多軸仮締め工具
【課題】 軽量で操作が行い易く、メンテナンス時の部品交換が容易で、安価な多軸仮締め工具を提供すること。
【解決手段】 多軸仮締め工具Ａは、駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする。多軸仮締め工具Ａは、駆動手段によって回転する駆動歯車３と、複数の従動歯車５と、駆動歯車３および複数の従動歯車５に巻き掛けられて、駆動歯車３の回転を複数の従動歯車５に伝達するための歯付ベルト４と、複数の従動歯車５に連結されるとともに、ボルトまたはナットに係合するソケット７と、有する。
【解決手段】 多軸仮締め工具Ａは、駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする。多軸仮締め工具Ａは、駆動手段によって回転する駆動歯車３と、複数の従動歯車５と、駆動歯車３および複数の従動歯車５に巻き掛けられて、駆動歯車３の回転を複数の従動歯車５に伝達するための歯付ベルト４と、複数の従動歯車５に連結されるとともに、ボルトまたはナットに係合するソケット７と、有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のボルトまたはナットを同時に仮締めする多軸仮締め工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の組立ラインなどにおいて、車軸のハブにタイヤホイール（以下、単に「ホイール」という）を取り付ける場合、まず、ハブに植設した複数のハブボルト（以下、単に「ボルト」という）にホイールのボルト孔を貫通させて、そのボルトにそれぞれのハブナット（以下、単に「ナット」という）を仮締めし、その後にナットを本締めしている。
ナットを仮締めする場合は、例えば、特許文献１または特許文献２に示すような手持ち式多軸仮締め工具を用いて、複数のナットの全てを各ボルトに一度に仮締めしている。
【０００３】
特許文献１の多軸仮締め工具では、各ナットを仮締めするためのソケットへの回転駆動力を、回転軸に配設されたスプロケットから各ソケットの従動軸に配設されたスプロケットへ無端チェーンを介して伝達している。
【０００４】
また、特許文献２の多軸仮締め工具では、各ナットを仮締めするためのソケットへの回転駆動力を、回転軸に配設された入力ギヤから各ソケットの出力軸に配設された連動ギヤに中間ギヤを介して伝達している。
【０００５】
特許文献１および２のようにモータでボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具では、ボルト締めやナット締めをする際に、所定値未満の締め付け力で仮締めするため、締め付けトルクが所定値以上になったときにモータを停止させるためのトルクリミット機構（シャットオフ回路）が必ず使用されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−１８７６２９号公報（段落００１３〜００１９、図１〜図３）
【特許文献２】特開平８−１９７４４０号公報（段落００１３〜００２２、図３および図４）
【特許文献３】特開平６−３９７３９号公報（段落０００５〜０００６、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２のような多軸仮締め工具では、前記トルクリミット機構が不可欠であるので、このトルクリミット機構を構成する油圧式のインパクト装置や、このインパクト装置内の油圧から締め付けトルクを検出する検知スイッチなどが必要となる。これに伴い部品点数が増加して、多軸仮締め工具は、構造やメンテナンスが複雑化するとともに、全体が大型化する。すると、多軸仮締め工具の重量が増加して、作業者は、手に持って仮締めする作業が行い難く、疲労し易くなるという問題点があった。
【０００７】
さらに、特許文献１および２の多軸仮締め工具では、長期にわたって使用すると摩滅などが原因で、ギヤ、スプロケット、無端チェーンなどを交換する必要がある。これらを交換する際には、ギヤやスプロケットなどの部品を分解しなければならないため、部品の交換に工数がかかるという問題点があった。
また、このときに交換するギヤ、スプロケット、無端チェーンなどの部品は、比較的高価であり、部品交換に費用がかかるという問題点があった。
なお、特許文献２の多軸仮締め工具は、チェーン伝達手段を利用しているため、重く、仮締め作業をするのに作業者が疲れるという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献３の多軸仮締め工具では、特に、アルミホイールを有するタイヤ組立体を車体のハブに取り付けるときに、多軸仮締め工具に装着した各ナットとボルトの位相とがずれることがある。この場合、アルミホイールのナット取付穴がデザイン的に小径に形成されているため、多軸仮締め工具のソケット（アタッチメント）がアルミホイールのナット取付穴の周縁と干渉して喰い付き、モータに負荷がかかり、トルクリミット機構が作動して、モータが自動停止する。そうすると、仮締め作業を中断して、再度正確に、多軸仮締め工具に装着した各ナットとボルトとの位相を合わせ直して仮締め作業を行う必要があり、作業が煩雑であるという問題点があった。
なお、「位相がずれている」とは、ナットの中心線とボルトの中心線とが不一致で、互いに傾いた状態にある関係をいう。
【０００９】
本発明の課題は、軽量で仮締め作業が行い易く、メンテナンス時の部品交換が容易で、安価な多軸仮締め工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の多軸仮締め工具では、駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具であって、前記駆動手段によって回転される駆動歯車と、複数の従動歯車と、前記駆動歯車および前記複数の従動歯車に巻き掛けられて、前記駆動歯車の回転を前記複数の従動歯車に伝達するための歯付ベルトと、前記複数の従動歯車に連結されるとともに、前記ボルトまたは前記ナットが係合されるソケットと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、駆動手段が回転すると、これに伴って駆動歯車が回転して、歯付ベルトを介して複数の従動歯車に駆動力が伝達される。すると、ボルトまたはナットが装着されているソケットが回転して、そのボルトまたはナットが仮締めされる。多軸仮締め工具は、トルクリミット機構を具備せず、駆動手段と、駆動歯車と、従動歯車と、歯付ベルトと、ソケットとからなるシンプルな構造でなるため、メンテナンスが容易で、かつ、従来のチェーン機構や歯車伝達機構からなる多軸仮締め工具と比較して安価にメンテナンスすることができる。さらに、多軸仮締め工具は、歯付ベルトの張力の緩みによる歯飛びでトルクリミット機構と同一の機能を実現するため、部品点数、重量および大きさを削減して、軽量化を図り、手に持って仮締め作業が行い易くなり、長時間にわたって仮締め作業をしても疲れなくなる。
【００１２】
請求項２に記載の多軸仮締め工具は、請求項１に記載の多軸仮締め工具であって、前記駆動歯車は、前記駆動手段の出力軸に連動する駆動軸に歯形を刻設してなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、駆動歯車は、駆動軸に歯形を直接刻設して形成されているので、組付け時に駆動歯車を駆動軸に組付ける作業が不要となるため、部品点数、組付け工数および組付け時間が削減されて、多軸仮締め工具の構成を簡素化し、メンテナンス時の部品交換を容易にすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の多軸仮締め工具は、請求項１または請求項２に記載の多軸仮締め工具であって、前記歯付ベルトは、少なくとも歯形の部分が弾性材からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、歯付ベルトは、少なくとも歯形部分（凹凸部）が弾性材からなるので、ソケットに所定値以上の負荷がかると、ソケットと同軸の従動歯車に噛合していた歯付ベルトの歯形部分が変形して離脱し、歯付ベルトが駆動手段の回転力で空転するようになる。歯付ベルトは、弾性材からなることにより、音を吸収するため、歯飛びするときの音を小さくすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の多軸仮締め工具は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、前記複数の従動歯車は、前記駆動歯車の周辺に配置され、前記歯付ベルトは、内面側および外面側に凹凸部が形成されて、前記外面側の凹凸部に前記駆動歯車の噛合部が噛合され、前記内面側の凹凸部に前記複数の従動歯車の噛合部が噛合されるように巻き掛けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、駆動歯車への歯付ベルトの巻き掛け角を従動歯車での巻き掛け角より大きくすることができるため、駆動歯車の駆動力を各従動歯車へ効率よく伝達できる。
【００１８】
