JP2023177373A - Impact torque generator for hydraulic torque wrench - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置に関するものである。 The present invention relates to a striking torque generating device for a hydraulic torque wrench.
トルクレンチの打撃トルク発生装置として、騒音と振動が小さい油圧式の打撃トルク発生装置を使用した油圧式トルクレンチが、開発され、実用化されるに至っている。
図19は、この油圧式トルクレンチの一例を示したもので、この油圧式トルクレンチの本体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ロータ4を駆動する。そして、ロータ4の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式の打撃トルク発生装置5を油圧式トルクレンチの本体1の先端部に突設されたフロントケース6内に設けるようしている。この油圧式の打撃トルク発生装置5は、ライナーケース7内にライナー8を設け、このライナー8内に作動油を充填密閉し、ライナー8内に同軸に嵌挿した主軸9に1個又は複数個の羽根挿入溝を設け、この羽根挿入溝内に羽根Bを嵌挿し、この羽根BをばねSにて常時主軸外周方向に付勢してライナー8の内周面に当接するとともに、主軸9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8には、打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構10を設ける。そして、ロータ4によりライナー8を回転させることにより、ライナー8の内周面に形成した複数個のシール面と主軸9の外周面に形成したシール面及び羽根Bとが合致したとき、主軸9に打撃トルクを発生させるものである。
A hydraulic torque wrench using a hydraulic impact torque generating device with low noise and vibration has been developed and put into practical use as a torque wrench impact torque generating device.
FIG. 19 shows an example of this hydraulic torque wrench. The
ところで、従来の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の場合、主軸9に1個又は複数個の羽根挿入溝を設け、この羽根挿入溝内に羽根Bを嵌挿し、この羽根BをばねSにて常時主軸外周方向に付勢してライナー8の内周面に当接する構成を採用しているため、羽根Bの先端とライナー8の内周面との摺動抵抗によるエネルギ損失が大きく、またこの摺動により発生する摩擦熱により作動油の温度が上昇し、作動油の粘度変化によりトルクレンチの出力が変動するという問題点を有していた。また、主軸9に羽根挿入溝やばねSを挿入する穴を設ける必要があることから、主軸9の強度を維持するため、主軸9の径を大きくしなければならず、これに伴い装置自体が大形化し、かつ装置の構造も複雑になるとともに、ばねSの破損等、装置の耐久性にも問題点を有していた。
By the way, in the case of a conventional impact torque generating device for a hydraulic torque wrench, one or more blade insertion grooves are provided in the
この問題に対処するため、本件出願人は、先に、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置からばねSにて常時主軸外周方向に付勢する羽根Bを無くすことによって、摺動抵抗が小さくエネルギ効率が良く、作動油の温度上昇が少なく安定した出力が得られ、小形で、構造が簡単で、かつ耐久性を有する油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置を提案した(特許文献1~2参照。)。
In order to deal with this problem, the present applicant first eliminated the vane B that is constantly biased toward the outer circumferential direction of the main shaft by the spring S from the impact torque generating device of the hydraulic torque wrench, thereby reducing sliding resistance and generating energy. We have proposed an impact torque generating device for a hydraulic torque wrench that is efficient, provides stable output with little temperature rise of hydraulic oil, is compact, has a simple structure, and is durable (see
この油圧式トルクレンチ自体の基本構造は、図19に示す従来の油圧式トルクレンチと同じもので、油圧式トルクレンチは、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ロータ4を駆動する。そして、ロータ4の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式の打撃トルク発生装置5を油圧式トルクレンチの本体1の先端部に突設されたフロントケース6内に設けるようしている。
The basic structure of this hydraulic torque wrench itself is the same as the conventional hydraulic torque wrench shown in FIG. The
油圧式の打撃トルク発生装置5は、図1~図6に示すように、ライナーケース7内にライナー11を設け、このライナー11内に作動油を充填密閉し、ライナー11内に同軸に主軸9を嵌挿する。
As shown in FIGS. 1 to 6, the hydraulic impact
