JP7206279B2

JP7206279B2 - トルク工具のためのリリース機構

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Publication number: JP7206279B2
Application number: JP2020538550A
Authority: JP
Inventors: ジェンキンズブラッド
Original assignee: Stahlwille Eduard Wille GmbH and Co KG
Current assignee: Stahlwille Eduard Wille GmbH and Co KG
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2039-01-03
Also published as: EP3737533A1; DE102018100665A1; US11618138B2; JP2021510123A; US20200398409A1; CN111836701B; CN111836701A; TW201930024A; WO2019137577A1; EP3737533B1; CA3087112A1; TWI820060B

Description

本発明は、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリース(ausloest)される電子リリース式トルク工具のためのリリース機構であって、
ａ）トルクを伝達するために、１つの共通の軸線を中心として回転する駆動体および基体、
ｂ）トルクを伝達するために、駆動体と基体とを互いに連結させるロック機構、
ｃ）伝達されたトルクを検出し、評価するための検出および評価手段、
ｄ）目標トルクに到達した際に、駆動体を基体から連結解除するためにロック機構を作動させるシグナルトランスミッタ、
を有している、リリース機構に関する。

詳細な説明
ねじ固定は、機械製作において、最も頻繁に利用される接続である。このような接続エレメントは、適切な組付け工具の使用によってのみ効果的となる。このために適切な組付け工具には、トルクドライバのようなトルク工具が挙げられる。

トルク工具は、ワークピースに所定のトルクを加えるために必要となる。トルク工具としては、例えばトルクレンチまたはトルクドライバが公知である。機械的かつ電子的なトルク工具がある。特に、表示式のトルク工具およびリリース式のトルク工具がある。表示式のトルク工具は、その都度実際に加えられているトルクを常に表示する。リリース式のトルク工具では、目標トルクが設定される。ねじを締め付ける際にこのトルクに到達するとすぐに、このトルク工具は目標トルクに到達したことを使用者に報知する。これは例えば、聞こえるクリック音または感じられる屈曲により報知することができる。リリース機構はこれとは全く異なる構成である。すなわち、例えば目標トルクに到達した場合に、設定された目標トルクよりも大きなトルクがワークピースに伝達されるのを阻止することができる。

手動操作される工具を使用する場合に伝達されるトルクは、この場合、使用者の身体的な状態、および力に対する主観的な感覚に依存している。トルク工具は、ねじの弾性範囲内にある高い締付け力によりねじを締め付けるために、またはねじを僅かな締付け力のみで締め付けるために使用される。とりわけ自動車または航空機産業における軽量構造のために、例えば、マグネシウム、アルミニウム、またはプラスチックのような新しい構造材料を使用するために、トルク工具に対する要件および要求が高まっている。すなわち、このような新しい材料により、繊細なねじ接続部の数が増えている。鋼材料に比べて、これらの軽量構造材料の引っ張り強度が低いことにより、ねじ接続部の過剰な負荷は、ねじ山の損傷をまねき、これにより、これら高価な構成部品が役立たなくなってしまう。

公知の報知式のトルク工具には、特に、目標トルクを表示するだけだという欠点がある。ワークピースへのトルクの伝達の中断は行われない。このような中断を行わせるトルク工具は、通常、製造に手間がかかり、構造が複雑であり、ひいては極めてコストがかかる。

背景技術
独国実用新案第２０２００７０１５９７１号明細書により、多機能型ニューマチック工具が公知である。この多機能型ニューマチック工具はベースボディを有していて、このベースボディには、操作レバー、入口接続部、およびシリンダが配置されている。シリンダの内部には、ブレードを備えたロータが配置されている。シリンダは、入口スイッチを介して入口接続部に接続されている。入口スイッチは操作レバーによって制御可能である。この場合、ロータの回転軸は、シリンダを通ってガイドされている。工具は付加的に、異なる機能を有する少なくとも２つの工具ヘッドを含む。接続エレメントは、各工具ヘッドの後端部に配置されていて、接続装置は、ベースボディの前端部に配置されている。任意の１つの工具ヘッドの接続エレメントは、ベースボディの前端部の接続装置に取り外し可能に配置されている。接続エレメントの後端部は、ロータの前端部に取り外し可能に接続されている。工具ヘッドの後端部に配置された接続エレメントと、ロータの前端部との取り外し可能な接続により、ブレードの回転の際のトルクが、個々の工具ヘッドに伝達されることが保証されている。

独国実用新案第２０２００６００８０５６号明細書には、設定可能な値よりも小さいトルクを伝達するための力伝達装置が記載されている。ここに記載された力伝達装置は、この場合、ソケットレンチとして使用される。

台湾登録実用新案第２７８９８２２号明細書には、設定可能なトルクを有する力伝達装置が開示されている。この力伝達装置は、駆動手段、スリーブまたはフランジ、楔エレメント、およびばねを含む。駆動手段はスリーブに、互いに移動可能および互いに回転可能であるように接続されている。駆動手段とスリーブとの間の相対的な軸方向の位置を調節することにより、ばねに加えられる力が調節され、これにより、楔エレメントとスリーブとの間で伝達可能な最大のトルクが調節される。

