JP6715710B2 - トルクレンチ - Google Patents

Description

本発明は、トルクレンチチューブの内側に異物が進入することを抑制するトルクレンチに関する。

特許文献１には、防水型トルクレンチが開示されている。具体的には、ヘッドおよびハンドルの間に生じる隙間に、シリコンゴム等からなるシールを配置することにより、この隙間における防水性を確保している。

特開平０８−９０４４１号公報（段落００１７等）

ヘッドおよびハンドルの間に生じる隙間にシールを配置しただけでは、防水性が不十分となることがある。具体的には、シールの経年劣化が発生すると、シールおよびヘッドの間や、シールおよびハンドルの間に隙間が発生しやすくなり、防水性を確保することができなくなってしまうことがある。

本発明のトルクレンチは、トルクレンチチューブと、ヘッドと、弾性チューブとを有する。トルクレンチチューブは、トグル機構を収容している。ヘッドは、トグル機構と連結されており、トルクレンチチューブの先端部から突出している。また、ヘッドは、トルクレンチチューブの先端部から離れた位置において、フランジ部を有する。このフランジ部は、トルクレンチチューブの先端部の外形に沿った外形を有する。また、フランジ部は、トルクレンチの長手方向におけるヘッドの先端側からトルクレンチチューブの先端部を見たとき、トルクレンチチューブの先端部の外形と略一致する外形を有する。弾性チューブは、トルクレンチチューブおよびフランジ部の外面と接触し、トルクレンチチューブの先端部およびフランジ部の間に形成された隙間を覆っている。

本発明によれば、弾性チューブを用いることにより、トルクレンチチューブの先端部およびフランジ部の間に形成された隙間からトルクレンチチューブの内側に異物（液体や埃など）が進入することを抑制できる。また、フランジ部の外形は、トルクレンチチューブの先端部の外形に沿っているため、フランジ部およびトルクレンチチューブの外面に沿って弾性チューブを配置しやすくなり、隙間が発生しにくくなる。これは、異物の進入を抑制する上で効果的である。

本発明において、弾性チューブの外面を覆うカバーを設けることができる。ここで、カバーには、弾性チューブの外面から離れて、トルクレンチチューブおよびヘッドの相対的な回転を許容する凹部を設けることができる。カバーを設けることにより、弾性チューブを保護することができる。また、カバーに凹部を設けることにより、締結部材の締付トルク値が目標トルク値以上となり、ヘッドに対してトルクレンチチューブが回動するとき、この回動がカバーによって妨げられることを抑制できる。

弾性チューブは、複数の弾性層によって構成することができる。複数の弾性層のそれぞれを、トルクレンチチューブおよびフランジ部の外面に沿って配置し、複数の弾性層を重ねることができる。例えば、弾性チューブを第１弾性層および第２弾性層によって構成することができる。第１弾性層は、トルクレンチチューブおよびフランジ部の外面に接触させることができる。第２弾性層は、第１弾性層を覆うとともに、トルクレンチチューブおよびフランジ部の外面に接触させることができる。

トルクレンチの断面図である。 トルクレンチの上面図である。 トルクレンチの一部の構造を示す断面図である。

本実施形態のトルクレンチについて、図１および図２を用いて説明する。図１は、トルクレンチの長手方向における断面図である。図２は、図１に示す矢印Ｄ１の方向からトルクレンチを見たときの図（上面図）である。図２において、弾性チューブ２３およびカバー２４だけは断面図として示している。

トルクレンチ１は、ハンドル１１と、トルクレンチチューブ１２と、ヘッド１３とを有する。ハンドル１１は、トルクレンチチューブ１２の基端部１２ａを覆っている。トルクレンチチューブ１２の基端部１２ａの内側には、目標トルク値を設定するための部品（不図示）が収容されている。目標トルク値を設定するための部品としては、スプリング等の公知の部品が用いられるため、詳細な説明は省略する。また、ハンドル１１には、設定された目標トルク値を表示するための目盛（不図示）が設けられている。

シート１４は、トルクレンチチューブ１２の内側に配置されており、シート１４の外周面は、トルクレンチチューブ１２の内壁面に接触している。シート１４の受け面１４ａには、トルク値を設定するためのスプリング（不図示）の一端が接触している。これにより、スプリングは、図１の左方向にシート１４を付勢する。

