JP2004284008A

JP2004284008A - マーキング機能付トルクレンチ

Info

Publication number: JP2004284008A
Application number: JP2004014933A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Arai; 繁夫新井
Original assignee: World Engineering Co
Current assignee: World Engineering Co
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【目的】ボルト締め付け作業と締め付け状態の確認が容易なマーキング機能付トルクレンチを提供する。
【構成】トルクレンチアーム１の長さ方向と直角な中心軸Ｚに合わせて嵌着する回転ピストン部６７と、底部にボルト頭部４５と嵌合する嵌合凹部１７と中心軸Ｚと平行にスライド可能に配設したマーカー軸芯６１Ａ〜６１Ｄを備えて回転ピストン部７が挿入されるシリンダー部７０と、回転ピストン部６７とシリンダー部７０をバネ２２によって互いに押圧しつつ係着して締め付けトルクの設定を行うトルク設定手段と、設定トルクでボルト４４が取付面４７に締め付けられると回転ピストン部６７がシリンダー部７０に対して底面側に摺動してマーカー軸芯６１Ａ〜６１Ｄが底面側に押し出され、嵌合凹部１７に嵌着されたボルト頭部４５及び取付面４７の当該ボルトの近傍に先端が接触し、所定のパターンのマークが塗着される自動マーキング手段と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明はトルクレンチに関し、特に、設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると締め付け完了を示すインク（所謂ペンキ（ペイント）やその他の塗料、液体接着剤等を含む）によるマークが自動的に付されるマーキング機能付トルクレンチに関する。

トルクレンチ（torque wrench）は、締め付けトルクを予め任意に設定することができるトルク設定手段を備えており、設定されたトルクが発生したときにボルトやナットの締め付けが完了する構造になっている。

更に、この種のトルクレンチには、締め付け完了時に完了済みを表す手段として、ボルト頭部にスタンプの如く自動的に●印等のマークをマーキングするように構成されたスタンプ式のマーキング機能付トルクレンチがある。下記特許文献１には上記スタンプ式のマーキング機能付トルクレンチの一例が示されており、設定トルクに達すると自動的にスポンジ状のマーカーにインクが供給されるとともにバネによって前記マーカーがボルト頭部に圧接してマーキングされるというものである。

また、下記特許文献２及び特許文献３等には、ボルト頭部へのマーキング手段として、上記のようなスタンプ式ではなく、締め付け完了時に自動的に圧縮ガスを供給することによりインクをボルト頭部に噴射してマーキングする構造のインク噴射式のマーキング機能付トルクレンチが記載されている。

特開平６−２２６６５３号公報特開昭６１−１４８５７２号公報特開平２−２６２９６９号公報

しかしながら、上記従来のマーキング機能付トルクレンチには、以下の問題点が挙げられる。
（ａ）ボルト頭部の着座確認を目視で行っている為、確認が不確実であり、例えば組立不良、ボルトのネジ溝の加工不良の場合等には、ボルト頭部が不着座の状態でも設定トルクが発生して締付完了と見做されてマーキングしてしまう。
（ｂ）ボルトは一旦締付けても後で再調整したり緩めたりする場合があるが、従来はボルト頭部の中央に●印等をマーキングしている為、締付完了の後に、ボルトが緩んでいるのか、一度取り外し再度締め付けたボルトなのかといった判別が出来ない状態にある。つまり、マーキングされた後は締付完了状態がそのまま維持されているのか否かの判別が出来ない。
（ｃ）インク噴射式のマーキング機構は、別途、圧縮ガスや圧縮エアーを供給する機構をトルクレンチアーム等に設ける必要があり、また、特別な構造のトルクレンチアームを用意しなければならず、既存のトルクレンチアームを利用することが出来ない。

本発明は、上記従来のマーキング機能付トルクレンチの問題点に鑑みてなされたものであり、確実にボルトの締付が為され、また、締付完了の後にも締付完了状態が維持されているのか否かの判別が容易に目視で行え、さらに、既存のトルクレンチアームが利用出来るマーキング機能付トルクレンチを提供するものである。

