(57)【要約】【課題】永久磁石に対するリードスイッチの位置調整を不要とし、組み付けが容易なスイッチング装置を備えたトルクレンチの提供。【解決手段】トルクレンチ１のレバー２にスイッチ装置を収容してユニット化した発信機２０をねじ２１で取り付けた構成において、発信機２０のケース内に設けた基板２６に、リードスイッチ７に対して永久磁石２８をＯＮとなる位置に取付け、該ケースに一端部を固定したばね性を有するスイッチングレバー２９の先端部２９ａをその間に位置させる。スイッチングレバー２９の固定側に近い部分にトルクレンチのトグル機構のスタッドピン５を係合可能とし、スタッドピン５の動作でスイッチングレバー２９を動作させてリードスイッチ７をＯＮさせる。【選択図】    図１
2004273127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界によってＯＮ／ＯＦＦとなるスイッチング素子と、前記スイッチ素子をＯＮとする位置に前記スイッチング素子に対して隙間を有して固定された永久磁石と、被作動部を操作することにより、作動部が前記スイッチング素子に対する前記永久磁石の磁界の作用を遮って該スイッチング素子をＯＦＦとする位置から、該スイッチング素子に対して該永久磁石の磁界を作用させて該スイッチング素子をＯＮとする位置との間を移動可能とするスイッチ作動部材とを少なくとも有し、前記スイッチング素子と、前記永久磁石と、前記スイッチ作動部材とをケース内に組み込んでユニット化したことを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
前記スイッチ作動部材は、前記作動部が前記被作動部の移動量よりも大きな移動範囲で移動することを特徴とする請求項１に記載のスイッチユニット。
【請求項３】
前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦをスイッチ信号として有線または無線方式で出力する信号回路を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチユニット。
【請求項４】
前記スイッチ作動部材は、一端部が固定されたバネ部材により構成され、該一端部に近い位置を前記被作動部とすると共に、先端部を作動部としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスイッチユニット。
【請求項５】
締付けトルクが設定値に達すると工具本体に対して移動する移動部材を有するトルク工具において、請求項１から４のいずれかに記載のスイッチユニットを前記工具本体に取り付けると共に、前記スイッチユニットのスイッチ作動部材における前記被作動部を前記移動部材により作動させることを特徴とするトルク工具。
【請求項６】
トルク工具はトルクレンチ又はトルクドライバであることを特徴とする請求項５に記載のトルク工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気を検知してＯＮ、ＯＦＦ動作するリードスイッチ等の磁気感知型のスイッチング素子を備えたスイッチユニット、およびこのスイッチユニットを備えたトルクレンチ等のトルク工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルク工具としてのトルクレンチは、設定された締付けトルクに達すると、例えばトグル機構が作動することにより、作業者に設定トルクでの締付けが完了したことを感覚的に知らせることができるようにしている。
【０００３】
このようなトルクレンチには、前記トグル機構の作動に連係してスイッチオンの信号を出力するスイッチング装置が取り付けられているものがある。このようなスイッチング装置を備えたトルクレンチは、例えば複数のボルトの締め付けを行なう際に、出力したスイッチ信号のカウント数が全てのボルト数と同数の場合には締め忘れがないものと判断するようにした締め忘れ防止システムに用いられている。
【０００４】
図３は従来のスイッチング装置を備えたトルクレンチを示し、（ａ）は外観平面図、（ｂ）は（ａ）に示すケースを取り除いた状態を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡーＡ矢視断面図、（ｄ）はリードスイッチのＯＦＦ状態、（ｅ）はリードスイッチのＯＮの状態を示す。
【０００５】
