(57)【要約】      （修正有）【課題】機械式のトルクレンチよりも、校正を行う頻度が大幅に減少する電子式のトルクレンチを提供する。【解決手段】エアモーターから供給される動力が、減速ギア装置を介してラチェット装置に伝達され、このラチェット装置に接続されたスピンドルを作動するトルクレンチであって、前記ラチェット装置が収容されるラチェットハウジングと、前記ラチェットハウジングに結合され前記エアモーターが収容されるボデーと、前記ラチェットハウジングに貼られたひずみゲージと、前記ボデーに収容された電池ボックスと、前記ラチェットハウジングを覆うハウジングカバーに固定され、トルク調整手段が設けられた回路基板と、を備え、前記回路基板は前記ボデーに形成された配線溝を通る導線により前記電池ボックスと接続され、前記ひずみゲージのリード線は前記ハウジングカバー内で前記回路基板に接続される。【選択図】図１
2006346795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアモーターから供給される動力が、減速ギア装置を介してラチェット装置に伝達され、このラチェット装置に接続されたスピンドルを作動するトルクレンチであって、
前記ラチェット装置が収容されるラチェットハウジングと、
前記ラチェットハウジングに結合され前記エアモーターが収容されるボデーと、
前記ラチェットハウジングに貼られたひずみゲージと、
前記ボデーに収容された電池ボックスと、
前記ラチェットハウジングを覆うハウジングカバーに固定され、トルク調整手段が設けられた回路基板と、
を備え、前記回路基板は前記ボデーに形成された配線溝を通る導線により前記電池ボックスと接続され、前記ひずみゲージのリード線は前記ハウジングカバー内で前記回路基板に接続されたことを特徴とするトルクレンチ。
【請求項２】
前記ひずみゲージは、前記ラチェットハウジングの側面に形成された平坦面に貼られ、かつ該平坦面は前記スピンドルの回転運動の回転面と直交することを特徴とする請求項１記載のトルクレンチ。
【請求項３】
前記平坦面は、対向する２つの平坦面からなり前記ひずみゲージは各々の平坦面に貼られたことを特徴とする請求項２記載のトルクレンチ。
【請求項４】
前記回路基板に所定のトルク調整範囲を表示するＬＥＤが複数搭載され、前記ハウジングカバーに前記回路基板を覆う表示パネルが設けられたことを特徴とする請求項１記載のトルクレンチ。
【請求項５】
前記ハウジングカバーに前記回路基板を動作させるスイッチが設けられたことを特徴とする請求項１記載のトルクレンチ。
【請求項６】
前記ボデーの前記エアモーター近傍に排気孔が形成され、前記排気孔を覆う円筒状のデフレクターが前記ボデーに円周方向に摺動可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１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、所定のトルク調整範囲に締付けトルクを調整可能なラチェットレンチ型のトルクレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルトやナット等のねじの締付けをモーター駆動によって着座するまで素早く行った後、手締めによって所定の締付けトルクまで正確かつ容易に行うことができるラチェットレンチ型のトルクレンチとしては、例えば特開２００３?１３６４１８号公報に開示されているように機械式のトルク調整機構により締付けトルクが調整されるものが知られている。
【０００３】
具体的には、手締めにより、ねじを所定の締付けトルクまで締付けると、中空ハンドルと鞘状管体との「カチッ」という衝突音を発するので、トルクレンチの握り部を把持している作業者は、その衝突音を聞くことによりねじの締付けが完了したことが分かるようにしてある。
【０００４】
しかし、前記機械式のトルク調整機構は、中空ハンドルの雄ねじ部に螺合している調節ナットを前後方向に移動させて調節コイルスプリングの弾発力による第１、第２突起体の係合力を調整することによって行われるものなので、トルク調整機構の校正（キャリブレーション）を少なくとも年に１回程度の頻度で行う必要がある。
