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WO2018123816A1 - トルク値設定システム、トルク値設定装置、及び、トルク値設定方法 - Google Patents

トルク値設定システム、トルク値設定装置、及び、トルク値設定方法 Download PDF

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WO2018123816A1
WO2018123816A1 PCT/JP2017/045968 JP2017045968W WO2018123816A1 WO 2018123816 A1 WO2018123816 A1 WO 2018123816A1 JP 2017045968 W JP2017045968 W JP 2017045968W WO 2018123816 A1 WO2018123816 A1 WO 2018123816A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque value
value setting
tightening
unit
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/045968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佳之 山口
喜晴 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoto Tool Co Ltd
Original Assignee
Kyoto Tool Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2016251426A external-priority patent/JP6865955B2/ja
Priority claimed from JP2016251425A external-priority patent/JP6864314B2/ja
Application filed by Kyoto Tool Co Ltd filed Critical Kyoto Tool Co Ltd
Priority to CN201780080071.9A priority Critical patent/CN110099771B/zh
Publication of WO2018123816A1 publication Critical patent/WO2018123816A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the present invention relates to a torque value setting system, a torque value setting device, and a torque value setting method.
  • a torque wrench is known as a tightening tool capable of managing the tightening torque by measuring the tightening torque when a tightening member such as a bolt or a nut is tightened at a tightening location.
  • a torque wrench there are two types of torque wrench: a single-function type torque wrench that cannot change the numerical value of the tightening torque to be measured, and a preset type torque wrench that can change the value of the tightening torque that can be measured by an operator's operation.
  • the compression force from the spring acts in the direction in which the toggle rotates around the connecting portion. .
  • the toggle slides relative to the head portion.
  • sound and vibration are generated from the torque wrench. The operator can confirm that the tightening torque value of the tightening member is greater than or equal to the set value by sound or vibration generated from the torque wrench.
  • a tightening torque management technique for a tightening location using a torque wrench a technology is disclosed in which a set value of a tightening torque at a specified tightening location is sent from a computer to a torque wrench (for example, Patent Document 1). reference).
  • a torque wrench for example, Patent Document 1
  • the operator adjusts the tightening torque of the torque wrench to be within the range of the set value, and then tightens the tightening member.
  • the mechanical preset torque wrench unloads the compression force applied to the spring during storage as much as possible (for example, to the origin position of the tightening torque value setting range). Is desirable.
  • the present invention aims to improve the traceability of the tightening work of the tightening member. Another object of the present invention is to maintain the measurement accuracy of a mechanical preset torque wrench.
  • the present invention relates to a tightening tool capable of measuring that a tightening torque when tightening a tightening member is a predetermined tightening torque value, and a torque value setting for setting the tightening torque value in the tightening tool.
  • the tightening tool includes a torque value setting unit capable of setting the tightening torque value to an arbitrary value, and the torque value setting device is connected to the torque value setting unit.
  • control unit may calibrate the origin position of the torque value setting unit of the tightening tool and the origin position of the drive unit before setting the tightening torque value.
  • the torque value setting unit can set a tightening torque value by a turning operation
  • the drive unit is a motor that rotates the torque value setting unit
  • the connection unit is a torque value setting unit.
  • the engaging part engaged with the to-be-engaged part provided in may be sufficient.
  • the torque value setting device may include an input unit that inputs a tightening torque value to the control unit.
  • the torque value setting device may include a communication unit that communicates the tightening torque value with the information processing device and sets the tightening torque value in the control unit.
  • the torque value setting device includes a detection unit that detects a connection status between the torque value setting unit and the connection unit, and the control unit stores a connection status between the torque value setting unit and the connection unit. May be.
  • control unit may store the connection date and time of connection between the torque value setting unit and the connection unit as the connection status.
  • control unit may set the tightening torque value of the torque value setting unit to the origin position.
  • control unit may be able to set the tightening torque value at the origin position by rotating the torque value setting unit.
  • the present invention provides a torque for setting a tightening torque value in a torque value setting portion provided in a tightening tool capable of measuring that the tightening torque when tightening a tightening member is a predetermined tightening torque value. It is a value setting device.
  • the present invention sets a tightening torque value for a torque value setting portion of a tightening tool capable of measuring that the tightening torque at the time of tightening the tightening member is a predetermined tightening torque value.
  • a torque value setting method executed by a torque value setting device wherein the torque value setting device calculates a drive amount of a drive unit for setting a tightening torque value in a torque value setting unit, and based on the drive amount Then, the driving unit is driven to execute a tightening torque setting step of setting a tightening torque value in the torque value setting unit.
  • a calibration step of calibrating the origin position of the torque value setting section and the origin position of the drive section may be executed before setting the tightening torque value.
  • the traceability of the tightening work of the tightening member can be improved. Further, according to the present invention, the measurement accuracy of a mechanical preset torque wrench can be maintained.
  • FIG. 1 It is a mimetic diagram of a torque value setting system showing an embodiment concerning the present invention. It is a fragmentary sectional view which shows an example of the torque wrench by which a torque value is set by the torque value setting system shown in FIG. It is a bottom view which shows the vicinity of the torque value setting part of the torque wrench shown in FIG. It is a schematic diagram which shows an example of the connection part of the torque value setting apparatus in the torque value setting system shown in FIG. It is a schematic diagram which shows another example of the connection part of the torque value setting apparatus in the torque value setting system shown in FIG. It is a flowchart which shows an example of the torque value setting method which a torque value setting system performs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a torque value setting system 1 showing an embodiment according to the present invention.
  • the torque value setting system 1 includes a torque wrench 10 and a torque value setting device 20.
  • the torque wrench 10 is an example of a tightening tool for tightening a tightening member such as a bolt or a nut to a predetermined tightening location.
