TW419414B - Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool - Google Patents

Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool Download PDF

Info

Publication number
TW419414B
TW419414B TW089104665A TW89104665A TW419414B TW 419414 B TW419414 B TW 419414B TW 089104665 A TW089104665 A TW 089104665A TW 89104665 A TW89104665 A TW 89104665A TW 419414 B TW419414 B TW 419414B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
angle
rotation
impact
hand
screw
Prior art date
Application number
TW089104665A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Yamada
Ryoichi Shibata
Yoshihiko Nagare
Original Assignee
Kuken Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuken Co Ltd filed Critical Kuken Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW419414B publication Critical patent/TW419414B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1405Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1453Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

419414 五、發明說明(1) 本發明係關於,使用衝擊式扳手或油壓脈衝扳手等之 手持型衝擊式扳手或手持型螺帽扳手等之施加靜態轉動力 之工具,進行螺栓或螺帽等之鎖緊時或解鬆時之控制方 法。 以往,在汽車工廠等進行多數螺栓、螺帽等之螺絲鎖 緊作業時,必須使所有之螺絲之鎖緊力一樣大小。因此, 如曰本國特公平6 - 1 6 9 9 0號公報所記載,已開發成功一種 令與驅動軸一起轉動之轉動構件在被驅動軸周圍轉動,而 介由衝鎚將此轉動構件之轉動力傳到被驅動軸,藉以鎖緊 螺絲,同時利用與上述驅動軸一起轉動之檢測用轉動体與 設在扳手本体之非轉動部之檢測器,檢出此螺絲之鎖緊角 度(螺絲轉動角度)之手持型衝擊扳手。 在上述手持型衝擊式扳手,要藉檢測用轉動体及檢測 器,檢出螺絲之鎖緊角度時,係檢出轉動構件介由衝鍵衝 擊到被驅動軸後向轉動方向之反方向彈回時之脈衝數Ri, 及彈回後空轉而再度衝擊完成施加打擊力後之正轉方向之 脈衝數F,,從此等脈衝數心、F,,相當於衝擊一次時之螺絲 轉動角度之脈衝數為,而轉動構件每轉動一圈打擊一次 之衝擊式扳手時,由下式算出。
Fi-i:相當於3 6 0 °之脈衝數)-心 (式1) 而每次衝擊時算出上述相當於螺絲轉動角度之脈衝數後, 變換成角度,其累計角度到達一定之鎖緊螺絲角度時停止 驅動軸。 而為了減少上述架構之衝擊式扳手之問題點之一之衝
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第 4 頁 419414 五、發明說明(2) . 擊音,則開發成一種,介由油料將轉動構件之轉動力傳遞 到被驅動軸之油壓脈衝扳手之手持型衝擊式扳手。 惟,上述傳統之手持型衝擊式扳手之鎖緊控制方法,係檢 出彈回時之脈衝數與正轉時之脈衝數,使用此等脈衝數, 從式1求出,相當於螺絲轉動角度之脈衝數0 ,,因此,所 瞭解的是,從擺好螺絲到一定之鎖緊角度之間,若操作衝 擊式扳手之操作員發生後述之手顫時,該顫動角度將由設 在本体側之檢測器檢出,使螺絲鎖緊角度發生报大之誤 差,因此使用手持型衝擊式扳手而利用螺絲轉動角度之鎖 緊控制方法並不普及。 再者,本說明書中所述之「手顫」係指下列3種情 形。 1 .螺絲中心不移動或直線式移動時,衝擊式扳手對螺 絲中心轉動時。 2. 螺絲中心以該中心點以外之某點為中心轉動,(例 . 如汽車用輪圈之安裝用螺絲)衝擊式扳手受其影響而平行 移動時。 ' 3. 螺絲中心以該中心點以外之某點為中心轉動,且衝 擊式扳手對螺絲中心轉動時。 惟,螺絲中心直線移動,衝擊式扳手受其影響而平行 移動時,則不含於本說明書中所述之手顫。 再者,不限於鎖緊控制,對解鬆控制也沒有適當方法 之提案。 因此,例如有,將螺帽向解鬆方向轉動過度時,螺帽
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第5頁 419414 五、發明說明(3) . 從螺栓脫落而附著地面之泥砂,而在事後鎖緊時無法鎖緊 之問題。也有,動力工具之解鬆不充分時,後段有時無法 用手鬆開,而必須再藉助其他工具,因此作業性很差之問 題。 又有,在高處進行作業解鬆螺絲時,過度鬆開之螺帽 從螺栓脫落,掉落之螺帽使下面之人曝露在危險中之問 題。 發明者等因獲得,實際加上衝擊之時間若極短(微秒量 級),在這種極短時間内可能發生之手顫角度應該只是微 小之角度之認知,而根據此認知,發明縱使多少有發生手 顫,仍能以必要而充分之精密度測量螺絲轉動角度之方法 。也發明利用此方法之螺絲鎖緊及解鬆之控制方法。 而且,建議斟酌測量結果所含之手顫引起之誤差程度 之手法,藉以提議,依據手顫之多少之鎖緊評估方法。 本發明之手持型衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方. 法,係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架構之手· 持型衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方法,其特徵在於 ,累算轉動構件在鎖緊方向開始減速時起,至結束減速時 之減速中之轉動角度,當累算之轉動角度之總和到達預先 設定之角度時,停止鎖緊動作。 同時,係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力 時開始減速,結束減速後,再度開始空轉之架構之手持型 衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方法,其特徵在於,累
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第 6 頁
4i94U 五、發明說明(4) 算從轉動構件在鎖緊方向之開始減速時起至結束減速時之 減速中之轉動角度,扣除某一定角度後之角度,當累算之 角度之總和到達預先設定之角度時,停止鎖緊動作。 手持型衝擊式扳手之手顫檢測方法,係在轉動構件空 轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始減速,結束減速後, 則在彈回後再度開始空轉之架構之手持型衝擊式扳手之鎖 緊控制方法,其特徵在於,配設可檢出轉動構件之轉動速 度之變化及轉動角度之檢測構件,依據檢測構件所檢出之 轉動速度之變化及轉動角度,從鎖緊方向之轉動角度之累, 計,扣除彈回方向之轉動角度之累計後之角度,作為全轉 動角度(P),檢出衝擊時之減速中之轉動角度AH,同時加 以累算,預先設定之設計衝擊角度為p d,而累算到結束鎖 緊作業時之衝擊次數分,而由下式 式:手顫角度= P-Pd之累計-ΛΗ之累計 (其中,Pd係衝擊式扳手之設計值,表示相當於轉動-構件每轉動一圈發生m次衝擊時之360° /m之角度。)算出 手顫角度。 —
同時,係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力 時開始減速,結束減速後,則未彈回而再度開始空轉之架 _ 構之手持型衝擊式扳手之鎖緊控制方法,其特徵在於,配 設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之檢測構 : 件,依據檢測構件所檢出之轉動速度之變化及轉動角度,' 以鎖緊方向之轉動角度之累計作為全轉動角度(P),檢出 從上述減速t之轉動角度扣除某一定角度後之角度為AG
C:\ProgramFiles\patent\FCP-90S0.ptd 第 7 頁 '419414 五、發明說明(5) ,同時加以累算,預先設定之設計衝擊角度為Pd,而累算 到結束鎖緊作業時之衝擊次數分,而由下式 式:手顫角度= P-Pd之累計-AG之累計 (其中,P d係衝擊式扳手之設計值,表示相當於轉動 構件每轉動一圈發生m次衝擊時之360° /in之角度。)算出 手顫角度。 本發明之手持型衝擊式扳手之鎖緊評估方法,其特徵 在於,將藉上述之手顫檢測方法算出之手顫角度與預先設 定之允許角度作比較,藉此評估鎖.緊之可靠性。 同時,係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力 時開始減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架 構之手持型衝擊式扳手之鎖緊評估方法,其特徵在於,配 .設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之檢測構 件,依據檢測構件檢出之轉動速度之變化與轉動角度,檢 出轉動構件之彈回方向之轉動角度,將彈回方向之轉動角 度與預先設定之基準角度作比較,以評估鎖緊之可靠性。 同時,係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力 時開始減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架 構之手持型衝擊式扳手之鎖緊評估方法,其特徵在於,配 設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之檢測構 件,依據檢測構件檢出之轉動速度之變化與轉動角度,向 檢出轉動構件之彈回方向之轉動角度,累算檢出之彈回方 向之轉動角度,將彈回方向之轉動角度之累計與預先設定 之基準累計角度作比較,以評估鎖緊之可靠性。
C:VProgram Files\patent\FCP-9080.ptd 第8頁 五 '發明說明(6) 而本發明之手持型動力解鬆工具之控制方法,係介由 轉動力傳遞機構,將由轉動力產生構件所產生之轉動力施 加在被驅動軸,使此驅動軸向螺絲之解鬆方向轉動,以鬆 開螺絲之架構之手持型動力解鬆工具之控制方法,其特徵 在於,累算螺絲之解鬆作業時之被驅動軸向解鬆方向之轉 動角度,累算之轉動角度之總和到達預先設定之角度時, 停止被驅動軸之解鬆方向之轉動。 同時,係在轉動構件在向螺絲之解鬆方向空轉後,對 被驅動軸施加衝擊力時開始減速,結束減速後則在彈回後 ,或未彈回而再度開始向解鬆方向空轉之架構之手持型動 力解鬆工具之控制方法,其特徵在於,配設可檢出轉動構 件之轉動速度之變化及轉動角度之檢測構件,依據檢測構 件所檢出之轉動速度之變化及轉動角度,累算從轉動構件 在解鬆方向開始減速時起,至結束減速時之減速之轉動角 度,或從減速中之轉動角度扣除某一定角度後之肖度,累 算之角度之總和到達預先設定之角度時,停止被驅動軸之 解鬆方向之轉動。 同時,係在轉動構件在向螺絲之解鬆方向空轉後,對 被驅動軸施加衝擊力時開始減速,結束減速後則在彈回 後,或未彈回而再度開始向解鬆方向空轉之架構之手持型 動力解鬆工具之控制方法,其特徵在於,配設可檢出轉動 構件之轉動速度之變化及轉動角度之檢測構件,藉檢測構 件檢出發生衝擊,檢出發生衝擊後,在連續轉動預先設定 之3 6 0 °以上之一定之螺絲解鬆角度以上時,停止被驅動
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第9頁 4194 14 五、發明說明(7) 軸之解鬆方向之轉動。 同時,係在介由轉動力傳遞機構,將由轉動力產生構 件所產生之轉動力施加在被驅動軸,使此驅動軸向螺絲之 解鬆方向轉動,以解鬆螺絲之架構之手持型動力解鬆工具 之控制方法,其特徵在於,配設可檢出使被驅動轴向解鬆 方向轉動時之轉動負荷轉矩之轉矩檢測構件,當由轉矩檢 測構件檢出之轉動負荷轉矩降至一定之轉矩以下時,停止 被驅動轴之解鬆方向之轉動。 再者,轉動力傳遞機構可以是,藉衝擊瞬間傳遞轉動 力之機構,如使用一段以上之減速機構(包含行星齒輪裝 置、傘形齒輪、渦輪及其他減速機構)之螺帽扳手等之傳 遞靜態轉動力之機構,或具備有上述藉衝擊傳遞轉動力之 機構及傳遞靜態轉動力之機構雙方之傳遞機構。 而所謂手持型動力解鬆工具係包含,將具有鎖緊及解 鬆螺絲之雙方功能之手持型動力鎖緊工具用來解鬆時,及 使用解鬆螺絲用之專用工具時。 而所謂累算被驅動軸之轉動角度則包含,被驅動軸轉 動時在轉動力傳遞機構累算轉動角度,及在轉動力產生構 件累算轉動角度。 而停止被驅動軸則包含停止轉動力傳遞機構,及停止 轉動力產生構件。 茲參照附圖,詳細說明本發明之實施形態所用之手持 型衝擊式扳手如下。 第1圖係本發明所用之手持型衝擊式扳手之一個例
C:\Program Fi1cs\patent\FCP-9080.ptd 第 10 頁 ;419414 % 五、發明說明(8) 子,在衝擊時會發生彈回之衝擊式扳手之主要部分之縱向 截面側面圖。再者,以下所說明之衝擊式扳手或油壓脈衝 扳手等之衝擊式扳手或螺帽扳手均為手持式。 在圖中,1係本發明所使用之衝擊式扳手,2係設在此 衝擊式扳手1後部下面之把手部1 a之外殼1 b内部之氣動馬 達,3係此氣動馬達2之驅動軸,4係成一体式連結在此驅 動軸3前端之轉動圓筒構件。此轉動圓筒構件之圓板形狀 之後壁板4a之中心部,係藉四角之凹凸之嵌合構造,成一 体狀連結在上述驅動軸3。 再者,衝擊式式扳手1係記載於申請專利範圍之手持 型衝擊式扳手之一個實施形態,可以提供鎖緊及解鬆螺絲 之兩種功能之工具。而氣動馬達2係記載於申請專利範圍 之轉動力產生構件之一個實施形態,轉動圓筒構件4係記 載於申請專利範圍之轉動構件之一個實施形態。 再者,上述氣動馬達2係如眾所周知,具備有,可以 通過設在把手部1 a内之供氣通路(未圖示)供應壓縮空氣, 藉操作損桿2 0及切換閥(未圖示),而利用壓縮空氣向右方 或左方高速轉動之架構。而如眾所周知,經由後述之衝擊 力傳遞機構5,將因氣動馬達2之驅動軸3之轉動而一体轉 動之轉動圓筒構件4之轉動力,傳至前端部從外殼lb之前 端向前方突出之叫做鐵砧之被驅動軸6,藉此鎖緊安裝在 此被驅動軸6前端之套筒体(未圖示)之螺絲。 上述被驅動軸6之後部被形成為粗徑之軀体部6 a,此 4區体部6係設在上述轉動圓筒構件4之中心部。轉動圓筒構
