JPH06206174A

JPH06206174A - スタッドドライバー

Info

Publication number: JPH06206174A
Application number: JP5267342A
Authority: JP
Inventors: Edward J Weber; ジェイウェーバーエドワード
Original assignee: Titan Tool Co
Current assignee: Titan Tool Co
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1994-07-26
Also published as: EP0595545A1; US5301573A; MX9306632A; CA2109177A1; CA2109177C

Abstract

(57)【要約】【目的】把握できない大径部を有するスタッドでもそ
の部分を損傷することなく、工作物内に駆動し、また除
去することができる工具を提供する。【構成】駆動アダプタ１０に一端が隣接し、他端にテ
ーパ面１８を有する軸孔１６を有する主リング１２と、
主リングに対し軸線運動及び回転運動を限定され主リン
グ内にある心部材１７と、テーパ面と心部材との間の５
個以上のローラ２７とを具える。主リングに対し心部材
を回転する際、主リングとスタッド２５とをロックする
軸線方向に延びるカム面３０をテーパ面に設ける。スタ
ッドと１個のローラとの横断面積の比を約５対１にす
る。各ローラを収容する凹所６６を各カム面に設け、ロ
ーラが例えばねじ山のあるスタッドの大径部を通過する
時、これ等凹所内にローラが入ることによって、ローラ
がねじ山を損傷しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非把握区域を有するス
タッドを工作物内に駆動し、また工作物から除去するス
タッドドライバー、及びこのようなスタッドドライバー
を製造する方法に関するものであり、また特に、把握す
ると損傷し易いスタッドのねじ山やフランジのような非
把握区域を損傷することなく、駆動し除去することがで
き、従来の技術を改善したスタッドドライバー、及びこ
のようなスタッドドライバーを製造する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】直径の小さいスタッドのためのスタッド
ドライバーは既知である。例えば、３個の比較的小さな
ローラを回転させてスタッドを把握してスタッドを駆動
し、除去するようにしたチャックが米国特許第２０６９
５２７号に開示されている。更に、また本願人は０．１
９ｍｍ（３／１６インチ）と７６．２ｍｍ（３インチ）
との間の直径を有するスタッド用のスタッドドライバー
をROLL-GRIP(商標名）で販売してきた。この工具は、
０．１９ｍｍ（３／１６インチ）と０．７５ｍｍ（３／
４インチ）との間の小径のスタッドに対して良好に作動
する。しかし、これ等のスタッドドライバーは、小径の
スタッドには非常に良く作動するとは言うものの、ねじ
山やフランジの部分のような非把握区域があるスタッド
には適合できない。非把握区域を有するスタッドの例と
して、アンダーカットスタッドがあり、このスタッド
は、比較的大径のねじ部と、比較的小径のねじのないア
ンダーカット部とを有する。

【０００３】特に、このような形式の非把握区域を有す
るスタッドや、アンダーカットスタッドは、多くの産業
に使用されている。アンダーカットスタッドは、種々の
産業に使用され、大部分のタービンに特に広く用いられ
ている。タービンには、非常に多数のアンダーカットス
タッドを必要としており、しかも、これ等アンダーカッ
トスタッドは、それぞれの用途に対して特別に製造され
ることが必要である。従って、アンダーカットスタッド
は、その価格がそれぞれ数千ドルにもなることがあり得
る。過去、アンダーカットスタッドを使えなくするよう
なねじ山の損傷を生ずることなく、アンダーカットスタ
ッドを容易に駆動し、除去する工具は存在しなかった。
例え、工具を使用したとしても、スタッドを駆動、又は
除去する時、アンダーカットスタッドのねじ部を平坦に
してしまい、このスタッドを使用できなくし、特別に造
ったアンダーカットスタッドに交換することが必要にな
る。このため、希望しないのに機械を休止しなければな
らず、不必要な費用を要することになる。スタッドを駆
動し、除去するのに必要な把握圧力に抵抗するのに適し
ないフランジ、又はその他の区域を有する他のスタッド
に対しても、従来のスタッドドライバーでは上記と同様
の困難がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の問題点を解消し、非把握区域を有するスタッドで
も、この非把握区域を損傷することなくいかなる寸法の
スタッドでも駆動し除去し得るスタッドドライバーを得
るにあり、またこのようなスタッドドライバーを製造す
る方法を得るにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、工作物に対してスタッドを駆動し除去するよう駆動
アダプタによって駆動される本発明スタッドドライバー
は、一端が駆動アダプタに隣接し反対端に外方に広がる
テーパ部を有する軸孔を持つ主リングと、この主リング
に対し限定された軸線方向運動及び回転運動を行えるよ
う軸孔内に取り付けた心部材と、この心部材が軸孔の一
端に向け軸線方向に移動するとスタッドに摩擦掛合し軸
孔の反対端に向け軸線方向に移動するとスタッドを釈放
するよう軸孔の外方に広がるテーパ部に協働し心部材に
支持される複数個のテーパローラと、軸孔の外方に広が
るテーパ部に形成した軸線方向に延びる複数個のカム面
とを具えるスタッドドライバーにおいて、カム部材が主
リングに対し回転すると複数個のテーパローラをスタッ
ドに対し半径方向にロックするよう複数個のテーパロー
ラのそれぞれを複数個のカム面のそれぞれに対応して設
け、複数個のテーパローラのそれぞれを収容するようカ
ム面にそれぞれ１個宛形成した複数個の凹所を設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】また本発明によれば、駆動し除去すべきス
タッドの寸法に応じて決定した内径を有する主リングを
設け、この主リングに軸孔を形成すると共に、この軸孔
に外方に広がるテーパ部を形成し、軸孔の一端が駆動ア
ダプタに隣接して位置し反対端が外方に広がるテーパ部
に位置しているようにし、主リングに対し限定された軸
線方向運動及び回転運動をするよう軸孔内に心部材を取
り付け、それぞれ同一直径を有する複数個のテーパロー
ラを形成し、心部材を軸孔の一端に向け軸線方向に動か
すとスタッドに摩擦掛合し他端に向け軸線方向に動かす
とスタッドを釈放するようにテーパローラが軸孔の外方
に広がるテーパ部に協働するよう心部材に複数個のテー
パローラを取り付け、心部材を主リングに対し回転した
時、主リングとスタッドとをロックするよう複数個のテ
ーパローラに対し１個宛の複数個のカム面を軸孔の外方
に広がるテーパ部に形成し、スタッドの非把握区域の大
径部にテーパローラが接触した時、テーパローラのそれ
ぞれが半径方向外方に動くよう複数個のカム面のそれぞ
れに凹所を形成する工程から成る製造方法によって、駆
動アダプタにより駆動されるスタッドドライバーを製造
する。添付図面を参照して本発明を説明する。

