JP4994718B2

JP4994718B2 - トルクレンチ装置

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Publication number: JP4994718B2
Application number: JP2006176494A
Authority: JP
Inventors: 要作高頭; 正毅鈴木; 晃廣井
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: JP2008006515A

Description

この発明は、第１の締結部材と第２の締結部材とを締め付けるトルクレンチ装置に関する。

従来のトルクレンチ装置（従来技術１）は、一対のボルトにそれぞれ着脱自在に嵌め込まれる一対の係合部と、係合部をボルトに嵌め込んだ状態でこの係合部を回転する一対の回転アームと、一対の回転アームがボルトを回転するように、一対の回転アームを回転駆動するための駆動力を発生する１台の油圧シリンダと、一対のボルトを締め付ける方向に係合部を回転させ、一対のボルトを緩める方向に係合部が回転するのを規制する回転規制部（ラチェット機構部）と、一対のボルトによって固定される熱交換器のプレートに油圧シリンダを着脱自在に固定する固定ピンなどを備えている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術１では、油圧シリンダに作動油が供給されてピストンロッドが伸縮すると、一方の回転アームと他方の回転アームとをピストンロッドが交互に回転駆動し、係合部が回転してボルトを交互に締め付ける。

従来のトルクレンチ装置（従来技術２）は、一対のボルトにそれぞれ着脱自在に嵌合する一対のソケットと、ソケットをボルトに嵌合された状態で一対のソケットをそれぞれ回転駆動する一対の油圧モータと、一対のソケットを間隔調整可能に連結する連結部などを備えている（例えば、特許文献２参照）この従来技術２では、一対の油圧モータに作動油がそれぞれ供給されると、一対のソケットをそれぞれの油圧モータが回転駆動し、ソケットが回転してボルトを同時に締め付ける。

特開昭55-037267号公報

特開平3-142175号公報

従来技術１では、両ロッド式の復動油圧シリンダによって一対のボルトを交互に締め付けるため、予め設定された所定の設定トルクに達するまでボルトを締め付けるのに要する時間が長くなって、作業効率が悪くなってしまう問題点がある。また、従来技術１では、一対の回転アームを油圧シリンダが回転するため、一対のボルトの初期の締結量にばらつきがある状態で、ボルトに係合部を装着してボルトを締め付けてしまうおそれがある。このため、従来技術１では、いずれか一方のボルトが所定の設定トルクまで締め付けられたときには、他方のボルトが所定の設定トルクまで締め付けられていないにも関わらず、回転アームの回転駆動を油圧シリンダが停止してしまう。その結果、従来技術１では、一方のボルトの締結量と他方のボルトの締結量とが不均一になって片締め状態になってしまう問題点がある。また、従来技術１では、熱交換器のプレートの一対のボルト間に固定ピンを着脱自在に挿入するための凹部を形成する必要があり、熱交換器のプレートを加工する手間がかかる問題点がある。さらに、従来技術１では、熱交換器のプレートの一対のボルト間に凸部が存在するときには、油圧シリンダと凸部とが干渉するため、固定ピンを挿入するための凹部を形成することができない問題点がある。

また、従来技術２では、一対のソケットをそれぞれ一対の油圧モータによって回転駆動するため、従来技術１に比べて油圧モータが複数必要になりコストが高くなってしまう問題点がある。また、従来技術２では、一対の油圧モータをそれぞれ駆動するための油圧回路などが必要になって装置が大規模になるとともに、それぞれの油圧モータの設定トルクを調整する必要があり装置が複雑になる問題点がある。

この発明の課題は、第１又は第２の締結部材の双方又は一方を設定トルクまで簡単に締め付けることができるトルクレンチ装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２〜図７に示すように、第１の締結部材（６Ａ）と第２の締結部材（６Ｂ）とを締め付けるトルクレンチ装置であって、前記第１の締結部材に着脱自在に装着される第１のソケット部（８）をこの第１の締結部材とともに回転させる第１のレンチ部（１０）と、前記第２の締結部材に着脱自在に装着される第２のソケット部（９）をこの第２の締結部材とともに回転させる第２のレンチ部（１１）と、前記第１のレンチ部に先端部が回転自在に連結されるピストンロッド（１７ｃ）を有し、この第１のレンチ部を回転駆動するための駆動力を発生するクレビス形油圧シリンダ（１７）と、前記第１の締結部材と前記第２の締結部材とが同時に締め付けられるように、前記第１のレンチ部の回転駆動に連動して前記第２のレンチ部を回転駆動する連動部（１６）とを備え、前記連動部は、前記第１のレンチ部に一方の端部が回転自在に連結され、前記第２のレンチ部に他方の端部が回転自在に連結される一本のリンク部材（１６）であり、前記クレビス形油圧シリンダのピストンロッド側とは反対側の端部を前記一本のリンク部材によって揺動自在に支持し、前記第１及び前記第２のソケット部は、前記第１及び前記第２の締結部材によって車両の一本リンクを締結するときに、この第１及びこの第２の締結部材と主電動機（４ｃ）との間の間隙部（Δ ₁ ）に挿入可能なようにこの間隙部よりも高さ（Ｈ）が低く、かつ、この第１及びこの第２の締結部材とこの一本リンクとの間の間隙部（Δ ₂ ）よりも肉厚（Ｔ）が薄いことを特徴とするトルクレンチ装置（７）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のトルクレンチ装置において、図６及び図７に示すように、前記第１のソケット部の回転を許容する回転許容状態とこの第１のソケット部の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える第１の切替部（１４）と、前記第２のソケット部の回転を許容する回転許容状態とこの第２のソケット部の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える第２の切替部（１５）とを備えることを特徴とするトルクレンチ装置である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のトルクレンチ装置において、図７に示すように、前記第１の切替部は、前記回転許容状態に切り替えるときには、前記第１のソケット部側のつめ車（１２ａ）と前記第１のレンチ部側のつめ（１２ｂ）とを噛み合わせ、前記回転禁止状態に切り替えるときには、前記第１のソケット部側のつめ車と前記第１のレンチ部側のつめとの噛み合いを解除し、前記第２の切替部は、前記回転許容状態に切り替えるときには、前記第２のソケット部側のつめ車（１３ａ）と前記第２のレンチ部側のつめ（１３ｂ）とを噛み合わせ、前記回転禁止状態に切り替えるときには、前記第２のソケット部側のつめ車と前記第２のレンチ部側のつめとの噛み合いを解除することを特徴とするトルクレンチ装置である。

