JP2014094416A - Oil pulse tool - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、オイルを充填密封した筒状のライナの中央部にメインシャフトを配したオイルパルスユニットを回転させ、オイルパルスユニットを回転させたときに生じる油圧によって瞬間的なトルクを発生させてネジ締め作業をするオイルパルス工具に関する。 This invention rotates an oil pulse unit in which a main shaft is arranged at a central portion of a cylindrical liner filled and sealed with oil, and generates an instantaneous torque by a hydraulic pressure generated when the oil pulse unit is rotated to generate a screw. The present invention relates to an oil pulse tool for fastening work.
この種のオイルパルス工具は、筒状のライナと、ライナの内部に挿入された状態で回転するメインシャフトと、メインシャフト外周に挿入されて径方向に突出可能なブレードと、を備え、モータによってライナを回転させて、油室内部のオイルを圧縮し、油圧を受けるブレードによってメインシャフトの回転トルクを発生させることを基本構成としている。 This type of oil pulse tool includes a cylindrical liner, a main shaft that rotates while being inserted into the liner, and a blade that is inserted into the outer periphery of the main shaft and can project in the radial direction. The basic configuration is to rotate the liner, compress the oil in the oil chamber, and generate the rotational torque of the main shaft by the blade that receives the hydraulic pressure.
ここで、従来のオイルパルス工具においては、ライナのシール部は、ライナの内壁からリブ状に突出させて形成されていた(例えば、特許文献1〜3参照)。
Here, in the conventional oil pulse tool, the seal portion of the liner is formed to protrude in a rib shape from the inner wall of the liner (see, for example,
しかし、上記したような従来のオイルパルス工具では、オイルパルスユニットを回転させたときのライナのシール部とメインシャフトのシール部(またはブレード)と間の隙間変化が急であるため、トルクの立ち上がりや抜けが急になる。金属同士の衝突がなく、低騒音であるオイルパルス機構であるが、このような急激なトルク変化が起きると、打撃の反動がねじや被締結部材に伝わり、それらの振動が音の発生に繋がるという問題があった。 However, in the conventional oil pulse tool as described above, since the gap between the liner seal portion and the main shaft seal portion (or blade) is sudden when the oil pulse unit is rotated, the torque rises. The omission is sudden. This is an oil pulse mechanism that does not collide between metals and is low noise. However, when such a sudden torque change occurs, the reaction of the impact is transmitted to the screw and the member to be fastened, and those vibrations lead to the generation of sound. There was a problem.
そこで、本発明は、オイルパルスユニットを回転させたときに油圧の立ち上がりや抜けを緩やかにすることで、急激なトルク変化に伴う反動や、ねじや被締結部材が発する発生音、振動を低減することができるオイルパルス工具を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention reduces the reaction caused by a sudden torque change, the generated sound and vibration generated by a screw or a member to be fastened, by slowing the rise and drop of the hydraulic pressure when the oil pulse unit is rotated. It is an object of the present invention to provide an oil pulse tool that can be used.
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is characterized by the following.
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 1)
The invention described in
すなわち、請求項1に記載のオイルパルス工具は、オイルを充填密封した筒状のライナと、前記ライナ内に回転可能に支持されるメインシャフトと、前記メインシャフトの側部に出没可能に配置されたブレードと、を備え、前記ライナの内部を前記メインシャフトと前記ブレードにより分割して複数の油室を形成し、前記ライナを回転させることにより前記複数の油室間に圧力差を生じさせてトルクを発生させるオイルパルス工具であって、前記ライナの内周面には、前記ブレードを摺動させるためのブレード摺動面が両端の開口部付近に形成されるとともに、この両側のブレード摺動面の間にはブレード摺動面に対して外径方向に凹陥した内壁面が形成され、前記内壁面は、前記油室の壁部を形成する油室形成部と、前記油室形成部の間に設けられて前記ブレード摺動面と略同じ出量となるように内径方向に突出したライナシール部と、を備え、前記油室形成部には、前記ライナシール部と連続する接続部が曲面で形成されていることを特徴とする。
That is, the oil pulse tool according to
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 2)
The invention described in claim 2 has the following features in addition to the features of the invention described in
すなわち、前記油室形成部を円弧面で形成するとともに、前記接続部を前記油室形成部の円弧面とは別の曲面で形成したことを特徴とする。 That is, the oil chamber forming portion is formed with an arc surface, and the connecting portion is formed with a curved surface different from the arc surface of the oil chamber forming portion.
