CN109421016B - 锁紧工具 - Google Patents

Abstract

一种锁紧工具，具备：本体部，其可由作业人员握持；头部，其大致呈棒状，设置于本体部，且能够与锁紧构件卡合；头销，其使头部轴支撑于本体部上，以使本体部相对于头部转动；以及弹簧部，以头部的长度方向为压缩方向，并且通过压缩力限制本体部相对于头部的转动，在将锁紧构件锁紧时所施加的锁紧转矩一旦达到预先设定的设定转矩值，则弹簧部的转动的限制解除，以使本体部以头销为中心往第一方向转动之后往第二方向转动，并且本体部具有转动检测部，其用于检测本体部相对于头部往第一方向和第二方向的转动。本发明能够在通过作业人员的操作使本体部相对于头部往第一方向和第二方向转动的锁紧工具中精确地检测出本体部的转动动作。

Description

锁紧工具

技术领域

本发明涉及一种锁紧工具。

背景技术

已知转矩扳手是一种管理锁紧转矩的锁紧工具。转矩扳手用于通知作业人员，将螺栓和螺母等的锁紧构件锁紧到锁紧处时产生的锁紧转矩已经达到预先设定在锁紧工具的转矩值(以下称为“设定转矩值”)。

在机械式转矩扳手中，当作业人员握持作为本体部的外壳来锁紧锁紧构件时，作业人员所施加的锁紧转矩一旦达到设定转矩值，则外壳会以可转动地轴支撑头部和外壳的头销为中心，往与锁紧构件的锁紧方向同方向的第一方向转动。此时，在机械式转矩扳手中，通过使作业人员感知到头部与外壳等其他部分接触时所产生的声音和振动，以通知作业人员锁紧转矩已达到设定转矩值。之后，作业人员松开锁紧转矩，则外壳往第一方向的反方向(锁紧方向的反方向)的第二方向转动，以返回到转动前的位置。有些机械式转矩扳手可以通过旋转拨盘式旋转构件来调节弹簧的压缩力，以改变设定转矩值。

另一方面，在机械式转矩扳手中，作为检测头部的转动动作的技术，公开了一种检测外壳相对于头部的转动动作的技术(例如，参见专利文献1以及专利文献2)。在这项技术中，例如使用了具有微动开关、永久磁铁以及霍尔元件的检测部来检测头部的转动动作。

[专利文献1]日本特开2014-37041号公报

[专利文献2]日本特开2008-307670号公报

然而，专利文献1以及专利文献2的技术皆仅能够检测到头部是否已转动，而无法精准地检测出外壳相对于头部的转动动作，例如外壳相对于头部的转动量及转动方向、或是转动角度等。

发明内容

本发明的目的在于在通过作业人员的操作使本体部相对于头部往第一方向和第二方向转动的锁紧工具中精确地检测出本体部的转动动作。

本发明的锁紧工具，具有：本体部，其可由作业人员握持；头部，其大致呈棒状，设置于本体部，并且能够与锁紧构件卡合；头销，其使头部轴支撑于本体部上，以使本体部能够相对于头部转动；以及弹簧部，以头部的长度方向为压缩方向，并且通过压缩力限制本体部相对于头部的转动，其中，在将锁紧构件锁紧时所施加的锁紧转矩一旦达到预先设定的设定转矩值，则弹簧部的转动的限制解除，以使本体部以头销为中心往第一方向转动之后往第二方向转动，并且本体部具备转动检测部，其用于检测本体部相对于头部往第一方向和第二方向的转动。

