专利名称：紧固件的制作方法
技术领域：
本发明涉及油压扳手或者机动扳手(impact wrench)等紧固件，用旋转突出的压接部(或者冲击部)瞬间压接(或者冲击)被固定支承在砧轴上的被压接部(或者被冲击部)，从而紧固或松开安装在砧上的螺栓螺母等。
背景技术：
近年来，作为适用于紧固件的油压发生机构，其主流是所谓的叶片式。该叶片式中，在砧轴的外周和旋转的套筒的内周部上每转1周就瞬间地形成一次油密封，其一面受叶片面的作用而产生转矩。但是，形成油密封的周围盘面部件由难加工材料制成，因此，油密封精度、制造成本等有诸多问题。还有可相对该叶片式以低成本实现油密封的活塞式等。关于上述的紧固件，已知有例如下述技术。
(1)专利文献1中记载了一种机动扳手，其结构为在连结到电动机的转子轴上的旋转圆筒体的圆形内周面上，设有从该内周面向内侧突出的突出部，嵌合有锤的前端部，可从输出轴的基部在半径方向上自由出没，同时，输出轴的基部和锤的肩部之间设有弹簧，突出部碰撞在突出的锤的前端部上，从而使输出轴旋转。
(2)专利文献2中记载了一种机动扳手，其结构为设置在旋转锤的内周面上的凸轮滑动面的中心偏离旋转轴心而形成凸轮滑动面，可自由旋转地设置在旋转锤内的同轴心上的砧上的砧片前端凸轮，一边在凸轮滑动面上滑动一边靠近凸轮通过槽，由此其倾角逐渐扩大，从而使砧片和旋转锤的冲击突起的冲击接触宽度增加。
(3)专利文献3中记载了一种油压式转矩扳手，套筒每转一周就冲击一次。该油压式转矩扳手的结构是，在通过转子旋转的套筒上形成茧形的套筒室，在套筒的内周面上设有4个密封面，其中，2个密封面在套筒的内周面和套筒的长轴线的交点上形成直线形状，另2个密封面用于分隔套筒室，以便在产生冲击转矩时2个高压室的容积成为相同的容积，并且，在与套筒的中心轴平行或者与中心轴垂直的面内，2个密封面形成为相互旋转180度而非对称，在主轴上配设着在产生冲击转矩时与形成直线形状的2个密封面滑动连接的2片叶片。这样，在主轴的外周面上形成了产生冲击转矩时与其他的2个密封面滑动连接的2个密封面，由此，套筒每转1周就产生1次冲击转矩。
(4)专利文献4中记载了一种紧固件，2处突起部相面对地形成在套筒的内周上，在砧轴的与其轴心垂直的方向上分别形成相对置的2个活塞，在上述活塞的外侧配设有与套筒内壁面可滚动接触的辊子。在该活塞的砧轴中心部配设着使各活塞向套筒内壁面突出的大致椭圆形的凸轮，该凸轮可与套筒同时旋转。这样，就形成了通过与凸轮运动联动地在每旋转1周时可进行1次油密封的止回阀来产生油压的结构。
专利文献1日本专利特开平5-253857号公报专利文献2日本专利特开平10-244472号公报专利文献3日本专利特开平9-174449号公报专利文献4美国专利第5,704,434号但是，上述现有的机动扳手或者油压扳手等紧固件具有下述问题。
(1)专利文献1所记载的机动扳手中，与辊子直接连结的大致圆筒状的套筒上使突起部向内径侧隆起，成为将冲击突起部的锤向相反一侧推出的机构。这样，在结构上使锤朝向长度方向，冲击部位于中央而具有在前后方向上推出锤的凸轮的作用，从而具有每旋转1周就冲击1次的功能。这种机动扳手中，需要精密的凸轮机构，因此，组合多个冲击结构来产生力偶的情况下，其结构复杂化、大型化从而使力偶冲击的效果不能够充分发挥。另外，该冲击机构的配置不具备对称性，加上金属锤和金属套筒直接相互机械碰撞的结构，因此会产生空载旋转或者冲击时的平衡很差、振动大的课题。并且，因为不是在套筒内填充油并密封该套筒从而产生油压的油压式紧固件，因此，会产生紧固作业时的转矩精度偏差较多的课题。
(2)专利文献2所记载的、通过凸轮机构使被冲击部前进或后退的机动扳手中，由于冲击力直接施加在凸轮部件上，因此，会产生缺乏长期的耐久性和可维护性的课题，并且，这些部件由高强度材料构成的装置变得复杂而使部件加工工序和组装工序复杂化，因而产生缺乏经济性的课题。
