(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具を、トルク検出器のビット結合部に結合するよう構成したトルク検出器用ビット・アダプタにおいて、
一端部側において前記回転締付工具の先端部と係合するビット嵌合溝を備えた締付けねじを結合したシャフトを設け、このシャフトの他端側をシャフト受台に挿通すると共に、前記シャフトおよびシャフト受台の外周にワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着して相互に結合し得るよう構成し、
さらに前記シャフト受台の下端部にトルク検出器のビット結合部と係合する角形段部を設け、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねにより回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和して、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定し得るよう構成したことを特徴とするトルク検出器用ビット・アダプタ。
【請求項２】
前記ワンウェイクラッチ用コイルばねは、その一端をシャフト受台の一部に結合固定し、前記シャフトをねじの締付けを行う正転時には、シャフトとシャフト受台とをクラッチ結合させ、前記シャフトの逆転時には、シャフトとシャフト受台とのクラッチ結合を解除するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のトルク検出器用ビット・アダプタ。
【請求項３】
前記シャフトの外周の一部に合成樹脂製ブッシュを挿着し、前記ブッシュの外周面に密接し得るように、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着したことを特徴とする請求項１または２記載のトルク検出器用ビット・アダプタ。
【請求項４】
前記シャフトの上端部に、フランジ部を設けると共にその中心部にねじ溝を螺設し、このねじ溝に対し前記フランジ部との間に弾性部材および金属プレートからなるワッシャを介して前記締付けねじを螺合し、さらに前記シャフトの下端部を、ベアリングを介して前記シャフト受台に挿通係止したことを特徴とする請求項１記載のトルク検出器用ビット・アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種工業製品等の組立てラインにおいて、電動ドライバーやエアドライバー等の回転締付工具により、ねじやボルト等の締付けを所定のトルク値に維持し得るように、前記回転締付工具をトルク検出器に結合してトルク精度の確認ないし維持を簡便に達成することができる、トルク検出器用ビット・アダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、電動ドライバーやエアドライバー等の回転締付工具により、ねじやボルト等の締付けを行って各種工業製品等を組立てるに際し、常に一定のトルク値により締付けが行うことが重要である。このため、前記回転締付工具は、その締付けトルク値が常に所定値を維持し得るように、基準トルク値を設定して置くことが要求されると共に、適正なトルク検出器を使用して回転締付工具のトルク調整を行うことができるトルク管理作業が不可欠である。
【０００３】
そこで、従来において、前記回転締付工具のトルク調整手段として、例えばコイルばねとクラッチ機構とを組合せ、このコイルばねの圧縮状態を調整することにより、締付けトルク値の設定を高精度に行うことができるように構成したものが知られている。すなわち、この種のトルク調整手段は、コイルばねのばね定数と軸方向に作用する回転締付工具の回転力とのバランス点を求める原理に基づいて構成されたものである。
【０００４】
しかるに、本発明者は、前述した回転締付工具のトルク管理を円滑に行う手段として、回転締付工具のトルク値を歪み計等を使用して、その測定トルク値を瞬時にディジタル表示して確認することができる液晶ディスプレイ部を備えると共に、回転締付工具のドライバービットを結合してその回転締付力を伝達するための結合手段からなるビット・アダプタ（回転慣性力緩衝器）を介し、前記回転締付工具に設定されているトルク値を検出するように構成したトルク検出部を備えた装置を開発し、特許第１４５６５５５号（特公昭６３−４１３０号公報）として特許を得た。
【０００５】
しかるに、前述したように、歪み計を使用するトルク検出器においては、回転締付工具によるねじ等の締付け完了時において、急激に変化する締付け力を直接歪み計に伝達すると、前記回転締付工具の出力軸の回転慣性力が歪み計に直接作用して、適正なトルク値の検出を行うことができない。
【０００６】