トルクレンチ１は、チューブ形状に形成されたレバー２に対してヘッド３が不図示のトグル機構を介して取り付けられ、例えばヘッド３に装着された不図示のソケットを不図示のナットに取り付けてレバー２のグリップ部４を握ってレバー２を回動すると、ナットが締付けられ、所定のトルクに達すると前記トグル機構が作動してレバー２がヘッド３に対して“カッチン”という衝撃を伴って回動する。その際、前記トグル機構の作動によって動作するヘッド３に設けたスタッドピン５が回動し、前記スイッチング装置の出力をＯＮとする。
【０００６】
このスイッチング装置は、扁平状に形成したレバー２の外壁部を貫通し、平面方向に移動可能なスタッドピン５と、スタッドピン５の先端部に固定された永久磁石６と、永久磁石６の移動に伴ってＯＮ、ＯＦＦするリードスイッチ７とにより構成されている。
【０００７】
レバー２の外面には基台８が固定され、この基台８に基板９が取り付けられ、この基板９にリードスイッチ７及びスイッチ信号を出力する回路を構成する電子部品１０、電池１１が装着される電池室等が取り付けられている。また、カバー１２により基板９を覆うようにしており、カバー１２はビス１３により基台８に取り付けられる。
【０００８】
そして、前記トグル機構の作動によりスタッドピン５が移動すると、スタッドピン５に固定された永久磁石６によってリードスイッチ７がＯＮする。なお、１４は上記回路からの信号を出力するアンテナである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のスイッチング装置は、スイッチング素子として、磁気に感応するリードスイッチ７を使用しており、リードスイッチ７は、磁界を近づけることにより、強磁性体でできたリード電極に誘導磁界が発生し、２本のリード電極の対向する接点部がそれぞれＮ極とＳ極に磁化され、該対向する接点部同士が互いに引き合って接触するようになっている。
【００１０】
このようなリードスイッチ７に対してスタッドピン５はリードの長さ方向に移動し、スタッドピン５に固定した永久磁石６がリードスイッチ７の接点部に近づくと上述したように接点部同士が接触して前記回路からＯＮ信号が出力し、永久磁石６が該接点部から離れると該接点部同士が離れて該回路からＯＦＦ信号が出力されるが、該接点部同士の接触が維持される領域が狭く、また永久磁石６とリードスイッチ７との距離が離れ過ぎるとリード電極が反応しなくなるため、リードスイッチ７と永久磁石６との位置関係を高精度に維持する必要がある。
【００１１】
しかしながら、永久磁石６の磁力が個々の製品毎に必ずしも一様ではなく、またリードスイッチ７も個々の製品毎に精度にバラツキがあるため、トルクレンチの製造時に、一つずつリードスイッチ７の位置調整を行なう必要がある。
【００１２】
リードスイッチ７の位置調整は、基台８に対して基板９を移動させて永久磁石６に対する最適な位置を見付け出し、その位置に固定するようにしている。
【００１３】
このような位置調整は煩雑な作業であり、また使用中に基板９の位置がずれると再調整の必要が生じる。
【００１４】
本願発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので、永久磁石に対するリードスイッチ等の磁気感知型のスイッチング素子の位置調整を不要とし、組み付けが容易なスイッチングユニット、およびこのスイッチングユニットを備えたトルク工具を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、請求項１に記載のように、磁界によってＯＮ／ＯＦＦとなるスイッチング素子と、前記スイッチ素子をＯＮとする位置に前記スイッチング素子に対して隙間を有して固定された永久磁石と、被作動部を操作することにより、作動部が前記スイッチング素子に対する前記永久磁石の磁界の作用を遮って該スイッチング素子をＯＦＦとする位置から、該スイッチング素子に対して該永久磁石の磁界を作用させて該スイッチング素子をＯＮとする位置との間を移動可能とするスイッチ作動部材とを少なくとも有し、前記スイッチング素子と、前記永久磁石と、前記スイッチ作動部材とをケース内に組み込んでユニット化したことを特徴とするスイッチユニットとするものである。
【００１６】
第２の発明は、請求項２に記載のように、上記第１の発明で、前記スイッチ作動部材は、前記作動部が前記被作動部の移動量よりも大きな移動範囲で移動することを特徴とする。
【００１７】
第３の発明は、請求項３に記載のように、上記いずれかの発明で、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦをスイッチ信号として有線または無線方式で出力する信号回路を有することを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、請求項４に記載のように、上記いずれかの発明で、前記スイッチ作動部材は、一端部が固定されたバネ部材により構成され、該一端部に近い位置を前記被作動部とすると共に、先端部を作動部としたことを特徴とする。
