JPH0839458A - 衝撃工具、衝撃工具用センサ及び圧縮性流体作動工具の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 早すぎる遮断を防ぎ、油漏れを減らし、振動
を減らし、冷却作用を向上させ、寸法を一層小さくでき
る衝撃工具を提供することにある。 【構成】 衝撃工具２０は、ハウジング２２、原動機２
６、駆動手段３０、衝撃手段２８、トリガ手段６７、及
び自勤遮断用のセンサ３２を持つ。センサ３２は、入口
オリフィス１０８に隣接するボール受け座１４９に当た
るばね付勢ボール１４４と、ばね付勢ピストン１１２と
を使い、所定の非過度的トルクに達したときに、入口オ
リフィスに入る作動流体の脈動の強さ、持続時間及び回
数によりピストン１１２に負荷を加えて、このピストン
を漸次持上げるのに十分なだけボール１１４を持上げ、
作用流体を、衝撃工具の遮断を開始するトリガ作用の生
ずる高さまで送入するようにする。又調整器１７２、ダ
ッシュポット１７０、ばねラッチ２０４及びトリガバー
５６又はラッチを備えた遅延手段を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に動力工具、こと
に衝撃工具及びセンサに関する。

【０００２】

【発明の背景】流体を充てんした衝撃ユニットは当業界
にはよく知られている。たとえば流体圧力衝撃ナットラ
ンナはビーク（Ｂｉｅｋ）を発明者とする米国特許第
４，８３６，２９６号明細書に記載してある。これ等の
衝撃単位の若干は自動遮断装置を備えている。しかしこ
れ等の衝撃ユニット及び遮断装置は多くの欠点がある。

【０００３】１つの欠点は、衝撃工具が早すぎる遮断作
用を開始することである。たとえばこの工具は、脈動が
始まるのに伴い遮断し始める。このことはナットランナ
又はトルクスパナではナットダウンルーズスレッド（ｎ
ｕｔ ｄｏｗｎ ｌｏｏｓｅｔｈｒｅａｄｓ）を作動す
る初期位相後に起こることが多い。他の遮断装置では、
ねじり駆動列（スピンドル、ソケット、ファスナ等）に
伴う複雑な慣性効果により誤って生ずる著しく強い単一
の打撃後に衝撃ユニットに遮断を生じさせる。同様に、
初めに回転しない又遅く回転する部品の加速中に液体を
充てんした衝撃ユニットに生ずる過渡的高圧衝撃波又は
圧力ピークに対する感度によって遮断に信頼性がない。
他の欠点として、油漏れ、装置内の小さなオリフィスの
詰まり、工具又は装置からの不適当な熱伝達、高い振
動、大きい寸法及び高い騒音レベルがある。別の欠点も
例は少ないが存在する。

【０００４】従って早すぎる遮断が生じなくて、油漏れ
を減らし、振動を減らし、冷却作用を向上し、又は寸法
を一層小さくできる改良された衝撃工具及び改良された
遮断装置が必要になっている。

【０００５】

【発明の開示】本発明は、従来の欠点をなくし又は実質
的に減らした衝撃ユニット及び遮断センサを提供するも
のである。本発明の１態様は、内部空洞及び複数の穴を
持つハウジングと、内部空洞内に配置した原動機と、フ
ァスナに結合し複数の穴のうちの１つの穴を部分的に貫
いて延びる駆動手段と、空洞内に配置され前記原動機及
び駆動手段に結合されこの駆動手段を回転するように付
勢するトルクを生ずる衝撃手段と、前記原動機を選択的
に作動するトリガ手段と、衝撃手段に結合され所定の非
過渡的トルクに達したときに衝撃工具を遮断するセンサ
手段とを備えた衝撃工具を提供するものである。

【０００６】本発明の他の態様は、センサ空洞、入口オ
リフィス及び第１ピストン穴を持つセンサ本体と、セン
サ空洞内に配置したピストン及び第１ピストン穴内で滑
動できるピストン部分と、センサ空洞内でピストン及び
入口オリフィス間に配置されこの入口オリフィスを覆う
ように寸法を定めたボールと、第１のばね手段と、第２
のばね手段とを備えたセンサを提供するものである。第
２ばね手段はピストンに結合されピストンを入口オリフ
ィスに向かい付勢する。第１ばね手段は、ピストン及び
入口オリフィスの間に配置され、ボール及び衝撃流体に
力を加える。衝撃流体は各脈動ごとにセンサ空洞に入り
所定の非過渡的トルクに達したときにピストンを十分に
持上げてピストンの一部をセンサ空洞から第１ピストン
穴を貫いて少なくとも部分的に延ばす。本発明の他の態
様によれば、センサは、センサ本体にオリフィス穴に隣
接してみぞを形成し各脈動間で又脈動の止まるとき閉じ
たボールを過ぎて衝撃流体を逃がし又は放出することが
できる。

【０００７】本発明の他の態様によれば、空気調整器ダ
ッシュポット及び保持ばねを備えた遅延手段が得られ
る。この保持ばねは排出弁と協働して遅延手段をトリガ
すると短い遅延時間後に衝撃工具を遮断する。

【０００８】本発明の他の態様によれば遮断中に冷空気
を加圧状態にして停止中及び停止後に或る時限にわたり
衝撃工具を冷えた濃い空気に露出するようにする衝撃工
具冷却法が得られる。

【０００９】本発明により多くの技術的利点が得られ
る。技術的利点の数例は、とくにたわみ性の及び又はガ
スケット形の材料をファスナアセンブリに含めたときに
一層信頼性が高く一貫した締付けのできることである。
他の技術的利点は、本発明による遮断センサを持つ衝撃
工具が小さい全長を持つように適宣に寸法を定めてある
ことである。なお別の利点は改良された油保持作用であ
る。別の利点は、衝撃流体の過渡的な高い圧力に対する
感度の低下である。別の利点は、十分な強さ、持続時間
及び回数の複数回の打撃を必要とし工具の早すぎ遮断を
防ぐセンサの一歩一歩の進行的作動である。最後に本発
明の別の利点は、本システムの一部として使う逃げ通路
又は放出通路から可能な障害を除くことができることで
ある。

