JP2014054702A - Impact fastening tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネジの締め付けに用いる衝撃締付工具に関する。 The present invention relates to an impact tightening tool used for tightening a screw.
部品同士の固定にはネジが用いられている。ネジは締め付けトルクが不足すると緩みが生じ、逆に過剰になるとネジの破損を招く。
そのため、ネジの締め付けに際し、適正なトルクで締め付けを行うことが重要である。
Screws are used to fix the parts together. If the tightening torque is insufficient, the screw will loosen. Conversely, if the screw is excessive, the screw will be damaged.
For this reason, it is important to tighten the screws with an appropriate torque.
今日において、連続的な打撃によってネジの締め付けを行う衝撃締付工具が広く用いられている。衝撃締付工具を用いた場合において、締め付け作業は、設定締め付けトルク（適正な締め付けトルク）に到達したときにネジへのトルク伝達を停止し、適正な締め付けトルクとするものである。
ネジへのトルク伝達の停止は、衝撃締付工具の回転動力源（例えばモータ）を停止する、制動する、動力源からネジへのトルク伝達を切り離す、などの態様を例示することができる。
そして、この種の衝撃締付工具として既に、特開昭６１−４６７６号、及び特許第４５６０２６８号がある。（特許文献１、特許文献２）
Today, impact fastening tools that tighten screws by continuous impact are widely used. In the case of using an impact tightening tool, the tightening operation is to stop the torque transmission to the screw when the set tightening torque (appropriate tightening torque) is reached, thereby obtaining an appropriate tightening torque.
The torque transmission to the screw can be stopped by stopping the rotational power source (for example, a motor) of the impact tightening tool, braking, or disconnecting the torque transmission from the power source to the screw.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-4676 and Japanese Patent No. 4560268 are already known as this type of impact fastening tool. (Patent Document 1, Patent Document 2)
特許文献１記載の技術は、動力伝達軸が有する歪ゲージにより、動力伝達軸の捩じれ量を（歪み量）を得ることで工具の締め付けトルクを求め、締め付けトルクが設定値に達したときにモータを停止させるものである。
これは、ネジを適正なトルクで締め付けるために都合が良い。しかし、動力伝達軸に歪ゲージを貼着する作業は非常に繊細であることから熟練を要すると共にコストが高くなる。また、関連部品も必要となるため工具全体が大型化し、重量も大きくなるという問題があった。
The technique described in Patent Document 1 uses a strain gauge included in a power transmission shaft to obtain a twisting amount of the power transmission shaft (amount of strain) to obtain a tightening torque of the tool, and when the tightening torque reaches a set value, the motor Is to stop.
This is convenient for tightening the screw with the proper torque. However, the operation of attaching the strain gauge to the power transmission shaft is very delicate and requires skill and cost. Further, since related parts are required, there is a problem that the entire tool becomes large and the weight increases.
特許文献２記載の技術は、モータを含む回転部のイナーシャと、衝撃締付発生機構の駆動側が有する位置センサ情報を元に得た角加速度値から、工具の締め付けトルクを算出するものである。特許文献２記載の技術により、出力シャフトは歪みゲージを有さないものとなり、その結果、衝撃締付工具は小型で軽量なものとなった。
しかし、実際の衝撃締め付けにおいては、パルス状の締め付けトルクによる各伝達部のたわみや内部損失、伝達部自体の内部イナーシャ、結合部のガタツキによって生じる損失など、様々な損失が存在し、特許文献２記載の技術は、これらの損失を想定していないという問題があった。
The technique described in Patent Document 2 calculates the tightening torque of the tool from the angular acceleration value obtained based on the inertia of the rotating part including the motor and the position sensor information on the drive side of the impact tightening generating mechanism. According to the technique described in Patent Document 2, the output shaft does not have a strain gauge, and as a result, the impact tightening tool is small and lightweight.
However, in actual impact tightening, there are various losses such as deflection and internal loss of each transmission part due to pulsed tightening torque, internal inertia of the transmission part itself, and loss caused by rattling of the joint part. The described technique has a problem that these losses are not assumed.
