(57)【要約】  本発明に係る空気圧式動力レンチは、圧力空気供給通路（１６）と、モータ（１３）と、調整可能な圧力応答遮断弁（１７）とを有するハウジング（１０）を備え、前記圧力応答遮断弁（１７）が、前記圧力空気供給通路（１６）内に配置され、かつ、弁要素（２１）及びバイアススプリング（２５）を有する。前記バイアススプリング（２５）は、弁要素（２１）によって一方向に支持され、かつ、移動可能なスプリング支持部材（２６）によって他方向に支持されている。また、空気圧式動力レンチは、前記スプリング支持部材（２６）の位置を様々な位置に設定し、それにより、スプリングの予張力を変更して、かつ、モータ（１３）の出力レベルを変更する手動式トルク設定機構（３１，３２）を備えている。前記トルク設定機構（３１，３２）は調整ユニット（３２）を備え、前記調整ユニット（３２）は、前記スプリング支持部材（２６）に選択的に係合させられるように構成された二つ又はそれ以上の調整可能な停止要素（３１）を支持し、前記停止要素（３１）は、動力レンチの所望の異なる出力トルクレベルに対応する異なる位置に個々に設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力空気供給通路（１６）と、モータ（１３）と、調整可能な圧力応答遮断弁（１７）とを有するハウジング（１０）を備え、
前記圧力応答遮断弁（１７）が、モータ（１３）の出力トルクを制限するために前記圧力空気供給通路（１６）内に配置され、
前記圧力応答遮断弁（１７）が、弁要素（２１）及びバイアススプリング（２５）を有し、
前記バイアススプリング（２５）が、弁要素（２１）によって一方向に支持され、かつ、移動可能なスプリング支持部材（２６）によって他方向に支持され、
かつ、前記スプリング支持部材（２６）の位置を様々な位置に設定し、それにより、スプリングの予張力を変更して、モータ（１３）の異なる出力レベルを得る手動式トルク設定機構（３１，３２）が設けられた
空気圧式動力レンチにおいて、
前記トルク設定機構（３１，３２）が調整ユニット（３２）を備え、
前記調整ユニット（３２）が、前記スプリング支持部材（２６）に選択的に係合させられるように構成された二つ又はそれ以上の調整可能な停止要素（３１）を支持し、
前記停止要素（３１）が、動力レンチの所望の異なる出力トルクレベルに対応する異なる位置に個々に設定される
ことを特徴とする空気圧式動力レンチ。
【請求項２】
前記調整ユニット（３２）が、ハウジング（10)に回転可能にジャーナル軸受けされ、前記遮断弁（１７）から横方向に距離をあけて位置する軸線（Ａ）を中心に回転し、
前記停止要素（３１）が、前記調整ユニット（３２）における前記回転軸船（Ａ）と同心円上に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の動力レンチ。
【請求項３】
前記停止要素（３１）の各々が、遮断弁（１７）に動力レンチの最大トルク出力を提供させる最大位置と、遮断弁（１７）に動力レンチの最小トルク出力を提供させる最小位置との間で調節可能である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力レンチ。
【請求項４】
前記調整可能な停止要素（３１）の各々が
設定ネジ（３５）と、
前記設定ネジ（３５）に連結され、かつ、前記スプリング支持部材（２６）に係合するよう構成されたカム面（３６）を有する接触ブロック（３３）と
を有する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の動力レンチ。
【請求項５】
前記スプリング支持部材（２６）に回転要素（３０）が設けられ、
前記接触ブロック（３３）の各々にノッチ（３８）が形成され、
前記ノッチ（３８）に前記回転要素（３０）が係合して、各所望のトルク出力レベル毎に、スプリング支持部材（２６）に対する前記調整ユニット（３２）の正確な設定位置が決められる
ことを特徴とする請求項４に記載の動力レンチ。
【請求項６】
前記調整ユニット（３２）が、位置表示手段（４０）を備え、
ハウジング（１０）が、調整ユニット（３２）の異なる位置、従って、予め設定された異なるトルク出力レベルを表示する目印（４１ａ〜４１ｄ）を有し、
前記表示手段（４０）と前記目印（４１ａ〜４１ｄ）の一つとの整列により、現実にどのトルク出力レベルが選択されているかが示される
