JP2021133446A - 治具 - Google Patents

Abstract

【課題】締結具の回転軸方向への集中的な荷重を低減すること。【解決手段】先端が締結具に当接可能な回転軸部と、前記回転軸部を軸方向に沿って移動可能に支持する台座部と、を備える治具である。前記回転軸部は、所定形状の先端部と、外周面の少なくとも一部に設けられたネジ山と、を有する。前記台座部は、前記ネジ山に適合する雌ネジ部を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、治具に関する。

ネジやボルトの取り付けや取り外し、締め付けに係り、ネジやボルトの形状に応じた様々な治具や手工具が知られている。例えば、特許文献１では、天井インサートへのつりボルトの取り付けを容易にする電動工具用の治具が開示されている。

特開平９−１５８４８６号公報

ネジ締結において重要なことの一つに、ネジ穴に過度な負荷を与えて変形や損傷させないことがある。ネジ穴を変形や損傷する主な原因の１つに、ネジ穴に過剰な力がかかることが挙げられる。ネジ山の数が少ないネジを使用する場合（例えば、短いネジを使う場合や、比較的薄い部材を締結する場合など）や、締め付ける対象となる材料の強度が低い場合（例えば、脆性材料や薄い合成樹脂材を締結する場合など）には、ネジの軸方向への押し付け力が過剰になり、ネジ穴を変形や損傷する事象が起こり易い。

しかし、ネジ穴への過剰な力を抑制するための治具は知られていない。

この問題は、ネジを締め付ける場合に限らず、ネジを緩める場合、更にはタップによる雌ネジの作成時も同様である。

本発明の目的の一例は、締結具の回転軸方向への集中的な荷重を低減すること、である。

本発明の態様は、先端が締結具に当接可能な回転軸部と、前記回転軸部を軸方向に沿って移動可能に支持する台座部と、を備える治具である。

この態様によれば、回転軸部の軸方向の荷重の一部を、台座部へと逃がすことができる。従って、ネジを締め付ける場合やタップによる雌ネジを作成する場合など、締結具に生じる回転軸方向の荷重を分散し、集中的な荷重が生じないようにすることができる。

本実施形態の要点について説明するための図。 第１実施形態である治具の構成例を示す斜視外観図。 第１実施形態である治具の使用例を示す図。 第２実施形態である治具の構成例を示す斜視分解外観図。 第３実施形態である治具の構成例を示す斜視外観図。 第３実施形態である治具の変形例を示す斜視外観図。 第４実施形態である治具の構成例を示す斜視外観図。 第５実施形態である治具の構成例を示す側面外観図。 第６実施形態である治具の構成例を示す側面外観図。

以下、本発明の好適な実施形態の例を説明するが、本発明を適用可能な形態は以下の実施形態に限定されない。

図１は、本実施形態の要点について説明するための図である。
治具３０は、第１締結対象物１０と第２締結対象物２０とを締結具であるネジ９で締結するための補助的な工具である。

ネジ９は、例えば、ネジピッチがＭ０．５〜Ｍ４程度、呼び長さが１〜６ｍｍ程度の小型で短いネジとする。ネジ９は、商品分類上、ミニチュアネジ、マイクロネジ、精密ネジ、小ネジなどに分類されるネジである。ネジ９の工具穴形状は、十文字型として例示しているが他の形状（例えば、六角、六角星型、など）でもよい。ネジ９の頭部形状は、図１に示すようなスリム型に限らず適宜設定可能である。頭部の無いイモネジや、六角レンチに対応する頭部を有するボルトであってもよい。

第１締結対象物１０と第２締結対象物２０とは、何れも薄い板状である。
第１締結対象物１０は金属製又は合成樹脂製であり、厚さはネジ９の呼び長さと同程度である。第１締結対象物１０は、ネジ９を螺合するための小径で浅いネジ穴部１１を有する。第２締結対象物２０は合成樹脂製であり、厚さはネジ９の頭部高さと同じ又は若干大きく設定されている。第２締結対象物２０は、ネジ９の頭部を納める座刳り部２２を有する。ネジ９に強く荷重をかけて締め付け作業をすると、ネジ穴部１１のネジ山にネジ９の回転軸方向の荷重が集中的に作用してネジ穴部１１に変形や損傷が生じかねない。第２締結対象物２０では、座刳り部２２の中心付近の薄肉部分に割れが生じかねない。

