JPH07504129A - 流体操作ツール - 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】 流体操作ツール 技術分野 本発明は、−例としてスタッドなどの内側ねじ込み部や一例としてスタッド上に ネジ止めされたナツトなどのｌＡ側ねじ込み部を含むねじ込みコネクタを締め付 けたり弛めたりする流体操作ツールに関ずろ。

背景技術 当該技術では、前記一般型の流体操作ツールが知られている。特に、１つのエレ メントがスタッドを引張ってそれを伸張し、その後ツールの別の工１ノメントが ナツトを回転して実現された伸張を維持するツールが知られている。従って、ス タッドへの引張り力とナツトへの回転力のアプリケーションを調整する構造は非 常に複雑である。スタッドの所望の伸張を達成するには事実［流体駆動力が消費 されていることも発見された。低消費力を有するツールを設計することが望まし いのは明らかであると信じる。

発明の開示 従って、本発明は従来技術の欠点を解消する、ねじ込みコネクタを締め付けたり 弛めたりする流体操作ツールを提供することを特徴とする特に、本発明はスタッ ドの伸張とナツトの回転の各調整が簡単な方法で達成されるねじ込みコネクタを 締めず・］げ、弛める流体操作ツールを提供することを目的どする。

また本発明は現在のツールより低消費力でスタッドの所望伸張をなすねじ込みコ ネクタを締め付け、弛める流体操作ツールを提供することを目的とする。

これらの目的並びに以下に明らかにする別の目的を絹持するには、本発明の１つ の特徴は簡単に述べると、軸とナツト上に延長するエンドとを有するスタッドの 伸張用流体操作ツールにおいて、ツ・−ルは、スタッドのエンドを係止してスタ ッド引張るのに適したスタッド引張り手段と、ナツトを係止してナツトを回転す るに適したナツト回転手段と、スタッド引張り手段がスタンドのエンドを引張っ てスタッドを伸張するためにスタッド引張り手段上で作用する第１流体操作手段 と、ナツト回転手段がナラ）・を回転するためにナツト回転手段上で作用する第 ２流体操作手段とを有し、前記第１流体操作手段と第２流体操作手段とは流体ソ ース（源）に連通し、第１流体操作手段と第２流体操作手段とに流体ソースによ って供給される圧力流体がスタッドを伸張しナツトを回転する。

本発明に従ってツールを設語すると、スタッドの伸張とナツトの回転との間の調 整が簡単な方法で得られる。流体ソースの流体圧力はスタッド引張り手段とナツ ト回転手段とに同時に適用し得て同時にナツトの回転、スタッドの伸張を行なう 。他方、流体圧力は制御手段により保たれてナツト回転手段がナツトを回転する 間はスタッド引張り手段はスタッドを伸張しない。

本発明の別の特徴によれば、スタッド引張り手段は、スタッドのエンドに係止す るために配置され軸を有する係止エレメントと、軸に沿って互いの頂点に配置さ れシリンダチャンバを有する複数のシリンダを含む流体操作シリンダーピストン 手段として形成された第１流体操作手段と、シリンダチャンバ内で軸移動する複 数のピストンとを有する。

これらの特徴に従ってツールを設計すると、ピストンはスタッドを引張る同じ係 止エレメントに引張り力を与え、所定の動力消費で流体ソースからより高度な引 張り力が発生される。逆により低い流体ソースの動力消費でスタッド引張り用に 同じ力が発生される。

本発明の特質として考えられる新規な特徴を別紙請求の範囲で特に説明する。

発明それ自体は、しかし、追加の目的並びにその利益とともに、その構造並びに その操作方法両方とも添（４図面に関し、以下独特の実施例の記載から最良に理 解されよう。

図面の簡単な説明 図１は本発明によるスタッドの伸張とナツトの回転用の流体操作ツールの断面図 ； 図２は本発明による流体操作ツールの一部破断乎面図；図３は本発明の流体操作 ツールの手段を表示する図；図４は本発明による流体操作ツールの手段を表示す る図；図５は本発明流体操作ツールの別の実施例を表わす図。

図６は図６にほぼ対応させた図で、ツールのみ削除した図６の多数ツール配列用 サポートエレメントを示す。

発明を実施する最良の形態 本発明による流体操作ツールはねじ込みコネクタの締め（（Ｊげ並びに解除に用 いられ、−例どして、符号１で示すスタッド並びにスタッドに螺着され符号２で 示すナラ）・をイｉする。第１係止エレメント３は内部係止ネジ４によってスタ ッドを係止し、ねじ込みコネクタの軸方向に着脱自在にしてスタッドを引張り伸 張する。

