(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2017518891
(43)【公表日】20170713
(54)【発明の名称】動力遮断機構を備えた空気圧式パルス工具
(51)【国際特許分類】
   B25B 21/02 20060101AFI20170616BHJP
【FI】
   !B25B21/02 E
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】11
(21)【出願番号】2016569795
(86)(22)【出願日】20150520
(85)【翻訳文提出日】20161226
(86)【国際出願番号】EP2015061075
(87)【国際公開番号】WO2015181012
(87)【国際公開日】20151203
(31)【優先権主張番号】1450642-2
(32)【優先日】20140528
(33)【優先権主張国】SE
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】502212604
【氏名又は名称】アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ
【住所又は居所】スエーデン国 エス−105 23 ストツクホルム(番地なし)
(74)【代理人】
【識別番号】100064388
【弁理士】
【氏名又は名称】浜野 孝雄
(74)【代理人】
【識別番号】100194113
【弁理士】
【氏名又は名称】八木田 智
(74)【代理人】
【識別番号】100206069
【弁理士】
【氏名又は名称】稲垣 謙司
(72)【発明者】
【氏名】セーデルルンド,ペール,トーマス
【住所又は居所】スウェーデン国 エス−139 35 ヴァルムド,タップヴエゲン 16
(72)【発明者】
【氏名】ヴィダル レルヒエ,フェルナンド,ニコラス
【住所又は居所】スウェーデン国 エス−171 61 ソルナ,ヨハン エンベルグス ヴアグ 38ビイ
(57)【要約】
自動動力遮断機構を備えた空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)であって、かかる動力工具(10)が、空気圧式モータ(11)と、上記空気圧式モータ(11)によって回転駆動される駆動部材(16)と、モータ(11)に圧縮空気を供給するための空気供給路(14)と、上記空気供給路(14)に配置された遮断弁(15)と、駆動部材(16)が特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒されると前記遮断弁(15)を閉じて空気圧式モータ(11)への空気流を停止させるよう配置された弁制御装置(17)とを備えている。弁制御装置(17)は、駆動部材(16)と共に回転するよう配置され且つ遮断弁(15)に干渉しない初期位置と遮断弁(15)を閉じることができる遮断位置との間に駆動部材(16)に対して枢動可能に配置される慣性応答部材(18)を備える。弁制御装置(17)は、さらに、駆動部材(16)が空気減衰制限装置(29)の減衰力に対応する特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒される場合に限り遮断弁(15)を閉じるように、慣性応答部材(18)のその遮断位置に向かう動作に対抗するために配置された空気減衰制限装置(29)を備える。バネ(35)は、空気減衰制限装置(29)内部に配置することができる。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動動力遮断機構を備えた空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)であって、
かかる動力工具(10)が、
‐ 空気圧式モータ(11)と、
‐ 上記空気圧式モータ(11)によって回転駆動される駆動部材(16)と、
‐ モータ(11)に圧縮空気を供給するための空気供給路(14)と、
‐ 上記空気供給路(14)に配置された遮断弁(15)と、
‐ 駆動部材(16)が特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒されると、前記遮断弁(15)を閉じて空気圧式モータ(11)への空気流を停止させるよう配置された弁制御装置(17)とを備え、
前記弁制御装置(17)が、駆動部材(16)と共に回転するよう配置され且つ遮断弁(15)を閉じることができない初期位置と遮断弁(15)を閉じることができる遮断位置との間で駆動部材(16)に対して枢動可能に配置される慣性応答部材(18)を備えている空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)において、
前記弁制御装置(17)は、さらに、慣性応答部材(18)のその遮断位置に向かう動作と対抗するよう配置された空気減衰制限装置(29)を備え、