スラスタ１５は、フランジ部１５ａと、フランジ部１５ａから突出するピン１５ｂとを有する。ピン１５ｂは、シート１４に形成された貫通孔１４ｂに挿入されている。フランジ部１５ａは、貫通孔１４ｂの周囲において、シート１４の突き当て面１４ｃに接触している。突き当て面１４ｃは、シート１４において、受け面１４ａの反対側に形成されている。

スラスタ１５は、切り欠き部１５ｃを有し、切り欠き部１５ｃは、ローラ１６の軸部１６ｂと係合している。ローラ１６は、ローラ本体１６ａおよび軸部１６ｂを有しており、ローラ本体１６ａは、軸部１６ｂを中心に回転する。ローラ本体１６ａの外周面の一部は、トルクレンチチューブ１２の内壁面と接触している。ここで、トルクレンチチューブ１２には、平坦な面で構成された第１平坦部１２ｂが形成されており、第１平坦部１２ｂの内壁面にローラ本体１６ａの外周面の一部が接触している。トルクレンチチューブ１２の上部（図１の上側の面）において、第１平坦部１２ｂを除いた領域は、曲率を有している。

トグル１７の一端部は、トグルピン１８ａを介して、スラスタ１５に連結されている。トグル１７は、スラスタ１５に対して、トグルピン１８ａを中心に回転可能である。トグル１７の他端部は、トグルピン１８ｂを介して、ヘッド１３の基端部１３ａに連結されている。トグル１７は、ヘッド１３の基端部１３ａに対して、トグルピン１８ｂを中心に回転可能である。

ヘッド１３の基端部１３ａには、貫通孔１３ｂが形成されている。ネジ回り止め部材１９は、貫通孔１３ｂに挿入されているとともに、貫通孔１３ｂに固定されている。補正ネジ２０は、貫通孔１３ｂに挿入されており、補正ネジ２０の外周面に形成されたネジ溝は、回り止め部材１９の内周面に形成されたネジ溝と噛み合っている。

補正ネジ２０の先端部は、ネジ回り止め部材１９を貫通し、貫通孔１３ｂから突出している。そして、補正ネジ２０の先端部は、トルクレンチチューブ１２の内壁面と接触している。ここで、トルクレンチチューブ１２には、平坦な面で構成された第２平坦部１２ｃが形成されており、第２平坦部１２ｃの内壁面に補正ネジ２０の先端面が接触している。補正ネジ２０の先端面は平坦な面であるため、この先端面の全体と接触できるように、トルクレンチチューブ１２には第２平坦部１２ｃが形成されている。トルクレンチチューブ１２の下部（図１の下側の面）において、第２平坦部１２ｃを除いた領域は、曲率を有している。

補正ネジ２０の頭部（上述した先端部とは反対側の端部）には、六角穴が形成されており、この六角穴に治具（不図示）を係合させることにより、補正ネジ２０を回転させることができる。ここで、トルクレンチチューブ１２のうち、補正ネジ２０の六角穴と対向する領域には、円形の開口部１２ｄが形成されている。そして、開口部１２ｄは、第１平坦部１２ｂに形成されている。開口部１２ｄは、補正ネジ２０の六角穴と係合する治具を挿入させるために用いられる。

補正ネジ２０を回転させることにより、貫通孔１３ｂからの補正ネジ２０の突出量を変化させることができる。これにより、トグル１７の傾斜角度（トグル角度）を変更することができ、トルクレンチ１のゲインを補正することができる。ここで、トグル角度とは、トルクレンチ１の長手方向に延びる基準軸に対して、トグル１７が傾斜する角度である。また、ゲインの補正とは、ハンドル１１に設けられた目盛上の目標トルク値と実測のトルク値との関係を示す直線の傾きを変更することである。

