JP5725418B2 - マーキングトルクレンチ - Google Patents

Description

本発明は、規定トルクで締め付けられた締結部品又は被締結部品にマーキングを行うマーキングトルクレンチに関する。

特許文献１及び特許文献２には、ヘッド部材に係合したナットをトルクレンチ本体を介して締め付けた際に、締付力が所定値に達するまではナットが回転し、締付力が所定値に達したときに、トグル機構が動作して、トルクレンチ本体に対しヘッド部材が首振り動作をするとともに、スタンプによって自動的にマーキングするマーキング機能付きスパナ型トルクレンチが記載されている。

特許文献１の実施形態１及び特許文献２の構造は、第１及び第２の横リンクと縦リンクとブッシュとリンク戻しバネとを備える。第１の横リンクの一端は、ヘッド部材に固定され、第１の横リンクの他端は、縦リンクの一端に回転可能に軸止される。縦リンクは、トルクレンチ本体に回転可能に軸止され、縦リンクの他端は、第２の横リンクに回転可能に軸止されている。第２の横リンクは、トルクレンチ本体に対してスライド可能に保持されている。トグル機構による首振り動作に伴って、ヘッド部材に固定された第１の横リンクが移動し、縦リンクがリンク支点を中心にして回転し、第２の横リンクがリンク戻しバネの弾性力に抗してスライド移動し、横リンクに取り付けられた起動マグネットがインクカートリッジに固定されたスタンプ押し付けマグネットと正対し、インクカートリッジがスタンプ押し戻しバネの弾性力に抗して前進し、ナットのパイプにマーキングがなされる。

また、特許文献１の実施形態２の構造は、駆動ピンとリンクアームと巻きバネとを備える。駆動ピンはヘッド部材に固定され、リンクアームは、トルクレンチ本体の長手方向に沿った軸心を有するピボットによってトルクレンチ本体に軸止されている。トグル機構による首振り動作に伴って、駆動ピンがリンクアームの一端に当接しながら移動し、駆動ピンの移動によってリンクアームがピボットを中心にして回転し、リンクアームの他端の起動マグネットがスタンプ押し付けマグネットに正対し、インクカートリッジがスタンプ押し戻しバネの弾性力に抗して前進し、ナットのパイプにマーキングがなされる。トグル機構が開放されると、駆動ピンが移動し、リンクアームが巻きバネで付勢されて回転し、スタンプ押し付けマグネットに対する反発力が消失し、スタンプ押し戻しバネの弾性力によってインクカートリッジが後退する。

特開２００９−１４８８５７号公報 特開２００９−１５４２３７号公報

特許文献１の実施形態１及び特許文献２の構造は、第１及び第２の横リンクと縦リンクとブッシュとリンク戻しバネとが必要であり、部品点数が多く、構造の複雑化及びコストの上昇を招く。

また、特許文献１の実施形態２の構造は、トグル機構が開放された際のリンクアームの初期位置への復帰を巻きバネの付勢力によって行っているため、巻きバネの付勢力が低下すると、リンクアームが初期位置へ復帰せず、インクカートリッジが前進したまま後退しない可能性が生じる。

そこで、本発明は、部品点数の増大を抑制した簡単な構造であり、且つトグル機構が開放された際にインクカートリッジを確実に後退位置に戻すことが可能なマーキングトルクレンチの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、締結部品に対する締付力が所定値に達したときにトグル機構が動作するとともに、締結部品又は締結部品と螺合する被締結部品の少なくとも一方にスタンプによって自動的にマーキングを行うマーキングトルクレンチであって、
トルクレンチと、駆動ピンと、ベース体と、マーキング部材と、付勢手段と、リンクアームとを備える。

