JPS6165784A - ねじ回し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は駆動ユニットと作業を行う駆動スピンドルとの
間に配置したトルク制限クラッチを具え、このトルク制
限クラッチには駆動スピンドルに対して相対回転不能に
連結したクラッチ部材を設け、このクラッチ部材をばね
素子により駆動ユニットの駆動部材にクラッチ掛合させ
たモータ駆動ねじ回し装置に関するものである。

（従来の技術） このようなモータ駆動のねじ回し装置においてねしおよ
びねじのような素子を、収容する加工部分に対してねじ
込んだり、ねじ戻したりすることができなければならな
い、モータによって発生するトルクはトルク制限クラッ
チを介してねじ回しインサートとしての工具に伝達する
。

従来のトルク制限クラッチとしては球状のクラッチ部材
が知られており、このクラッチ部材を駆動スピンドルに
設けた関連のボケ、７トに配置し、ばね負荷により駆動
ユニットの駆動部材に形成した休止窪みに突入させる。

この休止窪みの内側面に支持したクラッチ部材がトルク
の伝達を行い、ねじ込み方向に対向する側面をねじ込み
トルクの伝達に使用し、反対側の側面は逆回転の際にト
ルクを受ける。

（発明が解決しようとする問題点） トルク制限クラッチに対する要求を満たすねし回し装置
が開発されている。この場合ねじは最大限界のトルクで
締められる。ねじを緩めるためにはねじ込みトルクより
も大きな逆向きのトルクを必要とする。しかし既知のト
ルク制限クラッチは休止窪みを対称形状にしであるため
このような一層高いトルクを得ることはできず、ねじを
緩めたりねし戻したりすることは不可能である。またこ
のようなトルク制限クラッチは構成が複雑で故障を起こ
しやすい。

更に、トルク制限クラッチ付きの他の既知のねじ回し装
置として、球形のクラッチ部材のための休止窪みを縦断
面が非対称形状に形成したものがある。しかしこの装置
はねじの逆回しを可能にするために作られたものではな
い。この場合体止窪みのねじ込み方向に対向する側面は
駆動部材の前面に対して９０°下方に存在し、このため
起こる可能性のある逆回転によってもクラッチの離脱を
生ずることができず、従って作業員に対して容認できな
い程の危険を与える。

（問題点を解決するための手段） 従って、本発明の目的は、信頼性が高く、危険性がな（
逆回転によりねじをねし戻すことができ、しかも構成簡
単なねじ回し装置を得るにある。

この目的を達成するため、本発明ねじ回し装置は前記駆
動部材にはクラッチ部材に対向する前面歯を設け、クラ
ッチ部材には駆動部材にクラッチ掛合する対向歯を設け
、各歯には傾斜した側面を設け、クラッチ部材の対向歯
におけるねじ込み方向の側面の傾斜角度が対向歯におけ
るねじ戻し方向の側面の傾斜角度よりも小さいものとし
て構成したことを特徴とする。

（作用効果） このように両側の側面の傾斜角を異ならせることによっ
て回転方向に応じて異なるトルクを生ずることができる
。

即ち対向歯の小さい傾斜角を有する側面によりねじ込み
方向に十分なトルクを伝達することができるとともに、
大きい傾斜角を有する側面によりねじ込み方向とは逆向
きの適切なより大きいトルクを与えてねじを戻すことが
できる。また場合によって大きな傾斜角を有する側面に
よって、特に円板状のクラッチ部材の歯が外れることに
よってクラッチが確実に離脱することができる。

本発明の好適な実施例においては、小さい方の１頃斜角
度を２０’乃至４０°好適には２５°乃至３５°の角度
とし、大きい方の傾斜角度を４２°乃至５５°、好適に
は４５°乃至５２°の角度にする。更に構成を簡単にす
るため歯は半径方向に延びる歯とするとよい。

歯の摩耗を減少するためには、歯は全体にわたり一様な
高さを有するものとするとよい。　これにより、歯にお
いて大きな対向作用面が得られる。

更に、本発明の好適な実施例においては、歯の高さはク
ラッチ部材の外径の３乃至７％、好適には５％に相当す
る寸法を有するものとする。

歯幅全体にわたり力の分布が一様となり、従って歯の摩
耗を減少することができるようにするため、歯の厚さは
中心から歯に向かう方向に増大するものとするとよい。

（実施例） 次に図面につき、本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明によるねじ回し装置の実施例を示し、こ
の装置は図示のように側方に取手２を突設したハウジン
グ１を有する。給電は取手に終端するケーブル３により
行う。スイッチ４によりねじ回し装置のオンオフ制御を
行う。ハウジング１の前方に調整外筒５と、当接外筒６
とを連結する。