【特許文献１】特開２００３−１３６４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、少なくとも年に１回程度の頻度でトルク調整機構の校正（キャリブレーション）を行う必要がある機械式のトルク調整機構を備えたトルクレンチよりも、校正（キャリブレーション）を行う頻度が大幅に減少する電子式のトルク調整手段を備えたトルクレンチを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明のトルクレンチにおいては、エアモーターから供給される動力が、減速ギア装置を介してラチェット装置に伝達され、このラチェット装置に接続されたスピンドルを作動するトルクレンチであって、前記ラチェット装置が収容されるラチェットハウジングと、前記ラチェットハウジングに結合され前記エアモーターが収容されるボデーと、前記ラチェットハウジングに貼られたひずみゲージと、前記ボデーに収容された電池ボックスと、前記ラチェットハウジングを覆うハウジングカバーに固定され、トルク調整手段が設けられた回路基板と、を備え、前記回路基板は前記ボデーに形成された配線溝を通る導線により前記電池ボックスと接続され、前記ひずみゲージのリード線は前記ハウジングカバー内で前記回路基板に接続されたことを特徴とする。
そして、前記ひずみゲージは、前記ラチェットハウジングの側面に形成された平坦面に貼られ、かつ該平坦面は前記スピンドルの回転運動の回転面と直交することが望ましく、前記平坦面は、対向する２つの平坦面からなり前記ひずみゲージは各々の平坦面に貼られることが望ましい。
さらに、前記回路基板に所定のトルク調整範囲を表示するＬＥＤが複数搭載され、前記ハウジングカバーに前記回路基板を覆う表示パネルが設けられることが望ましく、前記ハウジングカバーに前記回路基板を動作させるスイッチが設けられることが望ましい。
また、前記ボデーの前記エアモーター近傍に排気孔が形成され、前記排気孔を覆う円筒状のデフレクターが前記ボデーに円周方向に摺動可能に取り付けられることが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のトルクレンチは、上記のようにひずみゲージがラチェットハウジングに貼られ、トルク調整手段が設けられた回路基板を、ラチェットハウジングを覆うハウジングカバーに固定する構成としたので、手締めにより、ねじを所定の締付けトルクまで締付けると、電子式のトルク調整手段によりねじの締付けが完了したことが分かり、トルク調整手段の校正を行う頻度が大幅に減少するとともに、スリムですっきりした無駄のない形状のエアラチェットレンチ型のトルクレンチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態の一例について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るトルクレンチの縦断面図、図２は図１のトルクレンチのハウジングカバーを外した状態の平面図、図３は図１のトルクレンチの平面図、図４は表示パネルの拡大図である。
【０００９】
図１の実施の形態に係るトルクレンチは、エアモーター１１０から供給される動力が、減速ギア装置２１０を介してラチェット装置２２１に伝達され、このラチェット装置２２１に接続されたスピンドル６０を作動する。
前記ラチェット装置２２１は、ラチェットハウジング１０に収容される。前記ラチェットハウジング１０は、クランクシャフトを収容する中空部１０ａとヨーク挿入部１０ｂからなる。また前記エアモーター１１０を収容するボデー２０は、ロックリング２２４により、前記ラチェットハウジング１０に結合される。
【００１０】
そして、前記ラチェットハウジング１０には、ひずみゲージ１１が貼られる。前記ひずみゲージ１１は、前記ラチェットハウジング１０の中空部１０ａの外側面に形成された平坦面１２に貼られ、かつ該平坦面１２は前記スピンドル６０の回転運動の（図１の紙面と平行する）回転面と直交する。
【００１１】
前記平坦面１２をスピンドル回転面と直交させるようにしたのは、前記ボデー２０の基準位置ＳＰ（図１参照）の個所を握ってナット等の手締めを行った時、すなわち、前記スピンドル６０を中心に図１において前記ボデー２０を回転方向Ａの方向に回動させると、前記ラチェットハウジング１０の中空部１０ａのひずみ量が最も大きくなる位置であり、前記ひずみゲージ１１の感度も良好になるからである。
【００１２】
