JPS5938997Y2 - 気動締着工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エア制御機構によりエアを無駄に消費する
ことがなく、シかも該エア制御機構の動作時間を検知し
て作動状態の正常および非正常を示す信号を発すること
ができる気動締着工具に関するものである。

一般に、工具本体内にエンジン部とトルク発生部とを備
え、エアーによるエンジン部の作動でトルク発生部を動
作させると共に、トルク発生部の動作で外部操作ソケッ
トを回転させ、外部操作ソケットによるボルトの締結作
業等が一定のトルクに達して終了すると、エアツールに
設けた常開のシャッタパルプを閉鎖してエンジン部を停
止させる構造の気動工具は周知である。

しかしながら、この種の気動締着工具は、締結作業が正
しく完了し得たか、またシャッタパルプ等に故障が生じ
たか否かを、外部から確認できず、未熟練者にとっては
、正確かつ迅速な締結作業ができないという欠点があっ
た。

この考案は上記欠点を除去すべ（、エンジン部に通じる
エア供給通路に常閉の操作バルブを設けるとともに、該
操作バルブより下流側のエアー供給通路、または、エア
排出通路にシャッタパルプを設ける一方該シャツタバル
ブの上流側と下流側それぞれに該圧力スイッチを接続し
、該円圧カスイッチからの信号により上記常開の操作バ
ルブの開放後、上記シャッターバルブが閉作動するまで
の時間を検知して、該時間が第１設定時間以内のとき、
または、第２設定時間を越えるときに、警報信号を発し
、また該時間が第１設定時間から第２設定時間の間であ
るときは正常完了信号を発するようにすることにより、
バルブの故障を警報信号で確実に明示できると共に、正
常な締着作業の完了を正常完了信号で明示して作業を迅
速に促進することができる気動締着工具を新規に提供す
るものである。

以下、この考案を図示の実施列について詳細に説明する
。

第１図に示すように、気動締着工具の一例であるインパ
クトレンチは、手で保持するのに適した形状のグリップ
１と、該グリップ１の上部に一体化され、エンジン機構
２を収納したシリンダケース３と、該シリンダケース３
の前部に一体化され衝撃機構４を収納したフロントケー
ス５とで成るレンチ本体６を備える。

上記グリップ１には、底部と上部との間で夫々貫通する
エアー供給通路７とエアー排出通路８とを形成し、エア
ー供給通路７の底部側には、外部のエアー供給源（図示
せず。

）に接続するニップル９を嵌着すると共に、該ニップル
９の上部ニ操作バルブ２８を設けている。

該操作バルブ２８は、上記ニップル９の上部に、コイル
ばね１０のばね力で弁口１１を閉じる方向に附勢される
ボール弁１２を内装した連結管１３を、Ｏリング１４を
介して接続し、グリップ１に設けた引金１５の操作によ
り、連結管１３を挿通する操作ロッド１６でボール弁１
２を開閉動させるようにして構成している。

上記エアー排出通路８の底部側には、サイレンサー１Ｔ
を有する排出口キャップ１８を上記ニップル９に嵌合さ
せて設げ、該排出口キャップ１８は、ワッシャー１９．
１９を介して止め輪２０で抜は止めする。

なお、止め輪２０の下に、フック金具２１を別の止め輪
２２で抜は止めして設けても良い。

上記シリンダケース３には、上段にエンジン機構２を設
けると共に、下段にエンジン機構２に供給されるエア一
方向を切替える切替弁２３を設ける。

エンジン機構２は、後部ホルダー３の前・後壁で軸承さ
れる中空の偏心エアーケース２４内に、ベアリング２５
．２５を介して柄端支持されるロータ２６に羽根２７、
・・・、２７を取付けてなり、上記グリップ１のニップ
ル９かも、図中、Ｘ−＋ａ→ｂ→ｃ−）ｄ→６−） ｆ
−） ｇ−）ｙで示すエアー系路により、羽根２７．
・・・、２７、っまりロータ２６を回転させるようにし
た周知の構成である。

上記フロントケース５には、上段に上記エンジン機構２
と同軸の衝撃機構４を設けると共に、下段にエンジン機
構２に供給されるエアーを遮断可能なシャッターバルブ
３０を設ける。

