特表 2024-545659 油圧トルクレンチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-10

(54)【発明の名称】油圧トルクレンチ

(51)【国際特許分類】

   B25B 13/46 20060101AFI20241203BHJP

   B25B 21/00 20060101ALI20241203BHJP

   B25B 23/00 20060101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

B25B13/46 C

B25B21/00 C

B25B23/00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024535495

(86)(22)【出願日】2022-12-14

(85)【翻訳文提出日】2024-08-08

(86)【国際出願番号】 IB2022062230

(87)【国際公開番号】W WO2023111905

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】2118145.8

(32)【優先日】2021-12-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502212604

【氏名又は名称】アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オブライエン，イアン

(72)【発明者】

【氏名】ジル，ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】ドッズ，トニー

(72)【発明者】

【氏名】オブライエン，テレサ

【テーマコード（参考）】

3C038

【Ｆターム（参考）】

3C038AA01

3C038BC03

3C038EA03

(57)【要約】

油圧トルクレンチ（１０）であって：筐体（１２）；筐体（１２）内に回動可能に装着された駆動つめ（１）；及び、駆動つめ（１）を駆動するために、駆動つめ（１）に駆動及び結合されるよう構成されたピストンロッド（２）を備える油圧トルクレンチ（１０）が提供されている。駆動つめ（１）により回転駆動されるよう構成されたラチェットギア（３）。駆動つめ（１）をラチェットギア（３）と係合するよう付勢するように構成されたばね（４）。ラチェットギア（３）との係合から離れる駆動つめ（１）の回動移動を制限するように配置された移動リミッタ。駆動つめ（１）の移動を制限することにより、本発明者らは、ばね（３）が過度に伸びてしまうリスクを排除している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧トルクレンチであって：
筐体；
前記筐体中に回動可能に装着された駆動つめ；
前記駆動つめを駆動するために、前記駆動つめに結合されて駆動するように構成されたピストンロッド；
前記駆動つめにより回転駆動されるよう構成されたラチェットギア；
前記駆動つめを前記ラチェットギアと係合するよう付勢するように構成されたばね；及び
前記ラチェットギアとの係合から離れる前記駆動つめの回動移動を制限するよう配置された移動リミッタ
を備える、油圧トルクレンチ。

【請求項2】

前記移動リミッタは、前記ばねの弾性限界を超えて前記ばねが伸びないように、前記駆動つめの前記移動制限する、請求項１に記載の油圧トルクレンチ。

【請求項3】

前記移動リミッタは第１のドライブプレートを備え、前記第１のドライブプレートは第１のピンが装着される第１の開口部を含み、前記駆動つめは、前記第１のピンを受け入れる第１のスロットを備え、これにより、前記駆動つめの前記回動移動に対する前記制限が、前記第１のスロットの端部への前記第１のピンの前記動きに対応する、請求項１又は２に記載の油圧トルクレンチ。

【請求項4】

前記移動リミッタは第２のドライブプレートを備え、前記第１及び第２ドライブプレートは前記駆動つめの対向する側部に配置されており、前記第２のドライブプレートは第２のピンが装着される第２の開口部を備え、前記駆動つめは前記第２のピンを受け入れる第２のスロットを備え、これにより、前記駆動つめの前記回動移動に対する前記制限が、前記第２のスロットの端部に対する前記第２のピンの前記動きに対応する、請求項３に記載の油圧トルクレンチ。

【請求項5】

前記ラチェットギアは歯を備え、及び、前記駆動つめは、前記歯と係合するよう構成された突出アームと、前記駆動つめをシャフトに装着可能とするよう構成された開口部とを備え、前記第１のスロットは、前記突出アーム及び前記開口部の間の前記駆動つめに位置される、請求項３又は４に記載の油圧トルクレンチ。

