(57)【要約】【課題】インパクトレンチ等に取り付けて締付対象物を締め付けまたは緩める動作を行うためのトーションバーのような連結用工具で、適度なねじれを容易に発生させ得る連結用工具を提供する。【解決手段】トーションバー１０は、アンビル２に取り付ける嵌着部５とボルト３に嵌着するソケット部６との間の中間軸１１を、嵌着部５及びソケット部６の直径よりは幅Ｗが狭い平板材で構成する。この平板材からなる中間軸１１は、丸い断面形状の場合よりも、数十％の荷重で同程度ねじれるので、種々の使用形態、使用環境に合わせて設計すれば、長さが短くても丸断面のトーションバーと同等のねじれとトルク制御が可能になり、扱いやすく、利便性、操作性等が優れたものとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具の回転軸先端に取り付け、締結対象物を締め付けまたは緩める動作を行うための連結用工具であって、前記回転軸先端と前記締結対象物へ直接取り付ける部分の間の連結部位が、前記回転軸先端及び前記締付対象物への取り付け部分よりも細い板状であることを特徴とする連結用工具。
【請求項２】
工具の回転軸先端に取り付け、締付対象物を締め付けまたは緩める動作を行うための連結用工具であって、前記回転軸先端と前記締付対象物へ直接取り付ける部分の間の連結部位が、前記回転軸先端及び前記締付対象物への取り付け部分よりも細い角柱状であることを特徴とする連結用工具。
【請求項３】
請求項１または２の連結用工具において、前記連結用部位が、前記回転軸先端側が太く、前記締付対象物への取り付け部分側が細いテーパ形状を有することを特徴とする連結用工具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの連結用工具において、前記連結用部位の外周にコイルスプリングを装着してなることを特徴とする連結用工具。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかの連結用工具において、前記連結用部位の外周に円筒を装着してなることを特徴とする連結用工具。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの連結用工具をインパクトソケットとして用いてなることを特徴とするインパクトレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインパクトレンチ等の工具の回転軸に着脱可能で、ナット等の締付対象物を締め付けるために用いる連結用工具と、これを用いたインパクトレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
インパクトレンチは、打撃力によってねじ締め等を行う機器であり、例えば自動車や一般産業機器の組み立て、自動車の整備等においてボルトあるいはナットの締め付け、取り外し作業等に広く使用されている。図１２は、そのようなインパクトレンチの一例を示す。図中１はレンチ本体、２は回転駆動軸先端のアンビル、３は締め付け対象物であるボルト、そして４がトーションバーである。
【０００３】
ところで通常のインパクトレンチではトルク制御が難しいが、それを可能にするものとして、ねじれを利用して出力を調整する工具が存在する。例えば、インパクトトーションバーソケット（株式会社山下工業研究所製）を使用すると、インパクト側の入力が一定でも、トーションバーを交換するだけで、サイズと締め付けトルクを変化させることができるとされている。
【０００４】
このインパクトトーションバーは、図１１の例では、レンチ本体１の出力軸であるアンビル２に取り付ける嵌着部５と締付対象物であるボルト３に嵌着するソケット部６との間、すなわち中間軸７でインパクトレンチの衝撃をできるだけ和らげ、トーションバー４の先端側へ伝わる衝撃を調整しようとするものである。このようなトーションバーは、インパクトレンチの欠点である瞬間的な過度の出力を抑制でき、ボルト、ナット等の締付対象物のみならず、トーションバー自体が備えるかまたは別付けするソケットに加わる衝撃力を和らげることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７０３６６号公報
【特許文献２】特開平９−１３６２６７号公報
【特許文献３】特開２００３−２０５４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようなトーションバー等の連結用工具は、上述の中間軸の部分が強度等を考慮して中実の丸棒材で構成されているものがほとんどであり、ねじれを利用して出力を調整することを目的とはしているものの、実際には中間軸の部分を長くし、あるいは軸径を細くしないと思ったほどにはねじれが発生せず、この点改善が望まれていた。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点を解決するために、工具の回転軸先端に取り付け、締付対象物を締め付けまたは緩める動作を行うためのトーションバーのような連結用工具において、容易に適度なねじれが発生し得る連結用工具と、これを用いたインパクトレンチ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】
【０００７】
本発明に係る連結用工具は、上述した目的を達成するために、工具の回転軸先端に取り付け、締付対象物を締め付けまたは緩める動作を行うための連結用工具であって、前記回転軸先端と前記締付対象物へ直接取り付ける部分の間の連結部位が、前記回転軸先端及び前記締付対象物への取り付け部分よりも細い板状とするか、または前記回転軸先端及び前記締付対象物への取り付け部分よりも細い角柱状のものとする。板状でも角柱状断面形状でも、いずれであっても、丸くしかも中実の従来の連結用工具に比べると小さな力でねじれを生じさせることができ、上述したねじれの発生によるトルク制御が容易になる。