【００１９】
第５の発明は、請求項５に記載のように、締付けトルクが設定値に達すると工具本体に対して移動する移動部材を有するトルク工具において、上記いずれかに記載のスイッチユニットを前記工具本体に取り付けると共に、前記スイッチユニットのスイッチ作動部材における前記被作動部を前記移動部材により作動させることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明は、請求項６に記載のように、上記第５の発明で、トルク工具はトルクレンチ又はトルクドライバであることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の実施の形態を示す。
第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態のトルクレンチを示し、（ａ）はスイッチング装置をユニット化し、無線でスイッチング信号を出力する送信回路と一体化した発信機をトルクレンチのレバーに取り付けた外観平面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のトルクレンチのレバーが無いものとして下から見た平面図である。なお、図１において、図３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。
【００２２】
図１において、トルクレンチ１は、ユニット化された発信機２０がねじ２１によりレバー２に取り外し可能に取り付けられている。発信機２０は、ボックス状のケース２３内に、スイッチング装置と、スイッチング信号を無線で出力する送信回路及び電源電池１１とを収容したもので、該ケースより外部にアンテナ２４が引き出されている。
【００２３】
図１において、発信機２０は、ケース２３内に、大サイズの基板２５の下部に小サイズの基板２６を一定の間隔を有して上下に積層配置し、大サイズ基板２５にはスイッチング装置からのスイッチ信号を無線で送信する送信回路を構成する各種の電子部品２７が取り付けられ、大サイズ基板２５の下方に配置された小サイズ基板２６の下面には、スイッチング装置を構成するリードスイッチ７とこのリードスイッチ７をＯＮする永久磁石２８とを取り付けており、永久磁石２８はリードスイッチ７に対してＯＮとなる位置に隙間を有して配置されている。
【００２４】
ケース２３の内周側壁面には、板ばね部材で構成されたスイッチングレバー２９の一端部が固定され、スイッチングレバー２９の先端部２９ａが永久磁石２８とリードスイッチ７との間に入り込み、永久磁石２８とスイッチングレバー２９の先端部２９ａとの間で磁気回路が形成されてリードスイッチ７のリード電極に誘導磁界が発生するのを妨げ、該リード電極の接点部同士が非接触状態となっている。
【００２５】
スイッチングレバー２９は、先端部２９ａを自由端部とする片持ち支持状態でケース２３に固定され、無負荷状態でスイッチングレバー２９の先端部２９ａが永久磁石２８とリードスイッチ７との間に入り込み、リードスイッチ７をＯＦＦとしており、スイッチングレバー２９の先端部２９ａが永久磁石２８とリードスイッチ７との隙間から退避する方向にスイッチングレバー２９を変位させると、リードスイッチ７がＯＮするようになっている。
【００２６】
したがって、永久磁石２８をリードスイッチ７に対してＯＮとなる位置に配置し、スイッチングレバー２９の先端部２９ａの退避によってリードスイッチ７がＯＮとなる位置よりもさらに大きくスイッチングレバー２９の先端部２９ａが退避するようにしておけば、従来のように、永久磁石とリードスイッチとの細かな位置調整が不要となる。
【００２７】
本実施の形態において、トルクレンチ１のレバー２に溶接された取付け板２２に発信機２０をねじ２１によって固定しており、該トグル機構が未動作状態においてトルクレンチ１のヘッド３に設けたスタッドピン５はスイッチングレバー２９とは非接触の状態にあり、該トグル機構の作動でスタッドピン５が移動すると、スタッドピン５がスイッチングレバー２９をその弾性力に抗して変位させ、スイッチングレバー２９の先端部２９ａが永久磁石２８とリードスイッチ７との隙間から退避してリードスイッチ７がＯＮとなる。
【００２８】
リードスイッチ７がＯＮとなると、前記送信回路からスイッチング信号が例えば１パルス分出力される。その際、大サイズ基板２５の上面に設けた動作確認用ＬＥＤ３１が発光し、ケース２３の上面に設けた確認窓３２を通して作業者が確認できるようになっている。そして、トルクレンチ１のヘッド３を元の位置に戻すと前記トグル機構の復帰に伴ってスタッドピン５も元の位置に戻り、スイッチングレバー２９がその弾性力で先端部２９ａがリードスイッチ７と永久磁石２８との隙間を遮る位置に復帰する。
