JPS5938998Y2 - ナツトランナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ボルト・ナノ、トの締付は及び弛めに使用し
、２段自動変速機構を有するナツトランナに関するもの
である。

ボルト・ナツトを締付けろ場合に、その負荷に応じて、
高速低トルク締付けより低速高トルク締付けに自動的に
切替わる２段自動変速機構を有する従来０ナツトランナ
においては、その２段自動変速機構に通常の減速歯車列
又は内歯車式の遊星歯車機構を使用しているため、高速
と低速の回転数の比が精々８〜１０しか取れないので、
通常用いられる低速回転１０〜２０ｒｐｍに対して、高
速回転は８０〜２００ ｒｐｍとなり、インパクトレン
チの回転数１．００Ｏｒｐｍ以上に対して非常に小さく
、従って作業能率がインパクトレンチより劣るという欠
点があった。

また、従来の２段自動変速機構を有するナツトランチで
ボルト・ナツトを締付ける場合は、原動機の回転力は第
１減速歯車機構、クラッチ及び駆動軸を介して、前記駆
動軸に取付けられたソケットに伝達され、前記ソケット
に嵌合されたボルト・ナツトを高速低トルクで回転させ
て締付、ボルト・ナツトが被締結物に密着して、締付ト
ルクが増加し、その締付トルクが所定値に達すると、前
記クラッチが切ｊ５前記原動機の回転力は、前記第１減
速歯車機構、第２減速歯車機構、一方向クラッチ及び前
記駆動軸を介して前記ソケットに伝達され、前記ソケッ
トに嵌合されたボルト・ナツトを低速高トルクで締付け
、その締付トルクが所定値に達すると、前記原動機を停
止させ、ボルト・ナンドの締付けを完了する。

しかし、このナンドランチを用いて、既に締付けられて
いるボルト・ナツトを弛める場合は、前記ソケットに弛
めるべきボルト・ナンドを嵌合させ、前記原動機をボル
ト・ナンド締付けの場合と逆方向に回転させると、前記
原動機の回転力は前記第１減速歯車機構、クラッチ及び
駆動軸を介して前記ソケットに伝達され、高速低トルク
でボルト・ナツトを弛めるように作用するが、ボルト。

ナツトの初期の弛めトルクが太きいと前記クラッチが切
れ、前記原動機の回転力は、前記第１減速歯車機構、前
記第２減速歯車機構及び前記一方向クラッチに伝達され
る。

しかし、前記一方向クラッチは、ボルト・ナツトの締付
けの場合の回転方向に対してのみ、回転力を前記駆動軸
に伝達するように構成されているので、ボルト・ナツト
の弛めの場合の回転方向に対しては、回転力を前記駆動
軸に伝達できず、従って、従来の２段自動変速機構を有
するナツトランナは、ボルト・ナツトの弛めには使用で
きないという欠点がある。

本考案は、以上の欠点を除去するためになされたもので
、原動機を正回転させて、ボルト・ナツトの締付けを行
なう場合に、不思議歯車機構を使用することにより、高
速低トルク締付けど低速高トルク締付けにおける高速と
低速の回転数の比を太ぎくして、インパクトレンチ相当
以上の作業能率を得ることができるようにし、かつ前記
原動機を逆転させて、ボルト・ナンドの弛めを行なう場
合に、クラッチを介して低速高トルクがボルト・ナンド
に伝達されるようにして、ボルト・ナンドの弛めを行な
うことができるナツトランチを提供するものである。

以下、本考案の一実施例を図面について詳細に説明する
。

第１図は本考案の一実施例のナンドランチの要部断面正
面図、第２図は第１図をＡ矢方向より見た拡大図、第３
図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ断
面図、第５図は第１図のＤ矢視図、第６図は第１図のＥ
矢視図である。

第１図において、ナツトランナ１の主要部は、正逆転可
能な原動機２、減速歯車機構３、不思議歯車機構４、第
１クラッチ５；一方向クラッチ６、第２クラクチＴ、駆
動軸８及びボルト・ナツト回転用ソケット９より構成さ
れている。

