(57)【要約】【課題】可動部品がなく形状のみの構成によりラチェット動作を可能とすると共に、ラチェット動作時の抜けを防止したスパナヘッドを提供する。【解決手段】ボルト頭部３０に係合してボルトの締付を行うスパナヘッド１０として、上顎当接部２０と下顎当接部２２とをボルトの中心点Ｏに対し、開口端から奥端方向に沿った軸線方向で両側に設けると共に、上顎部１４には上顎逃げ部２１を設け、下顎部１６には下顎逃げ部２３を設けることで締め付け方向と逆方向への回動であるラチェット動作を可能とし、開口凹部１１の開口端を形成する上顎先端当接部１５と下顎先端当接部１７とで規定される開口幅Ｗを上顎当接部２０と下顎当接部２２との対向面間距離よりも狭くし、ラチェット動作時の抜けを防止した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に対向配置した上顎部と下顎部により開口端を有する開口凹部を形成し、前記開口凹部の奥部に形成された上奥端当接部および下奥端当接部と、前記上顎部の内面側に前記上奥端当接部から開口端側に向けて形成された上顎当接部と、前記下顎部の内面側に前記開口端側から前記下奥端当接部に向けて形成され、前記下奥端当接部との間に内側に窪んだ下顎逃げ部を形成した下顎当接部とにより、締結部材の係合辺の連接する４辺と当接した係合位置で前記締結部材の締付を行うスパナヘッドであって、
前記上顎当接部の先端は前記係合位置の前記締付部材の係合辺の途中まで達し、前記上顎当接部の先端から前記上顎部の内面側に、スパナヘッドを締め付け方向と反対方向に回動した際に、前記締結部材の係合辺との干渉を避ける内側に窪んだ上顎逃げ部を形成し、前記開口凹部の開口端の開口幅を、前記上顎当接部と前記下顎当接部との対向面間距離よりも狭くしたことを特徴とするスパナヘッド。
【請求項２】
前記上顎逃げ部は、前記係合位置における前記締結部材が前記上顎当接部と接する係合辺に対し、前記締め付け方向と反対方向に進んだ隣接する係合辺と、その係合辺と更に隣接する係合辺との交点をなす頂点との干渉を避ける大きさに形成したことを特徴とする請求項１に記載のスパナヘッド。
【請求項３】
柄部材と、前記柄部材の先端部に取り付けたヘッド部材とを有し、前記柄部材を回動することにより前記ヘッド部材に係合した締結部材の締め付けトルクが設定トルク値まで達すると、電気的又は機械的に報知するトルクレンチにおいて、前記ヘッド部材を請求項１又は２に記載のスパナヘッドとしたことを特徴とするトルクレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト，ナットを締め付ける端部が開口したスパナヘッドとこのスパナヘッドを備えたトルクレンチに係り、特にボルトの頭部あるいはナットとの係合と係合解除を素早く繰り返して締付動作あるいは弛緩動作を行ういわゆるラチェット動作を可能とするスパナヘッドとこのスパナヘッドを備えたトルクレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
端部が開口しているスパナヘッドにより、ボルトあるいはナットの締付作業あるいは弛緩作業を行う際に、素早い締付動作あるいは弛緩動作を可能とするラチェット機構を備えたスパナが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のラチェット機構を備えたスパナは、開口部を挟んだ一方の上顎部と下顎部で六角ボルトの頭部あるいは六角ナットと係合する。下顎部は前記上顎部に対してスライド可能に取り付けられ、前記下顎部をばねにより開口端側に向けて付勢している。例えば六角ボルトの頭部に係合してボルト締めを行うには、ボルト頭部に下顎部を押し付けて該下顎部を押し込むと、前記ボルト頭部が開口部内に入り込んで上顎部と下顎部に係合する。
【０００４】
スパナの柄を締付け方向に回すと、下顎部にはボルト頭部からの押し付け力が該下顎部の移動方向と直交する方向に加わるため、該下顎部が移動することなくボルトの締め付けが行われ、締め付け方向と反対方向にスパナの柄を回すと、該下顎部にはボルト頭部より該下顎部を開口部の奥端側に向けて押し付ける力が加わり、スパナの柄が該反対方向に回転可能となる。したがって、スパナの柄は６０度毎に前記下顎部との係合と係合解除を繰り返すラチェット動作を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３４６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来のラチェット機構を備えたスパナは、下顎部を可動構造とし、ばねにより付勢した構成としているため、故障のおそれがある。また、部品の組み立て作業を伴うためコストアップにつながる。
