JP2000079572A - 油圧式パルスレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンビルに対するライナ回転でアンビルとラ
イナ間の油室が２つの高圧室と２つの低圧室に仕切られ
てアンビルに打撃力が加わり、このとき、リリーフ穴経
由で高圧室から一方の低圧室に油が流出する構造の油圧
パルス発生装置を用いたパルスレンチは、温度上昇等で
高圧室から低圧室への流出油量が増加すると一方の低圧
室に背圧が生じて出力が低下し、振動も発生するので、
この問題を無くす。 【解決手段】 ライナ９の正転時に低圧になる油室Ｂ
１、Ｂ２を連絡路（図のそれは環状溝３１とポート３
２、３３から成る）を設けて連通させ、リリーフ穴２５
経由で高圧の油室Ａ１から流出する油を連絡路を介して
油室Ｂ２にも取込むようにして低圧室の容量を倍増さ
せ、油室Ｂ１、Ｂ２間に圧力差が生じることも防止し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧パルス発生
装置を改善して温度変化による出力の変動を抑えた油圧
式パルスレンチに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧式パルスレンチの従来例としては、
例えば、実公平３−３７８９８号公報や特開平９−１７
４４４９号公報、同じく特開平９−２２５８５２号公報
などに示されるものがある。

【０００３】この油圧式パルスレンチは、ブレードを有
するアンビルとライナとを備える油圧パルス発生装置を
パルスレンチの外筒内に回動自在に取付け、アンビルと
一体の出力軸を外筒の前方に突出させ、前記ライナをそ
の後方に設けたエアモータなどで駆動し、出力軸に取付
けた治具を目的のボルトなどに係合させて、これを締付
けたり緩めたりするものである。上記公報の油圧式パル
スレンチは、いずれも２枚ブレードの油圧パルス発生装
置を用いて負荷上昇時にライナの１回転毎に１回の打撃
力を発生させるようにしており、簡単な構造で強い打撃
力が得られるものとして知られている。

【０００４】上記の２枚ブレードの油圧パルス発生装置
の概要を図５に示す。この油圧パルス発生装置７は、ラ
イナ９に楕円形の油室１６を設け、その油室１６に、ブ
レード１０を有するアンビル１１を組込んでいる。各ブ
レード１０は、アンビル１１に設けた横孔に遊嵌されて
おり、スプリング１７に付勢されてライナ９の内面に押
し当てられている。

【０００５】ライナ９とアンビル１１は、同心上にあ
り、相対回転可能となっている。また、ライナ９の内周
には、５条の軸方向シール部１８〜２２が設けられ、ア
ンビル１１の外周には２条の軸方向シール部２３、２４
が設けられている。

【０００６】シール部１８、１９は、油室１６の短径方
向に相対する部分に設けられ、さらに、長径方向の相対
する部分の一方にシール部２０が、他方にシール部２
１、２２が設けられている。一方、アンビル側のシール
部２３、２４は、各ブレード１０がシールポイントに到
達したときに上記シール部１８、１９に同時に接する位
置に設けられている。

【０００７】なお、ここで言うシールポイントとは、各
ブレード１０がライナ正転時にはシール部２０、２１と
接触し、ライナ逆転時にはシール部２０、２２と接触す
る位置のことである。シール部２１、２２は、特開平９
−１７４４４９号公報に示されるように、ブレードの振
れ角を小さくしてひとつに統合することもある。

