JPH0890440A - 締付工具 - Google Patents

締付工具

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JPH0890440A
JPH0890440A JP6229641A JP22964194A JPH0890440A JP H0890440 A JPH0890440 A JP H0890440A JP 6229641 A JP6229641 A JP 6229641A JP 22964194 A JP22964194 A JP 22964194A JP H0890440 A JPH0890440 A JP H0890440A
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JP
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head
magnet
tightening
nut
head part
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JP6229641A
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Shuhei Ogawa
修平 小川
Tetsuya Kojima
徹哉 小島
Yoji Ogawa
洋史 小川
Koichiro Shoda
耕一郎 正田
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Fujikin Inc
Original Assignee
Fujikin Inc
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Publication date
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    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 管継手等の締付作業を信頼性があってかつ手
間のかからないものにすることができ、しかも安価で使
いやすい締付工具を提供する。 【構成】 ナットAが嵌め込まれる嵌込み部9を有する
頭部1と、嵌込み部9の軸を中心として回転しうるよう
に頭部1を支持する頭部支持部2と、頭部支持部2に一
体に設けられた把手部3とよりなる。頭部1および頭部
支持部2にそれぞれ磁石が取り付けられ、頭部1と頭部
支持部2とが、ナットAの締付トルクが適正値に達した
ときに相互に回転しうる程度の吸着力で結合されてい
る。把手部3を持って頭部支持部2を回転させると、頭
部支持部2および頭部1は一体に動いてナットAが締め
付けられる(図3(b)参照)。ナットAの締付トルク
が適正値に達した後は、把手部3を回転させても、頭部
支持部2は空回りするだけで、頭部1およびナットAは
回転しなくなる(図3(c)参照)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば管継手締付け
などのように、締付過ぎや締付不足が問題となるさいに
使用される締付工具に関する。
【0002】
【従来の技術】化学工業、半導体工業の製造設備におい
ては、流体の搬送や制御、真空の維持や制御等のために
配管が施されるが、管と管、管と弁、管と流量計等の計
器類、管と反応容器との接続には、継手が多く使われ
る。特に半導体工業においては、高い気密性、流体物質
に対する耐腐食性、および発塵を極力抑えた超清浄度が
配管には要求される。この観点から最も適切な継手とし
て、例えば図8に示されるものが使用される。
【0003】同図において、第1継手部材(21)の一端面
と第2継手部材(22)の一端面が円環状ガスケット(23)を
挟んで突き合わされ、第2継手部材(22)側から第1継手
部材(21)にねじはめられたナット(24)により第1継手部
材(21)が第2継手部材(22)に固定されている。そして、
第2継手部(22)内に他側から管(25)が挿入され、溶接部
(26)において第2継手部材(22)に固定されている。第1
継手部材(21)と第2継手部材(22)の突き合わせ端面に
は、ガスケット押え用環状突起が(27)(28)がそれぞれ形
成されており、ガスケット(23)はリテーナ(29)によって
第1継手部材(21)の端部に保持されている。
【0004】上記の管継手では、ナット(24)を締付ける
トルクは弱すぎても、強すぎても良くない。弱すぎると
気密性が失われ、強すぎるとガスケット(23)が極端な変
形を受けたり、破損したりして、発塵や耐食性低下をも
たらし、結局気密性が損なわれてしまう。そこで、適切
なトルクで締め付けることが重要になってくる。ガスケ
ット(23)の代わりに、Oリングやフェルールといった金
属製リングが第1継手部材(21)と第2継手部材(22)の突
き合わせ端面に介在させられる継手もあるが、この場合
でも同様である。
【0005】このような継手を締め付けるさいには、通
常スパナが使用されるが、締付けを適当なものとするた
めには、第1継手部材(21)にナット(24)を手で締め付け
た状態で、第1継手部材(21)およびナット(24)にそれぞ
れ目印を付けておいてから、目印を確認しながら所要の
回転角度(例えば1/4回転)だけスパナでナットを回
転させるという締付方法が採られていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように締付工具
としてスパナを使用すると、手でナットを締め付けた状
態で、第1管状継手部材およびナットにそれぞれ目印を
付けておいてから、目視で確認しながら所要の回転角度
だけスパナでナットを回転させる作業が必要であるが、
この作業は、手間がかかる上に、人間の勘によるところ
が多く、例えば手で締め付ける力も人により、またその
ときの気分により異なるため、信頼性が十分ではないと
いう問題がある。
【0007】そこで、締付トルクを検出しながら、この
トルクが適正かどうかを判定しながら締め付ける装置も
考えられるが、このような装置は大掛かりなものとな
り、製造費や使い易さという点で従来の工具よりも劣る
ことになる。
【0008】この発明の目的は、管継手等の締付作業を
信頼性があってかつ手間のかからないものにすることが
でき、しかも安価で使いやすい締付工具を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明による締付工具
は、ねじ部材の係合部が嵌め込まれる嵌込み部を有する
頭部と、嵌込み部の軸を中心として回転しうるように頭
部を支持する頭部支持部と、頭部支持部に一体に設けら
れた把手部とよりなり、頭部および頭部支持部のいずれ
か一方に磁石が取り付けられるとともに、同他方にこの
磁石に吸着される吸着部が設けられ、頭部と頭部支持部
とが、ねじ部材の締付トルクが適正値に達したときに相
互に回転しうる程度の吸着力で結合されているものであ
る。
【0010】磁石の位置調整が可能であることが好まし
い。
【0011】頭部支持部が非磁性体であり、磁石と吸着
部とにより形成された磁気回路に、強磁性体が移動自在
に配されていることがある。
【0012】また、頭部支持部が強磁性体であり、磁石
と吸着部とにより形成された磁気回路に、非磁性体が移
動自在に配されていることがある。
【0013】
【作用】この発明の締付工具によると、頭部の嵌込み部
にナットを嵌め込んでから、把手部を持って頭部支持部
を回転させると、頭部と頭部支持部とが磁石の吸着力に
より結合されているため、頭部が頭部支持部と一体に動
いてナットが締め付けられ、締付トルクが増加してい
く。締付トルクが適正値に達すると、それ以上把手部を
回転させても、頭部支持部は空回りするだけで、頭部は
回転しない。これにより、適正な締付トルクのところで
締付けが完了したことになる。
【0014】磁石の位置調整が可能であるものでは、磁
石の位置を調整して吸着部との距離を変更することによ
り、吸着力を調整できる。
【0015】頭部支持部が非磁性体であり、磁石と吸着
部とにより形成された磁気回路に、強磁性体が移動自在
に配されているものでは、強磁性体を磁気回路に挿入す
ることにより磁石の吸着力が増加し、かつ強磁性体を磁
気回路内で移動させることにより吸着力の調整ができ
る。
【0016】頭部支持部が強磁性体であり、磁石と吸着
部とにより形成された磁気回路に、非磁性体が移動自在
に配されているものでは、頭部支持部が強磁性体である
から磁石の吸着力が増加し、かつ非磁性体を磁気回路内
で移動させることにより吸着力の調整ができる。
【0017】
【実施例】この発明の実施例を、以下図面を参照して説
明する。以下の説明において、上下は、図2を基準と
し、図2の上下を上下、というものとする。この上下は
相対的なものであり、上が、下、横または斜めになった
状態で使用されることもある。
【0018】図1から図3までに締付工具の第1実施例
を示す。締付工具は、一側方に開口しねじ部材の係合部
(ナット、ボルト頭部、管継手のフランジ等)が嵌め込
まれる嵌込み部(9) を有する板状の頭部(1) と、嵌込み
部(9) の軸を中心として回転しうるように頭部(1) を支
持する頭部支持部(2) と、頭部支持部(2) に一体に設け
られた把手部(3) と、頭部(1) に被せられたカバー(4)
とよりなる。なお、図1および図3は、説明の都合上カ
バー(4) を外した状態を示している。
【0019】頭部(1) 、頭部支持部(2) および把手部
(3) は、いずれもステンレス鋼製である。
【0020】嵌込み部(9) の開口の幅は、締め付けられ
るねじ部材の係合部の寸法、例えばナットの外側寸法、
ボルト頭部の寸法、継手部材のフランジ寸法等に合わさ
れている。
【0021】頭部支持部(2) は、頭部(1) より若干大き
い断面を有しており、頭部支持部(2) には、頭部(1) が
嵌め込まれる凹所(10)が設けられている。
【0022】頭部(1) の底面には、嵌込み部(9) の軸を
中心とする円弧状の溝(12)が2本設けられており、凹所
(10)の底面には、この溝(12)に嵌まり合う案内用円弧状
突条(11)が設けられている。
【0023】頭部支持部(2) には、上から有底角孔(14)
があけられており、これに永久磁石(5) が嵌め入れられ
てエポキシ系接着剤により固定されている。頭部(1) に
は、頭部支持部(2) の有底角孔(14)に対向する位置に、
下から有底角孔(13)があけられており、これに吸着部材
(6) が嵌め入れられてエポキシ系接着剤により固定され
ている。
【0024】永久磁石(5) は、棒状のもので水平となる
ように嵌め入れられており、吸着部材(6) は、この磁石
(5) と同じ棒状磁石であって、かつ極性が逆になるよう
に嵌め入れられている。これにより、頭部(1) と頭部支
持部(2) とが、磁石(5) と吸着部材(6) との間の吸着力
により結合されている。
【0025】頭部支持部(2) およびカバー(4) には、嵌
込み部(9) と同軸の開口(15)(16)がそれぞれ設けられて
いる。これらの開口(15)(16)は、嵌込み部(9) に嵌込ま
れるねじ部材と干渉しない大きさとなされている。
【0026】例えば継手(図示略)のナット(A) を締め
付けていく場合には、図3に示すように、頭部(1) の嵌
込み部(9) にナット(A) を嵌め込んでから(図3(a)
参照)、把手部(3) を持って頭部支持部(2) を回転させ
ると、頭部(1) と頭部支持部(2) とが磁石(5)(6)の吸着
力により結合されているため、把手部(3) に加えられた
トルクはそのまま頭部(1) に伝えられ、頭部支持部(2)
および頭部(1) は一体に動いてナット(A) が締め付けら
れる(図3(b)参照)。ここで磁石(5) と吸着部材
(6) の磁石とは重なって図示されているが、極性は逆で
ある。つまり、吸着部材(6) の磁石のNS極の位置は図
示の通りであるが、その下にある磁石(5)のNS極は吸
着部材(6) の磁石のNS極と逆(図示略)である。ナッ
ト(A) の回転にともなって、締付トルクは増加するが、
締付トルクが磁石(5) と吸着部材(6) との間の吸着力に
よるトルクに等しくなった後は、把手部(3) を回転させ
ても、頭部支持部(2) は空回りするだけで、頭部(1) お
よびナット(A) は回転しなくなる(図3(c)参照)。
磁石(5) と吸着部材(6) 間の吸着力は弱いながら未だ残
っているので、頭部(1) と頭部支持部(2) とは分離する
ことはなく、また、作業者は手応えが変化したことで締
付完了を知ることができる。
【0027】したがって、締付トルクが適正値に達した
ときに頭部支持部(2) が頭部(1) に対して回転しうる程
度の吸着力となるように磁石(5) および吸着部材(6) の
特性値を決めることにより、適正な締付トルクのところ
で締付けが完了し、それ以上締め付けることができない
ようにすることができる。なお、継手を締付ける最適な
トルク値は、種類により異なるが、例えば管の内径が3
/8インチのもので、100Kgf・cm位である。
【0028】図4および図5に、この発明による締付工
具の第2実施例を示す。
【0029】締付工具は、一側方に開口しねじ部材の係
合部が嵌め込まれる嵌込み部(39)を有する板状の頭部(3
1)と、嵌込み部(39)の軸を中心として回転しうるように
頭部(31)を支持する頭部支持部(32)と、頭部支持部(32)
に一体に設けられた把手部(33)と、頭部(31)に被せられ
たカバー(34)とよりなる。なお、図4は、説明の都合上
カバー(34)を外した状態を示している。
【0030】頭部(31)、頭部支持部(32)および把手部(3
3)は、いずれもステンレス鋼製である。
【0031】頭部支持部(32)は、頭部(31)より若干大き
い断面を有しており、頭部支持部(32)には、頭部(31)が
嵌め込まれる凹所(40)が設けられている。頭部(31)と凹
所(40)との間にボールベアリング(48)が介在されてい
る。
【0032】頭部支持部(32)には、その凹所(40)の内周
面に沿って3つの有底孔(44)が互いに近接して上からあ
けられており、各孔(44)に永久磁石(35)がそれぞれ嵌め
入れられてエポキシ系接着剤により固定されている。頭
部(31)には、前記有底孔(44)に対向する位置に3つの孔
(43)が上からあけられ、各孔(43)には、吸着部材(36)が
それぞれ嵌め入れられてエポキシ系接着剤により固定さ
れている。
【0033】永久磁石(35)は、棒状のもので垂直となる
ように嵌め入れられており、吸着部材(36)は、この磁石
(35)と同じ棒状磁石であって、極性が逆になるように嵌
め入れられている。これにより、頭部(31)と頭部支持部
(32)とが、磁石(35)と吸着部材(36)との間の吸着力によ
り結合されている。
【0034】頭部(31)には、さらに復元用永久磁石(47)
が設けられている。この永久磁石(47)は、頭部支持部(3
2)の永久磁石(36)と同じ極性とされており、締付トルク
が適正値を越えて頭部支持部(32)が空回りしたときに
は、頭部(31)と頭部支持部(32)とが磁石(35)と吸着部材
(36)との間の吸着力により結合された位置に戻す方向の
力を頭部支持部(32)に与える。
【0035】頭部支持部(32)およびカバー(34)には、嵌
込み部(39)と同軸の開口(45)(46)が設けられている。こ
れらの開口(45)(46)は、嵌込み部(39)に嵌込まれるねじ
部材と干渉しない大きさとなされている。
【0036】第2実施例による締付工具を用いて、継手
を締付けるさいの各部の働きや動きは、第1実施例で図
3を用いて説明したのとほとんど同じである。ただし、
第2実施例では、復元用永久磁石(47)の存在により、締
付けが終了して頭部支持部(32)が空回りしたときに、頭
部支持部(32)が空回りする前の位置に戻りやすいように
なっている。
【0037】上記2つの実施例において、永久磁石(5)
(35) としては、希土類磁石、例えばネオジウム、鉄、
硼素を主成分とした異方性焼結磁石等の強力なものが適
切である。これらの磁石(5)(35) や吸着部材(6)(36) を
固定するエポキシ系接着剤としては、例えばアラルダイ
ト138やアラルダイト150がある。接着剤のほか、
はんだ付けや銀臘付けによって磁石(5)(35) および吸着
部材(6)(36) を固定してもよい。磁石はなるべく小型が
良く、その吸着力を高めるためには、磁石の作る磁束の
発散をできる限りなくすようにする。同一磁石でN極と
S極とが余り接近した形状は磁石としての力を弱める。
吸着部材(6)(36) も棒状磁石として、2本の棒状磁石を
異極同士対向させて配置することにより強い吸着力が得
られる。ただし、吸着部材(6)(36) は、磁石でなく、強
磁性体であってもよい。また、磁力を得るのに永久磁石
の代わりに、電磁石を使用してもよい。また、頭部(1)
(31)および頭部支持部(2)(32) は、ステンレス鋼製であ
るが、これ以外のもであっても良く、強磁性体の鉄を使
用してもよい。頭部(1)(31) および頭部支持部(2)(32)
をステンレス鋼製とするさいには、磁束の発散を防ぐた
めに、鉄、ニッケル、コバルトやその合金等の強磁性体
を磁石に接着させてヨークとなし、磁気回路を作るよう
にしてもよい。
【0038】本発明による締付工具において、継手のナ
ットにかけられる適正トルク値、つまり締付工具の最大
トルク値の調整は、相互に吸引しあう磁石の相対位置を
変えることによって、あるいはそれら磁石の作る磁気回
路を強めたり弱めたりすることによって可能である。
【0039】図6には、磁石の位置を変化させることに
より、吸着力を変化させる例を示す。図6は、図2に示
した頭部支持部(2) の変形例であり、この頭部支持部(5
1)は、磁石(5) が嵌め入れられる有底角孔(52)内を磁石
(5) が径方向に移動できるように、角孔(52)が磁石(5)
よりも大きくなされ、さらに、角孔(52)に径方向内向き
にのびるばね受け凹所(53)を設け、これに圧縮コイルば
ね(54)を嵌め入れ、ばね力に抗して磁石(5) を停止させ
るねじ(55)が径方向外側から角孔(52)内にねじ込まれて
いるものである。そして、このねじ(55)をねじ込みまた
はねじ戻すことにより、磁石(5) と吸着部材(6) の距離
が変化し、吸着力を増減することができる。
【0040】図7には、磁石の作る磁気回路を強めたり
弱めたりすることにより、吸着力を変化させる例を示
す。図7は、図4に示した実施例の変形例であり、ステ
ンレス鋼製の頭部支持部(61)には、径方向にのびるスリ
ット(62)が設けられ、これに鉄板(63)が移動自在に挿入
され、止めねじ(64)で所定位置に固定される。鉄板(63)
は、最も径方向内方に移動したさいには、その内端部が
磁石および吸着部材(35)(36)の真下に位置し、最も径方
向外方に移動したさいには、その内端部が磁石(35)およ
び吸着部材(36)の真下から外れる位置に来るようになさ
れている。鉄板(63)の内端部が磁石(35)および吸着部材
(36)の真下に位置させられたときには、吸着力が最も強
くなり、鉄板(63)の内端部が磁石(35)および吸着部材(3
6)の真下から離れるにしたがって、吸着力が小さくな
り、非磁性体板を移動させることにより、吸着力の調整
ができる。なお、板(63)の材質としては、鉄以外の強磁
性体であってももちろんよい。
【0041】図7と同じ構成で、頭部支持部(61)を鉄等
の強磁性体とするとともに、鉄板(63)をアルミニウム、
ステンレス鋼等の非磁性体板としてもよい。この場合に
は、頭部支持部(61)が強磁性体であるから、磁石(35)と
吸着部材(36)との間の吸着力が大きくなり、非磁性体板
はこの吸着力を減少させるように働き、非磁性体板を移
動させることにより、吸着力の調整ができる。
【0042】なお、上記実施例の締付工具は、管継手の
締付作業を信頼性がありかつ手間のかからないものにす
るのに適したものであるが、上記締付工具により締め付
けられる対象は、管継手に限られるものではない。今
日、自動車、車両、航空機などの輸送機械、建物、橋梁
などの構造物、あるいは、電気、精密、工作機械などに
広く用いられているボルト、ナットの類も包含される。
このような分野でも適切なトルクで、ボルトあるいはナ
ットが締め付けられることが、信頼性、安全性の上から
極めて重要であることは言うまでもない。
【0043】
【発明の効果】この発明の締付工具によると、締付トル
クが適正値に達すると、それ以上把手を回転させても、
頭部支持部は空回りするだけで、頭部は回転しなくな
り、これにより、適正な締付トルクでナットを締め付け
ることができるので、管継手等の締付作業において、手
でナットを締め付けた状態で、第1継手部材およびナッ
トにそれぞれ目印を付けておいてから、目視で確認しな
がら所要の回転角度だけスパナでナットを回転させる作
業が不要となり、管継手等の締付作業を信頼性がありか
つ手間のかからないものにすることができる。また、締
付トルクを検出しながら、このトルクが適正かどうかを
判定する作業も不要であり、使いやすくかつ安価に製造
できる。
【0044】磁石の位置調整が可能であるものでは、磁
石を移動させて吸着部との距離を変更することにより、
吸着力を調整できるので、各ねじ部材に応じた適正な締
付トルクにより締め付けることができる。
【0045】頭部支持部が非磁性体であり、磁石と吸着
部とにより形成された磁気回路に、強磁性体が移動自在
に配されているものでは、強磁性体を磁気回路に挿入す
ることにより磁石の吸着力が増加し、かつ強磁性体を磁
気回路内で移動させることにより吸着力の調整ができる
ので、大きい締付トルクで締め付けることが可能とな
り、かつ各ねじ部材に応じた適正な締付トルクにより締
め付けることができる。
【0046】頭部支持部が強磁性体であり、磁石と吸着
部とにより形成された磁気回路に、非磁性体が移動自在
に配されているものでは、頭部支持部が強磁性体である
から磁石の吸着力が増加し、かつ非磁性体を磁気回路内
で移動させることにより吸着力の調整ができるので、大
きい締付トルクで締め付けることが可能となり、かつ各
ねじ部材に応じた適正な締付トルクにより締め付けるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による締付工具の第1実施例を示す平
面図である。
【図2】同分解断面図である。
【図3】この発明による締付工具を使用してナットを締
め付ける時の状態を示す平面図であり、(a)は締付開
始時、(b)は締付終了直前、(c)は締付終了後をそ
れぞれ示している。
【図4】この発明による締付工具の第2実施例を示す平
面図である。
【図5】同断面図である。
【図6】この発明による締付工具において吸着力を変更
させるさいの1例を示す断面図である。
【図7】同他の例を示す断面図である。
【図8】この発明による締付工具により締め付けられる
継手の1例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(1)(31) 頭部 (2)(32)(51)(61) 頭部支持部 (3) 把手部 (5)(35) 磁石 (6)(36) 吸着部 (9)(39) 嵌込み部 (63) 鉄板 (A) ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正田 耕一郎 大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会 社フジキン内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ねじ部材の係合部が嵌め込まれる嵌込み
    部を有する頭部と、嵌込み部の軸を中心として回転しう
    るように頭部を支持する頭部支持部と、頭部支持部に一
    体に設けられた把手部とよりなり、頭部および頭部支持
    部のいずれか一方に磁石が取り付けられるとともに、同
    他方にこの磁石に吸着される吸着部が設けられ、頭部と
    頭部支持部とが、ねじ部材の締付トルクが適正値に達し
    たときに相互に回転しうる程度の吸着力で結合されてい
    る締付工具。
  2. 【請求項2】 磁石の位置調整が可能である請求項1記
    載の締付工具。
  3. 【請求項3】 頭部支持部が非磁性体であり、磁石と吸
    着部とにより形成された磁気回路に、強磁性体が移動自
    在に配されている請求項1記載の締付工具。
  4. 【請求項4】 頭部支持部が強磁性体であり、磁石と吸
    着部とにより形成された磁気回路に、非磁性体が移動自
    在に配されている請求項1記載の締付工具。
JP6229641A 1994-09-26 1994-09-26 締付工具 Pending JPH0890440A (ja)

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