JPH03239477A - 竪型油圧トルクレンチ - 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］ 本発明は、ボルト・ナット等を締め付ける油圧トルク・
レンチに係わり、特にボールねじ機構を用いてボルト・
ナット等を締め付ける竪型油圧トルクレンチに関するも
のである。

［従来の技術］ 一般に、電動モーター等の動力によりボルト・ナット等
を締め付ける工具としては、電動レンチ、倍力電動レン
チ、インパクトレンチ、油圧トルクレンチなどがあり、
それぞれに締め付はトルクや形状や重量などが異なり、
使用目的や使用場所などにより使いわ１すられていｆ二
。

従来、前記レンチの中で油圧トルクレンチは、前述のイ
ンパクトレンチ等と比較して小型、軽量で扱い易く、ま
た、電動レンチ等と比較して大きなトルクをかけること
ができるものである。

この油圧トルクレンチは、シリンダー部においてバ１１
圧によりピストンを前後に摺動させ、このピストンに連
結させｔ、たトライプレートを、前記ピストンの前後方
向に対して垂直な軸を回転軸として、一定角度以内の往
復の低運動をさせ、この往復の低運動によりホルト等に
嵌合するソケットを付けろアタッチメント本体をラチェ
ット機構を介して一方向に回転させるものである。

［発明か解決しようとする課題］ ところで、前記従来の油圧トルクレンチでは、比較的大
きなトルクでボルト等を締め付けることかできるが、前
記ピストンの一往復に対して前記アタチメント本体は２
０°〜３０°だけ回転するだけであった。

従って、前記従来の油圧トルクレンチは、アタッチメン
トの回転速度を上げることが困難であり、建築現場や架
橋現場などの使用ボルト数の多い工事現場において使用
するのに適さないものであった。

また、油圧を使用して回転運動をするものとしては、流
体のなかれを回転運動に変換する油圧モーターかあるが
、浦圧ノリンダに比較して、油圧のエネルキーの変換効
率か著しく劣っている。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたらのであり、小
型、軽量で、ボルト等を締め付けるトルクか高く、さら
に、ボルト等を締め付ける速度が速い竪型油圧トルクレ
ンチを提供するでとを目的としている。

［課題を解決するｆこめの手段］ かかる目的を達成するために、この発明の竪型油圧トル
クレンチは、油圧によって作動するピストンの前後運動
をアタッチメント本体の回転運動に変換してボルト・ナ
ット等を締め付ける油圧トルクレンチであって、 前記ピストンを油圧によって前後に直進運動させるシリ
ンダー部と、前記ピストンの前端に自身の軸線をピスト
ンの軸線に沿わせた状態で取り付けられた円柱状のピス
トンエンドと、このピストンエンドの外周に嵌合しかつ
ピストンエンドを回転軸として回転するアタッチメント
本体と、このアタッチメント本体の外周に回動自在に嵌
合しかつこのアタッチメント本体をシリンダー部に連結
する連結部とを具備してなり、前記ピストンエンドの外
周面とアタッチメント本体の内周面には、それぞれ同一
方向に螺設された第１及び第２のねじ溝が形成されると
共に、これらねじ溝には両方のねし溝に嵌合するホール
体が設けられていることを特徴とするものである。

Ｅ作用コ 前記構成によれば、シリンダー部のピストンを油圧によ
り前方に移動させることにより、ピストンエンドがアタ
ッチメント本体内部を前進する。

この際に、前記ピストンエンドの外周面に形成されｆ二
第１のねじ溝と、アタッチメント本体の内周面に形成さ
れた第２のねじ溝とこれらねじ溝の両方に嵌合され！二
ホール９体とがボールねじ機構を構成していることによ
り、ピストンエンドの前進を高い伝動効率でアタッチメ
ントの回転に変換することができる。

