(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横軸方向折曲げ端部（１７Ａ）と縦軸方向折曲げ端部（１７Ｂ）の両端を有する把持チューブ（１７）の上記横軸方向折曲げ端部（１７Ａ）内に、トルクレンチ（１１）のハンドル（１２）部を挿入し、該ハンドル（１２）と把持チューブの横軸方向折曲げ端部（１７Ａ）内側との間を手力点となる突起又はローラ（２０）を介して当接支持させ、さらに上記把持チューブ（１７）の縦軸方向折曲げ端部（１７Ｂ）内に、トルクレンチ（１１）のドライブ軸（１５）を除くヘッド（１４）部の外側を、軸受け機構（１８）を介して縦軸に対して回動可能で、かつ縦軸方向には変位不能に保持せしめたことを特徴とするねじ締結機。
【請求項２】
横軸方向折曲げ部（２３Ａ）と、該横軸方向折曲げ部（２３Ａ）に連続する縦軸方向折曲げ部（２３Ｂ）を有して環状に形成されている把持チューブ（２３）の上記横軸方向折曲げ部内に、トルクレンチ（１１）のハンドル（１２）部を挿入し、該ハンドル（１２）部と把持チューブの横軸方向折曲げ部（２３Ａ）内側との間を手力点となる突起又はローラ（２０）を介して当接支持させ、さらに上記把持チューブ（２３）の縦軸方向折曲げ部（２３Ｂ）内にトルクレンチ（１１）のドライブ軸（１５）を除くヘッド（１４）部の外側を、軸受け機構（１８）を介して縦軸に対して回動可能で、かつ縦軸方向には変位不能に保持せしめ、さらにトルクレンチのドライブ軸（１５）を把持チューブ（２３）の外側へ支出せしめたことを特徴とするねじ締結機。
【請求項３】
前記把持チューブ（２３）の横軸方向折曲げ部（２３Ａ）及び該横軸方向折曲げ部（２３Ａ）に連続する縦軸方向折曲げ部（２３Ｂ）を除く環状部分が切断開口されていることを特徴とする請求項２に記載のねじ締結機。
【請求項４】
設定トルク値でトグル動作する前記ハンドル内に内装されたトグルリンク機構と、前記ドライブ軸に連結されて該ドライブ軸を駆動する動力源と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のねじ締結機。
【請求項５】
前記把持チューブの把持部に、前記動力源を操作する操作手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載のねじ締結機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじの締結作業時に使用するねじ締結機であって、特にトルクレンチを用いてねじ締結精度を安定せしめると共に、ねじ締結作業者の労力的負担を軽減せしめてねじ締結作業性を高めることができるねじ締結機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被締結ねじを所定の設定トルク値で締結せしめるために使用されるねじ締結機として、従来では単能型トルクレンチ又はプレセット型トルクレンチが一般的に使用されている。この従来使用されているプレセット型トルクレンチは、例えば図６で示す如き構造のものである。即ち、１は筒状のトルクレンチハンドルであって、このハンドル１の先端部には、ヘッドピン３が取付けられており、このヘッドピン３によりヘッド２が軸支されている。
【０００３】
また上記ハンドル１の内部には、スラスタ４がハンドル１の軸方向に移動可能に位置されており、そのスラスタ４の前端とヘッド２の後端とはトグルリンク５によって連結されている。さらに上記スラスタ４の後端面は、ハンドル１内に内装されているスプリング６の弾圧力を受けてヘッド２方向へ押圧されている。７はヘッド２の側面とハンドル１内側面との間の摩擦力を緩和せしめるための球体、８はスラスタ４とハンドル１の内側面との間の摩擦力を緩和せしめるためのローラ、９は上記スプリング６の弾圧力を調整してトルクレンチの設定トルク値を変化せしめるための調整ノブを示す。
【０００４】