例えば、衝撃締付工具において実際の締め付けトルク（実トルク）は、
Ｔ（ｔ）＝Ｊ・ω“（ｔ）＋Ｍｔ（ｔ）−ε（ｔ）
Ｔ（ｔ） ：出力軸がネジを締め付ける実トルク
Ｊ・ω“（ｔ）：回転部の加速により生じるトルク
Ｍｔ（ｔ） ：モータの発生するトルク
ε（ｔ） ：伝達系で生じる様々な損失トルク と表すことができる。
上記式に基づくと、特許文献２記載の衝撃締付工具は、ε（ｔ）が考慮されていない。
このことから、特許文献２記載の衝撃締付工具のトルク測定値は、伝達系で生じる様々な損失トルクε（ｔ）を考慮していないので、実トルクよりも大きいトルク値を測定してしまうものであった。その結果、特許文献２記載の衝撃締付工具の締め付けは、適正な締め付けトルクに達する前に自動停止してしまう（自動停止のタイミングが早い）という問題があった。
For example, in an impact tightening tool, the actual tightening torque (actual torque) is
T (t) = J · ω “(t) + Mt (t) −ε (t)
T (t): Actual torque at which the output shaft tightens the screw J · ω "(t): Torque generated by acceleration of the rotating part Mt (t): Torque generated by the motor ε (t): Various losses generated in the transmission system It can be expressed as torque.
Based on the above formula, ε (t) is not considered in the impact tightening tool described in Patent Document 2.
From this, the torque measurement value of the impact tightening tool described in Patent Document 2 does not take into account various loss torques ε (t) generated in the transmission system, and therefore, a torque value larger than the actual torque is measured. It was a thing. As a result, the tightening of the impact tightening tool described in Patent Document 2 has a problem that it automatically stops before the proper tightening torque is reached (the timing of automatic stop is early).
そこで本発明は、出力軸が高価な歪みゲージを有することなく、実際の衝撃締め付けによって生じる損失を考慮したトルク値算出手段を用いることにより、適正なトルクで工具を停止させることができ、より良好な締め付けを可能とする衝撃締付工具を提供するものである。 Therefore, the present invention can stop the tool with an appropriate torque by using a torque value calculation means that takes into account the loss caused by the actual impact tightening without having an expensive strain gauge on the output shaft. It is an object of the present invention to provide an impact tightening tool that enables easy tightening.
上記目的を達成するために本件発明は以下の手段を用いた。
（請求項１記載の発明）
請求項１記載の発明は、回転部と、角加速度検出手段と、トルク値算出手段と、記憶部とを備えた衝撃締付工具であって、回転部は、回転動力源と、衝撃締付発生機構と、出力軸とを有するものであり、角加速度検出手段は、回転動力源の角加速度値を検出するものであり、トルク値算出手段は、記憶部に記憶した近似式を用いて、出力軸の実トルク近似値を算出するものであり、記憶部に記憶した近似式は、ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段が検出した角加速度値と、ネジへのトルク伝達時の出力軸の実トルク値とを相関させた式であり、ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸のトルク実測値に基づく式であることを特徴とする。
（請求項２記載の発明）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の衝撃締付工具において、前記トルク実測値に基づく式は、前記相関させた式に、ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源の角加速度値と、ネジへのトルク伝達前にトルクテスタで測定された出力軸のトルク実測値とを代入することにより、導出されることを特徴とする。
（請求項３記載の発明）
請求項３記載の発明は、回転部と、角加速度検出手段と、トルク値算出手段と、記憶部と、近似式導出手段とを備えた衝撃締付工具であって、回転部は、回転動力源と、衝撃締付発生機構と、出力軸とを有するものであり、角加速度検出手段は、回転動力源の角加速度値を検出するものであり、トルク値算出手段は、近似式導出手段が導出した近似式を用いて、出力軸の実トルク近似値を算出するものであり、記憶部は、ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源の角加速度値と、ネジへのトルク伝達前にトルクテスタで測定された出力軸のトルク実測値とを記憶したものであり、近似式導出手段は、ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段が検出した角加速度値と、ネジへのトルク伝達時の出力軸の実トルク値とを相関させた式に、記憶部に記憶した角加速度値とトルク実測値とを代入し、ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸のトルク実測値に基づく式を導出するものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention uses the following means.
(Invention of Claim 1)
The invention according to claim 1 is an impact fastening tool comprising a rotating part, an angular acceleration detecting means, a torque value calculating means, and a storage part, wherein the rotating part comprises a rotational power source, an impact fastening A generating mechanism and an output shaft, the angular acceleration detecting means detects an angular acceleration value of the rotational power source, and the torque value calculating means uses an approximate expression stored in the storage unit, The approximate expression stored in the storage unit is used to calculate the actual torque approximate value of the output shaft, and the angular acceleration value detected by the angular acceleration detecting means when torque is transmitted to the screw and the output shaft when torque is transmitted to the screw. Is an expression based on the actual torque value of the output shaft measured before torque transmission to the screw.
