特開 2024-42409 トルクリミット構造、およびそれを備える管固定具

(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】P2024042409

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】トルクリミット構造、およびそれを備える管固定具

(51)【国際特許分類】

   F16D 7/00 20060101AFI20240321BHJP

   H02G 1/02 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

F16D7/00

H02G1/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022147099

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000207311

【氏名又は名称】大東電材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147706

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 裕司

(72)【発明者】

【氏名】久和 孝大

(72)【発明者】

【氏名】黒木 陽一

【テーマコード（参考）】

5G352

【Ｆターム（参考）】

5G352AE04

5G352AM01

5G352AM02

(57)【要約】

【課題】必要十分な大きさのトルクをかけることができ、かつ、過剰な回転トルクをかけて先端部が空回りした後で噛み込みが生じるおそれを低減できるトルクリミット構造を提供する。
【解決手段】先端部１０８を有する操作棒１００の回転トルクが、先端部１０８が挿入可能な先端部挿入穴４４が形成されたピニオン部材１６に伝達される際のトルクリミット構造を以下のように構成する。先端部挿入穴４４における断面内側形状の角数を先端部１０８における断面外側形状の角数の倍とし、断面内側形状における角形状を構成する複数の辺を、先端部１０８における角Ｚが食い込む食込辺Ａと、角Ｚが食い込まないように凹所５０が形成された非食込辺Ｂとで構成し、食込辺Ａと非食込辺Ｂとを断面内側形状の周方向において交互に形成する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端部を有する操作棒の回転トルクが、前記先端部が挿入可能な先端部挿入穴が形成されたピニオン部材に伝達される際のトルクリミット構造であって、
前記先端部は、断面外側形状が角形状に形成されており、
前記先端部挿入穴は、断面内側形状が角形状に形成されており、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状の角数は、前記先端部における前記断面外側形状の角数の倍であり、
前記先端部挿入穴の前記断面内側形状における前記角形状を構成する複数の辺は、
前記先端部における前記断面外側形状の角が食い込む食込辺と、
前記先端部における前記断面外側形状の角が食い込まないように凹所が形成された非食込辺とを有しており、
前記食込辺と前記非食込辺とが前記断面内側形状の周方向において交互に形成されている
トルクリミット構造。

【請求項2】

前記先端部の前記断面外側形状は三角形であり、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状は六角形である
請求項１に記載のトルクリミット構造。

【請求項3】

前記先端部の前記断面外側形状は四角形であり、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状は八角形である。
請求項１に記載のトルクリミット構造。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に係るトルクリミット構造に用いられる前記ピニオン部材を有しており、前記操作棒によって操作される管固定具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管固定具等に使用されるトルクリミット構造（すべり軸継手）に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、管固定具等の工具（以下、「管固定具等」という）は、その下端部に配置されたピニオン部材に操作棒の先端部を挿入し、操作棒を回転させることによってピニオン部材を回転させて管固定部材を昇降させることにより、当該管固定部材で管等を所定の位置に固定するようになっている。

【0003】

例えば図１３に示すように、ピニオン部材１には断面が六角形状の穴２が穿設されており、また、操作棒の先端部３は断面が六角形状の角棒状に形成されている。このようにして、操作棒の先端部３の回転力をピニオン部材１に伝達させていた。

【0004】

具体的には、ピニオン部材１の穴２における六角形状の大きさと、操作棒の先端部３における六角形状の大きさとを適切に設定することにより、図１４に示すように、先端部３の角４をピニオン部材１に食い込ませてピニオン部材１に対して操作棒の先端部３の回転トルクを掛け、そして、当該トルクが過剰となったときに当該ピニオン部材１に対して先端部３を空回りさせることができる（図１３から６０°回転した位置となり、先端部３の角４がピニオン部材１に食い込んだ状態が解除される）。

