JPH04360776A - ２ブレード式インパルスレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２ブレード式インパ
ルスレンチに関し、より詳細には、２ブレード式インパ
ルスレンチの衝撃パルス発生機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ボルト・ナット等の締付けには、
油圧の衝撃力を締付トルクに変換するインパルスレンチ
がしばしば使用されている。そして現在では、衝撃パル
スを発生させる駆動羽根（ブレード）を複数枚有するも
のが開発されている。しかし、このようなインパルスレ
ンチは衝撃パルス１回当たりの締付トルクが小さいとい
う欠点があった。これは、ブレードの枚数を増すとライ
ナが１回転する間に発生する衝撃パルス数が多くなるた
め、回転するライナの慣性力が小さくなることに起因す
るものである。

【０００３】また、インパルスレンチは、一般に重量が
大である割には出力が小さいので、高い締付トルクを得
るためには、モータ部と油圧パルス発生部を大きくする
必要がある。従って、所定の締付トルクを得ようとすれ
ば、上記の複数ブレードを有するインパルスレンチは重
量が大きくならざるを得ず、作業者にとっては大きな負
担となっていた。

【０００４】そこで、最近では、２枚のブレードを有す
るにも拘らずライナの１回転当りに１パルスしか発生し
ないインパルスレンチが考案されている（実開昭５９−
１４０１７３号参照）。この２ブレード式インパルスレ
ンチは、ライナ内周面に設けた対向する２本の直線状の
シール部をライナ室中心を通る直線より数度偏心させる
と同時に、メインシャフトの２枚のブレード間のメイン
シャフト中心に対して対称な位置に形成した２本の直線
状のシール部も、メインシャフト中心を通る直線よりラ
イナ室と同じだけ偏心させたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この２
ブレード式インパルスレンチは、ライナ内周面とメイン
シャフトに形成したシール部をいずれも偏心させている
ため、トルク発生時に形成される４室のうち２つの高圧
室の容積が微妙に異なることになり、ブレードに働く圧
力の大きさが異なることになって、回転時の重量バラン
スに不均衡を生じ、回転振動の原因となっていた。

【０００６】このような事情に鑑み、この発明は、回転
振動の生じることのない２ブレード式インパルスレンチ
を提供することを目的とする。さらに、この発明は、回
転抵抗の小さい２ブレード式インパルスレンチを提供す
ることをもう一つの目的とする。また、この発明は、製
造が容易であると共に同じ大きさの従来のインパルスレ
ンチに比較して発生トルクが大である２ブレード式イン
パルスレンチを提供することをさらにもう一つの目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の上記目的に対
応して、この発明は、モータ２により回転させられるラ
イナ１０と、このライナ１０の内部にそれと同軸となる
ように回転可能に嵌挿されたメインシャフト１１と、こ
のメインシャフト１１に形成した２つの溝部１４に各々
出没可能に嵌挿され、かつ、その外端部が前記ライナ１
０の内周面に当接している２枚のブレード１６を有し、
前記ライナ１０が回転して前記ライナ１０の内周面に形
成したシール部が前記メインシャフト１１の外周面に形
成したシール部とブレード１６の外端部とに合致したと
きに、前記メインシャフト１１に衝撃パルスを発生する
ようにした２ブレード式インパルスレンチにおいて、前
記ライナ１０の内周面に４本のシール部を２本ずつ対向
して形成している。また、前記メインシャフト１１は、
前記２枚のブレード１６の間の外周面に２本のシール部
を対向して形成している。前記ライナ１０の２本ずつ対
向して形成された何れか一方の対向する２本のシール部
と前記メインシャフト１１の対向する２本のシール部は
、すべて同一形状とし、それらの軸心と平行な直線形状
以外の形状としている。しかも、前記ライナ１０の１回
転につき、前記ライナ１０に形成した２本のシール部と
前記メインシャフト１１に形成した２本のシール部とが
１回合致し、もう１回は２個所以上で交差する形状にし
ている。

