特許 6713211 締め付けトルク練習機

(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】6713211

(24)【登録日】2020年6月5日

(45)【発行日】2020年6月24日

(54)【発明の名称】締め付けトルク練習機

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20200615BHJP

【ＦＩ】

   B25B23/14 640W

   B25B23/14 620J

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-132572(P2016-132572)

(22)【出願日】2016年7月4日

(65)【公開番号】特開2018-1350(P2018-1350A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(72)【発明者】

【氏名】田村 雅男

(72)【発明者】

【氏名】砂川 武司

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１７４１９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２０２７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１２８７２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−０９４６６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｂ ２３／００ − ２３／１５９

Ｇ０９Ｂ ９／００

Ｇ０９Ｂ １９／００

Ｇ０９Ｂ １９／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

締め付け工具を用いて螺合部材を適正なトルクで締め付ける練習に用いられる締め付けトルク練習機であって、
一端に螺合部材が着脱自在に装着される回転軸と、
該回転軸の他端に連結されるトルク計測器と、
該回転軸に装着された該螺合部材に係合し、練習者による締め付けのトルクを該螺合部材に伝える締め付け工具と、
該螺合部材から該回転軸に作用し該トルク計測器によって計測されるトルクに基づく情報の処理を行う制御ユニットと、
該トルク計測器によって計測される該トルクが適正であるか否かを表示する表示装置と、を備え、
該制御ユニットは、締め付けが適正に行われるトルクに関する情報が記憶されるトルク情報記憶部を含むことを特徴とする締め付けトルク練習機。

【請求項2】

該回転軸、該トルク計測器、該締め付け工具、及び該表示装置を収容する収容ケースを更に備え、
該収容ケースには、該収容ケースの持ち運びを可能とする持ち手部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の締め付けトルク練習機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、螺子等の螺合部材を適正なトルクで締め付ける練習に用いられる締め付けトルク練習機に関する。

【背景技術】

【0002】

ボルトやナット、螺子等の螺合部材を、スパナやレンチ、ドライバー等の締め付け工具で締め付ける際には、螺合部材に対して適正なトルクが掛かるように締め付け工具に力を加える。ところが、力を加える際の作業者の感覚だけを頼りにすると、作業者の技能の水準が低い場合等に適正なトルクを得るのが難しい。

【0003】

そのため、常に適正なトルクを得られるように、いわゆるトルクレンチ等と呼ばれる締め付け工具が用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。トルクレンチには、設定したトルクに達すると音が鳴るシグナル式トルクレンチや、空転する空転式トルクレンチ、トルクの値を表示できる直読式トルクレンチ等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−２２１４９８号公報

【特許文献2】特開２０１５−８５５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、トルクを確認できるトルクレンチ等の締め付け工具は、当該機能の無い通常の締め付け工具に比べて大きく、狭い空間での作業に向かない。よって、例えば、装置内のような狭い空間では、トルクレンチ等を使用できないことがあった。その場合、通常の締め付け工具を用いることになるので、作業者には高い水準の技能が求められる。

【0006】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、螺合部材を適正なトルクで締め付ける練習に適した締め付けトルク練習機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、締め付け工具を用いて螺合部材を適正なトルクで締め付ける練習に用いられる締め付けトルク練習機であって、一端に螺合部材が着脱自在に装着される回転軸と、該回転軸の他端に連結されるトルク計測器と、該回転軸に装着された該螺合部材に係合し、練習者による締め付けのトルクを該螺合部材に伝える締め付け工具と、該螺合部材から該回転軸に作用し該トルク計測器によって計測されるトルクに基づく情報の処理を行う制御ユニットと、該トルク計測器によって計測される該トルクが適正であるか否かを表示する表示装置と、を備え、該制御ユニットは、締め付けが適正に行われるトルクに関する情報が記憶されるトルク情報記憶部を含む締め付けトルク練習機が提供される。

【0008】

また、本発明の一態様に係る締め付けトルク練習機において、該回転軸、該トルク計測器、該締め付け工具、及び該表示装置を収容する収容ケースを更に備え、該収容ケースには、該収容ケースの持ち運びを可能とする持ち手部が設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様に係る締め付けトルク練習機には、締め付け工具から螺合部材に伝わるトルクを計測するトルク計測器と、トルク計測器によって計測されるトルクが適正であるか否かを表示する表示装置とが設けられているので、螺合部材に伝わるトルクが適正か否かを確認しながら締め付けの練習を行える。このように、本発明の一態様に係る締め付けトルク練習機は、螺合部材を適正なトルクで締め付ける練習に適している。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】締め付けトルク練習機の外観を模式的に示す斜視図である。