  • the torque wrench 10 can measure that the tightening torque when tightening the tightening member is a predetermined tightening torque (hereinafter referred to as “tightening torque value”).
  • the torque value setting device 20 is a device that sets a tightening torque value for a tightening tool such as the torque wrench 10.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a torque wrench 10 whose tightening torque value is set by the torque value setting system 1 shown in FIG.
  • the torque wrench 10 is a so-called mechanical preset torque wrench.
  • the torque wrench 10 includes a case 11, a head part 12, a head pin 13, a toggle 14, a connection part 15, a holding part 16, a spring 17, a torque value setting part 18, and a setting position detection part 19. Prepare.
  • the case 11 is a substantially cylindrical member that houses the components of the torque wrench 10 such as the head portion 12 and the toggle 14 and constitutes the outer shape of the torque wrench 10.
  • the case 11 is provided with a head portion 12 at one end. Further, the case 11 is provided with a grip portion 11b for the operator to hold at the other end.
  • the head unit 12 includes a ratchet head 12a, an arm unit 12b, and a link 12c.
  • the head portion 12 is pivotally supported with respect to the case 11 by a head pin 13 provided at the boundary between the ratchet head 12a and the arm portion 12b.
  • the ratchet head 12a is exposed from the case 11.
  • a socket wrench (not shown) that engages with a fastening member (for bolt or nut fastening) can be detachably attached to the ratchet head 12a.
  • the arm portion 12b is housed inside the case 11.
  • the arm portion 12 b can swing inside the case 11 around the head pin 13.
  • a link 12c connected to the toggle 14 is provided at the tip of the arm portion 12b.
  • the toggle 14 is a substantially rectangular plate member.
  • the toggle 14 has one end connected to the link 12 c of the head unit 12 and the other end connected to the holding unit 16 via the connection unit 15.
  • the toggle 14 is pivotally supported inside the case 11 by a link 12c.
  • the holding part 16 is a substantially cylindrical member.
  • the holding part 16 is disposed inside the case 11 so that a direction perpendicular to the axial direction (longitudinal direction) of the torque wrench 10 is a plane.
  • the other end of the toggle 14 is slidably connected to one side of the holding part 16 via the connection part 15.
  • the holding portion 16 has one of the springs 17 in contact with the other flat surface.
  • the spring 17 is provided at a position near the grip portion 11 b inside the case 11.
  • the spring 17 is a compression spring in which the longitudinal direction of the torque wrench 10 is the compression direction.
  • a coil spring can be used as the spring 17, for example.
  • the torque value setting portion 18 is provided at the tip of the grip portion 11b of the case 11, for example.
  • the torque value setting unit 18 includes a setting bolt 18a, a stopper 18b, a head portion 18c, a lock portion 18d, and a spring support portion 18e.
  • FIG. 3 is a bottom view showing the vicinity of the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10.
  • the setting bolt 18a passes through a hole provided in the stopper 18b, and only the head 18c is exposed to the outside of the stopper 18b.
  • the setting bolt 18 a has a shaft body housed inside the case 11. Engaged parts such as gears and hexagonal holes are formed on the head 18c.
  • the setting bolt 18a can be rotated by engaging the head 18c with an engaging portion such as a gear or a hexagon wrench provided in the torque value setting device 20.
  • ⁇ Male screw threads are cut at least partially on the setting bolt 18a.
  • the setting bolt 18a is screwed into a female screw provided on the spring support 18e.
  • the stopper 18b regulates the amount of movement of the setting bolt 18a by contacting the head 18c.
  • the contact surface provided inside the case 11 is in contact with the spring 17 in the spring support portion 18e.
  • the spring support portion 18 e compresses the spring 17 in the direction of the holding portion 16.
  • the torque value setting unit 18 moves the position of the spring support 18e to which the setting bolt 18a is screwed by rotating the head 18c. For this reason, the torque value setting unit 18 can change the pressing force of the spring 17 against the holding unit 16.
  • the torque value setting unit 18 adjusts the degree of compression of the spring 17 by rotating the setting bolt 18a, and sets a tightening torque value to a predetermined value (for example, a prescribed value determined for each tightening member at the tightening point). (Tightening torque value) can be set (see FIGS. 4 and 5).
  • the lock portion 18d is provided at the upper end of the grip portion 11b of the case 11 (the end portion near the head portion 12).
  • the lock portion 18d prevents the torque value setting portion 18 from changing the tightening torque value even if the setting bolt 18a is rotated.
  • the lock portion 18d is, for example, a ring-shaped member provided coaxially with the grip portion 11b, and can change a relative position with respect to the case 11 along the longitudinal direction of the torque wrench 10.
  • the set position detector 19 is provided at a position where the position of the set bolt 18a inside the case 11 can be detected, for example.
  • the set position detector 19 is a sensor that detects the position of the set bolt 18a and the head 18c.
  • the setting position detection unit 19 includes, for example, a camera that detects the positions of the setting bolt 18a and the head 18c from an image, a combination of a light emitting unit such as infrared rays, and a light receiving element (photodiode).
  • the setting position detection unit 19 transmits information such as the detected position of the setting bolt 18a and the head 18c to the control unit 23 of the torque value setting device 20 wirelessly or by wire.
  • the toggle force 14 rotates around the link 12c by the compression force from the spring 17. Work in the direction.
  • the toggle 14 slides with respect to the head portion 12 as the toggle 14 rotates about the link 12c.
  • sound and vibration are generated from the torque wrench 10 when the toggle 14 slides with respect to the head portion 12 and comes into contact with other parts such as the case 11.
  • the operator can recognize that the tightening torque has reached the set value by the sound and vibration generated by the toggle 14 sliding with respect to the head portion 12.
