CN102398243B - 油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置 - Google Patents

油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在两方向旋转时，即，在正转时(拧紧时)以及反转时(拧松时)，提高了油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置。本发明中，形成将在产生冲击扭矩时成为高压室(H)以及低压室(L)的衬套(7)的内部连通的工作油流路(11b)，在工作油流路(11b)配设在开放工作油流路(11b)的方向被弹压的阀芯(11d)，且在阀芯(11d)的后背部形成经形成在衬套盖(7a、7b)上的流路(7c、7d)与主轴(8)的叶片插入部(8a)连通的油室(15e)，与伴随着高压室(H)的工作油的压力的上升而上升的主轴(8)的叶片插入部(8a)的工作油的压力的上升相应地减小工作油流路(11b)。

Description

油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置
技术领域
本发明涉及油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置。
背景技术
以往，开发了作为扭矩扳手的冲击扭矩产生装置，使用了噪音和振动小的油压式的冲击扭矩产生装置的油压式扭矩扳手，直至实用化(例如，参见专利文献1～2)。
图7以及图8是表示这种油压式扭矩扳手的一例的图，油压式扭矩扳手1具有进行高压空气的供给、停止的主阀2和用于有选择地产生正反旋转的冲击扭矩的正反旋转切换阀3，通过经两阀2、3送气的高压空气来驱动产生旋转扭矩的转子4，而且，在油压式扭矩扳手1的壳体6内设置将转子4的旋转扭矩转换为冲击扭矩的油压式的冲击扭矩产生装置5。
油压式的冲击扭矩产生装置5做成下述结构，即，在通过转子4而旋转的衬套7上形成的空洞内填充、封闭工作油，在同轴地嵌插在衬套7内的主轴8上设置两个(也有一个或三个以上的多个的情况。)叶片插入槽，将叶片9嵌插在叶片插入槽内，由弹簧10总是在主轴8的外周方向弹压叶片9，使之抵接在衬套7的内周面。
另外，在冲击扭矩产生装置5上配设输出调节机构11，以便能够调节所产生的冲击扭矩的大小。
而且，通过用转子4旋转驱动衬套7，在形成于衬套7的内周面的多个密封面和形成于主轴8的外周面的密封面以及叶片9一致了时，使主轴8产生冲击扭矩，拧紧或拧松卡合在主轴8的前端的螺母等。
然而，在以往的油压式扭矩扳手中，对冲击扭矩的大小进行调节的输出调节机构11做成下述的结构，即，通过操作操作轴，调节将产生冲击扭矩时成为高压室以及低压室的衬套7的内部连通的工作油流路的大小(具体地说，通过将操作轴向开放侧操作，增大工作油流路来减小冲击扭矩的大小，相反，通过将操作轴向闭锁侧操作，减小工作油流路来增大冲击扭矩的大小)。
但是，由于通过操作操作轴来调节的工作油流路的大小在油压式扭矩扳手的动作中恒定(固定)，所以，产生了下述(1)～(4)的问题。
(1)实际产生的冲击扭矩的大小和设定的冲击扭矩的大小的误差大。
(2)拧紧动作开始时(拧紧部件入位时)容易产生异常的高冲击扭矩。
(3)产生冲击扭矩后(产生脉冲后)的阻力增大，冲击扭矩的产生周期长。
(4)容易向密封部施加负荷压力，耐久性不佳。
为了对应该问题点，本申请的申请人以前提出了一种油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，该油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置提高了油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性(专利文献3)。
图2～图3是表示油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第一参考例。
本参考例的油压式扭矩扳手1与专利文献2公开的以往的油压式扭矩扳手同样，是具备磁致伸缩式扭矩检测机构12，通过该磁致伸缩式扭矩检测机构12的输出来控制转子4的驱动等的油压式扭矩扳手，具有进行高压空气的供给、停止的主阀2和用于有选择地产生正反旋转的冲击扭矩的正反旋转切换阀3，通过经两阀2、3送气的高压空气来驱动产生旋转扭矩的转子4，而且，在油压式扭矩扳手1的壳体6内设置将转子4的旋转扭矩转换为冲击扭矩的油压式的冲击扭矩产生装置5。
油压式的冲击扭矩产生装置5做成下述的结构，即，在通过转子4而旋转的衬套7上形成的空洞内填充、封闭工作油，在同轴地嵌插在衬套7内的主轴8上设置两个(也有一个或三个以上的多个的情况)叶片插入槽，将叶片9嵌插在叶片插入槽内，由弹簧10总是在主轴8的外周方向弹压叶片9，使之抵接在衬套7的内周面。
另外，在冲击扭矩产生装置5上配设输出调节机构11，以便能够调节所产生的冲击扭矩的大小。
而且，通过用转子4旋转驱动衬套7，在形成于衬套7的内周面的多个密封面和形成于主轴8的外周面的密封面以及叶片9一致了时，使主轴8产生冲击扭矩，拧紧或拧松卡合在主轴8的前端的螺母等。
然而，在本参考例的油压式扭矩扳手中，对冲击扭矩的大小进行调节的输出调节机构11做成下述的结构，即，通过操作操作轴11a，调节将产生冲击扭矩时成为高压室H以及低压室L的衬套7的内部连通的工作油流路11b的大小(具体地说，通过将操作轴11a向开放侧操作，增大工作油流路11b(不节流)来减小冲击扭矩的大小，相反，通过将操作轴11a向闭锁侧操作，减小工作油流路11b(节流)来增大冲击扭矩的大小)。
