JP5661158B2 - 強度を高めたソケット - Google Patents

Description

本発明は、ソケットに関し、特に強化リングを有し、且つ強化リングが本体から離脱することを防止することができるソケットに関する。

米国特許５，７８２，１４８号（特許文献１）Ｄｕａｌ Ｄｅｐｔｈ Ｓｏｃｋｅｔ（２つの深さを有するソケット）には、公知のソケット構造が開示されている。この主のソケット構造の一端には、角穴状の駆動穴が形成され、駆動穴は、スパナなど手動工具と結合させることに用いられる。前記ソケットの他端には、２つの深さを有し、且つ六角ボルトなどを収納させる収容穴が形成されている。

このようなソケットは、様々な作業に用いることができる。例えば、インパクトレンチ、又はインパクトドライバーに結合させて用いるか、或いは数値制御工作機械などのような自動化機械に結合させて用いることができる。前記ソケットは、締め付けか、或いは緩めることによく使用されているソケットの一種である。

しかし、ソケットをボルトに結合させて、締め付けと緩め作業を行っているので、ソケットの締め付け具の収納穴がボルトに突き当たるか、ぶつかることを避けることができない。集中並び大量的な作業量により、ソケットの締め付け具の収容穴に亀裂が生じる恐れがある。また、亀裂が生じたソケットを用いて締め付け作業を行い続ける場合、ボルトを締め付けるトルクが足りない問題が発生することもできる。

また、亀裂が生じたソケットを使用する場合、使用者の安全を確保することができない。何故なら、負荷による金属疲労によりソケットが破損する場合、作業中の作業者にけがを負わせるか、或いは作業物または機械を損傷する恐れがあるからである。従って、新ソケットを常に交換しなければならない。

しかし、新ソケットに交換することは、作業のコストが掛かるので、経済的にも良くない。そのため、本発明者は、本発明を提供して、前述課題を解決することを図る。

米国特許５，７８２，１４８号

前述課題を解決するため、本発明は、作業コストを軽減でき、強度を強化すると共に、強化リングが本体のソケットから離脱することを防止でき、使用寿命を向上させることができる強度を高めたソケットを提供することを目的とする。

本発明の強度を高めたソケットは、本体と強化リングを備える。前記本体は、金属部材からなり、相対する両側にある第１接続端と第２接続端とを有する。第１接続端には、軸方向に沿って延伸された非円形の回動穴を形成され、前記回動穴は、被固定素子と結合することに用いられる。第２接続端には、軸方向に沿って延伸された非円形の駆動穴を形成され、前記駆動穴は、駆動工具と結合することに用いられる。第１接続端の外側には、円錐段が設けられている。円錐段は、反端する両端にある小径端と大径端とを有する。円錐段の小径端は、円錐段の大径端より一層第２接続端に近づく。円錐段の大径端は、第２接続端から離れる方向に向かって径方向へ漸次に拡大されているので、円錐段の大径端の直径が円錐段の小径端の直径より大きい。前記強化リングは、金属部材からなり、本体の円錐段に嵌設されて、ソケットの強度を補強する。強化リングが円錐段に緊合されているので、強化リングが本体から離脱することを防止することができる。

強化リングを本体に取り付けていないとき、強化リングの嵌め継ぎ段の直径は、本体円錐段の大径端の直径より小さい。強化リングを本体に取り付けた後、強化リングの嵌め継ぎ段と本体の円錐段とが緊合する箇所に変形区域が形成される。変形区域は、円錐段の小径端に近づく始点と、円錐段の大径端に近づく終点とを有している。変形区域の変化量は、始点から終点に向かって漸次に大きくなり、円錐段の大径端で変形区域の変形量がもっとも大きくなる。これにより、強化リングの嵌め継ぎ段が円錐段の大径端に近づけば近づくほど、強化リングが受ける圧迫力が大きくなる。これにより、強化リングが本体の第１接続端から離脱することを有効に防止することができる。

