JPS61146478A - インパルス型携帯用動力工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ねじ付き締め金具に可変トルクを与えるよう
工夫されたインパルス型携帯用工具に係るものである。

従来の技術 多くの工業上の応用においては、ねじ付き締め金具を予
め定められたトルクまで自動的かつ速やかに締結するこ
とが望ましい、そのような応用には、内燃機関のヘッド
ボルト、連接棒ベアリング、車輪ナツト或いはスタッド
がある。特にメインテナンスの分野では多くの応用が同
様に存在し、そこでは機械を分解するためにねじ付け締
め金具を緩める必要がある。そのための工具は予め定め
られたトルクを発生させるものであることが望ましいが
、同様に予め定められたトルクを調整することができる
こと、更にねじ付き締め金具を締め付けたり緩めたりす
るのに同じ工具を用いることができることが重要である
。

発明が解決しようとする問題点 動力供給機構として電動機かエアーモーターかどちらか
を利用した多くの装置が開発されている。一般に、エア
ーモーター或いは電動機の出力シャフトには、回転運動
をトルクインパクトに変換するための水圧或いは機械的
機構が取付けられている。そのトルク変換機構内のトル
クインパクトの生成はしばしば大きな衝撃応力を誘起さ
せ、その結果その機構の作動部分が摩耗してしまうおそ
れがある。インパクト即ちハンマーで打つような打撃力
が引き続き生ずる場合には、予め定められたトルクが超
過するおそれがある０本発明に係る問題は、連続したイ
ンパクトを構成しない周期的なインパルスで制御可能な
所望トルクを開発することにある０発生させられるトル
クは、異なったトルクが要求されることがあるのを考慮
して調整自在であるのが有利である。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題を解決したインパルス型携帯用動°
カニ具を提供することを目的とする。即ち、本発明に係
る工具は、回転自在な駆動シャフトを備えた電動機又は
エアーモーター駆動機構によって駆動するよう構成され
、略円筒状の外ケーシングと、前記外ケーシング内に水
圧液体を充満させて前記回転駆動シャフトによって駆動
するよう支持された略円筒状回転保持体と、前記保持体
内に挿置される内側端部とその保持体から外側に延びて
締め付け金具係合用工具を備え付けるようになっている
外側端部とを有しかつ前記外ケーシングに関して回転す
るよう前記内側端部と外側端部との間の部分をジャーナ
ル軸支されたインパルス部材と、前記回転保持体が駆動
シャフトによって駆動したときにインパルス部材を回転
保持体と接続して駆動させる駆動機構とを備えたインパ
ルス型携帯用動力工具であって、前記駆動機構が原車と
、原車が係合するインパルス部材上に形成された協働カ
ム面と、前記保持体の回転で原車によってインパルス部
材を駆動させるに充分なトルクを発生させるトルク発生
機構とを備え、その付加されたトルクが原車とインパル
ス部材のカム面との相互作用で保持体内の圧力室内にあ
る原車によって発生される水圧で決定されるよう構成さ
れている。

その原車はポール状或いはピストン状のものであっても
よい０回転インパルス部材上にトルクが発生すると、原
車はインパルス部材のカム面をずり上がるようになる。

都合のいいことに、所定のトルク水準で原車は停止し、
その後原車がカム面を越えるとエアーモーター又は電動
機が回転するようになるがインパルス部材は休止してい
る。

本発明の工具は原車がカム面をずり上がり始めるまでは
トルクを発生させることがないので、発生したトルクが
少しもインパクト成分を発生させずにスムーズに伝達さ
れるようになる。オーペレーターが選択した所定トルク
と等しい締め付けトルクがトルクの周期的な付加によっ
て作られるようになる伝達されるトルクは保持体内で発
生する圧力とインパルス部材のカム面の形状とによって
決定される。それは、発生する最大圧力を制御する圧力
制御機構によるか或いは最大圧力が発生した時に原車が
接触するカム傾斜部分をコントロールするかのいずれか
によって調整される。

本発明の第一実施例においては、最大圧力がピストン手
段の圧縮工程を変更することによりコントロールされる
ようになっているが、第二実施例においては調整圧力ゆ
るめ弁が直接にこの役割を果たすようになっている。第
三実施例は最大圧力が発生した時原車がカム面に接触す
る位置を変更するピストン手段のストローク調整機構を
利用している。

インパルス部材に成形されたカム面は三つの区域を持っ
ていることが望ましい、そのカム面の勾配は第一の区域
で大きく傾斜し、第二の区域で一定になり、第三の区域
で傾きが少なくなるよう形成されている０本発明の二つ
の実施例では、制御手段として圧力を利用し、カム面の
第二区域すなわち勾配が一定している部分に接触する原
車で作動するようになっている。第三の変形例は勾配が
一定している部分を最大トルクのために利用しているが
、トルク値を小さくするため原車がカム面の傾斜減少部
に接触移動するようになっている。

本発明の開目的と諸利益は以下に詳述する説明と添付図
面とによって当業者に明らかになるであろう。

添付図面を参照して説明すれば、第１図は本発明による
インパルス装置１０の斜視図で、そのインパルス装置１
０はよく知られた構造のエアーモーター駆動ユニット１
２或いは等価電動機に取付けられている。

第１図示の如く、駆動ユニット１２にはピストル型の握
り１３と引き金１５とを設けることができる。第２図を
参照すると、インパルス装置１０は略円筒形の外ケーシ
ング１４を備え、その外ケーシング１４の一端にはエア
ーモーター駆動ユニッ）１２の外ケーシング１８と接合
されるフランジ１６が形成されている。また、そのケー
シング１４はフラン−ジ１６を設けた端と反対側の端に
小径部２０を備えている。更に、その外ケーシング１４
の側壁にはレンチソケット２４を備えたプラグ２２がケ
ーシング１４に内蔵した調整機構に接近するよう螺挿さ
れている。

