JP2004106161A - ハンディ型電動ラチェットレンチ - Google Patents

Abstract

【課題】
コンパクトにして軽く、コードレスの状態で使用でき、しかも狭い作業場での使用も可能であり、作業性並びに操作性の点で良好なハンディ型電動ラチェットレンチを提供する。
【解決手段】
把持部本体（１０）と、把持部本体に内蔵したバッテリー（２０）と、バッテリーによるモータ作動のオン・オフを行なうスイッチ手段（３０）と、把持部本体に収容され、減速機構を作動させるモータ（４０）と、モータにより作動し、モータの回転を減速してラチェット機構に伝える減速機構（５０）と、減速機構と協働し、ボルト、ナットを締めつけ、あるいは取り外す回転を与えるラチェット機構（６０）を具備している。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト、ナットを締めつけたり取り外す際に使用するラチェットレンチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）
ボルト、ナットを締めつけたり緩めたりする工具として、ラチェットレンチが提案されている。このラチェットレンチにあっては、握持部自体があまり長くなく、握持部本体を手に持った作業時のハンドリングが良好であること、コードレスの状態での使用が可能であり操作性がよいこと等が要求されている。
【０００３】
（従来技術）
従来、この種のラチェットレンチとして、圧縮空気をホースを介してエアーコンプレッサにより送り込み、送り込んだ圧縮空気により内蔵したエアーモータを駆動させてボルト、ナットを締めつけた緩めたりするエアー式ラチェットレンチが知られている。
しかしながら、このエアー式ラチェットレンチにあっては、次の▲１▼ないし▲４▼の問題点があった。
▲１▼ラチェットレンチのエアーモータを駆動させる圧縮空気を送り込むためのエアーコンプレッサが必要であり、ラチェットレンチとエアーコンプレッサを接続するエアーホースが作業時に邪魔になり作業性並びに操作性が悪い。
▲２▼エアーコンプレッサが無いところやエアーホースが届かないところでは使用できない。
▲３▼使用時にエアーコンプレッサの音がうるさい。
▲４▼エアーコンプレッサを稼働させる電気代が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、コンパクトにして軽く、コードレスの状態で使用でき、しかも狭い作業場での使用も可能であり、作業性並びに操作性の点で良好なハンディ型電動ラチェットレンチを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、作業時の音が静かで、しかも電気代も節約できる、ハンディ型電動ラチェットレンチを提供することにある。
【０００６】
本発明のもう一つ他の目的は、スイッチ手段を構成する操作子を押圧操作して仮締めを行なった後に操作子から手を離して本締めを行なう場合に、操作子を押圧していないことを目視にて確認しながら本締作業を行なうことができ、操作子が本体底面あるいは側壁から突出している場合に較べ誤って操作子を押圧することがなく、本締めの際にモータやバッテリーに負荷をかけることを回避できるハンディ型電動ラチェットレンチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、次のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの構成要素を備えてなるハンディ型電動ラチェットレンチである。
ａ．把持部本体。
ｂ．該把持部本体に内蔵したバッテリー。
ｃ．該バッテリーによるモータ作動のオン・オフを行なうスイッチ手段。
ｄ．前記把持部本体１０に収容され、減速機構を作動させるモータ。
ｅ．該モータにより作動し、前記モータの回転を減速してラチェット機構に伝える減速機構。
ｆ．該減速機構と協働し、ボルト、ナットを締めつけ、あるいは取り外す回転を与えるラチェット機構。
【０００８】
本願の請求項２に係る発明は、上記スイッチ手段の操作部が、上記把持部本体の頂面側に一部露出して形成されているハンディ型電動ラチェットレンチである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【実施例】
