JPH08142Y2 - トルク制限型の回転力伝達部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、インパクトレンチ等の
様な回転方向の衝撃荷重を発生する動力源にハウジング
を連結すると共に出力軸をボルト等の頭部に連結して、
ボルト締結等を行なう回転力伝達部材に係わり、特に、
摩擦クラッチ機構を利用して伝達トルクを所定値以下に
制限したトルク制限型の回転力伝達部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハウジングの一端からくり抜かれ
た円筒凹所の中心軸線上に出力軸を配設し、この出力軸
を挿通する孔を有するリング状の皿バネを円筒凹所の底
に配置し、さらに出力軸には係合せずにハウジングとだ
け係合するリング板と、逆に出力軸には係合するものの
ハウジングには係合しないリング板とを、板面間に乾式
摩擦リングを介装させつつ円筒凹所内に配設し、さらに
皿バネを円筒凹所の開口側にも配設し、その上から摩擦
力調節ネジを円筒凹所の開口側から刻設したネジ溝を介
して螺合し、乾式摩擦リングを介して各リング板間に作
用する摩擦力を調節することで、ハウジングに連結した
汎用モータから所定トルク以上の回転力が出力軸に出力
されないようにした摩擦クラッチ式のトルク制限型の回
転力伝達部材が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】この従来の摩擦クラッ
チ式のトルク制限型の回転力伝達部材においては、ハウ
ジングに連結される汎用モータは、特に衝撃回転力を発
生するものではないため問題がなかったが、インパクト
レンチにおいては回転方向の衝撃荷重が、摩擦力調節ネ
ジにも回転方向の振動として加わってしまうため、摩擦
力調節ネジの螺合位置を変化させてしまい、伝達限界と
して予め設定した最大トルクが、ボルト締結作業中に変
化してしまうという不具合が生じる。

【０００４】そこで、摩擦力調節ネジの螺合位置がこう
した回転方向への振動によって変化するのを防止し、予
め任意に設定した伝達トルクの上限値がボルト締結作業
の途中で変化してしまうのを防止することができるトル
ク制限型の回転力伝達部材を提供することを目的として
本考案を完成した。また、さらに、この設定トルクの変
化を防止するだけでなく、トルク設定値を必要に応じて
簡単に変更できるようにもすることも目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するためになされた本考案のトルク制限型の回転力伝
達部材は、一端に開口を有する筒状の凹所を有し、他端
を回転方向への衝撃荷重を発生する動力源と連結される
ハウジングと、該ハウジングの凹所に挿入される出力軸
と、該出力軸と前記ハウジングとを凹所内で軸方向に当
接させるためにそれぞれ設けられ、出力軸と一体回転可
能な第１の当接面及びハウジングと一体回転可能な第２
の当接面と、該両当接面間に介装される摩擦部材と、前
記凹所内において、前記両当接面に対して両者が接近す
る方向の押圧力を付与する弾性押圧部材と、中央の挿通
孔に前記出力軸を挿通すると共に、前記凹所に開口側か
ら螺合され、その螺合位置によって前記弾性押圧部材の
押圧力を調節する押圧力調節部材とを備えたトルク制限
型の回転力伝達部材において、前記押圧力調節部材の挿
通孔の周りに前記凹所から露出する方向へ突設され、多
角形柱や楕円柱等の様に、ハウジングの回転軸周りに所
定の断面を回転させてできる回転体以外の形状を有する
凸部と、前記凹所の開口側に固定され、前記凸部に外側
から係止する係止凹部を有する係止キャップとを備え、
前記ハウジングの開口端縁に前記凸部と同方向に突出す
る複数の突起が等間隔に立設され、前記係止キャップに
前記ハウジングの突起間に係合する様にハウジング方向
に突出する複数の突起が等間隔に形成されると共に、こ
れらハウジング側及び係止キャップ側の各突起の外周部
分には、係合状態において一周するリング溝を形成する
溝部が設けられ、該溝部に弾性リング部材を係合させる
ことによって、前記係止キャップとハウジングとの固定
をなすように構成されていることを特徴とする。