本発明は、
（１）締め付け完了のマークを自動的に付するマーキング機能を備えるトルクレンチにおいて、設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、ボルト頭部及び前記取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークとなるようにインクが自動的に噴射される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（２）トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着する回転ピストン部と、
底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部とインク貯蔵部とインク噴射口を備えるとともに前記回転ピストン部が挿入されるシリンダー部と、
前記回転ピストン部と前記シリンダー部を前記回転ピストン部の周囲に外装したバネによって互いに押圧しつつ係着して前記バネの応力を調整することで締め付けトルクの設定を行うトルク設定手段と、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、前記回転ピストン部が前記シリンダー部に対して底面側に摺動することにより前記インク貯蔵部を圧してインクを前記インク噴射口から噴射し、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークが付される自動マーキング手段と、を備えてなることを特徴とする上記（１）に記載のマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（３）締め付け完了のマークを自動的に付するマーキング機能を備えるトルクレンチにおいて、設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、ボルト頭部及び前記取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークとなるようにインクが自動的に塗着される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（４）トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着する回転ピストン部と、
底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部と前記中心軸と平行にスライド可能に内部に配設したインクを浸透させた複数本のマーカー軸芯を備えるとともに前記回転ピストン部が挿入されるシリンダー部と、
前記回転ピストン部と前記シリンダー部を前記回転ピストン部の周囲に外装したバネによって互いに押圧しつつ係着して前記バネの応力を調整することで締め付けトルクの設定を行うトルク設定手段と、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、前記回転ピストン部が前記シリンダー部に対して底面側に摺動することにより前記複数本のマーカー軸芯が底面側に押し出され、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーカー軸芯先端が接触し、所定のパターンのマークが塗着される自動マーキング手段と、を備えてなることを特徴とする上記（３）に記載のマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（５）ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーキングされる所定のパターンが直線状のライン又は直線的に並んだ点線状のマークであることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れかに記載のマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（６）ボルト頭部が取付面に着座すると底面側に垂直に突出させた１本又は複数本の着座確認ピンが前記取付面から押し上げられることによりボルト頭部が取付面に着座していることを検知する着座確認手段を備えるとともに、前記着座確認手段がボルト頭部の着座を検知した場合のみロックが解除されてインクが塗着又は噴射でマーキングされる自動マーキング手段に対するロック機構を備えることを特徴とする上記（１）〜（５）の何れかに記載のマーキング機能付トルクレンチを提供することにより、上記課題を達成する。
（７）トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着するとともに中央にフランジ部と該フランジ部の上端面に等間隔に配置された６〜１２個の凹部を有する回転ピストン部と、
前記回転ピストン部のフランジ部の凹部に一個おきに配置された鋼球と、
前記回転ピストン部のフランジ部の上端面を覆うとともに前記凹部と対向する位置に前記鋼球を拘持する挿通孔を備える上面と前記回転ピストン部のフランジ部の外周面を囲う円筒側面とからなる鋼球ホルダー部と、底部にインク貯蔵部とインク噴射口とボルト頭部に嵌合する嵌合凹部を備え前記回転ピストン部の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部の底面側に装着されたソケット部と、からなるシリンダー部と、
前記鋼球の頂上部を押さえる前記回転ピストン部の上部に外装された環状の押さえ板と、前記押さえ板を押圧するバネと、前記回転ピストン部の上部に螺着されたトルク調整ナットと、を備えるトルク設定手段と、
前記ソケット部を中心軸と平行に貫通してソケット部の底面側から突出する上下摺動可能な着座確認ピンからなる着座確認手段と、
前記着座確認ピンの直上に連接して前記ソケット部及び前記回転ピストン部のフランジ部の中に挿通されて、前記回転ピストン部とシリンダー部との一体回転のロック及びその解除を行う上下摺動可能なロックピンからなるロック機構と、を有し、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられてボルト頭部が着座すると、前記着座確認ピンが取付面から押し上げられるとともに前記ロックピンが上がってロック機構が解除され、前記回転ピストン部のフランジ部の上端面が設定トルクに対応するバネ応力に抗して鋼球ホルダー及び鋼球に対して回転して前記鋼球が前記凹部から脱することにより、前記回転ピストン部は前記鋼球の凹部からの移動に伴う段差分だけ底面側に摺動して前記インク貯蔵部を圧して所定量のインクを前記インク噴射口から噴射する自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。
（８）トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着するとともに中央にフランジ部と該フランジ部の上端面に等間隔に配置された６〜１２個の凹部を有する回転ピストン部と、
前記回転ピストン部のフランジ部の凹部に一個おきに配置された鋼球と、
前記回転ピストン部のフランジ部の上端面を覆うとともに前記凹部と対向する位置に前記鋼球を拘持する挿通孔を備える上面と前記回転ピストン部のフランジ部の外周面を囲う円筒側面とからなる鋼球ホルダー部と、底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部と前記中心軸と平行にスライド可能に内部に配設したインクを浸透させた複数本のマーカー軸芯とを備え、前記回転ピストン部の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部の底面側に装着されたソケット部と、からなるシリンダー部と、
前記鋼球の頂上部を押さえる前記回転ピストン部の上部に外装された環状の押さえ板と、前記押さえ板を押圧するバネと、前記回転ピストン部の上部に螺着されたトルク調整ナットと、を備えるトルク設定手段と、
前記ソケット部を中心軸と平行に貫通してソケット部の底面側から突出する上下摺動可能な着座確認ピンからなる着座確認手段と、
前記着座確認ピンの直上に連接して前記ソケット部及び前記回転ピストン部のフランジ部の中に挿通されて、前記回転ピストン部とシリンダー部との一体回転のロック及びその解除を行う上下摺動可能なロックピンからなるロック機構と、を有し、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられてボルト頭部が着座すると、前記着座確認ピンが取付面から押し上げられるとともに前記ロックピンが上がってロック機構が解除され、前記回転ピストン部のフランジ部の上端面が設定トルクに対応するバネ応力に抗して鋼球ホルダー及び鋼球に対して回転して前記鋼球が前記凹部から脱することにより、前記回転ピストン部は前記鋼球の凹部からの移動に伴う段差分だけ底面側に摺動して前記複数本のマーカー軸芯が底面側に押し出され、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーカー軸芯先端が接触し、所定のパターンのマークが塗着される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。

