TWI685619B - 用於鎖緊螺紋緊固件之設備 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在保護本案申請人之系統，其包含：工具，其具備具有扭矩倍增及振動機構之多速/多扭矩模式(multi-speed/multi-torque modes)，而無需使用外部反作用抵靠(external reaction abutments)；一力傳遞手段，其產生線內(in-line)同軸作用及反作用，以用於與此類工具併用；驅動手段及移位手段，該等能夠在螺母下方附接至墊圈，以用於與此類工具及力傳遞手段併用；相關聯的墊圈，其用於與此類工具、力傳遞手段及驅動手段併用；及相關附件，其用於與此類工具、力傳遞手段、驅動手段及墊圈併用。
位於各種類型之螺母或螺栓頭下方的墊圈具有多種形狀、大小、幾何及鋸齒的可嚙合周長，例如，墊圈/緊固件半徑嚙合差異；以及摩擦偏置面，其對該凸緣表面具有相對較高的摩擦，且對該螺母具有相對較低的摩擦，例如，各種類型、大小及位置的摩擦係數增加處理手段。槍在相同工具中包含強力的衝擊機構及精確的扭矩倍增器，並結合具有經校準之扭矩的快速降下
(run-down)。具有雙重驅動同軸作用與反作用的套筒具有在墊圈上起反作用的外部套筒及旋轉螺母或螺栓頭的內部套筒。用於與的扭矩/張力系統向下相容之栓槽轉接器及反作用板包括方形驅動系統、有限餘隙系統、氣動式系列、槍電氣倍增器及更多。墊圈及摩擦墊圈(Friction Washer)的組合包括一雙重摩擦增強面墊圈，以用於接頭另一側上之位於螺母或螺栓頭下方的反扭矩；及雙重驅動偏位鏈節(offset link)，以在使用的扭矩/張力系統時用於鎖緊餘隙。
Description
此申請案主張對下列之共同擁有及共同待審之專利申請案的優先權及/或為其連續專利申請案或部分連續申請案，該等的完整副本係併入於此以供參照：美國申請案號第62/012,009號，申請日期為2014年6月13日，發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」；專利合作條約申請案號第PCT/US2014/035375號，申請日期為2014年4月24日，發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」；美國申請案號第61/940,919號，申請日期為2014年2月18日，發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」；美國申請案號第61/916,926號，申請日期為2013年12月17日，發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」；美國申請案號第13/577,995號，申請日期為2012年8月9日，發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」，其主張對申請日期為2011年2月9日之發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」之專利合作條約申請案號第PCT/IB2011/001019號的優先權，而專利合作條約申請案號第PCT/IB2011/001019號主張對下列之美國申請案號的優先權；第61/430,105號及第
61/302,598號，申請日期分別為2011年1月5日及2010年2月9日，兩者的發明名稱均為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」；以及美國申請案號第13/113,693號，申請日期為2011年5月23日，發明名稱為「用於鎖緊及鬆開螺紋連接器的方法」，其係申請日期為2009年4月23日之發明名稱為「用於鎖緊及鬆開螺紋連接器之墊圈」之美國申請案號第12/429,040號(現為美國專利第No.8,079,795號，核發專利日期為2011年12月20日，發明名稱為「用於鎖緊及鬆開螺紋連接器之墊圈」)之分割案。
包括螺栓、螺柱、螺母及墊圈的螺紋緊固件在傳統的螺栓固定應用中係已知且已被使用的。工業應用的維護及修理始於這些螺紋緊固件的鬆開，並結束於這些螺紋緊固件的鎖緊。當然，工業界旨在例行、意料之外及/或緊急的維護及/或修理期間減少生產損失。
鎖緊及/或鬆開螺栓有兩種方法：扭矩及張力。不過，直到本案申請人的創新為止，均不可能以相同的工具執行液壓式扭轉及液壓式拉緊。操作者需要分開的工具來扭轉及拉緊螺紋緊固件。
扭矩所具有的優點在於，其：可應用至大多數現存的螺紋緊固件；準確度在螺母之預先計算的旋轉抗力的五個百分比(5%)之內；避免無預期的鬆開；確保比張力更均勻的周緣螺栓負載；及克服不均勻的潤滑施
加、螺母下方或凸緣頂部上之外來微粒及微量的螺紋損壞。不過，扭矩所具有的危害在於，其：遭受螺紋摩擦及面摩擦，兩者均為未知的；需要在應用的另一側上使用施加至螺母的備用扳手，以保持螺紋緊固件的底部部分不動；導致未知的殘餘螺栓負載；及遭受螺栓扭力及側向負載，兩者均對螺栓固定應用產生不利的影響。在螺栓固定中永續且準確地使用扭矩需要建立螺紋及軸承的面摩擦並消除扭力及側向負載。
張力的優點在於其無扭力及側向負載。不過，張力所具有的危害在於，其：需要螺栓在螺母上方繞著螺母至少突出其直徑，使得其可藉由張力器向上拉拔，此常需要更換螺栓及螺母；僅在25%的假定旋轉抗力內準確；產生無法預測、手動的螺母落座；遭受螺紋摩擦及面摩擦，兩者均為未知的；常過度拉拔，未拉緊緊固件；由於來自拉拔器的負載傳遞而導致無法控制的緊固件鬆弛；及導致未知的殘餘螺栓負載。在螺栓固定中永續且準確地使用張力需要消除螺柱/螺栓拉拔及負載傳遞。
扭矩動力工具在此項技術中為已知，並包括那些氣動式、電動式及液壓式驅動者。扭矩動力工具產生用以鎖緊及/或鬆開螺紋緊固件之一旋轉力以及一相等且相反的反作用力。液壓式張力器使用拉拔器來對螺栓施加液壓壓力，其通常導致比所需的螺栓伸長高出10%至20%，使得螺柱被過度拉拔。接著以手鎖緊螺母直到緊貼為止；釋放汽缸上的壓力；螺柱回彈；且負載從橋路傳遞至螺母，從而以夾鉗力壓縮接頭。
關於扭矩，傳統的反作用夾具抵靠可行且可使用的靜止物體(例如，鄰接的緊固件)，以在緊固件向前旋轉時阻止工具外殼向後旋轉。此抵靠力在欲鎖緊或鬆開的螺母上垂直螺栓軸施加一拉拔力或側向負載。方形驅動工具的反作用力行進通過反作用臂，試圖扭斷工具的汽缸末端及/或使驅動彎曲。須注意本案申請人在同軸反作用力傳遞中的創新可在HYTORC® AVANTI®中找到。先前技術之傳統反作用夾具的演變係在例如本案申請人之美國專利第4,671,142號、第4,706,526號、第5,016,502號、第Re.33,951號、第6,152,243號、第D500060號及第7,765,895號中揭示，該等的完整副本係併入於此以供參照。
工業界已不再使用笨重而複雜的液壓式張力器，同樣也因為施加至緊固件的扭力及側向負載而不再使用扭矩。事實上，機械拉緊相當普遍。
本案申請人以其HYTORC NUTTM機械張力器產品線以及用於與之併用的驅動器及工具推動螺栓固定並解決許多螺栓固定的挑戰。此拉緊螺母具有兩個套筒，一個位於另一個的內側，藉此內部套筒與栓槽墊圈相連接，以允許僅內部套筒的軸向移動。將其旋擰至一螺柱或螺栓之上作為一組合件。一專有的驅動器夾持在內部套筒之上，並旋轉外部套筒。螺柱與內部套筒一起被向上拉，並在無過度延伸及回彈的情況下被拉緊，如使用液壓式張力器。內部螺母永不在負載下方相對螺柱的螺紋旋轉，消除螺柱的螺紋磨損或其他損壞的可能性。
HYTORC NUTTM：在鎖緊及鬆開期間機械地使用工具的作用及反作用力；將扭矩轉換為無扭力的螺栓拉緊而非如張力中的拉拔；與扭矩相比，允許以準確設定以及達成之所需的殘餘螺栓伸長或負載進行精確的螺栓負載校準；消除側向負載、扭力負載傳遞及鬆弛、反作用臂、備用扳手、拉拔器及橋路；消除針對關鍵應用之螺栓伸長測量；增加安全性、無出錯的螺栓固定、接頭可靠性及速度；縮減超過50%的螺栓固定次數；且無須修改即適用於所有接頭。其藉由以拉緊螺栓代替拉拔螺栓來改善扭矩及張力，防止不安全及緊固件與接頭受損的機械回跳。操作者在從30%至90%之降伏強度的任何一處設定並達成螺栓負載。
HYTORC NUTTM的演變係揭示於例如本案申請人的美國專利第5,318,397號、第5,341,560號、第5,539,970號、第5,538,379號、第5,640,749號、第5,946,789號、第6,152,243號、第6,230,589號、第6,254,323號、第6,254,323號及第6,461,093號中，該等的完整副本係併入於此以供參照。
不過，HYTORC NUTTM有其一連串的挑戰。終端使用者必須以精確切削、處理及潤滑的單元取代標準螺母。此外，內部套筒在與墊圈相連接的點上必須要在徑向上相對較厚。有時候，此連接可承受施加至外部套筒的整個反作用力。此外，HYTORC NUTTM的製造費用昂貴，且常難以販售給成本最小化、傳統的螺栓固定終端使用者。另外，在HYTORC NUTTM的一些版本中，螺母
必須製造為具有兩個套筒，其外側直徑必須符合普通螺母的外側直徑，因此兩個套筒均具有比普通螺母更少的材料。此需要使用高強度材料，其導致客戶端對改變材料的不情願以及對未知的恐懼。在HYTORC NUTTM的其他版本中，必須改變螺栓，其係昂貴且非工業界可輕易接受的。
本案申請人以其HYTORC WASHERTM產品線以及用於與之併用的驅動器及工具進一步推動工業螺栓固定並解決許多螺栓固定的挑戰。HYTORC WASHERTM係用作反作用點之反作用墊圈的第一個範例，其係用於在螺旋狀螺紋緊固件上扭轉螺母及螺栓。反作用墊圈係放置於螺栓或螺柱負載路徑中，且因此總是經歷相同且一模一樣的加載。在反作用墊圈系統中，將旋轉扭矩施加至頂部螺母或螺栓，而相反的反作用扭矩則在反作用墊圈上施予。頂部螺母或螺栓與配合的反作用墊圈經歷相同且一模一樣的負載及扭矩。因此，僅由摩擦力來支配相對移動。具有較低摩擦係數的部件將具有移動的傾向，而另一部件將維持相對地錨定。
HYTORC WASHERTM自起反作用負載墊圈具有與傳統螺栓之螺紋相連接的內部螺紋節段。其適配於普通螺母的下方，並阻止螺栓旋轉，同時為驅動工具提供反作用點。其係以專有的雙套筒來鎖緊。外部套筒夾持在墊圈上，且內部套筒旋轉普通螺母，從而將螺柱上拉通過墊圈。工具的反作用力係轉換為夾持力，其使HYTORC WASHERTM保持靜止。此在螺母旋轉時使節段從
而是螺栓保持靜止，直到螺栓伸長導致軸向節段移入HYTORC WASHERTM內側為止。其藉由以拉緊螺栓取代拉拔螺栓來改善扭矩及張力。缺少負載-傳遞-鬆弛或機械回跳允許拉緊至90%的降伏強度。
HYTORC WASHERTM：為更均勻的殘餘螺栓負載提供已知的軸承面摩擦；不需要精確切削魚眼坑；最小化螺栓固定程序的扭力及側向負載；防止螺栓與螺母一起旋轉；在不需要反作用臂及備用扳手的情況下產生直線軸向螺栓拉緊；增加周緣接頭壓縮之殘餘螺栓負載及均勻性；減少設置時間；增加螺栓固定的速度；容許螺栓固定變成軸向定向及免動手操作，即使在反向應用上亦然；增加螺栓固定的安全性；及最小化緊固件及接頭損壞的風險。
HYTORC WASHERTM產品線以及用於與之併用之驅動器及工具的演變係揭示於例如本案申請人的美國專利第6,490,952號、第6,609,868號、第6,929,439號、第6,883,401號、第6,986,298號、第7,003,862號、第7,066,053號、第7,125,213號、第7,188,552號、第7,207,760號及第7,735,397號中，該等的完整副本係併入於此以供參照。
不過，HYTORC WASHERTM有其一連串的挑戰。其為螺栓固定應用增加不必要的高度。終端使用者常必須以較長版本取代標準螺柱及螺栓，因為當鎖緊時，規定需要二或多個螺紋從螺母突出。此外，HYTORC WASHERTM的製造費用比傳統墊圈昂貴，且常難以販售給
成本最小化、傳統的螺栓固定終端使用者。此外，若螺母摩擦較高，則HYTORC WASHERTM自由地在相反方向旋轉。在操作期間，HYTORC WASHERTM具有兩個面摩擦，且螺母具有一面及一螺紋摩擦，因此各自的總摩擦幾乎相同，其意指HYTORC WASHERTM可旋轉或螺母可旋轉。為了避免此現象而需要預負載，若HYTORC WASHERTM及螺母兩者係同時向下旋轉時，則無法達成此預負載。最後，儘管消除了側向負載及扭力，腐蝕仍是積聚在螺紋之中，因而無法消除螺紋磨損。
本案申請人以其HYTORC SMARTWASHERTM產品線以及用於與之併用的驅動器及工具進一步推動工業螺栓固定並解決許多螺栓固定的挑戰。此用於鎖緊及鬆開螺紋連接器之自起反作用萬能墊圈包括一螺母；一螺栓，其具有一軸，並在該墊圈插入該螺母及一物體之間的情況下被引入該物體，使得位於一軸向側上的墊圈之一第一軸承面表面與一螺母配合，且位於一相反軸向側上的該墊圈之一第二軸承面表面與該物體配合。該墊圈包括：一徑向外部主體，其具有適於比該螺栓直徑大之一徑向內部開口以及適於吸收一工具之一反作用力之一徑向外部表面；一徑向內部節段，其可與該螺栓之一螺紋嚙合，徑向上在該外部主體內側位於該徑向內部開口之中，並可連接至該外部主體且具有相對於該主體之一受限的軸向摩擦移動；及一間隔物，其適於位在該徑向內部節段及該螺母之間，且同樣係徑向上在該外部主體內側位於該徑向內部開口之中，並軸向的與該徑向內
部節段隔開。外部主體、徑向內部節段及間隔物可彼此組裝及降下，並可共同或單獨地使用。
在需要均勻而準確的螺栓伸長時，本案申請人將一起插入該螺母及該物體之間的該徑向外部主體及該徑向內部節段用於應用。當藉由工具以給定力旋轉該螺母時，該徑向外部主體沿著一相反方向承受來自工具的給定力。該徑向外部主體停滯不動，而與該螺栓之螺紋嚙合的該徑向內部節段確實阻止該螺栓旋轉。該螺栓僅伸長或鬆弛。在此情況下，由該徑向外部主體及該徑向內部節段所構成的該墊圈作用如一張力墊圈。
當需要精確的螺栓伸長且必須控制螺栓伸長時，本案申請人將插入在該螺母及該物體之間的該徑向外部主體、該徑向內部節段及該間隔物用於應用。當藉由工具以給定力旋轉該螺母時，該徑向外部主體沿著一相反方向承受來自工具的給定力。該徑向外部主體停滯不動，而與該螺栓之螺紋嚙合的該徑向內部節段確實阻止該螺栓旋轉。螺栓僅伸長或鬆弛，且在此同時，該徑向內部節段軸向地移動，而該間隔物限制該節段的軸向移動。在此情況下，由該徑向外部主體、該徑向內部節段及該間隔物所構成的該墊圈作用如一高精度墊圈。
當不需均勻而準確的螺栓伸長時，本案申請人僅將插入該螺母及該物體間之該墊圈的該徑向外部主體用於普通應用。當該工具施加旋轉力至該螺母時，該主體的徑向外部表面係用於吸收相等且相反的反作用力。該螺母旋轉，但該徑向外部主體停滯不動，且在此
情況下，僅由該徑向外部主體構成的該墊圈作用如一反作用墊圈。
HYTORC SMARTWASHERTM以較低成本及更有彈性的包裝提供HYTORC WASHERTM的許多優點。HYTORC SMARTWASHERTM產品線以及用於與之併用之驅動器及工具的演變係揭示於例如本案申請人的美國專利第8,079,795號中，其完整副本係併入於此以供參照。
不過，HYTORC SMARTWASHERTM有其一連串的挑戰，類似於HYTORC WASHERTM的那些。其為螺栓固定應用增加不必要的高度。終端使用者常必須以較長版本取代標準螺柱及螺栓，因為當鎖緊時，規定需要二或多個螺紋從螺母突出。此外，HYTORC SMARTWASHERTM的製造費用比傳統墊圈昂貴，且常難以販售給成本最小化、傳統的螺栓固定終端使用者。值得注意的是，本案申請人相信在僅將HYTORC SMARTWASHERTM的徑向外部主體用作反作用墊圈時，均勻、準確且精確的螺栓伸長是不可能的。此外，具有徑向外部主體之螺紋插入件的使用產生均勻且準確的螺栓伸長，但螺柱的行進受限於墊圈的厚度。在使用間隔物的情況下，行進係進一步受阻。最後，儘管消除了側向負載及扭力，腐蝕仍是積聚在螺紋之中，因而無法消除螺紋磨損。
此外，若螺母摩擦較高，則HYTORC SMARTWASHERTM自由地沿著相反方向旋轉。在操作期間，HYTORC SMARTWASHERTM具有兩個面摩擦，且螺
母具有一面及一螺紋摩擦，因此各自的總摩擦幾乎相同，其意指HYTORC SMARTWASHERTM可旋轉或螺母可旋轉。為了避免此現象而需要預負載，若HYTORC SMARTWASHERTM及螺母兩者係同時向下旋轉時，則無法達成此預負載。使用習知的反作用墊圈系統，必須施加潤滑劑來有選擇地偏置墊圈，以在比螺母或螺柱更高的摩擦下保持不動。此允許螺柱或螺母通過螺旋狀的配合螺紋旋轉並產生負載。在安裝反作用墊圈的程序中，所需的潤滑劑偏置是不想要且難以控制的步驟。即使在習知的反作用墊圈上之少量的潤滑劑都會有允許反作用墊圈在螺母或螺栓之前旋轉或滑動的反效應。當墊圈在螺旋狀螺紋螺栓或螺母之前旋轉時，系統無法產生螺栓負載。
先前技術之反作用墊圈的其他範例包括揭示於美國專利第7,462,007號及第7,857,566號中的那些，該等的完整副本係併入於此以供參照。這些反作用墊圈係預定作為鎖緊螺母及貝氏墊圈的代用品，因為它們在負載下有彈性地變形，以儲存預負載或活負載的能量。在大多數的實施例中，結合螺紋孔旨在最小化螺栓上的側向加載。與底部墊圈表面的總表面面積相比，這些凹及/或凸反作用墊圈接觸物體的面積小。在一實施例中揭示無螺紋的孔。摩擦增強包括突出(如六邊形墊圈的點或平面滾紋延伸)，其咬住或刺入物體表面。亦揭示不具有摩擦增強之實質上平坦的反作用墊圈。須注意當未正確地管理潤滑或摩擦表面時，先前技術的反作用墊圈非故意地滑動或旋轉。
本案申請人致力於在以流體操作之扭矩動力工具中增加緊固件的旋轉速度。HYTORC® XXI®為以流體操作的扳手，具有：一以流體操作的驅動，其包括一汽缸；一活塞，其可在該汽缸中往復地移動，並具有一具有一活塞桿末端的活塞桿；一棘輪機構，其具有一設有複數個齒的棘輪；及至少兩個掣子，其可操作地與該活塞桿相連接，且可與該棘輪齒嚙合，使得在該活塞的前進行程期間，該至少兩個掣子的其中一個與至少一個棘輪齒嚙合，而該至少兩個掣子的另一個位於至少一個棘輪齒的上方，而在該活塞的退回行程期間，該至少兩個掣子的該另一個與至少一個棘輪齒嚙合，而該至少兩個掣子的該其中一個位於至少一個棘輪齒的上方。該至少兩個掣子的至少一個可自該棘輪的齒脫離並可舉升至高於該棘輪的齒。HYTORC® XXI®亦包括一脫離單元，其可藉由操作者與該驅動分開啟動，並可作用於至少一個掣子上，使得區別其與該棘輪齒並將其舉升至高於該棘輪齒。此反齒隙特徵允許該棘輪向後旋轉以釋放累積的扭力及材料折曲，使得該以流體操作的扳手可自一工作抽離。HYTORC® XXI®為世界上第一個連續旋轉的液壓式扳手。那使得此項工具比市面上的任何其他扳手快上三倍。須注意當與HYTORC® XXI®併用時，HYTORC NUTTM及HYTORC WASHERTM的優點得以突顯。HYTORC® XXI®係揭示於本案申請人之美國專利第6,298,752號中，其完整副本係併入於此以供參照。
本案申請人之後將其對扭矩動力工具的深入了解及創新應用至手持氣動式扭矩增強工具，具體而言，係藉由創造出HYTORC® jGUN®產品線及用於與之併用的驅動器及工具來實現。本案申請人以HYTORC® jGUN®單速、雙速及雙速加的商標名讓這些工具上市販售。一旦螺母擊中凸緣表面，用以鎖緊或鬆開螺母的旋轉程度便是非常小的。客戶想要高旋轉速度讓螺母快速地降下或升起。一旦螺母擊中凸緣面，已知之提供高降下及分離速度的衝擊扳手具有不準確及緩慢旋轉的缺點。反之，已知的手持式扭矩動力工具是扭矩準確的，但在緊固件的升起及降下過程中相對較慢。然而，一旦螺母在凸緣面上旋轉，它們遠比衝擊槍更快。
在已知的手持式扭矩增強工具中的馬達外殼係獨立於齒輪外殼，使得扭矩無法超過操作者的臂/手扭矩抗力。否則，工具的馬達外殼便無法被握持，且將在操作者的手中打轉。市面上有許多馬達驅動的扭矩倍增器，且其中一些具有兩種速度機構，其中一些在螺栓尖端上起反作用，其需要特殊螺栓，而其他的則具有一反作用臂。無論所施加的扭矩或速度為何，它們的齒輪外殼隨著輸出軸沿著相反的方向旋轉。在高速下，現存的手持式扭矩增強工具中的旋轉零件需要軸承，因為齒輪與輸出軸在齒輪外殼中旋轉的如此快速之故。此類工具的高扭矩版本太大且太重。
HYTORC® jGUN®產品線包括一具有降下或升起速度的工具，其中整個齒輪外殼與內部齒輪組件及
外部驅動一起在相同的高速下沿著相同的方向旋轉。操作者簡單切換工具，從沿著一個方向施加旋轉力至齒輪及輸出軸以及同時施加一相反的旋轉力至齒輪外殼。須注意HYTORC NUTTM及HYTORC WASHERTM產品線及用於與之併用的驅動器及工具與HYTORC® jGUN®雙速相容。舉例來說，在HYTORC® jGUN®雙速之較高速、較低扭矩的實施例中，具有螺母的驅動套筒以及具有HYTORC WASHERTM的反作用套筒總是一起以相同的較高速及相同的較低扭矩旋轉。HYTORC WASHERTM及螺母係藉由插銷整合成為一個單元，直到螺母落座於HYTORC WASHERTM之上為止。扭矩增加並藉由剪切來分解插銷，使得螺母以較高扭矩及較低速旋轉，而HYTORC WASHERTM變成靜止物體從而是反作用點。HYTORC WASHERTM與已知螺母的整合不再是可接受的，因為斷開連接的碎片影響摩擦係數，可導致螺紋磨損，並在螺紋介面處留下有害而不必要的堆積物。
當不與HYTORC WASHERTM併用時，HYTORC® jGUN®需要使用反作用夾具將螺母旋轉期間所產生的反作用力轉向至一靜止物體。降下速度必須受到限制，以避免反作用臂在高速下對著鄰接的螺母猛撞，若操作者的四肢擋道，則其可導致意外。反作用臂的抵靠對操作的低速、高扭矩模式而言是必要的，以鎖緊或鬆開緊固件。但反作用臂對操作的高速、低扭矩模式而言是不想要的一再次係為了避免意外及可記錄於美國職業安全保健管理局(OSHA)的狀況。
