JPS5943275B2 - 気動締着工具の締着トルク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ナツトランナー、インパクトレンチ等気動締
着工具の締着トルク制御装置に関し、出力軸としてトー
ションバーを用い、且つ気動締着工具の本体内へトーシ
ョンバーの捻れと連動して給気を遮断するようにしたこ
とを目的とするものである。

従来、トーションバーと流体素子とを用いて締着トルク
制御を行なうようにした装置はあったが、■流体素子は
油を通すと該素子内の細径通路が目詰まりを起こして流
体素子が使用不可能となり、しかも、気動締着工具の原
動室内には、過熱焼きつきを防止する為、常時オイルを
供給しなくてはならないので、気動締着工具の寿命が著
しく短かくなる。

■また流体素子を用いているので常時エアーを大気中に
排出し続けなくてはならず、省資源の面から極めて不都
合であった。

本発明は、上記の欠点を解消したものであり、以下、実
施例を示す添付図面により、詳細に説明する。

第１図は、インパクトレンチに、本発明の締着トルク制
御装置を装設した実施例を示し、給気制御部Ａ、原動部
Ｂ、インパクト機構部Ｃ及び本発明の最も要旨とするト
ルク制御部りとから構成されている。

給気制御部Ａは、インパクトレンチの握り部１に設げた
給気管路２と、該給気管路２中に設けられ、ばね４にて
常時該給気管路２を閉塞するよう付勢されるボール弁３
と、レバー５の回動により該ボール弁３をばね４の力に
抗して押動し、給気管路２を開通させる弁軸６とから構
成されている。

尚、７は、排気管路であり、８は該排気管路γと連通ず
るよう設けられた消音器である。

原動部Ｂは、トルク制御部りを介して給気管路２と連通
され、且つ、直接前記排気管路γと連通される原動室９
内にローター１０を回転可能に設けており、給気管路２
から送給される圧縮空気により、ローター１０が回動駆
動されるようにしている。

インパクト機構部Ｃは、前記ローター１０の軸と一体的
に回動されるハンマー１１と、該ノッマー１１と係合さ
れて、該ハンマー１１による衝撃により、回転力を伝達
される出力軸１２とから成る。

本発明の最も要旨とするトルク制御部りは、第１図にお
いて、給気管路２と連通される大径室１３と、該大径室
１３と連続して設けられた小径室１４と該小径室１４内
に気密的且つ摺動可能に設げた弁体１５と、該小径室１
４と前記原動室９とを連通ずる通気管路１６とを設けて
いる。

更に前記出力軸１２の先端部を、気密的且つ回動可能に
包囲する鞘筒１１に設けた窓孔１８（第２図）と、前記
ローター１０および出力軸１２を貫通し得る通気管路１
９と、前記弁体１５を大径室１３に向かつて付勢するば
ね２０とから構成されている。

尚、２１は、前記大径部１３に前後摺動のみ可能に設け
た摘みであり、該摘み２１を摺動させた後、回動させれ
ば、大径部１３及び小径部１４も一体的に回動され、ロ
ーター１０の回転方向を変化させ得るようにしている。

１５′は、弁体１５に固着したＯリングであり、弁体１
５がばね２０の力に抗して摺動された時、大径室１３と
小径室１４とを気密に遮断するものであり、１５“は大
径室１３側の小径室１４と通気管路１９側の小径室１４
とを連通ずる管路である。

２２．２３は、通気管路１９を気密に保持するＯリング
である。

１９′は、第２図に示すように、前記出力軸１２の先端
部に、該出力軸１２の軸心と直角な方向に穿設した通孔
であり、常時、前記通気管路１９と連通されるとともに
、前記窓孔１８とは遮断され、出力軸１２の先端部が締
着の反力により回動された時、窓孔１８と連通されるよ
うにしている。

また、前記出力軸１２の中央部は、小径部１２′として
、反力によるねじれを検出し易くしている。

更に、前記鞘筒１７の基端部は、スプライン等１１′に
より、回動不可に出力軸１２と連結されている。

以上の構成になる本発明インパクトレンチの作用は、次
のとおりである。

レバー５を押動操作することにより、弁軸６を介してボ
ール弁３を押動して給気管路２を開通させれば、図中、
下端に連結したコンプレッサー（図示せず）から圧縮空
気が給気管路２を通って大径室１３に送給される。

このとき、弁体１５は、ばね２０により大径室１３に向
かって押動されており、大径室１３と小径室１４とは連
通されているので、圧縮空気は、大径室１３から小径室
１４、通気管路１６を通って原動室９内に送給されてロ
ーター１０を回転駆動し、排気管路７及び消音器８を通
って大気中に放出される。

一方、大径室１３中の圧縮空気は、管路１５′を通って
通気管路１９側の小径室１４、通気管路１９及び通孔１
９′に送給されるが、通孔１９′が窓孔１８と遮断され
ている為、弁体１５の大径室１３側及び小径室１４側に
は同じ圧力が加わり、弁体１５は、ばね２０により大径
室１３側に押圧された状態を保持する。

