專利名稱：轉(zhuǎn)矩扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩扳手，該轉(zhuǎn)矩扳手在緊固螺栓或螺母等緊固部件時(shí)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定 轉(zhuǎn)矩值時(shí)，利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作，能夠以設(shè)定轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行緊固。
背景技術(shù)：
以往，作為帶有利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的轉(zhuǎn)矩扳手，公知有在形成為圓筒狀 的桿的前端安裝有圓筒狀的頭部的結(jié)構(gòu)。在上述頭部經(jīng)由棘輪機(jī)構(gòu)以能夠向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn) 的方式安裝有傳遞軸，該傳遞軸具備方軸部，在該方軸部以能夠拆卸的方式裝配有與螺栓 或螺母等緊固部件卡合的六角凹頭等卡合部。進(jìn)而，當(dāng)通過(guò)手動(dòng)將緊固力作用于上述桿并 且緊固轉(zhuǎn)矩達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)矩時(shí)，配置于上述頭部與上述桿的前端部之間的轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作， 從而解除傳遞至上述緊固部件的緊固力(專利文獻(xiàn)1)。作為該利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的結(jié)構(gòu)，在形成為圓筒狀的頭部主體內(nèi)以能夠 旋轉(zhuǎn)的方式配置有圓筒狀的凸輪軸，該凸輪軸是通過(guò)在外周面沿周向連續(xù)設(shè)置多個(gè)凸輪部 而成的，經(jīng)由裝配于圓筒狀的桿內(nèi)配置的轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧的前端部的推力墊將作為凸輪從 動(dòng)件的圓柱狀的輥壓靠于上述凸輪部。上述輥能夠在上述桿的軸向移動(dòng)，并與桿的內(nèi)周面 側(cè)抵接。在凸輪軸的軸孔的內(nèi)周面沿周向形成有多個(gè)棘輪齒，在上述軸孔中以能夠旋轉(zhuǎn)的 方式配置有上述傳遞軸的主體軸部，安裝于上述主體軸部的外周部的棘爪與上述棘輪齒卡 合。當(dāng)對(duì)上述凸輪軸施加緊固方向的旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述棘爪與上述棘輪齒卡合從而上述傳遞軸 旋轉(zhuǎn)，將螺栓等緊固部件緊固。構(gòu)成上述轉(zhuǎn)矩限制器的凸輪軸的凸輪部形成為這樣的結(jié)構(gòu)在凸輪頂部的兩側(cè)形 成有由陡峭的斜面構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面和由平緩的平緩斜面構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩非傳遞凸輪面。 上述輥在壓靠于上述凸輪部的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面的狀態(tài)下待機(jī)，當(dāng)緊固力經(jīng)由上述桿傳遞至 輥時(shí)，經(jīng)由轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面使上述凸輪軸向緊固方向旋轉(zhuǎn)。隨著對(duì)螺栓等緊固部件的緊固 力變強(qiáng)，從轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面對(duì)上述輥?zhàn)饔玫姆醋饔昧ψ兇?，上述輥克服上述轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈 簧的彈簧力向凸輪頂部側(cè)移動(dòng)。進(jìn)而，當(dāng)輥越過(guò)凸輪頂部時(shí)，由輥使凸輪軸向緊固方向旋轉(zhuǎn) 的力不起作用、將達(dá)到了設(shè)定轉(zhuǎn)矩值的情況通知給使用者。專利文獻(xiàn)1 英國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2148767A號(hào)說(shuō)明書
另外，對(duì)于上述現(xiàn)有的利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器，確定設(shè)定轉(zhuǎn)矩值的轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈 簧的彈簧力直接作用于輥。轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧的彈簧力與設(shè)定轉(zhuǎn)矩值的大小成比例地增大， 因此，在進(jìn)行緊固操作時(shí)，當(dāng)輥從轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面受到反作用力而克服轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧的 彈簧力一邊與桿的內(nèi)周壁面接觸一邊移動(dòng)時(shí)，以大的力與桿的內(nèi)壁面摩擦接觸，也以大的 力與推力墊摩擦接觸。因此，在輥、推力墊、桿的內(nèi)壁面產(chǎn)生磨損，有可能因該影響而相對(duì)于 正常的設(shè)定轉(zhuǎn)矩值超出了誤差范圍，從而轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作，并且成為動(dòng)作的不穩(wěn)定因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)矩扳手，實(shí)現(xiàn)具備利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的轉(zhuǎn)矩扳手的進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的動(dòng)作，能夠進(jìn)行精度高的緊固。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)構(gòu)為，該轉(zhuǎn)矩扳手具備頭部，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式 配置有在外周形成有多個(gè)凸輪部的圓筒狀的凸輪軸，所述凸輪部具有轉(zhuǎn)矩傳遞用凸輪面和 轉(zhuǎn)矩非傳遞用凸輪面，并且在上述凸輪軸內(nèi)同軸地配置有轉(zhuǎn)矩傳遞軸，所述轉(zhuǎn)矩傳遞軸用 于經(jīng)由棘輪機(jī)構(gòu)將被緊固體緊固；筒狀的桿，該桿固定于上述頭部的后端部，在該桿的內(nèi)部 收納有被轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧施力的彈簧力傳遞棒；與上述凸輪部卡合的輥部件；以及輥支 承桿體，其經(jīng)由支軸以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于上述頭部，將上述輥部件支承為能夠旋轉(zhuǎn)，并 且，經(jīng)由上述彈簧力傳遞棒傳遞的彈簧力作用于上述輥部件而使上述輥部件產(chǎn)生緊固反作 用力，關(guān)于上述輥支承桿體，與從上述支軸到上述輥部件的距離相比，使從上述支軸到上述 彈簧力傳遞棒的作用點(diǎn)的距離更長(zhǎng)。并且，作為上述輥部件，可以形成為實(shí)心圓柱狀的構(gòu) 造。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的轉(zhuǎn)矩扳手的其它結(jié)構(gòu)為，在上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩扳手中具備結(jié)合機(jī) 構(gòu)，該結(jié)合機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋結(jié)合而將上述桿的前端部結(jié)合于上述頭部的后部，上述結(jié)合機(jī)構(gòu) 具有螺紋部，以內(nèi)裝或外裝的方式使形成于上述頭部的后端部的螺紋筒部和形成于上述 桿的前端部的螺紋筒部旋合并形成于上述雙方的螺紋筒部；以及圓筒狀的定位部件，該定 位部件與內(nèi)裝側(cè)的螺紋筒部或外裝側(cè)的螺紋筒部中的一個(gè)螺紋筒部的前端部抵接而按壓 于另一個(gè)螺紋筒部，上述定位部件與上述另一個(gè)螺紋筒部的螺紋部旋合，通過(guò)與上述一個(gè) 螺紋筒部的前端部錐形卡合，將上述頭部和上述桿固定于以該桿的軸心為中心的周向的任 意位置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的轉(zhuǎn)矩扳手的又一其它結(jié)構(gòu)為，在上述任一結(jié)構(gòu)中，該轉(zhuǎn)矩扳手 具有檢測(cè)上述彈簧力傳遞棒的傾斜運(yùn)動(dòng)的傳感器，該傾斜運(yùn)動(dòng)是隨著上述輥部件與上述凸 輪部卡合而追隨從而由上述輥支承桿體的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的。