本发明的锁紧工具也可以具备工具状况判断部，其根据转动检测部所检测出的本体部的转动，判断弹簧部的劣化状况。

另外，本发明的转动检测部可以具有：发光部，其用于照射光；以及光接收部，其接收来自发光部的光，转动检测部可以根据光接收部的光接收状态的变化来检测本体部的转动。

另外，本发明的转动检测部可以具有光接收状态改变部，其与本体部的动作同步转动，以使光接收部的光接收状态改变。

另外，本发明的转动检测部可以具有：第一转动检测部，其用于检测本体部往第一方向的转动；以及第二转动检测部，其用于检测本体部往第二方向的转动。

另外，本发明的锁紧工具可以具备转矩值设定部，其能够通过使旋转操作旋转构件来改变弹簧部的压缩力，以将设定转矩值设定为预定值。

发明效果

根据本发明，能够在通过作业人员的操作使本体部相对于头部往第一方向和第二方向转动的锁紧工具中精确地检测出本体部的转动动作。

附图说明

图1是显示本发明的锁紧工具的实施形态的转矩扳手的斜视图。

图2是图1所示的转矩扳手的正视图。

图3是图1所示的转矩扳手的仰视图。

图4是显示图1所示的转矩扳手的内部构造的局部剖视图。

图5是显示在图1所示的转矩扳手中施加大于或等于预定设定转矩值的载荷的状态下的内部构造的局部剖视图。

图6是显示图1所示的转矩扳手的旋转角度检测部以及转动检测部的框图。

图7是显示图1所示的转矩扳手的转动检测部的示意图。

图8是显示在图1所示的转矩扳手施加大于或等于预定设定转矩值的载荷的状态下的转动检测部的示意图。

图9是显示在图6所示的转动检测部的锁紧构件的锁紧检测处理的流程图。

图10是显示图1所示的转矩扳手的转动检测部的另一例的示意图。

图11是显示图1所示的转矩扳手的转动检测部的再一例的示意图。

图12是显示图1所示的转矩扳手的转动检测部的又一例的示意图。

符号说明：10转矩扳手；11外壳；12头部；13头销；14增益调整螺钉；15连结件；16滑块；17弹簧引导件；18转矩值设定部；19旋转角度检测部；20转动检测部；20A第一转动检测部；20B第二转动检测部；20C转动检测部；20D转动检测部；21编码器单元；22检测杆；24信号处理部；25光接收状态改变部；30微控制单元(MCU)；31运算部；32通信部；33存储部；121棘轮头；122臂；123接触部；124套筒连接部；125动作检测销；181弹簧部；182转矩值显示部；183设定螺栓；184锁固螺母；185转矩值设定把手；191旋转轴；192基板；193编码器单元；193a发光元件；193b光接收元件；193c信号处理部；194圆盘；198壳体；211发光元件；212光接收元件；251孔；252反射贴纸

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的锁紧工具的实施形态进行说明。在以下的说明中，使作业人员感知锁紧转矩已经达到预先设定的设定转矩值的锁紧工具，以机械式的转矩扳手为例来进行说明。在机械式转矩扳手锁紧锁紧构件时，锁紧转矩一旦达到设定转矩值，则外壳会以用于轴支撑外壳和头部的头销为中心，往与锁紧构件的锁紧方向同方向的第一方向转动。此时，在机械式转矩扳手中，通过使作业人员感知到外壳往第一方向转动并与头部等其他部分接触时所产生的声音和振动，以通知作业人员锁紧转矩已达到设定转矩值。作业人员通过来自此转矩扳手的通知，松开已施加到转矩扳手上的锁紧转矩。在锁紧转矩被松开到小于或等于设定转矩值的机械式转矩扳手中，外壳相对于头部往第一方向的反方向(松开方向)的第二方向转动，以返回到转动前的位置(初始位置)。

此外，机械式转矩扳手之中有所谓的预锁固型转矩扳手和预设型转矩扳手，前者除非使用设定工具等，否则作业人员无法改变设定转矩值，后者则可以不使用工具而由作业人员的操作改变设定转矩值。

[转矩扳手的结构]

图1是显示本发明的锁紧工具的实施形态的转矩扳手10的斜视图。此外，图2是转矩扳手10的正视图。

如图1及图2所示，转矩扳手10是如上所述转矩扳手中的机械式预设型转矩扳手。转矩扳手10包括外壳11、头部12、头销13、转矩值设定部18以及旋转角度检测部19。在转矩扳手10中，通过锁紧操作时产生的转矩，头部12和外壳11彼此接触时产生的声音和振动，以通知作业人员使其感知到锁紧转矩已经达到设定转矩值。

外壳11是构成转矩扳手10外形形状的大致呈筒状的构件，用以容纳头部12等的转矩扳手10的构成要素。外壳11构成了大致呈筒状的转矩扳手10的外形形状，因此也称为本体部。在外壳11一端设有头部12。另外，在外壳11的另一端设有转矩值设定部18以及旋转角度检测部19。在使用转矩扳手10进行锁紧作业时，外壳11的另一端侧具有作为把手让作业人员(使用者)握持的功能。须注意的是，外壳11也可以一体地、或者可拆卸自如地安装由树脂等制成的把手(图未示)。此外，外壳11本身也可以具有让使用者握持的把手功能。