  • the torque value setting device 20 includes a connection unit 21, a drive unit 22, a control unit 23, a communication unit 24, and a housing 25.
  • connection unit 21 is provided at a position where the torque value setting unit 18 can be operated in a state where the torque wrench 10 is attached to the torque value setting device 20.
  • the connection unit 21 is connected to the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 attached to the torque value setting device 20.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the connection portion 21 of the torque value setting device 20.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of the connecting portion 21 of the torque value setting device 20 shown in FIG.
  • connection portion 21 is provided in, for example, the housing portion 25 a of the housing 25.
  • the accommodating portion 25 a can accommodate the grip portion 11 b of the torque wrench 10.
  • the connecting portion 21 is an engaging portion such as a gear shown in FIG. 4 or a hexagon wrench shown in FIG. 5 that can be engaged with an engaged portion such as a gear of the head 18c of the torque value setting portion 18 or a hexagonal hole. is there. Since the engaging portion is engageable with the engaged portion of the head 18 c of the torque wrench 10, the connecting portion 21 can be connected to the torque value setting portion 18.
  • the drive unit 22 is an actuator capable of controlling the drive amount, such as a servo motor or a solenoid.
  • the drive unit 22 operates the connection unit 21 with a drive amount based on control by the control unit 23.
  • the control unit (control board) 23 usually executes a torque value setting method by an electronic device mounted on the control board to realize the function of the torque value setting device. For example, the control unit 23 sets the tightening torque to an arbitrary set value, such as an origin position of the tightening torque value (an arbitrary initial value or a limit position of the setting range of the torque value setting unit 18). That is, the control unit 23 functions as an origin setting unit together with the connection unit 21 and the drive unit 22.
  • the control unit 23 operates the torque value setting unit 18 via the connection unit 21 by controlling the drive amount of the drive unit 22.
  • the control unit 23 operates the torque value setting unit 18 based on the position information of the setting bolt 18 a and the head 18 c transmitted from the setting position detection unit 19 of the torque wrench 10, thereby adjusting the tightening torque of the torque wrench 10. Set to the set value.
  • the communication unit (communication module) 24 communicates tightening torque value information corresponding to the tightening position of the tightening member with the information processing apparatus 30 such as a smartphone, a tablet terminal, or a personal computer.
  • the communication unit 24 receives the transmitted position information of the setting bolt 18 a and the head 18 c from the setting position detection unit 19 of the torque wrench 10.
  • the communication path by the communication unit 24 may be either wireless communication or wired communication.
  • the type of communication format between the communication unit 24 and the information processing device 30 is not limited. For example, Bluetooth (registered trademark), infrared communication, USB (Universal Serial Bus), WAN (Wide Network Network), LAN (Local Network Network) ) Etc. can be used.
  • the torque value setting device 20 is not limited to setting the tightening torque value in the control unit 23 by communication between the communication unit 24 and the information processing device 30 as described above, and for example, an input unit such as a touch panel of the information processing device 30 The setting value may be input to the control unit 23 via the communication unit 24.
  • the torque value setting device 20 may include a lock operation unit that releases the lock unit 18d.
  • the lock operation unit operates the lock unit 18 d of the torque wrench 10 set in the torque value setting device 20 to switch whether to accept the torque value setting operation to the torque value setting unit 18.
  • the torque value setting device 20 may include a setting position detection unit 19 provided in the torque wrench 10 in the vicinity of the driving unit 22.
  • the setting position detection unit 19 is a camera, for example, and detects the position of the setting bolt 18 a or the like from the captured image.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a torque value setting method executed by the torque value setting system 1.
  • the control unit 23 confirms that the torque wrench 10 has been set in the accommodating portion 25a by a detection unit such as a limit switch or an optical sensor. To detect. That is, the detection unit detects that the torque value setting unit 18 and the connection unit 21 of the torque value setting device 20 are connected as a connection state between the torque value setting unit 18 and the connection unit 21 of the torque value setting device 20. To do.
  • the control unit 23 stores, in the storage unit, a record of the connection status in which it is detected that the torque wrench 10 is set in the housing unit 25a together with information such as date and time.
  • the control unit 23 determines the model of the set torque wrench 10 in order to set the tightening torque value by the torque value setting device 20 (S101).
  • the control unit 23 sets a tightening torque range (for example, 20 to 100 N ⁇ m, 40 to 200 N ⁇ m, etc.) that can be set by the torque wrench 10 that is different for each model (S102).
  • a tightening torque range for example, 20 to 100 N ⁇ m, 40 to 200 N ⁇ m, etc.
  • the tightening torque value is transmitted from the information processing device 30 to the communication unit 24 of the torque value setting device 20
  • the tightening torque value is input to the memory unit of the control unit 23 (S103).
  • the input of the tightening torque may be received from an input unit provided in the torque value setting device 20.
  • the control unit (control board) 23 sets the drive amount of the drive unit 22 necessary for setting the tightening torque value in the torque value setting unit 18 based on the information of the tightening torque value range determined in S102.
  • a calculation step for calculation is executed (S104).
  • the torque value setting device 20 receives an operation for starting the setting of the tightening torque value to the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 (S105).
  • the control unit 23 performs a process of releasing the lock state of the lock unit 18d of the setting bolt 18a of the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 (S106).
  • the control unit 23 After releasing the lock state, the control unit 23 adjusts the set value to an arbitrary initial value or the limit position of the set range of the torque value setting unit 18 (hereinafter referred to as “origin position”) before setting the set value. Processing is performed (S107).
  • the origin position adjustment process is a calibration process for accurately setting the set value of the torque wrench 10.
  • the control unit 23 After adjusting the set value to the origin position, the control unit 23 sets a tightening torque value in the torque value setting unit 18 as a tightening torque setting step (S108). In order to set the tightening torque value, the control unit 23 drives the drive unit 22 with the previously calculated drive amount, and drives the torque value setting unit 18 from the origin position to a position corresponding to the tightening torque value.
