JP6378580B2

JP6378580B2 - トルクスパナ

Info

Publication number: JP6378580B2
Application number: JP2014169483A
Authority: JP
Inventors: 宮入　秀治; 秀治宮入; 房雄川島
Original assignee: 株式会社アルプスツール
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: JP2016043448A

Description

本発明は、トルクスパナに関し、特に、工具をコレットチャック等の工具ホルダ（締結具）に締め付けるためのトルクスパナに関する。

工具をコレットチャック等の工具ホルダに締め付ける際には、締結部材を挟持する挟持部を有する板状のスパナが用いられる。

このような締付作業において、一般的には、作業内容毎に推奨トルクが設定されており、適切なトルクで締結されるように指示されているものの、作業者は工具が加工中に滑ることを考慮して過度に締め付ける傾向がある。このような、過度の締め付けは、工具ホルダや締結部材としてのナットの破損を引き起こすとともに、工具の把握精度を悪化させる原因の一つとなる。

そこで、適切なトルクで締結作業を行うために、トルクスパナが知られている（特許文献１乃至３参照）。

特許文献１、及び２に示すトルクスパナは、内部にばねを備え、締結部材に加えられるトルクを管理するものであって、構造が複雑となり高価である。

また、安価に製造可能なトルクスパナとして、特許文献３には、締結部材と同一形状の空間を有する六角形状のヘッドを備え、このヘッドに締結部材を挿入し、本体の長手方向に対して直角方向に曲折した指針の長さを目安として、締め付けるトルクスパナが提案されている。

実公平７−４２６１４号公報特開平１１−１０４９７１号公報実開昭６１−４２２６３号公報

特許文献３に示すトルクスパナは、安価であるものの、構造上、部材の折り曲げ作業が必要であるととともに、指針部が手元にあり、作業者が確認しにくく、作業性、加工性が悪いという問題がある。

そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、簡易且つ安価に製造可能であって、トルクの確認が良好に行え、作業性の向上を図れるトルク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、請求項１に記載のトルクスパナは、締結部材（５）に取り付けられるヘッド部（１１）と、前記ヘッド部から一方向側に延びる本体部（２１）と、を備え、前記本体部の回転操作によって前記締結部材に任意のトルクを加えるトルクスパナ（Ｓ）において、前記本体部の任意の位置からヘッド部側に向かって形成され、その先端部が前記本体部の周面に開放されるスリット（２５）によって、前記本体部の一部が前記本体部の他部から離反可能に分離される分離部（２３）が形成され、前記ヘッド部と前記本体部は、板状に形成されると共に、該板状の素材に前記スリットが形成され、前記分離部の離反動作により前記締結部材に加わる前記トルクを視認可能であることを特徴とする。

また、請求項２に記載のトルクスパナは、請求項１に記載のトルクスパナにおいて、前記ヘッド部と前記分離部には、一致させることによってトルク値を示す指標（３５、３６）がそれぞれに形成されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載のトルクスパナは、請求項２に記載のトルクスパナにおいて、前記指標として機能させる段差（３２、３３）が、少なくとも前記ヘッド部、前記分離部のいずれか一方に形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載のトルクスパナは、請求項３に記載のトルクスパナにおいて、前記ヘッド部には、規定トルクを上回ったトルクが前記締結部材に加えられた際に前記分離部と接触させる接触体（３０）が設けられていることを特徴とする。

また、請求項５に記載のトルクスパナは、請求項４に記載のトルクスパナにおいて、前記接触体は、先端が下方に突出するフック部（３８）を備え、前記分離部と嵌合させることを特徴とする。

また、請求項６に記載のトルクスパナは、請求項１に記載のトルクスパナにおいて、前記ヘッド部には、移動する前記分離部と接触可能であって、前記本体部側に延びる弾性体（４０）が取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、規定トルクで安定して締結部材を締め付けることが可能であって、構成も簡易であるため、生産性を容易に向上させることができる。

トルクスパナの使用状態を示す模式図である。第１実施例のトルクスパナの構成を示す模式図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図である。トルクスパナの動作状態を示す模式図である。他の指標の構成例を示す模式図であり、図４（ａ）はトルクが加わっていない状態を示す模式図、図４（ｂ）はトルクが加わった状態を示す模式図である。第２実施例のトルクスパナの構成を示す模式図である。第３実施例のトルクスパナの構成を示す模式図である。第４実施例のトルクスパナの構成を示す模式図である。

