特許 6333077 トルクレンチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333077

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】トルクレンチ

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/143 20060101AFI20180521BHJP

【ＦＩ】

   B25B23/143

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-118376(P2014-118376)

(22)【出願日】2014年6月9日

(65)【公開番号】特開2015-231639(P2015-231639A)

(43)【公開日】2015年12月24日

【審査請求日】2017年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151690

【氏名又は名称】株式会社東日製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100087398

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 勝文

(74)【代理人】

【識別番号】100067541

【弁理士】

【氏名又は名称】岸田 正行

(74)【代理人】

【識別番号】100103506

【弁理士】

【氏名又は名称】高野 弘晋

(72)【発明者】

【氏名】辻 洋

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 聖司

(72)【発明者】

【氏名】濱野 幹也

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特許第３０４８５６０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平８−２９０３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公平７−２２９０３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭５８−２１１８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５１−３６５２０（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｂ ２３／１４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

締結部材を設定トルク値で締め付けるトルクレンチであって、
前記締結部材に締付力を伝達するヘッド部と、
前記ヘッド部を先端に固定したヘッドシャフト部と、
前記ヘッドシャフト部の後端部に一体に設けられた固定リンク部材と、前記固定リンク部材の前後方向に配置した前トグルリンク部材および後トグルリンク部材と、前記前トグルリンク部材および前記後トグルリンク部材に連結されて４節リンクを形成する可動リンク部材と、前記可動リンク部材を付勢するトルク値設定用ばねとを有するトグル機構と、
前記締結部材を締め付けるための手力が作用し、前記可動リンク部材に前記手力を伝達するグリップ部と、
を有し、
前記グリップ部は、前記可動リンク部材に対して前後方向に相対移動可能であって、前記グリップ部の後端部が前記後トグルリンク部材と前記可動リンク部材とが連結される後連結点よりも後方位置まで延びていることを特徴とするトルクレンチ。

【請求項2】

前記トルク値設定用ばねは、前記後連結点よりも後方位置に配置され、前記可動リンク部材を前記固定リンク部材に対して後方側に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載のトルクレンチ。

【請求項3】

前記固定リンク部材は、筒形状に形成された第１筒部をなし、前記可動リンク部材は筒形状に形成された第２筒部をなしていて、前記第２筒部は前記第１筒部内に配置され、前記第２筒部の後端部は前記第１筒部の後端よりも後方に延出され、前記第２筒部の後端部に前記グリップ部の後端部が前後方向に沿って移動可能に装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトルクレンチ。

【請求項4】

前記グリップ部の前端部に、前記第１筒部を通して前記第２筒部に当接し、前記グリップ部の下動動作に従って前記第２筒部を押下げる押下げピンを有することを特徴とする請求項３に記載のトルクレンチ。

【請求項5】

前記トグル機構の待機状態において、前記固定リンク部材に対する前記前トグルリンク部材および前記後トグルリンク部材がそれぞれ前連結点および後連結点を介してなす角度をそれぞれα１、α２とし、前記締結部材の締付中心と前記前連結点との距離をＬ、前記前連結点と前記後連結点との距離をＳとすると、
ｃｏｔα２＝｛（Ｌ＋Ｓ）/Ｌ｝ｃｏｔα２
を満足する角度にα１、α２を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトルクレンチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、締付時の把持位置に影響されることなく所定のトルク値でボルト等の締結部材を締め付けることができるトルクレンチに関する。

【背景技術】

【0002】

トルクレンチは、ボルト等の頭部に係合するソケットを角軸に連結したヘッド部と、前記ヘッド部を取り付けたパイプ状のレバー部とを有し、前記レバー部の後端部にはボルト締め作業者が把持するグリップ部が設けられている。前記グリップ部には、手力線が形成されていて、作業者はこの手力線に手を合わせるようにしてグリップ部を把持する。