駆動部材(16)が、空気減衰制限装置(29)の減衰力に対応する特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒される場合に限り遮断弁(15)を閉じるようにした、ことを特徴とする空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項2】
空気減衰制限装置(29)が、空気室(31)内部を摺動するよう配置された気密円筒形ハット30を備え、
慣性応答部材(18)が、円筒形ハット30の方向に作用して、空気室(31)内の空気を圧縮して、
空気室(31)内の空気の圧力が、慣性応答部材(18)の遮断位置に向かう動作と対抗する減衰力を提供する、ことを特徴とする請求項1に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項3】
ダクト(32)が、空気室(31)から外に流れ出る空気流を制限できるよう構成されている、ことを特徴とする請求項2に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項4】
ダクト(32)が、調節可能な弁を備え、それによって空気室(31)からの空気の流れを制御することが可能である、ことを特徴とする請求項3に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項5】
空気室(31)内の空気を加圧して慣性応答部材(18)の動作と対抗する方向に円筒形ハット(30)を押すように、空気室(31)に空気供給路(14)からの加圧空気を選択的に搬送するために、ダクト(32)が、空気室(31)を空気供給路(14)に接続する通路を備えている、ことを特徴とする請求項3に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項6】
上記弁制御装置(17)が、その初期位置に向けて慣性応答部材(18)に作用するように配置されたバネ(35)を備え、
遮断弁(15)を閉じるよう慣性応答部材(18)を遮断位置に移動させるために、
バネ(35)のバネ作用が、空気減衰制限装置(29)の減衰力に加えて、慣性応答部材(18)に作用する遅延力によって圧倒されることを必要とする、ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【請求項7】
バネ(35)が、外側に向けて円筒形ハット(30)に作用するために、空気室(31)内に配置され、
上記円筒形ハット(30)が、屈曲から保護するようバネ(35)に固く嵌合する管状部(36)と、バネ(35)の端部を支持して空気室(31)の容積を画定する端部(37)とを備えている、ことを特徴とする請求項2に従属する請求項6に記載の空気圧式トルク衝撃伝達動力工具(10)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動で動力を遮断する手段を備えた、ネジ継手を緊締するための空気圧式トルク衝撃工具に関する。
【0002】
特に、本発明は、ハウジングと、油圧衝撃発生装置と、衝撃発生装置に駆動連結されるロータを備えた空気圧式モータとを備えた種類のトルク衝撃工具に関わり、ここで前記動力を遮断する手段は、モータと連通し開状態と閉状態との間で調整可能な空気入口弁と、前記ロータと共に回転し慣性アクチュエータを含む遅延応答型作動手段と、所定の最大遅延量レベルに達したときに起動手段によって起動されると入口バルブを開状態から閉状態にシフトするために前記入口弁を前記作動手段に連結する連結部材とを備えている。
【背景技術】
【0003】
トルク伝達パルス動力工具は、モータ軸を工具の器具を保持するよう配置された出力軸に断続的に接続するパルスユニットを備えている。パルスユニットは、ハウジングを備え、ハウジング内に回転するシリンダを配置し、シリンダは直接またはギヤを介してモータ駆動される軸によって駆動される。アンビルは、シリンダ内部に配置されシリンダによって断続的にすなわちパルス状に駆動される。
【0004】
シリンダとアンビルは共にパルスユニットを形成する。パルスユニットには異なるタイプが存在する。例えば、ピストンパルスユニットやベーンパルスユニットがそうである。これら2つのタイプでは、非圧縮性または非圧縮性に近い作動油がパルスユニットの構成要素間でパルス発生時の中間媒体として利用されている。
【0005】
幾つかのパルス工具は、遮断機構を備えている。遮断機構は、緊締されている継手で設定されたトルクレベルに達したときに、工具はパルスを供給するのを停止する。一般に、遮断機構は慣性体・バネ構成を備え、この構成でバネは慣性体に反力を提供する。シリンダの遅延で、慣性体はそれ自身の慣性によって一つの方向に押されるが、バネの反作用によって戻されることになる。慣性がバネ定数及びバネの現プレテンションに対応する特定の閾値を超えると、慣性体は遮断機構に作用することになり、例えばモータを遮断することによってパルスを停止する。バネ位置は、遮断閾値を所望のトルクレベルに対応するよう変更することができる。
【0006】
この種の従来公知のトルク衝撃工具は米国特許第5082066号に記載されている。
【0007】
このようなまたは従来の他の遮断機構の問題点は、機構の信頼性にある。制御されない摩擦及びバネの歪みや捻れを含む多くの理由に起因して、バネ作用は時間の経過と共に変化する恐れがある。
