JPH01121183A - トルクレンチ系においてトルクを求め、トルクのデイジタル読みを与え、レンチの動作を自動的に反復し終了する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体駆動トルクレンチの分野に関する。更に詳
細に述べれば、本発明は流体駆動トルクレンチのトルク
測定、流体駆動トルクレンチの自動反復動作、および所
定のトルクが締付は要素に加えられたときの締付は動作
の自動終結に関する。

〔従来の技術〕

流体駆動トルクレンチは当業界には周知である。例えば
、ラチェット式の油圧駆動トルクレンチがアメリカ合衆
国特許第３７４５８５８号に開示されている。このトル
クレンチの改良機種は１９８５年６月１４日に出願され
たアメリカ合衆国特許出願第７４５４０４号に開示され
ている。アメリカ合衆国特許第３７４５８５８号および
出願第７４５４０４号はともに本譲受人が所有しており
、参考のためここに取入れである。

油圧トルクレンチ系を動作させるにあたり、レンチが発
生する出力、すなわちトルクを知ることが重要である。

従来技術のトルク測定装置はこのような装置の精度をそ
こなうかなりな誤差を生じやすかった。その結果、当業
界ではこのような系のトルク測定を改良する必要性が長
い間認識されていた。

一般に、従来の装置は、レンチの加圧動作流体を発生す
るポンプの圧力レベル（すなわちｐ、ｓ、ｉ、　（ポン
ド毎平方インチ））を測定することによりトルクを測定
しようとしている。ポンプのｐ、ｓ、ｉ、出力をゲージ
で表示し、読取ってレンチのトルク出力を推定する。

上述の従来のトルク測定装置は、幾つかの観点から不充
分かつ不正確である。代表的な従来の装置では、工具が
発生する最大トルクは工具に動力を供給する油圧シリン
ダの駆動端に供給する油圧管路の圧力調節器を人手で調
節して求めている。操作者は普通、製造業者から提供さ
れる表またはグラフを参照して所定の出力トルクに対す
る適切なシリンダ圧力を決める。次に操作者はペンダン
トの制御スイッチを繰返し操作してボルトを締めレンチ
の駆動シリンダを前進させたり後退させたりする。レン
チのラチェットはこのシリンダの往復運動をナツトの時
計方向または反時計方向の連続運動に変換する。

操作者はレンチが所定の圧力で安定するまでスイッチを
操作しつづける。圧力の選定とレンチの操作とはともに
操作者の熟練を必要とするとともに時間がかかる。

一万、別の機械ではレンチの作用端を加工物の作用面に
対して保持しなければならない。こうしないと、レンチ
が正しくラチェット作用を行わない（駆動棒とソケット
との間、ソケットとナツトとの間などのバックラッシュ
のため）。

従来の油圧レンチが発生するトルクはレンチに動力を供
給するポンプ装置の油圧ゲージでｐ、ｓ、ｉ、測定値を
読んで求めている。これら従来の装置に関して更に重大
な問題の一つはこれら装置が圧力（ｐ、ｓ、ｉ、　）レ
ベルを検知し表示するが、ボルトの締付は仕様がトルク
で表わされているため、トルク（フィート・ポンド）が
真の関連パラメータであるということである。ポンプは
多様なレンチ（同じ供給圧力に対しているいろな量のト
ルクを発生する）と組合せて使用することができるから
、いろいろなレンチに対処する手段を設けなければなら
ない。装置の中には単Ｉこポンプ圧力で校正したゲージ
を設け、各種レンチに対して圧力をトルクに変換する補
助換算表を付けただけのものもある。従来の他の装置は
ｐ、ｓ、ｉ、値ではなく幾つかのトルク範囲で記した圧
力ゲージを使用してトルクの読みあるいは種類を示そう
としている。しかしながら、レンチの各大きさに対して
異なるトルク範囲またはスケールを使用しなければなら
ず、装置に誤差が生じやすく、解釈の誤りを起しやすい
。これらのことはすべて非常に混乱を生ずる可能性があ
す、締付けるボルトに加わるトルクが不正確になる可能
性がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の装置では、所定のトルク・レベルに達するまで操
作者がレンチを手で何回も反復動作させなければならな
い。また操作者は安全弁を手でリセットしてレンチによ
りファスナに伝えるべき所定のトルク・レベルを変えな
ければならない。これらの要求事項はともにオペレータ
の精度と信頼性とにかかつており、誤りの生ずる機会が
存在する。手動操作は、操作者が各レンチのサイクルの
開始を決定し、操作を行わなければならないから、時間
がかかる。本発明はレンチの自動反復動作の特徴により
ファスナを締付けるに必要な時間を減らすものである。

また、レンチ・サイクルが各ストロークで終ったとき、
操作者はボルトがその所定のトルク・レベルまで完全に
締付けられたかあるいはレンチが単に底に着いただけで
あるかを知らない。これは操作者が完全締付けのサイク
ルで底着きを誤れば重大な誤りを引起す可能性がある。

重大な誤りの可能性は所定のレベルに到達するまでレン
チを自動的に反復動作させる本発明により除くことがで
きる。

〔問題点を解決するための手段および作用〕従来技術の
上述の、および他の問題および欠点は本発明により除去
されるか、かなり減らすことができる。本発明によれば
、関連するパラメータ、すなわちトルクはディジタル読
みで求められ、表示される。トルクを求め被測定トルク
のディジタル読みを示すことにより、本発明は従来の装
置を誤りが多く不正確にしていた問題を軽減し、あるい
は除去している。また、所定のトルク・レベルが選択さ
れ、レンチは自動的に反復動作して所定のトルク・レベ
ルを達成し、動作を終る。

本発明によれば、トルクは油圧レンチの動作圧力をアナ
ログ電気信号に変換する変換器を備えた装置により求め
られる。該アナログ信号は次にディジタル化され、入力
としてマイクロプロセッサあるいはコンピュータに伝え
られる。

温度変換器の出力もディジタル化され、マイクロプロセ
ッサに伝えられて圧力変換器の温度を補償する。他の入
力はマイクロプロセッサあるいはコンピュータに装置で
使用している特定のレンチについて知らせる。マイクロ
プロセッサあるいはコンピュータは次に入力に基いて動
作し、トルクに比例する出力を発生する。このトルク出
力信号は次に数字（または英数字）表示装置に伝えられ
、トルクの直接読みとして表示される。マイクロプロセ
ッサからの出力は所望の単位系（たとえば、ポンド・フ
ィートまたはニュートン・メートル）でトルク出力を発
生するようにプログラムすることができる。

本発明の装置はトルクをディジタル表示により直接読み
として表示するという主な特徴と長所とを備えている。

これによりｐ、ｓ、ｉ、をトルクに変換する換算図表ま
たは表を使用する必要性が除かれ、従来装置に存在した
重大な誤りの源が除去される。また、操作者が手動圧力
安全弁を調節してし′ンチの遮断トルクをプリセットす
るとき、操作者は圧力ゲージを読んでガイドされるので
はなく、安全弁の各設定値を生ずる実時間直接ディジタ
ル・トルク表示によってガイドされる。その結果、操作
者は遮断圧力を所定のポンド・フィート（または相当値
）に最も近い値に調節することができるが、従来の装置
では操作者は弁をゲージ上の最も近い主要点にセットす
ることができるに過ぎず、この点は２５から５０ポンド
・フィート離れていることがある。

本発明の装置は、そのパラメータが重要な場合には、ポ
ンプ圧力をディジタル読みで表示するという二重の能力
をも備えている。この装置はまた装置に使用するレンチ
の大きさの範囲についてトルクを直接ディジタルで読取
ることができ、異なるレンチに対して重なりや複数の表
示のあるゲージを必要としない。

本発明の装置は、所定のトルク・レベルに到。

達し、レーンチへの加圧動作流体の供給が停止してレン
チの動作が終るまで、レンチを自動反復動作させるとい
う主な特徴および長所をも備えている。この自動反復・
終了の特徴にはレンチの動作を速くし、操作者の誤りを
除去あるいは低減し、レンチの動作を一層確実かつ正確
にして所定のトルクを締付は要素に加え、ファスナの締
付けに関する履歴を文書で得ることができるという利点
がある。

本発明の上述の、および他の特徴および長所は以下の詳
細な説明および図面から尚業者には明らかになりかつ理
解されるであろう。

〔実施例〕

最初に第１図を参照すると、本発明の装置全体のブロッ
ク図が示されている。この装置は従来どおりの油圧駆動
トルクレンチ１０（上で明らかにしたような）を備えて
おり、このレンチは流体貯溜槽１６から供給を受ける、
モータ１２の付いたポンプ１４から動力を供給される。

ポンプ１４は人手で調節可能な圧力安全弁２０．３ピス
トン４開口弁１８．および駆動安全弁２２を経てレンチ
１０に加圧油圧流体を伝える。制御ペンダント２４（こ
れはケーブルで吊して手または足で操作するようにする
ことができるか、あるいはレンチまたは装置のある他の
部分に設置することができる）は弁１８の位置を制御し
てレンチｌＯを駆動ストロークまたは戻りストロークに
動作される。人手で調節可能な圧力調整器２０は圧力レ
ベルが最大になるようにセットされ（必要に応じて調節
することができ）る。

戻り安全弁２２は典型的にはある比較的低い圧力（たと
えば４００　ｐ、ｅ、ｉ、）で動作するようにセットし
てレンチの駆動シリンダの戻り側を加圧を締付けること
ができるようにラチェット機構を備えている。上記の要
素１０〜２４はすべて従来のレンチ動作装置に備えられ
ているものである。

なおも第１図を参照すると、本発明の装置はレンチの実
時間トルク・レベルを求めかつディジタル表示する装置
をも備えている。該装置はレンチの駆動側の圧力レベル
を検知し電圧出力信号を発生する圧力変換器２６を備え
ている。

