JP2006346825A

JP2006346825A - 倍力レンチ

Info

Publication number: JP2006346825A
Application number: JP2005177943A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Shibata; 次雄柴田
Original assignee: NISHIATSU KK
Current assignee: NISHIATSU KK
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】締め付け対象であるねじ部材をねじ切ったり、変形させたりするおそれのない倍力レンチを提供する。
【解決手段】倍力レンチ１は、締め付け対象であるナットなどにソケットレンチ用のソケットを介して着脱可能に係合する係合部材２と、係合部材２の周りに回動可能に軸支された反力部材３と、係合部材２にラチェット機構４を介して回動可能に軸支された駆動レバー５と、反力部材３に支軸６を介して回動可能に軸支された操作レバー７と、操作レバー７の回動を駆動レバー５に伝達するために操作レバー７と駆動レバー５とを連接する作動レバー８とを備えている。そして、ナットの締め付け作業時に、操作レバー７に設定値以上の力が加わると折れ曲がる折曲部１１を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明はボルトやナットを締め付けたり、緩めたりする際に使用される倍力機構を有する倍力レンチに関する。

従来の倍力レンチは、機構が複雑で、重量が重く、片手で安定して操作することができないものであったため、本出願人は、このような従来の倍力レンチに改良を加え、新たに開発した倍力レンチについて特許出願を行っている（特許文献１参照）。

一方、スパナなどに利用可能な従来のラチェット機構として、スパナ回転軸の止動一体連動構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−３１１６３４号公報特開２００２−２３９９３５号公報

特許文献１に記載の倍力レンチは、片手で安定して操作することができ、機構が簡単で軽量化を図ることができるなどの多くの長所を有しているが、比較的小さな力を加えても大きな締め付け力を発揮するため、締め付け対象であるねじ部材を誤ってねじ切ったり、変形させたりする可能性がある。

一方、特許文献２に記載された止動一体連動構造は、構成部材が多く、構造も複雑であるため、軽量化を図ることが困難である。また、スパナ本体と駆動体との間に配置された係止体が逆止め溝中で確実に機能せず、充分な係止力が発揮されない可能性がある。

本発明が解決しようとする課題は、締め付け対象であるねじ部材をねじ切ったり、変形させたりするおそれのない倍力レンチを提供することにある。

本発明の倍力レンチは、ねじ部材に着脱可能に係合する係合部材と、前記係合部材の周りに前記係合部材を中心に回動可能に軸支された反力部材と、前記係合部材の周りにラチェット機構を介して前記係合部材を中心に回動可能に軸支された駆動レバーと、前記反力部材に回動可能に軸支された操作レバーと、前記操作レバーの回動を前記駆動レバーに伝達するために前記操作レバーと前記駆動レバーとを連接する作動レバーとを備え、前記操作レバーに設定値以上の力が加わると折れ曲がる折曲部を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、ねじ部材の締め付け作業の際などに、前記操作レバーに設定値以上の力が加わると折曲部が折れ曲がるので、その時点で作業者が操作レバーに加えている力を解除することが可能となり、締め付け対象であるねじ部材をねじ切ったり、変形させたりするおそれがなくなる。

ここで、前記ラチェット機構として、前記係合部材の外周面に回動可能に取り付けられた前記駆動レバーと、前記係合部材の外周面に形成され前記駆動レバーの回動方向に沿って深さが変化する段差部と、前記段差部内に当該段差部の深さが変化する方向に移動可能に配置されたストッパ材と、前記段差部と対向する前記駆動レバーの内周面に前記ストッパ材の一部が嵌入可能に形成された凹部と、前記ストッパ材を前記段差部が浅くなる方向に付勢するばね材とを設けることができる。

このような構成において、段差部が浅くなる方向へ駆動レバーを回動させれば係合部材の段差部内にあるストッパ材が当該段差部が浅くなる方向へ移動するとともにその一部が駆動レバーの内周面にある凹部に嵌入することにより、係合部材に対して駆動レバーが係合されるため、駆動レバーに加わる力を確実に係合部材に伝達することができる。このときストッパ材はばね材によって段差部が浅くなる方向へ付勢されているため、段差部と凹部との間に安定的に保持され、確実かつ強力な係止力を得ることができる。

