JP5041531B2 - スパナ - Google Patents

Description

本発明はボルト・ナットの締緩を行う工具であるスパナのヘッド構造に関する。

ボルト・ナットの締め付けや取り外しを行う工具としてスパナは周知であり、例えば、特許文献１及び２に開示されたよう改良品も提案されている。特許文献１に開示されたスパナは、Ｕ字形状の溝部の内表面上に半梨形の窪みを設け、回転側窪みの奥平面を支承部、反対側窪みの手前を止め部とし、止め部から入り口に向かって駆動円弧面を形成して、ボルト・ナットの平行面にスパナの止め部円弧面が広く接触すると同時に、支承部にナットの角が接してスパナ滑脱をさせない構成である。

また、特許文献２に開示されたスパナには、Ｕ字形状に開口した先端部の両側にストッパが設けられている。両側のストッパ間の間隔は、ボルト・ナットの並行に対向する二側面間の間隔よりも狭く形成されており、作業中にこのストッパが引っかかることで、ボルト・ナットからスパナを容易に脱落させない構成である。
実用新案公報３０３９１５８公報 特開２０００−３４３４４４公報

しかしながら、特許文献１のスパナは、スパナの溝部先端から奥部までボルト・ナットを完全に挿入しなければ性能を発揮させることができない。従って、作業者は常にスパナの差し込み位置を確認しなければならないという問題が生じる。

特許文献２のスパナは、溝部先端にストッパがあるので、ボルト・ナットの軸方向から挿入させなければならないという問題がある。このため、ボルト・ナットの軸方向直上に障害物が存在した場合などは、このスパナを適用できないことになる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、差し込み方向が規制されずにボルト・ナットに差し込むことができ、ボルト・ナットの回転時にホールド状態を形成することによって、滑脱のおそれがなく、かつ安全性の高いスパナを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のスパナは、両サイドに延在する一対の第１、第２アーム部の間に略Ｕ字形状の溝部が形成され、当該溝部をボルトの頭部又はナットに嵌合させて締緩させるスパナであって、以下の（イ）乃至（ハ）の構成を備えることを特徴とする。
（イ）第１アーム部の内周面を、溝部の奥側へ行くに従い外方へ切り込んで形成した第１切込み面
（ロ）第２アーム部の内周面を、溝部の開口側へ行くに従い外方へ切り込んで形成した第２切込み面
（ハ）第２切込み面の先端から溝部の開口を幅狭にする方向へ突出して形成され、溝部内に差し込まれたボルトの頭部又はナットに噛み込む係合角部

ここで、溝部の開口は、締緩対象となるボルトの頭部又はナットの対称位置にある平坦面間の幅よりも大きく設定してあり、
第１切込み面と第２切込み面との間隔は、溝部の開口幅よりも大きく、ボルトの頭部又はナットの対称位置にある頂部間の幅よりも小さく設定してある。

かかる構成によれば、ボルトの頭部やナットの対称位置にある平坦面間を溝部の開口に通して、当該ボルトの頭部やナットを溝部内に配置することができる。その後、スパナを回転させれば、ボルトの頭部やナットの対称位置にある頂部が、第１，第２切込み面の相互にかみ合って、締緩作業を実行することができる。このとき、係合角部によってボルトの頭部やナットの溝部からの滑脱を阻止することができる。

さらに、本発明のスパナは、以下の（ニ）および（ホ）の構成を備えていることが好ましい。
（ニ）第１アーム部の先端部内周面を、溝部の開口が広がるように外方向へ湾曲させて形成した第１の開口湾曲面
（ホ）第２アーム部の先端部内周面を、溝部の開口が広がるように外方向へ湾曲させて形成した第２の開口湾曲面

これら各開口湾曲面がボルトの頭部やナットを溝部の開口へ案内するので、溝部内への差し込み操作を円滑に行うことが可能となる。

ここで、第１，第２の開口湾曲面における各外方向先端部間の幅は、ボルトの頭部又はナットの対称位置にある頂部間の幅よりも大きく設定すれば、ボルトの頭部やナットの溝部内への差し込み操作をいっそう容易に行うことが可能となる。

