WO2023053855A1 - 電動式ラチェット回転工具 - Google Patents

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WO2023053855A1
WO2023053855A1 PCT/JP2022/033337 JP2022033337W WO2023053855A1 WO 2023053855 A1 WO2023053855 A1 WO 2023053855A1 JP 2022033337 W JP2022033337 W JP 2022033337W WO 2023053855 A1 WO2023053855 A1 WO 2023053855A1
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WO
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ratchet
motor
operation unit
switching
rotational force
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PCT/JP2022/033337
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English (en)
French (fr)
Inventor
二郎 田口
章裕 中島
秀二 吉岡
Original Assignee
株式会社ベッセル工業
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00Spanners; Wrenches
    • B25B13/46Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose

Definitions

  • the present invention relates to an electric ratchet rotating tool.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-130820 describes an electric ratchet wrench as an electric ratchet rotary tool having a ratchet mechanism.
  • the engaging part which is the part that engages with the rotary fastener (bolt, nut, etc.)
  • the driving force of the motor is applied to the rotary fastener.
  • the engaging portion is switched so as not to rotate due to idle rotation.
  • the ratchet mechanism is provided with a switching lever for limiting the rotation direction to one direction and idling the other direction.
  • a switching lever for limiting the rotation direction to one direction and idling the other direction.
  • This switching lever is provided near the engagement part. For this reason, in order to switch to limit the direction of rotation, the user has to change the hand that grips the steering wheel or operate the steering wheel with the opposite hand, which is time-consuming. , the work efficiency for switching about the rotation direction was not good.
  • an object of the present invention is to provide an electric ratchet rotary tool that improves the work efficiency for switching to limit the direction of rotation and simplifies the operation of driving the motor, especially the direction of rotation of the motor.
  • the present invention includes a head portion having an output portion capable of applying a rotational force to a rotating fastener that performs a fastening action when rotated; a handle portion held by a user when performing an operation to rotate the rotating fastener, the handle portion having a motor for generating the rotating force exerted on the rotating fastener of the output portion; It has a ratchet mechanism that limits the direction of force, and has a switching operation unit that performs a switching operation of the ratchet mechanism, and the switching operation unit also serves as a direction operation unit that sets the rotation direction of the motor. It is an electric ratchet rotating tool that constitutes the part.
  • the batch operation unit can also serve as a drive operation unit that turns the motor on and off.
  • the entire operating range of the batch operating section can function as the switching operating section, and the ranges near both ends of the operating range can also function as the direction operating section.
  • the collective operation portion also serves as a driving operation portion for turning on and off the motor, and has a return spring and an operation input piece operated by a user. When it is released from the hand, it can be moved to a position closer to the center in the operation range by the spring force of the return spring.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ratchet handle according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing the state of FIG. 1 with the exterior removed.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a state cut along the axis of the handle portion.
  • FIG. 4 is a perspective view showing components around the ratchet claw.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the configuration of electrical contacts.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the configuration of the switching operation section.
  • FIG. 7 is a perspective view of a ratchet handle according to another embodiment of the invention;
  • FIG. 8 is a perspective view showing a switching transmission mechanism in the ratchet handle according to the other embodiment.
  • ratchet handle 1 which is an electric ratchet rotary tool, as an embodiment.
  • This ratchet handle 1 is used for tightening or loosening a rotary fastener (bolt, nut, etc.) (not shown) that performs a fastening action by being rotated, as in the conventional ratchet handle 1, and does not require torque. Rotation can be performed by motor drive at the timing (early in the case of tightening, late in the case of loosening).
  • the ratchet handle 1 of this embodiment mainly has a head portion 2, a handle portion 3, and a connecting portion 4.
  • the head portion 2, the handle portion 3, and the connecting portion 4 are arranged in a straight line.
  • the head portion 2 side is defined as the front side
  • the handle portion 3 side is defined as the rear side.
  • the head portion 2 has an output portion 21 capable of imparting rotational force around the axis to the rotary fastener.
  • the output portion 21 is embedded in the head portion 2 and has a through hole corresponding to the shape of the engaged portion (bolt head, etc.) of the rotary fastener. In this embodiment, it is a hexagonal hole.
  • the output portion 21 is switched between a rotatable state and a non-rotatable state about the axis of the head portion 2 by a ratchet mechanism 22 which will be described later.
  • a socket corresponding to the shape of the engaged portion (bolt head, etc.) of the rotary fastener can be detachably attached to the output portion 21 .
  • the output part 21 (or the socket when the output part 21 is fitted with a socket) is engaged with the rotary fastener, and the user holds the handle part 3 and rotates the output part 21 around the axis. , through the socket from the output 21, a user-generated rotational force can be applied to the rotational fastener. At this time, the output portion 21 of the head portion 2 is in a non-rotatable state.
  • the head section 2 has a ratchet mechanism 22 that limits the direction of the rotational force exerted on the rotary fastener of the output section 21 .
  • the operation and function of the ratchet mechanism 22 are conventional.
  • This ratchet mechanism 22 functions both when used manually and when used electrically.
  • the ratchet teeth 211 provided integrally on the outer periphery of the output portion 21 are positioned so as to sandwich an imaginary line connecting the rotation centers of the handle portion 3 and the output portion 21. It has a pair of ratchet claws 221 . As shown in FIG.
  • the ratchet claw 221 is a claw-like member that rotates within the head portion 2 around a rotation support portion 2213 within a predetermined range (indicated by an arrow).
  • the ratchet claw 221 has claw-side teeth 2212 at its tip.