本案申請人將其對具有反作用夾具及HYTORC® jGUN®產品線之扭矩動力工具的深入了解及創新應用於進一步推動手持氣動式扭矩增強工具。本案申請人創造出HYTORC® FLIP-GUN®產品線及用於與之併用的驅動器及工具。HYTORC® FLIP-GUN®包括可定位的反作用臂。當放置在一第一位置時，扭矩增強器單元係切換為高速、低扭矩模式，且反作用臂在處於垂直工具軸的方向時可讓操作者用作把手。當反作用臂放置在與工具軸同軸之一第二位置時，扭矩增強器單元係切換為低速、高扭矩模式，且反作用臂可抵靠一靜止物體，因為高扭矩無法由使用者吸收。
應用特性常不利地影響螺栓固定工作，並包括例如受腐蝕、不潔淨、扭結、滿載碎片、起毛邊、經磨損、不規則、失向、失準及/或不均勻潤滑的螺柱及螺母螺紋及表面。此類不利的螺栓固定應用特性常使生產損失加劇。當然，工業界旨在例行、意料之外及/或緊急的維護及/或修理期間減少生產損失。
本案申請人進一步創新其手持氣動式扭矩增強工具，具體係藉由創造出HYTORC® THRILL®產品線及用於與之併用的驅動器及工具來實現。HYTORC® THRILL®為手持式雙模動力驅動扭矩增強器工具，其操作於工業緊固件之無反作用及反作用輔助的鎖緊及鬆開。其包括：一馬達，其產生一旋轉力以旋轉緊固件；一旋轉力倍增機構，其用於一較低速/較高扭矩模式，並包括複數個旋轉力倍增傳送器；一旋轉力衝擊機構，其
用於一較高速/較低扭矩模式，並包括複數個旋轉力衝擊傳送器；一外殼，其有效地與至少一個倍增傳送器相連接；一反作用臂，其傳遞在較低速/較高扭矩模式期間於外殼上產生的反作用力至一靜止物體；其中在較低速/較高扭矩模式期間，至少兩個倍增傳送器相對於彼此旋轉；且其中在較高速/較低扭矩模式期間，至少兩個倍增傳送器為整體的，以達到來自衝擊機構的槌擊動作。有利地，HYTORC® THRILL®：最小化操作者的振動暴露；在較高速、較低扭矩模式下由於來自倍增及衝擊機構間之配合的高質量而提供高旋轉慣量，其增加衝擊機構的扭矩輸出；在不使用反作用夾具的情況下以高速降下及分離緊固件，即使在需要高於使用者可吸收之扭矩以克服實質上不利的螺栓固定應用特性(如螺紋與面變形及/或螺紋磨損)時亦然；及鬆開卡住接頭之經高度扭轉及受腐蝕的緊固件，並在第二模式中使用反作用夾具的情況下將緊固件鎖緊至所需的較高及更精確的扭矩。
在較低速/較高扭矩(倍增)模式期間，衝擊模式無法在THRILL®之中操作，因為：可定位的反作用臂抵靠一靜止物體；且衝擊機構在扭矩倍增模式期間遭到封鎖。但須注意，在較高速/較低扭矩模式期間，來自馬達的旋轉力係經由初始階段的倍增機構傳遞至輸出軸以降下或升起一螺母或螺栓頭，其呈現少至無抗力。當緊固件呈現不利的螺栓固定特性，從而需要間歇力來克服此類變形時，衝擊機構啟動。
HYTORC® jGUN®、FLIP-Gun®及THRILL®產品線以及用於與之併用之驅動器及工具的演變係揭示於例如本案申請人的美國專利第6,490,952號、第6,609,868號、第6,929,439號、第6,883,401號、第6,986,298號、第7,003,862號、第7,066,053號、第7,125,213號、第7,188,552號、第7,207,760號、第7,735,397號、第7,641,579號、第7,798,038號、第7,832,310號、第7,950,309號、第8,042,434號、第D608,614號及第13/577,995號中，該等的完整副本係併入於此以供參照。
儘管有本案申請人使用THRILL®的新近創新，側向負載及螺紋磨損仍是工業螺栓固定應用的主要問題，且完全無法以市面上的增強器工具來對付。磨損為橫向運動或滑動期間在金屬表面間之摩擦及吸附的組合所導致的材料磨耗，常歸因於缺乏潤滑。當材料磨損部分從一接觸表面被拉拔且卡住或甚至摩擦熔接至鄰接的表面時，特別是若存在有大量的力將該等表面壓縮在一起時。磨損常發生在高負載、低速應用中。其包含看得見的材料傳遞，因為其吸附地從一表面被拉拔，使其以突起團塊的形式卡住另一個表面。磨損通常非漸進程序，而是快速發生且隨著突起的團塊誘發更多磨損而迅速蔓延。
在鎖緊後經過一段長時間之受腐蝕的緊固件的腐蝕通常發生在螺母的嚙合螺紋及螺栓與螺母及凸緣之間。腐蝕可源自於數個來源，包括化學、熱、濕氣及潤滑。在高溫應用上，舉例來說，鎖緊期間所施加的潤
滑乾掉，並隨時間過去將螺紋黏合在一起。此外，容器內外的化學反應常導致電偶腐蝕。在鬆開期間，內部螺紋腐蝕沿著螺栓的螺紋推動乾掉的滑脂。施加至靜止物體的反作用力在欲旋轉之螺母的近側上施加相等的力。事實上，用於工具的側向負載或抵靠力可為其英尺-磅扭矩輸出的3倍至4倍，因為反作用臂的抵靠點常為距離驅動中心一半的距離(若未小於一英尺的話)。此側向負載導致螺母及螺栓螺紋以極大的力嚙合在其施加處的近側之上，使得在旋轉螺母時，乾掉的滑脂遂積聚在該位置。螺紋的不規則常無法被克服。螺栓及螺母間僅一半的螺紋嚙合，且螺紋開始夾緊。此導致螺栓螺紋磨損，並需要實質上更多的扭矩從而是實質上更多的側向負載來取下螺母，其可毀壞螺栓及螺母的螺紋。緊固件常鎖定螺紋摩擦使用所有旋轉力的點，其可導致緊固件折斷或工具旋轉緊固件。原先用來鎖緊緊固件的扭矩動力工具常不足以鬆開相同的受腐蝕的緊固件。此類受腐蝕的緊固件可需要比鎖緊扭矩高出1倍至3倍英尺-磅的鬆開扭矩值，並可需要額外更強力的工具。高溫螺栓固定應用(例如，在渦輪機及殼體中)通常是關鍵，其需要具有極高汰換成本之不繡或精確製造的緊固件。此外，近來相當普遍之細螺紋螺栓的使用增加此問題。
即使工具未對緊固件施加側向負載，螺紋磨損仍可發生，因為乾掉的滑脂在螺母的鬆開期間積聚在嚙合螺紋之中。此類鬆開在一點上需要比原先的鎖緊扭矩更高的扭矩，其在施加時導致螺紋的磨損。即使使用
HYTORC NUTTM，此仍會發生在內部及外部套筒之間。工業界的習慣是在施加鬆開扭矩之前讓操作者以大槌擊打受腐蝕的緊固件來粉碎腐蝕。此習慣是危險的，可毀壞在螺母上方延伸的螺栓螺紋，且是不文明的。不利的磨損亦發生在螺母面及凸緣面之間，因為側向負載改變欲旋轉之螺母的垂直定向。此轉而增加螺母的旋轉摩擦，並使鬆開扭矩所產生的螺栓負載無法預測，其導致不利的美學、不平行的接頭閉合、系統洩漏以及工具、緊固件及接頭故障。
已知的墊圈可減少螺紋緊固件、螺母及接頭之間的表面磨損，因為墊圈係以更硬的材料製成。ASME PCC-1-2010的附錄M陳述：「通常須了解，使用完全硬化鋼墊圈將藉由為螺母提供平滑且低摩擦的軸承表面來改善扭矩輸入至螺栓預負載的轉移。墊圈保護凸緣的接觸表面免於旋轉螺母所導致的損壞。在將扭轉方法(手動式或液壓式的任一者)用於螺栓鎖緊時，這些是重要的考量。」不過，已知的墊圈並未最小化及/或消除由側向負載所產生的表面磨損及螺紋磨損。且已知的墊圈可在被鎖緊時移動，使得墊圈可隨著螺母或螺栓頭一起旋轉而非保持固定。此可影響扭矩張力關係。
在典型的螺栓固定系統中安裝墊圈的另一目的係藉由在應力之下提供較大面積而在螺栓頭及螺母下方分配負載。
否則，螺栓的軸承應力可超過連接材料的軸承強度，且此導致螺栓預負載的損失及材料的潛移。
所需的是簡化工具、驅動器及墊圈的設計與操作；消除反作用、彎曲與拉拔力；增加螺栓固定的速度、效率、可靠性與可重複性；全部均以低成本達成。本發明因而已設計為解決這些問題。
本發明旨在保護本案申請人之系統，其包含：工具，其具有多速/多扭矩模式連同扭矩倍增及振動機構，且無需使用外部反作用抵靠；一力傳遞手段，其產生線內同軸作用及反作用，以用於與此類工具併用；驅動手段及移位手段，該等能夠在螺母下方附接至墊圈，以用於與此類工具及力傳遞手段併用；相關聯的墊圈，其用於與此類工具、力傳遞手段及驅動手段併用；及相關附件，其用於與此類工具、力傳遞手段、驅動手段及墊圈併用。
位於各種類型之螺母或螺栓頭下方的墊圈具有多種形狀、大小、幾何及鋸齒的可嚙合周長，例如，墊圈/緊固件半徑嚙合差異(differentials)；以及摩擦偏置面，其對該凸緣表面具有相對較高的摩擦，且對該螺母具有相對較低的摩擦，例如，各種類型、大小及位置的摩擦係數增加處理手段。槍在相同工具中包含強力的衝擊機構及精確的扭矩倍增器，並結合具有經校準之扭矩的快速降下。具有雙重驅動同軸作用與反作用的套筒具有在墊圈上起反作用的外部套筒及旋轉螺母或螺栓頭的內部套筒。用於與扭矩/張力系統向下相容之栓槽轉接器及反作用板包括方形驅動系統、有限餘隙系統、氣動式
系列、槍電氣倍增器及更多。墊圈及摩擦墊圈(Friction Washer)的組合包括一雙重摩擦增強面墊圈，以用於接頭另一側上之位於螺母或螺栓頭下方的反扭矩；及雙重驅動偏位鏈節，以在使用扭矩/張力系統時用於緊餘隙。
國際螺栓固定標準要求將硬化墊圈放置在工業螺紋緊固件下方。墊圈為硬化墊圈，為本案申請人所專有，其在鎖緊及/或鬆開期間成為直接位於緊固件之螺母或螺栓頭下方的反作用點。墊圈係與具有一同軸反作用表面、一螺柱及一可以螺紋方式與螺柱嚙合之螺母或一連接至螺柱之螺柱頭的任一者之種類的工業螺紋緊固件併用。它們針對操作者的附屬肢體消除任何可能夾點。操作者不需要搜尋欲在其中起反作用之令人滿意的靜止物體。直線的同軸張力幾乎消除螺柱的彎曲及/或側向負載。它們提供平滑、一致、低摩擦的頂部表面，在其上旋轉螺母或螺栓頭；該頂部具有一拋光表面，螺母或螺栓頭將緊靠該拋光表面旋轉。它們提供一摩擦增強底部表面，該工具將緊靠此底部表面起作用。
墊圈保護凸緣表面免於損壞或埋置，且由於較大的表面面積而在接頭周圍均勻地分配螺栓負載。針對每一種應用，它們可以全範圍的英吋及公制尺寸由全範圍的材料選項製成。它們遵守針對尺寸、硬度及厚度的所有ASME、ASTM及API規格。它們與氣動式、液壓式、電動式及手動式扭矩工具共同運作。且在增添一伴隨的摩擦墊圈的情況下，其消除對用以防止相對的螺母與螺栓一起旋轉之備用扳手的需求。
本案申請人近來的墊圈相關研究及發展包括原型設計及以實驗評估不同的：厚度；外部嚙合尺寸；外部嚙合幾何及鋸齒；在緊固件嚙合(頂部)側上之低摩擦塗層及處理；在凸緣嚙合(底部)側上之如滾紋圖案之摩擦增強的尺寸、形狀及位置；在底部、頂部、內側及外側面上之去角的尺寸及形狀；材料規格；及熱處理規格。
°1‧‧‧斜角角度
1‧‧‧墊圈
1'‧‧‧墊圈
1"‧‧‧墊圈
100‧‧‧驅動輸入及輸出組件
101‧‧‧驅動工具外殼組件
102‧‧‧驅動產生機構
103‧‧‧把手組件
104‧‧‧切換機構
10A‧‧‧工具
10B‧‧‧工具
10C‧‧‧工具
10D‧‧‧工具
10E‧‧‧工具
10F‧‧‧工具
10G‧‧‧工具
10H‧‧‧工具
10I‧‧‧工具
110A"‧‧‧墊圈
121‧‧‧旋轉力輸入軸
122‧‧‧旋轉力輸出軸
123‧‧‧驅動零件
131‧‧‧把手後蓋
133‧‧‧外部空氣閥
134‧‧‧內部空氣閥
135‧‧‧定位銷
136‧‧‧扭矩螺釘
137‧‧‧墊片
15‧‧‧雙重驅動同軸作用及反作用組件
150‧‧‧扳機組件
151‧‧‧彈簧
152‧‧‧扳機軸襯套
153‧‧‧扳機桿
155‧‧‧控制閥組件
156‧‧‧定位銷
157‧‧‧控制閥
15A‧‧‧雙重驅動同軸作用及反作用組件
15C‧‧‧雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件
16‧‧‧內部套筒
161‧‧‧錐形彈簧
162‧‧‧調節器閥間隔物
163‧‧‧O形環
164‧‧‧內部調節器外殼
16C‧‧‧公緊固件驅動嚙合手段
17‧‧‧外部套筒
1711A‧‧‧外部套筒
1711B‧‧‧外部套筒
1711C‧‧‧外部套筒
173‧‧‧底板
174‧‧‧承窩圓柱頭螺釘
175‧‧‧空氣接頭
17A‧‧‧墊圈
17B‧‧‧墊圈
17C‧‧‧墊圈
18‧‧‧套筒耦合手段/栓槽轉接器
180‧‧‧把手按鈕組件
18A‧‧‧套筒耦合手段/栓槽轉接器
18A‧‧‧墊圈
18B‧‧‧墊圈
18C‧‧‧墊圈
18D‧‧‧墊圈
18D1‧‧‧墊圈
18D2‧‧‧墊圈
18D3‧‧‧墊圈
18D4‧‧‧墊圈
18D5‧‧‧墊圈
18D6‧‧‧墊圈
18D7‧‧‧墊圈
18E‧‧‧墊圈
18F‧‧‧墊圈
18G‧‧‧墊圈
18H‧‧‧墊圈
18I‧‧‧墊圈
18J‧‧‧墊圈
18K‧‧‧墊圈
18L‧‧‧墊圈
19‧‧‧突出部分
191‧‧‧旋轉力輸出軸軸承
19A‧‧‧栓槽反作用支撐部分
19B‧‧‧栓槽反作用支撐部分
2‧‧‧頂部軸承面
20‧‧‧緊固件
20"‧‧‧緊固件
200‧‧‧旋轉力倍增組件
201‧‧‧旋轉力倍增機構外殼
20A‧‧‧螺栓頭
20B‧‧‧承窩圓柱頭螺釘
21‧‧‧第一端
210‧‧‧旋轉力倍增機構
211‧‧‧倍增傳送器組件
212‧‧‧倍增傳送器組件
213‧‧‧倍增傳送器組件
214‧‧‧倍增傳送器組件
215‧‧‧倍增傳送器組件
22‧‧‧螺栓頭
23‧‧‧螺柱/第二端
23'‧‧‧螺柱
23"‧‧‧螺柱
24‧‧‧螺紋嚙合
241‧‧‧軸承
242‧‧‧軸承
243‧‧‧內部扣環
244‧‧‧雙重密封軸承
245‧‧‧內部扣環
246‧‧‧頂部及底部滾珠軸承
247‧‧‧外殼轉接器
248‧‧‧變速箱連接器
249‧‧‧鎖定墊圈
25‧‧‧自由螺柱末端
250‧‧‧鎖定螺母
251‧‧‧頂部及底部內部扣環
252‧‧‧軸承間隔物
3‧‧‧底部軸承面
30‧‧‧凸緣/接頭
30'‧‧‧接頭
30"‧‧‧接頭
300‧‧‧振動力組件
301‧‧‧振動力機構外殼
31‧‧‧第一構件
310‧‧‧振動力機構
311‧‧‧傳送器
312‧‧‧傳送器
32‧‧‧第二構件
320‧‧‧定位銷
33‧‧‧開口
34‧‧‧軸承面
35‧‧‧軸承面
36‧‧‧螺母
36'‧‧‧螺母
36"‧‧‧螺母
37‧‧‧外部邊緣
37A‧‧‧下部軸承面
38‧‧‧底部軸承面
3A‧‧‧平滑表面
3A7A‧‧‧平滑內部表面
4‧‧‧側軸承面/墊圈外部邊緣
400‧‧‧模式移位組件
401‧‧‧移位器底座
402‧‧‧鎖定軸蓋
403‧‧‧把手插件
404‧‧‧把手手柄
405‧‧‧拉柄
406‧‧‧致動器鏈節及移位器插銷
407‧‧‧樞軸銷
410‧‧‧移位器延伸托座
410A‧‧‧外部邊緣
411‧‧‧承窩圓柱頭螺釘(SHCS)
430‧‧‧移位器緊固件組件
441‧‧‧底部及頂部移位器鏈節
442‧‧‧移位器套管
443‧‧‧栓槽移位器轉環
445‧‧‧移位器栓槽環
446‧‧‧底部及頂部襯套
447‧‧‧底部及頂部襯套
448‧‧‧波形彈簧
449‧‧‧支架栓槽
450‧‧‧內部移位組件
451‧‧‧內部扣環
452‧‧‧內部移位襯套
453‧‧‧內部移位環
454‧‧‧耦合滾珠軸承
456‧‧‧外部移位環
457‧‧‧內部扣環
458‧‧‧移位器環反作用插塞
459‧‧‧內部扣環
5‧‧‧內部孔洞
51‧‧‧螺母或螺栓頭嚙合手段
52‧‧‧內部邊緣
54‧‧‧底部面
57A‧‧‧內部孔洞
6‧‧‧凸齒
60‧‧‧摩擦係數增加處理手段
61‧‧‧墊圈嚙合手段
62‧‧‧下部內部邊緣
63‧‧‧下部外部邊緣
64‧‧‧上部面
64A‧‧‧上部面
65‧‧‧下部內部邊緣
65A‧‧‧下部內部邊緣
7‧‧‧滾紋圖案
710A‧‧‧摩擦增強
71r‧‧‧摩擦力
72R‧‧‧摩擦力
73r‧‧‧摩擦面積
74R‧‧‧摩擦面積
77A‧‧‧滾紋帶
8‧‧‧斜角面
80‧‧‧偏位驅動鏈節組件
801‧‧‧工業螺紋緊固件
802‧‧‧工業螺紋緊固件
81‧‧‧驅動力輸入組件
810‧‧‧驅動輸入及輸出組件
82‧‧‧驅動力輸出組件
820‧‧‧旋轉力倍增組件
83‧‧‧反作用力組件
830‧‧‧振動力組件
840‧‧‧模式移位組件
85‧‧‧雙面摩擦墊圈
850‧‧‧驅動輸出套筒及反作用臂組件
855‧‧‧雙重驅動輸出及反作用套筒組件
86‧‧‧摩擦增強面
860‧‧‧間歇力機構
87‧‧‧摩擦增強面
9‧‧‧外部套筒嚙合手段
901‧‧‧工業螺紋緊固件
91‧‧‧旋轉力
910‧‧‧驅動輸入及輸出組件
92‧‧‧反作用力
920‧‧‧旋轉力倍增組件
93‧‧‧方向
94‧‧‧方向
940‧‧‧模式移位組件
950‧‧‧驅動輸出套筒及反作用臂組件
955‧‧‧雙重驅動輸出及反作用套筒組件
960‧‧‧振動力組件
A10‧‧‧旋轉力軸
D1A‧‧‧外徑
Fb‧‧‧壓縮力
Fc‧‧‧壓縮力
Fn‧‧‧壓縮力
G1A‧‧‧墊圈/外部套筒間隙寬度
H1‧‧‧高度
H1Bi‧‧‧第一斜角高度
H1Bii‧‧‧第二斜角高度
H1K‧‧‧滾紋高度
H1L‧‧‧分隔高度
H1W‧‧‧高度
H36N‧‧‧高度
M14‧‧‧螺栓
r‧‧‧半徑
R‧‧‧半徑
R10A‧‧‧距離
R17W‧‧‧墊圈嚙合半徑
R1A‧‧‧環形半徑/距離
R1K‧‧‧滾紋半徑
R1L‧‧‧凸齒半徑
R1V‧‧‧孔洞半徑
R20‧‧‧距離
R36N‧‧‧六角形半徑
rin7A‧‧‧內部半徑
rinK7A‧‧‧內部滾紋半徑
rL7A‧‧‧凸齒半徑
RMAX‧‧‧距離
rout7A‧‧‧外部半徑
routK7A‧‧‧外部滾紋半徑
第1A圖顯示墊圈之第一實施例，其用於與扭矩/張力系統併用。
第1B圖顯示墊圈之底部側或底部軸承面的斜視圖。
第1C圖顯示墊圈之邊緣側或側軸承面的側視圖。
第2A圖顯示欲閉合的接頭之仰視斜視圖。
第2B圖顯示欲閉合的接頭之俯視斜視圖。
第3A、3B及3C圖顯示反作用無臂動力工具，用於緊固件之磨損最小化的鎖緊及/或鬆開。
第4A及4B圖顯示鎖緊的接頭，其包括鎖緊的緊固件、鎖緊的螺母及被加壓的墊圈。
第5A、5B及5C圖為雙重驅動同軸作用及反作用組件的斜視圖。
第5D圖為位於鎖緊的接頭上之雙重驅動同軸作用及反作用組件的剖面圖。
第6A至6E圖顯示墊圈。
第7A、7B及7C圖顯示例如滾紋帶之摩擦係數增加處理手段的各種墊圈尺寸及寬度。
第8A至8L圖顯示用於墊圈的替代形狀。
第8D1、8D2及8D3圖顯示墊圈之頂部及底部面的斜視圖及側視剖面圖。
第8D4至8D10圖顯示具有各種反覆的摩擦偏置面之墊圈。
第9A圖顯示墊圈，其用於與具有螺栓頭之穿過盲孔的螺栓以及雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件併用。
第9B圖顯示墊圈，其用於與穿過盲孔的承窩圓柱頭螺釘以及經修改的雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件併用。
第10圖為位於鎖緊的接頭上之雙重驅動同軸作用及反作用組件的剖面圖。
第11A、11B及11C圖顯示各種反作用套筒尺寸，包括具有直線壁的外部套筒以及具有錐狀壁的外部套筒。
第12A圖顯示套筒耦合手段或栓槽轉接器。
第12B圖顯示栓槽轉接器，與氣動式及電動式扭矩槍併用。
第12C圖顯示栓槽轉接器，與液壓式扭矩工具併用。
第13A及13B圖顯示用於與主要為了低餘隙螺栓固定應用而設計之工具併用的反作用墊。
第14A及14B圖顯示偏位驅動鏈節組件之頂視及底視斜視圖。
第15A至15G圖顯示雙面摩擦墊圈及雙重反扭矩墊
圈系統。
第16A及16B圖顯示在第3A至3C圖所示之工具的斜視圖。
第17A圖為處於LSHT模式下之工具的側視剖面圖。
第17B圖為處於HSLT模式下之工具的側視剖面圖。
第18圖為處於LSHT模式下之工具的旋轉力倍增組件與振動力組件的側視剖面圖。
第19圖為工具之驅動工具外殼組件、驅動工具把手組件及相關內部部件的立體剖面圖。
第20圖為工具之模式移位組件的立體圖。
第21A圖為顯示本發明作為工具之實施例的剖面圖。
第21B圖為顯示本發明作為工具之實施例的剖面圖。
第22A圖為顯示本發明作為工具之實施例的剖面圖。
第22B圖為顯示本發明作為工具之實施例的剖面圖。
第1A圖顯示HYTORC® Z®墊圈1之一第一實施例，其用於與HYTORC®的扭矩/張力系統併用。其係墊圈1之頂部側或頂部軸承面2的斜視圖。第1B圖顯示墊圈1之底部側或底部軸承面3的斜視圖。且第1C圖顯示墊圈1之邊緣側或側軸承面4的側視圖。
一般而言，墊圈1為環形，並具有內部孔洞
5。如第1圖所示，墊圈1的環形包括徑向延伸的凸齒6，其形成似花朵的形狀。一般而言，頂部軸承面2是平滑的，且對螺母或螺栓頭具有相對較低的表面摩擦。須注意可在頂部軸承面2上使用潤滑劑，以降低其與螺母、螺栓頭或任何其他此類螺紋緊固件之間的表面摩擦。底部軸承面3係紋理化為對凸緣表面具有相對較高的表面摩擦。底部軸承面3係顯示為具有平滑表面3A及具有較高表面摩擦之粗糙的摩擦增強(例如，滾紋)7。徑向突起的滾紋圖案7增加底部軸承面3的表面摩擦。在所繪示的實施例中，滾紋表面採取位置超出平滑表面3A之環或輪的形式。外部凸齒6包括成角度的斜角面8，其係形成在底部軸承面3及側軸承面4之間。
此外，墊圈1具有環形半徑R1A、凸齒半徑R1L、滾紋半徑R1K及孔洞半徑R1V。墊圈1具有高度H1、第一斜角高度H1Bi、第二斜角高度H1Bii、滾紋高度H1K及斜角角度°1。
第2A圖顯示欲閉合的接頭30之向上面向的斜視圖，且第2B圖顯示其向下面向的斜視圖。接頭30包括第一構件31及第二構件32，該等係藉由在此項技術中一般已知為螺栓之緊固件20以面對面的關係予以緊固。緊固件20具有第一端21，其具有螺栓頭22；及第二端23，其具有螺紋嚙合24。緊固件20的第二端23通過開口33插入第一及第二構件31及32，開口33從第二構件32的軸承面34延伸至第一構件31的軸承面35。在一鎖緊程序的準備過程中，墊圈1係放置於第二
端23的上方，其中底部軸承面3係朝向軸承面35。螺紋螺母36係放置於第二端23的上方。須注意斜角面8協助墊圈1清除凸緣的角半徑及其他餘隙問題。另外的斜角面8協助外部反作用套筒與墊圈1之嚙合及可旋轉的耦合。斜角面8亦可接受對外部套筒17的修改，以容許反向的螺栓固定應用。