このアタッチメント本体の回転によりボルト・ナット等
を締め付けることができる。

［実施例： 以下、この発明の第１の実施例を図面を参照して説明す
る。

この第１の実施例の竪型油圧トルクレンチＡは、第１図
ないし第４図に示すように、ピストンｌを油圧によって
前後に直進運動させるシリンダー部２と、前記ピストン
ｌの前端に自身の軸線をピストン１の軸線に沿わせた状
態で取り付けられた円柱状のピストンエンド３と、この
ピストンエンド３の外周に嵌合しかつピストンエンド３
を回転軸として回転するアタッチメント本体４と、この
アタッチメント本体４の外周に回動自在に嵌合しかつこ
のアタッチメント本体４をシリンダー部２に連結する連
結部５とを具備してなり、前記ピストンエンド３の外周
面とアタッチメント本体４の内周面には、それぞれ同一
方向に螺設された第１及び第２のねじ溝３ａ及び４ａが
形成されると共に、これらねじ溝３ａ、４ａには両方の
ねじ溝３ａ、４ａに嵌合するボール体３ｂ、３ｂ・・・
が設けられたものである。

前記シリンダＩＮ！２は、内部に円筒状のシリンダ腔７
ａを有して一体に成形されたハウジング７と、このシリ
ンダ腔７ａに嵌め込まれたピストン１と、油圧ポンプ（
図示路）と接続されて油の注入及び排出が行なわれるコ
ネクタ部８と、前記ハウジング７と一体に成形さ把た連
結部５と、この実施例の竪型油圧トルクレンチＡを取り
扱う際の取っ手６とより構成されている。

前記ハウジング７は、第２図等に示すように自身の前部
７ｂの外周が取っ手６を取り付けるために径を細くして
取っ手６の取り付は部６ａが形成され、ハウノングアの
上面には、コネクタ部８を接続する接続部７ｃが設けら
れ、この接続部７ｃとシリンダ腔７ａの前部７ｄ及び後
端７ｅとをつなぎ、油の経路となる油孔７ｒ及び７ｇが
形成されている。

前記シリンダ腔７ａは、ハンジング７の前端部から後端
部まで貫通して形成され、後端部においてノリンダキャ
ップ７ｈによって閉塞され、前端部におＬ）で、第２図
及び第３図に示すように前記ピストンｌの径に対応した
径に細くされると共に、前記ピストンｌか／リンダ腔７
ａの内周に沿って回転するのを防止し、かつシリンダ腔
７ａとピストンｌとの摩擦抵抗を軽減するｆこめに、シ
リンダ腔７ａの内周面にピストンｌの長手方向に対して
平行に断面が半円形の４つのボール溝７１が等間隔で形
成され、これらボール溝７１．７１・・・に嵌合する複
数のホール体７ｊ、７ｊ・・がこのボール溝７１．７１
・・に配置されている。

前記ピストン１は、円柱状に形成され、その後端部１ａ
がシリンダ腔７ａの内径に対応した径に太くされ、この
後端部１ａの外面にＯリングｌｂが嵌めこま乙ている。

そして、このピストンｌの前部の外周には、前記シリン
ダ腔７ａのポール１Ｎ７ｉ。

７１・に対応する位置にこのホール溝７１．７１・とほ
ぼ同様な４つのボール溝ＩＣが設けられ、前記ボール体
７ｊ、７ｊ・・・が嵌合するようになっている。さらに
、ピストンｌの前端部１ｄ（第４図に図示）は、ピスト
ンエンドｌを締結するために雄ねじｌｅが設けらている
。

