JP2983124B2 - トルクコントロールレンチにおけるねじ締付作業の管理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルク制御装置を有す
る電動式トルクコントロールレンチ又はエアーモータ式
トルクコントロールレンチ（以下単に「トルクコントロ
ールレンチ」という。）におけるねじ締付作業の管理方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボルトやナットを締め付ける際に
使用されるトルクコントロールレンチにおけるねじ締付
作業の管理、例えば、ねじ締付本数等の管理は、トルク
コントロールレンチにケーブルにより連結したねじ締付
本数等のねじ締付作業を管理するコントローラによって
行っていた。しかしながら、トルクコントロールレンチ
には上記ケーブルのほかに、トルクコントロールレンチ
の駆動装置に電気又は高圧空気を供給するための電源ケ
ーブル又はエアーホースを接続する必要があるため、こ
の方式のトルクコントロールレンチには合わせて２本の
ケーブル又はホースが接続されることとなり、トルクコ
ントロールレンチの操作性が悪く、作業効率を低下させ
る要因となっていた。また、近年の蓄電池の改良によ
り、駆動源として蓄電池を内蔵した電動式トルクコント
ロールレンチが提案されているが、この装置においても
ねじ締付作業の管理を行う場合には依然として、トルク
コントロールレンチをねじ締付作業を管理するコントロ
ーラにケーブルを介して連結することによって行わねば
ならず、電源ケーブルをなくすことによる効果が十分に
発揮されないきらいがあった。さらに、従来のトルクコ
ントロールレンチにおいては、ねじ締付作業の管理情報
をコントローラに設けた表示装置に表示し、ねじの締め
忘れ等の異常が生じた場合には、表示装置のランプを点
灯したり、ブザーを発すること等により行っているた
め、コントローラを作業者の近傍に設置しなければなら
ず、工場の設備の配置に制約があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来のト
ルクコントロールレンチにおけるねじ締付作業の管理方
法の問題点に鑑み、トルクコントロールレンチの操作性
がよく、作業効率を向上できるとともにコントローラの
設置位置に自由度を持たせることができるトルクコント
ロールレンチにおけるねじ締付作業の管理方法を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トルクコントロールレンチにおけるネジ
締付作業の管理方法において、ねじ締付トルクが所定値
に達したことを感知してレンチの作動停止機構を起動す
るとともに、該レンチの作動停止機構の起動信号をトル
クコントロールレンチに配設した無線機によりトルクコ
ントロールレンチと別に設けたねじ締付作業を管理する
コントローラに送信するとともに、前記ねじ締付作業を
管理するコントローラから送信されるねじ締付作業の管
理信号を前記無線機により受信し、トルクコントロール
レンチに設けた表示装置に表示することを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明のトルクコントロールレンチにおけるネ
ジ締付作業の管理方法によれば、レンチの作動停止機構
の起動信号をトルクコントロールレンチに配設した無線
機によりトルクコントロールレンチと別に設けたねじ締
付作業を管理するコントローラに送信することにより、
コントローラによってねじ締付作業を管理する。コント
ローラでは、例えば、コントローラにあらかじめ設定し
た時間内のトルクコントロールレンチからコントローラ
に送信されるレンチの作動停止機構の起動信号の数、す
なわちねじ締付本数があらかじめ設定した値に達しない
場合には、ねじの締め忘れがあると判断してその情報を
表示する。このようにして、従来と同様のねじ締付作業
の管理を行うが、レンチの作動停止機構の起動信号をコ
ントローラに伝達するケーブルが不要となるため、トル
クコントロールレンチには駆動装置に電気又は高圧空気
を供給するための電源ケーブル又はエアーホースを１本
だけ接続すればよく、トルクコントロールレンチの操作
性をよくすることができる。また、駆動源として蓄電池
を内蔵した電動式トルクコントロールレンチ場合にはケ
ーブルを完全になくすことができ、トルクコントロール
レンチの操作性をさらによくすることができる。

【０００６】さらに、トルクコントロールレンチに配設
した無線機とコントローラとを双方向で送受信可能な構
成とすることにより、ねじ締付作業を管理するコントロ
ーラから送信されるねじ締付作業の管理信号を無線機に
より受信し、トルクコントロールレンチに設けた表示装
置に表示する。これにより、トルクコントロールレンチ
に設けた表示装置にねじ締付作業の管理情報を表示する
こと、例えば、残っている締め付けるべきねじの本数等
を表示したり、ねじの締め忘れ等の異常が生じた場合に
は、表示装置のランプを点灯したり、ブザーを発するこ
と等が可能となり、コントローラの設置位置に自由度を
持たせることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

