特許 6405514 ナットランナーの反力測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405514

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】ナットランナーの反力測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 3/00 20060101AFI20181004BHJP

   B25B 23/14 20060101ALI20181004BHJP

   B23P 19/06 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G01L3/00 C

   B25B23/14 640M

   B23P19/06 P

   B25B23/14 640W

【請求項の数】6

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-211292(P2014-211292)

(22)【出願日】2014年10月16日

(65)【公開番号】特開2016-78161(P2016-78161A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(74)【代理人】

【識別番号】100179936

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 明日香

(72)【発明者】

【氏名】池上 幸紀

【審査官】 大森 努

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１４４６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０１６３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８６２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８３８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３３８７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２４７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１４２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０３３５６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２７２２１３２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 独国特許発明第００６０５５１２（ＤＥ，Ｃ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ３／００，５／００，５／２４，

Ｇ０１Ｍ １３／００，

Ｂ２５Ｂ ２３／００−２３／１８，

Ｂ２３Ｐ １９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出力軸周りに回転可能にナットランナーを支持する支持手段と、
前記ナットランナーのハンドルに連結された測定手段と
を備え、
前記ナットランナーが駆動された際の前記ハンドルにおける反力を前記測定手段によって測定するように構成されており、
前記支持手段は、
基台と、
前記基台に立設された立設体と、
前記立設体の延在方向に互いに離間して前記立設体に取り付けられた一対の軸受体と
を含む
ことを特徴とするナットランナーの反力測定装置。

【請求項2】

前記測定手段によって測定された測定反力の時間変化を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記測定反力の時間変化に基づいて反力指標値を算出する演算手段と
をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のナットランナーの反力測定装置。

【請求項3】

前記反力指標値は、前記ナットランナーがインパルス駆動された際の前記測定反力の継続時間に前記測定反力のピーク値が乗算されることで算出されることを特徴とする請求項２記載のナットランナーの反力測定装置。

【請求項4】

前記支持手段は、前記出力軸が鉛直方向に沿って延在するように前記ナットランナーを支持し、前記反力が水平方向に沿って前記測定手段に作用することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のナットランナーの反力測定装置。

【請求項5】

前記ナットランナーは、前記出力軸がモータ回転軸に沿って延在されるとともに、前記ハンドルが前記モータ回転軸に対して垂直な方向に沿って延在されたピストルタイプのナットランナーであり、
前記モータ回転軸に沿う前記ピストルタイプのナットランナーの一端側及び他端側が前記一対の軸受体によって回転可能に支持されることで、前記ピストルタイプのナットランナーが前記支持手段によって前記出力軸周りに回転可能に支持される
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のナットランナーの反力測定装置。

【請求項6】

前記一対の軸受体に回転可能に支持された軸体と、
前記軸体に取り付けられた接続体と
をさらに備え、
前記ナットランナーは、前記出力軸がモータ回転軸に対して垂直な方向に沿って延在されるとともに、前記ハンドルが前記モータ回転軸に沿って延在されたアングルタイプのナットランナーであり、
前記アングルタイプのナットランナーは、前記モータ回転軸が前記立設体の延在方向に垂直な方向に沿って延在されるように配置され、
前記モータ回転軸に沿う前記アングルタイプのナットランナーの一端側及び他端側が前記接続体によって前記軸体に接続されることで、前記アングルタイプのナットランナーが前記支持手段によって前記出力軸周りに回転可能に支持される
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のナットランナーの反力測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナットランナーの反力を測定するナットランナーの反力測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、回転式動力工具の一種であるナットランナーは、ナットを締める際に用いられている。例えば下記の特許文献１，２等に示されているように、回転式動力工具の出力軸の回転トルクを検出することが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−１００７７２号公報

【特許文献2】実開平２−１１０４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ナットランナーを用いてナットを締めつけるとき、ナットランナーは比較的大きな回転トルクを発生する。このとき、ナットランナーのハンドルには、回転トルクの反力が作用する。反力の大きさは、出力軸の回転トルクの大きさのみならず、出力軸とハンドルとの間の距離にも影響を受ける。上記のような従来構成では、回転式動力工具の出力軸の回転トルクを検出しているが、ハンドルに作用する反力そのものは測定できていない。ハンドルに作用する反力は、利用者に直接作用するものであり、利用者にとって大きな関心事項である。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハンドルに作用する反力を定量化することができるナットランナーの反力測定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るナットランナーの反力測定装置は、出力軸周りに回転可能にナットランナーを支持する支持手段と、ナットランナーのハンドルに連結された測定手段とを備え、ナットランナーが駆動された際のハンドルにおける反力を測定手段によって測定するように構成されており、支持手段は、基台と、基台に立設された立設体と、立設体の延在方向に互いに離間して立設体に取り付けられた一対の軸受体とを含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明のナットランナーの反力測定装置によれば、ナットランナーが駆動された際のハンドルにおける反力を測定手段によって測定するように構成されているので、ハンドルに作用する反力を定量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１によるナットランナーの反力測定装置を示す正面図である。

【図2】図１の反力測定装置を示す側面図である。

【図3】図１の反力測定装置を示す平面図である。

【図4】図１のナットランナーがインパルス駆動された際の測定反力の時間変化を示す説明図である。

【図5】本発明の実施の形態２によるナットランナーの反力測定装置を示す正面図である。

【図6】図５の反力測定装置を示す側面図である。

【図7】図５の反力測定装置を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるナットランナーの反力測定装置１を示す正面図であり、図２は図１の反力測定装置１を示す側面図であり、図３は図１の反力測定装置１を示す平面図である。

【0010】

図１〜図３に示す反力測定装置１は、ナットランナー２のハンドル２０に作用する反力を測定するための装置である。本実施の形態のナットランナー２は、ピストルタイプと呼ばれるものである。ピストルタイプのナットランナー２では、出力軸２ａがモータ回転軸２ｂに沿って延在されるとともに、ハンドル２０がモータ回転軸２ｂに対して垂直な方向に沿って延在されている。出力軸２ａとはビット２１の回転軸を意味し、モータ回転軸２ｂとはナットランナー２に内蔵されたモータ（図示せず）の回転軸を意味する。

【0011】

反力測定装置１は、支持手段１０、測定手段１１、記憶手段１２及び演算手段１３を含んでいる。

【0012】

支持手段１０は、出力軸２ａ周りに回転可能にナットランナー２を支持するものである。支持手段１０には、基台１００、立設体１０１及び一対の軸受体１０２_１，２が含まれている。

【0013】

基台１００は、複数の脚部１００ａを有する平板状部材である。各脚部１００ａは、基台１００の底面からの各脚部１００ａの突出量を変更できるように構成されている。各脚部１００ａの突出量が調節されることで、水平面に対する基台１００の傾きが調節される。図３に特に示されているように、基台１００には、ナットランナー２の反力を測定する際にナットランナー２によって試験的に締められる複数のナット３ａが設けられた試験体３が載置されている。

【0014】

立設体１０１は、基台１００の延在面に垂直な方向に沿って基台１００に立設された部材である。図２に特に示されているように、立設体１０１は、互いに離間して基台１００に立設された一対の支柱体１０１ａと、支柱体１０１ａ間に設けられた一対のレール体１０１ｂとを有している。

【0015】

一対の軸受体１０２_１，２は、例えばベアリング等によって構成されるものであり、基台１００の延在面に対して垂直な方向に互いに離間して立設体１０１に取り付けられている。具体的には、一対の軸受体１０２_１，２は、レール体１０１ｂに取り付けられており、レール体１０１ｂの延在方向に沿って変位可能とされている。モータ回転軸２ｂに沿うナットランナー２の一端側及び他端側が軸受体１０２_１，２によって回転可能に支持されることで、ナットランナー２が出力軸２ａ周りに回転可能に支持手段１０に支持されている。

【0016】

上述のように、基台１００の底面からの各脚部１００ａの突出量が調節されることで、水平面に対する基台１００の傾きが調節される。基台１００が水平面に沿って延在されることで、軸受体１０２_１，２に支持されたナットランナー２の出力軸２ａが鉛直方向に沿って延在される。ハンドル２０に作用する反力は、出力軸２ａ周りの回転力である。このため、出力軸２ａが鉛直方向に沿って延在されることで、反力が水平方向に沿って測定手段１１に作用される。

【0017】

測定手段１１は、例えばロードセル等によって構成されるものであり、連結材１１ａ（図３参照）によりナットランナー２のハンドル２０に連結されている。本実施の形態では、ナットランナー２によってナット３ａが締められる際に、測定手段１１はナットランナー２のハンドル２０から引っ張られる力を受ける。但し、測定手段１１の位置を変更して、ナットランナー２のハンドル２０から測定手段１１に圧縮力を加えてもよい。

【0018】

記憶手段１２及び演算手段１３は、例えばコンピュータ等により構成されるものであり、測定手段１１に接続されている。記憶手段１２は、測定手段１１によって測定された測定反力の時間変化を記憶する。演算手段１３は、記憶手段１２に記憶された測定反力の時間変化に基づいて反力指標値を算出する。

【0019】

次に、図４は、図１のナットランナー２がインパルス駆動された際の測定反力の時間変化を示す説明図である。周知のように、ナットランナー２は、ナット３ａが着座した後にインパルス駆動される。ナットランナー２がインパルス駆動された際の測定反力は、図４に示すようにパルス状に時間変化する。演算手段１３は、ナットランナー２がインパルス駆動された際の測定反力の継続時間Ｔ_Ｄに測定反力のピーク値Ｐを乗算することで反力指標値を算出する。なお、図４では測定反力が直線状に変化するように示しているが、図４の波形は例示であり、測定反力は滑らかに変化することもある。また、演算手段１３は、反力指標値として測定反力の積分値（力積）を算出してもよい。

【0020】

このようなナットランナー２の反力測定装置１によれば、ナットランナー２が駆動された際のハンドル２０における反力を測定手段１１によって測定するので、ハンドル２０に作用する反力を定量化することができる。

【0021】

また、記憶手段１２に記憶された測定反力の時間変化に基づいて演算手段１３が反力指標値を算出するので、利用者にナットランナー２の情報をより明確に提示でき、利用者の利便性を向上させることができる。

【0022】

さらに、反力指標値は、ナットランナー２がインパルス駆動された際の測定反力の継続時間Ｔ_Ｄに測定反力のピーク値Ｐが乗算されることで算出されるので、簡単な演算により反力指標値を得ることができる。

【0023】

さらにまた、支持手段１０は、出力軸２ａが鉛直方向に沿って延在するようにナットランナー２を支持し、反力が水平方向に沿って測定手段１１に作用するので、反力測定への重力の影響を少なくでき、反力測定の精度を向上させることができる。

【0024】

また、モータ回転軸２ｂに沿うピストルタイプのナットランナー２の一端側及び他端側が一対の軸受体１０２_１，２によって回転可能に支持されることで、ピストルタイプのナットランナー２が支持手段１０によって出力軸２ａ周りに回転可能に支持されるので、より確実にピストルタイプのナットランナー２を出力軸２ａ周りに回転可能に支持することができる。

【0025】

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２によるナットランナーの反力測定装置１を示す正面図であり、図６は図５の反力測定装置１を示す側面図であり、図７は図５の反力測定装置１を示す平面図である。

【0026】

本実施の形態のナットランナー２は、アングルタイプと呼ばれるものである。アングルタイプのナットランナー２では、出力軸２ａがモータ回転軸２ｂに対して垂直な方向に沿って延在されるとともに、ハンドル２０がモータ回転軸２ｂに沿って延在されている。

【0027】

本実施の形態の反力測定装置１は、実施の形態１の反力測定装置１に軸体１０３及び接続体１０４を追加したものである。軸体１０３は、一対の軸受体１０２_１，２に回転可能に支持されている。接続体１０４は、軸体１０３に取り付けられて、軸体１０３にナットランナー２を接続している。接続体１０４には、第１接続体１０４_１と、第２接続体１０４_２とが含まれている。第１接続体１０４_１は、ナットランナー２を挟むように配置された一対の斜材によって構成されており、モータ回転軸２ｂに沿うナットランナー２の一端側（ハンドル２０）と軸体１０３の上部との間に設けられている。第２接続体１０４_２は、ナットランナー２を挟むように配置された一対のＬ字材によって構成されており、モータ回転軸２ｂに沿うナットランナー２の他端側と軸体１０３の下部との間に設けられている。このようにナットランナー２の一端側及び他端側が接続体１０４によって軸体１０３に接続されることで、アングルタイプのナットランナー２が支持手段１０によって出力軸２ａ周りに回転可能に支持されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

【0028】

このように実施の形態１の反力測定装置１に軸体１０３及び接続体１０４を追加することで、アングルタイプのナットランナー２においてもハンドル２０に作用する反力を測定できる。換言すれば、支持手段１０が、基台１００、立設体１０１及び一対の軸受体１０２_１，２を含むことで、ピストルタイプのナットランナー２のみならず、アングルタイプのナットランナー２においても反力を測定できる。

【符号の説明】

【0029】

１ 反力測定装置
１０ 支持手段
１００ 基台
１０１ 立設体
１０２_１，２ 軸受体
１０３ 軸体
１０４ 接続体
１１ 測定手段
１２ 記憶手段
１３ 演算手段
２ ナットランナー
２ａ 出力軸
２ｂ モータ回転軸
２０ ハンドル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】