  • the ratchet claw 221 has an engaged projection 2211 protruding toward the imaginary line at its base side, and the engaged projection 2211 is a step (a step) of a cam portion 52 provided at the front end of the switching transmission mechanism 5, which will be described later. (or mountain) 521 can cause the movement related to the rotation.
  • a return spring (not shown) is attached to the ratchet claw 221, and when it is not pushed by the cam portion 52, it returns to its original position by the spring force of the return spring.
  • the cam portion 52 presses only one or the other engaged protrusion 2211 of the pair of ratchet claws 221 .
  • the claw-side teeth 2212 of one of the pair of ratchet claws 221 mesh with the ratchet teeth 211 of the output section 21 to prevent the output section 21 from rotating in one direction, and the claw-side teeth 2212 are engaged with the output section. 21 allows rotation in the other direction.
  • the ratchet claw 221 illustrated at the lower left in FIG. 2 prevents counterclockwise rotation of the output portion 21 and permits clockwise rotation.
  • the ratchet claw 221 shown in the upper right in FIG. 2 prevents clockwise rotation of the output portion 21 and permits counterclockwise rotation.
  • the output portion 21 is fixed to the head portion 2 so as not to rotate in the one direction, and the user holds the handle portion 3 in that state and rotates the output portion 21 around the axis, thereby generating a rotational force. can be transmitted from the output 21 to the rotating fastener.
  • the handle portion 3 is turned in the opposite direction, the claw-side tooth portion 2212 climbs over the ratchet tooth portion 211 of the output portion 21 as described above, causing the output portion 21 to rotate (idle) in the head portion 2. Therefore, no rotational force is transmitted from the output portion 21 to the rotary fastener.
  • the handle part 3 is provided indirectly or directly in continuation with the head part 2, and is an elongated part that the user holds when performing the work of rotating the rotary fastener.
  • a cylindrical connecting portion 4 is interposed between the head portion 2 and the handle portion 3 .
  • the connecting portion 4 is a portion whose diameter is narrowed with respect to the head portion 2 and the handle portion 3, and as shown in FIG. there is
  • a motor 81, a clutch 82, a reduction mechanism 83, and a battery 84 are built into the handle portion 3.
  • transmission of the driving force is configured in the order of the motor 81, the clutch 82, and the reduction mechanism 83, and the driving force is transmitted from the reduction mechanism 83 to the transmission shaft 61.
  • the deceleration mechanism 83 may be arranged in the reverse order.
  • the speed reduction mechanism 83 of the present embodiment uses a planetary gear mechanism and is configured to reduce speed, but is not limited to this, and various configurations can be adopted.
  • the clutch 82 of this embodiment is a centrifugal clutch.
  • the clutch 82 (centrifugal clutch) has a drive-side clutch shoe 821 shown in FIG. A gear that meshes with the planetary gear of the reduction mechanism 83 is provided at the front end of the clutch bell 822 .
  • the clutch shoe 821 and the clutch bell 822 are separated as shown.
  • the clutch shoe 821 is moved radially outward by the centrifugal force due to the high-speed rotation and comes into contact with the inner peripheral surface of the clutch bell 822 .
  • Driving force is transmitted to 822 . Therefore, the driving force of the motor 81 is transmitted to the reduction mechanism 83 via the clutch 82 .
  • the clutch 82 is not limited to a centrifugal clutch, and various configurations can be adopted.
  • a rechargeable battery such as a lithium ion battery is used for the battery 84.
  • a charging terminal 841 used for charging appears in FIG.
  • a USB terminal for example, can be used as the charging terminal, and a cable can be connected here to charge the battery 84 .
  • the handle portion 3 also has a switching operation portion 31 for performing switching operation of the ratchet mechanism 22 by the user.
  • a switching operation portion 31 for performing switching operation of the ratchet mechanism 22 by the user.
  • an operation input piece 311 that is a lever operated by the user is exposed on the side surface of the handle portion 3 .
  • the switching operation unit 31 also serves as a drive operation unit for performing operations including the rotational direction of the motor 81 . Details will be described later.
  • the switching operation part 31 is provided in the head part 2, but in this embodiment, it is provided in the handle part 3.
  • the operation direction of the switching operation portion 31 is the circumferential direction with respect to the axial center of the handle portion 3, and the switching operation portion 31 is switched by sliding movement in this circumferential direction.
  • a cam portion 52 provided at the front end portion of the switching transmission mechanism 5 can be rotated in the same direction as the operation direction of the switching operation portion 31 . Since the switching operation section 31 is provided on the handle section 3, the user can hold the handle section 3 (specifically, while holding the handle section 3 with four fingers other than the thumb) and press the thumb. can be used to operate the switching operation unit 31 . Therefore, it is not necessary for the user to change the grip of the handle portion 3 for the switching operation of the ratchet mechanism 22, which is advantageous.
  • the handle portion 3 is a tubular body, and the mechanism shown in FIG. 2 is accommodated therein.
  • the handle portion 3 has an axial direction orthogonal to the rotation center axis of the output portion 21 and extends in a radial direction (linear direction) with the rotation center axis as a reference.
  • the switching transmission mechanism 5 can transmit displacement for switching the ratchet mechanism 22 .
  • the switching transmission mechanism 5 has an elongated portion 51 which is a tubular rotary shaft extending from the handle portion 3 through the connecting portion 4 and over the head portion 2 .
  • a displacement for switching caused by the operation of the switching operation portion 31 is transmitted to the output portion 21 as displacement in the circumferential direction via the long portion 51 . Since displacement can be transmitted by the long portion 51 in this manner, the structure of the ratchet handle 1 can be simplified.
