JP5583453B2 - 油圧式トルクレンチの締付力の制御装置 - Google Patents
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そして、エアーモータRによりライナーLを回転させることにより、ライナー室Laの内周面に形成したシール面と、主軸Sの外周面に形成したシール面及び羽根Blとが合致したとき、主軸Sに打撃トルクを発生させるようにしている。
このように、複数個のカム溝41a、41b及びピン81、82を設けることにより、大きな回転駆動力を、シリンダCからピン81、82を介してカム4に円滑に伝達することができ、カム4を嵌挿した主軸3に、打撃トルクを安定して発生させることができるものとなる。
しかしながら、この測定装置は、特許文献4に記載されているようにレンチとは切り離して個別に構成するようにすることが一般的であり、レンチと一体に構成する場合には、回転する主軸の先端部に配設した超音波探触子から電気的に接続したケーブルを導出する必要があるため、特に、回転部材(主軸)と静止部材との間で電気的な接続機構が複雑となり、特許文献5に記載されているように、ソケット本体及び測定用ソケットが大形化し、手持ちの油圧式トルクレンチに当該測定装置を組み込むことが困難であるという問題があった。
この場合、締結部材の締付力の測定は、締結部材の締結作業を行いながら、あるいは、締結部材の締結後直ちにリアルタイムで行うことができ、締結部材の締付力の制御(締結部材の締結作業の終了時期の制御)や品質管理を高精度で行うことができる。
そして、主軸の先端部に着脱可能に配設したソケットに、超音波探触子を着脱可能に配設するとともに、超音波探触子とレンチ本体内に導出したケーブルとを、超音波探触子及び主軸の先端部にそれぞれ配設したコネクタを介して電気的に接続するようにすることにより、ボルト等の締結部材に対応した複数種類のソケット間で超音波探触子を共用することができ、また、ソケット交換時の作業性を向上することができる。
そして、エアーモータRによりライナーLを回転させることにより、ライナー室Laの内周面に形成したシール面と、主軸Sの外周面に形成したシール面及び羽根Blとが合致したとき、主軸Sに打撃トルクを発生させるようにしている。
さらに、ボルト等の締結部材に対応した複数種類のソケットSo間で超音波探触子Se1を共用するようにしたり、ソケットSoが消耗した場合に、消耗したソケットSoから超音波探触子Se1等の部材を取り外して新しいソケットSoに組み付けることができる。
また、主軸SのソケットSoと主軸Sの先端部において、超音波探触子Se1と後述のレンチ本体W0内に導出したケーブルCa1とを、超音波探触子Se1及び主軸Sの先端部にそれぞれ配設したコネクタConを介して電気的に接続するようにしている。
これにより、ソケットSoの脱着が容易となり、締結部材に対応したソケットSoに交換する際等の作業性を向上することができる。
なお、主軸Sに超音波探触子Se1等の部材を直接配設するようにすることもできる。
この場合、特に限定されるものではないが、図1(E)及び(F)に示すように、プローブScは、有底筒状のキャップ形状とすることにより、球面軸受Ss1のハウジングの先端部に嵌着することによって配設した超音波探触子Se1に、着脱可能に取り付けることができるようにしている。
これにより、超音波探触子Se1のプローブScを締結部材の頭部表面に接触させたときの超音波探触子Se1のプローブScと締結部材との密着性を向上して、測定精度を向上することができるとともに、締結部材の締結作業時の締結部材の頭部表面から受ける衝撃によって超音波探触子Se1が破損することを防止することができ、さらに、消耗品であるプローブScのみを簡単に交換することができる。
なお、ロータリコネクタRc等の接続機構は、ケーブル(図示省略)等を介して、締結部材の締付力測定装置(図示省略)と接続し、締結部材の締付力を測定、管理するようにしている。
また、ケーブルCa1は、エアーモータRの回転軸が主軸Sに直結されていない場合には、エアーモータRの内部を挿通することなく、レンチ本体W0内に配設したロータリコネクタRc等の接続機構に接続するようにする。
これにより、超音波探触子Se1を用いて締結部材の締付力の測定を行うことができるとともに、電気的な接続機構を、エアーモータRの後方のレンチ本体W0内に配設して、簡易に構成することができる。
