TWI490092B - 油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置 - Google Patents

油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置 Download PDF

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Description

油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置
本發明係關於一種油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置。
習知以來，作為扭力扳手的衝擊扭力產生裝置，有開發出一種使用噪音和震動小的油壓式之衝擊扭力產生裝置的油壓式扭力扳手，並已實用化(例如，參照專利文獻1~2)。
第7圖及第8圖係顯示該油壓式扭力扳手之一例，該油壓式扭力扳手1，係具有：進行高壓空氣之供給、停止的主閥2；以及用以選擇性地產生正反轉之衝擊扭力的正反轉切換閥3，且可藉由透過兩閥2、3而送氣的高壓空氣來驅動產生旋轉扭力的轉子4，然後，將用以將轉子4之旋轉扭力轉換成衝擊扭力的油壓式之衝擊扭力產生裝置5設置在油壓式扭力扳手1的殼體6內。
油壓式之衝擊扭力產生裝置5，係構成：在形成於藉由轉子4而旋轉的襯套7之空洞內填充動作油並予以密閉，且在同軸地嵌插於襯套7內的主軸8設置2個(也有1個或3個以上之複數個的情況)葉片插入槽，進而在葉片插入槽內嵌插葉片9，然後將葉片9利用彈簧10始終彈壓於主軸8之外周方向以抵接襯套7之內周面。
又，在衝擊扭力產生裝置5，係配設有輸出調整機構11，俾可調整所產生的衝擊扭力之大小。
然後，藉由轉子4來旋轉驅動襯套7，藉此，當形成於襯套7之內周面的複數個密封面與形成於主軸8之外周面的密封面及葉片9一致時，就會在主軸8產生衝擊扭力，以將卡合於主軸8之前端的螺帽等進行鎖緊或鬆弛。
然而，在習知的油壓式扭力扳手中，調整衝擊扭力之大小的輸出調整機構11，係構成：藉由操作操作軸，來調整在產生衝擊扭力時會將成為高壓室及低壓室的襯套7之內部連通的動作油流路之大小(具體而言，將操作軸朝開放側操作來加大動作油流路，藉此，衝擊扭力之大小會變小，反之，將操作軸朝閉鎖側操作來減小動作油流路，藉此，衝擊扭力之大小會變大)，藉此進行調整作業。
然而，藉由操作操作軸而被調整的動作油流路之大小，由於在油壓式扭力扳手動作中為一定(固定)，所以會發生以下(1)~(4)的問題。
(1)實際產生的衝擊扭力之大小與所設定的衝擊扭力之大小的誤差較大。
(2)鎖緊動作開始時(鎖緊構件座定時)容易產生異常高的衝擊扭力。
(3)產生衝擊扭力後(產生脈衝後)的阻力較大，且衝擊扭力的產生週期較長。
(4)容易對密封部施加負載壓力且缺乏耐久性。
為了處理該問題點，本案申請人於先前有提出一種油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力的產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性(專利文獻3)。
第2圖至第3圖係顯示油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第1參考例。
本參考例的油壓式扭力扳手1，係與專利文獻2所揭示的習知油壓式扭力扳手同樣，具備磁致伸縮(magnetostriction)式扭力檢測機構12，且藉由該磁致伸縮式扭力檢測機構12的輸出來控制轉子4的驅動等，並具有：進行高壓空氣之供給、停止的主閥2；以及選擇性地產生正反轉之衝擊扭力的正反轉切換閥3，且藉由可透過兩閥2、3而送氣的高壓空氣來驅動產生旋轉扭力的轉子4，然後，將用以將轉子4之旋轉扭力轉換成衝擊扭力的油壓式之衝擊扭力產生裝置5設置在油壓式扭力扳手1的殼體6內。
油壓式之衝擊扭力產生裝置5，係構成：在形成於藉由轉子4而旋轉的襯套7之空洞內填充動作油並予以密閉，且在同軸地嵌插於襯套7內的主軸8設置2個(也有1個或3個以上之複數個的情況)葉片插入槽，進而在葉片插入槽內嵌插葉片9，然後將葉片9利用彈簧10始終彈壓於主軸8之外周方向以抵接襯套7之內周面。
又，在衝擊扭力產生裝置5，係配設有輸出調整機構11，俾可調整所產生的衝擊扭力之大小。
然後，藉由轉子4來旋轉驅動襯套7，藉此，當形成於襯套7之內周面的複數個密封面與形成於主軸8之外周面的密封面及葉片9一致時，就會在主軸8產生衝擊扭力，以將卡合於主軸8之前端的螺帽等進行鎖緊或鬆弛。