そして上記トルクレンチを使用する被締結ねじの締付作業時において、その被締結ねじの締結トルクが、トルクレンチの設定トルク値に達すると、トグルリンク機構を構成するトグルリンク５及びスラスタ４がスプリング６の弾圧力に抗して動作（変位）し、その結果ハンドル１がヘッドピン３を軸としてθ角だけ回動し、これによってヘッド２の後端部側面がハンドル１の内側面に衝撃的に当接され、この衝撃力を作業者が感知することで被締結ねじが設定トルク値で締結されたことを感覚的に知ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のトルクレンチを用いる被締結ねじの締結作業時には、その作業者は、トルクレンチのハンドル１のグリップ部１Ａ適宜位置を握り（グリップし）締結作業を行なうものであるが、作業者によっては、そのグリップ部１Ａにおけるグリップ位置が変化する。つまりトルクレンチに対しての手力点（加力点）が変移することで締付け精度の低下が生じると共に、トルクレンチを用いるねじ締結時の操作感覚や、トグルリンク動作時の受感が不安定であって、ねじ締結の確実性と容易性に欠けるものであった。
【０００６】
また上記従来の一般的なトルクレンチでは、そのグリップ部の重さよりもヘッド先端部の重量が重く、特にヘッド先端部にナットランナーを具備せしめたトルクレンチあるいは大型長尺のトルクレンチにあっては、ヘッド部の重量が重いために、そのトルクレンチのグリップ部を片手で握って片持ち操作する作業者に対して労力的な負担が大きくなるという不具合もあった。
【０００７】
本発明は、かかる従来のトルクレンチにおける欠点に着目してなされたもので、ねじ締結機のいかなる位置を握持してもトルクレンチのハンドル部に作用する手力点を一定となすことができる把持チューブを用いて、締付け精度を高めると共に、ねじ締結作業時の操作感覚を安定させて、設定トルク値でのねじ締結の確実性と容易性を高めることを第１の目的とする。
【０００８】
また本発明では、トルクレンチの使用時において、そのトルクレンチを片持ちするのではなく、トルクレンチの全体をバランス良く握持する機構を具備せしめて、ねじ締結機を取扱う作業者に対して、そのねじ締結機の取扱い作業性と操作性を高めることを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明の請求項１では、横軸方向折曲げ端部と縦軸方向折曲げ端部の両端を有する把持チューブの上記横軸方向折曲げ端部内に、トルクレンチのハンドル部を挿入し、該ハンドルと把持チューブの横軸方向折曲げ端部内側との間を手力点となる突起又はローラを介して当接支持させ、さらに上記把持チューブの縦軸方向折曲げ端部内に、トルクレンチのドライブ軸を除くヘッド部の外側を、軸受け機構を介して縦軸に対して回動可能で、かつ縦軸方向には変位不能に保持せしめたねじ締結機であることを特徴としている。
【００１０】
また本発明の請求項２では、横軸方向折曲げ部と、該横軸方向折曲げ部に連続する縦軸方向折曲げ部を有して環状に形成されている把持チューブの上記横軸方向折曲げ部内に、トルクレンチのハンドル部を挿入し、該ハンドル部と把持チューブの横軸方向折曲げ部内側との間を手力点となる突起又はローラを介して当接支持させ、さらに上記把持チューブの縦軸方向折曲げ部内にトルクレンチのドライブ軸を除くヘッド部の外側を、軸受け機構を介して縦軸に対して回動可能で、かつ縦軸方向には変位不能に保持せしめ、さらにトルクレンチのドライブ軸を把持チューブの外側へ支出せしめたねじ締結機ことを特徴としている。
【００１１】
また請求項３では、請求項２に記載の把持チューブの横軸方向折曲げ部及び該横軸方向折曲げ部に連続する縦軸方向折曲げ部を除く環状部分が切断開口されているねじ締結機であることを特徴としている。
【００１２】
また請求項４では、請求項１から３のいずれかにおいて、設定トルク値でトグル動作する前記ハンドル内に内装されたトグルリンク機構と、前記ドライブ軸に連結されて該ドライブ軸を駆動する動力源と、を有するねじ締結機であることを特徴としている。
【００１３】
また請求項５では、請求項４において、前記把持チューブの把持部に、前記動力源を操作する操作手段を設けたねじ締結機を特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施形態に基いて詳細に説明するが、先ずは図１において、手動式のプレセット型トルクレンチを用いたねじ締結機の基本構造を説明する。
