JP5074162B2 - トルクレンチを検査するための操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクレンチを検査するための操作装置であって、
ａ）検査したいトルクレンチを位置決めするための支持体が設けられており、
ｂ）該支持体に配置された測定値検出器が設けられており、該測定値検出器が、検査したいトルクレンチのヘッドピースに連結されるようになっており、
ｃ）支持体に配置された、検査したいトルクレンチのグリップを位置決めするためのグリップ保持部が設けられており、
ｄ）検査したいトルクレンチのヘッドピースに所定のトルクを発生させるための変位機構が設けられている形式のものに関する。

トルクレンチによって、設定されたトルクを結合エレメント、たとえばねじまたはナットに加えることができる。このためには、トルクレンチが、グリップを備えたレンチレバーと、ヘッドピースとも呼ばれるレンチヘッドとを有している。しばしば、このレンチヘッドには、四角形ピンとして形成された、工具取付けのためのカップリングが設けられている。四角形ピンには、ねじまたはナットをねじるための種々異なる工具を差し被せることができる。使用者によって操作方向でグリップに加えられた力は、レンチレバーからレンチヘッドに伝達され、差被せ工具によって所定のトルクをねじまたはナットに発生させる。加えられたトルクを測定するために、トルクレンチは測定装置を有している。別の装置によって、測定されたトルクを連続的に表示することができるかまたは設定されたトルクの達成を信号により報知することができる。

トルクレンチの測定装置は通常の摩耗・疲労現象を受ける。測定装置によって測定されたトルクが、加えられたトルクに合致しているかどうかを管理するためには、トルクレンチが常に操作装置によって校正されなければならず、場合により調整されなければならない。このために、操作装置には、測定値検出器とグリップ保持部とを備えた支持体が設けられている。トルクレンチのヘッドピースは、たとえば四角形ピンで測定値検出器に固く連結される。トルクレンチのグリップはグリップ保持部によって位置決めされる。

その後、変位機構によって、所定のトルクがトルクレンチのヘッドピースに発生させられる。このトルクは測定値検出器によって測定され、操作装置、たとえば測定値検出器に設けられた表示装置に表示される。こうして、トルクレンチによって表示されたトルクまたはトルクレンチに設定された、リリースに対するトルクが、表示装置に表示されたトルクとの比較によって検査可能となる。

トルクレンチを検査するための既知の操作装置では、所定のトルクを発生させるために、種々異なる変位機構が使用される。原理的には、トルクレンチのヘッドピースに所定のトルクを発生させるために、２つの構成が可能である。測定値検出器が支持体に回動可能に取り付けられており、グリップ保持部が支持体に固く結合されているかまたは、逆に、測定値検出器が支持体に固く結合されており、グリップ保持部が支持体に可動に組み付けられている。

支持体に対して可動のグリップ保持部を備えた既知の操作装置は、スピンドルとハンドルとを備えたリニア駆動装置を有している。ハンドルによるスピンドルの回動によって、グリップ保持部ひいてはトルクレンチのグリップも支持体に対して直角に変位させられる。これによって、所定のトルクが、測定値検出器に位置固定されたヘッドピースに発生させられる。この場合、トルクレンチが測定値検出器の軸線を中心として旋回させられる。グリップは、グリップ保持部の線形の運動と異なり、円形に運動させられ、したがって、グリップ保持部によって可動に保持されなければならない。

このようなアッセンブリは、１回の検査過程時にグリップにおける力作用点が変化するという欠点を有している。トルクレンチが旋回させられればさせられるほど、ますます力作用点がグリップの外側の端部に向かって移動する。これによって、てこ腕長さが１回の検査過程の間に変化する。この事情は、トルクレンチの１回の検査時の測定誤差に繋がる。

さらに、操作装置をそれぞれ異なる大きさのトルクレンチに対して調整するためには、グリップ保持部がリニア駆動装置と一緒に支持体に対して移動させられなければならない。極めて大きなトルクレンチの場合には、必要となる変位を可能にするために、リニア駆動装置が相応に大きく寸法設定されていなければならない。これによって、このような操作装置の構造が複雑になると同時に手で扱いにくくなる。