【００１０】本発明及びその利点を添付図面について以
下に詳細に説明する。

【００１１】

【実施例】本発明の好適とする実施例とその利点とは図
１ないし５により明らかである。これ等の図面の同様な
又対応する部品に同様な参照数字を使ってある。

【００１２】本発明は、衝撃工具と衝撃工具センサとに
係わり、任意の流体作動衝撃工具に使われる。しか例示
のために本発明は、流体作動トルク衝撃ナットランナに
関連して示す。衝撃ナットランナの例はビークを発明者
とする米国特許４，８３６，２９６号明細書に示してあ
る。この明細書は種種の目的で本説明に参照してある。

【００１３】図１に示すように衝撃工具２０は、内部ハ
ウジング空洞２４を形成したハウジング２２を待つ。ピ
ストンつかみ５０はハウジング２２の一体部分として形
成する。原動機２６と衝撃手段２８と駆動手段３０の少
なくとも一部分とセンサ手段３２とは空洞２４内に配置
してある。ハウジング２２には複数個の穴を形成してハ
ウジング２２の空洞２４又はその他の部分を操作できる
ようにしてある。たとえば駆動手段穴３４はハウジング
２２の前部区分又は第１端部に形成され駆動手段３０の
一部分がハウジング２２を貫いて延びることができるよ
うにしてある。その他の穴として空気取入れ穴すなわち
オリフィス３６と空気排出穴すなわちオリフィス３８と
がある。衝撃工具２０は作動流体として空気を使うのが
よいが、本発明による衝撃工具には他の種類の作動流体
を使つてもよい。さらにハウジング２２は、空気原動機
２６から出る冷却空気を循環させる複数の冷却通路（図
示してない）を備えている。原動機２６からの流出空気
の循環により工具２０からの熱伝導を増す。

【００１４】空気取り入れ穴３６により遠隔の源（図示
してない）からの空気を衝撃工具２０に流入させると共
に空気排出穴３８により空気を工具２０から流出させ
る。空気取り入れ穴３６には適当な継手を設けて加圧空
気管路（図示してない）を空気取り入れ穴３６に解放で
きるように取り付けることができる。安全スクリーン４
０のような他の標準器具を設けてもよい。消音器及びば
ねハウジング４２を空気排出穴３８に隣接して取付けて
もよい。排出遮断弁又はドロップ弁４４を空気排出穴３
８と消音器及びばねハウジング４２に協働させてもよ
い。

【００１５】ドロップ弁又は排出弁４４は、穴３８を密
封し又は閉じるように作用できるプランジャ４６を持
つ。プランジャ４６は、トリガ手段６７を作動して空気
圧力を穴３６を経て工具２０に入れるときは空気圧力に
より弁座３９及び穴３８に向かい付勢される。ハウジン
グ２２は、空洞２４とその一体部分として形成したピス
トルグリップ５０を備えている。弁棒５２はプランジャ
４６に取付けられ、弁棒５２を弁棒３９から遠ざけ、プ
ランジヤ４６を弁座３９から離し、弁４４が開いた位置
になるようにする。弁棒５２をプランジャ４６が弁座３
９に当たるように動かすときは、弁４４は遮断位置すな
わち閉位置になる。この場合少量の作動流体又は空気だ
けを弁４４により通すことができる。弁５２の第１端部
５５は、図４及び５についてなお詳しく述べるトリガラ
ッチ又はバー５６に干渉する。

【００１６】空気取り入れ弁６０は空気取り入れ穴３６
を通る作動流体又は空気の流量を制御する。空気取り入
れ弁６０は、部分６３を持つ密封板６２を備えている。
部分６３により密封板６２を図１の陰線に示すように空
気取り入れ弁棒６４の影響のもとに駆動させる。弁棒６
４の上部部分６６はトリガ手段６７に接し（トリガ手段
６７の一部でもよい）空気を工具２０内に選択的に流入
させる。

【００１７】トリガ手段６７は又、作業者の押すボタン
６８を備えている。ボタン６８は弁棒６４の第１端部に
連結され密封板６２を前記したように枢動させる。ボタ
ン６８のリンク仕掛を貫いてみぞ７１を形成しドロップ
弁棒５２の第１端部５６をこのみぞに貫通させる。ボタ
ン６８又はトリガ手段６７を押すと、空気又はその他の
作動流体が穴３６を経て空気原動機２６を付勢し又は作
動する。前進／逆転セレクタ７０の位置により原動機２
６は前進又は逆転に作動する。前進／逆転セレクタ７０
は取っ手７２を持つ。例示のために述べた実施例は空気
原動機２６を備えているが、本発明の精神を逸脱しない
で図示の実施例に行われる多くの変型の１つでは他電動
機又はねじり駆動ばねのような他の形式の原動機又は原
動力を備えるのは明らかである。

【００１８】原動機２６は、当業界には公知の形式の結
合装置７４により衝撃手段２８に結合してある。同様に
衝撃手段２８は、ビークを発明者とする米国特許第４，
８３６，２９６号明細書に示してある衝撃単位のように
当業界にはよく知られている形式の任意の流体充てん衝
撃単位でよい。衝撃手段２８は油のような衝撃流体を満
たしてある。

【００１９】衝撃手段２８は、衝撃空洞８２を形式する
ケージ又は衝撃ケージ７６及び圧力板７８を備えてい
る。複数のブレード８４は、複数のばね８６により半径
方向外方に付勢される互いに対向する対にして空洞８２
内に配置してある。衝撃手段２８は、一端部を結合手段
７４により原動機２６に又他端部すなわち第１端部を駆
動手段３０に結合してある。ブレード８４は、空洞８２
内に、駆動手段３０に加わるトルクを生ずる差動圧力を
ブレード８４の回転により生成する若干の室を仕切る。

【００２０】駆動手段３０は、衝撃工具２０で締付けよ
うとするファスナ（図示してない）に解放できるように
取付け又は結合するために第１端部に角形駆動体９２を
結合したスピンドル９０を備えている。スピンドル９０
の他端部すなわち第２端部は衝撃手段２８とくにブレー
ド８４に適合する。スピンドル９０は一部をジャーナル
軸受９４により支えてある。