本発明に係るマーキング機能付トルクレンチは、以上のような構成であるため、以下の優れた効果を有する。
（１）作業者がボルトの締め付け時に設定トルクに達すると、正常に着座完了している場合のみ自動的にマーキングされるので、信頼性のある締め付け完了のマーキングが手作業に依らずに行える。
（２）また、インクがボルト頭部及びその近傍の取付面に噴射されて所定のパターンでマーキングされるので、締め付け状態が維持されているのか、ボルトが緩んでいる状態か、一度取り外し再度締め付けたボルトなのかの判別がマークパターンの位置関係の変化で容易に出来る。
（３）特に、マークパターンが直線状のライン又は直線的に並んだ点線状のマークである場合には、シンプルで見易く、判別が容易である。
（４）シンプルなトルク設定手段とシンプルなマーキング機構がコンパクトに納められているので、取り扱いが容易である。
（５）ボルト締め付け作業の効率を高め、且つ、加工不良及び組立不良等による着座不良の検出が自動的に行われるので、品質管理の安定性を著しく高めることが出来る。

本発明に係るマーキング機能付トルクレンチの実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る第１のマーキング機能付トルクレンチの構造及びボルト締め付け中の状態を説明するための図である。図２は本発明のマーキング機能付トルクレンチの平面図である。図３は本発明に係る第１のマーキング機能付トルクレンチによるボルト締め付け完了時のマーキングの状態を説明するための図である。図４は本発明に係るマーキング機能付トルクレンチによるマークの一例を示す図である。図５は本発明に係るマーキング機能付トルクレンチによるマークの他の例を示す図である。図６は本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチの外観を示す斜視図である。図７は本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチの構造及びボルト締め付け中の状態を説明するための図である。図８は本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチのアタッチメントを底面側から見た図である。なお、本実施の形態において用いている「インク」は、筆記や印刷に用いられるインク（インキとも称する。）の他、所謂ペンキ（ペイントとも称する。）やその他の塗料、液体接着剤等、凡そ種々の物体の表面に付着し固定する性質のある有色の液体を包含するものである。
［第１の実施の形態］
先ず、図１の本発明のマーキング機能付トルクレンチ５０の実施の形態においては、図２に示されるような既存のトルクレンチアーム１の先端のラチェット機構のチャック２に対して、トルクレンチアーム１の長さ方向と直角な中心軸Ｚに合わせて脱着自在に嵌着するとともに中央にフランジ部３と該フランジ部３の上端面４に等間隔に配置された６〜１２個の凹部５（図２では８個）を有する回転ピストン部７と、前記回転ピストン部７のフランジ部３の凹部５に一個おきに配置された鋼球８（図２では４個）と、前記回転ピストン部７のフランジ部３の上端面４を覆うとともに前記凹部５と対向する位置に前記鋼球８を拘持する挿通孔１１を備える上面と前記回転ピストン部７のフランジ部３の外周面を囲う円筒側面とからなる鋼球ホルダー部１４と、底面側にインク貯蔵部１５とインク噴射口１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとボルト頭部４５に嵌合する嵌合凹部１７とを備え前記回転ピストン部７の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部１４の底面側に装着されたソケット部１