JP5686617B2 - オイルパルス発生器及びオイルパルス発生器を備えたオイルパルス回転工具 - Google Patents

Description

この発明は、作動油が充填された筒状のケースに同軸で突設されたスピンドルに、油圧によって発生する衝撃トルクを付加し、該衝撃トルクの大きさを調整可能なトルク調整手段を備えたオイルパルス発生器、該オイルパルス発生器を備えたオイルパルス回転工具に関する。

例えば特許文献１には、衝撃トルクの大きさを調整する調整部材を、ライナに設けたオイル通路に配置したオイルパルス発生器が開示されている。特許文献１のオイルパルス発生器では、調整部材に雄ねじ、オイル通路に雌ねじをそれぞれ形成し、雄ねじと雌ねじとを螺合させ調整部材を回転移動させてオイルの流通する容積を増減させることで、オイルパルス発生器内のオイルの圧力が調整されている。

また特許文献２には、２つの部品間に締結するボルトの脱落を防止する構造として、一方の部品に形成した孔に対して、貫通孔を形成したボルト保持部材を支持リングで保持させて、前端部に雄ねじが形成されたボルトを前記貫通孔に挿入した後に、前記雄ねじを、他方の部品に形成した雌ねじ孔に螺合させることが開示されている。

特開２０１０−２６９４２７号公報 特開昭５８−１７０９１３号公報

一般にオイルパルス発生器では、衝撃トルクの大きさを調整するために用いる調整部材が、誤ってオイル流路から抜けることを阻止するために、調整部材の軸方向と直交する方向に延びる抜け止めピンを、ライナの前方側でオイル流路内に突出させていた。このため、抜け止めピンのような調整部材とは別個の部材を用意した上で、ライナに別個の部材を挿通させる穴加工を行って、別個の部材をライナの外部からオイル流路内に突出させるように配置しなければならないという手間があった。

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、調整部材とは別個の部材をオイルパルス発生器に対して外部から取り付けなくても調整部材の抜け止めが可能なオイルパルス発生器、該オイルパルス発生器を備えたオイルパルス回転工具を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係るオイルパルス発生器は、モータで回転駆動される筒状のケース内に、作動油が充填される圧力室を設けて、前記ケースの前方へ該ケースと同軸でスピンドルを突設させて、油圧によって発生して前記スピンドルに付加する衝撃トルクの大きさを調整可能なトルク調整手段を備えたオイルパルス発生器において、前記トルク調整手段は、前記スピンドル内に形成され、前記スピンドル内と前記圧力室とを連通させて前記作動油を移動可能とする連通路と、前記連通路内で進退動可能に設けられ、前記連通路内での位置決め操作によって前記スピンドル内と前記圧力室との連通状態を変化させる調整部材と、を備え、前記連通路の内面に、前記調整部材の抜け方向への移動を規制する抜け止め部を一体に形成し、前記スピンドルの後端側で前記連通路内に設けられた作動油供給通路を介し、前記スピンドル内と前記圧力室とを連通させ、前記調整部材を、前記スピンドルの後端部で前記連通路の内面に形成された第１の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、回転操作によってネジ送り移動する軸体として、前記抜け止め部を、前記第１の雌ネジ部との間に前記雄ネジ部が嵌合可能な嵌合空間をおいて、前記第１の雌ネジ部よりも前記スピンドルの前端側で前記連通路の内面に形成され、前記雄ネジ部が螺合可能な第２の雌ネジ部として、前記雄ネジ部を前記第１の雌ネジ部に螺合させながら、前記連通路内での前記調整部材の前記回転操作によって、前記作動油供給通路の開放量を変化させ、前記雄ネジ部を前記第１の雌ネジ部に螺合させながら、前記回転操作によって、前記調整部材を前記連通路内で前記スピンドルの前端側へ前記ネジ送り移動して前記作動油供給通路を全開状態にしたときに、前記雄ネジ部が前記嵌合空間内で空回りすることに加えて前記第２の雌ネジ部に引っ掛かることを特徴とする。

請求項２の発明に係るオイルパルス回転工具は、作動油を充填する圧力室が設けられてモータで回転駆動される筒状のケースと、油圧によって発生する衝撃トルクの大きさを調整可能なトルク調整手段とを有するオイルパルス発生器を、ハウジングに収容して、前記ケースの前方へ該ケースと同軸で突設させたスピンドルを、前記ハウジングで回転可能に軸支して、前記スピンドルに、前記衝撃トルクを付加するオイルパルス回転工具において、前記ハウジングに、請求項１に記載のオイルパルス発生器を収容したことを特徴とする。

