JP4712170B2

JP4712170B2 - Torque control wrench shut-off valve mechanism

Info

Publication number: JP4712170B2
Application number: JP2000257138A
Authority: JP
Inventors: 洋司上村
Original assignee: 瓜生製作株式会社
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2020-08-28
Also published as: JP2002066946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコントロールレンチの締付力が設定値に達したことを油圧式打撃トルク発生装置の作動油の圧力により開放されるリリーフバルブにより検知し、リリーフバルブを通過する作動油の圧力をピストンに作用させてパイロットバルブを操作し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブを作動させるようにしたトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコントロールレンチにおいて、トルクコントロールレンチの締付力が設定値に達したことを検知し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブを作動させるようにしたトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構が採用されている（例えば、実開平３ー４００７６号公報参照）。
【０００３】
シャットオフバルブ機構の一例を、図６〜図７に示すトルクコントロールレンチ１に基づいて説明する。
このトルクコントロールレンチ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、このバルブ２、３から送気される高圧空気により回転トルクを発生するエアーモータ４を駆動する。
そして、エアーモータ４の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式打撃トルク発生装置５をフロントケース６内に設けるようしている。
この油圧式打撃トルク発生装置５は、ライナーケース５６内にライナー本体５１、ライナー上蓋５２及びライナー下蓋５３からなるライナー５０を配設し、このライナー５０内に作動油を充填密閉し、ライナー５０内に同軸に嵌挿した主軸７に１個又は複数個（本例においては２個）の羽根挿入溝を設けるようにする。そして、この羽根挿入溝内に羽根５４を嵌挿し、この羽根５４をばね５５にてライナー本体５１の内周面に摺接するように付勢するとともに、主軸７の外周面に、１個又は複数個のシール面を形成する。また、ライナー本体５１の内周面に、複数個（本例においては４個）のシール面を形成するとともに、打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構８を設ける。
そして、エアーモータ４によりライナー５０を回転させることにより、ライナー５０のライナー本体５１の内周面に形成した複数個のシール面と主軸７の外周面に形成したシール面及び羽根５４、５４とが合致したとき、主軸７に打撃トルクを発生させるものである。
【０００４】
そして、このトルクコントロールレンチ１は、その締付力が設定値に達した場合、シャットオフバルブ機構９Ａにより、エアーモータ４への高圧空気の供給を遮断するようにしている。
このシャットオフバルブ機構９Ａは、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達したことを、油圧式打撃トルク発生装置５の作動油の圧力により開放される出力調整機構８のリリーフバルブ８３により検知し、リリーフバルブ８３を通過する作動油の圧力をライナー上蓋５２に配設したピストン９１に作用させ、ピストン９１の背部にエアーモータ４を貫通して配設したロッド９２を介して、パイロットバルブ９３を操作し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブ９５を作動させるようにしている。
【０００５】
このシャットオフバルブ機構９Ａは、図７に詳示するように、シャットオフバルブ９５の一端側にエアーモータ４に供給される高圧空気が導入されるエアーポート１１ａを、他端側に連通孔９５ａを介して高圧空気が導入されるエアーポート１１ｃをそれぞれ形成し、シャットオフバルブ９５を開放する方向に付勢するばね９６を配設するようにするとともに、シャットオフバルブ９５の他端側に形成したエアーポート１１ｃとパイロットバルブ９３の前面側（ロッド９２側）のエアーポート１１ｄを連通孔１２Ａにより連通し、高圧空気の圧力がパイロットバルブ９３の前面にかかるようにし、一方、パイロットバルブ９３の背面側（ロッド９２の反対側）のエアーポート１１ｅを連通孔１３Ａにより外部と連通し、さらに、エアーポート１１ｅ内にパイロットバルブ９３をエアーポート１１ｄの方向、すなわち、パイロットバルブ９３を閉鎖する方向に付勢するばね９４を配設するようにしている。
【０００６】
これにより、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達すると、油圧式打撃トルク発生装置５の作動油の圧力により出力調整機構８のリリーフバルブ８３が開放され、リリーフバルブ８３を通過する作動油の圧力がライナー上蓋５２に配設したピストン９１に作用し、ピストン９１の背部にエアーモータ４を貫通して配設したロッド９２を介して、パイロットバルブ９３が操作され、開放される。
パイロットバルブ９３が開放されると、エアーポート１１ｃ内の高圧空気が、連通孔１２Ａ、エアーポート１１ｄ、エアーポート１１ｅ及び連通孔１３Ａを介して外部に放出され、エアーポート１１ｃ内の圧力が低下することとなり、これにより、シャットオフバルブ９５が、図６〜図７に示す右側の位置から左側の位置に移動し、高圧空気が導入されるエアーポート１１ａとエアーモータ４に連通するエアーポート１１ｂとを遮断して、エアーモータ４への高圧空気の供給が停止され、ボルト等を予め設定した所定の締付力で締め付けることができるものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このシャットオフバルブ機構９Ａにおいては、ピストン９１を介してパイロットバルブ９３を操作し、シャットオフバルブ９５を作動させた後は、ピストン９１は、ロッド９２のばね９４に押圧されることによって元の位置に復帰するが、この際、シリンダ５２ｂ内の作動油を、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間を通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すようにしている。
【０００８】
