JP7149149B2 - 締め付け工具用治具 - Google Patents

Description

本発明は、締め付け工具用治具に係り、特に、狭あい部におけるボルトやナットを締め付けるために用いられる締め付け工具用治具に関する。

ボルトやナットの締め付けは、作業者がレンチやスパナなどの締め付け工具を用いて行われる。締め付け作業を迅速かつ容易に行うために、駆動源を備えた締め付け工具が用いられている。

例えば、特許文献１には、筒状の本体と、該本体の一端にナットを嵌め込む六角形状の断面を有する開口を備え、他端に気圧作動道具の駆動ロッドが差し込まれる孔穴を備えたソケットスパナ－が記載されている。

特許文献２には、第１スプロケット及び第２スプロケットを有する本体フレームと、ボルト又はナットに係合するソケットと、駆動軸を有するトルクモータと、を備えるボルト締め付け装置が記載されている。具体的には、特許文献２のボルト締め付け装置では、第１スプロケットにトルクモータの駆動軸を係合し、第２スプロケットにソケットが備える角軸部を係合することで、トルクモータの駆動力を第１スプロケットから第２スプロケットへと伝達することが記載されている。

登録実用新案公報第３０５５０７５号 実公平７－２４２０６号公報

特許文献１や特許文献２に記載の工具を用いる場合、周囲に障害物が存在し、高さ方向及び幅方向に制限がある狭あい部（狭い箇所）においては、ソケットをボルトの頭部やナットに係合させることができず、ボルトやナットの締め付け作業を行うことができないことがあった。

このように、狭あい部におけるボルトやナットの締め付け作業の実施が課題となっている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、周囲に障害物が存在し、高さ方向及び幅方向に制限がある狭あい部など、限られた空間においてもボルトやナットの締め付け作業を行うことが可能な締め付け工具用治具を提供することにある。

前記課題は、本発明の締め付け工具用治具によれば、回転軸と直交する断面が多角形状断面である締結部材を締め付けるために用いられる締め付け工具用治具であって、前記締結部材を受容するソケットと、該ソケットに駆動力を入力する被駆動部と、を備え、前記ソケットは、前記締結部材の前記多角形状断面と対応した形状の受容部と、該受容部の外側に形成された外周壁と、前記受容部と連続するように形成された切り欠きと、を有し、前記ソケットは、前記締結部材の前記多角形状断面と対応して配置されて前記受容部を構成する内周壁と、該内周壁の外側に形成された前記外周壁と、を有しており、前記切り欠きは、前記内周壁と前記外周壁との間の領域において前記ソケットの一部を切り欠くことで形成されており、前記切り欠きは、前記締結部材の側方から前記切り欠きを介して前記受容部に前記締結部材を受容可能に形成されており、前記被駆動部としての被駆動軸が、前記ソケットと一体的に形成されており、外部から前記被駆動軸を回転させる駆動力が入力されることで、前記ソケットと共に回転し、前記被駆動軸の回転中心には、前記受容部に連続するように貫通孔が形成されていることにより解決される。

上記のように構成された本発明の締め付け工具用治具によれば、締結部材の側方から切り欠きを介して締結部材を受容部に受容することが可能となるため、周囲に障害物が存在し、高さ方向及び幅方向に制限がある狭あい部など、限られた空間においてもボルトやナットの締め付け作業を行うことが可能となる。
また、上記の構成では、締結部材としてのナットをアンカーボルトに対して締め付ける場合に、アンカーボルトの長さが長い場合であっても、アンカーボルトを貫通孔に挿通することで、ナットを最後まで締め付けることが可能となる。

また、上記の構成において、前記切り欠きの前記外周壁における幅は、前記締結部材の前記多角形状断面の第１頂点と該第１頂点から最も遠い第２頂点とを結ぶ線分の長さよりも長いとよい。
上記の構成では、締結部材の最も幅が広い部分に対応する多角形断面の最も長い線分よりも外周壁における切り欠きの幅が広くなるため、締結部材が受容部に対して正面を向いていない状態であっても、切り欠きを介して締結部材を受容部に受容することが可能となる。

