JPH0815059A - Magnetostrictive torque measurement device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect torque with high accuracy without being affected by the variation of a phase of a torque signal due to the change with the passage of time. CONSTITUTION:A torque detection signal that is outputted from a magnetism- detection section 19 consisting of a bridge circuit 16 and an oscillator 18 is inputted to a comparator 24 and a sample-and-hold circuit 22 via an amplifier 20 and a filter circuit 21. A timing-setting circuit 23 consisting of the comparator 24, control unit 25 and a logic circuit 26 generates a timing signal for sampling and holding a peak level of the torque detection signal in accordance with the torque signal inputted to the comparator 24 at the sample-and-hold circuit 22. The sample-and-hold circuit 22 holds the peak level of the torque signal at the timing based on the timing signal and the control unit 25 outputs a control signal for controlling a servo system based on the hold signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁歪シャフトに作用す
るトルクを測定するもので、自動車の走行制御やインパ
クトレンチの締付力の制御等に用いて好適な磁歪式トル
ク測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetostrictive torque measuring device for measuring torque acting on a magnetostrictive shaft, which is suitable for use in running control of automobiles and tightening force of impact wrenches.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、磁歪式トルク測定装置は、磁歪
シャフトに作用するトルクを測定するものであり、例え
ば、磁歪式トルク測定装置を自動車の走行制御に用いた
例としては、磁歪シャフトを自動車のアウトプットシャ
フトまたはドライブシャフト等に接続して自動車の加速
度を測定し、この測定結果に基づいて自動車の走行を制
御するといったものが知られている。また、磁歪式トル
ク測定装置をインパクトレンチに用いた例としては、実
開平４−１０９８６７号の公開実用新案公報に記載され
ている。2. Description of the Related Art Generally, a magnetostrictive torque measuring device measures a torque acting on a magnetostrictive shaft. For example, as an example in which the magnetostrictive torque measuring device is used for running control of a vehicle, a magnetostrictive shaft is used. It is known that the vehicle is connected to an output shaft, a drive shaft or the like to measure the acceleration of the vehicle and the traveling of the vehicle is controlled based on the measurement result. An example of using the magnetostrictive torque measuring device in an impact wrench is described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-109867.

【０００３】ここで、前記公開実用新案公報の記載によ
るインパクトレンチは、磁歪シャフト（主軸）を磁歪効
果を有する材料で形成し、トルク検出手段がねじ絞め時
に発生する磁歪シャフト表面の透磁率の変化を測定して
トルク変化を検出し、トルク検出信号の正弦波形の一定
位相において信号電圧をサンプルホールド処理すること
により、最終的にアナログ出力である制御信号を出力す
る構成となっている。Here, in the impact wrench described in the above-mentioned published utility model publication, the magnetostrictive shaft (main shaft) is made of a material having a magnetostrictive effect, and the change in the magnetic permeability of the surface of the magnetostrictive shaft generated when the torque detecting means tightens the screw. Is measured to detect the torque change, and the signal voltage is sampled and held at a constant phase of the sine waveform of the torque detection signal, thereby finally outputting a control signal which is an analog output.

【０００４】そして、このインパクトレンチは、トルク
検出信号をサンプルホールド処理することにより、磁歪
シャフトに作用するトルクに対して、応答性の優れたね
じ締め制御を実現している。The impact wrench realizes the screw tightening control with excellent responsiveness to the torque acting on the magnetostrictive shaft by performing the sample hold process on the torque detection signal.

【０００５】一方、前記トルク検出信号をサンプルホー
ルド処理する手段を備えたトルク検出装置としては、特
開平２−１５１７３９号または特開平３−２３７３２８
号の公開特許公報に記載されている。On the other hand, as a torque detecting device equipped with means for sample-holding the torque detection signal, there is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-151739 or Japanese Patent Laid-Open No. 3-237328.
Issue of the published patent publication.

【０００６】ここで、従来技術による磁歪式トルク測定
装置は、磁歪シャフト（被測定軸）と該磁歪シャフトを
磁路の一部として磁気回路を形成する磁気コイルとを有
し、前記磁歪シャフトに作用するトルクによって生じる
磁歪成分に応じた電圧（振幅）を有する交流のトルク検
出信号を所定のタイミングでサンプリングし、かつホー
ルドするサンプルホールド手段とを備えている。The magnetostrictive torque measuring device according to the prior art has a magnetostrictive shaft (measured shaft) and a magnetic coil that forms a magnetic circuit by using the magnetostrictive shaft as a part of a magnetic path. Sample holding means for sampling and holding an AC torque detection signal having a voltage (amplitude) according to a magnetostrictive component generated by the acting torque at a predetermined timing.

【０００７】そして、前記従来技術による磁歪式トルク
測定装置には、トルク検出信号をサンプリングし、かつ
ホールドする所定のタイミングを設定する位相移動器が
設けられ、前記所定のタイミングは、該位相移動器によ
って、サンプルホールド手段がトルク検出信号の振幅の
ピーク値をホールドするように設定されている。The magnetostrictive torque measuring device according to the prior art is provided with a phase shifter which sets a predetermined timing for sampling and holding the torque detection signal, and the predetermined timing is the phase shifter. Thus, the sample hold means is set to hold the peak value of the amplitude of the torque detection signal.

【０００８】ここで、前記所定のタイミングを前記位相
移動器によって設定する方法について、図５に基づいて
説明する。A method of setting the predetermined timing by the phase shifter will be described with reference to FIG.

【０００９】図において、ａは前記磁気コイルに付与す
る励磁信号、ｂは磁歪シャフトに所定のトルクが作用し
たときのトルク検出信号を示し、該トルク検出信号ｂ
と、前記励磁信号ａとの間には、一定の位相差が生じる
ことが経験的にわかっている。In the figure, a indicates an excitation signal applied to the magnetic coil, b indicates a torque detection signal when a predetermined torque acts on the magnetostrictive shaft, and the torque detection signal b
It is empirically known that a constant phase difference occurs between the excitation signal a and the excitation signal a.

【００１０】これにより、励磁信号ａの正弦波形の０[r
ad] の時点Ｐ0 からπ／２[rad] の時点Ｐ1 までの時間
ｔ1 に、位相差によって生じた時間ｔ2 を加えた合計の
時間ｔ3 を設定しておき、励磁信号ａの０[rad] の時点
から時間ｔ3 だけ経過した時点Ｐ2 を求めれば、トルク
検出信号ｂがピーク値Ｖｐとなるタイミングを知ること
ができる。このような方法で、前記位相移動器は、励磁
信号ａおよび所定時間ｔ3 に基づき、トルク検出信号ｂ
のピーク値Ｖｐをホールドするための所定のタイミング
を決定するようにしている。As a result, 0 [r of the sine waveform of the excitation signal a
The total time t3 obtained by adding the time t2 caused by the phase difference to the time t1 from the time point P0 of [ad] to the time point P1 of π / 2 [rad] is set, and the time t3 of the excitation signal a of 0 [rad] is set. If the time point P2 after a lapse of time t3 from the time point is obtained, the timing when the torque detection signal b becomes the peak value Vp can be known. In this way, the phase shifter uses the excitation signal a and the predetermined time t3 to generate the torque detection signal b.
The predetermined timing for holding the peak value Vp of is determined.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、トルク検出信号ｂのピーク値Ｖｐをホール
ドするための所定のタイミングを励磁信号ａと所定時間
ｔ3 に基づいて決定しているが、これは、励磁信号ａと
トルク検出信号ｂとの位相差が常に一定であることを前
提としている。In the prior art described above, the predetermined timing for holding the peak value Vp of the torque detection signal b is determined based on the excitation signal a and the predetermined time t3. This presupposes that the phase difference between the excitation signal a and the torque detection signal b is always constant.

