JPS6214394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体（液圧）アクチユエータの相対的
に直線運動する１体の部材に枢着した駆動ヘツド
又はスパナヘツドと、この駆動ヘツドと流体アク
チユエータのシリンダとに枢着した第３部材と、
作動中静止衝合面に全動力スパナと流体アクチユ
エータとを支持する支持部とを有する動力スパナ
に関するものである。

シリンダを取付部に枢着した流体（液圧）アク
チユエータ又はピストンシリンダユニツトを普通
有する動力スパナを利用して大型のねじ又はボル
トを締付けたりゆるめたりすることは既知であ
る。米国特許第3706244号及び第2972918号に例示
されているように、このピストンシリンダユニツ
トを加圧した時、そのピストンロツドは伸長して
スパナヘツド又は駆動ヘツドに連結したレバーア
ームを回動し、スパナヘツドを連結したねじ又は
ボルトをこのスパナヘツドによつて回転する。こ
のような通常の動力スパナの支持手段は伸長後退
し得るピストンロツドおよびシリンダ等の二重支
持体と牽引素子とを有する。このピストンロツド
又は圧力ロツドを固定衝合面に設置すると共に、
この牽引素子又は牽引部材を固定素子に掛け、適
正な作動のため必要な手掛り又は握りが得られる
ようにしている。

このような点に鑑み、本発明の第１の目的は従
来の支持体を変更して、牽引素子を固定表面に定
着又は衝合せず、その代りに牽引素子を駆動ヘツ
ド又はスパナヘツドと関連するシリンダとの間に
連結させ、動作中に生じる反力を利用して駆動ヘ
ツド又はスパナヘツドを回転させ、牽引素子をク
ランプの目的には利用しないようにした上述の形
式の新規な動力スパナを得るにある。従つて本発
明の動力スパナを支持するためには固定衝合面に
単に衝合設置し、この固定衝合面にはクランプ又
はその他取付けることをしない支持脚を簡単に設
ければよい。それ故この動力スパナを支持面にク
ランプし又はその他取付けるために特殊な固定具
を介して流体アクチユエータによつて生ずる力を
利用する必要がない。

本発明が対象とする型式の従来の動力スパナの
他の問題点はピストンロツドによつてスパナヘツ
ド又は駆動ヘツドに加えられる接線方向の力を最
大限に利用していないことである。ピストンロツ
ドが伸長すると、その力は半径方向分力と接線方
向分力とに分解されるが、緊締又は弛緩の目的に
は接線方向分力のみ有効である。言いかえれば駆
動ヘツドに回転を与えるためには接線方向分力の
みが有効である。ピストンロツドが伸長するにつ
れて接線方向分力と半径方向分力との比は徐々に
変化するから、有効な接線方向分力も徐々に変化
する。これに反し、本発明に於てはピストンロツ
ドが流体シリンダに対し外方に移動している間、
接線方向分力即ちトルクは最高になり、接線方向
分力の変化は普通の方法で容易に測定でき、接線
方向トルクを一定値に維持することを希望する場
合流体シリンダ内に導入された流体を適切に調整
することができる。

更に本発明によれば牽引素子又は牽引部材を駆
動ヘツドと流体シリンダとの間の反力に対向させ
て付加的トルクを生ぜしめ、ピストンロツドを流
体シリンダから徐々に伸長させる際、この付加的
トルクが一層大きくなるようにし、このようにし
てスパナヘツド又は駆動ヘツドに最大トルク即ち
最大回転モーメントを与えるようにする。

更に本発明によればピストンロツドを完全に伸
長位置に置いた時、スパナヘツド又は駆動ヘツド
の中心点と、スパナヘツド又は駆動ヘツドをピス
トンロツドに連結する枢着点との間の線に対しピ
ストンロツドの縦軸線がほぼ直角となり、同一位
置で牽引素子の縦軸線がスパナヘツドの中心に対
し半径方向に配置されるようにした本発明の新規
な構造により接線方向トルクを最大限に利用す
る。

