JPH02250778A - ピストン式油圧レンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、ボルトやナツト類を締め付ける油圧インパ
クトレンチに関する。

〈従来の技術〉 従来、油圧インパクトレンチとしては、第５図に示すよ
うなものがある。この油圧インパクトレンチは、回転ケ
ース７１の内側に、オイル収納キャビティ７２を有する
ブツシュ７３を固定すると共に、上記ブツシュの内側に
、スプリング７４で半径方向外側に付勢されるブレード
７５．７６を有するスピンドル７７を嵌合し、°上記回
転ケース７１の回転により上記スピンドル７７を衝撃的
に回転させるようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記従来の油圧インパクトレンチでは、ある
回転数以上になると、ブレード７５．７６をスプリング
７４で突出させることができなくなり、ブレード７５．
７６がブツシュ７３から離間する現象が発生し、発生ト
ルクが不安定になるという問題がある。また、ブレード
７５．７６とブツシュ７３のランド７８．７９とは面接
触ではなく線接触であるためシールが十分に行われず油
が漏れ、この油の漏れはトルクが多くなるに従って増加
し、発生トルク不安定の一因となっている。

そこで、この発明の目的は、上記のような現象を無くし
、発生トルクを安定にすることができるピストン式油圧
レンチを提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明のピストン式油圧レ
ンチは、モータ部と、出力軸に同軸に固定され、上記出
力軸と垂直な端壁内側に固定されたカムプレートを有す
ると共に、内部に油を収納した筒状の回転ケースと、上
記モータ部の軸に固定されると共に、上記回転ケースを
その端壁において回転自在に支持し、上記カムプレート
側に開口するシリンダ室を有するシリンダブロックと、
上記シリンダ室に摺動自在に嵌め込まれ、端面において
上記シリンダ室に開口する油室をＨすると共に、上記カ
ムプレートのカム面と摺動自在に接触するシュー部材を
先端部に有するピストンと、上記シリンダ室内に回転ケ
ース内の油を吸入させるチェック弁と、上記シリンダブ
ロックの所定位置に設けられ、上記シリンダ室を外部に
連通させる第１タイミング穴と、上記ピストンに設けら
れ、上記ピストンが所定のストローク位置に来たときに
上記油室を上記第１タイミング穴に連通させるための第
２タイミング穴とを備えて、上記シリンダブロックの回
転で上記ピストンを介して上記回転ケースを回転するこ
とにより上記ピストンを駆動し、上記ピストンが、その
端面が上記第１タイミング穴を通り過ぎてから、上記所
定のストローク位置までくる間に油圧パルスを発生させ
るようにして、上記回転ケースを衝撃的に回転させるよ
うにしたことを特徴としている。

また、この発明は、上記シリンダ室およびピストンは複
数設けられ、かつ、上記ピストンか油圧パルスを同時に
発生するように各ピストンについて第１．第２タイミン
グ穴が設けられることができる。

また、この発明は、上記回転ケースは両端の内壁に同方
向に傾斜したカムプレートを固定し、上記シリンダブロ
ックは軸方向両端面に開口したシリンダ室を有すること
ができる。

また、この発明は、シリンダブロックの両端面に開口し
たシリンダ室は、それぞれ、端面の中心線により分けら
れる半分の領域に設けられ、かつ、上記半分の領域は互
いに対向していないようにすることができる。

また、この発明は、上記ピストンに上記ピストンの油室
を上記ピストンの先端部に通じさ什る油路を設けると共
に、上記シュー部材と上記カム面との間に上記油路と連
通ずる油室を設けることができる。

また、この発明は、上記シリンダブロックの中に上記シ
リンダ室の油圧が所定の圧力になったときに上記シリン
ダブロックの外にリリーフするリリーフ弁を備えること
ができる。

〈作用〉 上記構成において、モータ部を回転させると、シリンダ
ブロックが回転し、ピストンの先端部のシュー部材がカ
ムプレートのカム面を摺動する。

そうすると、ピストンが上記カムプレートのカム面に接
触しているシュー部材を介して上記カムプレートから力
をうけてシリンダ内を往復運動する。

いま、上記ピストンが上記第１タイミング穴を閉ざして
から更に移動するとシリンダ室の圧力が上昇し、第２タ
イミング穴が第１タイミング穴に通じる直前までリリー
フ弁により設定される圧力になる。つまり、ピストンが
第１タイミング穴を閉ざしてから、第１タイミング穴と
第２タイミング穴とが連通ずる直前までの間に油圧パル
スが発生する。この油圧パルスによりピストンからシュ
ー部材を介してカムプレートに軸方向の力が動き、この
力の軸方向に対する垂直な分力をカムプレートがうけて
回転ケースと共に回転し、出力軸が回転する。次に、ピ
ストンが、第２タイミング穴が第１タイミング穴に通じ
るストローク位置までくると、シリンダ室の圧力が低下
し回転力はなくなる。その後、上記ピストンはカムプレ
ート側に動いた後再び上記第１タイミング穴を閉ざす位
置まで戻り、以下同様の運動を繰り返す。

