▶ エドゥアルト ヴィレ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-22
(45)【発行日】2023-10-02
(54)【発明の名称】トルク工具
(51)【国際特許分類】
B25B 23/14 20060101AFI20230925BHJP
B25B 23/157 20060101ALI20230925BHJP
B25B 21/00 20060101ALI20230925BHJP
【ＦＩ】
B25B23/14 610B
B25B23/157 B
B25B21/00 R
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020538726
(86)(22)【出願日】2019-01-07
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-04-15
(86)【国際出願番号】 DE2019100003
(87)【国際公開番号】W WO2019137578
(87)【国際公開日】2019-07-18
【審査請求日】2021-12-27
(31)【優先権主張番号】102018100664.0
(32)【優先日】2018-01-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】593087949
【氏名又は名称】シュタールヴィレ エドゥアルド ヴィレ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＳＴＡＨＬＷＩＬＬＥ Ｅｄｕａｒｄ Ｗｉｌｌｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｌｉｎｄｅｎａｌｌｅｅ ２７， Ｄ－４２３４９ Ｗｕｐｐｅｒｔａｌ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】ブラッド ジェンキンズ
(72)【発明者】
【氏名】ライナー シュヴァーファーツ
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－１５６７４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】仏国特許出願公開第０３０３４０３３（ＦＲ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第０２７７７８８３（ＥＰ，Ａ１）
【文献】実開昭５３－０７６２９８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許第０３６９３３８１（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０７４５８２９７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２００７－３０１７１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９６７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３２０３８７５（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｂ２３／００－２３／１８
Ｂ２５Ｂ２１／００
Ｂ２３Ｐ１９／０６
Ｂ２５Ｆ１／００－５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）であって、ａ）トルクを伝達するために、１つの共通の軸線を中心として回転するケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）を備えた基体（１２，１１２，３１２，４１２）と、
ｂ）トルクを伝達するために、前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）に固定的に接続されている駆動軸（１８，１１８，３１８）と、
ｃ）駆動装置に接続するための、前記駆動軸（１８，１１８，３１８）における接続領域（２７，１２７，３２７）と、
ｄ）前記基体（１２，１１２，３１２，４１２）に設けられていて、トルクを伝達するために前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）および前記駆動軸（１８，１１８，３１８）と共に回転する、操作工具のためのアダプタ（３０，１３０，３３０）と、
ｅ）伝達されたトルクを検出し、評価するための検出および評価手段（７４，１７４，３７４）と、
ｆ）前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）内に配置されていて、目標トルクに達した際に作動するリリース機構（４４，１４４，３４４，４４４）と、
を有し、
ｇ）前記操作工具のための前記アダプタ（３０，１３０，３３０）は、前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）に回転可能に支持され、前記リリース機構（４４，１４４，３４４，４４４）はロック機構（４６，１４６，３４６，４４６）を有していて、前記ロック機構は、前記アダプタ（３０，１３０，３３０）を、トルク伝達のために前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）に接続し、前記リリース機構（４４，１４４，３４４，４４４）の作動時には、前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）内での自由回転のためにロック解除し、
ｈ）前記アダプタ（３０，１３０）は、少なくとも１つのロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）を含む半径方向の孔（４８，１４８，３４８，４１８）を有しており、前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）は、電気的に作動するアクチュエータ（６２，１６２，３６４，４３６）によって、ロックのために、前記孔（４８，１４８，３４８，４１８）から出て前記ケーシング（１４）の凹部（７２，１７２，４３８）内へと押され、ロック解除のために、前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）は退避スペース（５８，１６８，３７６）内へと移動し、
ｉ）前記退避スペース（５８）は、前記ロック機構（４６）のロック解除のために、前記電気的に作動するアクチュエータ（６２）によって前記ロックエレメント（５０）がリリースのために移動させられる、前記アダプタ（３０）内の軸方向の孔（５６）によって形成され、前記電気的に作動するアクチュエータ（６２）は、前記ケーシング（１４，１１４，３１４，４１４）を貫通して前記アダプタ（３０，１３０，３３０）に向かって軸方向に延びるピン（６６）を有し、前記ピン（６６）が前記アダプタ（３０，１３０，３３０）の方向へ移動すると、前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）が前記退避スペース（５８，１６８，３７６）内へと移動する、
ことを特徴とする、リリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項2】
電気的に作動するアクチュエータ（６２，１６２，３６４，４３６）が設けられており、前記アクチュエータは、前記目標トルクに到達した際に前記ロック機構（４６，１４６，３４６，４４６）をロック解除することを特徴とする、請求項１記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項3】
前記ロック機構（４６，１４６，３４６，４４６）の前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）は、ロックのために、ばねエレメント（６０，１５８，３５６，４２６）によって予荷重をかけられていることを特徴とする、請求項１または２記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項4】
ばね負荷されるロック体（１６０）に退避スペース（１６８）が設けられており、前記ロックエレメント（１５０）は、前記ロック機構（１４６）のロック解除のために、ソレノイド（１６２）によって前記退避スペース（１６８）内に移動させられ、ロックのために、前記ロック体（１６０）は、前記ロックエレメント（１５０）を前記ケーシング（１１４）の前記凹部（１７２）内へと押すことを特徴とする、請求項２または３記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項5】