【0008】
したがって、従来のバネ制御の遮断機構より信頼性が高く、しかも製造及び実施において比較的複雑でない遮断機構が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、公知の機構より信頼性の高い遮断機構を備えた空気圧式動力工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的は、自動動力遮断機構を備えた空気圧式トルク衝撃伝達動力工具に関する請求項1に記載の発明によって達成される。かかる動力工具は、
‐ 空気圧式モータと、
‐ 上記空気圧式モータによって回転駆動される駆動部材と、
‐ モータに圧縮空気を供給するための空気供給路と、
‐ 上記空気供給路に配置された弁と、
‐ 駆動部材が特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒されると前記弁を閉じて空気圧式モータへの空気流を停止させるよう配置された弁制御装置とを備え、
かかる弁制御装置が、駆動部材と共に回転するよう配置され且つ弁に干渉しない初期位置と弁を閉じることができる遮断位置との間で回転可能な慣性応答部材を備えている。さらに弁制御装置は、慣性応答部材の遮断位置に向かう動作に対抗するよう配置された空気減衰制限装置を備え、駆動部材が空気減衰制限装置の減衰力に対応する特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒される場合に限り弁を閉じるようにされている。
【0011】
本発明による動力工具によれば、信頼性があり優れた調整可能性を提供するシンプルな構造を備えた遮断機構が達成される。
【0012】
本発明の他の特徴及び利点は、従属請求項及び示された実施形態の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
以下の詳細な説明では、添付図面を参照する。
【0014】
【図1】本発明の特定の実施形態による空気圧式動力工具を示す概略図。
【図2】図1の動力工具の駆動部材を示す斜視図。
【図3】図2の駆動部材を示す側面図。
【図4】図3の線IV−IVに沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1には、動力自動遮断機構を備えた空気圧式トルク衝撃伝達動力工具10が示されている。動力工具10は、加圧された空気で駆動する空気圧式モータ11を備えている。吸気部12は加圧空気供給源に接続するために配置され、排気部13はモータからの空気を排気するために配置されている。空気供給路14は加圧された空気をモータに提供するために設けられ、さらに遮断弁15を備えている。
【0016】
電動工具10はさらに、空気圧式モータ11によって回転駆動される駆動部材16を備えている。駆動部材は、六角形の接続部20を介してモータ11のロータ19に接続されている。駆動部材16は、駆動部材のフロント部を通って伸び、一部が駆動部材16の内部に位置し、出力軸22と一体に接続されたアンビル21を断続的に駆動する。さらに、示された動力工具10は、加圧空気の流入を調整するためのハンドル23及びトリガ24を備えている。
【0017】
駆動部材16は、図2の斜視図に示されている。弁制御装置17は、駆動部材16が所定の閾値レベルを上回る遅延量に晒されると、前記遮断弁15を閉じて空気圧式モータ11への空気流を停止させるために、駆動部材16に配置されている。弁制御装置17は、駆動部材16と共に回転するために配置されている慣性応答部材18を備え、該慣性応答部材18は、駆動部材16に対して枢動するよう配置されている。慣性応答部材18は、遮断弁15を閉じることができない初期位置と、遮断弁15を閉じることができる遮断位置との間で枢動することができる。遮断弁15は、ロータ19の中心を通り、弁15の弁要素26に接続された作動ピン25を介して作動される。弁制御装置17の作動は、弁要素26に弁座27との流体密封接続をもたらして弁15を閉じるようになる。図1を参照する。弁制御装置17がそのように許容されると、弁要素26は、空気供給路14内の加圧空気の作用によって閉位置に強制されることになる。バネ(非表示)は、トリガ24が閉じられると共に空気供給路14内に圧力が解放された時に、弁要素26をその開位置に押すように弁要素に作用するために配置されるのが好ましい。
【0018】
図2に示すように、弁制御装置17は、駆動部材16の後端に配置されている。駆動部材16の中央後部には、ロータに接続するための六角形の接続部20を設けている。六角形の接続部20の中心には穴28が設けられ、この穴28を貫通するように作動ピン25を配置している(図1参照)。
【0019】
駆動部材16と弁制御装置17との相互作用により、駆動部材16は、モータ11のロータ19によって、図2に関して時計回りに回転するように駆動される。駆動部材16がアンビル21及び出力軸22への動力伝達に起因して遅延されている場合、慣性応答部材18はその固有の慣性のためにその回転を続けるように促されることになる。
【0020】