【請求項6】

前記第１及び／又は第２のスロットは部分円弧を描く、請求項３～５のいずれか一項に記載の油圧トルクレンチ。

【請求項7】

前記筐体内に装着されたピストンに連結された油圧流体の入口を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の油圧トルクレンチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は油圧トルクレンチに関する。

【背景技術】

【0002】

油圧レンチは、一例として、国際公開第２０１８／１３０８５４号から従来技術において周知である。Ａｔｌａｓ Ｃｏｐｃｏは、他の供給者と同様に、着脱可能なドライブ（典型的には、スクエアドライブであるが、例えばヘキサゴンドライブ又はソケットドライブといった異なる形状のドライブが使用され得る）を備える油圧トルクレンチを提供する。１つ以上ドライブスリーブを用いて、ドライブの挿入及び／又は位置決めを補助し得る。１つ以上の着脱可能なリテーナを用いてドライブを保持し得る。

【0003】

一般に、このような工具は、直線駆動及び後退ストロークを有する油圧シリンダによって繰り返し駆動されるラチェット機構を備える。ラチェット機構は、ドライブが一方向にのみ回転することを保証する。典型的には、ラチェット機構は、非対称の歯を有し、駆動つめにより駆動されるラチェットギアを備えることとなる。つめは、ばねなどの付勢手段によって、ラチェットに接触するよう付勢される。通常の使用時には、駆動つめは駆動ストロークの最中にラチェットギアを一方向に駆動するが、ラチェットギア歯の形状のために、つめが後退ストロークにおいて反対の直線方向に駆動されると、歯を乗り越えることとなる。

【0004】

しかしながら、トルクレンチがボルトを緩めるために用いられる時、ボルトが突然解放されて、工具を通じて衝撃が生じることがあることを、本発明者らは理解している。突然の解放により、ナット、ソケット、ドライブ及びラチェットギアが急速に回転される。特に、これにより、駆動つめがラチェットギアから脱係合して、弾き飛ばされる可能性あることを、本発明者らは理解している。

【0005】

この弾き飛ばされる動きが、ばね又は他の付勢手段の過度な伸長を引き起こして、潜在的にこれらに損傷を与える可能性があることを、本発明者らは理解している。付勢手段はラチェット機構が正しく機能するために不可欠であるため、これにより、信頼性の問題や部品の早期故障が引き起こされる可能性がある。

【0006】

従来技術の配置構成を図１及び図２に示す。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様によれば、本発明者らは、油圧トルクレンチであって：
筐体；
筐体中に回動可能に装着された駆動つめ；
駆動つめを駆動するために、駆動つめに結合されて駆動するように構成されたピストンロッド；
駆動つめにより回転駆動されるよう構成されたラチェットギア；
駆動つめをラチェットギアと係合するよう付勢するように構成されたばね；及び
ラチェットギアとの係合から離れる駆動つめの回動移動を制限するよう配置された移動リミッタ
を備える油圧トルクレンチを提供する。

【0008】

そのため、駆動つめの移動を制限することにより、本発明者らは、ばねが過度に伸びてしまうリスクを排除している。好ましい実施形態において、移動リミッタは、ばねの弾性限界を超えてばねが伸びないように駆動つめの移動を制限する。

【0009】

移動リミッタは第１のドライブプレートを備えていてもよく、ここで、第１のドライブプレートは第１のピンが装着される第１の開口部を含み、ここで、駆動つめは、第１のピンを受け入れる第１のスロットを備え、これにより、駆動つめの回動移動に対する制限が、第１のスロットの端部への第１のピンの動きに対応する。

【0010】

移動リミッタは第２のドライブプレートを備えていてもよく、ここで、第１及び第２のドライブプレートは駆動つめの対向する側部に配置されており、ここで、第２のドライブプレートは第２のピンが装着される第２の開口部を備え、ここで、駆動つめは第２のピンを受け入れる第２のスロットを備え、これにより、駆動つめの回動移動に対する制限が、第２のスロットの端部に対する第２のピンの動きに対応する。