また、上記の構成において、前記切り欠きは、前記受容部から前記外周壁に向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、前記切り欠きは、前記内周壁から前記外周壁に向かうにつれて、幅が広くなるように傾斜した傾斜面を備えているとよい。
上記の構成では、締結部材が受容部に対して正面を向いていない状態であっても、切り欠きを介して締結部材を受容部に引き込むことが可能となる。

また、上記の構成において、前記ソケットの前記被駆動部とは反対側の開口端には、該開口端に向かうにつれて開口径が大きくなるように前記傾斜面が形成されているとよい。
上記の構成では、ソケットの開口端に開口径が大きくなるように傾斜面が形成されているため、締結部材にソケットを適切に係合させることが可能となる。

また、上記の構成において、前記ソケットの前記受容部は、前記受容部に対して前記被駆動軸の側に向かう方向に窪んだ凹部を備え、前記受容部において、前記凹部が、前記締結部材の上面に当接する当接面を形成しているとよい。
上記の構成では、ソケットの凹部に締結部材が嵌り込むことで、受容部における締結部材の係合状態が安定するため、適切に締結部材の締め付けを行うことが可能となる。

また、上記の構成において、前記ソケットは、前記駆動部と接続されている側に磁石を備えているとよい。
上記の構成では、ソケットに締結部材を磁力で固定することや、締め付け工具用治具を電動工具に取り付けるために用いることが可能となる。

本発明に係る締め付け工具用治具によれば、周囲に障害物が存在し、高さ方向及び幅方向に制限がある狭あい部など、限られた空間においてもボルトやナットの締め付け作業を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具を上方から見た場合の外観図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具を下方から見た場合の外観図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具の上面図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具の底面図である。下図に参考としてナットの底面図を示している。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具の正面図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具の側面図である。 締め付け工具用治具とともに用いられるドライブレンチの上面図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具を用いてナットをアンカーボルトに締結する際の使用手順を示す図であり、アンカーボルトにナットを仮止めした状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具をナットに係合させる前の状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具を用いてアンカーボルトにナットを締結した状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態）に係る締め付け工具用治具の構成について図１乃至１０を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る締め付け工具用治具１を上方から見た場合の外観図であり、図２は、本実施形態に係る締め付け工具用治具１を下方から見た場合の外観図である。図３は、本実施形態に係る締め付け工具用治具の上面図である。図４は、本実施形態に係る締め付け工具用治具の底面図であり、下図に参考としてナットの底面図を示している。図５及び図６は、本実施形態に係る締め付け工具用治具の正面図及び側面図である。なお、図１乃至図６には、矢印にて締め付け工具用治具の前後方向、上下方向、幅方向を適宜図示している。図７は、締め付け工具用治具とともに用いられるドライブレンチの上面図である。図８乃至図１０は、本実施形態に係る締め付け工具用治具を用いてナットをアンカーボルトに締結する際の使用手順を示す図である。

＜締め付け工具用治具１＞
先ず、本実施形態に係る締め付け工具用治具１の用途、材質及び形状等について説明する。本実施形態に係る締め付け工具用治具１（以下、単に締め付け工具用治具１）は、回転軸（中心軸）と直交する断面が多角形状断面を有するボルトやナットなどの締結部材を締め付けるために用いられるものである。図１に示すように、締め付け工具用治具１は、締結部材Ｋを受容するソケット１０と、ソケット１０に駆動力を入力する被駆動軸２０と、を主構成要素として備えている。具体的には、被駆動軸２０は、外部から駆動力が入力される被駆動部であり、被駆動軸２０と一体に形成されたソケット１０は、被駆動軸２０とともに回動する。締め付け工具用治具１は、金属や樹脂などの材料で形成することが可能であるが、強度や耐久性の観点から金属で形成されていることが好ましい。