第２係止エレメント５はエレメント５内の内部係止する６角形の開口部とナツト ２の６角形外面とを介してナツトと係止可能であり、ねじ込みコネクタの軸周り を回転可能にしてナツトを回転する。

ねじ込みコネクタの軸方向で第１係止エレメント３を解除する手段が備えられて いる。この手段は作業チャンバをなす複数のシリンダ７と前記作業チャンバごと に各々着脱自在な複数のピストン８を有する。通路は流体ソースと連動し、作業 チャンバの各々に対して開く複数の出口開口部を有する。ピストン８は互いに接 触し上方ピストン８は内部係止ネジ１１で係止エレメント３と連結されるキャッ プ１０と接触する。係止エレメント３の下部がスタッド４に螺着されると、作業 流体は流体ソースからチャンバ７に供給され、ピストンは互いに接触してチャ〉 バ内を移動し、図面上方に係止エレメント３を移すので上方にスタッド１の上部 エンドを引張ることによりスタッドを伸張する。複数のピストンを備えたことに より、流体ソースは同じノＪで、ピストンにより発達され係止ニレメンｌ−３に 与えられる引張り力は、単一ピストンのシングル部材が備えられる場合よりはる かに高い。

図面から理解されるように、ピストン８は円形状で係止エレメント３に囲まれて いる。図面に示すごとく、これらは軸方向に延長する部分として形成され得る互 いに接触した放射状の内部部分を有するので、ピストン８と係止エレメント３と のエリアは十分密閉され、このエリアへの流体浸透を防止する別の密閉手段を必 要としない。シリンダ７も例えば、軸方向に延長するそれらの放射状の外部突起 により互いに接触する。従って、放射状の外部域には流体のリークを防ぐ密閉手 段は必要とされない。ピストンとシリンダは簡単に脱着可能なブロックとして形 成されるので、シリンダーピストン配置はモジュール配列として形成される。

所望のスタッド伸張、スペースと流体圧力の有効性しだいで、少なからずシリン ダーピストンはブロックし、作業チャンバを備え得て特定のツールにおいて所望 のスタッド伸張を得る。また、図１の破線に示すように、係止エレメント３は例 えばネジにより互いに連結可能な２つの軸部から構成し得る。

ナツト２の回転手段は２つの駆動プレート１２と、駆動プレート間に配置され複 数のスプライン１４を介して係止エレメント５と係止するラチェット１３と、ラ チェット１３の歯に係止自在な２つの係上部１６　を備えた爪１５を含む。ナツ トの回転手段はさらに作業チャンバ１９ど作業チャンバ１９内で反対方向に離脱 自在の２つのピストン２０を備えている。チャンバ１９の上部に作業流体が供給 されると、これは上部ピストン２０を図２の下向きに移動して駆動プレートを】 方向に回動させる。流体が作業チャンバの下部に供給されると、下方ピストン２ ０は図２の下方に移動して反対方向に駆動プレートを回動させる。駆動プレート １２が回転されると、爪１５も回転され、爪１５の各係止部１６．１７はラチェ ット１３の歯に係止してこれを各々の方向に回転するから、この結果係止エレメ ント５が回転されてナツト２を回転する。ナツトの引張りがめられるのか弛みが められるかにより、駆動プレート１２の回転方向とこれによる係止エレメント５ の方向が選択される。回転の方向を切り換えるために切換エレメントを備える。

これはスプリング２２゛を調節するハンドル２２にアレンジされたスプリングを バイアスされたビン２１を有する。回転の方向を切り換えるために、オペレータ はハンドル２２を時計回りまたは反時計回りに回転してビン２１は軸１８の片側 で爪１５の小凹部に係止するかまたは軸１８の対向側で爪の別の小凹部に係止す る。これらの係止状態によって、係止部１６もしくは１７のどちらかがラチェッ ト１３の歯に係止する。各上下ピストン２０、駆動プレート１２に流体を供給す ると、これによりラチェット１３が１方向もしくはべつの対向方向に回転され得 て、各方向に係止エレメント５を回転し、結果的に各方向にナツト２を回転する 。

爪】５は軸１８の対向側部の上述の小凹部に加えて、ビン２１も同様に係止する ところの中央凹部もしくは俗にいうニュートラルリセスも有する。

ツールはさらに全体に符号２３で表わすバルブを備えられている。オペ１／−夕 により作動されるバルブ２３はチャンバ１９から通路９までの連絡をなし、また はこの連絡を遮断することができる。