このように、シリンダブロックを回転させることにより
ピストンを往復運動させ、このピストンの往復運動によ
って発生する油圧パルスによって回転ケースを出力軸と
共に間欠的に回転させるようにしており、ピストンとシ
リンダブロックとの円筒面接触により非常に効率よくシ
ールできるので、油の漏れがなく圧力が安定し、従って
発生トルクを安定させることができる。また、従来例に
おけるようなブレードのブツシュからの離間というよう
な問題も発生せず、発生トルクを安定させることができ
る。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の■−■線断面図である。

第１図において、！はケーシング３内に収納したエアモ
ータ部、２は上記ケーシング３にポルト５で固定された
フロントケース６内に収納されたパルス発生部である。

このパルス発生部２は、出力軸１９に固定された回転ケ
ース７と、エアモータ部ｌによって駆動されるシリンダ
ブロック８と、このシリンダブロック８の六つのシリン
ダ室９゜９、・・・に摺動自在に嵌め込まれたピストン
ｌ　１，１１、・・・と、一対のカムプレート１２，１
３より大略構成される。

上記回転ケース７は、前端壁７ｃが出力軸１９に固定さ
れると共に、フロントケース６の先端部に挿入されたブ
ツシュ２３によって回転自在に支持され、この前端壁７
ｃと一体に形成された筒部７ａと、後端壁７ｂをピン１
７．１８で連結している。そして、上記後端壁７ｂの内
面に、シリンダブロック８の軸８ａに回転自在に支持さ
れると共にカム面が軸に対して傾斜した第１カムプレー
ト１２をピン２１で固定する一方、上記前端壁７Ｃの内
面に、シリンダブロック８の軸８ｂに回転自在に支持さ
れると共に上記第１カムプレート１２のカム面と同方向
に傾斜したカム面を有する第２カムプレート１３をピン
２２で固定している。

上記回転ケース７は、後端壁７ｂと筒部７ａとの間のオ
ーリング３１．後端壁７ｂと第１カムプレート１２との
間のオーリング３２、前端壁７Ｃと第２カムプレート１
３との間のオーリング３３、および第１．２カムｙレー
ト１２．１３と軸８ａおよび軸８ｂとの間のオーリング
３４．３５によりシールされている。この回転ケース７
内への油の供給は、フロントケース６のプラグ２８と回
転ケース７のオイルキャップ２９をはずことにより行う
ことができる。

一方、上記シリンダブロック８は、第１カムプレート１
２側に開口する三つの軸方向に延びるシリンダ室と第２
カムプレート側１３に開口する三つの軸方向に延びるシ
リンダ室を軸に対して対称になるように配設している。

上記各シリンダ室は上記開口部の反対側に外部から油を
取り入れるための油取入口９ａを有しており、この油取
入口９ａをボール１０で開閉するようにしている。上記
各シリンダ室９に摺動自在に嵌め込まれたピストン２は
球面状の先端部１１ａを有しており、その先端部１１ａ
にシュー３８を取り付けている。そして、第１カムプレ
ート１２側の三つのピストンに取り付けられたシュー３
８を、第１ボールリテーナ４０に連結された第１シユー
リテーナ４１によって保持している。そして、上記第１
ボールリテーナ４０を、ピストンブロック８に当接した
ディスクスプリング４２でスペーサ４３を介して第１カ
ムプレート１２側に押し付けることにより、上記シュー
３８を上記第１カムプレート１２のカム面に摺動自在に
接触させている。また、第２カムプレート１３側の三つ
のピストンに取り付けられたシュー３８も同様にして、
第２シユーリテーナ４５、第２ボールリテーナ４６、デ
ィスクスプリング４７、スペーサ４８によって第２がム
プレート１３のカム面に摺動自在に接触させている。従
って、上記エアモータ部ｌの図示しないロータの回転に
より、シリンダブロック８が回転し、それに伴ってピス
トン１１の先端部のンユ一部材３８がカムプレートのカ
ム面を摺動する。そうすると、ピストン１１がカムプレ
ートのカム面から力をうけてシリンダ室９内を往復運動
する。