この発明によると、簡単な構造で操作が容易であり第１の締結部材と第２の締結部材とを均一に締め付けることができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置が使用される鉄道車両を概略的に示す側面図である。図２は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置が使用される鉄道車両のけん引装置を概略的に示す側面図である。図３は、図２のIII方向から見た正面図である。図４は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の正面図である。図５は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の側面図である。図６は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の背面図である。図７は、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の一部を破断して示す背面図である。以下では、鉄道車両のけん引装置の締結ボルトの締め付け作業にトルクレンチ装置を使用する場合を例に挙げて説明する。

図１に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）であり、車両２の車輪４ａを支持し案内してこの車両２を走行させるレール１ａなどから構成されている。車両２は、軌道１に沿って走行する鉄道車両であり、例えば電車又は気動車などである。車両２は、図１に示す車体３と、台車４と、図１及び図２に示すけん引装置５などを備えている。車体３は、旅客又は貨物などの積載物を輸送するための構造物である。台車４は、車体３を支持して走行する装置であり、図１及び図２に示すようにレール１ａと転がり接触する車輪４ａと、台車４の主要構成部である台車枠４ｂと、車輪４ａを駆動するための駆動力を発生する主電動機（モータ）４ｃなどを備えている。

図１及び図２に示すけん引装置５は、車体３と台車４とを連結してこれらの間で前後方向の力を伝達させる装置である。けん引装置５は、例えば、車体３と台車枠４ｂとをゴムブシュを介して一本のけん引リンクによって連結した一本リンク式けん引装置である。けん引装置５は、図２に示すように、車体３と台車４との間で駆動力及び制動力などの前後力を伝達する棒状体である連結管（引張棒）５ａと、この連結管５ａの一端部を車体３に連結するための連結部５ｂと、この連結管５ａの他端部を台車４に連結するための連結部５ｃと、連結部５ｂ，５ｃを貫通するブシュ孔（貫通孔）５ｄ，５ｅと、ブシュ孔５ｄ，５ｅに挿入されて振動の伝達と衝撃とを緩和する緩衝ゴム５ｆ，５ｇなどを備えている。図３に示すボルト６Ａ，６Ｂは、連結部５ｂと車体３とを締結する締結部材であり、連結部５ｂを車体３に着脱自在に連結する。ボルト６Ａ，６Ｂには、図４に示すようにボルト頭部の側面に側面角部６ａが形成されている。

図３〜図７に示すトルクレンチ装置７は、ボルト６Ａ，６Ｂを締結可能な装置である。トルクレンチ装置７は、ボルト６Ａ、６Ｂの双方を同時に回転させて締結可能であるとともに、ボルト６Ａ，６Ｂのいずれか一方のみを回転させて締結可能である。トルクレンチ装置７は、例えば、油圧シリンダに供給される作動油の油圧を利用してボルト６Ａ，６Ｂを回転させ、所定の設定トルクに達するまでボルト６Ａ，６Ｂを締め付けるダブルリンク式の油圧トルクレンチである。トルクレンチ装置７は、図４〜図７に示すように、ソケット部８，９と、レンチ部１０，１１と、一方向回転規制部１２，１３と、切替部１４，１５と、連動部１６と、駆動力発生部１７と、油圧回路１８と、動作切替部１９などを備えている。