従ってローター１０の回転力は、インパクト機構部Ｃを
介して出力軸１２に伝達され、前端ソケット（図示せず
）を介してボルト、ナツト等（図示せず）の締着或は緩
め動作を行なう。

締着動作と、緩め動作との切換えは、摘み２１の回動、
係止によって行なう。

ボルト、ナツト等（図示せず）を締着する場合において
、ボルト、ナツト等の締着トルクが所定値になると、反
力により出力軸１２の先端部のねじれ回動量が所定値に
達し、通孔１９′が窓孔１８と連通されるので、通気管
路１９側の小径室１４内の圧縮空気は通気管路１９、通
孔１９′及び窓孔１８を通って大気中に放出され、従っ
て弁体１５において通気管路１９側に加わる圧力が大気
圧となるので、弁体１５は、大径室１３に送給される空
気の圧力により、ばね２０の力に抗して押動され、０リ
ング１５′により大径室１３と小径室１４とを遮断して
原動室９への圧縮空気送給を停止し、以てインパクトレ
ンチを停止させる。

以上には、出力軸１２の先端部に通孔１９′を穿設した
実施例について記述したが、出力軸１２の基端寄り部に
通孔を穿設し、該通孔を大気と連通、遮断する窓孔を鞘
筒に穿設すれば通気管路１９を短か（できるのでトルク
制御部りの応答性を早くすることができる。

また、トルク制御部りを、インパクトレンチ本体の後端
部に設ける代わりにインパクトレンチ本体の先端部に設
けることとすれば、ローター１０を貫通する長い通気管
路１９は不要となり、通気管路が短かくできるので更に
応答性を早くすることができる。

第３図は、インパクトレンチに本発明の締着トルク制御
装置を装設した他の実施例を示し、出力軸１２の先端部
外周に、ばね状のトーションバー２４０基端部を固着し
、該トーションバー２４０先端部に設けた環状筒部２５
に、外気に通じる窓孔を穿設し、且つ、先端部を該環状
筒部２５内に気密的且つ回動可能に嵌合した軸部２６に
、軸方向の通孔２γ及び軸方向と垂直に、且つ前記外気
へ通じる窓孔と連通可能な通孔２７′を設けている。

環状筒部２５を貫通して設けた通気管路１９と、該通孔
２７とを連通し得るよう且つ、軸部２６を出力軸１２に
対して気密的に回動及び摺動可能とするよう軸部２６を
環状筒部２５に嵌合している。

この場合、通孔２７′と通気用の窓孔とが連通された時
に、原動室９への給気が遮断されることは、前記第１図
の実施例の場合と同じであるが、ばね状のトーションバ
ーを用いているので棒状トーションバーと比較してねじ
れ量を検出し易（、且つ軸方向の振動をも吸収できる。

第４図は、ナツトランナーに本発明の締着トルク制御装
置を装設した実施例を示し、一端部にソケット（図示せ
ず）を定設したナツトランナ一本体３０の後端部に、給
気制御装置びを設け、該給気制御装置σを、ばね状のト
ーションバー３１を介して取付基板３２に連通して成る
ものである。

給気制御装置Ｄ′は、本体４１にコンプレッサー等給気
源（図示せず）と接続される給気口３３と常時連通され
る大径室３４と、該大径室３４を挾んで前後相対して形
成され、且つ該大径室３４と連続、連通される小径室３
５，３６とを設けている。

該小径室３５は、その大径室３４寄り部に、ナツトラン
ナ一本体３０の原動室（図示せず）と連通ずる通気管路
３７を開口連通させている。

又、前記両小径室３５．３６に跨って摺動可能に弁軸３
８′を設け、前記小径室３５の他端部と連通させて外気
との通孔３９を設け、更に前記小径室３６と連通させ且
つ、表示器（図示せず）と連通させて設けた通孔４０を
設けている。

又、該本体４１の一端部にをζ常時は通孔３９を大気と
遮断し、本体４１が回動された時には、窓孔４２（第４
図Ｖ−■を示す第５図）により、通孔３９を大気と連通
ずる鞘筒４３を気密的且つ回動可能に嵌合している。

前記小径室３６は、弁体３８の弁軸３８′と気密的に嵌
合される内径を有し、且つ該弁軸３８′には大径室３４
と小径室３６とを連通ずる通孔４４を穿設している。

更に弁軸３８′の中央部に大径室３４と小径室３５とを
気密的に遮断し得る弁板４５を固着するとともに、弁軸
３８′の、小径室３５に挿通される側の端部に、該小径
室３５に気密的に挿通されて該小径室３５を２室に離隔
する弁板４６を固着し、且つ大径室３４と、通孔３９側
の小径室３５とを連通する通孔４７を該弁軸３８′に穿
設している。

