(57)【要約】【課題】  従来、その作業が困難で時間がかかっていたスペースの取れない狭間の場所におけるボルトへのナットの締め付けあるいは緩める作業を迅速かつ容易に行える工具を提供すること。【解決手段】  ソケット１４の外周を、中空円筒のドラム７に嵌め込んで固定し、該ドラム７の外周面にワイヤー１１またはチェーン４を巻きつけ、さらに該ドラム７の外面の突起部８に前記ワイヤー１１またはチェーン４の一端を引っ掛け、前記固定されたドラム７とソケット１４をナット５ｂに嵌め込んだ後、前記ワイヤー１１またはチェーン４のもう一方の端を、チェーンブロックまたはウインチを回転させる取手、または減速機付き電動モーターなどの引っ張り駆動部で巻き取り操作を行うことによって引っ張り、ナット５ｂを回転させてボルトへのナットの締め付け作業及び緩め作業を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒ドラムの内側に納めて嵌め込み固定したソケットレンチと、該ドラムの外周の表面に一個所設けられた突起部と、該突起部に一端が固定され、該ドラムの外周に１回以上巻きつけられたワイヤーまたはチェーンと、該ワイヤーまたはチェーンの反対側のもう一端を引っ張る手段とで構成されることを特徴とするレンチ。
【請求項２】
中空円筒ドラムの内側に納めて嵌め込み固定したソケットレンチと、該ドラムの外周の表面に一個所設けられた突起部と、該突起部に一端が固定され、該ドラムの外周に３回以上巻きつけられた一本のワイヤーと、該ワイヤーの反対側のもう一端を該反対側のもう一端に接続したチェーンで引っ張る手段とで構成されることを特徴とするレンチ。
【請求項３】
前記チェーンを引っ張る手段が、チェーンブロックであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンチ。
【請求項４】
前記ワイヤーまたはチェーンを引っ張る手段が減速機付き電動モーターで巻き取る電動ウインチであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンチ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のレンチを用いたボルト、ナットの締め付け及び緩め作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の機械装置類の組み立て作業や分解作業において、ボルトやナットの締め付け作業、または緩め作業に使用される工具であるソケットレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械装置類の組み立て作業や分解作業において、ボルトへナットを締め付け、あるいは緩める際に使用する工具としては、スパナやメガネレンチの他にソケットレンチなどが従来から知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
以下、図３及び図４を参照しながら、本発明の背景技術について説明する。図３は、狭間にあるボルト・ナットの状態の平面図である。また図４は、従来のメガネレンチで大型ボルトにナットを締め付けたり、あるいは緩めたりする方法の概略図である。
【０００４】
従来からのソケットレンチを使用する場合には、ソケットレンチに取り付けるラチェットハンドルやインパクトレンチなどと結合して使用する。このために、例えばラチェットハンドルとソケットレンチを組み合わせた大きさの空間分とラチェットハンドルを握り操作するスペースが必要であったり、またインパクトレンチとソケットレンチを組み合わせた大きさの空間分とインパクトレンチの取手の握り操作スペースが必要であっりした。従って、これらの工具が入らない図３に示すような狭間の空間位置では、従来の工具では作業ができない場合があった。
【０００５】
一方、メガネレンチを用いた場合は、ボルトの円周方向に広いスペースが必要となる。図３に示すようなＨ型鋼やＵ型鋼、Ｉ型鋼など２０、またその他の産業機械装置などの凹部に取り付けられたボルトにナットを締め付け、あるいは緩める場合には、何度もメガネレンチの掛け替えをする操作が必要である。そのために、狭間の場所の作業において、従来は多くの作業時間がかかっていた。特に大型のボルトにナットを締め付け、あるいは緩める場合は、さらに一段と多くの作業時間がかかっていた。
【０００６】
図４は、従来のその一例を示すものである。即ち、狭間での大型ボルト（ねじ呼び規格：Ｍ４２）へのナットの締め付け、あるいは緩めを行う場合、従来は、ハンドル６の短いメガネレンチ１を使用していた。メガネレンチ１のハンドル６は短くしないと使用できないので、該ハンドル６に穴２をあけ、この穴２にチェーンブロック９（図４には示していない。）のフック３を懸け、チェーン４で引っ張りながらナット５ｂを回していた。
【０００７】
