JPH06297351A - ネジ結合部の適切な締付モーメントを求める装置および方法 - Google Patents
ネジ結合部の適切な締付モーメントを求める装置および方法Info
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- JPH06297351A JPH06297351A JP3875994A JP3875994A JPH06297351A JP H06297351 A JPH06297351 A JP H06297351A JP 3875994 A JP3875994 A JP 3875994A JP 3875994 A JP3875994 A JP 3875994A JP H06297351 A JPH06297351 A JP H06297351A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 タッピンネジによるネジ結合部のための、よ
り適切な締付モーメントを求めることによって、工場等
における螺着作業の能率を向上する。 【構成】 コンピュータによって、絶対的最大値である
過大トルクＭＵの数値以外に、ネジミゾを切るためドラ
イバによって加えなければならない相対的最大値（いわ
ゆるネジ切りモーメント）ＭＥも測定し、記録する。こ
の双方の数値ＭＵ，ＭＥの差（差モーメント）ＭＤを求
め、複数の測定系列からそれぞれの統計的平均値Ｍ´
Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄを形成し、好ましくはＭＡ＝Ｍ´Ｅ
＋ｘＭ´Ｄ（係数ｘ＝０．１〜０．９、好ましくは０．
５）に従って、適切な締付モーメントＭＡを求める。
り適切な締付モーメントを求めることによって、工場等
における螺着作業の能率を向上する。 【構成】 コンピュータによって、絶対的最大値である
過大トルクＭＵの数値以外に、ネジミゾを切るためドラ
イバによって加えなければならない相対的最大値（いわ
ゆるネジ切りモーメント）ＭＥも測定し、記録する。こ
の双方の数値ＭＵ，ＭＥの差（差モーメント）ＭＤを求
め、複数の測定系列からそれぞれの統計的平均値Ｍ´
Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄを形成し、好ましくはＭＡ＝Ｍ´Ｅ
＋ｘＭ´Ｄ（係数ｘ＝０．１〜０．９、好ましくは０．
５）に従って、適切な締付モーメントＭＡを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トルク検知器と、上記
検知器によって求めた測定値の記憶・表示装置と、測定
値を評価するデジタルコンピュータによって、タッピン
ネジによるネジ結合部の適切な締付モーメントを求める
装置および方法に関する。
検知器によって求めた測定値の記憶・表示装置と、測定
値を評価するデジタルコンピュータによって、タッピン
ネジによるネジ結合部の適切な締付モーメントを求める
装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人の知見によればネジメーカにお
いて常に使用されているこの種の公知の装置は、螺着実
験中にトルク検知器によって検知された数値をデジタル
コンピュータに記録し、螺着実験の終了後に上記数値か
ら最大値を計算する。この最大値は、表示ユニットに表
示され、場合によってはプリンタによってプリントす
る。
いて常に使用されているこの種の公知の装置は、螺着実
験中にトルク検知器によって検知された数値をデジタル
コンピュータに記録し、螺着実験の終了後に上記数値か
ら最大値を計算する。この最大値は、表示ユニットに表
示され、場合によってはプリンタによってプリントす
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この装置およびこの場
合に使用される方法においては、このようにして得られ
たネジ結合の過大トルクに対応する最大値は、工場にお
ける連続螺着時に選択すべき締付モーメントについて不
十分な根拠を与えるに過ぎないという欠点がある。この
場合、タッピンネジにおいて材料にネジを切る際に過大
トルクに達する前に現れる典型的な相対的最大値が、考
慮されないので、連続螺着プロセスのための確実な締付
トルクに関する適切な指示を尖頭値から得ることは不可
能である。
合に使用される方法においては、このようにして得られ
たネジ結合の過大トルクに対応する最大値は、工場にお
ける連続螺着時に選択すべき締付モーメントについて不
十分な根拠を与えるに過ぎないという欠点がある。この
場合、タッピンネジにおいて材料にネジを切る際に過大
トルクに達する前に現れる典型的な相対的最大値が、考
慮されないので、連続螺着プロセスのための確実な締付
トルクに関する適切な指示を尖頭値から得ることは不可
能である。
【０００４】本発明の課題は、上記欠陥を排除すること
にある。
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、次の手段に
より解決される。即ち、本発明は、トルク検知器（８）
と、上記検知器によって求めた測定値の記憶・表示ユニ
ット（１２，１３）と、測定値を評価するデジタルコン
ピュータ（１１）とを有し、タッピンネジ（１）による
ネジ結合部のための適切な締付モーメント（ＭＡ）を求
める装置において、コンピュータ（１１）が、所定の第
１時間インターバル（Ｔ１）における測定値から相対的
最大値（ＭＥ）を求め、記憶装置（ｍＥ）にファイル
し、コンピュータ（１１）が、更に、第２時間インター
バル（Ｔ２）における測定値から絶対的最大値（ＭＵ）
を求め、記憶装置（ｍＵ）にファイルし、コンピュータ
が、更に、差数値（ＭＤ＝ＭＵ−ＭＥ）を形成し、別の
記憶装置（ｍＤ）にファイルすることを特徴とするネジ
結合部の適切な締付モーメントを求める装置である。
より解決される。即ち、本発明は、トルク検知器（８）
と、上記検知器によって求めた測定値の記憶・表示ユニ
ット（１２，１３）と、測定値を評価するデジタルコン
ピュータ（１１）とを有し、タッピンネジ（１）による
