專利名稱：緊固件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油壓扳手或者機動扳手(impact wrench)等緊固件，用旋轉突出的壓接部(或者沖擊部)瞬間壓接(或者沖擊)被固定支承在砧軸上的被壓接部(或者被沖擊部)，從而緊固或松開安裝在砧上的螺栓螺母等。
背景技術：
近年來，作為適用于緊固件的油壓發(fā)生機構，其主流是所謂的葉片式。該葉片式中，在砧軸的外周和旋轉的套筒的內(nèi)周部上每轉1周就瞬間地形成一次油密封，其一面受葉片面的作用而產(chǎn)生轉矩。但是，形成油密封的周圍盤面部件由難加工材料制成，因此，油密封精度、制造成本等有諸多問題。還有可相對該葉片式以低成本實現(xiàn)油密封的活塞式等。關于上述的緊固件，已知有例如下述技術。
(1)專利文獻1中記載了一種機動扳手，其結構為在連結到電動機的轉子軸上的旋轉圓筒體的圓形內(nèi)周面上，設有從該內(nèi)周面向內(nèi)側突出的突出部，嵌合有錘的前端部，可從輸出軸的基部在半徑方向上自由出沒，同時，輸出軸的基部和錘的肩部之間設有彈簧，突出部碰撞在突出的錘的前端部上，從而使輸出軸旋轉。
(2)專利文獻2中記載了一種機動扳手，其結構為設置在旋轉錘的內(nèi)周面上的凸輪滑動面的中心偏離旋轉軸心而形成凸輪滑動面，可自由旋轉地設置在旋轉錘內(nèi)的同軸心上的砧上的砧片前端凸輪，一邊在凸輪滑動面上滑動一邊靠近凸輪通過槽，由此其傾角逐漸擴大，從而使砧片和旋轉錘的沖擊突起的沖擊接觸寬度增加。
(3)專利文獻3中記載了一種油壓式轉矩扳手，套筒每轉一周就沖擊一次。該油壓式轉矩扳手的結構是，在通過轉子旋轉的套筒上形成繭形的套筒室，在套筒的內(nèi)周面上設有4個密封面，其中，2個密封面在套筒的內(nèi)周面和套筒的長軸線的交點上形成直線形狀，另2個密封面用于分隔套筒室，以便在產(chǎn)生沖擊轉矩時2個高壓室的容積成為相同的容積，并且，在與套筒的中心軸平行或者與中心軸垂直的面內(nèi)，2個密封面形成為相互旋轉180度而非對稱，在主軸上配設著在產(chǎn)生沖擊轉矩時與形成直線形狀的2個密封面滑動連接的2片葉片。這樣，在主軸的外周面上形成了產(chǎn)生沖擊轉矩時與其他的2個密封面滑動連接的2個密封面，由此，套筒每轉1周就產(chǎn)生1次沖擊轉矩。
(4)專利文獻4中記載了一種緊固件，2處突起部相面對地形成在套筒的內(nèi)周上，在砧軸的與其軸心垂直的方向上分別形成相對置的2個活塞，在上述活塞的外側配設有與套筒內(nèi)壁面可滾動接觸的輥子。在該活塞的砧軸中心部配設著使各活塞向套筒內(nèi)壁面突出的大致橢圓形的凸輪，該凸輪可與套筒同時旋轉。這樣，就形成了通過與凸輪運動聯(lián)動地在每旋轉1周時可進行1次油密封的止回閥來產(chǎn)生油壓的結構。
專利文獻1日本專利特開平5-253857號公報專利文獻2日本專利特開平10-244472號公報專利文獻3日本專利特開平9-174449號公報專利文獻4美國專利第5,704,434號但是，上述現(xiàn)有的機動扳手或者油壓扳手等緊固件具有下述問題。
(1)專利文獻1所記載的機動扳手中，與輥子直接連結的大致圓筒狀的套筒上使突起部向內(nèi)徑側隆起，成為將沖擊突起部的錘向相反一側推出的機構。這樣，在結構上使錘朝向長度方向，沖擊部位于中央而具有在前后方向上推出錘的凸輪的作用，從而具有每旋轉1周就沖擊1次的功能。這種機動扳手中，需要精密的凸輪機構，因此，組合多個沖擊結構來產(chǎn)生力偶的情況下，其結構復雜化、大型化從而使力偶沖擊的效果不能夠充分發(fā)揮。另外，該沖擊機構的配置不具備對稱性，加上金屬錘和金屬套筒直接相互機械碰撞的結構，因此會產(chǎn)生空載旋轉或者沖擊時的平衡很差、振動大的課題。并且，因為不是在套筒內(nèi)填充油并密封該套筒從而產(chǎn)生油壓的油壓式緊固件，因此，會產(chǎn)生緊固作業(yè)時的轉矩精度偏差較多的課題。
(2)專利文獻2所記載的、通過凸輪機構使被沖擊部前進或后退的機動扳手中，由于沖擊力直接施加在凸輪部件上，因此，會產(chǎn)生缺乏長期的耐久性和可維護性的課題，并且，這些部件由高強度材料構成的裝置變得復雜而使部件加工工序和組裝工序復雜化，因而產(chǎn)生缺乏經(jīng)濟性的課題。
