JP2008087085A - パルスレンチ - Google Patents

Abstract

【課題】シャットオフ機構における動作パラメータの調整や設定を左右両回転で行なうことができ、トルクばらつきを小さくして高精度で作動することができ、その回転加圧機構にオイルパルス構造を用いてさらに給気圧の安定化を図ったパルスレンチを提供する。
【解決手段】減圧装置１を通過したオイルの油圧力によりその軸方向に駆動される駆動ロッド２と、回転中心２ｃを軸として駆動方向を変換させるＬ字天ビン２ｂと、Ｌ字天ビン２ｂにより駆動され空気モータ１４への圧縮空気量を遮断するシャットオフバルブ３と、シャットオフバルブ３の動作圧力を所定値に設定する制御圧力設定手段４と、を備えるようにパルスレンチ１０に両回転方向に機能するシャットオフ機構を設け、給気部に自動減圧機構を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボルトナットなどの取付部材が取り付けられるアンビルシャフトを、油圧により間欠的に加圧する回転加圧機構を備え、ボルトナットなどを締めつけたり緩めたりするためのオイルパルスレンチ（パルスレンチ）に関する。

近年、大型トラックなどの整備工程において、ホイール取り付けの信頼性や安全性を確保するための締め付け工具関連技術が注目されている。例えば、信頼度の高い締付トルクを得ることのできるナットランナーが開発されているが、これは、反力受部が不可欠であり、大型化や作業能率の低下が避けられない。

そのため、従来のインパクトレンチの作業性を維持したままで精度良くトルク管理でき、大型トラックなどにおけるホイールのインナーナットやアウターナットを所定の締付トルクで締付可能とした専用レンチなどが要望されている。

例えば、特許文献１には、レンチの締め付けトルクがある一定の値に達すると自動的に停止するシャットオフ機構を有したインパクトレンチが記載され、動作トルクがあるしきい値まで高くなると内部の油（オイル）圧が上昇して軸方向に駆動される駆動ロッドにより軸方向バルブを閉じて圧縮空気の通路を遮断する構成になっている。
特開２００６−８２１８９号公報

近年、大型トラックにおけるホイールボルトの折損事故が問題視されて国土交通省による対策が検討され、ホイール取り付け指導がなされて、安全に作業効率を落とさない締め付工具の開発の指針が打ち出されている中で、前記従来のインパクトレンチなどのものはその対策が充分といえない情況にあった。すなわち、従来のインパクトレンチを大型トラックのホイールボルト締め付け用として適用した場合には、回転する金属片のハンマーで固定した金属製のアンビルシャフトを打撃するため、１打当りのトルクがばらついて、安定した締め付けトルクが得られないことに加えて、その締め付け操作に際しては個人差が大きい人間の感覚に頼らざるを得ないために操作に熟練を要するという課題があった。

さらに大型トラックではタイヤ圧が高いため、高速で補給可能な高圧コンプレッサーが使用されているが、コンプレッサーは小規模で小エリアのため小型で高圧のものを使用しているところが多く、インパクトレンチの出力源となる圧縮空気の圧力変動が大きく、このホイール取り付けのばらつきが左右され易いという欠点があった。

特に特許文献１に記載のインパクトレンチでは、シャットオフ機構の駆動ロッドの動きにより軸方向バルブが直接的に開閉され、一方向の回転にのみシャットオフ機構がはたらくものである。したがって、大型トラック用の両手持大型インパクトレンチに対し締め付けトルクを設定するための圧力設定手段などの配置位置が限定されるとともに、大型トラック特有の左ネジ、右ネジ両方にシャットオフ機構がはたらく構造として、使い勝手がよく操作性に優れたデザインのものすることが困難であり、かつ全体をコンパクトにすることも困難であるという課題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するためになされたもので、大型トラックのホイール取り付け作業などにおいて、シャットオフ機構におけるしきい値などの動作パラメータの調整や設定を容易に行なうことができ、左右の回転方向に対して共にシャットオフ機構が働くなど、特に大型トラックなどのホイール交換における作業性や操作性、デザイン性に優れたパルスレンチを提供することを目的とする。