この方法では、チェーン４による一回あたりの引っ張り操作での締め付け、あるいは緩めは、ナット５ｂの回転角で約４５度の角度が限度であった。何回もメガネレンチ１を掛け替えてはチェーン４を元の位置まで戻し、何度も何度も同じ操作を繰り返して締め付けあるいは緩める作業を行い、ボルトとナット一本当たり４乃至５周を回す作業をする必要があった。ボルトとナット一本当たりの一式の作業が完了するのにこの方法では約３０分を要していた。
【０００８】
さらに該メガネレンチ１では、ボルト５ａへのナット５ｂの締め付け作業において、締め付け終った該ハンドル６の位置によって、引っ張っているチェーン４と該ハンドル６の相対的な角度が変わるので、ナット５ｂの締め付けトルクが変わってしまうという問題もある。これは、ボルト５ａとナット５ｂで固定されている機械装置との圧着によるボルト５ａへのナット５ｂの締め付け度合が一定しないという問題でもある。即ち、この問題は、締め付けを終了した時、該メガネレンチ１の該ハンドル６の位置と該チェ−ン４との角度によって、該ナット５ｂの締め付け力が微妙に違うことにより生じるものである。
【０００９】
特に、通常時に振動が発生する大型の産業機械装置では、機械の保全上の問題があって、ナットの緩みによる振動の増加などで機械装置に故障や破損事故を起こすことがある。
【００１０】
【特許文献１】登録実用新案第３００８０６３号公報
【特許文献２】実開平６−９８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
今まで、ボルト・ナットの長手方向に対して直角な方向や、ナットの円周方向にスペースの取れない狭間の場所では、ボルトへナットを締め付け、あるいは緩める作業が困難であった。本発明は、前記のような従来の工具での締め付けあるいは緩め作業において操作スペースの取れない個所でのボルトへのナットの締め付け作業及び緩め作業を迅速で容易に行える工具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成するために、ボルトへのナットの締め付け作業及び緩め作業におけるボルトへのナットの回転操作を、離れた位置における回転操作からワイヤーまたはチェーンを介して機械的に行う方法について鋭意検討した結果、物を持ち上げる際に一般によく用いられる巻き揚げ装置としてのウインチの動作を逆利用した発想をすれば、ワイヤーまたはチェーンを上部へ引っ張ってドラムを回転させ、ナットの回転動力として応用できるのではないかと考え、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、中空円筒ドラムの内側に納めて嵌め込み固定したソケットレンチと、該ドラムの外周の表面に一個所設けられた突起部と、該突起部に一端が固定され、該ドラムの外周に１回以上巻きつけられたワイヤーまたはチェーンと、該ワイヤーまたはチェーンの反対側のもう一端を引っ張る手段とで構成されることを特徴とするレンチを提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、前記レンチを用いたボルトへのナットの締め付け及び緩め作業方法を提供するものである。
【００１５】
具体的には、図１及び図５に示すような手段により、上記本発明の第１及び第２の課題を解決できる。ここで、図１は本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す側面図であり、図５は本発明のソケットレンチによるナットの締め付けあるいは緩め作業においてチェーンブロックを駆動源とした場合の概略図である。
【００１６】
即ち、図１及び図５において、ソケット１４の外周を金属構造物等の中空円筒のドラム７の内側に嵌め込んで固定するとともに、該ドラム７の外面の一個所に固定するようにして突起部８を設け、続いて該ドラム７の外面にワイヤー１１またはチェーン４を巻きつけ、その巻きつけた先端を前記突起部８に引っ掛ける。そして、前記固定したドラム７とソケット１４を、矢印の方向に、ナット５ｂに嵌め込む。
【００１７】
次に、このワイヤー１１のもう一方の端を、直接または該もう一方の端に接続したチェーン４を介して引っ張れば、ドラム７が回転するので、続いてナット５ｂが回転し、その結果、狭間であってもボルト５ａへのナット５ｂの締め付け作業及び緩め作業を容易に行うことができる。
【００１８】
なお、ワイヤー１１またはチェーン４などの引っ張り駆動部は、チェーンブロック９またはウインチ１０（図７参照）とこれらを回転させる取手、または減速機付き電動モーター１２などからなり、該引っ張り駆動部によりワイヤー１１またはチェーン４などの巻き取り操作を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によって、ボルトとナットの長手方向に対して直角な方向や円周方向にスペースが無い狭間の個所でも、容易にボルトにナットを締め付け、あるいは緩める作業ができる。また、ワイヤーまたはチェーンの長さを調節することにより、レンチを掛け替えることなく締め付け、あるいは緩める作業を容易でしかも短時間に完了することができる。