JP2007111800A - トルクレンチ - Google Patents

Abstract

【課題】無理な力が加わっても、スイッチ本体には適正な力のみ加わるスイッチ装置、およびこのスイッチ装置を備えたトルクレンチを提供する。
【解決手段】メモリキー７の先端部とスイッチ部材１５のスイッチ作動体との間にコイルスプリングからなるスイッチ作動ばね１６を配置し、メモリキー７を押し込むと、スイッチ作動ばね１６が圧縮され、スイッチ作動ばね１６のバネ定数とたわみ量で決まるばね力により前記スイッチ作動体を押し込んでスイッチ部材１５をＯＮ状態とする。スイッチ作動ばね１６の撓むことのできる限界を超えてメモリキー７の押圧力がスイッチ作動ばね１６に作用するのを防ぐために、表示器ケース８に、メモリキー７の先端部と当接してメモリキー７の回動を規制する第１ストッパー部１７を設けている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プッシュ式のスイッチをＯＮ、ＯＦＦ作動するスイッチ装置、及びこのスイッチ装置を備えたトルクレンチに関する。

トルクレンチ本体に通常締付時のトルク値、増締検査時の検査トルク値などをデジタル表示により表示できる表示器を備えたトルクレンチが提供されている（特許文献１）。

このようなトルクレンチにおいて、レバー部材の先端部にボルトなどの締結部品の駆動面である頭部に係合する係合部が設けられ、該レバー部材の後部にグリップ部が設けられ、その間に表示器を備えた表示部が設けられている。
特開２００４−１０６０７５公報

上述した表示器を備えたトルクレンチにおいて、ボルトを締め作業時における作業者の姿勢は、顔よりも下方位置で手を体の前に置いた状態で行われることが多いことから、前記表示器の表示面も当該作業姿勢において、顔を下に向けた状態で確認できるように、上向きに配置されている。

しかし、締め付けるボルトの位置、あるいはボルトの周囲の状況によっては作業者が表示器を正面から視認できない場合がある。斜めから表示器を見る場合、例えば液晶式のデジタル表示器にあっては視認性が悪く、表示される値を明確に読み取ることができないこともある。

ところで、このような表示器付きのトルクレンチにあっては、グリップ部を片手で握った状態で、スイッチ操作を行うことがあるが、悪い作業姿勢において片手でスイッチ操作を行うと、無理な力がスイッチに加わり、スイッチの故障を招くことがある。また、このスイッチは回路基板上に取り付けられている場合には、回路基板との接続不良などを発生させることも考えられる。

本発明は、このような観点に鑑み為されたもので、無理な力が加わっても、スイッチ本体には適正な力のみ加わるスイッチ装置、およびこのスイッチ装置を備えたトルクレンチを提供することを目的とする。

本発明の目的を実現するスイッチ装置の構成としては、請求項１に記載のように、スイッチ作動体への外力付加によりオン、オフが切り替えられるスイッチ本体と、前記スイッチ作動体に対して外力を加えるスイッチ操作部材と、前記スイッチ操作部材と前記スイッチ作動体との間に配置され、前記スイッチ操作部材の変位量に応じた力を前記スイッチ作動体に加える弾性体と、前記弾性体の変位範囲内で前記スイッチ操作部材の変位量を規制する規制部材とを有することを特徴とする。

上記の構成において、前記スイッチ本体は、回路基板に取り付けらていることを特徴とする。

本発明の目的を実現するトルクレンチの構成は、請求項３に記載のように、レバー部材の前端部に締結部品の駆動面に係合する係合部を設けると共に、該レバー部材の後端部にグリップ部を設け、取得したデータを表示器に表示する表示部を備えたトルクレンチにおいて、前記表示部には、上記構成のスイッチ装置が設けられていることを特徴とする。

上記トルクレンチの構成において、前記表示部は、前記レバー部材の軸回りに対し一定範囲内で回転可能に取り付けられていることを特徴とする。

本発明のスイッチ装置、トルクレンチによれば、スイッチ操作部材から過大な外力が加わっても、スイッチ本体には弾性部材の変位に応じた力のみが加わり、スイッチ本体故障、回路基板との接続不良などの故障が防げ、耐久力が格段に向上した。

図１は本発明の実施の形態を示すトルクレンチの上面図、図２は図１のトルクレンチの正面図及びこのトルクレンチの左右側面図、各部の断面図を示す。図３は、スイッチ装置を備えた表示部の詳細を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は表示部に設けたスイッチ装置の作動状態を示す図である。

図１および図２において、トルクレンチ本体１は、剛性を有するパイプ部材から形成されたレバー部材２の前部に、締結部品の駆動部（例えばボルトの頭部、ナット）に係合する係合部であるソケット等が装着されるヘッド４を交換可能に取り付け、レバー部材２の後部にはグリップ部材５が装着されている。また、例えばレバー部材２の内部には不図示のストレインゲージ部が配置され、このストレインゲージ部に対してレバー部材２の内部に装入しているヘッド４の後端部からの圧力が作用してトルク検出のための信号が出力され、この信号が表示部３内に設けられている演算処理装置６（図３参照）に入力される。