独国実用新案第２０２０１１０５０２８０号明細書には、工具駆動部材を備えた調節可能なトルクレンチが記載されている。この場合、このトルク工具は、長手方向に延在する管状の工具軸を有している。この工具の第１の端部区分には、長手方向軸線を中心として回転可能に工具軸に支持されている把持部が配置されている。把持部は、把持部および／または工具軸の内部における緊締ユニットに直接または間接に連結されている。把持部の回転により、その都度加えるべき締付けモーメントをプリセットするコイルばねが緊縮または弛緩される。把持部はさらに、休止位置で把持部に当接している折り畳みレバーを有している。工具軸と把持部との間の移行領域には、その都度実際に調節される締付けモーメントについての数値表記を示すことができる目盛りが配置されている。この移行領域は、工具軸とは反対側で先細りしており、横断面は減少している。工具軸の第１の端部区分とは反対側の第２の端部区分は、工具駆動部材との連結のために用いられ、この工具駆動部材は、通常は差込み工具である工具を収容するためにも役立つ。このために、それ以外は横断面が円形の工具軸は、端部側で長方形の開口を形成するように、第２の端部区分で平坦にされている。

独国特許出願公開第１００５１０１１号明細書により、トルクを電子的に検出する、リリース式のトルクレンチが公知である。ひずみゲージによって、機械的なトルクが電子的な信号に変換される。このように検出したトルクを目標値と比較する。測定されたトルクが、調節されたまたはプリセットされたトルク目標値に達すると、電子的な評価により、トルクレンチは機械的に、少なくとも短時間解放される。この解放は、この場合、例えば、レンチ把持部とレンチヘッドとの連結解除により行われる。

独国実用新案第２０２０１４００００４１号明細書は、リリース式トルク工具に関し、このトルク工具は、把持領域とヘッド領域とを備えた軸状のケーシングを有している。ケーシング内には、トルクを伝達するための伝達装置が設けられている。トルク工具はさらに、所望のトルクを設定するための作動ボタンを備えた作動装置を有しており、このトルクに到達したことが報知される。表示装置は、トルク工具がリリースされるべきトルク値を表示する。さらに、このトルク工具は、設定されたトルクでトルク工具をリリースするリリース機構を備える。

独国特許出願公開第１０２００６０１３１４７号明細書により、ワークピースにおけるトルクを測定するための、かつ／またはトルクの締付けをリリースするためのトルク工具が公知である。このトルク工具は、把持部と、トルクを伝達するためのバーとを備えるケーシングを有している。測定エレメントは、トルクを電子的に検出するために用いられ、この検出されたトルクは、測定および制御電子機器によって処理される。電子的な測定および制御電子機器によって制御されるリリーススイッチは、目標値で、トルク工具をリリースする。この明細書に記載されたトルクレンチは、リリーススイッチによって作動される少なくとも１つの作動部材を有した減速機構を有している。この場合、減速機構は、トルクを伝達するためのバーと、トルク工具をリリースするための電子制御されるリリーススイッチとの間に配置されている。この文献には、減速機構が、電子制御されるリリーススイッチによって駆動制御される、切換え縁部を備えた切換えレバーを有していることが記載されている。

発明の開示
そこで本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、簡単に構成され、製造コストが安価である、電子リリース式トルク工具のためのリリース機構を提供することである。この場合、効果は、特に、モータ駆動されるトルク工具でも、リリースの際に高い有効性が得られるのが望ましい。

本発明によればこの課題は、冒頭で述べた形式の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有する電子リリース式トルク工具のためのリリース機構において、
ｅ）ロック機構は、ばね負荷されたレバー装置を有しており、このレバー装置は、トルクを伝達するために駆動体を基体に連結し、リリースの際には、自由に回転させるために、基体をロック解除することにより解決される。

本発明の根底を成す原則は、機械式であっても、手動式であっても、駆動装置は、目標トルクに達した際に、それ以上、ねじ締めに対して影響を与えない、というものである。トルクを伝達するための駆動装置はこのために、例えばアダプタによってワークピースにトルクを伝達する基体を、駆動装置から分離することにより、連結解除される。このために基体は、駆動装置に対して回転可能に支持されており、したがってロック解除状態では自由に回転することができる。ロックされて初めて、基体は駆動装置に連結され、これにより、駆動装置と基体とを介して目標トルクまでのトルクを伝達することができる。ロック機構のロックもしくはロック解除は、レバー装置によって特に簡単に実現できる。そしてこの場合、リリース機構の操作時の力は、簡単に変向することができる。ロック機構の操作の際に使用される力は、場合によっては、レバーの使用に応じて分割するもしくは増幅することができる。到達したい目標トルクはこの場合、適切な手段によってプリセット可能である。

目標トルクに到達した際にロック機構をロック解除する、電気的に作動するアクチュエータが設けられているならば、本発明によるリリース機構の有利な構成として実証されている。このような電気的に作動するアクチュエータは、例えば電気的に制御されるソレノイドである。ソレノイドは、簡単に製作できる公知の構成部品である。さらにこのようにして、ロック機構は、ソレノイドによって簡単に電子的に駆動制御され、用いられる。ソレノイドを作動させるためには、このために適切な電気信号で十分である。