またさらに、ナットの締め付けトルクがいつも一定の状態で締め付けを完了させることができることなど、本発明による効果は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図２は、本発明のソケットレンチを用いてのボルト、ナットの締め付けあるいは緩め作業の一例を示す状態図である。即ち、図１は、前述したように、本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す側面図である。また、図２はその断面図を示す。図６は、本発明のソケットレンチによるナットの締め付けあるいは緩め作業において滑車を併用したチェーンブロックを駆動源とした場合の概略図、図７は、本発明のソケットレンチによるナットの締め付けあるいは緩め作業において減速機付き電動モーターで巻き取る電動ウインチを駆動源とした場合の概略図、そして図８は、本発明のソケットレンチによるナットの締め付けあるいは緩め作業においてチェーンホイールを使用し減速機付き電動モーターを駆動源とした場合の概略図である。
また、図９は、本発明のソケットレンチにおいて、ソケットの内面の形状が６角形状と１２角形状であるものの概略図を示し、図１０は、本発明のソケットレンチにおいて、両面がソケットとなっている場合の該ソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す断面概略図である。
さらにまた、図１１及び図１２は、それぞれ、本発明のソケットレンチにおいて、ソケットがドラムと同じ長さである場合の断面図及び本発明のソケットレンチにおいて、ソケットがドラムより長い場合の断面図を示す。
【００２２】
図１及び図２において、金属構造物の本発明のソケットレンチは、中心部が円柱状で中空である金属製のドラム７の内側に金属製のソケット１４を嵌め込み固定しておく。嵌め込み固定の手段は、溶接、又はキーによる固定、止めネジ、その他のどんな固定手段でもよい。そして、ドラム７とソケット１４を図１や図２の矢印の方向に、ナット５ｂに嵌め込めばよい。
なお、本発明のソケットレンチとしては、上記金属構造物のものが好ましいが、特にこれに制限されるものではなく、例えば、中心部が円柱状で中空である樹脂製のドラム７の内側に樹脂製のソケット１４を上述の方法で嵌め込み固定した樹脂構造物のものであってもよい。
【００２３】
ここで、本発明のソケットレンチにおいては、図１０に示すように、ナット５ｂの高さをＤとし、図１１や図１２に示すように、ソケット１４の高さをＨとすると、Ｈ＞Ｄであることが必要である。また、図１及び図２におけるソケット１４とドラム７の円柱状に接している部分の長さ、即ち、図１１や図１２に示すドラム７の高さをこれら図面に示すようにＬとすると、図１１のように、Ｈ＝Ｌでもよいが、図１２に示すようなソケット１４の場合は、Ｈ＞Ｌでもよい。そしていずれの場合も、ソケット１４の奥面はボルト５ａが貫通できる穴を有している。
【００２４】
また、ドラム７の外面には突起部８が一個所ほど該外面に固定するようにして設けられている。そこで、該突起部８にワイヤー１１の先端を固定し、ドラム７の外面にワイヤー１１を円周方向に１回以上巻きつけ、固定されていない方のワイヤー１１の先端をチェーンブロック９などの巻き上げ装置で図１や図２の矢印の方向に巻き上げることにより、ドラム７が回転を始める。これによってナット５ｂが回転をする。
【００２５】
このような機構によってボルト５ａにナット５ｂを締め付けたり、あるいは、ワイヤー１１をドラム７の外周方向に逆に１回以上巻きつけ、ドラム７を逆に回せば、ナット５ｂを緩めたりすることもできる。
【００２６】
一方、ワイヤー１１の代わりにリンクチェーンを使うこともできる。
【００２７】
また、図５に示すように、ワイヤー１１とチェーン４を連結し併用することも可能である。即ち、この場合、ワイヤー１１の先端を前記突起部８に固定し、ドラム７の外面にワイヤー１１を円周方向に３回以上巻きつけ、固定されていない方のワイヤー１１の先端にチェーン４を接続し、該チェーン４の反対側のもう一端をチェーンブロック９などの巻き上げ装置で図５の矢印の方向に巻き上げればよい。
【００２８】
次に、ワイヤー１１を引っ張る巻き取り駆動装置としては、図５に示すようなチェーンブロック９にて人力で行う場合が挙げられる。この場合、チェーンブロック９の本体を外部の固定物に掛け、チェーンブロック９を操作することによってワイヤー１１の引っ張り動作をさせ、ナット５ｂを締め付けたり緩めたりできる。但し、この方法はチェーンブロック９を機械装置の下部に設定し、ナット５ｂを締め付け、あるいは緩める操作をしなければならない場合は適当ではない。チェーンブロック９の最適な設定位置は、該チェーンブロック９が機械装置のナット５ｂの上部にある場合である。
【００２９】