(3)專利文獻3所記載的油壓扳手是在主軸上相對旋轉軸心對稱地設置一對葉片的同時、套筒每旋轉1周就產(chǎn)生1次沖擊轉矩的機構，但是，在形成產(chǎn)生沖擊轉矩所需的油密封室的過程中，必須密封繭狀的室全周的圍繞面，需要將一邊全面滑動一邊形成的5個面所圍成的繭形狀全部密封的較高加工精度，因而成為由該精度決定的密閉程度左右沖壓性能的結構。另外，為了提高性能而需要套筒每旋轉1周就產(chǎn)生1次沖擊轉矩時，主軸的密封突起部成為偏離軸線的非對稱形狀，相對一側的套筒的內(nèi)周面的密封突起部也同樣偏離軸線，成為非對稱形狀等，這需要精密加工技術，形成高成本的繭狀密封室，會產(chǎn)生制造和維護方面的課題。
(4)專利文獻4所記載的油壓扳手中，通過在與輸出軸砧軸的軸心垂直的方向上在同一截面上相對置的一對活塞、和突出在于輥子軸上連結著輥子的旋轉圓筒體內(nèi)周上且在同一截面上相對置的一對突出部，并利用力偶產(chǎn)生旋轉轉矩。每旋轉半周就產(chǎn)生力偶轉矩時，在沖擊時未得到足夠的旋轉速度就進入油的壓縮工序，因此沖擊力不足，需要設法防止。即，在內(nèi)部設置將活塞內(nèi)部的被壓縮油與每旋轉1次就發(fā)生1次的沖擊同步進行密封的、具有止回閥結構的凸輪，因而，密封室的面積極窄，在油的早期劣化和維護方面會產(chǎn)生問題。另外，在結構上，該止回閥結構中的一對活塞每旋轉1周時無論如何都要進行一次無謂的往返運動。再者，因為附加了這種止回閥結構，不能構成用于調整油槽的溢流閥。此外，不能從只在中心部產(chǎn)生的高壓油中取出發(fā)出的轉矩信號，因此，在具有切斷(シヤツトォフ)機構的產(chǎn)品中使用的情況下，會產(chǎn)生不得不采用復雜結構的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有問題而提出的，其目的是提供一種緊固件，在其旋轉的沖擊部壓接或者沖擊被沖擊部的沖擊時刻，支承被沖擊部，可以將油壓等產(chǎn)生的轉矩有效地傳遞到砧上，具有優(yōu)良的長期的潤滑性和耐久性、可維護性、以及經(jīng)濟性。
(1)本發(fā)明的緊固件，具備旋轉沖擊機構，該旋轉沖擊機構包括大致圓筒狀的套筒，與壓縮空氣發(fā)動機或者電動機等驅動機構連接并旋轉，其內(nèi)部填充油；砧軸，在所述套筒內(nèi)側設置成與所述套筒同軸且可自由旋轉；汽缸，設置在所述砧軸上，與所述砧軸的旋轉軸正交；活塞，嵌合在所述汽缸中，被安裝成可自由滑動；油路，連通所述汽缸內(nèi)和所述砧軸外側；滾動部件，呈輥子狀或球狀，由所述活塞的前端把持，并通過彈性機構壓接在所述套筒的內(nèi)壁面上，可滾動；突出部，在旋轉的所述套筒的內(nèi)壁面上隆起形成，沖擊所述滾動部件。
(2)本發(fā)明的緊固件，其結構為在上述(1)中，在所述油路中設有將所述套筒的油導入到所述汽缸內(nèi)的止回閥，在所述汽缸內(nèi)嵌合著所述活塞的基部。
(3)本發(fā)明的緊固件，其結構為在上述(1)或(2)中，多個所述旋轉沖擊機構同軸地連結為多層，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滾動部件的組配置成相互旋轉對稱的形狀。
(4)本發(fā)明的緊固件，其結構為在上述(1)～(3)中，所述套筒通過具有壓縮空氣發(fā)動機的驅動機構旋轉，向形成在所述旋轉沖擊機構上的排氣通路供給驅動所述壓縮空氣發(fā)動機的空氣，冷卻所述旋轉沖擊機構。
(5)本發(fā)明的緊固件，其結構為在上述(1)～(4)中，所述驅動機構具有壓縮空氣發(fā)動機，該空氣發(fā)動機中設有切斷高壓空氣的供給的切斷機構，所述切斷機構包括將所述套筒內(nèi)的油壓調整為規(guī)定值的減壓裝置，由通過所述減壓裝置的油的油壓在其軸向進行驅動的桿部，以及與所述桿部聯(lián)動進行開閉的斷流閥。
(6)本發(fā)明的緊固件，其結構為在上述(5)中，在向所述壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的空氣通路中設有空氣通路切換閥，所述空氣通路切換閥用于切換經(jīng)由所述切斷機構向所述空氣發(fā)動機供給壓縮高壓空氣的轉矩控制通路和繞過所述切斷機構向所述壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的非轉矩控制通路。
