JP4512544B2

JP4512544B2 - トルク機器

Info

Publication number: JP4512544B2
Application number: JP2005303454A
Authority: JP
Inventors: 洋辻; 伸嘉小林
Original assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Current assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: JP2007111796A

Description

本発明は、液晶表示手段による表示部と７セグメントＬＥＤ表示手段による表示部を備えたトルクレンチ、トルクドライバなどのトルク機器に関する。

トルクレンチあるいはトルクドライバなどのトルク機器において、検出したトルク値などを表示する表示部を例えばトルクレンチ本体に設けたものが提案されている（特許文献１）。

特許文献１に開示の表示部は、締め付け時のトルク‐時間特性をトルク波形として表示すること、および増し締め時の開始トルクと目標締め付けトルクと増し締め時間の許容範囲から許容トルクレートを設定してこれを表示することを可能としている。
特開２００４−１０６０７５号公報

表示部に使用される表示手段として、例えば液晶表示手段と、７セグメント式のＬＥＤ表示手段とが知られている。

液晶表示手段を使用した場合、文字が見えにくく、特に透過光式ではなく外光の反射光を利用した反射式の液晶表示手段では暗い場所では見えないという問題がある。

また、７セグメント式のＬＥＤ表示手段を使用した場合、直射日光下で見えにくく、消費電流が多く、電源電池の使用時間が短いという問題がある。

トルクレンチは工場内の様々な場所で使用され、工場内の照明を直接受けて使用できることもあれば、工場内の照明が届かない暗い環境下で使用されることもある。また、屋外で使用されることもある。

このため、液晶表示手段を用いたトルクレンチにあっては、屋内の明るい環境下で、表示面を略正面から視認できる状況下で使用するのには適しているが、暗い場所で表示面を斜めから視認するような状況下での使用は適していなかった。

また、７セグメント式のＬＥＤ表示手段を用いたトルクレンチにあっては、液晶表示手段を用いたトルクレンチの使用場所が適さない所での使用に効果を発揮するが、屋外において直射日光下での使用には適さなかった。

このように、屋外及び屋内、また暗い場所及び明るい場所といった種々の状況下での使用を想定した場合、液晶表示手段による表示部と７セグメントＬＥＤ表示手段による表示部とはそれぞれ一長一短があった。

本発明は、このような観点に鑑みなされたもので、液晶表示と７セグメントＬＥＤ表示の長所を利用し、明るさといった使用環境下において確実に表示情報を確認できるトルク機器を提供することを目的とするものである。

また、本発明の他の目的として省電力化も図れるトルク機器を提供することを目的とするものである。

本発明の目的を実現する第１の構成は、請求項１に記載のように、係合する締結部材にトルクを付与し、当該トルクをトルク検出手段により検出するトルク機器本体と、前記トルク機器本体に設けられ、前記トルク検出手段からの検出情報を処理して少なくともトルク値を表示手段に表示させ、管理番号に対応して表示したトルク値をメモリに記憶させる処理装置と、を有するトルク機器において、前記表示手段は、液晶表示方式の第１表示部と、７セグメントＬＥＤ表示方式の第２表示部とからなり、該第１表示部と該第２表示部とを前記処理装置の上面に並べて配置し、
前記処理装置は、前記第１表示部と前記第２表示部との２つの表示部を使用して表示を行う第１モードと、前記第１表示部のみを使用して表示を行う第２モードとを有し、前記第１モードでは前記第１表示部に前記管理番号を表示させ、かつ前記第２表示部にトルク値を表示させ、前記第２モードでは前記第１表示部に前記管理番号とトルク値を表示させることを特徴とする。

本発明の目的を実現する第２の構成は、請求項２に記載のように、上記第１の構成において、前記第１表示部と前記第２表示部とは、正面に見て該第１表示部を左側に配置し、該第２表示部を右側に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、第１モードではＬＥＤ表示による第２表示部にトルク値を表示させるので、トルク機器、例えばトルクレンチを操作する作業者にとって必要な情報であるトルク値を暗い場所でもトルクレンチを操作しながら明瞭に確認することができる。また、第１モードにおいては第１表示部に対して少なくても管理番号といったトルクレンチを操作しながら確認する必要がない情報を表示させているので、室内の暗い場所でトルクレンチを操作する場合であっても、第１表示部の表示はトルクレンチを明るい場所まで移動させることにより明瞭に確認することができる。

また、第２モードでは、電力消費量の大きなＬＥＤ表示方式の第２表示部を休止状態とし、液晶表示方式の第２表示部のみを使用して少なくともトルク値と管理番号を表示させるようにしているので、トルク機器、例えばトルクレンチを操作する場所が屋外のような明るい場合では、トルクレンチを操作しながら第１表示部に表示されるトルク値を確認することができる。