【０００８】このように構成された油圧パルス発生装置
を用いる油圧式パルスレンチは、ねじ締め時に、ライナ
９がモータ（図示せず）に駆動されて回転し、その回転
が油室１６内の封入油を介してブレード１０、アンビル
１１に伝わる。その回転伝達により締付けの初期にはア
ンビル１１と一体の出力軸に結合された治具（図示せ
ず）がライナ９と等速で回転してねじ締めがなされる。
また、締付けが進行してボルトの締付けに対する抵抗が
高まるとアンビル１１が停止する。これに対し、ライナ
９は回転し続け、そのために、ブレード１０がシールポ
イント（図６（ａ）の位置）に達し、油室が密封された
高圧室Ａ１、Ａ２と低圧室Ｂ１、Ｂ２の４室に区画され
る。そして、ライナ９の更なる回転で容積が縮小する高
圧室Ａ１、Ａ２内の油が圧縮され（図６（ｂ）、（ｃ）
参照。低圧室Ｂ１、Ｂ２は容積が拡大する）、高圧室Ａ
１と低圧室Ｂ２、高圧室Ａ２と低圧室Ｂ１の圧力差によ
りブレード１０を介してアンビル１１に衝撃的な回転ト
ルク（打撃力）が加わる。このとき、高圧室Ａ１とＡ２
は、アンビルに設けたブレード組込み用の横孔を介して
連通しており、両室の圧力は等しく保たれる。この後、
ライナ９の更なる回転でブレード１０がシールポイント
から外れると（図６（ｄ）、（ｅ））、Ａ１、Ｂ２、Ａ
２、Ｂ１の各油室が連通して全室の圧力が等しくなる。
以上の動作が繰り返されてライナ９が１回転する毎に高
圧室にパルス状の圧力が発生して１回の打撃がなされ
る。

【０００９】なお、アンビル１１に加わる打撃力の強さ
は、高圧室と低圧室間の圧力差によって決まる。そこ
で、その打撃力を可変となすために、高圧室Ａ１を外部
からの開度調節が可能なリリーフ穴２５を介して低圧室
Ｂ１につなぎ、そのリリーフ穴を通って高圧室Ａ１から
低圧室Ｂ１に流出する油量を調整して前述の圧力差を制
御する方法が採られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の油圧式パルスレ
ンチは、高圧室Ａ１からリリーフ穴２５を介して流出す
る油量を全て低圧室Ｂ１に取込んでいたため、下記の問
題があった。

【００１１】即ち、温室上昇等の外部要因による油の膨
張、粘性低下等が起こると、高圧室Ａ１からの流出油量
が増加する。これに対し、低圧室Ｂ１は容量が限られて
おり、前述の流出油量が流出先の容量限界を越えたと
き、本来、圧力が発生してはいけない低圧室Ｂ１に圧力
（背圧）が発生し、油室Ａ２とＢ１間の圧力差が小さく
なって出力低下を起す。

【００１２】また、その際、高圧室Ａ１、Ａ２は連通し
ているが、低圧室Ｂ１、Ｂ２は連通しておらず低圧室Ｂ
２には圧力が発生しないため、低圧室Ｂ１とＢ２の圧力
バランスが崩れ、レンチの振動増大、寿命短縮などを招
く。このため、従来の油圧式パルスレンチは、油温５０
〜６０℃が使用限界温度とされ、それ以上に高い温度下
では使用できなかった。

【００１３】この発明は、かかる不具合を解消すること
を課題としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、先に、述べた構造の油圧パル
ス発生装置を備える油圧式パルスレンチにおいて、ライ
ナ正転時に低圧室となる油室Ｂ１、Ｂ２間に、両室を連
通される連絡路を設けたのである。

【００１５】なお、ねじを緩めるライナ逆転時には、油
室Ｂ１、Ｂ２が互いに連通して高圧室、Ａ１、Ａ２がそ
れぞれに封止されて低圧室に切替わる。このライナ逆転
時に高圧室の油を低圧室に流出させることは殆んど行わ
れていないが、必要ならば高圧側油室Ｂ１、Ｂ２内の油
をリリーフ穴を設けて低圧側油室Ａ１、Ａ２のどちらか
一方に流出させることができ、その場合も、油室Ａ１、
Ａ２を連絡路を設けて連通させると出力の安定化が図れ
る。

【００１６】

【作用】ライナ正転時の油室Ｂ１、Ｂ２を連通させたこ
とにより、高圧室からの流出油を受け入れる低圧室の容
積が倍増し、温度上昇等による流出油量の増加時にも低
圧室の圧力上昇が抑えられて出力低下が起こらない。

【００１７】また、油室Ｂ１、Ｂ２の圧力も等しくな
り、圧力バランスの崩れによる振動等も防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１に、この発明のパルスレンチ
の実施形態の概要を示す。図中１はパルスレンチの本体
であり、その内部に出力軸２を有する公知のエアモータ
（図示せず）が組込まれている。本体１の下部にはグリ
ップ３があり、このグリップ３内にエアモータを起動、
停止するバルブとエアモータの正逆転切換バルブ（いず
れも図示せず）を設け、さらに、これ等のバルブを操作
する起動、停止レバー４と正逆転切換レバー５をグリッ
プ３の前部に設けている。