然而，在本參考例的油壓式扭力扳手中，調整衝擊扭力之大小的輸出調整機構11，係構成：藉由操作操作軸11a，來調整在產生衝擊扭力時會將成為高壓室H及低壓室L的襯套7之內部連通的動作油流路11b之大小(具體而言，將操作軸11a朝開放側操作來加大(未縮小)動作油流路11b，藉此，衝擊扭力之大小會變小，反之，將操作軸11a朝閉鎖側操作來減小(縮小)動作油流路11b，藉此，衝擊扭力之大小會變大)，藉此進行調整作業。
更且，該輸出調整機構11，係在動作油流路11b，配設中介操作軸11a及彈簧11c朝開放動作油流路11b之方向彈壓的閥體11d，並且在該閥體11d之後背部形成：在產生衝擊扭力時會與成為高壓室H的襯套7之內部連通的油室11e，且當伴隨鎖緊動作之進行而高壓室H的動作油之壓力會上升時，按照該高壓室H的動作油的壓力之上升，如第3圖(a)至第3圖(b)所示，動作油流路11b會變小(被縮小)。
藉此，可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力的產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性。
針對上述作用效果，當使用第4圖所示的輸出特性圖(第4圖(a)係顯示習知例(動作油流路之大小在油壓式扭力扳手動作中為一定(固定))的情況；第4圖(b)係顯示本參考例的情況)加以說明時，就如下所述。
(1)由於可正確地控制按照鎖緊狀態而成為高壓室H的襯套7之內部的動作油之壓力，所以實際產生的衝擊扭力之大小與所設定的衝擊扭力之大小的誤差，會成為習知例：Δ t1>本參考例：Δ t2，且提高衝擊扭力大小之精度。
(2)鎖緊動作開始時(鎖緊構件座定時)，由於動作油流路11b變大(並未縮小)，所以不會產生如習知例之異常高的衝擊扭力tx。
(3)產生衝擊扭力後(產生脈衝後)，由於動作油流路11b變大(並未縮小)，所以產生衝擊扭力後(產生脈衝後)的阻力會變小，且衝擊扭力的產生週期，會變成習知例：T1>本參考例：T2，而可縮短鎖緊所需的作業時間。
(4)由於可正確地控制按照鎖緊狀態而成為高壓室H的襯套7之內部的動作油之壓力，所以不易如習知例般地對密封部施加負載壓力，而可提高衝擊扭力產生裝置5的耐久性。
第5圖係顯示油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第2參考例。
本參考例的油壓式扭力扳手1，係藉由如下方式來進行轉子4之驅動等的控制，以取代藉由上述第1參考例之磁致伸縮式扭力檢測機構12等的扭力檢測機構之輸出來進行轉子4之驅動等的控制，即本參考例進行的方式為：與專利文獻1或第8圖所揭示的習知油壓式扭力扳手同樣，在輸出調整機構11配設洩壓閥(relief valve)B，且在因鎖緊動作進行而高壓室H的動作油之壓力(衝擊扭力)到達所設定的大小時，洩壓閥B就會被開放，藉由將動作油之壓力傳遞至關閉閥(shutoff valve)機構13來進行。
在該方式的油壓式扭力扳手1之情況下，由於無法在輸出調整機構11組入閥體11d，所以要在襯套7，配設與輸出調整機構11不同的閥體14d。
閥體14d，係中介彈簧14c朝開放動作油流路14b之方向彈壓，並且在該閥體14d之後背部形成：在產生衝擊扭力時會與成為高壓室H的襯套7之內部連通的油室14e，且當隨著鎖緊動作之進行而使高壓室H的動作油之壓力上升時，就會按照該高壓室H的動作油之壓力上升而讓動作油流路14b變小(被縮小)。
另外，本參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之作用，係與上述第1參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置同樣。
第6圖係顯示本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第3參考例。
本參考例的油壓式扭力扳手1，係與第2參考例同樣，在輸出調整機構11(詳細參照第5圖)配設洩壓閥，且在因鎖緊動作進行而高壓室H的動作油之壓力(衝擊扭力)到達所設定的大小時，洩壓閥就會被開放，且藉由將動作油之壓力傳遞至關閉閥機構13(參照第8圖)來進行。
在該方式的油壓式扭力扳手1之情況下，由於無法在輸出調整機構11組入閥體，所以要在襯套7，配設與輸出調整機構11不同的閥體15d。
閥體15d，係由以隔著動作油流路15b而相對向的方式配設的2個閥體15d所構成，且中介彈簧15c朝開放動作油流路15b之方向彈壓。