(3)专利文献3所记载的油压扳手是在主轴上相对旋转轴心对称地设置一对叶片的同时、套筒每旋转1周就产生1次冲击转矩的机构，但是，在形成产生冲击转矩所需的油密封室的过程中，必须密封茧状的室全周的围绕面，需要将一边全面滑动一边形成的5个面所围成的茧形状全部密封的较高加工精度，因而成为由该精度决定的密闭程度左右冲压性能的结构。另外，为了提高性能而需要套筒每旋转1周就产生1次冲击转矩时，主轴的密封突起部成为偏离轴线的非对称形状，相对一侧的套筒的内周面的密封突起部也同样偏离轴线，成为非对称形状等，这需要精密加工技术，形成高成本的茧状密封室，会产生制造和维护方面的课题。
(4)专利文献4所记载的油压扳手中，通过在与输出轴砧轴的轴心垂直的方向上在同一截面上相对置的一对活塞、和突出在于辊子轴上连结着辊子的旋转圆筒体内周上且在同一截面上相对置的一对突出部，并利用力偶产生旋转转矩。每旋转半周就产生力偶转矩时，在冲击时未得到足够的旋转速度就进入油的压缩工序，因此冲击力不足，需要设法防止。即，在内部设置将活塞内部的被压缩油与每旋转1次就发生1次的冲击同步进行密封的、具有止回阀结构的凸轮，因而，密封室的面积极窄，在油的早期劣化和维护方面会产生问题。另外，在结构上，该止回阀结构中的一对活塞每旋转1周时无论如何都要进行一次无谓的往返运动。再者，因为附加了这种止回阀结构，不能构成用于调整油槽的溢流阀。此外，不能从只在中心部产生的高压油中取出发出的转矩信号，因此，在具有切断(シヤツトォフ)机构的产品中使用的情况下，会产生不得不采用复杂结构的缺点。
发明内容
本发明是为了解决上述现有问题而提出的，其目的是提供一种紧固件，在其旋转的冲击部压接或者冲击被冲击部的冲击时刻，支承被冲击部，可以将油压等产生的转矩有效地传递到砧上，具有优良的长期的润滑性和耐久性、可维护性、以及经济性。
(1)本发明的紧固件，具备旋转冲击机构，该旋转冲击机构包括大致圆筒状的套筒，与压缩空气发动机或者电动机等驱动机构连接并旋转，其内部填充油；砧轴，在所述套筒内侧设置成与所述套筒同轴且可自由旋转；汽缸，设置在所述砧轴上，与所述砧轴的旋转轴正交；活塞，嵌合在所述汽缸中，被安装成可自由滑动；油路，连通所述汽缸内和所述砧轴外侧；滚动部件，呈辊子状或球状，由所述活塞的前端把持，并通过弹性机构压接在所述套筒的内壁面上，可滚动；突出部，在旋转的所述套筒的内壁面上隆起形成，冲击所述滚动部件。
(2)本发明的紧固件，其结构为在上述(1)中，在所述油路中设有将所述套筒的油导入到所述汽缸内的止回阀，在所述汽缸内嵌合着所述活塞的基部。
(3)本发明的紧固件，其结构为在上述(1)或(2)中，多个所述旋转冲击机构同轴地连结为多层，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滚动部件的组配置成相互旋转对称的形状。
(4)本发明的紧固件，其结构为在上述(1)～(3)中，所述套筒通过具有压缩空气发动机的驱动机构旋转，向形成在所述旋转冲击机构上的排气通路供给驱动所述压缩空气发动机的空气，冷却所述旋转冲击机构。
(5)本发明的紧固件，其结构为在上述(1)～(4)中，所述驱动机构具有压缩空气发动机，该空气发动机中设有切断高压空气的供给的切断机构，所述切断机构包括将所述套筒内的油压调整为规定值的减压装置，由通过所述减压装置的油的油压在其轴向进行驱动的杆部，以及与所述杆部联动进行开闭的断流阀。
(6)本发明的紧固件，其结构为在上述(5)中，在向所述压缩空气发动机供给高压空气的空气通路中设有空气通路切换阀，所述空气通路切换阀用于切换经由所述切断机构向所述空气发动机供给压缩高压空气的转矩控制通路和绕过所述切断机构向所述压缩空气发动机供给高压空气的非转矩控制通路。
发明的效果(1)根据本发明第1项方案，可提供一种紧固件，套筒中填充的油被设置为可通过油路流入保持活塞的汽缸内，因此，突出部(冲击部)压接或冲击滚动部件(被冲击部)时的冲击转矩的传递性和各部件间的润滑性、安静性良好，并且，通过简单的结构即可构成产生油压等的旋转冲击机构(油压产生机构)，具有优良的耐久性、可维护性、经济性。