図４に示すソケット部８は、ボルト６Ａに着脱自在に装着される部分であり、ソケット部９をレンチ部１１が回転するときに発生する反力を受ける反力受けとして機能する。ソケット部９は、ボルト６Ｂに着脱自在に装着される部分であり、ソケット部８をレンチ部１０が回転するときに発生する反力を受ける反力受けとして機能する。ソケット部８，９は、図３に示すけん引装置５をボルト６Ａ，６Ｂによって締結するときに、図２に示すボルト６Ａ，６Ｂと主電動機４ｃとの間の間隙部Δ₁に挿入可能なように、間隙部Δ₁よりも図５に示す高さＨが低く形成されている。また、ソケット部８，９は、図３に示すけん引装置５をボルト６Ａ，６Ｂによって締結するときにこれらのボルト６Ａ，６Ｂに装着可能なように、図３に示すボルト６Ａ，６Ｂの側面角部６ａと一本リンクの連結管５ａ及び緩衝ゴム５ｆとの間の間隙部Δ₂よりも図４及び図５に示す肉厚Ｔが薄く形成されている。ソケット部８，９は、いずれも同一構造であり、以下ではソケット部８について説明し、ソケット部９側の部分のうちソケット部８側と対応する部分については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。ソケット部８は、ボルト６Ａの径に応じて交換可能なようにレンチ部１０に着脱自在に装着されている。ソケット部８は、外観が円筒状の部材であり、図４に示す嵌合部８ａと、図６に示す取外し操作部８ｂなどを備えている。

図４に示す嵌合部８ａは、ボルト６Ａ，６Ｂの側面角部６ａと嵌合する部分であり、ソケット部８，９の内周部に形成されている。嵌合部８ａは、ボルト６Ａ，６Ｂの回転角度が３０度毎に変化しても側面角部６ａと嵌合可能なように、ソケット部８，９の内周部に等間隔に１２個形成されている。図６に示す取外し操作部８ｂは、ソケット部８，９を取り外すときに作業者によって操作される部分であり、ソケット部８，９を取り外すときに作業者によって押し込まれると、レンチ部１０，１１からソケット部８を解放する。

図４〜図７に示すレンチ部１０は、ソケット部８をボルト６Ａとともに回転させる部分である。レンチ部１０は、図４、図６及び図７に示すように、ソケット部８を中心としてＡ₁方向に回転することによって、ソケット部８をＡ₁方向に回転しボルト６Ａを締め付ける。レンチ部１０は、図４〜図６に示すように、外観が板状のリンク部材であり、ボルト６Ａを回転中心として回転する回転アーム部として機能する。レンチ部１０は、図６に示すように、保持部１０ａと、連結部１０ｂ，１０ｃなどを備えている。

保持部１０ａは、ソケット部８を保持する部分である。保持部１０ａは、レンチ部１０の先端部に形成された貫通孔であり、内周部にソケット部８の外周部が着脱自在に嵌合する。連結部１０ｂは、レンチ部１０と駆動力発生部１７のピストンロッド１７ｃとを回転自在に連結する部分である。連結部１０ｂは、図７に示すように、レンチ部１０の保持部１０ａとは反対側の端部に形成された貫通孔１０ｄと、この貫通孔１０ｄに挿入される挿入ピン１０ｅとを備えている。連結部１０ｃは、レンチ部１０と連動部１６とを回転自在に連結する部分である。連結部１０ｃは、図７に示すように、レンチ部１０の保持部１０ａと連結部１０ｂとの間でこの連結部１０ｂの近傍に形成された貫通孔１０ｆと、この貫通孔１０ｆに挿入される挿入ピン１０ｇとを備えている。

図４〜図７に示すレンチ部１１は、ソケット部９をボルト６Ｂとともに回転させる部分である。レンチ部１１は、図４、図６及び図７に示すように、ソケット部９を中心としてＡ₁方向に回転することによって、ソケット部９をＡ₁方向に回転しボルト６Ｂを締め付ける。レンチ部１１は、図４〜図６に示すように、外観が板状のリンク部材であり、ボルト６Ｂを回転中心として回転する回転アーム部として機能する。レンチ部１１は、図６に示すように、保持部１１ａと連結部１１ｂなどを備えている。保持部１１ａは、ソケット部９を保持する部分である。保持部１１ａは、レンチ部１１の先端部に形成された貫通孔であり、内周部にソケット部９の外周部が着脱自在に嵌合する。連結部１１ｂは、レンチ部１１と連動部１６とを回転自在に連結する部分である。連結部１１ｂは、図７に示すように、レンチ部１１の保持部１１ａとは反対側の端部に形成された貫通孔１１ｄと、この貫通孔１１ｄに挿入される挿入ピン１１ｅとを備えている。

図７に示す一方向回転規制部１２は、ボルト６Ａを締め付けるＡ₁方向にソケット部８が回転するのを許容し、ボルト６Ａを緩めるＡ₂方向にソケット部８が回転するのを規制する部分である。一方向回転規制部１３は、ボルト６Ｂを締め付けるＡ₁方向にソケット部９が回転するのを許容し、ボルト６Ｂを緩めるＡ₂方向にソケット部９が回転するのを規制する部分である。一方向回転規制部１２，１３は、いずれも同一構造であり、以下では一方向回転規制部１２について説明し、一方向回転規制部１３側の部分のうち一方向回転規制部１２側と対応する部分については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。一方向回転規制部１２は、図７に示すように、つめ車１２ａと、つめ１２ｂと、ガイド部１２ｃとを備えている。一方向回転規制部１２は、つめ車１２ａとつめ１２ｂとを噛み合わせることよって、ボルト６Ａ及びソケット部８のＡ₁方向の回転を許容しＡ₂方向の回転を規制するラチェット機構部である。

