JPS6141712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、概括的には、自動停止型の、空気動
力駆動のねじ回しに関している。更に特記すれ
ば、本発明はこのようなねじ回しの、停止および
リセツト機構の改良に関している。

動力駆動ねじ回しは、多年実用された、種々の
型および容量のものが知られている。これ等の工
具の中で一般使用者に周知のものは、予め設定さ
れた回転力の回転抵抗に遭遇したとき滑りを起す
ものに対比して、特に自動遮断のため給与動力を
遮断するようになつているものである。米国特許
第2964151号、第2986052号、第3242996号には、
上記遮断型を例示する市販の工具が開示されてい
るが、その何れもが、商用的に多大の成功を収め
ている。

目的においては基本的に同様であつても、各々
特定の用途に動作的に適せしめるようにするため
に、上述の遮断工具の構造は、それぞれ著しく相
違している。45Kg、cm（40インチ・ポンド）およ
びそれ以上の回転力感度に適する工具が、12.4
Kg・cm（11インチ・ポンド）およびそれ以下の回
転力感度を要する繊細な作業に適するこの種工具
よりも、著しく嵩張り且つより重くなることは、
推定される通りである。更に、それ等のそれぞれ
の構造に基く、一般に高い回転力の工具は概ね
3000rpm程度の高速運転が可能であるが、今日ま
で低回転力工具は、速度に敏感であるために、
1000rpm程度の低い速度に制限を受けて来た。こ
の工具が多量生産設備に使用される場合には、そ
の工具速度は、生産出力の向上に寄与する重要な
因子と看做されている。従つて、長い間、それ等
の小型軽量の特徴と、繊細な型の仕事への適用と
を依然として両立させた侭で、低回転力工具の速
度を増大させることが求められて来た。

本発明は、米国特許第3766990号の工具の改良
に存する。たまたま、上記米国特許の工具におい
ては、クラツチボールがカムの膨らみの頂部にお
かれ且つリリーズシーア、即ちピンの頂点が軸端
上の諸点の一つと係合した状態において軸の回転
が停止し、従つて給与弁を再開放して工具を再起
動することは、前記ボールとカムが、手操作的に
再位置ぎめされるまでは不可能であつた。このよ
うなことの発生は、工具の作業能力の低下を来す
ことはないが、或る事例では、製造時間を増大す
るという不便を生じた。

そこで、本発明の目的は、確実な自動的リセツ
トの可能性を有する、自動遮断型の改良された動
力ねじ回しを提供することである。

本発明によつて提供される改良された動力ねじ
回しは、源泉の高圧給与空気を受入れる取入口を
具えた空圧モータと、回転されるフアスナ（被締
付部材）との動作係合のための駆動端と、前記モ
ータの出力を前記駆動端へ結合するように作用
し、且つフアスナの回転の抵抗が一定の回転力の
値に対応したとき、駆動端を有効にモータから解
放するように作用するクラツチとを含み、更に前
記クラツチの解放に応答してモータへの空気の給
与を中断し、次の動作のために該ねじ回しをリセ
ツトする、遮断およびリセツト装置が設けられて
いることを改良点とするものである。上記改良さ
れた遮断およびリセツト装置は、モータの給与空
気を制御する、空気取入口内の遮断弁と、この遮
断弁を操作する絞り弁と、遮断弁を閉鎖する方向
における前記棒の運動を阻止するための、棒と係
合し得るピン装置と、ピン装置の位置を制御する
回転し得るカム装置と、前記カム装置と係合可能
にして、カム装置の回転の中心から張出されてい
る上記ピン装置上の頂点部分と、クラツチの状態
に無関係に、前記ピン装置を、前記カム装置へ押
しつける偏力装置とを含んでいる。

