JPH0540425Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はネジ締作業に使用するインパクト・レ
ンチ等の衝撃工具および油圧レンチ等の駆動工具
の特性を検査する装置に関する。

［背景の技術］ 物の組立に際してのネジ締作業において軸力を
管理することが安全性およびコスト低減のために
強く求められている。このため、現場ではインパ
クト・レンチ等の締付トルクを所定の上限付近に
維持管理することによつて処理している。

従つてネジ締作業に使用するインパクト・レン
チ等の能力をテストするためのテスターがより公
知である。

［従来の技術］ 従来公知のテスターはハウジングに固定された
ナツト、このナツトに螺合したボルト、このボル
トと前記ナツトとの間に配置されてボルトの締付
に応じて歪まされる歪部材、この歪部材の歪を感
知して電気信号を出す歪ゲージ、この歪ゲージか
らの電気的を処理する電気回路、およびこの電気
回路からの出力を表示する表示装置からなつてい
る。前記ボルトはテストしようとするインパク
ト・レンチに係合せしめられて駆動される。この
駆動により前記ボルトのフランジと前記ナツトの
フランジとの間で歪部材が圧縮されて歪まされ
る。この歪を歪ゲージで感知して電気信号に変換
する。この電気信号は電気回路で処理されて歪に
応じた数値を表示するようになつている。かくし
てインパクト・レンチの特性がテストされる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところでこの従来のテスターはテストが終ると
ボルトを元の状態にねじり戻すのにテストされる
インパクト・レンチが係合していたのと同じ部分
にスパナ等を係合させて手動で行なつていた。更
に調べようとする駆動工具の特性は歪部材の軸方
向の歪の量で軸力値として表示されているのみで
あり、駆動工具そのものの持つ締付トルク特性値
は不問にされていた。更に駆動工具の立ち上がり
特性も不問にされていた。

本考案の目的はテストが終るとリセツト・ボタ
ンを押せば自動的にボルトを元の状態に戻すよう
にすることであり、更にトルク値の表示を可能す
ることであり、更にはインパクト・レンチ等の衝
撃工具では立ち上がり特性が特に重要であるので
立ち上がりの所定時刻における特性値をも知るこ
とが出来るようにすることである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本考案の軸力、ト
ルク・テスターではボルトのインパクト・レンチ
等と係合せしめられる端とは反対の端にモータを
機械的に連結しておき、リセツト・ボタンを押せ
ば歪ゲージからの電気信号が零になるまでモータ
が回転するようにする。更に電気回路に電子計算
機装置を含ませておき、この電子計算機の作動モ
ードを軸力値モード、トルク値モード、ピーク値
モード、およびタイム値モードにプログラムして
おき、これらのモードを切換えるスイツチ装置で
その作動モードを選択するようにする。

かかる本考案の軸力、トルク・テスターはハウ
ジングに固定されたナツト、このナツトに螺合し
たボルト、このボルトと前記ナツトとの間に配置
されてボルトの締付に応じて歪まされる歪部材、
この歪部材の歪を感知して電気信号を出す歪ゲー
ジ、この歪ゲージからの電気信号を処理するマイ
クロ・コンピユータ、このマイクロ・コンピユー
タに接続されて所望の数値を表示する表示装置、
前記マイクロ・コンピユータの種々の作動モード
を切り換えるスイツチ装置、および前記ボルトに
機械的に連結されてかつ前記マイクロ・コンピユ
ータにより制御されるモータ装置からなる。

［作用］ 電子計算機装置と、歪ゲージと、ボル
トの反対側に常に連結されたモータとの組合せに
よりインパクト・レンチ等により締め付けられた
ボルトがリセツト時にはその反対側から直ちに迅
速にかつ正確にねじり戻されて自動的に初期位置
になる。そして電子計算機装置の機能はデータ処
理にも役立つ。更に、任意に定められる所定時刻
における軸力値と締付トルク値を表示することで
ある。