【０００８】
前記連結用部位は、板状の場合も、角柱状の場合も、前記回転軸先端側が太く、前記締付対象物への取り付け部分側が細いテーパ形状とすることで、より一層ねじれを生じやすくすることができる。テーパの度合いは掛かるトルクによってねじ切れないように種々考慮する必要はあるが、非テーパ状のものよりもねじれの発生によるトルク制御が容易になる。
【０００９】
また連結用部位の外周にコイルスプリングや円筒を装着することで、その部位を作業者が手で掴むことができるように構成すると、作業しづらい場所での取り扱いが容易に行えることができる他、万一中間軸が破損した場合において、作業者の安全を確保することが可能となる。このような連結用工具は、もちろんインパクトレンチのインパクトソケットとして用い得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、トーションバー等の連結用工具として、工具の回転軸先端に取り付け、締付対象物を締め付けまたは緩める動作を行うためのトーションバーのように用い得るが、適度なねじれを小さなトルクで容易に発生し得る。またこのことにより、インパクトレンチに用いるのに非常に適したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお以下では従来の例と共通する部分には共通する符号を付して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明に係る連結用工具をトーションバーとして用いたインパクトレンチの第１実施例の構成を示す斜視図、図２はトーションバー部分の側面部分破断図である。本実施例のトーションバー１０は、アンビル２に取り付ける嵌着部５とボルト３に嵌着するソケット部６との間の中間軸１１を、図に示すように、嵌着部５及びソケット部６の直径よりは幅Ｗが狭い平板材（Ａ−Ａ断面参照）で構成してある。
【００１３】
この平板材からなる中間軸１１の諸元については、種々の使用形態があるので、使用環境に合わせて設計し、決定する必要があるが、長さＬをあまり長くすると、トルクを伝達する際にトーションバー１０全体がぶれるような状態になり、適正にトルクが伝達できないことや、ソケット部６がボルト３から外れてしまうことなどの問題が生じ危険とされている。また中間軸１１の厚さｔも使用環境に合わせて設計し、決定する必要がある。この実施例の具体例については後述する。
【実施例２】
【００１４】
図３は、本発明に係る連結用工具の第２実施例を示す斜視図である。この実施例もインパクトレンチのトーションバーとして用い得るもので、トーションバー２０としての構成は、嵌着部５とソケット部６との間の中間軸２１を、図に示すように、嵌着部５及びソケット部６の直径よりは最大幅Ｗ１が狭く、かつ嵌着部５側からソケット部６側に向かって幅が狭くなる（最大幅Ｗ１、最小幅Ｗ２）ようにテーパを付けた平板材（Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ断面参照）で構成してある。
【００１５】
このテーパ付きの平板材からなる中間軸２１の諸元についても、種々の使用形態があるので、使用環境に合わせて設計し、決定する必要があるが、やはり長さＬをあまり長くすると、うねりで適正にトルクが伝達できないことや、ソケット部６がボルト３から外れてしまうことなどの問題が生じ得る。厚さｔも同様である。この実施例の具体例についても後述する。
【実施例３】
【００１６】
図４は、本発明に係る連結用工具の３実施例を示す斜視図である。この実施例もインパクトレンチのトーションバーとして用い得るもので、トーションバー３０としての構成は、嵌着部５とソケット部６との間の中間軸３１を、図に示すように、嵌着部５及びソケット部６の直径よりは径が細い四角柱状の部材から構成してある。なお、図の実施例では、中間軸３１の長手方向の四隅を面取りして、あたかも変形の八角柱状のものとしてあるが、この面取りは、作業者が握った際に角部でけが等をしないようにしたもので、面取りすることは必須ではない。また角柱の断面形状も四角柱には限定されず、三角柱あるいは五角柱以上の多角形状のものであって、あまり断面が円形に近くないものであればよい。
【００１７】
この中間軸３１の諸元についても、さきの実施例と同様に、使用形態、使用環境に合わせて設計し、決定すればよいが、あまり長くすると、やはりうねりで適正にトルクが伝達できないことや、ソケット部６がボルト３から外れてしまうことなどの問題が生じ得る。この実施例の具体例についても後述する。
【実施例４】
【００１８】
図５は、図１に示した第１実施例の変形例的な実施例を示す斜視図である。すなわち、本第４実施例のトーションバー４０は、第１実施例のトーションバー１０と同一の構成に加え、平板状の中間軸１１の外周にコイルスプリング４１を装着して構成してある。
【００１９】
この中間軸４１の諸元については、中間軸１１部分についてだけでなく、コイルスプリング４１についても、ねじれとその戻りを考慮して、使用形態、使用環境に合わせて設計し、決定する必要がある。適正に設計すれば、平板状の中間軸１１のねじれによるインパクトレンチのトルク制御することができる。また万一中間軸１１が破損した場合において、コイルスプリング４１が中間軸１１の外周を覆っているため、作業者の安全を確保することが可能となる。
【実施例５】
【００２０】
