JP4108277B2 - Oil unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクレンチ等の電動工具に使用され、伝達されたトルクを油圧によって瞬間的なトルクとして出力するオイルユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
図4に従来のオイルユニット50を示す。オイルユニット50は、筒状のケース51内に、モータの出力軸等に連結されてトルク伝達されるライナ52を一体に収容し、軸方向前後を閉塞部としての図示しないキャップで閉塞して油室53を形成すると共に、キャップによって油室53内でスピンドル54を軸支させている。このスピンドル54には、一対のブレード55,55をスピンドル54の半径方向で出没自在且つコイルバネ62によって突出方向へ付勢した状態で遊挿すると共に、ブレード55,55と90°の位相差で一対のリブ56,56を突設している。一方、ライナ52の軸方向前後には、ブレード55,55の先端面が摺接する長円形状の案内孔57,57が夫々穿設され、案内孔57,57間には、内面を案内孔57の内周形状に合致させた第1シール面59,59とした第1連結部58,58と、同じく内面を案内孔57の内周形状に合致させた第2シール面61,61とした第2連結部60,60とが互いに90°の位相差でライナ52の軸方向に形成されている。よって、図4(A)に示す如く、ライナ52の矢印方向への回転に伴い、案内孔57,57の内周面に沿って相対回転するブレード55,55が第1シール面59,59に、リブ56,56が第2シール面61,61に夫々達すると、油室53が4つに仕切られて高圧室と低圧室とが交互に発生し、この圧力差でスピンドル54に衝撃トルク(オイルパルス)が発生するものとなる。尚、このようなオイルユニットとしては実公平6−27341号公報に開示のものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記オイルユニット50においては、オイルパルス発生後、続くライナ52の回転でブレード55,55及びリブ56,56が夫々第1、第2シール面59,61から離れることで、油室53内のシールが解除されるため、オイルパルスは発生せず、ライナ52のみが回転することになる(図4(B))。よって、ブレード55,55は、ライナ52の回転に伴って案内孔57の内周面に沿って摺動し、徐々に第2シール面61,61へ近づくため、ブレード55,55が徐々にスピンドル54内に押し込まれる格好となってコイルバネ62によるブレード55,55への付勢力が高まり(図4(C))、ブレード55,55が第2シール面61,61と当接する図4(D)の位置で最大となる。従って、案内孔57内周面へのブレード55,55の押圧力によってスピンドル54に回転抵抗が生じてしまう。更に、案内孔57は3つの円の組み合わせで形成されていることから、円同士の交点となる第2シール面61,61の両側がやや突出し、この交点部分Pをブレード55,55が乗り越えることでも回転抵抗が発生することになる。
【0004】
図5は、上記オイルユニット50において発生したトルクを示すグラフで、a,a・・は本来のオイルパルス発生によって生じたトルクであるが、各オイルパルス発生の間に、上記回転抵抗に伴って小さなトルクb,b・・が発生していることがわかる。このようにスピンドル54に回転抵抗に伴う余計なトルクが発生することで、本来のオイルパルスの発生時に得られるトルクが低下してしまうのである。
【0005】
そこで、請求項1に記載の発明は、オイルパルス発生時以外のスピンドルの回転抵抗を効果的に軽減してオイルパルス発生時のトルクの増大を可能とするオイルユニットを提供することを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、作動油を充填した筒状のケース内にスピンドルを挿通させると共に、ケース両端の閉塞部でスピンドルを回動可能に軸支させ、スピンドルに、ケース内を周方向で4つの油室に分割する2つのブレード及びリブを等間隔で設けて、ケースとスピンドルとの相対回転により、ブレードとリブとの先端面をケース内面側と摺接させ、ブレードとリブとの先端面がケース内面側に夫々対応して形成されたシール面に達する位置で油室間に圧力差を生じさせて、スピンドルへ瞬間的なトルクを発生可能としたオイルユニットであって、ブレードにおけるスピンドルの軸方向前後の端面に、ピンを夫々突設し、ブレードごとにピンの長さを変える一方、閉塞部の互いの対向面に、ケースの回転に伴ってピンを案内し、ブレードの先端面がリブに対応するシール面へ摺接するのを防止するカム溝を夫々設け、さらにカム溝を、長い方の第1ピンを案内する長円形状の深い第1カム溝と、短い方の第2ピンを案内する長円形状の浅い第2カム溝とすると共に、第1カム溝を、一方の長手端部を第2カム溝と共有しつつ長手方向の寸法を第2カム溝より短くして、第1カム溝による第1ピンの案内で当該ブレードを一方のシール面とは摺接不能としたことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1(A)はオイルユニット1の軸方向の断面図、同図(B)はA−A線断面図、同図(C)はB−B線断面図、同図(D)はC−C線断面図である。オイルユニット1において、2は円筒状のケースで、ケース2には、後方(同図(A)の左側を前方として説明する。)から閉塞部として円盤状のボトムキャップ4が遊挿されてケース2前端のストッパ部3に当接し、ケース2の前方を閉塞している。5はストッパ部3の切欠きを貫通してボトムキャップ4に挿通し、ボトムキャップ4をケース2と回転方向で一体化させるスプリングピン、6は同じくストッパ部3の切欠きを貫通してボトムキャップ4に螺合されたボルトで、ここから作動油を供給可能となる。
