JPH0911147A - スタッド用パルスレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定トルクにて自動的に正回転より逆回転に
切り換え、かつ自己保持してスタッドボルトの植設を容
易に行う。 【構成】 ロータの回動にて油圧打撃トルク発生装置を
介して主軸を回動させるパルスレンチにおいて、ロータ
軸４内を貫通し、かつトルク発生装置５内の設定圧を検
出して作動するロッド１５を設ける。そしてこのロッド
１５の後端を、ばね圧に支持したバルブ２０と当接す
る。そしてパルスレンチ内に設けた切換バルブ３と前記
ロッドの押圧にて解放するバルブ３２を設けた室内とを
導通せしめ、この切換バルブ内に設けた正逆切換用のバ
ルブ３２の両端部にエアー圧を加える。そして主軸７の
設定トルク発生時にロッド・バルブを介して切換バルブ
３を切り換えて、エアーをロータ逆回転方向に供給して
逆回転させ、メインバルブ開時、この逆回転を保持させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は設定トルクにて自動的に
正回転より逆回転に切り換え、かつ自己保持するように
してスタッドボルトの植設を容易に行えるようになした
スタッド用パルスレンチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スタッド用パルスレンチはメインバルブ
を開くことにより供給される高圧空気にて正回転し、ス
タッドボルトを締め付け、設定トルクに達した時、パル
スレンチ内に設けた逆回転用切換バルブを手動で切り換
えて植設されたスタッドボルトより締付用ソケットを取
り外すようになしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって従来のパル
スレンチでは設定トルクに達する毎に付設の切換バルブ
を手動で切り換える手数を要し、作業性が悪い。

【０００４】本発明では設定トルクに達すると自動的に
逆回転へ切り換わり、かつ自己保持させて、その操作性
を向上させることを目的とする。

【０００５】

【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、ロータの回動にて油圧打撃ト
ルク発生装置を介して主軸を回動させるようになしたパ
ルスレンチにおいて、ロータ軸内を貫通し、かつトルク
発生装置内の設定圧を検出して作動するロッドを設け、
このロッドの後端を、ばね圧に支持したバルブと当接す
ると共に、パルスレンチ内に設けた切換バルブと前記ロ
ッドの押圧にて解放するバルブを設けた室内とを導通せ
しめ、この切換バルブ内に設けた正逆切換用のバルブ両
端部にエアー圧を加え、主軸の設定トルク発生時にロッ
ド・バルブを介して切換バルブを切り換えて、エアーを
ロータ逆回転方向に供給して逆回転させると共に、メイ
ンバルブ開時、この逆回転を保持させるようになしたこ
とを特徴とすることを要旨とする。

【０００６】

【作用】ロータ軸内を貫通し、かつトルク発生装置内の
設定圧を検出して作動するロッドを設け、このロッドの
後端を、ばね圧に支持したバルブと当接すると共に、パ
ルスレンチ内に設けた切換バルブと前記ロッドの押圧に
て解放するバルブを設けた室内とを導通せしめ、この切
換バルブ内に設けた正逆切換用のバルブ両端部にエアー
圧を加え、主軸の設定トルク発生時にロッド・バルブを
介して切換バルブを切り換えて、エアーをロータ逆回転
方向に供給して逆回転させる。これによりメインバルブ
を解放した状態で、かつパルスレンチを押しつけた状態
で自動的に右回転から左回転に切り換えられるので、操
作が容易で、かつ作動が確実である。

【０００７】

【実施例】以下本発明スタッド用パルスレンチを図示の
実施例にもとづいて説明する。図において１は油圧式ト
ルクレンチの本体で、この本体内に高圧空気の供給、停
止を手動操作にて行なうメインバルブ２と、設定トルク
にて自動的に逆回転に切り換える切換バルブ３２を設け
ると共に、このメインバルブ、及び切換バルブより送気
される高圧空気にて回転トルクを発生しめるようにして
ロータ４を本体１内に設け、一般的ニューマチックツー
ルのモータ構造を有する。そしてこのロータ４の回転ト
ルクを打撃トルクに変換する油圧室打撃トルク発生装置
５は本体１の先端部に突設されたフロントケース６内に
設ける。