發(fā)明的效果(1)根據(jù)本發(fā)明第1項方案，可提供一種緊固件，套筒中填充的油被設置為可通過油路流入保持活塞的汽缸內(nèi)，因此，突出部(沖擊部)壓接或沖擊滾動部件(被沖擊部)時的沖擊轉矩的傳遞性和各部件間的潤滑性、安靜性良好，并且，通過簡單的結構即可構成產(chǎn)生油壓等的旋轉沖擊機構(油壓產(chǎn)生機構)，具有優(yōu)良的耐久性、可維護性、經(jīng)濟性。
(2)根據(jù)本發(fā)明第2項方案，在套筒內(nèi)壁面的內(nèi)側隆起的突出部被壓接(或者沖擊)到上述活塞所把持的滾動部件上時，嵌合著活塞的汽缸內(nèi)部的油通過止回閥保持在密封狀態(tài)，可以阻止?jié)L動部件及活塞的沒入，從而有效壓接滾動部件。另外，滾動部件越過上述套筒的突出部并旋轉后，通過止回閥向汽缸內(nèi)部供給砧軸外周的油，從而在滾動部件的前端伸張的狀態(tài)下使其旋轉。這樣，在滾動部件和突起部被壓接或者沖擊時能夠可靠地支撐成為被壓接部的滾動部件，從而可以將該沖擊力有效地傳遞到砧上。
(3)根據(jù)本發(fā)明第3項方案，多個旋轉沖擊機構設置為旋轉對稱的形狀，砧的旋轉軸上負載著力偶矩，不需要每旋轉1次就沖擊1次的凸輪機構等復雜結構就可以實現(xiàn)，因此，可以提高沖擊效率且容易實現(xiàn)小型化，同時，可以減少旋轉部分引起的振動和噪音等，從而維持穩(wěn)定的沖擊狀態(tài)。
(4)根據(jù)本發(fā)明第4項方案，可以防止對轉矩精度影響很大的旋轉沖擊機構的溫度上升，從而確保穩(wěn)定的沖擊性能。由此，可以解決現(xiàn)有的油壓結構中伴隨著油的熱膨脹導致的閉鎖現(xiàn)象和溫度變化導致的油特性變化而出現(xiàn)的輸出精度的變動等、使用條件被限制的問題。
(5)根據(jù)本發(fā)明第5項方案，具有壓縮空氣發(fā)動機，該壓縮空氣發(fā)動機中設有切斷高壓空氣的供給的切斷機構，因此，可以防止在緊固安裝在砧上的螺栓螺母等操作中施加過多負載，同時，可以抑制高壓空氣的無謂浪費。并且，也可以在切斷機構的桿部等上可自由調整地設置彈性部件，從而施加規(guī)定的按壓力，可以通過桿部很容易地進行開放切斷機構的閥部的閾值的調整或設定，具有良好的作業(yè)性和操作性，并且可以簡化該裝置結構，在成本方面和維護方面均很優(yōu)良。
(6)根據(jù)本發(fā)明第6項方案，還可以設有空氣通路切換閥，在經(jīng)過切斷機構向壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的轉矩控制通路和繞過切斷機構向壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的非轉矩控制通路之間進行切換，因此，在進行不需要切斷機構的作業(yè)時，可以使該切斷機構無效，從而成為具有良好操作性的油壓扳手或者機動扳手。


圖1是第一實施例的緊固件的正面剖視圖；圖2是表示該緊固件的側視圖；圖3是表示該緊固件的旋轉沖擊機構的正面剖視圖；圖4(a)是沿圖3中的箭頭A的剖視圖，圖4(b)是沿圖3中的箭頭B的剖視圖；圖5是表示止回閥的變形例的剖視圖；
圖6是旋轉沖擊機構的動作說明圖；圖7是表示第二實施例的緊固件的旋轉沖擊機構的正面剖視圖；圖8是第三實施例的緊固件的正面剖視圖；圖9是該緊固件的側視圖；圖10是該緊固件的減壓裝置的放大圖；圖11是該緊固件中的切斷機構的局部放大圖；圖12是表示活塞沖程的時間變化的切斷線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施方式所涉及的緊固件的結構是，具備旋轉沖擊機構，該旋轉沖擊機構包括大致圓筒狀的套筒，與壓縮空氣發(fā)動機或者電動機等驅動機構連接并旋轉，其內(nèi)部填充油；砧軸，在所述套筒內(nèi)側設置成與所述套筒同軸且可自由旋轉；汽缸，設置在上述砧軸上，與所述砧軸的旋轉軸正交；活塞，嵌合在所述汽缸中，被安裝成可自由滑動；油路，連通所述汽缸內(nèi)和所述砧軸外側；滾動部件，呈輥子狀或球狀，由所述活塞的前端把持，并通過彈性機構壓接在所述套筒的內(nèi)壁面上，可滾動；突出部，在旋轉的所述套筒的內(nèi)壁面上隆起形成，沖擊所述滾動部件。由此，可提供一種緊固件，套筒中填充的油被設置為可通過油路流入保持活塞的汽缸內(nèi)，因此，突出部(沖擊部)壓接或沖擊滾動部件(被沖擊部)時的沖擊轉矩的傳遞性和各部件間的潤滑性、安靜性良好，并且，通過簡單的結構即可構成產(chǎn)生油壓等的旋轉沖擊機構(油壓產(chǎn)生機構)，具有優(yōu)良的耐久性、可維護性、經(jīng)濟性。