【図2】締め付けトルク練習機を使用する際の測定部の状態について説明するための斜視図である。

【図3】締め付けトルク練習機を使用する際の測定部の状態を模式的に示す図である。

【図4】締め付けトルク練習機で行われる情報処理の例を説明するための機能ブロック図である。

【図5】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、タッチパネルに表示される画像の例を模式的に示す図である。

【図6】変形例に係る締め付けトルク練習機の外観を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る締め付けトルク練習機の外観を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、締め付けトルク練習機２は、各構造を支持する直方体状の基台４を備えている。基台４の後方側の領域には、上方に向かって伸長する支持構造６が設けられている。

【0012】

支持構造６の前方で露出する基台４の上面４ａ側には、六角レンチやドライバー等の締め付け工具８を収容するための第１収容部１０が形成されている。第１収容部１０は、例えば、基台４の前面（正面）に向かって右側に形成された凹状の第１収容領域１０ａと、基台４の前面に向かって左側に形成された凹状の第２収容領域１０ｂとを含む。

【0013】

第１収容領域１０ａには、複数の六角レンチ８ａが収容されている。一方で、第２収容領域１０ｂには、複数のドライバー８ｂが収容されている。なお、第１収容部１０の構成や、収容する締め付け工具８の種類等に制限はない。例えば、１つ、又は３つ以上の収容領域からなる第１収容部１０を形成しても良い。

【0014】

第１収容領域１０ａと第２収容領域１０ｂとの間の領域（中央の領域）には、締め付けのトルクを測定するための測定部１２が設けられている。測定部１２は、例えば、上端（一端）側が基台４の上面４ａに露出する回転軸１４と、回転軸１４の下端（他端）側に連結されるトルク計測器１６とを含む。

【0015】

図２は、本実施形態に係る締め付けトルク練習機２を使用する際の測定部１２の状態について説明するための斜視図であり、図３は、締め付けトルク練習機２を使用する際の測定部１２の状態を模式的に示す図である。図２及び図３に示すように、回転軸１４の上端側には、第１締結部材（ビット）１８と係合する円柱状の受け部１４ａが設けられている。

【0016】

この受け部１４ａには、受け部１４ａの上面を正方形状に開口する凹部１４ｂが形成されている。第１締結部材１８は、例えば、円柱状に形成されており、その下端には、凹部１４ｂの形状に対応する四角柱状の凸部１８ａが設けられている。凸部１８ａを受け部１４ａの凹部１４ｂに嵌め込むことで、回転軸１４に対して第１締結部材１８を連結できる。

【0017】

第１締結部材１８の上面１８ｂには、円盤状の第２締結部材２０が重ねられる。第２締結部材２０には、第２締結部材２０を第１面２０ａから第２面２０ｂまで貫通する螺子穴２０ｃが形成されている。また、第１締結部材１８の上面１８ｂ側には、第２締結部材２０の螺子穴２０ｃに対応する螺子穴１８ｃが形成されている。

【0018】

例えば、第１締結部材１８の上面１８ｂに第２締結部材２０の第２面２０ｂを重ねた状態で、螺子穴１８ｃ，２０ｃには、螺子等の螺合部材２２が回転、挿入される。つまり、螺合部材２２によって、第１締結部材１８と第２締結部材２０とが結合される。なお、図２及び図３では、頭部２２ａに六角穴が形成された六角穴付ボルトを螺合部材２２として用いている。

【0019】

螺合部材２２を締め付ける際には、螺合部材２２に締め付け工具８を係合させて、この締め付け工具８を、例えば、時計回りに回転させる。図２及び図３では、螺合部材２２として六角穴付ボルトを用いるので、締め付け工具８としては、六角レンチ８ａが用いられる。螺合部材２２の締め付けによって発生するトルクは、回転軸１４を介してトルク計測器１６に伝わる。

【0020】

支持構造６の下部６ａの前面（正面）側には、第１締結部材１８や第２締結部材２０、螺合部材２２等を収容するための第２収容部２４が形成されている。第２収容部２４は、例えば、支持構造６の前面に向かって右側に形成された複数の第１締結部材収容領域２４ａを含む。各第１締結部材収容領域２４ａには、例えば、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６等のサイズ（呼び径）に対応する第１締結部材（ビット）１８が収容される。

【0021】

第１締結部材収容領域２４ａの左側には、複数の第２締結部材収容領域２４ｂが形成されている。各第２締結部材収容領域２４ｂには、例えば、ＰＶＣ、アルミニウム（アルミ）、ステンレス（ＳＵＳ）等の材料で形成され、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６等のサイズ（呼び径）にそれぞれ対応する第２締結部材２０が収容される。

【0022】

また、第２締結部材収容領域２４ｂの左側には、複数の螺合部材収容領域２４ｃが形成されている。各螺合部材収容領域２４ｃには、例えば、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６等のサイズ（呼び径）にそれぞれ対応するトラス螺子（トラス）、六角ボルト（六角頭）、六角穴付ボルト（六角穴）等の螺合部材２２が収容される。なお、第２収容部２４の構成等に制限はない。

【0023】

支持構造６の上部６ａの前面（正面）側には、トルク計測器１６で計測されたトルクが適正であるか否かを表示するためのタッチパネル（表示装置、入力装置）２６が設けられている。なお、このタッチパネル２６は、締め付けトルク練習機２に対して各種の情報を入力する際にも使用される。

【0024】

図４は、締め付けトルク練習機２で行われる情報処理の例を説明するための機能ブロック図であり、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、タッチパネル２６に表示される画像の例を模式的に示す図である。図４に示すように、トルク計測器１６及びタッチパネル２６は、各種の情報処理を行う制御ユニット（制御装置）２８に接続されている。

【0025】

タッチパネル２６には、制御ユニット２８の情報処理部２８ａから送られる表示情報に基づいて、図５（Ａ）に示すような計測用の画像３０が表示される。この画像３０の上部には、例えば、練習者の氏名や識別コード等の情報を入力するための第１入力欄３０ａ、締め付けの練習に使用される第２締結部材２０や螺合部材２２の情報を入力するための第２入力欄３０ｂが設けられている。

【0026】

練習を開始する前には、練習者に関する情報を第１入力欄３０ａに入力し、第２締結部材２０や螺合部材２２に関する情報を第２入力欄３０ｂに入力する。各種情報の入力は、例えば、画像３０の下部に配置されたソフトウェアキーボード３０ｃを用いて行うことができる。

【0027】

第１入力欄３０ａに入力された情報及び第２入力欄３０ｂに入力された情報は、制御ユニット２８の情報処理部２８ａへと送られる。情報処理部２８ａは、入力された練習者に関する情報を練習者情報記憶部２８ｂに記憶させる。また、情報処理部２８ａは、入力された第２締結部材２０に関する情報を締結部材情報記憶部２８ｃに記憶させ、螺合部材２２に関する情報を螺合部材情報記憶部２８ｄに記憶させる。

【0028】

更に、情報処理部２８ａは、第２締結部材２０や螺合部材２２の情報に基づいて、締め付けが適正に行われるトルク（以下、適正トルク）に関する情報を適正トルク情報記憶部２８ｅから取得する。なお、この適正トルク情報記憶部２８ｅには、第２締結部材２０や螺合部材２２の組み合わせに応じた適正トルクに関する情報（例えば、適正トルクの範囲を示す情報）が予め記憶されている。

【0029】

この状態で、練習者による締め付けが開始される。具体的には、螺合部材２２に締め付け工具８を係合させた上で、この締め付け工具８を、例えば、時計回りに回転させる。締め付け工具８によって練習者から螺合部材２２に伝えられた締め付けのトルクは、螺合部材２２、第２締結部材２０、第１締結部材１８等を介して回転軸１４に作用し、トルク計測器１６で計測される。

【0030】

トルク計測器１６で計測されたトルク（以下、計測トルク）の値は、制御ユニット２８の情報処理部２８ａへと送られる。情報処理部２８ａは、計測トルクの値を、例えば、練習者情報記憶部２８ｂに記憶されている練習者に関する情報とともに、測定結果記憶部２８ｆに記憶させる。

【0031】

また、情報処理部２８ａは、計測トルクの値を、例えば、画像３０の中央に配置されている測定値表示欄３０ｄに表示させる。更に、情報処理部２８ａは、例えば、計測トルクの値と、適正トルク情報記憶部２８ｅから取得した適正トルクに関する情報と、に基づいて、計測トルクと適正トルクとの関係を視覚的に示す帯状のゲージ３０ｅを表示させる。

【0032】

なお、ゲージ３０ｅ内では、表示マーク３０ｆによって適正トルクに対する計測トルクのおおよその関係が示されている。よって、練習者は、測定値表示欄３０ｄやゲージ３０ｅを見ることで、螺合部材２２を適正トルクで締め付けることができたか否かを容易に確認できる。

【0033】

情報処理部２８ａは、計測トルクが適正トルクの範囲内である場合等に、その旨を示す情報を測定結果記憶部２８ｆに記憶させると良い。このように、各練習者の成績を蓄積させることで、例えば、図５（Ｂ）の画像３２に示すように、複数の練習者の成績を比較可能な態様で表示できる。

【0034】

以上のように、本実施形態に係る締め付けトルク練習機２には、締め付け工具８から螺合部材２２に伝わるトルクを計測するトルク計測器１６と、トルク計測器１６によって計測されるトルクが適正であるか否かを表示するタッチパネル（表示装置）２６とが設けられているので、螺合部材２２に伝わるトルクが適正か否かを確認しながら締め付けの練習を行える。このように、本実施形態に係る締め付けトルク練習機２は、螺合部材２２を適正なトルクで締め付ける練習に適している。

【0035】

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態に係る締め付けトルク練習機２では、同じ材質でなる複数の第１締結部材１８を選択的に用いているが、第１締結部材１８の材質等を変更することもできる。その場合には、第２締結部材２０に関する情報とともに、第１締結部材１８に関する情報を入力して利用できるように制御ユニット２８等を構成することが望ましい。

【0036】

また、計測トルクが適正トルクの範囲内であるか否かを制御ユニット２８等が判定しても良い。この場合には、ゲージ３０ｅ等に代えて、判定の結果を表示することができる。もちろん、ゲージ３０ｅ等とともに判定の結果を表示しても良い。

【0037】

また、上記実施形態では、据え置きタイプの締め付けトルク練習機２について説明しているが、本発明に係る締め付けトルク練習機は、持ち運び可能なポータブルタイプでも良い。図６は、変形例に係る締め付けトルク練習機の外観を示す斜視図である。なお、以下では、上記実施形態のトルク練習機２と共通する構成要素に同じ符号を付して、各構成要素の詳細な説明を省略する。

【0038】

図６に示すように、変形例に係る締め付けトルク練習機４２は、基台４や支持構造６の代わりに直方体状の収容ケース４４を備えている。この収容ケース４４は、厚みが約半分である第１収容ケース４６と第２収容ケース４８とを含んでいる。第１収容ケース４６の一端側と第２収容ケース４８の一端側とは、蝶番等の連結具（不図示）を介して連結されている。よって、例えば、連結具を回転の中心として、第１収容ケース４６と第２収容ケース４８との一方に対して他方を回転させることで、収容ケース４４を開閉できる。

【0039】

収容ケース４４を閉じた状態で第２収容ケース４８に対面する第１収容ケース４６の内面４６ａ側には、締め付け工具８を収容するための第１収容部１０、トルクを測定するための測定部１２、第１締結部材１８や第２締結部材２０、螺合部材２２等を収容するための第２収容部２４が形成されている。一方で、収容ケース４４を閉じた状態で第１収容ケース４６に対面する第２収容ケース４８の内面４８ａ側には、タッチパネル（表示装置、入力装置）２６が設けられている。

【0040】

第１収容ケース４６と第２収容ケース４８との他端側には、収容ケース４４を閉じた状態に維持するための留め具５０ａ，５０ｂが設けられている。例えば、収容ケース４４を閉じた上で、留め具５０ａに対して留め具５０ｂを係合させれば、搬送中に収容ケース４４が開いてしまうことはなくなる。

【0041】

また、第１収容ケース４６の他端側には、収容ケース４４の容易な持ち運びを可能にするための持ち手（持ち手部）５２が設けられている。なお、この持ち手の配置や形状等に制限はなく、例えば、第２収容ケース４８の他端側に持ち手を設けることもできる。もちろん、第１収容ケース４６及び第２収容ケース４８の両方に持ち手を設けても良い。

【0042】

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0043】

２ 締め付けトルク練習機
４ 基台
４ａ 上面
６ 支持構造
６ａ 上部
６ｂ 下部
８ 締め付け工具
８ａ 六角レンチ
８ｂ ドライバー
１０ 第１収容部
１０ａ 第１収容領域
１０ｂ 第２収容領域
１２ 測定部
１４ 回転軸
１４ａ 受け部
１４ｂ 凹部
１６ トルク計測器
１８ 第１締結部材（ビット）
１８ａ 凸部
１８ｂ 上面
１８ｃ 螺子穴
２０ 第２締結部材
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２０ｃ 螺子穴
２２ 螺合部材
２２ａ 頭部
２４ 第２収容部
２４ａ 第１締結部材収容領域
２４ｂ 第２締結部材収容領域
２４ｃ 螺合部材収容領域
２６ タッチパネル（表示装置、入力装置）
２８ 制御ユニット（制御装置）
２８ａ 情報処理部
２８ｂ 練習者情報記憶部
２８ｃ 締結部材情報記憶部
２８ｄ 螺合部材情報記憶部
２８ｅ 適正トルク情報記憶部
２８ｆ 測定結果記憶部
３０ 画像
３０ａ 第１入力欄
３０ｂ 第２入力欄
３０ｃ ソフトウェアキーボード
３０ｄ 測定値表示欄
３０ｅ ゲージ
３０ｆ 表示マーク
３２ 画像
４２ 締め付けトルク練習機
４４ 収容ケース
４６ 第１収容ケース
４６ａ 内面
４８ 第２収容ケース
４８ａ 内面
５０ａ，５０ｂ 留め具
５２ 持ち手（持ち手部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】