さらに、強化リングの硬さが本体の硬さより高いため、ソケット構造強度が増加され、本体の第１接続端の回動穴が力を受けるときの変形量が少なくなる。回動作業を長期間繰り返して、亀裂や割れ目が発生しても、強化リングが外部に覆われているので、第１接続端の回動穴が回動効果を提供し続けることができる。即ち、ソケットが損傷されることを防ぎ、ソケットの使用寿命を向上させることができる。

このほか、強化リングの嵌め継ぎ段の直径を本体円錐段大径端の直径より小さく設ける結合方式を利用し、且つ強化リングを本体に圧入するとき、強化リングの第１端面を本体の引込み段に当接させると、組立てが完了する。即ち、精度に対する要求が高くないので、一般作業者でも容易に組立てることができる。本発明は、設計が簡単であり、強化リングが本体から離脱することを防ぐ効果を達成することができる。このような設計は、強化リング外周面を保護することができる。例えば、色調、縞、文字、粗面または鏡面形態などのような強化リング外周面の構造形態を保護することができる。

本発明の強度を高めたソケットの斜視外観図である。 本発明の強度を高めたソケットの斜視分解図である。 本発明の強度を高めたソケットによる図２の切断線３−３に沿う断面構造を示す図である。 本発明の強度を高めたソケットによる図１の切断線４−４に沿う断面構造を示す図である。 本発明の図３の嵌め輪が本体に嵌設された状態を示す局所拡大図である。

図１ないし図５を参照すると、本発明の実施例に係る強度を高めたソケットが示されている。本発明のソケット１０は、本体２０と、強化リング３０と、を備える。

本体２０は、金属部材からなり、且つ本体２０は、相対する両側にある第１接続端２０１と第２接続端２０２とを有している。第２接続端２０２及び第１接続端２０１は、駆動工具及び被固定素子にそれぞれ結合することに用いられる。駆動工具は、例えば、手動工具、空気工具または電動工具などである。被固定素子は、例えば、ボルト、ナットなどのような六角形状の被固定素子である。

本体２０の第１接続端２０１には、本体２０の軸方向に沿って延伸された非円形の回動穴２１が形成されている。回動穴２１は、六角形状の被固定素子に結合させることができる。本体２０の第２接続端２０２には、本体２０の軸方向に沿って延伸された非円形の駆動穴２２が形成されている。駆動穴２２は、角頭形状の駆動工具に結合させることができる。

本体２０の外側は、外周面２３である。本体２０の第１接続端２０１の末端には、末端面２４が形成され、末端面２４の内周縁は、回動穴２１の開口に連結されている。

本体２０の第１接続端２０１の外周面には、引込み段２５と、引込み段２５に連結される円錐段２６とが設けられている。本体２０の引込み段２５は、第２接続端２０２に近づき、且つ本体２０の外周面２３に連結され、本体２０の円錐段２６は、第２接続端２０２から離れており、且つ本体２０の第１接続端２０１の末端面２４に連結されている。

引込み段２５は、相対する両側にある小径端２５１と大径端２５２とを有し、引込み段２５の大径端２５２の直径は、引込み段２５の小径端２５１の直径より大きい。引込み段２５の大径端２５２は、本体２０の外周面２３に連結され、引込み段２５の小径端２５１は、本体２０の軸心に向かって延伸された所にある。

円錐段２６は相対する両側にある小径端２６１と大径端２６２とを有し、円錐段２６の大径端２６２の直径は円錐段２６の小径端２６１の直径より大きい。円錐段２６の小径端２６１は引込み段２５に連結され、円錐段２６の大径端２６２は本体２０の第１接続端２０１の末端面２４に連結されている。本実施例において、円錐段２６の小径端２６１は引込み段２５の小径端２５１に連結されている。円錐段２６の小径端２６１は円錐段２６の大径端２６２より一層第２接続端２０２に近づき、円錐段２６の大径端２６２は第２接続端２０２から離れる方向に向かって径方向へ漸次に拡張される。それにより、円錐段２６の縦断面は斜線状に形成されている。円錐段２６の大径端２６２の直径は引込み段２５大径端２５２の直径より小さい。