請求項１の発明に係るオイルパルス発生器及び請求項２の発明に係るオイルパルス回転工具によれば、スピンドル内と圧力室との連通状態を変化させるために調整部材を連通路内で進退動させるときに、連通路の内面に一体に形成した抜け止め部は、調整部材の抜け方向の移動を規制できる。よって、抜け止めピンのような調整部材とは別個の部材をオイルパルス発生器に対して外部から取り付けなくても、調整部材をオイルパルス発生器に抜け止めすることが可能になる。
請求項１の発明によれば、連通路内で調整部材の雄ネジ部を第２の雌ネジ部に螺合させた上で、調整部材を、回転操作によってネジ送り移動させることで第２の雌ネジ部を通過させることができる。よって、抜け止め部（第２の雌ネジ部）を設けても連通路に対する調整部材の着脱に支障は生じない。
さらに、前記雄ネジ部が、第２の雌ネジ部を通過して第１の雌ネジ部と抜け止め部に当たる第２の雌ネジ部との間に嵌合すると、雄ネジ部は空回りすると共に第２の雌ネジ部に引っ掛かることで調整部材が抜け方向へ移動することが規制される。これにより、調整部材を連通路に対して抜け止めできる。

本発明の実施形態のオイルパルスユニットを備えたオイルパルスドライバの要部縦断面図である。 調整部材を連通路に嵌入する前のオイルパルスユニットの要部縦断面図である。 第２の雌ネジ部によって調整部材の雄ネジ部の移動が規制される状態を示したオイルパルスユニットの要部縦断面図である。 調整部材が作動油供給通路を全閉状態にしたオイルパルスユニットの要部縦断面図である。

本発明の実施形態を図１ないし図４を参照しつつ説明する。図１に示すように、オイルパルスドライバ１は、本体ハウジング１０と、ユニットケース２０とを備えている。本体ハウジング１０は、樹脂製の左右の半割ハウジングを組み付けて形成され、胴体部１１とハンドル部１２とを有する。胴体部１１は、筒状に形成されてオイルパルスドライバ１の前後方向（図１の左右方向）に延設されている。この胴体部１１の内部には、モータ３０と遊星歯車減速機構４０とが収容されている。モータ３０は遊星歯車減速機構４０と接続されている。なお、本体ハウジング１０及びユニットケース２０は、本発明のハウジングの一例である。

ハンドル部１２は、オイルパルスドライバ１の側面視で略Ｔ字形状となるように胴体部１１から連設されている。ハンドル部１２の内部には、トリガ１３を有するスイッチ１４が収容されている。トリガ１３が引かれることにより、モータ３０は電力が供給されて駆動する。また、ユニットケース２０は、胴体部１１内の前方（図１の右側）に組み付けられている。ユニットケース２０の内部には、オイルパルスユニット５０が収容されている。オイルパルスユニット５０は遊星歯車減速機構４０と接続されている。なお、オイルパルスユニット５０は本発明のオイルパルス発生器の一例である。

図１及び図２に示すように、オイルパルスユニット５０は、ケース５１と、ライナ５２と、スピンドル５３と、トルク調整手段６０とを備えている。ケース５１は、両端がキャップで閉じられた円筒形状を有し、ケース５１の内部には、円筒形状のライナ５２が固定されている。ライナ５２内には、作動油が充填される圧力室５２Ａが設けられてスピンドル５３が回転可能に軸支されている。スピンドル５３の前端は、ケース５１の前方へケース５１と同軸で突出している。この前端は、ボールベアリング２１によって回転可能に軸支されている。スピンドル５３の前端面には、スピンドル５３内でスピンドル５３の前後方向に延びるビット挿入部５４への挿入口が開口する。スピンドル５３の前端には、操作筒５５が進退可能に外装されて、ボール５６が操作筒５５によってビット挿入部５４内に押し込まれる。このボール５６によって、ビット挿入部５４に挿入されたビットはスピンドル５３に固定される。

オイルパルスドライバ１によってネジの締付作業を行うときは、トリガ１３を引くことによりモータ３０を回転させると、遊星歯車減速機構４０を介して減速された回転力がオイルパルスユニット５０に伝達されて、オイルパルスユニット５０が回転駆動される。これにより、スピンドル５３に装着したビットを回転させてネジ締めが可能になる。ネジの締付作業に伴ってスピンドル５３への負荷が高まり、スピンドル５３の回転がオイルパルスユニット５０の回転よりも遅れるようになると、オイルパルスユニット５０が油圧による衝撃トルクを発生させる。この衝撃トルクはスピンドル５３へ断続的に与えられるため、ネジの増し締めが可能になる。なお、オイルパルスユニット５０は本発明のオイルパルス発生器の一例であり、オイルパルスドライバ１は本発明のオイルパルス回転工具の一例である。