【０００８】 図１は、本発明のトルクコントロールレン
チにおけるねじ締付作業の管理方法を示す概念図で、ト
ルクコントロールレンチ１は、ねじ締付トルクが所定値
に達したことを感知して自動的にレンチの作動を停止す
る作動停止機構を有するとともに、このレンチの作動停
止機構の起動信号をトルクコントロールレンチ１と別に
設けたねじ締付作業を管理するコントローラ８に送信す
るための無線機７を有している。無線機７には、必要に
応じてアンテナ７１を設ける。

【０００９】そして、上記のとおり構成したトルクコン
トロールレンチ１を用いてボルトやナットを締め付ける
場合、トルクコントロールレンチ１はねじ締付トルクが
所定値に達したことを感知して自動的にレンチの作動停
止機構を起動するとともに、レンチの作動停止機構の起
動信号を無線機７によりねじ締付作業を管理するコント
ローラ８に送信することにより、コントローラ８によっ
てねじ締付作業を管理する。コントローラ８では、例え
ば、コントローラ８にあらかじめ設定した時間内のトル
クコントロールレンチ１からコントローラ８に送信され
るレンチの作動停止機構の起動信号の数、すなわちねじ
締付本数があらかじめ設定した値に達しない場合には、
ねじの締め忘れがあると判断する。このねじの締め忘れ
があること等の情報は、コントローラ８に設けた表示装
置のランプを点灯したり、ブザーを発すること等によ
り、作業者に知らせることができる。

【００１０】また、この場合において、無線機７とコン
トローラ８とを双方向で送受信可能な構成とすることに
より、ねじ締付作業を管理するコントローラから送信さ
れるねじ締付作業の管理信号を無線機７により受信し、
トルクコントロールレンチ１に設けた表示装置（図示せ
ず。）に表示することが可能となる。これにより、トル
クコントロールレンチ１に設けた表示装置にねじ締付作
業の管理情報を表示すること、例えば、残っている締め
付けるべきねじの本数等を表示したり、ねじの締め忘れ
等の異常が生じた場合には、表示装置のランプを点灯し
たり、ブザーを発するようにすることが可能となる。

【００１１】次に、本発明方法に用いる電動式トルクコ
ントロールレンチの例を図２〜図５に示す。電動式トル
クコントロールレンチ１は、本体１のハンドル部１１に
着脱自在に装着される乾電池パック４内の蓄電池Ｖを電
源とするとともに、トリガーハンドル１５を引くことに
よってオンとなるスイッチユニット１６を介して給電さ
れる電動機２０を回転動力源とする電池電源型の電動式
のもので、そのハウジング１０の後部には、トリガーハ
ンドル１５の引き具合に応じた出力を出すスイッチユニ
ット１６内のスピードコントロールモジュールの出力に
応じて、電動機２０の回転数をデューティ比の変化で制
御するドライブ回路と、締付トルクが設定値に達したと
きに電動機２０への通電を遮断するシャットオフ回路ブ
ロックＳＢとが納められている。なお、１７は電動機２
０の回転方向を切り換えるための正逆切換スイッチ、１
８はシャットオフ回路ブロックＳＢの動作を有効とする
か無効とするかを切り換えることによって、トルクコン
トロールを行うか行わないかを切り換えるための切換ス
イッチである。

【００１２】上記ハウジング１０の先端には、電動機２
０の回転を減速する減速ブロック２と、オイルパルスイ
ンパクトを出力軸５に与える油圧打撃トルク発生装置３
とが納められている。減速ブロック２は、電動機２０の
出力軸に固定された太陽ギア２１と、ハウジング１０に
固定されたモータ取付台１２の内周面に固定されている
インターナルギア２２、太陽ギア２１とインターナルギ
ア２２とに噛み合う複数個の遊星ギア２３、そして遊星
ギア２３を支持しているキャリア２４とからなる遊星機
構で構成されたもので、軸受２８，２８によって支持さ
れたキャリア２４は、中空の連結軸２５を備えている。