(2)根据本发明第2项方案，在套筒内壁面的内侧隆起的突出部被压接(或者冲击)到上述活塞所把持的滚动部件上时，嵌合着活塞的汽缸内部的油通过止回阀保持在密封状态，可以阻止滚动部件及活塞的没入，从而有效压接滚动部件。另外，滚动部件越过上述套筒的突出部并旋转后，通过止回阀向汽缸内部供给砧轴外周的油，从而在滚动部件的前端伸张的状态下使其旋转。这样，在滚动部件和突起部被压接或者冲击时能够可靠地支撑成为被压接部的滚动部件，从而可以将该冲击力有效地传递到砧上。
(3)根据本发明第3项方案，多个旋转冲击机构设置为旋转对称的形状，砧的旋转轴上负载着力偶矩，不需要每旋转1次就冲击1次的凸轮机构等复杂结构就可以实现，因此，可以提高冲击效率且容易实现小型化，同时，可以减少旋转部分引起的振动和噪音等，从而维持稳定的冲击状态。
(4)根据本发明第4项方案，可以防止对转矩精度影响很大的旋转冲击机构的温度上升，从而确保稳定的冲击性能。由此，可以解决现有的油压结构中伴随着油的热膨胀导致的闭锁现象和温度变化导致的油特性变化而出现的输出精度的变动等、使用条件被限制的问题。
(5)根据本发明第5项方案，具有压缩空气发动机，该压缩空气发动机中设有切断高压空气的供给的切断机构，因此，可以防止在紧固安装在砧上的螺栓螺母等操作中施加过多负载，同时，可以抑制高压空气的无谓浪费。并且，也可以在切断机构的杆部等上可自由调整地设置弹性部件，从而施加规定的按压力，可以通过杆部很容易地进行开放切断机构的阀部的阈值的调整或设定，具有良好的作业性和操作性，并且可以简化该装置结构，在成本方面和维护方面均很优良。
(6)根据本发明第6项方案，还可以设有空气通路切换阀，在经过切断机构向压缩空气发动机供给高压空气的转矩控制通路和绕过切断机构向压缩空气发动机供给高压空气的非转矩控制通路之间进行切换，因此，在进行不需要切断机构的作业时，可以使该切断机构无效，从而成为具有良好操作性的油压扳手或者机动扳手。
图1是第一实施例的紧固件的正面剖视图；图2是表示该紧固件的侧视图；图3是表示该紧固件的旋转冲击机构的正面剖视图；图4(a)是沿图3中的箭头A的剖视图，图4(b)是沿图3中的箭头B的剖视图；图5是表示止回阀的变形例的剖视图；
图6是旋转冲击机构的动作说明图；图7是表示第二实施例的紧固件的旋转冲击机构的正面剖视图；图8是第三实施例的紧固件的正面剖视图；图9是该紧固件的侧视图；图10是该紧固件的减压装置的放大图；图11是该紧固件中的切断机构的局部放大图；图12是表示活塞冲程的时间变化的切断线图。
具体实施例方式
本发明实施方式所涉及的紧固件的结构是，具备旋转冲击机构，该旋转冲击机构包括大致圆筒状的套筒，与压缩空气发动机或者电动机等驱动机构连接并旋转，其内部填充油；砧轴，在所述套筒内侧设置成与所述套筒同轴且可自由旋转；汽缸，设置在上述砧轴上，与所述砧轴的旋转轴正交；活塞，嵌合在所述汽缸中，被安装成可自由滑动；油路，连通所述汽缸内和所述砧轴外侧；滚动部件，呈辊子状或球状，由所述活塞的前端把持，并通过弹性机构压接在所述套筒的内壁面上，可滚动；突出部，在旋转的所述套筒的内壁面上隆起形成，冲击所述滚动部件。由此，可提供一种紧固件，套筒中填充的油被设置为可通过油路流入保持活塞的汽缸内，因此，突出部(冲击部)压接或冲击滚动部件(被冲击部)时的冲击转矩的传递性和各部件间的润滑性、安静性良好，并且，通过简单的结构即可构成产生油压等的旋转冲击机构(油压产生机构)，具有优良的耐久性、可维护性、经济性。
另外，也可以是在所述油路中设有将所述套筒的油导入到所述汽缸内的止回阀，在所述汽缸内嵌合着所述活塞的基部。由此，在套筒内壁面的内侧隆起的突出部被压接(或者冲击)到上述活塞所把持的滚动部件上时，嵌合着活塞的汽缸内部的油通过止回阀保持在密封状态，可以阻止滚动部件及活塞的没入，从而有效压接滚动部件。另外，滚动部件越过上述套筒的突出部并旋转后，通过止回阀向汽缸内部供给砧轴外周的油，从而在滚动部件的前端伸张的状态下使其旋转。这样，在滚动部件和突起部被压接或者冲击时能够可靠地支撑成为被压接部的滚动部件，从而可以将该冲击力有效地传递到砧上。