以上の説明の通り、本発明によれば、差し込み方向が規制されずにボルト・ナットに差し込むことができ、ボルト・ナットの回転時にホールド状態を形成することによって、滑脱のおそれがなく、かつ安全性が向上する。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態のスパナの理解を容易にするために、図３を参照して、従来のスパナの作用について簡単に説明する。一般に、スパナは、一対のアーム部１０、２０の間に略Ｕ字形に開口した溝部１を有し、溝部１内の対向する側周面１０ａ，２０ａは略平行に延在している。ボルトの頭部又はナット（以下、単にボルト・ナットと称する）１００のフランジ部１００ａは、溝部１の開口から差し込まれ、側周面１０ａ，２０ａにボルト・ナット１００の対称位置にある頂部１０２、１０５が当接して、スパナの回転力が伝えられる。
このとき、図３に示す従来のスパナは、溝部１内の対向する側周面１０ａ，２０ａは略平行に延在しているため、滑りが生じてボルト・ナット１００が溝部１から滑脱してしまうおそれがあった。

続いて、図１および図２を参照して本発明を詳細に説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るスパナを示す平面図、（ｂ）はボルト・ナットの平面図である。なお、本説明において、左右の位置関係は、特に指定のない場合、図１および図２の平面図中の左右方向を基準に示したものであり、奧方向及び前方向の位置関係は、図１および図２の平面図中の上下方向を基準に示したものである。
図１（ａ）に示すように、本実施形態のスパナは、柄２に続くヘッド３に略Ｕ字形の溝部１が設けられている。スパナのヘッド３は、この溝部１の右側に第１アーム部１０が、左側に第２アーム部２０が設けられ、さらに溝部１の奧部に、各アーム部１０、２０に挟まれた喉奧部３０を有する構成である。なお、図１（ａ）に示した斜線部分は、従来のスパナに対して本発明で削り落とした切欠き部分を表している。

図１（ａ）に示すスパナにおいて、第１アーム部１０先端の第１の開口湾曲面１１は、右削落し部分ａ切削後の形状であり、第２アーム部２０先端の第２の開口湾曲面２１は左削落し部分ｂ切削後の形状である。また、第１の開口湾曲面１１に続く第１切込み面１２は右切削部分ｃの切削後の形状であり、同じく第２の開口湾曲面２１に続く第２切込み面２２は左切削部分ｄの切削後の形状である。さらに喉奧部３０に設けられた逃げ溝３１は切削部分ｅの切削後の形状である。この逃げ溝３１両側にある第１及び第２の円弧面１３、２３は従来のスパナ形状の一部を残してそのまま利用している。

スパナの溝部１は、第１の開口湾曲面１１の奥方向終端と第２の開口湾曲面２１の奥方向終端との幅間隔Ｄにおいて最小幅を形成している。この幅間隔Ｄは従来スパナの溝部１の開口幅（図３参照）と同一である。したがって、スパナをボルト・ナット１００に差し込む際は、第１及び第２の開口湾曲面１１、２１の終端が差し込み方向を規制する。
一方、第１及び第２の開口湾曲面１１、２１は、終端から先端にかけて湾曲しながら外方向に広がっている。ここで、溝部１先端における最大開口幅Ｄ３は、ボルト・ナット１００の対称位置にある頂部間の幅Ｄ２よりも広く設定してある。これにより、ボルト・ナット１００に対するスパナを容易に差し込むことが可能となる。

