TWI778293B - 油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性和能量效率,並且不易受到油量的變動的影響。
具備以下的自動釋放機構(14):在襯套(7),與旋轉軸平行地形成壓缸部(14a),並且在壓缸部(14a)開口,形成透過壓缸部(14a)將打擊扭力的發生時成為高壓室及低壓室的襯套(7)的內部連通的作動油流路(14c),將在周面部形成了成為作動油流路的切口部(14b’)的圓柱形狀的閥體(14b)可旋轉自如地配設在壓缸部(14a)內。
Description
本發明,是有關於油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置。
習知,扭力扳手的打擊扭力發生裝置,已開發了使用噪音及振動小的油壓式的打擊扭力發生裝置的油壓式扭力扳手,且已實用化(例如專利文獻1~2參照)。
第6圖及第7圖,是顯示此油壓式扭力扳手的一例者,此油壓式扭力扳手1,是具有:高壓空氣的供給/停止用的主閥2、及選擇性地發生正逆旋轉的打擊扭力用的正逆旋轉切換閥3,藉由透過兩閥2、3被送氣的高壓空氣將發生旋轉扭力的轉子4驅動,且,在油壓式扭力扳手1的殼6內設置將轉子4的旋轉扭力轉換成打擊扭力的油壓式的打擊扭力發生裝置5。
油壓式的打擊扭力發生裝置5,是將作動油充填至形
成於藉由轉子4被旋轉的襯套7的空洞內並密閉,在襯套7內且在同軸地嵌插的主軸8設置2個(也有1個或是3個以上的複數個情況)翼片插入溝,將翼片9嵌插在翼片插入溝內,將翼片9由彈簧10時常朝主軸8的外圓周方向推迫並與襯套7的內周面抵接地構成。
且在打擊扭力發生裝置5中配設有輸出調節機構11,使可以將發生的打擊扭力的大小調節。
且藉由轉子4將襯套7旋轉驅動,當形成於襯套7的內周面的複數個密封面及形成於主軸8的外周面的密封面及翼片9是一致時,在主軸8發生打擊扭力,將卡合於主軸8的先端的螺帽等旋緊或是鬆開。
但是在習知的油壓式扭力扳手中,將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11,是藉由將操作軸操作,而將打擊扭力的發生時成為高壓室及低壓室的襯套7的內部連通的作動油流路的大小調節(具體而言,藉由將操作軸朝開放側操作並加大作動油流路而使打擊扭力的大小變小,相反地,藉由將操作軸朝閉鎖側操作減小而使作動油流路打擊扭力的大小變大)。
但是藉由將操作軸操作而被調節的作動油流路的大小,在油壓式扭力扳手的動作中因為是固定,所以會產生以下(1)~(4)的問題。
(1)實際發生的打擊扭力的大小及所設定的打擊扭力的大小之間的誤差大。
(2)在旋緊動作的開始時(旋緊構件的就坐時)容易發生
異常高的打擊扭力。
(3)打擊扭力發生後(脈衝發生後)的阻力大,打擊扭力的發生周期長。
(4)容易對於密封部施加負荷壓力而缺乏耐久性。
為了應付此問題點,本件申請人已提案了油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置(專利文獻3),具備:可以將油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度提高,且,將打擊扭力的發生周期縮短,將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構。
第8圖~第9圖,是顯示此油壓式扭力扳手的一例者,此油壓式扭力扳手1,是具備磁致伸縮式扭力檢出機構12,藉由此磁致伸縮式扭力檢出機構12的輸出而將轉子4的驅動等控制。
但是在此油壓式扭力扳手1中,將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11,是藉由將操作軸11a操作,來調節將打擊扭力的發生時成為高壓室H及低壓室L的襯套7的內部連通的作動油流路11b的大小(具體而言,藉由將操作軸11a朝開放側操作來加大(不縮徑)作動油流路11b而使打擊扭力的大小變小,相反地,藉由將操作軸11a朝閉鎖側操作來減小(縮徑)作動油流路11b而使打擊扭力的大小變大)。
進一步,此輸出調節機構11,是具備以下的自動釋放機構:在作動油流路11b,配設透過操作軸11a及彈簧11c將作動油流路11b朝開放的方向被推迫的閥體
11d,並且在此閥體11d的後背部形成與打擊扭力的發生時成為高壓室H的襯套7的內部連通的油室11e,高壓室H的作動油的壓力是隨著旋緊動作的進行而上昇的話,對應此高壓室H的作動油的壓力的上昇,如第9圖(a)~第9圖(b)所示,作動油流路11b變小(節流)。
由此,可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性。
但是專利文獻3的油壓式扭力扳手1的打擊扭力調節裝置,雖可達成上述的優異的作用效果,但是一方向的旋轉,具體而言,只有正轉時(旋緊時)有功能,另一方向的旋轉,具體而言,逆轉時(鬆開時)沒有功能,無法達成上述作用效果。
為了應付此問題點,本件申請人提案了一種油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置(專利文獻4),雙方向的旋轉時,即,正轉時(旋緊時)及逆轉時(鬆開時),可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性。