【０００７】
また、トルクレンチのヘッドとしてスパナを用いる場合にも、故障がなく、低価格のものが要望される。
【０００８】
さらに、スパナは開口端を有しているため、ラチェット動作の際に開口端から抜け出ることを避ける必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、可動部品を設けることなく形状のみの構成によりラチェット動作を可能とすると共に、ラチェット動作時の抜けを防止したスパナヘッドとこのスパナヘッドを備えた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】
【００１０】
本発明の目的を実現するスパナヘッドの構成は、上下に対向配置した上顎部と下顎部により開口端を有する開口凹部を形成し、前記開口凹部の奥部に形成された上奥端当接部および下奥端当接部と、前記上顎部の内面側に前記上奥端当接部から開口端側に向けて形成された上顎当接部と、前記下顎部の内面側に前記開口端側から前記下奥端当接部に向けて形成され、前記下奥端当接部との間に内側に窪んだ下顎逃げ部を形成した下顎当接部とにより、締結部材の係合辺の連接する４辺と当接した係合位置で前記締結部材の締付を行うスパナヘッドであって、前記上顎当接部の先端は前記係合位置の前記締付部材の係合辺の途中まで達し、前記上顎当接部の先端から前記上顎部の内面側に、スパナヘッドを締め付け方向と反対方向に回動した際に、前記締結部材の係合辺との干渉を避ける内側に窪んだ上顎逃げ部を形成し、前記開口凹部の開口端の開口幅を、前記上顎当接部と前記下顎当接部との対向面間距離よりも狭くしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の目的を実現するトルクレンチの構成は、柄部材と、前記柄部材の先端部に取り付けたヘッド部材とを有し、前記柄部材を回動することにより前記ヘッド部材に係合した締結部材の締め付けトルクが設定トルク値まで達すると、電気的又は機械的に報知するトルクレンチにおいて、前記ヘッド部材を上記した構成のスパナヘッドとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可動部分を設けることなくラチェット動作を可能とするスパナを提供でき、しかもラチェット動作時にボルト等から抜け出ることを防止することができた。
【００１３】
また、本発明のトルクレンチによれば、ラチェット動作時にスパナヘッドが抜け出るといった心配から解放されてボルトの締付作業が行えるので、確実に設定トルクでの締め付けを連続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示すトルクレンチの平面図。
【図２】図１のトルクレンチに取り付けられた交換ヘッドであるスパナヘッドの平面図で、スパナヘッドによるラチェット動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を図１および図２に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態を示すプリセット型トルクレンチの平面図である。図１において、トルクレンチ１は、チューブ状の柄部２の先端部に支軸３を介して交換ヘッドであるスパナヘッド１０を取り付けている。スパナヘッド１０は、柄部２内に挿入される後端部がスナッグトルク設定機構を構成する、例えばリンク部材で構成されるトグル機構に連結されている。なお、スパナヘッド１０は、トルクレンチ１の交換ヘッドとしているが、締付工具としてのスパナの柄の端部に形成したものであっても良いことは言うまでもない。
【００１７】
柄部２の後端側から柄部２内の不図示のねじ軸を回転させることにより、該ねじ軸に螺合するナット部材が軸方向に沿って螺進し、前記トグル機構と該ナット部材との間に配置したトグルばねのばね圧を調整することにより、前記トグル機構の作動圧力を変更し設定トルク値であるスナッグトルクの設定を行う。
【００１８】
