JP2005066802A - Torque wrench - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボルトやナット等の締結部材を一定又は規定のトルク(回転モーメント)で締め付ける時に用いられる流体作動式のトルクレンチの改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a fluid operated torque wrench used when fastening a fastening member such as a bolt or a nut with a constant or prescribed torque (rotational moment).
油等の流体により作動されるトルクレンチは、シリンダ内のピストンロッドの往復運動を円弧運動に変換することによってトルクを得るものである。 A torque wrench operated by a fluid such as oil obtains torque by converting a reciprocating motion of a piston rod in a cylinder into a circular motion.
従来、このような流体作動式のトルクレンチとして、例えば特許文献1に開示され、図5に示すようなパワーレンチが知られている。このパワーレンチ100は、パワーレンチ本体101がハウジング102内に設けられたシリンダ機構103及びラチェット機構104で構成されている。シリンダ機構103は、シリンダ105内を往復運動し、作動端部に継手106が設けられたピストンロッド107を有するピストン108と、ピストンロッド107を復帰させるために設けられたスプリング109とで構成されている。一方、ラチェット機構104は、継手106に係合するドライブプレート110と、このドライブプレート110に連結され、爪111を有するドライブポウル112と、このドライブポウル112の爪111と噛合可能な複数の歯113が外周に設けられたラチェット114と、このラチェット114に挿着された駆動軸115とで構成されている。
Conventionally, as such a fluid-operated torque wrench, for example, a power wrench as disclosed in Patent Document 1 and shown in FIG. 5 is known. The
このパワートルクレンチ100によれば、シリンダ105内に流路116を通して流体が矢印N1で示すように流入されると、シリンダ105内のピストンロッド107が矢印N2で示す方向に前進運動を始め、これに伴いピストンロッド107の作動端部に設けられた継手106と係合するドライブプレート110がラチェット114の中心O1を支点とし、点線で示すように円弧運動を行い、この円弧運動によりトルクがドライブポウル112を介してラチェット114に伝達される。この結果、駆動軸115が矢印N3で示す方向に回転されて駆動軸115の端部(図示せず)に当接されたボルトやナット等の締結部材が回されて締め付けられる。
According to the
しかし、上述したように、このパワーレンチ100はシリンダ機構103のピストンロッド107の前進運動をラチェット機構104を介して円弧運動に変換することによりトルクを得るものであって、ピストン108の押し出し時のみがトルクの発生に関与し、復帰時にはトルクの発生に関与しないものであるため、円弧運動は間欠的になってしまい、駆動軸115の回転速度が遅くなり、これに伴って締め付け作業等に時間がかかるという欠点があった。
However, as described above, the
また、このパワーレンチ100は、シリンダ105がシリンダ・ブッシュ105a及び支持ブッシュ105bの二重構造であったため、シリンダ105の製造に手間がかかり、製造コストがアップするという問題があった。さらに、シリンダ・ブッシュ105a及び支持ブッシュ105bの継ぎ目117から油等の流体が漏れる恐れもあった。
本発明は上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シリンダ機構の継手と係合するラチェット機構のドライブプレートを介して駆動軸を連続的に回転させ、駆動軸の回転速度を上げることにより、連続したトルクを得ることができるので、締結部材の締め付け作業を短時間で済ませることができる小型で軽量な流体作動式のトルクレンチを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to continuously rotate a drive shaft through a drive plate of a ratchet mechanism that engages with a joint of a cylinder mechanism, thereby driving the drive shaft. Since a continuous torque can be obtained by increasing the rotation speed of this, a small and lightweight fluid-operated torque wrench that can complete the fastening operation of the fastening member in a short time is provided.