  • a switching operation portion 31 is fixed to the rear end portion of the long portion 51 .
  • a cam portion 52 is fixed to the front end portion. Therefore, the cam portion 52 can be moved in the circumferential direction by an angle corresponding to the operation of the switching operation portion 31 in the circumferential direction. You can move the other side.
  • the handle portion 3 of this embodiment has a motor 81 and a speed reduction mechanism 83 .
  • the reduction mechanism 83 may not be provided.
  • the switching operation unit 31 serves as a drive operation unit for performing operations related to driving (on/off) of the motor 81 and a direction operation unit for setting the rotation direction of the motor 81, and is integrated (collectively). It constitutes a collective operation section.
  • the operation direction of the switching operation portion 31 is the circumferential direction with respect to the axial center of the handle portion 3, and the switching operation portion 31 is switched by sliding movement in this circumferential direction.
  • the entire operating range of the batch operating section functions as the switching operating section 31, and the ranges near both ends of the operating range also function as direction operating sections.
  • the ratchet mechanism 22 is switched to one side. Further, when the collective operation portion is slid to the end of the operation range, either of the electrical contacts 91 and 92 is pressed by the contact pressing portion 312 that moves integrally with the switching operation portion 31 as shown in FIG. 5, which is a schematic diagram.
  • the motor 81 is driven so as to rotate in the direction permitted by the switched ratchet mechanism 22 in the energized state.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explanation, it is not consistent with the form of the switching operation unit 31 shown in FIG.
  • the collective operation unit has a pair of return springs 314 shown in FIG. 3 and a schematic diagram of FIG.
  • a coil spring for example, is used for the return spring 314 .
  • the return spring 314 is supported so as to be able to expand and contract by the spring support portions 313 provided at both ends in the circumferential direction related to the slide movement of the switching operation portion 31 and the inner surface of the exterior of the handle portion 3 .
  • a spring force generated by deformation (expansion and contraction) of the return spring 314 acts on the switching operation portion 31 in the direction of the slide movement.
  • the spring force when the return spring 314 expands acts on the switching operation portion 31 .
  • the spring force associated with the expansion generated by one of the pair of return springs 314 causes the operation input piece 311 to move toward the center of the operation range. be moved into position.
  • the motor 81 stops. That is, the motor 81 is driven only when the user applies force to the operation input piece 311 toward the end of the operation range. It is safe because the motor 81 stops when the user releases the operation input piece 311 of the batch operation unit.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explanation, it is not consistent with the form of the switching operation unit 31 shown in FIG.
  • the switching operation unit 31 constitutes a collective operation unit that also serves as a drive operation unit (and a direction operation unit) of the motor 81, the switching operation of the ratchet mechanism 22 and the turning on/off (rotation) of the motor 81 are performed. (including direction setting), the user does not need to change the grip of the handle portion 3.
  • a rotational force transmission mechanism 6 is provided from the handle portion 3 through the connecting portion 4 and over the head portion 2 to transmit the rotational force to the output portion 21 .
  • the rotational force transmission mechanism 6 of this embodiment has a transmission shaft 61 that extends linearly from the reduction mechanism 83 to the output portion 21 of the head portion 2 .
  • the transmission shaft 61 is supported by the exterior part so as to rotate around a fixed axis.
  • a bevel gear 64 is provided at the front end of the transmission shaft 61 (hidden on the opposite side of the cam portion 52 in FIG. 4).
  • the bevel gear 64 is provided integrally with the output portion 21 and meshes with the power tooth portion 212 that faces the projecting direction of the output portion 21 from the head portion 2 .
  • the gear ratio between the bevel gear 64 and the power tooth portion 212 can be set arbitrarily.
  • the long portion 51 of the switching transmission mechanism 5 and the rotational force transmission mechanism 6 are arranged in parallel. Due to the parallel arrangement, the switching transmission mechanism 5 can be arranged compactly.
  • the switching transmission mechanism 5 (long portion 51) and the rotational force transmission mechanism 6 of the present embodiment are arranged such that the tubular portion 7o extending from the handle portion 3 to the head portion 2 and the inner space of the tubular portion 7o are integrated. It is configured as a composite transmission body 7 which is a combination with a rod-shaped portion 7i through which a portion is passed. That is, in the present embodiment, the outer portion (tubular portion 7o) and the inner portion (rod portion 7i) in the radial direction are arranged in parallel. The tubular portion 7o and the rod-shaped portion 7i are not in close contact with each other, and are spaced apart in the radial direction so that they can operate (rotate) independently.
  • the axial centers of the tubular portion 7o and the rod-shaped portion 7i are aligned, and the tubular portion 7o moves in the circumferential direction while being guided by the rod-shaped portion 7i inside.
  • the combination of the switching transmission mechanism 5 (long portion 51) and the rotational force transmission mechanism 6 is integrated into one. Since the rod-shaped portion 7i is built in the tubular portion 7o, the combination can be made more compact.
  • One of the tubular portion 7 o and the rod-shaped portion 7 i belongs to the switching transmission mechanism 5 and the other belongs to the rotational force transmission mechanism 6 .
  • the radially outer tubular portion 7o belongs to the switching transmission mechanism 5 (corresponds to the long portion 51), and the radially inner rod portion 7i belongs to the rotational force transmission mechanism 6 (corresponds to the transmission shaft 61). .
