JPH0533262Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボルト、ナツト等を締めつけるため
のインパクトレンチにおいて出力トルクを任意に
切替えることができ、かつ、耐久性に優れたマグ
ネツトハンマー式インパクトレンチに関する。

〔従来技術〕

自動車の組立工場などにおいて、ボルト、ナツ
ト、スクリユーなどを締結するための締め付け工
具としては、高圧空気とマグネツト片を利用した
エアーツール（マグネツトハンマー式インパクト
レンチ）が提案されている（実開昭56−24562号
公報）。

このエアーツールは、駆動軸であるハンマーケ
ースと、これに対向する出力軸とに、それぞれマ
グネツト片を具備せしめ、両マグネツト片の間に
は隙間を設け、マグネツト片の吸着力、反発力を
使用して安定した出力トルクを伝達制御するよう
構成したものである。

このエアーツールは、上記両マグネツト片の吸
着力、反発力を使用しているので、回転ムラがな
い。また、ハンマーケースと出力軸とは直接接触
していないので、耐久性に優れ、騒音も殆どな
い。

そして、このエアーツールにおいては、上記両
マグネツト片の間の隙間の距離を変化させること
により、その出力トルクを変化させることができ
る。

この出力トルクの変化は、ボルト、スクリユー
等の径の大きさなどに基づき、ボルト等に適度の
出力トルクを付与するために、当該エアーツール
に要求されることである。

〔解決すべき問題点〕

しかしながら、上記従来のエアーツールにおい
ては、ハンマーケースの中に出力軸を挿入配設し
て、両者の対向面にマグネツト片を設けた構造
の、「軸平行対向方式」を採用した場合（本出願
の第１図参照）には、次の問題がある。

即ち、上記構造の場合には、出力トルクを変え
るためには、ハンマーケースと出力軸とにおける
両マグネツト片の隙間の距離を変化させる必要が
ある。そのため、ハンマーケース又は出力軸のい
ずれかのマグネツト片を、その内径又は外径を異
にする他のマグネツト片と交換する必要がある。

それ故、上記の交換に多大の時間を必要とす
る。また、そのため、作業性が低下する。

本考案は、上記問題点に鑑み、優れた性能を有
するインパクトレンチについて、更にその機能を
向上させるべく、出力トルクを任意、かつ容易に
切替えることができるマグネツトハンマー式イン
パクトレンチを提供しようとするものである。

〔問題点の解決手段〕

本考案は、空気圧等の動力源により発生させた
回転力を利用して、ボルト等を締めつけるインパ
クトレンチにおいて、 動力源によつて回転するハンマーケースと、該
ハンマーケースの内側に軸受を介して一端を挿置
した出力軸とを有すると共に、ハンマーケースの
内周側と出力軸の外周側とには、互いに対向する
位置にそれぞれ少なくとも２個のマグネツト片を
配設してなり、 またその対向面におけるマグネツト片の極性は
互いに全て同じとなすと共に、 上記マグネツト片を出力軸の軸方向に相対的に
移動させて、両マグネツト片の対向面積を変化さ
せるためのマグネツト片位置決め機構を配設して
なり、 かつ該マグネツト片位置決め機構は、マグネツ
ト片を固定した出力軸を、その軸方向において移
動可能にすると共に、適宜の位置に回転可能に軸
支する出力軸位置決め装置を有することを特徴と
するマグネツトハンマー式インパクトレンチにあ
る。

本考案において、ハンマーケース及び出力軸に
設けるマグネツト片は、その配置、出力伝達の点
よりそれぞれ２〜４個とするのが好ましい。ま
た、本考案は後述するごとくハンマーケースと出
力軸の両マグネツト片の磁気的反発力を利用する
ものであるから、両マグネツト片はこの反発力が
効果的に生ずるように、互いに体面することがで
きる状態に配設する。