(Invention of Claim 2)
According to a second aspect of the present invention, in the impact tightening tool according to the first aspect, the formula based on the actual torque measurement value is an angle of the rotational power source measured before the torque is transmitted to the screw. It is derived by substituting the acceleration value and the measured torque value of the output shaft measured by the torque tester before transmitting the torque to the screw.
(Invention of Claim 3)
According to a third aspect of the present invention, there is provided an impact tightening tool comprising a rotating part, an angular acceleration detecting means, a torque value calculating means, a storage part, and an approximate expression deriving means, wherein the rotating part has rotational power. A power source, an impact tightening generation mechanism, and an output shaft, the angular acceleration detection means detects an angular acceleration value of the rotational power source, and the torque value calculation means includes an approximate expression derivation means. The calculated approximate expression is used to calculate the actual torque approximate value of the output shaft. The storage unit measures the angular acceleration value of the rotational power source measured before torque transmission to the screw and the torque transmission to the screw. The output shaft torque measurement value previously measured by the torque tester is stored, and the approximate expression deriving means calculates the angular acceleration value detected by the angular acceleration detecting means during torque transmission to the screw and the torque to the screw. In the equation that correlates the actual torque value of the output shaft during transmission, Substituting the angular acceleration value and the torque actual measurement value stored in 憶部, and characterized in that to derive an expression based on the torque actual measurement value of the measured output shaft before transmission of torque to the screw.
上述の構成により、本発明の衝撃締付工具は、出力軸に高価な歪みゲージを有することなく、実際の衝撃締め付けによって生じる損失を考慮した実トルク近似値の算出を可能とし、より良好な締め付けを可能とする衝撃締付工具となった。その結果、小型で軽く安価な衝撃締付工具を提供することができる。 With the above-described configuration, the impact tightening tool of the present invention can calculate an actual torque approximate value in consideration of a loss caused by actual impact tightening without having an expensive strain gauge on the output shaft, and can perform better tightening. It became an impact tightening tool that made possible. As a result, a small, light and inexpensive impact fastening tool can be provided.
以下に、この衝撃締付工具を実施例として示す各図と共に説明する。 Below, this impact fastening tool is demonstrated with each figure shown as an Example.
〔１．衝撃締付工具１の全体的な構成について〕
図１は衝撃締付工具１の部分断面と全体の側面図である。図２は、ネジへのトルク伝達前にトルク実測値測定を行う衝撃締付工具の概念図である。図３は、ネジへのトルク伝達時の衝撃締付工具の概念図である。図４は、トルクテスタを用いたトルク実測値測定の概念図である。式１は、実トルク近似値Ｔの算出式を１次式で表した例である。
衝撃締付工具１は、回転部２と、角加速度検出手段３と、トルク値算出手段４と、記憶部５とを備え、ネジを設定トルク値で締め付けるものであり、設定トルク値で締め付けを停止するために制御手段１３を有する。また、衝撃締付工具１は、近似式導出手段６を備えることもできる。
衝撃締付工具１は、回転部２の回転操作を行うためのトリガー１１を備えると共に、回転方向を指定する回転方向指定レバー１２を備えても良い。具体的に衝撃締付工具１は、インパルスレンチ、インパクトレンチと呼称され使用されている。
衝撃締付工具１は、少なくとも校正モードと締め付けモードとを備えている。前記校正モードは、記憶部５への記憶作業を行うモードであり、前記締め付けモードは、設定トルクでネジを締め付けるモードである。
[1. Overall configuration of impact tightening tool 1]
FIG. 1 is a partial cross section of the impact fastening tool 1 and a side view of the whole. FIG. 2 is a conceptual diagram of an impact tightening tool for measuring a measured torque value before transmitting torque to the screw. FIG. 3 is a conceptual diagram of an impact tightening tool at the time of torque transmission to a screw. FIG. 4 is a conceptual diagram of actual torque measurement using a torque tester. Formula 1 is an example in which the calculation formula for the actual torque approximate value T is expressed by a linear formula.