そこで、前記特許に係る発明は、ねじ溝付きシャフトの一端部側をねじ孔付きシャフト受台に調節自在に螺合し、前記シャフトの他端部に回転締付工具の出力軸と着脱自在に係合する係止部を設け、前記係止部に隣接して前記シャフトの一部にフランジ部を設け、このフランジ部と前記シャフト受台との間にスラストベアリングとコイルばねとを介在させて、前記回転締付工具の出力軸の回転慣性力を緩衝する手段として機能するビット・アダプタ（回転慣性力緩衝器）を構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
図５および図６は、前述した従来のビット・アダプタ（回転慣性力緩衝器）の概略構成を示すものである。図５および図６において、ビット・アダプタ１０は、トルク検出器２０に設けられたビット結合部２２に形成された特殊な開口形状部分に、密着嵌合する角形段部１２を一体的に備えるねじ孔付きシャフト受台１３と、この受台１３の中心部に設けたねじ孔１３ａにその一端部側を進退自在に螺合するように構成したねじ溝付きシャフト１４と、このシャフト１４を囲繞するようにしてこれと同心的に挿通配置される圧縮コイルばね１５と、前記シャフト１４に対して受台１３とは反対側に位置し前記受台１３と共に前記圧縮コイルばね１５を挾持するフランジ部１６とから基本的に構成されている。
【０００８】
前記シャフト１４の他端部側には、被測定対象物である電動ドライバーやエアドライバー、その他ナットセッター等の回転締付工具の出力軸２４の先端部に対し、着脱自在に結合させるドライバービット等と同様に、前記ビット等の端部に形成されるチャック可能な形状からなる係止部１４ａが設けられている。このように形成されたシャフト１４に対し、前記フランジ部１６を囲繞するように形成したベアリング受１７を配設する。すなわち、このベアリング受１７は、前記シャフト１４に遊嵌する共に、前記フランジ部１６との間に適宜ワッシャ１８およびスラストベアリング１９を介してこれらを囲繞保持し、前記フランジ部１６に対し滑動自在に当接配置する。そして、前記ベアリング受１７と前記受台１３との間に、前記シャフト１４を囲繞するように挿通された圧縮コイルばね１５を、その両端部において弾力的に圧接保持するよう構成する（図６参照）。
【０００９】
このように構成されたビット・アダプタ１０は、シャフト１４の係止部１４ａを被測定対象物である回転締付工具の出力軸２４に係合させると共に、シャフト受台１３に一体的に形成された角形段部１２を、トルク検出器２０のビット結合部２２に密着嵌合させることにより、測定準備が完了する（図５参照）。
【００１０】
次いで、回転締付工具を作動させると、出力軸２４と共にシャフト１４が回転して、シャフト１４の一端部側が受台１３の中心に設けたねじ孔１３ａ内に螺入していく。これにより、圧縮コイルばね１５は、ベアリング受１７と受台１３との間において軸方向に圧縮され、シャフト１４に加えられる回転トルクの強弱に応じた圧縮限界に到達すると、シャフト１４はそれ以上受台１３のねじ孔１３ａに螺入し得なくなる。
【００１１】
このようにして、前記回転締付工具の出力軸２４に得られる回転トルクは、ビット・アダプタ１０を介してトルク検出器２０の検出部（図示せず）に伝達される間に、その回転慣性力については圧縮コイルばね１５の弾性力による塑性変形によって吸収され、正味の回転トルクのみを前記検出部に伝達することができる。この結果、トルク検出器２０の検出部においては、回転締付工具の出力軸２４に蓄積される回転慣性力が圧縮コイルばね１５の弾性力により吸収緩和され、実際の回転締付け作業時と同様の状態を再現し、正味の回転トルクのみに応答した正確なトルク値の測定を可能とするものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前述した構成からなる従来のトルク検出器用ビット・アダプタにおいては、回転締付工具のねじ等の締め付けを行うための設定トルク値の測定準備を行うに際し、回転締付工具の出力軸２４の先端を前記トルク検出器用ビット・アダプタ１０に結合して、これをトルク検出器２０のビット結合部２２に密着嵌合させるための作業については、若干手間が掛かると共にオペレータにおいても熟練を要する等の解決すべき課題があった。
【００１３】
また、前記従来のトルク検出器用ビット・アダプタにおいては、トルク値の測定作業に際して、ねじ溝付きシャフト１４を圧縮コイルばね１５の弾性力に抗して、シャフト受台１３のねじ孔１３ａに強制的に螺入させるため、前記シャフト１４に対し過大な応力が負荷される結果、多数の作業回数を経ることによって、シャフト１４が瞬時に折損してしまう惧れがある。
【００１４】