【０００６】本考案のトルク制限型の回転力伝達部材に
よれば、押圧力調節部材の挿通孔の周りに突設した凸部
が、ハウジングの回転軸周りに所定の断面を回転させて
できる回転体以外の形状を有し、しかもこの凸部に外側
から係止する係止凹部を有する係止キャップがハウジン
グに固定されているから、押圧力調節部材がハウジング
に対して相対的に螺合位置を変更することができない。
従って、回転方向の衝撃荷重がハウジング全体に加わっ
ても、押圧力調節部材とハウジングとの相対的な位置関
係は変化することがなく、伝達トルクの限界として予め
設定した最大トルクの値が変動することがない。しか
も、この係止キャップは、ハウジングの開口端縁からキ
ャップ方向へ突出する突起と、係止キャップ側からハウ
ジング方向に突出する突起とを係合させ、それらの外側
から弾性リング部材を係合させて固定する構成であるの
で、固定自体が強固であり、回転方向の衝撃力などによ
って緩むことがないにもかかわらず、必要に応じて簡単
に取り外しをすることができる。そして、この係止キャ
ップを取り外せば、押圧力調節部材の螺合位置を変更す
ることができる。

【０００７】なお、ハウジングの回転軸を中心とする円
または環状の断面を有する凸部は、係止凹部で外側から
係止することができないから、本考案所望の目的を果た
すことができないため、本考案における凸部の構成から
は除かれる。一方、断面円形の円柱であってもハウジン
グの回転軸を中心とせずに偏心した位置に中心を有する
凸部ならば、外側から係止して回転を阻止することがで
きるから、本考案における凸部の構成に含まれる。

【０００８】なお、一般的にネジの回り止めに用いる止
めネジなどの構成で押圧力調節部材を固定したのでは、
やはり回転振動で緩んだりすることがある。また、ロッ
クピンをハウジングごと挿通して固定する構成も一般的
な回り止めとして採用し得るが、これでは、押圧力調節
部材の螺合位置は一点だけになってしまうという不都合
がある。

【０００９】本考案では、単なる回り止めではなく、係
止キャップという特有の回り止めを備える構成を採用し
たから、確実に、しかも任意の螺合位置で押圧力調節部
材を回り止めすることができる。

【００１０】

【実施例】以上説明した本考案の構成・作用・効果を一
層明らかにするために、以下に好適な実施例について図
面を参照しつつ説明する。

【００１１】図１は実施例のトルク制限型の回転力伝達
部材１の分解斜視図であり、図２は半分を断面で示した
正面図であり、図３は出力軸５側から見た側面図であ
り、図４は反対の入力ブッシュ３側から見た側面図であ
る。

【００１２】実施例のトルク制限型の回転力伝達部材１
は、アルミ合金製の円筒状のハウジング２の一端に嵌合
した工具鋼製の入力ブッシュ３からインパクトレンチの
回転衝撃荷重を入力し、内部の摩擦クラッチ機構により
ハウジング２と軸方向に係合してハウジング２と一体に
回転可能とした工具鋼製の出力軸５を介して所定トルク
以下の回転力を出力する構成となっている。

【００１３】ハウジング２は、一端から入力ブッシュ３
を嵌合するために軸方向にくり抜かれた入力ブッシュ嵌
合穴７と、他端から出力軸５を挿入するために軸方向に
くり抜かれた出力軸挿入穴９とを備えている。なお、両
穴７，９は互いに連通しているが、入力ブッシュ嵌合穴
７側から嵌め込まれる雨滴侵入防止板１１によって水密
に仕切られる。

【００１４】また、ハウジング２は、外周面に放熱用の
複数のリブ１３を備えると共に、入力ブッシュ嵌合穴７
が設けられた端面２ａにも、図４に示す様に、複数の放
熱穴１５を備えている。

【００１５】さらに、ハウジング２の入力ブッシュ嵌合
穴７が開口する端部側の外周には、リング溝１７が刻設
されている。そして、このリング溝１７の底には、ハウ
ジング２の中心軸線を通る一本の貫通孔１９が反対側ま
でくり抜かれ、貫通している。

【００１６】また、ハウジング２の出力軸挿入穴９が開
口する端部側の端面２ｂには、合計八個の係止突起２１
が端面２ｂを円周方向へ１６等分した位置の一つ置きに
配置されている。なお、各係止突起２１の円周方向の長
さと係止突起２１間の各くぼみの円周方向の長さは一致
している。

【００１７】さらに、これら係止突起２１の外周にも、
入力ブッシュ嵌合穴７の開口端部と同様の（ただし部分
的な）リング溝２３が刻設されている。また、これら係
止突起２１の内一つ置きに四個の内面側には、出力軸挿
入穴９の底まで軸方向に伸びる半円状の軸方向溝２５が
刻設されている。さらに、出力軸挿入穴９の内周面に
は、開口側から所定範囲にネジ溝２７が刻まれている。