本発明による流体操作ツールは以下のように作動する。

まず、ハンドル２２をニュートラル位置か、もしくは言い換えれば爪１５の後側 上の中央凹部にビン２１が係止する位置に回転する。この後流体を例えばチャン バ１９の上部分に供給してチャンバ１９からバルブ２３が開いている通路９に流 す。通路９から流体がチャンバ７に流れ、ピストン８を上方に外しこれにより部 材１０を備えた係止エレメント３も上方に外れる。この結果、スタッド１部分の 上部が上方に引張られてスタッド１が伸張される。それから、ねじ込みコネクタ を引張る必要がある場合は切換ビン２２を回転してビン２１は爪１５の各凹部内 に係止し、バルブ２３が閉じられチャンバ１９に流れた流体は重工５とともにプ レート１２を回転するから、爪１５がラチェット１３を回転してこれを介して係 止エレメント５も回転する。この結果、ナツト２が回転伸張される。ナツトを弛 めるには切換ビン２２を反対方向に回転して爪１５の後側から別の小凹部に係止 するので、爪１５はラチェット１３の別の係止構成に係止する。プレート１２の 回転中、ラチェット１３は反対方向に回転されることにより、反対方向に係止エ レメント５を回転してナツト２を弛めるのが理解される。

スタッドの伸張用操作はバルブ２３が開いている時に行なわれる。しかしバルブ ２３が閉じている時は、流体はスタッド伸張のために通路９やスタッド伸張用シ リンダーピストンのチャンバには流れないが、ナツト回転のためにシリンダーピ ストンユニットのみに圧を与える。この様に、スタッド伸張はナツト回転まで保 留にされる。

図面から解るように、係止エレメント３と連動し、スタッドを伸張するシリンダ ーピストンユニットと、係止エレメント５と連動してナツトを回転するシリンダ ーピストンユニットが互いに垂直に配置されている。図面に示されたナツト回転 用のシリンダービス）・ンユニットの代りに、図３に示すハイドロモータ２４を 使用することも可能である。この場合、ハイドロモータ２４の出力シャフトはウ オームギア２６を係止するつオームラック２５に連結される。ウオームギアは交 互にナラ）・２回転用係止エレメント５に係止される。ハイドロモータ２４が作 動されると、ウオームラック２５は往復運動してラチェットしながらウオームギ ア２６を回転してナツトを回転する。

ナツト１２の回転度は表示機構により表示され得て、前記表示機構は、係止エレ メント５に連結されてこれと回転可能なギア２８に係止するダイヤルギア２４と ダイヤルギアと結合されたダイヤルポインタ２９とを有する。ダイヤルギア２７ にスケールを備えて、係止エレメント５とナツト２の回転によるダイヤルギア２ ７の回転中、ダイヤルポインタ２９はスケールの各グラシュニージョンを表示し てナツトの回転度を表示する。

スタッドの伸張度は様々な方法で決定され得る。図４に示すように、ツールのハ ウジング３１に標準型インジケータ３０を配置し得てキャップ１０の上面に接触 するフィーラ−３２を備える。キャップ１０は交互にスタッドエンドを係止する 係止エレメント３と連結されるので、係止エレメント３の移動を介して伸張過程 の間スタッドの伸張はインジケータ３０で計測される。

図４の破断じた中央部分に見られるように、スケール３２’を備え得てオペレー タはスケール上のスタッドの伸張を読める。係止エレメント３を中空になすこと も可能であり、図１のようにさらに中央の孔から係止エレメント３の移動を検知 する外部センサを備える。

本発明の好ましい実施例に従って、流体操作ツールは複数のスタッド伸張手段と ナツト回転手段と、言い換えれば上述のスタッド伸張手段とナツト回転手段をお のおの有した複数のユニットを備え得る。図６に符号３３でユニットを表わす。

これらは環状サポート３４に備えられ、好ましくは互いに同一距離をおかれる。

導管手段３５は全てのユニット３を流体ソースに連結する。図６に示すツールは フランジに備えられ伸張され引張られる全てのスタッド／ナツトに同時に適用し 得る。この様に、流体ソースから全てのユニット３３に流体を流して全スタッド を伸張し、フランジなどの全ナツトを引張ることが同時に可能である。

ツールがリング３４から外されている図７に見られるように、流体はツールの一 つから流され得てリングにあけられた通路３６６らリング３４に分岐される。

本発明に従ってツールをデザインすると、多くの利点を提供する。

ハイドロ手段でナツトを下に回転すると、−呈上昇圧がツールから取り除かれる とスタッド弛みは全くなくなる。これは弛みに備えて要求されるロードを越え、 この上にスタッドを張る必要をなくす。