この後、駆動レバーを逆方向（段差部が深くなる方向）へ回動させれば、ストッパ材は段差部が深くなる方向へ移動するとともにその一部が駆動レバーの内周面にある凹部から離脱することにより、係合部材に対する駆動レバーの係合が解除されるため、駆動レバーは係合部材の周りで空転可能となる。

即ち、前述した構成とすることにより、確実に作動し、充分な係止力を発揮するラチェット機構を得ることができるため、倍力レンチの操作性が大幅に向上する。

一方、前記操作レバーの操作時に前記作動レバーに作用する力を圧力として検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段が検出した圧力を前記係合部材に作用するトルクに換算して表示するトルク表示手段とを備え、前記圧力検出手段から前記トルク表示手段に圧力を伝達する圧力伝達経路を前記作動レバーおよび前記操作レバーに内蔵させた構造とすることができる。

このような構成とすれば、操作レバーの操作時に作動レバーに作用する力は、圧力検出手段により圧力として検出され、トルク表示手段により、係合部材に作用するトルクに換算して表示されるため、締め付け対象であるねじ部材を所定のトルクで締め付けることが可能となり、当該倍力レンチをトルクレンチとして使用することできる。また、圧力検出手段からトルク表示手段に圧力を伝達する圧力伝達経路を作動レバーおよび操作レバーに内蔵させたことにより、圧力伝達経路に他の物品が接触したり、衝突したりすることがなくなるため、接触・衝突に起因する圧力伝達経路の損傷、破損を防止することができる。また、圧力伝達経路が外部に露出しなくなるため、取り扱い性、操作性も向上する。

本発明により、以下に示す効果を奏する。

（１）ねじ部材に着脱可能に係合する係合部材と、前記係合部材の周りに前記係合部材を中心に回動可能に軸支された反力部材と、前記係合部材の周りにラチェット機構を介して前記係合部材を中心に回動可能に軸支された駆動レバーと、前記反力部材に回動可能に軸支された操作レバーと、前記操作レバーの回動を前記駆動レバーに伝達するために前記操作レバーと前記駆動レバーとを連接する作動レバーとを備え、前記操作レバーに設定値以上の力が加わると折れ曲がる折曲部を設けたことにより、締め付け対象であるねじ部材をねじ切ったり、変形させたりするおそれがなくなる。

（２）前記ラチェット機構として、前記係合部材の外周面に回動可能に取り付けられた前記駆動レバーと、前記係合部材の外周面に形成され前記駆動レバーの回動方向に沿って深さが変化する段差部と、前記段差部内に当該段差部の深さが変化する方向に移動可能に配置されたストッパ材と、前記段差部と対向する前記駆動レバーの内周面に前記ストッパ材の一部が嵌入可能に形成された凹部と、前記ストッパ材を前記段差部が浅くなる方向に付勢するばね材とを設ければ、確実に作動し、充分な係止力を発揮するラチェット機構を得ることができるため、倍力レンチの操作性が大幅に向上する。

（３）前記操作レバーの操作時に前記作動レバーに作用する力を圧力として検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段が検出した圧力を前記係合部材に作用するトルクに換算して表示するトルク表示手段とを備え、前記圧力検出手段から前記トルク表示手段に圧力を伝達する圧力伝達経路を前記作動レバーおよび前記操作レバーに内蔵させることにより、当該倍力レンチをトルクレンチとして使用することできるほか、接触・衝突に起因する圧力伝達経路の損傷、破損を防止することができ、取り扱い性、操作性も向上する。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態である倍力レンチについて説明する。図１は本発明の第１実施形態である倍力レンチを示す一部省略平面図、図２は図１に示す倍力レンチの一部省略正面図、図３は図１に示す倍力レンチの一部切欠平面図、図４は図１に示す倍力レンチの部分断面図である。