また、ハンマーケースのマグネツト片と出力軸
のマグネツト片との間の間隙は、両者の反発力を
効果的にするために必要な間隙を設ける。

マグネツト片位置決め機構は、出力軸とハンマ
ーケースとにおける両マグネツト片の対向面積を
可変となして、出力トルクを任意に切替え可能と
するための装置である。

本考案においては、該機構は、実施例に示すご
とく、ハンマーケース側のマグネツト片は固定位
置としておき、出力軸をそのマグネツト片と共に
その軸方向に移動可能とし、適宜の位置に回転可
能に軸支する手段を取る。

上記出力トルクの切り替えは、上記のごとく両
マグネツト片の対向面積の切り替えによつて行う
ものである。これらの関係は、下式のごとく、マ
グネツト片の反発力をＦ、マグネツト片の対向面
積をＳ、ハンマーケース側のマグネツトと、対向
する出力軸側のマグネツト片面上空間の任意点の
磁束密度をβとすると、 Ｆ＝（１／8π）×Ｓ×β² で表される。

また、出力トルクＴは、出力軸の中心とマグネ
ツト片外周点の間の距離をＬとすると、Ｔ＝Ｆ×
Ｌで表される。

本考案は、上記前者の式において、前記面積Ｓ
を可変とすることにより反発力Ｆを変え、前記後
者の式の出力トルクＴを可変とするものである。

〔作用〕

本考案においては、動力源を回転させるとこれ
によりマグネツト片を設けたハンマーケースが回
転し、それに伴つて出力軸に設けた同極性のマグ
ネツト片が反発されその反発力によつて、該出力
軸に回転力が生ずる。そして、ハンマーケースは
動力源により連続的に回転が加えられているか
ら、やがてハンマーケースのマグネツト片は出力
軸のマグネツト片を乗り越え（追い越し）、再加
速されて次のマグネツト片との反発力によるハン
マー作用へと移行していく。

そして、本考案においては、出力軸をその軸方
向に移動させるマグネツト片位置決め機構によ
り、マグネツト片の対向面積を変えることによ
り、前記式で示したごとく、マグネツト片による
反発力を変え、出力トルクを変える。

〔効果〕

本考案によれば、マグネツト片の対向面積を変
えるのみで、出力トルクを任意に変えることがで
きる。

また、本考案においては、上記出力軸位置決め
装置によつて出力軸をその軸方向に移動させると
いう簡単な操作により、出力トルクを容易に変更
することができる。

それ故、本考案によれば、簡単な装置で、出力
トルクを任意、かつ容易に切替えることができる
マグネツトハンマー式インパクトレンチを提供す
ることができる。

〔実施例〕

本考案を、エアモーター駆動式のインパクトレ
ンチに適用した例につき第１ないし５図を用いて
説明する。第１図はハンマー部の軸方向断面図、
第２図は出力軸と共にマグネツト片を右方向へ移
動させた状態の同断面図、第３図は位置決め機構
部分の拡大図、第４図は第１図の−線に沿う
矢視断面図、第５図は第１図の−線に沿う矢
視断面図で動作状態の概略を示す。

まず、インパクトレンチは、第１図に示すごと
く、本体ケース１１と、レンチケース１２との中
に設けたハンマー部と、出力軸３の先端部に設け
た出力軸位置決め装置Ａ（第３図）を有する。

上記ハンマー部は、略円筒状のハンマーケース
２と、その中に軸受２４によつて一端を支承させ
た出力軸３とからなる。ハンマーケース２は、メ
タル２７を介してその一端がエアーモーター出力
軸１４と同一軸芯において嵌合している。

また、ハンマーケース２の内側には、インパク
トレンチの出力方向の一部分を残して、マグネツ
ト片２１，２２が配設してある。マグネツト片２
１，２２は、第５図にも見られるごとく、ハンマ
ーケース２の本体２０の直径方向２ケ所に、磁性
材料製のヨーク２３を介在させて取りつけられて
いる。なお、第５図における二点鎖線は、非作動
時における出力軸の通常停止位置を示す。