ピストンロツドの外方への移動中、スパナヘツ
ドには最大トルクが加わると共に、牽引部材によ
つて生ずるトルクは極端に小さく、零に等しくな
る。スパナヘツドの中心とスパナヘツドをピスト
ンロツドに連結する枢着点との間の線と、ピスト
ンロツドの、縦軸線との間の角度に起因してトル
クが減少する時、この牽引部材によつて生ずるト
ルクは増大し、この増大したトルクは牽引レバー
によつてスパナヘツドに伝えられた全トルクはほ
ぼ一定になる。従つて本発明動力スパナはスパナ
ヘツドをねじヘツド又はボルトヘツドに掛け直す
前に、比較的大きな角度にわたり一定トルクでね
じ又はボルトを回転することができる。更に本発
明に於ては牽引部材をスパナヘツドに連結する点
をスパナヘツドの中心から大きく離間するから、
ピストンロツドが完全後退位置にある間に生ずる
力はピストンロツドの最初の外方への伸長の際の
トルク損失に少なくとも近似的に相当するトルク
を発生する。このトルクは最大トルクに対比され
る。このためピストンロツドの位置によつて生ず
るトルク損失は牽引部材によつて容易に保償され
る。

ねじ又はボルトを弛める際には、締付けるため
に必要なトルクよりも実質的に大きなトルクを加
えることが必要になる。これはねじ、ボルト等の
定着作用及び塵埃、銹等のような通常の周囲状態
に起因すること明らかである。非常に堅く着座し
ているようなねじ又はボルトを弛めるためには一
般にそのトルクを測定する必要はないが非常に高
いトルクが一般に必要であるか又は望ましい。こ
の要求に応じるため、流体アクチユエータのピス
トンロツドをスパナヘツドの半径方向に突出させ
た第１肩部に連結し、牽引部材をスパナヘツドの
半径方向に突出させた第２肩部に取付ける。この
第１及び第２肩部の少なくとも１個を比較的長く
し、これに第２連結手段を設け牽引部材又はピス
トンロツドをこの第２連結手段に枢着する。この
ようにすればピストンロツドを移動させた時、加
えたトルクと、駆動力又は液圧との間の直線性は
失なわれず非常に高いトルクが得られる。

本発明の上述の目的及び他の目的と本発明の性
質とは次の説明、特許請求の範囲及び添付図面を
参照して一層明らかになろう。

本発明により構成した新規に動力スパナを第１
及び第２図に明示し、このスパナはソケツトスパ
ナとして設計した環状スパナヘツド即ち駆動ヘツ
ド１０を具える。このスパナ即ち駆動ヘツド１０
を全体として環状に示したが、ねじのヘツド又は
ボルトのヘツドに当てるスパナの形状に一側から
開口するよう一部環状にしてもよいことは勿論で
ある。また駆動ヘツド１０の内側周縁表面２２を
円筒形にするのが好適であるが、複数個の「平坦
部」を設ける代りに駆動ヘツド１０を実際上スパ
ナにし、或は完全に円形にしてボツクススパナに
してもよい。スパナヘツド又は駆動ヘツド１０に
第１のほぼ半径方向外方に指向する突部又は延長
部１１を設け、その第１枢着手段２０によつて突
部１１を第１部材即ちピストンロツド１２の第１
端部（符号なし）に連結する。このピストンロツ
ド１２は流体（液圧）アクチユエータ１３の１部
を形成しており、この液圧アクチユエータにはそ
の一部をなす第２部材として液圧シリンダ１４を
有する。このピストンは第１図には勿論図示して
いないが、このピストンはピストンロツドの第２
端（図示せず）に連結されており、２個の液圧管
（符号なし）を使用して流体を普通にこのシリン
ダ１４内に導入しピストンロツド１２を既知のよ
うに伸長後退させる。この液圧管に適当な制御装
置を設けて、突出又は後退中ピストン（図示せ
ず）に加える圧力を調整する。

駆動ヘツド１０にも第２の半径方向外方に指向
する突部又は延長部１５を設け、この延長部を第
３部材即ち牽引素子１６に関連させる。第２枢着
手段１７によつて第３部材即ち牽引素子１６を流
体シリンダ１４に連結し、第３枢着手段２１によ
つて突部１５に連結する。枢着手段１７によつて
支持脚１８をシリンダ１４に枢着し、この支持脚
１８の終端部（符号なし）を衝合面又は支持面１
９に着座又は衝合させる。