ドライブのスタツガリングモジュラーシステムは、密閉の失敗が全くないことを 保証する通例の工業型ハイドロ圧力の使用を可能にする。

ツールの全半径を最少に保ち得て、はとんどのアプリケーションにおいて、第２ スタツド毎、またはフランジの片側の第２スタツド毎さらにフランジの別の側の その他のスタッド毎の代りに、同時に全てのスタッドの伸張を可能にする。

ハイドロ手段でのナツトの回転はオペレータにさらにトルクを与え、スタッドが テンショナーで引張り上げられ、ナツトがアンロードされた後、腐食したナツト を弛めることも可能にする。

ハイドロ手段でのナツトの回転はまた、オペレータにスタッドの引張りより先に ナツトの締め付けをさせてフランジを一緒に引張り、それからスタッドを伸張し てナツトを再びフランジにターンダウンしながら伸張をキープさせる。

ハイドロ手段でのナツトの回転はまた、ナツトはフランジにターンダウンされ得 るのでナツト表面とフランジ面とのギャップがなく、係止されたボルトとナツト ネジは引張り力がテンショナーから取り除かれる以前にロードアップされるので 、ナツトのフランジへのぴったりした接合や表面の埋め込みを除外する。

テンショナーはフランジ表面でそのハウジングと調和しているから、ハウジング の高さがフランジに相当し、引張り前後の係止エレメントの高さの差が達成した 伸張を表わすから、ダイヤルインジケータの手段による計測は比較的簡単である 。

最後に、この外の利点はシリンダチャンバが出会う一帯をシールする必要がなく 互いのトップにこれらを食い違いにし得ることである。この様に、リークの心配 をしないで部分を追加できる。確かに、この場合は係止手段は延長されねばなら ないが、ピストンは係止エレメントでそれぞれシールされる必要がないから、引 抜きナツトが捩じ込まれるトップに別のピースが単に捩じ込められることを考慮 すればこれは１値かな出費である。

本発明を流体操作ツールでの実施例として図示し記載したが、本発明の真意を逸 脱することなく様々な修正および構造上の変更がなされることから、ここに表わ された詳細に限定されようとするものではない。