主軸9を嵌挿するライナー11には、内部に略楕円形状の空洞部を形成し、その内周面に山形状に2個1組で4個のシール面11a、11bを形成し、この2個1組のシール面、すなわち、シール面11aとシール面11bとを、180°回転対称となる位置に形成する。この円筒状のライナー11は、その外周をライナーケース7にて支持し、ライナー11の両端にライナー上蓋12及びライナー下蓋13を配設し、ライナー11とライナー上蓋12及びライナー下蓋13とは、ライナー11に設けたピン穴とライナー上蓋12及びライナー下蓋13にそれぞれ設けたピン穴12a、13aにノックピン17を挿入することにより、一体化して回動するように構成する。そして、ライナー上蓋12をさらにライナーケース蓋7aで軸方向に固定して、ライナー11の内部に充填される作動油を密封するようになっている。
The
ライナー11の内部に同軸に配設される主軸9には、表面をなめらかな形状に形成した2個の突起部15a、15bを180°回転対称となる位置に形成する。
この主軸9の2個の突起部15a、15bは、軸方向及び周方向の長さをライナー11の内部の空洞部よりいずれも短く形成することにより、軸方向の両端及び周方向の先端に作動油の流通する通路を形成するように構成する。
On the
The two
ライナー11の内部に形成され、主軸9の突起部15a、15bによって区画された空洞部内に、表面をなめらかな形状に形成した断面略三角形状で同じ大きさの2個のドライビングブレード14a、14bを嵌挿する。この2個のドライビングブレード14a、14bは、ドライビングブレード14a、14bの側面がライナー上蓋12及びライナー下蓋13の内面と摺接するように軸方向の長さをライナー11の内部の空洞部とほぼ同じ長さに形成するとともに、その両端部近傍にライナー11のシール面11a、11bに対応するシール面を形成し、ライナー11の1回転につきライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が2回合致するように構成する。
Two
ライナー11の外周面には、ドライビングブレード14a、14bとライナー11のシール面11a、11bとによって区画されるライナー11の内部の低圧室Lとなる空洞部を相互に連通する連通溝16を設ける。
The outer circumferential surface of the
また、ライナー11には、ライナー11の軸心に平行に打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構10を設ける。この出力調整機構10は、従来公知のもので、ドライビングブレード14a、14bとライナー11のシール面11a、11bとによって区画されるライナー11の内部の高圧室Hとなる空洞部と低圧室Lとなる空洞部を連通するポート10a、10bと、ライナー下蓋13に設けたネジ孔13bに可調整的に螺合する出力調整弁10cとで構成する。
Further, the
この油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置5の作動について説明すると、まず、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本体1内のロータ室へ導入するとロータ4は高速で回転する。このロータの回転力はライナー11に伝達される。
To explain the operation of the impact torque generating
ライナー11の回転により、ライナーケース7の内部は、図6(a)→(b)→(c)
→(d)→(a)・・・のとおり変化する。図6(a)は、主軸9に打撃トルクが発生していない状態を示し、これよりライナー11が略90°ずつ回転した状態を(b)、(c)及び(d)に示す。
Due to the rotation of the
Changes as →(d) →(a)... FIG. 6(a) shows a state in which no impact torque is generated on the
主軸9に打撃トルクが発生するのは、図6(b)及び(d)に示すときで、ライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が合致し、ライナー11の内部の空洞部は4室に分けられ、ライナー11の内部の空洞部の形状から、主軸9に打撃トルクが発生する瞬間、高圧室H側の体積は減少し、低圧室L側の体積は増加し、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになる。すなわち、ロータ4によってライナー11を回転させ、ライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が合致する位置まで来ると、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになるとともに、ドライビングブレード14a、14bが低圧室L側に押されることにより、ライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が合致し、ライナー11の内部の空洞部が完全に封止状態になって、ライナー11の回転力がドライビングブレード14a、14bを介して主軸9の突起部15a、15bに作用し、主軸9に打撃トルクを発生させる。そして、このライナー11の1回転につき2回、間欠的に発生する打撃トルクによって主軸9を回転させ、ボルト、ナットの締付け、緩め等の所望の作業を行うものである。
Impact torque is generated on the
一方、図6(a)及び(c)に示すときは、ライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が合致する位置まで来ると、それぞれの室は瞬時、高圧室Hと低圧室Lになるが、ドライビングブレード14a、14bが低圧室L側に押されることにより、ライナー11のシール面11a、11bとドライビングブレード14a、14bのシール面が合致せず、ライナー11の内部の空洞部が封止状態とならずに高圧室H側の作動油が両シール面の間隙を通って低圧室L側に流れることから、主軸9に打撃トルクは発生しない。
On the other hand, when shown in FIGS. 6(a) and 6(c), when the
また、ロータ4を逆方向に回転した場合には、ライナーケース7の内部は、図6(d)→(c)→(b)→(a)→(d)・・・のとおり変化し、主軸9に先とは逆方向の打撃トルクを発生させることができる。
Moreover, when the
ここで、基本構造は上記の例と同じであるが、油圧式の打撃トルク発生装置5を、図7~図12に示すように構成することもできる。
