JPH077876U - ネジ着脱電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ネジ締めの際に、ネジ締めが固くなったらバネ
部材５４を圧縮して付勢力を蓄積し、強い回転駆動力を
出して衝撃筒６０に作用させ、ネジ回転操作軸９０を回
転し、ネジの着脱作業を行うネジ着脱電動工具を提供す
る。 【構成】バネ５４の付勢力により継ぎ輪７０、衝撃筒６
０がＣ２方向に付勢されており、衝撃筒６０とネジ回転
操作軸８０とが係止している。駆動モータ１２が駆動す
ると、出力軸１３、減速歯車セット２０、４０が作動
し、作動軸５０が減速されて回転し、Ｖ字溝５２内の鉄
球５２１を介して継ぎ輪７０、衝撃筒６０が回転し、ネ
ジ回転操作軸８０が回転し、ネジが締付けられる。ネジ
締めが固くなると、ネジ回転操作軸８０が停止しＶ字溝
５２内で鉄球５２１が移動し、継ぎ輪７０がＣ１方向に
後退し、バネ５４は収縮して付勢力を蓄積する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はネジ着脱のためのネジ着脱電動工具であり、特にバネ部材を圧縮して 強い駆動回転力を出してネジ（ボルトも含む）を駆動回転する電動工具に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の車輪等のネジは、しっかりと締付けられているため、タイヤ交換の際 、ネジの着脱に大きな力が必要である。一般には気圧による着脱工具が使用され 、この種の気圧着脱工具は連続衝撃的に駆動回転力を出して、快速に車輪のネジ を着脱する事ができる。しかしながら、この種の工具は操作の場合、気圧を動力 として使用する必要がある。更に、それのネジ着脱に要する駆動回転力が大きけ れば大きい程、気圧も増大する。従って修理工場に於いても、空気圧縮機を具備 する必要がある。更に、一般の自動車に載せられる携帯工具として取入れること は、非常に難しいことである。仮に取入れたとしても、気力に乏しい女性にとっ ては、その着脱に十分不便を感じる。

【０００３】 本考案人が出願した第７５２０７４１８、７５２０７４１８Ａ０１、及び７５ ２０７４１８Ａ０２号の実用新案、特許番号第３４４６７号は、それの主要な特 徴は一種のクラッチ装置を利用して、駆動モータの回転が一定の高速回転に到達 した時、作動部材を回転して、巨大な駆動回転力を出力して、ネジの着脱を行う ことができるが、その構造が複雑であるといった問題がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記の実情に鑑みてなされたものであり、駆動モータを利用してネジ の着脱を行い、ネジ締めが固くなったら、あるいは取付けられているネジが固い 場合には、バネ部材を圧縮して付勢力を蓄積し、強い駆動回転力を出して衝撃部 材に作用させ、その衝撃によりネジ回転操作軸を駆動するネジ着脱電動工具を提 供することを、解決すべき技術課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のネジ着脱電動工具は、ハウジングと、 ハウジングに配置された駆動モータと、 駆動モータにより回転されるようにハウジングに回転可能に保持され、外周壁 に形成されたＶ字溝をもち、Ｖ字溝は一方の軸端に向かうにつれて閉じると共に 他方の軸端に向かうにつれて開く向きの配置である作動軸と、 作動軸の先方に略同軸的に位置しかつハウジングに回転可能に配置され、回転 に伴いネジを回転させるネジ回転操作軸と、 Ｖ字溝を含む作動軸の外周部に軸長方向にそって前進及び後退可能に保持され 、前進に伴いネジ回転操作軸と係止可能であり後退に伴いネジ回転操作軸から離 脱する第１係止突部と、内周壁に形成され作動軸のＶ字溝と対面可能な玉係止部 とをもつ筒状の衝撃部材と、 衝撃部材をこれが前進する方向に付勢し、衝撃部材の後退に伴い付勢力を蓄積 するバネ部材と、 衝撃部材のＶ字溝内で移動可能であり、Ｖ字溝及び玉係止部に係止して作動軸 と衝撃部材とを一体回転させ、Ｖ字溝内での移動に伴い衝撃部材の第１係止突部 を前進又は後退させる球体とを具備することを特徴とするものである。