【００２１】図２には衝撃手段２８のような衝撃単位の
横断面図を示してある。ケージ７６に形成した空洞８２
は空洞８２内に配置したスピンドル９０及びブレード８
４と共に示してある。図２に示した構成及び配向に対し
て、衝撃手段２８は矢印３３１の向きに回転する。空洞
８２は衝撃流体を満たす。１回の脈動中に脈動スピンド
ルを介して接合した空洞３２７及び空洞３２３は加圧さ
れすなわち高圧空洞になる。これと同時に空洞３２１、
３２５は空洞３２３、３２７に対し低圧になる。スピン
ドル９０はこのようにして回転する。空洞３２７は、ケ
ージ７６に穴をあけることによりセンサ手段３２の口１
０９（図３）に連通状態になる。同様にケージ７６内の
機械加工した通路は空洞３２３をセンサ手段３２の口１
３０（図３）に接合する。

【００２２】センサ手段３２はケージ７６に一体に形成
され又はケージ７６に固定してもよい。好適とする実施
例におけるセンサ手段３２はケージ７６と共に回転す
る。図３にはセンサ手段３２の実施例を示してある。セ
ンサ手段３２は、側壁１０２とセンサ手段３２の第１端
部の第１端部キャップ１０４とセンサ手段３２の第２端
部の第２端部キャップ１０６とを備えている。センサ本
体１００ととくに第２端部キャップ１０６とはこれを貫
いて入口オリフィス１０８を形成してある。入口オリフ
ィス１０８は通路を介して衝撃手段２８の高圧室たとえ
ば室３２７（図２）に結合され加圧衝撃流体を口１０９
を経てセンサ手段３２に又入口オリフィス１０８内に流
入させる。入口オリフィス１０８は脈動手段２８の流出
量にあまり影響を及ぼさないように流れ区域で十分に小
さい寸法にしてある。センサ手段３２は逃がし弁として
は作動しない。

【００２３】好適とする実施例では入口オリフィス１０
８は１／２５ｉｎの直径を持つように寸法を定めてあ
る。センサ本体１００は第１のピストン穴１１０を持
つ。第１端部１１４及び第２端部１１６を持つセンサピ
ストン１１２はセンサ空洞１１８内に配置してある。第
１端部１１４に近いピストン１１２の部分は、第１ピス
トン穴１１０を貫いて延びている。第１端部キャップ１
０４は、ケージ７６内にセンサ手段３２を固着するねじ
部分１２０を持ち、又側壁１０２に一体に形成し又はね
じ又はその他の手段により側壁１０２に結合してもよ
い。同様に第２端部キャップ１０６は側壁１０２に一体
に形成し又はこれに結合してもよい。

【００２４】ピストン１１２は後述のようなセンサ手段
３２と第１Ｏ−リング１２６及び第２Ｏ−リング１２８
のような複数のＯ−リングから成る密封手段１２４、１
２６との中で可動である。Ｏ−リング１２６は衝撃流体
が第１ピストン穴１１０を経て流出しないようにする。
口１３０は第２Ｏ−リング１２８の上方に設けられピス
トン１１２及びＯ−リング１２８により移動する衝撃流
体を低圧室又は空洞たとえば衝撃手段２８の空洞３２５
（図２）に戻す。第１ピストンフランジ１３２及び第２
ピストンフランジ１３４は、ピストン１１２の中間区分
１３６に取付けられＯ−リング１２８を両フランジ１３
２、１３４間に挟む。

【００２５】センサ空洞１１８内にピストン１１２の中
間区分１３６と入口オリフィス１０８との間に調節カラ
ー１４０を配置してある。調節カラー１４０はその周辺
に沿い側壁１０２の内部のねじに組合うねじを切られ、
調節カラー１４０をセンサ手段３２の縦方向軸線に対し
て調節できるようにしてある。ボール１４４又はポペッ
ト弁は、空洞１１８内に調節カラー１４０及び流入オリ
フィス１０８間に位置させてある。ボール１４４はボー
ル受け座１４９を実質的に覆う寸法にしてある。みぞ１
４６はボール受け座１４９の第２端部キャップ１０６に
形成してある。センサ手段３２は、ボール１４４をボー
ル受け座１４９に向かい付勢する第１のばね手段１５０
と、ピストン１１２をボール受け座１４９に向かい付勢
する第２のばね手段１４８とを備えている。調節カラー
１４０はなお詳しく後述するようにばね手段１５０の圧
縮を調節する。

【００２６】第２ばね手段１４８は第１端部キャップ１
０４の第１ピストン穴１１０と第１ピストンフランジ１
３２との間に配置してある。第２のばね１４８は、圧縮
状態にありピストンをオリフィス１０８に向かい付勢す
る力をフランジ１３２に加える。第１のばね１５０は調
整カラー１４０及びボール１４４の間に配置してある。
ばね１５０は、調整カラー１４０に当たる第１端部１５
２とボール１４４に当たる第２端部１５４とを持つ。第
１ばね１５０はボール１４４をボール受け座１４９及び
みぞ１４６に対し付勢する。調整カラー１４０は上面１
４１及び下面１４３を持つ。調整カラー１４０を動かす
ときは、このカラーは第１ばね１５０の圧縮を調整す
る。第２ばね１４８は、ピストン１１２をオリフィス１
０８に向かい付勢する戻しばねである。

【００２７】みぞ１４６は第２端部キャップ１０６に流
入オリフィス１０８に隣接して形成してある。みぞ１４
６により、ボール１４４がボール受け座１４９に当たる
間にボール１４４のまわりに流動させることにより衝撃
流体をセンサ空洞１１８から制御した割合で放出するこ
とができる。この放出は、脈動の打撃の間で工具を次の
サイクルのために自動的にリセットするときに生ずる。
好適な実施例では、みぞ４６は、別個の小さなオリフィ
スたとえば４／１０００のオリフィスを使おうとする場
合にオリフィスがくず（ｄｅｂｒｉｓ）で詰まりやすい
ので制御した流量を生ずるのに使う。みぞ１４６は、自
動清掃作用を生じ、衝撃流体が前進圧力脈動中にボール
１４４を持上げボール１４４のまわりに流れる際に多量
に流れて清掃する。このことは、これがないと極めて小
さな異物もセンサ手段の動作を停止するから本発明の重
要な態様である。たとえば摩耗だけから生ずるガスケッ
トの顕微鏡的部分又はその他の異物でもセンサ手段３２
の正常な動作を防げるのに通常十分である。