また、請求項２に係る発明にあっては、第１モードを選択した場合、正面に見て第１表示部を左側に配置し、第２表示部を右側に配置しているので、第１表示部に表示される管理番号に並んでトルク値が表示されることになり、一目して表示情報を確認することができる。

以下本発明を図面に示す実施の形態に基づいて以下に説明する。

図１は本発明を適用した表示部付トルクレンチの一実施の形態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は表示部を備えた演算処理装置の拡大上面図である。なお、本実施の形態のトルクレンチは増締検査用トルクレンチで、ボルトが実際に締め付けられているトルク値を測定するものであるが、増締検査用に限定されるものではない。

トルクレンチ本体１は、剛性を有するパイプ部材から形成されたレバー２の前部に、締結部品の駆動部（例えばボルトの頭部、ナット）に係合する係合部であるソケット３等が装着されるヘッド４を交換可能に取り付け、レバー２の後部にはグリップ部材５が装着されている。また、例えばレバー２の内部には不図示のストレインゲージ部が配置され、このストレインゲージ部に対してレバー２の内部に装入しているヘッド４の後端部からの圧力が作用してトルク検出のための信号が出力され、この信号が演算処理装置６に入力される。演算処理装置６は、レバー２に取り付けられており、例えばレバー２の長手軸の周りを回動可能に取り付けられ、演算処理装置６の表面の向きを変更可能としている。

このように、演算処理装置６をトルクレンチ本体１に備えたトルクレンチは、ソケット３を例えばボルトの頭部に係合した状態で作業者がグリップ部材５を握って例えば時計回り方向に回動することにより、ボルトが締め付けられ、その時のトルク値が表示部に表示される。

演算処理装置６は、装置の外観ケース７の上面部７ａに液晶表示手段からなる第１表示部８と７セグメントＬＥＤ表示手段からなる第２表示部９とを左右方向に沿って並んで配置し、その下に左端から右端に向かって順に電源スイッチ１０、カウンタ送りキー１１、カウンタ戻しキー１２、モードキー１３、クリアキー１４が同一面に配置され、さらに外観ケース７の正面にはグリップ部材５を握った作業者の手の親指の腹が当る位置にメモリキー１５が配置されている。

図２は演算処理装置６の電気回路を示すブロック図である。図２において、演算処理装置６は、上記したストレインゲージ部２１に対して電圧を印加するための印加電圧部２２と、ストレインゲージ部２１からのアナログデータである検出信号を増幅するアナログ増幅部２３と、アナログ増幅部２３で増幅した検出信号を処理する信号処理部２４と、信号処理部２４で処理された検出信号をデジタル変換するＡ/Ｄ変換器２５と、バッテリ部２６の電圧を各回路に分配する電源回路部２７と、印加電圧部２２に対して省電力化のために印加電圧を制御する印加電圧制御部２８を有する。

また、演算処理装置６には、演算処理装置６の全体を制御するＣＰＵ部２９が設けられており、Ａ/Ｄ変換器２５からの検出信号が演算部３０に入力されて各種の演算が実行される。そして、演算結果などがメモリ３１に記憶される。

また、ＣＰＵ部２９は、表示制御部３２がＬＣＤ表示部である第１表示部８と７セグメントＬＥＤ表示部である第２表示部９との表示を制御する。

演算処理装置６には、電源スイッチ１０のからのスイッチ信号、カウンタ送りキー１１、カウンタ戻しキー１２、モードキー１３、クリアキー１４などのキー操作により出力される信号がキー操作部３３から入力し、これらのキー操作に応じた処理が実行され、処理結果が第１表示部８と第２表示部９に選択的に表示される。

なお、本実施の形態の演算処理装置６は、通信データ処理部３４を介して外部データ入出力部３５との間で赤外線による無線通信あるいは有線によりデータの送受信を可能としている。また、外部データ入出力部３５は、通信データ処理部３４からの信号により、省電力化のために電源制御部３６を介して電源の通電制御が為されるようになっている。さらに、バックアップ電池３７により時計手段３７が駆動され、この時計手段３７のカレンダー及び時間データがＣＰＵ２９に取り込まれ、トルク検出データと共にメモリ３１に記憶され、また第１表示部８に表示される。さらに、警告用及びキー操作をビープ音で知らせる不図示のブザーが設けられている。

本実施の形態において、工場などの屋内での使用に適した第１モードである標準モードでは第１表示部８と第２表示部９の両方を表示させ、長時間使用および直射日光下での使用に適した第２モードである省エネモードでは第１表示部８のみを表示させる。

液晶表示の第１表示部８は、反射型の液晶表示方式が採用され、図３に示すように、上下２段に分け、上段において、電池残量表示部８ａを絵表示を用いて電池残量についての専用表示を行い、この電池残量表示部８ａの右側にトルクの単位（Ｎ．ｍ）を表示する単位表示部８ｂを設け、さらに電池残量表示部８ａの左側に小ポイントの数字、文字などで時刻表示とカウンタ（新たに保存するデータ、既に保存したデータのアドレスとして使用される）表示、モード表示等を適宜に表示する小ポイント表示部８ｃが設けられている。