【００１８】入力ブッシュ３は、中心に正方形断面の角
穴３１を備えると共に、周囲にローレット目が刻まれて
おり、さらに二箇所に半円状の溝３３が刻まれている。
なお、この半円状の溝３３は、図４に示す様に、ハウジ
ング２の入力ブッシュ嵌合穴７内面に刻設された半円状
の溝３５と共同して円形の溝をなし、ここにロックピン
３７を嵌合することで入力ブッシュ３とハウジング２と
を強固に固着する役割を果たしている。

【００１９】また、入力ブッシュ３には、角穴３１の断
面中心を通る挿通孔３９が設けられている。この挿通孔
３９は、断面四角形をしたインパクトレンチのビット１
００を角穴３３内に挿入した際に、このビット１００を
入力ブッシュ３ごとハウジング２と固定するためのもの
であって、組み付け時には、ハウジング２の入力ブッシ
ュ嵌合穴７の開口端側のリング溝１７の底に貫通させた
貫通孔１９と同一直線上に配置される。

【００２０】つまり、入力ブッシュ３は、雨滴侵入防止
板１１を嵌め込んだ後の入力ブッシュ嵌合穴７内へ、入
力ブッシュ３側の挿通孔３９とハウジング２側の貫通孔
１９とが同一直線上になる様に嵌合され、二本のロック
ピン３７にてハウジング２に対して回り止めされるので
ある。

【００２１】一方、出力軸５は、図１，図２に示す様
に、一端にボルト等の頭部を嵌合するソケット１１０を
取り付けるための四角柱部４１を備え、他端側に六角柱
部４３を備えている。四角柱部４１には、軸心を通って
貫通する貫通孔４５が設けられている。なお、四角柱部
４１と六角柱部４３との間は円柱部４７となっており、
さらに六角柱部４３の先も円柱部４９となっている。こ
の円柱部４７，４９には、組み立て時に銅合金製のベア
リング筒５１，５３が嵌められる。なお、一方のベアリ
ング筒５３には鍔が設けられている（以下、これを鍔付
ベアリング筒５３という）。

【００２２】この出力軸５を取り付けるに当たっては、
まず、出力軸挿入穴９の底に設けた小穴５５内に底側の
ベアリング筒５１を嵌め込み、このベアリング筒５１に
組立時に出力軸挿入穴９の底側となる出力軸５の円柱部
４９を挿入する。さらに、中央に挿通孔６１ａを有する
皿バネ６１を二枚重ね、その中央の挿通孔６１ａに出力
軸５を挿通させつつ出力軸挿入穴９の底へ収納する。

【００２３】続いて、外周に四個の突起６３ａを有し、
この四個の突起６３ａでハウジング２の内面に刻設され
た軸方向溝２５と係合する孔明きの円板（以下、入力側
円板という）６３を二枚重ね、その中央の孔６３ｂに出
力軸５を挿通させると共に、四個の突起６３ａをそれぞ
れ出力軸挿入穴９に設けた四本の軸方向溝２５内を挿通
させつつ皿バネ６１の上に収納する。

【００２４】次に、孔明き円板状の摩擦板６５一枚を、
その中央の孔６５ａに出力軸５を挿通させつつ重ねて収
納する。なお、この摩擦板６５，皿バネ６１及び入力側
円板６３の中央に設けた孔６５ａ，６１ａ，６３ａは、
出力軸５に係合しない様な大きさのものである。

【００２５】次に、出力軸５の六角柱部４３に係合する
六角孔６７ａを有する円板（以下、出力側円板という）
６７を、その六角孔６７ａに出力軸５の六角柱部４３を
挿通させつつ摩擦板６５の上に収納する。なお、出力側
円板６７の外周は、ハウジング２の出力軸挿入穴９の内
周よりも小さく形成されている。

【００２６】以下、摩擦板６５，入力側円板６３，摩擦
板６５，出力側円板６７，…，出力側円板６７，摩擦板
６５の順に重ねて収納し、最後に二枚の入力側円板６３
と、二枚の皿バネ６１とを収納してから、鍔付ベアリン
グ筒５３を出力軸５の開口側の円柱部４７に嵌めながら
出力軸挿入穴９内へ収納する。

【００２７】こうしてハウジング２の出力軸挿入穴９内
へ所定の部品を収納し終えたら、皿バネ６１に弾性変形
を与え、入力側円板６３と出力側円板６７とを所定の摩
擦力で密着させるための摩擦力調節ネジ７１を、出力軸
挿入穴９の開口側に刻設したネジ溝２７にねじ込む。

【００２８】この摩擦力調節ネジ７１は、中央に出力軸
５を挿通する出力軸挿通孔７３を有し、その露出側とな
る端面に、この出力軸挿通孔７３が中央に明けられた外
形四角柱状の凸部７５を備えている。