【０００８】

【作用】このように構成することにより、この発明は、
ライナ１０が１回転する間に、ライナ１０の軸心と平行
な直線形状以外の形状とした２本のシール部は、同時に
２回メインシャフト１１のこれと同様の形状とした２本
のシール部上を通過するのに拘らず、衝撃パルスを１回
のみ発生させることができる。なぜなら、ライナ１０の
前記２本のシール部は、初めにメインシャフト１１の対
向する２本のシール部に接触したときにだけ相互に重な
り合って各シール部が全体的に合致するように形成され
ているため、ライナ１０がさらに半回転して後に各シー
ル部が接触したときには、互いに接触する２つのシール
部はその形状が一致しなくなり、各々対向しているシー
ル部は２個所以上で交差するが全体的には合致しないた
めである。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１において、１はレンチ本体、２は圧縮空気に
よって回転するモータ、３はモータ２の回転力を油圧に
よって衝撃パルスに変換させる油圧パルス発生装置、４
はハンドルである。ハンドル４の下部にはモータ２へ圧
縮空気を供給する給気口５と排気口６を設けてあり、上
部には正逆回転切換バルブ７とスロットルレバー８を設
けている。

【００１０】前記油圧パルス発生装置３は、ライナケー
ス９内にライナ１０を設け、さらにライナ１０内にメイ
ンシャフト１１を嵌挿してライナ１０をメインシャフト
１１に対して回転自在とし、このライナ１０内にトルク
を発生するための作動油を充填してライナ１０の両端に
取り付けたライナ上板１２とライナ下板１３によって密
封している。ライナケース９とライナ１０は相互に結合
されており、モータ２の回転によりこれらは回転させら
れる。

【００１１】ライナ１０は、図５（Ａ）ないし図５（Ｄ
）に示すように、内部に断面略楕円形の筒状のライナ室
を有している。メインシャフト１１は、軸心に対して対
称な位置に軸心に沿って２個の溝部１４を有しており、
これらの溝１４には間にバネ１５を挟んで２枚のブレー
ド１６が各々嵌挿されている。ライナ１０がメインシャ
フト１１に対して相対的に回転すると、両ブレード１６
は、外端部を常に断面略楕円形のライナ室内面に当接し
ながら摺動することになる。

【００１２】図２ないし図４は、この発明の実施例のラ
イナ１０とメインシャフト１１を示したものである。こ
の実施例では、メインシャフト１１の外周面には、２本
の溝部１４より軸心周りに９０°回転した位置に２つの
平面が軸心に平行に形成されている。これら平面上には
、図３（Ａ）、（Ｂ）に見るように、各々１本の突条が
Ｖ字形に屈曲形成して設けられている。これら突条の端
縁がシール部ｘ、ｙとなる。

【００１３】ライナ１０の内周面には、略楕円形断面の
長軸と短軸の両端が対応する位置に、内方に山形状に盛
り上げた４本の突条が軸心に沿って形成されている。長
軸側の２本の突条は、ライナ１０の軸心に平行であり、
その端縁を各々シール部ａ、ｂとしている。また、短軸
側の２本の突条は、図２に見るように、ライナ１０の軸
心に平行な平面に沿ってＶ字形に屈曲形成して設けられ
ているが、この形状はメインシャフト１１の突条と同一
形状である。これら２本の突条の端縁は、各々シール部
ｃ、ｄとなる。

【００１４】メインシャフト１１は、ライナ１０の内部
に軸心が一致するように（同軸となるように）嵌挿され
ているので、メインシャフト１１のシール部ｘ、ｙとラ
イナ１０のシール部ｃ、ｄが各々接触したときは、それ
らの形状が一致するので各シール部ｃ、ｄ、ｘ、ｙは全
長に亘って合致する。この時、シール部ａ、ｂと２枚の
ブレード１６の外端部も全長に亘って合致する。従って
、このときにはライナ室はシール部ａ、ｂ、ｃ、ｄのす
べてにおいて気密されるので、４室に分けられることに
なる。

【００１５】ライナ１０は、シール部ｃ付近に軸心に平
行に出力調整弁挿入孔１７を穿孔していると共に、シー
ル部ｃの両側の２室を挿入孔１７と連通する２つの導孔
１８を有している。この挿入孔１７内には、出力調整弁
１９が挿入されている。また、ライナ１０の軸心に対し
て挿入孔１７と対称な位置には、重量バランス孔２０が
穿孔され、挿入孔１７との重量バランスをとっている。