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第11頁 4 m u 發明說明(9) 件4可在上述被驅動軸6之軀体部6&周圍轉動’而如上述, 介由衝擊力傳遞機構5將其轉動力傳遞至被驅動軸6。 而 此打擊力傳遞機構5係如第1圖及第3圖所示,由在轉 動圓筒構件4之内周面之適當處所向内方突出之衝擊突起 5a ’及由形成在被驅動軸6之軀体部6 &上之半圓形狀之支 持構件6 b支持成左右擺動自如狀之鐵砧片5 b ’所構成, 令此鐵站片5b成左右方向傾斜狀態,鐵砧片5b之朝上之— 側端面衝撞上述衝擊突起5a,藉此將轉動圓筒構件4之轉 動力傳至被驅動軸6側。 再者,衝擊力傳遞機構5係申請專利範圍所記載 動力傳遞機構之一個實施形態。 上述鐵砧片5b係如第4圖所示,其前端部之凸 位於設在轉動圓筒構件4之前端内周面之周方二,5C 弧長度之凹部5 d内時,維持不卡合於衝擊° 定圓 置,離開凹部5d —面接觸於轉動圓筒構件 a之中立位 動時,則成為可衝撞上述鐵砧片5b之傾内周面而移 5b係經常藉由設在被驅動軸β之軀体部6 &文勢。而鐵砧片 構件Se、彈簧、彈簧承座Sg,對其加内之、鐵砧片按壓 方向之力量,同時,彈簣承座5g係接觸於=為中立姿勢之 之内周凸輪面4b。而在轉動圓筒構件4 ;轉動圓筒構件4 f起5a之兩側形成有允許上述鐵石占片内“,於衝擊 者,这種衝擊式扳手之構造為已知,因钭之凹部讣^ 在本發明之實施形態,係說明轉動 ^詳細說 再 生一次衝擊之架構,當然也可以應用轉動-圈略發 圈發生兩次衝
419414 五、發明說明(ίο) 擊或3次衝擊之手持型衝擊式扳手。 在上述轉動圓筒構件4之後端部外周面,成一体狀固 定有如第2圖設有一定數目之齒7a之齒輪体構成之檢測轉 動体7。另一方面,面對此檢測轉動体7在非轉動側之上述 外殼1 b之内侧面,周方向分開一定間隔安裝有由半導體磁 阻元件構成之一對檢測器8 a、8 b。而藉檢測器8 a、8 b檢出 檢測轉動体7之轉動,將其輸出信號輸入到電氣方式連接 在檢測器8 a、8 b之輸入電路1 0。此輸入電路1 0係經由放大 部1 1、波形整形部1 2、中央運算部1 3、轉動角度信號輸出 部1 4 '鎖緊完成檢測部1 5、電磁閥控制部1 6、及輸出電路 1 7,連接在配設於壓縮空氣供應用軟管1 8内之電磁閥1 9。 第1圊所示之螺絲解鬆完畢檢測部1 5 B係將衝擊式扳手1用 在螺絲解鬆控制時使用。 再者,由檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b構成申請專利 範圍所記載之檢測構件之一個實施形態。 在以上所述之架構,從輸入電路10至輸出電路17之電 氣零件,係設在配設於衝擊式扳手外之控制器(未圖示) 内。此控制器及電磁閥1 9也可以設在衝擊式扳手内。同 時,電磁閥1 9與電磁閥控制部1 6也可以使用電磁閥1 9以外 之壓縮空氣供應、停止裝置及適合此之控制部。 以下說明,如此構成之衝擊式扳手之螺栓、螺帽等之 螺絲轉動角度之讀取方法。 首先,在安裝於被驅動軸6前端部之套筒体裝設欲鎖 緊之螺絲9,同時,預先在鎖緊完成檢測部1 5輸入一定之
C:\Program Fi1es\patent\PCP-9080.ptd 第13頁 五、發明說明¢11) 螺絲鎖緊角度。然後,打開電磁閥1 9,同時推壓衝擊式扳 手之操作桿2 0,向衝擊式扳手供應壓縮空氣,使氣動馬達 2向螺絲之鎖緊方向(右螺絲時右轉)轉動,於是驅動軸3與 轉動圓筒構件4成一体轉動。而由該項轉動使凸輪板5c從 凹部5 d接觸轉動圓筒構件4之内面而移動,鐵站片5 b傾斜 ,彈簧承座5g與内周凸輪面4b之摩擦阻力使轉動圓筒構件 4與被驅動軸6成一体轉動,使螺絲9向鎖緊方向高速轉動 而前進。 在螺絲9轉動而前進期間,亦即,在鎖緊以前,被驅 動軸6侧幾乎沒有負荷,與轉動圓筒構件4 一体轉動之由齒 輪体構成之檢測轉動体7也向螺絲9之鎖緊方向高速轉動, 其齒7 a連續通過檢測器8 a、8 b上。這時,會由檢測器8 a、 8 b產生相位偏移之波形之脈衝信號,但此脈衝信號在鎖緊 以前不會被用來運算所檢出之角度。 介由衝擊突起5a及鐵砧片5b構成之衝擊力傳遞機構 5,被驅動軸6與轉動圓筒構件4 一体高速轉動,而當螺絲9 被鎖緊後,便在被驅動軸6產生阻力轉矩(負荷),被驅動 軸6之轉動急速接近停止,衝擊突起5 a與鐵站片5 b相碰撞 ,開始衝擊。結束衝擊後,推壓鐵砧片5 b之彈簧5 f之彈性 力超越衝擊突起5 a與鐵站片5 b之卡合力,卡合力被抵消, 使轉動圓筒構件4在被驅動軸6之軀体部6 a周圍空轉。 在此空轉中,轉動圓筒構件4受到氣動馬達2之轉動驅 動力之加速,另一方面,如第5圖、第6圖所示,凸輪板5c 接觸到轉動圓筒構件4 之内周面,鐵砧片5 b傾斜,轉動圓
C:\Prograiti Fi les\patent\FCP-9080.ptd 第14頁 ,419414_ _5 — 五、發明說明(12) 筒構件4空轉後,如第7圖所示,令其衝擊突起5 a卡合於鐵 石占片5b,藉其衝擊力將轉動圓筒構件4之轉動力傳至被驅 動軸6,使該被驅動軸6向鎖緊方向轉動某一角度。而藉上 述檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b,如後述,檢出這時之鎖 緊角度。 在鎖緊此螺絲9時,被驅動軸6側會產生氣動馬達2之 轉動力以上之阻力,因此,在被驅動軸6以上述衝擊突起 5a之衝擊而向鎖緊方向轉動某一角度之瞬間,轉動圓筒構 件4則如第8圖所示向鎖緊方向之反方向彈回後,因氣動馬 達2之驅動力而向鎖緊方向空轉,再度,與上述一樣令衝 擊突起5a衝擊方式卡合於鐵砧片5b,使被驅動軸6進一步 向鎖緊方向轉動。以上述檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b讀 出這時之鎖緊角度,接下,在轉動圓筒構件4空轉後,每 當衝擊突起5 a衝擊到鐵砧片5 b時,檢出該時之鎖緊角度, 而在此等鎖緊角度之累積角度到達一定之螺絲鎖緊角度 時,自動停止供應壓縮空氣,而完成螺絲9之鎖緊。 其次再參照第9圖〜第1 5圖,具体說明本發明之利用上 述檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b檢出螺絲鎖緊角度之方 法。 上述方法,係藉檢測器8 a、8 b,在與轉動圓筒構件4 一体轉動之檢測轉動体7之一個齒通過時檢出一個脈衝, 同時,從每單位時間通過之齒數檢出轉動圓筒構件4之速 度。再者,在上述各圖,(a )係轉動圓筒構件4與被驅動軸 6之動作關連圖,(b )係螺絲9之鎖緊角度說明圖,(c )係轉
C:\Program Files\patent\FCP-9080.pid 第15頁 419414 五、發明說明(13) 動圓筒構件4之轉動速度與每次衝擊時之螺絲9之鎖緊角度 之時間推移。而,螺絲9之鎖緊方向係右方向。 第9圖係轉動圓筒構件4在空轉時之狀態圖,這時不會 由衝擊突起5a與鐵砧片5b構成之衝擊力傳遞機構5向被驅 動軸6傳遞轉動圓筒構件4之轉動力,轉動圓筒構件4係如 第9圖(c )與第1 5圖之向右上昇線所示,慢慢加速而向右方 空轉①。 檢測器8 a、8 b係如上述,可輸出相互間有9 0度相位差 之脈衝信號,因此,這些脈衝信號之波形係如第1 5圖所 示,檢測轉動体7在向螺絲之鎖緊方向(右轉方向)轉動 時,從一方之檢測器8 a輸出較另一方之檢測器8 b之相位領 前9 0度之波形之脈衝信號。反之,衝擊突起5 a碰撞鐵砧片 5 b進行衝擊後,檢測轉動体7與轉動圓筒構件4 一起向左轉 方向彈回時,兩檢測器8 a、8 b之信號之相位會反轉。亦 即,從另一方之檢測器8 b輸出相位較一方之檢測器8 a領前 9 0度之波形之脈衝信號。 而檢測轉動体7在向鎖緊方向(右轉方向)轉動時,另 一方之檢測器8 b之輸出波形之邊緣上昇(t )時,一方之檢 測器8 a之波形成高位準(Η ),向彈回方向(左轉方向)轉動 時成為低位準(L )。將表示此轉動方向之檢測信號作為Qq, 其波形(Η )或(L )在轉動方向改變以前,保持高位準或低位 準。另一方面,信號1則保持與信號QG完全相反之狀態。 而中央運算部1 3則藉由信號Qq或信號h辨別鎖緊方向(右轉 方向)或彈回方向(左轉方向),而分別檢出各方向之脈衝
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第16頁 .419414 _1_;_ 五、發明說明(14) 信號。因此空轉①係由正轉方向之脈衝信號(右脈衝信號) 所檢出。 . 接著,在轉動圓筒構件4之空轉後,如第10圖(c)所 示,在衝擊突起5a衝擊鐵砧片5b之瞬間,轉動圓筒構件4 之轉動速度便成最大②,從這種狀態開始螺絲9因被衝擊 而發生鎖緊。在此鎖緊時,經由衝擊力傳遞機構5向鎖緊 方向轉動之被驅動軸6會因鎖緊螺絲9而消耗能量,因此如 第11圖(c)及第15圖所示,轉動圓筒構件4便由上述最大速· 度0,如向右下降之斜線所示減速③,而在完成一次鎖緊 後,如第12圖(c)所示,轉動圓筒構件4便向左方向彈回 -④。 從上述最大速度②至開始減速③時之檢測方法係如第 1 5圖所示,藉由檢測器8 a、8 b檢出檢測轉動体7之轉動狀 態而為之。亦即,轉動圓筒構件4在空轉中,隨著被加 速,由檢測器8 a、8 b所檢出之脈衝信號之寬度慢慢變窄,. 而在衝擊突起5 a撞擊鐵砧片5 b之瞬間成為最小,然後,從 轉動圓筒構件4開始減速至結束衝擊(開始彈回),右方向 -之脈衝信號之寬度慢慢變寬。從上述檢測器8 a、8b輸出此 寬度慢慢變窄及寬度慢慢變寬之脈衝,而如上述在t央運 算部1 3檢出為右脈衝信號,判斷成為最小脈衝寬度時為此 項衝擊之螺絲9之開始鎖緊點(減速開始點)。 - 如此檢出轉動圓筒構件4之減速開始點後,由檢測器 1 8a、8b檢出在其減速中,換言之,檢出開始減速至衝擊結 束間之檢測轉動体7之.轉動角度。亦即,從相當於減速中
C: \Program Fi les\patent\HCP-9080.ptcl 第17頁
A194U 五 發明說明(15) _ 通過檢測器8 a、8 b之檢測喆4 ^ 螺絲9之鎖緊角度。接菩動体7之脈衝數,檢出 左轉方向彈回④。在彈回④’轉動圓件4則如上述向 點及用來判定螺栓與螺帽x生之脈衝】來決定控制開始 第12圖…轉動;;起轉動等之鎖八緊缺陷。 而停止後,轉動圓筒構:4VV:4之度慢慢變小 石亚撞鐵砧片5b,⑹第14圖所#,2其碰撞之瞬間起ί f 圓;構件4之轉動速度變慢,從開始減速③起至結束衝轉擊動 咸速广之檢測轉動体7之轉動角度,即螺絲9之衝鎖緊 =:係”上述一樣,由檢測轉動体7及檢測器8a、讣檢 以後,每當轉動圓筒構件4空轉後,衝擊而減速护, 由中央運算部1 3累計,從開始減速起至結束衝擊之‘ 速中發生之螺絲9之鎖緊角度△η。而當該鎖緊角度 ;' 先5又疋之螺絲9之鎖緊角度時,便由轉動角度信號輪預 1 4經由鎖緊完成檢測部1 5向電磁閥控制部1 6發出信^ 經由輸出電路1 7使電磁閥1 9停止動作。再者。以丄而 可以藉由邏輯電路或軟體實現。 之動作 因為是如此’檢出轉動圓筒構件4在衝擊時減速,5 時檢出從開始減速至結束衝擊(開始彈回)間之檢測轉 7之轉動角度,而獲得螺絲9之鎖緊角度,因此,例如== 20次衝擊後獲得一定之鎖緊角度(例如50。),且從開=^ 業至結束之時間為1秒鐘,一次衝擊時轉動圓筒構件^ ^速
4194U 五、發明說明(16) 之時間之平均值為0 . 0 0 1秒,則進行螺絲9之鎖緊動作之時 間合計為0 . 0 0 1 X 2 0 = 0 . 0 2秒。1秒鐘之鎖緊作業中假設是 . 發生例如3 0 °之手顫,對鎖緊角度造成之角度誤差為3 0 ° X0. 02/1二0.6° ,較之一定之鎖緊角度(50° ),可以說因 手顫造成之誤差之比例非常小。 而在轉動圓筒構件4之減速中之檢測轉動体7之轉動角 度之檢出方法,則除了上述方法以外,也可以藉由感測器 檢出檢測轉動体7僅向鎖緊方向轉動時之轉動角度,亦即 ' 轉動圓筒構件4向鎖緊方向轉一圏之空轉角度,及包含此 , 空轉角度之完成一次鎖緊之鎖緊方向之轉動角度。 - 第1 6圖、第1 7圖係該檢測方法之說明圖,轉動圓筒構 件4如向右上昇線所示,慢慢加速而空轉①後,衝擊突起 5 a撞及鐵砧片5 b,轉動圓筒構件4如向左下降線所示減速 ③到彈回④之進行一次鎖緊時,若開始空轉①之點為A,, 衝擊(最大速度)點為A2,完成鎖緊點為A3,開始彈回點為 . A4,轉動圓筒構件4之轉動狀態即如第1 7圖所示。 從此第1 7圖,假設轉動圓筒構件4每轉一次之右轉動 — 角度為F,每一次右轉之空轉角度為J,螺絲之鎖緊角度 (螺絲轉動角度)為△ Η時,則成為 _ ΔΗ-F - J (式 2) 藉上述檢測轉動体7及檢測器8a、8b檢出右轉動角度F -及右轉之空轉角度J ,即可算出螺絲鎖緊角度。亦即,檢 出通過檢測器8 a、8 b之檢測轉動体7之齒數,便可以算出 螺絲鎖緊角度。這時,若在檢出右轉之空轉角度J及右轉
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第19頁 4Λ94 \4 五、發明說明(17) 動角度F中發生手顫,因為在4,點與A2點之間之空轉時間内 發生之手顫角度分係含在此等角度之雙方,因此會相互抵 消。因此,縱使發生手顫,其影響僅限於被驅動轴6鎖緊 螺絲9之微小之時間内(八丨點至A2點間之時間),可以不予討 考慮,因此可以達成誤差很小之鎖緊。 其次說明,本發明所用之手持型衝擊式扳手之油壓脈 衝式扳手中之衝擊時不發生彈回之例子。 第1 8圖、第1 9圖表示其實施例,油壓脈衝式扳手係如 眾所周知,在後部下面一体配設之把手部1 a之外殼1 A後部 内配設氣動馬達2A,同時,在此氣動馬達2A之驅動軸3A之 前端藉六角之凹凸之嵌合,成一体連結油壓缸4A之後壁板 中心部。 再者,油壓脈衝式扳手係申請專利範圍所記載之手持 型衝擊式扳手之一個實施形態,係可以用來鎖緊及解鬆螺 絲之工具。而氣動馬達2 A係申請專利範圍所記載之轉動力 產生構件之一個實施形態,油壓缸4 A 係申請專利範圍所 記載之轉動構件之一個實施形態。 上述氣動馬達2 A係與衝擊式扳手一樣,從外部經由設 在把手部1 a内之空氣供應通路(未圖示)供應壓縮空氣,藉 操作操作桿2 0及切換用閥(未圖示),利用壓縮空氣向右方 或向左方高速轉動。 而將因氣動馬達2A之驅動軸3A之轉動而一体轉動之油 壓缸4 A之轉動力,經由設在油壓缸4 A 内之衝擊力傳遞機 構5 A,傳遞到前端部從外殼1 A之前端向前方突出之被驅動
