特開 2024-175348 工具及び工具に用いられる起歪体

(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】P2024175348

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】工具及び工具に用いられる起歪体

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20241211BHJP

   G01L 5/24 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

B25B23/14 610B

G01L5/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093060

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000161909

【氏名又は名称】京都機械工具株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(74)【代理人】

【識別番号】100227673

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 光起

(74)【代理人】

【識別番号】100231038

【弁理士】

【氏名又は名称】正村 智彦

(72)【発明者】

【氏名】中田 祥吾

(72)【発明者】

【氏名】大河 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】松本 竜太

(72)【発明者】

【氏名】古長 颯斗

【テーマコード（参考）】

2F051

3C038

【Ｆターム（参考）】

2F051AB09

2F051BA03

3C038AA01

3C038BC01

3C038CA02

3C038CA06

3C038EA05

(57)【要約】

【課題】デジタル工具を従来よりもコンパクトにする。
【解決手段】歪ゲージ４１と、歪ゲージ４１が取り付けられた起歪体４２とを備えており、歪ゲージ４１を用いてトルクを計測可能な工具１００であって、起歪体４２が、作業時に締付対象側に位置する先端部４２１と、先端部４２１の反対側に位置する基端部４２２と、先端部４２１及び基端部４２２の間に位置するとともに、歪ゲージ４１が取り付けられる歪発生部４２３と、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に設けられた平坦面Ｓ１とを有しているようにした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歪ゲージと、前記歪ゲージが取り付けられた起歪体とを備えており、前記歪ゲージを用いてトルクを計測可能な工具であって、
前記起歪体が、
作業時に締付対象側に位置する先端部と、
前記先端部の反対側に位置する基端部と、
前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、
前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられた平坦面とを有していることを特徴とする工具。

【請求項2】

前記歪発生部に第２平坦面が設けられていることを特徴とする請求項１記載の工具。

【請求項3】

前記平坦面及び前記第２平坦面が面一であることを特徴とする請求項２記載の工具。

【請求項4】

前記歪発生部に一対の前記第２平坦面が互いに反対を向くように設けられていることを特徴とする請求項３記載の工具。

【請求項5】

前記平坦面に搭載された電子機器を備えることを特徴とする請求項１記載の工具。

【請求項6】

前記歪発生部が、扁平状をなし、歪み方向とは交差する向きに撓むように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工具。

【請求項7】

トルクを計測可能な工具に用いられて歪ゲージが取り付けられる起歪体であって、
作業時に締付対象側に位置する先端部と、
前記先端部の反対側に位置する基端部と、
前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、
前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられた平坦面とを有していることを特徴とする起歪体。

【請求項8】

歪ゲージと、前記歪ゲージが取り付けられた起歪体とを備えており、前記歪ゲージを用いてトルクを計測可能な工具であって、
前記起歪体が、
作業時に締付対象側に位置する先端部と、
前記先端部の反対側に位置する基端部と、
前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、
前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられて電子機器が搭載される電子機器搭載面とを有することを特徴とする工具。

【請求項9】

トルクを計測可能な工具に用いられて歪ゲージが取り付けられる起歪体であって、
作業時に締付対象側に位置する先端部と、
前記先端部の反対側に位置する基端部と、
前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、
前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられて電子機器が搭載される電子機器搭載面とを有することを特徴とする起歪体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具及び該工具に用いられる起歪体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の工具としては、特許文献１に示すように、起歪体と称される軸形状の部品に歪ゲージを貼り付けて、作業時のトルクをデジタル計測できるように構成されたものがある。

【0003】

この起歪体は、先端部にヘッドが取り付けられるものであり、歪ゲージが貼り付けられる中央部は、歪みやすくするべくその他の部位よりも細く形成されている。一方、ハンドル側の基端部は、トルクの計測に影響を及ぼす箇所ではないため、製造のしやすさなどの理由で円柱状をなしている。

【0004】

そして、この起歪体は、歪ゲージからの信号を取り出す配線とともにケーシングに収容されており、例えば計測されたトルクを表示するディスプレイの裏側に配置されている。

【0005】

ところで、上述した構成であると、起歪体の基端部が円柱状をなすことから、かかる起歪体を備える工具においては、径寸法のコンパクト化に限界がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－３０７６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本願発明は、上述した問題を解決するべくなされたものであり、デジタル工具を従来よりもコンパクトにできるようにすることをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

すなわち、本発明に係る工具は、歪ゲージと、前記歪ゲージが取り付けられた起歪体とを備えており、前記歪ゲージを用いてトルクを計測可能な工具であって、前記起歪体が、作業時に締付対象側に位置する先端部と、前記先端部の反対側に位置する基端部と、前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられた平坦面とを有していることを特徴とするものである。

【0009】

このように構成された工具によれば、歪発生部よりも基端部側に平坦面が設けられているので、歪発生部よりも基端部側が円柱状をなす従来の構成に比べて、工具の径寸法をコンパクトにすることができる。
さらに、本発明に係る工具によれば、平坦面に例えばディスプレイ等の電子部品を搭載することができるので、起歪体の周囲に電子部品を配置したい場合におけるコンパクト化に特に資する。
また、歪発生部よりも基端部側に平坦面が設けられているので、従来の構成に比べて軽量化を図れる。

【0010】

前記歪発生部に第２平坦面が設けられていることが好ましい。
これならば、電子部品の搭載面のさらなる拡大や工具のさらなる軽量化を図れる。

【0011】

前記平坦面及び前記第２平坦面が面一であることが好ましい。
これならば、電子部品を安定して搭載することができる。

【0012】

前記歪発生部に一対の前記第２平坦面が互いに反対を向くように設けられていることが好ましい。
これならば、歪発生部を対称形状にすることができ、トルクを正確に計測することができる。

【0013】

本発明による作用効果をより顕著に発揮させる態様としては、前記平坦面に搭載された電子機器を備える態様を挙げることができる。

【0014】

前記歪発生部が、扁平状をなし、歪み方向とは交差する向きに撓むように構成されていることが好ましい。
このような構成であれば、例えばボルトを抉ってしまっている場合など、締付対象に締め付ける方向とは交差する方向の力が作用している場合に、歪発生部の撓みを作業者に感じさせることができるので、ボルトを抉っていることなどを啓蒙することができる。

【0015】

本発明に係る起歪体は、トルクを計測可能な工具に用いられて歪ゲージが取り付けられる起歪体であって、作業時に締付対象側に位置する先端部と、前記先端部の反対側に位置する基端部と、前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられた平坦面とを有していることを特徴とするものである。
このように構成された起歪体によれば、上述した工具と同様に作用効果を奏し得る。

【0016】

また、本発明に係る工具は、歪ゲージと、前記歪ゲージが取り付けられた起歪体とを備えており、前記歪ゲージを用いてトルクを計測可能な工具であって、前記起歪体が、作業時に締付対象側に位置する先端部と、前記先端部の反対側に位置する基端部と、前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられて電子機器が搭載される電子機器搭載面とを有することを特徴とするものである。
このように構成された工具によれば、歪発生部よりも基端部側に電子機器搭載面が設けられており、この電子機器搭載面に例えばディスプレイ等の電子部品を搭載することができるので、起歪体の周囲に電子部品を配置する工具における径方向のコンパクト化を図れる。

【0017】

さらに、本発明に係る起歪体は、トルクを計測可能な工具に用いられて歪ゲージが取り付けられる起歪体であって、作業時に締付対象側に位置する先端部と、前記先端部の反対側に位置する基端部と、前記先端部及び前記基端部の間に位置するとともに、前記歪ゲージが取り付けられる歪発生部と、前記歪発生部よりも前記基端部側に設けられて電子機器が搭載される電子機器搭載面とを有することを特徴とするものである。
このように構成された起歪体によれば、上述した工具と同様に作用効果を奏し得る。