【０００８】この油圧式打撃トルク発生装置５はライナ
ーケース１２内に内口径が主軸７に対して偏心したるラ
イナー８を主軸７に対して回動自在に設け、このライナ
ー８内にトルクを発生せしめるための作動油を充填密閉
し、主軸７に中心を通る直径線上に相対向した２つの羽
根挿入溝７ｂ，７ｂを設け、各溝内にばねＳにて常時主
軸外周方向に突出するようにして、しかも厚さが溝幅よ
り小なる羽根９を嵌挿して設けると共に、この２枚の羽
根９，９の間の主軸外周面には主軸外端面より少し突出
したシール面７ａ，７ａを形成するが、この両シール面
７ａ，７ａ間を結ぶ直線はこれと平行なる主軸中心を通
る直線とはある一定の間隔を有して中心線よりいずれか
片方に寄るものとし、かつ中心線と、主軸中心とシール
面とを結ぶ直線とを所要の角度となすものである。

【０００９】また二枚の羽根９を互いに対向方向に突出
するようにして設けた主軸７を嵌合するライナー８は図
２に詳示する如く断面まゆ形のライナー室を形成し、且
この対向するくびれ部内周面を他部の内周面より山形状
に突出せしめてシール面８ａ，８ｂとする。だ円形のキ
ャビティ内周面に設けるシール面８ａ，８ｂのうちキャ
ビティ長軸方向に対向する２つのシール面８ｂ，８ｂは
キャビティ中心を通る一直線上に位置するものである
が、短軸方向に対向する２つのシール面８ａ，８ａは、
キャビティ中心を通る短軸線より右もしくは左（ライナ
ーの回転によって方向が変位する）にある一定間隔だけ
位置がずれた前記短軸線と平行なる直線上にあってしか
もキャビティ短軸線と、キャビティ中心とシールポイン
ト８ａとを結ぶ直線とを所要の角度となるように定める
ものであり、従ってキャビティ内周面に４箇所設けられ
るシール面８ａ，８ｂのキャビティ周囲方向のシール面
間距離はキャビティ長軸線を挟む両側のものは即ち長軸
線を介して対向するシール面間隔は等しいものとなるが
短軸線を介して対向するシール面間隔は不等となる。

【００１０】このシール面８ａはライナー室内に嵌挿さ
れた主軸７の外周をライナー８が回動するとき主軸７の
シール面７ａと接触もしくは近接され、両シール面７
ａ，８ａにて上記室を２分するように気密的にシールが
行なわれるようになす。そしてライナー８の内周面のう
ち略対向する両シール面の中間位置に羽根９の先端と接
触し、上記ライナー室を２枚の羽根９と両シール面７
ａ，８ａとにより２室又は４室に一時的に分けるように
なす山形状のシール面８ｂが形成されるが、この両シー
ル面８ｂ，８ｂは互いに該室の中心を通る直線状にその
中心を一致せしめて対設されるている。さらにこのライ
ナー８の一方のシール面８ｂ部にライナー室と平行して
即ちライナーの軸心に平行して出力調整弁挿入孔１０を
穿孔すると共に、該孔１０の奥部に上記山形状シール面
８ｂを挟んで主軸のシール面、羽根により分割される少
なくとも２室間に該各室と出力調整弁挿入孔１０とが導
通するようポートＰ１，Ｐ２を形成し、且該孔１０内に
出力調整を行なうリリーフバルブ軸１１とリリーフバル
ブＢとが可調整的に嵌合されている。

【００１１】このリリーフバルブ軸１１はライナー下蓋
１４に螺合され、ライナー下蓋１４の外側より回動調整
可能となっていると共に、このリリーフバルブ軸１１の
外周に凹溝１１ａを形成し、この凹溝１１ａの周面より
リリーフバルブ軸先端面に開口し導通する通路１１ｂを
形成する。そしてこの通路１１ｂのリリーフバルブ軸先
端面の開口部にばね圧にて押圧接されるようにしてリリ
ーフバルブＢが配設される。このリリーフバルブＢはラ
イナー上蓋１３内に刻設されたくぼみ１３ａ内に嵌合支
持したばね１１ｃにてリリーフバルブ軸１１側に所要押
圧力にて圧接されるようになっている。

