JPH09174452A - 動力型スクリュードライバー - Google Patents

動力型スクリュードライバー

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JPH09174452A
JPH09174452A JP8304559A JP30455996A JPH09174452A JP H09174452 A JPH09174452 A JP H09174452A JP 8304559 A JP8304559 A JP 8304559A JP 30455996 A JP30455996 A JP 30455996A JP H09174452 A JPH09174452 A JP H09174452A
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】構成上簡単なタッピンねじ用の動力型スクリュ
ードライバーを提供すること。 【解決手段】タッピンねじの締め付け用動力型スクリュ
ードライバーを、ハウジング(10)と、回転モーター
と、出力軸(12)と、トルク伝達カム手段(17、1
9)に係合力を作用させ、所望の出力トルクに達した際
に軸方向に解放位置へ偏倚されるばね偏倚スラスト要素
(20)を備えたトルク制限解放クラッチ(11)と、
ハウジング(10)の前方端に支持し作動手段(42)
に接続し、接触部材(31)と係合するねじベッド(3
2)と、作動手段(42)の手段によって締め付け中の
ねじ山形成の間にスラスト要素(20)をロックする位
置から、最終的な締め付けをする段階でロックを外す位
置へ軸方向にシフトさせるように配置される接触部材
(31)から成る構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、動力型スクリュードライバー、
特にタッピンねじ締め付け用の動力型スクリュードライ
バーに関する。
【0002】本発明が解決する問題は、板金部材の組立
体においてタッピンねじの締め付けに関連して、最初に
ねじ山形成段階の出力トルクは、所望の最後に与えられ
るトルクより高い。もし、電動工具にねじ山形成段階で
充分高い最大出力トルク供給されると、ほとんどの場合
トルクが高過ぎて結果的にねじ山の形が崩れる。
【0003】この問題を解決する一つの方法は、トルク
制限ラチェットクラッチを備えるスクリュードライバー
を用いることであり、それは解放トルクレベルでパルス
出力トルクを作る。必要なねじ山形成トルクは、スクリ
ュードライバーで2、3秒間ねじに回転力をかけること
で達成され、パルス出力トルクの大きな力はねじ山形成
段階の状態によって、ねじ込み動作に効果的である。ね
じ山形成が終了すると、ねじ込みはノンパルストルクに
よって停止して、組み立て板金要素の表面台に対して固
定される。更に重要なことであるが、オペレーターは充
分に用心して素早く、スクリュードライバーが、固定さ
れたねじに過剰なトルク衝撃を与えないようにする。も
しそれが行われると、形成されたねじ山の形が崩れる。
【0004】問題を解決する別の方法は、高いねじ山形
成トルクと低トルクで安全な最終締め付けを行う方法
は、早期解放防止用に深さに対応したロック手段を有す
るトルク制限解放クラッチを備えることである。動力型
スクリュードライバーは、米国特許番号第3,934,629号
み開示してある手段から成る。この以前から知られてい
るスクリュードライバーは連続して配置された二つの解
放クラッチから成り、その一方は、所望の最終的な締め
付けトルクで解放するようにセットされ、もう一方は安
全クラッチであり、ねじ山形成中にねじが動かなくなっ
た場合、解放するようにセットされている。ロック手段
は、スクリューベッド支持スリーブに関連して出力シャ
フトが軸方向に移動することに対応しており、ねじ山形
成段階で最終トルククラッチの解放を妨げるために配置
されている。
【0005】この公知のスクリュードライバーは、ダブ
ルクラッチの配置だけでなく、出力シャフトの軸方向に
移動可能であるという理由からも設計を複雑にしてい
る。
【0006】本発明の主要な目的は、構成上簡単なタッ
ピンねじ用の動力型スクリュードライバーを提供するこ
