JPH1034550A - 流体力駆動レンチ - Google Patents

流体力駆動レンチ

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JPH1034550A
JPH1034550A JP9098761A JP9876197A JPH1034550A JP H1034550 A JPH1034550 A JP H1034550A JP 9098761 A JP9098761 A JP 9098761A JP 9876197 A JP9876197 A JP 9876197A JP H1034550 A JPH1034550 A JP H1034550A
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valve spindle
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放出流体制限手段の導入によりトルクのオー
バーシュート及び/又は流体力遮断の問題を解決するこ
とができ、また、低速出力に悪影響を及ぼすことなく、
かつ、レンチのアイドル速度を効果的に減少させる動力
レンチの設計を複雑にすることのない流体力動力レンチ
を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る流体力駆動レンチは、空気
を駆動装置(11)へ及び駆動装置(11)から伝達させる空気
導入及び排気通路(16,23)を有するハウジング(10)内に
収容された回転駆動装置(11)と、駆動装置(11)を出力軸
(14)に連結する動力伝達手段とを備え、前記空気排気通
路(23)が、実質的に放出通路(23)を通って長手方向に伸
びる弁スピンドル(29)の形態を成す調整可能な空気流制
限手段(24)と、環状弁座(34)と、弁座(34)と共働して流
体を制限するために弁スピンドル(29)上に支持された弁
要素(32)とを有する。弁スピンドル(29)は、放出流体制
限手段(24)を介して流体の制限量を変えるために弁座(3
4)に対して軸線方向に調整可能にされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体力駆動レン
チ、特に請求項1に記載された固有の特徴を有する流体
力駆動レンチに関する。
【0002】
【従来の技術】ねじ締め用工具のほとんどの型式に関す
る一般的な問題は、ネジ接合部材のトルク抵抗特性の違
いに関わらず、実際に全ての接合部において所望の要求
レベルを達成すべきことにある。この種の特別な問題
は、堅くまたは硬質な接続部を締め付ける時に、レンチ
がストーリング型(stalling type)であるか抑制応答遮
断手段(retardation responsive shut-off means)を備
えていることにより、望ましくないトルクのオーバーシ
ュートまたは、流体力モータの遮断を避けることであ
る。この種の問題を解決する最善の方法は、回転部分の
運動エネルギーに加えて抑制力を減少させるようにモー
タのアイドル速度又は無負荷時速度を減少させることで
ある。運動エネルギが低いので望ましい目標トルクレベ
ルにほとんど締め付けトルクがかからず、また、抑制力
を低くすることで抑制応答遮断機構における流体力の遮
断が生じなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した問題を解決す
るための既に公知の方法の一つは、動力レンチに調速機
を設け、工具の低速出力能力を低下させることなくモー
タのアイドル速度レベルを低減させることである。しか
し、この方法は、動力工具の設計を細かくし、また、複
雑にするので、その問題を解決するには比較的複雑であ
る。これとは別に、この種の問題を解決するために一般
的に用いられる簡単な方法は、モータへの圧縮空気導入
通路に制限手段を設けることである。この方法によれ
ば、モータのアイドル速度が低減し、それに応じて回転
工具の運動エネルギーも低減する。しかし、この問題の
解決方法もモータの低速出力を制限し、それにより、工
具の最大能力を利用できなくなるという不都合を生じさ
せる。流体力駆動工具のアイドル速度を減少させるさら
に別の方法は、モータからの排気空気放出流体を制限す
ることである。この方法は、放出流体の制限がモータの
低速出力を減少させることなくモータのアイドル速度を
低減させるのに効果的であるので、モータの圧縮空気導
入流体を制限するより有利である。これは、ねじ締付行
程の最終的な締付段階の間にモータの最大能力を利用す
ることが可能になるので重要である。本発明の全体的な
目的は、放出流体制限手段の導入によりトルクのオーバ
ーシュート及び/又は流体力遮断の問題を解決すること
ができ、また、低速出力に悪影響を及ぼすことなく、か
つ、レンチのアイドル速度を効果的に減少させる動力レ
ンチの設計を複雑にすることのない流体力動力レンチを
提供することである。本発明の特別な目的は、簡単で質
素な設計であり、また調整が簡単な放出流体制限手段を
備えた流体力駆動レンチを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る流体力駆動レンチは、ハウジン
グ、回転駆動装置、締め付けられるべきネジ連結部材に
連結するための出力軸、前記駆動装置を前記出力軸に連
結する動力伝達手段、圧縮空気導入通路、及び低負荷時
の駆動装置速度を制限する調整可能な流体制限手段を備
