JP3109108U - 電子捻り工具のトーション測定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ネジ部品の回転が時計回り及び逆時計回りのどちらでも正確にトーション値を測定する電子捻り工具のトーション測定構造を提供する。
【解決手段】電子捻り工具のトーション測定構造は、スパナ本体１のスパナヘッド１０の左右辺１２，１３に各々ひずみゲージ３０、３１が設置され、別にハンドル部２０にもひずみゲージ３５が設置される。これら三つのひずみゲージはそれぞれが計算ユニットに設置された出力装置３２に接続され、その出力装置はハンドル部上に固定される。出力装置には表示装置３３と調整ボタン３４が設置されることにより、各ゲージの正、逆いずれの捻りに対してもその電気抵抗値変化から計算ユニットによって算出されたトーション値を表示する。
【選択図】図１

Description

本考案は、電子捻り工具のトーション測定構造に関するもので、時計回り、逆回り方向でネジ止めする時に、どちらでも正確に捻り工具のトーション値を測るものである。

捻り工具はネジ部品を止めしたり、取外したりするのに使用する。素人がこれらの工具を使用する場合、最も問題となるのは、ネジ部品の締まり具合で、使用者の経験で決めるしかない。ネジの締まり具合が不足している場合、二つの部品の螺合は完全でなく、容易に外れてしまう。反対にネジの締めが強すぎる場合、ネジ部品や物件自体が壊れて変形し、外すことすらできなくなる。特に精密設備、もしくは小型儀器は容器に壊れてしまう。そのため捻り工具のメーカーではトーション測定工具があり、その工具はハンドル部とスパナヘッド間に二つのひずみゲージが設置され、そのひずみゲージはハンドル部内に設置した計算ユニット及びディスプレイ器上に連接する。これらによってトーション値を計算して出し、ディスプレイ器上に表示する。
米国 特許第３９７０１５５号 特公平０７−９２４１６号公報

上述のトーション測定構造は精度が不足しているため、更に精度を向上した捻り工具がある。それはスパナのハンドル部とスパナヘッド間の細くなった頸部一側面にひずみゲージが設置され、別に隣合うスパナヘッドと頸部と同じ側に二つのひずみゲージが設置される。また別側にもひずみゲージが設置され、合計四つのひずみゲージがホイートストーンブリッジ(Wheatstone Bridge,電気抵抗測定器)上に接続され、計算ユニット及びディスプレイ器に接続する。数個の異なる位置に設置したひずみゲージによって、使用者の握る位置でより正確に算出し、捻り工具のスパナヘッドが受ける実際のトーション値を出す。
米国 特許第４９８２６１２号

解決しようとする問題点は、上述の公知技術がひずみゲージを埋め込んでいるため、スパナヘッドが受けるトーション値を有効に算出できない点である。

本考案は、スパナ本体のスパナヘッドの左右辺に各々ひずみゲージが設置され、別にハンドル部にもひずみゲージが設置される。これら三つのひずみゲージはそれぞれが計算ユニットに設置された出力装置と接続し、その出力装置はハンドル部上に固定される。更に出力装置には表示装置と調整ボタンが設置されることにより、スパナヘッド左右辺のひずみゲージにより測定されたトーション値を表示する。また、計算ユニットによって電気抵抗値変化をどのひずみゲージの測定値によるのか判断・選択し、計算してトーション値を算出し、ネジ部品回転方向が異なる時に発生するトーション量の差の問題を解消して、表示器上に表示する。

本考案の電子捻り工具のトーション測定構造は、ネジ部品の回転が時計回り及び逆時計回りのどちらでも正確にトーション値を測定、表示することができる。

［実施例１］
図１から図３に示すとおり、本考案は、捻り工具を含み、その捻り工具はスパナとする(本考案では説明しやすいように、コンビネーションスパナで構造説明する)。このスパナはスパナ本体１を含み、スパナ本体前後両端の少なくとも一端にスパナヘッド１０が成形され、スパナ本体の残り長さはハンドル部２０を形成する。