【0011】

典型的には、ラチェットギアは歯を備え、及び、ここで、駆動つめは、歯と係合するよう構成された突出アームと、駆動つめをシャフトに装着可能とするよう構成された開口部とを備え、ここで、第１のスロットは、突出アーム及び開口部の間の駆動つめに位置される。

【0012】

第１及び／又は第２のスロットは部分円弧を描き得、並びに、丸みを帯びた端部を有し得る。

【0013】

油圧トルクレンチは、筐体内に装着されたピストンに連結された油圧流体の入口を備えていてもよい。

【0014】

ここで、添付の図面を参照して記載した、本発明の実施形態の説明を以下に単なる一例として記載する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、従来技術の工具の配置構成を示す。

【図2】図２は、従来技術の工具の配置構成におけるばねの損傷を示す。

【図3】図３は、本発明の実施例に係る工具の斜視図を示す。

【図4】図４は、本発明の実施例に係るドライブプレートを示す。

【図5】図５は、本発明の実施例に係る駆動つめを示す。

【図6】図６は、本発明の実施例に係るつめばね保護機構を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１及び２は従来技術に係る工具１０を示し、図２は、図示の配置構成による問題であるばねの損傷を示す。図１は、工具１０の内部の構成要素が視認可能であるよう切断された工具１０の２つの側面図を示す。工具１０は、例えば、ボルトを締め付け及び／又は緩めるために用いられる（工具１０がどのように構成されているかに応じる）トルクレンチであり得る。

【0017】

工具１０は、工具１０の構成要素を収容する筐体１２を備えていてもよい。各図は、ピストンロッド２、駆動つめ１、ラチェットギア３及び引張りコイルばね４を備える工具１０を示す。これらの特徴は、まとめて「駆動機構」のコンポーネントであり得る。引張りコイルばね４は、他の好適な付勢手段で置き換えられてもよい。

【0018】

ピストンロッド２は油圧で駆動されるよう構成されていてもよく、工具アセンブリ１０は、ピストンロッド２を油圧で駆動するよう構成された電源を備えていてもよい。

【0019】

上側の側面図においては、ピストンロッド２の前進ストローク中、すなわち、ピストンロッド２が駆動つめ１に向かう方向に駆動されている時の工具１０が示されている。ピストンロッド２は、駆動つめ１に結合するよう構成されていてもよい。駆動つめ１は、ピストンロッド２のシャフトに装着されて、これら２つを結合するよう構成された開口部１ａを備えていてもよい。駆動つめ１は、ピストンロッド２の動きに応じて移動するよう構成されていてもよい。図示の前進ストロークでは、ピストンロッド２は駆動つめ１に動きを伝達し得、駆動つめ１の動きが駆動つめ１とラチェットギア３を係合させて、ラチェットギア３を回転させ得る。ラチェットギア３は筐体１２中に回転可能に装着され、これにより、駆動つめ１により回転され得；ラチェットギア３は開口部を備えていてもよく、及び、ラチェットギア３は、開口部を介してシャフトに装着されていてもよい。図示のラチェットギア３において、開口部は中央にある。

【0020】

ラチェットギア３は歯６を備えていてもよい。歯６は均一であるが非対称であり得、各歯６は第１の傾斜縁部及び第２の急勾配傾斜縁部を含み得、ここで、駆動つめ１の摺動部９は第１の傾斜縁部を摺動するよう構成されており、及び、第２の急勾配傾斜縁部は駆動つめ１の部分が乗り越えて摺動することを防止する。このように、ラチェットギア３が回転する「前進」方向が存在しており、駆動つめ１は、前進方向へのラチェットギア３の回転を駆動するよう構成されている。図１において、前進方向は、ラチェットギア３の周囲において曲線矢印で示されている。

【0021】

駆動つめ１は、ラチェットギア３と係合するよう、例えば歯６と係合するよう構成された突出アーム８を備えていてもよい。突出アーム８は、２つの隣接する歯６の間に嵌まるように構成されていてもよい。駆動つめ１が動くに伴って、摺動部９は、突出アーム８が２つの隣接する歯６間の凹部に着地するまで、駆動つめを歯６上で案内する。

