JP2019072824A - 締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター - Google Patents

Abstract

【課題】現在ある締付け力付与工具にトルク管理できる機能を付与することができる、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターを提供する。【解決手段】被締付け部材に締付け力を付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクミリッターであって、締付け力付与工具における締付け力を付与する締付け力付与部の外周に取付けられる取付け部１２と、前記取付け部１２の後端に連結されたトルクリミッター部１４とを有し、前記取付け部１２は、その後方領域に、トルクリミッター部１４の作動体に連結するためのリミッター固定具が配設され、リミッター固定具より前方領域に、締付け力付与工具に固定するための締付け力付与固定具が配設され、取付け部１２の操作により被締付け部材に締付け力を付与して被締付け部材の締付け力をトルクリミッター１４の作動により計測するように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターに関し、特に例えば、ラチェットスパナ等の締付け力付与工具のハンドルに取り付けてトルクリミッターとして用いるに好適な、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。

現在、架線工事に用いられる分線金物及び複数の柱を継ぎ足して長尺の柱を形成する継柱などの作業において、トルク管理が必要な作業が増加傾向にある。
それらの作業には、ラチェトスパナ等の締付け力付与工具を用いられ、別途トルクレンチを持ち運びして使用している。
現在あるラチットスパナにトルクレンチの機能を有した、着脱自在のトルク制御装置を発明することで、別途のトルクレンチ重量よりも軽量化を図ることができ、架線工事等における効率化を図ることができる。
締付け力付与工具は、多種類存在しており、多種の締付け力付与工具にトルクリミッターを付け加えて利用できれば、極めて便利である。

特開２０１５−２３１６３９号公報 特開平７−１０８４６８号公報

現在存在している多種類のラチェットスパナにトルクレンチの機能をもたせたものが望まれている。
しかしながら、引用文献２のトルクレンチは、締付け力付与工具のハンドルを取付けたときにトルク機構と取付けたハンドルが同軸上に存在しないのでトルク精度が安定しないこと、そしてトルク機構のハンドルを操作するときに操作する手に取付けたハンドルが接近し、操作しにくいという問題がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、現在ある締付け力付与工具にトルク管理できる機能を付与することができる、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターを提供することである。

この発明の請求項１に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターは、被締付け部材に締付け力を付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクミリッターであって、
締付け力付与工具における締付け力を付与する締付け力付与部の外周に、一体的に取付けられる取付け部と、
前記取付け部の後端に連結されたトルクリミッター部とを有し、
前記取付け部は、その後方領域に、トルクリミッター部の作動体に連結するためのリミッター固定具が配設され、リミッター固定具より前方領域に、締付け力付与工具に固定するための締付け力付与固定具が配設され、取付け部の操作により被締付け部材に締付け力を付与して被締付け部材の締付け力をルクリミッターの作動により計測するように構成されたことを特徴とする、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。
この発明の請求項２に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターは、被回転部材の回転軸の周方向に回転させようとする締付け力を付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターであって、
前記締付け力付与工具における締付け力を付与する締付け力付与部の外周に、締付け力付与部の軸と同軸となるように取付けられる取付け部と、
前記取付け部の後端に連結されたトルクリミッター部とを有し、
前記取付け部は、その後方領域に、トルクリミッター部の作動体に、取付部と作動体とを同軸に連結するように配設され、リミッター固定部位より前方領域に、締付け力付与工具に固定するための締付け力付与工具固定具が配設され、
取付け部の操作により被回転部材を回転軸の周方向に回転させて被回転部材の回転力をトルクリミッターの作動により計測するように構成されたことを特徴とする、
請求項１に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。
この発明の請求項３に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターは、前記取付け部は、締付け力付与工具における締付け力付与部に嵌合される、嵌挿孔が穿設された、請求項２に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。
この発明の請求項４に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターは、前記リミッター固定具は、トルクリミッター部の作動体に連結される前記取付け部に、複数本が交差して配設された固定具であり、取付け部とトルクリミッター部の作動体とを固定する、請求項１又は請求項２に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。
この発明の請求項５に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターは、前記締付け力付与工具固定具は、取付け部に配設された固定ネジであり、
前記固定ネジは、取付け部に抜き差し自在に固定され、前記締付け力付与部の表面を押圧して取付け部を締付け力付与部に固定する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。