Z®墊圈僅在接頭的一側上使用，且無須在其下方使用其他墊圈。須遵循正規的螺栓及螺母潤滑方法。潤滑劑僅需在螺栓的螺紋以及在螺母或螺栓頭與Z®墊圈的頂部之間使用，且不應在墊圈及凸緣之間使用。須注意針對任何給定的螺栓，正確的扭矩值很大程度地取決於所用的潤滑劑。正規地，在背側螺母或螺栓頭上不需要潤滑劑。
典型的工業螺栓固定方法為調整螺柱，使得在其鎖緊時，頂部端將在螺母上方突出2至3個螺紋。此係為了檢查的目的，以確保螺母及螺柱係完全嚙合。通常沒有任何原因會讓螺柱延伸的比這個還多，且須將任何過量的長度調整至凸緣的另一側，使得套筒可在無阻礙的情況下嚙合整個螺母。在高腐蝕區域中，可容許螺柱在鎖緊後與螺母齊平，以減少螺紋損壞的風險，且便於螺母可更輕易地被移除。有利地，墊圈1的厚度是理想的。若墊圈過厚，緊固件系統將具有不足的可用外螺紋。反之，若墊圈不夠厚，在高壓縮負載下可使其故障。
HYTORC® Z®槍(總括)一種反作用無臂動力
工具，其用於一工業螺紋緊固件之磨損最小化的鎖緊及/或鬆開，該種工業螺紋緊固件具有一同軸反作用表面、一螺柱及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合之螺母或一連接至該螺柱之螺柱頭的任一者，該動力工具包括：一馬達，其產生一旋轉力；一驅動器，其傳遞該旋轉力；一旋轉力倍增機構，其位於一外殼中，並包括一用於從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式的旋轉力倍增傳送器；及至少一個振動力機構，其包括一振動傳送器，其用於可在從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式期間操作之一間歇力模式。
標準的氣動衝擊扳手在高噪音及過度振動的情況下以不受控制的力槌擊螺栓。HYTORC Z®槍為一精確的扭矩倍增器，其在無標準的氣動衝擊扳手之不受控制的力、高噪音及/或過度振動的情況下在螺栓上於螺栓之後產生一致且經測量的動力。Z®槍為世界上第一個扭矩準確反作用無臂氣動式螺栓固定工具。其確保均勻而準確的螺栓負載。Z®槍在相同工具中包含強力的衝擊機構及精確的扭矩倍增器，並結合具有經校準之扭矩的快速降下。其係藉由槍把扳機來操作，且特徵在於一方向性控制開關，其用於鎖緊或鬆開；一速度選擇把手，其用於高速及低速；以及一自反作用套筒驅動，其嚙合螺母下方的Z®墊圈。不管腐蝕或螺紋缺陷，衝擊機構使螺母升起或拆下。扭矩倍增器機構鬆扣緊固件或將它們往下鎖緊。其與Z®墊圈共同運作，因此無外部反作用臂、無夾點且無不準確的側向負載。較之以往，其更快、更
安全且更佳地進行任何螺栓固定工作，全部只需一種工具。
Z®槍具有內建的雙速能力，其係藉由簡單而快速地從高速降下模式移位至低速扭轉動力並再次移位回去來控制。在高速模式下，雙套筒以每分鐘數百轉數旋轉，但扭矩受到限制，使得工具不會在操作者手中打轉或逆轉。向上移位選擇器將工具鎖定在動力/扭矩模式，並基於經校準的氣動流體壓力自動將螺母或螺栓鎖緊至所需的扭矩。
有利地，Z®槍以液壓式、氣動式或電動式扭矩加強工具滿足工業上的關注及問題。其：最大化扭矩與張力的優點並消除該等的危害；最大化HYTORC NUTTM、HYTORC WASHERTM、HYTORC® AVANTI®、HYTORC® XXI®、HYTORC® jGUN®、HYTORC® FLIP-Gun®及HYTORC® THRILL®的優點並消除該等的危害一其可因側向負載及乾掉的腐蝕的積聚而磨損螺紋嚙合；最小化操作者的振動暴露；由於來自倍增及衝擊機構間的配合之較高的質量而在間歇力模式下提供較高慣量，其增加衝擊機構的扭矩輸出；在不使用反作用臂的情況下以較高速使緊固件降下或分離，即使在需要高於使用者可吸收的扭矩以克服不利的螺栓固定應用特性時亦然；在較高抵抗扭矩(resistance torque)模式下，使用同軸反作用表面鬆開卡在接頭之高度扭轉及/或腐蝕的緊固件及將緊固件鎖緊至所需之較高且更精確的扭矩。在為了鬆開而施加全扭矩至螺母之前，振動力機構可在
螺母仍緊之時啟動，以粉碎乾掉的腐蝕。此導致鬆開工業螺紋緊固件所需的扭矩較小，且經粉碎之乾掉的滑脂不會堆積或集中在部分的螺紋上。此外，在鎖緊及鬆開期間，螺母維持平行接頭面，且螺紋並未遭受巨大而不規則的側向負載，使得面及螺紋摩擦更為一致。此確保更均勻的扭矩負載，從而是均勻的接頭壓縮，以避免在鎖緊過程中洩漏及墊片故障。此外，工具使用經過簡化，操作者出錯的風險降低，且操作者的安全性增加。
工業螺紋緊固件20典型係使用液壓式、氣動式或電動式驅動的扭矩、張力及/或扭矩與張力工具來鎖緊。第3A、3B及3C圖顯示反作用無臂動力工具10(HYTORC® Z®槍)，以用於緊固件20之磨損最小化的鎖緊及/或鬆開，其係在相關及併入的優先權專利申請案中完整揭示。工具10包括一馬達，其產生一旋轉力；一驅動器，其傳遞該旋轉力；一旋轉力倍增機構，其位於一外殼中，並包括一用於從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式的旋轉力倍增傳送器；及至少一個振動力機構，其包括一振動傳送器，其用於可在從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式期間操作之一間歇力模式。須注意工具10以較高速、較低扭矩(「HSLT」)模式操作，如第3A及3B圖的工具10A所示，並以較低速、較高扭矩(「LSHT」)模式操作，如第3C圖的工具10B所示。
第3A及3B圖的工具10A及第3C圖的工具10B包括：一驅動輸入及輸出組件100；一旋轉力倍增組件200；一振動力組件300；一模式移位組件400；及一
雙重驅動同軸作用及反作用組件15，例如，HYTORC® Z®套筒。
在HSLT模式下，工具10A係下列的任一者：在預鎖緊的接頭30上於預加載的緊固件20上在落座的螺母36之間壓縮墊圈1至一預定的預鎖緊扭矩；在鬆開的接頭30上於卸載的緊固件20上在螺母36之間從該預定的預鎖緊扭矩解壓墊圈1；及/或在鎖緊的接頭30上於加載的緊固件20上在鎖緊的螺母36之間振動加壓墊圈1，以充分粉碎螺栓頭腐蝕。在LSHT模式下，工具10B係下列的任一者：在加載的緊固件20上之鎖緊的螺母36與鎖緊的接頭30之間加壓墊圈1至一預定的鎖緊扭矩；及/或在預鬆開的接頭30上於預鬆開的緊固件20上在落座的螺母36之間從該預定的鎖緊扭矩壓縮墊圈1。
在HSLT模式下，工具10A係下列的任一者：以該旋轉力沿著一個方向在緊固件20上使螺母36或螺母36與墊圈1兩者的任一者降下，以落座螺母36，並在預鎖緊的接頭30上於預加載的緊固件20上壓縮墊圈1至一預定的預鎖緊扭矩；以該旋轉力沿著相反方向在預鬆開的接頭30上於預鬆開的緊固件20上從該預定的預鬆開扭矩使落座的螺母36或落座的螺母36與受壓縮的墊圈1兩者的任一者升起；或在加壓墊圈1的上方振動(衝擊)鎖緊的螺母36，以施加振動來充分粉碎螺紋腐蝕。在LSHT模式下，工具10B係下列的任一者：以該旋轉力沿著一個方向在預鎖緊的接頭30上於預加載的緊固件20上在受壓縮的墊圈1上鎖緊落座的螺母36至
該預定的鎖緊扭矩，並沿著相反方向施加反作用力至受壓縮的墊圈1；或以該旋轉力沿著相反方向在鎖緊的接頭30上於加載的緊固件20上在加壓墊圈1的上方從該預定的鎖緊扭矩鬆開鎖緊的螺母36，並沿著一個方向施加反作用力至加壓墊圈1。
在操作期間，當以該預定的預鬆開扭矩離座螺母36及解壓墊圈1時，處於LSHT模式的工具10B便切換為處於HSLT模式的工具10A。在操作期間，當下列任一情況發生時，處於HSLT的工具10A便切換為處於LSHT模式的工具10B：以該預定的預鎖緊扭矩落座螺母36及解壓墊圈1；或螺紋腐蝕的充分粉碎。須注意操作者使用模式移位組件400將工具從LSHT模式切換為HSLT模式或反之亦然。須注意模式移位組件400為一手動開關，但可為自動的。類似地，須注意振動(衝擊)力組件300的啟動或止動可為手動或自動的發生。須注意LSHT模式可從扭矩調節切換為振動輔助或反之亦然，且HSLT模式可從振動調節切換為扭矩輔助或反之亦然。須注意即使墊圈1開始或停止旋轉，振動(衝擊)力組件300仍可持續操作。且須注意為了鬆開螺母36，LSHT模式可為振動輔助，以幫助克服化學、熱及/或潤滑腐蝕，並避免螺栓的螺紋磨損。
施加扭矩至一緊固件產生面摩擦、螺紋摩擦還有螺栓負載。摩擦及螺栓負載係成反比：隨著摩擦增加，所產生之螺栓負載的量減少。鎖緊緊固件的速度對摩擦量值從而是在欲閉合的接頭中所產生的螺栓負載具
有顯著的影響。有利地，Z®槍能夠利用螺紋及下方頭部的摩擦係數隨著旋轉速度增加而減少的原理。
舉例來說，Z®槍的操作如下。假設一工作需要使用Z®槍A1鎖緊具有23/8“螺母的1½”螺柱至520英尺-磅(ft-lbs)的扭矩。Z®槍A1係用於300至1200英尺-磅範圍的扭矩。Z®槍A1附有標準驅動大小的¾”方形驅動，並具有11.92”乘3.29”乘9.47”的尺寸(LxWxH)。驅動輸出外殼具有1.98”的半徑。把手的高度及寬度分別是6.94”及2.12”。降下及最終的扭矩RPM範圍分別接近從4000至7。工具的旋轉力係藉由過濾器/調節器/潤滑器(FRL)所供應的空氣壓力來決定。操作者在對應的壓力/扭矩換算表查閱此值。在此情況下，520英尺-磅的最終扭矩相當於50psi的氣動壓力。操作者因而將FRL的空氣供應壓力設定為50psi。
依據第3B圖，工具10A在HSLT模式下使螺母36降下直到突釘緊靠凸緣為止。墊圈1’係在落座的螺母(seated nut)36’及落座的接頭30’之間受到壓縮。在降下(HSLT)模式下，移位器(模式移位組件400)係處於向下位置，且工具10A係以雙手握持。
依據第3C圖，要開始以LSHT模式扭轉，操作者朝著自己將模式移位組件400拉到向上位置。落座的螺母36’係嚙合，以確保外部套筒17完全包圍受壓縮的墊圈1’。須注意由於雙手係安全地位於落座螺母36’周圍的鎖緊區之外，因而沒有夾點。操作者壓下扳機直到工具10B停止轉動且不再推進內部的驅動套筒16為
止。操作者已施加520英尺-磅的扭矩至鎖緊的螺母36”及加壓的墊圈1”，且只要維持FRL的壓力，則所有其他的螺母將得到相同的鎖緊力。第4A及4B圖顯示鎖緊的接頭30”，其包括鎖緊的緊固件20”、鎖緊的螺母36”及加壓的墊圈1”。回想斜角面8協助墊圈1清除形成在接頭30中之凸緣及管間的焊接填角及其他餘隙問題。另外的斜角面8協助外部反作用套筒與墊圈1之嚙合及可旋轉的耦合。斜角面8亦可接受對外部套筒17的修改，以容許反向的螺栓固定應用。
操作者顛倒程序，以用於移除鎖緊的螺母36”，這次以LSHT模式開始。時間及腐蝕的效應可使螺母及/或螺栓比欲將它們鎖緊時更難以移除。由於達到特定的扭矩值在鬆開過程中並非關注點，操作者可加大FRL空氣壓力至等於或接近其最大值，給予工具完整的動力。方向性控制係移位以鬆開。操作者施加工具10B至該應用，並將內部套筒16放置於鎖緊的螺母36”上以及將外部套筒17放置於加壓的墊圈1”上。操作者將模式移位組件400往上拉，啟動工具10B，並繼續進行以鬆開鎖緊的螺母36”直到其可藉由手來旋轉並從加壓的墊圈1”起反作用為止。操作者移位模式移位組件400至HSLT位置，以使螺母36分離。回想在為了鬆開而施加全扭矩至螺母之前，振動力機構可在螺母仍緊之時啟動，以粉碎乾掉的腐蝕。此導致鬆開工業螺紋緊固件所需的扭矩較小，且經粉碎之乾掉的滑脂不會堆積或集中在部分的螺紋上。
須注意此規格與第16至23圖相關聯的部分
提供HYTORC Z®槍及相關工具的深入討論。
HYTORC® Z®套筒。在與具有雙重驅動同軸作用及反作用的HYTORC® Z®套筒併用時，Z®墊圈的優點得以最佳化。外部套筒在Z®墊圈上起作用，且內部套筒緊靠墊圈旋轉螺母或螺栓頭。本發明及HYTORC®專有的數個雙套筒系統恰是如此。首要地，具有Z®套筒的Z®槍為獲取此無反作用之技術的所有優點之最快速且最簡單的方式。外部套筒安裝至Z®墊圈，並嚙合扭矩工具之主體上的鋸齒，而內部套筒連接至工具的驅動並旋轉螺母。Z®槍的衝擊作用立即拉下螺母，之後毫不費力地移位進入其受控的扭轉模式，且始終緊靠Z®墊圈起作用，且無外部夾點或不想要的側向負載。第一次，可在不犧牲速度及彈性的情況下以氣動工具達成受控的扭矩。這些專有的套筒組件在韌性及安全性上超過所有適用的ANSI標準，並有全範圍的英吋及公制尺寸適用任何工作。
關於其HYTORC WASHERTM相關之專利揭示，本案申請人觀察到先前技術之墊圈的兩個關鍵特性。它們要不是跟螺母(或螺栓頭)一起旋轉就是停滯不動；先前技術的墊圈永不會因為面摩擦而沿相反方向隨著螺母一起旋轉。本案申請人創新地判定從一線內(in-line)墊圈起反作用的功效。不管來自螺紋插件的摩擦優點，由於此觀察，HYTORC WASHERTM係確實可行的。
一般而言，本發明之欲閉合的接頭係經由一
螺栓及一螺母來鎖緊。將具有鄰接其螺栓頭之一硬化墊圈的螺栓穿過接頭中的孔插入。將具有一鄰接的幾何上可嚙合之硬化墊圈的螺母旋擰至螺栓。一內部作用套筒旋轉螺母並鎖緊接頭，且一外部反作用套筒傳遞工具的反作用力至幾何上可嚙合之硬化墊圈。隨著至接頭的作用扭矩增加，作用扭矩的反作用力成比例地增加。但幾何上可嚙合的外部套筒係與幾何上可嚙合的硬化墊圈嚙合，其由於反作用力而消除工具相對於操作者的旋轉。
第5A、5B及5C圖為雙重驅動同軸作用及反作用組件15的斜視圖。第5A圖為組裝的剖面斜視圖。第5B圖為組裝的斜視圖。第5C圖為分解斜視圖。第5D圖為位於鎖緊的接頭30”上之雙重驅動同軸作用及反作用組件15的俯視剖面圖。
在HSLT模式下，如第3A及3B圖所示，雙重驅動同軸作用及反作用組件15實質上係用於將旋轉力的振動形式沿著一個方向傳遞至螺母36及墊圈1。在LSHT模式下，如第3C圖所示，其結果係示於第4A及4B圖，雙重驅動同軸作用及反作用組件15實質上係用於將旋轉力的倍增形式沿著一個方向傳遞至螺母36，並將反作用力之對應的倍增形式沿著另一方向傳遞至作為靜止物體的墊圈1。
參照第5A圖，雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件15包括內部套筒16，其具有內部邊緣52，其具有螺母或螺栓頭嚙合手段51。外部套筒17具有下部內部邊緣62，其具有墊圈1嚙合手段61，以用於嚙合墊
圈外部邊緣4；或外部套筒嚙合手段9。內部套筒16實質上係配置在外部套筒17的內側。內部套筒16及外部套筒17係以套筒耦合手段18耦合在一起，其允許內部套筒16及外部套筒17可通過工具外殼沿著相反方向配合且相對地旋轉。下部內部邊緣62及其墊圈1嚙合手段61及墊圈1外部邊緣4及其外部套筒嚙合手段9均是垂直的。外部套筒17包括下部外部邊緣63，其具有朝著下部內部邊緣62的底部向內傾斜之錐狀的表面。內部套筒16的底部面54在外部套筒17的下部內部邊緣65的上部面64之上及/或上方旋轉。須注意套筒耦合手段18係為了與HYTORC®的液壓式方形驅動工具併用而設計。須注意套筒耦合手段18A係為了與HYTORC®的氣動式及電動式扭矩槍(例如，工具10A(及10B))併用而設計。
須注意任何適當的嚙合幾何均可，例如，併入於此以供參照之HYTORC®的專利及專利申請案以及核發日期為2014年1月21日之美國專利第8,631,724號中所揭示者，其中美國專利第8,631,724號之發明名稱為「緊固套筒、墊圈以及與墊圈及緊固套筒併用之緊固件」，其完整副本係併入於此以供參照。值得注意的是，‘724專利的嚙合手段不與墊圈的外部表面嚙合，而僅為「外部邊緣部分」，因而增加故障的可能性。
第5B及5C圖的雙重驅動同軸作用及反作用組件15包括內部套筒16及外部套筒17。工具10A的外部套筒17在HSLT模式下係閒置且停用的；其並非以栓
槽與旋轉力倍增組件200的外殼嚙合。振動力組件300的衝擊及/或振動力傳送器係以栓槽嚙合至一輸出驅動軸，其旋轉內部套筒16以在緊固件20上升起或降下螺母36。不過，工具10B的外部套筒17係在螺母36下方不可旋轉且幾何地與墊圈1嚙合。當螺母36’落座(seating)時，受壓縮的墊圈1’便作為靜止物體，藉此，旋轉力倍增組件200的外殼經由反作用套筒17起反作用。在旋轉力倍增組件200的外殼保持不動的情況下，旋轉力倍增傳送器經由旋轉力輸出驅動軸鎖緊落座的螺母36”。
在本發明之具有雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件的工具之任何實施例的操作期間，驅動套筒旋轉螺母或螺栓頭的任一者。在此類工具之一實施例的操作期間，反作用套筒在HSLT模式期間停滯不動。在此類工具之另一實施例的操作期間，反作用套筒在HSLT模式下沿著與驅動套筒相同的方向旋轉，但在LSHT模式下則停滯不動。且在此類工具之另一實施例的操作期間，反作用套筒要不是停滯不動就是在HSLT下沿著與驅動套筒相反的方向旋轉，但在LSHT模式下則停滯不動。
換言之，在從較低抗力至較高抗力的所有扭矩模式期間，驅動套筒總是有效地與螺母或螺栓頭的任一者相連接。且反作用套筒係下列任一者：於較高抵抗扭矩模式期間，有效地連接至外殼及同軸反作用表面，以將反作用力傳遞至同軸反作用表面；於較低抵抗扭矩模式或間歇力模式的任一者期間，有效地連接至外殼及
同軸反作用表面；或於較低抵抗扭矩模式或間歇力模式的任一者期間，有效地連接至外殼，並有效地從同軸反作用表面斷接。
換言之，本發明的扭矩動力工具包括：一驅動手段，其與雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件的驅動套筒連接，以旋轉螺母或螺栓頭；一反作用手段，其與雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件的反作用套筒連接，以將反作用力傳遞至墊圈；一連接手段，其係介於驅動手段及反作用手段之間；至少兩種操作模式，包括高速低扭矩模式及低速高扭矩模式；其中驅動套筒係在低速高扭矩模式及高速低扭矩模式的兩者期間藉由驅動手段沿著一個方向旋轉；其中在高速低扭矩模式下啟動驅動手段及反作用手段之間的連接手段時，反作用套筒係沿著一個方向旋轉，但在高扭矩低速模式下止動連接手段時則不會旋轉墊圈。
且換言之，本發明的扭矩動力工具包括：一驅動手段，其用於將驅動套筒連接至螺母或螺栓頭；一第一反作用手段及一第二反作用手段，其用於將反作用套筒連接至墊圈；至少兩種操作模式-高速低扭矩模式及低速高扭矩模式；其中在兩種模式期間，驅動套筒係藉由驅動手段來旋轉，以旋轉螺母或螺栓頭；其中反作用套筒連接至螺母或螺栓頭下方的墊圈；一第一反作用手段，其在低速高扭矩模式下阻止該反作用套筒旋轉時，該墊圈佔據較高量值的反作用力；及一第二反作用手段，其在高速低扭矩模式下阻止反作用套筒旋轉時，
操作者佔據較低量值的反作用力。在此情況下，旋轉力倍增組件之外殼的栓槽轉接器為第一反作用手段。且具有栓槽轉接器之模式移位組件的切換臂為第二反作用手段。
參照第1C及5D圖，此外，墊圈1具有環形半徑R1A、凸齒半徑R1L、滾紋半徑R1K及中心孔洞半徑R1V。墊圈1具有高度H1W、第一斜角高度H1Bi、第二斜角高度H1Bii、滾紋高度H1K及斜角角度°1。螺母36具有六角形半徑R36N及高度H36N。外部套筒17具有墊圈嚙合半徑R17W，其包括墊圈/外部套筒間隙寬度G1A，其協助外部套筒17輕易地嚙合墊圈1。具有分隔高度H1L的突出部分19在內部及外部套筒16及17之間提供足夠的餘隙。內部套筒16在突出部分19上自由旋轉。
回想HYTORC WASHERTM及HYTORC SMARTWASHERTM增添不必要的高度至螺栓固定應用。本發明之Z®墊圈的厚度與其外徑相比為小。舉例來說，第1圖之墊圈的厚度H1W對外徑D1A的比約為0.089。其他墊圈變形體所具有的H：D比的範例包括：第5D圖的墊圈具有0.082；第6圖的墊圈具有0.071；第7A至7C圖的墊圈分別具有0.108、0.069及0.054；且第17圖的墊圈具有.952。這些範例均位於較佳範圍內。
其他比敘述本發明的Z®墊圈。參照第5D圖，該墊圈具有約0.170之高度H1W對螺母高度H36N的比。參照第17A圖，該墊圈具有約0.200之高度H1W對螺母
高度H36N的比。這些範例係位於較佳範圍內。墊圈1之直徑D1A對螺母36之直徑D36的比在第5A圖中約為1.271且在第17A圖中為1.105，再次位於較佳範圍內。中心孔洞半徑R1V對滾紋半徑R1K的比包括：第1圖中0.767；第6圖中0.727；及第7圖中分別是0.889、0.731及0.690。滾紋面積AK對底部表面面積AB的比包括：第1圖中0.438；第6圖中0.272；及第7圖中分別是0.587、0.340及0.274。平滑面積AS對底部表面面積AB的比包括：第1圖中0.346；第6圖中0.562；及第7圖中分別是0.129、0.475及0.583。
本發明的雙套筒，特別是反作用套筒係針對與所有HYTORC®的電動式、液壓式及氣動式扭矩/張力系統結合使用而開發的。必須最小化反作用套筒的外徑，以在工具反作用系統及周圍緊固件環境之間提供最大餘隙。最小化反作用套筒的外徑亦需要最小化作用套筒的外徑。
一般而言，眾多零件幾何係設計用於本發明的套筒及轉接器環。所有可能的部件均在HYTORC®的研發中心經原型化並以實驗評估。品質測試包括使零件持續遭受其特殊應用負載達無數次循環。亦以實驗評估各種材料及熱處理替代方案。
須注意此規格與第16至23圖相關聯的部分提供HYTORC Z®套筒的深入討論。
HYTORC® Z®墊圈(HYTORC® Z® washer)-緊
