(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（６）に連結されたオイルシリンダ（１１）を主軸（９）に対して相対的に回転させ、上記オイルシリンダ（１１）に充填された作動油を導通路（１９）からオイル室（２０）に流出させ、上記オイル室（２０）に摺動可能に収納されたピストン（２１）に対して作動油の圧力を作用させることにより、駆動流体の上記モータ（６）への供給を遮断するシャットオフバルブ（２４）を作動させるようにした油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構において、上記オイル室（２０）に内嵌され、オイル室（２０）のオイルシリンダ（１１）側の開口を閉塞するブッシュ（２７）に、オイル室（２０）に充填された作動油をオイルシリンダ（１１）側に戻すための戻り路（２７ｃ）を設け、この戻り路（２７ｃ）を上記ピストン（２１）によって閉塞することで、上記ピストン（２１）が作動油の圧力によって作動する以前では、上記導通路（１９）と戻り路（２７ｃ）とを連通させることなく互いに独立させていることを特徴とする油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【請求項２】
上記ブッシュ（２７）は、上記オイル室（２０）の側壁部に開口する上記導通路（１９）と対向する位置に小径部（２７ｂ）を備え、この小径部（２７ｂ）に設けられた上記戻り路（２７ｃ）を上記ピストン（２１）によって閉塞していることを特徴とする請求項１に記載の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【請求項３】
上記オイル室（２０）と、上記ピストン（２１）と、上記ブッシュ（２７）の小径部（２７ｂ）とは同一軸心上に設けられ、また、上記ピストン（２１）は軸心に沿って摺動可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【請求項４】
上記ピストン（２１）は、付勢手段によって戻り路（２７ｃ）側に付勢されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【請求項５】
上記戻り路（２７ｃ）のオイルシリンダ（１１）側の開口を閉塞するチェックバルブ（３０）を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【請求項６】
上記チェックバルブ（３０）は、上記主軸（９）の後端部に設けられた高圧導入孔（９ｃ）からの作動油の圧力によって、上記ブッシュ（２７）側に付勢されることを特徴とする請求項５に記載の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油圧式打撃トルク発生機構を備えた油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアモータによって油圧式打撃トルク発生機構を回転させることにより、主軸を介してボルトやナット等に間欠的に締付トルクを付与する油圧パルスレンチは、例えば特許文献１、２に開示されている。
【０００３】
なお、上記構成の油圧パルスレンチにおいては、所定の締付力に達すると、エアモータへのエア供給を停止するシャットオフバルブ機構が設けられている。具体的に説明すると、油圧式打撃トルク発生機構は、作動油が封入されたオイルシリンダをエアモータによって回転させることにより、締付負荷が大となった段階で、オイルシリンダ内に高圧室と低圧室とを形成し、高圧室で生じる作動油の圧力によって間欠的な締付トルク（打撃トルク）を付与しているが、所定の締付力に達すると、高圧室に満たされた作動油をリリーフバルブからオイルシリンダ上蓋に形成した作動油の通路を介して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、エアモータへのエア供給を遮断するシャットオフバルブを作動させる構成が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６２０４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構成のシャットオフバルブ機構において、ピストン正面（背部とは反対側）に供給され、ピストン作動に供された作動油は、エアモータへのエア供給が停止されると、オイルシリンダ内に戻される構成とされている。すなわち、作動油が供給されるオイル室（特許文献１においてライナ上板の通路、特許文献２において通路部材）は、オイルシリンダ側にも開口しており、この開口部からオイルシリンダへと作動油が戻されるのである。
【０００６】