請求項５に記載の多軸仮締め工具は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、前記駆動歯車、前記歯付ベルトおよび前記複数の従動歯車は、ポリカーボネートによって形成されたケースによって覆われていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、駆動歯車、歯付ベルトおよび従動歯車が、ポリカーボネートによって形成されたケースで覆われていることにより、多軸仮締め工具の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る多軸仮締め工具によれば、駆動歯車と従動歯車と歯付ベルトとでトルクリミット機能を有することにより、多軸仮締め工具の構造を簡素化してメンテナンス時の部品交換を容易にすることができるとともに、安価な多軸仮締め工具を提供することができる。多軸仮締め工具は、構造が簡素化されたことにより、部品点数や工具全体の重量が削減されてコンパクト化やコストダウンや軽量化が図れるとともに、作業者が手で持って仮締め作業するのに作業が行い易く、長時間にわたって作業をしても疲れ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図１〜図６を参照して、発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）を説明する。
以下、本発明の実施形態の一例として、自動車のホイールに設置される５個のナット（ハブナット）をボルト（ハブボルト）に仮締めする場合を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の使用状態を示す一部断面を有する側面図である。
【００２２】
≪自動車の車輪≫
図１に示すように、自動車の車輪Ｗは、タイヤＷ１とホイールＷ２とからなり、そのホイールＷ２が車軸のハブＨに、５個のボルトＢと５個のナットＮとによって固定される。ナットＮは、最終的にナットランナを用いて一定のトルクでハブＨに締め付けられるが、その前工程としてボルトＢの先端にナットＮを仮締めする作業が行われる。その仮締め作業に、本実施形態の５軸の多軸仮締め工具Ａが使用される。
なお、ナットＮは、一般に、自動車のホイールＷ２には袋ナットが使用されるが、通常の六角ナットでも構わない。
【００２３】
≪多軸仮締め工具≫
図２は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具を示す要部拡大概略側面図である。
図２に示す多軸仮締め工具Ａは、モータＭの動力を利用して複数のナットＮをハブＨ（図１参照）に仮締めする電動締付工具であり、バッテリタイプのトルクリミット機構の代役をする歯付ベルト４を備えている。この多軸仮締め工具Ａは、後記するハウジング１と、モータＭと、減速機構２と、駆動歯車３と、歯付ベルト４と、従動歯車５（図３参照）と、従動軸６と、ソケット７と、を主に備えて構成されている。
【００２４】
≪ハウジング≫
ハウジング１は、モータＭと、減速機構２と、駆動歯車３と、歯付ベルト４と、従動歯車５と、を覆う部材である。このハウジング１は、モータＭを覆うモータケース１１と、減速機構２を覆うギヤケース１２，１３と、ギヤケース１３に内設されて軸受部材２５を支持する支持部材１７と、歯付ベルト４および従動歯車５を覆うベルトケース１４と、このベルトケース１４の前面に設置されるフロントカバー１５と、からなる。また、このハウジング１には、作業者が手で把持するためのグリップ（図示せず）が形成されている。
【００２５】
≪モータ≫
モータＭは、ナットＮを回転させるための動力源となるものであり、出力軸Ｍａを備えている。その出力軸Ｍａの回転は、減速機構２を介して駆動歯車３に伝達される。このモータＭは、金属、または、合成樹脂からなるモータケース１１によって覆われている。
なお、モータＭは、特許請求の範囲に記載の「駆動手段」に相当する。この駆動手段は、前記モータＭに限定されるものではなく、空気圧や油圧などの手段によって出力軸Ｍａを回転させるものであってもよい。
【００２６】
≪減速機構≫
図２に示すように、減速機構２は、モータＭの回転を減速回転させるための減速歯車装置であり、例えば、遊星歯車機構からなり、モータＭと駆動歯車３との間に介在されている。減速機構２は、太陽歯車２１と、遊星歯車２２と、キャリア２３と、軸受部材２４，２５と、リングギヤ２６と、主軸部材２７と、前記ギヤケース１２，１３とから構成されている。
【００２７】
太陽歯車２１は、出力軸Ｍａの先端部に連結されて一体に回転する歯車であり、周部に複数の遊星歯車２２が噛合している。太陽歯車２１のソケット７側には、遊星歯車２２を支持するためのキャリア２３が配置されている。
遊星歯車２２は、太陽歯車２１を中心として回転して、リングギヤ２６内を減速回転する複数の歯車から構成され、軸支ピンによってキャリア２３に軸支されている。
【００２８】
キャリア２３は、前記軸支ピンを固定する部材であり、キャリア２３のモータＭ側は、軸受部材２４を介してギヤケース１２内に回転自在に配置され、ソケット７側は、このキャリア２３と一体の主軸部材２７が軸受部材２５を介してギヤケース１３内の支持部材１７に回転自在に配置されている。
【００２９】
軸受部材２４，２５は、例えば、ボールベアリングからなる。軸受部材２４は、外周部がモータＭ側のギヤケース１２に挿着され、内周部がキャリア２３に嵌着されている。軸受部材２５は、外周部が支持部材１７に挿着され、内周部がキャリア２３に一体に形成された主軸部材２７に嵌着されている。
【００３０】
図２に示すように、ギヤケース１２，１３および支持部材１７は、減速機構２の各構成部品と駆動軸３ａとを覆って保持するための部材であり、アルミニウム合金などの軽合金、または、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチックによって形成されている。
ギヤケース１２は、減速機構２のモータＭ側を覆うとともに、リングギヤ２６および軸受部材２５を保持する部材であり、モータケース１１とギヤケース１３との間に介在されている。
ギヤケース１３は、減速機構２のソケット７側を覆うとともに、リングギヤ２６、軸受部材２５および駆動軸３ａを保持する部材であり、ギヤケース１２とベルトケース１４との間に介在されている。このギヤケース１３のソケット７側の端部には、駆動軸３ａを回転自在に軸支するとともに、ベルトケース１４の円筒部１４ａをねじ止めするための軸受筒部１３ａが形成されている。
支持部材１７は、ギヤケース１３のモータＭ側の開口部に嵌着されて軸受部材２５を固定するための部材である。
【００３１】
リングギヤ２６は、各遊星歯車２２が噛合するリング状の内歯車であり、遊星歯車２２の外周に設置されて、ギヤケース１２，１３内に固定されている。
主軸部材２７は、軸受部材２５に回転自在に設置されている軸棒であり、モータＭ側がキャリア２３に溶接などによって一体に固定され、ソケット７側が駆動軸３ａの連結部３ｂにスプラインなどの手段によって固定されている。
【００３２】
≪駆動歯車≫
図２に示すように、駆動歯車３は、モータＭを動力源として回転する歯付ベルトプーリであり、減速機構２によって減速回転されたモータＭからの回転力を歯付ベルト４に伝達するためのものである。この駆動歯車３は、軸棒状の駆動軸３ａと、この駆動軸３ａのモータＭ側の基端部に形成された連結部３ｂと、ソケット７側の先端部に形成された噛合部３ｄと、を主として備える部材である。この駆動歯車３は、モータＭに配設した出力軸Ｍａに連動する駆動軸３ａに、歯付ベルト４の凹凸部４ａに噛合する噛合部３ｄを、切削加工によって直接刻設してなる。駆動歯車３は、例えば、アルミニウム合金などの軽金属からなる円柱状の金属に、主軸部材２７に固定するための連結部３ｂと、ギヤケース１３の円筒状の軸受筒部１３ａに回転自在に内設される鍔部３ｃと、歯付ベルト４の凹凸部４ｂに噛合する歯形を形成する噛合部３ｄと、を切削加工などによって一体形成してなる。
【００３３】
駆動軸３ａは、モータＭ側に形成された連結部３ｂが、キャリア２３と一体の主軸部材２７に連結されて一体に回転するように組み付けられ、中央部が、ギヤケース１３の軸受筒部１３ａに軸挿され、ソケット７側の先端に設けた噛合部３ｄが、ベルトケース１４内の中央に配置されている。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の駆動歯車、従動歯車および歯付ベルトの形状を示す要部拡大斜視図である。図４は、図２のＸ−Ｘ断面図である。
図３および図４に示すように、駆動歯車３の噛合部３ｄは、歯溝が円弧状、半円状などの曲面形状に形成されている。
【００３５】
≪歯付ベルト≫
図３に示すように、歯付ベルト４は、駆動歯車３の回転を従動歯車５に伝達する無端ベルトであり、補強用の繊維を内設した合成ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する弾性材から成形されている。この歯付ベルト４は、少なくとも凹凸部（歯形部分）４ａ，４ｂが前記弾性材によって形成されて、歯付ベルト４に所定値以上の過大な負荷が加わったときに変形するように形成されている。歯付ベルト４は、内面側および外面側に凹凸部４ａ，４ｂがそれぞれ連続形成されて、外面側の凹凸部４ａに駆動歯車３の噛合部３ｄが噛合され、内面側の凹凸部４ｂに各従動歯車５の噛合部５ａがそれぞれ噛合されように巻き掛けられている。