新規であるとして請求しかつ特許により保護されたいとする事項は添付請求の範 囲に記載される。

第２図 第３図 第５図 区 雪彊］コ　派

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．軸とナット上に延長するエンドとを有するスタッドを含むねじ込みコネクタ を締め付け弛める流体操作ツールであって、ツールは、スタッドのエンドを係止 してスタッド引張るのに適したスタッド引張り手段と；ナットを係止してナット を回転するに適したナット回転手段と；前記スタッド引張り手段がスタッドの前 記エンドを引張ってスタッドを伸張するために前記スタッド引張り手段上で作用 する第１流体操作手段と；前記ナット回転手段がナットを回転するために前記ナ ット回転手段上で作用する第２流体操作手段とからなり、前記第１流体操作手段 と前記第２流体操作手段とは流体ソースに連通し前記第１流体操作手段と第２流 体操作手段とに流体ソースによって供給される圧力流体がスタッドを伸張しナッ トを回転し；さらに流体がまず前記スタッド引張り手段上で作動する前記第１流 体操作手段に流され、前記スタッド引張り手段はスタッドを伸張するためにまず スタッドの前記エンドを引張り、次に第１流体操作手段への流体の供給が遮断さ れ、前記第１流体操作手段は前記スタッド引張り手段上でもはや作動せず、流体 は前記ナット回転手段上で作動する前記第２流体操作手段に供給され、前記第１ 流体操作手段による前記スタッドの伸張の後、前記ナット回転手段がナットを回 転するよう作動する制御手段とからなるねじ込みコネクタを締め付け弛める流体 操作ツール。
2. ２．前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止するよう配置され軸を有 する係止エレメントを有し、流体操作シリンダーピストンとして形成された前記 第１流体操作手段は前記軸に沿って互いのトップに配置されシリンダチャンバー を有する複数のシリンダと、さらに前記シリンダチャンバ内で軸状に可動する複 数のピストンとを含む請求項１に記載の流体操作ツール。
3. ３．前記ピストンの各々を備えた前記各々のシリンダーは、前記流体操作シリン ダーピストン手段に挿入自在並びに着脱自在である独立ブロックとして形成され 、前記流体操作シリンダーピストン手段はモジュラー配置に形成されている請求 項２に記載の流体操作ツール。
4. ４．さらに前記係止エレメントを前記流体操作シリンダーピストン手段と連結す る手段からなり、前記シリンダーチャンバ内の前記全ピストンの複合変位は前記 係止エレメントに移される請求項２に記載の流体操作ツール。
5. ５．前記流体操作シリンダーピストン手段の前記ピストンは互いに接触し、互い に接触して変位するので前記ピストンの複合変位の際、前記ピストンの複合カが 前記係止エレメントに与えられる請求項４に記載の流体操作ツール。
6. ６．前記第１流体操作手段はピストンを有するシリンダーピストン手段として形 成され、前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止するに適した係止エ レメントを有し、前記シリンダーピストン手段の前記ピストンは前記係止エレメ ントを包囲しこの上で作用してスタッドを引張る請求項１に記載の流体操作ツー ル。
7. ７．前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止するに適した係止エレメ ントを有してスタッドを引張り、前記シリンダーピストン手段の前記ピストンは 前記係止エレメントを包囲して互いに連動することから、前記ピストンにより流 体が前記ピストンと前記係止エレメントとの領域に到達するのを防止されている 請求項２に記載の流体操作ツール。
8. ８．前記流体操作シリンダーピストンユニットの前記シリンダーは互いに連動す るマッチングエリアを有していることから、前記シリンダーチャンバを密閉して 流体の漏れを防ぐ請求項２に記載の流体操作ツール。
9. ９．前記スタッド引張り手段は軸を有するスタッドのエンドを係止するに適した 係止エレメントを有し、前記係止エレメントは互いに連結可能な少なくとも２つ の軸部を有する請求項１に記載の流体操作ツール。
10. １０．さらに係止エレメントの前記軸部分を互いに連結しネジを含む手段からな る請求項９に記載の流体操作ツール。
11. １１．前記ナット回転手段上で作動する前記第２流体操作手段は流体操作ギヤモ ータを有する請求項１に記載の流体操作ツール。
12. １２．前記ナット回転手段上で作動する前記第２流体操作手段は流体操作シリン ダーピストンユニットを含む請求項１に記載の流体操作ツール。
13. １３．さらに前記シリンダーピストンユニットに操作されるラチェット機構から なり前記ナットを係止する係止手段を有することから、前記シリンダーピストン ユニットの作動に応じてナットは前記ラチェット機構によって回転される請求項 １２に記載の流体操作ツール。
14. １４．前記スタッド引張り手段上で作動する前記第１流体操作手段は第１流体操 作シリンダーピストンユニットを有し、前記第２流体操作手段は前記ナット回転 手段上で作動し第２流体作動シリンダーピストンユニットを含み、前記シリンダ ーピストンユニットは異なる平面に配置される請求項１に記載の流体操作ツール 。
15. １５．前記シリンダーピストンユニットは互いに垂直に延長する軸を存する請求 項１に記載の流体操作ツール。
16. １６．前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止するに適した係止エレ メントを有してスタッドを引張り、前記第１流体操作手段は流体操作シリンダー ピストン手段を含み；さらに前記係止エレメントと前記シリンダーピストン手段 とを収納するハウジングからなる請求項１に記載の流体操作ツール。
17. １７．前記ナット回転手段は回転自在のナット係止部材を有し；さらにナットの 回転度を表示し前記ナット係止部材と連動してその回転度とこれによるナットの 回転度を決定する手段からなる請求項１６に記載の流体操作ツール。
18. １８．さらにスタッドの伸張度を表示する手段からなる請求項１に記載の流体操 作ツール。
19. １９．前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止しスタッドを引張るた めに変位するに適した係止エレメントを含み、スタッドの伸張度を表示する手段 は前記係止エレメントと連動してその変位を表示し、従ってスタッドの伸張度を 表示する請求項１８に記載の流体操作ツール。
20. ２０．前記スタッド引張り手段はスタッドのエンドを係止するに適した係止エレ メントを含み、前記係止エレメントはスタッドのエンドが露出する孔を有して計 測ツールが前記係止エレメント内の前記孔からスタッドの伸張を検知できる請求 項１９に記載の流体操作ツール。
21. ２１．前記ナット回転手段上で作動する前記第２流体操作手段は流体の流れ方向 を考慮して前記スタッド引張り手段上で作動する前記第１流体操作手段の上流に 配置され、前記制御手段は前記第２流体操作手段と前記第１流体操作手段との間 に配置される請求項１に記載の流体操作ツール。