(57)【要約】      （修正有）【課題】ボルト・ナットの締付トルクが精度よく設定トルク値にでき、しかも消耗品が安価で且つ正確に設定トルク値になるように製造できる、締付トルクレンチを提供する。【解決手段】締付トルクレンチはレンチ本体とソケット２と係止部材３とからなり、ソケット２にはレンチ本体の回動軸の軸端部１ｂを脱着自在に嵌入できる軸穴２ｂと、締付けるボルト・ナットを嵌入する嵌合穴２ａと、軸穴２ｂに対して直角に貫通した連通孔２ｃとがあり、レンチ本体の回動軸の軸端部１ｂに直角に貫通する連通孔１ｅを設け、係止部材３の左右には小径の小断面積部分３ａを設けていて、ソケット２の軸穴２ｂに挿入した後、各連通孔２ｃ，１ｅに係止部材３を挿入し、回動軸が回転して設定トルク値となると係止部材３の小断面積部分３ａが破断して締付けを設定トルク値でもって終了させる。【選択図】図２
2009000802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力又は駆動源を用いたレンチ本体と、同レンチ本体の回動軸の軸端部に脱着自在に取付けられるソケットと、設定トルクを定める係止部材とからなる設定トルクに締付ける締付トルクレンチであって、ソケットには締付けるナット又はボルト頭を嵌入させる嵌合穴と同嵌合穴の反対側のソケット部分にレンチ本体の軸端部を挿入する軸穴とを設け、同軸穴に挿入したレンチ本体の回動軸の軸端部及び軸穴の周辺のソケット部分に回動軸の軸方向と直交する方向に貫通する連通孔を設け、同連通孔に係止部材を挿入するとともに、軸端部外周と軸穴内周壁との間の間隙部分の係止部材の位置に断面積を小さくした小断面積部分を設け、回動軸に設定トルクが働くとこの係止部材の小断面積部分が破断するように係止部材の材質・寸法を設定したことを特徴とする、締付トルクレンチ。
【請求項２】
係止部材の連通孔からの脱落を防止する係止部材の抜け防止手段を設けた、請求項１記載の締付トルクレンチ。
【請求項３】
抜け防止手段が、係止部材の中央部に小さい環状溝を設け、回動軸の軸端部の中央に小鋼球を係止部材の環状溝に向けて出没自在に設け、同小鋼球を係止部材に向けて付勢するスプリングを設けた構造とした、請求項２記載の締付トルクレンチ。
【請求項４】
連通孔が断面円形状で、係止部材が断面円形の細長のピンでその左右それぞれに小径の小断面積部分を設けたものである、請求項１〜３何れか記載の締付トルクレンチ。
【請求項５】
連通孔が軸方向に長いスリットで、係止部材の断面が縦長の板材で左右それぞれに縦巾が短くした小断面積部分を設けた、請求項１〜３何れか記載の締付トルクレンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械・車両等で広く使用されているボルト・ナットを、設定トルクになるまで締付けるトルクレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルト・ナットは、連結器具として広く使用されているが、連結強度・耐久性が強く要求される個所に使用されるボルト・ナットは、所定の設定トルクで締付けがなされるように設定又は義務付けられていることが多い。
【０００３】
従来の締付トルクレンチとしては、トルクレンチの締付トルクを計測する機構・センサーを設け、その締付トルクを表示する機能を設けたトルクレンチがある。又設定トルクに達するとクラッチが働いてトルク伝達がなくなる機構を備えたトルクレンチもある。これらの締付トルクレンチはその機構があるため高価となっていた。又狭い場所での締付け作業においては、その表示を見ることができず使えない場合があった。更に表示があっても設定トルク以上、又は不足して締付ける場合も発生していた。締付トルクにバラツキがあって信頼性が低いものとなっていた。
【０００４】
これに代わる設定トルクに締付けるトルクレンチとして、実開平５−１９７８３号公報で知られているものがある。これは、締付ける連結ボルトのボルト頭部に角穴を設け、同角穴に角軸を嵌入するとともに、角軸の先端にはボルト頭を形成し、又角軸の中間に小径にしたくびれ部を設け、トルクレンチで角軸のボルト頭部を回動させて連結ボルトを締めていき、トルクレンチが設定トルクとなると角軸の中間のくびれ部から破断して設定トルクで締付けられるようにするものである。
【０００５】
しかしながら、この角軸は一回で使用済みとなるものであるが、その先端にはボルト頭部を整形し、又中間には設定トルクで破断するくびれ部を形成するため、角軸の製造コストが嵩み高価になるとともに、くびれ部の破断トルクに製造上からくるバラツキが生じ易いという問題点がある。