９と、からなるシリンダー部２０と、前記鋼球８の頂上部を押さえる前記回転ピストン部７の上部に外装された環状の押さえ板２１と、前記押さえ板２１を押圧するバネ２２と、前記回転ピストン部７の上部に螺着されたトルク調整ナット２４と、を備えるトルク設定手段と、前記ソケット部１９を中心軸Ｚと平行に貫通されてソケット部１９の底面側から突出する上下摺動可能な８本の着座確認ピン２５からなる着座確認手段と、前記着座確認ピン２５の直上に連接して前記ソケット部１９及び前記回転ピストン部７のフランジ部３の中に挿通されて、前記回転ピストン部７とシリンダー部２０との一体回転のロック及びその解除を行う上下摺動可能な８本のロックピン２７からなるロック機構と、を有するアタッチメント４９が取り付けられており、図３に示されるように、設定されたトルクでボルト４４が取付面４７に締め付けられてボルト頭部４５が取付面４７に着座すると（正確には、図１、図３ではビス／ワッシャー３４上に着座する。）、前記着座確認ピン２５が取付面４７に当接して押し上げられるとともに前記ロックピン２７が上がって回転ピストン部７の内部に完全に収納されて、前記ロックピン２７がソケット部１９に突出していることよって回転ピストン部７をシリンダー部２０と一体に回転するように拘持していたロック機構が解除され、設定トルクを越える回転力を加えると前記回転ピストン部７のフランジ部３の上端面４が設定トルクに対応するバネ２２の応力に抗して鋼球ホルダー部１４及び鋼球８に対して回転し、前記鋼球８が前記凹部５から脱することにより、前記回転ピストン部７は前記鋼球８の凹部５からの移動に伴う段差分ｄだけ底面側に摺動して前記インク貯蔵部１５を圧し、所定量のインクを前記インク噴射口１６Ａ〜１６Ｆから噴射してボルト頭部４５とその近傍の取付面４７に所定パターンのマーキングを行う自動マーキング手段を備える構造である。

上記構成は、図１から判るように、シンプルなトルク設定機構とシンプルな自動マーキング機構を備えており、全体が非常にコンパクトに納められている。また、圧縮ガス等を別途供給する必要も無く、対象のボルト４４の寸法規格に応じて、鋼球ホルダー部１４に図示されないネジでネジ止めされているソケット部１９のみを交換するだけで種々のボルト４４に即座に対応することができるようになっている。

前記バネ２２は例えば皿バネやコイルバネであり、前記トルク調整ナット２４によって圧縮されて押さえ板２１を押圧し、鋼球８をフランジ部３の上端面４の略半球形又は円錐形又は円柱形の凹部５に留まるように圧する作用を有している。

そして、回転ピストン部７の上部に記された目盛り３１とインジケータ３２で目視される設定トルクを越えるトルクを与えると、鋼球８で凹部５に押さえられてシリンダー部２０と一体に回転するように拘持されていた回転ピストン部７がシリンダー部２０に対して押さえ板２１、バネ２２を押し上げて空回りし、鋼球８が凹部５から上昇して隣の凹部に移るのである。このように、本発明に係るトルク設定手段は、トルク調整ナット２４によるバネ２２の圧縮応力の調整によって設定トルクが簡単に調整できる構成であり、図１から明らかなように、このトルク設定手段は非常にコンパクトに構成されている。

また、回転ピストン部７の上記トルク設定手段における鋼球８の段差分ｄの移動がインク噴射のための加圧に利用されている。即ち、締め付け設定トルクが発生した時のシリンダー部２０に対する回転ピストン部７の回転で中心軸Ｚ方向への段差分ｄの移動で圧力がインク貯蔵部１５に加わり、インク噴射口１６Ａ〜１６Ｆからインクが噴射されるのである。

但し、着座確認ピン２５が着座して上昇し（着座確認ＯＫ状態）ロックピン２７を上げてロック解除しないと鋼球８が上昇しないのでインクが噴射されず、着座不良の場合には締め付け完了のマーキングが為されない。