変化する力作用点の欠点は、トルクレンチを検査するための既知の操作装置では、支持体に対して回動可能な測定値検出器によって回避される。トルクレンチはヘッドピースで測定値検出器に拘束され、グリップはグリップホルダによって位置決めされる。この場合、１つの構成では、ハンドルと伝動装置とを介して所定のトルクが測定値検出器とヘッドピースとに加えられる。この既知の操作装置では、多くの個別部材を備えて手間をかけて形成された伝動装置が不利である。さらに、この伝動装置は操作装置を、特に高さにおいて拡大する。

操作装置の別の既知の構成では、測定値検出器が基礎に組み付けられている。この基礎には、スピンドルもハンドルと共にリニア駆動装置として取り付けられている。支持体は測定値検出器に回動可能に取り付けられていて、ハンドルとスピンドルとによって旋回することができる。したがって、確かに伝動装置は回避されるものの、付加的に必要となる基礎によって、操作装置が同じく多くの個別部材から形成されている。さらに、操作装置が、基礎と、全体として旋回させられる支持体とによって相応に多く作業スペースを要求する。

したがって、本発明の課題は、公知先行技術の前記欠点を回避し、複雑でなくコンパクトに形成された装置によって、トルクレンチの精密な検査が可能となるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、変位機構が、変位レバーとして形成されており、該変位レバーが、検査したいトルクレンチのヘッドピースに作用するようになっており、支持体が、変位レバーに対して静止して設けられているようにした。

本発明の有利な構成によれば、スピンドル装置が設けられており、該スピンドル装置が、支持体に配置されており、スピンドル装置のスピンドルに配置された連行体が、回動可能に支承されたスピンドルの操作時に変位レバーを変位させるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、スピンドル装置のスピンドルが、モータ、特に電動モータを介して駆動可能に形成されている。

本発明の有利な構成によれば、支持体に対して、位置決めしたいトルクレンチの長手方向に調節可能に配置された、それぞれ異なる長さのトルクレンチに対するグリップ保持部が設けられている。

本発明の有利な構成によれば、グリップ保持部が、ｕ字形に配置された２つのピンまたは１つの交換可能なピンから形成されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、摺動可能なかつ／または回動可能に支承された少なくとも１つのスリーブが、一方のピンに設けられている。

本発明の有利な構成によれば、信号処理装置が設けられており、該信号処理装置が、測定値検出器の測定信号を処理、特にデジタル化し、メモリに記憶し、表示装置に表示するようになっている。

本発明の有利な構成によれば、測定値検出器が、支持体の切欠きを通して案内された回動ピンを有しており、該回動ピンが、変位レバーによって枢着されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、支持体が延長可能に形成されている。

本発明の有利な構成によれば、変位レバーが、スピンドルに配置された連行体によって可動に支承されて形成されている。

本発明の有利な構成によれば、当該操作装置が、変位レバーの水平な変位によって水平に調整されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、変位機構が、複数のレバーを備えたリンク機構および／または円セグメント状のラックとして形成されている。

本発明は、トルクレンチを検査するために、固く組み付けられたグリップ保持部と、回動可能に取り付けられた測定値検出器とを備えた静止した支持体を変位レバーと一緒に使用するという原理に基づいている。検査したいトルクレンチのヘッドピースが、測定値検出器の収容部によって測定値検出器に固く拘束されるのに対して、トルクレンチのグリップはグリップホルダによって受け止められる。変位レバーに対する力作用によって、所定のトルクが測定値検出器を介してヘッドピースに加えられる。この場合、加えられたトルクは測定値検出器によって検出され、検査のために、トルクレンチによって表示されたトルクまたはトルクレンチに設定されたトルクと比較される。