また、前記平坦面１２は、図１に示すように対向する２つの平坦面からなり前記ひずみゲージ１１は各々の平坦面１２に貼られる。そして、手締めを回転方向Ａの方向に回動させると、図１の上側ひずみゲージ１１は伸ばされ、下側のひずみゲージ１１は圧縮される。
【００１３】
前記ボデー２０には電池ボックス４０が収容される。図１の実施の形態では、前記電池ボックス４０に単３電池が３個内蔵されるが、電池ボックス自体が、充電池であっても良い。単３電池は前記電池ボックス４０の空気導入部１３０側に設けられたキャップ４１を取り外して入れる。
【００１４】
トルク調整手段が設けられた回路基板３０は、前記ラチェットハウジング１０を覆うハウジングカバー３１に固定される。また、前記回路基板３０に所定のトルク調整範囲を表示するＬＥＤ（図示せず）が複数搭載され、前記ハウジングカバー３１に前記回路基板３０を覆う表示パネル３２が設けらている。また、前記ハウジングカバーに前記回路基板３０を動作させるスイッチ４３が設けられている。
【００１５】
前記回路基板３０は前記ボデー２０に形成された配線溝を通る導線４２により前記スイッチ４３を介して前記電池ボックス４０と接続され、前記ひずみゲージ１１のリード線は前記ハウジングカバー３１内で前記回路基板３０に接続される。
【００１６】
前記表示パネル３２は図３及び図４に示すように、上下３列の表示部からなり、中央の表示部の裏側に前記ＬＥＤが配置されており、上下の列は化粧印刷されている。
【００１７】
この表示パネル３２を確認しながら、作業者はトルクレンチを使って所定のトルク調整範囲に締付けトルクを調整する。以下に、その手順を説明する。前記電池ボックス４０に電池を入れ、前記空気導入部１３０にエアホースをつなぎ、前記スイッチ４３をＯＮにする。電源ＯＮ時にバッテリーチェックが行われ、フルパワー時は、全ＬＥＤが点灯され、残電圧をＬＥＤで表示し、Ｂマークで電池交換を促すように前記トルク調整手段においてプログラム設定されている。
【００１８】
そして、エアモーター駆動によってナット等が着座するまで締め付けた後に、前記基準位置ＳＰの個所を握って、手締め行う。すると、ラチェット側のＬＥＤが点灯してくるので、「ＯＫ」の範囲で手締めを終了する。図４において、ＬＥＤはラチェット側の４つが赤色とし、「ＯＫ」の範囲の３つを青色とし、電池側の「オーバー」の１つを赤色とする。
【００１９】
前記青色ＬＥＤの点灯範囲は、中央のＬＥＤを基準として、前後のＬＥＤが±１０％の範囲で点灯するように設定される。例えば、前記「ＯＫ」の範囲の３つの青色ＬＥＤのうち、
（１）ラチェット側のＬＥＤは、９３．１Ｎ・ｍ（９．５ｋｇ・ｍ）で点灯し、
（２）中央のＬＥＤは、１０２．９Ｎ・ｍ（１０．５ｋｇ・ｍ）で点灯し、
（３）電池側のＬＥＤは、１１２．７Ｎ・ｍ（１１．５ｋｇ・ｍ）で点灯する、
ように前記トルク調整手段においてプログラム設定されている。
【００２０】
このように前記トルク調整手段においてプログラム設定されているので、ユーザーの希望トルク範囲に前記「ＯＫ」の範囲を設定することも可能である。但し、設定はユーザーが行うのではなく、製造者がプログラムを変更することによって設定する。
【００２１】
図１において、１１０はエアモーターであり、開閉レバー１２０の操作により、空気導入部１３０から開閉弁１４０を介して導入する加圧空気によって、前記ボデー２０内に形成されたモーターハウジング１５０内で回転し、そのシャフト１９０が回転する。そして、加圧空気は前記ボデー２０の前記エアモーター１１０近傍に形成された排気孔２１を通ってボデー２０外に排出される。なお、前記排気孔２１は消音用のマフラー２２に覆われ、さらに円筒状のデフレクター２３に覆われる。前記デフレクター２３は、前記ボデー２０に対して円周方向に摺動可能に取り付けられている。なお、前記ボデー２０の前記電池ボックス４０が形成された部分は、トルクレンチの握り部分、すなわちハンドルとなる。
【００２２】
前記エアモーター１１０は、そのローター本体１６０がモーターハウジング１５０内に固定されたベアリング１７０，１８０に回転自在に軸支される。前記ローター本体１６０はシャフト１９０を備え、このシャフト１９０は、前記ベアリング１８０に軸支されるとともに、その先端部は減速ギア装置２１０に噛合される。
【００２３】