（１）本発明のパルスレンチは、空気モータで駆動される略円筒状のライナの回転によりボルトナットなどの取付部材が取り付けられるアンビルシャフトを、油圧により間欠的に加圧する回転加圧機構を備えたパルスレンチにおいて、前記ライナ内の作動用オイルに連通され、加圧時に発生する油圧を所定値に調整させる減圧装置と、前記減圧装置を通過したオイルの油圧力によりその軸方向に駆動される駆動ロッドと、前記駆動ロッドの進退動作に連動して回転中心を軸として駆動方向を変換させるＬ字天ビンと、そのＬ字天ビンにより駆動され前記空気モータへの圧縮空気を遮断するシャットオフバルブと、前記シャットオフバルブの動作圧力を弾性部材を介して所定値に設定する制御圧力設定手段と、を備えた空気モータのシャットオフ機構を設けたことを特徴とする。

特に、前記減圧装置は、前記ライナ内の作動用オイルに連通され打撃時に発生する高圧衝撃波形の油圧を低圧衝撃波形の油圧に調整させることができ、前記シャットオフ機構は、両（左右）回転方向を制御できるものである。
（２）本発明のパルスレンチは、前記（１）において、前記シャットオフ機構に圧縮空気を供給する給気部に規定値以上の高圧をカットする自動減圧機構を設けたことにも特徴を有している。

（１）本発明によれば、減圧装置を通過したオイルの油圧力によりその軸方向に駆動される駆動ロッドの進退動作に連動して駆動方向を変換させるＬ字天ビンにより、空気モータへの圧縮空気量を制御して、シャットオフバルブの動作圧力を所定値に設定する空気モータのシャットオフ機構を設けているので、大型トラックのホイール取り付け作業などにおいて、その調整や設定を容易に行なうことができ作業性や操作性、デザイン性に優れたパルスレンチを提供することができる。すなわち、本発明に係るパルスレンチの回転加圧機構は従来の金属同士の打撃と異なり、内部のオイル密閉による抵抗により機械的に１８０°に配置された突出部により正確な加圧間隔を有するオイルの密封抵抗によるパルス発生構造となっており、さらに、締付トルクの管理精度は、高精度でトルク管理が可能なナットランナーと同等であり、しかも作業性は従来から用いられているインパクトレンチと同等となる構造であって、両者の長所を併せ持つ。したがって、本発明によれば、大型トラックのホイール交換作業などにおいて、１打撃のトルクにばらつきが大きく、最終締め付けトルクが安定しない従来のインパクトレンチ構造の課題を解決することができる。

（２）本発明によれば、圧縮空気を供給する給気部に規定値以上の高圧をカットする自動減圧機構を設けることもできるので、締め付けトルクのばらつきを小さくしてパルスレンチ本体の寿命を延ばすことができる。なお、この構造に使用されるスプリングの強さにより確保設定圧力を適宜決定することができる。

なお、このような自動減圧機構の構造は打込機などにも使用されているが、この場合は低圧になった時に自動的に給気バルブを開き、入気させる目的で実用されているものである。本発明は反対に高圧をカットする目的に換えて利用するものである。

この様に、給気部に自動減圧機構を設けることによって、一定の締め付けトルクになると空気モータへ入る給気口をシャットオフして締付けを停止させるので、大型トラック特有の右ネジ、左ネジにも関係なく、両方向にシャットオフ機構が働くことで、一台にて両ネジに対応できるという効果も有している。

本実施形態のパルスレンチは、回転加圧機構におけるライナ内の作動用オイルに連通され加圧時に発生する油圧の一部を取り出して適正な締付力になった時点の信号を正確に駆動ロッドに伝えるように調整させる減圧装置と、前記減圧装置を通過したオイルの油圧力によりその軸方向に駆動される駆動ロッドと、前記駆動ロッドの進退動作に連動して回転中心を軸として駆動方向を変換させるＬ字天ビンと、そのＬ字天ビンにより駆動され前記空気モータへの圧縮空気を遮断するシャットオフバルブと、前記シャットオフバルブの動作圧力を弾性部材を介して所定値に設定する制御圧力設定手段と、を備えた空気モータのシャットオフ機構を設けたものであり、シャットオフ機構を作動させるためのトルクのしきい値の調整や設定を容易に行なうことができその作業性と操作性に優れるとともに、アンビルシャフトに装着されるボルトナットなどに過剰なトルクが付加されるのを防止して、しかも空気モータを駆動させる高圧空気が無駄に消費されるのを効果的に抑制することができる。

