JPH09174449A - 油圧式トルクレンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸に２枚の羽根を配設しながら、ライナー
の１回転につき１回の打撃トルクを発生するようにし、
かつ、安定した高い打撃トルクを得ることができる油圧
式トルクレンチを提供すること。 【構成】 ロータ４にて回動されるライナー８にまゆ形
をしたライナー室を形成し、ライナー８の内周面に４つ
のシール面８ａ，８ｂを設け、このうち２つのシール面
８ｂをライナーの内周面とライナーの長軸線との交線上
に直線形状に形成し、他の２つのシール面８ａを打撃ト
ルク発生時の２つの高圧室の容積が同じ容積となるよう
にライナー室を区画するとともに、ライナー８の中心軸
と平行又は中心軸と垂直な面内に、かつ、２つのシール
面８ａが互いに１８０°回転非対称になるように形成
し、主軸７に、打撃トルク発生時、直線形状に形成した
２つのシール面８ｂに摺接する２枚の羽根７を配設する
とともに、主軸７の外周面に、打撃トルク発生時、他の
２つのシール面８ａに摺接する２つのシール面７ａを形
成し、これによりライナー８の１回転につき１回の打撃
トルクを発生するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２枚の羽根を有する油
圧式トルクレンチにおいて、ライナーの１回転につき１
回の打撃トルクを発生させ、安定した高い打撃トルクを
得られるようにした油圧式トルクレンチに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】トルクレンチとして、従来、ロータの回
転力により機械的な方法で打撃トルクを発生させ、これ
を利用して所望のトルクに変換するものが用いられてい
るが、この機械的な方法で打撃トルクを得る方式のもの
は、打撃音が大きく、騒音公害の起因ともなり、また、
打撃による振動が大きいという問題点を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため最近では、打
撃トルクを得る方式として油圧を用い、騒音と振動を低
減するようにした油圧式トルクレンチが有望視され、開
発されている。この種の油圧式トルクレンチの打撃トル
ク発生装置として、主軸に１枚の羽根を設けたものや複
数の羽根、例えば、特公昭４１−５８００号公報に開示
されたように４枚の羽根を設けたもの等があるが、前者
では、主軸を嵌挿した回転自在なライナー内、すなわ
ち、打撃トルク発生装置の油圧が高くなり、シール方法
として、より精密かつ強固な構造が必要になるととも
に、主軸の片側のみに圧力が働き、主軸のかたより、出
力の損失、トルクのバラツキ、焼付等を生じる欠点があ
り、また、後者では、ライナーの１回転につき少なくと
も２回の打撃トルクが発生するため、ライナー及びケー
スの回転質量の慣性が少なく、打撃トルクが低いという
欠点があった。

【０００４】本発明は、従来の油圧式トルクレンチの有
する問題点を解決し、主軸に２枚の羽根を配設しなが
ら、ライナーの１回転につき１回の打撃トルクを発生す
るようにし、かつ、安定した高い打撃トルクを得ること
ができる油圧式トルクレンチを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の油圧式トルクレンチは、ロータにて回動さ
れるライナーにまゆ形をしたライナー室を形成し、ライ
ナーの内周面に４つのシール面を設け、このうち２つの
シール面をライナーの内周面とライナーの長軸線との交
線上に直線形状に形成し、他の２つのシール面を打撃ト
ルク発生時の２つの高圧室の容積が同じ容積となるよう
にライナー室を区画するとともに、ライナーの中心軸と
平行又は中心軸と垂直な面内に、かつ、２つのシール面
が互いに１８０°回転非対称になるように形成し、主軸
に、打撃トルク発生時、直線形状に形成した２つのシー
ル面に摺接する２枚の羽根を配設するとともに、主軸の
外周面に、打撃トルク発生時、他の２つのシール面に摺
接する２つのシール面を形成し、これによりライナーの
１回転につき１回の打撃トルクを発生するようにしたこ
とを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図において１は油圧式トルクレンチの本体で、こ
の本体内に高圧空気の供給、停止を行うメインバルブ２
と正逆回転切換バルブ３を設けるとともに、このバルブ
群より送気される高圧空気により回転トルクを発生する
ロータ４を本体１内に設ける。

【０００７】ロータ４の回転トルクを打撃トルクに変換
する油圧式打撃トルク発生装置５は本体１の先端部に突
設されたフロントケース６内に設ける。

【０００８】この油圧式打撃トルク発生装置５はライナ
ーケース１２内にライナー８を主軸７に対して回動自在
に外嵌し、このライナー８内にトルクを発生させるため
の作動油を充填、密閉する。この場合、ライナー８は、
その外周を筒状のライナーケース１２にて回動自在に支
持され、ライナーケース１２の両端面にライナー上蓋１
３、ライナー下蓋１４が設けられ、これによりライナー
８内に充満される作動油は密封されるようになってい
る。