再有，该输出调节机构11在工作油流路11b上，配设经操作轴11a以及弹簧11c在开放工作油流路11b的方向被弹压的阀芯11d，且在该阀芯11d的后背部形成与在产生冲击扭矩时成为高压室H的衬套7的内部连通的油室11e，若随着拧紧动作的行进，高压室H的工作油的压力上升，则工作油流路11b与该高压室H的工作油的压力的上升相应地像图3(a)至图3(b)所示那样变小(被节流)。
据此，提高了油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性。
针对上述作用效果，使用图4所示的输出特性图(图4(a)表示以往例(工作油流路的大小在油压式扭矩扳手的动作中恒定(固定))的情况，图4(b)表示本参考例的情况)，进行如下说明。
(1)由于能够与拧紧状态相应地正确控制成为高压室H的衬套7的内部的工作油的压力，所以，实际产生的冲击扭矩的大小和设定的冲击扭矩的大小的误差为以往例：Δt1＞本参考例：Δt2，能够提高冲击扭矩的大小的精度。
(2)由于拧紧动作开始时(拧紧部件入位时)，工作油流路11b增大(未被节流)，所以，不会产生以往例那样的异常的高冲击扭矩tx。
(3)由于在产生冲击扭矩后(产生脉冲后)，工作油流路11b增大(未被节流)，所以，产生冲击扭矩后(产生脉冲后)的阻力减小，冲击扭矩的产生周期为以往例：T1＞本参考例：T2，能够缩短拧紧所需要的作业时间。
(4)由于能够与拧紧状态相应地正确控制成为高压室H的衬套7的内部的工作油的压力，所以，难以像以往例那样向密封部施加负荷压力，能够提高冲击扭矩产生装置5的耐久性。
图5表示油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第二参考例。
本参考例的油压式扭矩扳手1中，替代通过上述第一参考例的磁致伸缩式扭矩检测机构12等扭矩检测机构的输出来进行转子4的驱动等的控制，是与专利文献1、图8所公开的以往的油压式扭矩扳手同样，在输出调节机构11配设释放阀B，在拧紧动作行进，高压室H的工作油的压力(冲击扭矩)达到了设定的大小时，开放释放阀B，将工作油的压力向断流阀机构13传递，据此，进行转子4的驱动等的控制。
在为该方式的油压式扭矩扳手1的情况下，因为不能将阀芯11d组装在输出调节机构11，所以，在衬套7上在输出调节机构11之外配设阀芯14d。
阀芯14d经弹簧14c在将工作油流路14b开放的方向被弹压，且在该阀芯14d的后背部形成与在产生冲击扭矩时成为高压室H的衬套7的内部连通的油室14e，若随着拧紧动作的行进，高压室H的工作油的压力上升，则工作油流路14b与该高压室H的工作油的压力的上升相应地变小(被节流)。
另外，本参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的作用与上述第一参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置相同。
图6表示本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第三参考例。
本参考例的油压式扭矩扳手1与第二参考例同样，是通过在输出调节机构11(细节参见图5)配设释放阀，在拧紧动作行进，高压室H的工作油的压力(冲击扭矩)达到了设定的大小时，开放释放阀，将工作油的压力向断流阀机构13(参见图8)传递来进行的。
在为该方式的油压式扭矩扳手1的情况下，因为不能将阀芯组装在输出调节机构11，所以，在衬套7上在输出调节机构11之外配设阀芯15d。
阀芯15d由以夹着工作油流路15b相向的方式配设的两个阀芯15d构成，经弹簧15c在将工作油流路15b开放的方向被弹压。
在各阀芯15d的后背部形成与在产生冲击扭矩时成为高压室H的衬套7的内部连通的油室15e，若随着拧紧动作的行进，高压室H的工作油的压力上升，则各阀芯15d向接近的方向移动，工作油流路15b与高压室H的工作油的压力的上升相应地变小(被节流)。
本参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的作用与第一～第二参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置相同，但是，通过将两个阀芯15d以夹着工作油流路15b相向的方式配设，两个阀芯15b与高压室H的工作油的压力的上升相应地移动，以便使工作油流路15b减小(被节流)，能够减小为了调整工作油流路15的大小而移动时的阀芯15d的移动行程，据此，能够提高响应性能，进一步提高冲击扭矩的大小的精度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平3-40076号公报
专利文献2：日本特开平6-297349号公报
专利文献3：日本特开2009-83090号公报
但是，上述第一～第三参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置是达到上述的优异作用效果的冲击扭矩调节装置，但只能在一方向旋转，具体地说在正转时(拧紧时)发挥功能，在另一方向旋转，具体地说，在反转时(拧松时)不发挥功能，不能达到上述作用效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在两方向旋转时，即，在正转时(拧紧时)以及反转时(拧松时)，提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置。