固件徑向嚙合差異(fastener radial engagement differential)。在先前技術之具有反作用夾具的扭矩工具中，反作用扭矩等於作用扭矩並與作用扭矩相反。但藉由反作用臂所施加的反作用力在近旁的靜止物體上大上許多。反作用力係藉由距離、反作用臂長度來倍增。事實上，針對一工具的側向負載或反作用抵靠力在距離驅動的旋轉力軸例如½英尺距離的抵靠點可為其扭矩輸出的2倍至4倍。該較大的反作用力係集中在僅該一個位置。當然，較短的反作用臂傳遞較小的反作用抵靠力至更接近驅動之旋轉力軸的抵靠點。顯而易見地，由於抵靠點極度接近驅動的旋轉力軸，極短的反作用臂將傳遞與扭矩工具輸出類似但稍大的反作用抵靠力。
螺紋的不規則產生不利的螺栓固定特性。在其他危害之中，側向負載導致螺母及螺栓的螺紋以極大的力嚙合在施加該等的近側之上，使得在旋轉螺母時，乾掉的滑脂遂積聚在該位置。常常，在螺栓及螺母之間嚙合的僅有小部分的總螺紋表面面積。此導致螺栓螺紋磨損，其實質上需要更多扭矩且因此實質上需要更多側向負載來鬆開螺母。此一連串事件常毀壞螺栓及螺母的螺紋。緊固件鎖定或卡在螺紋摩擦使用所有旋轉力的點，其可導致緊固件折斷或工具旋轉緊固件。
原先用來鎖緊緊固件的扭矩動力工具常不足以鬆開相同的受腐蝕的緊固件。此類受腐蝕的緊固件可需要比鎖緊扭矩高出2倍至4倍的鬆開扭矩值，並需要
用於突破鬆開之更強力的工具。高溫螺栓固定應用(例如，在渦輪機及殼體中)通常是關鍵，其需要具有極高汰換成本之不繡或精確製造的緊固件。此外，近來普遍之細螺紋螺栓的使用增加此問題。
類似地，在HYTORC®雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件中，反作用扭矩係等於作用扭矩並與作用扭矩相反。但亦可應用反作用力增強特性。回頭參照本案申請人之HYTORC WASHERTM及SMARTWASHERTM相關的專利揭示，這些墊圈實質上具有類似於螺母半徑的半徑。施加至這些墊圈的反作用力具有類似於相等且相反的反作用扭矩的量值。此幫助解釋為什麼HYTORC WASHERTM及SMARTWASHERTM有時候會隨著螺母或螺栓頭一起旋轉。
工業螺栓固定專業人員已認知到使用相對類似的緊固件部件尺寸的必要性。在正規的螺栓固定操作中，有關係的不是螺栓頭或螺母是否已扭轉。當然，此假設螺栓頭及螺母面具有相同直徑，且接觸表面相同，以產生相同的摩擦係數。若它們並非如此，則其確實有關係。假定螺母有凸緣而螺栓頭沒有。若是在假設欲鎖緊螺母但隨後卻鎖緊螺栓頭取代的情況下決定鎖緊扭矩，則螺栓可過載。典型地，50%的扭矩係用於克服鎖緊表面下方的摩擦。因此，較小的摩擦半徑將導致更多扭矩進入螺栓的螺紋，且因此導致過鎖緊。若相反的情況為真，即是在假設欲鎖緊螺栓頭隨後卻鎖緊螺母的情況下決定扭矩，則螺栓將會是欠鎖緊的狀態。
正如過長的反作用臂施加過大的反作用力至近旁的靜止物體，過短的反作用臂施加與扭矩工具輸出類似但稍大的反作用抵靠力。在此意義上，外部套筒17可視為360°反作用臂，其無窮地環繞墊圈1的外部邊緣4施加與扭矩工具輸出類似但稍大的該反作用抵靠力。事實上，外部套筒17施加較大的反作用抵靠力至螺母36下方的反作用墊圈1。此僅可藉由具有稍大於螺母36(內部套筒16幾何上成形的嚙合)的墊圈1(外部套筒17幾何上成形的嚙合)來達成。本案申請人關於墊圈的基本觀察結合此新觀察確保在其中起反作用之靜止的墊圈。
參照第5D圖，加壓墊圈1”的外部邊緣4延伸超出鎖緊之螺母36”的外部邊緣37。值得注意的是，由墊圈外部邊緣4承受之沿著另一方向94作用之反作用力92大於由螺母36承受之沿著一個方向93作用的旋轉力91。加壓墊圈1”吸收工具10B的反作用力92，使得工具10B施加旋轉力91至落座的螺母36’，並施加稍大但相反的反作用力92至墊圈外部邊緣4。落座的螺母36’旋轉，但受壓縮的墊圈1’停滯不動。此相對定位，即，墊圈外側邊緣4比螺母外部邊緣37更遠離旋轉中心或旋轉力軸A10為本發明之一創新態樣。反作用力92通過外部套筒17的有效槓桿臂，遠離旋轉力軸A10的距離R1A起作用，其傾向於使墊圈1保持不動。由於外部多邊形嚙合的半徑差異，墊圈1在接頭30上維持靜止，而非在鎖緊或鬆開緊固件20時隨著螺母36一起旋轉。
HYTORC® Z®墊圈摩擦係數增加處理手段。
參照第6圖，此顯示形成為具有摩擦係數增加處理手段60之底部軸承面3的倒置圖。螺母36係顯示為鄰接平滑頂部軸承面2。螺母36及墊圈1之間的摩擦力在頂部軸承面2與底部軸承面38的嚙合處低於底部軸承面3與凸緣表面的嚙合處。因此，螺母36傾向於旋轉，且墊圈1傾向於維持不動。
第6B、6C、6D及6E圖解釋此現象。第6B圖顯示螺母36緊靠墊圈1的頂部軸承面2受到扭轉及壓縮。頂部軸承面2及螺母36的底部軸承面38是平滑的。在鎖緊程序期間，螺母36及墊圈1之間的摩擦力71r沿著一個方向起作用。螺母36的壓縮力Fn沿著旋轉力軸A10沿向下方向作用於墊圈1之上。半徑r為有效摩擦半徑或從旋轉力軸A10至螺母36的底部軸承面38之摩擦面積73r之中心的距離。
第6C圖顯示墊圈1緊靠接頭30的軸承面35受到壓縮。軸承面35及墊圈1的底部軸承面3係為摩擦嚙合。在鎖緊程序期間，墊圈1及接頭30之間的摩擦力72R沿著另一方向93起作用。接頭30的壓縮力Fb沿著旋轉力軸A10沿向上方向作用於墊圈1之上。半徑R為有效摩擦半徑或從旋轉力軸A10至墊圈1的底部軸承面3之摩擦面積74R之中心的距離。
第6D圖顯示第6B及6C圖的組合。第6E圖顯示Fn及Fb。由鎖緊在緊固件20上的螺母36所產生的壓縮力Fc在墊圈1的兩側上均相等，使得Fn=Fb=Fc。摩擦力(FR)=μ*Fc，其中μ為摩擦係數。須注意摩擦係數增
加處理手段60的有效摩擦半徑或R大於螺母36的有效摩擦半徑或r，使得Fc*R>Fc*r。此意指用以克服螺母36及墊圈1間之摩擦的扭矩小於將克服墊圈1的摩擦係數增加處理手段60及接頭30間之摩擦的扭矩。
回頭參照第6A圖中的範例，摩擦係數增加處理手段60係顯示為例如具有內部半徑R7之徑向突起的滾紋圖案7。徑向突起的滾紋圖案7係顯示為放置得盡可能遠離旋轉力軸A10，RMAX在最大化扭矩(τRMAX)時仍位於螺母36的壓縮面積之下。隨著夾鉗力增加，滾紋圖案7將自身置於軸承面35的材料上，從而對抗墊圈1隨著螺母36一起旋轉的企圖。摩擦係數μ維持恆定，並藉由恆定的壓縮力Fc來倍增，以產生恆定的摩擦力(Fb)。反作用扭矩(τR)為F*R。最大扭矩可以最大RMAX達成，使得τRMAX=F*RMAX。換言之，墊圈1的有效摩擦半徑R大於螺母36的有效摩擦半徑r。一般而言，Z®墊圈的有效摩擦半徑大於本發明之螺母或螺栓頭的有效摩擦半徑。須注意用以敘述傳統螺栓固定應用及相關聯的力的力學(靜力學、動力學等)原理在此項技術中已是眾所周知。
以另一種方式解釋，在施加反作用扭矩時，墊圈1對滑動或旋轉的抗力為負載及摩擦係數之一函數。下列表示式描述反作用墊圈中之滑動力、摩擦、負載及扭矩之間的關係：滑動力抗力=(摩擦係數)×(負載)
FR=μ*FN
其中：FR=力(抗力)，μ=摩擦係數，且FN=正交力(重量或負載)。
在螺紋緊固件中，用以克服摩擦及產生滑動或旋轉的力為所施加的扭矩及摩擦半徑之一函數。因此，用以產生滑動的力可表示為：FS=(扭矩)/(摩擦半徑)
FS=τ/rF
其中：FR=力(滑動)，τ=扭矩，且rF=有效摩擦半徑。因此，在緊固件中：FS=FR
τ/rF=μ*FN，使得：τ=μ*rF*FN
上文的表示式顯示在扭矩下對滑動的抗力為摩擦係數、負載及摩擦表面半徑之一函數。此有效摩擦半徑通常採取餘隙孔及外部軸承面半徑的均值。隨著摩擦半徑增加，對滑動或旋轉的抗力增加。因而須了解，相對於螺母或螺栓摩擦半徑增加墊圈摩擦半徑之一手段將相對於螺母或螺栓錨定墊圈。因為它們是相等且相反的力，反作用墊圈及螺母或螺栓將總是具有相同的施加負載及扭矩。當從頭到尾均施加類似的材料及潤滑劑時，摩擦係數在緊固件中是相同的。藉由增加墊圈軸承面的摩擦半徑，可因而確保墊圈將在所有緊固狀況下相對於螺母或螺栓維持錨定。
墊圈摩擦半徑係藉由向外偏置軸承面來增加。此可藉由將表面特徵添加至軸承面的最外部區域同
時忽略最內部區域來完成。由於高負載及配合面的典型埋置，僅需要稍具選擇性的表面調理來有效地增加摩擦半徑。
摩擦係數增加處理手段(例如，突起的滾紋特徵)的位置與覆蓋區域以及其與螺母或螺栓頭之底面積的關係保證Z®系統的有效性。墊圈的底部表面包括外部突起環形構件，其定義用於與接頭表面嚙合之摩擦部分。摩擦部分係環繞底部表面的外部周邊部分配置，並向內延伸達小於墊圈主體之總寬度的寬度。摩擦增強表面傾向於藉由維持螺栓負載從而防止非預期的鬆開來鎖定螺母。換言之，墊圈的底部表面係經粗糙化，以確保當緊固件的鎖緊或鬆開發生時，接頭及墊圈之間的實質上摩擦。在墊圈及接頭之間發展的摩擦力實質上可靠地作用於當加載時以及在卸載的初始階段期間防止墊圈之不需要的旋轉。
不料，若摩擦增強表面完全覆蓋或放置在或放置為接近墊圈1之底部軸承面3的內部環形區域，則在實驗上是不可能可重複執行的。大多數時候，此配置失敗，且墊圈1隨著螺母36一起旋轉。
Z®墊圈的概念以僅具有摩擦係數增加處理手段之外部環形同樣地運作。不必具有平滑的內部部分(亦即，平滑表面3A)以及經粗糙化的外部部分。但墊圈底側之不同的表面紋理在有作為整體之位於底部表面上以及介於墊圈之底部及頂部側之間的摩擦偏置的情況下確實有幫助。
此申請案旨在定義、主張及保護具有向外移位之摩擦區域的反作用型墊圈，例如，針對螺母之反作用墊圈摩擦半徑外部偏置。此產生新式及不明顯的摩擦表面半徑移位，防止墊圈在螺母之前旋轉。先前技術之不具有摩擦偏置的反作用型墊圈傾向於旋轉，特別是當用於硬表面上時。它們的性能處於邊緣，且僅在理想條件下於理想表面上運作。旋轉反作用型墊圈不需要地導致凸緣表面的損壞、無效率的工業螺栓固定及系統維護作業以及經濟上的損失。然而，本發明之具有外部定位之摩擦係數增加處理手段的墊圈維持無缺陷的凸緣表面、增加工業螺栓固定及系統維護作業的效率以及最小化經濟上的損失。
回到第5D圖，相對的墊圈/緊固件徑向嚙合差異，即墊圈1的外側邊緣4比螺母36的外部邊緣37更加遠離旋轉中心或旋轉力軸A10作為本發明之摩擦係數增加處理手段的另一實施例。具有較長嚙合半徑之較大的墊圈/凸緣表面面積在具有較短嚙合半徑之較小的螺母/墊圈表面面積的上方增加面摩擦。
以另一種方式解釋，在本發明的螺栓固定應用中，由墊圈-凸緣表面面積之相互作用所產生的摩擦扭矩大於由螺母-墊圈表面面積之相互作用所產生的摩擦扭矩。墊圈維持靜止，使得其可相對於工具的外殼不可轉動地附接夾持套筒。使夾持套筒與墊圈之外部多邊形邊緣嚙合時，鎖緊工具可起作用地與螺母嚙合。當鎖緊時，墊圈便在螺母下方受到壓縮，且工具的外殼被固定，
以防相對於墊圈之旋轉。墊圈吸收與鎖緊扭矩相反之工具外殼的反作用力矩及反作用力，並使其轉向進入受壓縮的墊圈。無需外部的反作用手段。
第7A、7B及7C圖顯示例如滾紋帶之摩擦係數增加處理手段的各種墊圈尺寸及寬度。第7A圖顯示具有內部孔洞57A的墊圈17A，其用於與M14螺栓併用，一相對小的尺寸。滾紋帶77A包圍下部軸承面37A大半的表面面積。儘管如此，下部軸承面37A具有鄰接孔洞57A的平滑內部表面3A7A。事實上，平滑內部表面3A7A係形成在接受緊固件20的孔洞57A及滾紋帶77A之間。墊圈17A具有內部半徑rin7A、外部半徑rout7A、內部滾紋半徑rinK7A、外部滾紋半徑routK7A及凸齒半徑rL7A。類似的尺寸可應用至但未顯示於第7B及7C圖。
回想摩擦增強在許多應用中可為不必要的，即使它們確保墊圈在所有應用上均停滯不動，不管：相對的墊圈/緊固件表面面積或嚙合半徑；相對的緊固件/接頭材料硬度；及相對的緊固件/接頭表面處理，如潤滑劑(鉬塗層等)或塗層(塗料等)。摩擦增強在非常小或無負載存在於螺柱及/或螺母上之鎖緊程序開始時變得具有影響力。此摩擦偏置每次均引發墊圈夾持。
或者，摩擦係數增加處理手段包括粗糙部、多邊形表面、栓槽、滾紋、尖釘、溝槽、狹槽、突出點、刻痕或其他此類突出。其他選項包括壓合突出、同心或螺旋環、徑向連復段或齒、華夫餅圖案等。將迫使外部
表面面積與凸緣表面具有更具攻擊性的相互作用的任何操作，例如，選擇性滾紋、砂磨、噴砂、銑削、切削、鍛造、澆鑄、模鑄、模裁、粗加工、沖壓、刻花、衝孔、彎曲成型或甚至僅鏟削內部區域，均是足夠的。須注意可利用此類摩擦係數增加處理手段的組合。若墊圈1-外部套筒17之嚙合稍大於螺母36-內部套筒16之嚙合，則摩擦係數增加處理手段係下列任一者：可不需要；可放置在環繞墊圈底部表面的任何一處；或可放置在環繞墊圈底部表面之實質上超出螺母或螺栓頭的有效摩擦半徑的位置。墊圈底部側平坦足以獲得本發明的性質。不過，相對的摩擦表面亦可向外呈錐狀(tapered outwardly)，藉此使摩擦環的外部邊緣比內部邊緣更厚。不過，若需要，墊圈且因此是其底部側亦可具有曲度。特別地，良好的結果係以朝向接頭的凸曲線得到的。此係揭示於核發日期為2008年12月9日之發明名稱為「反作用偏置緊固件」之美國專利第7,462,007號，其完整副本係併入於此以供參照。不過，須注意當前發明的墊圈並未對細長形螺栓施予軸向偏置力。
一般而言，本發明之用於工業螺栓固定的反作用墊圈包括：一外部形狀，其允許與一扭矩施加裝置旋轉耦合；及一底側軸承摩擦表面面積，其係不連續的，並在從中心孔向外的區域中選擇性地偏置。這些表面摩擦特徵係選擇性地產生於墊圈的底側之上，並排除接近中心孔半徑的任何部分的面積。這些表面摩擦特徵可通過滾紋、砂磨、噴砂、銑削、切削、鍛造、澆鑄、模鑄、
模裁、粗加工、沖壓、刻花、衝孔、彎曲成型來產生。表面摩擦特徵可藉由僅鏟削接近反作用墊圈孔的材料來產生。表面摩擦特徵亦可為下列任一者：以不連續的表面及/或在從孔向外之一或多個區域中起作用的紋理產生；及/或單一地、隨機地或以任何陣列安排放置。
替代的Z®墊圈幾何。第8A至8L圖顯示用於墊圈1的替代形狀。本發明的墊圈可具有外部邊緣(及對應的嚙合手段)，其係成形為具有任何適當的幾何，以不可旋轉地與外部套筒內部邊緣(及其對應的嚙合手段)嚙合，該外部套筒內部邊緣係成形為具有對應的適當或實質上相同的幾何。Z®墊圈1的標準商品化形狀為「花朵圖案」墊圈，包括向內延伸的凹部分及向外延伸的凸部分，該等係交替且重複地沿著環繞定中心於墊圈的中心點之假想參考圓的徑向方向設置。第8B、8E、8G、8H及8I圖明顯是此類花朵形墊圈的衍生。須注意第8K圖顯示多邊形嚙合，且第8J圖顯示栓槽嚙合，兩者均可視為具有增加數目的嚙合齒之花朵形。
其他多於可接受的幾何包括例如三角形、曲線三角形、方形、矩形、平行四邊形、菱形、梯形、不規則四邊形、風箏形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、十邊形、具外部突出的圓形、橢圓形或卵形的形狀。須注意具有任何適當形狀的外側邊緣可彎曲，而非有角的，以幫助與本發明的套筒輕易地嚙合。
第8D1、8D2及8D3圖顯示第8D圖的實施例，用於與各種動力工具併用的Z®墊圈18D。所顯示的
分別是墊圈18D之頂部及底部面的斜視圖及側視剖面圖。一般而言，墊圈18A具有環形六邊形形狀，除了「8D」的下標之外，其具有與第1A、1B及1C圖所示者類似的尺寸及特性。墊圈18A的六邊形形狀包括徑向延伸的側角，其形成似六邊形的形狀。一般而言，頂部軸承面28D係平滑的，且具有較低的表面摩擦，而底部軸承面38D具有摩擦增強或底部角78D，且具有較高的表面摩擦。須注意可在頂部軸承面28D上使用潤滑劑，以降低其與螺紋螺母36或任何其他此類螺紋緊固件之間的表面摩擦。徑向底部角78D增加底部軸承面38D的表面摩擦。側角68D雖未顯示，但可包括成角度的斜角面88D，其係形成在頂部軸承面28D及側軸承面48D之間。此類斜角面88D可組成外部邊緣部分，其包括錐狀的表面及嚙合齒，錐狀的表面係逐漸向外並朝著底部軸承面38D及側軸承面48D傾斜。
此外，墊圈18D具有環形半徑R8A、凸齒半徑R8L、滾紋半徑R8K及孔洞半徑R8V。墊圈18D具有高度H8、第一斜角高度H8Bi、第二斜角高度H8Bii、滾紋高度H8K及斜角角度°8。此類斜角面88A可協助墊圈18A清除凸緣的角半徑及其他餘隙問題。另外的斜角面8協助外部反作用套筒與墊圈1之嚙合及可旋轉的耦合。斜角面8亦可接受對外部套筒17的修改，以容許反向的螺栓固定應用。
Z®墊圈摩擦係數增加處理手段的替代布局。第8D4至8D10圖顯示具有各種反覆的摩擦偏置面之墊
圈18D，其對凸緣表面具有相對較高的摩擦，且對螺母具有相對較低的摩擦。換言之，墊圈18D係顯示為具有各種類型、尺寸及位置的摩擦係數增加處理手段。須注意這些變體係以墊圈18D顯示，但適用於本發明所揭示的所有反作用墊圈。第8D4圖係顯示為不具有摩擦增強，僅為平滑的底部側。第8D5圖係顯示為具有摩擦增強，其係藉由移除近接中心孔的材料而形成為在墊圈的底部面內凹入。第8D6圖顯示形成於底部面的外部邊緣部分之相對薄的摩擦增強帶。第8D7圖顯示形成為與底部面的內部邊緣及外部邊緣等距離之相對厚的摩擦增強帶。第8D8圖顯示相對薄的帶，其具有摩擦增強的1倍寬度，形成於距離底部面之外部邊緣1倍且距離其內部邊緣2倍的距離。第8D9圖顯示摩擦增強手段，在此情況下為向下傾斜的環，其具有形成於底部面之外部邊緣的銳利邊緣。墊圈18D6在顯示為彎曲的同時並未對細長形螺栓施予軸向偏置力。或者，除了在銳利邊緣處之外，墊圈18D5的高度可不具有任何變化。
如第8D10圖所示，本發明的墊圈亦可設有用於與外部反作用套筒正向鎖定嚙合的配置。此類正向鎖定嚙合為形成在墊圈18D之外部邊緣中的壓凹。外部反作用套筒將包括對應的嚙合手段，以容許免動手操作，且一旦螺母已落座，容許在反向的螺栓固定應用上的免動手操作。
先前技術之具有摩擦表面之用於工業螺栓固定的反作用型墊圈的揭示內容既無討論位置的重要性，
亦無討論此類摩擦表面的覆蓋範圍。本案申請人發現位於內部墊圈半徑接近螺栓處或者環繞墊圈整個底側的摩擦係數增加處理手段導致墊圈移動或隨著螺母一起旋轉。這些策略偶爾勉強成功地產生不動的墊圈。換言之，在墊圈底側之較大、整個及/或內部部分上方的更多摩擦處理實質上比較小及/或外部部分上方的摩擦處理更為無效。
用於與Z®墊圈併用之替代的緊固件及Z®套筒類型。第9A圖顯示墊圈18D，其用於與具有螺栓頭20A之穿過盲孔的螺栓以及HYTORC®雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件15併用。第9B圖顯示墊圈18D，其用於與穿過盲孔的承窩圓柱頭螺釘20B以及經修改的HYTORC®雙重驅動同軸作用及反作用套筒組件15C併用。各種緊固件幾何可與具有對應的設計變更之Z®系統的工具、零件及附件併用，如第9B圖所示。經修改的套筒組件15C包括公緊固件驅動嚙合手段16C而非作用套筒16。
減少的Z®墊圈表面面積。除了加壓墊圈110A”的外部邊緣410A從鎖緊的螺母36”之外部邊緣37縮減之外，第10圖類似於第5D圖。值得注意的是，墊圈外部邊緣410A所承受之沿著另一方向94起作用的反作用力9210A稍小於或等於螺母36所承受之沿著一個方向93起作用的旋轉力91。加壓墊圈110A”吸收工具10B的反作用力9210A，使得工具10B施加旋轉力91至落座的螺母36’，並施加稍小於或等於但相反的反作用力9210A至墊
圈外部邊緣410A。攻擊性的摩擦增強710A對於防止墊圈110A隨著螺母36一起旋轉是必要的。落座的螺母36’旋轉，但受壓縮的墊圈110A’停滯不動。此相對定位，即摩擦增強710A從而是墊圈110A的有效摩擦半徑比螺母36的有效摩擦半徑更遠離旋轉中心或旋轉力軸A10，為本發明之一創新態樣。反作用力9210A通過外部套筒17A在離旋轉力軸A10距離R10A左右起作用，其傾向於使墊圈110A保持不動。由於有效摩擦半徑的差異，墊圈110A在接頭30上維持靜止，而非在鎖緊或鬆開緊固件20時隨著螺母36一起旋轉。須注意內部套筒16的底部面54在外部套筒17A的下部內部邊緣65A的上部面之上及/或上方旋轉。在此情況下，由於上部面64A之較大的表面面積，內部套筒16及外部套筒17A可經受額外的面摩擦。
換言之，具有與螺母或螺栓頭之外部邊緣共同終止或自該外部邊緣縮減之外部邊緣的墊圈可與HYTORC® Z®系統併用。在此類情況下，墊圈的底部表面必須形成為具有攻擊性的摩擦係數增加處理手段，以確保墊圈的有效摩擦半徑大於螺母或螺栓頭的有效摩擦半徑。即使墊圈之外部邊緣所承受的反作用力實質上等於或小於螺母或螺栓頭之外部邊緣所承受的作用扭矩，使用攻擊性的摩擦增強有可能得到成功的結果。在這些狀況下，此類攻擊性的摩擦增強可包括粗糙部、多邊形表面、栓槽、滾紋、尖釘、溝槽、狹槽、突出點或其他此類突出。使攻擊性的摩擦係數增加處理手段偏位超出R20在此情況下仍是一個重要的特徵。
替代的Z®套筒尺寸。第11A、11B及11C圖顯示各種反作用套筒尺寸，包括具有直線壁的外部套筒1711A以及具有錐狀壁的外部套筒1711B及1711C。這些變體容許具有不同尺寸的螺紋緊固件及HYTORC® Z®墊圈與相同的Z®槍併用。可依需要使用其他配置。
將Z®系統應用至HYTORC®扭矩工具。HYTORC®已發展栓槽轉接器及反作用板，以用於將Z®系統轉接至其電動式、液壓式及氣動式操作的扭矩動力工具型號，以用於正規餘隙、低餘隙及偏位鏈節螺栓固定應用。第12A圖顯示套筒耦合手段或栓槽轉接器18及18A，如針對第5A、5B、5C及5D圖所討論者。栓槽轉接器18A係為了與HYTORC®氣動式及電動式扭矩槍(例如，Z®槍10A(及10B))併用而設計，如再次於第12B圖所示。其係成形如一環形環，在其內部及外部側上具有栓槽嚙合。雙重驅動同軸作用及反作用組件15之內部套筒16及外部套筒17係配合地耦合在一起，並可沿著相反方向在LSHT模式下通過工具外殼及/或其他已知及/或專有的手段經由套筒耦合手段18A相對地旋轉。
如第12C圖所示，栓槽轉接器18係為了與本案申請人之液壓式扭矩工具(例如，HYTORC® ICE® 10C及HYTORC® AVANTI® 10D及其他此類工具)併用而設計。其係成形如階梯環形環，並具有具有不同半徑之熔燒在一起的上部部分及下部部分。上部環具有較短的半徑及內部栓槽嚙合，以不可旋轉地與工具10C及10D之栓槽反作用支撐部分19A及19B嚙合。下部環具有較