次に、本発明の実施例を示す図面を参照して、
本発明を更に具体的に説明しよう。

先ず第１図と第２図を参照するに、本発明の空
動工具は、概ね、駆動部材を包囲している後方区
間１１を含む長い縦のケーシングより成つてい
る。後方区間１１は、この工具の、動作的に係合
しそして回転力に応答する素子を包囲する前方区
間１３へ、内外嵌合的に伸縮できるようにねじ込
まれている。前方区間１３はねじその他のフアス
ナ１５を回転的に駆動する出力軸１７の中に固定
されている、ねじ回しビツト１４等を含んでい
る。尚所要に応じて、それに限られる訳ではない
が、フイリツプヘツド、アレンヘツド、ソケツト
等種々のビツトも、図示のものと代換させ得るこ
とは勿論である。この工具を駆動する動力は、ケ
ーシング区間１１の中に収容された、通常の羽根
形加圧流体モータによつて供与される。このモー
タには、取入口１８を経て高圧の空気が供与され
る。このモータの出力は、下に述べるような中間
クラツチ機構１９を経由して、ねじ回しビツト１
４へ伝達される。

この工具は、案内片２２を、ねじ１５と係合さ
せることによつてその動作が開始させられる。こ
の案内片２２は、ケーシング区間１３の、細めら
れた作業端２３の中に滑動し得るように収容され
ている。前記作業端２３と関係的な案内片２２の
回転を阻止し、且つ案内片がこれと関係的に内側
へ滑動することを許すように、キー２４が配置さ
れている。上記内側へ向う運動は、コイルばね２
６の抗力を受け、そしてキー溝２５の長さによつ
て、両方向に制限されている。これは、第１図お
よび第２図における案内片の両位置を比較するこ
とによつて明瞭に了解される。案内片２２の内側
への運動が、ビツト１４とねじ１５との係合を許
す。ビツト１４は、ビツトシヤンク３６を含み、
このシヤンクは、球体爪３７によつて孔３８の中
の出力軸へ解除可能に連結される。内側への運動
が更に続けられれば、クラツチ１９と絞り棒４０
も移動させられる。

種々の動作態様の更に充分な了解を得るため、
第３乃至第８図に注目されたい。これ等の図面に
示されているように、空気の取入れ１８は、ケー
シング区間１１の後方にねじ込まれている連結体
２８の中に設けられている。上記連結体２８とケ
ーシング区間１１との間には、封止Ｏ−リング２
９により、耐圧封止部が設けられている。連結体
２８から通された加圧流体は、閉鎖室３０の中へ
案内され、こゝで前記流体圧力が、絞りおよび遮
断のための円錐形の弁３１の背面に作用する。上
記遮断弁３１は、環状の弁座３２と係合して、通
路３４を経てモータの取入れ孔３５へ接続された
室３３へ流入することを阻止し得るようになつて
いる。上記弁３１の開閉は、４１において直径的
和に拡大され、４２において細められ、そして４
３において再び拡大されている、軸方向に滑動す
る絞り棒４０によつて制御される。上記棒端４３
は、出力駆動軸１７の軸方向の孔４８の中に収容
されている。上記絞り棒４０は、孔４８の中のコ
イルばね４９により、室３０の中に配置された圧
縮コイルばね５０の作用に抗して一つの方向に押
しつけられている。ばね５０は弁３１の背面へも
作用する。モータからの空気は、マフラ４４と排
気孔４５を経て排出される。

モータは、一つの遊星歯車組（図示されていな
い）へ連結されている。この遊星歯車の出力は、
球軸受５２に回転的に支えられている軸５１によ
つて伝えられる。軸５１は６角断面の中心孔を有
し、前記孔は、その間に回転駆動的相互結合を作
るためクラツチ１９の６角形の入力軸５４を滑動
的に収容している。後段に説明するようにクラツ
チの出力は、軸１７の後方の細められた部分５９
と一体的に構成されている、半径的に延びた環状
鍔５８を経て伝達される。軸部分５９の一端６０
は、第８図および第１０図から了解されるように
特殊カムの形態を具えている。図面から了解され
るように、軸端６０の断面は、稍々凹入した側面
を有する、４点星形に若干類似している。この端
６０はクラツチ１９の内側へ延びている。

