JP2002066946A - トルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構 - Google Patents
トルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構Info
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Abstract
バルブから漏れ出てくる微量の作動油が流出することを
防止することにより、安定した締付力を得ることができ
るようにしたトルクコントロールレンチのシャットオフ
バルブ機構を提供すること。 【解決手段】 トルクコントロールレンチの締付力が設
定値に達したことをリリーフバルブ83により検知し、
リリーフバルブ83を通過する作動油の圧力をピストン
91に作用させ、ピストン91のロッド92を介して、
パイロットバルブ93を操作し、エアーモータ4への高
圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブ17を作動
させるトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ
機構において、リリーフバルブ83の下流側からピスト
ン91側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連
通する作動油の通路10を形成し、この通路10の油圧
式打撃トルク発生装置側の出口にチェックバルブ15を
配設する。
Description
ルレンチの締付力が設定値に達したことを油圧式打撃ト
ルク発生装置の作動油の圧力により開放されるリリーフ
バルブにより検知し、リリーフバルブを通過する作動油
の圧力をピストンに作用させてパイロットバルブを操作
し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断するシャッ
トオフバルブを作動させるようにしたトルクコントロー
ルレンチのシャットオフバルブ機構に関するものであ
る。
ルクコントロールレンチの締付力が設定値に達したこと
を検知し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断する
シャットオフバルブを作動させるようにしたトルクコン
トロールレンチのシャットオフバルブ機構が採用されて
いる(例えば、実開平3ー40076号公報参照)。
図7に示すトルクコントロールレンチ1に基づいて説明
する。このトルクコントロールレンチ1は、高圧空気の
供給、停止を行うメインバルブ2と正逆回転の打撃トル
クを選択的に発生させるための正逆回転切換バルブ3を
有し、このバルブ2、3から送気される高圧空気により
回転トルクを発生するエアーモータ4を駆動する。そし
て、エアーモータ4の回転トルクを打撃トルクに変換す
る油圧式打撃トルク発生装置5をフロントケース6内に
設けるようしている。この油圧式打撃トルク発生装置5
は、ライナーケース56内にライナー本体51、ライナ
ー上蓋52及びライナー下蓋53からなるライナー50
を配設し、このライナー50内に作動油を充填密閉し、
ライナー50内に同軸に嵌挿した主軸7に1個又は複数
個(本例においては2個)の羽根挿入溝を設けるように
する。そして、この羽根挿入溝内に羽根54を嵌挿し、
この羽根54をばね55にてライナー本体51の内周面
に摺接するように付勢するとともに、主軸7の外周面
に、1個又は複数個のシール面を形成する。また、ライ
ナー本体51の内周面に、複数個(本例においては4
個)のシール面を形成するとともに、打撃トルクの大き
さを調整する出力調整機構8を設ける。そして、エアー
モータ4によりライナー50を回転させることにより、
ライナー50のライナー本体51の内周面に形成した複
数個のシール面と主軸7の外周面に形成したシール面及
び羽根54、54とが合致したとき、主軸7に打撃トル
クを発生させるものである。
は、その締付力が設定値に達した場合、シャットオフバ
ルブ機構9Aにより、エアーモータ4への高圧空気の供
給を遮断するようにしている。このシャットオフバルブ
機構9Aは、トルクコントロールレンチ1の締付力が設
定値に達したことを、油圧式打撃トルク発生装置5の作
動油の圧力により開放される出力調整機構8のリリーフ
バルブ83により検知し、リリーフバルブ83を通過す
る作動油の圧力をライナー上蓋52に配設したピストン
91に作用させ、ピストン91の背部にエアーモータ4
を貫通して配設したロッド92を介して、パイロットバ
ルブ93を操作し、エアーモータへの高圧空気の供給を
遮断するシャットオフバルブ95を作動させるようにし
ている。
に詳示するように、シャットオフバルブ95の一端側に
エアーモータ4に供給される高圧空気が導入されるエア
ーポート11aを、他端側に連通孔95aを介して高圧
空気が導入されるエアーポート11cをそれぞれ形成
し、シャットオフバルブ95を開放する方向に付勢する
ばね96を配設するようにするとともに、シャットオフ
バルブ95の他端側に形成したエアーポート11cとパ
イロットバルブ93の前面側(ロッド92側)のエアー
ポート11dを連通孔12Aにより連通し、高圧空気の