しかしながら、このシャットオフバルブ機構の場合、シャットオフバルブ９５が作動する前の通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブ８３から漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間を通じて、常に流れることになり、その結果、寸法公差や油温等との変動要素の相乗作用によって、油圧式打撃トルク発生装置の油圧に影響が出やすくなり、このため、締付作業の作業効率が低下したり、安定した締付力が得にくくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構が有する問題点に鑑み、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブから漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて流出することを防止することにより、締付作業の作業効率を向上するとともに、安定した締付力を得ることができるようにしたトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構は、トルクコントロールレンチの締付力が設定値に達したことを油圧式打撃トルク発生装置の作動油の圧力により開放されるリリーフバルブにより検知し、リリーフバルブを通過する作動油の圧力をピストンに作用させ、ピストンの背部に配設したロッドを介して、パイロットバルブを操作し、エアーモータへの高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブを作動させるようにしたトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構において、リリーフバルブの下流側からピストン側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通する作動油の通路を形成し、該通路の油圧式打撃トルク発生装置側の出口に、打撃トルクが発生する締付時において油圧式打撃トルク発生装置側に連通する作動油の通路を遮断し、シャットオフ後においてピストンが復帰するのと合わせて開放されるように、ばねによって前記通路の出口を閉鎖する方向に付勢したチェックバルブを配設したことを特徴とする。
【００１１】
このトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構は、リリーフバルブの下流側からピストン側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通する作動油の通路を形成し、この通路の油圧式打撃トルク発生装置側の出口にチェックバルブを配設するようにしているので、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブから漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて流出することを防止するとともに、シャットオフ後は、ピストンが復帰するのと合わせてチェックバルブを開放して、シリンダ内の作動油を、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図５に、本発明のシャットオフバルブ機構を適用したトルクコントロールレンチの一実施例を示す。
このトルクコントロールレンチ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、このバルブ２、３から送気される高圧空気により回転トルクを発生するエアーモータ４を駆動する。
そして、エアーモータ４の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧式打撃トルク発生装置５をフロントケース６内に設けるようしている。
【００１４】
この油圧式打撃トルク発生装置５は、ライナーケース５６内にライナー本体５１、ライナー上蓋５２及びライナー下蓋５３からなるライナー５０を配設し、このライナー５０内に作動油を充填密閉し、ライナー５０内に同軸に嵌挿した主軸７に１個又は複数個（本例においては２個）の羽根挿入溝を設けるようにする。
そして、この羽根挿入溝内に羽根５４を嵌挿し、この羽根５４をばね５５にてライナー本体５１の内周面に摺接するように付勢するとともに、主軸７の外周面に、１個又は複数個（本例においては２個）のシール面７ａ、７ａを形成する。また、ライナー本体５１の内周面に、複数個（本例においては４個）のシール面５ａ、５ａ、５ｂ、５ｂを形成するとともに、打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構８を設ける。
そして、エアーモータ４によりライナー５０を回転させることにより、ライナー５０の内周面に形成した複数個のシール面５ａ、５ａ、５ｂ、５ｂと主軸７の外周面に形成したシール面７ａ、７ａ及び羽根５４、５４とが合致したとき、主軸７に打撃トルクを発生させるものである。
【００１５】
また、本実施例のトルクコントロールレンチにおいては、油圧式打撃トルク発生装置５の主軸７の外周面に形成したシール面７ａ、７ａを、シール面７ａ、７ａを結ぶ直線が、主軸７の中心を通らないように、偏心して形成するようにしている。
これにより、メインバルブ２及び切換バルブ３を操作して高圧空気をエアーモータ４に供給してエアーモータ４を回転することにより、油圧式打撃トルク発生装置５のライナー５０を回転し、ライナー５０の１回転につき、ライナー５０のライナー本体５１の内周面に形成したシール面５ａ、５ａ、５ｂ、５ｂと主軸７の外周面に形成したシール面７ａ、７ａ及び羽根５４、５４とを１回合致させ、このとき、ライナー５０の内部に形成された空洞が、２つの高圧室Ｈと２つの低圧室Ｌに区分されて羽根５４、５４が低圧室Ｌ側に押されることにより、ライナー５０の１回転につき１回の間欠的な打撃トルクを主軸７に発生させるものである。
【００１６】
ところで、ライナー５０のライナー本体５１には、打撃トルクの大きさを調整する出力調整機構８を配設する。
この出力調整機構８は、ライナー本体５１の軸心と平行に形成した出力調整機構挿入孔５１ａと、シール面５ｂを挟んで主軸７のシール面７ａにより分割される２室間と出力調整機構挿入孔５１ａとを連通するポートＰ1、Ｐ2と、出力調整機構挿入孔５１ａ内に挿入されるリリーフバルブ軸８１、調整軸８２、リリーフバルブ８３及びリリーフバルブ８３を閉鎖する方向に付勢するばね８４とで構成するようにしている。
リリーフバルブ軸８１は、リリーフバルブ軸８１と螺合した調整軸８２を回動操作することにより、出力調整機構挿入孔５１ａ内で摺動するようにされるとともに、リリーフバルブ軸８１の外周面にポートＰ1とポートＰ2とを連通する凹溝からなる通路８１ｑを形成し、さらに、リリーフバルブ軸８１を軸と直角方向に貫通する通路８１ｐ及びこの通路８１ｐの中間に連通し、リリーフバルブ軸８１を軸方向に貫通して、出力調整機構挿入孔５１ａのリリーフバルブ８３側に作動油を供給する通路８１ｒを形成する。
【００１７】
この出力調整機構８は、油圧式打撃トルク発生装置５のライナー５０を回転すると、高圧室Ｈより、ポートＰ1、通路８１ｑ、ポートＰ2を経て低圧室Ｌ側へ所定量の作動油が流れる。このとき、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達する（高圧室Ｈの作動油の圧力が設定圧力に達する）までは、リリーフバルブ８３は、ばね８４の付勢力により、リリーフバルブ軸８１の端面に開口した作動油の通路８１ｒを閉鎖した状態を維持する。