本発明の上記目的は、ハウジング内に設けられたシリンダ機構及び該シリンダ機構により駆動されるラチェット機構を介して駆動軸を回転させ、該駆動軸の端部に当接された締結部材を締め付けるようにした流体作動式のトルクレンチにおいて、前記ハウジング内に互いに同一構造の2つのシリンダ機構及びラチェット機構を並設し、前記2つのシリンダ機構及びラチェット機構を交互に作動させることにより、前記駆動軸を連続的に回転させるようにしたことを特徴とする流体作動式のトルクレンチを提供することによって、達成される。 The object of the present invention is to rotate a drive shaft via a cylinder mechanism provided in a housing and a ratchet mechanism driven by the cylinder mechanism, and to tighten a fastening member abutted on an end of the drive shaft. In the fluid actuated torque wrench, two cylinder mechanisms and ratchet mechanisms having the same structure are arranged in parallel in the housing, and the two cylinder mechanisms and ratchet mechanisms are operated alternately, thereby driving the drive shaft. This is accomplished by providing a fluid operated torque wrench characterized by being continuously rotated.
また、本発明の上記目的は、前記シリンダ機構は、該シリンダ内を往復運動し、作動端部にピストンロッドを有する継手と、該ピストンロッドを復帰させるスプリングとで構成され、前記ラチェット機構は、前記継手と係合するドライブプレートと、該ドライブプレートにドライブポウルスプリングを介して連結されたドライブポウルと、該ドライブポウルと噛合するラチェットと、該ラチェットに挿着された前記駆動軸とで構成されていることを特徴とする流体作動式のトルクレンチを提供することによって、効果的に達成される。 Further, the above object of the present invention is that the cylinder mechanism is constituted by a joint that reciprocates in the cylinder and has a piston rod at an operating end, and a spring that returns the piston rod. A drive plate that engages with the joint, a drive pawl connected to the drive plate via a drive pawl spring, a ratchet that meshes with the drive pawl, and the drive shaft that is inserted into the ratchet. This is accomplished effectively by providing a fluid operated torque wrench characterized by:
本発明に係るトルクレンチによれば、駆動軸の回転速度を上げることができるので、駆動軸を連続的に回転させることができる。これにより、連続したトルクを得ることができるので、小型で軽量なトルクレンチであっても、ボルトやナット等の締結部材の締め付け作業を短時間で済ませることができると共に油等の流体の漏れを防止することができる。 According to the torque wrench according to the present invention, the rotational speed of the drive shaft can be increased, so that the drive shaft can be continuously rotated. As a result, a continuous torque can be obtained, so that even a small and light torque wrench can be used to fasten fastening members such as bolts and nuts in a short time and leak fluid such as oil. Can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る流体作動式のトルクレンチ(以下、「本トルクレンチ」と言う)200の側断面図(図2のY−Y断面矢視図)、図2は、図1のX−X断面矢視図、図3は、図1のZ−Z断面矢視図、図4は、図1に円Rで示す部分の拡大図である。なお、本トルクレンチ200は、図1、図2及び図3に示すようにトルクレンチ本体201が共通する一つのハウジング202内に同一構造の2つのシリンダ機構203A,203Bと、2つのラチェット機構204A,204Bとから成る機構A,Bを並設して二連式駆動機構とした点を除くその他の構成要素は、前述した従来のパワーレンチ100と類似している。なお、本トルクレンチ200の2つの機構A,Bは互いに同一であるので、以下は機構Aについて説明する。
FIG. 1 is a side sectional view of a fluid-operated torque wrench (hereinafter referred to as “the present torque wrench”) 200 according to the present invention (a cross-sectional view taken along the line Y-Y in FIG. 2), and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along the line ZZ in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of a portion indicated by a circle R in FIG. The