  • the switching operation unit 31 constitutes a collective operation unit that also serves as a drive operation unit for performing operations related to driving the motor 81 and a direction operation unit for setting the rotation direction of the motor 81. It is also possible to construct a collective operation section that also functions only as a direction operation section for setting the rotation direction of 81, and to provide the drive operation section separately from the direction operation section.
  • the displacement transmitted to the output portion 21 via the long portion 51 was displacement in the circumferential direction. However, it may also be a displacement in the longitudinal direction. Therefore, the elongated portion 51 may be a wire that transmits displacement by pulling.
  • the ratchet handle 1 is provided at the proximal end of the switching operation portion 31 and fixed to the long portion 51 (tubular portion 7o).
  • a combination of the portion 315 and an elongate guide hole 317 formed so as to bend in the middle while facing the longitudinal direction in the outer tube portion 316 fixed in the circumferential direction and through which the shaft portion 315 passes may be provided.
  • the shaft portion 315 is guided to the guide elongated hole 317, thereby moving the long portion 51 (tubular portion 7o) in the circumferential direction.
  • the cam portion 52 at the front end portion of the long portion 51 can be moved in the circumferential direction, as in the above-described embodiment.
  • Said embodiment comprises a head part 2 having an output part 21 capable of imparting a rotational force to a rotary fastener that performs a fastening action by being rotated; a handle portion 3 held by a user when performing a task of rotating a fastener, the handle portion 3 having a motor 81 for generating the rotational force exerted on the rotating fastener of the output portion 21; , the head portion 2 has a ratchet mechanism 22 for limiting the direction of the rotational force, and has a switching operation portion 31 for performing a switching operation of the ratchet mechanism 22 .
  • the electric ratchet rotary tool 1 constitutes a collective operation section that also serves as a direction operation section for setting the rotation direction of the.
  • the switching operation section 31 also serves as the direction operation section of the motor 81, the user needs to switch the handle section 3 for each of the switching operation of the ratchet mechanism 22 and the setting operation of the rotation direction of the motor 81. There is no
  • the batch operation unit can also serve as a drive operation unit that turns the motor 81 on and off.
  • the operation parts related to the motor 81 can be put together.
  • the entire range of the operation range of the collective operation section functions as the switching operation section 31, and the ranges near both ends of the operation range can also function as the direction operation section.
  • the user can operate intuitively by dividing the range in which the switch functions.
