特開 2024-126615 トルクレンチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126615

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】トルクレンチ

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/142 20060101AFI20240912BHJP

   B25B 21/00 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

B25B23/142

B25B21/00 530D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035108

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【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】100128783

【弁理士】

【氏名又は名称】井出 真

(74)【代理人】

【識別番号】100128473

【弁理士】

【氏名又は名称】須澤 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100160886

【弁理士】

【氏名又は名称】久松 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 聖司

(72)【発明者】

【氏名】桑村 英憲

(72)【発明者】

【氏名】坂元 一星

【テーマコード（参考）】

3C038

【Ｆターム（参考）】

3C038AA01

3C038BC01

3C038EA06

(57)【要約】

【課題】 駆動ユニットを介してトルクレンチ本体に不要な外力が作用することを抑制する。
【解決手段】 トルクレンチ（１）は、トルクレンチ本体（１０）と、駆動ユニット（２０）と、ベアリング（４１）と、ピン（４３）とを有する。トルクレンチ本体（１０）は、ラチェット（１２２）を含むヘッド（１２）を備える。駆動ユニット（２０）は、駆動源からの駆動力をラチェット（１２２）に伝達する回転軸（２２）を備える。ベアリング（４１）は、ヘッド（１２）に固定される内輪（４１ａ）を含んでおり、ヘッド（１２）及び駆動ユニット（２０）を回転軸（２２）の周りで相対的に回転させる。ピン（４３）は、駆動ユニット（２０）の外装を構成するケース（２１）に対して着脱可能に取り付けられ、ケース（２１）を貫通した状態でベアリング（４１）の外輪（４１ｂ）をケース（２１）に固定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラチェットを含むヘッドを備えたトルクレンチ本体と、
駆動源からの駆動力を前記ラチェットに伝達する回転軸を備えた駆動ユニットと、
前記ヘッドに固定される内輪を含み、前記ヘッド及び前記駆動ユニットを前記回転軸の周りで相対的に回転させるベアリングと、
前記駆動ユニットの外装を構成するケースに対して着脱可能に取り付けられ、前記ケースを貫通した状態で前記ベアリングの外輪を前記ケースに固定するピンと、を有することを特徴とするトルクレンチ。

【請求項2】

前記ヘッドは、前記回転軸の軸方向に突出して前記内輪を支持する支持部を有しており、
前記内輪は、前記回転軸の軸方向において、前記支持部に形成された段差部と、前記支持部に固定される止め輪とによって挟まれて固定されてい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】

前記外輪は、前記回転軸の軸方向において、前記ピンと、前記ケースに形成された段差部とによって挟まれて固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクレンチ。

【請求項4】

前記ケースは、この内面において、前記ピンの一部と係合する凹部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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動源により目標トルク値よりも低いトルク値まで締結部材を仮締めした後、手動により目標トルク値まで締結部材を締め付ける半自動式のトルクレンチに関する。

【背景技術】

【0002】

半自動式のトルクレンチでは、手動式のトルクレンチ本体に駆動ユニットを取り付けており、駆動ユニットは、電動モータやエアモータ等の駆動源と、駆動源の出力を減速する減速機とを備えている。ここで、特許文献１に記載のナットランナ付トルクレンチのように、駆動ユニットがトルクレンチ本体に一体的に固定されることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭４９－３８６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

駆動ユニットがトルクレンチ本体に固定されていると、駆動ユニットによって締結部材を仮締めした後に、トルクレンチ本体を手動で操作して締結部材を締め付けるとき、駆動ユニットを介してトルクレンチ本体に不要な外力が作用してしまうことがある。具体的には、外力が駆動ユニットに作用したとき、この外力が駆動ユニットを介してトルクレンチ本体に伝達されてしまう。この場合には、トルクレンチ本体の手動操作によって締結部材を目標トルク値まで締め付けようとするとき、締付け時のトルク値に悪影響を与えてしまうことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明であるトルクレンチは、トルクレンチ本体と、駆動ユニットと、ベアリングと、ピンとを有する。トルクレンチ本体は、ラチェットを含むヘッドを備えている。駆動ユニットは、駆動源からの駆動力をラチェットに伝達する回転軸を備えている。ベアリングは、ヘッドに固定される内輪を含んでおり、ヘッド及び駆動ユニットを回転軸の周りで相対的に回転させる。ピンは、駆動ユニットの外装を構成するケースに対して着脱可能に取り付けられ、ケースを貫通した状態でベアリングの外輪をケースに固定する。

【0006】

ヘッドには、回転軸の軸方向に突出して内輪を支持する支持部を設けることができる。ここで、内輪は、回転軸の軸方向において、支持部に形成された段差部と、支持部に固定される止め輪とによって挟まれて固定することができる。