【０００９】主軸７を嵌挿するライナー８は、図２に示
すように、内部に断面がまゆ形をしたライナー室を形成
し、ライナー８の内周面に４つのシール面８ａ，８ｂを
設ける。

【００１０】図４に示すように、４つのシール面８ａ，
８ｂのうち２つのシール面８ｂをライナー８の内周面と
ライナー８の長軸線（まゆ形をしたライナー室の中心軸
を通る長径方向の直線）との交線上に直線形状に形成
し、他の２つのシール面８ａをライナー８の内周面とラ
イナー８の短軸線（まゆ形をしたライナー室の中心軸を
通る短径方向の直線）との交線ａ2から等距離にある２
本の平行線ｅ2，ｆ2及びこの２本の平行線ｅ2，ｆ2と直
交するライナー８の長手方向の中央線ｇ2上にクランク
形状に、かつ、２つのシール面８ａが互いに１８０°回
転非対称になるように形成し、これにより、後述するよ
うに、打撃トルク発生時の２つの高圧室Ｈの容積が同じ
容積になるようにする。

【００１１】主軸７には、図２に示すように、主軸中心
を通る直径線上に対向するように２つの羽根挿入溝７
ｂ，７ｂを設け、各羽根挿入溝７ｂ内に、打撃トルク発
生時、ライナー８の内周面に直線形状に形成した２つの
シール面８ｂに摺接する羽根９を嵌挿し、かつこの２枚
の羽根９をばねＳにて常時主軸外周方向に付勢するよう
にする。羽根９の厚さは、羽根挿入溝７ｂの溝幅より小
さく形成する。

【００１２】２つの羽根挿入溝７ｂの中間の主軸７の外
周面に、打撃トルク発生時、ライナー８の内周面にクラ
ンク形状に形成した２つのシール面８ａに摺接する２つ
のシール面７ａを形成する。このシール面７ａは、図３
に示すように、主軸７の外周面と羽根挿入溝７ｂを通る
直線と直交するの主軸７の中心軸を通る直線との交線ａ
1から等距離にある２本の平行線ｅ1，ｆ1及びこの２本
の平行線ｅ1，ｆ1と直交する主軸７の長手方向の中央線
ｇ1上にクランク形状に、かつ、２つのシール面７ａが
互いに１８０°回転非対称になるように形成する。

【００１３】このように、ライナー８のシール面８ａ，
８ｂ並びに主軸７の羽根９及びシール面７ａを夫々対応
して構成し、これにより、主軸７の外周をライナー８が
回動するとき、ライナー８のシール面８ａは主軸７のシ
ール面７ａと、また、ライナー８のシール面８ｂは主軸
７の羽根９と、それぞれ摺接し、ライナー８の内部に形
成されたライナー室を４分割するように気密的にシール
が行われる。

【００１４】なお、ライナー８の一方のシール面８ｂの
近傍に、ライナー８の中心軸に平行して出力調整弁挿入
孔１０を穿設するとともに、この出力調整弁挿入孔１０
にシール面８ｂを挟んでライナー８の内部に形成したラ
イナー室と出力調整弁挿入孔１０とが導通するようにポ
ートＰ１，Ｐ２を形成し、かつ出力調整弁挿入孔１０内
に出力調整弁１１を可調整的に挿入する。

【００１５】つぎに、上記の油圧式トルクレンチの動作
について説明する。メインバルブ２及び切換バルブ３を
操作して高圧空気を本体１内のロータ４へ導入するとロ
ータ４は高速で回転する。ロータ４の回転は、ロータ軸
に連設されたライナー８に伝達され、ライナー８の回転
によりライナー８内の断面形状は図２（Ａ）〜（Ｄ）に
示すように変化する。

【００１６】図２（Ａ）は、主軸７に打撃トルクが発生
した状態を示し、これよりライナー８が９０度ずつ回転
した状態を同図（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示す。打撃
トルク発生時の図２（Ａ）では、主軸７のシール面７ａ
と羽根９は、それぞれライナー８のシール面８ａとシー
ル面８ｂに摺接し、ライナー室は一直線上に対向する２
つの羽根９を挟んで左右２室に分けられ、さらに、シー
ル面７ａ及びシール面８ａにて、左右２室が上下の高圧
室Ｈと低圧室Ｌとに分けられる。そして、ライナー８の
回転にて、高圧室Ｈの体積は減少し、低圧室Ｌの体積は
増加し、これにより生ずる高圧を以て羽根９の側面を低
圧室Ｌ側へ瞬間的に押圧し、羽根９を嵌挿した主軸７に
打撃トルクを発生させ、主軸７を回転させ、所望の作業
を行なわせる。なお、この場合において、２つの高圧室
Ｈは、羽根挿入溝７ｂを介して連通されているが、２つ
の高圧室Ｈの容積は、シール面７ａ及びシール面８ａの
形状によって同じ容積に構成されているため、２つの高
圧室Ｈ間での作動油の流通をなくすことができるととも
に、打撃トルクの発生周期が短い場合でも２つの高圧室
Ｈ間で発生する圧力に差がなくなり、安定した打撃トル
クを得ることができる。この場合において、打撃トルク
の調整は、出力調整弁１１にてより従来と同じ方法で行
うことができる。

