特許 7125101 作業支援装置、作業支援方法、作業支援プログラム、締付工具

(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】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】作業支援装置、作業支援方法、作業支援プログラム、締付工具

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20220817BHJP

【ＦＩ】

B25B23/14 610Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018115172

(22)【出願日】2018-06-18

(65)【公開番号】P2019217574

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-05-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000161909

【氏名又は名称】京都機械工具株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(72)【発明者】

【氏名】山口 佳之

(72)【発明者】

【氏名】大河 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】松本 喜晴

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１２２２７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０８７２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２６９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２０１１１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－１７７９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０５９１４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ ２３／１４

Ｂ２５Ｆ ５／００

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｇ０６Ｑ ５０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業者が締付工具を用いて所定の締付トルクで締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を前記締付作業ごとに取得する作業内容情報取得部と、
前記締付作業における前記作業者の作業状況に関する作業状況情報を前記締付作業ごとに取得する作業状況情報取得部と、
前記締付トルクが前記締付部材ごとに設定される目標トルク値となるように前記締付作業を支援する作業支援情報を、前記作業内容情報及び前記作業状況情報に基づいて前記作業者ごとに出力する作業支援情報出力部と、
を備え、
前記締付工具による締付作業時の締付けトルクである実締付トルク値が、前記目標トルクと同一又は小さい設定トルク値に達した場合に、そのことを報知するように構成されており、
前記作業支援情報出力部が、前記設定トルク値に関する情報、又は、前記締付工具の把持位置に関する情報を前記作業支援情報として出力する、
作業支援システム。

【請求項2】

作業者が締付工具を用いて所定の締付トルクで締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を前記締付作業ごとに取得する作業内容情報取得部と、
前記作業者の属性に関する作業者属性情報を前記作業者ごとに取得する作業者属性情報取得部と、
前記締付トルクが前記締付部材ごとに設定される目標トルク値となるように前記締付作業を支援する作業支援情報を、前記作業内容情報及び前記作業者属性情報に基づいて前記作業者ごとに出力する作業支援情報出力部と、
を備え、
前記締付工具による締付作業時の締付けトルクである実締付トルク値が、前記目標トルクと同一又は小さい設定トルク値に達した場合に、そのことを報知するように構成されており、
前記作業支援情報出力部が、前記設定トルク値に関する情報、又は、前記締付工具の把持位置に関する情報を前記作業支援情報として出力する、
作業支援システム。

【請求項3】

前記作業内容情報は、前記締付作業における前記締付部材ごとの目標トルク値及び実締付トルク値を含む、
請求項１又は２に記載の作業支援システム。

【請求項4】

前記作業内容情報は、前記締付作業における作業時間に関する情報を含む、
請求項１又は２に記載の作業支援システム。

【請求項5】

前記作業状況情報は、前記締付作業における前記作業者の姿勢に関する情報を含む、
請求項１に記載の作業支援システム。

【請求項6】

前記作業状況情報は、前記締付作業における締付部材に対する前記締付工具の方向に関する情報を含む、
請求項１に記載の作業支援システム。

【請求項7】

作業者が締付工具を用いて締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を前記締付作業ごとに取得するステップと、
前記締付作業における前記作業者の作業状況に関する作業状況情報を前記締付作業ごとに取得するステップと、
前記締付部材を締め付ける締付トルクが前記締付部材ごとに設定される目標トルク値となるように前記締付作業を支援する作業支援情報を、前記作業内容情報及び前記作業状況情報に基づいて前記作業者ごとに出力するステップと、
をコンピュータに実行させるものであり、
前記締付工具による締付作業時の締付けトルクである実締付トルク値が、前記目標トルクと同一又は小さい設定トルク値に達した場合に、そのことを報知するように構成された作業支援システムに用いられるプログラムであって、
前記作業支援情報を出力するステップにおいて、前記設定トルク値に関する情報、又は、前記締付工具の把持位置に関する情報を前記作業支援情報として出力する、
作業支援プログラム。