この発明によれば、現在ある締付け力付与工具にトルク管理できる機能を付与することができる、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターを提供することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴及び利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

本発明に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターの実施形態を示す外観図である。 図１の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターの取付け部を示す正面図解図である。 図１の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターの取付け部を示す平面図解図である。 図１の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターにおけるトルクリミッター部を示す断面図解図である。 図４のトルクリミッター部の作動原理を説明する図解図であり、（Ａ）は非動作状態を表わす図解図であり、（Ｂ）は、締付けをしている状態を表わす図解図であり、（Ｃ）は、所定の締付けトルク値に達した状態を表わす図解図である。 図１の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターの断面図解図であり、（Ａは全体を表わす図で、（Ｂ）は一部を拡大した図である。 本発明に係る締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターの使用方法を説明するための図解図である。 本発明に係る締付け力付与工具であるラチェットスパナの斜視図解図である。

本発明にかかる実施の形態の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター１０は、ボルト・ナット等の被締付け部材である被回転部材の回転軸の周方向に回転させ、回転力を締付け力とし、それを付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターである。

締付け力付与工具とは、ボルトやナットなどの被締付け部材である被回転部材を回転軸の周方向に回転させることによって、締め付けて固定したり緩めて外す作業（締緩作業）を行うための工具、例えば、レンチ、スパナなどである。

締付け力付与工具であるラチェットスパナ２００は、図１及び図７に示すように、従来と同様に、頭部２１０と把手部２１２とから構成され、頭部２１０には、ラチェット機構によって一方向への回転が選択的に阻止されるラチェット部２１４が設けられている。ラチェット部２１４には、ラチェット部２１４と同軸回転する棒体状の連結部２１６が突設されている。
ソケット２２０は、一端に被回転部材としてのナット３００と係合する係合穴部２２２が形成され、連結部２１６を介してラチェット部２１４に着脱自在に装着される。

ラチェットスパナ２００を使用する場合、まず、連結部２１６に、その上方からソケット２２０を嵌込んで押圧する。

ナット３００を締込む場合は、ソケット２２０の係合穴部２２２にナット３００を係合し、相手ボルトにナット３００を合わせ、把手部２１２を往復させて、ナット３００の回転軸の周方向にナット３００を回転させてナット３００を十分に締込む。
ナット３００は、被回転部材を構成する。

締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター１０は、前記締付け力付与工具であるラチェットスパナ２００における締付け力を付与する把手部２１２の外周に取付けられる取付け部１２と、
前記取付け部１２の後端に連結されたトルクリミッター部１４とを備えている。

前記取付け部１２は、その後方領域に、取付部１２の長手方向の軸ＣＬとトルクリミッター部１４の作動体を構成するスラスタ１１０の長手方向の軸ＣＬとが同一線上にある同軸となるように連結するためのリミッター固定具２０が配設されている。
リミッター固定部２０は、複数の固定ピンで構成されており、この実施の形態においては、固定ピン２２ａと固定ピン２２ｂにより構成されている。
取付部１２は、取付部１２の取付け部本体１８の嵌挿孔４０にリミッター連結部材２４ が嵌装されている。取付部１２は、リミッター連結部材２４に固定ピン２２ａ及び固定 ピン２２ｂを嵌挿するための孔２８ａ及び孔孔２８ｂが複数交差するように穿設されて いる。

リミッター連結部材２４は、固定ピン２２ａ及び固定ピン２２ｂを嵌挿するための固定孔２６ａ及び固定孔２６ｂが穿設されている。
そして、リミッター固定具２０を構成する複数の固定ピン２２ａ及び固定ピン２２ｂが、間隔をおいて交差するように固定するための複数の孔、すなわち孔２８ａ及び孔２８ｂ並びに固定孔２６ａ及び固定孔２６ｂに嵌挿され、固定されている。而して、取付部１２とスラスタ１１０とが強固に固定されており、トルクを正確に測定できる。
又、リミッター連結部材２４は、その先端に半球状の凹部が形成されている。それは、ラチェットスパナ２００の把手部２１２の後端部分の形状が半球状であることが多いので、そのラチェットスパナ２００の把手部２１２の後端部分の形状に対応して、密着し易いように形成されている。而して、取付部１２の長手方向の軸ＣＬと締付け力付与工具であるラチェットスパナ２００の把手部２１２の長手方向の軸ＣＬと同軸となる。