【００３６】
図４に示すように、歯付ベルト４の内面側の凹凸部４ｂは、駆動歯車３の周辺に配置された５個の従動歯車５（５１〜５５）がそれぞれ巻き掛けられ、歯付ベルト４の外面側の凹凸部４ａは、ベルトケース１４の中央部に配置された駆動歯車３が巻き掛けられている。
【００３７】
例えば、この歯付ベルト４を駆動歯車３および従動歯車５に巻き掛けるときには、まず、図４に示す上側の従動歯車５１の噛合部５ａの上側から右側の従動歯車５２の外側面、右下の従動歯車５３の外側面、駆動歯車３の噛合部３ｄの上側面に巻き掛けて、左下の従動歯車５４、左側の従動歯車５５の噛合部５ａの外側面の順に巻き掛けるようにして張設される。
このように巻き掛けられた歯付ベルト４は、駆動歯車３への歯付ベルト４の巻き掛け角θ１を従動歯車５１、５２，５５の巻き掛け角θ２より大きくすることができるため、駆動歯車３の駆動力を各従動歯車５へ効率よく伝達できるようになっている。
【００３８】
＜凹凸部＞
凹凸部４ａ，４ｂは、駆動歯車３および従動歯車５の噛合部３ｄ，５ａに噛合するように同一のピッチで連続形成された円弧状の凸部と、各凸部間に形成されて底面が平らな凹部とからなる。
なお、凹凸部４ａ，４ｂは、図３および図４に示すような円弧形状に限定されるものではなく、例えば、半円形、曲面、ノビコフ歯車歯形やインボリュート歯形などのような歯形形状であってもよい。
【００３９】
図５は、図４のＹ−Ｙ断面図である。
≪従動歯車≫
従動歯車５は、図４に示すように、歯付ベルト４によって回転されて従動軸６（図５参照）を回転させるための歯付ベルトプーリであり、例えば、駆動歯車３を中心としてその周辺に、５つの従動歯車５１，５２，５３，５４，５５で正五角形を描くよう配置されてなる。この従動歯車５は、歯付ベルト４の凹凸部４ｂが噛合する噛合部５ａを外周部に一体形成し、中央部の軸孔を従動軸６に嵌着して、ともに回転する。従動歯車５の噛合部５ａは、歯付ベルト４の凹凸部４ｂに噛合する湾曲形状をした歯溝からなる。なお、噛合部５ａは、従動軸６（図５参照）と一体形成してもよい。
【００４０】
≪従動軸≫
図５に示すように、従動軸６は、従動歯車５を固定して、従動歯車５の回転をソケット７に伝達するための軸棒であり、例えば、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。従動軸６は、略中央部に、前記従動歯車５が嵌着されて、この従動歯車５の両側の部位に、従動軸６をベルトケース１４およびフロントカバー１５に軸支させるための軸受部材１４ｃ，１５ａや、この軸受部材１４ｃ，１５ａを従動軸６に固定するための保持部材６１が嵌着されている。従動軸６には、この従動軸６を後記する第１アタッチメント７１に連結するための連結部６ａと、この連結部６ａに第１アタッチメント７１を固定するねじが螺着されるねじ穴６ｂとが形成されている。
【００４１】
連結部６ａは、第１アタッチメント７１の四角形の貫通孔に嵌入される四角柱の形状をしており（図６参照）、従動軸６の第２アタッチメント７３側の端部に一体形成されている。この連結部６ａは、フロントカバー１５に嵌着された軸受部材１５ａから外側に突出して配置されている。
ねじ穴６ｂは、連結部６ａの第２アタッチメント７３側の端面に形成されている。
保持部材６１は、例えば、従動軸６に設置された従動歯車５および軸受部材１４ｃ，１５ａを所定間隔に保持するスペーサや、それらが軸心線方向に移動することを防止する止め輪や、それらが回転方向に移動するのを防止するためのキーなどからなる。
【００４２】
＜ベルトケース、フロントカバー>
ベルトケース１４とフロントカバー１５とは、従動歯車５、歯付ベルト４および駆動歯車３を覆うためのケース体であり、例えば、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック、または、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。このため、ベルトケース１４とフロントカバー１５とは、軽量で、耐衝撃性、寸法安定性、耐熱性などに優れている。
【００４３】
ベルトケース１４は、従動歯車５と一体に回転する従動軸６を所定位置（ホイールＷ２のボルトＢと互いの中心線が一致する位置）に軸受部材１４ｃを介して軸支するための部材である。このベルトケース１４は、円筒部１４ａと、ねじ孔１４ｂと、軸受部材１４ｃと、ねじ穴１４ｄと、を有している。
なお、ベルトケース１４およびフロントカバー１５は、特許請求の範囲に記載の「ケース」に相当する。
【００４４】
円筒部１４ａは、ベルトケース１４をギヤケース１３の軸受筒部１３ａ（図２参照）に嵌着するために円筒形状に形成されたものであり、ベルトケース１４の中央に一体形成されている。
ねじ孔１４ｂは、ベルトケース１４を軸受筒部１３ａに固定するための止めねじ１８が螺合される孔であり、円筒部１４ａの複数箇所に形成されている。
軸受部材１４ｃは、従動軸６を回転自在に軸支するための軸受であり、一対のベアリングなどからなる。この軸受部材１４ｃは、ベルトケース１４に正五角形を描くように５箇所に形成された軸孔の表裏にそれぞれ配設されている。
ねじ穴１４ｄは、フロントカバー１５をベルトケース１４に固定するためのボルト１６が螺着される穴であり、ベルトケース１４のソケット７側の端面の複数箇所に形成されている。
【００４５】
フロントカバー１５は、従動歯車５および歯付ベルト４を収納した略器状のベルトケース１４の開口部を閉塞するとともに、従動軸６のソケット７側を支持するための円板状の部材である。フロントカバー１５は、従動軸６を軸支するベアリングなどからなる軸受部材１５ａと、ボルト１６が挿通される貫通孔１５ｂと、を有する。
【００４６】
≪ソケット≫
各ソケット７は、ボルトＢに仮締めされるナットＮの外周部に係合させる部材であり、歯付ベルト４によって回転される各従動歯車５と同軸の従動軸６に設けられて一体に回転し、５つのナットＮが一度に仮締めできるように組み付けられている。ソケット７は、駆動軸３ａを中心とする同心円上に正五角形を描くように従動軸６の先端に設置されている。このソケット７は、第１アタッチメント７１と、締結部材７２と、第２アタッチメント７３と、磁石７４と、止めねじ７５とを備えてなる。
【００４７】
第１アタッチメント７１は、従動軸６の先端部に形成された四角柱形状の連結部６ａに嵌入されるとともに、締結部材７２で固定されて、従動軸６と一体に回転する部材である。この第１アタッチメント７１は、四角柱形状の連結部６ａが挿入される孔と、締結部材７２の頭部が配置される孔とを連設した略筒状をしている。第１アタッチメント７１および後記する第２アタッチメント７３は、例えば、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック、または、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。
締結部材７２は、第１アタッチメント７１を従動軸６に固定するためのねじ穴６ｂに螺着されるボルト、または、ねじからなる。
【００４８】
第２アタッチメント７３は、ナットＮが挿入される円筒状の部材であり、磁石７４を介して、第１アタッチメント７１に対して前面側の外周端部に嵌入され、外周部に設けた複数の止めねじ７５などによって固定される。第２アタッチメント７３は、筒部７３ａと、係合部７３ｂと、段差部７３ｃと、ねじ孔７３ｄと、を有する。
【００４９】
筒部７３ａは、磁石７４を挿入するとともに第１アタッチメント７１の外周端部が挿入される円筒状のものであり、第２アタッチメント７３を第１アタッチメント７１に固定するための止めねじ７５が螺着されるねじ孔７３ｄが形成されている。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具のソケットの拡大正面図である。
係合部７３ｂは、六角ナットでなるナットＮが係合する筒状の部分であり、図６に示すように、１２個の円弧状の凸部７３ｅを連続形成することで形成された凹部７３ｆにナットＮの６箇所の角が係合するように形成されている。
段差部７３ｃは、筒部７３ａと係合部７３ｂとの間に形成され、第２アタッチメント７３内に挿入される磁石７４およびナットＮのストッパとしての役目を有する（図５参照）。
ねじ孔７３ｄは、図６に示すように、例えば、第２アタッチメント７３の外周部の上下左右の４箇所に穿設されて、止めねじ７５を螺着することにより、第２アタッチメント７３が第１アタッチメント７１に固定されるとともに、磁石７４が第１アタッチメント７１内に固定される。
【００５１】
磁石７４は、ナットＮを磁力で係合部７３ｂに吸引するための部材であり、円盤状に形成されて、図示しない鉄製の保護用リングが嵌合されている。磁石７４は、筒部７３ａ内に挿入し、さらに、筒部７３ａに第１アタッチメント７１を挿入して止めねじ７５で固定することにより、ソケット７内で第１アタッチメント７１と段差部７３ｃとで挟持された状態に配設されている。
【００５２】
≪作用≫
次に、各図を参照しながら、多軸仮締め工具Ａの作用を説明する。
