JP5941096B2 - マーキングトルクレンチ - Google Patents

Description

本発明は、規定トルクを確認できるトルクレンチに関し、特に、規定トルクに達した際に、締結対象にマーキングを施して締め忘れ及び不要な増し締めを防止することができるマーキングトルクレンチに関する。

従来から、締結対象の締め忘れや、既に作業が終わった締結対象に対する不要な増し締めなどを防止するために、様々なマーキングトルクレンチが用いられている。このうち、バネ等により付勢されたスラスタとヘッド部材との間にトグルリンクを介在させ、このトグルリンクの作動により規定トルクを検出するトルクレンチに対して、機械的なマーキング機構が取り入れられている構成例がある。この一例として、スラスタの動きを利用したマーキングトルクレンチを図９に示す。

図９のマーカー内蔵型トルクレンチ１０１では、握管１０４に沿って配置されたロッド１２０の端部がスラスト部材１０６に連結され、他端側がリンク１２２に連結されている。一方、締結対象５０を収容可能なソケット１１２内には、スライドシャフト１１９が挿通配置されている。このスライドシャフト１１９内には、マーキング部材１１６が設けられており、ソケット１１２の外周に沿ってスライド可能に配置されたスリーブ１１８と一体に構成されている。このスリーブ１１８には、上述のリンク１２２が連結されている。このように構成されているので、締結作業の際、規定のトルクに達し、スラスト部材１０６がヘッド部材１０２側へ僅かに押し出されると、この動きがロッド及びリンクを介して伝達され、スリーブが押し下げられる。これにより、内装されているマーキング部材が降下し、締結対象にマーキングを施すことが可能である。

実開平２−７８２７９号公報

しかしながら、上記のようなマーカー内蔵型トルクレンチ１０１では、規定トルク発生時のスラスト部材１０６の動きは僅かなものである。このため、締結対象５０がボルトの頭部のように形状（突出高さ）が一定の場合には、マーキングが容易であるものの、ナット側に飛び出したボルトの足側にマーキングを施すのは困難である。

すなわち、ナットの締結作業では、被締結物の厚み又は大きさによってボルトの足の突出量が異なる。このため、マーキング部材１１６側で十分なストロークが得られるように力を伝達する必要があるが、駆動元のスラスト部材１０６の動きは僅かであるため困難である。

また、突出高さの異なるボルトの足に対して必要十分なストロークをマーキング部材１１６側で得ることも難しい。

そこで、本発明では、スラスト部材の動きに基づいて動作し、ナットから突出したボルトの足に対して安定してマーキングを行うことのできるマーキングトルクレンチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマーキングトルクレンチは、ソケットを備えたヘッドと操作杆の後端側から付勢されるスラスタとの間がトグルリンクで連結され、スラスタの後端側への動きに基づいてマーキングを行うマーキングトルクレンチであって、マーキング用のスタンプと、ソケットの締結軸方向に沿ってスライド可能に設けられ、スタンプ面を締結作業側へ向けてスタンプを保持したスタンプホルダーと、スタンプホルダーが締結作業側から離間する向きに付勢するホルダー付勢手段と、スタンプ面が締結作業側へ突出するようにスタンプホルダー内でスタンプを付勢するスタンプ付勢手段と、一端がスラスタに連結され、操作杆に沿って配置されるステーと、ヘッド側に延びるステーの他端とスタンプホルダーとの間に設けられ、スラスタの後端側への変位をスタンプホルダーの締結作業側への変位に変換するリンク機構と、を備え、リンク機構は、屈曲位置を支点として回動可能に軸支されていると共に、短辺が自身の長手方向に沿って形成されている長孔においてステーと相対摺動可能に接続され、長辺がスタンプホルダーのうち、締結作業側とは逆側の端部に当接する位置へ延びるＬ型ステーで構成されていることを特徴とする。

また、本発明のマーキングトルクレンチは、上記構成に加えて、スタンプホルダーは、締結作業側に開口部が形成されると共に、外周面にバネ受けが突出して形成された筒状部材であり、ホルダー付勢手段は、締結作業側からバネ受けを離間させるように付勢する第１コイルばねであり、スタンプには、スタンプホルダーの開口部の内周縁に係合可能な肩部がスタンプ面の近傍に突設されており、スタンプ付勢手段は、スタンプを締結作業側へ付勢する第２コイルばねであることを特徴とする。