【0022】

突出アーム８は、引張りコイルばね４由来の力により、２つの隣接する歯６間の凹部に付勢され得る。１つ以上のばね４が、歯６の頂点を通過した後に突出アーム８を凹部に付勢するよう設けられていてもよい。

【0023】

工具１０の下方の側面図には、後退しているピストンロッド２が示されている。ピストンロッド２のこの動作は、駆動つめ１をラチェットギア３から脱係合させるよう構成されていてもよい。これにより、駆動つめ１による駆動力がなくなって、前進方向へのラチェットギア３の回転が停止され得る。

【0024】

図１は駆動つめ１の拡大図を含み、引張りコイルばね４を示す。駆動つめ１と歯６との確実な係合は、中立位置に戻ることにより駆動つめ１をラチェットギア３に向かって付勢するばね４に依存し得、引張りコイルばね４は、摺動部９が歯６の第１の傾斜側面及び／又は歯６の頂点を通過するに伴って拡張され得、例えば、突出アーム８が２つの隣接する歯６間の凹部に進入すると中立に戻る。

【0025】

一対の引張りコイルばね４が設けられていてもよく、各々は、駆動つめ１をラチェットギア３に向けて付勢し、それ故、突出アーム８を凹部に付勢するよう構成されている。例えば、３つ以上のばね４が設けられていてもよい。

【0026】

通常の動作下では、ばね４は許容範囲内内で機能し得る。

【0027】

図２は、駆動つめ１がラチェットギア３から脱係合した工具１０を示す。引張りコイルばね４が損傷している。曲線矢印は、ラチェットギア３が前進方向に回転されたが、突出アーム８は歯６間の凹部のみならず歯６自体からも脱係合してしまっていることを示している。駆動つめ１はラチェットギア３から回転しすぎており、ばね４が過度に伸びてしまっている。

【0028】

これは、工具１０（トルクレンチであり得る）がボルトを緩めるために用いられた結果であり得る。ボルトが突然緩んでしまった可能性がある。これにより、工具１０に衝撃が与えられた可能性がある。この突然の解放により、ラチェットギア３を含む工具アセンブリ１０の構成要素が、使用者により望まれないように動いてしまった可能性がある。ラチェットギア３が制御不能に回転された可能性があり、ラチェットギア３が前進方向に急速に回転し、駆動つめ１がラチェットギア３との係合からはじき出された可能性があることを意味する。

【0029】

その結果、引張りコイルばね４は、ばねの塑性限界を超えて過度に伸びてしまった可能性がある。これにより、図示したようにばねの損傷がもたらされ得る。

【0030】

引張りコイルばね４（又は、ばね４）は、ラチェットギア３及び駆動つめ１の機構が正しく機能するために不可欠であり得る。従って、ばねの損傷によって、信頼性の問題や部品の早期故障が引き起こされ得る。

【0031】

図３は、本発明の実施形態に係る工具１００を示す。図示の工具１００は、工具１００の構成要素を中に収容するよう構成された筐体１２を備える。工具１００は、トルクレンチ、例えばスクエアドライブ油圧レンチである。工具１００は、例えば図３に示すとおり、製品又は製造業者の表示を含む場合がある（符号１２ａ）。

【0032】

本工具１００は、従来技術の工具１０の一部である上記の特徴のいずれか（又は全て）を含み得、従って、全体を通して、同様の特徴については同様の符号が用いられている。

【0033】

ドライブアセンブリ３０は筐体１２に装着されている。工具１００はさらに、反作用アーム３２及び旋回アセンブリ３４を備えていてもよい。反作用アーム３２及び旋回アセンブリ３４は、当業者に公知である任意のタイプのもの、及び／又は、一方若しくは両方は他の実施形態においては存在していなくてもよい。例えば、旋回アセンブリ３４は、異なる形態のホースコネクタで置き換えられて、工具１００をポンプ（図示せず）に結合可能とされてもよい。