流体圧力の作用によりピストンロツド１２をシ
リンダ１４の外に伸長させつつある時、枢着手段
２０の力Ｐ_1Gを半径方向分力Ｐ_1Rと接線方向分力
Ｐ_1Tとに分割すると接線方向分力Ｐ_1Tのみが駆動
ヘツド１０の回転に役立つ。

ピストンロツド１２の力Ｐ_1Gのため、牽引素子
１６の牽引力Ｐ_2Gが発生し、この牽引力も同様に
接線方向分力Ｐ_2Tと半径方向分力Ｐ_2Rとに分割さ
れる。ピストンロツド１２を伸長させている間は
接線方向分力Ｐ_2Tは枢着手段２０での接線方向分
力Ｐ_1Tと同一の回転方向を有する。

第１図に示すようにピストンロツド１２をシリ
ンダ１４の外に伸長させる以前にはほぼ60゜の角
度「ａ」が駆動ヘツド１０の中心（符号なし）と
枢着点２０，２１との間に構成される。突部１５
の半径方向の長さは突部１１の半径方向の長さよ
り実質的に短かいことに注意すべきである。

ピストンロツド１２がその全伸長位置に達した
時（第２図参照）、ピストンＰ_1Gの全部の力は接
線方向分力Ｐ_1Tに等しくなる。

第２図に示す位置ではピストンロツド１２の縦
軸線は駆動ヘツド１０の中心（符号なし）と枢着
手段２０の軸線との間に延在する線（符号なし）
にほぼ直角（90゜）になる。この位置は勿論ピス
トンロツド１２の最大外方突出位置である。ピス
トンロツド１２が第１図に示す位置から第２図に
示す位置に外方に突出した時、駆動ヘツド１０は
反時計方向に所定の弧に沿つて回転すること明ら
かで、第３図に明示するように駆動ヘツド１０の
上面及び下面に配置した複数個のラチエツト歯又
はラチエツト２４又は２５を介してこの回転はね
じのヘツド又はボルトのヘツドに与えられる。駆
動ヘツド１０のラチエツト歯２４，２５に相当す
る上方に指向するラチエツト歯又はラチエツト２
７を有する駆動ソケツト２６の軸２８上で駆動ヘ
ツド１０を滑らせる。ピストンロツド１２が外方
に伸長した時にラチエツト歯２４又は２５及び２
７の平坦面（符号なし）が掛合して駆動ソケツト
２６に回転を与え、ピストンロツド１２が後退し
た時、ラチエツト歯２４又は２５及び２７のテー
パ面（符号なし）が既知のように単に相互に滑つ
て駆動ソケツト２６の軸２８に対し駆動ヘツド１
０を回転させるよう駆動ヘツド１０のラチエツト
歯２４，２５と駆動ソケツト２６のラチエツト歯
２７とを既知のように構成配置する。保持環２９
によつて駆動ソケツト２６の軸２８上に駆動ヘツ
ド１０を保持する。保持環２９とラチエツト歯２
４との間に１対の皿ばね座金又は環状ばね３０を
位置させる。この環状ばね３０の目的はピストン
ロツド１２が外方に移動中ラチエツト歯２５，２
７を通常掛合保持することであり、またピストン
ロツド１２が内方に移動する時、駆動ヘツド１０
はばね３０に抗して第４図で見て上方に上昇し駆
動ヘツド１０を軸２８に対し回転させる。ピスト
ンロツド１２を伸長中、反対方向に駆動するため
歯２４と歯２７に掛合させるよう軸２８に対し相
対的に駆動ヘツド１０を位置させ得ること明らか
である。従つて駆動ソケツト２６のラチエツト歯
２７に掛合するラチエツト歯２４，２５のいずれ
かを利用することによつて、この駆動ソケツトを
時計方向又は反時計方向に駆動し、ボルト又はね
じを緩め又は締付けることができる。