また、溝部１の第１及び第２の開口湾曲面１１、２１から奧方向は、第１切込み面１２と第２切込み面２２が形成されている。第１切込み面１２は、第１アーム部１０の内周面を、溝部１の奥側へ行くに従い外方へ切り込んで形成してある。一方、第２切込み面２２は、第２アーム部２０の内周面を、溝部１の開口側へ行くに従い外方へ切り込んで形成してある。これら第１切込み面１２と第２切込み面２２は、互いに略平行に対向しており、その間隔は図３に示した従来のスパナよりも広くなっている。さらに、第２切込み面２２の先端には、溝部１の開口を幅狭にする方向へ突出させることで係合角部２２ａが形成してある。

かかる構成において、溝部１の開口幅Ｄは、ボルト・ナット１００の対称位置にある平坦面間の幅Ｄ１よりも大きく設定してあり、第１切込み面１２と第２切込み面２２との間隔は、溝部１の開口幅よりも大きく、ボルト・ナット１００の対称位置にある頂部間の幅Ｄ２よりも小さく設定してある。

また、逃げ溝３１は、ボルト・ナット１００にスパナを差し込んだ際、図１に示すように、ボルト・ナット１００の頂部１０５がスパナの係合角部２２ａより奥へ入るように、溝部１の充分な奥行きを確保するために形成してある。この逃げ溝３１を形成することで、スパナを回転させたとき、係合角部２２ａによってボルト・ナット１００の頂部１０５、１０４間にある平坦面部分を噛み込むことが可能となる。
なお、逃げ溝３１は、ボルト・ナット１００の頂部１０５をスパナの係合角部２２ａより奥へ導くことができる深さ形状であれば、図１に示すような長方形状でなくともよく、例えば、第1の円弧面１３から第２の円弧面２３まで連続して続くＵ字型円弧形状であってもよい。

続いて、本実施形態のボルト・ナットの緩め作業におけるスパナの動作について説明する。ボルト・ナット１００にスパナを差し込むと、図１（ｂ）に示すボルト・ナット１００のフランジ部１００ａの六つの頂部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６のうち、左右頂部１０２、１０６の両方、若しくはどちらか一方が、スパナの喉奧部３０に近い第１の円弧面１３または第２の円弧面２３に斜め方向から当接して静止する。このとき、ボルト・ナット１００の中央頂部１０１は、スパナの喉奧部３０に設けられた逃げ溝３１に入り込んで直接喉奧部３０に当接することはない。

上述のようにスパナの差し込みにおいて、ボルト・ナット１００の頂部と最初に接触する面は第１及び第２の円弧面１３、２３である。このため、スパナを勢いよく差し込んでも、差し込み力は両円弧面１３、２３で横方向へ分散され、垂直反力が殆ど発生せずスパナが飛び跳ねない構造となる。

次に、ボルト・ナットの緩め動作の過程を図２に基づいて説明する。図１（ａ）に示したとおり、スパナは、溝部１が第１切込み面１２と第２切込み面２２および喉奧部３０の逃げ溝３１によって広く形成されており、ボルト・ナット１００は溝部１内で自由状態となる。しかし、ボルト・ナット１００の対称位置にある頂部の間隔Ｄ２は、溝部１の第１の開口湾曲面１１の奥方向終端と第２の開口湾曲面の奥方向終端との幅間隔Ｄよりも大きいため、ボルト・ナット１００からスパナが容易に脱落することはない。

そして、スパナを緩め方向（図２の反時計方向）に回転させると、スパナの第１の円弧面１３に対向していたボルト・ナット１００の頂部１０２は第１切込み面１２に案内され、第２の円弧面２３に対向していた頂部１０６は喉奥部３０側に案内される。さらにスパナを回転させると、ボルト・ナット１００の頂部１０２（図２のＡ）が第１切込み面１２に当接するとともに、同じく対称位置にある頂部１０５（図２のＢ）が第２切込み面２２に当接する。さらに、頂部１０５（図２のＢ）よりも前寄りにあり平坦面部分の一点Ｃが係合角部２２ａに噛み込まれて、楔形（ＡＣＢ）の３点ホールド状態を形成する。このホールド状態でスパナの回転力がボルト・ナット１００へ確実に伝達され、当該ボルト・ナット１００を緩めることができる。