そして、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達する（高圧室Ｈの作動油の圧力が設定圧力に達する）と、リリーフバルブ８３が開放され、作動油の一部が、ポートＰ1より、通路８１ｑ及び通路８１ｒを介して、リリーフバルブ８３を通過して流出し、ライナー上蓋５２に形成した通路１０を通って、ライナー上蓋５２に形成したシリンダ５２ｂ内に流入して、作動油の圧力がシリンダ５２ｂ内に配設したピストン９１に作用するように構成されている。
【００１８】
この場合、図４に示すように、通路１０は、リリーフバルブ８３の下流側からピストン９１を配設したシリンダ５２ｂに連通するとともに、油圧式打撃トルク発生装置側、すなわち、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間を通じて、ライナー５０内に連通するように形成されている。
そして、この通路１０の油圧式打撃トルク発生装置側の出口に、チェックバルブ１５が配設されるとともに、通路１０を閉鎖する方向にチェックバルブ１５を付勢するばね１６を、主軸７の後部７１に穿設された孔７２に配設するようにしている。
【００１９】
このように、通路１０の油圧式打撃トルク発生装置側の出口にチェックバルブ１５を配設することにより、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブ８３から漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間を通じて流出すること、すなわち、リリーフバルブ８３からの作動油の漏れを防止することができ、これにより、締付作業の作業効率を向上するとともに、安定した締付力を得ることができるものとなる。
また、シャットオフ後は、ピストン９１が復帰するのと合わせてチェックバルブ１５をばね１６の付勢力に抗して開放して、シリンダ５２ｂ内の作動油を、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間を通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すことができる。
このため、チェックバルブ１５を付勢するばね１６の付勢力よりも、後述のパイロットバルブ９３を付勢するばね９４の付勢力が大きくなるように、ばね１６及びばね９４の付勢力を設定するようにする。
なお、リリーフバルブ８３が開放されて作動油の圧力がピストン９１に作用するシャットオフ時にも、ばね１６の付勢力に抗してチェックバルブ１５が開放されるが、ライナー上蓋５２と主軸７の後部との間の隙間が狭いことから、ピストン９１の移動に支障が出ることはない。
【００２０】
一方、打撃トルクの大きさの調整は、調整軸８２を回動操作することにより、出力調整機構挿入孔５１ａ内でリリーフバルブ軸８１を摺動させ、ばね８４にて付勢されるリリーフバルブ８３の付勢力を調整するとともに、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｑの開口量を調整することにより行うようにする。
この場合、リリーフバルブ軸８１が回動すると、通路８１ｐの開口の方向が変動し、打撃トルクの大きさの正確な調整が困難になるため、図３に示すように、リリーフバルブ軸８１の軸方向に長孔８１ｈを穿設し、この長孔８１ｈにライナー５０のライナー本体５１に設けたノックピン５７を嵌挿して、回り止めをするようにする。
【００２１】
また、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｐの開口量を小さく設定することにより、検知圧力を低圧にし、ばね８４によるリリーフバルブ８３の付勢力の調整を容易にするとともに、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｑの開口量の調整による打撃トルクの大きさの調整をより有効に機能させることができるが、通路８１ｐの開口量をあまり小さく設定すると、低出力の機種や小型の機種においては、後述のシャットオフバルブ機構９を作動させるための検知圧力が低くなりすぎたり、通路８１ｐから通路８１ｒに流入する作動油の量が不足し、逆に打撃トルクの調整を正確に行うことができなくなる場合がある。
これを改善するため、図３に示すように、通路８１ｐを通し孔ではなく、片方の口径を大きく、他方の口径を小としたオリフィス形状に形成し、正回転時に、高圧室Ｈ側となるポートＰ1側の口径が、低圧室Ｌ側となるポートＰ2側の口径よりも大になるように、リリーフバルブ軸８１を配設するようにする。
これによって、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｑの開口量の調整による打撃トルクの大きさの調整をより有効に機能させながら、通路８１ｐから通路８１ｒに流入する油の量を確保することができ、打撃トルクの大きさの調整を正確に行うことができる。
【００２２】
また、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｑの開口量を調整する際に、ポートＰ1とポートＰ2を連通する通路８１ｐにかかる作動油の圧力の変動を防止するため、通路８１ｐと通路８１ｑをリリーフバルブ軸８１に分離壁８１ｓを形成することが望ましい。
【００２３】
なお、リリーフバルブ軸８１は、油圧式打撃トルク発生装置５のライナー上蓋５２内に設けることもできる。
リリーフバルブ軸８１をライナー上蓋５２内に設けることにより、油圧式打撃トルク発生装置５の外径を小さくでき、かつ、ライナー５０を構成するライナー本体５１、ライナー上蓋５２及びライナー下蓋５３並びにノックピン５７の精度の許容度を大きくできるとともに、ライナー本体５１とライナー上蓋５２間のシール性が出力調整機構挿入孔５１ａに影響されないものとなる。
【００２４】
そして、上記のとおり、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達する（高圧室Ｈの作動油の圧力が設定圧力に達する）と、リリーフバルブ８３が開放され、作動油の一部が、リリーフバルブ８３を通過して流出し、作動油の圧力が、ピストン９１に作用することになるが、ピストン９１の背部には、エアーモータ４を貫通して配設したロッド９２を介して、パイロットバルブ９３が配設されているため、作動油の圧力を受けたピストン９１が、図１において右方に移動すると、ロッド９２を介して、パイロットバルブ９３を操作し、エアーモータ４への高圧空気の供給を遮断するシャットオフバルブ１７を作動させるようにして、シャットオフバルブ機構９を構成するようにしている。
【００２５】
シャットオフバルブ機構９は、図１及び図５に示すように、断面Ｔ字状のシャットオフバルブ１７の両側に、それぞれ高圧空気が導入されるエアーポート１８ａ、１８ｂを形成し、このうち、一方のエアーポート１８ａを、通路１８ｃを介してエアーモータ４に連通するように形成している。
そして、このエアーポート１８ａとパイロットバルブ９３を介して連通するロッド挿通部には、外部と連通した連通孔１９が形成されている。
パイロットバルブ９３とシャットオフバルブ１７とは、ばね９４を介して相互に弾支されており、ばね９４は、パイロットバルブ９３を閉鎖する方向に付勢するとともに、シャットオフバルブ１７を開放する方向に付勢している。
【００２６】