減圧装置は、回転加圧機構におけるライナ内の作動用オイルに連通され加圧時に発生する高圧衝撃波形の油圧を低圧波形の油圧に調整させることができる装置である。

駆動ロッドは、減圧装置を通過したオイルの油圧力によりその略円筒状に形成された回転加圧機構の軸方向に駆動される長尺状のロッド部材からなり、その油圧力の変動にしたがって進退して、Ｌ字天ビンを介して空気モータに供給する圧縮空気をシャットオフバルブで遮断したり供給したりするようになっている。

Ｌ字天ビンは、駆動ロッドの進退動作に連動して回転中心を軸として駆動方向を所定の角度範囲、例えば１０〜９０°の角度範囲で変換させる機能を有したＬ字状部材などで構成される。これによって、パルスレンチ本体の下部などの所定位置に配されたシャットオフバルブを駆動ロッドを介して駆動させることができる。

シャットオフバルブは、空気モータを駆動させるための圧縮空気の給気部下流側に設けられ、Ｌ字天ビンにより開閉駆動されて空気モータへの圧縮空気を遮断する制御機能を有している。

制御圧力設定手段は、シャットオフバルブの動作圧力を規定するための固有の弾性挙動を有したスプリングなどからなる弾性部材を備え、この弾性部材によって動作圧力を所定値に設定することができるようになっている。

本実施形態のパルスレンチは、前記シャットオフ機構に圧縮空気を供給する給気部に規定値以上の高圧をカットする自動減圧機構を設けることもできる。このような自動減圧機構によって、空気モータに供給される圧縮空気の圧力が規定値を超えることがないようにして、耐久性や動作安定性を良好にすることができる。

従来のインパクトレンチ構造のレンチを用いて大型トラックのボルト締め付けを行う場合においては、高圧コンプレッサーにより供給されている出力源の空気圧が変動する問題があった。例えば、１４〜１５ｋｇ／ｃｍ２で初回ボルトを締め付け、後半には徐々にダウンし８ー９ｋｇ／ｃｍ２で締め、少し時間を
おくと１４〜１５ｋｇ／ｃｍ２で締め付け直すと出力にばらつきが出て、過剰締め付けによるボルト折損事故に繋がるおそれがあった。しかし、自動減圧機構を適用することによって、高圧がカットされるため締め付けトルクのばらつきが小さくなり、パルスレンチ本体の寿命が延びるなどの利点を有している。

さらに、従来のインパクトレンチ構造のもので大型トラックのホイールを結合するためのボルトを締め付ける場合には、打撃時間が人間の感覚で決められていて打撃時間を制御するものがなかった。しかし、パルスレンチにシャットオフ機構を設けることによって、一定の締め付けトルクが得られれば自動的に給気部をシャットオフして打撃を停止させるので、一定の締め付けトルクが得られる効果がある。また、大型トラック特有の右ネジ、左ネジにも関係なく、両方向にシャットオフ機構が働くため、このオイルパルスレンチ（パルスレンチ）一台にて両ネジに対応できるという効果も得られる。

本実施形態のパルスレンチは、空気モータに接続されて回転されその内部がオイルで充填される略円筒状のライナと、前記ライナ内側に前記ライナと同軸に回転自在に配置されたアンビルシャフトと、前記アンビルシャフトの回転軸に直交して前記アンビルシャフトに設けられたシリンダと、前記シリンダに嵌合してスライド自在に取り付けられたピストンと、前記シリンダ内と前記アンビルシャフト外側とを連通するオイル通路と、前記ピストンの先側に把持され前記ライナの内壁面に弾性手段を介して圧着して転動されるローラ状やボール状の転動部材と、回転される前記ライナの内壁面に隆起して形成され前記転動部材を転圧する突設部と、を有した回転加圧機構を備えるように構成したものである。これによって、前記ライナに充填されたオイルがオイル通路を介してピストンを保持するシリンダ内に流入可能に配設されるので、突設部が転動部材（被転圧部）に圧着する際の打撃トルクの伝達性や各部材間の潤滑性、静粛性に優れると共に、単純な構造でオイルパルスを発生させる回転打撃機構を構成でき、長期にわたる耐久性やメンテナンス性、経済性に優れたオイルパルスレンチを提供できる。