ところが、従来、オイル室のオイルシリンダ側の開口がオイルシリンダと常に連通する構成とされている、すなわち、作動油をオイルシリンダからオイル室へと導くための導通路と、作動油をオイルシリンダへと戻す戻り路とが常に連通する構成とされていたため、エアモータへの空気の供給が停止される以前、具体的には、導通路を経てオイル室へと作動油が供給された直後で、まだピストンが作動していない時期から、オイルシリンダ側の開口からオイルシリンダへと作動油が戻される構成となっていた。そのため、ピストンに油圧が十分作用せず、ピストンの作動が不安定となる虞があった。
【０００７】
なお、引用文献２においては、通路部材のオイルシリンダ側にチェックバルブを設け、通路部材のオイルシリンダ側の開口を閉塞しているが、このチェックバルブを構成するバネは、ピストンをオイルシリンダ側に付勢するバネよりも反発力が小とされている。作動油は、ピストンを付勢するバネに抗してピストンを作動させるわけであるから、ピストンを付勢するバネよりも反発力が小とされたチェックバルブは、ピストンが作動する以前に作動油の圧力によって通路部材から離間することとなり、ピストン作動以前のオイルシリンダへの作動油の戻りを防ぐことはできない。
【０００８】
そこで、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ピストン作動前のオイルシリンダへの作動油の戻りを抑制することができる油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構は、モータ６に連結されたオイルシリンダ１１を主軸９に対して相対的に回転させ、上記オイルシリンダ１１に充填された作動油を導通路１９からオイル室２０に流出させ、上記オイル室２０に摺動可能に収納されたピストン２１に対して作動油の圧力を作用させることにより、駆動流体の上記モータ６への供給を遮断するシャットオフバルブ２４を作動させるようにした油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構において、上記オイル室２０に内嵌され、オイル室２０のオイルシリンダ１１側の開口を閉塞するブッシュ２７に、オイル室２０に充填された作動油をオイルシリンダ１１側に戻すための戻り路２７ｃを設け、この戻り路２７ｃを上記ピストン２１によって閉塞することで、上記ピストン２１が作動油の圧力によって作動する以前では、上記導通路１９と戻り路２７ｃとを連通させることなく互いに独立させていることを特徴としている。
【００１０】
具体的には、上記ブッシュ２７は、上記オイル室２０の側壁部に開口する上記導通路１９と対向する位置に小径部２７ｂを備え、この小径部２７ｂに設けられた上記戻り路２７ｃを上記ピストン２１によって閉塞している。
【００１１】
より具体的には、上記オイル室２０と、上記ピストン２１と、上記ブッシュ２７の小径部２７ｂとは同一軸心上に設けられ、また、上記ピストン２１は軸心に沿って摺動可能とされている。
【００１２】
また、上記ピストン２１は、付勢手段によって戻り路２７ｃ側に付勢されている。
【００１３】
さらに、上記戻り路２７ｃのオイルシリンダ１１側の開口を閉塞するチェックバルブ３０を備え、このチェックバルブ３０は、上記主軸９の後端部に設けられた高圧導入孔９ｃからの作動油の圧力によって、上記ブッシュ２７側に付勢される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構によれば、ピストンによって戻り路が閉状態とされ、導通路と戻り路とが独立しているため、ピストンが作動油の圧力によって作動する以前に、作動油がオイルシリンダへ戻ることはなく、ピストンに作動油の圧力を確実に作用させることができ、ピストンの作動を安定させることができる。
【００１５】
また、オイル室とピストンとブッシュの小径部とが同一軸心上に設けられているため、ピストンに作動油の圧力を均等に付与することができ、安定したピストン作動を保障することができる。
【００１６】
また、ピストンを付勢手段によって付勢していることにより、確実に戻り路を閉状態とすることができる。
【００１７】
さらに、戻り路のオイルシリンダ側の開口を閉塞するチェックバルブを備えているため、ピストンが作動油の圧力によって移動しても、戻り路からオイルシリンダへの作動油の戻りを抑制することができ、また、高圧導入孔からの作動油の圧力をチェックバルブに付与すれば、より効果的に戻り路からのオイルシリンダへの作動油の戻りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るシャットオフバルブ機構を備えた油圧パルスレンチを示す断面図である。