また、本発明のマーキングトルクレンチは、上記構成に加えて、ソケットは、締結作業側に、正六角形の収容部が形成され、さらに、締結作業側の内側の６面へ内接可能な６面の外側平面と、隣接する外側平面の間に連続し中心からの距離が外側平面までの距離よりも僅かに大きくなるように形成された６面の湾曲面とから外周面が形成されると共に、一端に形成された凹部にスタンプ面と当接可能なインク保持部材が埋設され、ソケットに着脱可能な樹脂製キャップを備えた、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、規定のトルクに達した際、スラスタのヘッド側への変位に基づいてステーが操作杆に沿ってヘッド側へ動き、さらにステーに連結されたリンク機構によって、スタンプホルダーがスタンプ付勢手段の付勢に抗して締結作業側へ向けて押し下げられる。これにより、スタンプホルダーから締結作業側へ突出したスタンプ面が、締結対象に当接してマーキングされる。

このとき、スタンプは締結作業側へ付勢されているので、スタンプ面と締結対象との距離が一致しない場合は、スタンプ付勢手段に抗してスタンプホルダー内に退避することができ、距離の違いによる影響を吸収することができる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、リンク機構を構成するために用いられるＬ型ステーは、短辺をスラスタに繋がるステーに連結され、長辺側をスタンプホルダーの締結作業側と逆側の端部に当接するように配置され、屈曲位置で回動可能に軸支されるので、スラスタの僅かな動きが増幅されてスタンプホルダーの締結軸方向への動きに反映される。

このように、スタンプホルダーのストロークが大きくなるので、締結対象の突出高さにばらつきがある場合であっても、安定してマーキングが行われる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、ホルダー付勢手段として、第１コイルばねをスタンプホルダーの外周面に沿って配置すると共に、スタンプ付勢手段として、第２コイルばねが採用されるので、それぞれ巻径の異なるコイルばねを組み合わせることができるので、省スペースで２つの付勢手段を設けることができる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、正六角形のソケット内面に当接可能な６面の外側平面と、隣接するこれら外側平面同士を繋ぐ湾曲面とが交互に並ぶことにより、樹脂製のキャップの外周面が形成されており、且つ、湾曲面の方が外側平面よりも僅かに外径側に大きく張り出すように形成されている。これにより、ソケットの内面に外側平面を沿わせるように樹脂製キャップを挿入し、締結軸回りに回転させると、樹脂の弾性変形を伴って、湾曲面が押し潰されてキャップの外周面がソケットの内面へ圧接されて安定する。
また、樹脂製キャップの一端に形成された凹部にインク保持部材が埋設されているので、樹脂製キャップを挿入するだけでスタンプ面にインクを付着させた状態で保護することができる。

本発明の実施の形態に係るマーキングトルクレンチの内部構造を示した側方断面図である。 図１のマーキングトルクレンチの内部構造を示した平面視における断面図である。 図１のマーキングトルクレンチの全体斜視図である。 図１のヘッド周辺を拡大した断面図である。 図１のマーキングトルクレンチの動作状態であって、（ａ）はボルトの突出高さが比較的大きい状態を示し、（ｂ）はボルトの突出高さが比較的小さい状態を示した拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係るマーキングトルクレンチの樹脂製キャップを示した斜視図である。 図６の樹脂製キャップを図１のマーキングトルクレンチに装着した状態を示した拡大断面図である。 図６の樹脂製キャップの装着状態についてソケット側から見た拡大図であり、（ａ）は外側平面がソケットの内面に沿った状態を示し、（ｂ）は湾曲面がソケットの内面に圧接された状態を示した図である。 従来のマーカー内蔵型トルクレンチの断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るマーキングトルクレンチについて図を用いて説明する。図１から図３を用いて、マーキングトルクレンチ１の全体構成について説明し、図４を用いてヘッド部材２のヘッド２ａの周辺の構成について詳しく説明する。また、図５を用いて動作説明を行う。図６から図８では、樹脂製キャップ３０の構成及び使用態様について説明する。

図１には、内部構造が明確になるようにマーキングトルクレンチ１の全体を側方から見た断面図によって示している。また、図２は、図１のマーキングトルクレンチ１を平面視によって示している。図２でも図１と同様に、内部構造が明確になるように全体が断面図で示されている。

これら図１、２を参照して、本実施の形態に係るマーキングトルクレンチ１では、後端側に付勢バネ８が設けられている。この付勢バネ８によってスラスタ６はヘッド側へ向かって付勢されている。このスラスタ６は、トグルリンク１０を介してヘッド部材２のヘッド軸２ｂと連結されており、付勢力をヘッド２側へ伝達している。このように構成されているので、締結作業において規定のトルクに達すると、付勢バネ８の付勢に抗してスラスタ６が後端側へ押し戻される。