Here, although the basic structure is the same as the above example, the hydraulic impact torque generating
この油圧式の打撃トルク発生装置5は、ライナーケース7内にライナー21を設け、このライナー21内に作動油を充填密閉し、ライナー21内に同軸に主軸9を嵌挿する。
This hydraulic impact
主軸9を嵌挿するライナー21には、内部に略楕円形状の空洞部を形成し、その内周面に山形状に2個1組で4個のシール面21a、21bを形成し、この2個1組のシール面、すなわち、シール面21aとシール面21bとを、180度回転対称となる位置に形成する。この円筒状のライナー21は、その外周をライナーケース7にて支持し、ライナー21の両端にライナー上蓋22及びライナー下蓋23を配設し、ライナー21とライナー上蓋22及びライナー下蓋23とは、ライナー21に設けたピン穴とライナー上蓋22及びライナー下蓋23にそれぞれ設けたピン穴22a、23aにノックピン(図示省略)を挿入することにより、一体化して回動するように構成する。そして、ライナー上蓋22をさらにライナーケース蓋7aで軸方向に固定して、ライナー21の内部に充填される作動油を密封するようになっている。また、ライナー上蓋22及びライナー下蓋23の内面には、ライナー21の回転軸Oと偏心させてガイド溝22c、23cを、偏心する方向が180度回転対称となるように形成する。また、ライナー下蓋23には、ピン穴23e及び作動油注入孔23fを形成する。なお、ピン穴23eにはライナーケース7を貫通するピ
ン28を嵌入することにより、ライナーケース7とライナー下蓋23の回り止めを行うようにする。
The
ライナー21の内部に同軸に配設される主軸9には、表面をなめらかな形状に形成した2個の突起部25a、25bを180度回転対称となる位置に形成する。この主軸9の2個の突起部25a、25bは、軸方向及び周方向の長さをライナー21の内部の空洞部よりいずれも短く形成することにより、軸方向の両端及び周方向の先端に作動油の流通する通路を形成するように構成する。
On the
ライナー21の内部に形成され、主軸9の突起部25a、25bによって区画された空洞部内に、表面をなめらかな形状に形成した断面略三角形状で同じ大きさの2個のドライビングブレード24a、24bを嵌挿する。この2個のドライビングブレード24a、24bは、ドライビングブレード24a、24bの側面がライナー上蓋22及びライナー下蓋23の内面と摺接するように軸方向の長さをライナー21の内部の空洞部とほぼ同じ長さに形成し、その両端部近傍にライナー21のシール面21a、21bに対応するシール面を形成するとともに、ドライビングブレード24a、24bの一方の側面に、ライナー上蓋22及びライナー下蓋23の内面に形成したガイド溝22c、23cに嵌挿するピン27a、27bを形成し、ライナー上蓋22のガイド溝22cにドライビングブレード24bのピン27bを、ライナー下蓋23のガイド溝23cにドライビングブレード24aのピン27aを、それぞれ嵌挿して、ライナー21の1回転につきライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が2回合致しようとしたとき、このうちの1回は、ライナー上蓋22及びライナー下蓋23の内面にライナー21の回転軸Oと偏心させて形成したガイド溝22c、23cに嵌挿したドライビングブレード24a、24bのピン27a、27bによってドライビングブレード24a、24bの動きを規制することにより、合致を阻止し、これにより、主軸9にライナー21の1回転につき1回の打撃トルクを発生するように構成する。
Two
ライナー21の外周面には、ドライビングブレード24a、24bとライナー21のシール面21a、21bとによって区画されるライナー21の内部の低圧室Lとなる空洞部を相互に連通する連通溝26を設ける。
The outer circumferential surface of the
また、ライナー21には、ライナー21の軸心に平行に打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構10を設ける。この出力調整機構10は、従来公知のもので、ドライビングブレード24a、24bとライナー21のシール面21a、21bとによって区画されるライナー21の内部の高圧室Hとなる空洞部と低圧室Lとなる空洞部を連通するポート10a、10bと、ライナー下蓋23に設けた操作孔23bから調整される出力調整弁10cとで構成する。
Further, the
また、ライナー21には、ライナー21の軸心に平行に作動油の熱膨張を吸収するためのアキュムレータ29を設ける。このアキュムレータ29は、ピストン29aと通気部材29bとで構成し、ピストン29aの一方の端面をライナー下蓋23に穿設したアキュムレータ用小孔23dを介してライナー21の内部の空洞部に連通するとともに、他方の端面を通気部材29b、ライナー上蓋22に穿設したアキュムレータ用小孔22b及びライナー上蓋22とライナーケース蓋7aとの間隙を介して大気と連通するように構成する。
Further, the
この油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置5の作動について説明すると、まず、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本体1内のロータ室へ導入するとロータ4は高速で回転する。このロータの回転力はライナー21に伝達される。
To explain the operation of the impact
ライナー21の回転により、ライナーケース7の内部は、図12(a)→(b)→(c
)→(d)→(a)・・・のとおり変化する。図12(a)は、主軸9に打撃トルクが発生していない状態を示し、これよりライナー21が略90度ずつ回転した状態を(b)、(c)及び(d)に示す。
Due to the rotation of the
)→(d)→(a)... FIG. 12(a) shows a state in which no impact torque is generated on the
