JP4383485B2 - Stroke torque adjusting device for hydraulic torque wrench - Google Patents
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Description
本発明は、油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置に関するものである。 The present invention relates to an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench.
従来、トルクレンチの打撃トルク発生装置として、騒音と振動が小さい油圧式の打撃トルク発生装置を使用した油圧式トルクレンチが、開発され、実用化されるに至っている(例えば、特許文献1〜2参照)。
図6及び図7は、この油圧式トルクレンチの一例を示したもので、油圧式トルクレンチ1は、高圧空気の供給、停止を行うメインバルブ2と正逆回転の打撃トルクを選択的に発生させるための正逆回転切換バルブ3を有し、両バルブ2、3を介して送気される高圧空気により回転トルクを発生するロータ4を駆動するようにし、そして、ロータ4の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式の打撃トルク発生装置5を油圧式トルクレンチ1のケース6内に設けるようにしている。
油圧式の打撃トルク発生装置5は、ロータ4によって回転されるライナー7に形成した空洞内に作動油を充填、密閉し、ライナー7内に同軸に嵌挿した主軸8に2個(1個又は3個以上の複数個の場合もある。)の羽根挿入溝を設け、羽根挿入溝内に羽根9を嵌挿し、羽根9をばね10にて常時主軸8の外周方向に付勢してライナー7の内周面に当接するように構成する。
また、打撃トルク発生装置5には、発生する打撃トルクの大きさを調節できるように、出力調節機構11が配設されている。
そして、ロータ4によりライナー7を回転駆動することにより、ライナー7の内周面に形成した複数個のシール面と主軸8の外周面に形成したシール面及び羽根9とが合致したとき、主軸8に打撃トルクを発生させ、主軸8の先端に係合したナット等を締め付け又は緩めるものである。
Conventionally, a hydraulic torque wrench using a hydraulic hammering torque generator with low noise and vibration has been developed and put to practical use as a hammering torque generator for torque wrenches (for example, Patent Documents 1 and 2). reference).
FIGS. 6 and 7 show an example of this hydraulic torque wrench. The hydraulic torque wrench 1 selectively generates a
The hydraulic hitting
Further, the impact
When the
ところで、従来の油圧式トルクレンチにおいて、打撃トルクの大きさを調節する出力調節機構11は、操作軸を操作することにより、打撃トルクの発生時に高圧室及び低圧室となるライナー7の内部を連通する作動油流路の大きさを調節する(具体的には、操作軸を開放側に操作して作動油流路を大きくすることにより打撃トルクの大きさが小さくなり、逆に、操作軸を閉鎖側に操作して作動油流路を小さくすることにより打撃トルクの大きさが大きくなる。)ことにより行うように構成されている。
しかしながら、操作軸を操作することにより調節される作動油流路の大きさは、油圧式トルクレンチの動作中は一定(固定)のため、以下(1)〜(4)の問題が生じていた。
(1)実際に発生する打撃トルクの大きさと設定した打撃トルクの大きさとの誤差が大きい。
(2)締付動作の開始時(締付部材の着座時)に異常な高い打撃トルクが発生しやすい。
(3)打撃トルク発生後(パルス発生後)の抵抗が大きく、打撃トルクの発生周期が長い。
(4)シール部への負荷圧力がかかりやすく耐久性が乏しい。
By the way, in the conventional hydraulic torque wrench, the
However, since the size of the hydraulic oil flow path adjusted by operating the operation shaft is constant (fixed) during the operation of the hydraulic torque wrench, the following problems (1) to (4) have occurred. .
(1) There is a large error between the magnitude of the actually generated impact torque and the set impact torque.
(2) An abnormally high impact torque is likely to occur at the start of the tightening operation (when the tightening member is seated).
(3) The resistance after the generation of the impact torque (after the generation of the pulse) is large, and the generation period of the impact torque is long.
(4) It is easy to apply load pressure to the seal part and its durability is poor.