【００２９】
本実施の形態におけるスイッチングレバー２９は、図示のように、ケース２３に固定される一端部側から平面略Ｓ字形状に折り曲げられた支点部が立ち上げられ、該支点部から略直線状に作用部が延び、さらに該作用部の先を略直角に曲げて先端部２９ａが形成されている。
【００３０】
このスイッチングレバー２９は、長辺である前記作用部を前記支点部側でスタッドピン５に押圧されるようになっており、前記トグル機構が作動した際にそのスタッドピン５の僅かな移動を増幅して先端部２９ａを長い距離移動させることによって、先端部２９ａをリードスイッチ７と磁石２８との隙間を遮る位置から十分離れた位置に退避可能とし、リードスイッチ７のＯＮ、ＯＦＦ動作に余裕を持たせ、先端部２９ａの位置等について微細な位置調整を不要としているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、要はスタッドピン５の移動ストロークに対してリードスイッチ７と永久磁石２８との隙間を磁気的に遮っている部材がリードスイッチ７をＯＮとする位置を越えて十分に長いストロークで移動できるようにすれば良い。
【００３１】
また、本実施の形態では、スイッチレバー２９の長辺をなす作用部と当接するようにスポンジ等で形成された防振部材３３を設け、例えばトルクレンチが落下した際に、慣性力あるいは振動等でスイッチレバー２９が勝手にスイッチＯＮ方向に移動するのを阻止し、誤作動を防止している。なお、スタッドピン５によってスイッチレバー２９が作動される際、スポンジ製の防振部材３３は上述したスイッチレバー２９の動作に支障をきたすことがない軟らかさに形成されている。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、リードスイッチ７に対して永久磁石２８をリードスイッチ７がＯＮとなる位置に同じ基板２６上に固定し、この基板２６が固定されるケース２３に固定したスイッチングレバー２９の先端部２９ａが永久磁石２８とリードスイッチ７との間を電磁的に遮ってリードスイッチ７をＯＦＦとしたものをユニット化し、スイッチングレバー２９の固定端部に近い部分を僅かに移動させると、スイッチングレバー２９の先端部２９ａがスイッチＯＦＦからＯＮの境を越えて大きく移動するようにしたので、リードスイッチ７と永久磁石２８との位置調整を不要とし、トルクレンチ１のレバー２に溶接された取付け板２２に発信機２０をねじ２１により取付けるだけで組み立てが完了する。
【００３３】
そして、トルクレンチの使用において、例えばナットの締付けトルクが設定値に達すると、前記トルクレンチのトグル機構の作動に従ってスタッドピン５が僅かに移動し、スイッチングレバー２９の作動部を押すことでスイッチングレバー２９の先端部２９ａが大きく振れ、リードスイッチ７と永久磁石２８との隙間を電磁的に遮っていたスイッチングレバー２９の先端部２９ａがリードスイッチ７をＯＦＦからＯＮとなる境界位置を越えて大きく退避し、送信回路からアンテナ線２４を介して不図示の受信部にスイッチング信号が送信されることになる。なお、スイッチング装置からの信号を無線で送信するようにしているが、有線により送信するようにしても良い。
【００３４】
このように、スイッチング装置を含む送信機２０の構成部品が全てケース内に収容されているので、このユニット化されたケースを単にトルクレンチ１のレバー２に取り付けるだけで組み立て作業が完了する。
【００３５】
なお、本実施の形態では、発信機２０のケースをトルクレンチ１のレバー２に取り付ける場合、トルクレンチの種類によって該ケースの取付け位置に違いがあると、スタッドピン５とスイッチングレバー２９との位置関係にもずれが生じるため、これに合わせて寸法の異なるスイッチングレバー２９を用意してもよいが、スイッチングレバーの共通化を図ることも望まれる。
第２の実施の形態
図２は第２の実施の形態を示す。
【００３６】
図２は上述したスイッチングレバーの共通化を図ったスイッチング装置をユニット化し、無線でスイッチング信号を出力する発信回路と一体化した発信機を示し、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ矢視図である。なお、図１、図３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。
【００３７】
本実施の形態において、上記した第１の実施の形態と異なるのは、スイッチングレバー２９の支点部を略直線状とし、長辺に形成された作用部に補助レバー部材４０を取り付けた点にある。