【0005】

これにより、ピニオン部材１に対して過剰なトルクがかかるのを回避して管固定具等による管等の過剰な締め付けを防止（トルクリミット）できるようになっていた。

【0006】

このようなトルクリミットの構造としては、上述した例の他に、特許文献１に開示されているように、ピニオン部材の穴（トルク伝達先）の開口に一対の弾性線材を架け渡し、ソケットの穴に挿入した操作棒の先端部（トルク伝達元）がこれら弾性線材の間に挟持されるようになっている例がある。

【0007】

操作棒の先端部の回転トルクが一対の弾性線材による先端部の挟持力よりも小さい場合、当該先端部の回転に伴ってピニオン部材も回転する。そして、操作棒の先端部の回転トルクが一対の弾性線材による先端部の挟持力よりも大きくなると、先端部が弾性線材の間で空回りするようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６－１７０２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、従来のトルクリミット構造には問題があった。例えば、ピニオン部材１に六角形状の穴が穿設されており、操作棒の先端部３が六角形状になっているケースの場合、ピニオン部材１に対して操作棒の先端部３の回転トルクが過剰となったときに当該ピニオン部材１に対して先端部３が空回りしたとき、先端部３における六角形状の角４が勢い余ってピニオン部材１における次の辺に噛み込んでしまう（図１４から６０°回転した位置）ことがあった。

【0010】

このように先端部３がピニオン部材１に噛み込んでしまうと、操作棒がピニオン部材１から外れなくなるので、再度、操作棒に過剰な回転トルクをかけて先端部を空回りさせるか、操作棒を逆回転させる必要がある。しかし、それぞれ、再度噛み込んでしまうおそれや、ピニオン部材１の締め付けが緩んでしまうおそれがあった。

【0011】

また、一対の弾性線材で回転トルクを管理する場合、六角形状の穴の場合に比べて小さいトルク値で空回りが発生してしまい、規定トルク値を高めようとすると今度は一対の弾性線材の間に操作棒の先端部を差し込むのが難しくなるという問題があった。

【0012】

本発明は、このような問題および要望に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要十分な大きさのトルクをかけることができ、かつ、過剰な回転トルクをかけて先端部が空回りした後で噛み込みが生じるおそれを低減できるトルクリミット構造、およびそれを備える管固定具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の一局面によれば、
先端部を有する操作棒の回転トルクが、前記先端部が挿入可能な先端部挿入穴が形成されたピニオン部材に伝達される際のトルクリミット構造であって、
前記先端部は、断面外側形状が角形状に形成されており、
前記先端部挿入穴は、断面内側形状が角形状に形成されており、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状の角数は、前記先端部における前記断面外側形状の角数の倍であり、
前記先端部挿入穴の前記断面内側形状における前記角形状を構成する複数の辺は、
前記先端部における前記断面外側形状の角が食い込む食込辺と、
前記先端部における前記断面外側形状の角が食い込まないように凹所が形成された非食込辺とを有しており、
前記食込辺と前記非食込辺とが前記断面内側形状の周方向において交互に形成されている
トルクリミット構造が提供される。

【0014】

好適には、
前記先端部の前記断面外側形状は三角形であり、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状は六角形である。

【0015】

好適には、
前記先端部の前記断面外側形状は四角形であり、
前記先端部挿入穴における前記断面内側形状は八角形である。

【0016】

本発明の別の局面によれば、
上述したトルクリミット構造に用いられる前記ピニオン部材を有しており、前記操作棒によって操作される管固定具が提供される。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ピニオン部材に形成された先端部挿入穴における断面内側形状の角数が操作棒の先端部における断面外側形状の角数の倍になっており、先端部挿入穴の断面内側形状における角形状を構成する複数の辺が、先端部における断面外側形状の角が食い込む食込辺と、食い込まないように凹所が形成された非食込辺とが交互に形成されることによって構成されている。

【0018】

これにより、操作棒の先端部における断面外形形状の角がピニオン部材の先端部挿入穴の断面内側形状における食込片に食い込んだ状態で操作棒の回転トルクがピニオン部材に伝達される。そして、操作棒からの回転トルクが過剰となり先端部が空回りしたとき、当該角が次に近づく先端部挿入穴の断面内側形状における辺は非食込辺であることから、当該角が不所望に断面内側形状における辺に食い込んでしまうおそれを低減することができる。

【0019】

結果、必要十分な大きさのトルクをかけることができ、かつ、過剰な回転トルクをかけて先端部が空回りした後で不所望な噛み込みが生じるおそれを低減できるトルクリミット構造を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明が適用された管固定具１０を示す斜視図である。

【図2】本発明が適用された管固定具１０を示す断面図である。

【図3】本発明が適用されたピニオン部材１６を示す正面図である。

【図4】本発明が適用されたピニオン部材１６を示す断面図である。

【図5】ピニオン部材１６に形成された先端部挿入穴４４の断面内側形状を示す図である。

【図6】本発明が適用された操作棒１００を示す正面図である。

【図7】操作部１０４に形成された先端部１０８の断面外側形状を示す図である。

【図8】先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが先端部挿入穴４４における断面内側形状の食込辺Ａに食い込んで、操作棒１００の回転トルクがピニオン部材１６に伝達される状態を示す図である。

【図9】先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが先端部挿入穴４４における断面内側形状の非食込辺Ｂの位置にあり、不所望な噛み込みが回避できている状態を示す図である。

【図10】変形例１において、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが先端部挿入穴４４における断面内側形状の食込辺Ａに食い込んで、操作棒１００の回転トルクがピニオン部材１６に伝達される状態を示す図である。

【図11】変形例１において、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが先端部挿入穴４４における断面内側形状の非食込辺Ｂの位置にあり、不所望な噛み込みが回避できている状態を示す図である。

【図12】本発明が適用された例（電線バインド具）を示す斜視図である。

【図13】従来のトルクリミット構造の例を示す図である。

【図14】従来のトルクリミット構造の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（管固定具１０の構成）
本実施形態に係る管固定具１０は、図１および図２に示すように、大略、本体部材１２と、管固定アーム１４と、ピニオン部材１６とを備えている。

【0022】

本体部材１２は、略円筒状のピニオン部材嵌挿部１８が中央に配置されており、このピニオン部材嵌挿部１８の両側部に管固定アーム１４が摺動する第１アーム部材摺動孔２０および第２アーム部材摺動孔２２がそれぞれ形成されている。

【0023】

ピニオン部材嵌挿部１８の略中央部には、ピニオン部材１６の回転中心突部４６（後述）が嵌め込まれる突部嵌込孔２４が形成されている。

【0024】

管固定アーム１４は、略「Ｊ」字状の本体部２６と、当該本体部２６の曲がり部３４から、本体部２６の曲がり方向に対して直交する方向に突出する管押さえ部２８とを有している。

【0025】

本体部２６は、長尺部３０と、当該長尺部３０に対して平行に延びる短尺部３２と、長尺部３０の端部（図中上端）と短尺部３２の端部（図中上端）との間に架け渡された曲がり部３４とで略「Ｊ」字状に形成されている。

【0026】

本体部２６における長尺部３０および短尺部３２の内側側面には、それぞれラックギア３６が形成されている。

【0027】

長尺部３０は、本体部材１２における第１アーム部材摺動孔２０に常時嵌挿されている。一方、短尺部３２は、本体部材１２と曲がり部３４との間の距離が長い状態では第２アーム部材摺動孔２２から離間しており、本体部材１２と曲がり部３４との間の距離が短くなってくると、第２アーム部材摺動孔２２に嵌挿された状態になる。これにより、本体部材１２と曲がり部３４との間の距離を比較的長い状態にして短尺部３２が第２アーム部材摺動孔２２から離間している状態で、管等の被固定材を長尺部３０と短尺部３２との間に配置し、最終的に本体部材１２と管固定アーム１４とで固定できるようになっている。