衝撃機構４は、後部が上記ロータ２６と一体化され、前
部がフロントケース５の先端側で軸承される中空の偏心
オイルケース３１内に、両端支持された先端側が外部に
伸長して外部操作ソケット３２を構成する、いわゆるア
ンビルと呼ばれるロータ３３に、コイルばね３４，３４
で外方へ附勢した羽根３５．・・・、３５を取付けて成
り、エンジン機構２０ロータ２６の羽根回転力でオイル
ケース３１を回転させると共に、該オイルケース３１内
のオイルによる羽根３５．・・・、３５、つまりロータ
３３で外部操作ソケット３２を回転させるようにした周
知の構成である。

なお、オイルケース３１には、オイルケース３１内のオ
イル圧を調節するリリーフバルブ３６を設ける。

１３シヤツターバルブ３０は、円筒状のシリンダ４１を
備え、該シリンダー４１内を摺動可能なピストン４２に
軸部４３を介して、０リング４４を嵌着したバルブ部４
５を設け、ピストン４２の摺動に連動してバルブ部４５
でシリンダ４１の端部の弁口４６を開閉させるようにす
る。

上記ピストン４２の背圧面と、フロントケース５の外部
からナツト４γａの操作で進退可能な調節スクリュー４
γとの間には、コイルばね４８を縮装して、バルブ部４
５の弁口４６を開く方向に常時附勢している。

上記シリンダ４１の弁口４６側の側壁には、エアー開口
４９を設け、上記グリップ１のエアー供給通路Ｔから弁
口４６を通りさらにシリンダ４１の内を通り、エアー開
口４９からシリンダー４１外を通って上記切替バルブ２
３方向に至る、ａ→ｂ−＋ｃで示すエアー供給通路を形
成させる。

上記軸部４３には、軸部４３の中間位置から直角に入り
、軸心部からピストン４２側に折曲して背圧面側に貫通
した小径の連通路５０を形成して、エアーの一部を背圧
面側に放出し得るようにする。

上記シリンダー４１およびフロントケース５には、常時
はピストン４２で閉塞される逃げ穴１０を設げる。

一方、上記衝撃機構４の外部操作ソケット３２に設けた
コントロールバルブ５３は、外部操作ソケット３２の軸
心部にシリンダ部５４を形成すると共に、該シリンダ部
５４内を摺動可能なピストン５５に円筒状のバルブ５６
を設け、ピストン５５の摺動に連動してバルブ５６でシ
リンダ部５４の側壁部の放出開口５γを開閉させるよう
にする。

上記ピストン５５側のシリンダ部５４は、通路５８によ
って上記偏心オイルケース３１に連通ずると共に、パル
プ５６と、外部操作ソケット３２の先端から進退操作可
能な調節スクリュー５９との間には、コイルばね６０を
縮装して、パルプ５６を放出開口５７を閉じる位置に常
時附勢している。

上記外部操作ソケット３２の調節スクリュー５９とパル
プ５６との間のシリンダ部５４の側壁部には、大気に開
放する開口６１を設ける一方、上記放出開口５γと上記
シャッターパルプ３０のピストン４２の背圧面側とを、
連通路６２で連通させて、ピストン４２の背圧面側から
連通路６２を介して放出開口５７に至り、パルプ５６の
開作動時にシリンダ部５４からパルプ５６内を通り開口
６１に至る一連つ大気開放通路を形成させる。

一方、上記レンチ本体６には第２，３図に示すように圧
力スイッチ７１．７２を固定している。

該圧力スイッチ７１は上記シャッターバルブ３０より上
流側のエアー供給通路の位置ａに通路７３を介して接続
する一方、圧力スイッチ７２は上記シャッターバルブ３
０より下流側のエアー供給通路の位置Ｃに接続している
。

この圧力スイッチ７１゜７２は、たとえばばねで付勢さ
れるピストンを流体モカで作動させて接点を閉じて流体
圧力を検知するいわゆる空ル−により構成すれば、使用
圧力範囲が広く、かつ寸法が小さいので好ましい。

上記圧力スイッチ７１．７２の各常開接点７１ａ。

７２ａは、第４図に示す如く上記シャッターバルブ３０
の上流側に圧力が伝えられてから該シャッターバルブ３
０が閉鎖するまでの時間を検出して信号を発するために
、電気回路に組み込まれている。