【００１７】主軸７に打撃トルクを発生させた後、さら
にライナー８が９０度回転すると、図２（Ｂ）に示すよ
うに、ライナー室は高圧、低圧両室間が互いに導通し、
同圧の２室に分けられ、主軸７には打撃トルクが発生せ
ず、ライナー８はさらに回転する。

【００１８】さらにライナー８が９０度、すなわち、打
撃トルク発生時より１８０度回転すると、図２（Ｃ）に
示すようになる。この状態では、ライナー８の２つのシ
ール面８ａと主軸７の２つのシール面７ａとが、それぞ
れ互いに１８０°回転非対称になるように形成されてい
るため、ライナー８のシール面８ａと主軸のシール面７
ａとが一致せず、両者間に隙間が生じ、ライナー室は羽
根９にて同圧の２室に分けられ、主軸７には打撃トルク
が発生せず、ライナー８はさらに回転する。

【００１９】さらにライナー８が９０度、すなわち、打
撃トルク発生時より２７０度回転すると、図２（Ｄ）に
示すようになる。この状態は、図２（Ｂ）に示す９０度
回転した状態と実質的に同一となり、ライナー室は高
圧、低圧両室間が互いに導通し、同圧の２室に分けら
れ、主軸７には打撃トルクが発生せず、ライナー８はさ
らに回転する。

【００２０】さらにライナー８が９０度、すなわち、打
撃トルク発生時より３６０度回転すると、図２（Ａ）の
状態となり、羽根９を嵌挿した主軸７に打撃トルクが発
生する。このようにして、ライナー８の１回転につき１
回の打撃トルクを発生させることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の油圧式トルクレンチによれば、
主軸に２枚の羽根を配設しながら、ライナーの１回転に
つき１回の打撃トルクを発生させることができるととも
に、打撃トルク発生時の２つの高圧室の容積が、シール
面の形状によって同じ容積に構成されているため、打撃
トルクの発生周期が短い場合でも２つの高圧室間で発生
する圧力に差がなく、安定した高い打撃トルクを得るこ
とができる。また、ライナー及び主軸に形成したシール
面を中心軸と平行又は中心軸と垂直な面内に形成してい
るため、シール面の加工を容易に、かつ高精度に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧式トルクレンチの１実施例を示す
断面図である。

【図２】油圧式打撃トルク発生装置の作動状態を示す説
明図である。

【図３】主軸の展開図である。

【図４】ライナーの展開図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ メインバルブ ３ 正逆回転切換バルブ ４ ロータ ５ 油圧式打撃トルク発生装置 ７ 主軸 ７ａ シール面 ８ ライナー ８ａ シール面 ８ｂ シール面 ９ 羽根 １０ 出力調整弁挿入孔 １１ 出力調整弁 １２ ライナーケース １３ ライナー上蓋 １４ ライナー下蓋 Ｈ 高圧室 Ｌ 低圧室 Ｐ１ ポート Ｐ２ ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ（４）にて回動されるライナー
   （８）にまゆ形をしたライナー室を形成し、ライナー
   （８）の内周面に４つのシール面（８ａ，８ｂ）を設
   け、このうち２つのシール面（８ｂ）をライナーの内周
   面とライナーの長軸線との交線上に直線形状に形成し、
   他の２つのシール面（８ａ）を打撃トルク発生時の２つ
   の高圧室の容積が同じ容積となるようにライナー室を区
   画するとともに、ライナー（８）の中心軸と平行又は中
   心軸と垂直な面内に、かつ、２つのシール面（８ａ）が
   互いに１８０°回転非対称になるように形成し、主軸
   （７）に、打撃トルク発生時、直線形状に形成した２つ
   のシール面（８ｂ）に摺接する２枚の羽根（７）を配設
   するとともに、主軸（７）の外周面に、打撃トルク発生
   時、他の２つのシール面（８ａ）に摺接する２つのシー
   ル面（７ａ）を形成し、これによりライナー（８）の１
   回転につき１回の打撃トルクを発生するようにしたこと
   を特徴とする油圧式トルクレンチ。