【００２９】こうして摩擦力調節ネジ７１による摩擦力
の調節が完了したら、次に、出力軸挿入穴９の開口端部
側の端面２ｂに設けられた八個の係止突起２１を対応す
る八個の係止凹部８１を備えた係止キャップ８３を、そ
の係止凹部８１で係止突起２１を回転方向に移動相対位
置が変更できないように係止しつつハウジング２に嵌合
する。

【００３０】なお、係止キャップ８３の中央には、摩擦
力調節ネジ７１の四角柱状の凸部７５を外側から係止す
る凸部係止用四角孔８５が設けられている。これは、前
記嵌合において、係止キャップ８３がハウジング２に嵌
合すると共に摩擦力調節ネジ７１にも嵌合する様にした
構成であり、これによって摩擦力調節ネジ７１とハウジ
ング２は回転方向に相対位置を変えることができなくな
る。

【００３１】また、係止キャップ８３には、ハウジング
２に嵌合した際に、係止突起２１の外周に刻設された部
分的なリング溝２３と共同して一つのリング溝を形成す
る部分的なリング溝８７が刻設されている。

【００３２】こうして係止キャップ８３をハウジング２
及び摩擦力調節ネジ７１を回転方向に係止する形で取り
付けた後、部分的なリング溝２３，８７が共同して形成
したリング溝に合成ゴム製のＯリング９１を嵌合し、係
止キャップ８３とハウジング２とを一体に固定する。ま
た、出力軸５に刻設したリング溝９３に、ワッシャ９５
とスナップリング９７とを取り付け固定する。

【００３３】こうして組み立てられたトルク制限型の回
転力伝達部材１の入力ブッシュ３の角穴３１内へインパ
クトレンチのビット１００を、その連結孔１０１が貫通
孔１９及び挿通孔３９と一直線上に並ぶように嵌合し、
これら貫通孔１９，挿通孔３９及び連結孔１０１を差し
通す係止ピン１０３を嵌める。その後、Ｏリング１０５
をハウジング２のリング溝１７に嵌合し、この係止ピン
１０３の抜け止めをする。

【００３４】一方、出力軸５の四角柱部４１には、ボル
ト頭部の形状に合わせた嵌合穴１１を有するソケット１
１０を外から嵌合し、ソケット１１０に設けた連結孔１
１３から四角柱部４１に設けた貫通孔４５を挿通する係
止ピン１１５を挿入し、出力軸５とソケット１１０とを
固着する。なお、インパクトレンチのビット１００に対
すると同様に、係止ピン１１５も抜け止め処理をする。

【００３５】以上の構成を採用した結果、本実施例のト
ルク制限型の回転力伝達部材１によれば、所定以上のト
ルクが加わった場合には、摩擦板６５と入力側及び出力
側円板６３，６７との間で滑りが発生する。従って、所
定以上のトルクでボルトを締め付けることがなく、締め
付け過ぎによるボルトの塑性変形や遅れ破壊を防止する
ことができる。

【００３６】しかも、このボルト締結力と関係した締め
付けトルクの上限値は、摩擦力調節ネジ７１の螺合位置
によって、少なくとも締め付け角度９０度単位で調節す
ることができる。なお、摩擦力調節ネジ７１から突設す
る凸部７５の外形形状を八角形にしておけばこの実施例
の半分の締め付け角４５度単位で調節することができる
様になる。

【００３７】そして、係止キャップ８３によって、この
摩擦力調節ネジ７１の螺合位置が、インパクトレンチの
ビット１００からハウジング２に加わる回転衝撃荷重に
よって変動してしまうことがない。従って、一旦設定し
た締め付けトルクの限界値は、係止キャップ８３を外
し、摩擦力調節ネジ７１の螺号位置を変更しない限り、
ボルト締結作業中に変動することがない。

【００３８】また、ハウジング２を軽量でしかも放熱性
の良好なアルミ合金とし、硬い工具鋼で出来た入力ブッ
シュ３をこれに嵌合固定することで強度を持たせた結
果、全体に軽量で、しかも摩擦クラッチ特有の現象であ
る使用中の本体の発熱を抑えることができた。ちなみ
に、ハウジングをステンレス鋼で製造した場合には、ボ
ルト締結作業中に約８５℃程度までハウジング部が発熱
したが、実施例の如くアルミ合金とした場合には、約６
５℃程度に収まった。この程度の温度ならば、作業中に
軍手等を介して伝達されても、作業者が熱過ぎると感じ
ることがなく、連続的にボルトの締結作業を遂行するに
当たって支障を来さない。