图3是转矩扳手10的仰视图。如图3所示，头部12中设置有棘轮头121。棘轮头121从外壳11露出。棘轮头121中设置有套筒连接部124，从而可拆卸自如地安装至与锁紧构件卡合的套筒扳手(图未示，其用于锁紧螺栓或螺母)。

图4是显示转矩扳手10的内部构造的局部剖视图。在图4中，为了显示转矩扳手10的内部构造，仅示出外壳11和旋转角度检测部19的壳体198的剖面。如图4所示，在外壳11的内部中，容纳有构成转矩扳手10的头部12、增益调整螺钉14、连结件15、滑块16、弹簧引导件17、转矩值设定部18以及旋转角度检测部19。此外，在外壳11中设有转动检测部20，其用于检测外壳11相对于头部12的动作。

头部12是大致呈棒状的构件，其除了从外壳11露出的棘轮头121之外，还具有收纳在外壳11内部的臂122、接触部123以及动作检测销125。外壳11与头部12互相可转动自如地被设置在棘轮头121与臂122之间的边界处的头销13轴支撑。

头部12被头销13轴支撑于外壳11上，因此当外壳11以头销13为中心往锁紧构件的旋转方向转动时，臂122与外壳11之间的相对位置会改变。

接触部123设置在臂122的与棘轮头121侧的一端为相反侧的端部上。外壳11一旦转动，则在外壳11的内部，臂122与外壳11的内壁接触，以使接触部123从转矩扳手10发出声音和振动。接触部123设置在当锁紧作业的负载施加到头部12时的外壳11与臂122接触的位置上。

在头部12的臂122的前述端部中，以贯穿头部12的宽度方向的方式设有增益调整螺钉14。增益调整螺钉14是为了在向转矩扳手10施加锁紧转矩时调整臂122的动作的增益而设置的。臂122中设有透过连结机构与滑块16连接的连结件15。

动作检测销125与接触部123等相同，设置在在长度方向上臂122的与棘轮头121侧的一端为相反侧的端部上。动作检测销125突设在头部12的厚度方向(贯穿图4纸面的方向)上。动作检测销125是为了通过转动检测部20检测外壳11的转动而设置的。

滑块16的一端经由连结件15连接于臂122，另一端连接于弹簧引导件17。当外壳11相对于头部12转动时，滑块16在外壳11内部的长度方向上移动。此外，滑块16具备与外壳11的内壁接触的滚轮。滚轮用于引导外壳11中的滑块16的移动。

弹簧引导件17是大致呈圆筒状的构件。弹簧引导件17形成为圆筒状，并且配置在外壳11的内部，弹簧引导件17的轴与外壳11的轴大致一致。弹簧引导件17用于引导转矩值设定部18的弹簧部181的移动。在弹簧引导件17的底面的中心处具有孔。弹簧引导件17的孔插入有滑块16的另一端。另外，弹簧引导件17的另一底面与弹簧部181的一端接触。

转矩值设定部18的弹簧部181、转矩值显示部182、设定螺栓183和锁固螺母184设置在外壳11的内部。此外，转矩值设定部18在外壳11的外部具备转矩值设定把手185。通过使转矩值设定把手185旋转操作，转矩值设定部18能够改变弹簧部181的压缩力以将设定转矩值设定成任意值。

弹簧部181是以转矩扳手10的长度方向为压缩方向的压缩弹簧。弹簧部181可以使用例如螺旋弹簧。如上所述，弹簧部181的一端与弹簧引导件17的另一底面接触。弹簧部181通过其压缩力，透过连结件15、滑块16以及弹簧引导件17来按压头部12。通过头销13按压被外壳11轴支撑的头部12，弹簧部181限制外壳11相对于头部12转动的动作。

转矩值显示部182是配置在外壳11内部、大致呈圆筒形的构件。转矩值显示部182以一端与弹簧部181的另一端接触，另一端朝向转矩值设定把手185的方向的方式配置。在转矩值显示部182中，表面显示用于表示已设定的设定转矩值的刻度。在外壳11的内壁中安装有止转件(未图示)。转矩值显示部182以能够相对于上述止转件在转矩扳手10的轴向上滑动的方式设置。通过此止转件，转矩值显示部182可在外壳11的内部不转动地沿轴向移动。因此，总是能够从设于外壳11的显示窗读取转矩值显示部182的刻度。此外，在转矩值显示部182的中心部设有贯穿长度方向的内螺纹。