以下、本願の実施形態について添付図面を参照して説明する。

（第１実施例）
本実施形態における第１実施例のトルクスパナＳは、例えば、図１に示すように、タレット旋盤のタレットに取り付けられる工具ホルダＨに工具２を締め付ける際に使用される。なお、タレット旋盤は、従来から公知のため、詳細な説明は省略するものとする。また、タレット旋盤は、締結部材としての工具締付用ナット５が取り付けられた装置の一例であり、その他の装置に適宜適用することができる。

図２に示すように、トルクスパナＳは、板状に形成され、ヘッド部１１と、このヘッド部１１から一方向側に延び、作業者によって操作される本体部２１と、を備えている。

ヘッド部１１は、締結部材を把持する把持部１２を有する。把持部１２は、図２及び図３に示すように、例えば、工具ホルダＨの工具締付用ナット５の一部外周面に沿って配置される湾曲状のアーム１３と、工具ホルダＨの工具締付用ナット５の周面に形成されている溝５ａに係合させるフック１４と、を備えている。

なお、把持部１２の形状は、締結部材の形状に応じて適宜設計されるものであって、例えば、締結部材が一般的な六角ボルトである場合、平行に配置され、六角ボルトを両側から挟持する水平面を有する一対のアームを備える。

このように把持部１２は、締結部材に一時的に固定でき、締結部材が回転可能であればどのような形状であっても構わない。

そして、図１に示すように、工具２を工具締付用ナット５の工具取付孔に挿入し、当該フック１４を工具締付用ナット５の溝５ａに係合させ、例えば、本体部２１の後方を図中矢印に示すように下方に回転操作して工具締付用ナット５を所定の方向に回転させて締め付けることによって工具２がチャッキングされる。

本体部２１は、後方に向かって若干末広がり状であって帯状に形成されており、その前方部はヘッド部１１に連接され、後方部は手指によって把持される取手２１ａを有し、作業者によって、図２中矢印に示すように回動操作される。

本体部２１の前方部には、略Ｌ字状のスリット２５が本体部２１の長手方向に延びて形成され、上下に２分割される。

このスリット２５は、本体部２１の任意の位置（中央近傍）からヘッド部１１側に向かって略斜め上方に延びて形成され、その先端部は前記本体部２１の上部周面に開放される。

本体部２１の前方部は、このスリット２５によって、本体部２１の回転操作によって弾性変形する弾性変形部２２と、この弾性変形によって、先端部が当該弾性変形部２２から離反可能に分離される分離部２３と、に区分けされる。

そして、図３に示すように、弾性変形部２２は、本体部２１の回動操作により締結部材にトルクが加えられると弾性変形する一方で、分離部２３は、その先端部が弾性変形部２２の弾性方向とは反対方向（上方）へ離反し、その離反動作（移動量）により締結部材に加わるトルクを視認（目視）可能である。

なお、本体部２１に形成されるスリット２５の形状や位置は、例えば、目的の推奨トルクに到達するまで本体部２１に力を加えたときのたわみ量、スリット２５を形成した時の分離部先端の移動量、移動方向などが有限要素法を用いて解析されて設定される。そして、弾性変形部２２の弾性変形の程度や分離部２３の移動量が適宜調整されることで、所定のトルクが締結部材に加わった際に、分離部２３がヘッド部１１の周面に沿うように移動し、この移動量によって締結部材に加わるトルクを目視によって得ることが可能である。

また、本実施形態のトルクスパナＳは、板状の素材をレーザカット等によって切削加工した後、熱処理等を行い製造される。よって、一枚の板材から複数のトルクスパナＳを一度に加工することが可能であるとともに、折り曲げ加工等の他の加工を必要とすることなくトルクスパナＳを製造することができるため、安価に製造可能であり生産性を容易に向上させることができる。