歯車筐１０の上部に取付けられた原動機２には、起動、
停止用スイッチ１１が取付けられたハンドル１２が設け
られている。

減速歯車機構３は、歯車筐１０内に収納され、原動機２
の出力軸１３の軸端に設けられた小歯車１４と、この小
歯車１４と噛合う大歯車１５と、この大歯車１５と同軸
に設けられた小歯車１６と、この小歯車１６と噛合う大
歯車１７を取付けた出力軸１８とより構成されている。

なお、減速歯車機構３は減速歯車列のみで構成されてい
るが、これは遊星歯車機構のみ又は減速歯車列と遊星歯
車機構とを組合わせて構成してもよいっ 不思議歯車機構４は、減速歯車機構３の出力軸１８の中
間に設けられた太陽歯車１９と、この太陽歯車１９と噛
合い、上下に二つに分割され、ボルト２０で結合され、
下端に推力軸受２１を有する遊星キャリア２２に軸２３
を介して取付けられ、軸２３の回りに自転し、かつ太陽
歯車１９の回りに公転する複数個の遊星歯車２４と、こ
の遊星歯車２４と噛合い、複数個のボルト２５で歯車筐
１０と下部ゲージング１０′の間に固定された固定内歯
車２６と、遊星歯車２４と噛合いながら回転する可動内
歯車２７と、この可動内歯車２７と一体の中空出力軸２
８とより構成されている。

この場合、太陽歯車１９の歯数をＺ１９、固定内歯車２
６の歯数をＺ２６、可動内歯車２１の歯数をＺ２７とす
ると、不思議歯車機構４の中空出力軸２８の回転数は、
減速歯車機構３の出力軸１８の回転数に不思議歯車機構
４の減速比ｉ−Ｍ を乗じた直となる。

この減速比ｉは非常に大きな値、例えば１００以上にす
ることができ、かつｚ２７〉ｚ２６とすれば、不思議歯
車機構４の中空出力軸２８は、減速歯車機構３の出力軸
１８と同方向に回転する。

また、中空出力軸２８の下端には、後述の第２クラツチ
Ｔの爪５２′と噛合う爪５２が設けられている。

第１クラツチ５は、第１図及び第２図に示すように、減
速歯車機構３の出力軸１８の下部に５出力軸１８を横方
向に貫通して取付けられた軸２９と、この軸２９の両端
に取付けられた２個のローラ３０と、この２個のローラ
３０と係合し、出力軸１８に上下方向に摺動可能に取付
けられたカムリング３１と、カムリング３１に嵌合され
、カムリング３１と共に上下方向に移動でき、下端に複
数個の爪３２を有する爪クラッチ３３と、この爪クラッ
チ３３と不思議歯車機構４の下端の推力軸受２１０座の
下面の間に設けられたばね３４とより構成され、爪クラ
ッチ３３の爪３２は、通常はばね３４により下方に押下
げられ、後述の駆動軸８の上端に設けられた爪３２′と
噛合い、減速歯車機構３の出力軸１８と駆動軸８を連結
している。

この第１クラツチ５の作用は次の通りである。

２個のローラ３０を取付けた軸２９は、２個のローラ３
０を介してカムリング３１の斜面３５と係合しながら、
減速歯車機構３の出力軸１８と共に回転する。

いま、出力軸１８がボルト・ナツトを締付ける方向、即
ち第２図に示すように矢印１８′の方向に回転している
とすると、斜面３５の作用ニより、ボルト・ナンドに作
用する締付トルクに比例した上向き０力が、ローラ３０
及びカムリング３１を介して爪クラッチ３３に作用する
。

ボルトナツトに作用する締付トルクが増加し、爪クラッ
チ３３に作用する上向きの力が、爪クラッチ３３に作用
しているばね３４の力に打ち勝つと、カムリング３１は
ローラ３００上面を滑りながら斜面３５に沿って上方に
押上げられろ。

