(57)【要約】【課題】カム機構利用のトルクリミッターを備えたトルクレンチのさらなる改善を図り、より安定した動作を実現し精度の高い締付が可能なトルクレンチの提供。【解決手段】カム機構利用のトルクリミッターを備えたトルクレンチにおいて、カム軸（８）のカム部（７）には中実円柱状のローラ部材（１４）を係合させ、支軸（１６）を支点として回動可能にヘッド部（２）に取り付けられローラ支持レバー体（１２）にローラ部材（１４）を回転可能に支持させ、トルク値設定用ばねにより付勢されるばね力伝達ロッド（１８）によりローラ部材（１４）をカム部（７）に押し付ける。ローラ支持レバー体（１２）は、支軸（１６）からローラ部材（１４）までの距離（ｒ１）よりも、支軸（１６）からばね力伝達ロッド（１８）の作用点までの距離（ｒ２）を長くした。【選択図】図５
2010119599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク伝達用カム面とトルク非伝達用カム面とを有するカム部を外周に複数形成した円筒状のカム軸を回転可能に配置すると共に、前記カム軸内にラチェット機構を介して被締結体を締め付けるためのトルク伝達軸を同軸に配置したヘッド部と、
トルク値設定用ばねにより付勢されるばね力伝達ロッドを内部に収容した前記ヘッド部の後端部に固定される筒状のレバーと、
前記カム部に係合するローラ部材と、
前記ヘッド部に支軸を介して回転可能に取り付けられ、前記ローラ部材を回転可能に支持すると共に、前記ばね力伝達ロッドを介したばね力が作用して前記ローラ部材に締付反力を発生させるローラ支持レバー体と、を備え、
前記ローラ支持レバー体は、前記支軸から前記ローラ部材までの距離よりも、前記支軸から前記ばね力伝達ロッドの作用点までの距離を長くしたことを特徴とするトルクレンチ。
【請求項２】
前記ローラ部材は、中実の円柱形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。
【請求項３】
前記カム部は、前記ローラ部材が静止状態の係合位置で、前記ローラ部材の軸中心と前記支軸の軸中心との間を結ぶ基線に対して、前記ローラ部材に生じる法線方向の反力ベクトルの向きを締付方向にずれ角度θを有して設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクレンチ。
【請求項４】
前記カム部は、前記ローラ部材が静止状態の係合位置で、前記ローラ部材の軸中心と前記支軸の軸中心との間を結ぶ基線に対して、前記ローラ部材に生じる法線方向の反力ベクトルの向きを締付方向に、０度より大きく４５度より小さいずれ角度θを有して設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクレンチ。
【請求項５】
前記ヘッド部内に配置される前記カム軸は軸方向両端部の外周に周溝を形成し、前記各周溝と、前記各周溝と離隔対向する前記ヘッド部の内周壁面との間に複数の鋼球を配置してラジアルベアリングを構成し、前記鋼球を前記ヘッド部の軸方向外方における内壁面に当接させ、前記カム軸の軸方向外端と、前記ヘッド部の軸方向内壁面との間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項６】
前記ヘッド部の内周面と、前記ヘッド部内に配置される前記カム軸との間には、前記カム軸の軸方向両端部に、インナーレース部とアウターレース部との間に複数の転動部材を配置した転がり軸受を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項７】
前記伝達軸は、被締結体と係合する側と反対の一端面と、該一端面と対向する前記ヘッド部の内壁面との間に、スラスト軸受をなす鋼球を配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項８】
前記ローラ支持レバー体は、前記支軸の軸方向両端面に、前記ヘッド部の内壁面との間にスラスト軸受をなす鋼球をそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項９】
前記ばね力伝達ロッドの両端部は球面形状に形成され、前記ローラ支持レバー体と前記トルク値設定用ばね側の当接部材とにはピボット動作を可能に係合する係合凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項１０】
前記ローラ部材が締付反力により前記カム部のトルク伝達カム面をカムトップ方向に移動するのに伴い、前記ローラ支持レバー体が回動することで前記ばね力伝達ロッドが前記レバーの軸方向に対する傾斜の変化を検知するセンサを設けたことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項１１】
前記ヘッド部の後部に前記レバーの先端部をねじ結合により結合する結合機構を備え、前記結合機構は、前記ヘッド部の後端部に形成したねじ筒部と前記レバーの先端部に形成したねじ筒部とを内装又は外装して螺合させる前記双方のねじ筒部に形成されたねじ部と、内装側のねじ筒部又は外装側のねじ筒部の一方のねじ筒部の先端部と当接して他方のねじ筒部に押し付ける円筒状の位置決め部材とを有し、前記位置決め部材は、前記他方のねじ筒部のねじ部に螺合していて、前記一方のねじ筒部の先端面と加圧接触状態で当接し、前記ヘッド部と前記レバーとを該レバーの軸心を中心とする周方向の任意の位置に固定することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項１２】
前記ヘッド部の後部に前記レバーの先端部をねじ結合により結合する結合機構を備え、前記結合機構は、前記ヘッド部の後端部に形成したねじ筒部と前記レバーの先端部に形成したねじ筒部とを内装又は外装して螺合させる前記双方のねじ筒部に形成されたねじ部と、内装側のねじ筒部又は外装側のねじ筒部の一方のねじ筒部の先端部と当接して他方のねじ筒部に押し付ける円筒状の位置決め部材とを有し、前記位置決め部材は、前記他方のねじ筒部のねじ部に螺合していて、前記一方のねじ筒部の先端部とテーパ係合により前記ヘッド部と前記レバーとを該レバーの軸心を中心とする周方向の任意の位置に固定することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項１３】
前記結合機構は、前記一方のねじ筒部を内装する前記他方のねじ筒部の内周ねじ部に前記位置決め部材が螺合していて、前記位置決め部材が前記一方のねじ筒部の先端部内周面とテーパ係合することにより、前記一方のねじ筒部の先端部を拡開させて前記一方のねじ筒部の内周面に押し付けて前記ヘッド部と前記レバーとを固定することを特徴とする請求項１２に記載のトルクレンチ。
【請求項１４】