つめ車１２ａは、ソケット部８と一体となって回転する部分であり、ソケット部８の外周部に多数の歯が所定の間隔をあけて形成されている。つめ１２ｂは、つめ車１２ａと噛み合う部分であり、つめ車１２ａ側の歯と噛み合う歯が所定の間隔をあけて形成されている。つめ１２ｂは、ボルト６Ａを締め付けるＡ₁方向に回転したときには、つめ車１２ａ側の歯と噛み合ってつめ車１２ａの回転を許容する。一方、つめ１２ｂは、ボルト６Ａを緩めるＡ₂方向に回転したときには、このつめ車１２ａの歯の上を滑り、つめ車１２ａの回転を規制する。ガイド部１２ｃは、つめ車１２ａに対してつめ１２ｂを進退自在にガイドする部分であり、レンチ部１０に固定されている。

切替部１４は、ソケット部８の回転を許容する回転許容状態とこのソケット部８の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える部分である。切替部１４は、ソケット部８を回転許容状態に切り替えるときには、ソケット部８側のつめ車１２ａとレンチ部１０側のつめ１２ｂとを噛み合わせる。一方、切替部１４は、ソケット部８を回転禁止状態に切り替えるときには、ソケット部８側のつめ車１２ａとレンチ部１０側のつめ１２ｂとの噛み合いを解除する。切替部１５は、ソケット部９の回転を許容する回転許容状態とこのソケット部９の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える部分である。切替部１５は、ソケット部９を回転許容状態に切り替えるときには、ソケット部９側のつめ車１３ａとレンチ部１１側のつめ１３ｂとを噛み合わせる。一方、切替部１５は、ソケット部９を回転禁止状態に切り替えるときには、ソケット部９側のつめ車１３ａとレンチ部１１側のつめ１３ｂとの噛み合いを解除する。図７に示す状態では、切替部１４は、ソケット部８を回転許容状態に切り替えており、切替部１５はソケット部９を回転禁止状態に切り替えている。切替部１４，１５は、いずれも同一構造であり、以下では切替部１４について説明し、切替部１５側の部分のうち切替部１４側と対応する部分については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。切替部１４は、図７に示すマグネット部１４ａと、ばね１４ｂと、カム部１４ｃと、カムフォロア部１４ｄと、図６に示す切替操作部１４ｅと、指標部１４ｆなどを備えている。

図７に示すマグネット部１４ａは、つめ車１２ａからつめ１２ｂを後退させた状態に保持する部分である。マグネット部１４ａは、つめ１２ｂに固定されており、つめ１２ｂと一体となって進退可能である。マグネット部１４ａは、切替部１４が回転禁止状態に切り替わったときには、ばね１４ｂの付勢力（ばね力）に抗して磁力によってガイド部１２ｃに吸着し、つめ１２ｂをつめ車１２ａから後退させた状態に保持する。

ばね１４ｂは、つめ車１２ａに向かってつめ１２ｂを進出させる方向に付勢する部分である。ばね１４ｂは、一方の端部がマグネット部１４ａに取り付けられ、他方の端部がカムフォロア部１４ｄに取り付けられており、マグネット部１４ａとカムフォロア部１４ｄとの間に挟み込まれている。ばね１４ｂは、切替部１４が回転許容状態に切り替わったときには、つめ車１２ａとつめ１２ｂとが密着するようにつめ１２ｂを付勢する。

カム部１４ｃは、カムフォロア部１４ｄと接触する部分である。カム部１４ｃは、外観が円板状の部材であり、レンチ部１０に回転自在に支持されている。カム部１４ｃは、外周部に所定の間隔をあけて凹凸のカム面が交互に形成されており、カムフォロア部１４ｄの端部と回転接触する。

カムフォロア部１４ｄは、つめ１２ｂを進退させる部分である。カムフォロア部１４ｄは、カム部１４ｃの凸部と接触しているときには、つめ１２ｂ、マグネット部１４ａ及びばね１４ｂをつめ車１２ａに向かって進出させ、つめ車１２ａにつめ１２ｂを接触させて噛み合わせる。一方、カムフォロア部１４ｄは、カム部１４ｃの凹部と接触しているときには、つめ１２ｂ、マグネット部１４ａ及びばね１４ｂをつめ車１２ａから後退させ、つめ車１２ａからつめ１２ｂを離間させて噛み合いを解除させる。カムフォロア部１４ｄは、カム部１４ｃとの間の摩擦抵抗が小さくなるように、カム部１４ｃと接触する側の端部が半球状に形成されている。

図６に示す切替操作部１４ｅは、ソケット部８を回転許容状態と回転禁止状態とに切り替えるときに作業者によって操作される部分である。切替操作部１４ｅは、外観が円板状の部材であり、作業者によって回転操作されると、図７に示すカム部１４ｃと一体となって回転する。切替操作部１４ｅは、レンチ部１０に回転自在に支持されている。