另外，也可以是如下结构多个所述旋转冲击机构同轴地连结为多层，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滚动部件的组配置成相互旋转对称的形状。由此，多个旋转冲击机构设置为旋转对称的形状，砧的旋转轴上负载着力偶矩，不需要每旋转1次就冲击1次的凸轮机构等复杂结构就可以实现，因此，可以提高冲击效率且容易实现小型化，同时，可以减少旋转部分引起的振动和噪音等，从而维持稳定的冲击状态。
并且，本紧固件的结构最好是，所述套筒通过具有压缩空气发动机的驱动机构旋转，向形成在所述旋转冲击机构上的排气通路供给驱动所述压缩空气发动机的空气，冷却所述旋转冲击机构。由此，可以在保持所要求的冲击性能的情况下，使排气的全部流量直接接触旋转冲击机构的套筒等主体部分上，从而进行有效冷却。
本实施例的紧固件中，具有根据套筒内的油压来切断驱动压缩空气发动机的高压空气的供给的切断机构，因此，可以防止在紧固安装于砧上的螺栓螺母等操作时施加过多负载，并提高组装分解作业的操作性和构成部件的耐久性。并且，可以抑制高压空气的无谓浪费。另外，也可以在切断机构的杆部等上可自由调整地设置弹性部件，施加规定的按压力。由此，可以通过杆部很容易地进行开放设置在切断机构的减压装置上的阀部的阈值的调整和设定，并且可以简化该装置结构，因此在成本方面和维护方面均很优良。
另外，也可以在向紧固件中的空气发动机供给驱动用的高压空气的高压空气通路中设置在转矩控制通路和非转矩控制通路之间进行切换的空气通路切换阀，因此，利用并不特别需要切断机构的比较小的转矩进行螺栓螺母等的紧固作业时，可以使该切断机构无效，具有良好操作性。
第一实施例下面就本发明的实施例进行具体说明。图1是作为本发明第一实施例的紧固件的1个例子的油压扳手的正面剖视图，图2是该油压扳手的侧视图。图3是该油压扳手的旋转冲击机构的正面剖视图，图4(a)、4(b)分别表示图3的箭头A向、箭头B向的剖视图。
在图1及图2中，10是作为第一实施例的紧固件的一个实例的油压扳手，11是油压扳手10的主体外壳，12是嵌合螺栓螺母等安装的插座，13是通过连接在插座12上的砧轴13c负载着冲击力进行旋转驱动的油压扳手的旋转冲击机构，14是向旋转冲击机构13施加旋转驱动力的压缩空气发动机，15是向兼用作油压扳手10的把持部的压缩空气发动机14供给压缩空气的供气部。
如图3及图4所示，旋转冲击机构13具有大致圆筒形的套筒13a，连接到压缩空气发动机14的驱动轴14a上，并旋转；砧轴13c，可自由旋转地设置在分别形成于套筒13a内的前后方的油室13b、13b’内；汽缸13d、13d’，形成在砧轴13c上；活塞13j、13j’，其主体部嵌合在汽缸13d、13d’上，并在与砧轴13c的旋转轴垂直的方向上可自由滑动地安装；作为滚动部件的一例的辊子13i、13i’，被把持在活塞13j、13j’上，其前端通过螺旋弹簧13h等滚动压接在套筒13a的内壁面上；以及球状止回阀13f、13f’，设置在分别连通汽缸13d、13d’内的活塞13j、13j’下部的油室13k、13k’和油室13b、13b’的油路中。
而且，压接上述辊子13i、13i’的辊子压接部13e，具有把持这些辊子13i、13i’的活塞13j、13j’等。
在套筒13a的内壁面上设有隆起为山形的前后一对突起部13g、13g’。这样，辊子压接部13e的辊子13i、13i’通过突起部13g、13g’压接，其反力朝向砧轴13c的轴心并传递到活塞13j、13j’上，油室13k、13k’中维持密封压、从而产生油压，砧轴13c上承载冲击力。
这样，将辊子形成为以锐角状突出的方式，可以产生与不利用油压的机动扳手相同的冲击力，以便在圆周方向上直接冲击套筒的内壁面。