  • the collective operation portion also serves as a drive operation portion for turning on and off the motor 81, and the collective operation portion has a return spring 314 and an operation input piece 311 operated by a user. 311 can be moved to a position closer to the center in the operation range by the spring force of the return spring 314 when released from the user's hand.
  • This configuration is safe because it can be configured so that the motor 81 stops when the user releases the operation input piece 311 .
  • the switching operation section 31 also serves as the direction operation section of the motor 81, so that the user switches the handle section 3 for each of the switching operation of the ratchet mechanism 22 and the setting operation of the rotation direction of the motor 81. No need. Therefore, it is possible to improve the work efficiency for performing the switching to limit the rotation direction, and to simplify the driving of the motor 81, particularly the operation regarding the rotation direction of the motor 81.
  • FIG. 1 A block diagram illustrating an electric motor 81.

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Abstract

回転させられることにより締結作用をなす回転締結具に回転力を与えることのできる出力部を有するヘッド部と、前記ヘッド部に連続して設けられており、前記回転締結具を回転させる作業を行う際にユーザーが持つハンドル部であって、前記出力部の回転締結具に対して及ぼす前記回転力を発生するモータを有するハンドル部と、を備え、前記ヘッド部は、前記回転力の方向を限定するラチェット機構を有し、前記ラチェット機構の切り替え操作が行われる切替操作部を有し、当該切替操作部が、前記モータの回転方向を設定する方向操作部を兼ねた一括操作部を構成している、電動式ラチェット回転工具である。

Description

電動式ラチェット回転工具 関連出願の相互参照
 本願は、日本国特願2021-159560号に基づく優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
 本発明は電動式ラチェット回転工具に関するものである。
 例えば日本国特開2018-130820号公報には、ラチェット機構を備える電動式ラチェット回転工具としての電動式ラチェットレンチが記載されている。この電動式ラチェットレンチによると、回転締結具(ボルト、ナット等)に係合する部分である係合部を、締め方向または緩め方向のうち一方の回転方向で回転締結具に、モータの駆動力を回転力として与えるようにでき、逆方向では空転により係合部が回転しないように切り替えられる。
 前記文献に記載のラチェットレンチでは、ラチェット機構で回転方向を一方向に限定し、他方向については空転させるための切り替えレバーが設けられている。切り替えレバーの向きを変更することによって、係合部が回転締結具に回転力を与える方向を締め方向または緩め方向に限定することができる。
 この切り替えレバーは係合部の近くに設けられている。このため、回転方向を限定するための切り替えを行うために、ユーザーはハンドルを握る手を持ち替えたり、ハンドルを握る手とは逆の手で操作したりする必要があって、その手間がかかる分、回転方向に関する切り替えのための作業効率が良くなかった。
 さらに、前記文献に記載のラチェットレンチでは、モータの駆動操作部が切り替えレバーとは別に設けられていたため、切り替えレバーの操作と駆動操作部の操作とで、ユーザーに別の位置での操作が要求されていた。
日本国特開2018-130820号公報(図1)
 そこで本発明は、回転方向を限定する切り替えを行うための作業効率を向上すると共に、モータの駆動、特にモータ回転方向に関する操作を簡単にした電動式ラチェット回転工具を提供することを課題とする。
 本発明は、回転させられることにより締結作用をなす回転締結具に回転力を与えることのできる出力部を有するヘッド部と、前記ヘッド部に連続して設けられており、前記回転締結具を回転させる作業を行う際にユーザーが持つハンドル部であって、前記出力部の前記回転締結具に対して及ぼす前記回転力を発生するモータを有するハンドル部と、を備え、前記ヘッド部は、前記回転力の方向を限定するラチェット機構を有し、前記ラチェット機構の切り替え操作が行われる切替操作部を有し、当該切替操作部が、前記モータの回転方向を設定する方向操作部を兼ねた一括操作部を構成している、電動式ラチェット回転工具である。
 また、前記一括操作部が、前記モータをオンオフさせる駆動操作部を兼ねるものとできる。
 また、前記一括操作部の操作範囲のうち全範囲が前記切替操作部として機能し、前記操作範囲のうち両端寄りの範囲が前記方向操作部としても機能するものとできる。
 また、前記一括操作部が、前記モータをオンオフさせる駆動操作部を兼ねており、前記一括操作部が復帰ばねと、ユーザーに操作される操作入力片とを有し、前記操作入力片が、ユーザーの手から離れた場合に前記復帰ばねのばね力により前記操作範囲における中央寄りの位置に移動させられるものとできる。
図1は、本発明の一実施形態に係るラチェットハンドルの斜視図である。 図2は、図1の状態で外装を除去した状態を示した斜視図である。 図3は、ハンドル部の軸心に沿って切断した状態を示す縦断面図である。 図4は、ラチェットクロー周辺の構成部材を取り出して示した斜視図である。 図5は、電気接点の構成に関する概略図である。 図6は、切替操作部の構成に関する概略図である。 図7は、本発明の他の実施形態に係るラチェットハンドルの斜視図である。 図8は、前記他の実施形態に係るラチェットハンドルにおいて、切替伝達機構を示す斜視図である。