【００１３】油圧打撃トルク発生３は、筒状で内面形状
が繭形に形成されたライナー３０と、ライナー３０の外
周を囲んでいるジャケット３１、ライナー３０の両端を
閉じているエンドプレート３２，３３、出力軸５のライ
ナー３０で囲まれた部分に取り付けられたベーン５０，
５０及びライナー３０の内部空間に充填された作動油と
から構成されている。エンドプレート３３は、減速ブロ
ック２のキャリア２４の連結軸２５に嵌合連結される連
結部を備えており、原動機２０の減速出力によってライ
ナー３０が回転駆動されるようになっている。そして、
油圧打撃トルク発生装置３は、従来の油圧打撃トルク発
生装置と同様に、電動機２０の減速出力によってライナ
ー３０が回転すると、出力軸５のベーン５０及びシール
面と、ライナー３０のシール面とが一致する度に、ライ
ナー３０の回転が作動油を介して回転軸５に伝達される
ように構成されている。

【００１４】この場合において、ベーン５０の両側に位
置する２室のうち、一方はライナー３０の回転で容積が
小さくなり、他方は容積が大きくなるために、前者の室
内の作動油は高圧となり、後者の室内の作動油は低圧と
なる。そして、高圧となった作動油の圧力の値は、出力
軸５でボルトやナットの締付及び緩めを行うときの締付
トルクに応じたものとなるために、作動油の圧力値を検
出することによってトルクコントロールを行えるもので
ある。このトルクコントロールは、ライナー３０内に配
した調整軸４０とリリーフバルブ４７、エンドプレート
３３に配したピストン６０、減速ブロック２における中
空の連結軸２５内に配したロッド６１、連結軸２５の外
周面に配し、ロッド６１に連動するスリーブ６３、軸６
５で支持したレバー６６、レバー６６によって開閉され
る検知スイッチ１９及びシャットオフ回路ブロックＳＢ
で構成されている。図中６２はロッド６１とスリーブ６
３とを連動させるためのピン、６４はスリーブ６３を付
勢しているばね、６７はレバー６６を付勢しているばね
であり、これらのばね６４，６７により、キャリア２４
とともに回転するスリーブ６３と回転しないレバー６６
とが、通常時非接触状態を保つように構成されている。

【００１５】調整軸４０は、ライナー３０における２つ
のシール面のうちの一方の両側に形成されている一対の
ポート間を連通する環状の溝４１を外周面に備えるとと
もに、この溝４１の一端につながり、かつ他端が調整軸
４０の端面に至る通孔４２を備えたもので、通孔４２の
端面にバネ４８により付勢されたリリーフバルブ４７を
当接し、通孔４２を閉じるようにする。そして、リリー
フバルブ４７が配設された部分は、エンドプレート３３
に穿設された連通孔３９を通じて、エンドプレート３３
と出力軸５の端面との間で、かつピストン６０の一端面
が露出する室内に連通している。

【００１６】そして、レンチの作動時、高圧となった作
動油は、高圧側から一方のポート、調整軸４０の溝４１
及び他方のポートを通って低圧側に流れようとするが、
この流れの一部が通孔４２に入ってリリーフバルブ４７
を押圧するものであり、この押圧力がバネ４８の付勢力
に打ち勝った時点でリリーフバルブ４７が開いて作動油
がピストン６０側へと流れ、ピストン６０を押圧する。
これにより、ピストン６０はロッド６１を後退させ、ロ
ッド６１とともにばね６４の付勢に抗して後退するスリ
ーブ６３は、レバー６６を回動させて検知スイッチ１９
を切り換える。そして、検知スイッチ１９が切り換えら
れると、シャットオフ回路ブロックＳＢが電動機２０へ
の通電を遮断するとともに、この遮断状態を保持する。

【００１７】なお、調整軸４０はライナー３０の一端を
閉じているエンドプレート３２に螺合し、その進退によ
って設定されるリリーフ圧を調整することができるもの
となっている。