另外，也可以是在所述油路中設有將所述套筒的油導入到所述汽缸內(nèi)的止回閥，在所述汽缸內(nèi)嵌合著所述活塞的基部。由此，在套筒內(nèi)壁面的內(nèi)側隆起的突出部被壓接(或者沖擊)到上述活塞所把持的滾動部件上時，嵌合著活塞的汽缸內(nèi)部的油通過止回閥保持在密封狀態(tài)，可以阻止?jié)L動部件及活塞的沒入，從而有效壓接滾動部件。另外，滾動部件越過上述套筒的突出部并旋轉后，通過止回閥向汽缸內(nèi)部供給砧軸外周的油，從而在滾動部件的前端伸張的狀態(tài)下使其旋轉。這樣，在滾動部件和突起部被壓接或者沖擊時能夠可靠地支撐成為被壓接部的滾動部件，從而可以將該沖擊力有效地傳遞到砧上。
另外，也可以是如下結構多個所述旋轉沖擊機構同軸地連結為多層，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滾動部件的組配置成相互旋轉對稱的形狀。由此，多個旋轉沖擊機構設置為旋轉對稱的形狀，砧的旋轉軸上負載著力偶矩，不需要每旋轉1次就沖擊1次的凸輪機構等復雜結構就可以實現(xiàn)，因此，可以提高沖擊效率且容易實現(xiàn)小型化，同時，可以減少旋轉部分引起的振動和噪音等，從而維持穩(wěn)定的沖擊狀態(tài)。
并且，本緊固件的結構最好是，所述套筒通過具有壓縮空氣發(fā)動機的驅動機構旋轉，向形成在所述旋轉沖擊機構上的排氣通路供給驅動所述壓縮空氣發(fā)動機的空氣，冷卻所述旋轉沖擊機構。由此，可以在保持所要求的沖擊性能的情況下，使排氣的全部流量直接接觸旋轉沖擊機構的套筒等主體部分上，從而進行有效冷卻。
本實施例的緊固件中，具有根據(jù)套筒內(nèi)的油壓來切斷驅動壓縮空氣發(fā)動機的高壓空氣的供給的切斷機構，因此，可以防止在緊固安裝于砧上的螺栓螺母等操作時施加過多負載，并提高組裝分解作業(yè)的操作性和構成部件的耐久性。并且，可以抑制高壓空氣的無謂浪費。另外，也可以在切斷機構的桿部等上可自由調整地設置彈性部件，施加規(guī)定的按壓力。由此，可以通過桿部很容易地進行開放設置在切斷機構的減壓裝置上的閥部的閾值的調整和設定，并且可以簡化該裝置結構，因此在成本方面和維護方面均很優(yōu)良。
另外，也可以在向緊固件中的空氣發(fā)動機供給驅動用的高壓空氣的高壓空氣通路中設置在轉矩控制通路和非轉矩控制通路之間進行切換的空氣通路切換閥，因此，利用并不特別需要切斷機構的比較小的轉矩進行螺栓螺母等的緊固作業(yè)時，可以使該切斷機構無效，具有良好操作性。
第一實施例下面就本發(fā)明的實施例進行具體說明。圖1是作為本發(fā)明第一實施例的緊固件的1個例子的油壓扳手的正面剖視圖，圖2是該油壓扳手的側視圖。圖3是該油壓扳手的旋轉沖擊機構的正面剖視圖，圖4(a)、4(b)分別表示圖3的箭頭A向、箭頭B向的剖視圖。
在圖1及圖2中，10是作為第一實施例的緊固件的一個實例的油壓扳手，11是油壓扳手10的主體外殼，12是嵌合螺栓螺母等安裝的插座，13是通過連接在插座12上的砧軸13c負載著沖擊力進行旋轉驅動的油壓扳手的旋轉沖擊機構，14是向旋轉沖擊機構13施加旋轉驅動力的壓縮空氣發(fā)動機，15是向兼用作油壓扳手10的把持部的壓縮空氣發(fā)動機14供給壓縮空氣的供氣部。
如圖3及圖4所示，旋轉沖擊機構13具有大致圓筒形的套筒13a，連接到壓縮空氣發(fā)動機14的驅動軸14a上，并旋轉；砧軸13c，可自由旋轉地設置在分別形成于套筒13a內(nèi)的前后方的油室13b、13b’內(nèi)；汽缸13d、13d’，形成在砧軸13c上；活塞13j、13j’，其主體部嵌合在汽缸13d、13d’上，并在與砧軸13c的旋轉軸垂直的方向上可自由滑動地安裝；作為滾動部件的一例的輥子13i、13i’，被把持在活塞13j、13j’上，其前端通過螺旋彈簧13h等滾動壓接在套筒13a的內(nèi)壁面上；以及球狀止回閥13f、13f’，設置在分別連通汽缸13d、13d’內(nèi)的活塞13j、13j’下部的油室13k、13k’和油室13b、13b’的油路中。
而且，壓接上述輥子13i、13i’的輥子壓接部13e，具有把持這些輥子13i、13i’的活塞13j、13j’等。