第１締結対象物１０および第２締結対象物２０を、ＩＣ（Integrated Circuit）検査用ソケットのピンブロックおよびピンプレートとするならば、第１締結対象物１０が樹脂製のピンブロック、第２締結対象物２０が樹脂製のピンプレート、となる。治具３０は、樹脂製のピンブロック（第１締結対象物１０）と樹脂製のピンプレート（第２締結対象物２０）とを組み付けるために使用される。

治具３０は、回転軸部４０と、対象物（図１の例では、第２締結対象物２０）に当接し、回転軸部４０を軸方向に沿って移動可能に（図１の例では、上下方向に螺旋運動しながら進退可能に）支持する台座部５０と、を備える。

回転軸部４０は、ネジ９の頭部に係合してトルクをネジ９に伝達する回転体である。回転軸部４０は、所定形状の先端部４２と、外周面に設けられたネジ山４４と、を有する。ネジ山４４のネジ規格は、本実施形態では、ネジ９のネジ規格と同じであり、ネジ山４４のピッチは、ネジ９のピッチと同じとする。本実施形態では、ネジ山４４のネジ長さはネジ９より大きく設定されていることとする。ネジ山４４のピッチとネジ９のピッチとは同じとしなくてもよい。

先端部４２は、ネジ９の頭頂部に設けられた工具穴に係合する形状を有する。いわゆる「プラスドライバー」の先端形状を有する例を図１に示したが、ネジ９の工具穴に対応した形状であれば、他の形状でもよい。

台座部５０は、ネジ山４４に適合する雌ネジ部５１が設けられた座部５３と、座部５３を雌ネジ部５１から離れた位置で支える脚部５５と、を有する。

従来、ネジ９を手工具で直接締め付けようとすると、工具先端がネジ頭から外れるのを防ぐために、工具先端をネジ９の工具穴に押しつけ、押しつけ力でネジ９を押し込むようにしながら作業する。そのため、従来の方法でネジ９を締め付けると、第１締結対象物１０のネジ穴部１１のネジ山をネジ軸方向に剪断しようとする荷重が集中的に作用して、ネジ穴部１１の変形や損傷を招く可能性がある。ネジ９に対して、ネジ９の回転軸方向への集中的な荷重が作用する。

これに対して、本実施形態では、治具３０を介在させてネジ９を締め付けるため、ネジ穴部１１のネジ山を変形させたり損傷させる可能性が極めて低くなる。ユーザは、ネジ９を第１締結対象物１０のネジ穴部１１に軽く差し込んでネジを噛ませた後、回転軸部４０を回転させると、やがて先端部４２がネジ９の工具穴に嵌まる。ネジ９（及びネジ穴部１１）のピッチと、回転軸部４０のネジ山４４（及び座部５３の雌ネジ部５１）のピッチとが同じなので、回転軸部４０とネジ９は一体的に係合したまま締め付け方向へ進む（図１の例では下がる）。つまり、ネジ９が締まる。

回転軸部４０に作用する回転軸方向の荷重は、雌ネジ部５１→座部５３→脚部５５→第２締結対象物２０の上面（図１の例では上側の面）、へと逃げてネジ９へは伝達され難くなる。第１締結対象物１０のネジ穴部１１のネジ山に集中的な荷重がかかることはないので、治具３０は、ネジ穴部１１のネジ山の変形や損傷を防ぐことができる。ネジ９に対するネジ９の回転軸方向への集中的な荷重を低減することができる。

〔第１実施形態〕
図２は、第１実施形態である治具３０Ａの構成例を示す斜視外観図である。
治具３０Ａは、回転軸部４０と、台座部５０とを有する。台座部５０は、座部５３と、脚部５５と、案内プレート５７とを有する。

回転軸部４０は、上端部がプラスネジと同様に十字穴を有しており、プラスドライバーで回動可能である。

案内プレート５７は、脚部５５の対象物側（図２の例では下側）に設けられており、ネジ９の締め付け方向にネジ９を案内する案内孔部５８と、案内孔部５８の直径方向を通るスリット部５９と、を有する。案内孔部５８の内径は、ネジ９の外径よりも僅かに大きい。