而且，相对于配置在套筒13a的后侧的油室13b’及汽缸13d’、突起部13g’，套筒13a的前侧的油室13b及汽缸13d、突起部13g的旋转轴同轴设置，并且安装成前后一体，成反转180度的位置关系。
把持在各活塞13j、13j’上的辊子13i、13i’配置成都可以自由进退。辊子13i、13i’的整体具有圆形剖面，并低接到套筒13a的内壁面上。辊子13i、13i’通过活塞13j、13j’被支承为可自由旋转，通过螺旋弹簧13h等弹性部件的作用力，其前端可从汽缸13d、13d’中伸长。
连通汽缸13d、13d’基部一侧的油室13b、13b’的油路中设有止回阀13f。通过该止回阀13f以及填充在内部的油，可以阻止上述辊子13i、13i’和活塞13j、13j’一起沉入汽缸13d、13d’，再者，通过止回阀13f将油室13b、13b’中的油取入到油室13k、13k’中，从而允许一旦沉下的上述辊子13i、13i’和上述活塞13j、13j’一起通过弹性部件被伸长而复原。
图5是对应止回阀13f的变形例的剖视图。如图5所示，在与汽缸13d、13d’基部侧的油室13b、13b’连通的油路中设置止回阀13f’，该止回阀13f’在内部具有将球状阀体17可上下移动地保持在规定的移动距离范围内的间隙部18。通过该止回阀13f’，不需要使用弹簧等弹性机构，即可阻止辊子13i、13i’沉入汽缸13d、13d’中，并且，通过止回阀13f’将油取入油室13b、13b’中，一旦沉下的辊子13i、13i’被伸长而复原。这样使用变形例的止回阀13f’的情况下，不存在因反复使用弹簧等而劣化的部件，因而耐久性特别优良。
作为驱动机构的压缩空气发动机14，除了公知的空气发动机外，也可以使用由主体外壳11中内置的电池或者外部电源驱动的电动机等。这里使用的是具备内置在主体外壳11中的辊子支撑部14b和具有内置在辊子支撑部14b中且偏离其轴心的空气室14c的辊子部14d的空气发动机。在该空气室14c内设置与供气部15连通的正回转流路或者反回转流路。这样，通过操作供气部15的供气杆15a或者未图示的流路切换杆等，从与设置在辊子支撑部14b的内周壁面上的正回转流路、反回转流路相连通的吐出孔喷出压缩空气，使压缩空气发动机14的辊子部14d可以向正反的任一方向旋转。该辊子部14d连结在旋转冲击机构13的套筒13a上，由此，传递空气发动机14的动力。
供气部15中设置有空气软管连结部15b，通过在此连结的空气软管、从未图示的压缩机或者空气箱等供给规定压力的压缩空气。而且，供气部15形成把手形状，兼用作油压扳手10的把持部，通过用指尖操作该供气杆15a可以充入规定流量的压缩空气。
在图1中，从压缩空气发动机排出的空气从排气通路16a向排气口16b供给。该空气冷却连接到排气口16b上的旋转冲击机构13后，通过排气通路16c从大气排出部16d向外部排出。这样从压缩空气发动机排出的空气，除了排气口16b以外不具有通向排气通路16c的通过口，其全部流量具有冷却旋转冲击机构13的发热的主体部的功能。
接着，参照图6所示的工作说明图就如上构成的第一实施例中的紧固件10的旋转冲击机构进行说明。而且，如下所述，虽然说明了图4(a)所示的前侧的旋转冲击机构，但是，处于将其反转180度的位置的如图4(b)所示后侧的旋转冲击机构也同样成立。
首先，如图6的①所示，砧轴13c的各汽缸13d、13d’是从距离套筒13a的各突出部13g、13g’最远的位置开始的。这里，压缩空气发动机14是通过从供气部15供给的压缩空气工作的，由此，如②～④的位置所示，使套筒13a向右旋转。这时，各辊子13i、13i’的前端受螺旋弹簧的作用力而从汽缸13d、13d’突出，不会沿着套筒13a的内周面承受阻力，可以滚动接触并以高加速度助跑。