【請求項8】

作業者が締付工具を用いて締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を前記締付作業ごとに取得するステップと、
前記作業者の属性に関する作業者属性情報を前記作業者ごとに取得するステップと、
前記締付部材を締め付ける締付トルクが前記締付部材ごとに設定される目標トルク値となるように前記締付作業を支援する作業支援情報を、前記作業内容情報及び前記作業者属性情報に基づいて前記作業者ごとに出力するステップと、
をコンピュータに実行させるものであり、
前記締付工具による締付作業時の締付けトルクである実締付トルク値が、前記目標トルクと同一又は小さい設定トルク値に達した場合に、そのことを報知するように構成された作業支援システムに用いられるプログラムであって、
前記作業支援情報を出力するステップにおいて、前記設定トルク値に関する情報、又は、前記締付工具の把持位置に関する情報を前記作業支援情報として出力する、
作業支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業支援装置、作業支援方法、作業支援プログラム、締付工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、締付トルクを管理するための締付工具として、トルクレンチが知られている。トルクレンチは、ボルトやナットなどの締付部材を締付箇所に締め付けるときに発生する締付トルクが、予め締付工具に設定されたトルク値（以下「設定トルク値」という）に達したことを作業者に報知する。作業者は、トルクレンチからの報知を受けて作業を止める。作業者は、トルクレンチを用いることで、設定トルク値に近い締付トルクで締付部材を締め付けることができる。

【0003】

なお、目標トルク値（上述の設定トルク値に相当）に近づいた時の締付速度で目標トルク値に達するまでの時間感覚を予測可能とし熟練を要することなく迅速に目標とするトルク値にボルトを締め付けることができるトルク工具に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、所定の割合よりも大きく目標トルク範囲よりも小さい範囲における目標トルク値に対する締付トルク値の割合に応じて対応する表示部の点灯表示を行うタイミング予測表示部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－８８２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のように、トルクレンチを用いた締付作業は、設定トルク値に達したときにトルクレンチから報知されて作業者が作業を止める。このため、実際の締付トルクの値（以下「実締付トルク値」という。）は、設定トルク値を上回る。実締付トルク値は、作業者がトルクレンチからの報知を受けた後の除荷の状況に依存する。除荷の状況とは、具体的には、例えば作業者が除荷するまでの時間、除荷するまでに加えられる実締付トルク値などをいう。除荷の状況は、作業者の締付作業への習熟度などの作業者の属性、作業時の姿勢などの作業状況、あるいは設定トルク値や実締付トルク値などの作業内容により変動し得る。

【0006】

しかし、特許文献１の技術を含め、従来の技術は、作業者に対して設定トルク値で締付作業を行うために、上述のように所定の基準に基づいて一律の情報に基づいて報知していた。このため、従来の技術は、作業者の属性、作業状況、作業内容を考慮して、個々の作業者に適した支援を行うことが鑑みられていなかった。

【0007】

本発明は、締付作業を行う個々の作業者に適応した支援を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、作業者が締付工具を用いて所定の締付トルクで締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を締付作業ごとに取得する作業内容情報取得部と、締付作業における作業者の作業状況に関する作業状況情報を締付作業ごとに取得する作業状況情報取得部と、作業者の属性に関する作業者属性情報を作業者ごとに取得する作業者属性情報取得部と、締付トルクが締付部材ごとに設定される目標トルク値となるように締付作業を支援する作業支援情報を、作業内容情報、作業状況情報、及び作業者属性情報に基づいて前記作業者ごとに出力する作業支援情報出力部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、締付作業を行う個々の作業者に適応した支援を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る作業支援装置の実施形態であるコンピュータを備える工具ステーションの斜視図である。