【0008】
又、ボトムキャップ4の後方でケース2内には、ライナ7が回動可能に遊挿され、複数のピン8,8・・によってボトムキャップ4と一体に連結されている。このライナ7は、3つの円を組み合わせてなる長円形状の案内孔11を夫々形成した一対の前板9と後板10とを、案内孔11の長手方向両側に配置した一対の第1連結部12,12と、短手方向両側に配置した第2連結部13,13とで接続してなる筒状体で、第1連結部12,12の対向面には、案内孔11の内周面と合致する第1シール面14,14が形成され、第2連結部13,13には、中央に突条15,15が突設されて、突条15,15の対向面に案内孔11の内周面と合致する第2シール面16,16が形成されている。更に、ライナ7の後方には、後方の閉塞部として円盤状のトップキャップ17が回動可能且つ軸方向へ移動可能にケース2へ遊挿され、ライナ7とは、複数のピン18,18によって回転方向で一体に連結されている。そして、トップキャップ17の後方でケース2内には、皿バネ20を介してトップナット21が螺合されて、トップナット21のねじ込みによる皿バネ20の付勢力でトップキャップ17を固定可能となっている。19はトップキャップ17の後方に突設され、後端に六角穴を開口する筒状の連結部である。
【0009】
22はスピンドルで、前端の出力部23はボトムキャップ4を貫通してケース2の前方に突出し、後端の円柱部24は、トップキャップ17前面の有底孔に遊挿して、夫々回動自在に軸支されている。又、スピンドル22の中央部には、ライナ7の案内孔11,11の中間の円形と合致する大径部25がライナ7内で形成され、大径部25には、半径方向で大径部25を直線状に貫通する一対の収納溝26,26と、その収納溝26,26と周方向に90°の位相差となる一対のリブ27,27とが夫々軸方向に形成され、収納溝26,26に、大径部25と軸方向が同じ長さのブレード28,28が周方向へ若干揺動可能に収納されている。このブレード28,28は、両者間に介在された2つのコイルバネ29,29によって互いの離反方向へ付勢されて、先端面の前後をライナ7の案内孔11,11の内周面に当接させるものである。よって、図1(C)に示すスピンドルの回転位置では、ブレード28,28がライナ7の第1シール面14,14と当接すると共に、リブ27,27が第2シール面16,16と当接して、ライナ7内に形成される油室30を4つに分割可能となる。
【0010】
一方、ボトムキャップ4とトップキャップ17との互いの対向面には、ライナ7の案内孔11と長手方向を一致させた長円形の第1カム溝31と第2カム溝32とが形成される。第1カム溝31は、図1(D)に示すように、スピンドル22の大径部25の端面近くから、出力部23を略含むようにスピンドル22の軸心から偏心した短い長円形で形成され、第2カム溝32は、第1カム溝31とその偏心方向での長円を共有し、第1カム溝31の偏心方向と反対側は大径部25の端面近くまで達する長い長円形で、第1カム溝31よりも浅く形成されている。
【0011】
そして、一方のブレード28の前後端面には、第1カム溝31に遊挿し、第2カム溝32の深さより長い第1ピン33,33が夫々突設され、他方のブレード28の前後端面には、第2カム溝32に遊挿し、第2カム溝32の深さよりやや短い第2ピン34,34が夫々突設されている。よって、ブレード28,28は、一方が第1ピン33,33と第1カム溝31の内周面との干渉により、他方が第2ピン34,34と第2カム溝32の内周面との干渉により夫々突出位置を規制されることになるが、ブレード28,28が第1、第2カム溝31,32の長手方向と平行な位置にあって、ブレード28,28が案内孔11,11の内周面に当接する回転位置(図1(C)(D)の位置)では、第1、第2ピン33,34は夫々第1、第2カム溝31,32の内周面と離反し、ブレード28,28が第1、第2カム溝31,32の短手方向と平行な位置(図1(C)(D)から90°回転した位置)にある場合は、第1、第2ピン33,34が夫々第1、第2カム溝31,32の内周面に当接してブレード28,28の突出が規制される。このときブレード28,28の先端面は、大径部25の端面より奥に没入して案内孔11,11とは非接触となる。
【0012】
以上の如く構成されたオイルユニット1は、図2に示すように、インパルスドライバ35のハウジング36内に収容して、トップキャップ17の連結部19に、モータ37から回転伝達される遊星歯車減速機構38のキャリア39の先端を一体に連結する一方、スピンドル22の出力部23は、ハウジング36から前方へ突出させてチャック40を設ける。よって、モータ37の回転に伴い、キャリア39とトップキャップ17とが一体回転すると、ケース2とライナ7とが図3(A)のように矢印方向へ右回転し、相対回転するブレード28,28がケース2の回転方向へ傾いた姿勢で案内孔11,11の内面を摺動する。そして、ブレード28,28が第1シール面14,14の位置に到達してリブ27,27と共に油室30を4つに分割してシールすると、油室30内に高圧室と低圧室とが交互に発生して、その圧力差によってブレード28,28を介してスピンドル22への出力トルクを瞬間的に増大させてスピンドル22を回転させる(オイルパルス発生)。
【0013】