ここで、本発明の機能は、図3の線IV−IVに沿った駆動部材16の断面図を示す図4を参照して説明される。
【0021】
弁制御装置17は、慣性応答部材18の遮断位置に向かう動作に対抗するよう配置された空気減衰制限装置29を備えている。駆動部材16が空気減衰制限装置29の減衰力に対応する特定の閾値レベルを上回る遅延量に晒される場合に限り、遮断弁15は閉じられることになる。
【0022】
慣性応答部材18の遅延量が、空気減衰制限装置29の減衰力を超えると、慣性応答部材18は駆動部材16に対して遮断位置に回転できるようになり、遮断位置で作動部材33を内側に押しこみ、凹部34が作動ピン25の位置と一直線状に位置決めされるようになる。こうして作動ピン25が凹部34内に入ることが可能になり、遮断弁15が閉じられ、ロータ19への空気流が遮断されることになる。
【0023】
図示実施形態では、空気減衰制限装置29は、空気室31内部を摺動するよう配置された気密円筒形ハット30を備えている。駆動部材16の遅延の間、慣性応答部材18は円筒形ハット30の方向に作用して、空気室31内部の空気を圧縮する。この時点で、空気室31内の空気の圧力が慣性応答部材の遮断位置に向かう動作に対抗する減衰力を提供する。
【0024】
図4に見られるように、ダクト32は空気室31に配置されている。空気室31から外に流れ出る空気流を制限するように、ダクト32は、特定の抵抗で、空気室から空気を放出するだけの制限弁として機能することができる。さらにダクト32は調整可能であり、慣性応答部材18における特定の遅延力に対応し、延いてはアンビル21によって伝達された特定のトルクに対応する、特定の閾値に流量を適合させるようダクト32を通る流れを制御することができる。
【0025】
また、空気室31内の空気を加圧して慣性応答部材18の動作に対抗する方向に円筒形ハット30を押すために、空気室31に空気供給路14からの加圧空気を搬送することが可能である。このような実施形態では、ダクトは、空気供給路14内の空気圧に比例して空気室31内の空気圧を調整するように設定され得る比例弁を備え、よって慣性応答部材18に対する所望の反力を表す空気室31内の所望の空気圧を提供する。空気室内の空気を加圧する可能性は、円筒形ハット30を初期位置に戻すことを可能にする点においても有用である。
【0026】
図示実施形態では、弁制御装置17は、その初期位置に向けて慣性応答部材18に作用するよう配置されたバネ35を備えている。慣性応答部材18を遮断位置に移動させ弁を閉じるようにするためには、空気減衰制限装置29の減衰力に加えて慣性応答部材18に作用する遅延力が、バネ35のバネ作用を上回る必要がある。
【0027】
2つの並列システムを有することの利点は、それがより高い信頼性を持ち変動の少ないシステムにするということにある。具体的には、あらゆる種類の機械的な特性は標準偏差曲線に典型的に追従する性能偏差を含むことになる。従って、バネについては、バネ作用は自然変動が原因で、殆ど常に、許容可能な間隔の範囲内にあるが、特定の割合のバネ機能については、バネ作用は空気圧モータの遮断を早めることになり得る許容可能な最低レベルを下回ることになる。逆もまたしかり、すなわち閾値トルクを満たすにも関わらずモータが遮断されない恐れもある。
【0028】
空気減衰制限装置の減衰効果もまた標準偏差曲線に追従する。しかしながら、2つが組合わされると、バネ及び空気ダンパーの統合された偏差の合計はほとんどの部分で均等になり、バネ及び空気減衰制限装置によって供給される組合わされた反力は、単体システムのどちらの場合よりも高い割合で許容できる間隔の範囲内にある。
【0029】
図示実施形態では、バネ35は、外側に向けて円筒形ハット30に作用するために空気室31内に配置されている。円筒形ハット30は、屈曲から保護するようバネ35に固く嵌合する管状部36と、バネ35の端部を支持して空気室31の容積を画定する端部37とを備えている。従って、慣性応答部材18が空気減衰制限装置29に作用する場合、バネ35のバネ作用及び空気減衰制限装置29の減衰力の両者に対抗しなければならない。
【0030】
以上、本発明は特定の実施形態を参照して説明が成されてきた。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。本発明が添付の特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内でさらなる実施形態を含むことは当業者には明らかである。
【符号の説明】
【0031】
10 空気圧式トルク衝撃伝達動力工具
11 空気圧式モータ
12 吸気部
13 排気部
14 空気供給路
15 遮断弁
16 駆動部材
17 弁制御装置
18 慣性応答部材
19 ロータ
20 接続部
21 アンビル
23 ハンドル
24 トリガ
25 作動ピン
26 弁要素
27 弁座
28 穴
29 空気減衰制限装置
30 円筒形ハット
31 空気室
32 ダクト
33 作動部材
34 凹部
35 バネ
36 管状部
37 端部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】