【図2】上記コンピュータの機能ブロック図である。

【図3】上記コンピュータが接続するコンピュータネットワークの例を示す模式図である。

【図4】本発明に係る締付工具の実施形態であるトルクレンチの正面図である。

【図5】上記トルクレンチの底面図である。

【図6】上記トルクレンチの内部構造を示す部分断面図である。

【図7】上記トルクレンチにおいて所定の設定トルク値以上のトルクが加わった状態の内部構造を示す部分断面図である。

【図8】上記トルクレンチの操作量検出部及び回動検出部を示すブロック図である。

【図9】本発明に係る作業支援方法を実行させる作業支援プログラムによる処理を示すフローチャートである。

【図10】上記トルクレンチを用いて締付作業を行う作業者の姿勢の例を示す模式図である。

【図11】図１０に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。

【図12】上記トルクレンチを用いて締付作業を行う作業者の姿勢の別の例を示す模式図である。

【図13】図１２に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。

【図14】図１０に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す別の波形図である。

【図15】締付作業を行う際の上記トルクレンチの向きの例を示す模式図である。

【図16】図１５に示した締付作業の設定トルク値と実締付トルク値との関係を示すデータテーブルである。

【図17】締付作業を行う際の上記トルクレンチの向きの別の例を示す模式図である。

【図18】図１７に示した締付作業の設定トルク値と実締付トルク値との関係を示すデータテーブルである。

【図19】締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。

【図20】本発明に係る締付工具の別の実施形態を示すトルクレンチの正面図である。

【図21】図２１に示したトルクレンチのＭＣＵ及び歪ゲージを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る作業支援装置、作業支援方法、作業支援プログラム、締付工具の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

以下説明するように、本実施形態における作業支援装置は、作業支援方法を実行して作業支援情報を出力する装置である。作業支援装置は、作業支援プログラムを実行させることができるコンピュータであってもよい。

【0013】

［作業支援装置の構成］
図１は、本発明に係る作業支援装置の実施形態であるコンピュータ１０１を備える工具ステーション１００の斜視図である。図１に示すように、工具ステーション１００は、工具を収納する引出しが複数設けられるワゴン型の収納用什器である。コンピュータ１０１は、いわゆるタブレット型のコンピュータである。コンピュータ１０１は、工具ステーション１００に設けられる。

【0014】

図２は、コンピュータ１０１の機能ブロック図である。図２に示すように、コンピュータ１０１は、演算部１０２、二次記憶装置１０５、入力部１０６、出力部１０７などを備える。

【0015】

演算部１０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４及びＲＡＭ（Random Access Memory）などのメインメモリ（ＭＭ）１０３とから構成され、作業支援プログラムを含むアプリケーションプログラムに基づいて処理を行う。

【0016】

二次記憶装置１０５は、バス１０８を介して演算部１０２に接続される。二次記憶装置１０５には、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスクドライブなどの大容量記憶媒体を用いる。二次記憶装置１０５には、コンピュータ１０１が正常に機能するために必要なオペレーティングシステム（ＯＳ）がインストールされている。二次記憶装置１０５には、本発明に係る作業支援方法を実行する作業支援装置を実現するために作成された、コンピュータで実行可能な作業支援プログラムがインストールされている。また、二次記憶装置１０５には、一般に用いられる他のアプリケーションプログラムもインストールされている。

【0017】

各種情報処理端末の一例であるタブレット型のコンピュータ１０１は、ＣＰＵ１０４が必要に応じて二次記憶装置１０５内の作業支援プログラムをＭＭ１０３にロード（読み込み）して順次実行する。

【0018】

コンピュータ１０１は、作業支援プログラムを実行させることで、以下の本発明の実施形態において説明する作業支援方法の各ステップを実行する作業支援装置として機能する。つまり、コンピュータ１０１は、所定の締付トルクで締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報、締付作業における作業者の作業状況に関する作業状況情報、作業者の属性に関する作業者属性情報を取得する。つまり、コンピュータ１０１は、作業内容情報取得部、作業状況情報取得部、及び作業者属性情報取得部として機能する。作業内容情報、作業状況情報、及び作業者属性情報は、トルクレンチ１０または作業者が所持するスマートフォン３００から取得することができる。コンピュータ１０１は、作業内容情報、作業状況情報、及び作業者属性情報に基づいて、締付トルクが締付部材ごとに設定される設定トルク値となるように締付作業を支援する作業支援情報を、作業者ごとに出力する。つまり、コンピュータ１０１は、作業支援情報出力部として機能する。出力された作業支援情報は、トルクレンチ１０、あるいはスマートフォン３００に送信され、作業者による締付作業を支援する。作業支援情報、作業者属性情報、作業状況情報、及び作業内容情報を含め、コンピュータ１０１による作業支援方法の処理については後述する。