【０００７】

【実施例】米国特許第２０６９５２７号に記載されたス
タッドドライバーを参照して本発明を詳細に説明する。
また、Titan Tool CompanyのROLL-GRIP のカタログ（１
９８２年）に記載されている「Titan Tool ROLL-GRIP
（商標名）」のスタッドドライバーを参照して説明す
る。

【０００８】このスタッドドライバーの一般構造と作動
とは、図１〜図６に示す先行技術に相当しているが、次
に説明する詳細な点で相違している。駆動アダプタ１０
をスタッドドライバーの主リング１２に回転しないよう
連結する。溝孔キー連結１４、又は止めねじ平坦面連結
１５のような任意適切な手段によって駆動アダプタと主
リング１２とを互いに連結する。主リング１２に軸孔１
６を設け、この中に心部材１７を往復動可能に取り付け
る。軸孔１６の開放端に外方に広がるテーパ面１８を設
ける。主リング１２と心部材１７とを円筒形にするのが
よく、これ等部材をねじ２０と溝孔２１とによって連結
し、駆動アダプタと心部材との間の軸線方向の相対移動
と、相対回転とが可能なようにすると共に、これ等の移
動と回転とを制限する。心部材１７にねじ軸孔２２を設
け、このねじ軸孔にねじプラグ２３、２４を取り付け
る。ねじプラグ２３はスタッド２５の端部に掛合するよ
うにした調整自在の止めとして作用し、ねじプラグ２４
は、心部材１７内に調整された位置にプラグ２３をロッ
クするよう作用する。

【０００９】図５と図６とに示すROLL-GRIP スタッドド
ライバーでは、ねじプラグ２３、２４の代わりに心調整
ねじ２３′とロックナット２４′とを使用する。心調整
ねじ２３′の位置を調整自在にし、スタッドに対し工具
を入れることができる深さを設定する。ロックナット２
４′によって心調整ねじ２３′をその調整位置にロック
する。また、先行技術と異なり、図５に示すように、主
リング１２内に一体に駆動スクエヤを設置する。

【００１０】先行技術では、心部材１７の外端に軸線方
向に指向する３個の溝孔２６を設け、その中にローラ２
７を配置していた。ローラ２７は一端から他端までテー
パになっていて、主リング１２の外方に広がるテーパ面
１８にローラ２７のほぼ全長を接触させていた。図４に
示すように、主リング１２の外方に広がるテーパ面上に
形成したカム面３０を有する。このカム面はそれぞれそ
の中央部で半径方向外方に拡開している。

【００１１】作動に当たり、スタッドの上端を調整自在
の止めプラグ２３、又は心調整ねじ２３′に当たるよ
う、スタッドドライバーをスタッド２５に降ろした時、
心部材１７が上昇してローラ２７がカム面３０に接触す
る。ローラ２７が主リング１２のカム面に対し中心位置
を占める時、このカム面はローラ２７に対し半径方向内
方に湾曲しているから、主リング１２をローラ２７に対
して相対的に右、又は左に回転させると、これ等ローラ
２７をスタッド２５に向け内方に動かす。

【００１２】主リングと心部材１７の上端との間に螺旋
ばね３１を配置する。螺旋ばね３１の一端３２が主リン
グ１２内の適切な開口内に位置し、他端３３が心部材１
７の適切な開口３４内に位置するのが好適である。この
工具を所定位置に組み立てた時にばね３１が圧縮されて
おり、従ってこのばね３１によって主リング１２に対し
相対的に心部材１７を常時外方に押圧する。それ故、こ
の工具がまだスタッドに掛合していない時、ねじ２０は
溝孔２１の上端に配置される。

【００１３】スタッドをこの工具内に挿入するために
は、外方に広がるテーパ面１８のカム面３０にローラ２
７が接触するまで、調整自在のプラグ２３、又は調整ね
じ２３′をスタッドの上端に当たるようこのスタッド上
に工具を設置し、ローラ２７と共に心部材１７を上昇さ
せる。この時点まで、ばね３１は、心部材１７とローラ
２７とを下降位置に保持しており、ローラはまだカム面
３０に接触しておらず自由に半径方向外方に移動でき、
スタッド２５にいかなる摩擦把握作用も及ぼしていな
い。しかし、スタッド２５の上端がプラグ２３（又は心
調整ねじ２３′）、及び心部材１７を上昇させるにつれ
て、ローラ２７をカム面３０に接触させ、両者間に最初
の摩擦掛合を生ぜしめる。図４に矢印３６によって示す
ように、主リングを時計方向に回転させると、ローラ２
７も対応する方向に回転し、カム面３０とスタッド２５
との間にローラ２７が楔のように入り込み、主リング１
２をスタッドに摩擦ロックし、スタッドを工作物３５内
に回転駆動する。