【００３８】
発信機２０をトルクレンチ１のレバー２に取り付けた場合、スタッドピン５とスイッチングレバー２９との距離が離れている場合には、この補助レバー部材４０をそのまま使用することで、前記トグル機構の非作動状態において補助レバー部材４０とスタッドピン５との隙間が狭い所定の状態に維持される。
【００３９】
また、発信機２０をトルクレンチ１のレバー２に取り付けた場合、スタッドピン５とスイッチングレバー２９との隙間が狭い該所定の状態にある場合には、この補助レバー部材４０をペンチなどで押し潰してスイッチングレバー２９の作用部に薄くはり付けておくことにより、前記トグル機構の非作動状態において、補助レバー部材４０が障害となってスイッチングレバー２９を作動させることがない。
【００４０】
なお、上記の各実施の形態において、磁気を感知することによってＯＮ／ＯＦＦとなるスイッチング素子として、駆動回路を不要とし電力を消費しないリードスイッチを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＭＲ素子等を用いることができる。
【００４１】
また、トルク工具としてトルクレンチを例にしているが、トルクドライバに適用しても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるスイッチユニットによれば、永久磁石とスイッチング素子、例えばリードスイッチとは例えば同じ基板上に一定の隙間を有して組み付けられているため、両者の位置調整は全く不要であり、スイッチ作動部材を作動させると永久磁石とリードスイッチとの間を電磁的に遮っているスイッチ作動部材の作動部が移動してリードスイッチ等のスイッチング素子をスイッチＯＮとすることができ、従来のように永久磁石を移動させてリードスイッチをＯＮ／ＯＦＦさせた構成による不都合が解消された。
【００４３】
特に、スイッチをユニット化しているので、スイッチユニットを何処にでも取り付けることができ、故障時の交換も調整作業を不要として簡単に行なえる。
【００４４】
また、スイッチ作動部材は、作動部の移動が被作動部の移動量よりも大きく移動する、すなわち被作動部を操作するための移動量が少なくても確実にスイッチング素子をＯＮとすることができ、ＯＮとＯＦＦとの切換わり位置の調整が不要となり、使い勝手の良いスイッチユニットを提供することができる。
【００４５】
さらに、本発明のトルクレンチ等のトルク工具によれば、スイッチユニットを単に工具本体に取り付けるだけでスイッチ構成部材等の調整を行なう必要なく組み立てが完了する。特に、スイッチ作動部材の作動部がＯＮとＯＦＦとの切換わり位置を越えて被作動部の移動量よりも大きく移動するので、工具の移動部材が多少移動してもスイッチング素子がＯＮ／ＯＦＦしないため、安定した動作が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のトルクレンチを示し、（ａ）は発信機をトルクレンチのレバーに取り付けた外観平面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のトルクレンチのレバーが無いものとして下から見た平面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の発信機を示し、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ矢視図である。
【図３】従来のスイッチング装置を備えたトルクレンチを示し、（ａ）は外観平面図、（ｂ）は（ａ）に示すケースを取り除いた状態を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡーＡ矢視断面図、（ｄ）はリードスイッチのＯＦＦ状態、（ｅ）はリードスイッチのＯＮの状態を示す。
【符号の説明】
１  トルクレンチ
２  レバー
３  ヘッド
４  グリップ部
５  スタッドピン
６  永久磁石
７  リードスイッチ
８  基台
９  基板
１０  電子部品
１１  電池
１２  カバー
１３  ビス
１４  アンテナ
２０  発信機
２１  ねじ
２２  取付け板
２３  ケース
２４  アンテナ
２５  大サイズ基板
２６  小サイズ基板
２７  電子部品
２８  永久磁石
２９  スイッチングレバー
２９ａ  スイッチングレバーの先端部
３１  確認用ＬＥＤ
３２  確認窓
３３  防振部材
４０  補助レバー部材
【図１】
2004273127.tif 000003
【図２】
2004273127.tif 000004
【図３】
2004273127.tif 000005