上記軸１７を、モータと回転的に結合させるた
め、クラツチ１９には物体６３が設けられてい
る。この物体６３は、中心孔６４を有し、その中
に絞り棒４０の一区間４１が滑動的に収容されて
いる。出力軸１７の一部５９は、前記物体６３の
相手方の孔６５に収容されている。物体６３と軸
１７とは、その間に、多数の小球６６が設けられ
ている故、軸方向に結合されると共に、自由に関
係的に回転可能にされている。前記小球体は、軸
１７の環状溝６７と、物体６３の対応的環状溝と
の中に収容されている。物体６３の中には半径的
孔６９が設けられて、溝の中へ球体６６を挿入し
得るようになつている。前記球体６６は、螺旋形
の包囲ばね抑留装置７によつて拘束されている。

前記モータの出力軸５１から軸１７へ回転を伝
達するた、クラツチ１９の左端（図面で見て）
に、複数の膨らみ７５を具えたカム７４が設けら
れている。上記膨らみは、軸の半径的に外側に、
角度的に隔てられた間隔において、軸１７の方へ
向つて左側に延びている。隣り合つた膨らみ７５
の中間では、カム７４が７６において軸方向に凹
入して、硬化された球体７７を受入れるようにな
つている。各々の凹入部７６は、その周辺的諸端
にはねじの締めつけに役立つ緩かなピツチの隆起
７８を、及びねじ等を弛めるのに役立つ比較的急
峻なピツチの反対の隆起７９を形成している。球
体７７は更に、軸の鍔５８の中に形成された複数
の半径的な開放した溝８２から、軸方向に内側へ
延びている。上記溝８２は、カム凹入部７６の位
置と、角度的に整合させられている。

上記カム７４と鍔５８との間に連結係合を維持
しつつある間、球体７６を半径的に拘束するた
め、コイルばね８４によつて常に軸的に後方へ押
しつけられている、コツプ状の球体拘束装置８３
が設けられている。ばね８４は、軸１７の一部を
包囲しており、そしてこれは推力軸受８６の一部
をなすレース、即ち従節８５と係合している一端
を具えている、前記推力軸受８６は、球体拘束装
置８３の背後側と係合している。この反対側の端
では、ばね８４が従節８７（第１図）と係合して
いる。前記従節８７は軸１７に関して軸方向に滑
動可能であるが、対抗的なキー８８により、これ
に回転的に固定されている。

第８図および第１０図に示されているように、
物体６３の半径的に延びている円筒形の空洞９０
の中には、半径的に可動な解放ピン９１（第１１
図参照）が設けられている。前記ピン９１は略々
円筒形で、その重心１００が工具の回転軸１００
より半径的に変位させられるように、幾何学的に
成形されている。前記ピン９１が重心的変位させ
られるように、このピンは頂部の比較的小なる塊
体１０２と下部の比較的大なる塊体１０３とを含
んでいる。同様に、ピン９１は、側面９２，９３
および、工具軸１０１と軸方向に平行に延びてい
る横行溝を含むように配置されている。上記溝９
４は、適当に位置ぎめされた場合には直径４１，
４２の滑り棒を滑動的に通すように寸法が与えら
れている。前記正面９２から内側へ溝９５が切り
取られて居り（第１０図参照）、この溝は、その
頂部でＶ字形をなし、これが、コイルばね９８に
よつて軸端６０へ押しつけられている先端９６を
形成している。上記先端９６はピン９１上の、
略々円筒形のピン９１の中心線に関して、工具の
回転の中心線、即ち工具軸１０１から平行に変位
させられた位置に配置されている。

工具が停止しているとき、或いは低速で回転し
ているとき、ばね９８によつて生じた力によりピ
ンの先端９６は軸端６０の側面６１との係合状態
の侭残留する。これが、ピン９１の側面９３の、
或る短い部分９７（第４図参照）を前記絞り棒部
分４１上の半径的な端面９９と係合させ、それに
よつて絞り棒４０のが左方へ運動することを阻止
している。上記先端９６に関し且つ工具軸１０１
に関して、ピンの重心１００が偏心的に配置させ
られているので、工具の回転によつて発生する遠
心力が、絶えず、ばね９８の、軸端６０の側面６
１と先端９６とを係合状態に維持する作用に、助
勢を与えるように作用する。