【0003】

作業者の把持位置がこの手力線からずれても、設定トルクでの締め付けができるトルクレンチが提案されている（特許文献１）。

【0004】

従来のこのようなトルクレンチの原理を、図５を参照して簡単に説明する。ヘッドシャフト１の先端にヘッド２が固定され、ヘッドシャフト１の後端に筒状のハンドル部３がリンク部材（不図示）を介して連結される。ハンドル部３内には、トグル機構を用いた４節リンク構成のトルクリミッタ４が配置される。トルクリミッタ４は、ヘッドシャフト１に対し、第１リンク部材５と第２リンク部材６の一端がピン７ａ、７ｂを介して回転自在に連結され、第１リンク部材５と第２リンク部材６の他端をピン７ｃ、７ｅを介してスライドリンク部材９により連結している。ヘッドシャフト１とスライドリンク部材９との間には、トルク値設定用のスプリング１０が配置され、スプリング１０のバネ力Ｆによりスライドリンク部材９をハンドル部３の内周面に当接させている。

【0005】

スライドリンク部材９がハンドル部３の内周面に当接した状態はトルクリミッタ４が作動していないスタンバイ状態で、このスタンバイ状態で締結部材の締め付けを開始する。また、スタンバイ状態において、第１リンク部材５と第２リンク部材６がヘッドシャフト１となす角（後方に向けて傾斜）をα１、α２とする。

【0006】

ここで、締結部材２の軸心とピン７ｃとの間の距離をＬ、ピン７ｃとピン７ｄとの間の距離をＳとし、締め付け力Ｐが加わる位置は、ピン７ｃからＳ１、ピン７ｄからＳ２とする。

【0007】

締付力Ｐが加わると、ハンドル部３を介してスライドリンク部材９には、ピン７ｃ、７ｄに反力Ｐ１、Ｐ２が発生し、スプリング１０のバネ力Ｆに対して反力Ｆ１，Ｆ２が発生する。反力Ｆ１とＦ２との和がバネ力Ｆに達すると、ハンドル部３と共にスライドリンク部材９が図中、下方向に移動しながら後方に移動し、トルクリミッタ４が動作する。

【0008】

締結部材２の軸回りにおけるトルクをＴとすると、
Ｔ＝Ｐ・（Ｌ＋Ｓ１）・・・・・（式１）
Ｐ、Ｐ２が作用するピン７ｃ回りのモーメントの和は、
Ｐ・Ｓ１−Ｐ２Ｓ＝０
より、
Ｐ２＝Ｐ・（Ｓ１/Ｓ）・・・・（式２）
Ｐ、Ｐ１が作用するピン７ｄ回りのモーメントの和は、
Ｐ１・Ｓ−Ｐ・Ｓ２＝０
より、
Ｐ１＝Ｐ・（Ｓ２/Ｓ）・・・・（式３）
ピン７ｃに作用する水平方向の力をＦ１、ピン７ｄに作用する水平方向の力をＦ２とすると、
（Ｐ１/Ｆ１）＝ｔａｎα１より、Ｆ１＝Ｐ１・ｃｏｔα１・・・（式４）
（Ｐ２/Ｆ２）＝ｔａｎα２より、Ｆ２＝Ｐ２・ｃｏｔα２・・・（式５）
式４、式５は式２、式３より、
Ｆ１＝Ｐ・（Ｓ２/Ｓ）・ｃｏｔα１・・・（式４´）
Ｆ２＝Ｐ・（Ｓ１/Ｓ）・ｃｏｔα２・・・（式５´）
一方、水平方向の力は、
Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２ であり、
Ｆ＝Ｐ・（Ｓ２/Ｓ）・ｃｏｔα１＋Ｐ・（Ｓ１/Ｓ）・ｃｏｔα２・・・（式６）
となり、さらに、
Ｆ＝（Ｐ/Ｓ）｛Ｓ２・ｃｏｔα１＋Ｓ１・ｃｏｔα２｝・・・（式６´）
となる。式６´より、
Ｐ＝Ｓ・Ｆ/（Ｓ２・ｃｏｔα１＋Ｓ１・ｃｏｔα２）・・・（式６´´）
ここで、式１に式６´´を代入すると、
Ｔ＝Ｓ・（Ｌ＋Ｓ１）・Ｆ/（Ｓ２・ｃｏｔα１＋Ｓ１・ｃｏｔα２）・・・（式７）
となる。