【0019】

入力部１０６は、タッチパネルやカメラなど、作業者が各種情報を入力するためのデバイスである。また、入力部１０６には、不図示のキーボード、あるいはマウスなどのポインティングデバイスであってもよい。出力部１０７は、タッチパネルに重畳されるディスプレイのほか、不図示のプリンタなど、作業者に各種情報を出力するためのデバイスである。

【0020】

図３は、コンピュータ１０１が接続するコンピュータネットワークＮの例を示す模式図である。図３に示すように、コンピュータネットワークＮには、トルクレンチ１０、管理サーバＳ、及びコンピュータ１０１などが接続する。

【0021】

トルクレンチ１０、管理サーバＳ、及びコンピュータ１０１は、ＷＡＮ（Wide Area Network）またはＬＡＮ（Local Area Network）などの各種コンピュータネットワークＮに有線通信または無線通信で接続している。

【0022】

トルクレンチ１０は、作業者の動作による締付部材の締付作業に用いることが可能な本発明に係る締付工具の実施形態である。

【0023】

作業支援システム１には、トルクレンチ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのように、無線ＬＡＮルータ５００に接続するコンピュータ４００やスマートフォン３００，３００Ａ，３００Ｂなどの情報処理端末を経由してコンピュータネットワークＮに接続してもよい。また、作業支援システム１には、トルクレンチ１０Ｄのように、本発明に係る締付工具が情報処理端末を経由せず直接的にコンピュータネットワークＮに接続してもよい。

【0024】

［管理サーバＳの構成］
管理サーバＳは、コンピュータ１０１と同様に、各種情報処理端末の一例である。つまり、管理サーバＳは、演算部、二次記憶装置、入力部、出力部などを備える。管理サーバＳは、コンピュータ１０１と同様に、演算部のＣＰＵが必要に応じて二次記憶装置の作業支援プログラムをメインメモリにロード（読み込み）して順次実行する。このようにすることで、管理サーバＳは、締付工具が取得した作業者識別情報を作業者属性情報として管理してもよい。また、管理サーバＳは、上述の作業支援方法についても実行してもよい。また、管理サーバＳは、トルク値設定部１８の設定トルク値の演算処理などの作業情報に関する処理を実行してもよい。管理サーバＳが作業支援方法、あるいは作業情報に関する処理を実行する場合、実行後に出力されるデータは、コンピュータネットワークＮを介してトルクレンチ１０、スマートフォン３００などに送信されて作業者の締付作業の支援に利用される。

【0025】

［トルクレンチの構成］
図４は、本発明に係る締付工具の実施形態を示すトルクレンチ１０の正面図である。

【0026】

以下の説明において、締付トルクが予め締付工具に設定されたトルク値（以下「設定トルク値」という）に達したことを作業者に認識させる締付工具の一例である、機械式のトルクレンチに、本発明を適用した例について説明する。機械式のトルクレンチでは、締付部材を締め付ける際に、締付トルクが設定トルク値に達すると、ケースとヘッド部とを軸支するヘッドピンを中心にケースが締付部材の締付方向に回動する。このとき、機械式のトルクレンチでは、ケースがヘッド部など他の箇所に接触して音や振動が発生することで、作業者に締付トルクが設定トルク値に達したことを知覚させて報知する。その後、機械式のトルクレンチは、ヘッド部に対してケースが締付方向と反対方向（弛緩方向）に回動して、回動前の位置（初期位置）に戻る。

【0027】

本実施形態における機械式のトルクレンチは、工具等を用いることなく作業者の操作により設定トルク値の変更ができるいわゆるプリセット型トルクレンチである。

【0028】

図４に示すように、トルクレンチ１０は、ケース１１と、ヘッド部１２と、ヘッドピン１３と、トルク値設定部１８と、操作量検出部１９と、ディスプレイ部２５と、などを備える。

