JPH06297349A - インパクトレンチのトルク検出値の補正方法 - Google Patents

インパクトレンチのトルク検出値の補正方法

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JPH06297349A
JPH06297349A JP11408193A JP11408193A JPH06297349A JP H06297349 A JPH06297349 A JP H06297349A JP 11408193 A JP11408193 A JP 11408193A JP 11408193 A JP11408193 A JP 11408193A JP H06297349 A JPH06297349 A JP H06297349A
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義弘 戸田
Akira Nakamoto
昭 中本
Shiro Takada
史朗 高田
Takuji Mori
卓司 森
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルク検出値に含まれる温度その他の要因に
よるノイズを除去することにより正確なトルクを検出す
ることを可能にするインパクトレンチのトルク検出値の
補正方法を提供すること。 【構成】 インパクトレンチのトルク検出値の補正方法
であって、継続的にトルクの検出を行い、インパクトレ
ンチの設定打撃時間間隔Tよりも長い所定時間T1継続
して打撃がないときのトルク検出値を基準値として打撃
時のトルク検出値を補正する。また、インパクトレンチ
の設定打撃時間間隔よりも短い所定時間間隔毎にトルク
検出値のサンプリングを行い、このサンプリングしたト
ルク検出値とその直前にサンプリングしたトルク検出値
との差が所定値以内のとき、このサンプリングしたトル
ク検出値を基準値として打撃時のトルク検出値を補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインパクトレンチのトル
ク検出値の補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】主軸のトルクを検出し、締付トルクを制
御するインパクトレンチとして実開昭61−81878
号公報及び特開昭61−4676号公報に開示されたも
のがある。このうち前者は、図5に示すように油圧パル
ス発生部5の出力軸53と主軸6との間に遊星歯車より
なる減速機構Gを配設し、この遊星歯車と噛み合うリン
グギヤをフロントケースに固着したギヤケースと一体に
形成し、このギヤケースKに歪ゲージYを貼り、この歪
ゲージの出力にて主軸6のトルクを検出し、制御するよ
うになしたものであるが、この装置の場合、主軸のトル
クを直接検出することができず、ギヤケースに生ずる反
力がフロントケースや本体ケースにも直接伝達されるの
で電気接続部などに振動を与えたり、作業者に不快感を
与える欠点がある。一方後者は、図6に示すように油圧
パルス発生部5の出力軸53に連結された主軸6に直接
歪ゲージYを貼り、この歪ゲージの出力を非接触で取り
出し、主軸のトルクを検出するようになしたものである
が、この装置の場合、長時間の使用により、高速回転
し、振動する主軸から歪ゲージの剥離が生じたり、検出
精度の低下が生じる欠点があった。
【0003】これらの問題点に対処し、インパクトレン
チの主軸に付加されるトルクを電気信号化して主軸から
直接取り出すことができるようにするため、本出願人ら
は、先に特願平4ー269295号として、主軸の外周
面に斜め方向に一定間隔に多数形成した溝と、この主軸
の周囲に配設した励磁・検出コイルとからなる磁歪式ト
ルク検出装置を提案した。
【発明が解決しようとする課題】
【0004】本発明は、この磁歪式トルク検出装置によ
り検出されるトルク検出値に含まれる温度その他の要因
によるノイズを除去することにより正確なトルクを検出
することを可能にするインパクトレンチのトルク検出値
の補正方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第1発明は、インパクトレンチのトルク検出値の
補正方法において、継続的にトルクの検出を行い、イン
パクトレンチの設定打撃時間間隔よりも長い所定時間継
続して打撃がないときのトルク検出値を基準値として打
撃時のトルク検出値を補正することを要旨とする。
【0006】また、本第2発明は、インパクトレンチの
トルク検出値の補正方法において、インパクトレンチの
設定打撃時間間隔よりも短い所定時間間隔毎にトルク検
出値のサンプリングを行い、このサンプリングしたトル
ク検出値とその直前にサンプリングしたトルク検出値と
の差が所定値以内のとき、このサンプリングしたトルク
検出値を基準値として打撃時のトルク検出値を補正する
ことを要旨とする。
【0007】
【作用】本第1発明においては、継続的にトルクの検出
を行い、インパクトレンチの設定打撃時間間隔よりも長
い所定時間継続して打撃がないときのトルク検出値を基
準値として、打撃時のトルク検出値を補正して、トルク