ハウジングの作動端部からねじ回しインサート７を軸線
方向に突出させる。

第２図にモータの回転軸８の一部を示す。この回転軸８
の端部のピニオン８ａにより歯車９としての駆動部材に
噛合させ、この歯車９は軸受１１を介して軸線方向に分
割した駆動スピンドルＩ２に対して回転自在に取付ける
。歯車９の後方をスラスト軸受１３により支持する。歯
車９のスラスト軸受側とは反対側には前面歯９ａを設け
る。駆動スピンドルＩ２はスプラインの歯１４を介して
円板状のクラ。

チ部材１５に相対回転不能に連結する。このクラッチ部
材１５には前面歯９ａに対向する対向歯１５ａを設ける
。

クラッチ部材１５の対向歯１５ａは皿ばねにより構成し
たばね素子１６の力によって歯車９の前面歯９ａとの噛
合状態に保持される。このばね素子１６はころ軸受１７
および保持リング１８により支持し、この保持リング１
８は固定ブシュ１９に固定する。歯車９、クラッチ部材
１５およびばね素子１６はともにトルク制限クラッチ２
１を構成する。

駆動スピンドル１２の後方部分２２の背部の軸受として
玉軸受２３を使用し、この玉軸受２３は支持リング２４
と肩部２２ａとの間に軸線方向に移動不能に取付ける。

固定ブシュ１９はねじ山２Ｓにより回転によってハウジ
ング１に調整自在に連結する。固定ブシュエ９の半径方
向の孔１９ａにボール２６を収容し、このボール２６を
圧縮ばね２７によりハウジング１の内面に設けた縦方向
に延びる溝２８に休止させる。

固定ブシュ１９の回転はこの休止を越えてねじ込んだと
きのみ生ずる。

固定ブシュ１９に目盛付きリング２９を圧嵌する。

ハウジングｌに形成した覗き窓３１により調整したトル
ク段。階を読み取ることができる。トルクの最大値およ
び最小値は固定ブシュ１９に配置したビン３２により制
限される。

固定ブシュ１９の前方に駆動スピンドル１２の前方部分
３４のための軸受３３を設ける。この軸受３３の前方に
シールリング３５を設ける。ねじ山３６により固定ブシ
ュ１９に連結リング３７を螺着し、この連結リング３７
は当接外筒の一部とする。

合成樹脂製の調整外筒５に埋設したボルトとしての連結
素子３８を担持する。連結素子３８の遊端３８ａを連結
リング３７の軸線方向の孔３７ａに突入させる。連結素
子３８の反対側の端部３８ｂは固定ブシュ１９の休止開
口に突入させ、この休止開口の更に前方には環状面を設
ける。このように連結素子３８による連結を行った調整
外筒５は弾性突部に設けた玉縁５ａを固定ブシュ１９の
周囲の溝１９ｃに掛合させることによって保持する。

駆動スピンドルＩ２の収容開口３９にねし回しインサー
ト７を相対回転不能に差込む。ねじ回しの作動において
駆動スピンドル１２の前方部分３４は後方部分２２に向
って移動し、駆動スピンドル１２の環状に配列した爪３
４ａ、　２２ｂが噛合することによって相対回転不能の
一体性を生ずる。

このようにして回転軸８から伝達されるトルクは、トル
ク制限クラッチ２１を介して駆動スピンドル１２、次い
でねじ回しインサート７に伝達される。

トルク制限クラッチ２１から伝達されるトルクは固定ブ
シユ１９の軸線方向の位置を変化させることによってｍ
ｌする。このためにはこの固定ブシュを回さなければな
らないが、これは調整外筒５を回すことによって行う。

調整外筒５を手で回すと連結素子３８が休止開口に掛合
しているため固定ブシュ１９も一緒に回る。これにより
ねじ山２５を介して軸線方向に移動する。

当接外筒６の軸線方向位置の変更は連結リング３７の軸
線方向の移動を必要とする。このためには調整外筒５を
固定ブシュ１９に保持した止めリング４１に衝合するま
で前方に引き出す。

このように調整外筒５が移動した位置において玉縁５ａ
は固定ブシュ１９の前寄りの座面１９ｄに圧着する。第
２図に示す状態から取外し可能な作用状態に調整外筒を
移動するには座面１９ｄを越えてずらすことによって可
能となり、これには作業員が相応の変位力を加えること
によって行う。

