JP5992763B2

JP5992763B2 - Torque screwdriver

Info

Publication number: JP5992763B2
Application number: JP2012180813A
Authority: JP
Inventors: 横山　哲也; 哲也横山; 信二村山; 悟次高久; 智博緒方
Original assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Current assignee: Tohnichi Mfg Co Ltd
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: JP2014037033A

Description

本発明は、ネジなどの締結部材が所望のトルクで締付けられたことを容易に確認可能なトルクドライバーに関する。 The present invention relates to a torque driver capable of easily confirming that a fastening member such as a screw has been tightened with a desired torque.

従来、ネジなどの締結部材を所望のトルクで締付けるために、トルクドライバーが用いられている。トルクドライバーとしては締付けトルク値を液晶表示部に表示するデジタル式のトルクドライバーも用いられている。 Conventionally, a torque driver is used to fasten a fastening member such as a screw with a desired torque. As the torque driver, a digital torque driver that displays a tightening torque value on a liquid crystal display unit is also used.

デジタルトルクドライバーは、センサープレートやセンサープレートに貼り付けられる歪ゲージなどを内部に備える。そして、歪ゲージがトルクドライバーによるねじの締付け作業によって生じるセンサープレートのねじれを検出し、そのねじれ量に応じた電気信号を出力する。この電気信号をトルク値に変換して液晶表示器等に表示させることで、使用者はトルクドライバーによるねじの締付けトルク値を確認しながらネジの締付けができ、所望のトルクでの締付けが可能となる。 The digital torque driver includes a sensor plate and a strain gauge attached to the sensor plate. The strain gauge detects the torsion of the sensor plate caused by the tightening operation of the screw by the torque driver, and outputs an electric signal corresponding to the torsion amount. By converting this electrical signal into a torque value and displaying it on a liquid crystal display or the like, the user can tighten the screw while checking the tightening torque value of the screw with a torque driver, and can be tightened with a desired torque. Become.

特開平10-156744号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-156744

デジタルトルクドライバーは通常、トルクドライバーの柄の側面または端面に設けられた表示部を目視して値を確認する構造となっているために、柄の握り位置または柄の向き等によって表示窓を確認しにくいといった不具合があった。 Digital torque screwdrivers usually have a structure in which the value is confirmed by visually observing the display on the side or end of the torque screwdriver handle, so the display window can be checked by the handle position or handle orientation. There was a problem that it was difficult to do.

そのような課題を解決するために、表示部の向きを自在に変えることができるトルクドライバーも提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、表示部の向きを変えるための構造が必要となり、トルクドライバーの重量が増えたり大型化したりする原因となる。 In order to solve such a problem, a torque driver that can freely change the orientation of the display unit has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, a structure for changing the orientation of the display unit is required, which causes the torque driver to increase in weight or size.

そこで本願発明は、締結部材を締付ける締付けトルク値が所望のトルク値に達したかどうかを簡単にすばやく確認できるトルクドライバーを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a torque driver that can easily and quickly confirm whether or not a tightening torque value for tightening a fastening member has reached a desired torque value.

上記課題を解決するため、本発明に係るトルクドライバーは、締付け対象物を所望のトルクで締付けるためのトルクドライバーであって、締付け対象物を締付ける力に応じた電気信号を出力するセンサ部と、前記センサ部からの電気信号に基づき締付け対象物を締付けるトルク値を測定トルク値として演算する演算部と、トルクドライバーの外周面において、締付け軸心の周りに配置され、複数の色で発光する周状の発光部と、予め設定された設定トルク値に対する前記測定トルク値の程度に応じて異なる色の光で前記発光部を発光させる発光制御部と、を備えることを特徴する。 In order to solve the above-described problem, a torque driver according to the present invention is a torque driver for tightening a tightening target with a desired torque, and a sensor unit that outputs an electric signal corresponding to a force for tightening the tightening target; A calculation unit that calculates a torque value for tightening an object to be tightened based on an electrical signal from the sensor unit as a measured torque value, and an outer peripheral surface of the torque driver that is arranged around the tightening axis and emits light in a plurality of colors. And a light emission control unit that causes the light emitting unit to emit light with light of a different color according to the degree of the measured torque value with respect to a preset set torque value.

本発明によれば、締結部材を締付けている際の締付けトルク値が所望のトルク値に達したかどうかを簡単にすばやく確認できるトルクドライバーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a torque driver that can easily and quickly confirm whether or not the tightening torque value during tightening of the fastening member has reached a desired torque value.

トルクドライバーの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a torque driver. トルクドライバーの電気的な回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit structure of a torque driver. トルクドライバーの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a torque driver. 締付け率に応じたＬＥＤ発光部の発光パターンと、ブザーのブザー音のパターンである。It is the light emission pattern of the LED light emission part according to a fastening rate, and the pattern of the buzzer sound of a buzzer. トルクドライバーによる処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the process by a torque driver.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本実施の形態におけるトルクドライバー１の外観を示す図である。トルクドライバー１は、締結部材の締付け時に発光部が所定の発光パターンで発光することにより、締付けトルクがどの程度であるかを使用者がすばやく把握でき、所望のトルク値での締付を可能とするトルクドライバーである。以下、トルクドライバー１の各構成を説明する。 FIG. 1 is a view showing an appearance of a torque driver 1 according to the present embodiment. The torque driver 1 allows the user to quickly grasp the tightening torque by allowing the light emitting portion to emit light with a predetermined light emission pattern when the fastening member is tightened, and enables tightening at a desired torque value. Torque screwdriver. Hereinafter, each configuration of the torque driver 1 will be described.

トルクドライバー１は、ラチェット部２と、柄部４と、ケース部６と、操作キー８と、表示部１０と、ＬＥＤ発光部１２と、グリップ部１４と、を備える。 The torque driver 1 includes a ratchet portion 2, a handle portion 4, a case portion 6, an operation key 8, a display portion 10, an LED light emitting portion 12, and a grip portion 14.

