(57)【要約】  【課題】  溶接または切断作業等に用いられる部品を着脱するために締め付けトルクが規制できる小型で、構造が簡単で、安価なレンチを提供することを目的とする。  【解決手段】  レンチ１に溶接または切断作業に用いられる部品が挿入される穴２の外周に円弧状のスリット３を備えることによって、溶接または切断作業等に用いられる部品を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状スリット間の部分７、９がせん断され、穴部分１０がレンチ本体１１より脱落し溶接または切断作業に用いられる部品に規定値以上のトルクが加わらない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、着脱部品が接する開口部および／または切り欠き部と、前記開口部および／または切り欠き部の外周に設けられたスリットを備えたレンチ。
【請求項２】
開口部および／または切り欠き部を複数備えた請求項１記載のレンチ。
【請求項３】
スリットは略円弧状である請求項１または２記載のレンチ。
【請求項４】
円弧状のスリットを２個以上設けた請求項３記載のレンチ。
【請求項５】
開口部および／または切り欠き部に挿入した着脱部品の中心と、円弧状のスリットの中心がほぼ一致する請求項３または４記載のレンチ。
【請求項６】
着脱部品を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状のスリット間の部分がせん断して開口部および／または切り欠き部を含むスリットの内側部分が本体部より脱落する請求項４または５記載のレンチ。
【請求項７】
鋼板製とした請求項１から６のいずれか１項に記載のレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接または切断作業等に用いられる部品を着脱するためのレンチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の溶接作業に使用するＴＩＧトーチでは、その構成部品を工具または手によって着脱している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７は上記従来のＴＩＧトーチを示している。図７において、５１はトーチボディであり、ほぼ筒状の金属部材とその金属部材を包囲するほぼ筒状の絶縁部材で構成される。５２はトーチボディ５１内を挿通する電極である。５３は電極５２を固定保持する金属製のコレットである。５４はコレット５３を接触保持する金属製のコレットボディであり、このコレットボディ５４はトーチボディ５１の金属部材に保持されている。５５はキャップであり、トーチボディ５１の上部にねじ込む金属製のねじ金具５６と、手でねじ金具５６に力を伝えるための樹脂製のつまみ部５７とにより構成される。そして、キャップ５５を手で締め込むと、コレット５３はコレットボディ５４の先端に押圧され、その押圧力によりコレット５３の先端部にて電極５２を固定保持する構造になっている。
【０００４】
なお、キャップ５５はワークに対応して種類が種々あり、図７では、パイプ内の溶接に適合するために高さの低いキャップの例を示している。
【０００５】
図８は従来のキャップの正面図と平面図を示している。キャップには、手がつまみ部５７になじみ易いように窪み５８が６箇所設けてある。また、絶縁を考慮してつまみ部５７は樹脂製になっている。
【０００６】
また、ボルトやナットの組み付け、あるいはそれらの取り外しに用いるために、各種のトルクレンチ等が市販されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実用新案登録第２５５９２４６号公報
【特許文献２】特許第３４６４９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のＴＩＧトーチでは、電極５２を固定する際にキャップ５５のつまみ部５７を手でつかみ締め込む方向に回してコレット５３の先端部にて電極５２を固定保持させていた。しかし、パイプ内溶接用のキャップ５５はつまみ部５７の高さが低いため、手の力が充分につまみ部５７に伝えられず、コレット５３への押圧力が減り、結果として電極５２を充分に固定保持できないという課題を有していた。
【０００８】
また、人の手によるつまみ部５７の締め込み力は個人差があり、力の弱い人は更にコレット５３への押圧力が減り、電極５２を固定保持できないという課題もあった。
【０００９】