在各閥體15d之後背部係形成有：在產生衝擊扭力時會與成為高壓室H的襯套7之內部連通的油室15e，且當隨著鎖緊動作之進行而使高壓室H的動作油之壓力上升時，各閥體15d就會移動至近接的方向，且按照高壓室H的動作油之壓力上升而讓動作油流路15b變小(被縮小)。
本參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之作用，雖然是與上述第1至第2參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置同樣，但是其是以隔著動作油流路15b而相對向之方式配設2個閥體15d，且按照高壓室H的動作油之壓力上升，使2個閥體15d以讓動作油流路15b變小(被縮小)的方式移動，藉此可縮小為了調整動作油流路15之大小而移動時的閥體15d之移動衝程，且藉此可提高響應性能，進而可提高衝擊扭力大小之精度。
(專利文獻1)日本實開平3-40076號公報
(專利文獻2)日本特開平6-297349號公報
(專利文獻3)日本特開2009-83090號公報
然而，上述第1至第3參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，雖然會達成上述優異的作用效果，但是其僅能發揮一方向之旋轉的功能，具體而言僅能發揮正轉時(鎖緊時)的功能，而無法發揮另一方向之旋轉的功能，具體而言無法發揮反轉時(鬆弛時)的功能，而非能達成上述作用效果。
本發明之目的在於提供一種油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其在雙向旋轉時、即正轉時(鎖緊時)及反轉時(鬆弛時)，可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力的產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性。
為了達成上述目的，本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，係由：藉由轉子而旋轉的襯套、與配設於該襯套之內部的主軸及葉片所構成之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其特徵為：形成：在產生衝擊扭力時會將成為高壓室及低壓室的襯套之內部連通的動作油流路，且於該動作油流路配設能朝開放動作油流路之方向彈壓的閥體，並且在該閥體之後背部形成：中介主軸的葉片插入部與被形成於襯套蓋的流路而連通的油室，且按照伴隨前述高壓室的動作油之壓力上升而上升的主軸的葉片插入部之動作油的壓力上升，使得前述動作油流路變小。
在該情況下，可在調整衝擊扭力之大小的輸出調整機構，組入前述閥體。
又，可以隔著動作油流路並相對向的方式配設2個閥體，並且在前述各閥體之後背部形成：中介主軸的葉片插入部與被形成於襯套上蓋及下蓋的流路而連通的油室，且按照伴隨前述高壓室的動作油之壓力上升而上升的主軸的葉片插入部之動作油的壓力上升，使得前述2個閥體以讓前述動作油流路變小的方式移動。
依據本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，則在雙向旋轉時、即正轉時(鎖緊時)及反轉時(鬆弛時)，可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力的產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性。
又，在調整衝擊扭力之大小的輸出調整機構組入前述閥體，藉此就可簡化衝擊扭力調整機構的構成。
又，以隔著動作油流路並相對向的方式配設2個閥體，並且在前述各閥體之後背部形成：中介主軸的葉片插入部與被形成於襯套上蓋及下蓋的流路而連通的油室，且按照伴隨前述高壓室的動作油之壓力上升而上升的主軸的葉片插入部之動作油的壓力上升，使得前述2個閥體以讓前述動作油流路變小的方式移動，藉此就可縮小為了調整動作油流路之大小而移動時的閥體之移動衝程，且可藉此提高響應性能，進而提高衝擊扭力大小之精度。
以下，根據圖式說明本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之實施形態。
第1圖係顯示本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之一實施例(省略全體圖)。