まず、図１に示すように、車輪ＷのホイールＷ２のボルト孔Ｗ２ｂに、車軸のハブＨに植設した５本のボルトＢを挿通するとともに、多軸仮締め工具Ａの５個のソケット７にそれぞれナットＮを装着しておく。
【００５３】
次に、多軸仮締め工具Ａを手で持って、５個のナットＮを５本のボルトＢの先端に当接させ、モータＭを時計回りである右方向（ナットＮを締結する方向）に回転させる。するとモータＭが回転して、図２に示す出力軸Ｍａを一体に回転させる。
出力軸Ｍａが回転すると、この出力軸Ｍａの外周部に噛合していた遊星歯車２２が左方向に公転して、キャリア２３、主軸部材２７、駆動軸３ａ、および駆動歯車３が左方向に減速回転する。
【００５４】
駆動歯車３が左方向に回転すると、図４に矢印で示すように、この駆動歯車３の噛合部３ｄに外面側の凹凸部４ａを噛合させて巻き掛けられていた歯付ベルト４は、内面側の噛合部５ａが噛合している各従動歯車５の外周を右方向に移動して、各従動歯車５を右方向に回転させて循環する。
【００５５】
各従動歯車５が右方向に回転すると、図５に示すように、それぞれの従動歯車５、第１アタッチメント７１および第２アタッチメント７３がともに右方向に回転する。その第２アタッチメント７３に挿入されていたナットＮは、それらとともに、右方向に回転してボルトＢに螺合されて、仮締めされる。
【００５６】
このようにして、ナットＮをボルトＢに仮締めした後、多軸仮締め工具Ａを取り外し、ナットランナで各ナットＮを所定のトルクで本締めして車輪Ｗの取り付け作業が完了する。
【００５７】
例えば、図２に示すように、ソケット７に挿入したナットＮとボルトＢとの位相が少しずれているときには、ナットＮのねじ部にボルトＢのねじ部が螺合せず、第２アタッチメント７３がホイールＷ２のナット取付穴Ｗ２ａに干渉しても、負荷が比較的小さく、多軸仮締め工具Ａにトルクリミット機構が設けられていないため、モータＭが回転し続ける。
この場合、作業者が多軸仮締め工具Ａの傾きやその位置を微調整することにより、ボルトＢのねじ部がナットＮのねじ部に螺合するようになり、ナットＮを仮締めすることができるようになる。
【００５８】
また、ソケット７に挿入したナットＮとボルトＢとの位相が大きくずれているときには、ナットＮのねじ部にボルトＢのねじ部が螺合せず、ナットＮとボルトＢとが圧接して喰い付き、歯付ベルト４の伝達力以上の回転トルクがソケット７と一体に回転する従動軸６に負荷される。すると、ソケット７、従動軸６および従動歯車５が停止して、噛合部５ａが歯付ベルト４の凹凸部４ｂに圧接することになる。この場合、歯付ベルト４に負荷がかかると、歯付ベルト４が弾性材によって形成されているため、歯付ベルト４が負荷のかかっている従動歯車５の噛合部５ａの歯山を乗り越えて空転したり、駆動歯車３のみが歯付ベルト４の凹凸部４ａ，４ｂの歯山を乗り越えて空転したりするようになる。
そうすると、モータＭなどの従動軸６側に過度の回転トルクが作用されないため、第２アタッチメント７３の係合部７３ｂやソケット７の固定箇所やモータＭなどが破損することを防止することができる。
そして、作業者が多軸仮締め工具Ａの傾きやその位置を微調整することにより、ボルトＢのねじ部がナットＮのねじ部に螺合するようになり、ナットＮを仮締めすることができるようになる。また、歯付ベルト４は、弾性材からなることにより、音を吸収するため、作動時の音を小さくすることができる。
【００５９】
≪本実施形態の効果≫
本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具Ａは、以上のような構成および作用を有することにより、次のような効果を奏する。
（１）歯付ベルト４は、チェーンや歯車などと比較して安価であるため、多軸仮締め工具Ａのコストダウンを図ることができる。
（２）歯付ベルト４は、可撓性を有する弾性材からなることにより、強く引っ張れば変形するため、部品交換するときの着脱作業が行い易い。
（３）歯付ベルト４は、チェーンや歯車などと比較して軽量であるので、多軸仮締め工具Ａの軽量化に寄与するとともに、多軸仮締め工具Ａを手で持って仮締め作業を行い易くすることができる。
（４）多軸仮締め工具Ａは、電動締付工具のトルクリミット機能を歯付ベルト４の凹凸部４ａ，４ｂで代行させているため、そのトルクリミット機能が不要になった分だけ、構造を簡素化するとともに、軽量化とコストダウンを図ることができる。
（５）多軸仮締め工具Ａは、モータＭによって回転された駆動歯車３の回転を、中間歯車を介さず、歯付ベルト４によって従動歯車５を回転させているため、歯車や歯車を軸支する軸の個数を削減して、構造を簡素化するとともに、軽量化を図ることができる。
（６）多軸仮締め工具Ａは、ソケット７に磁石７４を内設していることにより、ソケット７にナットＮを磁力で吸引しているため、ナットＮが脱落することがなく、仮締め作業を行い易くすることができる。
（７）歯付ベルト４に噛合している歯車は、駆動歯車３と従動歯車５のみからなることにより、従来の無端チェーン機構で使用していた中間歯車やこの中間歯車を軸支する軸や軸受が不要となるため、部品点数を削減して、多軸仮締め工具の軽量化を図ることができる。
【００６０】
≪変形例≫
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００６１】
例えば、本発明の多軸仮締め工具Ａは、図１に示すように、車輪ＷをハブＨに取り付ける場合を例に挙げて説明したが、それ以外の複数のナットＮのボルトＢへの仮締めにも使用することができ、さらに、ナットＮの仮締め以外にボルトＢの仮締めにも使用することができる。
そして、多軸仮締め工具Ａは、従動軸６に設けたソケット７をドライバに代えることにより、プラスまたはマイナスのねじを仮締めする場合にも使用することができる。
【００６２】
また、ソケット７およびボルトＢ・ナットＮの数は、５個の場合を例に挙げたが、５個に限定されるものではなく、その数は設置される場所に応じて適宜に増減してもよい。
例えば、フランジなどに正多角形や不規則な多角形を描くように配置された複数のボルトにナットを仮締めする場合にも使用することができる。この場合、ソケット７の配置位置は、ボルトＢの位置に合わせて配置し、ソケット７と同軸上に配置される各従動歯車５の噛合部５ａを歯付ベルト４の内面側の凹凸部４ｂに噛合させればよい。
【００６３】
さらに、図４および図５に示す従動歯車５は、例えば、円柱状の金属製部材からなる従動軸６を切削加工などによって一体形成したものでもよい。
図２に示す減速機構２は、出力軸Ｍａの回転を減速回転させるものであればよく、遊星歯車機構に限定されるものはない。減速機構２は、例えば、ウォーム・ホイールや複数の歯車で減速回転するようにした減速歯車機構やベルト機構などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の使用状態を示す一部断面を有する側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具を示す要部拡大概略側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の駆動歯車、従動歯車および歯付ベルトの形状を示す要部拡大斜視図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具のソケットの拡大正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ハウジング
３ 駆動歯車
３ａ 駆動軸
３ｄ 噛合部（歯形）
４ 歯付ベルト
４ａ，４ｂ 凹凸部（歯形部分）
５ 従動歯車
５ａ 噛合部
７ ソケット
１４ ベルトケース（ケース）
１５ フロントカバー（ケース）
Ａ 多軸仮締め工具
Ｂ ボルト（ナット）
Ｍ モータ（駆動手段）
Ｍａ 出力軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のボルトまたはナットを同時に仮締めする多軸仮締め工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の組立ラインなどにおいて、車軸のハブにタイヤホイール（以下、単に「ホイール」という）を取り付ける場合、まず、ハブに植設した複数のハブボルト（以下、単に「ボルト」という）にホイールのボルト孔を貫通させて、そのボルトにそれぞれのハブナット（以下、単に「ナット」という）を仮締めし、その後にナットを本締めしている。
ナットを仮締めする場合は、例えば、特許文献１または特許文献２に示すような手持ち式多軸仮締め工具を用いて、複数のナットの全てを各ボルトに一度に仮締めしている。
【０００３】
特許文献１の多軸仮締め工具では、各ナットを仮締めするためのソケットへの回転駆動力を、回転軸に配設されたスプロケットから各ソケットの従動軸に配設されたスプロケットへ無端チェーンを介して伝達している。
【０００４】
また、特許文献２の多軸仮締め工具では、各ナットを仮締めするためのソケットへの回転駆動力を、回転軸に配設された入力ギヤから各ソケットの出力軸に配設された連動ギヤに中間ギヤを介して伝達している。
【０００５】