そこで、つまみ部５７に市販されているレンチやスパナを掛けて締め込んだ場合、今度は締め込み力が増大し、樹脂製のつまみ部５７が破損したり、コレット５３への押圧力が増大し、コレット５３が変形するという課題が発生した。
【００１０】
なお、つまみ部５７の破損やコレット５３の変形を防止するために、つまみ部５７に加えるトルクを規制する市販トルクレンチの採用が考えられるが、市販されているトルクレンチはスプリング等の構成が付加されており構造が複雑で、価格も非常に高価であり、また、トルクレンチ自体が大きいのでキャップ５５の締め付けに適していないという課題を有していた。
本発明は、上記課題を解決するために、溶接または切断作業等に用いられる部品を着脱するために使用する小型で、構造が簡単で、安価及び締め付けトルクを規制することができるレンチ（スパナ）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のレンチは、本体部と、着脱部品が接する開口部および／または切り欠き部と、前記開口部および／または切り欠き部の外周に設けられたスリットを備えたものである。
【００１２】
また、本発明のレンチは、開口部および／または切り欠き部を複数備えたものである。
【００１３】
また、本発明のレンチは、スリットを略円弧状としたものである。
【００１４】
また、本発明のレンチは、円弧状のスリットを２個以上設けたものである。
【００１５】
上記構成により、着脱部品を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状スリット間の部分がせん断され、口または穴の部分が本体より脱落し着脱部品に規定値以上のトルクが加わらず、小型で構造が簡単となる。
【００１６】
また、本発明のレンチは、開口部および／または切り欠き部に挿入した着脱部品の中心と、円弧状のスリットの中心がほぼ一致するようにしたものである。
【００１７】
この構成によりレンチより着脱部品に加える締め付けトルク（物体に加わる力×回転軸からみた力の加わる点までの距離）は円弧状スリット間の部分に半径方向に対して垂直かつ均等にせん断するように力が加わり、口または穴の部分が本体より円滑に脱落させることができる。
【００１８】
また、本発明のレンチは、着脱部品を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状のスリット間の部分がせん断して開口部および／または切り欠き部を含むスリットの内側部分が本体部より脱落するものである。
【００１９】
また、本発明のレンチは、鋼板製としたものである。
【００２０】
この構成によりレンチ自体が鋼板のみであるため安価となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明のレンチによれば、レンチの着脱部品が接する開口部および／またはは切り欠き部の外周に円弧状のスリットを設けることにより、小型で構造が簡単で締め付けトルクを規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１から図６を用いて説明する。なお、本実施の形態において、ＴＩＧトーチの構成は背景技術で説明した従来のＴＩＧトーチと同一であるので、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本実施の形態におけるレンチの平面図であり、図１（ｂ）は本実施の形態におけるレンチの正面図である。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）を図１（ａ）に示すＢの方向から見た図である。
【００２４】
図１（ｂ）において、１はＴＩＧトーチのキャップ５５を着脱するためのレンチである。２はキャップ５５の樹脂製のつまみ部５７に嵌合する開口部としての穴であり、この穴２の外周には円弧状のスリット３が３本設けられている。そして、この穴２の中心と円弧状のスリット３の中心とは一致させてある。レンチ１において、穴２の反対側にはもう一つの穴４が設けられている。なお、この穴４は、ＴＩＧトーチの容量の違い等によりキャップ５５の大きさや形状が異なる場合があるので、その大きさや形状が異なるキャップ５５に対応するためのものである。そして、穴４の外周にも同様に、円弧状のスリット５が３本設けられている。
【００２５】
また、６はレーザ加工によるピアシングによる逃げである。そして、この逃げ６を設けることにより円弧状スリット間の部分７の間隔がピアシング時に大きな孔が開いてもその影響を受けずに正確な距離を確保することができる。８は切り込みであり、逃げ６同様にレーザ加工によるピアシングの影響を円弧状スリット間の部分９に与えないものである。なお、レーザ加工機のピアシング性能が優れている場合には、円弧状のスリットはスリット５の様に加工し、逃げ６や切り込み８は設ける必要はない。