圧力がパイロットバルブ93の前面にかかるようにし、
一方、パイロットバルブ93の背面側(ロッド92の反
対側)のエアーポート11eを連通孔13Aにより外部
と連通し、さらに、エアーポート11e内にパイロット
バルブ93をエアーポート11dの方向、すなわち、パ
イロットバルブ93を閉鎖する方向に付勢するばね94
を配設するようにしている。
の締付力が設定値に達すると、油圧式打撃トルク発生装
置5の作動油の圧力により出力調整機構8のリリーフバ
ルブ83が開放され、リリーフバルブ83を通過する作
動油の圧力がライナー上蓋52に配設したピストン91
に作用し、ピストン91の背部にエアーモータ4を貫通
して配設したロッド92を介して、パイロットバルブ9
3が操作され、開放される。パイロットバルブ93が開
放されると、エアーポート11c内の高圧空気が、連通
孔12A、エアーポート11d、エアーポート11e及
び連通孔13Aを介して外部に放出され、エアーポート
11c内の圧力が低下することとなり、これにより、シ
ャットオフバルブ95が、図6〜図7に示す右側の位置
から左側の位置に移動し、高圧空気が導入されるエアー
ポート11aとエアーモータ4に連通するエアーポート
11bとを遮断して、エアーモータ4への高圧空気の供
給が停止され、ボルト等を予め設定した所定の締付力で
締め付けることができるものとなる。
トオフバルブ機構9Aにおいては、ピストン91を介し
てパイロットバルブ93を操作し、シャットオフバルブ
95を作動させた後は、ピストン91は、ロッド92の
ばね94に押圧されることによって元の位置に復帰する
が、この際、シリンダ52b内の作動油を、ライナー上
蓋52と主軸7の後部との間の隙間を通じて、油圧式打
撃トルク発生装置側に戻すようにしている。
構の場合、シャットオフバルブ95が作動する前の通常
の打撃トルク発生時において、リリーフバルブ83から
漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋52と主軸
7の後部との間の隙間を通じて、常に流れることにな
り、その結果、寸法公差や油温等との変動要素の相乗作
用によって、油圧式打撃トルク発生装置の油圧に影響が
出やすくなり、このため、締付作業の作業効率が低下し
たり、安定した締付力が得にくくなるという問題があっ
た。
レンチのシャットオフバルブ機構が有する問題点に鑑
み、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブ
から漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋と主軸
の後部との間の隙間を通じて流出することを防止するこ
とにより、締付作業の作業効率を向上するとともに、安
定した締付力を得ることができるようにしたトルクコン
トロールレンチのシャットオフバルブ機構を提供するこ
とを目的とする。
め、本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフ
バルブ機構は、トルクコントロールレンチの締付力が設
定値に達したことを油圧式打撃トルク発生装置の作動油
の圧力により開放されるリリーフバルブにより検知し、
リリーフバルブを通過する作動油の圧力をピストンに作
用させ、ピストンの背部に配設したロッドを介して、パ
イロットバルブを操作し、エアーモータへの高圧空気の
供給を遮断するシャットオフバルブを作動させるように
したトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機
構において、リリーフバルブの下流側からピストン側と
油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通する作動
油の通路を形成し、該通路の油圧式打撃トルク発生装置
側の出口にチェックバルブを配設したことを特徴とす
る。
オフバルブ機構は、リリーフバルブの下流側からピスト
ン側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通す
る作動油の通路を形成し、この通路の油圧式打撃トルク
発生装置側の出口にチェックバルブを配設するようにし
ているので、通常の打撃トルク発生時において、リリー
フバルブから漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上
蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて流出することを防
止するとともに、シャットオフ後は、ピストンが復帰す
るのと合わせてチェックバルブを開放して、シリンダ内
の作動油を、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を
通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すことができ
る。
ルレンチのシャットオフバルブ機構の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
ブ機構を適用したトルクコントロールレンチの一実施例
を示す。このトルクコントロールレンチ1は、高圧空気