ばね負荷されるロックレバー（３５４）に前記退避スペース（３７６）が設けられており、前記ロックレバーは、前記ロックエレメント（３５８）を、前記ロック機構（３４６）のロック解除のために、前記電気的に作動するアクチュエータ（３６４）によって前記退避スペース（３７６）内に移動させ、ロックのために、前記ロックレバー（３５４）は、前記ロックエレメント（３５８）を前記ケーシング（３１４）の前記凹部（３６２）内へと押すことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項6】
前記退避スペース（４６８）は、前記基体（４１２）の軸方向の通路（４１６）内に配置されている、円錐状の付加部（４３０）を含むばね負荷される本体（４２８）によって形成され、前記ロックエレメント（４２０）は、前記ロック機構（４４６）のロック解除のために、前記電気的に作動するアクチュエータ（４３４）によって前記退避スペース（４６８）内に移動させられ、ロックのために、前記円錐状の付加部（４３０）を備えた前記本体（４２８）は、前記ロックエレメント（４２０）を前記ケーシング（４１４）の前記凹部（４３８）内へと押すことを特徴とする、請求項１記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項7】
前記ロック機構（４６，１４６，３４６，４４６）の前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）は、１つ以上の球（５２，１５２，３６０，４２２）または円筒ころから成っていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項8】
前記駆動軸（１８，１１８，３１８）は、トーションバー（２０，１２０，３２０）として形成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項9】
前記検出および評価手段（７４，１７４，３７４）は、トルクを検出するために前記トーションバー（２０，１２０，３２０）に設けられているひずみゲージ（２２，１２２，３２２）を有していることを特徴とする、請求項８記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項10】
前記検出および評価手段（７４，１７４，３７４）は、前記リリース機構（４４，１４４，３４４，４４４）の前記電気的に作動するアクチュエータ（６２，１６２，３６４，４３６）を、リリースのために駆動制御する、電子的な制御ユニットを有していることを特徴とする、請求項２から９までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項11】
トルクを発生させるためにモータ駆動装置が設けられていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【請求項12】
前記ロックエレメント（５０，１５０，３５８，４２０）は、前記基体（２２０）に設けられた、軸方向（２３２）から半径方向（２３４）に移行する、９０°に湾曲した変向管（２３０）内に設けられていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリースされるリリース式トルク工具（１０，１１０，３１０，４１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ねじ等を締め付けるための、目標トルクでリリース(ausloest)されるトルク工具であって、
ａ）トルクを伝達するために、１つの共通の軸線を中心として回転するケーシングを備えた基体、
ｂ）トルクを伝達するために、ケーシングに固定的に(fest)接続されている駆動軸、
ｃ）駆動装置に接続することができる、駆動軸における接続領域、
ｄ）基体に設けられていて、トルクを伝達するためにケーシングおよび駆動軸と共に回転する、操作工具のためのアダプタ、
ｅ）伝達されたトルクを検出し、評価するための検出および評価手段、
ｆ）ケーシング内に配置されていて、目標トルクに達した際に作動されるリリース機構、
を有している、トルク工具に関する。
ａ）トルクを伝達するために、１つの共通の軸線を中心として回転するケーシングを備えた基体、
ｂ）トルクを伝達するために、ケーシングに固定的に(fest)接続されている駆動軸、
ｃ）駆動装置に接続することができる、駆動軸における接続領域、
ｄ）基体に設けられていて、トルクを伝達するためにケーシングおよび駆動軸と共に回転する、操作工具のためのアダプタ、
ｅ）伝達されたトルクを検出し、評価するための検出および評価手段、
ｆ）ケーシング内に配置されていて、目標トルクに達した際に作動されるリリース機構、
を有している、トルク工具に関する。
【0002】
詳細な説明
ねじ固定は、機械製作において、最も頻繁に利用される接続である。このような接続エレメントは、適切な組付け工具の使用によってのみ効果的となる。このために適切な組付け工具には、トルクドライバのようなトルク工具が挙げられる。
ねじ固定は、機械製作において、最も頻繁に利用される接続である。このような接続エレメントは、適切な組付け工具の使用によってのみ効果的となる。このために適切な組付け工具には、トルクドライバのようなトルク工具が挙げられる。
【0003】
トルク工具は、ワークピースに所定のトルクを加えるために必要となる。トルク工具としては、例えばトルクレンチまたはトルクドライバが公知である。機械的かつ電子的なトルク工具がある。特に、表示式のトルク工具およびリリース式のトルク工具がある。表示式のトルク工具は、その都度実際に加えられているトルクを常に表示する。リリース式のトルク工具では、目標トルクが設定される。ねじを締め付ける際にこのトルクに到達するとすぐに、このトルク工具は目標トルクに到達したことを使用者に報知する。これは例えば、聞こえるクリック音または感じられる屈曲により報知することができる。
【0004】
手動操作される工具を使用する場合に伝達されるトルクは、この場合、使用者の身体的な状態、および力に対する主観的な感覚に依存している。トルク工具は、ねじの弾性範囲内にある高い締付け力によりねじを締め付けるために、またはねじを僅かな締付け力のみで締め付けるために使用される。とりわけ自動車または航空機産業における軽量構造のために、例えば、マグネシウム、アルミニウム、またはプラスチックのような新しい構造材料を使用するために、トルク工具に対する要件および要求が高まっている。すなわち、このような新しい材料により、繊細なねじ接続部の数が増えている。鋼材料に比べて、これらの軽量構造材料の引っ張り強度が低いことにより、ねじ接続部の過剰な負荷は、ねじ山の損傷をまねき、これにより、これら高価な構成部品が役立たなくなってしまう。
【0005】
背景技術
独国実用新案第２０２００７０１５９７１号明細書により、多機能型ニューマチック工具が公知である。この多機能型ニューマチック工具はベースボディを有していて、このベースボディには、操作レバー、入口接続部、およびシリンダが配置されている。シリンダの内部には、ブレードを備えたロータが配置されている。シリンダは、入口スイッチを介して入口接続部に接続されている。入口スイッチは操作レバーによって制御可能である。この場合、ロータの回転軸は、シリンダを通ってガイドされている。工具は付加的に、異なる機能を有する少なくとも２つの工具ヘッドを含む。接続エレメントは、各工具ヘッドの後端部に配置されていて、接続装置は、ベースボディの前端部に配置されている。任意の１つの工具ヘッドの接続エレメントは、ベースボディの前端部の接続装置に取り外し可能に配置されている。接続エレメントの後端部は、ロータの前端部に取り外し可能に接続されている。工具ヘッドの後端部に配置された接続エレメントと、ロータの前端部との取り外し可能な接続により、ブレードの回転の際のトルクが、個々の工具ヘッドに伝達されることが保証されている。
独国実用新案第２０２００７０１５９７１号明細書により、多機能型ニューマチック工具が公知である。この多機能型ニューマチック工具はベースボディを有していて、このベースボディには、操作レバー、入口接続部、およびシリンダが配置されている。シリンダの内部には、ブレードを備えたロータが配置されている。シリンダは、入口スイッチを介して入口接続部に接続されている。入口スイッチは操作レバーによって制御可能である。この場合、ロータの回転軸は、シリンダを通ってガイドされている。工具は付加的に、異なる機能を有する少なくとも２つの工具ヘッドを含む。接続エレメントは、各工具ヘッドの後端部に配置されていて、接続装置は、ベースボディの前端部に配置されている。任意の１つの工具ヘッドの接続エレメントは、ベースボディの前端部の接続装置に取り外し可能に配置されている。接続エレメントの後端部は、ロータの前端部に取り外し可能に接続されている。工具ヘッドの後端部に配置された接続エレメントと、ロータの前端部との取り外し可能な接続により、ブレードの回転の際のトルクが、個々の工具ヘッドに伝達されることが保証されている。