主軸9に打撃トルクが発生するのは、図12(b)に示すときで、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致し、ライナー21の内部の空洞部は4室に分けられ、ライナー21の内部の空洞部の形状から、主軸9に打撃トルクが発生する瞬間、高圧室H側の体積は減少し、低圧室L側の体積は増加し、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになる。すなわち、ロータ4によってライナー21を回転させ、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致する位置まで来ると、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになるとともに、ドライビングブレード24a、24bが低圧室L側に押されることにより、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致し、ライナー21の内部の空洞部が完全に封止状態になって、ライナー21の回転力がドライビングブレード24a、24bを介して主軸9の突起部25a、25bに作用し、主軸9に打撃トルクを発生させる。そして、このライナー21の1回転につき1回、間欠的に発生する打撃トルクによって主軸9を回転させ、ボルト、ナットの締付け、緩め等の所望の作業を行うものである。
Impact torque is generated on the
一方、図12(d)に示すときは、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致しようとするが、このとき、ライナー上蓋22及びライナー下蓋23の内面にライナー21の回転軸Oと偏心させて形成したガイド溝22c、23cに嵌挿したドライビングブレード24a、24bのピン27a、27bによってドライビングブレード24a、24bの動きが規制され、これにより、ライナー21の内部の空洞部が封止状態とならないことから、主軸9に打撃トルクは発生しない。
On the other hand, when shown in FIG. 12(d), the seal surfaces 21a, 21b of the
また、図12(a)及び(c)に示すときは、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致する位置まで来ると、それぞれの室は瞬時、高圧室Hと低圧室Lになろうとするが、ドライビングブレード24a、24bが低圧室L側に押されることにより、ライナー21のシール面21a、21bとドライビングブレード24a、24bのシール面が合致せず、ライナー21の内部の空洞部が封止状態とならずに高圧室H側の作動油が両シール面の間隙を通って低圧室L側に流れることから、主軸9に打撃トルクは発生しない。
12(a) and (c), when the sealing
また、ロータ4を逆方向に回転した場合には、ライナーケース7の内部は、図12(d)→(c)→(b)→(a)→(d)・・・のとおり変化し、主軸9に先とは逆方向の打撃トルクを発生させることができる。
Furthermore, when the
図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5によれば、図19に記載した従来の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置に必須であった、ばねにて常時主軸外周方向に付勢する羽根を必要とせず、摺動抵抗が小さくエネルギ効率が良く、作動油の温度上昇が少なく安定した出力が得られ、小形で、構造が簡単で、かつ耐久性を有する油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置を得ることができるという利点を有するものであった。
According to the hydraulic impact
本発明は、図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5をさらに改良して、構造がより簡単で、耐久性を有し、摺動抵抗が小さくエネルギ効率をより良くした油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置を提供することを目的とする。
The present invention further improves the hydraulic impact
上記目的を達成するため、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置は、
内部に作動油が充填される空洞部を備え、該空洞部の内周面から突出するようにシール面を形成した、ロータによって回動されるライナーと、
2個の突起部を有し、ライナーの内部に同軸に配設される主軸と、
両端部にシール面を有し、作動油が充填されるライナーの空洞部に嵌挿される2個のドライビングブレードとを有してなり、
ドライビングブレードによって、ライナーの内部を高圧室と低圧室とに区画して、主軸に打撃トルクを発生させるようにした油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置において、
ライナーの2個のシール面を空洞部の180°回転非対称位置に形成するとともに、
主軸の2個の突起部の横断面形状を短軸を挟んで非対称に形成し、
ライナーのシール面と、各ドライビングブレードの一方のシール面が合致したとき、他方のシール面が空洞部の内周面に摺接してシールすることにより、ドライビングブレードによって、ライナーの内部を高圧室と低圧室とに区画して、ライナーの1回転につき1回の打撃トルクを主軸に発生させるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the impact torque generating device for a hydraulic torque wrench of the present invention has the following features:
A liner that is rotated by a rotor and has a cavity filled with hydraulic oil and has a sealing surface protruding from the inner peripheral surface of the cavity;
a main shaft having two protrusions and coaxially disposed inside the liner;
It has two driving blades that have sealing surfaces at both ends and are inserted into the cavity of the liner filled with hydraulic oil,
In a striking torque generating device for a hydraulic torque wrench, the interior of the liner is divided into a high pressure chamber and a low pressure chamber by a driving blade, and striking torque is generated on the main shaft.