前記結合機構は、前記一方のねじ筒部を外装する前記他方のねじ筒部の外周ねじ部に前記位置決め部材が螺合していて、前記位置決め部材が前記一方のねじ筒部の先端部外周面とテーパ係合することにより、前記一方のねじ筒部の先端部を前記他方のねじ筒部の外周面に締め付けて前記ヘッド部と前記レバーとを固定することを特徴とする請求項１２に記載のトルクレンチ。
【請求項１５】
前記ローラ部材が前記カム部に係合してトレースするのに従って前記ローラ支持レバー体の回動により生じる前記ばね力伝達ロッドの傾動を検知するセンサを有することを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のトルクレンチ。
【請求項１６】
前記結合機構は、前記レバーの軸方向軸心を中心とする円周方向における前記センサの位置と前記ばね力伝達レバーとの位置を任意に設定して、前記ヘッド部と前記レバーとを位置決め固定することを特徴とする請求項１５に記載のトルクレンチ。
【請求項１７】
前記結合機構は、前記ロッドの傾きが最大となる位置で前記センサが作動する位置に前記ヘッド部と前記レバーとを位置決め固定したことを特徴とする請求項１６に記載のトルクレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトあるいはナット等の締付部材を締め付ける際、設定トルク値に達するとカム機構を利用したトルクリミッターが作動し、設定トルク値での締め付けを可能とするトルクレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カム機構を利用したトルクリミッター付きのトルクレンチとし、円筒状に形成したレバーの先端に、円筒状のヘッド部を取り付けた構成が知られている。前記ヘッド部には、ボルトやナットなどの締付部材に係合する六角ソケット等の係合部が取り外し可能に装着される角軸部を備えた伝達軸がラチェット機構を介して一方向回転可能に取り付けられている。そして、前記レバーに手力にて締め付け力を作用し、締め付けトルクが設定トルクに達すると、前記ヘッド部と前記レバーの先端部との間に配置したトルクリミッターが作動し、前記締付部材に伝達される締付力が解除される（特許文献１）。【０００３】
このカム機構を利用したトルクリミッターの構成としては、円筒状に形成したヘッドボディ内に、外周面に複数のカム部を周方向に複数連設した円筒状のカム軸を回転可能に配置し、円筒状のレバー内に配置したトルク値調整スプリングの先端部に装着したスラストパッドを介して、カムフォロワーである円柱状のローラを前記カム部に押し当てている。前記ローラは、前記レバーの軸方向に移動可能で、レバーの内周面側と当接する。カム軸の軸孔の内周面には周方向に複数のラチェット歯が形成され、前記軸孔に前記伝達軸の本体軸部が回転可能に配置されていて、前記本体軸部の外周部に取り付けたラチェット爪が前記ラチェット歯に係合している。前記カム軸に締付方向の回転が加わると、前記ラチェット爪が前記ラチェット歯に係合して前記伝達軸が回転し、ボルトなど締付部材を締め付ける。【０００４】
前記トルクリミッターを構成するカム軸のカム部は、急峻な斜面からなるトルク伝達カム面と緩やかな緩斜面からなるトルク非伝達カム面とがカムトップの両側に形成された構成としている。前記ローラは前記カム部のトルク伝達カム面に押し当てられた状態で待機し、前記レバーを介して締付力がローラに伝達されると、トルク伝達カム面を介して前記カム軸を締付方向に回転させる。ボルト等の締付部材に対する締付力が強くなるに従って、トルク伝達カム面から前記ローラに対する反力が大きくなり、前記ローラは前記トルク値調整スプリングのばね力に抗してカムトップ側に移動する。そして、ローラがカムトップを乗り越えると、ローラによりカム軸を締付方向に回転させる力が作用しなくなり、設定トルク値に達したことを使用者に知らせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許出願公開第２１４８７６７Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来のカム機構を利用したトルクリミッターは、設定トルク値を決定するトルク値調整スプリングのばね力が直接ローラに作用する。トルク値調整スプリングのばね力は、設定トルク値の大きさに比例して大きくなるため、締め付け操作の際に、ローラがトルク伝達カム面から反力を受けてトルク値調整スプリングのばね力に抗してレバーの内周壁面と接触しながら移動する際、レバーの内壁面と大きな力で摩擦接触し、スラストパッドとも大きな力で摩擦接触する。このため、ローラ、スラストパッド、レバーの内壁面に摩耗が生じ、その影響で正規の設定トルク値に対して誤差範囲を超えてトルクリミッターが作動し、また動作の不安定要因となるおそれがあった。【０００７】
本発明の目的は、カム機構利用のトルクリミッターを備えたトルクレンチのさらなる改善を図り、より安定した動作を実現し精度の高い締付が可能なトルクレンチを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的を実現するトルクレンチの構成は、トルク伝達用カム面とトルク非伝達用カム面とを有するカム部を外周に複数形成した円筒状のカム軸を回転可能に配置すると共に、前記カム軸内にラチェット機構を介して被締結体を締め付けるためのトルク伝達軸を同軸に配置したヘッド部と、トルク値設定用ばねにより付勢されるばね力伝達ロッドを内部に収容した前記ヘッド部の後端部に固定される筒状のレバーと、前記カム部に係合するローラ部材と、前記ヘッド部に支軸を介して回転可能に取り付けられ、前記ローラ部材を回転可能に支持すると共に、前記ばね力伝達ロッドを介したばね力が作用して前記ローラ部材に締付反力を発生させるローラ支持レバー体と、を備え、前記ローラ支持レバー体は、前記支軸から前記ローラ部材までの距離よりも、前記支軸から前記ばね力伝達ロッドの作用点までの距離を長くした。また、ローラ部材としては、中実円柱状の構造とすることができる。【０００９】
本発明の目的を実現するトルクレンチの他の構成は、上記した構成のトルクレンチにおいて、前記ヘッド部の後部に前記レバーの先端部をねじ結合により結合する結合機構を備え、前記結合機構は、前記ヘッド部の後端部に形成したねじ筒部と前記レバーの先端部に形成したねじ筒部とを内装又は外装して螺合させる前記双方のねじ筒部に形成されたねじ部と、内装側のねじ筒部又は外装側のねじ筒部の一方のねじ筒部の先端部と当接して他方のねじ筒部に押し付ける円筒状の位置決め部材とを有し、前記位置決め部材は、前記他方のねじ筒部のねじ部に螺合していて、前記一方のねじ筒部の先端部とテーパ係合により前記ヘッド部と前記レバーとを該レバーの軸心を中心とする周方向の任意の位置に固定する。【００１０】
本発明の目的を実現するトルクレンチのさらに他の構成は、上記したいずれかの構成において、前記ローラ部材が前記カム部に係合してトレースするのに従って前記ローラ支持レバー体の回動により生じる前記ばね力伝達ロッドの傾動を検知するセンサを有する。【００１１】