作業者が設定したトルクを越えて締め付けてもマーキングされない場合には着座不良のボルトとして判別される。マーキングされた場合はトルク設定手段が働いて回転ピストン部７がシリンダー部２０に対して空回りするのが作業者に感知され、また、インクが噴射された時の音や感触で正常に締め付けが完了したことを判定できる。

つまり、上記自動マーキング手段と着座確認手段と連動するロック機構によって、作業者が予め締め付けのトルクをトルク調整ナット２４で設定し、取付面４７へボルト４４を締め付けて設定トルクに達すると、着座完了を直前に検知していた場合のみ、ロック機構が解除されて、回転ピストン部７がシリンダー部２０に対して空回りする（これ以上締め付けられない。）のである。

次に、本発明のマーキング機能付きトルクレンチ５０では、締め付け完了後に当該ボルト４４の締め付け状態が維持されているのか否かの判別、即ち、ボルト４４が緩んでしまっているのか、或いは、一度取り外し再度締め付けたボルトなのかといった判別がボルト頭部４５のマークと取付面４７のマークとの位置関係で容易に判別することが出来る。例えば、図４の（ａ）のように６つの●点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが直線的にマーキングされていたものが、図４の（ｂ）のようにボルト４４が緩んで回転した状態では、ボルト頭部４５にマーキングされた２点Ｃ、Ｄを結ぶ線分が傾いて直線性が崩れてしまうことから一目で判別できるのである。勿論、上記ボルト頭部４５及び取付面４７にマーキングされるマークパターンは種々のものが考えられるが、点線状のマーキングでは、図４の（ａ）がシンプルで判別し易く、最も好ましいパターンといえる。

なお、ボルト頭部４５及び取付面４７にマーキングされるマークそのものの形状も上記のような点状に限らず、図５の（ａ）のマークパターンのように線分Ｇ、Ｈ、Ｊからなる直線状のラインとなるようなマークであってもよい。この場合も図５の（ｂ）に示されるように、締め付け状態が維持されているか否かの判別、即ち、ボルト４４が緩んで回転した状態なのか、或いは、故意に一度ボルトを取り外して再度締め付けたボルトであるのかといった判別（全く同じ状態に再度マーキングされるという可能性は殆ど無いと考えられる。）がボルト頭部４５の線分Ｈのマークと取付面の線分Ｇ、Ｊのマークとの位置関係（例えば図５の例では直線性が崩れたか否か）の変化で容易に出来るのである。
［第２の実施の形態］
次に、上述の自動マーキング手段はインクが自動的に噴射されることによってマークが付される方式であるが、他の方式として、一般にエナメル塗料その他の油性インクのマーカーペンの軸芯等に汎用されているインクを浸した多孔質のマーカー軸芯を用いて直接に前記ボルト頭部４５とその近傍の取付面４７にインクを所定のパターンにスタンプ式に塗着させることもできる。

上記マーカー軸芯を用いた本発明に係るマーキング機能付トルクレンチ６０のアタッチメント５９の実施の形態例を図６、図７、図８を基に以下説明する。なお、前述のマーキング機能付トルクレンチ５０のアタッチメント４９と同等機構に付いては説明を省略する。

図６又は図７又は図８において、マーキング機能付トルクレンチ６０のアタッチメント５９における回転ピストン部６７の構造は、下部先端に突起部６７ａを備える点以外は前記回転ピストン部７とほぼ同等である。

また、シリンダー部７０は、前記鋼球８と前記鋼球ホルダー部１４とを備える点は同様であるが、前記回転ピストン部６７の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部１４の底面側に装着されたソケット部６９の底部には、ボルト頭部４５に嵌合する嵌合凹部１７（図８では六角ボルトを対象とし、開口部が正六角形になっている。）と中心軸Ｚと平行にスライド可能にシリンダー部７０の内部に配設したインクを浸透させた４本の一列に並んだマーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ（図６では嵌合凹部１７の底に出るマーカー軸芯６１Ｂ、６１Ｃは隠れて見えず、図７ではマーカー軸芯６１Ｃ、６１Ｄは省略されている。）を備えた構造となっている。

このマーキング機能付トルクレンチ６０の押さえ板２１とバネ２２とトルク調整ナット２４によるトルク設定手段と、着座確認ピン２５からなる着座確認手段と、上下摺動可能なロックピン２５からなるロック機構は前記マーキング機能付トルクレンチ５０と同等である。