The two sealing surfaces of the liner are formed at 180° rotationally asymmetric positions in the cavity, and
The cross-sectional shape of the two protrusions of the main shaft is formed asymmetrically across the short axis,
When the sealing surface of the liner matches the sealing surface of one of the driving blades, the other sealing surface slides against the inner circumferential surface of the cavity and seals, causing the driving blade to convert the inside of the liner into a high-pressure chamber. It is characterized in that it is divided into a low-pressure chamber and one impact torque is generated on the main shaft per one rotation of the liner.
この場合において、前記ライナーのライナー上蓋及びライナー下蓋のいずれか一方の内面に、ドライビングブレードの動きを規制するガイド溝を設けるようにすることができる。 In this case, a guide groove for regulating the movement of the driving blade may be provided on the inner surface of either the liner upper cover or the liner lower cover of the liner.
本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置によれば、ライナーの2個のシール面を空洞部の180°回転非対称位置に形成するとともに、主軸の2個の突起部の横断面形状を短軸を挟んで非対称に形成することで、正回転、逆回転のいずれでも、ライナーの1回転につき1回の打撃トルクを主軸に発生させるようにして、小型の装置で大きな打撃トルクを発生させることができる。 According to the impact torque generating device for a hydraulic torque wrench of the present invention, the two sealing surfaces of the liner are formed at 180° rotationally asymmetric positions in the cavity, and the cross-sectional shape of the two protrusions of the main shaft is shortened. By forming the shaft asymmetrically across the shaft, one impact torque is generated on the main shaft for each revolution of the liner in both forward and reverse rotations, and a large impact torque can be generated with a small device. Can be done.
この場合、ライナーのライナー上蓋及びライナー下蓋のいずれか一方の内面に、ドライビングブレードの動きを規制するガイド溝を設けるようにすればよく、構造が簡単なものとなり、特に、ライナーのライナー上蓋の内面のみに、ドライビングブレードの動きを規制するガイド溝を設けるようにすれば、ライナー下蓋のガイド溝が不要となり、主軸の軸径を大きくすることができ、耐久性を向上することができる。 In this case, a guide groove for regulating the movement of the driving blade may be provided on the inner surface of either the liner upper lid or the liner lower lid of the liner, and the structure becomes simple. By providing a guide groove for restricting the movement of the driving blade only on the inner surface, the guide groove in the lower lid of the liner becomes unnecessary, the diameter of the main shaft can be increased, and the durability can be improved.
以下、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an impact torque generating device for a hydraulic torque wrench according to the present invention will be described based on the drawings.
図13~図18に、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の一実施例を示す。 13 to 18 show an embodiment of the striking torque generating device for a hydraulic torque wrench of the present invention.