しかし、チェーンブロック９を機械装置のボルト５ａの下部に設定する代わりに、図６に示すように、ボルト５ａの下部の位置に滑車２２を設定することによって、ワイヤー１１を斜め上方に向けてチェーンブロック９にて引っ張り、該滑車２２を介してナット５ｂをボルト５ａへ締め付け、あるいは緩めることも可能である。但し、このケースでは、機械装置の狭間を避けるようにチェーンブロック９によって斜め上方へ引っ張ることになるので、ソケット１４からナット５ｂが抜けやすくなる。そのため、ソケット１４を固定しているドラム７を、ボルト５ａに対して第二のナット５ｃをねじ込んで、押さえておくことによって、チェーンブロック９にて、前記滑車２２を介してワイヤー１１を引っ張っても、ソケット１４からナット５ｂが抜けないように固定することができる。
【００３０】
また、図７に示す通り、ワイヤー１１を引っ張る巻き取り駆動装置としては、減速機付き電動モーター１２で巻き取る電動ウインチ１０でもよい。該巻き取り駆動装置によって遠隔的に動力電源を使ってワイヤー１１の巻き取り操作を行うこともできる。そして、ウインチ１０の操作電源スイッチのオンオフによって、ボルト５ａへのナット５ｂの締め付けや緩めを行うことが可能である。なお、ボルト５ａのサイズが小さい場合は、電動モーターでなく、手回しハンドルによる取手にてウインチ１０を巻くことによってナット５ｂを動かしてもよい。この場合、ウインチ１０と機械装置のナットの位置関係は、どの位置でも良好である。
【００３１】
さらに、図８に示すように、ドラム７の回転軸にチェーンホイール１３をつけ、該チェーンホイール１３と、直接的に減速機付き電動モーター１２の回転軸の一端につけたチェーンホイール１３とをエンドレスのドラッグチェーン１９によって接続し、ドラム７を回転させることもできる。そして、電動モーター１２の電源スイッチを、正転・逆転を選んでオンオフさせ、ボルト５ａへのナット５ｂの締め込みや緩めを容易に行うことができる。なお、ボルト５ａのサイズが小さい場合は、手回しハンドルによる取手によってチェーンホイール１３を回してナット５ｂを動かしてもよい。
【００３２】
ところで、ソケット１４の内側の幅と深さなどのサイズは、ボルト・ナットに関するＪＡＳＯ規格やＪＩＳ規格、またＩＳＯなどの国際規格などにより決めればよい。ソケット１４は六角ボルトを基準とするが、その他の四角ボルトや六角穴付きボルトなど特殊品のボルト・ナットにおいてもそれ相応のソケットや六角レンチを使用すれば、ボルトへのナットの締め付け、あるいは緩め作業が容易に可能である。また、図９に示すように、ソケット１４の内側の切欠き形状は６角でも１２角でもよいが、その他４角、８角など、いずれのソケット形状でもよい。
【００３３】
また本発明においては、図１０に示すように、中空円筒状のドラム７の両側からナット５ｂを差し込むことができる両面ソケット２１が嵌め込み固定されている形状も可能である。この場合はワイヤー１１を巻き替えなくても、両面ソケット２１を反転させるだけで、ナット５ｂのボルト５ａへの締め込みと緩めの切り替えが可能となる。即ち、両面ソケット２１の片面がボルト５ａへナット５ｂを締め込む面であり、その反対の面がボルト５ａからナット５ｂを緩める面となる。
【００３４】
ソケット付きのドラム７と、ワイヤー１１またはチェーン４などの駆動部は、一体型でも分離型でも可能である。ボルト５ａが大型か小型か、またはボルト５ａが固定されている機械装置の形状などによっても、またレンチを操作する狭間の位置や方向などによっても、それぞれ前記の様々な構成を自由に選ぶことができる。
【００３５】
ドラム７の外周面の形状は、ワイヤー１１が短い場合や、チェーン４の場合は平らで滑らかでもよい。ワイヤー１１が長くなりドラム７に４周以上巻きつける場合は、ワイヤー１１の巻き取りがスムースに行くようにドラム７の外周面に巻きつけるようなガイドの溝を作った方がよい。この溝の断面の形状はワイヤー１１の断面形状に合わせて円弧状がよい。
【００３６】
また、ドラム７にワイヤー１１を巻きつける際に、ワイヤー１１がドラム７の外表面に直接、接触する状態で締め付け完了する程度のワイヤー１１の長さを用いることが必要である。このようにすれば、ナット５ｂの締め付け完了時のトルクを一定にすることができ、ボルト５ａとナット５ｂの締め付け力が一定になる。
【００３７】
なお、このドラム７の外周の円形状となっている両側の縁には、ダム状の堰１６を設け、ワイヤー１１が脱線しないようにしたリール状の構造にしておくのが好ましい。このダム状の堰１６の高さは、ワイヤー１１の直径の２乃至４倍程度の高さが好ましい。また、ダム状の堰１６とドラム７の表面との角度は、９０乃至１２０度の直角又は傾斜角を基本としており、好ましくは９０度であるが、ドラム７の縁から外側に向かって前記角度内で傾斜していてもよい。
【実施例】
【００３８】
〔実施例１〕
