(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク測定器のケーシング(41)に配置されて、該ケーシング(41)に対し回転可能な中空円筒状のソケット本体(34)と、前記ソケット本体(34)の上端に設けられて前記ケーシング(41)の上面に臨み、各種締付け工具のトルク伝達部に着脱自在に係合されるソケット部(32)と、前記ソケット本体(34)の下端に設けられて前記ケーシング(41)の下面に臨み、一端が該ケーシング(41)の一部に支持した板バネ(40)の他端に結合されるトルク受部(36)とからなり、前記締付け工具から前記ソケット部(32)に伝達されたトルクにより前記板バネ(40)に生ずる応力歪みを、該板バネ(40)の所定位置に設けた歪みゲージ(42)によって測定するようにしたトルク測定器のソケットにおいて、
前記中空円筒状のソケット本体(34)の下端開口に円筒軸心を交差する形で凹設され、前記板バネ(40)の挿入を許容する一対の割り溝(35,35)と、
前記一対の割り溝(35,35)の奥まった基端に設けられ、該割り溝(35,35)の溝幅より大径をなす拡開基端部(39,39)とからなり、
前記割り溝(35,35)に嵌合挾持した前記板バネ(40)と前記ソケット本体(34)とを、適宜の締付具(37)により共通的に締付け固定するよう構成した
ことを特徴とするトルク測定器のソケット。
【請求項２】
前記締付具(37)はボルト(37a)およびナット(37b)からなる請求項１記載のトルク測定器のソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動ドライバーやレンチ等の各種締付け工具における締付けトルク値の検出や適正トルク値の設定を行なうためのトルク測定器に係り、更に詳細には、特に締付け工具により得られるトルク値を適正かつ高精度に伝達することができるトルク測定器用ソケットの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、各種締付け工具の締付けトルク値の設定や検出を行なうに際し、広範囲のトルクレンジに亘って、１台のトルク検出器で無段階に、しかも高精度で測定し得るよう構成したトルク検出器を開発すると共に、その実用化に成功した(特開昭５５−２４６５１号公報)。
【０００３】
すなわち、既に実用化されているトルク検出器の主要なトルク測定機構部の構成は、図３に示す通りである。図３において、トルク検出器の主要トルク測定機構部１０は、締付け工具のトルク伝達部(回転軸部)と係合するソケット部１２と、このソケット部１２と一体的に結合されると共に前記締付け工具のトルク伝達部と同軸に配置されてトルク伝達を受けるソケット本体１４とからなるトルク受部１６を備えている。すなわち前記トルク受部１６は、軸受１８を介してケーシング２０に回転可能に支持され、前記ソケット部１２がケーシング２０の外部に露呈するように構成配置されている。
【０００４】
一方、前記トルク受部１６のソケット本体１４は、前記ケーシング２０の内部に位置すると共に、一端が前記ケーシング２０の内部に固定された支持部材２２により支点支持された板バネ２４の他端を、係止するように構成配置される。そして前記板バネ２４のソケット本体１４側に近接した一部に、歪みゲージ２６が取付けられている。
【０００５】
このように構成されたトルク検出器は、トルク受部１６のソケット部１２に例えば電動ドライバーの如き締付け工具のトルク伝達部を係合させ、該工具を回転させることでトルクを出力させることで、前記トルク受部１６におけるソケット本体１４にトルク伝達が行われ、前記ソケット本体１４が所定方向に回転動作をさせるトルクを受けることになる。そして前記ソケット本体１４の回転動作に伴うトルクは、前記板バネ２４の他端に対し所要の応力歪みを生じさせる。従って、この板バネ２４に生じる応力歪みの大きさは、適宜歪みゲージ２６により前記締付け工具のトルク伝達部におけるトルク値として測定することができる。
【０００６】
しかるに前記構成からなるトルク検出器において、締付け工具のトルク伝達部におけるトルク値を高精度に測定するには、前述した主要トルク測定機構部１０のトルク受部１６と板バネ２４との結合構成が重要である。すなわち、トルク受部１６から板バネ２４への応力伝達を円滑に行なうことが必要である。