本實施例的油壓式扭力扳手1，係藉由如下方式來進行轉子4之驅動等的控制，以取代藉由上述第1參考例之磁致伸縮式扭力檢測機構12等的扭力檢測機構之輸出來進行轉子4之驅動等的控制，即本參考例進行的方式為：與上述第2至第3參考例、專利文獻1或第8圖所揭示的習知油壓式扭力扳手同樣，在輸出調整機構11配設洩壓閥B，且在因鎖緊動作進行而高壓室H的動作油之壓力(衝擊扭力)到達所設定的大小時，洩壓閥B就會被開放，且藉由將動作油之壓力傳遞至關閉閥機構13來進行。
在該方式的油壓式扭力扳手1之情況下，由於無法在輸出調整機構11組入閥體11d，所以要在襯套7，配設與輸出調整機構11不同的閥體15d。
閥體15d，係由以隔著動作油流路15b而相對向的方式配設的2個閥體15d所構成，且中介彈簧15c朝開放動作油流路15b之方向彈壓。
另外，在本實施例中，為了讓2個閥體15d之動作安定，係分別將其中一方的閥體15d(在第1圖(a)中位於右側的閥體15d)形成實心，而將另一方的閥體15d(在第1圖(a)中位於左側的閥體15d)形成有底筒狀，且在前述右側之形成實心的閥體15d，突設被插入於左側之形成有底筒狀的閥體15d之筒狀部的彈簧座兼導件15f。
藉此，可提高兩閥體15d之動作的安定性。
然而，本實施例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之閥體15d的動作原理，雖然是與第1至第3參考例、尤其是第3參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置同樣，但是在對形成於各閥體15d之後背部的油室15e供給動作油的方式中卻有所不同。
亦即，以隔著動作油流路15b而相對向的方式配設2個閥體15d，並且在各閥體15d之後背部形成：中介形成於主軸8之葉片插入部8a與襯套上蓋7a及下蓋7b的流路7c、7d而連通的油室15e，且按照隨著高壓室H的動作油之壓力上升而上升的主軸8之葉片插入部8a的動作油之壓力上升，使2個閥體15d以讓動作油流路15b變小(被縮小)的方式移動。
本實施例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之作用，雖然是與上述第1至第3參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置同樣(尤其是，以隔著動作油流路15b而相對向之方式配設2個閥體15d，且按照隨著高壓室H的動作油之壓力上升而上升的主軸8之葉片插入部8a的動作油之壓力上升，使2個閥體15d以讓動作油流路15b變小(被縮小)的方式移動，藉此可縮小為了調整動作油流路15之大小而移動時的閥體15d之移動衝程，且藉此可提高響應性能，進而可提高衝擊扭力大小之精度)，但是主軸8之葉片插入部8a，由於會始終與成為高壓室H及低壓室L的襯套7之內部中之高壓室H側連通，所以在雙向旋轉時、即正轉時(鎖緊時)及反轉時(鬆弛時)，可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力的產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性。
以上，雖然已針對本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，根據其實施例加以說明，但是本發明並非被限定於上述實施例中所記載的構成，例如，亦可以對應第1參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置的方式，在第3圖中，將連通主軸8之葉片插入部與油室11e的流路形成於襯套上蓋7a，或以對應第2參考例之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置的方式，在第5圖中，將連通主軸8之葉片插入部與油室14e的流路形成於襯套下蓋7b，或將輸出調整機構11、閥體11d、14d、15d之配設處，形成為蓋部以取代襯套7之筒部等，在不脫離其宗旨的範圍內均可適當變更其構成。
(產業上之可利用性)
本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，由於在雙向旋轉時、即正轉時(鎖緊時)及反轉時(鬆弛時)，可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置產生的衝擊扭力大小之精度，且可縮短衝擊扭力之產生週期，進而可提高油壓式扭力扳手的衝擊扭力產生裝置之耐久性，所以可合適地用在使用油壓式之衝擊扭力產生裝置的油壓式扭力扳手的用途中。
1．．．油壓式扭力扳手
2．．．主閥