设定螺栓183与转矩值显示部182的内螺纹螺合。设定螺栓183的凸缘状部分与锁固螺母184卡合。

锁固螺母184是固定在外壳11内部、大致呈圆盘状的构件。锁固螺母184的中心部设有让设定螺栓183的轴状部分插入的孔。

转矩值设定把手185是设置在转矩扳手10的另一端、大致呈圆筒状的构件。转矩值设定把手185具有旋转构件的功能。转矩值设定把手185经由旋转角度检测部19与设定螺栓183连接，使设定螺栓183转动。

[转矩扳手的操作]

针对上述转矩扳手10的操作，以作业人员使用预定的锁紧转矩值来进行锁紧构件的锁紧作业为例来进行说明。

使转矩值设定把手185旋转时，设定螺栓183也会与转矩值设定把手185一起旋转。当设定螺栓183旋转时，转矩值显示部182在外壳11的内部移动而压缩弹簧部181，弹簧部181的压缩力即设定转矩值改变。作业人员确认转矩值显示部182所表示的设定转矩值为预定值，停止转矩值设定把手185的旋转操作，转为锁紧操作。

图5是显示在转矩扳手10中施加大于或等于预定设定转矩值的载荷的状态下的内部构造的局部剖视图。如图5所示，在转矩扳手10中，当锁紧锁紧构件时，来自弹簧部181的压缩力经由滑块16和连结件15作用在头部12上。当锁紧转矩达到由转矩值设定部18设定的设定转矩值时，由锁紧转矩产生的力超过来自弹簧部181的压缩力。此时，在转矩扳手10中，弹簧部181的限制解除，而外壳11和滑块16从图4的状态移动到图5的状态。具体而言，外壳11以头销13为中心向锁紧方向(第一方向)转动以与头部12的臂122接触而发出声音和振动。通过此声音和振动，转矩扳手10通知作业人员锁紧转矩已经达到设定转矩值。通过此通知，认识到锁紧转矩已经达到设定转矩值的作业人员松开施加到转矩扳手10的锁紧转矩。如此一来，外壳11会往松开方向(第二方向)转动。

外壳11以头销13为中心转动，而外壳11的内壁会与接触部123接触。在转矩扳手10中，接触部123与外壳11的内壁一旦接触，则会从转矩扳手10产生声音和振动。

[旋转角度检测部的结构和操作]

旋转角度检测部19的壳体198内部具有旋转轴191、基板192、编码器单元193以及圆盘194。

旋转轴191与图4所示的设定螺栓183和转矩值设定把手185互相可配合地连接。旋转轴191将来自由作业人员旋转的转矩值设定把手185的旋转力传递到设定螺栓183。

基板192为可载置编码器单元193、运算部31和通信部32等的电子零件的构件。基板192可以使用例如印刷电路基板等公知的电子电路基板。在基板192中设有供旋转轴191穿过的孔。

编码器单元193包括后述的发光元件、光接收元件以及信号处理部。编码器单元193可以使用一般用来作为旋转编码器已知的绝对型编码器或增量型编码器。

[旋转角度检测部的机能框图]

图6是显示图1所示的转矩扳手10的旋转角度检测部19以及转动检测部20的框图。之后将描述转动检测部20的功能。如图6所示，旋转角度检测部19连接微控制单元(MicroControl Unit，MCU)30。微控制单元30执行在转矩扳手10中的转矩值设定部18的设定转矩值的运算处理，以及外壳11相对于后述的转动检测部20的头部12的转动动作的运算处理。

针对构成旋转角度检测部19的元件进行说明。发光元件193a是例如发光二极管、激光二极管等的各种光源。发光元件193a具有向圆盘194照射光的发光部的功能。

光接收元件193b可为例如光电二极管等。光接收元件193b具有光接收部的功能，用于接收从发光元件193a照射的光之中由于圆盘194的反射、遮光或折射等光接收状态未变化的光。光接收元件193b基于接收到的光输出光接收信号。