ラチェット部２は、トルクドライバー１の先端部に位置し、周知のラチェット機構を備える。ラチェット部２の先端には、プラスやマイナスや六角などの各種ビットが取り付けられるビット取付部２１が形成される。 The ratchet portion 2 is located at the tip of the torque driver 1 and includes a known ratchet mechanism. A bit attachment portion 21 to which various bits such as plus, minus and hexagon are attached is formed at the tip of the ratchet portion 2.

柄部４は、先端側にラチェット部２が接続され、後端側にグリップ部１４が形成される筒状の部材である。柄部４の中央部分には、操作キー６などが外面に形成されるケース部６が配置される。また、柄部４の内部には、締結部材を締付ける際にねじれを発生させるセンサープレートが配置される。センサープレートは、一端が柄部４に回転不能に固定され、他端がビット取付部２１に連結される板ばね状の部材である。センサープレート上にはストレインゲージが貼付けられる。ビット取付部２１に装着されたビットによってネジが締付けられると、一端が柄部４に固定されているため、センサープレートがねじれ、そのねじれに応じてストレインゲージから電気信号が出力される。後述する制御部２０の機能により、この電気信号から締付けトルク値が算出され、算出されたトルク値が測定トルク値として表示部１０に表示される。 The handle portion 4 is a cylindrical member in which the ratchet portion 2 is connected to the front end side and the grip portion 14 is formed on the rear end side. A case portion 6 having an operation key 6 and the like formed on the outer surface is disposed in the central portion of the handle portion 4. In addition, a sensor plate that generates twist when the fastening member is tightened is disposed inside the handle portion 4. The sensor plate is a leaf spring-like member having one end fixed to the handle portion 4 so as not to rotate and the other end connected to the bit mounting portion 21. A strain gauge is attached on the sensor plate. When the screw is tightened by the bit attached to the bit attachment portion 21, the sensor plate is twisted because one end is fixed to the handle portion 4, and an electrical signal is output from the strain gauge according to the twist. A tightening torque value is calculated from this electrical signal by a function of the control unit 20 described later, and the calculated torque value is displayed on the display unit 10 as a measured torque value.

ケース部６は、外面に操作キー８や表示部１０を備えると共に、トルク値の測定処理や表示部１０やＬＥＤ発光部１２等の制御処理を行う電子回路部品を内部に収容する。また、ケース部６は電池を収容する。ケース部６は、さらにＵＳＢポートなど外部の機器と接続するための接続端子を備える。 The case unit 6 includes the operation keys 8 and the display unit 10 on the outer surface, and houses electronic circuit components that perform torque value measurement processing and control processing of the display unit 10, the LED light emitting unit 12, and the like. Moreover, the case part 6 accommodates a battery. The case unit 6 further includes a connection terminal for connecting to an external device such as a USB port.

操作キー８は、設定トルク値を設定する操作などを行う手段である。設定トルク値が設定されると、測定トルク値が設定トルク値に達した場合に、ＬＥＤ発光部１２が所定の発光パターンで発光して測定トルク値が設定トルク値に達したことを知らせる。また、操作キー８において、表示部１０に表示された測定トルク値のリセット操作などを行うこともできる。 The operation key 8 is means for performing an operation for setting a set torque value. When the set torque value is set, when the measured torque value reaches the set torque value, the LED light emitting unit 12 emits light with a predetermined light emission pattern to notify that the measured torque value has reached the set torque value. In addition, the operation key 8 can be used to reset the measured torque value displayed on the display unit 10.

表示部１０は、締結部材を締付けた際にその締付けの際に測定される測定トルク値等を表示する表示手段である。表示部１０は例えば液晶表示部である。本実施形態の表示部１０は、ケース６の操作キー８上方における傾斜部分に配置される。この傾斜部は、表示部１０の表示面がトルクドライバー１のグリップ部１４側からも見えるように、トルクドライバー１の締付け軸芯の方向（図１において上下方向）に対して傾斜している。表示部１０が傾斜して配置されることで、操作キー８に対向した位置（正面側）から表示部１０の液晶表示を確認することもできるし、グリップ部１４側から液晶表示を確認することもできる。なお、締付け軸芯は、トルクドライバー１を回して締付を行う際に回転の中心となる仮想的な軸である。 The display unit 10 is a display unit that displays a measured torque value and the like measured when the fastening member is tightened. The display unit 10 is, for example, a liquid crystal display unit. The display unit 10 of the present embodiment is disposed on an inclined portion above the operation key 8 of the case 6. The inclined portion is inclined with respect to the direction of the tightening axis of the torque driver 1 (vertical direction in FIG. 1) so that the display surface of the display unit 10 can be seen from the grip portion 14 side of the torque driver 1. By disposing the display unit 10 at an inclination, the liquid crystal display on the display unit 10 can be confirmed from the position facing the operation key 8 (front side), and the liquid crystal display can be confirmed from the grip unit 14 side. You can also. The tightening shaft core is a virtual shaft that becomes the center of rotation when tightening by rotating the torque driver 1.

なお表示部１０は、３軸加速度センサ３８と制御部２０の機能により、重力加速度の方向（鉛直方向）に対するトルクドライバー１の姿勢によって、表示部１０の向きを変える。この表示制御処理については後述の機能ブロックの説明において述べる。 The display unit 10 changes the orientation of the display unit 10 according to the posture of the torque driver 1 with respect to the direction of gravity acceleration (vertical direction) by the functions of the triaxial acceleration sensor 38 and the control unit 20. This display control processing will be described in the description of functional blocks described later.

グリップ部１４は、使用者がトルクドライバー１によってネジの締付を行う際に把持する部材である。グリップ部１４は、図１に置いてケース部６の上方に形成される。グリップ部１４は、柄部４の外側にグリップしやすい形状で形成される。 The grip portion 14 is a member that is gripped when a user tightens a screw with the torque driver 1. The grip part 14 is formed above the case part 6 in FIG. The grip portion 14 is formed in a shape that allows easy gripping on the outside of the handle portion 4.