えた排気放出通路を有する流体力駆動レンチにおいて、
前記流体制限手段が、前記放出通路を通って実質的に長
手方向に伸びる弁スピンドルと、前記放出通路内の環状
肩部によって形成される弁座と、前記弁スピンドル上に
支持され、前記弁座と共働するように配置された弁要素
とを備え、前記弁スピンドルが、前記流体制限手段の流
体制限量を変更するために前記前記弁座に対して軸線方
向に調整可能にされていることを特徴とするものであ
る。本発明の他の目的及び利点は、特許請求の範囲及び
以下の説明から明らかになる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を添付図面を参照して説明する。図1は、制限なし流
体力駆動装置(例えば、流体力モータ)を有する工具及
び導入流体制限手段を有する工具の動力出力特性と放出
流体制限手段を有する駆動レンチの動力出力特性との比
較を示すグラフである。図2は、本発明による動力レン
チの放出流体制限手段を含む長手方向断面図である。図
3は、放出流体制限手段を説明する動力レンチにおける
ハンドルの断面の拡大図である。図4は、放出流体制限
手段の別の構成を説明する動力レンチにおけるハンドル
の断面の拡大図である。
【0006】図1のグラフでは、放出流体制限付き駆動
装置の出力P及び出力トルクTが、回転速度nの作用に
従って示されている。グラフには、比較のために制限な
し工具と導入流体制限付き工具の出力特性も示されてい
る。制限なし工具に対するトルク/速度特性は、連続直
線Taとして示され、また、動力/速度特性は連続曲線
Paによって示されている。制限なし工具のアイドル速
度、又は無負荷時速度はn(1)である。本発明の全体
的な目的は、アイドル速度又は無負荷時速度を20%〜
25%減少させることである。この速度を点n(2)で
示す。通常使用される流体制限付きの導入形式を使用す
ることで、破線Tbで示すように実質的に低減されたト
ルク/速度特性が得られる。制限なし工具の動力/速度
特性Paと比較すると、導入制限付き工具の動力/速度
特性Pbもまた、実質的に低速範囲まで低減している。
導入流体を制限することによって同じアイドル速度を点
n(2)まで低減させることを達成することで、破線T
cで示すように放出流体制限のトルク低減が実質的に少
なくなる。典型的には、放出を制限した工具のトルク低
下は導入を制限した工具より、特に低速範囲において非
常に小さくなる。同様のことが制限なし工具と比較した
出力の低減に対してもいえる。放出を制限した工具の動
力/速度特性は破線Pcで示されている。放出流体制限
付き駆動装置を設けるべき工具の重要な要素は、流体力
衝撃クラッチ、詳細には、圧縮隔室間を短絡連結しない
形式の衝撃クラッチを有する流体力駆動レンチである。
この種の工具では、第1の伝達トルク衝撃は、高速であ
るためにかなり高いエネルギ量を有する傾向にある。こ
れは、トルク抵抗が急激にかかる硬質ネジ連結部材を締
め付ける時に、第1衝撃のエネルギが非常に高くなり、
締めすぎ生じ易いことを意味する。さらに、この種の工
具に抑制応答遮断機構が設けられている場合には、非常
に始めのほうの第1衝撃が、駆動装置への動力供給を早
く遮断しすぎてしまう。
【0007】ここで、本発明の実施例をみると、図2
は、銃型動力レンチの断面図を示している。この銃型動
力レンチは、ハウジング10、回転駆動装置11、流体
力トルク衝撃クラッチの形式の動力伝達手段12、及び
出力軸14を備えている。衝撃クラッチ12には自動遮
断手段が設けられている。この自動遮断手段は、衝撃ク
ラッチに設けられた抑制応答トリガ機構13aと、ハウ
ジング10の後端部に配置された圧縮空気導入遮断弁1
3bとから成る。遮断弁13bは、駆動装置11を貫通
して軸線方向に伸びる押出しロッド13cを介してトリ
ガ機構13aと連結している。遮断機構については出願
人に対して特許された米国特許第5,082,066号
に既に説明されている。さらに、ハウジング10には銃
型ハンドル15が形成されており、この銃型ハンドル1
5は、ハンドル15の下端部にネジ結合された空気路連
結管17を含む圧縮空気導入通路16と絞り弁18とを
備えている。絞り弁18は傾斜可能な弁要素19を備
え、この弁要素19は、弁座密閉リング20と密閉的に
共働し、また、プッシュボタン21によって作動するよ
うに配置されている。ばね22は連結管17の内端に支
持され、弁要素19を閉弁位置に向けて付勢している。
【0008】空気導入通路16と平行に排気放出通路2
3があり、この排気放出通路23は、流体制限手段24
及び放出ディフレクタ25を介して大気中に連通してい
る。放出ディフレクタ25は連結管17の外周部分を覆
い、流体の放出方向を調整可能にするために回転可能に
されている。ハンドルの下端部分には端部部材27が取
り付けられており、この端部部材27を通して軸線方向
孔28及びネジ付き弁スピンドル29が伸びている。ス
ピンドル29のねじは、端部部材27内に堅固に固定さ
れたネジ付きスリーブ30と噛合し、スピンドル29内
の内ねじビットグリップ31によって、スピンドル29
は、端部部材27に対してその軸線方向に調整するため
に回転可能にされている。スピンドル29の内端には弁
要素32が支持されており、この弁要素32には、端部
部材27の内端によって形成される環状座34と共働し
てシールをするための円錐形部分33が形成されてい
る。スピンドル29の円周溝36内にはロックリング3
5が設けられ、弁要素32に対する軸線方向ロック手段