指標部１４ｆは、ソケット部８の回転許容状態と回転禁止状態とを指し示す部分である。指標部１４ｆは、作業者による目視が容易なように、レンチ部１０の切替操作部１４ｅの周囲に形成されている。指標部１４ｆは、図７に示すカム部１４ｃの凹部と凸部とに対応して所定の間隔をあけて形成されている。指標部１４ｆは、例えば、ソケット部８が回転許容状態になるときの切替操作部１４ｅの回転位置には白色が表示されており、ソケット部８が回転禁止状態になるときの切替操作部１４ｅの回転位置には赤色が表示されている。

図４〜図７に示す連動部１６は、ボルト６Ａ，６Ｂが同時に締め付けられるように、レンチ部１０の回転駆動に連動してレンチ部１１を回転駆動する部分である。連動部１６は、ソケット部８を中心としてレンチ部１０がＡ₁，Ａ₂方向に回転すると、ソケット部９を中心としてレンチ部１１も同時に同一方向に回転するように、レンチ部１０とレンチ部１１とを連動させる。連動部１６は、外観が略Ｔ字状のリンク部材であり、図４及び図６に示すように、連結部１６ａ〜１６ｃを備えている。

連結部１６ａは、レンチ部１０と連動部１６とを回転自在に連結する部分であり、連動部１６の一方の端部に形成され挿入ピン１０ｅが挿入される貫通孔である。連結部１６ｂは、レンチ部１１と連動部１６とを回転自在に連結する部分であり、連動部１６の他方の端部に形成され挿入ピン１１ｅが挿入される貫通孔である。連結部１６ｃは、駆動力発生部１７のシリンダ１７ａと連動部１６とを回転自在に連結する部分であり、連動部１６の連結部１６ｂ寄りの側面から突出した部分に形成された貫通孔１６ｄと、この貫通孔１６ｄに挿入される挿入ピン１６ｅとを備えている。

図４〜図７に示す駆動力発生部１７は、レンチ部１０を回転駆動するための駆動力を発生する部分である。駆動力発生部１７は、図７に示すシリンダ１７ａと、ピストン１７ｂと、ピストンロッド１７ｃと、シリンダライナ１７ｄと、連結部１７ｅと、図４及び図６に示す連結部１７ｆと、図７に示す固定部１７ｇと、給排出部１７ｈなどを備えている。駆動力発生部１７は、シリンダ１７ａ内に供給される作動流体によってピストンロッド１７ｃをＢ₁，Ｂ₂方向に進退させて駆動力を発生する。駆動力発生部１７は、例えば、作動油によって駆動力を発生し、連結部１７ｅを回転中心として揺動自在に支持されるクレビス形油圧シリンダである。

図７に示すシリンダ１７ａは、作動流体を収容する部分であり、ピストン１７ｂによってヘッド側室とロッド側室とに内部が二つに区画されている。ピストン１７ｂは、シリンダ１７ａ内を往復移動する部分であり、作動流体の流体圧に応じてシリンダ１７ａ内を移動する。ピストンロッド１７ｃは、ピストン１７ｂと一体となって進退動作する部分であり、一方の端部がピストン１７ｂに固定されている。ピストンロッド１７ｃは、シリンダ１７ａのヘッド側室の油圧が上昇しロッド側室の油圧が下降するとＢ₁方向に進出し、シリンダ１７ａのヘッド側室の油圧が下降しロッド側室の油圧が上昇するとＢ₂方向に後退する。シリンダライナ１７ｄは、ピストンロッド１７ｃを進退自在にガイドする部分であり、シリンダ１７ａの端部を塞ぐようにシリンダ１７ａに固定されており、中心部をピストンロッド１７ｃが進退自在に貫通している。連結部１７ｅは、連動部１６とシリンダ１７ａとを回転自在に連結する部分であり、挿入ピン１６ｅが挿入される貫通孔である。図４及び図６に示す連結部１７ｆは、レンチ部１０とピストンロッド１７ｃとを回転自在に連結する部分であり、ピストンロッド１７ｃの先端部に形成され挿入ピン１０ｅが挿入される貫通孔である。図７に示す固定部１７ｇは、ピストンロッド１７ｃの先端部に連結部１７ｅを固定する部分であり、ピストンロッド１７ｃと連結部１７ｅとを締結するボルトである。給排出部１７ｈは、シリンダ１７ａ内に作動油が供給されるとともにシリンダ１７ａ内から作動油が排出する部分である。給排出部１７ｈは、油圧回路１８から供給される作動流体が流入する供給口と、シリンダ１７ａ内の作動流体が油圧回路１８に戻る排出口とを備えている。

図４、図６及び図７に示す油圧回路１８は、ピストンロッド１７ｃを進退動作させるための回路である。油圧回路１８は、油圧を発生する油圧ポンプなどを有する油圧源と、作動油の油圧を制御する圧力制御弁などを有する油圧制御回路と、作動油の流量を制御する流量制御弁などを有する流量制御回路などを備えている。