トルク調整手段６０は、連通路６１と、調整部材６２と、抜け止め部としての第２の雌ネジ部６３とを備えている。連通路６１は、スピンドル５３の後端側で作動油供給通路５７を介して圧力室５２Ａに連通している。この連通路６１は、ビット挿入部５４に到達するまでスピンドル５３内に前後方向へ延びるように形成されている。図２に示すように、連通路６１の後端部の内面には、第１の雌ネジ部６１Ａが形成されている。

調整部材６２は、一端側の外面に雄ネジ部６２Ａが設けられた軸体である。調整部材６２の他端側に当たる軸体の頭部６２Ｂには、回転用溝６２Ｃが形成されている。回転用溝６２Ｃは、ドライバーの先端を差し込んで調整部材６２を回転させるために用いられる。また、軸体には、頭部６２Ｂ側の位置にＯリング６２Ｄ、６２Ｅが外装されている。調整部材６２は、Ｏリング６２Ｄ、６２Ｅによって、連通路６１内にシール状態を保ちながら進退動可能及び回転可能な状態で嵌入される。

第２の雌ネジ部６３は、連通路６１の内周面に形成されて第１の雌ネジ部６１Ａよりもスピンドル５３の前端側に設けられている。第１の雌ネジ部６１Ａと第２の雌ネジ部６３との間には、調整部材６２の雄ネジ部６２Ａが嵌合可能な間隔（嵌合空間６４）が置かれている。嵌合空間６４は、連通路６１の大径部に当たる。

次に、調整部材６２を連通路６１内に嵌入する動作を説明する。最初に調整部材６２を、ビット挿入部５４への挿入口からスピンドル５３内のビット挿入部５４と連通路６１とへ順次挿入して、雄ネジ部６２Ａを第２の雌ネジ部６３に到達させる。これに続き、雄ネジ部６２Ａを第２の雌ネジ部６３に螺合させながらドライバーの先端を回転用溝６２Ｃに差し込んで調整部材６２を回転操作でネジ送り移動することで、雄ネジ部６２Ａが第２の雌ネジ部６３を通過するまで調整部材６２を連通路６１内をスピンドル５３の後端側へ前進させる。その結果、図３に示すように雄ネジ部６２Ａは嵌合空間６４に嵌り込み、調整部材６２は空回りする。雄ネジ部６２Ａは一度第２の雌ネジ部６３を通過してしまえば第２の雌ネジ部６３に引っ掛かるため、調整部材６２は連通路６１内でスピンドル５３の前端側へ移動することが規制される。このため、調整部材６２は連通路６１から抜けることがない。なお、連通路６１内におけるスピンドル５３の前端側方向は、本発明の調整部材の抜け方向の一例である。

その後、調整部材６２をスピンドル５３の後端側へ連通路６１内を摺動させて、雄ネジ部６２Ａを第１の雌ネジ部６１Ａに到達させる。これに続き、雄ネジ部６２Ａを第１の雌ネジ部６１Ａに螺合させながら調整部材６２をドライバで回転操作して図４に示すように作動油供給通路５７を全閉状態にする位置までネジ送り移動できる。

続いて、衝撃トルクの大きさを調整するために圧力室５２Ａの圧力を調整する動作を説明する。調整部材６２は、連通路６１内でドライバによる回転操作を行ってスピンドル５３の前端側へのネジ送り量を調整して位置決めされることで作動油供給通路５７の開放量を変化させる。これに伴って、圧力室５２Ａとスピンドル５３（連通路６１）内との連通状態を変化させることができる。以下に、調整部材６２が作動油供給通路５７を全開状態にするときの動作を説明する。

調整部材６２の雄ネジ部６２Ａを、作動油供給通路５７を開放する方向に回転操作することで、調整部材６２は、ネジ送り移動してスピンドル５３の前端側へ後退し図３に示すように作動油供給通路５７を全開状態にする。これにより、作動油が作動油供給通路５７を通じて圧力室５２Ａから連通路６１内に移動した結果、圧力室５２Ａの圧力が低下する。図３に示した状態では、雄ネジ部６２Ａが嵌合空間６４（図２、図４参照。）内で空回りすることに加えて第２の雌ネジ部６３に引っ掛かることで、調整部材６２の操作者は、作動油供給通路５７の開放操作の限界位置を知ることができる。一方、図４に示すように作動油供給通路５７の全閉状態では、作動油が圧力室５２Ａに全て充填されて圧力室５２Ａの圧力が上昇する。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態のインパクトドライバ１及びインパクトドライバ１に備えられたオイルパルスユニット５０では、スピンドル５３内と圧力室５２Ａとの連通状態を変化させるために調整部材６２を連通路６１内で前進又は後退させるときに、第２の雌ネジ部６３は、調整部材６２が連通路６１内でスピンドル５３の前端側へ移動することを規制できる。よって、抜け止めピンのような調整部材６２とは別個の部材をオイルパルスユニット５０に対して外部から取り付けなくても、調整部材６２をオイルパルスユニット５０に抜け止めすることが可能になる。