【0006】
独国実用新案第２０２００６００８０５６号明細書には、設定可能な値よりも小さいトルクを伝達するための力伝達装置が記載されている。ここに記載された力伝達装置は、この場合、ソケットレンチとして使用される。
【0007】
台湾登録実用新案第２７８９８２２号明細書には、設定可能なトルクを有する力伝達装置が開示されている。この力伝達装置は、駆動手段、スリーブまたはフランジ、楔エレメント、およびばねを含む。駆動手段はスリーブに、互いに移動可能および互いに回転可能であるように接続されている。駆動手段とスリーブとの間の相対的な軸方向の位置を調節することにより、ばねに加えられる力が調節され、これにより、楔エレメントとスリーブとの間で伝達可能な最大のトルクが調節される。
【0008】
独国実用新案第２０２０１１０５０２８０号明細書には、工具駆動部材を備えた調節可能なトルクレンチが記載されている。この場合、このトルク工具は、長手方向に延在する管状の工具軸を有している。この工具の第１の端部区分には、長手方向軸線を中心として回転可能に工具軸に支持されている把持部が配置されている。把持部は、把持部および／または工具軸の内部における緊締ユニットに直接または間接に連結されている。把持部の回転により、その都度加えるべき締付けモーメントをプリセットするコイルばねが緊縮または弛緩される。把持部はさらに、休止位置で把持部に当接している折り畳みレバーを有している。工具軸と把持部との間の移行領域には、その都度実際に調節される締付けモーメントについての数値表記を示すことができる目盛りが配置されている。この移行領域は、工具軸とは反対側で先細りしており、横断面は減少している。工具軸の第１の端部区分とは反対側の第２の端部区分は、工具駆動部材との連結のために用いられ、この工具駆動部材は、通常は差込み工具である工具を収容するために役立つ。このために、それ以外は横断面が円形の工具軸は、端部側で長方形の開口を形成するように、第２の端部区分で平坦にされている。
【0009】
独国特許出願公開第１００５１０１１号明細書により、トルクを電子的に検出する、リリース式のトルクレンチが公知である。ひずみゲージによって、機械的なトルクが電子的な信号に変換される。このように検出したトルクを目標値と比較する。測定されたトルクが、調節されたまたはプリセットされたトルク目標値に達すると、電子評価により、トルクレンチは機械的に、少なくとも短時間解放される。この解放は、この場合、例えば、レンチ把持部とレンチヘッドとの連結解除により行われる。
【0010】
独国実用新案第２０２０１４００００４１号明細書は、リリース式トルク工具に関し、このトルク工具は、把持領域とヘッド領域とを備えた軸状のケーシングを有している。ケーシング内には、トルクを伝達するための伝達装置が設けられている。トルク工具はさらに、所望のトルクを設定するための作動ボタンを備えた作動装置を有しており、このトルクに到達したことが報知される。表示装置は、トルク工具がリリースされるべきトルク値を表示する。さらに、このトルク工具は、設定されたトルクでトルク工具をリリースするリリース機構を備える。
【0011】
独国特許出願公開第１０２００６０１３１４７号明細書により、ワークピースにおけるトルクを測定するための、かつ／またはトルクの締付けをリリースするためのトルク工具が公知である。このトルク工具は、把持部と、トルクを伝達するためのバーとを備えるケーシングを有している。測定エレメントは、トルクを電子的に検出するために用いられ、この検出されたトルクは、測定および制御電子機器によって処理される。電子的な測定および制御電子機器によって制御されるリリーススイッチは、目標値で、トルク工具をリリースする。この明細書に記載されたトルクレンチは、リリーススイッチによって作動される少なくとも１つの作動部材を有した減速機構を有している。この場合、減速機構は、トルクを伝達するためのバーと、トルク工具をリリースするための電子制御されるリリーススイッチとの間に配置されている。この文献には、減速機構が、電子制御されるリリーススイッチによって駆動制御される、切換え縁部を備えた切換えレバーを有していることが記載されている。
【0012】
発明の開示
そこで本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、簡単に構成され、製造コストが安価である、リリース式トルク工具を提供することである。この場合、効果は、特に、モータ駆動されるトルク工具でも、リリースの際に高い有効性が得られるのが望ましい。
そこで本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、簡単に構成され、製造コストが安価である、リリース式トルク工具を提供することである。この場合、効果は、特に、モータ駆動されるトルク工具でも、リリースの際に高い有効性が得られるのが望ましい。
【0013】
本発明によればこの課題は、冒頭で述べた形式の、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有するトルク工具において、
ｇ）操作工具のためのアダプタは、ケーシングに回転可能に支持されており、リリース機構はロック機構を有していて、ロック機構は、アダプタを、トルク伝達のためにケーシングに接続し、リリース機構の作動時には、ケーシング内での自由回転のためにロック解除することにより解決される。
ｇ）操作工具のためのアダプタは、ケーシングに回転可能に支持されており、リリース機構はロック機構を有していて、ロック機構は、アダプタを、トルク伝達のためにケーシングに接続し、リリース機構の作動時には、ケーシング内での自由回転のためにロック解除することにより解決される。
【0014】
本発明の根底を成す原則は、機械式であっても、手動式であっても、駆動装置は、目標トルクに達した際に、それ以上、ねじ締めに対して影響を与えない、というものである。トルクを伝達するための駆動装置はこのために、トルクを伝達するケーシングからアダプタをロック解除することにより、連結解除される。このためにアダプタは、基体のケーシング内で回転可能に支持されており、したがってロック解除状態では自由に回転することができる。ロックされて初めて、ケーシングはアダプタに連結され、これにより、駆動軸を備えたケーシングを介して目標トルクまでのトルクを伝達することができる。到達したい目標トルクは、適切な手段によってプリセット可能である。
【0015】
目標トルクに到達した際にロック機構をロック解除する、電気的に作動するアクチュエータ、例えば電子制御されるソレノイドが設けられているならば、本発明によるトルク工具の有利な構成として実証されている。ソレノイドのように、電気的に作動するアクチュエータは、簡単に製作できる公知の構成部品である。さらにこのようにして、ロック機構は、ソレノイドによって簡単に電子的に駆動制御され、用いられる。ソレノイドを作動させるためには、このために適切な電気信号で十分である。
【0016】
本発明によるトルク工具の有利な好適な構成では、アダプタは、少なくとも１つのロックエレメントを含む半径方向の孔を有しており、ロックエレメントは、電気的に作動するアクチュエータによって、ロックのために、孔から出てケーシングの凹部内へと押され、ロック解除のために、ロックエレメントは退避スペース内へと移動する。このような手段により、単純な形式で、電子的に駆動制御されるロックもしくはロック解除機構を実現することができる。電気的に作動するアクチュエータとしては、ソレノイドが適している。これにより、ソレノイドの運動方向を、軸方向から半径方向へとリリースのために変向することができ、これにより、ソレノイドの配置は、トルク工具内で省スペースに行うことができる。
【0017】
本発明によるリリース式トルク工具の特別な好適な構成では、ロック機構のロックエレメントは、ロックのために、ばねエレメントによって予荷重をかけられている。このような手段は、ロックエレメントを弾性的にロック状態に置くために用いられる。ばねエレメントのばね力を克服することにより初めて、ロック機構はロック解除される。
【0018】
本発明によるリリース式トルク工具の別の好適な構成はさらに、退避スペースが、ロック機構のロック解除のために、電気的に作動するアクチュエータによってロックエレメントがリリースのために移動させられる、アダプタ内の軸方向の孔によって形成されていることにある。このために、ソレノイドは、電気的に作動するアクチュエータとして特に適している。このような手段は、ロック機構の、それ以外は回転するシステムにおいて、ソレノイドの直線運動を、適切な形式で、ロック状態もしくはロック解除状態に変換するのに役立つ。