【００１８】シャットオフ回路ブロックＳＢは、図４に
示すように、ＲＳフリップフロップからなるラッチ回路
Ｌと、トランジスタＱ、常閉型のリレーＲｙで構成し、
検知スイッチ１９は、ラッチ回路Ｌにおけるセット端子
Ｓに接続する。なお、ラッチ回路Ｌは、イネーブル端子
Ｅがハイレベルでリセット端子Ｒがローレベルの時に出
力端子Ｏをハイインピーダンスに、イネーブル端子Ｅが
ハイレベルでリセット端子Ｒがローレベルの時に出力端
子Ｏをローレベルに、イネーブル端子Ｅ及びリセット端
子Ｒがハイレベルでセット端子Ｓがローレベルの時に出
力端子Ｏをハイレベルに、そして、イネーブル端子Ｅ、
リセット端子Ｒ及びセット端子Ｓがハイレベルの時に出
力端子Ｏの出力レベルをそれ以前の状態にラッチするも
のである。

【００１９】そして、トリガーハンドル１５を引いてス
イッチユニット１６をオンにすれば、電動機２０は正逆
切換スイッチ１７と、リレーＲｙにおける常閉接点ＮＣ
を通じて蓄電池パック４の電池Ｖに接続されて回転を始
める。この時、同時に電源が入るラッチ回路Ｌは、その
リセット端子Ｒ入力が抵抗ＲとコンデンサＣ1とによる
遅延回路のために初期はローレベルであるがすぐにハイ
レベルとなり、検知スイッチ１９がオフであってセット
端子Ｓ入力がハイレベルであることから、トランジスタ
Ｑのベースに接続された出力端子Ｏはローレベルである
とともに、リセット端子Ｒ入力のハイレベルへの移行に
伴ってラッチ状態となり、ローレベルを保持する。した
がって、トランジスタＱはオフ、リレーＲｙは常閉位置
にある。

【００２０】そして締付トルクが設定した値に達したこ
とにより検知スイッチ１９が切り換えられてオンになれ
ば、セット端子Ｓ入力がローレベルに変わってラッチが
解除されるとともに出力端子Ｏがハイレベルとなり、ト
ランジスタＱのオンでリレーＲｙが作動し、接点を常開
ＮＯ側に切り換える。このため、電動機２０への通電が
遮断されると同時に、電動機２０は短絡して発電制動状
態となり、その回転を急速に停止する。これに伴って、
検知スイッチ１９はオフに復帰するが、この復帰により
セット端子Ｓ入力をハイレベルとしてラッチ状態に移行
させるために、出力端子Ｏはハイレベルを維持するもの
であり、したがって、電動機２０への通電遮断状態（電
動機２０の短絡状態）は、トリガーハンドル１５を戻し
てスイッチユニット１６をオフすることでラッチ回路Ｌ
の電源を切るまで保持される。電動機２０を停止させる
際に短絡させて自己制動をかけるようにしていることか
ら、締付トルクが設定した値に達した時点でレスポンス
よく停止するものであり、トルク制御精度の高いものと
なっている。なお、シャットオフ作動が働かないように
するときは、切換スイッチ１８をオフに切り換える。ま
た、図中Ｄ1は逆起電力対策用のダイオード、Ｃは電動
機２０による電圧降下等の電圧変動を防ぐコンデンサで
ある。

【００２１】上記のとおり構成されたレンチの作動停止
機構９を有する電動式トルクコントロールレンチ１の後
端部に、レンチの作動停止機構９の起動信号をレンチと
別に設けたねじ締付作業を管理するコントローラ８に送
信するための無線機７を配設する。無線機７には、アン
テナ７１、シャットオフ回路ブロックＳＢと接続した発
信機７２を設け、締付トルクが設定した値に達したこと
により検知スイッチ１９が切り換えられてオンになり、
リレーＲｙが作動し起動するのに合わせてシャットオフ
回路ブロックＳＢと接続した発信機７２を作動させて、
レンチの作動停止機構９の起動信号をコントローラ８に
送信するように構成している。

【００２２】この場合において、無線機７の電源として
は、図４に示すように電動式トルクコントロールレンチ
１の蓄電池パック４の電池Ｖを利用するほか、図５に示
すように無線機７本体に配設した乾電池７４を利用する
こともできる。

【００２３】次に、本発明方法に用いるエアーモータ式
トルクコントロールレンチの例を図６に示す。図６に示
すエアーモータ式トルクコントロールレンチ１は、高圧
空気の供給及び停止を行うメインバルブ１１５と、メイ
ンバルブを操作する操作レバー１１６と、供給された高
圧空気によって回転トルクを発生するロータ１０１と、
ロータ１０１の回転トルクを打撃トルクに変換する油圧
打撃トルク発生装置１１４とからなり、この装置全体の
基本構成は公知のものである。