長的半徑及外部栓槽嚙合，以不可旋轉地與外部套筒17上之栓槽部分嚙合。雙重驅動同軸作用及反作用組件15A之內部套筒16及外部套筒17係配合地耦合在一起，並可沿著相反方向通過工具外殼及/或其他已知及/或專有的手段經由套筒耦合手段18相對地旋轉。
第13A及13B圖顯示用於與主要為了低餘隙螺栓固定應用而設計之HYTORC® STEALTH® 10E併用的Z®反作用墊17B。反作用墊17B係成形為適配STEALTH® 10E的尺寸，並經由插銷及螺釘不可旋轉地附接至工具外殼。Z®反作用墊17B不可旋轉地與Z®墊圈1嚙合。
將Z®系統應用至HYTORC®偏位鏈節。使用專有的雙重驅動可互換偏位鏈節(offset link)(例如，偏位驅動鏈節組件80)可達成Z®系統的優點。偏位驅動鏈節組件80係藉由HYTORC®專有的同軸作用及反作用扭矩工具(例如，HYTORC® ICE® 10C液壓式扭矩工具或HYTORC® Z®槍10B(或10A)氣動式扭矩倍增器)來提供動力。其他此類工具包括HYTORC®專有的jGUN®單速、jGUN®雙速加、AVANTI® 10D及/或STEALTH® 10E。此類專有的雙重驅動可互換偏位鏈節係在下列共同擁有且共同待審之專利申請案中詳盡地揭示，其完整副本係併入於此以供參照：申請日期為2014年4月24日之發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」之專利合作條約申請案號第PCT/US2014/035375號；及申請日期為2014年2月18日之發明名稱為「用於鎖緊螺紋緊固件之設備」
之美國申請案號第61/940,919號。
第14A及14B圖顯示偏位驅動鏈節組件80之頂視及底視斜視圖，其用於傳送及倍增來自HYTORC® ICE® 10C的扭矩，以用於在Z®墊圈1上方鎖緊或鬆開螺紋緊固件(未顯示)。偏位驅動鏈節組件80包括：驅動力輸入組件81；驅動力輸出組件82；及反作用力組件83。
一般而言，在鎖緊操作期間，Z®墊圈1的底部滾紋面擱放在欲閉合的接頭上，而欲鎖緊的螺母或螺栓頭之底部面則擱放在Z®墊圈1的頂部平滑面上。Z®墊圈1的外部邊緣不可旋轉地與反作用力組件83之外部反作用套筒的凹口嚙合並在其中起反作用。與此同時，驅動力輸出組件82的內部套筒在Z®墊圈1的上方鎖緊螺母或螺栓頭。
有利地，偏位驅動鏈節組件：允許使用先前由於例如突出的螺紋、受限的餘隙及障礙物而不可及的緊固件；使先前不可用之電動式、液壓式、手動式及/或氣動式驅動的裝置實際可用；使先前不可用的先進材料(例如，航空級鋁)可行；創造模組化部件(例如，六邊形減少及增加驅動襯套、公對母驅動轉接器)，以滿足螺栓固定應用特性；產生準確且可客製化的扭矩倍增；使驅動力及反作用力的施加順服；克服腐蝕、螺紋及面變形；避免螺栓的螺紋磨損；使側向負載為零；確保用於對稱的接頭壓縮之平衡的螺栓負載；簡化鏈節及工具的使用；最小化操作者出錯的風險；及最大化螺栓固定的安
全性。
與HYTORC®雙面摩擦墊圈併用之HYTORC® Z®系統。在使用HYTORC® Z®系統的期間，可需要在作用中依據相對摩擦條件使支承螺母或螺栓頭免於旋轉。若有需要，操作者在支承螺母或螺栓頭22的下方插入HYTORC®專有的雙面摩擦墊圈85。其兩個摩擦增強面86及87使螺栓頭22免於旋轉，特別是在負載一開始施加至螺栓24時就是如此。一般而言，關於Z®墊圈1的摩擦討論適用於摩擦增強面86及87。如同Z®墊圈1之下部軸承面3，類似的優點係藉由面86及87上之摩擦增強的策略性布局來達成。
換言之，HYTORC®專有的墊圈系統或雙重反扭矩墊圈系統包括一第一墊圈，其具有外部反作用力嚙合手段及一個摩擦面，用於在欲鎖緊或鬆開之螺母或螺栓頭的下方使用(例如，Z®墊圈1)；及一第二墊圈，其具有兩個摩擦面，用於在接頭另一側上之螺母或螺栓頭的下方使用(例如，雙面摩擦墊圈85)。此雙重反扭矩墊圈系統阻止螺柱或螺栓使該等免於一起轉動，使得控制緊固件的螺紋或面摩擦來達成從扭矩至螺栓負載的較佳轉移。須注意任何針對HYTORC® Z®墊圈討論的摩擦係數增加處理可應用至HYTORC®雙面摩擦墊圈85。
須注意此雙重反扭矩墊圈系統可與HYTORC® Z®系統的任何部分、任何組合或全部併用。回想具有未知摩擦及張力的扭矩具有未知的螺栓鬆弛。此墊圈系統可整組使用，以消除無法控制的面摩擦及無
法控制的側向負載，以改善扭矩及張力之螺栓負載的準確性。
HYTORC® Z®槍(詳細)參照第16A及16B圖，經由範例，這些顯示原先在第3A至3C圖中顯示為HYTORC Z®槍之工具10A及10B的斜視圖。工具10A及10B包括：驅動輸入及輸出組件100；旋轉力倍增組件200；振動力組件300；模式移位組件400；及雙重驅動同軸作用及反作用組件15或HYTORC® Z®套筒。
參照第17A圖，經由範例，此顯示處於LSHT模式下之工具10A的側視剖面圖。參照第17B圖，經由範例，此顯示處於HSLT模式下之工具10B的側視剖面圖。
第17A及17B圖顯示工具10A及10B之驅動輸入及輸出組件100。驅動輸入部件包括驅動工具外殼組件101，其含有驅動產生機構102、把手組件103及切換機構104。驅動產生機構102沿著一個方向93產生扭矩旋轉力91，以旋轉螺母36，並顯示形成為一馬達驅動手段，其可包括液壓式、氣動式、電動式或手動式馬達。驅動工具外殼組件101通常係顯示為圓筒形主體，其具有由操作者抓握的把手組件103。把手組件103包括切換機構104，其用於在不工作位置及工作位置之間切換驅動產生機構102，且反之亦然。旋轉力輸入軸121連接驅動輸入及輸出組件100的驅動輸入部件與旋轉力倍增組件200及振動力組件300，並在該等之間傳遞旋轉力91。旋轉力輸出軸122包括驅動零件123，其可例如
形成為方形驅動。旋轉力輸出軸122連接驅動輸入及輸出組件100的驅動輸出部件與旋轉力倍增組件200及振動力組件300，並在該等與雙重驅動同軸作用及反作用組件15之間傳遞倍增或振動形式的旋轉力91。在一操作模式中，反作用力栓槽移位器轉環443沿著相反方向94承受扭矩反作用力92。
第18圖為處於LSHT模式下之工具10A的旋轉力倍增組件200與振動力組件300的側視剖面圖。第18圖亦顯示部分的驅動輸入及輸出組件100。未以其他方式在其他圖式中顯示的部件包括旋轉力輸出軸軸承191。第19圖為工具10A及工具10B之驅動工具外殼組件101、驅動工具把手組件103及相關內部部件的斜視剖面圖。第19圖顯示部分的驅動輸入及輸出組件100。所示部件包括：把手後蓋131；墊片137，其鄰接後蓋131及驅動工具外殼組件101的背面；驅動產生機構102；空氣閥組件，其具有藉由定位銷135夾持於適當位置的外部空氣閥133及內部空氣閥134。後蓋131藉由扭矩螺釘136附接至驅動工具外殼組件101的背面，並在驅動工具外殼組件101中夾持此類部件。扳機組件150包括：切換機構104；彈簧151；扳機軸襯套152；及扳機桿153。把手組件103包括：控制閥組件155，其具有控制閥157及定位銷156；錐形彈簧161；調節器閥間隔物162；O形環163，一係形成在控制閥組件155及內部調節器外殼164之間，且一係形成在內部調節器外殼164及底板173之間。網篩係形成在底板173及噪音濾波器
之間。承窩圓柱頭螺釘174連接此類部件及底板173，並具有至把手組件103的墊片。空氣接頭175自底板173突出並連接至內部調節器外殼164。把手按鈕組件180(未顯示)允許操作者改變旋轉力方向，並包括：按鈕把手插件；按鈕架；彈簧；及連接器。
旋轉力倍增組件200包括位於旋轉力倍增機構外殼201中的旋轉力倍增機構210，實質上用於LSHT模式，並包括複數個旋轉力倍增傳送器組件。在第17A及17B圖所示的實施例中，旋轉力倍增組件200包括五(5)個倍增傳送器組件211、212、213、214及215。須了解有眾多已知類型的力倍增機構。一般而言，旋轉力倍增傳送器組件211至215組成旋轉力倍增機構210，一種複合式周轉齒輪系統。其可包括繞中心太陽齒輪轉動之複數個外部行星齒輪。行星齒輪可安裝在可移動的托架上，托架本身可相對於太陽齒輪旋轉。此類複合式周轉齒輪系統可包括外部環形齒輪，其與行星齒輪嚙合。簡單的周轉齒輪系統具有一個太陽、一個環形、一個托架及一個行星組。複合式行星齒輪系統可包括網狀行星結構、階梯形行星結構及/或多級行星結構。與簡單的周轉齒輪系統相比，複合式周轉齒輪系統所具有的優點為較大的減速比、較高的扭矩對重量比及更有彈性的配置。
旋轉力倍增傳送器組件211至215可包括：齒輪罩；行星齒輪；環形齒輪；太陽齒輪；擺動齒輪；擺線齒輪；周轉齒輪；連接器；間隔物；移位環；扣環；襯套；軸承；蓋；傳動齒輪；傳動軸；定位銷；驅動輪；
彈簧；或其任一組合或部分。旋轉力倍增傳送器(例如，211至215)亦可包括其他已知的相似部件。須注意旋轉力輸入軸121亦可視為旋轉力倍增傳送器；具體而言，其係旋轉力倍增傳送器211的第一級馬達太陽齒輪。旋轉力倍增組件已為眾所周知並已揭示及敘述。在本案申請人之美國專利第7,950,309號中揭示及敘述一範例，其完整副本係併入於此以供參照。
第18圖顯示比第17A及17B圖更詳細的旋轉力倍增組件200的各部分。第18圖所示之未在第17A及17B圖中顯示之旋轉力倍增組件200的部件包括：鎖定螺母250；鎖定墊圈249；軸承241；外殼轉接器247；軸承間隔物252；內部扣環243；軸承242；變速箱連接器248；頂部及底部內部扣環251；頂部及底部滾珠軸承246；雙重密封軸承244；及內部扣環245。
振動力組件300包括位於振動力機構外殼301中的振動力機構310，實質上用於HSLT模式，並包括一個或複數個振動傳送器。在第17A及17B圖所示的實施例中，振動力組件300包括兩個振動，具體而言是衝擊，傳送器311及312。須了解有各種已知的振動力機構，且常包含由砧及旋轉槌構成的衝擊力機構。槌係藉由馬達來旋轉，且砧具有旋轉抗力。各衝擊施予槌擊力，其係傳遞至輸出驅動。
一般而言，振動力組件可包括振動力機構，例如，包括超音波力傳送器之超音波力機構；質量不平衡力機構，其包括質量不平衡力傳送器；或任何其他時
變擾動(負載、位移或速度)機構，其包括一時變擾動(負載、位移或速度)力傳送器。另外的振動力組件可包括：槌；砧；連接器；間隔物；移位環扣環；襯套；軸承；蓋；傳動齒輪；傳動軸；定位銷；驅動輪；彈簧；或其任一組合。例如振動傳送器311及312亦可包括其他已知的相似部件。第18圖亦顯示定位銷320。
一般而言，工具10A及10B的RPM隨著扭矩輸出的增加而減少。振動力機構310的啟動或止動或可在RPM降至低於或升至超出一預定數時，致使振動力機構310變為無效或有效。在HSLT模式下，振動力機構310提供旋轉力給螺母。在LSHT模式下，振動力機構310充當一延伸，從一個工具零件將旋轉力傳遞至另一個。須注意振動力機構310可位於接近工具馬達、接近工具輸出驅動或位在其間的任何一處。
在HSLT模式下，振動力機構310總是承受旋轉力並旋轉；外殼可或可不承受旋轉力；且扭矩輸出相對低，這就是外殼不須起反作用的原因。須注意在第17A及17B圖的實施例中，振動力機構310僅可以例如HSLT模式之較高速模式操作。此轉而意指當扭矩增強器機構可以例如LSHT模式之較低速操作時，則沒有衝擊及/或最小振動。在HSLT模式期間，至少兩個倍增傳送器為整體的並隨著槌一起旋轉，以增加慣量並協助來自衝擊機構的槌擊動作。須注意當緊固件呈現少或無腐蝕、螺紋與面變形及/或螺紋磨損時，振動力機構310在HSLT模式下可非必需。
滑動作用模式移位組件400實質上係用於將工具10A從LSHT模式移位至HSLT模式，並將工具10B從HSLT模式移位至LSHT模式。在第17A及17B圖所示之實施例中，滑動作用模式移位組件400包括：移位器底座401；移位器套管442；栓槽移位器轉環443；移位器栓槽環445；外部移位環456；及內部移位組件450。內部移位組件450，如第17A及17B圖所示，包括：內部移位襯套452；內部移位環453；及耦合滾珠軸承454。
滑動作用模式移位組件400可包括：手動組件(循序手動、非同步或預選器)或自動組件(自手動、半自動、電動液壓、saxomat、雙離合器或無段變速)；扭矩轉換器；泵；行星齒輪；離合器；帶；閥；連接器；間隔物；移位環扣環；襯套；軸承；套管；鎖定滾珠；蓋；傳動齒輪；傳動軸；同步器；定位銷；驅動輪；彈簧；或其任一組合或部分。模式移位部件亦可包括其他已知的相似部件。須了解有各種已知的模式移位組件，且常包含由套管、環及鎖定滾珠構成的移位部件。
第18圖顯示比第17A及17B圖更詳細的滑動作用模式移位組件400的各部分。第18圖所示之未在第17A及17B圖中顯示之移位組件400的額外部件包括：內部扣環451、457及459；底部及頂部襯套446及447；及移位器環反作用插塞458。第20圖為工具10A及工具10B之模式移位組件400的斜視圖。第20圖顯示模式移位組件400之實質上的外部部分。未以其他方式在其他圖式中顯示的部件包括：鎖定軸蓋402；把手插
件403；把手手柄404；拉柄405；致動器鏈節及移位器插銷406；樞軸銷407；移位器延伸托座410；SHCS 411；移位器緊固件組件430；底部及頂部移位器鏈節441；波形彈簧448；及支架栓槽449。
回頭參照第5A至5D圖，其顯示工具10A及工具10B之雙重驅動同軸作用及反作用組件15以及工具10C及工具10D之雙重驅動輸出及反作用套筒組件15A的斜視及剖面圖。
在LSHT模式下，雙重驅動同軸作用及反作用組件15實質上係用於沿著一個方向93將倍增形式的旋轉力91傳遞至螺母36，並沿著另一方向94將對應的倍增形式的反作用力92傳遞至充當靜止物體的Z®墊圈1。在HSLT模式下，雙重驅動同軸作用及反作用組件15實質上係用於沿著一個方向93將振動形式的旋轉力91傳遞至螺母36或者螺母36與墊圈1的任一者。在第17A及17B圖所示之實施例中，雙重驅動同軸作用及反作用組件15包括內部套筒16及外部套筒17。外部套筒17在LSHT模式期間可不可旋轉地與反作用力栓槽移位器轉環443嚙合。須了解有各種已知的嚙合機構，以將旋轉及反作用力傳遞至螺紋緊固件及螺母與其墊圈，包括齒形物、栓槽及其他幾何。
工具10A在LSHT模式下依下列操作。操作者朝後方位置拉拔移位器底座401。耦合/鎖定滾珠軸承454從旋轉力倍增機構外殼201脫離並在反作用力栓槽
移位器轉環443內側與移位器栓槽環445嚙合。移位器底座401與旋轉力倍增機構外殼201鏈結。旋轉力倍增傳送器211至215係解除鎖定並相對於彼此自由旋轉。操作者朝後方位置拉拔移位器底座401亦使移位組件振動(衝擊)力內部移位環453與振動(衝擊)力機構外殼301嚙合。此鎖定振動(衝擊)力傳送器311及312從而是振動(衝擊)力組件300。且此允許旋轉力輸出驅動軸120藉由與振動(衝擊)力機構外殼301栓槽嚙合之旋轉力倍增傳送器215的第五個齒輪罩驅動。栓槽移位器轉環443係與反作用套筒17栓槽嚙合。且反作用套筒17幾何上係在螺母36下方與墊圈1嚙合。當螺母36落座時，受壓縮的鎖定圓盤狀墊圈1作用如靜止物體，藉此旋轉力倍增機構外殼201從反作用套筒17起反作用。在旋轉力倍增機構外殼201保持不動的情況下，旋轉力倍增傳送器211至215經由旋轉力輸出驅動軸120鎖緊落座的螺母36。
一般而言，工具10B的操作需要振動力機構310的啟動或止動。滑動作用模式移位組件400可在下列任一者之間移位工具10A：倍增機構210；振動力機構310；倍增機構210的零件(例如，複數個倍增傳送器的其中一個)；振動力機構310的零件(例如，複數個衝擊傳送器的其中一個)；或其任一組合。
工具10B在HSLT模式下依下列操作。操作者朝前方位置推動移位器底座401。耦合/鎖定滾珠軸承
454與旋轉力倍增機構外殼201及振動(衝擊)力機構外殼301嚙合。移位器栓槽環445從反作用力栓槽移位器轉環443內側脫離，從而使其閒置並停用。因此，反作用套筒17係閒置且停用的，因為其並未與旋轉力倍增機構外殼201栓槽嚙合。在耦合/鎖定滾珠軸承454與振動(衝擊)力機構外殼301嚙合的情況下，旋轉力倍增傳送器211至215係鎖定且不能相對於彼此旋轉。因此，旋轉力倍增組件200經由旋轉力輸入軸121作為單一質量旋轉。驅動產生機構102旋轉旋轉力輸入軸121，其包括旋轉力倍增傳送器211之第一級太陽馬達齒輪。操作者朝前方位置推動移位器底座401亦使移位組件振動(衝擊)力內部移位環453從振動(衝擊)力機構外殼301脫離。此解除鎖定振動(衝擊)力傳送器311及312從而是振動(衝擊)力組件300。振動(衝擊)力機構外殼301係與旋轉力倍增傳送器215的第五個齒輪罩嚙合。振動(衝擊)力傳送器312(砧)係栓槽嚙合至旋轉力輸出驅動軸120，其在螺柱23上藉由振動(衝擊)力傳送器311(槌)的衝擊使螺母36升起或降下。
回頭參照第3A至3C圖及第4A至4B圖，一般地且從螺母36的斜視看來，工具10A在LSHT模式下鎖緊、鬆開或鎖緊與鬆開螺母36。且工具10B在HSLT模式下使螺母36升起、降下或升起與降下。一般地且從墊圈1的斜視看來，工具10A在LSHT模式下係下列的任一者：在加載的螺柱23”上之鎖緊的螺母36”與鎖緊的接頭30”之間加壓墊圈1”至預定的鎖緊扭矩；及/或在預
鬆開的接頭30’上於預鬆開的螺柱23’上在落座的螺母36’之間從預定的鎖緊扭矩壓縮墊圈1。一般地且從墊圈1的斜視看來，工具10B在HSLT模式下係下列的任一者：在預鎖緊的接頭30’上於預加載的螺柱23’上在落座的螺母36’之間壓縮墊圈1’至預定的預鎖緊扭矩；在鬆開的接頭30上於螺柱23上在螺母36之間從預定的預鎖緊扭矩解壓墊圈1；或在鎖緊的接頭30”上於加載的螺柱23”上在鎖緊的螺母36”之間振動加壓墊圈1”，以充分粉碎螺栓頭腐蝕。須注意具有’及”的參考數字表示類似的力的量值。
在HSLT模式期間，工具10B係下列的任一者：以旋轉力91沿著一個方向93在螺柱23上使螺母36或螺母36與墊圈1兩者的任一者降下，以落座螺母36’，並在預鎖緊的接頭30’上於預加載的螺柱23’上壓縮墊圈1’至預定的預鎖緊扭矩；以旋轉力92沿著相反方向94在預鬆開的接頭30’上於預鬆開的螺柱23’上從預定的預鬆開扭矩使落座的螺母36’或落座的螺母36’與受壓縮的墊圈1’兩者的任一者升起；或在加壓墊圈1”的上方振動(衝擊)鎖緊的螺母36”，以施加振動來充分粉碎螺紋腐蝕。在LSHT模式下，工具10A係下列的任一者：以旋轉力91沿著一個方向93在預鎖緊的接頭30’上於預加載的螺栓23’上在受壓縮的墊圈1’上鎖緊落座的螺母36’至預定的鎖緊扭矩，並沿著相反方向94施加反作用力92至受壓縮的墊圈1’；或以旋轉力92沿著相反方向94在鎖緊的接頭30”上於加載的螺柱23”上在加壓墊圈1”
的上方從預定的鎖緊扭矩鬆開鎖緊的螺母36”，並沿著一個方向93施加旋轉力91至加壓墊圈1”。須注意具有’及”的參考數字表示類似的力的量值。
在操作期間，當以該預定的預鬆開扭矩使螺母36離座(unseating)時及解壓墊圈1時，工具10A便從LSHT模式切換為處於HSLT模式的工具10B。在操作期間，當下列任一情況發生時，工具10B便從HSLT模式切換為處於LSHT模式的工具10A：以該預定的預鎖緊扭矩使螺母36落座及解壓墊圈1；或螺紋腐蝕的充分粉碎。須注意操作者使用模式移位組件400來將工具從LSHT模式切換為HSLT模式或反之亦然，但此類開關亦可包括其他已知的類似部件。須注意模式移位組件400為一手動開關，但可為自動的。類似地，須注意振動(衝擊)力組件300的啟動或止動可為手動或自動的發生。須注意LSHT模式可從扭矩調節切換為振動輔助或反之亦然，且其中HSLT模式可從振動調節切換為扭矩輔助或反之亦然。須注意即使墊圈1開始或停止旋轉，振動(衝擊)力組件300仍可持續操作。且須注意為了鬆開螺母36，LSHT模式可為振動輔助，以幫助克服化學、熱及/或潤滑腐蝕，並避免螺栓的螺紋磨損。
須注意根據本發明之用於工業緊固件之減少磨損的鎖緊及鬆開的電動工具的特徵亦可在於：旋轉力倍增機構外殼201有效地與至少一個旋轉力倍增傳送器211至215相連接；在LSHT模式期間，至少兩個倍增傳送器211至215相對於彼此旋轉；且在HSLT模式期間，
至少兩個倍增傳送器211至215為整體的，以協助由旋轉力振動力機構310所施予的槌擊動作。在HSLT模式期間，旋轉力輸出驅動軸120及旋轉力倍增組件200包括其外殼的組合沿著相同方向作為單一質量旋轉。此產生慣量，其增強衝擊機構之扭矩輸出，以克服腐蝕、螺紋及面變形，並避免螺栓的螺紋磨損。
所揭示的方法係兩零件彼此磨損最小化的鎖緊及鬆開，其中該種工業緊固件20具有螺母36、墊圈1及螺柱23，且該種動力工具(10A及10B)具有：驅動產生機構102，其產生旋轉力；一驅動器(122及123)，其傳遞旋轉力91；旋轉力倍增機構210，其位於旋轉力倍增機構外殼201之中，用於LSHT模式，包括旋轉力倍增傳送器211至215；振動力機構310，其用於HSLT，包括振動傳送器311、312；驅動套筒16，其有效地與螺母36相連接；反作用套筒17：其在LSHT模式期間，有效地連接至墊圈1，以傳遞反作用力92至墊圈1；且在HSLT模式期間，要不是有效地連接至墊圈1就是有效地自墊圈1斷接。此類方法包含：其中鎖緊包含：在自由螺柱末端25上放置墊圈1；在自由螺柱末端25上於墊圈1上方放置螺母36；在HSLT模式下，使螺母36或螺母36與墊圈1的任一者在自由螺柱末端25上降下至預定的預鎖緊扭矩，以落座螺母36及壓縮墊圈1；從HSLT模式切換為LSHT模式；以及在LSHT模式下將落座的螺母36鎖緊至預定的鎖緊扭矩，並在鎖緊的螺母36及鎖緊的接頭30之間加壓墊圈1；其中鬆開包括：在鎖緊