また、下段表示部８ｄはその左右方向の全領域において、大ポイントの数字、文字などによりトルク値、時間、カウンタ番号などを表示する。

さらに、７セグメント式の第２表示部９には、トルク値とカウンタ番号を表示するようにしている。

キー操作部３３のモードキー１３を操作して標準モードを選択すると、第１表示部８と第２表示部９の２つの表示部を使用した表示が行われる。

図４は標準モードでの表示形態を示しており、左側に示す第１表示部８では、下段表示部８ｄにカウンタ表示を行い、右側に示す第２表示部９にはトルク値を表示する。また、第１表示部８の小ポイント表示部８ｃには、現在の時刻を表示させる。

第１表示部８に表示するカウンタ番号は、本トルクレンチにより検査する検査対象としての例えばボルトを管理する管理番号として用いられ、図４の上から３つの表示は時刻０９：３０におけるカウンタ「００１」でのトルク値を示しており、トルクをかけはじめると、ピーク値（例えば51.2）をホールドし、ピーク値を更新し、設定のトルク値（例えば100.0）に達すると、メモリキー１５をオンとすることにより、管理番号００１のボルトの締付トルクが１００．０として測定時刻と共にメモリ３５にメモリされる。そして、カウンタの値が自動的に００２にカウントアップして、次のボルトの締付に伴うトルク値の表示待機状態となる。

このようにしてメモリ３５に記憶された各ボルトの締付トルク等の管理データについて、標準モードで確認する場合は、モードキー１３を押してメモリ呼び出しを選択すると、図５に示すように、第１表示部８では下段表示部８ｄにカウンタ表示が為され、第２表示部９にはメモリ３１に記憶されているカウンタ番号に対応したトルク値が表示されるようになっている。

図５の上端の第１表示部８ではカウンタ番号を「２０１」と指定した場合を示しているがメモリ３１にはデータがないため、第２表示部９にはトルク値が「０．０」と表示される。カウンタ番号のアップ・ダウンはカウンタ送りキー１１とカウンタ戻しキー１２を操作することにより行われ、カウンタ戻しキー１２を操作してカウンタ番号を一つ戻すと、小ポイント表示部８ｃにカウンタ番号「２００」が例えば１秒間表示され、下段表示部８ｄにはカウンタ番号「２００」のトルクデータをメモリした時刻データが表示される。そして、１秒経過すると、第１表示部８の下段表示部８ｄにはカウンタ番号「２００」が表示され、このカウンタ番号で記憶しているトルク値「９８．０」を第２表示部９に表示する。なお、カウンタ番号「２００」についてデータが記録されていない場合には、第２表示部９には「０．０」が表示される。

本実施の形態においては、演算表示モードが設定されており、例えばカウンタ番号「２００」からＮ本分下がったカウンタ番号までのトルク値について、「最大値」「最小値」「平均値」を演算し表示する。
標準モードにおいて、演算表示モードを選択した状態を図６に示す。

図６に示すように、第１表示部８の下段表示部８ｄには、演算するデータの上限であるカウンタ番号を表示させる。この上限カウンタ番号は、カウンタ送りキー１１とカウンタ戻しキー１２を操作することにより設定され、上限カウンタ番号が決まるとモードキー１３を押す（オン）することにより上限カウンタ番号の設定が実行される（実施の形態では「２００」）。すると、第１表示部８の表示形態が演算スタート範囲の設定に切換り、カウンタ番号の上限値（実施の形態では「２００」）を小ポイント表示部８ｃに表示し、演算スタート範囲を示す「ＳＴ」表示を下段表示部８ｄに表示させる。演算したいカウント番号の範囲は第２表示部９に表示され、カウンタ送りキー１１とカウンタ戻しキー１２を操作することにより設定される。最初は「００１」が点滅表示され、演算したいカウンタ番号が決まると、モードキー１３をオンとし、次いでクリアキー１４をオンし、さらにメモリキー１５をオンすると、指定したカウンタ番号の範囲内におけるデータが演算部３０に一括転送されて演算され、第１表示部８には設定した演算したいカウント番号の範囲数を示す略称として「Ｎ」が表示され、第２表示部９に設定数（図６では１０）が表示される。