上述において、球体７７が膨らみ７５上に位置
ぎめされたとき、軸１７の端６０の諸点６２が、
第１０図に示すように、先端９６を通過し終るよ
うに、カム７４および先端９６に関係的に、前記
諸点６２が配置されることが重要であることに注
目されたい。即ち、上記先端９６が、上記凹入側
面６１の一つに隣接している限り、ばね９８の偏
力を受けて、ピン９１は第４図の位置へ容易に復
帰させられる。

クラツチが係合を解除される回転力の値を予め
設定するため、第１図および第１２図に見られる
ように、軸１７にねじ嵌められている調節ナツト
１０６が設けられている。ナツト１０６は、ばね
従節８７の背面に、角度的に隔てられたポケツト
１０８の方に面する、鋸歯付半径的端部１０７を
具えている。最上部のポケツト内には、ナツト１
０６の正面の鋸歯の谷の中に、常時着座させられ
ている硬化された小球体１０９が含まれている。
ケーシング区間１３には、ナツト１０６の附近に
溝１１２が形成されて、ナツト１０６への近接を
可能にし、これによりフイリツプねじ回し端等
が、隣接しているナツトの鋸歯部内へ挿入され得
るようになつている。ナツト１０６を何れかの方
向へ回転すれば、軸１７に沿い上記ナツトをねじ
的に前進させ或は引戻すことができる。これが、
ばね８４を圧縮して軸の鍔５８とクラツチのカム
７４との係合の引外しを施すのに制圧されねばな
らない、所要の結合力を維持するための力を変化
させる。平常時は、溝１１２が回転的に偏位し得
るばねクリツプ１１３によつて蔽われ、そしてこ
れを廻わせば、上述の調節を施すためにナツト１
０６を露出させることができる。

動作の場合、この工具には、可撓導管（図示さ
れていない）等二を経て、取入口１８に接続され
た適当な源泉より、高圧空気が供与される。ねじ
１５のようなフアスナに対して案内片２２を押し
つけた場合、工具はこのフアスナ上に自動的に中
心ぎめされると共に、案内片２２が軸方向に後方
へ滑動させられて、フアスナがねじ回しビツト１
４に係合させられ得ることになる。これに引続き
力が加えられれば、ねじ回しビツトを坦持する駆
動軸１７、クラツチ１９およびこれに固定された
操作部材が、後方へ運動する。同時に、この後方
に向う運動が、絞り弁棒４０を後方へ押しつけて
弁３１を開放し、これにより室３０の中の加圧流
体が室３３、通路３４およびモータの取入れ口３
５へ案内ｈされてモータを附勢する。

モータの動作状態においては、その出力軸５１
が回転させられ、そして短軸５４との連結部を介
してクラツチ１９へ回転が伝達される。ばね８４
から及ぼされる力によつて、クラツチ球体７７が
カム山７８の上昇部に向つて押しつけられ、従つ
て鍔５８を介して出力軸１７および、これに接続
されたビツト１４へ駆動力が伝達される。

ねじ１５が、その一定の回転力に達すれば、モ
ータの回転中ビツト１４によつて生ずる回転の抗
力が、カム７４と鍔５８との間に相対的回転を生
じて、カムの山７８に向い、軸的に外方へ球体７
７を押しつける。クラツチ１９と軸１７との間に
生ずる関係的回転による軸１７の隅６２とピンの
先端９６との係合により、ピン９１が半径方向に
移動させられる。前掲絞り棒４０の区間４１とそ
の中の溝９４が、より近接的に軸的に一致させら
れるまで、半径方向の運動によつてピン９１が空
洞９０の中に再位置ぎめさせられる。絞り棒４０
の軸方向の妨げが除去されると共に、遮断弁３１
に向つて作用する流体の力が、ばね５０の助勢を
受けてばね４９に抗し、その弁座３７に向つて遮
断位置へ弁を押しつける。モータへの流体の流れ
は直ちに遮断されて工具の回転は停止する。ねじ
１５から工具を取外したとき、ばねの反作用が、
諸部材をしてその出発状態に復帰させる。