エアーモーター駆動シャフト２６は多角形の或いはスプ
ラインの付いた端部２８を備え、その端部２８が外ケー
シング１４内に回転自在に取付けられた略円筒形の保持
体３２の一端部に形成した多角形の或いはスプライン付
きの穴３０に嵌合されている。その円筒状保持体３２の
他端側にはねじ付き凹部３４が形成され、その凹部３４
内にねじ付きキャップ３６が螺挿されている。

そのねじ付きキャップ３６は中央オリフィス３８を持っ
ていて、その中央オリフィス３８を介してインパルス部
材４２のシャツ）４０が挿置されている。そのインパル
ス部材４２は外ケーシング１４の小径部２０内に据え付
けられたブツシュ４４にジャーナル軸支されており、ね
じ付きキャップ３６の内側端とインパルス部材４２の頭
部４８の前側端との間にはスラストベアリング４６が介
装配置されている。そのスラストベアリング４６は好ま
しくはニードルベアリングのような減摩軸受で構成する
とよい、インパルス部材４２には、その軸方向に穴５０
が形成され、その穴５０内にコンプレッションスプリン
グ５２とスラスト部材５４とが配置されている。そのス
ラスト部材５４は第２図示の如くポール状のものが好ま
しいが、保持体３２と接触する丸みのある端部を持った
略円筒状のものであってもよい、スプリング５２の偏位
によってスラスト部材５４が円筒状保持体３２の内側面
に押圧され、同時にインパルス部材４２の頭部４８がス
ラストベアリング４６に対して押圧されている。以下に
更に詳述する如く、インパルス部材４２がスラストベア
リング４６とねじ付きキャップ３６とに接触している状
態を維持することによって、インパルス装置１０内での
衝撃荷重の発達及びインパルス装置１０を介しての衝撃
荷重の伝達が阻止されている。インパルス部材４２のシ
ャフト４０とねじ付きキャップ３６との間には円筒状保
持体３２からの油漏れを阻止するべくグリースシール５
６を配置することができる。５８はシールで、そのシー
ル５８はブツシュ４４にほこりが入り込むのを防止する
ためのものである。ねじ付きキャップ３６と円筒状保持
体３２との間には円筒状保持体を密封するオーリング６
０を配置してもよい。

穴５０を延ばして穴５０より小径の室５１を構成するよ
うにでき、その室５１内にはオーリング５５で密封され
たピストン５３が往復動可能に挿置されている。その室
５１は水圧液体又はオイルを含んでおらず、例えば保持
体３２内でインパルス部材４２を囲んでいる水圧液体の
温度が上昇して保持体３２内の圧力が過度に増大するの
を阻止する膨張室として機能する。

インパルス部材４２の頭部４８の内側端にはカム面６２
が形成されている。第３図及び第４図に詳しく図示した
如く、カム面６２はポールの形をした原車６６を受は入
れるよう形成された窪みで、頂点を中心に対称形をした
一つの山部６４を有している。その山部６４の全体はイ
ンパルス部材４２の頭部４８の略象限内に形成されてい
る。

第４図を特に参照すれば、カム山部６４は３つの区域を
有していることが判る０区域６４ａにおいては、カム面
の勾配がゼロから最大限に傾斜し、−・方区域６４ｂに
おいてはその勾配が一定し、区域６４ａの最大限の傾斜
と等しい傾斜を有している０区域６４ｃにおいては、そ
の勾配は最大値から減少しカム山部６４の頂点でゼロに
なっている。

インパルス部材４２の外側端は多角形にすることができ
、レンチソケット（図示せず）のような適宜工具を取付
けるようになっていて、その工具をゴム栓７０で締め付
けられた保持ピン６８よってインパルス軸４０に固定で
きるようになっている。

原車６６は円筒状保持体３２の軸と平行に形成された穴
７２内に収容されている。その穴７２の側壁の幾分下方
には逃げ溝７４が穿設されている。また、穴７２の盲端
からは穴７２と同軸でより小径の別の穴７６が延びてい
る。その穴７２゜７６内ではピストン弁機構７８が往復
動し、そのピストン弁機構７８は原車６６で駆動するよ
うになっている。そのピストン弁機構７８は穴７６内を
往復動するに相応しい大きさの円筒状本体部を持った弁
座ピストン８０と、穴７２の直径と穴７６の直径との中
間程度の直径を有するフランジ部とを備えている。８２
はバルブピストンで、そのバルブピストン８２は弁座ピ
ストン８０に形成された穴内で限られた範囲内を往復動
又は伸縮動するようにされた円筒状本体部と、穴７２を
密封するフランジ部とを備えている。バルブピストン８
２の弁座ピストン８０に対する短縮動は弁座ピストン８
０の円筒状本体に取付けられたピン８４によって制限さ
れているが、バルブピストン８２の本体に形成した長溝
８６の範囲内で移動できるようになっている。そのバル
ブピストン８２のフランジ部には一組のオリフィス８８
が貫通形成されている。バルブピストン８２には盲孔９
２が形成されていて、その盲孔９２内にはコンプレッシ
ョンスプリング９０が挿置されている。そのコンプレッ
ションスプリング９０はその一端が盲孔９２の端部に据
え付けられ、他端がビン８４に取付けられており、その
ことによってバルブピストン８２のフランジ部が弁座ピ
ストン８０のフランジ部から離れる方向に偏位されてい
る。また、盲孔７６内には別のコツプレッションスプリ
ング９４が挿置され、ピストンバルブ機構７８を原車６
６の方向に偏位するべくバルブピストン８２の端部に取
付けられている。

円筒状保持体３２には穴７２．７６に対して直交する−
続きの同軸穴が別に形成されている。この大群はねじ穴
９６．より小さなシリンダー穴９８と、穴７２と交差す
る更に小さな連通穴１００とから成っている。シリンダ
ー穴９８内にはピストン１０２が往復動可能に挿置され
ており、そのピストン１０２の円周には溝１０４が設け
られ、更にその内側には盲孔１０６が設けられている。