の供給、停止を行うメインバルブ2と正逆回転の打撃ト
ルクを選択的に発生させるための正逆回転切換バルブ3
を有し、このバルブ2、3から送気される高圧空気によ
り回転トルクを発生するエアーモータ4を駆動する。そ
して、エアーモータ4の回転トルクを打撃トルクに変換
する油圧式打撃トルク発生装置5をフロントケース6内
に設けるようしている。
ナーケース56内にライナー本体51、ライナー上蓋5
2及びライナー下蓋53からなるライナー50を配設
し、このライナー50内に作動油を充填密閉し、ライナ
ー50内に同軸に嵌挿した主軸7に1個又は複数個(本
例においては2個)の羽根挿入溝を設けるようにする。
そして、この羽根挿入溝内に羽根54を嵌挿し、この羽
根54をばね55にてライナー本体51の内周面に摺接
するように付勢するとともに、主軸7の外周面に、1個
又は複数個(本例においては2個)のシール面7a、7
aを形成する。また、ライナー本体51の内周面に、複
数個(本例においては4個)のシール面5a、5a、5
b、5bを形成するとともに、打撃トルクの大きさを調
整する出力調整機構8を設ける。そして、エアーモータ
4によりライナー50を回転させることにより、ライナ
ー50の内周面に形成した複数個のシール面5a、5
a、5b、5bと主軸7の外周面に形成したシール面7
a、7a及び羽根54、54とが合致したとき、主軸7
に打撃トルクを発生させるものである。
チにおいては、油圧式打撃トルク発生装置5の主軸7の
外周面に形成したシール面7a、7aを、シール面7
a、7aを結ぶ直線が、主軸7の中心を通らないよう
に、偏心して形成するようにしている。これにより、メ
インバルブ2及び切換バルブ3を操作して高圧空気をエ
アーモータ4に供給してエアーモータ4を回転すること
により、油圧式打撃トルク発生装置5のライナー50を
回転し、ライナー50の1回転につき、ライナー50の
ライナー本体51の内周面に形成したシール面5a、5
a、5b、5bと主軸7の外周面に形成したシール面7
a、7a及び羽根54、54とを1回合致させ、このと
き、ライナー50の内部に形成された空洞が、2つの高
圧室Hと2つの低圧室Lに区分されて羽根54、54が
低圧室L側に押されることにより、ライナー50の1回
転につき1回の間欠的な打撃トルクを主軸7に発生させ
るものである。
1には、打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構8
を配設する。この出力調整機構8は、ライナー本体51
の軸心と平行に形成した出力調整機構挿入孔51aと、
シール面5bを挟んで主軸7のシール面7aにより分割
される2室間と出力調整機構挿入孔51aとを連通する
ポートP1、P2と、出力調整機構挿入孔51a内に挿入
されるリリーフバルブ軸81、調整軸82、リリーフバ
ルブ83及びリリーフバルブ83を閉鎖する方向に付勢
するばね84とで構成するようにしている。リリーフバ
ルブ軸81は、リリーフバルブ軸81と螺合した調整軸
82を回動操作することにより、出力調整機構挿入孔5
1a内で摺動するようにされるとともに、リリーフバル
ブ軸81の外周面にポートP1とポートP2とを連通する
凹溝からなる通路81qを形成し、さらに、リリーフバ
ルブ軸81を軸と直角方向に貫通する通路81p及びこ
の通路81pの中間に連通し、リリーフバルブ軸81を
軸方向に貫通して、出力調整機構挿入孔51aのリリー
フバルブ83側に作動油を供給する通路81rを形成す
る。
発生装置5のライナー50を回転すると、高圧室Hよ
り、ポートP1、通路81q、ポートP2を経て低圧室L
側へ所定量の作動油が流れる。このとき、トルクコント
ロールレンチ1の締付力が設定値に達する(高圧室Hの
作動油の圧力が設定圧力に達する)までは、リリーフバ
ルブ83は、ばね84の付勢力により、リリーフバルブ
軸81の端面に開口した作動油の通路81rを閉鎖した
状態を維持する。そして、トルクコントロールレンチ1
の締付力が設定値に達する(高圧室Hの作動油の圧力が
設定圧力に達する)と、リリーフバルブ83が開放さ
れ、作動油の一部が、ポートP1より、通路81q及び
通路81rを介して、リリーフバルブ83を通過して流
出し、ライナー上蓋52に形成した通路10を通って、
ライナー上蓋52に形成したシリンダ52b内に流入し
て、作動油の圧力がシリンダ52b内に配設したピスト
ン91に作用するように構成されている。
は、リリーフバルブ83の下流側からピストン91を配
設したシリンダ52bに連通するとともに、油圧式打撃
トルク発生装置側、すなわち、ライナー上蓋52と主軸
7の後部との間の隙間を通じて、ライナー50内に連通
するように形成されている。そして、この通路10の油
圧式打撃トルク発生装置側の出口に、チェックバルブ1
5が配設されるとともに、通路10を閉鎖する方向にチ
ェックバルブ15を付勢するばね16を、主軸7の後部
71に穿設された孔72に配設するようにしている。
発生装置側の出口にチェックバルブ15を配設すること
により、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバ
ルブ83から漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上