【0009】

今、Ｓ１＝０、すなわち締付力Ｐが作用する位置を距離Ｌの位置とすると、Ｓ２＝Ｓとなり、
Ｔ＝Ｌ・Ｆ/ｃｏｔα１・・・（式８）
また、Ｓ１＝Ｓとすると、Ｓ２＝０となり
Ｔ＝Ｓ・（Ｌ＋Ｓ）・Ｆ/（Ｓ・ｃｏｔα２）・・・（式９）
となる。

【0010】

式８と式９より、
Ｌ・Ｆ/ｃｏｔα１＝Ｓ・（Ｌ＋Ｓ）・Ｆ/Ｓ・ｃｏｔα２であり、
これを整理すると、
ｃｏｔα２＝｛（Ｌ＋Ｓ）/Ｌ｝ｃｏｔα１・・・・（式１０）
が得られる。

【0011】

式９に式１０を代入すると、
Ｔ＝Ｌ・Ｆ/ｃｏｔα１・・・・（式１１）
が得られる。

【0012】

すなわち、式１０を満足するように、２組のトグルリンクの設定角度α１、α２を設定すると、式１１に示すように、締付力Ｐの位置Ｓ１，Ｓ２が変化しても、作動トルクＴは変化しないことになる。

【0013】

このようなトルクレンチにおいて、締付力Ｐが加わる位置がピン７ｃとピン７ｄとの間とすると、トルクリミッタ４の周りを把持することになるので、ハンドル部３の外径が大きくなり、把持し難い傾向にある。このため、図５に示すように、トルクリミッタ４よりも後方に締付力Ｐ´が加わる位置を設定することが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特公昭５１−０３６５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明の目的は、手力の加えることができる位置を幅広く設定できる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】

【0016】

本発明の目的を実現する第１の構成は、締結部材を設定トルク値で締め付けるトルクレンチに関する。

【0017】

このトルクレンチは、前記締結部材に締付力を伝達するヘッド部と、前記ヘッド部を先端に固定したヘッドシャフト部と、前記ヘッドシャフト部の後端部に一体に設けられた固定リンク部材と、前記固定リンク部材の前後方向に配置した前トグルリンク部材および後トグルリンク部材と、前記前トグルリンク部材および前記後トグルリンク部材に連結されて４節リンクを形成する可動リンク部材と、前記可動リンク部材を付勢するトルク値設定用ばねとを有するトグル機構と、前記締結部材を締め付けるための手力が作用し、前記可動リンク部材に前記手力を伝達するグリップ部と、を有し、前記グリップ部は、前記可動リンク部材に対して前後方向に相対移動可能であって、前記グリップ部の後端部が前記後トグルリンク部材と前記可動リンク部材とが連結される後連結点よりも後方位置まで延びている。

【0018】

本発明の目的を実現する第２の構成は、上記した第１の構成において、前記トルク値設定用ばねは、前記後連結点よりも後方位置に配置され、前記可動リンク部材を前記固定リンク部材に対して後方側に向けて付勢する。

【0019】

本発明の目的を実現する第３の構成は、上記したいずれかの構成において、前記固定リンク部材は、筒形状に形成された第１筒部をなし、前記可動リンク部材は筒形状に形成された第２筒部をなしていて、前記第２筒部は前記第１筒部内に配置され、前記第２筒部の後端部は前記第１筒部の後端よりも後方に延出され、前記第２筒部の後端部に前記グリップ部の後端部が前後方向に沿って移動可能に装着されている。

【0020】

本発明の目的を実現する第４の構成は、上記第３の構成において、前記グリップ部の前端部に、前記第１筒部を通して前記第２筒部に当接し、前記グリップ部の下動動作に従って前記第２筒部を押下げる押下げピンを有する。

【0021】

本発明の目的を実現する第５の構成は、上記いずれかの構成において、前記トグル機構の待機状態において、前記固定リンク部材に対する前記前トグルリンク部材および前記後トグルリンク部材がそれぞれ前連結点および後連結点を介してなす角度をそれぞれα１、α２とし、前記締結部材の締付中心と前記前連結点との距離をＬ、前記前連結点と前記後連結点との距離をＳとすると、
ｃｏｔα２＝｛（Ｌ＋Ｓ）/Ｌ｝ｃｏｔα２
を満足する角度にα１、α２を設定する。

【発明の効果】

【0022】

請求項１、５に係る発明によれば、グリップ部を握って締結部材を締め付ける際、トグル機構の配置位置よりも後方の任意の位置に手力を加えても設定トルク値でトグル機構を作動させることができる。