本体２０の円錐段２６と末端面２４との間には案内面２７が更に形成されている。案内面２７は、円錐段２６の大径端２６２と末端面２４の外周縁との間に連結されている。案内面２７は、第２接続端２０２から離れる方向に向かって径方向へ漸次に縮小される。これにより、案内面２７の縦断面は斜線状に形成されている。案内面２７と末端面２４外周縁との境界場所の直径は、円錐段２６小径端２６１の直径より小さい。

強化リング３０は、金属部材からなり、且つ強化リング３０の硬さは、本体２０の硬さより硬い。強化リング３０を本体２０の円錐段２６に嵌め込むことにより、ソケット１０の強度を補強する。強化リング３０は、第１端面３１と、第２端面３２と、第１端面３１と第２端面３２との間に連結されている内周面３３とを含む。強化リング３０の第１端面３１と第２端面３２は、相対する強化リング３０の上下両端に位置している。

強化リング３０の第１端面３１は、本体２０の引込み段２５に当接される。強化リング３０の第２端面３２と本体２０の末端面２４とは、同じ高さになっている。強化リング３０の内周面３３は、縦断面が直線状である嵌め継ぎ段３３１を有し、嵌め継ぎ段３３１は、本体２０の円錐段２６に嵌設される。嵌め継ぎ段３３１の直径は一定であり、かつ円柱孔の形状に形成されている。

強化リング３０を本体２０に嵌設していないとき、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１の直径が本体２０の円錐段２６の大径端２６２の直径より小さいため、強化リング３０を本体２０に取り付けた後、強化リング３０が本体２０に緊合する。これにより、緊合効果を奏すると共に、強化リング３０が本体２０から離脱することを防ぐことができる。強化リング３０を本体２０に嵌設した後、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１と本体２０の円錐段２６とが緊合する箇所に変形区域Ａが形成される。前記変形区域Ａは、円錐段２６の小径端２６１に近づく始点Ａ１と、円錐段２６の大径端２６２に近づく終点Ａ２とを有する。変形区域Ａの変形量は、始点Ａ１から終点Ａ２に向かって漸次に大きくなり、且つ円錐段２６の大径端２６２で変形区域Ａの変形量が最も大きくなる。前述した通り、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１が円錐段２６の大径端２６２に近づけば近づくほど、受ける圧迫力がより大きくなるため、強化リング３０が第１接続端２０１において本体２０から離脱することができない。即ち、強化リング３０が本体２０から離脱することを防止する効果を奏することができる。

強化リング３０の第１端面３１と嵌め継ぎ段３３１との間には、摺動面３４がさらに設けられている。摺動面３４は、第１端面３１の内周縁と嵌め継ぎ段３３１との間に連結され、摺動面３４の断面は、凸弧状に形成され、且つ摺動面３４と第１端面３１の内周縁とが連結される箇所の直径は、本体２０円錐段２６の大径端２６２の直径より大きい。本実施例において、案内面２７と末端面２４の外周縁とが連結される箇所の直径は、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１の直径より小さい。

組み立てるとき、まず、強化リング３０の第１端面３１を本体２０に向ける。次は、本体２０の変形区域Ａの変形性を利用して、強化リング３０を本体２０の第１接続端２０１から第２接続端２０２の方向へたたき込むか、或いは機械を用いて圧入する。それにより、強化リング３０を簡単に組み立てることができる。強化リング３０套接段３３１の直径が本体２０の円錐段２６側の大径端２６２の直径より小さいため、強化リング３０を組み立てる工程、即ち強化リング３０を本体２０に嵌設する工程において、本体２０の第１接続端２０１の円錐段２６が強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１の圧迫により径方向へ弾性変形する。したがって、強化リング３０が本体２０の円錐段２６に進入し、かつ本体２０の引込み段２５に当接することができる。強化リング３０の第１端面３１が本体２０の引込み段２５に当接した後、本体２０の第１接続端２０１に蓄積された弾性力により、円錐段２６が外部へ膨張するので、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１が本体２０の円錐段２６に緊合し、かつ分離しにくくなる。