図３は、第１実施形態である治具３０Ａの使用例を示す図である。
ユーザは、治具３０Ａを使用する際、先ず、第１締結対象物１０及び第２締結対象物２０に対する治具３０Ａの位置合わせをする。具体的には、治具３０Ａの案内孔部５８の中心を第１締結対象物１０のネジ穴部１１（図２参照）の中心に合わせるようにして位置合わせをする。ユーザは、スリット部５９からネジ穴部１１を視認することができるので、位置合わせがし易い。位置合わせ後、ユーザが、先端を下にした姿勢のネジ９を案内孔部５８へ挿入すると、ネジ９の先端がネジ穴部１１の中に案内される。ユーザは、スリット部５９から、ネジ９の先端がネジ穴部１１に案内されることを視認でき、案内孔部５８の内径は、ネジ９の外形より僅かに大きいので、ネジ９がネジ穴部１１の軸に対して傾いたまま締められて、ネジ穴部１１が変形や損傷することを防ぐことができる。

ユーザは、プラスドライバーで回転軸部４０を回動させてネジ９を締め付ける。本実施形態の治具３０Ａを用いることで、上述した要点で説明した作用効果を得ることができる。

なお、治具３０Ａは、ネジ９を緩めるときに使用してもよく、ネジを緩める際にネジ９にかける荷重でネジ穴部１１が変形や損傷することを防ぐことができる。

〔第２実施形態〕
図４は、第２実施形態である治具３０Ｂの構成例を示す斜視分解外観図である。治具３０Ｂは、基本的には治具３０Ａと同様の構成を有するが、脚部５５が案内プレート５７Ｂの所定位置に着脱可能である点が異なる。

案内プレート５７Ｂの上面（脚部５５との当接面）には、脚部５５それぞれに対応する係合凸部５９ｔが上向きに突設されている。これに対応して、各脚部５５の下面（案内プレート５７Ｂとの当接面）には、係合凸部５９ｔが嵌まる係合凹部５９ｈが凹設されている。

治具３０Ｂを使用する場合、ユーザは、先ず案内プレート５７Ｂの位置決めをする。具体的には、案内孔部５８の中心と、第１締結対象物１０のネジ穴部１１の中心とを合わせるように位置決めする。そして、ネジ９を、ネジ先端を下にして案内孔部５８へ挿入して、ネジ９の先端がネジ穴部１１に入るように案内させる。

次いで、ユーザは、係合凸部５９ｔと係合凹部５９ｈとを嵌合させるようにして案内プレート５７Ｂに脚部５５を連結させる。係合凸部５９ｔに係合凹部５９ｈを嵌めるように連結させるという簡単な連結作業で正確に連結できる。座部５３と脚部５５とは一体なので、これで治具３０Ｂが組み立てられたことになる。

次いで、ユーザは、プラスドライバーで回転軸部４０を回動させてネジ９を締め付ける。治具３０Ｂを用いることで、第１実施形態の治具３０Ａと同様の効果が得られる。加えて、案内プレート５７Ｂと脚部５５とを分離した構成としたことで、案内プレート５７Ｂの位置決めやネジ９をネジ穴部１１へ挿入する作業が容易になる。

〔第３実施形態〕
図５は、第３実施形態である治具３０Ｃの構成例を示す斜視外観図である。治具３０Ｃは、基本的には治具３０Ｂと同様の構成を有するが、座部５３が、雌ネジ部５１の周辺に窓部５２を有する点が治具３０Ｂと異なる。

治具３０Ｃは、治具３０Ｂと同様の作用効果を有し、更に窓部５２（座部５３を上下に貫通する貫通孔）があることで、ユーザは、座部５３の上から下方の様子を見ることができる。そのため、ユーザは、ネジ９の工具穴に回転軸部４０の先端部４２が正しく噛み合っているかの確認をし易くなる。

窓部５２は、図６に示す治具３０Ｄのように、座部５３の切り欠き部５２ｋで実現することもできる。具体的には、雌ネジ部５１を囲む４箇所に、座部５３が脚部５５に連結する箇所を残して、座部５５を外方から切り欠いたような形状とすることで切り欠き部５２ｋを設ける。治具３０Ｄは、治具３０Ｃと同様の作用効果を有する。