また、前記ライナのオイルを前記ピストンの基部が嵌合された前記シリンダ内に導入する逆止弁が前記オイル通路に設けられている構成とすることができる。これによって、前記ライナの内壁面の内側に隆起した突設部が前記ピストンに把持された転動部材に圧着（又は打撃）される時にピストンが嵌合したシリンダ内部のオイルが逆止弁によって、密閉状態に保持され、転動部材及びピストンの没入が阻止されて転動部材を効果的に圧着できる。また転動部材が前記ライナの突設部を越えて回転した後は、逆止弁を介してシリンダ内部にアンビルシャフト外周のオイルが供給されて転動部材の先側を伸張させた状態で回転させることができる。こうして、転動部材と突設部との圧着時点又は衝突時点で被圧着部となる転動部材を確実に支持してこの加圧力を効果的にアンビルシャフトに伝達することができる。

さらに、前記回転加圧機構が同軸に複数多段連結され、前記ライナの突設部及び前記ピストン、前記転動部材の対が互いに回転対称状に配置することもできる。これによって、回転加圧機構を回転対称状に複数配置して、アンビルの回転軸にモーメントを負荷し、１回転に１打撃させるためのカム機構などの複雑な構造を要することなく実現できるため、打撃効率を高め小型化を容易にできると共に、回転部分による振動や騒音などを少なくして安定した打撃状態を維持させることができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例についてより具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係るパルスレンチの正面断面図であり、図２は同パルスレンチにおける減圧装置の拡大図であり、図３は同パルスレンチにおけるシャットオフ機構の部分拡大図である。図１〜図３において、１０はパルスレンチ、１１はパルスレンチ１０の本体ケーシング、１２はボルトナットなどがその先部に嵌合して装着されるソケットなどの締付ジグを交換可能とした締付ジグ交換用部材、１３はこの締付ジグ交換用部材１２に加圧力を負荷しながら回転駆動させるためのパルスレンチ１０の回転加圧機構、１４は回転加圧機構１３に回転駆動力を付与するための空気モータ、１５はパルスレンチ１０の把持部を兼ねた空気モータ１４に圧縮空気を供給するための給気部、１は回転加圧機構１３における作動用オイルに連通された減圧装置、２は減圧装置１により減圧されたオイルの油圧力により駆動され空気モータ１４の軸芯位置に配置された駆動ロッド、２ｂは駆動ロッド２を受けて駆動方向を約９０°に変換するＬ字天ビン、３はＬ字天ビン２ｂに連動して空気モータ１４への高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブ、４はシャットオフバルブ３の後端にコイルばねなどの弾性部材５を調整自在に配置して所定の押圧力を付加するための制御圧力設定手段、６は空気モータ１４の左右回転方向を切り替えるための切替バルブ、７はその切替レバーである。

パルスレンチ１０のシャットオフ機構は、図３及び図４の部分拡大図に示すように減圧装置１と、その軸方向に駆動される駆動ロッド２と、弾性部材５による弾性力を駆動ロッド２に調整可能に付与する制御圧力設定手段４を含んで構成される。

減圧装置１は図２に示されるように、回転加圧機構１３のライナに充填された作動用オイルの油圧力により開放されるボール弁１ａ及びコイルバネ１ｂにより付勢された弁座１ｃを有する。こうして回転加圧機構１３によりライナ内に間欠的に発生する衝撃波の強度が所定値を超える範囲を減圧装置１のボール弁１ａとコイルバネ１ｂによりカットした後、さらに減圧装置１の減圧ボックス１ｅに付設されたオリフィス１ｆによって衝撃波の方向を直角方向に変換された作動用オイルを油室１ｄに供給する。この作動油を介してピストン２ａを押圧することによって、駆動ロッド２をその軸方向に滑らかに駆動させる。

制御圧力設定手段４は図３に示すように、駆動ロッド２の駆動方向を約９０°変換させるＬ字天ビン２ｂの後端に取り付けられる弁部４ａと、弁部４ａが接離されて定着される弁座部４ｂと、弁部４ａ側に所定の弾性力を付与する弾性部材５をスプリング取り付けにより調整可能に保持する本体ケーシング１１に固定されたスクリュガイド４ｆに弾性部材受部４ｃを備えている。