【特許文献１】実開平５−１９７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解決し、締付トルクが精度よく設定トルク値にでき、しかも消耗品が安価で且つ正確に設定トルク値になるように製造できる、締付トルクレンチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  人力又は駆動源を用いたレンチ本体と、同レンチ本体の回動軸の軸端部に脱着自在に取付けられるソケットと、設定トルクを定める係止部材とからなる設定トルクに締付ける締付トルクレンチであって、ソケットには締付けるナット又はボルト頭を嵌入させる嵌合穴と同嵌合穴の反対側のソケット部分にレンチ本体の軸端部を挿入する軸穴とを設け、同軸穴に挿入したレンチ本体の回動軸の軸端部及び軸穴の周辺のソケット部分に回動軸の軸方向と直交する方向に貫通する連通孔を設け、同連通孔に係止部材を挿入するとともに、軸端部外周と軸穴内周壁との間の間隙部分の係止部材の位置に断面積を小さくした小断面積部分を設け、回動軸に設定トルクが働くとこの係止部材の小断面積部分が破断するように係止部材の材質・寸法を設定したことを特徴とする、締付トルクレンチ
２）  係止部材の連通孔からの脱落を防止する係止部材の抜け防止手段を設けた、前記１）記載の締付トルクレンチ
３）  抜け防止手段が、係止部材の中央部に小さい環状溝を設け、回動軸の軸端部の中央に小鋼球を係止部材の環状溝に向けて出没自在に設け、同小鋼球を係止部材に向けて付勢するスプリングを設けた構造とした、前記２）記載の締付トルクレンチ
４）  連通孔が断面円形状で、係止部材が断面円形の細長のピンでその左右それぞれに小径の小断面積部分を設けたものである、前記１）〜３）何れか記載の締付トルクレンチ
５）  連通孔が軸方向に長いスリットで、係止部材の断面が縦長の板材で左右それぞれに縦巾が短くした小断面積部分を設けた、前記１）〜３）何れか記載の締付トルクレンチ
にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、レンチ本体の回動軸のトルクは連通孔内に挿入された係止部材を介してソケットに伝達し、ソケットの嵌合孔に嵌入された締付けるボルト又はナットに伝達され、そのボルト・ナットが回動される。そしてレンチ本体の出力トルクが設定トルクとなると、係止部材の小断面積部分に曲げモーメント又は剪断力が作用し、設定トルク値でこの小断面積部分が破断し、ボルト・ナットの締付けを設定トルクでもって終了させる。
従って、設定トルクの締付回毎に係止部材は破断するが、その係止部材は、小断面積部分がある細長のピン又は板材で小さいもの等であり、しかも破断させるトルクの設計は小断面積部分の径又は巾等の決定の計算又は試験だけで済むので容易であり、又その製造コストは極めて安価にでき、多数回の使用にもコストを増大させることが少なくできる。又計算・試験が容易で再現性もよくできるので設定トルク値に正確に締付けられるものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、ソケットの軸穴の内径とレンチ本体の回動軸の外径との間には小さな間隙を設け、係止部材の伸びを吸収できるものが好ましい。又、係止部材の素材としては、伸びが小さく設定トルク又は所定荷重になると瞬間的に破断する素材が好ましい。又その形状としては、断面が円形の細長のピン又は断面が軸方向に長い縦長の板体がよい。又小断面積部分は直径を小径にする方法、板体の巾を短くすることによる方法が代表例である。この小断面積部分は上記の回転軸外周とソケットの軸穴内面との間の間隙を臨む位置に設けられる。
【００１０】
又、係止部材が連通孔の所定位置に挿入された状態を保持し、係止部材が連通孔から脱落しないようにする係止部材の抜け防止手段を設けることが好ましい。この一例として、溝とこれに付勢されたボールのノッチ構造が有効に使える。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図５に示す実施例１は、係止部材を細長のピンにし、小断面積部分として小径の部分を左右それぞれ設け、更にピンの中央に小さな環状溝を設け、同溝に押し付けるボールと同ボールを溝方向に付勢するスプリングとをレンチ本体の回動軸の軸端部の中央にボールを出没自在に設ける構造とした実施例である。
【００１２】
図１は、実施例１の説明図である。
図２は、実施例１の縦断面図である。
図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図４は、実施例１の係止ピンの斜視図である。