このシャットオフバルブ機構９では、トルクコントロールレンチ１の締付力が設定値に達する（高圧室Ｈの作動油の圧力が設定圧力に達する）と、油圧式打撃トルク発生装置５の作動油の圧力により出力調整機構８のリリーフバルブ８３が開放され、リリーフバルブ８３を通過する作動油の圧力がライナー上蓋５２に配設したピストン９１に作用し、ピストン９１の背部にエアーモータ４を貫通して配設したロッド９２を介して、パイロットバルブ９３がばね９４に抗して操作され、開放される。
パイロットバルブ９３が開放されると、エアーモータ４と連通する側のエアーポート１８ａが連通孔１９を介して外部と連通して圧力が低下することから、シャットオフバルブ１７が反対側のエアーポート１８ｂの高圧空気に押されて、図１及び図５（ａ）において左方に移動し、エアーモータ４に通じる通路１８ｃを遮断する。
これにより、エアーモータ４への高圧空気の供給が停止され、ボルト等を予め設定した所定の締付力で締め付けることができる。
【００２７】
以上、本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構について、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、図５に示すように、シャットオフバルブ１７の背面のエアーポート１８ｂに、このエアーポート１８ｂの圧力変化を検出することによってシャットオフバルブ１７の作動回数を検出し、ボルト等の締付回数をカウントする検出機構２０（この検出機構２０は、エアーポート１８ｂに連通する検出孔２０ａに制御装置に接続される管路２０ｃを接続するようにしたもので、検出孔２０ａには、ばね２０ｄにより付勢されたボール弁２０ｂが、高圧空気をシールするために配設されている。）を接続し、締付作業を自動管理することができるようにする等、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。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構によれば、リリーフバルブの下流側からピストン側と油圧式打撃トルク発生装置側とにそれぞれ連通する作動油の通路を形成し、この通路の油圧式打撃トルク発生装置側の出口にチェックバルブを配設するようにしているので、通常の打撃トルク発生時において、リリーフバルブから漏れ出てくる微量の作動油が、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて流出することを防止することができ、これにより、締付作業の作業効率を向上するとともに、安定した締付力を得ることができる。
そして、シャットオフ後は、ピストンが復帰するのと合わせてチェックバルブを開放して、シリンダ内の作動油を、ライナー上蓋と主軸の後部との間の隙間を通じて、油圧式打撃トルク発生装置側に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトルクコントロールレンチのシャットオフバルブ機構を適用したトルクコントロールレンチの一実施例を示す正面縦断面図である。
【図２】同油圧式打撃トルク発生装置を示す断面図である。
【図３】出力調整機構を示し、（ａ）は全体のリリーフバルブ軸の正面縦断面図、（ｂ）はリリーフバルブ軸の正面縦断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】シャットオフバルブ機構の要部を示す正面縦断面図である。
【図５】検出機構を付設したシャットオフバルブ機構を示し、（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は軸直交断面図である。
【図６】従来のトルクコントロールレンチを示す正面縦断面図である。
【図７】同シャットオフバルブ機構の要部を示す正面縦断面図である。
【符号の説明】
１トルクコントロールレンチ
２メインバルブ
３正逆回転切換バルブ
４エアーモータ
５油圧式打撃トルク発生装置
５０ライナー
５４羽根
６フロントケース
７主軸
７１主軸後部
７２孔
８出力調整機構
８１リリーフバルブ軸
８２調整軸
８３リリーフバルブ
８４ばね
９シャットオフバルブ機構
９１ピストン
９２ロッド
９３パイロットバルブ
９４ばね
１０通路
１５チェックバルブ
１６ばね
１７シャットオフバルブ
１８ａ、１８ｂエアーポート
１８ｃ通路
１９連通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention detects that the tightening force of the torque control wrench has reached a set value by a relief valve that is released by the hydraulic oil pressure of the hydraulic striking torque generator, and determines the pressure of the hydraulic oil passing through the relief valve. The present invention relates to a shut-off valve mechanism of a torque control wrench that is operated on a pilot valve to operate a pilot valve and actuate a shut-off valve that shuts off the supply of high-pressure air to an air motor.
[0002]
[Prior art]
Torque control wrench shutoff valve that detects when the torque control wrench tightening force has reached the set value and activates a shutoff valve that shuts off the supply of high-pressure air to the air motor. A mechanism is employed (see, for example, Japanese Utility Model Publication No. 3-40076).
[0003]
An example of the shut-off valve mechanism will be described based on the torque control wrench 1 shown in FIGS.
The torque control wrench 1 has a main valve 2 for supplying and stopping high-pressure air and a forward / reverse rotation switching valve 3 for selectively generating a forward / reverse rotation impact torque. The air motor 4 that generates rotational torque is driven by the high-pressure air that is discharged.