その後更にケース2が回転を続けることで、ボトムキャップ4とトップキャップ17の第1、第2カム溝31,32も回転し、図3(B)のように、一方のブレード28の第1ピン33が第1カム溝31の内周面に、他方のブレード28の第2ピン34が第2カム溝32の内周面に沿って夫々摺動するため、ブレード28,28は回転に伴ってスピンドル22の軸心との距離が徐々に近くなる第1、第2カム溝31,32の内周面によって徐々に大径部25内に引き込まれ、ライナ7が略90°回転する直前の図3(C)の位置では、ブレード28,28は案内孔11の内周面から夫々離反する。そして、ライナ7が略90°回転した図3(D)の位置では、第1、第2カム溝31,32の短手方向の寸法によって第1ピン33と第2ピン34との距離が最も近くなるため、ブレード28,28は大径部25内へ完全に没入し、ブレード28,28は第2シール面16,16に摺接することなく通過する。
【0014】
更にケース2が回転を続けると、一方のブレード28は、上記作用と逆に、短い第2ピン34が第2カム溝32の内周面に案内されることで徐々に大径部25から突出し、ライナ7が180°回転した位置では、図3(E)のように再び第1シール面14に当接することになるが、他方のブレード28は、長い第1ピン33が偏心した第1カム溝31の内周面に案内されることでそのまま大径部25から突出することなく回転し、第1シール面14から離れて油室30内をシールしない。よって、この位置でオイルパルスは発生せず、更にライナ7がここから180°回転して第1、第2ピン33,34が再び第1、第2カム溝31,32の内周面に当接する図3(A)の位置でオイルパルスが発生する。即ち、ブレード28,28が一対あってもケース2の一回転で一回のオイルパルスが発生するようにしたものである。
【0015】
このように上記形態によれば、一方のブレード28の端面に長い第1ピン33,33を、他方のブレード28の端面に短い第2ピン34,34を夫々突設する一方、ボトムキャップ4とトップキャップ17との互いの対向面に、ケース2の回転に伴って第1、第2ピン33,34を案内し、ブレード28,28の先端面がリブ27,27に対応する第2シール面16,16へ摺接するのを防止する第1、第2カム溝31,32を夫々設けたことで、ブレード28,28の先端面が案内孔11,11の内周面を摺接してスピンドル22の大径部25内へ押し込まれることで生じる回転抵抗や、第2シール面16,16を乗り越えることで生じる回転抵抗の発生を完全に解消でき、本来のオイルパルス発生時のトルクを増大させることができる。即ち、図5のグラフで言えば、トルクb,b・・を解消させてその分トルクa,a・・を大きくできることになる。
又、ここでは、カム溝を、長い方の第1ピン33を案内する深い第1カム溝31と、短い方の第2ピン34を案内する浅い第2カム溝32とすると共に、第1カム溝31を、一方の長手端部を第2カム溝32と共有しつつ長手方向の寸法を第2カム溝32より短くして、第1カム溝31による第1ピン33の案内で当該ブレード28を一方の第1シール面14とは摺接不能としているから、一対のブレード28,28を用いたものであっても、ケース2の一回転で一回というオイルパルス発生のサイクルが維持され、回転抵抗の解消と合わせて一回のトルクをより効果的に増大可能となっている。
【0016】
尚、カム溝の形状は、長円形全面を凹部とした上記形態に限らず、ピンが遊挿可能な幅の凹条を長円形に連続形成するものでも良い。更に長円形以外に楕円形も採用可能である。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレードにおけるスピンドルの軸方向前後の端面にピンを夫々突設する一方、閉塞部の互いの対向面に、ケースの回転に伴ってピンを案内し、ブレードの先端面がリブに対応するシール面へ摺接するのを防止するカム溝を夫々設けたことで、ブレードの先端面がリブに対応するシール面付近を摺接してこれを乗り越えることで生じる回転抵抗の発生を完全に解消でき、本来のオイルパルス発生時のトルクを増大させることができる。
また、ブレードとそれに対応するシール面とを夫々2つずつ設けており、ブレードごとにピンの長さを変える一方、カム溝を、長い方の第1ピンを案内する長円形状の深い第1カム溝と、短い方の第2ピンを案内する長円形状の浅い第2カム溝とすると共に、第1カム溝を、一方の長手端部を第2カム溝と共有しつつ長手方向の寸法を第2カム溝より短くして、第1カム溝による第1ピンの案内で当該ブレードを一方のシール面とは摺接不能としたことで、ケースの一回転で一回というオイルパルス発生のサイクルが維持され、回転抵抗の解消と合わせて一回のトルクをより効果的に増大可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)オイルユニットの軸方向の断面図である。
(B)A−A線断面図である。
(C)B−B線断面図である。
(D)C−C線断面図である。
【図2】オイルユニットを設けたインパルスドライバの説明図である。
【図3】(A)ケースの回転に伴うブレードの動きを示す断面説明図である。
(B)ケースの回転に伴うブレードの動きを示す断面説明図である。
(C)ケースの回転に伴うブレードの動きを示す断面説明図である。
(D)ケースの回転に伴うブレードの動きを示す断面説明図である。
(E)ケースの回転に伴うブレードの動きを示す断面説明図である。
【図4】(A)従来のオイルユニットでのブレードの動きを示す断面説明図である。
(B)従来のオイルユニットでのブレードの動きを示す断面説明図である。
(C)従来のオイルユニットでのブレードの動きを示す断面説明図である。
(D)従来のオイルユニットでのブレードの動きを示す断面説明図である。