的螺母36及加壓墊圈1的上方放置工具10A；在LSHT模式下於加壓墊圈1的上方轉鬆鎖緊的螺母36至預定的鬆開扭矩；從LSHT模式切換為HSLT模式；以及在HSLT模式下使落座的螺母36或落座的螺母36與受壓縮的墊圈1的任一者在自由的螺柱末端25上升起。該鬆開方法進一步包含：在HSLT模式下於加壓墊圈1的上方振動鎖緊的螺母36，以施加振動來粉碎螺栓的螺紋腐蝕；以及從HSLT模式切換為LSHT模式。
上文的工具10A及10B及下文的工具10F、10G、10H及10I通常可敘述為動力工具，其係用於工業螺紋緊固件之磨損最小化的鎖緊及鬆開，該種工業螺紋緊固件具有同軸反作用表面、螺柱及可以螺紋方式與螺柱嚙合的螺母或連接至螺柱的螺柱頭。工具10A、10B、10F、10G、10H及10I包括：一馬達，其產生一旋轉力；一驅動器，其傳遞該旋轉力；一旋轉力倍增機構，其位於一外殼中，並包括一用於從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式的旋轉力倍增傳送器；及至少一個振動力機構，其包括一振動傳送器，其用於可在從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式期間操作之一間歇力模式。
或者，上文的工具10A及10B以及下文的工具10F、10G、10H及10I可敘述為動力工具，其係用於工業緊固件之磨損最小化的鎖緊及鬆開，該種工業緊固件具有一螺母、一墊圈及一螺柱，該工具包括：一馬達，其產生一旋轉力；一驅動器，其傳遞該旋轉力；一旋轉力倍增機構，其位於一外殼中，並包括用於一連續扭矩
模式之一旋轉力倍增傳送器；一振動力機構，其包括一振動傳送器，其用於下列任一者：一間歇扭矩模式；一間歇力模式；或該間歇扭矩模式及該間歇力模式兩者。
參照第21A圖，經由範例，此顯示本發明作為工具10F之一實施例的剖面圖，工具10F為一動力工具，其用於工業螺紋緊固件801之磨損最小化的鎖緊、鬆開或者鎖緊與鬆開兩者，該種工業螺紋緊固件801具有一螺柱及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合的螺母。工具10F包括：一驅動輸入及輸出組件810；一旋轉力倍增組件820；一振動力組件830；一模式移位組件840；及一驅動輸出套筒及反作用臂組件850。
參照第21B圖，經由範例，此顯示本發明作為工具10G之一實施例的剖面圖。工具10F及10G係類似的，如重複的參考數字所述及的。工具10G為一反作用無臂動力工具，其用於工業螺紋緊固件802之磨損最小化的鎖緊、鬆開或鎖緊與鬆開兩者，該種工業螺紋緊固件802具有一同軸反作用表面(例如，HYTORC® Z®墊圈1)、一螺柱以及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合的螺母。工具10G包括：一驅動輸入及輸出組件810；一旋轉力倍增組件820；一振動力組件830；一模式移位組件840；及雙重驅動輸出及反作用套筒組件855，其類似於HYTORC® Z®套筒。
工具10F及10G包括一旋轉力倍增機構，其具有一個或複數個齒輪級。一振動力機構包括：一旋轉
力衝擊機構，其具有一槌及一砧；及一間歇力機構860，其係下列任一者：一超音波力機構，其包括一超音波力傳送器；一質量不平衡力機構，其包括一質量不平衡力傳送器；或任何其他時變擾動(負載、位移、旋轉或速度)力傳送器機構，其包括一時變擾動(負載、位移、旋轉或速度)力傳送器。工具10F代表經修改的HYTORC® THRILL®槍，其包括間歇力機構860。工具10G代表經修改的HYTORC® Z®槍，其包括間歇力機構860。
參照第22A圖，經由範例，此顯示本發明作為工具10H之一實施例的剖面圖，工具10H為一動力工具，其用於工業螺紋緊固件901之磨損最小化的鎖緊、鬆開或者鎖緊與鬆開兩者，該種工業螺紋緊固件901具有一螺柱及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合的螺母。工具10H包括：一驅動輸入及輸出組件910；一旋轉力倍增組件920；一振動力組件960；一模式移位組件940；及一驅動輸出套筒及反作用臂組件950。
參照第22B圖，經由範例，此顯示本發明作為工具10I之一實施例的剖面圖。工具10H及10I係類似的，如重複的參考數字所述及的。工具10I為一反作用無臂動力工具，其用於工業螺紋緊固件901之磨損最小化的鎖緊、鬆開或鎖緊與鬆開兩者，該種工業螺紋緊固件901具有一同軸反作用表面(例如，HYTORC® Z®墊圈1)、一螺柱以及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合的螺母。工具10I包括：一驅動輸入及輸出組件910；一旋轉力倍增組件920；一振動力組件960；一驅動輸出套筒及
反作用臂組件950；及雙重驅動輸出及反作用套筒組件955，其類似於HYTORC® Z®套筒。
工具10H及10I包括一旋轉力倍增機構，其具有一個或複數個齒輪級。一振動力組件960包括下列任一者：一超音波力機構，其包括一超音波力傳送器；一質量不平衡力機構，其包括一質量不平衡力傳送器；或任何其他時變擾動(負載、位移、旋轉或速度)力傳送器機構，其包括一時變擾動(負載、位移、旋轉或速度)力傳送器。工具10H代表經修改的HYTORC® jGUN®雙速加，其包括振動力組件960。工具10I代表經修改的HYTORC® jGUN®雙速加，其包括振動力組件960及雙重驅動輸出及反作用套筒組件955，其類似於HYTORC® Z®套筒。
進一步關於工具10A、10B、10G及10I，驅動套筒有效地與螺母相連接。在較高抗力轉矩模式期間，反作用套筒可有效地連接至外殼及同軸反作用表面，以傳遞一反作用力至同軸反作用表面。或者，在較低抵抗扭矩模式或間歇力模式的任一者期間，反作用套筒可有效地連接至外殼及同軸反作用表面；或者有效地連接至外殼，並有效地從同軸反作用表面斷接。驅動套筒係顯示為內部套筒，且反作用套筒係顯示為外部套筒。
下列討論係關於工具10A、10B、10F、10G、10H及10I。須注意，為了便於敘述，任何提及「螺母」或「緊固件」之處包括下列的可能性：一附接至一螺柱的螺柱頭；位於一螺柱之上及/或上方之一螺母及一墊
圈；一附接至螺柱的螺柱頭與一位於該螺柱上方的墊圈。須注意任何適當的緊固件幾何可與本發明併用，例如：一內六角扳手連接(an allen key connection)；一承窩有肩螺釘(「SSC」)頭(asocket shoulderscrew("SSC")head)；一承窩扁圓頭螺釘(「SHBS」)頭(a socket head button screw("SHBS")head)；一六角圓柱頭螺釘(「HHCS」)頭(a hex head cap screw("HHCS")head)；一圓頭開槽螺釘(「RHSS」)頭(a round head slotted screw("RHSS")head)；一平頭梅花孔螺釘(「FHTS」)頭(a flat head torx screw("FHTS")head)；一承窩緊定螺釘(「SSS」)頭(a socket set screw("SSS")head)；或一承窩圓柱頭螺釘(「SHCS」)頭(a socket head cap screw"(SHCS")head)。
這些討論將同軸反作用表面作為墊圈來敘述。不過，在一些例子中，墊圈可形成為與一欲鎖緊或鬆開的接頭成為一體或與該接頭接合的任一者。在其他例子中，同軸反作用表面為螺柱延伸超出螺母的一部分。在仍有其他例子中，同軸反作用臂可抵靠一可行且可使用的靜止物體，以用於磨損最小化的鎖緊及鬆開。
墊圈1通常顯示為花朵形墊圈，其具有滾紋底部面以提供反作用扭矩。依據第8A至8L圖，注意幾乎任何外部形狀均適於與本發明的反作用套筒、板及鏈節嚙合。同樣地，注意幾乎任何表面特徵均適於增加面摩擦。外部形狀的範例包括：任何適當的幾何形狀，如五邊形、六邊形、八邊形等；滾紋；切失；壓孔；齒形物等。表面摩擦增強特徵的範例包括：圖案；磨光；處
理；塗層；鍍層；粗化等。本發明甚至在螺母及/或螺栓頭落座之前，同軸反作用表面就變成可行且可使用的同軸靜止物體，在其中用以傳遞工具的反作用力。
一般而言，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在間歇力模式期間可作出下列的任一者。工具可以間歇旋轉力沿著一個方向使螺母或螺母與墊圈降下。工具可以間歇旋轉力沿著相反方向使螺母或螺母與墊圈升起。或者工具可以用以沿著相反方向施加振動及旋轉的間歇旋轉力、用以施加振動的間歇振動力或兩者對螺母或螺母與墊圈進行衝擊、振動或衝擊與振動兩者的任一者。
更具體地，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在間歇力模式期間可作出下列的任一者。工具可以間歇旋轉力沿著一個方向使螺母或螺母與墊圈降下，以從具有明顯不利的螺栓固定應用特性的限制性可旋轉狀態將螺母落座至預定的預鎖緊扭矩狀態，並在欲鎖緊的接頭及落座的螺母之間壓縮墊圈。工具可以間歇旋轉力沿著相反方向使螺母或螺母與墊圈升起，以從預定的預鎖緊扭矩狀態使螺母離座至具有明顯不利的螺栓固定應用特性的限制性可旋轉狀態，並在欲鬆開的接頭及離座的螺母之間解壓墊圈。或者工具可以用以沿著相反方向施加振動及旋轉的間歇旋轉力、用以施加振動的間歇振動力或兩者對螺母與墊圈進行衝擊、振動或兩者，使該等從不適當粉碎的螺紋腐蝕狀態至適當粉碎的螺紋腐蝕狀態。舉例來說，工具可經由超音波波形產生器(例
如，振動力組件960)產生超音波的音波，以超高速振動緊固件來粉碎螺紋腐蝕。
間歇(衝擊、振動、超音波等)力在降下的過程中常是必需的，以在螺母及凸緣面之間穩固地壓縮墊圈。缺少此衝擊導致壓縮墊圈可能因為兩墊圈面的兩個摩擦而無法接收反作用力。當受到適當壓縮時，抵靠螺母的墊圈面由於工具的扭矩輸出而承受順時針方向的旋轉摩擦，並由於反作用力而承受相等且相反的逆時針方向的旋轉摩擦。本質上，來自抵靠凸緣面之墊圈面的旋轉摩擦防止墊圈旋轉。換言之，工具係設計為使墊圈保持靜止時，旋轉螺母，其消除通常的側向負載及各螺母之間的表面差異。為了扭矩至緊固件負載之改善的轉移而達成螺紋及表面摩擦的較佳控制。
一般而言，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在較高抵抗扭矩模式期間可作出下列的任一者。工具可沿著一個方向以較低速、較高扭矩的旋轉力鎖緊螺母，並沿著相反方向施加反作用力至墊圈。及/或工具可沿著相反方向以較低速、較高扭矩的旋轉力鬆開螺母，並沿著該一個方向施加反作用力至墊圈。
更具體地，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在較高抵抗扭矩模式期間可作出下列的任一者。工具可沿著一個方向以較低速、較高扭矩的旋轉力向上扭轉螺母，以從預定的預鎖緊扭矩狀態將螺母鎖緊至預定的鎖緊扭矩狀態，並沿著相反方向施加反作力至墊圈，以在鬆開的接頭及鎖緊的螺母之間加壓墊圈。及/或
工具可沿著相反方向以較低速、較高扭矩的旋轉力向下扭轉螺母，以從預定的鎖緊扭矩狀態將螺母鬆開至預定的預鎖緊扭矩狀態，並沿著該一個方向施加反作力至墊圈，以在鬆開的接頭及鬆開的螺母之間解壓墊圈。
一般而言，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在較低抵抗扭矩模式期間可作出下列的任一者。工具可沿著一個方向以較高速、較低扭矩的旋轉力使螺母或螺母與墊圈降下。及/或工具可沿著相反方向以較高速、較低扭矩的旋轉力使螺母或螺母與墊圈升起。
更具體地，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在較低抵抗扭矩模式期間可作出下列的任一者。工具可沿著一個方向以較高速、較低扭矩的旋轉力使螺母或螺母與墊圈降下，以從具有輕微不利的螺栓固定應用特性之可自由旋轉的狀態使螺母落座至預定的預鎖緊扭矩狀態，並在欲鎖緊的接頭及落座的螺母之間壓縮墊圈。及/或工具可沿著相反方向以較高速、較低扭矩的旋轉力使螺母或螺母與墊圈升起，以從預定的預鎖緊扭矩狀態使螺母離座至具有輕微不利的螺栓固定應用特性之可自由旋轉的狀態，並在欲鬆開的接頭及離座的螺母之間解壓墊圈。
一般而言，工具10A、10B、10F、10G、10H及10I在較高抵抗扭矩模式下可將螺母鎖緊、鬆開或鎖緊與鬆開。工具在間歇扭矩模式或較低抵抗扭矩模式下可對螺母或螺母與墊圈進行升起、降下或衝擊。當以預定的預鎖緊扭矩狀態使螺母落座並壓縮墊圈及/或螺紋
腐蝕的適當粉碎時，工具便可從間歇扭矩模式切換為較高抵抗扭矩模式。當以預定的預鬆開扭矩狀態使螺母離座並解壓墊圈時，工具便可從較高抵抗扭矩模式切換為間歇扭矩模式及/或較低抵抗扭矩模式。當以預定的預鎖緊扭矩狀態使螺母落座並壓縮墊圈時，工具便可從較低抵抗扭矩模式切換為較高抵抗扭矩模式。
在操作中，工具可切換：從較高抵抗扭矩模式至間歇扭矩模式；從較高抵抗扭矩模式至較低抵抗扭矩模式；從較低抵抗扭矩模式至間歇扭矩模式；從較低抵抗扭矩模式至較高抵抗扭矩模式；從間歇扭矩模式至較高抵抗扭矩模式；或從間歇扭矩模式至較低抵抗扭矩模式。
振動機構或扭矩倍增機構的啟動或止動可手動或自動的發生。因此，切換機構可為手動或自動的。另外，切換機構從而是任何模式或模式組合以及對應的機構可根據在緊固件上觀察到的負載自動啟動。舉例來說，本發明之磨損最小化的工具可需要振動及/或衝擊來粉碎鎖緊之緊固件中的腐蝕以及以高速使螺母升起或降下。扭矩鎖緊螺母無法僅以振動及/衝擊來旋轉。操作者可需要啟動振動及/或衝擊來徹底粉碎扭矩鎖緊螺母中之乾掉的腐蝕，其可獨立於扭矩倍增機構或與扭矩倍增機構組合發生。如所述及的，鬆開螺母所需的扭矩大於初始的鎖緊扭矩，因為潤滑已乾掉用完，存在腐蝕且螺柱仍是加載而拉緊的。換言之，欲卸載及鬆開螺柱耗用較高的扭矩值。一旦鬆開螺母，其可在較低抵抗扭矩模
式及/或間歇扭矩模式期間以較高速旋轉或升起。不過，螺母可能必須在受腐蝕及/或受損或有缺陷的螺柱螺紋上方釋放自己本身。此常需要振動及/或間歇力與扭矩倍增機構的組合。在降下的過程中，於較低抵抗扭矩模式及/或間歇扭矩模式期間以較高速旋轉螺母。此處同樣地，單獨的較低抵抗扭矩模式可能不足以克服受腐蝕及/或受損或有缺陷的螺柱螺紋。類似地，此常需要振動或間歇力及/或間歇力與扭矩倍增機構的組合。本發明解決這些問題。
一般而言，所揭示的方法係使用一反作用無臂動力工具將一工業螺紋緊固件以磨損最小化的方式鎖緊及/或鬆開，該種工業螺紋緊固件具有一同軸反作用表面、一螺柱及一可以螺紋方式與該螺柱嚙合之螺母或一連接至該螺柱之螺柱頭的任一者，該種反作用無臂動力工具具有：一馬達，其產生一旋轉力；一驅動器，其傳遞該旋轉力；一旋轉力倍增機構，其位於一外殼中，並包括一用於從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式的旋轉力倍增傳送器；及至少一個振動力機構，其包括一振動傳送器，其用於可在從較低抗力至較高抗力之所有扭矩模式期間操作之一間歇力模式。鎖緊方法包含：沿著一個方向使螺母、螺柱頭、螺母與同軸反作用表面或螺柱頭與同軸反作用表面的任一者降下；及沿著一個方向鎖緊螺母或螺柱頭的任一者，同時從同軸反作用表面沿著相反方向起反作用。鬆開方法包含：沿著相反方向轉鬆螺母或螺柱頭的任一者，同時從同軸反作用表面沿著
一個方向起反作用；及沿著相反方向使螺母、螺柱頭、螺母與同軸反作用表面或螺柱頭與同軸反作用表面的任一者升起。
下列討論係關於根據本發明之用於工業緊固件之磨損最小化的鎖緊及鬆開之反作用無臂動力工具的配置。須注意，相似的術語係可互換的，例如：增強器、倍增器及倍增；衝擊(impact)與衝擊(impaction)。
更具體地，在衝擊模式之一實施例中，工具外殼及齒輪級在衝擊發出喀嚓聲行進時停滯不動。當衝擊機構遠離馬達時，來自馬達的軸通過倍增器中心至衝擊機構，並從該處至輸出驅動。當衝擊機構緊接在馬達之後並位於倍增器前面時，馬達驅動衝擊機構，且軸從衝擊機構通過倍增器中心至輸出驅動。
在衝擊模式的另一實施例中，工具外殼及齒輪級藉由鎖定齒輪級在衝擊發出喀嚓聲行進時一起旋轉。此可藉由連接下列任一者來完成：太陽齒輪與環形齒輪；太陽齒輪與齒輪罩；或齒輪罩與行星級的環形齒輪。在每種情況下，所有齒輪罩及外殼作用如從馬達至衝擊機構或從衝擊機構至工具的輸出驅動之一旋轉延伸。
在衝擊模式的另一實施例中，工具外殼停滯不動，且齒輪罩藉由彼此鎖定齒輪罩在衝擊發出喀嚓聲行進的同時一起旋轉。當衝擊機構遠離馬達時，一或多個齒輪罩在外殼內側作用如從馬達至衝擊機構之一延伸。當衝擊機構緊接在馬達之後且位於倍增器前面時，
一或多個齒輪罩在外殼內側作用如從衝擊機構至工具的輸出驅動之一延伸。
一般而言，在LSHT模式期間，至少兩個倍增傳送器相對於彼此旋轉。在倍增器模式下，工具外殼總是與太陽齒輪及倍增器的輸出軸相反地旋轉，這也是工具外殼必須起反作用的原因。當藉由倍增器增強扭矩時，旋轉速度是如此緩慢，使得衝擊機構無效。若衝擊機構位於倍增器之後並接近工具的輸出驅動，衝擊機構若隨著最後的太陽齒輪一起旋轉則將無法產生衝擊。若衝擊機構位於倍增器之前並接近馬達，則衝擊機構以高速旋轉且需要被鎖定。
在衝擊機構遠離馬達之一實施例中，發生下列情況：衝擊機構停滯不動而倍增器旋轉；來自馬達的輸出軸為了扭矩倍增而前往倍增器；且最後的太陽齒輪延伸通過衝擊機構至輸出驅動。當衝擊機構緊接在馬達之後並位於倍增器前面時，來自馬達的輸出軸為了扭矩倍增而通過衝擊機構至倍增器，且最後的太陽齒輪延伸至輸出驅動。
在另一實施例中，衝擊機構以施力倍增器之最後的太陽齒輪的速度旋轉。當衝擊機構遠離馬達時，來自馬達的輸出軸為了扭矩倍增而前往倍增器，且最後的太陽齒輪旋轉衝擊機構，其旋轉工具的輸出軸。當衝擊機構緊接在馬達之後並位於倍增器前面時，旋轉衝擊機構以旋轉倍增器將導致產生欲避免的衝擊。另一方面，衝擊機構可藉由鎖定槌與衝擊外殼或者藉由鎖定槌
與砧(anvil)來予以鎖定。衝擊機構作用如馬達輸出驅動及倍增器的第一太陽齒輪間之一延伸。
倍增器之最後的太陽齒輪的速度可足夠高以操作衝擊機構。在工具之輸出軸上的衝擊可藉由鎖定槌與衝擊外殼、槌與砧、衝擊外殼與工具外殼或者槌與工具外殼來加以避免。
在LSHT模式之一特定實施例中，倍增機構係接近馬達並位於衝擊機構之前。馬達繞過倍增機構，並通過至少一部分的倍增機構經由一插銷朝著輸出驅動延伸其輸出力。在LSHT模式之另一特定實施例中，衝擊機構係接近馬達並位於倍增機構之前。衝擊機構通過至少一部分的倍增機構經由一插銷朝著輸出驅動延伸其輸出力。
根據本發明之用於工業緊固件之磨損最小化的鎖緊及鬆開的動力工具在本文中係敘述為具有兩種或三種模式：較低速較高扭矩模式、較高速較低扭矩模式及間歇力模式。須了解如本文所述之至少兩種模式僅為範例。可將另外的模式添加至一個或其他模式及/或輸入及/或輸出手段。須了解本發明並未受限於僅有兩種速度，而是可具有多種速度。舉例來說，已知的扭矩增強器工具通常藉由空氣或電動馬達來提供動力。此類馬達的力輸出及旋轉速度常經由可成為馬達的一部分之行星齒輪之類的來增加或減少。已知的扭矩增強器工具常暫時排除一或數個增強器手段，以增加工具馬達的轉速。其他已知的扭矩增強器工具將齒輪增強及/或減速機構
用作獨立部件或鄰接馬達，以增加及/或減少軸的轉速。本發明亦可包括此類齒輪增強及/或減速機構作為獨立部件、作為倍增傳送器以及部分的倍增機構210或者作為振動傳送器及部分的振動力機構310。事實上，倍增組件200可配置為具有多個倍增傳送器，其係包含在多個倍增組件外殼之中。
當了解上述每一個元件或者二或多個元件一起亦可找出在異於上述類型之其他類型的構造中之有用的應用。在前文敘述或下列申請專利範圍或伴隨圖式中以其特定形式或依據一用於執行揭示功能的手段或一用於達到揭示結果的方法或程序適當地表達的揭示特徵可單獨地或以此類特徵的任一組合用於以各種不同形式實現本發明。須注意在本說明書中，在已編號部件的敘述之中可存在稍微的差異。
雖然本發明已說明及敘述為以流體操作的工具體現，卻未打算使其受限於所示的細節，因為可在不以任何方式偏離本發明精神的情況下作出各種修改及結構變化。
在無進一步分析的情況下，前文將充分揭露本發明的要點，使得其他人可藉由應用當前知識輕易針對各種應用作出修改卻不省略從先前技術的角度看來相當程度上構成本發明之一般或特定態樣的必要特性。
當在本說明書及申請專利範圍中使用時，「包含」、「包括」、「具有」及其變體意指特定的特徵、
步驟或整數係包含在其中。該等措詞不欲解釋為排除其他特徵、步驟或部件的存在。
1‧‧‧墊圈
2‧‧‧頂部軸承面
3‧‧‧底部軸承面
3A‧‧‧內部表面
4‧‧‧側軸承面/墊圈外部邊緣
5‧‧‧內部孔洞
6‧‧‧凸齒
7‧‧‧滾紋表面
8‧‧‧斜角面
9‧‧‧外部套筒嚙合手段
R1L‧‧‧凸齒半徑
R1V‧‧‧孔洞半徑
R1A‧‧‧環形半徑/距離
R1K‧‧‧滾紋半徑
H1K‧‧‧滾紋高度
H1Bi‧‧‧第一斜角高度
H1Bii‧‧‧第二斜角高度
H1‧‧‧高度
Claims (21)
- 一種反作用墊圈，其用於承受因鎖緊或鬆開一螺紋緊固件而產生的反扭矩，該反作用墊圈包括：一外部邊緣，其具有一容許與一動力工具旋轉耦合之幾何形狀；一中心孔；及一底部表面，定義一摩擦係數增加處理，該摩擦係數增加處理係設置以自該中心孔向外間隔排列且環繞該中心孔。
- 如請求項1之反作用墊圈，其中該墊圈之一有效摩擦半徑大於該螺紋緊固件之一有效摩擦半徑，用於與一緊固套筒組件併用，該緊固套筒組件包括：一內部套筒，其具有一內部邊緣，該內部邊緣具有一螺母或螺栓頭嚙合手段；及一外部套筒，其具有一內部邊緣，該內部邊緣具有一反作用墊圈嚙合手段，以用於嚙合該反作用墊圈的該外部邊緣；且其中該內部套筒實質上係配置於該外部套筒的內側，且其中該內部套筒及該外部套筒係與一機構耦合在一起，該機構允許該內部套筒及該外部套筒在相反方向上協作地或選擇性地及相對地旋轉。