 次に本発明につき、一実施形態として電動式ラチェット回転工具であるラチェットハンドル1を取り上げて説明を行う。このラチェットハンドル1は、従来のものと同じく、回転させられることにより締結作用をなす、図示しない回転締結具(ボルト、ナット等)の締め付け作業または緩め作業に用いられるものであって、トルクのかからない時期(締め付けの場合では初期、緩めの場合では後期)において、モータ駆動により回転を行うことができる。
 本実施形態のラチェットハンドル1は、主に、ヘッド部2、ハンドル部3、連結部4を有する。本実施形態では、ヘッド部2、ハンドル部3、連結部4は直線方向に並んでいる。ラチェットハンドル1の前後方向は、ヘッド部2の側を前側とし、ハンドル部3の側を後側として説明する。
 ヘッド部2は、回転締結具に軸心まわりの回転力を与えることのできる出力部21を有する。出力部21はヘッド部2に埋め込まれた形状とされていて、回転締結具の被係合部(ボルト頭部等)の形状に対応した貫通穴を有している。本実施形態では六角穴とされている。出力部21は、後述のラチェット機構22により、ヘッド部2において軸心まわりで回転可能な状態と回転不能な状態とが切り替えられる。この出力部21には、回転締結具の被係合部(ボルト頭部等)の形状に対応したソケットを着脱可能に取り付けることもできる。出力部21(出力部21にソケットを装着した場合にはソケット)を回転締結具に係合させた状態とし、ユーザーがハンドル部3を持って、出力部21の軸心を中心に回すことで、出力部21からソケットを介して、ユーザーが発生させた回転力を回転締結具に加えることができる。この時、ヘッド部2において出力部21は回転不能な状態とされている。
 ヘッド部2は、出力部21の回転締結具に対して及ぼす回転力の方向を限定するラチェット機構22を有する。ラチェット機構22の動作と作用は従来と同じである。このラチェット機構22は、手動で使用する際、電動で使用する際の両方で機能する。本実施形態では、図2に示すように、出力部21の外周に一体に設けられたラチェット歯部211に対し、ハンドル部3と出力部21の回転中心を結ぶ仮想線を挟むように位置する一対のラチェットクロー221を有する。ラチェットクロー221は、図4に示すようにヘッド部2の内部で回動支持部2213を中心として所定範囲を回動する(矢印で図示)爪状の部材である。ラチェットクロー221は、先端にクロー側歯部2212を有する。ラチェットクロー221は、根元側に前記仮想線側に突出する被係合突起2211を有し、この被係合突起2211が後述の切替伝達機構5の前端部に設けられたカム部52の段差(または山)521に押されることで前記回動に係る移動をさせることができる。ラチェットクロー221には図示しない復帰ばねが取り付けられていて、カム部52に押されない時には、復帰ばねのばね力により元の位置に復帰する。カム部52は、一対のラチェットクロー221のうち一方または他方の被係合突起2211だけを押圧する。一対のうち一方のラチェットクロー221におけるクロー側歯部2212が出力部21のラチェット歯部211に噛み合うことで、出力部21の一方向への回転を阻止すると共に、クロー側歯部2212が出力部21のラチェット歯部211を乗り越えることで、他方向への回転を許容する。例えば、図2において左下に図示されたラチェットクロー221では、出力部21の反時計回りの回転を阻止すると共に、時計回りの回転を許容する。図2において右上に図示されたラチェットクロー221では、出力部21の時計回りの回転を阻止すると共に、反時計回りの回転を許容する。これにより、ヘッド部2において出力部21が前記一方向には回転しないように固定され、その状態のハンドル部3をユーザーが持って、出力部21の軸心を中心として回すことで、回転力を出力部21から回転締結具に伝えることができる。一方、ハンドル部3を逆方向に回した場合は、前述のようにクロー側歯部2212が出力部21のラチェット歯部211を乗り越えることにより、ヘッド部2において出力部21が回転(空回り)するから、回転力は出力部21から回転締結具に伝わらない。
 ハンドル部3は、ヘッド部2に間接的または直接的に連続して設けられており、前記回転締結具を回転させる作業を行う際にユーザーが持つ、長尺状の部分である。本実施形態では、ヘッド部2とハンドル部3との間に筒状の連結部4が介在している。連結部4は、ヘッド部2及びハンドル部3に対して径寸法が絞られた部分であって、図3に示すように、長尺の切替伝達機構5及び回転力伝達機構6が内蔵されている。
 ハンドル部3には、モータ81、クラッチ82、減速機構83、バッテリー84が内蔵されている。本実施形態では、駆動力(回転力)の伝達がモータ81、クラッチ82、減速機構83の順で構成されており、減速機構83から伝達軸61に駆動力が伝達されるが、クラッチ82と減速機構83とは前記と逆に配置してもよい。本実施形態の減速機構83には遊星歯車機構が用いられていて減速を行うよう構成されているが、これに限定されず、種々の構成を採用できる。
 また、本実施形態のクラッチ82は遠心クラッチとされている。このクラッチ82(遠心クラッチ)は、図3に示す駆動側のクラッチシュー821と、クラッチシュー821の径外側を覆うように設けられた、従動側のクラッチベル822とを有している。クラッチベル822の前端部には、減速機構83の遊星歯車に噛み合う歯車が設けられている。モータ81の非駆動時には、クラッチシュー821とクラッチベル822とは、図示のように離れている。モータ81の駆動力がかかった場合には、クラッチシュー821に高速回転による遠心力が働いて径外方向に移動し、クラッチベル822の内周面に当接することで、クラッチシュー821からクラッチベル822に駆動力が伝達される。従って、モータ81の駆動力がクラッチ82を介して減速機構83に伝達される。一方、高速回転ではない場合は、モータ81と減速機構83との間で駆動力が伝達されない。従って、ラチェットハンドル1を手回し操作する際に出力部21が回転しても、その回転力はクラッチ82で切断され、モータ81に至らない。クラッチ82は遠心クラッチに限定されず、種々の構成を採用できる。
 また、バッテリー84にはリチウムイオン電池等の充電式電池が用いられている。図2に充電の際に用いる充電端子841が現れている。充電端子には例えばUSB端子を用いることができ、ここにケーブルを接続してバッテリー84の充電を行うことができる。
