JP4811889B2

JP4811889B2 - 防錆キャップ用スパナ

Info

Publication number: JP4811889B2
Application number: JP34426799A
Authority: JP
Inventors: 武人大柴; 和明関原; 貴之中村; 孝森田
Original assignee: 岡部株式会社
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001162549A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナットやボルト等の外周面にスパナ掛け用の多角形状部を有するネジ部材の螺着に用いるトルク管理機能を備えたスパナに係り、特に多角形状部の寸法が大きい防錆キャップを、比較的小さなトルクで締め付けるのに適した小型で軽量のスパナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボルトやナットに代表される外周面の少なくとも一部が多角形状のネジ部材の螺着作業において、そのトルク管理を必要とする場合には、トルクレンチなどと称される締付用工具が広く利用されている。それら工具を介してネジ部材に負荷される締付けトルクは、それぞれのサイズ、使用条件等に応じた締着力を確実に発現させるため、ネジ部材のサイズに準じて増大するのが通例であり、これはまた締付用工具が嵌合される多角形状部の寸法（二面幅等）にも比例している。したがって、大きなサイズすなわち多角形状部の寸法の大きいネジ部材を対象とするトルクレンチは、必然的にハンドル部が長くなり、かなり重いものとなる（特開平９−２０７０７９号公報等参照）。
【０００３】
ところで、崩落の危険性がある法面においては、これを安定させるためグラウンドアンカーやロックボルト等の土木用アンカー材が、その基端側部分を地盤より突出した状態で埋設される。従来、それらアンカー材の露出部は、コンクリートで覆うなどして防錆が図られていたが、最近では、特開平１１−２６４１３５号公報等に示されるように、施工性の向上を目的として、内部にグリース等の防錆材を充填した防錆用キャップを冠着することが多くなっている。
【０００４】
この種のキャップとして、例えば意匠登録第１０２６８６８号公報等に記載される袋ナット状のものが知られており、開放端側の内周面と外周面にそれぞれ雌ネジ部とスパナ掛け用の多角形状部が形成されるとともに、その開放側端面にはシールリングが装着され、上記トルクレンチ等の適宜締付用工具を用いてアンカー材の露出部に螺着される。この種のキャップにおける多角形状部の寸法は、ロックボルト用の場合で少なくともメートルネジでＭ７６相当程度であり、さらにグラウンドアンカー用ともなると、同Ｍ１００を大きく超える寸法に形成され、ネジ部材としてみた場合には、きわめて大きいほうの部類に入る。一方、その使用状態においては、内部に充填されたグリース等が外に漏れ出ない程度にシール状態が保持されればよく、むしろキャップの締め過ぎはシールリング損傷等の原因になることから、前記ロックボルト用のキャップを例に挙げると、その締付けトルクはメートルネジでＭ１２ないしＭ１６のネジ部品に適用する程度の荷重が推奨され、一般的なネジ部材におけるサイズと締付けトルクの関係からは大きく外れたものになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、ネジ部材として例示した上記防錆キャップの取付作業のように、多角形状部の寸法が大きい割りには締付けトルクをそれほど必要としない場合でも、大きな締付けトルクの付与を前提として作られている大型で重い締付用工具を使用せざるを得なかった。このため、上記防錆キャップが適用される法面のように、足場の悪い場所での取付作業は、安全性、作業性等の面で改善すべき大きな問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、トルク管理機能を有し、多角形状部の寸法が大きい防錆キャップに適用可能でありながら小型で軽量のスパナの提供をその目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、防錆キャップの外周面に設けられた多角形状部に所要のクリアランスをもって嵌合して該防錆キャップに締付けトルクを伝達する環状の嵌合部が、ハンドル部とともに合成樹脂の一体成形により形成されているスパナであって、前記嵌合部における最小内径部を、前記防錆キャップに最大締付けトルク値が負荷されたときの嵌合部全周の弾性変形により、前記多角形状部の最大外径部を超える寸法に設定した点に大きな特徴がある。