在套筒13a的內(nèi)壁面上設有隆起為山形的前后一對突起部13g、13g’。這樣，輥子壓接部13e的輥子13i、13i’通過突起部13g、13g’壓接，其反力朝向砧軸13c的軸心并傳遞到活塞13j、13j’上，油室13k、13k’中維持密封壓、從而產(chǎn)生油壓，砧軸13c上承載沖擊力。
這樣，將輥子形成為以銳角狀突出的方式，可以產(chǎn)生與不利用油壓的機動扳手相同的沖擊力，以便在圓周方向上直接沖擊套筒的內(nèi)壁面。
而且，相對于配置在套筒13a的后側的油室13b’及汽缸13d’、突起部13g’，套筒13a的前側的油室13b及汽缸13d、突起部13g的旋轉軸同軸設置，并且安裝成前后一體，成反轉180度的位置關系。
把持在各活塞13j、13j’上的輥子13i、13i’配置成都可以自由進退。輥子13i、13i’的整體具有圓形剖面，并低接到套筒13a的內(nèi)壁面上。輥子13i、13i’通過活塞13j、13j’被支承為可自由旋轉，通過螺旋彈簧13h等彈性部件的作用力，其前端可從汽缸13d、13d’中伸長。
連通汽缸13d、13d’基部一側的油室13b、13b’的油路中設有止回閥13f。通過該止回閥13f以及填充在內(nèi)部的油，可以阻止上述輥子13i、13i’和活塞13j、13j’一起沉入汽缸13d、13d’，再者，通過止回閥13f將油室13b、13b’中的油取入到油室13k、13k’中，從而允許一旦沉下的上述輥子13i、13i’和上述活塞13j、13j’一起通過彈性部件被伸長而復原。
圖5是對應止回閥13f的變形例的剖視圖。如圖5所示，在與汽缸13d、13d’基部側的油室13b、13b’連通的油路中設置止回閥13f’，該止回閥13f’在內(nèi)部具有將球狀閥體17可上下移動地保持在規(guī)定的移動距離范圍內(nèi)的間隙部18。通過該止回閥13f’，不需要使用彈簧等彈性機構，即可阻止輥子13i、13i’沉入汽缸13d、13d’中，并且，通過止回閥13f’將油取入油室13b、13b’中，一旦沉下的輥子13i、13i’被伸長而復原。這樣使用變形例的止回閥13f’的情況下，不存在因反復使用彈簧等而劣化的部件，因而耐久性特別優(yōu)良。
作為驅動機構的壓縮空氣發(fā)動機14，除了公知的空氣發(fā)動機外，也可以使用由主體外殼11中內(nèi)置的電池或者外部電源驅動的電動機等。這里使用的是具備內(nèi)置在主體外殼11中的輥子支撐部14b和具有內(nèi)置在輥子支撐部14b中且偏離其軸心的空氣室14c的輥子部14d的空氣發(fā)動機。在該空氣室14c內(nèi)設置與供氣部15連通的正回轉流路或者反回轉流路。這樣，通過操作供氣部15的供氣桿15a或者未圖示的流路切換桿等，從與設置在輥子支撐部14b的內(nèi)周壁面上的正回轉流路、反回轉流路相連通的吐出孔噴出壓縮空氣，使壓縮空氣發(fā)動機14的輥子部14d可以向正反的任一方向旋轉。該輥子部14d連結在旋轉沖擊機構13的套筒13a上，由此，傳遞空氣發(fā)動機14的動力。
供氣部15中設置有空氣軟管連結部15b，通過在此連結的空氣軟管、從未圖示的壓縮機或者空氣箱等供給規(guī)定壓力的壓縮空氣。而且，供氣部15形成把手形狀，兼用作油壓扳手10的把持部，通過用指尖操作該供氣桿15a可以充入規(guī)定流量的壓縮空氣。
在圖1中，從壓縮空氣發(fā)動機排出的空氣從排氣通路16a向排氣口16b供給。該空氣冷卻連接到排氣口16b上的旋轉沖擊機構13后，通過排氣通路16c從大氣排出部16d向外部排出。這樣從壓縮空氣發(fā)動機排出的空氣，除了排氣口16b以外不具有通向排氣通路16c的通過口，其全部流量具有冷卻旋轉沖擊機構13的發(fā)熱的主體部的功能。
接著，參照圖6所示的工作說明圖就如上構成的第一實施例中的緊固件10的旋轉沖擊機構進行說明。而且，如下所述，雖然說明了圖4(a)所示的前側的旋轉沖擊機構，但是，處于將其反轉180度的位置的如圖4(b)所示后側的旋轉沖擊機構也同樣成立。
首先，如圖6的①所示，砧軸13c的各汽缸13d、13d’是從距離套筒13a的各突出部13g、13g’最遠的位置開始的。這里，壓縮空氣發(fā)動機14是通過從供氣部15供給的壓縮空氣工作的，由此，如②～④的位置所示，使套筒13a向右旋轉。這時，各輥子13i、13i’的前端受螺旋彈簧的作用力而從汽缸13d、13d’突出，不會沿著套筒13a的內(nèi)周面承受阻力，可以滾動接觸并以高加速度助跑。