図１〜図４に示すように、本実施形態の倍力レンチ１は、締め付け対象であるボルトの頭部やナットＮなどのねじ部材にソケットレンチ用のソケットＳを介して着脱可能に係合する係合部材２と、係合部材２の周りに係合部材２を中心に回動可能に軸支された反力部材３と、係合部材２にラチェット機構４を介して係合部材２を中心に回動可能に軸支された駆動レバー５と、反力部材３に支軸６を介して回動可能に軸支された操作レバー７と、操作レバー７の回動を駆動レバー５に伝達するために操作レバー７と駆動レバー５とを連接する作動レバー８とを備えている。作動レバー８の一方の端部は支軸９を介して操作レバー７に軸支され、他方の端部は支軸１０を介して駆動レバー５に軸支されている。

また、後述するナットＮの締め付け作業時に、操作レバー７に設定値以上の力が加わると折れ曲がる折曲部１１を設けている。折曲部１１は、図４に示すように、操作レバー７の基端部７ａと先端部７ｂとを互いに回動可能に連結する支軸１２と、先端部７ｂの後端に設けられた凹部１３と、凹部１３に対向する位置に基端部７ａの軸心方向に移動可能に配置された球状ストッパ材１４と、この球状ストッパ材１４を凹部１３に向かって付勢した状態で保持するために基端部７ａに内蔵された保持部材１５およびばね材１６とで構成されている。また、球状ストッパ材１４に対するばね材１６の付勢力を増減するための調整部材１７が、保持部材１５およびばね材と同軸上に配置されている。

図３に示すように、調整部材１７はねじ機構１８により基端部７ａ内に配置されているため、基端部７ａの後端から露出する調整部材１７の操作部１７ａを軸心周りに正転、逆転させれば調整部材１７が保持部材１５に向かって接近、離隔し、これによって球状ストッパ材１４に対するばね材１６の付勢力を増加、減少させることができる。球状ストッパ材１４に対するばね材１６の付勢力を増加させれば折曲部１１の折れ曲がりに要する力は増大し、前記付勢力を減少させれば折曲部１１の折れ曲がりに要する力は減少する。従って、調整部材１７の操作部１７ａを回動させることにより、折曲部１１の折れ曲がりに要する力を予め設定することができる。

次に、図５，図６を参照して、ラチェット機構４について説明する。図５は図３におけるＡ−Ａ線断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。図に示すように、ラチェット機構４は、係合部材２の軸心方向の中央部分に突出する鍔状部２ａの外周面に回動可能に取り付けられた駆動レバー５と、係合部材２の鍔状部２ａの外周面に形成され駆動レバー５の回動方向Ｒに沿って深さが変化する複数の段差部２ｂと、これらの段差部２ｂ内に当該段差部２ｂの深さが変化する方向に移動可能に配置された円柱状ストッパ材１９と、段差部２ｂと対向する駆動レバー５の内周面５ａに円柱状ストッパ材１９の一部が嵌入可能な形状に形成された複数の凹部５ｂと、それぞれの円柱状ストッパ材１９を段差部２ｂが浅くなる方向に付勢するばね材２１とで構成されている。

このような構成において、段差部２ｂが浅くなる方向Ｒ１へ駆動レバー５を回動させれば係合部材２の段差部２ｂ内にある円柱状ストッパ材１９が段差部２ｂの浅くなる方向へ移動するとともにその一部が駆動レバー５の内周面５ａにある凹部５ｂに嵌入することにより、係合部材２に対して駆動レバー５が係合されるため、駆動レバー５に加わる力を確実に係合部材２に伝達することができる。このとき円柱状ストッパ材１９はばね材２１によって段差部２ｂが浅くなる方向へ付勢されているため、円柱状ストッパ材１９は段差部２ｂと凹部５ｂとの間に安定的に保持され、確実かつ強力な係止力を得ることができる。