【図5】従来のオイルユニットにおけるオイルパルスの発生状態を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・オイルユニット、2・・ケース、4・・ボトムキャップ、7・・ライナ、14・・第1シール面、16・・第2シール面、17・・トップキャップ、22・・スピンドル、25・・大径部、28・・ブレード、30・・油室、31・・第1カム溝、32・・第2カム溝、33・・第1ピン、34・・第2ピン、35・・インパルスドライバ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil unit that is used in a power tool such as a torque wrench and outputs a transmitted torque as an instantaneous torque by hydraulic pressure.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0004]
FIG. 5 is a graph showing the torque generated in the
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an oil unit that can effectively reduce the rotational resistance of the spindle other than when an oil pulse is generated and increase the torque when the oil pulse is generated. Is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 allows the spindle to be inserted into a cylindrical case filled with hydraulic oil, and the spindle is pivotally supported at the closed portions at both ends of the case. The spindle is provided with two blades and ribs that divide the inside of the case into four oil chambers in the circumferential direction at equal intervals. The relative rotation between the case and the spindle causes the tip surfaces of the blades and ribs to slide with the case inner surface. A pressure difference is created between the oil chambers at the position where the tip surfaces of the blade and rib reach the seal surfaces formed corresponding to the inner surface of the case, respectively, so that instantaneous torque can be generated to the spindle. a oil unit, accompanied to the end face of the longitudinal axial direction of the spindle in the blades, pins were respectively protruded, while changing the length of the pin for each blade, the opposed surfaces of the mutual occlusion, the rotation of the case Guide pins Te, the cam groove distal end surface of the blade is prevented from sliding contact to the sealing surface corresponding to the rib respectively provided, the further cam groove, deep oval guiding the longer first pin of the first 1 cam groove and an oval shallow second cam groove that guides the shorter second pin, and the first cam groove is shared in the longitudinal direction while sharing one longitudinal end with the second cam groove. the dimensions and shorter than the second cam groove, Ru der which the blade with one of the sealing surfaces in the guiding of the first pin of the first cam groove, characterized in that a non sliding contact.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A is an axial sectional view of the oil unit 1, FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA, FIG. 1C is a sectional view taken along the line BB, and FIG. FIG. In the oil unit 1,
