JP2014176946A - Tool socket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多角形ボルト又は多角形ナットに係合する工具ソケットに関する。 The present invention relates to a tool socket that engages a polygon bolt or a polygon nut.
工具ソケットは、六角ボルト等の多角形ボルトの頭部又は六角ナット等の多角形ナットに嵌り、電動又は手動によって回転させることによって、多角形ボルト又は多角形ナットの締付け又は緩めを行うために用いられる。また、工具ソケットにおいては、多角形ボルトの頭部が挿入される挿入穴の内壁面の形状を、径方向内側に膨らむ曲面形状にすることが行われている。これによって、多角形ボルト又は多角形ナットと工具ソケットとが面接触するようにし、工具ソケットの寿命を延ばしている。 The tool socket is used to tighten or loosen a polygon bolt or polygon nut by fitting it into the head of a polygon bolt such as a hexagon bolt or a polygon nut such as a hexagon nut and rotating it by electric or manual operation. It is done. Moreover, in the tool socket, the shape of the inner wall surface of the insertion hole into which the head of the polygonal bolt is inserted is changed to a curved shape that swells radially inward. Thereby, the polygonal bolt or the polygonal nut and the tool socket are brought into surface contact with each other, thereby extending the life of the tool socket.
例えば、特許文献１の工具においては、多角形横断面を有する被駆動輪郭（挿入穴）に生ずるトルクが、工具を他方向へ回す場合に比べて工具を一方向へ回す場合が大きくなるようにしている。これを実現するために、被駆動輪郭の角部分の近傍に位置する部分を、凸円弧の形状に形成し、ねじ部材を締め付けるときに接触する側に位置する凸円弧の曲率半径を、ねじ部材を緩めるときに接触する側に位置する凸円弧の曲率半径よりも大きくしている。 For example, in the tool of Patent Document 1, the torque generated in the driven contour (insertion hole) having a polygonal cross section is larger when the tool is rotated in one direction than when the tool is rotated in the other direction. ing. In order to realize this, a portion located in the vicinity of the corner portion of the driven contour is formed into a convex arc shape, and the curvature radius of the convex arc positioned on the contact side when the screw member is tightened is set to the screw member. It is larger than the radius of curvature of the convex arc located on the side that comes into contact with when loosening.
ところで、工場等において製品を量産する際には、工具ソケットを締付け専用、又は緩め専用として使用することが多い。そして、締付け専用として工具ソケットを用いる場合には、締付けトルクを低下させることなく、工具ソケットに生ずる応力を低減したい。一方、緩め専用として工具ソケットを用いる場合には、緩めトルクを低下させることなく、工具ソケットに生ずる集中応力を低減したい。このような特性を有する工具ソケットの開発が望まれる。なお、特許文献１の工具においては、締付けトルク又は緩めトルクを維持したまま、工具に生ずる集中応力を低減する工夫はなされていない。 By the way, when a product is mass-produced in a factory or the like, a tool socket is often used exclusively for tightening or loosening. When a tool socket is used exclusively for tightening, it is desired to reduce the stress generated in the tool socket without reducing the tightening torque. On the other hand, when a tool socket is used exclusively for loosening, it is desired to reduce the concentrated stress generated in the tool socket without reducing the loosening torque. Development of a tool socket having such characteristics is desired. In addition, in the tool of patent document 1, the device which reduces the concentrated stress which arises in a tool is made | formed, maintaining the tightening torque or the loosening torque.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、締付けトルク又は緩めトルクを確保して、角凹部に生ずる集中応力を低減することができ、寿命を延ばすことができる工具ソケットを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and is intended to provide a tool socket that can secure tightening torque or loosening torque, reduce concentrated stress generated in a corner recess, and extend the life. It is what was done.
本発明の一態様は、多角形ボルトにおける多角形の頭部又は多角形ナットを挿入するための挿入穴を有する工具ソケットであって、
上記挿入穴は、上記多角形の頭部又は上記多角形ナットにおける角部の数と同じ数の内壁面を有しており、
上記各内壁面において、該内壁面間に形成された角凹部に対して周方向一方側に隣接する一方面部分は、上記角凹部に対して周方向他方側に隣接する他方面部分よりも、径方向外側に位置することを特徴とする工具ソケットにある（請求項１）。
One aspect of the present invention is a tool socket having an insertion hole for inserting a polygonal head or a polygon nut in a polygon bolt,
The insertion hole has the same number of inner wall surfaces as the number of corners in the polygonal head or the polygon nut,
In each of the inner wall surfaces, the one surface portion adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the angular recess formed between the inner wall surfaces is more than the other surface portion adjacent to the other side in the circumferential direction with respect to the angular recess. It exists in the tool socket characterized by being located in a radial direction outer side (Claim 1).