本発明に係るハンディ型電動ラチェットレンチの実施例について、図１乃至図６を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るハンディ型電動ラチェットレンチの斜視図、
図２は、ハンディ型電動ラチェットレンチにソケットレンチを取り付けた状態を示す斜視図
図３は、ハンディ型電動ラチェットレンチの使用状態を示し、ボルトを仮締めしている途中の状態を示す斜視図、
図４は、ハンディ型電動ラチェットレンチの使用状態を示し、ボルトを本締めしている状態を示す斜視図、
図５は、ハンディ型電動ラチェットレンチの図１のＸ−Ｘ線断面略図、
図６は、ハンディ型電動ラチェットレンチの各構成部品を示す分解斜視図である。
【００１０】
これらの図において、本発明に係るハンディ型電動ラチェットレンチ１は、把持部本体１０と、該把持部本体１０に内蔵した、例えば、充電型の電池により構成されたバッテリー２０と、該バッテリー２０によるモータ４０作動のオン・オフを行なうスイッチ手段３０、前記把持部本体１０に収容され、減速機構を作動させるモータ４０と、該モータ４０により作動し、前記モータ４０の回転を減速してラチェット機構に伝える減速機構５０と、該減速機構５０と協働し、ボルト、ナットを締めつけ、あるいは取り外す回転を与えるラチェット機構６０を具備している。
【００１１】
このうち、前記スイッチ手段３０は、操作子３１、２個のスプリング３２，３４、接続子３３、スイッチベース３５、一対のスイッチ端子３６，３７を備えている（図５、図６参照）。
【００１２】
前記操作子３１はキャップ状に形成され、前記把持部本体１の頂面より一部が露出し、押ボタン式の操作子として形成されている。
【００１３】
前記スプリング３２は、前記接続子３３の中央凹所に収容され、前記操作子３１を上方に付勢している。
【００１４】
前記接続子３３は導電性部材により形成され、前記操作子３１を押圧操作すると、前記接続子３３は前記スイッチベース３５の中央貫通孔内を前記スプリング３４に抗しながら下降し、前記接続子３３の下端は接片となってスイッチ端子３６，３７が接触して導通が図られ、前記スイッチ手段３０はオン状態を形成する。
【００１５】
前記スプリング３４は、前記接続子３３のフランジ下面と前記スイッチベース３５の段部間に配設され常時前記接続子３３を上方に付勢している。
【００１６】
前記スイッチベース３５は、前記接続子３３を案内する中央貫通孔を備え、下部には前記スイッチ端子３６，３７の基端部を挿入するための端子挿入孔３５Ａ，３５Ｂが穿設されている。前記スイッチ端子３６，３７の他端は前記バッテリー２０と、モータ４０と、充電用差込口６０の各リード線に接続されている（図５参照）。
【００１７】
かくして、前記スイッチ手段の操作部３１は、前記把持部本体１０の頂面側に一部露出して形成されており、前記スイッチ手段３０を構成する操作子３１を押圧操作して仮締めを行なった後にこの操作子３１から手を離して本締めを行なう場合に、操作子３１を押圧していないことを目視にて確認しながら本締作業を行なうことが可能であり、操作子が本体底面あるいは側壁から突出している場合に較べ誤って操作子を押圧することがなく、本締めの際にモータやバッテリーに負荷をかけることを回避できる（図３、図４参照）。
【００１８】
前記減速機構５０は、ドライブギア５１、インターナルギア５２、アイドルギア５３（５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ）、アイドルギアプレート５４を備えている。
【００１９】
前記ドライブギア５１は、前記モータ４０の回転軸４１に連結され、同軸で回転する。
【００２０】
前記インターナルギア５２は管状部材により形成され、内壁面にはギアが形成され、外壁目にはおねじ部が螺刻されて形成されている（図６参照）。そして、前記インターナルギア５２の一端部は、前記把持部本体１０の一端開口部に形成されためねじ部と螺合し、他端部はクランクナット１３のめねじ部と螺合している。
【００２１】