そして、前記結合機構は、前記レバーの軸方向を中心とする円周方向において、前記センサの位置と前記ばね力伝達レバーの位置を所定位置として前記ヘッド部と前記レバーとを位置決め固定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カム部に係合するローラ部材に対してトルク値設定用ばねのばね力がローラ保持レバー体を介して作用させ、支軸とローラ部材との間の距離よりも、支軸とばね力伝達ロッドの作用点間の距離を長くしている。したがって、トルクリミッターとして動作するためにローラ部材に発生させる反力に対し、トルク値設定用ばねのばね力を小さくすることが可能となり、トルク値設定用ばねの小型軽量化が図れ、これに伴い他の部材の小型軽量化も図れ、トルクレンチ全体の小型化、軽量化を実現することができる。【００１３】
請求項２に係る発明によれば、ローラ部材を中実の円柱形状とすることで、締付時に加わるラジアル方向の力による変形の影響を排除することができる。さらに、カム部の厚みとローラ部材の軸方向長さを略一致させ、ローラ支持レバー体によりローラ部材の軸方向全長を支承することでローラ部材に対する面圧を減少させることができ、ローラ部材をスムーズに回転させることができる。【００１４】
請求項３、４に係る発明によれば、締付力の増加に伴ってトルクリミッターを確実に動作させることができる。【００１５】
請求項５に係る発明によれば、カム軸をスムーズに回転させることができる。【００１６】
請求項６に係る発明によれば、伝達軸をスムーズに回転させることができる。【００１７】
請求項７に係る発明によれば、ローラ支持レバー体をスムーズに回動させることができる。【００１８】
請求項８に係る発明によれば、締付力の増加に伴って、ばね力伝達ロッドをスムーズに傾動させることができる。【００１９】
請求項９に係る発明によれば、トルクリミッターが作動したことを特別な機構を別に用意することなく電気的に検知することができる。【００２０】
請求項１０に係る発明によれば、ヘッド部とレバーとをレバーの軸心を中心とする周方向の任意の位置に強固にしかも簡単な構成で固定することができる。【００２１】
請求項１１に係る発明によれば、上記した請求項１０に係る発明の効果に加え、位置決め部材がトルクレンチの外部に表れないため、誤って位置決め部材が緩められることを防止することができる。【００２２】
請求項１２に係る発明によれば、位置決め部材の締め付けを容易に行える。【００２３】
請求項１３に係る発明によれば、トルクリミッターの作動に同期して設定トルクに達したことを電気的に検知するための手段として、ばね力伝達ロッドを利用しているため、特別な機構を必要とすることなくセンサを作動させることができる。【００２４】
請求項１４、１５に係る発明によれば、センサとばね力伝達レバーが傾動する動作平面とを考慮してヘッド部とレバーとを位置決め固定することができ、トルクリミッターが作動するのと同時に、締め付けトルクが設定トルク値に達したことをセンサから検知信号として出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１に係るトルクレンチの全体構成示す断面図。
【図２】図１におけるヘッド部の拡大図。
【図３】図２のＡ―Ａ矢視断面図。
【図４】図１〜図３のヘッド部の外観斜視図。
【図５】図４のトルクリミッターに作用する締付力のベクトル図。
【図６】実施形態２に係るトルクレンチの部分断面図で、スイッチ非動作状態を示す。
【図７】実施形態２に係るトルクレンチの部分断面図で、スイッチ動作状態を示す。
【図８】実施形態３に係るトルクレンチの全体構成を示す断面図。
【図９】実施形態４に係るトルクレンチのヘッドとレバーとを結合する結合機構の詳細を示す一部切欠断面図である。
【図１０】実施形態５に係るトルクレンチのヘッドとレバーとを結合する結合機構の詳細を示す一部切欠断面図である。
【図１１】実施形態６に係るトルクレンチのヘッドとレバーとを結合する結合機構の詳細を示す一部切欠断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２７】
実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係るトルクレンチの全体構成を示す断面図、図２は図１におけるヘッド部を示す図、図３は図２のＡ―Ａ矢視断面図、図４は図１〜図３に示すカム機構を利用したトルクリミッターの外観斜視図である。
【００２８】
本実施形態のトルクレンチ１は、例えばボルトやナットなどの締付部材を設定したトルクで締め付けが可能なカム機構を利用した機械式のトルクリミッターを備えたトルク工具である。
【００２９】
トルクレンチ１は、締付部材（以下、ボルトを例にして説明する）と係合するヘッド部２と、円筒状のレバー４とから構成されており、レバー４の後端側には、使用者が締め付けの際に握るグリップ６が取り付けられている。ヘッド部２は、先端部が曲面をなした略直方体状のケース部３ａの後端部に内周面にねじ部を有するねじ筒部３ｂを一体に形成されており、レバー４の先端外周部に形成したねじ部を前記ねじ筒部３ｂにねじ込むことでヘッド部２のケース部３ａとレバー４とが結合され、レバー４とケース部３ａとが連通している。
【００３０】
レバー４の軸方向をｘ軸、ケース部３ａの上下方向をｚ軸、ｘ軸とｚ軸と互いに直交する方向をｙ軸とすると、ヘッド部２のケース部３ａは、ｚ軸方向の一端が開放されていて、蓋体３ｃにより閉じられている。ケース部３ａ内には、先端部側に中心部に軸孔５が形成されたカム軸８が配置されている。
【００３１】
軸孔８ａが形成されたカム軸８は、ｚ軸方向に延びる軸部の両端部に曲面状の凹部からなる上周溝８ｂと下周溝８ｃが外周部に形成されていて、上周溝８ｂと下周溝８ｃとの間に複数（本実施形態では６）のカム部７が周方向に沿って等間隔に形成されている。ケース部３ａの上壁部３ｄには、カム軸８と同一軸心を有する円形の窪み部３ｅが形成され、窪み部３ｅの内周壁面とカム軸８の上端部に形成した上周溝８ｂとの間に略隙間なく複数個の鋼球９ａが配置され、ラジアルベアリングを構成している。鋼球９ａは窪み部３ｅの上内壁面とも当接してスラストベアリングとしても機能している。また、窪み部３ｅには、カム軸８の上端との間に隙間を形成する深さの浅い窪み部３ｆが形成されている。
【００３２】
蓋体３ｃには、カム軸８と同一軸心を有する円形の窪み部３ｇが形成され、窪み部３ｇの内周壁面とカム軸８の下端部に形成した下周溝８ｃとの間に略隙間なく複数個の鋼球９ｂが配置され、ラジアルベアリングを構成している。鋼球９ｂは窪み部３ｇの下内壁面とも当接してスラストベアリングとしても機能している。また、窪み部３ｇには、カム軸８の下端との間に隙間を形成する深さの浅い窪み部３ｈが形成されている。図３に示すように、鋼球９ａと鋼球９ｂの直径を可能な限り窪み部３ｅと窪み部３ｇの深さに近づけることができるので、上周溝８ｂと下周溝８ｃが鋼球９ａと鋼球９ｂに対する受圧面積を大きくすることができ、その分鋼球９ａと鋼球９ｂから受ける応力であるヘルツ応力を減少させることができ、ラジアルベアリングの摩耗の低減化を図ることができる。