【００１２】しかし、励磁信号ａとトルク検出信号ｂと
の位相差は、製品毎のばらつき誤差や経時変化等によ
り、常に一定とは限らず、多少の誤差を生じる場合があ
る。この結果、トルク検出信号ｂをホールドするタイミ
ングがずれ、トルク検出信号ｂのピーク値Ｖｐを正確に
ホールドできず、トルク検出の精度が著しく低下してし
まう場合があるという問題がある。However, the phase difference between the excitation signal a and the torque detection signal b is not always constant due to a variation error for each product or a change with time, and some errors may occur. As a result, there is a problem that the timing of holding the torque detection signal b is deviated, the peak value Vp of the torque detection signal b cannot be held accurately, and the accuracy of torque detection may be significantly reduced.

【００１３】また、上述したようなホールドのタイミン
グのずれを修正すべく、該タイミングのずれを微調整す
るための半固定抵抗や調整用ボリュームを設けたものが
あるが、このような調整方法では、前記タイミングのず
れを正確に修正することが難しく、また調整作業は非常
に煩わしいという問題がある。In addition, there is a semi-fixed resistor or an adjusting volume for finely adjusting the timing deviation of the hold in order to correct the timing deviation of the hold as described above. However, there is a problem that it is difficult to accurately correct the timing deviation and the adjustment work is very troublesome.

【００１４】本発明は、上述のような従来技術の問題に
鑑みなされたもので、磁歪シャフトに作用するトルクを
検出する検出信号の位相が変化しても、その変化に追従
して、該検出信号のピーク値となる時点を定めるタイミ
ングを正確に設定でき、該検出信号のピーク値を正確に
ホールドしてトルク検出の精度を向上できるようにした
磁歪式トルク測定装置を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and even if the phase of the detection signal for detecting the torque acting on the magnetostrictive shaft changes, the change is detected by following the change. With the object of providing a magnetostrictive torque measuring device capable of accurately setting the timing that determines the time point at which the signal becomes the peak value and accurately holding the peak value of the detection signal to improve the accuracy of torque detection. There is.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明は、被測定軸である磁歪シャフト
と、該磁歪シャフトの外周側に配設された励磁および検
出コイルを有し、前記磁歪シャフトに作用するトルクを
交流の検出信号として出力する磁気検出部と、該磁気検
出部からの検出信号をサンプリングし、かつホールドす
るサンプルホールド手段と、前記磁気検出部からの検出
信号に基づいて該検出信号のピーク値となる時点を定め
るタイミング基準値を算出し、該タイミング基準値に基
づくタイミングで検出信号をホールドするためのタイミ
ング信号を前記サンプルホールド手段に向けて出力する
タイミング設定手段とを備え、前記サンプルホールド手
段によってホールドされた前記検出信号のピーク値に基
づいて前記磁歪シャフトに作用するトルクを測定する構
成を採用している。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 has a magnetostrictive shaft which is the shaft to be measured, and an exciting and detecting coil which is arranged on the outer peripheral side of the magnetostrictive shaft. A magnetic detection unit that outputs a torque acting on the magnetostrictive shaft as an AC detection signal, a sample hold unit that samples and holds the detection signal from the magnetic detection unit, and a detection signal from the magnetic detection unit. A timing reference value for determining a time point at which the detection signal reaches a peak value is calculated based on the above, and a timing setting for outputting a timing signal for holding the detection signal at a timing based on the timing reference value is output to the sample hold means. Means, based on the peak value of the detection signal held by the sample-hold means, It adopts a configuration to measure the torque acting on the shift.

【００１６】また、請求項２の発明は、前記タイミング
設定手段を、前記磁気検出部からの検出信号をパルス信
号に変換するパルス変換手段と、該パルス変換手段によ
るパルス信号のパルス幅の範囲内でタイミング基準値を
算出する基準値演算手段と、該基準値演算手段によるタ
イミング基準値に基づくタイミングで前記サンプルホー
ルド手段に向けてタイミング信号を出力するタイミング
信号出力手段とから構成している。In the invention of claim 2, the timing setting means is within a range of pulse conversion means for converting the detection signal from the magnetic detection part into a pulse signal, and the pulse width of the pulse signal by the pulse conversion means. And a timing signal output means for outputting a timing signal to the sample hold means at a timing based on the timing reference value by the reference value calculation means.

【００１７】また、請求項３の発明は、前記タイミング
設定手段を、前記磁気検出部からの検出信号をパルス信
号に変換するパルス変換手段と、該パルス変換手段によ
るパルス信号のパルス幅の１／２をタイミング基準値と
して算出する基準値演算手段と、該基準値演算手段によ
るタイミング基準値に基づき、前記検出信号の周期毎の
所定タイミングで前記サンプルホールド手段に向けてタ
イミング信号を出力するタイミング信号出力手段とから
構成している。According to a third aspect of the present invention, the timing setting means converts the detection signal from the magnetic detection section into a pulse signal, and 1 / the pulse width of the pulse signal by the pulse conversion means. Reference value calculating means for calculating 2 as a timing reference value, and a timing signal for outputting a timing signal toward the sample and hold means at a predetermined timing in each cycle of the detection signal based on the timing reference value by the reference value calculating means. It is composed of output means.

【００１８】[0018]

【作用】上記請求項１の構成により、タイミング設定手
段は、磁気検出部から出力される検出信号に基づいて、
該検出信号のピーク値となる時点を定めるタイミング基
準値を算出し、該タイミング基準値に基づくタイミング
で検出信号をホールドするためのタイミング信号をサン
プルホールド手段に向けて出力するため、前記検出信号
の位相が経時変化等によって変化し、該検出信号のピー
ク値となる時点がずれても、それに追従してタイミング
信号を出力するタイミングをずらすことができる。これ
により、常に前記検出信号のピーク値をサンプルホール
ド手段によってサンプリングし、かつホールドさせるこ
とができる。According to the structure of claim 1, the timing setting means, based on the detection signal output from the magnetic detection portion,
The timing reference value for determining the time point at which the peak value of the detection signal is determined is calculated, and the timing signal for holding the detection signal at the timing based on the timing reference value is output toward the sample hold means. Even if the phase changes due to changes over time and the time when the peak value of the detection signal changes, the timing of outputting the timing signal can be shifted accordingly. As a result, the peak value of the detection signal can always be sampled and held by the sample hold means.

【００１９】また、請求項２の構成によれば、パルス変
換手段は、磁気検出部からの検出信号をパルス信号に変
換し、基準値演算手段は、このパルス信号のパルス幅を
検出し、このパルス幅の範囲内でタイミング基準値を算
出する。そして、タイミング信号出力手段は、前記タイ
ミング基準値に基づくタイミングでサンプルホールド手
段に向けてタイミング信号を出力する。According to the second aspect of the invention, the pulse converting means converts the detection signal from the magnetic detecting section into a pulse signal, and the reference value calculating means detects the pulse width of this pulse signal. The timing reference value is calculated within the pulse width range. Then, the timing signal output means outputs the timing signal to the sample hold means at the timing based on the timing reference value.

