JPH06297348A - 油圧式インパクトレンチのトルク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でかつ形状がコンパクトな、安定
したトルク制御を行うことができる油圧式インパクトレ
ンチのトルク制御装置を提供すること。 【構成】 ロータ１のシャフト２に回動可能にフライホ
イール３を設け、シャフト２の軸心に穿設した軸孔内に
摺動可能にパイロットピン５とリターンバネ６を挿入
し、パイロットピン５の受圧面に対向してシャットオフ
バルブ７とバルブバネ８を設け、フライホイール３に
は、シャフト２の切欠と係合してシャフト２の回転をフ
ライホイール３に伝達するとともに慣性力によるフライ
ホイール３の回転角を調節するトルク調節装置１０とパ
イロットピン５の切欠と係合してパイロットピン５の軸
方向の移動を規制するノックピン１２を設け、ロータ１
のシャフト２、フライホイール３及びパイロットピン５
の相対的な回転を規制する伝達ピン１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧式インパクトレン
チのトルク制御装置、さらに詳しくは、ボルトやナット
を締め付ける際に締付トルクがあらかじめ定めた設定ト
ルクに達した場合に、高圧空気の供給を遮断し、自動的
にロータの回転を止めることにより、ボルトやナットを
所望の締付トルクに締め付ける油圧式インパクトレンチ
のトルク制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボルトやナットを締め付ける際に
使用されるインパクトレンチにおいて、締付トルクを調
節することができるようにしたものとして、実開平３−
４００７６号公報及び特公昭４５−４７９４号公報に記
載されたものがある。しかしながら、実開平３−４００
７６号公報に記載された油圧式インパクトレンチのトル
ク制御装置の場合、ロータに貫通孔が必要となる等、構
造が複雑で、製造コストが高くなるという問題点を有し
ていた。また、特公昭４５−４７９４号公報に記載され
たインパクトレンチのトルク制御装置の場合、その機構
上、装置の軸方向の長さが長くなるとともに、この装置
を油圧式インパクトレンチのトルク制御装置に適用しよ
うとすれば、油圧式インパクトレンチの場合低トルク時
の慣性が小さいためフライホイールを大径にしなければ
ならず、装置が大形化するという問題点を有していた。
また、上記装置はいずれもその機構上、トルクの制御が
不安定になる等の問題点も有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の方
式の消音装置の問題点に鑑み、構造が簡単でかつ形状が
コンパクトな、安定したトルク制御を行うことができる
油圧式インパクトレンチのトルク制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、油圧式インパクトレンチのト
ルク制御装置を、ロータのシャフトに回動可能に設けた
フライホイールと、前記シャフトの軸心に穿設した軸孔
内に摺動可能に挿入し、他端側を受圧面としたパイロッ
トピンと、該パイロットピンを付勢するリターンバネ
と、前記パイロットピンの受圧面に当接して設けたシャ
ットオフバルブと、該シャットオフバルブをパイロット
ピン側に付勢するバルブバネと、前記フライホイールに
設けられ、ロータのシャフトに設けた切欠と係合してロ
ータのシャフトの回転をフライホイールに伝達するとと
もに慣性力によるフライホイールの回転角を調節するト
ルク調節装置と、フライホイールに設けられ、パイロッ
トピンに設けた切欠と係合してパイロットピンの軸方向
の移動を規制するノックピンと、前記ロータのシャフ
ト、フライホイール及びパイロットピンの相対的な回転
を規制する伝達ピンとから構成したことを要旨とする。