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 3)
The invention described in claim 3 is characterized by the following points.
すなわち、オイルを充填密封した筒状のライナと、前記ライナ内に回転可能に支持されるメインシャフトと、前記メインシャフトの側部に出没可能に配置されたブレードと、を備え、前記ライナの内部を前記メインシャフトと前記ブレードにより分割して複数の油室を形成し、前記ライナを回転させることにより前記複数の油室間に圧力差を生じさせてトルクを発生させるオイルパルス工具であって、前記ライナの内周面には、前記ブレードを摺動させるためのブレード摺動面が両端の開口部付近に形成されるとともに、この両側のブレード摺動面の間にはブレード摺動面に対して外径方向に凹陥した内壁面が形成され、前記内壁面は、前記油室の壁部を形成する油室形成部と、前記油室形成部の間に設けられて前記ブレード摺動面と略同じ出量となるように内径方向に突出したライナシール部と、を備え、前記メインシャフトの外周面には、前記ライナシール部と当接するメインシャフトシール部が突出形成されており、当該メインシャフトシール部に連続する立ち上がり部が曲面で形成されていることを特徴とする。 That is, a cylindrical liner filled and sealed with oil, a main shaft rotatably supported in the liner, and a blade disposed in a side portion of the main shaft so as to be able to protrude and retract, and the interior of the liner An oil pulse tool that generates a torque by generating a pressure difference between the plurality of oil chambers by rotating the liner by forming a plurality of oil chambers by dividing the main shaft and the blade, On the inner peripheral surface of the liner, a blade sliding surface for sliding the blade is formed in the vicinity of the openings at both ends, and between the blade sliding surfaces on both sides with respect to the blade sliding surface. An inner wall surface recessed in the outer diameter direction is formed, and the inner wall surface is provided between an oil chamber forming portion that forms a wall portion of the oil chamber, and the blade sliding surface provided between the oil chamber forming portion. Almost the same A liner seal portion projecting in an inner diameter direction so as to be a quantity, and a main shaft seal portion that abuts the liner seal portion is formed on the outer peripheral surface of the main shaft so as to project, and the main shaft seal portion The rising portion that is continuous with each other is formed by a curved surface.
請求項1記載の発明は上記の通りであり、油室形成部にはライナシール部と連続する接続部が曲面で形成されているため、ライナを回転させた時にライナシール部とメインシャフトシール部(またはブレード)とが近付くにつれて徐々に隙間面積が減少するので、トルクの立ち上がりや抜けを緩やかにすることができ、急激なトルク変化に伴う反動や発生音、振動を低減することができる。また、反動が小さくなることで、モータへの負荷を軽減でき、また、カムアウトやビットの破損も発生しづらくなる。
The invention according to
請求項2記載の発明は、油室形成部を円弧面で形成するとともに、前記接続部が前記油室形成部の円弧面とは別の曲面で形成されているため、前記接続部から前記ライナシ−ル部へと至る面が滑らかに連続しているので、さらにトルクの変動を緩やかにすることができる。 According to a second aspect of the present invention, the oil chamber forming portion is formed with an arc surface, and the connecting portion is formed with a curved surface different from the arc surface of the oil chamber forming portion. -Since the surface leading to the thread portion is smoothly continuous, torque fluctuation can be further moderated.