【0023】

請求項２に係る発明によれば、トグル機構の作動時に可動リンク部材を前方に向けて移動させることができ、トグル機構の前方スペースを有効に利用することができる。

【0024】

請求項３に係る発明によれば、トグル機構をシンプルな構成とすることができる。

【0025】

請求項４に係る発明によれば、例えばグリップ部の前部を握って締め付けても、設定トルク値で締結部材を締め付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明によるトルクレンチの実施形態を示す外観図。

【図2】図１のトルクレンチにおけるトルクリミッタを示す図。

【図3】図２のトルクリミッタの作動原理を説明する図。

【図4】締付力の作用位置と、締付力とトルクとの関係を説明する図。

【図5】従来のトルクレンチにおけるトルクリミッタの作動原理を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明に示す実施形態を図面に基づいて説明する。

【0028】

図１は本発明によるトルクレンチの実施形態を示す外観図、図２（ａ）は図１のトルクレンチにおけるトルクリミッタを示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

【0029】

トルクレンチ１は、ヘッド部２と、ヘッドシャフト部３と、４節リンク構成のトグル機構を備えたトルクリミッタ部４と、グリップ部７とを有する。

【0030】

ヘッド部２は、ヘッド本体部２０に対して角軸部２１が一方向に回転可能に取り付けられる。

【0031】

ヘッドシャフト部３は、中空のシャフト部３０の先端部に取り付け軸部３１が固定されている。取り付け軸部３１には、ヘッド本体部２０の根元部２２が差し込まれる。取り付け軸部３１の外周部には、周方向に９０度の角度範囲にわたって溝部３２が形成されている。ヘッド本体部２０の根元部２２には、溝部３２に係合する係合軸部（不図示）が例えばねじ込まれている。したがって、ヘッド部２はヘッドシャフト部３に対し、軸周りに９０度の範囲にわたって回動可能となっている。

【0032】

トルクリミッタ部４は、固定リンク部材をなす中空形状の第１筒部４１、前記第固定リンク部材に対して移動する可動リンク部材をなす中空形状の第２筒部４２を有する。第１筒部４１は、絞り加工等により、先端部側から後端部側にわたり、円筒形状から長方形状に形成され、円筒形状の第１円筒部４１ａがシャフト部３０の後端部に固定され、長方形状の第１矩形筒部４１ｂ内に後述する第２矩形筒部４２ａが配置される。

【0033】

第２筒部４２は、絞り加工等により、先端部側から後端部側にわたり、長方形状から円筒形状に形成され、長方形状の第２矩形筒部４２ａが第１矩形筒部４１ｂ内に配置される。なお、第１筒部４１の第１矩形筒部４１ｂの後端は、第２筒部４２の第１矩形筒部４２ａの後端部まで延びている。

【0034】

ここで、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、トルクレンチ１の長手方向をＸ軸、図２（ｂ）に示すように第１矩形筒部４１ｂ、第２矩形筒部４２ａの短辺方向をＹ軸、第１矩形筒部４１ｂ、第２矩形筒部４２ａの長辺方向をＺ軸とする。第１筒部４１のＸ軸方向の軸線Ｘ１と第２筒部４２のＸ軸方向の軸線Ｘ２は、Ｙ軸方向では重なるが、Ｚ軸方向では相対的に移動する。

【0035】

第１筒部４１と第２筒部４２は、第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４にそれぞれ連結ピン４５ａ〜４５ｄを介して連結され、４節リンク機構を構成する。第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４とはＸ軸方向に沿って所定の距離を隔てて配置される。第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４は、第２筒部４２内に配置され、一端部側が第２筒部４２の対向する長辺側壁部に固定される連結ピン４５ａ、４５ｃに回転自在に軸支される。第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４の他端部側は、第１筒部４１の対向する長辺側壁部に固定される連結ピン４５ｂ、４５ｄに回転自在に軸支される。

【0036】

本実施形態において、Ｘ−Ｚ平面内での第１筒部４１と第２筒部４２の相対的移動を許容するために、第２筒部４２には、連結ピン４５ｂ、４５ｄとの干渉を避ける切欠部４６が形成されている。