【0028】

なお、本実施形態では、本体部２６と管押さえ部２８とは分離可能に固定されているが、本体部２６と管押さえ部２８とを一体的に形成してもよい。また、管押さえ部２８を省略して、本体部２６のみで管固定アーム１４を構成してもよい。

【0029】

ピニオン部材１６は、上述のように本体部材１２におけるピニオン部材嵌挿部１８に嵌挿される略円筒状の部材であり、図３および図４に示すように、ピニオン部材本体部４０と、このピニオン部材本体部４０の外周側面に形成されたピニオンギア４２と、このピニオン部材本体部４０の一方端面（図中下端面）から形成された先端部挿入穴４４と、ピニオン部材本体部４０の他方端面（図中上端面）から突出するように形成された回転中心突部４６とを有している。

【0030】

ピニオンギア４２は、ピニオン部材１６をピニオン部材嵌挿部１８に嵌挿した状態で、第１アーム部材摺動孔２０に嵌挿された管固定アーム１４の長尺部３０に形成されたラックギア３６と常時噛み合うようになっている。同様に、ピニオンギア４２は、第２アーム部材摺動孔２２に嵌挿された管固定アーム１４の短尺部３２に形成されたラックギア３６とも噛み合うようになっている。なお、短尺部３２にラックギア３６を形成することなく、当該短尺部３２がピニオンギア４２と噛み合わないようにしてもよい。

【0031】

先端部挿入穴４４は、後述する操作棒１００の先端部１０８が挿入可能になっており、当該操作棒１００の回転トルクがピニオン部材１６に伝達されるようになっている。

【0032】

ここで、先端部挿入穴４４の形状について詳しく説明する。図５に示すように、本実施形態に係る先端部挿入穴４４の断面内側形状は６つの辺で構成された六角形に設定されている。

【0033】

先端部挿入穴４４の断面内側形状を構成する６つの辺は、食込辺Ａと非食込辺Ｂとが断面内側形状の周方向において交互に形成されている。この食込辺Ａは、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが食い込む辺であり、一例として、本実施形態では断面において直線的に形成されている。また、非食込辺Ｂは、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが食い込まないように凹所５０が形成されている。

【0034】

凹所５０の形状は、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが食い込まなければ特に限定されるものではなく、一例として、本実施例では断面において滑らかに凹む形状となっている。

【0035】

図３および図４に戻り、回転中心突部４６は、上述のように、ピニオン部材嵌挿部１８の略中央部に形成された突部嵌込孔２４に対して回転自在に嵌め込まれる部分である。この突部嵌込孔２４に回転中心突部４６を嵌め込むことにより、ピニオン部材１６が本体部材１２におけるピニオン部材嵌挿部１８内においてピニオンギア４２の回転軸Ｘを中心として回転可能となる。

【0036】

（操作棒１００の構成）
次に、上述した管固定具１０を管等に固定する際に使用する操作棒１００について説明する。操作棒１００は、図６に示すように、所定の長さに設定された操作棒本体１０２と、当該操作棒本体１０２の先端に形成される操作部１０４とを有している。なお、操作棒本体１０２と操作部１０４とは互いに一体的に形成されてもよいし、別体で構成し、必要に応じて操作部１０４を操作棒本体１０２に着脱できるようにしてもよい。本実施形態では、操作棒本体１０２に着脱できる操作部１０４を一例として説明する。

【0037】

操作部１０４は、略丸棒状に形成されており、操作部本体部１０６と、先端部１０８と、操作棒本体接続部１１０とで一体的に形成されている。

【0038】

先端部１０８は、操作部本体部１０６の一方端（図中上側端）において角柱状に形成された部分である。この先端部１０８は、図７に示すように、断面外側形状が角形状に形成されており、本実施形態では、３つの角Ｚを有する略三角形状に形成されている。

【0039】

図６に戻り、操作棒本体接続部１１０は、操作部本体部１０６の他方端（図中下側端）において操作部本体部１０６よりもやや太径に形成された円筒状部であり、操作部１０４の他方端側から操作棒本体１０２の先端を挿入できるようになっている。

【0040】

ここまで説明した、管固定具１０におけるピニオン部材１６と、操作棒１００における先端部１０８とで「トルクリミット構造」が構成されている。

【0041】

（トルクリミット構造の特徴）
本実施形態に係るトルクリミット構造によれば、ピニオン部材１６に形成された先端部挿入穴４４における断面内側形状の角数（＝六角）が操作棒１００の先端部１０８における断面外側形状の角数（＝三角）の倍になっており、先端部挿入穴４４の断面内側形状における角形状を構成する複数の辺が、先端部１０８における断面外側形状の角Ｚが食い込む食込辺Ａと、食い込まないように凹所５０が形成された非食込辺Ｂとが交互に形成されることによって構成されている。

【0042】

これにより、操作棒１００の先端部１０８における断面外形形状の角Ｚがピニオン部材１６の先端部挿入穴４４の断面内側形状における食込辺Ａに食い込んだ状態で操作棒１００の回転トルクがピニオン部材１６に伝達される（図８を参照）。そして、操作棒１００からの回転トルクが過剰となり先端部１０８が空回りしたとき、当該角Ｚが次に近づく先端部挿入穴４４の断面内側形状における辺は非食込辺Ｂであることから、当該角Ｚが不所望に断面内側形状における辺に食い込んでしまうおそれを低減することができる（図９を参照）。

【0043】

結果、必要十分な大きさのトルクをかけることができ、かつ、過剰な回転トルクをかけて先端部１０８が空回りした後で不所望な噛み込みが生じるおそれを低減できるトルクリミット構造を提供することができた。

【0044】

（変形例１）
上述した実施形態に係るトルクリミット構造では、ピニオン部材１６に形成された先端部挿入穴４４における断面内側形状の角数が六角、操作棒１００の先端部１０８における断面外側形状の角数が三角の場合について説明したが、それぞれの角数はこれに限定されるものではなく、例えば、図１０および図１１に示すように、ピニオン部材１６に形成された先端部挿入穴４４における断面内側形状の角数が八角、操作棒１００の先端部１０８における断面外側形状の角数が四角であってもよい。

【0045】

（変形例２）
上述した実施形態では、トルクリミット構造を管固定具１０に対して適用する例について説明したが、管固定具１０以外の用途にトルクリミット構造を適用してもよい。例えば、複数本の電線を束ねるための電線バインド具（図１２参照）、電線に鳥等が留まらないようにするための鳥害防止具、電線等を覆う絶縁カバー、変圧器交換工事等の際に一時的に電線を接地するための短絡接地工具、あるいは、活線状態の架空被覆電線等の被覆を剥ぎ取ることなく電線等を接触刃に接続するための被覆貫通クランプ等が考えられる。

【0046】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0047】

１０…管固定具、１２…本体部材、１４…管固定アーム、１６…ピニオン部材、１８…ピニオン部材嵌挿部、２０…第１アーム部材摺動孔、２２…第２アーム部材摺動孔、２４…突部嵌込孔、２６…本体部、２８…管押さえ部、３０…長尺部、３２…短尺部、３４…曲がり部、３６…ラックギア、４０…ピニオン部材本体部、４２…ピニオンギア、４４…先端部挿入穴、４６…回転中心突部、５０…（非食込辺Ｂの）凹所
１００…操作棒、１０２…操作棒本体、１０４…操作部、１０６…操作部本体部、１０８…先端部、１１０…操作棒本体接続部
Ｘ…（ピニオンギア４２の）回転軸、Ａ…食込辺、Ｂ…非食込辺、Ｚ…（先端部１０８の断面外側形状における）角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】