【００３３】
カム軸８の軸孔８ａの内周面には、図４に示すように、ラチェット歯８ｄが形成されていて、伝達軸１１の本体軸部１１ａが軸孔８ａ内に挿入されている。伝達軸１１の本体軸部１１ａには、中心軸対称に配置された一対のラチェット爪１０が不図示のラチェットばねにより付勢されてラチェット歯８ｄに係合し、カム軸８が時計回り方向に回転すると、伝達軸１１が一体的に回転する。伝達軸１１の先端部には、蓋体３ｃを貫通する角軸部１１ｂが形成され、不図示のソケット等が取り外し可能に装着される。また、本体軸部１１ａの端面と窪み部３ｆとの間にスラストベアリングをなす鋼球９ｃを配置している。
【００３４】
カム軸８の外周部に形成した複数のカム部７は、急峻な斜面からなるトルク伝達カム面７ａと緩やかな緩斜面からなるトルク非伝達カム面７ｂとがカムトップの両側に形成された構成としている。
【００３５】
一方、ケース部３ａの後部には、リンク機構を構成する略直方体状に形成したローラ支持レバー体１２がＺ軸方向を軸方向とする支軸１６に揺動自在に取り付けられている。ローラ支持レバー体１２は、長手方向の一端部側に支軸１６が取り付けられ、カム部７のＺ軸方向の厚みと略同じ厚さに形成されている。ローラ支持レバー体１２には、カム部７との対向面側に、カムフォロワーをなす円柱状に形成した中実のローラ部材１４が凹形状に形成した軸受凹部１２ａに回転自在に保持されている。この軸受凹部１２ａの内径部はローラ部材１４の外径と略同径の内径面に形成され、ローラ部材１４が回転しながらカム部７のカム面と当接する。
【００３６】
また、ローラ支持レバー体１２には、ねじ筒部３ｂの軸孔に臨むようにピボット凹部１２ｂを形成している。このピボット凹部１２ｂは、ローラ支持レバー体１２の長手方向において、支軸１６を起点とすると、ローラ部材１４の中心位置までの長さよりも長い位置に形成している。
【００３７】
レバー４内には、後端部側にトルク値設定用スプリング２２がロッドシート２０と調整ナット２１との間に配置されている。調整ナット２１に螺合するトルク値調整ねじロッド２４をレバー４の後端からの操作で回動すると、調整ナット２１が軸方向に沿って前後に螺進し、ロッドシート２０に加わるばね圧を調整する。
【００３８】
ロッドシート２０には、ローラ支持レバー体１２のピボット凹部１２ｂに対向してピボット凹部２０ａが形成され、ロッドシート２０のピボット凹部２０ａとローラ支持レバー体１２のピボット凹部１２ｂとの間にばね力伝達ロッド１８が配置されている。ばね力伝達ロッド１８は、両端部１８ａ,１８ｂが球面（以下球端部）に形成され、ｘ軸方向におけるピボット凹部１２ｂとピボット凹部２０ａとの位置がｙ軸方向およびｚ軸方向にずれても、このずれに応じてピボット凹部１２ｂとピボット凹部２０ａに当接する。
【００３９】
トルクレンチ１がボルトを締め付けていない非締付状態において、ローラ部材１４はカム部７のトルク伝達カム面７ａの基部にトルク値設定用スプリング２２のばね力がばね力伝達ロッド１８からローラ支持レバー体１２を介して押し付けられており、この位置でローラ部材１４はカム部７に静止して安定に保持され、この静止状態でばね力伝達ロッド１８はｘ軸と平行姿勢となっている。また、ローラ支持レバー体１２の上下両面には、鋼球２５が嵌り込む軸受凹部２６がそれぞれ形成され、これら上下の鋼球２５がケース部３ａと蓋体３ｃの内面と当接することによりローラ支持レバー体１２のｚ軸方向における位置決めを行い、また支軸１６を支点としたローラ支持レバー体１２のスムーズな回動を行えるようにしている。
【００４０】
ローラ支持レバー体１２が静止状態に保持されている非締付状態からボルト締めを開始すると、レバー４に加わる締付力は支軸１６からローラ支持レバー体１２に伝達され、ローラ部材１４によりカム部７のトルク伝達カム面７ａに加えられる。ボルトの締め付けが進むと、ローラ部材１４は、トルク伝達カム面７ａからの反力を受けるため、ローラ支持レバー体１２は支軸１６を中心として反時計回り方向の回動力を受ける。その際、ローラ支持レバー体１２は、梃子の原理により、トルク値設定用スプリング２２の付勢力に抗してばね力伝達ロッド１８をレバー４の後端側に向けて移動させる。すなわち、トルクリミッターの動作が開始される。
【００４１】
ボルトに対する締付力が強くなるに従って、トルク伝達カム面７ａからローラ部材１４に対する反力が大きくなり、ローラ部材１４はトルク値調整スプリング２２のばね力に抗してカムトップ側に移動する。そして、ローラ部材１４がカム部７のカムトップを乗り越えると、ローラ部材１４によりカム軸８を締付方向に回転させる力が作用しなくなるトルクリミッターの作動状態となり、設定トルク値に達したことを使用者に知らせる。
【００４２】
なお、ローラ部材１４がカムトップ位置に達した状態であるトルクリミッターの作動状態になると、ローラ部材１４がトルク非伝達カム面７ｂとの当接に移行するので、ローラ支持レバー体１２には、ばね力伝達ロッド１８を介してトルク値調整スプリング２２のばね力が加えられて時計回り方向への回動力が作用し、レバー４に加えていた締付方向の力が急激に軽くなり、ローラ支持レバー体１２が上述した静止状態となるまで、レバー４がボルトに対して空転する。
【００４３】
ここで、図５を参照しながら、本実施形態のトルクレンチのトルクリミッターを構成する各部材に作用する力の関係について説明する。
【００４４】
トルクレンチ１の非締付状態において、ローラ支持レバー体１２は上述の静止状態にあり、トルク伝達カム面７ａからローラ部材１４に作用する反力をＰ１とする。この反力Ｐ１は、トルク伝達カム面７ａとローラ部材１４の当接位置における法線方向の力である。本実施形態では、この反力Ｐ１のベクトル方向が、支軸１６の中心とローラ部材１４の軸中心を結ぶ軸線である基線軸方向から、ボルトを締め付ける方向に対して角度θだけずれている。
【００４５】
したがって、ボルトの締付時にローラ部材１４からカム部７のトルク伝達カム面７ａに対して締付力が加わると、ローラ部材１４とトルク伝達カム面７ａとの接線方向に沿って、カムトップ側に向かう反力Ｐ２がローラ部材１４に作用し、ローラ部材１４をカムトップ側に向けて押し出す力が作用する。ここで反力Ｐ２とＰ１とは、
Ｐ２＝Ｐ１×ｔａｎθ    （１）
の関係にある。上記（１）式からわかるように、トルク伝達カム面７ａとローラ部材１４との当接位置における法線方向と基線軸方向との間の角度θが小さければ、力Ｐ２は、力Ｐ１に比べて小さい力となる。このローラ部材１４を押し出す力Ｐ２によって、ローラ支持レバー体１２は、トルクレンチ１の後方側に押され、その力が、ピボット凹部１２ｂを介してばね力伝達ロッド１８に作用する。
【００４６】
一方、ばね力伝達ロッド１８に、ローラ支持レバー体１２により作用する力Ｆは、トルク伝達カム面７ａがローラ部材１４を押し出す力Ｐ２よりも、さらに小さくすることができる。
