JPH0632304Y2

JPH0632304Y2 - トルクテスタ

Info

Publication number: JPH0632304Y2
Application number: JP1987172096U
Authority: JP
Inventors: 克己西浦; 義夫白岩; 一男本合
Original assignee: YUTANI CORPORATION
Current assignee: YUTANI CORPORATION
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1994-08-24
Anticipated expiration: 2002-11-11
Also published as: JPH0179574U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この考案は、締付工具等の締付トルクや負荷時の打撃数
を測定するトルクテスタに関する。

〈従来の技術〉従来、このようなトルクテスタとしては、締付工具の締
付トルクや打撃時のパルスを電磁オシログラフで連続的
に表示し、この表示された締付トルクやパルスの数を目
視で読み取るようにしたものがある。

〈考案が解決しようとする問題点〉しかしながら、このようなトルクテスタでは目視による
測定のため締付トルクや打撃数を正確に測定できないと
いう問題や締付トルクの時間的な変化や一定時間内の打
撃数を測定するのに手間がかかるという問題があった。

そこで、この考案の目的は、締付トルクや打撃数を正確
に測定できると共に、締付トルクの時間的な変化や一定
時間内の打撃数を簡単に測定することができるトルクテ
スタを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するため、この考案のトルクテスタは、
締付工具の軸を嵌合する嵌合穴を先端部に有するソケッ
ト部と、一端部が上記ソケット部に螺合され、フランジ
部を有するネジシャフトと、上記ソケット部と上記ネジ
シャフトのフランジ部との間にスラストベアリングを介
して装着され、上記締付工具の締付トルクを検出するロ
ードセルと、上記ネジシャフトのフランジ部とベース板
に両端が固定され、上記締付工具の負荷時の打撃数を検
出する歪ゲージを有するトーションバーと、上記ロード
セルが検出した締付トルクを所定時間間隔毎にサンプリ
ングするサンプリング手段と、上記歪ゲージからの信号
を受けて打撃数をカウントするカウント手段と、上記サ
ンプリング手段でサンプリングされた締付トルクと、上
記カウント手段でカウントされた打撃数を表示する表示
装置とを備えたことを特徴としている。

〈作用〉締付工具の軸をソケット部の先端部の嵌合穴に嵌合し
て、締付工具をソケット部に押し付けながら回転させ
る。そうすると、ソケット部がネジシャフトにねじ込ま
れ、ソケット部はスラストベアリングを介してロードセ
ルをネジシャフトのフランジ部に向けて押し付ける。締
付工具の締付トルクが大きくなるにつれて、ソケット部
がスラストベアリングを介してロードセルを押し付ける
力が大きくなる。但し、締付工具の打撃時にソケット部
が瞬間的に回転するが、この回転はスラストベアリング
が存在するため、ロードセルには伝えられず、ロードセ
ルは打撃時の衝撃的な回転力を測定せず、正確に静的な
締付トルクに応じた圧縮力のみを測定し、つまり、正確
に締付トルクを測定することができる。つまり、ロード
セルは、打撃時にソケット部がネジシャフトに対して回
転しても、この打撃による回転力（ねじり力）の影響を
除外し、締付トルクに対応した圧縮力のみを正確に測定
することができ、つまり、正確に締付トルクが測定でき
るのである。

一方、打撃時の最後の瞬間にソケット部の回転によっ
て、そのソケット部と一体になってネジシャフトがねじ
られるが、このネジシャフトのねじり力は、ネジシャフ
トのフランジ部とベースに両端が固定されたトーション
バーをねじり、このトーションバーのねじり量は歪ゲー
ジによって検出される。したがって、静的な締付トルク
の大きさに関係なく、打撃時の打撃力は歪ゲージによっ
て正確に検出され、締付工具の負荷時の打撃数が正確に
検出される。

そして、上記ロードセルが検出した締付トルクをサンプ
リング手段が所定時間間隔毎にサンプリングする一方、
上記歪ゲージからの信号を受けてカウント手段が打撃数
をカウントし、上記サンプリング手段でサンプリングさ
れた締付トルクと上記カウント手段でカウントされた打
撃数を表示手段が表示する。

このようにして、目視によることなく締付トルクや打撃
数を正確に測定でき、締付トルクの時間的な変化や一定
時間内の打撃数を簡単に測定できる。

〈実施例〉以下、この考案を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図、第２図において、１は締付工具の軸を嵌合する
四角状の嵌合穴１ａを有するソケット、２は上記ソケッ
ト１に六角状の頭部が嵌合されたナットであり、このソ
ケット１とナット２とでソケット部を構成している。ま
た、３は上記ナッイト２に螺合され、フランジ部３ａを
有するネジシャフトである。