【００１６】次に、以上の構成からなる２ブレード式イ
ンパルスレンチの作動について説明する。スロットルレ
バー８の操作により圧縮空気をモータ２に供給すると、
モータ２は高速で回転し、これに伴いライナケース９及
びライナ１０が回転する。メインシャフト１１に負荷が
かからないときは、メインシャフト１１も共に回転する
が、負荷がかかると、メインシャフト１１の回転は停止
し、ライナケース９とライナ１０のみが回転を続ける。

【００１７】メインシャフト１１に負荷がかかって停止
したときのライナ１０の回転に伴うライナ室の変化を、
図５（Ａ）ないし図５（Ｂ）に示す。各図はそれぞれラ
イナ１０が９０°ずつ回転した状態を示している。図５
（Ａ）の状態は、メインシャフト１１に衝撃パルスによ
る打撃力が発生した状態である。この状態では、ライナ
１０のシール部ａ、ｂ、ｃ、ｄとメインシャフト１１の
シール部ｘ、ｙ及びブレード１６の外端部を全長に亘っ
て合致してライナ室を一時的に４室に分け、２枚のブレ
ード１６の両側に高圧室Ｈと低圧室Ｌが形成される。

【００１８】そして、さらにモータ２の回転によってラ
イナ１０が回転すると、高圧室Ｈの容積は減少するため
、作動油は圧縮されて瞬間的に高圧が発生し、この高圧
はブレード１６を低圧室Ｌ側に押しやる。こうして、メ
インシャフト１１には２枚のブレード１６を介して瞬間
的に偶力が作用して強力なトルクが発生する。図５（Ｂ
）の状態は、トルクを発生した後、ライナ１０が９０°
回転した状態である。ライナ室はシール部ｘ、ｙを挟ん
で形成されていた高圧室Ｈと低圧室Ｌが連通して一室と
なりトルクは発生せず、ライナ１０はモータ２の回転に
よりさらに回転する。

【００１９】図５（Ｃ）の状態は、図５（Ｂ）の状態か
らさらに９０°回転した状態で打撃時より１８０°回転
したものである。このときには、シール部ｃとｙ及びシ
ール部ｄとｘが各々対向するが、各シール部はその形状
が一致しなくなり、各々対向しているシール部は図２に
見るように２個所で交差するが全体的には合致しない。 そのため、これらのシール部間ではシールがおこなわれ
ず、圧力変化は生じないためトルクは発生しない。ライ
ナ１０はそのまま回転する。

【００２０】図５（Ｄ）の状態は、図５（Ｃ）の状態か
らさらに９０°回転し打撃時より２７０°回転した状態
である。この状態は図５（Ｂ）と実質的に同じ状態であ
り、トルクは発生しない。図５（Ｄ）の状態からさらに
回転すると、図５（Ａ）の状態に戻りシール部ｃとｘ及
びシール部ｄとｙが各々合致して、上述のように高圧室
Ｈと低圧室Ｌが形成され、再び打撃力が発生する。

【００２１】このようにして、２ブレードであってもラ
イナ１０の１回転につき１打撃力のみを発生させること
ができる。図６ないし図９は、メインシャフト１１に形
成する２本のシール部ｘ、ｙを、同一形状で、軸心と平
行な直線以外の形状である各種の形状を示している。図
６はＷ字形に屈曲形成したもの、図７は円弧状に湾曲形
成したもの、図８はＳ字形（波形）に湾曲形成したもの
、図９は階段状に３回上下に屈曲形成したものの斜視図
である。

【００２２】上記実施例のように、２本のシール部ｘ、
ｙを、同一形状で、メインシャフト１１の軸心と平行な
直線形状以外の形状とする場合は、ライナ１０の４本の
シール部ａ、ｂ、ｃ、ｄのうちの短軸側のシール部ｃ、
ｄのみを前記シール部ｘ、ｙと同じ形状とする必要があ
る。長軸側のシール部ａ、ｂは、ライナ１０の軸心に平
行な直線形状とすればよい。このようにすれば、これら
シール部の形状は、ライナ１０の１回転につき、ライナ
１０に形成した２本のシール部とメインシャフト１１に
形成した２本のシール部とが１回合致し、もう１回は２
個所以上で交差する形状となる。