ネジ結合部のための適切な締付モーメント（ＭＡ）を求
める装置において、コンピュータ（１１）が、所定の第
１時間インターバル（Ｔ１）における測定値から相対的
最大値（ＭＥ）を求め、記憶装置（ｍＥ）にファイル
し、コンピュータ（１１）が、更に、第２時間インター
バル（Ｔ２）における測定値から絶対的最大値（ＭＵ）
を求め、記憶装置（ｍＵ）にファイルし、コンピュータ
が、更に、差数値（ＭＤ＝ＭＵ−ＭＥ）を形成し、別の
記憶装置（ｍＤ）にファイルすることを特徴とするネジ
結合部の適切な締付モーメントを求める装置である。
【０００６】また、本発明は、コンピュータ（１１）に
よってソフトウェア・アルゴリズムを使用して時間イン
ターバル（Ｔ１）を求めることを特徴とする。更に、本
発明は、オペレータが、手操作で、時間インターバル
（Ｔ１）を入力または修正できることを特徴とする。更
にまた、本発明は、コンピュータ（１１）によって第２
時間インターバル（Ｔ２）を求めることを特徴とする。
よってソフトウェア・アルゴリズムを使用して時間イン
ターバル（Ｔ１）を求めることを特徴とする。更に、本
発明は、オペレータが、手操作で、時間インターバル
（Ｔ１）を入力または修正できることを特徴とする。更
にまた、本発明は、コンピュータ（１１）によって第２
時間インターバル（Ｔ２）を求めることを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、オペレータが、手操作
で、第２時間インターバル（Ｔ２）を入力できることを
特徴とする。更に、本発明は、コンピュータ（１１）
が、一連（１，２，３，……，ｎ）の螺着実験から記憶
装置（ｍＥ１，ｍＥ２，…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，
…，ｍＵｎ；ｍＤ１，ｍＤ２，…，ｍＤｎ）を評価して
平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成することを特
徴とする。
で、第２時間インターバル（Ｔ２）を入力できることを
特徴とする。更に、本発明は、コンピュータ（１１）
が、一連（１，２，３，……，ｎ）の螺着実験から記憶
装置（ｍＥ１，ｍＥ２，…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，
…，ｍＵｎ；ｍＤ１，ｍＤ２，…，ｍＤｎ）を評価して
平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成することを特
徴とする。
【０００８】更にまた、本発明は、すべての記憶装置
（ｍＥ１，ｍＥ２，…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，…，
ｍＵｎ；ｍＤ１，ｍＤ２，…，ｍＤｎ）の数値を表示装
置（１３）を介して出力できることを特徴とする。ま
た、本発明は、記憶値および／または平均値の出力のた
めに、コンピュータ（１１）がプリンタ（１６）または
プロッタに接続されていることを特徴とする。
（ｍＥ１，ｍＥ２，…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，…，
ｍＵｎ；ｍＤ１，ｍＤ２，…，ｍＤｎ）の数値を表示装
置（１３）を介して出力できることを特徴とする。ま
た、本発明は、記憶値および／または平均値の出力のた
めに、コンピュータ（１１）がプリンタ（１６）または
プロッタに接続されていることを特徴とする。
【０００９】更に、本発明は、該装置が、可搬のコンパ
クトユニットとして構成されて要ることを特徴とする。
本発明は、前述のネジ結合部の適切な締付モーメントを
求める装置を使用して、タッピンネジによるネジ結合部
の適切な締付モーメントを求める方法において、 ａ） ネジをネジ穴に当て、ネジ頭にトルク検知器を載
せ、トルク検知器にドライバを載せる工程と、 ｂ） ドライバを作動し、時間インターバル（Ｔ１）を
スタートし、トルク測定値をコンピュータに伝送し、上
記測定値を記憶ユニットに記憶させる工程と、 ｃ） コンピュータによって第１時間インターバル（Ｔ
１）において相対的最大値を求め、第１時間インターバ
ル（Ｔ１）の経過後、求めた数値（ＭＥ）を記憶装置
（ｍＥ）にファイルする工程と、 ｄ） コンピュータによって第２時間インターバル（Ｔ
２）において最大値を求め、第２時間インターバル（Ｔ
２）の経過後、求めた数値（ＭＵ）を記憶装置（ｍＵ）
にファイルする工程と、 ｅ） 絶対的最大値（ＭＵ）から相対的最大値（ＭＥ）
を減算して差数値（ＭＤ）を形成し、求めた差数値（Ｍ
Ｄ）を記憶装置（ｍＤ）にファイルする工程と、 ｆ） 表示装置およびまたはコンピュータに接続された
プリンタを介して数値（ＭＵ，ＭＥ，ＭＤ）を出力する
工程と、を特徴とする方法である。
クトユニットとして構成されて要ることを特徴とする。
本発明は、前述のネジ結合部の適切な締付モーメントを
求める装置を使用して、タッピンネジによるネジ結合部
の適切な締付モーメントを求める方法において、 ａ） ネジをネジ穴に当て、ネジ頭にトルク検知器を載
せ、トルク検知器にドライバを載せる工程と、 ｂ） ドライバを作動し、時間インターバル（Ｔ１）を
スタートし、トルク測定値をコンピュータに伝送し、上
記測定値を記憶ユニットに記憶させる工程と、 ｃ） コンピュータによって第１時間インターバル（Ｔ
１）において相対的最大値を求め、第１時間インターバ
ル（Ｔ１）の経過後、求めた数値（ＭＥ）を記憶装置
（ｍＥ）にファイルする工程と、 ｄ） コンピュータによって第２時間インターバル（Ｔ
２）において最大値を求め、第２時間インターバル（Ｔ
２）の経過後、求めた数値（ＭＵ）を記憶装置（ｍＵ）
にファイルする工程と、 ｅ） 絶対的最大値（ＭＵ）から相対的最大値（ＭＥ）
を減算して差数値（ＭＤ）を形成し、求めた差数値（Ｍ
Ｄ）を記憶装置（ｍＤ）にファイルする工程と、 ｆ） 表示装置およびまたはコンピュータに接続された
プリンタを介して数値（ＭＵ，ＭＥ，ＭＤ）を出力する
工程と、を特徴とする方法である。
【００１０】また、本発明は、 複数の同種のネジにつ