前記連結部５は、ハウジング７と一体に形成され、その
内部は前記アタッチメント本体４の後部４ｂを嵌合する
ように円筒状に穴５ａが形成されている。

そして、連結部５とハウジング７の接合部７ｋには、前
記ピストンｌの前部か突出するように前記シリンダー腔
７ａに貫通して、前記ピストンのボール溝１ｃ、Ｉｃ・
を設けた前部と嵌合する穴５ｂが形成されている。そし
て、連結部５の外周には、４つの突条５ｃが設けられ、
これら突条５Ｃ１５ｃ・・・の後端面５ｄ、５ｄ・・・
から穴５ａの側面に貫通するホール穴５ｅ、５ｅ・・・
が形成され、これらホール穴５ｅ、５ｅ・・・の穴５ａ
側の開口部５ｆ、５ｆ・・・の径がポール穴５ｅ、５ｅ
・・・の径より小さくされている。そしてアタッチメン
ト本体４をシリンダー部２に回動自在に連結するように
ボール体５ｇ、５ｇ・・が一部を前記開口部５ｆ、５Ｃ
・・・に突出してポール穴５ｅ、５ｅ・・・に嵌め込ま
れ、このボール体５ｇ、５ｇ・・・は、ポール穴５ｅ、
５ｅ・・・の後端に螺合して蓋をするキャップ５ｈ、５
ｈ・・とボール体５ｇ、５ｇ・・・の間に配置されたバ
ネ５ｉ、５ｉ・・・により開口部５ｒ、５ｒ・側に付勢
さ礼ている。さらに、連結部５の前部の外周には、竪型
油圧トルクレンチ本体Ａかボルト等を締め付ける際に、
その反力により回転してしまわないようにする反力板部
９を取り付けるためのスプライン部５ｊが設けられてい
る。

前記ピストンエンド３には、前端面を開口する円筒状の
穴３Ｃが形成され、後端面に前記ピストンｌのボール溝
１ｃＳ　ｌｃ・を有する前端部１ｄを嵌合する嵌合孔３
ｄが設けられている。そして、この嵌合孔３ｄにピスト
ンｌの前端部１ｄを挿通し、雄ねじｌｅにナツト３ｅを
螺合して、ピストンｌとピストンエンド３が締結されて
いる。そして、このピストンエンド３の外周面には、螺
旋状の第１のねじ溝３ａが形成され、この第１のねじ溝
３ａに多数のボール体３ｂが回動自在に嵌合している。

前記アタッチメント本体４は、自身の後端面に開口し、
ピストンエンド３を嵌合する穴４ｆが形成され、この穴
４ｆの内周面に前記第１のねじ溝３ａと同一方向、同ピ
ンチの第２のねじ溝４ａが形成されている。そして、こ
の第２のねじ溝４ａが前記第１のねＩ−’　ｒｌ’ｔ　
３　ａに嵌合しｆコポール体３ｂ１３ｂ　に螺合してポ
ールねし機構を形成している。

そして、アタッチメント本体４前端部が、たとえばイン
パクトレンチ用のソケットを取り付ける角柱状のアタッ
チメント４ｄになっており、後端部の外周には、連結部
の内周面に一部を突出したボール体に嵌合する溝４ｅが
外周を１周する円状に形成されている。

前記反力板部９は、締め付けるボルトの隣のボルト等に
差し渡して竪型性圧トルクレンチ穴本体かボルトを締め
付ける際の反力によって回転しないようにする反力板９
ａとこの反力板９ａを支持し、スプライン１５ｊと嵌合
する穴９ｂが設けられたリング部９ｃを有するものであ
る。

前記コネクタ部８（第１図に図示）は、ハウジングの接
続ｌ　７　ｃと接続されて、油孔７ｆ、７ｇに連結され
た円筒部８ａとこの円筒部８ａを軸として回動自在なジ
ヨイント部８ｂとよりなり、このジヨイント部８ｂには
、この第１の実施例の竪型油圧トルクレンチＡに油圧を
かけるポンプのチュウブと接続するカップラージヨイン
ト８Ｃ及び８ｄか設けられている。

次に、上述のように構成された竪型油圧トルクレンチＡ
の使用方法及び作用を説明する。

まず、ボルトを締め付ける際には、前記ピストンｌが前
方に押し出された際に、右回転するアタッチメント本体
４及びこのアタッチメント本体４に対応したピストンエ
ンド３をノリンダ一部２に取り付ける。すなわち、ピス
トンエンド３をピストン１の前端部１ｄにナツト３ｅに
よって締結し、ピストンエンド３のボール体３ｂにアタ
ッチメント本体４の内周のねじ溝４ａを螺合させると共
にアタッチメント本体外周の嵌合溝４ｅに連結部５のボ
ール体５ｇを嵌合させて取り付ける。

従って、ピストンエンド３が前進して、アタッチメント
本体４をシリンダー部２から引き離そうとする力が加わ
って、ボール体５ｇを第２図上方に押し上げようとして
も、ボール穴５ｅの上面に抑えられるので、ボール体５
ｇが破砕しなければ、連結部５からアタッチメント本体
４が外れることはない。