【００１４】図示の方向に工具を回転し続けると、スタ
ッド２５を回転させて工作物３５内にねじ込む。スタッ
ド２５が底に突き当たるまで、又はスタッドの肩部が突
き当たるまで、又はスタッドが抜けてしまうまで工具を
回転する。スタッド２５を工具から釈放するには、操作
者が工具を引き戻し、ローラ２７を分離してスタッド２
５を釈放する。

【００１５】ローラ２７がスタッド２５を把持するため
のスタッドに沿う位置を調整するため、プラグ２３、又
は心調整ねじ２３′を下方に回転し、それをロックプラ
グ２４、又はロックナット２４′によって所定位置にロ
ックすることによって工具を調整する。ローラの把握位
置を調整すれば、必然的に生ずる把握力に適切でないス
タッドの把握区域は避けて、ローラ２７がスタッドをそ
の全長に沿って把握する位置を操作者が選択することが
できる。操作に当たり、駆動アダプタ１０を反対方向に
回転し、工具をスタッド上に下降し、スタッドの上端を
ねじプラグ２３、又は心調整ねじ２３′に接触させ、主
リング１２に対し相対的に心部材１７を上昇させ、ロー
ラ２７をテーパ面１８に接触させる。図４で見て駆動ア
ダプタ１０を反時計方向に回転することによって、相対
的に静止しているスタッド２５とカム面３０のこれに対
向するテーパ面との間にローラ２７が楔状に入り込み、
スタッドを駆動アダプタ１０に対し摩擦でロックする。
スタッドが回転して工作物３５から抜けた時、主リング
１２に対しスタッドを下方に引っ張ることによってスタ
ッドを工具から釈放することができる。

【００１６】図５は、ローラ２７が主リング１２から外
れている状態のTitan Tool ROLL-GRIPの線図的横断面図
である。図６は、ローラがスタッド（図示せず）を把持
する位置にあって、主リングに掛合している状態のTita
n Tool ROLL-GRIPを示す。ROLL-GRIP は、７６．２ｍｍ
（３インチ）までの直径のスタッド用のものを入手で
き、これ以上になると注文によって入手することができ
る。７６．２ｍｍ（３インチ）のスタッド用の工具は、
外径Ａ（図６参照）が１２７ｍｍ（５インチ）であり、
長さＢが３１０．４ｍｍ（１２＋７／３２インチ）であ
り、重量が１５．７ｋｇ（３４．６ポンド）である。１
１個のローラを使用している。ローラ２７の長さＢ′
は、ローラの端部のテーパｔの部分を含み、２１．５ｍ
ｍ（０．８４５インチ）である（図７参照）。テーパの
部分を無視すれば、ローラの長さは２０．６ｍｍ（１３
／１６インチ）である。心キャップの幅Ｃは６．４ｍｍ
（０．２５インチ）である。ローラ２７の頂部までの最
小把握部Ｄは２７．０ｍｍ（１＋１／１６インチ）であ
り、ローラの上方の最大区域Ｅは１５５．６ｍｍ（６＋
１／８インチ）である。

【００１７】先行技術のローラ２７を図７に示し、この
場合、ローラ２７は比較的短い２１．５ｍｍ（０．８４
５インチ）の長さを有し、比較的小さい１０．５ｍｍ
（０．４１４インチ）の直径を有し、４度（片側で２
度）の角度を有する。小さいローラの長さと直径との比
は約２．０である。スタッドの寸法がより小さい場合に
は、スタッド２５の横断面積と１個の駆動ローラ２７の
横断面積との間の比を約３対１にする。例えば、図８に
示すように、スタッド２５の面積は２．８４ｃｍ
²（０．４４１平方インチ）であり、各駆動ローラ２７
の最大直径部における全横断面積は０．８６ｃｍ
²（０．１３４平方インチ）である。この関係は、小径
のスタッド用のスタッドドライバーでは重要であり、こ
れは、図９に示すように、トルクが増大するにつれて、
駆動ローラ２７がスタッド２５の表面に貫入し、少量の
材料を移動させるからである。この材料は、ローラ２７
の手前にウエーブ５０を形成し、ローラ２７がトルクを
スタッド２５に伝えるための接触面５２を生ぜしめる。
この材料の移動がないと、ウエーブ５０が形成されない
か、ウエーブの寸法が不十分になる。これでは加えるト
ルクが増大するとスタッドドライバーが滑り始める。こ
れはローラがスタッドにトルクを伝える接触面がないた
めである。