この電気回路は、上記常開接点７１ａを有する電源ライ
ン８１と今１つの電源ライン８２を備える。

この電源ライン８１の接点７１ａより図中左側の電源ラ
イン８１ａは、圧力スイッチ７２の常開接ａ７２ａとリ
レーコイルＣＲ１を介して電源ライン８２に接続してい
る。

また、上記電源ライン８１ａは、リレーコイルＣＲ１に
対応する常開接点ＣＲ１、と後述のリレーコイルＣＲ２
に対応する常閉接点ＣＲ２−１とタイマＴ１を介して電
源ライン８２に接続すると共に、電源ライン８１ａは、
上記タイマＴ１の常開接点Ｔ１−１と後述のリレーコイ
ルＣＲ３の常閉接点ＣＲ３−１とタイマＴ２を介して電
源ライン８２に接続し、さら′に常開接点ＣＲ，、と常
閉接点ＣＲ２’ｉとの中間点と、常開接点Ｔ１−１と常
閉接点ＣＲ３−１との中間点とを接続している。

また、電源ライン８１ａは、上記タイマＴ２の常開接点
Ｔ ２−１とリレーコイルＣＲ２を介して電源ライン８
２に接続すると共に、該電源ライン８１ａは、上記タイ
マＴ１の常閉接点Ｔ１−２とリレーコイルＣＲ１の常閉
接点ＣＲ１−２と警報用赤ランプＲを介して電源ライン
８２に接続し、さらに、上記常閉接点ＣＲ１−２とラン
プＲとの中間点は、警報用ブザーＢを介して電源ライン
８２に接続すると共に、上記常開接点Ｔ２−１とリレー
コイルＣＲ２との中間点に接続している。

また、電源ライン８１ａは、タイマＴ１の常開接点Ｔｌ
−３と、リレーコイルＣＲ１に対応する常閉接点ＣＲ１
−３と、リレーコイルＣＲ２に対応する常閉接点ＣＲ２
２と、正常な完了動作を示すための緑色のランプＧを介
して電源ライン８２に接続すると共に、上記常閉接点Ｃ
Ｒ２−２とランプＧとの中間点は、リレーコイルＣＲ３
を介して電源ライン８２に接続している。

上記タイマＴ１ｙＴ２：リレーコイルＣＲ１＋ＣＲ２を
夫々有する電磁リレー（図示せず）、ランプＲ，Ｇおよ
びブザーＢは図示しない制御箱に収納しており、ランプ
Ｒ，Ｇは見やすい個所に取り付けている。

上記構成のインパクトレンチは次のように動作する。

まず、締結すべき図示しないボルトの長さ等に応じて、
操作パルプ２８を開放した後、ボルトの締結作業を完了
するまでの正常な作業時間を定める。

今、その作業時間の下限をＱ、５秒、上限を１５秒とし
て、上記タイマＴ１の設定時間を０．５秒、タイマＴ２
の設定時間を１．５秒にセットする。

次に、外部操作ソケット３２に工具６３を介して上記ボ
ルトを取付けた後、操作パルプ２８を開放する。

すなわち、引金１５を引き、操作ロッド１６を介してボ
ール金１２を下方に押し下げる。

そうすると、エアーがエアー系路ａ−ｇを流通してエン
ジン機構２０ロータ２６を回転させ、該ロータ２６に連
動して偏心オイルケース３１が回転され、オイルによっ
てロータ３３で外部操作ソケット３２が回転されるよう
になる。

この状態では、シャッターバルブ３０のバルブ部４５が
コイルばね４８のばね力で開作動されるト共ニ、コント
ロールバルブ５３のバルブ５６がコイルばね６０のばね
力で閉作動されて、大気開放通路は大気に連通していな
い。

外部操作ソケット３２に取付げた工具６３によって、ボ
ルトの締結作業等が一定のトルクに達して終了すると、
オイルケース３１内のオイル圧が急激に高くなるため、
通路５８にあるオイル圧でコントロールバルブ５３のピ
ストン５５が左摺動され、バルブ５６が放出開口５７を
開くようになる。