這樣，突出的各輥子13i、13i’的前端到達與突出部13g、13g’抵接的位置⑤時，在將輥子13i、13i’按入汽缸13d、13d’內(nèi)的方向上施加力。但是，這時在下部的汽缸13d、13d’內(nèi)的油室13k、13k’中填充油，并通過止回閥13f保持密封的固定狀態(tài)，突出部13g、13g’沖擊輥子13i、13i’，由此，輥子13i、13i’跨在突出部13g、13g’上，在內(nèi)部的油中可有效地產(chǎn)生按脈沖狀變化的壓力。
如位置⑥、⑦所示，汽缸13d、13d’的油室13k、13k’內(nèi)的油彈性收縮，輥子13i、13i’的前端在沉下的狀態(tài)下瞬間跨越突出部的頂部時，伴隨著受螺旋彈簧13h的彈性所用的輥子13i、13i’的前端伸長，從止回閥13f取入油室13b、13b’內(nèi)的油，從而使前端抵接在套筒13a的周壁上。此外，在位置⑧、⑨之后，輥子13i、13i’在抵接在套筒13a的周壁上的狀態(tài)下，滾動或滑動進行加速，并恢復到開始位置①。
即，在該油壓扳手10中，在套筒13a旋轉一周的期間的位置⑤、⑥中，通過砧軸13c的突出部13g、13g’沖擊設置在180度對稱位置上的2個輥子13i、13i’，通過其瞬間力偶，不需要附加每旋轉1周就沖擊1次的特殊機構，連接在砧軸13c上的插座12就旋轉。這樣，可以提供將突出部13g、13g’產(chǎn)生的沖擊力有效地傳遞到砧軸13c上并具有優(yōu)良的長期耐久性和可維護性、經(jīng)濟性的油壓扳手。
第二實施例圖7是表示本發(fā)明第二實施例的緊固件的旋轉沖擊機構的正面剖視圖。在圖7中，20是在作為第二實施例的一個例子的機動扳手中適用的旋轉沖擊機構，21是連接到壓縮空氣發(fā)動機14上并可旋轉的套筒，22是可自由旋轉地設置在套筒21的潤滑油室23內(nèi)的砧軸，24是與砧軸22的旋轉軸正交地形成的汽缸，25是在汽缸24中通過其底部的彈性部件26嵌合插入、且在與旋轉軸垂直的方向上受彈性作用而自由滑動地安裝的活塞，27是由活塞25的前端把持、且押接在套筒21的內(nèi)壁面上而可滾動轉動的輥子狀或球狀的滾動部件，28是分別與汽缸24內(nèi)和潤滑油室23連通的油路，29是在套筒21的內(nèi)壁面隆起為山形狀地突出設置并沖擊被把持在活塞25上的滾動部件27、從而由砧軸22承載由旋轉沖擊引起的沖擊力的突起部。
而且，第二實施例的緊固件除了其旋轉沖擊機構20和第一實施例的緊固件10不同以外，其他主要結構均相同，因此，具有相同功能的構件標以相同標記，并省略其說明。
該緊固件具有同軸地多層設置有多個旋轉沖擊機構20的結構，使各突起部29的位置成對稱關系，并且調整汽缸24的軸向，以便在旋轉沖擊突起部29的滾動部件27時，有效地產(chǎn)生力偶。
相對于第一實施例的油壓扳手10，第二實施例的機動扳手省略了旋轉沖擊機構的止回閥部分，由此，現(xiàn)有的緊固件也可以在更大范圍應用。
汽缸24的內(nèi)部設置有彈性部件26。通過向彈性部件26的外側的伸張力，活塞25及滾動部件27處于抵接在套筒21的內(nèi)壁面上的狀態(tài)。套筒21被發(fā)動機驅動并沖擊內(nèi)周的突出部29。這樣，套筒21在旋轉一周期間可以沖擊活塞251次，容易進行緊固或拆卸安裝在砧軸22的砧上的螺栓螺母等時的調整。
而且，即使在具有不在套筒內(nèi)填充油的結構的現(xiàn)有機動扳手中，也要求產(chǎn)生力偶和每旋轉1次就沖擊1次的機構，但是，通過將第二實施例的旋轉沖擊機構20用于其中，容易得到可有效地產(chǎn)生該旋轉沖擊機構引起的力偶和具有每旋轉1次就沖擊1次的功能、以及優(yōu)良的油潤滑功能的機構，并可以期待其應用發(fā)展。
如上所說明的，通過第二實施例的緊固件，套筒的突出部在其旋轉一圓周內(nèi)具有一處，可以由每一周中確實進行一次旋轉沖擊的簡單結構構成旋轉沖擊機構，因此，具有優(yōu)良的長期耐久性、可維護性、經(jīng)濟性。并且，可以用作油潤滑方式，并且可作為產(chǎn)生力偶的形式的緊固件來應用。
具備旋轉沖擊機構20的緊固件，也可以滿足上述油潤滑方式、力偶產(chǎn)生方式的任一條件。其旋轉沖擊是通過在套筒21內(nèi)部隆起的突出部29發(fā)生的，通過將突出部29在其旋轉圓周上設置一處，該突出部29可以有效地發(fā)揮沖擊作用和每旋轉1周就沖擊一次的凸輪作用，將其同軸地設置為多個多層，使一方處于旋轉180度的位置而產(chǎn)生力偶沖擊，通過該最簡單的結構可以發(fā)揮高性能。