【0034】

ドライブアセンブリ３０は、より具体的には図示の実施形態のとおりスクエアドライブ３１であり得る、ドライブ３１を備えていてもよい。異なるドライブ３１が他の実施形態において使用されてもよい。工具１００は、ドライブ３１が工具１００から滑り出ることを防止するよう構成されたドライブリテーナ３５を備えていてもよい。

【0035】

工具１００はまた、バックラッシュ防止機構を提供する工具１００内の反作用つめ、及び、任意に、工具１００がトルクを加えるために使用されていた対象物にロックされてしまった場合に、ラチェットギア３から反作用つめを脱係合させるために使用され得る図３に示されている反作用つめレバー３７などの技術分野において標準的な種々の他の特徴を備えていてもよい。

【0036】

工具１００は、上記の駆動つめ１、ピストンロッド２及びラチェットギア３、並びに、付随する特徴のすべてを備えていてもよい。

【0037】

図４は、本工具１００の駆動つめ１の断面を示す。ばねの過度な伸びとその後の損傷を防止するために、駆動つめ１は、保持ピン６０を受け入れるよう構成された開口部を有する（図６を参照のこと）。保持ピン６０は、直線的な縁部を有さない略円筒形である。工具１００はドライブプレート４０を備えていてもよい。駆動つめ１は２枚のドライブプレート４０の間に配置されており、シャフト４２に装着（例えば、開口部１ａを介して）されている。シャフト４２はピストンロッド２に結合するよう構成されており、２枚のドライブプレート４０は、ピストンロッド２に対する結合の両側に位置され得る。各ドライブプレート４０は、保持ピン６０を受け入れるよう構成された開口部４４を有する。

【0038】

駆動つめ１はスロット５０を備えていてもよい。スロット５０は保持ピン６０を受け入れるよう構成されている。保持ピン６０は、スロット５０内における移動についてある程度の自由度を有するよう、サイズがスロット５０よりも小さい。このように、スロット５０中にある保持ピン６０は駆動つめ１の通常の動きを妨げたり、又は、阻害したりしない。通常の動きとは、駆動つめ１がラチェットギア３の歯６と飛び越えること、及び、突出アーム８が歯６間の凹部に落ちることを可能とすることが含まれる。

【0039】

スロット５０は、丸みを帯びた縁部を有するシャフト４２と同軸の部分円弧を描いて、その中に配置された保持ピン６０による使用中の鋭利な角部の摩耗を防止し、同様に、鋭利な角部によって生じ得る保持ピン６０に対する損傷を防止する。

【0040】

スロット５０は、例えば開口部１ａと突出アーム８との間の駆動つめ１に配置される。

【0041】

工具１００において、同一の保持ピン６０は、最初に第１のドライブプレート４０ａを通過し、次いで、スロット５０に入り得る。このように、駆動つめ１の動きは、第１のドライブプレート４０ａに固定されることによって制限された、スロット５０中の保持ピン６０により許容された範囲に限定され得る。

【0042】

ドライブプレート４０は筐体１２に配置されて、使用中にラチェットギア３の少なくとも一部を覆う。例えば、図６は、第１のドライブプレート４０ａが半透明で、その下でラチェットギア３が少なくとも部分的に覆われていることを示す、ラチェットギア３及びドライブプレート４０の図を示す。ラチェットギア３からの駆動つめ１の過剰な脱係合を原因とする衝撃によるばねに対する損傷を防止するために、保持ピン６０が、ラチェットギア３を覆う第１のドライブプレート４０ａの領域に隣接するがそこから隙間を空けて配置された開口部４４を通して挿入される。保持ピン６０がラチェットギア３の近くで挿入された場合、駆動つめ１は、ラチェットギア３からいかなる程度でも脱係合が妨げられ得、これは望ましくない。図６は、保持ピン６０が第１のドライブプレート４０ａ及びスロット５０に挿入された時の駆動つめ１の動きの例示的な範囲を表す領域６００を影で示す。図６中の曲線矢印は、範囲６００の中で駆動つめ１がラチェットギア３から離れる揺動が許容され得る方向を示す。