そのシリンダー穴９８に対してピストン１０２を封止す
るべく一個或いはそれ以上のオーリング１０８が円周溝
１０４に保持されている。ねじ穴９６には円周溝１１２
と内側穴１１４とを備えたねじ付き調整カラー１１０が
螺挿され、溝１１２内に配置されたオーリング１１６に
よって封止されている。そのねじ付き調整カラー１１０
の端部には適当なレンチ（図示せず）が係合されるよう
になっている多角形通路１１８が貫通形成されている。

ねじ付き調整カラー１１０の穴１１４には低圧コンプレ
ッションスプリング１２０の一端が固定され、一方ピス
トン１０２の盲孔１０６には前記コンプレッションスプ
リング１２０の他端が固定され、それによってピストン
１０２は連通穴１００の方向へ偏位されている。第２図
示の如く、多角形通路１１８は外ケーシング１４内のプ
ラグ２２と整列させることができる。スプリング１２０
の偏位に抗して穴９８の端と調整カラー１１０の端との
間を移動可能になっているピストン１０２のストローク
が調整カラー１１０を回転させることによって変更され
ることがわかる。

円筒状保持体３２と外ケーシング１４には水圧液体又は
オイルが満たされている。

インパルス装置１０の動作は次の通りである。

エアーモーター駆動シャフト２６は円筒状保持体３２に
機械的に連結されていて、それによってエアーモーター
１２が駆動した時はいつでも保持体３２が回転するよう
になっている。保持体３２はインパルス部材４２のカム
面６２に支え・られて動く原車６６を持っている。原車
６６はカム面の山部６４に接触した時に、一方では原車
６６とインパルス部材４２との間で他方では保持体３２
とピストン弁機構７８との間で圧力が生じる。これらの
圧力はスラストベアリング４６とバルブピストン８２と
をそれぞれ押圧する等しくかつ逆の一対の軸方向力と、
保持体３２と原車６６を介してインパルス部材４２に付
加されるトルクとに変換される。トルク分力の大きさは
カム山６４上の原車６６の位置によって変わり、原車６
６の背後の圧力とカム山６４の勾配によって左右される
。原車６６がカム山６４の傾斜が一定している区域６４
ｂ内を動いたとき、トルク出力は原車６６の背後の圧力
によって直接に変化し、従って水圧を制御手段として用
いることができる。保持体３２は右回りか左回りのいず
れか一方のトルクインパルスを伝達するべく右回りか左
回りのいずれか一方に駆動することができるようになっ
ていることがわかる。バルブピストン８２のフランジ部
が弁座ピストン８０のフランジ部に当接し、それでオリ
フィス８８を封止するようになるまでバルブピストン８
２上の軸方向力がスプリング９０の偏位に抗してバルブ
ピストン８２を移動させるようになる。

オリフィス８８が封止されるや否や、バルブピストン８
２のいっそうの移動によって穴７２，７６．１００内の
ピストン弁機構７８の背後の水圧が増圧し始めてピスト
ン１２０が調整カラー１１０の内側端に当接するまで低
圧スプリング１２０の偏位に抗してピストン１２０を移
動させるようになる。その後バルブピストン８２が引き
続き動くことによってピストン弁機構７８の背後の圧力
が更に増圧されるようになる。そのような増圧によって
インパルス部材４２に伝達されるトルクが増加されるよ
うになる。

第２図かられかるように、バルブピストン８２のフラン
ジ部の周縁は湾曲形成されていて、そのため符合１２２
で表示した地点で穴と実質的に線接触している。そのフ
ランジの符合１２２で示した部分が連通穴１００の縁１
２４に達した時に、ピストンバルブ機構７８の背後の圧
力が解放され、それによって原車６６がカム山６４を越
えるに充分な距離だけ更に穴７２内を移動するようにな
る。

原車６６がカム山６４を下がると１円筒状保持体３２と
その構成各部が加速してスプリング９０．９４がバルブ
ピストン８２をインパルス部材４２の方向へ後退勤させ
るようになり、同時にスプリング１２０がピストン１０
２を元の位置に復帰動させるようになる０回転保持体３
２と原車６６が再びカム山６４と連繋したとき原車が穴
７２内に押しやられ、別のトルクインパルスがインパル
ス部材４２に伝達される。インパルス部材４２上に発生
するトルクはバルブピストン８２のストロークに比例し
たものであるが、カム山６４の形状やバルブピストン８
２を通過する水圧液体の漏れによって同様に左右され、
しかもモの漏れが保持体３２の回転速度によって順次影
響を受けることが理解できる。バルブピストン８２の全
軸方向運動は一定しているが、インパルス部材４２上に
トルクを発生させるべく圧力が増圧されている間のその
ストローク部分はピストン１０２のストロークによって
定まりしかも調整カラーを調節したり、逃げ溝７４の長
さを調整することによりコントロールされるようになっ
ている。ピストン１０２のストロークが縮少されると、
伝達されるトルクが増加することがわかる。

本発明のインパルス装置が駆動した時、例えばナツトを
締め付けるよう駆動した時締め付けられる部材がその回
転部分の運動エネルギーを吸収するまで、或いは予め設
定された締め付けトルクが付加されるまで保持体３２と
インパルス部材４２とが一体となって回転することがわ
かる。もし締め付けられる部材が予め設定されたトルク
を得ることなしにその運動エネルギーを吸収すると、イ
ンパルス部材４２が休止したままで、ピストン弁機構７
８が開成し、それによって原車６６の背後の圧力を解放
するようになる。この動作によって保持体３２が原車６
６をカム山６４上を越えるよう駆動させるようになる。