開口部１２ｄは、封止栓２１によって塞がれる。封止栓２１は、開口部１２ｄに挿入される挿入部２１ａと、頭部２１ｂとを有する。挿入部２１ａは、開口部１２ｄに沿った形状に形成されている。頭部２１ｂは、開口部１２ｄの開口サイズよりも大きいため、挿入部２１ａを開口部１２ｄに挿入したとき、頭部２１ｂは、トルクレンチチューブ１２の外壁面と接触する。ここで、トルクレンチチューブ１２と接触する頭部２１ｂの接触面は、平坦な面で構成されている。封止栓２１を用いることにより、開口部１２ｄからトルクレンチチューブ１２の内側に液体（水等）や埃などの異物が進入することを抑制できる。ここで、治具を用いて補正ネジ２０を回転させるとき、封止栓２１は、開口部１２ｄから取り外される。

本実施形態では、トルクレンチチューブ１２の第１平坦部１２ｂに開口部１２ｄを形成し、封止栓２１の頭部２１ｂを第１平坦部１２ｂに接触させている。第１平坦部１２ｂは、封止栓２１の頭部２１ｂに沿って形成されているため、頭部２１ｂおよび第１平坦部１２ｂにおける接触面積を確保することができる。これにより、頭部２１ｂおよび第１平坦部１２ｂの間に隙間が発生することを抑制でき、異物が開口部１２ｄに到達することを抑制できる。

一方、挿入部２１ａの外周面にネジ溝を形成するとともに、開口部１２ｄの内周面にネジ溝を形成することができる。そして、挿入部２１ａのネジ溝を開口部１２ｄのネジ溝に噛み合わせることにより、挿入部２１ａおよび開口部１２ｄの間における密閉性を確保することができる。

本実施形態では、開口部１２ｄの開口領域が円形であるが、他の形状とすることもできる。この場合には、開口部１２ｄの形状に沿うように、挿入部２１ａの形状を決めればよい。また、封止栓２１を弾性変形可能な材料で形成し、挿入部２１ａを弾性変形させた状態で開口部１２ｄに挿入させることができる。これにより、挿入部２１ａを開口部１２ｄに密接させることができ、挿入部２１ａおよび開口部１２ｄの間における密閉性を確保することができる。

なお、本実施形態では、封止栓２１の頭部２１ｂを第１平坦部１２ｂに接触させているが、これに限るものではない。具体的には、頭部２１ｂおよび第１平坦部１２ｂの間に座金を配置することができる。この座金としては、各種の座金、例えば、平座金、ばね座金、波形座金を用いることができる。

トルクレンチ１を用いて、ボルトやナットなどの締結部材を締め付けるとき、締結部材の締付トルク値が、上述したスプリングによって設定された目標トルク値以上になると、ヘッド１３に対してトルクレンチチューブ１２が回転することになる。このとき、ヘッド１３の基端部１３ａに形成された衝突面１３ｃは、トルクレンチチューブ１２の第１平坦部１２ｂに衝突する。このときの操作感によって、トルクレンチ１の作業者は、締付トルクが目標トルクに到達したことを認識することができる。

本実施形態では、図３に示すように、第１平坦部１２ｂが長さＬ１を有している。長さＬ１は、トルクレンチ１の長手方向における第１平坦部１２ｂの長さである。ここで、ローラ本体１６ａおよびヘッド１３の衝突面１３ｃが第１平坦部１２ｂに接触するように、長さＬ１が設定されている。言い換えれば、長さＬ１の範囲内には、ローラ本体１６ａおよび第１平坦部１２ｂが接触する位置と、衝突面１３ｃおよび第１平坦部１２ｂが接触する位置とが含まれている。なお、開口部１２ｄは、ローラ本体１６ａおよび第１平坦部１２ｂが接触する位置と、衝突面１３ｃおよび第１平坦部１２ｂが接触する位置との間に形成されている。

上述したように、開口部１２ｄからトルクレンチチューブ１２の内側に異物が進入することを抑制するためには、封止栓２１の頭部２１ｂが接触する位置まで第１平坦部１２ｂを形成すればよい。具体的には、トルクレンチ１の長手方向における第１平坦部１２ｂの長さを長さＬ２（図３参照）とすることができる。しかし、この場合には、図３に示す長さＬ３の範囲内において、トルクレンチチューブ１２の段差部Ｓが位置することになる。段差部Ｓは、図３から分かるように、トルクレンチチューブ１２に第１平坦部１２ｂを形成することによって、第１平坦部１２ｂの外縁に形成される段差である。

