JP2008134061A - 締付工具の締付能力判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】締付工具の締付能力を判定するとともに、締付工具がスナグトルクから締付完了するまでの角度を確認することができる締付工具の締付能力判定装置を提供すること。
【解決手段】内部に作動油３を充填し、ピストン２を配設したシリンダ状の密閉容器１と、密閉容器１に形成した雌ねじ４に螺合し、締付工具による回転締付操作によって、ピストン２を押圧操作する雄ねじ５と、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力がかかるようにした締付能力判定部材７とを備えた締付工具の締付能力判定装置において、密閉容器１の雌ねじ４の周囲に、角度目盛を付した角度板８を回転調節可能に配設するとともに、雄ねじ５に、角度板８の指針９を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、締付工具の締付能力判定装置に関し、特に、締付工具の締付能力を判定するとともに、締付工具がスナグトルクから締付完了するまでの角度を確認することができる締付工具の締付能力判定装置に関するものである。

従来、ボルト・ナットやビス等を所定の設定トルクで締付けるために用いられる締付工具として、例えば、空気圧や油圧式のトルクレンチ等が汎用されている。
ところで、これらの締付工具においては、動力源である空気圧源や電源（バッテリ）の状態、締付工具自体の状態（例えば、油圧式のトルクレンチの場合において、トルクレンチに封入されている作動油の漏れや温度）等によっては、所定の設定トルクで締付が行われない場合があり、製品の品質にばらつきが生じ、製品の信頼性を低下させる要因となっていた。

この問題点に対処するために、従来から、締付工具による締付トルクを制御したり、測定する種々の装置が提案され、実用化されているが、これらの装置の多くは、電気的に締付トルクを制御したり、測定するものであり、高価なだけでなく、その操作や管理に専門性を必要とし、取り扱いが困難であるという問題があり、このため、任意に設定した締付条件下において、機械的な機構によって、簡易に、締付工具の締付能力を判定することができる装置が要請されていた。

そこで、本件出願人は、下記の特許文献１にて、締付工具の締付能力判定装置を提案している。
この締付工具の締付能力判定装置は、内部に作動油を充填し、ピストンを配設したシリンダ状の密閉容器と、密閉容器に形成した雌ねじに螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストンを押圧操作する雄ねじと、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力がかかるようにした締付能力判定部材とからなり、締付能力判定部材が、密閉容器内の作動油の圧力を受ける小ピストンと、小ピストンを作動油の圧力に抗する方向に付勢するばね部材と、小ピストンの移動に応じて移動する判定表示部材と、ばね部材の付勢力を調節する調節部材とによって構成されている。

しかしながら、この締付工具の締付能力判定装置は、工具の締付能力を正確に判定することはできるが、締付角度を管理して目的の締付軸力を得る場合の工具の締付角度を確認することができなかった。
特開２００３−３４０７４１号公報

本発明は、上記従来の締付工具の締付能力判定装置が有する問題点に鑑み、締付工具の締付能力を判定するとともに、締付工具がスナグトルクから締付完了するまでの角度を確認することができる締付工具の締付能力判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の締付工具の締付能力判定装置は、内部に作動油を充填し、ピストンを配設したシリンダ状の密閉容器と、密閉容器に形成した雌ねじに螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストンを押圧操作する雄ねじと、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力がかかるようにした締付能力判定部材とからなる締付工具の締付能力判定装置において、密閉容器の雌ねじの周囲に、角度目盛を付した角度板を回転調節可能に配設するとともに、前記雄ねじに、該角度板の指針を設けたことを特徴とする。

この場合において、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力を受けるピストンと、該ピストンのシリンダと、受器ピストンを作動油の圧力に抗する方向に付勢するばねとを備えた作動油受器を設けることができる。

本発明の締付工具の締付能力判定装置によれば、内部に作動油を充填し、ピストンを配設したシリンダ状の密閉容器と、密閉容器に形成した雌ねじに螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストンを押圧操作する雄ねじと、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力がかかるようにした締付能力判定部材とからなる締付工具の締付能力判定装置において、密閉容器の雌ねじの周囲に、角度目盛を付した角度板を回転調節可能に配設するとともに、前記雄ねじに、該角度板の指針を設けることから、雄ねじを締付工具によりスナグトルクまで締付けるとともに、このときの指針の位置に角度板の角度目盛の０を合わせ、さらに締付工具がシャットオフするまで締付けて、角度板の指針で示された角度を読み取ることにより、締付工具のスナグトルクから締付が完了するまでの角度を確認することができる。

また、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力を受ける受ピストンと、該受ピストンのシリンダと、受ピストンを作動油の圧力に抗する方向に付勢するばねとを備えた作動油受器を設けることにより、雄ねじの回転に応じて圧力が高まる作動油を受容して、雄ねじの回転を軽くするとともに、雄ねじの回転角度を増し、角度精度を求めやすくすることができる。

以下、本発明の締付工具の締付能力判定装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、本発明の締付工具の締付能力判定装置の一実施例を示す。
この締付工具の締付能力判定装置は、内部に作動油３を充填し、ピストン２を配設したシリンダ状の密閉容器１と、密閉容器１に形成した雌ねじ４に螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストン２を押圧操作する雄ねじ５と、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力がかかるようにした締付能力判定部材７とを備えている。
そして、この締付工具の締付能力判定装置は、密閉容器１の雌ねじ４の周囲に、角度目盛を付した角度板８を回転調節可能に配設するとともに、前記雄ねじ５に、該角度板８の指針９を設けている。

締付能力判定部材７は、密閉容器１に螺合して取り付けるようにした締付能力判定部材本体７０と、密閉容器１内の作動油３の圧力を受ける小ピストン７１と、この小ピストン７１を作動油３の圧力に抗する方向に付勢するばね部材７２と、小ピストン７１の移動に応じて移動する判定表示部材７３と、判定表示部材７３を摺動可能に納める鞘管７４と、ばね部材７２の付勢力を調節する調節部材７５とからなる。

鞘管７４内に摺動可能に配設した判定表示部材７３の先端部には、帯状の表示部７３ａが設けられており、図５に示すように、この表示部７３ａが鞘管７４から露出することにより、締付工具の締付能力を判定するようにしている。
また、調節部材７５が螺合する締付能力判定部材本体７０の表面には、調節部材７５が螺合する位置に合わせて、調節部材７５の設定値を示す調節表示部７６が設けられている。

なお、本実施例では、密閉容器１の周壁にピストン２を視認する窓部１ａを形成するとともに、ピストン２の周面に、軸方向位置で異なる識別マーク２ａを設けている。
これにより、作動油３の量により初期位置が異なるピストン２を利用し、該ピストン２の識別マーク２ａを視認することにより作動油３の量を確認できるようにしている。

一方、角度板８は穴あき円板状をなし、密閉容器１側に設けたＯリング８１を仮固定の押さえ部材として、密閉容器１の雌ねじ４の周囲に回転調節可能に配設されている。
なお、角度板８が、Ｏリング８１の摩擦力では足りずに動いてしまうようなときは、図３に示すように、工具Ｔ１によって、密閉容器１側に設けた押さえねじ８２を締着することにより強く固定することができる。

角度板８の指針９は、雄ねじ５の頭部下方に嵌合するリング部９１から針を横方向に突設したものからなる。
指針９のリング部９１は、雄ねじ５の軸方向に移動可能にねじ止めされており、雄ねじ５の締付回転数が多くなって、指針９が角度板８に緩衝するような場合は、図３に示すように、工具Ｔ２によって、押さえねじ９２を緩めて上に移動させることができる。

また、本実施例では、締付能力判定部材７とは別に、雄ねじ５の回転に応じて圧力が高まる作動油３を受容する作動油受器１０を密閉容器１に設けている。
この作動油受器１０は、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力を受ける受ピストン１１と、該受ピストン１１のシリンダ１２と、受ピストン１１を作動油３の圧力に抗する方向に付勢するばね１３とを備えている。
この作動油受器１０は、雄ねじ５の回転に応じて圧力が高まる作動油３を受容することにより、雄ねじ５の回転を軽くするとともに、雄ねじ５の回転角度を増し、角度精度を求めやすくすることができる。

次に、この締付工具の締付能力判定装置の使用方法を説明する。
締付能力を判定する場合は、検査対象となる締付工具により、密閉容器１に形成した雌ねじ４に螺合した雄ねじ５を回転締付操作することによって、鋼球を介してピストン２を押圧操作し、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力が締付能力判定部材７にかかるようにする。

密閉容器１内の作動油３の圧力が締付能力判定部材７にかかると、作動油３の圧力を受けた小ピストン７１が、作動油３の圧力に抗する方向に付勢するばね部材７２を圧縮して移動し、この小ピストン７１の移動に応じて移動する判定表示部材７３の位置によって、具体的には、判定表示部材７３に形成した帯状の表示部７３ａが、鞘管７４から露出するか否かにより、作動油３の圧力の大きさ、すなわち、締付工具によって雄ねじ５に加えられたトルクの大きさを検出することができる。
この場合、調節部材７５によりばね部材７２の付勢力を調節することによって、任意に設定した締付条件下における、締付工具の締付能力を判定することができる。

次に、目的の締付軸力を得るための工具の締付角度の確認方法を説明する。
これは、締付角度を管理することにより、目的の締付軸力を得るためのものであり、ある基準値からスタートしてボルトを決められた角度だけ回転させ、目的の締付軸力を得る角度法締付に使用される。
上記基準値としては、決められたトルクを回転のスタートポイント（締付角度の開始点）としており、この決められたトルクをスナグトルクという。
すなわち、本実施例の締付工具の締付能力判定装置では、検査対象となる締付工具により、雄ねじ５をスナグトルクまで締付ける。
それとともに、図４（ｂ）に示すように、工具Ｔ３で角度板８を回転させることにより、このときの指針９の位置に角度板８の角度目盛の０を合わせる。
そして、締付工具がシャットオフするまでさらに締付け、角度板８の指針９で示された角度を読み取ることにより、締付工具のスナグトルクから締付が完了するまでの角度を確認することができる。

かくして、本実施例の締付工具の締付能力判定装置は、内部に作動油３を充填し、ピストン２を配設したシリンダ状の密閉容器１と、密閉容器１に形成した雌ねじ４に螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストン２を押圧操作する雄ねじ５と、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力がかかるようにした締付能力判定部材７とからなる締付工具の締付能力判定装置において、密閉容器１の雌ねじ４の周囲に、角度目盛を付した角度板８を回転調節可能に配設するとともに、前記雄ねじ５に、該角度板８の指針９を設けることから、雄ねじ５を締付工具によりスナグトルクまで締付けるとともに、このときの指針９の位置に角度板８の角度目盛の０を合わせ、さらに締付工具がシャットオフするまで締付けて、角度板８の指針９で示された角度を読み取ることにより、締付工具のスナグトルクから締付が完了するまでの角度を確認することができる。

また、密閉容器１に形成した小孔６を介して密閉容器１内の作動油３の圧力を受ける受ピストン１１と、該受ピストン１１のシリンダ１２と、受ピストン１１を作動油３の圧力に抗する方向に付勢するばね１３とを備えた作動油受器１０を設けることにより、雄ねじ５の回転に応じて圧力が高まる作動油３を受容して、雄ねじ５の回転を軽くするとともに、雄ねじ５の回転角度を増し、角度精度を求めやすくすることができる。

以上、本発明の締付工具の締付能力判定装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
また、本発明の構成は、締付トルクの上限値を確認することにより、上下の締付トルク範囲を確認するような締付工具の締付能力判定装置にも適用することができる。

本発明の締付工具の締付能力判定装置は、締付工具の締付能力を判定するとともに、締付工具がスナグトルクから締付完了するまでの角度を確認できるという特性を有していることから、角度法締付にも使用することができる締付工具の締付能力判定装置として広く好適に用いることができる。

本発明の締付工具の締付能力判定装置の一実施例を示す断面図である。 同平面図である。 同締付工具の締付能力判定装置の一部を破断した正面図である。 同締付工具の締付能力判定装置を示し、（ａ）は角度板の回転調節を示す平面図、（ｂ）は調節部材を最大の設定トルクにした状態を示す平面図である。 締付能力判定部材を示し、（ａ）は通常の状態を示す部分正面図、（ｂ）は設定トルクが出力された状態を示す部分正面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
１ａ 窓部
２ ピストン
２ａ 識別マーク
３ 作動油
４ 雌ねじ
５ 雄ねじ
６ 小孔
７ 締付能力判定部材
７０ 締付能力判定部材本体
７１ 小ピストン
７２ ばね部材
７３ 判定表示部材
７３ａ 表示部
７４ 鞘管
７５ 調節部材
７６ 調節表示部
８ 角度板
８１ Ｏリング
８２ 押さえねじ
９ 指針
９１ リング部
９２ 押さえねじ
１０ 作動油受器
１１ 受ピストン
１２ シリンダ
１３ ばね

Claims (2)

1. 内部に作動油を充填し、ピストンを配設したシリンダ状の密閉容器と、密閉容器に形成した雌ねじに螺合し、締付工具による回転締付操作によって、前記ピストンを押圧操作する雄ねじと、密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力がかかるようにした締付能力判定部材とからなる締付工具の締付能力判定装置において、密閉容器の雌ねじの周囲に、角度目盛を付した角度板を回転調節可能に配設するとともに、前記雄ねじに、該角度板の指針を設けたことを特徴とする締付工具の締付能力判定装置。
2. 密閉容器に形成した小孔を介して密閉容器内の作動油の圧力を受ける受ピストンと、該受ピストンのシリンダと、受ピストンを作動油の圧力に抗する方向に付勢するばねとを備えた作動油受器を設けたことを特徴とする請求項１記載の締付工具の締付能力判定装置。

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