【０００８】
上記構成によれば、嵌合部等の素材（合成樹脂の種類）ならびにその肉厚や多角形状部に対するクリアランス等の条件を適宜選択することにより、所定の締付けトルク以上では、当該嵌合部に拡径方向の弾性変形が生じ、最小内径部を含む内周縁上の各位置において内径幅が拡大し、最大締付けトルク値が負荷された時点で、嵌合部のすべての位置での内径が防錆キャップの多角形状部の最大外径部の寸法を超えることにより、防錆キャップに対して空転するようになる。このため、従来のような複雑なトルク調整機構が不要となり、多角形状部の寸法が大きい防錆キャップを対象とする場合において、スパナを小型で軽量化することができ、製造コストの低減にもつながる。したがって、特に土木用アンカー材の施工における防錆キャップの取付作業のように、ネジ部材のサイズとしては大きくてもそれほど大きな締付けトルクを必要とせず、また傾斜面等の足場が悪い作業環境での使用においては、その取扱いやすさの点から特に好適な工具となる。
【０００９】
さらに、前記嵌合部を防錆キャップの多角形状部に対して適度なクリアランスを有する環状に形成したことにより、当該クリアランスの存在により拡径方向への弾性変形が阻害されることはなく、所定の締付けトルク以上では嵌合部の最小内径部等が拡径方向に適度に弾性変形し、最大締付けトルク値では、嵌合部におけるすべての場所での内径が、防錆キャップの多角形状部の最大外径部の寸法を超えてネジ部材に対して空転するとともに、回動操作中に防錆キャップから外れにくいことから、特に前記のような傾斜面で足場の悪い場所での操作性が向上するという利点がある。
【００１０】
なお、スパナの素材としては、適度な弾性と機械的強度を兼ね備えているものが使用される。合成樹脂の具体例を挙げると、ポリアミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ＡＢＳ樹脂などであり、この中でも価格、性能等の点からＡＢＳ樹脂が好適である。さらに、必要に応じてガラス繊維等の補強用充填材を添加してもよい。この場合、嵌合部の内周側の形状として、隣り合う各直線部の間に円弧部が配置された略六角形状とすれば、回動操作中に特定部位への応力集中がなくなり、クラックの防止に効果があり、繰返し使用における耐久性の向上にもつながる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態を参照しながら本発明について詳細に説明する。図１は、本発明に係るスパナの一実施例を示す平面図である。図示のスパナ１はＡＢＳ樹脂を素材とし、適宜長さのハンドル部２の一端側に、適用対象となる防錆キャップの多角形状部に嵌入される環状の嵌合部３が一体に形成されたものである。そして、この嵌合部３の内周側は、それぞれ六個の直線部３ａと円弧部３ｂとが交互に配置された形状に形成され、適用対象の防錆キャップの多角形状部に対して適度なクリアランスを有している。この場合、軸心を挟んで対向位置にある直線部３ａの各中央部間の間隔が嵌合部３の最小内径部となる。また、ハンドル部２の中央には、前記嵌合部３よりも小さいサイズで六角形状の孔部２ａが形成され、この孔部２ａは、後述する防錆キャップの頂部に設けられた防錆材確認用の六角ボルトの締付けに利用するものである。さらに、ハンドル部２の他端側には小孔２ｂが設けられ、ここに紐を通して作業者の腰などに吊り下げられるようになっている。
【００１２】
次に、上記スパナ１の適用対象となる防錆キャップについて説明する。図２および図３は、それぞれ袋ナット状の金属製防錆キャップ１０の部分断面正面図と同平面図である。この防錆キャップ１０は、地盤の安定に使用されるロックボルト等の土木用アンカー材の施工において、地盤等から突出したアンカー材頭部に装着して防錆を行うためのものである。その構成について詳述すると、防錆キャップ１０の開放端側の内周面に雌ネジ部１０ａが形成されるとともに、当該雌ネジ部１０ａの外側周縁には鍔部１０ｂが設けられ、この鍔部１０ｂに続く外周面がスパナを掛合させるための多角形状部１１となっている。なお、この多角形状部１１は、図３に明示されるように、六個の直線部１１ａと円弧部１１ｂとが交互に配置された形状に形成され、スパナ１の嵌合部３が嵌合可能な寸法となっている。この場合、軸心を挟んで対向位置にある円弧部１１ｂの各中央部間の間隔が多角形状部１１の最大外径部となる。さらに、鍔部１０ｂの端面には環状溝が形成され、その内部にシールリング１２が装着され、また防錆キャップ１０の頂部に六角ボルト１３が螺合している。
【００１３】
図４は、上記防錆キャップ１０の装着状態を示す部分断面図である。ここで、アンカー材２０は法枠２１の交点部分に設置され、交点部分に設けられた孔２２にその基端側が突出した状態でグラウト材Ｇを介して定着されている。この突出部には角座金２３が挿通され、その外側において凹状球面を有する球面座金２４と、先端側が凸状球面となっている締着用ナット２５とにより固定される。そして、防錆キャップ１０は、球面座金２４の外周面に形成されている雄ネジ部２４ａに螺着され、その内部にはグリース等の防錆材２６が充填される。
【００１４】
図５は、本発明に係るスパナ１の使用状態を示す斜視図である。防錆キャップ１０の取付にあたっては、予め頂部の六角ボルト１３をやや緩めた状態で内部にグリース等を雌ネジ部１０ａの近くまで充填し、これをアンカー材の突出部に被せ、手で締められるところまで締め付ける。次いで、スパナ１を防錆キャップ１０の多角形状部１１に嵌合させて締め付けると、スパナ１の回転に伴ってその締付けトルクは漸増するが、所定の回転角を超えた時点で多角形状部１１において、スパナ１の嵌合部３の内周面との間で滑りが生じ、スパナ１をさらに回転させてもスパナ１が空転するのみで防錆キャップ１０はその位置に止まる。すなわち、本発明によるスパナ１は、最大締付けトルク値では当該嵌合部３において、対向位置にある直線部３ａの中央部間の間隔（最小内径部）を含むすべての内径が、多角形状部１１の対向位置にある円弧部１１ｂの中央部間の間隔（最大外径部）を超えるような拡径方向の弾性変形が生じ、防錆キャップ１０の多角形状部１１に対して空転するように予め設定してあるため、過剰な締付力が防錆キャップ１０に負荷されることはない。したがって、スパナ１を使用する場合には、空転が生じるまで締め付ければ、シールリング１２が有効に機能する最適な締付け状態とすることができるのである。なお、スパナ１の回転に伴い、頂部に仮締め状態で螺着された六角ボルト１３の周囲から防錆材が漏れ出たことを確認したら、スパナ１の孔部２ａを利用して六角ボルト１３を締め付けると、防錆キャップ１０の取付作業が完了することになる。
【００１５】
このように、本発明によるスパナ１は、多角形状部の寸法が大きい割にはさほどの締付けトルクを必要としない防錆キャップに対応する締付用工具として有効であり、小型で軽量であることに加え、トルク管理も可能であることから、法面等の足場の悪い場所での使用に特に好適である。さらに、従来のような複雑なトルク調整機構が不要であり成形の容易さ等の理由により、低コストでの製造が可能になる。なお、実施例では、防錆キャップ１０の多角形状部１１に円弧部１１ｂが存在し、ここで用いるスパナ１の嵌合部３にも同様な円弧部３ｂが設けられているが、必ずしも適用対象となる防錆キャップの多角形状部の形状と同一にする必要はなく、例えば六角形状にしてもよい。すなわち、ネジ部材の多角形状部と、これに対応するスパナの嵌合部の形状は格別限定されることはなく、所要の締付けトルク以上となったときにスパナの嵌合部の径方向の各部位が、弾性変形により防錆キャップの多角形状部における径方向の最大幅（最大外径部）を超えるように径方向に拡大し、最大トルク値において、防錆キャップに対して空転するような形状、素材、両者の隙間等を選定すればよいのである。
【００１６】
因みに、上記実施例において、防錆キャップ１０における多角形状部１１の寸法がＭ５６に相当するもの（なお、雌ネジ部１０ａの寸法ではＭ７６のナットに相当している。）を対象とした場合には、ＡＢＳ樹脂製のスパナ１の嵌合部３の厚さを７ｍｍとすれば、４，７００Ｎ・ｃｍ程度の締付けトルクで空転が生じた。また、この時の締付け角度は、手による仮締めの状態から４５度程度回転させた位置であり、この状態で長期間の暴露試験を行っても防錆材２６の漏洩は見られなかった。さらに、このスパナ１は、繰返し使用にも十分耐え得るものであった。なお、空転を開始する時点での締付けトルク値、すなわち防錆キャップに対して最大限に負荷することのできる締付けトルク値（最大締付けトルク値）は、スパナ１における嵌合部３の材質ならびにその肉厚や防錆キャップに対するクリアランス等の条件を適宜選択することにより、任意に設定することができる。
【００１７】
図６は、本発明に関連するスパナの参考例である。図示のスパナ５は、前記実施例と同様な合成樹脂により形成され、ハンドル部の形状も同様であるが、嵌合部６の形状が開放している点で環状の前記実施例とは異なるものである。