変換器２６からのこの電圧信号はアナログ・ディジタル
変換器２８（これはマルチプレクサ４０、比較器４２、
およびＤ／Ａ変換器４５（第２図および８４図を参照）
を備えている）Ｉこ伝えられるが、この変換器はマイク
ロプロセッサ３０に接続されている。温度センサ３２（
ＡＤ５９０変換器）は圧力変換器が動作している温度を
検知し、温度入力信号をマイクロプロセッサ３０に伝え
、ここで標準の７５下の「室温」からの温度偏差を補償
する。レンチ・サイズ選択スイッチ・ユニット３４は装
置に使用しているレンズの大きさに基ついてマイクロプ
ロセッサ３０に入力信号を伝える。マイクロプロセッサ
３０は各種入力信号を処理し、レンチが動作するにつれ
てレンチの実時間トルクレベルのディジタル出力を発生
するようにプログラムされる。このディジタル出力は液
晶（ＬＣＤ　）表示装置２５に表示される。

今度は第２図を参照すると、トルク測定表示装置の機能
図が示されている。圧力変換器２６はＤＪインストルメ
ンツから入手できるＭＦＰＯ−１００００型変換器のよ
うな半ブリッジ・ストレーンゲージ変換器である。変換
器２６からの出力信号は圧力オフセット・トリム・ブリ
ッジ３６に対して釣合わされ、変換器２６とトリム・ブ
リッジ３６とからの信号は計測増幅器３８に伝えられる
。計測増幅器３８からの出力は温度変換器３２からの入
力信号をも受取るアナログ・マルチプレクサ４０に伝え
られる。マルチプレクサ４０は、マイクロプロセッサ３
０からの制御信号に基づいて、圧力信号または温度信号
を比較器４２に伝える。マイクロプロセッサ３０はディ
ジタル信号をディジタル・アナログ変換器４４に伝え、
この変換器は今度はアナログ電圧を比較器４２に伝える
。比較器４２はマルチプレクサ４０からの入力（圧力信
号または温度信号）とＤ　／　Ａ変換器４４からの入力
出を比較する。マルチプレクサ４０から比較器４２への
入力がＤ／Ａ変換器４４からの出力より大きければ、比
較器４２の出力状態が低い論理信号をマイクロプロセッ
サ３０に伝える。マルチプレクサ４０から比較器４２へ
の入力がＤ　／　Ａ変換器４４からの出力より小さけれ
ば、比較器４２の出力状態が高い論理信号をマイクロプ
ロセッサ３０に伝える。マイクロプロセッサ３０は、Ｄ
／Ａ変換器の出力を圧力センサまたは温度センサと調和
させて、圧力または温度を求める。

レンチ・サイズ選択スイッチ・ユニット３４はまた入力
信号をマイクロプロセッサ３０に伝エテマイクロプロセ
ッサに動作中のレンチの大きさを知らせる。選択スイッ
チ・ユニット３４からの信号は比または倍数およびオフ
セット因数を決めるが、これは不変記憶装置に格納され
、マイクロプロセッサにより圧力情報（温度補償されて
いる）をトルク値に変換するのに使用さレル。マイクロ
プロセッサ３０は次にトルク信号を発生し、これはＬＣ
Ｄ表示装置２５に伝えられ、表示される。

マイクロプロセッサ３０は、他のディジタル出力３１を
駆動し、外部コンピュータ３３と交信する容量をも備え
ている。

今度は第４．５、および６図を組合せて考察すると、マ
イクロプロセッサ３０はＬＣＤ　表示ユニット２５の制
御、および温度と圧力との測定を行う６８０５　ＣＭＯ
Ｓマイクロプロセッサでアル。

マイクロプロセッサ３０は１２８バイトの等速呼比し記
憶装置（ＲＡＭ　）を備えているとともに、２にの２７
１６消去可能書込み可能読出し専用記憶装置（ＰｐＲｏ
Ｍ）　４８と接続されている。測定および制御機能はマ
イクロプロセッサ３０の一部として組込まれている１６
本の入出力（工１０）線で行われる。マイクロプロセッ
サ装置ハＥＰＲＯＭ　４８とマイクロプロセッサ３０と
の間に３状態出力を有する出力ラッチ５０をも備えてい
る。マイクロプロセッサ３０からの１２の出力は２個の
６ビツト４１７４フリツプフロツプ・ラッチ５２．５４
を用いて制御を行う。これらの出力のうち１０個は１０
ビツトのディジタル・アナログ変換器４４　（ＩＣＬ　
７５３３　）にも接続されている（第４図を参照）。装
置はそれ自身の電力を＋５ボルトに調整し、この電圧で
最大５０ミリアンペアの電流を消費する。マイクロプロ
セッサは３．７９メガヘルツの発振器５６で駆動される
。

特に第４図を参照すると、ゲージ圧力変換器２６からの
圧力信号が計測増幅器３８に伝えられている。変換器２
６（これは半ブリツジ変換器である）からの出力は、０
から１００００ｐ、ｓ、ｉ、までの圧力範囲にわたって
約２．４から２．５ミリボルトまで変化する。この出力
は圧力オフセット・トリム抵抗ブリッジ３６に対して釣
合わされ、その差を増幅器３８が取上げる。増幅器３８
の出力（これはレンチの動作圧力に比例するアナログ電
圧信号である）は４５０１アナログ・マルチプレクサ４
０に伝えられる。マルチプレクサ４０はまた温度変換器
３２から圧力変換器の温度に比例するアナログ電圧入力
を受取る。マルチプレクサ４０はマイクロプロセラす３
０に接続されていて、これから制御信号を受取る（　Ｍ
ｕｘ　Ａ制御およびＭｕｘ　Ｂ制御と記しである線によ
る）。ソフトウェア・プログラムで決まっているように
、マルチプレクサ３０はマルチプレクサ４０に圧力入力
電圧信号または温度電圧入力信号を比較器４２（’ＬＭ
３１１）に送るように合図する。

マルチプレクサ４０からのアナログ電圧信号（圧力また
は温度）は比較器４２．１０ビツトのディジタル・アナ
ログ変換器４４、およびマイクロプロセッサ３０で決ま
る。変換はディジタル電圧値の２進サーチをＤ　／　Ａ
変換器４４に加えて比較器４２に伝えるソフトウェア・
アルゴリズムにより制御される。Ｄ／Ａ変換器４４から
比較器４２への入力がマルチプレクサ４０から比較器４
２への入力（すなわち、圧力信号または温度信号）の１
ビット以内にあれば、圧力または温度のディジタル値は
Ｄ　／　Ａ変換器４４に加えられたディジタル値に等し
い。これはマイクロプロセッサに圧力または温度のレベ
ルをマイクロプロセッサがセットした変換器４４の電圧
レベルに等しくして知らせることである。

ディジタル電圧が決まると、装置ソフトウェアはマイク
ロプロセッサ３０に比較プロセスを３２回繰返させて圧
力信号または温度信号の５ミリ秒にわたる平均電圧を求
める。次に、追加のろ過ステップとして、ソフトウェア
は温度補償のステップと圧力の読みをトルク測定値に変
換するステップ（この両方ともソフトウェア・プログラ
ムのアルゴリズムの制御下でマイクロプロセッサで行わ
れる）の前に温度の読みと圧力の読みとに対して５ミリ
秒（３２回の読み）のステップを１６回繰返させる。

スイッチ・ユニット３４の複数の位置選択スイッチ６０
（第６図を参照）が異なる大きさのレンチに対してトル
クを計算し表示するようにマイクロプロセッサ３０に接
続されている。本発明の装置では、スイッチ６０は７種
の異する大きさのレンチのトルクの読みを表示するのに
使用する８位置スイッチである（スイッチのトルク位置
２〜９）。一つのスイッチ位置は、そのパラメータを知
りたいとき、圧力の表示に使用される。スイッチ６０は
４０５１アナログ・スイッチ・マルチプレクサ６２に接
続されている。スイッチ・マルチプレクサ６２はマイク
ロプロセッサ３０から三つのＴＴＬディジタル信号（ス
イッチＡ制御、スイッチＢ制御、スイッチＣ制御）をそ
れぞれＡ、Ｂ、Ｃと記した入力から受取る。スイッチ６
０の位置はすべてマルチプレクサ６２の８個の入力チャ
ンネルに接続されており、マルチプレクサ６２の出力は
マイクロプロセッサ３０の「スイッチ入力」ピンに接続
されている。スイッチ６０の各個別のスイッチ位置（位
置１〜８）は異なる２進コードによりマイクロプロセッ
サからのマルチプレクサ６２のピンＡ、Ｂ、Ｃのチャン
ネルｌ’−ＯＵＴ　Ｊに接続されており、８個のスイッ
チ位置インジケータを形成している。マイクロプロセッ
サ３０は毎秒２５回の割合でマルチプレクサ６２に質問
してロータリスイッチ６２がセットされている位置を確
認する。ソフトウェア・プログラムの制御のもとに、校
正係数または換算係数が圧力信号に適用されてこれらを
トルク値に換算し、この値はＬＣＤ表示装置に表示され
る。

第５図に示すように、ラッチ５２はアナログＭｕｘ　Ａ
制御およびアナログＭｕｘ　Ｂ制御と記した線を介して
マイクロプロセッサ３０とマルチプレクサ４０とを接続
している。またラッチ５２はスイッチＭｕｘ　Ａ制御、
スイッチＭｕｘ　Ｂ制御、およびスイッチＭｕｘ　Ｃ制
御と記した線を介してマイクロプロセッサとスイッチ・
マルチプレクサ６２とを接続している。同様に、ラッチ
５４は表示数字ロード線１〜５を介してマイクロプロセ
ッサ３０とディジタル表示ユニット２５の５個の表示ド
ライバ６４〜７２とを接続している。