（ソケット１０）
ソケット１０は、ボルトの頭部やナットを受容する受容部１１を備えている。図１及び図２に示すように、ソケット１０は、締結部材の多角形状断面（締結部材の回転軸と直交する断面）と対応して配置されて受容部１１を構成する内周壁１２と、受容部１１（内周壁１２）の外側に形成された外周壁１３と、を有している。受容部１１は、ボルトやナット等の締付部材の回転軸（中心軸）と直交する断面における断面形状に対応した多角形状（本実施形態では六角形状）の空間である。換言すると、受容部１１は、締結部材の多角形状の外周面に対応するように内周壁１２が設けられることで、受容部１１が形成されている。ソケット１０のサイズや受容部１１の形状やサイズは、作業者によって締付部材のサイズ（ボルトの頭部の大きさやナットの大きさ）に合わせて適宜選択される。

図１乃至図６に示すように、ソケット１０の外周壁１３には、受容部１１と連続するように切り欠き１４が形成されている。換言すると、切り欠き１４は、内周壁１２と外周壁１３との間の領域においてソケット１０の一部を切り欠くことで形成されている。ここで、図４に示すように、切り欠き１４は、締結部材（例えば、図４の下図に示すナットＫ）の六角形断面（多角形状断面）の少なくとも２辺に跨るようにして形成されている。詳細には、図４に示すように、切り欠き１４は、正六角形状断面を有する締結部材（ナットＫ）の２辺（換言すると、締結部材Ｋの６つの外側面のうち２面）に跨るようにして設けられている。

より詳細には、切り欠き１４は、締結部材（ナットＫ）の側方（側面）から切り欠き１４を介して受容部１１に締結部材Ｋを受容可能に形成されている。このような切り欠き１４が設けられていることで、ソケット１０は、狭あい部においても、切り欠き１４を介して締結部材Ｋを受容部１１に受容することが可能である。

より詳細には、図４に示すように、切り欠き１４の外周壁１３における幅Ｌ１が、締結部材Ｋの多角形状断面のある任意の頂点（第１頂点）と該頂点から最も遠い頂点（第２頂点）とを結ぶ線分（図４に示す例では、多角形状断面の中心を通る対角線）の長さＬ２よりも長くなっている。このような構成によれば、締結部材Ｋの最も幅が広い部分に対応する多角形断面の最も長い線分Ｌ２よりも外周壁１３における切り欠き１４の幅Ｌ１が広くなるため、締結部材Ｋがソケット１０の受容部１１に対して正面を向いていない状態（換言すると、締結部材Ｋがソケット１０の受容部１１に対して回転している場合）であっても、切り欠き１４を介して締結部材Ｋを受容部１１に受容することが可能となる。狭あい部では、締結部材Ｋがどのような方向を向いているか見えにくいことや、締結部材Ｋの方向を微調整することが困難であることもあるが、上記の様な構成であれば、適切にソケット１０の受容部１１に締結部材Ｋを受容することができる。

図１及び図４に示すように、切り欠き１４は、受容部１１から外周壁１３に向かうにつれて幅が広くなるように形成されている。換言すると、切り欠き１４は、ソケット１０の中心から外周壁１３に向かうにつれて幅が広くなるように形成されている。より詳細には、図１及び図４に示すように、切り欠き１４が、内周壁１２から外周壁１３に向かうにつれて、幅が広くなるように傾斜した傾斜面１４Ａを備えている。このような構成によれば、締結部材Ｋが受容部１１に対して正面を向いていない状態であっても、切り欠き１４を介して締結部材Ｋを受容部１１に引き込んで受容することが可能となる。

図２及び図５に示すように、ソケット１０の受容部１１は、受容部１１に対して被駆動軸２０側（上方）に窪んだ凹部１５を備えている。換言すると、受容部１１において、凹部１５が、締結部材Ｋの上面に当接する当接面を形成している。このような構成によれば、ソケット１０の凹部１５に締結部材Ｋが嵌り込むことで、受容部１１における締結部材Ｋの係合状態が安定するため、適切に締結部材Ｋの締め付けを行うことが可能となる。