【0043】

第２の保持ピン６０が、第２のドライブプレート４０ｂを介して開口部４４に挿入されている。第２のドライブプレート４０ｂは第１のドライブプレート４０ａの特徴のすべてを有し得ると共に、駆動つめ１がドライブプレート４０ａ，４０ｂの間に配置されるよう、第１のドライブプレート４０ａからシャフト４２の反対側に、又は、その近傍に配置される。第２の保持ピン６０は、第１の保持ピン６０と実質的に平行に挿入される。第１及び第２のドライブプレート４０ａ，４０ｂは、実質的に同一の位置に開口部４４を備える。

【0044】

駆動つめ１は、第２の保持ピン６０を受け入れるよう構成された第２のスロット５０を備えていてもよい。第２のスロット５０は第１のスロット５０と同じく構成されており、保持ピン６０の動作をスロット５０の範囲内にのみ限定して許容することにより、駆動つめ１の動作を限定する。

【0045】

ドライブプレート４０ａ，４０ｂの各々にピン６０を設けることで、駆動つめ１の一部（スロット５０を画定する部分及び保持ピン６０を受け入れる部分）が、スロット５０／ピン６０を伴わない他の部分よりも早く摩耗することを防止し得る。各ピン６０はまた、タスクの負荷を共有し得、従って、例えば、１本のピン６０のみが設けられている場合のように頑強である必要性はない。加えて、駆動つめ１の両側にピン６０を有することで、衝撃が生じた場合に片側のみにおける単一のピン６０作用に基づいて、駆動つめ１が潜在的にねじれることが防止され得る。

【0046】

保持ピン６０は各々、その全長に沿って均一な直径を有し得、又は、テーパー状であり得、又は、そうでなければ可変の直径を有し得る。例えば、ピン６０は、ピン６０が開口部４４を完全に通り抜けてしまうことを防止するために、開口部４４の直径を超える直径を有するマッシュルーム形の端部、又は、そうでなければ、大型部位を有し得る。

【0047】

ピン６０が開口部４４及び／又はスロット５０から抜けることを防止するために、開口部４４及び／又はスロット５０を通して送られた後、ピン６０にキャップ又は他のストッパが加えられる。これは、取り外し可能、及び、交換可能であり得る。

【0048】

保持ピン６０は、衝撃荷重が存在する時に駆動つめ１の動きを阻止し得、従って、引張りコイルばね４の各々を保護し得る。

【0049】

第１及び／又は第２のドライブプレート４０ａ，４０ｂは、これに応じて、追加の保持ピン６０を受け入れる１つ以上の追加の開口部を備えていてもよい。所望に応じて、スロット５０は２つ以上のピン６０を受け入れるよう構成されていてもよく、又は、駆動つめ１は、複数のピン６０を収容する２つ以上のスロット５０を備えていてもよい。各スロット５０は、一緒に機能して、駆動つめ１の動作の範囲６００を定義するために適切なサイズ及び／又は形状とされ得る。

【0050】

使用時においては、使用者による保持ピン６０の所望の位置又は駆動つめ１の動作の所望の範囲６００に基づいて、単一の保持ピン６０は、ピン６０を受け入れるよう構成された複数の開口部を有するドライブプレート４０に挿入され得る。

【0051】

いずれの場合においても、各保持ピン６０は、１つのドライブプレート４０を通って複数のピン６０がある場合でも、又は、１つ以上のピン６０が各ドライブプレート４０ａ，４０ｂに挿入される場合でも、第１の保持ピン６０の本明細書に記載の特徴のいずれか又はすべてを有し得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】