この後、駆動レバー５を逆方向Ｒ２（段差部２ｂが深くなる方向）へ回動させれば、円柱状ストッパ材１９は段差部２ｂが深くなる方向へ移動するとともにその一部が駆動レバー５の内周面５ａにある凹部５ｂから離脱して、係合部材２に対する駆動レバー５の係合が解除されるため、駆動レバー５は係合部材２の周りで逆方向Ｒ２に空転可能となる。

なお、ばね材２１は円柱状ストッパ材１９の軸方向に沿って複数配置されているため、ばね材２１の付勢力によって円柱状ストッパ材１９が傾くことがなく、円柱状ストッパ材１９は係合部材２の軸心と常に平行を保ちながら、段差部２ｂ内を移動したり、凹部５ｂに嵌入・離脱したりする。

次に、倍力レンチ１の使い方について説明する。倍力レンチ１を図２で示したようにナットＮにセットし、図１に示すように、反力部材３を反力受けＲ（例えば、ナットＮ付近にある植込みボルトなど）に押し当てて固定する。この後、操作レバー７の基端部７ａの把持部７ｃを手で掴んで、支軸６を中心に所定角度の範囲内で往復回動させる。このとき、操作レバー７は、反力部材３から反力を与えられるため、支軸６を中心に安定して往復回動させることができる。

操作レバー７の把持部７ｃを締め付け方向Ｔに回転させた場合、先端部７ｂが反力部材３で支えられた操作レバー７の回転力が作動レバー８を介して駆動レバー５に倍加された状態で伝達され、この駆動レバー５の回転力でナットＮが締め付けられる。このため、操作レバー７に加えた回転力よりも大きな力でナットＮを締め付けることができる。

一方、ナットＮにセットした状態で、操作レバー７の把持部７ｃを緩める方向Ｕに回転させた場合、図５，図６で示したラチェット機構４が機能して、係合部材２の周りで駆動レバー５が空転するので、操作レバー７を元の位置まで戻すことができる。

以下、操作レバー７を所定の角度内で往復回動させると、ラチェット機構４の作用により、ナットＮを徐々に締め付けていくことができる。ナットＮが所定状態まで締め付けられた後、さらに操作レバー７を締め付け方向Ｔに回転させ、折曲部１１に加わる力が設定値を超えると折曲部１１が支軸１２を中心に折れ曲がるので、ナットＮの締め付けが完了したことを確認することができる。

このように、ナットＮの締め付け作業の際に、操作レバー７に設定値以上の力が加わると折曲部１１が折れ曲がるので、その時点で作業者が操作レバー７に加えている力を解除することが可能である。このため、締め付け対象であるナットＮなどのねじ部材をねじ切ったり、変形させたりするおそれがない。

また、倍力レンチ１においては、図５，図６で示したようなラチェット機構４が用いられているため、締め付け作業および緩め作業のいずれの作業においても確実に作動し、充分な係止力を発揮する。このため、倍力レンチ１の操作性は極めて良好であり、作業効率が大幅に向上する。

次に、図７〜図９を参照して、本発明の第２実施形態である倍力レンチについて説明する。図７は本発明の第２実施形態である倍力レンチを示す一部省略平面図、図８は図７に示す倍力レンチを構成する油圧シリンダを示す断面図、図９（ａ）は図７におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）は図７におけるＤ−Ｄ線断面図である。なお、図７〜図９に示す倍力レンチ３０の構成部材において、図１〜図６で示した倍力レンチ１の構成部材と同じ機能、効果を発揮する部分は図１〜図６に示す符号と同符号を付して説明を省略する。

倍力レンチ３０においては、操作レバー３７の操作時に作動レバー３８に作用する力を圧力として検出する圧力検出手段として油圧シリンダ３１を設け、油圧シリンダ３１が検出した圧力を係合部材２に作用するトルクに換算して表示するトルク表示手段３２を設け、油圧シリンダ３１からトルク表示手段３２に圧力を伝達する圧力伝達経路３３を作動レバー３８、支軸３９および操作レバー３７に内蔵させている。