[0008]
Further, a
[0009]
[0010]
On the other hand, on the opposing surfaces of the
[0011]
The front and rear end surfaces of one
[0012]
As shown in FIG. 2, the oil unit 1 configured as described above is housed in a
[0013]
When the
[0014]
When the
[0015]
As described above, according to the above embodiment, the
Here, the cam groove is a deep
[0016]
The shape of the cams grooves is not limited to the above embodiment described the recess oval entire, pins may be one continuous forming concave of loose insertion possible width oval. In addition to an oval shape, an oval shape can be used.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, the pins are respectively provided on the end surfaces of the blade in the axial direction of the spindle, while the pins are guided to the opposing surfaces of the closing portion as the case rotates, and the tip surface of the blade is a rib. By providing cam grooves that prevent sliding contact with the seal surface corresponding to each, the generation of rotational resistance that occurs when the tip surface of the blade slidably contacts the vicinity of the seal surface corresponding to the rib and overcomes it is completely eliminated. This can be eliminated and the torque when the original oil pulse is generated can be increased.
Also, blades and it is provided with corresponding sealing faces two by two people each, while changing the length of the pin for each blade, the first deep oval to guide the first pin of the cam groove, the longer The cam groove and the oval shallow second cam groove for guiding the shorter second pin, and the longitudinal dimension of the first cam groove while sharing one longitudinal end with the second cam groove Is shorter than the second cam groove, and the blade is prevented from slidingly contacting one of the sealing surfaces by guiding the first pin through the first cam groove, so that an oil pulse is generated once in one rotation of the case. The cycle is maintained, and the torque can be increased more effectively in combination with the elimination of the rotational resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a sectional view of an oil unit in an axial direction.