さらに、摺動面３４と第１端面３１内周縁とが連結される箇所の直径が本体２０円錐段２６の大径端２６２の直径より大きく、且つ案内面２７と末端面２４の外周縁とが連結される箇所の直径が強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１の直径小さい。即ち、本体２０の案内面２７と強化リング３０の摺動面３４とにより、強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１を本体２０の円錐段２６へ容易に嵌設させることができる。

強化リング３０の硬さが本体の硬さより高いため、ソケット１０の構造強度が増加され、且つ本体２０の第１接続端２０１の回動穴２１が力を受けるときの変形量が少なくなる。回動作業を長期間に繰り返して、本体２０の第１接続端２０１の回動穴２１に小さい亀裂や割れ目が発生しても、強化リング３０が本体２０の第１接続端２０１の外部に覆われているので、第１接続端２０１の回動穴２１が回動効果を提供し続けることができる。即ち、ソケットが破損されることを防ぎ、且つソケットの有効トルクを確保することができるので、ソケット１０の使用寿命を延長させることができる。

強化リング３０の嵌め継ぎ段３３１の直径が本体２０の円錐段２６の大径端２６２の直径より小さい結合方式、または変形区域Ａの変形量を始点Ａ１から終点Ａ２に向かって漸次に大きくなり、且つ円錐段２６の大径端２６２で変形区域Ａの変形量が最も大きい結合方式を利用し、且つ強化リング３０を本体２０にたたき込むとき、強化リング３０の第１端面３１を本体２０の引込み段２５に当接させると、組立てが完了する。即ち、要求する精度が高くないため、専業者でなくても簡単に組立することができる。本発明は、設計が簡単で、且つ強化リング３０が本体２０から離脱することを有効に防止することができる。このような設計により、強化リング３０外周面３５を保護することができる。例えば、色調、縞、文字、粗面または鏡面形態などのような強化リング３０外周面３５の構造形態を長時間維持することができる。

さらに、嵌め輪３０の硬度が本体２０の硬度より大きいため、本体２０の金属材料は値段が安い金属材料を用いて製造することができる。この場合、硬度の高い嵌め輪３０を本体２０に嵌設することにより、ソケット１０の強度を維持し、使用寿命を有効に延長させることができる。

このほか、強化リング３０の外周面３５と本体２０の外周面２３とが同高さに揃っていることにより、強化リング３０の外周面３５が本体２０の外周面２３を突出することを防ぎ、ソケット１０の直径を縮小させることができる。即ち、ソケット１０の重量、占用するスペースを減少させることができるので、狭い空間で利用することができる利点を招来することができる。

１０ ソケット
２０ 本体
２０１ 第１接続端
２０２ 第２接続端
２１ 回動穴
２２ 駆動穴
２３ 外周面
２４ 末端面
２５ 引き込み段
２５１ 小径端
２５２ 大径端
２６ 円錐段
２６１ 小径端
２６２ 大径端
２７ 案内面
３０ 補強リング
３１ 第１端面
３２ 第２端面
３３ 内周面
３３１ 嵌め継ぎ段
３４ 摺動面
３５ 外周面
Ａ 変形区域
Ａ１ 始点
Ａ２ 終点

Claims (6)