図１０（ａ）に示すようにＬ字天ビン２ｂは左右方向に進退する駆動ロッド２の後端にてパルスレンチ１０の本体ケーシング１１に設けられた回転中心２ｃに軸支されて可動自在に配置されている。このＬ字天ビン２ｂの他端はシャットオフバルブ３に当接しており、駆動ロッド２の動きに同期してシャットオフバルブ３を開閉する構造となっている。

図１０（ｂ）は変容例のＬ字天ビン２ｂ'であって、ここでは駆動ロッド２及びシャットオフバルブ３とＬ字天ビン２ｂ'との当接部にローラ２ｄを介して接合して可動自在なリンクを形成した例を示している。この場合には、駆動ロッド２の進退動作に対して動力伝達効率を良くし、シャットオフバルブ３を動作させることができ、応答性に優れたものとすることができる。

ここで図６は作動用オイルによって押し出されるピストン２ａのピストンストロークの時間変化を示したシャットオフダイヤグラム図である。図示するように回転加圧機構１３におけるライナ内の作動用オイルが減圧装置１を介して油室１ｄに注入されるのに伴って、スタート直後からボルト又はナットが着座するまではピストン２ａが緩やかに移動する。ピストン２ａはボルトやナットの着座後、さらにピストン２ａのストロークエンドまで移動される。そしてそのまま、給気レバー１５ａを引いた状態で空気モータ１４への高圧空気が遮断され、シャットオフ状態が維持される。このシャットオフ状態に至る時間は弾性部材５によって調整された設定荷重により決定されようにしている。制御圧力設定手段４の弾性部材５の弾性力によりＬ字天ビン２ｂ及び駆動ロッド２を介してピストン２ａが引き戻されて元位置にリセットされる。なお、このピストン２ａの復帰工程においては油室１ｄ内の作動用オイルは図示しない油流路を通ってライナ内に戻される。

パルスレンチ１０の回転加圧機構は図１、図７〜図９に示すように空気モータ１４の駆動軸１４ａに接続されて回転される略円筒状のライナ１３ａと、ライナ１３ａ内の前後にそれぞれ形成された油室１３ｂ、１３ｂ'内に回転自在に配置されたアンビルシャフト１３ｃと、アンビルシャフト１３ｃに形成されたシリンダ１３ｄ、１３ｄ'と、シリンダ１３ｄ、１３ｄ'にその胴部が嵌合されてアンビルシャフト１３ｃの回転軸と垂直方向にスライド自在に取り付けられたピストン１３ｊ、１３ｊ'と、ピストン１３ｊ、１３ｊ'に把持されその先端がライナ１３ａの内壁面にコイルバネ１３ｈなどを介して圧着コロガリされる転動部材の一例であるローラ１３ｉ、１３ｉ'と、シリンダ１３ｄ、１３ｄ'内のピストン１３ｊ、１３ｊ'下部の油室１３ｋ、１３ｋ'と油室１３ｂ、１３ｂ'とをそれぞれ連通するオイル通路に設けられたボール状の逆止弁１３ｆ、１３ｆ'とを有している。なお、前記ローラ１３ｉ，１３ｉ'が圧着されるローラ圧着部１３ｅは、これらローラ１３ｉ、１３ｉ'を把持するピストン１３ｊ、１３ｊ'などを備えて構成されている。

ライナ１３ａの内壁面には山形状に隆起した前後一対の突設部１３ｇ、１３ｇ'が設けられている。こうして、ローラ圧着部１３ｅのローラ１３ｉ、１３ｉ'を突設部１３ｇ、１３ｇ'で圧着してその反力がアンビルシャフト１３ｃの軸心に向かってピストン１３ｊ、１３ｊ'に伝わり油室１３ｋ、１３ｋ'に密閉圧を立ててオイルパルスを発生させアンビルシャフト１３ｃに回転衝撃トルクを負荷する。

なお、ライナ１３ａの前側に配置される油室１３ｂ及びシリンダ１３ｄ、突設部１３ｇは、ライナ１３ａの後側に配置される油室１３ｂ'及びシリンダ１３ｄ'、突設部１３ｇ'に対してその回転軸が同軸に設けられると共に、互いに１８０度反転した位置関係になるように前後一体に取り付けられている。

各ピストン１３ｊ、１３ｊ'に把持されたローラ１３ｉ、１３ｉ'は共に進退自在に配置されている。ローラ１３ｉ、１３ｉ'はその全体が円形状断面を有してライナ１３ａの内壁面に当接される。ローラ１３ｉ、１３ｉ'はピストン１３ｊ、１３ｊ'により回転可能に支持され、コイルバネ１３ｈなどの弾性部材を介してその先端がシリンダ１３ｄ、１３ｄ'から伸長するように付勢されている。