リミッター固定具２０が配設された部位より前方領域に、取付け部１２の長手方向の軸ＣＬと締付け力付与工具であるラチェットスパナ２００の把手部２１２の長手方向の軸ＣＬとが同一線上にある同軸となるように固定するための、締付け力付与工具固定具３０が配設されている。
取付部１２は、取付部１２の取付け部本体１８の嵌挿孔４０に、連結部材３２が外嵌めされている。
連結部材３２は、締付け力付与工具固定具３０を嵌挿するための孔３６が穿設されている。
連結部材３２は、把手部２１２の長手方向の軸ＣＬと取付部１２の長手方向の軸ＣＬとが同軸となるように、把手部２１２を嵌挿するための嵌挿孔４４が穿設されている。
連結部材３２は、取付部１２の前端に穿設された孔４６と連結部材３２の後端に穿設された孔３６との間に嵌挿された固定部材３４により、取付部１２の前端に取り付けられている。
而して、取付部１２の長手方向の中心軸ＣＬとラチェットスパナ２００の把手部２１２の長手方向の中心軸ＣＬとが、同心状になるように、ラチェットスパナ２００の把手部２１２に取付部１２の取付け部本体１８が、一体的に取り付けられている。
一体的は、着脱自在に固定して一体的になること、及び取り外しができないように固定することも含む意味を有している。

締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター１０は、取付け部１２の操作により、被回転部材たるナット３００を回転軸の周方向に回転させて被回転部材たるナット３００の回転力をトルクリミッター部１４の作動により計測するように構成されている。

前記取付け部１２は、締付け力付与工具であるラチェットスパナ２００における把手部２１２の外側に取付けられた把手部を構成する取付け部本体１８に嵌合される、嵌挿孔４０が穿設されている。
把手部２１２の外側に取付けられた把手部を構成する取付け部本体１８は、締付け力付与部を構成する。
嵌挿孔４０は、把手部２１２の外形に近似した形状を具備しており、多種類の把手部２１２に嵌挿して用いることができるように、比較的大きな径の貫通孔で形成されている。
この実施の形態においては、把手部２１２は、略円柱状であり、取付部１２は、取付け部本体１８に形成された嵌挿孔４０が、把手部２１２の外形に対応した略円筒状であって、取付部１２の取付け部本体１８は、把手部２１２の中心線と同心状に囲む円筒状である。
その外表面には、細かい凹凸状のローレットが形成されており、握持し易いように形成されている。

前記リミッター固定具２０は、トルクリミッター部１４の作動体を構成するスラスタ１１０に連結するために、前記取付け部１２に配設された固定ピン２２ａ及び固定ピン２２ｂにより構成されている。
前記固定ピン２２ａ及び固定ピン２２ｂは、トルクリミッター本体１００の後端において径方向に穿設された固定孔２６ａ及び固定孔２６ｂに嵌合され且つスラスタ１１０の前端に穿設された固定孔１１６ａ及び固定孔１１６ｂに嵌合されて、取付け部１２の後端とトルクリミッター部１４のスラスタ１１０とを固定している。
固定ピン２２ａと固定ピン２２ｂとは、間隔をおいて、十字状に交差して、固定されている。

前記締付け力付与工具固定具３０は、取付け部１２に配設された固定ネジにより構成されている。
前記固定ネジは、トルクリミッター本体１００の先端において径方向に穿設された固定孔に螺合され、取付け部１２に抜き差し自在に固定されており、前記把手部２１２の表面を押圧して取付け部１２を把手部２１２に固定する。

トルクリミッター部１４は、図１および図４に示すように、トルクリミッター本体１００に視覚表示器１０２を取付けたトルクリミッターである。
そのトルクリミッター本体１００の構成は、リミッター本体部材１０４は筒形状の部材であって、このリミッター本体部材１０４の先端部にはリミッター本体部材１０４の内部に一部が収容されるスラスタ１１０が配設されている。このリミッター本体部材１０４の内部に配設されたスラスタ１１０は、リミッター本体部材１０４の軸方向へ移動可能に収容されている。