請求項3記載の発明は、メインシャフトの外周面には、前記ライナシール部と当接するメインシャフトシール部が突出形成されており、メインシャフトシール部に連続する立ち上がり部が曲面で形成されている。このため、ライナシール部とメインシャフトシール部とが近付くにつれて徐々に隙間面積が減少するので、トルクの立ち上がりや抜けを緩やかにすることができ、急激なトルク変化に伴う反動や発生音、振動を低減することができる。また、反動が小さくなることで、モータへの負荷を軽減でき、また、カムアウトやビットの破損も発生しづらくなる。 According to a third aspect of the present invention, a main shaft seal portion that comes into contact with the liner seal portion is formed to protrude on the outer peripheral surface of the main shaft, and a rising portion that is continuous with the main shaft seal portion is formed with a curved surface. . For this reason, the clearance area gradually decreases as the liner seal part and the main shaft seal part approach each other, so that the torque rises and falls slowly, and the reaction, noise, and vibration that accompany sudden torque changes are reduced. Can be reduced. Further, since the recoil becomes small, the load on the motor can be reduced, and the cam-out and bit breakage are less likely to occur.
本発明の実施形態について、オイルパルス工具としてオイルパルスドライバ10を例にして、図を参照しながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described with an
本実施形態に係るオイルパルスドライバ10は、オイルを充填密封した筒状のライナ26の中央部にメインシャフト27を配したオイルパルスユニット21をモータ12に作動連結させ、オイルパルスユニット21の回転時に生じる油圧により周期的なトルクを発生しメインシャフト27を回転させてネジ締め作業をするものであり、図1及び図2に示すように、モータ12を含む駆動部11と、遊星歯車減速機構を備えた減速部13と、オイルパルスユニット21を備えたパルス部20と、を前後に直列に配してハウジング14に収容したものである。
In the
ハウジング14の下方にはグリップ15が設けられ、グリップ15に設けられたトリガ16が操作されることによりモータ12が回転し、回転したモータ12がオイルパルスユニット21を駆動するようになっている。オイルパルスユニット21を駆動すると、後述するように、オイルパルスユニット21の中央に配置されたメインシャフト27がオイルパルスにより衝撃的に回転する。なお、グリップ15の下部には充電可能なバッテリ17が着脱可能に配置されており、モータ12の電源として使用される。
A
モータ12の前方には、減速部13を構成する遊星歯車減速機構が配置され、遊星歯車減速機構に含まれる遊星歯車がモータ12の出力軸に直結した歯車軸に噛合させられている。これにより、モータ12が作動したときに、モータ12の駆動力が遊星歯車減速機構によって減速され、減速されたモータ12の駆動力が減速部13の前方に配置されたオイルパルスユニット21に伝達される。
In front of the
図3に示すように、オイルパルスユニット21は、両端に設けられたロアキャップ23とアッパーキャップ22及びライナキャップ24とで閉じられた円筒状のライナケース25の内部にメインシャフト27とライナ26とを配置し、オイルを充填したものである。
As shown in FIG. 3, the
メインシャフト27は、後端がアッパーキャップ22に回転可能に軸支され、前側部はロアキャップ23に貫通支持されている。メインシャフト27の前端はライナケース25の前方に突出し、図示しないビット等を装着可能となっている。
The rear end of the
なお、図4に示すように、メインシャフト27の側部には直径方向にブレード溝27cが貫通形成され、このブレード溝27cに1対のブレード28が出没可能に配置されている。この1対のブレード28は、ブレードスプリング29を介して伸縮自在に連結されており、常にライナ26の内面に当接するように付勢されている。
As shown in FIG. 4, a
そして、ライナ26の内部にはオイルが密封されており、このオイルが密封されたライナ26の内部を前記メインシャフト27と前記ブレード28により分割して4つの油室30を形成している。本実施形態に係るオイルパルスドライバ10は、モータ12の駆動力によってライナ26が回転すると、この4つの油室30間に圧力差が生じ、この圧力差によってトルクを発生させるように形成されている。
Oil is sealed inside the
ライナ26は、図5に示すような金属製の筒状部材であり、このライナ26の内周面には、ブレード28を摺動させるためのブレード摺動面26aが両端の開口部付近に形成されるとともに、この両側のブレード摺動面26aの間にはブレード摺動面26aに対して外径方向に凹陥した内壁面26bが形成されている。
The