第５Ａ図を参照すると、装置への電源を示しである。電
圧調整器８４は＋５ボルトに電圧を調整する。電圧調整
器８６は比較４２のために一５ボルトに精密に電圧を調
整する。

第６図を参照すると、マイクロプロセッサ３０は５個の
４５４３表示ドライバ６４〜７２を介して表示ユニット
２５のＬＣＤ表示装置７４に接続されている。ドライバ
６４〜７２はマイクロプロセッサ３０からのＢＣＤ出力
を表示すべき各数字を構成する７区画に変換する。マイ
クロプロセッサ装置内で（ラッチ５４のピン１０から）
適時割込みによって発生されたクロックはＬＣＤ表示装
置に対してＡＣクロックを発生し、ＬＣＤ上の数字がバ
ーンインしないようにするのに使用される。装置内の他
の任務もすべてこの２５ヘルツのクロックによって発生
する割込みによって計画される。ＬＣＤ　７４への出力
はプログラム・ソフトウェアの制御の下に１６割込み（
約０．６秒）ごとに更新される。

本発明の装置はプリセット動作を簡単にするとともに一
層正確にして、これにより圧力安全弁が装置の最大動作
圧力にセットされるように調節できることに注目すべき
である。本発明の装置では、操作者は弁２０をセットす
るとき契実時間でディジタル的に表示された圧力レベル
を見る。更に、操作者は弁２０をゲージ上の主要点に限
られるのではなく所望のレベルに正確にセットすること
ができる。

本発明のディジタル・トルク読取り（ＤＴＲ）装置は最
初に動作させる前にあるいは温度変換器または圧力変換
器がドリフトしていると思われる確かな理由があれば、
圧力および温度について校正すべきである。

校正は選択スイッチ６０により（マイクロプロセッサお
よび装置ソフトウェアの制御下で）特殊動作モードを選
択して行う。マイクロプロセッサ３０に電力が供給され
ると、表示装置７４は８が５けた並んだものを示す。次
に選択スイッチ６０は位置１から位置２へ、そして位置
１に戻る。選択器の位置ｌは次に圧力を表示し、位置６
（トルク位置５）は温度補正係数に２５６を乗じた値を
表示する。

温度の校正はまずスイッチ６０を位置６にして行う。こ
の位置で温度はＬＣＤ　７４に、７５下の室温に相当す
る２５６の数字で表示される。

次に温度校正を温度の読みが２５６（７５下、すなわち
、標準「室温」）になるまで比較器４２の回路にあるポ
テンショメータ７６を調節シて行う。その後、装置の正
常動作中に、温度変換器３２が７５°Ｆと異なる動作温
度を補償する。

温度校正を行ったら、装置を圧力について校正する。圧
力校正を行うには、圧力変換器２６の線形挙動が校正ず
み圧力ゲージに合わなければならない。

各個別変換器のオフセットとゲインとは、変換器の線形
挙動が実際の圧力の２％以内になるまで、それぞれポテ
ンショメータ８０と７８とで調節する。

本発明のＤＴＲ装置はマイクロプロセッサ３０とＥＰＲ
ＯＭ　４８のソフトウェア・プログラムとで制御される
。プログラムおよびその動作の多くはこれまでの記述の
途中で説明してきた。ＥＦＲＯＭ４８に格納されている
プログラム全体は下の（付属書として本書に添付しであ
る）表１に示しである。表１のプログラムには五つの欄
がある。

欄（１）は１６進４けたのアドレス欄であり、欄（２）
は欄（３）および（４）の１６進４けたの機械コード表
現を示す欄である。欄で３）はオペランドすなわちオプ
コードを示す。欄（４）は引数を示す。欄で５）は実行
中の動作の性格を簡単に説明する備考を揚げである。当
業者には表１に揚げであるプログラムが本発明のプログ
ラムで行われる各ステップの完全かつ精密な記述である
ことがわかるであろう。したがって、明瞭と簡潔との目
的で、プログラムで行われる主要動作だけを（ハードウ
ェアおよび動作に関してこれまでの説明で既に示したプ
ログラムの説明に加えて）一般的な言葉で説明すること
にする。

第３Ａ図および第３Ｂ図を参照すると、プログラムの主
要特徴の流れ図が示されている。第３Ａ図はプロセッサ
の初期設定と校正とのプログラムを示す。第３Ｂ図は主
動作プログラムを示す。

最初に第３Ａ図を参照すると、装置に電力を供給すると
、８の数字が５個表示装置７４に表示される。次に、プ
ログラムは校正モードが始まっているかチエツクし確認
する。２５ヘルツのタイマ割込みクロックが始動し、校
正モードが始まっていればアイドル・ループに行く。

校正モードが始まっていなければ、タイマ割込み信号が
伝えられて表示クロックの状態を動かす。クロックが高
ければ、プログラムはプロセッサに圧力と温度との読み
を求めさせる（これは３２回行われる）。そして圧力と
温度との３２の読取りを１６回繰返そうとする。１６回
の繰返しはタイマ割込み信号に同期する。１６番目の読
取りの後、マイクロプロセッサは選択スイッチ６０の位
置を読み、次に温度補正を圧力の読みに施し、圧力をプ
ログラム内の変換アルゴリズムによりトルクに変換する
。

クロックが低ければ１６番目の読取りの後、ＬＣＤ表示
装置を更新する信号を伝える。１６番目の読取りの後、
タイマ割込み信号を受取る前に表示装置を更新する信号
が伝えられ、表示装置７４の表示を更新する入力が伝え
られる。外部コンピュータが装置に接続されていれば、
表示装置を更新するとき信号を外部コンピュータに伝え
ることもできる。前に述べたとおり、プログラムの主要
部は装置内の２５ヘルツのクロックで駆動される割込み
である。

第７図乃至第１４Ｌ図の実施例は、レンチを自動反復動
作させ所定のトルクが締付は要素に加わったときレンチ
の動作を終了させる装置を示している。

装置の観点から自動反復遮断の実施例は第１図のブロッ
ク図に加えて更に幾つかの構成要素を備えている。修正
した装置を第７図に示してあり、マイクロプロセッサ３
０と３位置４開口弁１８との間の線路に前進リレー１１
０と後退リレー１１２とを備えている。前進リレー１１
０を閉じるマイクロプロセッサ３０からの信号により弁
１８はレンチ１０を駆動すなわち前進させる油圧流体を
伝える位置を取り、マイクロプロセッサからのリレー１
１０を開く信号により弁はポンプ１４からの流体を貯溜
槽１６に戻す中立位置あるいは再循環位置を取る。同様
に、マイクロプロセッサからの後退弁１１２を閉じる信
号により弁１８はレンチ１０を後退させる油圧流体を伝
える位置を取り、マイクロプロセッサからのリレー１１
２を開く信号は弁１８をその中立位置あるいは再循環位
置に置く。修正した装置はまたマイクロプロセッサ３０
と交信する制御コンピュータ１１４、制御コンピュータ
１１４にデータを入力するキーボード１１６、および制
御コンピュータ１１４と関連する表示装置１１８を備え
ている。プリンタ１２０を備えてファスナの締付けの履
歴を永久記録することができる。第８図に示すように、
第２図の機能図も３１から前進リレー１１０および後退
リレー１１２への二つのディジタル出力を接続すること
により一部修正されている。また、第１０図（これは第
５図の修正ブロック図である）を参照して、前進リレー
１１２はマイクロプロセッサ３０のピン３０に接続され
ており、後退りレー１１０はラッチ５２のピンクに接続
されており、制御コンピュータ１１４はマイクロプロセ
ッサ３０からの信号を制御コンビ！−１１１４に伝える
ＲＳ　−２３２の出力（３３（０）　）と制御コンピュ
ータ１１４からの信号をマイクロプロセッサ３０に伝え
るＲ３−２３２の入力（３３（１））とに接続されてい
る。

コンピュータ１１４は、たとえは、プログラム可能なエ
プソンＨＸ２Ｑ型コンピュータで良り、あるいはやはり
制御ペンダント２４を一つの７１ウジングに組込むこと
ができるプログラム可能な手持ち型のユニットでも良い
。

第７図および第８図を参照すると、ファスナに伝えるべ
き所定のトルク・レベルが操作者によりキーボード１１
６を経てコンピュータ１１４に入力されている。操作者
が選択したトルク・レベルは制御コンピュータ１１４に
より（所定のレンチに対する）圧力レベルに変換され、
こレバ更にマイクロプロセッサ３０に伝えられる前進サ
イクル中断電圧レベルに変換される。制御コンピュータ
１１４はマイクロプロセッサ３０と連結して前進リレー
１１０および後退リレー１１２を動作させ、弁１８を反
復動作させ、したがって、レンチ１０を反復動作させる
。第７図の装置の動作中、駆動安全弁２０はその最大レ
ベルにセットされているので、弁２０は効果的に装置か
ら自由となり、最大動作油圧は圧力変換器２６、マイク
ロプロセッサ３０、コンピュータ１１４、およびリレー
１１０と１１２により制御される。もちろん、マイクロ
プロセッサ３０は制御コンピュータ１１４に組込むこと
ができることがわかる。