本発明は、上記従来の油圧式トルクレンチの有する問題点に鑑み、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置が発生する打撃トルクの大きさの精度を高く、かつ、打撃トルクの発生周期を短くし、さらに、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の耐久性を向上することができる油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional hydraulic torque wrench, the present invention increases the accuracy of the magnitude of the impact torque generated by the impact torque generator of the hydraulic torque wrench and shortens the generation period of the impact torque. It is another object of the present invention to provide an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench that can improve the durability of the impact torque generating device for the hydraulic torque wrench.
上記目的を達成するため、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置は、ロータにより回転されるライナーと、該ライナーの内部に配設した主軸及び羽根とからなる油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置において、打撃トルクの発生時に高圧室及び低圧室となるライナーの内部を連通する作動油流路を形成し、該作動油流路に作動油流路を開放する方向に付勢された弁体を配設するとともに、該弁体の後背部に打撃トルクの発生時に高圧室となるライナーの内部と連通する油室を形成し、前記高圧室の作動油の圧力の上昇に応じて、前記作動油流路が小さくなるようにした油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置であって、2個の弁体を作動油流路を挟み対向するように配設し、前記高圧室の作動油の圧力の上昇に応じて、前記2個の弁体が前記作動油流路が小さくなるように移動するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a striking torque adjusting device for a hydraulic torque wrench according to the present invention is a striking torque of a hydraulic torque wrench comprising a liner rotated by a rotor, a main shaft and a blade disposed inside the liner. In the adjusting device, a hydraulic oil passage that communicates with the inside of the liner that becomes the high-pressure chamber and the low-pressure chamber when an impact torque is generated is formed, and the valve that is biased in a direction to open the hydraulic oil passage to the hydraulic oil passage And an oil chamber that communicates with the interior of the liner that becomes a high pressure chamber at the time of occurrence of impact torque, in response to an increase in the pressure of the hydraulic oil in the high pressure chamber, An impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench in which a hydraulic oil passage is made small , wherein two valve bodies are arranged so as to face each other across the hydraulic oil passage, and the hydraulic oil in the high pressure chamber Before the pressure rise, Two valve body is characterized in that so as to move such that the operating fluid channel decreases.
この場合において、打撃トルクの大きさを調節する出力調節機構に前記弁体を組み込むことができる。 In this case, the valve body can be incorporated in an output adjustment mechanism that adjusts the magnitude of the impact torque.
本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置によれば、打撃トルクの発生時に高圧室及び低圧室となるライナーの内部を連通する作動油流路を形成し、該作動油流路に作動油流路を開放する方向に付勢された弁体を配設するとともに、該弁体の後背部に打撃トルクの発生時に高圧室となるライナーの内部と連通する油室を形成し、前記高圧室の作動油の圧力の上昇に応じて、前記作動油流路が小さくなるようにすることにより、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置が発生する打撃トルクの大きさの精度を高く、かつ、打撃トルクの発生周期を短くし、さらに、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の耐久性を向上することができる。 According to the impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench of the present invention, a hydraulic fluid passage is formed that communicates the inside of the liner that becomes the high pressure chamber and the low pressure chamber when the impact torque is generated, and the hydraulic fluid passage is formed in the hydraulic fluid passage. A valve body biased in a direction to open the flow path is disposed, and an oil chamber communicating with the inside of the liner that becomes a high pressure chamber when a striking torque is generated is formed at the back of the valve body, and the high pressure chamber As the hydraulic fluid flow increases, the hydraulic fluid passage becomes smaller, so that the accuracy of the magnitude of the impact torque generated by the impact torque generator of the hydraulic torque wrench is increased and the impact is reduced. The torque generation cycle can be shortened, and the durability of the impact torque generating device of the hydraulic torque wrench can be improved.