A hydraulic striking torque generator 5 that converts the rotational torque of the air motor 4 into striking torque is provided in the front case 6.
The hydraulic striking torque generator 5 includes a liner 50 including a liner main body 51, a liner upper lid 52, and a liner lower lid 53. The liner 50 is filled with hydraulic oil and hermetically sealed. One or a plurality (two in this example) of blade insertion grooves are provided on the main shaft 7 that is coaxially inserted therein. Then, the blades 54 are fitted into the blade insertion grooves, and the blades 54 are urged by the springs 55 so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the liner main body 51, and one or more are provided on the outer peripheral surface of the main shaft 7. Individual sealing surfaces are formed. In addition, a plurality of (four in this example) seal surfaces are formed on the inner peripheral surface of the liner body 51, and an output adjustment mechanism 8 for adjusting the magnitude of the impact torque is provided.
Then, by rotating the liner 50 by the air motor 4, a plurality of seal surfaces formed on the inner peripheral surface of the liner main body 51 of the liner 50 and seal surfaces and blades 54 and 54 formed on the outer peripheral surface of the main shaft 7 are formed. When they match, a striking torque is generated on the main shaft 7.
[0004]
When the tightening force reaches a set value, the torque control wrench 1 shuts off the supply of high-pressure air to the air motor 4 by the shut-off valve mechanism 9A.
This shut-off valve mechanism 9A uses a relief valve 83 of the output adjustment mechanism 8 that is released by the hydraulic oil pressure of the hydraulic striking torque generator 5 to confirm that the tightening force of the torque control wrench 1 has reached a set value. The pressure of the hydraulic oil that is detected and passes through the relief valve 83 is applied to the piston 91 disposed on the liner upper lid 52, and the pilot valve is passed through the rod 92 disposed through the air motor 4 at the back of the piston 91. 93 is operated to operate a shut-off valve 95 that shuts off the supply of high-pressure air to the air motor.
[0005]
As shown in detail in FIG. 7, the shut-off valve mechanism 9A has an air port 11a into which high-pressure air supplied to the air motor 4 is introduced at one end side of the shut-off valve 95 and a communication hole 95a at the other end side. The air ports 11c through which high-pressure air is introduced are formed, and a spring 96 that biases the shut-off valve 95 in the opening direction is disposed, and is formed on the other end side of the shut-off valve 95. The air port 11c and the air port 11d on the front surface side (rod 92 side) of the pilot valve 93 are communicated with each other through the communication hole 12A so that the pressure of the high pressure air is applied to the front surface of the pilot valve 93. The air port 11e on the side (the opposite side of the rod 92) communicates with the outside through the communication hole 13A. Direction of the pilot valve 93 air port 11d in 1e, that is, so as to dispose the spring 94 for urging in a direction to close the pilot valve 93.
[0006]
As a result, when the tightening force of the torque control wrench 1 reaches a set value, the relief valve 83 of the output adjustment mechanism 8 is opened by the pressure of the hydraulic oil of the hydraulic striking torque generator 5, and the operation passes through the relief valve 83. The oil pressure acts on the piston 91 disposed on the liner upper lid 52, and the pilot valve 93 is operated and opened via the rod 92 disposed through the air motor 4 on the back of the piston 91.
When the pilot valve 93 is opened, the high-pressure air in the air port 11c is released to the outside through the communication hole 12A, the air port 11d, the air port 11e, and the communication hole 13A, and the pressure in the air port 11c decreases. As a result, the shutoff valve 95 moves from the right side position shown in FIGS. 6 to 7 to the left side position, and the air port 11b through which high-pressure air is introduced and the air port 11b communicating with the air motor 4 The supply of high-pressure air to the air motor 4 is stopped, and bolts and the like can be tightened with a predetermined tightening force set in advance.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this shut-off valve mechanism 9A, after the pilot valve 93 is operated via the piston 91 and the shut-off valve 95 is operated, the piston 91 is pressed against the spring 94 of the rod 92 to return to the original state. At this time, the hydraulic oil in the cylinder 52b is returned to the hydraulic striking torque generator through the gap between the liner upper lid 52 and the rear portion of the main shaft 7.
[0008]
However, in the case of this shut-off valve mechanism, a small amount of hydraulic oil leaking from the relief valve 83 is generated between the liner upper lid 52 and the rear portion of the main shaft 7 when a normal impact torque is generated before the shut-off valve 95 is activated. As a result, the hydraulic pressure of the hydraulic striking torque generator is likely to be affected by the synergistic action of variable factors such as dimensional tolerances and oil temperature. There are problems that work efficiency of work is lowered and that it is difficult to obtain a stable tightening force.
[0009]
In view of the problems of the conventional torque control wrench shutoff valve mechanism described above, the present invention provides a trace amount of hydraulic oil that leaks from the relief valve when normal impact torque is generated. To provide a shut-off valve mechanism for a torque control wrench that can improve the work efficiency of tightening work and obtain a stable tightening force by preventing outflow through the gap between With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the shut-off valve mechanism of the torque control wrench of the present invention is released when the tightening force of the torque control wrench reaches a set value by the hydraulic oil pressure of the hydraulic striking torque generator. The pressure of the hydraulic oil that is detected by the relief valve and passes through the relief valve is applied to the piston, and the pilot valve is operated via the rod arranged on the back of the piston to shut off the supply of high-pressure air to the air motor. In the shut-off valve mechanism of the torque control wrench adapted to actuate the shut-off valve, a hydraulic oil passage communicating from the downstream side of the relief valve to the piston side and the hydraulic striking torque generator side is formed. to the hydraulic impact torque generator side outlet, during tightening impact torque is generated Blocks the passage of the hydraulic fluid communicating with the pressure impact torque generating apparatus, so that the piston after the shut-off is opened in conjunction with the return, check and biased in a direction to close the outlet of said passage by a spring A valve is provided.