トルクレンチは、締結部品の回転軸方向の両側を開放した状態で締結部品の側面と係合する係合凹部が形成された前側のヘッド部材と、係合凹部の後方でヘッド部材に連結軸を介して連結された後側のレンチ本体とを有する。締結部品に対してレンチ本体から入力される締付力が所定値に達したとき、トグル機構が動作し、レンチ本体がヘッド部材に対して連結軸を中心として傾動する。駆動ピンは、連結軸の後方でヘッド部材から突出して連結軸と略平行に延びる。ベース体は、駆動ピンとの干渉を回避した状態でレンチ本体に固定される。ベース体は、係合凹部の後方近傍の前端開口と係合凹部から離間した後端開口との間で前後方向に直線状に延びるマーキング部材挿通孔を有する。マーキング部材は、マーキング部材挿通孔を挿通した状態でマーキング部材挿通孔にスライド移動自在に支持される棒状体である。マーキング部材は、前端開口側の前端部にインクを保持するスタンプ先端を有し、後端開口から後方に延びる後端部に従動側磁石を有する。付勢手段は、マーキング部材とベース体との間に設けられ、マーキング部材を後方の後退位置へ付勢する。

リンクアームは、アーム前端部とアーム後端部と駆動ピン挿通孔とを一体的に有する。アーム前端部は、連結軸と駆動ピンとの間に配置されるピボット軸を中心としてベース体に回転自在に支持される。アーム後端部には、駆動側磁石が固定される。駆動ピン挿通孔は、アーム前端部とアーム後端部との間に設けられ、駆動ピン挿通孔を駆動ピンが挿通する。ベース体に対するピボット軸を中心としたリンクアームの回転位置は、駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合によって規定される。従動側磁石の後面と駆動側磁石の前面とは同極である。

駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合は、トグル機構が動作しない初期状態では、駆動側磁石の前面が従動側磁石の後面からずれた初期位置にリンクアームの回転位置を規定し、トグル機構が動作してレンチ本体がヘッド部材に対して傾動すると、駆動側磁石の前面が従動側磁石の後面に後方から正対する作動位置へリンクアームを初期位置から回転させる。

上記構成では、トグル機構が動作しない非締め付け操作時の初期状態では、駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合は、ベース体に対するリンクアームの回転位置を初期位置に規定し、駆動側磁石の前面は、従動側磁石の後面からずれた位置に待避し、マーキング部材は、付勢手段の付勢力によって後退位置に保持される。

ヘッド部材の係合凹部に締結部品を係合し、締結部品の回転軸を中心としてレンチ本体を回転し、締結部品に対してレンチ本体から入力される締付力が所定値に達すると、トグル機構が動作し、レンチ本体がヘッド部材に対して連結軸を中心として傾動する。レンチ本体がヘッド部材に対して傾動すると、駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合は、リンクアームを初期位置から作動位置へ回転させ、駆動側磁石の前面は、従動側磁石の後面に後方から正対する。従動側磁石の後面と駆動側磁石の前面とは同極であるため、両者間に反発力が発生し、マーキング部材は、そのスタンプ先端が締結部品又は被締結部品と当接する前進位置まで付勢手段の付勢力に抗して前進し、マーキングを施す。

締結部品の締め付けが終了し、トグル機構が開放され、レンチ本体がヘッド部材に対して傾動前の位置（初期状態）に戻ると、駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合は、リンクアームを作動位置から初期位置に戻し、マーキング部材は、付勢手段の付勢力によって前進位置から後退位置へ後退する。

このように、トグル機構が動作した際にヘッド部材及びレンチ本体に対して可動する部材としてリンクアームのみを設ければよいので、構造が簡単であり、部品点数の増大及びコストの上昇を抑えることができる。

また、トグル機構が開放された際に、駆動ピンと駆動ピン挿通孔との係合によってリンクアームが作動位置から初期位置に復帰するので、マーキング部材を前進位置から確実に後退させることができる。

また、上記マーキング部材挿通孔は、前進したマーキング部材のスタンプ先端が係合凹部に達するように、連結軸の直交面に対して傾斜してもよい。

上記構成では、締結部品の開放面側に突出部分（例えば締結部品から一体的に突出する部分や締結部品と螺合する非締結部品（例えばスタッドボルトの軸）など）が存在しない場合であっても、マーキングを確実に行うことができる。