検出装置により検出されるトルク検出値に含まれる温度
その他の要因によるノイズを除去する。
【0008】また、本第2発明においては、インパクト
レンチの設定打撃時間間隔よりも短い所定時間間隔毎に
トルク検出値のサンプリングを行い、このサンプリング
したトルク検出値とその直前にサンプリングしたトルク
検出値との差が所定値以内のとき、この値を非打撃時の
トルク検出値として判断し、このサンプリングしたトル
ク検出値を基準値として打撃時のトルク検出値を補正し
て、トルク検出装置により検出されるトルク検出値に含
まれる温度その他の要因によるノイズを除去する。この
場合において、基準値とするトルク検出値は、サンプリ
ングしたトルク検出値のうち最新のものを用いるほか、
数個のトルク検出値の平均を用いることもできる。
【0009】
【実施例】以下、本発明のインパクトレンチのトルク検
出値の補正方法を図1〜図4に示す実施例に基づいて説
明する。インパクトレンチの本体ケース1の前部にフロ
ントケース2が着脱自在に係着されるとともに、この本
体ケース1の一部には吸気部を兼ねた把持部3を一体に
形成し、本体ケース1内にはエアーモータ部4、油圧パ
ルス発生部5を備え、フロントケース2には軟磁性及び
磁歪性を有する材料で作られた主軸6がベアリング8を
介して支持される。
【0010】主軸6の外周面には、軸心に対して45゜
傾斜した多数の溝を形成した磁歪部71を設け、この磁
歪部71の周囲に、主軸6と同心状に励磁・検出コイル
72を設けて、磁歪式トルク検出部7を構成している。
励磁・検出コイル72は、励磁コイル72a及び検出コ
イル72bからなり、励磁コイル72a及び検出コイル
72bは磁気シールドケースで囲撓され、磁気シールド
ケースを介してフロントケース2に固定する。
【0011】励磁コイル72a及び検出コイル72bと
フロントケース2の膨出部に配設した回路基板9を電気
的に接続する。回路基板9は、発信回路並びに整流回
路、増幅回路、A/D変換回路、演算制御回路及びD/
A変換回路から構成され、発信回路により励磁コイル7
2aを励磁するとともに、整流回路、増幅回路、A/D
変換回路、演算制御回路及びD/A変換回路により検出
コイル72bにより検出された信号を増幅して出力する
ようにする。なお、この場合、トルク出力は演算制御回
路からディジタル信号で出力することもできる。回路基
板9からエアーモータ部4のバルブ制御部10への制御
信号は、別途設けられた外部制御装置(図示せず)を介
して行われる。なお、結線数及び接続ピンを増設するこ
とにより回路異常を検出することもできる。また、本実
施例においては、外部制御装置を設ける構成としている
が、すべての制御装置を電源と共にインパクトレンチ内
に内蔵することも技術的には可能である。
【0012】本体ケース1内に納められるエアーモータ
部4は公知の構成で、把持部3に設けたメインバルブ3
Vの操作にてエアーモータ部4へ高圧空気を供給するこ
とにより駆動軸41を回動する。この駆動軸41の一端
は油圧パルス発生部5のライナーケース51に直結され
ている。このライナーケース51内にはドライビングブ
レード52を設けた出力軸53を配設し、かつ該ライナ
ーケース51内に、所望の作動油が充填され、ライナー
ケース51の回動によってライナーケース内に発生する
油圧にて出力軸53に衝撃トルクを発生するように構成
している。出力軸53はフロントケース2内の定位置に
固定した軸受8により回動自在に支持された主軸6の端
部に嵌合係止して、トルクを主軸6へ伝達する。
【0013】エアーモータ部4の排気は本体ケース1内
よりフロントケース2内へ導かれ、その一部は、直接膨
出部内へ導いて回路基板9を冷却し、他の一部は出力軸
53に穿孔したエアー通路(図示省略)を経て主軸6、
あるいは主軸6に設けた磁歪部71及び励磁・検出コイ
ル72などを強制的に冷却する。これにより、油圧パル
ス発生部5及び回路基板9で生じる熱を外部に放出する
ことができ、磁歪式トルク検出部7において検出される
トルク検出値の検出誤差を低減することができる。
【0014】上記のとおり構成されたインパクトレンチ
を使用して、ボルト、ナット等の締め付けを行う場合に
は、把持部3に設けたメインバルブ3Vを操作すること
によってエアーモータ部4へ高圧空気を供給して駆動軸
41を駆動し、この回転を油圧パルス発生部5に伝え
て、出力軸53に衝撃トルクを発生させる。そして、出
力軸53に嵌合係止した主軸6に衝撃トルクを伝達し、
この主軸6の先端に取り付けられるソケット(図示せ
ず)を介してボルト・ナットの締め付けを行う。
【0015】そして、締め付けが進むと、主軸6にかか
る応力、すなわち、トルクが大きくなる。このトルクに
よって、主軸6に形成した磁歪部71の溝が変形するこ
とになるが、この変形を透磁率の変化として励磁・検出
コイル72により検出する。なお、この検出値とトルク
の大きさとは略比例関係にある。
【0016】この検出値を回路基板9において増幅、演
算等の処理をし、外部制御装置に送り、この検出値が予
め設定した値に達したときにボルト・ナットの締付トル
クが所定値に達したと判断して、エアーモータ部4のバ