第７図乃至第１４Ｌ図の装置において、コンピュータ１
１４によりトルク・レベルをセットすると、装置ソフト
ウェアとマイクロプロセッサ３０とを通して、前進リレ
ー１１０を閉じる信号を伝え弁１８を加圧流体を伝えて
レンチ１０（これは締付けるべき要素に取付けられてい
る）を前進させファスナを締付けるように位置決めする
。レンチ１０がその動作ストロークで前進するにつれ、
圧力変換器２６はファスナが締付けられるにしたがいレ
ンチ内の圧力が増加するのを検知する。（最終ストロー
クの前に）あるストロークの終りでレンチが底に当ると
、大きなかつ急激な圧力の増加がありこれは変換器２６
で検知され、（比較器４２を経て）ディジタル信号とし
てマイクロプロセッサ３０に伝えられる。前の実施例の
場合のように（比較器４２で求められた）圧力レベルを
表示するかわりに、マイクロプロセッサ３０は検知した
圧力レベル（電圧レベル）を制御コンピュータ１１４か
らの前進サイクル中断電圧レベル信号と比較するように
プログラムされる。検知した圧力レベルが（所定トルク
に対する）所定最大圧力より大きいときは、マイクロプ
ロセッサ３０はリレー１１０を開いて弁１８を中立位置
に置く。今後記述するように、圧力の増加は、装置ソフ
トウェアを通して、コンピュータ１１４によりストロー
クの終りとして認識される。そうすると、コンピュータ
１１４は再サイクルを行う決心をし、マイクロプロセッ
サ３０に後退りＬ／−１１２を閉じるように合図させ、
弁１８を加圧流体を伝えてレンチ１０を後退させる位置
に置く。所定時間の経過後、マイクロプロセッサ３０か
らの信号は後退リレー１１２を開き、前進リレー１１０
を閉じて弁１８を加圧流体をレンチ１０に再び伝えてレ
ンチ１０を再び前進させファスナを締付けるように位置
決めする。このサイクルはコンピュータ１１４が、装置
のソフトウェアを通して、ファスナが所定のトルクに締
付けられたことを確認するまで繰返される。次いで、コ
ンピュータ１１４は装置の動作を終結させ、表示装置１
１８が所定のレベルに到達したことを示し、ファスナの
締付けの履歴の永久記録がプリンタ１２０から構成れる 装置は第１図乃至第６図の測定表示モードであるいは第
７図乃至第１４Ｌ図の自動反復動作遮断モードで動作す
ることができることがわかるであろう。前者のモードで
は、コンピュータ１１４、キーボード１１６、表示装置
１１８、プリンタ１２０、およびリレー１１０および１
１２が不動作となり、レンチ選択スイッチ３４および表
示装置２５が動作する。後者のモードでは、レンチ・サ
イズ選択スイッチ３４および表示装置２５が不動作とな
り、リレー１１０と１１２とが動作し、表示が表示装置
１１８に現われ、（日付、ボルト番号、操作者名、接手
名称のような）文書用の、選択したレンチの大きさ、ト
ルク・レベル、および履歴の情報がキーボード１１６を
介してコンピュータ１１４に入力される。自動反復動作
遮断モードは半自動モードと呼んでもよいモードで動作
することができ、このモードでは操作者は命令をキーボ
ード１１６に入力することにより前進後退のストローク
を手動で開始することができる。この半自動モードはそ
れが望ましいならば完全自動装置を無効にする方法とな
る。

自動反復動作遮断装置（およびその半自動または手動の
変種も）はマイクロプロセッサ３０、そのソフトウェア
・プログラム（ＢＦＲＯＭ　４　Ｂの中にある）、制御
コンピュータ１１４、およびそのソフトウェア・プログ
ラムにより制御される。プログラムおよびその動作の多
くは装置の動作を説明する途中でここに記述してきたか
あるいは記述することになる。自動（および半自動）装
置用にＥＦＲＯＭ　４８に格納されている修正プログラ
ムは下の（付属書としてこれに添付しである）表■に示
してあり、同じフォーマットで表型に示しである。制御
コンピュータ１１４に格納されているプログラム全体は
表■にＢＡＳＩＣで示しである。当業者は表■および■
のプログラムおよび第９Ａ図乃至第９Ｄ図および第１４
Ａ図乃至第１４Ｌ図の流れ図が本発明のプログラムで行
われる各ステップの完全かつ精密な記述であることがわ
かるであろう。したがって、明瞭と簡潔とのためプログ
ラムで行われる主要動作だけを一般的な言葉で述べるこ
とにする。

第９Ａ図乃至第９Ｄ図を継ぎ合わせて考察すると（第１
０図をも参照して）、マイクロプロセッサ３０のプログ
ラムに対する流れ図が自動反復終了動作モードに対して
示しである。装置に電力を投入すると（第９Ａ図に示し
である）、動作は第３Ａ図に関して記したようになり、
信号がマイクロプロセッサ３０から伝えられて前進およ
び後退リレー１１０および１１２を開き、これにより弁
１８がその中立位置または再循環位置になるステップが
追加される。弁１８のこの位置で、ポンプ１４からの流
体がすべて貯溜槽１６に再循環し、レンチ１０には流体
が伝えられない。第３Ａ図の装置のように、校正モード
かチエツクしてから、遅れクロックの状態を動かす信号
が伝えられ、クロックが高ければ、プログラムはマイク
ロプロセッサ３０に圧力および温度の読みを確認させる
（３２回の繰返しを１６回）。クロックが低ければ１６
番目の読取りの後、マイクロプロセッサ３０はピン２の
入力３３　（Ｉ）　（第１０図を参照）にコンピュータ
１１４からの入力（Ｒ８−２３２の割込み信号）がある
か確認するように命する。入力３３　（１）かなければ
、装置は表示モードで動作してＬＣＤ２５に表示するこ
とになる。（装置が自動反復動作モードで動作している
場合でのように）コンピュータ１１４から入力３３（Ｉ
）があれば、第９Ｃ図および第９Ｄ図に示すプログラム
は、ＥＰＲＯＭ４８のマイクロプロセッサ用プログラム
に取入れられているのであるが、マイクロプロセッサ３
０の動作を制御する。

第９Ｃ図を参照すると、マイクロプロセッサ３０は制御
コンピュータ１１４から送られた情報ストリングを読取
っている。マイクロプロセッサ３０はこの情報ストリン
グを制御コンピュータ１１４に送り返しく反響し）、そ
の情報ストリングが正しいことを確認する。マイクロプ
ロセッサ３０が正しい情報ストリングを受取っていれば
、これは制御コンピュータ１１４からの他の入力により
確認される。情報が正しくなければ、サイクルが繰返さ
れる。情報が正しければ、マイクロプロセッサ３０は情
報ストリングを調べる。最初の文字は装置が手動で（す
なわち、半自動で）動作している（モード１）か自動で
動作しているか（モード２）を決める。

２番目から５番目までの文字はマイクロプロセッサ３０
に所定の遮断圧力レベルをミリボルトで示す。最後の文
字はどのリレー（１１０か１１２か）を閉じるべきかを
区別する。最後の文字により、前進サイクルまたは後退
サイクルが動作することになる。

第９Ｄ図を参照して、更に装置が自動で動作している場
合に、後退サイクルが動作すると、リレー１１２が閉じ
て弁１８をレンチの後退勤作を開始するように位置決め
する。次に、マイクロプロセッサ３０はコンピュータ１
１４からの次の信号（文字）を探す。この信号はコンピ
ュータ１１４により時間を遅らされている。次の信号が
現われると、マイクロプロセッサ３０は後退リレー１１
２を開いて後退サイクルを終了させる。次にマイクロプ
ロセッサ３０はコンピュータ１１４にチエツク文字を送
って後退勤作が完了したことを確認する。次にサイクル
は開始タイマ割込みに戻る（第９Ａ図）。

更に第９Ｄ図を参照しくなおも装置を自動で動作させて
）、前進サイクルが動作している場合、記憶装置（Ｉ）
の中の、変換器３２からの圧力信号の数を計数する読取
りカウンタが「０」にセットされ、リレー１１０が閉じ
てレンチの前進ストロークが始まるように弁１８を位置
決めスル。マイクロプロセッサ３０は次に圧力変換器２
６からの信号（マイクロプロセッサで温度補償されてい
る）を、クロックが高い状況について第３Ｂ図に関して
前に説明した同じ論理プロセスにより、読取る。次にマ
イクロプロセッサ３０は装置が自動モードで動作してい
るか手動（半自動モード）で動作しているかチエツクし
確認する。装置が自動モードの状態で、読取りカウンタ
（Ｉ）が０以下（すなわち、圧力（ミリボルト）の読み
が未だ計数されていない）でかつ変換器２６が検知した
圧力がＯ以下であれば、読取りカウンタエは増加しない
。次に記憶装置内の回転記憶装置が変換器２６からの最
後の２０個の読みを格納する。コンピュータ１１４から
信号（たとえば、緊急停止）を受取らなければ、装置は
停止する。その他の場合は、サイクルが繰返される（（
５）で）。この反復動作て工が増加している。圧力変換
器２６からの読みがプリセット値（キーボード１１６を
介してコンピュータ１１４に入れた）より大きければ、
前進リレー１１０が開いて弁１８の位置を変え、レンチ
１０の前進ストロークを終了させる。次にマイクロプロ
セッサ３０は再び装置が手動（半自動）モード（１）で
あるか自動モード（２）であるかを見て確認スる。自動
モードになっていれば、変換器２６と読取り力ウンタエ
との最後の２０個の読みが制御コンピュータ１１４に送
られ、サイクルが開始タイマ割込み（第９Ａ図）に戻っ
て装置の次の動作が制御器１１４により開始される（こ
れは所定レベルのトルクが締付は要素に加えられていな
ければ後退サイクルとなる）。

装置が手動（すなわち、半自動）モードで動作している
場合には、操作者はキーボード１１６を通して前進スト
ロークを開始する。マイクロプロセッサは、変換器２６
が検知した圧力が所定圧力より大きいとき、前進ストロ
ークを自動的に終了する。表示装置１１８は操作者に再
循環を知らせ、操作者はキーボード１１６を通して後退
ストロークを開始させる。後退ストロークは所定時間後
目動的に終了する。レンチが底をつき、所定の前進サイ
クルが繰返される。

自動反復トルク制御装置は第１１図乃至第１３図から発
展したアルゴリズムを用いて締付はサイクルの状態を確
認する。第１１図乃至第１３図に示すように、レンチが
前進モードで動作するとき三つの状態が可能である。（
１）レンチが中間ストロークにあること、すなわち、レ
ンチが底をついても所定のトルク値が未だファスナに加
えられていない（第１１図に示す）ことが可能である。

（２）レンチがその最終ストロークを行ってしまった、
すなわち、所定のトルク値がファスナに加えられてしま
っている（第１２図に示す）。（３）レンチが正しく反
復動作をしない、すなわち、ラチェット作用が生じない
（第１３図）。

第１１図は正常中間動作サイクルの、すなわち、所定レ
ベルに達する前の、レンチ動作を描いたものである。第
１１図はレンチ内の流体圧力を時間に対して描いたもの
である。レンチが前進するときの圧力上昇を描いてあり
、その線の傾斜は、圧力の時間とともに変化する割合で
あるが、ｄＰａｖｅで示しである。レンチが底をつくと
、流体圧力がシリンダ壁に対して構成されるので圧力は
短時間にかなり上昇する。この圧力変化の高い割合をｄ
Ｐｆとして示しである。

ｄＰｆの状態が（最後の１０データ点にわたり）所定の
時間単位（たとえば６０単位）にわたりｄＰａｖｅより
大きいという状態はレンチが中間ストロークを完了し、
ファスナの最終トルク・レベルが未だ到達しておらず、
レンチを反復動作させるべきことを示している。自動装
置では、反復動作は自動的になる。半自動装置では、操
作者は自分自身でレンチが底をついたことを確認しなけ
ればならず、操作者はキーボードを手で操作してレンチ
を後退させ反復動作させなければならない。あるいは操
作者はレンチがストローク中間にあり、したがって遮断
トルク・レベルに到達したことを目で見て確認しなけれ
ばならない。

第１２図を参照すると、ｄＰｆはｄｒａｗｓより大きい
が、ストロークを完了するのに必要な時間は以前のスト
ローク（たとえば、第１１図のストローク）に必要な時
間の９０％より少ない。

これはストロークがラチェット・ストロークでなく、操
作者が、たとえば、オーディオまたは目視の手段により
レンチの取付けあるいは後退を匡正し、レンチを再循環
させる信号を受けていることを意味する。

第１３図を参照すると、ｄＰｆ（最後のｌＯデータ点に
対する）がｄＰａｖｅより小さい。これは所定のトルク
・レベルがファスナに加えられており、変換器２６が遮
断圧力レベルを検知しており、したがって、前進リレー
１１０を開かせて加圧流体のレンチへの流れを終了させ
ることを意味する。所定のトルク・レベルに到達すると
、表示装置１１８は操作者にレンチを次の締付けるべき
ファスナまで動かすように合図する。

制御コンピュータ１１４（エプソンＨＸ　２０　）のプ
ログラムの流れ図を第１４Ａ図乃至第１４Ｌ図に示して
あり、プログラムを表■に記しである。第１４Ａ図乃至
第１４Ｄ図に示すように、制御コンピュータ１１４は表
示装置１１８を通して操作者に適切なジョブ情報とファ
スナに加えるべきトルクとを知らせてレンチの反復動作
ルーチンを始める。操作者は次にキーボード１１６を通
してレンチの大きさ、トルク・レベル、および履歴デー
タのような適切なデータを入力する。操作者が入力した
トルクが操作者が指定したレンチから利用できる出力よ
り大きければ、コンピュータは操作者に表示装置１１８
で合図して新しいレンチまたはトルク・のパラメータを
要求する。制御器は操作者が選択したトルクを達成する
に必要なレンチの流体圧力を計算し、次にそのトルクに
相当するミリボルトを計算する。

次に操作者は「ｇｏ」（Ｇ）キーを押して動作を開始す
る（第１４Ｄ図を参照）。Ｇキーはデツトマンのスイッ
チであり、レンチのすべての反復動作中に人手で押さな
ければならない。またレンチ反復動作はキーが解放され
れば停止する。

「ｇｏ・」キーを押すと、データはコンピュータ１１４
によりモード指定文字およびリレー指定文字を用いて組
立てられる。制御器１１４はこれらの文字をマイクロプ
ロセッサ３０に送る（第１４Ｊ１・Ｋ図の連絡サブルー
チンを参照）。

モードは操作者の入力で決まったとおり自動動作（モー
ド２）と手動動作（モードｌ）とのどちらかを指定する
。

リレー指定文字はマイクロプロセッサ３０に前進リレー
１１０か後退リレー１１２かを閉じるように合図する。

第１４Ｅ図を参照すると、プログラムはレンチが後退し
ていることを確認している（リレー＄＝Ｒ）。次にプロ
グラムは後退ストロークを完了する期間を計数し、次に
割込みサブルーチン（ｍ１４　Ｉ図）に進んでマイクロ
プロセッサ３０に後退ストロークを終了させる。次にプ
ログラムは前進リレーを閉じるように戻る（第１４Ｅ図
）。プログラムは連絡サブルーチン（第１４Ｊ、に図）
を通って進み、連絡スｌ−ＩＪソングモード指定、所定
圧力レベル、およびリレー指定文字を用いて制御コンピ
ュータ１１４により再び組立てる。次にこの情報ストリ
ングは制御コンピュータ１１４からマイクロプロセッサ
３０に伝えられ、マイクロプロセッサ３０に前進リレー
を閉じてレンチの締付はサイクルを開始させる。前進ス
トロークの場合マイクロプロセッサ３０は前進リレーを
開じ、圧力が制御器１１４で選択された所定レベルにす
るまで（比較器４２を介して）圧力変換器２６を監視す
る。この圧力に達すると、マイクロプロセッサ３０が前
進リレー１１０を開き、これによりレンチの前進が停止
する。

レンチが前進するにつれて、マイクロプロセツサ３０は
、比較器４２の最後の２０個の圧力読みを格納する。前
進サイクルが中断すると、これら２０個のデータ点と完
全サイクル（すな゛わち、全部で２１デ一タ点）にわた
って取った圧力読みの全数を表わす一つの数とがコンピ
ュータ１１４に送られる（第９Ｄ図および第１４Ｆ図を
参照）。

第１４Ｆ図を参照すると、制御器１１４のプログラムが
丁度完了したサイクルの平均傾斜（圧力／時間）を最終
圧力読みを取った読みの全数で割ることにより計算して
いる。これは第１１図乃至第１３図にｄＰａＶｅとして
表わしである。

次に制御器１１４はサイクル中に取った最後の１０点の
ａｐｆ（圧力／時間）を計算する。

（Ｐ２ｏ　　”ｔｏ）　／　１０　＝　ｄｐｆここでＰ
２ｏは最後の圧力読みであり、”１Ｇは最大”２Ｇまで
ある２０のストリングの１０番目の圧力読みである。

次に制御器１１４は最終傾斜ｄＰｆと平均傾斜ｄＰａｖ
ｅ　トを比較し、このサイクルと最後のサイクルとの点
の全数を比較して次の三つの状態のどれが存在するか確
認する。

ａ）ｄＰｆがｄＰａｖｅより大きく（第１１図）、かつ
取った圧力読みの数を１．１倍したものが直前のストロ
ークで取った読みの数以上である場合。この状態は中間
ストロークであり、ファスナはまだ締まっていない。別
にストロークが必要である。

ｂ）　ｄＰｆがｄＰａｖｅより大きく（第１２図）、増
った読みの数が直前のストロークで取った読みの数の１
．１倍より大きくない場合。この状態は「ラチェット無
し」ストロークであり、ラチェット・ストローク信号が
表示装置１１８に表示されない。操作者はレンチのセッ
トアツプをチエツクするのが良く、別のストロークを操
作者が開始する必要がある。

ｃ）　ｄＰｆがｄＰａｖｅより小さい場合（第１３図）
。

この状態はレンチが中間ストロークで回転を停止し、圧
力目標に到達したことを意味している。したがって、こ
れは最後のストロークであり、操作者はレンチを次のフ
ァスナに動かすのが良い。そしてプリンタはトルク・レ
ベルと履歴データとを打ち出す。

第１４Ｈ図は手動（半自動）動作モードの流れ図である
。

本発明の他の特徴によれば、トルク・回転関係をナツト
係数Ｋを求めるために、およびファスナに掛ける予荷重
を求めるために使用することができる。また遮断トルク
・レベルを所定の予荷重（すなわち、力）がファスナ系
に加えられていることを確認するように調節することが
できる。

接手、た七えば、フランチをボルトの輪で作るにあたり
、目的は各ファスナに同じ予荷重（すなわち、力）を設
定することである。ただし、各ファスナ・ユニット（た
とえば、ボルトとナツト）の潤滑性は、潤滑、ごみ、す
り傷などのような、多様な理由により、ファスナ・ユニ
ットごとに異なる。本発明は各ファスナ・ユニット内の
予荷重を等しくするか、あるいは更にほとんど等しくし
て、−層最適な接手を作る方法を提供するものである。

ボルトがレンチの各中間ストロークで締付けられるにつ
れて、圧力データが得られ、これはトルク・回転関係、
ナツト係数、および予荷重を求めるのに使用することが
できる。レンチが前向きストローク全体で角θを回転す
るにつれて、莫大な圧力読みＰが取られ、データがコン
ピュータ１１４またはマイクロプロセッサ３０の記憶装
置に格納される。ストロークの終りにおける圧力Ｐ２と
ストロークの始めにおけるＰｌとの差力の差ΔＰはスト
ローク中にファスナに加えられるトルクに比例する。Ｐ
工はストロークがストロークの短い初期部分の後直線範
囲に近づく期間中に圧力が増加するときの圧力である（
たとえば、第１１図乃至第１３図を参照）。

ボルト締めに使用する既知の三つの理論方程式を組合わ
せることにより、接手内の特定のファスナ・ユニットに
対する近似ナツト係数にと予荷重とを求めるこ々が可能
である。短時間トルクー予荷重方程式は Ｔ　＝　ＫＤＦＰ　　　　　　　　　　　　　（１）こ
こで Ｔ＝加えたトルク（インチ−ボンド） Ｄ＝ボルトの呼び直径（インチ） ＦＰ＝ボルト内の予荷重（ポンド） Ｋ＝ナツト係数 回転−予荷重の理論方式は ただし θ＝ナツトの回転（度） ＫＢ　＝＝ボルトのこわさ（ポンド／インチ）ＫＪ＝接
手のこわさ（ポンド／インチ）ｐｌ　＝ねじのピッチ（
インチ） ＰＰ　＝予荷重 （ＫＢとに、とはそれぞれボルトおよび接手の材料と幾
何学的形状寸法とから既知の方法で求めることができる
。） 所与のレンチから発生するトルクを求めるトルクー圧力
方程式は ｑ　＝　ＡｏＰＬ　　　　　　　　　　　　　（３）た
だし Ａｃ＝レンチ駆動シリンダの断面積（平方インチ） Ｌ＝レンチのレバー腕の長さ（インチ）Ｐ＝シリンダ圧
力（ｐ、ｓ、ｉ、） 方程式（１）　、　（２）、および（３）から、各スト
ローク中のナツト係数として次の方程式が得られる。

ここで に＝ナツト係数 Ｌ＝レンチのレバー腕の長さ（インチ）Ａｃ＝レンチ・
ピストンの断面積 ＫＢ　＝＝ボルトのこわさ（ポンド／インチ）Ｋ、７＝
接手のこわさ（ポンド／インチ）Ｄ；ボルトの呼び径 ΔＰ＝レンチのストローク中の圧力の変化（Ｐ２−　ｐ
ｔ　）　　（ｐ、ｓ、ｉ、）Δθ＝レンチの角ストロー
クまたはナツトの「角」変化。

Ｐｉ−ねじのピッチ（インチ） Ｋを既知として、所定の予荷重を得るために加えるべき
トルクは接手の各ファスナ・ユニットの所定の予荷重を
求める方程式（１）にしたがって調節することができる
。

この特徴の重要性は各ファスナ・ユニットのナツト係数
の相違を考慮して、すべてのファスナ・ユニットが同じ
予荷重またはほとんど同じ予荷重を持つ最終的な接手構
成を得る方法が提供されるということである。先に述べ
たとおり、理想的には接手の各ファスナ・ユニットは同
じ予荷重を持つべきである。ナツト係数Ｋを求め、次に
トルクＴを調節して目標予荷重を求めることにより、本
装置は接手内のすべてのファスナ・ユニットに等しい予
荷重という理想に近づくことを可能にしている。

本装置によれば、ナツト係数にはレンチの各締付はスト
ロークに対して求めることができる。

あるいは、最終ストローク前の１または２ストロークだ
けについて求めることができる。ナツト係数Ｋを既知と
して、所定の予荷重を得るのに必要なトルクＴは方程式
（１）から求めることができ、次に第７図乃至第１４Ｌ
図の装置に入力された所定の遮断トルクをトルク−回転
関係を解析して求めた新しいレベルに変更することがで
きる。所定の遮断トルクのこの調節はコンピュータ１１
４のプログラムにより自動的に行うことができるが、あ
るいは操作者が人手で行うこともできる。

ファスナ・ユニットに所定の予荷重を得るために加える
べきトルクをあらかじめ求めることに加えて、本装置は
ボルトのすり傷の始まりの徴候を示して取り返しのつか
ないねじの損傷を防止することができる。すり傷の始ま
りはナツト係数のかなりの増大によってわかる。この増
大が発生すると操作者は遮断トルク・レベルを増加しな
いようにする。そのかわり、ナツトをゆるめ、ボルトの
ねじ山を清掃し、やすりをかけ、潤滑するか、そうでな
ければすり傷発生を避ける処理を行う。すり傷のついた
ねじ山は機械加工で除去されるので、この特徴はかなり
な節約になる。

このトルク−回転装置を実現するには、第７図のディジ
タル・プロッタ２５Ａを第１図のディジタル読出し２５
のかわりに使う。ディジタル・プロッタ２５Ａをマイク
ロプロセッサ３０と接続して締付はストローク中マイク
ロプロセッサ３０からのすべての圧力読みを受取る。（
これら圧力読みが丁度判断ブロックＭＭＶ　）プリセッ
トの上流にあるディジタル・プロッタ２５Ａに送られる
場合には流れ図９Ｄを参照のこと。）ディジタル・プロ
ッタ２５Ａはレンチの各ストロークに対して第１１図乃
至第１３図に示したもののような圧力対時間の描画を作
る。各ファスナは一般的に所定のトルクになるまでに数
（たとえば３〜７）レンチ・ストロークを必要とする。

操作者は中間ストローク（すなわち、最初でも最後でも
ない）、望ましくは一連のストロークの中間のストロー
クを選択して上述のプロセスを導き、ＫおよびＦｐを決
定し、遮断トルク・レベルを決定して所定の予荷重を得
る、望ましくは、プロセスを改良するには、操作者は圧
力対時間のプロットの中間３番目のデータを使用してΔ
Ｐを求め、回転データには１／３θを使用するのがよい
。このようにして、第１１図を参照して、操作者は２７
および４３の時間読みにおける圧力レベルを使用して２
７　ＭＭＶのＰｌおよび３８ＭＭＴ／のＰ２を求める。

もちろん、これらＭＭＶ読みはある常数係数（この場合
１０．２５）を乗じてＭＭＶ読みをその相当圧力値に換
算しなければならない。

ある用途、たとえば、圧力容器、パイプラインなどの大
形のスタッドおよびボルトでは、ファスナを数パスで締
めるのが一般的な慣習である。すなわち、１回のパスで
すべてのファスナをたとえば１００フイート・ポンドの
トルクに締め、次に２回目のパスで２００フイート・ポ
ンドまで、次に３回目のパスでたとえば３００フイート
・ボンドの最終トルクまで締める。この場合には、Ｋの
決定、予荷重の決定、およびトルクの決定のためのトル
ク−回転プロセスは中間パスの終りで行うことができ、
最終遮断トルクは最終パスで求めることができる。

トルク−回転／ナツト係数の方法を操作者が手動で行う
方法に基づいて説明してきたが、この方法は自動化して
適切なプログラムを用いてコンピュータ制御で行うこと
ができることが理解されるであろう。

好ましい実施例を示し、説明したが、これに各種の修正
および置換を本発明の精神および範囲から逸脱すること
なく行うことができる。したがって、本発明は例示のた
めに説明したものであり、限定するためではない。

〔発明の効果〕

当業者は本発明が動力駆動レンチにより締付は要素に加
えられる実際のトルクを確認する独特な方法と装置とを
提示していることを理解するであろう。トルクは実時間
で求められ、ディジタル表示として提示される。本発明
は長０間の懸案を克服するとともに当業界における長い
間の切実な必要性を満たすものである。

トルクの直接ディジタル読みを発生することにより、本
発明は圧力ゲージの読出しを使用することに関連する従
来技術の、先に述べた幾つかの問題を克服している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトルク測定ディジタル・トルク読出し
装置のブロック図である。 第２図は本発明のディジタル・トルク読出し装置の機能
図である。 第３Ａ図および第３Ｂ図は本発明のディジタル・トルク
読出し装置のマイクロプロセッサまたはコンピュータの
プログラムの流れ図を示す。 第４図は本発明の装置に使用する信号調節器およびアナ
ログ・ディジタル変換論理回路を示す概要図である。 第５図はマイクロプロセッサおよび関連構成要素を示す
ブロック図である。 第５Ａ図は本発明に使用する電源ユニットの概要図であ
る。 第６図は本発明に使用する選択スイッチとＬＣＤ表示盤
とのブロック図である。 第７図は本発明の自動反復動作終結装置について修正し
た第１図のブロック図の変形である。 第８図は本発明の自動反復動作終結装置について修正し
た第２図の機能図の変形である。 第９Ａ図は本発明の自動反復動作終結装置について修正
した第３Ａ図の機能図の変形である。 第９Ｂ図は本発明の自動反復動作終結装置について修正
した第３Ｂ図の流れ図の変形である。 第９Ｃ図および第９Ｄ図は本発明の自動反復動作終結の
特徴の流れ図である。 第１０図は本発明の自動反復動作終結装置についで修正
した第５図のブロック図の変形である。 第１１図〜第１３図は自動反復動作終結を示す圧力対時
間のグラフである。 第１４Ａ図〜第１４γ図は自動反復動作終結装置の制御
コンピュータのマイクロプロセッサまたはコンピュータ
のプログラムの流れ図である。 第１４Ａ図乃至第１４に図に示したプログラム図におけ
る略号はそれぞれ下記を意味するＣＨＤＣＬ　−（可能
な値：“　“　／／　Ｘ／／　、　／／　ＨＨ＃　）ポ
ンプを差込んでないか、あるいは 装置が次のボルトに対して準備が完 了しているかあるいは装置がデツト マンのスイッチを用いて打切られた かをチエツクする。 ＪＯＢ＄□英数字で、ジョブ情報を表わす。 ＤＡＴＥ＄−英数字で、日付を表わす。 ＢＯＬＴ＄−英数字で、ボルトの区別を表わす。 ＷＲＥＮＣＨ−英数字で、油圧レンチの型を表わす（レ
イモンド・エンジニアリングの １．２　、１．５　、２．５．５　、１０．１５゜ＴＯ
ＲＱＥ−英数字で、フィート・ボンドで表わした入力ト
ルク。 ＰＲ］１ｉＳＳＵＲＥ−英数字で、トルクから計算した
入力圧力。 ＳＷＬ　　−英数字で、レンチ特性の傾斜。 ＹＩＮＴ−英数字で、レンチ特性のＹ切片。 ＰＲＢＳＥＴ−英数字で、ｍＶで表わした目標プリセッ
ト圧力。 ＩＪＯＤＥ−英数字で、動作モード（自動、手動）を決
める常数。 Ｊ　□カウンタ Ｎ　　−（プログラムで決められることになっている）
３秒の時間に対応するカ ウント。 ＩＳＴ　　□レンチ・ストロークのカウンタ。 ■　　□ストローク内の圧力点のカウンタ。 ＭＭＶ　（１）　−ｍＶで表わした圧力変換器の圧力読
み。 Ｐｌ　□最初の圧力点の値。 ＩＰ　　□最初のストローク中に取った圧力点の数。 ５ＬＯＰＥ−最初のデータ点から最後のデータ点までの
圧力の変化を使用して計算し た、二つの読みの間の全体としての 平均傾斜（ｄＰａｖｅ　）。 ５ＬＥＮＤ−最後の１０個のデータ点に対する圧力の変
化を使用して計算した、二つ の読みの間の平均傾斜（ｄｐｆ）。 ＦＬＡＧ−常数＝Ｏまたは最初の良好なストロークに遭
遇したとき１゜ １０・・・トルクレンチ、１２・・・モータ、１４・・
・ポンプ、１６・・・液体貯溜槽、２０・・・圧力安全
弁、２２・・・駆動安全弁、２６・・・圧力変換器、２
８・・・ＡＤ変換器、３０・・・マイクロプロセッサ、
３６・・・圧力オフセット・トリム・ブリッジ、３８・
・・計測増幅器、４０・・・マルチプレクサ、４２・・
・比較器、４４・・・ＤＡ変換器、５２．５４・・・ラ
ッチ、６０・・・選択スイッチ、６２・・・スイッチ・
マルチプレクサ、７４・・・ＬＣＤ表示装置、１１０・
・・後退リレー、１１２・・・前進リレー、１１４・・
・コンピュータ、１１６・・・キーボード、１２０・・
・プリンタ。 ＦＩＧ、９　Ｄ ■　　　　　　　　　　　　前進 マイクロ７０セ・・ノブ４ 引ｍ計うの６１１１ルー　　圧力変換１【の　、左ｍａ
ｓｓ開放信号υｆ３に６つ　　　＾４＾グＶ庇Ｍソシ６
文イ緊Ｄ−お３ｔｌ”　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　七−ド車−つ　　′−３自ゝ９’　　　
Ｉ＞０ （阪ルｌを開＜　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ＭＭＶαカッ〉０のと４！（；ひぎリカウ〉
トと −’Ｘ、ｔ　　　ゆ１１４、　　　　　　　　　　　　
　　島η力さするユと釈で５６否　　　う（ｄまマイク
ロブ０４！・ｙ’す゛　　　　　　　　　　　　イエス
から奮１側項シへの １７′さ″ゝ　　　　　触り功　１−１＋１タイマ嘗１
犯りに友る ２５Ａヘ ノーリセ、７トイ１８１゜ 前進を開く の最懐の２７ケの能みＥ Ｒ５２３２’ｉ＆む　　　　　　　　　　　　　　　　
　モーに車−゛１ノー ル〃イＶの最後の２０ａの ５　　　　　　　文官υ・あるか７　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　Ｉとにストリンク゛デ
ュタ牟と（７送る イエス　　　　　　　　　　　　　　　　２１ｘ４文宮
ｎｉｌ！を開＜　　　　　　　　　　　　　　　　ＡＳ
ＣＩｌ’ｇの次＋＝　　　　　　１１４へ＜ＣＲ＞ｂｃ
繞く １１４へ　　　文官シ・左 ＲＥ２３２＋：送３ ヒ「ｉ目−■ ＦＩＧ、１４Ａ ＦＩＧ、１４Ｂ ＦＩＧ、１４ｃ ＦＩＧ、＋４Ｄ ＦＩＧ、１４Ｆ （ＦＩＧ、１４Ｇ） ＦＩＧ、１４Ｇ ｔｒｌＩＪ、ｌ’ｉｈｌ　　　　　　　　１ＦＩＧ、ｌ
４ＥｌＦＩＧ、１４Ｈ ＦＩＧ、Ｉ４Ｉ ＦＩＧ、１４Ｊ ｌイ８サフルーチン ＦＩＧ、１４に

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動作流体をポンプから供給される流体駆動トルクレ
   ンチの動作を自動的に反復し終了する装置であつて、 トルクレンチにより締付け要素に加えるべき所定レベル
   のトルクを選択する第１の制御手段と、 前記第１の制御手段に接続されて前記第１の制御手段か
   ら前記所定レベルのトルクに比例する第１の信号を受け
   、レンチの締付け動作サイクルを開始する第２の制御手
   段と、 前記レンチ内の動作流体の圧力を監視し、前記レンチに
   より締付け要素に加えられるトルクに比例する第２の信
   号を発生する監視手段と、前記第１と第２の信号とを比
   較し、前記第２の制御手段にレンチの動作を中断する第
   ３の信号を伝える比較手段と、 を備え、前記第１の制御手段はレンチの締付け動作サイ
   クルの圧力履歴を分析して他の締付け動作サイクルを開
   始するかあるいは締付け動作を終了することができるこ
   とを特徴とする装置。 ２、前記第１の制御手段はレンチの動作の大きさとファ
   スナに加えるべき所定のトルク負荷とを選択する入力手
   段を備えた第１のコンピュータ手段を備えており、該コ
   ンピュータ手段は所定のトルク負荷を前記第１の信号に
   対する第１の電圧信号に変換することができるようにな
   つている特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、前記第２の制御手段は、前記第１の電圧信号を受け
   て一連の基準信号を前記比較手段に伝える第２のコンピ
   ュータ手段を備えており、前記監視手段は、レンチ内の
   動作流体の圧力を検知してこれに比例する電圧信号を前
   記第２の信号に対して発生する圧力変換手段を備えてお
   り、 前記比較器手段は、前記一連の基準信号と前記第２の電
   圧信号とを比較し、前記第１の信号と第２の信号との間
   の関係に応じて前記第３の信号として電気信号を発生す
   るようになつている特許請求の範囲第２項に記載の装置
   。 ４、前記第１の制御手段は、所定トルクより少ないトル
   クが締付け要素に加えられているレンチの中間ストロー
   クと、所定レベルのトルクが締付け要素に加えられたレ
   ンチの最終ストロークとを区別することができる特許請
   求の範囲第３項に記載の装置。 ５、前記第１の制御手段は、レンチの動作流体の圧力の
   変化のレンチの締付けサイクルの実質的部分にわたる平
   均速さとレンチの締付けサイクルの終りにおける動作流
   体の圧力変化の最終速さとの関係を分析してレンチの中
   間ストロークとレンチの最終ストロークとを区別するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６、圧力の変化の前記最終速さが圧力の変化の前記平均
   速さより大きいという関係はレンチの中間ストロークと
   して識別されることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   に記載の装置。 ７、圧力の変化の前記最終速さが圧力の変化の平均速さ
   より小さいという関係はレンチの最終ストロークとして
   識別されることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
   載の装置。 ８、前記第１の制御手段はレンチの中間ストロークと無
   ストロークとをも区別することができる特許請求の範囲
   第５項に記載の装置。 ９、前のストロークの期間の９０％より少ない期間にお
   いて圧力の変化の前記最終速さが圧力の変化の前記平均
   速さより大きいという関係はレンチの無ストロークとし
   て識別されることを特徴とする特許請求の範囲第８項に
   記載の装置。 １０、動作流体をポンプから供給される流体駆動トルク
   レンチの動作を自動的に反復し終了する装置であつて、 ポンプと前記レンチとの間にあつて加圧流体を前記レン
   チに導いて該レンチを前進あるいは後退させる流れ制御
   弁手段と、 前記流れ制御弁手段に接続され、該流れ制御弁手段を中
   立位置または前進位置に位置決めして加圧流体を前記レ
   ンチに伝え、前記レンチを前進させる第１の弁制御手段
   と、 前記流れ制御弁手段に接続され、該流れ制御弁手段を中
   立位置または後退位置に位置決めして加圧流体を前記レ
   ンチに伝え、前記レンチを後退させる第２の弁制御手段
   と、 トルクレンチにより締付け要素に加えるべき所定レベル
   のトルクを選択し、該所定レベルのトルクに比例する、
   前記レンチに供給される流体の遮断圧力レベルに比例す
   る第１の信号を発生する第１の制御手段と、 前記第１の制御手段に接続されて該第１の制御手段から
   前記所定レベルのトルクに比例する前記第１の信号を受
   取る第２の制御手段であつて、前記第１および第２の弁
   制御手段を動作させるように接続され、適切な信号に応
   じて動作して前記第１の弁制御手段を動作させ、前記流
   れ制御弁手段を前記レンチが前進してファスナを締付け
   る加圧流体を伝えるように位置決めする第２の制御手段
   と、 前記ポンプに伝えられる流体の圧力レベルを検知し、前
   記レンチにより締付け要素に加えられたトルクに比例す
   る第２の信号を発生する圧力検知手段と、 前記第２の信号を前記第２の制御手段からの一連の圧力
   レベル信号と比較し、前記ポンプ内の圧力が前記第２の
   制御手段からの圧力レベル信号と等しいとき前記第２の
   制御手段に第３の信号を発生する比較器手段と、 を備え、 前記第２の制御手段への前記第１の信号は遮断レベルを
   設定し、前記第２の制御信号は、前記比較器手段からの
   前記第３の信号が前記遮断圧力レベルに等しい前記ポン
   プ内圧力と比例しているとき、前記流れ制御弁手段を中
   立位置に位置決めするように前記第１の弁制御手段を動
   作させるように働き、 前記第１の制御手段はレンチの締付け動作サイクルの圧
   力履歴を分析して締付け動作を終結させるか、あるいは
   前記第２の制御手段にまず前記第２の弁制御手段を動作
   させて前記流れ制御弁手段を前記レンチに加圧流体を伝
   えて前記レンチを後退するように位置決めし、次いで前
   記第２の弁制御手段を動作させて前記流れ制御弁手段を
   中立位置に位置決めし、次に前記第１の弁制御手段を動
   作させ、前記流れ制御弁手段を前記レンチに加圧流体を
   伝えてファスナを締付ける別の動作サイクルを行うよう
   に位置決めすることができるようにしたことを特徴とす
   る装置。 １１、前記第１の制御手段はレンチの動作の大きさとフ
   ァスナに加えるべき所定のトルク負荷とを選択する入力
   手段を有する第１のコンピュータ手段を備えており、該
   コンピュータ手段は所定のトルク負荷を前記第１の信号
   に対する第１の電圧信号に変換できることを特徴とする
   特許請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２、前記第２の制御手段は、前記第１の電圧信号を受
   け前記比較器手段に一連の基準信号を伝える第２のコン
   ピュータ手段を備えており、前記監視手段は、レンチ内
   の動作流体の圧力を検知し、これと比例する電圧信号を
   前記第２の信号として発生する圧力変換器手段を備えて
   おり、 前記比較器手段は、前記一連の基準信号と前記第２の電
   圧信号とを比較し、前記第１の信号と第２の信号との関
   係に応じて電気信号を前記第３の信号として発生するよ
   うになつていることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   項に記載の装置。 １３、前記第１の制御手段は、所定トルクより少ないト
   ルクが締付け要素に加えられているレンチの中間ストロ
   ークと所定レベルのトルクが締付けトルクに加えられて
   いるレンチの最終ストロークとを識別することができる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置
   。 １４、前記第１の制御手段は、レンチの動作流体の圧力
   変化の、レンチの締付けサイクルの実質部分にわたる平
   均割合とレンチの締付けサイクルの終りにおける動作流
   体の圧力変化の最終割合との関係を分析することにより
   レンチの中間ストロークとレンチの最終ストロークとを
   識別することを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記
   載の装置。 １５、圧力変化の前記最終割合が圧力変化の前記平均割
   合より大きいという関係はレンチの中間ストロークとし
   て確認される特許請求の範囲第１３項に記載の装置。 １６、圧力変化の前記最終割合が圧力変化の平均割合よ
   り小さいという関係はレンチの最終ストロークとして確
   認される特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １７、前記圧力検知手段は、圧力変換器手段を備えてお
   り、更に 前記圧力変換器手段に接続されて該圧力変換器手段から
   出力を受け、これと比例する信号を前記比較器手段に伝
   える増幅器手段を備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１０項に記載の装置。 １８、前期第２の制御手段はマイクロプロセッサ手段で
   あり、更に 前記マイクロプロセッサ手段から一連のディジタル電圧
   信号を受け、該信号を順に前記比較器に伝えて前記増幅
   器手段からの圧力レベルに比例する前記出力信号と比較
   するように接続されているディジタル・アナログ変換手
   段を備えており、 前記比較器手段は、前記マイクロプロセッサ手段に接続
   されて、前記比較器手段へのディジタル電圧信号と前記
   比較器手段への増幅器出力信号とがほぼ等しいとき、前
   記マイクロプロセッサ手段に信号を伝えるようになつて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の
   装置。 １９、動作流体をポンプから供給される流体駆動トルク
   レンチの動作を自動的に反復し終了する方法であつて、 第１の制御手段により、トルクレンチにより締付け要素
   に加えるべき所定レベルのトルクを選択するステップと
   、 前記第１の制御手段に接続されている第２の制御手段に
   前記第１の制御手段から前記所定レベルのトルクに比例
   する第１の信号を伝えてレンチの締付け動作サイクルを
   開始させるステップと、 前記レンチ内の動作流体の圧力を監視し、前記レンチに
   より締付け要素に加えられるトルクに比例する第２の信
   号を発生するステップと、前記第１の信号と第２の信号
   とを比較し、前記第２の制御手段に第３の信号を伝えて
   レンチの動作を中断させるステップと、 前記第１の制御手段によりレンチの締付け動作サイクル
   の圧力履歴を分析し、締付け動作の別のサイクルを開始
   するか、あるいは締付け動作を終結するステップと、 からなることを特徴とする方法。 ２０、第１の制御手段によりトルクの所定レベルを選択
   する前記ステップは、第１のコンピュータ手段に入力を
   伝えてレンチの動作の大きさとファスナに加えるべき所
   定のトルク負荷とを選択することを含んでおり、前記コ
   ンピュータ手段は所定のトルク負荷を前記第１の信号と
   して第１の電圧信号に変換することができるようになつ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載
   の方法。 ２１、前記第２の制御手段は、前記第１の電圧信号を受
   け、一連の基準信号を前記比較器に伝える第２のコンピ
   ュータ手段を備えており、 前記監視ステップは、レンチ内の動作流体の圧力を検知
   し、これに比例する電圧信号を前記第２の信号として発
   生することを含んでおり、前記比較ステップは、前記一
   連の基準信号と前記第２の電圧信号とを比較し、前記第
   １の信号と第２の信号との関係に応じて前記第３の信号
   として電気信号を発生することを特徴とする特許請求の
   範囲第２０項に記載の方法。 ２２、所定トルクより少ないトルクが締付け要素に加え
   られているレンチの中間ストロークと、所定レベルのト
   ルクが締付け要素に加えられているレンチの最終ストロ
   ークとを識別するステップを含んでいることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２１項に記載の方法。 ２３、前記識別するステップは、レンチの動作流体の圧
   力変化の、レンチの締付けサイクルの実質部分にわたる
   平均割合と、レンチの締付けサイクルの終りにおける動
   作流体の圧力変化の最終割合との関係を分析することに
   よりレンチの中間ストロークとレンチの最終ストローク
   とを識別することを含んでいることを特徴とする特許請
   求の範囲第２２項に記載の方法。 ２４、圧力変化の前記最終割合が圧力変化の前記平均割
   合より大きいという関係はレンチの中間ストロークとし
   て確認されることを特徴とする特許請求の範囲第２３項
   に記載の方法。 ２５、圧力変化の前記最終割合が圧力変化の平均割合よ
   り小さいという関係はレンチの最終ストロークとして確
   認されることを特徴とする特許請求の範囲第２３項に記
   載の方法。 ２６、前記識別するステップは更に、レンチの中間スト
   ロークと無ストロークとを識別することを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第２３項に記載の方法。 ２７、圧力変化の前記最終割合が圧力変化の、以前のス
   トロークの期間の９０％より少ない期間内の平均割合よ
   り大きいという関係はレンチの無ストロークとして確認
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２６項に記載
   の方法。 ２８、更に、 締付けられているファスナのナット係数を確認するステ
   ップと、 確認したナット係数に基きファスナに加える予荷重を決
   定するステップと、 決定した予荷重にしたがつてファスナに加えるべきトル
   クの所定レベルを変更するステップと、 を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１９項
   に記載の方法。 ２９、前記ナット係数はレンチ内の動作流体の圧力とレ
   ンチの角ストロークとから求めることを特徴とする特許
   請求の範囲第１９項に記載の方法。 ３０、前記ナット係数は ▲数式、化学式、表等があります▼ ただしＫ＝ナット係数 Ｌ＝レンチのレバー腕の長さ（インチ） Ａ＿Ｃ＝レンチ・ピストンの断面積 Ｋ＿Ｂ＝ボルトのこわさ（ポンド／インチ）Ｋ＿Ｊ＝接
   手のこわさ（ポンド／インチ） Ｄ＝ボルトの呼び直径 ΔＰ＝レンチ・ストローク期間内の圧力 の変化（ｐ．ｓ．ｉ） Δθ＝レンチの角ストロークまたはナッ トの「角」の変化 Ｐ＿ｉ＝ねじのピッチ（インチ） の関係から求めることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ９項に記載の方法。 ３１、前記予荷重は Ｆ＿Ｐ＝Ｔ／ＫＤ ただしＦ＿Ｐ＝予荷重 Ｔ＝トルク Ｄ＝ファスナの直径 の関係から求めることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ９項に記載の方法。 ３２、流体駆動レンチにより締付けられるファスナに加
   える予荷重を決定する方法であつて、締付けられるファ
   スナのナット係数を締付けストローク期間中のレンチの
   動作流体の圧力差とレンチの角ストロークとを含むデー
   タから求めるステップと、 ファスナに加える予荷重を Ｆ＿Ｐ＝Ｔ／ＫＤ ただしＦ＿Ｐ＝予荷重 Ｔ＝トルク Ｄ＝ファスナの直径 の関係から求めるステップと、 からなることを特徴とする方法。 ３３、前記ナット係数は ▲数式、化学式、表等があります▼ ただしＫ＝ナット係数 Ｌ＝レンチのレバー腕の長さ（インチ） Ａ＿Ｃ＝レンチ・ピストンの断面積 Ｋ＿Ｂ＝ボルトのこわさ（ポンド／インチ）Ｋ＿Ｊ＝接
   手のこわさ（ポンド／インチ） Ｄ＝ボルトの呼び直径 ΔＰ＝レンチ・ストローク期間内の圧力 の変化（ｐ．ｓ．ｉ） Δθ＝レンチの角ストロークまたはナッ トの「角」の変化 Ｐ＿ｉ＝ねじのピッチ（インチ） の関係から求めることを特徴とする特許請求の範囲第３
   ２項に記載の方法。 ３４、更に、求めたナット係数を基にファスナにトルク
   を加えて所定の予荷重を得るステップを含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第３２項に記載の方法。