蓋52と主軸7の後部との間の隙間を通じて流出するこ
と、すなわち、リリーフバルブ83からの作動油の漏れ
を防止することができ、これにより、締付作業の作業効
率を向上するとともに、安定した締付力を得ることがで
きるものとなる。また、シャットオフ後は、ピストン9
1が復帰するのと合わせてチェックバルブ15をばね1
6の付勢力に抗して開放して、シリンダ52b内の作動
油を、ライナー上蓋52と主軸7の後部との間の隙間を
通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すことができ
る。このため、チェックバルブ15を付勢するばね16
の付勢力よりも、後述のパイロットバルブ93を付勢す
るばね94の付勢力が大きくなるように、ばね16及び
ばね94の付勢力を設定するようにする。なお、リリー
フバルブ83が開放されて作動油の圧力がピストン91
に作用するシャットオフ時にも、ばね16の付勢力に抗
してチェックバルブ15が開放されるが、ライナー上蓋
52と主軸7の後部との間の隙間が狭いことから、ピス
トン91の移動に支障が出ることはない。
軸82を回動操作することにより、出力調整機構挿入孔
51a内でリリーフバルブ軸81を摺動させ、ばね84
にて付勢されるリリーフバルブ83の付勢力を調整する
とともに、ポートP1とポートP2を連通する通路81q
の開口量を調整することにより行うようにする。この場
合、リリーフバルブ軸81が回動すると、通路81pの
開口の方向が変動し、打撃トルクの大きさの正確な調整
が困難になるため、図3に示すように、リリーフバルブ
軸81の軸方向に長孔81hを穿設し、この長孔81h
にライナー50のライナー本体51に設けたノックピン
57を嵌挿して、回り止めをするようにする。
路81pの開口量を小さく設定することにより、検知圧
力を低圧にし、ばね84によるリリーフバルブ83の付
勢力の調整を容易にするとともに、ポートP1とポート
P2を連通する通路81qの開口量の調整による打撃ト
ルクの大きさの調整をより有効に機能させることができ
るが、通路81pの開口量をあまり小さく設定すると、
低出力の機種や小型の機種においては、後述のシャット
オフバルブ機構9を作動させるための検知圧力が低くな
りすぎたり、通路81pから通路81rに流入する作動
油の量が不足し、逆に打撃トルクの調整を正確に行うこ
とができなくなる場合がある。これを改善するため、図
3に示すように、通路81pを通し孔ではなく、片方の
口径を大きく、他方の口径を小としたオリフィス形状に
形成し、正回転時に、高圧室H側となるポートP1側の
口径が、低圧室L側となるポートP2側の口径よりも大
になるように、リリーフバルブ軸81を配設するように
する。これによって、ポートP1とポートP2を連通する
通路81qの開口量の調整による打撃トルクの大きさの
調整をより有効に機能させながら、通路81pから通路
81rに流入する油の量を確保することができ、打撃ト
ルクの大きさの調整を正確に行うことができる。
路81qの開口量を調整する際に、ポートP1とポート
P2を連通する通路81pにかかる作動油の圧力の変動
を防止するため、通路81pと通路81qをリリーフバ
ルブ軸81に分離壁81sを形成することが望ましい。
撃トルク発生装置5のライナー上蓋52内に設けること
もできる。リリーフバルブ軸81をライナー上蓋52内
に設けることにより、油圧式打撃トルク発生装置5の外
径を小さくでき、かつ、ライナー50を構成するライナ
ー本体51、ライナー上蓋52及びライナー下蓋53並
びにノックピン57の精度の許容度を大きくできるとと
もに、ライナー本体51とライナー上蓋52間のシール
性が出力調整機構挿入孔51aに影響されないものとな
る。
ルレンチ1の締付力が設定値に達する(高圧室Hの作動
油の圧力が設定圧力に達する)と、リリーフバルブ83
が開放され、作動油の一部が、リリーフバルブ83を通
過して流出し、作動油の圧力が、ピストン91に作用す
ることになるが、ピストン91の背部には、エアーモー
タ4を貫通して配設したロッド92を介して、パイロッ
トバルブ93が配設されているため、作動油の圧力を受
けたピストン91が、図1において右方に移動すると、
ロッド92を介して、パイロットバルブ93を操作し、
エアーモータ4への高圧空気の供給を遮断するシャット
オフバルブ17を作動させるようにして、シャットオフ
バルブ機構9を構成するようにしている。
5に示すように、断面T字状のシャットオフバルブ17
の両側に、それぞれ高圧空気が導入されるエアーポート
18a、18bを形成し、このうち、一方のエアーポー
ト18aを、通路18cを介してエアーモータ4に連通
するように形成している。そして、このエアーポート1
8aとパイロットバルブ93を介して連通するロッド挿
通部には、外部と連通した連通孔19が形成されてい
る。パイロットバルブ93とシャットオフバルブ17と
は、ばね94を介して相互に弾支されており、ばね94
は、パイロットバルブ93を閉鎖する方向に付勢すると
ともに、シャットオフバルブ17を開放する方向に付勢
している。
クコントロールレンチ1の締付力が設定値に達する(高
圧室Hの作動油の圧力が設定圧力に達する)と、油圧式