- 如請求項2之反作用墊圈，其中該墊圈外部邊緣實質上延伸超出該螺紋緊固件之一外部邊緣。
- 如請求項3之反作用墊圈，其中由該墊圈外部邊緣所承受之一反作用抵靠力大於由該螺紋緊固件之一外部邊緣所承受之一作用扭矩。
- 如請求項1之反作用墊圈，其中該摩擦係數增加處理係繞著該墊圈的該底部表面定位成實質上超出一螺母或一螺栓頭之一有效摩擦半徑。
- 如請求項1之反作用墊圈，其中該底部表面包括一平滑表面，其係形成在接受該螺栓的該中心孔及該摩擦係數增加處理之間。
- 如請求項2之反作用墊圈，其中該墊圈的該外部邊緣及其嚙合手段實質上係與一外部套筒之一內部邊緣及其嚙合手段垂直嚙合，該一外部套筒之一內部邊緣及其嚙合手段垂直嚙合實質上垂直的。
- 如請求項1之反作用墊圈，其中該幾何形狀包括下列的任一者：向內延伸的凹部及向外延伸的凸部，其等係交替且重複地繞著該墊圈之一中心點設置在徑向方向；或者任何幾何形狀，包括：三角形、曲線三角形、方形、矩形、平行四邊形、菱形、梯形、不規則四邊形、風箏形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、十邊形、具外部突出部的圓形、橢圓形或卵形。
- 如請求項1之反作用墊圈，其包括一錐形(tapered)的底部邊緣部分，其係形成在該外部邊緣及該底部表面之間，並相對於該螺紋緊固件之一外部邊緣向內延伸以及相對於該外部邊緣向下延伸。
- 如請求項2之反作用墊圈，其包括一錐形的底部邊緣部分，其相對於該螺母或該螺栓頭之一外部邊緣向內延伸，形成於該外部邊緣及該底部表面之間。
- 一種緊固套筒組件，其包括：一內部套筒，其具有一內部邊緣，該內部邊緣具有一螺母或螺柱頭嚙合手段；及一外部套筒，其具有一內部邊緣，該內部邊緣具有一反作用墊圈嚙合手段，以用於嚙合如請求項1至10中任一項之反作用墊圈之一外部邊緣；且其中該內部套筒實質上係配置於該外部套筒的內側，且其中該內部套筒及該外部套筒係與一機構耦合在一起，該機構允許該內部套筒及該外部套筒在相反方向協作地且相對地旋轉。
- 如請求項11之緊固套筒組件，其中該外部套筒內部邊緣與其嚙合手段以及該墊圈外部邊緣與其嚙合手段實質上為垂直的。
- 如請求項11之緊固套筒組件，其中該外部套筒包括一外部底部邊緣，其具有朝一底部內部邊緣之一底部向內傾斜之一錐狀的表面。
- 如請求項11之緊固套筒組件，其中該外部套筒係形成為一反作用墊。
- 如請求項11之緊固套筒組件，其係整合至一偏位鏈節之中，具有：一驅動力輸入組件，其中該內部套筒係形成為一驅動力輸出組件；及該外部套筒係形成為一反作用力組件。
- 一種用於緊固物體的螺紋緊固件，包括：一螺柱；可以螺紋方式與該螺柱嚙合之欲鎖緊或鬆開之一螺母、或者連接至該螺柱之欲鎖緊或鬆開之一螺柱頭；及如請求項1至10中任一項之反作用墊圈，其係配置在該等物體之一者與該螺母或該螺栓頭之間。
- 如請求項16之螺紋緊固件，其包括一墊圈，該墊圈係配置在該等物體之另一者及該緊固件不旋轉的另一部分之間，其中該摩擦墊圈具有頂部及底部面，其各自係形成有如請求項1之摩擦係數增加處理，以防止該緊固件的其他部分旋轉。
- 如請求項16或17之螺紋緊固件，其係打算藉由如請求項12至15中任一項之緊固套筒組件來鎖緊及/或鬆開。
- 一種反作用無臂扭矩動力工具，其係用於如請求項16至18中任一項之螺紋緊固件的鎖緊、鬆開之任一者、或者鎖緊及鬆開兩者，其包括：一旋轉力產生機構；一驅動器，其傳遞該旋轉力；及一如請求項11至15中任一項之緊固套筒組件。
- 如請求項19之動力工具，其係電動式驅動、液壓式驅動或氣動式驅動的任一者。
- 一種用於緊固物體的系統，其包括：一如請求項16至18中任一項之螺紋緊固件；及一如請求項19或20之扭矩動力工具。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113719518A (zh) * | 2015-04-28 | 2021-11-30 | 凯特克分部尤尼克斯公司 | 反作用垫圈及其紧固套管 |
| US10107325B2 (en) * | 2015-11-04 | 2018-10-23 | The Reaction Washer Company | Multifunction reaction washer and stack accessed by slim reaction socket |
| CN105328650B (zh) * | 2015-11-24 | 2017-07-11 | 同济大学 | 一种分体嵌套式单边螺栓紧固件电动安装工具 |
| CN105317815A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-10 | 申益 | 一种自反作用力同轴垫圈 |
| CN105269504B (zh) * | 2015-11-26 | 2018-03-06 | 申益 | 一种用于紧固件作用力与反作用力臂同轴安装方法 |
| EP3419790B1 (en) * | 2016-02-24 | 2021-12-22 | Hytorc Division Unex Corporation | Apparatus for tightening threaded fasteners |
| CN107708933A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-02-16 | 凯特克分部尤尼克斯公司 | 具有摩擦系数增大处理结构的螺纹紧固件 |
| TWI603815B (zh) * | 2016-04-13 | 2017-11-01 | 優鋼機械股份有限公司 | 旋轉式緊固裝置 |
| CN105782216A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-07-20 | 蔡文斌 | 扭矩转浮动载荷防松垫片 |
| JP7053617B2 (ja) * | 2016-12-05 | 2022-04-12 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | トルクインパルスレンチ |
| RU2661640C2 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-07-18 | Акционерное общество "Концерн "Научно-производственное объединение "Аврора" | Усиленный крепёж |
| JP6460555B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2019-01-30 | 彰善 増澤 | ワッシャ付きホイールナット、並びに、ワッシャ付きホイールナット締付機 |
| WO2018181078A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 彰善 増澤 | ワッシャ付きホイールナット、並びに、ワッシャ付きホイールナット締付機 |
| CN107756311A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-06 | 周子翘 | 一种定力扭矩套筒扳手 |
| CN107775577B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-01-12 | 河北瑞鹤医疗器械有限公司 | 棘轮扭力扳手 |
| US11819970B2 (en) | 2017-12-11 | 2023-11-21 | Lam Research Corporation | Knurling edge driving tool |
| CN213319858U (zh) * | 2018-02-19 | 2021-06-01 | 米沃奇电动工具公司 | 冲击工具 |
| RU188408U1 (ru) * | 2018-05-21 | 2019-04-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Ультразвуковой гайковерт |
| CN108436819B (zh) * | 2018-05-22 | 2024-03-12 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种大载荷螺栓紧固机具校准装置及其校准方法 |
| CN112534145A (zh) * | 2018-08-07 | 2021-03-19 | 螺栓工程师有限公司 | 锁紧垫圈和紧固结构 |
| WO2020092932A2 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | HYTORC Division Unex Corporation | Apparatus for tightening threaded fasteners |
| US11473613B1 (en) * | 2018-11-11 | 2022-10-18 | Johannes P Schneeberger | Slippage free compact reaction washer based actuation and reaction torque transfer system with lock-on capability |
| CN109590512B (zh) * | 2018-11-22 | 2020-07-03 | 台州三麟精密工具股份有限公司 | 一种膨胀螺栓松动机 |
| CN215789518U (zh) * | 2018-12-10 | 2022-02-11 | 米沃奇电动工具公司 | 冲击工具 |
| JP6479248B1 (ja) * | 2018-12-11 | 2019-03-06 | 株式会社東日製作所 | 締付装置 |
| US11484997B2 (en) * | 2018-12-21 | 2022-11-01 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High torque impact tool |
| US11168729B2 (en) | 2019-03-12 | 2021-11-09 | Earl Allen Size, JR. | Multi-piece anti-vibration locking fastener |
| US11236778B2 (en) | 2019-03-12 | 2022-02-01 | Earl Allen Size, JR. | Multi-piece anti-vibration locking fastener having coaxially arranged inner and outer opposite threaded bolts in combination with successive and opposite threaded profiles within a thickened base layer |
| US11499583B2 (en) | 2019-03-12 | 2022-11-15 | Earl Allen Size, JR. | Fastener assembly |
| US11396902B2 (en) | 2019-06-20 | 2022-07-26 | The Reaction Washer Company, Llc | Engaging washers |
| CN112207759B (zh) * | 2019-07-09 | 2022-03-18 | 和嘉兴精密有限公司 | 扭力扳手结构 |
| 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 |
| US11931869B2 (en) * | 2019-11-22 | 2024-03-19 | Jacob D White | Powered and cordless box wrench device to ease difficulty in turning hard-to-reach fasteners |
| USD948978S1 (en) | 2020-03-17 | 2022-04-19 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Rotary impact wrench |
| EP4126459A1 (en) * | 2020-03-25 | 2023-02-08 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Bolt tensioning tool |
| CN111335808A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-26 | 无锡市安曼工程机械有限公司 | 模块化动力头系统 |
| TR202017767A2 (tr) * | 2020-11-06 | 2021-12-21 | Mazaka Enduestriyel Ueruenler Sanayi Ticaret Ve Teknoloji Anonim Sirketi | Kalinlik ayarlamali kayma parcasi |
| AU2021379551A1 (en) * | 2020-11-11 | 2023-06-22 | Victaulic Company | Torque absorbing surface |
| US11534894B2 (en) | 2020-11-17 | 2022-12-27 | The Reaction Washer Company Llc | Socket devices and methods of use |
| EP4029644B1 (en) * | 2021-01-19 | 2023-07-19 | Volvo Truck Corporation | A robot for tightening a series of bolt nuts on a vehicle chassis and manufacturing process |
| KR102498920B1 (ko) * | 2021-10-25 | 2023-02-13 | 주식회사 다음이앤씨 | 박스형 콘크리트 구조물의 우각부 보강장치 시공방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200415315A (en) * | 2003-01-06 | 2004-08-16 | Unex Corp | A nut, a fastener provided with a nut, and a fastening device therefor |
| CN1609467A (zh) * | 2003-10-23 | 2005-04-27 | 约翰·K·琼克斯 | 垫圈，设有垫圈的紧固件，紧固物体用的方法和动力工具 |
| CN1648475A (zh) * | 2004-01-15 | 2005-08-03 | 约翰·K·琼克斯 | 垫圈、带有垫圈的紧固件、用于紧固物体的方法和动力工具 |
| TW200526366A (en) * | 2003-08-12 | 2005-08-16 | John K Junkers | Socket for tightening, loosening or holding a hexagonal part underneath an equally sized hexagonal nut |
| CN1834479A (zh) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | 尤尼克斯公司 | 垫圈、带垫圈的紧固件和用垫圈紧固的方法与工具 |
| US20120125163A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Unytite Corporation | Fastening Sockets, Washers and Fasteners Used with the Washers and the Fastening Sockets |
Family Cites Families (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2832395A (en) * | 1954-01-25 | 1958-04-29 | Swayne Robinson & Co | Metal working vise with bending rollers |
| US2856799A (en) * | 1957-05-13 | 1958-10-21 | Curtis Frank De | Support for small tools |
| US3351116A (en) * | 1965-12-20 | 1967-11-07 | Marvin J Madsen | Lock washer |
| JPS4429215Y1 (zh) * | 1965-12-28 | 1969-12-03 | ||
| US3581383A (en) * | 1967-12-13 | 1971-06-01 | Taisei Corp | Method for tightening a nut and bolt assembly |
| US3724299A (en) * | 1971-08-02 | 1973-04-03 | N Nelson | Adjustable socket |
| US4034788A (en) * | 1975-12-19 | 1977-07-12 | Elco Industries, Inc. | Fastener assembly |
| US4134438A (en) * | 1977-07-21 | 1979-01-16 | Frieberg Bengt O | Locking device for threaded fasteners |
| JPS57200716A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-09 | Yukiyoshi Kawabata | Locking device for screw clamping elastic body |
| US4671142A (en) | 1985-08-21 | 1987-06-09 | Junkers John K | Fluid operated wrench |
| US4706526A (en) | 1985-08-21 | 1987-11-17 | Junkers John K | Fluid operated wrench |
| USRE33951E (en) | 1987-09-29 | 1992-06-09 | Fluid operated wrench | |
| US5016502A (en) | 1990-03-30 | 1991-05-21 | Junkers John K | Power wrench |
| US5318397A (en) | 1992-05-07 | 1994-06-07 | Junkers John K | Mechanical tensioner |
| US5499558A (en) | 1992-05-07 | 1996-03-19 | Junkers; John K. | Fluid operated tool for elongating and relaxing a threaded connector |
| CN2154379Y (zh) * | 1993-04-08 | 1994-01-26 | 段英贤 | 压花锥形弹簧垫圈 |
| JP2527130B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1996-08-21 | 上田 朱美 | ねじの緩み止装置 |
| JP2554969Y2 (ja) * | 1993-12-17 | 1997-11-19 | 株式会社アプト | カム座金 |
| US5539970A (en) | 1994-10-21 | 1996-07-30 | Junkers John K | Method of and device for elongating and relaxing a stud |
| US5946789A (en) | 1995-10-18 | 1999-09-07 | Junkers; John K. | Method of and device for elongating and relaxing a stud |
| US5640749A (en) | 1994-10-21 | 1997-06-24 | Junkers; John K. | Method of and device for elongating and relaxing a stud |