ＬＥＤ発光部１２は、トルクドライバー１によるネジの締付けの程度に応じて異なる色で発光し、締付けの程度を使用者に知らせる。具体的にはＬＥＤ発光部１２は、設定トルク値を１００％とした場合の測定トルク値のパーセンテージ（以下、基準となる設定トルク値を１００％とした場合の測定値のパーセンテージを「締付け率」とも呼ぶ。）に応じて異なる色で発光する。ＬＥＤ発光部１２は、後述の図２に示すように、赤色ＬＥＤ１２２Ｒと緑色ＬＥＤ１２２Ｇと青色ＬＥＤ１２２Ｂを備える。これらのＬＥＤが単独でまたは２色同時に発光することで、赤色、青色、水色、緑色、黄色、桃色の計６色の光で締付け率を表示することができる。ＬＥＤ発光部１２の発光パターンについてはトルクドライバー１の機能ブロックの説明において詳細に説明する。 The LED light emitting unit 12 emits light in different colors according to the degree of tightening of the screw by the torque driver 1, and informs the user of the degree of tightening. Specifically, the LED light emitting unit 12 has a percentage of the measured torque value when the set torque value is 100% (hereinafter, the percentage of the measured value when the reference set torque value is 100% is “tightening rate”). It also emits light with a different color depending on. As shown in FIG. 2 described later, the LED light emitting unit 12 includes a red LED 122R, a green LED 122G, and a blue LED 122B. When these LEDs emit light alone or simultaneously in two colors, the tightening rate can be displayed with a total of six colors of light of red, blue, light blue, green, yellow, and pink. The light emission pattern of the LED light emission part 12 is demonstrated in detail in description of the functional block of the torque driver 1. FIG.

本実施形態のＬＥＤ発光部１２は、ケース部６の上部であってグリップ部１４の根元側に、トルクドライバー１の締付け軸芯の周りに周状に形成される。ＬＥＤ発光部１２は、図１の破線円内に示すＬＥＤ発光部１２の断面の概略図に図示するように、ケース部６の上部に形成される輪状の導光部１２１と、その導光部１２１の内側に配置される複数のＬＥＤ１２２等から構成される。導光部１２１はＬＥＤ１２２からの光を拡散させる。ＬＥＤ１２２の光が輪状の導光部１２１によって拡散されることで、トルクドライバー１の先端側（柄部４やラチェット部２側）から見る場合を除き、通常のトルクドライバー１の持ち方で締付け操作を行っている場合にはどの方向からでもＬＥＤ発光部１２の光を視認することができる。導光部１２１はＬＥＤ１２２の光を拡散させることができれば材質や構造は限定されないが、光拡散物質を含んだ樹脂や、スリガラス状などの拡散効果のある構造を有する樹脂などを利用することができる。 The LED light emitting unit 12 of the present embodiment is formed in a circumferential shape around the tightening axis of the torque driver 1 on the upper side of the case unit 6 and on the base side of the grip unit 14. As shown in the schematic diagram of the cross section of the LED light emitting unit 12 shown in the broken line circle in FIG. 1, the LED light emitting unit 12 includes a ring-shaped light guiding unit 121 formed on the upper portion of the case unit 6 and the light guiding unit It is composed of a plurality of LEDs 122 arranged inside 121. The light guide unit 121 diffuses light from the LED 122. The light of the LED 122 is diffused by the ring-shaped light guide part 121, so that the tightening operation is performed with the normal way of holding the torque driver 1 except when viewed from the tip side of the torque driver 1 (the handle part 4 or the ratchet part 2 side). When performing, the light of the LED light emission part 12 can be visually recognized from any direction. The material and structure of the light guide unit 121 are not limited as long as the light of the LED 122 can be diffused. However, a resin containing a light diffusing substance, a resin having a structure having a diffusion effect such as a ground glass shape, or the like can be used. .

導光部１２１の内部に配置されるＬＥＤ１２２の数や配置位置は特に限定されないが、導光部１２１の表面全体が発光するように配置されることが好ましい。例えば、輪状の導光部１２１において、表示部１０の上方の位置（正面側）と、その背面側の位置と、正面に対して左右両側の位置の計４か所に９０度間隔で配置することができる。ＬＥＤ１２２や導光部１２１の性質・構造によって周状の導光部１２１全体が光るように構成されれば５か所以上あるいは３か所以下でもよい。 Although the number and arrangement position of the LEDs 122 arranged inside the light guide unit 121 are not particularly limited, it is preferable that the entire surface of the light guide unit 121 emit light. For example, in the ring-shaped light guide unit 121, the display unit 10 is arranged at 90 ° intervals at a total of four positions, that is, a position above the display unit 10 (front side), a position on the back side thereof, and a position on both the left and right sides of the front side. be able to. As long as the entire circumferential light guide part 121 shines depending on the nature and structure of the LED 122 and the light guide part 121, the number may be five or more or three or less.

なお、ＬＥＤ発光部１２が配置される位置は、図１に示す位置に限定されない。トルクドライバー１で締付けを行って表示部１０が見えない位置にトルクドライバー１が回転しても、ＬＥＤ発光部１２の光によって締付け率を把握できるような位置にＬＥＤ発光部１２が配置されていればよい。例えば、ケース部６の周囲や、グリップ部１４の周囲にＬＥＤ発光部１２と同様の輪状のＬＥＤ発光部が設けられてもよい。 In addition, the position where the LED light emission part 12 is arrange | positioned is not limited to the position shown in FIG. Even if the torque driver 1 is tightened with the torque driver 1 and the display unit 10 cannot be seen, the LED light emitting unit 12 is arranged at a position where the tightening rate can be grasped by the light of the LED light emitting unit 12 even if the torque driver 1 rotates. That's fine. For example, a ring-shaped LED light emitting unit similar to the LED light emitting unit 12 may be provided around the case unit 6 or around the grip unit 14.