４８は弁体３８を常時小径室３６に向かつて付勢するば
ね、４９は、本体４１と鞘筒４３との間に設けたスラス
トベアリング５０，５Ｌ ５２は、気密を保持する為の
シールである。

トーションバー３１は、肉厚の板材を、コイルばね状に
湾曲形成したもので、一端部を、前記鞘筒４３に固着し
、他端部に、前記本体４１の突出端部４１′と不回転状
に連結される連結部３１′を固着し、且つ該トーション
バー３１及び鞘筒４３に摺動可能に嵌合した筒体５３の
一端部を、前記連結部３１′に固着している。

また、該筒体５３には、常時前記外気と通じた窓孔４２
と連通される窓孔５４を穿設している。

以上のようになるナツトランナーの作用は、次のとおり
である 圧縮空気を送給しない時には、ばね４８の力により弁体
３８が、小径部３６側に押動されているので、大径室３
４と小径室３５とが連通されマおり、従ってこの状態で
コンプレッサー等給気源（図示せず）を作動させると、
圧縮空気は、給気口３３、大径室３４、小径室３５およ
び通気管路３γを通って原動室（図示せず）に送給され
、ボルト、ナツト等の締着を行なうことができる。

尚、この時、通孔４０は、弁軸３８′により′、小径室
３６内部と遮断されているので、表示器（図示せず）に
は圧縮空気は送給されず、従って表示器は、作動しない
。

また、弁板４６により、互に離隔された小径室３５の二
室は、共に圧縮空気が送給されているので弁板４６には
、方向の異なる同じ大きさの空気圧が加わり、従って弁
体３８が押動されることはない。

ボルト、ナツト等が締着され、締着トルクが所定値に達
すると、取付基板３２に対するナツトランナ一本体３０
及び本体４１の回動量が、所定値に達する為、通孔３９
が外気との窓孔４２，５４と連通される。

（第６図参照）従って通孔３９側の小径室３５内の圧縮
空気が大気中に放出され、弁板４６の大径室３４側に加
わる空気圧により、弁体３８かばね４８の弾力に抗して
押動され、弁体４５により小径室３５が閉塞され、イン
パクトレンチ本体３０の原動室への圧縮空気の送給が遮
断される。

また、弁体３８が小径室３５側に押動されることにより
、小径室３６と通孔４０が連通される為、圧縮空気は大
径室３４から通孔４４、小径室３６および通孔４０を通
って表示器（図示せず）に送給され、締着完了を表示す
る。

給気源（図示せず）を停止させると、本体４１は、トー
ションバー３１の復元力により原位置に復元し弁体３８
は再びばね４８の力により押動されて第４図に示す状態
・に復帰する。

第７図は、第４図においてばね状のトーションバー３１
に代えて、棒状のトーションバー３１“を用いた実施例
を示している。

即ち、第４図のものと異なる点は、本体４１の一端部を
延長突設して棒状のトーションバー３１″を形成し、該
トーションバー３１“の先端部を、取付基板３２に固着
した点であり、作用においては第４図のものと比較して
ねじれ量の発生が比較的小さい為、トーションバー３ｆ
′を長＜ Ｌ すくてはならない点である。

以上のようになる本発明の締着トルク制御装置は次の効
果を奏する。

■ 流体素子を全（不要としたので、細径通路の目詰ま
り等が皆無となり、寿命が長くなる。

■ 締着動作時に圧縮空気を放出せず、省資源の］而か
ら有用である。

■ 流体素子を用いたもののように精度を要する多くの
弁、素子等を使用することなく、一つの弁にて給気の制
御を行なうことができ、極めて小型にできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明装置を装
設したインパクトレンチの中央縦断側面図、第２図は第
１図の■−■断面図、第３図は本発明装置を装設したイ
ンパクトレンチの要部切欠側面図、第４図及び第７図は
、同ナツトランナーの要部切欠側面図、第５図は第４図
のＶ−■断面図、第６図は第４図において弁体が作動し
た状態を示す要部切欠側面図。 １３、３４・・・・・・大径室、１４，３５，３６・・
・・・・小径室、１５，３８・・・・・・弁体、１８，
４２，５４・・・・・・窓孔、’ｆ６，１９，３γ、３
９・・・・・・通気管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンプレッサー等の給気源に連通した大径室と、一
   端が該大径室に連通し、且つ通気管路を介しボルト、ナ
   ツト等締め緩め作動させる原動室に連通した小径室と、
   該大径室及び小径室にわたって挿通され、常時は小径室
   を大径室側と他端側の２室に隔て、給気により該小径室
   側への強制抑圧時、大径室と小径室を遮断する弁体と、
   常時、該小径室他側端と連通し、締着終了時のみ大気と
   連通する鞘筒の窓孔と連通する通気管路と、小径室に設
   けられ、常時、弁体を押圧して小径室と大径室を連通さ
   せるばねと、該小径室の前記２室に連通ずるよう弁体に
   設けた管路とから成る気動締着工具の締着トルク制御装
   置。