特許文献１および２のようにモータでボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具では、ボルト締めやナット締めをする際に、所定値未満の締め付け力で仮締めするため、締め付けトルクが所定値以上になったときにモータを停止させるためのトルクリミット機構（シャットオフ回路）が必ず使用されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−１８７６２９号公報（段落００１３〜００１９、図１〜図３）
【特許文献２】特開平８−１９７４４０号公報（段落００１３〜００２２、図３および図４）
【特許文献３】特開平６−３９７３９号公報（段落０００５〜０００６、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２のような多軸仮締め工具では、前記トルクリミット機構が不可欠であるので、このトルクリミット機構を構成する油圧式のインパクト装置や、このインパクト装置内の油圧から締め付けトルクを検出する検知スイッチなどが必要となる。これに伴い部品点数が増加して、多軸仮締め工具は、構造やメンテナンスが複雑化するとともに、全体が大型化する。すると、多軸仮締め工具の重量が増加して、作業者は、手に持って仮締めする作業が行い難く、疲労し易くなるという問題点があった。
【０００７】
さらに、特許文献１および２の多軸仮締め工具では、長期にわたって使用すると摩滅などが原因で、ギヤ、スプロケット、無端チェーンなどを交換する必要がある。これらを交換する際には、ギヤやスプロケットなどの部品を分解しなければならないため、部品の交換に工数がかかるという問題点があった。
また、このときに交換するギヤ、スプロケット、無端チェーンなどの部品は、比較的高価であり、部品交換に費用がかかるという問題点があった。
なお、特許文献２の多軸仮締め工具は、チェーン伝達手段を利用しているため、重く、仮締め作業をするのに作業者が疲れるという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献３の多軸仮締め工具では、特に、アルミホイールを有するタイヤ組立体を車体のハブに取り付けるときに、多軸仮締め工具に装着した各ナットとボルトの位相とがずれることがある。この場合、アルミホイールのナット取付穴がデザイン的に小径に形成されているため、多軸仮締め工具のソケット（アタッチメント）がアルミホイールのナット取付穴の周縁と干渉して喰い付き、モータに負荷がかかり、トルクリミット機構が作動して、モータが自動停止する。そうすると、仮締め作業を中断して、再度正確に、多軸仮締め工具に装着した各ナットとボルトとの位相を合わせ直して仮締め作業を行う必要があり、作業が煩雑であるという問題点があった。
なお、「位相がずれている」とは、ナットの中心線とボルトの中心線とが不一致で、互いに傾いた状態にある関係をいう。
【０００９】
本発明の課題は、軽量で仮締め作業が行い易く、メンテナンス時の部品交換が容易で、安価な多軸仮締め工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の多軸仮締め工具では、駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具であって、前記駆動手段によって回転される駆動歯車と、複数の従動歯車と、前記駆動歯車および前記複数の従動歯車に巻き掛けられて、前記駆動歯車の回転を前記複数の従動歯車に伝達するための歯付ベルトと、前記複数の従動歯車に連結されるとともに、前記ボルトまたは前記ナットが係合されるソケットと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、駆動手段が回転すると、これに伴って駆動歯車が回転して、歯付ベルトを介して複数の従動歯車に駆動力が伝達される。すると、ボルトまたはナットが装着されているソケットが回転して、そのボルトまたはナットが仮締めされる。多軸仮締め工具は、トルクリミット機構を具備せず、駆動手段と、駆動歯車と、従動歯車と、歯付ベルトと、ソケットとからなるシンプルな構造でなるため、メンテナンスが容易で、かつ、従来のチェーン機構や歯車伝達機構からなる多軸仮締め工具と比較して安価にメンテナンスすることができる。さらに、多軸仮締め工具は、歯付ベルトの張力の緩みによる歯飛びでトルクリミット機構と同一の機能を実現するため、部品点数、重量および大きさを削減して、軽量化を図り、手に持って仮締め作業が行い易くなり、長時間にわたって仮締め作業をしても疲れなくなる。
【００１２】
請求項２に記載の多軸仮締め工具は、請求項１に記載の多軸仮締め工具であって、前記駆動歯車は、前記駆動手段の出力軸に連動する駆動軸に歯形を刻設してなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、駆動歯車は、駆動軸に歯形を直接刻設して形成されているので、組付け時に駆動歯車を駆動軸に組付ける作業が不要となるため、部品点数、組付け工数および組付け時間が削減されて、多軸仮締め工具の構成を簡素化し、メンテナンス時の部品交換を容易にすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の多軸仮締め工具は、請求項１または請求項２に記載の多軸仮締め工具であって、前記歯付ベルトは、少なくとも歯形の部分が弾性材からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、歯付ベルトは、少なくとも歯形部分（凹凸部）が弾性材からなるので、ソケットに所定値以上の負荷がかると、ソケットと同軸の従動歯車に噛合していた歯付ベルトの歯形部分が変形して離脱し、歯付ベルトが駆動手段の回転力で空転するようになる。歯付ベルトは、弾性材からなることにより、音を吸収するため、歯飛びするときの音を小さくすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の多軸仮締め工具は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、前記複数の従動歯車は、前記駆動歯車の周辺に配置され、前記歯付ベルトは、内面側および外面側に凹凸部が形成されて、前記外面側の凹凸部に前記駆動歯車の噛合部が噛合され、前記内面側の凹凸部に前記複数の従動歯車の噛合部が噛合されるように巻き掛けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、駆動歯車への歯付ベルトの巻き掛け角を従動歯車での巻き掛け角より大きくすることができるため、駆動歯車の駆動力を各従動歯車へ効率よく伝達できる。
【００１８】
請求項５に記載の多軸仮締め工具は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、前記駆動歯車、前記歯付ベルトおよび前記複数の従動歯車は、ポリカーボネートによって形成されたケースによって覆われていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、駆動歯車、歯付ベルトおよび従動歯車が、ポリカーボネートによって形成されたケースで覆われていることにより、多軸仮締め工具の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る多軸仮締め工具によれば、駆動歯車と従動歯車と歯付ベルトとでトルクリミット機能を有することにより、多軸仮締め工具の構造を簡素化してメンテナンス時の部品交換を容易にすることができるとともに、安価な多軸仮締め工具を提供することができる。多軸仮締め工具は、構造が簡素化されたことにより、部品点数や工具全体の重量が削減されてコンパクト化やコストダウンや軽量化が図れるとともに、作業者が手で持って仮締め作業するのに作業が行い易く、長時間にわたって作業をしても疲れ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図１〜図６を参照して、発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）を説明する。
以下、本発明の実施形態の一例として、自動車のホイールに設置される５個のナット（ハブナット）をボルト（ハブボルト）に仮締めする場合を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の使用状態を示す一部断面を有する側面図である。
【００２２】
≪自動車の車輪≫
図１に示すように、自動車の車輪Ｗは、タイヤＷ１とホイールＷ２とからなり、そのホイールＷ２が車軸のハブＨに、５個のボルトＢと５個のナットＮとによって固定される。ナットＮは、最終的にナットランナを用いて一定のトルクでハブＨに締め付けられるが、その前工程としてボルトＢの先端にナットＮを仮締めする作業が行われる。その仮締め作業に、本実施形態の５軸の多軸仮締め工具Ａが使用される。
なお、ナットＮは、一般に、自動車のホイールＷ２には袋ナットが使用されるが、通常の六角ナットでも構わない。
【００２３】
≪多軸仮締め工具≫
図２は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具を示す要部拡大概略側面図である。