The impact tightening tool 1 includes a rotating unit 2, an angular acceleration detecting unit 3, a torque value calculating unit 4, and a storage unit 5, and tightens a screw with a set torque value. Control means 13 are provided for stopping. The impact tightening tool 1 can also include approximate expression deriving means 6.
The impact tightening tool 1 may include a trigger 11 for performing a rotation operation of the rotating unit 2 and may include a rotation direction specifying lever 12 that specifies a rotation direction. Specifically, the impact tightening tool 1 is called and used as an impulse wrench or an impact wrench.
The impact tightening tool 1 has at least a calibration mode and a tightening mode. The calibration mode is a mode for performing a storing operation in the storage unit 5, and the tightening mode is a mode for tightening a screw with a set torque.
〔２．回転部２について〕
回転部２は、トリガー１１を引くと回転し、トリガー１１を解放すれば停止する。
回転部２は、回転動力源２１と衝撃締付発生機構２２と出力軸２３とを有するものである。
回転動力源２１には、電動モータ、エアモータなどを使用することができる。出力軸２３の先端にはソケット８を取り付けることができる。
[2. About rotating unit 2]
The rotating unit 2 rotates when the trigger 11 is pulled, and stops when the trigger 11 is released.
The rotating unit 2 includes a rotational power source 21, an impact tightening generation mechanism 22, and an output shaft 23.
An electric motor, an air motor, or the like can be used for the rotational power source 21. A socket 8 can be attached to the tip of the output shaft 23.
〔３．衝撃締付工具１の制御について〕
衝撃締付工具１を用いて、ネジを設定トルク値で締め付ける場合、次のような制御が行われる。ネジは締め付けの進行と共に締め付けトルクが上昇するので、衝撃締付工具１は、ネジの締め付けを行いながら、記憶部５に記憶した近似式を用いて現在の実トルク近似値Ｔを算出する。前記実トルク近似値Ｔが設定トルク値に到達したとき、制御手段１３が回転動力源２１を停止させ締め付けを終了する。または、作業者にトリガー１１の解放を促すように、設定トルク値に到達すると、音や光で知らせるものである。設定トルク値への到達確認は、実トルク近似値Ｔが設定トルク値を超えた時になされるものである。
[3. Control of impact tightening tool 1]
When the screw is tightened with the set torque value using the impact tightening tool 1, the following control is performed. Since the tightening torque of the screw increases as the tightening progresses, the impact tightening tool 1 calculates the current actual torque approximate value T using the approximate expression stored in the storage unit 5 while tightening the screw. When the actual torque approximate value T reaches the set torque value, the control means 13 stops the rotational power source 21 and ends the tightening. Alternatively, when the set torque value is reached so as to prompt the operator to release the trigger 11, a sound or light is notified. The confirmation of reaching the set torque value is performed when the actual torque approximate value T exceeds the set torque value.
〔４．角加速度検出手段３について〕
角加速度検出手段３は、回転動力源２１の角加速度値Ｘを検出するものである。
角加速度検出手段３は、図２に示すように、少なくともロータ３１と、センサ３２と、微分手段３３とからなる。ロータ３１は、前述の回転動力源２１に接続され共回りしているものである。センサ３２は、ロータ３１の回転角θを検出するものである。微分手段３３は、検出された回転角θを二度微分し、角加速度を検出する。すなわち、回転角θを時間ｔで微分すると角速度ωとなり、角速度ωをさらに時間ｔで微分すると角加速度となる。この角加速度の値が角加速度値Ｘである。
角加速度値Ｘの検出を行う微分手段３３は、後述する演算処理装置を用いても良い。
[4. Regarding angular acceleration detection means 3]
The angular acceleration detection means 3 detects the angular acceleration value X of the rotational power source 21.
As shown in FIG. 2, the angular acceleration detection unit 3 includes at least a rotor 31, a sensor 32, and a differentiation unit 33. The rotor 31 is connected to the rotating power source 21 and rotates together. The sensor 32 detects the rotation angle θ of the rotor 31. The differentiating means 33 differentiates the detected rotation angle θ twice to detect angular acceleration. That is, when the rotational angle θ is differentiated with respect to time t, the angular velocity ω is obtained, and when the angular velocity ω is further differentiated with respect to time t, angular acceleration is obtained. This angular acceleration value is an angular acceleration value X.
As the differentiating means 33 for detecting the angular acceleration value X, an arithmetic processing unit described later may be used.
〔５．トルク値算出手段４について〕
トルク値算出手段４は、記憶部５に記憶した近似式を用いて、角加速度値Ｘから出力軸２３の実トルク近似値Ｔを算出するものである。近似式は、ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段３が検出した角加速度値Ｘと、ネジへのトルク伝達時の出力軸２３の実トルク値とを相関させた式である。衝撃締付工具１に演算処理装置を備える態様とした場合、演算処理装置をトルク値算出手段４とし、実トルク近似値Ｔを算出しても良い。また、演算処理装置の代わりに前記近似式に対応した算出回路を構成し、トルク値算出手段４としても良い。
[5. Torque value calculation means 4]
The torque value calculation means 4 calculates the actual torque approximate value T of the output shaft 23 from the angular acceleration value X using the approximate expression stored in the storage unit 5. The approximate expression is an expression that correlates the angular acceleration value X detected by the angular acceleration detecting means 3 when torque is transmitted to the screw and the actual torque value of the output shaft 23 when torque is transmitted to the screw. When the impact tightening tool 1 is provided with an arithmetic processing device, the arithmetic processing device may be the torque value calculation means 4 and the actual torque approximate value T may be calculated. Further, instead of the arithmetic processing unit, a calculation circuit corresponding to the approximate expression may be configured to serve as the torque value calculation unit 4.
〔６．ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸２３のトルク実測値と近似式について〕
図５は、従来技術で表示されていた締め付けトルクと実際の締め付けトルクとを比較したグラフである。
式１は近似式であり、この近似式はネジへのトルク伝達前に測定された出力軸２３のトルク実測値Ｙに基づく式である。
[6. About the measured torque value of the output shaft 23 measured before torque transmission to the screw and the approximate expression]
FIG. 5 is a graph comparing the tightening torque displayed in the prior art with the actual tightening torque.
Expression 1 is an approximate expression, and this approximate expression is an expression based on a measured torque value Y of the output shaft 23 measured before torque transmission to the screw.
ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸２３のトルク実測値Ｙに基づく式として、ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源２１の角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）と、ネジへのトルク伝達前にトルクテスタ７で測定された出力軸２３のトルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）とを、式１に代入し、１次式の近似式を導出する場合を例に説明する。
まず、図４に示すように、トルクセンサ７１とトルク表示器７２とを有するトルクテスタ７を準備する。次に衝撃締付工具１は、予めプログラムされた校正モードで起動させる。そして、衝撃締付工具１の出力軸２３に、トルクセンサ７１を取り付け固定し、出力軸２３のトルク実測値Ｙをトルクテスタ７で測定する。（図５を参照）。測定点が２点である場合、角加速度値がＸ１である時のトルク実測値Ｙ１と、角加速度値がＸ２である時のトルク実測値Ｙ２とを得ることができる。
そして、前記角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）と、前記トルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）を、式１に代入し、角加速度値Ｘと実トルク近似値Ｔとの１次式の近似式を導出する。導出した１次式の近似式は、記憶部５に記憶させ、記憶部５への記憶作業を終えると、衝撃締付工具１は、校正モードから締め付けモードに切り替える。ネジへのトルク伝達時は、ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段３が検出した角加速度値Ｘに基づき、記憶させた１次式の近似式を用いて、実トルク近似値Ｔを算出する。
As an expression based on the actual torque value Y of the output shaft 23 measured before torque transmission to the screw, the angular acceleration value (X1, X2) of the rotational power source 21 measured before torque transmission to the screw and the screw An example will be described in which the measured torque values (Y1, Y2) of the output shaft 23 measured by the torque tester 7 before torque transmission are substituted into Equation 1 to derive an approximate expression of the linear expression.
First, as shown in FIG. 4, a torque tester 7 having a torque sensor 71 and a torque indicator 72 is prepared. Next, the impact fastening tool 1 is activated in a pre-programmed calibration mode. The torque sensor 71 is attached and fixed to the output shaft 23 of the impact tightening tool 1, and the actual torque value Y of the output shaft 23 is measured by the torque tester 7. (See FIG. 5). When there are two measurement points, it is possible to obtain a torque actual value Y1 when the angular acceleration value is X1 and a torque actual value Y2 when the angular acceleration value is X2.
Then, the angular acceleration values (X1, X2) and the measured torque values (Y1, Y2) are substituted into Equation 1, and an approximate expression of a linear expression of the angular acceleration value X and the actual torque approximate value T is derived. To do. The derived approximate expression of the primary expression is stored in the storage unit 5, and when the storage operation in the storage unit 5 is finished, the impact fastening tool 1 switches from the calibration mode to the tightening mode. At the time of torque transmission to the screw, the actual torque approximate value T is calculated using the stored approximate expression of the primary expression based on the angular acceleration value X detected by the angular acceleration detection means 3 at the time of torque transmission to the screw. .
〔７．記憶部５が角加速度値とトルク実測値とを記憶する態様〕
また、記憶部５は、ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源２１の角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）と、ネジへのトルク伝達前にトルクテスタ７で測定された出力軸２３のトルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）とを記憶したものとしても良い。
記憶部５が、前記角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）とトルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）とを記憶する場合、衝撃締付工具１は、近似式導出手段６を備える。この場合も、記憶部５への記憶作業を終えると、衝撃締付工具１は、校正モードから締め付けモードに切り替える。
そして、前記近似式導出手段６は、「ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段３が検出した角加速度値Ｘと、ネジへのトルク伝達時の出力軸２３の実トルク値とを相関させた式（式１）」に、「記憶部５に記憶した角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）とトルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）と」を代入し、「ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸２３のトルク実測値Ｙに基づく式（１次式の近似式）」を導出する。
そして、ネジへのトルク伝達時には、ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段３が検出した角加速度値Ｘに基づき、トルク値算出手段４は、近似式導出手段６が導出した１次式の近似式を用いて、出力軸２３の実トルク近似値Ｔを算出する。
[7. Mode in which the storage unit 5 stores the angular acceleration value and the actually measured torque value]
The storage unit 5 also includes the angular acceleration values (X1, X2) of the rotational power source 21 measured before torque transmission to the screw and the output shaft 23 measured by the torque tester 7 before torque transmission to the screw. The torque actual measurement values (Y1, Y2) may be stored.
When the storage unit 5 stores the angular acceleration values (X1, X2) and the actually measured torque values (Y1, Y2), the impact tightening tool 1 includes approximate expression deriving means 6. Also in this case, when the storing operation in the storage unit 5 is finished, the impact tightening tool 1 switches from the calibration mode to the tightening mode.
Then, the approximate expression deriving unit 6 correlates the angular acceleration value X detected by the angular acceleration detecting unit 3 during torque transmission to the screw and the actual torque value of the output shaft 23 during torque transmission to the screw. Substituting “angular acceleration values (X1, X2) and measured torque values (Y1, Y2) stored in the storage unit 5” into “expression (expression 1)”, and “output measured before torque transmission to screw” An expression based on the measured torque value Y of the shaft 23 (an approximate expression of a linear expression) ”is derived.
When torque is transmitted to the screw, the torque value calculating means 4 approximates the linear expression derived by the approximate expression deriving means 6 based on the angular acceleration value X detected by the angular acceleration detecting means 3 when torque is transmitted to the screw. The actual torque approximate value T of the output shaft 23 is calculated using the equation.
〔８．記憶部５のデータ記憶について〕
上述したように記憶部５が記憶するのは、「角加速度値Ｘと実トルク近似値Ｔとの１次式の近似式」または「ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源２１の角加速度値（Ｘ１、Ｘ２）と、ネジへのトルク伝達前にトルクテスタ７で測定された出力軸２３のトルク実測値（Ｙ１、Ｙ２）」といったデータである。これらのデータを記憶する記憶部５として、フラッシュメモリを挙げることができる。
そして、衝撃締付工具１は、フラッシュメモリを内蔵すると共に、フラッシュメモリへのアクセス端子を備えることができる。前記アクセス端子は、外部の電子機器によるデータ記憶を可能にする。
このようにすると、データをフラッシュメモリに記憶させる作業に用いる入力キーを、衝撃締付工具１は備えなくて良い。これにより、衝撃締付工具１を小型軽量化することができる。
また、フラッシュメモリを、取り外し可能な小型なものとし、衝撃締付工具１内部から取り外し可能なものとしても良い。このようにすると、取り外した小型のフラッシュメモリを、外部の電子機器に取り付け、前記データを記憶したものとすることができる。そして前記データを記憶した小型のフラッシュメモリを衝撃締付工具１に取り付けるのである。
[8. Regarding data storage in storage unit 5]
As described above, the storage unit 5 stores “an approximate expression of a linear expression of the angular acceleration value X and the actual torque approximate value T” or “the rotational power source 21 measured before torque transmission to the screw”. The angular acceleration values (X1, X2) and the actual measured torque values (Y1, Y2) of the output shaft 23 measured by the torque tester 7 before transmitting the torque to the screw. An example of the storage unit 5 that stores these data is a flash memory.
The impact tightening tool 1 can include a flash memory and an access terminal to the flash memory. The access terminal enables data storage by an external electronic device.
If it does in this way, the impact fastening tool 1 does not need to be provided with the input key used for the operation | work which memorize | stores data in flash memory. Thereby, the impact fastening tool 1 can be reduced in size and weight.
Further, the flash memory may be a detachable small-sized one and removable from the inside of the impact fastening tool 1. In this way, it is possible to attach the removed small flash memory to an external electronic device and store the data. Then, a small flash memory storing the data is attached to the impact tightening tool 1.
〔９．その他の近似式について〕
上述したトルクの近似式は、式１や、角加速度値Ｘと実トルク近似値Ｔとの１次式に限られるものではなく、線形近似、多項式近似、累乗近似、指数近似、対数近似、スプライン補間法などを例示することができる。そして、近似式に対応させ、測定点の数は２〜ｎ点（ｎは任意の数であり〔Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘｎ ： Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎ〕）とすることができる。また、微分手段３３と、トルク値算出手段４と、記憶部５と、近似式導出手段６を組み合わせて、上記の手法を含む種々の数学的アルゴリズムを用いて実トルク近似値Ｔの算出ができるように、ハードウェア又はソフトウェアとして衝撃締付工具１に搭載することも可能である。
[9. Other approximation formulas)
The approximate expression of torque described above is not limited to Expression 1 or a linear expression of the angular acceleration value X and the actual torque approximate value T, but linear approximation, polynomial approximation, power approximation, exponential approximation, logarithmic approximation, spline An interpolation method and the like can be exemplified. Then, corresponding to the approximate expression, the number of measurement points can be 2 to n points (n is an arbitrary number [X1, X2... Xn: Y1, Y2... Yn]). Further, the actual torque approximate value T can be calculated using various mathematical algorithms including the above-described method by combining the differentiating means 33, the torque value calculating means 4, the storage unit 5, and the approximate expression deriving means 6. Thus, it is also possible to mount on the impact fastening tool 1 as hardware or software.
〔１０．前述の実トルク近似値Ｔを採用した衝撃締付工具１の効果について〕
式１や角加速度値Ｘと実トルク近似値Ｔとの１次式を用いた結果、算出される実トルク近似値Ｔは、図５に示すトルク実測値Ｙに近いものとなり、衝撃締付工具１は、より良好なトルク管理が可能となる。
従来、良好なトルク管理のために必要であった歪みゲージを必要としなくなった結果、衝撃締付工具１は、比較的正確な実トルク近似値Ｔを得られるにもかかわらず小型で軽いものとなり、しかも安価なものとなる。
[10. Regarding the effect of the impact tightening tool 1 employing the actual torque approximate value T described above]
As a result of using Equation 1 and the linear expression of the angular acceleration value X and the actual torque approximate value T, the calculated actual torque approximate value T is close to the actual torque measured value Y shown in FIG. 1 enables better torque management.
As a result of eliminating the need for a strain gauge, which has been necessary for good torque management in the past, the impact fastening tool 1 is small and light despite the fact that a relatively accurate actual torque approximation value T can be obtained. And it becomes cheap.
上述の実トルク近似値Ｔは、エアーインパクトレンチ、エアーインパルスレンチ、電動インパクトレンチ、電動インパルスレンチなどの衝撃締付工具１に用いることを想定している。
また、連続的な打撃を与えるその他の工具に応用することも可能である。
The actual torque approximate value T described above is assumed to be used for an impact tightening tool 1 such as an air impact wrench, an air impulse wrench, an electric impact wrench, an electric impulse wrench, or the like.
It is also possible to apply to other tools that give continuous striking.
１ 衝撃締付工具
１１ トリガー
１２ 回転方向指定レバー
１３ 制御手段
２ 回転部
２１ 回転動力源
２２ 衝撃締付発生機構
２３ 出力軸
３ 角加速度検出手段
３１ ロータ
３２ センサ
３３ 微分手段
４ トルク値算出手段
５ 記憶部
６ 近似式導出手段
７ トルクテスタ
７１ トルクセンサ
７２ トルク表示器
８ ソケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact tightening tool 11 Trigger 12 Rotation direction designation lever 13 Control means 2 Rotating part 21 Rotational power source 22 Impact tightening generation mechanism 23 Output shaft 3 Angular acceleration detection means 31 Rotor 32 Sensor 33 Differentiation means 4 Torque value calculation means 5 Storage Section 6 Approximation Formula Deriving Means 7 Torque Tester 71 Torque Sensor 72 Torque Indicator 8 Socket
Claims (3)
回転部（２）は、
回転動力源（２１）と、衝撃締付発生機構（２２）と、出力軸（２３）とを有するものであり、
角加速度検出手段（３）は、
回転動力源（２１）の角加速度値を検出するものであり、
トルク値算出手段（４）は、
記憶部（５）に記憶した近似式を用いて、
出力軸（２３）の実トルク近似値を算出するものであり、
記憶部（５）に記憶した近似式は、
ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段（３）が検出した角加速度値と、
ネジへのトルク伝達時の出力軸（２３）の実トルク値とを相関させた式であり、
ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸（２３）のトルク実測値に基づく式であること
を特徴とする衝撃締付工具。 An impact fastening tool (1) comprising a rotating part (2), an angular acceleration detecting means (3), a torque value calculating means (4), and a storage part (5),
The rotating part (2)
A rotational power source (21), an impact tightening generation mechanism (22), and an output shaft (23);
The angular acceleration detection means (3)
The angular acceleration value of the rotational power source (21) is detected,
The torque value calculation means (4)
Using the approximate expression stored in the storage unit (5),
An approximate actual torque value of the output shaft (23) is calculated,
The approximate expression stored in the storage unit (5) is
The angular acceleration value detected by the angular acceleration detection means (3) during torque transmission to the screw;
It is an equation that correlates the actual torque value of the output shaft (23) during torque transmission to the screw,
The impact tightening tool, which is an expression based on a measured torque value of the output shaft (23) measured before torque transmission to the screw.
回転部（２）は、
回転動力源（２１）と、衝撃締付発生機構（２２）と、出力軸（２３）とを有するものであり、
角加速度検出手段（３）は、
回転動力源（２１）の角加速度値を検出するものであり、
トルク値算出手段（４）は、
近似式導出手段（６）が導出した近似式を用いて、
出力軸（２３）の実トルク近似値を算出するものであり、
記憶部（５）は、
ネジへのトルク伝達前に測定された回転動力源（２１）の角加速度値と、
ネジへのトルク伝達前にトルクテスタ（７）で測定された出力軸（２３）のトルク実測値と
を記憶したものであり、
近似式導出手段（６）は、
ネジへのトルク伝達時に角加速度検出手段（３）が検出した角加速度値と、
ネジへのトルク伝達時の出力軸（２３）の実トルク値とを相関させた式に、
記憶部（５）に記憶した角加速度値とトルク実測値とを代入し、
ネジへのトルク伝達前に測定された出力軸（２３）のトルク実測値に基づく式を
導出するものであることを特徴とする衝撃締付工具。 Impact tightening tool (1) comprising a rotating part (2), an angular acceleration detecting means (3), a torque value calculating means (4), a storage part (5), and an approximate expression deriving means (6). Because
The rotating part (2)
A rotational power source (21), an impact tightening generation mechanism (22), and an output shaft (23);
The angular acceleration detection means (3)
The angular acceleration value of the rotational power source (21) is detected,
The torque value calculation means (4)
Using the approximate expression derived by the approximate expression deriving means (6),
An approximate actual torque value of the output shaft (23) is calculated,
The storage unit (5)
The angular acceleration value of the rotational power source (21) measured before torque transmission to the screw;
The torque measured value of the output shaft (23) measured by the torque tester (7) before torque transmission to the screw is stored,
The approximate expression deriving means (6)
The angular acceleration value detected by the angular acceleration detection means (3) during torque transmission to the screw;
In an equation that correlates the actual torque value of the output shaft (23) during torque transmission to the screw,
Substituting the angular acceleration value and torque actual value stored in the storage unit (5),
An impact tightening tool for deriving an expression based on a measured torque value of the output shaft (23) measured before torque transmission to the screw.
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