【０００６】 衝撃部材は後述の実施例で例示した様に衝撃筒と継ぎ輪とで構成できる。

【０００７】

【作用】

バネ部材の付勢力により衝撃部材が前進して衝撃部材の第１係止突部がネジ回 転操作軸に係止可能となる。この状態で、駆動モータが一方向に回転駆動して作 動軸が回転すると、Ｖ字溝内の球体により衝撃部材が回転し、ネジ回転操作軸が 回転し、ネジが回り、ネジが締め付けられ、固定される。

【０００８】 この様にしてネジが固定されると、阻力が増すのでネジ回転操作軸及び衝撃部 材の回転は停止する。一方、作動軸には駆動モータの駆動回転力が伝達されてお り、作動軸が回転する。よって、球体がＶ字溝内を変位する。これにより衝撃部 材が後退し、第１係止突部がネジ回転操作軸から離脱する。このとき衝撃部材の 後退に伴い、バネ部材に付勢力が蓄積される。そして、その蓄積された付勢力に より衝撃部材が前進する。これにより、衝撃部材の第１係止突部がネジ回転操作 軸に係止する様になる。この状態でネジ回転操作軸が回転すると、第１係止突部 がネジ回転操作軸に当接し、よってネジ回転操作軸が回転し、これによりネジの 一層の締付がなされる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例について図１〜図９、特に図１と図２を参照しながら説明する 。 本実施例のネジ着脱電動工具１では、収容室１０ａをもつハウジング１０が設 けられている。ハウジング１０の後方部分１１には、電気動力源に連結されて回 転する駆動モータ１２が設けられている。駆動モータ１２の出力軸１３はハウジ ング１０の開口部分１０１まで延長し、出力軸１３の前端には小歯車１３１が備 付けられている。

【００１０】 ハウジング１０の開口部分１０１の内縁には歯車箱３０が設けられている。そ れに後述する複数セットの減速歯車セットが収納されている。 第１減速歯車セット２０は、円盤状の歯車ベース２１と第１セット遊星歯車２ ２とを備えている。第１セット遊星歯車２２は夫々歯車箱３０内の第１内歯歯車 ２０１と噛合う。駆動モータ１２の出力軸１３の前端の小歯車１３１も、第１セ ット遊星歯車２２の間に伸入され第１セット遊星歯車２２と噛合う。第１減速歯 車セット２０は更に出力軸２３を備えている。出力軸２３の前端には小歯車２３ １が備付けられている。

【００１１】 第２減速歯車セット４０は、円盤状の歯車ベース４２と、第２セット遊星歯車 ４４と、軸孔４２１とを備えている。歯車ベース４２の上部には等しい間隔で一 対の陥没部４３が設けられ、その中に夫々第２セット遊星歯車４４が回転可能に 取付けられている。第２セット遊星歯車４４は、第１減速歯車セット２０の出力 軸２３の前端の小歯車２３１と噛合い、また第２セット遊星歯車４４の外部は内 歯式の第２内歯歯車４１２と噛合う。

【００１２】 作動機構本体８０は、その形状がラッパ状を呈している。そして、作動機構本 体８０の比較的大きい開口部分８０１の孔８０ａと歯車箱３０の環体３１の孔３ １０にネジ１０２を通して、ハウジング１０の開口部分１０１上に作動機構本体 ８０は固定されている。作動機構本体８０の比較的小さい開口部分には軸孔８２ が穿たれ、その中に軸套８２１が取付けられている。

【００１３】 作動軸５０は、それの底部が円盤５１をもつ形状に形成されている。円盤５１ は、第２減速歯車セット４０の円盤式の歯車ベース４２上に固定されている。従 って、両者は一体回転する。作動軸５０の前端部分の外周壁には、一対の相対し て設置したＶ字型のＶ字溝５２が設けられている。Ｖ字溝５２は、作動軸５０の 一方の軸端に向かうにつれて閉じると共に、他方の軸端に向かうにつれて開く向 きに、配置されている。作動軸５０には図１に示すように、円形のリング５３と 、コイルバネ５４及びワッシャ５５が嵌込まれて取付けられる。

【００１４】 衝撃筒６０は、その内部にワッシャ５５及びコイルバネ５４を嵌込んでいる。 衝撃筒６０の頂部は、両上向き（つまり矢印Ｃ２方向に突出する向き）の第１係 止突部としての突起状の衝撃突部６１を備えている。衝撃筒６０の内部には内向 き窪みの内環部６２が設けられ、その内壁には更に窪んだ数条の直立溝６３が軸 長方向に設けられている。