次に、コネクタ一部８に油圧ポンプのチューブを連結す
る。

そして、アタッチメント本体４のアタッチメント部４ｄ
に締め付けるボルトに対応したインパクトレンチ用ソケ
ットの後端の穴を嵌合する。

次に、反力板部９を、締め付けるボルトの近傍の構造体
から反力をとれる方向に、連結部５前端のスプライン部
５ｊに嵌合させる。

そして、ボルトに前記ソケットを嵌合させ、反力板を前
記構造体にあてがい、油圧ポンプを作動させる。そして
、ピストンｌ後方から油圧がかけられ、ピストンｌが前
進すると共に、ピストンエンド３がアタッチメント本体
４の内部を前進する。

このピストンエンド３の前進を前記ボールねじ機構によ
り高い伝動効率で、連結部５に回動自在に嵌合されたア
タッチメント本体４の右回転に変換する。そして、アタ
ッチメント本体４がピストンｌの前進する間のねじ溝４
ａの周回数だけ回転（２〜３回転）し、ボルトを締め付
ける。

次に、ソケットをボルトから離す。そして、ピストンｌ
を元の位置に戻すため、ピストンｌ後端部１ａの前方か
ら油圧がかけられ、ピストンが後退し、アタッチメント
本体が逆回転する。

この際の油圧は、前述のピストンｌを前進させる際の油
圧に比較して、ピストンｌを後退させるためだけの弱い
油圧かかけられる。従って、ピストンｌが後退する際に
ソケットをボルトから離さなかった場合でも、ピストン
ｌの後退によるアタッチメント本体４の逆回転で、締め
付けたボルトが緩められることはない。

また、ピストン１が前進する際に、ピストンｌ自身に反
力がかかり、ピストン１を回転させようとするが、ピス
トンｌ前部及びシリンダー腔７ａの前端にそれぞれ設け
られボール溝１ｃ、７ｉと、このボール溝１ｃ、７ｉに
嵌合されたボール体７ｊによりピストンｌが回転するの
を抑えると共に、反力を抑えることによりシリンダー腔
７ａとピストンｌの摩擦力が増加するのを抑えている。

そして、ボルトを緩める際には、前述のアタツヂメノト
本体４とピストンエンド３とは逆の螺旋のねし溝３ａ、
＝１　ａが形成されたアタッチメント本体４とピストン
エンド１を使用して、前述の方広と同様に行う。

以上説明したように、この第１の実施例の竪型油圧トル
クレンチＡによれば、ピストンｌのｌストロークにより
、ボルトを少なくとも２〜３回回転させることかできる
ので、従来の油圧トルクレンチに比較して、ボルトの締
め付けの速度を上げることかできる。従って、従来、油
圧トルクレンチの使用が適さなかった、建築現場や架橋
現場のような多くのボルトの締め付けを行う場所でも、
作業能率を下げることなく使用することができる。

また、油圧トルクレンチは、他の高トルクのレンチ、た
とえばインパクトレンチ等に比較して、小型、軽量で扱
い易く、また小型な電導レンチ等と比較して高トルクを
かけることができ、大型のボルトに対応することかでき
るので、上述のように締め付は能率を上げたことにより
、広範囲の場所で使用することができる。

以下、この発明の第２の実施例を第５図を参照して説明
する。

この第２の実施例の竪型油圧トルクレンチＢは、前記第
１の実施例の竪型油圧トルクレンチＢの連結部５を改良
したもので、第１の実施例と同様の構成要素には、同一
の符号を付して説明を省略する。

この第２の実施例の竪型油圧トルクレンチＢでは、シリ
ンダー部２と連結部１０を切り放した構成にして、シリ
ンダー部２前端の外周に雄ねじ２ａを設け、この雄ねじ
２ａと螺合する雌ねじｌｏａを連結部ＩＯ後端の内周に
設け、これらねじ２ａ、１０ａにより、シリンダー部２
と連結部１０とを螺合できるようにしたものである。そ
して、アタッチメント本体４を回動自在にシリンダー部
２に連結するために、アタッチメント本体４の後端部４
ｂの外周に、この外周を一週する突条４ｇが設けられ、
この突条４ｇを挾むように連結部の後部に多数のボール
体１０ｂＳ　ＩＯｃが配置されている。

