JP7095198B2

JP7095198B2 - トルクメータ

Info

Publication number: JP7095198B2
Application number: JP2018120614A
Authority: JP
Inventors: 孝博末陰; 鉄平鈴木
Original assignee: Nishiyama Corp; Suekage Sangyo Co Ltd
Current assignee: Nishiyama Corp; Suekage Sangyo Co Ltd
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: JP2020001105A

Description

本発明は、締付工具を連結する連結体を備えたトルクを測定するトルクメータに関する。

従来のガスの配管工事において、ガス管を締め付けるためにパイプレンチが用いられ、所定のトルクで締め付けられるように作業従事者の経験に基づいて締め付けが行われていた。しかしながら、作業従事者の経験に基づいて行っているため、所定のトルクで締め付けられていないことも多く、締め付け作業に加えて締め付けトルクの確認作業等を必要とするため、作業効率が低下するという欠点があった。

そこで、上記欠点を解決するために、例えば特許文献１には、トルクメーター２と、トルクメーター２のソケット３を脱着自在に嵌合するソケットSを備えたパイプレンチ４と、からなるトルクメータが提案されている。

実開平３－４００７５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された発明は、角ドライブ３を嵌合するソケットSがパイプレンチ４の締付部分の近傍に位置しており、この部分にパイプを締め付ける締め付けトルクが掛かるため、パイプレンチ４側に掛ける荷重と同程度以上の荷重がトルクメータ－２側にも掛かることになる。そのため、締め付けトルクが高く設定されている場合、トルクメーター２側の角ドライブ３等に負荷が掛かり、ソケットS又は角ドライブ３などが損傷する恐れがあるとともに、トルクメータ－２側が長くなるため操作しにくい欠点があり、これらを改善することが望まれていた。

上記課題に鑑み、本発明は、トルクメータ本体と、該トルクメータ本体に締付工具を連結する連結体と、を備えたトルクメータであって、前記トルクメータ本体は、トルク値を測定する測定部と、該測定部におけるトルク値を前記締付工具の締付部におけるトルク値に演算する演算部と、前記締付部におけるトルク値を表示する表示部と、を有し、
前記連結体は、前記締付工具の柄部の後端付近を挿入する装着部材と、該装着部材と締付工具の柄部後端の開孔部に挿入する差込部を備えた抜止部材と、を有し、
前記装着部材は、前記トルクメータ本体の前記測定部を着脱自在に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする。

また、上述した構成に加え、連結体は、抜止部材の差込部の外周面側へ出没自在に設けられた係止片と、装着部材の被差込部の内周面側へ凹んで形成された係止溝と、を有することが好ましい。

また、上述した構成に加え、連結体は、抜止部材の差込部に形成された雄ねじ部と、該差込部の雄ねじ部をねじ込むために装着部材の被差込部の内周面に形成された雌ねじ部と、を有することが好ましい。

また、上述した構成に加え、装着部材は、該装着部材と柄部との間に隙間を有する際に、柄部を押圧固定して装着位置を調整する押圧固定部を有することが好ましい。

また、上述した構成に加え、連結体は、測定部を差し替えるための差し替え穴に嵌合し得るように凸状に形成された嵌合部を有することが好ましい。

また、上述した構成に加え、トルクメータ本体は、締付対象の諸条件に基づいた比例定数が格納された記憶部と、該記憶部から締付対象の諸条件に該当する比例定数を呼び出し、該比例定数を測定部におけるトルク値に掛け合わせる演算部と、締付部におけるトルク値を表示する表示部と、を有することが好ましい。

請求項１又は２記載の発明よれば、従来のパイプレンチの腕の長さを利用することでトルクメータ本体に掛かる負荷を小さくすることができるとともに、パイプレンチなどの締付工具にしっかりと連結する連結体を備えたトルクメータを提供することが可能である。

請求項３記載の発明によれば、柄部の開孔部に挿入した状態でないときにも抜止部材を装着部材に固定することが可能である。

請求項４記載の発明によれば、想定された締付工具の柄部の幅よりも小さい幅の有する締付工具であっても、しっかりと押圧固定した装着することができ、一つのサイズの装着部材のみによって異なる柄部の幅を有する締付工具に装着して使用することが可能である。

請求項５記載の発明によれば、ソケットを差し替えるための差し替え穴に凸状に形成された嵌合部を嵌合させることで、六角ボルト等のソケットを介することなく差し替え可能なデジタルトルクメータ本体に締付工具の柄部と連結させることが可能である。

