JP2022134851A - ボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー - Google Patents
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Abstract
Description
一端はトルク工具受け部であり、トルク工具の出力端のサイズに適合し、他端には螺旋状ガイド溝を有しているネジ穴を形成し、ネジ穴の底部には力感知モジュールを収容し、且つトルクシャフトの対応する螺旋状ガイド溝に螺合しているセンサー本体と、
感知リング本体及び力感知素子を含み、感知リング本体の外縁にはリング溝を有し、力感知素子はリング溝底部に貼付し、感知リング本体の軸方向への歪み感知値(strain value)を感知し、且つ信号処理モジュールに電気的に連結している力感知モジュールと、
感知モジュールとトルクシャフトとの間に設置し、且つ力感知モジュールへの異物の進入を防止するためのシールリングを設置しているダストプラグと、
軸径の一端にはセンサー本体のネジ穴内に対応する複数の螺旋の螺旋状ガイド溝を有し、他端には特定の仕様の螺旋状ボルト継手をロックするようにスリーブの入力端のサイズに適合する駆動ヘッドを形成するトルクシャフトと、
回転時の摩擦抵抗力を減少させるようにセンサー本体の螺旋状ガイド溝とトルクシャフトの螺旋状ガイド溝との間に複数填入する鋼球と、
センサー本体内部または外側に設置し、且つ信号増幅器と、マイクロプロセッサと、電源回路ユニットと、信号伝送ユニットと、入出力モジュールと、ジャイロと、メモリユニットと、通信用アンテナと、警告ユニットとを有し、信号増幅器は力感知モジュールが接続線を介して信号処理モジュールに伝送した感知信号を増幅し、マイクロプロセッサにより事前補正パラメータを用いて演算することで対応するクランプ力値を取得し、電源回路ユニットは外部から供給する電源をパワーモジュールが必要とする電源に変換し、信号伝送ユニットはワイヤレスの例えばRadio Frequency、ブルートゥース(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)或いはZigBee(登録商標)或いは有線の例えばRS232、RS485、またはUART(汎用非同期送受信モジュール)を制御装置または表示装置に伝送し、入出力モジュールはUSB(Universal Serial Bus)であり、バッテリーの充電及びファームウェアを更新して使用するために用い、ジャイロはボルトクランプ力センサーの回転角度の変移を検知するために用い、メモリユニットは検証し取得したロックする各螺旋状ボルト継手及び力感知モジュールの歪み感知値を標準軸力計により検証することで取得したパラメータ関係を記憶し、警告ユニットはブザーまたはLED(Light Emitting Diode)ライトであり、信号の強弱、電源状態、または使用状態を表示する信号処理モジュールと、
充電可能なバッテリーであり、且つ信号処理モジュールに電気的に接続しているパワーモジュールと、
センサー本体にロックし、且つ保護スリーブにより信号処理モジュール及びパワーモジュールを予め被覆している固定台と、
ワイヤレス信号の伝送を阻害しない材質で製造し、信号処理モジュール及びパワーモジュールを保護するための保護スリーブと、
力感知モジュールの力感知素子及び信号処理モジュールに電気的に接続している接続線と、
センサー本体のネジ穴内で脱落しないようにスライドするようにトルクシャフトを支持している固定リングと、を備えていることを特徴とするボルトロック操作用ボルトクランプ力センサーである。
11 センサー本体
111 トルク工具受け部
112 ネジ穴
1121 螺旋状ガイド溝
113 クッションソケット
12 クッション
13 トルクシャフト
131 出力端
132 螺旋状ガイド溝
14 鋼球
15 ダストプラグ
151 シールリング
16 力感知モジュール
161 感知リング本体
162 力感知素子
163 リング溝
17 固定リング
181 固定台
182 固定台
191 保護スリーブ
192 保護スリーブ
20 信号処理モジュール
21 パワーモジュール
22 ベアリング
23 ステアリングギア
24 ステアリングギア
25 出力軸
26 ベアリング
27 固定リング
8 螺旋状ボルト継手
81 ボルト
82 ワッシャー
83 ナット
84 被ロック部材
9 標準軸力計
10 スリーブ
90 テスト台
Claims (10)
- 一端はトルク工具受け部であり、トルク工具の出力端のサイズに適合し、他端には螺旋状ガイド溝を有しているネジ穴を形成し、ネジ穴の底部には力感知モジュールを収容し、且つトルクシャフトの対応する螺旋状ガイド溝に螺合しているセンサー本体と、
感知リング本体及び力感知素子を含み、感知リング本体の外縁にはリング溝を有し、力感知素子はリング溝底部に貼付し、感知リング本体の軸方向への歪み感知値(strain value)を感知し、且つ信号処理モジュールに電気的に連結している力感知モジュールと、
感知モジュールとトルクシャフトとの間に設置し、且つ力感知モジュールへの異物の進入を防止するためのシールリングを設置しているダストプラグと、
軸径の一端にはセンサー本体のネジ穴内に対応する複数の螺旋の螺旋状ガイド溝を有し、他端には特定の仕様の螺旋状ボルト継手をロックするようにスリーブの入力端のサイズに適合する駆動ヘッドを形成するトルクシャフトと、
回転時の摩擦抵抗力を減少させるようにセンサー本体の螺旋状ガイド溝とトルクシャフトの螺旋状ガイド溝との間に複数填入する鋼球と、
センサー本体内部または外側に設置し、且つ信号増幅器と、マイクロプロセッサと、電源回路ユニットと、信号伝送ユニットと、入出力モジュールと、ジャイロと、メモリユニットと、通信用アンテナと、警告ユニットとを有し、信号増幅器は力感知モジュールが接続線を介して信号処理モジュールに伝送した感知信号を増幅し、マイクロプロセッサにより事前補正パラメータを用いて演算することで対応するクランプ力値を取得し、電源回路ユニットは外部から供給する電源をパワーモジュールが必要とする電源に変換し、信号伝送ユニットはワイヤレスの例えばRadio Frequency、ブルートゥース(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)或いはZigBee(登録商標)或いは有線の例えばRS232、RS485、またはUART(汎用非同期送受信モジュール)を制御装置または表示装置に伝送し、入出力モジュールはUSB(Universal Serial Bus)であり、バッテリーの充電及びファームウェアを更新して使用するために用い、ジャイロはボルトクランプ力センサーの回転角度の変移を検知するために用い、メモリユニットは検証し取得したロックする各螺旋状ボルト継手及び力感知モジュールの歪み感知値を標準軸力計により検証することで取得したパラメータ関係を記憶し、警告ユニットはブザーまたはLED(Light Emitting Diode)ライトであり、信号の強弱、電源状態、または使用状態を表示する信号処理モジュールと、
充電可能なバッテリーであり、且つ信号処理モジュールに電気的に接続しているパワーモジュールと、
センサー本体にロックし、且つ保護スリーブにより信号処理モジュール及びパワーモジュールを予め被覆している固定台と、
ワイヤレス信号の伝送を阻害しない材質で製造し、信号処理モジュール及びパワーモジュールを保護するための保護スリーブと、
力感知モジュールの力感知素子及び信号処理モジュールに電気的に接続している接続線と、
センサー本体のネジ穴内で脱落しないようにスライドするようにトルクシャフトを支持している固定リングと、を備えていること
を特徴とするボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記センサー本体の螺旋状ガイド溝及び前記トルクシャフトの螺旋状ガイド溝は同じ複数の巻き数の螺旋をそれぞれ有していると共にロックする螺旋状ボルト継手の螺旋方向と同じであること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記トルクシャフトの螺旋状ガイド溝のリード角は摩擦角より大きく、且つ前記ダストプラグ及び前記感知リング本体の軸方向で作用する前記トルクシャフトの推力は全て前記トルクシャフト、前記ダストプラグ、及び前記感知リング本体の降伏強度範囲内にあり、両者の剛性弾性回復力により、トルクシャフトが螺旋状ガイド溝に沿って反転復位し、力感知モジュールの感知値を0にすること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記信号処理モジュールは前記歪み感知値を演算することで取得したクランプ力を、有線またはワイヤレス方式でトルク工具の制御装置または表示装置に伝送し、これにより螺旋状ボルト継手のクランプ力を制御し、前記歪み感知値または前記クランプ力が所定値を超過している場合、前記トルク工具の制御装置または表示装置が警告信号を発信すると共に記録すること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記力感知モジュールは軸方向力を感知するための感知素子であること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記トルクシャフトにトルクを付勢する過程において、同軸で回転する上下2つの螺旋機構により、下端で特定の仕様の螺旋状ボルト継手をロックすると同時に、他端の螺旋機構の圧迫力感知モジュールにより、事前に検証して確立したクランプ力換算パラメータに基づいて、当時螺旋状ボルト継手に作用したクランプ力を信号処理モジュールにより演算して取得すること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - マイクロプロセッサの演算に使用するパラメータは、ボルトクランプ力センサーにトルクを付勢して特定の仕様の螺旋状ボルト継手及び標準軸力計をロックする際に、前記ボルトクランプ力センサーの力感知モジュールの歪み感知値及び前記特定の仕様の螺旋状ボルト継手に作用するクランプ力により換算したパラメータを確立すると同時に、それを信号処理モジュールのメモリユニットまたはペアリングしている制御装置または表示装置に保存すること
を特徴とする請求項6に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 螺旋状ボルト継手は何れか1項の内容が改変された場合、全てクランプ力の換算パラメータを再検証し、前記内容はボルトの仕様、ガスケット、またはロックする物品であること
を特徴とする請求項7に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記信号処理モジュールは前記歪み感知値を演算することにより取得したクランプ力を有線またはワイヤレス方式によりトルク工具の制御装置または表示装置に伝送し、これによりボルトのクランプ力を制御し、前記歪み感知値またはクランプ力が所定値を超過している場合、前記制御装置または前記表示装置が警告信号を発信すると共に記録すること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。 - 前記ボルトクランプ力センサーはトルク工具に外付けまたは内蔵し、これにより螺旋状ボルト継手に作用するクランプ力を直接検知するクランプ力レンチまたはクランプ力ドライバーに変換し、前記トルク工具は従来のトルクレンチまたはトルクドライバーであること
を特徴とする請求項1に記載のボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー。
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JP2021034301A JP7108332B1 (ja) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | ボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021034301A JP7108332B1 (ja) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | ボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2021034301A Active JP7108332B1 (ja) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | ボルトロック操作用ボルトクランプ力センサー |
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- 2021-03-04 JP JP2021034301A patent/JP7108332B1/ja active Active
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