【００２６】
また、１１はレンチの本体部を示している。そして、１０はスリット３の内側部分としての穴部分を示し、１２はスリット５の内側部分としての穴部分を示している。
【００２７】
図１に示すレンチ１は板材から加工され、材料としては鋼板、アルミ板、銅合金板等がある。そして、コストを重視すると鋼板が多用される。鋼板としては亜鉛めっき鋼板又は圧延鋼板を加工してめっきを施したもの等が用いられる。
【００２８】
また、穴２、４、及び円弧状のスリット３，５の加工法としてはレーザ加工、金型を用いた抜き加工等が考えられる。なお、円弧状のスリット３，５の幅を狭くしたい、穴２、４の形状を自由に対応できるようにしたい、金型代が不要である、という理由からレーザ加工法が最適である。
【００２９】
次に、本実施の形態のレンチ１を用いた動作について説明する。
【００３０】
図２は本実施の形態のレンチ１をＴＩＧトーチのキャップ５５に配置した例を示す図である。また、図３は本実施の形態のレンチ１をキャップ５５に配置し、上方から見た場合の概略図である。
【００３１】
ここで、上記のように構成されたレンチ１について、規定のトルク値にて穴部分１０がレンチ本体１１から脱落する動作について説明する。
【００３２】
キャップ５５のねじ金具５６が右ねじの場合、キャップ５５を中心として図３の矢印の方向にレンチ１を回すとキャップ５５は締め付けられコレット５３の先端部にて電極５２を固定保持させることができる。
【００３３】
ここで、樹脂製のつまみ部５７が破損したり、コレット５３への押圧力が増大し、コレット５３が変形するときのトルク値をあらかじめ実験から求めておく。そして、保護したい部品またはＴＩＧトーチにおいて、キャップ５５の異常締め付けにより最初に破損する部品が確認された時点の破損トルク値を考慮して、穴部分１０がレンチ本体１１より脱落するときのレンチ１のトルク規定値を決める。レンチ１のトルク規定値が決まれば図１（ｂ）に示す円弧状のスリット３の半径Ｒと、レンチ１で採用する材料のせん断応力により、円弧状スリット間の部分７、９の断面積が算出される。
【００３４】
ここで、この断面積は３（円弧状スリット間の数量）×Ｌ（円弧状スリット間の距離）×Ｔ（レンチ１の板厚）となり、レンチ１に最適な円弧状スリット間の数量、円弧状スリット間の距離およびレンチ１の板厚をそれぞれ求めることができる。
【００３５】
以上のように仕様が決まったレンチ１にてキャップ５５を締め付けていき、締め付け力がレンチ１のトルク規定値に達すると、円弧状スリット間の部分７、９はせん断し、穴部分１０がレンチ本体１１より脱落する。
【００３６】
穴部分１０がレンチ本体１１より円滑に脱落するためには、キャップ５５の中心とレンチ１に設けた円弧状のスリット３の中心をほぼ一致させ、円弧状スリット間の部分７、９にはキャップ５５に加えるトルクによって半径方向に対して垂直かつ均等にせん断するようにすることと、スリット３の形状を円弧にすることが条件となる。
【００３７】
図１（ｂ）においては、円弧状のスリット３を３個設けている。これは、円弧状スリット間の部分７、９は矢印Ａによる回転運動によってせん断するものであって、矢印Ｂのように穴２のキャップ５５の軸方向に対し平行な方向の力が穴部分１０に不用意に加わっても３個の円弧状スリット間の部分７、９により補強してレンチ本体１１より脱落させないためである。
【００３８】
このことより、円弧状のスリット３は最低でも２個以上設けて円弧状スリット間の部分７、９が２箇所以上になるようにし、穴部分１０が不用意な力で脱落しないように補強することが重要である。但し、補強のため円弧状のスリット３の数量を増やし過ぎると円弧状スリット間の部分７、９の断面積は決まっているので、その分円弧状スリット間の距離Ｌは短くしなければならない。Ｌが短くなるとレーザによる加工歩留まりが悪化するので、穴部分１０の補強と加工性が両立するように円弧状のスリット３の数量を決めることも重要となる。
【００３９】
図４は本実施の形態のレンチ１において、穴部分１０と穴部分１２がレンチ本体１１より脱落した状態を示している。部品を異常トルクから保護するために穴部分１０が脱落したレンチ１は再度レンチとしての機能を果たすことはできないが、保護する高価な部品より安価なレンチ１を再度提供できるために問題は無い。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、レンチ１にキャップ５５が挿入される穴２の外周に円弧状のスリット３を備えることによりキャップ５５を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状スリット間の部分７、９がせん断され、穴部分１０がレンチ本体１１より脱落しキャップ５５に規定値以上のトルクが加わらず、市販のトルクレンチに対して小型で構造が簡単なレンチ１を提供することができる。