図７中の符号５１は前記ソケット部６９を前記鋼球ホルダー部１４に装着するネジであり、符号５７ａ、５７ｂは前記マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄの内の両端のマーカー軸芯６１Ａ、６１Ｄの先端が通常状態（未着座状態）で取付面４７に接触しないように１〜２ｍｍ程度のクリアランスを保ちつつ８本の前記着座確認ピン２５が数ミリ突出するように構成した取付面４７と接する最下部のアンダープレートであり、符号５２と符号５３は前記マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄをマーカー軸芯ホルダー５４とともに中心軸Ｚと平行に上下にスライドさせるための挿通孔を有する互いに間隔を置いて連結された２枚のガイドプレートであり、符号５５は上下２枚の前記ガイドプレート５２、５３を中心軸Ｚと平行に摺動させるためにソケット部６９の底部に立設された４本のガイドピンであり、符号５６は前記マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄが取付面４７又はボルト頭部４５に接触した後に過度の押圧で潰れないように上に逃がすために各マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄの上方に配置した比較的小さなバネ係数のコイルバネであり、符号５８は前記ガイドプレート５３を押し上げてボルト４４が未着座状態で前記マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｄの先端がアンダープレート５７ａ、５７ｂから出ないように且つ前記マーカー軸芯６１Ｂ、６１Ｃがボルト頭部４５の上に接触しないように付勢するコイルバネである。

上記構造の自動マーキング手段によれば、設定されたトルクでボルト４４が取付面４７に締め付けられてボルト頭部４５が着座すると、前記８本の着座確認ピン２５全てが取付面４７から押し上げられるとともに前記ロックピン２７が上がってロック機構が解除され、前記回転ピストン部６７のフランジ部３の上端面４が設定トルクに対応するバネ応力に抗して鋼球ホルダー１４及び鋼球８に対して回転して前記鋼球８が前記凹部５から脱することにより、前記回転ピストン部６７は前記鋼球８の凹部５からの移動に伴う段差分ｄだけ底面側に摺動して前記ガイドプレート５２、５３が下にスライドして前記４本のマーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄが底面側に押し出され、マーカー軸芯６１Ｂ、６１Ｃの先端が嵌合凹部１７に嵌着された前記ボルト頭部４５に接触し、且つ取付面４７の当該ボルト４４の近傍にマーカー軸芯６１Ａ、６１Ｄの先端が接触して、所定のパターン（本実施の形態では図８から分かるように、取付面４７の上方から見てボルト頭部４５を通って直線上に並んだ４つの点）のマークが塗着されることになる。

インクは各マーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄに十分に含浸させるが、前記各マーカー軸芯ホルダー５４内のマーカー軸芯６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄの直上部分をインク溜めとしてインクを溜めておくこともできる。

前記ボルト４４が傾いていたりボルト頭部４５の取付面４７への着座に不具合があって前記８本の着座確認ピン２５の一つでも押し上げられていない場合はロック機構は解除されず、締め付け完了の所定パターンのマークはマーキングされない。

結果として、正常にボルトが所定トルクで締め付けられた場合にのみ図４の（ａ）に示される４つの点のＢ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点が直線状に並んだパターンがマーキングされ、仮にボルトが緩んで回転したときには図４の（ｂ）に示されると同様にボルト頭部４５の２つの点Ｃ点とＤ点が回転して取付面４７のパターンのＢ点、Ｅ点を結ぶ線分ＢＥに対して線分ＣＤが角度を持つことになってボルト４４が締め付け状態から動いたことが容易に判別できることになる。

なお、以上に説明した本発明のマーキング機能付トルクレンチ５０又は６０はボルトのみならずナットの締め付け作業にも適用することができることは言うまでもない。

また、種々の寸法規格のボルト４４に応じて適合する嵌合凹部１７を備えるソケット部１９、６９を複数揃えてネジ止めで付け換えることで、種々の規格のボルトやナットに適用され得ることは言うまでもない。

以上の構成により、本発明のマーキング機能付トルクレンチ５０、６０を用いれば、ボルト締め付け作業の効率を高め、且つ、ボルト４４又は取付面４７側の加工不良及び組立不良等に起因する着座不良の検出が自動的に行われるので、品質管理の安定性を著しく高めることが出来るのである。