スパナヘッドは、ネジ部品を挟持する支持部１１を具え、その支持部は相対した左右辺１２，１３上に各々ひずみゲージ３０，３１が設置される。スパナでネジ部品を回転させ、支持部が僅かに形状変化した時、支持部の左右辺１２，１３のひずみゲージ３０，３１がその形状に添って変化し、電気抵抗値変化を起こす。

ハンドル部２０は使用者が握るのに用いられ、ハンドル部２０上にはスパナヘッドと同数の出力装置３２が設置される。この出力装置３２内には計算ユニット(図示せず。)が設置され、出力装置３２上にはディスプレイ器３３と調整ボタン３４が設置される。このハンドル部２０には、スパナヘッド１０寄り箇所に別のひずみゲージ３５が設置され、スパナヘッド１０の二つのひずみゲージ３０,３１とハンドル部２０のひずみゲージ３５は出力装置上に接続し、この三つのひずみゲージ(３０,３１、３５)の電気抵抗値変化を出力装置内の計算ユニットによって計算する。そして算出されたトーション値をディスプレイ器上に表示する。調整ボタン３４は調整、リセット、校正等の機能を具える。

本考案を使用する時、予め設定した計算式を用い、支持部１１の二つのひずみゲージ３０,３１及びハンドル部のひずみゲージ３５によって、ネジ部品を異なる回転方向へ回した時の差異を補う。スパナを時計回りにネジを回した時、スパナヘッド１０の左辺１２にトーションが大きくかかり、左辺１２のひずみゲージ３０の電気抵抗値変化が大きくなる。反対にスパナヘッド１０の右辺１３に受けるトーションは小さくなり、右辺１３のひずみゲージ３１電気抵抗値変化は小さくなる。この出力装置３２内の計算ユニットがひずみゲージ３０，３１の電気抵抗値変化を測る場合、電気抵抗値増加が多い方の左辺１２のひずみゲージ３０が測定したトーション値の三分の二を取り、電気抵抗値の増加が少ない右辺１３のひずみゲージ３１からはトーション値の三分の一を取る。それらを合わせたトーション値をディスプレイ器に示す。
反対にスパナを時計と逆回りでネジ部品を回転させた場合、スパナヘッド１０の右辺１３のひずみゲージ３１の電気抵抗値が大きくなり、左辺のひずみゲージ３０電気抵抗値変化が小さくなる。この出力装置３２内の計算ユニットがひずみゲージ３０，３１の電気抵抗値変化を測った場合、電気抵抗値増加が著しい方の右辺１３のひずみゲージ３１が測ったトーション値の三分の二を取り、電気抵抗値増加が少ない方の左辺のひずみゲージ３０が測ったトーション値の三分の一を取る。そして総計したトーション値がディスプレイ上に表示され、それをスパナの締め具合の参考とする。

本考案は、調整ボタン３４を切り換えることによって、別種のトーション値を計算する。この種の計算方式は、スパナで時計回りにネジ部品を回転させた場合、スパナヘッド１０の左辺１２が受けるトーションが大きく、左辺１２のひずみゲージ３０電気抵抗値変化を右辺１３のひずみゲージ３１より大きくなる。この出力装置３２内の計算ユニットがひずみゲージ３０,３１の電気抵抗値変化を測定した後、電気抵抗値増加が多い方の左辺１２のひずみゲージ３０とハンドル部２０のひずみゲージ３５の測定値を取り、この二つのひずみゲージ３０,３５が測定した平均トーション値を表示する。そしてその数値をディスプレイ器上に表示する。反対にスパナを時計と逆回りにネジ部品を回した場合、スパナヘッド１０右辺１３に受ける力が大きくなり、右辺１３のひずみゲージ３１電気抵抗値変化もまた大きくなる。この出力装置３２内の計算ユニットは電気抵抗値が電気抵抗値増加の多い方の右辺１３のひずみゲージ３１とハンドル部２０のひずみゲージ３５の測定値を取り、この二つのひずみゲージ３１,３５から測定した平均トーション値を算出し、その数値をディスプレイ器に表示する。
［実施例２］