1. 金属部材からなり、相対する両側にある第１接続端と第２接続端とを有し、前記第１接続端には軸方向に沿って延伸された非円形の回動穴が形成され、前記回動穴は被固定素子と結合することに用いられ、前記第２接続端には軸方向に沿って延伸された非円形の駆動穴が形成され、前記駆動穴は駆動工具と結合することに用いられ、前記第１接続端の外側には円錐段が設けられ、前記円錐段は相対する両側にある小径端と大径端とを有し、前記円錐段の前記小径端は前記円錐段の前記大径端より一層前記第２接続端に近づき、前記円錐段の前記大径端は、前記第２接続端から離れる方向に延伸され、かつ直径が漸次に拡大されることによって前記円錐段の前記大径端の直径が前記円錐段の前記小径端の直径より大きい、本体と、
   金属部材からなり、前記本体の円錐段に取り付けられて前記ソケットの強度を補強する強化リングと、
   を備えることを特徴とする強度を高めたソケット。
2. 前記強化リングは、第１端面と、第２端面と、前記第１端面と前記第２端面との間に連結されている内周面とを含み、前記内周面は嵌め継ぎ段を有し、前記嵌め継ぎ段は前記本体の円錐段に嵌設され、前記強化リングの硬さは前記本体の硬さより大きく、前記強化リングを前記本体に取り付けていないとき、前記強化リングの前記嵌め継ぎ段の直径は前記本体の前記円錐段の前記大径端の直径より小さく、前記強化リングを前記本体の前記円錐段に嵌設した後、前記強化リングと前記本体の前記嵌め継ぎ段とが連結される箇所に変形区域が形成され、前記変形区域は、前記円錐段の前記小径端に近づく始点と前記円錐段の前記大径端に近づく終点とを有し、前記変形区域の変形量は、前記始点から前記終点に向かって漸次に大きくなり、かつ前記円錐段の大径端で前記変形区域の変形量が最大になることを特徴とする請求項１に記載の強度を高めたソケット。
3. 前記本体の外側は外周面であり、前記本体の前記第１接続端の末端には末端面が形成され、前記本体の前記第１接続端の外周面には引込み段が設けられ、前記円錐段は前記引込み段に連絡され、前記本体の前記引込み段は前記第２接続端に近づき、かつ前記本体の前記外周面に連結され、前記本体の前記円錐段は、前記第２接続端から離れており、かつ前記円錐段の前記大径端が前記本体の前記第１接続端の前記末端面に連結され、前記円錐段の前記小径端は前記引込み段に連結され、前記引込み段は相対する両側にある前記大径端と前記小径端とを有し、前記引込み段の前記大径端は前記本体の前記外周面に連結され、前記引込み段の前記小径端は前記円錐段の前記小径端に連結され、前記円錐段の前記大径端の直径は前記引込み段の前記大径端の直径より小さいことを特徴とする請求項２に記載の強度を高めたソケット。
4. 前記円錐段の縦断面は斜線状に形成され、前記嵌め継ぎ段は、直径が一定でありかつ円柱孔の形状に形成され、前記強化リングの前記第１端面は前記本体の前記引込み段に当接されることを特徴とする請求項３に記載の強度を高めたソケット。
5. 前記本体の前記円錐段と前記末端面との間には案内面を設けられ、前記案内面は前記円錐段の前記大径端と前記末端面の外周縁との間に連結され、前記案内面は前記第２接続端から離れる方向に向かって直径が漸次に縮小され、それにより前記案内面の縦断面は斜線状に形成され、前記案内面と前記末端面の外周縁とが連結された箇所の直径は前記強化リングの前記嵌め継ぎ段の直径より小さく、前記案内面と前記末端面の外周縁とが連結された箇所の直径は前記円錐段の前記小径端の直径より小さいことを特徴とする請求項４に記載の強度を高めたソケット。
6. 前記本体の前記円錐段と前記末端面との間には案内面が設けられ、前記案内面は前記円錐段の前記大径端と前記末端面の外周縁との間に連結され、前記案内面は前記第２接続端から離れる方向に向かって直径が漸次に縮小され、それにより前記案内面の縦断面は斜線状に形成され、前記強化リングの前記第１端面と前記嵌め継ぎ段との間には摺動面がさらに設けられ、前記摺動面は前記第１端面の内周縁と前記嵌め継ぎ段との間に連結され、かつ前記摺動面の断面は凸弧面状に形成され、前記摺動面と前記第１端面の内周縁とが連結される箇所の直径は前記本体の前記円錐段の前記大径端の直径より大きいことを特徴とする請求項４に記載の強度を高めたソケット。
   

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