这样，突出的各辊子13i、13i’的前端到达与突出部13g、13g’抵接的位置⑤时，在将辊子13i、13i’按入汽缸13d、13d’内的方向上施加力。但是，这时在下部的汽缸13d、13d’内的油室13k、13k’中填充油，并通过止回阀13f保持密封的固定状态，突出部13g、13g’冲击辊子13i、13i’，由此，辊子13i、13i’跨在突出部13g、13g’上，在内部的油中可有效地产生按脉冲状变化的压力。
如位置⑥、⑦所示，汽缸13d、13d’的油室13k、13k’内的油弹性收缩，辊子13i、13i’的前端在沉下的状态下瞬间跨越突出部的顶部时，伴随着受螺旋弹簧13h的弹性所用的辊子13i、13i’的前端伸长，从止回阀13f取入油室13b、13b’内的油，从而使前端抵接在套筒13a的周壁上。此外，在位置⑧、⑨之后，辊子13i、13i’在抵接在套筒13a的周壁上的状态下，滚动或滑动进行加速，并恢复到开始位置①。
即，在该油压扳手10中，在套筒13a旋转一周的期间的位置⑤、⑥中，通过砧轴13c的突出部13g、13g’冲击设置在180度对称位置上的2个辊子13i、13i’，通过其瞬间力偶，不需要附加每旋转1周就冲击1次的特殊机构，连接在砧轴13c上的插座12就旋转。这样，可以提供将突出部13g、13g’产生的冲击力有效地传递到砧轴13c上并具有优良的长期耐久性和可维护性、经济性的油压扳手。
第二实施例图7是表示本发明第二实施例的紧固件的旋转冲击机构的正面剖视图。在图7中，20是在作为第二实施例的一个例子的机动扳手中适用的旋转冲击机构，21是连接到压缩空气发动机14上并可旋转的套筒，22是可自由旋转地设置在套筒21的润滑油室23内的砧轴，24是与砧轴22的旋转轴正交地形成的汽缸，25是在汽缸24中通过其底部的弹性部件26嵌合插入、且在与旋转轴垂直的方向上受弹性作用而自由滑动地安装的活塞，27是由活塞25的前端把持、且押接在套筒21的内壁面上而可滚动转动的辊子状或球状的滚动部件，28是分别与汽缸24内和润滑油室23连通的油路，29是在套筒21的内壁面隆起为山形状地突出设置并冲击被把持在活塞25上的滚动部件27、从而由砧轴22承载由旋转冲击引起的冲击力的突起部。
而且，第二实施例的紧固件除了其旋转冲击机构20和第一实施例的紧固件10不同以外，其他主要结构均相同，因此，具有相同功能的构件标以相同标记，并省略其说明。
该紧固件具有同轴地多层设置有多个旋转冲击机构20的结构，使各突起部29的位置成对称关系，并且调整汽缸24的轴向，以便在旋转冲击突起部29的滚动部件27时，有效地产生力偶。
相对于第一实施例的油压扳手10，第二实施例的机动扳手省略了旋转冲击机构的止回阀部分，由此，现有的紧固件也可以在更大范围应用。
汽缸24的内部设置有弹性部件26。通过向弹性部件26的外侧的伸张力，活塞25及滚动部件27处于抵接在套筒21的内壁面上的状态。套筒21被发动机驱动并冲击内周的突出部29。这样，套筒21在旋转一周期间可以冲击活塞251次，容易进行紧固或拆卸安装在砧轴22的砧上的螺栓螺母等时的调整。
而且，即使在具有不在套筒内填充油的结构的现有机动扳手中，也要求产生力偶和每旋转1次就冲击1次的机构，但是，通过将第二实施例的旋转冲击机构20用于其中，容易得到可有效地产生该旋转冲击机构引起的力偶和具有每旋转1次就冲击1次的功能、以及优良的油润滑功能的机构，并可以期待其应用发展。
如上所说明的，通过第二实施例的紧固件，套筒的突出部在其旋转一圆周内具有一处，可以由每一周中确实进行一次旋转冲击的简单结构构成旋转冲击机构，因此，具有优良的长期耐久性、可维护性、经济性。并且，可以用作油润滑方式，并且可作为产生力偶的形式的紧固件来应用。
具备旋转冲击机构20的紧固件，也可以满足上述油润滑方式、力偶产生方式的任一条件。其旋转冲击是通过在套筒21内部隆起的突出部29发生的，通过将突出部29在其旋转圆周上设置一处，该突出部29可以有效地发挥冲击作用和每旋转1周就冲击一次的凸轮作用，将其同轴地设置为多个多层，使一方处于旋转180度的位置而产生力偶冲击，通过该最简单的结构可以发挥高性能。
