JPH0413093Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、トルクレンチによる締付け状態を、
その締付け作業現場より離れた位置で管理するこ
とができるようにした無線式デジタルトルクメー
タに関するものである。

〔考案の背景〕

例えばトルクレンチによる締付け状態を、その
締付け作業現場より離れたところにある例えば管
理室で管理することができるようにした従来の計
測方法としては、トルクレンチの負荷トルクによ
つて生じる機械的な歪み量をストレーンゲージ等
で検出し、この検出信号コード（ケーブル）にて
管理室にある表示器と接続する有線式のものと、
又ストレーンゲージ等で検出した電圧信号をアン
プにて増幅しＶ／Ｆコンバータを用いて電圧−周
波数変換を行いFM信号として管理室へ送信し、
管理室では受信装置にて受信後増幅及び検波等を
行つた後、検波された周波数信号をトルク値に変
換して表示する方式が考えられてきたが、前者に
おいては、測定器と表示器が有線にて結合されて
いるため作業性が悪く動作範囲（行動範囲）も狭
くなり、しかも測定器、表示器の距離も制限され
る欠点がある。又、後者においては検出、送信回
路が複雑となり高価であり消費電力も大きく、そ
の上測定装置の外形も大型になりさらには保守、
作業性が悪い等の問題点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は前述した従来技術の問題点を解消する
ためになされたもので、測定機であるトルクメー
タにトルク検出と送信とを一体回路とした発振部
のみを設けて、測定、送信部の小型、軽量化、低
消費電力、低価格な測定器とし、さらに受信及び
表示は、送信された周波数信号を一定時間カウン
トし、ある関数にて演算することのみにてトルク
値に変換して表示することが無線により行うこと
ができる無線式デジタルトルクメータを提供する
ことを目的とするものである。

〔考案の実施例〕 以下に本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

１は本実施例に使用されるトルクレンチであつ
て、このトルクレンチ１の把持管２の内部には、
２点P₁とP₂で支持されるスパナ本体３が内装さ
れており、さらにこのスパナ本体３には、対向す
る２枚の電極４，５で構成される可変容量のコン
デンサ６が設けられており、締付応力でスパナ本
体３に弾性変形が生じれば、この変形量でコンデ
ンサ６の容量が変化されるようになつている。ま
た上記トルクレンチ１には回路ケース７が取付け
られており、このケース７内には、第３図で示す
トルク計測用の周波数信号発振器Ａが組込まれて
いる。この周波数信号発振器Ａは、電源スイツチ
８、前記の可変コンデンサ６、水晶振動子による
発振回路９、合否判別スイツチ１０，３逓信回路
１１、送信アンテナ１２とにより構成されてい
る。第４図に示されているＢは上記発振器Ａに対
応する周波数信号受信器であつて、この受信器Ｂ
は、例えば管理室等の適宜位置に設置されるもの
であつて、その内部回路は、受信アンテナ１３、
アンテナ同調器１４、第１局部発振器１５、第１
周波数変換器１６、バンドパスフイルタ１７、第
２局部発振器１８、第２周波数変換器１９、波形
整形回路２０、カウンター回路２１、マイクロコ
ンピユータ２２、表示器２３で構成されている。

以上が本実施例の構造であるが、次にその作用
について述べると、把持管２を握つて締付け操作
を行い、このとき、トルクレンチ１による締付力
が一定のトルク値に達すると、スパナ本体２に歪
み（弾性変形）が生じ、その結果、対向する双方
の極板４，５の間隔が変動し、コンデンサ６の静
電容量が変化される。この静電容量の変化によ
り、発振回路９の発振周波数が変化される。この
発振回路９により発振された周波数は、３逓倍回
路１１にて３逓倍された後アンテナ１２より発振
信号として送信される。すなわちトルクを負荷す
ることによつて可変する発信周波数がそのまま信
号として送信される。受信アンテナ１３にて受信
された信号は、アンテナ同調器１４にて選択さ
れ、第１局部発振器１５にて発振される周波数に
より周波数変換器１６にて変換され、バンドパス
フイルター１７により目的の範囲の周波数のみ取
り出して、第２局部発振器１８により最終目的周
波数に変換された周波数信号は波形整形回路２０
にて矩形波に整形された後カウンター回路２１に
入力される。このカウンター回路２１は、マイク
ロコンピユータ２２によつて一定時間間隔に制御
され一定時間経過するとカウントを停止し、マイ
クロコンピユータ２２がカウント値を入力する。
又、無負荷（トルク＝０）時の周波数F0をあら
かじめマイクロコンピユータ２２に記憶させてお
き、トルクが負荷され変化した周波数F_tから前記
F0を減算したΔFを演算することにより値に変換
して表示器２３にて測定トルク値を表示するもの
である。