請求項６記載の発明によれば、締付部のトルク値を表示させることですばやく締付部におけるトルク値を確認しながら締付け作業を行うことが可能である。

本発明の実施形態における連結体によって締付工具をトルクメータ本体に連結する連結体を備えたトルクメータを示す正面図である。図１における連結体周辺を示す部分拡大分解斜視図である。図１における連結体の構造を示すA－A線断面図である。第２の実施形態における連結体を示す部分拡大分解斜視図である。第３の実施形態における連結体の押圧固定部を示す部分拡大図である。第４の実施形態における連結体によって締付工具をトルクメータ本体に連結する連結体を備えたトルクメータを示す正面図である。図６における連結体周辺を示す拡大分解斜視図である。

本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

(実施形態)
本発明に係るトルクメータは、図１、図２に示すように、トルクメータ本体１０と、該トルクメータ本体１０に締付工具３０を連結する連結体２０とからなる。

締付工具３０は、パイプなどの締付対象Ｐを締め付ける締付部３１を有し、この締付部３１を操作する柄部３２を少なくとも有する。また、トルクメータ本体１０は、トルク値Ｔ₁を測定する測定部１１と、この測定部１１におけるトルク値Ｔ₁を締付部におけるトルク値Ｔ₂に演算する演算部と、締付部３１におけるトルク値Ｔ₂を表示する表示部１２とを、少なくとも有する。連結体２０は、少なくとも装着部材２１と抜止部材２２とからなる。

締付工具３０は、従来から使用されているパイプレンチやスパナなどの手動工具であって、柄部３２の後端付近には、紐等を通して保管するための開孔部３３を有する。本実施形態における開孔部３３は、柄部３２の後端から周縁部分を経た位置にあり、円形状の孔である。

トルクメータ本体１０は、トルクを測定するソケット１１ａなどからなる測定部１１と、締付工具３０のサイズや締付対象Ｐのパイプ径などに対応した比例定数ａが格納された記憶部と、該記憶部から締付工具３０のサイズ及び締付対象Ｐの径に対応する比例定数ａを呼び出し、該比例定数ａを測定部１１におけるトルク値Ｔ₁に掛け合わせることで締付工具３０の締付部３１におけるトルク値Ｔ₂とする演算部と、締付部３１におけるトルク値Ｔ₂を表示する表示部１２と、を有するものである。なお、トルクメータ本体１０には、表示部１２周辺に設けられたプッシュ式ボタンからなる入力部１３が備えられ、該入力部１３を介して作業従事者が締付工具３０及び締付対象Ｐの諸条件を入力して後述する比例定数ａを記憶部から呼び出すことができるようにすることが好ましい。

測定部１１は、ひずみゲージ等を利用したトルクを検知するトルクセンサ、演算部及び記憶部は電子回路（CPU、メモリなど）、表示部１２は液晶画面、などの従来のデジタルトルクメータに用いられているものを使用することができる（演算部及び記憶部は図示しない）。また、記憶部は、締付作業中の締付部におけるトルク値Ｔ₁及び測定部におけるトルク値Ｔ₂を格納させるようにし、締付作業後に確認するために表示部１２に再度表示させるようにしてもよい。

連結体２０は、締付工具３０の柄部３２の後端周辺を挿入して被嵌し得る被嵌部２１ｆを有する装着部材２１と、該装着部材２１に形成された差込穴２１ｅから柄部３２の開孔部３３へ挿入する略棒状の差込部２２ａを有する抜止部材２２と、を備えるものである。

装着部材２１は、一面に開口部２１ｉ有する箱状の被嵌部２１ｆからなる。この開口部２１ｉを通じて柄部３２の後端から締付工具３０を被嵌部２１ｆへ挿入し、少なくとも柄部３２の開孔部３３の周辺を被嵌する。この被嵌部２１ｆの側面には、トルクメータ本体１０の測定部１１のソケット１１ａを着脱自在に嵌合する嵌合部２１ｄと、締付工具３０の挿入状態で柄部３２の開孔部３３と連通する差込穴２１ｅが形成された被差込部２１ａと、を有する。

被差込部２１ａは、被嵌部２１ｆの側面から円筒状に突出して形成されるものであり、その筒体の中心軸方向に沿って外方端である開口端部２１ｂから被嵌部２１ｆまで貫通した断面が円形の差込穴２１ｅを備える。差込穴２１ｅの長手方向のうち中央やや開口端部２１ｂ側で、その内周面上を全周にわたって凹ませて形成する係止溝２１ｃが形成され、後述のとおり、抜止部材２２の係止片２２ｂと係合して、抜止部材２２を差し込んだ状態を係止する。

嵌合部２１ｄは、被差込部２１ａが形成された被嵌部２１ｆの反対側の側面から突出するように形成され、トルクメータ本体１０の測定部１１（ソケット１１ａ）と嵌合し得るようにボルト頭形状（例えば、六角形状）に形成されているものである。また、この嵌合部２１ｄは、後述する測定方法（S1－S4）においてトルクメータ本体１０と連結体２０とが締付作業中に外れることを防止するために、差込穴２１ｅの同軸上の位置に形成されていることが好ましい。

抜止部材２２は、被差込部２１ａの差込穴２１ｅに差し込み得る略棒状に形成された差込部２２ａと、該差込部２２ａの外周面に差込穴２１ｅの係止溝２１ｃに係合するように出没自在に設けられた略球状の係止片２２ｂと、抜止部材２２の抜き出し動作を補助する指掛けリング２２ｃと、を有する。図３に示すように、締付金具３０の柄部３２を装着部材２１の開口部２１ｉから被嵌部２１ｆの内部に挿入した状態で、抜止部材２２を被差込部２１ａの開口端部２１ｂから挿入し、柄部３２の開孔部３３を通して、嵌合部２１ｄまで至る。これにより、締付工具３０を連結体２０にしっかりと固定することができるとともに、被差込部２１ａの係止片２２ｂが突出して被差込部２１ａの係止溝２１ｃに係合することにより、抜止部材２２が不用意に抜け落ちることを防止する。

トルクメータ本体１０による演算に用いられる比例定数ａは、予めサイズの異なる各メーカーの締付工具３０の締付部３１に備えられているトルク測定装置（図示しない）に取付けるとともに、連結体２０によって連結されたトルクメータ本体１０の柄部１４に荷重Fを加えた状態において、トルク測定装置におけるトルク値Ｔ₃及び測定部１１におけるトルク値Ｔ₁を測定し、それらの比であるＴ₃/Ｔ₁によって決定されるものである。

次に、上述したトルクメータ本体１０の測定部１１におけるトルク値Ｔ₁と締付工具３０の締付部３１におけるトルク値Ｔ₂の測定方法(S1－S3)について説明する。

(S1)作業従事者が、サイズの異なる各メーカーの締付工具３０及び締付対象Ｐのパイプの径などの条件を、トルクメータ本体１０の入力部１３に入力して記憶部に格納された諸条件に対応する比例定数ａを演算部に呼び出す。

(S2)締付工具３０の柄部３２の後端付近に連結された連結体２０の嵌合部２１ｄにトルクメータ本体１０の測定部１１のソケット１１ａを嵌合させた状態で、トルクメータ本体１０の柄部１４を操作することで締付対象Ｐの締付作業を行う。

(S3)上記締付作業と同時に、演算部においては、測定された測定部１１におけるトルク値Ｔ₁に比例定数ａ倍することで、締付部３１におけるトルク値Ｔ₂とする演算を行う。

したがって、上述した構成からなるトルクメータ本体１０によれば、従来のパイプレンチの腕の長さを利用することでトルクメータ本体１０に掛かる負荷を小さくすることができるとともに、パイプレンチなどの締付工具３０にしっかりと連結し得る連結体２０を備えたトルクメータを提供することが可能である。

また、締付作業中にすばやく締付部３１におけるトルク値Ｔ₂を確認しながら締付作業を行うことが可能である。

次に、第２、第３、第４の実施形態について詳細に説明する（図４－図６参照）。なお、上述した実施形態の構成と共通する部分は詳細な説明については省略する。

第２の実施形態として、図４に示すように、抜止部材２２の差込部２２ａの外周面に形成された雄ねじ部２２ｄと、装着部材２１の被差込部２１ａの内周面に形成された雌ねじ部２１ｇと、を備える。これにより、雄ネジ部２２ｄを雌ネジ部２１ｇへ螺入することにより、より強固に挿入状態を固定することができるだけでなく、締付工具３０を挿入した状態でないときにも抜止部材２２を装着部材２１に仮固定することを可能にしたものである。

第３の実施形態として、図５に示すように、１又は複数の押圧固定部２１ｈを備えるものである。この実施形態にかかる装着部材２１は、第１、第２の実施形態によるものに比べ、側面が台形状となり、開口部２１ｉが広く開けられたものとなる。これにより、様々なサイズの締付工具３０に用いることができる。

この様々なサイズの締付工具３０を挿入して用いた場合、被嵌部２１ｆの内面と柄部３２との間に隙間等が生じる。この隙間によるガタツキを防止するために、被嵌部２１ｆの外方から内方に向けて螺入する押圧固定部２１ｈを用いる。この押圧固定部２１ｈは、被嵌部２１ｆの開口部２１ｉ周辺の外周面上に配設され、本実施形態では上方、下方と一つの側方からねじ込まれる３つの固定ねじからなる。この押圧固定部２１ｈの個数は本実施形態に限らず、押圧形式もねじ型以外でもピン式等の形態であってもよい。

上記押圧固定部２１ｈにより、柄部３２の形状に合わせた位置でしっかりと押圧固定することができる。それに伴って、装着部材２１の使用が想定され得る締付工具３０の柄部３２の最大幅にすることで、該最大幅よりも小さい幅の柄部３２の締付工具３０にも装着した後に押圧固定部２１ｈである固定ねじを締め付けることでしっかりと柄部３２の後端付近を押圧固定した状態で装着することができ、一つのサイズの装着部材２１のみによって異なる柄部３２の幅を有する締付工具３０に装着して使用することが可能である。

第４の実施形態として、図６、図７に示すように、連結体２１の嵌合部２１ｄは、開口部２１ｉに対向する面から外周方向に凸状に形成されたものである。この嵌合部２１ｄを従来のデジタルトルクメータのソケット１１ａの差し替えるための凹状に形成された差し替え穴１１ｂに嵌合させることで、六角ボルト等に嵌合するソケット１１ａを介することなくトルクメータ本体１０に締付工具３０の柄部３２を連結させることが可能である。

上記の実施形態では本発明の好ましい実施形態を複数例示したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で改善や変更が可能である。例えば、本発明のトルクメータ本体は、メモリ盤等を備える直読式のアナログトルクメータに変更することも可能である。

10…トルクメータ本体、11…測定部、11a…ソケット、11b…差し替え穴、12…表示部、13…入力部、14…柄部、20…連結体、
21…装着部材、21a…被差込部、21b…開口端部、21c…係止溝、21d…嵌合部、21e…差込穴、21f…被嵌部、21g…雌ねじ部、21h…押圧固定部（固定ねじ）、21i…開口部、
22…抜止部材、22a…差込部、22b…係止片、22c…指掛けリング、22d…雄ねじ部、
30…締付工具、31…締付部、32…柄部、33…開孔部、
P…締付対象（パイプ）、F…荷重、a…比例定数、T₁…測定部におけるトルク値、T₂…締付部におけるトルク値、T₃…トルク測定装置におけるトルク値

Claims

トルクメータ本体と、該トルクメータ本体に締付工具を連結する連結体と、を備えたトルクメータであって、前記トルクメータ本体は、トルク値を測定する測定部と、該測定部におけるトルク値を前記締付工具の締付部におけるトルク値に演算する演算部と、前記締付部におけるトルク値を表示する表示部と、を有し、
前記連結体は、前記締付工具の柄部の後端付近を挿入する装着部材と、該装着部材と締付工具の柄部後端の開孔部に挿入する差込部を備えた抜止部材と、を有し、
前記装着部材は、前記トルクメータ本体の前記測定部を着脱自在に嵌合する嵌合部を有することを特徴とするトルクメータ。
連結体は、抜止部材の差込部の外周面側へ出没自在に設けられた係止片と、装着部材の被差込部の内周面側へ凹んで形成された係止溝と、を有することを特徴とする請求項１記載のトルクメータ。
連結体は、抜止部材の差込部の外周面に形成された雄ねじ部と、装着部材の被差込部の内周面に形成された雌ねじ部と、を有すること特徴とする請求項１記載のトルクメータ。
装着部材は、柄部を押圧固定して装着位置を調整する押圧固定部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のトルクメータ。
連結体は、測定部を差し替えるための差し替え穴に嵌合し得るように凸状に形成された嵌合部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のトルクメータ。
トルクメータ本体は、締付対象の諸条件に基づいた比例定数が格納された記憶部と、該記憶部から締付対象の諸条件に該当する比例定数を呼び出し、該比例定数を測定部におけるトルク値に掛け合わせる演算部と、締付部におけるトルク値を表示する表示部と、を有することを特徴とする請求項１記載のトルクメータ。