なお、本発明のトルクレンチは、このような機械式のスナグトルク設定機構に限定されるものではなく、例えば交換ヘッドにひずみゲージを貼り付けて電気的に締付けトルクを測定し、予め設定したスナッグトルクに達したことを警報音や光（ＬＥＤ等）により報知する電子的トルクレンチに適用できることはいうまでもないことである。
【００１９】
作業者は、柄部２の後端部に装着されたグリップ部４を手で握り、スパナヘッド１０をボルト頭部３０にその上から嵌め込み、ボルト頭部１０に対して矢印Ｃで示す前方に押し込むことでスパナヘッド１０とボルト頭部３０との係合が行われ、この係合状態で矢印Ａ方向に柄部２を回動すると、ボルトの締め付け動作が行われる。また、締付け動作後に柄部２を矢印Ｂ方向に回動すると、ボルト頭部３０と干渉することなくスパナヘッド１０を回動するラチェット動作を行なうことができる。
【００２０】
以下にスパナヘッド１０の詳細を説明する。
【００２１】
スパナヘッド１０の開口凹部１１は、開口端側にボルト頭部３０が遊嵌される第１の開口部１２と、奥側にボルト頭部３０が係合する第２開口部１３とをオーバラップした状態で有している。
【００２２】
第１の開口部１２に臨む開口凹部１１の開口幅Ｗは、上顎部１４の先端部に形成した上顎先端当接部１５と、下顎部１６の先端部に形成した下顎先端当接部１７との対向距離により規定され、ボルト頭部３０の対向辺の長さよりも狭くしている。したがって、ボルト頭部３０に第１の開口部１２を嵌合した状態で、スパナヘッド１０を矢印Ｃ方向に押すと、第２の開口部１３にボルト頭部３０が係合する。
【００２３】
図１中、スパナヘッド１０を拡大して示す拡大図において、締結部材であるボルトのボルト頭部３０において、６辺ある係合辺を第１辺３０ａ〜第６辺３０ｆとする。
【００２４】
一方、スパナヘッド１０を矢印Ｄ方向に引くと、ボルト頭部３０の第１辺３０ａと第２辺３０ｂは上顎先端当接部１５の当接面１５ａと下顎先端当接部１７の当接面１７ａに当接する。上顎先端当接部１５の当接面１５ａと下顎先端当接部１７の当接面１７ａは、ボルト頭部３０の隣接する２辺である第１辺３０ａと第２辺３０ｂに合致して当接する傾斜面に形成されている。したがって、この状態でスパナヘッド１０を上方に持ち上げると、ボルト頭部３０からスパナヘッド１０が取り外される。
【００２５】
第２の開口部１３の奥端側内周壁には、開口幅Ｗの開口端に対向して、開口凹部１１の奥壁部分に、第４辺３０ｄと第５辺３０ｅが合致して当接する下奥端当接部１８と上奥端当接部１９とが形成され、上奥端当接部１９には、下奥端当接部１８との境である頂点から湾曲した凹状の第１逃げ部１９ａが部分的に形成されている。この第１逃げ部１９ａは、下奥端当接部１８との境である頂点に応力が集中するのを避けるために形成している。
【００２６】
また、上顎部１４の根元側には、上奥端当接部１９に連接してボルト頭部３０の第６辺３０ｆに合致して当接する上顎当接部２０が形成されている。この上顎当接部２０は、ボルト頭部３０の第６辺３０ｆの全長にわたって当接するのではなく、例えば約３分の１程度の長さで当接している。上顎当接部２０の長さを上述のように短くしているのは、ラチェット動作を可能とするためである。そして、上顎部１４の内側で、上顎当接部２０と上顎先端当接部１５の当接面１５ａとの間に、第１開口部１２から第２開口部１３にわたって凹形状に窪んだ上顎逃げ部２１を形成している。なお、上顎当接部２０を上述のように短くしても、ボルトの締め付けには影響するものではない。
【００２７】
一方、下顎部１６の内側には、下顎先端当接部１７の当接面１７ａに連接してボルト頭部３０の第３辺３０ｃと当接する下顎当接部２２が第１開口部１２から第２開口部１３に渡り形成されているが、この下顎当接部２２と下奥端当接部１８との間に、下顎当接部２２の当接面よりも下側に傾斜した傾斜面で形成される下顎逃げ部２３を形成している。そして、ナット頭部３０が第２開口部１３内で係合した状態において、ナット頭部３０の第３辺３０ｃは、下顎当接部２２に当接している。
【００２８】
このような構成において、ナット頭部３０と第２開口部１３で係合してボルトの締め付けに寄与するのは、上顎当接部２０と下顎当接部２２である。ここで、図２に示すように、上顎当接部２０と上顎逃げ部２１との境界点をＥ、下顎当接部２２と下顎逃げ部２３との境界点をＦ、ボルト頭部３０の各頂点を図示のように３１ａ〜３１ｆとして、ラチェット動作を説明する。なお、図２において、スパナヘッド１０をラチェット動作方向である半時計回り方向に回動させず、ボルト頭部３０を時計回り方向に回転させた時の軌跡によって、ラチェット動作が行なわれたものとしている。