長さＬ３の範囲内に段差部Ｓが位置している場合には、ヘッド１３およびトルクレンチチューブ１２が相対的に回転したとき、段差部Ｓに対する衝突面１３ｃの衝突位置が変動してしまうおそれがある。これにより、所望の操作感が得られにくくなってしまう。

本実施形態では、長さＬ１の範囲内で第１平坦部１２ｂを形成しているため、ヘッド１３の衝突面１３ｃを第１平坦部１２ｂに衝突させ続けることができる。これにより、締結部材の締付トルク値が目標トルク値に到達したときに、所望の操作感が得られやすくなる。

なお、本実施形態では、１つの第１平坦部１２ｂをトルクレンチチューブ１２に形成しているが、これに限るものではない。上述したように、開口部１２ｄからトルクレンチチューブ１２の内側に異物が進入することを抑制するためには、開口部１２ｄの周囲に平坦部が形成されていればよい。このため、ローラ本体１６ａが接触する領域と、開口部１２ｄを含む領域と、衝突面１３ｃが衝突する領域とに分けて、３つの平坦部を形成することができる。また、上述した３つの領域のうち、隣り合う２つの領域に対して、１つの平坦部を形成することができる。

球体のコーキュ２２は、ヘッド１３の外面に取り付けられている。コーキュ２２は、図１に示すヘッド１３の表面と、図１に示すヘッド１３の裏側の表面とに設けられている。これらのコーキュ２２の一部は、トルクレンチチューブ１２の内壁面と接触している。

ヘッド１３の先端側には、フランジ部１３ｄと、フランジ部１３ｄから突出する固定部１３ｅが設けられている。固定部１３ｅには、交換式ヘッド（不図示）が固定される。交換式ヘッドとしては、例えば、オープンスパナヘッド、リングヘッド、ラチェットヘッドがある。なお、本実施形態では、交換式ヘッドが固定部１３ｅに着脱可能であるが、交換式ヘッドおよび固定部１３ｅが一体的に形成されたヘッドを用いることもできる。

フランジ部１３ｄは、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅからトルクレンチチューブ１２の外側に突出しており、先端部１２ｅから離れている。図１に示す矢印Ｄ２の方向からトルクレンチ１を見たとき、フランジ部１３ｄは、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅに沿った形状に形成されている。具体的には、図１に示す矢印Ｄ２の方向からトルクレンチ１を見たとき、フランジ部１３ｄの外形は、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅの外形と略一致（製造上の誤差を含む）している。

トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅの外面およびフランジ部１３ｄの外面には、弾性チューブ２３が設けられている。弾性チューブ２３は、二層構造となっており、第１弾性層２３ａおよび第２弾性層２３ｂを有する。第１弾性層２３ａおよび第２弾性層２３ｂは、トルクレンチチューブ１２およびフランジ部１３ｄの外面に沿ってそれぞれ重ねられており、弾性変形が可能な材料で形成されている。ここで、第１弾性層２３ａおよび第２弾性層２３ｂは、同一の材料で形成することもできるし、互いに異なる材料で形成することもできる。

第１弾性層２３ａは、フランジ部１３ｄの外壁面およびトルクレンチチューブ１２の外壁面に接触している。第２弾性層２３ｂは、第１弾性層２３ａの外面を覆っている。また、第２弾性層２３ｂの一端部は、フランジ部１３ｄの外壁面に接触しているとともに、第２弾性層２３ｂの他端部が、トルクレンチチューブ１２の外壁面に接触している。

弾性チューブ２３は、ヘッド１３のフランジ部１３ｄとトルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅとの間に形成された隙間を覆っているため、この隙間からトルクレンチチューブ１２の内部に異物が進入することを抑制できる。

また、フランジ部１３ｄの外形は、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅの外形と略一致しているため、フランジ部１３ｄの外面は、先端部１２ｅの外面の延長線上に位置することになる。これにより、フランジ部１３ｄおよびトルクレンチチューブ１２の外壁面に沿って弾性チューブ２３を配置することができるとともに、フランジ部１３ｄおよびトルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅに対して、弾性チューブ２３を取り付けやすくなる。