そこで、本発明者は、前述した従来のトルク検出器用ビット・アダプタに対する課題につき、鋭意研究並びに検討を重ねた結果、回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具を、トルク検出器のビット結合部に結合するようにしたトルク検出器用ビット・アダプタを構成し、このビット・アダプタに対し、一端部側において前記回転締付工具の先端部と係合するビット嵌合溝を備えた締付けねじを結合したシャフトを設け、このシャフトの他端側をシャフト受台に挿通すると共に、前記シャフトおよびシャフト受台の外周にワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着して相互に結合し得るよう構成し、さらに前記シャフト受台の下端部にトルク検出器のビット結合部と係合する角形段部を設けることによって、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねにより回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和して、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定することができるばかりでなく、前記回転締付工具の先端部と結合させ、かつトルク検出器のビット結合部に密着嵌合させてから、トルク値の測定を完了するまでの作業を、特に熟練を要することなく、簡便かつ迅速に達成することができることを突き止めた。
【００１５】
すなわち、回転締付工具による締付け力が直接伝達される締付けねじを結合したシャフトとシャフト受台との結合手段として、ワンウェイクラッチ用コイルばねを使用することにより、前記締付けねじに作用する回転締付工具による締付け力が増大すると、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねがそのねじ弾力と共に前記シャフトおよびシャフト受台を巻き込むように動作して、回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和しながら、前記回転締付工具の締付け力がシャフト受台へ伝達されて、適正なトルク値の測定を達成することができる。
【００１６】
また、前記構成からなるトルク検出器用ビット・アダプタにおいて、前記シャフトの上端部に、フランジ部を設けると共にその中心部にねじ溝を螺設し、このねじ溝に対し前記フランジ部との間に弾性部材および金属プレートからなるワッシャを介して前記締付けねじを螺合し、さらに前記シャフトの下端部を、ベアリングを介して前記シャフト受台に挿通係止した構成とすることにより、回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和をより一層適正化することができ、前述したトルク値の測定を完了するまでの作業を、熟練を要することなく、適正かつ安全に達成することができることを突き止めた。
【００１７】
従って、本発明の目的は、回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具を、トルク検出器のビット結合部に結合して、回転締付工具の適正なトルク値の測定を行うに際し、前記回転締付工具に着脱自在に結合して、この工具先端部に蓄積される回転慣性力を吸収緩和し、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定し得るものであって、これを回転締付工具の先端部と結合させ、かつトルク検出器のビット結合部に密着嵌合させて、トルク値の測定を完了するまでの作業を、特に熟練を要することなく、簡便にかつ迅速に達成することができ、しかも簡単な構成で低コストに製造することができるトルク検出器用ビット・アダプタを提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタは、回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具を、トルク検出器のビット結合部に結合するよう構成したトルク検出器用ビット・アダプタにおいて、
一端部側において前記回転締付工具の先端部と係合するビット嵌合溝を備えた締付けねじを結合したシャフトを設け、このシャフトの他端側をシャフト受台に挿通すると共に、前記シャフトおよびシャフト受台の外周にワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着して相互に結合し得るよう構成し、
さらに前記シャフト受台の下端部にトルク検出器のビット結合部と係合する角形段部を設け、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねにより回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和して、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定し得るよう構成したことを特徴とするトルク検出器用ビット・アダプタ。