另外，和現(xiàn)有的油潤滑方式和潤滑脂潤滑方式的機動扳手相比，因為是僅在套筒內(nèi)填充油的方式，油的填充和密封很容易，油用盡的情況也少，可以很容易地進行使用等的維護。
第三實施例圖8是本發(fā)明第三實施例的緊固件的正面剖視圖，圖9是該緊固件的側視圖。在圖8及圖9中，30是第三實施例的緊固件，31是設置成與旋轉沖擊機構13中填充了工作用油的套筒內(nèi)的油室連通的減壓裝置，32是由通過減壓裝置31的油的油壓驅動并貫穿壓縮空氣發(fā)動機14的軸心位置而設置的桿部，33是與桿部32相聯(lián)動、切斷供向壓縮空氣發(fā)動機14的高壓空氣的斷流閥，34是在桿部32的后端可自由調整地配置螺旋彈簧等彈性部件35而施加規(guī)定按壓力的壓力設定機構，36是具有用于切換轉矩控制通路和非轉矩控制通路的切換桿37的空氣通路切換閥，該轉矩控制通路經(jīng)過具有減壓裝置31、桿部32、壓力設定機構34等的切斷機構向壓縮空氣發(fā)動機14供給高壓空氣，該非轉矩控制通路繞過該切斷機構向壓縮空氣發(fā)動機14供給高壓空氣。并且，第三實施例的緊固件30是在第一實施例的油壓扳手10中附加了控制其旋轉沖擊機構的驅動的切斷機構，其他結構大致相同，因此，這些具有相同功能的部件標以相同標記，并省略其說明。并且，131是用于使旋轉沖擊機構13中的達到設定壓力的套筒內(nèi)的油放出到未圖示的旁流路中的溢流閥，13m是對規(guī)定真空放空閥131的設定壓力的調整銷進行固定的鎖緊螺釘。
如圖10及圖11的局部放大圖所示，緊固件30的切斷機構包括加壓裝置31、在其軸向被驅動的桿部32、將彈性部件35的彈力可調整地施加在桿部32上的壓力設定機構34。
減壓裝置31具有通過填充到旋轉沖擊機構13中的工作用油的油壓打開的球閥31a及受螺旋彈簧31b的彈性作用的閥座31c。這樣，通過減壓裝置31的球閥31a和螺旋彈簧31b將由旋轉沖擊機構13在套筒內(nèi)間斷地產(chǎn)生的沖擊波的上限截斷成規(guī)定值以下之后，進一步通過附設在減壓裝置31的減壓箱31e中的流孔31f向油室31d供給將沖擊波的方向變換為直角方向的工作用油。通過該工作用油按壓活塞32，由此在其軸向上順利驅動桿部32。
如圖11所示，壓力設定機構34具有安裝在桿部32的后端的閥部34a；嵌合在閥部34a上的閥座部34b；彈性部件承接部34c，以能夠自由安裝拆卸或調整該彈簧長度的方式保持向閥部34a側施加規(guī)定的彈性力的彈性部件35，其在主體外殼11的后部形成蓋狀，通過螺釘?shù)纫钥勺杂砂惭b拆卸的方式安裝。
這里，圖12是表示由工作用油推出的活塞32a的活塞沖程隨時間變化的切斷線圖。如圖所示，隨著旋轉沖擊機構13中的套筒內(nèi)的工作用油經(jīng)減壓裝置31注入油室31d中，從開始之后到安裝螺栓或螺母為止，活塞32a緩緩移動。在安裝螺拴或螺母后，活塞32a進一步移動到活塞32a的沖程末端。然后，在拉供氣桿15a的狀態(tài)下，向壓縮空氣發(fā)動機14的高壓空氣供給被切斷，并維持切斷狀態(tài)。到達該切斷狀態(tài)的時間是由通過彈性部件35調整的設定負載決定的。通過壓力設定機構34的彈性部件35的彈力，通過桿部32將活塞拉回并回復到原來位置。并且，該活塞32a的回復工序中，油室31d內(nèi)的工作用油通過未圖示的油路返回套筒內(nèi)。
如圖所示，空氣通路切換閥36，通過使設置在主體外殼11后部的切換桿37轉動約90度，可以分別切換到圖8所示的轉矩控制通路和圖11所示的非轉矩控制通路的狀態(tài)。這樣，例如在進行不產(chǎn)生高轉矩的作業(yè)的情況下，在切斷機構被置為無效的狀態(tài)下，可以有效地進行將螺栓螺母等組裝到裝置上或者將其分解的作業(yè)。即，如圖8所示，空氣通路切換閥36被設定在直立位置時，形成驅動壓縮空氣發(fā)動機14的高壓空氣經(jīng)由壓力設定機構34流動的轉矩控制通路。另外，如圖11所示，空氣通路切換閥36旋轉90度時，形成高壓空氣繞過壓力設定機構34后向壓縮空氣發(fā)動機14供給的非轉矩控制通路。
