JP5959397B2 - トルクレンチ - Google Patents

Description

本発明は、トルク検出機構をロックすることにより通常のレンチとして使用できるトルクレンチに関する。

ボルトやナットの締め付け力が弱い場合、振動などにより緩みが生じてしまう。逆に、締め付け力が強すぎると、パーツの破損や耐久度の低下の原因にもなる。

そこで、締結作業のトルク管理を行うためにトルクレンチが使用される。図６は、従来のプリセット型トルクレンチの断面図を示している。中空構造のハンドル１０１の先端側にヘッド１０２がヘッドピン１０３によって軸支されている。ヘッドピン１０３を介したヘッド１０２の後端側には揺動アーム１０７が延びている。この揺動アーム１０７にはトグルリンク１０５を介してスラスタ１０４が連結されている。スラスタ１０４はスプリング１０６の弾圧作用で先端側に付勢されている。このスプリング１０６による弾圧作用の強度は調整動作部１０８でセットすることができる。

このようなトルクレンチを使用することにより、適正なトルクで締結作業を行うことができるので、重大なトラブルを回避することができる。図６に示したトルクレンチについては、特許文献１に記載がある。

特開平８−９０４４１号公報

しかしながら、トルクレンチは正しく使用しなければ、正確な作業を行うことができない。例えば、設定トルクに達する直前のトルク域で無造作に作業を行うと、トルク検出機構において設定トルクが検出された後、制止できずに更に締め付けられ、適正なトルクを超えてしまう場合がある。このため、設定トルクに達する直前のトルク域では慎重に締結作業を行う必要がある。

ところで、作業者の熟練度が高くなると、トルクレンチを用いなくても適正な締結力で正確に作業を行うことができるようになる。このため、熟練作業者にとっては、個々の締結対象すべてに対してトルクリミッタ機能を働かせる必要はなく、要所のみの確認だけで十分である。したがって、毎回トルク検出機構を働かせると、作業が煩雑になり、能率の低下を招くことになる。だからと言って、トルクレンチと通常のレンチとを併用すると、工具の持ち替えが煩雑である上、備品コストが高くなる。

そこで、上記課題を解決するために、本発明では、簡易な構成により必要に応じてトルク検出機構のロック及び解除が可能な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、本発明のトルクレンチは、締結対象へ係合するヘッド部と、前端側に、ヘッド部がヘッドピンにより揺動可能に軸支されるハンドル部と、ヘッド部の揺動方向へ突出形成された鍔部と、ハンドル部のヘッド部側において、長手方向へ相対移動可能に外嵌され、鍔部を押圧固定した状態で、ハンドル部に対して固定可能であるス
ライド部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明のトルクレンチは、上記構成に加えて、スライド部が、内周面に螺子溝が形成された筒状部材であって、ハンドル部に対して長手方向へ螺進退可能に配置されていることを特徴とする。

また、本発明のトルクレンチは、上記構成に加えて、スライド部が、ハンドル部の長手方向の軸に対して軸回転自在に設けられる筒状部材であって、後端側に、長手方向後端側向きに第１凸部が形成され、ハンドル部の外周には、長手方向前端側向きに第２凸部が形成され、スライド部の後端側への移動を規制する止端部を備え、第１凸部と第２凸部とが突き合わせ状態となる、スライド部の所定の軸回転位置において、スライド部の前端側は、鍔部に対して押圧固定状態となることを特徴とする。

また、本発明のトルクレンチは、上記構成に加えて、スライド部には、ハンドル部の長手方向に略直交する方向へ進退動可能に、且つ、ハンドル部の外周に形成された係合部と係合可能なロックピンが設けられ、係合部とロックピンとが係合した状態において、スライド部の前端側は鍔部に対して押圧固定状態となることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、スライド部を鍔部から離間した状態で配置すると、ヘッド部はハンドル部に対して揺動可能となるので、トルクレンチとして使用することができる。一方、スライド部を鍔部に押圧した状態でハンドル部に固定すると、ヘッド部がハンドル部に対して揺動不可となり、固定される。これにより、通常のレンチとして使用することができる。

また、本発明によれば、ハンドル部に対して長手方向の軸回りに筒状部材であるスライド部を軸回転させるだけで、ヘッド部の固定及び解放の状態を切り換えることができるので、片手での操作が容易になる。