この内壁面26bは、油室30の壁部を形成する油室形成部26cと、油室形成部26cの間に設けられてブレード摺動面26aと略同じ出量となるように連続して内径方向に突出したライナシール部26eと、を備え、更に、油室形成部26cの端部には、ライナシール部26eと連続する接続部26dが形成されている。
The
図6に示すように、油室形成部26cは計4箇所に設けられており、ライナシール部26eもこの4箇所の油室形成部26cの間に計4箇所に設けられている。そして、接続部26dは、油室形成部26cの両端(ライナシール部26eの両端)に計8箇所に設けられている。
As shown in FIG. 6, the oil
本実施形態においては、4箇所の油室形成部26cは、図6(b)に示すように、それぞれが同じ直径の円R1の一部を利用した円弧面で形成されている。この円R1は、ライナ26の中心に対して偏心した円である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the four oil
一方、ライナシール部26eは、図6(a)に示すように、上下の2箇所と左右の2箇所とに設けられている。左右の2箇所のライナシール部26eは、図6(b)に示すように、ライナ26に対して同心円となる円R2の一部を利用した円弧面で形成されている。また、上下の2箇所のライナシール部26eは、図6(b)に示すように、ライナ26の中心に対して偏心した偏心円R3の一部を利用した円弧面で形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 6A, the
そして、この油室形成部26cとライナシール部26eとの間に設けられた接続部26dは、油室形成部26cの円弧面及びライナシール部26eの円弧面とは別の曲面で形成されている。具体的には、本実施形態の接続部26dは、ライナ26の中心方向へと膨出する円弧面で形成されている。これによって接続部26dからライナシール部26eへと至る面が滑らかに連続するようになっている。
The connecting
なお、前記メインシャフト27の外周面には、ライナシール部26eと当接するメインシャフトシール部27aが突出しており、このメインシャフトシール部27aとライナシール部26eとが対向する位置までライナ26を回転させることで油室30をほぼ密閉できるように形成されている。
A main
このように形成されたオイルパルスドライバ10は、以下のように作用する。
The
すなわち、オイルパルスドライバ10でネジ締め作業を行なうときは、トリガ16を引き操作してモータ12を回転させ、遊星歯車を介して減速された回転力がオイルパルスユニット21に伝達される。これにより、ライナ26が回転すると、ブレード28がオイルの圧力を受けることによりメインシャフト27が回転する。このように、メインシャフト27に負荷がかかっていないときはオイルの抵抗のみでメインシャフト27が回転する。
That is, when the screw tightening operation is performed by the
一方、メインシャフト27に対する負荷が高くなると、ライナ26の回転に対してメインシャフト27の回転が遅れるようになり、図4に示すように、ライナシール部26eとメインシャフトシール部27a(またはブレード28)とが近付くにつれて、ライナシール部26eとメインシャフトシール部27a(またはブレード28)との間の隙間面積が小さくなることで、オイルが逃げることができなくなり、オイルが圧縮される。このようにオイルを圧縮することで油圧を発生させ、油圧により瞬発的にメインシャフト27を回転させる。このように、一定周期で大きなトルクを発生させることにより、ネジ等を強力に締め込ませる。
On the other hand, when the load on the
このとき、本実施形態の油室形成部26cは円弧面で形成され、更には、接続部26dが曲面で形成されているため、油室形成部26cからライナシール部26eへと至る面が滑らかに連続するようになっているため、ライナ26が回転してライナシール部26eとメインシャフトシール部27a(またはブレード28)とが近付くにつれて、徐々に隙間面積が減少するようになっている。このため、トルクの立ち上がりや抜けを緩やかにすることができ、急激なトルク変化に伴う反動や発生音、振動を低減することができる。また、反動が小さくなることで、モータ12への負荷を軽減でき、また、カムアウトやビットの破損も発生しづらくなる。
At this time, the oil
図7は本実施形態に係るオイルパルスドライバ10のトルク変化を従来品と比較したグラフ、及び、ライナシール部26eとメインシャフトシール部27aとの間の隙間面積の変化を従来品と比較したグラフである。なお、従来品とは、特許文献1〜3に示されるようなライナシール部(ライナの内壁からリブ状に突出させて形成したライナシール部)を備えたオイルパルスドライバである。このグラフからも明らかなように、本実施形態に係るオイルパルスドライバ10は、従来品と比較してトルクの最大値はほとんど変わらないものの、トルクの立ち上がりや抜けが緩やかになっている。また、従来品においては、オイルが抜けた後にトルクが振動していることから、オイルが抜けた後の反動でメインシャフト27が揺れてしまい、正転逆転を繰り返していることが分かる。この点、本実施形態に係るオイルパルスドライバ10は、このような動きが抑制されている。
FIG. 7 is a graph comparing the torque change of the
また、図8は本実施形態に係るオイルパルスドライバ10が発生する振動と音とを従来品と比較したグラフである。このグラフからも明らかなように、本実施形態に係るオイルパルスドライバ10は、従来品と比較して振動や音が著しく抑制されていることが分かる。これは、上記したような急激なトルク変化に伴う反動や発生音を低減することができ、また、メインシャフト27が正転逆転を繰り返すことによる振動も抑制することができるためである。