そして原車６６がインパルス部材４２のカム山６４と再
び接触するようになったとき、締結される部品に別の運
動エネルギー値又は量を与えながら、モーターが保持体
３２とそれに連結された部分を加速動させるようになる
。この動作は予め設定された締め付けトルクが締め付け
金具に付加されるまで繰り返し行われる。その後は、原
車６６がカム山６４上に乗っているので保持体は各サイ
クルの間所定のトルクを発生させながら回転しつづける
。インパルス部材４２のカム山６４が所定形状をしてい
るため原車上の力の方向は徐々に変更され、それによっ
て原車は高い値の荷重が付加される前に保持体の壁及び
ピストンと接触させられるようになっている。

これはトルク付加のサイクス数との関係において、有効
トルクを増加させ易い衝撃現象を避けるだめのものであ
る。従って、本発明によれば、一旦予め設定されたトル
クが得られればたとえ工具が繰り返し周期運動しても同
じ締め付けトルクが付加されるようになる。本発明のイ
ンパルス機構によれば、衝撃がないことに附随して雑音
を最小限にくいとめることができるようになる。

バルブピストン８２はインパルス部材４２のカム面６２
から離して配置されていて、原車６６によって伝達され
る純然たる軸方向力によってのみ影響を受けることが同
様にわかる。斯かる構造によってピストン弁機構７８と
穴７２の摩耗を増加させ易い非対称荷重の影響を少なく
するようになっている。上述の理由からピストン弁機構
７８から離して配置される原車６６を用いることは有益
であるけれどもピストン８２と原車６６とを組み合せて
一体とし、かつ一端に半球形部を有するピストンを構成
するようにしてもよいことが理解できる。

インパルス部材４２をスラストベアリング４６と円筒状
保持体３２に装着したねじ付きキャップ３６とに接触さ
せた状態を維持するべくインパルス部材を偏位させてい
るスプリング５２とスラスト部材５４とによってインパ
ルス部材４２上の軸方向の衝撃が抑制されている。上述
したことかられかるようにカム山６４の形状でねじりｍ
ｙの発生が妨げられるようになっている。

第２図に示した如く、ピストン弁機構７８は弁座ピスト
ン８０とバルブピストン８２とを有しており、そのバル
ブピストン８２の７ラング部はオリフィス８８を備えて
いて穴７２と接触している。もしオリフィス８８を弁座
ピストン８０のフランジ部に形成し、そのフランジ部を
穴７２と接触させ、更にバルブピストン８２のフランジ
部を穴７２に接触させずに挿置するよう構成してもピス
トン弁機構７８は同様に機能することが理解できる。

本発明によるインパルス装置は第５図で示す如く構成す
ることもでき、その構成においては異なった逆止め弁機
構が採用されている。第５図においては、第２図に示し
た部分と同一部分は同一参照符合で示し、その同一部分
については繰り返し説明しない。

第５図を参照すれば、原車６６は保持体３２の軸と平行
に保持体３２に形成した穴１２６内を移動することがで
きるようになっている。保持体３２には、更に奥行き方
向に延びるより小さな穴１２８が形成されている。その
穴１２６内には径内を往復動するピストン１３０が挿置
され、そのピストン１３０は一端がピストン１３０の頭
部の内側に取付けられ他端が穴１２８内に取付けられた
フンプレッションスプリング１３２によって原車６６の
方向へ偏位されている。

第２図で示した同心穴１００の代わりに穴９８とピスト
ン穴１２６との間を連通ずる偏心穴１３４が設けられて
いる。ねじ付き穴９６には円周に溝１３８を持ち内側に
穴１４０を持った調整カラー１３６が螺挿されていて、
その調整カラー１３６と穴９６とを封止するべく、その
円周溝１３８にオーリング１４２を配置するようにする
ことができる。もし必要ならば、溝１３８と保持体３２
の四部３４との間を連通ずる排水路１６０を設けるよう
にしてもよい。

穴９８には、円周に溝１４８を持ったピストン１４６が
穴９８内を往復動するよう挿置されている。そのピスト
ン１４６を穴９８に封止するために一個又はそれ以上の
オーリング１５０を溝１４８内に配置するようにしても
よい、そのピストン１４６は内側穴１５２とオリフィス
１５４とを備えていて、ピストン１４６の調整カラー１
３６に近接する端部にはオリフィス１５４と連通する横
溝１５６が形成されている。そのピストン１４６は一端
が調整カラー１３６の穴１４０内に取付けられ他端がピ
ストン１４６の端部と接しているコンプレッションスプ
リング１５８によって調整カラー１３６から離れる方向
に偏位されている。排水路１６０は穴９６と穴９８との
継ぎ目と四部３４との間を連通している。

ピストン１４６の穴１５２内には逆止め弁１６２が挿置
されている。その逆止め弁１６２は、一端がピストン１
４６の穴１５２内に据え付けられ他端が逆止め弁１６２
の上側に形成したフランジ１６２ａに取付けられている
フンプレッションスプリング１６６によって開口位置方
向に偏位され、その逆止め弁１６２の上端はピストン１
４６の穴１５２内に固着されたピン１６４に当接するよ
うになっている。そのフランジ１６２ａには水圧液体が
逆止め弁１６２を通過することができるようにするため
複数個の切欠１６２ｂが形成されている。逆止め弁１６
２と穴１５２との間の隙間と一緒になっている切欠１６
２ｂの横断面部分はオリフィス１５４よりも小さめに設
計されていて、それで水圧液体が逆止め弁１６２を通っ
てオリフィス１５４を介して流れるときに逆止め弁１６
２を越えた所の圧力が下降するようになる。そのような
減圧によって逆止め弁１６２がスプリング１６６の偏位
に抗してオリフィス１５４上の封止位置方向に移動する
ようになることが理解できる。そのスプリングはピスト
ン１３０の背後圧力が約２００ｐｓｉ、になるまで逆止
め弁１６２を開成した状態を保持するのに充分なものを
選ぶことが望ましい。