シリンダ１３ｄ、１３ｄ'基部側の油室１３ｂ、１３ｂ'に連通するオイル通路には逆止弁１３ｆが設けられている。この逆止弁１３ｆによって、内部に充填されたオイルにより、ローラ１３ｉ、１３ｉのピストン１３ｊ、１３ｊ'と共なるシリンダ１３ｄ、１３ｄ'への沈み込みが阻止され、さらに、逆止弁１３ｆを介して油室１３ｂ、１３ｂ'のオイルを油室１３ｋ、１３ｋ'に取り込んで一旦沈み込んだローラ１３ｉ、１３ｉ'がピストン１３ｊ、１３ｊ'と共に弾性部材によって伸長されて復元されるのを許容するようにしている。

なお、１３ｌ、１３ｌ‘はボールホルダ、１３ｍは回転加圧機構１３において設定圧力に達したライナ内のオイルを図示しないバイパス流路に逃がすためのリリーフバルブ、１３ｎはリリーフバルブ１３ｍの設定圧力を規定する調整ピンを固定するためのロックスクリューである。

空気モータ１４としては、本体ケーシング１１に内蔵されたロータ支持部１４ｂとロータ支持部１４ｂに内蔵されその軸心に対して偏心した空気室１４ｃを有するロータ部１４ｄとを備えたエアモータを用いている。この空気室１４ｃ内に給気部１５に連通する正回転流路又は逆回転流路が配設される。こうして、給気部１５の給気レバー１５ａや図９に示す切替レバー７を操作することにより、ロータ支持部１４ｂの内周壁面に設けられた図９に示す回転流路ポートや排気ポートとなる左回転流路部９、右回転流路部９ａに連通する吐出孔から圧縮空気を噴出させ、空気モータ１４のロータ部１４ｄを正逆いずれかの方向に回転させることができる。このロータ部１４ｄは回転加圧機構１３のライナ１３ａに連結されており、これによって図８に示すように空気モータ１４の動力が伝達されるようにしている。なお、図９（ａ）、（ｂ）はそれぞれ右左回転用に切替レバー７を動作させたときの空気フローを示している。

図４は実施例のパルスレンチにおける自動減圧機構の拡大図であり、図５は自動減圧機構の動作説明図である。

自動減圧機構が設けられる給気部１５にはエアホース連結部１５ｂに接続されるエアホースを介して図示しないコンプレッサーやエアタンクなどから所定圧力の圧縮空気が供給される。エアホース連結部１５ｂより入気したエアは、一次圧力室１５ｇより給気通路１５ｉを通って自動弁部１５ｄと自動弁座部１５ｅの間より、給気通路１５ｊを通り、入気二次圧力室１５ｈへと流れる。高圧のまま入気二次圧力室１５ｈに入ったエアーによって、ピストン構造を有した自動バルブは大径側の方から小径側へ自動弁スプリング１５ｆの荷重に相応して自動バルブ１５ｃが自動弁座部１５ｅの方向に移動し、自動弁部１５ｄと自動弁座部１５ｅのクリアランスＬをＬｙからＬｚに自動的に絞って低圧を維持するようになっている（図５参照）。

なお、給気部１５はパルスレンチ１０の把持部を兼ねてハンドル状に形成され、その給気レバー１５ａを指先で操作することにより所定流量の圧縮空気が取り込まれる。

図１において、空気モータから排出される空気は排気通路１６ａより排気口１６ｂへ供給される。この空気は排気口１６ｂに接続された回転加圧機構１３を冷却するようにしてもよい。このように排気口１６ｂ以外に排気通路１６ｃをケーシング１１の先端側に設けることで、空気モータから排出される空気の一部又は全流量で回転加圧機構１３の発熱する胴体部を冷却することもできる。

パルスレンチ１０は圧縮空気を供給する給気部１５に規定値、例えば１.１ＭＰａ以上の高圧をカットする自動減圧機構が設けられているので、締め付けトルクのばらつきを小さくしてパルスレンチ本体の耐久性に優れたものとすることができる。