上記工具ソケットは、多角形ボルト又は多角形ナットを、専ら締め付けるときにトルクが必要となる場合、又は専ら緩めるときにトルクが必要となる場合に用いることを意図している。
そして、工具ソケットは、その各内壁面において、角凹部に対して周方向一方側に隣接する一方面部分が、周方向他方側に隣接する他方面部分よりも径方向外側に位置するように形成されている。これにより、専ら締め付けるときにトルクが必要となる場合には、多角形ボルトの頭部又は多角形ナットを締め付けるときに、これらに対して各内壁面における他方面部分が接触する。
The tool socket is intended to be used when a torque is required when a polygonal bolt or a polygonal nut is exclusively tightened or when a torque is required exclusively when it is loosened.
The tool socket is formed such that, on each inner wall surface thereof, one surface portion adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the angular recess is positioned radially outward from the other surface portion adjacent to the other side in the circumferential direction. Has been. Thereby, when a torque is required when tightening exclusively, when the head of the polygonal bolt or the polygonal nut is tightened, the other surface portion of each inner wall surface comes into contact with them.
そのため、工具ソケットを回転させるときに、工具ソケットの中心と各内壁面の他方面部分における締付け力の作用線とを結ぶ垂線の長さである締付けモーメントアームをできるだけ長くすることができる。これにより、必要とする締付けトルク（モーメント）を出力するための締付け力を小さくすることができる。また、この締付けのときに、各内壁面における一方面部分が多角形ボルトの頭部又は多角形ナットに接触しない。この相乗効果により、締付けトルクを確保して、各内壁面の一方面部分を介して角凹部に生ずる集中応力を効果的に低減することができる。 Therefore, when the tool socket is rotated, the tightening moment arm, which is the length of a perpendicular line connecting the center of the tool socket and the line of action of the tightening force on the other surface portion of each inner wall surface, can be made as long as possible. Thereby, the tightening force for outputting the required tightening torque (moment) can be reduced. Moreover, at the time of this tightening, the one surface part in each inner wall surface does not contact the head of a polygon bolt, or a polygon nut. With this synergistic effect, it is possible to secure a tightening torque and effectively reduce the concentrated stress generated in the corner recesses via the one surface portion of each inner wall surface.
また、専ら緩めるときにトルクが必要となる場合には、多角形ボルト又は多角形ナットを緩めるときに、これらに対して各内壁面における他方面部分が接触するようにする。この場合には、上記専ら締め付けるときにトルクが必要となる場合と同様に、緩めトルクを確保して、各内壁面の一方面部分を介して角凹部に生ずる集中応力を効果的に低減することができる。
このように、上記工具ソケットによれば、締付けトルク又は緩めトルクを確保して、角凹部に生ずる集中応力を低減することができ、寿命を延ばすことができる。
Further, when torque is required when loosening exclusively, when the polygonal bolt or the polygonal nut is loosened, the other surface portion of each inner wall surface is in contact with these. In this case, as in the case where torque is required when tightening exclusively, securing a loosening torque and effectively reducing the concentrated stress generated in the corner recesses via the one surface portion of each inner wall surface. Can do.
Thus, according to the tool socket, the tightening torque or the loosening torque can be secured, the concentrated stress generated in the corner recess can be reduced, and the life can be extended.
上述した工具ソケットにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記工具ソケットは、多角形ボルトとしての六角ボルト、又は多角形ナットとしての六角ナットに対して用いることができる。また、工具ソケットは、六角以外の多角形、例えば四角形、八角形等に対応することもできる。また、工具ソケットは、手動によるソケットレンチ、電動による電動工具等に取り付けて使用することができる。
A preferred embodiment of the above-described tool socket will be described.
The tool socket can be used for a hexagonal bolt as a polygonal bolt or a hexagonal nut as a polygonal nut. The tool socket can also correspond to a polygon other than a hexagon, for example, a quadrangle, an octagon, and the like. Further, the tool socket can be used by being attached to a manual socket wrench, an electric power tool or the like.