往々にしてこの工具の回転部分の運動量が、遮
断時に球体７７が、カム７４の膨らみ７５の端の
平坦部上へ乗上げる程度になることがある。この
ようなことが発生した場合および、軸１７上の隅
が、米国特許第3766990号に記載のような工具の
ピンの先端９６と係合した状態で軸が停止した場
合には、ピン９１は棒４０と係合し得ないように
なる。その結果として工具を再起動させるために
弁３１を開放することが不可能となる。

本発明によつて改良された工具においては、ピ
ンの先端９６の平行張出しおよび終端部６０の
（凹入した側面を具えた）形態とが共動して、ピ
ン９１が隅６２と係合状態に残留することを阻止
する。このような訳で、更に球体７７が膨らみ７
５上に乗上げた場合でさえも、ピン９１が棒４０
の拡大部４１と係合しているリセツト位置までピ
ン９１が半径的に運動することになる。該工具が
フアスナ１５から引外された後、ばねの力が軸１
７とクラツチ１９とを、相対的に左方へ運動させ
るを以て、次に締めつけられるフアスナとの再係
合が棒４０を右方へ運動させ、ピン９１が棒４０
の拡大部分と係合して居る限り弁３１を再開放さ
せる。

上掲の詳論は、その回転力で工具が動作するよ
うに予めセツトされている、或る一定の回転力の
値に達したとき自動遮断するようになつている動
力ねじ回しに就いて行なわれた。上述のような新
規構造のクラツチは、従来のこの種工具に於ける
ような速度感受性なしに、該工具を低い値の回転
力において容易に動作し得るようにするものであ
る。これに反して回転軸から外れた重心を有する
ピン切断装置によれば、所望の抵抗回転力が得ら
れるような時刻まで、工具の回転が係合を妨げる
よりもむしろこれを助けることになる。従つて上
述のように製作された工具は、繊細な仕事に適す
るこのような工具の基本的な小型軽量の特性を保
存しつつ、上述の効果を達することができる。同
時にこの工具は、自動的に確実にリセツトできる
故、生産の遅れを省くことができる。上述のよう
な改良にも拘わらず、上記特徴は比較的簡単にし
て低価格の諸部材の使用によつて極めて経済的に
実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるねじ回しを一部断面を
以て表わす側面図、第２図は、第１図の工具の一
つの動作位置を表わす部分的縦断面図、第３図
は、第１図の工具の、クラツチ機構を表わす、部
分的拡大断面図、第４図は、第１図に対応する工
具駆動部を表わす部分的拡大断面図、第５図は第
４図の概ね線５−５に沿う断面図、第６図は第４
図の概ね線６−６に沿う断面図、第７図は動作位
置にある工具駆動部材を表わす第４図と同様な
図、第８図は第７図の線８−８に沿う断面図、第
９図は回転力動作後の位置の工具駆動部材を表わ
す第７図と同様な図、第１０図は第９図の概ね線
１０−１０に沿う断面図、第１１図は、第４図に
おいて破線を以て囲んで表わされたリセツト機構
の一部の等角法的拡大図、第１２図は第１図の線
１２−１２から見た回転力調節機構を示す拡大側
面図である。 図において、１１……ねじ回しの後方区間、１
３……前方区間、１４……ビツト、１５……フア
スナ（ねじ）、１７……出力軸、１８……加圧流
体取入口、１９……クラツチ、２２……案内片、
２３……仕事端部、２４……キー、２５……キー
溝、２６……コイルばね、２８……接続器、２９
……Ｏ−リング、３１……絞りおよび遮断弁、３
２……環状弁座、３３……中間室、３４……流体
通路、３５……取入孔、３６……ビツトの脚部、
３７……球体爪、３８……孔、４０……絞り棒、
４１……直径拡大部、４２……直径縮小部、４３
……棒端、４４……マフラ、４５……排気口、４
８……ばね孔、４９……コイルばね、５１……
軸、５２……球軸受、５３……中心孔、５４……