このとき、弁口４６からシリンダ４１内に入ったエアー
の一部が軸部４３の連通路５０を介してピストン４２の
背圧面側に至り、該背圧面側から大気開放通路を介して
開口６１から大気に放出されるようになる。

そうなると、ピストン４２の背圧面側が減圧されること
になり、ピストン４２の受圧面に作用するエアーでピス
トン４２が左摺動され、バルブ部４５がシリンダ４１の
弁口４６を閉じる結果、エンジン機構２へ供給されるエ
アーが遮断され、５工ンジン機構２は自動的に停止する
。

なお、ピストン４２の受圧面側の僅かのエアーは、逃げ
穴７０から外部へ排出される。

これにより、引金１５を引いた状態であっても、エンジ
ン機構２への無駄なエアーの供給がなくなる。

引金１５を戻した後、外部操作ソケット３２の工具６３
をボルト等から外すと、オイルケース３１内のオイル圧
が正常に戻るので、ピストン５５がコイルばね６０のば
ね力で右摺動しバルブ５６が放出開口５７を閉じて大気
開放通路を形成しなくなり、つづいて、次の締結作業等
を行うことができる。

なお、シャッターバルブ３０でエアーの供給を停止する
タイミングを、コントロールバルブ５３のコイルはね６
０のばね力で調節して、ボルトを締付けるトルクを規制
することができる。

一方、上記動作の間、ランプＲおよびブザーＢまたはラ
ンプＧは警報または正常完了信号を発する。

このランプＲ，ＧおよびブザーＢの動作を第４図を参照
しながら説明する。

操作バルブ２８を閉鎖しているときは、エア供給通路の
位置ａに圧力が生じないので、圧力スイッチ７１の接点
７１ａはオフとなり、したがって、ランプＲ，Ｇ、ブザ
ーＢには電流が通電されず、これらは信号を発しない状
態にある。

次に、たとえば常開のシャッターバルブ３０がごみ等の
ために故障して閉鎖されたままの場合において操作パル
プ２８を開放すると、圧力スイッチ７１の接点７１ａが
オンとなるが、エアー供給通路の位置Ｃにはエアーが供
給されず、そこに圧力が生じないので、圧力スイッチ７
２の接点７２ａはオフのままである。

したがって、リレーコイルＣＲＩは消磁されたままであ
るので、常開接点ＣＲＩ 、はオフのままであり、タ
イマＴ１．Ｔ２は非通電状態のままである。

したがって、ランプＲ，ブザーＢおよびリレーコイルＣ
Ｒ２には、接点７１ａ、常閉接ａＴ１−１および常閉接
点ＣＲ，２を介して電流が通電され、目及び耳で確認で
きる警報信号が発せられる。

これにより、締着工具の異常を知ることができる。

このとき、ランプＧは、タイマＴ１の虐開接点Ｔ１−３
がオフとなっているので、点灯することはない。

次に、たとえばコントロールバルブ５３が開放状態のま
までごみ等のために固着して、大気開放通路が開放され
たま〜であるために、シャッターバルブ３０にエアー供
給後、該シャッターバルブ３０がすぐに閉鎖したときや
、何等かの原因でボルトの不十分な締め付は状態のもと
で、シャッターバルブ３０が閉鎖したとき等に生じる場
合、すなわち操作パルプ２８の開放後、シャッターバル
ブ３０が閉鎖されるまでの時間が０．５秒以下の場合、
詳しくは圧力スイッチＴ２の接点７２ａがオンになって
からそれがオフになるまでの時間が０．５秒以下の場合
についてみる。

今、説明を簡単にするために、たとえば接点７２ａがオ
ンになってから、０．３秒経過後にオフになったとする
。

このとき、接点７２ａがオンになってから、０．３秒経
過するまでは、リレーコイルＣＲ１は励磁されて、常閉
接点ＣＲ１−２はオフとなり、またタイマ接点Ｔ２−１
はオフのままなので、ブザーＢは鳴らｒ、ランプＲは消
灯したま瓦である。