また、上記一方面部分は、上記工具ソケットの中心から上記内壁面の周方向中心を通る仮想線上の点を中心とする円に沿って径方向内側に膨らむ円弧形状の第１曲面形状を、該第１曲面形状よりも小さな曲率半径で径方向外側に膨らむ円弧形状の第２曲面形状によって変形させて形成されており、上記他方面部分は、上記第１曲面形状によって形成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、工具ソケットの挿入穴における内壁面を第１曲面形状によって形成することにより、内壁面が、多角形ボルト又は多角形ナットに対して面接触する状態を容易に形成することができる。また、第２曲面形状によって一方面部分を形成することにより、挿入穴の各内壁面を最適な形状にして、工具ソケットの角凹部に生ずる集中応力の低減を図ることができる。
The one surface portion has an arc-shaped first curved surface shape bulging radially inward along a circle centered on a point on an imaginary line passing through the center in the circumferential direction of the inner wall surface from the center of the tool socket. The second curved surface shape may be formed by being deformed by an arc-shaped second curved surface shape bulging radially outward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape (the first curved surface shape may be formed). Claim 2).
In this case, by forming the inner wall surface in the insertion hole of the tool socket with the first curved surface shape, it is possible to easily form a state in which the inner wall surface is in surface contact with the polygonal bolt or the polygonal nut. . Further, by forming the one surface portion with the second curved surface shape, each inner wall surface of the insertion hole can be made into an optimal shape, and the concentrated stress generated in the corner recess of the tool socket can be reduced.
また、上記多角形ボルト又は上記多角形ナットを締め付ける際に、上記工具ソケットの中心と上記他方面部分における締付け力の作用線とを結ぶ垂線の長さである締付けモーメントアームは、上記多角形ボルト又は上記多角形ナットを緩める際に、上記工具ソケットの中心と上記一方面部分における緩め力の作用線とを結ぶ垂線の長さである緩めモーメントアームよりも長くてもよい（請求項３）。
この場合は、工具ソケットによって多角形ボルト又は多角形ナットを専ら締め付けるときにトルクが必要となる場合である。締付けモーメントアームが緩めモーメントアームよりも長いことにより、工具ソケットに作用させる締付け力と緩め力とが同じであっても、締付けトルク（モーメント）を緩めトルク（モーメント）よりも大きく作用させることができる。そのため、締付けトルクを確保して、工具ソケットにおける角凹部に生ずる集中応力を低減することができる。
Further, when the polygonal bolt or the polygonal nut is tightened, a tightening moment arm that is a length of a perpendicular line that connects the center of the tool socket and an action line of the tightening force in the other surface portion is the polygonal bolt. Alternatively, when the polygonal nut is loosened, it may be longer than the loosening moment arm, which is the length of the perpendicular line connecting the center of the tool socket and the line of action of the loosening force on the one surface portion.
In this case, torque is required when the polygonal bolt or the nut is exclusively tightened by the tool socket. Since the tightening moment arm is longer than the loosening moment arm, the tightening torque (moment) can be applied more than the loosening torque (moment) even if the tightening force acting on the tool socket is the same as the loosening force. . Therefore, it is possible to secure the tightening torque and reduce the concentrated stress generated in the corner recess in the tool socket.
また、上記第１曲面形状と上記第２曲面形状とは、該第１曲面形状よりも小さな曲率半径で径方向内側に膨らむ円弧形状の第３曲面形状によって結ばれており、上記他方面部分における締付け力の作用線は、上記第１曲面形状の上に位置し、上記一方面部分における緩め力の作用線は、上記第３曲面形状の上に位置していてもよい（請求項４）。
この場合には、工具ソケットにおける内壁面の形状が適切であり、締付けトルクを確保して、工具ソケットにおける角凹部に生ずる集中応力を適切に低減することができる。
The first curved surface shape and the second curved surface shape are connected by an arc-shaped third curved surface shape that swells radially inward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape. The action line of the tightening force may be located on the first curved surface shape, and the action line of the loosening force on the one surface portion may be located on the third curved surface shape.
In this case, the shape of the inner wall surface of the tool socket is appropriate, and the tightening torque can be secured, and the concentrated stress generated in the corner recess in the tool socket can be appropriately reduced.
以下に、工具ソケットにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の工具ソケット１は、図１、図２に示すごとく、多角形ボルト３における多角形の頭部３１を挿入するための挿入穴２を有している。挿入穴２は、多角形の頭部３１における角部の数と同じ数の内壁面２１を有している。各内壁面２１において、内壁面２１間に形成された角凹部２２に対して周方向一方側に隣接する一方面部分２３Ａは、角凹部２２に対して周方向他方側に隣接する他方面部分２３Ｂよりも、径方向外側に位置する。
Hereinafter, embodiments of the tool socket will be described with reference to the drawings.
The tool socket 1 of this example has the insertion hole 2 for inserting the polygonal head 31 in the polygon bolt 3 as shown in FIG. 1, FIG. The insertion hole 2 has the same number of inner wall surfaces 21 as the number of corners in the polygonal head 31. In each inner wall surface 21, one surface portion 23 </ b> A adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the angular recess 22 formed between the inner wall surfaces 21 is the other surface portion 23 </ b> B adjacent to the other side in the circumferential direction with respect to the corner recess 22. Rather than radially outside.
