JPH0752061A - 衝撃レンチ - Google Patents

衝撃レンチ

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JPH0752061A
JPH0752061A JP6083161A JP8316194A JPH0752061A JP H0752061 A JPH0752061 A JP H0752061A JP 6083161 A JP6083161 A JP 6083161A JP 8316194 A JP8316194 A JP 8316194A JP H0752061 A JPH0752061 A JP H0752061A
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JP
Japan
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motor
shock
impact
signal generator
generating device
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JP6083161A
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English (en)
Inventor
Knut Christian Schoeps
クヌト・クリスチアン・シヨープス
Ingemar J F Sjoers
インゲマル・ヨン・フレデリツク・スジヨルス
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Atlas Copco Industrial Technique AB
Original Assignee
Atlas Copco Tools AB
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1456—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers having electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1453—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体的に小型で、装置の各部分の作動が正確
で、動力の停止が確実、しかも、締付け作用を正確かつ
信頼性のある方法で監視しかつ制御することのできる、
衝撃レンチの提供。 【構成】 衝撃レンチは、空気回転モータ(12)、衝撃の
大きさに応動する作動装置(17)を備えた液圧トルク衝撃
発生装置(13)、モータ(12)後端に設置された直線運動応
動電気信号発生装置(25)、モータのロータ(16)の軸孔(2
2)を通って延長し作動装置(17)と信号発生装置(25)とを
連結する運動伝達押棒(21)、前記信号発生装置(25)と同
心に配置された電気的に作動される空気締切弁(31)、お
よび、信号発生装置(25)および締切弁(31)に連結され受
信した信号を計算しかつ所望の値と比較し、所望の締付
け状態に達したとき動力供給装置(31)の停止を開始する
外部の作用制御および監視ユニツト(40)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、ロータを備えた空気回転モー
タ、モータを圧力空気源に連結する動力供給装置、モー
タの前端に駆動的に組合わされた衝撃発生装置、および
トルク衝撃を締付けるべきねじ継手に伝達する出力軸を
有する衝撃レンチに関する。この型の工具に関連する課
題は、締付け作用を正確かつ信頼性のある方法で監視し
かつ制御することの困難さにある。その理由は、衝撃伝
達工具から信頼性あるトルク衝撃反応信号を得ることが
困難であるからである。この課題を解決する一つの公知
の方法は、ヨーロッパ特許第0 502 748 号に記載された
ような、レンチの出力スピンドルに接触の自由なトルク
検出装置を使用することである。この公知の装置は、少
なくとも部分的に磁気ひずみ材料から作られた特別に設
計された出力スピンドル、およびスピンドルのトルク関
連変形を検出するためスピンドルを囲む一対のコイルを
有する。この公知のトルク衝撃検出装置は、従来のもの
より一層長い出力スピンドルと一層長い直径を備えた変
型衝撃機構を必要とする。
【０００２】二つのドイツ国科学研究、すなわち、1992
年２月および６月発行の“操向および制御技術における
請求論文”(Diplomarbeit im Fach Steurungs −und Re
ge−lungstechnik）に記載されたように、トルク衝撃検
出問題は、衝撃機構自体のいかなる変型も必要としない
が、締切装置に応動する衝撃の大きさを含む衝撃レンチ
設計に容易に適用可能な装置によって解決された。この