いて前記操作工程ａ）〜ｆ）を多数回実施した後、 ｇ） ｎ回の螺着プロセス後、コンピュータによって各
数値（ＭＵ１，ＭＵ２，…，ＭＵｎ；ＭＥ１，ＭＥ２，
…，ＭＥｎ；ＭＤ１，ＭＤ２，…，ＭＤｎ）から平均値
（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成し、 ｈ） 表示ユニットおよびまたは接続されたプリンタを
介して平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を出力するこ
とを特徴とする。
いて前記操作工程ａ）〜ｆ）を多数回実施した後、 ｇ） ｎ回の螺着プロセス後、コンピュータによって各
数値（ＭＵ１，ＭＵ２，…，ＭＵｎ；ＭＥ１，ＭＥ２，
…，ＭＥｎ；ＭＤ１，ＭＤ２，…，ＭＤｎ）から平均値
（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成し、 ｈ） 表示ユニットおよびまたは接続されたプリンタを
介して平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を出力するこ
とを特徴とする。
【００１１】更に、本発明は、ｉ）コンピュータによっ
て平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）から推奨締付モー
メント（ＭＡ）の提案値を計算し、この場合、 ＭＡ＝Ｍ´Ｅ＋ｘＭ´Ｄ であり、係数ｘが、０．１〜０．９（好ましくは、０．
５）であることを特徴とする。
て平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）から推奨締付モー
メント（ＭＡ）の提案値を計算し、この場合、 ＭＡ＝Ｍ´Ｅ＋ｘＭ´Ｄ であり、係数ｘが、０．１〜０．９（好ましくは、０．
５）であることを特徴とする。
【００１２】更にまた、本発明は、電動ドライバの伝達
トルクを設定するため推奨締付モーメント（ＭＡ）の数
値を使用することを特徴とする。
トルクを設定するため推奨締付モーメント（ＭＡ）の数
値を使用することを特徴とする。
【００１３】
【作用】コンピュータで、所定の第１時間インターバル
の測定値から、まず、相対的最大値を求め、この相対的
最大値を第２時間インターバルにおいて求めた絶対的最
大値と対置して双方の最大値から差を形成することによ
って、確実な連続螺着プロセスを可能とする数値範囲
が、装置のオペレータまたは方法の利用者に与えられ
る。
の測定値から、まず、相対的最大値を求め、この相対的
最大値を第２時間インターバルにおいて求めた絶対的最
大値と対置して双方の最大値から差を形成することによ
って、確実な連続螺着プロセスを可能とする数値範囲
が、装置のオペレータまたは方法の利用者に与えられ
る。
【００１４】コンピュータによって第１時間インターバ
ルを求め、場合によっては更に、第２時間インターバル
も求める装置が有利である。このためには、２つまたは
より多数の測定値からトルク曲線の勾配を求めるソフト
ウェア・アルゴリズムが特に適する。この場合、時間イ
ンターバルＴ１が第１相対的最大値の通過後の相対的最
小値（勾配＝ゼロ）にあるよう、上記時間インターバル
の推移を定めれば有利である。有利には、第１時間イン
ターバルを包含する第２時間インターバルの終点は、絶
対的最大値の通過後にトルク曲線の以降の下降フランク
にもとづき所定の最小値に対応するよう定める。
ルを求め、場合によっては更に、第２時間インターバル
も求める装置が有利である。このためには、２つまたは
より多数の測定値からトルク曲線の勾配を求めるソフト
ウェア・アルゴリズムが特に適する。この場合、時間イ
ンターバルＴ１が第１相対的最大値の通過後の相対的最
小値（勾配＝ゼロ）にあるよう、上記時間インターバル
の推移を定めれば有利である。有利には、第１時間イン
ターバルを包含する第２時間インターバルの終点は、絶
対的最大値の通過後にトルク曲線の以降の下降フランク
にもとづき所定の最小値に対応するよう定める。
【００１５】有利な実施例の場合、第１螺着実験を実施
し、この際に表示装置に記録されたトルク曲線を追跡し
て、オペレータの手操作によって、第１時間インターバ
ルを、場合によっては、第２時間インターバルも、入力
できる。一連の螺着実験後、コンピュータによって、ネ
ジ切りモーメントの各測定値と、過大トルクと、評価の
ために上記数値から形成した差モーメントとから実験系
列の平均値を形成する装置が、特に有利である。記憶値
およびまたは平均値の出力のためコンピュータをプリン
タまたはプロッタに結合した装置が、特に有利である。
し、この際に表示装置に記録されたトルク曲線を追跡し
て、オペレータの手操作によって、第１時間インターバ
ルを、場合によっては、第２時間インターバルも、入力
できる。一連の螺着実験後、コンピュータによって、ネ
ジ切りモーメントの各測定値と、過大トルクと、評価の
ために上記数値から形成した差モーメントとから実験系
列の平均値を形成する装置が、特に有利である。記憶値
およびまたは平均値の出力のためコンピュータをプリン
タまたはプロッタに結合した装置が、特に有利である。
【００１６】更に、移動使用のための装置を可搬のコン
パクトユニットとして構成すれば、有利である。これに
より、上記装置は、連続使用中の品質管理のためのネジ
結合部の点検にも適する。本発明に係る方法の有利な実
施例の場合、複数の同種のネジについて順次に多数回、
相対的最大値と、絶対的最大値と、これらの差を求め、
次いで、得られた各測定値から平均値を形成する。これ
により、各数値が分散している場合も、実験系列の評価
によって、適切な締付モーメントを確実に決定できる。
パクトユニットとして構成すれば、有利である。これに
より、上記装置は、連続使用中の品質管理のためのネジ
結合部の点検にも適する。本発明に係る方法の有利な実
施例の場合、複数の同種のネジについて順次に多数回、
相対的最大値と、絶対的最大値と、これらの差を求め、
次いで、得られた各測定値から平均値を形成する。これ
により、各数値が分散している場合も、実験系列の評価
によって、適切な締付モーメントを確実に決定できる。
【００１７】この締付モーメントは、平均ネジ切りモー