また、本発明によれば、ハンドル部に対して長手方向の軸回りに筒状部材であるスライド部を最大１回転させるだけで、ヘッド部の固定及び解放の状態を切り換えることができるので、作業時間を短縮できる。

また、本発明によれば、ヘッド部を押圧固定するスリーブの位置が１点に定まるので、ヘッド部の固定動作を確実なものとすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るトルクレンチの平面図である。 図１のトルクレンチの一部破断図である。 本発明の第２の実施の形態に係るトルクレンチのスリーブの斜視図である。 図３のスリーブを用いたトルクレンチであって、（ａ）はヘッド部のロック状態を示し、（ｂ）はヘッド部のロックを解除した状態を示した図である。 本発明の第３の実施の形態に係るトルクレンチの平面図である。 従来のトルクレンチの断面図である。

本発明の実施の形態に係るトルクレンチについて、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係るトルクレンチ１の平面図を示している。このトルクレンチ
１はプリセット型であり、後端側のつまみを回して内部のスプリング（図示せず）の強度を調節し、設定トルクを変えることができる。

ヘッド部２は、ハンドル部６に対してヘッドピン（図２を用いて後述する。）により揺動可能に軸支されている。このヘッド部２の揺動方向は、図１中において矢印２０で示されている。

ハンドル部６の外周には、ヘッド部２の設けられている前端側に、筒状部材のスリーブ４（スライド部）が外嵌されている。

スリーブ４は、ハンドル部６に対して長手方向へ相対移動可能に設けられている。このスリーブ４の移動方向は、図１中において矢印２１で示されている。

また、ヘッド部２の後端側には、揺動方向へ鍔部２ａが突出形成されている。２つの鍔部２ａはそれぞれ、ハンドル部６の長手方向に対して略直交する方向へ、スリーブ４の径と略同じ位置まで突出している。図１には、後端側へ配置されたスリーブ４を実線で示し、前端側へ配置された状態が２点鎖線で示されている。スリーブ４が後端側に配置されているとき、鍔部２ａとスリーブ４の前端側との間には、間隙Ｄ１が形成されている。

この間隙Ｄ１は、ヘッド部２の揺動（首折れ動作）に対して、鍔部２ａがスリーブ４の前端側と干渉することのない間隔に設定されている。つまり、トルク検出機構が働く状態となるので、トルクレンチとしての機能を発揮することができ、締結時に設定トルクを確認することが可能となる。

一方、スリーブ４が前端側に配置されているとき、鍔部２ａはスリーブ４により前端側へ押圧固定されているので、ヘッド部２は、ハンドル部６に対して揺動不可能な状態となる。この場合、トルク検出機構がロックされているのでトルクレンチとしての機能は働かず、通常のレンチとして使用することができる。

このような構成により、トルク検出機構に頼らなくても、規定のトルクで正確に締結することができる熟練工は、スリーブ４を前端側へ配置して通常のレンチとして使用し、要所においてスリーブ４を後端側へ配置し、トルクレンチとして使用するという使い分けが可能である。これにより、作業能率が向上する。

一般に、ばねを利用する計測器は、機能を適正に保つために、使用回数に応じて定期的に校正を実施しなければならず、トルクレンチも同様である。また、トルクレンチは、摩耗劣化の生じ易い機器として知られている。この点、本実施の形態に係るトルクレンチ１は、スリーブ４の位置を変えるだけで、トルク検出機構をロック及び解除できるので、無駄にトルクレンチ機能を利用せずに済み、設定ずれを最小限に抑えることができる。

さらに、通常のレンチとして使用できるので、ボルトやナットの緩め作業にも用いることができる。

次に、スリーブ４の構造について、図２を用いて詳しく説明する。図２は、図１のトルクレンチ１のスリーブ４の周辺について、一部破断した状態で示した拡大図である。

図２から分かるように、本実施の形態に係るトルクレンチ１のスリーブ４には、内周面に螺子溝４ａが形成されている。そして、ハンドル部６には、スリーブ４が配置される位置に止端部１２が設けられている。