本発明によれば、部品点数の増大を抑制した簡単な構造のマーキングトルクレンチを得ることができる。また、トグル機構が開放された際にインクカートリッジを確実に後退位置に戻すことができる。

本発明の一実施形態のマーキングトルクレンチの全体の外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１（ａ）の拡大図である。 図１（ｂ）の要部断面図である。 ヘッド部材の平面図である。 レンチ本体の平面図である。 ベース体を構成するヘッドの平面図である。 ベース体を構成するベース本体の平面図である。 リンクアーム及びマーキング部材の動きを説明する平面図であり、（ａ）は初期状態を、（ｂ）マーキング状態をそれぞれ示す。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、マーキングトルクレンチの長手方向のうち、締結部品と係合する側を前方とし、作業者が回転操作する側を後方として説明する。また、上下方向は、図１（ｂ）の上下方向である。

本実施形態のマーキングトルクレンチ（マーキング機能付きスパナ型トルクレンチ）１は、ボルト（締結部品）１００に対する締付力（締付トルク）が所定値（所定トルク）に達したときにトグル機構４が動作するとともに、ボルト１００の開放端面（頂面）にスタンプによって自動的にマーキングを行うものである。

図１〜図３に示すように、マーキングトルクレンチ１は、トルクレンチ１０と、駆動ピン１１と、ベース体２０と、マーキング部材１９と、スタンプ押し戻しバネ（付勢手段）１２と、リンクアーム４０とを備える。

トルクレンチ１０は、前側のヘッド部材３と後側のレンチ本体２とを備える。ヘッド部材３は板形状である。レンチ本体２は、筒形状の前側部分と、締結作業を行う作業者によって把持される後側部分（把持部１６）とを一体的に有する。

ヘッド部材３の前端には、ボルト１００の回転軸方向の両側を開放した状態でボルト１００の頭部側面と係合する係合凹部３ａが形成され、レンチ本体２とヘッド部材３とは、係合凹部３ａの後方で連結軸１３を介して相対回転自在に連結されている。係合凹部３ａにボルト１００を係合して締め付ける際に、連結軸１３はボルト１００の回転軸と略平行となる。レンチ本体２の前端部とヘッド部材３とには、連結軸１３が挿通される連結孔１４，１５（図４及び図５参照）がそれぞれ形成されている。

ヘッド部材３の後部は、レンチ本体２の前部内側に挿入されている。ヘッド部材３の後端部は、レンチ本体２に設けたトグル機構４の一方側に連結され、トグル機構４の他方側はレンチ本体２側に連結されている。トグル機構４は、ボルト１００に対してレンチ本体２から入力される締付力が所定値に達したとき（規定トルク締め付け時）に、トグル動作によってレンチ本体２側とヘッド部材３側の固定状態を解除する。これにより、ヘッド部材３は、レンチ本体２に加わる締付力に追従して回転せず、レンチ本体２に対して連結軸１３を中心として所定角度で傾動（首振り動作）する。なお、トグル機構４の構成は特定のものに限定をされるものではなく、公知の様々な構成を用いることができる。

駆動ピン１１は、連結軸１３の後方でヘッド部材３の上面から上方へ突出し、連結軸１３と略平行に延びる。レンチ本体２と後述するベース体２０のベース本体２１とには、駆動ピン１１を挿通する駆動ピン貫通孔１７，１８（レンチ本体２の駆動ピン貫通孔１７は図５参照）が形成されている。駆動ピン貫通孔１７，１８は、後述する駆動ピン挿通孔４３とは異なり、トグル機構４が動作してレンチ本体２がヘッド部材３に対して傾動する際に、駆動ピン１１と干渉しない大きさ及び形状に設定されている。