また、自動減圧機構に適用される自動弁スプリング１５ｆを弾性特性の異なる強弱タイプなどのものに交換することによって確保設定圧力を適宜決定することができる。

表１は自動減圧機構の自動弁スプリング１５ｆに強弱が異なる４種類（スプリングＡ〜スプリングＤ）のものを適用したときの元圧力に対する静圧及動圧の測定データ（減圧インレットデータ表）である。

表１のデータから明らかなように元圧力を大きく変動させても、自動減圧機構を適用することでその静圧及び動圧のばらつきを押さえることができることが分かる。また、元圧力の大きさなどに応じて、適正な弾性特性を有したスプリングを選択することで、これらのばらつきをさらに低減できる。

図５（ａ）は自動弁スプリング１５ｆとして、スプリング取付荷重の大きい表１のスプリングＡを適用したときの模式図であり、図５（ｂ）はスプリング荷重の比較的小さい表１のスプリングＤを適用したときの模式図である。ここでは、給気側と本体側とにおける受圧面積Ｓ１とＳ２との差（Ｓ２−Ｓ１）により給気側の圧力Ｐ０が発生して、図に示す間隔Ｌｙが制御されるようになっている。また、図５（ｂ）に示すようにスプリング力が弱いスプリングＤを用いたケースでは、間隔Ｌｚが小さくなってさらに流量が制御されるので、給気通路１５ｊ内の圧力Ｐ１は下降する。

以上説明したような自動減圧機構をパルスレンチ１０に設けることで。特に大型トラックのボルト締め付けを行う場合などにおいて高圧コンプレッサーにより供給される出力源の空気圧が変動しても、自動減圧機構の適用により締め付けトルクのばらつきを小さくすることができる。従って、過剰締め付けによるボルト折損事故を有効に防止できる上に、パルスレンチ本体の耐久性も効果的に高めることができる。

続いて、以上のように構成された実施例におけるパルスレンチ１０の回転加圧機構について図７〜図９を参照して説明する。なお、以下においては、図１に示す前側の回転加圧機構１３について説明するが、図７において（ｂ）は（ａ）を１８０度反転させたような位置関係にあり、後側の回転加圧機構（ｂ）についても回転機構（ａ）と同様に成立するものである。

まず、図７に示すように、アンビルシャフト１３ｃの各シリンダ１３ｄ、１３ｄ'がライナ１３ａのそれぞれ突設部１３ｇ、１３ｇ'からもっとも遠い位置からスタートするものとする。ここで空気モータ１４を給気部１５から供給される圧縮空気によって作動させることにより、ライナ１３ａを右回りに回転させる。このとき各ローラ１３ｉ、１３ｉ'の先端はシリンダ１３ｄ、１３ｄ'から突出するようにコイルバネ１３ｈで付勢され、ライナ１３ａの内周面に沿って抵抗を受けることなく、コロガリ接触し高加速にて助走させることができるようにしている。

こうして、突出した各ローラ１３ｉ、１３ｉ'の先端が突設部１３ｇ、１３ｇ'に当接する位置に達すると、ローラ１３ｉ、１３ｉ'をシリンダ１３ｄ、１３ｄ'内に押し込む方向に力が作用する。しかし、このとき下部のシリンダ１３ｄ、１３ｄ'内の油室１３ｋ、１３ｋ'にはオイルが充填され逆止弁１３ｆによって密閉された固定状態に保持されており、突設部１３ｇ、１３ｇ'がローラ１３ｉ、１３ｉ'に衝突することによって、ローラ１３ｉ、１３ｉ'が突設部１３ｇ、１３ｇ'に乗り上げ、内部のオイルにパルス状に変化する圧力を効果的に発生させることができる。

次ぎに、シリンダ１３ｄ、１３ｄ'の油室１３ｋ、１３ｋ'内のオイルが弾性収縮してローラ１３ｉ、１３ｉ'の先端が沈み込んだ状態で瞬発的に突設部１３ｇの山を乗り越えると、コイルバネ１３ｈで付勢されたローラ１３ｉ、１３ｉ'の先端が伸長するのに伴って、逆止弁１３ｆから油室１３ｂ、１３ｂ'内のオイルが取り込まれて、先端がライナ１３ａの周壁に当接する。以降はローラ１３ｉ、１３ｉ'がライナ１３ａの周壁に当接したままコロガリ又は摺動して加速され、スタート位置に復帰する。