第５図に示した装置の動作は次の通りである。

エアーモーター駆動シャフト２６が回転すると保持体３
２と原車６６も回転するようになる。原車６６がカム山
６４に接触したとき、原車６６はカム山を乗り上がり、
スプリング１３２の偏位に抗してピストン１３０を穴１
２６の奥行き方向に押しやるようになる。ピストン１３
０のそのような動作によって穴１２６と１２８内に充填
された水圧液体がオリフィス１５４と排水路１６０を介
してインパルス部材４２の周りの低圧区域に逆流するよ
うになる。逆止め弁１６２を越えた所での減圧によって
逆止め弁１６２は閉成し、ピストン１３０が更に動くこ
とによってピストン１４６が調整カラー１３６に接触す
るようになるまで下方に押しやられるようになる。ピス
トン１４６が一旦調整カラー１３６に対し定置されると
、ピストン１３０が更に動くことによって、ピストン１
３０の背後圧力が急速に増大し、ギの圧力は軸方向力と
して原車６６及び原車６６を介してインパルス部材４２
にはね返り、それによってインパルス部材４２を回転さ
せるトルクを生じさせるようになる。

もしその回転部分の連動エネルギーが締め付け金具を予
め設定されたトルクまで締め付けるに充分なものである
ならば、原車６６はインパルス部材４２のカム山６４上
に押圧されるようになる。

その現象が生じたときに衝撃が繰り返し行われても締め
付けトルクを増加させることはない、もし回転部分の運
動エネルギーが所望のトルクを発生させるに充分でない
なら、保持体３２とインパルス部材４２を含んだ回転部
分は停止し、締め付け金具が予め設定されたトルクまで
締め付けられた時に原車がカム山上に押圧される上記現
象の代わりにカム山６４を下るようにするべく保持体３
２が動くようになる。この動作とピストン１３０を通る
水圧液体の漏れとによってピストン１３０の背後圧力が
下降するようになる。その圧力が予め定められた水準値
、例えば２００ｐｓｉ、に達した時に逆止め弁１６２は
開成するので、圧力ゆるめ弁として作用するようになる
。逆止め弁が一旦開成されると、原車６６がカム山を乗
り越えるようになり、スプリング１３２が機構内を水圧
液体で再び充満させるべくピストン１３０と原車６６と
を外方へ押しやるようになる。同時にエアーモーター駆
動機構がもう一度作動サイクルを開始するよう回転部分
を加速させる。予め設定されたトルクが得られるまで各
作動サイクルによって締め付け金具に伝達されるトルク
が増加するようになる。

第６図は本発明の別の実施例を示したもので、原車が軸
方向よりもむしろ半径方向に動くようになっており、そ
れによって実質的に軸推力を生じさせるようになってい
る。第５図に示した装置と共通する部分は同一の参照符
合で示し、その同一部分については繰り返し説明しない
。

第６図及び７図に示した如く、回転保持体１６８の一端
部にはスプライン付きの窪み３０が形成され、その窪み
３０内にエアモーターの駆動軸２６が嵌め込まれている
。また、回転保持体１６８の他端部には穴１７０が形成
され、その他端部にインパルス部材１７２のシャフト４
０が回転自在に取付けられている。そのインパルス部材
１７２はその内側端の近くにカム山１７６を一個持った
円周カム面１７４を備えている。そのカム山１７６の形
状は第４図に示したカム山６４の形状と似ている。イン
パルス部材１７２の内側端には回転保持体１６８に形成
された穴１８０と係合する植え込み軸１７８を成形する
ようにしてもよい。

回転保持体にはカム面１７４と整列させて開口端側にね
じ溝が行形された盲孔１８２が形成されている。その盲
孔１８２の開口端部はオーリング１８６を備えたプラグ
１８４によって封止されている。また、その穴１８２内
には径内を往復動する原車１８８が挿置されていて、そ
の原車１８８はコンプレッションスプリング１９０によ
ってカム面１７４方向に偏位されている。

ピストン１４６と逆止め弁１６２とを内蔵している穴９
８は円筒状保持体１６８に形成された穴１９２と−・債
又はそれ以上の軸方向の穴１９４とを介して穴１８２の
原車１８８の後方部分に連通している。軸方向の穴１９
４の開口端部はプラグ１９６によって封止されている。

第６及び７図の機構は第５図示の機構と同様に作動する
が、ただカム山１７６上の原車１８８の動きによって軸
方向荷重の代わりに交軸方向の荷重を発生させるように
なっている点が第５図示の機構のものと異なっており、
従って第６図及び７図示の機構ではスラストベアリング
を必要としない。

第８図〜第１２図においては１本発明によるインパルス
装置の別の実施例が示されている。この実施例において
は、予め定められたトルクが原車のストロークの有効な
長さを変更することによって間接的に設定されるよりは
むしろ原車のストロークによって生じさせられる圧力を
直接的に制御することによって設定されるようになって
いる。

第８図は本発明によって選択的に採用することができる
インパルス装置の実施例の縦断面図である。そのインパ
ルス装置１９８は略円筒状をしていて、エアモーター或
いは電動機２０２に取付けられる外ケーシング２００を
有している。その外ケーシング２００はエアモーター或
いは電動機２０２に取付けられた側と反対側に小径部２
０４を持っていて、その小径部２０４からインパルス部
材２０６が延びている。そのインパルス部材２０６は外
ケーシング２００の小径部２０４に取付けられたブッシ
ョ２０８によって支持されている。

インパルス部材２０６の先端には、例えばソケットレン
チ（図示せず）のような所望の工具を保持するための適
当な手段が設けられている。

エアモーター駆動シャフト２１０は略円筒状をした回転
保持体２１２に動力を伝動するよう係合されていて、そ
の円筒状保持体２１２のエアモーター駆動シャツ）２１
０と係合された側と反対側にはねじ付きの円筒状穴２１
４が設けられている。その回転保持体２１２のねじ付き
穴２１４にはねじ付きキャップ２１６が螺合されており
、そのキャップ２１６をオーリング２１８で封止するよ
うにできる。ねじ付きキャップ２１６はインパルス部材
２０６の頭部２２２に取付けられたスラストヘアリン２
２０を支持している。インパルス部材２０６とねじ付き
キャップ２１６との間には、スラストベアリング２２０
を通過する高水圧液体の漏れを防ぐためにスプリングを
装填したグリースシール２２４を配置してもよい。

