伝達軸との間に設けられていてドライバ軸に対する
   負荷が所定の大きさを越えた状態において接続が断たれ
   たのち再び接続状態となることによりインパクトを発生
   するクラッチと、上記インパクトの数を計測する検出手
   段と、上記インパクト数が所定値に達した時に上記駆動
   源を停止させるかまたはインパクト数が所定値に達した
   ことを知らしめる表示手段を駆動する制御部とを具備し
   たことを特徴とするインパクトレンチ。
2. 【請求項２】上記インパクト数が所定値に達した時に塗
   料をねじ部材またはねじ部材の近傍に吹き付けるマーキ
   ング機構を備えている請求項１記載のインパクトレンチ
   。