【０００５】

【作用】上記のように構成された油圧式インパクトレン
チのトルク制御装置によれば、ボルトやナットを締め付
ける際、当初は、ロータのシャフトに設けた切欠と係合
してロータのシャフトの回転をフライホイールに伝達す
るトルク調節装置により、ロータのシャフトとフライホ
イールはともに回転するが、ボルトやナットの締め付け
が進むに従い、ボルトやナットの締付時、すなわち打撃
トルク発生時にロータの回転速度が減速され、ロータの
シャフトとともに回転しているフライホイールはその慣
性力によってさらに回転しようとして、ロータのシャフ
トに設けた切欠とトルク調節装置の係合力に抗して、フ
ライホイールがロータのシャフトに対して相対的に回転
し、位相差を生じるようになる。この位相差はボルトや
ナットの締め付けが進むに従い増大するが、あらかじめ
定めた設定トルクに達するまではシャットオフバルブを
作動させるに至らず、ボルトやナットの締め付けが行わ
れる。そして、ボルトやナットの締付トルクが設定トル
クに達すると、上記位相差がパイロットピンの軸方向の
移動を規制していたパイロットピンに設けた切欠とノッ
クピンの係合を解除する角度以上となり、パイロットピ
ンは、バルブバネとパイロットピンの受圧面に作用する
高圧空気の作用によりリターンバネの付勢に抗してシャ
ットオフバルブを閉じる方向に摺動する。これにより、
シャットオフバルブがロータへの高圧空気の供給を遮断
し、自動的にロータの回転を停止してボルトやナットを
所望の締付トルクに締め付ける。

【０００６】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。図１は、本発明の油圧式インパクトレンチのトルク
制御装置の一実施例を示す。油圧式インパクトレンチ
は、高圧空気の供給及び停止を行うメインバルブ１５
と、メインバルブを操作する操作レバー１６と、供給さ
れた高圧空気によって回転トルクを発生するロータ１
と、ロータ１の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧
打撃トルク発生装置１４とからなり、この装置全体の基
本構成は公知のものである。なお、ロータ１は、シリン
ダ１７に給排気孔１８ａ，１８ｂ及び中間排気孔１９を
有し、シリンダ１７内をロータ軸１ａに配設した羽根２
０により区画する形式のもので、正逆回転切換バルブ
（図示せず）により給排気孔１８ａと給排気孔１８ｂを
給気側と排気側とに選択的に切り換えることにより、ロ
ータ１を正逆いずれの方向にも回転できるようにし、ボ
ルトやナットの締付及び緩めを１つの油圧式インパクト
レンチで行えるようにしたものである。

【０００７】ロータ１のシャフト２は、レンチ本体に固
定したロータ１のシリンダ１７に軸受２８を介して回転
可能に設けられており、シャフト２の外周にはフライホ
イール３を回動可能に設け、シャフト２の軸心には軸孔
４を穿設し、軸孔４内にパイロットピン５を摺動可能に
挿入するとともにパイロットピン５を付勢するリターン
バネ６を配設する。ここで、軸孔４の内部は、ロータ１
のシリンダ１７に設けた連通孔２１を介してロータ１の
中間排気孔１９を有する室に連通することが望ましい。
パイロットピン５の他端側は高圧空気の受圧面とし、こ
の受圧面にパイロットピン５に対向して設けたシャット
オフバルブ７に突設したピン７ａを当接する。シャット
オフバルブ７は、レンチ本体に固定したバルブ座２３上
に位置させることによって、ロータ１への高圧空気の供
給を停止できるように構成するとともに、その背面にシ
ャットオフバルブ７をパイロットピン５側に付勢するバ
ルブバネ８を配設する。

【０００８】フライホイール３には、ロータ１のシャフ
ト２に設けた切欠９と係合してロータ１のシャフト２の
回転をフライホイール３に伝達するとともに慣性力によ
るフライホイール３の回転角を調節するトルク調節装置
１０を配設する。ここで、ロータ１のシャフト２に設け
る切欠９は、一方向のみが開放された形状としている
が、これは、ボルトやナットを締め付ける方向（本実施
例においては右回転）のトルクがあらかじめ定めたトル
クに達した場合に、高圧空気の供給を遮断し、自動的に
ロータの回転を止めるようにし、ボルトやナットを緩め
る方向（本実施例においては左回転）のトルクには制限
を設けないようにするためである。トルク調節装置１０
は、締付トルクを調節する調節ネジ１０ａ、バネ１０
ｂ、ボール１０ｃ及びボール押え１０ｄで構成する。こ
のトルク調節装置１０は、調節ネジ１０ａをねじ込み又
は緩めることによってロータ１のシャフト２とフライホ
イール３の係合する力を増大又は減少させることがで
き、これによって慣性力によるフライホイール３の回転
量を減少又は増大させてボルトやナットの締付トルクの
設定値を増大又は減少するものである。また、レンチ本
体には、トルク調節装置１０を外部から操作できるよう
に開口を設け、トルク調節装置１０を操作するとき以外
は操作口蓋２２で封止する。さらに、フライホイール３
には、パイロットピン５に設けた切欠１１と係合してパ
イロットピン５の軸方向の移動を規制するノックピン１
２を配設する。ノックピン１２の外方、すなわちフライ
ホイール３の外周には、板状のバネ２４を配設し、ノッ
クピン１２の抜け止めをする。