另外，和现有的油润滑方式和润滑脂润滑方式的机动扳手相比，因为是仅在套筒内填充油的方式，油的填充和密封很容易，油用尽的情况也少，可以很容易地进行使用等的维护。
第三实施例图8是本发明第三实施例的紧固件的正面剖视图，图9是该紧固件的侧视图。在图8及图9中，30是第三实施例的紧固件，31是设置成与旋转冲击机构13中填充了工作用油的套筒内的油室连通的减压装置，32是由通过减压装置31的油的油压驱动并贯穿压缩空气发动机14的轴心位置而设置的杆部，33是与杆部32相联动、切断供向压缩空气发动机14的高压空气的断流阀，34是在杆部32的后端可自由调整地配置螺旋弹簧等弹性部件35而施加规定按压力的压力设定机构，36是具有用于切换转矩控制通路和非转矩控制通路的切换杆37的空气通路切换阀，该转矩控制通路经过具有减压装置31、杆部32、压力设定机构34等的切断机构向压缩空气发动机14供给高压空气，该非转矩控制通路绕过该切断机构向压缩空气发动机14供给高压空气。并且，第三实施例的紧固件30是在第一实施例的油压扳手10中附加了控制其旋转冲击机构的驱动的切断机构，其他结构大致相同，因此，这些具有相同功能的部件标以相同标记，并省略其说明。并且，131是用于使旋转冲击机构13中的达到设定压力的套筒内的油放出到未图示的旁流路中的溢流阀，13m是对规定真空放空阀131的设定压力的调整销进行固定的锁紧螺钉。
如图10及图11的局部放大图所示，紧固件30的切断机构包括加压装置31、在其轴向被驱动的杆部32、将弹性部件35的弹力可调整地施加在杆部32上的压力设定机构34。
减压装置31具有通过填充到旋转冲击机构13中的工作用油的油压打开的球阀31a及受螺旋弹簧31b的弹性作用的阀座31c。这样，通过减压装置31的球阀31a和螺旋弹簧31b将由旋转冲击机构13在套筒内间断地产生的冲击波的上限截断成规定值以下之后，进一步通过附设在减压装置31的减压箱31e中的流孔31f向油室31d供给将冲击波的方向变换为直角方向的工作用油。通过该工作用油按压活塞32，由此在其轴向上顺利驱动杆部32。
如图11所示，压力设定机构34具有安装在杆部32的后端的阀部34a；嵌合在阀部34a上的阀座部34b；弹性部件承接部34c，以能够自由安装拆卸或调整该弹簧长度的方式保持向阀部34a侧施加规定的弹性力的弹性部件35，其在主体外壳11的后部形成盖状，通过螺钉等以可自由安装拆卸的方式安装。
这里，图12是表示由工作用油推出的活塞32a的活塞冲程随时间变化的切断线图。如图所示，随着旋转冲击机构13中的套筒内的工作用油经减压装置31注入油室31d中，从开始之后到安装螺栓或螺母为止，活塞32a缓缓移动。在安装螺拴或螺母后，活塞32a进一步移动到活塞32a的冲程末端。然后，在拉供气杆15a的状态下，向压缩空气发动机14的高压空气供给被切断，并维持切断状态。到达该切断状态的时间是由通过弹性部件35调整的设定负载决定的。通过压力设定机构34的弹性部件35的弹力，通过杆部32将活塞拉回并回复到原来位置。并且，该活塞32a的回复工序中，油室31d内的工作用油通过未图示的油路返回套筒内。
如图所示，空气通路切换阀36，通过使设置在主体外壳11后部的切换杆37转动约90度，可以分别切换到图8所示的转矩控制通路和图11所示的非转矩控制通路的状态。这样，例如在进行不产生高转矩的作业的情况下，在切断机构被置为无效的状态下，可以有效地进行将螺栓螺母等组装到装置上或者将其分解的作业。即，如图8所示，空气通路切换阀36被设定在直立位置时，形成驱动压缩空气发动机14的高压空气经由压力设定机构34流动的转矩控制通路。另外，如图11所示，空气通路切换阀36旋转90度时，形成高压空气绕过压力设定机构34后向压缩空气发动机14供给的非转矩控制通路。