また、出力軸３には上記ハンマーケース２のマ
グネツト片２１，２２の配設位置に対面するよう
に、かつこれとほぼ同じ長さのマグネツト片３
１，３２が、固定具３３，３４により固定されて
いる。マグネツト片２１，２２とマグネツト片３
１，３２とは、その対向面が同じ極性となるよ
う、全てＮ極またはＳ極が対面した状態に配置さ
れている。また、マグネツト片２１，２２とマグ
ネツト片３１，３２との間には、間隙を有してい
る。

そして、重要なことは、．出力軸側のマグネツ
ト片３１，３２の固定具３４とハンマーケース本
体２０の先端との間には、出力軸３が軸方向に移
動できるだけの移動空間Ｘが設けてあることであ
る。なお、同図において符号１３，１５は引き金
及びボルトである。

次に、出力軸３の先端方向には、第３図に示す
ごとく、本考案に関するマグネツト片位置決め機
構としての出力軸位置決め装置Ａが設けてある。
本装置Ａは、位置決め機構４と位置決め筒５０と
ボールベアリング５５とからなる。

そして、上記位置決め機構４はレンチケース１
２の先端部に螺着４１した円筒状のケース４０
と、該ケース４０の先端部に設けたスリーブ４２
と、上記ケース４０の内側において出力軸３との
間にボールベアリング５５を介して配設した円筒
状の位置決め筒５０とからなる。上記ケース４０
の先端部分には球４５を挿置する貫通孔４４が設
けられている。また、スリーブ４２は該ケース４
０の外周にあつて上記球４５を軸心方向に押圧す
ると共に、スプリング４３によつて後方向に付勢
されている。

上記位置決め筒５０は、その外周の軸方向２ケ
所に上記球４５と嵌合する半球溝５１，５２を有
し、またスプリング５３によつて先端方向へ付勢
されている。前記ボールベアリング５５は、出力
軸３を位置決め筒５０によつて回転可能に軸支
し、両者の位置関係を固定するためのものであ
る。また、出力軸３の先端は筒状体３５をなし、
その外周にはスリーブ３６、スプリング３７、球
３８からなるビツト保持装置が設けられている。

次に、上記出力軸位置決め装置Ａの作動につい
て説明する。第１図は、最大出力トルクが得られ
るようセツトされている状態のインパクトレンチ
を示す。このとき、出力軸３は後方にセツトさ
れ、出力軸３のマグネツト片３１，３２は、ハン
マーケース２側のマグネツト片２１，２２とその
全長さにおいて対向している。そして、位置決め
機構４においてその球４５は、位置決め筒５０の
先端側の半球溝５２と係合している。

次に、第２図は所望出力トルクが得られるよう
セツトされている状態のインパクトレンチを示
す。このとき、出力軸３は前方にセツトされ、こ
れに伴つてそのマグネツト片３１，３２はハンマ
ーケース２内において前方に位置する。そのた
め、マグネツト片３１，３２とマグネツト片２
１，２２との対向面は第１図の場合の約３分の２
となつている。そして、前記位置決め機構４にお
いてその球４５は、位置決め筒５０の後端側の半
球溝５１と係合している。

次に、第１図から第２図の状態への移行は次の
ようにして行う。即ち、第１図の状態において位
置決め機構４のスリーブ４２を前方（右方向）へ
押すことにより、球４５とスリーブ４２の突起４
２１との係合が外れて、球４５はスリーブ４２の
後端４２２と接触する。つまり、球４５は少し浮
いた状態となる。一方、位置決め筒５０は、スプ
リング５３によつて前方へ付勢されており、上記
の球４５が浮いた状態となつたので、スプリング
５３の弾発力により前方へ押し出される。

そのため、位置決め筒５０は球５５を介して出
力軸３を前方へ引き出すこととなる。そして、位
置決め機構４の球４５が、位置決め筒５０の後方
の半球溝５１と係合する。このとき、スリーブ４
２は元の位置に戻つている。この状態が第２図で
ある。