また、図２に示すように、ソケット１０の被駆動軸２０とは反対側の開口端には、該開口端に向かうにつれて開口径が大きくなるように傾斜底面１６が形成されている。このような構成では、ソケット１０の開口端（換言するとソケット１０の下面となる部分）に開口径が大きくなるように傾斜底面１６が形成されているため、締結部材Ｋにソケット１０を適切に係合させることが可能となる。

さらに、図１及び図３に示すように、ソケット１０は、その上面１７（被駆動軸２０と接続されている側）に埋め込まれた磁石１８を備えている。このような構成によれば、ソケット１０の受容部１１に締結部材Ｋを磁力で固定することや、締め付け工具用治具１を後述する電動工具Ｄに磁力にて取り付けることが可能となる。

（被駆動軸２０）
被駆動部としての被駆動軸２０は、ソケット１０と一体的に形成されており、外部から被駆動軸２０を回転させる駆動力（回転力、トルク）が入力されることで、ソケット１０と共に回転する。被駆動軸２０の回転軸は、ソケット１０（受容部１１）の回転軸、締結部材Ｋの回転軸と一致することとなる。図１乃至図５に示すよう、被駆動軸２０の回転中心には、受容部１１に連続するように貫通孔２１が形成されている。このような構成によれば、締結部材Ｋとしてのナットをアンカーボルトに対して締め付ける場合に、アンカーボルトの長さが長い場合であっても、アンカーボルトを貫通孔２１に挿通することで、締結部材としてのナットＫを最後まで締め付けることが可能となる。

＜ドライブレンチ３０＞
ドライブレンチ３０は、図７に示すように、本体部３０Ａの基端側の第１端部３１に第１回動部３１ａを設けると共に、他端側の第２端部第３２に第２回動部３２ａと、を備えている。本体部３０Ａの第１回動部３１ａには、締め付け工具用治具１の被駆動軸２０が挿入されて係合し、第２回動部３２ａには、後述する電動工具Ｄの駆動軸Ｄａが係合する。第１回動部３１ａと第２回動部３２ａは、不図示の回転伝達機構（例えば、ベルトやチェーン）によって、同期回転するように構成されている。第２回動部３２ａに係合した電動工具Ｄの駆動軸Ｄａを回転させることで、第１回動部３１ａに係合した被駆動軸２０が同期して回転する。

電動工具Ｄは、不図示の駆動部（例えばモーター）を備えている。電動工具Ｄの軸方向における一端側（前方側）からは、駆動軸Ｄａが突出している（後述の図９参照）。駆動軸Ｄａは、駆動部の回転動作によって回転する。

このようなドライブレンチ３０を用いることで、電動工具Ｄにより、締め付け工具用治具１（詳細にはソケット１０）を回転させることが可能となる。つまり、ソケット１０の受容部１１に締結部材としてのボルトやナットが係合した状態で電動工具Ｄを作動させることで、ボルトやナットを回転させることが可能となっている。

ドライブレンチ３０及び電動工具Ｄは、従来公知であり、市販の工具をそのまま用いることが可能である。

＜締め付け工具用治具１を用いた狭あい部における締結部材の締め付け方法＞
次に、締め付け工具用治具１を用いて、狭あい部においてナットを締め付ける方法を図８乃至図１０を参照して説明する。まず、図８を参照して、締め付け工具用治具１を用いることが有効である狭あい部の例を説明する。図８は、基礎の立ち上がり部Ｔに埋め込まれたアンカーボルトＢに柱Ｈを配置してワッシャーＷとナットＫを仮止めした状態を示す図である。

建物の施工において、基礎などを施工した後に、床（床板Ｐ）を先行して施工する場合、基礎や地面よりも高い位置にフラットな床の上に作業者が立つことができる。このような床先行工法を採用した場合、作業者の安全が確保され、床よりも上方の位置における作業は容易なものとなる。一方、図８に示すように、基礎の立ち上がり部Ｔに埋め込まれたアンカーボルトＢに柱Ｈを固定する場合、床板Ｐが存在していることによって、柱Ｈの根元に設けられた開口において、アンカーボルトＢの上方の空間Ｓが制限されてしまう。つまり、図８において、柱Ｈの根元の空間において床板Ｐが配置されることで狭あい部が形成されている（床板Ｐが配置されているので、柱Ｈの根元の開口が半分程度塞がれて狭あい部が形成されている）。