【発明の効果】

【0018】

このように構成された本発明によれば、デジタル工具を従来よりもコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る工具の構成を示す模式図。

【図2】同実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図3】同実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図4】同実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図5】その他の実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図6】その他の実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図7】その他の実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【図8】その他の実施形態の起歪体の構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明に係る工具の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0021】

本実施形態の工具は、ネジやボルト等の締付対象を締め付ける或いは緩めるために用いられるものであり、締付対象に加わるトルクを計測可能な所謂デジタル式のものである。

【0022】

具体的にこの工具１００は、図１に示すように、デジタル式のトルクレンチであり、ヘッド１０と、このヘッド１０が先端側から差し込まれるとともに、後端側が作業者に握られるハンドルとして機能するケーシング２０と、ケーシング２０の外周面に設けられたディスプレイ３０とを備えている。

【0023】

ケーシング２０は、筒状をなすものであり、このケーシング２０のハンドルを避ける位置、言い換えれば、ケーシング２０のハンドルよりも先端側にディスプレイ３０の表示画面が露出している。

【0024】

そして、この工具１００は、図２に示すように、ケーシング２０に収容されるとともに、締付対象に加わるトルクを計測する計測手段４０を備えている。

【0025】

この計測手段４０は、図２～図４に示すように、歪ゲージ４１と、歪ゲージ４１が取り付けられた起歪体４２とを備えたトルクセンサである。

【0026】

より具体的に説明すると、起歪体４２は、先端部４２１がヘッド１０側に位置しており、締付対象に加わるトルクがヘッド１０から起歪体４２にひずみとして伝わるように構成されている。

【0027】

すなわち、この起歪体４２は、図２に示すように、作業時に締付対象側に位置する先端部４２１と、先端部４２１の反対側に位置する基端部４２２と、先端部４２１及び基端部４２２の間に位置する歪発生部４２３とを有する。

【0028】

歪発生部４２３は、その他の部位（具体的には、先端部４２１及び基端部４２２）よりも細く形成されており、この歪発生部４２３に歪ゲージ４１が貼り付けられている。

【0029】

かかる構成により、締付対象に加わるトルクがヘッド１０から起歪体４２に伝わると、このトルクにより歪発生部４２３が歪むことで、そのトルクの大きさに応じた信号が歪ゲージ４１から出力される。

【0030】

本実施形態では、図３及び図４に示すように、歪発生部４２３における互いに反対を向く面（以下、ゲージ貼付面Ｓ０ともいう）のそれぞれに歪ゲージ４１が貼り付けられている。なお、これらのゲージ貼付面Ｓ０は、ハンドルの長手方向に沿った平面であり、この長手方向に直交する方向を向き、且つ、ヘッド１０の軸方向と直交する方向を向く平面である。

【0031】

然して、この起歪体４２は、図２及び図３に示すように、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に設けられた平坦面Ｓ１を有している。

【0032】

この平坦面Ｓ１は、ハンドルの長手方向に沿った平面であり、上述したゲージ貼付面Ｓ０と交差する平面であって、ここではゲージ貼付面Ｓ０と直交している。

【0033】

具体的に平坦面Ｓ１は、基端部４２２の円柱状をなす原型の一部を切削してなるものであり、基端部４２２の全体に亘り設けられている。

【0034】

言い換えれば、この平坦面Ｓ１は、図２～図４に示すように、基端部４２２における先端部４２１を向く内向き端面Ｓａから、先端部４２１とは反対側を向く外向き端面Ｓｂに亘り設けられている。

【0035】

なお、この平坦面Ｓ１には、起歪体４２をケーシング２０に取り付けるための螺子を通す１又は複数の螺子穴ｈが設けられている。

【0036】

本実施形態では、基端部４２２における平坦面Ｓ１の裏側は、図４に示すように、円柱状をなす原型の一部が残存しており、断面部分円弧状をなす曲面である。

【0037】

上述した構成において、本実施形態の工具１００は、図３に示すように、平坦面Ｓ１に搭載された電子機器Ｘを備えており、言い換えれば、平坦面Ｓ１は電子機器Ｘが搭載される電子機器搭載面としての機能を発揮する。