従って、カムリング３１と嵌合している爪クラッチ３３
もカムリング３１と共に上方に押上げられ、爪クラッチ
３３の爪３２と、駆動軸８の爪３２′との噛合いが外れ
、減速歯車機構３の出力軸１８と駆動軸８の連結が遮断
される。

一方向クラッチ６は、第１図及び第３図に示すように、
不思議歯車機構４の中空出力軸２８の円筒の一部に形成
された外筒３６と、駆動軸８の上部に一体に形成された
内筒３７と、外筒３６と内筒３７の間に嵌装されたロー
ラ３８と５ばね３９とより構成されている。

内筒３Ｔはその外周に沿って、その半径方向に対して傾
斜している座面４０及び切立った端面４１により、形成
された切欠部４２が等間隔で複数個設けられ、その各切
欠部４２と外筒３６の内周面の間にはローラ３８がそれ
ぞれ嵌装され、各ローラ３８と切欠部４２の端面４１の
間にはばね３９を介在させて、ローラ３８が常に外筒３
６の内周面と内筒３７の座面４０に接触するようにしで
ある。

また、ローラ３８がその軸方向に移動しないように、外
筒３６の上部に座金４３が設けられ、内筒３Ｔの下端に
隣接して不思議歯車機構４の中空出力軸２８を支承する
軸受４４が設けられ、軸受４４の下端には後述の第２ク
ラツチ７のばね４９を受けるための座金４５が設けられ
ている。

この一方向クラッチ６の作用は次の通りである。

第３図に示すように、外筒３６及び内筒３Ｔが共に矢印
４６．４７の方向（上刃より見て時計方向、即ちボルト
・ナンドを締付ける方向、以下、回転方向は総て上方よ
り見た場合とする）に回転し、内筒３Ｔの回転が外筒３
６の回転より早い場合は、各ローラ３８は内筒３７の端
面４１とばね３９を介して係合し、外筒３６の内周面を
転動し、内筒３Ｔは外筒３６の回転に無関係に回転する
。

しかし、円筒３７０回転が外筒３６の回転より遅くなる
と、各ローラ３８は外筒３６の内周面と、内筒３７の座
口４０の間に楔状に係合し、外筒３６と内筒３７は一体
となって回転し、外筒３６の回転は内筒３７と一体の駆
動軸８に伝達される。

しかし、円筒３７が静止し、外筒３６が矢印４６′の方
向（反時計方向、即ちボルト・ナツトを弛める方向）に
回転する場合は、各ローラ３８は外筒３６の内周面に沿
って転動しながら、ばね３９を介して内筒３Ｔの切欠部
４２の端面４１側に押出される。

従って、各ローラ３８は外筒３６の内周佃と内筒３７の
切欠部４２の座直４０の間に楔状に保合できず、外筒３
６の回転３６の回転は内筒３７及び駆動軸８ｖｃ伝達さ
れない。

第２クラツチ７は、不思議歯車機構４の中空出力軸２８
と駆動軸８の間に設けられ、不思議歯車機構４の中空出
力軸２８と駆動軸８を連結又は遮断するもので、第１図
の中心線Ｆ−Ｆの右半分には、第２クラツチγにより、
不思議歯車機構４の中空出力軸２８と駆動軸８が遮断さ
れた状態が示してあり、また第１図の中心線Ｆ−Ｆの左
半分には、第２クラツチＴにより、不思議歯車機構４の
中空出力軸２８と駆動軸８が連結された状態が示しであ
る。

第２クラツチ７は、爪クラッチ４８、ばね４９．２個の
ピン５０及び操作環５１より構成されている。

爪クラッチ４８は、不思議歯車機構４の中空出力軸２８
の下端に設けられた爪５２と噛合つ５２′と胴部５３と
から成っている。

こい胴部５３の中央部には、駆動軸８の嵌合部５４と嵌
合する嵌合穴５５を有し、爪クラッチ４８は、第４図に
示すように、この嵌合穴５５を介して駆動軸８の嵌合部
５４に嵌合し、この嵌合部５４に沿って、上下方向に移
動できると共に、駆動軸８と共に回転することができる
。