図２に示す多軸仮締め工具Ａは、モータＭの動力を利用して複数のナットＮをハブＨ（図１参照）に仮締めする電動締付工具であり、バッテリタイプのトルクリミット機構の代役をする歯付ベルト４を備えている。この多軸仮締め工具Ａは、後記するハウジング１と、モータＭと、減速機構２と、駆動歯車３と、歯付ベルト４と、従動歯車５（図３参照）と、従動軸６と、ソケット７と、を主に備えて構成されている。
【００２４】
≪ハウジング≫
ハウジング１は、モータＭと、減速機構２と、駆動歯車３と、歯付ベルト４と、従動歯車５と、を覆う部材である。このハウジング１は、モータＭを覆うモータケース１１と、減速機構２を覆うギヤケース１２，１３と、ギヤケース１３に内設されて軸受部材２５を支持する支持部材１７と、歯付ベルト４および従動歯車５を覆うベルトケース１４と、このベルトケース１４の前面に設置されるフロントカバー１５と、からなる。また、このハウジング１には、作業者が手で把持するためのグリップ（図示せず）が形成されている。
【００２５】
≪モータ≫
モータＭは、ナットＮを回転させるための動力源となるものであり、出力軸Ｍａを備えている。その出力軸Ｍａの回転は、減速機構２を介して駆動歯車３に伝達される。このモータＭは、金属、または、合成樹脂からなるモータケース１１によって覆われている。
なお、モータＭは、特許請求の範囲に記載の「駆動手段」に相当する。この駆動手段は、前記モータＭに限定されるものではなく、空気圧や油圧などの手段によって出力軸Ｍａを回転させるものであってもよい。
【００２６】
≪減速機構≫
図２に示すように、減速機構２は、モータＭの回転を減速回転させるための減速歯車装置であり、例えば、遊星歯車機構からなり、モータＭと駆動歯車３との間に介在されている。減速機構２は、太陽歯車２１と、遊星歯車２２と、キャリア２３と、軸受部材２４，２５と、リングギヤ２６と、主軸部材２７と、前記ギヤケース１２，１３とから構成されている。
【００２７】
太陽歯車２１は、出力軸Ｍａの先端部に連結されて一体に回転する歯車であり、周部に複数の遊星歯車２２が噛合している。太陽歯車２１のソケット７側には、遊星歯車２２を支持するためのキャリア２３が配置されている。
遊星歯車２２は、太陽歯車２１を中心として回転して、リングギヤ２６内を減速回転する複数の歯車から構成され、軸支ピンによってキャリア２３に軸支されている。
【００２８】
キャリア２３は、前記軸支ピンを固定する部材であり、キャリア２３のモータＭ側は、軸受部材２４を介してギヤケース１２内に回転自在に配置され、ソケット７側は、このキャリア２３と一体の主軸部材２７が軸受部材２５を介してギヤケース１３内の支持部材１７に回転自在に配置されている。
【００２９】
軸受部材２４，２５は、例えば、ボールベアリングからなる。軸受部材２４は、外周部がモータＭ側のギヤケース１２に挿着され、内周部がキャリア２３に嵌着されている。軸受部材２５は、外周部が支持部材１７に挿着され、内周部がキャリア２３に一体に形成された主軸部材２７に嵌着されている。
【００３０】
図２に示すように、ギヤケース１２，１３および支持部材１７は、減速機構２の各構成部品と駆動軸３ａとを覆って保持するための部材であり、アルミニウム合金などの軽合金、または、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチックによって形成されている。
ギヤケース１２は、減速機構２のモータＭ側を覆うとともに、リングギヤ２６および軸受部材２５を保持する部材であり、モータケース１１とギヤケース１３との間に介在されている。
ギヤケース１３は、減速機構２のソケット７側を覆うとともに、リングギヤ２６、軸受部材２５および駆動軸３ａを保持する部材であり、ギヤケース１２とベルトケース１４との間に介在されている。このギヤケース１３のソケット７側の端部には、駆動軸３ａを回転自在に軸支するとともに、ベルトケース１４の円筒部１４ａをねじ止めするための軸受筒部１３ａが形成されている。
支持部材１７は、ギヤケース１３のモータＭ側の開口部に嵌着されて軸受部材２５を固定するための部材である。
【００３１】
リングギヤ２６は、各遊星歯車２２が噛合するリング状の内歯車であり、遊星歯車２２の外周に設置されて、ギヤケース１２，１３内に固定されている。
主軸部材２７は、軸受部材２５に回転自在に設置されている軸棒であり、モータＭ側がキャリア２３に溶接などによって一体に固定され、ソケット７側が駆動軸３ａの連結部３ｂにスプラインなどの手段によって固定されている。
【００３２】
≪駆動歯車≫
図２に示すように、駆動歯車３は、モータＭを動力源として回転する歯付ベルトプーリであり、減速機構２によって減速回転されたモータＭからの回転力を歯付ベルト４に伝達するためのものである。この駆動歯車３は、軸棒状の駆動軸３ａと、この駆動軸３ａのモータＭ側の基端部に形成された連結部３ｂと、ソケット７側の先端部に形成された噛合部３ｄと、を主として備える部材である。この駆動歯車３は、モータＭに配設した出力軸Ｍａに連動する駆動軸３ａに、歯付ベルト４の凹凸部４ａに噛合する噛合部３ｄを、切削加工によって直接刻設してなる。駆動歯車３は、例えば、アルミニウム合金などの軽金属からなる円柱状の金属に、主軸部材２７に固定するための連結部３ｂと、ギヤケース１３の円筒状の軸受筒部１３ａに回転自在に内設される鍔部３ｃと、歯付ベルト４の凹凸部４ｂに噛合する歯形を形成する噛合部３ｄと、を切削加工などによって一体形成してなる。
【００３３】
駆動軸３ａは、モータＭ側に形成された連結部３ｂが、キャリア２３と一体の主軸部材２７に連結されて一体に回転するように組み付けられ、中央部が、ギヤケース１３の軸受筒部１３ａに軸挿され、ソケット７側の先端に設けた噛合部３ｄが、ベルトケース１４内の中央に配置されている。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の駆動歯車、従動歯車および歯付ベルトの形状を示す要部拡大斜視図である。図４は、図２のＸ−Ｘ断面図である。
図３および図４に示すように、駆動歯車３の噛合部３ｄは、歯溝が円弧状、半円状などの曲面形状に形成されている。
【００３５】
≪歯付ベルト≫
図３に示すように、歯付ベルト４は、駆動歯車３の回転を従動歯車５に伝達する無端ベルトであり、補強用の繊維を内設した合成ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する弾性材から成形されている。この歯付ベルト４は、少なくとも凹凸部（歯形部分）４ａ，４ｂが前記弾性材によって形成されて、歯付ベルト４に所定値以上の過大な負荷が加わったときに変形するように形成されている。歯付ベルト４は、内面側および外面側に凹凸部４ａ，４ｂがそれぞれ連続形成されて、外面側の凹凸部４ａに駆動歯車３の噛合部３ｄが噛合され、内面側の凹凸部４ｂに各従動歯車５の噛合部５ａがそれぞれ噛合されように巻き掛けられている。
【００３６】
図４に示すように、歯付ベルト４の内面側の凹凸部４ｂは、駆動歯車３の周辺に配置された５個の従動歯車５（５１〜５５）がそれぞれ巻き掛けられ、歯付ベルト４の外面側の凹凸部４ａは、ベルトケース１４の中央部に配置された駆動歯車３が巻き掛けられている。
【００３７】
例えば、この歯付ベルト４を駆動歯車３および従動歯車５に巻き掛けるときには、まず、図４に示す上側の従動歯車５１の噛合部５ａの上側から右側の従動歯車５２の外側面、右下の従動歯車５３の外側面、駆動歯車３の噛合部３ｄの上側面に巻き掛けて、左下の従動歯車５４、左側の従動歯車５５の噛合部５ａの外側面の順に巻き掛けるようにして張設される。
このように巻き掛けられた歯付ベルト４は、駆動歯車３への歯付ベルト４の巻き掛け角θ１を従動歯車５１、５２，５５の巻き掛け角θ２より大きくすることができるため、駆動歯車３の駆動力を各従動歯車５へ効率よく伝達できるようになっている。
【００３８】
＜凹凸部＞
凹凸部４ａ，４ｂは、駆動歯車３および従動歯車５の噛合部３ｄ，５ａに噛合するように同一のピッチで連続形成された円弧状の凸部と、各凸部間に形成されて底面が平らな凹部とからなる。
なお、凹凸部４ａ，４ｂは、図３および図４に示すような円弧形状に限定されるものではなく、例えば、半円形、曲面、ノビコフ歯車歯形やインボリュート歯形などのような歯形形状であってもよい。
【００３９】
図５は、図４のＹ−Ｙ断面図である。
≪従動歯車≫
従動歯車５は、図４に示すように、歯付ベルト４によって回転されて従動軸６（図５参照）を回転させるための歯付ベルトプーリであり、例えば、駆動歯車３を中心としてその周辺に、５つの従動歯車５１，５２，５３，５４，５５で正五角形を描くよう配置されてなる。この従動歯車５は、歯付ベルト４の凹凸部４ｂが噛合する噛合部５ａを外周部に一体形成し、中央部の軸孔を従動軸６に嵌着して、ともに回転する。従動歯車５の噛合部５ａは、歯付ベルト４の凹凸部４ｂに噛合する湾曲形状をした歯溝からなる。なお、噛合部５ａは、従動軸６（図５参照）と一体形成してもよい。
【００４０】
≪従動軸≫