【００２４】ロータ１０１のシャフト１０２は、レンチ
本体に固定したロータ１０１のシリンダ１１７に軸受１
２８を介して回転可能に設けられており、シャフト１０
２の外周にはフライホイール１０３を回動可能に設け、
シャフト１０２の軸心には軸孔１０４を穿設し、軸孔１
０４内にパイロットピン１０５を摺動可能に挿入すると
ともにパイロットピン１０５を付勢するリターンバネ１
０６を配設する。ここで、軸孔１０４の内部は、ロータ
１０１のシリンダ１１７に設けた連通孔１２１を介して
ロータ１０１の中間排気孔を有する室に連通することが
望ましい。パイロットピン１０５の他端側は高圧空気の
受圧面とし、この受圧面にパイロットピン１０５に対向
して設けたシャットオフバルブ１０７に突設したピン１
０７ａを当接する。シャットオフバルブ１０７は、レン
チ本体に固定したバルブ座１２３上に位置させることに
よって、ロータ１０１への高圧空気の供給を停止できる
ように構成するとともに、その背面にシャットオフバル
ブ１０７をパイロットピン１０５側に付勢するバルブバ
ネ１０８を配設する。

【００２５】フライホイール１０３には、ロータ１０１
のシャフト１０２に設けた切欠１０９と係合してロータ
１０１のシャフト１０２の回転をフライホイール１０３
に伝達するとともに慣性力によるフライホイール１０３
の回転角を調節するトルク調節装置１１０を配設する。
ここで、ロータ１０１のシャフト１０２に設ける切欠１
０９は、一方向のみが開放された形状としているが、こ
れは、ボルトやナットを締め付ける方向（本実施例にお
いては右回転）のトルクがあらかじめ定めたトルクに達
した場合に、高圧空気の供給を遮断し、自動的にロータ
の回転を止めるようにし、ボルトやナットを緩める方向
（本実施例においては左回転）のトルクには制限を設け
ないようにするためである。トルク調節装置１１０は、
ロータ１０１のシャフト１０２とフライホイール１０３
の係合する力を増大又は減少させることができ、これに
よって慣性力によるフライホイール１０３の回転量を減
少又は増大させてボルトやナットの締付トルクの設定値
を増大又は減少するものである。また、レンチ本体に
は、トルク調節装置１１０を外部から操作できるように
開口を設け、トルク調節装置１１０を操作するとき以外
は操作口蓋１２２で封止する。さらに、フライホイール
１０３には、パイロットピン１０５に設けた切欠１１１
と係合してパイロットピン１０５の軸方向の移動を規制
するノックピン１１２を配設する。ノックピン１１２の
外方、すなわちフライホイール１０３の外周には、板状
のバネ１２４を配設し、ノックピン１１２の抜け止めを
する。

【００２６】ロータ１０１のシャフト１０２、フライホ
イール１０３及びパイロットピン１０５を貫通して伝達
ピン１１３を設け、フライホイール１０３の周方向に穿
設したガイド孔１２５によってロータ１０１のシャフト
１０２とフライホイール１０３の相対的な回転量を規制
するとともに、パイロットピン１０５の軸方向に穿設し
たガイド孔１２６によってロータ１０１のシャフト１０
２とパイロットピン１０５が回転しないように、すなわ
ちフライホイール１０３とパイロットピン１０５がロー
タ１０１のシャフト１０２とフライホイール１０３の相
対的な回転量と同じ角度だけ相対的に回転するようにす
る。伝達ピン１１３の外方、すなわちフライホイール１
０３の外周には、Ｏリング１２７を配設し、伝達ピン１
１３の抜け止めをする。

【００２７】上記のように構成されたエアーモータ式ト
ルクコントロールレンチ１の作動停止機構９は、操作レ
バー１１６により高圧空気の供給及び停止を行うメイン
バルブ１１５を操作して、高圧空気をロータ１０１に供
給し、ロータ１０１の回転トルクを油圧打撃トルク発生
装置１１４に伝え打撃トルクに変換してボルトやナット
の締付及び緩めを行う。