【0029】

ケース１１は、ヘッド部１２などのトルクレンチ１０の構成要素を収容し、トルクレンチ１０の外形形状を構成する略筒状の部材である。ケース１１は、略筒状のトルクレンチ１０の外形形状を構成する本体部である。ケース１１は、一端にヘッド部１２を備える。また、ケース１１は、他端にトルク値設定部１８及び操作量検出部１９を備える。ケース１１の他端側は、トルクレンチ１０を使用して締付作業を行う際に、ユーザが把持するグリップとして機能する。また、ケース１１は、ヘッド部１２を支持し締付部材を締め付ける締付力をヘッド部１２に伝達する筐体として機能する。

【0030】

なお、ケース１１は、樹脂製などの不図示のグリップが一体的または着脱自在に取り付けられてもよい。また、ケース１１は、ケース１１そのものを把持させてグリップとして機能させてもよい。

【0031】

ディスプレイ部２５は、後述の演算部により演算された設定トルク値の表示値を表示するトルク値表示部として機能する。ディスプレイ部２５は、設定トルク値の表示値を示すために、例えばセグメント表示やドット表示が可能な液晶表示装置やＥＬ（Electronic Luminescent）表示装置などを用いて構成することができる。

【0032】

図５は、トルクレンチ１０の底面図である。図５に示すように、ヘッド部１２には、ラチェットヘッド１２１が設けられている。ラチェットヘッド１２１は、ケース１１から露出している。ラチェットヘッド１２１には、締付部材と係合する不図示のソケットレンチ（ボルトまたはナット締付用）を着脱自在に取り付けることができるように、ソケット接続部１２４が設けられている。

【0033】

図６は、トルクレンチ１０の内部構造を示す部分断面図である。図６では、トルクレンチ１０の内部構造を示すために、ケース１１及び操作量検出部１９のカバー１９８のみ断面を示している。図６に示すように、ケース１１の内部には、トルクレンチ１０を構成する、ヘッド部１２と、ヘッドピン１３と、ゲイン調整ネジ１４と、リンク１５と、スライダ１６と、スプリングガイド１７と、トルク値設定部１８とが設けられる。また、ケース１１には、ヘッド部１２に対するケース１１の動作を検出する回動検出部２０が設けられる。

【0034】

ヘッド部１２は、ケース１１外部に露出するラチェットヘッド１２１の他に、ケース１１の内部に収容されるアーム１２２と接触部１２３と動作検出ピン１２５とを備える略棒状の部材である。ケース１１とヘッド部１２とは、ラチェットヘッド１２１とアーム１２２との境界に設けられるヘッドピン１３によって、互いに回動自在に軸支されている。

【0035】

ヘッド部１２は、ヘッドピン１３によってケース１１に軸支されている。このため、アーム１２２は、ケース１１がヘッドピン１３を中心に締付部材の回転方向へ回動するとき、ケース１１及びヘッド部１２の相互の相対的な位置が変化する。

【0036】

接触部１２３は、ヘッド部１２のラチェットヘッド１２１側の端とは反対側の端部に設けられている。接触部１２３は、ケース１１が回動するとケース１１の内壁と接触して、音や振動を発する。接触部１２３は、締付作業による負荷がヘッド部１２に加わった際にケース１１とアーム１２２が接触する位置に設けられる。

【0037】

ゲイン調整ネジ１４は、ヘッド部１２の幅方向（図６の紙面方向）に貫通するように、ヘッド部１２のアーム１２２の上記端部に設けられている。ゲイン調整ネジ１４は、トルクレンチ１０に締付トルクが加わったときのアーム１２２の動作のゲインを調整するために設けられている。アーム１２２には、スライダ１６とリンク機構で接続するリンク１５が設けられる。

【0038】

動作検出ピン１２５は、接触部１２３などと同様に、長手方向においてアーム１２２のラチェットヘッド１２１側の端とは反対側の端部に設けられている。動作検出ピン１２５は、ヘッド部１２の厚み方向（図４の紙面を貫く方向）に突出して設けられる。動作検出ピン１２５は、回動検出部２０によりケース１１の回動を検出するために設けられる。