図５に示すように、従動軸６は、従動歯車５を固定して、従動歯車５の回転をソケット７に伝達するための軸棒であり、例えば、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。従動軸６は、略中央部に、前記従動歯車５が嵌着されて、この従動歯車５の両側の部位に、従動軸６をベルトケース１４およびフロントカバー１５に軸支させるための軸受部材１４ｃ，１５ａや、この軸受部材１４ｃ，１５ａを従動軸６に固定するための保持部材６１が嵌着されている。従動軸６には、この従動軸６を後記する第１アタッチメント７１に連結するための連結部６ａと、この連結部６ａに第１アタッチメント７１を固定するねじが螺着されるねじ穴６ｂとが形成されている。
【００４１】
連結部６ａは、第１アタッチメント７１の四角形の貫通孔に嵌入される四角柱の形状をしており（図６参照）、従動軸６の第２アタッチメント７３側の端部に一体形成されている。この連結部６ａは、フロントカバー１５に嵌着された軸受部材１５ａから外側に突出して配置されている。
ねじ穴６ｂは、連結部６ａの第２アタッチメント７３側の端面に形成されている。
保持部材６１は、例えば、従動軸６に設置された従動歯車５および軸受部材１４ｃ，１５ａを所定間隔に保持するスペーサや、それらが軸心線方向に移動することを防止する止め輪や、それらが回転方向に移動するのを防止するためのキーなどからなる。
【００４２】
＜ベルトケース、フロントカバー>
ベルトケース１４とフロントカバー１５とは、従動歯車５、歯付ベルト４および駆動歯車３を覆うためのケース体であり、例えば、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック、または、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。このため、ベルトケース１４とフロントカバー１５とは、軽量で、耐衝撃性、寸法安定性、耐熱性などに優れている。
【００４３】
ベルトケース１４は、従動歯車５と一体に回転する従動軸６を所定位置（ホイールＷ２のボルトＢと互いの中心線が一致する位置）に軸受部材１４ｃを介して軸支するための部材である。このベルトケース１４は、円筒部１４ａと、ねじ孔１４ｂと、軸受部材１４ｃと、ねじ穴１４ｄと、を有している。
なお、ベルトケース１４およびフロントカバー１５は、特許請求の範囲に記載の「ケース」に相当する。
【００４４】
円筒部１４ａは、ベルトケース１４をギヤケース１３の軸受筒部１３ａ（図２参照）に嵌着するために円筒形状に形成されたものであり、ベルトケース１４の中央に一体形成されている。
ねじ孔１４ｂは、ベルトケース１４を軸受筒部１３ａに固定するための止めねじ１８が螺合される孔であり、円筒部１４ａの複数箇所に形成されている。
軸受部材１４ｃは、従動軸６を回転自在に軸支するための軸受であり、一対のベアリングなどからなる。この軸受部材１４ｃは、ベルトケース１４に正五角形を描くように５箇所に形成された軸孔の表裏にそれぞれ配設されている。
ねじ穴１４ｄは、フロントカバー１５をベルトケース１４に固定するためのボルト１６が螺着される穴であり、ベルトケース１４のソケット７側の端面の複数箇所に形成されている。
【００４５】
フロントカバー１５は、従動歯車５および歯付ベルト４を収納した略器状のベルトケース１４の開口部を閉塞するとともに、従動軸６のソケット７側を支持するための円板状の部材である。フロントカバー１５は、従動軸６を軸支するベアリングなどからなる軸受部材１５ａと、ボルト１６が挿通される貫通孔１５ｂと、を有する。
【００４６】
≪ソケット≫
各ソケット７は、ボルトＢに仮締めされるナットＮの外周部に係合させる部材であり、歯付ベルト４によって回転される各従動歯車５と同軸の従動軸６に設けられて一体に回転し、５つのナットＮが一度に仮締めできるように組み付けられている。ソケット７は、駆動軸３ａを中心とする同心円上に正五角形を描くように従動軸６の先端に設置されている。このソケット７は、第１アタッチメント７１と、締結部材７２と、第２アタッチメント７３と、磁石７４と、止めねじ７５とを備えてなる。
【００４７】
第１アタッチメント７１は、従動軸６の先端部に形成された四角柱形状の連結部６ａに嵌入されるとともに、締結部材７２で固定されて、従動軸６と一体に回転する部材である。この第１アタッチメント７１は、四角柱形状の連結部６ａが挿入される孔と、締結部材７２の頭部が配置される孔とを連設した略筒状をしている。第１アタッチメント７１および後記する第２アタッチメント７３は、例えば、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック、または、アルミニウム合金などの軽金属によって形成されている。
締結部材７２は、第１アタッチメント７１を従動軸６に固定するためのねじ穴６ｂに螺着されるボルト、または、ねじからなる。
【００４８】
第２アタッチメント７３は、ナットＮが挿入される円筒状の部材であり、磁石７４を介して、第１アタッチメント７１に対して前面側の外周端部に嵌入され、外周部に設けた複数の止めねじ７５などによって固定される。第２アタッチメント７３は、筒部７３ａと、係合部７３ｂと、段差部７３ｃと、ねじ孔７３ｄと、を有する。
【００４９】
筒部７３ａは、磁石７４を挿入するとともに第１アタッチメント７１の外周端部が挿入される円筒状のものであり、第２アタッチメント７３を第１アタッチメント７１に固定するための止めねじ７５が螺着されるねじ孔７３ｄが形成されている。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具のソケットの拡大正面図である。
係合部７３ｂは、六角ナットでなるナットＮが係合する筒状の部分であり、図６に示すように、１２個の円弧状の凸部７３ｅを連続形成することで形成された凹部７３ｆにナットＮの６箇所の角が係合するように形成されている。
段差部７３ｃは、筒部７３ａと係合部７３ｂとの間に形成され、第２アタッチメント７３内に挿入される磁石７４およびナットＮのストッパとしての役目を有する（図５参照）。
ねじ孔７３ｄは、図６に示すように、例えば、第２アタッチメント７３の外周部の上下左右の４箇所に穿設されて、止めねじ７５を螺着することにより、第２アタッチメント７３が第１アタッチメント７１に固定されるとともに、磁石７４が第１アタッチメント７１内に固定される。
【００５１】
磁石７４は、ナットＮを磁力で係合部７３ｂに吸引するための部材であり、円盤状に形成されて、図示しない鉄製の保護用リングが嵌合されている。磁石７４は、筒部７３ａ内に挿入し、さらに、筒部７３ａに第１アタッチメント７１を挿入して止めねじ７５で固定することにより、ソケット７内で第１アタッチメント７１と段差部７３ｃとで挟持された状態に配設されている。
【００５２】
≪作用≫
次に、各図を参照しながら、多軸仮締め工具Ａの作用を説明する。
まず、図１に示すように、車輪ＷのホイールＷ２のボルト孔Ｗ２ｂに、車軸のハブＨに植設した５本のボルトＢを挿通するとともに、多軸仮締め工具Ａの５個のソケット７にそれぞれナットＮを装着しておく。
【００５３】
次に、多軸仮締め工具Ａを手で持って、５個のナットＮを５本のボルトＢの先端に当接させ、モータＭを時計回りである右方向（ナットＮを締結する方向）に回転させる。するとモータＭが回転して、図２に示す出力軸Ｍａを一体に回転させる。
出力軸Ｍａが回転すると、この出力軸Ｍａの外周部に噛合していた遊星歯車２２が左方向に公転して、キャリア２３、主軸部材２７、駆動軸３ａ、および駆動歯車３が左方向に減速回転する。
【００５４】
駆動歯車３が左方向に回転すると、図４に矢印で示すように、この駆動歯車３の噛合部３ｄに外面側の凹凸部４ａを噛合させて巻き掛けられていた歯付ベルト４は、内面側の噛合部５ａが噛合している各従動歯車５の外周を右方向に移動して、各従動歯車５を右方向に回転させて循環する。
【００５５】
各従動歯車５が右方向に回転すると、図５に示すように、それぞれの従動歯車５、第１アタッチメント７１および第２アタッチメント７３がともに右方向に回転する。その第２アタッチメント７３に挿入されていたナットＮは、それらとともに、右方向に回転してボルトＢに螺合されて、仮締めされる。
【００５６】
このようにして、ナットＮをボルトＢに仮締めした後、多軸仮締め工具Ａを取り外し、ナットランナで各ナットＮを所定のトルクで本締めして車輪Ｗの取り付け作業が完了する。
【００５７】
例えば、図２に示すように、ソケット７に挿入したナットＮとボルトＢとの位相が少しずれているときには、ナットＮのねじ部にボルトＢのねじ部が螺合せず、第２アタッチメント７３がホイールＷ２のナット取付穴Ｗ２ａに干渉しても、負荷が比較的小さく、多軸仮締め工具Ａにトルクリミット機構が設けられていないため、モータＭが回転し続ける。
この場合、作業者が多軸仮締め工具Ａの傾きやその位置を微調整することにより、ボルトＢのねじ部がナットＮのねじ部に螺合するようになり、ナットＮを仮締めすることができるようになる。
【００５８】
また、ソケット７に挿入したナットＮとボルトＢとの位相が大きくずれているときには、ナットＮのねじ部にボルトＢのねじ部が螺合せず、ナットＮとボルトＢとが圧接して喰い付き、歯付ベルト４の伝達力以上の回転トルクがソケット７と一体に回転する従動軸６に負荷される。すると、ソケット７、従動軸６および従動歯車５が停止して、噛合部５ａが歯付ベルト４の凹凸部４ｂに圧接することになる。この場合、歯付ベルト４に負荷がかかると、歯付ベルト４が弾性材によって形成されているため、歯付ベルト４が負荷のかかっている従動歯車５の噛合部５ａの歯山を乗り越えて空転したり、駆動歯車３のみが歯付ベルト４の凹凸部４ａ，４ｂの歯山を乗り越えて空転したりするようになる。