【００２８】ここで、ボルトやナットを締め付ける際、
当初は、ロータ１０１のシャフト１０２に設けた切欠１
０９と係合してロータ１０１のシャフト１０２の回転を
フライホイール１０３に伝達するトルク調節装置１１０
により、ロータ１０１のシャフト１０２とフライホイー
ル１０３はともに回転するが、ボルトやナットの締め付
けが進むに従い、ボルトやナットの締付時、すなわち打
撃トルク発生時にロータ１０１の回転速度が減速され、
ロータ１０１のシャフト１０２とともに回転しているフ
ライホイール３はその慣性力によってさらに回転しよう
として、ロータ１０１のシャフト１０２に設けた切欠１
０９とトルク調節装置１１０の係合力に抗して、フライ
ホイール１０３がロータ１０１のシャフト１０２に対し
て相対的に回転し、位相差を生じるようになる。この位
相差はボルトやナットの締め付けが進むに従い増大する
が、あらかじめ定めた設定トルクに達するまではシャッ
トオフバルブ１０７を作動させるに至らず、ボルトやナ
ットの締め付けが続行される。そして、ボルトやナット
の締付トルクが設定トルクに達すると、上記位相差がパ
イロットピン１０５の軸方向の移動を規制していたパイ
ロットピン１０５に設けた切欠１０９とノックピン１１
２の係合を解除する角度以上となり、パイロットピン５
は、バルブバネ１０８とパイロットピン１０５の受圧面
に作用する高圧空気の作用によりリターンバネ１０６の
付勢に抗してシャットオフバルブ１０７を閉じる方向に
摺動する。これにより、シャットオフバルブ１０７がロ
ータ１０１への高圧空気の供給を遮断し、自動的にロー
タ１０１の回転が停止してボルトやナットを所望の締付
トルクに締め付ける作業を完了する。

【００２９】その後、操作レバー１１６によりメインバ
ルブ１１５を操作して、高圧空気の供給を停止すると、
メインバルブ１１５からシャットオフバルブ１０７まで
の高圧空気供給路内の高圧空気はメインバルブ１１５か
ら通常の排気の通路を通って排出されるので、シャット
オフバルブ１０７には大気圧が作用し、また、パイロッ
トピン１０５の受圧面にも大気圧が作用するので、パイ
ロットピン１０５は、リターンバネ１０６の作用により
バルブバネ１０８の付勢に抗してシャットオフバルブ１
０７を開く方向に摺動する。また、ロータ１０１のシャ
フト１０２とフライホイール１０３の位相差は、伝達ピ
ン１１３によってロータ１０１のシャフト１０２とフラ
イホイール１０３の相対的な回転量が規制されているこ
と及びトルク調節装置１１０の復元力、すなわち切欠１
０９の面をトルク調節装置１１０のバネ１１０ｂにより
付勢されたボール１１０ｃが押圧する力によって解消
し、パイロットピン１０５に設けた切欠１０９とノック
ピン１１２が係合して、最初の状態、すなわちボルトや
ナットの締め付けが行える状態に戻る。

【００３０】上記のとおり構成されたレンチの作動停止
機構９を有するエアーモータ式トルクコントロールレン
チ１の後端部に、レンチの作動停止機構９の起動信号を
レンチと別に設けたねじ締付作業を管理するコントロー
ラ８に送信するための無線機７を配設する。無線機７に
は、アンテナ７１、発信機７２、マイクロスイッチ７
３、電源としての乾電池７４を設け、ねじ締付トルクが
所定値に達して起動するレンチの作動停止機構９のシャ
ットオフバルブ１０７の移動をシャットオフバルブ１０
７の後端部に当接したマイクロスイッチ７３により感知
し、発信機７２を作動させて、レンチの作動停止機構９
の起動信号をコントローラ８に送信するように構成して
いる。

【００３１】次に、本発明方法に用いるエアーモータ式
トルクコントロールレンチの他の例を図７に示す。図７
に示すエアーモータ式トルクコントロールレンチ１の基
本構造は、図６に示したエアーモータ式トルクコントロ
ールレンチとほぼ同様であるので、ここでは、レンチの
作動停止機構９及びこの作動停止機構９の起動信号をコ
ントローラ８に送信するための無線機７の構成について
説明する。