【００４７】
これは、支軸１６の軸心とばね力伝達ロッド１８の一方の球端部１８ａの中心との軸間距離ｒ２が、支軸１６の軸心とローラ部材１４の軸心との軸間距離ｒ１よりも大きいためである。つまり、支軸１６まわりのモーメント（トルク）は、支軸１６から力の作用点までの距離と作用する力の積で定義され、ローラ部材１４における支軸１６回りのモーメント（トルク）と、ばね力伝達ロッド１８の一方の球端部１８ａにおける支軸１６回りのモーメント（トルク）は等しくなる。そのため、支軸１６からの距離ｒ１よりも大きいｒ２の位置に作用する力Ｆは、Ｐ２よりも小さくなる。
【００４８】
ばね力伝達ロッド１８に作用する力Ｆが力Ｐ１に比べて小さいということは、スプリング２２を押し戻す力がＰ１に比べて小さいということである。そうすると、ローラ１４をカム８に押さえるために、トルク値設定スプリング２２がリンク部１２を押さえる力もＰ１に比べて小さい力となる。
【００４９】
このため、本実施形態のトルクレンチ１においては、トルク値設定スプリング２２として、従来に比べてバネ定数が小さく、小型、軽量のスプリングを用いることができる。また、ローラ支持レバー体１２からばね力伝達ロッド１８に作用する力、およびばね力伝達ロッド１８からロッドシート２０に作用する力も、Ｐ１に比べて小さい力になるため、ばね力伝達ロッド１８やロッドシート２０などについても、小型、軽量の部材を用いることができる。よって、本実施形態のトルクレンチ１によれば、トルクレンチ１全体についても小型化・軽量化が可能になるという効果が得られる。
【００５０】
なお、上述したように、カム部７のトルク伝達カム面７ａとローラ部材１４の当接位置における力Ｐ１の方向（法線方向）と基線軸方向との角度θを変えることで、力Ｐ２及びＦの大きさを変えることができるが、θは、０度よりも大きく、４５度よりも小さいことが好ましい。
【００５１】
角度θが０度であると、法線方向の力Ｐ１とリンク方向が一致してしまうため、ローラ１４が単にリンクピン１６の方向に押されるだけとなり、ローラ１４に対して、ローラ１４をスプリング２２の力に逆らって押し戻す方向の分力が全く作用しなくなってしまう。従って、０度の場合、トルクレンチとしての機能を果たさなくなってしまい、好ましくない。
【００５２】
また、０度よりも小さい角度、つまり図５において、力Ｐ１の方向が、支軸１６とローラ部材１４とを結ぶ基線軸位置よりも反時計回り方向側となる場合には、ローラ部材１４に作用する力が、トルク値設定スプリング２２のばね力に抗してローラ部材１４を押し戻す方向とは逆の方向に作用することとなる。従って、この場合も、同様にトルクレンチ１としての機能を果たさなくなってしまい、好ましくない。
【００５３】
また、θが４５度以上の場合、法線方向の力Ｐ１と、Ｐ２と、が同じ大きさの力になってしまい、ローラ支持レバー体１２の機能によってトルク値調整スプリング２２に作用させる力を小さくするという効果が低くなってしまうため、好ましくない。
【００５４】
なお、基線軸方向と力Ｐ１の方向（法線方向）との角度θの調節は、支軸１６とローラ部材１４との位置関係を変えて基線軸方向を変更することで行ってもよいし、カム部７のトルク伝達カム面７ａの曲面形状を変更して調節してもよい。例えば、支軸１６を、図５に示す位置よりもヘッド部２の先端側に配置すれば、θが大きくなり、これに伴ってＰ２も大きくなる。また、非締付状態においてローラ部材１４と当接するトルク伝達カム面７ａの傾斜面の傾斜を大きくすることで、法線方向が基線軸方向に寄るため、θを小さくすることが可能であり、上記傾斜を小さくすれば、θを大きくすることができる。
【００５５】
また、本実施形態のトルクレンチ１では、支軸１６とピボット凹部１２ｂ（つまり、ロッド１８の一方の球端部１８ａが係合する位置）との距離ｒ２を変えることでも、同様に、トルク値設定スプリング２２に作用する力を変化させることができる。例えば、軸間距離ｒ２を図５に示した状態よりも長くなるように、ピボット凹部１２ｂを支軸１６から遠い位置に設定した場合には、前述のように、支軸１６まわりのモーメントは同じであるため、Ｆを小さくすることができる。ただし、軸間距離ｒ２を大きくすると、当然ローラ支持レバー体１２が大型化し、ヘッド部２が大型化してしまう。
【００５６】
さらに、軸間距離ｒ２を大きくすると、非締付状態において、ピボット凹部１２ｂの位置とロッドシート２０のピボット凹部２０ａの位置との（ｙ軸方向における）ずれが大きくなる。そうすると、非締付状態におけるばね力伝達ロッド１８のトルクレンチ１のｘ軸方向に対する傾斜が大きくなってしまう。この状態でロッド１８に力が作用すると、ロッドシート２０に作用する力のｙ軸方向成分が大きくなる。これにより、ｙ軸方向成分の力によってロッドシート２０がレバー４の内面に押し付けられて摩擦が大きくなってしまうため、トルクの測定精度が低下する要因となり好ましくない。
【００５７】
以上のように、本実施形態のトルクレンチ１によれば、トルクリミッターの構成として、カム軸８のカム部７に当接する中実円柱状のローラ部材１４をローラ支持レバー体１２の軸受凹部１２ａに回転自在に配置し、トルク値調整スプリング２２の力に抗して作用する力を、トルク伝達カム面７ａからローラ部材１４に対して作用する法線方向の力に対して小さくすることが可能になる。これにより、トルク値調整スプリング２２やローラ支持レバー体１２とトルク値調整スプリング２２とを連結するばね力伝達ロッド１８などの部材を小型化及び軽量化することができる。よって、小型・軽量のトルクレンチを提供することができる。
【００５８】
また、カムを追従するローラなどを直接スプリングによりカムに対して押し付ける英国特許出願公開第２１４８７６７Ａ号明細書に開示の従来のカム機構を用いて構成されるトルクリミッター方式のトルクレンチの場合、ローラがカムのトルク伝達カム面に沿って自転しながらスライドする際に、ヘッドやレバーの内面と摩擦が生じる。しかし、本実施形態のトルクレンチ１によれば、ローラ部材１４はリローラ支持レバー体１２によって支軸１６を中心として揺動可能に支持されるため、ヘッド部２やレバー４の内面との間に摩擦が生じることはない。従って、上記従来のトルクレンチに比べて、動作の際の摩擦が低減されたトルクレンチを提供することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、ばね力伝達ロッド１８と、ローラ支持レバー体１２及びロッドシート２０とをピボット動作を可能とする球面及び凹面形状による係合構造として説明したが、これに限られるものではない。上述したように、本実施形態のトルクレンチ１では、ローラ部材１４がカム部７のカム面をトレースする動作は、図５に示すｘ−ｙ平面上における動作である。従って、ばね力伝達ロッド１８の両端部に軸を通してローラ支持レバー体１２及びロッドシート２０に軸支して係合するようにしてもよいし、ｘ−ｙ平面における円周方向でのみ摺動するような、円板状の係合部としてもよい。
【００６０】