【0019】
この場合、ロック機構のこのような構成形式は、特に摩耗が少なく、ひいては、エラーが生じにくい。
【0020】
本発明によるリリース式トルク工具の好適な変化態様はさらに、ばね負荷されるロック体に退避スペースが設けられており、ロックエレメントは、ロック機構のロック解除のために、ソレノイドのような電気的に作動するアクチュエータによってこの退避スペース内に移動させられ、ロックのために、ロック体は、ロックエレメントをケーシングの凹部内へと押すことにより構成される。このような手段は、アダプタ内における退避スペースに対して代替的なものである。退避スペースは今や、アダプタの代わりにロック体内に設けられている。ばね負荷されたロック体は、この場合、例えばソレノイドによってロック解除のために良好に駆動制御される。付加的な退避スペースを、アダプタ内に設ける必要はない。これによりトルク工具を、極めてコンパクトに構成することができる。
【0021】
本発明によるリリース式トルク工具のさらに好適な変化態様では、退避スペースが、ばね負荷されるロックレバーに設けられている。ロック解除のために、ロックレバーは、ロック機構のロックエレメントを、ソレノイドのような電気的に作動するアクチュエータによって退避スペース内へと移動させる。ロックのためには、ロックレバーはロックエレメントを凹部内へと押す。このような手段においても、ロック機構のロックエレメントのための退避スペースは、アダプタ内もしくは基体内ではなく、ロックレバー内に位置している。ばね負荷されるロックレバーは、ロック状態でロックエレメントを凹部内に保持する。ロックレバーの旋回により初めて、ロックエレメントは退避スペース内に到る。
【0022】
本発明によるリリース式トルク工具の別の好適な構成は、退避スペースが、基体の軸方向の通路内に配置されている、円錐状の付加部を含むばね負荷される本体によって形成され、ロックエレメントは、ロック機構のロック解除のために、例えばソレノイドのような電気的に作動するアクチュエータによって退避スペース内に移動させられ、ロックのために、円錐状の付加部を備えた本体は、ロックエレメントをケーシングの凹部内へと押すことにある。トルク工具は、このようなロック機構により、特に簡単かつ好適に製作することができる。この場合、本体は、例えば、円錐状に延在する付加部を有したシリンダであってよい。退避スペースのための場所は、ロック解除のために、この円錐状の領域と通路との間に生じる。円錐状の付加部を備えたシリンダは、リリースのためには、ロック解除のための退避スペースを形成するための正しい方向に動きさえすればよい。
【0023】
好適には、ロック機構のロックエレメントは、球として形成されている。球は、例えばボールベアリングでも使用されるように、工業的に標準的な部材である。これにより、ロック機構を、簡単かつ安価に製作することができる。１つだけの球の代わりに、勿論、任意の数の複数の球をロックエレメントとして使用することもできる。球の代わりに円筒ころを使用することもできる。円筒ころには、このような技術的な関連で、球と類似の機能および特性を認めることができる。
【0024】
本発明によるトルク工具のさらに好適な変化態様は、駆動軸がトーションバーとして形成されていることにある。トーションバーは、トルクの伝達の際に弾性的に変形する。これにより、変形の程度に基づきトルクを検出することができる。
【0025】
したがって、本発明によるトルク工具の別の構成では、検出および評価手段は、トルクを検出するためにトーションバーに設けられているひずみゲージを有している。ひずみゲージは、トーションバーの変形を検出し、その都度加えられたトルクに相当する対応する信号を発生させる。
【0026】
本発明によるトルク工具の好適な別の構成はさらに、検出および評価手段が、リリース機構の電気的に作動するアクチュエータ、例えばソレノイドを、リリースのために駆動制御する、電子的な制御ユニットを有していることにより得られる。電子的な制御ユニットはこの場合、プロセッサ制御されるように形成することができる。これにより比較的簡単な信号処理が行われる。その都度加えられる実際のトルクは、常に目標トルクと比較されなければならない。目標トルクが到達されるとすぐに、制御電子機器は、例えば電気的なパルスをそこに伝達することにより、リリース機構の、電気的に作動するアクチュエータ、例えばソレノイドを駆動制御する。
【0027】
本発明によるトルク工具の別の好適な構成は、操作工具が機械的な駆動装置を有していることにより得られる。手動操作式のトルク工具によって使用者は、恐らく、トルクの感覚を受けることができるが、今日の工業生産では、できるだけ高い生産性のために迅速なプロセスが必要とされている。したがって、このような手段は、生産性を著しく高めるために有効である。そのためにトルク工具は、その構造が特に適している。
【0028】
別の構成および利点は、従属請求項の対象ならびに対応する説明を含む図面により明らかである。次に実施例を、添付の図面につき詳しく説明する。本発明は、説明されたこの実施例のみに限定されるべきではない。実施例は、本発明を詳しく説明するためだけに用いられる。本発明は、現在かつ将来的に、当業者が本発明を実現するために自明であると考える全ての対象物に関連するとされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】ロック状態にある本発明によるトルクドライバを軸方向縦断面図で概略的に示す原理図である。
【図3】ロック解除状態にある本発明によるトルクドライバを軸方向縦断面図で概略的に示す原理図である。
【図5】別の実施例における、ロック状態にある本発明によるトルク工具を示す軸方向縦断面図である。
【図9】第３の実施例における、ロック状態にある本発明によるトルク工具を示す軸方向縦断面図である。
【図13】第４の実施例における、ロック状態にある本発明によるトルク工具を示す軸方向縦断面図である。
【図15】第５の実施例における、ロック状態にある、トルク工具のための本発明によるリリース機構の軸方向縦断面図である。
【0030】
好適な実施例
図１には、符号１０で、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有した本発明によるトルクドライバが示されている。トルクドライバ１０は、図１において軸方向縦断面図で概略的に示されている。トルクドライバ１０は、ケーシング１４を備えた基体１２を含む。ケーシング１４の前方領域１６には、駆動軸１８が固定されている。駆動軸１８は、ケーシング１４に固定的に結合されているトーションバー２０を形成している。トーションバー２０には、図示されていないワークピースへと伝達されるトルクを検出するためのひずみゲージ２２が配置されている。駆動軸１８はその端部２４に、適切な駆動工具のための、受容部２６として形成された接続領域２７を有している。駆動工具は、トーションバー２０を介してトルクをケーシング１４に伝達する。
図１には、符号１０で、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有した本発明によるトルクドライバが示されている。トルクドライバ１０は、図１において軸方向縦断面図で概略的に示されている。トルクドライバ１０は、ケーシング１４を備えた基体１２を含む。ケーシング１４の前方領域１６には、駆動軸１８が固定されている。駆動軸１８は、ケーシング１４に固定的に結合されているトーションバー２０を形成している。トーションバー２０には、図示されていないワークピースへと伝達されるトルクを検出するためのひずみゲージ２２が配置されている。駆動軸１８はその端部２４に、適切な駆動工具のための、受容部２６として形成された接続領域２７を有している。駆動工具は、トーションバー２０を介してトルクをケーシング１４に伝達する。
【0031】
駆動軸１８とは反対側の、ケーシング１４の端部２８には、アダプタ３０が位置している。アダプタ３０は、挿入工具または載着工具のために設けられていてよい。アダプタ３０は、ケーシング１４に対して軸方向に延在する軸３２を有している。軸３２は、ニードルベアリング３４で回転可能に支持されている。軸３２の端部部材３６には、この軸に対してほぼ垂直にディスク３８が配置されている。ディスク３８は、基体１２のケーシング１４内に位置している。ディスク３８は軸３２に固定的に結合されているので、ディスク３８は常に軸３２と一緒に回転する。軸３２はさらに、一方の端部４０でケーシング１４から外へ出るようにガイドされている。保持リング４２がケーシング１４を閉じており、軸３２の一部と共に軸受をケーシング１４内に保持している。ケーシングから外へ出るようにガイドされている端部４０は、例えばここには図示されていない操作工具を挿入するための、または載着するための連結領域を有している。操作工具は、トルクを伝達するために、アダプタ３０を介して、かつケーシング１４を介して駆動される。