上記各ピストン１１に端面においてシリンダ室９に開口
する油室１１ｂとこの油室１１ｂを先端部に通じさせる
油路１１ｃを設けると共に、上記各シュー３８とカム面
との間に上記油路１１ｃと連通する油室４９を設けて、
シリンダ室内の圧力と等しい圧力がシュー３８の裏面に
かかるようにしている。従って、第３図に示すように、
シリンダ内の圧力によってピストン１１を軸方向に押す
力Ｆ１とシュー３８の裏面にかかる圧力によってピスト
ン１１をカム面に垂直な方向に押す力Ｆ、とによってカ
ムプレートを回転させようとする力Ｆ３が発生する。

また、上記シリンダブロック８の所定位置に上記シリン
ダ室９を外部に連通させる第１タイミング穴５１を設け
ると共に、ピストン１１に所定のストローク位置に来た
ときに上記ピストン内の油室１１ｂを上記第１タイミン
グ穴５１に連通させるための第２タイミング穴５２を設
けている。従って、上記第３図に示すように、ピストン
１１が第１タイミング穴５１を閉ざしてから更に移動す
るとシリンダ室９の圧力が上昇し、第２タイミング穴５
２が第１タイミング穴５１に通じる直前にシリンダ室９
内の圧力は後記するリリーフ弁６０の設定圧力になる。

つまり、油圧パルスが発生する。

この油圧パルスはシリンダブロック８の各端面について
片側の三つのピストン１１．１１．１１（第４図参照）
について同時に発生するように、各シリンダ室について
の第１．第２タイミング穴の位置を定めている。この第
１．第２タイミング穴の構造２位置関係は両端面に対し
て同一になるように決められている。このシリンダ室９
に１回転につき１回発生する油圧パルスにより、上述し
たようにカムプレートに回転力Ｆ３が働き、この回転力
Ｆ、により回転ケース７が衝撃的に回転する。

このとき、シリンダ室はシリンダ室９の壁面とピストン
１１との円筒面接触によりシールされているので、室内
の油が漏れて圧力が不安定になるということがない。従
って、安定した回転力を得ることができる。各ピストン
１１が、第２タイミング穴５２が第１タイミング穴５１
に通じるストローク位置までくると、シリンダ室９の圧
力が低下し回転力はなくなる。その後、上記ピストン１
１がカムプレート側に動くと、シリンダ室内の圧力がシ
リンダ室外の圧力より小さくなり、ボールＩＯがピスト
ンｌｌ側に押されて油取入口９ａが開き、シリンダ室内
に油が供給される。ピストンｌｌが逆方向に動いてシリ
ンダ室９内を加圧すると、ボール１０がスプリング１０
ａの力によって油取入口９ａを閉ざす。その後、ピスト
ン１１が再び上記第１タイミング穴５１を閉ざす位置ま
で戻り、以下同様の運動を繰り返す。

このように、シリンダブロック８が一回転する間に一回
だけ油圧パルスを発生するようになっている。そして、
前述のように一方のカムプレート側の三つのピストンに
対して上記油圧パルスが同時に発生するように、第１タ
イミング穴５１と第２タイミング穴５２の位置を定めて
いる。従って、上記ピストンＩ！の往復運動によって発
生する油圧パルスによってカムプレートに働く回転力は
、第４図に示すように、一方のカムプレート側の三つの
ピストンに対して同時に働いて、回転ケース７を衝撃的
に回転させる。尚、ピストン数やタイミング穴の設定を
変更することにより、一回転に多数回の油圧パルスを発
生させることができる。

上記シリンダブロック８の内部には、上記シリンダ室内
の圧力が所定値以上になった場合にシリンダブロック外
にリリーフするリリーフ弁６０を備えている。このリリ
ーフ弁６０は、シリンダブロック外に通じる油路６１と
、シリンダ室を上記油路６１に連通させるスプリングピ
ン６１ａ、６１ｂと、この油路６Ｉの途中に設けられた
スプール６２と、スプール６２を付勢するスプリング６
３と、圧力調整のためのリリーフ調整スクリュー６４と
、このリリーフ調整スクリュー６４からの油の漏洩を防
止するためのオーリング６５から構成されている。そし
て、上記リリーフ調整スクリュー６４で圧力調整するこ
とにより回転トルクを調整することができる。

尚、上記実施例ではリリーフ弁６０を設けたが、このリ
リーフ弁６０を省略してオリフィスにより圧力設定を行
うようにしてもよい。また、シューリテーナ、ボールリ
テーナに代えて、ピストンをスプリングによってカムプ
レート側に押し付けて、シューをカムプレートに摺動さ
せてもよい。