以下に、本例の工具ソケット１につき、図１〜図３を参照して詳説する。
図１、図２に示すごとく、本例の工具ソケット１は、円筒状の軸部１１の先端部１２に、六角ボルトである多角形ボルト３の頭部３１が挿入される六角形状の挿入穴２を設けて形成されている。工具ソケット１の先端部１２の外周は、円形状に形成されている。また、工具ソケット１の挿入穴２よりも奥には、挿入穴２から連続して中心穴２４が形成されている。
Hereinafter, the tool socket 1 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the tool socket 1 of this example is a hexagonal insertion hole into which a head 31 of a polygonal bolt 3 that is a hexagonal bolt is inserted into a distal end portion 12 of a cylindrical shaft portion 11. 2 is formed. The outer periphery of the tip portion 12 of the tool socket 1 is formed in a circular shape. Further, a center hole 24 is formed continuously from the insertion hole 2 behind the insertion hole 2 of the tool socket 1.
挿入穴２における各内壁面２１は、工具ソケット１の中心Ｏから内壁面２１の周方向中心を通る仮想線Ｌ上の点を中心とする円に沿って径方向内側に膨らむ円弧形状の第１曲面形状Ｒ１をベースにして形成されている。第１曲面形状Ｒ１を形成する円の中心は、工具ソケット１の外周よりも径方向外側に位置する。内壁面２１間の角凹部２２は、工具ソケット１の内周側から描かれる、後述する第２曲面形状Ｒ２よりも小さな曲率半径の円弧形状Ｒ４によって形成されている。 Each inner wall surface 21 in the insertion hole 2 is a first arc-shaped bulge radially inward along a circle centered on a point on an imaginary line L that passes from the center O of the tool socket 1 to the circumferential center of the inner wall surface 21. It is formed based on the curved surface shape R1. The center of the circle forming the first curved surface shape R <b> 1 is located radially outside the outer periphery of the tool socket 1. The corner recesses 22 between the inner wall surfaces 21 are formed by an arc shape R4 drawn from the inner peripheral side of the tool socket 1 and having a smaller radius of curvature than a second curved surface shape R2 described later.
図３に示すごとく、各内壁面２１における一方面部分２３Ａは、第１曲面形状Ｒ１の一部を、第１曲面形状Ｒ１よりも小さな曲率半径で径方向外側に膨らむ円弧形状の第２曲面形状Ｒ２によって変形させて形成されている。また、第１曲面形状Ｒ１の周方向一方側の端部と第２曲面形状Ｒ２とは、第１曲面形状Ｒ１よりも小さな曲率半径で径方向内側に膨らむ円弧形状の第３曲面形状Ｒ３によって結ばれている。そして、一方面部分２３Ａは、円弧形状Ｒ３と、工具ソケット１内に中心を有する円に沿って径方向外側に膨らむ円弧形状の第２曲面形状Ｒ２とが連続するように形成されている。各内壁面２１における他方面部分２３Ｂは、第１曲面形状Ｒ１の一部として形成されている。 As shown in FIG. 3, the one surface portion 23A of each inner wall surface 21 has a second curved surface shape of an arc shape in which a part of the first curved surface shape R1 swells radially outward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape R1. It is formed by being deformed by R2. Further, the end portion on the one circumferential side of the first curved surface shape R1 and the second curved surface shape R2 are connected by an arc-shaped third curved surface shape R3 that swells radially inward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape R1. It is. The one surface portion 23A is formed so that the arc shape R3 and the arc-shaped second curved surface shape R2 bulging radially outward along a circle having a center in the tool socket 1 are formed. The other surface portion 23B of each inner wall surface 21 is formed as a part of the first curved surface shape R1.
同図においては、各内壁面２１における一方面部分２３Ａと他方面部分２３Ｂとが対称形状に形成された従来の工具ソケット９における内壁面９０についても示す。本例の工具ソケット１においては、各内壁面２１における一方面部分２３Ａが第２曲面形状Ｒ２の形成によって、従来の工具ソケット９における内壁面９０に比べて径方向外側に膨らんでいることが分かる。
図２に示すごとく、本例の工具ソケット１は、専ら多角形ボルト３を締め付けるときに用いられ、この締付けを行う際に、各内壁面２１における他方面部分２３Ｂが多角形ボルト３の頭部３１に接触する。
In the same figure, the inner wall surface 90 in the conventional tool socket 9 in which the one surface portion 23A and the other surface portion 23B of each inner wall surface 21 are formed symmetrically is also shown. In the tool socket 1 of this example, it can be seen that the one surface portion 23A of each inner wall surface 21 swells radially outward compared to the inner wall surface 90 of the conventional tool socket 9 due to the formation of the second curved surface shape R2. .