【図２】図１の要所拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、この発明の油圧パルスレンチのシャットオフバルブ機構の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、油圧パルスレンチの断面図を示している。この油圧パルスレンチ１は、把持部２と、この把持部２の上端部において前後方向に延びる本体ケーシング３とを備えている。把持部２には、給気口４と、操作レバー５とが設けられている。また、本体ケーシング３の後部側には、ベーン式のエアモータ６が収納され、エアモータ６の前部側には、油圧式打撃トルク発生機構７が収納されている。
【００２１】
油圧式打撃トルク発生機構７は、図１に示すように、シリンダケース８と、その内部に配置された主軸９とを有し、シリンダケース８は、エアモータ６のロータによって回転駆動されるようになっている。また、主軸９は、本体ケーシング３の先端部から導出され、その先端部にボルトやナットを回すためのソケット（図示せず）等の取付部１０が形成されている。シリンダケース８の内側にはオイルシリンダ１１が形成され、オイルシリンダ１１内には作動油が充填されている。一方、主軸９の基端部は、オイルシリンダ１１内に挿入、配置されると共に、当該部分に羽根溝９ａが形成され、この羽根溝９ａ内に一対の羽根１２が摺動自在に配置されている。これら羽根１２は、バネ１３によって径方向外方へと突出するように付勢され、これにより各羽根１２の先端部がオイルシリンダ１１の内周壁に摺接している。
【００２２】
上記構成の油圧式打撃トルク発生機構７において、エアモータ６によってシリンダケース８が回転駆動されると、特に締付負荷が大となった段階で、主軸９の回転が鈍り、主軸９とオイルシリンダ１１との相対回転位置が変化するが、オイルシリンダ１１内に設けられたシール部に、主軸９に設けられたシール部と羽根１２の先端部とが全て接触するような特定位置に至ると、羽根１２の一方の側に作動油が封じ込められ、この部分に高圧室が形成される。羽根１２の上記とは反対の側には作動油の封じ込めは生じず、この部分は上記よりも圧力の低い低圧室となる。そしてこのように圧力が封じ込められることにより、パルス状に高圧圧力が発生し、これが主軸９に作用して被締付体に締付トルクとして付与されるのである。なお、シリンダケース８には、高圧室と低圧室とをバイパスするためのバイパス通路１４が設けられているとともに、このバイパス通路１４を連通させる連通路１５が形成されている。
【００２３】
そして、上記構成の油圧パルスレンチ１においては、さらに、所定の締付トルクが得られたときに、エアモータ６の締付動作を自動的に停止するための機構、所謂シャットオフバルブ機構が付加されている。まず、図２に示すように、連通路１５の後端部にリリーフバルブ１６が付設されている。このリリーフバルブ１６は、ボール１７をバネ１８でもって、連通路１５の下流側開口に押圧、接触させた構造のものであって、連通路１５の作動油圧力がボール１７に作用し、バネ１８の力と相対向している。リリーフバルブ１６の下流側の導通路１９は、オイルシリンダ上蓋１１ａの軸心部に設けたオイル室２０へと連通している。また、このオイル室２０内には、ピストン２１が軸心方向（モータ６、シリンダケース８、主軸９、オイルシリンダ１１、オイルシリンダ上蓋１１ａの軸心方向）に摺動可能に収納されており、このピストン２１の動きによって、エアモータ６のロータ軸心部を貫通するロッド２２を介してロッド２２後端部に設けられたパイロットバルブ２３を後方に付勢し、パイロットバルブ２３とシャットオフバルブ２４との間にエアを供給させ、このエアの圧力によってシャットオフバルブ２４を前方に移動させることにより、給気口４からエアモータ６へと続くエア供給通路２５をシャットオフバルブ２４によって閉状態とするように構成されている。すなわち、締付動作中において、高圧室内に所定のピーク圧力が発生し、連通路１５内の作動油圧力が所定圧を超えたときにリリーフバルブ１６がバネ１８の力に抗して開弁し、このリリーフバルブ１６の開弁によってリリーフされた作動油がオイル室２０内へと流入してピストン２１を押動し、ロッド２２を介してパイロットバルブ２３を操作し、シャットオフバルブ２４によってエアモータ６へのエア供給を遮断して締付動作を停止するのである。
【００２４】
なお、上記構成においては、エアモータ６へのエア供給が遮断されると、作動油の圧力が減少し、パイロットバルブ２３を前方に付勢するバネ２６の付勢力によってパイロットバルブ２３が定位置（作動油によって押動される前の位置）に戻される。また、パイロットバルブ２３が定位置に戻ることによってロッド２２、ピストン２１においても、作動油によって押動される前の定位置に戻される構成となっている。
【００２５】