信号处理部193c对从光接收元件193b输出的光接收信号进行放大等的信号处理，检测设定螺栓183的旋转角度，并且基于检测到的设定螺栓183的旋转角度，输出电子信息即旋转角度信息至运算部31。另外，信号处理部193c基于光接收量等进行发光元件193a的驱动电源和动作等控制，以达到省电以及操作稳定的功效。

圆盘194的中心被旋转轴191插入贯通并与旋转轴191一起旋转。圆盘194具有光接收状态改变部的功能，用以改变光接收元件193b的光接收状态。

圆盘194通过不透射来自发光元件193a的光来改变光接收元件193b的光接收状态。圆盘194为具备圆板状的平面部、设于平面部的外周的侧面部、以及设于侧面部的透光部的大致呈杯状的构件。圆盘194的平面部和侧面部具有不透光(遮光)性。透光部在侧面部设置成等间隔的狭缝状，使来自发光元件193a的光透射。

须注意的是，圆盘194不限于如上所述具有透光部的透射型，也可以通过例如棱镜折射来自发光元件193a的光，以使光接收元件193b的光接收状态改变。

[基于转动角度信息的运算处理]

接下来说明运算部31基于从旋转角度检测部19输出的转动角度信息的设定转矩值的运算处理。运算部31基于从编码器单元193的信号处理部193c输出的信号，运算出设定螺栓183的旋转角度(旋转次数，旋转量)。此外，运算部31基于设定螺栓183的旋转角度来运算出在转矩值设定把手185中设定的设定转矩值。在运算部31中，着眼于弹簧部181的压缩力会依设定螺栓183的旋转角度变化，基于检测到的设定螺栓183的旋转角度来运算出转矩值设定部18的设定转矩值。

运算部31利用显示储存在存储部33的旋转角度与设定转矩值的相关关系的信息(例如，用于基于旋转角度运算出设定转矩值的转换公式或数据表(Datatable)等)运算并输出设定转矩值。当运算并输出设定转矩值时，运算部31也可以对应于设定转矩值输出作业日期和时间以及作业人员的相关信息。

[转动检测部的结构(1)]

转动检测部20设置在动作检测销125的附近，即在长度方向上在臂122的与棘轮头121侧的端部相反侧的端部附近。转动检测部20固定在外壳11上，以便检测出以头部12为基准、具体来说是以头部12的臂122为基准(相对于头部12)的外壳11的动作。转动检测部20也可以设置在外壳11的内部。转动检测部20可以被设置为使其至少一部分从外壳11露出。在这种情况下，转动检测部20的露出部分也可以被盖子(图未示)覆盖。

图7是显示转矩扳手10的转动检测部20的示意图。如图7所示，转动检测部20具备具有发光元件和光接收元件的编码器单元21以及检测杆22。转动检测部20根据接收来自编码器单元21的发光元件的光的光接收元件的光接收状态(光接收量)的变化，来检测出外壳11的转动的相关信息，具体来说就是转动方向和转动量等。

[转动检测部的功能框图]

如图6所示，转动检测部20与旋转角度检测部19相同，都连接到微控制单元30。微控制单元30执行与转矩扳手10中的外壳11的转动动作相关的运算处理。

接下来，针对构成转动检测部20的元件进行说明。发光元件211是例如发光二极管、激光二极管等的各种光源。发光元件211具有向光接收元件212和检测杆22照射光的发光部的功能。

光接收元件212可为例如光电二极管等。光接收元件212配置在能够接受来自发光元件211的光的位置，例如与发光元件211相对的位置。光接收元件212具有光接收部的功能，用于接收从发光元件211照射的光之中的由于检测杆22的反射、遮光或折射等作用而改变了光接收状态的光。光接收元件212根据接收到的光输出光接收信号。

检测杆22是设置在发光元件211和光接收元件212之间、丙烯酸树脂等的透光性构件。检测杆22在侧面部上设置有多个等间隔的棱镜，折射并透射来自发光元件211的光。

图8是显示在转矩扳手10施加大于或等于预定设定转矩值的载荷的状态下的转动检测部20的示意图。如图8所示，检测杆22以转动轴为中心转动。以这种方式，检测杆22通过光透射时的稜鏡的位置改变光的透射状态。也就是说，检测杆22具有光接收状态改变部的功能，通过使来自发光元件211的光透射/折射时的位置不同，来改变光接收元件212的光接收状态。