【００２０】また、請求項３の構成によれば、パルス変
換手段は、磁気検出部からの検出信号をパルス信号に変
換し、パルス検出手段は、このパルス信号の開始時点と
終了時点を検出し、基準値演算手段は、前記パルス信号
の開始時点と終了時点との差に基づいて前記パルス信号
のパルス幅を算出し、さらに、このパルス幅の１／２の
値を算出し、この値をタイミング基準値とする。そし
て、タイミング信号出力手段は、前記パルス変換手段に
よって検出された前記パルス信号の開始時点と前記タイ
ミング基準値とに基づき、前記検出信号の各周期毎に、
該検出信号がピーク値となるタイミングで前記サンプル
ホールド手段に向けてタイミング信号を出力する。According to the third aspect of the invention, the pulse conversion means converts the detection signal from the magnetic detection section into a pulse signal, and the pulse detection means detects the start time point and the end time point of this pulse signal. The reference value calculation means calculates the pulse width of the pulse signal based on the difference between the start time point and the end time point of the pulse signal, further calculates a value of 1/2 of this pulse width, and calculates this value. Use as timing reference value. Then, the timing signal output means, based on the start time point of the pulse signal detected by the pulse conversion means and the timing reference value, for each cycle of the detection signal,
A timing signal is output to the sample hold means at the timing when the detection signal reaches a peak value.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例による磁歪式トルク測
定装置について図１ないし図４に基づいて説明するに、
本実施例では、磁歪式トルク測定装置をインパクトレン
チに用いた場合を例に挙げて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A magnetostrictive torque measuring device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, a case where the magnetostrictive torque measuring device is used for an impact wrench will be described as an example.

【００２２】図において、１はインパクトレンチ本体を
示し、該インパクトレンチ本体１は、筒状ケース２と把
手部３とから構成され、前記筒状ケース２内には、磁歪
シャフト４が軸方向に伸長するように設けられている。
そして、該磁歪シャフト４はクロムモリブデン鋼等の磁
歪材料から形成され、該磁歪シャフト４の外周面には、
左右一対の螺旋角の異なるスリット５，５，…が周方向
にそれぞれ複数列設されている。さらに、該磁歪シャフ
ト４の先端側は、筒状ケース２の外部に突出し、ねじ締
め用の工具（図示せず）を取付けるためのソケット６と
なっている。また、筒状ケース２の先端側内部には、前
記磁歪シャフト４を回転可能に支持する軸受７が配設さ
れている。In the figure, reference numeral 1 denotes an impact wrench body, which is composed of a tubular case 2 and a grip portion 3. In the tubular case 2, a magnetostrictive shaft 4 is axially arranged. It is provided to extend.
The magnetostrictive shaft 4 is made of a magnetostrictive material such as chrome molybdenum steel, and the outer peripheral surface of the magnetostrictive shaft 4 is
A plurality of left and right slits 5, 5, ... With different spiral angles are provided in a row in the circumferential direction. Further, the tip side of the magnetostrictive shaft 4 is a socket 6 which projects to the outside of the cylindrical case 2 and is used for mounting a screw tightening tool (not shown). A bearing 7 that rotatably supports the magnetostrictive shaft 4 is disposed inside the distal end side of the tubular case 2.

【００２３】８，８は筒状ケース２の先端側内部に位置
し、前記磁歪シャフト４の外周側に配設された一対の励
磁および検出コイル（以下、コイル８という）を示し、
該各コイル８は、インパクトレンチ本体１の外部に設け
られた後述の信号処理部１３に電気的に接続されてい
る。また、該各コイル８の外周側には筒状のコア部材９
が配設されている。そして、各コイル８に図３に示すよ
うな高周波の励磁信号ｃが供給されると、各コア部材９
から磁歪シャフト４に亘って磁気回路が形成されるよう
になる。Reference numerals 8 and 8 denote a pair of exciting and detecting coils (hereinafter referred to as coil 8) located inside the distal end of the cylindrical case 2 and arranged on the outer peripheral side of the magnetostrictive shaft 4.
Each of the coils 8 is electrically connected to a signal processing unit 13, which will be described later, provided outside the impact wrench body 1. Further, a cylindrical core member 9 is provided on the outer peripheral side of each coil 8.
Is provided. When a high-frequency excitation signal c as shown in FIG. 3 is supplied to each coil 8, each core member 9
Thus, a magnetic circuit is formed from the magnetostrictive shaft 4.

【００２４】また、前記筒状ケース２の基端側内部に
は、前記磁歪シャフト４を衝撃的に回転駆動するエアモ
ータおよび油圧パルス発生部等（いずれも図示せず）が
それぞれ配設されている。そして、該エアモータはイン
パクトレンチ本体１の外部に設けられたエア源１０にエ
ア配管１１を介して接続されている。Inside the base end side of the cylindrical case 2, an air motor for driving the magnetostrictive shaft 4 to rotate by shock, a hydraulic pulse generator, etc. (none of which are shown) are arranged. . The air motor is connected to an air source 10 provided outside the impact wrench body 1 via an air pipe 11.

【００２５】１２は把手部３に設けられた駆動スイッチ
を示し、該駆動スイッチ１２を押下すると、エア源１０
からエアモータにエアが供給され、エアモータが駆動
し、磁歪シャフト４が回転駆動するようになっている。Reference numeral 12 denotes a drive switch provided on the handle portion 3. When the drive switch 12 is depressed, the air source 10
Air is supplied to the air motor from the air motor, the air motor is driven, and the magnetostrictive shaft 4 is rotationally driven.

【００２６】１３はインパクトレンチ本体１の外部に設
けられ、該インパクトレンチ本体１とリード線１４を介
して接続された信号処理部を示し、該信号処理部１３内
には、本発明の要部である後述のトルク検出回路１５が
設けられている。Reference numeral 13 denotes a signal processing unit provided outside the impact wrench main body 1 and connected to the impact wrench main body 1 via a lead wire 14. Inside the signal processing unit 13, a main part of the present invention is provided. A torque detection circuit 15, which will be described later, is provided.

【００２７】１５は信号処理部１３内に設けられたトル
ク検出回路を示し、該トルク検出回路１５は、図２に示
すように、後述するブリッジ回路１６，発振器１８，増
幅器２０，フィルタ回路２１，サンプルホールド回路２
２，比較器２４，コントロールユニット２５，論理回路
２６等とから構成されている。そして、該トルク検出回
路１５は、ねじ締め時に磁歪シャフト４に作用するトル
クを測定し、その測定結果に応じ、エアモータを制御す
るための制御信号を出力するものである。Reference numeral 15 denotes a torque detection circuit provided in the signal processing section 13. The torque detection circuit 15 includes a bridge circuit 16, an oscillator 18, an amplifier 20, a filter circuit 21, which will be described later, as shown in FIG. Sample and hold circuit 2
2, a comparator 24, a control unit 25, a logic circuit 26 and the like. Then, the torque detection circuit 15 measures the torque acting on the magnetostrictive shaft 4 when tightening the screw, and outputs a control signal for controlling the air motor according to the measurement result.

【００２８】１６はブリッジ回路を示し、該ブリッジ回
路１６は、インパクトレンチ本体１に設けられたコイル
８，８と固定抵抗１７，１７とから構成されている。１
８は前記ブリッジ回路１６に接続された発振器を示し、
該発振器１８は図３に示すような交流の高周波信号であ
る励磁信号ｃを前記ブリッジ回路１６に付与するもので
ある。Reference numeral 16 denotes a bridge circuit, which is composed of coils 8 and 8 and fixed resistors 17 and 17 provided in the impact wrench body 1. 1
8 indicates an oscillator connected to the bridge circuit 16,
The oscillator 18 applies an exciting signal c, which is an alternating high frequency signal as shown in FIG. 3, to the bridge circuit 16.