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第2◦頁 4^94 1 4 五、發明說明(18) 軸6 A,藉此鎖緊裝設在此被驅動軸6 A前端之套筒体(未圖 示)之螺絲° 上述衝擊力傳遞機構5 A係如第1 9圖所示,在油壓缸4 A 之内周面之多處(圖中係四處)形成封閉面5 1 、5 1 、5 2、 5 2,另一方面,在被驅動轴6 a側設葉片插入溝5 3,在此葉 片插入溝5 3内成徑方向出沒自如狀配設利用彈簧5 4之彈力 經常抵接在油壓缸4A内周面之一片以上(圖中係兩片)之葉 片5 5,因油壓缸4 A之轉動,以1 8 0 °相位差突設在葉片5 5 及被驅動軸6 A之突部5 6、5 6分別成密接狀態密接在封閉面 5 1、5 2,然後,在油壓缸4 A稍為轉動時,藉油壓在相鄰接 之封閉面5 1 、5 2間之油壓缸4 A内產生低壓室L及高壓室Η, 利用其壓差,經由兩葉片5 5、5 5,將衝擊力矩傳至被驅動 軸6Α側,在與油壓缸4Α之同一轉動方向產生鎖緊力。 再者,衝擊力傳遞機構5 Α係申請專利範圍所記載之轉 動力傳遞機構之一個實施形態。而在本例,上述高壓室Η 係油壓缸4Α每轉動一次形成一次,但也可以每轉動一次形 成兩次。 在如此構成之油壓脈衝式扳手,油壓缸4 Α之外周面成 一体固定有配設一定齒數之齒7 a之齒輪体構成之檢測轉動 体7。 另一方面,在面向此檢測轉動体7之非轉動側之上述 外殼1 A之内周面,周方向分開一定間隔安裝有半導體磁阻 元件構成之一對檢測器8 a、8 b。再者,因檢測轉動体7之 轉動而發生之信號之從輸入電路傳至電磁閥之控制電路,
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第21頁 'ι 419414
I I 五、發明說明(19) 係與上述之衝擊扳手之電路一樣,因此說明從略。 使用此油壓脈衝式扳手時之螺栓、螺帽等之螺絲轉動 角度之讀取方法是,先將欲鎖緊之螺絲9裝設在安裝於被 驅動軸6 A之前端部之套筒体,同時,預先在鎖緊完成檢測 部1 5輸入一定之螺絲鎖緊角度。然後,按壓操作桿2 0,向 油壓脈衝式扳手供應壓縮空氣,使氣動馬達2 A向螺絲之鎖 緊方向(右螺絲時為右轉方向)轉動,於是,驅動軸3 A與被 驅動軸6 A成一体轉動,該項轉動則經由衝擊力傳遞機構5 A 傳至被驅動轴6A,使油壓缸4A與被驅動軸6A —体轉動,令 螺絲9以高速向鎖緊方向轉動而前進。 而當螺絲9抵接到鎖緊座面時,則在被驅動軸6 A發生 阻力轉矩(負荷),使被驅動軸6 A之轉動快速接近停止,另 一方面,油壓缸4 A則因氣動馬達2 A側之轉動驅動力而向鎖 緊方向轉動加速,再度,葉片5 5及突部5 6分別以密接狀況 密接於封閉面5 1 、5 2後,形成高壓室Η,藉此以衝擊方式 將轉動鎖緊力傳遞到被驅動軸6 Α側,使被驅動轴6 Α向鎖緊 方向轉動某一角度。 這時,油壓缸4A因與被驅動軸側密接而開始減速,而 如後述,藉上述檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b檢出該減速 途中之油壓缸4 A之轉動角度,亦即,被驅動軸6 A之鎖緊螺 絲9之角度。 螺絲9之鎖緊肖度係在油壓缸4 A之減速途中檢出,但 在螺絲9抵住鎖緊座面之前也會減速。惟,螺絲9抵住鎖緊 座面之前油壓缸4 A減速時不含在螺絲9之鎖緊角度内。螺
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第22頁 五、發明說明(20) 絲9之抵接前與抵接後之判定係如第2 0圖(a )、( b )所示為 之。亦即,如第2 0圖(a )所示,在螺絲抵接前,油壓缸4 A . 之轉速會產生稍微之加速、減速。在該油壓缸4 A轉動時, 檢出轉速成為最大時之值Tk與緊接之成為最小時之值Vk。 ' 而轉速之最小值Vk超過預定之下限值(例如轉速之最大值Tk 之1 / 3 )時,亦即,僅產生稍微之減速時,判定為螺絲9抵 接前,油壓缸4 A之這個減速時不用來運算螺絲9之鎖緊角 度。 . 螺絲9抵接後便如第2 0圖(b )所示,油壓缸4 A之轉速之. 最大值Tk+1及緊接之最小值Vk+1之差會變大。而轉速之最小值_ Vk+1低於預定之下限值(例如轉速之最大值Tk+l之1 / 3 )時,亦 即,產生很大之減速時,判定為螺絲9抵接後,油壓缸4 A 之這個減速時,要用來運算螺絲9之鎖緊角度。 而上述轉速變成最大之點之檢測方法係與上述第1 5圖 所說明之方法相同,轉速變成最小之點之檢測方法也是利. 用與上述第1 5圖所說明之方法相同之方法。亦即,這時 由檢測器8 a、8 b檢出之脈衝信號之寬度是慢慢變寬成為最_ 大寬度後,再慢慢變窄。在此慢慢變窄前之成為最大寬度 時,判定為油壓缸4 A之轉速之最小之點。 . 如上述,係在油壓缸4 A大幅度減速之途中進行螺絲之 鎖緊,以下說明此間之螺絲轉動角度之檢出與運算。 ' 油壓缸4 A係如第2 1圖(a )、( b )所示,對被驅動軸6 A在、 某一定角度Μ之前發生油密並在某一定角度N之後解除油 密。此等角度Μ、Ν係在油壓脈衝式扳手之設計上要決定之
C:\PrograniFnes\patent\FCP-9080.ptd 第 23 頁 419414 五、發明說明(21) - 角度,並且在油密之途中油壓缸4A與被驅動軸6A成一体轉 動,鎖緊螺絲9時,其角度之相互關係也成立。 \ 再參照第2 2圖、第2 3圖,說明在油壓缸4 A之減速途 中,被驅動軸6 A轉動時之情形。 在A2點因油壓缸4 A與被驅動軸6 A而產生油密,油壓缸 4 A開始減速,但這時被驅動袖6 A係維持停止狀態。油壓Αχ 4 Α則從這時開始將油壓縮。而在轉動角度Μ而相位與被驅 動轴6 Α —致後仍進一步轉動角度gl將油壓縮時,發生超過 被驅動軸6 A之負荷轉矩之衝擊轉矩,從這時A3起,油壓缸 . 4 A與被驅動軸6 A將保持角度之相位差g!而成一体分別轉動 相同角度AGi。此項角度相位差g,之大小因被驅動軸6 A側 之負荷轉矩而變動,在螺絲9抵接鎖緊座後之初期階段, 其角度很小,隨著螺絲9之鎖緊而變大。 第2 3圖係以螺絲之鎖緊方向之角度,表示角度之相位 差亘:,但有時此角度廷,等於〇,或其絕對值為較Μ為小之負 -值。 亦即,產生油密後,有時油壓缸4 Α與被驅動軸6 Α會在_ 其雙方之相位一致時,或在一致之前成一体轉動。 而被驅動轴6 A侧負荷轉矩變大,在超過油壓缸4 A内產 _ 生之高壓室Η與低壓室L之差壓形成之衝擊轉矩時A4,被驅 動軸6 A之轉動停止下來,而油壓缸4 A則一直減速轉動到油 -密被解除時A5。 在A4時,油壓缸4 A之相位較被驅動軸6 A領先角度g:, 因此,到油密被解除之點A5前,油壓缸4 A只要轉動角度(
C:\Program Fi1cs\patent\FCP-9080+ptd 第24頁 i 419414 » 1 ~ ~ — 五、發明說明(22) ' . N - g】)便可以。 如此,油壓虹4 A在可藉上述方法檢出之從A2點轉動到' A5點間之角度Z,,轉動角度(M + g!)後,與被驅動軸6A —体轉 動角度△ G;,然後,僅油壓缸4 A再轉動角度(N - g:)。 此等角度之和便是從A2點轉動到A5點間之油壓缸4 A之 轉動角度冗1,成為 Z[ = (M + gj) + AGj + CN-g^^M + Nf Δ〇! (式 3) 角度Μ、Ν係如上述設計上可以求得之值,若其和為 5 ,則從Α2點轉動到Α5點間之被驅動軸6 Α之轉動角度,亦 即螺絲9之鎖緊角度AG,,可以從A2點轉動到A5點間之油壓 缸4A之轉動角度Zt減掉上述角度之和3而求得。 接下,再參照第2 4〜3 0圖,說明使用檢測器8 a、8 b之 由被驅動軸6 A鎖緊之螺絲9之鎖緊角度之具体檢出方法。 再者,在上述各圖,(a)係螺絲9之鎖緊角度說明圖, (b )係表示油壓缸4 A轉動速度與檢出每一次衝擊之螺絲9之. 鎖緊角度之時間推移之圖。而螺絲9之鎖緊方向係右轉方 向。 ' 第24圖係油壓缸4A —面加速同時在空轉之狀態圖,這 時之油壓缸4 A係如右向上昇線①所示,加速而向右方轉 動。接著,在油麼缸4A之空轉後,如第25圖所示,在葉片 5 5及突部5 6分別油密狀態密接於封閉面5 1 、5 2之瞬間,空 轉之速度成為最大,從這時A2點開始對油進行壓縮。 在油被麼縮時,如第2 6圖所示,油愿缸4 A便如右向下 降線②所示減速。在此檢速初期,因藉由高壓室Η及低壓
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第25頁 1 419414 I ·— 五、發明說明(23) 室L之歷差,經由兩葉片55、55欲使被驅動轴6A轉動之轉 矩較負荷側之轉矩小,因此被驅動軸6 A及螺絲9便維持靜 止狀態。 而如第27圖所示,油壓缸4A進一步減速而轉動,進一 步對油施加壓縮之某一點A3,因高壓室Η及低壓室L之壓差 加在被驅動軸6 Α之衝擊轉矩超過負荷側之轉矩,此後,油 壓缸4 A及被驅動軸6 A則保持角度之相位差,成一體而將螺 絲9鎖緊某一角度。而在鎖緊螺絲9後,因負荷側之轉矩較 因高壓室Η及低壓室L之壓差加在被驅動軸6A之衝擊轉矩為 高,因此,被驅動軸6 Α在八4點停止下來,油壓缸4 Α則如第 2 8圖所示,減速轉動到油密被解除之A5點時。 而過了 A5點後,油壓缸4 A因油密造成之阻力消失而再 度加速,如第2 9圖所示開始空轉。然後,油壓缸4 A與被驅 動軸6 A再度成為油密狀態,如第3 0圖所示減速,在減速途 中,油壓缸4A與被驅動軸6A再度保持角度之相位差,成一 體而將螺絲9鎖緊某一角度後,油壓缸4 A則減速轉動到油 密被解除時。 上述油壓缸4A之減速途中之被驅動軸6A之轉動角度, 亦即螺絲9之轉動角度,係A3點至A4點期間之角度,此間之 螺絲轉動角度△ G,係以上述方法檢出角度Zi後作為角度(A -<5 )進行運算。 以下同樣在油壓缸4 A空轉後減速,在其減速途中鎖緊 螺絲9,而以中央運算部1 3累計在其減速途中產生之螺絲 鎖緊角度△G,該鎖緊角度之累計角度到達預先設定之螺
C: \ Prograin Fi 1 es\patent \FCP-9080. ptd 第26頁 419414 五、發明說明(24) 絲9之鎖緊角度時,從轉動角度信號輸出部1 4經由鎖緊完 成檢測部1 5向電磁閥控制部1 6發出信號,經由輸出電路1 7 使電磁閥1 9停止下來。 而在油壓缸4 A之減速途中,藉由檢測轉動体7之被藤 動軸6 A之轉動角度之檢測,則除了上述方法以外,也可以 藉由檢測器檢出油壓缸4 A向鎖緊方法每轉一次之空轉角度 ,及包含此空轉角度在内之完成一次減速之轉動角度,而 檢出。 , 第3 1圖、第3 2圖係該檢測方法之說明圖,如右方上昇 線所示,油壓缸4A在加速而空轉①後,產生油壓缸4A與被 驅動軸6 A之油密,油壓缸4 A則如右向下降線所示減速②, 而在其途中進行一次鎖緊。若假設空轉①之開始點為Ai, 開始油密(最大速度)之點為A2,螺絲開始轉動之點為A3, 螺絲停止轉動之點為A4,油壓缸4 A結束減速,開始下一次 加速之點為A5時,油壓缸4 A之轉動狀態便如第3 2圖所示。 若油壓缸4 A之一個循環之右轉角度為F ’ ,每一次之右 轉空轉角度為P ,油壓缸4 A之減速肖度為Z,螺絲鎖緊角 度(螺絲轉動角度)為△ G,則成為 △ G 二Z- 5 =(F’ - J’)一 5 (式 4) 而由檢測轉動体7及檢測器8 a、8 b檢出右轉角度為F ’ 與右轉空轉角度為J ’ ,藉此運算螺絲鎖緊角度這時,縱 使在檢出右轉角度為Γ與右轉空轉角度為J’中發生手顫, 因為在Aj點至A2點間之空轉時間内發生之手顫角度分是含 在雙方之角度内,因此可以相互抵消。因之,縱使發生手
C: \ Prog ram Fi 1 es \paten t \FCP-9080, ptcl 第 27 頁 419414
五、發明說明(25) 顴’其影響僅在油壓缸4 A減速之極短時間内(點Az至點l間 之時間)’因此可以不計,而能夠完成誤差很少之鎖緊^3 _ 以下再說明,為了評估鎖緊作業,而檢出發生年餡 程度之方法。 顔之 要檢討實際作業之品質,須要確認鎖緊作業之可靠 性,因此必須掌握發生手顗之程度。 首先說明,產生彈回之衝擊式扳手之情形。 這時是如第33圖所示,對應從衝擊到下一次衝擊之— 個循環中之轉動角度而檢出’從導引出之脈衝數,亦即', 從相當於鎖緊方向之轉動角度之脈衝數(Fp)減掉相當於彈 回角度之脈衝數(Rp)之脈衝數’在轉動圓筒構件4每轉—次 衝擊一次之架構之扳手時,係無首顫時之每轉一次之脈衝^ 數(以卩七表示之’這時是相當於360°之脈衝數),及相當 於鎖緊角度之脈衝數(ΛΗρ),及手顫造成之脈衝數(hp)之 和。如後述’因手顫之方向,手顫造成之脈衝數(hp)可以 是正值、負值、及零。 於是,從開始鎖緊作業至結束鎖緊作業,因轉動圓筒 構件轉動而檢出,導引出之脈衝數(稱作全脈衝數,可以 由從鎖緊方向之脈衝數(FD)之累計減掉相反方向之脈衝數 (RP)之累計者表示之。),係如下示式5所示,以對應實際 之螺絲之鎖緊角度之脈衝數(以△ Hp表示之,稱作進角脈衝 數)之累計,依照設計預先設定之設計脈衝數(P dp) 之到 結束作業時之衝擊次數份之累計〇設計脈衝數X衝擊數η
C: \ Prograni Fi 1 es \ patent \ FCP-9080.ptd 第28頁
4194 U * 五、發明說明(26) . ),及對應手顫之手顫脈衝數(hp)之到結束作業時之累計之 和表示之。上述設計脈衝數係由其衝擊扳手所決定之固有·· 值,轉動圓筒構件每轉一次發生ni次衝擊之架構之扳手時 係相當於3 6 0 ° / m之角度之脈衝數。因此,轉動圓筒構件4 ' 每轉一次發生一次衝擊之架構之扳手時,則是相當於36〇 。之脈衝數’若是每轉一次發生兩次衝擊之架構,則是相 當於1 8 0 °之脈衝數。 全脈衝數=進角脈衝數之累計+設計脈衝數之累計+ - 手顫脈衝數之累計 (式5 ) 其次再參照第3 4圖,說明不發生彈回之衝擊式扳手時-之情形。 對應轉動構件之油壓缸4 A開始加速時起至結束減速時 之一個循環而檢出’引導出之轉動角度,若是油壓缸4 a係 每轉一次發生一次衝擊之架構之扳手時,可以由,從不發 生手顫時之每一圈之脈衝數(以dp表示之,這時係相當於 360°之脈衝數)減掉相當於角度<5(第23圖所示之角度μ與 Ν之和)之脈衝數’手顫造成之脈衝數,及在油壓缸4八減速-時檢出之脈衝數之和。此項在油壓缸4Α減速時檢出之脈衝 數’係相當於螺絲鎖緊角度之脈衝數(稱作進角脈衝數), 與上述相當於角度(5之脈衝數之和。亦即,相當於油壓缸 4Α之一個循環之轉動角度之脈衝數可以用 相當於一個循環之轉動角度之脈衝數 =(相當於Pdp-5之脈衝數十手顫脈衝數 + (相當於進角脈衝數+ δ之脈衝數)