また、本実施形態のヘッド部１１後方には、締結部材にトルクを加えて弾性変形部２２が弾性限度に至る前に、分離部２３の先端部と接触させる本体部２１側に突出する突出体３０（本願の接触体）が形成され、さらに、当該突出体３０の下方には、トルク値の指標としての段差３２が設けられる。この段差３２は、分離部２３の移動を阻害しないようにして、分離部２３の先端２３ａの移動経路に角部がかすかに接触するように設けられることが好ましい。

これにより、例えば、分離部２３の先端２３ａが段差３２の下面角部に到達した時に、規定トルクであることが目視により確認でき、さらに、突出体３０に接触することで規定トルクを上回り、許容される最大トルクが加わっていることが感触により把握、又は目視により確認できる。

また、トルク値の指標は、多方向から分離部２３の先端２３ａと所定のトルク値を示す目標指標点が合致したことが見やすい形状とすることが好ましい。

そこで、図４に示すように、分離部２３の先端部に突出体３０の先端の形状に応じた段差３３を設け、ヘッド部１１に形成された段差３２を第１の指標、突出体３０の先端部３０ａを第２の指標として機能させ、分離部２３の先端２３ａを第１の指標と一致させる目標指標点、段差３３によって形成された起立辺３３ａを第２の指標と一致させる目標指標点として機能させる。

これにより、分離部２３の先端２３ａが第１の指標に到達、又は段差３３の起立辺３３ａが第２の指標に到達（一致）したときに、規定トルクであることが多方向から目視により確認できる。

このように複数の異なる指標を設けることで多方向から見易くなり、作業者のトルク値の確認作業の負担を軽減できるとともに見間違い等による誤認を未然に防止することができる。

なお、この突出体３０は、単に弾性限度を示す指標として機能させても構わないが、本体部２１の分離部２３がこの突出体３０に接触しさらにトルクを加えた場合、本体部２１の弾性変形部２２が永久変形してしまうおそれがあるため、適正トルクの上限を示す指標とすることが好ましい。

次に本実施形態のトルクスパナＳの動作例について説明する。

図１〜図３に示すように、工具ホルダＨの締結部に、トルクスパナＳのヘッド部１１のアーム１３内面を接触させつつ工具締付用ナット５の周面に形成されている溝５ａにフック１４を係合させ、本体部２１の取手２１ａを握って図３中矢印に示す方向に回転させて締結部を締め付ける。

この時、弾性変形部２２は弾性変形し、この弾性変形にともなって、分離部２３が上方へ移動する。そして、段差３２の下面に分離部２３の先端が一致するまでトルクをかける。

このように、本実施形態のトルクスパナＳは、工具締付用ナット５にかかるトルクが規定トルクに達すると、分離部２３の先端が、段差３２の下面と一致するため、作業者は、分離部２３の先端に注視して本体部２１の回転操作を行うことで容易に規定トルクを加えることができるとともに、目視により規定トルクに到達した旨を容易に把握することができる。

なお、作業者の不注意により、さらに本体部２１の回転操作を行って規定トルク以上のトルクを加えた場合であっても、分離部２３の先端部は、突出体３０によって動きが規制され、作業者は、突出体３０に接触した感触で許容される最大トルクが加わっていることを把握することができる。

（第２実施例）
次に図５を用いて第２実施例のトルクスパナＳ１を説明する。なお、図５において、図１〜図３と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

第１実施例のトルクスパナＳの最大トルクと規定トルクが、突出体３０や段差３２により目視又は接触による感触で把握できるようになっているのに対して、本実施例のトルクスパナＳ１は、単にヘッド部１１と本体部２１に規定トルクを示す指標を形成した点で異なる。

具体的には、本実施例のヘッド部１１の後端部と本体部２１の分離部２３の先端部には、一致させることによって規定トルクを示す指標３５、３６がそれぞれに形成されている。

これにより、本体部２１を回転操作し、各部１１、２１に設けられたそれぞれの指標３５、３６を一致させることで、規定トルクを目視により把握することができる。

なお、図示しないが、各部１１、２１に形成されたどちらか一方の指標を複数の線又は点で構成される目盛りとすることで、指標と各目盛りとの一致によりトルク値を推測することが可能である。

（第３実施例）
次に図６を用いて第３実施例のトルクスパナＳ２を説明する。なお、図６において、図１〜図３と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