【００１９】６は本体１の前部に固定した外筒であり、
その内部に油圧パルス発生装置７を設けている。この油
圧パルス発生装置７は、図２、図３に示すライナケース
８、そのケース内に収納したライナ９、ブレード１０、
１０を有するアンビル１１、前後のライナキャップ１
２、１３、締付リング１４、リリーフバルブ１５から成
る。

【００２０】ライナ９の内部には図４に示す楕円形の油
室１６が形成され、その油室１６内にブレード付きアン
ビル１１が組込まれている。そのアンビル１１は、図
２、図３に示すように、レンチの出力軸となる部分を前
ライナキャップ１２で支えて外筒６の前方に突出させ、
さらに、後部の軸を後ライナキャップ１３で支え、ライ
ナ９に対して同軸上で相対回転可能となしている。

【００２１】ブレード１０は、アンビル１１に設けた横
孔に遊嵌し、スプリング１７で付勢してライナ９の内面
に圧接させている。図のブレード１０は、片側を斜にカ
ットして先端部を細くしてある。２枚のブレード１０、
１０の先端のカット方向は逆になっており、そのため
に、２枚のブレード１０、１０の先端部が図４に示すよ
うにアンビル１１の回転中心に対していく分一方に片寄
っている。

【００２２】ライナ９は、アンビル１１に対して回転自
在であり、このライナ９がライナケース８、ライナキャ
ップ１２、１３と共にエアモータにより回転駆動され
る。このライナ９の内周には、図４に示すように、短径
方向の相対する部分に軸方向の細いシール部１８、１９
が形成され、さらに、長径方向の相対する部分の一方に
１条の軸方向シール２０が、他方に２条の軸方向シール
部２１、２２が各々形成されている。

【００２３】また、アンビル１１のブレード取付部と直
交する側の外周には、ブレード１０がシールポイントに
到達した位置で前記シール部１８、１９に同時に接する
シール部２３、２４を形成してある。なお、ライナ側の
シール部２１、２２は、アンビルの横孔内でのブレード
１０の傾きの許容角を小さくし、さらに、ブレード先端
の斜めカット部を無くせば、ひとつに統合することが可
能である。

【００２４】リリーフバルブ１５は、外部から操作可能
な調整ねじ２９と弁体３０とから成り、弁体３０がライ
ナ９に設けたリリーフ穴２５内に組込まれている。リリ
ーフ穴２５は図２、図３に示すポート２６、２７、２８
を介して油室１６につながってる。ポート２６、２７は
図４の油室Ｂ１に、ポート２８は油室Ａ１に各々開口す
る位置にあり、調整ねじ２９のねじ込み量調整で弁体３
０のねじ２９に接したときの位置が変わってポート２７
の開度が変わり、ポート２８からポート２７を通って油
室Ｂ１に至る油量が変化する。なお、ライナ逆転時に
は、ポート２６の油圧がポート２８の油圧より高くなる
ので、弁体３０が図２の右方に移動し、ポート２７、２
８の連通を断つ。

【００２５】以上述べた構成と、パルス圧発生の作用は
従来と変わらない。即ち、負荷の増加によりアンビル１
１の回転が止まったとき、ライナ９が継続回転してブレ
ード１０がシールポイントに達し、図４に示す油室１６
がＡ１、Ｂ２、Ａ２、Ｂ１の４室に仕切られ、ライナ９
の更なる回転で油室Ａ１、Ａ２が高圧、Ｂ１、Ｂ２が低
圧となってアンビル１１にライナ１回転当りに１回打撃
力が発生する。

【００２６】なお、図４は、ライナ正転時のシールポイ
ントを表している。ライナ逆転時はブレード１０が図と
は反対向きに傾いて一方のブレードがシール部２０に、
他方のブレードがシール部２２に各々接する。また、こ
のときには、アンビル１１とブレード１０間のシールが
ブレードの他面側でなされて油室Ａ１、Ａ２間が低圧と
なり、遮断され、油室Ｂ１、Ｂ２が高圧となり、連通す
る。