前記アイドルギア５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、前記アイドルギアプレート５４のプレート面より突出した短軸５４Ａ，５４Ｂ．５４Ｃにそれぞれ支承されている（図６、図８（ｂ）参照）。そして、前記アイドルギア５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、前記ドライブギア５１、および前記インターナルギア５２とそれぞれ噛合している（図８（ｂ）参照）。したがって、前記ドライブギア５１が山数分（１１山分）回転すると、前記アイドルギア５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ、および前記アイドルギアプレート５４も前記ドライブギア５１の山数分（１１山分）回転し移動する。かくして、前記ドライブギア５１が諸定数回転すると前記アイドルギアプレート５４は一回転し現状に復帰する。
【００２２】
前記ラチェット機構６０は、ラチェットハウジング６１、クランクシャフト６２、ドライブブッシング６３、ラチェットヨーク６４、ワッシャー６５、リバースボタン６６、ラチェットアンビル６７、ラチェットポール６９を備えている。
【００２３】
前記ラチェットハウジング６１は、前記ラチェットヨーク６４を収容するため、前記ラチェットヨーク６４と略同形状に切抜かれた切抜部を有し、この切抜部の上下に形成される延出部の中心には小径の貫通部とやや大径の貫通部がそれぞれ形成される。
【００２４】
前記ラチェットヨーク６４は外形形状が馬蹄形に形成され、中央には前記ラチェットアンビル６７が挿通する貫通孔が形成され、貫通孔の内壁面には、前記ラチェットポール６９に形成された係合爪６９Ａ，６９Ｂが係合する係合歯６４Ａが形成されている。
【００２５】
前記クランクシャフト６２の一端は前記アイドルギアプレート５４の中央貫通孔に形成された連結部に連結され、他端に形成されたクランクは前記ドライブブッシング６３の横孔に係入している（図９参照）。
【００２６】
前記ドライブブッシング６３は、前記ラチェットヨーク６４の一端部側に形成された凹部６４Ｂに収容され、前記クランクシャフト６２の回転に応じて，前記凹部６４Ｂ内において可動し前記ラチェットヨーク６４を従動（首振り運動）させる（図９参照）。
【００２７】
前記リバースボタン６６の切換操作により、前記ラチェット機構６０によるソケット軸の回転方向は切り換えられる。
【００２８】
前記ラチェットアンビル６７には前記ラチェットポール６９を収容する切欠部が形成され、該切欠部内において、前記ラチェットポール６９はピン６８を枢軸として回動可能に支持されている。
【００２９】
前記ラチェットポール６９の左右両側壁には前記ラチェットヨーク６４の係合歯６４Ａと係合する一対の係合爪６９Ａ，６９Ｂが形成されている。更に、前記ラチェットポール６９の内側壁は湾曲して形成され、この湾曲面６９Ｄにはコイルスプリング７１により付勢された滑動子７０が衝接し、前記リバースボタン６６の切換え節度を良好に保持している（図１１参照）
【００３０】
ソケット軸の回転方向を右回転（正転）にするには、前記リバースボタン６６を図１１の［イ］方向（反時計方向）に回す。すると前記滑動子７０は前記ラチェットポール６９の湾曲面６９Ｄに衝接しながら滑動し、前記ラチェットポール６９は図１１の［ロ］の方向に傾動し、前記ラチェットポール６９の係合爪６９Ａと前記ラチェッチヨーク６４の係合歯６４Ａが係合する。この状態から前記クランクシャフト６２が回転すると前記ラチェットヨーク６４は従動し、このとき前記ラチェットポール６７は前記ラチェットアンビル６７を中心にしてラチェットアンビル６７とともに回転する（図１２の（ａ）の状態）。
【００３１】
この状態から、前記クランクシャフト６２が半回転（２分の１回転）すると（図１２の（ａ）から（ｂ）への移動）、今度は前記ラチェットヨーク６４は、前記クランクシャフト６２の回転により図１２の上方に回転し始める（図１２の（ｂ）の状態）。このとき，前記ラチェットポール６９とラチェットヨーク６４の係合が外れ（図１２の（ｃ）の状態）、前記ラチェットポール６９は回転しなくなり、同時に前記ラチェットアンビル６７の動きも止まる。前記ラチェットヨーク６４が上方に移動し（図１２の（ｄ）の状態）、さらに下方に移動し始めると、前記ラチェットポール６９の係合爪６９Ａが前記ラチェットヨーク６４の係合歯６４Ａに係合し、再び前記ラチェットポール６９と前記ラチェットアンビル６７は回転を始める（図１２の（ｅ）の状態）。このようにして一方向のみに回転する機構に構成されている。