【００１８】スタッドの直径が増大すると、１個のロー
ラの横断面積とスタッドの横断面積との間の比が十分な
把握を行うには不十分になる。今までの一つの解決策
は、小さな工具では３個であり、大きな工具では１１個
であった各工具内の駆動ローラの数を増大することであ
る。しかし、この解決策は、十分でなく、これは、ロー
ラの数が増大するとローラ間の角度が必然的に減少する
ためである。ローラ間の角度が減少すると、スタッドを
正確に把握し得ない寸法までスタッド２５の直径をロー
ラ２７が「ネックダウン」してしまう可能性が増大す
る。図１０には、スタッドを把握するためのウエーブを
形成することができず、十分な接触面積を生ずることが
できないような７個のローラ２７を有する状態を示して
いる。特に、ローラの数が増大し、ローラ間の角度が減
少した場合、各ローラ２７が深さ「ｄ」まで貫入した
時、接触区域を生ずるウエーブを形成するためのローラ
２７間の空間が不十分になる。その結果、１個のローラ
の接触区域が隣接するローラの接触区域につながって、
スタッドをネックダウンしてしまい、スタッドを把握す
るためのウエーブ、又は十分な接触区域をローラが形成
しない。

【００１９】本発明の一態様においては、直径が３１．
８ｍｍ（１．２５インチ）以上の寸法のスタッド用の最
適なローラの数は、図１１に示すように５個であること
が発明者の実験で明らかになった。５個のローラを使用
すれば、ローラは７２度離間することになり、スタッド
がネックダウンするのを防止することができる。

【００２０】小さなスタッドの場合、スタッドと駆動ロ
ーラとの間の横断面積の比は３対１に維持することが望
ましいが、この比の値は大きなスタッドの場合は不適切
である。例えば、この比の値に固執すると、１５２．４
ｍｍ（６インチ）直径のスタッドに使用する工具では４
４．０ｍｍ（１．７３２インチ）のローラ直径が必要と
なり、大部分の用途に対し工具を許容できない程大きな
ものにしてしまう。従って本発明の他の態様では、本発
明の第１態様に従ってローラの数を５個にすることによ
り、大径のスタッドのための工具の横断面積の比を５対
１にする。この増大した比によって接触面を増大させ、
ローラをスタッド内に貫入させ、大直径のスタッドを一
層確実に把持し、容易に除去することができる。

【００２１】また、本発明によれば、５個のローラによ
って移動した材料の量（図９のウエーブ５０の横断面積
の５倍に等しい）がスタッドの横断面積に等しいか、そ
れより大きい時に大径のスタッドを除去することができ
るという基準を本発明の発明者等が決定した。５個のロ
ーラの使用と、横断面積の比を５対１に維持することに
加えて、この基準を満たすことによって、大径のスタッ
ドを把握し、十分なトルクを加えて回転し、工作物から
スタッドを除去することができる。

【００２２】ローラの最適数と、ローラの間隔と、移動
する材料の量とを決定することに加えて、工具の把握能
力を向上させるよう本発明工具の設計に当たり数個の他
の因子を変化させ得ることを本発明の発明者は確かめ
た。これ等の因子には、カムのなす角、ローラの全長、
ローラの直径、カムの全長、及びカムの半径を変化させ
ることが含まれる。

【００２３】ローラのなす角を変化させることによって
「カムアウト作用」を防止することができる。例えば、
トルクを工具に加えた時、力がローラ２７に伝わり、こ
の力の大部分は次にスタッド２５に伝えられる。この力
の僅かな一部は、ローラ２７をカム３０の外に強制的に
押し出そうとすることに費やされる。この作用が「カム
アウト作用」として知られている押出し作用である。ロ
ーラの角度が大きくなると、「カムアウト」の傾向が大
きくなる。一方、主リング１２に対向する力を作用させ
れば、カムアウト作用を抑えることができる。しかし、
操作者にとって、トルクを増大させている時、このよう
な等しい対向する力を主リングに作用させることは不可
能なことが多い。

【００２４】カムアウトの問題を解決するためには、ロ
ーラのなす角を無くすれば可能である。しかし、この解
決策は、不満足なものである。これは、この角度が零に
近づくと、ローラがカムに噛み込む傾向があり、作業サ
イクルが完了した時、工具の除去が困難になる。従っ
て、最適な角度は２度であると決定した。この角度であ
ればカムアウト作用に十分抵抗し、しかも工具をスタッ
ドから容易に除去することができる。

【００２５】図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）とは、大径の
スタッドを除去するための２個の本発明駆動ローラを示
す。図１２（Ａ）の駆動ローラは、長さ４２ｍｍ、直径
１８．５ｍｍであり、図１２（Ｂ）の駆動ローラは、長
さ５０ｍｍ、直径２２．１ｍｍである。これ等ローラ
は、小径のスタッド用の従来のローラよりも、長さと直
径とを増大している。これはこれ等のローラではローラ
の長さ対直径の比を２．２５まで増大しているからであ
る。更に、角度を２度（片側で１度）にし、カムアウト
作用に抵抗するようにすると共に、スタッドから工具を
容易に除去できるようにしている。

【００２６】ローラの全長と直径とを変化させるに当た
り、十分な量のスタッドの材料を移動させ、適正な把握
強さを確保する能力をローラが持つことは重要である。
ローラの全長を増大して、把握される部分のスタッドの
長さを増大し、これにより把握表面を増大し、把握能力
を増大させる。また、スタッド上のローラの把握面を増
大した場合、ローラは一層多くのスタッドの材料を移動
させ、把握強さが増大する。同様に、ローラの直径を増
大することによって、小径のローラで対処できたスタッ
ドよりも一層広範囲の寸法のスタッドに使用できるよう
心部材と主リングとを変更することができる。例えば、
従来は、各寸法の工具が使用し得る全範囲は、±０．７
９ｍｍ（０．０３１インチ）である。本発明スタッドド
ライバーの使用できる全範囲は±１．９１ｍｍ（０．０
７５インチ）であり、これが可能になったのは、カムと
心部材との間の直径が増大したローラの遊びが増大した
ことと、図１３に示すようにカム３０を一層長くし、工
具の範囲にわたりローラを接触させたこととによる。ま
た、カム３０の角度は、ローラの角度に整合する２度で
あるためカム３０は浅くなる。