実施形態２
図６及び図７は、本発明の実施形態２のトルクレンチ１００の内部構造を部分断面により示す平面図である。なお、図１〜５に示す部材と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
本実施形態のトルクレンチ１００は、実施形態１に示すトルクリミッターを備えており、ボルトの締付に伴うトルクリミッターの動作開始によりローラ支持レバー体１２が回動することにより、対向するピボット凹部１２ａとピボット凹部２０ａとの間に保持されたばね力伝達ロッド１８がｘ軸方向と平行な状態から傾斜状態に変化することを利用し、トルクリミッターの作動に伴ってボルトの締付トルクが設定トルク値に達したことを電気的に検知しようとするものである。
【００６２】
本実施形態のトルクレンチ１００によれば、実施形態１に示した方式のトルクレンチを用いて締付作業を行う際に、設定トルクでの締付が完了したことを電気的な信号により検出することができる。そのため、例えば、この信号を利用して使用者に対して締付完了を音や光等により報知したり、締付完了の信号を外部の情報処理装置に出力して締付の回数を計測したりすることができる。従って、本実施形態のトルクレンチ１００によれば、締め忘れなどがなかったか等、締め付け作業の管理をすることができる。
【００６３】
本実施形態のトルクレンチ１００は、円筒形状に形成されたレバー４の外周にばね力伝達ロッド１８が所定の傾きに達したことを検知するセンサ３０を配置しており、センサ３０として機械的なスイッチ構成のマイクロスイッチを用いている。レバー４の周壁の一部にセンサ（以下マイクロスイッチとして説明する）３０に対応して開口部４ａを形成し、マイクロスイッチ３０のスイッチ作動レバー３０ａがこの開口部４ａを通してレバー４内のばね力伝達ロッド１８の外周面に当接している。
【００６４】
ボルトの締付が開始されると、ばね力伝達ロッド１８は、図６に示すｘ軸と平行な状態である非締付状態から傾き始め、ばね力伝達ロッド１８の傾きが増加するに従ってスイッチ作動レバー３０ａが不図示のスイッチ端子を押し込む方向に傾斜する。そして、図７に示すように、トルクリミッターが作動するばね力伝達ロッド１８の傾きが最大となるときに、マイクロスイッチ３０がＯＦＦの状態からＯＮの状態に切り替わり、センサ３０に接続したコード３４を通して検知信号を外部に出力する。マイクロスイッチ３０は、外装ケース３２内に格納され、マイクロスイッチ３０を保護すると共に、開口部４ａを通してレバー４内にゴミなどが入り込むのを防いでいる。このようにして出力されるＯＮ信号によって、一回の設定トルクでの締め付けが完了したことを検出することができる。
【００６５】
以上のように、本実施形態のトルクレンチ１００によれば、ボルト等の締付部材の設定トルクでの締付が完了したことを示す締付完了信号を、外部に出力することができる。従って、締付本数を計測して、締め忘れがないか確認することができる。
【００６６】
なお、本実施形態のトルクレンチ１００においては、センサ３０にリミットスイッチを用いる場合について説明したが、これに限られるものではない。ロッド１８の傾きの変化を検知できるセンサ、スイッチであればどのようなものでもよく、磁気、レーザ、超音波などを利用したセンサなどであってもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、センサ３０はレバー４のｙ軸方向側の側面に配置するとして説明したがこれに限られるものではない。ロッド１８の傾きの変化を測定することができれば、どのような位置に配置してもよい。
【００６８】
実施形態３
図８は実施形態３を示すトルクレンチの全体構成を示す断面図である。なお、図８において上記した図１に示す符号と同じ部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図１に示す実施形態１では、ローラ１４を中実円柱状としているが、図８に示す実施形態では、ローラ１４を中空円筒状のローラ本体１４ａと、ローラ支持レバー体１２に両端部が支持されるローラ軸１４ｂとにより構成し、ローラ軸１４ｂにローラ本体１４ａを回転自在に挿通している。
【００７０】
図８において、カム軸８の上下部で、カム軸８の外周面とヘッド部２の内周面との間に多数の鋼球９ａ，９ｂをそれぞれ配置してラジアル軸受を構成している点は図３に示す実施形態１と同様であるが、円環状のインナーレース部と円環状のアウターレース部との間に複数の鋼球、ローラ等の転動部材を配置した転がり軸受により、カム軸８をヘッド部２に対して支承するようにしてもよい。この場合、カム軸８の上下部にそれぞれ前記インナーレース部を装着し、前記アウターレース部をヘッド部２の内周面に装着する。なお、この転がり軸受を上記した実施形態１に適用してもよい。
【００７１】
実施形態４
図９は本発明の実施形態４を示すトルクレンチのヘッドとレバーとを結合する結合機構の詳細を示す一部切欠断面図である。
【００７２】
図６、図７に示す実施形態では、ばね力伝達ロッド１８の傾動を利用してマイクロスイッチ３０をＯＮし、トルクリミッターの作動を電気的に検知できるようしている。この場合、マイクロスイッチ３０が固定されるレバー４とヘッド２との結合位置をレバー４の中心軸線を中心とする周方向において所定位置とし、トルクリミッターが作動するタイミングに合わせて、ばね力伝達ロッド１８がマイクロスイッチ３０をスイッチＯＮとする位置に傾斜させる必要がある。
【００７３】
図９において、円筒形状に形成したレバー４の先端部は、外周面におねじ部を形成したねじ筒部１５ａと、ねじ筒部１５ａの前方に連設した薄肉円筒形状の拡開円筒部１５ｂとにより構成している。拡開円筒部１５ｂは、ねじ筒部１５ａの外径よりも小径に形成して薄肉とすると共に、先端側内周面（テーパ雌係合部と称す）１５ｃを先端に向かうに従って内径が漸増するラッパ状に形成している。
【００７４】
ヘッド２のねじ筒部３ｂの内周面には、レバー４のねじ筒部１５ａが螺合する第１の雌ねじ部１５ｄと、第１の雌ねじ部１５ｄよりも前方に第２の雌ねじ部１５ｅを形成し、この第２の雌ねじ部１５ｅに円筒状の位置決め部材１７を螺合させている。
【００７５】
位置決め部材１７は、第２の雌ねじ部１５ｄに螺合する外周部に形成されたねじ部１７ｂと、ねじ部１７ｂの後方に形成されたテーパ雌係合部１５ｃに当接してテーパ係合するテーパ形状の押し付け部（テーパ雄係合部）１７ａと、例えば６角レンチ（不図示）と係合する中心孔部に形成された係合孔（６角孔）１７ｃとにより構成される。なお、この６角孔１７ｃにはばね力伝達ロッド１８が挿通されている。押し付け部１７ａは、先端側から後端側に向けて外径が漸減するテーパ面に形成されている。
【００７６】
ヘッド２のねじ筒部３ｂの第１の雌ねじ部１５ｄにレバー４のねじ筒部１５ａを螺合する前に、位置決め部材１７を予め第２の雌ねじ部１５ｅに螺合させる。なお、第１の雌ねじ部１５ｄと第２の雌ねじ部１５ｅとを一つの雌ねじ部としても良い。