前記技術に適した従来技術の衝撃レンチ構造は、たとえ
ば、ヨーロッパ特許第 0 441 758号および米国特許第
4,418,764号に開示されている。上記ドイツ国の研究に
よれば、トルク衝撃反応信号は同軸に延びる作動ロッド
に組合わされ、かつ、モータ後端に設置された誘導変位
検出装置（ＬＶＤＴすなわち直線可変差動変圧器）によ
って得られる。これらの研究に使用された衝撃レンチ
は、直線信号発生運動を得るため衝撃発生装置に連結さ
れた機械的減速応動装置を有する型のものである。この
ことは得られた信号がトルク衝撃特性の間接的反応であ
ることを意味し、その訳は実際に測定されるものが衝撃
発生装置の減速特性であるためである。しかしながら、
この信号は十分正確に衝撃特性に反応し、締切点のよう
な、問題の締付けデータを計算するため作用監視および
制御ユニツトに使用される。締付け停止は外部の電磁式
空気締切弁の作動によって得られる。ドイツ国の研究
“請求論文”1992年６月号、２．４．３に使用された衝
撃レンチの一つはヨーロッパ特許第 0 441 758号に記載
され、信号発生のためＬＶＤＴユニツトによって変型さ
れたものである。直線運動を達成するため減速作動装置
を有する前記衝撃レンチに関連する問題、は、機械的要
素を正確に運動させることの困難さである。とくに、カ
ム装置によって正確に運動を伝達させることが問題であ
る。他の問題は、外部空気締切弁の使用によって得られ
る動力停止の不明確さである。弁下流の供給導管内に含
まれる圧力空気の容積は、弁が閉鎖された後もモータの
回転を続けさせる傾向がある。このことは好ましくない
余分な衝撃および過度のトルク発生を生ずる。また外部
空気締切弁はレンチの処理を誤らせる。上記課題は、特
許請求の範囲に記載された本発明によって解決された。
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
【０００３】図１に示された衝撃レンチは、ハンドル１
１を備えたハウジング１０、ロータ１６を備えた空気回
転モータ１２、モータ１２に駆動的に組合わされた液圧
トルク衝撃発生装置１３、およびナットソケットを支持
する出力軸１５を有する。また、レンチは孔１８内に変
位可能に案内される液圧ピストン１７を備えた作動装置
を有し、孔１８は通路１９を通って衝撃発生装置１３の
液圧流体室に直接連通している。ピストン１７は流体室
内の液圧流体に抗してばね２０によって偏倚される。押
棒２１はモータのロータ１６の軸孔２２を通って延長
し、その前端においてピストン１７に連結されている。
ばね２３は押棒２１に前向き偏倚力を加えるように配置
されている。
【０００４】モータ１２の後端には、誘導直線変位検出
装置２５が取付けられ、装置２５はハウジング１０に固
定されたコイルユニツト２６および押棒２１の後端に取
付けられた磁気フェライトコア２７を有する。変位検出
装置２５はＬＶＤＴ（直線可変差動変圧器）と称せられ
る市販の型のものである。モータ１２はハンドルの連結
導管２８およびハウジング１０の入口通路２９を通って
圧力空気を供給される。空気締切弁３１は変位検出装置
２５に対して同軸にモータ１２の後端に設置されてい
る。締切弁３１はハウジング１０の管状スリーブ部分３
３に案内、支持された管状弁要素３２、および弁要素３
２を囲む作動コイル３４を有する。ばね３５は弁要素３
２に偏倚力を加え、弁要素３２の半径方向フランジ３６
はハウジング１０の空気入口開口を画定するフランジ３
７との共働して空気流を停止するように作用する。
【０００５】また、フランジ３６は弁要素３２を閉鎖位
置に保持する圧力保持面を形成している。また、モータ
のロータの後端にはロータ１６に取付けられた磁石３８
およびハウジング１０に支持された感知要素３９の形式
の、回転検出装置が設けられている。感知要素３９なら
びにコイルユニツト２６は、信号伝達のため外部の作用
制御および監視ユニツト４０に連結され、その信号は衝
撃締付け作用の特性に反応する。制御および監視ユニツ
ト４０は、メモリ容量および受信した信号を処理しかつ
所望の目標値と比較するデータ計算装置、および締付け
られるねじ継手に所望の状態が実現したとき、締付け工
程の中断を開始する装置を有する。
【０００６】図３には、変位検出装置２５が発生した衝
撃反応信号が示されている。接続の所望の最終的状態を
計算するためこれらの信号を使用する方法は、どのよう
な締付け理論が採用されるかによって変化する。採用し
うる締付け理論はトルクレベル、変形限界締付け力等に
基づいている。上記衝撃レンチによるねじ継手の締付け
の際、工具はハンドル１１の連結導管２８を通って圧力
空気源に連結され、作動空気が入口通路２９およびばね
３５によって開放位置に維持される締切弁３１を通って
モータ１２に供給される。モータのロータ１６は、衝撃
発生装置１３および出力軸１５を回転を開始し、軸１５
に連結されたねじ継手は回転する。この作用の位相の
間、いかなる衝撃も発生せず、いかなる信号も変位検出