本発明によるリリース機構の別の好適な構成は、ロックのために駆動体の凹部内に係合し、ロック解除のために凹部からレバー装置によって離されるロックエレメントに、ロック機構のレバー装置が作用することにより得られる。ロックエレメントは、基体を駆動体に連結する。レバー装置がこのようなロックエレメントに作用することができると、トルク工具のどこにでも、力を、実際にレバー装置を介してロックエレメントに伝達することができる。これにより、信頼性の高い確実なロックが達成され得る。ロックエレメントは、必要であれば、特に硬化されてもよく、論理的には任意のいかなる形状、例えば球のような形状をとることができる。収容部もしくは凹部の形状は、この場合、好適にはロックエレメントに適合させるべきである。

さらに、レバー装置がばね負荷されたトグルレバー装置として設けられていることにより、本発明によるリリース機構の好適かつ有利な構成が得られる。トグルレバー装置によって、レバー装置は、リリース機構のために特に良好に実現することができる。ロック解除の際にリリースのために必要な力は、トグルレバーによって簡単に伝達される。

本発明によるリリース機構の好適かつ有利な変化態様では、ロックエレメントは、基体に設けられた変向管内に設けられている。この変化態様では、ロックエレメントを基体によって最適に、拘束もしくはロックのために移動させることができる。さらに、ロックエレメントが、基体に設けられた、軸方向から半径方向に移行する、９０°に湾曲した変向管(Umlenkrohr)内に設けられているならば有利であることが実証されている。

本発明によるリリース機構の別の好適な構成では、基体内に軸方向の通路が設けられており、通路内には、ばね負荷された可動のプランジャが配置されており、プランジャは、ロックのためにレバー装置に作用し、リリースの際にはロック解除のために、通路内に、ロックエレメントのための退避スペースを形成するために、電気的に作動するアクチュエータ、例えばソレノイドによって動かされる。

本発明によるリリース機構の別の好適な構成は、基体の通路内にばね負荷されたピストンが設けられており、ピストンには、ロック機構のロックのためにまたはロック解除のために、ヒンジを備えたレバー装置が設けられていることにより得られる。

本発明によるリリース機構の別の有利かつ好適な構成では、基体が軸方向の軸を含み、軸上には、ばね負荷されたリング体が設けられており、ロックエレメントを操作するためのレバー装置は、リング体に配置されている。

別の構成および利点は、従属請求項の対象ならびに対応する説明を伴う図面により明らかである。

次に実施例を、添付の図面につき詳しく説明する。本発明は、説明されたこの実施例のみに限定されるべきではない。実施例は、本発明を詳しく説明するためだけに用いられる。本発明は、現在かつ将来的に、当業者が本発明を実現するために自明であると考える全ての対象物に関連するとされるべきである。

ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構を軸方向縦断面図で概略的に示す原理図である。ロック状態にある、トルク工具のための本発明による図１のリリース機構を概略的に示す横断面図である。ロック解除状態にある、トルク工具のための本発明による図１および図２のリリース機構を軸方向縦断面図で概略的に示す原理図である。ロック解除状態にある、トルク工具のための本発明による図３のリリース機構を概略的に示す横断面図である。別の実施例における、ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構を示す軸方向縦断面図である。ロック状態にある、トルク工具のための本発明による図５のリリース機構を概略的に示す横断面図である。第３の実施例における、ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構を示す軸方向縦断面図である。ロック状態にある、トルク工具のための本発明による図７のリリース機構を概略的に示す横断面図である。第４の実施例における、ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構を示す軸方向縦断面図である。ロック解除状態にある、トルク工具のための本発明による図９のリリース機構を示す軸方向縦断面図である。第５の実施例における、ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構を示す軸方向縦断面図である。ロック解除状態にある、トルク工具のための本発明による図１１のリリース機構を示す軸方向縦断面図である。

好適な実施例
図１には、符号１０で、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有したトルク工具１２のための、本発明によるリリース機構が示されている。トルク工具１２は、図１において部分的に軸方向縦断面図として示されている。トルク工具１２は、ケーシング状の駆動体１６を備えた円筒状の基体１４を含む。駆動体１６の領域１８には、駆動軸２０が固定されている。駆動軸２０は、駆動体に不動に結合されている。駆動軸２０は、例えばトーションバーとして形成されていてよく、このトーションバーには、伝達されるトルクを検出するためのひずみゲージが設けられている。

駆動体１６の中空室２２内には、電気的に作動するアクチュエータとしてソレノイド(Hubmagnet)２４が設けられている。ソレノイド２４はピン２６を有している。ピン２６は、ソレノイド２４の操作時に、基体１４と駆動体１６との間に設けられたロック機構３０のレバー装置２８に作用する。ロック機構３０とソレノイド２４とは、リリース機構１０の構成部分である。

基体１４は、この実施例で、駆動体１６に差し込まれて接続されている。この場合、基体１４は、回転可能に駆動体１６内に支持されているので、図３および図４に示したロック解除状態では、基体１４は、共通の回転軸線３２を中心として自由に回転することができる。図１および図２に示したロック状態では、駆動体１６と基体１４とは互いに連結されている。この状態では、駆動体１６は、トルクをワークピースに伝達するために基体１４を駆動する。