 また、ハンドル部3は、ユーザーによりラチェット機構22の切り替え操作を行うための切替操作部31を有する。切替操作部31のうち、ユーザーに操作されるレバーである操作入力片311が、ハンドル部3の側面に露出している。なお、切替操作部31はモータ81の回転方向を含む操作を行うための駆動操作部を兼ねている。詳しくは後述する。従来のラチェットハンドルでは切替操作部31がヘッド部2に設けられていたが、本実施形態ではハンドル部3に設けられている。切替操作部31の操作方向は、ハンドル部3の軸心基準で周方向であり、この周方向へのスライド移動により切替操作部31の切り替えを行う。切替操作部31の操作方向と同じ方向に、切替伝達機構5の前端部に設けられたカム部52を回転させることができる。切替操作部31がハンドル部3に設けられたことにより、ユーザーはハンドル部3を持ったまま(具体的には、親指以外の4本の指でハンドル部3を握ったまま)で、親指を使って切替操作部31を操作できる。このため、ラチェット機構22の切り替え操作のためにユーザーがハンドル部3を持ち替える必要がないので有利である。ハンドル部3は筒状体とされており、内部に図2に示す機構が収納されている。ハンドル部3は、軸線方向が出力部21の回転中心軸に対して直交し、当該回転中心軸を基準とした径方向(直線方向)に延びている。
 切替操作部31がヘッド部2から離れたハンドル部3に設けられたことに伴い、切替操作部31とヘッド部2とが切替伝達機構5により連結されている。この切替伝達機構5は、ラチェット機構22の切り替えのための変位を伝達可能である。この切替伝達機構5は、ハンドル部3から連結部4を通り、ヘッド部2にわたって延びる管状の回転軸である長尺部51を有している。切替操作部31が操作されたことにより生じた切り替えのための変位が、この長尺部51を介し、周方向への変位として出力部21に伝達される。このように長尺部51で変位を伝達できるので、ラチェットハンドル1の構成を簡単にできる。
 長尺部51の後端部には切替操作部31が固定されている。一方、前端部にはカム部52が固定されている。このため、切替操作部31が周方向に操作された角度分、カム部52を周方向に移動させることができ、これに応じて一対のラチェットクロー221のうち、切替操作部31の操作に応じた一方を移動させられる。
 本実施形態のハンドル部3は、モータ81及び減速機構83を有する。なお場合によっては、減速機構83は設けないこともできる。モータ81を駆動させることにより回転締結具を早回しすることが可能である。よって、回転締結具に締め付けトルクのかからない時期(締め付けの場合では初期、緩めの場合では後期)において回転締結具の回転速度を上げた早回しを行い、作業時間を短縮させることができる。なお、締め付けトルクをかける際は、モータ81による早回しを行わず、ユーザーがハンドル部3を回すことで回転締結具を回転させる。
 切替操作部31は、モータ81への通電に関し、モータ81の駆動(オンオフ)に関する操作を行う駆動操作部及びモータ81の回転方向を設定する方向操作部を兼ねた、一体(一まとめ)とされた一括操作部を構成している。前述のように、切替操作部31の操作方向は、ハンドル部3の軸心基準で周方向であり、この周方向へのスライド移動により切替操作部31の切り替えを行う。一括操作部の操作範囲のうち、全範囲が切替操作部31として機能し、前記操作範囲のうち両端寄りの範囲が方向操作部としても機能する。つまり、一括操作部の操作範囲の中央を基準として一方寄り(例えばユーザーから見て右寄り)に一括操作部をスライドさせると、ラチェット機構22が一方側に切り替えられる。そして更に操作範囲の端部まで一括操作部をスライドさせると、模式図である図5に示すように、切替操作部31と一体に移動する接点押圧部312によって電気接点91,92のいずれかが通電状態となり、前記切り替えられたラチェット機構22が許容する方向の回転をするようにモータ81が駆動する。逆に、一括操作部の操作範囲の中央を基準として他方寄り(例えばユーザーから見て左寄り)に一括操作部をスライドさせると、ラチェット機構22が他方側に切り替えられる。そして更に操作範囲の端部まで一括操作部をスライドさせると、前記切り替えられたラチェット機構22が許容する方向の回転をするようにモータ81が駆動する。なお、図5は説明用の模式図であるため、図2に示された切替操作部31の形態とは整合していないところがある。
 また、一括操作部は、図3及び模式図である図6に示す一対の復帰ばね314を有している。復帰ばね314には、例えばコイルばねが用いられる。ただしこれに限定されず、板ばねやぜんまいばね等、種々の形態のばねを用いることができる。復帰ばね314は、切替操作部31の前記スライド移動に係る周方向の両端に設けられたばね支持部313と、ハンドル部3の外装内面とによって、伸縮可能に支持されている。復帰ばね314の変形(伸縮)により生じるばね力は、切替操作部31に対して前記スライド移動の方向に作用する。特に本実施形態では、復帰ばね314が伸長する際のばね力が切替操作部31に作用する。このため、一括操作部においてユーザーに操作される操作入力片311が、ユーザーの手から離れた場合に一対の復帰ばね314のうち一つが発する前記伸長に係るばね力により、操作範囲における中央寄りの位置に移動させられる。操作入力片311が復帰ばね314のばね力により中央寄りの位置に移動させられると、モータ81は停止する。つまり、ユーザーが操作入力片311に操作範囲の端部方向への力を加えているときに限ってモータ81が駆動する。ユーザーが一括操作部の操作入力片311から手を離すとモータ81が停止するため安全である。図示はしていないが、ノッチ機構等を用いることにより、操作入力片311をラチェット機構22の切り替えがなされた状態(図6に示す左右中央の状態ではなく、右方又は左方に片寄った状態)にとどめることができる。なお、図6は説明用の模式図であるため、図2に示された切替操作部31の形態とは整合していないところがある。
 以上のように、切替操作部31が、モータ81の駆動操作部(及び方向操作部)を兼ねた一括操作部を構成していることから、ラチェット機構22の切り替え操作、モータ81のオンオフ(回転方向設定も含む)の各々の操作のためにユーザーがハンドル部3を持ち替える必要がないので有利である。
 モータ81の駆動力を出力部21に伝達するため、ハンドル部3から連結部4を通り、ヘッド部2にわたって設けられ、回転力を出力部21に伝達する回転力伝達機構6を備える。本実施形態の回転力伝達機構6は、減速機構83からヘッド部2の出力部21に至るように直線状に延びる伝達軸61を有する。伝達軸61は一定の軸心まわりに回転するように外装部分に支持されている。
 伝達軸61の前端部にはかさ歯車64が設けられている(図4ではカム部52の反対側に隠れている)。このかさ歯車64は、出力部21に一体に設けられ、出力部21のヘッド部2からの突出方向を向いている電動用歯部212に対して噛み合っている。かさ歯車64と電動用歯部212との歯車比は任意に設定できる。以上のように構成された回転力伝達機構6により、モータ81が生じた回転力を、伝達軸61を介して出力部21に伝達できる。
 本実施形態では、切替伝達機構5の長尺部51と回転力伝達機構6とが並列に配置されている。並列配置とされたことで、切替伝達機構5をコンパクトに配置できる。