上記ナット２の軸と直角な方向に突出したツバ部２ａと
上記ネジシャフト３のフランジ部３ａとの間には、スラ
ストベアリング５とスペースワッシャ６を介して圧縮ロ
ードセル７が装着されている。また、上記ネジシャフト
３のフランジ部３ａとベース８には歪ゲージを有するト
ーションバー１０の両端部がボルト１０ａ，１０ｂで固
定されている。そして、上記圧縮ロードセル７で上記締
付工具の締付トルクを検出し、上記歪ゲージで上記締付
工具の負荷時の打撃数を検出するようにしている。この
締付トルクと負荷時の打撃数は次の理由により正確なも
のである。

締付工具の軸をソケット１の先端部の嵌合穴に嵌合して
回転させると、ナット２がネジシャフト３にねじ込ま
れ、ナット２のツバ部２ａがスラストベアリング５を介
してロードセル７をネジシャフト３のフランジ部３ａに
向けて押し付ける。締付工具の締付トルクが大きくなる
につれて、ナット２がスラストベアリング５を介してロ
ードセル７を押し付ける力が大きくなる。但し、締付工
具の打撃時にソケット１とナット２が共にネジシャフト
３に対して瞬間的に回転するが、この回転はスラストベ
アリング５が存在するため、ロードセル７には伝えられ
ず、ロードセル７は打撃時の衝撃的な回転力を測定せ
ず、正確に静的な締付トルクに応じた圧縮力のみ測定
し、つまり、正確に締付トルクを測定することができ
る。つまり、ロードセル７は、打撃時にソケット１およ
びナット２がネジシャフト３に対して回転しても、この
打撃による回転力（ねじり力）の影響を除外し、締付ト
ルクに対応した圧縮力のみを正確に測定することがで
き、つまり、正確に締付トルクが測定できるのである。

一方、打撃時の最後の瞬間にソケット１およびナット２
の回転によって、それらと一体になってネジシャフト３
がねじられるが、このネジシャフト３のねじり力は、ネ
ジシャフト３のフランジ部３ａとベース８に両端が固定
されたトーションバー１０をねじり、このトーションバ
ー１０のねじり量は歪ゲージによって検出される。した
がって、静的な締付トルクの大きさに関係なく、打撃時
の打撃力は歪ゲージによって正確に検出され、締付工具
の負荷時の打撃数が正確に検出される。

また、上記ソケット１はベアリング１４を介してケース
カバー１５に嵌合しており、このケースカバー１５は上
記ベース８にボルト８ａで固定されたハウジング１２の
上部にボルト１５ａで固定されている。このケースカバ
ー１５の下端部にはストッパ１６が固定されており、ナ
ット２のツバ部２ａの水平方向の突出部２ｂがこのスト
ッパ１６の当り面１６ａで係止されて、ナット２が反時
計方向に過逆転してネジシャフト３から離脱するのを防
止している。

上記ツバ部２ａの突出部２ｂには金属性の感知板２０が
取付けられている。一方、上記ストッパ１６の当り面１
６ａの近傍には上記感知板２０を検知する第１磁気スイ
ッチ２１がハウジング１２に固定されている。また、こ
の第１磁気スイッチ２１とネジシャフト３の中心軸に対
してほぼ対称な位置に上記感知板２０を検知する第２磁
気スイッチ２２がハウジング１２に固定されている。こ
の第２磁気スイッチ２２は上記ナット２がネジシャフト
３に着座したときに上記感知板２０と対向する位置に固
定されている。そして、ナット２が反時計方向に回転し
て上記第１磁気スイッチ２１が感知板２０を検知すると
測定準備完了となり、その位置からナット２が時計方向
に回転して第２磁気スイッチ２２が感知板２０を検知し
たときから測定が開始されるようになっている。