ラチエツト歯２４，２５及び２７によつて達成
される上述のようなラチエツト作用が不必要と考
えられる場合には前に述べたように駆動ヘツド１
０を構成する。即ち円筒内面の代りに、駆動ヘツ
ド１０の一部を切除し、内面に適切な平坦面を設
け、駆動ヘツド１０を実際上スパナにする。或る
代案として、駆動ヘツド１０を切除する必要がな
く、全体の内面に複数個の平坦面を設けて実際上
「ボツクス」スパナを形成してもよい。

ピストンロツド１２が外方に伸長している間、
駆動ヘツド１０に作用するトルクは徐々に増大す
るが、同時に牽引部材１６に作用する力Ｐ_2Rの半
径方向分力は一定の割合で減少するので、第１図
に示す位置と第２図に示す位置との間に駆動ヘツ
ド１０が完全に孤に沿つて回転している間、実際
上全トルクを一定に保つことができる。従つて、
所要に応じ、圧力ゲージを流体シリンダ１４の配
管（符号なし）に連結してねじ又はナツト或は同
様のものに加える力を示すことができ、圧力が所
定最高値に達した時安全弁を使用してねじまたは
ナツトに加える力の量を制限することができる。
このようにして、ねじ又はボルトに加わる圧力の
量を予め決定し、更に正確に決定することができ
る。

加えたねじのモーメント又はトルクと、ピスト
ンロツド１２の力又は圧力との間に直線的な関係
が不必要な場合は、第５図に示すように駆動ヘツ
ド１０を変更してもよい。この第５図では第１図
の駆動ヘツド１０，１１に相当する部分を符号１
０′，１１′にて示す。しかし、第５図に示す本発
明の実施例では突部又は延長部１１′は第１図及
び第２図の動力スパナの突部１１より相当長く、
枢着手段（第１の連結手段）２０の他に第２の連
結手段２３を設ける。この連結手段２０，２３は
駆動ヘツド１０′の中心（符号なし）からの半径
方向の距離が明らかに相違している。従つて、ピ
ストンロツド１２を第１の連結手段２０に連結す
ると、シリンダ１４内の圧力に応じて所定トルク
が達成される。しかし同一の圧力でも、ピストン
ロツド１２を第２の連結手段２３に連結すると一
層高いトルクが達成される。従つてねじ又はボル
トを弛めるため大きなトルクが必要な場合にはピ
ストンロツド１２を第２の連結手段２３に連結す
るのが非常に望ましい。

上述したような構造にすることによつて、駆動
ヘツド１０又は１０′を比較的薄く即ち狭く構成
することができ、壁に近いとか又はその他構造的
に接近できない区域のねじ又はボルトに動力スパ
ナを接近さることができる。従つてこの動力スパ
ナは回転の目的に小さな角度の扇形部材を利用し
得るだけの狭い切欠又は割目にも利用することが
できる。

上述の本発明の説明では圧力を加える装置とし
てピストンロツド１２を説明し、シリンダ１４に
伝えられる反力を補償するものとして牽引部材１
６を説明したが、この逆も可能である。即ちピス
トンロツド１２を牽引ロツドとして利用し、圧力
又は力を加える装置として牽引部材１６を使用す
ることもできる。この場合、支持脚１８は図示の
位置から単に180゜回転するだけで、この支持脚
は他の支持脚に着座する。更に本発明を流体アク
チユエータに関連して説明したが、これに相当す
る他の手段を利用することもできる。