As shown in FIG. 2, the tool socket 1 of this example is used exclusively when the polygonal bolt 3 is tightened, and when the tightening is performed, the other surface portion 23B of each inner wall surface 21 is the head of the polygonal bolt 3. 31 is contacted.
同図においては、工具ソケット１によって締付けを行うときに、各内壁面２１における他方面部分２３Ｂに接触する多角形ボルト３の頭部３１を実線Ａ１で示し、工具ソケット１によって緩めを行うときに、各内壁面２１における一方面部分２３Ａの近傍の内壁面２１の部分に接触する多角形ボルト３の頭部３１を破線Ａ２で示す。また、同図においては、工具ソケット１を締め付けるときに回転させる方向を符号Ｄによって示す。
また、締付けを行うときに各内壁面２１における他方面部分２３Ｂが多角形ボルト３の頭部３１に接触する点、及び緩めを行うときに各内壁面２１が多角形ボルト３の頭部３１に接触する点を、それぞれ締付け時の力の作用点Ｐ１、緩め時の力の作用点Ｐ２として示す。
In the figure, when tightening with the tool socket 1, the head 31 of the polygonal bolt 3 that contacts the other surface portion 23 </ b> B of each inner wall surface 21 is indicated by a solid line A <b> 1, and when loosening is performed with the tool socket 1. The head 31 of the polygonal bolt 3 that contacts the portion of the inner wall surface 21 in the vicinity of the one surface portion 23A of each inner wall surface 21 is indicated by a broken line A2. Moreover, in the same figure, the direction rotated when clamping the tool socket 1 is shown by the code | symbol D. FIG.
Further, the other surface portion 23B of each inner wall surface 21 contacts the head 31 of the polygonal bolt 3 when tightening, and each inner wall surface 21 contacts the head 31 of the polygonal bolt 3 when loosening. The contact points are shown as a force application point P1 during tightening and a force application point P2 during loosening, respectively.
他方面部分２３Ｂにおける締付け力Ｆ１の作用線Ｘ１は、第１曲面形状Ｒ１の上に位置し、第１曲面形状Ｒ１の円弧形状が多角形ボルト３の頭部３１に接する接線に対して垂直に引かれる。工具ソケット１を回転させて多角形ボルト３を締め付ける際の締付け力Ｆ１は、締付け力Ｆ１の作用線Ｘ１上の作用点Ｐ１に作用する。このとき、工具ソケット１による締付けトルク（モーメント）Ｆ１・ｒ１は、工具ソケット１の中心Ｏと他方面部分２３Ｂにおける締付け力Ｆ１の作用線Ｘ１とを結ぶ垂線の長さである締付けモーメントアームｒ１と、締付け力Ｆ１との積となる。 The action line X1 of the tightening force F1 in the other surface portion 23B is located on the first curved surface shape R1, and the arc shape of the first curved surface shape R1 is perpendicular to the tangent line that contacts the head 31 of the polygonal bolt 3. Be drawn. The tightening force F1 when the tool socket 1 is rotated to tighten the polygonal bolt 3 acts on the action point P1 on the action line X1 of the tightening force F1. At this time, the tightening torque (moment) F1 · r1 by the tool socket 1 is a tightening moment arm r1 which is the length of a perpendicular line connecting the center O of the tool socket 1 and the action line X1 of the tightening force F1 at the other surface portion 23B. The product of the tightening force F1.
また、一方面部分２３Ａにおける緩め力Ｆ２の作用線Ｘ２は、第３曲面形状Ｒ３の上に位置し、第３曲面形状Ｒ３の円弧形状が多角形ボルト３の頭部３１に接する接線に対して垂直に引かれる。工具ソケット１を回転させて多角形ボルト３を緩める際の緩め力Ｆ２は、緩め力Ｆ２の作用線Ｘ２上の作用点Ｐ２に作用する。このとき、工具ソケット１による緩めトルク（モーメント）Ｆ２・ｒ２は、工具ソケット１の中心Ｏと一方面部分２３Ａにおける緩め力Ｆ２の作用線Ｘ２とを結ぶ垂線の長さである緩めモーメントアームｒ２と、緩め力Ｆ２との積となる。 The action line X2 of the loosening force F2 in the one surface portion 23A is located on the third curved surface shape R3, and the arc shape of the third curved surface shape R3 is tangential to the tangent line that contacts the head 31 of the polygonal bolt 3. Pulled vertically. The loosening force F2 when the tool socket 1 is rotated to loosen the polygonal bolt 3 acts on the action point P2 on the action line X2 of the loosening force F2. At this time, the loosening torque (moment) F2 · r2 by the tool socket 1 is a loosening moment arm r2 which is the length of a perpendicular line connecting the center O of the tool socket 1 and the action line X2 of the loosening force F2 at the one surface portion 23A. , And the product of the loosening force F2.