この場合、締結部材の締付力の測定は、締結部材の締結作業を行いながら、あるいは、締結部材の締結後直ちにリアルタイムで行うことができ、締結部材の締付力の制御(締結部材の締結作業の終了時期の制御)や品質管理を高精度で行うことができる。
そして、超音波探触子Se1による締結部材の締付力の測定と主軸Sの回転角度の測定を、締結部材の締結作業を行いながら、リアルタイムで行うことができ、例えば、締結部材の塑性域での締付力の制御(締結部材の締結作業の終了時期の制御)や品質管理を高精度で行うことができる。
そして、超音波探触子Se1による締結部材の締付力の測定と主軸Sに付加されるトルクの測定を、締結部材の締結作業を行いながら、リアルタイムで行うことができ、例えば、締結部材の塑性域での締付力の制御(締結部材の締結作業の終了時期の制御)や品質管理を高精度で行うことができる。
W0 レンチ本体
T 打撃トルク発生装置
L ライナー
La ライナー室
S 主軸
Sa 羽根挿入溝
Sb ばね挿入孔
Sh ケーブルを挿通する孔
Bl 羽根
Sp ばね
So ソケット
R エアーモータ(モータ)
Se1 超音波探触子
Se2 角度センサ
Se3 トルクセンサ
Sc プローブ
Ss 調整機構
Ss1 球面軸受
Ss2 ばね
Ca1 ケーブル
Ca2 ケーブル
Rc ロータリコネクタ
P パイプ
E 基板
Co コントローラ
Con コネクタ
A 油室
B 油室
C シリンダ
1 外側ケーシング
11 端面壁
12 シリンダ部
13 出力調節機構
2 内側ケーシング
21 端面壁
22 シリンダ部
3 主軸
4 カム
41a、41b カム溝
42a、42b 導油孔
5 チェック弁
6 ばね
71、72、73、74 シール部材
81、82 ピン
9 固定部材
Claims (5)
- モータにより回転駆動される打撃トルク発生装置を介して打撃トルクを発生させるようにした油圧式トルクレンチの主軸の先端部に超音波探触子を配設し、該超音波探触子と電気的に接続したケーブルを、レンチ本体内に導出するようにした油圧式トルクレンチの締付力の制御装置であって、主軸の先端部に着脱可能に配設したソケットに、超音波探触子を着脱可能に配設するとともに、超音波探触子とレンチ本体内に導出したケーブルとを、超音波探触子及び主軸の先端部にそれぞれ配設したコネクタを介して電気的に接続するようにしたことを特徴とする油圧式トルクレンチの締付力の制御装置。
- 弾性部材からなる有底筒状のキャップ形状のプローブを、超音波探触子の先端面に、嵌着して配設するようにしたことを特徴とする請求項1記載の油圧式トルクレンチの締付力の制御装置。
- 主軸の先端部に着脱可能に配設したソケットに、球面軸受を介して、超音波探触子を配設し、該超音波探触子を背面側からばねにより付勢するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の油圧式トルクレンチの締付力の制御装置。
- 打撃トルク発生装置が、ライナーに形成したライナー室に作動油を充填し、ライナーに同軸に嵌挿した主軸に羽根挿入溝及びばね挿入孔を設け、羽根挿入溝内に羽根を、ばね挿入孔内にばねを、それぞれ嵌挿し、羽根をばねにて常時主軸外周方向に付勢してライナー室の内周面に当接させるとともに、主軸の外周面及びライナー室の内周面にシール面を形成してなり、主軸に、超音波探触子と電気的に接続したケーブルを挿通する孔を、羽根挿入溝及びばね挿入孔を迂回して形成してなることを特徴とする請求項1、2又は3記載の油圧式トルクレンチの締付力の制御装置。
- 打撃トルク発生装置が、主軸と、主軸に対して回転することなく主軸の軸方向に摺動可能に嵌挿され、外周面にカム溝を形成するとともに、内部に軸方向に貫通する導油孔を形成したカムと、主軸の基端部及びカムを収容するとともに、カムを挟んで作動油が充填される油室を形成したシリンダと、シリンダの内周面に突設した、カムのカム溝に嵌挿されるピンと、シリンダを回転駆動する駆動源に接続する駆動軸と、カムとシリンダの相対的な回転角に応じてカムに形成した導油孔を選択的に閉鎖することにより、カムを挟んで形成された油室間の作動油の流通を遮断するチェック弁とからなり、主軸に、超音波探触子と電気的に接続したケーブルを挿通する孔を直線状に形成してなることを特徴とする請求項1、2又は3記載の油圧式トルクレンチの締付力の制御装置。
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