TW201318786A

TW201318786A - 扭力扳手及具有其之鎖緊裝置

Info

Publication number: TW201318786A
Application number: TW100139985A
Authority: TW
Inventors: Tohru Sakane; Yoshiharu Matsumoto; Katsuya Kaneko
Original assignee: Kyoto Tool Co Ltd
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-16
Also published as: TWI538787B; JP2013094898A; JP5584188B2

Abstract

本發明之目的係提供可於鎖緊作業時，獲得鎖緊扭力值之扭力扳手及具有其之鎖緊裝置。本發明之扭力扳手包含有扳手本體、扭力傳達部及負載元件：該扳手本體係具有鎖緊部裝卸自如之頭部者；該扭力傳達部係設於前述扳手本體內，且具有可卡合於鎖緊部之第1端部及為前述第1端部之相反側之第2端部者；該負載元件係抵接前述扭力傳達部之第2端部，且透過該扭力傳達部，承受施加於前述鎖緊部之負荷，並可將之轉換為電信號而輸出者。

Description

扭力扳手及具有其之鎖緊裝置

發明領域

本發明係有關於扭力扳手及具有其之鎖緊裝置。

發明背景

習知之小型扭力扳手有板型扭力扳手。此扭力扳手係一面操作指標之彎桿之自由端，使該自由端與標示於刻度之預定鎖緊扭力值一致，一面操作該扭力扳手，藉此，可以前述鎖緊扭力值，進行鎖緊作業(參照專利文獻1)。

先行技術文獻專利文獻

專利文獻1　日本專利公開公報平08-182691號

而前述扭力扳手因作業員一面目視彎桿之自由端與刻度上之鎖緊扭力值一致之狀態，一面進行鎖緊作業，而有因角度不同，刻度之觀看產生誤差之情形。

本發明即係鑑於上述情況而發明者，其目的在於提供於鎖緊作業時，可獲得鎖緊扭力值之扭力扳手及具有其之鎖緊裝置。

本發明之第1扭力扳手包含有扳手本體、扭力傳達部及負載元件：該扳手本體係具有鎖緊部裝卸自如之頭部者；該扭力傳達部係設於前述扳手本體內，且具有可卡合於前述鎖緊部之第1端部及為前述第1端部之相反側之第2端部者；該負載元件係抵接前述扭力傳達部之第2端部，且透過該扭力傳達部，承受施加於前述鎖緊部之負荷，並可將之轉換為電信號而輸出者。

為此種發明之態樣時，扭力傳達部之第1端部可卡合於鎖緊部，該扭力傳達部之第2端部抵接負載元件。是故，當在於扳手本體之頭部安裝鎖緊部，扭力傳達部之第1端部卡合於鎖緊部之狀態下，進行鎖緊作業時，於鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷藉由扭力傳達部傳至負載元件，以該負載元件將前述負荷轉換成電信號後，將之輸出。由於依據此負載元件之電信號，可獲得於鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷(鎖緊扭力)，故可一面參照鎖緊扭力值，一面進行鎖緊作業。

本發明之第2扭力扳手包含有鎖緊部、扳手本體、扭力傳達部及負載元件，該扳手本體係具有設有前述鎖緊部之頭部者；該扭力傳達部係設於前述扳手本體內，且具有卡合於前述鎖緊部之第1端部及為前述第1端部之相反側之第2端部者；該負載元件係抵接前述扭力傳達部之第2端部，且透過該扭力傳達部，承受施加於前述鎖緊部之負荷，並可將之轉換為電信號而輸出者。

為此種發明之態樣時，扭力傳達部之第1端部卡合於鎖緊部，該扭力傳達部之第2端部抵接負載元件。是故，鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷藉由扭力傳達部傳至負載元件，以該負載元件將前述負荷轉換成電信號後，將之輸出。由於依據此負載元件之電信號，可獲得於鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷(鎖緊扭力)，故可一面參照鎖緊扭力值，一面進行鎖緊作業。

前述負載元件可為具有凸狀負載部之結構。可為於前述扭力傳達部之第2端部設有插入有前述負載元件之負載部之凹部的態樣。前述負載部之高度尺寸大於前述凹部之深度尺寸。為此種發明之態樣時，負載元件之凸狀負載部插入至扭力傳達部之凹部，而抵接扭力傳達部之第2端部。因此，於鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷藉由扭力傳達部，傳至負載元件之負載部之精確度可提高。

或者，前述負載元件可為具有凹狀負載部之結構。於前述扭力傳達部之第2端部設有插入至前述負載元件之負載部之凸部。前述凸部之高度尺寸大於前述負載部之深度尺寸。為此種發明之態樣時，扭力傳達部之凸部插入至負載元件之凹狀負載部，而抵接該負載部。因此，於鎖緊作業時施加於鎖緊部之負荷藉由扭力傳達部傳至負載元件之負載部之精確度可提高。

前述扳手本體可為具有設有前述頭部之前端部及後端部之結構。前述扭力傳達部之第2端部可為從前述扳手本體之後端部突出之結構。前述負載元件配置於前述扳手本體之後方，且抵接前述第2端部。為此種發明之態樣時，由於負載元件配置於扳手本體之後方，故可謀求扳手本體之小型化。

可為於前述鎖緊部之外周面設有棘輪溝之態樣。前述扭力傳達部可為更具有設於前述第1端部，且可卡合於前述棘輪溝之爪部之結構。為此種發明之態樣時，藉將爪部按壓至棘輪溝之壁，鎖緊部之旋轉扭力可傳至扭力傳達部。

前述第1、第2扭力扳手可為更包含有套筒及第1推壓部之結構，該套筒係以可於前述長度方向移動自如之狀態外嵌於前述扳手本體，且安裝於前述負載元件者；該第1推壓部係設於設在前述扳手本體之第1擋止部與前述套筒間者。此時，前述鎖緊部對前述頭部旋轉自如，前述扭力傳達部以於長度方向移動自如之狀態收容於前述扳手本體內。