【００１５】 継ぎ輪７０は、衝撃筒６０の内環部６２に嵌着されている。継ぎ輪７０の内壁 ７１には、玉係止部としての相対するＶ字形の陥没部７２が備えられている。継 ぎ輪７０の外壁部には数条の直立凸条７３が形成されている。そして、ハンマー 等で継ぎ輪７０を衝撃筒６０内に打ち込んで、継ぎ輪７０の直立凸条７３を衝撃 筒６０の直立溝６３に食い込むように取付ける。この状態では緩みがなく、継ぎ 輪７０と衝撃筒６０とは一体化され、その周方向にも軸長方向にも一体移動でき る。

【００１６】 作動軸５０の両Ｖ字型のＶ字溝５２と両Ｖ字型の陥没部７２とは相互に対面す る。なお、衝撃筒６０と継ぎ輪７０とで衝撃部材は構成されている。 二個の定位した球体としての鉄球５２１は、陥没部７２とＶ字溝５２との間に 置かれている。これによって衝撃筒６０を作動軸５０から脱出できぬように制止 している。即ち、鉄球５２１はＶ字溝５２の制限をうけるため、継ぎ輪７０及び 衝撃筒６０は作動軸５０から離脱できない。

【００１７】 ネジ回転操作軸９０は、フランジ円盤状の基台９１を備えている。この基台９ １の底部には両対等の従動部９２が備えられている。従動部９２は衝撃筒６０の 衝撃体６１に対面係止可能である。対面係止により衝撃筒６０の回転力は従動部 ９２は伝達される。即ち、衝撃筒６０の衝撃体６１を介して伝導された衝撃捩力 を、ネジ回転操作軸９０は受けることができる。ネジ回転操作軸８０は作動機構 本体８０の軸孔８２より伸出しており、直接あるいは他の部材を介してネジを締 めてネジを固定し、これにより車輪のネジ着脱の目的を達する。

【００１８】 なお、図中、８００は駆動機構９００の中心軸線を示す。 さて本実施例では、コイルバネ５４の付勢力により継ぎ輪７０が付勢され、衝 撃筒６０が前進する方向つまり矢印Ｃ２方向に付勢されており、衝撃筒６０の衝 撃突部６１とネジ回転操作軸８０の基台９１の従動部９２とが対面係止可能とさ れている。この状態で、駆動モータ１２が通電されて駆動すると、出力軸１３、 第１減速歯車セット２０、第２減速歯車セット４０が回転作動し、作動軸５０が 減速されて回転する。すると、Ｖ字溝５２内の鉄球５２１（図４に実線で示す状 態）を介して継ぎ輪７０が回転する。更に、衝撃筒６０が回転し、図５から理解 できる様に衝撃突部６１が基台９１の従動部９２に当たり、従動部９２が回転し 、ネジ回転操作軸９０が回転し、ネジ回転操作軸９０によりネジが回転し、ネジ が締付けられる。

【００１９】 即ち、図４に示す鉄球５２１による連結駆動によって、衝撃筒６０も作動軸５ ０と共に回転し、ネジ回転操作軸９０は時計の進む方向に回転し、車輪のネジは 締付けられる。この結果、ネジが取付けられる。 また駆動モータ１２が逆方向に回転するときには、前記した機構が逆回転し、 ネジが螺退され、ネジは離脱できる。

【００２０】 本実施例では、上記した様に鉄球５２１による連結駆動によって、衝撃筒６０ も作動軸５０と共に回転してネジ回転操作軸９０と共に時計の進む方向に順じて 回転し、車輪のネジは締付けられるものである。 そしてネジが一定程度に締付けられると、阻力（回転抵抗）は締付けに伴って 増加し、ネジが固定され回らなくなる。ネジが固定されて回らなくなったら、ネ ジ回転操作軸９０は、ネジの固定に伴ってその回転を停止する。そして、ネジ回 転操作軸９０の阻力（回転抵抗）を衝撃筒６０は受けて、衝撃筒６０も回転が停 止する（両者間の関係は衝撃突部６１と従動部９２とによる協調にある）。更に 継ぎ輪７０も停止する。このとき作動軸５０は、駆動モータ１２の駆動力を受け て依然として強駆動回転力を呈しており、低変速で継続して回転せんとする。