次に、モードキー１３を押してクリアキー１４を押すと、最大値表示画面に切換り、第１表示部８の下段表示部８ｄに最大値表示を示す略称として「ＭＡＸ」が表示され、第２表示部９に最大トルク値（図６では５６．２）が表示され、モードキー１３を押してクリアキー１４を押すと、最小値表示画面に切換り、第１表示部８の下段表示部８ｄに最小値表示を示す略称として「ＭＩＮ」が表示され、第２表示部９に最小トルク値（図６では４９．０）が表示され、さらにモードキー１３を押してクリアキー１４を押すと、平均値表示画面に切換り、第１表示部８の下段表示部８ｄ平均値表示を示す略称として「ＡＶＥ」が表示され、第２表示部９に平均値（図６では５２．０）が表示される。

続いて第１表示部８のみを表示させる省エネモードを説明する。

図３（ｂ）に示すように、第２表示部９は非表示状態で、第１表示部８が表示状態となっている。

図３（ｂ）はトルク測定モードでの表示形態を示し、第１表示部８の下段表示部８ｄにはトルク値が表示され、小ポイント表示部８ｃにはカウンタ番号が表示され、単位表示部８ｂにはトルクの単位（Ｎ．ｍ）が表示される。また、小ポイント表示部８ｃには、メモリキー１５をオンすると、自動的にメモリ３１にデータを記憶するモードになっていることを示す短い横棒表示形態のオートメモリＯＮ表示８ｅが為されている。なお、図３（ａ）に示す標準モードにあっては、このオートメモリＯＮ表示８ｅが下段表示部８ｄに表示される。

この第１表示部８では、小ポイント表示部８ｃにカウンタ番号を表示させ、下段表示部８ｄにトルク値を表示させているので、上述した標準モードでの操作と同じ操作で、トルク値をメモリ３１に記憶させることができ、この第１表示部８には表示がない時刻データについても記憶される。

以上のように、標準モードでは、第１表示部８による液晶表示と、第２表示部９による７セグメントによるＬＥＤ表示を行い、第２表示部９ではトルク値を表示しているので、作業者は屋内の暗い場所において第１表示部８でのカウンタ番号や時刻表示が多少見え難くても、トルク値がはっきりと見えるので、トルクレンチを操作しながらボルトを締め付けている作業中に目標とするトルク値に達したか否かの確認ができるため、作業にさほどの支障はない。

また、屋外での使用に際しては、第１表示部８のみでも十分に表示内容を確認することができる。

本発明を適用したトルクレンチを示し、（ａ）はトルクレンチの外観上面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は表示部を備えた演算処理装置の拡大上面図。図１の演算処理装置のブロック図。図１の演算処理装置に設けた表示部の表示状態を示し、（ａ）は第１表示部８と第２表示部９の両方を表示させる第１モードである標準モード、（ｂ）は第１表示部８のみを表示させる第２モードである省エネモードでの表示形態を示す。第１モードでの表示形態を示し、表示される計測トルク値の推移を示す。第１モードでの表示形態を示し、メモリしたデータを呼び出した状態を示す。第１モードでの表示形態を示し、メモリしたデータを処理して最大、最小、平均のトルク値の表示を示す。

符号の説明

１トルクレンチ本体
２レバー
３ソケット
４ヘッド
５グリップ部材
６演算処理装置
７外観ケース
８第１表示部
８ａ電池残量表示部８ｂ単位表示部
８ｃ小ポイント表示部８ｄ下段表示部
９第２表示部
１０電源スイッチ
１１カウンタ送りキー
１２カウンタ戻しキー
１３モードキー
１４クリアキー
１５メモリキー
２１ストレインゲージ部
２２印加電圧部
２３アナログ増幅部
２４信号処理部
２５Ａ/Ｄ変換器
２６バッテリ部
２７電源回路部
２８印加電圧制御部
２９ＣＰＵ部
３０演算部
３１メモリ
３２表示制御部
３３キー操作部
３４通信データ処理部
３５外部データ入出力部
３６電源制御部
３７時計手段

Claims

係合する締結部材にトルクを付与し、当該トルクをトルク検出手段により検出するトルク機器本体と、前記トルク機器本体に設けられ、前記トルク検出手段からの検出情報を処理して少なくともトルク値を表示手段に表示させ、管理番号に対応して表示したトルク値をメモリに記憶させる処理装置と、を有するトルク機器において、
前記表示手段は、液晶表示方式の第１表示部と、７セグメントＬＥＤ表示方式の第２表示部とからなり、該第１表示部と該第２表示部とを前記処理装置の上面に並べて配置し、
前記処理装置は、前記第１表示部と前記第２表示部との２つの表示部を使用して表示を行う第１モードと、前記第１表示部のみを使用して表示を行う第２モードとを有し、前記第１モードでは前記第１表示部に前記管理番号を表示させ、かつ前記第２表示部にトルク値を表示させ、前記第２モードでは前記第１表示部に前記管理番号とトルク値を表示させることを特徴とするトルク機器。
前記第１表示部と前記第２表示部とは、正面に見て該第１表示部を左側に配置し、該第２表示部を右側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のトルク機器。