とであり、スクリュードライバーはねじ接続部の最終的
な締め付け時に、安全なねじ山崩れ防止用トルク制限解
放クラッチと、前記のねじ山形成段階中に解放クラッチ
の解放を防ぐことによって出力トルクを増加させる手段
から成る。
【0007】別の目的と利点は、前記の特許請求の範囲
と後記の説明に記載されている。
【0008】
【実施例】添付図面を参照して、後記に本発明の好まし
い実施例を詳細に示す。
【0009】図1に本発明に関して、ねじ山形成状態に
おける動力型スクリュードライバーの前部分の縦断面図
が示されている。
【0010】図2には、最終締め付け状態におけるスク
リュードライバーの図1と同じ部分が示されている。
【0011】図示されている動力型スクリュードライバ
ーは、ハウジング10と、圧力空気入口弁(図示せず)
を有する空気回転モーターと、トルク制限解放クラッチ
11と、出力シャフト12から成る。出力シャフト12
は、その前端部でプレーン軸受13に接続されており、
共通の方法でスクリュードライバービット15の六角形
ドライブ端部を受ける六角形ソケット部分14を形成す
る。
【0012】カム面17の軸方向に形成された駆動ハーフ
16、上記出力シャフト12と一体型に形成された従動
クラッチ半体18、カム表面17と共動する複数個を組
み合わせた球体19および、上記球体19に対して圧力
用ばねによる軸方向の偏倚力で移動するように配置され
た球体スプライン21によって、駆動クラッチ半体18
に回動可能に固定された環状スラスト要素20とから構
成された解放クラッチ11は、米国特許第5,201,374号
に開示された基本的な形態である。スプリング22の上
記偏倚力とクラッチ11の解放トルクレベルは、上記出
力シャフト12にねじ締めして嵌合された可動支持リン
グ23によって調節でき得る。駆動スピンドル24は、
上記駆動トルクで上記モータから直線歯状のクラッチ2
4を介して、上記駆動クラッチ半体16へ移動する。
【0013】上記解放クラッチ11は圧搾空気入口弁
(図示せず)と動力切断機構とが組み合わさって共動す
る。この切断機構は上述の米国特許第5,201,374号に述
べられている従来型のもので、また本発明の部分を形成
しないものなので、更なる詳細な説明は行わない。しか
しながらその主要部は、駆動クラッチ半体18内の内腔
へ横切るように可動とされたラッチプランジャ26、駆
動クラッチ半体16内のポケット内に位置決めされた数
個の球体27および、工具作動中に上記ラッチプランジ
ャ27に端部に関して支持され、そして上記空気入口弁
に接続された作用ロッド28である。上記駆動中および
駆動後のクラッチ半体16、18の回転に関連して、上
記球体27は上記ラッチプランジャ16から上記作用ロ
ッド28が解放されて前方方向に動かされ、それによっ
て上記モータが切られそして空気入口弁の閉鎖される位
置に移動する。このことは従来の上記引用した米国特許
に開示されている。
【0014】上記ハウジング10はその先端において、
環状スリーブ31から移動可能に案内された接触部に入
れられた首部30とによって形成される。スクリュード
ライバービット部15の前方へ延長した上記スリーブ3
1は最終的な締め付け段階が開始する前、上記ねじベッ
トに形成された上記ねじベッド表面32に対して接触状
態となるように意図されている。接触スリーブ31の前
進動作はハウジング首部30の前方端にスリーブ部材3
3がねじ込まれ、そして後方肩部34が接触スリーブ3
1で噛み合うことによって制限されている。
【0015】解放クラッチ11には、ロック手段が設け
られている。このロック手段は、接触スリーブ13に連
結され、締付行程のネジ山形成段階の間にクラッチ11
が解放するのを防止し、また、最終的な締付け段階の間
はクラッチ11が自由に解放できるように構成されてい
る。このロック手段は薄壁のロックスリーブ36を備え
ている。このロックスリーブ36は、ロックリング37
によって駆動クラッチ半体16に固定され、スラスト要
素20の周囲を前方に伸びている。ロックスリーブ36
には径方向孔38が円周方向に間隔を開けて形成されて
おり、各孔38でボール39を支持している。スラスト
要素20は、外側円周溝41を有し、この溝41でスラ