ところで、オイル室２０は、ロッド２２側とオイルシリンダ１１側とに開口する略円筒状に形成されており、ロッド２２側はピストン２１によって、また、オイルシリンダ１１側はブッシュ２７によって閉塞されている。ブッシュ２７は、オイル室２０に内嵌された際に、オイル室２０の周壁部（側壁部）に当接し、オイル室２０のオイルシリンダ１１側への開口を閉塞する大径部２７ａと、オイル室２０の周壁部との間に作動油を充填可能な空間を形成する小径部２７ｂとから構成されており、軸心部には、オイルシリンダ１１側からピストン２１側に貫通し、オイル室２０に充填された作動油をオイルシリンダ１１側に戻すための戻り路２７ｃが形成されている。なお、オイル室２０と、ピストン２１と、ブッシュ２７（大径部２７ａ、小径部２７ｂ）とは同一軸心上に位置されており、作動油の圧力がピストン２１に対して均等に付与されるようになっている。
【００２６】
戻り路２７ｃのピストン２１側の開口には、図２に示すように、定位置に位置されたピストン２１が当接している。すなわち、戻り路２７ｃはピストン２１によって閉状態とされ、導通路１９と戻り路２７ｃとが連通せず、互いに独立した状態とされている。そのため、締付動作中において、高圧室内に所定のピーク圧力が発生し、連通路１５内の作動油圧力が所定圧を超えたときにリリーフバルブ１６がバネ１８の力に抗して開弁し、このリリーフバルブ１６の開弁によってリリーフされた作動油が導通路１９を通じてオイル室２０内へと流入しても、ピストン２１が作動する以前においては、作動油がオイルシリンダ１１へと戻ることはない。
【００２７】
また、主軸９後端部に設けられた凹部９ｂ内には、弁体２８とこの弁体２８を戻り路２７ｃ側に付勢するバネ２９からなるチェックバルブ３０が設けられており、戻り路２７ｃのオイルシリンダ１１側の開口を閉塞している。さらに、主軸９後端部の凹部９ｂ内には、オイルシリンダ１１と連通する高圧導入孔９ｃが設けられている。そのため、ピストン２１が作動し、ブッシュ２７の戻り路２７ｃのピストン２１側の開口が開放されても、バネ２９の付勢力に加え、高圧導入孔９ｃからチェックバルブ３０側に流入した作動油によってブッシュ２７方向に付勢されているチェックバルブ３０によって、戻り路２７ｃのオイルシリンダ１１側の開口は閉状態が維持される。そのため、作動油の圧力をピストン２１に安定して作用させ続けることができ、ピストン２１の安定した作動を保障することができる。延いては、パイロットバルブ２３の操作やシャットオフバルブ２４の安定した作動を確実なものとすることができ、安定した締付力を得ることができる。
【００２８】
なお、オイル室２０に充填され、ピストン２１作動に供された作動油は、エアモータ６へのエア供給が遮断された後、パイロットバルブ２３を前方（定位置側）に付勢するバネ２６の付勢力によって、戻り路２７ｃを通じてオイルシリンダ１１内へと戻される。この際、チェックバルブ３０のバネ２９の付勢力がパイロットバルブ２３のバネ２６の付勢力より小とされている、また、作動油の圧力が低下していることから、戻り路２７ｃのオイルシリンダ１１側の開口を閉塞していたチェックバルブ３０は開弁され、作動油を、戻り路２７ｃを介してオイルシリンダ１１にスムーズに戻すことができるようになっている。
【００２９】
このように、本願発明の油圧パルスレンチ１のシャットオフバルブ機構においては、オイル室２０とオイルシリンダ１１とを唯一連通している戻り路２７ｃをピストン２１によって閉鎖しているため、ピストン２１が作動する以前での作動油のオイルシリンダ１１への戻りを確実に防止することができるのである。
【００３０】
以上に、この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施例においては、ピストン２１を定位置に戻すにあたって、パイロットバルブ２３のバネ２６を使用していたが、これに依存することなく、別途、ピストン２１を定位置に戻すためのバネを設けても良いし、また、バネに限らず、空気圧等を用いても良い。すなわち、ピストン２１を定位置に向かって付勢可能なものであれば良い。また、油圧式打撃トルク発生機構７は、上記に示した構成に関らず、他の公知の手法に置換可能である。要は、所定の締付力に至った状態において、ピストン２１に作動油を作用させることが可能な構成であれば良い。また、パイロットバルブ２３やシャットオフバルブ２４についても、種々の公知の構成に置換可能である。また、ピストン２１とブッシュ２７の大径部２７ａとの間に作動油を充填可能な空間を形成するために、導通路１９の開口と対向する位置に小径部２７ｂを設けていたが、ピストン２１のブッシュ２７側に小径部を形成しても良いし、別途、スペーサ等を介在させても良い。すなわち、ピストン２１とブッシュ２７の大径部２７ａとの間に、導通路１９と連通し作動油を充填可能な空間が形成されていれば良い。
【符号の説明】
【００３１】
１・・油圧パルスレンチ、６・・エアモータ、９・・主軸、９ｃ・・高圧導入孔、１１・・オイルシリンダ、１９・・導通路、２０・・オイル室、２１・・ピストン、２４・・シャットオフバルブ、２７・・ブッシュ、２７ｂ・・、小径部２７ｃ・・戻り路、３０・・チェックバルブ
【図１】
0005694973.tif 000002
【図２】
0005694973.tif 000003