ベース体２０は、ベース本体２１とヘッド２２とカバー２３とを備える。ヘッド２２は、筒形状のヘッド本体２２ａと、ヘッド本体２２ａの後端部から突出する板状のフランジ２２ｂとを一体的に有する。ヘッド２２は、フランジ２２ｂのボルト挿通孔２４を挿通してベース本体２１のボルト孔２５に螺合する複数のネジ２６によってベース本体２１の前端面に締結固定される。カバー２３は、カバー２３のボルト挿通孔２７を挿通してベース本体２１のボルト孔２８（図７参照）に螺合する複数のネジ２９によって、ベース本体２１の上面に締結固定され、後述するベース本体２１のアーム収容部３０の上方を覆う。ベース本体２１は、ベース本体２１のボルト挿通孔３１（図７参照）を挿通してレンチ本体２１のボルト孔３２（図５参照）に螺合する複数のネジ３３（図２参照）によって、レンチ本体２の上面に締結固定される。なお、レンチ本体２１にベース体２０が固定された状態では、駆動ピン１１は、上述のように駆動ピン貫通孔１８を挿通するため、ベース体２０は駆動ピン１１と干渉しない。

ベース本体２１には、リンクアーム４０が収容される凹状のアーム収容部３０と、ベース本体２１の前端面からアーム収容部３０へ貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、ヘッド本体２２ａの内径部と直線状に連通し、ヘッド本体２２ａの内径部とともにマーキング部材挿通孔３４を形成する。マーキング部材挿通孔３４は、ヘッド部材３の係合凹部３ａの後方近傍に配置される前端開口３４ａと係合凹部３ａから離間した後端開口３４ｂとの間で、前後方向に直線状に延びる。マーキング部材挿通孔３４は、その前部が後部よりも細径であり、前部と後部との間（ヘッド２２の内部）に段差部３５が形成されている。

マーキング部材１９は、マーキング押し付けロッド５とインクカートリッジ６とを備えた棒状体であり、マーキング部材挿通孔３４を挿通した状態でマーキング部材挿通孔３４にスライド移動自在に支持される。マーキング押し付けロッド５は、インクカートリッジ６の後部に取り付けられて後方へ延び、マーキング押し付けロッド５の後端には、プッシャー５ａが嵌め込まれている。プッシャー５ａの後端には、後面を着磁面とする従動側磁石９が固定されている。また、インクカートリッジ６は、スタンプ部（スタンプ先端）６ａとカートリッジ本体６ｂとを有する。スタンプ部６ａは、カートリッジ本体６ｂから前方へ延び、カートリッジ本体６ｂからインクが供給される。すなわち、マーキング部材１９は、マーキング部材挿通孔３４の前端開口３４ａ側となる前端部にスタンプ部６ａを有し、後端開口３４ｂから後方に延びる後端部に従動側磁石９を有する。

スタンプ部６ａは、カートリッジ本体６ｂよりも細径であり、スタンプ部６ａの前端部分を除く中間部分は、インクの付着を防止するためのシート材によって覆われている。カートリッジ本体６ｂは、マーキング部材挿通孔３４の細径部分よりも太径であり、マーキング部材挿通孔３４のうち段差部３５よりも後方の太径部分を移動する。

スタンプ押し戻しバネ１２は、コイルバネであり、カートリッジ本体６ｂの前端部と段差部３５との間でマーキング部材挿通孔３４の太径部分に収容され、スタンプ部６ａがスタンプ押し戻しバネ１２の内部を挿通する。スタンプ押し戻しバネ１２の後端は、カートリッジ本体６ｂの前端部に係止され、スタンプ押し戻しバネ１２の前端は、段差部３５に後方から当接する。これにより、マーキング部材１９が前進すると、スタンプ押し戻しバネ１２が収縮してマーキング部材１９を後方の後退位置へ付勢する。