【００２８】作動時には衝撃手段２８の室３２７からの
衝撃流体を口１０９及びオリフィス１０８を経て差向け
る。そして生ずる圧力はボール１４４の第２の部分１６
０に加える。ボール１４４の第２の部分１６０に対し十
分な圧力が生成すると、第１のばね１５０は一層圧縮さ
れ、又ボール１４４はボール受け座１４９及びみぞ１４
ｂから持上げられる。オリフィス１０８を通る衝撃圧力
が過渡的な高い圧力であり又は十分な圧力（すなわち所
望所定の非過渡的トルクを示す）になお達していなけれ
ば、ボール１４４は脈動の終りにばね手段１５０により
みぞ１４６上の受け座に迅速に戻される。各脈動の強さ
が増すに伴い、衝撃流体の一層多量の流れが受け座１４
９及びボール１４４の間を通り、又ピストン１１２のフ
ランジ１３４に対する生成圧力により流体がＯ−リング
１２４に当たるに伴いピストン１１２を穴１１０に向か
い一層大きい距離だけ動かす。しかしばね１４８は、次
の打撃が生ずる前にみぞ１４６を経て流体を逃がす（放
出する）ことによりピストン１１２を図３に例示した位
置に戻す。締付けたファスナを検知するには、十分な圧
力、持続時間、回数を持つ多重の脈動を送出しピストン
１１２を穴１１０に向かい進行的に移動させなければな
らない。単一の脈動で穴１１０に向かうピストン１１２
の運動が計量みぞ１４６による放出中にオリフィス１０
８に向かい戻る運動より大きいと、次の脈動が起るとき
に穴１１０に向かうピストン１１２の正味の運動があ
る。この運動は、ピストン１１２の端部１１４がケージ
７６を越えて十分に延びセンサ３２が工具２０を遮断し
始めるまで進行的に継続する。

【００２９】衝撃ケージ７６は工具２０を作動する際に
回転し、第１の端部１１４がケージ７６の外径を越えて
十分に延びるときに、第１端部１１４が工具２０の遮断
を始める遮断手段の部分（たとえば図１のラッチ２０
４）に接触する。ばね手段１５０により生ずる力は調整
カラー１４０により調節され、所定の非過渡トルクを示
す強度、持続時間及び回数を持つ多重の脈動が締付けら
れるファスナに達したときに初めてケージ７６の外径を
十分に越えて延びるようにする。ばね手段１５０により
ボール１４４を付勢し多重の脈動によりピストン１１２
を進行的に持上げるのに流体圧力を必要とする過程は、
過渡的高圧により第１端部１１４がケージ７６を越えて
早すぎて十分延びることがないようにする。図３に示し
たセンサ３２の実施例は同軸のセンサ手段３２でよい。
又センサ手段３２は下方取っ手排出ドロップ弁４４と協
働して工具２０内で半径方向に取付けられ工具２０が通
常可能であるよりも短い長さに作ることができるように
する。

【００３０】センサ手段３２を十分な強さ、持続時間及
び回数を持つ複数の脈動に露出すると、遮断手段がトリ
ガされる。この遮断手段は多くの形状に形成できるが、
図１の工具２０内に１実施例を示してある。この遮断手
段は、油充てんダッシュポット１７０のようなダッシュ
ポット、空気調整器１７２（図４）及び弁閉鎖手段を備
えている。この弁閉鎖手段は、トリガラッチ又はバ・５
６、弁棒５２及び排出弁４４を備えている。

【００３１】図４には遮断手段の一部分を示してある。
とくに空気調整器１７２及びダッシュポット１７０を示
してある。トリガ手段６７を作動して空気を工具２０に
供給するときは、空気は同時に原動機２６及び空気調整
機１７２に送られる。空気調整機１７２に供給される空
気は、工具２０のハウジング２２に形成した空気通路１
７４を経て達する。通路１７４を経て達する空気はオリ
フィスすなわちチョーク１７６を経て空洞１７８に進
む。空洞１７８内の圧力は、過剰な空気をばね１８２に
より付勢されるばね付勢ボール１８０を通過させること
により調整する。ばね１８２の第１の部分１８４は調整
器調節キャップ１８６を押し、又ばね１８２の第２の端
部１８８はボール１８０を押す。

【００３２】過剰な空気圧力によりボール１８０が受け
座から離れると、空気は穴１８３を経て大気に逃げる。
空洞１７８から出る調整された空気（過剰空気に対向す
る）は通路１８８を経てダッシュポット１７０に移動
し、このダッシュポットで第１Ｏ−リング１９０及び第
２Ｏ−リング１９３間に圧力を生成する。各Ｏ−リング
１９０、１９３間の空気は、ダッシュポット１７０を付
勢し第１端部１９４に向かって動かし次いでトリガラッ
チすなわちトリガバー５６を同じ方向に付勢する。トリ
ガバー５６がダッシュポット１７０の作用のもとに動か
されるときは、トリガバー５６は最終的に弁棒５２を降
下させ弁４４を閉じ工具２０を遮断する。

【００３３】図４及び５にはダッシュポット１７０の１
実施例を示してある。通路１８８からの空気は空洞１８
５内にＯ−リング１９３及びＯ−リング１９０間に送出
す。ダッシュボット１７０はダッシュポットハウジング
２０３を持ち、空洞１８５内に圧力が生成すると、ダッ
シュポットハウジング２０３及びトリガ棒５６は固定の
端部キャップ１９４に向かい付勢される。ばね２００は
又空洞１９６内に納めてある。ダッシュポット油が油充
てんダッシュポット１７０から漏出しないように複数の
Ｏ−リング２０２を設けてある。

【００３４】ラッチばね２０４はダッシュポットハウジ
ング２０３の一部分（図１参照）に結合してある。ラッ
チばね２０４はダッシュポット１７０の位置を制御す
る。ダッシュポット１７０は主として２つの位置を持つ
ように構成してある。第１の位置では、ダッシュポット
ハウジング２０３は壁３００から間隔を隔て弁４４は開
いた状態に保たれ、そして第２の位置ではダッシュポッ
トハウジング２０３は壁３００に隣接し弁４４を閉じる
ようにしてある。