【0038】

かかる電子機器Ｘとしては、例えば上述したディスプレイ３０、回路基板、ＬＥＤ等の光源、又は、歪ゲージ４１或いはディスプレイ３０等に接続される配線などを挙げることができる。

【0039】

本実施形態では、図３に示すように、平坦面Ｓ１にはディスプレイ３０が搭載されるようにしてあり、具体的には、ディスプレイ３０の表示面とは裏側の底面の一部又は全部が平坦面Ｓ１に載置される。

【0040】

ここで、上述した歪発生部４２３には、図３及び図４に示すように、ゲージ貼付面Ｓ０とは別の第２平坦面Ｓ２が設けられている。

【0041】

この第２平坦面Ｓ２は、ハンドルの長手方向に沿った平面であり、ゲージ貼付面Ｓ０と交差する平面であって、ここではゲージ貼付面Ｓ０と直交している。

【0042】

本実施形態では、図３に示すように、平坦面Ｓ１及び第２平坦面Ｓ２が面一である。つまり、平坦面Ｓ１及び第２平坦面Ｓ２は、段差を生じさせることなく、連続的に形成されている。

【0043】

なお、上述した電子機器Ｘは、平坦面Ｓ１から第２平坦面Ｓ２に亘り搭載されていても良いし、平坦面Ｓ１に搭載される電子機器Ｘとは別の基板や配線等の電子機器が搭載されても良いし、電子機器Ｘが搭載されなくても良い。

【0044】

この歪発生部４２３には、図２～図４に示すように、一対の第２平坦面Ｓ２が互いに反対を向くように設けられている。

【0045】

つまり、本実施形態の歪発生部４２３は、断面矩形状をなしており、互いに平行な一対のゲージ貼付面Ｓ０と、これらのゲージ貼付面Ｓ０に直交するとともに互いに平行な一対の第２平坦面Ｓ２が設けられている。

【0046】

このように構成された工具１００によれば、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に平坦面Ｓ１が設けられているので、歪発生部４２３よりも基端部４２２側が円柱状をなす従来の構成に比べて、工具１００の径寸法をコンパクトにすることができる。

【0047】

さらに、平坦面Ｓ１に例えばディスプレイ３０等の電子部品を搭載することができるので、本実施形態のように、起歪体４２の周囲に電子部品を配置したい場合におけるコンパクト化に特に資する。

【0048】

また、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に平坦面Ｓ１が設けられているので、従来の構成に比べて軽量化を図れる。

【0049】

そのうえ、歪発生部４２３に第２平坦面Ｓ２が設けられているので、電子部品の搭載面のさらなる拡大や工具１００のさらなる軽量化を図れる。

【0050】

加えて、平坦面Ｓ１及び第２平坦面Ｓ２が面一であるので、電子部品を安定して搭載することができる。

【0051】

さらに加えて、歪発生部４２３に一対の第２平坦面Ｓ２が互いに反対を向くように設けられているので、歪発生部４２３を対称形状にすることができ、トルクを正確に計測することができる。

【0052】

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではない。

【0053】

例えば、前記実施形態では、基端部４２２に単一の平坦面Ｓ１が設けられており、言い換えれば、平坦面Ｓ１の裏側が曲面であったが、図５に示すように、基端部４２２に互いに反対を向く一対の平坦面Ｓ１が設けられていても良い。
このような構成であれば、さらなる軽量化を図れるうえ、電子機器Ｘの収容スペースの拡大を図れる。

【0054】

さらに、図６に示すように、基端部４２２が例えば断面多角形状をなすものであり、基端部４２２に複数の平坦面Ｓ１が設けられていても良い。
このような構成であれば、断面多角形状をなす基端部４２２を、ケーシング２０内における起歪体４２の回り止めとして機能させることができる。