C:\Program Files\patent\FCP-9〇8〇.ptd 第 29 頁 » 419414 "τ--:~ 五、發明說明(27) 二Pdp+進角脈衝數 (式6 ) 表示之。 始鎖緊作業至結束之間,因油壓缸4 A轉動而檢出,導 出之脈衝數(稱作總合脈衝數)係如下示之式7所示,可以 由對應實際之螺絲之鎖緊角度之脈衝數,亦即進角脈衝數 (以△ Gp示之)之累計,依照設計預先設定之設計脈衝數 (Pdp)之到結束作業時之衝擊次數份之累計(=設計脈衝數X 衝擊數η ),及對應手顫之手顫脈衝數(hp)之到結束作業時 之累計之和表示之。 上述設計脈衝數表示與會發生彈回之衝擊式扳手時同 樣之内容,油壓缸4 A每轉動一次發生m次衝擊之架構之扳 手時,係相當於3 6 0 ° / m之角度之脈衝數。 總合脈衝數=進角脈衝數之累計+設計脈衝數之累計 +手顫脈衝數之累計 (式7 ) 在此,在衝擊式扳手之會發生彈回時之式5所示之全 脈衝數係如上述,表示鎖緊方向之脈衝數之累計減掉與鎖 緊方向相反方向之脈衝數之累計,但不發生彈回時,可以 使與鎖緊方向相反方向之脈衝數之累計為〇,便可以使總 合脈衝數與全脈衝數相同。因此,式7之意義便與式5相 同,因此,關於後述之手顫脈衝數之累計或手顫率等,會 發生彈回之衝擊式扳手與不會發生彈回之衝擊式扳手可以 用相同之方式處理。 在上述式5,進角脈衝數之累計與全脈衝數係如上述, 由檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b檢出,設計脈衝數是預先
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第30頁 419414 五、發明說明(28) 決 定之 數值 ,因此, 手 顫 脈衝 數 之累 計 可 由 以 下 之式8算 出 〇 手顫脈衝數之累計二 全 脈衝 數 -進角脈ί Ij數之累計 - 設計」 脈 衝數 之 累 計 (式8) 再 者, 手顫脈衝 數 之 累計 可 以取 3 正 、 負 或零之任 值。 手顫 脈衝數之 累 計 為負 值 時, 表 示 發 生 以 下之三種 手 顫中 之任 一種0 ①1 β W (正) ! > 1 β C ( 正)1 ②1 万W (負) 1 < 1 β. ( 負)1 ③ β w (正) 且 β. ( 負) ( 但 β〜 與 β 。角度均為 零之情形除外。) 手顫脈衝數之累計為正值時,表示發生以下之三種手 顫中之任一種。 ④1 β. (正) 1 < 1 ^0 (正) 1 ⑤1 /5» (負) 1 > 1 β. (負) 1 ⑤ β、 (負) 且 β. (正) (但βψ 與 β. 之 角 度 均 為 零 之情形 除外 ° ) 其 中, (正): :衝擊式扳 手對 螺絲 ,中心 向 螺絲之 鎖 緊 方 向 之 同 一 方 向轉動 之角 度。 包含 角度 為零 時 〇 βι * (負)· :衝擊式扳 手對 螺絲 中心 向 螺絲之 鎖 緊 方 向 之 相 反 方 向轉動 之角 度。 包含 角度 為零 時 〇 β' c(正): :螺絲中心 以其 中心 點以 外 之某一 點 為 中 心 向 螺 絲 之 鎖緊方 向之 同一 方向 轉動 之角 度 。包含 角, 变為零
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第31頁 4 194 I 4 五、發明說明¢29) 時。 召c (負):螺絲中心以其中心點以外之某一點為中心向 螺絲之鎖緊方向之相反方向轉動之角度。包含角度為零 時。 而到完成鎖緊作業之間所含之手顫之比率(稱作手顫 率)可由下示式9算出。 手顫率=手顫脈衝數之累計之絕對值/(全脈衝數 -進角脈衝數之累計) (式9 ) 因此,可以用手顫率作為表示鎖緊作業之品質之指 標。手顫率大時,可以發出警告而催促重新作業。也可以 應用在鎖緊作業之訓練。 又可以將由上述式8算出之手顫脈衝數之累計,與預 先設定之可允許之脈衝數作比較,手顫脈衝數之累計太多 時,可評估為手顫角度大,可套靠性低,手顫脈衝數之累 計少時,可評估為手顫角度小,可套靠性高。 也可以用由上述式9算出之手顫率來評估。這時可以將上 述式8算出之手顫,與預先設定之允許率作比較,手顫率 太大時,可評估為可套靠性低,手顫率小時,可評估為可 套靠性高。 再者,會產生彈回之衝擊式扳手時,可如下示,使用 彈回之方向之轉動角度評估鎖緊之可靠性。 例如螺栓與螺帽一起轉動時,衝擊後產生之彈回方向 之轉動角度會較正常時小。又螺拴與螺帽以傾斜狀鎖上而 結合不完全時,衝擊後產生之彈回方向之轉動角度會較正
C:\Program FiIes\patent\FCP-9080.ptd 第32頁 4194ΛΑ 五、發明說明(30) 常時小。 為了發現這種情況,將每一次衝擊時之轉動構件之彈 回方向之轉動角度,與預先設定之基準角度作比較,藉 此,若彈回方向之轉動角度小時,則有可能螺栓與螺帽在 一起轉動,或結合不完全,因此可評估為鎖緊之可靠性 低。 又可以將每一次衝擊時之彈回方向之轉動角度之累 計,與預先設定之基準累計角度作比較,若上述彈回方向 之轉動角度之累計較正常時小很多時,則可評估為鎖緊之 可靠性低。 其次,使用具有上述架構之會發生彈回之衝擊式扳手 之一個例子之衝擊式扳手,說明本發明之手持型動力式螺 絲鎖緊解鬆工具之控制方法如下。 再者,在此所說明之衝擊式扳手係手持型動力式螺絲 鎖緊工具之一,用來鎖緊及解鬆螺絲時,係申請專利範圍 所記載之手持型動力式螺絲鎖緊解鬆工具之一個實施形 態。 首先,將安裝於被驅動軸6前端部之套筒体裝設在欲 解鬆之螺絲9,同時,預先在螺絲·解鬆完畢檢測部1 5 B輸入 一定之螺絲解鬆角度。然後,打開電磁閥1 9,同時將衝擊 扳手之切換用閥切換到螺絲之解鬆側後,操作操作桿2 0, 向衝擊扳手供應壓縮空氣,令氣動馬達2向螺絲之解鬆方 向(右螺絲時為左轉方向)轉動,於是,轉動圓筒構件4則 在被驅動軸6之軀体部6a周圍空轉,而在此空轉中,轉動
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第33頁 4 19414 五、發明說明(31) 圓筒構件4由氣動馬達2加速,另一方面,如第35圖、第36 圖所示,凸輪板5 c抵接到轉動圓筒構件4之内周面,使鐵 砧片5 b傾斜,如第3 7圖所示,轉動圓筒構件4令其衝擊突 起5a衝擊方式卡合於鐵砧片5b,藉其衝擊力將轉動圓筒構 件4之轉動力傳遞給被驅動軸6,使該被驅動軸6向解鬆方 向轉動某一角度。這時之解鬆角度係由檢測轉動体7及檢 測器8 a、8 b,如後述檢出。 在解鬆螺絲9時,被驅動軸6側產生有較氣動馬達2之 轉動力為大之阻力,因此在被驅動軸6,因上述衝擊突起 5a之衝擊力而向解鬆方向轉動某一角度之瞬間,如第38圖 所示,轉動圓筒構件4向解鬆方向之反方向彈回後,藉氣 動馬達2之轉動起動力向解撂方向空轉,再度,同樣使衝 擊突起5a衝擊式卡合於鐵站片5b,使被驅動軸6進一步向 解鬆方向轉動。以上述檢轉動轉体7與檢測器8 a、8 b讀取 這時之解鬆角度,然後,在轉動圓筒構件4空轉後,每當 衝擊突起5a衝撞鐵砧片5b時檢出其解鬆角度,而當這些解 鬆角度之累積角度到達預先設定之螺絲解鬆角度時,自動 停止壓縮空氣之供應,而完成螺絲9之解鬆。 因為是如上述,在預先設定之解鬆角度使衝擊式扳手 停止下來,因此可以解決螺栓或螺帽脫落之問題。 再者,本發明之藉上述檢測轉動体7與檢測器8 a、8 b檢出 螺絲解鬆之方法,係採用與依據第9〜1 5圖所說明之内容同 樣之基本技術,為了更周到,再參照第3 9圖〜第4 5圖說明 如下 ^
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第34頁
4.\94U 五、發明說明(32) 藉檢測器8a、8b在與 '— 轉動体7之一個齒通過時/檢—畸構件4 —体轉動 間通過之齒數檢出轉_ 固脈衝,同時從#· I '則 ^圖,(幻係轉動圓筒構件4 之速度丄1者,在上述 ⑻係螺絲9之解鬆角度說明圖破穴動軸6之動作關連圖, 之轉動速度與每次衝擊之螺絲9 ^解Ϊ Ϊf ί圓筒構件4 移圖。而螺絲9之解鬆方向係表::J角度之時間上之推 第3 9圖係表示轉私圓贫找^地、 時不會由衝擊突起5a盎鐵1 4在空轉時之狀態圖,這 向被驅動軸6傳遞轉V圓鐵二 4伤^r )動圓琦構件4之轉動力,轉動圓筒構件 ° β c )及第4 5圖之右向下降線所示,慢慢加速 向左方進行空轉①。 疋向 檢測器8 a、8 b係如上述,可輸出有g 〇度相位差之脈衝 信號,因此,此等脈衝信號之波形係如第4 5圖所示,檢測 轉動体7在向螺絲之解鬆方向(左轉方向)轉動時,從一方 之檢測器8 b輸出相位較另一方之檢測器8 a洛後9 〇度之波形 之脈衝信號。反之,當衝擊突起5a碰撞鐵砧片5b進行衝擊 後’檢測轉動体7與轉動圓筒構件4 一起向右轉方向彈回 時,兩檢測器8 a、8 b之信號反轉,從另一方之檢測器8 b輸 出相位較一方之檢測器8 a落後9 0度之波形之脈衝信號。 而在檢測轉動体7向解鬆方向(左轉方向)轉動’另—-方之檢測器8 b之輸出波形在上昇邊緣(t )時’一方之檢測 器8a之波形成為低位準(L),向彈回方向(右轉方向)轉 動時,成為高位準(Η)。假設表示轉動方向之檢測信號為
4J9414 五、發明說明(33)
Qq,其波形(L )或(Η )在轉動方向變化以前保持低位準或高 位準。另一方面,信號1則保持與信號Qo完全相反之狀 態。而在中央運算部1 3則藉信號仏或信號I辨別解鬆方向 (左轉方向)或鎖緊方向(右轉方向),而分別檢出該方向之 脈衝信號。 接著,在轉動圓筒構件4空轉後,如第40圖(c)所示, 衝擊突起5 a衝撞鐵砧片5 b之瞬間,轉動圓筒構件4之轉速 成為最大0,從此狀態起,螺絲9開始在此衝擊時解鬆, 在此解鬆時,介由衝擊力傳遞機構5向解鬆方向轉動之被 驅動軸6會在解鬆螺絲9時消耗能量,因此如第4 1圖(c )及 第45圖所示,轉動圓筒構件4將從左方之上述最大速度② 而向右方上昇線所示減速③,而在進行一次解鬆·後,如第 4 2圖(c)所示,轉動圓筒構件4則向右方彈回④。 從上述最大速度②開始減速③之點之檢測方法,係如 第4 5圖所示,由檢測器8 a、8 b檢出檢測轉動体7之轉動狀 態而為之。亦即,在轉動圓筒構件4之空轉中,隨著加速 ,由檢測器8 a、8 b檢出之脈衝信號之寬度慢慢變窄,在衝 擊突起5 a衝撞鐵砧片5 b之瞬間為最窄,然後,從轉動圓筒 構件4開始減速至結束衝擊(開始彈回),左方向之脈衝信 號之寬度慢慢變寬。從上述檢測器8 a、8 b輸出此寬度慢慢 變窄及寬度慢慢變寬之脈衝,而如上述,在中央運算部1 3 將其作為左脈衝信號檢出,而將成為最小脈衝寬度時,判 斷為此衝擊時之螺絲9之解鬆開始點減速開始點)。 檢出這一點時,則是檢出發生解鬆之衝擊。
C; \Program Fi les\pateTil\FCP-9080.ptd 第36頁 4194 1 4 五、發明說明(34) 如此檢出發生解鬆用之衝擊,再檢出解鬆角度。這時 是在檢出轉動圓筒構件4之開始減速點後,由檢測器8 a、 8 b檢出在其減速③中,換言之,在開始減速至結束衝擊之 間之檢測轉動體7之轉動角度。亦即,從相當於減速中通 過檢測器8 a、8 b之檢測轉動体7之齒數之脈衝數,檢出螺 絲9之解鬆角度△ K1。接著,如上述,轉動圓筒構件4向右 轉方向彈回④。 如第4 2圖所示,轉動圓筒構件4之彈回④速度係在慢 慢變小而停止後,再度因氣動馬達2之轉動力而向左方加 速,而如第43圖所示空轉①。當衝擊突起5a再度衝撞鐵砧 片5 b時,如第4 4圖所示,從其衝撞之瞬間轉動圓筒構件4 之轉速減低③,而檢出再度發生解鬆用之衝擊。 這時,與上述同樣,由檢測轉動體7及檢測器8 a、8 b 檢出,在從上述開始減速至結束衝擊間之減速③中之檢測 轉動體7之轉動角度,即螺絲9之解鬆角度△ K2。 以下,同樣在轉動圓筒構件4空轉①後,每當因衝擊 而減速③時,依序以中央運算部1 3累算從開始減速至結束 衝擊間之減速③中所產生之螺絲9之解鬆角度△ Κ。而當該 解鬆角度之累計角度到達預先設定之螺絲9之解鬆角度 時,從轉動角度信號輸出部1 4經由螺絲解鬆完畢檢測部 1 5 Β向電磁閥控制部1 6發出信號,而經由輸出電路1 7使電 磁閥19停止下來。再者,上述動作也可以用邏輯電路或軟 體加以實現。 以上所述之控制方法,係將用小轉矩無法容易解鬆之
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第37頁 419414 五、發明說明¢35) 螺絲,在僅鬆開預先設定之角度(例如發生最初之衝擊 後,轉動五次之角度)之狀態下,暫停衝擊式扳手之控制 方法。 有必要再解鬆時,可以再度令衝擊式扳手動作。 接下說明之控制方法,係應用在,將鎖緊之螺絲以某 種程度之大轉矩解鬆後即成能用手動方式鬆開之狀態之螺 絲之方法,螺絲之解鬆角度,係在發生某一些次數之衝擊 而解鬆後,轉動一定次數時,暫行停止衝擊式扳手之控制 方法。 在這種情況,可在某些次數之衝擊後,螺絲之解鬆轉 矩變成較衝擊式扳手之動作轉矩小,衝擊後向解鬆方向之 轉動速度不會成為0,被驅動軸6繼續向解鬆方向轉動。如 果繼續這樣轉動,螺栓或螺帽會脫落,因此必須在預先設 定之角度(例如從不伴隨彈回之最初之衝擊再轉5次)時停 止衝擊式扳手之動作。 為此,必須檢出不伴隨彈回之最初之衝擊之發生。所 謂不伴隨彈回之最初之衝擊,係其後轉動圓筒構件4空轉 一次以上,轉動速度也不會變成0,或轉動方向未反轉 時。 這時係如第4 6圖(a )所示,不伴隨彈回之最初之衝擊 (P2)之後轉動速度會降低(P3 ),然後轉動速度會再度上昇 (P4)。第4 6圖(b )係表示,螺絲之解鬆角度之累積值之圖。 因此,要檢出不伴隨彈回之最初之衝擊時,只要檢出該衝 擊之後轉動圓筒構件4轉動360°之間,轉動速度不變成