【００３５】ダッシュポット１７０はラッチばね２０４
（図１）により第１位置に保持される。ラッチばね２０
４の第１端部２０６はハウジング部分１９１に結合して
ある。ラッチばね２０４の第２端部２０８はトリガバー
５６の肩部２１０に解放できるように結合されダッシュ
ポット１７０を第１位置に保持する。この第１位置では
ラッチばね２０４は、ダッシュポット１７０が空洞１８
５内の圧力により第１端部１９４に向かうように付勢さ
れるのでダッシュポット１７０を第１端部１９４に向か
い移動させない。又この第１位置にある間に弁４４は弁
棒５２により関いた状態に保持される。弁棒５２は第１
端部５５にトリガバー５６の上部肩部２１２に乗る穴５
９（図４）を持つ。

【００３６】センサ手段３２が十分な強さ、保持時間及
び回数を持つ脈動を検知するときは、第１端部１１４は
ケージ７６の外径を越え十分な距離だけ延び、又ピスト
ン１１２の第１端部１１４はばねラッチ２０４に接触す
るようになりラッチ２０４を解放してダッシュポット１
７０が前記したように第１端部１９４に向かい移動する
ようにする。ラッチ２０４の第２端部２０８はこれを貫
く穴を持ちバー５６を通し肩部２１０をラッチばね２０
４により確実に保持するようにする。ラッチばね２０４
にセンサ手段３２のピストン１１２が接触すると、力に
よりばねラッチ２０４の第２端部２０８を肩部２１０か
ら離しダッシュポット１７０を解放する。すなわちダッ
シュポット１７０は第１位置から第２位置に進む。この
第２位置では弁棒５２の穴５９は、肩部２１２から下方
にバー５６の傾斜部分２１６に移動し部分２１８に乗る
ようになる。穴５９が部分２１８に移動すると、弁棒５
２は排出穴３８に向かって動きプランジャ又は密封板４
６を弁座３９に実質的に当てがうことにより弁４４を閉
じる。弁４４が閉じると、衝撃工具２０の空洞２４を含
む内部は、原動機２６を止める一様な圧力を生じ衝撃工
具２０を遮断する。このようにして衝撃工具２０を遮断
するとなお詳しく後述するように衝撃工具２０の冷却を
高める。遮断後に、弁４４により穴３８から空気を遅く
逃がし又は流出させる。

【００３７】本発明の別の態様として衝撃工具２０を冷
却するのに冷えた密な流体を使う。この流体は空気のよ
うな圧縮性流体である。衝撃工具２０を冷却する冷えた
濃い空気は、工具２０を弁４４を閉じることにより遮断
した後工具２０内に保持した原動機２６から出る冷えた
又は冷却した空気により生成する。弁４４を閉じること
により、衝撃工具２０内の空気の圧力はかなり高くなり
空気の密度を増やし工具２０から冷空気への熱伝達が容
易になる。たとえば好適な実施例で示したように構成し
た遮断弁４４がないと、原動機２６から出る冷空気はわ
ずかに約２０ないし２５ｐｓｉの圧力で衝撃工具２０の
内部部品に露出する。しかし好適な実施例では弁４４の
閉鎖により冷空気の圧力を図示の実施例では約９０ｐｓ
ｉに生成する。圧力（従って密度）のこのような増加に
より、空気の勢力学的特性を著しく高め熱伝達が増水す
る。操作者がボタン６８を解放すると、取入れ弁６０が
閉じ、衝撃工具２０内の冷空気が弁４４の部分的密封部
を過ぎて流れ、或は別の場合には排出弁４４が開き、ラ
ッチばね２０４が肩部２１０に対しリセットする。この
場合衝撃工具２０は別のサイクルを始める状態になる。
１変形では、遅延機構を設けて、操作者がボタン６８を
解放すると付加的な遅延時限が弁４４のリセットに先だ
って生ずる。すなわち内部たとえば空洞２４に露出した
冷えた密な空気に対し付加的な冷却時間を与える。

【００３８】図１ないし５の衝撃工具２０を操作する際
に含まれる基本工程では、操作者は衝撃工具２０の角形
駆動体９２を締付けようとするファスナに当てがう。操
作者は次いでトリガ手段６７のボタン６８を押し、空気
取入れ弁６０を開き、原動機２６及び空気調整機１７２
に加圧空気を供給する。原動機２６に供給される加圧空
気により原動機２６を付勢し、取っ手７２により制御さ
れる前進／逆転セレクタ７０の入力に従って前進方向又
は逆転方向に作動する。空気の供給により駆動する原動
機２６により衝撃手段２８に作動を開始させる。この作
動では、駆動手段３０に伝えるトルクを生じさせる。駆
動手段３０は、回転方向に従ってファスナをはずし又は
締付ける角形駆動体９２を回転する。

【００３９】締付け方向ではセンサ手段３２は所定のト
ルク条件に対し調節してある。従って強度、持続時間及
び回数がトルクに対応するときに、このセンサが遮断を
生じさせる。衝撃手段２８の高圧室からの衝撃流体が口
１０９及び入口オリフィス１０８に流入するときは、こ
の流体はボール１４４に圧力を加える。脈動の回数と入
口オリフィス１０８に入る衝撃流体の圧力とが十分にに
増すと、衝撃流体の流れによりピストン１１２をオリフ
ィス１０８から進行的な動きで第１端部１１４がケージ
７６の外径を越えて十分に延びる位置に動かす。ゲージ
７６が回転しているから、ピストン１１２の第１端部１
１４は回転しラッチばね２０４に接触するようになりば
ね２０４を解放する。

【００４０】ラッチばね２０４を解放すると、ダッシュ
ポット１７０は空気調節器１７２から空洞１８５内に供
給された圧力の影響のもとに自由に動く。ダッシュポッ
ト１７０は、バー５６に接触する弁棒５２の第１端部５
５を空気排出穴３８に向かって移動させる方向にバー５
６を動かし、プランジセ４６により弁座３９を密封し弁
４４を閉じる。弁４４が閉じると、工具２０は等圧にな
りすなわち全体にわたり均等な圧力を生じ原動機２６の
作動を止め、衝撃工具２０を遮断する。操作者は次いで
ボタン６８を解放して、弁６０を閉じ、弁４４を開き、
ラッチばね２０４を肩部２１０でリセットし工具２０が
ふたたび作動状態になるようにする。