メントおよびネジ切りトルクと過大トルクとの間の差モ
ーメントを加算して得られる範囲にあれば有利である。
係数ｘで表したこの数値が、０．１〜０．９（好ましく
は、０．５）にあれば合目的的である。このような計算
値は、電動ドライバの伝達モーメントの設定に利用する
のが合目的的である。
メントおよびネジ切りトルクと過大トルクとの間の差モ
ーメントを加算して得られる範囲にあれば有利である。
係数ｘで表したこの数値が、０．１〜０．９（好ましく
は、０．５）にあれば合目的的である。このような計算
値は、電動ドライバの伝達モーメントの設定に利用する
のが合目的的である。
【００１８】
【実施例】図面を参照して、以下に、本発明の実施例を
説明する。図１は装置の略図であり、図２は螺着時のト
ルクと時間との関係を示すグラフであり、図３は測定時
の操作工程を示すフローチャートであり、図４は測定系
列の評価を示すデータである。
説明する。図１は装置の略図であり、図２は螺着時のト
ルクと時間との関係を示すグラフであり、図３は測定時
の操作工程を示すフローチャートであり、図４は測定系
列の評価を示すデータである。
【００１９】図１に示した如く、２つの部材２，３の結
合のため、タッピンネジ１を、結合すべき第１部材２の
貫通孔４に差込み、結合すべき第２部材３の心穴５に当
てる。ネジ１の頭６に、中間のトルク検知器８を介して
電動ドライバ９に結合された工具７を作用させる。トル
ク検知器８は、リード線１０を介して、概ね１１で示し
たコンピュータのＡ／Ｄ変換器１０Ａに接続される。コ
ンピュータ１１は、トルク検知器８によって形成された
アナログ測定値からＡ／Ｄ変換器１０Ａによって得られ
たデータを記録する複数の記憶箇所ｍを有する非持久記
憶装置１２を含む。コンピュータは、更に、映像スクリ
ーンまたはＬＣＤ（液晶表示）映像スクリーンの形の表
示ユニット１３、データおよびプログラムを恒久的に記
憶するための固定ディスク１４およびフロッピイ駆動装
置１５を含む。データ出力に役立つプリンタ１６は、コ
ンピュータ１１に接続されているか、図示のように、コ
ンピュータに組込まれている。
合のため、タッピンネジ１を、結合すべき第１部材２の
貫通孔４に差込み、結合すべき第２部材３の心穴５に当
てる。ネジ１の頭６に、中間のトルク検知器８を介して
電動ドライバ９に結合された工具７を作用させる。トル
ク検知器８は、リード線１０を介して、概ね１１で示し
たコンピュータのＡ／Ｄ変換器１０Ａに接続される。コ
ンピュータ１１は、トルク検知器８によって形成された
アナログ測定値からＡ／Ｄ変換器１０Ａによって得られ
たデータを記録する複数の記憶箇所ｍを有する非持久記
憶装置１２を含む。コンピュータは、更に、映像スクリ
ーンまたはＬＣＤ（液晶表示）映像スクリーンの形の表
示ユニット１３、データおよびプログラムを恒久的に記
憶するための固定ディスク１４およびフロッピイ駆動装
置１５を含む。データ出力に役立つプリンタ１６は、コ
ンピュータ１１に接続されているか、図示のように、コ
ンピュータに組込まれている。
【００２０】図２に、タッピンネジ１の螺着時の典型的
なトルク曲線を示した。スタート時点Ｔ＝０において、
ドライバ９が、心穴５に差込まれたネジ１を所定トルク
（例えば、約４Ｎｍ）で部材１にネジ込む。トルクは、
第１時間インターバルＴ１において、まず、相対的最大
値ＭＥまで上昇し、次いで、ほぼ出発値にもどる。この
推移は、部材３へのネジ山の切込みに対応する。相対的
最大値ＭＥは、一般に、ネジ切りモーメントと呼ばれ
る。次の時間部分において、トルクは、最大値ＭＵまで
ゆっくり増加するとともに双方の部材２，３を強く圧縮
し、次いで、初期値以下の数値Ｍｍｉｎまで連続的に下
降する。最大モーメントＭＵは、過大トルクに対応し、
即ち、このトルクによって、部材２，３の結合のための
最大予圧力を形成できる。
なトルク曲線を示した。スタート時点Ｔ＝０において、
ドライバ９が、心穴５に差込まれたネジ１を所定トルク
（例えば、約４Ｎｍ）で部材１にネジ込む。トルクは、
第１時間インターバルＴ１において、まず、相対的最大
値ＭＥまで上昇し、次いで、ほぼ出発値にもどる。この
推移は、部材３へのネジ山の切込みに対応する。相対的
最大値ＭＥは、一般に、ネジ切りモーメントと呼ばれ
る。次の時間部分において、トルクは、最大値ＭＵまで
ゆっくり増加するとともに双方の部材２，３を強く圧縮
し、次いで、初期値以下の数値Ｍｍｉｎまで連続的に下
降する。最大モーメントＭＵは、過大トルクに対応し、
即ち、このトルクによって、部材２，３の結合のための
最大予圧力を形成できる。
【００２１】次いで、ネジ１が、過回転され、ネジ結合
部の結合状態が急速に緩む。従って、実際に、上記過大
トルクＭＵに達してはならず、もちろん、越えてはなら
ない。他方、電動ドライバ９に設定される締付モーメン
トＭＡは、ネジ切りモーメントＭＥを加え得るよう十分
に大きくなければならない。連続プロセスにおける部材
２，３の確実な螺着には、ネジ切りモーメントＭＥより
も大きく過大トルクＭＵよりも小さい締付モーメントＭ
Ａが適切である。従って、本発明に係る装置によって、
数値ＭＵ以外に数値ＭＥも記録し、双方の数値の差（差
モーメント）ＭＤを形成する。記憶装置１２は、一連の
螺着実験を記録できる。この場合、コンピュータ１１
は、以下のように得られた測定値から平均値を形成し、
好ましくは、適切な締付モーメントＭＡを提案する。
部の結合状態が急速に緩む。従って、実際に、上記過大
トルクＭＵに達してはならず、もちろん、越えてはなら
ない。他方、電動ドライバ９に設定される締付モーメン
トＭＡは、ネジ切りモーメントＭＥを加え得るよう十分
に大きくなければならない。連続プロセスにおける部材
２，３の確実な螺着には、ネジ切りモーメントＭＥより
も大きく過大トルクＭＵよりも小さい締付モーメントＭ
Ａが適切である。従って、本発明に係る装置によって、
数値ＭＵ以外に数値ＭＥも記録し、双方の数値の差（差
モーメント）ＭＤを形成する。記憶装置１２は、一連の
螺着実験を記録できる。この場合、コンピュータ１１
は、以下のように得られた測定値から平均値を形成し、
好ましくは、適切な締付モーメントＭＡを提案する。