また、雄ネジ部６２Ａを連通路６１内で第２の雌ネジ部６３に螺合させた上で、調整部材６２を、回転操作によってネジ送り移動させることで第２の雌ネジ部６３を通過させることができる。よって、調整部材６２の抜け止めに当たる第２の雌ネジ部６３を設けても、連通路６１に対する調整部材６２の着脱に支障は生じない。
さらに、雄ネジ部６２Ａが、第２の雌ネジ部６３を通過して嵌合空間６４に嵌り込むと、雄ネジ部６２Ａは空回りすると共に第２の雌ネジ部６３に引っ掛かることで調整部材６２がスピンドル５３の前端側へ移動することが規制される。これにより、調整部材６２を連通路６１に対して抜け止めできる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。上述した実施形態では調整部材６２の抜け止め部を連通路６１の内周面に形成された第２の雌ネジ部６３で構成したが、これに限らず、例えば抜け止め部は、連通路６１の内周面に一体に形成したリング状の突起部で構成され調整部材６２の頭部６２Ｂが引っ掛かって連通路６１内でスピンドル５３の前端側へ移動することを規制するものであってもよい。また、上述した実施形態では本発明をオイルパルスドライバ１に適用した例を示したが、本発明をオイルパルスレンチ等に提供してもよい。

１・・オイルパルスドライバ、１０・・本体ハウジング、２０・・ユニットケース、３０・・モータ、５０・・オイルパルスユニット、５１・・ケース、５２Ａ・・圧力室、５３・・スピンドル、６０・・トルク調整手段、６１・・連通路、６１Ａ・・第１の雌ネジ部、６２・・調整部材、６２Ａ・・雄ネジ部、６３・・第２の雌ネジ部。

Claims (2)

1. モータで回転駆動される筒状のケース内に、作動油が充填される圧力室を設けて、前記ケースの前方へ該ケースと同軸でスピンドルを突設させて、油圧によって発生して前記スピンドルに付加する衝撃トルクの大きさを調整可能なトルク調整手段を備えたオイルパルス発生器において、
   前記トルク調整手段は、
   前記スピンドル内に形成され、前記スピンドル内と前記圧力室とを連通させて前記作動油を移動可能とする連通路と、
   前記連通路内で進退動可能に設けられ、前記連通路内での位置決め操作によって前記スピンドル内と前記圧力室との連通状態を変化させる調整部材と、を備え、
   前記連通路の内面に、前記調整部材の抜け方向への移動を規制する抜け止め部を一体に形成し、
   前記スピンドルの後端側で前記連通路内に設けられた作動油供給通路を介し、前記スピンドル内と前記圧力室とを連通させ、
   前記調整部材を、前記スピンドルの後端部で前記連通路の内面に形成された第１の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、回転操作によってネジ送り移動する軸体として、
   前記抜け止め部を、前記第１の雌ネジ部との間に前記雄ネジ部が嵌合可能な嵌合空間をおいて、前記第１の雌ネジ部よりも前記スピンドルの前端側で前記連通路の内面に形成され、前記雄ネジ部が螺合可能な第２の雌ネジ部として、
   前記雄ネジ部を前記第１の雌ネジ部に螺合させながら、前記連通路内での前記調整部材の前記回転操作によって、前記作動油供給通路の開放量を変化させ、
   前記雄ネジ部を前記第１の雌ネジ部に螺合させながら、前記回転操作によって、前記調整部材を前記連通路内で前記スピンドルの前端側へ前記ネジ送り移動して前記作動油供給通路を全開状態にしたときに、前記雄ネジ部が前記嵌合空間内で空回りすることに加えて前記第２の雌ネジ部に引っ掛かることを特徴とするオイルパルス発生器。
2. 作動油を充填する圧力室が設けられてモータで回転駆動される筒状のケースと、油圧によって発生する衝撃トルクの大きさを調整可能なトルク調整手段とを有するオイルパルス発生器を、ハウジングに収容して、前記ケースの前方へ該ケースと同軸で突設させたスピンドルを、前記ハウジングで回転可能に軸支して、前記スピンドルに、前記衝撃トルクを付加するオイルパルス回転工具において、
   前記ハウジングに、請求項１に記載のオイルパルス発生器を収容したことを特徴とするオイルパルス回転工具。

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