上記第１磁気スイッチ２１と第２磁気スイチ２２および
ロードセル７とトーションバー８に設けられた歪ゲージ
は、第３図に示す情報処理装置（ＣＰＵ）３０の入力部
３１に接続されている。このＣＰＵ３０は、上記感知板
２０が上記第２磁気スイッチ２２を検知した時点からナ
ット２が更に時計方向に回転する間の時間を０．２秒毎
に２秒間カウントするトルク測定用タイマＴ_１と、上記
回転する間の時間を２秒間カウントする打撃数測定用タ
イマＴ_２を備えている。そして、上記トルク測定用タイ
マＴ_１がカウントした０．２秒毎に上記ロードセル７が
検出した締付トルクをサンプリングしてメモリ３２に記
憶すると共に、上記打撃数測定用タイマＴ_２がカウント
した２秒間の間、上記歪ゲージが検出した打撃数をカウ
ントして、そのカウントした打撃数を上記メモリ３２に
記憶するようになっている。また、上記ＣＰＵ３０の出
力部３３には第４図に示す表示装置３４が接続されてい
る。そして、その表示装置３４に設けられたトルク押ボ
タン４１を押すことにより、上記メモリ３２に記憶され
た締付トルクおよび打撃数がそれぞれ締付トルク表示窓
４２および打撃数表示窓４３に表示されると共に、この
締付トルク表示窓４２に表示された締付トルクの測定時
間が時間表示ランプ４４に表示される。このトルク押ボ
タン４１を押すたびに時間表示ランプ４４が順次点灯
し、その表示された時間における締付トルクが締付トル
ク表示窓４２に表示される。上記締付トルク表示窓４
２、打撃数表示窓４３および時間表示ランプ４４の表示
はリセットボタン４５を押すことによりリセットされ
る。また、上記メモリ３２に記憶された締付トルクや打
撃数はナット２が時計方向に回転して、第２磁気スイッ
チ２２が感知板２０を検知したときにリセットされる。
なお、上記表示装置３４の電源は電源スイッチ４６によ
り供給される。

上記構成からなるトルクテスタの動作を第５図に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ_１で締付工具をソケット１に嵌合して反時計
方向に回転する。そうすると、ソケット１に嵌合された
ナット２が反時計方向に回転して、感知板２０が第１磁
気スイッチ２１と対向する位置に到達し、ステップＳ_２
で第１磁気スイッチ２１がＯＮとなり準備完了となる。
次に、ステップＳ_３で締付工具を時計方向に回転する。
そうすると、ナット２が時計方向に回転して、感知板２
０が第２磁気スイッチ２２と対向する位置に到達し、ス
テップＳ_４で第２磁気スイッチ２２がＯＮとなり、メモ
リ３２がリセットされる。そして、ステップＳ_５でトル
ク測定用タイマＴ_１と打撃数測定用タイマＴ_２が作動を
開始すると共に、ロードセル７が検出した締付トルクを
サンプリングするためのサンプリング点ｉを１に設定す
る。

そして、締付トルクを読み込む場合は、ステップＳ_６に
進み、０．２秒が経過したかどうかを判別し、０．２秒
が経過すればステップＳ_７に進み、締付トルクをメモリ
３２に読み込む。次にステップＳ_８に進みサンプリング
点ｉを１つ進める。そして、ステップＳ_９でこのサンプ
リング点が１０を越えていなければ、すなわち、タイマ
Ｔ_１が作動開始後２秒が経過していなければステップＳ
_６に戻り、ステップＳ_６で更に０．２秒が経過すればス
テップＳ_７で締付トルクを読み込む。一方、ステップＳ
_９でサンプリング点ｉが１０を越えていれば読み込みを
終了する。

また、打撃数を読み込む場合は、ステップＳ₁₀に進み、
タイマＴ_２が作動開始してから２秒が経過したかどうか
を判断する。そして、２秒が経過していなければステッ
プＳ₁₁に進み、トーションバー８に設けられた歪バーが
検出した打撃数をカウントした後、ステップＳ₁₀に戻
る。ステップＳ₁₀で２秒が経過すればステップＳ₁₂に進
み、上記２秒間の間にカウントした打撃数をメモリ３２
に読み込む。

上記メモリ３２に読み込まれた打撃数はステップＳ₂₂で
読み出され、ステップＳ₂₃で表示装置３４に表示され
る。一方、上記メモリ３２に読み込まれた締付トルクを
読み出して表示装置３４に表示する場合は、ステップＳ
₂₁でトルク押ボタン４１を押す。そうすると、ステップ
Ｓ₂₄で上記トルク押ボタン４１を押した回数をカウント
する。このカウントは押した回数が１０回を越す毎に１
からカウントする。次に、ステップＳ₂₆に進み、上記カ
ウント数に相当するサンプリング点の締付トルクをメモ
リ３２から読み出す。そして、ステップＳ₂₇でこの締付
トルクを締付トルク表示窓４２に表示すると共に、この
締付トルクに対応した時間の時間表示ランプを点灯す
る。このとき、それまで表示されていた締付トルク表示
窓４２や時間表示ランプ４４の表示はキャンセルされ
る。なお、フローの途中で表示装置３４のリセットボタ
ン４５を押せば締付トルク表示窓４２、打撃数表示窓４
３および時間表示ランプ４４の表紙は全てリセットされ
る。