ことを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の動力レンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと、モータの出力トルクを制限するためにモータに繋がる圧力空気供給通路内に配置された圧力応答遮断弁とを備えた空気圧式動力レンチに関する。前記圧力応答遮断弁は、弁要素によって一方向に支持され、かつ、可動スプリング支持部材によって反対方向に支持されたバイアススプリングと、手動操作式トルク設定機構とを有する。前記トルク設定機構は、様々な位置の中からスプリング支持部材の位置を設定し、それにより、バイアススプリングの張力を変更し、その結果、モータからの出力トルクを変更するように構成されている。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力レンチでは、圧力遮断弁を手動で再設定することによりトルク出力は変更される。多くの異なる種類のネジ継手を異なるトルクレベルで締め付けるべき現場でこの種のレンチを使用する場合、ある種のネジ継手から他の種のネジ継手にレンチを移動する時に、圧力遮断弁を再設定しなければならない。このような再設定の手順に、相当の時間を浪費する。別の方法として、全て異なるトルク出力レベルに設定した二つ又はそれ以上のレンチを使用することが考えられる。
【発明の開示】
【０００３】
異なる種類のネジ継手に対して一つの動力レンチの再設定を繰り返すことを回避し、また、作業に一つ以上のレンチを使用することを回避して、上記したような現場での作業を簡単化するために、本発明は、二つ又はそれ以上の予め設定したトルクレベル間の変更を素早く簡単に行うことができる新しい種類の空気圧式動力レンチを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
以下に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【０００５】
図面に示した動力レンチは、ピストル型ハンドル１１を備えたハウジング１０と、ハンドル１１の下端に位置する圧力空気導管用連結部１２とを備えている。この動力レンチは空気圧モータ１３を有し、空気圧モータ１３は、不図示の減速ギアを介して出力軸１４に連結されている。モータ１３には、吸気ポート１５及びハウジング１０内にある空気供給通路１６を介して圧力空気が供給される。また、トルク制限圧力応答遮断弁１７が、圧力空気供給通路１６に配置されており、この遮断弁１７は、予め決めた所望のトルクレベルでモータ１３を遮断するよう構成されている。モータ用吸気ポート１５における特定の逆圧レベルは、特定のモータトルクレベルに対応しており、従って、出力軸１４における特定の出力トルクレベルに対応している。
【０００６】
遮断弁１７は、ハウジング１０に設けられた筒状弁ケース２０と、軸方向に移動可能な弁要素２１とを有する。弁ケース２０に形成された後端面２２は、弁１７の閉弁位置において弁要素２１と協働してシールを行う。弁１７の開弁位置において、弁要素２１は、弾性シールリング２３と協働して、弁要素２１の後端面２４を密封し、それにより、供給通路１６内の圧力空気が、前記端面２４に達して作用することを防止する。弁要素２１は、スプリング２５によってシールリング２３に対して付勢される。スプリング２５は、調整可能なスプリング支持部材２６とキャップ部材２７との間に作用する。キャップ部材２７は、弁要素２１に固定された弁要素プッシュロッド２８及びねじ２９の一端に支持されている。シールリング２３の内部の空間は、スプリング２５とモータ用吸気ポート１５における逆圧との間で弁要素２１のバランスをとるように制御通路１８を介して吸気ポート１５に連続的に連通している。予め張力が掛けられているスプリング２５が硬ければ硬いほど、モータ用吸気ポート１５からの圧力は高くなり、弁要素２１を閉弁位置に向けて動かすために必要とされるモータ１３の出力トルクが高くなることは明らかである。
【０００７】
スプリング支持部材２６にはローラ３０が設けられている。スプリング支持部材２６は、４つの同一の調整可能な停止要素３１の何れか一つによって支持されている。停止要素３１は、調整ユニット３２に支持されている。調整ユニット３２は、トルク設定機構を形成し、ハウジング１０内に、軸線Ａを中心に回転するよう支持されている。各停止要素３１は接触ブロック３３を備え、接触ブロック３３は設定ネジ３５によって係合される中心スピンドル３４を有する。接触ブロック３３には、ダブルカム面３６が形成されており、ダブルカム面３６は、スプリング支持部材２６上のローラ３０と協働する（図３参照）。接触ブロック３３には、中心ノッチ３８が形成されている。中心ノッチ３８は、スプリング支持ローラ３３に係合し、それにより、調整ユニット３２を、スプリング支持部材２６に対して正確な位置に止める。調整ユニット３２は、各接触ブロック３３のノッチ３８によって画定された４つの異なる角度位置間を手動で回転させられ、同時に、停止要素３１の一つをスプリング支持部材２６に係合させる。調整ユニット３２は、その後端面に、操作ノブ３９を有する。この操作ノブ３９は、調整ユニット３２が意図していないのに動いてしまわないように折りたたみ可能である。操作ノブ３９は、矢印４０の形態の位置表示手段を有する。そして、ハウジング１０には、４つの目印面４１ａ〜４１ｄが設けられており、これら目印面に、調整ユニット３２の各位置の実際のトルク設定の印が付けられ得る。