【０００９】ロータ１のシャフト２、フライホイール３
及びパイロットピン５を貫通して伝達ピン１３を設け、
フライホイール３の周方向に穿設したガイド孔２５によ
ってロータ１のシャフト２とフライホイール３の相対的
な回転量を規制するとともに、パイロットピン５の軸方
向に穿設したガイド孔２６によってロータ１のシャフト
２とパイロットピン５が回転しないように、すなわちフ
ライホイール３とパイロットピン５がロータ１のシャフ
ト２とフライホイール３の相対的な回転量と同じ角度だ
け相対的に回転するようにする。伝達ピン１３の外方、
すなわちフライホイール３の外周には、Ｏリング２７を
配設し、伝達ピン１３の抜け止めをする。

【００１０】上記のように構成された油圧式インパクト
レンチのトルク制御装置は、操作レバー１６により高圧
空気の供給及び停止を行うメインバルブ１５を操作し
て、高圧空気Ａをロータ１に供給し、ロータ１の回転ト
ルクを油圧打撃トルク発生装置１４に伝え打撃トルクに
変換してボルトやナットの締付及び緩めを行う。

【００１１】ここで、ボルトやナットを締め付ける際、
当初は、ロータ１のシャフト２に設けた切欠９と係合し
てロータ１のシャフト２の回転をフライホイール３に伝
達するトルク調節装置１０により、ロータ１のシャフト
２とフライホイール３はともに回転するが、ボルトやナ
ットの締め付けが進むに従い、ボルトやナットの締付
時、すなわち打撃トルク発生時にロータ１の回転速度が
減速され、ロータ１のシャフト２とともに回転している
フライホイール３はその慣性力によってさらに回転しよ
うとして、ロータ１のシャフト２に設けた切欠９とトル
ク調節装置１０の係合力、すなわち切欠９の面をトルク
調節装置１０のバネ１０ｂにより付勢されたボール１０
ｃが押圧する力に抗して、フライホイール３がロータ１
のシャフト２に対して相対的に回転し、位相差を生じる
ようになる。この位相差はボルトやナットの締め付けが
進むに従い増大するが、あらかじめ定めた設定トルクに
達するまではシャットオフバルブ７を作動させるに至ら
ず、ボルトやナットの締め付けが続行される。そして、
ボルトやナットの締付トルクが設定トルクに達すると、
上記位相差がパイロットピン５の軸方向の移動を規制し
ていたパイロットピン５に設けた切欠９とノックピン１
２の係合を解除する角度以上となり、パイロットピン５
は、バルブバネ８とパイロットピン５の受圧面に作用す
る高圧空気の作用によりリターンバネ６の付勢に抗して
シャットオフバルブ７を閉じる方向に摺動する。これに
より、シャットオフバルブ７がロータ１への高圧空気の
供給を遮断し、自動的にロータ１の回転が停止してボル
トやナットを所望の締付トルクに締め付ける。

【００１２】その後、操作レバー１６によりメインバル
ブ１５を操作して、高圧空気の供給を停止すると、メイ
ンバルブ１５からシャットオフバルブ７までの高圧空気
供給路内の高圧空気Ｃはメインバルブ１５から通常の排
気Ｂの通路を通って排出されるので、シャットオフバル
ブ７には大気圧が作用し、また、パイロットピン５の受
圧面にも大気圧が作用するので、パイロットピン５は、
リターンバネ６の作用によりバルブバネ８の付勢に抗し
てシャットオフバルブ７を開く方向に摺動する。また、
ロータ１のシャフト２とフライホイール３の位相差は、
伝達ピン１３によってロータ１のシャフト２とフライホ
イール３の相対的な回転量が規制されていること及びト
ルク調節装置１０の復元力、すなわち切欠９の面をトル
ク調節装置１０のバネ１０ｂにより付勢されたボール１
０ｃが押圧する力によって解消し、パイロットピン５に
設けた切欠９とノックピン１２が係合して、最初の状
態、すなわちボルトやナットの締め付けが行える状態に
戻る。