念のために付言すれば、本発明のマーキング機能付トルクレンチ５０、６０はトルクレンチアーム１を含む全体が製品として取り扱われる場合と、既存のトルクレンチアーム１に取り付けるアタッチメント４９、５９として取り扱われる場合の双方が想定されるが、本発明は何れの場合も射程範囲内であることは勿論である。

本発明に係るマーキング機能付トルクレンチの構造及びボルト締め付け中の状態を説明するための図である。本発明のマーキング機能付トルクレンチの平面図である。本発明に係るマーキング機能付トルクレンチによるボルト締め付け完了時のマーキングの状態を説明するための図である。本発明に係るマーキング機能付トルクレンチによるマークの一例を示す図である。本発明に係るマーキング機能付トルクレンチによるマークの他の例を示す図である。本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチの外観を示す斜視図である。本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチの構造及びボルト締め付け中の状態を説明するための図である。本発明に係る第２のマーキング機能付トルクレンチのアタッチメントを底面側から見た図である。

符号の説明

１トルクレンチアーム
２チャック
３フランジ部
４上端面
５凹部
７、６７回転ピストン部
８鋼球
１１挿通孔
１４鋼球ホルダー部
１５インク貯蔵部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆインク噴射口
１７嵌合凹部
１９、６９ソケット部
２０、７０シリンダー部
２１押さえ板
２２バネ
２４トルク調整ナット
２５着座確認ピン
２７ロックピン
２９インク注入口
３１目盛り
３２インジケータ
３４ビス／ワッシャー
４４ボルト
４５ボルト頭部
４７取付面
４９、５９アタッチメント
５０、６０マーキング機能付トルクレンチ
５１ネジ
５２、５３ガイドプレート
５４マーカー軸芯ホルダー
５５ガイドピン
５６、５８コイルバネ
５７ａ、５７ｂアンダープレート
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄマーカー軸芯
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ点状マーク
Ｇ、Ｈ、Ｊ線状マーク
ｄ段差分