【０００７】
このような観点から、従来の主要トルク測定機構部１０においては、例えば図４の(ａ)および(ｂ)に示す構成を採用していた。すなわち前記トルク受部１６のソケット本体１４に、その円筒軸心を交差すると共に下端を開口した一定幅(板バネ２４の板厚と略同じ寸法)からなる一対の割り溝２５、２５を形成する。このように形成したトルク受部１６のソケット本体１４の割り溝２５,２５に対し、板バネ２４の一端２４ａを前記割り溝２５,２５の上方に挿通すると共に、前記割り溝２５,２５の下方において前記割り溝２５,２５と交差するように、例えばボルト２７ａおよびナット２７ｂ等の締付具を締結して、前記板バネ２４の一端２４ａが下方へ脱落しないように係止する。
【０００８】
従って、前述した構成に係る主要トルク測定機構部１０によれば、前記トルク受部１６に係止させて伝達されるトルク値に応じて応力歪みを生じさせる板バネ２４の一端２４ａを、締付具で直接固定することなく、単に挾持する構成とすることで応力の伝達を適正かつ高精度に実現できるものと考えられていた。
【０００９】
しかしながら、前記トルク受部１６と板バネ２４の一端２４ａとの結合構成にあっては、例えばトルク受部１６が外部より所要のトルクを受けて、ソケット本体１４を介して板バネ２４の一端２４ａに応力歪みを生じさせる場合、前記ソケット本体１４の割り溝２５,２５の夫々挾持されている板バネ２４の各部分、すなわち一方の部分ｙ1,ｙ2と、他方の部分ｙ3,ｙ4との当接状態が均等でないと、板バネ２４に与える応力歪みの分散が不均衡となり、歪みゲージ２６による高精度の測定は困難となる(図４の(ａ),(ｂ)参照)。
【００１０】
このように前記構成からなる主要トルク測定機構部１０においては、前記ソケット本体１４の割り溝２５，２５に対する、板バネ２４の前記各部分ｙ1，ｙ2とｙ3，ｙ4の当接状態が常に均等となることが必要である。しかるに前述した図４の(ａ),(ｂ)に示す構成では、その実現は困難であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、前記難点を克服するべく研究並びに試作を重ねた結果、各種締付け工具等のトルク伝達部と係合するソケット部を備え、ケーシングに対して回転可能に取付けたトルク受部と、一端をケーシングの一部に支点支持すると共に他端を前記トルク受部と結合して応力歪みを生じさせる板バネとを設け、前記板バネの所定位置に歪みゲージを取付けてなるトルク測定器を構成するに際し、前記トルク受部のソケット部と一体に構成されるソケット本体に、その円筒軸心を交差すると共に下端を開口し、前記板バネと略同じ寸法からなる一対の割り溝を設け、前記割り溝に板バネの他端を嵌合挾持すると共に、前記板バネの上下中心部を貫通するように締付具により締付け固定することにより、前記板バネをトルク受部のソケット本体の割り溝内に均等に当接させることができ、しかも板バネに与える応力歪みの分散も均衡化することができ、極めて高精度のトルク測定を行なうことができることを突き止めた。
【００１２】
従って本発明の目的は、トルク伝達を行なうトルク受部と板バネとの結合に際し、トルク受部から板バネに与える応力歪みを均等に分散化させ、高精度のトルク測定を行なうことができ、しかも比較的簡単な構成にして低コストで製造し得るトルク測定器のソケットを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、トルク測定器のケーシングに配置されて、該ケーシングに対し回転可能な中空円筒状のソケット本体と、前記ソケット本体の上端に設けられて前記ケーシングの上面に臨み、各種締付け工具のトルク伝達部に着脱自在に係合されるソケット部と、前記ソケット本体の下端に設けられて前記ケーシングの下面に臨み、一端が該ケーシングの一部に支持した板バネの他端に結合されるトルク受部とからなり、前記締付け工具から前記ソケット部に伝達されたトルクにより前記板バネに生ずる応力歪みを、該板バネの所定位置に設けた歪みゲージによって測定するようにしたトルク測定器のソケットにおいて、