【００１３】なお、上記油圧式インパクトレンチのトル
ク制御装置においては、ロータ１のシャフト２に設ける
切欠９を一方向のみが開放した形状とし、右ネジのボル
トやナットの締付トルクを制御するようにしたが、ロー
タ１のシャフト２に設ける切欠を上記実施例とは逆方向
を開放した形状とすることによって左ネジのボルトやナ
ットの締付トルクを制御するようにすることもでき、ま
た両方向を開放した形状とすることも可能である。ま
た、トルク調節装置１０の調節ネジ１０ａを最大限ねじ
込むことによってロータ１のシャフト２とフライホイー
ル３の係合する力を増大させ、これによって慣性力によ
るフライホイール３の回転量を減少させてトルク制御の
ない油圧式インパクトレンチとして使用することもでき
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明の油圧式インパクトレンチのトル
ク制御装置によれば、油圧式インパクトレンチの安定し
たトルク制御を行うことができる。また、本発明の油圧
式インパクトレンチのトルク制御装置は、構造が簡単な
上に形状がコンパクトであるため、油圧式インパクトレ
ンチの全体形状を大形化せずにトルク制御装置を組み込
むことができ、また併せて油圧式インパクトレンチを低
廉に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧式インパクトレンチのトルク制御
装置を示す図。

【図２】本発明の油圧式インパクトレンチのトルク制御
装置の作動状態（駆動時）を示す図。

【図３】図２の断面図であって、（ａ）はI−I断面を、
（ｂ）はII−II断面を、（ｃ）はIII−III断面を示す。

【図４】本発明の油圧式インパクトレンチのトルク制御
装置の作動状態（駆動停止時）を示す図。

【図５】図４の断面図であって、（ａ）はI−I断面を、
（ｂ）はII−II断面を、（ｃ）はIII−III断面を示す。

【図６】本発明の油圧式インパクトレンチのロータを示
す図。

【図７】本発明の油圧式インパクトレンチのメインバル
ブ及び操作レバーを示す図。

【符号の説明】

１ ロータ ２ シャフト ３ フライホイール ４ 軸孔 ５ パイロットピン ６ リターンバネ ７ シャットオフバルブ ８ バルブバネ ９ 切欠 １０ トルク調節装置 １１ 切欠 １２ ノックピン １３ 伝達ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ（１）のシャフト（２）に回動可
   能に設けたフライホイール（３）と、前記シャフト
   （２）の軸心に穿設した軸孔（４）内に摺動可能に挿入
   し、他端側を受圧面としたパイロットピン（５）と、該
   パイロットピン（５）を付勢するリターンバネ（６）
   と、前記パイロットピン（５）の受圧面に当接して設け
   たシャットオフバルブ（７）と、該シャットオフバルブ
   （７）をパイロットピン（５）側に付勢するバルブバネ
   （８）と、前記フライホイール（３）に設けられ、ロー
   タ（１）のシャフト（２）に設けた切欠（９）と係合し
   てロータ（１）のシャフト（２）の回転をフライホイー
   ル（３）に伝達するとともに慣性力によるフライホイー
   ル（３）の回転角を調節するトルク調節装置（１０）
   と、フライホイール（３）に設けられ、パイロットピン
   （５）に設けた切欠（１１）と係合してパイロットピン
   （５）の軸方向の移動を規制するノックピン（１２）
   と、前記ロータ（１）のシャフト（２）、フライホイー
   ル（３）及びパイロットピン（５）の相対的な回転を規
   制する伝達ピン（１３）とからなることを特徴とする油
   圧式インパクトレンチのトルク制御装置。