【００３９】以上本考案の一実施例を説明したが、本考
案はこれに限られるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲内で種々なる態様にて実施し得ることは勿論であ
る。例えば、材質をステンレス鋼などにしてもよい。な
ぜならば、ボルト締結中に締め付けトルクの上限値が変
動することを防止できるという点では同じだからであ
る。

【００４０】また、摩擦力調節ネジ７１に形成する係止
用の凸部７５は、四角柱状の外形形状のものに限らず、
三角柱や六角柱の様な形状でもよく、さらに楕円柱の様
な形状であっても構わない。形状として不適当なもの
は、ハウジング２の回転軸を回転中心として所定の断面
を回転させてできる回転体だけである。これは、こうし
た回転体では、回転方向に係止することができないから
である。

【００４１】

【考案の効果】本考案のトルク制限型の回転力伝達部材
によれば、回転方向への振動によって、予め任意に設定
した伝達トルクの上限値がボルト締結作業の途中で変化
してしまうのを防止することができる。しかも、係止キ
ャップとハウジングとの固定が両者の突起を円周方向に
係合させてなるものであるため、回転方向の振動によっ
て緩むことがなく、それにもかかわらず、弾性リング部
材を外すことによって簡単に両者の係合を解くこともで
きる。そして、ハウジング側の突起及び係止キャップ側
の突起は等間隔であるから、両者の係合位置関係は、
（３６０度）／（突起の数）を最小単位として任意に変
更することができる。よって、押圧力調節部材を（３６
０度）／（突起の数）を単位として回転させ、押圧力を
任意に変更することができる。 即ち、本考案の回転力伝
達部材によれば、一旦設定したトルクは使用中に変化し
てしまうことがなく、その上、いつでも簡単にトルクを
変更することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材の分
解斜視図である。

【図２】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材の半
分を断面で示した正面図である。

【図３】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材を出
力軸側から見た側面図である。

【図４】 実施例のトルク制限型の回転力伝達部材を入
力ブッシュ側から見た側面図である。

【符号の説明】

１・・・回転力伝達部材、２・・・ハウジング、３・・
・入力ブッシュ、５・・・出力軸、７・・・入力ブッシ
ュ嵌合穴、９・・・出力軸挿入穴、２１・・・係止突
起、２５・・・軸方向溝、２７・・・ネジ溝、３１・・
・角穴、４１・・・四角柱部、４３・・・六角柱部、４
７，４９・・・円柱部、６１・・・皿バネ、６３・・・
入力側円板、６５・・・摩擦板、６７・・・出力側円
板、７１・・・摩擦力調節ネジ、７３・・・出力軸挿通
孔、７５・・・凸部、８１・・・係止凹部、８３・・・
係止キャップ、８５・・・凸部係止用四角孔、９１・・
・Ｏリング、１００・・・インパクトレンチのビット、
１１０・・・ソケット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に開口を有する筒状の凹所を有し、
   他端を回転方向への衝撃荷重を発生する動力源と連結さ
   れるハウジングと、 該ハウジングの凹所に挿入される出力軸と、 該出力軸と前記ハウジングとを凹所内で軸方向に当接さ
   せるためにそれぞれ設けられ、出力軸と一体回転可能な
   第１の当接面及びハウジングと一体回転可能な第２の当
   接面と、 該両当接面間に介装される摩擦部材と、 前記凹所内において、前記両当接面に対して両者が接近
   する方向の押圧力を付与する弾性押圧部材と、 中央の挿通孔に前記出力軸を挿通すると共に、前記凹所
   に開口側から螺合され、その螺合位置によって前記弾性
   押圧部材の押圧力を調節する押圧力調節部材とを備えた
   トルク制限型の回転力伝達部材において、 前記押圧力調節部材の挿通孔の周りに前記凹所から露出
   する方向へ突設され、多角形柱や楕円柱等の様に、ハウ
   ジングの回転軸周りに所定の断面を回転させてできる回
   転体以外の形状を有する凸部と、 前記凹所の開口側に固定され、前記凸部に外側から係止
   する係止凹部を有する係止キャップと を備え、 前記ハウジングの開口端縁に前記凸部と同方向に突出す
   る複数の突起が等間隔に立設され、前記係止キャップに
   前記ハウジングの突起間に係合する様にハウジング方向
   に突出する複数の突起が等間隔に形成されると共に、 これらハウジング側及び係止キャップ側の各突起の外周
   部分には、係合状態において一周するリング溝を形成す
   る溝部が設けられ、 該溝部に弾性リング部材を係合させることによって、前
   記係止キャップとハウジングとの固定をなすように構成
   されている ことを特徴とするトルク制限型の回転力伝達
   部材。