スト要素20がロック位置にある時にボール39を部分
的に受け止める。孔38及びボール39の数は、スラス
ト要素20をバランスよく支持するために2つ又はそれ
以上にするべきである。
【0016】ロックスリーブ36の外面で、シフトスリ
ーブ42が移動可能に案内される。シフトスリーブ42
の後端近傍には内側円周溝43が形成されている。この
溝43は、スラスト要素20が非ロック位置にある時に
ボール39を部分的に受け止める。また、前記シフトス
リーブ42の前端部には内側環状フランジ44が形成さ
れている。この内側環状フランジ44は、軸線方向に向
けられた長手方向に移動可能な複数の作用ピン46に係
止する。前記した作用ピン46は、出力軸用ベアリング
13と並行に伸びるハウジング10の貫通孔内に支持さ
れている。ばね手段47は、摺動スリーブ42に前方へ
のバイアス力を及ぼす。
【0017】作業状態において、工具はスクリュードラ
イバビット15を用いてタッピンねじに利用され(図1
参照)、モータには空気入口弁を介して原動力圧縮空気
が供給される。この時、前記空気入口弁は、ラッチプラ
ンジャ26に支持された作用ロッド28によって開弁位
置に維持される。
【0018】締付行程のネジ山形成段階の間、接触スリ
ーブ31はねじベッドの表面32と接触せず、接触スリ
ーブ31だけでなくピン46及び摺動スリーブ42も、
スプリング47のバイアス力の下で、それらの最前端位
置に位置する(図1参照)。これは、シフトスリーブ4
2の内側円周溝43がボール39とずれ、球体39がそ
の内側位置に確実に維持され、それにより、球体39が
スラスト要素20の外側円周溝41と係合していること
を意味する。
【0019】シフトスリーブ42が上記した位置にある
間、スラスト要素20は、ボール39及びロックスリー
ブ36によって、駆動クラッチ半体16に対して軸線方
向にロックされ、カム面17と共働する連結球体19は
スラスト要素20を移動できず、クラッチ11を解放す
ることができない。これにより、ネジ山形成締付段階の
間の増大するトルク抵抗によってクラッチ11が解放さ
れることはない。
【0020】ねじの頭部がねじベッドの表面32に近づ
くにつれて、接触スリーブ31が表面32に達し、スク
リュードライバハウジング10に対して後方に移動され
る。これにより、ピン46及びシフトスリーブ42が連
続して後方に移動し、その結果、ねじの頭部がねじベッ
ドの表面32に達した時に、シフトスリーブ42の内側
円周溝43と球体39が合致して、球体39が外方に動
けるようになり、スラスト要素20の軸線方向の移動に
対するロックを解除して、クラッチ11が解放できるよ
うになる(図2参照)。この時、ねじの最終的な締付
は、所望のトルクレベルに仕上げられ、この所望のトル
クレベルでクラッチ11が解放して過剰な締付は防止さ
れる。
【0021】クラッチ11が解放されると、駆動クラッ
チ半体16と被駆動クラッチ半体18とが相対的に回転
し、その結果ラッチプランジャ26が移動して、作用ロ
ッド28が前方に移動できるようになり、モータへの原
動力空気供給を遮断する。
【0022】締付が完了すると、スクリュードライバは
ねじから引き上げられ、それにより、ばね手段47が摺
動スリーブ42、ピン46及び接触スリーブ31をそれ
らの前方位置まで押す。シフトスリーブ42の溝43は
移動されて球体39とずらされ、球体39は再び溝41
に係止する。これにより、スラストスリーブ20は、軸
線方向の移動に対してロックされ、クラッチ11が次の
ネジ山形成締付行程の間に解放するのを防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関して、ねじ山形成状態における動力
型スクリュードライバーの前部分の縦断面図。
【図2】最終的な締め付け状態におけるスクリュードラ
イバーの図1と同じ部分の縦断面図。
【符号の説明】