従つて本実施例によると、電波を用いて信号伝
送のためにコードレスであることより、作業性、
動作、取扱い範囲の大幅な向上が得られ、又アン
プ部、Ｖ／Ｆコンバータ、検波、復調回路等を要
することなく構成できるため、消費電力が小さ
く、回路が簡単であることにより小型、軽量、低
価格化することができ、実用性が高く、保守を容
易化、簡素化することができるトルクメータを提
供できる効果がある。

〔考案の概要〕

以上のように本考案はトルクを計測するトルク
レンチ、トルクドライバ等のトルクメータにおい
てトルクを負荷することによつて生じる機械的変
位量を発振回路を構成するキヤパシタンスの変化
におきかえて発振周波数を変化させ、この可変発
振周波数を直接電波として送信し、受信した電波
の周波数は矩形波となしてカウントし、このカウ
ント値から予め記憶されている無負荷時の値を減
算してトルク値に変換して表示することを特徴と
する無線式デジタルトルクメータである。

〔考案の効果〕

従つて本考案によると、トルク値の測定表示
が、電波を用いた無線信号伝送のために作業性、
取扱い範囲の大幅な向上が得られ、又、トルク検
出部を送信器の発信回路の一部として組み込むと
共に無変調の搬送波を使用することで、Ｖ／Ｆコ
ンバータ、変調回路、復調回路等を要することな
く送信器、受信器とも、その構成電子回路を単純
化できるため、消費電力が小さく、回路が簡単で
あることより小型、軽量、低価格化することがで
き、実用性か高く、保守を容易化、簡素化するこ
とができるトルクメータを提供できる効果があ
る。

また無負荷時の発振周波数を記憶しトルクが負
荷されて変化した周波数から無負荷時周波数を減
算することによりトルク値に変換させるために０
点調整は無負荷時の周波数を再度入力するだけで
行うことができ、ゲイン調整は発振周波数をカウ
ントする時間間隔を変えるだけで行うことができ
る効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はトルク
レンチの構造図、第２図は第１図のＹ−Ｙ断面
図、第３図はトルク検出、発振及び送信回路説明
図、第４図は受信、カウント及び表示回路説明
図、第５図は送信器を取付けたトルクレンチの平
面図、第６図はその側面図である。 １……トルクレンチ、２……把持管、３……ス
パナ本体、４，５……電極、６……コンデンサ、
７……ケース、８……電源スイツチ、９……発振
回路、１０……合否判別スイツチ、１１……３逓
倍回路、１２……送信アンテナ、１３……受信ア
ンテナ、１４……アンテナ同調器、１５……第１
局部発振器、１６……第１周波数変換器、１７…
…バンドパスフイルター、１８……第２局部発振
器、１９……第２周波数変換器、２０……波形整
形回路、２１……カウンター回路、２２……マイ
クロコンピユータ、２３……表示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トルクを計測するトルクレンチ、トルクドライ
   バ等のトルクメータにおいてトルクを負荷するこ
   とによつて生じる機械的変位量を発振回路を構成
   するキヤパシタンスの変化におきかえて発振周波
   数を変化させ、この可変発振周波数を直接電波と
   して送信し、受信した電波の周波数は矩形波とな
   してカウントし、このカウント値から予め記憶さ
   れている無負荷時の値を減算してトルク値に変換
   して表示することを特徴とする無線式デジタルト
   ルクメータ。