動作切替部１９は、駆動力発生部１７の動作を切り替える部分である。動作切替部１９は、例えば、油圧回路１８を動作開始及び動作停止させるときに作業者によって操作される切替スイッチであり、油圧回路１８に動作開始信号及び動作停止信号などを出力する。

次に、この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の動作を説明する。
（ボルト６Ａ，６Ｂを同時に締結する場合）
以下では、図１〜図３に示す車両２の一本けん引リンクの連結部５ｂをボルト６Ａ，６Ｂによって締結する場合を例に挙げて説明する。図３及び図４に示すボルト６Ａ，６Ｂの径に適合するソケット部８，９を作業者が選択し、保持部１０ａ，１１ａにソケット部８，９を作業者がそれぞれ挿入すると、レンチ部１０，１１にソケット部８，９が装着される。

次に、図４〜図７に示すように、ボルト６Ａ，６Ｂにソケット部８，９をそれぞれ作業者が装着し、図６に示す指標部１４ｆ，１５ｆを参照してソケット部８，９が回転許容状態になる回転位置まで切替操作部１４ｅ，１５ｅを作業者が回転操作する。その結果、図７に示すカム部１４ｃ，１５ｃの凸部とカムフォロア部１４ｄ，１５ｄとが接触し、マグネット部１４ａ，１５ａ及びばね１４ｂ，１５ｂをつめ車１２ａ，１３ａに向かってカムフォロア部１４ｄ，１５ｄが進出させて、つめ車１２ａ，１３ａとつめ１２ｂ，１３ｂとが噛み合い状態になる。

次に、図７に示す動作切替部１９を作業者が操作して動作開始に切り替えると、シリンダ１７ａのヘッド側室に給排出部１７ｈを通じて油圧回路１８から作動油が供給される。その結果、シリンダ１７ａ内のヘッド側室の油圧が上昇してピストン１７ｂがシリンダ１７ａ内を移動し、ピストンロッド１７ｃがＢ₁方向に進出する。ピストンロッド１７ｃがＢ₁方向に進出すると、レンチ部１０とレンチ部１１とが連動部１６によって連結されているため、レンチ部１０，１１がＡ₁方向に同時に回転する。つめ車１２ａ，１３ａの歯には、つめ１２ｂ，１３ｂの歯が噛み合っているため、レンチ部１０，１１がＡ₁方向に回転すると、ソケット部８，９にトルクが伝達されてソケット部８，９と一体となってボルト６Ａ，６ＢがＡ₁方向に回転して締め付けられる。このとき、ボルト６Ａを締結するときに発生する反力をボルト６Ｂが受け、ボルト６Ｂを締結するときに発生する反力をボルト６Ａが受けるため、ボルト６Ａ，６Ｂが互に反力受けとして機能する。

ピストンロッド１７ｃが最大ストロークまで伸びると油圧回路１８が作動油の供給を停止し、シリンダ１７ａ内のロッド側室に給排出部１７ｈを通じて油圧回路１８から作動油が供給される。その結果、シリンダ１７ａ内のロッド側室の油圧が上昇してピストン１７ｂがシリンダ１７ａ内を移動し、ピストンロッド１７ｃがＢ₂方向に後退する。ピストンロッド１７ｃがＢ₂方向に後退すると、レンチ部１０，１１がＡ₂方向に同時に回転するが、つめ車１２ａ，１３ａの歯に対してつめ１２ｂ，１３ｂの歯が滑るためソケット部８，９にトルクが伝達されず、ボルト６Ａ，６ＢがＡ₂方向に回転して緩むことがない。ピストンロッド１７ｃが最小ストロークまで縮むと、シリンダ１７ａのヘッド側室に油圧回路１８から作動油が再び供給されてピストンロッド１７ｃがＢ₁方向に進出し、レンチ部１０，１１がＡ₁方向に回転してボルト６Ａ，６ＢがＡ₁方向に回転しさらに締め付けられる。以降、同様の操作が繰り返されてボルト６Ａ，６Ｂのいずれか一方が設定トルクに到達すると、油圧回路１８が作動油の供給を自動的に停止し、連結部５ｂがボルト６Ａ，６Ｂによって締結される。

（ボルト６Ａ，６Ｂを交互に締結する場合）
以下では、最初にボルト６Ａを締結した後に、ボルト６Ｂを締結する場合を例に挙げて説明する。図６に示す指標部１４ｆ，１５ｆを参照して、図７に示すようにソケット部８が回転許容状態になる回転位置まで切替操作部１４ｅを作業者が回転操作するとともに、ソケット部９が回転禁止状態になる回転位置まで切替操作部１５ｅを作業者が回転操作する。その結果、図７に示すように、カム部１４ｃの凸部にカムフォロア部１４ｄが接触するため、つめ車１２ａとつめ１２ｂとが噛み合い状態になる。一方、カム部１５ｃの凹部にカムフォロア部１５ｄが接触し、マグネット部１５ａ及びばね１５ｂをつめ車１３ａから離れるようにカムフォロア部１５ｄが後退して、つめ車１３ａとつめ１３ｂとの噛み合い状態が解除される。