〔第４実施形態〕
図７は、第４実施形態である治具３０Ｅの構成例を示す斜視外観図である。治具３０Ｅは、基本的には治具３０Ｂと同様の構成を有するが、脚部５５の数が異なる。具体的には、治具３０Ｄの座部５３は、上面形状が六角形を成しており、脚部５５は座部５３の六つの辺のうち１つおきの辺から下方にそれぞれ設けられている。

つまり、第１〜第３実施形態では脚部５５は２つであったが、治具３０Ｅのように３つとしてもよい。勿論、脚部５５の数が増えたことで、回転軸部４０に作用する回転軸方向の荷重は、ネジ９へより伝達され難くなる。第１締結対象物１０のネジ穴部１１のネジ山に集中的な荷重がかかり難くなるので、第１〜第３実施形態に比べて、治具３０Ｅは、ネジ穴部１１のネジ山の変形や損傷を防ぐことができる。

治具３０Ｅによれば、治具３０Ｂと同様の作用効果が得られる。また、第１〜第３実施形態よりも脚部５５間の隙間の数が増えたことで、ユーザはネジ９の様子や回転軸部４０の先端部４２の様子を視認し易くなる。

〔第５実施形態〕
図８は、第５実施形態である治具３０Ｆの構成例を示す側面図である。
治具３０Ｆは、ネジ立て対象物１８の下穴１９にネジ立てをする（雌ネジを形成する）ための手工具であって、回転軸部４０と台座部５０とを備え、回転軸部４０の先端部４２が雌ネジ形成用のタップ部になっている。

治具３０Ｆによれば、第１〜第４実施形態と同様に、回転軸部４０の回転軸方向の荷重を分散し、集中的な荷重が生じないようにすることができる。これにより、ネジ立て作業で形成される新しいネジ山に過剰な荷重が作用するのを防ぎ、新しいネジ山の変形や損傷を防ぐことができる。

〔第６実施形態〕
図９は、第６実施形態である治具３０Ｇの構成例を示す側面外観図である。
治具３０Ｇは、基本的には治具３０Ａと同様の構成を有するが、治具３０Ｇの台座部５０Ｇは、第１実施形態の脚部５５を備えていない。台座部５０Ｇは、治具３０Ｇとは別に用意された支持部６０に、連結部５４（例えば、支持部６０の支柱部６０ｂに嵌着する孔部など）で着脱可能に構成されている。支持部６０は、底盤６０ａと、底盤６０ａに立設された支柱部６０ｂとを有する。

使用に際しては、支持部６０が先行して設置され、治具３０Ｇが支持部６０の底盤６０ａ上の所定位置に配置される。支持部６０が第１実施形態の脚部５５に相当する役割を担う。治具３０Ｇによれば、他の実施形態と同様に、回転軸部４０の回転軸方向の荷重を分散し、集中的な荷重が生じないようにすることができる。治具３０Ｇが支持部６０を有していてもよい。支柱部６０ｂが天井から吊り下げられていてもよい。

以上、幾つかの実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は上記形態に限定されるものではなく適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

例えば、第２〜第５実施形態における案内プレート５７Ｂを、第１実施形態の案内プレート５７と同様に固定式としてもよい。第３実施形態の場合、固定式であっても、窓部５２（切り欠き部５２ｋを含む）があることで、ユーザは、ネジ９の工具穴に回転軸部４０の先端部４２が正しく噛み合っているかの確認をし易くなる。

また、第１〜第５実施形態における案内プレート５７，５７Ｂを省略する構成も可能である。

また、第４実施形態及び第５実施形態に、窓部５２や切り欠き部５２ｋを設けることとしてもよい。窓部５２や切り欠き部５２ｋを有する治具３０Ｃや治具３０Ｄと同様の効果が得られる。

また、ネジ９が磁石に吸着される磁性体材料であるならば、回転軸部４０を着磁させることとしてもよい。回転軸部４０の先端部にネジ９が磁力で付着可能となり、ネジ９がネジ穴部１１の軸に対して傾いたまま締められて、ネジ穴部１１が変形や損傷するのを妨げることができる。