また、胴部５３の全外周に沿って溝５６が設けられてい
る。

ばね４９は軸受４４の下端に設けられた座金４５と、爪
クラッチ４８の胴部５３の間に取付けられ、常時は胴部
５３を後述の軸受６３の上端部に当接する位置まで押し
下げ、不思議歯車機構４０中空出力軸２８の爪５２と、
爪クラッチ４８の爪５２′が噛合わないようにして、中
空出力軸２８と駆動軸８の連断状態を保持する。

ピン５０はつまみ５７と軸部５８より成り、軸部５８が
つまみ５７と接する部分にはねじ部５９が設けられてい
る。

操作環５１は、下部ゲージング１０に上下方向には摺動
自在に、円周方向には回動自在に嵌合され、ピン５０の
ねじ部５９と螺合する２個のねじ穴５ｇが対向して設け
られている。

また、下部ケーシング１０′には、第５図及び第６図に
示すように、対向して２個の溝穴６０．６０’が設けら
れ、各溝穴６０．６σはそれぞれ垂直部６１．６１’と
、垂直部６１ 、６１’の上端部より向って右方向に延
びる水平部６２．６２’より成っている。

また、２個のピン５０の軸部５８は、それぞれ操作環５
１の２個のねじ穴５９′、下部ケーシング１０′に設け
られた溝穴６０．６０’を通って、爪クラッチ４８の胴
部５３の溝５６に係合し、また各ピン５０はそのねじ部
５９を操作環５１のねじ穴５９′に螺合することによす
、操作環５１に固定されている。

従って、ピン５０をそのつまみ５７を把持して、ばね４
９の力に抗して溝穴６０又は６０′の垂直部６１又は６
１′に沿って、操作環５１と共に上方に移動させて、爪
クラッチ４８の爪５２′を不思議歯車機構４の中空出力
軸２８の爪５２と噛合わせ、然る後ピン５０を操作環５
１と共に向って右方向に回動させれば、第６図に示すよ
うに、ピン５０の軸部５８は爪クラッチ４８の溝５６、
下部ケーシング１０′の溝穴６０′（又は６０）の水平
部６２′（又は６２）と係合し、第１図の中心線Ｆ−Ｆ
の左半分に示すように、爪クラッチ４８の爪５２′と不
思議歯車機構４の中震出力軸２８の爪５２が噛合った状
態を保持することができる。

また、前記のように爪５２′と爪５２が噛合った状態の
時に、ピン５０のつまみ５Ｔを把持して、操作環５１と
共にピン５０を溝穴６０（又は６０′）の水平部６２（
又は６２′）に沿って左方向へ一杯に回動させ、次にピ
ン５０を操作環５１と共に溝穴６０（又は６０′）の垂
直部６１（又は６１′）に沿って下方に押下げると、ピ
ン５０と操作環５１はばね３４の力によって加速されて
、急速に下方に移動し、爪５２′と爪５２の噛合いは遮
断されて、第１図の中心線Ｆ−Ｆの右半分に示す状態及
び第５図に示す状態となる。

駆動軸８は、上端には第１クラツチ５の爪クラッチ３３
の複数個の爪３２と噛合う複数個の爪３２′を有し、ま
た上部には一方向クラッチ６の内筒３７が一体に形成さ
れ、中間部には第２クラツチＴの爪クラッチ４８の胴部
５３が嵌合する嵌合部５５が形成されている。