この油圧式の打撃トルク発生装置5は、図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5をさらに改良して、構造がより簡単で、耐久性を有し、摺動抵抗が小さくエネルギ効率をより良くしたものである。
This hydraulic impact
そして、その基本構造は、図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5と同じもので、ライナーケース7内にライナー31を設け、このライナー31内に作動油を充填密閉し、ライナー31内に同軸に主軸9を嵌挿するようにしている。
The basic structure is the same as the hydraulic impact
主軸9を嵌挿するライナー31には、内部に略楕円形状の空洞部を形成し、その内周面に山形状に2個のシール面31a、31bを180°回転非対称位置に形成する。
具体的には、シール面31bを、シール面31aに対する180°回転対称位置からθ1(5~10°。本実施例においては、約7°。)ずらした位置に形成するようにする。
この円筒状のライナー31は、その外周をライナーケース7にて支持し、ライナー31の両端にライナー上蓋32及びライナー下蓋33を配設し、ライナー31とライナー上蓋32及びライナー下蓋33とは、ライナー31に設けたピン穴とライナー上蓋32及びライナー下蓋33にそれぞれ設けたピン穴にノックピン(図示省略)を挿入することにより、一体化して回動するように構成する。そして、ライナー上蓋32をさらにライナーケース蓋7aで軸方向に固定して、ライナー31の内部に充填される作動油を密封するようになっている。
また、ライナー上蓋32又はライナー下蓋33の内面には、ライナー31の回転軸Oと同心のガイド溝32c、33cを形成する。
ガイド溝32c、33cは、ライナー上蓋32及びライナー下蓋33のいずれか一方の内面に設けるようにすればよく、特に、ガイド溝32cをライナー上蓋32の内面のみに設けるようにすることにより、ライナー下蓋33のガイド溝33cが不要となり、主軸9の軸径を大きくすることができ、ガイド溝32cがライナー31の回転軸Oと同心であることと相俟って、構造が簡単で、耐久性を向上することができる。
また、ライナー上蓋32及びライナー下蓋33の内面には、作動油を逃がす溝を所定位置に形成する。
The
Specifically, the sealing
This
Furthermore, guide
The
Additionally, grooves for releasing hydraulic oil are formed at predetermined positions on the inner surfaces of the liner
ここで、本実施例の油圧式の打撃トルク発生装置5は、図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5とは異なり、対をなすシール面31a、31bの他方のシール面31a’、31b’、すなわち、後述の各ドライビングブレード34a、34bのシール面に対応するライナー31のシール面を、空洞部の内周面で構成するよう
にしている。
このシール面31a’、31b’を構成するライナー31の空洞部の内周面は、略円筒面形状をし、その角度θ2が30°~70°、好ましくは、40°~60°程度(本実施例においては、50°。)に形成するようにする。
これにより、山形状のシール面31a、31bを2個にすることで、実質的にこのシール面31a’、31b’を形成するライナー31の空洞部の加工工程を省略することができ、構造が簡単となり、耐久性を有する油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置を提供することができるものとなる。
Here, the hydraulic impact
The inner circumferential surface of the cavity of the
As a result, by reducing the number of mountain-shaped sealing surfaces 31a and 31b to two, it is possible to substantially omit the machining process of the hollow portion of the
ライナー31の内部に同軸に配設される主軸9には、2個の突起部35a、35bを、その横断面形状が短軸を挟んで非対称になるように形成するようにしている。
具体的には、2個の突起部35a、35bは、図14(b)に示すように、それぞれ略三角形状をし、一方の突起部35aは、2つの底角αが等しい形状(本実施例においては、75°。)をし、他方の突起部35bは、2つの底角α1、α2が異なる形状(本実施例においては、α1:68°、α2:82°。)をしている。
このように、主軸9の2個の突起部35a、35bの横断面形状を短軸を挟んで非対称に形成することで、ライナー31の2個のシール面31a、31bを180°回転非対称位置に形成したことと相俟って、正回転、逆回転のいずれでも、ライナーの1回転につき1回の打撃トルクを主軸に発生させることができるようにしている。
そして、主軸9の2個の突起部35a、35bは、軸方向及び周方向の長さをライナー31の内部の空洞部よりいずれも短く形成することにより、軸方向の両端及び周方向の先端に作動油の流通する通路を形成するように構成する。
Two
Specifically, the two
In this way, by forming the cross-sectional shapes of the two
The two
ライナー31の内部に形成され、主軸9の突起部35a、35bによって区画された空洞部内に、表面をなめらかな形状に形成した断面略三角形状で同じ大きさの2個のドライビングブレード34a、34bを嵌挿する。この2個のドライビングブレード34a、34bは、ドライビングブレード34a、34bの側面がライナー上蓋32及びライナー下蓋33の内面と摺接するように軸方向の長さをライナー31の内部の空洞部とほぼ同じ長さに形成し、その両端部近傍にライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’に対応するシール面を形成する。
そして、ドライビングブレード34a、34bの一方の側面に、ライナー上蓋32及びライナー下蓋33のいずれか一方の内面に形成したガイド溝32c、33cに嵌挿する鋼球37a、37bを配設して、ライナー上蓋32のガイド溝32c(又はライナー下蓋33のガイド溝33c)に嵌挿して、ドライビングブレード34a、34bの動きを規制するようにする。
Two driving
ここで、本実施例において用いている、ドライビングブレード34a、34bの動きをガイドして規制する、ガイド溝32c(又はガイド溝33c)に嵌挿する鋼球37a、37bに代えて、図7~図12に記載した、ドライビングブレード34a、34bの動きをガイドして規制する、油圧式の打撃トルク発生装置5において用いている、ガイド溝22c、23cに嵌挿するピン27a、27bを適用することもできる。
Here, instead of the
ライナー31の外周面には、ドライビングブレード34a、34bとライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とによって区画されるライナー31の内部の低圧室Lとなる空洞部を相互に連通する連通溝(図示省略)を設ける。
On the outer circumferential surface of the