FIG. 8 is a graph comparing vibration and sound generated by the
このように、本実施形態によれば、油室形成部26cの端部にはライナシール部26eと連続する接続部26dが曲面で形成されているため、ライナシール部26eとメインシャフトシール部27a(またはブレード28)とが近付くにつれて徐々に隙間面積が減少するので、トルクの立ち上がりや抜けを緩やかにすることができ、急激なトルク変化に伴う反動や発生音、振動を低減することができる。また、反動が小さくなることで、モータへの負荷を軽減でき、また、カムアウトやビットの破損も発生しづらくなる。
Thus, according to this embodiment, since the connecting
なお、上記した実施形態においては、4箇所の油室形成部26cは、それぞれが別の円R2の一部を利用した円弧面で形成されていることとしたが、本発明の実施形態としてはこれに限らない。例えば、図9に示すように、4箇所の油室形成部26cのうちの2つは同一の円R5の一部を利用した円弧面で形成し、残りの2つは同じ直径の別の円の一部を利用した円弧面で形成してもよい。このときも、ライナシール部26eは、ライナ26に対して同心円となる円R4の一部を利用した円弧面で形成すればよい。
In the above-described embodiment, the four oil
また、上記した実施形態においては、接続部26dをライナ26の中心方向へと膨出する円弧面で形成したが、本発明の実施形態としてはこれに限らない。例えば、図9に示すように、油室形成部26cの端部とライナシール部26eの端部とを結ぶ緩やかな曲面として形成してもよい。また、特に図示しないが、リブ状に突出させたライナシール部26eの角部に円弧面や面取り形状を設け、これを接続部26dとしてもよい。
In the above-described embodiment, the connecting
また、上記した実施形態においては、接続部26dを曲面とすることで隙間面積の変化を小さくしたが、これに代えて、あるいはこれと合わせて、メインシャフトシール部27aに連続する立ち上がり部27bを曲面で形成してもよい。例えば、図10に示すように、メインシャフト27の外周面の一部を円弧状に抉った形状とすることで、メインシャフトシール部27aを突出させるとともに、このメインシャフトシール部27aの立ち上がり部27bを曲面で形成してもよい。このように形成した場合でも、ライナシール部26eとメインシャフトシール部27aとが近付くにつれて徐々に隙間面積が減少するので、トルクの立ち上がりや抜けを緩やかにすることができ、急激なトルク変化に伴う反動や発生音、振動を低減することができる。また、反動が小さくなることで、モータ12への負荷を軽減でき、また、カムアウトやビットの破損も発生しづらくなる。
Further, in the above-described embodiment, the change in the gap area is reduced by making the connecting
10 オイルパルスドライバ
11 駆動部
12 モータ
13 減速部
14 ハウジング
15 グリップ
16 トリガ
17 バッテリ
20 パルス部
21 オイルパルスユニット
22 アッパーキャップ
23 ロアキャップ
24 ライナキャップ
25 ライナケース
26 ライナ
26a ブレード摺動面
26b 内壁面
26c 油室形成部
26d 接続部
26e ライナシール部
27 メインシャフト
27a メインシャフトシール部
27b 立ち上がり部
27c ブレード溝
28 ブレード
29 ブレードスプリング
30 油室
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ライナ内に回転可能に支持されるメインシャフトと、
前記メインシャフトの側部に出没可能に配置されたブレードと、
を備え、
前記ライナの内部を前記メインシャフトと前記ブレードにより分割して複数の油室を形成し、前記ライナを回転させることにより前記複数の油室間に圧力差を生じさせてトルクを発生させるオイルパルス工具であって、
前記ライナの内周面には、前記ブレードを摺動させるためのブレード摺動面が両端の開口部付近に形成されるとともに、この両側のブレード摺動面の間にはブレード摺動面に対して外径方向に凹陥した内壁面が形成され、
前記内壁面は、前記油室の壁部を形成する油室形成部と、前記油室形成部の間に設けられて前記ブレード摺動面と略同じ出量となるように内径方向に突出したライナシール部と、を備え、
前記油室形成部には、前記ライナシール部と連続する接続部が曲面で形成されていることを特徴とする、オイルパルス工具。 A cylindrical liner filled and sealed with oil;
A main shaft rotatably supported in the liner;
A blade disposed in a side portion of the main shaft so as to be able to appear and disappear;
With
An oil pulse tool that generates a torque by generating a pressure difference between the plurality of oil chambers by rotating the liner by dividing the interior of the liner by the main shaft and the blade to form a plurality of oil chambers. Because