そして、2個の弁体を作動油流路を挟み対向するように配設し、前記高圧室の作動油の圧力の上昇に応じて、前記2個の弁体が前記作動油流路が小さくなるように移動するようにすることにより、作動油流路の大きさを調整するために移動する際の弁体の移動ストロークを小さくすることができ、これにより、応答性能を高め、打撃トルクの大きさの精度をさらに向上することができる。 The two valve bodies are arranged so as to face each other across the hydraulic oil flow path, and the two hydraulic valve bodies are made smaller in size as the hydraulic oil pressure increases in the high pressure chamber. The movement stroke of the valve body when moving in order to adjust the size of the hydraulic oil flow path can be reduced, thereby improving the response performance and the impact torque. The accuracy of size can be further improved.
また、打撃トルクの大きさを調節する出力調節機構に前記弁体を組み込むことにより、打撃トルク調節装置の構成を簡略化することができる。 In addition, by incorporating the valve element into an output adjustment mechanism that adjusts the magnitude of the impact torque, the configuration of the impact torque adjusting device can be simplified.
以下、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図2に、油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の第1参考例を示す。
本参考例の油圧式トルクレンチ1は、特許文献2に開示された従来の油圧式トルクレンチと同様、磁歪式トルク検出機構12を備え、この磁歪式トルク検出機構12の出力によってロータ4の駆動等を制御するようにしたもので、高圧空気の供給、停止を行うメインバルブ2と正逆回転の打撃トルクを選択的に発生させるための正逆回転切換バルブ3を有し、両バルブ2、3を介して送気される高圧空気により回転トルクを発生するロータ4を駆動するようにし、そして、ロータ4の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式の打撃トルク発生装置5を油圧式トルクレンチ1のケース6内に設けるようにしている。
油圧式の打撃トルク発生装置5は、ロータ4によって回転されるライナー7に形成した空洞内に作動油を充填、密閉し、ライナー7内に同軸に嵌挿した主軸8に2個(1個又は3個以上の複数個の場合もある。)の羽根挿入溝を設け、羽根挿入溝内に羽根9を嵌挿し、羽根9をばね10にて常時主軸8の外周方向に付勢してライナー7の内周面に当接するように構成する。
また、打撃トルク発生装置5には、発生する打撃トルクの大きさを調節できるように、出力調節機構11が配設されている。
そして、ロータ4によりライナー7を回転駆動することにより、ライナー7の内周面に形成した複数個のシール面と主軸8の外周面に形成したシール面及び羽根9とが合致したとき、主軸8に打撃トルクを発生させ、主軸8の先端に係合したナット等を締め付け又は緩めるものである。
1 to 2 show a first reference example of an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench.
Similar to the conventional hydraulic torque wrench disclosed in
The hydraulic hitting
Further, the impact
When the
ところで、本参考例の油圧式トルクレンチにおいて、打撃トルクの大きさを調節する出力調節機構11は、操作軸11aを操作することにより、打撃トルクの発生時に高圧室H及び低圧室Lとなるライナー7の内部を連通する作動油流路11bの大きさを調節する(具体的には、操作軸11aを開放側に操作して作動油流路11bを大きくする(絞らない)ことにより打撃トルクの大きさが小さくなり、逆に、操作軸11aを閉鎖側に操作して作動油流路11bを小さくする(絞る)ことにより打撃トルクの大きさが大きくなる。)ことにより行うように構成されている。
By the way, in the hydraulic torque wrench of the present reference example, the
さらに、この出力調節機構11は、作動油流路11bに、操作軸11a及びばね11cを介して作動油流路11bを開放する方向に付勢された弁体11dを配設するとともに、この弁体11dの後背部に打撃トルクの発生時に高圧室Hとなるライナー7の内部と連通する油室11eを形成し、締付動作の進行に従って高圧室Hの作動油の圧力が上昇すると、この高圧室Hの作動油の圧力の上昇に応じて、図2(a)から図2(b)に示すように、作動油流路11bが小さくなる(絞られる)ようにしている。
Further, the
これにより、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置が発生する打撃トルクの大きさの精度を高く、かつ、打撃トルクの発生周期を短くし、さらに、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の耐久性を向上することができる。 As a result, the accuracy of the magnitude of the impact torque generated by the impact torque generator of the hydraulic torque wrench is increased, the impact torque generation cycle is shortened, and the durability of the impact torque generator of the hydraulic torque wrench is further improved. Can be improved.