[0011]
The shut-off valve mechanism of this torque control wrench forms a hydraulic oil passage that communicates from the downstream side of the relief valve to the piston side and the hydraulic striking torque generator side, and this passage is on the hydraulic striking torque generator side Since a check valve is arranged at the outlet of the cylinder, a small amount of hydraulic oil leaking out from the relief valve flows out through a gap between the liner top cover and the rear part of the main shaft when normal impact torque is generated. After shut-off, the check valve is opened when the piston returns, and hydraulic oil in the cylinder passes through the gap between the liner top cover and the rear part of the main shaft. It can be returned to the generator side.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a shut-off valve mechanism for a torque control wrench according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
1 to 5 show an embodiment of a torque control wrench to which the shut-off valve mechanism of the present invention is applied.
The torque control wrench 1 has a main valve 2 for supplying and stopping high-pressure air and a forward / reverse rotation switching valve 3 for selectively generating a forward / reverse rotation impact torque. The air motor 4 that generates rotational torque is driven by the high-pressure air that is discharged.
A hydraulic striking torque generator 5 that converts the rotational torque of the air motor 4 into striking torque is provided in the front case 6.
[0014]
The hydraulic striking torque generator 5 includes a liner 50 including a liner main body 51, a liner upper lid 52, and a liner lower lid 53. The liner 50 is filled with hydraulic oil and hermetically sealed. One or a plurality (two in this example) of blade insertion grooves are provided on the main shaft 7 that is coaxially inserted therein.
Then, the blades 54 are fitted into the blade insertion grooves, and the blades 54 are urged by the springs 55 so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the liner main body 51, and one or more are provided on the outer peripheral surface of the main shaft 7. Individual (two in this example) seal surfaces 7a, 7a are formed. In addition, a plurality (four in this example) of seal surfaces 5a, 5a, 5b, and 5b are formed on the inner peripheral surface of the liner body 51, and an output adjustment mechanism 8 that adjusts the magnitude of the impact torque is provided. .
Then, by rotating the liner 50 by the air motor 4, a plurality of seal surfaces 5a, 5a, 5b, 5b formed on the inner peripheral surface of the liner 50 and seal surfaces 7a, 7a formed on the outer peripheral surface of the main shaft 7 and When the blades 54 and 54 are matched, an impact torque is generated in the main shaft 7.
[0015]
In the torque control wrench of this embodiment, the straight line connecting the seal surfaces 7a, 7a formed on the outer peripheral surface of the main shaft 7 of the hydraulic striking torque generator 5 and the seal surfaces 7a, 7a is the center of the main shaft 7. It is designed to be eccentric so as not to pass.
As a result, the liner 50 of the hydraulic impact torque generator 5 is rotated by operating the main valve 2 and the switching valve 3 to rotate the air motor 4 by supplying high-pressure air to the air motor 4. The seal surfaces 5a, 5a, 5b, 5b formed on the inner peripheral surface of the liner main body 51 of the liner 50 and the seal surfaces 7a, 7a and the blades 54, 54 formed on the outer peripheral surface of the main shaft 7 are matched once per rotation. At this time, the cavity formed in the liner 50 is divided into two high-pressure chambers H and two low-pressure chambers L, and the blades 54 and 54 are pushed to the low-pressure chamber L side. One intermittent impact torque is generated on the main shaft 7 per rotation.
[0016]
By the way, the liner main body 51 of the liner 50 is provided with an output adjusting mechanism 8 for adjusting the magnitude of the impact torque.
This output adjustment mechanism 8 includes an output adjustment mechanism inserted between the two chambers divided by the output adjustment mechanism insertion hole 51a formed parallel to the axis of the liner body 51 and the seal surface 7a of the main shaft 7 across the seal surface 5b. Ports P1 and P2 communicating with the hole 51a, and a relief valve shaft 81 inserted into the output adjustment mechanism insertion hole 51a, an adjustment shaft 82, a relief valve 83, and a spring 84 that biases the relief valve 83 in a closing direction. It is made up of.
The relief valve shaft 81 is slid within the output adjustment mechanism insertion hole 51 a by rotating the adjustment shaft 82 screwed with the relief valve shaft 81, and on the outer peripheral surface of the relief valve shaft 81. A passage 81q made of a concave groove that communicates between the port P1 and the port P2 is formed. Further, the relief valve shaft 81 communicates with a passage 81p that passes through the relief valve shaft 81 in a direction perpendicular to the shaft and the middle of the passage 81p. A passage 81r that penetrates in the axial direction and supplies hydraulic oil to the relief valve 83 side of the output adjustment mechanism insertion hole 51a is formed.
[0017]
When the output adjusting mechanism 8 rotates the liner 50 of the hydraulic striking torque generator 5, a predetermined amount of hydraulic fluid flows from the high pressure chamber H to the low pressure chamber L side through the port P1, the passage 81q, and the port P2. At this time, until the tightening force of the torque control wrench 1 reaches the set value (the pressure of the hydraulic oil in the high pressure chamber H reaches the set pressure), the relief valve 83 is driven by the urging force of the spring 84 to release the relief valve shaft 81. The state where the hydraulic oil passage 81r opened at the end face is closed is maintained.