また、タイマ接点’ｒｌ−３はオフのままなのでランプ
Ｇは消灯したままである。

その後、接点７２ａがオンになってから０．３秒経過す
ると、該接点７２ａが再びオフとなるので、リレーコイ
ルＣＲ，は消磁される。

したがって、常閉接点ＣＲ１−２はオンとなり、タイマ
接点Ｔ１−２はオンのままであるので、ブザーＢが鳴り
、ランプＲが点灯して警報信号を発する。

これにより、締着工具の誤作動乃至ボルトの締着が不十
分であることが知らされる。

このような目、耳で催眠できる信号は、誰にでも分かる
という長所を有し、またこの信号による判断は従来の如
き作業者の触覚による判断に比してはるかに確実なもの
である。

次に、操作バルブ２８を開放後、０．５秒から１．５秒
経過する間にシャッターバルブ３０が閉鎖した場合、詳
しくは圧力スイッチ７２の接点７２ａがオンになってか
ら０．５秒から１．５秒の間に再びオフになった場合に
ついてみる。

今、たとえば接点７２ａがオンになってから１．４秒経
過後に再びオフになったとする。

このとき、接点７２ａがオンになってから１．４秒経過
するまでは、リレーコイルＣＲ，は励磁されて常閉接点
ＣＲ，２はオフとなり、またタイマＴ２の常開接点はオ
フのままなので、ブザーＢは鳴らず、ランプＲは消灯し
たままである。

また、常閉接点ＣＲ１−３もオフとなっているので、ラ
ンプＧは消灯したままである。

またこのとき、タイマＴＩには、常開接点ＣＲ１−１を
常閉接点ＣＲ２。

を介して通電され、タイマＴ２は常開接点ＣＲ）−１。

常閉接点ＣＲ３、を介して通電される。

なお、接点７２ａがオンになってから、０．５秒経過後
は。

タイマＴ１の接点Ｔｌ−１がオンになるので、タイマＴ
Ｉ＋ Ｔ２は常開接点ＣＲ１−１のオン・オフに関係な
く通電されている。

その後、接点７２ａがオンになってから１．４秒経過す
ると、該接点７２ａが再びオフとなるので、リレーコイ
ルＣＲ１は消磁される。

このとき、タイマＴ１ｔＴ２は上記の如く通電されてい
る。

したがって、タイマＴ１の常閉接点Ｔｌ−２は０．５秒
経過後はオフとなっておりまたタイマＴ２の常開接点は
オフのままであるので、ランプＲおよびブザーＢは通電
されず、信号を発することはない。

一方、タイマＴ１の接点Ｔ１−３は接点７２ａがオンに
なってから０．５秒経過後はオンになったままであり、
また常閉接点ＣＲ１−３，ＣＲ２−２オンになっている
ので、ランプＧは点灯し、正常な作業の完了が示される
。

これにより、作業者は気動締着工具を次の締着すべきボ
ルトに移さねばならないことが分かり、迅速な作業が促
進される。

なお、作業者が引金１５を戻して操作バルブ２８を閉鎖
すると、圧力スイッチγ１の接点７１ａがオフとなるの
で、ランプＲ，ＧおよびブザーＢは通電されなくなる。

次に、たとえば、コントロールバルブ５３がごみ等によ
り閉鎖されたままで固着されて、大気開放通路が閉鎖さ
れたままであるために、シャッターバルブ３０が閉鎖し
ないときや排気穴のつまりゃ誤差等のためにシャッター
パルプ３０の下流側にいつまでも圧力が残っている場合
、すなわち操作バルブ２８の開放後、シャッターバルブ
３０が閉鎖するまでの時間が１．５秒以上の場合、詳し
くは出力スイッチ７２の接点７２ａがオンになってから
再びオフになるまでの時間が１．５秒以上の場合につい
てみる。

今、たとえば接点７２ａがオンになって２秒経過後に再
びオフになったとする。

このとき、接点７２ａがオンになってから２秒経過する
までは、リレーコイルＣＲ１−３はオフとなるので、ラ
ンプＧおよびリレーコイルＣＲ３は通電されない。

一方、このときタイマＴ２は、リレーコイルＬ−ＣＲ１
の常開接点ＣＲＩ〜１およびリレーコイルＣＲ３の常閉
接点を介して通電されているので、タイマｉ点Ｔ ２−
ｔは、接点７２ａがオンになってからつまりタイマＴ
２が通電されてから１．５秒経過後にオンとなる。