グリップホルダは１回の検査過程で運動させられないので、グリップにおける力作用点もしくは受止め点が検査全体の間に変化しなくなる。したがって、１回の測定が不変のてこ腕長さで可能となる。検査が一層精密に実施可能となる。さらに、変位レバーの使用によって、完全な支持体の旋回のための伝動装置または機構が不要になる。トルクレンチを検査するための本発明による操作装置の構造が、少ない個別部材でコンパクトにかつ低く形成可能となる。少ない個別部材のため、構造がさらに廉価に製作可能となると共に一層妨害を受けにくくなる。

トルクレンチを検査するための操作装置の有利な構成は、支持体に配置されたスピンドル装置を有している。この場合、このスピンドル装置のスピンドルに配置された連行体が、回動可能に支承されたスピンドルの操作時に変位レバーを変位させる。ハンドルとスピンドルとの変速によって、トルクの均一な締付けと微調量とが、使用者の最小限の力消費で可能となる。少ない可動の部材の使用によって、本発明による操作装置が極めて低くかつコンパクトに実現可能となる。本発明による操作装置はほとんど作業スペースを要求せず、しかも、僅かな個数の可動の個別部材のため、一層妨害を受けにくくなるかもしくは一層保守要求されなくなる。

スピンドル装置のスピンドルは、本発明による操作装置の有利な構成では、モータ、たとえば伝動装置を介して駆動可能に形成されている。モータの使用は、使用者をハンドルの操作から解放し、したがって、使用者の疲労を予防する。使用者は一層良好に１回の検査過程に集中することができる。使用者の不注意、たとえばそれぞれ異なる締付け速度による測定誤差は回避される。モータの適切な制御によって、測定過程を簡単に自動化することができる。

本発明による操作装置の別の有利な構成によれば、支持体に、位置決めしたいトルクレンチの長手方向で、調節可能に配置されたグリップ保持部が設けられている。これによって、このグリップ保持部が、それぞれ異なる長さの種々異なるトルクレンチに対して調整可能となる。操作装置を、大きな手間をかけることなしに、それぞれ異なる長さのトルクレンチに適合させることができる。この場合、力作用点もしくは受止め点が常にグリップの中間に位置していることが保証される。したがって、トルクレンチの精密なかつ再現可能な検査が可能となる。

グリップ保持部は、トルクレンチを検査するための操作装置の有利な構成では、ｕ字形に配置された２つのピンまたは１つの交換可能なピンから形成される。この交換可能なピンのためには、２つの収容部がグリップ保持部に設けられている。ピンによって、トルクレンチのグリップの迅速なかつ複雑でない位置決めが可能となる。さらに、トルクレンチの１回の検査が両回動方向で実施可能となる。この場合、グリップは、それぞれ相応のピンによって受け止められる。

この場合、本発明による操作装置の有利な構成では、摺動可能なかつ／または回動可能に支承された少なくとも１つのスリーブが一方のピンに設けられている。スリーブによって、検査したいトルクレンチが測定値検出器に対して正確に垂直に位置決めされる。これによって、１回の検査過程の間の測定値検出器における横方向力が回避される。この横方向力は測定誤差を生ぜしめ得る。スリーブによって、このような測定誤差が十分に補償される。トルクレンチの検査が最適化される。

本発明の特に適切な構成では、信号処理装置が設けられている。この信号処理装置は測定値検出器の測定信号を処理、特にデジタル化し、メモリに記憶し、表示装置に表示する。測定信号の処理によって、たとえば１回の検査の間の系統的な測定誤差の考慮が可能となる。この場合、デジタル化された測定値をより簡単に後続処理することができ、表示することができ、記憶することができる。表示装置による、加えられたトルクの連続的な表示によって、トルクレンチの精密な検査のための所定のトルクの微調量が使用者に対して実施可能となる。測定されたトルク値の記憶は、使用者に１回の検査過程の記録を容易にし、トルクレンチのヘッドピースに加えられたトルクによる検査過程のファイルを可能にする。シグナル式のトルクレンチは、リリース前の最大限に加えられるトルクの記憶によって一層良好に検査可能となる。