【００１５】
１１は本実施形態のねじ締結機に用いる単能型トルクレンチ又はプレセット型トルクレンチ等のトルクレンチであって、このトルクレンチ１１の構成は、例えば図６で示したと同様に、筒形状のハンドル１２と、該ハンドル１２の先端部に取付けられているヘッドピン１３により軸支されているヘッド１４を有し、そのヘッド１４の後端には、ハンドル１２に内装される公知のトグルリンク機構（図６参照）が連結されていて、ねじ締めトルクを設定することができるようになっている。
【００１６】
上記ヘッド１４の先端部には、そのヘッド１４の軸芯（横軸）（Ｘ）に対して直交する軸芯（縦軸）（Ｙ）を回転軸とする角ドライブ軸１５と、その角ドライブ軸１５の突出方向と逆方向で軸芯（Ｙ）に沿って延びる支持軸１６が突設されている。
【００１７】
１７は軽量金属、又は硬質樹脂等により形成された把持チューブであって、この把持チューブ１７は、横軸方向折曲げ端部１７Ａと、縦軸方向折曲げ端部１７Ｂを形成する側面略Ｃ字状に形成されており、その把持チューブ１７の横軸方向折曲げ端部１７Ａ内には、上記プレセット型トルクレンチ１１のハンドル１２を挿入し、また把持チューブ１７の縦軸方向折曲げ端部１７Ｂ内にはベアリング１８等による軸受けを介して、上記の支持軸１６が回動自在に嵌入保持されている。
【００１８】
１９は支持軸１６と把持チューブ１７との軸芯（Ｙ）方向の位置ずれを防いで、支持軸１６と把持チューブ１７との軸芯（Ｙ）方向の位置決めを行なっているストッパーである。従ってトルクレンチ１１のヘッド１４は、ベアリング１８を介して把持チューブ１７により吊持される形態となっている。また上記ベアリング１８にかえ、メタル摺動機構等の軸受け機構を用いてもよい。
【００１９】
把持チューブ１７の横軸方向折曲げ端部１７Ａの内部には、その横軸方向折曲げ端部１７Ａ内に挿入されているハンドル１２の後端部に当接されるローラ２０が定位値に設けられており、このローラ２０によるハンドル１２との当接点は、トルクレンチ１１の手力点として作用する。またこの実施形態では、ローラ２０を用いているが、このローラにかえてハンドル１２の外側面又は把持チューブ１７の内側面に突設する突起であってもよい。
【００２０】
また上記把持チューブ１７の形態は図示の形態に限られるものではなく、ねじ締付作業者が把持しやすい形状であれば如何なる形状であってもよい。
【００２１】
以上が本発明の第１の実施形態の基本構造であって、これは手動式プレセット型トルクレンチ１１に上記構造の把持チューブ１７を組付けたねじ締結機を示している。このねじ締結機を用いるねじ締結作業は、その角ドライブ軸１５を被締結ねじに係合させた後、把持チューブ１７を把持して、その把持チューブ１７と共にトルクレンチ１１を回動操作して被締結ねじのねじ締めを行なう。このときの作業者による手力点は、ローラ２０とハンドル１２との当接点であり、この当接点位置は、一定であることから、作業者が把持チューブ１７の如何なる位置を握っても手力点つまり角ドライブ軸１５の軸芯（Ｙ）とローラ２０との距離（Ｌ）は一定であり、このために被締結ねじの締付精度が安定する。
【００２２】
また把持チューブ１７の形状が略環状（Ｃ字状）に形成されていて、その把持チューブ１７の最も握持しやすい任意の位置を持ってねじ締め操作（作業）を行なうことができるので、その作業者に対しての労力的負担が軽減され、ねじ締めの作業性が高められる。
【００２３】
図２は、上記説明における把持チューブ１７の変形例を示すものであって、この変形例における把持チューブ２３は、横軸方向折曲げ部２３Ａと縦軸方向折曲げ部２３Ｂを有して環状に形成されており、その横軸方向折曲げ部２３Ａ内には、トルクレンチのハンドル１２を嵌入させ、この横軸方向折曲げ部２３Ａ内側面と、ハンドル１２の外側面との間を、トルクレンチの手力点となるローラ又は突起２０を介して当接支持させている。
【００２４】
また上記縦軸方向折曲げ部２３Ｂの内部には、トルクレンチのヘッド１４外側軸受け１８を介して縦軸（Ｙ）に対して回動可能にかつ縦軸方向に対しては変位不能に支持せしめている。さらにトルクレンチの角ドライブ軸１５は、把持チューブ２３の外部へ支出させて被締結ねじとの係合を行なう構成である。