Claims

締め付け完了のマークを自動的に付するマーキング機能を備えるトルクレンチにおいて、設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、ボルト頭部及び前記取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークとなるようにインクが自動的に噴射される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。
トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着する回転ピストン部と、
底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部とインク貯蔵部とインク噴射口を備えるとともに前記回転ピストン部が挿入されるシリンダー部と、
前記回転ピストン部と前記シリンダー部を前記回転ピストン部の周囲に外装したバネによって互いに押圧しつつ係着して前記バネの応力を調整することで締め付けトルクの設定を行うトルク設定手段と、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、前記回転ピストン部が前記シリンダー部に対して底面側に摺動することにより前記インク貯蔵部を圧してインクを前記インク噴射口から噴射し、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークが付される自動マーキング手段と、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のマーキング機能付トルクレンチ。
締め付け完了のマークを自動的に付するマーキング機能を備えるトルクレンチにおいて、設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、ボルト頭部及び前記取付面の当該ボルトの近傍に所定のパターンのマークとなるようにインクが自動的に塗着される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。
トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着する回転ピストン部と、
底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部と前記中心軸と平行にスライド可能に内部に配設したインクを浸透させた複数本のマーカー軸芯を備えるとともに前記回転ピストン部が挿入されるシリンダー部と、
前記回転ピストン部と前記シリンダー部を前記回転ピストン部の周囲に外装したバネによって互いに押圧しつつ係着して前記バネの応力を調整することで締め付けトルクの設定を行うトルク設定手段と、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられると、前記回転ピストン部が前記シリンダー部に対して底面側に摺動することにより前記複数本のマーカー軸芯が底面側に押し出され、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーカー軸芯先端が接触し、所定のパターンのマークが塗着される自動マーキング手段と、を備えてなることを特徴とする請求項３に記載のマーキング機能付トルクレンチ。
ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーキングされる所定のパターンが直線状のライン又は直線的に並んだ点線状のマークであることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のマーキング機能付トルクレンチ。
ボルト頭部が取付面に着座すると底面側に垂直に突出させた１本又は複数本の着座確認ピンが前記取付面から押し上げられることによりボルト頭部が取付面に着座していることを検知する着座確認手段を備えるとともに、前記着座確認手段がボルト頭部の着座を検知した場合のみロックが解除されてインクが塗着又は噴射でマーキングされる自動マーキング手段に対するロック機構を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のマーキング機能付トルクレンチ。
トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着するとともに中央にフランジ部と該フランジ部の上端面に等間隔に配置された６〜１２個の凹部を有する回転ピストン部と、
前記回転ピストン部のフランジ部の凹部に一個おきに配置された鋼球と、
前記回転ピストン部のフランジ部の上端面を覆うとともに前記凹部と対向する位置に前記鋼球を拘持する挿通孔を備える上面と前記回転ピストン部のフランジ部の外周面を囲う円筒側面とからなる鋼球ホルダー部と、底部にインク貯蔵部とインク噴射口とボルト頭部に嵌合する嵌合凹部を備え前記回転ピストン部の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部の底面側に装着されたソケット部と、からなるシリンダー部と、
前記鋼球の頂上部を押さえる前記回転ピストン部の上部に外装された環状の押さえ板と、前記押さえ板を押圧するバネと、前記回転ピストン部の上部に螺着されたトルク調整ナットと、を備えるトルク設定手段と、
前記ソケット部を中心軸と平行に貫通してソケット部の底面側から突出する上下摺動可能な着座確認ピンからなる着座確認手段と、
前記着座確認ピンの直上に連接して前記ソケット部及び前記回転ピストン部のフランジ部の中に挿通されて、前記回転ピストン部とシリンダー部との一体回転のロック及びその解除を行う上下摺動可能なロックピンからなるロック機構と、を有し、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられてボルト頭部が着座すると、前記着座確認ピンが取付面から押し上げられるとともに前記ロックピンが上がってロック機構が解除され、前記回転ピストン部のフランジ部の上端面が設定トルクに対応するバネ応力に抗して鋼球ホルダー及び鋼球に対して回転して前記鋼球が前記凹部から脱することにより、前記回転ピストン部は前記鋼球の凹部からの移動に伴う段差分だけ底面側に摺動して前記インク貯蔵部を圧して所定量のインクを前記インク噴射口から噴射する自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。
トルクレンチアームの先端のラチェット機構のチャックに対してアームの長さ方向と直角な中心軸に合わせて脱着自在に嵌着するとともに中央にフランジ部と該フランジ部の上端面に等間隔に配置された６〜１２個の凹部を有する回転ピストン部と、
前記回転ピストン部のフランジ部の凹部に一個おきに配置された鋼球と、
前記回転ピストン部のフランジ部の上端面を覆うとともに前記凹部と対向する位置に前記鋼球を拘持する挿通孔を備える上面と前記回転ピストン部のフランジ部の外周面を囲う円筒側面とからなる鋼球ホルダー部と、底部にボルト頭部に嵌合する嵌合凹部と前記中心軸と平行にスライド可能に内部に配設したインクを浸透させた複数本のマーカー軸芯とを備え、前記回転ピストン部の下部を挿通するとともに前記鋼球ホルダー部の底面側に装着されたソケット部と、からなるシリンダー部と、
前記鋼球の頂上部を押さえる前記回転ピストン部の上部に外装された環状の押さえ板と、前記押さえ板を押圧するバネと、前記回転ピストン部の上部に螺着されたトルク調整ナットと、を備えるトルク設定手段と、
前記ソケット部を中心軸と平行に貫通してソケット部の底面側から突出する上下摺動可能な着座確認ピンからなる着座確認手段と、
前記着座確認ピンの直上に連接して前記ソケット部及び前記回転ピストン部のフランジ部の中に挿通されて、前記回転ピストン部とシリンダー部との一体回転のロック及びその解除を行う上下摺動可能なロックピンからなるロック機構と、を有し、
設定されたトルクでボルトが取付面に締め付けられてボルト頭部が着座すると、前記着座確認ピンが取付面から押し上げられるとともに前記ロックピンが上がってロック機構が解除され、前記回転ピストン部のフランジ部の上端面が設定トルクに対応するバネ応力に抗して鋼球ホルダー及び鋼球に対して回転して前記鋼球が前記凹部から脱することにより、前記回転ピストン部は前記鋼球の凹部からの移動に伴う段差分だけ底面側に摺動して前記複数本のマーカー軸芯が底面側に押し出され、前記嵌合凹部に嵌着された前記ボルト頭部及び取付面の当該ボルトの近傍にマーカー軸芯先端が接触し、所定のパターンのマークが塗着される自動マーキング手段を備えてなることを特徴とするマーキング機能付トルクレンチ。