打撃トルク発生装置5の作動油の圧力により出力調整機
構8のリリーフバルブ83が開放され、リリーフバルブ
83を通過する作動油の圧力がライナー上蓋52に配設
したピストン91に作用し、ピストン91の背部にエア
ーモータ4を貫通して配設したロッド92を介して、パ
イロットバルブ93がばね94に抗して操作され、開放
される。パイロットバルブ93が開放されると、エアー
モータ4と連通する側のエアーポート18aが連通孔1
9を介して外部と連通して圧力が低下することから、シ
ャットオフバルブ17が反対側のエアーポート18bの
高圧空気に押されて、図1及び図5(a)において左方
に移動し、エアーモータ4に通じる通路18cを遮断す
る。これにより、エアーモータ4への高圧空気の供給が
停止され、ボルト等を予め設定した所定の締付力で締め
付けることができる。
のシャットオフバルブ機構について、その実施例に基づ
いて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に
限定されるものではなく、例えば、図5に示すように、
シャットオフバルブ17の背面のエアーポート18b
に、このエアーポート18bの圧力変化を検出すること
によってシャットオフバルブ17の作動回数を検出し、
ボルト等の締付回数をカウントする検出機構20(この
検出機構20は、エアーポート18bに連通する検出孔
20aに制御装置に接続される管路20cを接続するよ
うにしたもので、検出孔20aには、ばね20dにより
付勢されたボール弁20bが、高圧空気をシールするた
めに配設されている。)を接続し、締付作業を自動管理
することができるようにする等、その趣旨を逸脱しない
範囲において適宜その構成を変更することができるもの
である。
ャットオフバルブ機構によれば、リリーフバルブの下流
側からピストン側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそ
れぞれ連通する作動油の通路を形成し、この通路の油圧
式打撃トルク発生装置側の出口にチェックバルブを配設
するようにしているので、通常の打撃トルク発生時にお
いて、リリーフバルブから漏れ出てくる微量の作動油
が、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて流
出することを防止することができ、これにより、締付作
業の作業効率を向上するとともに、安定した締付力を得
ることができる。そして、シャットオフ後は、ピストン
が復帰するのと合わせてチェックバルブを開放して、シ
リンダ内の作動油を、ライナー上蓋と主軸の後部との間
の隙間を通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すこ
とができる。
オフバルブ機構を適用したトルクコントロールレンチの
一実施例を示す正面縦断面図である。
る。
バルブ軸の正面縦断面図、(b)はリリーフバルブ軸の
正面縦断面図、(c)は(b)のC−C線断面図であ
る。
面図である。
示し、(a)は正面縦断面図、(b)は軸直交断面図で
ある。
断面図である。
断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 トルクコントロールレンチの締付力が設
定値に達したことを油圧式打撃トルク発生装置の作動油
の圧力により開放されるリリーフバルブにより検知し、
リリーフバルブを通過する作動油の圧力をピストンに作
用させ、ピストンの背部に配設したロッドを介して、パ
イロットバルブを操作し、エアーモータへの高圧空気の
供給を遮断するシャットオフバルブを作動させるように
したトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機
構において、リリーフバルブの下流側からピストン側と
油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通する作動
油の通路を形成し、該通路の油圧式打撃トルク発生装置
側の出口にチェックバルブを配設したことを特徴とする
トルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構。
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JP2000257138A JP4712170B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | トルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000257138A JP4712170B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | トルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構 |
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Cited By (7)
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