次に、第２図から第１図の状態とする場合は、
再びスリーブ４２を前方に引き、球４５を浮いた
状態にしておいて、出力軸３を後方へ押す。これ
により、球４５は位置決め筒５０の半球溝５２と
係合し、第１図の状態となる。

次に、インパクトレンチ自体の作用につき説明
する。即ち、先ず、引き金１３を押すと本体ケー
ス１１内のエアーモーターが回転し、これに伴つ
てエアーモーター出力軸１４、ハンマーケース２
が回転する。しかして、ハンマーケース２と共に
マグネツト片２１，２２が回転し始めるが、この
とき、出力軸３のマグネツト片３１は上記マグネ
ツト片２１に、マグネツト片３２は上記マグネツ
ト片２２に対してそれぞれ反発して、出力軸３は
同じ方向に回転し始める。

そして、出力軸３はハンマーケース２の回転が
続く限りその回転を続ける。上記のマグネツト片
の反発は、前記のごとく、マグネツト片３１，３
２と、これらが対面するマグネツト片２１，２２
とが同じＮ極またはＳ極を対向させているためで
ある。

また、ハンマーケース２にはエアーモーターよ
り連続して回転が加えられるので、やがてハンマ
ーケース２のマグネツト片２１，２２は、第５図
に示す位置関係に比べて、出力軸３のマグネツト
片３１，３２よりも前方へ乗り越える状態とな
り、再加速されて今度はマグネツト片２１がマグ
ネツト片３２を、マグネツト片２２がマグネツト
片３１をそれぞれ反発する状態となる。

上記のごとく、本例によれば、１つのインパク
トレンチで２種類の出力トルクを得ることができ
る。また、そのための切替え機構も簡単であり、
ワンタツチで切替え可能である。

また、本例のインパクトレンチは、上記のごと
くハンマーケース２と出力軸３とが無接触状態で
作動するので、ボルト（図示せず）からの反力が
生じても、その反力は両者のマグネツト片間にお
いて無接触的に吸収されてしまい、エアーモータ
ーには上記反力の影響が生ぜず、出力変動が極め
て少ない。また、出力軸とハンマーケースとが無
接触のため、耐久性に優れると共に無騒音であ
る。

次に、上例においては、出力トルクの切替えが
２段式のものを示したが、本考案は３段式、４段
式等任意の切替え数とすることもでき、更には連
続的に出力トルクの変更を行わせる態様とするこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の実施例にかかるインパクトレン
チを示し、第１図はハンマー部の断面図、第２図
は出力トルクを低下させた状態における同断面
図、第３図は出力軸位置決め装置部分の拡大図、
第４図は第１図の−線矢視断面図、第５図は
第１図の−線矢視断面図である。 １……インパクトレンチ、２……ハンマーケー
ス、２１，２２……マグネツト片、３……出力
軸、３１，３２……マグネツト片、４……位置決
め機構、４２……スリーブ、５０……位置決め
筒、５５……ボールベアリング、Ａ……出力軸位
置決め装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 空気圧等の動力源により発生させた回転力を利
   用して、ボルト等を締めつけるインパクトレンチ
   において、 動力源によつて回転するハンマーケースと、該
   ハンマーケースの内側に軸受を介して一端を挿置
   した出力軸とを有すると共に、ハンマーケースの
   内周側と出力軸の外周側とには、互いに対向する
   位置にそれぞれ少なくとも２個のマグネツト片を
   配設してなり、 またその対向面におけるマグネツト片の極性は
   互いに全て同じとなすと共に、 上記マグネツト片を出力軸の軸方向に相対的に
   移動させて、両マグネツト片の対向面積を変化さ
   せるためのマグネツト片位置決め機構を配設して
   なり、 かつ該マグネツト片位置決め機構は、マグネツ
   ト片を固定した出力軸を、その軸方向において移
   動可能にすると共に、適宜の位置に回転可能に軸
   支する出力軸位置決め装置を有することを特徴と
   するマグネツトハンマー式インパクトレンチ。