When the tightening force of the torque control wrench 1 reaches a set value (the pressure of the hydraulic oil in the high pressure chamber H reaches the set pressure), the relief valve 83 is opened, and a part of the hydraulic oil is transferred from the port P1. Through the passage 81q and the passage 81r, it flows out through the relief valve 83, passes through the passage 10 formed in the liner upper lid 52, flows into the cylinder 52b formed in the liner upper lid 52, and the pressure of the hydraulic oil is reduced. It is comprised so that it may act on the piston 91 arrange | positioned in the cylinder 52b.
[0018]
In this case, as shown in FIG. 4, the passage 10 communicates with the cylinder 52 b provided with the piston 91 from the downstream side of the relief valve 83, and at the hydraulic striking torque generator side, that is, the liner upper lid 52 and the main shaft 7. It is formed so as to communicate with the liner 50 through a gap with the rear portion.
A check valve 15 is disposed at an outlet of the passage 10 on the hydraulic striking torque generator side, and a spring 16 that urges the check valve 15 in a direction to close the passage 10 is provided with a rear portion 71 of the main shaft 7. It arrange | positions in the hole 72 drilled in.
[0019]
In this way, by arranging the check valve 15 at the outlet of the hydraulic striking torque generator side of the passage 10, a small amount of hydraulic oil leaking from the relief valve 83 is generated when the normal striking torque is generated. It is possible to prevent the hydraulic oil from flowing out through the gap between the upper lid 52 and the rear portion of the main shaft 7, that is, leakage of the hydraulic oil from the relief valve 83, thereby improving the work efficiency of the tightening operation and stabilizing the operation. Tightening force can be obtained.
Further, after the shut-off, the check valve 15 is opened against the urging force of the spring 16 together with the return of the piston 91, and the hydraulic oil in the cylinder 52b is allowed to flow between the liner upper lid 52 and the rear portion of the main shaft 7. It is possible to return to the hydraulic striking torque generator through the gap between the two.
For this reason, the biasing force of the spring 16 and the spring 94 is set so that the biasing force of the spring 94 that biases the pilot valve 93 to be described later is larger than the biasing force of the spring 16 that biases the check valve 15. To.
The check valve 15 is opened against the biasing force of the spring 16 even when the relief valve 83 is opened and the hydraulic oil pressure is applied to the piston 91, but the liner upper lid 52 and the rear portion of the main shaft 7 are opened. Since the gap between them is narrow, the movement of the piston 91 is not hindered.
[0020]
On the other hand, the magnitude of the impact torque is adjusted by rotating the adjusting shaft 82 to slide the relief valve shaft 81 in the output adjusting mechanism insertion hole 51a and being urged by the spring 84. And the opening amount of the passage 81q that connects the port P1 and the port P2 is adjusted.
In this case, when the relief valve shaft 81 rotates, the direction of the opening of the passage 81p changes, and it becomes difficult to accurately adjust the magnitude of the impact torque. Therefore, as shown in FIG. A long hole 81h is formed in the direction, and a knock pin 57 provided on the liner main body 51 of the liner 50 is fitted into the long hole 81h to prevent rotation.
[0021]
Further, by setting the opening amount of the passage 81p communicating with the port P1 and the port P2 to be small, the detection pressure is reduced, the adjustment of the urging force of the relief valve 83 by the spring 84 is facilitated, and the ports P1 and P2 Although the adjustment of the magnitude of the impact torque by adjusting the opening amount of the passage 81q communicating with each other can be made to function more effectively, if the opening amount of the passage 81p is set too small, The detection pressure for operating the shut-off valve mechanism 9 described later becomes too low, or the amount of hydraulic oil flowing into the passage 81r from the passage 81p is insufficient, so that the impact torque can be adjusted accurately. It may disappear.
In order to improve this, as shown in FIG. 3, the passage 81p is not formed as a through-hole, but is formed in an orifice shape having a large diameter on one side and a small diameter on the other side. The relief valve shaft 81 is arranged so that the port P1 side diameter is larger than the port P2 side diameter on the low pressure chamber L side.
As a result, the amount of oil flowing from the passage 81p into the passage 81r can be ensured while making the adjustment of the magnitude of the impact torque by adjusting the opening amount of the passage 81q communicating with the port P1 and the port P2 more effective. It is possible to accurately adjust the magnitude of the impact torque.
[0022]
Further, when adjusting the opening amount of the passage 81q that communicates the port P1 and the port P2, in order to prevent fluctuations in the pressure of the hydraulic fluid applied to the passage 81p that communicates the port P1 and the port P2, the passage 81p and the passage 81q are provided. It is desirable to form a separation wall 81 s on the relief valve shaft 81.
[0023]
The relief valve shaft 81 can also be provided in the liner upper lid 52 of the hydraulic striking torque generator 5.
By providing the relief valve shaft 81 in the liner upper lid 52, the outer diameter of the hydraulic impact torque generating device 5 can be reduced, and the liner main body 51, the liner upper lid 52, the liner lower lid 53, and the knock pin 57 constituting the liner 50 are provided. The tolerance of the accuracy can be increased, and the sealing performance between the liner main body 51 and the liner upper lid 52 is not affected by the output adjusting mechanism insertion hole 51a.
[0024]
As described above, when the tightening force of the torque control wrench 1 reaches the set value (the pressure of the hydraulic oil in the high pressure chamber H reaches the set pressure), the relief valve 83 is opened, and a part of the hydraulic oil is The oil flows out through the relief valve 83, and the pressure of the hydraulic oil acts on the piston 91. The pilot 91 is connected to the back of the piston 91 through a rod 92 that penetrates the air motor 4. Since the valve 93 is disposed, when the piston 91 that has received the pressure of the hydraulic oil moves to the right in FIG. 1, the pilot valve 93 is operated via the rod 92, and the high-pressure air to the air motor 4 is operated. The shut-off valve mechanism 9 is configured so as to operate the shut-off valve 17 that shuts off the supply of the gas.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 5, the shut-off valve mechanism 9 is formed with air ports 18a and 18b into which high-pressure air is introduced on both sides of a T-shaped shut-off valve 17, respectively. The air port 18a is formed so as to communicate with the air motor 4 through the passage 18c.