したがって、ブザーＢ、ランプＲおよびリレーコイルＣ
Ｒ２は、接点Ｔ２−１を介して通電される。

したがって、１．５秒経過後にブザーＢが鳴り、ランプ
Ｒは点灯して気動締着工具の異常が知らされる。

このとき、リレーコイルＣＲ２の常閉接ａＣＲ２、はオ
フになっているので、タイマＴＩはオフになり、常閉接
点Ｔ１２はオン、常開接点Ｔ１−１はオフになっている
。

一方、接点７２ａがオンになってから２秒経過後は、該
接点７２ａがオフになっているので、リレーコイルＣＲ
，は消磁される。

したがって、常開接点ＣＲ１−１がオフになって、タイ
プｒ、、’ｒ２が非導通となって、タイマ接点Ｔ２−１
がオフになる。

しかし、ランプＲおよびブザーＢは、タイマＴ１の常閉
接点Ｔ１−２および常閉接点ＣＲト２を介して通電され
、１．５秒経過後と同様に警報を発する。

これにより、１．５秒経過後は続けて気動締着工具の異
常が知らされる。

このようにして、警報信号は、気動締着工具の動作時間
が第１設定時間（０，５秒）以下のとき。

または第２設定時間（１，５秒）以上のときに発せられ
て、この工具および締着作業の異常を知らせ、また、正
常な作業の完了を示す信号は、この工具の動作時間が第
１設定時間から第２設定時間の間であるときに発せられ
て、作業者に次の作業への移行を促す。

上記第１、第２設定時間は、締着すべき対象物および締
着工具により任意に選択できることはいうまでもない。

また、電気回路は第４図に示すものに限らないことはい
うまでもない。

また、上記実施列では、気動締着工具は一軸形であるが
、多軸形の気動締着工具の場合は、各軸の正常作業完了
信号のアンド回路を構成し、これにより全体の正常作業
の完了を判断するようにすればよい。

また、この気動締着［具は、インパクトレンチの外、ナ
ツトランナ等にも適応できることはいうまでもない。

以上の説明からも明らかなように、この考案はシャッタ
ーバルブの上流側と下流側に夫々正カスイッチを設け、
上記両圧力スイッチからの信号により、操作バルブの解
放後、シャッターバルブの閉鎖するまでの時間を検知し
て該時間が第１設定時間以内または第２設定時間を越え
るときに警報信号を発するようにする一方、第１設定時
間から第２設定時間であるときは、正常な作業の完了を
表わす信号を発するようにしているので気動締着工具の
故障や不十分な締着作業を警報信号により知らせること
ができ、また正常な作業の完了を正常完了信号により知
らせることができ、従って、誰でもが締着作業を迅速か
つ確実に行なうことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例に係るインパクトレンチの縦
断面図、第２図は第１図の一部断面右側面図、第３図は
圧力スイッチを取り付けた部分の要部断面図、第４図は
、電気回路図である。 ２８・・・・・・操作ハル７”、３０・・・・・・シャ
ッターバルブ、５３・・・・・・コントロールパル７”
、７１．７２・・・・・圧力スイッチ、２・・・・・・
エンジン機構、４・・・・・・衝撃機構、３２・・・・
・・外部操作ソケット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工具本体内にエンジン部とトルク発生部とをそなえ、エ
   アーによるエンジン部の作動でトルク発生部を動作させ
   て、外部操作ソケットを回転させる様にした気動締着工
   具において、上記エンジン部に通じるエアー供給通路に
   常閉の操作バルブを設けると共に、該操作バルブより下
   流側のエア供給通路または、エアー排出通路に常開のシ
   ャッタバルブを設ける一方、該シャッタパルプの上流側
   と下流側それぞれに圧力スイッチを設け、該両正カスイ
   ッチからの信号により、上記操作バルブの開放後上記シ
   ャッターバルブが閉作動するまでの時間を検知して、該
   時間が、第１設定時間以内のときに警報信号を発し、ま
   た該時間が第１設定時間から第２設定時間の間であると
   きは、正常完了信号を発し、また該時間が第２設定時間
   を越えるときは警報信号を発するようにしたことを特徴
   とする気動締着工具。