 前記並列配置につき、本実施形態の切替伝達機構5(長尺部51)と回転力伝達機構6は、ハンドル部3からヘッド部2にわたって延びる、管状部7oと当該管状部7oの内部空間を一部が通された棒状部7iとの組み合わせである複合伝達体7として構成されている。つまり、本実施形態では、径方向の外部(管状部7o)と内部(棒状部7i)とでの並列配置である。管状部7oと棒状部7iは密着しておらず、別個に動作(回転)できるように径方向で距離が保たれている。管状部7oと棒状部7iの軸心は一致しており、管状部7oは内部において棒状部7iにガイドされつつ、周方向に移動する。図2に示すように、切替伝達機構5(長尺部51)と回転力伝達機構6の組み合わせが一本にまとまった形態となっている。管状部7oに棒状部7iが内蔵される形態であるので、前記組み合わせをよりコンパクトにできる。
 管状部7oと棒状部7iのうち一方が切替伝達機構5に属し、他方が回転力伝達機構6に属する。本実施形態では、径外側の管状部7oが切替伝達機構5に属し(長尺部51に該当)、径内側の棒状部7iが回転力伝達機構6に属している(伝達軸61に該当)。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
 例えば、前記実施形態では、切替操作部31が、モータ81の駆動に関する操作を行う駆動操作部及びモータ81の回転方向を設定する方向操作部を兼ねた一括操作部を構成していたが、モータ81の回転方向を設定する方向操作部のみを兼ねた一括操作部を構成し、駆動操作部を方向操作部とは別に設けてもよい。
 また、長尺部51を介して出力部21に伝達される変位は周方向への変位であった。しかし、長手方向への変位であってもよい。このため、長尺部51は引張により変位を伝達するワイヤーであってもよい。
 また、別の実施形態として、ラチェットハンドル1が、図7、図8に示すように、切替操作部31の基端部に設けられていて長尺部51(管状部7o)に固定された軸部315と、周方向に不動とされた外管部316において長手方向に向かいつつ途中で湾曲するように形成され、軸部315が貫通する誘導長孔317との組み合わせを備えていてもよい。この構成によれば、切替操作部31が長手方向に操作されると、軸部315が誘導長孔317に誘導されることで、長尺部51(管状部7o)が周方向に移動し、その結果、前記実施形態と同じく、長尺部51の前端部のカム部52を周方向に移動させることができる。
 前記実施形態に関する構成と作用につき、以下にまとめて記載する。前記実施形態は、回転させられることにより締結作用をなす回転締結具に回転力を与えることのできる出力部21を有するヘッド部2と、前記ヘッド部2に連続して設けられており、前記回転締結具を回転させる作業を行う際にユーザーが持つハンドル部3であって、前記出力部21の前記回転締結具に対して及ぼす前記回転力を発生するモータ81を有するハンドル部3と、を備え、前記ヘッド部2は、前記回転力の方向を限定するラチェット機構22を有し、前記ラチェット機構22の切り替え操作が行われる切替操作部31を有し、当該切替操作部31が、前記モータ81の回転方向を設定する方向操作部を兼ねた一括操作部を構成している、電動式ラチェット回転工具1である。
 この構成によると、切替操作部31がモータ81の方向操作部を兼ねているので、ラチェット機構22の切り替え操作、モータ81の回転方向の設定操作の各々のためにユーザーがハンドル部3を持ち替える必要がない。
 また、前記一括操作部が、前記モータ81をオンオフさせる駆動操作部を兼ねるものとできる。
 この構成によると、モータ81に関する操作部をまとめることができる。
 また、前記一括操作部の操作範囲のうち全範囲が前記切替操作部31として機能し、前記操作範囲のうち両端寄りの範囲が前記方向操作部としても機能するものとできる。
 この構成によると、スイッチの機能する範囲を分けることで、ユーザーが感覚的に操作できる。
 また、前記一括操作部が、前記モータ81をオンオフさせる駆動操作部を兼ねており、前記一括操作部が復帰ばね314と、ユーザーに操作される操作入力片311とを有し、前記操作入力片311が、ユーザーの手から離れた場合に前記復帰ばね314のばね力により前記操作範囲における中央寄りの位置に移動させられるものとできる。
 この構成によると、ユーザーが操作入力片311から手を離すとモータ81が停止するように構成可能であるため安全である。
 前記実施形態によると、切替操作部31がモータ81の方向操作部を兼ねているので、ラチェット機構22の切り替え操作、モータ81の回転方向の設定操作の各々のためにユーザーがハンドル部3を持ち替える必要がない。このため、回転方向を限定する切り替えを行うための作業効率を向上すると共に、モータ81の駆動、特にモータ81の回転方向に関する操作を簡単にできる。
   1     電動式ラチェット回転工具(ラチェットハンドル)
   2     ヘッド部
   21    出力部
   22    ラチェット機構
   3     ハンドル部
   31    切替操作部、一括操作部(方向操作部、駆動操作部)
   311   操作入力片
   314   復帰ばね
   4     連結部
   5     切替伝達機構
   6     回転力伝達機構
   7     複合伝達体
   81    モータ
 

Claims (4)

  1.  回転させられることにより締結作用をなす回転締結具に回転力を与えることのできる出力部を有するヘッド部と、
     前記ヘッド部に連続して設けられており、前記回転締結具を回転させる作業を行う際にユーザーが持つハンドル部であって、前記出力部の前記回転締結具に対して及ぼす前記回転力を発生するモータを有するハンドル部と、を備え、
     前記ヘッド部は、前記回転力の方向を限定するラチェット機構を有し、
     前記ラチェット機構の切り替え操作が行われる切替操作部を有し、当該切替操作部が、前記モータの回転方向を設定する方向操作部を兼ねた一括操作部を構成している、電動式ラチェット回転工具。
  2.  前記一括操作部が、前記モータをオンオフさせる駆動操作部を兼ねる、請求項1に記載の電動式ラチェット回転工具。
  3.  前記一括操作部の操作範囲のうち全範囲が前記切替操作部として機能し、前記操作範囲のうち両端寄りの範囲が前記方向操作部としても機能する、請求項1または2に記載の電動式ラチェット回転工具。
  4.  前記一括操作部が、前記モータをオンオフさせる駆動操作部を兼ねており、
     前記一括操作部が復帰ばねと、ユーザーに操作される操作入力片とを有し、前記操作入力片が、ユーザーの手から離れた場合に前記復帰ばねのばね力により前記操作範囲における中央寄りの位置に移動させられる、請求項3に記載の電動式ラチェット回転工具。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0531873U (ja) * 1991-10-07 1993-04-27 イワブチ株式会社 ラチエツトスパナ
JPH0624867U (ja) * 1992-08-04 1994-04-05 イワブチ株式会社 ねじ締付け具

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