【００１２】ロータ４の軸心には穴が貫通され、この穴
内にロッド１５が摺動可能に嵌挿され、このロッド１５
の先端にはピストン１６が一体に設け、このピストン１
６をライナー上蓋内に設けたシリンダ１７内に嵌合さ
れ、ピストン１６の先端をこのライナー上蓋１３と対向
した主軸７の端面と対向させ、この主軸端面をライナー
上蓋のくぼみ内に挿入すると共に、くぼみの内底面と主
軸端面間に微細な隙間を形成し、これを圧力検出用のシ
リンダ１３ｄとし、このシリンダ１３ｄとライナー上蓋
のくぼみ１３ａとの間を繋ぐ小径の通路１３ｂを設け
る。またロッド１５の他端にはバルブ切換機構１８を配
設し、ロッド１５の移動にてこのバルブ切換機構を作動
させるようになす。

【００１３】後ケース２１にはくぼみ１８を形成し、こ
のくぼみ１８内に支持したロッドガイド１９にて摺動自
在にして前記ロッド１５の後端部を支持すると共に、く
ぼみ１８内にばね圧下にて嵌合したバルブ２０とロッド
後端とを接しさせ、ロッドガイド１９の後端に設けた弁
座を、このバルブ２０の押圧にて閉じるようにし、ロッ
ド１５が後退方向に押された時、バルブを押して弁座１
９Ｖが開口し、くぼみ１８内の空気が大気へ逃げるよう
になす。

【００１４】この後ケース２１内には筒状のボールケー
ス２３を嵌合し、このボールケース２３内にはボールバ
ルブ２４をばね圧下にて嵌挿し、かつ前記後ケース２１
内に形成されたくぼみ１８とボールケース２３とを導通
するエアー通路２２と接続するようにボールケース２３
に孔２３Ｈを穿孔させると共に、本体１内に設けた切換
バルブ３とボールケース２３とは連結される。

【００１５】切換バルブ３は図１、及び図２，図３に詳
示する如く、筒状をしたバルブケース３１内にバルブ３
２を摺動自在に嵌挿すると共に、バルブケース３１の後
端に接合するようにして配設したボールケース２３内に
嵌挿したばね３３にて、このバルブ３２の後端を押圧す
る。そしてこのバルブ３２の外周にはリング状のエアー
通路３２ａ，３２ｂを独立して２条設けると共に、一方
のエアー通路３２ｂはバルブ３２の後端側に開口した通
路３２ｃと導通する。

【００１６】また一端側を閉塞した筒状のバルブケース
３１は図２，図３に示すように、その長手方向に沿って
断面し、かつその断面位置を９０度ずらした時、バルブ
３２の外周面に設けたエアー通路３２ａ，３２ｂと接続
される孔３１ａ，３１ｂおよび３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ
が穿孔される。そしてエアーモータが正回転（右回転）
時、図２に示すようにエアー通孔３２ａは大きな孔３１
ａと、エアー通路３２ｂは、大きな孔３１ｂとそれぞれ
導通すると共に、この位置より９０度旋回した位置では
エアー通路３２ａと小さな孔３１ｄに、エアー通路３２
ｂは大きな孔３１ｃとそれぞれ導通している。そしてバ
ルブ３２はばね３３にて押圧され、バルブ先端はバルブ
ケース３１の内端面に押圧されている。

【００１６】そして主軸７に設定トルクが発生し、ロッ
ド１５を介して切換バルブ３を逆回転に切り換えられる
と、図４，図５に示すようにバルブ３２がばね３３に抗
して左方へ移動すると、エアー通路３２ａは孔３１ａと
は導通しているが、小さな孔３１ｄとは閉塞され、エア
ー通路３２ｂは大きな孔３１ｂと閉塞、大きな孔３１ｃ
と小さな孔３１ｅと導通し、エアーモータには逆回転用
エアー通路よりエアーが供給されると共に、この逆回転
が保持されるものである。