3．．．正反轉切換閥
4．．．轉子
5．．．衝擊扭力產生裝置
6．．．殼體
7．．．襯套
7a．．．襯套上蓋
7b．．．襯套下蓋
7c．．．流路
7d．．．流路
8．．．主軸
8a．．．葉片插入部
9．．．葉片
10．．．彈簧
11．．．輸出調整機構
11a．．．操作軸
11b．．．動作油流路
11c．．．彈簧
11d．．．閥體
11e．．．油室
12．．．磁致伸縮式扭力檢測機構
13．．．關閉閥機構
14b．．．動作油流路
14c．．．彈簧
14d．．．閥體
14e．．．油室
15b．．．動作油流路
15c．．．彈簧
15d．．．閥體
15e．．．油室
15f．．．彈簧座兼導件
B．．．洩壓閥
H．．．高壓室
L．．．低壓室
第1圖係顯示本發明之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之一實施例的主要部分之說明圖，其中的(a)為正面剖視圖；(b)為(a)的A-A剖視圖。
第2圖係顯示油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第1參考例的全體正面剖視圖。
第3圖係同該第1參考例，其中的(a)為鎖緊動作開始時的主要部分正面剖視圖；(b)為鎖緊動作進行時的主要部分正面剖視圖；(c)為(a)的A-A剖視圖；(d)為(a)的B-B剖視圖
第4圖係顯示輸出特性圖，其中的(a)係顯示習知例(動作油流路之大小在油壓式扭力扳手動作中為一定(固定))的情況；(b)係顯示第1參考例的情況。
第5圖係顯示油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第2參考例的主要部分正面剖視圖。
第6圖係顯示油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之第3參考例，其中的(a)為鎖緊動作開始時的主要部分正面剖視圖；(b)為鎖緊動作進行時的主要部分正面剖視圖；(c)為(a)的A-A剖視圖。
第7圖係顯示習知油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之全體正面剖視圖。
第8圖係顯示習知油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置之全體正面剖視圖。
7．．．襯套
7a．．．襯套上蓋
7b．．．襯套下蓋
7c．．．流路
7d．．．流路
8．．．主軸
8a．．．葉片插入部
9．．．葉片
10．．．彈簧
11．．．輸出調整機構
15b．．．動作油流路
15c．．．彈簧
15d．．．閥體
15f．．．彈簧座兼導件
H．．．高壓室
L．．．低壓室

Claims (3)

  1. 一種油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，係由：藉由轉子而旋轉的襯套、與配設於該襯套之內部的主軸及葉片所構成之油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其特徵為：形成：在產生衝擊扭力時會將成為高壓室及低壓室的襯套之內部連通的動作油流路，且於該動作油流路配設能朝開放動作油流路之方向彈壓的閥體，並且在該閥體之後背部形成：中介主軸的葉片插入部與被形成於襯套蓋的流路而連通的油室，且按照伴隨前述高壓室的動作油之壓力上升而上升的主軸的葉片插入部之動作油的壓力上升，使得前述動作油流路變小。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其中，在調整衝擊扭力之大小的輸出調整機構，組入前述閥體而構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置，其中，以隔著動作油流路並相對向的方式配設2個閥體，並且在前述各閥體之後背部形成：中介主軸的葉片插入部與被形成於襯套上蓋及下蓋的流路而連通的油室，且按照伴隨前述高壓室的動作油之壓力上升而上升的主軸的葉片插入部之動作油的壓力上升，使得前述2個閥體以讓前述動作油流路變小的方式移動。
TW100107322A 2010-09-07 2011-03-04 油壓式扭力扳手的衝擊扭力調整裝置 TWI490092B (zh)

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Cited By (1)

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