【００３２】エアーモータ式トルクコントロールレンチ
１のロータ２０４の軸心に孔を貫通し、この孔内にロッ
ド２１５を摺動可能に嵌挿し、ロッド２１５の先端には
ピストン２１６を一体に設け、ピストン２１６をライナ
ー上蓋２１３内に設けたシリンダ２１７内に嵌合し、ピ
ストン２１６の先端をライナー上蓋２１３と対向した主
軸２０７の端面と対向させ、この主軸端面をライナー上
蓋のくぼみ２１３ｃの内底面と主軸端面間に微細な隙間
を形成し、これを圧力検出用のシリンダ２１３ｄとし、
このシリンダ２１３ｄとライナー上蓋のくぼみ２１３ａ
との間を繋ぐ小径の通路２１３ｂを設ける。また、ロッ
ド２１５の他端にはシャットオフバルブ２１９を配設
し、ロッド２１５の移動にてこのシャットオフバルブ２
１９を作動するようにする。

【００３３】油圧式打撃トルク発生装置２０５において
ロータ２０４の回動にて高圧が発生すると、高圧室より
リリーフバルブ２００Ｂを経て低圧室側へ作動油が流れ
る。この時、高圧室の圧力が予め設定した圧力に達する
までは、リリーフバルブ２００Ｂはばね圧にてリリーフ
バルブ軸端面に押圧されて、この圧力は検出されない。
しかし、高圧室の圧力が設定した圧力まで上昇し、パル
スが発生するとこの設定した圧力まで上昇した高圧側の
作動油はその一部がリリーフバルブ２００Ｂをばねに抗
して開き、通路２１１から通路２１３ｂを経てシリンダ
２１３ｄ内に導かれ、この圧力がピストン２１６に作用
して、ロッド２１５を押圧して摺動させ、パイロットバ
ルブ２１８を操作して、シャットオフバルブ２１９を作
動して、シャットオフバルブ２１９を閉じる方向（上
方）に摺動させる。これにより、シャットオフバルブ２
１９がロータ２０４への高圧空気の供給を遮断し、自動
的にロータ２０４の回転が停止してボルトやナットを所
望の締付トルクに締め付ける作業を完了する。

【００３４】上記のとおり構成されたレンチの作動停止
機構９を有するエアーモータ式トルクコントロールレン
チ１の後端部に、レンチの作動停止機構９の起動信号を
レンチと別に設けたねじ締付作業を管理するコントロー
ラ８に送信するための無線機７を配設する。無線機７に
は、アンテナ７１、発信機７２、マイクロスイッチ７
３、電源としての乾電池７４、レバー７５を設け、ねじ
締付トルクが設定した値に達したことにより起動するレ
ンチの作動停止機構９のシャットオフバルブ２１９の移
動をシャットオフバルブ１０７の下端部に当接したレバ
ー７５を介してマイクロスイッチ７３により感知し、発
信機７２を作動させて、レンチの作動停止機構９の起動
信号をコントローラ８に送信するように構成している。

【００３５】次に、本発明方法に用いるエアーモータ式
トルクコントロールレンチの他の例を図８に示す。図８
に示すエアーモータ式トルクコントロールレンチ１の基
本構造は、図７に示したエアーモータ式トルクコントロ
ールレンチとほぼ同様であるので、ここでは、レンチの
作動停止機構９及びこの作動停止機構９の起動信号をコ
ントローラ８に送信するための無線機７の構成について
説明する。

【００３６】エアーモータ式トルクコントロールレンチ
１のロータ３０４の軸心に孔を貫通し、この孔内にロッ
ド３１５を摺動可能に嵌挿し、ロッド３１５の先端には
ピストン３１６を一体に設け、ピストン３１６をライナ
ー上蓋３１３内に設けたシリンダ３１７内に嵌合し、ピ
ストン３１６の先端をライナー上蓋３１３と対向した主
軸３０７の端面と対向させ、この主軸端面をライナー上
蓋のくぼみ３１３ｃの内底面と主軸端面間に微細な隙間
を形成し、これを圧力検出用のシリンダ３１３ｄとし、
このシリンダ３１３ｄとライナー上蓋のくぼみ３１３ａ
との間を繋ぐ小径の通路３１３ｂを設ける。また、ロッ
ド３１５の他端にはシャットオフバルブ３１９を配設
し、ロッド３１５の移動にてこのシャットオフバルブ３
１９を作動するようにする。