【００４１】動作の１態様として原動機２６から出る空
気は、弁４４が閉じたときに密度が増し冷却作用を高め
る冷空気である。ボタン６８の解放に先だって冷えた密
な空気が内部部品を冷却する作用をする。ボタン６８を
解放した後、冷空気が衝撃手段２８のまわりに流れ弁４
４又はその他の場所から流出する。１変形として、ボタ
ン６８の解放後に弁６０の閉鎖と弁４４の開放とを遅ら
せる遅延手段を加えて、工具２０の内部部品を冷えた密
な空気に露出する付加的な時間が生ずるようにする。

【００４２】以上本発明及びその利点を詳細に述べたが
本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を
行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明衝撃工具の１実施例を一部を切欠いて示
す縦断面図である。

【図２】図１の衝撃工具の衝撃手段の横断面図である。

【図３】図１の衝撃工具のセンサ手段の１例を一部を切
欠いて示す部分横断面図である。

【図４】図１の衝撃工具の遅延手段の１例を一部を切欠
いて示す部分縦断面図である。

【図５】図１の衝撃工具のダッシュポット及びトリガバ
ーの一部を切欠いて示す縦断面図である。

【符号の説明】

２０ 衝撃工具 ２２ ハウジング ２４ ハウジング空洞 ２６ 原動機 ２８ 衝撃手段 ３０ 駆動手段 ３２ センサ手段 ４４ 排出弁 ５２ 弁棒 ５６ トリガバー ６７ トリガ手段 １７０ ダッシュポット １７２ 調整機