【0032】
トルクドライバ１０は、ロック機構４６を備えたリリース機構４４を有している。このために、アダプタ３０のディスク３８は半径方向の孔４８を有している。半径方向の孔４８内にはロックエレメント５０が設けられている。ロックエレメント５０はこの実施例では鋼球５２であり、これらの鋼球は、半径方向の孔４８を完全に充填している。ロックエレメント５０のためのその他の形状および材料も勿論、考えることができる。
【0033】
図２には、アダプタ３０のディスク３８の領域が横断面図で概略的に示されている。鋼球５２は、半径方向の孔４８内で互いに整列して位置している。アダプタ３０のロック解除されたディスク３８は、ケーシング１４内に回転可能に設けられている（図３および図４参照）。最も外側の鋼球５２ａは、内側の凹部７２内に突入している。図２が図１に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。
【0034】
図１にさらに示されているように、軸方向の孔５６が、半径方向の孔４８の、回転軸線５４側の端部５７に続いている。軸方向の孔５６は、半径方向の孔４８と同じ横断面を有しており、退避スペース５８として利用される。軸方向の孔５６内にはさらに、ばねエレメントとしてコイルばね６０が設けられていて、このばねはそのばね力によって、鋼球５２を半径方向の孔４８内に押し込む。これにより鋼球５２は、半径方向の孔４８内で予荷重をかけられている。
【0035】
電気的に作動するソレノイド(Hubmagnet)６２は、ケーシング１４の内室６４内に配置されている。ソレノイド６２は電気的なアクチュエータを成している。ソレノイド６２は、軸方向のピン６６を有しており、このピンは、室６４の軸方向の貫通孔６８によってガイドされている。軸方向の貫通孔６８は、半径方向の孔４８の軸方向の端部開口７０に開口している。ピン６６の直径および軸方向の端部開口７０の直径は、鋼球５２の直径よりも小さい。これにより鋼球５２は、軸方向の端部開口７０を通過することはできない。
【0036】
図１および図２の実施例では、トルクドライバ１０はトルクを伝達するためにロック状態で示されている。このために、最も外側の鋼球５２ａは、ケーシング１４の内側の凹部７２内に突入している。駆動軸１８が駆動工具によって駆動されると、ケーシング１４は、ロックされていることにより、アダプタ３０と共に回転する。したがって、このようにケーシング１４内に固定されたアダプタ３０が、トルクをねじに伝達することができる。
【0037】
ねじへのトルクの伝達の際の、トーションバー２０のねじれにより、ひずみゲージ２２は、実際のトルクに相当する信号を、検出および評価手段７４に送る。検出および評価手段７４は、例えばプロセッサ制御される制御電子機器であり、この制御電子機器は、ひずみゲージ２２のアナログ信号を、まず、アナログ・デジタル変換器を介してデジタル化し、次いでデジタル処理する。この制御電子機器は、目標トルクをプリセットし、記憶するためのデジタルメモリを含んでいる。制御電子機器は、トルクドライバ１０の基体１２内でまたは基体１２の側面で、基本的に内部に配置されていてよく、または外部に配置されていてもよい。外部の制御電子機器の場合には、信号変換のために、当業者に公知の手段を設けなければならない。制御電子機器は、加えられたトルクを評価し、このトルクは、制御電子機器内で特に目標トルクと比較される。目標トルクに達した際には、制御電子機器はソレノイド６２を駆動制御して作動させる。
【0038】
図３および図４には、本発明によるトルクドライバ１０が、リリース状態で示されている。この場合、図３は、図１の軸方向縦断面図に相当し、図４は、図２のディスク３８の領域の横断面図に相当する。これら両図に一致する点がある場合は、同じ参照符号も使用される。
【0039】
設定された目標トルクの閾値に達するとすぐに、トルクドライバ１０は、図３もしくは図４に示したようにリリースされる。このために、制御電子機器がソレノイド６２を作動させ、ソレノイドのピン６６が、貫通孔６８と、軸方向の端部開口７０とを貫通して半径方向の孔４８内に進入する。この場合、ソレノイドのピン６６が、ロックエレメント５０の鋼球５２ｂを、コイルばね６０のばね力に抗して、軸３２の軸方向の孔５６である、退避スペース５８内へ押し込む。鋼球５２は、後方に滑ることができ、これにより、最も外側の鋼球５２ａが、ケーシング１４の内側の凹部７２から外へ出され、ロックは解放される。このロック解除状態では、アダプタ３０は、ニードルベアリングにおいて自由に回転することができる。トルクは、基体１２からアダプタ３０へは、もはや伝達されない。
【0040】
ロックのためには、ソレノイド６２は、ロックされていた出発位置に再び戻る。これにより、コイルばね６０は、鋼球５２ｂを軸３２の軸方向の孔５６から再び半径方向の孔４８内へとスライドさせることができる。これにより、最も外側の鋼球５２ａは、ロックのために再びケーシング１４の内側の凹部７２内に到る。
【0041】
図５には、符号１１０で、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有した本発明によるトルク工具が示されている。トルク工具１１０は、図５において軸方向縦断面図で概略的に示されている。トルク工具１１０は、ケーシング体１１４を備えた基体１１２を含む。ケーシング体１１４の前方領域１１６には、駆動軸１１８が固定されている。駆動軸１１８は、ケーシング体１１４に固定的に結合されているトーションバー１２０を形成している。トーションバー１２０には、図示されていないワークピースへと伝達されるトルクを検出するためのひずみゲージ１２２が配置されている。駆動軸１１８はその端部１２４に、適切な駆動工具のための、受容部１２６として形成された接続領域１２７を有している。駆動工具は、トーションバー１２０を介してトルクをケーシング体１１４に伝達する。
【0042】
駆動軸１１８とは反対側の、ケーシング体１１４の端部１２８には、アダプタ１３０が位置している。アダプタ１３０は、挿入工具または載着工具のために設けられていてよい。アダプタ１３０は、ケーシング体１１４に対して軸方向に延在する軸１３２を有している。軸１３２は、ニードルベアリング１３４で回転可能に支持されている。軸１３２の端部部材１３６には、この軸に対してほぼ垂直にディスク１３８が配置されている。ディスク１３８は、この場合、円筒状の本体１３９から成っていて、この本体の平坦な面１３９ａは、軸１３２を中心として取り付けられている。この場合、ディスク１３８は、基体１１２のケーシング体１１４内に位置している。ディスク１３８は軸１３２に固定的に結合されているので、ディスク１３８は常に軸１３２と一緒に回転する。軸１３２はさらに、一方の端部１４０でケーシング体１１４から外へ出るようにガイドされている。保持リング１４２がケーシング体１１４を閉じており、軸１３２の一部と共にニードルベアリング１３４をケーシング体１１４内に保持している。軸１３２の、ケーシング体から外へ出るようにガイドされている端部１４０は、例えばここでは図示されていない操作工具を挿入するための、または載着するための連結領域を有している。操作工具は、トルクを伝達するために、アダプタ１３０を介して、かつケーシング体１１４を介して駆動される。
【0043】
トルク工具１１０は、ロック機構１４６を備えたリリース機構１４４を有している。このために、アダプタ１３０のディスク１３８は半径方向の孔１４８を有している。半径方向の孔１４８内にはロックエレメント１５０が設けられている。ロックエレメント１５０はこの実施例では鋼球１５２であり、これらの鋼球は、半径方向の孔１４８を完全に充填している。しかしながらこの実施例では勿論、ロックエレメント１５０のためのその他の形状および材料も考えることができる。
【0044】
図６には、アダプタ１３０のディスク１３８の領域が横断面図で概略的に示されている。鋼球１５２は、半径方向の孔１４８内で互いに整列して位置している。アダプタ１３０のロック解除されたディスク１３８は、ケーシング体１１４内に回転可能に設けられている（図７および図８参照）。最も外側の鋼球１５２ａは、ロック位置で、内側の凹部１７２内に突入している。図６が図５に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。
【0045】
図５にさらに示されているように、軸方向の孔１５６が、半径方向の孔１４８の、回転軸線１５４側の端部１５７に続いている。軸方向の孔１５６内には、ばねエレメントとしてコイルばね１５８が設けられていて、このばねは、ロック体１６０を、電気的に作動するソレノイド(Hubmagnet)１６２のピン１６６に対して押している。これにより鋼球１５２は、図示したようにロック位置で、半径方向の孔１４８内に位置している。ロック体１６０は、鋼球１５２がこの場合、半径方向外側に向かって押されるように成形されており、これにより最も外側の鋼球１５２ａがケーシング体１１４の内側の凹部１７２内へロックのために突入する。ソレノイド１６２は電気的なアクチュエータを成している。