図９は、締め付け工具用治具１をナットＫに係合させる前の状態を示す図である。締め付け工具用治具１は、被駆動軸２０がドライブレンチ３０の本体部３０Ａの第１回動部３１ａに係合している。このとき、ソケット１０は、その上面１７（被駆動軸２０と接続されている側）に埋め込まれた磁石１８によって、ドライブレンチ３０に強固に係合することとなるため、ソケット１０がドライブレンチ３０から離脱して狭あい部に落下してしまうことが防止される。

そして、ドライブレンチ３０の本体部３０Ａの第２回動部３２ａには、電動工具Ｄの駆動軸Ｄａが係合している。図９に示す状態では、空間Ｓの高さ方向に制限があるため、ナットＫの側方（側部）からソケット１０の切り欠き１４を介してナットＫを受容部１１に受容する。換言すると、アンカーボルトＢに仮止されたナットＫに対して、ナットＫの側面方向からソケット１０が覆うようにしてナットＫが受容部１１に受容される。そして、受容部１１の内周壁１２にナットＫの外周面を当接させ、かつ、凹部１５にナットＫの上面を当接させた状態で電動工具Ｄを駆動することで締め付け工具用治具１を回転させる。このようにして、ナットＫのアンカーボルトＢに対する締め付けが行われる。

図１０は、締め付け工具用治具１を用いてアンカーボルトＢにナットＫを締結した状態を示す図である。図１０に示す状態では、ソケット１０の下面がワッシャーＷと当接するまでナットＫの締め付けが行われており、アンカーボルトＢの頂部が被駆動軸２０に設けられた貫通孔２１に挿通された状態となっている。

ナットＫの締め付け作業が終了した後、締め付け工具用治具１、ドライブレンチ３０及び電動工具Ｄを上方に持ち上げることで、ナットＫから締め付け工具用治具１を分離する。このときも、ソケット１０の切り欠き１４を介してナットＫを分離することが可能である。

＜変形例＞
以上までに、本発明の一実施形態に係る締め付け工具用治具１の構成について説明してきたが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

特に、締め付け工具用治具１の構造、材質、形状及び寸法等については、上記の実施形態の中で説明した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて任意に設計することが可能である。

図８乃至図１０に示す例では、狭あい部として、床板Ｐを施工した柱Ｈの根元の周囲領域を狭あい部の例としたが、締め付け工具用治具１を適用可能な狭あい部はこれに限定されるものではない。例えば、周囲に障害物が存在し、高さ方向及び幅方向に制限がある狭あい部など、限られた空間であれば締め付け工具用治具１を利用して締結部材を締め付けることが可能である。

また、締結部材としてナットＫを例として説明を行ったが、締結部材は、頭部が多角形状断面を有するボルトであってもよい。そして、締結部材が有する多角形状断面は、通常略正六角形状断面であるが、締結部材は、他の略正多角形断面形状を有していてもよい。このとき、締結部材を受容可能な切り欠き部について説明をすると、締結部材の断面形状が四角形状断面の場合、切り欠き部は、四角形状断面の１辺に跨るように形成されていればよく、断面形状が五角形状断面の場合、切り欠き部は、五角形状断面の２辺に跨るように形成されていればよい。また、締結部材の断面形状が七角形状断面の場合、切り欠き部は、七角形状断面の３辺に跨るように形成されていればよく、断面形状が八角形状断面の場合、切り欠き部は、八角形状断面の３辺に跨るように形成されていればよく、断面形状が九角形状断面の場合、切り欠き部は、九角形状断面の４辺に跨るように形成されていればよく、断面形状が十角形状断面の場合、切り欠き部は、十角形状断面の４辺に跨るように形成されていればよい。さらに、締結部材が略正六角形状断面を有する場合と同様に、他の略正多角形状断面を有する場合にも、切り欠きの外周壁における幅が、締結部材の多角形状断面の第１頂点と該第１頂点から最も遠い第２頂点とを結ぶ線分の長さよりも長くなっていると、締結部材がソケットの受容部に対して正面を向いていない状態であっても、締結部材の側方から切り欠きを介して締結部材を受容部に受容することが可能となる。