また、ライナー31には、ライナー31の軸心に平行に打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構10を設ける。この出力調整機構10は、従来公知のもので、ドライビングブレード24a、24bとライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とによって区画されるライナー31の内部の高圧室Hとなる空洞部と低圧室Lとなる空洞
部を連通するポート(図示省略)と、ライナー下蓋33に設けたネジ孔に可調整的に螺合する出力調整弁10cとで構成する。
Further, the
また、ライナー31には、ライナー31の軸心に平行に作動油の熱膨張を吸収するためのアキュムレータ39を設ける。
Further, the
この油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置5の作動について説明すると、まず、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本体1内のロータ室へ導入するとロータ4は高速で回転する。このロータの回転力はライナー31に伝達される。
To explain the operation of the impact
ライナー31の回転により、ライナーケース7の内部は、図15(a)→(a’)→(b)→(c)→(c’)→(d)→(a)→・・・のとおり変化する。
As the
主軸9に打撃トルクが発生するのは、図15(c)(図16(c))に示すときで、ライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とドライビングブレード34a、34bのシール面が合致し、ライナー31の内部の空洞部は4室に分けられ、ライナー31の内部の空洞部の形状から、主軸9に打撃トルクが発生する瞬間、高圧室H側の体積は減少し、低圧室L側の体積は増加し、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになる。すなわち、ロータ4によってライナー31を回転させ、ライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とドライビングブレード34a、34bのシール面が合致する位置まで来ると、それぞれの室は高圧室Hと低圧室Lになるとともに、ドライビングブレード34a、34bが低圧室L側に押されることにより、ライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とドライビングブレード34a、34bのシール面が合致し、ライナー31の内部の空洞部が完全に封止状態になって、ライナー31の回転力がドライビングブレード34a、34bを介して主軸9の突起部35a、35bに作用し、主軸9に打撃トルクを発生させる。そして、このライナー31の1回転につき1回、間欠的に発生する打撃トルクによって主軸9を回転させ、ボルト、ナットの締付け、緩め等の所望の作業を行うものである。
Impact torque is generated on the
一方、図15(c)(図16(c))以外のときは、ライナー31のシール面31a、31a’、31b、31b’とドライビングブレード34a、34bのシール面が合致することがなく、ライナー31の内部の空洞部が封止状態とならないことから、主軸9に打撃トルクは発生しない。
On the other hand, in cases other than FIG. 15(c) (FIG. 16(c)), the sealing
また、ロータ4を逆方向に回転した場合には、ライナー31の回転により、ライナーケース7の内部は、図17(a)→(a’)→(b)→(c)→(c’)→(d)→(a)→・・・のとおり変化する。
Furthermore, when the
主軸9に打撃トルクが発生するのは、図17(c)(図18(c))に示すときで、主軸9に逆方向の打撃トルクを発生させることができ、一方、図17(c)(図18(c))以外のときは、主軸9に打撃トルクは発生しない。
Impact torque is generated on the
なお、この油圧式の打撃トルク発生装置5のその他の構成及び作用は、図1~図6及び図7~図12に記載した油圧式の打撃トルク発生装置5と同様である。
The other configurations and functions of this hydraulic impact
以上、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置について、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、駆動源のモータとして、エアーモータのほか、電動モータを用いることもできる等、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。 The striking torque generating device for a hydraulic torque wrench according to the present invention has been described above based on the embodiment thereof, but the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment. In addition to the air motor, an electric motor can also be used, and the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置は、ばねにて常時主軸外周方向に付勢する羽根を必要とせず、摺動抵抗が小さくエネルギ効率が良く、作動油の温度上昇が少なく安定した出力が得られ、小形で、構造が簡単で、かつ耐久性を有する特性を有することから、動力源の高圧空気による空冷効果を期待できない電動モータを用いた油圧式トルクレンチや高い締付精度を要求される油圧式トルクレンチの用途に好適に用いることができるほか、例えば、エアーモータを用いた油圧式トルクレンチの用途にも用いることができる。 The impact torque generating device of the hydraulic torque wrench of the present invention does not require a blade that is constantly biased in the direction of the outer circumference of the main shaft by a spring, has low sliding resistance, is highly energy efficient, and is stable with little temperature rise of the hydraulic oil. Because it has the characteristics of high output, small size, simple structure, and durability, it is suitable for hydraulic torque wrenches that use electric motors that cannot be expected to have the cooling effect of high-pressure air as a power source, and for high tightening accuracy. In addition to being suitable for use in required hydraulic torque wrenches, it can also be used, for example, in hydraulic torque wrenches using an air motor.