また、上記実施形態では、締結具としてネジ９を例示したが、締結具はナットなど他の形態であってもよい。

上述した実施形態およびその変形例を含め、本明細書の開示は、次のように概括することができる。

本開示の態様は、先端が締結具に当接する回転軸部と、前記回転軸部を軸方向に沿って移動可能に支持する台座部と、を備える治具である。

この態様によれば、回転軸部の軸方向の荷重の一部を、台座部へと逃がすことができる。従って、ネジを締め付ける場合やタップによる雌ネジを作成する場合など、締結具に生じる回転軸方向の荷重を分散し、集中的な荷重が生じないようにすることができる。

前記回転軸部は、所定形状の先端部と、外周面の少なくとも一部に設けられたネジ山と、を有し、前記台座部は、前記ネジ山に適合する雌ネジ部を有する、としてもよい。

この場合、回転軸部の軸方向への移動は、回転軸部を回すことによって回転軸部のネジ山が座部の雌ネジ部に螺合して旋回することで行われる。

前記先端部は、前記締結具の頭頂部に設けられた工具穴に係合する形状としてもよい。

例えば、前記先端部を、回転軸部のプラスドライバーの先端形状にした本態様の治具を、プラスネジの締め付けに用いれば、従来のようにプラスドライバーで直接ネジを締めるよりも、ネジ山への軸方向への荷重を大幅に低減して、ネジ山の変形や損傷を抑制できる。

前記ネジ山のピッチは、前記締結具のネジのピッチと同じでもよい。

回転軸部の先端とネジの工具穴との係り具合が、ネジ締め作業を通じて安定して維持できるので、ネジが締め易くなる。

前記台座部は、前記締結具の締め付け方向に前記締結具を案内する案内孔部を有する案内プレートを有してもよい。

これによれば、治具で締め付けようとしている締結具が、その挿入穴へ適切な姿勢で挿入される。ユーザは、案内孔部から、締結具の先端が挿入穴に入っていることを視認できる。締結具が、挿入穴部の軸に対して傾いたまま締められて挿入穴が変形や損傷することを防げる。

前記台座部は、脚部を有し、前記脚部は、前記案内プレートの所定位置に着脱可能に取り付けられてもよい。

案内プレートを脚部から分離した状態で対象物との位置合わせに利用し、締結具を挿入した後、脚部を案内プレートに取り付けて使用することができる。つまり、ネジをネジ穴に挿入し易くなり作業性を向上できる。

樹脂製の対象物が前記締結具の締結対象であってもよい。

金属に比べて柔らかい樹脂であっても、締結具を挿入する挿入穴の変形や損傷を防ぐことができる。

９…ネジ
１０…第１締結対象物
１１…ネジ穴部
１８…ねじ立て対象物
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ…治具
４０…回転軸部
４２…先端部
４４…ネジ山
５０…台座部
５１…雌ネジ部
５２…窓部
５３…座部
５５…脚部
５７、５７Ｂ…案内プレート
５８…案内孔部

Claims (7)

1. 先端が締結具に当接可能な回転軸部と、
   前記回転軸部を軸方向に沿って移動可能に支持する台座部と、
   を備える治具。
2. 前記回転軸部は、所定形状の先端部と、外周面の少なくとも一部に設けられたネジ山と、を有し、
   前記台座部は、前記ネジ山に適合する雌ネジ部を有する、
   請求項１に記載の治具。
3. 前記先端部は、前記締結具の頭頂部に設けられた工具穴に係合する形状である、
   請求項２に記載の治具。
4. 前記ネジ山のピッチは、前記締結具のネジのピッチと同じである、
   請求項２又は３に記載の治具。
5. 前記台座部は、前記締結具の締め付け方向に前記締結具を案内する案内孔部を有する案内プレートを有する、
   請求項２〜４の何れか一項に記載の治具。
6. 前記台座部は、脚部を有し、
   前記脚部は、前記案内プレートの所定位置に着脱可能に取り付けられる、
   請求項５に記載の治具。
7. 樹脂製の対象物が前記締結具の締結対象である、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の治具。

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