また、マーキング部材挿通孔３４は、前進したスタンプ部６ａの前端が係合凹部３ａの上面に達するように、連結軸１３の直交面に対して傾斜（傾斜角度θ）している。

リンクアーム４０は、Ｌ形状であり、アーム前端部４１とアーム後端部４２と駆動ピン挿通孔４３とを一体的に有する。アーム前端部４１は、連結軸１３と駆動ピン１１との間に配置されて連結軸１３と略平行に延びるピボット軸４４を中心として、ベース体２０に回転自在に支持される。アーム後端部４２には、前面を着磁面とする駆動側磁石４５が固定される。この駆動側磁石４５の前面は、従動側磁石９の後面と同極である。駆動ピン挿通孔４３は、アーム前端部４１とアーム後端部４２との間のＬ形状の前部に形成され、駆動ピン挿通孔４３を駆動ピン１１が挿通する。ベース体２０に対するピボット軸４４を中心としたリンクアーム４０の回転位置は、駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合（駆動ピン１１の外周と駆動ピン挿通孔４３の内周縁との当接）によって規定される。換言すると、駆動ピン挿通孔４３の大きさ及び形状は、駆動ピン１１と係合してリンクアーム４０を所望の回転位置に規定するように設定されている。

駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合は、トグル機構４が動作しない初期状態では、駆動側磁石４５の前面が従動側磁石９の後面からずれた初期位置（図８（ａ）参照）にリンクアーム４０の回転位置を規定し、トグル機構４が動作してレンチ本体２がヘッド部材３に対して傾動すると、駆動側磁石４５の前面が従動側磁石９の後面に後方から正対する作動位置（図８（ｂ）参照）へリンクアーム４０を初期位置から回転させる。

本実施形態によれば、トグル機構４が動作しない非締め付け操作時の初期状態では、駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合は、ベース体２０に対するリンクアーム４０の回転位置を初期位置（図８（ａ）参照）に規定し、駆動側磁石４５の前面は、従動側磁石９の後面からずれた位置に待避し、マーキング部材１９は、スタンプ押し戻しバネ１２の付勢力によって後退位置に保持される。

ヘッド部材３の係合凹部３ａにボルト１００を係合し、ボルト１００の回転軸を中心としてレンチ本体２を回転し、ボルト１００に対してレンチ本体２から入力される締付力が所定値に達すると、トグル機構４が動作し、レンチ本体２がヘッド部材３に対して連結軸１３を中心として傾動する。駆動ピン１１はヘッド部材３から突出し、駆動ピン挿通孔４３はレンチ本体２に固定されたベース体２０に形成されているため、レンチ本体２がヘッド部材３に対して傾動すると、駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合により、リンクアーム４０が初期位置から作動位置（図８（ｂ）参照）へ回転し、駆動側磁石４５の前面は、従動側磁石９の後面に後方から正対する。従動側磁石９の後面と駆動側磁石４５の前面とは同極であるため、両者間に反発力が発生し、マーキング部材１９は、スタンプ部６ａがボルト１００の上面と当接する前進位置までスタンプ押し戻しバネ１２の付勢力に抗して前進し、マーキングを施す。

ボルト１００の締め付けが終了し、トグル機構４が開放され、レンチ本体２がヘッド部材３に対して傾動前の位置（初期状態）に戻ると、駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合により、リンクアーム４０が作動位置から初期位置へ戻り、マーキング部材１９は、スタンプ押し戻しバネ１２の付勢力によって前進位置から後退位置へ後退する。

このように、トグル機構４が動作した際にヘッド部材３及びレンチ本体２に対して可動する部材としてリンクアーム４０のみを設ければよいので、構造が簡単であり、部品点数の増大及びコストの上昇を抑えることができる。

また、トグル機構４が開放された際に、駆動ピン１１と駆動ピン挿通孔４３との係合によってリンクアーム４０が作動位置から初期位置に復帰するので、マーキング部材１９を前進位置から確実に後退させることができる。

また、マーキング部材挿通孔３４は、前進したスタンプ部６ａの前端が係合凹部３ａの上面に達するように、連結軸１３の直交面に対して傾斜（傾斜角度θ）しているので、ボルト（締結部品）１００の開放面側に突出部分（例えば締結部品から一体的に突出する部分や締結部品と螺合する非締結部品（例えばスタッドボルトの軸）など）が存在しない場合であっても、マーキングを確実に行うことができる。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定をされるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲では適宜の変更が可能である。