上記作用効果について、図3に示す出力特性図(図3(a)は従来例(作動油流路の大きさが油圧式トルクレンチの動作中は一定(固定))の場合を、図3(b)は本参考例の場合を、それぞれ示す。)を用いて説明すると、以下のとおりである。
(1)締付状態に応じて高圧室Hとなるライナー7の内部の作動油の圧力を正確にコントロールすることができることから、実際に発生する打撃トルクの大きさと設定した打撃トルクの大きさとの誤差が、従来例:Δt1>本参考例:Δt2となり、打撃トルクの大きさの精度を高くすることができる。
(2)締付動作の開始時(締付部材の着座時)は、作動油流路11bが大きくなる(絞られていない)ことから、従来例のような異常な高い打撃トルクtxが発生しない。
(3)打撃トルク発生後(パルス発生後)に、作動油流路11bが大きくなる(絞られていない)ことから、打撃トルク発生後(パルス発生後)の抵抗が小さく、打撃トルクの発生周期が、従来例:T1>本参考例:T2となり、締付に要する作業時間を短縮することができる。
(4)締付状態に応じて高圧室Hとなるライナー7の内部の作動油の圧力を正確にコントロールすることができることから、従来例のようなシール部への負荷圧力がかかりにくく、打撃トルク発生装置5の耐久性を向上することができる。
Regarding the above-described effects, the output characteristic diagram shown in FIG. 3 (FIG. 3A shows a conventional example (the size of the hydraulic fluid passage is constant (fixed) during operation of the hydraulic torque wrench), FIG. b) shows the case of this reference example, respectively, and is explained as follows.
(1) Since the pressure of the hydraulic oil inside the
(2) At the start of the tightening operation (when the tightening member is seated), the hydraulic
(3) After the impact torque is generated (after the pulse is generated), the
(4) Since the pressure of the hydraulic oil inside the
図4に、油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の第2参考例を示す。
本参考例の油圧式トルクレンチ1は、ロータ4の駆動等の制御を、上記第1参考例の磁歪式トルク検出機構12等のトルク検出機構の出力によって行うようにすることに代えて、特許文献1や図7に開示された従来の油圧式トルクレンチと同様、出力調節機構11にリリーフバルブBを配設し、締付動作が進行して高圧室Hの作動油の圧力(打撃トルク)が設定した大きさに達したときに、リリーフバルブBが開放され、作動油の圧力をシャットオフバルブ機構13に伝達することによって行うようにしたものである。
この方式の油圧式トルクレンチ1の場合、出力調節機構11に弁体11dを組み込むことができないため、ライナー7に、出力調節機構11とは別に、弁体14dを配設するようにする。
FIG. 4 shows a second reference example of an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench.
The hydraulic torque wrench 1 of the present reference example is a patent instead of performing control such as driving of the
In the case of this type of hydraulic torque wrench 1, the
弁体14dは、ばね14cを介して作動油流路14bを開放する方向に付勢されるとともに、この弁体14dの後背部に打撃トルクの発生時に高圧室Hとなるライナー7の内部と連通する油室14eを形成し、締付動作の進行に従って高圧室Hの作動油の圧力が上昇すると、この高圧室Hの作動油の圧力の上昇に応じて作動油流路14bが小さくなる(絞られる)ようにしている。
The
なお、本参考例の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の作用は、上記第1参考例の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置と同様である。 The operation of the impact torque adjusting device of the hydraulic torque wrench of this reference example is the same as that of the impact torque adjusting device of the hydraulic torque wrench of the first reference example.