【0046】
ソレノイド１６２は、ケーシング体１１４の内室１６４内に配置されている。ソレノイド１６２は、軸方向のピン１６６を有しており、このピンに対してロック体１６０は、コイルばね１５８によって押される。
【0047】
図５および図６の実施例では、トルク工具１１０はトルクを伝達するためにロック状態で示されている。このために、最も外側の鋼球１５２ａは、ケーシング体１１４の内側の凹部１７２内に突入している。駆動軸１１８が駆動装置によって駆動されると、ケーシング体１１４は、ロックされていることにより、アダプタ１３０と共に回転する。したがって、ケーシング体１１４内に固定されたアダプタ１３０が、所望のトルクをねじに伝達することができる。
【0048】
ねじへのトルクの伝達の際の、トーションバー１２０のねじれにより、ひずみゲージ１２２は、実際のトルクに相当する信号を、検出および評価手段１７４に送る。検出および評価手段１７４は、例えばプロセッサ制御される制御電子機器であり、この制御電子機器は、ひずみゲージ１２２のアナログ信号を、まず、アナログ・デジタル変換器を介してデジタル化し、次いでデジタル処理する。この制御電子機器は、目標トルクをプリセットし、記憶するためのデジタルメモリを含んでいる。制御電子機器は、トルク工具１１０の基体１１２内でまたは基体１１２の側面で、基本的に内部に配置されていてよく、または外部に配置されていてもよい。外部の制御電子機器の場合には、信号変換のために、当業者に公知の手段を設けなければならない。制御電子機器は、加えられたトルクを評価し、このトルクは、制御電子機器内で特に目標トルクと比較される。目標トルクに達した際には、制御電子機器はソレノイド１６２を駆動制御するように操作して作動させる。
【0049】
図７および図８には、本発明によるトルク工具１１０が、ロック解除状態もしくはリリース状態で示されている。この場合、図７は、図５の軸方向縦断面図に相当し、図８は、図６のディスク１３８の領域の横断面図に相当する。これら両図に一致する点がある場合は、同じ参照符号も使用される。
【0050】
設定された目標トルクの閾値に達するとすぐに、トルク工具１１０は、図７もしくは図８に示したようにリリースされる。このために、制御電子機器が、ソレノイド１６２を作動させ、ソレノイドのピン１６６が、コイルばね１５８のばね力に抗してロック体１６０を摺動させる。この場合、ロックエレメント１５０の鋼球１５２ｂが、ロック体１６０の退避スペース１６８内へと到る。その他の鋼球１５２は、後方に滑ることができ、これにより、最も外側の鋼球１５２ａが、ケーシング体１１４の内側の凹部１７２から外へ出され、ロック機構１４６をリリースのためにロック解除する。このロック解除状態では、アダプタ１３０は、ニードルベアリング１３４において自由に回転することができる。トルクは、基体１１２からアダプタ１３０へは、もはや伝達されない。
【0051】
ロックのためには、ソレノイド１６２はそのピン１６６と共に、ロックされていた出発位置に再び戻される。これにより、コイルばね１５８はロック体１６０を、図５および図６に示したようなロック位置へと押し戻す。鋼球１５２ｂは、ロック体１６０の退避スペース１６８から再び半径方向の孔１４８内へとスライドさせられる。これにより、最も外側の鋼球１５２ａは、ロックのために再びケーシング体１１４の内側の凹部１７２内に到る。
【0052】
図９には、ねじ等を締め付けるための、目標トルクを有した本発明によるトルク工具３１０の別の実施例が示されている。トルク工具３１０は、図９において軸方向縦断面図で概略的に示されている。トルク工具３１０は、ケーシング３１４を備えた基体３１２を含む。ケーシング３１４の前方領域３１６には、駆動軸３１８が固定されている。駆動軸３１８は、ケーシング３１４に固定的に結合されているトーションバー３２０を形成している。トーションバー３２０には、図示されていないワークピースへと伝達されるトルクを検出するためのひずみゲージ３２２が配置されている。駆動軸３１８はその端部３２４に、適切な駆動工具のための、受容部３２６として形成された接続領域３２７を有している。駆動工具は、トーションバー３２０を介してトルクをケーシング３１４に伝達する。
【0053】
駆動軸３１８とは反対側の、ケーシング３１４の端部３２８には、アダプタ３３０が位置している。アダプタ３３０は、挿入工具または載着工具のために設けられていてよい。アダプタ３３０は、基体３１２に対して軸方向に延在する軸３３２を有している。軸３３２は、転がり軸受もしくはニードルベアリング３３４で回転可能に支持されている。軸３３２の端部部材３３６には、この軸３３２に対してほぼ垂直にディスク区分３３８が配置されている。ディスク区分３３８は、ケーシング３１４内に位置しており、この断面図で、基体３１２の回転軸線３４０の上側まで延在している。ディスク区分３３８は軸３３２に固定的に結合されているので、ディスク区分３３８は常に軸３３２と一緒に回転する。軸３３２はさらに、一方の端部３４２でケーシング３１４から外へ出るようにガイドされている。保持リング３４３がケーシング３１４を閉じており、軸３３２の一部と共に軸受をケーシング３１４内に保持している。ケーシング３１４から外へ出るようにガイドされている端部３４２は、例えばここには図示されていない操作工具を挿入するための、または載着するための連結領域を有している。操作工具は、トルクを伝達するために、アダプタ３３０を介して、かつケーシング３１４もしくは基体３１２を介して駆動される。
【0054】
トルク工具３１０は、ロック機構３４６を備えたリリース機構３４４を有している。このために、アダプタ３３０のディスク区分３３８は半径方向の孔３４８を有している。ディスク区分３３８の半径方向で反対側３５０には、ロックレバー室３５２が位置している。
【0055】
このロックレバー室３５２内には、ハンマー型のロックレバー３５４が設けられていて、このロックレバーはその外側端部で旋回可能に配置されている。ロックレバー３５４は、ばねエレメントとしてのばね３５６によって予荷重をかけられている。ロックレバー３５４は、弾性的な金属もしくは十分な硬度を備えたプラスチックから製作することもできるので、別個のばね３５６は基本的には省かれてよい。ばね３５６は、ばね力によって、旋回軸線を中心としてロックレバー３５４をロック位置へと旋回させる。この場合、ロックレバー３５４は、ロックエレメント３５８を半径方向の孔３４８内へと押し込む。ロックエレメント３５８はこの実施例では鋼球３６０であり、これらの鋼球は、半径方向の孔３４８を完全に充填している。ロックエレメント３５８のためのその他の形状および材料も基本的には、考えることができる。
【0056】
図１０には、アダプタ３３０のディスク区分３３８が横断面図で概略的に示されている。鋼球３６０は、半径方向の孔３４８内で互いに整列して位置している。アダプタ３３０のロック解除されたディスク区分３３８は、前述の実施例と同様に、ケーシング３１４内に回転可能に設けられている。最も外側の鋼球３６０ａは、内側の凹部３６２内に突入している。図１０が図９に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。
【0057】
図９に再び示したように、電気的に作動するソレノイド(Hubmagnet)３６４は、ケーシング３１４の内室３６６内に配置されている。ソレノイド３６４は、軸方向のピン３６８を有しており、このピンは、室３６６の軸方向の貫通孔３７０によってガイドされている。ソレノイド３６４は電気的なアクチュエータを成している。
【0058】
図９および図１０の実施例では、トルク工具３１０はトルクを伝達するためにロック状態で示されている。このために、最も外側の鋼球３６０ａは、ケーシング３１４の内側の凹部３６２内に突入している。駆動軸３１８が駆動工具によって駆動されると、ケーシング３１４は、ロックされていることにより、アダプタ３３０と共に回転する。したがって、このようにケーシング３１４内に、もしくは基体３１２内に固定されたアダプタ３３０が、トルクをねじに伝達することができる。
【0059】
