JPH1114488A - プレセット式トルクレンチの試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送り台を人力で駆動してもプレセット式トル
クレンチの設定トルクを確実かつ正確に測定することが
できる小型で安価な試験機を提供する。 【解決手段】 トルクレンチのヘッドの角ドライブがト
ルク検出のため嵌装されるトルク検出部と、トルクレン
チを回すべくハンドル１２に直交して配設され,人力に
より進退駆動される送りブロック４を備える。コ字状断
面を有し,ハンドル２と直交して挿通したピン６に外嵌
して収容したスリーブ７を介してレンチ締付方向に上記
ハンドル１２に係合するハンドル押圧部２を設ける。こ
のハンドル押圧部２にねじ部先端８aを螺合したボルト
８を上記送りブロック４に遊嵌して連結し、このボルト
８にばね５を外嵌して介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設定されたトルク
に達したことを感触や音で知ることができるプレセット
式トルクレンチの締付トルクを測定する試験機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プレセット式トルクレンチには、例えば
図２に示すようなものがある。このプレセット式トルク
レンチ１１は、中空のハンドル１２と、このハンドル１
２の先端開口の近傍に中央部をピン１４で枢着されて揺
動自在な第１カム１３と、裏面に角ドライブ１７をもつ
ラチェット車１６を備えて上記第１カム１３の先端に固
定されたヘッド１５と、第１カム１３の後方のハンドル
１２内に摺動自在に収容され,先端隅部にハンドル内壁
に接するローラ１９をもつ第２カム１８と、第１カム１
３の後端のカム面１３aと第２カム１８の先端のカム面
１８aを相互摺動可能に連結してトグル機構(倍力機構)
を構成するリンク２０と、ハンドル１２の後端に進退可
能に螺合されたダイヤル２１と、このダイヤル２１の先
端に固定されたばね受２２と第２カム１８の後端に固定
されたばね受２３の間に縮装されたばね２４とからな
る。

【０００３】上記トルクレンチ１１のヘッド１５の裏面
の角ドライブ１７に、例えば箱スパナ(図示せず)を嵌合
し、この箱スパナを締め付けるべきボルト(図示せず)の
頭部に嵌合した後、ハンドル１２の後部を手で握って図
２(Ａ)の矢印Ｘの方向に回す。すると、第１カム１３が
ハンドル１２の先端近傍にピン１４で枢着されているの
で、この第１カム１３の後方にリンク２０を介して連結
された第２カム１８は、先端のローラ１９がハンドル内
壁に接しつつ後方へ矢印Ｙの如く移動し、後端のばね受
２３でばね２４が押し縮められる。これに伴って、リン
ク２０が矢印Ｚの方向に旋回し、このリンク２０で連結
されて接し合うカム面１３a,１８aは、互いに離れる方
向へ摺動して、第１カム１３にピン１４を中心とする時
計回りのモーメントが働き、このモーメントがヘッド１
５の上記箱スパナを介してボルトを締付方向にねじ込
む。

【０００４】ボルトを締け付るトルクは、リンク２０の
トグル機構による腕の長さの比に応じて、ハンドル１２
の後部に手で加えられるモーメントの略４倍になる。そ
して、図２(Ｂ)に示すように、カム面１３a,１８a同士
の接触が外れる時点で、ボルトには、所定の圧縮長さに
比例したばね２４の力に対応した設定締付トルクが働
き、上記カム面同士の接触が外れると、ばね２４がさら
に押し込まれることなく、第１,第２カム１３,１８が相
対的に所定距離だけずれて両者の垂直端面で当接し合う
ので、作業者は、設定トルクによるボルトの締付が完了
したことを手の感触で知る。なお、設定トルクの増減調
整は、ハンドル１２の後端のダイヤル２１を回し、ばね
受２２を進退させて、ばね２４の付勢力を増減すること
により行なう。

【０００５】上記プレセット式トルクレンチ１１の設定
トルクを測定する試験機として、従来、図３(Ａ),(Ｂ)
(平面図,正面図)および図４(側面図)に示すようなもの
が知られている。この試験機３１は、車輪３３をもつ架
台３２上の前部中央に載置され、頂部にトルクレンチ１
１の先端の角ドライブ１７(図２参照)が嵌装されるロー
ドセルを有して、この角ドライブ１７から伝達されるト
ルクを検出するトルク検出部３４と、上記架台３２上の
前部左縁に前後に立設した軸受台３５に水平かつ上記ト
ルクレンチ１１に直交して支承された送りねじ３６と、
この送りねじ３６の先端に固定された手回しハンドル３
７と、上記送りねじ３６に螺合し,かつ軸受台３５間に
渡した案内板３８に摺接して進退駆動される送り台３９
と、この送り台３９の上部にピン４０を介して枢着さ
れ、コ字状断面を有してトルクレンチ１１のハンドル１
２(図２参照)にスリーブ４２を介してレンチ締付方向に
係合するハンドル押圧部４１と、カム面１３a,１８a同
士が外れる位置まで回転してきたハンドル１２の先端側
に当接して回転を阻止する位置調整可能なストッパ４３
(図３(Ａ)参照)と、上記トルク検出部３４の検出信号が
表わすトルク値を表示窓４５にする表示する表示部４４
とで構成される。

【０００６】上記試験機３１を用いて、次のようにトル
クレンチ１１の設定トルクが測定される。まず、トルク
レンチ１１をカム面同士が外れる回転角(図２(Ａ),(Ｂ)
間の角度差)だけ図３(Ａ)の位置から手前,つまり斜め下
に配置して先端の角ドライブ１７(図２参照)を、トルク
検出部３４に嵌め込む。次に、手回しハンドル３７によ
り送りねじ３６を回して、送り台３９と共にハンドル押
圧部４１を前進させてトルクレンチ１１のハンドル１２
に係合させる。さらに、手回しハンドル３７を速く回し
てハンドル押圧部４１を高速前進させ、これに係合する
ハンドル１２の先端の角ドライブ１７からトルク検出部
３４に捩りトルクを加えていく。すると、ハンドル１２
がストッパ４３に当接する手前で、図２(Ｂ)に示す状態
までトルクレンチ１１内のばね２４が圧縮されて、カム
面１３a,１８a同士の接触が外れると、手回しハンドル
３７の手応えが軽くなったことによりトルクレンチ１１
の設定トルクに達したことが分かるので、その時点で手
回しハンドル３７を止め、右側の表示窓４５(図３(Ｂ)
参照)を見てトルク検出部３４で検出されたトルク値を
読み取る。なお、左側の表示窓４５は、検出回数の累計
を表示するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
試験機３１は、手回しハンドル３７による送りねじ３６
の回転で送り台３９が手動で進退駆動され、かつこの送
り台３９にハンドル押圧部４１が直接ピン連結されてい
るため、手回しハンドル３７をゆっくり回すと、ハンド
ル押圧部４１を介してトルクレンチ１１のハンドル１２
に加わるトルクが徐々にしか増加せず、リンク２０によ
るトグル機構が図２(Ａ)から図２(Ｂ)の状態に外れたこ
とが手応えで明確に分からず、表示窓４５のトルク値を
見ることなく手回しハンドル３７を回し続け、その結
果、設定トルクを正しく読み取れないという問題があ
る。逆に、手回しハンドル３７を極端に速く回して、ハ
ンドル押圧部４１を余りに高速前進させると、上記トグ
ル機構の外れは手応えで分かっても、ハンドル１２が図
２(Ｂ)の状態で回され続けて、表示窓４５のトルク値を
読み取るタイミングを逸してしまい、同様に設定トルク
を正確に読み取れないという問題がある。この場合、ハ
ンドル１２の回わり過ぎを阻止するストッパ４３がある
訳だが、トルクレンチ毎の設定トルクおよびハンドル１
２の初期角度位置にばらつきがあるため、ストッパ４３
の位置を微調整をしたとしても、各トルクレンチ１１を
設定トルクが出た位置で正確に止めることは手間,時間
の観点から不可能である。他方、手回しハンドル３７に
代えて、送りねじ３６をモータで定速回転させ、ハンド
ル押圧部４１を機械力で確実に高速前進させることも考
えられるが、モータのため、試験機３１が高価になり、
大型化するという問題が生じる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、送り台とハンド
ル押圧部との連結手段を工夫することによって、送り台
を人力で駆動してもプレセット式トルクレンチの設定ト
ルクを確実かつ正確に測定することができ、小型化とコ
ストダウンを図ることができるプレセット式トルクレン
チの試験機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、プレセット式トルクレンチのヘ
ッドの角ドライブが嵌装され、この角ドライブから伝達
されるトルクを検出するトルク検出部と、上記プレセッ
ト式トルクレンチのハンドルを回すようにこのハンドル
に直交して配設され、人力により進退駆動される送り台
を有するプレセット式トルクレンチの試験機において、
上記送り台にその進退方向に相対移動可能に連結される
とともに、上記ハンドルにレンチ締付方向に係合するハ
ンドル押圧部と、このハンドル押圧部と上記送り台の間
に介装されたばねを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項１のプレセット式トルクレンチの試
験機において、トルク検出部に、プレセット式のトルク
レンチのヘッドの角ドライブを嵌装し、送り台を人力で
動かして、この送り台に進退方向に相対移動可能に連結
したハンドル押圧部に、上記トルクレンチのハンドルを
レンチ締付方向に係合させる。次に、送り台を人力で前
進駆動すると、送り台の前進力は、前進力の大きさに応
じた長さだけ送り台とハンドル押圧部の間に介装された
ばねを押し縮めつつ、ハンドル押圧部を経てトルクレン
チのハンドルに伝えられ、ハンドルを締付方向に回動さ
せる。ここで、上記ばねの長さおよびばね定数を、トル
クレンチのトグル機構が外れて設定トルクが発揮される
までに要する上記ハンドルの回動距離および上記前進力
に応じて適切に選べば、このばねによって、送り台の過
剰な前進力は吸収,緩和されて、また、送り台の過小な
前進力は十分蓄えられてから夫々ハンドルに伝えられる
ようにできる。従って、このハンドルに伝えられる力
を、上記トグル機構を外すに要するモーメントに相当さ
せれば、トグル機構の外れと同時に生じる上記ばねの急
速な伸びを伴うばね力の解放により、作業者は、設定ト
ルクの到達を知ってトルク検出部の検出値をチェックす
ることにより、確実かつ正確に設定トルクを測定するこ
とができる。

【００１１】請求項２の試験機は、上記ハンドル押圧部
が、上記レンチ締付方向に向かって開いたコ字状断面を
有し、かつ上記ハンドルと直交して挿通したピンに外嵌
してスリーブを収容するとともに、ねじ部先端を螺合
し、かつ上記ばねを外嵌したボルトによって、上記送り
台に連結されていることを特徴とする。請求項２の試験
機では、トルクレンチのハンドルが、コ字状断面の上記
ハンドル押圧部の奥に挿通したピンに外嵌するスリーブ
と直交に当接するので、スリーブからハンドルに常に角
ドライブを中心とする接線方向の回動力が加わるから、
ばらつきの少ない外力モーメントで安定してトグル機構
が外れ、また、送り台とハンドル押圧部を連結するボル
トに上記ばねを外嵌しているので、送り台からハンドル
押圧部へばねを介した確実な力の伝達がされる。従っ
て、トルクレンチの設定トルクをより確実かつ正確に測
定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。図１は、本発明のプレセット式
トルクレンチの試験機の要部を示す側面図であり、この
試験機は、この図に示す送り台１とハンドル押圧部２を
除いて、図３,図４で述べた従来例と同じ構造であるの
で、同じ部材には同一番号を付して説明を省略する。上
記試験機の要部は、送りねじ３６に螺合して進退駆動さ
れる図４と同じ送り台３９とこの送り台３９の上部にボ
ルト３で固定されたＬ字状の送りブロック４とからなる
送り台１と、上記送りブロック４に送り台１の送り方向
に相対移動可能に連結されるとともに、トルクレンチ１
１(図２参照)のハンドル１２にレンチ締付方向(図１,図
４で左方向)に係合するハンドル押圧部２と、このハン
ドル押圧部２と上記送りブロック４の間に介装されたば
ね５とで構成される。

【００１３】上記ハンドル押圧部２は、レンチ締付方向
に向かって開いたコ字状断面を有し、かつハンドル１２
と直交して鉛直に挿通したピン６に外嵌してスリーブ７
を収容するとともに、後端にねじ部先端８aを螺合し,上
記ばね５を外嵌したボルト８によって上記送りブロック
４に連結されている。つまり、上記ボルト８は、送りブ
ロック４に遊嵌されていて、送り台１の図中左方向の前
進力は、送りブロック４からばね５を介してハンドル押
圧部２に伝えられる一方、送り台１の図中右方向の後退
力は、ボルト８によりハンドル押圧部２に直接伝えられ
る。また、ハンドル１２に当接する上記スリーブ７は、
ピン６に遊嵌しているので、ハンドル押圧部２に伝えら
れた上記前進力は、トルクレンチ１１の回動中心である
角ドライブ１７(図２参照)を中心として接線方向に加わ
る。

【００１４】上記構成の試験機を用いて、図２に示すプ
レセット式トルクレンチの設定トルクを次のように測定
する。なお、上記試験機の図１に示す以外の部材は、図
３,図４のものと同じであるので、これらの図も参照し
て説明する。まず、トルクレンチ１１を、そのトグル機
構がストッパ４３に当接する図３(Ａ)の破線で示す位置
の直前で外れる回転角だけ手前にして、ヘッド１５の角
ドライブ１７(図２参照)を試験機のトルク検出部３４
(図３(Ａ)参照)に嵌め込む。次に、手回しハンドル３７
を回して、送り台１と共にハンドル押圧部２を前進させ
て、トルクレンチ１１のハンドル１２に図１(Ａ)に示す
ように係合させる。さらに、手回しハンドル３７を速め
に回してハンドル押圧部２を速めに前進させると、送り
台１の前進力は、前進力の大きさに応じた長さだけ送り
ブロック４とハンドル押圧部２の間のばね５を、図１
(Ｂ)に示すように押し縮めつつ、ハンドル押圧部２のス
リーブ７を経てハンドル１２に伝えられ、ハンドル１２
を締付方向に回動させ、この回動に伴ってハンドル１２
の先端の角ドライブ１７からトルク検出部３４に捩りト
ルクが加わる。

【００１５】ここで、上記ばね５の長さおよびばね定数
は、トルクレンチ１１のトグル機構２０が図２(Ｂ)の如
く外れて設定トルクが達せられるまでに要するハンドル
１２の回動距離および上記前進力に応じて適切に選ばれ
ているので、このばね５によって、送り台１の過剰な前
進力は吸収,緩和され、また、送り台１の過小な前進力
は十分蓄えられてから夫々ハンドル１２に伝えられる。
従って、手回しハンドル３７の回転による送り台１の前
進力の大小に拘わらず、ハンドル１２が図３(A)の破線
で示す位置の直前に達した図１(Ｂ)に示す状態で、ばね
５からハンドル１２に伝えられる力によるモーメントに
よって、トグル機構が外れることになる。そして、トグ
ル機構が図２(Ｂ)の如く外れるや否や、トルクレンチ１
１のハンドル１２は、カム面１３a,１８aの外れに伴う
相対ずれによって小さな力でかなり回動しうるので、ば
ね５に蓄えられていた力は、図１(Ｃ)に示すように急速
な伸びを伴って解放される。作業者は、このばね力の解
放を手回しハンドル３７の手応え等で確実に知って手回
しハンドル３７を停止でき、表示部の表示窓４５(図３
参照)に表示されたトルク検出部３４がその時点で検出
したトルク値,つまりトルクレンチ１１のトグル機構が
外れる設定トルクを確実かつ正確に測定することができ
る。

【００１６】このように、上記試験機によれば、送り台
１を手回しハンドル３７により人力で駆動しても、駆動
速度の大,小で従来のようにトルク値の読取タイミング
を逸したり,読取タイミングが分からないということが
なく、プレセット式トルクレンチ１１の設定トルクを常
に確実かつ正確に測定することができるとともに、モー
タを用いないので、小型化とコストダウンを図ることが
できる。上記実施の形態では、トルクレンチ１１のハン
ドル１２が、コ字状断面のハンドル押圧部２の奥に挿通
したピン６に外嵌するスリーブ７と直交に当接するの
で、スリーブ７からハンドル２に常に角ドライブ１７を
中心とする接線方向の回動力が加わるから、ばらつきの
少ない外力モーメントで安定してトグル機構が外れ、ま
た、送り台１とハンドル押圧部２を連結するボルト８に
ばね５を外嵌しているので、送り台１からハンドル押圧
部２へばね５を介して確実に力を伝達できる。従って、
トルクレンチ１１の設定トルクをより確実かつ正確に測
定することができるという利点がある。

【００１７】なお、本発明の送り台は、上記実施の形態
の手回しハンドルで回される送りねじに螺合したものに
限られず、人力によるスライドで進退駆動されるもので
もよい。また、本発明のばねは、送り台とハンドル押圧
部の間に介装されるのものであれば、上記実施の形態の
ボルトに外嵌させたものに限られない。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の試験機は、プレセット式トルクレンチのヘッド
の角ドライブが嵌装され、この角ドライブから伝達され
るトルクを検出するトルク検出部と、上記プレセット式
トルクレンチのハンドルを回すようにこのハンドルに直
交して配設され、人力により進退駆動される送り台を有
するものにおいて、上記送り台にその進退方向に相対移
動可能に連結されるとともに、上記ハンドルにレンチ締
付方向に係合するハンドル押圧部と、このハンドル押圧
部と上記送り台の間に介装されたばねを備えているの
で、このばねが、送り台の大きな駆動力を吸収,緩和し,
かつ送り台の小さな駆動力を蓄えて夫々ハンドル押圧部
に伝えるから、従来と異なり送り台の駆動力の大,小で
トルク値の読取タイミングを逸したり,読取タイミング
が分からないということがなく、プレセット式トルクレ
ンチの設定トルクを常に確実かつ正確に測定することが
でき、駆動モータを用いないので、小型化とコストダウ
ンを図ることができる。

【００１９】請求項２に記載の試験機は、上記ハンドル
押圧部が、上記レンチ締付方向に向かって開いたコ字状
断面を有し、かつ上記ハンドルと直交して挿通したピン
に外嵌してスリーブを収容するとともに、ねじ部先端を
螺合し、かつ上記ばねを外嵌したボルトによって、上記
送り台に連結されているので、スリーブを介してハンド
ルに常に回動に対して接線方向の力が加わるから、ばら
つきの少ない外力モーメントで安定してトグル機構を外
すことができ、ボルトに外嵌するばねを介して送り台か
らハンドル押圧部へ確実に力を伝達できるから、トルク
レンチの設定トルクをより確実かつ正確に測定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のプレセット式トルクレンチの試験機
の要部を示す側面図である。

【図２】 プレセット式トルクレンチの一例を示す平面
図である。

【図３】 従来のプレセット式トルクレンチの試験機の
平面図および正面図である。

【図４】 上記従来の試験機の側面図である。

【符号の説明】

１…送り台、２…ハンドル押圧部、４…送りブロック、
５…ばね、６…ピン、７…スリーブ、８…ボルト、１１
…プレセット式トルクレンチ、１２…ハンドル、１３…
第１カム、１３a,１８a…カム面、１４…ピン、１５…ヘ
ッド、１６…ラチェット車、１７…角ドライブ、１８…
第２カム、１９…ローラ、２０…リンク(トグル機構)、
２４…ばね、３１…試験機、３２…架台、３４…トルク
検出部、３５…軸受台、３６…送りねじ、３７…手回し
ハンドル、３９…送り台、４３…ストッパ、４４…表示
部、４５…表示窓。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレセット式トルクレンチのヘッドの角
   ドライブが嵌装され、この角ドライブから伝達されるト
   ルクを検出するトルク検出部と、上記プレセット式トル
   クレンチのハンドルを回すようにこのハンドルに直交し
   て配設され、人力により進退駆動される送り台を有する
   プレセット式トルクレンチの試験機において、 上記送り台にその進退方向に相対移動可能に連結される
   とともに、上記ハンドルにレンチ締付方向に係合するハ
   ンドル押圧部と、 このハンドル押圧部と上記送り台の間に介装されたばね
   を備えたことを特徴とするプレセット式トルクレンチの
   試験機。
2. 【請求項２】 上記ハンドル押圧部は、上記レンチ締付
   方向に向かって開いたコ字状断面を有し、かつ上記ハン
   ドルと直交して挿通したピンに外嵌してスリーブを収容
   するとともに、ねじ部先端を螺合し、かつ上記ばねを外
   嵌したボルトによって、上記送り台に連結されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプレセット式トルクレ
   ンチの試験機。