レバー装置２８は、コイルばね３６によって予荷重をかけられているトグルレバー装置３４から成る。トグルレバー装置３４は、この実施例では、軸方向に配置された２つのレバー３８から成っていて、これらのレバーは、半径方向に配置された２つのレバー４０を介して、ヒンジ接続部４２，４４により互いに枢着的に接続されている。レバー装置２８自体は、ヒンジ４６によって基体１４に、ヒンジプラットフォーム４７を介して枢着されている。ヒンジプラットフォーム４７は、この実施例では、基体１４に堅固に設けられている一種のウェブとして形成されている。

ソレノイド２４のピン２６は、この操作の際に、この場合中央のヒンジ接続部４４に作用し、このヒンジ接続部は、半径方向レバー４０を互いに接続している。軸方向レバー３８の各外面４８には、球５２として形成されているロックエレメント５０が位置している。ロックエレメント５０は、駆動体１６のロック凹部５４内に係合する。ロック凹部５４は、駆動体１６の内面５６に位置している。

コイルばね３６は、ピン２６とは反対の側５８で中央のヒンジ４４に作用しており、これによりレバー装置２８に予荷重をかけている。ロックエレメント５０は、コイルばね３６のばね力により、軸方向レバー３８によって、ロック凹部５４内に押し込まれる。これによりリリース機構１０のロック機構３０は、基体１４が駆動体１６に対して、共通の回転軸線３２を中心として自由に回転することを阻止している。このようなロック状態では、トルクを駆動体１６から基体１４を介してワークピースに伝達することができる。

図２には、図１に示したロック状態における、トルク工具１２のための本発明によるリリース機構１０の横断面図が示されている。この図２が図１に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。この図により、基体１４が、ロック機構３０の領域で駆動体１６によって取り囲まれている様子が明らかである。ロックエレメント５０のためのロック凹部５４は、内面５６全周にわたって分配されている。ロック機構３０のロックエレメント５０は、軸方向レバー３８によって、ロック凹部５４内に押し込まれる。この実施例では、軸方向レバー３８は、対向して配置されている。コイルばね３６は、半径方向レバー４０に対して押し付けられており、これにより、軸方向レバー３８は、ロックエレメント５０をロックするように操作する。

図３では、トルク工具１２のリリース機構１０が、図１に相当しているが、図１および図２とは異なりロック解除状態で示されている。この場合、トルク工具１２は、部分的に軸方向縦断面図として示されている。トルク工具１２は、ケーシング状の駆動体１６を備えた円筒状の基体１４を含む。駆動体１６の領域１８には、駆動軸２０が固定されている。駆動軸２０は、駆動体に不動に結合されている。

駆動体１６の中空室２２には、ソレノイド２４が配置されている。ソレノイド２４からはピン２６が突出している。ピン２６は、ソレノイド２４の操作時に、基体１４と駆動体１６との間に設けられたロック機構３０のレバー装置２８に作用する。

基体１４と駆動体１６とは、その端部で差し込まれて接続されている。この場合、基体１４は、回転可能に駆動体１６内で支持されているので、ここに図示したようなこのロック解除状態では、基体１４は、共通の回転軸線３２を中心として自由に回転することができる。駆動体１６は、基体１４にトルクを伝達しない。したがって、トルク工具１２のリリース状態で、ワークピースへのトルクの伝達は遮断される。

レバー装置２８は、上述したように、コイルばね３６によって予荷重をかけられているトグルレバー装置３４から成る。この場合、コイルばね３６は、ヒンジプラットフォーム４７に支持されている。トグルレバー装置３４は、軸方向に配置された２つのレバー３８を有していて、これらのレバーは、半径方向に配置された２つのレバー４０を介して、互いに枢着的に接続されている。レバー装置２８自体は、ヒンジ４６によって基体のヒンジプラットフォーム４７に枢着されている。

この場合、ソレノイド２４のピン２６は、この操作の際に、中央のヒンジ接続部４４に作用する。軸方向レバー３８の各外面４８には、ロックエレメント５０が位置している。

コイルばね３６は、ピン２６の反対の側５８で中央のヒンジ４４に作用しており、これによりレバー装置２８に予荷重をかけている。図３に示したようなロック解除状態で、ソレノイド２４が操作されると、ソレノイドはピン２６で、コイルばね３６のばね力に抗して、中央のヒンジ４４に作用する。これによりトグルレバー装置３４が操作され、その結果、軸方向に延在する両レバー３８は、中央のヒンジ４４に対して傾斜して延びる。これにより、ロックエレメント５０のためのそれぞれ１つの退避スペース５９が生じる。ロックエレメント５０は、この状態で、ロック凹部５４からこの退避スペース５９内へと移動する。これにより、ロック機構３０はロック解除されて、基体１４は駆動体１６内で自由に回転することができる。トルクは、このようなリリース状態ではもはや伝達されない。すなわちロックエレメント５０は、もはや、コイルばね３６のばね力により、軸方向レバー３８によって、ロック凹部５４内に押し込まれない。基体１４は、駆動体１６から連結解除される。