【００２７】ライナ正転時には、油室Ａ１、Ａ２内の油
がリリーフ穴２５を通って油室Ｂ１に流出する。これも
従来と同じであるが、この際に流出油を取込む部屋の容
量不足を解消すべく、ライナ９の外周に図２〜図４に示
す環状溝３１を設け、さらに油室Ｂ１、Ｂ２を環状溝３
１に連通させるポート３２、３３（図４）を設けてお
り、ここに、この発明の特徴がある。

【００２８】このようにしてライナ正転時に低圧になる
油室Ｂ１、Ｂ２を連通させると、低圧室の容量が倍増
し、温度上昇等で高圧室からリリーフ穴２５を介しての
流出油量が増加しても油室Ｂ１に背圧が発生しない。

【００２９】なお、油室Ｂ１、Ｂ２間の連絡路は、ライ
ナ９とライナキャップ１２又は１３の合わせ面やライナ
ケース８の内面に溝を設けて作り出してもよい。

【００３０】また、例示のパルスレンチは、ライナ逆転
時には油室Ｂ１からＡ１への油流出は起こらないが、逆
ねじ対応等でライナ逆転時にも打撃力を調整することが
要求され、それに応えるべくリリーフ穴を追設して（こ
れは図示のものと同様のものでよい）油室Ｂ１からＡ１
に油を流出させる場合には、油室Ａ１とＡ２間も連絡路
を設けて連通させておくのがよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、ライ
ナ正逆時に低圧室となる２つの油室を連絡路を設けて連
通させたので、高圧室からの流出油の受け入れ容量が従
来に比べて倍増し、流出油量増加時にも低圧室の背圧発
生が防止されて出力低下が起こらない。これにより６０
℃以上の高温度下でも使用が可能になり、使用範囲が拡
大する。

【００３２】また、２つの低圧室が同圧に保たれるので
圧力バランスの崩れも起こらず、使用中の振動制御、レ
ンチ寿命の延長にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のレンチの要部破断側面図

【図２】図１の破断部の拡大図

【図３】油圧パルス発生装置の平面視断面図

【図４】図２のＸ−Ｘ線部の断面図

【図５】従来の油圧パルス発生装置の断面図

【図６】ライナ回転による油室の閉じ切り状態の変化を
示す図

【符号の説明】

１ レンチの本体 ２ エアモータの出力軸 ６ 外筒 ７ 油圧パルス発生装置 ８ ライナケース ９ ライナ １０ ブレード １１ アンビル １２、１３ ライナキャップ １５ リリーフバルブ １６ 油室 １７ スプリング １８〜２４ シール部 ２５ リリーフ穴 ２６、２７、２８ ポート ３１ 環状溝 ３２、３３ ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータにより回転駆動されるライナに楕
   円形の油室を形成してその油室に出力軸を駆動する２枚
   のブレード付きアンビルを設け、このアンビルのブレー
   ド取付部に直交する側の外周２箇所とライナの内周の短
   径方向の相対する位置及び長径方向の相対する位置にそ
   れぞれ軸方向のシール部を設け、アンビルに対してライ
   ナが１回転する毎に前記２枚のブレードがライナ内周の
   長径方向の相対する位置のシール部に、アンビル外周の
   シール部がライナ内周の短径方向の相対する位置のシー
   ル部に各々接触して前記油室がＡ１、Ｂ２、Ａ２、Ｂ１
   の４室に仕切られ、シールポイントでのライナの更なる
   回転によりライナ正転時は油室Ａ１、Ａ２内の油が、ラ
   イナ逆転時は油室Ｂ１、Ｂ２内の油が各々圧縮されてア
   ンビルに打撃トルクが加わり、さらに、ライナ正転時に
   互いに連通する油室Ａ１、Ａ２内の油が開度調節の可能
   なリリーフ穴経由で油室Ｂ１に流出するように構成され
   た油圧パルス発生装置を備える油圧式パルスレンチにお
   いて、ライナ正転時に低圧室となる油室Ｂ１、Ｂ２間
   に、両室を連通させる連絡路を設けたことを特徴とする
   油圧式パルスレンチ。