短軸、５８……環状鍔、５９……縮小孔部分、６
０……軸端、６１……凹入側面、６３……クラツ
チ本体、６４……中心孔、６５……対抗孔、６６
……小球、６７，６８……環状溝、６９……半径
方向孔、７０……抑留ばね、７４……カム、７５
……膨らみ、７６……軸的凹入部、７７……鋼
球、７８，７９……上昇部、８２……溝、８４…
…コイルばね、８５……従節、８６……推力軸
受、８７……従節、８８……キー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給源の高圧空気を受入れる取入口付空圧モ
   ータと、回転的に駆動される締めつけ部材と動作
   係合する駆動端と、前記駆動端を前記モータの出
   力へ結合し、且つ一定の回転力に対応する締めつ
   け部材の回転抗力を受けたとき前記駆動端を前記
   モータより解除するように動作するクラツチとを
   含む動力ねじ回しにおいて、 前記クラツチの結合解除に応答して、モータへ
   の給気を遮断し、且つ次の動作のために該ねじ回
   しをリセツトする遮断およびリセツト装置が設け
   られており、前記遮断およびリセツト装置が、 前記空気の取入口における、モータへの空気の
   給与口を開閉するに適する遮断弁と、 前記遮断弁を開閉両位置間で動作させるための
   滑動する絞り棒と、 前記遮断弁を閉鎖する方向に前記絞り棒が運動
   することを阻止するようにする、前記絞り棒と係
   合する第１の位置と、前記絞り棒とは係合せず該
   絞り棒の運動を許して遮断弁を閉鎖するようにす
   る第２の位置との間で、該工具の回転軸に関して
   半径的に可動なピン装置と、 前記ピン装置を、前記第１の位置から前記第２
   の位置へ移動動させるための、前記駆動端と共に
   回転し得るカム装置と、 前記ピン装置に含まれ、前記カム装置の回転の
   中心から張出している、前記カム装置と係合する
   一つの先端部分と、 前記クラツチの動作位置には無関係に、前記ピ
   ン装置の先端部分を、前記カム装置の方へ、およ
   び前記第１の位置の方へ押しつける偏力附与装置
   とを有し、 前記ピン装置が概ね円筒形であり、そして該装
   置の軸を工具の軸と交差させ、且つ前記先端部分
   を決定的に前記先端の一側に位置ぎめさせた状態
   で、半径方向に運動するように支えられており、 前記ピン装置が前記先端部を前記溝へ突入さ
   せ、該装置全体を通して該工具の軸に平行な方向
   に延びている長い溝を有し、 前記絞り棒が、該工具の軸上に支えられ、そし
   て前記ピン装置における溝を貫いて延びており、 前記カム装置が、前記絞り棒を滑動的に受入れ
   る貫通孔を有し、そしてその上に、前記絞り棒の
   前記弁を閉鎖する運動を許すために、前記ピン装
   置を半径的に運動させるように、前記先端部と係
   合し得る少くとも一つのカム面を有し、更に前記
   カム装置が、前記ピン装置の、棒に係合する第１
   の位置へ復帰することを許す凹入側面をも具えて
   いる動力ねじ回し。 ２ 前記クラツチが、複数の周辺的に隔てられた
   膨らみと、凹入部と、各々の凹入部内のクラツチ
   球とを含んで居り、上記において駆動端と作用的
   に連結された鍔が、前記クラツチの各々の凹入部
   と一線上に並べられ且つ周辺的に隔てられた凹入
   部を含み、そして前記カム装置が、凹入側面によ
   つて周辺的に隔てられ且つ前記ふくらみに関して
   角度的に配置された複数の諸点を含み、それによ
   り前記クラツチの球体が前記ふくらみ上に配置さ
   れたとき、前記先端部が前記凹入側面の一つと隣
   接させられるようになつている、特許請求の範囲
   第１項に記載の動力ねじ回し。