第８図と第１２図に詳細に示した如く、インパルス部材
２０６の一端にはカム面２２６が形成されていて、その
カム面２２６はカム山２２８を一個有しており、そのカ
ム山２２８は頂点を中心に対称形をしていてインパルス
部材２０６の頭部２２２の略象限内に形成されている。

そのカム山２２８は第２図の実施例に関して説明した区
域６４ａ、６４ｂ、８４ｃ（第４＠参照）と同様の３つ
の区域を持っている。そのカム面２２６上を回転保持体
２１２に形成した穴２３２内に保持された原車２３０が
支えられて動くようになっている。

その原車２３０はコンプレッションスプリング２３４に
よってインパルス部材２０６の方向へ偏位されている。

原車２３０と穴２３２との直径は、原車２３０がカム山
２２８によって穴２３２内に押しやられたとき、穴２３
２（及び後述する連通路）内に充填された水圧液体が加
圧さえるようにするため、略同じ大きさになっている。

第９図及び１０図を参照すると、穴２３２は円筒状保持
体２１２に形成された盲孔２３６に連通していてその盲
孔２３６の開口端部はプラグ２３９で閉塞されている。

横穴２３６は縦穴２４０に通じていて、その縦穴２４０
は穴２１４に隣接する小径部２４２を有している。その
穴２４０内には玉逆止め弁２４４が配置され、その玉逆
止め弁２４４は穴２４０を封止するプラグ２４８によっ
て定置されたフンプレッションスプリングによって穴２
４０の小径部２４２に対して据え付けられている。この
玉逆止め弁２４４は、円筒状穴２１４内の圧力が原車２
３０の後方の穴２３２内の圧力よりも大きくなったとき
はいつでも原車２３０の後方の穴２３２（及び連通路）
内に水圧液体が流入するのを許すよう作用するものであ
る。

第１０図に詳細に示した如く、穴２４０には通路２５２
を介して調整圧力ゆるめ弁機構２５０が接続されていて
、その′圧力ゆるめ弁機構２５０は更に通路２５４を介
して円筒状穴２１４にも接続されている。その圧力ゆる
め弁機構２５０は回転保持体２１２に形成された横穴２
５６を有し、その横穴の保持体２１２の表面寄りの部分
には封止カラー２５８を螺合するべくねじが付けられて
いる。その穴２５６と通路２５２との間には工夫座２６
０が接続されていて、その工夫座２６０は工夫２６２を
定置させている。調整ねじ２６４はオーリング２６６に
よってカラー２５８に封止され、しかもフンプレッショ
ンスプリング２７０の一端が取付けられた調整ナツト２
６８に螺合されている。そのコンプレッションスプリン
グ２７０の他端は工夫２６２を押圧する保持プレート２
７２に固定されている。調整ねじ２６４を回転させるこ
とによって調整ナツト２６８の軸方向での位置が変更さ
れるようになっており、そのためスプリング２７０によ
ってプレート２７２を介して玉弁２６２に作用する圧力
を変更することができるようになることが理解できる。

玉逆止め弁２４４の後方の通路２４０と円筒状穴２１４
との間にはバイパス弁機構２７４（第９図参照）が接続
されている。そのバイパス弁機構２７４は中央部分にね
じの付いた横穴２７６を有していて、その穴２７６は中
央部分のところで通路２５４に連通し、更にその内側端
で通路２７８に連通している。その通路２７８は順々に
調整圧力ゆるめ弁機構２５０．原車２３０及び玉逆止め
弁２４４に連通している０通路２７８の開口端はプラグ
２７９によって封止されている。穴２７６内にはバルブ
本体２８０が螺挿されていて、そのバルブ本体２８０は
穴２７６の開口端を封止するオーリング２８２を備えて
いる。また、バイパス弁機構２７４はバルブ本体２８０
の軸に沿って往復動するよう配置した制限バルブ２８４
を持っていて、そのバルブ２８４はコンプレッションス
プリング２８６によって開口位置方向に偏位されている
。制限バルブ２８４の弁を開閉する方向への動きはバル
ブ本体２８０に形成された穴２９０と制限バルブ２８４
に形成された円周＃！Ｉｔ２９２との間に配置されたチ
ェックポール２８８によって制限されている。コンプレ
ッションスプリング２８６は、通路２７８（及びそれと
連通ずる残りの通路）内の圧力が予め定められた値、例
えば３００ｐｓｉ、に達するまで制限バルブ２８４が開
成された状態を維持するようにするべく適宜選択されて
いる。

この機構の動作を第１１図に示した概略図を用いて説明
する。外ケーシング２６０には水圧液体或いは油が充填
されている０回転保持体２１２はエアーモーター駆動シ
ャツ）２１０に連結され、その駆動シャツ）２１０によ
って駆動するようになっている。保持体２１２が回転し
はじめると、保持体２１２が穴２３２内で移動可能な原
車２３０を携えて駆動しカム面２２６に接触するように
なる。原車２３０がカム山２２８に達したとき、原車２
３０がカム山２２８を介してインパルス部材２０６に力
を付加するようになり、その力は軸方向力とトルクとに
分解されるようになる。その軸方向力はスラストベアリ
ング２２０に直行する荷重として表われ、かつ原車２３
０を穴２３２内に押やる等しい対向力として表われる。

一方トルクは保持体２１２が回転しているのと同じ方向
にインパルス部材２０６を右回り或いは左回りに回転さ
せるようになる。保持体２１２とインパルス′　部材２
０６は取扱われている締め付け金具が回転部分の運動エ
ネルギーを吸収するか或いは予め定められたトルクが得
られるまで一体になって回転するようになっている。