【0039】

スライダ１６は、一端がリンク１５を介してアーム１２２と接続し、他端がスプリングガイド１７と接続している。スライダ１６は、ヘッド部１２に対してケース１１が回動する際にケース１１内部で長手方向に移動する。また、スライダ１６は、ケース１１内壁に接触するローラを備える。ローラは、ケース１１内でのスライダ１６の移動を案内する。

【0040】

スプリングガイド１７は、略円筒状の部材である。スプリングガイド１７は、ケース１１の軸とスプリングガイド１７の軸とが略一致するように、ケース１１内部に配置される。スプリングガイド１７は、トルク値設定部１８のバネ部１８１の動きを案内する。スプリングガイド１７は、一方の底面の中央に孔を有する。スプリングガイド１７の孔は、スライダ１６の他端に挿入される。また、スプリングガイド１７は、他方の底面にバネ部１８１の一端が接している。

【0041】

［トルク値設定部の構成］
トルク値設定部１８は、バネ部１８１と、トルク値指示部１８２と、設定ボルト１８３と、ロックナット１８４とが、ケース１１の内部に設けられる。トルク値設定部１８は、ケース１１の外部にトルク値設定グリップ１８５を備える。

【0042】

バネ部１８１は、弾性体の一例である。バネ部１８１は、例えばトルクレンチ１０の長手方向が圧縮方向となる金属製のコイル圧縮バネである。バネ部１８１は、上述のように一端がスプリングガイド１７の他方の底面に接している長手構造である。バネ部１８１は、スプリングガイド１７、スライダ１６、リンク１５を介して弾性力による圧縮力でヘッド部１２を押圧する。

【0043】

トルク値指示部１８２は、ケース１１の内部に配置される略円筒状の部材である。トルク値指示部１８２は、一端がバネ部１８１の他端に接してバネ部１８１を押圧している。また、トルク値指示部１８２は、他端がトルク値設定グリップ１８５の方を向いて配置されている。トルク値指示部１８２には、表面に設定された設定トルク値を示す目盛が表示されている。ケース１１の内壁には、不図示の回り止めが取り付けられている。トルク値指示部１８２は、上記回り止めに対してトルクレンチ１０の軸方向に摺動可能に設けられる。この回り止めにより、トルク値指示部１８２は、ケース１１内部で回動せずに軸方向に移動するようになっている。このため、トルク値指示部１８２の目盛は、ケース１１に設けられる表示窓から常に読み取ることができる。また、トルク値指示部１８２には、中心部に長手方向を貫くメネジが設けられている。このメネジには、設定ボルト１８３が螺合する。

【0044】

設定ボルト１８３は、トルク値指示部１８２のメネジに螺合させるために、軸状の本体部分にメネジのピッチに対応したオネジのネジ山が切られている。設定ボルト１８３は、鍔状の部分がロックナット１８４と係合する。

【0045】

ロックナット１８４は、ケース１１の内部に固定される略円盤状の部材である。ロックナット１８４は、中心部に設定ボルト１８３の軸状の部分が挿入される孔が設けられている。

【0046】

トルク値設定グリップ１８５は、トルクレンチ１０の他端に設けられる略円筒状の部材である。トルク値設定グリップ１８５は、操作量検出部１９を介して設定ボルト１８３と接続し、設定ボルト１８３を回転させることができる。トルク値設定グリップ１８５により設定ボルト１８３が回転すると、設定ボルト１８３のオネジによりネジのピッチに応じた一定量だけトルク値指示部１８２の位置を移動させる。トルク値設定部１８では、トルク値指示部１８２がケース１１の内部を移動することで、トルク値指示部１８２がバネ部１８１の圧縮力を変化させる。

【0047】

以上の構成を備えるトルクレンチ１０のトルク値設定部１８の動作について説明する。トルクレンチ１０では、バネ部１８１からの圧縮力が、スライダ１６及びリンク１５を介してヘッド部１２に働いて押圧している。トルクレンチ１０では、バネ部１８１が、弾性力を生じさせてヘッド部１２とケース１１とを押圧することにより、ヘッド部１２とケース１１との相対的な位置を固定する。バネ部１８１の弾性力は、トルクレンチ１０により締付部材を締め付ける際の締付トルクが設定トルク値であるときにヘッド部１２に加わる力に相当する。