このように、表示部３をトルクレンチ本体１に備えたトルクレンチは、ソケットを例えばボルトの頭部に係合した状態で作業者がグリップ部材５を握って例えば時計回り方向に回動することにより、ボルトが締め付けられ、その時のトルク値が表示部３の液晶表示手段からなる表示器３ａと７セグメントＬＥＤ表示手段からなる表示器３ｂ（図３参照）に表示される。

本実施の形態のトルクレンチは、ボルトの締付に伴うトルク値を表示器３ａ、３ｂに管理番号等と共に表示させる他に、ボルトを増締することにより、締め付けられているボルトのトルク値を検出し、適性範囲内であるか否かを判断する検査機能を備えている。この検査機能は、例えば内蔵した角速度センサーの情報に基づき、ボルト動き出し時のトルク値を増締検査トルク値と判定し、このトルク値を第１表示器３ａに表示させる。そして、検査対象となっているボルトについて設定しているトルク値に対し、検査トルク値（実測値）が所定の範囲内であれば合格と判定し、該所定範囲を外れていると不合格と判定する。例えば測定値が増締検査トルク値と判定したとき、この検査トルク値が合格であればビープ音を長音とし、不合格であれば短く不連続にビープ音を発することで、検査員に対して合否判定を瞬時に知らせる。

表示部３の外部には、電源スイッチ、カウンタ送りキー、カウンタ戻しキー、モードキー、クリアキー（いずれも不図示）が上面に配置され、さらに表示部３の外部正面にはグリップ部材５を握った作業者の手の親指の腹が当る位置にメモリキー７が配置されている。

表示部３は、表示器３ａ、３ｂを保持する表示器ケース８と、表示器ケース８に保持されている表示器３ａ、３ｂを保護する表示器カバー９と、表示器ケース８及び表示器カバー９の一側面および表示器ケースの底面を保護する保護カバー１０とにより構成され、表示器ケース８の上面に表示器カバー９が重ね合うように配置さている。

表示器ケース８は、横断面略凹形状に形成され、凹部は円形断面のレバー部材２が回転自在に嵌合する一部が切り欠かれている（切欠部８ａ）円形状に形成されている。そして、表示ケース８が回転自在に嵌合するレバー部材２には、直径方向にストッパーピン１１が貫通固定されており、表示部３を構成する表示ケース８をレバー部材２の軸回りに回転させると、切欠部８ａの一方端にストッパーピン１１の貫通端部１１ａが当接してそれ以上の回動を規制し、逆方向に表示ケース８を回転させると、切欠部８ａの他方端にストッパーピン１１の貫通端部１１ａが当接し、表示ケース８の両方向の回転を規制している。なお、本実施の形態において、表示部３の回転範囲を９０°と設定しているが、これに限定されるものではない。

表示ケース８の後端部には、レバー部材２に径方向において係合する回転止ねじ１２が螺着されており、本実施の形態において、レバー部材２には表示部３の回転範囲の両端でそれぞれ回転止ねじ１２の先端部が係合する孔部２ａ、２ａが形成され、表示部３の回転を回転範囲の両端で固定できるようにしている。勿論、孔部２ａの個数を増やすことにより、回転範囲内の任意の位置に表示部３を固定することができる。

一方、表示部３を構成する表示器ケース８と表示器カバー９と保護カバー１０とは、固定ねじ１３を用いて一体化されており、表示器ケース８を表示器カバー９と保護カバー１０の底面部とにより挟持するように固定されている。固定ねじ１３は、頭部１３ａから延びる軸部１３ｂの先端部に第１ねじ部１３ｃが形成され、この第１ねじ部１３ｃとは隔設して第２ねじ部１３ｄが頭部１３ａとの間に形成されている。また、表示ケース８には、貫通孔８ａが形成され、この貫通孔８ａは表示器カバー９側の片側部分は非ねじ孔に形成され、反対の他側部分はねじ孔８ｂに形成されている。さらに、表示器カバー９には、固定ねじ１３の第１ねじ部１３ｃが螺合するねじ孔９ａが形成されている。

固定ねじ１３を、保護カバー１０の略弧状に形成された底面部１０ａに形成された開口１０ｂに差し込んで回動させると、直ぐに第１ねじ部１３ｃが表示ケース８の貫通孔８ａのねじ孔８ｂに螺合する（この状態で表示器カバー９が所定位置に重ねていないものとする）。第１ねじ部１３ｃと該ねじ孔８ｂとの螺合が終了すると、次に第２ねじ部１３ｄがこのねじ孔８ｂに螺合を始めるが、第２ねじ部１３ｄがこのねじ孔との螺合を終了すると、貫通孔８ａ内で固定ねじ１３は上下に移動自在となるが、第２ねじ部１３ｄの下端とねじ孔８ｂの上端との干渉により、下方への抜け（落下）が防止される。