次に、トルクドライバー１の電気的な回路について説明する。図２は、トルクドライバー１の電気的な回路構成を示すブロック図である。トルクドライバー１は、図２に示すように、制御部２０と、ストレインゲージ２６と、ブザー２８と、ＵＳＢポート３０と、充電回路３２と、二次電池３４と、アンテナ３６と、３軸加速度センサ３８等を備える。また、表示部１０やＬＥＤ発光部１２を備えることは図１において説明した通りである。 Next, an electrical circuit of the torque driver 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical circuit configuration of the torque driver 1. As shown in FIG. 2, the torque driver 1 includes a control unit 20, a strain gauge 26, a buzzer 28, a USB port 30, a charging circuit 32, a secondary battery 34, an antenna 36, and a triaxial acceleration sensor. 38 etc. Further, the display unit 10 and the LED light emitting unit 12 are provided as described with reference to FIG.

制御部２０は、トルクドライバー１の締付けトルクの測定処理や、表示部１０の表示処理や、ＬＥＤ発光部１２のＬＥＤ１２２の発光制御など、各種処理を制御する。制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２と、メモリ２４などを備える。ＣＰＵ２２はメモリ２４に記憶される制御プログラムを実行して、上述した処理を制御する。ＣＰＵ２２はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の他のプロセッサでもよい。メモリ６は、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や一時的な作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）などの半導体メモリである。 The control unit 20 controls various processes such as a measurement process of the tightening torque of the torque driver 1, a display process of the display unit 10, and a light emission control of the LED 122 of the LED light emitting unit 12. The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 22 and a memory 24. The CPU 22 executes a control program stored in the memory 24 and controls the above-described processing. The CPU 22 may be another processor such as an MPU (Micro Processing Unit). The memory 6 is a semiconductor memory such as a ROM (Read Only Memory) for storing a control program and a RAM (Random Access Memory) for providing a temporary work area.

なお、制御部２０としてＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のような専用回路を備えてもよく、ＡＳＩＣによって制御部２０の機能の一部または全部が実現されてもよい。 Note that a dedicated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) may be provided as the control unit 20, and a part or all of the functions of the control unit 20 may be realized by the ASIC.

ストレインゲージ２６は、締結部材をトルクドライバー１で締付けた際にセンサープレートに生じるねじれを電気信号に変換する。予めメモリ２４などに記憶されている電気信号とトルク値との関係に基づき、制御部２０が得られた電気信号をトルク値に変換し、測定トルク値として表示部１０に表示させる。なお、ストレインゲージ２６とセンサープレート等によってセンサ部が構成される。 The strain gauge 26 converts a twist generated in the sensor plate into an electric signal when the fastening member is tightened with the torque driver 1. Based on the relationship between the electrical signal and the torque value stored in advance in the memory 24 or the like, the control unit 20 converts the obtained electrical signal into a torque value, and displays it on the display unit 10 as a measured torque value. A sensor section is constituted by the strain gauge 26 and the sensor plate.

ブザー２８は、トルクドライバー１による締付け時において測定トルク値が設定トルク値に近づいた場合や設定トルク値に達した場合や設定トルク値を超えてしまった場合などを、ブザー音によって知らせる。ブザー２８によって音声でも締付けの程度が知らされるので、より確実に所望のトルク値での締付けが可能になる。 The buzzer 28 notifies the buzzer sound when the measured torque value approaches the set torque value, reaches the set torque value, or exceeds the set torque value during tightening by the torque driver 1. Since the buzzer 28 informs the degree of tightening even by voice, the tightening with a desired torque value can be performed more reliably.

ＵＳＢポート３０は、パソコンなどの外部装置とデータ通信可能に接続するための端子である。また、ＵＳＢポート３０を介してＵＳＢバスパワーにより電力の供給を受け、トルクドライバー１の二次電池３４を充電することもできる。 The USB port 30 is a terminal for connecting to an external device such as a personal computer so that data communication is possible. In addition, the secondary battery 34 of the torque driver 1 can be charged by receiving power supply by USB bus power via the USB port 30.

充電回路３２は、二次電池３４の充電を制御する回路である。二次電池３４はトルクドライバー１の電源である。二次電池３４は、リチウムイオン電池などを用いることができる。また、電源としては二次電池に限定されず、乾電池などの一次電池でもよいしＡＣ／ＤＣアダプタなどによって電力が供給されてもよい。 The charging circuit 32 is a circuit that controls charging of the secondary battery 34. The secondary battery 34 is a power source for the torque driver 1. As the secondary battery 34, a lithium ion battery or the like can be used. The power source is not limited to a secondary battery, and may be a primary battery such as a dry battery, or power may be supplied by an AC / DC adapter or the like.

アンテナ３６は、測定トルク値などのトルクドライバー１において測定された各種データ等を、外部のコンピュータなどに無線で送信するための手段である。アンテナ３６による無線通信の規格は例えばBluetooth（登録商標）の通信規格を用いてよい。 The antenna 36 is a means for wirelessly transmitting various data measured by the torque driver 1 such as a measured torque value to an external computer or the like. As a standard for wireless communication using the antenna 36, for example, a Bluetooth (registered trademark) communication standard may be used.

３軸加速度センサ３８は、トルクドライバー１の向き（姿勢）を特定するためのセンサである。本実施形態では３軸加速度センサ３８は重力加速度を検出し、検出された重力加速度の方向から制御部２０によってトルクドライバー１の向きが特定される。 The triaxial acceleration sensor 38 is a sensor for specifying the direction (posture) of the torque driver 1. In the present embodiment, the triaxial acceleration sensor 38 detects the gravitational acceleration, and the direction of the torque driver 1 is specified by the control unit 20 from the detected direction of the gravitational acceleration.

次に、本実施形態のトルクドライバー１の機能を説明する。図３は、トルクドライバー１の機能ブロック図である。トルクドライバー１は、操作入力取得部５０と、設定部５２と、演算部５４と、表示部制御部５６と、締付け率算出部５８と、ＬＥＤ発光制御部６０と、ブザー制御部６２と、方向検出部６４と、を備える。トルクドライバー１のこれらの機能は、制御部２０のＣＰＵ２２がメモリ２４に記憶されている制御プログラムを実行することにより実現される。また、機能の一部または全部がＡＳＩＣによって実現されてもよい。 Next, the function of the torque driver 1 of this embodiment will be described. FIG. 3 is a functional block diagram of the torque driver 1. The torque driver 1 includes an operation input acquisition unit 50, a setting unit 52, a calculation unit 54, a display unit control unit 56, a tightening rate calculation unit 58, an LED light emission control unit 60, a buzzer control unit 62, and a direction. A detection unit 64. These functions of the torque driver 1 are realized by the CPU 22 of the control unit 20 executing a control program stored in the memory 24. Also, some or all of the functions may be realized by an ASIC.

操作入力取得部５０は、操作キー８からの入力を取得する。入力は、例えば電源ＯＮ／ＯＦＦの操作や、設定トルク値を設定する操作入力や、測定トルク値を０に戻すリセット操作などである。 The operation input acquisition unit 50 acquires an input from the operation key 8. The input includes, for example, a power ON / OFF operation, an operation input for setting a set torque value, and a reset operation for returning the measured torque value to zero.

設定部５２は、操作入力取得部５０が設定トルク値を設定する操作入力を取得した場合に、その入力された設定トルク値をメモリ２４の所定の記憶領域に記憶させる。また、例えば、トルクドライバー１を外部のパソコンと接続し、設定トルク値の設定操作入力を接続されたパソコンから取得し、その入力に基づき設定部５２が設定トルク値を設定してもよい。 When the operation input acquiring unit 50 acquires an operation input for setting a set torque value, the setting unit 52 stores the input set torque value in a predetermined storage area of the memory 24. Further, for example, the torque driver 1 may be connected to an external personal computer, a setting operation input for a set torque value may be acquired from the connected personal computer, and the setting unit 52 may set the set torque value based on the input.

なお、通常は許容されるトルクの範囲内で締結部材が締付けされればよい。従って、設定トルク値としては、下限設定トルク値と上限設定トルク値とが設定される。下限設定トルク値と上限設定トルク値は、使用者が設定トルク値を設定する操作においてそれぞれ設定してもよいし、ある１点のトルク値が設定された場合にそのトルク値を含むように下限設定トルク値と上限設定トルク値とが制御部２０によって設定されてもよい。下限設定トルク値と上限設定トルク値で規定される範囲の幅は、要求される締付の精度等に応じて適宜設定されればよい。 Usually, the fastening member may be tightened within the allowable torque range. Therefore, the lower limit set torque value and the upper limit set torque value are set as the set torque values. The lower limit set torque value and the upper limit set torque value may be set in an operation in which the user sets the set torque value, respectively, or when a certain torque value is set, the lower limit set torque value is included. The set torque value and the upper limit set torque value may be set by the control unit 20. The width of the range defined by the lower limit set torque value and the upper limit set torque value may be set as appropriate according to the required tightening accuracy.

演算部５４は、ストレインゲージ２６から出力され、ＡＤコンバータ等によって処理されたセンサープレートのねじれ量に応じた電気信号から、トルクドライバー１による締付けトルク値を求める。演算部５４は、電気信号を取得すると、メモリ２４に予め記憶されている電気信号とトルク値との対応関係に基づきトルク値を算出する。演算部５４によって算出された締付けトルク値を、測定トルク値とする。 The calculation unit 54 obtains a tightening torque value by the torque driver 1 from an electric signal output from the strain gauge 26 and processed by an AD converter or the like according to the torsion amount of the sensor plate. When obtaining the electrical signal, the calculation unit 54 calculates a torque value based on the correspondence relationship between the electrical signal stored in advance in the memory 24 and the torque value. The tightening torque value calculated by the calculation unit 54 is taken as a measured torque value.

表示部制御部５６は、表示部１０の表示制御を行う。表示部制御部５６は、演算部５４が算出した測定トルク値を表示部１０に表示させる。 The display control unit 56 performs display control of the display unit 10. The display unit control unit 56 causes the display unit 10 to display the measured torque value calculated by the calculation unit 54.

締付け率算出部５８は、設定トルク値に対する締付の程度を表わす締付け率を算出する。具体的には、締付け率算出部５８は、設定トルク値を１００％とした場合の測定トルク値のパーセンテージを算出する。締付け率算出部５８は、例えば下限設定トルク値を１００％として締付け率を算出してもよいし、上限設定トルク値を１００％として締付け率を算出してもよい。また、締付け率算出部５８は、ある下限設定トルク値と上限設定トルク値の間の任意の値を１００％として締付け率を求めてもよい。 The tightening rate calculation unit 58 calculates a tightening rate representing the degree of tightening with respect to the set torque value. Specifically, the tightening rate calculation unit 58 calculates the percentage of the measured torque value when the set torque value is 100%. For example, the tightening rate calculation unit 58 may calculate the tightening rate with the lower limit set torque value as 100%, or may calculate the tightening rate with the upper limit set torque value as 100%. Further, the tightening rate calculation unit 58 may obtain the tightening rate with an arbitrary value between a certain lower limit set torque value and an upper limit set torque value as 100%.