このように、ロードセル７が検出した締付工具の締付ト
ルクをＣＰＵ３０が０．２秒毎に２秒間サンプリングし
て、メモリ３２に記憶させると共に、トーションバー８
に設けられた歪ゲージが検出した上記締付工具の打撃数
を２秒間カウントし、このカウントした打撃数を上記メ
モリ３２に記憶させ、上記メモリ３２に記憶された締付
トルクや打撃数を表示装置３４で表示するようにしてい
るので、締付トルクや打撃数を正確に測定でき、締付ト
ルクの時間的な変化や一定時間内の打撃数を簡単に測定
することができる。このため、締付工具の性能や寿命を
チェックすることも可能である。

また、ストッパ１６にナット２の突出部２ｂを係止させ
てナット２が反時計方向に過逆転することを防止してい
るのでナット２やソケット１がネジシャフトから離脱す
ることがない。

上記実施例においては、ソケット１とナット２とでソケ
ット部を構成したが、ナット２の先端部に締付工具の軸
を嵌合する嵌合穴を設けて、ソケット１を取り止めるよ
うにしてもよい。

また、上記実施例においては、トルク測定用タイマＴ_１
と打撃数検出用タイマＴ_２を設けたが、打撃数検出用タ
イマＴ_２を取り止めてトルク測定用タイマＴ_１で打撃数
の検出時間をカウントするようにしてもよい。

〈考案の効果〉以上より明らかなように、この考案のトルクテスタは、
締付工具の軸をソケット部の先端部に設けた嵌合穴に嵌
合し、上記ソケット部に螺合されたネジシャフトのフラ
ンジ部と上記ソケット部との間にスラストベアリングを
介して装着されたロードセルが上記締付工具の締付トル
クを検出すると共に、上記ネジシャフトのフランジとベ
ース板に両端が固定されたトーションバーに設けられた
歪ゲージが上記締付工具の負荷時の打撃数を検出し、上
記ロードセルが検出した締付トルクをサンプリング手段
が所定時間間隔毎にサンプリングする一方、上記歪ゲー
ジからの信号を受けてカウント手段が打撃数をカウント
し、上記サンプリング手段でサンプリングされた締付ト
ルクと、上記カウント手段でカウントされた打撃数を表
示装置が表示するようにしているので、締付工具の締付
トルクを、ソケット部のスラストベアリングを介するロ
ードセルに対する圧縮力により検出しているので、ソケ
ット部の回転の影響を受けることなく、正確に締付トル
クを検出でき、また、ソケット部が打撃時の最後にネジ
シャフトと一体になってトーションバーをねじるのを歪
センサーによって検出し、これに基づき締付工具の負荷
時の打撃数を検出するので、打撃数を締付トルクに関係
無く正確に測定できると共に、締付トルクの時間的変化
や一定時間内における打撃数を簡単に測定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のトルクテスタの一実施例におけるト
ルク検出装置の平面図、第２図は上記トルク検出装置の
断面図、第３図は上記実施例における信号処理部と表示
装置を示すブロック図、第４図は上記実施例における表
示装置の盤面配置図、第５図は上記実施例における締付
トルクや打撃数の読み込み動作と読み出し・表示動作を
示すフローチャートである。１……ソケット、２……ナット、３……ネジシャフト、５……スラストベアリング、７……ロードセル、１０……トーションバー、２０……感知板、２１……第１磁気スイッチ、２２……第２磁気スイッチ、３０……ＣＰＵ、３２……メモリ、３４……表示装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】締付工具の軸を嵌合する嵌合穴を先端部に
有するソケット部と、一端部が上記ソケット部に螺合され、フランジ部を有す
るネジシャフトと、上記ソケット部と上記ネジシャフトのフランジ部との間
にスラストベアリングを介して装着され、上記締付工具
の締付トルクを検出するロードセルと、上記ネジシャフトのフランジ部とベース板に両端が固定
され、上記締付工具の負荷時の打撃数を検出する歪ゲー
ジを有するトーションバーと、上記ロードセルが検出した締付トルクを所定時間間隔毎
にサンプリングするサンプリング手段と、上記歪ゲージからの信号を受けて打撃数をカウントする
カウント手段と、上記サンプリング手段でサンプリングされた締付トルク
と、上記カウント手段でカウントされた打撃数を表示す
る表示装置とを備えたことを特徴とするトルクテスタ。