また、駆動軸８は軸受６３を介して下部ケーシング１０
′に回転自在に支承され、その下端にはソケット９がピ
ン６４を介して取付けられている。

次に、以上の構成を有するナツトランナの作用について
説明する。

まず、ボルト・ナツトを締付けろ場合について説明する
。

第２クラツチ７を遮断し、ナツトランナ１を動力源（図
示せず）に接続し、ソケット９を締付けるべきボルト・
ナツトに嵌合させ、原動機２のスイッチ１１を入れると
、原動機２起動し、その回転は減速歯車機構３、出力軸
１８、第１クラツチ５、駆動軸８を介してソケット９に
伝達され、ソケット９を出力軸１８と同じ回転数で時計
方向に回転させ、ソケット９に嵌合されたボルト・ナン
ド（図示せず）を高速低トルクで回転させる。

また一方、原動機２０回転は減速歯車機構３及び不思議
歯車機構４ｖｒ、より大幅に減速されて、不思議歯車機
構４０中空出力軸２８に伝達され、中空出力軸２８は減
速歯車機構３の出力軸１８と同方向に回転する。

しかし、この場合、一方向クラッチ６の外筒３６は中空
出力軸２８と、内筒３１は出力軸１８とそれぞれ一体に
構成されているので、内筒３７が外筒３６より早く、か
つ同方向に回転し、既述のように、内筒３７は外筒３６
の回転とは無関係に回転する。

従って、ボルト・ナンドは高速低トルクで回転しながら
下降し、被締結物に接触し、締付トルクが増大しである
値に達すると、第１クラツチ５０ローラ３０とカムリン
グ３１の斜面３５を介して爪クラッチ３３に作用する上
向きの力がばね３４の力に打勝ち、爪クラッチ３３はカ
ムリング３３と共に上方に移動し、爪クラッチ３３の爪
３２と駆動軸８の爪３２′との噛合いが外れ、減速歯車
機構３の出力軸１８の回転は駆動軸８に伝達されなくな
る。

従って、締付トルクの増大に伴なって、駆動軸８は減速
され、一方向クラッチ６の内筒３７の回転が外筒３６０
可転より遅くなると一方向クラッチ６が作動し、不思議
歯車機構４の中空出力軸２８と駆動軸８は一体となって
回転し、原動機２の回転は減速歯車機構３、不思議歯車
機構４、一方向クラッチ６及び駆動軸８を介してソケッ
ト９に伝達されソケット９に嵌合されたボルト・ナンド
を低速高トルクで締付ける。

このボルト・ナンドの締付トルクが所定の締付トルクに
達した時点又はボルト・ナンドの回転角が所定の回転角
に達した時点を検出して、原動機２を停止させればこボ
ルト・ナツトを所定の締付トルク又は所定の回転角で締
付けることがセきろ。

この場合、原動機２の無負荷回転数を２０、ＯＯＯｒｐ
ｍ、減速歯車機構３の減速比を２０、不思議歯車機構４
の減速比を１００とすると、減速歯車機構３の出力軸１
８の回転数は１．００Ｏｒｐｍ 、不思議歯車機構４の
中空出力軸２８の回転数は１０ｒｐｍ となり、高速低
トルク締付けの場合の作業速度をインパクトレンチ相当
又はそれ以上とすることができる。

次に、ボルト・ナンドを弛める場合について説明する。

ナツトライナ１を動力源に接続し、ソケット９を弛める
べきボルト・ナンドに嵌合させ、原動機２をボルト・ナ
ンドを締付けろ場合の回転力向と逆方向に回転するよう
に設定してスイッチ１１を入れると、原動機２は起動し
、その回転は減速歯車機構３、出力軸１８、第１クラツ
チ５、駆動軸８を介してソケット９に伝達され、ソケッ
ト９に嵌合されたボルト・ナツトを反時計方向に回転さ
せ、ボルト・ナンドを弛めようとするが、ボルト。

ナツトの初期の弛めトルクが太きいと、第１クラツチ５
が既述のようにして遮断され、減速歯車機構３の出力軸
１８の回転は、駆動軸８及びソケット９に伝達されず、
駆動軸８及びソケット９は停虚した１１となる。

従って、原動機２０回転は減速歯車機構３、不思議歯車
機構４及び中空出力軸２８を介して、一方向クラッチ６
の外筒３６に伝達され、外筒３６を反時計方向に回転さ
せる。