【0055】

加えて、平坦面Ｓ１及び第２平坦面Ｓ２は、前記実施形態では面一であったが、これらの面の間に段差が設けられていても構わない。

【0056】

さらに加えて、平坦面Ｓ１の途中に段差が設けられていても良いし、第２平坦面Ｓ２の途中に段差が設けられていても良い。

【0057】

そのうえ、第２平坦面Ｓ２は必ずしも設けられている必要はなく、一対のゲージ貼付面Ｓ０の間が曲面であっても良い。

【0058】

また、平坦面Ｓ１は、前記実施形態ではケーシング２０の長手方向に平行な平面であったが、ヘッド１０に向かうに連れて徐々に上がる又は下がる向きに傾斜した傾斜面であっても良い。

【0059】

さらに、第２平坦面Ｓ２についても、ケーシング２０の長手方向に平行な平面である必要はなく、ヘッド１０に向かうに連れて徐々に上がる又は下がる向きに傾斜した傾斜面であっても良い。

【0060】

起歪体４２としては、図７に示すように、歪発生部４２３が、扁平状をなし、歪み方向とは交差する方向に撓むように構成されていても良い。なお、撓み方向は、歪発生部４２３が厚み方向に湾曲する向きである。

【0061】

この場合、歪発生部４２３は、厚み寸法が幅寸法よりも小さいことが好ましく、樹脂等の撓みやすい材質で形成されていることが好ましい。

【0062】

このような構成によれば、例えばボルト等の締結具を抉ってしまっている場合など、締付対象に締め付ける方向とは交差する方向の力が作用している場合に、歪発生部４２３の撓みを作業者に感じさせることができるので、ボルトを抉っていることなどを啓蒙することができる。

【0063】

平坦面Ｓ１は、前記実施形態では基端部４２２の円柱状をなす原型の一部を切削してなるものであったが、例えばパイプなどの円筒部材を平らに潰すことにより形成されていても良い。

【0064】

また、本発明に係る工具１００は、必ずしも上述した平坦面Ｓ１を備えている必要はなく、図８に示すように、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に設けられて電子機器Ｘが搭載される電子機器搭載面Ｓｘを有するものであっても良い。

【0065】

図８に示す電子機器搭載面Ｓｘは、ハンドル側に向かって徐々に下がるように湾曲した湾曲面である。ただし、電子機器搭載面Ｓｘは、前記実施形態と同様に、平坦であっても良い。

【0066】

このように構成された工具１００によれば、歪発生部４２３よりも基端部４２２側に電子機器搭載面Ｓｘが設けられており、この電子機器搭載面Ｓｘに例えばディスプレイ３０等の電子部品を搭載することができるので、起歪体４２の周囲に電子部品を配置する工具１００における径方向のコンパクト化を図れる。

【0067】

また、前記実施形態では、歪発生部４２３の互いに反対を向く面それぞれに歪ゲージ４１が貼り付けられていたが、片面にのみ歪ゲージ４１が貼り付けられていても良い。

【0068】

さらに、本発明に係る工具１００は、トルクレンチに限らず、ドライバ等の歪ゲージ４１を用いてトルクを計測可能な種々の締結工具であっても良いし、レンチやドライバなどの締結工具に取り付けられるとともに、歪ゲージ４１を用いて締付けトルクを計測するトルク計測具などであっても良い。

【0069】

その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0070】

１００・・・工具
１０ ・・・ヘッド
２０ ・・・ケーシング
３０ ・・・ディスプレイ
４０ ・・・計測手段
４１ ・・・歪ゲージ
４２ ・・・起歪体
４２１・・・先端部
４２２・・・基端部
４２３・・・歪発生部
Ｓ０ ・・・ゲージ貼付面
Ｓ１ ・・・平坦面
Ｓ２ ・・・第２平坦面
Ｓａ ・・・内向き端面
Ｓｂ ・・・外向き端面
ｈ ・・・螺子穴
Ｘ ・・・電子機器
Ｓｘ ・・・電子機器搭載面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】