図６は、やはり図１に示した第１実施例の変形例的な実施例を示す斜視図である。すなわち、本第５実施例のトーションバー５０は、第１実施例のトーションバー１０と同一の構成に加え、平板状の中間軸１１の外周に円筒５１を装着して構成し、ソケット部６がボルト３から外れてしまうことがないようにするために作業者が握りやすくしてあり、特に作業しづらい部分での作業に適するものとしてある。なお、円筒５１を嵌着部５とソケット部６とに固着しても、従来の中実のトーションバーよりも優れた機能を発揮できるが、単に中間軸１１の外周を覆うだけで、作業者の握りを補助するだけの部品としても良い。また万一中間軸１１が破損した場合において、円筒５１が中間軸１１の外周を覆っているため、作業者の安全を確保することが可能となる。
【実施例６】
【００２１】
図７は、上述してきた第１ないし第３実施例のトーションバーにおいて中間軸１１、２１、３１を嵌着部５とソケット部６とに対して着脱、交換可能とした実施例を示す斜視図であり、図８は第１実施例のトーションバーについての本実施例の部分断面図である。
【００２２】
この実施例では、中間軸１１、２１、３１の両端部にそれぞれ嵌着部５とソケット部６への取り付け部１１ａ、２１ａ、３１ａを中間軸１１、２１、３１よりも厚くして構成し、嵌着部５とソケット部６にはこれらを受け入れるための装着穴５ａ、６ａを形成するとともに、Ｏリング６０を装着するための環状溝６１を形成して構成してある。またさらなる抜け止め用の構成として、各部にピン６２を挿入するためのピン穴６３を形成してある。ピン穴６３は、それぞれ形成された部位を貫通させる。そして、中間軸１１、２１、３１の両端部を嵌着部５あるいはソケット部６へＯリング６０とともに組み付け完了後、ピン６２をＯリング６０のピン穴６３から、嵌着部５あるいはソケット部６、取り付け部１１ａ、２１ａあるいは３１ａ、そしてまた嵌着部５あるいはソケット部６を貫通するように通し、Ｏ−リング６０の反対側のピン穴６３に達するように挿通させ、抜け止めとする。
【実施例７】
【００２３】
図９は、図５に示した実施例において、上述した第６実施例の構造を採用した実施例の斜視図である。各部の構成については上述した二つの実施例を組み合わせたものであるので、説明を省略し、同一部分に同一符号を付すにとどめる。
【実施例８】
【００２４】
図１０は、図６に示した実施例において、上述した第６実施例の構造を採用した実施例の斜視図である。この実施例でも、各部の構成については上述した二つの実施例を組み合わせたものであるので、説明を省略し、同一部分に同一符号を付すにとどめる。
【実施例９】
【００２５】
図１１は、中間軸の断面形状を丸、正方形、長方形の３種類（ほぼ同一の断面積、同一の長さとした）としてテストピースを作成し、ねじれに関する比較を行った例の結果を表として示す図である。
【００２６】
図から明らかなように、丸い断面形状の場合よりも、正方形が８２．９％、長方形の場合の方が約６４．８％の荷重で同程度ねじれる。換言すれば、中間軸の断面形状を正方形、さらに長方形とすれば約８０〜６５％減の荷重で所望のねじれを発生させることができる。もちろん形状によって上述の数字が変化することは言うまでもない。ただし、いずれにしてもインパクトレンチによって同一の荷重を締付対象物に掛けるとすれば、断面が丸の中間軸よりも数１０％長さが短い断面が正方形あるいは長方形の中間軸を用いることができると言える。インパクトレンチ等の工具で用いる場合、使用状況にもよるが、一般的には中間軸の長さは短い方が取り扱いの利便性、操作性等が優れることは明らかであるから、この点でも断面を正方形または長方形とすることは大きな利点となる。
【００２７】
なお、テーパを付けた場合については、その形状から非テーパ形状のものよりも小さい荷重で同程度のねじれを生じさせ得ることは材料力学的にも明らかであるので、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る連結用工具をトーションバーとして用いたインパクトレンチの第１実施例の構成を示す斜視図
【図２】トーションバー部分の側面部分破断図
【図３】本発明に係る連結用工具の第２実施例を示す斜視図
【図４】本発明に係る連結用工具の３実施例を示す斜視図
【図５】図１に示した第１実施例の変形例的な実施例（実施例４）を示す斜視図
【図６】図１に示した第１実施例の変形例的な実施例（実施例５）を示す斜視図
【図７】本発明に係る連結用工具の第６実施例を示す斜視図
【図８】同部分断面図
【図９】図５に示した実施例において、上述した第６実施例の構造を採用した実施例（実施例７）の斜視図
【図１０】図６に示した実施例において、上述した第６実施例の構造を採用した実施例（実施例８）の斜視図
【図１１】本発明の実施例９として、中間軸の断面形状を丸、正方形、長方形の３種類としたテストピースのねじれに関する比較を行った例の結果を表として示す図
【図１２】従来のインパクトレンチを示す斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１  レンチ本体
２  回転駆動軸先端のアンビル
３  締め付け対象物であるボルト
５  嵌着部
６  ソケット部
５ａ、６ａ  装着穴
１０、２０、３０、４０、５０  トーションバー
１１、２１、３１中間軸
１１ａ、２１ａ、３１ａ  取り付け部
４１  コイルスプリング
５１  円筒
６０  Ｏリング
６１  環状溝
６２  ピン
６３  ピン穴
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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