すなわち、このパルスレンチ１０ではライナ１３ａが一回転する間に、アンビルシャフト１３ｃの突設部１３ｇ、１３ｇ'を介して１８０度対称位置に配置した二つのローラ１３ｉ、１３ｉ'が加圧され、その瞬発的な偶力によって１回転に１打撃させるための特別な機構を付加することなく、アンビルシャフト１３ｃに接続された締付ジグ交換用部材１２が１回転に１打の偶力回転圧（転圧）が加えられる。こうして、突設部１３ｇ、１３ｇ'による加圧力を効果的にアンビル１２に伝達して長期にわたる耐久性やメンテナンス性、経済性に優れたパルスレンチを提供することができる。

さらにパルスレンチ１０は、空気モータ１４への高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブ３に連動する駆動ロッド２の後端に弾性部材５を調整自在に配置して所定の押圧力を付加することができるので、シャットオフ機構におけるしきい値などの調整や設定を容易に行なうことができる。

以上説明したように、本発明のパルスレンチは、減圧装置を通過したオイルの油圧力により駆動される駆動ロッドの進退動作に連動してその駆動方向を変換させるＬ字天ビンを介してシャットオフバルブを駆動させ空気モータへの圧縮空気を遮断する。この時、シャットオフバルブの動作圧力を所定値に設定することを要旨とするものである。これによって、シャットオフ機構における動作パラメータの調整や設定を左右両回転で行なうことができ、パルスレンチのトルクばらつきを小さくして高精度で作動させることができるとともに、その給気部に自動減圧機構を付加して、さらに締付トルクの安定化を図ることができる。

さらに、左右回転時に駆動ロッドを軸方向に制御駆動できる構造のパルスレンチの給気部に自動減圧機構を付加して、パルスレンチを作動させるために圧力ばらつきの少ない圧縮空気を要する大型トラックのホイール取り付け作業などにおいて、その調整や設定を容易に行なうことができ、作業性と耐久性に優れたパルスレンチを提供することができる。

本発明の一実施例に係るパルスレンチの正面断面図である。 同パルスレンチにおける減圧装置の拡大図である。 同パルスレンチにおけるシャットオフ機構の部分拡大図である。 同パルスレンチにおける自動減圧機構の拡大図である。 同パルスレンチの自動減圧機構の動作説明図である。 ピストンストロークにおけるシャットオフダイヤグラム図である。 図１における矢視Ａ、矢視Ｂの側面図である。 図１における矢視Ｃの断面図である。 図１における矢視Ｄの断面図である。 Ｌ字天ビンの説明図である。

符号の説明

１ 減圧装置
１ａ ボール弁
１ｂ コイルバネ
１ｃ 弁座
１ｄ 油室
１ｅ 減圧ボックス
１ｆ オリフィス
２ 駆動ロッド
２ａ ピストン
２ｂ Ｌ字天ビン
３ シャットオフバルブ
４ 制御圧力設定手段
４ａ 弁部
４ｂ 弁座部
４ｃ 弾性部材受部
４ｆ スクリュガイド
１０ パルスレンチ
１１ 本体ケーシング
１２ 締付ジグ交換用部材
１３ 回転加圧機構
１３ａ ライナ
１３ｃ アンビルシャフト
１４ 空気モータ

Claims (2)

1. 空気モータで駆動される略円筒状のライナの回転によりボルトナットなどの取付部材が取り付けられるアンビルシャフトを、油圧により間欠的に加圧する回転加圧機構を備えたパルスレンチにおいて、
   前記ライナ内の作動用オイルに連通され、加圧時に発生する油圧を所定値に調整させる減圧装置と、
   前記減圧装置を通過したオイルの油圧力によりその軸方向に駆動される駆動ロッドと、
   前記駆動ロッドの進退動作に連動して回転中心を軸として駆動方向を変換させるＬ字天ビンと、
   そのＬ字天ビンにより駆動され前記空気モータへの圧縮空気を遮断するシャットオフバルブと、
   前記シャットオフバルブの動作圧力を弾性部材を介して所定値に設定する制御圧力設定手段と、
   を備えた空気モータのシャットオフ機構を設けたことを特徴とするパルスレンチ。
2. 前記シャットオフ機構に圧縮空気を供給する給気部に規定値以上の高圧をカットする自動減圧機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のパルスレンチ。

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