【００３２】
ソケット軸の回転方向を逆回転させる時は、前記リバースボタン６６を図１４の［ハ］の方向（図１２の［イ］と逆の方向）に回せば、前記滑動子７０が前記ラチェットポール６９の湾曲面６９Ｄに衝接しながら滑動し、前記ラチェットポール６９を反対方向に傾動させ、前記ラチェットポール６９の他方の係合爪６９Ｂが前記ラチェットヨーク６４の係合歯６４Ａに係合し、今度は反対方向にのみ回転する機構を形成する。
【００３３】
前記ドライブギア５１の歯数が１１山形成され、前記インターナルギア５２の歯数が３７山形成されているとすると、前記ドライブギア５１が３．３６回転すると前記アイドルギアプレート５４は１回転する。したがって、前記モータ４０の回転軸４１が３．３６回転すると、前記アイドルギアプレート５４は１回転する。
【００３４】
前記アイドルギアプレート５４が１回転し、連動して前記クランクシャフト６２が１回転すると、前記ラチェットポール６９及びラチェットアンビル６７は２山分回動する。前記ラチェットヨーク６４の歯数が４０山あるとすると、前記ラチェットアンビル６７を１回転させるには前記クランクシャフト６２を２０回転する必要がある。したがって、前記クランクシャフト６２の回転は２０分の１に減速される。前記ラチェット機構６０は減速機構ともなっており、メインの前記減速機構３０による減速分と合算すると２０×３．３６＝６７．２となり、モータースピードは６７．２分の１に減速される。
【００３５】
前記ラチェットヨーク６４を前記クランクシャフト６２で作動するとき、図１３のＳ点を支点にしＵ点を力点として図１３における上下方向に従動する。このとき、Ｔ点が作用点になるが、Ｓ，Ｕ間がＬ１（１９．９６ｍｍ）、Ｓ，Ｔ間がＬ２（１１．０ｍｍ）とすると、Ｕ点のトルクはＬ１／Ｌ２となり数１によって約１．８１倍になる。
【数１】
Ｌ１／Ｌ２＝１９．９６／１１．０＝１．８１
すなわち、前記ラチェットアンビル６７を動かす力は前記クランクシャフト６２を介して伝わるトルクの１．８１倍になる。
また、減速機構５０で回転が３．３６分の１になると、トルクは逆に３．３６倍になる。
かくして、合算トルクは、１．８１×３．３６により６．０８になる。すなわち、モータ４０が出力したトルクは、最終的にはラチェットアンビル６７でボルト９５を回す時のトルクとして約６倍になる。
【００３６】
符号１１はバックプレート、１２はリテーナリング、４２、４３はリード線、６２はワッシャー、７２はスプリング、７３はボール、７４はワッシャー、７５はリテーナリングである。
符号８１はニードルベアリングであり、前記ラチェットハウジング６１の基端部側に形成された貫通孔の内壁に圧着され、前記クランクシャフト６２の回転を円滑にする。
また、符号９６、９７は取付部材である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成され、本発明によれば次の効果を奏する。
▲１▼コンパクトにして軽く、コードレスの状態で作業でき、しかも狭い作業場での使用も可能であるので、作業性並びに操作性の良好なハンディ型電動ラチェットレンチが得られる。
▲２▼作業時の音が静かで、しかも電気代も節約できる、ハンディ型電動ラチェットレンチが得られる。
▲３▼スイッチ手段の操作部は、把持部本体の頂面側に一部露出して形成されており、スイッチ手段を構成する操作子を押圧操作して仮締めを行なった後に操作子から手を離して本締めを行なう場合に、操作子を押圧していないことを目視にて確認しながら本締作業を行なうことを可能とし、操作子が本体底面あるいは側壁から突出している場合に較べ誤って操作子を押圧することがなく、本締めの際にモータやバッテリーに負荷をかけることを確実に回避できるハンディ型電動ラチェットレンチが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図　１】本発明に係るハンディ型電動ラチェットレンチの斜視図である。