10 ハウジング 11 解放クラッチ 12 出力シャフト 13 出力軸用ベアリング 15 スクリュードライバビット 16 駆動クラッチ半体 17 カム面 18 従動クラッチ半体 19 連結球体 20 スラスト要素(スラストスリーブ) 21 球体スプライン 23 可動支持リング 26 ラッチプランジャ 24 クラッチ 28 作用ロッド 30 首部 31 接触スリーブ 32 ねじベッド 33 スリーブ部材 34 肩部 36 薄壁のロックスリーブ 37 ロックリング 38 径方向孔 39 球体:ball 41 外側円周溝 42 摺動スリーブ 43 内側円周溝 44 内側環状フランジ 46 作用ピン 47 ばね手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング(10)と、回転モーターと、出力
    軸(12)と、駆動クラッチ半体(16)、従動クラッチ半体(1
    8)、トルク伝達カム手段(17、19)及びトルク伝達カム手
    段(17、19)に係合力を作用させ、所望の出力トルクに達
    した際に解放位置へ変位される可動偏倚スラスト要素(2
    0)を備えたトルク制限解放クラッチ(11)と、ハウジ
    ング(10)の前方端に支持した接触部材(31)と係合するね
    じベッド(32)とから成るタッピンねじの締付け用動力型
    スクリュードライバーにおいて、 上記接触部材(31)が、ハウジング(10)に対して上記出力
    軸(12)の軸線方向に変位可能に案内され、 上記クラッチ半体(16、18)の一方と上記可動偏倚スラス
    ト要素(20)との間にロック手段(36、39)を設け、このロ
    ック手段(36、39)が、スラスト要素(20)をロックするロ
    ック位置とスラスト要素(20)のロックをはずすアンロッ
    ク位置との間で移動でき、 また、上記接触部材(31)を上記ロック装置(36、39)に結
    合する作動手段(42、46)を設け、上記接触部材(31)が締
    付け行程の最終段階でねじベッド(32)と接触してハウジ
    ング(10)に対して後方へ変位される際に、スラスト要素
    (20)をロックするロック位置からとスラスト要素(20)の
    ロックをはずすアンロック位置へ上記ロック装置(36、3
    9)をシフトさせることを特徴とする動力型スクリュード
    ライバー。
  2. 【請求項2】上記ロック装置(36、39)が、上記スラスト
    要素(20)を包囲する軸方向には不動のロックスリーブ(3
    6)における孔(38)に支持された二つ以上の球体(39)から
    成り、上記球体(39)が内側のロック位置と外側のアンロ
    ック位置との間で可動であり、また上記スラスト要素(2
    0)がそれらの内側のロック位置において上記球体(39)と
    係合する外周溝(41)を備えている請求項1に記載の動力
    型スクリュードライバー。
  3. 【請求項3】上記作動手段(42、46)が、上記ロックスリ
    ーブ(36)を包囲しかつ内周溝(43)を備えたシフトスリー
    ブ(42)から成り、内周溝(43)が、上記シフトスリーブ(4
    2)の後方変位により内側のスラスト要素(20)ロック位置
    からと外側のスラスト要素(20)アンロック位置へ上記球
    体(39)を半径方向に動かさせる請求項2に記載の動力型
    スクリュードライバー。
  4. 【請求項4】 上記スラスト要素(20)ロック位置に向か
    う方向に上記シフトスリーブ(42)に軸方向偏倚力を加え
    るばね手段(47)が設けられている請求項2または3に記
    載の動力型スクリュードライバー。
  5. 【請求項5】 上記接触部材(31)が、上記出力軸(12)と
    同軸に配置された管要素から成っている請求項1〜4の
    いずれか一項に記載の動力型スクリュードライバー。
  6. 【請求項6】 上記出力軸(12)と平行でしかも上記出力
    軸(12)に対してずれた方向に長手方向に変位する二つ以
    上の作動ピン(46)がハウジング(10)に取り付けられ、
    それにより上記接触部材(31)と上記シフトスリーブ(42)
    との間で軸方向運動を伝達する請求項5に記載の動力型
    スクリュードライバー。
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