図４に示すとおり、主な部品は第一実施例と同じであるため、その部分に関しての説明は省略する。異なる構造として、適用範囲が更に広くなり、スパナ本体１０は、トルクスパナとする。
［実施例３］

図５に示すとおり、そのうち主な部品は第一実施例と同じであるため、その部分に関しての説明は省略する。本考案の適用範囲は更に広くなり、捻り工具はソケットとする。
［実施例４］

図６に示すとおり、そのうち主な部品は第一実施例と同じであるため、その部分に関しての説明は省略する。本考案の適用範囲は更に広くなり、捻り工具は可動スパナとする。

本考案の立体構造図である。 本考案の外観立体図である。 本考案の断面図である。 本考案の第二実施例立体図である。 本考案の第三実施例外観立体図である。 本考案の第四実施例外観指示図である。

符号の説明

１ スパナ本体
１０ スパナヘッド
１１ 支持部
１２ 左辺
１３ 右辺
２０ ハンドル部
３０ ひずみゲージ
３１ ひずみゲージ
３２ 出力装置
３３ ディスプレイ器
３４ 調整ボタン
３５ ひずみゲージ

Claims (14)

1. ねじり工具、出力装置、三つ若しくは少なくとも二つのひずみゲージを含む電子捻り工具のトーション測定構造において、
   捻り工具はハンドル部を具え、そのハンドル部上に出力装置が設置され、その出力装置内には計算ユニットが内蔵され、更に出力装置上に表示器を備え、ハンドル部にはネジ部品を回転させる少なくともひとつのスパナヘッドが形成されると共に該スパナヘッドには上記ひずみゲージのうち少なくとも二つが設置され、且つそのひずみゲージは出力装置に接続し、
   上述の構造により、スパナヘッドでネジ部品を回転させる時、捻り工具上の各々のひずみゲージが受ける異なるトーション値により測定される異なる電気抵抗値変化に基づき、出力装置の計算ユニットは予め設定された計算方式によって、捻り工具上のこれら少なくとも二つのひずみゲージの測定値によって、トーション値を算出し、出力装置の表示器上に表示することを特徴とする電子捻り工具のトーション測定構造。
2. 前記捻り工具は、二つのスパナヘッドを具え、ハンドル部上には、二つのスパナヘッドに対応する二つの出力装置を設置したことを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
3. 前記出力装置は、少なくとも一つの調整ボタンが設置され、調整、リセット、校正に使用されることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
4. 前記スパナヘッドは、両辺にそれぞれひずみゲージが設置されることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
5. 前記ハンドル部は、スパナヘッドの近い箇所にひずみゲージが設置され、スパナヘッドの両辺には各々ひずみゲージが設置されることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
6. 前記捻り工具は、コンビネーションスパナであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
7. 前記捻り工具は、オープンエンドスパナであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
8. 前記捻り工具は、めがねレンチであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
9. 前記捻り工具は、トルクレンチであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
10. 前記捻り工具は、ラチェットスパナであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
11. 前記捻り工具は、ソケットであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
12. 前記捻り工具は、可動スパナであることを特徴とする請求項１記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
13. 前記スパナは、ネジ部品を締める時、スパナヘッド両辺のひずみゲージが測定した異なる電気抵抗値変化に対して、出力装置の計算ユニットは電気抵抗値増加が多い方のひずみゲージの測定値の三分の二と、電気抵抗値増加の少ない方のひずみゲージの測定値の三分の一を取り、それらを合わせて算出したトーション値をディスプレイ器に表示することを特徴とする請求項４記載の電子捻り工具のトーション測定構造。
14. 前記スパナは、ネジ部品を締める時、スパナヘッド両辺のひずみゲージが測定した異なる電気抵抗値に対して出力装置の計算ユニットは、電気抵抗値増加が多い方のひずみゲージのトーション値とハンドル上のひずみゲージのトーション値との平均値を算出し、その平均後のトーション値を出力装置の表示器に表示することを特徴とする請求項５記載の電子捻り工具のトーション測定構造。

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