スラスタ１１０は、トグルリンク１１２とは反対側に穿設されたピン穴に嵌挿された枢支ピン１０６により、揺動自在にリミッター本体部材１０４に固定されている。

このスラスタ１１０は作動体を構成しており、スラスタ１１０は、トグルリンク１１２に連結されている。
さらに、トグルリンク１１２は、リミッター本体部材１０４内に内装されている圧縮ばね１１４の弾発作用でスラスタ１１０方向へ押圧されている。
調整ねじ１２０は、圧縮ばね１１４をスラスタ１１０方向へ押圧させて圧縮荷重を調整するためのねじである。

トグルリンク１１２は、第１トグル部材１４０を備え、第１トグル部材１４０は、平面視略楕円状の帯状体であり、その一方端の近傍において連結ピン１４２によりスラスタ１１０に回動自在に固定され、且つその他方端の近傍において連結ピン１４４によりトグルリンク１１２の中央付近に回動自在に固定されている。
第１トグル部材１４０は、トグル機構の非作動状態において、第１トグル部材１４０の嵌挿孔４２の壁面に対し、X軸方向に対して傾斜角度を有して保持されている。
取付け部１２を把持してラチェットスパナ２００の頭部２１０を時計方向に回転させると、図５（Ｂ）に示すように、スラスタ１１０は枢支ピン１０６を枢点として時計方向に回転する。
そして、その被回転部材であるナット３００が所定の締付けトルク値に達すると、スラスタ１１０は、圧縮ばね１１４の付勢に抗して後端側へ押し戻され、且つ、トグルリンク１１２は、第１トグル部材１４０が、図５（Ｃ）で示すように、同図において時計方向に連結ピン１４４を枢点として回転する。
トグルリンク１１２の作動とともに、スラスタ１１０が、枢支ピン１０６を枢軸として、図５（Ｃ）で示すように、同図において反時計方向へリミッター本体部材１０４内で回動する。

調整ねじ１２０には、圧縮ばね１１４の一端が当接する調整ナット部材１２２が螺合している。
この調整ナット部材１２２は、例えば径方向に突出した係合ピン（不図示）を例えばリミッター本体部材１０４に設けた軸方向の案内溝（不図示）に係合させ、調整ナット部材１２２の軸方向への移動を可能とするが、軸回りへの回転を不能としている。

この調整ねじ１２０は、リミッター本体部材１０４の後端部に固定された軸受け部材１２４に連結されている。
また、この調整ねじ１２０は、軸受け部材１２４に、軸回りへの回転を可能に軸支されていて、調整ねじ１２０を回転させると、調整ナット部材１２２が軸方向に直進移動し、この調整ナット部材１２２とスラスタ１１０との間に配置されている圧縮ばね１１４のバネ力を変化させ、設定トルク値を変更できるようになっている。
なお、リミッター本体部材１０４の後端部の外周には、グリップ部材１３２が装着されている。

設定トルク値は、視覚表示器１０２において、調整ナット部材１２２の外周面に軸方向に沿って表示された目盛を、リミッター本体部材１０４の外周部に形成した開口１３０を通して確認できるようにすればよい。

一方、上記したプレセット型トルクレンチのトルク値設定機構は、直進移動する調整ナット部材１２２に目盛を設けているが、単能型のトルクレンチはこのような目盛が不要であることから、軸受け部材１２４を設けずに、リミッター本体部材１０４の内周面に形成したねじ部に調整ナット部材１２２を螺合させ、この調整ナット部材１２２の螺進により圧縮ばね１１４のばね力を調整している。設定したトルク値を解除する場合は、軸を中心に反時計回りにグリップ部１３２を回す。

次に、本実施形態の作用について述べると、上記視覚表示器１０２を具備せしめたトルクリミッター本体１００に連結された取付け部１２を握持して被回転部材であるナット３００の締め付け作業を行ない、その被回転部材であるナット３００が所定の締め付けトルク値に達すると、トグルリンク１１２が動作し、スラスタ１１０が、枢支ピン１０６を枢軸として、図５で示すように、同図において反時計方向へリミッター本体部材１０４内で回動する。

調整ナット部材１２２の先端に取付けられている表示体１５０が、調整ナット部材１２２の移動とともに移動し、視覚表示器１０２により表示体１５０の位置を目視することで、トルクリミッター本体１００によるラチェットスパナ２００の締結力が所定のトルク値に達したことを動作音又は感触により確認できる。