この、スリーブ４の後端側への移動を規制する止端部１２には、スリーブ４の螺子溝４ａと螺合する螺子溝１２ａが形成されているので、スリーブ４は、ハンドル部６の長手方向を軸とする軸回りの回転により、長手方向へ螺進退することができる。

図２では、鍔部２ａの後端側（矢印２２で示された位置）にスリーブ４の前端部が当接状態となっている。これにより、ヘッド部２は、ハンドル部６の内側で軸支するヘッドピン８を中心とした揺動ができない状態となっている。したがって、ヘッド部２と一体となってハンドル部６内に延びる揺動アーム１０も固定された状態となり、ハンドル部６内のトルク検出機構は作動しない。

このように構成されているので、例えば、スリーブ４の外周面を人差し指と親指とでつまんで回転させることにより、ヘッド部２のロック状態と解除状態とを片手で容易に切り換えることができる。そして、工具を持ち替えることなく、通常のレンチとトルクレンチとを切り換えて使用できるので、作業効率を大幅に向上させることが可能である。

なお、本実施の形態では、鍔部２ａは、ヘッド部２の揺動方向両側に２箇所形成されている構成を例として示したが、少なくとも、設定トルクに達したときにヘッド部２が屈曲する側に形成されていれば良く、１箇所であっても構わない。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係るトルクレンチについて説明する。なお、ここでは、第１の実施の形態において示したトルクレンチ１と同一部材・同一構成については同一符号を付して説明する。

図３は、本実施の形態に係るトルクレンチのスリーブ４４のみを示している。また、図４は、スリーブ４４とヘッド部２の周辺を拡大して示している。

図３から分かるように筒状部材であるスリーブ４４（スライド部）には内周面に螺子溝が形成されていない。本実施の形態では螺子溝に代わって、後端側の端縁に後端向きに凸部４４ａ（第１凸部）が２箇所形成されている。

図４を参照して、図４（ａ）はスリーブ４４の前端側が、ヘッド部２の鍔部２ａに当接した状態（ロック状態）が示されている。また、スリーブ４４の後端側には、スリーブ４４の後端側への移動を所定位置で規制する止端部５２が設けられている。

この止端部５２には、前端側へ突出した凸部５２ａ（第２凸部）が形成されている。この凸部５２ａには、図示していないが、凸部４４ａと同様に止端部５２の周上に２箇所形成されており、それぞれ凸部４４ａと突合可能に形成されている。

図４（ａ）では、これら凸部４４ａと凸部５２ａとが突き合わされた状態が示されている。このとき、凸部４４ａ及び凸部５２ａ以外の周上の位置において、スリーブ４４と止端部５２との間には間隙Ｄ２が形成されている。

一方、図４（ｂ）には、スリーブ４４が後端側へ配置されている様子（解除状態）が示されている。スリーブ４４は図３に示したように、内周面に螺子溝が形成されておらず、ハンドル部６の長手方向の軸に対して軸回転自在に取り付けられているので、何れの方向に回転させても凸部４４ａ及び凸部５２ａの突合状態を形成することができる。

図４（ｂ）では、スリーブ４４は、図４（ａ）に示した状態から軸回りに約９０度回転した状態となっている。このため、凸部４４ａと凸部５２ａとの突合状態は解除され、ス
リーブ４４の前端側に間隙Ｄ３が形成されている。本実施の形態に係るトルクレンチでは、間隙Ｄ２と間隙Ｄ３とは略同じ幅である。また、この間隙Ｄ３は、トルクレンチとして機能するためにヘッド部２が揺動するのに十分な幅となっている。

すなわち、本実施の形態に係るトルクレンチでは、軸回りに回転自在のスリーブ４４を、約９０度回転させるだけで、ヘッド部２のロック状態と解除状態とを切り換えることが可能である。このため、第１の実施の形態に示したスリーブ４のように、軸回りに複数回転させなくても素早く切り換えができるので、作業効率面で優れている。

なお、本実施の形態では、凸部４４ａ及び凸部５２ａをそれぞれ２箇所ずつ形成された構成を例として示したが、これに限らず、少なくとも１箇所形成されていれば良い。このように、少なくとも１箇所、凸部を形成しておくと、スリーブ４４を軸回りに最大で１回転させることにより、ヘッド部２のロック状態を素早く切り換えることができる。