第10圖~第11圖,是顯示此油壓式扭力扳手的一例者,將在此油壓式扭力扳手1所具備的打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11,是具備以下的自動釋放機構
15:形成將打擊扭力的發生時成為高壓室H及低壓室L的襯套7的內部連通的作動油流路11b,在作動油流路11b配設朝將作動油流路11b開放的方向推迫的閥體15d,並且在閥體15d的後背部形成透過形成於主軸8的翼片插入部8a及襯套蓋7a、7b的流路7c、7d而連通的油室15e,對應伴隨高壓室H的作動油的壓力的上昇而上昇的主軸8的翼片插入部8a的作動油的壓力的上昇,使作動油流路11b變小(第11圖的上側所示的狀態)。
閥體15d,是由以將作動油流路15b挾持相面對的方式被配設的2個閥體15d所構成,透過彈簧15c朝將作動油流路15b開放的方向被推迫。
在此,為了使2個閥體15d的動作穩定,而將一方的閥體15d(在第10圖(a)中右側的閥體15d)形成中實,將另一方的閥體15d(在第10圖(a)中左側的閥體15d)形成有底筒狀,在形成於右側的中實的閥體15d,將插入形成於左側的有底筒狀的閥體15d的筒狀部的彈簧承接兼導引件15f突設。
且以由2個閥體15d將作動油流路11b挾持相面對的方式配設,並且在各閥體15d的後背部,形成透過形成於主軸8的翼片插入部8a及襯套上蓋7a及下蓋7b的流路7c、7d而連通的油室15e,對應伴隨高壓室H的作動油的壓力的上昇而上昇的主軸8的翼片插入部8a的作動油的壓力的上昇,使作動油流路11b變小(節流)地移動2個閥體15d。
[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
[專利文獻4]日本特開2010-199790號公報
但是專利文獻3及專利文獻4的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,雖可達成上述的優異的作用效果,但是將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11因為是使用彈簧11c、15c,所以在耐久性具有問題,且,因為在作動油流路的開放時的大小具有限制,充分的能量效率的提高效果不易獲得,進一步,因為藉由作動油的壓力而將作動油的流量調節,所以具有容易受到油量的變動的影響的問題。
本發明的目的是提供一種油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,可以提高在專利文獻3及專利文獻4的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置所具有的油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,可以享有縮短打擊扭力的發生周期的優點,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性和能量效率,並且不易受到油量的變動的影響。
為了達成上述目的,本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,是在具備藉由轉子被旋轉的襯套、及被配設在該襯套的內部的主軸及翼片的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置中,其特徵為:具備以下的自動釋放機構:在前述襯套,與旋轉軸平行地形成壓缸部,並且在該壓缸部開口,形成透過壓缸部將打擊扭力的發生時成為高壓室及低壓室的襯套的內部連通的作動油流路,將在周面部形成了成為作動油流路的切口部的圓柱形狀的閥體可旋轉自如地配設在前述壓缸部內,藉由由從前述襯套的旋轉得到的閥體的公轉所產生的離心力、及由從脈衝發生時的襯套的急制動得到的閥體的自轉所產生的慣性力,而使閥體的壓缸部內的旋轉位置變化,藉由使前述閥體的壓缸部內的旋轉位置變化,將壓缸部的作動油流路的開口及閥體的切口部的重疊面積變化,透過作動油流路及閥體的切口部調節從高壓室側朝低壓室側的作動油的流量。
此情況時,可以各別藉由鋼球將前述閥體的兩端部支撐。
依據本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的話,可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發
生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性和能量效率,並且不易受到油量的變動的影響。
且各別藉由鋼球將閥體的兩端部支撐,就可以將閥體的旋轉動作圓滑化。
1:油壓式扭力扳手
2:主閥
3:正逆旋轉切換閥
4:轉子
5:打擊扭力發生裝置
6:殼
7:襯套
7a:襯套上蓋
7b:襯套下蓋
7c:流路
7d:流路
8:主軸
8a:翼片插入部
9:翼片
10:彈簧
11:輸出調節機構
11a:操作軸
11b:作動油流路
11c:彈簧
11d:閥體
11e:油室
12:磁致伸縮式扭力檢出機構
13:關閉閥機構
14:自動釋放機構
14a:壓缸部
14b:閥體
14b’:切口部
14c:作動油流路(開口)
14d:鋼球
15:自動釋放機構
15b:作動油流路