【００２１】 しかして図４において作動軸５０が回転する。この回転に伴い、Ｖ字溝５２内 の鉄球５２１は、図４に想像線で示す様に、また、図６に実線で示す様にＶ字溝 ５２内を矢印Ｂ１方向に変位し、これに伴い継ぎ輪７０の陥没部７２は矢印Ｂ１ 方向に後退する。よって衝撃筒６０も同方向に後退する。 即ち、図１において衝撃筒６０は矢印Ｃ１方向に後退する。よって、図７に示 す様にネジ回転操作軸９０の従動部９２から衝撃筒６０の衝撃突部６１が離脱し 、衝撃筒６０は再び回転可能となる。この場合には、図１から理解できる様に継 ぎ輪７０が矢印Ｃ１方向に後退し、コイルバネ５４は弾性収縮され、コイルバネ ５４に付勢力が蓄積される。

【００２２】 そして、付勢力が一定値を越えると、コイルバネ５４はその付勢力で継ぎ輪７ ０を矢印Ｃ２方向に迅速に前進させる。すると、図８から理解できる様にＶ字溝 ５２内の鉄球５２１はＶ字溝５２内においてその端５２ｅ方向に移動する。よっ て、継ぎ輪７０及び衝撃筒６０も同方向に前進し、図９から理解できる様に、衝 撃筒６０の衝撃突部６１がネジ回転操作軸９０の従動部９２に再び対面して係止 可能となる。この状態で、作動軸５０の駆動回転力は、鉄球５２１を介して継ぎ 輪７０ひいては衝撃筒６０に伝達されるので、衝撃筒６０の回転により、衝撃筒 ６０の衝撃突部６１がネジ回転操作軸９０の従動部９２に衝撃を伴って当接し、 これにより駆動回転力はネジ回転操作軸９０に伝達される。

【００２３】 即ち、鉄球５２１による連結駆動によって、駆動回転力が衝撃筒６０、ネジ回 転操作軸９０に伝達され、ネジ回転操作軸９０が図９に示す矢印方向に回転し、 これによりネジが更に一層締付けられる。 この様にしてネジが再び回らなくなると、前述同様に衝撃筒６０が後退してバ ネ５４の付勢力が蓄積され、この付勢力で再び衝撃筒６０が前進し、衝撃筒６０ の回転により衝撃筒６０の衝撃突部６１がネジ回転操作軸９０の従動部９２に衝 撃を伴って当接し、一層のネジ締めが実施される。以下この作動が何回も繰り返 され、ネジが更に一層固く締付けられる。

【００２４】 この様に本実施例では鉄球５２１、Ｖ字溝５２は、作動軸５０の駆動力をネジ 回転操作軸９０に伝達する動力の接続、切断を間欠的に行うクラッチ手段として の役割を果たすものである。 上記した場合には、ネジを締める場合について説明したが、ネジを外す場合に は駆動モータ１２を逆回転させ、各部品を逆作動させ、ネジ回転操作軸９０を逆 回転させ、ネジを螺退させる。この場合には、Ｖ字溝５２のうちのもう一方の溝 内を鉄球５２１が移動する。

【００２５】 以上説明した様に本実施例では、駆動モータ１２が時計の進む方向に回転した 場合は、ネジを締める右回り方向になり、駆動モータ１２を逆方向に回転させれ ば、ネジを緩める左回り方向になる。又本実施例では駆動モータ１２の左右回転 の制御もスイッチ１００（図１参照）で行なわれる。更に、本実施例では、駆動 モータ１２の駆動回転力は第１減速歯車セット２０及び第２減速歯車セット４０ によって効果的に減速されるので、ネジの着脱に適する回転速度が得られる。

【００２６】 又本実施例では、図１の想像線から理解できる様に把手１１０は折り畳み式に 考案されており、使用時にはそれを開いてハウジング１０と把手１１０とを垂直 にする。また収納時はハウジング１０に対して把手１１０を揺動させて折り畳み 、収納体積を小さくでき、車載用に適する利点が得られる。 （他の例） 上記した実施例では衝撃部材として衝撃筒６０及び継ぎ輪７０が設けられてお り、衝撃筒６０及び継ぎ輪７０を打ち込みにより、両者を一体化しているが、衝 撃筒６０及び継ぎ輪７０を一体化する構造はこれに限らず適宜選択でき、例えば ボルト締め構造、凹凸嵌合構造、溶接構造、一体成形品構造等を適宜採用できる 。