本例の工具ソケット１の各内壁面２１においては、他方面部分２３Ｂが第１曲面形状Ｒ１によって形成されているのに対して、一方面部分２３Ａが第２曲面形状Ｒ２及び第３曲面形状Ｒ３によって形成されている。これにより、締付けモーメントアームｒ１が緩めモーメントアームｒ２よりも長くなっている。そのため、例えば締付け力Ｆ１と緩め力Ｆ２とを同じにすると、締付けトルクＦ１・ｒ１が緩めトルクＦ２・ｒ２よりも大きくなる。 In each inner wall surface 21 of the tool socket 1 of this example, the other surface portion 23B is formed by the first curved surface shape R1, whereas the one surface portion 23A has the second curved surface shape R2 and the third curved surface shape R3. Is formed by. Thus, the tightening moment arm r1 is longer than the loosening moment arm r2. Therefore, for example, if the tightening force F1 and the loosening force F2 are the same, the tightening torque F1 · r1 becomes larger than the loosening torque F2 · r2.
本例の工具ソケット１は、多角形ボルト３を専ら締め付けるときに用いる。
そして、工具ソケット１は、多角形ボルト３を締め付けるときに、各内壁面２１における他方面部分２３Ｂの第１曲面形状Ｒ１の作用点Ｐ１が多角形ボルト３の頭部３１に対して接触する。そのため、工具ソケット１を回転させるときに、締付けモーメントアームｒ１をできるだけ長くすることができる。これにより、必要とする締付けトルクＦ１・ｒ１を出力するための締付け力Ｆ１を小さくすることができる。また、この締付けのときに、各内壁面２１における一方面部分２３Ａが多角形ボルト３の頭部３１に接触しない。この相乗効果により、締付けトルクＦ１・ｒ１を確保して、各内壁面２１の一方面部分２３Ａを介して角凹部２２に生ずる集中応力を効果的に低減することができる。
The tool socket 1 of this example is used when fastening the polygonal bolt 3 exclusively.
When the tool socket 1 tightens the polygonal bolt 3, the action point P <b> 1 of the first curved surface shape R <b> 1 of the other surface portion 23 </ b> B of each inner wall surface 21 contacts the head 31 of the polygonal bolt 3. Therefore, when the tool socket 1 is rotated, the tightening moment arm r1 can be made as long as possible. As a result, the tightening force F1 for outputting the necessary tightening torque F1 · r1 can be reduced. Further, at the time of this tightening, one surface portion 23 </ b> A of each inner wall surface 21 does not contact the head portion 31 of the polygonal bolt 3. With this synergistic effect, the tightening torque F1 · r1 can be secured, and the concentrated stress generated in the angular recess 22 via the one surface portion 23A of each inner wall surface 21 can be effectively reduced.
このように、本例の工具ソケット１によれば、締付け力Ｆ１を確保して、角凹部２２に生ずる集中応力を低減することができ、その寿命を延ばすことができる。
なお、工具ソケット１を、多角形ボルト３を専ら緩めるときに用いる場合には、多角形ボルト３を緩めるときに、第２曲面形状Ｒ２が形成されていない他方面部分２３Ｂが多角形ボルト３の頭部３１に接触するようにする。この場合には、上記専ら締め付けるときに用いる場合と同様に、緩めトルクＦ２・ｒ２を確保して、各内壁面２１の一方面部分２３Ａを介して角凹部２２に生ずる集中応力を効果的に低減することができる。
また、工具ソケット１は、多角形ボルト３としての六角ボルトに用いる以外にも、多角形ナットとしての六角ナットに用いることもできる。
Thus, according to the tool socket 1 of the present example, the tightening force F1 can be secured, the concentrated stress generated in the corner recess 22 can be reduced, and the life can be extended.
When the tool socket 1 is used to loosen the polygonal bolt 3 exclusively, when the polygonal bolt 3 is loosened, the other surface portion 23B on which the second curved surface shape R2 is not formed is the polygonal bolt 3. The head 31 is brought into contact. In this case, as in the case of using exclusively when tightening, the loosening torque F 2 · r 2 is ensured, and the concentrated stress generated in the angular recess 22 through the one surface portion 23 A of each inner wall surface 21 is effectively reduced. can do.