检测杆22通过与动作检测销125接触，而与设有动作检测销125的头部12的动作同步。也就是说，由于检测杆22与动作检测销125的动作同步，因此转动检测部20可以取得用于获得相对于头部12的外壳11的转动量、转动方向或转动角度的转动动作的信息。

须注意的是，检测杆22不限于如上所述使用稜鏡的方式，也可以通过光透射部以及非光透射部遮蔽来自发光元件193a的光，以改变光接收元件212的光接收状态。

信号处理部24对从光接收元件212输出的光接收信号进行放大等的信号处理。此时，信号处理部24根据由检测杆22产生的光接收状态的差异来检测出检测杆22的转动量。运算部31能够根据所检测出的检测杆22的转动量，来运算出相对于设有动作检测销125的头部12的外壳11的转动量、转动角度以及转动方向。

此外，信号处理部24根据所检测出的动作检测销125的转动量，将电子信息的转动量信息输出至运算部31。另外，信号处理部24基于光接收量等进行发光元件211的驱动电源和动作等控制，以达到省电以及操作稳定的功效。

[基于转动量信息的运算处理]

接下来说明运算部31基于从转动检测部20输出的转动量信息的与外壳11的转动动作相关的运算处理。基于从编码器单元21的信号处理部24输出的信号，运算部31运算外壳11相对于头部12的转动量(转动角度)。

运算部31根据用于判断存储部33中存储的转动量和外壳11的转动动作已经发生(以下也称为“点击检测开启(ON)”)的阈值的信息来输出点击检测开启的信号。

图9是显示转动检测部20的锁紧构件的锁固检测处理的流程图。图9示出了作业人员使用转矩扳手10以利用设定转矩值的锁紧转矩来锁紧螺栓或螺母等锁紧构件时的动作。当作业人员施加作用在锁紧构件的转矩扳手10的力以锁紧时(S101)，转矩扳手10的头部12和外壳11的位置是大于或等于如图4和图7所示的设定转矩值的转矩并未作用的状态的位置。此时，由于转动检测部20无法检测到外壳11的转动动作，因此其并未输出转动量信息(S201)。

如图5和图8所示，在转矩扳手10中施加大于或等于预定设定转矩值的载荷的状态下，在转矩扳手10中，弹簧部181的限制解除，而外壳11和滑块16从图4的状态移动到图5的状态。在此状态下，外壳11相对于头部12的臂122以头销13为中心向第一方向转动。设置在臂122上的动作检测销125的的位置也相对于外壳11移动(S102)。

此时，在转动检测部20中，随着检测杆22被动作检测销125推动，安装在外壳11上的光接收元件212的光接收状态改变。转动检测部20通过感测动作检测销125来检测外壳11的转动动作。若转动量大于或等于预定转动量，则运算部31可以判断外壳11相对于头部12转动并且处于所谓的折颈状态。

来自转动检测部20的转动量信息经过信号处理部24输出至微控制单元30的运算部31(S202)。

在微控制单元30的运算部31中，能够根据从转动检测部20输出的转动量信息来识别外壳11的转动动作(S301)。

外壳11以头销13为中心相对于头部12的臂122往第一方向转动之后，从作业人员的力释放，外壳11往松开方向(第二方向)转动。如此一来，外壳11的位置会从图5及图8的状态返回到图4及图7的状态(S103)。

此时，在转动检测部20中，检测杆22的位置也返回到图7的位置，由此光接收元件212的光接收状态改变，并且检测到外壳11的转动动作(S203)。

在微控制单元30的运算部31中，根据从转动检测部20输出的转动量信息，识别出外壳11与头部12的位置关系已经返回到图4所示的初始状态的位置(S302)。

当锁紧构件的锁紧转矩达到设定转矩值时，作业人员完成使用转矩扳手10的锁紧作业(S104)。在微控制单元30的运算部31中，通过来自转动检测部20的转动量信息的接收，当判定相对于头部12外壳11已经向第一方向及第二方向的两个方向转动时，判断一次的锁紧作业已经完成(S303)。

如上所述，由于转矩扳手10可以通过转动检测部20根据外壳11的转动量信息来取得转动量、转动方向和转动角度，因此能够识别精确的转动动作。并且，转矩扳手10利用通过转动检测部20而能够取得之外壳11的转动动作的相关转动量、转动方向和转动角度的信息，能够提高锁紧作业的可追溯性和作业分析。