そして、この状態で表示器カバー９を表示器ケース８の上面に合わせて所定位置に重ね合わせ、第１ねじ部１３ｃを表示器カバー９のねじ孔９ａに螺合させると、固定ねじ１３が螺進し、第１ねじ部１３ｃと頭部１３ａの間で発生する軸力により、表示器ケース８を表示器カバー９と保護カバー１０との間で挟持して一体的に固定される。

したがって、トルクレンチの使用中に固定ねじ１３が緩んで第１ねじ部１３ｃが表示器カバー９のねじ孔９ａとの螺合が解けても、第２ねじ部１３ｄが表示器ケース８の貫通孔８ａの一部に形成したねじ孔８ｂとの干渉で落下が防止されるので、固定ねじが誤ってワーク内に落下するということが防止される。

表示部３の構成としては、上述のように、スイッチレバーであるメモリキー７が表示器ケース９に取付けられている。

本実施の形態の表示部３は、表示器ケース９に、上述した２つの表示器３ａ、３ｂの他に、上述の処理装置６を構成する回路基板１４が設けられている。

この回路基板１４には、メモリキー７に対応するスイッチ部材１５が固定されている。したがって、このメモリキー７を押すことにより、スイッチ部材１５を、ＯＮ，ＯＦＦさせることができる。

本実施の形態では、メモリキー７の先端部とスイッチ部材１５のスイッチ作動体との間にコイルスプリングからなるスイッチ作動ばね１６を配置し、メモリキー７を押し込むと、スイッチ作動ばね１６が圧縮され、スイッチ作動ばね１６のバネ定数とたわみ量で決まるばね力により前記スイッチ作動体を押し込んでスイッチ部材１５をＯＮ状態とする。

したがって、メモリキー７を強く押し込んでも、その押圧力が直接前記スイッチ作動体に加わらないので、スイッチ部材１５が故障することが防げる。

ところで、スイッチ作動ばね１６の撓むことのできる限界を超えてメモリキー７の押圧力がスイッチ作動ばね１６に作用すると、その押圧力が直接スイッチ作動体に作用するので、表示器ケース８に、メモリキー７の先端部と当接してメモリキー７の回動を規制する第１ストッパー部１７を設けている。また、メモリキー１７がスイッチ作動ばね１６のばね力を軽く受けてガタなくＯＦＦ状態に保持されるように、表示ケース８に第２ストッパー部１８を設けている。

本実施の形態のように、表示部３を図１に示す通常位置から回転させて作業するような場合には、メモリキー７に無理な力が加わることがあるが、このような場合でも、スイッチ部材１５には大きな力が加わらないので、スイッチの故障を防止することができる。

なお、コイルスプリングからなるスイッチ作動ばね１６に代えて、ゴム、板ばねなどの弾性部材を用いることもできる。

また、本実施の形態において、スイッチ装置はトルクレンチの表示部に設けた場合を例にして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の実施の形態を示すトルクレンチの上面図。 図１のトルクレンチの正面図及びこのトルクレンチの左右側面図、各部の断面図を示す。 図３は、表示部の詳細を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は表示部に設けたスイッチの構成を示す図である。

符号の説明

１ トルクレンチ本体
２ レバー部材
２ａ 孔部
３ 表示部
３ａ、３ｂ 表示器
４ ヘッド
５ グリップ部材
６ 演算処理措置
７ メモリキー
８ 表示器ケース
８ａ 切欠部
８ａ 貫通孔 ８ｂねじ孔
９ 表示器カバー
９ａ ねじ孔
１０ 保護カバー
１１ ストッパーピン
１１ａ 貫通端部
１２ 回転止ねじ
１３ 固定ねじ
１３ａ 頭部 １３ｂ 軸部 １３ｃ 第１ねじ部
１３ｄ 第２ねじ部
１４ 回路基板
１５ スイッチ部材
１６ スイッチ作動ばね
１７ 第１ストッパー部
１８ 第２ストッパー部

Claims (4)

1. スイッチ作動体への外力付加によりオン、オフが切り替えられるスイッチ本体と、前記スイッチ作動体に対して外力を加えるスイッチ操作部材と、前記スイッチ操作部材と前記スイッチ作動体との間に配置され、前記スイッチ操作部材の変位量に応じた力を前記スイッチ作動体に加える弾性体と、前記弾性体の変位範囲内で前記スイッチ操作部材の変位量を規制する規制部材とを有することを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記スイッチ本体は、回路基板に取り付けらていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. レバー部材の前端部に締結部品の駆動面に係合する係合部を設けると共に、該レバー部材の後端部にグリップ部を設け、取得したデータを表示器に表示する表示部を備えたトルクレンチにおいて、
   前記表示部には、請求項１または２に記載のスイッチ装置が設けられていることを特徴とするトルクレンチ。
4. 前記表示部は、前記レバー部材の軸回りに対し一定範囲内で回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のトルクレンチ。

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