  • the control unit 23 locks the lock unit 18d of the setting bolt 18a of the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 (S109). If the operator removes the torque wrench 10 from the accommodating portion 25a after locking the lock portion 18d, the control unit 23 detects that the torque wrench 10 has been removed from the accommodating portion 25a by the detection device (not shown). That is, the control unit 23 detects the release of the connection between the torque value setting unit 18 and the connection unit 21. The control unit 23 stores information on the connection status such as the date and time when the release of the connection between the torque value setting unit 18 and the connection unit 21 is detected in the storage unit.
  • the tightening torque value of the torque wrench 10 can be set by the torque value setting device 20.
  • the torque value setting system 1 can set the value of the tightening torque by operating the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 with the connection unit 21. That is, according to the torque value setting system 1, a predetermined tightening torque value can be set without an operator or the like operating the torque value setting unit 18.
  • the control unit 23 can store information such as the date and time when it is detected that the torque wrench 10 has been taken out from the storage unit 25 a in the storage unit.
  • the torque value setting system 1 it is possible to appropriately manage the tightening torque of the tightening member and improve the traceability of the tightening torque management.
  • the torque value setting system 1 operates the torque value setting unit 18 of the torque wrench 10 with the connection unit 21 to set the tightening torque value set in the torque value setting unit 18 to any position including the origin position. Can be set to
  • the torque value setting system 1 the measurement accuracy of the mechanical preset torque wrench can be maintained.
  • the torque wrench 10 is shown as a tightening tool in the present embodiment, the tightening tool according to the present invention is not limited to this, and a so-called tightening torque is measured when a screw is tightened as a tightening member. It can also be applied to torque drivers.
  • the gear and the hexagon socket are shown as the shape of the engaged portion
  • the gear and the hexagon wrench are shown as the shape of the engaging portion.
  • the shapes of the engaged part and the engaging part are not limited to this.
  • the shapes of the engaged portion and the engaging portion may be, for example, shapes such as a Phillips screw and a Phillips screwdriver.
  • the present invention can be used for management of tightening torque in various industries that use a tightening member such as maintenance of transportation facilities such as aircraft, railways, and automobiles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具と、締付トルク値を締付工具に設定するトルク値設定装置と、を備えるトルク値設定システムであり、締付工具は、締付トルク値を任意の値に設定可能なトルク値設定部、を備え、トルク値設定装置は、トルク値設定部と接続する接続部と、接続部を駆動する駆動部と、トルク値設定部に締付トルク値を設定するために駆動部を制御する制御部と、を備える。