前記中空円筒状のソケット本体の下端開口に円筒軸心を交差する形で凹設され、前記板バネの挿入を許容する一対の割り溝と、
前記一対の割り溝の奥まった基端に設けられ、該割り溝の溝幅より大径をなす拡開基端部とからなり、
前記割り溝に嵌合挾持した前記板バネと前記ソケット本体とを、適宜の締付具により共通的に締付け固定するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
この場合に前記締付具は、ボルトおよびナットで構成するのが好ましい。また前記トルク受部のソケット本体に形成した一対の割り溝の基端に溝幅より大径に形成した拡開基端部は、前記割り溝に挾持固定された板バネの一端の夫々上下端部において不均衡な応力歪みが発生しようとする際に、前記ソケット本体が適正かつ柔軟に変形して、前記板バネの一端に対し応力歪みが常に均等に分散するよう機能するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るトルク測定器のソケットにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明に係るトルク測定器のソケットの一実施例を示すものであって、図１はトルク測定器の主要部である主要トルク測定機構部の平面図であり、図２の(ａ)は前記主要トルク測定機構部の正面図、そして図２の(ｂ)は前記主要トルク測定機構部の右側面図である。
【００１７】
図１および図２において、トルク検出器の主要トルク測定機構部３０は、締付け工具のトルク伝達部(回転軸部)と係合するソケット部３２と、このソケット部３２と一体的に結合されると共に前記締付け工具のトルク伝達部と同軸に配置されてトルク伝達を受けるソケット本体３４とからなるトルク受部３６を備えている。従って、このトルク受部３６は、軸受３８を介して適宜のケーシング４１に回転可能に支持され、前記ソケット部３２が該ケーシング４１の外部に露呈するように構成配置されている。
【００１８】
一方、前記トルク受部３６のソケット本体３４は、ケーシングの内部に位置すると共に、一端が前記ケーシングの内部に固定された支持部材(図示せず)により支点Ｆで支持された板バネ４０の他端を係止するように構成配置される。そして、前記板バネ４０のソケット本体３４側に近接した一部に、歪みゲージ４２が取付けられている。
【００１９】
このように構成したトルク測定器では、トルク受部３６のソケット部３２に、締付け工具のトルク伝達部を係合してトルク伝達を行なうことで、前記トルク受部３６のソケット本体３４にトルク伝達が行なわれ、前記ソケット本体３４が所定方向に回転動作をさせるトルクを受けることになる。そして前記ソケット本体３４の回転動作に伴うトルクは、前記板バネ４０の他端に対し所要の応力歪みを生じさせる。従って、この板バネ４０に生じる応力歪みの大きさは、適宜歪みゲージ４２により前記締付け工具のトルク伝達部におけるトルク値として測定することができる。以上の構成およびその機能は、前述した図３に示す従来のトルク検出器と基本的に同じである。
【００２０】
しかるに本発明に係るトルク測定器においては、図２の(ａ)および(ｂ)に示すように、トルク受部３６の中空円筒状をなすソケット本体３４に、その円筒軸心を交差すると共に下端を開口した一定幅(板バネ４０の板厚と略同じ寸法)からなる一対の割り溝３５,３５が形成されている。更に前記割り溝３５,３５の基端は、前記割り溝３５,３５の溝幅ｗ1より大径(約２〜３×ｗ1)に穿設されて、拡開基端部３９,３９を構成している。
【００２１】
このように構成したトルク受部３６のソケット本体３４の割り溝３５,３５に対して板バネ４０の一端４０ａを挿通すると共に、前記割り溝２５,２５と交差しかつ前記板バネ４０の上下中心部を共通的に貫通させて、例えばボルト３７ａおよびナット３７ｂ等からなる締付具での締結を行なう。これにより前記板バネ４０の一端４０ａは、前記割り溝２５,２５内に、均等に当接した状態で挾持固定される。これにより前記割り溝２５,２５に挾持固定される板バネ４０の各部分、すなわち一方の部分ｘ1,ｘ2と、他方の部分ｘ3,ｘ4との当接状態が均等となり、板バネ４０に与える応力歪みの分散を均衡化することができる。