C:\Program Files\patent\FCP-90S0,ptd 第38頁 4194V4 五、發明說明(36) 0,或轉動方向不反轉時即可。實際上是有手顫等之因 素,因此只要檢出衝擊後轉兩圈(7 2 0 ° ) 之間轉動方向 不反轉即可。 再者,轉動圓筒構件4每轉一次發生一次衝擊之架構 時,上述之條件即可,但例如每轉一次發生兩次衝擊之架 構時,不伴隨彈回之最初之衝擊係指轉動圓筒構件4在其 後轉動180° ,轉動速度不變成0,或轉動方向不反轉時, 再考量手顫,只要轉動3 6 0 ° 之間轉動速度不變成0,或 轉動方向不反轉時,則可判斷為不伴隨彈回之最初之衝 擊。以下擬以轉動圓筒構件4每轉一次發生一次衝擊之架 構時之情形,進行說明。 從以上之理由,如第4 6圖(c )所示,配設每當檢出衝擊 時發生脈衝,藉此脈衝累計左脈衝之計數器,此計數器係 在轉動方向反轉時,藉信號1或信號h如第4 6圖(d )所示加 以復置。 並可使計數器不被復置繼續計數,在累計兩圈(7 2 0 ° )分之左脈衝時,判斷先前之衝擊係不伴隨彈回之最初之 衝擊。 藉以上之架構,便可以檢出不伴隨彈回之最初之衝 擊 ° 接著,以計數器進一步累計左脈衝,再累計5圈(5 X 3 6 0 ° ) 分時(P5),從轉動角度信號輸出部1 4經由螺絲解 鬆完畢檢測部1 5 B向電磁閥控制部1 6發出信號,經輸出電 路1 7使電磁閥1 9停止下來。再者,以上之架構也可以藉邏
C:\Prosram Files\patent\FCP-9080.ptd 第39頁 4i94L4 五、發明說明(37) 輯電路或軟体實現。 如此,因為是在到達預先設定之螺絲解鬆角度時,使 衝擊式扳手停下來,因此不會因過度鬆開螺栓或螺帽,致 使其掉落。 接著再參照第1 8圖,說明本發明所使用之手持型動力 解鬆工具之別的例子之油壓脈衝式扳手中,衝擊時不發生 彈回時之例子。 再者,油壓脈衝式扳手係手持型動力扳手之一種,可 以用來鎖緊及解鬆螺絲,而用來解鬆螺絲時,則成為申請 專利範圍所記載之手持型動力螺絲解鬆工具之一個實施形 態。 首先,將安裝於被驅動軸6A前端部之套筒体裝設在欲 解鬆之螺絲9,同時,預先在螺絲解鬆完畢檢測部1 5 B輸入 一定之螺絲解鬆角度。然後,打開電磁閥1 9,同時將衝擊 扳手之切換用閥切換到螺絲之解鬆側後,按下操作桿2 0, 向衝擊扳手供應壓縮空氣,令氣動馬達2 A向螺絲之解鬆方 向(右螺絲時為左轉方向)轉動,於是,油壓缸4 A則因氣動 馬達2 A側之轉動驅動力向解鬆方向轉動而加速,而如第4 7 圊所示,於葉片5 5及突部5 6分別成油密狀態密接於封閉面 5 1、5 2後產生高壓室Η,藉此,以衝擊方式將轉動轉矩傳 至被驅動軸6 Α側,使此被驅動軸6 Α向解鬆方向轉動某一角 度。這時,油壓缸4 A減速,而藉由檢測轉動体7 檢測器 8a、8b檢出在其減速途中之油壓缸4A之轉動角度,亦即, 由被驅動軸6 A使螺絲9鬆開之角度。
C:\Program Files\patent\HCP-90S0.ptd 第40頁 ;419414 t- 五、發明說明(38) 以上係在油壓缸4 A之減速途中進行螺絲之解鬆,以下 說明此間之螺絲轉動角度之檢出及運算方法。 油壓缸4 A係如第4 8圖(a )、( b )所示,對被驅動軸6 A在某一 定角度Μ之前發生油密,並在某一角度N後解除油密。此等 角度Μ、Ν係油壓脈衝式扳手之設計上要決定之角度,而在 油密狀態之途中轉動圓筒構件4 Α與被驅動轴6 Α成一体轉動 以解鬆螺絲,該角度之相互關係也會成立。 再參照第4 9、5 0圖說明,在油壓缸4 A之減速途中被‘驅 動軸6 A轉動時之情形。 在A2點發生油壓缸4 A與被驅動轴6 A之油密,開始油壓 缸4 A之減速,這時之被驅動軸6 A則維持停止狀態。油壓缸 4 A則從這時開始壓縮油。而在轉動角度Μ,相位與被驅動 軸6 Α —致後再繼續轉動角度gi壓縮油時,發生超過被驅動 軸6A之負荷轉矩之衝擊轉矩,從這時八3起,油壓缸4A與被 驅動軸6 A則保持角度之相位差g,而成一体分別轉動同樣之 角度△ Gj。此角度之相位差gj之大小因被驅動轴6 A側之負 荷轉矩而變動,在螺絲之解鬆之初期階段角度很大,隨著 對螺絲9之解鬆之進展而變小。 在第5 0圖,角度之相位差gl係以螺絲之解鬆方向之角 度(左轉肖度)表示之,有時此肖度仏等於〇,有時其絕對值 呈較Μ為小之負值。 亦即,發生油密後,有時油壓缸4 Α與被驅動軸6 Α會在 油壓缸4 A與被驅動軸6 A之相位一致時,或一致前成一体轉 動0
C:\Program Files\patent\HCP-9080.ptd 第41頁 4 19414 五、發明說明¢39) 而在發生於油壓缸4A内之高壓室Η與低壓室L之壓差造 成之衝擊轉矩與負荷側轉矩相對變小時Α4被驅動軸6 Α停止 轉動,而油壓缸4A則繼續減速而轉動到油密被解除時A5。 在A4時,油壓缸4 A對被驅動軸6 A在領前角度gi之相 位,因此,到油密被解除之A5點油壓缸4A只要轉動角度 (N-g^)即可。如此,油壓缸4A在可藉由上述之方法檢出之 從八2點轉到A5點間之角度&内,轉動角度(M + gi)後,與被驅 動軸6 A —体轉動角度AGi,然後,僅油壓缸4A再進一步轉 動角度(N - g!)。 此等角度之和便是從A2點轉到A5點間之油壓缸4 A之轉 動角度A,與式3所示者一樣,角度Zi為角度Μ與N及AG!之 和。角度Μ與N係如上述,在設計上可以求得之值,若假設 其和為<5 ,則從Α2點轉到Α5點間之被驅動軸6 Α之轉動角 度,亦即螺絲9之解鬆角度,係從A2點轉到A5點間之油 壓缸4A之轉動角度Zi減掉上述角度之和5 ,而求得。 再者,使用檢測轉動體7與檢測器8 a、8 b檢測,由被 驅動軸6 A鬆開螺絲9之解鬆角度之具體檢出方法,因為是 與參照第2 4〜3 0圖所說明之内容相同之基本技術,因此說 明從略。上述控制方法係對很小之轉矩不太容易鬆動之螺 絲,在鬆開預先設定之螺絲解鬆角度(例如從發生最初之 衝擊後再轉動5圈之角度)之狀態下,暫時停下油壓脈衝扳 手之控制方法。需要再鬆開時,可以令油壓式脈衝扳手再 度動作。 其次要說明之控制方法,係使用在,以某種程度之大
C:\Prog ram Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第42頁 4\9414 五、發明說明(40) 轉矩鬆動鎖緊之螺絲後,則成可以用手鬆開之狀態之螺絲 之方法,係在發生一些次數之衝擊而鬆動螺絲後,再轉動 一定圈數分時,暫時停下油壓脈衝式扳手之控制方法。 這個時候,發生一些次數之衝擊後,螺絲之解鬆轉矩變成 較油壓脈衝扳手之動作轉矩小,施加衝擊後向解鬆方向之 轉動速度不會降至門檻值以下,被驅動軸6A向解鬆方向繼 續轉動。如果繼續這種轉動,最後必使螺栓或螺帽掉落, 因此必須在預先設定之螺絲解鬆角度(例如從不降至門檻 值以下之最初之衝擊在轉5圈之角度)停下油壓脈衝扳手之 動作。 為此,有必要檢出發生不降至門植值以下之最初之衝 擊。所謂不降至門檻值以下之最初之衝擊,係此後油壓缸 4A空轉一圈以上,轉動速度也不會降至門檻值以下時。 這時,如第51圖之(a)所示,不降至門裡值以下之最 初之衝擊(P2)之後,轉速會降低(P3),然後會再上昇(Pi)。 第5 1圖(b)係表示螺絲之解鬆角度之累積值之圖。 因此,要檢出發生不降至門檻值以下之最初之衝擊時 ,只要檢出該衝擊後油壓缸4 A轉動3 6 0 °之間,轉動速度 不降到門檻值以下即可。實際上還有手顫之問題,因此, 檢出該衝擊後油壓缸4A再轉動兩圈(720° )之間,轉速角 度不降到門檻值以下即可。 再者,油壓缸4 A每轉一圈發生一次衝擊之架構時,上 述條件即可,而例如每轉一圈發生兩次衝擊之架構時,不 降至門檻值以下之最初之衝擊係油壓缸4 A在此後轉動1 8 0
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第 43 頁 4\94 A 4 五、發明說明(41) °時,轉動速度也不會降到門檻值以下時,再考量手顫, 若轉動3 6 0 ° 之間轉動速度不降到門檻值以下,即可判斷 是不降至門檻值以下之最初之衝擊。以下也是以油壓缸4 A 每轉一圈發生一次衝擊之架構時之例子,進行說明。 因此,依據以上之理由,而如第51圖之(c)所示,每 當檢出聞始減速時令其發生脈衝,配設依此脈衝累計左脈 衝之計數器,此計數器在轉動速度下降到門檻值以下時, 即由信號Q«或信號Qi,如第5 1圖(d )所示加以復置。 _ 並且在計數器不被復置繼續計數,在累計兩圈(7 2 0 ° )分之左脈衝時,判斷先前之衝擊是不降至門檻值以下之 最初之衝擊° 藉以上之架構,便可以檢出不降至門檻值以下之最初 之衝擊° 接著,藉計數器進一步累計左脈衝,再累計5圈(5 X 3 6 0 ° ) 分時(P5 ),即從轉動角度信號輸出部1 4經由螺絲 解鬆完畢檢測部1 5 B向電磁閥控制部1 6發出信號,經輸出 電路17使電磁閥19停止下來。再者,以上之架構也可以藉 由邏輯電路或軟体加以實現。 如此,在到達預先設定之螺絲解鬆角度時,停止油壓 脈衝扳手之動作,因此不會有過度鬆開致使螺栓或螺帽脫 落之情事。 在第5 1圖,P2點係油壓缸4 A開始減速之點,P2 ’係被驅 動轴6 A開始與油壓缸4 A —体轉動之點,然後在確認是不降 至門檻值以下之最初之衝擊後,一体轉動到預先設定之角
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第44頁 4m 14 五、發明說明(42) 度。 從P2點至P2 ’點之間被驅動軸6 A係成停止狀態,其間之 僅油壓缸4 A之轉動係未滿1 0 ° 之程度,因此,從螺絲之解 鬆之精確度來講,使螺絲及被驅動轴6 A從P2點則已在轉動 時,實用上並沒有問題。 再者,設在上述衝擊式扳手之檢測轉動体7可以如第1 圖及第18圖所示,成一体固定在轉動構件之轉動圓筒構件 4或油壓缸4 A之外周面,如其他實施例,也可以如第5 2圓 所示,成一体狀設在氣動馬達2或2 A之軸端部。除此之 外,只要是在氣動馬達至轉動構件之間與氣動馬達一体轉 動之轉軸部,則可以設在任何位置。 再者,由檢測轉動体7、檢測器8 a、8 b、輸入電路1 0 、放大部1 1、波形整形部1 2、中央運算部1 3、轉動角度信 號輸出部1 4、螺絲解鬆完畢檢測部1 5 B、電磁閥控制部1 6 、輸出電路1 7及電磁閥1 9所構成之檢測構件及控制構件, 則不僅是可以使用在以上所說明之衝擊式扳手及油壓脈衝 扳手,也可以應用在日本國特公昭6 1 - 7 9 0 8號公報所揭示 之架構之衝擊式扳手,或US. PAT. 2,2 8 5,6 3 8、US.PAT. 2, 1 6 0, 1 5 0、US. PAT. 3,661,217、US. PAT. 3,1 7 4,5 9 7、US· PAT. 3, 428, 137、US. PAT. 3 ,552, 499 所揭示之衝擊式扳手 ,及在其他具有類似離合機構之衝擊式扳手。而且也可以 廣泛應用在其他方式之衝擊式扳手。因此也可以應用在使 用此等工具之螺絲之解鬆控制。 同時,也可以應用在第5 3圖(a )表示其一個例子之傳
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第45頁 ——4194-M----- 五、發明說明(43) 遞靜態轉動力之解鬆工具之螺帽扳手。在第5 3圖(a ),馬 達110所產生之轉動力由行星齒輪裝置120加以減速同時增 大轉矩,而傳至被驅動軸13〇,以進行裝設在與此被驅動 軸1 3 0 —体轉動之套筒体1 4 〇之螺絲之鎖緊或解鬆。 再者’螺帽扳手係申請專利範圍所記載之手持型動力 式螺絲解鏊工具之一個實施形態。而馬達11 0係申請專利 範圍所記載之轉動力產生構件之一個實施形態’行星齒輪 裝置1 2 0係申請專利範圍所記載之轉動力傳遞構件之一個 實施形態。 1 5 0係用以檢出馬達i i 〇之轉動角度,藉此運算螺絲之 解鬆角度之申請專利範圍所記載之檢測構件之一個實施形 態之脈衝檢測部。此脈衝檢測部丨5 〇係如第5 3圖(a )所示, 可以與馬達1 1 〇成—整体,也可以如第5 3圖(b )所示,設在 行星齒輪裝置120之輪出側,也可以與被驅動軸130成一 体。 第53圖(a)、(b)所示之160係用以承受以高轉矩使被 驅動軸130轉動時所產生之反作用力之反作用力承受機構 。此反作用力承受機構1 6 〇係在將此螺帽扳手用在車輛輪 胎之輪圈螺帽等之鎖緊或解鬆時,被覆在作業對象之螺帽 外之別的螺帽以承受反作用力。 第54圖表示第53圖(a)之螺帽扳手時之與脈衝檢測器 1 5 0 —体之馬達1 1 0之動作與脈衝信號之關連線圖。這時, 假設是馬達110轉動100圈時被驅動軸130轉一圈之架構, 從打開解鬆控制開關(未圖示),開始解鬆起,剛開始時,
C:\Program Files\pateni\FCP-90S0.ptd 第46頁 ιΑ 五、發明說明(44) 例如在螺絲轉半圈(馬達1 1 0轉動5 0圈)之間,螺絲鬆動馬 達1 1 0之轉速增加,然後以高速轉動,轉動角度之累計到 達預先設定之轉數(例如螺絲之5圈分,馬達1 1 0之5 0 0圈 分)時,便停止下來。 若是如第5 5圖(b )所示之無反作用力承受機構1 6 0之螺 帽扳手時,應考量手顫等因素設定轉動數。 第5 3圖(a )或第5 5圖(b )之轉動角度之檢測,係在打開 解鬆控制開關後,開始累計從脈衝檢測器1 5 0送出之解鬆 方向之脈衝數。而將脈衝數變換成轉動角度,在到達預先 設定之轉動角度時停止轉動。再者,不進行解鬆控制時, 解鬆控制開關則維持OFF狀態。 接下,再參照第5 6圖,說明當作螺絲解鬆工具之螺帽 扳手,在檢出使被驅動軸1 3 0向解鬆方向轉動時之轉動負 荷轉矩,而在將螺絲解鬆到一定之轉矩時停止轉動時之情 形。 此方法所使用之螺帽扳手,係使用如第5 3圖(b )、第 5 5圖(a)所示之具備有轉動負荷轉矩檢測裝置者。 此轉動負荷轉矩檢測裝置係申請專利範圍記載之轉矩 檢測構件之一個實施形態。 這時,係首先將安裝在被驅動軸1 3 0前端部之套筒体 1 4 0裝上欲解鬆之螺絲,同時,在打開解鬆控制開關(未圖 示)後,動作操作桿,將馬達11 〇產生之轉動力經由行星齒 輪裝置1 2 0傳至被驅動軸1 3 0。馬達1 1 0之轉動力因行星齒 輪裝置1 2 0而增大,而作用在使螺絲鬆開之方向,但在初
C: \Prograin Fi lea\patent\FCP-9080.ptd 第 47 頁