Description

トルク値設定システム、トルク値設定装置、及び、トルク値設定方法
　本発明は、トルク値設定システム、トルク値設定装置、及び、トルク値設定方法に関する。
　従来から、ボルトやナットなどの締付部材を締付箇所に締め付けるときの締付トルクを測定することにより、締付トルクを管理することができる締付工具として、トルクレンチが知られている。一般に、トルクレンチには、測定する締付トルクの数値の変更ができない単能型トルクレンチと、作業者の操作により測定できる締付トルクの値の変更ができるプレセット型トルクレンチとがある。
　機械式のプレセット型トルクレンチでは、締付部材を締め付ける際に、締付トルクが設定された設定値に達すると、スプリングからの圧縮力が接続部を中心にトグルが回動する方向に働く。トグルが接続部を中心に回動することにより、トグルは、ヘッド部に対して摺動する。トルクレンチでは、トグルがヘッド部に対して摺動してケースなど他の箇所に接触すると、トルクレンチから音と振動が発生する。作業者は、トルクレンチから発生する音や振動により、締付部材の締付トルク値が設定値以上であることを確認することができる。
　プレセット型トルクレンチでは、締付トルクの管理を行う場合に、締付箇所ごとに締付トルクの設定値を適切に設定する必要がある。
　なお、トルクレンチを用いた締付箇所の締付トルク管理技術において、特定された締付箇所の締付トルクの設定値をコンピュータからトルクレンチに送る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、トルクレンチに送られた設定値に基づいて、作業者は、トルクレンチの締付トルクを設定値の範囲内に収まるように調整した後に締付部材を締め付ける。
特開２０１３－１５１０４３号公報
　しかし、特許文献１のトルクレンチでは、締付トルクの設定を作業者等がトルクレンチを操作して手動で行う必要があった。
　締付作業において、締付部材の締付トルクが適切な値であることを追跡可能にする、トレーサビリティ性を向上するには、トルクレンチに適切な締付トルクを設定することが求められる。また、締付作業のトレーサビリティを向上するには、その設定された締付トルクが容易に変更できないようにすることも求められる。
　また、機械式のプレセット型トルクレンチは、測定精度を維持するためには、保管時にスプリングに加わる圧縮力を可能な限り（例えば、締付トルク値の設定範囲の原点位置まで）除荷するのが望ましい。
　しかし、従来の機械式のプレセット型トルクレンチでは、締付トルクの設定を作業者等が行う必要があった。つまり、従来のプレセット型トルクレンチでは、作業者が締付トルク値を原点位置に設定する必要があった。
　本発明は、締付部材の締付作業のトレーサビリティ性を向上することを目的とする。また、本発明は、機械式のプレセット型トルクレンチの測定精度を維持することを他の目的とする。
　本発明は、締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具と、締付トルク値を締付工具に設定するトルク値設定装置と、を備えるトルク値設定システムであり、締付工具は、締付トルク値を任意の値に設定可能なトルク値設定部、を備え、トルク値設定装置は、トルク値設定部と接続する接続部と、接続部を駆動する駆動部と、トルク値設定部に締付トルク値を設定するために駆動部を制御する制御部と、を備える。
　また、本発明は、制御部が、締付トルク値を設定する前に、締付工具のトルク値設定部の原点位置と駆動部の原点位置とを較正してもよい。
　また、本発明は、トルク値設定部が、回動操作により締付トルク値を設定可能であり、駆動部が、トルク値設定部を回動させるモータであり、接続部が、トルク値設定部に設けられる被係合部と係合する係合部であってもよい。
　また、本発明は、トルク値設定装置が、制御部に締付トルク値を入力する入力部を備えてもよい。
　また、本発明は、トルク値設定装置が、情報処理装置との間で締付トルク値を通信して制御部に締付トルク値を設定する通信部を備えてもよい。
　また、本発明は、トルク値設定装置が、トルク値設定部と接続部との接続状況とを検出する検出部を備え、制御部は、トルク値設定部と接続部との接続状況を記憶してもよい。
　また、本発明は、制御部が、接続状況として、トルク値設定部と接続部との接続及び接続の解除の日時を記憶してもよい。
　また、本発明は、制御部が、トルク値設定部の締付トルク値を原点位置に設定してもよい。
　また、本発明は、制御部が、トルク値設定部を回動操作することにより締付トルク値を原点位置に設定可能であってもよい。
　本発明は、締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具に設けられるトルク値設定部に締付トルク値を設定するトルク値設定装置である。
　本発明は、締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具のトルク値設定部に対して、締付トルク値を設定するトルク値設定装置が実行するトルク値設定方法であり、トルク値設定装置が、締付トルク値をトルク値設定部に設定するための駆動部の駆動量を演算する演算工程と、駆動量に基づいて駆動部を駆動して、トルク値設定部に締付トルク値を設定する締付トルク設定工程と、を実行する。
　また、本発明は、締付トルク値を設定する前に、トルク値設定部の原点位置と前記駆動部の原点位置とを較正する較正工程を実行してもよい。
　本発明によれば、締付部材の締付作業のトレーサビリティ性を向上することができる。また、本発明によれば、機械式のプレセット型トルクレンチの測定精度を維持することができる。
本発明に係る実施形態を示すトルク値設定システムの模式図である。 図１に示したトルク値設定システムによりトルク値が設定されるトルクレンチの一例を示す部分断面図である。 図２に示したトルクレンチのトルク値設定部の付近を示す底面図である。 図１に示したトルク値設定システムにおけるトルク値設定装置の接続部の一例を示す模式図である。 図１に示したトルク値設定システムにおけるトルク値設定装置の接続部の別の例を示す模式図である。 トルク値設定システムが実行するトルク値設定方法の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明に係る締付工具のトルク値設定システム、トルク値設定装置、及び締付工具のトルク値設定方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、トルク値設定装置は、トルク値設定部を備える締付工具の一例であるトルクレンチに、トルク値を設定する例について説明する。
　図１は、本発明に係る実施形態を示すトルク値設定システム１の模式図である。
［トルクレンチのトルク値設定システムの構成］
　トルク値設定システム１の構成について説明する。