また、上記実施例ではシリンダ室をシリンダブロックの
一つの端面に対して複数個設けたが、つの端面に対して
一つだけとしてもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明のピストン式油圧レ
ンチは、シリンダブロックを回転させることによりピス
トンを往復運動させ、このピストンの往復運動によって
発生する油圧パルスによって出力軸を回転させるように
しており、ピストンとシリンダブロックとの円筒面接触
により非常に効率よくシールできるので、油の漏れがな
く、また、従来例におけるようなブレードのブツシュか
らの離間というような問題も発生せず、発生トルクを安
定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は上記実施例におけるピス
トンの運動とピストンに働く回転力を説明する図、第４
図は上記ピストンに働く回転力が三つのピストンに同時
に働くことを示す図、第５図は従来の油圧レンチの断面
図である。 Ｉ・・・モータ部、２・・・パルス発生部、７・・・回
転ケース、８・・・シリンダブロック、９・・・シリン
ダ室、ＩＯ・・ボール、１１・・・ピストン、ｌｌｂ・
・・油室、ｌｌｃ・・・油路、１２．１３・・・カムプ
レート、３８・・シュー４０．４６・・・ポールリテー
ナ、 ４１．４５・・・シューリテーナ、４９・・・油室、５
１・・・第１タイミング穴、 ５２・・・第２タイミング穴、６０・・・リリーフ弁。 特　許　出　願　人　　油谷鉄工株式会社代　理　人　
弁理士　　前出　葆　はか１名第３因 第４図 第５図 ／′：ｊ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータ部と、 出力軸に同軸に固定され、上記出力軸と垂直な端壁内側
   に固定されたカムプレートを有すると共に、内部に油を
   収納した筒状の回転ケースと、上記モータ部の軸に固定
   されると共に、上記回転ケースをその端壁において回転
   自在に支持し、上記カムプレート側に開口するシリンダ
   室を有するシリンダブロックと、 上記シリンダ室に摺動自在に嵌め込まれ、端面において
   上記シリンダ室に開口する油室を有すると共に、上記カ
   ムプレートのカム面と摺動自在に接触するシュー部材を
   先端部に有するピストンと、上記シリンダ室内に回転ケ
   ース内の油を吸入させるチェック弁と、 上記シリンダブロックの所定位置に設けられ、上記シリ
   ンダ室を外部に連通させる第１タイミング穴と、 上記ピストンに設けられ、上記ピストンが所定のストロ
   ーク位置に来たときに上記油室を上記第１タイミング穴
   に連通させるための第２タイミング穴とを備えて、 上記シリンダブロックの回転で上記ピストンを介して上
   記回転ケースを回転することにより上記ピストンを駆動
   し、上記ピストンが、その端面が上記第１タイミング穴
   を通り過ぎてから、上記所定のストローク位置までくる
   間に油圧パルスを発生させるようにして、上記回転ケー
   スを衝撃的に回転させるようにしたことを特徴とするピ
   ストン式油圧レンチ。
2. （２）請求項１に記載のピストン式油圧レンチにおいて
   、上記シリンダ室およびピストンは複数設けられ、かつ
   、上記ピストンが油圧パルスを同時に発生するように各
   ピストンについて第１、第２タイミング穴が設けられて
   いるピストン式油圧レンチ。
3. （３）請求項２に記載のピストン式油圧レンチにおいて
   、上記回転ケースは両端の内壁に同方向に傾斜したカム
   プレートを固定し、上記シリンダブロックは軸方向両端
   面に開口したシリンダ室を有するピストン式油圧レンチ
   。
4. （４）請求項３に記載のピストン式油圧レンチにおいて
   、シリンダブロックの両端面に開口したシリンダ室は、
   それぞれ、端面の中心線により分けられる半分の領域に
   設けられ、かつ、上記半分の領域は互いに対向していな
   いピストン式油圧レンチ。
5. （５）請求項１、２、３または４に記載のピストン式油
   圧レンチにおいて、上記ピストンに上記ピストンの油室
   を上記ピストンの先端部に通じさせる油路を設けると共
   に、上記シュー部材と上記カム面との間に上記油路と連
   通する油室を設けたピストン式油圧レンチ。
6. （６）請求項１、２、３、４または５に記載のピストン
   式油圧レンチにおいて、上記シリンダブロックの中に上
   記シリンダ室の油圧が所定の圧力になったときに上記シ
   リンダブロックの外にリリーフするリリーフ弁を備えた
   ピストン式油圧レンチ。