【００２５】
従ってこの変形例における把持チューブ２３は環状に形成されているが、ねじ締め作業時におけるトルクレンチの締結作用及びその手力作用は、上記図１で示すねじ締結機と同様に把持チューブ２３を介して行なわれ、ねじの締結精度を安定せしめると共にねじ締結作業者に対する労力的負担を軽減せしめることができる。
【００２６】
図３に示す他の変形例は、図２で示したねじ締結機における把持チューブ２３のその横軸方向折曲げ部２３Ａ及びこの横軸方向折曲げ部２３Ａに連続する縦軸方向折曲げ部２３Ｂを除く環状部分を切断開口３２させたものである。このように把持チューブ２３の一部に開口３２を設けたことにより、この開口３２を利用して例えば被締結体等の障害物の一部を把持チューブ２３の内部空間に位置させることができ、これによって被締結体等による障害物を避けてねじ締結作業を円滑に行なうことができる。
【００２７】
図４は本発明の第２の実施形態の基本構造を示すものであって、この第２の実施形態では、図１に示す手動式トルクレンチの角ドライブ軸１５を電動機２１により電動駆動する構成の電動式プレセット型トルクレンチ２２を示している。この電動式プリセット型トルクレンチ２２は、トグルリンク機構（図６参照）を内装したハンドル１２を備えた構成である。
つまりこの第２の実施形態では、電動式プリセット型トルクレンチのハンドル１２外側に、上記図２で示す変形例で示した把持チューブ２３と同様の把持チューブ２３の横軸方向折曲げ部２３Ａを嵌合させ、さらにその把持チューブ２３に形成した縦軸方向折曲げ部２３Ｂにトルクレンチの電動機２１のケーシング２４外側をベアリング１８を介して縦軸（Ｙ）に対して回動自在に、また縦軸Ｙ方向には変位不能に支持せしめている。
【００２８】
また上記把持チューブ２３の内側面とハンドル１２の外側面との間には、定位置に固定されたローラ２０等による反力受け点が設けられており、さらに把持チューブ２３の長手方向中程には、電動機２１を駆動させるためのスイッチ２５が設けられている。２６は電動機２１の駆動回路を開路する遮断スイッチ（リミットスイッチ）で、電動式プリセット型トルクレンチのハンドル１２内に設備されている図６に示すトグルリンク機構の動作（前述のように、被締結ねじの締付作業時において、その被締結ねじの締結トルクが、スプリング６のばね圧調整によるトルクレンチの設定トルク値に達すると、トグル機構を構成するトグルリンク５及びスラスタ４がスプリング６の弾圧力に抗して動作（変位）し、その結果ハンドル１がヘッドピン３を軸としてθ角だけ回動し、これによってヘッド２の後端部側面がハンドル１の内側面に衝撃的に当接されるという動作）で電動機２１の駆動回路を開路する。
すなわち、電動機２１により被締結ねじを強く締め付けると、ハンドル１２に反力が発生し、突起２０を介して把持チューブ２３に伝達される。この場合、把持チューブ２３を作業者が手で把持しているので、反力が作業者の手に加わるが、当該反力が前記トグルリンク機構のトルク設定値に達すると、前記トグルリンク機構が動作し、遮断スイッチ２６を動作させて電動機２１の駆動を停止する。
【００２９】
なお図５において、上記第２の実施形態の実用機としての具体的構成を図示する。図５で示す構成と図４で示す構成との対応は同一符号を付しておくので、強いて図５の構成を説明することなく、図５の構成を把握することができる。
つまり、この第２の実施形態の把持チューブ２３は、環状に形成して、その把持チューブ２３の内部に環状に形成してなる把持チューブ２３の横軸方向折曲げ部２３Ａの内部に、電動式プリセット型トルクレンチ（ナットランナー付きトルクレンチ）２２のハンドル１２を嵌入し、該把持チューブ２３の内側面と、ハンドル１２外側面との間を、電動式プリセット型トルクレンチ（ナットランナー付きトルクレンチ）の反力受け点となる突起２０を介して当接支持させ、また上記把持チューブ２３の縦軸方向折曲げ部２３Ｂの内部に、電動式プリセット型トルクレンチ（ナットランナー付きトルクレンチ）２２のヘッド１４外側を、軸受け機構を介してその縦軸方向折曲げ部２３Ｂの縦軸に対しては回動可能であるが、その縦軸方向に対しては変位不能に支持せしめる。