従って、既述のように、第３図において、外筒３６が矢
印４６′の方向に回転する場合に相当することになるの
で、外筒３６と内筒３γは一体になるように係合できず
、外筒３６の回転、即ち出力中空軸２８の回転は、内筒
３Ｔ、即ち駆動軸８及びソケット９に伝達されないので
、ボルト・ナンドを弛めることはできない。

そこで、第２クラツチ７のピン５０のつ１み５Ｔを手で
把持して、ピン５０を操作環５１と共に、溝穴６０又は
６０′の垂直部６１又は６１′に沿って移動させで、ピ
ン５０の軸部５８と係合している爪クラッチ４８を上方
に移動させ、爪クラッチ４８の爪５２′を、回転してい
る中空出力軸２８の爪５２と噛合わせ、ピン５０のつ曾
み５７を溝穴６０又は６０′の水平部６２又は６２′の
方向に移動させれば、爪５２′と爪５２を噛合った状態
に保持することができる。

従って、原動機２の回転は減速歯車機構３、不思議歯車
機構４、第２クラツチ７を介して駆動軸８及びソケット
９に伝達され、ソケット９に嵌合されたボルト・ナンド
を低速高トルクで弛めることができろ。

なお、この場合、ピン５ＱＪ’！、ｌ１ｌＪ転する爪ク
ラッチ４８の胴部５３に設けられた溝５６を介して、溝
穴６０．６０’の水平部６２．６２’１７’）向って右
端に押し付けられ５垂直部６１．６１’の力に押し戻さ
れることな（、爪５２′と爪５２の噛合いを確実に保持
することができる。

以上のように、本考案の２段変速機構を有するナツトラ
ンナは、高い減速比を得ることができろ不思議歯車機構
を使用しているので、ボルト・ナンドを締付ける場合、
高速低トルク締付けと低速高トルク締付けの場合の高速
と低速の回転数の比を大きく摩ることができ、インパク
トレンチと相当以上の作業速度及び作業能率を得ること
ができる。

また、従来の２段自動変來機構を有するナツトランナで
はできなかったボルト・ナンドの弛め作業を、第２クラ
ツチを用いて、不思議歯車機構の中空出力軸と駆動軸を
連結し、低速高トルクを駆動軸に伝達することにより行
なうことができろ等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例い要部断面正面図、第２図は
第１図のＡ矢視図の拡大図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断
面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ断面図、第５図は第１図
のＤ矢視図、第６図は第１図のＥ矢視図である。 １・・・ナンドランナ、２・・・原動機、３・・・減速
歯車機構、４・・・不思議歯車機構、５−・・第１クラ
ツチ、６・・・一方向クラッチ、７・・・第２クラツチ
、８・・・駆動軸、９・・・ソケット、１８・・・出力
軸、１９・・・太陽歯車、２６・・・固定内歯車、２Ｔ
・・・可動内歯車、２８・・・中空出力軸、２９・・・
軸、３０・・・ローラ、３３１・・・カムリング、３２
．３２’、５２．５２’・・・爪、３３．４８・・・爪
クラッチ、５０・・・ピン、５１・・・操作環、６０．
６０’−・・溝穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 正逆転可能な原動機と、前記原動機の正転時の回転力を
   減速歯車機構及び第１クラツチを介してボルト・ナツト
   回転用ソケットを取付けた駆動軸に伝達する機構と、前
   記原動機の正転時の回転力が所定値に達すると、自動的
   に前記第１クラツチが切れ、前記原動機の正転時の回転
   力を前記減速歯車機構、不思議歯車機構及び一方向クラ
   ッチを介して前記駆動軸に伝達する機構と、前記原動機
   を逆転させた時の回転力を前記減速歯車機構、前記不思
   議歯車機構及びこの不思議歯車機構の中空出力軸と前記
   駆動軸の間に設けられた第２クラツチを介して前記駆動
   軸に伝達することを特徴とするナツトランナ。