シリンダ機構203Aは、ハウジング202内に設けられ、後述するドライブプレート213Aを駆動させるもので、シリンダ205A、作動端部に継手206Aを備えたピストンロッド207Aを有するピストン208A、及びピストンロッド207Aを復帰させるスプリング209Aで構成されている。また、シリンダ205Aの一端には、高圧油を供給するためのニップル210Aが設けられており、このニップル210Aの先端に油圧ホースを介して油圧ユニット(図示せず)が接続される。
The
ピストン208Aは、流入された高圧油によりシリンダ205A内を往復運動する。ピストン208Aの外周には、シリンダ205A内を密封するためのシールリング(Oリング)211Aが設けられている。ピストンロッド207Aの作動端部に備えられた継手206Aはドライブプレート213Aの先端部と係合される。この継手206Aによりシリンダ機構203Aの往復運動がラチェット機構204Aに伝達され、ラチェット機構204Aによりこの往復運動が円弧運動に変換される。
The piston 208A reciprocates in the
ラチェット機構204Aは、ドライブプレート213Aの一方向の駆動を駆動軸214に伝達するもので、ドライブプレート213A、ドライブポウル215A、ラチェット216A、及び駆動軸214で構成されている。なお、駆動軸214は、後述するように同一構造の2つのラチェット機構204A,204Bに渡って挿着された中空回転軸220の内部に挿着されている。
The
ドライブプレート213Aは、前述した継手206Aに係合され、ラチェット216Aを回転させるもので、その基部がラチェット216Aを介して駆動軸214に矢印N4で示す方向に駆動可能に支持されている。
Drive
図4に示すように、ドライブポウル215Aは複数の爪217Aを有しており、これらの爪217Aはラチェット216Aの外周に設けられた歯218Aと噛合可能に形成されており、これらが噛合されてラチェット216Aが中心O2を支点として矢印N4で示す方向に回転される。
As shown in FIG. 4, the
また、ドライブポウル215Aの上端には、ドライブポウルスプリング219Aが埋設されてドライブプレート213Aと連結されている。このドライブポウルスプリング219Aを設けることによって、ピストン208Aが出限位置P(A)に到達して圧力が0になった時、爪217Aがラチェット216Aの歯218Aから開放される。
A
駆動軸214は、図4に示すように中空回転軸220の内側に形成された廻止穴(スプライン穴)221に挿着されている。この駆動軸214は廻止穴221に適合した廻止部(スプライン)222を有し、この端部にボルトあるいはナット(図示せず)が当接され、駆動軸214と一緒に回転されて締め付けられる。
The
次に、上述したように構成された本トルクレンチ200の作動について説明する。
Next, the operation of the
シリンダ機構203Aのシリンダ205Aにニップル210Aを介して高圧油が供給されると、ピストン208Aがラチェット機構204A側に押し出され、ピストンロッド207Aの先端部に設けられた継手206Aが前進運動する。この前進運動は継手206Aを介してドライブプレート213Aに伝達され、ここで円弧運動に変換される。この円弧運動はドライブポウル215Aを介してラチェット216Aに伝達され、ラチェット216Aが、図1に示すように、反時計方向に所定角度α(本実施形態では約30°)だけ回転し、駆動軸214が矢印N4で示す方向に回転されて締結部材を回して締め付ける。
When high pressure oil is supplied to the
ピストン208Aが押し出し限界の出限位置P(A)に達すると、外部の油圧ユニット(図示せず)を操作することによって、高圧油の流れがシリンダ205Aから、もう一方の機構Bのシリンダ機構203Bに切り換えられる。なお、高圧油の流れがシリンダ機構203Aからシリンダ機構203Bに切り換えられると同時に、ピストンロッド207Aは加圧状態が開放され圧力が0になるので、スプリング209Aのバネ力によって元の位置に戻される。
When the piston 208A reaches the limit position P (A) of the pushing limit, an external hydraulic unit (not shown) is operated so that the flow of high-pressure oil is transferred from the
シリンダ機構203Bのシリンダ205Bにニップル210Bを介して高圧油が供給されると、前述した機構Aと同様に、ピストン208Bがラチェット機構204B側に押し出され、ピストンロッド217Bの先端部に設けられた継手206Bが前進運動する。この前進運動は継手206Bを介してドライブプレート213Bに伝達され、ここで円弧運動に変換される。この円弧運動がドライブポウル215Bを介してラチェット216Bに伝達され、ラチェット216Bが反時計方向に所定角度αだけ回転し、駆動軸214を回転させて締結部材を回して締め付ける。
When high pressure oil is supplied to the cylinder 205B of the
ピストン208Bが押し出し限界の出限位置P(B)に達すると、外部の油圧ユニット(図示せず)を操作することによって、高圧油の流れがシリンダ205Bから、前述したもう一方のシリンダ機構203Aに切り換えられる。なお、前述した機構Aと同様に、高圧油の流れがシリンダ機構203Aからシリンダ機構203Bに切り換えられると同時に、ピストンロッド207Bは加圧状態が開放され圧力が0になるので、スプリング209Bのバネ力によって元の位置に戻される。
When the piston 208B reaches the limit position P (B) of the pushing limit, an external hydraulic unit (not shown) is operated, whereby the flow of high-pressure oil is transferred from the cylinder 205B to the
本トルクレンチ200は、2つの機構A,Bが上述したような作動を交互に繰り返して行うことにより、駆動軸214が連続的に円弧運動を行うので、駆動軸214の回転速度がほぼ2倍になり、連続したトルクを得ることができるので、ボルトやナット等の締結部材を迅速に締め付けることができる。従って、例えば地下トンネル工事におけるセグメントの結合ボルトの締め付け作業等のように、極端に狭い場所で多数の締結部材の締結をしなければならない場合であっても作業をすることが容易になる。