【００２７】カムの長さを増大しても把握強さを向上す
ることができる。カムの長さＦを工具の軸線方向に増大
し、小さめのスタッドでも大きめのスタッドでもその工
具の使用が可能になる。カムのいずれかの軸端位置に向
けてカムに沿ってローラを動かすことができるから、ス
タッドの直径の広い範囲にわたり工具を使用することが
でき、一層小さいスタッドに対しては、ローラをカムに
沿って駆動アダプタに向け（図１３の右側へ）動かし、
一層大きいスタッドに対しては、ローラをカムに沿って
心キャップ５４に向け（図１３の左側へ）動かす。従来
のスタッドドライバーでは、カムの長さＦとローラの長
さＢとの比は、約１．５対１であったが、本発明では、
この比は約２．５対１である。

【００２８】カムの半径を増大しても本発明工具の把握
能力を向上させることができる。上述したように、ロー
ラの寸法を増大すれば、主リングの直径を増大すること
になる。工具のローラの数を５個に維持したまま、主リ
ングとローラとの寸法を変更することによって、ローラ
間の角度を７２度に一定に保持したまま、この工具が対
象とするスタッドの寸法に直接関連してローラ間の面積
を増大することができる。ローラ間の面積が増大すれ
ば、主リングに一層大きなカムを形成することができ
る。一層大きなカムは、一層ゆるやかな角度のカムの形
成を可能にする。例えば、孔の中にカムを形成するのに
１インチ切削工具を使用すれば鋭利な角度のカムを形成
することができるが、２インチ切削工具を使用すれば同
一の深さで一層ゆるやかな角度のカムを形成することが
できる。この一層ゆるやかな角度によって、ローラが滑
ることなく、スタッドの把握を緩めることなく、一層大
きなトルクをスタッドに加えることができる。次に説明
するように最適なカム寸法を得る方法を本発明の発明者
は決定した。

【００２９】各カムの半径を決定するため、特定のスタ
ッドの寸法に対する工具の内径を決定する。工具の内径
に等しい直径を有する円を描く。次に、この円の半径に
等しい長さの２個の線であって、この円の中心から出発
して６０度離間した２個の直線を描く。図１４に示すよ
うに、これ等の直線は第１直線がＡＢで第２直線がＡＣ
である。次に、円の中心からこれ等の直線ＡＢ、ＡＣに
対し３０度づつ離間して第３直線ＡＤを描く。直線ＡＤ
の長さは、駆動除去されるスタッドの半径と、この特定
の寸法の工具に使用するローラの直径との合計に等し
い。３個の点Ｂ、Ｄ及びＣは、点Ｂから出発して点Ｄを
通り点Ｃで終わる弧ＢＤＣを構成している。弧ＢＤＣの
半径は、既知の数学の式、又はＣＡＤシステム（コンピ
ュータ支援設計）によって決定することができる。図１
５に示すように、弧ＢＤＣの決定された半径ｒに等しく
なるようカムの直径を設定する。

【００３０】本発明工具を形成する際のこれ等種々の変
更調整は、工具の把握能力と全体の機能とを向上させ
る。また、これ等の変更調整によって３．８ｍｍ（０．
１５インチ）のスタッドの変更範囲に対応することがで
き、その結果、従来の１．６ｍｍ（０．０６３インチ）
の寸法の段階で工具を製造していたのを３１．８ｍｍ
（１．２５インチ）の寸法の段階で工具を製造すること
ができる。このことは、１インチから４インチまでのス
タッドの寸法をカバーするのに、従来は８０種類の寸法
の工具が必要であったのを４０種類の寸法の工具で済
む。この変化により、在庫の工具の数を減らし、適切な
時に工具を供給でき、使用者にとっても多くの寸法の工
具を購入する必要がないので経済的負担が小さくなる。

【００３１】本発明の他の態様は、衝撃工具の使用と、
衝撃工具が従来のスタッドドライバーに及ぼす影響に関
する。従来のスタッドドライバーを駆動するのに衝撃工
具を使用した時、駆動工具から主リングを通じて衝撃波
がローラに伝わり、このローラによって心部材の中のス
タッドに衝撃が伝わる。従来、衝撃波は、心部材１７か
ら心キャップ５４を破断する傾向がある。心キャップ５
４が一旦破断すると、工具からローラが脱落し、工具は
使用不能になる。この問題を解決するため、２個の部片
から成る心部材を造り、心キャップを所定位置にろう付
け、又は溶接することが提案されている。しかし、ろう
付け、又は溶接された心キャップは強度が十分増強され
ない。そこで、ローラのための開口間のランドに止めね
じを設け、ろう付けした心キャップを心部材に取り付け
ることが提案された。しかし、この心キャップは一層脆
弱で、衝撃工具を使用すると、心キャップは早く破損し
てしまう。従来、１片から成る心部材は製造されたが、
これ等１片から成る心部材は、鋳造心部材であり、製造
のために鋳型の中に溶融金属を注入する必要があり、価
格が高い欠点がある。