【００２３】

【発明の効果】この発明の２ブレード式インパルスレン
チでは、ライナとメインシャフトが同軸であり、それら
に形成されたシール部とブレードの外端部により分割さ
れて形成される室の大きさが均等となる。従って、トル
ク発生時に圧縮される高圧室の容積は同じなので、各高
圧室に発生する圧力は均等となってライナの重量バラン
スは安定し、回転振動を生じることはない。これは、労
働衛生上、手指障害対策に大きな効果を発揮する。

【００２４】また、この発明の２ブレード式インパルス
レンチでは、ライナとメインシャフトのシール部をいず
れも偏心させる必要はないので、製造は容易である。さ
らに、この発明の２ブレード式インパルスレンチは、２
枚のブレードに油圧力が均等に作用するので、ライナの
回転の慣性力が大となり、強力な打撃トルクが得られる
。このため、締付トルクが３０〜５０％増加する。

【００２５】しかも、ライナの１回転につき、ライナに
形成した２本のシール部とメインシャフトに形成した２
本のシール部とが１回合致し、もう１回は２個所以上で
交差するので、これらライナのシール部とメインシャフ
トのシール部の交差が１個所で交差する場合と比較すれ
ば、メインシャフトの回転が安定し回転ぶれが生じ難く
なり、ライナとメインシャフト間の焼け付きが防止でき
るという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の２ブレード式インパルスレンチの断
面図である。

【図２】ライナの断面図である。

【図３（Ａ）】メインシャフトのシール部ｘ側から見た
斜視図である。

【図３（Ｂ）】メインシャフトのシール部ｙ側から見た
斜視図である。

【図４】メインシャフトの側面図である。

【図５（Ａ）】油圧パルス発生装置の断面図であって、
ライナ１回転中のライナ室の状態の変化を示すものであ
る。

【図５（Ｂ）】油圧パルス発生装置の断面図であって、
ライナ１回転中のライナ室の状態の変化を示すものであ
る。

【図５（Ｃ）】油圧パルス発生装置の断面図であって、
ライナ１回転中のライナ室の状態の変化を示すものであ
る。

【図５（Ｄ）】油圧パルス発生装置の断面図であって、
ライナ１回転中のライナ室の状態の変化を示すものであ
る。

【図６（Ａ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｘ側
から見た斜視図である。

【図６（Ｂ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｙ側
から見た斜視図である。

【図７（Ａ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｘ側
から見た斜視図である。

【図７（Ｂ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｙ側
から見た斜視図である。

【図８（Ａ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｘ側
から見た斜視図である。

【図８（Ｂ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｙ側
から見た斜視図である。

【図９（Ａ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｘ側
から見た斜視図である。

【図９（Ｂ）】メインシャフトのシール部を各種の形状
とした実施例であって、メインシャフトのシール部ｙ側
から見た斜視図である。

【符号の説明】

２　　モータ １０　　ライナ １１　　メインシャフト １４　　溝部 １６　　ブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータ２により回転させられるライナ
   １０と、このライナ１０の内部にそれと同軸となるよう
   に回転可能に嵌挿されたメインシャフト１１と、このメ
   インシャフト１１に形成した２つの溝部１４に各々出没
   可能に嵌挿され、かつ、その外端部が前記ライナ１０の
   内周面に当接している２枚のブレード１６を有し、前記
   ライナ１０が回転して前記ライナ１０の内周面に形成し
   たシール部が前記メインシャフト１１の外周面に形成し
   たシール部とブレード１６の外端部とに合致したときに
   、前記メインシャフト１１に衝撃パルスを発生するよう
   にした２ブレード式インパルスレンチにおいて、前記ラ
   イナ１０の内周面に４本のシール部が２本ずつ対向して
   形成されていると共に、前記メインシャフト１１の前記
   ２枚のブレード１６の間の外周面に２本のシール部が対
   向して形成されており、さらに、前記ライナ１０の２本
   ずつ対向して形成された何れか一方の対向する２本のシ
   ール部と前記メインシャフト１１の対向する２本のシー
   ル部は、すべて同一形状であって、それらの軸心と平行
   な直線形状以外の形状であり、しかも前記ライナ１０の
   １回転につき、前記ライナ１０に形成した２本のシール
   部と前記メインシャフト１１に形成した２本のシール部
   とが１回合致し、もう１回は２個所以上で交差する形状
   にしたことを特徴とする２ブレード式インパルスレンチ
   。