この状態で、ピストンロッド１７ｃがＢ₁方向に進出すると、レンチ部１０，１１がＡ₁方向に同時に回転する。レンチ部１０側のつめ車１２ａにはつめ１２ｂが噛み合っているため、レンチ部１０がＡ₁方向に回転すると、ソケット部８にトルクが伝達されてソケット部８と一体となってボルト６ＡがＡ₁方向に回転して締め付けられる。一方、レンチ部１１側のつめ車１３ａにはつめ１３ｂが噛み合っていないため、レンチ部１１がＡ₁方向に回転しても、ソケット部９にトルクが伝達されずボルト６ＢがＡ₁方向に回転しない。このとき、ボルト６Ａを締結するときに発生する反力をボルト６Ｂが受けるため、ボルト６Ｂが反力受けとして機能する。ボルト６Ａが設定トルクに到達すると、油圧回路１８が作動油の供給を自動的に停止し、連結部５ｂがボルト６Ａによって設定トルクで締め付けられる。

次に、図６に示す指標部１４ｆ，１５ｆを参照して、図７に示すようにソケット部８が回転禁止状態になる回転位置まで切替操作部１４ｅを作業者が回転操作するとともに、ソケット部９が回転許容状態になる回転位置まで切替操作部１５ｅを作業者が回転操作する。その結果、ボルト６Ｂを締結するときに発生する反力をボルト６Ａが受けるため、ボルト６Ａが反力受けとして機能する。ボルト６Ｂが設定トルクに到達すると、油圧回路１８が作動油の供給を自動的に停止し、連結部５ｂがボルト６Ｂによって設定トルクで締め付けられて、左右のボルト６Ａ，６Ｂが均一に締め付けられる。

この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、ボルト６Ａ，６Ｂが同時に締め付けられるように、レンチ部１０の回転駆動に連動してレンチ部１１を連動部１６が回転駆動する。このため、従来技術１のような両ロッド式の復動油圧シリンダによって一対のボルトを交互に締め付ける場合に比べて、ボルト６Ａ，６Ｂを同時に締め付けることができる。その結果、作業効率を向上させることができるとともに作業時間の短縮化を図ることができる。また、二本のボルト６Ａ，６Ｂ同士で反力を受ける構造であるため、締め付け作業時に反力を受けるための治具を特別に用意する必要がなくなるため、作業負担を軽減することができる。

(2) この実施形態では、レンチ部１０を回転駆動するための駆動力を駆動力発生部１７が発生する。このため、従来技術２のような一対の油圧モータによって一対のボルトをそれぞれ締め付けるトルクを発生する場合に比べて、１台の駆動力発生部１７によってボルト６Ａ，６Ｂを締め付けるトルクを発生せることができる。その結果、機構が簡単になって低コスト化を図ることができるとともに、装置が軽量になって作業者が一人で簡単に使用することができる。

(3) この実施形態では、ソケット部８の回転を許容する回転許容状態とこのソケット部８の回転を禁止する回転禁止状態とに切替部１４が切り替え、ソケット部９の回転を許容する回転許容状態とこのソケット部９の回転を禁止する回転禁止状態とに切替部１５が切り替える。その結果、従来技術１のような一つの油圧シリンダによって一対のボルトを締め付ける場合に比べて、ボルト６Ａ，６Ｂをそれぞれ均一に設定トルクに達するまで締め付けることができるため、いわゆる片締めを防止することができる。

(4) この実施形態では、ソケット部８，９を回転許容状態に切り替えるときには、このソケット部８，９側のつめ車１２ａ，１３ａとレンチ部１０，１１側のつめ１２ｂ，１３ｂとを切替部１４，１５が噛み合わせる。また、この実施形態では、ソケット部８，９を回転禁止状態に切り替えるときには、ソケット部８，９側のつめ車１２ａ，１３ａとレンチ部１０，１１側のつめ１２ｂ，１３ｂとの噛み合いを切替部１４，１５が解除する。このため、ボルト６Ａ，６Ｂにトルクが作用する状態とトルクが作用しない状態とに簡単な操作によって切り替えることができる。

(5) この実施形態では、ボルト６Ａ，６Ｂによって車両２の一本リンクを締結するときに、これらのボルト６Ａ，６Ｂと主電動機４ｃとの間の間隙部Δ₁に挿入可能なように、この間隙部Δ₁よりもソケット部８，９の高さＨが低い。また、この実施形態では、ボルト６Ａ，６Ｂによって車両２の一本リンクを締結するときに、これらのボルト６Ａ，６Ｂにソケット部８，９を装着可能なように、ボルト６Ａ，６Ｂと一本リンクとの間の間隙部Δ₂よりもソケット部８，９の肉厚Ｔが薄い。このため、ソケット部８，９とボルト６Ａ，６Ｂとの装着状態が完全になるため、締め付け作業中にソケット部８，９がボルト６Ａ，６Ｂから外れるのを防止することができる。特に、主電動機４ｃを備えていない付随車（Ｔ車）に比べて、図２に示す主電動機４ｃを備える電動車（Ｍ車）では台車４の間隙部Δ₁が狭くなるが、車両２の種類に関わらずソケット部８，９を頻繁に交換せずにボルト６Ａ，６Ｂに装着することができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、鉄道車両のけん引装置５のボルト６Ａ，６Ｂの締め付け作業にトルクレンチ装置７を使用する場合を例に挙げて説明したが、フランジや軸受などを固定するボルトの締め付け作業にこのトルクレンチ装置７を使用することもできる。また、この実施形態では、トルクレンチ装置７によってボルト６Ａ，６Ｂを締め付ける場合を例に挙げて説明したが、ボルト６Ａ，６Ｂ以外にナットなどの他の締結部材をこのトルクレンチ装置７によって締め付けることもできる。