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部ハウジング空洞と、複数個の穴を持
   つハウジングと、 前記内部ハウジング空洞内に配置した原動機と、 前記複数個の穴の１つを部分的に貫いて延び、ファスナ
   に結合する駆動手段と、 衝撃流体を含み、前記内部ハウジング空洞内に配置さ
   れ、前記駆動手段を付勢して回転させるトルクを発生す
   るように、前記原動機及び駆動手段に結合された流体を
   充てんした衝撃手段と、 前記原動機を選択的に作動するトリガ手段と、 遮断手段作動時に衝撃工具の遮断を行う遮断手段と、 前記衝撃手段に結合され、所定の非過渡的トルクに達す
   るときに、前記遮断手段を作動するセンサ手段とを包含
   する衝撃工具。
2. 【請求項２】 前記センサ手段に、 センサ空洞、入口オリフィス及び第１ピストン穴を持
   ち、前記入口オリフィスを前記衝撃手段の衝撃流体に連
   通させるセンサ本体と、 前記入口オリフィスを覆うように寸法を定めたボール
   と、 前記センサ空洞内に配置され、第１端部及び第２端部を
   持ち、前記第１端部を前記第１ピストン穴の一部分内に
   滑動できるように配置したピストンと、 前記ボールを前記入口オリフィスに向かい付勢する力を
   発生する第１のばね手段と、 前記ピストンを前記入口オリフィスに向かい付勢する第
   ２のばね手段と、 前記第１ばね手段により生ずる力を調節し、所定の非過
   渡的トルクを選択する調節手段とを設け、 前記第１ばね手段により前記ボールを前記入口オリフィ
   スに向かい付勢して、所定の非過渡的トルクに達したと
   きに、初めて前記センサ空洞に入ることのできる衝撃流
   体のエネルギーにより、前記ピストンが、前記センサ本
   体の外側部を越えて十分に延び、衝撃工具の遮断を誘発
   する位置に前記ピストンを動かすことができるようにし
   た請求項１衝撃工具。
3. 【請求項３】 前記調節手段に、前記センサ空洞内に配
   置され、貫通する第２ピストン穴を持つ調節カラーと、
   前記第２ピストン穴を貫いて延び、この穴内で滑動でき
   るピストン中間部分とを設け、前記第１ばね手段の圧縮
   を調節する前記調節手段により前記所定の非過渡的トル
   クに達したときに前記ピストンを前記第１ピストン穴の
   外側部分を越えて延ばすことができるようにした請求項
   ２の衝撃工具。
4. 【請求項４】 前記入口オリフィス、第１ピストン穴及
   びピストンを実質的に互いに同軸にした請求項２の衝撃
   工具。
5. 【請求項５】 前記センサ本体に、前記入口オリフィス
   に近接して形成されたボール受け座と、 このボール受け座に形成され、詰まることのあるくずを
   流体によりみぞ内部から取り除くことができるようにし
   たみぞと、をさらに備えた請求項２の衝撃工具。
6. 【請求項６】 前記衝撃手段から流体が漏れないように
   するセンサ密封手段を備え、このセンサ密封手段を複数
   のＯ−リングにより構成した請求項２の衝撃工具。
7. 【請求項７】 前記センサ密封手段を複数のＯ−リング
   により構成した請求項６の衝撃工具。
8. 【請求項８】 前記センサ本体にさらに、前記センサを
   前記衝撃手段に密封及び解放のできるように取付けるね
   じ付き部分を設けた請求項２の衝撃工具。
9. 【請求項９】 前記衝撃手段により、この遮断手段が所
   定の非過渡的トルクを検知する時間と工具遮断時間との
   間に遅延を生ずるようにした請求項２の衝撃工具。
10. 【請求項１０】 前記衝撃手段にさらに、空気工具供給
    圧力の変動により実質的に影響をうけない一様な時間遅
    延を生ずる空気調整手段を設けた請求項９の衝撃工具。
11. 【請求項１１】 前記遮断手段が、 或る既知の圧力より低い又はこの圧力に等しい空気圧力
    を生ずる空気調整器と、 第１端部及び第２端部をもつばねラッチと、第１位置及
    び第２位置を持ち前記ばねラッチの第１端部を取付けた
    ダッシュポットと、 このダッシュポットに結合されこのダッシュポットの第
    １位置からダッシュポット第２位置へのダッシュポット
    移動により衝撃工具遮断作用を生じ、前記ばねラッチの
    第２端部を解放できるように取付けた弁閉鎖手段とを備
    え、 前記ばねラッチを、前記センサ手段により前記ピストン
    の第１端部を前記センサ本体を越えて伸長させたときに
    前記ピストンの第１端部が前記ばねラッチに接触しこの
    ばねラッチを前記ばね閉鎖手段との係合からはずすこと
    により前記ダッシュポットをダッシュポット第２位置に
    進め工具遮断を生ずるように位置決めした請求項９の衝
    撃工具。
12. 【請求項１２】 前記センサ手段が、 センサ空洞、流入オリフィス及び第１ピストン穴をもち
    前記流入オリフィスを前記衝撃手段の衝撃流体に連通さ
    せたセンサ本体と、 前記流入オリフィスを覆う寸法を持ち前記センサ空洞内
    に配置したボールと、、 前記センサ空洞内に配置され第１端部及び第２端部を持
    ち前記第１端部を前記第１ピストン穴の一部分内に滑動
    できるように配置したピストンと、 前記センサ空洞内に配置され貫通する第２のピストン穴
    を持ち前記ピストンの中間区間が貫いて延び内部で滑動
    できる調節カラーと、 前記センサ空洞内に前記の調節カラー及びボールの間に
    配置されこのボールを前記流入オリフィスに向かい第１
    の力で付勢する第１のばねと、 前記のピストン穴及び調節カラーの間に配置され前記ピ
    ストンを前記流入オリフィスに向かい第２の力で付勢す
    る第２のばねとを備え、 前記調節カラーにより第１センサばねを調節して第１の
    力を選択し、所定の非過渡的トルクを表す複数の脈動に
    達したときに前記ピストンの第１端部が前記ピストン穴
    を越えて十分に延びるまで前記衝撃流体が前記ボールを
    持ち上げ前記ピストンを段階的進行的に動かすようにし
    た請求項１の衝撃工具。
13. 【請求項１３】 前記の流入オリフィス、第１ピストン
    穴及びピストンを実質的に互いに同軸にした請求項１２
    の衝撃工具。
14. 【請求項１４】 前記蜜封手段を複数個のＯ・リングに
    より構成した請求項１２の衝撃工具。
15. 【請求項１５】 前記センサ本体にさらに、前記センサ
    を前記衝撃手段に密封し又解放できるように取付けるね
    じ付き部分を設けた請求項１２の衝撃工具。
16. 【請求項１６】 前記遮断手段が、 概知の圧力より低いかこの圧力に等しぃ空気圧力を生ず
    る空気調整器手段と、 第１端部及び第２端部を持ちこの第２端部を前記ハウジ
    ングに取り付けたばねラッチと、 第１位置及び第２位置を持ち前記ばねラッチの第１端部
    を解放できるように取付けたダッシュポットと、 このダッシュポットに結合されこのダッシュポットの前
    記のダッシュポット第１位置からその第２位置への移動
    により衝撃工具遮断ができるようにした弁閉鎖手段とを
    備え、 前記センサ手段により前記ピストンの第１端部を前記セ
    ンサ本体を越えて十分に延ばしたときに、前記ピストン
    の第１端部が前記バネラッチに接触しこのばねラッチを
    前記ダッシュポットとの係合からはずしこのダッシュポ
    ットを前記ダッシュポット第２位置に進めることにより
    工具遮断を生ずるように前記バネラッチを位置決めした
    請求項１２の衝撃工具。
17. 【請求項１７】 前記原動機として空気作動原動機を使
    った請求項１６の衝撃工具。
18. 【請求項１８】 前記遮断手段にさらに、前記ハウジン
    グの複数個の穴のうちの１個の穴に形成した排出オリフ
    ィスと、 この排出オリフィスに近接して位置しこの排出オリフィ
    スを開閉するドロップ弁と、 このドロップ弁に係合され前記弁閉鎖手段に結合して前
    記ダッシュポット第２位置に動いたときに前記ドロップ
    弁を閉じるようにした弁棒とを設けた請求項１５の衝撃
    工具。
19. 【請求項１９】 前記衝撃手段が、内部衝撃空間を持つ