図５は、本発明の係止部材と連通孔の他の形状例を示す説明図である。
図６は、図５の係止部材を示す斜視図である。
【００１３】
図中、１はモータの駆動源で回動軸１ａを回転させるレンチ本体、１ａは回動軸、１ｂは同回動軸の軸端部、１ｃは回動軸１ａの軸端部１ｂの軸端の中央に出没自在に設けた小鋼球、１ｄは同小鋼球を係止部材方向に付勢するスプリング、１ｅは軸端部１ｂ側に形成した連通孔、２は鋼製ソケット、２ａは六角形状をした嵌合穴、２ｂは断面円形状の軸穴、２ｃはソケット２側に形成した連通孔、３は断面円形状の細長のピンを用いた係止部材、３ａは小径にして形成した小断面積部分、３ｂは中央に周設した小さな環状溝、４は締付けるボルト頭である。
【００１４】
この実施例では、まずレンチ本体１の回動軸１ａの軸端部１ｂをソケット２の軸穴２ｂに挿入し、その後係止部材３を連通孔２ｃ，１ｅに挿入する。挿入されると係止部材３の環状溝３ｂに回動軸１ａの軸端部１ｂの端面中央にある小鋼球１ｃがスプリング１ｄで押し当てて係止部材３の連通孔２ｃ，１ｅからの離脱を防止する。又係止部材３を連通孔２ｃの所定位置まで挿入して位置決めする。次にレンチ本体１を作動させると、回動軸１ａにはモータによってトルクが出力される。この回動軸１ａのトルクは、その軸端部１ｂがソケット２の軸穴２ｂに挿入されて係止部材３によってソケット２に連結されているので、係止部材３を介してソケット２は回動し、ソケット２の嵌合穴２ａに嵌入したボルト頭４を回転して締付ける。そして、ボルト頭４の締付トルクが設定トルク値に達すると、ソケット２と回動軸１ａとの間の係止部材３に設定トルクが作用し、係止部材３には設定トルクによる曲げモーメント・剪断力が働いて強度が弱い小断面積部分３ａで破断する。係止部材３の破断によってボルト頭４への締付けが終了し、ボルト頭４は設定トルクで締付けられる。
【００１５】
設定トルクに達して破断した係止部材３は、ソケット２の連通孔２ｃから軸材（図示せず）を圧入させると、圧入されてくる軸材が破断した係止部材３を連通孔２ｃ，１ｅから押し出す。その後、レンチ本体１、ソケット２をボルト頭４から外し、次のボルト頭、ナットの締付け作業に入る。係止部材３は次のボルト頭、ナットの設定トルク値で破断する形状・寸法・素材の係止部材を使用する。
【００１６】
このように、一回のナット・ボルト頭の設定トルク値の締付け作業で１個の細長のピン状の係止部材３の消耗で済み、この係止部材３の製造は形状がシンプルであるので容易で且つ安価にでき、作業のランニングコストが安くなる。又設定トルク値で破断させるようにするにも、寸法変更又は素材変更でよく、正確な設定トルクによる破断を可能とし、精度よい設定トルク値で締付けがなされる。
【００１７】
図６に示す例は、係止部材３が板状で、左右それぞれに板巾を狭くして小断面積部分３ａを形成し、又連通孔２ｃ，１ｅの断面が軸方向に縦長のスリット状となるものである。他の構成・作用効果は図１〜図５に示す実施例１と同様のものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の締付トルクレンチは、広範囲のボルト・ナットの締付けに使用できるものであるが、特に設定トルク値が高く且つ厳しく要求される。タイヤの車軸との取付ハブのボルト取付作業、荷役機械の強度部材のボルト取付作業、強い振動を受ける大型加振機のボルト取付作業に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の説明図である。
【図２】実施例１の縦断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例１の係止ピンの斜視図である。
【図５】本発明の係止部材と連通孔の他の形状例を示す説明図である。
【図６】図５の係止部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  レンチ本体
１ａ  回動軸
１ｂ  軸端部
１ｃ  小鋼球
１ｄ  スプリング
１ｅ  連通孔
２  ソケット
２ａ  嵌合穴
２ｂ  軸穴
２ｃ  連通孔
３  係止部材
３ａ  小断面積部分
３ｂ  環状溝
４  ボルト頭
【図１】
2009000802.tif 000003
【図２】
2009000802.tif 000004
【図３】
2009000802.tif 000005
【図４】
2009000802.tif 000006
【図５】
2009000802.tif 000007
【図６】
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