そして、電動式プリセット型トルクレンチ（ナットランナー付きトルクレンチ）２２のドライブ軸１５を把持チューブ２３外部へ支出せしめ、さらに上記把持チューブ２３の中程には、ナットランナーの駆動源を操作する操作部を設けた電動機２１の出力軸２７と中間出力軸２８との間に減速手段２９Ａ，２９Ｂを介して中間出力軸２８の回転を減速させ、さらにその中間出力軸２８の回転を減速手段２９Ｃにより最終減速させて角ドライブ軸（出力軸）１５に伝達させる構造となっている。また中間出力軸２８にはワンウエイクラッチ３０が組付けられているものである。
従って角ドライブ軸１５は各減速手段２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの作用で減速回転される。また中間出力軸２８及び角ドライブ軸１５は、ワンウエイクラッチ３０の作用により、例えばねじの締結方向には回転されるが、それとは逆方向には、遊転されるように構成していることで、例えばバッテリー３１が消費されてしまったときには、その角ドライブ軸１５を手力で回転させてねじ締結を継続的に行なうことができるようになっている。
【００３０】
この第２の実施形態で示す電動式プレセット型トルクレンチ２２を用いて被締結ねじのねじ締めを行なうには第１の実施形態のトルクレンチと同様に把持チューブ２３を把持し、さらに角ドライブ軸１５を被締結ねじに係合せしめた後、把持チューブ２３を握る手の指先でスイッチ２５を操作して電動機２１を駆動する。かくして電動機２１を駆動することにより、被締付ねじの締付けが開始され、その締付けトルクがトルクレンチの設定トルク値に達すると、電動式プレセット型トルクレンチ２２のハンドルに内装されているトグルリンク機構の動作で遮断スイッチ２６が開路し、これにより電動機２１は停止する。
【００３１】
このように電動式プレセット型トルクレンチ２２に把持チューブ２３を組付けるねじ締結機の実施形態にあっても、電動式プレセット型トルクレンチ２２の反力受け点は、把持チューブ２３内で固定されたローラ又は突起２０により一定であることから、作業者が把持チューブ２３の如何なる位置を握っても、その反力受け点は一定であり、このために被締結ねじの締付精度が安定する。また略環状に形成されている把持チューブ２３を把持することで、ねじの締結作業を容易に行なうことができ、また作業者の労力的負担が軽減され、ねじ締め作業性が向上される。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明のねじ締結機によれば、トルクレンチを用いるねじ締結作業時において、そのトルクレンチに対する手力点又はトルクレンチを介して受ける反力受け点が一定であることから、ねじの締付精度が安定する。またトルクレンチのハンドルとヘッドとの間に跨がる把持チューブを備えていることで、そのねじ締結機の取扱い及び締結作業が容易となり、また作業者に対する労力的負担も軽減されるという作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなるねじ締結機の第１実施形態を示した基本形態の説明図。
【図２】第１の実施形態によるねじ締結機の変形例を示した説明図。
【図３】第１の実施形態によるねじ締結機の他の変形例を示した説明図。
【図４】本発明よりなるねじ締結機の第２実施形態を示した基本形態の説明図。
【図５】第２実施形態によるねじ締結機の具体的構造を示した説明図。
【図６】従来のプレセット型トルクレンチの説明図。
【符号の説明】
１１…プレセット型トルクレンチ
１２…ハンドル
１３…ヘッドピン
１４…ヘッド
１５…角ドライブ軸
１６…支持軸
１７…把持チューブ
１８…ベアリング
１９…ストッパー
２０…ローラ
２１…電動機
２２…電動式プレセット型トルクレンチ
２３…把持チューブ
２４…ケーシング
２５…スイッチ
２６…遮断スイッチ
２７…出力軸
２８…中間出力軸
２９…減速機
３０…ワンウエイクラッチ
３１…バッテリー
３２…開口
【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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