Moreover, the tool socket 1 can also be used for the hexagonal nut as a polygon nut other than the hexagonal bolt as the polygonal bolt 3.
（確認試験）
本確認試験においては、各内壁面２１における一方面部分２３Ａを他方面部分２３Ｂよりも径方向外側に位置させた（一方面部分２３Ａに第２曲面形状Ｒ２を有する）実施例１の工具ソケット１と、各内壁面９１における一方面部分９３Ａと他方面部分９３Ｂとが対称形状に形成された（一方面部分９３Ａを第１曲面形状Ｒ１のみによって形成した）従来の工具ソケット９とに生ずる集中応力について、有限要素法によるコンピュータ解析を行った。
図４は、従来の工具ソケット９によって締付けを行う際の解析結果を示し、図５は、実施例の工具ソケット１によって締付けを行う際の解析結果を示す。各図には、各工具ソケット１，９における角凹部２２，９２に生ずる集中応力の大きさを、角凹部２２，９２を拡大してモノクロ表示によって示す。各図において、白色に近い色が集中すると集中応力が大きいことを主に示し、これとは逆に黒色に近い色が集中すると集中応力が小さいことを主に示す。
(Confirmation test)
In this confirmation test, the tool socket 1 of Example 1 in which the one surface portion 23A of each inner wall surface 21 is positioned radially outward from the other surface portion 23B (the first surface portion 23A has the second curved surface shape R2). And concentrated stress generated in the conventional tool socket 9 in which the one surface portion 93A and the other surface portion 93B of each inner wall surface 91 are symmetrically formed (the one surface portion 93A is formed only by the first curved surface shape R1). The computer analysis by the finite element method was performed.
FIG. 4 shows an analysis result when tightening with the conventional tool socket 9, and FIG. 5 shows an analysis result when tightening with the tool socket 1 of the embodiment. In each drawing, the magnitude of the concentrated stress generated in the corner recesses 22 and 92 in the tool sockets 1 and 9 is shown in a monochrome display with the corner recesses 22 and 92 enlarged. In each figure, when the color close to white is concentrated, the concentrated stress is mainly shown. On the contrary, when the color close to black is concentrated, the concentrated stress is mainly shown.
図４の従来の工具ソケット９において、締付けを行う際に多角形ボルト３の頭部３１に接触する他方面部分９３Ｂには圧縮応力が作用し、締付けを行う際に多角形ボルト３の頭部３１に接触しない一方面部分９３Ａには引張応力が作用する。このとき、一方面部分９３Ａには、縦方向（工具ソケット９の軸方向）に延びる白色の部分として大きな引張応力による集中応力が作用し、この最大主応力は、Ｍ８サイズのボルトにおいては１４６０ＭＰａとなった。 In the conventional tool socket 9 of FIG. 4, compressive stress acts on the other surface portion 93B that contacts the head 31 of the polygonal bolt 3 when tightening, and the head of the polygonal bolt 3 when tightening. A tensile stress acts on one surface portion 93 </ b> A that does not contact 31. At this time, concentrated stress due to a large tensile stress acts on the one surface portion 93A as a white portion extending in the vertical direction (axial direction of the tool socket 9), and this maximum principal stress is 1460 MPa for an M8 size bolt. became.
一方、図５の実施例の工具ソケット１においても、締付けを行う際に多角形ボルト３の頭部３１に接触する他方面部分２３Ｂには圧縮応力が作用し、締付けを行う際に多角形ボルト３の頭部３１に接触しない一方面部分２３Ａには引張応力が作用する。ただし、一方面部分２３Ａに第２曲面形状Ｒ２を形成したことにより、引張応力による集中応力が緩和され、この最大主応力は、Ｍ８サイズのボルトにおいては９９６ＭＰａとなった。 On the other hand, also in the tool socket 1 of the embodiment of FIG. 5, the compressive stress acts on the other surface portion 23B that contacts the head 31 of the polygonal bolt 3 when tightening, and the polygonal bolt is tightened when tightening. A tensile stress acts on the one surface portion 23A that does not contact the head portion 31 of the third head. However, by forming the second curved surface shape R2 on the one surface portion 23A, the concentrated stress due to the tensile stress was alleviated, and this maximum principal stress was 996 MPa for the M8 size bolt.