インパルス部材２０６に荷重が付加されたとき、原車２
３０はカム山２２８を登りはじめ穴２３２内のスプリン
グ２３４とオイルとを圧縮しつつ穴２３２内に押し込ま
れるようになる。その押圧力が所定水準、例えば３００
ｐｓｉ、を越えたとき、バイパス弁機構２７４が閉成し
、穴２３２内に押し込まれた状態にある原車２３０の背
後の通路内で圧力が引き続き増加するようになる。原車
２３０の背後圧力が増加すると、その結果とじてカム山
２２８を介してインパルス部材２１２に与えられるトル
クが増加するようになる。締め付け或いは緩められる被
締め付け部材、例えば締め付け金具が予め設定されたト
ルクを得ることなく保持体２１２とその結合部分の運動
エネルギーを吸収した場合には、保持体２１２とインパ
ルス部材２０６は停止するようになる。水圧液体が漏出
したり保持体２１２が逆運動した結果、原車２３０の背
後圧力が予め定められた圧力、例えば３００ｐｓｉ、以
下に減圧したとき、バイパス弁機構２７４が開成し、水
圧液体がバイパス弁機構２７４を通って流れるようにな
る。まだ休止しているインパルス部材２０６に対してエ
アーモーター２０２が保持体２１２を回転させて原車２
３０がカム山２２８を越えるよう駆動させる。原車２３
０がスプリング２３４の偏位に応答してカム山２２８を
下ると、原車は穴２３２内で外方へ移動するようになり
、逆止め弁２４４が開成して原車２３０の後方の通路が
オイルで再び満たされるようになる。それと同時に、一
時的に解除されるエアーモ−ター２０２が保持体２１２
とその結合部分を加速動させるよう始動し、原車２３０
が再びカム山２２８と接触したときにインパルス部材２
０６に伝達することができる運動エネルギー量或いはパ
ルスが保持体に与えられるようになる。この動作は予め
定められたトルクがインパルス部材２０６によって締め
付け金具に伝達されるまで繰り返し周期的に行なわれる
。

締め付け金具が予め定められたトルクまで締め付けられ
たとき、原車の背後圧力が調整圧力ゆるめ弁機構２５０
によって設定された水準まで増加し、その結果工夫２６
２が開成するようになる。

予め定められたトルクがインパルス部材２０６によって
付加された後エアーモーター２０２は回転しつづけ、周
期的に各サイクルにおいて同じ大きさのトルクをインパ
ルス部材２０６に加えつづけるようになることが判る。

トルクは各サイクル中にゼロから増強するのでインパク
トは生ぜず、インパルス部材２０６が停止した後に板金
エアーモーター２０２が駆動しつづけたとしても、付加
されたトルクは増加せず又は過度の締め付けを生じさせ
ることもない。

第８図及び第１０図に示した圧力ゆるめ弁機構２５０は
第２図に示したストローク調整ピストン１０２と同様の
機能を発揮するもので、従ってここに開示した発明のい
ずれの実施例においても交換できるようにこれらの機構
を利用しても本発明の範囲を逸脱するものではないこと
は明らかである。

同様に、もし必要であれば第２図に示したスラスト部材
５４とコンプレッションスプリング５２とを有するスラ
スト部材機構と、膨張室５１とピストン５３とを有する
膨張室機構とを第８図示のインパルス部材に組込むよう
にしてもよい。

第１〜５図と第８〜１２図に示した実施例においては、
インパルス部材に実質的な推力が生ずるようになってい
る。第２，５及び８図に示したように減摩スラストベア
リングを設けることが好ましいが、このベアリングを省
いてインパルス部材の頭部４８．２２２を直接にねじ付
きキャップ３６．２１６に接触させるようにし、保持体
内に充填したオイルによって潤滑を与えるようにしても
よい、そのような変形例において減摩係数がいくらかで
も変更する可能性があれば、この装置によって伝達され
るトルクに影響を及ぼすことは勿論である。