ＬＥＤ発光制御部６０は、締付け率算出部５８によって算出される締付け率に応じてＬＥＤ発光部１２のＬＥＤ１２２を発光させる。ここで、図４は締付け率に応じたＬＥＤ発光部１２の発光パターンと、ブザー２８のブザー音のパターンであり、下限設定トルク値を１００％とした場合の発光パターンおよびブザー音のパターンを示す。図４のパターンではＬＥＤ発光制御部６０は、締付け率が５０〜６０％になったらＬＥＤ発光部１２を桃色で発光させる。同様にＬＥＤ制御部６０は、６０〜７０％では黄色で発光させ、７０〜８０％では緑色で発光させ、８０〜１００％（下限設定トルク値）では水色で発光させ、下限設定トルク値（１００％）から上限設定トルク値までを青色で発光させ、上限設定トルク値を超えた場合に赤色で発光させる。ＬＥＤ発光制御部６０は、締付け率が０〜５０％ではＬＥＤ発光部１２のＬＥＤ１２２を発光させず、無点灯とする。なお、下限設定トルク値を８０ｃＮ・ｍ、上限設定トルク値を１００ｃＮ・ｍとした場合、図４のパターンでは、５０％で４０ｃＮ・ｍ、６０％で４８ｃＮ・ｍ、７０％で５６ｃＮ・ｍ、８０％で６４ｃＮ・ｍ、１００％で８０ｃＮ・ｍとなる。 The LED light emission control unit 60 causes the LED 122 of the LED light emitting unit 12 to emit light according to the tightening rate calculated by the tightening rate calculating unit 58. Here, FIG. 4 shows the light emission pattern of the LED light emitting unit 12 and the buzzer sound pattern of the buzzer 28 according to the tightening rate, and shows the light emission pattern and the buzzer sound pattern when the lower limit set torque value is 100%. . In the pattern of FIG. 4, the LED light emission control unit 60 causes the LED light emission unit 12 to emit light in pink when the tightening rate reaches 50 to 60%. Similarly, the LED controller 60 emits yellow light at 60 to 70%, emits green light at 70 to 80%, emits light blue at 80 to 100% (lower limit set torque value), and sets the lower limit set torque value (100 %) To the upper limit set torque value, light is emitted in blue, and when the upper limit set torque value is exceeded, light is emitted in red. When the tightening rate is 0 to 50%, the LED light emission control unit 60 does not emit the LED 122 of the LED light emission unit 12 and does not light up. When the lower limit set torque value is 80 cN · m and the upper limit set torque value is 100 cN · m, in the pattern of FIG. 4, 50% is 40 cN · m, 60% is 48 cN · m, 70% is 56 cN · m, 80% is 64 cN · m, and 100% is 80 cN · m.

ブザー制御部６２は、締付け率に応じてブザー２８を鳴らす。ブザー制御部６２は、例えば図４に示すようにブザー２８を鳴らす。ブザー制御部６２は図４の場合であれば締付け率が８０％に達して１００％になるまで「ピーピーピー・・・」とブザー音を鳴らす。そして、下限設定トルク値（１００％）から上限設定トルク値までの間は、「ピーーー」という連続音を鳴らす。そして、上限設定トルク値を超えたら、「ピピピピ・・・」と８０〜１００％の場合よりも間隔の短いブザー音を鳴らす。トルクドライバー１の使用者は、ブザー音の変化からも締付けの程度を把握することができる。 The buzzer control unit 62 sounds the buzzer 28 according to the tightening rate. The buzzer control unit 62 sounds the buzzer 28 as shown in FIG. 4, for example. In the case of FIG. 4, the buzzer control unit 62 sounds a buzzer sound until the tightening rate reaches 80% and reaches 100%. Then, during the period from the lower limit set torque value (100%) to the upper limit set torque value, a continuous sound “Pee” is sounded. When the upper limit set torque value is exceeded, a buzzer sound with a shorter interval than in the case of 80 to 100% is sounded. The user of the torque driver 1 can grasp the degree of tightening from the change in the buzzer sound.

方向検出部６４は、３軸加速度センサ３８から出力される信号に基づいてトルクドライバー１が向いている方向を検出する。具体的には、方向検出部６４は３軸加速度センサ３８から出力される信号に基づき、重力加速度が測定される方向（鉛直方向）を特定する。例えば図１に示すようにトルクドライバー１の軸芯方向（上下方向）を３軸加速度センサ３８のＺ軸、左右方向を３軸加速度センサ３８のＸ軸、表示部１０の手前から背面を貫く方向を３軸加速度センサ３８のＹ軸とする。この場合、図１に示す状態で姿勢が維持されていればＺ軸方向のみ重力加速度による加速度が検出される。従って方向検出部６４はＺ軸方向の下方向（ラチェット部２側）に重力加速度が検出されていると認識し、Ｚ軸方向のラチェット部２側が下、グリップ部１４側が上と判断することができる。 The direction detection unit 64 detects the direction in which the torque driver 1 is facing based on the signal output from the triaxial acceleration sensor 38. Specifically, the direction detection unit 64 specifies the direction (vertical direction) in which the gravitational acceleration is measured based on the signal output from the triaxial acceleration sensor 38. For example, as shown in FIG. 1, the axial center direction (vertical direction) of the torque driver 1 is the Z axis of the triaxial acceleration sensor 38, the horizontal direction is the X axis of the triaxial acceleration sensor 38, and the direction extends from the front to the back of the display unit 10. Is the Y axis of the triaxial acceleration sensor 38. In this case, if the posture is maintained in the state shown in FIG. 1, acceleration due to gravitational acceleration is detected only in the Z-axis direction. Accordingly, the direction detection unit 64 recognizes that gravitational acceleration is detected in the downward direction (the ratchet portion 2 side) in the Z-axis direction, and determines that the ratchet portion 2 side in the Z-axis direction is down and the grip portion 14 side is up. it can.

表示部制御部５６は、方向検出部６４の判断結果に基づき表示部１０の液晶表示の方向を、操作キー８側が下となる第１の表示方向と、グリップ部１４側が下となる第２の表示方向とで切り替える。表示部制御部５６は、トルクドライバー１のＺ軸が重力加速度の方向（鉛直方向）に対して所定角度に傾くまでは、操作キー８側が下となるように表示部１０に表示させる。例えば、トルクドライバー１を図１に示すように立てて締付けを行う場合、操作キー８に対向する位置から表示部１０の表示を読み取ることが多いので、このように数値が表示されることで読み取りやすい。 Based on the determination result of the direction detection unit 64, the display unit control unit 56 sets the liquid crystal display direction of the display unit 10 in a first display direction in which the operation key 8 side is down and a second display direction in which the grip unit 14 side is down. Switch between display directions. The display unit control unit 56 causes the display unit 10 to display the operation key 8 side down until the Z axis of the torque driver 1 is inclined at a predetermined angle with respect to the direction of gravity acceleration (vertical direction). For example, when the torque driver 1 is tightened as shown in FIG. 1, the display on the display unit 10 is often read from a position facing the operation key 8, and thus the numerical value is displayed in this way. Cheap.