本実施の形態では、操作杆４に沿って配置されるステー２０の後端側の端部がスラスタ６に連結されている。図２から明らかなように、ステー２０はトグル１０ａと共に同じ連結軸２１でスラスタ６に連結されている。また、操作杆４の上面には、連結軸２１がスラスタ６の動きに追従できるように長孔が形成されている。

ステー２０のヘッド２ａ側の端部は、Ｌ型ステー２２の短辺２２ａ側に連結されている。Ｌ型ステー２２は回動可能となるように屈曲部分２２ｃで軸支されている。この軸支構造を見るために、図３を参照する。図３は、マーキングトルクレンチ１の全体斜視図を示している。なお、図３中では、Ｌ型ステー２２を保護するカバー２３が取り外された分解図が実線で示され、装着状態が仮想線で示されている。図３から分かるように、Ｌ型ステー２２の屈曲部分２２ｃは、２本の支柱２５に挟まれるようにして軸支されている。

Ｌ型ステー２２の長辺２２ｂはヘッド２ａ側へ延び、その先端はマーキング機構１５に達している。本実施の形態に係るマーキングトルクレンチ１には、締結対象であるボルト５１及びナット５２（後述する）を収容するソケット１２の上方にマーキング機構１５が備えられている。このマーキング機構１５の外側は、筒状のカバー体１７によって囲われている。図１を参照して、このカバー体１７の内部には、スタンプホルダー１８が締結軸Ａ方向へスライド可能に設けられている。

ここで、マーキング機構１５の詳細な構成を示すために図４を参照する。図４はマーキングトルクレンチ１のヘッド２ａ周辺を拡大した断面図である。上述のように、ソケット１２の上方に設けられたスタンプホルダー１８は、ソケット１２の内側に沿ってスライド可能に設けられている。このスタンプホルダー１８の外周の上方には、バネ受け１８ｃが設けられており、このバネ受け１８ｃとソケット１２の上端との間にコイルばね２６（第１コイルばね）が配置されている。このコイルばね２６によりスタンプホルダー１８は上方（締結軸方向において、収容部から離間する向き）へ付勢されており、ソケット１２の上方へ持ち上げられた状態となっている。

このスタンプホルダー１８の内側には、スタンプ１６がスタンプ面１６ａを下方へ向けるようにして配置されている。図４から分かるように、スタンプホルダー１８の下方（締結作業側）に開口部１８ｂが形成されており、スタンプ１６のスタンプ面１６ａは、この開口から下方へ突出するようにして配置されている。なお、スタンプ面１６ａの近傍には、スタンプホルダー１８の開口部１８ｂよりも径の大きい肩部１６ｂが形成されているので、スタンプホルダー１８内に引っ掛かるようになっている。このスタンプ１６の上方にもコイルばね２６よりも小さいコイルばね２８が配置されている。このコイルばね２８を圧縮するようにスタンプホルダー１８の上部はホルダー螺旋１８ｄで閉じられている。このため、スタンプ１６は、ソケット１２の締結作業側へ向けて付勢された状態となっている。このように、コイルばね２６はスタンプホルダー付勢手段として、また、コイルばね２８はスタンプ付勢手段として設けられている。

筒状のカバー体１７は後端側が開口しており、上述したＬ型ステー２２の長辺２２ｂの端部が当接するように侵入している。

以上のように構成されているので、締結作業において、締結トルクが規定以上となったとき、ステー２０はスラスタ６によって後端側へ引っ張られ、これと共に、Ｌ型ステー２２の短辺２２ａ側も後端側へ引っ張られる。これにより、Ｌ型ステー２２の長辺２２ｂには、ホルダー螺旋１８ｄを押し下げる力が働く。続いて、この動作について図５を用いて説明する。