インパルス部材４２．２０６の対向面にカム面を形成し
、対向型圧カシリンダに相当するものとして構成するこ
とによって推力の釣り合いを保つようにすることもでき
る。あるいは第６図及び７図に詳細に示したようにイン
パルス部材４２，２０６の頭部の外周にカムを形成する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアーモーター駆動ユニットを連結した本発明
に係るインパルス装置の斜視図、第２図は本発明の一実
施例を示す図で第１図２−２線に沿った拡大縦断面図、
第３図は第２図３−３線横断面図、第４図はインパル４
ス部材のカム面のｆｊＳ３図４−４線部分断面図、第５
図は第２図に類似した縦断面図で逆止め弁の変形例を示
す図、第６図は第２図に類似した縦断面図で原車が長さ
方向に動く代りに半径方向に動くよう構成した本発明の
別の実施例を示す図、第７図は第６図７−７線横断面図
、第８図は第２図に類似した縦断面図で本発明の更に別
の実施例を示す図、第９図は第８図９−９線断面図、第
１０図は第９図１０−１０線部分縦断面図、第１１図は
第８．９．１０及び１　　′２図示実施例の作動部分の
相互関係をより明確に示した概略図、第１２図は第８図
１２−１２線横断面図である。 ２６．２１０：駆動シャフト、３２，１６８゜２１２＝
回転保持体、４２，１７２．２０６：インパルス部材、
６２，１７４．２２６：カム面、６６．１８８，２３０
：原車、７８：ピストン１１機構。 ＦＩＧ、７ ＪＩＷ八ｈ へ”ｔｅ、　ｕ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転自在な駆動シャフトを備えた電動機又はエア
   ーモーター駆動機構によって駆動するよう構成され、略
   円筒状の外ケーシングと、前記外ケーシング内に水圧液
   体を充満させて前記回転駆動シャフトによって駆動する
   よう支持された略円筒状回転保持体と、前記保持体内に
   挿置される内側端部とその保持体から外側に延びて締め
   付け金具係合用工具を備え付けるようになっている外側
   端部とを有しかつ前記外ケーシングに関して回転するよ
   う前記内側端部と外側端部との間の部分をジャーナル軸
   支されたインパルス部材と、前記回転保持体が駆動シャ
   フトによって駆動したときにインパルス部材を回転保持
   体と接続して駆動させる駆動機構とを備えたインパルス
   型携帯用動力工具であって、前記駆動機構が原車（６６
   、１８８又は２３０）と、原車が係合するインパルス部
   材上に形成された協働カム面（６２、１７４又は２２６
   ）と、前記保持体（３２）の回転で原車（６６）によっ
   てインパルス部材（４２）を駆動させるに充分なトルク
   を発生させるトルク発生機構（７８、８２、８８、１０
   ２、１２２）とを備え、その付加されたトルクが原車と
   インパルス部材のカム面との相互作用で保持体内の圧力
   室内にある原車によって発生される水圧で決定されるよ
   う構成したことを特徴とするインパルス型携帯用動力工
   具。
2. （２）前記カム面に近接する保持体に、形成されかつ前
   記圧力室を区画形成している第一の穴（７２）の低圧区
   域内に原車を挿置すると共に、その原車（６６）を偏位
   手段（９４）でカム面に効果的に偏位させるようにし、
   その第一穴の低圧区域内での原車の動きによって圧力室
   内で生じる水圧が決定されるようになっていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の動力工具。
3. （３）前記第一の穴内の圧力室と大径頭部（４８）を有
   したインパルス部材の内側端部に近接する前記第一穴の
   低圧区域との間を連繋する水圧逆止め弁機構（７８、８
   ２）を保持体に装備すると共に、インパルス部材によっ
   て開発されるトルクを調整するために圧力室に連通する
   トルク調整機構（２２、２４、１００、１１０、１２０
   ）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の動力工具。
4. （４）前記水圧逆止め弁機構が、前記第一穴内に往復動
   するよう挿置されその第一穴を封止するフランジ部（１
   ２２）を有すると共に前記フランジ部にオリフィス（８
   ８）が貫通形成された伸縮自在な第一ピストン（７８）
   と、前記第一穴に同様に往復動するよう挿置され第一ピ
   ストン（７８）のフランジ部と係合して第一ピストンの
   フランジ部に形成したオリフィス（８８）を閉塞するフ
   ランジ部を有する第二ピストン（８２）と、第一ピスト
   ンのフランジ部を第二ピストンのフランジ部から離れる
   方向に偏位させる第二の偏位手段（９０）とを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の動力工
   具。
5. （５）トルク調整機構が、前記第一穴に連通する第二の
   穴（１００）と、前記第二穴（１００）の範囲内の第一
   位置と第二位置との間を往復動する第三のピストン（１
   ０２、１４６）と、前記第二穴内での第三ピストンの第
   二位置を限定するべく第二穴内に挿置される調整カラー
   手段（１１０）と、前記調整カラー手段（１１０）に据
   え付けられて前記第三のピストン（１０２）をその第一
   位置方向に偏位させる第三の偏位手段とを具備している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記載
   の動力工具。
6. （６）前記円筒状外ケーシングが、前記調整カラー手段
   （１１０）と整列するよう配置される着脱自在なプラグ
   （２２）を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の動力工具。
7. （７）前記インパルス部材の内側端部を前記電動機又は
   エアーモーター駆動機構から離れる方向に偏位させる機
   構（５２、５４）を備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜６項いずれかに記載の動力工具。
8. （８）インパルス部材の内側端部を偏位させる前記機構
   が、インパルス部材の内側端部から外側端方向に形成さ
   れた軸方向の盲孔（５０）と、前記盲孔内に挿置された
   スラスト部材（５４）と、前記スラスト部材を前記回転
   保持体の方向に偏位させる第四の偏位手段（５２）とを
   含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
   の動力工具。
9. （９）前記第三ピストン（１４６）が、盲孔（１５２）
   と、その盲孔の盲端に貫通形成されたオリフィスと、そ
   の盲孔内に組込まれた水圧逆止め弁機構（１６２）とを
   備え、その水圧逆止め弁機構が盲孔内で前記オリフィス
   から離れる方向に偏位される第一の位置と前記オリフィ
   スを封止する第二の位置との間を往復動するよう構成し
   、前記原車の背後の第一穴内の圧力が所定圧以下になっ
   たときは何時でも逆止め弁機構が前記第一位置に在り、
   一方原車の背後の第一穴内の圧力が所定圧を越えたとき
   には何時でも逆止め弁機構が第二位置にくるようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５〜８項記載の動力
   工具。
10. （１０）前記水圧逆止め弁機構が、第一穴内の圧力室と
    インパルス部材の内側端部に近接する第一穴の低圧区域
    との間に連通するよう形成された第一の逆止め弁穴（２
    ４０）内に収容された玉逆止め弁（２４４）と、前記第
    一の逆止め弁穴内で前記玉逆止め弁を定位置方向に偏位
    させる偏位手段（２４６）とを備えていることを特徴と
    する特許請求の範囲第３項又ほ第４項記載の動力工具。
11. （１１）前記トルク調整機構が、第一穴内の圧力室とイ
    ンパルス部材の内側端部に近接する第一穴の低圧区域と
    の間に連通するよう形成した第二の逆止め弁穴（２５６
    、２６０）と、前記第二の逆止め弁穴内に収容された第
    二の逆止め弁（２６２）と、第二逆止め弁穴の無圧区域
    内に配置されていて前記第二の逆止め弁を定位置方向に
    偏位させる調整自在な偏位機構（２６４、２６８、２７
    ０）とを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項又は第４項記載の動力工具。
12. （１２）インパルス部材の内側端部をインパルス部材の
    内側端部と回転保持体との間に配置したスラストベアリ
    ングに対して偏位させるところの手段を備えていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１０項又は第１１項記載
    の動力工具。