進(jìn)而，上述結(jié)合機(jī)構(gòu)在以上述桿的軸向軸心為中心的圓周方向上，將上述傳感器 的位置和上述彈簧力傳遞棒的位置設(shè)于預(yù)定位置，來(lái)對(duì)上述頭部和上述桿進(jìn)行定位固定。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧的彈簧力經(jīng)由輥保持桿體作用于與凸輪部卡合的 輥部件，與支軸和輥部件之間的距離相比，使支軸與彈簧力傳遞棒的作用點(diǎn)之間的距離更 長(zhǎng)。因此，相對(duì)于為了作為轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作而在輥部件產(chǎn)生的反作用力，能夠減小轉(zhuǎn)矩值設(shè) 定用彈簧的彈簧力，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧的小型輕量化，隨之也實(shí)現(xiàn)了其它部件的小 型輕量化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩扳手整體的小型化、輕量化。根據(jù)本發(fā)明第二方面，通過(guò)將輥部件形成為實(shí)心的圓柱形狀，能夠排除由緊固時(shí) 施加的徑向的力引起的變形的影響。另外，通過(guò)使凸輪部的厚度與輥部件的軸向長(zhǎng)度大致 一致，并利用輥支承桿體支承輥部件的軸向全長(zhǎng)，能夠減小對(duì)輥部件的表面壓力，能夠使輥 部件順暢地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明第三、四方面，伴隨緊固力的增加，能夠使轉(zhuǎn)矩限制器可靠地動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明第五方面，能夠使凸輪軸順暢地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明第六方面，能夠使傳遞軸順暢地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明第七方面，能夠使輥支承桿體順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明第八方面，伴隨緊固力的增加，能夠使彈簧力傳遞棒順暢地傾斜運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明第九方面，無(wú)需另外準(zhǔn)備特別的機(jī)構(gòu)就能夠?qū)D(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作的情況
5進(jìn)行電檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明第十方面，能夠牢固地而且以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)將頭部和桿固定于以桿的軸 心為中心的周向的任意位置。根據(jù)本發(fā)明第十一方面，除了上述第十方面的效果外，由于定位部件未露出于轉(zhuǎn) 矩扳手的外部，因此能夠防止誤將定位部件松動(dòng)的情況。根據(jù)本發(fā)明第十二方面，能夠容易地進(jìn)行定位部件的緊固。根據(jù)本發(fā)明第十三方面，作為用于與轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作同步地對(duì)達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)矩的 情況進(jìn)行電檢測(cè)的機(jī)構(gòu)，利用彈簧力傳遞棒，因此不需要特別的機(jī)構(gòu)就能夠使傳感器動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明第十四、十五方面，能夠考慮傳感器和彈簧力傳遞棒傾斜運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作 平面來(lái)對(duì)頭部和桿進(jìn)行定位固定，能夠在轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作的同時(shí)，將緊固轉(zhuǎn)矩已達(dá)到設(shè)定 轉(zhuǎn)矩值的情況作為檢測(cè)信號(hào)從傳感器輸出。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的轉(zhuǎn)矩扳手的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是圖1中的頭部的放大圖。圖3是沿著圖2的A-A箭頭方向的剖視圖。圖4是圖1 圖3的頭部的外觀立體圖。圖5是作用于圖4的轉(zhuǎn)矩限制器的緊固力的矢量圖。圖6是實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩扳手的局部剖視圖，表示開(kāi)關(guān)非動(dòng)作狀態(tài)。圖7是實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩扳手的局部剖視圖，表示開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)。圖8是表示實(shí)施方式3的轉(zhuǎn)矩扳手的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖9是表示實(shí)施方式4的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)合頭部和桿的結(jié)合機(jī)構(gòu)的詳細(xì)情況的局部 剖開(kāi)剖視圖。圖10是表示實(shí)施方式5的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)合頭部和桿的結(jié)合機(jī)構(gòu)的詳細(xì)情況的局 部剖開(kāi)剖視圖。圖11是表示實(shí)施方式6的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)合頭部和桿的結(jié)合機(jī)構(gòu)的詳細(xì)情況的局 部剖開(kāi)剖視圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1、100轉(zhuǎn)矩扳手；2頭部；3a殼體部；北螺紋筒部；3c蓋體；3d上壁部；3e、3f、3g、;3h凹 陷部；4桿；5軸孔；6把手；7凸輪部；7a轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面；7b轉(zhuǎn)矩非傳遞凸輪面；8凸輪軸； 8a軸孔；汕上周槽；8c下周槽；8d棘輪齒；9a、9b、9c鋼球；10棘爪；11傳遞軸；Ila主體軸 部；lib方軸部；12輥支承桿體；1 軸承凹部；12b樞支凹部；13、130、230結(jié)合機(jī)構(gòu)；14輥 部件；1 螺紋筒部；1 擴(kuò)開(kāi)部；15c錐形內(nèi)卡合部；15d第一內(nèi)螺紋部；1 第二內(nèi)螺紋 部；16支軸；17、170、270定位部件；17a按壓部；17b螺紋部；17c六角孔；18彈簧力傳遞棒； 20棒座；20a樞支凹部；21調(diào)節(jié)螺母；22轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)螺釘；25鋼球； 26軸承凹部；30微動(dòng)開(kāi)關(guān)；300被緊固部。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施方式1
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的轉(zhuǎn)矩扳手的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖2是表示圖1中 的頭部的圖，圖3是沿著圖2的A-A箭頭方向的剖視圖，圖4是圖1 圖3所示的利用凸輪 機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的外觀立體圖。本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1是具備利用凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械式的轉(zhuǎn)矩限制器的轉(zhuǎn)矩工 具，該轉(zhuǎn)矩扳手1能夠以設(shè)定的轉(zhuǎn)矩對(duì)例如螺栓或螺母等緊固部件進(jìn)行緊固。轉(zhuǎn)矩扳手1由與緊固部件(以下以螺栓為例進(jìn)行說(shuō)明)卡合的頭部2和圓筒狀的桿 4構(gòu)成，在桿4的后端側(cè)安裝有使用者緊固時(shí)握持的把手6。頭部2在前端部形成為曲面的 大致長(zhǎng)方體狀的殼體部3a的后端部一體地形成有螺紋筒部北，該螺紋筒部北在內(nèi)周面具 有螺紋部，通過(guò)將形成在桿4的前端外周部的螺紋部擰入上述螺紋筒部北，將頭部2的殼體 部3a和桿4結(jié)合，從而使桿4和殼體部3a連通。若設(shè)桿4的軸向?yàn)棣州S，殼體部3a的上下方向?yàn)棣戚S，與χ軸和ζ軸相互正交的 方向?yàn)閥軸，則對(duì)于頭部2的殼體3a，ζ軸方向的一端開(kāi)放，由蓋體3c封閉。在殼體部3a 內(nèi)，在前端部側(cè)配置有凸輪軸8，在該凸輪軸8的中心部形成有軸孔5。形成有軸孔8a的凸輪軸8在沿ζ軸方向延伸的軸部的兩端部，在外周部形成有由 曲面狀的凹部構(gòu)成的上周槽8b和下周槽8c，在上周槽8b和下周槽8c之間沿著周向等間隔 地形成有多個(gè)(在本實(shí)施方式中為6個(gè))凸輪部7。在殼體部3a的上壁部3d形成有與凸輪 軸8具有同一軸心的圓形的凹陷部!Be，在凹陷部3e的內(nèi)周壁面與形成于凸輪軸8的上端部 的上周槽8b之間大致無(wú)間隙地配置有多個(gè)鋼球9a，從而構(gòu)成徑向軸承。鋼球9a還與凹陷 部:3e的上內(nèi)壁面抵接而作為推力軸承發(fā)揮功能。并且，在凹陷部!Be形成有深度淺的凹陷 部3f，在該凹陷部3f與凸輪軸8的上端之間形成間隙。在蓋體3c形成有與凸輪軸8具有同一軸心的圓形的凹陷部3g，在凹陷部3g的內(nèi) 周壁面與形成于凸輪軸8的下端部的下周槽8c之間大致無(wú)間隙地配置有多個(gè)鋼球％，從而 構(gòu)成徑向軸承。鋼球9b還與凹陷部3g的下內(nèi)壁面抵接而作為推力軸承發(fā)揮功能。并且， 在凹陷部3g形成有深度淺的凹陷部3h，在該凹陷部池與凸輪軸8的下端之間形成間隙。 如圖3所示，能夠使鋼球9a與鋼球9b的直徑盡可能地接近凹陷部!Be與凹陷部3g的深度， 因此，能夠增大上周槽8b和下周槽8c相對(duì)于鋼球9a和鋼球9b的受壓面積，能夠相應(yīng)地減 小從鋼球9a和鋼球9b受到的應(yīng)力即赫茲應(yīng)力，能夠?qū)崿F(xiàn)徑向軸承的磨損的降低。如圖4所示，在凸輪軸8的軸孔8a的內(nèi)周面形成有棘輪齒8d，傳遞軸11的主體 軸部Ila插入軸孔8a內(nèi)。在傳遞軸11的主體軸部11a，以中心軸對(duì)稱的方式配置的一對(duì) 棘爪10由未圖示的棘輪彈簧施力而與棘輪齒8d卡合，當(dāng)凸輪軸8向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，傳 遞軸11 一體地旋轉(zhuǎn)。在傳遞軸11的前端部形成有貫通蓋體3c的方軸部11b，未圖示的凹 頭等以能夠拆卸的方式裝配于傳遞軸11的前端部。并且，在主體軸部Ila的端面與凹陷部 3f之間配置有構(gòu)成推力軸承的鋼球9c。形成在凸輪軸8的外周部的多個(gè)凸輪部7形成為這樣的結(jié)構(gòu)在凸輪頂部的兩側(cè) 形成有由陡峭的斜面構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a和由平緩的平緩斜面構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩非傳遞凸 輪面7b。另一方面，在殼體部3a的后部，在以ζ軸方向?yàn)檩S向的支軸16上以擺動(dòng)自如的方 式安裝有輥支承桿體12，該輥支承桿體12形成為大致長(zhǎng)方體狀并構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)。輥支承桿體12在縱長(zhǎng)方向的一端部側(cè)安裝有支軸16，并形成為與凸輪部7的Z軸方向的厚度大致相 同的厚度。在輥支承桿體12上，在與凸輪部7對(duì)置的對(duì)置面?zhèn)?，在形成為凹形狀的軸承凹 部1 中以旋轉(zhuǎn)自如的方式保持有實(shí)心的輥部件14，該輥部件14形成為圓柱狀并構(gòu)成凸輪 從動(dòng)件。該軸承凹部12a的內(nèi)徑部形成為直徑與輥部件14的外徑大致相同的內(nèi)徑面，輥部 件14 一邊旋轉(zhuǎn)一邊與凸輪部7的凸輪面抵接。并且，在輥支承桿體12以與螺紋筒部北的軸孔面對(duì)的方式形成有樞支凹部12b。 該樞支凹部12b在輥支承桿體12的縱長(zhǎng)方向上形成在以支軸16為起點(diǎn)時(shí)比到輥部件14 的中心位置的長(zhǎng)度長(zhǎng)的位置。在桿4內(nèi)的后端部側(cè)，在棒座20與調(diào)節(jié)螺母21之間配置有轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧22。 當(dāng)通過(guò)從桿4的后端的操作使與調(diào)節(jié)螺母21旋合的轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)螺紋桿M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)螺 母21沿著軸向向前后螺旋前進(jìn)，從而調(diào)節(jié)施加于棒座20的彈簧壓力。在棒座20以與輥支承桿體12的樞支凹部12b對(duì)置的方式形成有樞支凹部20a， 在棒座20的樞支凹部20a與輥支承桿體12的樞支凹部12b之間配置有彈簧力傳遞棒18。 彈簧力傳遞棒18的兩端部18a、18b形成為球面(以下為球端部)，即使樞支凹部12b和樞支 凹部20a在χ軸方向的位置向y軸方向和ζ軸方向偏移，彈簧力傳遞棒18也會(huì)與該偏移對(duì) 應(yīng)地與樞支凹部12b和樞支凹部20a抵接。在轉(zhuǎn)矩扳手1未緊固螺栓的非緊固狀態(tài)下，轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧22的彈簧力從彈簧 力傳遞棒18經(jīng)由輥支承桿體12將輥部件14按壓于凸輪部7的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a的基部， 在該位置處，輥部件14靜止而穩(wěn)定地保持于凸輪部7，在該靜止?fàn)顟B(tài)下，彈簧力傳遞棒18成 為與χ軸平行的姿態(tài)。并且，在輥支承桿體12的上下兩面分別形成有供鋼球25嵌入的軸 承凹部沈，這些上下的鋼球25與殼體部3a和蓋體3c的內(nèi)表面抵接，由此對(duì)輥支承桿體12 在ζ軸方向進(jìn)行定位，并且能夠使輥支承桿體12以支軸16為支點(diǎn)順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輥支承桿體12從保持于靜止?fàn)顟B(tài)的非緊固狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行螺栓緊固時(shí)，施加于 桿4的緊固力從支軸16傳遞至輥支承桿體12，通過(guò)輥部件14施加于凸輪部7的轉(zhuǎn)矩傳遞 凸輪面7a。當(dāng)螺栓的緊固進(jìn)展時(shí)，輥部件14受到來(lái)自轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a的反作用力，因 此，輥支承桿體12受到以支軸16為中心朝向逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力。此時(shí)，輥支承桿體12 借助杠桿原理，克服轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧22的作用力使彈簧力傳遞棒18朝向桿4的后端側(cè) 移動(dòng)。S卩，轉(zhuǎn)矩限制器開(kāi)始動(dòng)作。隨著對(duì)螺栓的緊固力增強(qiáng)，從轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a對(duì)輥部件14的反作用力增大，輥 部件14克服轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧22的彈簧力向凸輪頂部側(cè)移動(dòng)。進(jìn)而，當(dāng)輥部件14越過(guò)凸輪 部7的凸輪頂部時(shí)，成為由輥部件14使凸輪軸8向緊固方向旋轉(zhuǎn)的力不起作用的轉(zhuǎn)矩限制 器的動(dòng)作狀態(tài)，將達(dá)到了設(shè)定轉(zhuǎn)矩值的情況通知給使用者。另外，當(dāng)成為輥部件14到達(dá)了凸輪頂部位置的狀態(tài)即轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作狀態(tài)時(shí)， 輥部件14轉(zhuǎn)移至與轉(zhuǎn)矩非傳遞凸輪面7b抵接的狀態(tài)，因此，轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧22的彈簧力 經(jīng)由彈簧力傳遞棒18施加于輥支承桿體12，從而對(duì)輥支承桿體12作用向順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn) 動(dòng)力，施加于桿4的緊固方向的力急劇地減輕，桿4相對(duì)于螺栓空轉(zhuǎn)，直到輥支承桿體12成 為上述的靜止?fàn)顟B(tài)為止。這里，參照?qǐng)D5對(duì)作用于構(gòu)成本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手的轉(zhuǎn)矩限制器的各部件的力 的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
在轉(zhuǎn)矩扳手1的非緊固狀態(tài)中，輥支承桿體12處于上述的靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)從轉(zhuǎn)矩傳 遞凸輪面7a作用于輥部件14的反作用力為P1。該反作用力Pl是轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a與 輥部件14的抵接位置處的法線方向的力。在本實(shí)施方式中，該反作用力Pl的矢量方向從 連結(jié)支軸16的中心與輥部件14的軸中心的軸線即基線軸方向向緊固螺栓的方向偏移角度
θ ο因此，若在緊固螺栓時(shí)從輥部件14對(duì)凸輪部7的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a施加緊固力， 則沿著輥部件14和轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a的切線方向朝向凸輪頂部側(cè)的反作用力P2作用于 輥部件14，將輥部件14朝向凸輪頂部側(cè)推出的力發(fā)揮作用。這里，反作用力P2和Pl處于
P2=PlXtan θ (1)
的關(guān)系。從上述(1)式可知，若轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a和輥部件14的抵接位置處的法線 方向與基線軸方向之間的角度θ小，則力Ρ2成為比力Pl小的力。利用將該輥部件14推 出的力Ρ2，將輥支承桿體12向轉(zhuǎn)矩扳手1的后方側(cè)推壓，該力經(jīng)由樞支凹部12b作用于彈 簧力傳遞棒18。另一方面，由輥支承桿體12作用于彈簧力傳遞棒18的力F與轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a 將輥部件14推出的力P2相比能夠進(jìn)一步減小。這是因?yàn)?，支軸16的軸心與彈簧力傳遞棒18的一方的球端部18a的中心的軸間 距離r2比支軸16的軸心與輥部件14的軸心的軸間距離rl大。S卩，繞支軸16的力矩(轉(zhuǎn) 矩)利用從支軸16到力的作用點(diǎn)的距離與所作用的力的積來(lái)定義，輥部件14處的繞支軸 16的力矩(轉(zhuǎn)矩)和彈簧力傳遞棒18的一方的球端部18a處的繞支軸16的力矩(轉(zhuǎn)矩)相 等。因此，作用于比距支軸16的距離rl大的r2的位置的力小于P2。作用于彈簧力傳遞棒18的力F比力Pl小是指，將彈簧22推回的力比Pl小。于 是，為了將輥14按壓于凸輪8，轉(zhuǎn)矩值設(shè)定彈簧22按壓連桿部22的力也成為比Pl小的力。因此，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1中，作為轉(zhuǎn)矩值設(shè)定彈簧22，可以使用比以往彈 簧常數(shù)小、且小型、輕量的彈簧。并且，從輥支承桿體12作用于彈簧力傳遞棒18的力、以及 從彈簧力傳遞棒18作用于棒座20的力也成為比Pl小的力，因此，對(duì)于彈簧力傳遞棒18、棒 座20等也可以使用小型、輕量的部件。由此，根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1，能夠獲得關(guān)于 轉(zhuǎn)矩扳手1整體能夠小型化/輕量化的效果。另外，如上所述，能夠通過(guò)改變凸輪部7的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a與輥部件14的抵接 位置處的力Pl的方向(法線方向)和基線軸方向的角度θ，來(lái)改變力Ρ2以及F的大小，但 θ優(yōu)選大于0度、小于45度。當(dāng)角度θ為0度時(shí)，法線方向的力Pl與連桿方向一致，因此，輥14只是被向連桿 銷16的方向按壓，對(duì)輥14完全不作用逆著彈簧22的力將輥14推回的方向的分力。因此， 在0度的情況下，無(wú)法發(fā)揮作為轉(zhuǎn)矩扳手的功能，是不優(yōu)選的。并且，在比0度小的角度的情況下，即在圖5中，力Pl的方向比連結(jié)支軸16和輥 部件14的基線軸位置靠逆時(shí)針?lè)较騻?cè)的情況下，作用于輥部件14的力作用在與克服轉(zhuǎn)矩 值設(shè)定彈簧22的彈簧力將輥部件14推回的方向相反的方向上。因此，在該情況下，也同樣 無(wú)法發(fā)揮作為轉(zhuǎn)矩扳手1的功能，是不優(yōu)選的。并且，在θ為45度以上的情況下，法線方向的力Pl和Ρ2為相同大小的力，借助 輥支承桿體12的功能減小作用于轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧22的力的效果降低，因此是不優(yōu)選的。
另外，可以通過(guò)改變支軸16與輥部件14的位置關(guān)系來(lái)變更基線軸方向，由此進(jìn)行 基線軸方向與力Pl的方向(法線方向)的角度θ的調(diào)節(jié)，也可以變更凸輪部7的轉(zhuǎn)矩傳遞 凸輪面7a的曲面形狀來(lái)進(jìn)行基線軸方向與力Pl的方向(法線方向)的角度θ的調(diào)節(jié)。例 如，若將支軸16配置于比圖5所示的位置靠頭部2的前端側(cè)的位置，則θ變大，Ρ2也隨之 變大。并且，通過(guò)增大非緊固狀態(tài)下與輥部件14抵接的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a的傾斜面的傾 斜，使法線方向靠近基線軸方向，因此能夠減小θ，若減小上述傾斜，則能夠增大θ。并且，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1中，即使改變支軸16與樞支凹部12b (S卩，棒18 的一方的球端部18a所卡合的位置)之間的距離r2，同樣能夠使作用于轉(zhuǎn)矩值設(shè)定彈簧22 的力變化。例如在將樞支凹部12b設(shè)定于距支軸16較遠(yuǎn)的位置以使軸間距離r2比圖5所 示的狀態(tài)長(zhǎng)的情況下，如前面所述，由于繞支軸16的力矩相同，因此能夠減小F。但是，若增 大軸間距離r2，則當(dāng)然輥支承桿體12大型化，頭部2大型化。另外，若增大軸間距離r2，則在非緊固狀態(tài)下，樞支凹部12b的位置與棒座20的 樞支凹部20a的位置的(在y軸方向的)偏移增大。于是，非緊固狀態(tài)下的彈簧力傳遞棒18 的相對(duì)于轉(zhuǎn)矩扳手1的Χ軸方向的傾斜增大。當(dāng)在該狀態(tài)下對(duì)棒18作用力時(shí)，作用于棒座 20的力的y軸方向分量變大。由此，通過(guò)y軸方向分量的力將棒座20按壓于桿4的內(nèi)表 面，從而摩擦增大，因此成為轉(zhuǎn)矩的測(cè)量精度降低的原因，是不優(yōu)選的。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1，作為轉(zhuǎn)矩限制器的結(jié)構(gòu)，將與凸輪軸8 的凸輪部7抵接的實(shí)心圓柱狀的輥部件14以旋轉(zhuǎn)自如的方式配置于輥支承桿體12的軸承 凹部12a，能夠使克服轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧22的力而作用的力比從轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面7a作用于輥 部件14的法線方向的力小。由此，能夠使轉(zhuǎn)矩值調(diào)節(jié)彈簧22、連結(jié)輥支承桿體12和轉(zhuǎn)矩值 調(diào)節(jié)彈簧22的彈簧力傳遞棒18等部件小型化和輕量化。由此能夠提供小型/輕量的轉(zhuǎn)矩 扳手。并且，在使用利用彈簧直接將追隨凸輪的輥等按壓于凸輪的英國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第 2148767A號(hào)說(shuō)明書公開(kāi)的現(xiàn)有的凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩限制器方式的轉(zhuǎn)矩扳手的情況下，當(dāng) 輥沿著凸輪的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面一邊自轉(zhuǎn)一邊滑動(dòng)時(shí)，與頭部和桿的內(nèi)表面產(chǎn)生摩擦。但是， 根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1，輥部件14由輥支承桿體12支承為能夠以支軸16為中心擺 動(dòng)，因此，與頭部2和桿4的內(nèi)表面之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦。因此，與上述現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩扳手相比， 能夠提供降低了動(dòng)作時(shí)的摩擦的轉(zhuǎn)矩扳手。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將彈簧力傳遞棒18與輥支承桿體12和棒座20形成為 能夠進(jìn)行樞支動(dòng)作的球面和凹面形狀的卡合構(gòu)造進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此。如上所述，在本 實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1中，輥部件14追隨凸輪部7的凸輪面的動(dòng)作是圖5所示的x-y平面 上的動(dòng)作。因此，可以使軸穿過(guò)彈簧力傳遞棒18的兩端部而軸支承于輥支承桿體12和棒 座20從而進(jìn)行卡合，也可以形成為僅在x-y平面中的圓周方向上滑動(dòng)的圓板狀的卡合部。實(shí)施方式2
圖6和圖7是通過(guò)局部剖面示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩扳手100的內(nèi)部構(gòu)造的俯 視圖。另外，對(duì)于與圖1 圖5所示的部件相同的部件標(biāo)以同一標(biāo)號(hào)并省略對(duì)其的說(shuō)明。本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100具備實(shí)施方式1所示的轉(zhuǎn)矩限制器，通過(guò)伴隨螺栓的 緊固的轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作開(kāi)始，輥支承桿體12轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，保持在對(duì)置的樞支凹部1 和樞 支凹部20a之間的彈簧力傳遞棒18從與χ軸方向平行的狀態(tài)變化為傾斜狀態(tài)，利用這一點(diǎn)，對(duì)螺栓的緊固轉(zhuǎn)矩伴隨轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)矩值的情況進(jìn)行電檢測(cè)。根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100，在使用實(shí)施方式1所示的方式的轉(zhuǎn)矩扳手進(jìn)行 緊固作業(yè)時(shí)，能夠通過(guò)電信號(hào)對(duì)以設(shè)定轉(zhuǎn)矩的緊固已完成的情況進(jìn)行檢測(cè)。因此，例如能夠 利用該信號(hào)通過(guò)聲音和光等告知使用者緊固完成，或者將緊固完成的信號(hào)輸出至外部的信 息處理裝置來(lái)計(jì)測(cè)緊固的次數(shù)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100，能夠進(jìn)行不會(huì)忘記 緊固等緊固作業(yè)的管理。本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100在形成為圓筒形狀的桿4的外周配置有傳感器30，該 傳感器30對(duì)彈簧力傳遞棒18已達(dá)到預(yù)定傾斜的情況進(jìn)行檢測(cè)，作為傳感器30使用機(jī)械的 開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。在桿4的周壁的一部分，與傳感器(以下作為微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行說(shuō)明)30 對(duì)應(yīng)地形成開(kāi)口部4a，微動(dòng)開(kāi)關(guān)30的開(kāi)關(guān)動(dòng)作桿30a穿過(guò)該開(kāi)口部如而與桿4內(nèi)的彈簧 力傳遞棒18的外周面抵接。當(dāng)開(kāi)始螺栓的緊固時(shí)，彈簧力傳遞棒18從圖6所示的與χ軸平行的狀態(tài)即非緊固 狀態(tài)開(kāi)始傾斜，隨著彈簧力傳遞棒18的傾斜增加，開(kāi)關(guān)動(dòng)作桿30a向推入未圖示的開(kāi)關(guān)端 子的方向傾斜。進(jìn)而，如圖7所示，當(dāng)轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作的彈簧力傳遞棒18的傾斜成為最大 時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)30從斷開(kāi)的狀態(tài)切換至接通的狀態(tài)，通過(guò)與傳感器30連接的軟線34將檢測(cè) 信號(hào)輸出至外部。微動(dòng)開(kāi)關(guān)30收納于外裝殼體32內(nèi)，從而保護(hù)微動(dòng)開(kāi)關(guān)30，并且防止塵埃 等通過(guò)開(kāi)口部如進(jìn)入桿4內(nèi)。利用這樣輸出的接通信號(hào)，能夠檢測(cè)一次的以設(shè)定轉(zhuǎn)矩進(jìn)行 的緊固已完成。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100，能夠?qū)⒕o固完成信號(hào)輸出至外部，該 緊固完成信號(hào)表示螺栓等緊固部件的以設(shè)定轉(zhuǎn)矩的緊固已完成。因此能夠計(jì)測(cè)緊固根數(shù)來(lái) 確認(rèn)是否忘記緊固。另外，對(duì)在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手100中傳感器30使用限位開(kāi)關(guān)的情況進(jìn)行了說(shuō) 明，但不限于此。只要是能夠檢測(cè)棒18的傾斜的變化的傳感器、開(kāi)關(guān)，則可以是任何傳感 器、開(kāi)關(guān)，也可以是利用磁、激光、超聲波等的傳感器等。并且，在本實(shí)施方式中，對(duì)傳感器30配置于桿4的y軸方向側(cè)的側(cè)面進(jìn)行了說(shuō)明， 但不限于此。只要能夠測(cè)量棒18的傾斜的變化，則可以配置于任何位置。實(shí)施方式3
圖8是示出表示實(shí)施方式3的轉(zhuǎn)矩扳手的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。另外，在圖8中對(duì)與上 述圖1所示的標(biāo)號(hào)相同的部件標(biāo)以同一標(biāo)號(hào)并省略對(duì)其的說(shuō)明。在圖1所示的實(shí)施方式1中，輥14形成為實(shí)心圓柱狀，但在圖8所示的實(shí)施方式 中，輥14由中空?qǐng)A筒狀的輥主體Ha和兩端部支承于輥支承桿體12的輥軸14b構(gòu)成，輥主 體14a以旋轉(zhuǎn)自如的方式貫穿插入于輥軸14b。在圖8中，在凸輪軸8的上下部，在凸輪軸8的外周面與頭部2的內(nèi)周面之間分別 配置大量鋼球9a、9b來(lái)構(gòu)成徑向軸承這點(diǎn)與圖3所示的實(shí)施方式1相同，但也可以通過(guò)在 圓環(huán)狀的內(nèi)圈部和圓環(huán)狀的外圈部之間配置多個(gè)鋼球、輥等滾動(dòng)部件而成的滾動(dòng)軸承，將 凸輪軸8支承于頭部2。在該情況下，在凸輪軸8的上下部分別裝配上述內(nèi)圈部，在頭部2 的內(nèi)周面裝配上述外圈部。另外，也可以將該滾動(dòng)軸承應(yīng)用于上述的實(shí)施方式1。實(shí)施方式4
圖9是示出表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)合頭部和桿的結(jié)合機(jī)構(gòu)的詳細(xì)情況的局部剖開(kāi)剖視圖。在圖6、圖7所示的實(shí)施方式中，利用彈簧力傳遞棒18的傾斜運(yùn)動(dòng)接通微動(dòng)開(kāi)關(guān) 30，從而能夠?qū)D(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作進(jìn)行電檢測(cè)。在該情況下，需要將固定微動(dòng)開(kāi)關(guān)30的桿4 與頭部2的結(jié)合位置在以桿4的中心軸線為中心的周向上設(shè)于預(yù)定位置，與轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng) 作的時(shí)機(jī)對(duì)應(yīng)，使彈簧力傳遞棒18向接通微動(dòng)開(kāi)關(guān)30的位置傾斜。在圖9中，形成為圓筒形狀的桿4的前端部由在外周面形成有外螺紋部的螺紋筒 部1 和與螺紋筒部15a的前方連續(xù)設(shè)置的薄壁圓筒形狀的擴(kuò)開(kāi)圓筒部1 構(gòu)成。擴(kuò)開(kāi)圓 筒部1 形成為比螺紋筒部15a的外徑小且壁薄，并且前端側(cè)內(nèi)周面(稱為錐形內(nèi)卡合部) 15c形成為隨著朝向前端而內(nèi)徑逐漸增加的喇叭狀。在頭部2的螺紋筒部北的內(nèi)周面形成有與桿4的螺紋筒部1 旋合的第一內(nèi)螺 紋部15d、位于比第一內(nèi)螺紋部15d靠前方的位置的第二內(nèi)螺紋部15e，圓筒狀的定位部件 17與該第二內(nèi)螺紋部1 旋合。定位部件17由下列部分構(gòu)成與第二內(nèi)螺紋部15d旋合的形成于外周部的螺紋部 17b ；錐形的按壓部(錐形外卡合部)17a，形成于螺紋部17b的后方并與錐形內(nèi)卡合部15c 抵接而錐形卡合；以及與例如六角扳手(未圖示)卡合的形成于中心孔部的卡合孔(六角孔) 17c。另外，彈簧力傳遞棒18貫穿插入于該六角孔17c中。按壓部17a形成為外徑從前端 側(cè)朝向后端側(cè)逐漸減小的錐形面。在使桿4的螺紋筒部1 與頭部2的螺紋筒部北的第一內(nèi)螺紋部15d旋合之前， 預(yù)先使定位部件17與第二內(nèi)螺紋部1 旋合。另外，也可以將第一內(nèi)螺紋部15d和第二內(nèi) 螺紋部1 形成為一個(gè)內(nèi)螺紋部。如上所述，對(duì)于彈簧力傳遞棒18，樞支凹部12a的位置與輥支承桿體12的動(dòng)作對(duì) 應(yīng)地變化，因此，通過(guò)卡合孔17c內(nèi)的位置也變化。因此，卡合孔17c的內(nèi)徑形成為，即使彈 簧力傳遞棒18的位置與輥支承桿體12的動(dòng)作對(duì)應(yīng)地變化也不會(huì)與彈簧力傳遞棒18接觸。以上是本實(shí)施方式的結(jié)合機(jī)構(gòu)13的結(jié)構(gòu)，下面對(duì)頭部2和桿4的在圓周方向的定 位固定的方法進(jìn)行說(shuō)明。如轉(zhuǎn)矩扳手1那樣，在擰入圓筒狀的頭部2和桿4而結(jié)合的方式的轉(zhuǎn)矩扳手的情 況下，能夠相對(duì)于將緊固部件緊固的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)牢固的結(jié)合。但是，根據(jù)螺紋的切削方式和頭 部2與桿4的緊固方式，進(jìn)行螺紋緊固而結(jié)合時(shí)的圓周方向的相對(duì)位置關(guān)系出現(xiàn)偏差。因 此，本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩扳手1能夠通過(guò)定位部件17準(zhǔn)確地確定圓周方向的結(jié)合位置。具體 而言，如圖6所示，微動(dòng)開(kāi)關(guān)30用的開(kāi)口如定位于與y軸一致的狀態(tài)。該結(jié)合方法首先如上所述，在頭部2的螺紋筒部北內(nèi)使定位部件17與第二內(nèi)螺 紋部1 旋合，螺旋前進(jìn)至頭部2前端方向側(cè)的里側(cè)。進(jìn)而，將頭部2的螺紋筒部北的第 一內(nèi)螺紋部15d和桿4的螺紋筒部1 相互擰入而結(jié)合。當(dāng)相對(duì)于頭部2擰入桿4時(shí)，形 成于桿4的前端部的錐形內(nèi)卡合部15c與定位部件3的按壓部17a抵接而進(jìn)行錐形卡合。 于是，如上所述，桿4的擴(kuò)開(kāi)部1 通過(guò)楔效果逐漸彈性地推開(kāi)，按壓于頭部2的螺紋筒部 3b的內(nèi)周面，將頭部2和桿4緊固。進(jìn)而，緊固到某種程度后，將頭部2和桿4的位置與進(jìn) 行緊固的圓周方向的期望位置對(duì)準(zhǔn)。接著，從用于安裝凸輪8和緊固軸11等的頭部殼體部3a的開(kāi)口部插入六角扳手， 使定位部件17以向桿4側(cè)螺旋前進(jìn)的方式旋轉(zhuǎn)。于是，通過(guò)與桿4的擴(kuò)開(kāi)部15b的錐形內(nèi)卡合部15c抵接的定位部件17的按壓部17a，使擴(kuò)開(kāi)部1 進(jìn)一步被推開(kāi)。由此，桿4的 前端部4b按壓于頭部2的結(jié)合部2b，將頭部2和桿4牢固地結(jié)合。這樣，通過(guò)在定位固定 后，將凸輪部7等部件組裝到頭部殼體部3a內(nèi)，能夠最終組裝轉(zhuǎn)矩扳手1。這樣，將頭部2和桿4緊固連結(jié)至能夠充分確保相對(duì)于緊固作業(yè)的強(qiáng)度的程度，并 且，將進(jìn)行螺紋緊固的圓周方向的相對(duì)位置關(guān)系調(diào)節(jié)為期望的位置，然后使定位部件17向 桿4側(cè)螺旋前進(jìn)，由此能夠進(jìn)一步強(qiáng)力地相互緊固固定。由此，頭部2和桿4能夠在準(zhǔn)確地 對(duì)位于圓周方向的期望的位置的狀態(tài)下牢固地結(jié)合。并且，如上所述，本實(shí)施方式的定位部件17由于在頭部2的內(nèi)部旋合，因此在組裝 好轉(zhuǎn)矩扳手1的狀態(tài)下，無(wú)法容易地進(jìn)行操作。因此，在使用轉(zhuǎn)矩扳手1時(shí)，不會(huì)誤動(dòng)作而 導(dǎo)致結(jié)合位置偏移。如在實(shí)施方式2中說(shuō)明的那樣，轉(zhuǎn)矩扳手1開(kāi)始緊固時(shí)，開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作， 輥支承桿體12以支軸16為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖6所示的轉(zhuǎn)矩限制器的非動(dòng)作狀態(tài)變化為圖7 所示的動(dòng)作狀態(tài)，彈簧力傳遞棒18相對(duì)于χ軸方向的傾斜變化。在本實(shí)施方式中，彈簧力傳遞棒18和微動(dòng)開(kāi)關(guān)30的開(kāi)關(guān)動(dòng)作桿30a都以與x-y 平面平行地動(dòng)作的方式利用結(jié)合機(jī)構(gòu)13定位固定頭部2和桿4。S卩，在達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)矩之前，在圖6所示的非動(dòng)作狀態(tài)下，微動(dòng)開(kāi)關(guān)30斷開(kāi)，在圖7 所示的轉(zhuǎn)矩限制器的動(dòng)作狀態(tài)下，棒18在x-y平面中成為最大的傾斜，開(kāi)關(guān)動(dòng)作桿30a被 按壓從而微動(dòng)開(kāi)關(guān)30接通。然后，輥部件14移動(dòng)到下一個(gè)凸輪部7的位置，轉(zhuǎn)矩限制器成 為非動(dòng)作狀態(tài)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)30斷開(kāi)。利用這樣輸出的接通信號(hào)，能夠檢測(cè)一次的以設(shè)定轉(zhuǎn)矩 進(jìn)行的緊固已完成。此時(shí)，開(kāi)關(guān)動(dòng)作桿30a與轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作對(duì)應(yīng)地通過(guò)彈簧力傳遞棒18 的傾斜運(yùn)動(dòng)而動(dòng)作，能夠準(zhǔn)確地輸出接通信號(hào)。另外，在沒(méi)有結(jié)合機(jī)構(gòu)13的情況下，通過(guò)確定進(jìn)行頭部2和桿4的螺紋結(jié)合的螺 紋部的長(zhǎng)度、開(kāi)始螺紋切削的位置，能夠在某種程度上確定結(jié)合狀態(tài)下的位置關(guān)系，但根據(jù) 緊固方式和螺紋槽形成的精度不同，會(huì)出現(xiàn)偏差。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，為了檢測(cè)緊固完成，在對(duì)彈簧力傳遞棒18的傾斜 的變化進(jìn)行檢測(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)30安裝于桿4的情況下，能夠?qū)㈩^部2和桿4在圓周方向上準(zhǔn) 確地對(duì)位，能夠與轉(zhuǎn)矩限制器動(dòng)作對(duì)應(yīng)地可靠地檢測(cè)基于設(shè)定轉(zhuǎn)矩的緊固完成。因此，能夠 準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)緊固根數(shù)，確認(rèn)是否忘記緊固等。并且，本實(shí)施方式中，作為頭部2和桿4螺紋緊固而連結(jié)的轉(zhuǎn)矩扳手1，以具備凸輪 軸8、輥支承桿體12、輥部件14以及彈簧力傳遞棒18等的轉(zhuǎn)矩扳手為例進(jìn)行了說(shuō)明，但不 限于此。本發(fā)明的定位部件只要是將頭部和桿相互擰入而連結(jié)的方式的轉(zhuǎn)矩扳手，且需要 確定其圓周方向上的相對(duì)位置關(guān)系的轉(zhuǎn)矩扳手，則能夠應(yīng)用于任意的轉(zhuǎn)矩扳手，不受用于 以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行緊固的機(jī)構(gòu)限定。并且，在本實(shí)施方式中，對(duì)使頭部2的內(nèi)周面和桿4的外周面旋合進(jìn)行緊固的方式 的轉(zhuǎn)矩扳手進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此。例如也可以在頭部的外周面與桿的內(nèi)周面形成螺紋 槽，使兩者旋合而連結(jié)。在該情況下，以錐形部3a朝向頭部2的方向的方式使定位部件17 旋合于桿4的內(nèi)周面。進(jìn)而，將頭部2和桿4擰入連結(jié)并對(duì)位于預(yù)定的位置，然后使定位部 件17朝頭部2側(cè)螺旋前進(jìn)。由此，將頭部2相對(duì)于桿4推開(kāi)，從而能夠在對(duì)位的狀態(tài)下牢 固地固定。
實(shí)施方式5
圖10是示出表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的轉(zhuǎn)矩扳手的結(jié)合頭部和桿的其它結(jié)合機(jī)構(gòu)的 詳細(xì)情況的局部剖視圖。本實(shí)施方式的結(jié)合結(jié)構(gòu)130形成為這樣的結(jié)構(gòu)使設(shè)置于桿4的前端部的螺紋筒 部15a與形成于頭部2的螺紋筒部北的內(nèi)周面的內(nèi)螺紋部旋合，使與桿4的螺紋筒部1 的外周旋合的螺母狀的定位部件170向箭頭A所示的前方螺旋前進(jìn)，將桿4和頭部2在以 χ軸為中心的圓周方向進(jìn)行定位固定。在頭部2的螺紋筒部北，在后端部形成有形成為錐形面的被緊固部(錐形外卡合 部)300，被緊固部300形成為隨著朝向后方而外徑逐漸減小的錐形面。螺母狀的定位部件 170在與螺紋筒部1 旋合的內(nèi)螺紋部170b的前部形成有緊固部(錐形內(nèi)卡合部)170c，該 緊固部170c具備喇叭狀的內(nèi)周面，與形成錐形面的被緊固部300抵接而錐形卡合。本實(shí)施方式的基于結(jié)合機(jī)構(gòu)130的定位固定預(yù)先使定位部件170旋合于桿4的外 周面，然后將頭部2和桿4擰入而連結(jié)。進(jìn)而，使頭部2和桿4對(duì)位于圓周方向的預(yù)定位置， 然后使定位部件170朝向頭部2 (箭頭A方向)螺旋前進(jìn)。于是，通過(guò)緊固部170c將頭部2 的被緊固部300按壓于桿4的螺紋筒部15a的外周面，從而能夠牢固地結(jié)合頭部2和桿4。另外，在使用該定位部件170的情況下，也可以構(gòu)成為在頭部2和桿4的結(jié)合部 中，使頭部2的外周面與桿4的內(nèi)周面旋合而結(jié)合。在該情況下，使定位部件170從頭部2 側(cè)向桿4側(cè)螺旋前進(jìn)，使桿4按壓于頭部2，由此能夠?qū)烧呃喂痰囟ㄎ还潭?。?shí)施方式6
圖11表示本發(fā)明的實(shí)施方式6。另外，對(duì)與圖8所示的部件相同的部件標(biāo)以同一標(biāo)號(hào) 并省略對(duì)其的說(shuō)明。在上述的實(shí)施方式4、5的結(jié)合機(jī)構(gòu)13、130中，使定位部件17、170與桿4的前端 部、或者頭部2的螺紋筒部北的后端部錐形卡合，但本實(shí)施方式的結(jié)合機(jī)構(gòu)230不是利用 上述錐形卡合，而是利用使定位部件270的后端面與桿4的前端面對(duì)接而緊固的雙螺母構(gòu) 造來(lái)結(jié)合桿4和頭部2。在圖11中，定位部件270與圖8的定位部件17同樣形成六角孔17c并在外周面 形成螺紋部17b，使后端面沿著y軸方向形成為平坦面。并且，在螺紋筒部北的內(nèi)周面，與形成在桿4的前端部的螺紋筒部1 旋合的第 一內(nèi)螺紋部15d、和與定位部件270的螺紋部17b旋合的第二內(nèi)螺紋部1 形成為共用的內(nèi) 螺紋部。桿4的螺紋筒部15a的前端部直到前端外徑恒定，并且在外周面形成有與第一內(nèi) 螺紋部15d旋合的螺紋部。并且，將螺紋筒部15d的前端面15f沿著y軸方向形成為平坦 在本實(shí)施方式的結(jié)合機(jī)構(gòu)230中，與實(shí)施方式4同樣，預(yù)先使定位部件270與第二 內(nèi)螺紋部1 旋合。進(jìn)而，使桿4的螺紋筒部1 與頭部2的螺紋筒部北的第一內(nèi)螺紋部 15d旋合，一邊使桿4旋轉(zhuǎn)一邊擰入。擰入直到定位部件270的后端面17d和螺紋筒部1 的前端面彼此接觸為止，使桿4相對(duì)于頭部2旋轉(zhuǎn)到繞χ軸的預(yù)定位置。在該狀態(tài)下，當(dāng)與 實(shí)施方式4同樣使用六角扳手使定位部件270轉(zhuǎn)動(dòng)而向后端側(cè)螺旋前進(jìn)時(shí)，定位部件270 的后端面強(qiáng)力地按壓于螺紋筒15d的前端面，定位部件270作為螺紋筒15d的止轉(zhuǎn)螺母發(fā)揮作用。由此，桿4與頭部2結(jié)合。另外，也可以將本實(shí)施方式的結(jié)合機(jī)構(gòu)應(yīng)用于圖10所示的實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu)。通過(guò)特定的方式詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，只要不脫離本 發(fā)明的精神和范圍，則能夠進(jìn)行各種變更和改造。如以上詳細(xì)描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)矩扳手具備這樣的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器在 緊固螺栓或螺母等緊固部件時(shí)，利用杠桿原理使實(shí)心圓柱狀的輥的凸輪從動(dòng)件以轉(zhuǎn)矩值調(diào) 節(jié)彈簧的彈簧壓力與用于將緊固力傳遞至緊固部件的凸輪加壓接觸，在該轉(zhuǎn)矩扳手中，能 夠提供實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的動(dòng)作且能夠進(jìn)行精度高的緊固的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩扳手具備頭部，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配置有在外周形成有多個(gè)凸輪部的圓筒狀的凸輪軸，所述凸 輪部具有轉(zhuǎn)矩傳遞用凸輪面和轉(zhuǎn)矩非傳遞用凸輪面，并且在上述凸輪軸內(nèi)同軸地配置有轉(zhuǎn) 矩傳遞軸，所述轉(zhuǎn)矩傳遞軸用于經(jīng)由棘輪機(jī)構(gòu)將被緊固體緊固；筒狀的桿，該桿固定于上述頭部的后端部，在該桿的內(nèi)部收納有被轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧 施力的彈簧力傳遞棒；與上述凸輪部卡合的輥部件；以及輥支承桿體，其經(jīng)由支軸以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于上述頭部，將上述輥部件支承為能 夠旋轉(zhuǎn)，并且，經(jīng)由上述彈簧力傳遞棒傳遞的彈簧力作用于上述輥部件而使上述輥部件產(chǎn) 生緊固反作用力，關(guān)于上述輥支承桿體，與從上述支軸到上述輥部件的距離相比，使從上述支軸到上述 彈簧力傳遞棒的作用點(diǎn)的距離更長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述輥部件形成為實(shí)心的圓柱形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述凸輪部設(shè)定為，在上述輥部件處于靜止?fàn)顟B(tài)的卡合位置，相對(duì)于連結(jié)上述輥部件 的軸中心與上述支軸的軸中心之間的基線，使在上述輥部件產(chǎn)生的法線方向的反作用力矢 量的朝向向緊固方向具有偏移角度Θ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述凸輪部設(shè)定為，在上述輥部件處于靜止?fàn)顟B(tài)的卡合位置，相對(duì)于連結(jié)上述輥部件 的軸中心與上述支軸的軸中心之間的基線，使在上述輥部件產(chǎn)生的法線方向的反作用力矢 量的朝向向緊固方向具有比0度大且比45度小的偏移角度θ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，配置于上述頭部?jī)?nèi)的上述凸輪軸在軸向兩端部的外周形成有周槽，在上述各周槽和與 上述各周槽隔離對(duì)置的上述頭部的內(nèi)周壁面之間配置多個(gè)鋼球而構(gòu)成徑向軸承，使上述鋼 球與上述頭部的軸向外側(cè)的內(nèi)壁面抵接，在上述凸輪軸的軸向外端和上述頭部的軸向內(nèi)壁 面之間形成有間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，在上述頭部的內(nèi)周面和配置于上述頭部?jī)?nèi)的上述凸輪軸之間，在上述凸輪軸的軸向兩 端部設(shè)置有滾動(dòng)軸承，該滾動(dòng)軸承是在內(nèi)圈部和外圈部之間配置多個(gè)滾動(dòng)部件而成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述傳遞軸在與被緊固體卡合的一側(cè)的相反側(cè)的一端面和與該一端面對(duì)置的上述頭 部的內(nèi)壁面之間配置有構(gòu)成推力軸承的鋼球。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述輥支承桿體在上述支軸的軸向兩端面，在與上述頭部的內(nèi)壁面之間分別配置有構(gòu) 成推力軸承的鋼球。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述彈簧力傳遞棒的兩端部形成為球面形狀，在上述輥支承桿體和上述轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用 彈簧側(cè)的抵接部件分別形成有以能夠進(jìn)行樞支動(dòng)作的方式卡合的卡合凹部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩扳手設(shè)有傳感器，該傳感器檢測(cè)伴隨上述輥部件借助緊固反作用力在上述凸輪 部的轉(zhuǎn)矩傳遞凸輪面上向凸輪頂部方向移動(dòng)，上述輥支承桿體轉(zhuǎn)動(dòng)，由此上述彈簧力傳遞 棒相對(duì)于上述桿的軸向的傾斜的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩扳手具備結(jié)合機(jī)構(gòu)，該結(jié)合機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋結(jié)合而將上述桿的前端部結(jié)合于上述 頭部的后部，上述結(jié)合機(jī)構(gòu)具有螺紋部，以內(nèi)裝或外裝的方式使形成于上述頭部的后端部 的螺紋筒部和形成于上述桿的前端部的螺紋筒部旋合并形成于上述雙方的螺紋筒部；以及 圓筒狀的定位部件，該定位部件與內(nèi)裝側(cè)的螺紋筒部或外裝側(cè)的螺紋筒部中的一個(gè)螺紋筒 部的前端部抵接而按壓于另一個(gè)螺紋筒部，上述定位部件與上述另一個(gè)螺紋筒部的螺紋部 旋合，在加壓接觸狀態(tài)下與上述一個(gè)螺紋筒部的前端面抵接，將上述頭部和上述桿固定于 以該桿的軸心為中心的周向的任意位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩扳手具備結(jié)合機(jī)構(gòu)，該結(jié)合機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋結(jié)合而將上述桿的前端部結(jié)合于上述 頭部的后部，上述結(jié)合機(jī)構(gòu)具有螺紋部，以內(nèi)裝或外裝的方式使形成于上述頭部的后端部 的螺紋筒部和形成于上述桿的前端部的螺紋筒部旋合并形成于上述雙方的螺紋筒部；以及 圓筒狀的定位部件，該定位部件與內(nèi)裝側(cè)的螺紋筒部或外裝側(cè)的螺紋筒部中的一個(gè)螺紋筒 部的前端部抵接而按壓于另一個(gè)螺紋筒部，上述定位部件與上述另一個(gè)螺紋筒部的螺紋部 旋合，通過(guò)與上述一個(gè)螺紋筒部的前端部錐形卡合，將上述頭部和上述桿固定于以該桿的 軸心為中心的周向的任意位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，在上述結(jié)合機(jī)構(gòu)中，上述定位部件與內(nèi)裝有上述一個(gè)螺紋筒部的上述另一個(gè)螺紋筒部 的內(nèi)周螺紋部旋合，上述定位部件與上述一個(gè)螺紋筒部的前端部?jī)?nèi)周面錐形卡合，從而使 上述一個(gè)螺紋筒部的前端部擴(kuò)開(kāi)而按壓于上述一個(gè)螺紋筒部的內(nèi)周面，以固定上述頭部和 上述桿。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，在上述結(jié)合機(jī)構(gòu)中，上述定位部件與外裝有上述一個(gè)螺紋筒部的上述另一個(gè)螺紋筒部 的外周螺紋部旋合，上述定位部件與上述一個(gè)螺紋筒部的前端部外周面錐形卡合，從而使 上述一個(gè)螺紋筒部的前端部緊固于上述另一個(gè)螺紋筒部的外周面，以固定上述頭部和上述 桿。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩扳手具有檢測(cè)上述彈簧力傳遞棒的傾斜運(yùn)動(dòng)的傳感器，該傾斜運(yùn)動(dòng)是隨著上述 輥部件與上述凸輪部卡合而追隨從而由上述輥支承桿體的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述結(jié)合機(jī)構(gòu)對(duì)以上述桿的軸向軸心為中心的圓周方向上的上述傳感器的位置和上 述彈簧力傳遞棒的位置任意地進(jìn)行設(shè)定，從而將上述頭部和上述桿定位固定。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)矩扳手，其特征在于，上述結(jié)合機(jī)構(gòu)將上述頭部和上述桿定位固定于這樣的位置使得上述傳感器在上述桿 的傾斜成為最大的位置動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)矩扳手，實(shí)現(xiàn)具備利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的轉(zhuǎn)矩扳手的進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的動(dòng)作，能夠進(jìn)行精度高的緊固。在具備利用凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器的轉(zhuǎn)矩扳手中，使實(shí)心圓柱狀的輥部件(14)與凸輪軸(8)的凸輪部(7)卡合，輥支承桿體(12)安裝于頭部(2)并能夠以支軸(16)為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥部件(14)以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于該輥支承桿體(12)，通過(guò)由轉(zhuǎn)矩值設(shè)定用彈簧施力的彈簧力傳遞棒(18)將輥部件(14)按壓于凸輪部(7)。對(duì)于輥支承桿體(12)，與從支軸(16)到輥部件(14)的距離(r1)相比，使從支軸(16)到彈簧力傳遞棒(18)的作用點(diǎn)的距離(r2)更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B25B23/157GK102137738SQ20108000245
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者增田直也, 相川省三, 簡(jiǎn)恭, 緒方智博, 辻洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東日制作所