15c:彈簧
15d:閥體
15e:油室
15f:彈簧承接兼導引件
B:釋放閥
H:高壓室
L:低壓室
[第1圖]顯示本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的一實施例的整體正面剖面圖。
[第2圖]同油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的動作說明圖。
[第3圖]油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的閥體的說明圖,(a)是整體圖,(b)是(a)的A-A、B-B及C-C剖面圖。
[第4圖]顯示輸出特性圖,(a)是顯示習知例(專利文獻4)的情況,(b)是顯示實施例的情況。
[第5圖]顯示輸出特性圖,(a)是顯示習知例(專利文獻4)的情況,(b)是顯示實施例的情況。
[第6圖]顯示習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的整體正面剖面圖。
[第7圖]顯示習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的整體正面剖面圖。
[第8圖]顯示習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節
裝置的整體正面剖面圖。
[第9圖]同油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的主要部分的說明圖,(a)是旋緊動作的開始時的主要部分正面剖面圖,(b)是旋緊動作的進行時的主要部分正面剖面圖,(c)是(a)的A-A剖面圖,(d)是(a)的B-B剖面圖。
[第10圖]顯示習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,(a)是正面剖面圖,(b)是(a)的A-A剖面圖。
[第11圖]同油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的動作說明圖。
以下,依據圖面說明本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的實施例。
在第1圖~第3圖,顯示本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置的一實施例。
此油壓式扭力扳手1,是具備磁致伸縮式扭力檢出機構12,藉由此磁致伸縮式扭力檢出機構12的輸出而將轉子4的驅動等控制。
且將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11,是藉由將操作軸11a操作,來調節將打擊扭力的發生時成為高壓室H及低壓室L的襯套7的內部連通的作動油流路11b的大小(具體而言,藉由將操作軸11a朝開放側操作來加大(不縮徑)作動油流路11b而使打擊扭力的大小變小,相反地,藉由將操作軸11a朝閉鎖側操作來減小(縮徑)作動油流路11b
而使打擊扭力的大小變大)。
且此油壓式扭力扳手1,是具備以下的自動釋放機構14:在襯套7,與旋轉軸平行地形成壓缸部14a,並且在壓缸部14a開口,形成透過壓缸部14a將打擊扭力的發生時成為高壓室及低壓室的襯套的內部連通的作動油流路14c,在壓缸部14a內,將形成了成為作動油流路的切口部14b’的圓柱形狀的閥體14b可旋轉自如地配設在周面部,藉由由從襯套7的旋轉得到的閥體14b的公轉所產生的離心力、及由從脈衝發生時的襯套7的急制動得到的閥體14b的自轉所產生的慣性力,而使閥體14b的壓缸部14a內的旋轉位置變化。
且藉由使閥體14b的壓缸部14a內的旋轉位置變化,將壓缸部14a的作動油流路14c的開口及閥體14b的切口部14b’的重疊面積變化,而透過作動油流路14c及閥體14b的切口部14b’調節從高壓室H側朝低壓室L側的作動油的流量。
此自動釋放機構14所使用的閥體14b,是如第3圖所示,藉由在柱形狀的素材的周面部形成成為作動油流路的切口部14b’,而使其重心是從中心軸偏倚。
又,在本實施例中,切口部14b’,雖是藉由2個分隔壁而被區劃成3個,但是不需要區劃而是成為1個切口部也可以。
由此,襯套7旋轉時,藉由由從襯套7的旋轉得到的閥體14b的公轉所產生的離心力,而使閥體14b的壓缸部14a
內的旋轉位置,是使閥體14b的切口部14b’朝向襯套7的旋轉軸的中心側的位置(第2圖的下側所示的狀態),由此,壓缸部14a的作動油流路14c的開口及閥體14b的切口部14b’的重疊面積變大,透過作動油流路14c及閥體14b的切口部14b’的作動油的流量不會被限制。
另一方面,藉由由從脈衝發生時的襯套7的急制動得到的閥體14b的自轉所產生的慣性力,而使閥體14b的切口部14b’朝向襯套7的旋轉軸的中心側以外的方向使閥體14b的壓缸部14a內的旋轉位置變化(第2圖的上側所示的狀態),由此,壓缸部14a的作動油流路14c的開口及閥體14b的切口部14b’的重疊面積變小(或是實質上成為零),就可限制透過作動油流路14c及閥體14b的切口部14b’的作動油的流量。
此作動油的流量的限制程度,是因為藉由脈衝發生時的襯套7的制動的大小而變化,所以可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,提高作業效率。