【０００８】
停止要素３１の各々はネジ３５によって個々に設定され、スプリング２５に特定の張力を予めかけ、かつ、それにより、モータ用吸気ポート１５における特定の空気圧で遮断弁要素２１を閉弁位置に移動させる。言い換えれば、異なる停止要素３１は、動力レンチを４つの異なるトルクレベルにするよう設定される。特定のトルクレベルに設定された停止要素３１をスプリング支持部材２６と整列させるためには、調整ユニット３２を回転させるだけでよい。停止要素３１の各々は、最大トルク出力位置と最低トルク出力位置との間で調整可能であり、その結果、作業者は、各位置において、動力レンチの全トルク範囲内の任意の所望のトルクレベルを利用可能になる。
【０００９】
作業のために動力レンチを準備する時、調整ユニット３２の異なる停止要素３１は、締め付けるべき４つの異なるネジ継手のトルクレベル要求に合致する４つの異なる位置に個々に設定される。この設定は、設定ネジ３５を調整することによって達成される。各停止要素３１に対して設定されたトルクレベルは、矢印４０が指すハウジング１０の各目印面４１ａ〜４１ｄに印付けされる。設定ネジ３５を各々設定することで、スプリング支持部材２６はスプリング２５に特定の程度の張力を予めかけ、それにより、キャップ２７、ロッド２８、ネジ２９及び弁要素２１に付勢力を与える。弁要素２１は、シールリング２３に押し付けられ、弁ケース端面２２に対して環状空気流を開放させる。シールリング２３は、供給通路１６からの圧縮空気が、弁要素２１の後端面２４に達することを防止する。締め付けサイクルの開始時にはモータ用吸気ポート１５及び制御通路１８に圧力がかからないので、スプリング２５の付勢力は問題にならず、弁要素２１はその開弁位置に維持される。
【００１０】
図２、３及び５においては、動力レンチの出力が最低トルク出力になるよう設定ネジ３５が設定され、言い換えれば、停止要素３１が最も縮められた位置(retracted positions)にあることが分かる。
【００１１】
ネジ継手締め付けサイクルの開始時に、圧縮空気は、供給通路１６を通して弁ケース２０内に供給され、ケース２０の後端面を超えて環状開口を通り、モータ用吸気ポート１５を通過する。モータが始動し、出力トルクが出力軸１４に送られ、そして、出力トルクが締め付けるべきネジ継手に伝達される。ネジ継手におけるトルク抵抗が高くなると、モータ用吸気ポート１５及び制御通路１８内の逆圧、従って、弁要素２１の後端面２４に作用する圧力が増大する。ネジ継手におけるトルク抵抗が意図した最終トルクレベルに達すると、通路１８を介して弁要素２１の後端面２４に連通する空気圧がスプリング２５の付勢力より強くなり、弁要素２１は閉弁位置に向けて動き始める。弁要素２１がシールリング２３から離れると直ぐに、通路１６内のさらに高い供給圧力が弁要素２１の後端面２４に達する。これにより、弁要素２１の閉弁力が増大し、モータ１３への圧縮空気の供給が完全に遮断され、言い換えれば、弁要素２１は、弁ケース２０の端面２２にシール係合される。
【００１２】
遮断弁１７の上述した作動順序は、設定トルクレベルを問わず同じであり、停止要素３１の一つが実際にスプリング支持部材２６と協働する状態にされる。調整ユニット３２を異なる位置に回転させるだけで、作業者が４つの予め設定したトルクレベルを容易に利用できる。これにより、様々なサイズの多数のネジ継手を異なる最終トルクレベルで締め付ける必要がある現場で作業をする時に、多くの時間を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による動力レンチの斜視図である。
【図２】図１における動力レンチのトルク設定機構の長手方向断面図である。
【図３】図４においてIII-III線で示したスプリング支持部材及び停止要素の長手方向断面図である。
【図４】本発明による動力レンチの後端面図である。
【図５】本発明による遮断弁及び調整可能な停止要素の長手方向断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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