【００７７】
ばね力伝達ロッド１８は、上述したように、ローラ支持レバー体１２の動作に応じてピボット凹部１２ａの位置が変化するため、係合孔１７ｃ内を通る位置も変化する。そのため、係合孔１７ｃの内径は、ローラ支持レバー体１２の動作に応じてばね力伝達ロッド１８の位置が変化しても、接触しないような径となっている。
【００７８】
以上が本実施形態の結合機構１３の構成で、以下にヘッド２とレバー４との円周方向における位置決め固定の方法を説明する。
【００７９】
トルクレンチ１のように、円筒状のヘッド２とレバー４とをねじ込んで結合する方式のトルクレンチの場合、締め付け部材を締め付ける動作に対して強固な結合を実現することができる。しかし、ネジの切り方やヘッド２とレバー４との締め付け方によって、ねじ締めして結合した際の円周方向における相対的な位置関係にばらつきがでる。そこで、本実施形態のトルクレンチ１は、位置決め部材１７によって、円周方向の結合位置を正確に決定可能としている。具体的には、図６に示すように、マイクロスイッチ３０用の開口４ａがｙ軸と一致する状態に位置決めする。
【００８０】
その結合方法は、まず、上述のようにヘッド２のねじ筒部３ｂ内に位置決め部材１７を第２の雌ねじ部１５ｅに螺合させ、ヘッド２先端方向側の奥まで螺進させておく。そして、ヘッド２のねじ筒部３ｂの第１の雌ねじ部１５ｄとレバー４のねじ筒部１５ａとを互いにねじ込んで結合する。レバー４をヘッド２に対してねじ込んでいくと、レバー４の先端部に形成したテーパ雌係合部１５ｃと位置決め部材３の押し付け部１７ａとが当接してテーパ係合する。そうすると、上述したように、レバー４の拡開部１５ｂがくさび効果により徐々に弾性的に押し拡げられて、ヘッド２のねじ筒部３ｂの内周面に対して押し付けられ、ヘッド２とレバー４とが締め付けられていく。そして、ある程度締め付けたら、ヘッド２とレバー４とを、締め付ける円周方向における所望の位置に位置合わせする。
【００８１】
次に、カム８や締め付け軸１１などを取り付けるためのヘッドケース部３ａの開口部から六角レンチを挿入し、位置決め部材１７を、レバー４側に螺進させるように回転させる。そうすると、レバー４の拡開部１５ｂのテーパ雌係合部１５ｃに当接している位置決め部材１７の押し付け部１７ａによって、拡開部１５ｂがさらに押し拡げられる。これにより、レバー４の先端部４ｂがヘッド２の結合部２ｂに対して押し付けられ、ヘッド２とレバー４とが強固に結合される。このようにして、位置決め固定した後、ヘッドケース部３ａ内にカム部７などの部材を組み込むことで、最終的に、トルクレンチ１を組み立てることができる。
【００８２】
このように、ヘッド２とレバー４とを、締め付け作業に対する強度を十分に確保できる程度に締め付けて連結し、かつ、ねじ締めする円周方向における相対的な位置関係を所望の位置に調整した上で、位置決め部材１７をレバー４側に螺進させることで、さらに強く互いを締め付け固定することができる。これにより、ヘッド２とレバー４とは、円周方向の所望の位置に正確に位置合わせされた状態で、強固に結合されることができる。
【００８３】
また、本実施形態の位置決め部材１７は、上述したように、ヘッド２の内部で螺合しているため、トルクレンチ１を組み立てた状態では、容易に操作することができない。そのため、トルクレンチ１を使用している際に、誤って動かして、結合位置がずれてしまうことはない。
【００８４】
実施形態２において説明したように、トルクレンチ１は、締め付けを開始するとトルクリミッターの動作が開始され、ローラ支持レバー体１２が支軸１６を中心として回動し、図６に示すトルクリミッターの非動作状態から、図７に示す動作状態に変化し、ばね力伝達ロッド１８はｘ軸方向に対する傾きが変化する。
【００８５】
本実施形態では、ばね力伝達ロッド１８とマイクロスイッチ３０のスイッチ作動レバー３０ａがともにｘ−ｙ平面に平行に動作するようにヘッド２とレバー４とを結合機構１３により位置決め固定している。
【００８６】
すなわち、設定トルクに達する前において、図６に示す非動作状態では、マイクロスイッチ３０はＯＦＦであり、図７に示すトルクリミッターの作動状態では、ロッド１８がｘ−ｙ平面で最大の傾きとなり、スイッチ作動レバー３０ａが押されてマイクロスイッチ３０がＯＮとなる。その後、ローラ部材１４が次のカム部７の位置まで移動し、トルクリミッターが非動作状態になり、マイクロスイッチ３０はＯＦＦとなる。このようにして出力されるＯＮ信号によって、一回の設定トルクでの締め付けが完了したことを検出することができる。その際、スイッチ作動レバー３０ａは、トルクリミッターが作動するのに合わせてばね力伝達ロッド１８の傾動により動作し、正確にＯＮ信号を出力することができる。
【００８７】
なお、結合機構１３がない場合には、ヘッド２とレバー４とのねじ結合を行うねじ部の長さ、ねじ切りを開始する位置を決めることによって、結合状態における位置関係をある程度決定することができるが、締め付け方やねじ溝の形成の精度によってバラつきがでてしまう。
【００８８】
以上のように、本実施形態によれば、締め付け完了を検知するために、ばね力伝達ロッド１８の傾きの変化を検知するマイクロスイッチ３０がレバー４に取り付けられている場合に、ヘッド２とレバー４とを円周方向において正確に位置合わせすることができ、トルクリミッターが作動するのに合わせて設定トルクによる締め付け完了を確実に検出することができる。従って、締付本数を正確に計測して、締め忘れがないか等を確認することが可能になる。
【００８９】
また、本実施形態は、ヘッド２とレバー４とがねじ締めされて連結されるトルクレンチ１として、カム軸８、ローラ支持レバー体１２、ローラ部材１４、及びばね力伝達ロッド１８などを備えるトルクレンチを例示して説明したが、これに限られるものではない。本発明にかかる位置決め部材は、ヘッドとレバーとを互いにねじ込んで連結する方式のトルクレンチであって、その円周方向における相対的な位置関係を決定する必要があるトルクレンチであれば、どのようなトルクレンチに対しても適用することができ、所定のトルクで締付を行うための機構によって限定されることはない。
【００９０】
また、本実施形態ではヘッド２の内周面とレバー４の外周面を螺合させて締め付ける方式のトルクレンチについて説明したが、これに限られるものではない。例えば、ヘッドの外周面及びレバーの内周面に、ねじ溝を形成し、両者を螺合させて連結してもよい。この場合には、テーパ部３ａがヘッド２の方向を向くように、位置決め部材１７をレバー４の内周面に螺合させる。そして、ヘッド２とレバー４とをねじ込んで連結し、所定の位置に位置合わせした上で、位置決め部材１７をヘッド２側に螺進させる。これにより、ヘッド２をレバー４に対して押し広げ、位置合わせされた状態で強固に固定することができる。
【００９１】
実施形態５
図１０は本発明の実施形態５を示すトルクレンチのヘッドとレバーとを結合する他の結合機構の詳細を示す一部断面図である。
【００９２】