従って、操作レバー３７の操作時に作動レバー３８に作用する力は、油圧シリンダ３１により圧力（油圧）として検出され、トルク表示手段３２により、係合部材２に作用するトルクに換算して表示されるため、締め付け対象であるねじ部材を所定のトルクで締め付けることが可能となり、倍力レンチ３０をトルクレンチとして使用することできる。また、油圧シリンダ３１からトルク表示手段３２に圧力を伝達する圧力伝達経路３３を作動レバー３８、支軸３９および操作レバー３７に内蔵させているため、圧力伝達経路３３に他の物品が接触したり、衝突したりすることがない。このため、作業中あるいは搬送中などにおける接触・衝突に起因する圧力伝達経路３３の損傷、破損を防止することができる。また、圧力伝達経路３３が外部に露出していないため、取り扱い性、操作性も極めて良好である。

本発明の倍力レンチは、各種機械装置や構築物などに使用されるボルトやナットを締め付けたり、緩めたりする際に広く利用することができる。

本発明の第１実施形態である倍力レンチを示す一部省略平面図である。図１に示す倍力レンチの一部省略正面図である。図１に示す倍力レンチの一部切欠平面図である。図１に示す倍力レンチの部分断面図である。図３におけるＡ−Ａ線断面図である。図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。本発明の第２実施形態である倍力レンチを示す一部省略平面図である。図７に示す倍力レンチを構成する油圧シリンダを示す断面図である。（ａ）は図７におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）は図７におけるＤ−Ｄ線断面図である。

符号の説明

１，３０倍力レンチ
２係合部材
２ａ鍔状部
２ｂ段差部
３反力部材
４ラチェット機構
５駆動レバー
５ａ内周面
５ｂ，１３凹部
６，９，１０，１２，３９支軸
７，３７操作レバー
７ａ基端部
７ｂ先端部
７ｃ把持部
８，３８作動レバー
１１折曲部
１４球状ストッパ材
１５保持部材
１６，２１ばね材
１７調整部材
１７ａ操作部
１８ねじ機構
１９円柱状ストッパ材
３１油圧シリンダ
３２トルク表示手段
３３圧力伝達経路
Ｎナット
Ｒ１段差部が浅くなる方向
Ｒ２段差部が深くなる方向
Ｓソケット
Ｔ締め付け方向
Ｕ緩め方向
Ｒ回動方向

Claims

ねじ部材に着脱可能に係合する係合部材と、前記係合部材の周りに前記係合部材を中心に回動可能に軸支された反力部材と、前記係合部材の周りにラチェット機構を介して前記係合部材を中心に回動可能に軸支された駆動レバーと、前記反力部材に回動可能に軸支された操作レバーと、前記操作レバーの回動を前記駆動レバーに伝達するために前記操作レバーと前記駆動レバーとを連接する作動レバーとを備え、前記操作レバーに設定値以上の力が加わると折れ曲がる折曲部を設けたことを特徴とする倍力レンチ。
前記ラチェット機構として、前記係合部材の外周面に回動可能に取り付けられた前記駆動レバーと、前記係合部材の外周面に形成され前記駆動レバーの回動方向に沿って深さが変化する段差部と、前記段差部内に当該段差部の深さが変化する方向に移動可能に配置されたストッパ材と、前記段差部と対向する前記駆動レバーの内周面に前記ストッパ材の一部が嵌入可能に形成された凹部と、前記ストッパ材を前記段差部が浅くなる方向に付勢するばね材とを設けた請求項１記載の倍力レンチ。
前記操作レバーの操作時に前記作動レバーに作用する力を圧力として検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段が検出した圧力を前記係合部材に作用するトルクに換算して表示するトルク表示手段とを備え、前記圧力検出手段から前記トルク表示手段に圧力を伝達する圧力伝達経路を前記作動レバーおよび前記操作レバーに内蔵させた請求項１または２記載の倍力レンチ。