ねじへのトルクの伝達の際の、トーションバー３２０のねじれにより、ひずみゲージ３２２は、実際のトルクに相当する信号を、検出および評価手段３７４に送る。検出および評価手段３７４は、例えばプロセッサ制御される制御電子機器であり、この制御電子機器は、ひずみゲージ３２２のアナログ信号を、まず、アナログ・デジタル変換器を介してデジタル化し、次いでデジタル処理する。この制御電子機器は、目標トルクをプリセットし、記憶するためのデジタルメモリを含んでいる。制御電子機器は、トルク工具３１０の基体３１２内でまたは基体３１２の側面で、基本的に内部に配置されていてよく、または外部に配置されていてもよい。外部の制御電子機器の場合には、信号変換のために、当業者に公知の手段を設けなければならない。制御電子機器は、加えられたトルクを評価し、このトルクは、制御電子機器内で特に目標トルクと比較される。目標トルクに達した際には、制御電子機器はソレノイド３６４を駆動制御して作動させる。
【0060】
図１１および図１２では、トルク工具は、図９および図１０に相応して、リリース状態もしくはロック解除状態で示されている。この場合、図１１には、トルク工具３１０の軸方向縦断面図が、ロック解除状態もしくはリリース状態で示されている。図１２は、相応の概略的な横断面図を示している。したがって、図１１および図１２が図９および図１０に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。
【0061】
リリースのために、ソレノイド３６４は、その軸方向のピン３６８を動かし、図１１および図１２に示したように、ハンマー型のロックレバー３５４を、ばね３５６のばね力に抗して旋回させる。これにより、ロックレバー３５４は、今や、半径方向の孔３４８を解放するので、最も内側の、もしくはこの場合、最も下方の鋼球３６０ｂは退避スペース３７６内へと到ることができる。退避スペース３７６は、ロックレバー３５４の凹部によって形成される。これにより、その他の鋼球３６０、および最も外側の鋼球３６０ａも、内側に向かって回転軸線３４０の方向に摺動し、ロック機構３４６のロックを解放する。このリリース状態では、トルクはアダプタ３３０へは、もはや伝達されない。
【0062】
ロックのために、ソレノイド３６４の軸方向のピン３６８は引き戻される。ハンマー型のロックレバー３５４は、ばね３５６のばね力によって最も内側の鋼球３６０ｂを半径方向の孔３４８内に押し戻す。これにより、その他の鋼球３６０も、特に最も外側の鋼球３６０ａもロック状態へと移動する。最も外側の鋼球３６０ａは、再び、図９および図１０に示されたように、ロックのために内側の凹部３６２のうちの１つへと押し戻される。
【0063】
図１３には、本発明によるトルク工具４１０の別の態様が軸方向縦断面図で示されている。しかしながらこの場合、リリース機構４４４とロック機構４４６とを備えたトルク工具４１０の一部のみが示されている。トルク工具４１０は、円筒状のケーシングスリーブ４１４を備えた円筒状の基体４１２を含む。円筒状の基体４１２内には、軸方向で、円形の通路４１６が位置している。通路４１６からは、この場合、直径上に対向する２つの半径方向の孔４１８が延びている。半径方向の孔４１８内には、鋼球４２２として形成されているロックエレメント４２０が位置している。
【0064】
通路４１６内にはさらに、ストッパ４２４が位置している。ストッパ４２４とシリンダ４２８との間には、コイルばね４２６が配置されている。シリンダ４２８は、他方の側で円錐状の付加部４３０を有している。シリンダ４２８は、円錐状の付加部４３０と共に、通路４１６内で軸方向可動である。円錐状の付加部４３０は、その先細りしている側４３２で先端が切られている。先端が切られた側４３２は、コイルばね４２６のばね力によって、電子的なソレノイド(Hubmagnet)４３６のピン４３４に押し付けられる。
【0065】
シリンダ４２８の円錐状の付加部４３０は、半径方向の孔４１８の開口４３７の領域に位置している。ロック状態では、ロックエレメント４２０はシリンダ４２８によって半径方向の孔４１８内に押される。図１４の断面図からもわかるように、ケーシングスリーブ４１４の内面４４０に沿って円形に複数の凹部４３８が設けられている。両半径方向の孔４１８の最も外側のロックエレメント４２０ａは、この場合それぞれ、ケーシングスリーブ４１４の内側の凹部４３８内に押し込まれる。これにより、基体４１２は、円筒状のケーシングスリーブ４１４に連結される。ケーシングスリーブ４１４が、トルクを伝達するために、このロック状態で軸方向に回転すると、円筒状の基体４１２は一緒に動く。基体４１２には、上述した態様において説明したように、例えば、ここには図示されていないアダプタを取り付けることができる。このアダプタにはさらに、例えば、操作工具のための連結領域を設けることができる。そして連結領域を介して最終的に、ロック状態ではトルクをねじに伝達することができる。
【0066】
図１４には、図１３によるトルク工具４１０の横断面図が、半径方向の孔４１８の領域で示されている。これらの図が相当している限りは、同じ参照符号も使用される。半径方向の孔４１８内にはロックエレメント４２０が設けられている。最も外側のロックエレメント４２０ａは、ケーシングスリーブ４１４の内面４４０の凹部４３８内に係合する。シリンダ４２８は、ロックエレメント４２０を完全に半径方向の孔４１８内へと押す。したがって、トルク工具はロックされている。ケーシングスリーブ４１４は、トルクを伝達するために駆動される。ケーシングスリーブ４１４が基体４１２にロックされて連結されていることにより、これらは同期して回転する。
【0067】
トルクの伝達の際に、例えばトーションバーにより、ひずみゲージが、実際のトルクに相当する信号を、電子的な検出および評価ユニットに送る。検出および評価ユニットは、加えられたトルクを、特に目標トルクと比較することで評価する。目標トルクに達した際には、検出および評価ユニットはソレノイド４３６を駆動制御して作動させる。
【0068】
するとソレノイド４３６のピン４３４は、コイルばね４２６のばね力に抗してシリンダ４２８を通路４１６内で摺動させる。この場合、ロックエレメント４２０は、通路４１６と共に、ロックエレメントのための退避スペース４６８を形成する、円錐状の付加部４３０の先細りしている部分に到る。ロックエレメント４２０は、半径方向の孔４１８を通って後方に滑るので、最も外側のロックエレメント４２０ａが、ケーシングスリーブ４１４の内面４４０の凹部４３８を離れる。これにより、ケーシングスリーブ４１４と基体４１２とは連結解除される。基体４１２は、今や、回転軸線を中心として自由に回転することができる。ロックのために、ソレノイド４３６のピン４３４は、ロックされていた出発位置に再び戻される。シリンダ４２８はこのために、コイルばね４２６のばね力により、ロックエレメント４２０をロック位置へと摺動させ、これにより基体４１２は再びケーシングスリーブ４１４に連結される。
【0069】
図１５には、リリース機構２１２を有する本発明によるトルク工具２１０の別の実施例が原理図で示されている。トルク工具２１０は、リリース機構２１２の領域で概略的な一部としてのみ示されている。この場合、ロック機構２１４を備えたリリース機構２１２は、ロック状態で示されている。符号２１６によって、トルク工具２１０のケーシングが示されている。ケーシング２１６はこの実施例でも、基体２２０にトルクを伝達するための駆動体２１８を成している。基体２２０はロック機構２１４を含んでいる。このロック機構２１４は扁平な閉鎖ディスク２２２を含んでいる。扁平な閉鎖ディスク２２２は、プランジャ状の本体２２４を含んでおり、このプランジャの軸２２６には、基体２２０の軸方向で閉鎖ディスク２２２に予荷重をかけるばね２２８が設けられている。
【0070】
この図では、閉鎖ディスク２２２の下方には、それぞれ１つの湾曲した変向管(Umlenkrohr)２３０が続いている。この湾曲した変向管２３０は、軸方向２３２から半径方向２３４へと移行する９０°の湾曲を有している。湾曲した変向管２３０内には、ロックエレメント２３６が位置している。ロックエレメント２３６は球である。
【0071】
電子的なソレノイド(Hubmagnet)２４０のプランジャ２３８は、閉鎖ディスク２２２に当接している。リリース機構２１２のロック状態では、ロックエレメント２３６は、ばね２２８のばね応力により閉鎖ディスク２２２によって変向管２３０内に押される。最も外側のロックエレメント２３６ａは、この場合、それぞれ、図１５に示したように、ロックのためにロック凹部２４２内へと移動する。ロック状態では、駆動体２１８と基体２２０とは、トルクを伝達するために、常に同じ回転軸線を中心として回転している。
【0072】
トルク工具２１０はこの態様で、電子的に形成されていて、前述した実施例と同様に、検出および評価手段を備えた適切な制御電子機器を有している。目標トルクが制御電子機器内にメモリされ、その都度加えられるトルクと比較される。このために、加えられるトルクは、例えばトーションバーに設けられたひずみゲージによって検出される。検出および評価手段は、このために、加えられたトルク値を制御電子機器へと送り、制御電子機器は、シグナルトランスミッタとして目標トルクに到達した際に、ソレノイド２４０を、トルク工具２１０のリリースのために駆動制御するように操作する。