減速ギア装置２１０は、前記シャフト１９０に噛合されるアイドルギア２１２と、ロックリング２２４により前記モーターハウジング１５０に結合されたラチェットハウジング１０に固定されるとともに前記アイドルギア２１２に噛合されるインターナルギア２１３と、前記アイドルギア２１２にアイドルピン２２５を介して連結されクランクシャフト２１５に噛合されたケージ２１４とからなる。
【００２４】
アイドルギア２１２は、前記シャフト１９０を中心に３個配置され、シャフト１９０の回りを公転する。なお、アイドルギア２１２はアイドルピン２２５に対して回転自在に取り付けられる。そして、各アイドルピン２２５（図１の実施の形態では３個のアイドルピン）に固定されたケージ２１４はアイドルギア２１２の公転とともに自転し、クランクシャフト２１５を回転させる。
【００２５】
前記クランクシャフト２１５は前記ラチェットハウジング１０内において、減速ギア装置２１０側はブッシュ（図示せず）により、またスピンドル６０側は、ニードルベアリング（図示せず）により回転自在に軸支される。
【００２６】
このクランクシャフト２１５は、軸芯から偏心した位置の先端面にクランクピンが突出して形成され、このクランクピンにブッシュを回転自在に接続している。このブッシュは、ヨーク２２０の割溝に回動自在に嵌合位置し、このヨーク２２０はラチェット装置２２１を介してスピンドル６０に接続している。
【００２７】
トルクレンチは上記構成であるので、スピンドル６０に目的のボルト、ナット等に接続し締め付け作業を行うには、開閉レバー１２０を操作してエアモーター１１０を作動させれば、ローター本体１６０とともにシャフト１９０が回転する。
【００２８】
シャフト１９０の回転は、減速ギア装置２１０で減速され、その回転はクランクシャフト２１５を介してヨーク２２０に伝達され、ヨーク２２０を連続的に首振り運動させ、この首振り運動を、ラチェット装置２２１によって、スピンドル６０の回転運動に変換して、右ネジの締め付けを行う。そして、リバースレバー７０の操作により前記スピンドル６０の回転方向を切り換えて、緩め又は左ネジの締め付けを行う。
【００２９】
本発明の他の実施の形態に係るトルクレンチによれば、トルク調整手段によるトルクの表示は右トルクだけではなく左のトルクも表示可能である。この実施の形態に係るトルクレンチでは、図１の回転方向Ａとは逆の方向に回すと、左のトルクが表示される。また、本発明のさらに他の実施の形態に係るトルクレンチにおいては、スピンドル６０を両側に設けて、右ネジであっても左ネジであっても手締め作業方向Ａは左右同じにしてもよい。いずれにせよ、本発明のトルクレンチは電子式のトルク調整手段によりトルクを表示するので、右ネジ、左ネジ両方表示可能である。しかし、従来の機械式のトルク調整機構では片方（例えば、右ネジ）しかトルクを確認できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係るトルクレンチの縦断面図である。
【図２】図１のトルクレンチのハウジングカバーを外した状態の平面図である。
【図３】図１のトルクレンチの平面図である。
【図４】表示パネルの拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
10  ラチェットハウジング        11  ひずみゲージ
12  平坦面                      20  ボデー
21  排気孔                      22  マフラー
23  デフレクター                30  回路基板
31  ハウジングカバー            40  電池ボックス
42  導線                        43  スイッチ
60  スピンドル                  110  エアモーター
210  減速ギア装置               221  ラチェット装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月28日(2005.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2006346795.tif 000008
【図３】
2006346795.tif 000009
【図４】
2006346795.tif 000010