このように本実施形態のトルクリミッター部１４では、調整ナット部材１２２の動作に関連して移動する表示体１５０の位置をトルクリミッター本体１００の外部視覚表示器１０２により確認する機構を具備せしめたものであるから、視覚表示器１０２で視てナット３００が所定の締結トルク値で締結されるように形成できる。

本件発明にかかる締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターを使用するときには、ラチェットスパナ２００の把手部２１２を取付け部１２の嵌挿孔４２に嵌挿し、締付け力付与工具固定具３０を回転して、取付け部１２を把手部２１２に固定する。
更に、トルクリミッター部１４のスラスタ１１０を取付け部１２の嵌挿孔４２に嵌挿し、リミッター固定具２０を回動して、スラスタ１１０を押圧することにより、取付け部１２にトルクリミッター部１４を連結する。
而して、取付け部１２の後端にトルクリミッター部１４を取付けた締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター１０が構成される。

以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。

１０ 締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター
１２ 取付け部
１４ トルクリミッター部
１８ 取付け部本体
２０ リミッター固定具
２２ａ、２２ｂ 固定ピン
２４ リミッター連結部材
２６ 孔
２６ａ、２６ｂ 固定孔
２８ 孔
２８ａ、２８ｂ 孔
３０ 締付け力付与工具固定具
３２ 連結部材
３４ 固定部材
３６、３８ 孔
４０、４２、４４ 嵌挿孔
４６ 孔

１００ トルクリミッター本体
１０２ 視覚表示器
１０４ リミッター本体部材
１０６ 枢支ピン
１１０ スラスタ
１１２ トグルリンク
１１４ 圧縮ばね
１１６ａ、１１６ｂ 固定孔

１２０ 調整ねじ
１２２ 調整ナット部材
１２４ 軸受け部材
１３０ 開口
１３２ グリップ部材

１４０ 第１トグル部材
１４２、１４４ 連結ピン
１５０ 表示体

２００ ラチェットスパナ
２１０ 頭部
２１２ 把手部
２１４ ラチェット部
２１６ 連結部
２２０ ソケット
２２２ 係合穴部

３００ ナット（被回転部材）

ＣＬ 軸

Claims (5)

1. 被締付け部材に締付け力を付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクミリッターであって、
   締付け力付与工具における締付け力を付与する締付け力付与部の外周に、一体的に取付けられる取付け部と、
   前記取付け部の後端に連結されたトルクリミッター部とを有し、
   前記取付け部は、その後方領域に、トルクリミッター部の作動体に連結するためのリミッター固定具が配設され、リミッター固定具より前方領域に、締付け力付与工具に固定するための締付け力付与固定具が配設され、取付け部の操作により被締付け部材に締付け力を付与して被締付け部材の締付け力をルクリミッターの作動により計測するように構成されたことを特徴とする、締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター。
2. 被回転部材の回転軸の周方向に回転させようとする締付け力を付与する締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッターであって、
   前記締付け力付与工具における締付け力を付与する締付け力付与部の外周に、締付け力付与部の軸と同軸となるように取付けられる取付け部と、
   前記取付け部の後端に連結されたトルクリミッター部とを有し、
   前記取付け部は、その後方領域に、トルクリミッター部の作動体に、取付部と作動体とを同軸に連結するように配設され、リミッター固定部位より前方領域に、締付け力付与工具に固定するための締付け力付与工具固定具が配設され、
   取付け部の操作により被回転部材を回転軸の周方向に回転させて被回転部材の回転力をトルクリミッターの作動により計測するように構成されたことを特徴とする、
   請求項１に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター。
3. 前記取付け部は、締付け力付与工具における締付け力付与部に嵌合される、嵌挿孔が穿設された、請求項２に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター。
4. 前記リミッター固定具は、トルクリミッター部の作動体に連結される前記取付け部に、複数本が交差して配設された固定具であり、取付け部とトルクリミッター部の作動体とを固定する、請求項１又は請求項２に記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター。
5. 前記締付け力付与工具固定具は、取付け部に配設された固定ネジであり、
   前記固定ネジは、取付け部に抜き差し自在に固定され、前記締付け力付与部の表面を押圧して取付け部を締付け力付与部に固定する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の締付け力付与工具に付け加えるトルクリミッター。