第三实施例的紧固件30的结构如上，由于第一实施例的作用加上设置切断机构，因此，可以防止在安装于砧上的螺栓螺母等上施加过多的转矩，从而提高其耐久性和可操作性。并且，可以有效地抑制驱动压缩空气发动机14的高压空气的无谓浪费。并且，在与切断高压空气向空气发动机14的供给的断流阀33相联动的杆部32的后端设有压力设定机构34，该压力设定机构34中可自由调整地配置着弹性部件35，可以施加规定的按压力，因此，容易进行使切断机构中的减压装置31和断流阀33工作的阈值调整和设定等。仅仅取下主体外壳11后部的弹性部件承接部34c，就可以很容易地实现通过在弹性部件35上安装或取下垫片进行的弹力调整、或者弹性部件35的更换等，并具有优良的可维护性。
并且，紧固件30上设置有空气通路切换阀36，该空气通路切换阀36可以切换经切断机构将高压空气供给到压缩空气发动机中的转矩控制通路和绕过切断机构将高压空气供给到压缩空气发动机中的非转矩控制通路，因此，在不需要切断机构的情况下，仅通过切换杆37即可进行使切断机构无效的操作，具有优良的操作方便性。
权利要求
1.一种紧固件，其特征在于，具备旋转冲击机构，该旋转冲击机构包括大致圆筒状的套筒，与压缩空气发动机或者电动机等驱动机构连接并旋转，其内部填充油；砧轴，在所述套筒内侧设置成与所述套筒同轴且可自由旋转；汽缸，设置在所述砧轴上，与所述砧轴的旋转轴正交；活塞，嵌合在所述汽缸上，被安装成可自由滑动；油路，与所述汽缸内和所述砧轴外侧连通；滚动部件，呈辊子状或球状，由所述活塞的前端把持，并通过弹性机构压接在所述套筒的内壁面上，可滚动；突出部，在旋转的所述套筒的内壁面上隆起形成，冲击所述滚动部件。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，在所述油路中设有将所述套筒的油导入到所述汽缸内的止回阀，在所述汽缸内嵌合着所述活塞的基部。
3.根据权利要求1或2所述的紧固件，其特征在于，多个所述旋转冲击机构同轴地连结为多层，所述套筒的突出部及所述活塞、所述滚动部件的组配置成相互旋转对称的形状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的紧固件，其特征在于，所述套筒通过具有压缩空气发动机的驱动机构旋转，向形成在所述旋转冲击机构上的排气通路供给驱动所述压缩空气发动机的空气，冷却所述旋转冲击机构。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的紧固件，其特征在于，所述驱动机构具有压缩空气发动机，该空气发动机中设有切断高压空气的供给的切断机构，所述切断机构包括将所述套筒内的油压调整为规定值的减压装置，由通过所述减压装置的油的油压在其轴向进行驱动的杆部，以及与所述杆部联动进行开闭的断流阀。
6.根据权利要求5所述的紧固件，其特征在于，在向所述压缩空气发动机供给高压空气的空气通路中设有空气通路切换阀，所述空气通路切换阀用于切换经由所述切断机构向所述空气发动机供给压缩高压空气的转矩控制通路和绕过所述切断机构向所述压缩空气发动机供给高压空气的非转矩控制通路。
全文摘要
本发明涉及一种紧固件，在压接(或打击)引起冲击时可靠地支撑被冲击部，产生旋转力并将转矩有效地传递到砧上，具有优良的长期润滑性和耐久性、可维护性、经济性。该紧固件(10)具有旋转冲击机构(13)，该旋转冲击机构包括汽缸(13d)，与砧轴(13c)的旋转轴正交设置；活塞(13j)，嵌合在汽缸(13d)上，安装成可自由滑动；油路，与汽缸(13d)内和砧轴(13c)外侧连通；滚动部件(13i)，由活塞(13j)的前端把持，通过弹性机构压接在套筒(13a)的内壁面上，并且可转动；以及突出部(13g)，在旋转的套筒内壁面上隆起形成，冲击滚动部件(13i)。
文档编号B25B21/02GK1579710SQ20041005886
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月2日 优先权日2003年8月1日
发明者中沟诚一 申请人:株式会社东洋空机制作所, 株式会社永信