另外，在转矩扳手10中，转动检测部20将头部12与外壳11之间的相对位置变化的信息作为转动量信息而取得。借此，转矩扳手10无须对应组装时或使用开始后的老化来设定用于转动检测部20的发光元件、光接收元件或检测杆22等检测装置的初始位置。因此，转矩扳手10能够在精确识别头部12与外壳11之间的位置变化的同时提高易于组装性和维护性。

接下来，将说明根据由转动检测部20取得的外壳11的转动量信息，由运算部31对弹簧部181的劣化状况的检测处理(在下文中称为“劣化检测处理”)。

在转矩扳手10中，当弹簧部181劣化(疲乏或损坏)时，弹簧部181的载荷减小，使得滑块16朝向外壳11的另一端移动。随着滑块16的位置移动，外壳11相对于头部12的臂122往第一方向(图4中的向下方向)移动，并且动作检测销125往第二方向侧移动。

在转矩扳手10中，由转动检测部20在弹簧部181劣化时检测动作检测销125的位置。基于检测结果，运算部31能够检测出弹簧部181的疲乏、损坏等的劣化状况。

运算部31具有工具状态判断部的功能，用以根据外壳11的转动量来判断弹簧部181的劣化况。也就是说，运算部31比较在图9的流程图中取得的转动量信息与存储在存储部33中的作为比较对象的转动量信息，来估计并运算弹簧部181的载荷的变化。在此，表示转动量与弹簧部181的劣化之间的关系的信息，例如有用于运算检测杆22的转动量与弹簧部181的载荷之间的关系的转换公式或数据表(Datatable)等。当运算部31在运算并输出点击检测开启的信号和弹簧部181的劣化状况，也可以输出包括作业日期和时间以及作业人员的相关信息。

当此弹簧部181的估计载荷达到预先存储在存储部33中的使用极限的弹簧部181的载荷等预定值时，运算部31会利用语音或显示部通知作业人员(使用者)。

如上所述，转矩扳手10能够根据由转动检测部20取得的外壳11的转动量信息来检测弹簧部181的劣化状况。须注意的是，转矩扳手10能够根据外壳11的转动量信息来检测增益调整螺钉14的前端位置的移动，也就是说，能够将增益调整螺钉14的松动当成劣化状况来检测。此外，转矩扳手10还能够根据外壳11的转动量信息，将外壳11和增益调整螺钉14之间的抵接部分的磨损和变形等当成劣化状况来检测。

通信部32将包括运算部31所输出的设定转矩值的数据和旋转角度信息其中之一的与锁紧构件的锁紧作业相关的信息发送到管理设定转矩值的数据的伺服器等外部装置(信息处理装置，未图示)。在通信部32中，通信部32的通信路径可以是无线通信或有线通信。通信部32与外部装置之间的通信格式的类型不受限制，可以利用例如蓝牙(注册商标)、红外线通信、广域网路(Wide AreaNetwork，WAN)和区域网路(LocalAreaNetwork，LAN)等。

须注意的是，上述微控制单元30的运算处理可以由外部装置(例如各种计算机)代替转矩扳手10来执行。在这种情况下，从旋转角度检测部19输出的转动角度信息和从转动检测部20输出的转动量信息从通信部32传送到前述计算机。并且，计算机可以执行设定转矩值的运算处理以及与外壳11的转动动作相关的运算处理。在这种情况下，运算结果可以用前述计算机输出或者可以被传送并输出到转矩扳手10。透过此结构，能够通过转矩扳手10和外部计算机实现转矩扳手10的工具状况判定系统。

[转动检测部的结构(2)]

图10是显示转矩扳手10的转动检测部20的另一例的示意图。如图10所示，转动检测部20也可以由用于检测外壳11的第一方向的转动的第一转动检测部20A、以及用于检测第二方向的转动的第二转动检测部20B的两个光接收/发光装置所构成。

图10(a)显示在未施加大于或等于设定转矩值的载荷的状态下的转矩扳手10的第一转动检测部20A和第二转动检测部20B。如图10(a)所示，当未施加大于或等于设定转矩值的载荷时，动作检测销125位于第二转动检测部20B的检测范围内。

图10(b)显示当施加大于或等于预定设定转矩值的载荷时的第一转动检测部20A和第二转动检测部20B。当施加大于或等于预定设定转矩值的载荷时，随着外壳11在第一方向上转动，动作检测销125离开第二转动检测部20B的检测范围，并进入第一转动检测部20A的检测范围。此时，第二转动检测部20B的光接收元件的光接收状态改变，并且信号从第二转动检测部20B输出。