図４には、図３に示したロック解除状態における、トルク工具１２のための本発明によるリリース機構１０の横断面図が示されている。この図４が図１～図３に対応する限りは、この図でも同じ参照符号が使用される。図示したこの部分では、基体１４が、ロック機構３０の領域で駆動体１６によって取り囲まれている。ロックエレメント５０のためのロック凹部５４は、内面５６全周にわたって分配されている。ロック機構３０のロックエレメント５０は、退避スペース５９内に位置している。基体１４は、駆動体１６内で自由に回転するようにロック解除されている。

トルク工具１２は、電子的に形成されていて、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内に記憶され、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド２４を、トルク工具１２のリリースのために駆動制御するように操作する。

図５には、トルク工具１１２のリリース機構１１０のための別の実施例が示されている。トルク工具１１２は、ロック状態で、リリース機構１１０の領域で概略的に一部のみが示されている。この図は、トルク工具１１２の軸方向縦断面図である。トルク工具１１２は、相応のケーシング１１６によって取り囲まれている円筒状の基体１１４を含む。ケーシング１１６はこの場合、基体１１４を介してトルクをワークピースに伝達するための駆動体１１８も成している。

基体１１４内には、軸方向の通路１２０が設けられている。軸方向の通路１２０からは、ロックエレメント１２４のための半径方向の孔１２２が延びている。軸方向の通路１２０内には、ばね１２８を一方の側から支持するストッパ１２６が位置している。ばね１２８の他方の側には、円錐台形状の付加部１３２を備えた円筒状のプランジャ１３０が位置している。ばね１２８のばね力により、プランジャ１３０は、レバー装置１３４に向かって押される。レバー装置１３４は、２つのレバー１３６から成っていて、これらのレバーは、ヒンジ１３８によって、一方の側でヒンジプラットフォーム１４０に枢着的に設けられている。レバー装置１３４は、レバー室１４２内に位置している。レバー室１４２は、レバー１３６の領域で、軸方向の通路１２０の拡開部１４３によって形成される。レバー１３６は、円錐台形状の付加部１３２を介してばね１２８によって、このレバー室１４２内でロックするために互いに離れるように押される。

半径方向の孔１２２は、このレバー室１４２に直接続いている。レバー１３６は、半径方向の孔１２２を選択的に開放または閉鎖することができる。ここでは図５および図６に示したようなロック状態で、孔１２２はレバー１３６によって閉鎖されている。ロックエレメント１２４は半径方向外側に向かって押される。ロックエレメント１２４は球１４４として形成されている。それぞれ半径方向で最も外側の球１２４ａが、ロック収容部１４６内に収容される。ロック凹部１４６は、ケーシング１１６の内面１４８に位置している。上述したこのような装置によってロック機構１５０が形成される。

リリース機構１１０は、さらに電気的に作動するアクチュエータとしてソレノイド(Hubmagnet)１５２を含んでいる。ばね１２８の反対側で、ソレノイド１５２も軸方向の通路１２０内に位置している。ロック機構１５０をリリースし、ロック解除するために、ピン１５４を備えたソレノイド１５２は、円筒状のプランジャ１３０の円錐台形状の付加部１３２に向かって摺動する。レバー１３６は、半径方向の孔１２２を解放し、レバー室１４２と共に、今やそれぞれ１つの退避スペース１５６を形成し、最も内側の球１２４ｂがこの退避スペース内へと移動する。最も外側のロックエレメント１２４ａは相応に同じ方向で内側に向かって動き、基体１１４とケーシング１１６との間のロックを解放する。ロックエレメント１２４ａは、このために、ロック凹部１４６から外へと摺動する。これにより基体１１４は、ケーシング１１６内で自由に回転することができる。基体１１４は駆動体１１８から連結解除されているので、トルクはもはや伝達されない。

トルク工具１１２はこの実施例でも、電子的に形成されていて、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内に記憶され、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド１５２を、トルク工具１１２のリリースのために駆動制御するように操作する。

図６には、図５に示したロック状態における、トルク工具１１２のための本発明によるリリース機構１１０の横断面図が示されている。この図６が図５に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。この図により、基体１１４が、ロック機構１５０の領域で駆動体１１８によって取り囲まれている様子が明らかである。この場合、駆動体１１８はケーシング１１６を形成している。ロックのためのロックエレメント１２４のためのロック凹部１４６は、ケーシング１１６の内面１４８全周にわたって分配されている。ロック機構１５０のロックエレメント１２４はこのために、レバー１３６によって、ロック凹部１４６内にばね１２８のばね力によって押し込まれる。レバー１３６は互いに向かい合って配置されている。円筒状のプランジャ１３０は、ロックエレメント１２４を半径方向の孔１２２内に押込み、これにより最も外側のロックエレメント１２４ａによって、基体１１４が駆動体１１８に連結される。このようにして、駆動体１１８から基体１１４へとトルクが伝達される。

図７には、トルク工具２１２の本発明によるリリース機構２１０のための別の実施例がロック状態で示されている。トルク工具２１２は、リリース機構２１０の領域で概略的に一部のみが示されている。この図は、トルク工具２１２の軸方向縦断面図である。トルク工具２１２は、相応のケーシング２１６によって取り囲まれている円筒状の基体２１４を含む。ケーシング２１６はこの場合、基体２１４を介してトルクをワークピースに伝達するための駆動体２１８も成している。駆動体２１８はこのために、ロック機構２１９を介して基体２１４に連結される。