In the
また、本トルクレンチ200に係るシリンダ205A,205Bは、従来のパワーレンチ100のようにシリンダ・ブッシュと支持ブッシュとの二重構造ではないので、製造に係る手間が省け、製造コストがダウンし、さらに油等の流体が漏れることがなくなるという効果が得られる。
Further, since the
さらにまた、駆動軸が反時計方向に回転する場合について説明してきたが、駆動軸を反対から挿着することにより、回転方向を逆にすることができる、すなわち駆動軸を時計方向に回転させるようにすることができるので、締め付けられたボルトやナット等の締結部材を緩める時にも使用することができるトルクレンチを提供することができる。 Furthermore, although the case where the drive shaft rotates counterclockwise has been described, the rotation direction can be reversed by inserting the drive shaft from the opposite side, that is, the drive shaft is rotated clockwise. Therefore, it is possible to provide a torque wrench that can be used even when a fastening member such as a tightened bolt or nut is loosened.
以上、本トルクレンチ200に流入される流体が高圧油である場合について説明したが、本発明はこのような高圧油に限らず、例えば低圧油や水等の流体であればいずれでも適用できる。
The case where the fluid flowing into the
100,200 トルクレンチ
101,201 トルクレンチ本体
102,202 ハウジング
103,203A,203B シリンダ機構
104,204A,204B ラチェット機構
105,205A,205B シリンダ
106,206A,206B 継手
107,207A,207B ピストンロッド
108,208A,208B ピストン
109,209A,209B スプリング
210A,210B ニップル
211A,211B シールリング(Oリング)
212A,212B 継手軸
110,213A,213B ドライブプレート
115,214 駆動軸
112,215A,215B ドライブポウル
114,216A,216B ラチェット
111,217A,217B ドライブポウルに設けられた爪
113,218A,218B ラチェットに設けられた歯
219A,219B ドライブポウルスプリング
220 中空回転軸
221 廻止穴
222 廻止部
P(A),P(B) 出限位置
100, 200
212A,
Claims (2)
The cylinder mechanism includes a cylinder, a piston having a piston rod that reciprocates in the cylinder and has a joint at an operating end thereof, and a spring that returns the piston rod, and the ratchet mechanism includes: A drive plate engaged with the joint; a drive pawl connected to the drive plate via a drive pawl spring; a ratchet engaged with the drive pawl; and the drive shaft inserted into the ratchet. The fluid actuated torque wrench according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003302866A JP2005066802A (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Torque wrench |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003302866A JP2005066802A (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Torque wrench |
Publications (1)
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JP2005066802A true JP2005066802A (en) | 2005-03-17 |
Family
ID=34407020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003302866A Pending JP2005066802A (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Torque wrench |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1701222A2 (en) | 2005-03-10 | 2006-09-13 | Seiko Epson Corporation | Line head module, exposure apparatus, and image forming apparatus |
-
2003
- 2003-08-27 JP JP2003302866A patent/JP2005066802A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1701222A2 (en) | 2005-03-10 | 2006-09-13 | Seiko Epson Corporation | Line head module, exposure apparatus, and image forming apparatus |
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