之后，外壳11在第二方向上转动并从图10(b)的状态返回到图10(a)的状态。此时，动作检测销125从第一转动检测部20A的检测范围返回到第二转动检测部20B的检测范围。第一转动检测部20A的光接收元件的光接收状态改变，并且信号从第一转动检测部20A输出。在微控制单元30的运算部31中，能够根据从第一转动检测部20A和第二转动检测部20B输出的信号的状态来运算外壳11相对于头部12的转动方向。此外，运算部31能够根据与第一转动检测部20A和第二转动检测部20B的检测范围以及外壳11的转动量和转动角度有关的信息，从前述的输出信号运算出相对于头部12的外壳11的转动量和转动角度。

如上所述，通过第一转动检测部20A和第二转动检测部20B，也可以精确地检测出外壳11相对于头部12的转动动作。

[转动检测部的结构(3)]

图11是显示转矩扳手10的转动检测部20C的再一例的示意图。如图11所示，转动检测部20C使用光接收状态改变部25代替检测杆22，光接收状态改变部25设有以等间隔设置、可透射光的多个孔251。在光接收元件212中，在从发光元件211照射的光之中，没有接收到透过孔251的光，而仅接收到由光接收状态改变部25反射的光。转动检测部20根据光接收元件212的光接收状态，来检测外壳11在第一方向和第二方向上的转动。

如上所述，通过转动检测部20C，也可以精确地检测出外壳11相对于头部12的转动动作。

[转动检测部的结构(4)]

图12是显示转矩扳手10的转动检测部20D的再一例的示意图。如图12所示，转动检测部20D使用光接收状态改变部25D代替检测杆22，光接收状态改变部25D设有用于反射光的反射贴纸252。在光接收元件212中，在从发光元件211照射的光之中，接收到由反射贴纸252反射的光，而未接收到由光接收状态改变部25D等其他处反射的光。转动检测部20D根据光接收元件212的光接收状态，来检测外壳11在第一方向和第二方向上的转动。

如上所述，通过转动检测部20D，也可以精确地检测出外壳11相对于头部12的转动动作。

须注意的是，转动检测部20的光接收状态改变部25不限于上述示例，也可以使用可改变表面的光接收状态的激光标记或打印等其他方式，来读取光接收状态的变化。

Claims (6)

1.一种锁紧工具，具备：

本体部，其可由作业人员握持；

头部，其大致呈棒状，设置于所述本体部，并且能够与锁紧构件卡合；

头销，其使所述头部轴支撑于所述本体部上，以使所述本体部相对于所述头部转动；以及

弹簧部，以所述头部的长度方向为压缩方向，并且通过压缩力限制所述本体部相对于所述头部的转动，

其特征在于，在将所述锁紧构件锁紧时所施加的锁紧转矩一旦达到预先设定的设定转矩值，则所述弹簧部的转动的限制解除，以使所述本体部以所述头销为中心往第一方向转动之后往第二方向转动，且所述本体部具有转动检测部，其用于检测所述本体部相对于所述头部往所述第一方向和所述第二方向的转动。

2.根据权利要求1所述的锁紧工具，其中，所述锁紧工具具备工具状况判断部，其根据所述转动检测部所检测出的所述本体部的转动，判断所述弹簧部的劣化状况。

3.根据权利要求1或2所述的锁紧工具，其中，所述转动检测部具有：

发光部，其用于照射光；以及

光接收部，其接收来自所述发光部的光，

所述转动检测部根据所述光接收部的光接收状态的变化来检测所述本体部的转动。

4.根据权利要求3所述的锁紧工具，其中，所述转动检测部具有光接收状态改变部，其与所述本体部的动作同步转动，以使所述光接收部的光接收状态改变。

5.根据权利要求1所述的锁紧工具，其中，所述转动检测部具有：

第一转动检测部，其用于检测所述本体部往所述第一方向的转动；以及

第二转动检测部，其用于检测所述本体部往所述第二方向的转动。

6.根据权利要求1所述的锁紧工具，其中，所述锁紧工具具备转矩值设定部，其能够通过旋转操作旋转构件来改变所述弹簧部的压缩力，以将所述设定转矩值设定为预定值。

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