【００２７】 また本実施例のネジ着脱電動工具は、自動車の車輪のネジ着脱に限らず、他の 機械、装置のネジの着脱にも適用できるものである。上記例では、バネ部材とし てコイルバネ５４を採用しているが、他のバネでも良い。 その他、本考案は上記しかつ図面に示した実施例のみに限定されるものではな く、各部品は樹脂、金属等を採用でき、必要に応じて適宜変更して実施し得るも のである。

【００２８】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案のネジ着脱電動工具は、気圧を使用することなく、 駆動モータを使ってもネジの着脱作業をスムースに行うことができる。又構造が 簡単なので、製造コストが低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のネジ着脱電動工具を組立て後の断面
図。

【図２】本実施例のネジ着脱電動工具の主要構成部材の
立体分解図。

【図３】図１のＷ−Ｗ線にそう断面図である。

【図４】Ｖ字溝、鉄玉、陥没部の作動を示す構成図であ
る。

【図５】衝撃筒の衝撃突部とネジ操作回転軸の従動部と
係合している状態を示す断面図である。

【図６】Ｖ字溝、鉄玉、陥没部の作動を示す構成図であ
る。

【図７】衝撃筒の衝撃突部がネジ操作回転軸の従動部か
ら離脱している状態を示す断面図である。

【図８】Ｖ字溝、鉄玉、陥没部の作動を示す構成図であ
る。

【図９】衝撃筒の衝撃突部がネジ操作回転軸の従動部に
対面している状態を示す断面図である。

【符合の説明】

１：ネジ着脱電動工具 １０：ハウジング １１：後方部分 １２：駆動モー
タ １３，２３：出力軸 １３１，２３１：小
歯車 １０１：開口部分 ３０：歯車箱 ２０：第１減速歯車セット ２１：歯車ベー
ス ２２：第１セット遊星歯車 ２０１：第１内歯
歯車 ４０：第２減速歯車セット ３１１：第２内環
壁 ４１２：第２内歯歯車 ４２：歯車ベ
ース ８２：軸孔 ４３：陥没部 ４４：第２セット遊星歯車 ８０：作動機構
本体 ３１：環体 ８２１：軸套 ５０：作動軸 ５１：円盤 ５２：Ｖ字溝 ５３：リング ５４：コイルバネ ５５：ワッシャ ６０：衝撃筒（衝撃部材） ６１：衝撃突部（第
１係止突部） ７０：継ぎ輪（衝撃部材） ７２：陥没部（玉係
止部） ５２１：鉄球 ９０：ネジ回
転操作軸 ９１：基台 ９２：従動部 １００：スイッチ １１０：把手

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 該ハウジングに配置された駆動モータと、 該駆動モータにより回転されるように該ハウジングに回
   転可能に保持され、外周壁に形成されたＶ字溝をもち、
   該Ｖ字溝は一方の軸端に向かうにつれて閉じると共に他
   方の軸端に向かうにつれて開く向きの配置である作動軸
   と、 該作動軸の先方に略同軸的に位置しかつ該ハウジングに
   回転可能に配置され、回転に伴いネジを回転させるネジ
   回転操作軸と、 該Ｖ字溝を含む該作動軸の外周部に軸長方向にそって前
   進及び後退可能に保持され、前進に伴い該ネジ回転操作
   軸と係止可能であり後退に伴い該ネジ回転操作軸から離
   脱する第１係止突部と、内周壁に形成され該作動軸のＶ
   字溝と対面可能な玉係止部とをもつ筒状の衝撃部材と、 該衝撃部材をこれが前進する方向に付勢し、該衝撃部材
   の後退に伴い付勢力を蓄積するバネ部材と、 該衝撃部材のＶ字溝内で移動可能であり、該Ｖ字溝及び
   該玉係止部に係止して該作動軸と該衝撃部材とを一体回
   転させ、該Ｖ字溝内での移動に伴い該衝撃部材の第１係
   止突部を前進または後退させる球体とを具備することを
   特徴とするネジ着脱電動工具。