【0073】
図１６には、リリース機構２１２を有する本発明によるトルク工具２１０の図１５の実施例が原理図で示されている。この場合、ロック機構２１４を備えたリリース機構２１２は、ロック解除状態で示されている。この図１６が図１５に対応する限りは、同じ参照符号も使用される。
【0074】
ケーシング２１６は、基体２２０にトルクを伝達するための駆動体２１８を成している。基体２２０はロック機構２１４を含んでいる。このロック機構２１４は扁平な閉鎖ディスク２２２を含んでいる。閉鎖ディスク２２２は、ばね２２８によって、ばね負荷による予荷重をかけられている。
【0075】
ソレノイド２４０のプランジャ２３８は、トルク工具２１０のリリースの際に閉鎖ディスク２２２を押す。この場合、リリース機構２１２のここに図示したロック解除状態では、閉鎖ディスク２２２は湾曲した変向管２３０の端部から離されるように動かされる。これにより、ロックエレメント２３６が逃げることができる退避スペース２４４が生じる。これに対して、ロック凹部２４２は解放される。これにより、基体２２０と駆動体２１８とはもはや互いに連結されていない。したがって、駆動体２１８は、このリリースされたロック解除状態で、トルクを基体２２０に伝達することはできない。基体２２０は、ケーシング２１６内で自由に回転することができる。
【符号の説明】
【0076】
１０ トルクドライバ
１２ 基体
１４ ケーシング
１６ ケーシングの前方領域
１８ 駆動軸
２０ トーションバー
２２ ひずみゲージ
２４ 駆動軸の端部
２６ 受容部
２７ 接続領域
２８ ケーシングの端部
３０ アダプタ
３２ 軸
３４ ニードルベアリング
３６ 軸の端部部材
３８ ディスク
４０ ケーシング外側の軸の端部
４２ 保持リング
４４ リリース機構
４６ ロック機構
４８ 半径方向の孔
５０ ロックエレメント
５２ 鋼球
５２ａ 最も外側の鋼球
５２ｂ 鋼球
５４ 回転軸線
５６ 軸方向の孔
５７ 半径方向の孔の端部
５８ 退避スペース
６０ コイルばね
６２ ソレノイド
６４ 室
６６ ピン
６８ 貫通孔
７０ 軸方向の端部開口
７２ 内側の凹部
７４ 検出および評価手段
１１０ トルク工具
１１２ 基体
１１４ ケーシング体
１１６ ケーシング体の前方領域
１１８ 駆動軸
１２０ トーションバー
１２２ ひずみゲージ
１２４ 駆動軸の端部
１２６ 受容部
１２７ 接続領域
１２８ ケーシング体の端部
１３０ アダプタ
１３２ 軸
１３４ ニードルベアリング
１３６ 端部部材
１３８ ディスク
１３９ 円筒状の本体
１３９ａ 円筒状の本体の平坦な面
１４０ ケーシング体の外側の軸の端部
１４２ 保持リング
１４４ リリース機構
１４６ ロック機構
１４８ 孔
１５０ ロックエレメント
１５２ 鋼球
１５２ａ 最も外側の鋼球
１５２ｂ 鋼球
１５４ 回転軸線
１５６ 軸方向の孔
１５７ 半径方向の孔の端部
１５８ コイルばね
１６０ ロック体
１６２ ソレノイド
１６４ ソレノイドのための室
１６６ ピン
１６８ ロック体の退避スペース
１７２ 内側の凹部
１７４ 検出および評価手段
３１０ トルク工具
３１２ 基体
３１４ ケーシング
３１６ ケーシングの前方領域
３１８ 駆動軸
３２０ トーションバー
３２２ ひずみゲージ
３２４ 駆動軸の端部
３２６ 受容部
３２７ 接続領域
３２８ ケーシングの端部
３３０ アダプタ
３３２ 軸
３３４ ニードルベアリング
３３６ 軸の端部部材
３３８ ディスク区分
３４０ 回転軸線
３４２ 軸の外側でガイドされる端部
３４３ 保持リング
３４４ リリース機構
３４６ ロック機構
３４８ 半径方向の孔
３５０ 反対側
３５２ ロックレバー室
３５４ ハンマー型のロックレバー
３５６ ばね
３５８ ロックエレメント
３６０ 鋼球
３６０ａ 最も外側の鋼球
３６０ｂ 最も下方の鋼球
３６２ 内側の凹部
３６４ ソレノイド
３６６ 内室
３６８ ソレノイドの軸方向のピン
３７０ 軸方向の貫通孔
３７４ 検出および評価手段
３７６ 退避スペース
４１０ トルク工具
４１２ 円筒状の基体
４１４ 円筒状のケーシングスリーブ
４１６ 円形の通路
４１８ 半径方向の孔
４２０ ロックエレメント
４２０ａ 最も外側のロックエレメント
４２２ 鋼球
４２４ ストッパ
４２６ コイルばね
４２８ シリンダ
４３０ 円錐状の付加部
４３２ 先端が切られた側
４３４ ソレノイドのピン
４３６ 電子的なソレノイド
４３７ 開口
４３８ 凹部
４４０ ケーシングスリーブの内面
４４４ リリース機構
４４６ ロック機構
４６８ 退避スペース
２１０ トルク工具
２１２ リリース機構
２１４ ロック機構
２１６ ケーシング
２１８ 駆動体
２２０ 基体
２２２ 閉鎖ディスク
２２４ プランジャ状の本体
２２６ 軸
２２８ ばね
２３０ 変向管
２３２ 軸方向
２３４ 半径方向
２３６ ロックエレメント
２３６ａ 最も外側のロックエレメント
２３８ プランジャ
２４０ ソレノイド
２４２ ロック凹部
２４４ 退避スペース
１２ 基体
１４ ケーシング
１６ ケーシングの前方領域
１８ 駆動軸
２０ トーションバー
２２ ひずみゲージ
２４ 駆動軸の端部
２６ 受容部
２７ 接続領域
２８ ケーシングの端部
３０ アダプタ
３２ 軸
３４ ニードルベアリング
３６ 軸の端部部材
３８ ディスク
４０ ケーシング外側の軸の端部
４２ 保持リング
４４ リリース機構
４６ ロック機構
４８ 半径方向の孔
５０ ロックエレメント
５２ 鋼球
５２ａ 最も外側の鋼球
５２ｂ 鋼球
５４ 回転軸線
５６ 軸方向の孔
５７ 半径方向の孔の端部
５８ 退避スペース
６０ コイルばね
６２ ソレノイド
６４ 室
６６ ピン
６８ 貫通孔
７０ 軸方向の端部開口
７２ 内側の凹部
７４ 検出および評価手段
１１０ トルク工具
１１２ 基体
１１４ ケーシング体
１１６ ケーシング体の前方領域
１１８ 駆動軸
１２０ トーションバー
１２２ ひずみゲージ
１２４ 駆動軸の端部
１２６ 受容部
１２７ 接続領域
１２８ ケーシング体の端部
１３０ アダプタ
１３２ 軸
１３４ ニードルベアリング
１３６ 端部部材
１３８ ディスク
１３９ 円筒状の本体
１３９ａ 円筒状の本体の平坦な面
１４０ ケーシング体の外側の軸の端部
１４２ 保持リング
１４４ リリース機構
１４６ ロック機構
１４８ 孔
１５０ ロックエレメント
１５２ 鋼球
１５２ａ 最も外側の鋼球
１５２ｂ 鋼球
１５４ 回転軸線
１５６ 軸方向の孔
１５７ 半径方向の孔の端部
１５８ コイルばね
１６０ ロック体
１６２ ソレノイド
１６４ ソレノイドのための室
１６６ ピン
１６８ ロック体の退避スペース
１７２ 内側の凹部
１７４ 検出および評価手段
３１０ トルク工具
３１２ 基体
３１４ ケーシング
３１６ ケーシングの前方領域
３１８ 駆動軸
３２０ トーションバー
３２２ ひずみゲージ
３２４ 駆動軸の端部
３２６ 受容部
３２７ 接続領域
３２８ ケーシングの端部
３３０ アダプタ
３３２ 軸
３３４ ニードルベアリング
３３６ 軸の端部部材
３３８ ディスク区分
３４０ 回転軸線
３４２ 軸の外側でガイドされる端部
３４３ 保持リング
３４４ リリース機構
３４６ ロック機構
３４８ 半径方向の孔
３５０ 反対側
３５２ ロックレバー室
３５４ ハンマー型のロックレバー
３５６ ばね
３５８ ロックエレメント
３６０ 鋼球
３６０ａ 最も外側の鋼球
３６０ｂ 最も下方の鋼球
３６２ 内側の凹部
３６４ ソレノイド
３６６ 内室
３６８ ソレノイドの軸方向のピン
３７０ 軸方向の貫通孔
３７４ 検出および評価手段
３７６ 退避スペース
４１０ トルク工具
４１２ 円筒状の基体
４１４ 円筒状のケーシングスリーブ
４１６ 円形の通路
４１８ 半径方向の孔
４２０ ロックエレメント
４２０ａ 最も外側のロックエレメント
４２２ 鋼球
４２４ ストッパ
４２６ コイルばね
４２８ シリンダ
４３０ 円錐状の付加部
４３２ 先端が切られた側
４３４ ソレノイドのピン
４３６ 電子的なソレノイド
４３７ 開口
４３８ 凹部
４４０ ケーシングスリーブの内面
４４４ リリース機構
４４６ ロック機構
４６８ 退避スペース
２１０ トルク工具
２１２ リリース機構
２１４ ロック機構
２１６ ケーシング
２１８ 駆動体
２２０ 基体
２２２ 閉鎖ディスク
２２４ プランジャ状の本体
２２６ 軸
２２８ ばね
２３０ 変向管
２３２ 軸方向
２３４ 半径方向
２３６ ロックエレメント
２３６ａ 最も外側のロックエレメント
２３８ プランジャ
２４０ ソレノイド
２４２ ロック凹部
２４４ 退避スペース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】