【0007】

外輪は、回転軸の軸方向において、ピンと、ケースに形成された段差部とによって挟まれて固定することができる。ケースの内面には、ピンの一部と係合する凹部を設けることができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、トルクレンチ本体及び駆動ユニットがベアリングを介して接続されているため、駆動ユニットに作用した外力がトルクレンチ本体に伝達されることを抑制できる。例えば、駆動ユニットによって締結部材の仮締めを行った後、トルクレンチ本体を操作して締結部材を目標トルク値まで締め付けるとき、駆動ユニットに作用した外力がトルクレンチ本体に伝達されて、トルクレンチ本体による締付け時のトルク値に悪影響を与えてしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】半自動式のトルクレンチの外観図である。

【図2】トルクレンチの一部の内部構造を示す拡大図である。

【図3】図２に示す内部構造のＡ－Ａ断面図である。

【図4】図２に示す内部構造を分離させた状態を示す図である。

【図5】図３に示す内部構造を分離させた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施形態である半自動式のトルクレンチについて、図１～図５を用いて説明する。図１はトルクレンチの外観図である。図２及び図３は、トルクレンチの一部の内部構造を示す図であり、図３は図２におけるＡ－Ａ断面図である。図４は、図２に示す内部構造を分離させた状態を示す図であり、図５は、図３に示す内部構造を分離させた状態を示す図である。

【0011】

図１に示すように、トルクレンチ１は、作業者が手動で操作するトルクレンチ本体１０と、電動モータやエアモータなどの駆動源を含む駆動ユニット２０とを有する。

【0012】

トルクレンチ本体１０は、作業者が握るハンドル１１と、ハンドル１１の先端に対して回転可能に接続されたヘッド１２とを有する。ハンドル１１の内部には、締付け時のトルク値が予め設定された目標トルク値に到達したときにトルクの伝達を解除するトグル機構（不図示）が配置されている。

【0013】

トグル機構としては、公知の機構を採用することができる。例えば、目標トルク値を設定するためのトグルバネと、トグルバネの端部に当接するトグルシートと、トグルシート及びヘッド１２（後述するヘッド本体１２１）を連結するリンク機構とによって、トグル機構を構成することができる。締付け時のトルク値が目標トルク値に到達したときには、リンク機構が作動することにより、トグルシートからヘッド１２への力の伝達が解除され、作業者は締付けトルク値が目標トルク値に到達したことを把握することができる。

【0014】

図２及び図３に示すように、ヘッド１２は、ヘッド本体１２１及びラチェット１２２を有する。ヘッド本体１２１には、ラチェット１２２を収容する貫通孔１２１ａが形成されており、ラチェット１２２は、ヘッド本体１２１により回転可能に保持されている。ラチェット１２２において、軸周りに延びる外周面にはラチェット歯１２２ａが形成されており、ヘッド本体１２１の貫通孔１２１ａにはラチェット爪（不図示）が配置されている。ラチェット爪は、バネの付勢力を受けて、ラチェット歯１２２ａに係合する。

【0015】

ヘッド本体１２１を一方向に回転させると、ラチェット爪がラチェット歯１２２ａに係合した状態が維持され、ラチェット１２２は、ヘッド本体１２１と共に一方向に回転する。一方、ヘッド本体１２１を他方向に回転させると、ラチェット歯１２２ａがバネの付勢力に抗してラチェット爪を押し込んでラチェット爪との係合を解除することにより、ラチェット１２２に対してヘッド本体１２１が相対的に回転する。

【0016】

ラチェット１２２には、ヘッド本体１２１から下方に突出する角軸部１２２ｂが形成されており、角軸部１２２ｂにはソケット（不図示）が取り付けられる。ボルトやナット等の締結部材に対してソケットを取り付けた後、ラチェット１２２を一方向に回転させることにより、締結部材を締め付けることができる。

【0017】

駆動ユニット２０の外装を構成するケース２１の内部には、駆動源（不図示）が配置されている。駆動源には減速機構（不図示）が接続されており、減速機構（不図示）には回転軸２２が接続されている。これにより、駆動源の駆動力が減速機構を介して回転軸２２に伝達され、回転軸２２を所定の軸回りに回転させることができる。

【0018】

回転軸２２の先端部２２ａは、ラチェット１２２の上面に形成された凹部１２２ｃに挿入され、先端部２２ａ及び凹部１２２ｃは、回転軸２２の回転方向において互いに係合する。これにより、駆動源からの駆動力によって回転軸２２を回転させることにより、ラチェット１２２を回転させることができる。

【0019】

図４及び図５に示すように、ヘッド本体１２１の上面には、上方（回転軸２２の軸方向）に突出する円筒形状の支持部１２１ｂが形成されており、支持部１２１ｂは、ベアリング４１を支持するために用いられる。支持部１２１ｂの外周面には、止め輪４２が固定される溝部１２１ｂ１と、ベアリング４１の一端を支持する段差部１２１ｂ２とが形成されている。

【0020】

ベアリング４１は、ケース２１の内周面とヘッド本体１２１の支持部１２１ｂの外周面との間に配置されており、内輪４１ａと、外輪４１ｂと、内輪４１ａ及び外輪４１ｂの間に配置される複数の転動体４１ｃとを有する。内輪４１ａはヘッド本体１２１の支持部１２１ｂの外周面に対して固定され、外輪４１ｂはケース２１の内周面に対して固定される。