測定値検出器は、本発明の有利な構成では、支持体の切欠きを通して案内された回動ピンを有している。この回動ピンは変位レバーによって変位させられ、所定のトルクを測定値検出器を介してトルクレンチのヘッドピースに伝達する。少ない個別部材を備えた複雑でない変位機構によって、コンパクトなかつ安定した構造が低い構造高さで可能となる。さらに、本発明による操作装置は相応に廉価に製作することができる。

支持体が延長可能に形成されていると、本発明の有利な構成であると分かった。本発明による操作装置は、延長させられる支持体によって、極めて長いトルクレンチの検査のためにも適している。小さなトルクレンチの１回の検査時には、当該装置が相応に空間節約的に調整されるようになっていて、ほとんど作業スペースを要求しない。さらに、本発明による操作装置の搬送は、支持体の相応の短縮と、これに伴うスペース節約とによって容易になる。

本発明による操作装置の別の有利な構成では、変位レバーが、スピンドルに配置された連行体によって可動に支承されて形成されている。たとえば、変位レバーが連行体の２つのピンの間に可動に配置されていてもよいし、１つの連行ピンが変位レバーの長孔内に可動に配置されていてもよい。これによって、大きな構造上の手間をかけることなしに、連行体の線形の運動が変位レバーの円形の運動に伝達される。本発明による操作装置の構造が、少ない構成要素によってコンパクトにかつ廉価に可能となる。

本発明の有利な構成は、変位レバーの水平な変位による操作装置の水平な調整を提案する。トルクレンチの正確な検査のためには、このトルクレンチが水平に操作されなければならない。こうしてしか、１回の検査過程に与えられる重量の影響を排除することができない。したがって、操作装置の水平な調整によって、トルクレンチの１回の検査が一層精密に実施可能となる。

本発明の別の有利な構成では、変位機構が、複数のレバーを備えたリンク機構として形成されており、かつ／または円セグメント状のラックを有している。リンク機構もしくは円セグメント状のラックによる相応の力変化によって、大きなトルクの発生が一層容易に可能となるかまたは所定のトルクの微調量が一層精密に可能となる。トルクレンチの検査が容易になる。

更なる構成および利点は、従属請求項の対象と、所属の説明を備えた図面の簡単な説明から明らかである。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、トルクレンチを検査するための操作装置が符号１０で示してある。この操作装置１０は支持体１２を有している。この支持体１２は、場合により高さ調節可能な２つの架台１４を備えている。両架台１４は、操作装置１０の安全なかつ水平な状態を保証し、場合により基礎にねじ締結されてよい。支持体１２には、測定値検出器１６が回動可能に組み付けられている。このためには、この測定値検出器１６が回動ピン１８を有している。この回動ピン１８は支持体１２の切欠きを通して案内されていて、支承部２０によって回動可能に支持体１２に保持される。さらに、測定値検出器１６には、収容部２２が設けられている。この収容部２２によって、トルクレンチ２６のヘッドピース２４が四角形ピンを介して測定値検出器１６に固く連結される。択一的には、ヘッドピース２４に固定された別の工具に対する収容部２２も選択可能である。

測定値検出器１６によって測定されたトルク値は信号処理装置２８に伝送され、そこで処理され、デジタル化される。次いで、測定されたトルク値が表示装置３０によって表示され、メモリ３２に記録およびファイルのために記憶される。インタフェース３４を介して、測定されたトルク値を外部の機器に後続の処理のために伝送することができる。