【００２２】即ち、複数の同種のネジについて前記操作
工程を多数回実施した後、螺着プロセスをｎ回とする
と、コンピュータによって各回の過大トルクの数値ＭＵ
１，ＭＵ２，…，ＭＵｎ；各回のネジ切りモーメントの
数値ＭＥ１，ＭＥ２，…，ＭＥｎ；各回の差モーメント
の数値ＭＤ１，ＭＤ２，…，ＭＤｎから、それぞれの平
均値Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄが形成され、該平均値Ｍ´
Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄは表示ユニットおよびまたは接続さ
れたプリンタを介して出力される。
工程を多数回実施した後、螺着プロセスをｎ回とする
と、コンピュータによって各回の過大トルクの数値ＭＵ
１，ＭＵ２，…，ＭＵｎ；各回のネジ切りモーメントの
数値ＭＥ１，ＭＥ２，…，ＭＥｎ；各回の差モーメント
の数値ＭＤ１，ＭＤ２，…，ＭＤｎから、それぞれの平
均値Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄが形成され、該平均値Ｍ´
Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄは表示ユニットおよびまたは接続さ
れたプリンタを介して出力される。
【００２３】この平均値Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄを用い
て、 ＭＡ＝Ｍ´Ｅ＋ｘＭ´Ｄ （ただし係数ｘ＝０．１〜０．９（好ましくは、０．
５））のように、推奨締付モーメント（ＭＡ）の提案値
が計算される。この場合、１０の螺着実験プロセスにつ
いてプリンタ１６によって出力される平均値と、ネジ切
りモーメントＭＥの最大値および最小値と、過大モーメ
ントＭＵの最大値および最小値と、上記双方のモーメン
トの差モーメント（デルタで示した）の最大値および最
小値と、推奨締付モーメントＭＡとを図４に示した。推
奨締付モーメントＭＡは、最大ネジ切りモーメントＭ
Ｅ、最小過大モーメントＭＵおよび平均値を考慮して、
上述のようにしてコンピュータ１１によって計算され
る。
て、 ＭＡ＝Ｍ´Ｅ＋ｘＭ´Ｄ （ただし係数ｘ＝０．１〜０．９（好ましくは、０．
５））のように、推奨締付モーメント（ＭＡ）の提案値
が計算される。この場合、１０の螺着実験プロセスにつ
いてプリンタ１６によって出力される平均値と、ネジ切
りモーメントＭＥの最大値および最小値と、過大モーメ
ントＭＵの最大値および最小値と、上記双方のモーメン
トの差モーメント（デルタで示した）の最大値および最
小値と、推奨締付モーメントＭＡとを図４に示した。推
奨締付モーメントＭＡは、最大ネジ切りモーメントＭ
Ｅ、最小過大モーメントＭＵおよび平均値を考慮して、
上述のようにしてコンピュータ１１によって計算され
る。
【００２４】各測定の過大トルクＭＵは、図２から明ら
かなように、時間インターバルＴ２中の絶対的最大値と
して計算される。同じく、ネジ切りモーメントＭＥは、
時間インターバルＴ１における相対的最大値として計算
される。上記時間インターバルＴ１，Ｔ２は、最初の螺
着実験の記録後、装置オペレータが手操作でコンピュー
タに入力できるが、ソフトウェアにおいて、トルク曲線
の第１、第２導関数を計算することによって計算するこ
ともできる。時間インターバルＴ２は、更に、所定の最
小トルク値ＭＥｍｉｎの達成によってフレキシブルに保
持できる。
かなように、時間インターバルＴ２中の絶対的最大値と
して計算される。同じく、ネジ切りモーメントＭＥは、
時間インターバルＴ１における相対的最大値として計算
される。上記時間インターバルＴ１，Ｔ２は、最初の螺
着実験の記録後、装置オペレータが手操作でコンピュー
タに入力できるが、ソフトウェアにおいて、トルク曲線
の第１、第２導関数を計算することによって計算するこ
ともできる。時間インターバルＴ２は、更に、所定の最
小トルク値ＭＥｍｉｎの達成によってフレキシブルに保
持できる。
【００２５】図３のフローチャートに、時間インターバ
ルＴ１，Ｔ２のこのような手動設定による簡単な操作を
示した。コンピュータ１１のプログラムスタート後、第
１ステップｓ１において、オペレータ名、測定系列の名
称、最初の測定ナンバおよび使用ネジに関する別のパラ
メータを入力する。次いで、ステップｓ２において、ド
ライバ９をスタートし、最初の測定を開始する。求めた
数値は、記憶装置１２に記憶されるとともに、曲線の形
で表示装置１３に表示される（図２）。最初の螺着実験
の終了後、オペレータは、上記グラフおよび下縁に記入
された関連の時間枠を参照して、第１、第２時間インタ
ーバルの数値Ｔ１，Ｔ２を手操作で設定する（ステップ
ｓ３）。
ルＴ１，Ｔ２のこのような手動設定による簡単な操作を
示した。コンピュータ１１のプログラムスタート後、第
１ステップｓ１において、オペレータ名、測定系列の名
称、最初の測定ナンバおよび使用ネジに関する別のパラ
メータを入力する。次いで、ステップｓ２において、ド
ライバ９をスタートし、最初の測定を開始する。求めた
数値は、記憶装置１２に記憶されるとともに、曲線の形
で表示装置１３に表示される（図２）。最初の螺着実験
の終了後、オペレータは、上記グラフおよび下縁に記入
された関連の時間枠を参照して、第１、第２時間インタ
ーバルの数値Ｔ１，Ｔ２を手操作で設定する（ステップ
ｓ３）。
【００２６】次いで、ステップｓ４において、上記の最
初の螺着実験が記録されたか否かが照会される。回答が
肯定の場合は、ステップｓ５に進んで対応するコメント
を入力し、次いで、データを固定ディスク１４に記憶さ
せてステップｓ６に進む。このステップｓ６において更
に実験を続けるか否かの照会がされ、回答が肯定である
場合は、ステップｓ２に戻り、操作を反復して第２の測
定を行う。この場合、図３のフローチャートにもとづ
き、インターバル時間Ｔ１，Ｔ２を手操作で修正でき
る。別の実施例の場合、上記インターバル時間の入力
は、最初の測定後にのみ行い、以降の測定では、この照
会は行わない。
初の螺着実験が記録されたか否かが照会される。回答が
肯定の場合は、ステップｓ５に進んで対応するコメント
を入力し、次いで、データを固定ディスク１４に記憶さ
せてステップｓ６に進む。このステップｓ６において更
に実験を続けるか否かの照会がされ、回答が肯定である
場合は、ステップｓ２に戻り、操作を反復して第２の測
定を行う。この場合、図３のフローチャートにもとづ
き、インターバル時間Ｔ１，Ｔ２を手操作で修正でき
る。別の実施例の場合、上記インターバル時間の入力
は、最初の測定後にのみ行い、以降の測定では、この照
会は行わない。
【００２７】所定数の螺着実験が終了した場合、ステッ
プｓ６の照会“実験を続行するか？”に対して、否定で
回答され、工程が終了する。次いで計算された平均値、
ネジ切りトルクおよび過大トルクの最小値、最大値の表
示にもとづき、連続操作において部材の確実な螺着を達
成できる推奨の締付モーメントＭＡを計算できる。本発
明に係る装置および上述の方法によって、流動的使用の
場合（例えば、連続プロセスにおけるネジ結合部の品質
管理）も、容易な測定および測定値の記録を実現でき
る。製造責任に鑑みて製造パラメータの文書化に対する
要求が増大しているので、図４に示したような記録が特
に重視されている。
プｓ６の照会“実験を続行するか？”に対して、否定で
回答され、工程が終了する。次いで計算された平均値、
ネジ切りトルクおよび過大トルクの最小値、最大値の表
示にもとづき、連続操作において部材の確実な螺着を達
成できる推奨の締付モーメントＭＡを計算できる。本発
明に係る装置および上述の方法によって、流動的使用の
場合（例えば、連続プロセスにおけるネジ結合部の品質
管理）も、容易な測定および測定値の記録を実現でき
る。製造責任に鑑みて製造パラメータの文書化に対する
要求が増大しているので、図４に示したような記録が特
に重視されている。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、コンピュータによっ
て、過大トルクだけでなく、いわゆるネジ切りモーメン
ト（第１時間インターバルの相対的最大値）をも測定・
記憶してその差数値から適切な締付モーメントが求めら
れるので、従来よりも正確且つより適切な締付モーメン
トを提供でき、工場におけるネジの螺着作業の能率を向
上する。
て、過大トルクだけでなく、いわゆるネジ切りモーメン
ト（第１時間インターバルの相対的最大値）をも測定・
記憶してその差数値から適切な締付モーメントが求めら
れるので、従来よりも正確且つより適切な締付モーメン
トを提供でき、工場におけるネジの螺着作業の能率を向
上する。
【図１】本発明の一実施例である装置の略図である。
【図２】螺着時のトルクと時間との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】測定時の操作工程を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】測定系列の評価を示すデータである。
１１ コンピュータ １６ プリンタ ＭＡ 締付けモーメント（の数値） ＭＥ ネジ切りモーメント（第１時間インターバルの相
対的最大値） Ｍ´Ｅ ネジ切りモーメントＭＥの平均値 ＭＵ 絶対的最大値 Ｍ´Ｕ 絶対的最大値ＭＵの平均値 ＭＤ 差モーメント（の数値） Ｍ´Ｄ 差モーメントＭＤの平均値 ｍＥ，ｍＵ，ｍＤ 記憶装置 Ｔ１，Ｔ２ 時間インターバル
対的最大値） Ｍ´Ｅ ネジ切りモーメントＭＥの平均値 ＭＵ 絶対的最大値 Ｍ´Ｕ 絶対的最大値ＭＵの平均値 ＭＤ 差モーメント（の数値） Ｍ´Ｄ 差モーメントＭＤの平均値 ｍＥ，ｍＵ，ｍＤ 記憶装置 Ｔ１，Ｔ２ 時間インターバル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー マティアス ドイツ連邦共和国、82237 ミュンヘン、 タウヌスシュトラーセ 50
Claims (13)
- 【請求項１】 トルク検知器（８）と、上記検知器によ
って求めた測定値の記憶・表示ユニット（１２，１３）
と、測定値を評価するデジタルコンピュータ（１１）と
を有し、タッピンネジ（１）によるネジ結合部のための
適切な締付モーメント（ＭＡ）を求める装置において、 コンピュータ（１１）が、所定の第１時間インターバル
（Ｔ１）における測定値から相対的最大値（ＭＥ）を求
め、記憶装置（ｍＥ）にファイルし、コンピュータ（１
１）が、更に、第２時間インターバル（Ｔ２）における
測定値から絶対的最大値（ＭＵ）を求め、記憶装置（ｍ
Ｕ）にファイルし、コンピュータが、更に、差数値（Ｍ
Ｄ＝ＭＵ−ＭＥ）を形成し、別の記憶装置（ｍＤ）にフ
ァイルすることを特徴とするネジ結合部の適切な締付モ
ーメントを求める装置。 - 【請求項２】 コンピュータ（１１）によってソフトウ
ェア・アルゴリズムを使用して時間インターバル（Ｔ
１）を求めることを特徴とする請求項１に記載のネジ結
合部の適切な締付モーメントを求める装置。 - 【請求項３】 オペレータが、手操作で、時間インター
バル（Ｔ１）を入力または修正できることを特徴とする
請求項１または２に記載のネジ結合部の適切な締付モー
メントを求める装置。 - 【請求項４】 コンピュータ（１１）によって第２時間
インターバル（Ｔ２）を求めることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１つに記載のネジ結合部の適切な締付
モーメントを求める装置。 - 【請求項５】 オペレータが、手操作で、第２時間イン
ターバル（Ｔ２）を入力できることを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１つに記載のネジ結合部の適切な締付
モーメントを求める装置。 - 【請求項６】 コンピュータ（１１）が、一連（１，
２，３，……，ｎ）の螺着実験から記憶装置（ｍＥ１，
ｍＥ２，…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，…，ｍＵｎ；ｍ
Ｄ１，ｍＤ２，…，ｍＤｎ）を評価して平均値（Ｍ´
Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成することを特徴とする請求
項１〜５のいずれか１つに記載のネジ結合部の適切な締
付モーメントを求める装置。 - 【請求項７】 すべての記憶装置（ｍＥ１，ｍＥ２，
…，ｍＥｎ；ｍＵ１，ｍＵ２，…，ｍＵｎ；ｍＤ１，ｍ
Ｄ２，…，ｍＤｎ）の数値を表示装置（１３）を介して
出力できることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
つに記載のネジ結合部の適切な締付モーメントを求める
装置。 - 【請求項８】 記憶値および／または平均値の出力のた
めに、コンピュータ（１１）がプリンタ（１６）または
プロッタに接続されていることを特徴とする請求項１〜
７のいずれか１つに記載のネジ結合部の適切な締付モー
メントを求める装置。 - 【請求項９】 該装置が、可搬のコンパクトユニットと
して構成されて要ることを特徴とする請求項１〜８のい
ずれか１つに記載のネジ結合部の適切な締付モーメント
を求める装置。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１つに記載の
ネジ結合部の適切な締付モーメントを求める装置を使用
して、タッピンネジによるネジ結合部の適切な締付モー
メントを求める方法において、 ａ） ネジをネジ穴に当て、ネジ頭にトルク検知器を載
せ、トルク検知器にドライバを載せる工程と、 ｂ） ドライバを作動し、時間インターバル（Ｔ１）を
スタートし、トルク測定値をコンピュータに伝送し、上
記測定値を記憶ユニットに記憶させる工程と、 ｃ） コンピュータによって第１時間インターバル（Ｔ
１）において相対的最大値を求め、第１時間インターバ
ル（Ｔ１）の経過後、求めた数値（ＭＥ）を記憶装置
（ｍＥ）にファイルする工程と、 ｄ） コンピュータによって第２時間インターバル（Ｔ
２）において最大値を求め、第２時間インターバル（Ｔ
２）の経過後、求めた数値（ＭＵ）を記憶装置（ｍＵ）
にファイルする工程と、 ｅ） 絶対的最大値（ＭＵ）から相対的最大値（ＭＥ）
を減算して差数値（ＭＤ）を形成し、求めた差数値（Ｍ
Ｄ）を記憶装置（ｍＤ）にファイルする工程と、 ｆ） 表示装置およびまたはコンピュータに接続された
プリンタを介して数値（ＭＵ，ＭＥ，ＭＤ）を出力する
工程と、を特徴とする方法。 - 【請求項１１】 複数の同種のネジについて前記操作工
程ａ）〜ｆ）を多数回実施した後、 ｇ） ｎ回の螺着プロセス後、コンピュータによって各
数値（ＭＵ１，ＭＵ２，…，ＭＵｎ；ＭＥ１，ＭＥ２，
…，ＭＥｎ；ＭＤ１，ＭＤ２，…，ＭＤｎ）から平均値
（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を形成し、 ｈ） 表示ユニットおよびまたは接続されたプリンタを
介して平均値（Ｍ´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）を出力するこ
とを特徴とする請求項１０に記載のネジ結合部の適切な
締付モーメントを求める方法。 - 【請求項１２】 ｉ）コンピュータによって平均値（Ｍ
´Ｕ，Ｍ´Ｅ，Ｍ´Ｄ）から推奨締付モーメント（Ｍ
Ａ）の提案値を計算し、この場合、 ＭＡ＝Ｍ´Ｅ＋ｘＭ´Ｄ であり、係数ｘが、０．１〜０．９（好ましくは、０．
５）であることを特徴とする請求項１１に記載のネジ結
合部の適切な締付モーメントを求める方法。 - 【請求項１３】 電動ドライバの伝達トルクを設定する
ため推奨締付モーメント（ＭＡ）の数値を使用すること
を特徴とする請求項１２に記載のネジ結合部の適切な締
付モーメントを求める方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4309016:8 | 1993-03-20 | ||
| DE19934309016 DE4309016C2 (de) | 1993-03-20 | 1993-03-20 | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln geeigneter Anzugsmomente für Schraubverbindungen mit selbstschneidenden Schrauben |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297351A true JPH06297351A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=6483361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3875994A Pending JPH06297351A (ja) | 1993-03-20 | 1994-03-09 | ネジ結合部の適切な締付モーメントを求める装置および方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0617266A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06297351A (ja) |
| DE (1) | DE4309016C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6027670B1 (ja) * | 2015-09-28 | 2016-11-16 | ベクトリックス株式会社 | タッピンねじの締付軸力の決定方法及びその表示装置 |
| JP2017052030A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ベクトリックス株式会社 | タッピンねじ着座必要トルク検出方法及びその装置 |
| JP2020055098A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-09 | 京都機械工具株式会社 | 工具システム及び工具システム用プログラム |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9401332D0 (en) * | 1994-01-25 | 1994-03-23 | Dawood Andrew J S | An apparatus for testing the passive fit of screw retained structures |