【００３７】油圧式打撃トルク発生装置３０５において
ロータ３０４の回動にて高圧が発生すると、高圧室より
リリーフバルブ３００Ｂを経て低圧室側へ作動油が流れ
る。この時、高圧室の圧力が予め設定した圧力に達する
までは、リリーフバルブ３００Ｂはばね圧にてリリーフ
バルブ軸端面に押圧されて、この圧力は検出されない。
しかし、高圧室の圧力が設定した圧力まで上昇し、パル
スが発生するとこの設定した圧力まで上昇した高圧側の
作動油はその一部がリリーフバルブ３００Ｂをばねに抗
して開き、通路３１１から通路３１３ｂを経てシリンダ
３１３ｄ内に導かれ、この圧力がピストン３１６に作用
して、ロッド３１５を押圧して摺動させ、パイロットバ
ルブ３１８を操作して、シャットオフバルブ３１９を作
動して、シャットオフバルブ３１９を閉じる方向（上
方）に摺動させる。これにより、シャットオフバルブ３
１９がロータ３０４への高圧空気の供給を遮断し、自動
的にロータ３０４の回転が停止してボルトやナットを所
望の締付トルクに締め付ける作業を完了する。

【００３８】上記のとおり構成されたレンチの作動停止
機構９を有するエアーモータ式トルクコントロールレン
チ１の後端部に、レンチの作動停止機構９の起動信号を
レンチと別に設けたねじ締付作業を管理するコントロー
ラ８に送信するための無線機７を配設する。無線機７に
は、アンテナ７１、発信機７２、電源としての乾電池７
４、圧電素子７６を設け、ねじ締付トルクが設定した値
に達したことにより起動するレンチの作動停止機構９の
シャットオフバルブ３１９の移動を、シャットオフバル
ブ３１９が移動することにより圧電素子７６に高圧空気
を作用させることにより感知し、発信機７２を作動させ
て、レンチの作動停止機構９の起動信号をコントローラ
８に送信するように構成している。

【００３９】

【発明の効果】本発明のトルクコントロールレンチにお
けるねじ締付作業の管理方法によれば、従来と同様のね
じ締付作業の管理を行うことができる上に、レンチの作
動停止機構の起動信号をコントローラに伝達するケーブ
ルが不要となり、トルクコントロールレンチの操作性を
よくし、作業効率を向上することができる。また、駆動
源として蓄電池を内蔵した電動式トルクコントロールレ
ンチに本発明を適用すれば、ケーブルを完全になくすこ
とができ、トルクコントロールレンチの操作性をさらに
よくすることができる。さらに、トルクコントロールレ
ンチに配設した無線機とコントローラとを双方向で送受
信可能な構成とすることにより、ねじ締付作業を管理す
るコントローラから送信されるねじ締付作業の管理信号
を無線機により受信し、トルクコントロールレンチに設
けた表示装置に表示すること、例えば、残っている締め
付けるべきねじの本数等を表示したり、ねじの締め忘れ
等の異常が生じた場合には、表示装置のランプを点灯し
たり、ブザーを発すること等が可能となり、コントロー
ラの設置位置に自由度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトルクコントロールレンチにおけるね
じ締付作業の管理方法の概念図。

【図２】本発明方法に用いる電動式トルクコントロール
レンチを示す図。

【図３】図２の電動式トルクコントロールレンチの内部
断面図。

【図４】図２の電動式トルクコントロールレンチの回路
図。

【図５】図２の電動式トルクコントロールレンチの回路
図。

【図６】本発明方法に用いるエアーモータ式トルクコン
トロールレンチを示す図。

【図７】本発明方法に用いるエアーモータ式トルクコン
トロールレンチを示す図。

【図８】本発明方法に用いるエアーモータ式トルクコン
トロールレンチを示す図。

【符号の説明】

１ トルクコントロールレンチ ７ 無線機 ８ コントローラ ９ レンチの作動停止機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコントロールレンチにおけるネジ
   締付作業の管理方法において、ねじ締付トルクが所定値
   に達したことを感知してレンチの作動停止機構を起動す
   るとともに、該レンチの作動停止機構の起動信号をトル
   クコントロールレンチに配設した無線機によりトルクコ
   ントロールレンチと別に設けたねじ締付作業を管理する
   コントローラに送信するとともに、前記ねじ締付作業を
   管理するコントローラから送信されるねじ締付作業の管
   理信号を前記無線機により受信し、トルクコントロール
   レンチに設けた表示装置に表示することを特徴とするト
   ルクコントロールレンチにおけるねじ締付作業の管理方
   法。