【００４１】
また、穴２に挿入したキャップ５５の中心とレンチ１に設けた円弧状のスリット３の中心をほぼ一致させることによりレンチ１よりキャップ５５に加える締め付けトルクは円弧状スリット間の部分７、９に半径方向に対して垂直かつ均等にせん断するように力が加わり、穴部分１０がレンチ本体１１より円滑に脱落させることができる。
【００４２】
また、円弧状のスリット３を２個以上備えることにより穴２のキャップ５５の軸方向に対し平行な力が穴部分１０に不用意に加わっても２箇所以上の円弧状スリット間の部分７、９により補強されているので穴部分１０がレンチ本体１１より脱落することはない。
【００４３】
また、レンチ１を鋼板製にすることによりレンチ１自体が鋼板のみであるため安価にすることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、穴部分１０がレンチ本体１１より脱落する例を示したが、穴４を有する穴部分１２においても同様に、キャップ５５を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状スリット間の部分がせん断され、穴部分１２がレンチ本体１１より脱落しキャップ５５に規定値以上のトルクが加わらないようにすることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態において、穴２をＴＩＧトーチのキャップ５５に合わせて加工しているが、溶接または切断作業等に用いられる他の着脱部品に合わせて加工してもよいことは言うまでもない。
【００４６】
（実施の形態２）
図５（ａ）は本実施の形態におけるレンチの平面図であり、図５（ｂ）は本実施の形態におけるレンチの正面図である。実施の形態１と異なるのは、開口部としての穴２を、切り欠き部としての口１３にした点である。
【００４７】
図５（ｂ）において、１４は溶接または切断作業等に用いられる部品を着脱するためのレンチである。１３は溶接または切断作業等に用いられる部品に嵌合する口であり、口１３の外周には円弧状のスリット１５が６本設けられている。そして、溶接または切断作業に用いられる部品の中心と円弧状のスリット１５の中心はほぼ一致させるように口の深さＤを決めている。
【００４８】
レンチ１４は板材から加工され、材料としては鋼板、アルミ板、銅合金板等があり、コストを重視すると鋼板が多用される。鋼板としては亜鉛めっき鋼板又は圧延鋼板を加工してめっきを施すこと等が用いられる。
【００４９】
口１３、及び円弧状のスリット１５の加工法としては実施の形態１と同様にレーザ加工法が最適である。
【００５０】
ここで、上記のように構成されたレンチ１４について、規定のトルク値にて口部分１６が本体部１７より脱落する動作を説明する。
【００５１】
保護したい部品が溶接または切断作業等に用いられる着脱部品の異常締め付けにより破損が確認された時点の破損トルク値を考慮して、口部分１６が本体部１７より脱落するときのレンチ１４のトルク規定値を決める。レンチ１４のトルク規定値が決まれば、図５（ｂ）の円弧状のスリット１５の半径Ｒとレンチ１４で採用する材料のせん断応力により、円弧状スリット間の部分１８の断面積が算出される。ここで、断面積は７（円弧状スリット間の数量）×Ｌ（円弧状スリット間の距離）×Ｔ（レンチ１４の板厚）となり、レンチ１４に最適な円弧状スリット間の数量、円弧状スリット間の距離およびレンチ１の板厚をそれぞれ求めることができる。
【００５２】
以上のように仕様が決まったレンチ１４において、溶接または切断作業等に用いられる部品を締め付けてレンチ１４のトルク規定値に達すると、円弧状スリット間の部分１８はせん断し、口部分１６が本体部１７より脱落する。
【００５３】
口部分１６が本体部１７より円滑に脱落するためには、溶接または切断作業等に用いられる着脱部品の中心とレンチ１４に設けた円弧状のスリット１５の中心をほぼ一致させ、円弧状スリット間の部分１８には溶接または切断作業等に用いられる着脱部品に加えるトルクによって半径方向に対して垂直かつ均等にせん断するようにすることと、スリット１５の形状を円弧にすることが条件となる。
【００５４】