基体２１４は、軸方向の通路２２０を含んでいる。軸方向の通路２２０内にはピストン２２２が位置している。ピストン２２２は一方では基体２１４によって、他方ではストッパプレート２１７によって支持される。ピストン２２２は、ボールベアリング２２６によって軸方向可動に支持されている。ボールベアリング２２６は、ピストン２２２に設けられた凹部２２８とボール２３０とによって形成される。

さらに、直角に配置された４つのレバー２３４（図８も参照）から形成されるレバー装置２３２が設けられている。レバー２３４は、ヒンジ２３６によってピストン２２２に枢着的に取り付けられている。レバー２３４の端部にはロックエレメント２３８が設けられている。ロックエレメント２３８は、小さなロックホイール２４０から成り、これらの小さなロックホイールは、図示したようなロック状態では、ロック凹部２４２内に位置している。ロック凹部２４２は、ケーシング２１６の内面２４４に設けられている。

ソレノイド(Hubmagnet)２４６は、電気的に作動するアクチュエータとして、ピン２４８を伴い、ピストン２２２をロック解除のために軸方向に摺動させる。この場合、ロックエレメント２３８は、レバー装置２３２によってロック凹部２４２から外へと動かされる。基体２１４は今やケーシング２１６内で自由に動くことができるようになる。駆動体２１８は基体２１４から連結解除され、これにより駆動体２１８から基体２１４へとトルクはもはや伝達され得ない。ピストンばね２５０は、ロックのためにピストン２２２を再び、図示したようにロック位置へと押し戻す。

トルク工具２１２はこの態様でも、電子的に形成されていて、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内に記憶され、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド２４６を、トルク工具２１２のリリースのために駆動制御するように操作する。

図８には、図７に示したロック状態における、トルク工具２１２のための本発明によるリリース機構２１０の横断面図が示されている。この図８が図７に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。この図により、基体２１４が、ロック機構２１９の領域で駆動体２１８によって取り囲まれている様子が明らかである。この場合、駆動体２１８はケーシング２１６を形成している。ロックのためのロックエレメント２３８のためのロック凹部２４２は、ケーシング２１６の内面２４４全周にわたって分配されている。ロック機構２１９のロックエレメント２３８はこのために、レバー装置２３２を形成する複数のレバー２３４によって、ロック凹部２４２内にピストンばね２５０のばね力によって押し込まれる。これらのレバー２３４は、互いに９０°の角度を置いて半径方向に配置されている。基体がレバー装置２３２を介して駆動体２１８に連結されている限り、トルクは伝達される。リリースの際に連結解除されることにより、基体は駆動体２１８内で自由に回転可能である。

図９には、トルク工具３１２の本発明によるリリース機構３１０のための別の実施例がロック状態で示されている。トルク工具３１２は、リリース機構３１０の領域で概略的に一部のみが示されている。この図は、トルク工具３１２の軸方向縦断面図である。トルク工具３１２は、相応のケーシング３１６によって取り囲まれている円筒状の基体３１４を含む。ケーシング３１６はこの場合、基体３１４を介してトルクをワークピースに伝達するための駆動体３１８も成している。駆動体３１８はこのために、ロック機構３２０を介して基体３１４に連結される。

基体３１４は、軸方向の通路３２２を含んでいる。軸方向の通路３２２内には軸３２４が位置している。軸３２４は、基体３１４に不動に固定されている。軸３２４上にはリング体３２６が位置している。リング体３２６は軸３２４に沿って摺動可能に設けられている。リング体３２６にはレバー装置３２８が設けられている。レバー装置３２８は、レバー３３０を含み、このレバーは、リング体３２６に、ヒンジ３３２を介して軸方向で旋回可能に設けられている。

レバー３３０の端部にはロックエレメント３３４が設けられている。ロックエレメント３３４は、小さなロックホイール３３６から成り、これらの小さなロックホイールは、ロック状態では図示したように、ロック凹部３３８内に位置している。ロック凹部３３８は、ケーシング３１６の内面３４０に設けられている。電気的に作動可能なアクチュエータとして使用されるソレノイド(Hubmagnet)３４２には、ポット状のシリンダ３４４が設けられている。ポット状のシリンダ３４４は、軸３２４にほぼ相当する直径を有している。基体３１４とリング体３２６との間にはばね３４６が位置している。リング体３２６は、ポット状のシリンダ３４４とばね３４６との間で、ばね負荷による予荷重を受けている。

図９に示したようなロック状態で、駆動体３１８は軸３２４を、ひいては基体３１４を駆動する。レバー装置３２８は、この場合、駆動体３１８を、基体３１４に固定された軸３２４に連結している。

