JPH06501549A - トルク読取り装置を組み込んだ締付け要具 - 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】 上長引取−ｉ獲−＠ａｍ、欠込−人天１杢Ｕ共一本申請は゛′トルク読取り装置 を組み込んだ締付は要具″と題する１９９０年７月６日に申請され目下ベンディ ングの米国特許申請筒０７１５４９．３４８号の１部継続出願である。

木見匪二丁μ 本願発明はチャック（つかむ装置）のための締付は要具に関する。より詳細には 本発明はチャックの固定ナツトを締付けるために加えられたトクルを計測するた めの組み込まれたトルク読み取り装置に関する。

高速工具においてはチャックの固定ナンドを特定のトルクに締めることは重要で ある。若しも固定ナツトが十分に締められていないと、工具は運転中にゆるんで 、そばに立つ人に危険な脅威を与える。他方においては締め過ぎは工具又はチャ ックに損傷を与えかねない。

締付は要具は現在ではチャックの固定ナツトの締付けを助けるために用いられて いる。一般的に云えば締付は要具は、その中に工具ホールダー又はチャックを受 け入れるように形成された開口部をもつ固定のブロックを含む。一般的には工具 ホールダーは１個又は複数のキー溝をもつフランジを含む。固定ブロックに固定 されたキーは締付は要具に関して工具ホールダーの回転を妨げこように工具ホー ルグー上のキー溝と係合する。斯くして締付は要具は、固定ナツトが締められた とき工具ホールダーを定められた位置に保つために万力又はクランプに類似の仕 方で作用する。

現在においてはチャックの固定ナツトを締めるために加えられる締め付はトルク を測定する能力をもつ締付は要具はない。トルクは、固定ナツトを締付けるため の通常のトルクレンチを用いて決定される。しかしトルクレンチは必らずしもこ れが必要なときに手に入るとは限らない。更にトルクレンチは凡ての応用におい て用いられることはできない。

本１」順へ襞鳥、ｈｉｈ咋 本願発明によって、締付は要具にトルク測定装置を組込むことによって締付はト ルクを測定するためのトルクレンチに対する必要は除去される。本願発明のトル ク測定装置の１つの実施例はブロックの中心から予め定められた半径位置に固定 ブロックに取付けられたダイヤル指示装置を含む。トルク伝達カラーは回転可能 に固定ブロックに取付けられチャックを受け入れて保持するよう適合されている 。

トルクがチャックの固定ナンドを締めるために加えられると、カラーはアクチュ エーターロッドに対して回転しアクチュエーターロッドは今度はダイヤル指示装 置を押してダイヤル指示装置の指針が対応して動く結果となる。

トルク測定装置の第２の実施例はそこに取付けられたひずみ計をもつ片持梁の部 材を含む。この部材は固定ブロックの中に取付けれら、固定ブロックの中に回転 可能しこ取付けられたトルク伝達カラーの中の切欠きの中に突き出てし）る。こ のカラーはチャックを受け入れて保つよう適合されている。カラーの回転によっ て起される片持梁の部材のたわみによって、加えられたトルクが決定されること カスできる。

前に述べたことに基いて、トルク測定装置を組込んだ、チャックの固定ナツトを 締付けるための締付は要具を提供することば本願発明の主要な目的である。

本願発明のもう１つの目的は色々な寸法のチャ・ツクを受け入れるように適合さ れたチャックの固定ナツトを締付けるための締付は要具を提供することである。

本願発明のもう１つの目的は若干の可動部分をもつ比較的簡単な構造をもつチャ ックの固定ナンドを締付けるための締付は要具を提供することである。

本願発明のもう１つの目的は使い易いチャックの固定ナツトを締めつけるための 締付は要具を提供することである。

本願発明の其の他の目的及び利点は単にこのような発明を例示するに過ぎない次 の記述と添付図面を研究することが一見して明らかとなるであろう。

１１五１１皇五泗− 第１図は締付は要具の第１の実施例の分解された透視図である。

第２図は締付は要具の第１の実施例の前両立面図であって、本願発明を示すため にその１部が断面で示されている。

第３図は支持ブロックの側面に平行な平面に沿ってとられた、締付は要具の第１ の実施例の断面図である。

第４Ａ図は本願発明において用いられたトルク伝達カラーとアダプター板の透視 図である。

第４Ｂ図はトルク伝達カラーの底面側を示す部分的な透視図である。

第５図はそこに取付けられたチャックを示す第１の実施例の組立てられた締付は 要具の透視図である。

第６図は本願発明の第２の実施例の分解された透視図である。

第７図は本願発明の第２の実施例のトルクの計測装置の片持梁部材の等角投影図 である。

第８図は本発明を例示するためその１部を断面で示した本願発明の第２の実施例 の前両立面図である。

第９図は本願発明の第２の実施例に用いられているトルクの伝達カラー及びアダ プター板の透視図である。

第１０図は支持ブロックの側面に平行な平面に沿ってとられた本願発明の第２の 実施例の断面図である。

第１１図はチャックが取付けられていることを示す第２の実施例の組立てられた 締付は要具の透視図である。

１ｆｆｌｌＬ毘星粂彼肌 添付図面には、本願発明の締付は要具がそこに示され、一般的に図面番号１０で 示されている。締付は要具Ｌｏ１士通常のチャックの固定ナツトを締めるために 用いられる。

一般的に云って、チャックは傾斜した後端とフランジで分けられた前端を含む。

前端にはコレットを受け入れるために傾斜した穴が形成されている。固定ナツト はチャックの前端にねじ込まわでいる。固定ナンドが締め付けられると、コレッ トは傾斜した穴の中に押し込まれてコレ・ノドを工具とつかむ係合に押しつける 。このようなチャックは第６図に示されここで議論される。本願発明の締付は要 具１０は固定ナツトを締めるために加えられるトルクの量を示すために組込まれ たトルク計測装置を含む。

締付は要具］−〇は一般的に固定した支持ブロック１２；チャンクを受け人狙、 且つ保持するため支持ブロックの中に回転可能に取付けられるトルク伝達カラー ４０；トルク伝達カラー４０に関してチャックを回転しないように保つロック手 段５０；及び固定ブロックに取付けられ、固定ナツトに加えられたトルクを示す ためにトルク伝達カラー４０の回転に反応するＩ−ルク指示装置組立７６とを含 む。

支持ブロック］２は低炭素鋼から作られたブロックである・支持ブロック１２は 前面から後面にそこを通って伸びる中心開口部１４を形成されている。中心開口 部１４の壁はトルク伝達カラー４０を受け入れるための連続した環状の溝１６を 形成されている。

支持ブロック１２は２つの部分に作られている、即ち上半分１８と下半分２０で ある。上半分１８は下半分２０の上にのり、この２つの半分は１組の固定ボルト ２２によっつで固定されている。固定ボルト２２は上半分１８の凹んだ貫通穴２ ４を通過して、下半分２ｏの中のねじを切られた穴２６の中にねじ込まれる。上 半分１８は又以下に述へるチャックを固定するねじ５６を設けるためブロック１ ２の前面から伸びる固定ねじの切欠き２８を形成されている。

支持ブロック１２の下半分２０は、支持ブロック１２の片側の面から伸び、環状 の溝１６と最も低い点で交差して溝１６の底の中に長円形の開口３２を形成する アクチュエーターロットの穴３０を含む。アクチュエーターロッドの穴３０の他 端は凹所３４に開いている。肩３６は凹所３４の円筒形の壁をアクチュエーター ロットの穴３０と連結する。好ましくはアクチュエーターロットの穴３０は環状 の溝１６に関して接線方向に伸びる。言い換えればアクチュエーターロッドの穴 ３０の軸は環状の溝１６に接している。

トルク伝達カラー４０は第４Ａ図及び第４Ｂ図に最もよく示されているが、カラ ー４０は円形であることがわかる。

カラー４０の外側の直径は、カラー４０が自由に溝１６の中で回転することがで きるように支持ブロック１２の環状の溝１６の直径よりもやや小さい。荊の部分 ４２と後の部分４４を含む切り込まれた開口部がカラー４０の中に形成されてい る。前方を向いた切込み又は肩４６が切込まれた開口部の前と後の部分４２及び ４４の間に形成されている。

開口部の後の部分４４はチャックの傾斜した端がそこを自由に通過することがで きるように寸法をもつがしかしチャックのフランジよりも小さい。切込まれた開 口部の前の部分４２はチャックのフランジを収容するに足る大きさの寸法をもつ 。キー溝４８はカラー４０の前の部分４２の中に直径に関して反対の位置に形成 されている。第１図に示されたように、キー５０は最も低いキー溝４８の中に固 定され、肩４６の中のねじを切られたキーボルト穴５４の中にねじ込まれたキー ボルト５２によって取付けられている。

キー５０は、チャックをカラー４０に関して回転しないように保つためチャック のフランジの中に形成されたキー溝と係合するよう適合されている。

放射方向に伸びるロックねじ穴５８はカラー４０の中で直径に関してキー５０に 反対の点に形成される３チヤツクロツクねじ５６はカラー４０の中のロックねし 穴５８の中にねじ込まれ、最も上にあるキー溝４８を通過する。チャックロック ねし５６ははチャックをカラー４０の中に固定するためチャックのフランジの中 のキー溝の１つと係合するよう適合されている。チャックロックねじ５６はねじ をつかみ且っまわすためにその上に握り６０をもつ通常の手で廻すトルクねじで ある。ねじはカラーから上方に伸びて支持ブロック１２の上の部分１８の中のロ ックねじの切欠き２８を通る。ロックねじの切欠き２８は従ってカラー４０が支 持ブロック１２の中で回転されるときチャックロックねじ５６の動きを許すため に十分な寸法をもたなければならない。

トルク指示装置組立の最初の実施例においては、これは第２図において一般的に 数字７０で示されているが、これはアクチュエーターロッド７２、抵抗要素７４ 及びトルク指示器７６を含む。

アクチュエーターロッド７２は支持ブロック１２の中のアクチュエーターロッド 穴３０の中に配置されその中で軸方向に動く。アクチュエーターロッド７２の１ 端はトルク伝達カラー４０上の切欠き４５と係合されている。アクチュエーター ロッドの他端は抵抗要素７４とトルク指示器７６に対して同時に押す。

抵抗要素はアクチュエーターロッド７２の軸方向の変位に抵抗するためにディス クスプリングであってもよい。スプリングのスプリング常数は勿論トルク指示器 の較正に影響を与える。何故ならより高いスプリング常数はアクチュエーターロ ッド７２を動かすためにより大きなカが必要とされることを意味するからである 。斯くして適当なスプリングの比率をもつディスクスプリングの選択に注意が払 われなければならない。

トルク指示器７６については、これはその面８０上に目盛を有するトルクヘッド ７８を含む通常のトルク指示器又は変位計測手段である。指針８２は抵抗要素７ ４に対してアクチュエーターロッド７２の変位を示すため面８ｏ上を円形に動く 。変位と又抵抗要素７４のスプリング比率を知るとアクチュエーターロッド７２ によって加えられた力は決定されトルクは変位と力の積によって計算されること がテキる。指針８２は操作上指示器７６のステム８６を通って伸びる押しロッド ８４に接続されている。押しロッド８４が押し付けられると指針８２は対応して 動く。トルク指示器の面８０上の目盛は面上の読みがトルクとして示されるよう に増加さ九ることかできる。この形式のトルク指示器は当業者には良く知られて 居り簡潔さのためにこれ以上の詳細な記述は従って省略される。

トルク指示器７６は指示器取付ブロック８８によって支持ブロック１２に側面に 取付けられる。指示器取付ブロック８８は指示器７６のステム８６を受け入れる ためのステム開口部９０を含む。指示器取付ブロック８８の中の取付ねじ穴９４ の中にねし込まれる取付ねじ９２（第１図）はトルク指示器７６を固定する。ト ルク指示器７６を取付けることに加えて指示器取付ブロック８８は抵抗要素を固 定ブロック１２の凹所３４の中に保つ。

前述のことから、アクチュエーターロッド７２のトルク伝達カラー４０による軸 方向の変位は指針８２の対応する動きを起こさせることは明らかである。トルク 指示器７６は、アクチュエーターロッド７２を締め付は要具の中心から適当な範 囲の位置におき、抵抗要素７４として適当なスプリング比率をもつディスクスプ リングを選ぶことによっつで較正される。示された実施例において、アクチュエ ーターロッド７２は要具１ｏの中心から３チンチの範囲に置かれ、抵抗要素７４ のスプリング比率は４０．００００ボンド／インチである。斯くしてアクチュエ ーターロッド７２の０゜００１インチの動きは、１０フイートポンドのトルクに 等しい。

チャックは多くの異った寸法のものが来るので本願発明はアダプターを含む。第 ４Ａ図においては色々な寸法のチャックを受け入れるためカラー４０を適合させ るため本願発明に関連して用いられるアダプタープレート９６が示されている。

アダプタープレート９６は、通常のチャックのキー溝と係合するよう適合された ２つの内側に伸びるとがった先９８をもつアーチ形のプレートである。キー溝１ ００はアダプタープレート９ｏの底に形成され、カラー４０に固定されたキー５ ｏとがみ合う。

アダプタプレート９６は、これが肩４６と面対面の接触を行う迄カラー４０の前 の部分４２の中に挿入される。カラー４ｏに固定されたキー５０はカラー４０に 関してアダプタープレート９６の回転を妨げる。同様に内側に突き出たとがった 先９８はチャックの中のキー溝と係合チャックが回転するのを妨げる。

本願発明の締め付は要具を用いるためにチャックの上の１つのキー溝が第５図に 示されたようにトルク伝達カラー４０のキー５ｏと係合するようにチャックはト ルク伝達カラー４０の中に挿入される。チャックのロックねじ５６はそれからこ れがチャックの中の反対のキー溝と係合する迄締められる。一旦チャソクが締付 は要具１０の中に固定されると１通常の６角レンチ又はスパナ−がチャックの固 定ナツトを締めるために用いられることができる。チャックはカラー４０に回転 しないように保たれるので固定ナツトを締めずために加えられるトルクは、トル ク伝達カラ〜４０を回転させる。アクチュエーターロット７２は、トルク伝達カ ラーがアクチュエーターロット４０に対して回転するときトルク伝達カラー４０ の下側の切欠きによって係合される。アクチュエーターロット４０は軸方向に変 位され、同時にダイヤル指示器７６の押しロッド８４と抵抗手段に対して押しつ けて、指針８２の対応する動きを起させる。

トルクが取除かれると、抵抗手段７４はアクチュエーターロッド７２をもとの指 示しない位置に押しやる。

本願発明のこの第１の実施例において、トルク指示装置組立はチャックの中心か ら知られた距離においてカを測定するためのトルク計測装置から成立っている。

この力と距離の積は固定ナンドにおけるトルクを生む。

このことを念願において、アクチュエーテイング７２に伝達される力を測定する ために用いられる多くの他の装置があることは評価されるべきであります。アク チュエーテイング７２にトルク伝達カラー４０によって伝達されたカが与えられ ると、トルク指示装置組立は圧電性結晶のような力の測定装置であることができ 、この中において結晶に作用された力は結晶を横切った電圧における変化を起し 、そのような変化は対応する力に変換されることができる。

代案においては、アクチュエーターロッド７２が既知の直径のピストンにニュー マチイックラインの中で作動する油圧機構が利用されている。ピストンにががる 力はニューマチインクラインの中に圧力を発生しこれはラインに取付けられた圧 力ゲージによって計測される。圧力とピストンの直径を知るとピストンにかかる 力は計算される。この方はチャックの中心線又は要具の中心からのアクチュエー ターロッド７２の距離に関連してトルクを計算するために用いられる。

本願発明の第２の実施例において第１図に関連するアクチュエーターロッド７２ をもって示されたトルク指示器組立は第６図〜第１１図に示されたトルク指示器 組立２００によって置換えられる。第１図のアクチュエーターロッド７２が第１ 図の抵抗をもつトルク指示器組立に対して圧縮されたのに対し、第６図〜第１１ 図に示された組立２００はアクチュエーターロットの圧縮に依存せず、抵抗のた めにブロック１２とトルク伝達カラー４０の間を伸びる片持梁の部材の曲に依存 する。

第６図〜第１１図に示された締付は要具の詳細は、このトルク指示器組立と例示 のための先細のチャックの追加に関連した詳細を除いてあらゆる点において第１ 図〜第５図のものと同一である。このような状態なので類似の項目に対しては図 番は同一のままとする３ 中心線１５２をもつチャック１５０は先細型であって、先細チャック１５０の肩 １５５がカラーの肩４６を支持する迄トルク伝達カラー４０の開口部の中にはま ることは注目されなければならない。カラーのキー５０も又チャック１５０の屑 １５５の中のキー溝１６０と係合する。二の点においてチャック固定ねじ５６は 、ねじ５６が先細チャック１５０の肩１５５の中のキー溝１６０に入る迄カラー ４０の中の穴５８を通って進められる。ねじ５６は更に進められてチャック１５ ０をカラー４０の中に固定する。

一旦チャック１５０が要具の中に固定されると、固定すット１６５は回転されて 、工具１７０をチャック１５０の中に固定するため所要のトルクに締められる。

しかし本願発明の第２の実施例においてはアクチュエーターロッドは取除かれ、 ベース２１０に固定された片持梁部材２０５（第７図）で置換えられている。部 材２０５にはひずみゲージのような変位計測手段２１５が取付けられて居るので 、ベース２１０が固定され、力Ｆが部材２０５に加えられると曲げモーメントＭ が発生されて部材２０５の壁２１７の引張りと伸張をひきおこす。ひずみゲージ は一般的にゲージの変形によって起された、ゲージの中の２つの端子を横切る電 気抵抗における変化を測定することによって、変位を測定するために用いられる 。曲がっている部材２０５の特性を知るとひずみゲージを変形させる伸張はこの とき部材上の特定位置における力Ｆに関連される。

力Ｆの範囲が与えられるとこのよきは各々の力に対して伸張とひずみゲージにお ける抵抗の結果生ずる変化はトルク指示装置組立の較正カーブを確立するために 監視されることができる。

抵抗を測定するためにワイヤ２２５及び２３０はひずみゲージ２１５から伸びて いる。

第８図に示されたようにトルク指示装置組立２００は固定支持ブロック１２の上 半分１８の中の開口２３５の中に取付けられる。ブロック１２の１つの隅は、組 立２００を備えるために丸められていることに御注目下さい。これは単に便利の ためである。組立２００は第１図に示されたようにブロック１２に取付けること もできた筈である。

第８図において開口部２３５はブロック１２を通って伸びる。組立２００のベー ス２１０はブロック１２の開口部２３５の中に固定される。このことはベース２ １０が開口部２３５の中に押込まれそのあと留るようにベース２１０が開口部２ ３５よりもやや大きい摩擦ばめによって達成される。代案においてはベース２１ ０は接着剤又は他の接着技術を用いてブロック１２に固定されてもよい。

第７図に一寸立戻ると、部材２０５に働く力１１　Ｆ　ｙｊの位置はひずみゲー ジ２１５のたわみに影響することを理解することは重要である。１例として若し も力ＩＩ　Ｆ　ＩＴがベース２１０に近い部材２０５に沿った位置に加えられる と、このときはひずみゲージ２１５に生ずるたわみはより小さいであろう。この ことからひずみゲージ２１５上の計測は力の大きさと部材２０５に沿った力の位 置の両方の函数であることは高く評価されるべきである。

この理由で第８図において組立２００は、トルク伝達カラー４０がひずみゲージ が較正された部材２０５上の特定の予め定められた位置に力を加えるようにブロ ック１２の開口部２３５の中に位置されなげおばならない。

このことは達成するために、アクチュエーターロッド７２と係合するために用い られた第４（ｂ）図に示された長円の切欠き４５に向い合って、第９図はトルク 指示器組立２００の部材２０５を受け入れるようにカラー４ｏの中を伸びる切欠 き２４５をもつトルク伝達カラー４０を示す。

第８図に立戻ると、カラー４０の中の同じ切欠き２４５はトルク指示器組立２０ ０と共に正しい位置に示されている。

トルク指示器組立２００は１片持梁部材２０５がブロック１２の中の開口部２３ ５を通ってカラー４０の切欠き２４５の中へ伸びるようにブロック１２の中に位 置されている２カラー４０が回転されると、切欠き２４５は第７図に示された力 １１　Ｆ　ｎと略同じ位置で部材２０５に接触する。部材２０５はこの配列のた めに慎重に位置される。このようにしてトルク指示器組立２００に既に行われた 較正は利用されることができる。片持梁部材２０５とカラー４０の切欠き２５０ との間の接触は単一の点でないことが可能であるので、行われることのできる１ つの設計の選択肢は、カラー２４０の部材２０５との接触点は、カラー４０の外 周における縁２４７に沿うように切欠き２４５をはとの尾の形にすることを含む 。第８図に示された配設が与えられると、カラー４０が時計方向に回転されると き、力が部材２０５の上に作用して曲げモーメントを加え部材２０．５の外のフ ァイバーを膨張させ、ここでひずみゲージ２２０を変位させる。ワイヤー２２５ と２３０はトルク指示器組立２Ｏ○から計測装置２４０に伸びている。このよう な計測装置は部材２０５のたわみによって起されるひずみゲージ２１５の抵抗に おける変化を決定することができ且つ以前に述べたように、このような情報によ り部材２０５に作用する力１１　ＦＴｌは決定される。このような計測装置は当 業者にはよく知られている。前述したように、力とカラー４０の縁のチャックの 中心線の間の知られた距離とが与えられると、チャックに作用するトルクは容易 に決定される。

第７図と第８図は部材２０５の単に片側２１７のみにひずみゲージ２１５をもつ 部材２０５を示している。ひずみゲージ２１５は引伸ばされたときに最も効果的 であるので、第８図に示された配列はカラー４０の時計方向の回転に対して最も 効果的である。カラー４０の反時計方向の回転によって発生される力も又監視さ れるように、第２のひずみゲージが部材２０５の反対側に位置されてもよい。第 ６図乃至第１１図は固定した支持ブロック１２に取付けられ。

カラー４０の中で切欠き２４５と係合する片持梁部材２０５を示している一方で ２片持梁部材２０５は代案においては（之は図示されていないが）カラー４０に 固定され固定ブロック１２の中の切欠きに係合する。

第９図はトルク伝達カラー４０と切欠き２４５を示している・カラー４０上の切 欠き２４５の放射状の位置はカラー４０の周囲の位置の数の中にある二とができ る。唯一の制限はそのような配列が締付は要具の他の部分を物理的に妨害しない ということである。これは前に指摘されたことであるが第８図に示されたブロッ ク１２の上の部分１８は丸味をつけた隅を含んでいる。トルク指示器組立２００ は同様にブロック１２のもう１つの部分に位置されることもできる。この場合に はカラー４０の中の切欠き２４５は同様にカラー４０の周囲の他の位置におかれ ることとなる。

第９図は父方４（ａ）図に示されたものと類似のアダプターを示す。この詳細は 、カラー４０に対する唯一の変更はカラー４０のまわりに切欠き２４５を追加す ることであることを示すために含まれている。第９図に示されたアダプターの特 徴は第４（ａ）図に示されたものと同一であり、この図に関する論議は又第９図 にも適用される。

前に議論されたように、第３図に示され本発明の第１の実施例に用いられたアク チュエーター７２は、本発明の第２の実施例のトルク指示器組立には必要とされ ない。この理由で第３図に示されたアクチュエーターロッド７２をもつ断面は第 １０図においては第２の実施例に向けるために。

カラー４０とブロック１２の下の部分１４は以前にアクチュエーターロッド７２ があった領域においてしっかりしているように改造されている。

第６図に示された先細のチャックは締付は要具が保持することのできる唯一のチ ャックの型式ではないことは評価されるべきである。

第１０図に示されたように中心線２５２をもつ直線のシャンクのチャック２５０ も又締付は要具の中に固定される。

しかし先細のチャック】−５０の肩１５５に対抗するように。

直線のシャンクのチャックはシャンク２６０の向い合う部分に平らな表面２５５ をもつ。このようにしてチャック２５０は締付は要具のカラー４０の中でシャン ク２６０の平らな部分２５５がキー５０とチャックの固定ねじ５６と揃う連通め られる。この点において前のようにチャック固定ねじ５６はシャンク２６０をカ ラー４０の中に且つ更に締付は要具の中に固定するために進められる。締付は要 具が正しく作動するための唯一の必要事項は締付は要具の中に固定されたチャッ クの回転が制限されていることである。

チャックを軸方向に固定することは必要ではない。しかしそのような状況におい てはチャックは締付は要具から追い出されるようになることは起りそうにはない 。

第〕、１図は第６図の分解された図面を組立てられた状態で示す。ここで見られ るように先細のシャンクのチャック」５ｏはカラー４０の中に固定され、ここで 締付は要具の中に固定される。工具１７０をチャック１５０の中に締めるために はチャック１５０のジョー（図示されていない）を工具１７０のまわりに固定す るようにナンド１６５を回転することが必要である。チャック１５０を締付は要 具の中に入れて、ナツト１６５がチャック１５０について締め始めると、チャッ ク１５０は回転するよう駆り立てられここでカラー４０も又回転するよう駆り立 てられる。カラー４０が回転するとトルク指示器組立２００の片持梁部材は切欠 き（図示されていない）に係合されておりこの部材（図示されていない）はカラ ー４０の回転によって変位される。較正されたトルク指示器組立２００によって ひずみゲージ２１５における変位はカラーの周囲における力に変換される。

一旦この力が知られ、且つカラーの周囲からチャックの中心線への距離が知られ ると、固定ナツト１６５に関して加えられたトルクを決定することは簡単な計算 である。このようにして固定ナツト１６５に関するトルクは監視され最適のトル クがここで選ばれる。

本腰発明は勿論本発明の精神と本質的特徴から離れることなく、ここに規定され た以外の特定の方法によって実施され得るものである。従って現在の実施例は凡 ゆる点に例示的なものであって制限的なものではないと考えられるべきもので、 附属する請求項の意味と対応する範囲の中の凡ての変更はこの中に包含されるよ う意図されている。

Ｆｉｇ、　２ Ｆｉｇ、　３ Ｆｉｇ、　４Ａ Ｆｉｇ、　４Ｂ ＦＩＧ、６ １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０４６８８ ２、発明の名称 トルク読取り装置を組み込んだ締付は要具３、特許出願人 名　称　ケンナメタル　インコーホレイテッド４、代理人 住　所　東京都中央区日本橋２−６−３斎藤特許ビル請求の範囲 １゜　チャックを保持し、チャックに取付けられた固定ナツトに加えられるトル クを示し、−六ナントはチャックの中心線に関してチャック上に回転可能に締め られる締付は要具において： （イ）　固定ブロックと； （ロ）　チャックを受け入れ保持するためのトルク伝達カラーであって、チャッ クの中心線に関して固定ブロックの中で回転できるよう取付けられている当該カ ラーと；（ハ）　チャックとカラーが１体となって回転するようにチャックをカ ラーに関して回転できないように保持するロック手段と； （ニ）　チャックの固定ナンドに加えられる締付はトルクを示すためにカラーの 回転に反応するトルク指示手段と；（ホ）　環状の凹所を含み且つトルク伝達カ ラーは環状凹所の中で回転できるよう取付けられている当該固定ブロックとから 成ることを特徴とする締付は要具。

２、　請求項１の締付は要具において、トルク指示器手段はカラーの回転への抵 抗を与える抵抗手段と、固定ナンドに加えられる１ヘルクの結果としてチャック の中心線から既知の距離におけるカラー上の接線方向の力を決定するための変位 計測手段とを含むことを特徴とする締付は要具。

３−　ニア請求項２の締付は要具において、抵抗手段はカラーと係合するため固 定ブロックを通って伸びるこれに固定されたアクチュエーターロッドに働く既知 のスプリング比率をもつスプリングであり、ここにおいて変位測定手段は、チャ ック中心線からの力の距離に関連してカラーと固定ナツト上のトルクを決定する ために用いられる力を決定するためスプリングの変位を計測するための変位指示 器であることを特徴とする締付は要具。

４、　請求項３の締付は要具において、カラーは切欠きを有し、アクチュエータ ーロッドはこの切欠きと接触してカラーと係合することを特徴とする締付は要具 。

５、　請求項４の締付は要具において、チャックをカラーに関して回転しないよ うに保持するロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定され たキーを含むことを特徴とする締付は要具。

６、　請求項５の締付は要具において、チャック固定ねじがチャ、ツクをカラー の中に固定するため調整できるように、カラーはねじを切ｐ）九だ開口部とそこ を通るチャック国定ねじをもつことを特徴とする締付は要具。

７、　請求項２の締付は要具において、抵抗手段は固定ブロック又はカラー・の 中の１．っに固定され他のものに係合された既知のスプリング比率をもった片持 梁部材であって、ここにおいで変位測定手段は、チャックの中心線からの力の距 離に関連してカラーと固定ナンドのトルクを決定するために用いられる、片持梁 部材の変位によって力を決定するように片持梁部材に取付けられた少なくとも１ つのひずみゲージであることを特徴とする締付は要具。

８、　請求項７の締付は要具において、片持梁部材は固定ブロックに固定され、 カラーは切欠きをもち、この中に片持梁部材は適合してカラーと係合することを 特徴とする締付は要具。

９゜　請求項７の締付は要具において、片持梁部材はカラーに固定され、固定ブ ロックは切欠きをもち、この中に片持梁部材は適合して固定ブロックと係合する ことを特徴とする締付は要具。

１０、　請求項２の締付は要具において、チャックをカラーに関して回転しない ように保つだめのロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定 されたキーを含むことを特徴とする締付は要具。

１】２゜　請求項１ｏの締付は要具において、カラーはチキソ１夕固定ねじがチ ャックをカラーの中に固定するため調整、されるようにねじを切られた開口部と そこを通るチャック固定ねじを持つことを特徴とする締付は要具。

１２、請求項２の締付は要具は更に締付は要具を異なった寸法のチャックを受け 入れるように適合させるため少なくとも１個のチャックアダプターとチャックア ダプターをトルク伝達カラーに取付ける手段とを含むことを特徴とする締付は要 具。

１３、　請求項１２の締付は要具において、チャックアダプターは、アダプター によって保たれるチャックのキー溝の中へ挿入される少なくとも１つのキーをも つ半円形のアダプタープレートを含むことを特徴とする締付は要具。

１４、　チャックを保持し、チャックに取付けられた固定ナツトに加えられるト ルクを示し、一方ナントはチャックの中心線に関してチャック上に回転可能に締 められる締付は要具において： （イ）　環状の凹みをもつ固定ブロックと；（ロ）　チャックを受け入れ保持す るためのトルク伝達カラーであって、チャックの中心線に関して固定ブロックの 環状凹所の中で回転できるよう取付けられている当該カラーと； （ハ）　チャックとカラーが１本となって回転するようにチャックをカラーに関 して回転できないように保持するロック手段と； （：）　チャックの固定ナソ１へに加えられる締付はトルクを示すためにカラー の回転に反応するトルク指示手段とから成り、当該トルク指示手段は： （１）　固定ブロック又はカラーの１つに固定され、他のものと係合さ扛た既知 のスプリング比率をもつ片持梁部材から成る、カラーの回転に抵抗を与える抵抗 手段と：（２）　固定ナツトに加えられるトルクの結果としてチャック中心線か ら既知の距離においてカラーの収線方向の力を決定するための変位計測手段であ って、チャック中心線からの力の距離に関連してカラーと固定ナツト上のトルク を決定するために用いられる片持梁部材の変位によって力を決定するため片持梁 部材に取付けられた少なくとも１つのひずみゲージからなる変位計測手段とから 成ることを特徴とする締付は要具。

１５、　チャックを保持し、チャック上の固定ナツトを締めるために加えられる トルクを示す締付は要具において：（イ）　固定ブロクと； （ロ）　チャックを受け入れ且つ保つため固定ブロックの中に回転可能に取付け られたトルク伝達カラーと：（ハ）　固定ナツトを締めるためトルクが加えられ た時チャックとカラーが一体のとなって回転するようにチャックをカラーに関し て回転しないように保持するロック手段と；（ニ）　チャックの固定ナツトに加 えられる締めるトルクを示すためカラーの回転に反応するトルク指示器組立と； （ホ）　環状の凹所を含み、トルク伝達カラーは環状凹所の中に回転可能に取付 けられている当該固定ブロックとから成ることを特徴とする締付は要具。

］、６．　請求項１５の締付は要具において、トルク指示器は、カラーが回転さ れるときアクチュエーターが軸方向に変位されるように、固定ブロックの中に取 付けられ、回転するカラーと係合された可動のアクチュエーターと、チャックの 固定ナンドを締めるために加えられたトルクを示すため、アクチュエーターの軸 方向変位に反応するトルク指示器とを含むことを特徴とする締付は要具９１７、 　請求項１６の締付は要具において、カラーはアクチュエーターを受け入れるた めの切欠きを含むことを特徴とする締付は要具。

１８、　請求項１７の締付は要具において、トルク指示器は、アクチュエーター がカラーによって軸方向に動かされた時、アクチュエーターがダイヤル指示器の ロッドを押して、チャックの固定ナツトに加えられる締付はトルクをダイヤルが 示すように、アクチュエーターと係合されそこから伸びる押しロッドをもつダイ ヤル指示器であることを特徴とする締付は要具。

】−９，請求項１８の締付は要具はチャックの固定ナツトに加えられる締付はト ルクのためにトルク伝達カラーが回転されるときアクチュエーターの軸方向の動 きに抵抗する抵抗手段を含むことを特徴とする締付は要具。

２０、　請求項］５の締付は要具は更に、異った寸法のチャックを受け入おるよ うに締付は要具を適合させるため少なくとも１つのチャックアダプターとチャッ クアダプターをトルク伝達カラーに取付けるための手段を含むことを特徴とする 締付は要具。

２１、　請求項２０の締付は要具において、チャックアダプターはアダプターに よって保たれるチャックのキー溝の中へ挿入されるように少なくとも１つのキー をもつ半円形のアダプター板を含むことを特徴とする締付は要具。

２２、　請求項１５の締付は要具において、チャックをカラーに関して回転しな いように保つロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定され たキーを含むことを特徴とする締付は要具。

２３、　チャックを保持しチャックの固定ナツトを締めるために加えられるトル クを示す締付は要具において：（イ）　その中に形成された環状の溝をもつ固定 ブロックと； （ロ）　チャックを受け入れて保持するためにブロックの環状の溝の中に回転可 能に取付けられたトルク伝達カラーと； （ハ）　トルクが固定ナツトを締めるために加えられるとき、チャックをカラー に関して固定位置に保つためのトルク伝達カラーに関連した手段と； （ニ）　固定ブロックを通って伸びトルク伝達カラーに開く孔と； （ホ）　カラーが回転された時に軸方向にアクチュエータ−を変位させるように カラーと係合され、孔の中で軸方向の動けるように取付けられたアクチュエータ ーと；（へ）　アクチュエーターの動きを抑えるためにアクチュエーターと係合 された抵抗手段と； （ト）　アクチュエーターによって係合され、チャックの固定ナツトを締めるた めに加えられたトルクを示すためアクチュエーターの軸方向変位に反応するトル ク指示器とから成ることを特徴とする締付は要具。

２４、　請求項２３の締付は要具において、カラーはアクチュエーターの端部分 と係合するため、カラーの外側表面に形成されたアクチュエーターの切欠きを含 むことを特徴とする締付は要具。

２５、　請求項２３のチャック締付は要具は、異なった寸法のチャックを受け入 れ保持するようにチャック締付は要具を適合させるため、少なくとも１つのチャ ツタアダプターとアダプターを回転するカラーに取付けるための手段を含むこと を特徴とするチャック締付は要具。

２６、　請求項２３のチャック締付は要具において、カラーに関してチャックを 回転しないように保つ手段は、カラーに固定されチャックの中に形成されたキー 溝の中に挿入されるよう適合されたキーを含むことを特徴とするチャック締付は 要具。

２７、　請求項２６のチャック締付は要具は更にチャックを締付は要具の中に固 定するための国定手段を含むことを特徴とするチャック締付は要具。

２８、　請求項２７の締付は要具において固定手段はカラーにねじ込まれカラー によって保持されたチャックと係合できるチャック固定ねじを含むことを特徴と する締付は要具。

２９、　チャックを保持し、固定ナツトに関連した固定ナツトを締め且つ固定ナ ンドに加えられるトルクを示す方法において： （イ）　固定したロックの中に回転可能に取付けられたトルク伝達カラーの中に 固定ナツトをもつチャックを挿入し；（ロ）　チャックはカラーに関して回転し ないがここでチャックとカラーは一体となって回転するようにチャックを回転す るカラーの中に固定し； （ハ）　チャックの固定ナツトを締め且つトルク伝達カラーを回転させ； （ニ）　固定ナツトが締められるときアクチュエーターを１ヘルク伝達カラーと 係合させ且つカラーが回転するのに対応してアクチュエーターを動かさせ； （ホ）　回転するカラーによってアクチュエーターに加えられる力を１−ルク指 示装置に伝達し且つ固定ナツトに加えられる締付はトルクを指示する段階を含む ことを特徴とする締付は要具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．チャックを保持し、チャックに取付けられた固定ナットに加えられるトルク を示し、一方ナットはチャックの中心線に関してチャック上に回転可能に締めら れる締付け要具において： （イ）固定ブロックと； （ロ）チャックを受け入れ保持するためのトルク伝達カラーであって、チャック の中心線に関して固定ブロックの中で回転できるよう取付けられている当該カラ ーと；（ハ）チャックとカラーが１体となって回転するようにチャックをカラー に関して回転できないように保持するロック手段と； （ニ）チャックの固定ナットに加えられる締付けトルクを示すためにカラーの回 転に反応するトルク指示手段とから成ることを特徴とする締付け要具。 ２．請求項１の締付け要具において、固定ブロックは環状の凹所を含み、トルク 伝達カラーは環状の凹所の中で回転できるよう取付けられていることを特徴とす る締付け要具。 ３．請求項２の締付け要具において、トルク指示器手段はカラーの回転への抵抗 を与える抵抗手段と、固定ナットに加えられるトルクの結果としてチャックの中 心線から既知の距離におけるカラー上の接線方向の力を決定するための変位計測 手段とを含むことを特徴とする締付け要具。 ４．請求項３の締付け要具において、抵抗手段はカラーと係合するため固定ブロ ックを通って伸びるこれに固定されたアクチュエーターロッドに働く既知のスプ リング比率をもつスプリングであり、ここにおいて変位測定手段は、チャック中 心線からの力の距離に関連してカラーと固定ナット上のトルクを決定するために 用いられる力を決定するためスプリングの変位を計測するための変位指示器であ ることを特徴とする締付け要具。 ５．請求項４の締付け要具において、カラーは切欠きを有し、アクチュエーター ロッドはこの切欠きと接触してカラーと係合することを特徴とする締付け要具。 ６．請求項５の締付け要具において、チャックをカラーに関して回転しないよう に保持するロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定された キーを含むことを特徴とする締付け要具。 ７．請求項６の締付け要具において、チャック固定ねじがチャックをカラーの中 に固定するため調整できるように、カラーはねじを切られた開口部とそこを通る チャック固定ねじをもつことを特徴とする締付け要具。 ８．請求項３の締付け要具において、抵抗手段は固定ブロック又はカラーの中の １つに固定され他のものに係合された既知のスプリング比率をもった片持梁部材 であって、ここにおいて変位測定手段は、チャックの中心線からの力の距離に関 連してカラーと固定ナットのトルクを決定するために用いられる、片持梁部材の 変位によって力を決定するように片持梁部材に取付けられた少なくとも１つのひ ずみゲージであることを特徴とする締付け要具。 ９．請求項８の締付け要具において、片持梁部材は固定ブロックに固定され、カ ラーば切欠きをもち、この中に片持梁部材は適合してカラーと係合することを特 徴とする締付け要具。 １０．請求項８の締付け要具において、片持梁部材はカラーに固定され、固定ブ ロックは切欠きをもち、この中に片持梁部材は適合して固定ブロックと係合する ことを特徴とする締付け要具。 １１．請求項３の締付け要具において、チャックをカラーに関して回転しないよ うに保つためのロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定さ れたキーを含むことを特徴とする締付け要具。 １２．請求項１１の締付け要具において、カラーはチャック固定ねじがチャック をカラーの中に固定するため調整されるようになじを切られた開口部とそこを通 るチャック固定ねじを持つことを特徴とする締付け要具。 １３．請求項３の締付け要具は更に締付け要具を異なった寸法のチャックを受け 入れるように適合させるため少なくとも１個のチャックアダプターとチャックア ダプターをトルク伝達カラーに取付ける手段とを含むことを特徴とする締付け要 具。 １４．請求項１３の締付け要具において、チャックアダプターは、アダプターに よって保たれるチャックのキー溝の中へ挿入される少なくとも１つのキーをもつ 半円形のアダプタープレートを含むことを特徴とする締付け要具。 １５．チャックを保持し、チャックに取付けられた固定ナットに加えられるトル クを示し、一方ナットはチャックの中心線に関してチャック上に回転可能に締め られる締付け要具において： （イ）環状の凹みをもつ固定ブロックと；（ロ）チャックを受け入れ保持するた めのトルク伝達カラーであって、チャックの中心線に関して固定ブロックの環状 凹所の中で回転できるよう取付けられている当該カラーと； （ハ）チャックとカラーが１本となって回転するようにチャックをカラーに関し て回転できないように保持するロック手段と； （ニ）チャックの固定ナットに加えられる締付けトルクを示すためにカラーの回 転に反応するトルク指示手段とから成り、当該トルク指示手段は： （１）固定ブロック又はカラーの１つに固定され、他のものと係合された既知の スプリング比率をもつ片持梁部材から成る、カラーの回転に抵抗を与える抵抗手 段と；（２）固定ナットに加えられるトルクの結果としてチャック中心線から既 知の距離においてカラーの設線方向の力を決定するための変位計測手段であって 、チャック中心線からの力の距離に関連してカラーと固定ナット上のトルクを決 定するために用いられる片持梁部材の変位によって力を決定するため片持梁部材 に取付けられた少なくとも１つのひずみゲージからなる変位計測手段とから成る ことを特徴とする締付け要具。 １６．チャックを保持し、チャック上の固定ナットを締めるために加えられるト ルクを示す締付け要具において：（イ）固定ブロックと； （ロ）チャックを受け入れ且つ保つため固定ブロックの中に回転可能に取付けら れたトルク伝達カラーと；（ハ）固定ナットを締めるためトルクが加えられた時 チャックとカラーが一体のとなって回転するようにチャックをカラーに関して回 転しないように保持するロック手段と；（ニ）チャックの固定ナットに加えられ る締めるトルクを示すためカラーの回転に反応するトルク指示器組立とから成る ことを特徴とする締付け要具。 １７．請求項１６の締付け要具において、固定ブロックは環状の凹所を含み、ト ルク伝達カラーは環状凹所の中に回転可能に取付けられていることを特徴とする 締付け要具。 １８．請求項１６の締付け要具において、トルク指示器は、カラーが回転される ときアクチュエーターが軸方向に変位されるように、固定ブロックの中に取付け られ、回転するカラーと係合された可動のアクチュエーターと、チャックの固定 ナットを締めるために加えられたトルクを示すため、アクチュエーターの軸方向 変位に反応するトルク指示器とを含むことを特徴とする締付け要具。 １９．請求項１８の締付け要具において、カラーはアクチュエーターを受け入れ るための切欠きを含むことを特徴とする締付け要具。 ２０．請求項１９の締付け要具において、トルク指示器は、アクチュエーターが カラーによって軸方向に動かされた時、アクチュエーターがダイヤル指示器のロ ッドを押して、チャックの固定ナットに加えられる締付けトルクをダイヤルが示 すように、アクチュエーターと係合されそこから伸びる押しロッドをもつダイヤ ル指示器であることを特徴とする締付け要具。 ２１．請求項２０の締付け要具はチャックの固定ナットに加えられる締付けトル クのためにトルク伝達カラーが回転されるときアクチュエーターの軸方向の動き に抵抗する抵抗手段を含むことを特徴とする締付け要具。 ２２．請求項１６の締付け要具は更に、異った寸法のチャックを受け入れるよう に締付け要具を適合させるため少なくとも１つのチャックアダプターとチャック アダプターをトルク伝達カラーに取付けるための手段を含むことを特徴とする締 付け要具。 ２３．請求項２２の締付け要具において、チャックアダプターはアダプターによ って保たれるチャックのキー溝の中へ挿入されるように少なくとも１つのキーを もつ半円形のアダプター板を含むことを特徴とする締付け要具。 ２４．請求項１６の締付け要具において、チャックをカラーに関して回転しない ように保つロック手段は、チャックのキー溝と係合するためカラーに固定された キーを含むことを特徴とする締付け要具。 ２５．チャックを保持しチャックの固定ナットを締めるために加えられるトルク を示す締付け要具において：（イ）その中に形成された環状の溝をもつ固定ブロ ックと； （ロ）チャックを受け入れて保持するためにブロックの環状の溝の中に回転可能 に取付けられたトルク伝達カラーと； （ハ）トルクが固定ナットを締めるために加えられるとき、チャックとカラーが １体となって回転するように、チャックをカラーに関して固定位置に保つための トルク伝達カラーに関連した手段と； （ニ）固定ブロックを通って伸びトルク伝達カラーに開く孔と； （ホ）カラーが回転された時に軸方向にアクチュエーターを変位させるようにカ ラーと係合され、孔の中で軸方向の動けるように取付けられたアクチュエーター と；（ヘ）アクチュエーターの動きを抑えるためにアクチュエーターと係合され た抵抗手段と； （ト）アクチュエーターによって係合され、チャックの固定ナットを締めるため に加えられたトルクを示すためアクチュエーターの軸方向変位に反応するトルク 指示器とから成ることを特徴とする締付け要具。 ２６．請求項２５の締付け要具において、カラーはアクチュエーターの端部分と 係合するため、カラーの外側表面に形成されたアクチュエーターの切欠きを含む ことを特徴とする締付け要具。 ２７．請求項２５のチャック締付け要具は、異なった寸法のチャックを受け入れ 保持するようにチャック締付け要具を適合させるため、少なくとも１つのチャッ クアダプターとアダプターを回転するカラーに取付けるための手段を含むことを 特徴とするチャック締付け要具。 ２８．請求項２５のチャック締付け要具において、カラーに関してチャックを回 転しないように保つ手段は、カラーに固定されチャックの中に形成されたキー溝 の中に挿入されるよう適合されたキーを含むことを特徴とするチャック締付け要 具。 ２９．請求項２８のチャック締付け要具は更にチャックを締付け要具の中に固定 するための固定手段を含むことを特徴とするチャック締付け要具。 ３０．請求項２９の締付け要具において固定手段はカラーにねじ込まれカラーに よって保持されたチャックと係合できるチャック固定ねじを含むことを特徴とす る締付け要具。 ３１．チャックを保持し、固定ナットに関連した固定ナットを締め且つ固定ナッ トに加えられるトルクを示す寸法において： （イ）固定したロックの中に回転可能に取付けられたトルク伝達カラーの中に固 定ナットをもつチャックを挿入し；（ロ）チャックはカラーに関して回転しない がここでチャックとカラーば一体となって回転するようにチャックを回転するカ ラーの中に固定し； （ハ）チャックの固定ナットを締め且つトルク伝達カラーを回転させ； （ニ）固定ナットが締められるときアクチュエーターをトルク伝達カラーと係合 させ且つカラーが回転するのに対応してアクチュエーターを動かさせ； （ホ）回転するカラーによってアクチュエーターに加えられる力をトルク指示装 置に伝達し且つ固定ナットに加えられる締付けトルクを指示する段階を含むこと を特徴とする締付け要具。