［実施例］ 以下に図面を参照して説明する。第１図は本考
案の軸力、トルク・テスターの機械部品（電気系
統は第３図に示す）を示す一部破断の図である。
機械系統ハウジング２の上に電気系統ハウジング
１が乗せられている。機械系統ハウジング２内に
はフランジ４を有するナツト３が取付具５により
歪部材１２のフランジ４１に取付けられている。
このフランジ４１はボルト４２でハウジング２に
固定されて取付けられている。このナツト３に螺
合してボルト６が装着されている。ボルト６の外
端はハウジング２より突出していてインパクト・
レンチ等が係合しうる六角形ヘツド７を有する。
更にこのボルト６は六角形ヘツド７に隣接してフ
ランジ８を有すると共に内端は連結具１０を介し
てモータ９に機械的に連結されている。モータ９
は取付具１１を介してハウジング２に装着されて
いる。なおモータ９はテストされる駆動工具と同
等の能力を有する例えば電動インパクト・レンチ
である。ボルト６のフランジ８とナツト３のフラ
ンジ４との間には歪部材１２がスラスト・ワツシ
ヤ１３およびブツシユ１４を介して装着されてい
る。この歪部材１２に歪ゲージ１５が取り付けら
れている。ボルト６はもどり過ぎ防止ケース１８
によりカバーされている。なお、ナツト３、ボル
ト６、歪部材１２、歪ゲージ１５、スラスト・ワ
ツシヤ１３、ブツシユ１４およびカバー１８の構
造は従来周知のものである。しかし、ボルト６の
前記六角形ヘツド７とは反対の端に、ねじ戻しモ
ータ９を連結した点は本考案の基本アイデアであ
る。歪ゲージからの電気信号はリード線１６を経
て電気系統ハウジング２内の電気回路に接続され
ている。またモータ９はリード線１７を介して電
気系統ハウジング２内の電気回路に接続されてい
る。

第２図に電気系統ハウジング１の正面のパネル
１９を示す。パネル１９にはデータを表示するデ
ジタル表示装置２０があり、歪ゲージ１５からの
電気信号に応答した数値が表示される。リセツ
ト・ボタン２９を押すと本考案の軸力、トルク・
テスターはリセツトされる。トルク・ボタン２８
を押すとランプ２１が点灯し、表示装置２０はト
ルク値（Kgｍ）を表示する。軸力ボタン２７を押
すとランプ２２が点灯し、表示装置２０は軸力値
（Ton）を表示する。ピーク・ボタン２６を押す
とピーク値が表示される。タイム・セツト装置２
４でタイムをセツトしてからタイム・ボタン２５
を押しておくとその時刻での値が表示されランプ
２３が点灯する。なお、ボタン２７，２８はどち
らか択一式になつており、一方を押すと他方は解
放される。またボタン２６，２５も同様になされ
ている。

第３図は電気系統ハウジング１内の電気回路を
点線より右側に示す。なお点線より左側に機械系
統を概略的に示す。ボルト６の回転に応じて歪ゲ
ージ１５から出たアナログ信号はアンプ３０へ入
り、ここで増幅され、更にローパスフイルタ３１
を経てアナログ・デジタル変換器３２によりデジ
タル信号に変換される。このデジタル信号は電子
計算機装置３３で選択ボタン２４〜２８の指令に
応じて処理されて表示装置２０に表示される。な
お、リセツト・ボタン２９からのリセツト信号に
より電子計算機装置３３はモータ９を制御してボ
ルト６を元の状態に戻す。

第４図に電子計算装置３３の作動をフローチヤ
ートで示す。電源スイツチ３４をオンにするとリ
セツト・ボタン２９が押されたときと全く同じリ
セツト動作をさせる。というのは測定者が測定後
リセツト・ボタン２９を押さないまま電源スイツ
チをオフにすることがあるであろうからである。
さて、電源スイツチ３４をオンにすると読み取り
部３５で歪ゲージ１５からの電気信号を読み取
り、比較部３６でそのデータが零であるか否かを
比較する。データが零であれば本考案の軸力、ト
ルク・テスターはテストを開始されてよい状態と
なつている。データが零でなければデータが零に
なるまでモータ９を作動させる。この場合、デー
タがフル・スケールの50％以上であるか否かを比
較部３７で比較し、50％以下であれば比較部３８
へ進み、50％以上であればモータ９を10ｍsec間
作動させ読み取り部３５に戻り、データがフル・
スケールの50％以下になるまでこれをくり返す。
比較部３８でデータがフル・スケールの25％以上
であるか否かを比較し、以下であれば比較部３９
へ進み、以上であればモータ９を10ｍsec間作動
させた後タイマー部４０で20ｍsec間モータへの
通電を切つてから読み取り部３５に戻り25％以下
になるまでこれをくり返す。比較部３９でデータ
がフル・スケールの10％以上であるか否かを比較
し、以上であればモータ９を10ｍsec間作動させ
た後タイマー部４０で50ｍsec間モータへの通電
を切つてから読み取り部３５に戻り10％になるま
でこれをくり返す。10％以下になるとモータ９を
５ｍsec間作動させた後タイマー部４０で100ｍ
sec間モータへの通電を切つてから読み取り部３
５に戻りデータが零になるまでこれをくり返す。
データの値が低くなるにつれてモータへの通電時
間を短くしかつ切つている時間を長くしているの
はモータの回転惰力によりボルト６が初期位置よ
りも戻されすぎることを防止するためである。か
かるルーチンによりモータ９はボルト６を戻しす
ぎないように制御される。このようにして本考案
の軸力、トルク・テスターは電源スイツチ３４が
オンされたとき初期リセツトされる。リセツト・
ボタン２９が押されたときも同様である。

さて、このようにリセツトされた軸力、トル
ク・テスターにテストすべきインパクト・レンチ
等を係合させてその特性をテストする。かくし
て、比較部25／26でピーク値を求めるのかタイム
値を求めるのかを判断し、ピーク・ボタン２６が
押されているとＹとして読み取り部３５へ進む。
これにより、インパクト・レンチがボルトに係合
せしめられてボルトを締め付け始めてからその作
動を終るまでの間で、刻々変化するデータのうち
で高いものを前記読み取り部３５に保持する。こ
のデータをトルク値で表示するか軸力値で表示す
るのかを比較部27／28で判断し、軸力ボタン２７
が押されているとＹとして表示部20：22へ進み、
ダイレクトに軸力値を表示する。なお軸力値であ
ることを示すランプ２２が点灯している。トル
ク・ボタン２８が押されているＮとしてトルク・
データ・テーブル３６へ進み、このテーブル３６
を介してトルク値を表示部20：21に表示する。な
おトルク値であることを示すランプ２１が点灯し
ている。

比較部25／26で、タイム・ボタン２５が押され
ているとＮとしてタイマー部23：24：25（図示の
ものは３５，４１を介して）へ進み、テストすべ
きインパクト・レンチの作動開始から何秒後かの
データを求める。測定装置の特性上開始時刻をフ
ル・スケールの10％になつた時に置くのが好まし
いので、読み取り部３５のデータがフル・スケー
ルの10％に達したか否かを比較部４１で判断し、
10％に達するとＹとしてタイマー部23：24：25へ
進み時間測定を開始する。そしてタイム・セツト
装置２４でセツトされた時間が経過した時点での
データを読み取り部３５に保持し、それと同時に
ランプ２３を点灯させる。読み取り部３５に保持
されたデータは前述したと同様にトルク値または
軸力値として表示される。

かくして一つのテストが終了すると次のテスト
を開始すべくリセツト・ボタン２９を押す。この
リセツト・ボタン２９が押されると、前述した態
様でモータ９を作動させてインパクト・レンチ等
より締め付けられたボルト６を元の状態に戻す。

なお、軸力値の表示（20，22）の場合は読み取
り部３５のデータ値のダイレクト表示であるが、
トルク値の表示（20，21）の場合はデータ・テー
ブル３６の番地に予め所定のポイントで実測して
おいた種々の比例定数値を書き込んでおき、この
予め書き込まれたデータと比較して対応するトル
ク値を表示装置２０に表示するという間接表示で
ある。この間接表示の理由は、軸力とトルクの関
係は摩擦係数が安定しているならば次式に示す比
例関係 Ｔ≒Ａ・Ｆ・ｄ ただしＴ：トルク Ａ：比例定数 Ｆ：軸力 ｄ：ボルトの有効径 にあるが、インパクト・レンチ等の衝撃工具で締
付けて行く場合、比例定数Ａが変化し単に比例関
係で換算できないからである。従つて測定範囲を
所定の区分に分割し、それぞれの区分において実
測した比例定数値をデータ・テーブルの番地に書
き込み記憶させておく。かくして読み取り部３５
からのデータ値がどの区分に入るか判定した後、
その区分における比例定数値で換算してトルク値
を出す。

本考案の実施例効果としてはまず第１にボルト
が自動的に初期の状態に戻されることである。第
２にデータがトルク値で表示されることである。
第３に所定時刻でのデータが得られるということ
である。これらは電子計算機装置と、歪ゲージ
と、モータとの組み合せにより達成される。