本実施形態の結合機構１３０は、レバー４の先端部に設けたねじ筒部１５ａをヘッド２のねじ筒部３ｂの内周面に形成した雌ねじ部に螺合し、レバー４のねじ筒部１５ａの外周に螺合するナット状の位置決め部材１７０を矢印Ａで示す前方に螺進させて、レバー４とヘッド２とをｘ軸を中心とする円周方向における位置決め固定を行う構成としている。
【００９３】
ヘッド２のねじ筒部３ｂには、テーパ面に形成された被締め付け部（テーパ雄係合部）３００が後端部に形成され、被締め付け部３００は外径が後方に向かうに従って漸減するテーパ面に形成されている。ナット状の位置決め部材１７０は、ねじ筒部１５ａに螺合する雌ねじ部１７０ｂの前部に、テーパ面をなす被締め付け部３００が当接してテーパ係合するラッパ状の内周面を備えた締め付け部（テーパ雌係合部）１７０ｃが形成されている。
【００９４】
本実施形態の結合機構１３０による位置決め固定は、レバー４の外周面に位置決め部材１７０を予め螺合させた上で、ヘッド２とレバー４とをねじ込んで連結する。そして、ヘッド２とレバー４とを、円周方向における所定の位置に位置合わせした後、位置決め部材１７０をヘッド２に向けて（矢印Ａ方向）螺進させる。そうすると、締め付け部１７０ｃによって、ヘッド２の被締め付け部３００がレバー４のねじ筒部１５ａの外周面に押し付けられ、ヘッド２とレバー４とを強固に結合することができる。
【００９５】
なお、この位置決め部材１７０を用いる場合でも、ヘッド２とレバー４との結合部において、ヘッド２の外周面とレバー４の内周面とを螺合させて結合させる構成としてもよい。その場合には、位置決め部材１７０をヘッド２側からレバー４側に螺進させて、レバー４をヘッド２に対して押し付けることで、両者を強固に位置決め固定することができる。
【００９６】
実施形態６
図１１は本発明の実施形態６を示す。なお、図８に示す部材と同一部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
上記した実施形態４、５の結合機構１３、１３０では、位置決め部材１７，１７０とレバー４の先端部、またはヘッド部２のねじ筒部３ｂの後端部をテーパ係合させているが、本実施形態の結合機構２３０は、上記テーパ係合ではなく、位置決め部材２７０の後端面とレバー４の先端面とを突き合わせて締め付けるダブルナット構造によりレバー４とヘッド部２とを結合している。
【００９８】
図１１において、位置決め部材２７０は図８の位置決め部材１７と同様に６角孔１７ｃと外周面にねじ部１７ｂを形成し、後端面をｙ軸方向に沿って平坦面に形成している。
【００９９】
また、ねじ筒部３ｂの内周面には、レバー４の先端部に形成したねじ筒部１５ａに螺合する第１の雌ねじ部１５ｄと、位置決め部材２７０のねじ部１７ｂが螺合する第２の雌ねじ部１５ｅとは共通の雌ねじ部としている。
【０１００】
レバー４のねじ筒部１５ａの先端部は先端まで外径を一定とし、第１の雌ねじ部１５ｄと螺合するねじ部が外周面に形成されている。また、ねじ筒１５ｄの先端面１５ｆをｙ軸方向に沿って平坦面に形成している。
【０１０１】
本実施形態の結合機構２３０では、実施形態４と同様に、予め第２の雌ねじ部１５ｅに位置決め部材２７０を螺合させておく。そして、レバー４のねじ筒部１５ａをヘッド２のねじ筒部３ｂの第１雌ねじ部１５ｄに螺合させてレバー４を回転させながらねじ込む。位置決め部材２７０の後端面１７ｄとねじ筒部１５ａの先端面同士が接触するまでねじ込み、レバー４をヘッド部２に対してｘ軸回りの所定位置まで回転させる。この状態で、実施形態４と同様に６角レンチを用いて位置決め部材２７０を回して後端側に螺進させると、位置決め部材２７０の後端面がねじ筒１５ｄの先端面に強く押し付けられ、ねじ筒１５ｄの回り止めナットとして位置決め部材２７０が作用する。これにより、レバー４がヘッド部２に対して結合されることになる。
【０１０２】
なお、本実施形態の結合機構を図１０に示す実施形態５の構成に適用してもよい。
【０１０３】
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更及び改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【０１０４】
以上に詳述したように、本発明によれば、ボルトあるいはナット等の締付部材を締め付ける際、締付部材に締付力を伝達するカムに、中実円柱状のローラのカムフォロワーを梃子の原理を利用してトルク値調整スプリングのばね圧で加圧接触させた構成のトルクリミッターを備えたトルクレンチにおいて、より安定した動作を実現し、精度の高い締付が可能な技術を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１００  トルクレンチ
２  ヘッド部
３ａ  ケース部        ３ｂ  ねじ筒部        ３ｃ  蓋体
３ｄ  上壁部          ３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ  窪み部
４  レバー
５  軸孔
６  グリップ
７  カム部
７ａ  トルク伝達カム面          ７ｂ  トルク非伝達カム面
８  カム軸
８ａ  軸孔      ８ｂ  上周溝      ８ｃ  下周溝      ８ｄ  ラチェット歯
９ａ、９ｂ、９ｃ  鋼球
１０  ラチェット爪
１１  伝達軸
１１ａ  本体軸部      １１ｂ角軸部
１２  ローラ支持レバー体
１２ａ  軸受凹部      １２ｂ  ピボット凹部
１３、１３０、２３０  結合機構
１４  ローラ部材
１５ａ  ねじ筒部      １５ｂ拡開部      １５ｃ  テーパ雌係合部
１５ｄ  第１の雌ねじ部      １５ｅ  第２の雌ねじ部
１６  支軸
１７、１７０，２７０  位置決め部材
１７ａ  押し付け部      １７ｂ  ねじ部      １７ｃ  ６角孔
１８  ばね力伝達ロッド
２０  ロッドシート
２０ａ  ピボット凹部
２１  調整ナット
２２  トルク値設定用スプリング
２４  トルク値調整ねじ
２５  鋼球
２６  軸受凹部
３０  マイクロスイッチ
３００  被締め付け部
【図１】
2010119599.tif 000003
【図２】
2010119599.tif 000004
【図３】
2010119599.tif 000005
【図４】
2010119599.tif 000006
【図５】
2010119599.tif 000007
【図６】
2010119599.tif 000008
【図７】
2010119599.tif 000009
【図８】
2010119599.tif 000010
【図９】
2010119599.tif 000011
【図１０】
2010119599.tif 000012
【図１１】
2010119599.tif 000013
【国際調査報告】
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