【0037】

第２筒部４２の第２矩形筒部４２ａには、第１ストッパピン４７ａと第２ストッパピン４７ｂがＸ軸方向に所定の距離を隔てて配置される。第１ストッパピン４７ａと第２ストッパピン４７ｂは、Ｚ軸方向に沿って互いに反対方向に向け第２矩形筒部４２ａの短辺側壁部を貫通している。第１ストッパピン４７ａと第２ストッパピン４７ｂは、第２矩形筒部４２ａ内に固定されたストッパピン取り付け体４８に螺着される。第２矩形筒部４２ａの短辺側壁部には、第１ストッパピン４７ａと第２ストッパピン４７ｂの突出側と反対側に第２作業孔４９ａが形成され、この第２作業孔４９ａを通して治具（不図示）を差し込んで第１ストッパピン４７ａ、第２ストッパピン４７ｂの後端部に係合させる。そして、第１ストッパピン４７ａと第２ストッパピン４７ｂを回して螺出入させ、第１筒部４１と第２筒部４２とのＺ軸方向における相対的な位置についての位置決めを行う。

【0038】

第２ストッパピン４７ｂが第１筒部４１の第１矩形筒部４１ｂの第１短辺側壁部４１ｃに当接する状態がトグル機構の非作動状態であり、第１ストッパピン４７ａが第１筒部４１の第１矩形筒部４１ｂの第２短辺側壁部４１ｄに当接する状態がトグル機構の作動状態である。なお、第１矩形筒部４１ｂの第１短辺側壁部４１ｃと第２短辺側壁部４１ｄには、第２作業孔４９ａに臨む第１作業孔４９ｂが形成され、前記治具がこの第１作業孔４９ｂから第２作業孔４９ａに差し込まれる。

【0039】

本実施形態において、第２筒部４２を可動側とし、第１筒部４１を固定側に設定し、トグル機構が動作すると、図２において、第２筒部４２を第１筒部４１に対してＸ軸方向前方に移動しつつＺ軸方向下方に移動させる。

【0040】

第２筒部４２の第２円筒部４２ｂ内には、コイルスプリングで構成されるトルク値設定用のばね５０、トルク値調整用ネジ軸５１、ネジ軸５１を軸方向移動不能で、軸周りに回転可能に支持する支持部材５２、ネジ軸５１に螺合し、ネジ軸５１の軸周りの回転によりＸ軸方向に直進移動するナット部材５３、Ｘ軸方向に移動自在なバネ受け部材５４、バネ受け部材５４と第１筒部４１をＸ軸方向に沿って連結する連結棒５５を有する。バネ受け部材５４の後方にナット部材５３が配置され、バネ受け部材５４とナット部材５３との間にトルク値設定用ばね５０が弾装されている。

【0041】

連結棒５５は、後端側がバネ受け部材５４に連結ピン５６ａを介して連結され、先端側が、連結ピン５６ｂを介して第１筒部４１に連結される。第２矩形筒部４２ａの対向する長辺側壁部には連結ピン５６ｂの周りに、連結ピン５６ｂよりも十分大径の逃げ孔部５７が形成され、第１筒部４１と第２筒部４２との相対移動の際に、連結ピン５６ｂが第２矩形筒部４２ａと干渉しないようにしている。

【0042】

トルク値設定用ばね５０のバネ力は、連結棒５５を介して第１筒部４１に伝達される。トルク値設定用ばね５０のバネ力をＦとし、バネ力Ｆは第１筒部４１をＸ軸方向の前方に向け付勢する。

【0043】

一方、第１トグルリンク部材４３の連結ピン４５ａは連結ピン４５ｂよりも前方に位置し、同様に第２トグルリンク部材４４の連結ピン４５ｃは連結ピン４５ｄよりも前方に位置する。そして、トグル機構の非作動状態において、第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４は、第１筒部４１に対し、Ｘ軸方向に対して傾斜角度α１、α２（α１≠α２）を有して保持される。

【0044】

グリップ部７は、第２筒部４２の第２円筒部４２ｂの外周を覆う円筒状のグリップ本体部７０と、第１筒部４１の第２矩形筒部４１ｂの外周を覆う扁平状のカバー部７１とを有する。グリップ本体部７０は、トグル機構の連結ピン４５ａ〜４５ｄよりもＸ軸方向後方に位置する。