図１０には、図９のリリース機構３１０が示されているが、この場合、ロック解除状態で示されている。これら両図が対応する限りは、同じ参照符号も使用される。目標トルクに到達し、トルク工具がリリースされるべき場合には、ソレノイド３４２はポット状のシリンダ３４４で、リング体を軸方向で摺動させロック解除する。この場合、ロックエレメント３３４は、レバー装置３２８によってロック凹部３３８から外へと動かされる。基体３１４は今やケーシング３１６内で自由に動くことができるようになる。駆動体３１８は基体３１４から連結解除され、これにより駆動体３１８から基体３１４へとトルクはもはや伝達され得ない。

トルク工具３１２はこの態様でも、電子的に形成されていて、前述した実施例と同様に、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内に記憶され、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド３４２を、トルク工具３１２のリリースのために駆動制御するように操作する。

図１１には、トルク工具４１２の本発明によるリリース機構４１０のための別の実施例が原理図で示されている。トルク工具４１２は、リリース機構４１０の領域で概略的な一部としてのみ示されている。この場合、ロック機構４１４を備えたリリース機構４１０は、ロック状態で示されている。符号４１６によって、トルク工具４１２のケーシングが示されている。ケーシング４１６はこの実施例でも、基体４２０にトルクを伝達するための駆動体４１８を成している。基体４２０はロック機構４１４を含んでいる。このロック機構４１４はレバー装置４２２を含んでいる。レバー装置４２２は、ヒンジ４２６を中心として旋回可能に配置されている、ほぼ半径方向の２つのレバー４２４から成っている。ヒンジ４２６は、中央の可動ウェブ４２８の外側端部に位置している。ウェブ４２８には、プランジャ状の本体４３０が設けられており、この本体の軸４３２では、ばね４３４がウェブ４２８に予荷重をかけている。

レバー４２４のそれぞれ他方の端部にも、同様にヒンジ４３６が位置している。図面においてレバー４２４の下方には、それぞれ１つの湾曲した変向管４３８が続いている。この湾曲した変向管は、軸方向４４０から半径方向４４２へと移行する９０°の湾曲を有している。湾曲した変向管４３８内には、ロックエレメント４４４が位置している。ロックエレメント４４４は球である。

電気的に作動するアクチュエータとしてのソレノイド(Hubmagnet)４４８のプランジャ４４６は、ウェブ４２８に対して当接している。リリース機構４１０のロック状態では、ロックエレメント４４４はレバー４２４によって変向管４３８内に押される。最も外側のロックエレメント４４４ａは、この場合、それぞれ、図１１に示したように、ロックのためにロック凹部４５０内へと移動する。ロック状態では、駆動体４１８と基体４２０とは、トルクを伝達するために、常に同じ回転軸線を中心として回転している。

トルク工具４１２はこの態様でも、電子的に形成されていて、前述した実施例と同様に、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内に記憶され、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド４４８を、トルク工具４１２のリリースのために駆動制御するように操作する。

図１２には、トルク工具４１２の本発明によるリリース機構４１０の図１１の実施例が原理図で示されている。この場合、ロック機構４１４を備えたリリース機構４１０は、ロック解除状態で示されている。この図１２が図１１に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。

ケーシング４１６は、基体４２０にトルクを伝達するための駆動体４１８を形成している。基体４２０はロック機構４１４を含んでいる。このロック機構４１４はレバー装置４２２を含んでいる。レバー装置４２２は、ヒンジ４２６を中心として旋回可能に配置されている、ほぼ半径方向の２つのレバー４２４から成っている。ヒンジ４２６は、プランジャ状の本体４３０を有する中央の可動ウェブ４２８に位置している。ばね４３４によって、ウェブ４２８はばね負荷による予荷重をかけられている。

ソレノイド４４８のプランジャ４４６は、トルク工具４１２のリリースの際にウェブ４２８を押す。この場合、リリース機構４１０の図示したロック解除状態では、レバー４２４は湾曲した変向管４３８の端部によって動かされる。これにより、ロックエレメント４４４が逃げることができる退避スペース４５２が生じる。これに対して、ロック凹部４５０は解放される。これにより、基体４２０と駆動体４１８とはもはや互いに連結されていない。したがって、駆動体４１８は、このリリースされたロック解除状態で、トルクを基体４２０に伝達することはできない。基体４２０は、ケーシング４１６内で自由に回転することができる。