例えば、締結部品がナットの場合、マーキングの対象もナットである。また、ナットをスタッドボルト１０１（図１（ｂ）に二点差線で示す）に締め付ける場合、マーキングの対象はスタッドボルト１０１（締結部品に螺合する被締結部品）であってもよい。ヘッド部材３の係合凹部３ａの形状は、締結部品の回転軸方向の両側を開放した状態で締結部品の側面と係合可能であればよく、上記実施形態に限定されない。

１：マーキングトルクレンチ
２：レンチ本体
３：ヘッド部材
３ａ：係合凹部
４：トグル機構
５：スタンプ押し付けロッド
６：インクカートリッジ
６ａ：スタンプ部（スタンプ先端）
９：従動側磁石
１０：トルクレンチ
１１：駆動ピン
１２：スタンプ押し戻しバネ（付勢手段）
１３：連結軸
１９：マーキング部材
２０：ベース体
２１：ベース本体
２２：ヘッド
２３：カバー
３０：アーム収容部
３４：マーキング部材挿通孔
４０：リンクアーム
４１：アーム前端部
４２：アーム後端部
４３：駆動ピン挿通孔
４４：ピボット軸
４５：駆動側磁石
４３：駆動ピン挿通孔

Claims (2)

1. 締結部品に対する締付力が所定値に達したときにトグル機構が動作するとともに、前記締結部品又は該締結部品と螺合する被締結部品の少なくとも一方にスタンプによって自動的にマーキングを行うマーキングトルクレンチであって、
   前記締結部品の回転軸方向の両側を開放した状態で該締結部品の側面と係合する係合凹部が形成された前側のヘッド部材と、前記係合凹部の後方で前記ヘッド部材に連結軸を介して連結された後側のレンチ本体とを有し、前記締結部品に対して前記レンチ本体から入力される締付力が所定値に達したときに、前記トグル機構が動作して前記レンチ本体が前記ヘッド部材に対して前記連結軸を中心として傾動するトルクレンチと、
   前記連結軸の後方で前記ヘッド部材から突出して前記連結軸と略平行に延びる駆動ピンと、
   前記係合凹部の後方近傍の前端開口と前記係合凹部から離間した後端開口との間で前後方向に直線状に延びるマーキング部材挿通孔を有し、前記駆動ピンとの干渉を回避した状態で前記レンチ本体に固定されるベース体と、
   前記マーキング部材挿通孔を挿通した状態で該マーキング部材挿通孔にスライド移動自在に支持される棒状体であり、前記前端開口側の前端部にインクを保持するスタンプ先端を有し、前記後端開口から後方に延びる後端部に従動側磁石を有するマーキング部材と、
   前記マーキング部材と前記ベース体との間に設けられ、前記マーキング部材を後方の後退位置へ付勢する付勢手段と、
   前記連結軸と前記駆動ピンとの間に配置されるピボット軸を中心として前記ベース体に回転自在に支持されるアーム前端部と、駆動側磁石が固定されるアーム後端部と、前記アーム前端部と前記アーム後端部との間で前記駆動ピンが挿通する駆動ピン挿通孔とを一体的に有し、前記ベース体に対する前記ピボット軸を中心とした回転位置が前記駆動ピンと前記駆動ピン挿通孔との係合によって規定されるリンクアームと、を備え、
   前記従動側磁石の後面と前記駆動側磁石の前面とは同極であり、
   前記駆動ピンと前記駆動ピン挿通孔との係合は、前記トグル機構が動作しない初期状態では、前記駆動側磁石の前面が前記従動側磁石の後面からずれた初期位置に前記リンクアームの回転位置を規定し、前記トグル機構が動作して前記レンチ本体が前記ヘッド部材に対して傾動すると、前記駆動側磁石の前面が前記従動側磁石の後面に後方から正対する作動位置へ前記リンクアームを前記初期位置から回転させる
   ことを特徴とするマーキングトルクレンチ。
2. 請求項１に記載のマーキングトルクレンチであって、
   前記マーキング部材挿通孔は、前進した前記マーキング部材のスタンプ先端が前記係合凹部に達するように、前記連結軸の直交面に対して傾斜する
   ことを特徴とするマーキングトルクレンチ。

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