図５には、マーキングトルクレンチ１による２つの動作状態が比較されている。図５（ａ）には、比較的ボルト５１の足が長い状態に対する動作状態が示されており、図５（ｂ）には、比較的ボルト５１の足が短い状態に対する動作状態が示されている。図５（ａ）から分かるように、ボルト５１の足が比較的長い場合、スタンプ面１６ａはソケット１２の奥側で当接する。しかし、Ｌ型ステー２２の回動する角度はスラスタ６（図１を参照）の移動距離に基づいているため、常に一定である。この場合、コイルばね２８が大きく縮むことにより、足の長いボルト５１に対応している。一方、図５（ｂ）に示す状態では、ボルト５１の足は図５（ａ）の状態ほど長くはないため、スタンプ面１６ａはやや下方でボルト５１の足に当接する。このため、図５（ａ）に示したコイルばね２８のコイル幅２８ａよりも図５（ｂ）に示したコイル幅２８ａの方が大きい。なお、スタンプホルダー１８の外周に配置されたコイルばね２６のコイル幅２６ａについては、小さいコイルばね２８よりも外力から受ける影響が小さいため、それぞれの状態に殆ど差は生じない。

このようにして、本実施の形態に係るマーキングトルクレンチ１では、ボルト５１の突出高さの違いをコイルばね２８によって吸収することができるので、ボルト５１及びナット５２により挟みこまれる被締結部材の厚さ又は大きさに関わらず、常に安定してマーキング動作を行うことが可能である。

続いて、図６に、本実施の形態に係るマーキングトルクレンチ１のソケット１２の収容部を覆うことのできる樹脂製のキャップ３０を示す。図６に示すように、樹脂製キャップ３０は、外周面に６面の外側平面３０aが形成されている。この樹脂製キャップ３０は、ソケット１２の内周面に対して６面の外側平面３０ａで接することができる大きさに形成されている。そして、隣接する外側平面３０ａ同士の間には、湾曲面３０ｂが形成されている。このように、樹脂製キャップ３０は、６面の外側平面３０ａと６面の湾曲面３０ｂとが交互に組み合わせられ、外周面を構成している。図６では、これらの構成が明確になるように、外側平面３０ａと湾曲面３０ｂとの境界を一点鎖線で示している。また、図６から明らかなように、樹脂製キャップ３０の一端には、凹部３０ｃが形成されており、その凹部３０ｃの中には、インク保持部材３２が設けられている。次に、この樹脂製キャップ３０がソケット１２に装着された状態を図７に示す。

図７に示すように、樹脂製キャップ３０の凹部３０ｃは、スタンプ面１６ａと略同じ径となるように形成されているので、樹脂製キャップ３０をソケット１２に挿入すると、凹部３０ｃにはスタンプ１６のスタンプ面１６ａ側が挿入された形となる。このとき、凹部３０ｃ内のインク保持部材３２にスタンプ面１６ａが当接するので、スタンプ面１６ａにインクが塗布される。これにより、スタンプ面１６ａを保護するとともに、スタンプ面１６ａの乾燥を防止することが可能である。

次に、図８にソケット１２の収容側から見た樹脂製キャップ３０の装着状態を示す。図８（ａ）には、樹脂製キャップ３０の外側平面３０ａがソケット１２の内面に接した状態が示されている。これに対し、図８（ｂ）には、樹脂製キャップ３０の湾曲面３０ｂがソケット１２の内面に圧接された状態が示されている。

図８では、ソケット１２に挿入された樹脂製キャップ３０の配置を明確にするために、特定の湾曲面３０ｂと中心とを一点鎖線で結んで示している。これによると、図８（ａ）の状態から図８（ｂ）の状態になる際、樹脂製キャップ３０は、締結軸（図３を参照）回りに３０度回転していることになる。本実施の形態に係る樹脂製キャップ３０は、このように、外側平面３０ａよりも半径方向へ張り出すように形成されているので、外側平面３０ａをソケット１２の内面に沿わせるように挿入した後、締結軸回りに回転させると、樹脂の弾性変形を伴って湾曲面３０ｂをソケット１２の内面に圧接させることができ、樹脂製キャップ３０をソケット１２内で安定して保持することができる。図８（ｂ）において矢印で示した６箇所に湾曲面３０ｂから圧力が加わっている。

尚、上記実施の形態では、ホルダー付勢手段及びスタンプ付勢手段として、いずれもコイルばねを用いた構成を例として示した。しかし、これに限らず、板バネ等、他の弾性部材をそれぞれ付勢手段として採用しても構わない。

また、上記実施の形態では、ステーからスタンプホルダーへ動力を伝達するリンク機構として、１本のＬ型ステーを用いた構成を例として示した。しかしこれに限らず、ステーからの動力を増幅し、スタンプホルダーのストロークを十分に稼ぐことができる構成であれば、複数の部材からなるリンクであっても構わない。