为了实现上述目的，本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置是由通过转子而旋转的衬套和配设在该衬套的内部的主轴以及叶片构成的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，其特征在于，形成将在产生冲击扭矩时成为高压室以及低压室的衬套的内部连通的工作油流路，在该工作油流路配设在开放工作油流路的方向被弹压的阀芯，且在该阀芯的后背部形成经形成在衬套盖上的流路与主轴的叶片插入部连通的油室，与伴随着上述高压室的工作油的压力的上升而上升的主轴的叶片插入部的工作油的压力的上升相应地减小上述工作油流路。
在这种情况下，能够将上述阀芯组装在对冲击扭矩的大小进行调节的输出调节机构上。
另外，能够以夹着工作油流路相向的方式配设两个阀芯，且在上述各阀芯的后背部形成经形成在衬套上盖以及下盖上的流路与主轴的叶片插入部连通的油室，上述两个阀芯与伴随着上述高压室的工作油的压力的上升而上升的主轴的叶片插入部的工作油的压力的上升相应地移动，以便减小上述工作油流路。
发明效果
根据本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，在两方向旋转时，即，在正转时(拧紧时)以及反转时(拧松时)，提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性。
另外，通过将上述阀芯组装在对冲击扭矩的大小进行调节的输出调节机构上，能够使冲击扭矩调节装置的结构简单化。
另外，因为以夹着工作油流路相向的方式配设两个阀芯，且在上述各阀芯的后背部形成经形成在衬套上盖以及下盖上的流路与主轴的叶片插入部连通的油室，上述两个阀芯与伴随着上述高压室的工作油的压力的上升而上升的主轴的叶片插入部的工作油的压力的上升相应地移动，以便减小上述工作油流路，所以，能够减小为了调整工作油流路的大小而移动时的阀芯的移动行程，据此，能够提高响应性能，进一步提高冲击扭矩的大小的精度。
附图说明
图1是表示本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的一实施例的主要部分的说明图，(a)是主视剖视图，(b)是(a)的A-A剖视图。
图2是表示油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第一参考例的整体主视剖视图。
图3是该参考例的图，(a)是拧紧动作开始时的主要部位主视剖视图，(b)是拧紧动作行进时的主要部位主视剖视图，(c)是(a)的A-A剖视图，(d)是(a)的B-B剖视图。
图4表示输出特性图，(a)是表示以往例(工作油流路的大小在油压式扭矩扳手的动作中恒定(固定))的情况，(b)是表示第一参考例的情况。
图5是表示油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第二参考例的主要部位主视剖视图。
图6是表示油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的第三参考例，(a)是拧紧动作开始时的主要部位主视剖视图，(b)是拧紧动作行进时的主要部位主视剖视图，(c)是(a)的A-A剖视图。
图7是表示以往的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的整体主视剖视图。
图8是表示以往的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的整体主视剖视图。
具体实施方式
下面，根据附图，说明本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的实施方式。
图1是表示本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的一实施例(省略整体图)。
本实施例的油压式扭矩扳手1是替代通过上述第一参考例的磁致伸缩式扭矩检测机构12等的扭矩检测机构的输出来进行转子4的驱动等的控制，与上述第二～第三参考例、专利文献1以及图8所公开的以往的油压式扭矩扳手同样，在输出调节机构11配设释放阀B，在拧紧动作行进，高压室H的工作油的压力(冲击扭矩)达到了设定的大小时，开放释放阀B，将工作油的压力向断流阀机构13传递，据此，进行转子4的驱动等的控制的油压式扭矩扳手。
在为该方式的油压式扭矩扳手1的情况下，因为不能将阀芯11d组装在输出调节机构11上，所以，在衬套7上在输出调节机构11之外配设阀芯15d。
在为该方式的油压式扭矩扳手1的情况下，因为不能将阀芯组装在输出调节机构11上，所以，在衬套7上在输出调节机构11之外配设阀芯15d。
阀芯15d由以夹着工作油流路15b相向的方式配设的两个阀芯15d构成，经弹簧15c在将工作油流路15b开放的方向被弹压。
另外，在本实施例中，为使两个阀芯15d的动作稳定，将一方的阀芯15d(图1(a)中右侧的阀芯15d)形成为实心，将另一方的阀芯15d(图1(a)中左侧的阀芯15d)形成为有底筒状，在上述右侧的形成为实心的阀芯15d上，突出设置被插入到左侧的形成为有底筒状的阀芯15d的筒状部的弹簧支座兼导向器15f。