【００２９】ここで、ブリッジ回路１６（各コイル８を
含む）は、発振器１８と共に、磁気検出部１９を構成し
ている。そして、該磁気検出部１９は、磁歪シャフト４
に作用するトルクを交流の電気信号に変換し、トルク検
出信号として出力するものである。即ち、発振器１８か
ら前記ブリッジ回路１６に励磁信号ｃが付与されると、
各コイル８が励磁信号ｃによって励磁され、各コア部材
９から磁歪シャフト４に亘って磁気回路が形成される。
この状態で磁歪シャフト４にトルクが作用すると、該各
コイル８は各スリット５によってインダクタンスが変化
するから、ブリッジ回路１６の平衡が崩れ、このトルク
に応じて、図３に示すようなトルク検出信号ｄが増幅器
２０に向けて出力されるようになる。Here, the bridge circuit 16 (including each coil 8) constitutes a magnetic detector 19 together with the oscillator 18. Then, the magnetic detection unit 19 is configured to operate the magnetostrictive shaft 4
Is converted into an AC electric signal and output as a torque detection signal. That is, when the excitation signal c is applied from the oscillator 18 to the bridge circuit 16,
Each coil 8 is excited by the excitation signal c, and a magnetic circuit is formed from each core member 9 to the magnetostrictive shaft 4.
When a torque acts on the magnetostrictive shaft 4 in this state, the inductance of each coil 8 is changed by each slit 5, so that the balance of the bridge circuit 16 is lost, and the torque detection signal as shown in FIG. d is output to the amplifier 20.

【００３０】２０は前記ブリッジ回路１６の出力される
トルク検出信号ｄを増幅する増幅器、２１は増幅器２０
により増幅されたトルク検出信号ｄからノイズ分を除去
するフィルタ回路を示す。Reference numeral 20 is an amplifier for amplifying the torque detection signal d output from the bridge circuit 16, and 21 is an amplifier 20.
2 shows a filter circuit for removing a noise component from the torque detection signal d amplified by.

【００３１】２２はサンプルホールド手段としてのサン
プルホールド回路を示し、該サンプルホールド回路２２
は、入力側が前記フィルタ回路２１に接続され、出力側
がコントロールユニット２５のＡ／Ｄ変換端子２５Ｃに
接続されている。さらに、該サンプルホールド回路２２
には論理回路２６の出力側が接続され、論理回路２６か
ら出力される図３に示すようなタイミング信号ｈを受信
するようになっている。そして、該サンプルホールド回
路２２はタイミング信号ｈに基づくタイミングで、トル
ク検出信号ｄをサンプリングし（図３中のサンプリング
信号ｉ）、そのピーク値Ｖｐをホールドしてコントロー
ルユニット２５に向けて出力する。なお、当該トルク検
出回路１５では、トルク検出信号ｄのマイナスのピーク
値−Ｖｐをホールドし、コントロールユニット２５内で
はピーク値−Ｖｐの絶対値｜Ｖｐ｜に基づいて処理され
る。Reference numeral 22 denotes a sample and hold circuit as a sample and hold means, and the sample and hold circuit 22.
Has an input side connected to the filter circuit 21 and an output side connected to the A / D conversion terminal 25C of the control unit 25. Further, the sample hold circuit 22
Is connected to the output side of the logic circuit 26, and receives the timing signal h output from the logic circuit 26 as shown in FIG. Then, the sample hold circuit 22 samples the torque detection signal d (sampling signal i in FIG. 3) at the timing based on the timing signal h, holds the peak value Vp, and outputs it to the control unit 25. The torque detection circuit 15 holds the negative peak value -Vp of the torque detection signal d, and the control unit 25 performs processing based on the absolute value | Vp | of the peak value -Vp.

【００３２】２３はタイミング設定手段としてのタイミ
ング設定回路を示し、該タイミング設定回路２３は、後
述する比較器２４，コントロールユニット２５，論理回
路２６とから構成されている。そして、該タイミング設
定回路２３は、磁気検出部１９から増幅器２０，フィル
タ回路２１を介して入力されるトルク検出信号ｄに基づ
いて、このトルク検出信号ｄがピーク値Ｖｐとなる時点
Ｐ2 を定めるタイミング基準値ｔ0 （後に詳述する）を
算出し、該タイミング基準値ｔ0 に基づくタイミングで
トルク検出信号ｄをピーク値Ｖｐでホールドするための
タイミング信号ｈを前記サンプルホールド回路２２に向
けて出力するものである。Reference numeral 23 indicates a timing setting circuit as a timing setting means, and the timing setting circuit 23 is composed of a comparator 24, a control unit 25 and a logic circuit 26 which will be described later. The timing setting circuit 23 determines the timing P2 at which the torque detection signal d reaches the peak value Vp based on the torque detection signal d input from the magnetic detection unit 19 via the amplifier 20 and the filter circuit 21. A reference value t0 (described in detail later) is calculated, and a timing signal h for holding the torque detection signal d at the peak value Vp at a timing based on the timing reference value t0 is output to the sample hold circuit 22. Is.

【００３３】２４はタイミング設定手段の一部を構成す
るパルス変換手段としての比較器を示し、該比較器２４
は、入力端子（反転入力端子）がフィルタ回路２１の出
力側に接続され、非反転入力端子がグランドに接続さ
れ、出力端子が二股に分離してコントロールユニット２
５のパルス入力端子２５Ｄ，２５Ｅにそれぞれ接続され
ている。そして、該比較器２４はフィルタ回路２１から
出力されたトルク検出信号ｄを図３に示すようなパルス
信号ｅに変換し、コントロールユニット２５に向けて出
力するものでる。Reference numeral 24 denotes a comparator as a pulse converting means which constitutes a part of the timing setting means.
Has an input terminal (inverted input terminal) connected to the output side of the filter circuit 21, a non-inverted input terminal connected to the ground, and an output terminal split into two fork to control unit 2
5 pulse input terminals 25D and 25E, respectively. The comparator 24 converts the torque detection signal d output from the filter circuit 21 into a pulse signal e as shown in FIG. 3 and outputs it to the control unit 25.

【００３４】２５は前記比較器２４，論理回路２６と共
にタイミング設定手段を構成するコントロールユニット
を示し、該コントロールユニット２５は、その内部にＣ
ＰＵ，フリーランニングタイマ，Ａ／Ｄコンバータ等を
備えたマルチプロセッサユニットである。また、該コン
トロールユニット２５のＡ／Ｄ変換端子２５Ｃには、前
記サンプルホールド回路２２の出力側が接続され、サン
プルホールド回路２２によってホールドされた定電圧の
信号が入力される。また、該コントロールユニット２５
のパルス入力端子２５Ｄ，２５Ｅには、前記比較器２４
の出力端子が接続され、比較器２４からのパルス信号ｅ
が入力される。さらに、該コントロールユニット２５の
パルス出力端子２５Ａ，２５Ｂには、論理回路２６の入
力側が接続され、論理回路２６によってタイミング信号
ｈを生成するための基準となるパルス信号ｆ，ｇが出力
される。さらにまた、該コントロールユニット２５の制
御信号出力端子２５Ｆが設けられ、この制御信号出力端
子２５Ｆから、インパクトレンチ本体１のエアモータの
駆動制御を行うための制御信号が出力される。Reference numeral 25 denotes a control unit which constitutes a timing setting means together with the comparator 24 and the logic circuit 26, and the control unit 25 has a C inside thereof.
It is a multiprocessor unit including a PU, a free running timer, an A / D converter and the like. The output side of the sample hold circuit 22 is connected to the A / D conversion terminal 25C of the control unit 25, and the constant voltage signal held by the sample hold circuit 22 is input. In addition, the control unit 25
The comparator 24 is connected to the pulse input terminals 25D and 25E of
Of the pulse signal e from the comparator 24
Is entered. Further, the input side of the logic circuit 26 is connected to the pulse output terminals 25A and 25B of the control unit 25, and the pulse signals f and g serving as a reference for generating the timing signal h by the logic circuit 26 are output. Furthermore, a control signal output terminal 25F of the control unit 25 is provided, and a control signal for performing drive control of the air motor of the impact wrench body 1 is output from the control signal output terminal 25F.

【００３５】また、該コントロールユニット２５には、
基準値演算手段としての基準値設定プログラム，サンプ
リング時間ｔｓ等が書き換え不能に記憶されている。さ
らに、該コントロールユニット２５内には書き換え可能
なメモリである記憶エリア２５Ｇが設けられており、該
記憶エリア２５Ｇ内には、前記タイミング基準値ｔ0が
記憶されている。Further, the control unit 25 includes
A reference value setting program as a reference value calculation means, a sampling time ts, etc. are stored in a non-rewritable manner. Further, a storage area 25G which is a rewritable memory is provided in the control unit 25, and the timing reference value t0 is stored in the storage area 25G.

【００３６】ここで、前記タイミング基準値ｔ0 とは、
トルク検出信号ｄの振幅が０Ｖの時点Ｐ0 からピーク値
Ｖｐとなる時点Ｐ2 までの時間に対応する値であり、ト
ルク検出信号ｄを比較器２４によってパルス信号ｅに変
換し、該パルス信号ｅのパルス幅の１／２の値を算出す
ることによって求められる。なお、タイミング基準値ｔ
0 は基準値設定プログラムによって随時更新される。Here, the timing reference value t0 is
It is a value corresponding to the time from the time P0 when the amplitude of the torque detection signal d is 0 V to the time P2 when it reaches the peak value Vp. The torque detection signal d is converted into the pulse signal e by the comparator 24, and the pulse signal e It is obtained by calculating the value of 1/2 of the pulse width. The timing reference value t
0 is updated as needed by the reference value setting program.

【００３７】また、サンプリング時間ｔｓとは、サンプ
ルホールド回路２２がトルク検出信号ｄをサンプリング
する時間であり、所定値としてコントロールユニット２
５に記憶されている。即ち、サンプルホールド回路２２
は、トルク検出信号ｄのピーク値Ｖｐとなる時点Ｐ2 よ
り、サンプリング時間ｔｓだけ前の時点からサンプリン
グを開始する。サンプルホールド回路２２をこのように
動作させるために、タイミング信号ｈのパルス幅がサン
プリング時間ｔｓに設定されるのである。The sampling time ts is the time during which the sample hold circuit 22 samples the torque detection signal d, and the control unit 2 has a predetermined value.
It is stored in 5. That is, the sample hold circuit 22
Starts sampling from a time point before the sampling time ts from the time point P2 at which the peak value Vp of the torque detection signal d is reached. In order to operate the sample hold circuit 22 in this way, the pulse width of the timing signal h is set to the sampling time ts.

【００３８】さらに、該コントロールユニット２５は、
パルス入力端子２５Ｄ，２５Ｅから入力されるパルス信
号の立ち上がりの時点（開始時点）と立ち下がりの時点
（終了時点）を検出するパルス検出手段としてのパルス
検出部２５Ｈを有している。そして、該パルス検出部２
５Ｈは、パルス入力端子２５Ｄに入力されたパルス信号
ｅの立ち上がりの時点（開始時点）を検出し、その時点
におけるフリーランニングタイマの値を記憶エリア２５
Ｇに記憶する。一方、パルス入力端子２５Ｅに入力され
たパルス信号ｅの立ち下がり時点（終了時点）を検出
し、その時点におけるフリーランニングタイマの値を記
憶するようになっている。Further, the control unit 25 is
It has a pulse detector 25H as a pulse detecting means for detecting the rising time (start time) and the falling time (end time) of the pulse signals input from the pulse input terminals 25D and 25E. Then, the pulse detector 2
5H detects the rising time (starting time) of the pulse signal e input to the pulse input terminal 25D, and stores the value of the free running timer at that time in the storage area 25.
Store in G. On the other hand, the falling time (end time) of the pulse signal e input to the pulse input terminal 25E is detected, and the value of the free running timer at that time is stored.

【００３９】２６はコントロールユニット２５と共にタ
イミング信号出力手段を構成する論理回路を示し、該論
理回路２６は、排他的論理和回路２７と、否定回路２８
とから構成されている。そして、該論理回路２６の入力
側は、コントロールユニット２５のパルス出力端子２５
Ａ，２５Ｂにそれぞれ接続され、出力側がサンプルホー
ルド回路２２に接続されている。そして、該論理回路２
６は、コントロールユニット２５のパルス出力端子２５
Ａ，２５Ｂから出力される図３に示すようなパルス信号
ｆ，ｇを加工してタイミング信号ｈを生成する。Reference numeral 26 denotes a logic circuit which constitutes the timing signal output means together with the control unit 25. The logic circuit 26 includes an exclusive OR circuit 27 and a NOT circuit 28.
It consists of and. The input side of the logic circuit 26 is connected to the pulse output terminal 25 of the control unit 25.
The output side is connected to the sample and hold circuit 22. Then, the logic circuit 2
6 is a pulse output terminal 25 of the control unit 25
The timing signals h are generated by processing the pulse signals f and g output from A and 25B as shown in FIG.

【００４０】本実施例による磁歪式トルク測定装置は上
述のような構成を有するもので、次に、当該磁歪式トル
ク測定装置の動作について説明する。The magnetostrictive torque measuring device according to this embodiment has the above-mentioned structure. Next, the operation of the magnetostrictive torque measuring device will be described.

【００４１】まず、発振器１８からブリッジ回路１６
に、図３に示すような励磁信号ｃを付与することによ
り、ブリッジ回路１６から、磁歪シャフト４に作用する
トルクに対応したトルク検出信号ｄが出力される。例え
ば、インパクトレンチ本体１の駆動スイッチ１２を押下
してエアモータを駆動し、磁歪シャフト４を回転させて
ねじ締めを行う場合には、磁歪シャフト４にねじ締めに
よるトルクが作用し、そのトルクはねじの締まり具合に
よって徐々に増加する。このとき、トルク検出信号ｄの
振幅（ピーク値）は、このトルクの増加に対応して増加
する。さらに、このとき、トルク検出信号ｄには、発振
器１８の励磁信号ｃに対して位相差φを生じる。そし
て、このトルク検出信号ｄの位相差φは僅かながら経時
変化する場合があり、この位相差φは、トルクが所定の
目標値に達した時点で、必ずしも一定でないことがわか
っている。First, the oscillator 18 to the bridge circuit 16
By applying the excitation signal c as shown in FIG. 3, the bridge circuit 16 outputs the torque detection signal d corresponding to the torque acting on the magnetostrictive shaft 4. For example, when the drive switch 12 of the impact wrench body 1 is pressed to drive the air motor and the magnetostrictive shaft 4 is rotated to tighten the screw, the torque due to the screw tightening acts on the magnetostrictive shaft 4, and the torque is the screw. Gradually increases depending on the tightness of. At this time, the amplitude (peak value) of the torque detection signal d increases in accordance with this increase in torque. Further, at this time, the torque detection signal d has a phase difference φ with respect to the excitation signal c of the oscillator 18. The phase difference φ of the torque detection signal d may change slightly over time, and it is known that the phase difference φ is not always constant when the torque reaches a predetermined target value.

【００４２】そして、前記トルク検出信号ｄは増幅器２
０，フィルタ回路２１を順次通過して比較器２４に入力
される。そして、比較器２４は、トルク検出信号ｄを０
Ｖと比較することにより、図３に示すようなパルス信号
ｅとして出力する。そして、このパルス信号ｅはコント
ロールユニット２５のパルス入力端子２５Ｄ，２５Ｅに
分かれて入力される。The torque detection signal d is sent to the amplifier 2
0 and the filter circuit 21 are sequentially passed to be input to the comparator 24. Then, the comparator 24 sets the torque detection signal d to 0.
By comparing with V, the pulse signal e is output as shown in FIG. The pulse signal e is separately input to the pulse input terminals 25D and 25E of the control unit 25.

【００４３】そして、コントロールユニット２５のパル
ス検出部２５Ｈは、比較器２４から出力されたパルス信
号ｅの立ち上がりの時点Ｐ0 （開始時点）を検出し、そ
の時点におけるタイマ値を記憶エリア２５Ｇに記憶す
る。さらに、コントロールユニット２５は、記憶エリア
２５Ｇに記憶された立ち上がりの時点Ｐ0 のタイマ値，
タイミング基準値ｔ0 およびサンプリング時間ｔｓに基
づいて、図３に示すような２つのパルス信号ｆ，ｇをパ
ルス出力端子２５Ａ，２５Ｂから論理回路２６に向けて
出力する。また、このときコントロールユニット２５は
タイミング基準値ｔ0 を設定するための基準値設定プロ
グラムを実行し、タイミング基準値ｔ0 を随時更新す
る。なお、基準値設定プログラムによるタイミング基準
値ｔ0 の更新の詳細については後述する。Then, the pulse detector 25H of the control unit 25 detects the time point P0 (start time point) of the rise of the pulse signal e output from the comparator 24 and stores the timer value at that time in the storage area 25G. . Further, the control unit 25 controls the timer value at the rising time point P0 stored in the storage area 25G,
Two pulse signals f and g as shown in FIG. 3 are output from the pulse output terminals 25A and 25B to the logic circuit 26 based on the timing reference value t0 and the sampling time ts. At this time, the control unit 25 executes the reference value setting program for setting the timing reference value t0, and updates the timing reference value t0 at any time. Details of updating the timing reference value t0 by the reference value setting program will be described later.

【００４４】そして、論理回路２６は、この２つのパル
ス信号ｆ，ｇに基づいて論理演算を行い、図３に示すよ
うなタイミング信号ｈをサンプルホールド回路２２に向
けて出力する。Then, the logic circuit 26 performs a logic operation based on the two pulse signals f and g, and outputs a timing signal h as shown in FIG.

【００４５】一方、フィルタ回路２１からのトルク検出
信号ｄは、比較器２４に入力されると同時にサンプルホ
ールド回路２２にも入力される。そして、サンプルホー
ルド回路２２は、論理回路２６からのタイミング信号ｈ
に基づいて、前記トルク検出信号ｄをサンプリングし、
そのピーク値Ｖｐをホールドする。即ち、サンプルホー
ルド回路２２は、図３に示すように、タイミング信号ｈ
の立ち下がりから立ち上がりまでの時間（サンプリング
時間ｔｓ）で、トルク検出信号ｄをサンプリングし（サ
ンプリング信号ｉ）、かつタイミング信号ｈの立ち上が
りでホールドすることにより、トルク検出信号ｄのピー
ク値Ｖｐに対応した定電圧の信号をコントロールユニッ
ト２５に向けて出力する。On the other hand, the torque detection signal d from the filter circuit 21 is input to the comparator 24 and simultaneously to the sample hold circuit 22. Then, the sample hold circuit 22 receives the timing signal h from the logic circuit 26.
The torque detection signal d is sampled based on
The peak value Vp is held. That is, as shown in FIG. 3, the sample and hold circuit 22 uses the timing signal h
Corresponding to the peak value Vp of the torque detection signal d by sampling the torque detection signal d (sampling signal i) at the time from the falling edge to the rising edge (sampling time ts) and holding it at the rising edge of the timing signal h The constant voltage signal is output to the control unit 25.

【００４６】そして、コントロールユニット２５は、サ
ンプルホールド回路２２からの信号を内部に取り込み、
Ａ／Ｄ変換した後にデジタル処理を行う。そして、コン
トロールユニット２５のデジタル処理によって、磁歪シ
ャフト４に作用するトルクが所定の目標値に達したと判
定したときには、コントロールユニット２５は、エアモ
ータを制動するための制御信号を制御信号出力端子２５
Ｆから出力する。これにより、ねじが所定の締まり具合
になったときに、エアモータの駆動が停止するようにな
る。Then, the control unit 25 takes in the signal from the sample hold circuit 22 internally,
Digital processing is performed after A / D conversion. When it is determined by the digital processing of the control unit 25 that the torque acting on the magnetostrictive shaft 4 has reached a predetermined target value, the control unit 25 outputs a control signal for braking the air motor to the control signal output terminal 25.
Output from F. As a result, the drive of the air motor is stopped when the screw has a predetermined tightening condition.

【００４７】次に、基準値設定プログラムによるタイミ
ング基準値ｔ0 の更新について、図４の流れ図に基づい
て詳述する。なお、基準値設定プログラムは、ねじ締め
時において、随時行われるようになっている。Next, the updating of the timing reference value t0 by the reference value setting program will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. The reference value setting program is executed at any time when tightening the screw.

【００４８】まず、ステップ１では、パルス受信フラグ
をクリアする。ここで、パルス受信フラグとは、コント
ロールユニット２５に比較器２４からのパルス信号ｅが
適正に入力されたか否かを調べるものである。また、パ
ルス信号ｅの適正な入力とは、パルス信号ｅが入力され
たときに、コントロールユニット２５のパルス検出部２
５Ｈが、パルス信号ｅの立ち上がりの時点Ｐ0 （開始時
点）と、立ち下がりの時点Ｐ1 （終了時点）を順次に検
出できた状態をいう。即ち、このような状態のときにの
みパルス受信フラグがＯＮとなる。First, in step 1, the pulse reception flag is cleared. Here, the pulse reception flag is to check whether or not the pulse signal e from the comparator 24 is properly input to the control unit 25. The proper input of the pulse signal e means that the pulse detection unit 2 of the control unit 25 is used when the pulse signal e is input.
5H is a state in which the rising point P0 (starting point) and the falling point P1 (end point) of the pulse signal e can be detected in sequence. That is, the pulse reception flag is turned ON only in such a state.

【００４９】そして、ステップ２では、コントロールユ
ニット２５に内蔵されたフリーランニングタイマをリセ
ットする。Then, in step 2, the free running timer built in the control unit 25 is reset.

【００５０】そして、ステップ３では、コントロールユ
ニット２５のパルス検出部２５Ｈにより、パルス入力端
子２５Ｄ，２５Ｅに入力されたパルス信号ｅの立ち上が
り時点Ｐ0 （開始時点）と立ち下がり時点Ｐ1 （終了時
点）を検出し、立ち上がりの時点Ｐ0 （開始時点）のタ
イマ値と立ち下がりの時点Ｐ1 （終了時点）のタイマ値
を記憶エリア２５Ｇに記憶する。そして、パルス受信フ
ラグがＯＮとなる。Then, in step 3, the pulse detector 25H of the control unit 25 determines the rising point P0 (starting point) and the falling point P1 (end point) of the pulse signal e input to the pulse input terminals 25D and 25E. The detected value is stored in the storage area 25G with the timer value at the rising point P0 (starting point) and the timer value at the falling point P1 (end point). Then, the pulse reception flag is turned on.

【００５１】そして、ステップ４では、前記パルス受信
フラグがＯＮか否かを判定することにより、コントロー
ルユニット２５がパルス信号ｅを適正に受信したか否か
を判定する。そして、パルス信号ｅを適正に受信した場
合には「ＹＥＳ」と判定してステップ５に移行し、一
方、パルス信号ｅを適正に受信していない場合には「Ｎ
Ｏ」と判定し、ステップ３に戻り、パルス信号ｅを適正
に受信するまでステップ３，４を繰り返し実行する。Then, in step 4, it is determined whether the pulse signal e is properly received by the control unit 25 by determining whether the pulse reception flag is ON. Then, when the pulse signal e is properly received, the determination is “YES” and the process proceeds to step 5, while when the pulse signal e is not properly received, “N” is received.
It is determined to be “O”, the process returns to step 3, and steps 3 and 4 are repeatedly executed until the pulse signal e is properly received.

【００５２】そして、ステップ５では、下記の演算式に
基づき、前記ステップ３で記憶した前記パルス信号ｅの
立ち下がり時点Ｐ1 （終了時点）のタイマの値から立ち
上がり時点Ｐ0 （開始時点）のタイマの値の差をとっ
て、パルス幅Ｗｉを算出する。Then, in step 5, the timer value at the rising time point P0 (starting time point) is changed from the value of the timer at the falling time point P1 (end time point) of the pulse signal e stored in step 3 based on the following arithmetic expression. The pulse width Wi is calculated by taking the difference between the values.

【００５３】[0053]

【数１】Ｗｉ＝Ｐ1 −Ｐ0[Equation 1] Wi = P1-P0

【００５４】そして、ステップ６では、パルス幅Ｗｉを
記憶エリア２５Ｇに記憶する。Then, in step 6, the pulse width Wi is stored in the storage area 25G.

【００５５】そして、ステップ７では、ステップ１〜６
の処理がｎ回（例えば１０回）行われたか否かを判定す
る。即ち、ステップ１〜６の処理をｎ回行うことによ
り、ｎ回分のパルス幅Ｗｉを算出し、これらの平均値を
求めることによりパルス幅Ｗａを決定するようにしてい
る。そして、このステップ７で、ステップ１〜ステップ
６の処理がｎ回行われた場合には「ＹＥＳ」と判定し、
ステップ８へ移行する。一方、ステップ１〜ステップ６
の処理がｎ回行われていない場合には「ＮＯ」と判定
し、ステップ１に戻る。Then, in step 7, steps 1 to 6
It is determined whether or not the process (1) has been performed n times (for example, 10 times). That is, the pulse widths Wi for n times are calculated by performing the processes of steps 1 to 6 n times, and the pulse width Wa is determined by obtaining the average value of these. Then, in step 7, when the processing of steps 1 to 6 is performed n times, it is determined to be “YES”,
Go to step 8. On the other hand, steps 1 to 6
If the process is not performed n times, it is determined as "NO" and the process returns to step 1.

【００５６】そして、ステップ８では、下記の演算式に
基づいて、ｎ回分のパルス幅Ｗｉの平均をとってパルス
幅Ｗａを算出する。Then, in step 8, the pulse width Wa is calculated by averaging the pulse widths Wi for n times based on the following arithmetic expression.

【００５７】[0057]

【数２】 [Equation 2]

【００５８】そして、ステップ９では、下記の演算式に
基づいて、このパルス幅Ｗａの１／２の値を算出し、こ
の値をタイミング基準値ｔ0 とし、これを記憶エリア２
５Ｇに記憶する。Then, in step 9, the value of 1/2 of the pulse width Wa is calculated based on the following arithmetic expression, and this value is set as the timing reference value t0, and this value is used as the storage area 2
Store in 5G.

【００５９】[0059]

【数３】ｔ0 ＝Ｗａ／２## EQU3 ## t0 = Wa / 2

【００６０】そして、ステップ１０でリターンする。Then, the process returns in step 10.

【００６１】このように、タイミング基準値ｔ0 は、前
記基準値設定プログラムにより、現在のトルク検出信号
ｄによって随時に更新される。従って、トルク検出信号
ｄが経時変化した場合には、それに対応してタイミング
基準値ｔ0 を変化させることができる。As described above, the timing reference value t0 is updated at any time by the current torque detection signal d by the reference value setting program. Therefore, when the torque detection signal d changes with time, the timing reference value t0 can be changed correspondingly.

【００６２】かくして、本実施例によれば、磁気検出部
１９からのトルク検出信号ｄを比較器２４によってパル
ス信号ｅに変換し、コントロールユニット２５の基準値
設定プログラムによって、前記パルス信号ｅのパルス幅
の１／２であるタイミング基準値ｔ0 を随時に算出する
構成とし、さらに、比較器２４，コントロールユニット
２５および論理回路２６からなるタイミング設定回路に
よって、このタイミング基準値ｔ0 およびトルク検出信
号ｄ（パルス信号ｅ）に基づき、サンプルホールド回路
２２がトルク検出信号ｄをピーク値Ｖｐでホールドする
タイミングを決めるタイミング信号を随時に生成する構
成としたから、トルク検出信号ｄの位相φが経時変化し
ても、その位相ずれに追従してタイミング信号ｈを変化
させることができ、サンプルホールド回路２２が常にト
ルク検出信号ｄのピーク値Ｖｐをホールドするように調
整することができる。Thus, according to the present embodiment, the torque detection signal d from the magnetic detector 19 is converted into the pulse signal e by the comparator 24, and the pulse of the pulse signal e is converted by the reference value setting program of the control unit 25. The timing reference value t0, which is ½ of the width, is calculated at any time, and the timing reference value t0 and the torque detection signal d (are set by the timing setting circuit including the comparator 24, the control unit 25 and the logic circuit 26. Based on the pulse signal e), the sample hold circuit 22 is configured to generate a timing signal for determining the timing for holding the torque detection signal d at the peak value Vp at any time, so that the phase φ of the torque detection signal d changes with time. Also, the timing signal h can be changed by following the phase shift, Can sample hold circuit 22 is adjusted so as to always hold the peak value Vp of the torque detection signal d.

【００６３】これにより、本実施例によれば、トルク検
出信号ｄの経時変化の影響を受けずに、磁歪シャフト４
に作用したトルクを、常時、正確に変換してコントロー
ルユニット２５に受信させることができ、コントロール
ユニット２５からの制御信号によって、インパクトレン
チ本体１のエアモータの駆動制御を常時、正確に行うこ
とができる。従って、ねじの締付トルクを常に一定な設
定値に保持することができ、インパクトレンチとしての
性能、特に耐久性，信頼性を大幅に向上させることがで
きる。As a result, according to this embodiment, the magnetostrictive shaft 4 is not affected by the change with time of the torque detection signal d.
It is possible to always accurately and accurately convert the torque applied to the control unit 25 to be received, and the control signal from the control unit 25 can always accurately and accurately control the drive of the air motor of the impact wrench body 1. . Therefore, the tightening torque of the screw can always be maintained at a constant set value, and the performance as an impact wrench, especially durability and reliability can be greatly improved.

【００６４】さらに、タイミング基準値ｔ0 をタイミン
グ設定回路２３によって随時自動的に更新する構成とし
たため、従来技術のように、タイミング信号を微調整す
るための半固定抵抗や調整用ボリュームを設け、製造時
や点検時にそれを調整する必要がなくなる。これによ
り、製造時、点検時において、タイミング信号を設定す
るためのボリューム調整に係る工程を削減することがで
きる。Further, since the timing reference value t0 is automatically updated by the timing setting circuit 23 at any time, as in the prior art, a semi-fixed resistor for finely adjusting the timing signal and an adjusting potentiometer are provided for manufacturing. There is no need to adjust it at the time of inspection. As a result, it is possible to reduce the number of steps for adjusting the volume for setting the timing signal during manufacturing and inspection.

【００６５】なお、前記実施例では、磁歪式トルク測定
装置をインパクトレンチに用いた場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限らず、自動車の加速度を測定
して走行制御を行うための磁歪式トルク測定装置等、ト
ルクを測定して制御を行う種々の装置に適用できる。In the above embodiment, the case where the magnetostrictive torque measuring device is used for the impact wrench has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the traveling control is performed by measuring the acceleration of the automobile. The present invention can be applied to various devices such as a magnetostrictive torque measuring device for measuring and controlling torque.

【００６６】[0066]

【発明の効果】以上詳述した通り本発明は、磁気検出部
から出力される検出信号に基づいて、該検出信号のピー
ク値となる時点を定めるタイミング基準値を算出し、該
タイミング基準値に基づくタイミングで検出信号をホー
ルドするためのタイミング信号をサンプルホールド手段
に向けて出力する構成としたから、前記検出信号の位相
が経時変化等によって変化し、該検出信号のピーク値と
なる時点がずれても、それに追従してタイミング信号の
出力タイミングをずらすことができ、常に前記検出信号
のピーク値をサンプルホールド手段によってサンプリン
グし、かつホールドさせることができる。これにより、
トルク検出信号の経時変化の影響を受けず、常に正確な
トルク検出を行うことができ、トルク検出の精度を長期
に亘って維持することができ、耐久性，信頼性を大幅に
向上させることができる。As described in detail above, according to the present invention, the timing reference value for determining the time point at which the peak value of the detection signal is obtained is calculated based on the detection signal output from the magnetic detection unit, and the timing reference value is set as the timing reference value. Since the timing signal for holding the detection signal at the timing based on the above is output to the sample hold means, the phase of the detection signal changes due to aging, etc. However, the output timing of the timing signal can be shifted in accordance with it, and the peak value of the detection signal can always be sampled and held by the sample hold means. This allows
It is possible to always perform accurate torque detection without being affected by changes in the torque detection signal over time, maintain the accuracy of torque detection for a long time, and significantly improve durability and reliability. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例によるインパクトレンチを示す
一部破断の外観図である。FIG. 1 is a partially broken external view showing an impact wrench according to an embodiment of the present invention.

【図２】実施例によるインクトレンチのトルク検出回路
を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a torque detection circuit for an ink trench according to an embodiment.

【図３】トルク検出回路中の信号波形を示す波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform diagram showing a signal waveform in the torque detection circuit.

【図４】基準値設定プログラムによるタイミング基準値
の更新処理を示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing a timing reference value updating process by a reference value setting program.

【図５】従来技術によるトルク検出装置の励磁信号およ
びトルク検出信号を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing an excitation signal and a torque detection signal of a torque detection device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ 磁歪シャフト ８ 励磁および検出コイル ９ コア部材 １６ ブリッジ回路 １８ 発振器 １９ 磁気検出部 ２２ サンプルホールド回路（サンプルホールド手段） ２３ タイミング設定回路（タイミング設定手段） ２４ 比較器（パルス変換手段） ２５ コントロールユニット（基準値演算手段） ２６ 論理回路（タイミング信号出力手段） 4 Magnetostrictive shaft 8 Excitation and detection coil 9 Core member 16 Bridge circuit 18 Oscillator 19 Magnetic detection part 22 Sample hold circuit (sample hold means) 23 Timing setting circuit (timing setting means) 24 Comparator (pulse conversion means) 25 Control unit ( Reference value calculation means) 26 logic circuit (timing signal output means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被測定軸である磁歪シャフトと、該磁歪
シャフトの外周側に配設された励磁および検出コイルを
有し、前記磁歪シャフトに作用するトルクを交流の検出
信号として出力する磁気検出部と、該磁気検出部からの
検出信号をサンプリングし、かつホールドするサンプル
ホールド手段と、前記磁気検出部からの検出信号に基づ
いて該検出信号のピーク値となる時点を定めるタイミン
グ基準値を算出し、該タイミング基準値に基づくタイミ
ングで検出信号をホールドするためのタイミング信号を
前記サンプルホールド手段に向けて出力するタイミング
設定手段とを備え、前記サンプルホールド手段によって
ホールドされた前記検出信号のピーク値に基づいて前記
磁歪シャフトに作用するトルクを測定する構成とした磁
歪式トルク測定装置。1. A magnetic detection having a magnetostrictive shaft as a shaft to be measured and an excitation and detection coil arranged on the outer peripheral side of the magnetostrictive shaft, and outputting torque acting on the magnetostrictive shaft as an AC detection signal. Section, sample and hold means for sampling and holding the detection signal from the magnetic detection section, and a timing reference value that determines the time point at which the peak value of the detection signal is reached based on the detection signal from the magnetic detection section. And a timing setting means for outputting a timing signal for holding the detection signal at a timing based on the timing reference value toward the sample hold means, and a peak value of the detection signal held by the sample hold means. Magnetostrictive torque measuring device configured to measure the torque acting on the magnetostrictive shaft based on . 【請求項２】 前記タイミング設定手段は、前記磁気検
出部からの検出信号をパルス信号に変換するパルス変換
手段と、該パルス変換手段によるパルス信号のパルス幅
の範囲内でタイミング基準値を算出する基準値演算手段
と、該基準値演算手段によるタイミング基準値に基づく
タイミングで前記サンプルホールド手段に向けてタイミ
ング信号を出力するタイミング信号出力手段とから構成
してなる請求項１記載の磁歪式トルク測定装置。2. The timing setting means calculates the timing reference value within the range of pulse conversion means for converting the detection signal from the magnetic detection part into a pulse signal and the pulse width of the pulse signal by the pulse conversion means. The magnetostrictive torque measurement according to claim 1, comprising a reference value calculation means and a timing signal output means for outputting a timing signal to the sample hold means at a timing based on a timing reference value by the reference value calculation means. apparatus. 【請求項３】 前記タイミング設定手段は、前記磁気検
出部からの検出信号をパルス信号に変換するパルス変換
手段と、該パルス変換手段によるパルス信号の開始時点
および終了時点を検出するパルス検出手段と、該パルス
検出手段によって検出された前記パルス信号の開始時点
および終了時点に基づいて前記パルス信号のパルス幅を
検出し、このパルス幅の１／２をタイミング基準値とし
て算出する基準値演算手段と、前記パルス変換手段によ
って検出された前記パルス信号の開始時点と前記基準値
演算手段によるタイミング基準値とに基づき、前記検出
信号の各周期毎に、該検出信号がピーク値となるタイミ
ングで前記サンプルホールド手段に向けてタイミング信
号を出力するタイミング信号出力手段とから構成してな
る請求項１記載の磁歪式トルク測定装置。3. The timing setting means includes pulse conversion means for converting a detection signal from the magnetic detection section into a pulse signal, and pulse detection means for detecting a start time point and an end time point of the pulse signal by the pulse conversion means. A reference value calculating means for detecting a pulse width of the pulse signal based on a start time point and an end time point of the pulse signal detected by the pulse detecting means, and calculating 1/2 of the pulse width as a timing reference value. The sample at the timing at which the detection signal reaches a peak value for each cycle of the detection signal based on the start time of the pulse signal detected by the pulse conversion means and the timing reference value by the reference value calculation means. 2. The magnet according to claim 1, further comprising timing signal output means for outputting a timing signal to the holding means. Distortion type torque measuring device.