　図１に示すように、トルク値設定システム１は、トルクレンチ１０と、トルク値設定装置２０とを備える。
　トルクレンチ１０は、ボルトやナットなどの締付部材を所定の締め付け箇所に締め付ける締付工具の一例である。トルクレンチ１０は、締付部材を締め付ける際の締付トルクが、所定値の締付トルク（以下「締付トルク値」という。）であることを測定することが可能である。
　トルク値設定装置２０は、トルクレンチ１０などの締付工具に締付トルク値を設定する装置である。
［トルクレンチの構成］
　図２は、図１に示したトルク値設定システム１により締付トルク値が設定されるトルクレンチ１０の一例を示す部分断面図である。
　トルクレンチ１０は、いわゆる機械式のプレセット型トルクレンチである。トルクレンチ１０は、ケース１１と、ヘッド部１２と、ヘッドピン１３と、トグル１４と、接続部１５と、保持部１６と、スプリング１７と、トルク値設定部１８と、設定位置検出部１９とを備える。
　ケース１１は、ヘッド部１２やトグル１４などのトルクレンチ１０の構成要素を収容し、トルクレンチ１０の外形形状を構成する略筒状の部材である。ケース１１は、一端にヘッド部１２が設けられる。また、ケース１１は、他端に作業者が把持するためのグリップ部１１ｂが設けられる。
　ヘッド部１２は、ラチェットヘッド１２ａとアーム部１２ｂとリンク１２ｃとを備える。ヘッド部１２は、ラチェットヘッド１２ａとアーム部１２ｂとの境界に設けられるヘッドピン１３によって、ケース１１に対して回動自在に軸支されている。
　ラチェットヘッド１２ａは、ケース１１から露出している。ラチェットヘッド１２ａには、締付部材と係合する不図示のソケットレンチ（ボルトまたはナット締付用）を、着脱自在に取り付けることができる。アーム部１２ｂは、ケース１１内部に収納される。アーム部１２ｂは、ヘッドピン１３を中心にケース１１内部で揺動可能である。アーム部１２ｂの先端には、トグル１４と接続するリンク１２ｃが設けられる。
　トグル１４は、略矩形の板状部材である。トグル１４は、一端がヘッド部１２のリンク１２ｃと接続し、他端が接続部１５を介して保持部１６と接続している。トグル１４は、リンク１２ｃによりケース１１内部で揺動可能に軸支されている。
　保持部１６は、略円筒状の部材である。保持部１６は、トルクレンチ１０の軸方向（長手方向）に垂直な方向が平面となるように、ケース１１内部に配置される。保持部１６は、平面の一方には接続部１５を介してトグル１４の他端が摺動可能に接続している。保持部１６は、平面の他方にはスプリング１７の一方が接している。
　スプリング１７は、ケース１１の内部のグリップ部１１ｂ寄りの位置に設けられる。スプリング１７は、トルクレンチ１０の長手方向が圧縮方向となる圧縮バネである。スプリング１７には、例えばコイルばねを用いることができる。
　トルク値設定部１８は、例えばケース１１のグリップ部１１ｂの先端に設けられる。トルク値設定部１８は、設定ボルト１８ａと、ストッパー１８ｂと、頭部１８ｃと、ロック部１８ｄと、スプリング支持部１８ｅとにより構成される。
　図３は、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８の付近を示す底面図である。図３に示すように、設定ボルト１８ａは、ストッパー１８ｂに設けられる孔を貫通し、頭部１８ｃのみがストッパー１８ｂの外側に露出している。設定ボルト１８ａは、軸本体がケース１１内部に収納されている。頭部１８ｃには、歯車や六角穴などの被係合部が形成されている。頭部１８ｃには、トルク値設定装置２０に設けられる歯車や六角レンチなどの係合部と係合させることで設定ボルト１８ａを回動させることができる。
　設定ボルト１８ａには、少なくとも一部に雄ネジのネジ山が切ってある。設定ボルト１８ａは、スプリング支持部１８ｅに設けられる雌ネジに螺合している。ストッパー１８ｂは、頭部１８ｃが接することで設定ボルト１８ａの移動量を規制する。
　スプリング支持部１８ｅは、ケース１１の内側に設けられる接触面がスプリング１７に接している。スプリング支持部１８ｅは、保持部１６の方向にスプリング１７を圧縮する。トルク値設定部１８は、頭部１８ｃを回動させることで、設定ボルト１８ａが螺合しているスプリング支持部１８ｅの位置が移動する。このため、トルク値設定部１８は、スプリング１７による保持部１６に対する押圧力を変化させることができる。トルク値設定部１８は、設定ボルト１８ａを回動操作することにより、スプリング１７の圧縮度合いを調節し、締付トルク値を所定の値（例えば、締め付け箇所の締付部材ごとに定められる規定の締付トルク値）に設定可能である（図４及び図５参照）。
　図２に戻り、ロック部１８ｄは、ケース１１のグリップ部１１ｂの上端（ヘッド部１２寄りの端部）に設けられる。ロック部１８ｄは、設定ボルト１８ａを回動させてもトルク値設定部１８の締付トルク値の変更ができないようにする。ロック部１８ｄは、例えば、グリップ部１１ｂと同軸に設けられるリング状の部材であり、トルクレンチ１０の長手方向に沿ってケース１１に対する相対的な位置を変更できる。
　設定位置検出部１９は、例えばケース１１の内部の設定ボルト１８ａの位置を検出することができるような位置に設けられる。設定位置検出部１９は、設定ボルト１８ａや頭部１８ｃの位置などを検出するセンサである。設定位置検出部１９は、例えば画像により設定ボルト１８ａや頭部１８ｃの位置などを検出するカメラや、赤外線など発光部と受光素子（フォトダイオード）との組み合わせなどにより構成される。設定位置検出部１９は、検出した設定ボルト１８ａや頭部１８ｃの位置などの情報を、無線または有線でトルク値設定装置２０の制御部２３に送信する。
［トルクレンチの動作］
　以上説明したトルクレンチ１０の動作について説明する。
　トルクレンチ１０では、締付部材を締め付ける際に、締付トルクがトルク値設定部１８により設定された設定値に達すると、スプリング１７からの圧縮力がリンク１２ｃを中心にトグル１４が回動する方向に働く。トグル１４がリンク１２ｃを中心に回動することにより、トグル１４は、ヘッド部１２に対して摺動する。トルクレンチ１０では、トグル１４がヘッド部１２に対して摺動してケース１１など他の箇所に接触すると、トルクレンチ１０から音と振動が発生する。
　トルクレンチ１０では、トグル１４がヘッド部１２に対して摺動することで生ずる音と振動により、作業者に対して締付トルクが設定値に達したことを認識させることができる。
［トルク値設定装置の構成］
　次に、トルク値設定システム１のトルク値設定装置２０の構成について説明する。
　図１に示すように、トルク値設定装置２０は、接続部２１と、駆動部２２と、制御部２３と、通信部２４と、筐体２５とを備える。
　接続部２１は、トルク値設定装置２０にトルクレンチ１０が取り付けられた状態でトルク値設定部１８を操作可能な位置に設けられる。接続部２１は、トルク値設定装置２０に取り付けられたトルクレンチ１０のトルク値設定部１８と接続する。
　図４は、トルク値設定装置２０の接続部２１の一例を示す模式図である。また、図５は、図１に示したトルク値設定装置２０の接続部２１の別の例を示す模式図である。