ボルト・ナット１００を反対方向へ回転させる場合は、スパナの表裏を反転させてボルト・ナット１００を差し込めばよい。スパナの表裏を反転させることで、反対方向への回転操作においても、上述したと同じ作用をもってボルト・ナット１００を締めることができる。

また、本発明のスパナによりナットを固定した状態で、インパクトレンチを用いてボルトを回転させてボルト・ナットの螺合状態を解除する場合、スパナにはインパクトレンチの大きな振動が伝わってくる。しかし、上記構成の本実施形態に係るスパナによれば、ナットを強固に噛み込んでホールドするため、ナットからスパナが容易に脱落するおそれがない。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例や応用例が適用可能なことは勿論である。例えば、本実施形態ではボルト・ナットを六角形状のものについて説明したが、このスパナは八角形状のボルト・ナットに適用することもできる。

（ａ）は、本実施形態に係るスパナを示す平面図、（ｂ）はボルト・ナットの平面図である。 本発明の実施形態に係るスパナのボルト・ナットのホールド状態を示す平面図である。 従来のスパナの動作を示す平面図である。

符号の説明

１：溝部、２：柄、３：ヘッド、
１０：第１アーム部、１１：第１の開口湾曲面、１２：第１切込み面、１３：第１の円弧面、
２０：第２アーム部、２１：第２の開口湾曲面、２２：第２切込み面、２３：第２の円弧面、
３０：喉奥部、３１：逃げ溝、
１００：ボルト・ナット

Claims (3)

1. 両サイドに延在する一対の第１、第２アーム部の間に略Ｕ字形状の溝部が形成され、当該溝部を六角ボルトの頭部又は六角ナットに嵌合させて締緩させるスパナであって、以下の（イ）乃至（ヘ）の構成を備えることを特徴とするスパナ
   （イ）前記第１アーム部の内周面を、前記溝部の奥側へ行くに従い外方へ切り込んで形成した第１切込み面を有する。
   （ロ）前記第２アーム部の内周面を、前記溝部の開口側へ行くに従い外方へ切り込んで形成した第２切込み面を有する。
   （ハ）前記第２切込み面の先端から前記溝部の開口を幅狭にする方向へ突出して形成され、前記溝部内に差し込まれた六角ボルトの頭部又は六角ナットに噛み込む係合角部を有する。
   （ニ）前記溝部の開口は、締緩対象となる六角ボルトの頭部又は六角ナットの対称位置にある平坦面間の幅よりも大きく設定してある。
   （ホ）前記第１切込み面と前記第２切込み面との間隔は、前記溝部の開口幅よりも大きく、前記六角ボルトの頭部又は六角ナットの対称位置にある頂部間の幅よりも小さく設定してある。
   （ヘ）前記係合角部が前記溝部内に差し込まれた六角ボルトの頭部又は六角ナットを噛み込んだ状態にあっては、当該六角ボルトの頭部又は六角ナットにおける一つの頂部に前記第１切込み面が当接するとともに、当該頂部と対称位置にある頂部に前記第２切込み面が当接し、さらに当該第２切込み面が当接する頂部よりも前記溝部の開口側にある平坦面部分を前記係合角部が噛み込む。
2. 請求項１のスパナにおいて、さらに以下の（ト）および（チ）の構成を備えること特徴とするスパナ。
   （ト）前記第１アーム部の先端部内周面を、前記溝部の開口が広がるように外方向へ湾曲させて形成した第１の開口湾曲面
   （チ）前記第２アーム部の先端部内周面を、前記溝部の開口が広がるように外方向へ湾曲させて形成した第２の開口湾曲面
3. 前記第１，第２の開口湾曲面における各外方向先端部間の幅は、前記六角ボルトの頭部又は六角ナットの対称位置にある頂部間の幅よりも大きく設定してあることを特徴とする請求項２のスパナ。

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