【００１７】従って今メインバルブ２及び切換バルブ３
を操作して圧力空気を本体１内のロータ室へ導入すると
ロータ４は高速で右回転する。このロータの回動力はロ
ータ軸に設けられたライナー８に伝達される。このライ
ナー８はその外周を筒状のライナーケース１２にて回動
自在に支持され、該ケースの両端面にライナー上蓋１
３、ライナー下蓋１４が設けられてライナー室内に充満
される作動油は密封されるようになっている。このライ
ナー８の回動によりライナー室の断面形状は変化する。

【００１８】打撃時では主軸のシール面７ａと羽根９は
夫々ライナー８のシール面８ａと８ｂに接し、ライナー
室は一直線上に対向する羽根９，９を挟んで左右に２室
に分けられ、且シール面７ａ，８ａにてさらに左右室が
上下に高圧室Ｈと低圧室Ｌとに分けられ実質的に羽根の
両側に高圧室Ｈと低圧室Ｌとが形成される。そしてさら
にロータ４の回動にてライナー８を回動させると衝撃の
瞬間の直前において主軸７のシール面７ａとライナー側
のシール面８ａにて分離された２室のうち高圧室Ｈの体
積は減少され、低圧室Ｌの体積は増加し、羽根を挟んだ
２室が完全に封止状態になった時高圧室にて高圧を発生
せしめ、この油圧をもって羽根９の側面を低圧室側へ瞬
間的に挿圧し、羽根を嵌挿した主軸にその打撃力を伝達
し、主軸に所望の間歇的なトルクが発生して主軸を回動
させ、所望の作業を行なわしめる。

【００１９】そして羽根の打撃にて主軸にトルクを発生
させた後、さらにライナーが回動するとライナー室は主
軸の羽根とシール面８ｂとにより前記の羽根を挟んで形
成された高圧、低圧両室間が互いに導通し、一室とな
り、ライナー室全体が同圧の２室に分けられ、主軸には
トルクが発生せず、ライナーはロータの回動によりさら
に回転する。ライナーがさらに９０度即ち打撃時より１
８０度回転すると互いに対向するライナーのシール面８
ｂ，８ｂ及び主軸のシール面７ａ，７ａが夫々中心を通
す直線より数度偏心せしめているので両シール面７ａ，
８ａ間に隙間が生じ、ライナー室は主軸と上下の羽根
９，９にて左右の２室に分けられた状態でありライナー
室全体に圧力変化が生じず同圧となっているためライナ
ーはフリーに回動する。

【００２０】さらにライナーが９０度回転し、打撃時よ
り２７０度回転した状態は同９０度回転した状態と実質
的に同一となり、単に出力調整弁位置が上下逆になって
いるに過ぎない。この状態よりライナーがさらに回動す
るとライナー室は羽根を挟んで左右に２室に分割されて
いたものが羽根とライナー側のシール面８ｂと、また主
軸・ライナー側の両シール面７ａ，８ａとが互いに接触
してライナー室は４室即ち２つの高圧室と２つの低圧室
となり羽根を挟んで両側室に圧力差が生じこれにより前
述の如くして打撃力が発生するもので、このようにして
このライナー１回転により強力な打撃を１回発生せしめ
るものである。

【００２１】油圧式打撃トルク発生装置５でライナー８
の回動にて高圧が発生すると、高圧室ＨよりポートＰ
１，穴１０内のリリーフバルブＢ，ポートＰ２を経て低
圧室Ｌ側へ作動油が流れる。この時、高圧室Ｈの圧力が
予め設定された圧力に達する迄はリリーフバルブＢはば
ね圧にてリリーフバルブ軸端面に押圧されて、この圧力
は検出されない。しかし設定圧まで上昇し、パルスが発
生するとこの設定圧まで上昇した高圧側Ｈの圧力はポー
トＰ１よりポートＰ２に流れるその一部にてリリーフバ
ルブをばねに抗して開き、作動油の一部は通路１１ｂよ
り１３ｂを経てシリンダ１３ｄ内に導かれると、この圧
力はピストン１６に作用し、ロッド１５を押圧移動さ
せ、バルブ２０を作動させ、設定圧力を検出するもので
ある。

【００２２】なお打撃力の調整はリリーフバルブ軸１１
を回動させることによりばねにて押圧されるリリーフバ
ルブＢの押圧力を調整し、又同時にＰ１，Ｐ２の通路を
ふさいでいく事により行なうものである。