図5に、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の一実施例を示す。
本実施例の油圧式トルクレンチ1は、第2参考例と同様に、出力調節機構11(詳細は図4参照)にリリーフバルブを配設し、締付動作が進行して高圧室Hの作動油の圧力(打撃トルク)が設定した大きさに達したときに、リリーフバルブが開放され、作動油の圧力をシャットオフバルブ機構13(図7参照)に伝達することによって行うようにしている。
この方式の油圧式トルクレンチ1の場合、出力調節機構11に弁体を組み込むことができないため、ライナー7に、出力調節機構11とは別に、弁体15dを配設する。
FIG. 5 shows an embodiment of an impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench according to the present invention.
In the hydraulic torque wrench 1 of this embodiment, as in the second reference example, a relief valve is disposed in the output adjustment mechanism 11 (see FIG. 4 for details), and the tightening operation proceeds to activate the high pressure chamber H. When the oil pressure (blow torque) reaches a set magnitude, the relief valve is opened, and the hydraulic oil pressure is transmitted to the shut-off valve mechanism 13 (see FIG. 7).
In the case of this type of hydraulic torque wrench 1, since a valve body cannot be incorporated in the
弁体15dは、作動油流路15bを挟み対向するように配設された2個の弁体15dからなり、ばね15cを介して作動油流路15bを開放する方向に付勢されている。
各弁体15dの後背部には、打撃トルクの発生時に高圧室Hとなるライナー7の内部と連通する油室15eが形成されており、締付動作の進行に従って高圧室Hの作動油の圧力が上昇すると、各弁体15dが近接する方向に移動し、高圧室Hの作動油の圧力の上昇に応じて作動油流路15bが小さくなる(絞られる)。
The
An
本実施例の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置の作用は、第1〜第2参考例の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置と同様であるが、2個の弁体15dを作動油流路15bを挟み対向するように配設し、高圧室Hの作動油の圧力の上昇に応じて、2個の弁体15bが作動油流路15bが小さくなる(絞られる)ように移動するようにすることにより、作動油流路15の大きさを調整するために移動する際の弁体15dの移動ストロークを小さくすることができ、これにより、応答性能を高め、打撃トルクの大きさの精度をさらに向上することができる。
The operation of the impact torque adjusting device of the hydraulic torque wrench of the present embodiment is the same as that of the impact torque adjusting device of the hydraulic torque wrench of the first to second reference examples. It arrange | positions so that it may oppose on both sides of the path |
以上、本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、出力調節機構11、弁体11d、14d、15dの配設箇所を、ライナー7の筒部に代えて、蓋部にする等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
Although the impact torque adjusting device of hydraulic torque wrench of the present invention have been described based on the example of its, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, for example, the
本発明の油圧式トルクレンチの打撃トルク調節装置は、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置が発生する打撃トルクの大きさの精度を高く、かつ、打撃トルクの発生周期を短くし、さらに、油圧式トルクレンチの打撃トルク発生装置の耐久性を向上することができることから、油圧式の打撃トルク発生装置を使用した油圧式トルクレンチの用途に好適に用いることができる。 The impact torque adjusting device for a hydraulic torque wrench of the present invention has high accuracy of the magnitude of the impact torque generated by the impact torque generating device of the hydraulic torque wrench, shortens the generation period of the impact torque, Since it is possible to improve the durability of the impact torque generating device for a hydraulic torque wrench, it can be suitably used for a hydraulic torque wrench using a hydraulic impact torque generating device.
1 油圧式トルクレンチ
2 メインバルブ
3 正逆回転切換バルブ
4 ロータ
5 打撃トルク発生装置
6 ケース
7 ライナー
8 主軸
9 羽根
10 ばね
11 出力調節機構
11a 操作軸
11b 作動油流路
11c ばね
11d 弁体
11e 油室
12 磁歪式トルク検出機構
13 シャットオフバルブ機構
14b 作動油流路
14c ばね
14d 弁体
14e 油室
15b 作動油流路
15c ばね
15d 弁体
15e 油室
B リリーフバルブ
H 高圧室
L 低圧室
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