また実施例では支持部として支持脚１８を使用
しているが、支持脚１８を使用せず、第２部材１
４を支持面１９に直接着座させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は環状駆動ヘツドの半径突部に連結した
流体アクチユエータのピストンロツドと、駆動ヘ
ツドの他の半径突部に枢着した牽引部材と、流体
アクチユエータのシリンダとを示す本発明により
構成した新規な動力スパナの正面図、第２図は支
持脚を衝合面に着座させてピストンロツドを最も
伸長させた位置の第１図の動力スパナの正面図、
第３図は駆動ヘツドの上面及び下面の複数個のラ
チエツト歯を示す第１図の−線上の断面図、
第４図は駆動ソケツトに加えたラチエツトヘツド
を示す第３図と同様の断面図、第５図はピストン
ロツド又は牽引素子のための枢着点として役立つ
２個の孔を有する半径方向突出部材を有し本発明
動力スパナに使用し得る変形した駆動ヘツドを示
す正面図である。 １０……駆動ヘツド、１１……突部又は延長
部、１２……ピストンロツド、１３……アクチユ
エータ、１４……液圧シリンダ、１５……突部又
は延長部、１６……第３部材即ち牽引素子、１７
……枢着手段、１８……支持脚、１９……衝合面
又は支持面、２０……枢着手段、２２……内側周
縁表面、２３……枢着手段、２４，２５……ラチ
エツト歯又はラチエツト、２６……駆動ソケツ
ト、２７……ラチエツト歯又はラチエツト、２８
……軸、２９……保持環、３０……皿ばね座金又
は環状ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対的に直線的に移動し得る第１部材および
   第２部材を有し、さらに第２部材に固定物へ衝合
   する支持部を有するアクチユエータと、少なくと
   も部分的に環状の駆動ヘツドと、前記第１部材の
   第１端部を前記駆動ヘツドの第１位置に於てこの
   駆動ヘツドに枢着する第１枢着手段と、第１端部
   と第２端部とを有する第３部材と、この第３部材
   の第１端部を前記第２部材に枢着する第２枢着手
   段と、前記駆動ヘツドの中心に対して前記第１位
   置から角度ａをもつて離間した前記駆動ヘツドの
   第２位置に於て前記第３部材の第２端部をこの駆
   動ヘツドに枢着する第３枢着手段とを具え、前記
   第１部材と第２部材とが相対直線運動をすること
   によつて第１枢着手段を移動させるとともに、前
   記第３部材の制御を受けて前記第３枢着手段を所
   定弓形に沿つて移動させ、もつて前記駆動ヘツド
   を回転することを特徴とする動力スパナ。 ２ 前記支持部は前記第２部材から突出する支持
   脚で構成されている特許請求の範囲第１項に記載
   の動力スパナ。 ３ 前記第１部材と第３部材と前記駆動ヘツドと
   の間の１相対位置に於て前記駆動ヘツドの中心と
   前記第１枢着手段との間の線が前記第１部材の縦
   軸線にほぼ直角になるようにしたとき、同一の前
   記１相対位置に於て前記第３部材の縦軸線が前記
   駆動ヘツドに対し半径方向の関係にある特許請求
   の範囲第１項に記載の動力スパナ。 ４ 前記駆動ヘツドの周縁に外方に指向する第１
   突部と第２突部とを設け、これ等第１突部と第２
   突部とによつてそれぞれ前記第１枢着手段と第３
   枢着手段とを受止める特許請求の範囲第１項に記
   載の動力スパナ。 ５ 前記駆動ヘツドの周縁に外方に指向する突部
   を設け、前記第１枢着手段を前記駆動ヘツドに選
   択的に連結するため前記駆動ヘツドの中心から異
   なる半径距離離間した第１連結手段と第２連結手
   段とを前記突部に設けた特許請求の範囲第１項に
   記載の動力スパナ。 ６ 前記第１部材と第２部材とを互いに抜差しす
   る関係にした特許請求の範囲第１項に記載の動力
   スパナ。 ７ 前記第１部材をピストンロツドによつて構成
   し、前記第２部材を流体シリンダによつて構成し
   た特許請求の範囲第１項記載の動力スパナ。 ８ 前記第１部材と第３部材と前記駆動ヘツドと
   の間の１相対位置に於て前記駆動ヘツドの中心と
   前記第１枢着手段との間の直線が前記第１部材の
   縦軸線にほぼ直角になるようにした際に、同一の
   前記１相対位置に於て前記第３部材の縦軸線が前
   記駆動ヘツドに対し半径方向の関係にある特許請
   求の範囲第２項に記載の動力スパナ。 ９ 前記支持脚を前記第２部材に関節的に連結し
   た特許請求の範囲第２項に記載の動力スパナ。