【0045】

グリップ部７は、グリップ本体部７０に対し第２円筒部４２ｂがＸ軸方向にスライド可能とし、カバー部７１が第１円筒部４１ａに対してＺ軸方向に移動可能とする。グリップ本体部７０の内側には、ローラ部７２が設けられる。ローラ部７２は第２円筒部４２ｂの外周面に摺接する。グリップ部７には、手力線７０ａが表示される。

【0046】

カバー部７１は、トグル機構の動作の際に、第１筒部４１に対し第２筒部４２と共にＺ軸方向への移動を許容するために、第１矩形筒部４１ｂの外周に対し、Ｚ軸方向に隙間ｈ１、ｈ２を有する。

【0047】

また、カバー部７１に手を当てて下方に押し下げるような使用方法の場合、カバー部７１の押下げ力を押下げピン７４を介して第１筒部４１に伝達する。押下げピン７４の上端は、端部がカバー部７１の内周側に設けた差し込み穴７５に差し込まれる。押下げピン７４は、第２矩形筒部４２ａの下側の短辺側壁部５９ａに下端が固定され、第２矩形筒部４２ａの上側の短辺側壁部５９ｂに形成した第１貫通孔６０ａを貫通する。さらに、第１貫通孔６０ａを貫通した押下げピン７４は、第１矩形筒部４１ｂの第１短辺側壁部４１ｃに形成した第２貫通孔６０ｂを貫通し、カバー部７１の差し込み穴７５に差し込まれる。なお、第２貫通孔６０ｂは、グリップ部７が第２筒部４２と共に移動する際、押下げピン７４との干渉を避ける内径に形成されている。また、カバー部７１の後方の下端部には、Ｙ軸方向にガイドピン７６がカバー部７１に固定されている。第１矩形筒部４１ｂの後端部には、ガイドピン７６が係合する逆Ｕ字形状のガイド溝部６１が形成される。

【0048】

したがって、カバー部７１は、ガイドピン７６がガイド溝部６１にガイドされることにより、トグル機構の動作時にＺ軸方向に沿って移動する。その際、カバー部７１の差し込み穴７５は押下げピン７４の先端部に当接し、押下げピン７４を押下げる。

【0049】

上記した構成のトルクレンチ１により、ボルト等の締結部材を所定のトルクで締め付けるために、作業者はグリップ部７のグリップ本体部７０を握り、締付力Ｐ´で手前側に引く。この場合、手力線７０ａに合せて握る必要はない。

【0050】

締付力Ｐ´は、グリップ本体部７０から第２筒部４２に伝達され、第１トグルリンク部材４３と第２トグルリンク部材４４及び連結ピン４５ａ〜４５ｄを介して第１筒部４１に伝達される。さらに、シャフト部３０に固定されるヘッド部２を介してボルト等の締結部材に締付力が伝達される。第１筒部４１から見てトルク値設定用ばね５０は、第２筒部４２をＸ軸方向後方に向けて付勢する。

【0051】

したがって、締付力Ｐ´がトルク値設定用ばね５０で設定するバネ力Ｆに達すると、第２筒部４２は、連結ピン４５ｂ、４５ｄを支点とし、第１トグルリンク部材４３および第２トグルリンク部材４４を介してＸ軸方向前方に移動しつつ、Ｚ軸方向下方に移動する。そして、第１ストッパピン４７ａが第１矩形筒部４１ｂの第２短辺側壁部４１ｄに当接するまで第２筒部４２が移動する。したがって、トルクレンチ１の操作者は、締付力の急激な変動を感じ取り、設定したトルク値による締結部材の締め付けが完了したものと判断する。

【0052】

次に、締付力Ｐ´の作用位置が締付トルクに影響しないことを図３を参照して説明するが、その前に、トルクレンチにより締結部材２をトルク値Ｔで締め付ける場合、締付力を作用する長さ（有効長）が変わると、締付力も変わることを図４を参照して説明する。