(B) It is AA sectional view.
(C) It is a BB sectional view.
(D) It is CC sectional view taken on the line.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an impulse driver provided with an oil unit.
FIG. 3A is a cross-sectional explanatory view showing the movement of the blade accompanying the rotation of the case.
(B) It is a section explanatory view showing movement of a blade accompanying rotation of a case.
(C) It is a section explanatory view showing movement of a blade accompanying rotation of a case.
(D) It is a section explanatory view showing movement of a blade accompanying rotation of a case.
(E) It is a section explanatory view showing movement of a blade accompanying rotation of a case.
FIG. 4A is a cross-sectional explanatory view showing the movement of a blade in a conventional oil unit.
(B) It is sectional explanatory drawing which shows the motion of the braid | blade in the conventional oil unit.
(C) It is sectional explanatory drawing which shows the motion of the braid | blade in the conventional oil unit.
(D) It is sectional explanatory drawing which shows the motion of the braid | blade in the conventional oil unit.
FIG. 5 is a graph showing an oil pulse generation state in a conventional oil unit.
[Explanation of symbols]
1 ·· Oil unit, 2 · Case, 4 · · Bottom cap, 7 · · Liner, 14 · · 1st seal surface, 16 · · 2nd seal surface, 17 · · Top cap, 22 · · Spindle, 25 .. Large diameter part, 28 .. Blade, 30 .. Oil chamber, 31 .. First cam groove, 32 .. Second cam groove, 33 .. First pin, 34 .. Second pin, 35. Impulse driver.
Claims (1)
前記ブレードにおける前記スピンドルの軸方向前後の端面に、ピンを夫々突設し、前記ブレードごとにピンの長さを変える一方、
前記閉塞部の互いの対向面に、前記ケースの回転に伴って前記ピンを案内し、前記ブレードの先端面が前記リブに対応するシール面へ摺接するのを防止するカム溝を夫々設け、さらにカム溝を、長い方の第1ピンを案内する長円形状の深い第1カム溝と、短い方の第2ピンを案内する長円形状の浅い第2カム溝とすると共に、前記第1カム溝を、一方の長手端部を前記第2カム溝と共有しつつ長手方向の寸法を前記第2カム溝より短くして、前記第1カム溝による前記第1ピンの案内で当該ブレードを一方のシール面とは摺接不能としたことを特徴とするオイルユニット。The spindle is inserted into a cylindrical case filled with hydraulic oil, and the spindle is pivotally supported at the closed portions at both ends of the case so that the four oils in the circumferential direction are supported by the spindle. Two blades and ribs that are divided into chambers are provided at equal intervals, and the tip surfaces of the blades and ribs are brought into sliding contact with the case inner surface side by relative rotation between the case and the spindle, and the blades and ribs An oil unit capable of generating an instantaneous torque to the spindle by generating a pressure difference between the oil chambers at a position where a front end surface reaches a seal surface formed corresponding to the inner surface side of the case. ,
While projecting the pins on the front and rear end surfaces of the spindle in the blade, respectively, and changing the length of the pin for each blade ,
The opposing surface of another of the closed portion, with the rotation of the casing to guide the pin, the blade cam groove distal end surface is prevented from sliding contact to the sealing surface corresponding to the rib respectively provided for further The cam groove is an ellipse-shaped deep first cam groove that guides the longer first pin and an ellipse-shaped shallow second cam groove that guides the shorter second pin, and the first cam The longitudinal dimension of the groove is shorter than that of the second cam groove while sharing one longitudinal end with the second cam groove, and the blade is guided by the first pin by the first cam groove. An oil unit characterized in that it can not be slidably contacted with the seal surface .
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