そうすると、モータＭなどの従動軸６側に過度の回転トルクが作用されないため、第２アタッチメント７３の係合部７３ｂやソケット７の固定箇所やモータＭなどが破損することを防止することができる。
そして、作業者が多軸仮締め工具Ａの傾きやその位置を微調整することにより、ボルトＢのねじ部がナットＮのねじ部に螺合するようになり、ナットＮを仮締めすることができるようになる。また、歯付ベルト４は、弾性材からなることにより、音を吸収するため、作動時の音を小さくすることができる。
【００５９】
≪本実施形態の効果≫
本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具Ａは、以上のような構成および作用を有することにより、次のような効果を奏する。
（１）歯付ベルト４は、チェーンや歯車などと比較して安価であるため、多軸仮締め工具Ａのコストダウンを図ることができる。
（２）歯付ベルト４は、可撓性を有する弾性材からなることにより、強く引っ張れば変形するため、部品交換するときの着脱作業が行い易い。
（３）歯付ベルト４は、チェーンや歯車などと比較して軽量であるので、多軸仮締め工具Ａの軽量化に寄与するとともに、多軸仮締め工具Ａを手で持って仮締め作業を行い易くすることができる。
（４）多軸仮締め工具Ａは、電動締付工具のトルクリミット機能を歯付ベルト４の凹凸部４ａ，４ｂで代行させているため、そのトルクリミット機能が不要になった分だけ、構造を簡素化するとともに、軽量化とコストダウンを図ることができる。
（５）多軸仮締め工具Ａは、モータＭによって回転された駆動歯車３の回転を、中間歯車を介さず、歯付ベルト４によって従動歯車５を回転させているため、歯車や歯車を軸支する軸の個数を削減して、構造を簡素化するとともに、軽量化を図ることができる。
（６）多軸仮締め工具Ａは、ソケット７に磁石７４を内設していることにより、ソケット７にナットＮを磁力で吸引しているため、ナットＮが脱落することがなく、仮締め作業を行い易くすることができる。
（７）歯付ベルト４に噛合している歯車は、駆動歯車３と従動歯車５のみからなることにより、従来の無端チェーン機構で使用していた中間歯車やこの中間歯車を軸支する軸や軸受が不要となるため、部品点数を削減して、多軸仮締め工具の軽量化を図ることができる。
【００６０】
≪変形例≫
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００６１】
例えば、本発明の多軸仮締め工具Ａは、図１に示すように、車輪ＷをハブＨに取り付ける場合を例に挙げて説明したが、それ以外の複数のナットＮのボルトＢへの仮締めにも使用することができ、さらに、ナットＮの仮締め以外にボルトＢの仮締めにも使用することができる。
そして、多軸仮締め工具Ａは、従動軸６に設けたソケット７をドライバに代えることにより、プラスまたはマイナスのねじを仮締めする場合にも使用することができる。
【００６２】
また、ソケット７およびボルトＢ・ナットＮの数は、５個の場合を例に挙げたが、５個に限定されるものではなく、その数は設置される場所に応じて適宜に増減してもよい。
例えば、フランジなどに正多角形や不規則な多角形を描くように配置された複数のボルトにナットを仮締めする場合にも使用することができる。この場合、ソケット７の配置位置は、ボルトＢの位置に合わせて配置し、ソケット７と同軸上に配置される各従動歯車５の噛合部５ａを歯付ベルト４の内面側の凹凸部４ｂに噛合させればよい。
【００６３】
さらに、図４および図５に示す従動歯車５は、例えば、円柱状の金属製部材からなる従動軸６を切削加工などによって一体形成したものでもよい。
図２に示す減速機構２は、出力軸Ｍａの回転を減速回転させるものであればよく、遊星歯車機構に限定されるものはない。減速機構２は、例えば、ウォーム・ホイールや複数の歯車で減速回転するようにした減速歯車機構やベルト機構などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の使用状態を示す一部断面を有する側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具を示す要部拡大概略側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具の駆動歯車、従動歯車および歯付ベルトの形状を示す要部拡大斜視図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る多軸仮締め工具のソケットの拡大正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ハウジング
３ 駆動歯車
３ａ 駆動軸
３ｄ 噛合部（歯形）
４ 歯付ベルト
４ａ，４ｂ 凹凸部（歯形部分）
５ 従動歯車
５ａ 噛合部
７ ソケット
１４ ベルトケース（ケース）
１５ フロントカバー（ケース）
Ａ 多軸仮締め工具
Ｂ ボルト（ナット）
Ｍ モータ（駆動手段）
Ｍａ 出力軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具であって、
前記駆動手段によって回転される駆動歯車と、
複数の従動歯車と、
前記駆動歯車および前記複数の従動歯車に巻き掛けられて、前記駆動歯車の回転を前記複数の従動歯車に伝達するための歯付ベルトと、
前記複数の従動歯車に連結されるとともに、前記ボルトまたは前記ナットが係合されるソケットと、を備えたこと
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項２】
請求項１に記載の多軸仮締め工具であって、
前記駆動歯車は、前記駆動手段の出力軸に連動する駆動軸に歯形を刻設してなること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多軸仮締め工具であって、
前記歯付ベルトは、少なくとも歯形部分が弾性材からなること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、
前記複数の従動歯車は、前記駆動歯車の周辺に配置され、
前記歯付ベルトは、内面側および外面側に凹凸部が形成されて、前記外面側の凹凸部に前記駆動歯車の噛合部が噛合され、前記内面側の凹凸部に前記複数の従動歯車の噛合部が噛合されるように巻き掛けられていること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、
前記駆動歯車、前記歯付ベルトおよび前記複数の従動歯車は、ポリカーボネートによって形成されたケースによって覆われていること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項１】
駆動手段の動力を利用して複数のボルトまたはナットを仮締めする多軸仮締め工具であって、
前記駆動手段によって回転される駆動歯車と、
複数の従動歯車と、
前記駆動歯車および前記複数の従動歯車に巻き掛けられて、前記駆動歯車の回転を前記複数の従動歯車に伝達するための歯付ベルトと、
前記複数の従動歯車に連結されるとともに、前記ボルトまたは前記ナットが係合されるソケットと、を備えたこと
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項２】
請求項１に記載の多軸仮締め工具であって、
前記駆動歯車は、前記駆動手段の出力軸に連動する駆動軸に歯形を刻設してなること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多軸仮締め工具であって、
前記歯付ベルトは、少なくとも歯形部分が弾性材からなること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、
前記複数の従動歯車は、前記駆動歯車の周辺に配置され、
前記歯付ベルトは、内面側および外面側に凹凸部が形成されて、前記外面側の凹凸部に前記駆動歯車の噛合部が噛合され、前記内面側の凹凸部に前記複数の従動歯車の噛合部が噛合されるように巻き掛けられていること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の多軸仮締め工具であって、
前記駆動歯車、前記歯付ベルトおよび前記複数の従動歯車は、ポリカーボネートによって形成されたケースによって覆われていること
を特徴とする多軸仮締め工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２０５２７４（Ｐ２００６−２０５２７４Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６９７１（Ｐ２００５−１６９７１）
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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