本発明のレンチの一例を図１に示す。このレンチを利用して、狭間のスペースにおいて、ねじ呼び規格Ｍ４２のボルト５ａを４周ほど回転させる締め付け作業を行った。ソケットレンチ１４は鉄製の中空円筒ドラム７の内側に嵌め込み溶接にて固定した。このドラム部の突起部８にワイヤー１１の一端を固定し、７回転分巻きつけた。そして、固定したドラム７とソケット１４をナット５ｂに嵌め込んだ後、ワイヤー１１の固定していないもう一端の輪状部にチェーンブロックのチェーンのフックを掛けて、チェーンブロックのチェーンを巻き取ることで、ソケットレンチを回転させ締め付けた。この作業の途中でソケットレンチを付け替えることなく、ナット５ｂを一気に締め付けることができた。ナット５ｂを４本ほど締め付けるための全作業時間は約１時間で済んだ。また、ナット５ｂの締め付けトルクはほぼ一定で締め付け完了させることができた。
【００３９】
〔比較例１〕
一方、同じ作業を図４に示す従来の方法で行った。この場合、機械装置の狭間のスペースでの締め付け作業であることにより、ハンドル６が短いメガネレンチ１しか使用できなかった。このため、該ハンドル６にチェーンブロックのフック３を掛ける穴２にフック３を掛け、チェーンブロックのチェーン４を巻き取りながらナット５ｂを回した。この方法では、チェーン４による一回あたりの巻き取り操作で、ナット５ｂの回転角は約４５度が限度であり、ナット５ｂ１本当たり３０回強のメガネレンチ１の付け替えが発生した。ナット５ｂ４本を締め付ける全作業時間は２時間強ほど掛かり、また、作業についても、メガネレンチ１の付け替えに伴う作業等が煩雑であった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、産業上、民生上などあらゆる機械装置や電気装置の分野で用いられるボルトにナットを締め込みまたは緩める際に必要となるレンチに対して利用可能である。特に狭間の場所にある大型のナットについては、締め込みまたは緩める作業に人力と時間が多く必要であるため、本発明を応用し適用すれば、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す側面図である。
【図２】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す縦断面図である。
【図３】Ｈ型鋼などの狭間にあるボルト・ナットの状態の平面図である。
【図４】従来のメガネレンチでの大型ボルトにナットを締め付けたり、あるいは緩めたりする方法の概略図である。
【図５】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業において、チェーンブロックを駆動源とした場合の概略図である。
【図６】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業において、滑車を併用したチェーンブロックを駆動源とした場合の概略図である。
【図７】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業において、電動ウインチとしての減速機付き電動モーターを駆動源とした場合の概略図である。
【図８】本発明のソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業において、チェーンホイールを併用し、減速機付き電動モーターを駆動源とした場合の概略図である。
【図９】本発明のソケットレンチにおいて、ソケット形状が６角形状と１２角形状であるものの概略図である。
【図１０】本発明のソケットレンチにおいて、両面がソケットとなっている場合の該ソケットレンチによるボルトへのナットの締め付けあるいは緩め作業状態を示す断面概略図である。
【図１１】本発明のソケットレンチにおいて、ソケットがドラムと同じ長さである場合の断面図である。
【図１２】本発明のソケットレンチにおいて、ソケットがドラムより長い場合の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ハンドルの短いメガネレンチ
２  ハンドルの穴
３  チェーンブロックのフック
４  チェーン
５ａ  ボルト
５ｂ  ナット
５ｃ  第二のナット
６  ハンドル
７  ドラム
８  突起部
９  チェーンブロック
１０  ウインチ
１１  ワイヤー
１２  減速機付き電動モーター
１３  チェーンホイール
１４  ソケット
１５ａ  座金
１５ｂ  スプリング・ワッシャ
１６  ダム状の堰
１９  ドラッグチェーン
２０  Ｈ型鋼、Ｕ型鋼、Ｉ型鋼など
２１  両面ソケット
２２  滑車
【図１】
2007260814.tif 000003
【図２】
2007260814.tif 000004
【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】
2007260814.tif 000009
【図８】
2007260814.tif 000010
【図９】
2007260814.tif 000011
【図１０】
2007260814.tif 000012
【図１１】
2007260814.tif 000013
【図１２】
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