本考案の実施例の効果を更に述べると、特にモ
ータに電動インパクト・レンチを採用しているこ
とにより得られる。これによりテスターを小型、
軽量のものになすことが出来、かつ更に短時間で
ボルトを初期の状態に戻すことが出来るのであ
る。

なお本考案は実用新案登録請求の範囲で種々に
変更できることは明らかであり、前述した実施例
は本考案の一具体例にすぎない。

例えば、タイム・ボタン２５とピーク・ボタン
２６とを第５図に示す如く、一個のプツシユ・ス
イツチ４３で置換し、このスイツチ４３のオン・
オフ状態のうちオン状態がタイム値モードを取る
ようにし、オフ状態がピーク値モードを取るよう
にしてもよい。更に軸力ボタン２７とトルク・ボ
タン２８とを一個のプツシユ・スイツチ４４で置
換し、このスイツチ４４のオン状態がトルク値モ
ードを取り、オフ状態が軸力値モードを取るよう
にしてもよい。

［考案の効果］ 本考案の効果としてはテスター
のボルトがリセツト時に自動的に初期の状態に極
めて迅速にしかも戻しすぎるきことのないように
戻されることである。更に任意の所定時刻の軸
力、締付けトルクを測定することによりインパク
ト・レンチ等の立ち上がり特性を知ることが容易
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の軸力、トルク・テスターの機
械系統部を示す一部破断の図、第２図は電気系統
部の正面パネルを示す図、第３図は電気系統部を
ブロツクチヤートで示す図、第４図は電気系統部
の電子計算機の作動を示すフローチヤート図、第
５図はモードを切換えるスイツチ装置の改変例を
示す図である。なお、図中、同一符号は同一部材
または同一機能を示し、３はナツト、６はボル
ト、９はモータ、１２は歪部材、１５は歪ゲー
ジ、２０はデータ表示装置、２４はタイム・セツ
ト装置、２５はタイム・ボタン、２６はピーク・
ボタン、２７は軸力ボタン、２８はトルク・ボタ
ン、２９はリセツト・ボタンを示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハウジング２に固定されたナツト３、このナ
   ツトに螺合されテストすべき駆動工具により着
   脱自在に係合されて回転駆動されるボルト６、
   このボルト６と前記ナツト３との間に配置され
   てボルト６の締付に応じて歪まされる歪部材１
   ２、この歪部材１２の歪を感知して電気信号を
   出す歪ゲージ１５、この歪ゲージ１５に電気的
   に接続され前記電気信号を処理する電子計算機
   装置３３、この電子計算機装置に接続され所望
   のデータを表示する表示装置２０、前記電子計
   算機装置３３に接続されたリセツト・ボタン２
   ９、およびテストすべき駆動工具が係合する端
   とは反対の端で前記ボルト６に機械的に連結さ
   れて前記リセツト・ボタン２９からのリセツト
   信号により前記ボルト６を初期の状態へ戻すべ
   く前記電子計算機装置３３で制御される回転戻
   し装置９を具備してなる軸力、トルク・テスタ
   ー。 ２ 前記電子計算機装置３３は歪ゲージ１５から
   の電気信号のうちピーク値を保持して表示装置
   ２０に表示する実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の軸力、トルク・テスター。 ３ 前記電子計算機装置３３は歪ゲージ１５から
   の電気信号のうち所望時刻の値を保持して表示
   装置２０に表示する実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の軸力、トルク・テスター。 ４ 前記電子計算機装置３３は歪ゲージ１５から
   の電気信号を表示装置２０で軸力値Tonとして
   表示すべく処理する実用新案登録請求の範囲第
   ２項または第３項記載の軸力、トルク・テスタ
   ー。 ５ 前記電子計算機装置３３は歪ゲージ１５から
   の電気信号を表示装置２０でトルク値Kgｍとし
   て表示すべく処理する実用新案登録請求の範囲
   第２項または第３項記載の軸力、トルク・テス
   ター。 ６ 前記電子計算機装置３３は前記ボルト６が戻
   りすぎないように前記回転戻し装置９を制御す
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の軸力、
   トルク・テスター。 ７ 前記回転戻し装置９はインパクト・レンチで
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の軸
   力、トルク・テスター。