前述棘輪溝可為具有第1、第2壁之結構。前述爪部可為具有抵接前述第1壁，而限制前述鎖緊部之第1方向之旋轉的擋止面、及按壓前述第2壁，使前述扳手本體移動至前端側之傾斜面之結構。

為此種態樣時，爪部之擋止面抵接前述第1壁，而可限制前述鎖緊部之第1方向之旋轉。又，於鎖緊作業時，將爪部之擋止面按壓至前述第1壁，鎖緊部之旋轉扭力可傳至扭力傳達部。另一方面，當將爪部之傾斜面按壓至前述第2壁時，則使前述扳手本體移動至前端側。藉此，爪部從棘輪溝脫離，而可容許鎖緊部對頭部之第1方向之反向之第2方向的旋轉。

或者，前述棘輪溝可為具有第1、第2壁之結構。前述第1壁具有抵接前述爪部，而限制前述鎖緊部之第1方向之旋轉的擋止面。前述第2壁具有受前述爪部按壓，而使前述扳手本體移動至前端側之傾斜面。

為此種發明之態樣時，爪部抵接第1壁之擋止面，而可限制前述鎖緊部之第1方向之旋轉。又，於鎖緊作業時，第1壁之擋止面按壓爪部，鎖緊部之旋轉扭力可傳至扭力傳達部。另一方面，當將第2壁之傾斜面按壓至爪部時，前述扳手本體便移動至前端側。藉此，爪部從棘輪溝脫離，而可容許鎖緊部對頭部之第1方向之反向之第2方向的旋轉。

前述扭力傳達部為更具有第2擋止部之結構。前述第1、第2扭力扳手為更包含有第3擋止部、及設於前述第2、第3擋止部間之第2推壓部之結構。為此種發明之態樣時，可藉第2推壓部之推壓力，賦與扭力傳達部朝向前端側之勢能。

前述負載元件可為更具有直立設置於前述負載部之周圍，且高度尺寸大於該負載部之保護壁之結構。為此種發明之態樣時，由於於負載部之周圍設有高度尺寸大於該負載部之保護壁，故藉負載部抵接其他構件，可抑制對負載部施加不必要之負載。

本發明之鎖緊裝置包含有上述任一態樣之第1或第2扭力扳手、及扭力運算裝置。前述扭力運算裝置具有依據前述第1或第2扭力扳手之負載元件之輸出信號，運算前述鎖緊部之鎖緊扭力的扭力運算部。

為此種發明之態樣時，扭力運算部依據負載元件之電信號，運算鎖緊部之鎖緊扭力，藉此，可獲得鎖緊部之鎖緊扭力值。是故，可一面參照鎖緊扭力值，一面進行鎖緊作業。

前述扭力運算裝置可為更包含有滑移判定部及通知部之結構。前述滑移判定部可為下述內容，前述內容係每隔預定時間t，便採樣前述鎖緊扭力之變化量或變化率，依序比較前面之預定期間t之鎖緊扭力之變化量或變化率與緊接在該前面之預定期間t之後之預定期間t的變化量或變化率，判定後者之變化量或變化率是否小於前者之變化量或變化率。前述通知部可為下述內容，前述內容係以前述滑移判定部判定為後者之變化量或變化率小於前者之變化量或變化率時，通知前述鎖緊部之鎖緊狀態為即將發生滑移現象。

在使螺帽等固緊構件卡合於扭力扳手之鎖緊部，手動操作扳手本體之把手部，使固緊構件螺固於螺栓等固緊對象之鎖緊作業時，固緊構件對固緊對象旋轉，於其阻力提高時，在預定期間t之鎖緊扭力之變化量或變化率(即，前者之變化量或變化率)大幅變化。相對於此，固緊構件對固緊對象螺固，其阻力之變化縮小時，在預定期間t之鎖緊扭力之變化量或變化率(即，後者之變化量或變化率)縮小。本案發明人等著眼於後者之變化緊接在前者之變化後發生，而發明了上述態樣之鎖緊裝置。此鎖緊裝置之結構係滑移判定部每隔預定時間t，便採樣鎖緊扭力之變化量或變化率，於判斷為後者之變化量或變化率小於前者之變化量或變化率時，通知部通知作業員鎖緊狀態為即將發生滑移現象。因此，由於作業員以滑移現象即將發生前之界限扭力值將固緊構件對固緊對象停止鎖緊，故可抑制滑移現象之發生。

或者，前述滑移判定部可為下述內容，前述內容係每隔預定時間t，便採樣前述鎖緊扭力之變化量或變化率，判定預定時間t之鎖緊扭力之變化量或變化率是否為預定範圍內者。前述通知部可為下述內容，前述內容係以前述滑移判定部判定為預定時間t之鎖緊扭力之變化量或變化率為預定範圍內時，通知前述鎖緊部之鎖緊狀態為即將發生滑移現象。

為此種發明之態樣時，結構係滑移判定部每隔預定時間t，便採樣鎖緊扭力之變化量或變化率，於判定為預定時間t之鎖緊扭力之變化量或變化率為預定範圍內時，通知部通報作業員鎖緊狀態為滑移現象即將發1生前。因此，由於作業員以滑移現象即將發生前之界限扭力值將固緊構件對固緊對象停止鎖緊，故可抑制滑移現象之發生。

圖式簡單說明

第1圖係本發明第1實施例之鎖緊裝置之塊圖。

第2A圖係包含前述鎖緊裝置之扭力扳手之部份截面的概略平面圖。

第2B圖係顯示鎖緊部分離之前述扭力扳手、固緊構件及固緊對象之概略正面圖。

第2C圖係顯示前述扭力扳手之鎖緊部與扭力傳達部之第1端部的關係之示意說明圖。

第3圖係包含前述扭力扳手之部份截面之概略分解平面圖。

第4圖係前述鎖緊裝置之扭力運算裝置之操作面板的概略正面圖。

第5圖係以前述鎖扭力運算裝置之微電腦處理之流程圖。

第6圖係於時間軸上顯示前述鎖緊裝置之鎖緊作業時之鎖緊扭力的變化之特性圖。

用以實施發明之形態

以下，就本發明之第1實施例，一面參照第1圖~第6圖，一面說明。

第1實施例

第1圖、第2A圖及第2B圖所示之鎖緊裝置係使固緊構件1螺固於固緊對象2之鎖緊裝置。前述鎖緊裝置包含有扭力扳手W及扭力運算裝置D。以下，就扭力扳手W及扭力運算裝置D詳細說明。

如第2A圖、第2B圖及第3圖所示，扭力扳手W包含有鎖緊部10、扳手本體20、負載元件30、套筒41及螺旋彈簧42(第1推壓部)。鎖緊部10具有卡合部11及安裝部12。卡合部11係可卡合於固緊構件1之部位。卡合部11之形狀可按固緊構件1之被卡合部之形狀，適宜變更。在本第1實施例中，由於固緊構件1之被卡合部(圖中未示)係六角柱狀凸部，故於卡合部11設有可嵌合前述凸部之六角形凹部。安裝部12係連接設置於卡合部11之圓柱。如第2B圖及第2C圖所示，於此安裝部12之外周圍，複數棘輪溝121於圓周方向α隔開間隔而形成。如第2B圖所示，棘輪溝121係圓弧狀凹部。如第2C圖所示，棘輪溝121具有圓周方向α側之第1壁122a及圓周方向β側之第2壁122b。

如第2A圖、第2B圖及第3圖所示，扳手本體20具有扳手本體、扭力傳達部23、固定部24、及螺旋彈簧25(第2推壓部)。扳手本體具有把手部22及連接設置於把手部22之前端部之頭部21。於此頭部21開設有於厚度方向貫穿該頭部21之圓柱狀安裝孔21a。此安裝孔21a之外徑稍大於鎖緊部10之安裝部12之外徑。即，鎖緊部10之安裝部12裝卸自如地嵌合於安裝孔21a。在此嵌合狀態下，安裝部12可對頭部21在旋轉軸P朝圓周方向α、β旋轉自如。

如第2A圖及第3圖所示，把手部22係長形圓筒體。把手部22具有前述前端部及可手動操作之後端部。於此把手部22之內部設有於長度方向延伸，且連通於安裝孔21a之收容孔22a。於把手部22之收容孔22a之後端部之內周面形成有螺紋溝。此外，頭部21相當於扳手本體之前端部，把手部22之後端部相當於扳手本體之後端部。

如第3圖所示，扭力傳達部23係於扳手本體之長度方向延伸之桿，以於前述長度方向移動自如之狀態收容於扳手本體之收容孔22a。此扭力傳達部23之長度尺寸大於收容孔22a之長度尺寸。扭力傳達部23具有第1端部23a、第2端部23b、設於第1端部23a與第2端部23b間之中間部23c。中間部23c係外徑小於收容孔22a之徑之圓柱。於中間部23c之第1端部23a側之上下端部設有第1、第2切斷部23c1(圖中顯示1個)。第1端部23a係外徑小於中間部23c之圓柱。第1端部23a及中間部23c收容於收容孔22a。如第2C圖所示，於第1端部23a之前端設有三角形爪部23a1。爪部23a1具有擋止面23a11及傾斜面23a12。於第1切斷部23c1嵌合設在扳手本體之收容孔22a內之上側之內壁的圖中未示之第1突起，於第2切斷部23c1嵌合設在扳手本體之收容孔22a內之下側之內壁的圖中未示之第2突起。藉此，如第2C圖所示，維持爪部23a1之擋止面23a11朝向圓周方向α側，傾斜面23a12朝向圓周方向β側的狀態。

爪部23a1從把手部22之收容孔22a突出至頭部21之安裝孔21a，而卡合於鎖緊部10之安裝部12之複數棘輪溝121中之1個棘輪溝121。在爪部23a1卡合於棘輪溝121之狀態下，爪部23a1之擋止面23a11抵接棘輪溝121之第1壁122a。藉此，限制了安裝部12對頭部21之往圓周方向β(第1方向)的旋轉。是故，在後述鎖緊作業時，當將扳手本體20朝圓周方向α操作時，棘輪溝121之第1壁122a按壓爪部23a1之擋止面23a11。藉此，扭力傳達部23欲移動至負載元件30側(實際上不移動)，而對負載元件30之後述負載部31a施加負荷。如此，鎖緊部10之旋轉扭力藉由扭力傳達部23，傳至負載元件30。

另一方面，鎖緊部10容許對頭部21之往圓周方向α(第2方向)之旋轉。具體言之，如後述，在套筒41安裝於負載元件30之狀態下，鎖緊部10對頭部21朝圓周方向α旋轉時，鎖緊部10之棘輪溝121之第2壁122b按壓爪部23a1之傾斜面23a12。藉此，扳手本體對抗螺旋彈簧42及螺旋彈簧25之推壓力，而移動至前端側，爪部23a1從該棘輪溝121脫離。之後，當將爪部23a1插入至下個棘輪溝121時，藉螺旋彈簧42及螺旋彈簧25之推壓力，扳手本體移動至後端側。藉反覆此動作(即，扭力傳達部23之爪部23a1反覆於鎖緊部10之棘輪溝121出入)，容許鎖緊部10對頭部21之往圓周方向α之旋轉)。

此外，鎖緊部10不僅可從第2B圖之圖中所示下側安裝，亦可從圖中所示上側安裝。如此，藉將鎖緊部10對頭部21從圖中所示上側(即，反方向)安裝，可將該鎖緊部10之旋轉之限制方向及容許方向反轉。此時，扳手本體之收容孔22a中之第2、第1突起嵌合於扭力傳達部23之第1、第2切斷部23c1。藉此，爪部23a1之擋止面23a11朝向圓周方向β側，傾斜面23a12朝向圓周方向α側。

如第2A圖及第3圖所示，第2端部23b係外徑小於第1端部23a及中間部23c之圓柱。第2端部23b具有圖中未示之螺紋部。此螺紋部螺固於中間部23c之圖中未示之螺孔。第2端部23b具有收容於把手部22之收容孔22a之前端部、及從收容孔22a(即，扳手本體之後端部)突出至後方之後端部。於第2端部23b之後端部設有圓錐梯形制動器23b1。於第2端部23b之後端面設有圓形凹部23b2。

如第2A圖及第3圖所示，固定部24以於前述長度方向移動自如之狀態外嵌於扭力傳達部23之第2端部23b之制動器23b1的前端側部份。固定部24具有圓筒24a及蓋24b。圓筒24a之內徑大於第2端部23b之外徑。圓筒24a以於前述長度方向移動自如之狀態外嵌於扭力傳達部23之第2端部23b。圓筒24a之往後端側之預定以上的移動以制動器23b1限制。圓筒24a具有前端部、後端部、及在該等之間之中間部。於圓筒24a之前端部之外周面形成有螺紋溝。此圓筒24a之螺紋溝螺固於把手部22之收容孔22a之後端部之內周面的螺紋溝。蓋24b係設於圓筒24a之中間部之圓板。蓋24b之外徑大於扳手本體之把手部22之外徑。在圓筒24a螺固於把手部22之收容孔22a之後端部之狀態下，蓋24b封閉把手部22之收容孔22a之後端側。

如第2A圖及第3圖所示，螺旋彈簧25以於前述長度方向移動自如之狀態外嵌於扭力傳達部23之第2端部23b的前端部，且以壓縮狀態介在固定部24與扭力傳達部23之中間部23c間。螺旋彈簧25與扭力傳達部23一同收容於把手部22之收容孔22a內，並賦與該扭力傳達部23朝向前端側(頭部21側)之勢能。此外，扭力傳達部23之中間部23c相當於申請專利範圍之第2擋止部，固定部24相當於第3擋止部。

如第2A圖及第3圖所示，負載元件30配置於扳手本體之後方，且抵接扭力傳達部23之第2端部23b。此負載元件30具有負載元件部31、電源/輸出纜線32、及本體33。本體33係圓筒狀，且於前端設有負載元件部31。於本體33內插入電源/輸出纜線32之端部，且連接於負載元件部31。又，於本體33之前端部之外周面形成有螺紋溝。此螺紋溝螺固於套筒41之內周面之螺紋溝。如此，藉本體33安裝於套筒41，負載元件30固緊於扳手本體之後方。

負載元件部31係圓板狀壓縮式負載元件。負載元件部31具有負載部31a及保護壁31b。負載部31a係圓形凸狀負載按鈕，設於負載元件部31之頂面之中心部。負載部31a之外徑稍小於扭力傳達部23之凹部23b2之內徑。負載部31a之高度尺寸大於扭力傳達部23之凹部23b2之深度尺寸。在本體33安裝於套筒41之狀態下，負載部31a嵌合於扭力傳達部23之凹部23b2，且抵接扭力傳達部23之第2端部23b。負載元件部31當負載部31a從扭力傳達部23之第2端部23b承受負荷時，將該負荷轉換成電信號，透過電源/輸出纜線32，輸出至扭力運算裝置D。

保護壁31b係設於負載元件部31之頂面上之負載部31a周圍的圓筒狀壁。保護壁31b之高度尺寸大於負載部31a之高度尺寸。是故，在負載元件30之本體33從套筒41卸除之狀態下，保護壁31b防止負載部31a抵接其他構件(例如作業桌等)。藉此，在前述缷除之狀態下，抑制了對負載部31a施加不必要之負載。

如第2A圖及第3圖所示，套筒41係以於前述長度方向移動自如之狀態外嵌於扳手本體之把手部22的圓筒。於套筒41之前述長度方向之一端部設有圓板狀凸緣41a。凸緣41a之內徑大於把手部22之外徑，且小於固定部24之蓋24b之外徑。套筒41之凸緣41a以外之內徑稍大於蓋24b之外徑，且與負載元件30之本體33之前端部的外徑約略相同。又，於套筒41之前述長度方向之另一端部的內周面形成有螺紋溝。於套筒41之螺紋溝螺固有負載元件30之本體33的螺紋溝。如此，在套筒41安裝於負載元件30之本體33之狀態下，扭力傳達部23之第2端部23b之後端部、固定部24之後端部、固定部24之蓋24b及負載元件30之負載元件部31收容於套筒41內，而維持扭力傳達部23之第2端部23b抵接負載元件部31之負載部31a的狀態。

螺旋彈簧42以於長度方向移動自如之狀態外嵌於扳手本體之把手部22，且收容於套筒41內。螺旋彈簧42以壓縮狀態介在套筒41之凸緣41a與固定部24之蓋24b之間，而賦與蓋24b朝向後端側之勢能。藉此，扭力傳達部23之第2端部23b壓抵負載元件部31(即，對負載元件部31施加預負載。)。

扭力運算裝置D包含有增幅器A、A/D轉換部C、微電腦50、記憶體部60、設定輸入部70、外部輸出部80、液晶顯示部91(顯示部)、七段顯示部92(顯示部)、蜂鳴器93(通知部)。增幅器A連接有負載元件30之電源/輸出纜線32，以將該負載元件30之電信號增幅，並將之輸出至A/D轉換部C。A/D轉換部C將已增幅之電信號進行A/D轉換，將之輸出至微電腦50。

設定輸入部70可進行扭力基準值之設定輸入及電源開關等，而可將該等輸入資料輸出至微電腦50。於記憶體部60預先記錄有複數鎖緊扭力基準值。記憶體部60係非依電性記憶體，相互連接於微電腦50之匯流排線。

微電腦50具有輸入埠、輸出埠及內部記憶體。於微電腦50之輸入埠連接有A/D轉換部C及設定輸入部70等。於微電腦50之輸出埠連接有外部輸出部80、液晶顯示部91、七段顯示部92及蜂鳴器93等。於微電腦50之內部記憶體記錄有後述滑移判定程式。微電腦50逐次處理滑移判定程式，藉此，發揮作為扭力運算部51及滑移判定部52之功能。液晶顯示部91使第4圖所示之操作面板之液晶顯示器於時間軸上顯示鎖緊扭力之變化作為扭力曲線。七段顯示部92使前述操作面板之7段顯示器將鎖緊扭力之實值及尖峰保持值以數值顯示。

以下，就如上述構成之鎖緊裝置之扭力扳手W之組裝程序詳細說明。首先，準備扳手本體及套筒41。之後，將扳手本體之把手部22插入至套筒41。然後，準備螺旋彈簧42。之後，將扳手本體之把手部22插入至螺旋彈簧42。如此一來，可將螺旋彈簧42插入至套筒41，螺旋彈簧42之長度方向之一端抵接套筒41之凸緣41a。

另一方面，準備扭力傳達部23之第2端部23b、固定部24及螺旋彈簧25。之後，將第2端部23b插入至固定部24及螺旋彈簧25內。如此一來，固定部24抵接第2端部23b之制動器23b1。之後，準備扭力傳達部23之第1端部23a及中間部23c。然後，使第2端部23b之螺紋部螺固於中間部23c之螺孔。如此一來，螺旋彈簧25在中間部23c與固定部24間被壓縮。

之後，將扭力傳達部23、螺旋彈簧25及固定部24之前端部插入至扭力扳手之收容孔22a，使固定部24螺固於扳手本體之收容孔22a之後端部。如此一來，固定部24之蓋24b堵住扳手本體之收容孔22a之後端側。由於蓋24b外徑大於扳手本體之把手部22之外徑，故蓋24b之外周緣部(第1擋止部)從把手部22突出至外周方向。此時，螺旋彈簧42之長度方向之另一端可抵接蓋24b。之後，使扭力傳達部23在扳手本體之收容孔22a內旋轉，而使收容孔22a內之第1、第2突起嵌合於該扭力傳達部23之第1、第2切斷部23c1。藉此，扭力傳達部23之第1端部23a之爪部23a1從把手部22之收容孔22a突出至頭部21之安裝孔21a，並且，爪部23a1之擋止面23a11朝向圓周方向α側，傾斜面23a12朝向圓周方向β側。如以上，可組裝扳手本體20。

之後，準備負載元件30。然後，一面將負載元件30之負載部31a對位於扭力傳達部23之第2端部23b之凹部23b2，一面插入。在此狀態下，使套筒41及螺旋彈簧42對扳手本體相對地移動至後端側，使該套筒41螺固於負載元件30之本體33。如此一來，螺旋彈簧42在套筒41之凸緣41a與固定部24之蓋24b之外周緣部間被壓縮，而賦與蓋24b朝向後端側之勢能。藉此，可將扭力傳達部23之第2端部壓抵至負載元件部31，而可對該負載元件部31施加預負載。

之後，使鎖緊部10之安裝部12嵌合於頭部21之安裝孔21a。如此一來，可將扭力傳達部23之爪部23a1插入、卡合於鎖緊部10之安裝部12之複數棘輪溝121中之一棘輪溝121。之後，將負載元件30之電源/輸出纜線32連接於扭力運算裝置D。

以下，就如上述構成之鎖緊裝置之使用方法及其動作作說明。此外，在本第1實施例中，為方便說明，在使固緊構件1螺固於固緊對象2之前，需3次鎖緊作業。於此記述之滑移現象係指固緊對象2與埋入有該固緊對象2之殼體(圖中未示)剝離等，固緊對象2對前述殼體空轉之現象。

首先，作業員操作設定輸入部70，開啟電源時，將電源電壓供至微電腦50等，扭力運算裝置D形成為動作狀態，同時，透過電源/輸出纜線32，亦將電源電壓供至負載元件30，負載元件30形成為動作狀態。如此一來，微電腦50開始第5圖所示之滑移判定程式之處理。之後，當作業員操作設定輸入部70，進行扭力基準值之設定輸入時(s1)，微電腦50從記憶體部60讀取對應於前述設定輸入之輸入指令之扭力基準值，將之記錄於前述內部記憶體。

之後，作業員使固緊構件1卡合於扭力扳手W之鎖緊部10，在此狀態下，使固緊構件1卡合於固緊對象2，對扭力扳手W之把手部22施加手力R，開始鎖緊作業。如此一來，扭力扳手W之扳手本體20以旋轉軸P為中心，朝圓周方向α旋轉。此時，由於扭力傳達部23之爪部23a1之擋止面23a11抵接鎖緊部10之棘輪溝121之第1壁122a(即，限制圓周方向β之旋轉)，故鎖緊部10與扳手本體20及固緊構件1一同朝圓周方向α旋轉。藉此，將固緊構件1對固緊對象2鎖緊，對鎖緊之力之阻力逐漸增大。藉對鎖緊此固緊構件1之鎖緊力R產生之阻力，對鎖緊部10產生繞頭部21旋轉之力矩(旋轉扭力)Q。此時，將扭力傳達部23之爪部23a1之擋止面23a11按壓至鎖緊部10之棘輪溝121之第1壁122a，該扭力傳達部23之第2端部23b對負載元件30之負載部31a施加負荷。藉負載元件30將前述負荷轉換成電信號，以增幅器A將該電信號增幅，以A/D轉換部進行A/D轉換。當微電腦50輸入業經轉換A/D之電信號時(s2)，依據該電信號及鎖緊扭力基準值，進行預定運算，算出鎖緊扭力(s3)，將該鎖緊扭力記錄於記憶體部60，同時，將該鎖緊扭力之實值及峰值輸出至七段顯示部92，並將該鎖緊扭力輸出至液晶顯示部91。藉此，將鎖緊扭力之實值及峰值以數值顯示於七段顯示部92(s4、s5)，而將鎖緊扭力之變化以液晶顯示部91顯示圖表作為扭力曲線(s6)。

之後，對扭力扳手W之把手部22朝手力R之反向施加力。如此一來，扭力扳手W之扳手本體20以旋轉軸P為中心，朝圓周方向β旋轉。此時，鎖緊部10之棘輪溝121之第2壁122b按壓爪部23a1之傾斜面23a12。藉此，扳手本體對抗螺旋彈簧42及螺旋彈簧25之推壓力，移動至前端側，爪部23a1從該棘輪溝121脫離。螺旋彈簧42被壓縮在套筒41之凸緣41a與固定部24之蓋24b間，螺旋彈簧25被壓縮在固定部24與扭力傳達部23之中間部23c間。之後，當將爪部23a1插入至下個棘輪溝121時，藉螺旋彈簧42及螺旋彈簧25之推壓力，扳手本體移動至後端側。藉反覆此動作(即，扭力傳達部23之爪部23a1於鎖緊部10之棘輪溝121反覆出入)，鎖緊部10及固緊構件1對扳手本體20之頭部21相對地朝圓周方向α旋轉。進行如以上之鎖緊作業共3次。

在此鎖緊作業時，微電腦50每隔預定期間t(t1~tn)，便採樣前述鎖緊扭力之變化量，依序比較前面之預定期間t之鎖緊扭力之變化量(上升量)與緊接在其之後之預定期間t之鎖緊扭力的變化量(上升量)，判定後者之變化量是否小於前者之變化量(s7)。在此判定中，當判定為後者之變化量小於前者之變化量時，微電腦50使蜂鳴器93作響(s8)。在本第1實施例中，如第6圖所示，期間t5之鎖緊扭力之變化量小於期間t4之鎖緊扭力之變化量，期間t10之鎖緊扭力之變化量小於期間t9之鎖緊扭力之變化量，期間t14之鎖緊扭力之變化量小於期間t13之鎖緊扭力的變化量。

由於在期間t4、t9、t14，固緊構件1對固緊對象2旋轉，其反作用力(阻力)提高，故扭力曲線陡峭地上升(鎖緊扭力之變化量大。)。相對於此，在期間t5、t10(第1次及第2次之鎖緊作業結束時)，由於固緊構件1對固緊對象2幾乎不旋轉，故固緊構件1對固緊對象2之反作用力(阻力)的變化小，扭力曲線約略水平地轉變(鎖緊扭力之變化量小。)。又，由於在期間t14(第3次鎖緊作業將要結束時)，固緊構件1亦螺固於固緊對象2，而幾乎不旋轉，故固緊構件1對固緊對象2之反作用力(阻力)的變化小，扭力曲線約略水平地轉變(鎖緊扭力之變化量小。)。如此，微電腦50檢測期間t14之鎖緊扭力之變化量小於期間t13之鎖緊扭力的變化量，藉此，在滑移現象即將發生前，使蜂鳴器93作響，而通知作業員。此外，由於在第1次及第2次鎖緊作業結束時(期間t5及t10)，期間t5、t10之鎖緊扭力之變化量亦小於期間t4、t9之鎖緊扭力之變化量，故蜂鳴器93發出聲響。然而，由於作業員從施加於手之觸感或經驗法則得知非滑移現象發生，故無視蜂鳴器93，繼續鎖緊作業，於第3次之蜂鳴器93發出聲響之際，可知已發出滑移警告。

之後，當操作設定輸入部70，進行鎖緊作業之結束之設定輸入(s9)，進行結果印刷之操作時(s10)，微電腦50讀取記錄於記憶體部60之鎖緊扭力，透過外部輸出部80，輸出至印表機而印刷(s11)。之後，當進行設定輸入部70之CSV輸出之操作時(s12)，微電腦50讀取記錄於記憶體部60之鎖緊扭力，透過外部輸出部80，以CSV輸出至USB記憶體等記錄機構(s13)。此外，鎖緊扭力之資料輸出之形式不限以CSV輸出，可以其他任意之資料形式輸出。又，鎖緊扭力之輸出對象不限於USB記憶體等記錄機構，可輸出至PC或電子病糸統等各種電子機器。

為如以上之鎖緊裝置時，為桿之扭力傳達部23之第1端部23a卡合於鎖緊部10之棘輪溝121，該扭力傳達部23之第2端部23b抵接負載元件30。是故，於鎖緊作業時施加於鎖緊部10之負荷(旋轉扭力)藉由扭力傳達部23，傳至負載元件30，以該負載元件30，將前述負荷轉換為電信號而輸出。依據此電信號，鎖緊扭力以微電腦50(扭力運算部51)運算，將鎖緊扭力之實值及峰值以數值顯示於顯示部92，並將鎖緊扭力之變化以液晶顯示部91以圖表顯示作為扭力曲線。是故，可一面參照鎖緊扭力之實值、鎖緊扭力之峰值及鎖緊扭力之變化，一面適當地進行鎖緊作業。

又，負載元件30之凸狀負載部31a插入至扭力傳達部23之第2端部23b的凹部23b2，而抵接第2端部23b。是故，由於可使藉由扭力傳達部23承受之鎖緊部10之負荷的精確度提高，故可使鎖緊部10之鎖緊扭力之檢測精確度提高。又，由於負載元件30藉套筒41固緊於扳手本體之後方，故可謀求扳手本體之小型化。

進一步，微電腦50(滑移判定部52)檢測前面之預定期間t之鎖緊扭力的變化量小於緊接在其之後之預定期間t之鎖緊扭力的變化量，藉此，檢測出固緊構件1對固緊對象2之鎖緊狀態為即將發生滑移現象。是故，由於可以滑移現象即將發生前之界限扭力值使固緊構件1螺固於固緊對象2，故可抑制滑移現象之發生。

此外，上述鎖緊裝置不限於上述第1實施例，在申請專利範圍之記載範圍，可任意地變更設計。以下詳細敘述。

在第1實施例中，鎖緊部10對頭部21裝卸自如且旋轉自如，但不限於此。舉例言之，可為鎖緊部一體地設於頭部之結構。亦可為鎖緊部旋轉自如地設於頭部之結構。又，在第1實施例中，1個鎖緊部10對頭部21裝卸自如，亦可對應於複數種固緊構件之複數種鎖緊部對頭部裝卸自如。此時，僅按前述固緊構件，更換鎖緊部，本鎖緊裝置便可進行複數種固緊構件之鎖緊操作。

在第1實施例中，扭力傳達部23為桿，該桿係具有卡合於鎖緊部10之棘輪溝121之第1端部23a、抵接負載元件30之第2端部23b，且扭力傳達部23之長度尺寸大於扳手本體之收容孔22a之長度尺寸者。然而，扭力傳達部只要設於前述扳手本體內，且具有可卡合於前述鎖緊部之第1端部、及前述第1端部之相反側之第2端部，便可任意地變更設計。扭力傳達部之形狀可為桿以外之形狀。又，扭力傳達部之長度尺寸可小於扳手本體之收容孔之長度尺寸。即，可變更設計成扭力傳達部全體收容於扳手本體之收容孔。

在第1實施例中，扭力傳達部23之第1端部23a之爪部23a1具有擋止面23a11及傾斜面23a12。然而，不限於此。舉例言之，可為於棘輪溝121之第1壁122a設擋止面，於第2壁122b設傾斜面之結構。此時，爪部不必為三角形突起，舉例言之，可為矩形突起。藉第1壁122a之擋止面抵接爪部，可限制鎖緊部10之圓周方向β之旋轉。又，於鎖緊作業時，第1壁122a之擋止面按壓爪部，鎖緊部之旋轉扭力傳至扭力傳達部23。另一方面，將第2壁122b之傾斜面按壓至爪部，扳手本體移動至前端側。藉此，爪部從棘輪溝121脫離，而可容許鎖緊部10對頭部21之第1方向之反向之第2方向的旋轉。此外，可為省略前述抵接面及傾斜面，僅爪部卡合於棘輪溝之結構。棘輪溝只要於鎖緊部之外周面至少設1個即可。又，亦可將扭力傳達部與負載元件之負載部一體化。

在第1實施例中，負載元件30具有負載元件部31、電源/輸出纜線32、及本體33。然而，只要抵接扭力傳達部之第2端部，且透過該扭力傳達部，承受施加於前述鎖緊部之負荷，將之轉換為電信號而輸出，可任意地變更設計。

在第1實施例中，負載元件30使用套筒41，固緊於扳手本體之後方。然而，負載元件對扳手本體之安裝設備可任意地變更設計。舉例言之，如前述，將扭力傳達部全體收容於扳手本體之收容孔時，可變更設計為將負載元件30收容於扳手本體之收容孔內。又，可變更設計為使負載元件固緊於扳手本體之後端部。為該等時，可省略套筒41及螺旋彈簧42。

在第1實施例中，負載元件30之凸狀負載部31a插入至扭力傳達部23之第2端部23b之凹部23b2，而抵接該第2端部23b。然而，不限於此。舉例言之，負載元件具有凹狀負載部時，可變更設計為將設在扭力傳達部之第2端部之凸部插入至前述負載部。前述凸部之高度尺寸大於前述負載部之深度尺寸。即使為此種情形，藉第2端部之凸部抵接負載元件之凹狀負載部，亦可使藉由扭力傳達部承受之鎖緊部之負荷的精確度提高。

在第1實施例中，負載元件30具有保護壁31b。然而，可省略保護壁31b。又，可為複數保護壁設於負載元件之凸狀負載部之周圍的結構。

在第1實施例中，螺旋彈簧42以壓縮狀態介在套筒41之凸緣41a與固定部24之蓋24b間。然而，螺旋彈簧42等之第1推壓部只要為設於套筒與設在扳手本體之第1擋止部間者，可任意地變更設計。舉例言之，可變更設計為第1推壓部介在設於扳手本體之外周面之環等第1擋止部與套筒間。

在第1實施例中，螺旋彈簧25以壓縮狀態介在固定部24與扭力傳達部23之中間部23c間。然而，可省略螺旋彈簧25。即使為此種情形，藉螺旋彈簧42賦與固定部24之蓋24b朝向後方之勢能，固定部24抵接扭力傳達部23之第2端部23b的制動器23b1，可將第2端部23b壓至負載元件30。藉此螺旋彈簧42之推壓力，扭力傳達部23之第1端部23a之爪部23a1從把手部22之收容孔22a，突出至頭部21之安裝孔21a。此外，螺旋彈簧25及螺旋彈簧42可置換成圓筒狀橡膠、板彈簧等其他眾所皆知之推壓機構。

在第1實施例中，微電腦50係後者之變化量小於前者之變化量時，使蜂鳴器93作響之結構，但不限於此。舉例言之，微電腦50可變更設計為以內部之計數器，計數判定後者之變化量是否小於前者之變化量之次數，於該計數器達到預定次數(在第1實施例中為3次)時，使蜂鳴器93等通知部作動。此時，由於作業員不需確認每次鎖緊作業結束時作動之通知部之通知的真偽，故本鎖緊裝置之便利性可提高。

在第1實施例中，微電腦50每隔預定期間t(t1~tn)，便採樣鎖緊扭力之變化量，依序比較該前面之預定期間t之鎖緊扭力的變化量與緊接在其之後之預定期間t之鎖緊扭力的變化量，判定後者之變化量是否小於前者之變化量。然而，不限於此。舉例言之，可變更設計為微電腦50每隔預定期間t(t1~tn)，便採樣鎖緊扭力之變化率，依序比較該前面之預定期間t之鎖緊扭力的變化率(上升率)與緊接在其之後之預定期間t之鎖緊扭力的變化率(上升率)，判定後者之變化率是否小於前者之變化率。又，可變更設計為微電腦50之結構係每隔預定時間t，便採樣鎖緊扭力之變化量或變化率，判定預定時間t之鎖緊扭力值之變化量(上升量)或變化率(上升率)是否為預定範圍內之變化量(上升量)或變化率(上升率)。此時，可變更設計為蜂鳴器93等通知部於微電腦50判定為預定時間t之鎖緊扭力值之變化量或變化率為預定範圍內(如第6圖之t5、t10、t14般，鎖緊扭力之變化量為預定範圍內)時，通知固緊構件對固緊對象之鎖緊狀態為即將發生滑移現象。即使為此種情形，亦可變更設計為判定預定時間t之鎖緊扭力值之變化量或變化率為預定範圍內預定次數時，通知部動作。此外，鎖緊扭力之變化量或變化率之前述預定範圍之值預先記錄於微電腦50之內部記憶體或記憶體部60。

上述鎖緊裝置具有扭力扳手W及扭力運算裝置D。然而，鎖緊裝置可為具有上述扭力扳手及扭力運算部之結構。又，鎖緊裝置可為具有上述扭力扳手、扭力運算部、可顯示以此扭力運算部運算之鎖緊扭力的顯示部之結構。即，可省略滑移判定部52。又，亦可構造成不使用微電腦，而以電子電路發揮與扭力運算部及/或滑移判定部相同之功能。再者，如上述，亦可構造成於微電腦50判定預定時間t之鎖緊扭力值之變化量是否為預定範圍內時，不使用微電腦，而以電子電路發揮同樣之功能。

上述扭力運算部51從記憶體部60讀取扭力基準值，依據該鎖緊扭力基準值及為扭力檢測部之負載元件之輸出信號，運算鎖緊扭力。然而，只要扭力運算部可為依據上述負載元件之輸出信號，運算鎖緊部之鎖緊扭力者，可任意地變更設計。此外，扭力運算部可為設於扭力扳手之結構。

在第1實施例中，使用蜂鳴器93作為通知部，但不限於此。舉例言之，可變更設計為作業員觀看顯示於液晶顯示部91之扭力曲線，而判斷為上述滑移檢測時。又，變更設計為藉微電腦50，判定為上述後者之變化量或變化率小於上述前者之變化量或變化率時，或者判定為預定時間t之鎖緊扭力值之變化量或變化率為預定範圍內時，使液晶顯示部91顯示錯誤，於七段顯示部93顯示數值，同時，使其閃爍，藉此，顯示錯誤。又，亦可使用LED燈等發光裝置作為通知部。又，亦可為將蜂鳴器、發光裝置、圖表顯示裝置及數值顯示裝置選擇性地組合作為通知部之結構。此外，以扭力運算部所得之鎖緊扭力可使液晶顯示部91及七段顯示部93以外之顯示部顯示。可為顯示部設於扭力扳手之結構。

此外，在第1實施例中，構成上述鎖緊裝置之各部之原材料、形狀、尺寸及配置等為說明其一例者，只要可實現同樣之功能，可任意地變更設計。又，在第1實施例中，扭力扳手及扭力運算裝置為分開，但亦可將扭力扳手與扭力運算裝置構造成一體。

1．．．固緊構件

2．．．固緊對象

10．．．鎖緊部

11．．．卡合部

12．．．安裝部

20．．．扳手本體

21．．．頭部

21a．．．安裝孔

22a．．．收容孔

22．．．把手部

23．．．扭力傳達部

23a．．．第1端部

23a1．．．爪部

23a11．．．擋止面

23a12．．．傾斜面

23b．．．第2端部

23b1．．．制動器

23b2．．．凹部

23c．．．中間部

23c1．．．第1、第2切斷部

24．．．固定部

24a．．．圓筒

24b．．．蓋

25．．．螺旋彈簧(第2推壓部)

30．．．負載元件(扭力檢測部)

31．．．負載元件部

31a．．．負載部

31b．．．保護壁

32．．．電源/輸出纜線

33．．．本體

41．．．套筒

41a．．．凸緣

42．．．．螺旋彈簧(第1推壓部)

50．．．微電腦

51．．．扭力運算部

52．．．滑移判定部

60．．．記憶體部

70．．．設定輸入部

80．．．外部輸出部

91．．．液晶顯示部

92．．．七段顯示部

93．．．蜂鳴器

121．．．棘輪溝

122a．．．第1壁

122b．．．第2壁

A．．．增幅器

C．．．A/D轉換部

D．．．扭力運算裝置

P．．．旋轉軸

Q．．．力矩

R．．．手力

W．．．扭力扳手

S1-S13．．．步驟

t，t1-tn．．．預定期間

α，β．．．圓周方向