【００２２】
この構成に係るトルク測定器のソケットによれば、主要トルク測定機構部３０のトルク受部３６と板バネ４０との結合に際して、板バネ４０の一端４０ａがトルク受部３６のソケット本体３４の割り溝３５,３５に対し、応力歪みが均等に分散するよう固定される。従って前記トルク受部３６のソケット本体３４に伝達されるトルクに伴う前記板バネ４０に生じる応力歪みは、そのトルク値に適正に対応し、高精度のトルク測定を達成することができる。
【００２３】
また本発明に係るトルク測定器のソケットにおいては、前記割り溝３５,３５の基端を、その溝幅より大径に穿設した拡開基端部３９,３９として構成したことにより、前記割り溝３５,３５に挾持された板バネ４０の一端４０ａの夫々上下端部ｘ1,ｘ2,ｘ3,ｘ4において、不均衡な応力歪みが発生しようとする際には、前記ソケット本体３４が適正かつ柔軟に変形して、前記板バネ４０の一端４０ａに対し応力歪みが常に均等に分散するよう挾持することができる。
【００２４】
【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測定器のソケットは、トルク測定器のケーシングに配置されて、該ケーシングに対し回転可能な中空円筒状のソケット本体と、前記ソケット本体の上端に設けられて前記ケーシングの上面に臨み、各種締付け工具のトルク伝達部に着脱自在に係合されるソケット部と、前記ソケット本体の下端に設けられて前記ケーシングの下面に臨み、一端が該ケーシングの一部に支持した板バネの他端に結合されるトルク受部とからなり、前記締付け工具から前記ソケット部に伝達されたトルクにより前記板バネに生ずる応力歪みを、該板バネの所定位置に設けた歪みゲージによって測定するようにしたトルク測定器のソケットにおいて、前記中空円筒状のソケット本体の下端開口に円筒軸心を交差する形で凹設され、前記板バネの挿入を許容する一対の割り溝と、前記一対の割り溝の奥まった基端に設けられ、該割り溝の溝幅より大径をなす拡開基端部とからなり、前記割り溝に嵌合挾持した前記板バネと前記ソケット本体とを、適宜の締付具により共通的に締付け固定するよう構成したことにより、トルク受部から板バネに与える応力歪みを均等に分散化させ、高精度のトルク測定を行なうことができる。
【００２５】
また、本発明に係るトルク測定器のソケットによれば、前記トルク受部のソケット本体に前記板バネを結合するために設けられた一対の割り溝は、夫々割り溝の基端において、その溝幅より大径に形成した拡開基端部を設けることにより、割り溝に挾持固定された板バネの一端の夫々上下端部において、不均衡な応力歪みが発生しようとする際に、前記ソケット本体が適正かつ柔軟に変形して、前記板バネの一端に対し応力歪みが常に均等に分散するよう挾持することができ、より一層高精度なトルク測定を行なうことができる。しかも、本発明に係るトルク測定器のソケットは、比較的簡単な構成にして低コストに製造することができる等、多くの優れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトルク測定器のソケットの一実施例を示す主要トルク測定機構部の平面図である。
【図２】  (ａ)は図１に示すトルク測定器におけるソケットの主要トルク測定機構部の正面図、(ｂ)は(ａ)に示す主要トルク測定機構部の右側面図である。
【図３】従来のトルク測定器の主要トルク測定機構部とその周辺機構を示す概略斜視図である。
【図４】  (ａ)は従来のトルク測定器のソケットにおける主要トルク測定機構部の正面図、(ｂ)は(ａ)に示す主要トルク測定機構部の右側面図である。
【符号の説明】
３０  主要トルク測定機構部
３２  ソケット部
３４  ソケット本体
３５  割り溝
３６  トルク受部
３７ａ、３７ｂ  ボルト・ナット
３８  軸受
３９  割り溝の拡開基端部
４０  板バネ
４０ａ  板バネの固定端部
４２  歪みゲージ
Ｆ  支点
【図１】
0003826341.tif 000002
【図２】
0003826341.tif 000003
【図３】
0003826341.tif 000004
【図４】
0003826341.tif 000005