【００３２】本発明によれば、心部材１７は、棒状の素
材から切り出した１片から成る心部材であって、ローラ
のための溝孔は、図１６に示すように丸みを帯びた溝孔
５６を生ずるようボールミルで製造したものである。ロ
ーラ２７の直径より大きいボールミルを使用してこれ等
溝孔を形成する。ボールミルは、心部材に貫通すること
がないので、唇部５６ａが形成される。唇部５６の内径
は、ローラの直径より小さいので、ローラが心部材内に
半径方向内方に落下することはない。また、ローラが工
具から半径方向外方に落下するのを主リング１２によっ
て防止する。ボールミルで形成した溝孔を有する１片か
ら成る心部材は、強力な丸みのある隅角部を有してお
り、衝撃ドライバによって生ずる衝撃波を吸収し分散さ
せることができる。特に、応力が集中する真っ直ぐな角
張った隅角部がないため、この丸みのある隅角部を有す
る心部材には、衝撃波が一層良好に分散する。また、心
部材１７は、容易に、安価に、迅速に製造することがで
きる。

【００３３】上述の装置は、把握できない区域がなく、
又はローラ２７の把握圧力に適さない区域がなく全長に
沿って均一な直径を有するスタッドに主に使用される。
またこの装置は、把握されない区域がないようにするた
めスタッドの全長に沿ってローラ２７の把握位置を調整
することができ、また把握されるスタッドはその軸線方
向に沿って均一な直径を有するものでなければならな
い。スタッドが、直径を変化させている部分を有する場
合には、上述の工具は、一層大きな直径の部分に適合で
きないことがある。把握すべきでない一層大きな直径の
部分に上述の装置を適合させることができたとしても、
工具のローラは或る力でスタッドの把握すべきでない区
域に接触し、その区域のねじやフランジを損傷させ、ス
タッドを再び使用できないものにしてしまう。従って、
上述の装置では、一層大きな直径の部分が損傷するのを
防止する方法がない。これは、上述の工具のローラは、
スタッドの長さに沿って軸線方向に調整できるだけで、
半径方向には調整できないからである。

【００３４】例として説明する目的で、アンダーカット
に使用する場合について上述の装置、及び本発明の他の
実施例を説明するが、本発明はこの例に限定されない。
以下説明する工具は、スタッドドライバーによって損傷
し易い非把握区域を有するスタッドに使用することがで
きる。

【００３５】図１７に示すように、アンダーカットスタ
ッド６０は、その端部の比較的直径が大きい大径部６２
と、この大径部の下方の比較的小径のアンダーカット部
６４とを有する。アンダーカット部６４には、ねじがな
く、大径部６２より直径が相当小さい。大径部のねじ山
が損傷すると、このスタッドは使用できなくなるから、
大径部６２は、このスタッド６０の非把握部である。小
径の部分には、ねじ山がないので、この部分は、ローラ
２７によって把握すべきスタッド６０の部分である。し
かし、上述の工具のいずれかをスタッド６０上に設置し
てアンダーカットスタッド６０を駆動して除去した時、
ローラ２７が十分な力でねじ部６２に接触し、ねじ山を
完全に偏平にしてしまい、このスタッドを使用できない
ものにしてしまう。従って非常に高い費用で交換しなけ
ればならなくなる。

【００３６】上述の問題を解決するため、本発明の他の
実施例は、非把握部を有するアンダーカットスタッド及
びその他のスタッドを取り外すことができる工具を提供
する。この工具は、ローラ２７を半径方向に十分移動さ
せることができるから、ローラ２７を大径部６２に通過
させることができ、大径部６２を損傷することなく、ね
じ山がない小径部を確実に把握することができる。図１
８に示すように、本発明は、カム面３０に凹所６６を設
けることによってこの問題を解決する。各凹所６６は、
回転方向に関して各カム面３０の中心に設けるのが好適
であり、大径部６２と小径部６４との直径の差の５０％
に等しい半径方向深さを有することが望ましい。また、
各凹所６６は、各ローラ２７の主直径より大きい直径Ｄ
_rを有するように形成するのが好適である。

【００３７】図１９に示すように、本発明工具は、各ロ
ーラ２７のための心決め装置７０を具える。工具が休止
位置、即ち無負荷状態にある時、各心決め装置７０によ
って各ローラ２７を各カム３０の中心に復帰させる。各
ローラを強制的に各カム３０の中心に動かすことによっ
てローラ２７を凹所６６に入れ、ローラ２７がねじ山の
大径部に接触したとしても、微かに触れる程度で、スタ
ッド６２の大径部を工具が滑り抜けることができる。従
って、スタッド６０に工具を挿入しても、大径部６２の
ねじ山を平坦にせず、何らの影響も与えない。

【００３８】心決め装置７０は心部材１７に設けた自己
心決め窓７２と、図１９に示す主リング１２の孔７６に
設置した止めねじ７４とを具える。図１９に示す心部材
１７は、図１６に示す心部材１７と異なり、図１６の溝
孔５６の上方にあって心部材１７の全周囲の周りに延在
する小径部５８を図１９の心部材１７は有しない。その
代わりに、図１９、及び図２０に示すように、心部材１
７は、円周の一部のみの周りの小径部７１と、溝孔５６
に対し軸線方向に一線に形成した自己心決め窓７２とを
有する。上述の装置では、止めねじ２０を小径部７２に
当て、心部材１７が主リング１２の外に落下するのを防
止している。

【００３９】この実施例の一要旨として、各止めねじ７
４を孔７６に取り付けて、窓７２内に突出し、心部材１
７の軸線方向、及び半径方向の移動を限定する。心部材
１７が休止した無負荷状態に近づくと、各止めねじ７４
は、図２１に示すように各自己心決め窓７２の１個の傾
斜縁７８に接触する。これにより、２個の傾斜縁７８の
交点、即ち頂点にある原位置ＨＰに心部材１７が徐々に
到着するまで、心部材１７を僅かに回転させる。心部材
がこの原位置に達すると、ローラ２７は凹所６６に向き
合う。一旦、心部材が原位置ＨＰに達した時、工具を図
２２の矢印Ａの方向に回転すれば、遠心力によりローラ
２７を外方に凹所６６内に強制的に動かすことができ
る。