【００２９】
ボルトの中心点（直交２軸ＬｘとＬｙの交点）をＯとすると、境界点Ｅと境界点ＦはＬｘ軸で見て中心点Ｏの両側に位置し、上顎当接部２０は奥端側に延び、また下顎当接部２２は先端側に延びている。従って、ボルトの締め付け時には、上顎当接部２０と下顎当接部２２によりボルト頭部３０の対向する頂点３１ｂと３１ｅに締付け力が加わる。
【００３０】
これに対し、上顎当接部２０は奥端側に形成されてボルト頭部３０の第６辺３０ｆの一部と奥端側で当接し、下顎当接部２２は開口先端側に形成されてボルト頭部３０の第３辺３０ｃの一部と開口先端側で当接するため、スパナヘッド１０を締付方向と反対方向であるラチェット動作方向に回動する場合、上顎当接部２０と下顎当接部２２は、ボルト頭部３０の第３辺３０ｃと第６辺３０ｆとの加圧力付与が解除されることになる。この場合、少なくとも境界点Ｅと境界点Ｆが当接点としてボルト頭部３０の第３辺３０ｃと第６辺３０ｆの辺上を頂点３１ｆと３１ｃに向かって移動することになる。その際、頂点３１ｃと３１ｆが下顎部１６と上顎部１４の内端側と干渉してラチェット動作方向への回動ができなくなるのを避けるために、それぞれ下顎逃げ部２３と上顎逃げ部２１を形成している。
【００３１】
また、境界点Ｅまでの上顎当接部２０の長さはボルト頭部３０の第６辺３０ｆの長さの約３分の１程度と短いため、ラチェット動作方向にスパナヘッド１０をある角度回動した場合、頂点３１ｆが上顎部１４の内端側と干渉する深さが大きくなるので、上顎逃げ部２１の深さを下顎逃げ部２３の深さよりも深くしている。
【００３２】
ラチェット動作は、ボルト頭部３０に対して低負荷状態でスパナヘッド１０の回動が行われるため、スパナヘッド１０を不用意に矢印Ｄ方向に引くとスパナヘッド１０がボルト頭部３０から抜け出てしまう。そこで、本実施形態では、上顎先端当接部１５と下顎先端当接部１７を上顎部１４と下顎部１６に設けて、開口凹部１１の開口幅Ｗをボルト頭部３０の幅、すなわち上顎当接部２０と下顎当接部２２との対向面間距離よりも狭くし、スパナヘッド１０の抜けを防止している。
【００３３】
本実施形態では、上顎先端当接部１５を設けているため、ラチェット動作の際に上顎部１４の内端側がボルト頭部３０の頂点３１ａと干渉することをさけるために、上顎逃げ部２１は、上顎先端当接部１５の当接面１５ａに連接して湾曲した内壁面２１ａを形成している。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ボルト頭部からスパナヘッドが抜けることなくラチェット動作を可能とすることができ、特にラチェット動作時には上顎先端当接部１５の当接面１５ａと下顎先端当接面１７の当接面１７ａおよび上顎逃げ部２１がラチェット動作の案内面となるため、スムーズなラチェット動作が可能となる。また、ラチェット動作の初期時に頂点３１ｅが上奥端当接部１９に当接するが、それ以降は対角である頂点３１ｃと３１ｆが上顎逃げ部２１と下顎逃げ部２３により当接部に非接触であるため、スムーズなラチェット動作が行える。
【００３５】
そして、トルクレンチのヘッドとしてこのスパナヘッド１０を用いることにより、ボルトあるいはナットからの抜けを心配することなくラチェット動作を迅速に行え、安心してボルト等を所定のトルク値で締め付けることができる。
【００３６】
なお、スパナヘッド１０はトルクレンチ１の交換ヘッドとして説明したが、これは交換に適した柄の形状を備えたものであり、該柄の形状を適宜選択することによりスパナそのものとしても使用することができるものであることは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００３７】
１  トルクレンチ
２  柄部
３  支軸
４  グリップ部
１０  スパナヘッド
１１  開口凹部
１２  第１の開口部
１３  第２の開口部
１４  上顎部
１５  上顎先端当接部
１６  下顎部
１７  下顎先端当接部
１８  下奥端当接部
１９  上奥端当接部
２０  上顎当接部
２１  上顎逃げ部
２２  下顎当接部
２３  下顎逃げ部
３０  ボルト頭部
３０ａ〜３１ｆ  第１辺〜第６辺
３１ａ〜３１ｆ  頂点
【図１】
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【図２】
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