(2) この実施形態では、駆動力発生部１７が油圧シリンダである場合を例に挙げて説明したが、油圧シリンダ以外に空気圧シリンダなどを使用することもできる。また、この実施形態では、一対のボルト６Ａ，６Ｂ間の間隔（ボルトピッチ）が一定である場合を例に挙げて説明したが、ボルト間の間隔が異なる場合についてもこの発明を適用することができる。この場合には、連動部１６の長さを調整可能な構造にすることによって、ボルト間の間隔が異なる一対のボルトを締め付けることができる。

この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置が使用される鉄道車両を概略的に示す側面図である。この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置が使用される鉄道車両のけん引装置を概略的に示す側面図である。図２のIII方向から見た正面図である。この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の正面図である。この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の側面図である。この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の背面図である。この発明の実施形態に係るトルクレンチ装置の一部を破断して示す背面図である。

符号の説明

１軌道
２車両
３車体
４台車
４ａ車輪
４ｂ台車枠
４ｃ主電動機
５けん引装置
５ａ連結管
５ｂ，５ｃ連結部
５ｄ，５ｅブシュ孔
６Ａボルト（第１の締結部材）
６Ｂボルト（第２の締結部材）
７トルクレンチ装置
８ソケット部（第１のソケット部）
９ソケット部（第２のソケット部）
１０レンチ部（第１のレンチ部）
１１レンチ部（第２のレンチ部）
１２，１３一方向回転規制部
１２ａ，１３ａつめ車
１２ｂ，１３ｂつめ
１４切替部（第１の切替部）
１５切替部（第２の切替部）
１６連動部
１７駆動力発生部
１７ａシリンダ
１７ｂピストン
１７ｃピストンロッド
Δ₁，Δ₂ 間隙部
Ｈ高さ
Ｔ肉厚

Claims

第１の締結部材と第２の締結部材とを締め付けるトルクレンチ装置であって、
前記第１の締結部材に着脱自在に装着される第１のソケット部をこの第１の締結部材とともに回転させる第１のレンチ部と、
前記第２の締結部材に着脱自在に装着される第２のソケット部をこの第２の締結部材とともに回転させる第２のレンチ部と、
前記第１のレンチ部に先端部が回転自在に連結されるピストンロッドを有し、この第１のレンチ部を回転駆動するための駆動力を発生するクレビス形油圧シリンダと、
前記第１の締結部材と前記第２の締結部材とが同時に締め付けられるように、前記第１のレンチ部の回転駆動に連動して前記第２のレンチ部を回転駆動する連動部とを備え、
前記連動部は、
前記第１のレンチ部に一方の端部が回転自在に連結され、前記第２のレンチ部に他方の端部が回転自在に連結される一本のリンク部材であり、
前記クレビス形油圧シリンダのピストンロッド側とは反対側の端部を前記一本のリンク部材によって揺動自在に支持し、
前記第１及び前記第２のソケット部は、前記第１及び前記第２の締結部材によって車両の一本リンクを締結するときに、この第１及びこの第２の締結部材と主電動機との間の間隙部に挿入可能なようにこの間隙部よりも高さが低く、かつ、この第１及びこの第２の締結部材とこの一本リンクとの間の間隙部よりも肉厚が薄いこと、
を特徴とするトルクレンチ装置。
請求項１に記載のトルクレンチ装置において、
前記第１のソケット部の回転を許容する回転許容状態とこの第１のソケット部の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える第１の切替部と、
前記第２のソケット部の回転を許容する回転許容状態とこの第２のソケット部の回転を禁止する回転禁止状態とに切り替える第２の切替部とを備えること、
を特徴とするトルクレンチ装置。
請求項１又は請求項２に記載のトルクレンチ装置において、
前記第１の切替部は、前記回転許容状態に切り替えるときには、前記第１のソケット部側のつめ車と前記第１のレンチ部側のつめとを噛み合わせ、前記回転禁止状態に切り替えるときには、前記第１のソケット部側のつめ車と前記第１のレンチ部側のつめとの噛み合いを解除し、
前記第２の切替部は、前記回転許容状態に切り替えるときには、前記第２のソケット部側のつめ車と前記第２のレンチ部側のつめとを噛み合わせ、前記回転禁止状態に切り替えるときには、前記第２のソケット部側のつめ車と前記第２のレンチ部側のつめとの噛み合いを解除すること、
を特徴とするトルクレンチ装置。