【００４０】作動に当たり、各ローラ２７が凹所６６内
にあるよう工具をアンダーカットスタッド６０上に取り
付ける。工具を大径部６２を越えて容易に位置させるこ
とができ、これは、ローラ２７が半径方向外方に凹所６
６内に移動でき、大径部６２と干渉しないからである。
一旦、ローラ２７が大径ねじ部６２の下方に位置すれ
ば、ROLL-GRIP の操作の説明のように工具を回転し、ロ
ーラ２７をスタッド６０に接触させる。工具をロック位
置に回転する時、カム３０によってローラ２７を強制的
に凹所６６の外に出してスタッド６０にロック掛合させ
る。工具を一旦ロックすると、ねじ部６２に影響を与え
ず、スタッド６０を駆動し、又は除去することができ
る。スタッド６０を駆動し、又は除去することを完了し
た時、スタッド６０から離れる方向に工具を後退させ、
心部材１７を休止位置、即ち無負荷位置に接近させ、自
己心決め窓７２の傾斜縁にねじ７４を接触させる。次に
心部材１７が原位置ＨＰに到着するまで心部材１７は僅
かに回転し、遠心力によってローラ２７を凹所６６に入
れる。ローラ２７が凹所６６内にあるから、ローラ２７
がねじ部６２を損傷することなく、スタッド６０から工
具を除去することができる。本発明を好適な実施例につ
いて説明したが、この実施例に限定されない。本発明は
請求の範囲を逸脱することなく種々の変更を加えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンダーカットがないスタッドの従来のスタッ
ドドライバーの一部を切除した断面図である。