第三實施例的緊固件30的結構如上，由于第一實施例的作用加上設置切斷機構，因此，可以防止在安裝于砧上的螺栓螺母等上施加過多的轉矩，從而提高其耐久性和可操作性。并且，可以有效地抑制驅動壓縮空氣發(fā)動機14的高壓空氣的無謂浪費。并且，在與切斷高壓空氣向空氣發(fā)動機14的供給的斷流閥33相聯(lián)動的桿部32的后端設有壓力設定機構34，該壓力設定機構34中可自由調整地配置著彈性部件35，可以施加規(guī)定的按壓力，因此，容易進行使切斷機構中的減壓裝置31和斷流閥33工作的閾值調整和設定等。僅僅取下主體外殼11后部的彈性部件承接部34c，就可以很容易地實現(xiàn)通過在彈性部件35上安裝或取下墊片進行的彈力調整、或者彈性部件35的更換等，并具有優(yōu)良的可維護性。
并且，緊固件30上設置有空氣通路切換閥36，該空氣通路切換閥36可以切換經(jīng)切斷機構將高壓空氣供給到壓縮空氣發(fā)動機中的轉矩控制通路和繞過切斷機構將高壓空氣供給到壓縮空氣發(fā)動機中的非轉矩控制通路，因此，在不需要切斷機構的情況下，僅通過切換桿37即可進行使切斷機構無效的操作，具有優(yōu)良的操作方便性。
權利要求
1.一種緊固件，其特征在于，具備旋轉沖擊機構，該旋轉沖擊機構包括大致圓筒狀的套筒，與壓縮空氣發(fā)動機或者電動機等驅動機構連接并旋轉，其內(nèi)部填充油；砧軸，在所述套筒內(nèi)側設置成與所述套筒同軸且可自由旋轉；汽缸，設置在所述砧軸上，與所述砧軸的旋轉軸正交；活塞，嵌合在所述汽缸上，被安裝成可自由滑動；油路，與所述汽缸內(nèi)和所述砧軸外側連通；滾動部件，呈輥子狀或球狀，由所述活塞的前端把持，并通過彈性機構壓接在所述套筒的內(nèi)壁面上，可滾動；突出部，在旋轉的所述套筒的內(nèi)壁面上隆起形成，沖擊所述滾動部件。
2.根據(jù)權利要求1所述的緊固件，其特征在于，在所述油路中設有將所述套筒的油導入到所述汽缸內(nèi)的止回閥，在所述汽缸內(nèi)嵌合著所述活塞的基部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的緊固件，其特征在于，多個所述旋轉沖擊機構同軸地連結為多層，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滾動部件的組配置成相互旋轉對稱的形狀。
4.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的緊固件，其特征在于，所述套筒通過具有壓縮空氣發(fā)動機的驅動機構旋轉，向形成在所述旋轉沖擊機構上的排氣通路供給驅動所述壓縮空氣發(fā)動機的空氣，冷卻所述旋轉沖擊機構。
5.根據(jù)權利要求1～4中任一項所述的緊固件，其特征在于，所述驅動機構具有壓縮空氣發(fā)動機，該空氣發(fā)動機中設有切斷高壓空氣的供給的切斷機構，所述切斷機構包括將所述套筒內(nèi)的油壓調整為規(guī)定值的減壓裝置，由通過所述減壓裝置的油的油壓在其軸向進行驅動的桿部，以及與所述桿部聯(lián)動進行開閉的斷流閥。
6.根據(jù)權利要求5所述的緊固件，其特征在于，在向所述壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的空氣通路中設有空氣通路切換閥，所述空氣通路切換閥用于切換經(jīng)由所述切斷機構向所述空氣發(fā)動機供給壓縮高壓空氣的轉矩控制通路和繞過所述切斷機構向所述壓縮空氣發(fā)動機供給高壓空氣的非轉矩控制通路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種緊固件，在壓接(或打擊)引起沖擊時可靠地支撐被沖擊部，產(chǎn)生旋轉力并將轉矩有效地傳遞到砧上，具有優(yōu)良的長期潤滑性和耐久性、可維護性、經(jīng)濟性。該緊固件(10)具有旋轉沖擊機構(13)，該旋轉沖擊機構包括汽缸(13d)，與砧軸(13c)的旋轉軸正交設置；活塞(13j)，嵌合在汽缸(13d)上，安裝成可自由滑動；油路，與汽缸(13d)內(nèi)和砧軸(13c)外側連通；滾動部件(13i)，由活塞(13j)的前端把持，通過彈性機構壓接在套筒(13a)的內(nèi)壁面上，并且可轉動；以及突出部(13g)，在旋轉的套筒內(nèi)壁面上隆起形成，沖擊滾動部件(13i)。
文檔編號B25B21/02GK1579710SQ20041005886
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權日2003年8月1日
發(fā)明者中溝誠一 申請人:株式會社東洋空機制作所, 株式會社永信