第１実施例のトルクスパナＳは、分離部２３の先端２３ａを突出体３０に接触させることで、感触又は目視により許容される最大トルクを把握できるものであるのに対して、本実施例のトルクスパナＳ２は、弾性変形部２２の変形を規制する点で異なる。

具体的には、本実施例のトルクスパナＳ２の突出体３０の先端にフック部３８を設け、分離部２３の上面にも当該フック部３８に嵌合する突起３９を設けて、両者を嵌合可能にしたものである。

これにより、仮に作業者が一時的に最大トルクを上回る過大なトルクで締め付けてしまった場合でも、分離部２３に形成された突起３９が突出体３０に設けられたフック部３８と嵌合するため、弾性変形部２２の変形を規制し、生じる応力を低減させることができ、弾性変形部２２が永久変形することを未然に防止できる。尚、この場合過大なトルクで締めた結果となっているため、締め直しが必要である。

（第４実施例）
次に図７を用いて第４実施例のトルクスパナＳ３を説明する。なお、図７において、図１〜図６と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

第１又は第２実施例のトルクスパナＳ、Ｓ１は、ヘッド部１１と本体部２１の分離部２３に設けられた指標３２、３５、３６を一致させることで目視により規定トルクを把握するものであるのに対して、本実施例のトルクスパナＳ３は、規定トルクの表示量を拡大するものであって規定トルクの表示態様が異なる。

具体的には、本実施例のトルクスパナＳ３のヘッド部１１後端には、トルクの付加によって移動する分離部２３の先端と接触可能であって、前記本体部２１側に略水平に延びる弾性体４０が取り付けられる。

この弾性体４０は、例えば、短冊状のゴムやプラスチック等であって、分離部２３との接触によってその先端部４１が上方に大きく移動する。なお、この移動量は、弾性体４０の長さＬによって規定され、Ｌの値が大きいほど移動量は大きくなる。

本実施例では、小さいトルク値を目視したい場合、本体部２１の分離部２３先端の移動は目視しにくいものの、分離部２３の移動よりも弾性体４０の先端部４１が大きく移動するので目視により把握しやすく、規定トルクが小さいトルク値であっても、規定トルクに達したか否かを容易に判断することができる。

なお、実際的には、トルクスパナにおいて、分離部２３の移動量を大きく設定すると、弾性変形部２２が永久変形してしまう為、分離部２３の移動量を小さく設定することになり、特に形状が小さなトルクスパナの場合、分離部２３の移動量が目視できるほどの移動量ではないので、弾性体４０により移動量を拡大することが必要となる。また、弾性体４０の先端部４１が動き始めた時を適正トルクと設定することが可能となる。

なお、本願は本実施形態に限定されるものではなく、種々の形態にて実施することが可能である。

Ｓトルクスパナ
５工具締付用ナット
１１ヘッド部
２１本体部
２３分離部
２５スリット

Claims

締結部材に取り付けられるヘッド部と、前記ヘッド部から一方向側に延びる本体部と、を備え、前記本体部の回転操作によって前記締結部材に任意のトルクを加えるトルクスパナにおいて、
前記本体部の任意の位置からヘッド部側に向かって形成され、その先端部が前記本体部の周面に開放されるスリットによって、前記本体部の一部が前記本体部の他部から離反可能に分離される分離部が形成され、
前記ヘッド部と前記本体部は、板状に形成されると共に、該板状の素材に前記スリットが形成され、
前記分離部の離反動作により前記締結部材に加わる前記トルクを視認可能であることを特徴とするトルクスパナ。
前記ヘッド部と前記分離部には、一致させることによってトルク値を示す指標がそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトルクスパナ
前記指標として機能させる段差が、少なくとも前記ヘッド部、前記分離部のいずれか一方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトルクスパナ。
前記ヘッド部には、規定トルクを上回ったトルクが前記締結部材に加えられた際に前記分離部と接触させる接触体が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のトルクスパナ。
前記接触体は、先端が下方に突出するフック部を備え、前記分離部と嵌合させることを特徴とする請求項４に記載のトルクスパナ。
前記ヘッド部には、移動する前記分離部と接触可能であって、前記本体部側に延びる弾性体が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクスパナ。