WO2017183237A1 - キーレンチ - Google Patents

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WO2017183237A1
WO2017183237A1 PCT/JP2017/000282 JP2017000282W WO2017183237A1 WO 2017183237 A1 WO2017183237 A1 WO 2017183237A1 JP 2017000282 W JP2017000282 W JP 2017000282W WO 2017183237 A1 WO2017183237 A1 WO 2017183237A1
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WO
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key
hole
tapered
key portion
taper angle
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PCT/JP2017/000282
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English (en)
French (fr)
Inventor
朗 井加田
豊彦 河野
光哉 野村
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/02—Arrangements for handling screws or nuts
    • B25B23/08—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation
    • B25B23/10—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means
    • B25B23/105—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means the gripping device being an integral part of the driving bit
    • B25B23/108—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means the gripping device being an integral part of the driving bit the driving bit being a Philips type bit, an Allen type bit or a socket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/488—Spanners; Wrenches for special purposes for connections where two parts must be turned in opposite directions by one tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B15/00—Screwdrivers
    • B25B15/001—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit
    • B25B15/004—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section
    • B25B15/008—Allen-type keys

Definitions

  • the present invention relates to a key wrench.
  • FIG. 1 cross-sectional view
  • the hexagonal hole 2 'of the fastening member 1' and the key portion of the key wrench 5 ' are described.
  • the cross-sectional shape of the key portion is smaller than the cross-sectional shape of the hexagonal hole 2 '.
  • the corner 6 'of the key portion and the surface 3' defining the hexagonal hole 2 ' come into contact with each other in a small area.
  • a large stress concentration occurs in the portion corresponding to the small area.
  • the surface 3 ′ defining the hexagonal hole 2 ′ is deformed by the corner 6 ′ of the key portion.
  • FIG. 2 shows an example in which the shape of the surface 3 'defining the hexagonal hole 2' is changed to the circular shape indicated by the code 3 '' as a result of fixing or removing the fastening member 1 'a plurality of times. It is done.
  • Patent Document 1 describes a wrench.
  • the wrench described in Patent Document 1 includes an operating unit and an operating unit.
  • the action portion has a hexagonal pyramidal shape that narrows toward the tip, and the side surface of the action portion is inclined with respect to the axis of the action portion.
  • An object of the present invention is to provide a key wrench in which the deformation of the surface of the hole is suppressed and the occurrence of an excessive cam out load is suppressed.
  • the key wrench in some embodiments, when defining N as any natural number of 3 or more, comprises a key portion engageable in an N-square shaped hole and a proximal end portion.
  • the key portion includes N side surfaces including a first side surface, a second side surface, and an Nth side surface.
  • the first side surface is a tapered surface
  • the Nth side surface is a non-tapered surface.
  • the key portion may include a third side.
  • at least one of the second side surface and the third side surface may be a tapered surface.
  • the side surfaces other than the first side surface, the second side surface, and the third side surface may be non-tapered surfaces.
  • the second side surface may be a tapered surface.
  • the third side surface may be a non-tapered surface.
  • the second side surface may be a tapered surface.
  • the first side surface, which is a tapered surface, and the second side surface, which is a tapered surface, may be adjacent to each other.
  • the taper angle of the first side surface may be 1 ° or more and 2.5 ° or less.
  • a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the key portion is two or more sides overlapping any one of N sides constituting a virtual regular N-gon, and the virtual regular N-gon It may include at least one side located outward.
  • the key wrench in some embodiments, when defining N as any natural number of 3 or more, comprises a key portion engageable in an N-square shaped hole and a proximal end portion.
  • the key portion includes N side surfaces including a first side surface, a second side surface, and an Nth side surface.
  • the first side surface includes a first tapered surface inclined with respect to a first axis which is a longitudinal central axis of the key portion.
  • An Nth taper angle which is an angle formed between the Nth side surface and the first axis is smaller than a first taper angle which is an angle formed between the first side surface and the first axis.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing how stress concentration is generated on the surface defining a hole by use of a conventional key wrench.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the shape of the surface defining the hole has largely changed by the use of the conventional key wrench.
  • FIG. 3 is a view for explaining the longitudinal central axis of the key portion, and is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the key portion.
  • FIG. 4 is a view for explaining the longitudinal central axis of the key portion and the taper angle, and is a longitudinal sectional view of the key portion.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining matters recognized by the inventor.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the key wrench in the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the key wrench in the embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which the key portion of the key wrench 5 is inserted into the hole.
  • 8 is a cross-sectional view of the key wrench at plane A in FIG.
  • FIG. 9 is a bottom view schematically showing a modified example of the key wrench in the embodiment.
  • FIG. 10A is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the first example.
  • FIG. 10B is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the second example.
  • FIG. 10C is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the third example.
  • FIG. 10D is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the fourth example.
  • FIG. 10E is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the fifth example.
  • FIG. 10A is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the first example.
  • FIG. 10B is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in the second example.
  • FIG. 10F is a schematic bottom view of the key portion of the key wrench in a sixth example.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an application example of a key wrench.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing an application example of a key wrench.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an outline of the experimental apparatus.
  • FIG. 14 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the taper angle and the torque at which the hole is broken.
  • FIG. 15 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 15 is a graph showing the relationship between the torque and the cam out load.
  • FIG. 16 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an application example of a key wrench.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing an application example of a key wrench.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an outline of the experimental apparatus.
  • FIG. 14 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the taper angle, the torque at which the hole starts to be deformed, the torque at which the hole is broken, and the torque applied until the cam out load reaches 10 kgf for the first to sixth examples. It is.
  • FIG. 17 is a diagram showing experimental results.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the number of tapered surfaces and the torque at which holes are broken.
  • FIG. 18 is a diagram showing experimental results.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the taper angle and the torque at which the hole is broken.
  • the direction from the distal end (free end) of the key portion of the key wrench toward the proximal direction is defined as the “first direction”.
  • “upper” corresponds to the first direction. That is, in the present specification, in reality, the “first direction” is defined to be the upper side even when the first direction and the vertically upward direction do not coincide with each other.
  • “lower (second direction)” means a direction opposite to “upper (first direction)”.
  • the longitudinal central axis L1 of the key portion of the key wrench is interpreted in light of general technical common knowledge.
  • the longitudinal central axis L1 of the key portion is interpreted as follows: Ru. (1)
  • the longitudinal central axis L1 of the key portion is perpendicular to the cross section of the regular polygon and is positive It means an axis passing through the center of the polygonal cross section.
  • the distance between the side corresponding to each non-tapered surface and the longitudinal central axis L1 is D.
  • the taper angle of the side surface of the key portion means the angle ⁇ between the side surface and the longitudinal axis (longitudinal central axis L1) of the key portion, as shown in FIG. . More specifically, the angle ⁇ is a line intersecting the central axis L1 among the normals of the tapered surface (hereinafter referred to as “first normal”), an extension of the central axis L1, and the first normal And means a facing angle to the first normal in a triangle formed by the intersection of the plane including the extension line and the tapered surface. (See Figure 4)
  • FIG. 5 is a figure for demonstrating the matter recognized by the inventor, Comprising: It is not a figure which shows a well-known problem or subject.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the key wrench 5 in the embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which the key portion 5-2 of the key wrench 5 is inserted into the hole 2.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view (a cross-sectional view in a cross section perpendicular to the longitudinal central axis L1 of the key wrench) of the key wrench 5 in the plane A in FIG.
  • the key wrench 5 comprises a proximal end portion 5-1 and a key portion 5-2.
  • the proximal end portion 5-1 is a portion held by an operator, a tool or a machine.
  • the key portion 5-2 is a portion capable of engaging in an N-square shaped hole when N is defined as a natural number of 3 or more.
  • a hexagon, a regular hexagon, a hexagonal hole, a sixth side, and a sixth taper angle are respectively N square, regular N square, N square hole, N side, N taper It is possible to generalize the explanation by replacing it with the angle.
  • the proximal end portion 5-1 and the key portion 5-2 are connected via a cross section B1 (a cross section perpendicular to the longitudinal central axis L1).
  • the cross section B1 is a hexagon but not a regular hexagon.
  • the distal portion of the proximal end portion 5-1 may be provided with a transition portion 58 in which the cross-sectional area gradually decreases (continuously decreases in cross-sectional area) toward the distal end side.
  • the distal end of the transition portion 58 is connected to the key portion 5-2.
  • the presence of the transition portion 58 suppresses the occurrence of a large stress concentration when torque is transmitted between the key portion 5-2 having a small cross-sectional area and the proximal portion 5-1 having a large cross-sectional area. Ru.
  • the proximal end of the key portion 5-2 of the key wrench 5 is connected to the proximal end portion 5-1, and the distal end of the key portion 5-2 is a free end 52.
  • the key portion 5-2 includes first to sixth side surfaces 50-1 to 50-6. That is, the key portion 5-2 has a first side 50-1, a second side 50-2, a third side 50-3, a fourth side 50-4, a fifth side 50-5, and a sixth side 50-6. Equipped with The first side surface 50-1 includes a tapered surface TA (first tapered surface) inclined with respect to a first axis which is the longitudinal central axis L1.
  • the first taper angle which is the angle between the first side surface 50-1 and the first axis, is preferably 1 degree or more.
  • the sixth side surface 50-6 of the key portion 5-2 is a non-tapered surface.
  • the sixth taper angle which is the angle between the sixth side surface 50-6 and the longitudinal central axis L1 (first axis) is 0 degree.
  • a non-taper surface is a surface whose taper angle is less than 1 degree or less than 0.5 degree. May be included.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 in the embodiment includes a first side surface which is a tapered surface and a sixth side surface which is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the sixth side is smaller than the taper angle of the first side.
  • the key portion since the key portion includes the side surface having a taper angle of 0 degree or a small angle, as shown in FIG. 7, it is possible to reduce the total value of the cam out load Fz.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the key wrench 5 at plane A in FIG.
  • the cross section B2 of the key wrench 5 in the plane A is a hexagonal but non-regular hexagon.
  • the cross section B2 is a cross section corresponding to, for example, a portion in contact with the opening edge 3a (see FIG. 7) of the hole 2 when the key portion 5-2 is inserted into the hole 2.
  • a cross section B1 showing the base end face of the key portion 5-2 of the key wrench 5 and a cross section B3 showing the free end of the key portion 5-2 are shown for reference.
  • the cross section B2 is a cross section located between the cross section B1 and the cross section B3.
  • the first side surface 50-1 which is a tapered surface, is a surface in which the distance from the longitudinal central axis L1 decreases as it goes to the tip (free end). Further, the first side surface 50-1 is a surface in which the distance from the side surface (the fourth side surface 50-4) opposed to the first side surface 50-1 becomes smaller toward the tip.
  • the taper angle of the sixth side surface 50-6 which is a non-tapered surface, is 0 degree, the distance from the longitudinal central axis L1 of the sixth side surface 50-6 is directed to the tip (free end) It does not change as you go. In the example shown in FIG.
  • the angle between the first side surface 50-1 and the side surface facing the first side surface (the fourth side surface 50-4) is the sixth side surface 50-6, and the sixth side surface 50-6. 6 larger than the angle between the side surface opposite to the side surface (third side surface 50-3).
  • the tapered surface, the first side surface 50-1, and the longitudinal central axis L1 The distance between them is larger than the distance between the sixth side surface 50-6 and the longitudinal central axis L1. Therefore, when the key portion 5-2 is inserted into the hole 2, the tapered first side surface 50-1 more reliably contacts the opening end edge 3a of the hole.
  • the distance between the first side surface 50-1 which is a tapered surface and the side surface facing the first side surface (the fourth side surface 50-4) is the sixth side surface 50-6 and the sixth side surface. It is larger than the distance between the side surface and the opposite side surface (third side surface 50-3). For this reason, when the key portion 5-2 is inserted into the hole 2, the first side surface 50-1 (or the first side surface 50-1 and the fourth side surface 50-4), which are tapered surfaces, is more surely a hole.
  • the first side surface 50-1 is located outside the virtual regular hexagon defined by the second side surface 50-2 to the sixth side surface 50-6.
  • the cross section perpendicular to the longitudinal axis (longitudinal central axis L1) of the key portion 5-2 has two or more sides or three overlapping one of the six sides forming the virtual regular hexagon.
  • One or more sides see 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, 50-6 in FIG. 8) and at least one side (see FIG. 8) outside the imaginary hexagon. See the solid line corresponding to 50-1 in
  • the first side surface 50-1 is an inner side of a virtual regular hexagon defined by the second side surface 50-2 to the sixth side surface 50-6. It may be located at or outside. In the example shown in FIG. 8, in the cross section B3, the first side surface 50-1 is located on an imaginary regular hexagon defined by the second side surface 50-2 to the sixth side surface 50-6. In other words, in the example shown in FIG. 8, the cross section B3 corresponding to the free end of the key portion 5-2 is a regular hexagon.
  • all of the second side surface 50-2 to the fifth side surface 50-5 are non-tapered surfaces, but among the second side surface 50-2 to the fifth side surface 50-5, One, two, three or four may be tapered surfaces.
  • FIG. 9 is a bottom view schematically showing a modified example of the key wrench 5 in the embodiment.
  • the first side surface 50-1 is a tapered surface in which the distance from the longitudinal central axis L1 decreases toward the tip.
  • the second side surface 50-2 to the sixth side surface 50-6 are also surfaces that decrease in distance from the longitudinal central axis L1 toward the tip.
  • the taper angle (tilt angle) of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle (tilt angle) of the first side surface 50-1 which is a tapered surface.
  • the taper angle of the sixth side 50-6 is less than 1 degree or less than 0.5 degrees, the sixth side 50-6 is considered herein to be a non-tapered surface.
  • the degree to which the distance between the sixth side surface 50-6 and the side surface facing the sixth side surface 50-6 decreases toward the tip
  • the distance between the first side surface 50-1 and the side surface facing the first side surface 50-1 is smaller than the degree of decrease toward the tip.
  • the first taper angle which is the angle between the first side surface 50-1 and the longitudinal central axis L1 (first axis)
  • the first taper angle Side 50-1 is considered to be a tapered surface.
  • FIGS. 10A to 10C are schematic bottom views of the key portion 5-2 of the key wrench 5.
  • 10A to 10C the opening edge 3a of the hole is virtually shown by a broken line.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is preferably 1 degree or more, and the taper angle of the second side surface 50-2 is preferably 1 degree or more.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are surfaces adjacent to each other, in other words, surfaces connected to each other.
  • each of the third side surface 50-3 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the third side surface 50-3 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2.
  • the angle between the first side surface 50-1 and the side surface (fourth side surface 50-4) opposed to the first side surface is the sixth side surface 50-6, 6 larger than the angle between the side surface opposite to the side surface (third side surface 50-3).
  • the angle between the second side surface 50-2 and the side surface facing the second side surface (fifth side surface 50-5) is the sixth side surface 50-6, and the side surface facing the sixth side surface It is larger than the angle between it and the third side surface 50-3).
  • the first side surface 50-1 which is a first tapered surface and the second side surface 50 which is a second tapered surface. -2 contacts the open edge 3a of the hole.
  • the side surface (fourth side surface 50-4) opposite to the first side surface 50-1 functions as a guide surface and comes in contact with the opening edge 3a of the hole.
  • the side surface (fifth side surface 50-5) opposite to the second side surface 50-2 functions as a guide surface and comes in contact with the opening edge 3a of the hole.
  • the third side surface 50-3 and the sixth side surface 50-6 do not contact the opening edge 3a.
  • the gap W3 between the third side surface 50-3 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm) at the height corresponding to the opening edge 3a of the hole.
  • the gap W6 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm).
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are the third side surface 50-3 to the sixth side surface in the cross section at the height corresponding to the opening edge 3a of the hole. It is located outward of a virtual regular hexagon defined by 50-6.
  • the cross section (the cross section B1 or the cross section B2) perpendicular to the longitudinal axis of the key portion 5-2 has any of six sides forming a virtual regular hexagon.
  • the items described in this paragraph also apply to the following second and third examples.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is preferably 1 degree or more, and the taper angle of the second side surface 50-2 is preferably 1 degree or more.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are connected to each other via the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are separated from each other by the sixth side surface 50-6.
  • each of the third side surface 50-3 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the third side surface 50-3 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2.
  • the first side surface 50-1 which is a first tapered surface and the second side surface 50 which is a second tapered surface. -2 contacts the open edge 3a of the hole.
  • the third side surface 50-3 which is the side surface facing the sixth side surface 50-6, functions as a guide surface and comes in contact with the opening edge 3a of the hole.
  • the fourth side surface 50-4 to the sixth side surface 50-6 do not contact the opening edge 3a.
  • the gap W4 between the fourth side surface 50-4 and the opening edge 3a is about 0.0005 inches (0.013 mm) at the height corresponding to the opening edge 3a of the hole.
  • the gap W5 between the fifth side surface 50-5 and the opening edge 3a is about 0.0005 inch (0.013 mm), and the gap W5 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is The gap W6 is about 0.002 inch (0.051 mm).
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is preferably 1 degree or more, and the taper angle of the second side surface 50-2 is preferably 1 degree or more.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are surfaces facing each other. That is, the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are not directly connected.
  • each of the third side surface 50-3 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the third side surface 50-3 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2.
  • the angle between the first side surface 50-1 and the side surface facing the first side surface (second side surface 50-2) is the sixth side surface 50-6, 6 larger than the angle between the side face opposite to the side face (the fourth side face 50-4).
  • the gap W3 between the third side surface 50-3 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W4 between the fourth side surface 50-4 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W4 between the fifth side surface 50-5 and the opening edge 3a The gap W5 is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W6 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm).
  • FIGS. 10D to 10F are bottom views of the key portion 5-2 of the key wrench 5.
  • 10D to 10F the opening edge 3a of the hole is virtually shown by a broken line.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1, the second side surface 50-2, and the third side surface 50-3 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is 1 degree or more
  • the taper angle of the second side surface 50-2 is 1 degree or more
  • the taper angle of the third side surface 50-3 is 1 degree or more Is preferred.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are surfaces adjacent to each other, in other words, surfaces connected to each other.
  • the second side surface 50-2 and the third side surface 50-3 are surfaces adjacent to each other, in other words, surfaces connected to each other.
  • each of the fourth side surface 50-4 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the fourth side surface 50-4 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2. Less than 50-3 taper angle.
  • the first side surface 50-1 which is the first tapered surface and the third side surface 50 which is the third tapered surface. -3 contacts the open edge 3a of the hole.
  • the fifth side surface 50-5 which is a side surface facing the second side surface 50-2, functions as a guide surface and comes in contact with the opening edge 3a of the hole.
  • the fourth side surface 50-4 and the sixth side surface 50-6 do not contact the opening edge 3a.
  • the gap W4 between the fourth side surface 50-4 and the opening edge 3a is about 0.0005 inches (0.013 mm)
  • the gap W6 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is about 0.0005 inch (0.013 mm).
  • the second side surface 50-2 which is the second tapered surface, is not in contact with the opening edge 3a of the hole.
  • the gap W2 between the second side surface 50-2 and the opening edge 3a is about 0.0005 inches (0.013 mm) It is.
  • the first side surface 50-1 to the third side surface 50-3 are the fourth side surface 50-4 to the sixth side surface in the cross section at the height corresponding to the opening edge 3a of the hole. It is located outward of a virtual regular hexagon defined by 50-6.
  • the cross section (the cross section B1 or the cross section B2) perpendicular to the longitudinal axis of the key portion 5-2 has any of six sides forming a virtual regular hexagon.
  • Three overlapping sides see 50-4, 50-5, and 50-6 in FIG. 10D
  • the items described in this paragraph also apply to the following fifth and sixth examples.
  • the state of contact with the open edge 3a of each side in the example shown in FIG. 10D is the same as the state of contact with the open edge 3a of each side in the example shown in FIG. 10B. That is, in the example shown in FIG. 10D, the three side surfaces of the key portion contact the opening edge 3a. Therefore, the stress concentration at the surface 3 (the opening edge 3a) of the hole 2 is relaxed. As a result, deformation of the hole 2 is suppressed.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1, the second side surface 50-2, and the third side surface 50-3 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is 1 degree or more
  • the taper angle of the second side surface 50-2 is 1 degree or more
  • the taper angle of the third side surface 50-3 is 1 degree or more Is preferred.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are connected to each other via the sixth side surface 50-6. In other words, the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are separated from each other by the sixth side surface 50-6.
  • the second side surface 50-2 and the third side surface 50-3 are connected to each other via the fourth side surface 50-4. In other words, the second side surface 50-2 and the third side surface 50-3 are separated from each other by the fourth side surface 50-4.
  • each of the fourth side surface 50-4 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the fourth side surface 50-4 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2. Less than 50-3 taper angle.
  • the gap W4 between the fourth side surface 50-4 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W5 between the fifth side surface 50-5 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W5 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is The gap W6 is about 0.001 inch (0.025 mm).
  • the three side surfaces of the key portion contact the opening edge 3a. Therefore, the stress concentration at the surface 3 (the opening edge 3a) of the hole 2 is relaxed. As a result, deformation of the hole 2 is suppressed.
  • the key portion 5-2 of the key wrench 5 includes the first side surface 50-1 to the sixth side surface 50-6.
  • the first side surface 50-1, the second side surface 50-2, and the third side surface 50-3 are each a tapered surface TA.
  • the taper angle of the first side surface 50-1 is 1 degree or more
  • the taper angle of the second side surface 50-2 is 1 degree or more
  • the taper angle of the third side surface 50-3 is 1 degree or more Is preferred.
  • the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2 are surfaces adjacent to each other, in other words, surfaces connected to each other.
  • the third side surface 50-3 is a surface that faces the first side surface 50-1, and is a surface that is spaced apart from the first side surface 50-1 and the second side surface 50-2.
  • each of the fourth side surface 50-4 to the sixth side surface 50-6 is a non-tapered surface.
  • the taper angle of the fourth side surface 50-4 to the taper angle of the sixth side surface 50-6 is smaller than the taper angle of the first side surface 50-1, and smaller than the taper angle of the second side surface 50-2. Less than 50-3 taper angle.
  • the gap W4 between the fourth side surface 50-4 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W5 between the fifth side surface 50-5 and the opening edge 3a is about 0.001 inch (0.025 mm)
  • the gap W5 between the sixth side surface 50-6 and the opening edge 3a is The gap W6 is about 0.001 inch (0.025 mm).
  • the three side surfaces contact the opening edge 3a. Therefore, the stress concentration at the surface 3 (the opening edge 3a) of the hole 2 is relaxed. As a result, deformation of the hole 2 is suppressed.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an application example of a key wrench.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing an application example of a key wrench.
  • illustration of a to-be-fastened member is abbreviate
  • FIG. 11 describes how to fasten the to-be-fastened member 8 a and the to-be-fastened member 8 b using the bolt 1 a and the nut 1 b which are the fastening members 1.
  • Each of the to-be-fastened member 8a and the to-be-fastened member 8b may be a plate member.
  • the fastening member 1 (bolt 1a) includes a hole 2 into which the key portion 5-2 of the key wrench in the embodiment is inserted. The hole 2 is opened upward.
  • the bolt 1 a includes a head 11 and a shaft 12.
  • the surface 11 a on the shaft portion side of the head 11 is in contact with the to-be-fastened member 8 a.
  • the shank 12 comprises a hole 2 at the center of the distal end.
  • the end surface (distal surface) of the shaft portion 12 is provided with the hole 2.
  • a first thread 13 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 12.
  • the nut 1 b comprises a second thread 14 which is screwed onto the first thread 13 of the bolt. Further, the outer peripheral surface 15 of the nut 1 b has a shape (for example, a shape having a polygonal cross section) which can be engaged with the tool 100.
  • a method of fastening the to-be-fastened members 8a and 8b by the bolt 1a and the nut 1b will be described with reference to FIG.
  • the bolt 1a is inserted into the holes of the fastened members 8a and 8b.
  • the nut 1 b is temporarily attached to the bolt 1 a.
  • the key portion 5-2 of the key wrench in the embodiment is inserted into the hole 2 provided in the shank of the bolt. By inserting the key portion 5-2 into the hole 2, the rotation of the bolt 1a about the central axis of the bolt is prevented.
  • the tool 100 is engaged with the outer peripheral surface 15 of the nut 1 b.
  • the tool 100 rotates (more specifically, the engagement portion of the nut 100 with the outer peripheral surface 15 of the tool 100 is rotated). ), The nut 1b is moved towards the head of the bolt 1a (screwed into the bolt 1a).
  • the members to be fastened 8a and 8b are clamped by the head 11 of the bolt and the nut 1b. That is, the to-be-fastened members 8a and 8b are fastened by the bolt 1a and the nut 1b.
  • the rotation of the tool 100 may be performed manually or may be performed using power.
  • the key portion 5-2 of the key wrench in the embodiment includes the side surface (first side surface 50-1) that is a tapered surface, the occurrence of stress concentration on the surface 3 defining the hole 2 is suppressed.
  • the key portion 5-2 includes a side surface (sixth side surface 50-6) that is a non-tapered surface. For this reason, the cam out load does not become excessive. As a result, it is possible to carry out the process of screwing the nut 1b into the bolt 1a more smoothly.
  • the key wrench may be any of the key wrenches of the first to sixth examples described above.
  • the size of the hole 2 provided in the shank 12 of the bolt is quite small. For this reason, a relatively large load acts on the key portion inserted into the hole 2 provided in the shaft portion 12 of the bolt. As a result, the stress concentration generated at the surface 3 defining the hole 2 tends to be large.
  • the cam out load tends to be large.
  • the key wrench a key wrench having a first side surface which is a tapered surface and a sixth side surface which is a non-tapered surface
  • the problem of stress concentration and the problem of cam out load are summarized. Is solved. In other words, in the key wrench according to the embodiment, the effect of alleviating stress concentration and the effect of suppressing the cam out load are exhibited synergistically.
  • FIG. 14 shows an analysis result of calculation of the torque at which the hole is broken when all six side surfaces of the key portion 5-2 are tapered and the taper angles of all the side surfaces are equal to each other. That is, FIG. 14 shows the analysis result for the key wrench in the comparative example.
  • the side taper angle ⁇ was 2 degrees
  • hole 2 was broken at about 45 in-lb (5.1 N ⁇ m). The fact that the hole is broken means that the torque holding ability of the hole is substantially lost.
  • the side taper angle was 3 degrees
  • the hole 2 was broken at about 40 in-lb (4.5 N ⁇ m).
  • the side taper angle is 4 degrees
  • the hole 2 is broken at about 35 in-lb (4.0 N ⁇ m).
  • FIG. 15 relates to the shapes of the six sides of the key portion 5-2: (1) if all sides are non-tapered, (2) if all sides are tapered, (3) one side (4) Analysis where the cam out load Fz of the key portion 5-2 is calculated when only the two side surfaces are tapered surfaces, and (5) the case where only the three side surfaces are tapered surfaces. Show the results.
  • the cam-out load Fz means an upward load received by the key portion 5-2, as shown in FIG.
  • the six side surfaces of the key portion 5-2 include only one, only two, or only three tapered surfaces, as compared with the case where all the six side surfaces are tapered surfaces. It is possible to effectively suppress the come-out.
  • the shape of the key portion 5-2 is (1) a shape corresponding to the above-described first example, (2) a case corresponding to the above-described second example, (3) the above-described In the case of the shape corresponding to the third example, (4) in the case of the shape corresponding to the above-mentioned fourth example, (5) in the case of the shape corresponding to the above-mentioned fifth example, (6) the above-mentioned sixth example
  • (C) the key portion 5-2 begins to cam out
  • the analysis result which calculated torque is shown.
  • the torque which starts to come out means the torque at which the key portion 5-2 starts to cam out when the key portion 5-2 is held down with a load of 10 kgf.
  • the cam out is effectively suppressed even when a relatively large torque acts on key portion 5-2.
  • the taper angle may be reduced.
  • the taper angle is, for example, 2.5 ° or less, 2.0 ° or less, or 1.5 ° or less from the viewpoint of suppressing the cam out.
  • the taper angle is less than 1.0 °, the risk of the free end of the key portion 5-2 coming into contact with the bottom of the hole 2 increases.
  • the tapered surface can not properly contact the opening edge 3a of the hole.
  • the taper angle is preferably 1.0 ° or more.
  • the key wrench in the first to sixth examples is superior to the key wrench in the comparative example shown in FIG.
  • the first example, the second example, and the fourth example are particularly excellent.
  • the taper angle may be reduced in order to increase the torque at which the hole is broken.
  • the torque at which the hole is broken is 50 in-lb (about 5.5 N ⁇ m More than).
  • the torque at which the hole is broken exceeds 60 in-lb (about 6.6 N ⁇ m).
  • the two tapered surfaces are adjacent to each other (first example).
  • the number of tapered surfaces is three
  • three tapered surfaces are continuous (in other words, the first side surface 50-1 which is a tapered surface and the tapered surface)
  • the second side surface 50-2 and the second side surface 50-2 are adjacent to each other, and the second side surface 50-2 as the tapered surface and the third side surface 50-3 as the tapered surface are adjacent to each other).
  • the taper angle is preferably 1 ° or more and 2.5 ° or less, and particularly preferably 1 ° or more and 2 ° or less.
  • FIG. 17 relates to the six sides of the key portion 5-2: (1) if all sides are non-tapered, (2) if only one side is tapered, (3) only two sides
  • the following shows the experimental results of measuring the average value of the torque at which the hole 2 breaks for each of the cases where (4) only three side surfaces are tapered surfaces when (1) is a tapered surface.
  • the number of tapered surfaces is most preferably two, and next, the number of tapered surfaces is preferably three.
  • FIG. 18 shows that (1) when the shape of the key portion 5-2 is a shape corresponding to the above-described first example and the taper angle is 1.5 °, (2) of the key portion 5-2
  • the experimental result which measured the torque which the hole 2 breaks is shown about each in the case where a shape is a shape corresponding to the above-mentioned 1st example, and a taper angle is 2.0 degrees.
  • a shape is a shape corresponding to the above-mentioned 1st example, and a taper angle is 2.0 degrees.
  • the number of tapered surfaces is preferably two or three, more preferably two, rather than one.
  • the taper angle of the tapered surface is preferably 1 ° or more and 2.5 ° or less, and particularly preferably 1 ° or more and 2 ° or less, or 1.5 ° or more and 2 ° or less.
  • the plurality of tapered surfaces are disposed adjacent to each other (for example, the first side surface which is a tapered surface and the second side surface which is a tapered surface are adjacent to each other) Is preferable.

Landscapes

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Abstract

Ｎを３以上の任意の自然数と定義する。キーレンチは、Ｎ角形状の穴（２）に係合可能なキー部分（５－２）と、基端部分（５－１）とを具備する。キー部分（５－２）は、第１側面（５０－１）、第２側面（５０－２）、および、第Ｎ側面（５０－Ｎ）を含むＮ個の側面を備える。第１側面（５０－１）は、テーパー面であり、第Ｎ側面（５０－Ｎ）は、非テーパー面である。こうして、穴の表面の変形が抑制されるとともに、過大なカムアウト荷重の発生が抑制されるキーレンチが提供される。

Description

キーレンチ
　本発明は、キーレンチに関する。
　例えば、六角穴を有する締結部材を、当該六角穴に係合可能なキーを有するキーレンチ（ｋｅｙ　ｗｒｅｎｃｈ）を用いて操作することが知られている。図１（断面図）には、締結部材１’の六角穴２’と、キーレンチ５’のキー部分とが記載されている。キー部分の断面形状は、六角穴２’の断面形状より小さくなるように形成されている。このため、図１に示されるように、キー部分の角部６’と、六角穴２’を規定する表面３’とが、小さな面積で接触することとなる。その結果、当該小さな面積に対応する部分には大きな応力集中が発生する。このため、キー部分の角部６’によって、六角穴２’を規定する表面３’が変形する。　
締結部材１’の固定または取り外しが一回以上行われる場合、表面３’の変形が進行し、締結部材１’をキーレンチによって操作（固定または取り外し）することが不可能となるおそれがある。図２には、締結部材１’の固定または取り外しが複数回行われた結果、六角穴２’を規定する表面３’の形状が、符号３’’によって示される円形状に変化した例が示されている。　
関連する技術として、特許文献１には、レンチが記載されている。特許文献１に記載のレンチは、操作部と作用部とを備える。作用部は、先端に向かって細くなる六角錐形状を有し、作用部の側面は、作用部の軸心に対して傾斜している。当該構成により、作用部と、ネジ部材の六角穴との密着性が向上する。
特開２０００－５２２６４号公報
　本発明の目的は、穴の表面の変形が抑制されるとともに、過大なカムアウト荷重の発生が抑制されるキーレンチを提供することにある。
　この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
　いくつかの実施形態におけるキーレンチは、Ｎを３以上の任意の自然数と定義する時、Ｎ角形状の穴に係合可能なキー部分と、基端部分とを具備する。
　前記キー部分は、第１側面、第２側面、および、第Ｎ側面を含むＮ個の側面を備える。前記第１側面は、テーパー面であり、前記第Ｎ側面は、非テーパー面である。
　上記キーレンチにおいて、前記キー部分は、第３側面を含んでいてもよい。また、前記第２側面および第３側面のうちの少なくとも１つは、テーパー面であってもよい。また、前記Ｎ個の側面のうち、前記第１側面、前記第２側面、および、前記第３側面以外の側面は、非テーパー面であってもよい。
　上記キーレンチにおいて、前記第２側面は、テーパー面であってもよい。前記第３側面は、非テーパー面であってもよい。
　上記キーレンチにおいて、前記第２側面は、テーパー面であってもよい。テーパー面である前記第１側面と、テーパー面である前記第２側面とは、互いに隣接していてもよい。
　上記キーレンチにおいて、前記第１側面のテーパー角度は、１°以上２．５°以下であってもよい。
　上記キーレンチにおいて、前記キー部分の長手方向軸に垂直な断面は、仮想的な正Ｎ角形を構成するＮ個の辺のいずれかに重なる２つ以上の辺と、前記仮想的な正Ｎ角形の外方に位置する少なくとも１つの辺を含んでいてもよい。
　いくつかの実施形態におけるキーレンチは、Ｎを３以上の任意の自然数と定義する時、Ｎ角形状の穴に係合可能なキー部分と、基端部分とを具備する。前記キー部分は、第１側面、第２側面、および、第Ｎ側面を含むＮ個の側面を備える。前記第１側面は、前記キー部分の長手方向中心軸である第１軸に対して傾斜した第１テーパー面を含む。前記第Ｎ側面と前記第１軸との間のなす角度である第Ｎテーパー角度は、前記第１側面と前記第１軸との間のなす角度である第１テーパー角度よりも小さい。
　本発明により、穴の表面の変形が抑制されるとともに、過大なカムアウト荷重の発生が抑制されるキーレンチが提供できる。
図１は、従来のキーレンチの使用によって、穴を規定する表面に応力集中が発生している様子を示す概略断面図である。 図２は、従来のキーレンチの使用によって、穴を規定する表面の形状が大きく変化した状態を示す概略断面図である。 図３は、キー部分の長手方向中心軸について説明するための図であって、キー部分の長手方向に垂直な断面図である。 図４は、キー部分の長手方向中心軸、および、テーパー角度について説明するための図であって、キー部分の縦断面図である。 図５は、発明者によって認識された事項を説明するための図である。 図６は、実施形態におけるキーレンチの概略斜視図である。 図７は、キーレンチ５のキー部分を穴に挿入した状態を示す縦断面図である。 図８は、図６における面Ａでのキーレンチの断面図である。 図９は、実施形態におけるキーレンチの変形例を模式的に示す底面図である。 図１０Ａは、第１例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１０Ｂは、第２例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１０Ｃは、第３例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１０Ｄは、第４例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１０Ｅは、第５例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１０Ｆは、第６例におけるキーレンチのキー部分の概略底面図である。 図１１は、キーレンチの適用例を示す縦断面図である。 図１２は、キーレンチの適用例を示す概略斜視図である。 図１３は、実験装置の概要を示す縦断面図である。 図１４は、解析結果を示す図である。図１４は、テーパー角度と、穴が破壊されるトルクとの関係を示すグラフである。 図１５は、解析結果を示す図である。図１５は、トルクとカムアウト荷重との関係を示すグラフである。 図１６は、解析結果を示す図である。図１６は、第１例乃至第６例について、テーパー角度と、穴が変形し始めるトルク、穴が破壊されるトルク、および、カムアウト荷重が１０ｋｇｆとなるまでに加えられるトルクとの関係を示すグラフである。 図１７は、実験結果を示す図である。図１７は、テーパー面の個数と、穴が破壊されるトルクとの関係を示すグラフである。 図１８は、実験結果を示す図である。図１８は、テーパー角度と、穴が破壊されるトルクとの関係を示すグラフである。
　以下、実施形態に係るキーレンチに関して、添付図面を参照して説明する。なお、添付図面において、同一の機能を有する構成要素には、同一の符号が付与されている。同一の符号が付された構成要素についての繰り返しとなる説明は省略される。
（用語の定義）
　本明細書では、キーレンチのキー部分の遠位端（自由端）から近位方向に向かう方向を「第１方向」と定義する。本明細書において、「上方」は、第１方向に対応する。すなわち、本明細書においては、現実には、第１方向と鉛直上向きの方向とが一致しない場合であっても、「第１方向」が上方であると定義される。また、本明細書において、「下方（第２方向）」は、「上方（第１方向）」とは反対の方向を意味する。
　本明細書において、キーレンチのキー部分の長手方向中心軸Ｌ１は、一般的な技術常識に照らして解釈される。一般的な技術常識に照らしても、キーレンチのキー部分の長手方向中心軸Ｌ１がどの仮想直線に対応するのかが不明である時には、キー部分の長手方向中心軸Ｌ１は、以下のとおりに解釈される。
（１）キーレンチのキー部分の長手方向に垂直な断面のうちの少なくとも１つの断面が正多角形である場合、キー部分の長手方向中心軸Ｌ１は、当該正多角形の断面に垂直で当該正多角形の断面の中心をとおる軸を意味する。
（２）キーレンチのキー部分の長手方向に垂直な断面のすべてが正多角形でない場合には、キー部分の長手方向に垂直な１つの断面と、キー部分の側面のうち非テーパー面である側面との交線を、非テーパー面に対応する辺と定義する。キー部分の長手方向中心軸Ｌ１は、当該非テーパー面に対応する辺の全てからの距離が等しい点をとおり、当該１つの断面に垂直な軸を意味する。（図３を参照。各非テーパー面に対応する辺と、長手方向中心軸Ｌ１との距離はＤである。）
（３）上記「（１）」および「（２）」を考慮しても、キーレンチのキー部分の長手方向中心軸Ｌ１がどの仮想直線に対応するのかが不明である時には、キー部分の長手方向中心軸Ｌ１は、キーレンチのキー部分の端面（自由端面）の面積中心をとおり、端面に垂直な軸を意味する。なお、端面が丸みを有する場合は、丸み部分を除いた部分を端面と定義する。（図４を参照）
　本明細書において、キー部分の側面のテーパー角度とは、図４に示されるように、当該側面と、キー部分の長手方向軸（長手方向中心軸Ｌ１）との間のなす角度θを意味する。より具体的には、角度θは、テーパー面の法線のうち中心軸Ｌ１と交わる線（以下、「第１法線」という。）、中心軸Ｌ１の延長線、及び、前記第１法線と前記延長線を含む平面と前記テーパー面との交線によって形成される三角形において、前記第１法線に対する対向角を意味する。（図４を参照）
（発明者によって認識された事項）
　図５を参照して、テーパー面ＴＡを有するキーレンチ５’が締結部材１の穴２に挿入された状態において、キーレンチ５’と締結部材１との間で回転トルクが伝達される場合を想定する。この場合、当該回転トルクに起因して、キーレンチ５’には、内向きの力Ｆが作用する（必要であれば、図１に示された内向きの力Ｆも参照）。本明細書において、当該内向きの力のうちの上向き成分（Ｆｚ）を、「カムアウト荷重」と呼ぶ。当該カムアウト荷重が大きい場合、キーレンチを保持する作業者あるいは機械にとっての負担が大きくなる。特に、穴２のサイズ（断面積）が小さい場合、あるいは、キーレンチ５’と締結部材１との間で伝達される回転トルクの大きさが大きい場合には、カムアウト荷重の問題は顕著となる。
　なお、図５は、発明者によって認識された事項を説明するための図であって、公知の問題または課題を示す図ではない。
（実施形態におけるキーレンチ）
　図６乃至図８を参照して、実施形態におけるキーレンチ５について説明する。図６は、実施形態におけるキーレンチ５の概略斜視図である。図７は、キーレンチ５のキー部分５－２を穴２に挿入した状態を示す縦断面図である。図８は、図６における面Ａでのキーレンチ５の断面図（キーレンチの長手方向中心軸Ｌ１に垂直な断面における断面図）である。
　キーレンチ５は、基端部分５－１と、キー部分５－２とを備える。基端部分５－１は、作業者、工具または機械によって保持される部分である。キー部分５－２は、Ｎを３以上の自然数と定義する時、Ｎ角形状の穴に係合可能な部分である。なお、説明を複雑化させないために、以下の説明では、Ｎ＝６の場合について説明する。すなわち、キーレンチ５が六角レンチであり、穴２が六角穴である場合について説明する。なお、本明細書における説明において、例えば、六角形、正六角形、六角穴、第６側面、第６テーパー角度を、それぞれ、Ｎ角形、正Ｎ角形、Ｎ角穴、第Ｎ側面、第Ｎテーパー角度と読み替えることにより、説明を一般化することが可能である。
　基端部分５－１と、キー部分５－２とは、断面Ｂ１（長手方向中心軸Ｌ１に垂直な断面）を介して接続されている。なお、図６に記載の例では、断面Ｂ１は、六角形であるが、正六角形ではない。
　基端部分５－１の遠位部には、先端側に向かって徐々に断面積が小さくなる（連続的に断面積が小さくなる）遷移部５８が設けられていてもよい。なお、遷移部５８の遠位端は、キー部分５－２に接続されている。遷移部５８の存在により、断面積の小さなキー部分５－２と、断面積の大きな基端部分５－１との間でトルクが伝達される際に、大きな応力集中が発生することが抑制される。
　キーレンチ５のキー部分５－２の近位端は、基端部分５－１に接続されており、キー部分５－２の遠位端は、自由端５２である。キー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。すなわち、キー部分５－２は、第１側面５０－１、第２側面５０－２、第３側面５０－３、第４側面５０－４、第５側面５０－５、第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１は、長手方向中心軸Ｌ１である第１軸に対して傾斜したテーパー面ＴＡ（第１テーパー面）を含む。第１側面５０－１と第１軸との間のなす角度である第１テーパー角度は、好ましくは、１度以上である。
　キー部分５－２の第６側面５０－６は、非テーパー面である。図６に記載の例では、第６側面５０－６と長手方向中心軸Ｌ１（第１軸）との間のなす角度である第６テーパー角度は、０度である。なお、本明細書において、非テーパー面には、テーパー角度（すなわち、長手方向中心軸Ｌ１に対する角度）が０度である面に加え、テーパー角度が１度未満あるいは０．５度未満である面が含まれてもよい。
　実施形態におけるキーレンチ５のキー部分５－２は、テーパー面である第１側面と、非テーパー面である第６側面とを備える。換言すれば、第６側面のテーパー角度は、第１側面のテーパー角度よりも小さい。実施形態では、キー部分が、テーパー角度が０度または微小角度である側面を備えるため、図７に示されるとおり、カムアウト荷重Ｆｚの合計値を小さくすることが可能である。
　図８は、図６における面Ａでのキーレンチ５の断面図である。面Ａにおけるキーレンチ５における断面Ｂ２は、六角形であるが、非正六角形である。断面Ｂ２は、例えば、キー部分５－２を穴２に挿入した時、穴２の開口端縁３ａ（図７を参照）に接触する部分に対応する断面である。なお、図８において、キーレンチ５のキー部分５－２の基端面を示す断面Ｂ１、および、キー部分５－２の自由端を示す断面Ｂ３が、参考のために図示されている。断面Ｂ２は、断面Ｂ１と断面Ｂ３の間に位置する断面である。
　図８から把握されるように、テーパー面である第１側面５０－１は、先端（自由端）に向かうにつれて、長手方向中心軸Ｌ１からの距離が小さくなる面である。また、第１側面５０－１は、先端に向かうにつれて、第１側面５０－１に対向する側面（第４側面５０－４）からの距離が小さくなる面である。他方、非テーパー面である第６側面５０－６のテーパー角度が０度である場合には、第６側面５０－６は、長手方向中心軸Ｌ１からの距離が、先端（自由端）に向かうにつれて変化しない面である。なお、図８に記載の例では、第１側面５０－１と、第１側面に対向する側面（第４側面５０－４）との間のなす角度は、第６側面５０－６と、第６側面に対向する側面（第３側面５０－３）との間のなす角度よりも大きい。
　図８を参照して、キー部分５－２のうちの穴の開口端縁３ａと接触する部分に対応する断面Ｂ２において、テーパー面である第１側面５０－１と長手方向中心軸Ｌ１との間の距離は、第６側面５０－６と長手方向中心軸Ｌ１との間の距離よりも大きい。このため、穴２にキー部分５－２を挿入した時に、テーパー面である第１側面５０－１が、より確実に、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。
　また、断面Ｂ２において、テーパー面である第１側面５０－１と、第１側面に対向する側面（第４側面５０－４）との間の距離は、第６側面５０－６と、第６側面に対向する側面（第３側面５０－３）との間の距離よりも大きい。このため、穴２にキー部分５－２を挿入した時に、テーパー面である第１側面５０－１（または、第１側面５０－１および第４側面５０－４）が、より確実に、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。
　また、図８に記載の例において、断面Ｂ２において、第１側面５０－１は、第２側面５０－２乃至第６側面５０－６によって規定される仮想的な正六角形の外方に位置している。換言すれば、キー部分５－２の長手方向軸（長手方向中心軸Ｌ１）に垂直な断面は、仮想的な正六角形を構成する６個の辺のいずれかに重なる２つ以上の辺あるいは３つ以上の辺（図８における５０－２、５０－３、５０－４、５０－５、５０－６を参照）と、仮想的な六角形の外方に位置する少なくとも１つの辺（図８における５０－１に対応する実線を参照）とを有する。
　なお、キー部分５－２の自由端に対応する断面Ｂ３において、第１側面５０－１は、第２側面５０－２乃至第６側面５０－６によって規定される仮想的な正六角形の内方に位置していてもよいし、外方に位置していてもよい。図８に記載の例では、断面Ｂ３において、第１側面５０－１は、第２側面５０－２乃至第６側面５０－６によって規定される仮想的な正六角形上に位置している。換言すれば、図８に記載の例では、キー部分５－２の自由端に対応する断面Ｂ３は、正六角形である。
　なお、図８に記載の例では、第２側面５０－２乃至第５側面５０－５の全てが、非テーパー面であるが、第２側面５０－２乃至第５側面５０－５のうちの１個、２個、３個、あるいは、４個がテーパー面であってもよい。
　図９は、実施形態におけるキーレンチ５の変形例を模式的に示す底面図である。図９から把握されるように、第１側面５０－１は、先端に向かうにつれて、長手方向中心軸Ｌ１からの距離が小さくなるテーパー面である。他方、第２側面５０－２乃至第６側面５０－６も、先端に向かうにつれて、長手方向中心軸Ｌ１からの距離が小さくなる面である。しかし、第６側面５０－６のテーパー角度（傾斜角度）は、テーパー面である第１側面５０－１のテーパー角度（傾斜角度）よりも小さい。第６側面５０－６のテーパー角度が１度未満または０．５度未満である時、本明細書では、第６側面５０－６は、非テーパー面であるとみなされる。
　図９に記載の例では、第６側面５０－６と、第６側面５０－６に対向する側面（第３側面５０－３）との間の距離が、先端に向かって減少していく度合いは、第１側面５０－１と、第１側面５０－１に対向する側面（第４側面５０－４）との間の距離が、先端に向かって減少していく度合いよりも小さい。
　図９に記載の例においても、図６乃至図８に記載の実施形態と同様の効果、すなわち、カムアウト荷重が小さくなるという効果が奏される。
　なお、本明細書において、第１側面５０－１と長手方向中心軸Ｌ１（第１軸）との間のなす角度である第１テーパー角度が、長手方向中心軸Ｌ１に沿って変化してもよい。すなわち、第１テーパー角度が、長手方向中心軸Ｌ１に沿って変化する場合であっても、第１側面５０－１の大部分において第１テーパー角度が１度以上である場合には、第１側面５０－１は、テーパー面であるとみなされる。
（テーパー面が２個ある場合）
　図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、テーパー面が２個ある場合の実施形態について説明する。図１０Ａ乃至図１０Ｃは、キーレンチ５のキー部分５－２の概略底面図である。なお、図１０Ａ乃至図１０Ｃにおいて、穴の開口端縁３ａが破線によって仮想的に示されている。
（第１例：２面ａタイプ）
　図１０Ａに記載の第１例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１および第２側面５０－２は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに隣接する面、換言すれば、互いに接続されている面である。他方、第３側面５０－３乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第３側面５０－３のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さい。なお、図１０Ａに記載の例では、第１側面５０－１と、第１側面に対向する側面（第４側面５０－４）との間のなす角度は、第６側面５０－６と、第６側面に対向する側面（第３側面５０－３）との間のなす角度よりも大きい。同様に、第２側面５０－２と、第２側面に対向する側面（第５側面５０－５）との間のなす角度は、第６側面５０－６と、第６側面に対向する側面（第３側面５０－３）との間のなす角度よりも大きい。
　図１０Ａに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第２テーパー面である第２側面５０－２とが、穴の開口端縁３ａに接触する。また、第１側面５０－１に対向する側面（第４側面５０－４）が、ガイド面として機能し、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。同様に、第２側面５０－２に対向する側面（第５側面５０－５）が、ガイド面として機能し、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。他方、第３側面５０－３および第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ａに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第３側面５０－３と開口端縁３ａとの間のギャップＷ３は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度である。
　なお、図１０Ａに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおける断面において、第１側面５０－１および第２側面５０－２は、第３側面５０－３乃至第６側面５０－６によって規定される仮想的な正六角形の外方に位置している。換言すれば、図１０Ａに記載の例では、キー部分５－２の長手方向軸に垂直な断面（断面Ｂ１または断面Ｂ２）は、仮想的な正六角形を構成する６個の辺のいずれかに重なる４つの辺（図１０Ａの５０－３、５０－４、５０－５、５０－６を参照）と、仮想的な正六角形の外方に位置する２つの辺（図１０Ａの５０－１、５０－２を参照）とを有する。なお、本段落の記載の事項は、下記第２例および第３例にもあてはまる事項である。
　図１０Ａに記載の例では、テーパー面が２個存在する。このため、キー部分５－２と、開口端縁３ａとの密着長さが長くなり、穴の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。また、図１０Ａに記載の例では、キー部分の４つの側面が、開口端縁３ａに接触する。このため、穴の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。
（第２例：２面ｂタイプ）
　図１０Ｂに記載の第２例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１および第２側面５０－２は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに第６側面５０－６を介して接続されている。換言すれば、第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、第６側面５０－６によって、互いに離間されている。他方、第３側面５０－３乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第３側面５０－３のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さい。
　図１０Ｂに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第２テーパー面である第２側面５０－２とが、穴の開口端縁３ａに接触する。また、第６側面５０－６に対向する側面である第３側面５０－３が、ガイド面として機能し、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ｂに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第４側面５０－４と開口端縁３ａとの間のギャップＷ４は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）程度であり、第５側面５０－５と開口端縁３ａとの間のギャップＷ５は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）程度である。
　図１０Ｂに記載の例では、テーパー面が２個存在する。このため、キー部分５－２と、開口端縁３ａとの密着長さが長くなり、穴の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。また、図１０Ｂに記載の例では、キー部分の３つの側面が、開口端縁３ａに接触する。このため、穴の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。
（第３例：２面ｃタイプ）
　図１０Ｃに記載の第３例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１および第２側面５０－２は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに対向する面である。すなわち、第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、直接的に接続されていない。他方、第３側面５０－３乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第３側面５０－３のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さい。なお、図１０Ｃに記載の例では、第１側面５０－１と、第１側面に対向する側面（第２側面５０－２）との間のなす角度は、第６側面５０－６と、第６側面に対向する側面（第４側面５０－４）との間のなす角度よりも大きい。
　図１０Ｃに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第２テーパー面である第２側面５０－２とが、穴の開口端縁３ａに接触する。他方、第３側面５０－３乃至第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ｃに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第３側面５０－３と開口端縁３ａとの間のギャップＷ３は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第４側面５０－４と開口端縁３ａとの間のギャップＷ４は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第５側面５０－５と開口端縁３ａとの間のギャップＷ５は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度である。
　図１０Ｃに記載の例では、テーパー面が２個存在する。しかし、図１０Ｃに記載の例では、キー部分の２つの側面のみが、開口端縁３ａに接触する。このため、開口端縁３ａにおける応力集中の緩和の程度は、図１０Ａまたは図１０Ｂに記載の例と比較して小さい。
（テーパー面が３個ある場合）
　図１０Ｄ乃至図１０Ｆを参照して、テーパー面が２個ある場合の実施形態について説明する。図１０Ｄ乃至図１０Ｆは、キーレンチ５のキー部分５－２の底面図である。なお、図１０Ｄ乃至図１０Ｆにおいて、穴の開口端縁３ａが破線によって仮想的に示されている。
（第４例：３面ａタイプ）
　図１０Ｄに記載の第４例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１、第２側面５０－２、および、第３側面５０－３は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であり、第３側面５０－３のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに隣接する面、換言すれば、互いに接続されている面である。また、第２側面５０－２と第３側面５０－３とは、互いに隣接する面、換言すれば、互いに接続されている面である。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第４側面５０－４のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さく、第３側面５０－３のテーパー角度よりも小さい。
　図１０Ｄに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第３テーパー面である第３側面５０－３とが、穴の開口端縁３ａに接触する。また、第２側面５０－２に対向する側面である第５側面５０－５が、ガイド面として機能し、穴の開口端縁３ａに接触することとなる。他方、第４側面５０－４および第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ｄに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第４側面５０－４と開口端縁３ａとの間のギャップＷ４は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）程度である。また、図１０Ｄに記載の例において、第２テーパー面である第２側面５０－２は、穴の開口端縁３ａに接触していない。図１０Ｄに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第２側面５０－２と開口端縁３ａとの間のギャップＷ２は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）程度である。
　なお、図１０Ｄに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおける断面において、第１側面５０－１乃至第３側面５０－３は、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６によって規定される仮想的な正六角形の外方に位置している。換言すれば、図１０Ｄに記載の例では、キー部分５－２の長手方向軸に垂直な断面（断面Ｂ１または断面Ｂ２）は、仮想的な正六角形を構成する６個の辺のいずれかに重なる３つの辺（図１０Ｄの５０－４、５０－５、５０－６を参照）と、仮想的な正六角形の外方に位置する３つの辺（図１０Ｄの５０－１、５０－２、５０－３を参照）とを有する。なお、本段落の記載の事項は、下記第５例および第６例にもあてはまる事項である。
　図１０Ｄに記載の例における各側面の開口端縁３ａへの接触状態は、図１０Ｂに記載の例における各側面の開口端縁３ａへの接触状態と同じである。すなわち、図１０Ｄに記載の例では、キー部分の３つの側面が、開口端縁３ａに接触する。このため、穴２の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。
（第５例：３面ｂタイプ）
　図１０Ｅに記載の第５例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１、第２側面５０－２、および、第３側面５０－３は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であり、第３側面５０－３のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに第６側面５０－６を介して接続されている。換言すれば、第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、第６側面５０－６によって、互いに離間されている。また、第２側面５０－２と第３側面５０－３とは、互いに第４側面５０－４を介して接続されている。換言すれば、第２側面５０－２と第３側面５０－３とは、第４側面５０－４によって、互いに離間されている。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第４側面５０－４のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さく、第３側面５０－３のテーパー角度よりも小さい。
　図１０Ｅに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第２テーパー面である第２側面５０－２と、第３テーパー面である第３側面５０－３とが、穴の開口端縁３ａに接触する。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ｅに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第４側面５０－４と開口端縁３ａとの間のギャップＷ４は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第５側面５０－５と開口端縁３ａとの間のギャップＷ５は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度である。
　図１０Ｅに記載の例では、キー部分の３つの側面が、開口端縁３ａに接触する。このため、穴２の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。
（第６例：３面ｃタイプ）
　図１０Ｆに記載の第６例では、キーレンチ５のキー部分５－２は、第１側面５０－１乃至第６側面５０－６を備える。第１側面５０－１、第２側面５０－２、および、第３側面５０－３は、それぞれ、テーパー面ＴＡである。第１側面５０－１のテーパー角度は、１度以上であり、第２側面５０－２のテーパー角度は、１度以上であり、第３側面５０－３のテーパー角度は、１度以上であることが好ましい。
　第１側面５０－１と第２側面５０－２とは、互いに隣接する面、換言すれば、互いに接続されている面である。また、第３側面５０－３は、第１側面５０－１に対向する面であって、第１側面５０－１および第２側面５０－２から離間して配置された面である。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６の各々は、非テーパー面である。第４側面５０－４のテーパー角度乃至第６側面５０－６のテーパー角度は、第１側面５０－１のテーパー角度よりも小さく、第２側面５０－２のテーパー角度よりも小さく、第３側面５０－３のテーパー角度よりも小さい。
　図１０Ｆに記載の例では、キーレンチ５のキー部分５－２が、穴２に挿入されると、第１テーパー面である第１側面５０－１と、第２テーパー面である第２側面５０－２と、第３テーパー面である第３側面５０－３とが、穴の開口端縁３ａに接触する。他方、第４側面５０－４乃至第６側面５０－６は、開口端縁３ａに接触しない。図１０Ｆに記載の例では、穴の開口端縁３ａに対応する高さにおいて、第４側面５０－４と開口端縁３ａとの間のギャップＷ４は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第５側面５０－５と開口端縁３ａとの間のギャップＷ５は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度であり、第６側面５０－６と開口端縁３ａとの間のギャップＷ６は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）程度である。
　図１０Ｆに記載の例では、３つの側面が、開口端縁３ａに接触する。このため、穴２の表面３（開口端縁３ａ）における応力集中が緩和される。その結果、穴２の変形が抑制される。
（実施形態におけるキーレンチの適用例）
　図１１および図１２を参照して、キーレンチの適用例について説明する。図１１は、キーレンチの適用例を示す縦断面図である。図１２は、キーレンチの適用例を示す概略斜視図である。なお、図１２において、被締結部材の図示は、省略されている。
　図１１には、締結部材１であるボルト１ａおよびナット１ｂを用いて、被締結部材８ａおよび被締結部材８ｂを締結する様子が記載されている。被締結部材８ａおよび被締結部材８ｂの各々は、板部材であってもよい。締結部材１（ボルト１ａ）は、実施形態におけるキーレンチのキー部分５－２が挿入される穴２を備える。穴２は、上方に向けて開口されている。
　図１１および図１２に記載の例では、ボルト１ａは、頭部１１と、軸部１２とを備える。頭部１１の軸部側の面１１ａは、被締結部材８ａに接触している。軸部１２は、遠位端の中央部に穴２を備える。換言すれば、軸部１２の端面（遠位面）には、穴２が設けられている。また、軸部１２の外周面には、第１ねじ山１３が設けられている。
　ナット１ｂは、ボルトの第１ねじ山１３に螺合する第２ねじ山１４を備える。また、ナット１ｂの外周面１５は、工具１００に係合可能な形状（例えば、断面が多角形である形状）を有している。
　図１１を参照して、ボルト１ａとナット１ｂとによる被締結部材８ａ、８ｂの締結方法について説明する。第１ステップにおいて、ボルト１ａが、被締結部材８ａ、８ｂの孔に挿入される。第２ステップにおいて、ナット１ｂが、ボルト１ａに、仮装着される。第３ステップにおいて、実施形態におけるキーレンチのキー部分５－２が、ボルトの軸部に設けられた穴２に挿入される。穴２にキー部分５－２が挿入されることにより、ボルト１ａのボルト中心軸回りの回転が防止される。第４ステップにおいて、ナット１ｂの外周面１５に、工具１００が係合する。
　第５ステップにおいて、キーレンチ５によりボルト１ａの回転が抑制された状態で、工具１００が回転することにより（より具体的には、工具１００におけるナット１ｂの外周面１５との係合部分が回転することにより）、ナット１ｂがボルト１ａの頭部に向かって移動する（ボルト１ａにねじ込まれる）。第６ステップにおいて、ボルトの頭部１１と、ナット１ｂとによって、被締結部材８ａ、８ｂが挟持される。すなわち、ボルト１ａとナット１ｂによって、被締結部材８ａ、８ｂが締結される。なお、工具１００の回転は、人力によって行われても良いし、動力を用いて行われても良い。
　実施形態におけるキーレンチのキー部分５－２は、テーパー面である側面（第１側面５０－１）を備えるため、穴２を規定する表面３に応力集中が生じることが抑制される。また、キー部分５－２は、非テーパー面である側面（第６側面５０－６）を備える。このため、カムアウト荷重が過大とならない。その結果、ナット１ｂのボルト１ａへのねじ込み工程を、より、円滑に実行することが可能である。なお、キーレンチは、上述の第１例乃至第６例のキーレンチのうちのいずれかであってもよい。
　一般的に、ボルトの軸部１２に設けられる穴２のサイズは、かなり小さい。このため、ボルトの軸部１２に設けられる穴２に挿入されるキー部分には、相対的に大きな荷重が作用する。その結果、穴２を規定する表面３において発生する応力集中が大きくなる傾向がある。他方、側面の全てがテーパー面であるキー部分を用いることにより、応力集中の緩和を図る場合には、カムアウト荷重が大きくなる傾向がある。しかし、実施形態におけるキーレンチ（テーパー面である第１側面と、非テーパー面である第６側面とを有するキーレンチ）を用いた場合には、応力集中の問題と、カムアウト荷重の問題とが、まとめて解決される。換言すれば、実施形態におけるキーレンチでは、応力集中の緩和の効果と、カムアウト荷重の抑制の効果とが相乗的に奏される。
（実験例および解析例）
　実験は、図１３に記載の装置を用いて行った。なお、穴２の対向側面間の距離Ｄ１は、３／３２インチ（約２．３８ｍｍ）であった。また、ナット１ｂをＲ方向に回転させて、ナット１ｂをボルト１ａにねじ込む際に、キー部分５－２に作用するトルクが測定された。
　図１４は、キー部分５－２の６つの側面が全てテーパー面であり、かつ、全ての側面のテーパー角度が互いに等しい場合において、穴が破壊されるトルクを計算した解析結果を示す。すなわち、図１４は、比較例におけるキーレンチに対する解析結果を示す。図１４を参照して、側面のテーパー角度θが２度の時、約４５インチポンド（５．１Ｎ・ｍ）で、穴２が破壊された。なお、穴が破壊されるとは、穴のトルク保持能力が実質的になくなることを意味する。また、側面のテーパー角度が３度の時、約４０インチポンド（４．５Ｎ・ｍ）で、穴２が破壊された。また、側面のテーパー角度が４度の時、約３５インチポンド（４．０Ｎ・ｍ）で、穴２が破壊された。
　図１５は、キー部分５－２の６つの側面の形状に関し、（１）全ての側面が非テーパー面である場合、（２）全ての側面がテーパー面である場合、（３）１つの側面だけがテーパー面である場合、（４）２つの側面だけがテーパー面である場合、（５）３つの側面だけがテーパー面である場合について、キー部分５－２のカムアウト荷重Ｆｚを計算した解析結果を示す。なお、カムアウト荷重Ｆｚは、図１３に示されるように、キー部分５－２が受ける上方向の荷重を意味する。
　図１５を参照して、キー部分５－２の６つの側面の全てが、非テーパー面である場合（図１５のグラフ中、「テーパー角度０°」に対応）、キー部分５－２に作用するトルクが約４５インチポンド（５．１Ｎ・ｍ）の時、カムアウト荷重が１０ｋｇｆとなった。換言すれば、キー部分５－２に作用するトルクが約４５インチポンド（５．１Ｎ・ｍ）になると、１０ｋｇｆの下向きの保持力では、キー部分５－２のカムアウトを抑制できなくなった。また、キー部分５－２の６つの側面の全てが、テーパー面である場合、キー部分５－２に作用するトルクが約１９インチポンド（２．１Ｎ・ｍ）の時、カムアウト荷重が１０ｋｇｆとなった。また、キー部分５－２の６つの側面が、１個、２個、または、３個のテーパー面を含む場合、キー部分５－２に作用するトルクが約３６～４２インチポンド（４．１～４．７Ｎ・ｍ）の時、カムアウト荷重が１０ｋｇｆとなった。
　以上のとおり、キー部分５－２の６つの側面が、１個のみ、２個のみ、または、３個のみのテーパー面を含む場合には、６つの側面が全てテーパー面である場合と比較して、効果的にカムアウトを抑制することが可能である。
　図１６は、キー部分５－２の形状が、（１）上述の第１例に対応する形状である場合、（２）上述の第２例に対応する形状である場合、（３）上述の第３例に対応する形状である場合、（４）上述の第４例に対応する形状である場合、（５）上述の第５例に対応する形状である場合、（６）上述の第６例に対応する形状である場合である各々について、（Ａ）穴２の表面３が変形し始めるトルク、（Ｂ）穴２が破壊されるトルク、（Ｃ）キー部分５－２がカムアウトし始めるトルク、を計算した解析結果を示す。なお、上述の「（Ｃ）」に関し、カムアウトし始めるトルクは、キー部分５－２を１０ｋｇｆの荷重で押さえつけている際に、キー部分５－２がカムアウトし始めるトルクを意味する。
　図１６を参照して、第１例乃至第６例のいずれにおいても、キー部分５－２に相対的に大きなトルクが作用する場合であっても、効果的に、カムアウトが抑制された。なお、カムアウトし始めるトルクを、より大きくしたい場合には、テーパー角度を小さくすればよい。換言すれば、カムアウト抑制の観点から、テーパー角度は、例えば、２．５°以下、２．０°以下、あるいは、１．５°以下であることが好ましい。他方、テーパー角度が、１．０°より小さい場合には、穴２の底面にキー部分５－２の自由端が当接するリスクが増大する。穴２の底面にキー部分５－２の自由端が当接すると、テーパー面が、穴の開口端縁３ａに適切に接触できなくなる。その結果、キー部分５－２と穴の表面３との間の接触部分に、大きな応力集中が発生する。このため、テーパー角度は１．０°以上であることが好ましい。
　図１６を参照して、穴が変形し始めるトルクに関しては、第１例乃至第６例の間で、顕著な優劣の差はない。
　穴が破壊されるトルクに関しては、第１例乃至第６例におけるキーレンチは、図１４に示された比較例におけるキーレンチよりも、優れていることが把握される。第１例乃至第６例の中でも、特に、第１例、第２例、第４例が優れている。また、図１６を参照して、穴が破壊されるトルクを大きくしたい場合には、テーパー角度を小さくすればよいことが把握される。特に、第１例、第２例、および、第４例において、テーパー角度が１°以上２．５°以下である時、穴が破壊されるトルクは、５０インチポンド（約５．５Ｎ・ｍ）を超える。また、第１例、および、第４例において、テーパー角度が１°以上２°以下である時、穴が破壊されるトルクは、６０インチポンド（約６．６Ｎ・ｍ）を超える。
　以上の観点から、穴が破壊されるトルクに関しては、テーパー面の個数が２個である場合には、第１例のように、２つのテーパー面が互いに隣接していること（換言すれば、テーパー面である第１側面５０－１とテーパー面である第２側面５０－２とが互いに隣接していること）、あるいは、第２例のように、２つのテーパー面が、１つの非テーパー面を介して接続されていること（換言すれば、テーパー面である第１側面５０－１とテーパー面である第２側面５０－２とが、非テーパー面である第６側面５０－６を介して接続されていること）が好ましい。また、穴が破壊されるトルクに関しては、２つのテーパー面が互いに隣接している場合（第１例）が最も好ましい。他方、テーパー面の個数が３個である場合には、第４例のように、３つのテーパー面が連続していること（換言すれば、テーパー面である第１側面５０－１とテーパー面である第２側面５０－２とが互いに隣接し、テーパー面である第２側面５０－２とテーパー面である第３側面５０－３とが互いに隣接していること）が好ましい。さらに、穴が破壊されるトルクに関しては、テーパー角度が１°以上２．５°以下、特に、１°以上２°以下であることが好ましい。
　図１７は、キー部分５－２の６つの側面に関し、（１）全ての側面が非テーパー面である場合、（２）１つの側面だけがテーパー面である場合、（３）２つの側面だけがテーパー面である場合、（４）３つの側面だけがテーパー面である場合の各々について、穴２が破壊するトルクの平均値を測定した実験結果を示す。
　図１７を参照して、テーパー面の個数は、２個であることが最も好ましく、次に、テーパー面の個数が３個であることが好ましいことがわかった。
　図１８は、（１）キー部分５－２の形状が、上述の第１例に対応する形状であり、かつ、テーパー角度が１．５°である場合、（２）キー部分５－２の形状が、上述の第１例に対応する形状であり、かつ、テーパー角度が２．０°である場合の各々について、穴２が破壊するトルクを測定した実験結果を示す。図１８を参照して、第１例に関しては、穴が破壊されるトルクについて、テーパー角度に依存した顕著な相違は見られなかった。
　以上の解析結果および実験結果を総合すると、テーパー面の個数は、１個よりも、２個または３個であることが好ましく、特に、２個であることが好ましいと言える。また、テーパー面のテーパー角度については、１°以上２．５°以下であることが好ましく、特に、１°以上２°以下、あるいは、１．５°以上２°以下であることが好ましいと言える。また、複数のテーパー面の配置に関しては、複数のテーパー面が互いに隣接配置されていること（例えば、テーパー面である第１側面とテーパー面である第２側面とが互いに隣接していること）が好ましいと言える。
　本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態又は変形例で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態又は変形例にも適用可能である。
　本特許出願は、日本国特許出願　特願２０１６－０８５３７３に基づいており、また、その特許出願に基づいて優先権を主張している。その特許出願の開示は、その引用により、本特許出願に組み込まれる。
 
 

Claims (7)

  1. 　Ｎを３以上の任意の自然数と定義する時、Ｎ角形状の穴に係合可能なキー部分と、
    　基端部分と
    　を具備し、
    　前記キー部分は、第１側面、第２側面、および、第Ｎ側面を含むＮ個の側面を備え、
    　前記第１側面は、テーパー面であり、
    　前記第Ｎ側面は、非テーパー面である
    　キーレンチ。
  2. 　前記キー部分は、第３側面を含み、
    　前記第２側面および第３側面のうちの少なくとも１つは、テーパー面であり、
    　前記Ｎ個の側面のうち、前記第１側面、前記第２側面、および、前記第３側面以外の側面は、非テーパー面である
    　請求項１に記載のキーレンチ。
  3. 　前記第２側面は、テーパー面であり、
    　前記第３側面は、非テーパー面である
    　請求項２に記載のキーレンチ。
  4. 　前記第２側面は、テーパー面であり、
    　テーパー面である前記第１側面と、テーパー面である前記第２側面とは、互いに隣接している
    　請求項２または３に記載のキーレンチ。
  5. 　前記第１側面のテーパー角度は、１°以上２．５°以下である
    　請求項１乃至４のいずれか一項に記載のキーレンチ。
  6. 　前記キー部分の長手方向軸に垂直な断面は、仮想的な正Ｎ角形を構成するＮ個の辺のいずれかに重なる２つ以上の辺と、前記仮想的な正Ｎ角形の外方に位置する少なくとも１つの辺を含む
    　請求項１乃至５のいずれか一項に記載のキーレンチ。
  7. 　Ｎを３以上の任意の自然数と定義する時、Ｎ角形状の穴に係合可能なキー部分と、
    　基端部分と
    　を具備し、
    　前記キー部分は、第１側面、第２側面、および、第Ｎ側面を含むＮ個の側面を備え、
    　前記第１側面は、前記キー部分の長手方向中心軸である第１軸に対して傾斜した第１テーパー面を含み、
    　前記第Ｎ側面と前記第１軸との間のなす角度である第Ｎテーパー角度は、前記第１側面と前記第１軸との間のなす角度である第１テーパー角度よりも小さい
    　キーレンチ。
     
     
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