装置２５から発信されることがない。回転速度および方
向を示す信号が、回転検出要素３９によって発生され
る。
【０００７】ねじ継手の抵抗が増加すると、衝撃発生装
置はトルク衝撃を発生し、各衝撃毎に、衝撃発生装置内
の液圧は短い時間間隔で最大値に達する。このことは、
ピストン１７が、ばね２０の作用に抗して、図１におい
て右に動かされ、同時に押棒２１およびＬＶＤＴユニツ
ト２５のフェライトコア２７をばね２３の作用に抗して
変位させることを意味している。衝撃の繰返しによる押
棒２１の往復動の間、フェライトコア２７はコイルユニ
ツト２６に対して変位し、電気信号が発生する。衝撃発
生装置内の液圧が伝達される衝撃の大きさに対応するた
め、ピストン１７に作用する力は実際の衝撃の大きさに
直接対応する。このことは、また押棒２１およびフェラ
イトコア２７の軸方向変位が衝撃の大きさに対応するこ
とを意味している。受信した信号を計算して予め設定さ
れた目標値と比較することによって、制御および監視ユ
ニツト４０は確実に所望の締付け状態を達成させる。そ
こで締切弁３１に信号が伝送され、弁要素３２を図１お
よび２において左に移動させ、その閉鎖位置を占有させ
る。そこで、モータ１２は停止し締付け工程は完了す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による衝撃レンチの、部分断面、
側面図である。
【図２】図１に示すレンチの後端の、拡大、断面図であ
る。
【図３】与えられた衝撃のトルク／時間曲線を示す線図
である。
【符号の説明】
12 モータ 13 衝撃発生装置 15 出力軸 16 ロータ 17 ピストン 18 孔 21 押棒 22 軸孔 26 コイルユニツト 27 フェライトコア 28 連結導管 29 入口通路 31 締切弁 32 管状弁要素 38 磁石 39 感知要素 40 制御およひ監視ユニツト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 インゲマル・ヨン・フレデリツク・スジヨ ルス スウエーデン国．エス−161 55・ブロマ. アロセニウスヴエゲン．37

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロータ(16)を備えた空気回転モータ(1
    2)、前記モータ(12)を圧力空気源に連結する圧力空気供
    給装置(28, 29, 31)、前記モータ(12)の前端に駆動的に
    組合わされかつトルク衝撃を伝達する出力軸(15)を備え
    た液圧トルク衝撃発生装置(13)を有する衝撃レンチにお
    いて、 前記衝撃発生装置(13)は衝撃の大きさに応動する作動装
    置(17)を有し、 運動応動電気信号発生装置(26, 27)が前記モータ(12)の
    後端に設置され、 運動伝達押棒(21)は前記モータのロータ(16)の軸孔(22)
    を通って延長し、その前端において前記作動装置(17)
    に、またその後端において前記電気信号発生装置(26, 2
    7)に連結され、 前記圧力空気供給装置(28, 29, 31)は前記モータ(12)の
    後端に設置された電動締切弁(31)を有し、 前記電気信号発生装置(26, 27)および前記電動締切弁(3
    1)は締付け作用の制御および監視ユニツト(40)に連結さ
    れていることを特徴とする衝撃レンチ。
  2. 【請求項２】 前記作動装置は衝撃発生装置(13)の液圧
    流体室に連通する孔(18)内において変位可能に案内され
    るピストン(17)を有し、前記ピストン(17)は実際の衝撃
    の大きさに反応する実際の液圧に応じて前記押棒を変位
    するように配置された請求項１に記載の衝撃レンチ。
  3. 【請求項３】 前記信号発生装置(26, 27)は誘導式直線
    変位検出装置を有する請求項１または２に記載の衝撃レ
    ンチ。
  4. 【請求項４】 前記締切弁(31)は管状弁要素(32)および
    作動コイル(34)を有し、いずれも前記信号発生装置(26,
    27)を同軸に囲んでいる請求項１ないし３のいずれか一
    項に記載の衝撃レンチ。
  5. 【請求項５】 回転検出、電気信号発生装置(38, 39)が
    前記モータのロータ(16)に連結され、かつ前記作用の制
    御および監視ユニツト(40)に連結されている請求項１な
    いし４のいずれか一項に記載の衝撃レンチ。
JP6083161A 1993-04-21 1994-04-21 衝撃レンチ Pending JPH0752061A (ja)

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SE9301318-3 1993-04-21
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