この第２の実施例の竪型油圧トルクレンチＢでは、アタ
ッチメント本体４及びピストンエンド３をシリンダー部
２に連結する際に、まず、ピストンｌ前端部１ｄにピス
トンエンド３を取り付け、連結部ＩＯに嵌合されると共
に、ボール体１０ｂ。

１０ｂ・・・及びｌｏｃ、ｌｏｃ・・・により外周の突
条４ｇを挾まれて回動自在にされたアタッチメント本体
４をピストンエンド３に螺合し、そして連結部ｌＯをシ
リンダー部２に螺合する以外、作用及び使用方法が前記
第１の実施例の竪型油圧トルクレンチＡと同様である。

そして、この第２の実施例の竪型油圧トルクレンチＢは
、前記第１の竪型油圧トルクレンチＡと同様の効果を奏
すると共に、アタッチメント本体４のシリンダー部２か
らの取り外しを容易にしたものである。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の竪型油圧トルク
レンチでは、ピストンを油圧によって前後に直進運動さ
せるシリンダー部と、前記ピストンの前端に自身の軸線
をピストンの軸線に沿わせた状態で取り付けられた円柱
状のピストンエンドと、このピストンエンドの外周に嵌
合しかつピストンエンドを回転軸として回転するアタッ
チメント本体と、このアタッチメント本体の外周に回動
自在に嵌合しかつこのアタッチメント本体をシリンダー
部に連結する連結部とを具備してなり、前記ピストンエ
ンドの外周面とアタッチメント本体の内周面には、それ
ぞれ同一方向に螺設された第１及び第２のねじ溝が形成
されると共に、これらねじ溝には両方のねじ溝に嵌合す
るボール体が設けられたことにより、−回のピストンの
前進により、アタッチメント本体がピストンエンドのが
通過するねじ溝の数だけ回転することになり、従来の油
圧トルクレンチより、能率良くボルト等を締め付けるこ
とができる。

従って、建築現場や架橋現場のように使用するボルト数
の多い所の使用にも適している。

また、ボールねじ機構を用いることにより、小型、軽量
で、高トルクな油圧トルクレンチのボルト締め付は能力
を上げたことにより、広範囲な使用目的、使用場所等で
用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の第１の実施例を示す図
面であって、第１図は、竪型油圧トルクレンチＡの斜視
図、第２図は竪型油圧トルクレンチＡの一部を切欠した
平面図、第３図は第２図の■−■線視側視側面図４図は
、アタッチメント本体とこのアタッチメント本体に螺合
したピストンエンドの断面図、第５図は第２の実施例を
示す図面であって、竪型油圧トルクレンチＢの要部断面
図である。 ｅ ６　・・・　・・・ ７ａ　・・・　　・・ ７ｈ　・　　・・・ ８　・・・　・・・ １０　・・・　・・ ボール穴、５ｇ・・・・・・ボール体 取っ手、７　・・・・・ハウジング シリンダー腔、７ｃ・・・・・・接続部ンリンダーキャ
ップ コネクタ一部、９　・・・・・・反力板部連結部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧によって作動するピストンの前後運動をアタッチメ
   ント本体の回転運動に変換してボルト・ナット等を締め
   付ける油圧トルクレンチであって、前記ピストンを油圧
   によって前後に直進運動させるシリンダー部と、前記ピ
   ストンの前端に自身の軸線をピストンの軸線に沿わせた
   状態で取り付けられた円柱状のピストンエンドと、この
   ピストンエンドの外周に嵌合しかつピストンエンドを回
   転軸として回転するアタッチメント本体と、このアタッ
   チメント本体の外周に回動自在に嵌合しかつこのアタッ
   チメント本体をシリンダー部に連結する連結部とを具備
   してなり、前記ピストンエンドの外周面とアタッチメン
   ト本体の内周面には、それぞれ同一方向に螺設された第
   １及び第２のねじ溝が形成されると共に、これらねじ溝
   には両方のねじ溝に嵌合するボール体が設けられている
   ことを特徴とする竪型油圧トルクレンチ。