JPH01121181A - トルク測定装置付きパワーレンチ - Google Patents

トルク測定装置付きパワーレンチ

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JPH01121181A
JPH01121181A JP23284188A JP23284188A JPH01121181A JP H01121181 A JPH01121181 A JP H01121181A JP 23284188 A JP23284188 A JP 23284188A JP 23284188 A JP23284188 A JP 23284188A JP H01121181 A JPH01121181 A JP H01121181A
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JP
Japan
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torque
casing
power wrench
torque measuring
output shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP23284188A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Okuda
奥田 昭二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Kiko Inc
Original Assignee
Daido Kiko Inc
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Publication date
Application filed by Daido Kiko Inc filed Critical Daido Kiko Inc
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はボルト、ナツトなどの被締結物を、操作ハンド
ルなどによる入力トルクを増大して強力に締付けたり、
分解するために使用する遊星歯車機構式パワーレンチに
関する。
そして本発明は上記パワーレンチにトルク測定機能を付
加したものに係る。
(従来の技術及び発明の課題) 従来ボルト、ナツトなどの被締結物を、大きな締付はト
ルクで、しかも所定の締付はトルクで締結する場合には
、パワーレンチにトルクレンチを組合わせることが行わ
れていた。そしてこの際、トルクレンチの入力トルク値
Ti3被締結物の締付はトルク値To、及びパワーレン
チの増力比aとの間には次の関係が成立する。
To= a Ti −−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−(1)又前記増力比aは理論計
算によって求められる理論増力比aoにパワーレンチの
遊星歯車機構などの機械効率ηを乗じた次式で示すこと
ができる。
a−ηa o −−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−(2)ところで従来はa=aoとして仮定し、To
 = a。
Tiとして締付はトルク値TOを算出していたのである
が、遊星歯車機構内の歯車の摩損、潤滑状態の劣化など
によってηが1より相当小さくなっている場合において
も、Ti−〕tなったときa。
所定の締付はトルク値によって被締結物が締付けられた
としていた。しかしこのときの実際の締付はトルク値は
、計算で得られたものに較べ、大きく不足しており(1
aoTi< <aoTi ) 、正確な締結作業を行う
ことができないという問題がある。
又従来法では、トルクレンチの入力トルク値Tiを計算
で求めなければならないという煩わしさもあった。
本発明は上記従来例の問題点を解消すると共に、取扱い
が容易で、入力トルク値を即時目視することができるト
ルク測定装置付きパワーレンチを提供することを目的と
する。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、図示する実施例に例
示する如く、回動力を受け入れる入力軸1に太陽歯車2
を、被締結物aを回動せしめる出力軸3に遊星歯車4.
4・・を支持するキャリヤ5を、前記入力軸1及び前記
出力軸3を支持するケーシング6に前記遊星歯車4.4
・・を案内する内歯車7を夫々設けてなる遊星歯車機構
8を備えると共に、ケーシング6の回動をパワーレンチ
外部の固定物すに係止して停止させる反力受部9を備え
たパワーレンチにおいて、前記ケーシング6に作用する
トルクを測定する非電気式トルク測定子12をケーシン
グ6又はケーシングと同一回動する部材10に配設する
と共に、この非電気式トルク測定子12の測定値を表示
するトルク表示装置13を前記非電気式トルク測定子1
2に一体的に設けたことを特徴とする。
(実施例) 図示する実施例は前記入力軸1の頂面に、操作ハンドル
14の角ドライブ16に嵌合する角形嵌合孔15を有し
、操作ハンドル14の回動によって回動力(入力トルク
)が入力軸1に取り入れられるようにすると共に、出力
軸3に着脱可能にソケット17を取付けられるようにし
、このソケット17を介してボルト、ナツトなどの被締
結物aを回動せしめて、これを締付けたり、分解したり
することができるようにしている。
前記入力軸重には太陽歯車2を、前記出力軸3にはキャ
リヤ5を夫々設け、且つキャリヤ5には4個の遊星歯車
4.4・・を支持せしめている。遊星歯車4は太陽歯車
2の外周に噛み合うと共に、ケーシング6の内面に形成
した内歯車7に噛み合い、この内歯車7に案内されて太
陽歯車2の周囲を公転する。前記入力軸1及び前記出力
軸3は共にケーシング6によって支持されている。
前記ケーシング6にはラジアル方向に突出するケーシン
グアーム(ケーシングと同一回動する部材)10を一体
に設ける一方、前記出力軸3の回りにラジアル方向に突
出する反力受けアーム11を回動自在に支持せしめてい
る。前記ケーシングアーム10と反力受けアーム11と
は互いに当接し合う平面内に配され、これらの当接面間
に両者間に作用する圧縮力を測定する(引張力を測定し
てもよく、これらはケーシング6に作用するトルクを結
果的には測定することになる。
)ロード測定子(非電気式トルク測定子)12を配設し
ている。具体的にはケーシングアーム10にスプリング
式圧縮力測定装置を取付けている。
前記ロード測定子12で測定された圧縮力はダイヤルゲ
ージ式のトルク表示装置130指針18を所定量回動さ
せる。このトルク表示袋W13の目盛り19には、前記
圧縮力を所定の計算式によって締付はトルク値に換算し
た数値が表示されている(式(3)参照)。尚、前記ト
ルク表示装置13は前記ロード測定子12上に一体的に
取付けている。
次に本発明のパワーレンチの作用を説明する。
例えばボルトaを所定の締付はトルクによって時計方向
に締付ける場合について説明すると、先ずケーシング6
の回動を阻止するため、前記反力受けアーム11をパワ
ーレンチ外部の固定物b(第2図)に係止させた後、前
記操作ハンドル14を時計方向に回動させる(ラチェン
ト式操作ハンドルを使用する場合には反時計方向の回動
がフリーになるようにセットする。)。このときケーシ
ング6、延いてはケーシングアーム10は反時計方向に
回動しようとするが、この回動は前記固定物すによって
拘束された反力受けアーム11によって阻止される。従
って操作ハンドル14の入力トルクは遊星歯車機構8に
よって増力されて、出力軸3に取付けたソケット17に
伝わりこれを時計方向に回動させてポル)aを締付ける
この際ボルトaを締付ける締付はトルクToとケーシン
グアーム10の反力トルクTcとの間には次式が成立す
る。
To= r) c  (ao −1) Tc−−−−−
−−−一一−−−−−−−−(3)ここでηCはケーシ
ングアーム10と出力軸3との間の機械効率、aoは前
記理論増力比で定数である。
前記式(3)で示される反力トルクTcが前記ロード測
定子12に圧縮力として作用し、これが換算されて前記
トルク表示装置13に締付はトルクを示すトルク値とし
て表示される。
そしてケーシングアーム10と出力軸3との間のトルク
伝達径路における摩擦部分が、入力軸1と出力軸3との
間のトルク伝達径路における摩擦部分に比較して少ない
ため、前記ηCを前記η(式(2)参照)より1に近づ
けることができると共に、長期使用後におけるηCの変
動値も減少させることができる。従って前記トルク表示
装置13に表示されるトルク値は実際の締付はトルク値
に近い値とすることができ、これを信顛性の高いものと
することができる結果(ηCを予め考慮して、前記トル
ク表示装置13の表示トルク値を定めておけば、−層信
転性を高めることができる。)、正確な締付は作業を期
することができる。
本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構成するこ
とができる。例えば前記入力軸1に直接バーハンドルを
取付けた構造や、前記入力軸1を電動駆動装置、エヤー
駆動装置、油圧駆動装置などからの入力トルクを受け入
れられるような構成とすることができる。又太陽歯車2
、遊星歯車4.4・・、キャリヤ5、内歯車7で構成さ
れる遊星歯車機構8の態様は、上記実施例に示すものに
限定されないことは勿論である。又上記実施例では非電
気式トルク測定子12をケーシングアーム10に設けて
いるが、これをケーシング6に設けることも可能である
。又非電気式トルク測定子12として、油圧式測定装置
などを用いることもできる。又前記トルク表示装置13
をダイヤルゲージ式以外のものとすることができ、例え
ばデジタル表示式のものを採用することができる。更に
前記出力軸3にソケット17を一体形成したり、前記出
力軸3に被締結物aに嵌合するソケット以外の嵌合部材
を取付けたりすることができる。
(発明の効果) 本発明は上記構成を有するので、次のような効果を奏す
ることができる。
■ 本発明のトルク測定装置付きパワーレンチを用いる
と、従来のトルクレンチとパワーレンチとを組合せたも
のに比較して、正確な締付はトルクを得られ、正確な締
付は作業を行うことができる。又従来のトルクレンチと
パワーレンチとを組合せたものにおいては、トルクレン
チの入力トルク値を計算で求めなければならなかったが
、本発明の装置では、直ちに締付はトルク値をトルク表
示装置に表示することができる。
■ 本発明のトルク測定装置付きパワーレンチは、トル
ク測定子が非電気式のものであり、又トルク表示装置が
トルク測定子に一体的に設けられているので、パワーレ
ンチとこれとは別体の電気計測装置兼表示装置との間を
コードで結ぶようなことが不要であり、取扱いに便利に
なると共に、低コストとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の一部縦断正面図、第2図はそ
の一部横断平面図ある。 1−・・−−−−−−−−−−−−−−−・−・−・−
−−−一人力軸2−一一一−・−−−−−−−−−−−
−−−一・−一−−−−太陽歯車3−・−・・・・−−
−−−−−−−−−−−一一一〜出力軸4−・・−・−
・−一−−−−−−−−−−−−−−−遊星歯車5 ・
・−−−−−−−−−−−−−−一一−−−−−−−−
−・キャリヤ6−・−−−−−−−−m−−−・−・−
・・・−一−−−ケーシング7−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−・−内歯車8 ・−・−・
−・・−・・−・−−−−−−−−−−−−一遊星歯車
機構10−・−・−−−−−−−−−−−−−−−−一
−−−ケーシングアーム12−・−−一−−−−−−−
・−・−・−・−一一−−非電気式トルク測定子13−
−−−−・−−−−一一一一一・−・−・−・・・・−
トルク表示装置a−・−・−・・−・・・・・−・−・
−被締結物b −−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−一固定物代理人  弁理士  石 原 
 勝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回動力を受け入れる入力軸に太陽歯車を、被締結
    物を回動せしめる出力軸に遊星歯車を支持するキャリヤ
    を、前記入力軸及び前記出力軸を支持するケーシングに
    前記遊星歯車を案内する内歯車を夫々設けてなる遊星歯
    車機構を備えると共に、ケーシングの回動をパワーレン
    チ外部の固定物に係止して停止させる反力受部を備えた
    パワーレンチにおいて、前記ケーシングに作用するトル
    クを測定する非電気式トルク測定子をケーシング又はケ
    ーシングと同一回動する部材に配設すると共に、この非
    電気式トルク測定子の測定値を表示するトルク表示装置
    を前記非電気式トルク測定子に一体的に設けことを特徴
    とするトルク測定装置付きパワーレンチ。
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