    ように形成され前記内部ハウジング空洞内にはまるよう
    に形成した衝撃ケージと、 端部キャップと、 前記の衝撃ケージ及び端部キャップと共に衝撃流体を保
    持する衝撃室を形成する環状の蓄積ピストンと、 複数個の衝撃ばねと、 内部衝撃空洞内に配置され前記の複数個の衝撃ばねによ
    り外向きに付勢されブレード回転を生ずるように前記原
    動機に結合し又前記駆動手段に結合したブレードとを備
    えた請求項１の衝撃工具。
20. 【請求項２０】流体を充てんした衝撃工具に使用するセ
    ンサにおいて、 第１端部及び第２端部を持つセンサ本体と、 センサ空洞と、前記センサ本体の前記第２端部に近接す
    る入口オリフィスと、この入口オリフィスに隣接するボ
    ール受け座と、前記センサ本体の第１端部に近接する第
    １ピスオン穴と、 前記ボール受け座に、又はこのボール受け座に隣接して
    前記センサ本体の第２端部に形成したみぞとを備え、 前記入口オリフィスを、前記流体を充てんした衝撃工具
    からの衝撃流体に連通させ、 さらに第１端部及び第２端部を持ち、前記センサ空洞に
    配置され、前記第１端部が前記第１ピストン穴内で滑動
    できるようにした、ピストンと、 前記センサ空洞内に、前記ピストント前記ボール受け座
    との間に配置され、このボール受け座を実質的に覆うよ
    うに寸法を定めたボールと、 前記ピストン及びボールに結合され、このボールを前記
    ポール受け座に向かい付勢し、前記センサ空洞内にへの
    衝撃流体の流れを調整すことにより、非過渡的トルクに
    達するときは、前記センサ空洞に入る衝撃流体の強さ、
    持続時間及び回数により、前記ピストオンの第１端部
    を、前記センサ空洞から前記第１ピストン穴を貫いて少
    なくとも部分的に延ばすようにした第１ばね手段とを備
    えたセンサ。
21. 【請求項２１】 前記センサ空洞内に配置され、前記第
    １ばね手段により生ずる力に対して調節して所定の非過
    渡的トルクに対応するように調節カラーを備えた請求項
    ２０のセンサ。
22. 【請求項２２】 貫通する第２ピストン穴を持ち、前記
    第１ばね手段により生ずる力を調節する調節カラーを備
    えた請求項２０のセンサ。
23. 【請求項２３】 前記調節カラーにねじ付き外径部を設
    け、前記センサ空洞の一部分にねじを切り、前記調節カ
    ラーの前記ねじ付き部分に組み合うことができるように
    した請求項２１のセンサ。
24. 【請求項２４】 前記ピストンの一部分に結合した第１
    ピストンフランジ及び第２ピストンを備え、前記第１ば
    ね手段を、前記調節カラーの第２側部と、前記センサ空
    洞の第２端部との間に配置して前記ボールを前記入口オ
    リフィスに向かい付勢するようにした請求項２２のセン
    サ。
25. 【請求項２５】 第１のＯ−リングを前記第１ピストン
    フランジと前記第２ピストンフランジとの間に配置した
    請求項２３のセンサ。
26. 【請求項２６】 前記センサ本体内に設けられ、前記セ
    ンサ空洞に連通する戻し口手段を備え、前記第１及び第
    ２のピストンフランジ間に配置された第１Ｏ−リングに
    より押し退けられる衝撃流体を衝撃工具に戻すよにした
    う請求項２５のセンサ。
27. 【請求項２７】 前記第１ピストン穴に近接して配置さ
    れ、前記ピストンの回りと、前記第１ピストン穴からと
    の衝撃流体の漏れを防ぐ第２Ｏ−リングを備えた請求項
    ２５のセンサ。
28. 【請求項２８】 入口オリフィス及び排出オリフィスを
    持つ圧縮性流体作働工具を冷却する冷却方法において、 前記工具の内部に前記入口オリフィスを経て圧縮性流体
    を供給する段階と、 前記排出オリフィスを実質的に閉じる遮断手段を設け
    て、前記圧縮性流体作動工具の全体にわたり前記圧縮性
    流体により実質的に一様な圧力を生成することにより前
    記圧縮性流体を圧縮し前記工具の内部に保持する段階
    と、を包含する冷却方法。
29. 【請求項２９】 入口オリフィス及び排出オリフィスを
    持つ空気作動工具を冷却する冷却方法において、 前記入口オリフィスに結合される第１の圧力の空気供給
    源をもうける段階と、 前記空気作動工具内に空気作動動機を設けて、仕事をお
    こない空気を冷却する段階と、 前記空気作動動機から出る空気を、前記空気作動原動機
    の作動中に、前記排出オリフイスを経て排出する段階
    と、 前記排出オリフィスを選択的に閉じる遮断手段を設け前
    記空気作動工具の圧力を第１の圧力に一様になるように
    することにより、前記空気原動機を止め前記空気作動工
    具内に空気を保持する段階と、を包含する冷却方法。
30. 【請求項３０】 ファスナにトルクを加える衝撃工具に
    おいて、 内部ハウジング空洞と、複数個の穴とをもつハウジング
    と、 前記内部ハウジング空洞内に配置しされた空気作動原動
    機と、 前記ハウジングの複数個の穴のうち１個を貫いて部分的
    に延び、ファスナにトルクに加えるようにこのファスナ
    に解放できるように結合する駆動手段と、 前記ハウジング空洞内に配置され、前記空気作動原動機
    と前記駆動手段とに結合され、この駆動手段を付勢して
    回転させるトルクを発生することにより、前記ファスナ
    にトルクを加えるようにし、衝撃流体をいれている流体
    を充てんした衝撃手段と、 遮断手段と、 前記衝撃工具に取付けられ、前記空気作動原動機を選択
    的に作動するトリガ手段と、 前記衝撃手段の衝撃流体に連通し、所定の非過渡的トル
    クに達した時に前記衝撃工具を遮断するセンサ手段とを
    備え、 このセンサ手段がセンサ空洞、入口オリフィス、ボール
    受け座及び第１ピストン穴を持ち、前記入口オリフイス
    を前記衝撃手段に連通させたセンサ本体と、 前記入口オリフィスをおおうように寸法をを定めたボー
    ルと、 前記センサ空洞内に配置され、第１端部及び第２端部を
    持ち、前記第１端部を前記第１ピストン穴の一部分内に
    滑動できるように配置したピストンと、 前記ボールを前記入口オリフィスに向かい付勢する第１
    のセンサばねと、 前記ピストンを前記入口オリフィスに向かい付勢する第
    ２のセンサばねと、 前記センサ空洞内に配置され、貫通する第２ピストン穴
    を持ち、前記ピストンの中間区間が貫いて延び、カラー
    内部で滑動できるようにし、前記第１のセンサばねを調
    節する調節カラーと、 前記センサに入る衝撃流体がもれないようにするセンサ
    密封手段とを備え、 前記ボールを前記第１のセンサばねにより前記入口オリ
    フィスに着座されることにより、所定の非過渡的トルク
    を表わす所定の非過渡的圧力に連した時に前記入口オリ
    フィスに入る衝撃流体のエネルギーにより、前記ピスト
    ンの第１端部が前記センサ本体の外部部分を越えて十分
    に延び、遮断手段を誘発するまで前記ボールを持ち上
    げ、前記ピストン漸次動かすようにし、 前記遮断手段が、 既知の圧力より低い又はこの圧力に等しい圧力で空気圧
    力を提供する空気調節器と、 第１端部及び第２端部を持つばねラッチと、 弁閉鎖手段と、 第１位置及び第２位置を持ち、前記ばねラッチの第２端
    部に結合されたダッシュポットとを備え、前記ばねラッ
    チの第１端部は、前記弁閉鎖手段に解放できるように取
    り付けられ、 前記弁閉鎖手段は、前記ダッシュポットに結合されるこ
    とにより、前記ダッシュポットの第２位置への、このダ
    ッシュポットの移動により前記弁閉鎖手段によって前記
    衝撃工具の遮断ができるようにし、 前記センサ手段により前記ピストンの第１端部を前記セ
    ンサ本体を越えて延ばしたときに、前記ピストンの第１
    端部が前記ばねラッチに接触し、このばねラッチを前記
    ダッシュポットとの係合状態からはずし、このダッシュ
    ポットを前記ダッシュポット第２位置に進めるように、
    前記ばねラッチを位置決めして成る、衝撃工具。