【図２】図１のドライバーを軸線の周りに９０度回転し
た位置での断面図である。

【図３】図１の３−３線上の横断面図である。

【図４】図１の４−４線上の横断面図である。

【図５】主リングからローラを除去したTitan Tool ROL
L-GRIPの主要構成部片を示す線図的断面図である。

【図６】主リングにローラを掛合させたTitan Tool ROL
L-GRIPの主要構成部片を示す線図的断面図である。

【図７】従来のスタッドドライバーに使用するローラの
側面図である。

【図８】アンダーカットがないスタッドとローラとの横
断面積の関係を示す図である。

【図９】アンダーカットのないスタッドの材料がローラ
によって移動する状態を示す図である。

【図１０】スタッドがネックダウンした結果、アンダー
カットのないスタッドを把握することができない状態を
示す断面図である。

【図１１】アンダーカットのないスタッドに作用するロ
ーラの状態を示す図である。

【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明工具に使
用するローラの側面図である。

【図１３】本発明工具のカムとローラとを示す心部材の
断面図である。

【図１４】本発明工具のカムの半径を決定する弧を画成
する３個の直線を示す図である。

【図１５】図１４の弧から決定した本発明工具のカムの
半径を示す図である。

【図１６】本発明工具の丸みのある隅角部を有する溝孔
を持つ心部材の側面図である。

【図１７】アンダーカットを有するスタッドを線図的に
示す図である。

【図１８】本発明工具の他の実施例によるカムと凹所と
を有する主リングの平面図である。

【図１９】図１８の実施例の心部材と主リングとの分解
側面図である。

【図２０】図１８の実施例の心部材の図１９のＡ−Ａ線
に沿う断面図である。

【図２１】図１８の実施例の自己心決め窓を示す側面図
である。

【図２２】図１８の工具の休止状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０駆動アダプタ１２主リング１４溝孔キー連結１５止めねじ平坦面連結１６軸孔１７心部材１８テーパ面２０ねじ２１溝孔２２ねじ軸孔２３、２４ねじプラグ２５スタッド２６溝孔２７ローラ３０カム面３１螺旋ばね３５工作物５０ウエーブ５４心キャップ５６溝孔５６ａ唇部６０アンダーカット６２大径部６４アンダーカット部、小径部６６凹所７０心決め装置７２自己心決め窓７４止めねじ７６孔７８傾斜縁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦軸線を有し、この縦軸線に垂直な横方
向に測った直径を持つスタッドを工作物に対して駆動
し、取り外すため駆動アダプタによって駆動されるスタ
ッドドライバーであって、一端が前記駆動アダプタに隣接して位置する軸孔を有し
この軸孔の反対端には外方に広がるテーパ部を有する主
リングと、この主リングに対し限定された軸線方向運動及び回転運
動を行えるよう前記軸孔内に取り付けられた心部材と、それぞれ縦軸線を有し、前記心部材に支持される複数個
のテーパローラとを具え、前記心部材を前記軸孔の前記一端に向け軸線方向に動か
した時、スタッドに摩擦掛合し、前記心部材を前記軸孔
の反対端に向け軸線方向に動かした時、前記スタッドを
釈放するよう前記軸孔の外方に広がるテーパ部に各前記
複数個のテーパローラを協働させ、前記心部材を前記主リングに対し回転すると前記主リン
グと前記スタッドとをロックするよう各前記テーパロー
ラのための軸線方向に延びるカム面を前記軸孔の前記テ
ーパ部に設けたスタッドドライバーにおいて、前記複数個のテーパローラには、前記心部材の周りに半
径方向に等間隔に離間した５個以上のローラを含み、前記スタッドの縦軸線に垂直な横方向の横断面積と１個
の前記ローラの縦軸線に垂直な横方向の横断面積との比
が約５対１に等しくなるように前記横方向に測った直径
を各前記ローラが有することを特徴とするスタッドドラ
イバー。
【請求項２】前記カム面の長さと、対応するローラの
長さとの比が約２．５対１である請求項１に記載のスタ
ッドドライバー。
【請求項３】各ローラの長さと各ローラの直径との比
が約２．２５対１である請求項１に記載のスタッドドラ
イバー。
【請求項４】前記複数個のローラが唯５個である請求
項１に記載のスタッドドライバー。
【請求項５】スタッドの直径が±１．９ｍｍ（０．０
７５インチ）の範囲で変化してもこのスタッドを駆動
し、除去するよう作動するように構成した請求項１に記
載のスタッドドライバー。
【請求項６】各前記ローラのなす角度は片側に約１度
づつ、全部で約２度である請求項１に記載のスタッドド
ライバー。
【請求項７】各前記複数個のローラの角度に整合する
よう前記軸線方向に延びるカム面が約２度の角度を有す
る請求項１に記載のスタッドドライバー。
【請求項８】スタッドの円周に貫入してこの円周から
少量の材料を移動させて各前記複数個のローラがスタッ
ドを把握し、前記複数個のローラによって移動した材料の全量の各ロ
ーラの横方向の横断面積がスタッドの横方向の横断面積
以上であるように各前記複数個のローラを形成した請求
項１に記載のスタッドドライバー。
【請求項９】前記主リングの内径と、１個の前記ロー
ラの直径と、駆動し除去すべきスタッドの半径との関数
として大きさが定められた半径であって前記軸孔の外方
に広がるテーパ部に形成された半径を各前記カム面が有
する請求項１に記載のスタッドドライバー。
【請求項１０】各前記カム面の半径は３個の基準点で
ある第１基準点と第２基準点と第３基準点とによって形
成した弧の半径に等しく、前記第１基準点と第２基準点
とは前記主リングの内径に等しい直径を有する円の中心
点から出発して引いた２個の直線の他端であり、前記２
個の直線は６０度離間しており前記円の半径に等しい長
さを有し、前記第３基準点は前記円の中心点から出発す
る直線であって１個のローラの直径とスタッドの半径と
の和に等しい長さを有する直線の他端である請求項９に
記載のスタッドドライバー。
【請求項１１】前記軸孔が前記主リングの中心縦軸線
に沿っており、前記主リングに対し前記心部材を回転してスタッドに対
し半径方向に各前記複数個のローラをロックするためこ
れ等ローラに１個宛対応して各前記複数個のカム面を設
け、前記中心軸線に向け半径方向内方に延びる第１部分と、
前記中心軸線から半径方向外方に延びる第２部分とを各
カム面に設け、前記複数個のローラの対応する１個を収容するよう前記
中心軸線から半径方向外方に延びる凹所を前記複数個の
カム面の前記第２部分のおのおのに形成して設けた請求
項１に記載のスタッドドライバー。
【請求項１２】前記カム面の各前記第２部分の回転方
向に関する中心に各前記凹所を形成した請求項１１に記
載のスタッドドライバー。
【請求項１３】駆動し除去すべきスタッドが大径部と
小径部とを有し、これ等大径部と小径部との直径の差の
５０％以上の半径方向深さに各前記凹所を形成した請求
項１１に記載のスタッドドライバー。
【請求項１４】１個のローラの主直径より大きい直径
になるよう各前記凹所を形成した請求項１１に記載のス
タッドドライバー。
【請求項１５】前記主リングに形成した複数個の孔
と、前記ローラを所定位置に保持するため前記心部材に形成
した複数個の溝孔とを具え、更に前記心部材に設けた心決め窓と、前記主リングの前
記軸孔の１個に設けた止めねじとから成る各ローラのた
めの心決め装置を設け、前記溝孔の１個に軸線を合致させて各前記心決め窓を形
成し、前記心決め窓の１個に軸線を合致させて各前記止
めねじを設けた請求項１１に記載のスタッドドライバ
ー。
【請求項１６】スタッドが端部に大径の非把握区域
と、この非把握区域に隣接する小径把握区域とを有し、
前記ローラが前記大径の非把握区域に接触した時、この
非把握区域を損傷しないよう前記凹所によって前記ロー
ラを半径方向外方に移動可能にする請求項１１に記載の
スタッドドライバー。
【請求項１７】前記非把握区域が大径ねじ部であり、
前記把握区域が小径のねじのない部分であり、各前記カ
ム面が前記半径方向に関し中心点を有し、前記ローラが前記スタッドを把握するロック位置から、
各前記カム面の前記中心点の前記凹所内に前記ローラを
嵌着する無負荷位置まで各前記ローラを半径方向外方に
強制的に動かす心決め装置を前記凹所が具える請求項１
６に記載のスタッドドライバー。
【請求項１８】前記心部材に設けた窓と、前記主リングの孔に設けた止めねじとを各前記心決め装
置が具え、前記ローラの１個に軸線を合致させて各前記窓を形成
し、前記窓の１個に軸線を合致させて各前記止めねじを
設けた請求項１７に記載のスタッドドライバー。
【請求項１９】スタッドの大径部と小径部との直径の
差の５０％以上の半径方向の深さと、１個のローラの主
直径より大きい直径とを有する円形凹所で各凹所を構成
した請求項１７に記載のスタッドドライバー。