On the inner peripheral surface of the liner, a blade sliding surface for sliding the blade is formed in the vicinity of the openings at both ends, and between the blade sliding surfaces on both sides with respect to the blade sliding surface. An inner wall surface that is recessed in the outer diameter direction is formed,
The inner wall surface is provided between the oil chamber forming portion that forms the wall portion of the oil chamber and the oil chamber forming portion, and protrudes in the inner diameter direction so as to have substantially the same protruding amount as the blade sliding surface. A liner seal portion,
In the oil chamber forming portion, a connecting portion that is continuous with the liner seal portion is formed in a curved surface.
前記ライナ内に回転可能に支持されるメインシャフトと、
前記メインシャフトの側部に出没可能に配置されたブレードと、
を備え、
前記ライナの内部を前記メインシャフトと前記ブレードにより分割して複数の油室を形成し、前記ライナを回転させることにより前記複数の油室間に圧力差を生じさせてトルクを発生させるオイルパルス工具であって、
前記ライナの内周面には、前記ブレードを摺動させるためのブレード摺動面が両端の開口部付近に形成されるとともに、この両側のブレード摺動面の間にはブレード摺動面に対して外径方向に凹陥した内壁面が形成され、
前記内壁面は、前記油室の壁部を形成する油室形成部と、前記油室形成部の間に設けられて前記ブレード摺動面と略同じ出量となるように内径方向に突出したライナシール部と、を備え、
前記メインシャフトの外周面には、前記ライナシール部と当接するメインシャフトシール部が突出形成されており、当該メインシャフトシール部に連続する立ち上がり部が曲面で形成されていることを特徴とする、オイルパルス工具。 A cylindrical liner filled and sealed with oil;
A main shaft rotatably supported in the liner;
A blade disposed in a side portion of the main shaft so as to be able to appear and disappear;
With
An oil pulse tool that generates a torque by generating a pressure difference between the plurality of oil chambers by rotating the liner by dividing the interior of the liner by the main shaft and the blade to form a plurality of oil chambers. Because
On the inner peripheral surface of the liner, a blade sliding surface for sliding the blade is formed in the vicinity of the openings at both ends, and between the blade sliding surfaces on both sides with respect to the blade sliding surface. An inner wall surface that is recessed in the outer diameter direction is formed,
The inner wall surface is provided between the oil chamber forming portion that forms the wall portion of the oil chamber and the oil chamber forming portion, and protrudes in the inner diameter direction so as to have substantially the same protruding amount as the blade sliding surface. A liner seal portion,
A main shaft seal portion that abuts on the liner seal portion protrudes from the outer peripheral surface of the main shaft, and a rising portion that continues to the main shaft seal portion is formed as a curved surface. Oil pulse tool.
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