第３図に示すクラッチ部材１５の対向歯１５ａは歯車９
の前面歯９ａに相応する形状とする。それぞれクラッチ
部材１５の中心に向って整列する個々の歯は中心から離
れる方向に増大する厚さＤを有する。

クラッチ部材１５にはスプラインの歯１４を設け、この
歯１４により駆動スピンドル１２との相対回転不能の連
結を生ずること勿論である。

第４図に示す対向歯１５ａの解離可能な高さＨはクラッ
チ部材１５の外径ｄの約５％に相当するものとする。周
縁方向において対向歯１５ａの相互間に底部を設ける。

各歯の両側面に異なる傾斜を付け、ねじ込み運動ｙが作
用する側面には約３０°の平均勾配をつける。ねじ戻し
運動Ｘが作用する他方の側面には約４８°の平均勾配を
つける。平均勾配とは、歯幅が変化する各側面の中心位
置での勾配に相当する算術平均と理解されたい。この側
面の傾斜により、トルク制限クラッチ２１にねし込み１
−ルクよりも大きなねじ戻しトルクを生せしめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるねじ回し装置の側面図、第２図
は、第１図の装置の前方部分の部分拡大縦断面図、 第３図は、歯を有するクラッチ部材の正面図、第４図は
、クラッチ部材の歯の拡大断面図である。　　゛ ■・・・ハウジング　　　　２・・・取手３・・・ケー
ブル　　　　　４・・・スイッチ５・・・調整外筒　　
　　　６・・・当接外筒７・・・ねじ回しインサート ８・・・回転軸　　　　　　８ａ・・・ピニオン９・・
・歯車（駆動部材）　　９ａ・・・前面歯１１・・・軸
受１２・・・駆動スピン］°゛ル１３・・・スラスト軸
受　　　１４・・・スプラインの歯１５・・・クラッチ
部材　　　１５ａ・・・対向歯１６・・・ばね素子　　
　　　１７・・・ころ軸受１８・・・保持リング　　　
　１９・・・固定ブシュ２１・・・トルク制限クラッチ ２２・・・駆動スピンドルの後方部分 ２３・・・玉軸受　　　　　　２４・・・支持リング２
５、３６・・・ねじ山　　　　２６・・・ポール２９・
・・目盛付きリング　　３１・・・覗き窓３２・・・ピ
ン ３４・・・駆動スピンドルの前方部分 ３５・・・シールリング　　　３７・・・連結リング３
８・・・連結素子　　　　　４１・・・止めリング特許
　出　願人　　ヒルティ・ アクチェンゲセルシャフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動ユニットと作業を行う駆動スピンドルとの間に
   配置したトルク制限クラッチを具え、このトルク制限ク
   ラッチには駆動スピンドルに対して相対回転不能に連結
   したクラッチ部材を設け、このクラッチ部材をばね素子
   により駆動ユニットの駆動部材にクラッチ掛合させたモ
   ータ駆動ねじ回し装置において、前記駆動部材（９）に
   はクラッチ部材（１５）に対向する前面歯（９ａ）を設
   け、クラッチ部材（１５）には駆動部材（９）にクラッ
   チ掛合する対向歯（１５ａ）を設け、各歯（９ａ、１５
   ａ）には傾斜した側面を設け、クラッチ部材（１５）の
   対向歯（１５ａ）におけるねじ込み方向の側面の傾斜角
   度（α）が対向歯（１５ａ）におけるねじ戻し方向の側
   面の傾斜角度（β）よりも小さいものとして構成したこ
   とを特徴とするねじ回し装置。 ２、小さい方の傾斜角度（α）を２０°乃至４０°好適
   には２５°乃至３５°の角度とし、大きい方の傾斜角度
   （β）を４２°乃至５５°、好適には４５°乃至５２°
   の角度にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のねじ回し装置。 ３、歯（９ａ、１５ａ）は全体にわたり一様な高さ（Ｈ
   ）を有するものとしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１または２項に記載のねじ回し装置。 ４、歯（９ａ、１５ａ）の高さはクラッチ部材の外径（
   ｄ）の３乃至７％、好適には５％に相当する寸法を有す
   るものとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至
   ３項のうちのいずれか一項に記載のねじ回し装置。 ５、歯（９ａ、１５ａ）の厚さ（Ｄ）は中心から歯に向
   かう方向に増大するものとしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１乃至４項のうちのいずれか一項に記載のね
   じ回し装置。