【0053】

図４は、締結部材２をトルクＴで締め付ける場合、締付力Ｐが有効長Ｌの位置に作用する場合と締付力Ｐ´が有効長Ｌ´（Ｌ＜Ｌ´）の位置に作用する場合を示すものである。作業者が同じトルクＴで締結部材２を締め付ける場合でも、有効長が短いと締付力Ｐが大きく、有効長が長いと締付力Ｐ´（Ｐ´＜Ｐ）は小さくなる。

【0054】

すなわち、どの位置に締付力が作用しても、Ｔが一定となるように、有効長の長さに応じて適切な締付力が作用することになる。

【0055】

図３において、締結部材２の締付中心Ｏと連結ピン４５ｂとの距離をＬ、連結ピン４５ｂと連結ピン４５ｄとの距離をＳとする（なお、連結ピン４５ａと連結ピン４５ｃ間の距離も略Ｓである）。また、連結ピン４５ｃと連結ピン４５ｃよりも後方の締付力Ｐ´の作用点Ｑの距離をＳ２、連結ピン４５ａと作用点Ｑ間の距離をＳ１、締結部材２の締め付け中心Ｏと作用点Ｑの距離をＬｘとする。

【0056】

式２および式３より、Ｐ２＝Ｐ（Ｓ１/Ｓ）、Ｐ１＝Ｐ（Ｓ２/Ｓ）である。図５に示すように、締付力Ｐの作用点Ｑが、反力Ｐ１と反力Ｐ２が生じる点の間に存在するときは、Ｓ１＋Ｓ２＝Ｓより、０＜（Ｓ１/Ｓ）＜１、０＜（Ｓ２/Ｓ）＜１である。

【0057】

一方、図３において、連結ピン４５ａの回りのモーメントの和は、時計回り方向を正とすると、
Ｐ´・Ｓ１−Ｐ２・Ｓ＝０
Ｐ２＝（Ｓ１/Ｓ）Ｐ´・・・（式２１）
連結ピン４５ｃの回りのモーメントの和は、
Ｐ´・Ｓ２＋Ｐ１・Ｓ＝０
Ｐ１＝−（Ｓ２/Ｓ）Ｐ´・・・（式２２）
となる。

【0058】

すなわち、図５に示すように、締付力Ｐの作用点Ｑが反力Ｐ１と反力Ｐ２の生じる点の間に存在する場合と、本実施形態のように、締付力Ｐ´の作用点Ｑが連結ピン４５ｃよりも後方に存在する場合では、反力Ｐ１が正であるか負であるかが相違するだけである。

【0059】

したがって、式１０より、
ｃｏｔα２＝｛（Ｌ＋Ｓ）/Ｌ｝ｃｏｔα１
を満たすようなα１、α２を設定すれば、トグル機構で構成されたトルクリミッタ４が作動するときのトルク値Ｔは、締付力Ｐの作用点Ｑが反力Ｐ１と反力Ｐ２の生じる点の間に存在する場合と、本実施形態のように、締付力Ｐ´の作用点Ｑが連結ピン４５ｃよりも後方に存在する場合でも一定となる。そして、式１１より、設定トルク値Ｔと、トルク値設定用のばね５０のバネ力Ｆとの関係は、
Ｔ＝Ｌ・Ｆ/ｃｏｔα１
で与えられ、バネ力Ｆは締付力の作用点Ｑの位置に無関係に設定される。

【0060】

実施例
Ｌ＝５１０ｍｍ、Ｓ＝８０ｍｍ、α２＝４５°（ｃｏｔ４５°＝１）とすると、
ｃｏｔα１＝｛Ｌ/（Ｌ＋Ｓ）｝・ｃｏｔα２より、
ｃｏｔα１＝｛５１０/（５１０＋８０）｝・ｃｏｔ４５°
＝０．８６４４
となり、α１＝４９．１６°となる。

【0061】

式９より、Ｆ＝Ｔ/（Ｌ＋Ｓ）であるから、設定トルク値Ｔを２８０×１０^３Ｎ・ｍとすると、トルク値設定用のばね５０のバネ力Ｆは、４７５Ｎとなる。

【符号の説明】

【0062】

１ トルクレンチ
３ ヘッド部
４ トルクリミッタ部
４１ 第１筒部 ４２ 第２筒部
４３ 第１トグルリンク部材 ４４ 第２トグルリンク部材
４５ａ〜４５ｄ 連結ピン ５０ トルク値設定用ばね
７ グリップ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】