【００１９】
この場合、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねは、その一端をシャフト受台の一部に結合固定し、前記シャフトをねじの締付けを行う正転時には、シャフトとシャフト受台とをクラッチ結合させ、前記シャフトの逆転時には、シャフトとシャフト受台とのクラッチ結合を解除するよう構成することができる。
【００２０】
また、前記シャフトの外周の一部に合成樹脂製ブッシュを挿着し、前記ブッシュの外周面に密接し得るように、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着した構成とすることができる。
【００２１】
さらに、前記シャフトの上端部に、フランジ部を設けると共にその中心部にねじ溝を螺設し、このねじ溝に対し前記フランジ部との間に弾性部材および金属プレートからなるワッシャを介して前記締付けねじを螺合し、さらに前記シャフトの下端部を、ベアリングを介して前記シャフト受台に挿通係止した構成とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタの実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２３】
図１ないし図４は、本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタの一実施例を示すものである。すなわち、図１は本実施例におけるトルク検出器用ビット・アダプタ３０の概略斜視図、図２は本実施例におけるトルク検出器用ビット・アダプタ３０の内部構成を示す中央縦断面図、図３は図１に示すトルク検出器用ビット・アダプタ３０の平面図、図４は図１に示すトルク検出器用ビット・アダプタ３０の底面図である。
【００２４】
しかるに、本実施例のビット・アダプタ３０は、上端部に所要の回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具３２の先端部と係合する、ビット嵌合溝３４ａを備えた締付けねじ３４を結合したシャフト３６を設け、このシャフト３６の下端部をシャフト受台３８に適宜ベアリング３９を介して挿通係止すると共に、前記シャフト３６およびシャフト受台３８の外周にワンウェイクラッチ用コイルばね４０を巻着して、相互に結合し得るよう構成されている。そして、前記シャフト受台３８の下端部には、前述したように、トルク検出器２０に設けられたビット結合部２２（図５参照）に形成された特殊な開口形状部分に、密着嵌合する角形段部３８ａが設けられている。
【００２５】
この場合、前記ワンウェイクラッチ用コイルばね４０は、その一端４０ａをシャフト受台３８の一部に結合固定し、前記シャフト３６をねじの締付けを行う正転時（右回転時）には、シャフト３６とシャフト受台３８とをクラッチ結合させて、同時に回動するよう設定する（図１参照）。また、前記シャフト３６の逆転時（左回転時）には、シャフト３６とシャフト受台３８とのクラッチ結合が解除されるように構成する（図１参照）。
【００２６】
また、前記シャフト３６の上端部には、フランジ部３６ａを設けると共にその中心部にねじ溝３６ｂを螺設し、このねじ溝３６ｂに対し、前記フランジ部３６ａとの間にゴムもしくは合成樹脂等からなる弾性部材４２ａおよび金属プレート４２ｂからなるワッシャ４３を介して、前記締付けねじ３４を螺合した構成からなる（図２参照）。
【００２７】
なお、前記シャフト３６の外周の一部に形成される間隙部４４には、破線で示すように合成樹脂製ブッシュを挿着し、このブッシュの外周面に密接し得るように、前記ワンウェイクラッチ用コイルばね４０を巻着した構成とすることもできる。
【００２８】
また、前記シャフト３６に対し、その外周に巻着した前記ワンウェイクラッチ用コイルばね４０を囲繞するようにカバー部材を設け、このカバー部材の上端部を、適宜ベアリングを介して前記シャフト３６の上端部に結合固定し、前記カバー部材の下端部を前記シャフト受台３８の外周部に結合固定した構成とすることもできる。このように構成することにより、トルク値の測定作業中において、例えばワンウェイクラッチ用コイルばね４０との接触による不測の事故等を未然に防止することができ、取扱いが簡便にして作業上の安全性を十分に確保することができる。
【００２９】
このように構成された本実施例のビット・アダプタ３０によれば、回転締付工具３２のねじ等の締め付けを行うための設定トルク値の測定を行うに際し、回転締付工具３２の先端部を前記トルク検出器用ビット・アダプタ３０に結合して、これをトルク検出器２０のビット結合部２２に密着嵌合させ、トルク値の測定を完了するまでの作業を、前記ワンウェイクラッチ用コイルばね４０により回転締付工具３２の回転慣性力を吸収緩和して、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定し得るよう構成することができると共に、特に熟練を要することなく、簡便にかつ迅速に達成することができる。