【００１８】
図７は、嵌合部を円環状に成形したスパナの別の実施例であって、嵌合部の内周側の形状が前記第一実施例とは異なるが、その余の部分の形状と材質は第一実施例と同様である。図示のスパナ８において、嵌合部９は、平面視円弧状の六個の突起９ａが、それぞれの頂部を嵌合部９の中心に向けて６０度間隔で内周側に突出した形状になっている。この場合、軸心を挟んで対向位置にある突起９ａの先端部間の間隔が嵌合部９の最小内径部となる。そして、スパナ８を防錆キャップ３０の多角形状部に嵌合して締付け方向に回動すると、これら突起９ａは、それぞれが多角形状部の各角部３０ａの近くで掛合し、その締付力を伝達する。そして、所定の締付けトルク以上では、嵌合部９における突起９ａ間の間隔が拡径方向に弾性変形し、最大締付けトルク値において、対向位置にある突起９ａ間の間隔が防錆キャップ３０の対角間距離（最大外径部）を超えることになる。これにより各突起９ａが角部３０ａを乗り越え、それ以上の締付力が防錆キャップ３０に導入されないようになっている。
【００１９】
なお、上記実施例において、嵌合部における円弧部は必ずしも必要ではない。さらに、防錆キャップにおける多角形状部と併せてスパナの嵌合部の内周縁側を八角形以上の多角形状にしたり、また嵌合部をハンドル部の両側に設けるなどして複数にしてもよく、その他ハンドル部の形状や材質を他のものに変更するなど、この発明の技術思想内での種々の変更実施はもちろん可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による合成樹脂製のスパナは、素材自体が備えている適度な弾性と機械的強度に基づき、所定の締付けトルク以上で嵌合部の内周縁側の各部位に拡径方向の弾性変形が生じ、最大締付けトルク値において、少なくとも最小内径部での変形量が防錆キャップの径方向の最大幅、すなわち最大外径部を超えるように設定され、防錆キャップに対して空転する構成であるから、繰返し使用が可能であるとともに、従来のような複雑なトルク調整機構が不要となり、スパナの小型・軽量化に加え、低コストでの製造が可能になるなど、その実用上の効果はきわめて大である。かかる特長を有するスパナは、土木用アンカー材の突出部に装着される防錆キャップのように、ネジ部材としてのサイズが大きくてもそれほど大きな締付けトルクを必要としないものの締付け作業に特に適しており、前記防錆キャップが用いられる傾斜面等の足場が悪い作業環境での使用においては、その取扱いやすさの点から利便性が高いものである。
【００２１】
なお、防錆キャップに対する嵌合部を環状に形成したことにより、操作中において防錆キャップから外れにくくなっているので、前記のような足場の悪い場所での操作性が向上する。この場合、嵌合部の形状として、隣り合う各直線部の間に円弧部が配置された略六角形状とした場合には、嵌合部の特定部位への応力集中がなくなり、合成樹脂製であっても耐久性の良好な工具となり、安価に製造することができるなど、その実用上の効果はきわめて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による防錆キャップ用スパナの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示すスパナの適用対象である防錆キャップの部分断面正面である。
【図３】図２に示す防錆キャップの平面図である。
【図４】図２に示す防錆キャップの装着状態を表す部分断面図である。
【図５】図１に示す防錆キャップ用スパナの使用状態を表す斜視図である。
【図６】本発明に関連するスパナの参考例を示す平面図である。
【図７】本発明による防錆キャップ用スパナの他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１，５，８…スパナ、２，７…ハンドル部、３，６，９…嵌合部、１０，３０…防錆キャップ、１１…多角形状部、２０…アンカー材、２１…法枠

Claims

防錆キャップの外周面に設けられた多角形状部に所要のクリアランスをもって嵌合して該防錆キャップに締付けトルクを伝達する環状の嵌合部が、ハンドル部とともに合成樹脂の一体成形により形成されているスパナであって、前記嵌合部における最小内径部が、前記防錆キャップに最大締付けトルク値を負荷したときの嵌合部全周の弾性変形により、前記多角形状部の最大外径部を超える寸法であることを特徴とする防錆キャップ用スパナ。