4 \ 9 A W »_ 五、發明說明(45) 期階段(P i )因負荷側之轉矩較螺帽扳手之輸出轉矩(轉動 負荷轉矩)為大,因此螺絲維持在停止狀態。 在此P,階段,檢出之輸出轉矩從較預先設定之一定之 轉矩為低之值逐漸增加,與一定轉矩同值後,進一步增 大。 此檢出之輸出轉矩與一定之轉矩成為同值時,輸出轉 矩是在上昇中時,使馬達110或行星齒輪裝置120繼續傳遞 轉動力。而在螺帽扳手之輸出轉矩與負荷侧之轉矩一致時 (P2 ),與螺絲一体轉動之被驅動軸1 3 0開始轉動,同時因螺 絲開始鬆動,使負荷側之轉矩減小,與之平衡之輸出轉矩 也減小(P3)。在此輸出轉矩之下降中,與一定轉矩一致時 (P4 ),使馬達1 1 〇或行星齒輪裝置1 2 0停止下來。 再者,螺絲之解鬆也可以在成為一定轉矩時(P4)停止 下來,但也可以以此()點作為螺絲之開始解鬆點,從此 起在到達預先設定之轉數分(例如5圈)時停止下來。這時 之螺帽扳手要使用具備有轉動負荷轉矩檢測裝置及轉動角 度之檢測裝置者。 再者,關於手持型衝擊扳手或手持型動力式螺絲鎖緊 工具記載於申請專利範圍之檢測構件之檢測轉動体7及檢 測器8 a、8 b之組合,或脈衝檢測器1 5 D,並不限定如上述 之架構*如第5 7圖所示,也可以使用在周方向分開一定間 隔配設開縫或光反射体之圓板体構成之檢測轉動体7 ’,及 可檢出通過開縫數或光反射數之光斷續器等之一組光檢測 器 8 a ’ 、8 b ’ °
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第48頁 4194 I 4 Λ 五、發明說明(46) 再者,轉動力產生構件可以自由使用電動馬達或内燃 機等之引擎,以取代氣動馬達。 而轉動力傳遞機構則不限於上述各種離合器構造之衝 擊扳手所用之打擊力傳遞機構,當然油壓脈衝扳手或螺帽 扳手等分別使用之轉動力傳遞機構均可以使用。 本發明之手持型動力式螺絲解鬆工具之控制方法可以利用 在,使用衝擊式扳手、油壓脈衝式扳手、螺帽扳手、衝擊 式起子、棘輪扳手、鑽頭起子等之手持型動力式螺絲解鬆 工具之螺絲之解鬆控制。 如以上所述,依據本發明之螺絲轉動角度之讀出方 法時,可藉檢出因衝擊引起之轉動構件之減速中或減速中 之一部分之轉動角度,獲知鎖緊角度,因此可以控制鎖緊 力,使其能成為預先設定之適當之鎖緊角度。 藉此可以使用,如手持型之衝擊式扳手之已廣泛普 及,輕便而高效率,而且具有高度之功能,但因手顫問題 在鎖緊之精確度上不被重視之衝擊式扳手,而大幅度達成 使用衝擊式扳手之利用螺絲轉動角度之鎖緊控制效果。 同時,依據本發明之手顫檢測方法時,因為可以檢出 使用手持型衝擊式扳手進行鎖緊作業時發生之手顫量,因 此能以數值評估鎖緊作業之品質。 同時,依據本發明之手顫檢測方法時,可以將手顫角 度與預先設定之允許角度作比較,手顫角度大時評估鎖緊 作業之可靠性低,手顫角度小時評估鎖緊作業之可靠性 高。
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第 49 頁 419414_ 五、發明說明(47) 同時,依據本發明之手顫檢測方法時,可以將轉動構 件之彈回方向之轉動角度與預先設定之基準角度作比較, 彈回方向之轉動角度小時,螺栓與螺帽一起在轉動,或結 合不完全之可能性很高,可以評估為鎖緊作業之可靠性 低。 同時,依據本發明之手顫檢測方法時,可以將彈回方 向之轉動角度之累計與預先設定之基準累計角度作比較, 若上述彈回方向之轉動角度之累計較正常時小時,可以評 估為鎖緊作業之可靠性低。 本發明之手持型動力式螺絲解鬆工具之控制方法,因 為是累算螺絲之解鬆作業時,被驅動軸在解鬆方向之轉動 角度,累算之轉動角度之總和到達預先設定之負度時,控 制被驅動轴,停止其解鬆方向之轉動,因此可以防止鬆開 過度而脫落" 本發明因配設可以檢出轉動構件之轉動速度之變化及 轉動角度之檢測構件,依據檢測構件所檢出之轉動速度之 變化與轉動角度,累算轉動構件之解鬆方向之開始減速時 起至結束減速間之減速中或減速中之一部分之轉動角度, 而當累算之轉動角度之總和到達預先設定之角度時,停止 被驅動軸之解鬆方之轉動,因此可以防止解鬆·過度。 本發明因配設可以檢出轉動構件之轉動速度之變化及 轉動角度之檢測構件,藉檢測構件所檢出發生衝擊,而在 檢出發生衝擊後,在連續轉動預先設定之360°以上之一 定之螺絲解鬆角度時,停止被驅動軸之解鬆方向之轉動,
C:\Program Fi1es\patent\FCP-9080.ptd 第50頁 4,19414 五、發明說明(48) 因此可以防止解鬆過度。 本發明因配設可以檢出使被驅動軸向解鬆方向轉動時 之轉動負荷轉矩之轉矩檢測構件,而當由轉矩檢測構件檢 出之轉動負荷轉矩降至一定之轉矩以下時,停止被驅動軸 之解鬆方向之轉動,因此可以防止解鬆過度。
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第51頁 4 ί^ΑΛΑ _\_:_ 圖式簡單說明 第1圖係本發明之實施形態所使用之衝擊式扳手之縱 向截面側面圖。 第2圖係第1圖之主要部分之縱向截面正面圖。 第3圖係備有衝擊突起與鐵砧片之衝擊力傳遞機構之 縱向截面正面圖。 第4圖係令鐵砧片動作之凸輪板部分之縱向截面正面 圖。 第5圖係空轉時之衝擊力傳遞機構部分之縱向截面正 面圖。 第6圖係該凸輪板之動作狀態圖。 第7圖係衝擊時之縱向截面正面圖。 第8圖係彈回時之縱向戴面正面圖。 第9圖係備有衝擊突起之轉動圓筒構件之空轉中之速 度說明圖。 第1 0圖係開始衝擊瞬間之速度說明圖。 第1 1圖係螺絲鎖緊時之說明圖。 第1 2圖係彈回時之速度說明圖。 第1 3圖係再次進行空轉時之速度說明圖。 第1 4圖係鎖緊時之鎖緊角度之說明圖。 第1 5圖係轉動圓筒構件之動作與脈衝信號之關連線 圖。 第1 6圖係另一檢側方法之速度線圖。 第1 7圖係表示轉動圓筒構件之轉動狀態之線圖。 第1 8圖係說明本發明之實施形態所用之油壓脈衝扳手
C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第52頁 圖式簡單說明 之構造之說明圖。 第1 9圖係同上之油壓脈衝扳手之主要部分截面圖。 第2 0圖係說明同上之油壓脈衝扳手之動作之線圖。 第2 1圖係同上之油壓脈衝扳手之主要部分截面圖之說 明圖。 第2 2圖係說明同上之油壓脈衝扳手之動作之線圖。 第2 3圖係表示同上之油壓脈衝扳手之被驅動轴與油壓 缸之轉動狀態之線圖。 ' 第2 4圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第2 5圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第2 6圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第2 7圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第2 8圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第2 9圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第3 0圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之說明 圖。 第3 1圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之別的 方法之說明圖。
C: \Pr〇£ram Fi les\ patent\ FCP-9080. pul 第53頁 圖式簡單說明 第3 2圖係同上之油壓脈衝扳手之檢測鎖緊角度之別的 方法之說明圖。 第3 3圖係用以檢測衝擊式扳手之手顫之方法之速度線 圖。 第3 4圖係用以檢測油壓脈衝扳手之手顫之方法之速度 線圖。 第3 5圖係衝擊式扳手在空轉時之衝擊力傳遞機構部分 之縱向戴面正面圖。 ’ 第3 6圖係該凸輪板之動作狀態圖。 第37圖係衝擊時之縱向截面正面圖。 第3 8圖係彈回時之速度說明圖。 第3 9圖係空轉中之說明圖。 第4 0圖係開始衝擊之瞬間之說明圖。 第4 1圖係解鬆螺絲時之說明圖。 第4 2圖係彈回時之說明圖。 第4 3圊係再度進行空轉時之速度說明圖。 第4 4圖係解鬆螺絲時之說明圖。 第4 5圖係螺絲之解鬆控制時之轉動圓筒構件之動作與 脈衝信號之關連線圖。 第4 6圖係在衝擊式扳手之螺絲解鬆控制之說明圖。 第4 7圖係在油壓脈衝扳手之螺絲解鬆控制之衝擊發生 時之說明圖。 第4 8圖係在油壓脈衝扳手之螺絲解鬆控制之解鬆螺絲 時之說明圖。
C: \Prograni Fi les\patenl\FCP-9080,ptd 第54頁 4 iS4 14__ 圖式簡單說明 . 第4 9圖係在油壓脈衝扳手之螺絲解鬆控制之油壓缸之 轉動速度線圖。 第5 0圖係表示油壓脈衝扳手之被驅動軸與油壓缸之轉 動狀態之線圖。 第5 1圖係在油壓脈衝扳手之螺絲解鬆控制之說明圖。 第5 2圖係檢測轉動体之另一種安裝形態之說明圖。 第5 3圖係有反作用力承受部之上螺母器之說明圖。 第5 4圖係馬達之動作與脈衝信號之關連線圖。 — 第5 5圖係無反作用力承受部之螺帽扳手之說明圖。 第5 6圖係在螺帽扳手之螺絲解鬆控制之說明圖。 第5 7圖係脈衝檢測部之另一形態之說明圖。 符號說明 1 --------手持型衝擊式扳手 lb-------外殼 2 --------氣動馬達 3 --------驅動軸 4 --------轉動圓筒構件(轉動構件) 5 --------衝擊力傳遞機構(轉動力傳遞機構) 5 a-------衝擊突起 5b-------鐵砧片 6 --------被驅動軸 7 --------檢測轉動体(檢測構件) 8 a '8b 檢測器(檢測構件) 15-------螺絲鎖緊完畢檢測部
C:\Program Files\patent\FCP'9030+ptd 第55頁 419.4 I 4 圖式簡單說明 1 5B------螺絲解鬆完畢檢測部 C:\Pr〇£ram Files\patent\FCP-9080.prd 第 56 頁

Claims (1)

  1. i t 六、申請專利範圍 ’ 1. 一種手持型衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方 法’ 係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架構之手 持型衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方法,其特徵在 於, 累算轉動構件在鎖緊方向開始減速時起,至結束減速 時之減速中之轉動角度, ' 當累算之轉動角度之總和到達預先設定之角度時, 停止鎖緊動作。 2. —種手持型衝擊式扳手之螺絲轉動角度之讀取方 法, 係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後,再度開始空轉之架構之手持型衝擊式 扳手之螺絲轉動角度之讀取方法,其特徵在於, 累算從轉動構件在鎖緊方向開始減速時起,至結束減 速時之減速中之轉動角度,減掉某一定角度之角度, 當累算之轉動角度之總和到達預先設定之角度時, 停止鎖緊動作。 3. —種手持型衝擊式扳手之手顫檢測方法, 係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架構之手
    C:\Program Files\patenl\FCP-9080.ptd 第57頁 4194 14 六、申請專利範圍 持型衝擊式扳手之鎖緊控制方法,其特徵在於, 配設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之 檢測構件, 依據檢測構件所檢出之轉動速度之變化及轉動角度, 從鎖緊方向之轉動角度之累計,扣除彈回方向之轉動角度 之累計後之角度,作為全轉動角度(p ),檢出衝擊時之減 速中之轉動角度A Η,同時加以累算,預先設定之設計衝 擊角度為P d,而累算到結束鎖緊作業時之衝擊次數分,·而 由下式 式:手顫角度=P-Pd之累計- ZXH之累計 (其中,P d係衝擊式扳手之設計值,表示相當於轉動 構件每轉動一圈發生m次衝擊時之360° /m之角度) 算出手顫角度。 4. 一種手持型衝擊式扳手之手顫檢測方法, 係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後*則未彈回而再度開始空轉之架構之手 持型衝擊式扳手之鎖緊控制方法,其特徵在於, 配設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之 檢測構件, 依據檢測構件所檢出之轉動速度之變化及轉動角度, 以鎖緊方向之轉動角度之累計作為全轉動角度(P ),檢出 從上述減速中之轉動角度扣除某一定角度後之角度為AG ,同時加以累算,預先設定之設計衝擊角度為P d,而累算
    C:\ProgramFiles\pateiit\FCP-9080.ptd 第 58 頁 4194 14 六、申請專利範圍 到結束鎖緊作業時之衝擊次數分,而由下式 式:手顫角度=P - P d之累計-△ G之累計 (其中,Pd係衝擊式扳手之設計值,表示相當於轉動 構件每轉動一圈發生m次衝擊時之360° /m之角度) 算出手顫角度。 5 . —種手持型衝擊式扳手之鎖緊評估方法,其特徵在 於, - 將藉申請專利範圍第3或第4項之手顫檢測方法算出之 手顫角度與預先設定之允許角度作比較,藉此評估鎖緊之 可靠性。 始 時 力 ’擊 法衝 方加 估施 評轴 緊動 鎖驅 之被 手對 扳, 式後 擊轉 衝空 型件 持構 手動 種轉 一在 6係 手 之 之 度 構 角 架 動 之,轉 轉於及 空在化 始徵變 開特之 度其度 再,速 後法動 回方轉 彈估之 在評件 則緊構 ,鎖動 後之轉 速手出 減扳檢 束式可 結擊設 ,衝配 速型 減持 度 角 Js-· 轉 與 化 變 之 度 5二 轉 之 出 檢 件 構 測 ,檢 件據 構敗 測 檢 比 作 度 角 準 基 之 ’定 度設 角先 動預 轉與 之度。 向肖性 方動靠 回轉可 彈之之 之向緊 件方鎖 構回估 動彈評 轉將以 出 ’ 法 方 估 評 緊 鎖 之 手 扳 式 擊 ,^Ν 型 持 手 種