【0048】

トルクレンチ１０では、締付部材を締め付ける際に、締付トルクがトルク値設定部１８により設定された設定トルク値に達すると、締付トルクにより発生する力がバネ部１８１からの圧縮力を上回る。

【0049】

図７は、トルクレンチ１０において所定の設定トルク値以上のトルクが加わった状態の内部構造を示す部分断面図である。図７に示すように、トルクレンチ１０では、図６の状態からヘッドピン１３を中心にケース１１が締付方向（第１方向）に回動して、ケース１１の内壁がヘッド部１２のアーム１２２の接触部１２３に接触して音や振動を発する。

【0050】

ケース１１の内壁と接触部１２３とが接触して発する音や振動により、トルクレンチ１０では、作業者に締付トルクが設定トルク値に達したことを報知する。その後、作業者が力を緩めると、ケース１１は、弛緩方向に回動してケース１１とヘッド部１２との位置が動作前の位置に戻る。

【0051】

以上より、トルクレンチ１０は、トルク値設定部１８のバネ部１８１によりヘッド部１２に対してケース１１が回動する設定トルク値を設定している。トルク値設定部１８は、トルク値設定グリップ１８５によりバネ部１８１の圧縮力を変化させることで、締付部材の締め付け時にヘッド部１２に対してケース１１が回動する設定トルク値を所定の値に調整することができる。ここで、トルク値設定グリップ１８５による設定トルク値の変化量は、バネ部１８１に固有の変化の特性、具体的にはバネ部１８１の弾性力とたわみとの関係（以下「バネ部１８１の弾性力の変化の特性」という。）に対応している。

【0052】

以上のように、トルク値設定部１８は、締付部材を締め付けるときに発生する締付トルクが所定の設定トルク値に達するとケース１１からヘッド部１２に伝達される締付力を低下させる締付力伝達部として機能する。

【0053】

［操作量検出部の構成］
操作量検出部１９は、カバー１９８の内部に、回転軸１９１と、基板１９２と、エンコーダユニット１９３と、円盤１９４と、を備える。

【0054】

回転軸１９１は、設定ボルト１８３及びトルク値設定グリップ１８５と協働可能に接続する。回転軸１９１は、作業者が回転させたトルク値設定グリップ１８５からの回転力を設定ボルト１８３に伝達する。

【0055】

基板１９２は、エンコーダユニット１９３などの電子部品を載置可能な部材である。基板１９２は、例えばプリント基板など、公知の電子回路用基板を用いることができる。

【0056】

エンコーダユニット１９３は、後述の発光素子と、受光素子と、信号処理部とを備える。エンコーダユニット１９３には、ロータリエンコーダとして一般に知られている、アブソリュート型エンコーダ及びインクリメンタル型エンコーダのいずれかを用いることができる。

【0057】

円盤１９４は、中心が回転軸１９１に挿通されていて回転軸１９１と共に回転する。円盤１９４は、受光素子１９３ｂの受光状態を変化させる、受光状態変化部として機能する。

【0058】

［操作量検出部の機能ブロック］
図８は、トルクレンチ１０の操作量検出部１９及び回動検出部２０を示すブロック図である。図８に示すように、操作量検出部１９及び回動検出部２０は、コンピュータプログラムを実行可能なＭＣＵ（Micro Control Unit）３０に接続している。ＭＣＵ３０は、トルクレンチ１０におけるトルク値設定部１８の設定トルク値演算プログラムの処理、及び、回動検出部２０のヘッド部１２に対するケース１１の回動動作を検出する演算処理を実行する。なお、回動検出部２０の機能ブロックについては後述する。

【0059】

操作量検出部１９は、上述のようにエンコーダユニット１９３と円盤１９４とにより構成される。エンコーダユニット１９３は、発光素子１９３ａと、受光素子１９３ｂと、信号処理部１９３ｃとを備える。

【0060】

発光素子１９３ａは、例えば発光ダイオードやレーザダイオードなどの各種光源である。発光素子１９３ａは、円盤１９４及び受光素子１９３ｂに向けて光を照射する発光部として機能する。