A communication hole 19 that communicates with the outside is formed in the rod insertion portion that communicates with the air port 18 a via the pilot valve 93.
The pilot valve 93 and the shut-off valve 17 are elastically supported with each other via a spring 94. The spring 94 biases the pilot valve 93 in a closing direction and opens the shut-off valve 17 in a direction. Energized.
[0026]
In the shut-off valve mechanism 9, when the tightening force of the torque control wrench 1 reaches a set value (the pressure of the hydraulic oil in the high pressure chamber H reaches the set pressure), the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic striking torque generator 5 As a result, the relief valve 83 of the output adjusting mechanism 8 is opened, and the pressure of the hydraulic oil passing through the relief valve 83 acts on the piston 91 disposed on the liner upper lid 52, and the air motor 4 is disposed through the back of the piston 91. The pilot valve 93 is operated against the spring 94 through the provided rod 92 and opened.
When the pilot valve 93 is opened, the air port 18a on the side communicating with the air motor 4 communicates with the outside through the communication hole 19, and the pressure is reduced. Therefore, the shutoff valve 17 is connected to the air port 18b on the opposite side. Is moved to the left in FIG. 1 and FIG. 5A, and the passage 18c leading to the air motor 4 is blocked.
Thereby, the supply of high-pressure air to the air motor 4 is stopped, and the bolts and the like can be tightened with a predetermined tightening force.
[0027]
The shut-off valve mechanism of the torque control wrench of the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and for example, as shown in FIG. In addition, a detection mechanism 20 that detects the number of times the shut-off valve 17 is operated by detecting a change in pressure of the air port 18b in the air port 18b on the back surface of the shut-off valve 17 and counts the number of tightening of bolts or the like. This detection mechanism 20 is configured such that a pipe line 20c connected to a control device is connected to a detection hole 20a communicating with the air port 18b, and a ball valve 20b urged by a spring 20d is connected to the detection hole 20a. Is arranged to seal high-pressure air.), And the tightening work can be automatically managed, etc. In which it can be changed as appropriate its configuration without departing from the scope of the.
[0028]
【The invention's effect】
According to the shut-off valve mechanism of the torque control wrench of the present invention, a hydraulic oil passage communicating from the downstream side of the relief valve to the piston side and the hydraulic striking torque generator side is formed, and the hydraulic striking of this passage is formed. Since a check valve is arranged at the outlet on the torque generator side, a small amount of hydraulic oil leaking from the relief valve is generated between the liner top cover and the rear part of the main shaft when normal impact torque is generated. It is possible to prevent the fluid from flowing out through the gap, thereby improving the work efficiency of the tightening operation and obtaining a stable tightening force.
After shut-off, the check valve is opened along with the return of the piston, and the hydraulic oil in the cylinder passes through the gap between the liner top cover and the rear part of the main shaft to the hydraulic impact torque generator side. Can be returned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front longitudinal sectional view showing an embodiment of a torque control wrench to which a shut-off valve mechanism of a torque control wrench of the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view showing the hydraulic striking torque generator.
3A and 3B show an output adjustment mechanism, in which FIG. 3A is a front longitudinal sectional view of an entire relief valve shaft, FIG. 3B is a front longitudinal sectional view of a relief valve shaft, and FIG. 3C is a CC line of FIG. It is sectional drawing.
FIG. 4 is a front longitudinal sectional view showing a main part of the shut-off valve mechanism.
5A and 5B show a shut-off valve mechanism provided with a detection mechanism, in which FIG. 5A is a front longitudinal sectional view, and FIG. 5B is an axial orthogonal sectional view.
FIG. 6 is a front longitudinal sectional view showing a conventional torque control wrench.
FIG. 7 is a front longitudinal sectional view showing a main part of the shut-off valve mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque control wrench 2 Main valve 3 Forward / reverse rotation switching valve 4 Air motor 5 Hydraulic impact torque generator 50 Liner 54 Blade 6 Front case 7 Spindle 71 Spindle rear 72 Hole 8 Output adjustment mechanism 81 Relief valve shaft 82 Adjustment shaft 83 Relief Valve 84 Spring 9 Shut-off valve mechanism 91 Piston 92 Rod 93 Pilot valve 94 Spring 10 Passage 15 Check valve 16 Spring 17 Shutoff valves 18a, 18b Air port 18c Passage 19 Communication hole

Claims

The fact that the tightening force of the torque control wrench has reached the set value is detected by the relief valve released by the hydraulic oil pressure of the hydraulic striking torque generator, and the pressure of the hydraulic oil passing through the relief valve is applied to the piston. In the shut-off valve mechanism of the torque control wrench, which operates the pilot valve via the rod arranged on the back of the piston and operates the shut-off valve that shuts off the supply of high-pressure air to the air motor. At the time of tightening in which a hydraulic oil passage communicating from the downstream side of the valve to the piston side and the hydraulic impact torque generator side is formed, and the impact torque is generated at the outlet of the hydraulic impact torque generator side of the passage The hydraulic oil passage that communicates with the hydraulic impact torque generator is shut off and the piston is turned off after shut-off. As down is opened in conjunction with the return spring by the shut-off valve mechanism of a torque control wrench which is characterized in that disposed a check valve that is biased in a direction to close the outlet of said passage.