を形成している。弁要素32は、スピンドル29にスピ
ンドル29の肩部37とロックリング35との間で移動
可能にガイドされている。ばね38は、スリーブ30の
内端と弁要素32との間で弁要素32をロックリング3
5側に付勢するよう作用する。この方法では、弁要素3
2は、ロックリング35によって画定される最大流量位
置と肩部37によって画定される最小流量位置との間で
移動可能である。図2に示すようにロックリング35に
よって画定される弁要素32の最も内方の位置では、流
体制限手段がその最大の大きさまで開けられる。この位
置はねじ付きスピンドル29によって調整可能である。
工具を高速で作動させる時は、放出流量は高く、また、
弁要素32に作用する圧力降下により弁要素32がばね
38の力に抗して動かされる。それにより、弁要素32
はその最小流量位置を採り、放出流体を制限し、工具の
アイドル速度を制限する。最小流量位置はスピンドル2
9上の肩部37によって画定される。動力工具の動作状
態では、弁スピンドル29は、弁要素32と座34との
間に所望のアイドル速度に合った流体制限通路を形成す
るよう設定される。制限用弁29の設定は、工具の出力
特性を実際のネジ連結特性に適合するよう調整され得
る。図3に示すように、ばねによって付勢された放出流
体制限弁は、有利なアイドル速度の低下を維持したま
ま、工具を低回転で作動させる時の動力損失をさらに小
さくするのに有効である。
【0009】図4には、さらに簡単な設計の別の放出流
体制限手段24が示されている。本発明のこの実施例で
は、弁要素32はスピンドル29に堅固に固定され、実
際の空気流を自動的に調節することはできない。弁要素
32は、スピンドル29の肩部39とロックリング35
との間に動けないようにロックされ、スピンドル29で
調整可能にされている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 制限なし流体力駆動装置を有する工具及び導
入流体制限手段を有する工具の動力出力特性と放出流体
制限手段を有する駆動レンチの動力出力特性との比較の
グラフを示す図である。
【図2】 本発明による動力レンチの放出流体制限手段
を含む長手方向断面図である。
【図3】 放出流体制限手段を説明する動力レンチにお
けるハンドルの断面の拡大図である。
【図4】 放出流体制限手段の別の構成を説明する動力
レンチにおけるハンドルの断面の拡大図である。
【符号の説明】
10 ハウジング 12 動力伝達手段 13a 抑制応答トリガ機構 13b 圧縮空気導入遮断弁 13c 押出しロッド 15 ハンドル 23 排気放出通路 24 流体制限手段 29 ねじ付き弁スピンドル 32 弁要素 34 環状座

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング(10)、 回転駆動装置(11)、 締め付けられるべきネジ連結部材に連結するための出力
    軸(14)、 前記駆動装置(11)を前記出力軸(14)に連結する動力伝達
    手段(12)、圧縮空気導入通路(16)、及び低負荷時の駆動
    装置速度を制限する調整可能な流体制限手段(24)を備え
    た排気放出通路(23)を有する流体力駆動レンチにおい
    て、 前記流体制限手段(24)が、 前記放出通路(23)を通って実質的に長手方向に伸びる弁
    スピンドル(29)と、 前記放出通路(23)内の環状肩部によって形成される弁座
    (34)と、 前記弁スピンドル(29)上に支持され、前記弁座(34)と共
    働するように配置された弁要素(32)とを備え、 前記弁スピンドル(29)が、前記流体制限手段(24)の流体
    制限量を変更するために前記前記弁座(34)に対して軸線
    方向に調整可能にされていることを特徴とする流体力駆
    動レンチ。
  2. 【請求項2】 前記弁要素(32)が前記弁スピンドル(29)
    に堅固に固定されていることを特徴とする請求項1に記
    載の流体力駆動レンチ。
  3. 【請求項3】 前記弁要素(32)が、予め決められた最小
    流体位置と予め決められた最大流体位置との間で前記弁
    スピンドル(29)上に移動可能にガイドされ、 ばね手段(38)が、前記弁要素(32)を前記最大流体位置に
    向けて付勢するように配置されていることを特徴とする
    請求項1に記載の流体力駆動レンチ。
  4. 【請求項4】 前記弁要素(32)の前記最小流体位置及び
    前記最大流体位置が、前記弁スピンドル(29)上の軸線方
    向に離間した二つの肩部(35,37)によって画定されてい
    ることを特徴とする請求項3に記載の流体力駆動レン
    チ。
  5. 【請求項5】 前記弁スピンドル(29)に、前記ハウジン
    グ(10)内のネジ付き孔(30)及びねじビットグリップ(31)
    に係合するねじが形成され、それにより、前記弁スピン
    ドル(29)が長手方向に調整可能にされることを特徴とす
    る請求項1〜4の何れか一項に記載の流体力駆動レン
    チ。
  6. 【請求項6】 前記動力伝達手段(12)が、前記駆動装置
    (11)を前記出力軸(14)に断続的に連結する流体力衝撃ク
    ラッチを備えていることを特徴とする請求項1〜5の何
    れか一項に記載の流体力駆動レンチ。
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