トルクレンチチューブ１２およびヘッド１３において、弾性チューブ２３と接触する部分に段差が発生してしまうと、隙間が発生しやすくなってしまう。本実施形態によれば、トルクレンチチューブ１２およびヘッド１３の外壁面に沿って弾性チューブ２３を配置することができるため、トルクレンチチューブ１２および弾性チューブ２３の間や、ヘッド１３のフランジ部１３ｄおよび弾性チューブ２３の間に隙間が発生することを抑制できる。これにより、トルクレンチチューブ１２の内側に異物が進入することを抑制できる。

なお、本実施形態では、弾性チューブ２３が二層構造であるが、これに限るものではない。すなわち、弾性チューブ２３を単層構造としたり、三層以上の層構造としたりすることができる。弾性チューブ２３を二層以上の層構造とすることにより、弾性チューブ２３の外側の弾性層に亀裂等が発生しても、この弾性層よりも内側に位置する弾性層において、トルクレンチチューブ１２の内側に異物が進入することを抑制できる。また、弾性チューブ２３の外側の弾性層に亀裂等が発生した場合には、外側の弾性層だけを取り替えるだけで良い。

弾性チューブ２３の外面には、カバー２４が配置されている。カバー２４は、弾性チューブ２３を覆うことにより、弾性チューブ２３を保護する。カバー２４の材料は適宜選択することができ、例えば、弾性チューブ２３よりも剛性の高い材料でカバー２４を形成することができる。

カバー２４の内周面の一部は、弾性チューブ２３の外面（言い換えれば、第２弾性層２３ｂの外面）と接触している。カバー２４の内周面には、凹部２４ａが形成されており、凹部２４ａの端は、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅと同一面内に位置している。凹部２４ａは、弾性チューブ２３の外面から離れている。凹部２４ａおよび弾性チューブ２３の間に形成された隙間は、トルクレンチチューブ１２およびヘッド１３の相対的な回転を許容するための隙間となる。以下、この点について具体的に説明する。

締結部材の締付トルク値が目標トルク値以上となり、ヘッド１３に対してトルクレンチチューブ１２が回転したときには、ヘッド１３のフランジ部１３ｄがトルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅに対してずれて弾性チューブ２３が変形する。ここで、カバー２４に形成された凹部２４ａにおいて、トルクレンチチューブ１２の先端部１２ｅに対するフランジ部１３ｄのずれを許容することができる。

なお、本実施形態では、カバー２４を設けているが、カバー２４を省略することもできる。

１：トルクレンチ、１１：ハンドル、１２：トルクレンチチューブ、１２ｅ：先端部、
１３：ヘッド、１３ｄ：フランジ部、１７：トグル、２３：弾性チューブ、
２３ａ：第１弾性層、２３ｂ：第２弾性層、２４：カバー、２４ａ：凹部

Claims (4)

1. トグル機構を収容するトルクレンチチューブと、
   前記トグル機構と連結され、前記トルクレンチチューブの先端部から突出するヘッドであって、前記先端部から離れた位置において、前記先端部の外形に沿った外形を有するフランジ部であって、トルクレンチの長手方向における前記ヘッドの先端側から前記トルクレンチチューブの先端部を見たとき、前記トルクレンチチューブの先端部の外形と略一致する外形を有する前記フランジ部を備えたヘッドと、
   前記トルクレンチチューブおよび前記フランジ部の外面と接触し、前記先端部および前記フランジ部の間に形成された隙間を覆う弾性チューブと、
   を有することを特徴とするトルクレンチ。
2. 前記弾性チューブの外面を覆うカバーを有しており、
   前記カバーは、前記弾性チューブの外面から離れて、前記トルクレンチチューブおよび前記ヘッドの相対的な回転を許容する凹部を有することを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。
3. 前記弾性チューブは、前記トルクレンチチューブおよび前記フランジ部の外面に沿ってそれぞれ重ねられた複数の弾性層によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクレンチ。
4. 前記複数の弾性層は、
   前記トルクレンチチューブおよび前記フランジ部の外面と接触する第１弾性層と、
   前記第１弾性層を覆うとともに、前記トルクレンチチューブおよび前記フランジ部の外面と接触する第２弾性層と、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載のトルクレンチ。

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