| US5538379A (en) | 1995-02-15 | 1996-07-23 | Junkers John K | Mechanical tensioner for and method of elongating and relaxing a stud and the like |
| US6230589B1 (en) | 1998-06-29 | 2001-05-15 | John K. Junkers | Power tool |
| US6253642B1 (en) * | 1998-09-22 | 2001-07-03 | John K. Junkers | Power tool |
| US6966735B1 (en) * | 1999-06-14 | 2005-11-22 | Masaki Yamazaki | Screw mechanism |
| US6298752B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-10-09 | John K. Junkers | Continuous fluid-operated wrench |
| US6490952B2 (en) | 1999-08-05 | 2002-12-10 | John K. Junkers | Fastening device |
| US6152243A (en) | 1999-08-05 | 2000-11-28 | Junkers; John K. | Universal torque power tool |
| US6254323B1 (en) | 1999-10-22 | 2001-07-03 | John K. Junkers | Bolt for connecting two parts with one another, and fastening device provided with the bolt |
| AUPQ611800A0 (en) * | 2000-03-09 | 2000-03-30 | Smolarek, Hanna Maria | Washer and threaded fastener assembly incorporating same |
| EP1283373B1 (en) * | 2000-05-19 | 2007-01-24 | ISHIDA, Eisuke | Structure for preventing loosening of threaded fasteners |
| US6461093B1 (en) | 2000-09-05 | 2002-10-08 | John K. Junkers | Threaded fastener |
| JP2002181026A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Taiwan Hoashi Kigyo Kofun Yugenkoshi | 締付ボルトセット |
| US6749386B2 (en) * | 2001-08-20 | 2004-06-15 | Maclean-Fogg Company | Locking fastener assembly |
| US7207760B2 (en) | 2001-12-06 | 2007-04-24 | Junkers John K | Washer and fastener provided with a washer |
| US6609868B2 (en) | 2001-12-06 | 2003-08-26 | John K. Junkers | Washer, fastener provided with a washer, and method of fastening with the use of the washer |
| US7066053B2 (en) | 2002-03-29 | 2006-06-27 | Junkers John K | Washer, fastener provided with a washer |
| DE20206373U1 (de) * | 2002-04-23 | 2002-08-08 | Textron Verbindungstechnik | Selbstsichernde Befestigungseinrichtung |
| USD500060S1 (en) | 2003-05-05 | 2004-12-21 | John K. Junkers | Bolting machine |
| AU2003903340A0 (en) * | 2003-07-01 | 2003-07-17 | Eznut Pty Ltd | Elastic joint element and threaded fastener assembly incorporating same |
| CN100503174C (zh) * | 2004-01-21 | 2009-06-24 | 日本电信电话株式会社 | 螺钉旋动装置及螺钉 |
| US7857566B2 (en) | 2005-07-14 | 2010-12-28 | Reactive Spring Fasteners, Llc | Reactive fasteners |
| US7462007B2 (en) | 2004-07-14 | 2008-12-09 | Paul Sullivan | Reactive biasing fasteners |
| US7062992B2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-20 | Norwolf Tool Works | Constant rotation rotary torque multiplier |
| US7188552B1 (en) | 2005-10-14 | 2007-03-13 | Jetyd Corp. | Holding socket for a threaded fastener |
| ES2334081B2 (es) | 2006-04-28 | 2011-12-12 | Unex Corporation | Intensificador de par de torsion motorizado. |
| KR200433723Y1 (ko) * | 2006-08-17 | 2006-12-12 | 이재민 | 풀림방지와샤 |
| GB0617579D0 (en) * | 2006-09-07 | 2006-10-18 | Rencol Tolerance Rings Ltd | Combination mounting ring |
| AU2008200632B2 (en) * | 2007-02-09 | 2011-06-30 | Kangas, Eila Anneli | Locking washer |
| US7641579B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-01-05 | Junkers John K | Eccentric gear mechanism and method of transfering turning force thereby |
| US7735397B2 (en) | 2007-06-01 | 2010-06-15 | Junkers John K | Fluid operated torque tool for and a method of tightening a nut on a plate on railroad crossings |
| US7765895B2 (en) | 2007-10-29 | 2010-08-03 | Junkers John K | Fluid-operated torque wrench for and method of tightening or loosening fasteners |
| US7798038B2 (en) | 2007-10-29 | 2010-09-21 | Junkers John K | Reaction arm for power-driven torque intensifier |
| US20090142155A1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-04 | Tu-Global Co., Ltd. | Anti-loosening unit |
| US8042434B2 (en) | 2008-01-24 | 2011-10-25 | Junkers John K | Safety torque intensifying tool |
| US7832310B2 (en) | 2008-07-18 | 2010-11-16 | Junkers John K | Torque power tool |
| DE202008011371U1 (de) * | 2008-08-26 | 2008-10-23 | Acument Gmbh & Co. Ohg | Beilagscheibe, Schraube oder Mutter mit erhöhtem Reibbeiwert |
| USD608614S1 (en) | 2008-12-18 | 2010-01-26 | John Junkers | Power operated torque tool |
| US8079795B2 (en) | 2009-03-23 | 2011-12-20 | Junkers John K | Washer for tightening and loosening threaded connectors |
| JP5440766B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2014-03-12 | 日立工機株式会社 | インパクト工具 |
| ES2565957T3 (es) * | 2010-02-09 | 2016-04-07 | HYTORC Division Unex Corporation | Aparato para apretar tornillos |
| ES2403071T3 (es) * | 2010-02-18 | 2013-05-13 | Aktiebolaget Skf | Dispositivo tensor de varilla |
| CN102233555B (zh) * | 2010-04-27 | 2015-01-28 | 阿尼泰特株式会社 | 连接用套筒及其使用的反作用力承接用垫圈以及连接结构 |
| US9657766B2 (en) * | 2010-09-14 | 2017-05-23 | Enduralock, Llc | Tools and ratchet locking mechanisms for threaded fasteners |
| US8925646B2 (en) * | 2011-02-23 | 2015-01-06 | Ingersoll-Rand Company | Right angle impact tool |
| US20120266560A1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-25 | Illinois Tool Works Inc. | Self-counterboring, screw-threaded headed fastener with enlarged flanged portion or wings having cutting teeth thereon, and cutting wrench/screw gun sockets |
| US20160375563A1 (en) * | 2011-05-23 | 2016-12-29 | HYTORC Division Unex Corporation | Apparatus for tightening threaded fasteners |
| JP3190770U (ja) * | 2014-03-07 | 2014-05-29 | 徳剛股▲分▼有限公司 | 緩み止めワッシャーの構造 |
| JP6591732B2 (ja) * | 2014-06-05 | 2019-10-16 | 株式会社マルナカ | 座金付きボルト又は座金付きナット |
| US10125807B2 (en) * | 2015-09-08 | 2018-11-13 | Enduralock, Llc | Locking mechanisms with deflectable washer members |
| US10215217B2 (en) * | 2015-04-17 | 2019-02-26 | Enduralock, Llc | Locking fastener with deflectable lock |
| KR101535989B1 (ko) * | 2015-05-20 | 2015-07-10 | 이상철 | 풀림 방지용 와셔 |
-
2014
- 2014-12-17 CA CA3209758A patent/CA3209758A1/en active Pending
- 2014-12-17 AU AU2014370184A patent/AU2014370184A1/en not_active Abandoned
- 2014-12-17 KR KR1020167019297A patent/KR102438465B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-17 MX MX2016008104A patent/MX2016008104A/es unknown
- 2014-12-17 CN CN201480075590.2A patent/CN106030128B/zh active Active
- 2014-12-17 ES ES14843173T patent/ES2837373T3/es active Active
- 2014-12-17 WO PCT/US2014/070996 patent/WO2015100115A2/en active Application Filing
- 2014-12-17 TW TW103144279A patent/TWI685619B/zh active
- 2014-12-17 CA CA2934325A patent/CA2934325C/en active Active
- 2014-12-17 PE PE2016000833A patent/PE20161186A1/es unknown
- 2014-12-17 JP JP2016540684A patent/JP6702870B2/ja active Active
- 2014-12-17 PL PL14843173T patent/PL3083146T3/pl unknown
- 2014-12-17 AP AP2016009275A patent/AP2016009275A0/en unknown
- 2014-12-17 BR BR112016014225-0A patent/BR112016014225B1/pt active IP Right Grant
- 2014-12-17 PE PE2020002018A patent/PE20211486A1/es unknown
- 2014-12-17 EP EP14843173.7A patent/EP3083146B1/en active Active
- 2014-12-17 TW TW109101509A patent/TW202033892A/zh unknown
- 2014-12-17 CN CN201911030238.8A patent/CN111075826A/zh active Pending
- 2014-12-17 WO PCT/US2014/071000 patent/WO2015095425A2/en active Application Filing
- 2014-12-17 US US15/106,247 patent/US20170021478A1/en active Pending
- 2014-12-17 EA EA201691082A patent/EA036723B1/ru unknown
- 2014-12-17 DK DK14843173.7T patent/DK3083146T3/da active
-
2016
- 2016-06-15 CL CL2016001517A patent/CL2016001517A1/es unknown
- 2016-06-17 PH PH12016501187A patent/PH12016501187A1/en unknown
-
2017
- 2017-03-03 CO CONC2017/0002155A patent/CO2017002155A2/es unknown
-
2018
- 2018-10-10 AU AU2018247220A patent/AU2018247220A1/en not_active Abandoned
-
2020
- 2020-12-09 AU AU2020286246A patent/AU2020286246A1/en not_active Abandoned
-
2022
- 2022-08-29 AU AU2022224711A patent/AU2022224711A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200415315A (en) * | 2003-01-06 | 2004-08-16 | Unex Corp | A nut, a fastener provided with a nut, and a fastening device therefor |
| TW200526366A (en) * | 2003-08-12 | 2005-08-16 | John K Junkers | Socket for tightening, loosening or holding a hexagonal part underneath an equally sized hexagonal nut |
| CN1609467A (zh) * | 2003-10-23 | 2005-04-27 | 约翰·K·琼克斯 | 垫圈，设有垫圈的紧固件，紧固物体用的方法和动力工具 |
| CN1648475A (zh) * | 2004-01-15 | 2005-08-03 | 约翰·K·琼克斯 | 垫圈、带有垫圈的紧固件、用于紧固物体的方法和动力工具 |
| CN1834479A (zh) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | 尤尼克斯公司 | 垫圈、带垫圈的紧固件和用垫圈紧固的方法与工具 |
| US20120125163A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Unytite Corporation | Fastening Sockets, Washers and Fasteners Used with the Washers and the Fastening Sockets |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206777U1 (ru) * | 2021-06-19 | 2021-09-28 | Дмитрий Олегович Кирюхин | Сборное изделие из листового материала |
Also Published As
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| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI685619B (zh) | 用於鎖緊螺紋緊固件之設備 | |
| US20210095710A1 (en) | Apparatus for tightening threaded fasteners | |
| CN108349072B (zh) | 反作用垫圈及其紧固套管 | |
| US20160375563A1 (en) | Apparatus for tightening threaded fasteners | |
| CN113302024B (zh) | 用于拧紧螺纹紧固件的设备 | |
| US20190003512A1 (en) | Apparatus for tightening threaded fasteners | |
| EP3589451B1 (en) | Threaded fastener with friction coefficient increasing treatments | |
| CN116493922A (zh) | 用于拧紧螺纹紧固件的设备 |