【００３０】
なお、本実施例のビット・アダプタ３０においては、回転締付工具３２の回転慣性力を吸収緩和する手段として、ワンウェイクラッチ用コイルばね４０を使用することにより、コイルばねの設計寸法（コイルばねの線径等）は、従来のビット・アダプタに比べて比較的小さい寸法とすることが可能であり、製造コストを低減することができる。また、回転締付工具３２の逆転（ねじ取外し方向の回転）に際しては、クラッチ機能が解除されてシャフトが空転するため、コイルばねの変形や破損等を生じることなく、取扱い上において極めて安全である等の利点を有する。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施例についてそれぞれ説明したが、本発明は前記各実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更を行うことができることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタは、回転駆動源の出力軸に結合されるドライバービット等の回転締付工具を、トルク検出器のビット結合部に結合するよう構成したトルク検出器用ビット・アダプタにおいて、一端部側において前記回転締付工具の先端部と係合するビット嵌合溝を備えた締付けねじを結合したシャフトを設け、このシャフトの他端側をシャフト受台に挿通すると共に、前記シャフトおよびシャフト受台の外周にワンウェイクラッチ用コイルばねを巻着して相互に結合し得るよう構成し、さらに前記シャフト受台の下端部にトルク検出器のビット結合部と係合する角形段部を設け、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねにより回転締付工具の回転慣性力を吸収緩和して、適正な回転トルクのみに応答したトルク値を測定し得る構成としたことにより、このトルク検出器用ビット・アダプタに対し回転締付工具の先端部を結合させ、これをトルク検出器のビット結合部に密着嵌合させてから、トルク値の測定を完了するまでの作業を、特に熟練を要することなく、簡便にかつ迅速に達成することができると共に、しかも簡単な構成で低コストに製造することができる。
【００３３】
また、本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタによれば、前記ワンウェイクラッチ用コイルばねは、その一端をシャフト受台の一部に結合固定し、前記シャフトをねじの締付けを行う正転時には、シャフトとシャフト受台とをクラッチ結合させ、前記シャフトの逆転時には、シャフトとシャフト受台とのクラッチ結合を解除するよう構成し、しかも前記シャフトの上端部に、フランジ部を設けると共にその中心部にねじ溝を螺設し、このねじ溝に対し前記フランジ部との間に弾性部材および金属プレートからなるワッシャを介して前記締付けねじを螺合し、さらに前記シャフトの下端部を、ベアリングを介して前記シャフト受台に挿通係止した構成とすることにより、回転締付工具の回転慣性力の吸収緩和をより一層適正化することができ、前述したトルク値の測定を完了するまでの作業を、熟練を要することなく、適正かつ安全に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトルク検出器用ビット・アダプタの一実施例を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示すトルク検出器用ビット・アダプタの中央縦断面図である。
【図３】図２に示すトルク検出器用ビット・アダプタの平面図である。
【図４】図１に示す検出器用ビット・アダプタの底面図である。
【図５】従来のトルク検出器用ビット・アダプタの概略構成を示す要部断面側面図である。
【図６】図５における従来のトルク検出器用ビット・アダプタの使用状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
２０  トルク検出器
２２  ビット結合部
３０  ビット・アダプタ
３２  回転締付工具
３４  締付けねじ
３４ａ  ビット嵌合溝
３６  シャフト
３６ａ  フランジ部
３６ｂ  ねじ溝
３８  シャフト受台
３８ａ  角形段部
３９  下部ベアリング
４０  ワンウェイクラッチ用コイルばね
４０ａ  コイルばねの固定端部
４２ａ  弾性部材
４２ｂ  金属プレート
４３  ワッシャ
４４  間隙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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