１０リリース機構
１２トルク工具
１４基体
１６駆動体
１８駆動体の領域
２０駆動軸
２２駆動体の中空室
２４ソレノイド
２６ソレノイドのピン
２８レバー装置
３０ロック機構
３２回転軸線
３４トグルレバー装置
３６コイルばね
３８軸方向レバー
４０半径方向レバー
４２ヒンジ接続部
４４中央のヒンジ接続部
４６ヒンジ
４７ヒンジプラットフォーム
４８軸方向レバーの外面
５０ロックエレメント
５２球
５４ロック凹部
５６内面
５８反対の側
５９退避スペース
１１０リリース機構
１１２トルク工具
１１４基体
１１６ケーシング
１１８駆動体
１２０軸方向の通路
１２２半径方向の孔
１２４ロックエレメント
１２４ａ最も外側の球
１２４ｂ最も内側の球
１２６ストッパ
１２８ばね
１３０円筒状のプランジャ
１３２円錐台形状の付加部
１３４レバー装置
１３６レバー
１３８ヒンジ
１４０ヒンジプラットフォーム
１４２レバー室
１４３拡開部
１４４球
１４６ロック凹部
１４８ケーシングの内面
１５０ロック機構
１５２ソレノイド
１５４ソレノイドのピン
１５６退避スペース
２１０リリース機構
２１２トルク工具
２１４基体
２１６ケーシング
２１７ストッパプレート
２１８駆動体
２１９ロック機構
２２０軸方向の通路
２２２ピストン
２２６ボールベアリング
２２８凹部
２３０ボールベアリングのボール
２３２レバー装置
２３４レバー
２３６ヒンジ
２３８ロックエレメント
２４０ロックホイール
２４２ロック凹部
２４４ケーシングの内面
２４６ソレノイド
２４８ピン
２５０ピストンばね
３１０リリース機構
３１２トルク工具
３１４基体
３１６ケーシング
３１８駆動体
３２０ロック機構
３２２軸方向の通路
３２４軸
３２６リング体
３２８レバー装置
３３０レバー
３３２ヒンジ
３３４ロックエレメント
３３６ロックホイール
３３８ロック凹部
３４０ケーシングの内面
３４２ソレノイド
３４４ポット状のシリンダ
３４６ばね
４１０リリース機構
４１２トルク工具
４１４ロック機構
４１６ケーシング
４１８駆動体
４２０基体
４２２レバー装置
４２４レバー
４２６ヒンジ
４２８ウェブ
４３０プランジャ状の本体
４３２軸
４３４ばね
４３６ヒンジ
４３８湾曲した変向管
４４０軸方向
４４２半径方向
４４４，４４４ａロックエレメント
４４６プランジャ
４４８ソレノイド
４５０ロック凹部
４５２退避スペース

Claims

ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）であって、
ａ）トルクを伝達するために、１つの共通の軸線を中心として回転する駆動体（１６，１１８，２１８，３１８，４１８）および基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）と、
ｂ）トルクを伝達するために、前記駆動体（１６，１１８，２１８，３１８，４１８）と前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）とを互いに連結させるロック機構（３０，１５０，２１９，３２０，４１４）と、
ｃ）伝達されたトルクを検出し、評価するための検出および評価手段と、
ｄ）目標トルクに到達した際に、前記駆動体（１６，１１８，２１８，３１８，４１８）を前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）から連結解除するために前記ロック機構（３０，１５０，２１９，３２０，４１４）を作動させるシグナルトランスミッタと、
を有し、
ｅ）前記ロック機構（３０，１５０，２１９，３２０，４１４）は、ばね負荷されたレバー装置（２８，１３４，２３２，３２８，４２２）を有し、前記レバー装置（２８，１３４，２３２，３２８，４２２）は、トルクを伝達するために前記駆動体（１６，１１８，２１８，３１８，４１８）を前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）に連結し、リリースの際には、自由に回転させるために、前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）をロック解除し、
ｆ）ロックのために前記駆動体（１６，１１８，２１８，３１８，４１８）の凹部（５４，１４６，２４２，３３８，４５０）内に係合し、ロック解除のために前記凹部（５４，１４６，２４２，３３８，４５０）から前記レバー装置（２８，１３４，２３２，３２８，４２２）によって離されるロックエレメント（５０，１２４，２３８，３３４，４４４）に、前記ロック機構（３０，１５０，２１９，３２０，４１４）の前記レバー装置（２８，１３４，２３２，３２８，４２２）が作用する
ことを特徴とする、リリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
目標トルクに到達した際に前記ロック機構（３０，１５０，２１９，３２０，４１４）をロック解除する、電気的に作動するアクチュエータ（２４，１５２，２４６，３４２，４４８）が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記レバー装置（２８）がばね負荷されたトグルレバー装置（３４）として形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記ロックエレメント（５０，１２４，２３８，３３４，４４４）は、前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）に設けられた変向管（４３８）内に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記ロックエレメント（５０，１２４，２３８，３３４，４４４）は、前記基体（１４，１１４，２１４，３１４，４２０）に設けられた、軸方向（４４０）から半径方向（４４２）に移行する、９０°に湾曲した変向管（４３８）内に設けられていることを特徴とする、請求項１または４記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記基体（１１４）内に軸方向の通路（１２０）が設けられており、前記通路内には、ばね負荷された可動のプランジャ（１３０）が設けられており、前記プランジャは、ロックのためにレバー装置（１３４）に作用し、リリースの際にはロック解除のために、前記通路（１２０）内に、ロックエレメント（１２４）のための退避スペース（１５６）を形成するために、前記電気的に作動するアクチュエータ（１５２）によって動かされることを特徴とする、請求項２記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記基体（２１４）の通路（２２０）内にばね負荷されたピストン（２２２）が設けられており、前記ピストンには、前記ロック機構（２１９）のロックのためにまたはロック解除のために、ヒンジ（２３６）を備えたレバー装置（２３２）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。
前記基体（３１４）は軸方向の軸（３２４）を含み、前記軸上には、ばね負荷されたリング体（３２６）が設けられており、前記ロックエレメント（３３４）を操作するための前記レバー装置（３２８）は、前記リング体（３２６）に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされる電子リリース式トルク工具（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）のためのリリース機構（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）。