1 本体
2 メインバルブ
3 正逆回転切換バルブ
4 ロータ
5 打撃トルク発生装置
6 フロントケース
7 ライナーケース
8 ライナー
9 主軸
10 出力調整機構
11 ライナー
11a ライナーのシール面
11b ライナーのシール面
12 ライナー上蓋
13 ライナー下蓋
14a ドライビングブレード
14b ドライビングブレード
15a 主軸の突起部
15b 主軸の突起部
16 連通溝
17 ノックピン
21 ライナー
21a ライナーのシール面
21b ライナーのシール面
22 ライナー上蓋
22c ガイド溝
23 ライナー下蓋
23c ガイド溝
24a ドライビングブレード
24b ドライビングブレード
25a 主軸の突起部
25b 主軸の突起部
26 連通溝
27a ピン
27b ピン
29 アキュムレータ
31 ライナー
31a ライナーのシール面
31a’ ライナーのシール面
31b ライナーのシール面
31b’ ライナーのシール面
32 ライナー上蓋
32c ガイド溝
33 ライナー下蓋
33c ガイド溝
34a ドライビングブレード
34b ドライビングブレード
35a 主軸の突起部
35b 主軸の突起部
37a 鋼球
37b 鋼球
39 アキュムレータ
H 高圧室
L 低圧室
S ばね
1
Claims (2)
2個の突起部を有し、ライナーの内部に同軸に配設される主軸と、
両端部にシール面を有し、作動油が充填されるライナーの空洞部に嵌挿される2個のドライビングブレードとを有してなり、
ドライビングブレードによって、ライナーの内部を高圧室と低圧室とに区画して、主軸に打撃トルクを発生させるようにした油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置において、
ライナーの2個のシール面を空洞部の180°回転非対称位置に形成するとともに、
主軸の2個の突起部の横断面形状を短軸を挟んで非対称に形成し、
ライナーのシール面と、各ドライビングブレードの一方のシール面が合致したとき、他方のシール面が空洞部の内周面に摺接してシールすることにより、ドライビングブレードによって、ライナーの内部を高圧室と低圧室とに区画して、ライナーの1回転につき1回の打撃トルクを主軸に発生させるようにしたことを特徴とする油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置。 A liner that is rotated by a rotor and has a cavity filled with hydraulic oil and has a sealing surface protruding from the inner peripheral surface of the cavity;
a main shaft having two protrusions and coaxially disposed inside the liner;
It has two driving blades that have sealing surfaces at both ends and are inserted into the cavity of the liner filled with hydraulic oil,
In a striking torque generating device for a hydraulic torque wrench, the interior of the liner is divided into a high pressure chamber and a low pressure chamber by a driving blade, and striking torque is generated on the main shaft.
The two sealing surfaces of the liner are formed at 180° rotationally asymmetric positions in the cavity, and
The cross-sectional shape of the two protrusions of the main shaft is formed asymmetrically across the short axis,
When the sealing surface of the liner matches the sealing surface of one of the driving blades, the other sealing surface slides against the inner circumferential surface of the cavity and seals, causing the driving blade to convert the inside of the liner into a high-pressure chamber. 1. A striking torque generating device for a hydraulic torque wrench, characterized in that the striking torque generating device is divided into a low-pressure chamber and generates one striking torque on the main shaft per one rotation of a liner.
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