また、本確認試験においては、従来の工具ソケット９と実施例の工具ソケット１とを相当回数繰り返し使用した場合に生ずる変形度合いについても、有限要素法によるコンピュータ解析を行った。
図６は、従来の工具ソケット９によって締付けを行う際の解析結果を示し、図７は、実施例の工具ソケット１によって締付けを行う際の解析結果を示す。各同図においては、各工具ソケット１，９の挿入穴２１，９１を軸方向から見た状態で示し、各工具ソケット１，９に生ずる変形を５０倍に誇張して示す。
Moreover, in this confirmation test, the computer analysis by the finite element method was performed also about the deformation | transformation degree which arises when the conventional tool socket 9 and the tool socket 1 of an Example are repeatedly used for a considerable number of times.
FIG. 6 shows an analysis result when tightening with the conventional tool socket 9, and FIG. 7 shows an analysis result when tightening with the tool socket 1 of the embodiment. In each figure, the insertion holes 21 and 91 of the tool sockets 1 and 9 are shown as viewed from the axial direction, and deformations occurring in the tool sockets 1 and 9 are exaggerated 50 times.
図６の従来の工具ソケット９においては、一方面部分９３Ａ及び他方面部分９３Ｂが第１曲面形状Ｒ１のみによって形成されているため、角凹部９２において径方向外方へ延びる亀裂が生じていることが分かる。一方、図７の実施例の工具ソケット１においては、一方面部分２３Ａが第２曲面形状Ｒ２及び第３曲面形状Ｒ３によって形成されているため、角凹部２２において径方向外方へ亀裂が生じていないことが分かる。 In the conventional tool socket 9 of FIG. 6, since the one surface portion 93A and the other surface portion 93B are formed only by the first curved surface shape R1, a crack extending radially outward occurs in the angular recess 92. I understand. On the other hand, in the tool socket 1 of the embodiment of FIG. 7, since the one surface portion 23A is formed by the second curved surface shape R2 and the third curved surface shape R3, the corner recess 22 is cracked radially outward. I understand that there is no.
以上の確認試験の結果より、実施例に示した工具ソケット１は、角凹部２２に生ずる集中応力を低減することができ、従来の工具ソケット９に比べて寿命を延ばすことができることが分かった。 From the results of the above confirmation test, it was found that the tool socket 1 shown in the embodiment can reduce the concentrated stress generated in the corner recess 22 and can extend the life as compared with the conventional tool socket 9.
１ 工具ソケット
２ 挿入穴
２１ 内壁面
２２ 角凹部
２３Ａ 一方面部分
２３Ｂ 他方面部分
３ 多角形ボルト
３１ 頭部
Ｒ１ 第１曲面形状
Ｒ２ 第２曲面形状
Ｒ３ 第３曲面形状
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool socket 2 Insertion hole 21 Inner wall surface 22 Square recessed part 23A One surface part 23B The other surface part 3 Polygon bolt 31 Head R1 1st curved surface shape R2 2nd curved surface shape R3 3rd curved surface shape
Claims (4)
上記挿入穴は、上記多角形の頭部又は上記多角形ナットにおける角部の数と同じ数の内壁面を有しており、
上記各内壁面において、該内壁面間に形成された角凹部に対して周方向一方側に隣接する一方面部分は、上記角凹部に対して周方向他方側に隣接する他方面部分よりも、径方向外側に位置することを特徴とする工具ソケット。 A tool socket having an insertion hole for inserting a polygonal head or a polygonal nut in a polygonal bolt,
The insertion hole has the same number of inner wall surfaces as the number of corners in the polygonal head or the polygon nut,
In each of the inner wall surfaces, the one surface portion adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the angular recess formed between the inner wall surfaces is more than the other surface portion adjacent to the other side in the circumferential direction with respect to the angular recess. Tool socket characterized by being located radially outward.
上記他方面部分は、上記第１曲面形状によって形成されていることを特徴とする工具ソケット。 2. The tool socket according to claim 1, wherein the one surface portion has an arc shape that swells radially inward along a circle centered on a point on an imaginary line passing from a center of the tool socket to a circumferential center of the inner wall surface. The first curved surface shape is deformed by an arc-shaped second curved surface shape bulging radially outward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape,
The tool socket, wherein the other surface portion is formed by the first curved surface shape.
上記他方面部分における締付け力の作用線は、上記第１曲面形状の上に位置し、上記一方面部分における緩め力の作用線は、上記第３曲面形状の上に位置することを特徴とする工具ソケット。 4. The tool socket according to claim 3, wherein the first curved surface shape and the second curved surface shape are connected by an arc-shaped third curved surface shape that bulges radially inward with a smaller radius of curvature than the first curved surface shape. And
The action line of the tightening force in the other surface portion is located on the first curved surface shape, and the action line of the loosening force in the one surface portion is located on the third curved surface shape. Tool socket.
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