JPH03184774A - ねじ継手を締付ける方法および装置 - 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】 本発明はねし継手を一定の予応力レベルに締付ける方法
および装置に関する。

とくに、本発明は作業的に改善された方法でねし継手を
締付ける方法および手持式装置に関する。

手持式動力ナツトレンチに関する問題は、オペレータが
その筋力を、工具ハウジングおよびハンドルに生ずる迅
速に変化する反作用力に適応さセる困難さにある。とく
に、オペレータが、発生トルクしたがってトルク反作用
が急激に停止したとき締付けの終わりに生ずる厄介な振
動をうける問題である。オペレータの反応する能力は工
具ハンドルのトルク消失はどには決して早くなく、オペ
レータ自身意図しないで工具を振動させてしまう。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図には、異なったトルク量を有する三つの異なった
継手Ｉ、■および■の、継手に伝達されるトルクＭ、工
具ハンドルの位置りおよび時間の関係が示されている。

継手■はきわめて急なトルク変化率および短い締付は工
程時間を有するもつともこわい継手である。継手■は中
間のトルク変化率を有し、一方継手■は低いトルク変化
率および比較的長い締付は工程時間を有する。

時間軸の下に、工具ハンドルの位置りが伝達されるトル
クＭおよび締付は工程の時間の関数として示されている
。

第１図に示すすべての場合において、伝達されるトルク
は各曲線の右側端部の垂直部分によって示されたように
きわめて急速に停止される。しかしながら、このきわめ
て急激な伝達トルクの停止は人の反応能力に対して余り
にも速すぎる。これは対応するＭ曲線の右側端部を通っ
て延びる０曲線によって示されている。

締付は工程の長さにより、オペレータは過度に反応し、
それに劣り、工具ハンドルおよび自分の腕に二倍の振動
を生ずる。このきわめて普通の状態は第１図の締付はケ
ース■として示されている。

締付は工程の長さが第１図のケースＩに示すようにきわ
めて短いと、オペレータが強い筋肉作用を生ずるのはき
わめて遅い。その代わり、反作用トルクの大部分は工具
質量によってまたオペレータの腕の質量によって吸収さ
れる。

第１図のケース■のように小さいトルク量によって継手
を締付けるとき、一定の予応力に達するのに比較的長い
時間を要する。この場合、工程の長さはオペレータが連
続する反作用トルクに耐えるのに必要な筋力を発生する
のに十分であるばかりでなく、オペレータがきたるべき
トルク停止の準備できるようにするのにも十分である。

これは過度の反応がないことを意味している。

しかしなから、オペレータに不愉快かつ厄介な作業条件
を生ずる過度の反応を防止するため、本発明による方法
および装置は、締付は工程を、ねじ継手に対するトルク
負荷が一定の予応力レベルを示す点を通過する時間まで
延長されるように、変更する０時間間隔Δを以上の長い
トルク負荷は徐々に減少する特性を有し、第２図に示す
ように連続的に直線的にゼロにされる。

トルク減少割合ｄＭ／ｄｔは、工具のトルク負荷特性を
各オペレータの反応に対する個々の能力に調節可能であ
る。たとえば、長いトルク負荷時間Δｔは予応力トルク
間隙１５〜１５ＯＮｍに対して０．１〜０．５内で調節
可能にすべきであり、また−層大きい予応力トルクの大
きさに対してΔｔはさらに長くなる。適当なトルク減少
割合は５０〜３００ｐＪ　ｍ　／　ｓとすべきである。

第３図に示す電気的に付勢される締付は工具１０は、無
ブラシＡＣモータ、動力供給装置１１および制御ユニッ
ト１２を有する。動力供給装置１１はＤＣ動力源１４か
らＤＣ動力を供給されるインバータを有し、動力供給源
１４は可変周波数および電圧振幅のＡＣ動力を工具１０
に供給する。

動力検出器１５はＤＣ動力源１４と動力供給源１１の間
に設置され、制御ユニット１２に接続されている。また
そのため、トルク変化速度ｄＭ／ｄｔの所要値を設定す
るトルク量調節装置１６が接続されている。

制御ユニット１２は二段階締付は工程に必要なすべての
テークを入力されたプログラムしうるプロセッサを有す
る。

第４図に示された装置は第２図の装置とは、動カニ具が
工具の作用中実際のトルク値を検出する検出器！２５を
備える点において相違している。

この検出装置２５は比較装置２６に接続され、実際に検
出されたトルク値は所要の設定値と比較される。実際に
検出されたトルク値が予定値に達するとき、信号が制御
ｎユニット１２に伝達される。

第５図に示された装置は、二本の平行な供給管３Ｉ、３
２を通して高圧空気を供給される空気動カニ具３０を有
し、供給管の一方は弁３３を通して高圧空気源に連通し
他方は弁３６および調節可能な制限器３７を通して圧力
アキュムレータ３５に連通している。

締付は中、両方の弁３３．３６は開いて空気流が高圧空
気源から工具３ｏならびにアキュムレータ３５に流され
る。１手の所要の最終手応カレヘルに達したとき、弁３
３は閉鎖され一方弁３６は開いたままで、高圧空気はア
キュムレータ３５内に保持され工具を別の時開間隔Δｔ
の間作用状態に維持する。アキュムレータの放出速度は
制限器３７の設定によって決定され、アキュムレータ供
給管３２内の圧力降下に従って、工具３ｏによって供給
されるトルクは減少する。アキュムレータ３５の放出速
度は供給されるトルクの減少率ｄＭ／ｄｔに直接対応し
、そのことはｄＭ／ｄｔが制限器３７のｍ節によって変
化しうることを意味している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による伝達トルク、工具ハンドルの位
置および三つの異なった締付は状態の関係を示す三軸線
図であり、第２図は本発明の方法および装置による締付
は特性を示す第１図と同様の線図であり、第３図は本発
明の一実施例装置を示し、第４図は本発明の別の実施例
装置を示し、第５図は本発明のさらに別の実施例装置を
示す。 １０−一締付は工具、１１−・・動力供給源、１２・−
・−制御ユニット、１５−・・−動力検出器、１６・−
・−トルク調節装置、２５−動力検出装置、２６−・−
・比較装置、３０−　　空気動カニ具、３１．３２・−
機器管、３３　、　３６−　　弁、３５−　　アキュム
レータ、３７−　　制限器 Σ Σ 「） ＦＩＧ　５ 手続補正書 （方式） ％式％ ねじ継手を締付ける方法および装置 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、継手が一定の予応力レベルに達するまで締付けられ
   る継手にトルクを負荷することよりなるねじ継手を締付
   ける方法であつて、前記トルクの負荷が前記一定の予応
   力レベルに達した後徐々に減少することを特徴とするね
   じ継手を締付ける方法。 ２、前記トルク負荷が一方では前記一定の予応力レベル
   にまた他方ではゼロレベルに対応するトルク値によつて
   限定されるトルク間隔の少なくともかなりの部分に亘つ
   て減少する請求項１に記載の方法。 ３、前記トルク負荷が二つの連続する工程に分割され、
   前記第１工程は前記一定の予応力レベルに始まりかつ前
   記トルク負荷を比較的短時間に急激に減少することを含
   みまた前記第２工程は前記第１工程に続きかつ前記トル
   ク負荷を比較的長く緩慢に減少することを含む請求項１
   記載の方法。 ４、トルク供給動力工具、前記工具を動力源に接続する
   動力供給装置、および前記動力供給装置に接続された制
   御装置を有し、かつ前記工具の作用状態を検出する装置
   を有するねじを締付ける装置であつて、前記制御装置は
   一方では前記一定の予応力レベルに達したとき前記工具
   への動力供給停止を開始し他方では前記一定の予応力レ
   ベルに達したとき前記工具への動力供給を連続的に徐々
   に減少し始める装置を有するねじを締付ける装置。 ５、停止を開始しまた動力供給を連続して徐々に減少し
   始める装置は動力供給の減少割合を設定する調節装置を
   有する請求項４記載の装置。