且由柱形狀的素材所構成的閥體14b,是在鋼棒,例如,藉由施加鉻電鍍等,就可以提高耐磨耗性等的機械的特性,進一步,可以各別藉由鋼球14d將閥體14b的兩端部14b”支撐。
由此,可以將閥體14b的旋轉動作圓滑化。
且此油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,是在雙方向的旋轉時,即,正轉時(旋緊時)及逆轉時(鬆開
時),除了可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性以外,也可達成以下的作用效果。
(1)習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,雖是在將打擊扭力的大小調節的輸出調節機構11使用了彈簧11c、15c,但是此油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,因為未使用這種彈簧,所以可以提高耐久性。
(2)習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,雖是在作動油流路的開放時的大小具有限制,但是此油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,因為沒有如此的限制,所以可以提高能量效率(與朝轉子4(空氣馬達)供給0.6MPa的高壓空氣的情況的第4圖(a)的習知例(專利文獻4)相比,第4圖(b)的實施例,對於旋緊作業所需要的時間,可從0.87秒縮短至0.76秒)。
(3)習知的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,因為是藉由作動油的壓力而將作動油的流量調節,所以容易受到油量的變動的影響,但是此油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,因為可以無關於作動油的壓力來調節作動油的流量,所以不易受到由油壓式扭力扳手的長時間的使用所產生的作動油的漏出等所產生的油量的變動的影響,可以橫跨長時間維持穩定的運轉狀態(作動油的充填量比標準減少0.8ml,與朝轉子4(空氣馬達)供給0.5MPa的高壓空氣的情況的第5圖(a)的習知例(專利文獻4)相比,第5圖(b)
的實施例,對於旋緊作業所需要的時間,可從1.18秒縮短至0.93秒)。
以上,對於本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,雖已依據其實施例進行說明,但是本發明不限定於上述實施例的構成,例如,可取代藉由高壓空氣將旋轉扭力發生的轉子4(空氣馬達),而使用電動馬達,且可取代將其驅動等的控制,藉由磁致伸縮式扭力檢出機構12等的扭力檢出機構的輸出而進行,與第7圖的習知的油壓式扭力扳手同樣,在輸出調節機構11配設釋放閥B,進行旋緊動作當高壓室H的作動油的壓力(打擊扭力)到達設定的大小時,使釋放閥B被開放,藉由將作動油的壓力傳達至關閉閥機構13而進行等,在不脫離其宗旨的範圍中可以適宜地變更其構成。
本發明的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,因為可以提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置所發生的打擊扭力的大小的精度,且,將打擊扭力的發生周期縮短,進一步,提高油壓式扭力扳手的打擊扭力發生裝置的耐久性和能量效率,並且具有不易受到油量的變動的影響的特性,所以可以最佳使用在使用油壓式的打擊扭力發生裝置的油壓式扭力扳手的用途。
1:油壓式扭力扳手
2:主閥
3:正逆旋轉切換閥
4:轉子
5:打擊扭力發生裝置
6:殼
7:襯套
8:主軸
9:翼片
10:彈簧
11:輸出調節機構
12:磁致伸縮式扭力檢出機構
14:自動釋放機構
14a:壓缸部
14b:閥體
14c:作動油流路(開口)
14d:鋼球
Claims (2)
- 一種油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,在具備藉由轉子被旋轉的襯套、及被配設在該襯套的內部的主軸及翼片的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置中,其特徵為:具備以下的自動釋放機構,在前述襯套,與旋轉軸平行地形成壓缸部,並且在該壓缸部開口,形成透過壓缸部將打擊扭力的發生時成為高壓室及低壓室的襯套的內部連通的作動油流路,將在周面部形成了成為作動油流路的切口部的圓柱形狀的閥體可旋轉自如地配設在前述壓缸部內,藉由由從前述襯套的旋轉得到的閥體的公轉所產生的離心力、及由從脈衝發生時的襯套的急制動得到的閥體的自轉所產生的慣性力,而使閥體的壓缸部內的旋轉位置變化,藉由使前述閥體的壓缸部內的旋轉位置變化,將壓缸部的作動油流路的開口及閥體的切口部的重疊面積變化,透過作動油流路及閥體的切口部來調節從高壓室側朝低壓室側的作動油的流量。
- 如申請專利範圍第1項的油壓式扭力扳手的打擊扭力調節裝置,其中,各別藉由鋼球將前述閥體的兩端部支撐。
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