| DE29615123U1 (de) * | 1996-08-30 | 1998-01-08 | Eduard Wille Gmbh & Co, 42349 Wuppertal | Elektronischer Meßschlüssel |
| DE102004030772A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Ermitteln des Soll-Anzugsmomentes |
| US9523618B2 (en) * | 2013-05-07 | 2016-12-20 | Snap-On Incorporated | Method and system for instantaneously logging data in an electronic torque wrench |
| DE102015009395B4 (de) | 2015-07-18 | 2020-06-25 | Audi Ag | Verfahren zum Kontrollieren eines Verschraubungsprozesses |
| CN106926175A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-07 | 厦门大学嘉庚学院 | 具有影像化功能的电动螺丝刀及其工作方法 |
| CN117643496A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 中国人民解放军西部战区总医院 | 一种胸腰椎钉道个性化置钉装置及其使用方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4211120A (en) * | 1978-08-08 | 1980-07-08 | Sps Technologies, Inc. | Tightening apparatus |
| DE3634896A1 (de) * | 1986-10-14 | 1988-04-21 | Egm Entwicklung Montage | Verfahren und vorrichtung zum anziehen einer schraubverbindung |
| US4768388A (en) * | 1987-03-27 | 1988-09-06 | Hugh Fader | Preexisting torque measuring device for threaded fasteners |
| DE3729313A1 (de) * | 1987-09-02 | 1989-03-16 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur steuerung eines schraubers |
| DE3841089A1 (de) * | 1988-12-07 | 1990-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur auswertung eines sensorsignals |
| JP2647480B2 (ja) * | 1989-02-10 | 1997-08-27 | マツダ株式会社 | ねじの締付方法 |
| DE4118595C2 (de) * | 1991-06-06 | 1996-05-15 | Schatz Gmbh | Prüfgerät zum Überprüfen der Qualität von Schraubverbindungen |
| DE4217265C2 (de) * | 1992-05-25 | 1998-04-09 | El Mos Elektronik In Mos Techn | Verfahren zur Ermittlung von relevanten relativen Extremwerten eines störimpulsbeaufschlagten Signals |
-
1993
- 1993-03-20 DE DE19934309016 patent/DE4309016C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-09 JP JP3875994A patent/JPH06297351A/ja active Pending
- 1994-03-17 EP EP94104189A patent/EP0617266A3/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017052030A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ベクトリックス株式会社 | タッピンねじ着座必要トルク検出方法及びその装置 |
| JP6027670B1 (ja) * | 2015-09-28 | 2016-11-16 | ベクトリックス株式会社 | タッピンねじの締付軸力の決定方法及びその表示装置 |
| JP2020055098A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-09 | 京都機械工具株式会社 | 工具システム及び工具システム用プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4309016C2 (de) | 1996-12-19 |
| EP0617266A2 (de) | 1994-09-28 |
| DE4309016A1 (de) | 1994-09-22 |
| EP0617266A3 (de) | 1995-06-28 |
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