一方、表示部制御部５６は、トルクドライバー１のＺ軸が重力加速度の方向に対して所定角度以上傾いた姿勢となった場合には、グリップ部１４側が下となるように文字を表示部１０に表示させることができる。例えば、図１のＹ軸方向が鉛直方向になるようにトルクドライバー１を横にして締付けを行う場合、グリップ部１４側から表示部１０を読み取ることが多いので、グリップ部１４側が下となるように表示されることで数値が読み取りやすい。なお、トルクドライバー１はＺ軸周りに回転して使用されるので、トルクドライバー１のＺ軸がいずれの方向に所定角度以上傾いたか否かは判別しなくてもよい。 On the other hand, when the Z axis of the torque driver 1 is inclined at a predetermined angle or more with respect to the direction of the gravitational acceleration, the display control unit 56 displays the characters so that the grip unit 14 side is down. Can be displayed. For example, when tightening the torque driver 1 sideways so that the Y-axis direction in FIG. 1 is vertical, the display unit 10 is often read from the grip unit 14 side, so that the grip unit 14 side is at the bottom. It is easy to read a numerical value by being displayed on. Since the torque driver 1 is used by rotating around the Z axis, it is not necessary to determine in which direction the Z axis of the torque driver 1 is inclined by a predetermined angle or more.

表示制御部５６が表示部１０の表示の向きをトルクドライバー１の姿勢に応じて変えることで、使用者は測定トルク値などの表示をより読み取りやすくなる。なお、表示部１０の表示方向を切り替える基準である上記所定角度は、使用状況や使用環境に応じて適宜設定することができる。また、３軸加速度センサ３８の検出信号に関わらず任意の方向に表示方向を固定できるようにしてもよい。 The display control unit 56 changes the display direction of the display unit 10 according to the attitude of the torque driver 1, so that the user can easily read the display of the measured torque value and the like. In addition, the said predetermined angle which is a reference | standard which switches the display direction of the display part 10 can be suitably set according to a use condition or a use environment. Further, the display direction may be fixed in an arbitrary direction regardless of the detection signal of the triaxial acceleration sensor 38.

以上が、本実施形態のトルクドライバー１の備える機能である。なお、表示部制御部５６は、演算部５４が演算した測定トルク値を表示するとしたが、締付け率算出部５８が算出した締付け率を表示部１０に表示させてもよい。表示部制御部５６は、たとえば測定トルク値と締付け率であるパーセンテージ表示とを両方表示させてもよいし、締付け率のみを表示させてもよい。操作キー８などによって表示モードの切り替え操作を可能にし、表示形式を切り替えることができるようにしてもよい。 The above is a function with which the torque driver 1 of this embodiment is provided. Although the display unit control unit 56 displays the measured torque value calculated by the calculation unit 54, the tightening rate calculated by the tightening rate calculation unit 58 may be displayed on the display unit 10. For example, the display controller 56 may display both the measured torque value and the percentage display that is the tightening rate, or may display only the tightening rate. The display mode may be switched by the operation key 8 or the like, and the display format may be switched.

次に、トルクドライバー１によって締付けが行われた場合の締付けトルクの測定処理および測定値に基づくＬＥＤ発光部１２の発光処理やブザー２８に対する処理の流れを説明する。図５は、本実施形態のトルクドライバー１による処理の流れを説明するフローチャートである。なお、図５のフローチャートにおいては、図４に示す色のパターンでＬＥＤ１２２を発光させるものとして説明する。 Next, a measurement process of the tightening torque when tightening is performed by the torque driver 1, a light emission process of the LED light emitting unit 12 based on the measurement value, and a process flow for the buzzer 28 will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of processing by the torque driver 1 of this embodiment. In the flowchart of FIG. 5, the description will be made assuming that the LED 122 emits light with the color pattern shown in FIG.

まず、トルクドライバー１により締結部材の締付けが開始されると、演算部５４がトルク値を演算する（ステップ１０１）。具体的には、演算部５４はストレインゲージ２６等からの電気信号を、予めメモリ２４に記憶されている電気信号とトルク値との対応関係に基づきトルク値に変換する。表示部制御部５６は、算出された値を測定トルク値として表示部１０に即時表示させる。 First, when tightening of the fastening member is started by the torque driver 1, the calculation unit 54 calculates a torque value (step 101). Specifically, the calculation unit 54 converts the electrical signal from the strain gauge 26 and the like into a torque value based on the correspondence relationship between the electrical signal stored in the memory 24 and the torque value. The display control unit 56 causes the display unit 10 to immediately display the calculated value as a measured torque value.

次に、締付け率算出部５８は、演算部５４が求めた測定トルク値の締付け率を算出する（ステップ１０２）。締付け率は上述した通り設定トルク値に対する測定トルク値の程度である。具体的には、本実施形態では、設定される下限設定トルク値を１００％とした場合の測定トルク値の割合である。 Next, the tightening rate calculation unit 58 calculates the tightening rate of the measured torque value obtained by the calculation unit 54 (step 102). The tightening rate is the degree of the measured torque value with respect to the set torque value as described above. Specifically, in this embodiment, it is the ratio of the measured torque value when the lower limit set torque value to be set is 100%.

次に、ＬＥＤ発光制御部６０は、締付け率が５０％未満、５０〜６０％、６０〜７０％、７０〜８０％、８０〜１００％、下限設定トルク値（１００％）から上限設定トルク値の間、上限設定トルク値を超えた場合、のいずれに該当するかの締付け率の判定処理を行う（ステップ１０３）。 Next, the LED light emission control unit 60 has a tightening rate of less than 50%, 50 to 60%, 60 to 70%, 70 to 80%, 80 to 100%, and a lower limit set torque value (100%) to an upper limit set torque value. When the upper limit set torque value is exceeded during this period, a tightening rate determination process is performed to determine which one corresponds (step 103).

次に、ＬＥＤ発光制御部６０は、ステップ１０３で判定した結果に基づき、ＬＥＤ発光部１２に対応する色の光を発光させる（ステップ１０４）。 Next, the LED light emission control unit 60 emits light of a color corresponding to the LED light emission unit 12 based on the result determined in step 103 (step 104).

ステップ１０４と並行して、ブザー制御部６２はステップ１０４での判定結果に応じて、ブザー２８を駆動して所定のブザー音を鳴らす（ステップ１０５）。例えば締付け率が８０〜１００％であった場合であれば「ピーピーピー」とブザー音を鳴らす。このステップ１０５は、上述の通りＬＥＤ１２２の発光と並行して行われるものであり、締付け率が所定の範囲に入ったらブザー制御部６２は対応するパターンのブザー音を鳴らす。以上が本実施形態のトルクドライバー１による処理の流れである。 In parallel with step 104, the buzzer control unit 62 drives the buzzer 28 according to the determination result at step 104 to generate a predetermined buzzer sound (step 105). For example, if the tightening rate is 80% to 100%, a buzzer is sounded as “Peepy”. This step 105 is performed in parallel with the light emission of the LED 122 as described above, and when the tightening rate falls within a predetermined range, the buzzer control unit 62 sounds a buzzer sound of a corresponding pattern. The above is the flow of processing by the torque driver 1 of the present embodiment.

なお、以上のステップ１０１〜１０５の処理は、制御部２０が所定のサンプリングレートでストレインゲージ２６から取得した電気信号それぞれについて連続して行われ、算出される締付け率が、ＬＥＤ発光部１２の発光する色やブザー２８のパターンに即時に反映される。 Note that the processing of steps 101 to 105 described above is performed continuously for each electrical signal acquired from the strain gauge 26 by the control unit 20 at a predetermined sampling rate, and the calculated tightening rate is the light emission of the LED light emitting unit 12. This is immediately reflected in the color and the buzzer 28 pattern.

以上の本実施形態のトルクドライバー１によれば、締付け率に応じて色の異なる光でＬＥＤ発光部１２が発光する。従って、締付け作業をしている最中に、その時点で目標とするトルクに対してどの程度の締付けを行ったかをすばやく把握できる。締付の程度をすばやく直感的に把握できることで、使用者は設定トルク値での締付けを簡単にすばやく、そして正確に行うことができる。 According to the torque driver 1 of this embodiment described above, the LED light emitting unit 12 emits light with different colors according to the tightening rate. Accordingly, during the tightening operation, it is possible to quickly grasp how much tightening has been performed with respect to the target torque at that time. By grasping the degree of tightening quickly and intuitively, the user can easily and quickly perform tightening with the set torque value.

また、本実施形態のトルクドライバー１はグリップ部１４の根元部分の全周が発光するようにＬＥＤ発光部１２が形成される。そのため、トルクドライバー１により締付けを行っている場合に、トルクドライバー１をどの方向から見てもＬＥＤ１２２の発光を確認することができる。従って、使用者から測定トルク値を確認できないような向きや位置に表示部１０があっても、ＬＥＤ発光部１２の発光やブザー音を目安にして締付けを行うことで設定トルク値での締付けを簡単に行うことができる。 Further, the torque driver 1 of the present embodiment has the LED light emitting portion 12 so that the entire circumference of the base portion of the grip portion 14 emits light. Therefore, when the torque driver 1 is tightened, the light emission of the LED 122 can be confirmed from any direction when the torque driver 1 is viewed. Therefore, even if the display unit 10 is in an orientation or position where the measured torque value cannot be confirmed by the user, tightening with the set torque value by tightening with the light emission and buzzer sound of the LED light emitting unit 12 as a guide. It can be done easily.

なお、本実施形態においては、ビット交換型、且つ、ラチェット機構を備えるトルクドライバーについて説明したが、これに限られず、ビット交換型ではないドライバーやラチェット機構を備えないドライバーであってもよい。 In the present embodiment, the torque driver including the bit exchange type and the ratchet mechanism has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a driver that is not a bit exchange type or a driver that does not include the ratchet mechanism may be used.

１トルクドライバー
２ラチェット部
４柄部
６ケース部
８操作キー
１０表示部
１２ＬＥＤ発光部
１２Ｒ赤色ＬＥＤ
１２Ｇ緑色ＬＥＤ
１２Ｂ青色ＬＥＤ
１４グリップ部
２０制御部
２２ＣＰＵ
２４メモリ
２６ストレインゲージ
２８ブザー
３８３軸加速度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque driver 2 Ratchet part 4 Handle part 6 Case part 8 Operation key 10 Display part 12 LED light emission part 12R Red LED
12G green LED
12B Blue LED
14 Grip part 20 Control part 22 CPU
24 Memory 26 Strain gauge 28 Buzzer 38 3-axis acceleration sensor

Claims

A torque driver for tightening a tightening object with a desired torque,
A sensor unit that outputs an electrical signal corresponding to the force to tighten the object to be tightened;
A calculation unit that calculates a torque value for tightening a tightening object based on an electrical signal from the sensor unit as a measured torque value;
On the outer peripheral surface of the torque driver, a circumferential light emitting portion that is arranged around the fastening axis and emits light in a plurality of colors;
A light emission control unit that causes the light emitting unit to emit light with light of a different color according to the degree of the measured torque value with respect to a preset set torque value;
A triaxial acceleration sensor that detects acceleration in three directions orthogonal to each other;
A display unit for displaying the measured torque value calculated by the calculation unit;
A display control unit that changes the direction in which the measured torque value of the display unit is displayed based on the attitude of the torque driver specified from the acceleration detected by the three-axis acceleration sensor;
A grip portion for gripping the torque driver on one end side of the torque driver,
The torque driver, wherein a display surface of the display unit is inclined so as to rise to the grip unit side with respect to a longitudinal direction of the torque driver.

The torque driver according to claim 1, wherein the light emitting unit includes a plurality of LEDs of different colors and a circumferential light guide unit that diffuses light of the LEDs.

The LED comprises three types of LEDs, red, green and blue,
The light emission control unit causes the light emitting unit to emit red, blue, light blue, green, yellow, or pink light according to a measured torque value by causing the LED of one or two colors to emit light. The torque driver according to claim 2.

The torque driver according to any one of claims 1 to 3, further comprising a buzzer portion that emits a predetermined buzzer sound according to a degree of the measured torque value with respect to the set torque value.