【００２３】主軸７が設定トルクに達するまではメイン
バルブ２を開くことにより高圧空気は本体１内のメイン
エアー通路より切換バルブの右回転用通路を経てロータ
室へ供給されると共に、図２に示すようにバルブケース
３１のオリフィス３１ｇを経てバルブケース内で、かつ
バルブ３２の左端側密室内にも高圧空気の一部が供給さ
れ、かつ右端側室内にも孔３１ｂよりエアー通路３２
ｂ，３２ｃを経て供給される。しかしこの時、バルブ３
２には左方側より右方側室の方がエアー圧にばね圧が加
わり押圧力が強く、バルブ３２はバルブケース３１内左
側に押圧された状態を保持され、ロータは右回転を続け
る。

【００２４】そして主軸が設定トルクに達し、これによ
りロッド１５が右方へ移動すると、バルブ２０が右方へ
押されてくぼみ１８は解放されたバルブ２０にて大気と
導通し、バルブケース３１内でバルブ３２の右端側室内
の圧力は孔２３Ｈ、エアー通路２２よりくぼみ１８内を
経て大気へ放出される。これによりバルブケース内のバ
ルブ左方側室内が右方側室内よりも高くなってバルブは
図４，図５に示すようにエアー圧によりバルブケース３
１内を右方へ移動する。これによりメインバルブ２より
供給されるエアー通路は孔３１ｂよりエアー通路３２
ａ，３１ａを経てロータの左回転を行う方向に供給さ
れ、排気は孔３１ｃ、エアー通路３２ｂ、孔３１ｅを経
た後、大気へ放出され、これによよりロータは左回転に
自動的に切り換わる。そしてメインバルブを開いている
限り、この切換バルブは左回転に切り換えられて逆回転
が保持される。

【００２５】主軸先端に取り付けられたソケットが植設
したスタッドボルトより外れると、メインバルブを閉じ
ることによりロータの逆回転は停止されると同時に、切
換バルブ３２はバネ３３の押し圧により復帰し、右回転
に切り換えられる。

【００２６】このようにしてメインバルブを開いた状態
でロータを回転させ、主軸が設定トルクに達すると自動
的に逆回転に切り換わり、メインバルブを閉とすること
により切換バルブは自動的に復帰するものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明スタッド用パルスレンチは主軸が
設定トルクに達したことを検知すると共に、このメイン
エアーの一部を供給して切換バルブを切換操作するよう
になしているため、メインバルブを解放した状態で、か
つパルスレンチを押しつけた状態で自動的に右回転から
左回転に切り換えられるので、操作が容易で、かつ作動
が確実である等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スタッド用パルスレンチの一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】切換バルブの右回転時における断面図である。

【図３】同排気回路の説明図である。

【図４】左回転切換時の切換バルブの断面図である。

【図５】同排気回路の説明図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ メインバルブ ３ 切換バルブ ４ ロータ ５ 油圧室打撃トルク発生装置 ７ 主軸 １５ ロッド １６ ピストン １７ シリンダ １８ くぼみ ２０ バルブ ２１ 後ケース ２３ ボールケース ２４ バルブ ３１ バルブケース ３２ バルブ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年２月２６日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】図１における油圧室打撃トルク発生装置部の縦
断面図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの回動にて油圧打撃トルク発生装
   置を介して主軸を回動させるようになしたパルスレンチ
   において、ロータ軸内を貫通し、かつトルク発生装置内
   の設定圧を検出して作動するロッドを設け、このロッド
   の後端を、ばね圧に支持したバルブと当接すると共に、
   パルスレンチ内に設けた切換バルブと前記ロッドの押圧
   にて解放するバルブを設けた室内とを導通せしめ、この
   切換バルブ内に設けた正逆切換用のバルブ両端部にエア
   ー圧を加え、主軸の設定トルク発生時にロッド・バルブ
   を介して切換バルブを切り換えて、エアーをロータ逆回
   転方向に供給して逆回転させると共に、メインバルブ開
   時、この逆回転を保持させるようになしたことを特徴と
   するスタッド用パルスレンチ。