据此，提高两阀芯15d的动作的稳定性。
然而，虽然本实施例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的阀芯15d的动作原理与第一～第三参考例，尤其是第三参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置相同，但是，在向形成于各阀芯15d的后背部的油室15e供给工作油的供给方式上存在差别。
即，将两个阀芯15d以夹着工作油流路11b相向的方式配设，且在各阀芯15d的后背部形成经形成在衬套上盖7a以及下盖7b上的流路7c、7d与主轴8的叶片插入部8a连通的油室15e，两个阀芯15d与伴随着高压室H的工作油的压力的上升而上升的主轴8的叶片插入部8a的工作油的压力的上升相应地移动，以便减小工作油流路11b(被节流)。
本实施例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置的作用与第一～第三参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置相同(尤其是由于以夹着工作油流路15b相向的方式配设两个阀芯15d，两个阀芯15b与伴随着高压室H的工作油的压力的上升而上升的主轴8的叶片插入部8a的工作油的压力的上升相应地移动，以便减小工作油流路15b(被节流)，所以，能够减小为了调整工作油流路15的大小而移动时的阀芯15d的移动行程，据此，能够提高响应性能，进一步提高冲击扭矩的大小的精度)，再有，由于主轴8的叶片插入部8a总是与成为高压室H以及低压室L的衬套7的内部中的高压室H侧连通，所以，在两方向旋转时，即，在正转时(拧紧时)以及反转时(拧松时)，提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性。
上面，针对本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，根据其实施例进行了说明，但本发明并不被限定在上述实施例记载的结构，也可以在不脱离其主旨的范围内恰当地改变其结构，例如，可以以与第一参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置对应的方式，在图3中，在衬套上盖7a上形成将主轴8的叶片插入部和油室11e连通的流路，或以与第二参考例的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置对应的方式，在图5中，在衬套下盖7b上形成将主轴8的叶片插入部和油室14e连通的流路，或使输出调节机构11、阀芯11d、14d、15d的配设部位不是衬套7的筒部，而是盖部等。
产业上利用的可能性
本发明的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置由于在两方向旋转时，即，在正转时(拧紧时)以及反转时(拧松时)，提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置所产生的冲击扭矩的大小的精度，且缩短了冲击扭矩的产生周期，进而，能够提高油压式扭矩扳手的冲击扭矩产生装置的耐久性，所以，能够适合用于使用了油压式的冲击扭矩产生装置的油压式扭矩扳手的用途。
符号说明
1：油压式扭矩扳手；2：主阀；3：正反旋转切换阀；4：转子；5：冲击扭矩产生装置；6：壳体；7：衬套；7a：衬套上盖；7b：衬套下盖；7c：流路；7d：流路；8：主轴；8a：叶片插入部；9：叶片；10：弹簧；11：输出调节机构；11a：操作轴；11b：工作油流路；11c：弹簧；11d：阀芯；11e：油室；12：磁致伸缩式扭矩检测机构；13：断流阀机构；14b：工作油流路；14c：弹簧；14d：阀芯；14e：油室；15b：工作油流路；15c：弹簧；15d：阀芯；15e：油室；15f：弹簧支座兼导向器；B：释放阀；H：高压室；L：低压室。

Claims (3)

1.一种油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，是由通过转子而旋转的衬套和配设在该衬套的内部的主轴以及叶片构成的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，其特征在于，形成将在产生冲击扭矩时成为高压室以及低压室的衬套的内部连通的工作油流路，在该工作油流路配设在开放工作油流路的方向被弹压的阀芯，且在该阀芯的后背部形成经形成在衬套盖上的流路与主轴的叶片插入部连通的油室，与伴随着上述高压室的工作油的压力的上升而上升的主轴的叶片插入部的工作油的压力的上升相应地，减小上述工作油流路。
2.如权利要求1所述的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，其特征在于，将上述阀芯组装在对冲击扭矩的大小进行调节的输出调节机构上。
3.如权利要求1或2所述的油压式扭矩扳手的冲击扭矩调节装置，其特征在于，以夹着工作油流路相向的方式配设两个阀芯，且在上述各阀芯的后背部形成经形成在衬套上盖以及下盖上的流路与主轴的叶片插入部连通的油室，与伴随着上述高压室的工作油的压力的上升而上升的主轴的叶片插入部的工作油的压力的上升相应地，上述两个阀芯进行移动，以便减小上述工作油流路。
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