ルブ制御部10に操作信号を送り、エアーモータ部4へ
の高圧空気の供給を停止して、ボルト・ナットの締め付
けを完了する。
【0017】ところで、上記検出値はトルクの大きさと
略比例関係にあり、その関係は一定の条件の下では変化
しないが、温度その他の要因によるノイズを含んでいる
ため、これを調整する必要がある。この調整は、インパ
クトレンチの使用開始時に行う方式とすることも可能で
あるが、この方式の場合、インパクトレンチの作動によ
り油圧パルス発生部5及び回路基板9において発生する
熱による検出値の検出誤差を補正することができない。
【0018】そこで以下、インパクトレンチの使用時の
トルク検出値の補正方法について説明する。図3は本第
1発明のトルク検出値の補正方法の実施例の説明図で、
図3に示すように、インパクトレンチを作動しながら継
続的にトルクの検出を行い、インパクトレンチの設定打
撃時間間隔Tよりも長い所定時間T1継続して打撃がな
いときのトルク検出値を無負荷状態のトルク検出値と判
断して、この時のトルク検出値を基準値(零点)として
打撃時のトルク検出値を補正して、トルク検出装置によ
り検出されるトルク検出値に含まれる温度その他の要因
によるノイズを除去する。
【0019】図4は本第2発明のトルク検出値の補正方
法の実施例の説明図で、図4に示すように、インパクト
レンチを作動しながらインパクトレンチの設定打撃時間
間隔Tよりも短い所定時間間隔T2毎にトルク検出値の
サンプリングを行い、このサンプリングしたトルク検出
値とその直前にサンプリングしたトルク検出値との差が
所定値以内のとき、このトルク検出値を無負荷状態のト
ルク検出値と判断して、このサンプリングしたトルク検
出値を基準値(零点)として打撃時のトルク検出値を補
正して、トルク検出装置により検出されるトルク検出値
に含まれる温度その他の要因によるノイズを除去する。
この場合において、基準値(零点)とするトルク検出値
は、サンプリングしたトルク検出値のうち最新のものを
用いるほか、数個の検出値の移動平均を用いることもで
きる。
【0020】なお、上記実施例においては、1つの磁歪
式トルク検出部7を設けたインパクトレンチについて説
明したが、本発明はこれに限定されず、2つの磁歪式ト
ルク検出部を設けたインパクトレンチにも適用すること
ができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、トルク検出装置により
検出されるトルク検出値に含まれる温度その他の要因に
よるノイズをリアルタイムで容易に除去することがで
き、正確なトルクを検出することが可能となる。これに
よって、トルク制御の精度の高いインパクトレンチを得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インパクトレンチの正面断面図である。
【図2】基盤の回路のブロック図である。
【図3】本第1発明の説明図である。
【図4】本第2発明の説明図である。
【図5】公知例の説明図である。
【図6】公知例の説明図である。
【符号の説明】
1 本体ケース 2 フロントケース 4 エアーモータ部 5 油圧パルス発生部 6 主軸 7 磁歪式トルク検出部 71 磁歪部 72 励磁・検出コイル 72a 励磁コイル 72b 検出コイル 8 ベアリング 9 回路基板 10 バルブ制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 昭 大阪府八尾市神武町2番35号 株式会社ク ボタ久宝寺工場内 (72)発明者 高田 史朗 大阪府八尾市神武町2番35号 株式会社ク ボタ久宝寺工場内 (72)発明者 森 卓司 大阪府八尾市神武町2番35号 株式会社ク ボタ久宝寺工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インパクトレンチのトルク検出値の補正
    方法において、継続的にトルクの検出を行い、インパク
    トレンチの設定打撃時間間隔(T)よりも長い所定時間
    (T1)継続して打撃がないときのトルク検出値を基準
    値として打撃時のトルク検出値を補正することを特徴と
    するインパクトレンチのトルク検出値の補正方法。
  2. 【請求項2】 インパクトレンチのトルク検出値の補正
    方法において、インパクトレンチの設定打撃時間間隔
    (T)よりも短い所定時間間隔(T2)毎にトルク検出
    値のサンプリングを行い、このサンプリングしたトルク
    検出値とその直前にサンプリングしたトルク検出値との
    差が所定値以内のとき、このサンプリングしたトルク検
    出値を基準値として打撃時のトルク検出値を補正するこ
    とを特徴とするインパクトレンチのトルク検出値の補正
    方法。
JP11408193A 1993-04-16 1993-04-16 インパクトレンチのトルク検出値の補正方法 Expired - Lifetime JP2945816B2 (ja)

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