さらに、支持体１２には、グリップ保持部３６が設けられている。このグリップ保持部３６は２つのピン３８を備えている。両ピン３８はブリッジ４０を介してｕ字形に配置されている。検査したい回動方向に応じて、一方のピン３８が、トルクレンチ２６のグリップ４２に対するストッパとして働く。択一的な構成では、グリップ保持部３６が、交換可能な１つのピン３８を有しており、ブリッジ４０が、ピン３８に対する２つの収容部を有している。回動方向に応じて、交換可能なピン３８が相応の収容部内に案内され、グリップ４２を受け止める。このためには、相応のピン３８が、摺動可能なかつ回動可能なスリーブ４４を有している。このスリーブ４４は下側の端部に、１回の検査過程の開始時にグリップ４２を保持するためのプレート状の載着面４６を有している。僅かな摩擦を備えた、図１に示していないブシュ、たとえばボールブシュによって、スリーブ４４が容易にピン３８に対して摺動可能となり、緊締ねじ４８によってピン３８に位置固定することができる。スリーブ４４によって、高さ補償として、測定値検出器１６に対するトルクレンチ２６の垂直な位置決めが可能となる。このことは、測定値検出器１６における横方向力と、これにより生ぜしめられる測定誤差とを回避するために重要となる。

ブリッジ４０は、解除可能な拘束手段５０、たとえば手により操作可能な緊締レバーによって支持体１２に拘束される。拘束手段５０の解除によって、グリップ保持部３６全体を支持体１２に対して移動させることができ、したがって、トルクレンチのサイズに適合させることができる。支持体１２は延長可能に形成されており、これによって、必要な場合には、極めて長いトルクレンチ２６を操作装置１０によって検査することもできる。

下向きに支持体１２に対して突出した回動ピン１８には、所定のトルクを発生させるために、変位レバー５２の一方の端部が取り付けられている。この変位レバー５２の変位によって、回動ピン１８と測定値検出器１６とを介して、所定のトルクがトルクレンチ２６のヘッドピース２４に加えられる。変位レバー５２の変位のためには、スピンドル装置５４が支持体１２に配置されている。ハンドル５６を用いて、使用者によって、回動可能に支承されたスピンドル５８が操作される。このスピンドル５８は連行体６０を駆動する。この連行体６０は変位レバー５２の他方の端部に可動に結合されていて、この変位レバー５２を変位させる。このためには、連行体６０が、たとえば１つのピンを変位レバー５２の長孔内に有しているかまたは相互間に変位レバー５２の端部が支承された２つのピンを有している。

スピンドル装置５４の代わりに、変位レバー５２を操作するための別のリニア駆動装置が設けられてもよい。操作装置１０の別の構成では、スピンドル装置５４を手動式に操作するためのハンドル５６の代わりに、モータ６２、たとえば電動モータが使用される。

トルクレンチ２６を操作装置１０によって検査するためには、まず、検査したい回動方向に応じて、スリーブ４４が相応のピン３８に被せられる。その後、トルクレンチ２６のヘッドピース２４が測定値検出器１６の収容部２２に連結される。拘束手段５０の解除後、ピン３８がスリーブ４４によってトルクレンチ２６のグリップ４２を中間で受け止めるように、グリップ保持部３６が支持体１２に対して移動させられ、次いで、再び拘束される。最後に、僅かなトルクを加えることによって、スリーブ４４が高さ調整され、緊締ねじ４８によって位置固定され、これによって、載着面４６がグリップ４２を下方から支持し、測定値検出器１６の軸線に対して垂直に保持する。

この準備後、トルクレンチ２６の本来の検査が行われる。ハンドル５６またはモータ６２の操作によって、使用者が、スピンドル装置５４と、変位レバー５２と、回動ピン１８と、測定値検出器１６とを介して、均一に増加可能なかつ微調量可能なトルクをトルクレンチ２６のヘッドピース２４に加える。同時に、加えられたトルクが測定値検出器１６によって測定され、信号処理装置２８による処理後、表示装置３０に表示される。

使用者は、常時、加えられたトルクを、トルクレンチ２６によって表示されたトルクと比較することができ、場合によりメモリ３２に記憶することができる。シグナル式のトルクレンチ２６では、最大限に加えられるトルクが自動的にメモリ３２に記憶される。このことは、トルクレンチ２６に設定されたトルクと、リリース時の加えられたトルクとの比較を容易にする。

次いで、トルクレンチ２６が調整され、規定された誤差範囲内でのトルク値の合致が達成されるまで、検査が頻繁に繰り返される。検査記録のプリントまたはファイルのためには、メモリ３２内に記憶されたトルク値をインタフェース３４を介して外部の機器、たとえばプリンタに伝送することができる。