また、本実施の形態では、凸部４４ａと凸部５２ａとがそれぞれ２箇所形成されている例を示したが、同数でなくても構わない。

（第３の実施の形態）
続いて、本発明の第３の実施の形態に係るトルクレンチについて説明する。なお、ここでも第１の実施の形態において示したトルクレンチと同一部材・同一構造については、同一符号を付して説明する。

図５は、本実施の形態に係るトルクレンチのヘッド部２及びスリーブ６４の周辺を拡大した平面図である。

スリーブ６４には、内周面に螺子溝が形成されておらず、また、後端側に凸部も形成されていない。これに代わって、本実施の形態のトルクレンチでは、スリーブ６４の側面にロックピン６４ａが設けられている。このロックピン６４ａは、ハンドル部６の長手方向に対して略直交する方向へ進退可能に設けられている。

また、スリーブ６４の後端側への移動を規制する止端部７２にも凸部は形成されていない。

図５には、スリーブ６４が前端側へ配置され、止端部７２との間には間隙が形成されている状態が示されている。このように、ヘッド部２の鍔部２ａがロックされた状態で、ロックピン６４ａはスリーブ６４に押し込まれ、ロックピン６４ａの先端はハンドル部６側に係合している（図示せず）。これにより、スリーブ６４はハンドル部６に対して長手方向への動き（矢印２４で示した動き）をロックされた状態となっている。

本実施の形態に係るトルクレンチにおいても、ロックピン６４ａを片手で操作することができ、トルク検出機構のロック及び解除を容易に切り換えることが可能である。

なお、上記各実施の形態では、ヘッド部２をロックするためにハンドル部６に筒状部材であるスリーブが外嵌された構成を例として示したが、ロックするために筒状部材である必要はなく、少なくとも、ハンドル部６の長手方向に沿って往復動し、鍔部２ａに当接可能となる部材であれば構わない。

例えば、スリーブに代わるスライド部が半円筒状の部材であって、ハンドル部との摺接領域にガイドレールが設けられているような構成でも良い。

また、止端部及びスリーブ（スライド部）をハンドル部に対して着脱可能に構成することも可能である。

１ トルクレンチ
２ ヘッド部
２ａ 鍔部
４、４４、６４ スリーブ（スライド部）
４ａ 螺子溝
６ ハンドル部
８ ヘッドピン
１０ 揺動アーム
１２、５２、７２ 止端部
１２ａ 螺子溝
２０、２１、２２、２３、２４ 矢印
４４ａ 凸部（第１凸部）
５２ａ 凸部（第２凸部）
６４ａ ロックピン
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 間隙

Claims (4)

1. 締結対象へ係合するヘッド部と、
   前端側に、前記ヘッド部がヘッドピンにより揺動可能に軸支されるハンドル部と、
   前記ヘッド部の揺動方向へ突出形成された鍔部と、
   前記ハンドル部のヘッド部側において、長手方向へ相対移動可能に外嵌され、前記鍔部を押圧固定した状態で、前記ハンドル部に対して固定可能であるスライド部と、
   を備えたことを特徴とするトルクレンチ。
2. 前記スライド部は、内周面に螺子溝が形成された筒状部材であって、前記ハンドル部に対して長手方向へ螺進退可能に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。
3. 前記スライド部は、前記ハンドル部の長手方向の軸に対して軸回転自在に設けられる筒状部材であって、後端側に、長手方向後端側向きに第１凸部が形成され、
   前記ハンドル部の外周には、長手方向前端側向きに第２凸部が形成され、前記スライド部の後端側への移動を規制する止端部を備え、
   前記第１凸部と前記第２凸部とが突き合わせ状態となる、前記スライド部の所定の軸回転位置において、前記スライド部の前端側は、前記鍔部に対して押圧固定状態となる
   ことを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。
4. 前記スライド部には、前記ハンドル部の長手方向に略直交する方向へ進退動可能に、且つ、前記ハンドル部の外周に形成された係合部と係合可能なロックピンが設けられ、
   前記係合部と前記ロックピンとが係合した状態において、前記スライド部の前端側は前記鍔部に対して押圧固定状態となる
   ことを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。

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