    C:\Program Files\patent\FCP-9080.ptd 第 59 頁 r' 4194 14 六、申請專利範圍 係在轉動構件空轉後,對被驅動軸施加衝擊力時開始 減速,結束減速後,則在彈回後再度開始空轉之架構之手 持型衝擊式扳手之鎖緊評估方法,其特徵在於, 配設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之 檢測構件, 依據檢測構件檢出之轉動速度之變化與轉動角度, 檢出轉動構件之彈回方向之轉動角度, 累算檢出之彈回方向之轉動角度, _ 將彈回方向之轉動角度之累計與預先設定之基準累計 角度作比較,以評估鎖緊之可靠性。 8. —種手持型動力解鬆工具之控制方法, 係介由轉動力傳遞機構,將由轉動力產生構件所產生 之轉動力施加在被驅動軸,使此驅動軸向螺絲之解鬆方向 轉動,以鬆開螺絲之架構之手持型動力解鬆工具之控制方 法,其特徵在於, 累算螺絲之解鬆作業時之被驅動軸向解鬆方向之轉動 角度, 累算之轉動角度之總和到達預先設定之角度時, 停止被驅動軸之解鬆方向之轉動。 9 . 一種手持型動力解鬆工具之控制方法, 係在轉動構件在向螺絲之解鬆方向空轉後,對被驅動 軸施加衝擊力時開始減速,結束減速後則在彈回後,或未
    C:\Program Files\patent\FCP-9080.pld 第60頁 4 /94/4 六、申請專利範圍 彈回而再度開始向解鬆方向空轉之架構之手持型動力解鬆 工具之控制方法,其特徵在於, 配設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之 檢測構件, 依據檢測構件所檢出之轉動速度之變化及轉動角度, 累算從轉動構件在解鬆方向開始減速時起,至結束減 速時之減速之轉動角度,或從減速中之轉動角度扣除某一 定角度後之角度, · 累算之角度之總和到達預先設定之角度時, 停止被驅動軸之解鬆方向之轉動。 1 〇. —種手持型動力解鬆工具之控制方法, 係在轉動構件在向螺絲之解鬆方向空轉後,對被驅動轴施 加衝擊力時開始減速,結束減速後則在彈回後,或未彈回 而再度開始向解鬆方向空轉之架構之手持型動力解鬆工具 之控制方法,其特徵在於, 配設可檢出轉動構件之轉動速度之變化及轉動角度之 檢測構件, 藉檢測構件檢出發生衝擊, 檢出發生衝擊後,在連續轉動預先設定之3 6 (T以上 之一定之螺絲解鬆角度以上時, 停止被驅動軸之解鬆方向之轉動。 1 1 . 一種手持型動力解鬆工具之控制方法,
    C:\Prog ram Files\patent\FCP-9080.ptd 第61頁 六、申請專利範圍 係介由轉動力傳遞機構,將由轉動力產生構件所產生 之轉動力施加在被驅動軸,使此驅動軸向螺絲之解鬆方向 轉動,以鬆開螺絲之架構之手持型動力解鬆工具之控制方 法,其特徵在於, 配設可檢出使被驅動軸向解鬆方向轉動時之轉動負荷 轉矩之轉矩檢測構件, 當由轉矩檢測構件檢出之轉動負荷轉矩降至一定之轉 矩以下時, ▼ 停止被驅動軸之解鬆方向之轉動。
    C:\Program Fi1es\patent\FCP-90B0.ptd 第62頁
TW089104665A 1999-03-16 2000-03-15 Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool TW419414B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7034499 1999-03-16
JP22927799 1999-08-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW419414B true TW419414B (en) 2001-01-21

Family

ID=26411505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW089104665A TW419414B (en) 1999-03-16 2000-03-15 Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6546815B2 (zh)
EP (1) EP1208946B1 (zh)
KR (1) KR20010108355A (zh)
CN (1) CN1151011C (zh)
AT (1) ATE316845T1 (zh)
DE (1) DE60025809D1 (zh)
HK (1) HK1044734B (zh)
RU (1) RU2238183C2 (zh)
TR (1) TR200102687T2 (zh)
TW (1) TW419414B (zh)
WO (1) WO2000054939A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI498194B (zh) * 2014-05-30 2015-09-01 Tranmax Machinery Co Ltd Impact drive
TWI622468B (zh) * 2015-12-25 2018-05-01 日東工器股份有限公司 螺合構件緊固工具及螺合構件緊固工具中的驅動時間設定方法
TWI822317B (zh) * 2022-09-08 2023-11-11 瞬豐實業股份有限公司 動力工具之扭力感測設置

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4536286B2 (ja) * 2001-04-23 2010-09-01 株式会社空研 手持ち式衝撃レンチ
DE602004032279D1 (de) 2003-02-05 2011-06-01 Makita Corp Kraftgetriebenes Werkzeug mit Drehmomentbegrenzung unter ausschliesslicher Benutzung eines Drehwinkelsensors
JP4493920B2 (ja) * 2003-02-05 2010-06-30 株式会社マキタ 締付工具
JP4400303B2 (ja) * 2004-05-12 2010-01-20 パナソニック電工株式会社 インパクト回転工具
US20060243464A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Sdgi Holdings, Inc. Torque and angular rotation measurement device and method
FR2893270B1 (fr) * 2005-11-15 2010-01-15 Renault Georges Ets Cle a serrage discontinu comprenant des moyens de mesure de phenomenes dynamiques induits par ledit serrage sur le carter de la cle
WO2008015661A2 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Paul William Wallace A method and apparatus for determining when a threaded fastener has been tightened to a predetermined tightness
JP4669455B2 (ja) * 2006-08-31 2011-04-13 パナソニック電工株式会社 電動工具
JP2008087149A (ja) * 2006-09-05 2008-04-17 Kuken:Kk 衝撃レンチによるねじ締結軸力制御法
KR100837928B1 (ko) * 2006-10-10 2008-06-13 현대자동차주식회사 나사체결 작업용 지그 장치
US7942084B2 (en) * 2006-12-06 2011-05-17 American Power Tool Company Powered driver and methods for reliable repeated securement of threaded connectors to a correct tightness
JP5382291B2 (ja) * 2008-05-08 2014-01-08 日立工機株式会社 オイルパルス工具
SE532449C2 (sv) * 2008-05-14 2010-01-19 Atlas Copco Tools Ab Pneumatisk impulsmutterdragare med arbetsstyrorgan
JP5405157B2 (ja) * 2009-03-10 2014-02-05 株式会社マキタ 回転打撃工具
EP2305430A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-06 Hitachi Koki CO., LTD. Rotary striking tool
US9475180B2 (en) 2010-01-07 2016-10-25 Black & Decker Inc. Power tool having rotary input control
EP2521832B1 (en) 2010-01-07 2020-03-25 Black & Decker, Inc. Power screwdriver having rotary input control
US9266178B2 (en) 2010-01-07 2016-02-23 Black & Decker Inc. Power tool having rotary input control
US8418778B2 (en) 2010-01-07 2013-04-16 Black & Decker Inc. Power screwdriver having rotary input control
JP5483089B2 (ja) * 2010-03-11 2014-05-07 日立工機株式会社 インパクト工具
JP2012086284A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Toyota Motor Corp 締め付け工具
EP2635410B1 (en) 2010-11-04 2016-10-12 Milwaukee Electric Tool Corporation Impact tool with adjustable clutch
CN102485436B (zh) * 2010-12-03 2015-07-15 南京德朔实业有限公司 电动工具
DE102011005079A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Hilti Aktiengesellschaft Setzverfahren für einen Spreizanker und Schlagschrauber zum Setzen eines Spreizankers
EP2535139B1 (en) * 2011-06-17 2016-04-06 Dino Paoli S.r.l. Impact tool
TW201309430A (zh) * 2011-08-26 2013-03-01 Storm Pneumatic Tool Co Ltd 氣動工具之正反轉控制裝置之改良
DE102011089913A1 (de) * 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugvorrichtung
EP2631035B1 (en) 2012-02-24 2019-10-16 Black & Decker Inc. Power tool
DE102013224759A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Robert Bosch Gmbh Werkzeugmaschinenvorrichtung
US9434056B2 (en) 2013-12-12 2016-09-06 Ingersoll-Rand Company Impact tools with pressure verification and/or adjustment
DE102015211119A1 (de) 2014-06-20 2015-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern eines Elektromotors eines Elektrowerkzeuges
CN105856140A (zh) * 2014-09-02 2016-08-17 苏州宝时得电动工具有限公司 电动工具的控制方法及系统、电动工具
CN105388922A (zh) * 2014-09-02 2016-03-09 苏州宝时得电动工具有限公司 电动工具的控制方法及控制系统、电动工具
DE102014219393A1 (de) * 2014-09-25 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Betriebssteuerungsvorrichtung
CN105751131A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 苏州博来喜电器有限公司 冲击扳手
CN105751133A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 苏州博来喜电器有限公司 冲击扳手
CN105751134A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 苏州博来喜电器有限公司 冲击扳手
CN105751132A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 苏州博来喜电器有限公司 冲击扳手
US9839998B2 (en) * 2015-04-07 2017-12-12 General Electric Company Control system and apparatus for power wrench
CN106346403A (zh) * 2015-07-14 2017-01-25 苏州宝时得电动工具有限公司 电动工具及电动工具控制方法
SE539838C2 (en) * 2015-10-15 2017-12-19 Atlas Copco Ind Technique Ab Electric handheld pulse tool