また、上記実施の形態では、ラチェット機構を備えた構成について図示したが、ラチェット機構を備えないトルクレンチであっても構わない。

また、上記実施の形態では、樹脂製キャップの外周面を形成する湾曲面の例として、外径方向へ凸となり変曲点を有しない滑らかな曲面で形成されている例を示したが、外側平面よりも外径側へ張り出す形状であれば、波型等、複数の変曲点を有していても構わない。さらに、長手方向へ均一な形状を有していなくても構わない。少なくとも、ソケット内に挿入される領域に、外側平面よりも外径側へ張り出した部分が形成されていれば、同様の効果を得ることが可能である。

１ マーキングトルクレンチ
２ ヘッド部材
２ａ ヘッド
２ｂ ヘッド軸
４ 操作杆
４ａ 長孔
６ スラスタ
８ 付勢バネ
１０ トグルリンク
１０ａ トグル
１２ ソケット
１２ａ 収容部
１２ｂ ラチェット歯
１４ 切換部
１４ａ ラチェット爪
１５ マーキング機構
１６ スタンプ
１６ａ スタンプ面
１６ｂ 肩部
１７ カバー体
１８ スタンプホルダー
１８ａ 外周面
１８ｂ 開口部
１８ｃ バネ受け
１８ｄ ホルダー螺旋
２０ ステー
２１ 連結軸
２２ Ｌ型ステー（リンク機構）
２２ａ 短辺
２２ｂ 長辺
２２ｃ 屈曲部分
２３ カバー
２４ 支点（リンク機構）
２５ 支柱
２６ コイルばね（第１コイルばね、ホルダー付勢手段）
２６ａ コイル幅
２８ コイルばね（第２コイルばね、スタンプ付勢手段）
２８ａ コイル幅
３０ 樹脂製キャップ
３０ａ 外側平面
３０ｂ 湾曲面
３０ｃ 凹部
３２ インク保持部材
５１ ボルト（締結対象）
５２ ナット（締結対象）

Claims (3)

1. ソケットを備えたヘッドと操作杆の後端側から付勢されるスラスタとの間がトグルリンクで連結され、前記スラスタの後端側への動きに基づいてマーキングを行うマーキングトルクレンチであって、
   マーキング用のスタンプと、
   前記ソケットの締結軸方向に沿ってスライド可能に設けられ、スタンプ面を締結作業側へ向けて前記スタンプを保持したスタンプホルダーと、
   前記スタンプホルダーが締結作業側から離間する向きに付勢するホルダー付勢手段と、
   前記スタンプ面が前記締結作業側へ突出するように前記スタンプホルダー内で前記スタンプを付勢するスタンプ付勢手段と、
   一端が前記スラスタに連結され、操作杆に沿って配置されるステーと、
   前記ヘッド側に延びる前記ステーの他端と前記スタンプホルダーとの間に設けられ、前記スラスタの前記後端側への変位を前記スタンプホルダーの前記締結作業側への変位に変換するリンク機構と、を備え、
   前記リンク機構は、屈曲位置を支点として回動可能に軸支されていると共に、短辺が自身の長手方向に沿って形成されている長孔において前記ステーと相対摺動可能に接続され、長辺が前記スタンプホルダーのうち、前記締結作業側とは逆側の端部に当接する位置へ延びるＬ型ステーで構成されている
   ことを特徴とするマーキングトルクレンチ。
2. 前記スタンプホルダーは、前記締結作業側に開口部が形成されると共に、外周面にバネ
   受けが突出して形成された筒状部材であり、
   前記ホルダー付勢手段は、前記締結作業側から前記バネ受けを離間させるように付勢す
   る第１コイルばねであり、
   前記スタンプには、前記スタンプホルダーの開口部の内周縁に係合可能な肩部が前記ス
   タンプ面の近傍に突設されており、
   前記スタンプ付勢手段は、前記スタンプを前記締結作業側へ付勢する第２コイルばねで
   ある
   ことを特徴とする請求項１に記載のマーキングトルクレンチ。
3. 前記ソケットは、前記締結作業側に、正六角形の収容部が形成され、
   さらに、前記締結作業側の内側の６面へ内接可能な６面の外側平面と、隣接する前記外
   側平面の間に連続し中心からの距離が前記外側平面までの距離よりも僅かに大きくなるよ
   うに形成された６面の湾曲面とから外周面が形成されると共に、一端に形成された凹部に
   前記スタンプ面と当接可能なインク保持部材が埋設され、前記ソケットに着脱可能な樹脂
   製キャップを備えた、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のマーキングトルクレンチ。