トルクレンチを検査するための操作装置の１つの実施例の概略的な原理図である。

符号の説明

１０ 操作装置、 １２ 支持体、 １４ 架台、 １６ 測定値検出器、 １８ 回動ピン、 ２０ 支承部、 ２２ 収容部、 ２４ ヘッドピース、 ２６ トルクレンチ、 ２８ 信号処理装置、 ３０ 表示装置、 ３２ メモリ、 ３４ インタフェース、 ３６ グリップ保持部、 ３８ ピン、 ４０ ブリッジ、 ４２ グリップ、 ４４ スリーブ、 ４６ 載着面、 ４８ 緊締ねじ、 ５０ 拘束手段、 ５２ 変位レバー、 ５４ スピンドル装置、 ５６ ハンドル、 ５８ スピンドル、 ６０ 連行体、 ６２ モータ

Claims (11)

1. トルクレンチ（２６）を検査するための操作装置（１０）であって、
   ａ）検査したいトルクレンチ（２６）を位置決めするための支持体（１２）が設けられており、
   ｂ）該支持体（１２）に配置された測定値検出器（１６）が設けられており、該測定値検出器（１６）が、検査したいトルクレンチ（２６）のヘッドピース（２４）に連結されるようになっており、
   ｃ）支持体（１２）に配置された、検査したいトルクレンチ（２６）のグリップ（４２）を位置決めするためのグリップ保持部（３６）が設けられており、
   ｄ）検査したいトルクレンチ（２６）のヘッドピース（２４）に所定のトルクを発生させるための変位機構（５２）が設けられている形式のものにおいて、
   ｅ）変位機構（５２）が、変位レバー（５２）として形成されており、該変位レバー（５２）が、検査したいトルクレンチ（２６）のヘッドピース（２４）に作用するようになっており、支持体（１２）が、変位レバー（５２）に対して静止して設けられており、測定値検出器（１６）が、支持体（１２）の切欠きを通して案内された回動ピン（１８）を有しており、該回動ピン（１８）が、所定のトルクを発生させるために、変位レバー（５２）の一方の端部に取り付けられていることを特徴とする、トルクレンチを検査するための操作装置。
2. スピンドル装置（５４）が設けられており、該スピンドル装置（５４）が、支持体（１２）に配置されており、スピンドル装置（５４）のスピンドル（５８）に配置された連行体（６０）が、回動可能に支承されたスピンドル（５８）の操作時に変位レバー（５２）を変位させるようになっている、請求項１記載の操作装置。
3. スピンドル装置（５４）のスピンドル（５８）が、モータ（６２）を介して駆動可能に形成されている、請求項１または２記載の操作装置。
4. 支持体（１２）に対して、位置決めしたいトルクレンチ（２６）の長手方向に調節可能に配置された、それぞれ異なる長さのトルクレンチ（２６）に対するグリップ保持部（３６）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の操作装置。
5. グリップ保持部（３６）が、ｕ字形に配置された２つのピン（３８）または１つの交換可能なピン（３８）から形成されるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
6. 摺動可能なかつ／または回動可能に支承された少なくとも１つのスリーブ（４４）が、一方のピン（３８）に設けられている、請求項５記載の操作装置。
7. 信号処理装置（２８）が設けられており、該信号処理装置（２８）が、測定値検出器（１６）の測定信号を処理し、メモリ（３２）に記憶し、表示装置（３０）に表示するようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載の操作装置。
8. 支持体（１２）が延長可能に形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の操作装置。
9. 変位レバー（５２）が、スピンドル（５８）に配置された連行体（６０）によって可動に支承されて形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の操作装置。
10. 当該操作装置（１０）が、変位レバー（５２）の水平な変位によって水平に調整されるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載の操作装置。
11. 変位機構（５２）が、複数のレバーを備えたリンク機構および／または円セグメント状のラックとして形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の操作装置。

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