　図４及び図５に示すように、具体的には、接続部２１は、例えば筐体２５の収容部２５ａに設けられる。収容部２５ａは、トルクレンチ１０のグリップ部１１ｂを収容可能である。接続部２１は、例えばトルク値設定部１８の頭部１８ｃの歯車や六角穴などの被係合部と係合可能な、図４に示す歯車や図５に示す六角レンチなどの係合部である。トルクレンチ１０の頭部１８ｃの被係合部に係合可能な係合部であることで、接続部２１は、トルク値設定部１８と接続可能である。
　駆動部２２は、例えばサーボモータやソレノイドなどのような、駆動量の制御が可能なアクチュエータである。駆動部２２は、制御部２３による制御に基づいた駆動量で接続部２１を作動させる。
　制御部（制御基板）２３は、通常、制御基板に実装される電子機器によりトルク値設定方法を実行して、トルク値設定装置の機能を実現する。制御部２３は、例えば、締付トルク値の原点位置（任意の初期値、あるいはトルク値設定部１８の設定範囲の限界位置）など、締付トルクを任意の設定値に設定する。つまり、制御部２３は、接続部２１、駆動部２２とともに、原点設定部として機能する。制御部２３は、駆動部２２の駆動量を制御することによって接続部２１を介してトルク値設定部１８を操作する。制御部２３は、トルクレンチ１０の設定位置検出部１９から送信された設定ボルト１８ａや頭部１８ｃの位置情報に基づいてトルク値設定部１８を操作することで、トルクレンチ１０の締付トルクを設定値に設定する。
　通信部（通信モジュール）２４は、例えばスマートフォン、タブレット端末、あるいはパーソナルコンピュータなどの情報処理装置３０との間で、締付部材の締め付け箇所に対応した締付トルク値の情報を通信する。通信部２４は、トルクレンチ１０の設定位置検出部１９から、送信された設定ボルト１８ａや頭部１８ｃの位置情報を受信する。通信部２４による通信路は、無線通信または有線通信の何れでもよい。また、通信部２４と情報処理装置３０との通信フォーマットの種類は限定されず、例えばBluetooth（登録商標）、赤外線通信、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）などを利用できる。
　なお、トルク値設定装置２０は、上述のように通信部２４と情報処理装置３０との通信により制御部２３に締付トルク値を設定する以外に、例えば情報処理装置３０のタッチパネルなどの入力部から通信部２４を経て制御部２３に設定値を入力させるようにしてもよい。
　また、トルクレンチ１０が、トルク値設定部１８をロックするロック部１８ｄを備える場合には、トルク値設定装置２０は、ロック部１８ｄを解除するロック操作部を備えていてもよい。ロック操作部は、トルク値設定装置２０にセットされたトルクレンチ１０のロック部１８ｄを操作して、トルク値設定部１８へのトルク値設定操作の受付可否を切り換える。
　また、トルク値設定装置２０は、トルクレンチ１０に設けられている設定位置検出部１９を駆動部２２の付近に備えてもよい。設定位置検出部１９は、トルク値設定装置２０に設けられる場合、例えばカメラであり、撮像した画像により設定ボルト１８ａなどの位置を検出する。
［トルク値設定装置の動作］
　次に、トルク値設定システム１におけるトルク値設定装置２０の動作により実現される、トルクレンチ１０のトルク値設定方法について、フローチャートを用いて説明する。
　図６は、トルク値設定システム１が実行するトルク値設定方法の一例を示すフローチャートである。
　作業者によりトルクレンチ１０がトルク値設定装置２０の収容部２５ａにセットされると、制御部２３は、リミットスイッチや光学センサなどの検出部によりトルクレンチ１０が収容部２５ａにセットされたことを検出する。つまり、検出部は、トルク値設定部１８とトルク値設定装置２０の接続部２１とが接続されたことを、トルク値設定部１８とトルク値設定装置２０の接続部２１との接続状況として検出する。制御部２３は、トルクレンチ１０が収容部２５ａにセットされたことを検出した接続状況の記録を、日時などの情報とともに記憶部に記憶する。制御部２３は、トルク値設定装置２０により締付トルク値を設定するため、セットされたトルクレンチ１０の機種を判定する（Ｓ１０１）。
　機種を判定することにより、制御部２３は、機種ごとに異なるトルクレンチ１０において設定可能な締付トルクの範囲（例えば２０～１００Ｎ・ｍ、４０～２００Ｎ・ｍなど）を設定する（Ｓ１０２）。
　情報処理装置３０からトルク値設定装置２０の通信部２４に締付トルク値が送信されると、制御部２３のメモリ部には、締付トルク値が入力される（Ｓ１０３）。なお、締付トルクの入力は、トルク値設定装置２０に設けられる入力部から受け付けてもよい。
　制御部（制御基板）２３は、Ｓ１０２で決定された締付トルク値の範囲の情報に基づいて、締付トルク値をトルク値設定部１８に設定するために必要な駆動部２２の駆動量を演算する演算工程を実行する（Ｓ１０４）。
　演算工程実行後、トルク値設定装置２０には、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８への締付トルク値の設定開始の操作が入力される（Ｓ１０５）。制御部２３は、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８の設定ボルト１８ａのロック部１８ｄのロック状態を解除する処理を行う（Ｓ１０６）。
　ロック状態を解除した後、制御部２３は、設定値の設定前に設定値を任意の初期値、あるいはトルク値設定部１８の設定範囲の限界位置（以下「原点位置」という。）に調整する処理を行う（Ｓ１０７）。原点位置の調整処理は、トルクレンチ１０の設定値を正確に設定するための較正工程である。
　設定値を原点位置に調整した後、制御部２３は、締付トルク設定工程として、トルク値設定部１８に締付トルク値を設定する（Ｓ１０８）。締付トルク値を設定するために、制御部２３は、先に算出した駆動量で駆動部２２を駆動し、トルク値設定部１８を原点位置から締付トルク値に相当する位置まで駆動する。
　駆動部２２によるトルク値の設定完了後、制御部２３は、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８の設定ボルト１８ａのロック部１８ｄをロックする（Ｓ１０９）。ロック部１８ｄのロック後、作業者によりトルクレンチ１０が収容部２５ａから取り出されると、制御部２３は、不図示の上記検出装置によりトルクレンチ１０が収容部２５ａから取り出されたことを検出する。つまり制御部２３は、トルク値設定部１８と接続部２１との接続の解除を検出する。制御部２３は、トルク値設定部１８と接続部２１との接続の解除を検出した日時などの接続状況の情報を記憶部に記憶する。
　以上説明したように、トルクレンチ１０のトルク値設定システム１によれば、トルクレンチ１０の締付トルク値をトルク値設定装置２０により設定することができる。ここで、トルク値設定システム１は、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８を接続部２１により操作して、締付トルクの値を設定することができる。つまり、トルク値設定システム１によれば、作業者等がトルク値設定部１８を操作することなく、所定の締付トルク値の設定を行うことができる。