また、図８乃至図１０に示す例では、電動工具Ｄを用いて締め付け工具用治具１を回転させたが、電動工具Ｄの代わりに手動工具（例えば、ラチェットハンドル）を用いて締め付け工具用治具１を回転させることも可能である。

また、締め付け工具用治具１は、狭あい部における使用に限定されるものではなく、当然のことながら、狭あい部以外の場所においても、締結部材を締め付けるために用いることが可能である。つまり、電動工具Ｄを締め付け工具用治具１と組み合わせることで、治具を交換することなく、狭あい部にも、その他の場所のいずれにも対応することが可能となる。

１ 締め付け工具用治具
１０ ソケット
１１ 受容部
１２ 内周壁
１３ 外周壁
１４ 切り欠き
１４Ａ 傾斜面
１５ 凹部
１６ 傾斜底面（傾斜面）
１７ 上面
１８ 磁石
２０ 被駆動軸（被駆動部）
２１ 貫通孔
３０ ドライブレンチ
３０Ａ 本体部
３１ 第１端部
３１ａ 第１回動部
３２ 第２端部
３２ａ 第２回動部
Ｔ 立ち上がり部
Ｐ 床板
Ｈ 柱
Ｂ アンカーボルト
Ｋ ナット（締結部材）
Ｓ 空間
Ｗ ワッシャー
Ｄ 電動工具
Ｄａ 駆動軸

Claims (6)

1. 回転軸と直交する断面が多角形状断面である締結部材を締め付けるために用いられる締め付け工具用治具であって、
   前記締結部材を受容するソケットと、
   該ソケットに駆動力を入力する被駆動部と、を備え、
   前記ソケットは、
   前記締結部材の前記多角形状断面と対応した形状の受容部と、
   該受容部の外側に形成された外周壁と、
   前記受容部と連続するように形成された切り欠きと、を有し、
   前記ソケットは、前記締結部材の前記多角形状断面と対応して配置されて前記受容部を構成する内周壁と、該内周壁の外側に形成された前記外周壁と、を有しており、
   前記切り欠きは、前記内周壁と前記外周壁との間の領域において前記ソケットの一部を切り欠くことで形成されており、
   前記切り欠きは、前記締結部材の側方から前記切り欠きを介して前記受容部に前記締結部材を受容可能に形成されており、
   前記被駆動部としての被駆動軸が、前記ソケットと一体的に形成されており、外部から前記被駆動軸を回転させる駆動力が入力されることで、前記ソケットと共に回転し、
   前記被駆動軸の回転中心には、前記受容部に連続するように貫通孔が形成されていることを特徴とする締め付け工具用治具。
2. 前記切り欠きの前記外周壁における幅は、前記締結部材の前記多角形状断面の第１頂点と該第１頂点から最も遠い第２頂点とを結ぶ線分の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の締め付け工具用治具。
3. 前記切り欠きは、前記受容部から前記外周壁に向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、
   前記切り欠きは、前記内周壁から前記外周壁に向かうにつれて、幅が広くなるように傾斜した傾斜面を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の締め付け工具用治具。
4. 前記ソケットの前記被駆動部とは反対側の開口端には、該開口端に向かうにつれて開口径が大きくなるように前記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の締め付け工具用治具。
5. 前記ソケットの前記受容部は、前記受容部に対して前記被駆動軸の側に向かう方向に窪んだ凹部を備え、
   前記受容部において、前記凹部が、前記締結部材の上面に当接する当接面を形成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の締め付け工具用治具。
6. 前記ソケットは、前記被駆動部と接続されている側に磁石を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の締め付け工具用治具。

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