【0021】

ベアリング４１の内輪４１ａをヘッド本体１２１の支持部１２１ｂに固定するときには、止め輪４２と、支持部１２１ｂに形成された段差部１２１ｂ２とが用いられる。ここで、内輪４１ａの上端が止め輪４２に当接するとともに、内輪４１ａの下端が段差部１２１ｂ２に当接することにより、回転軸２２の軸方向において内輪４１ａを固定することができる。

【0022】

ベアリング４１の外輪４１ｂをケース２１に固定するときには、ケース２１の内面に形成された段差部２１ａと、ケース２１の内部に挿入されるピン４３とが用いられる。本実施形態では、２つのピン４３を用いており、各ピン４３は円柱状に形成されており、図５の紙面と直交する方向に延びている。

【0023】

図５に示すように、ケース２１の内面には、ピン４３の一部と係合する凹部２１ｂが形成されており、凹部２１ｂはピン４３の外周面に沿った形状に形成されている。ケース２１には、ケース２１の外部からケース２１の内部にピン４３を挿入するための一対の貫通孔（不図示）が形成されており、一対の貫通孔はピン４３の両端を支持する。ケース２１の貫通孔にピン４３を挿入すると、ピン４３はケース２１の凹部２１ｂと係合する。

【0024】

なお、本実施形態では、ピン４３を挿入するために、ケース２１に一対の貫通孔を形成しているが、これに限るものではない。例えば、ケース２１に１つの貫通孔を形成するだけでもよく、この貫通孔を用いてケース２１の内部にピン４３を挿入することができる。また、本実施形態では、図３の紙面と直交する方向からピン４３を挿入するようにしているが、これに限るものではない。具体的には、図２の紙面と直交する方向からピン４３を挿入するようにしてもよい。この場合には、図２の紙面と直交する方向からピン４３を挿入できるように、ケース２１に貫通孔を形成すればよい。

【0025】

外輪４１ｂの上端はケース２１の段差部２１ａに当接するとともに、外輪４１ｂの下端はピン４３に当接する。ここで、ピン４３は、ケース２１の貫通孔（不図示）や凹部２１ｂによって位置決めされているため、外輪４１ｂの下端を支持することができる。これにより、回転軸２２の軸方向において、外輪４１ｂを固定することができる。

【0026】

本実施形態であるトルクレンチ１を用いて締結部材を締め付けるときには、まず、駆動ユニット２０によって回転軸２２を回転させることにより、ラチェット１２２を回転させる。この締付け作業は仮締めであり、目標トルク値よりも低いトルク値まで締結部材が締め付けられる。仮締めを行った後、作業者はトルクレンチ本体１０を操作することにより、目標トルク値まで締結部材を締め付けて締付作業を完了する。

【0027】

本実施形態によれば、ヘッド１２及び駆動ユニット２０は、ベアリング４１を介して接続されているため、回転軸２２の軸回りにおいて相対的に回転することができる。これにより、駆動ユニット２０に外力が加えられて駆動ユニット２０が回転軸２２の軸回りの方向に変位しようとするとき、駆動ユニット２０だけを変位させることができ、駆動ユニット２０の変位がヘッド１２に伝達されない。

【0028】

したがって、駆動ユニット２０によって締結部材を仮締めした後に、トルクレンチ本体１０の操作によって締結部材を締め付けるとき、駆動ユニット２０からトルクレンチ本体１０（ヘッド１２）に不要な外力が作用してしまうことを抑制できる。そして、締結部材の締付けを完了させたときのトルク値に悪影響を与えることを抑制でき、締付け完了時のトルク値を目標トルク値とすることができる。

【0029】

本実施形態によれば、駆動ユニット２０のケース２１にピン４３を挿入することにより、駆動ユニット２０をヘッド１２（ヘッド本体１２１の支持部１２１ｂ）に容易に取り付けることができる。また、ピン４３を駆動ユニット２０のケース２１から取り外すことにより、駆動ユニット２０をヘッド１２（ヘッド本体１２１の支持部１２１ｂ）から容易に取り外すことができる。これにより、トルクレンチ本体１０から駆動ユニット２０を取り外して、駆動ユニット２０だけのメンテナンス等を行うことができる。なお、ピン４３をケース２１から取り外したとき、止め輪４２及び支持部１２１ｂの段差部１２１ｂ２によって、ベアリング４１を支持部１２１ｂに固定したままとすることができる。

【符号の説明】

【0030】

１：トルクレンチ、１０：トルクレンチ本体、１２：ヘッド、１２１：ヘッド本体、
１２１ｂ：支持部、１２１ｂ２：段差部、１２２：ラチェット、２０：駆動ユニット、
２１：ケース、２１ａ：段差部、２１ｂ：凹部、２２：回転軸、４１：ベアリング、
４１ａ：内輪、４１ｂ：外輪、４２：止め輪、４３：ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】