　また、トルク値設定システム１によれば、作業者等がトルク値設定部１８を操作する必要がないため、確実に規定の締付トルク値で締付部材を締め付けさせることができる。また、トルク値設定システム１によれば、制御部２３は、トルクレンチ１０が収容部２５ａから取り出されたことを検出した日時などの情報を記憶部に記憶することができる。
　従って、トルク値設定システム１によれば、締付部材の締付トルクを適切に管理して、締付トルクの管理のトレーサビリティを向上することができる。
　また、トルク値設定システム１は、トルクレンチ１０のトルク値設定部１８を接続部２１により操作して、トルク値設定部１８に設定される締付トルク値を、原点位置を含めて任意の位置に設定することができる。
　従って、トルク値設定システム１によれば、機械式のプレセット型トルクレンチの測定精度を維持することができる。
　なお、上記説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく上記の実態形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。
　例えば、本実施形態では、締付工具としてトルクレンチ１０を示したが、本発明に係る締付工具はこれに限定されず、締付部材としてネジを締め付ける際に締付トルクを測定する、いわゆるトルクドライバーにも適用可能である。
　また、本実施形態では、図４及び図５に示したように、被係合部の形状として歯車や六角穴を、係合部の形状として歯車や六角レンチをそれぞれ示したが、本発明に係る被係合部や係合部の形状はこれに限定されない。被係合部や係合部の形状は、例えば、プラスネジとプラスドライバーのような形状であってもよい。
　本発明は、航空機、鉄道、自動車などの輸送機関の整備などの締付部材を用いる様々な産業における締付トルクの管理に利用可能である。
１　トルク値設定システム
１０　トルクレンチ
１１　ケース
１１ｂ　グリップ部
１２　ヘッド部
１２ａ　ラチェットヘッド
１２ｂ　アーム部
１２ｃ　リンク
１３　ヘッドピン
１４　トグル
１５　接続部
１６　保持部
１７　スプリング
１８　トルク値設定部
１８ａ　設定ボルト
１８ｂ　ストッパー
１８ｃ　頭部
１８ｄ　ロック部
１９　設定位置検出部
２０　トルク値設定装置
２１　接続部
２２　駆動部
２３　制御部
２４　通信部
２５　筐体
２５ａ　収容部
３０　情報処理装置

Claims (12)

  1. 　締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具と、
    　前記締付トルク値を前記締付工具に設定するトルク値設定装置と、
    　を備えるトルク値設定システムであり、
    　前記締付工具は、
    　前記締付トルク値を任意の値に設定可能なトルク値設定部、
    　を備え、
    　前記トルク値設定装置は、
    　前記トルク値設定部と接続する接続部と、
    　前記接続部を駆動する駆動部と、
    　前記トルク値設定部に前記締付トルク値を設定するために前記駆動部を制御する制御部と、
    　を備える、
    　トルク値設定システム。
  2. 　前記制御部は、前記締付トルク値を設定する前に、前記締付工具の前記トルク値設定部の原点位置と前記駆動部の原点位置とを較正する、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  3. 　前記トルク値設定部は、回動操作により前記締付トルク値を設定可能であり、
    　前記駆動部は、前記トルク値設定部を回動させるモータであり、
    　前記接続部は、前記トルク値設定部に設けられる被係合部と係合する係合部である、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  4. 　前記トルク値設定装置は、前記制御部に前記締付トルク値を入力する入力部を備える、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  5. 　前記トルク値設定装置は、情報処理装置との間で前記締付トルク値を通信して前記制御部に前記締付トルク値を設定する通信部を備える、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  6. 　前記トルク値設定装置は、前記トルク値設定部と前記接続部との接続状況とを検出する検出部を備え、
    　前記制御部は、前記トルク値設定部と前記接続部との接続状況を記憶する、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  7. 　前記制御部は、前記接続状況として、前記トルク値設定部と前記接続部との接続及び接続の解除の日時を記憶する、
    　請求項６に記載のトルク値設定システム。
  8. 　前記制御部は、前記トルク値設定部の前記締付トルク値を原点位置に設定する、
    　請求項１記載のトルク値設定システム。
  9. 　前記制御部は、前記トルク値設定部を回動操作することにより前記締付トルク値を原点位置に設定可能である、
    　請求項８記載のトルク値設定システム。
  10. 　締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具の前記締付トルク値を任意の値に設定可能なトルク値設定部に前記締付トルク値を設定するトルク値設定装置であり、
    　前記トルク値設定部と接続する接続部と、
    　前記接続部を駆動する駆動部と、
    　前記トルク値設定部に前記締付トルク値を設定するために前記駆動部を制御する制御部と、
    　を備える、
    　トルク値設定装置。
  11. 　締付部材を締め付ける際の締付トルクが所定の締付トルク値であることを測定することが可能な締付工具のトルク値設定部に対して、前記締付トルク値を設定するトルク値設定装置が実行するトルク値設定方法であり、
    　前記トルク値設定装置は、
    　前記締付トルク値を前記トルク値設定部に設定するための駆動部の駆動量を演算する演算工程と、
    　前記駆動量に基づいて前記駆動部を駆動して、前記トルク値設定部に前記締付トルク値を設定する締付トルク設定工程と、
    　を実行する
    　トルク値設定方法。
  12. 　前記トルク値設定装置は、
    　前記締付トルク値を設定する前に、前記トルク値設定部の原点位置と前記駆動部の原点位置とを較正する較正工程
    　を実行する、
    　請求項１１記載のトルク値設定方法。
    　
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