DE102015226183A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu einem Betrieb von zumindest einer Handwerkzeugmaschine
CN106926179B (zh) * 2015-12-31 2019-09-20 南京德朔实业有限公司 电动工具
WO2017174415A1 (de) * 2016-04-04 2017-10-12 Hilti Aktiengesellschaft Steuerungsverfahren eines schlagschraubers
TWM562747U (zh) * 2016-08-25 2018-07-01 米沃奇電子工具公司 衝擊工具
US9797234B1 (en) 2016-09-06 2017-10-24 Baker Hughes Incorporated Real time untorquing and over-torquing of drill string connections
CN109129343A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 苏州宝时得电动工具有限公司 多功能钻
CN109129344A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 苏州宝时得电动工具有限公司 多功能钻
JP6755154B2 (ja) * 2016-09-28 2020-09-16 株式会社マキタ 電動工具
JP7071960B2 (ja) * 2017-03-31 2022-05-19 株式会社バルカー シール施工管理方法、シール施工管理装置、シール施工管理プログラムおよびシール施工管理システム
SE1730109A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-20 Atlas Copco Ind Technique Ab Electric Pulse Tool
US10323456B2 (en) * 2017-06-09 2019-06-18 Airflex 5D, LLC Awning adjustment device with variable speed and direction control
CN107363523B (zh) * 2017-07-31 2019-06-14 杭州森钛科技有限公司 一种螺栓紧固维护系统和方法
SE541543C2 (en) * 2017-11-17 2019-10-29 Atlas Copco Ind Technique Ab Method for controlling a tightening tool
EP3501740A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-26 HILTI Aktiengesellschaft Setzverfahren für schraubverbindung mittels schlagschrauber
WO2019161326A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 Milwaukee Electric Tool Corporation Impact tool
FR3087371B1 (fr) * 2018-10-18 2021-02-12 Renault Georges Ets Procede de vissage a impulsions a rebond optimise
US11597061B2 (en) * 2018-12-10 2023-03-07 Milwaukee Electric Tool Corporation High torque impact tool
EP3898101A4 (en) * 2018-12-21 2022-11-30 Milwaukee Electric Tool Corporation HIGH TORQUE IMPACT TOOL
JP7386027B2 (ja) * 2019-09-27 2023-11-24 株式会社マキタ 回転打撃工具
JP7320419B2 (ja) 2019-09-27 2023-08-03 株式会社マキタ 回転打撃工具
JP7178591B2 (ja) * 2019-11-15 2022-11-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 インパクト工具、インパクト工具の制御方法及びプログラム
DE102020208993A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeugmaschine
USD948978S1 (en) 2020-03-17 2022-04-19 Milwaukee Electric Tool Corporation Rotary impact wrench
US11855567B2 (en) * 2020-12-18 2023-12-26 Black & Decker Inc. Impact tools and control modes
TWI775459B (zh) * 2021-05-31 2022-08-21 瞬豐實業股份有限公司 動力工具機及其扭力顯示設置
US11633845B2 (en) 2021-07-05 2023-04-25 Matatakitoyo Tool Co., Ltd. Power machine tool
CN113561116B (zh) * 2021-07-22 2023-01-31 安徽大学 一种冲击式扳手的冲击次数检测方法
JP2023075720A (ja) * 2021-11-19 2023-05-31 パナソニックホールディングス株式会社 インパクト回転工具、インパクト回転工具システム、管理システム
CN117232815B (zh) * 2023-11-16 2024-01-26 克威迩工业技术(常州)有限公司 一种气动工具检测设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2627962C3 (de) * 1976-06-23 1979-08-02 Roland Offsetmaschinenfabrik Faber & Schleicher Ag, 6050 Offenbach Schrauber mit einer Schaltungsanordnung, insbesondere für Druckmaschinen
US4358735A (en) * 1977-07-25 1982-11-09 Sps Technologies, Inc. Bidirectional incremental encoding system for measuring maximum forward angular displacement of a bidirectionally rotatable rotating shaft
US4357121A (en) * 1980-11-03 1982-11-02 Allis-Chalmers Corporation Flap-gate for bottom discharge control in canals having ice problems
US4436004A (en) * 1982-03-03 1984-03-13 Chang Hui Huang Universal multi-socket ratchet wrench
JPH0616990B2 (ja) * 1985-11-29 1994-03-09 トヨタ自動車株式会社 インパクトレンチの締付け力制御装置
JPS63185584A (ja) * 1987-01-28 1988-08-01 不二空機株式会社 トルクレンチの締付制御装置
JPH0818260B2 (ja) * 1987-04-14 1996-02-28 トヨタ自動車株式会社 インパクトレンチの締付力制御装置
US5315501A (en) * 1992-04-03 1994-05-24 The Stanley Works Power tool compensator for torque overshoot
GB2273574B (en) * 1992-12-21 1995-11-29 Daimler Benz Ag Process and a device for the rotation-angle-monitored tightening or loosening of screw connections
JPH081535A (ja) * 1994-06-14 1996-01-09 Nikko Eng Kk ねじの緩めトルク測定方法及び装置
DE4429282A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-22 Cooper Ind Inc Hydro-Impulsschrauber insbesondere zum Anziehen von Schraubverbindungen
JPH09285974A (ja) * 1996-04-18 1997-11-04 Yamazaki Haguruma Seisakusho:Kk インパクトレンチの締付制御方法とその装置
JPH1071576A (ja) * 1996-06-20 1998-03-17 Nissan Motor Co Ltd インパクト式ねじ締め方法と装置
JPH1080828A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Toyota Motor Corp ナットランナの制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI498194B (zh) * 2014-05-30 2015-09-01 Tranmax Machinery Co Ltd Impact drive
TWI622468B (zh) * 2015-12-25 2018-05-01 日東工器股份有限公司 螺合構件緊固工具及螺合構件緊固工具中的驅動時間設定方法
TWI822317B (zh) * 2022-09-08 2023-11-11 瞬豐實業股份有限公司 動力工具之扭力感測設置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE316845T1 (de) 2006-02-15
EP1208946A4 (en) 2002-11-06
RU2238183C2 (ru) 2004-10-20
TR200102687T2 (tr) 2002-05-21
HK1044734A1 (en) 2002-11-01
CN1343158A (zh) 2002-04-03
CN1151011C (zh) 2004-05-26
EP1208946B1 (en) 2006-02-01
HK1044734B (zh) 2004-12-03
EP1208946A1 (en) 2002-05-29
US6546815B2 (en) 2003-04-15
WO2000054939A1 (fr) 2000-09-21
DE60025809D1 (de) 2006-04-13
US20020134172A1 (en) 2002-09-26
KR20010108355A (ko) 2001-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW419414B (en) Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool
US4185701A (en) Tightening apparatus
JP4412377B2 (ja) インパクト回転工具
GB2048494A (en) Impact wrench
US6968908B2 (en) Power tools
WO2008029676A2 (fr) Procédé de commande de force axiale de serrage de vis au moyen d'une clé d'amortissement des chocs
JP2003231068A (ja) 締付工具
US11123854B2 (en) Handheld power tool and control method
CN1745973A (zh) 具有冲击驱进装置和减速机构的手工工具
JP6471967B2 (ja) インパクト工具
CA2156373A1 (en) Hydro-impulse screw tool
GB2438874A (en) Variable torque-rate test joint
US4358735A (en) Bidirectional incremental encoding system for measuring maximum forward angular displacement of a bidirectionally rotatable rotating shaft
JP4292725B2 (ja) 締付工具
US2808916A (en) Impact wrench
JPH09155755A (ja) 回転打撃工具
JP5053882B2 (ja) インパクト回転工具
JPH09285974A (ja) インパクトレンチの締付制御方法とその装置
GB1560529A (en) Wrench having a pulsed output
JP2013107165A (ja) インパクト回転工具
JP2002321165A (ja) 手持ち式衝撃レンチ
JPS6124153B2 (zh)
JPH05162086A (ja) インパクトレンチの打撃回数検出装置
JPS62130184A (ja) インパクトレンチの締付け力制御装置
JP4392651B2 (ja) オイルパルス工具の能力低下判定方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees