説明

ソケットクイック交換アダプタ

【課題】ソケット交換作業の作業性を向上させることが可能なソケットクイック交換アダプタを提供する。
【解決手段】工具の回転軸20とソケット30との間に介装され、ソケット30をマグネット13の磁力で保持するとともに、ソケット30を回転軸20に対して相対回転不能に締結するソケットクイック交換アダプタ10であって、ソケット30が取り付けられるソケット取付面18cに、マグネット13のN極とS極とが交互に露出するようにマグネット13が複数配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工具の回転軸とソケットとの間に介装され、回転軸とソケットとを締結するソケットクイック交換アダプタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばボルト・ナットなどに係合可能な係合部を備えたソケットと、前記ソケットを回転駆動する回転軸とを備えた工具において、前記回転軸とソケットとを締結する技術は公知である(例えば、特許文献1)。
【0003】
従来、図7(a)に示すように、工具の回転軸110とソケット120との締結構造として、ソケット120と回転軸110とが係合された状態で、ソケット120のピン孔と回転軸110のピン孔とにピン130が挿通され、さらにソケット120の外周にピン抜止用のOリング140が装着されることによって、回転軸110とソケット120とが締結されるものがあった。
しかし、ソケット120を異なる種類のものに交換する際には、(1)Oリング140をソケット120から取り外し、(2)ピン130をピン孔から抜き出し、(3)ソケット120を回転軸110から取り外し、そして、(4)新たなソケットを回転軸110に係合させ、(5)新たなソケットと回転軸110とのピン孔にピン130を挿通し、(6)ピン抜止用のOリング140をソケット120に装着する必要があった。このため、作業工数が多く、迅速に交換作業を行うことが困難となり、ソケット交換作業の作業性が悪化する点で不利であった。したがって、従来の締結構造では、工場の生産ライン作業中にソケット120の交換(差替え)を行うと、稼働率が低下していた。
【0004】
また、従来、図7(b)に示すように、工具の回転軸210とソケット220との締結構造として、ソケット220と回転軸210とが係合された状態で、回転軸210の中に仕込まれた鋼球211がスプリング212の張力で押し出され、ソケット220に形成されるソケット穴221へ嵌合することによって、回転軸210とソケット220とが締結されるものがあった。
しかし、鋼球211が噛込みやすく、ソケット220を取り外す際に、鋼球211をピン等で押込まなければならない場合が多かった。このため、迅速に交換作業を行うことが困難となり、ソケット交換作業の作業性が悪化する点で不利であった。
【0005】
また、従来、図7(c)に示すように、工具の回転軸310とソケット320との締結構造として、ソケット320と回転軸310とが係合された状態で、回転軸310の外周溝に巻き付けられたウレタンリング311が、ソケット320における回転軸310との嵌合部内周面に圧接し、ウレタンリング311とソケット320との間の摩擦力によって、回転軸310とソケット320とが締結されるものがあった。
しかし、ソケット320を数回交換するだけでウレタンリング311が摩耗し、ソケット320の保持力が低下するので、実用性の点で問題があった。
【0006】
また、従来、図7(d)に示すように、工具の回転軸410とソケット420との締結構造として、ソケット420と回転軸410とが係合された状態で、回転軸410側に仕組まれた鋼玉411をソケット脱着スライド412によりソケット420側へ押し付けて、ソケット420の外周溝に嵌合させることで、回転軸410とソケット420とが締結されるものがあった。この場合、バネ413の張力で付勢されているソケット脱着スライド412を上下操作し、鋼玉411のソケット420側への押し付け状態と押し付け解除状態とを切り換えることによってソケット420の脱着が行われていた。
しかし、ソケット420の脱着作業時(交換作業時)に両手作業が必要であった。また、ソケット420のソケット側ドリブン部421が特殊形状(凸形状)であるため、一般的なソケット(ソケット側ドリブン部が凹形状のソケット)をそのまま使用することができず、コストがかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−349527号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、ソケット交換作業の作業性を向上させることが可能なソケットクイック交換アダプタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載のソケットクイック交換アダプタは、
工具の回転軸とソケットとの間に介装され、前記ソケットをマグネットの磁力で保持するとともに、前記ソケットを前記回転軸に対して相対回転不能に締結するソケットクイック交換アダプタであって、
前記ソケットが取り付けられるソケット取付面に、前記マグネットのN極とS極とが交互に露出するように前記マグネットが複数配置される。
【0010】
請求項2に記載のソケットクイック交換アダプタにおいては、
前記ソケット取付面の中央部から突出し、角柱形状を有し、前記ソケットと一体回転可能に係合するドライブ部を備え、
前記複数のマグネットが、前記ドライブ部の周囲に環状に並べられる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ソケット交換作業の作業性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係るソケットクイック交換アダプタの実施の一形態であるソケットクイック交換アダプタを介して、工具の回転軸とソケットとが締結締結されている状態を示す図である。
【図2】工具の回転軸とトルクセンサを示す図である。
【図3】ソケットクイック交換アダプタとソケットを示す図である。
【図4】(a)は図3に示すソケットクイック交換アダプタを矢印B方向から見た図であり、(b)は矢印C方向から見た図である。
【図5】(a)は二つのマグネットの異極並列時における磁束分布を示し、(b)は二つのマグネットの同極並列時における磁束分布を示す図である。
【図6】マグネットの変形例を示す図である。
【図7】(a)〜(d)は従来の工具の回転軸とソケットとの締結構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明に係るソケットクイック交換アダプタの実施の一形態であるソケットクイック交換アダプタ10について、図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、ソケットクイック交換アダプタ10(以下では、「アダプタ10」と称する)は、ボルト・ナットなどに係合可能な係合部33を備えたソケット30と、ソケット30を回転駆動する回転軸20を備えた工具(インパクトレンチ)の回転軸20と、の間に設けられ、回転軸20とソケット30とを締結するために用いられる部材である。
以下では、まず、インパクトレンチとソケット30について説明し、次いでアダプタ10について説明する。
【0015】
図1および図2示すように、インパクトレンチは、公知のインパクトレンチである。インパクトレンチの回転軸20は、棒形状を有しており、軸回りに回転可能に構成されている。回転軸20は、その先端部21に四角柱形状(略四角柱形状も含まれる)の角柱部22を有している。角柱部22には、回転軸20の軸方向(図1の矢印A参照)と直交する方向に貫通するピン孔23が形成されている。
【0016】
インパクトレンチには、トルクセンサ1が設けられている。トルクセンサ1は、磁歪式のセンサである。トルクセンサ1は、励磁コイル2と検出コイル3とを有している。励磁コイル2と検出コイル3とは、回転軸20の所定の部分(例えば軸方向における途中部)に設けられ、回転軸20を周回するように配設されている。回転軸20において、励磁コイル2と検出コイル3とが配設される所定の部分には、回転軸20の外周面に溝加工が施された溝加工部4が設けられている。
かかる構成を有するトルクセンサ1において、励磁コイル2によって磁界が形成され、回転軸20の溝加工部4を介する透磁率変化が、トルクの大きさに関係する(比例する)検出コイル3からの出力電圧の変化として検出される。つまり、磁歪式センサとして構成されるトルクセンサ1においては、回転軸20の透磁率変化にともなう検出コイル3からの出力電圧の変化が換算されることにより、回転軸20が伝達するトルク(締付トルク)が検出される。
【0017】
図1および図3に示すように、ソケット30は、一般的な(市販の)ソケットである。ソケット30は、略円柱形状を有しており、マグネットに吸着可能な磁性体にて構成される部材である。ソケット30は、その軸方向(図1の矢印A参照)の基端部(回転軸20側端部、以下「ソケット側ドリブン部」と記載する)が凹形状に形成されている。つまり、前記ソケット側ドリブン部は、円形の端面31と、端面31の中央部から軸方向に陥没して形成される有底の穴部32とを有している。
穴部32は、角柱形状(略角柱形状も含まれる)を有しており、本実施形態では四角柱形状を有している。また、ソケット30は、その軸方向の先端部に、ボルト・ナットなどに係合可能な係合部33を有している。
ソケット30は、その凹形状のソケット側ドリブン部をメス型とし、一般的なインパクトレンチの回転軸をオス型として、そのソケット側ドリブン部に一般的なインパクトレンチの回転軸の先端部が係合可能(締結可能)に構成されている。
【0018】
以下では、アダプタ10について説明する。
【0019】
図1、図3、図4(a)、および図4(b)に示すように、アダプタ10は、本体部11、マグネットホルダ12、およびマグネット13、を有している。
【0020】
本体部11は、アダプタ10の主たる構造体をなす部材である。本体部11は、略円柱形状を有している。
本体部11は、その軸方向(図1の矢印A参照)の基端部(回転軸20側端部)に、有底の穴部14を有している。穴部14は、インパクトレンチの回転軸20の先端部21に対応した形状を有しており、その底部側には回転軸20の先端部21の角柱部22に対応した形状の角柱穴部14aが形成されている。
穴部14は、回転軸20の先端部21と係合可能に構成されている。本体部11の穴部14(角柱穴部14a)が形成される部分には、その軸方向と直交する方向に貫通するピン孔15が形成されている。ピン孔15は、回転軸20のピン孔23に対応して形成されており、本体部11の穴部14と回転軸20の先端部21とが係合されたときに本体部11のピン孔15と回転軸20のピン孔23とが連通するように(軸方向の位置が等しくなるように)構成されている。本体部11の穴部14と回転軸20の先端部21とが係合している状態において、ピン孔15・23には、ピン(スチールピン等)5が挿通可能に構成されている。本体部11の外周面におけるピン孔15が開口している部分を通る位置には、周方向に延在するリング溝16が形成されている。リング溝16には、Oリング(ゴムリング、スチールバンド等)6が装着可能に構成されている。
本体部11の軸方向先端部には、先端側へ突出するドライブ部17が形成されている。ドライブ部17は角柱形状(略角柱形状も含まれる)を有している。本実施形態では、ドライブ部17はソケット30の穴部32に対応した四角柱形状を有しており、ソケット30の穴部32に係合可能に構成されている。
【0021】
マグネットホルダ12は、有底の円筒形状を有しており、円板形状の底壁部18と、底壁部18の外周縁からほぼ直角に立ち上がる円筒形状の周壁部19を有している。マグネットホルダ12は、反磁性体(例えば、SUS系の金属材料)で構成されており、磁界を遮る構造を有している。マグネットホルダ12の底壁部18には、底壁部18の内周面と外周面との間を貫通する中央孔部18aと周囲孔部18bとが形成されている。中央孔部18aは、底壁部18の中央部に配置されている。周囲孔部18bは、偶数個(本実施形態では、八個)設けられている。各周囲孔部18bは、中央孔部18aを中心に互いに等間隔を置いて、中央孔部18aの周囲に環状に並べられている(図4(b)参照)。なお、底壁部18の外面をソケット取付面18cと称する。
マグネットホルダ12は、本体部11の先端部に取り付けられている。詳細には、マグネットホルダ12は、その底壁部18の中央孔部18aに本体部11のドライブ部17が挿通され、かつ、その内周面(底壁部18の内周面と周壁部19の内周面)と本体部11の先端部とが嵌合している状態で、本体部11の先端部に取り付けられている。
【0022】
マグネット13は、円柱形状を有しており、一方の端面がN極、反対側の端面がS極に着磁されている。マグネット13は、偶数個(本実施形態では、八個)設けられており、それぞれ同一の形状を有している。
各マグネット13は、マグネットホルダ12の底壁部18の各周囲孔部18bに嵌挿されて接着剤等でそれぞれ取り付けられており、中央孔部18aの周囲(ドライブ部17の周囲)に互いに45°ずつ間隔を置いて環状に並べられている。なお、各マグネット13の配置に関して、「環状に並べられる」には、各マグネット13が互いに間隔を置いて環状に並べられる場合のみならず、連続して環状に並べられる場合も含まれる。
各マグネット13は、そのN極(N極の面)とS極(S極の面)とを結ぶ線が本体部11の軸方向に沿うように配置されている。各マグネット13は、一方の極が底壁部18の内面側にきて、他方の極が底壁部18の外面側(ソケット取付面18c側)にくるように配置されている。各マグネット13は、隣接するマグネット13のN極の位置とS極と位置が交互に逆になるように配置されており、異極並列に配列されている。これにより、底壁部18のソケット取付面18c側にくる極が交互に変わり、つまりソケット取付面18cに各マグネット13のN極とS極とが交互に露出するように各マグネット13が配置されている(図4(b)参照)。
【0023】
かかる構成を有するアダプタ10を用いて、インパクトレンチの回転軸20とソケット30とを締結するときの手順について説明する。
【0024】
まず、アダプタ10をインパクトレンチの回転軸20に取り付ける。
具体的には、本体部11の穴部14をインパクトレンチの回転軸20の先端部21に挿入して両者を係合させ、本体部11の穴部14とインパクトレンチの回転軸20の先端部21とが係合した状態で、本体部11のピン孔15と回転軸20のピン孔23とにピン5を挿通し、さらに本体部11のリング溝16にピン抜止用のOリング6を装着することによって、アダプタ10をインパクトレンチの回転軸20に取り付ける。
本体部11の穴部14と回転軸20の先端部21とが係合した状態では、本体部11と回転軸20との相対的な回転が規制され、本体部11と回転軸20とが一体的に回転可能となる。
【0025】
次に、アダプタ10のドライブ部17にソケット30の穴部32を挿入して、両者を係合させる。
アダプタ10のドライブ部17にソケット30の穴部32を挿入すると、ソケット30がアダプタ10に設けられている各マグネット13の磁力によって吸着され、アダプタ10とソケット30との係合状態が保持され、これによりソケット30がアダプタ10に取り付けられることとなる。
アダプタ10のドライブ部17とソケット30の穴部32とが係合した状態では、アダプタ10とソケット30との相対的な回転が規制され、両者が一体的に回転可能となる。
ソケット30がアダプタ10に取り付けられた状態では、ソケット30の端面31とアダプタ10のソケット取付面18cとが当接し、かつ、ソケット30の穴部32とアダプタ10のドライブ部17とが係合している状態にある。また、ソケット30は、各マグネット13の磁力のみによりアダプタ10に保持される。
【0026】
このように、アダプタ10がインパクトレンチの回転軸20に取り付けられ、かつ、ソケット30がアダプタ10に取り付けられることによって、アダプタ10を介して回転軸20とソケット30とが締結される。なお、回転軸20とソケット30とが締結されている状態では、回転軸20の角柱部22とアダプタ10の角柱穴部14aとが係合するとともに、角柱形状(四角柱形状)のドライブ部17とソケット30の穴部32とが係合しているため、ソケット30の回転軸20に対する相対回転が規制されて、ソケット30が回転軸20と一体的に回転することとなっている。
【0027】
以上のように、アダプタ10は、ソケット30を各マグネット13の磁力のみで保持するため、ソケット30を引き抜くだけでアダプタ10からソケット30を外すことができ、片手でのソケット30の交換作業が可能となる。これにより、回転軸20に締結されるソケット30を異なる種類のもの(係合部33のサイズが異なるもの)に交換する際、ソケット30の交換作業を容易、かつ、迅速に行うことが可能であり、ソケット交換作業の作業性を向上させることが可能である。
また、アダプタ10を用いることで、ソケット交換作業の作業性が向上するため、工場の生産ライン作業中(流れ作業中)にソケット30の交換(差替え)を行っても、稼働率を下げることがない。
また、アダプタ10を用いることで、ソケット交換作業の作業性が向上するため、工場の生産ライン作業において、一本の工具(インパクトレンチ)を用いてソケット30だけを差替えることにより、多種のサイズのボルト・ナットの締付けを行うことが可能となる。すなわち、多種のサイズのボルト・ナットの締付けに、工具(インパクトレンチ)を共用することが可能となる。これにより、ライン内の工具を集約でき、工具投資の大幅な削減が可能となる。
【0028】
また、アダプタ10は、各マグネット13の磁力を調整することで、ソケット30の脱着力(吸引力)を調整できるため、ソケット交換作業の作業性を向上させることが可能である。
【0029】
また、アダプタ10は、ソケット30を脱着する部分が、ソケット取付面18cとソケット取付面18cの中央部から突出するドライブ部17とによって凸形状に形成されており、市販のソケット30(ソケット側ドリブン部が凹形状のソケット)のソケット側ドリブン部に係合可能な形状に構成されている。これにより、市販の安価なソケットをそのまま使用可能であり、コストを低減可能である。
【0030】
また、アダプタ10は、そのソケット取付面18cに各マグネット13のN極とS極とが交互に露出するように配置されている。つまり、隣接するマグネット13の極性配置が反対となっている。
これにより、ソケット取付面18cに同一の磁極が露出するように配置される場合に比べて、磁路が短く、かつ、磁気抵抗が少なくなるので、各マグネット13の磁力によるソケット30の吸引力を向上させることが可能である(図5(a)および図5(b)の太線矢印参照)。
【0031】
また、アダプタ10においては、各マグネット13は、環状に並べられており、かつ、ソケット取付面18cに各マグネット13のN極とS極とが交互に露出するように配置されている。これにより、各マグネット13の磁力線がインパクトレンチの回転軸20側(トルクセンサ1側)に向かうことを抑制可能である(図5(a)の太線矢印参照)。したがって、磁歪式のトルクセンサ1の検出精度を確保可能であり、磁歪式のトルクセンサ1が設けられた工具にも対応可能である。
【0032】
なお、工具については、インパクトレンチに限定されず、トルクレンチ、ラチェットレンチ、ナットランナ等であってもよい。
【0033】
また、ソケット30を保持するためのマグネットについては、図6に示すように、マグネットホルダ12の周囲孔部18bよりも大きい径を有する基端部43aと、基端部43aから突出し、周囲孔部18bに挿入可能な突出部43bと、を備える凸形状のマグネット43を用いてもよい。マグネット43は、突出部43bが周囲孔部18b内に配置され、基端部43aが底壁部18の内周面側に配置される。これにより、マグネット43がマグネットホルダ12から脱落しにくくなり、強固に支持される。
【符号の説明】
【0034】
10 ソケットクイック交換アダプタ
13 マグネット
18c ソケット取付面
20 回転軸
30 ソケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具の回転軸とソケットとの間に介装され、前記ソケットをマグネットの磁力で保持するとともに、前記ソケットを前記回転軸に対して相対回転不能に締結するソケットクイック交換アダプタであって、
前記ソケットが取り付けられるソケット取付面に、前記マグネットのN極とS極とが交互に露出するように前記マグネットが複数配置される、
ソケットクイック交換アダプタ。
【請求項2】
前記ソケット取付面の中央部から突出し、角柱形状を有し、前記ソケットと一体回転可能に係合するドライブ部を備え、
前記複数のマグネットが、前記ドライブ部の周囲に環状に並べられる、
請求項1に記載のソケットクイック交換アダプタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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