【図　２】ハンディ型電動ラチェットレンチにソケットレンチを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図　３】ハンディ型電動ラチェットレンチの使用状態を示し、ボルトを仮締めしている途中の状態を示す斜視図である。
【図　４】ハンディ型電動ラチェットレンチの使用状態を示し、ボルトを本締めしている状態を示す斜視図である。、
【図　５】ハンディ型電動ラチェットレンチの図１のＸ−Ｘ線断面略図である。
【図　６】ハンディ型電動ラチェットレンチの各構成部品を示す分解斜視図である。
【図　７】ハンディ型電動ラチェットレンチの電気配線図である。
【図　８】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成する減速機構を示す図であり、（ａ）はラチェット機構側より見た図、（ｂ）はモータ側から見た図である。
【図　９】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構のクランクシャフトとドライブブッシングの可動状態が変わることを示す斜視図である。
【図１０】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構のリバースボタンの構成部品の一部を示す分解斜視図である。
【図１１】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構の要部を示す拡大略図である。
【図１２】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構の可動状態を示す断面略図である。
【図１３】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構の要部を示す拡大略図である。
【図１４】ハンディ型電動ラチェットレンチを構成するチェット機構の要部を示す拡大略図である。
【符号の説明】
１　　　　ハンディ型電動ラチェットレンチ
１０　　　把持部本体
１１　　　バックプレート
１２　　　リテーナリング
１３　　　クランプナット
２０　　　バッテリー
３０　　　スイッチ手段
３１　　　操作子
３２　　　スプリング
３３　　　接続子
３４　　　スプリング
３５　　　スイッチベース
３６　　　スイッチ端子
３７　　　スイッチ端子
４０　　　モータ
４１　　　回転軸
５０　　　減速機構
５１　　　ドライブギア
５２　　　インターナルギア
５３　　　アイドルギア
５４　　　アイドルギアプレート
６０　　　ラチェット機構
６１　　　ラチェットハウジング
６２　　　クランクシャフト
６３　　　ドライブブッシング
６４　　　ラチェットヨーク
６５　　　ワッシャー
６６　　　リバースボタン
６７　　　ラチェットアンビル
６８　　　ピン
６９　　　ラチェットポール
７０　　　滑動子
７１　　　スプリング
７２　　　スプリング
７３　　　ボール
７４　　　ワッシャー
７５　　　リテーナリング
８１　　　ニードルベアリング
９１　　　ソケットレンチ
９５　　　ボルト
９６　　　取付部材
９７　　　取付部材

Claims (2)

1. 次のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの構成要素を備えてなるハンディ型電動ラチェットレンチ。
   ａ．把持部本体１０。
   ｂ．該把持部本体１０に内蔵したバッテリー２０。
   ｃ．該バッテリー２０によるモータ４０作動のオン・オフを行なうスイッチ手段３０。
   ｄ．前記把持部本体１０に収容され、減速機構を作動させるモータ４０。
   ｅ．該モータ４０により作動し、前記モータの回転を減速してラチェット機構に伝える減速機構５０。
   ｆ．該減速機構５０と協働し、ボルト、ナットを締めつけ、あるいは取り外す回転を与えるラチェット機構６０。
2. 前記スイッチ手段３０の操作部が、前記把持部本体１の頂面側に一部露出して形成されていることを特徴とするハンディ型電動ラチェットレンチ。

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