図５（ｂ）においては、円弧状のスリット１５を６個設けている。これは、口１３の溶接または切断作業等に用いられる着脱部品の軸方向に対し平行な方向の力が口部分１６に不用意に加わっても７個の円弧状スリット間の部分１８により補強し本体部１７より脱落させないためである。このことより円弧状のスロット１５は最低でも２個以上設け、円弧状スリット間の部分１８が３箇所以上になるようにし、口部分１６が不用意な力で脱落しないように補強することが重要である。
【００５５】
図６は本実施の形態のレンチ１４において口部分１６が本体部１７より脱落した状態を示している。部品を異常トルクから保護するために口部分１６が脱落したレンチ１４は再度レンチとしての機能を果たすことはできないが、保護する高価な部品より安価なレンチ１４を再度提供できるために問題は無い。
【００５６】
以上のように、本実施の形態によれば、レンチ１４に溶接または切断作業等に用いられる着脱部品が挿入される口１３の外周に円弧状のスリット１５を備えることにより、溶接または切断作業等に用いられる部品を装着時に規定値以上の締め付けトルクが加わると円弧状スリット間の部分１８がせん断され、口部分１６が本体部１７より脱落し、溶接または切断作業等に用いられる着脱部品に規定値以上のトルクが加わらず、市販のトルクレンチに対して小型で構造が簡単なレンチ１４を提供することができる。
また、口１３に挿入した溶接または切断作業に用いられる着脱部品の中心とレンチ１４に設けた円弧状のスリット１５の中心をほぼ一致させることにより、レンチ１４により溶接または切断作業等に用いられる着脱部品に加える締め付けトルクは、円弧状スリット間の部分１８に半径方向に対して垂直かつ均等にせん断するように力が加わり、口部分１６が本体部１７より円滑に脱落させることができる。
【００５７】
また、円弧状のスリット１５を２個以上備えることにより、口１３の溶接または切断作業に用いられる着脱部品の軸方向に対して平行な方向の力が口部分１６に不用意に加わっても、３箇所以上の円弧状スリット間の部分１８により補強されているので、口部分１６が本体部１７より脱落することはない。
【００５８】
また、レンチ１４を鋼板製にすることによりレンチ１４自体が鋼板のみであるため安価にすることができる。
【００５９】
また、本実施の形態において、口１３を１つ設けた例を示しているが、ＴＩＧトーチの容量の違い等によりキャップ５５の大きさや形状が異なる場合があるので、その大きさや形状が異なるキャップ５５に対応するために、異なる大きさの口を別途設け、１つのレンチに複数の口を設ける構成としてもよい。
【００６０】
また、実施の形態１で示した穴と、実施の形態２で示した口とを設けたレンチとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のレンチは、小型で構造が簡単で締め付けトルクを規制することでき、溶接または切断作業等に用いられる部品を着脱するためのレンチ等として産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】（ａ）本発明のレンチの実施の形態１における平面図（ｂ）本発明のレンチの実施の形態１における正面図
【図２】本発明の実施の形態１のレンチをＴＩＧトーチのキャップに配置した図
【図３】本発明の実施の形態１のレンチをキャップに配置した状態の上面図
【図４】本発明の実施の形態１のレンチにおいて穴部分がレンチ本体より脱落した状態を示す図
【図５】（ａ）本発明のレンチの実施の形態２における平面図（ｂ）本発明のレンチの実施の形態２における正面図
【図６】本発明の実施の形態２のレンチにおいて口部分がレンチ本体より脱落した状態を示す図
【図７】従来のＴＩＧトーチの概略構成を示す図
【図８】（ａ）従来のＴＩＧトーチのキャップの平面図（ｂ）従来のＴＩＧトーチのキャップの正面図
【符号の説明】
【００６３】
１、１４  レンチ
２、４  穴
３、５、１５  円弧状のスリット
６  逃げ
７、９、１８  円弧状スリット間の部分
８  切り込み
１０、１２  穴部分
１１、１７  本体部
１３  口
１６  口部分
【図１】
2008126326.tif 000003
【図２】
2008126326.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008126326.tif 000008
【図７】
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【図８】
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