【0061】

受光素子１９３ｂは、例えばフォトダイオードなどを用いることができる。受光素子１９３ｂは、発光素子１９３ａから照射された光のうち、円盤１９４によって反射、遮光、あるいは屈折などの作用で受光状態を変化されていない光を受光する受光部として機能する。受光素子１９３ｂは、受光した光に基づいて受光信号を出力する。

【0062】

信号処理部１９３ｃは、受光素子１９３ｂから出力された受光信号に対して増幅などの信号処理を行う。信号処理部１９３ｃは、信号処理した受光信号を演算部３１に出力する。また、信号処理部１９３ｃは、省電力化や動作安定を図るために、受光量などに基づいて発光素子１９３ａの駆動電力や動作の制御などを行う。

【0063】

円盤１９４は、中心が回転軸１９１に挿通されていて回転軸１９１と共に回転する。円盤１９４は、受光素子１９３ｂの受光状態を変化させる、受光状態変化部として機能する。円盤１９４は、板状で光不透過性（遮光性）の平板部の中央に孔が設けられる。孔は、回転軸１９１を挿通することができる。

【0064】

円盤１９４は、発光素子１９３ａからの光を透過する光透過部として機能するスリットを有する。スリットは、円盤１９４の円周方向において等間隔に複数個、例えば１００個設けられる。隣り合うスリットの間の角度θは、例えば３．６°である。なお、複数のスリットの間隔や角度θ、円盤１９４上のスリットの個数は上述の例には限定されない。

【0065】

円盤１９４は、平板部及びスリットにより、発光素子１９３ａからの光の透過と不透過とを切り換えることで、受光素子１９３ｂの受光状態を変化させて、設定ボルト１８３の回転角度に基づくパルス信号を得る。このパルス信号は、操作量検出部１９が検出した設定ボルト１８３の回転角度に基づく電子的情報である回転角度情報である。操作量検出部１９は、受光素子１９３ｂの受光状態の変化により得たパルス信号から設定ボルト１８３の回転角度を演算する。操作量検出部１９は、このような受光素子１９３ｂの受光状態を変化させる円盤１９４を用いることにより、トルク値設定グリップ１８５及び設定ボルト１８３の回転角度に基づくパルス信号を角度θごとに出力する。

【0066】

なお、円盤１９４は、上述のように光透過部を有する透過型のものに限定されず、例えばプリズムにより発光素子１９３ａからの光を屈折させて受光素子１９３ｂの受光状態を変化させてもよい。

【0067】

演算部３１は、ＭＣＵ３０におけるＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などのメインメモリにより構成される。演算部３１は、設定トルク値演算プログラムを含むアプリケーションプログラムに基づいて処理を行う。演算部３１は、通信部３２及び記憶部３３に接続している。演算部３１は、記憶部３３に記憶される設定トルク値演算プログラムを実行することで、設定トルク値演算方法を実行するための設定トルク値演算装置としての機能を実現する。すなわち、演算部３１は、設定トルク値演算プログラムを実行することで、操作量検出部１９から出力されたトルク値設定グリップ１８５の操作量及び設定トルク値の変化の特性に基づいて、ディスプレイ部２５に表示するための設定トルク値の表示値を演算する。

【0068】

具体的には、演算部３１は、エンコーダユニット１９３の信号処理部１９３ｃから出力された回転角度に基づくパルス信号、及び、記憶部３３に格納されるバネ部１８１の弾性力とたわみとの関係の情報に基づいて、設定トルク値の表示値を演算する。演算部３１は、演算された設定トルク値の表示値の情報をディスプレイ部２５に出力する。

【0069】

なお、演算部３１は、設定トルク値を演算して出力する際に、作業日時や作業者に関する情報を設定トルク値に対応させて出力してもよい。

【0070】

通信部３２は、演算部３１が出力した設定トルク値の表示値のデータ及び回転角度情報のいずれかを含む締付部材の締付作業に関連する情報を、設定トルク値のデータを管理するサーバなど、不図示の外部装置（情報処理装置）に送信する。通信部３２による通信路は、無線通信または有線通信のいずれでもよい。また、通信部３２と外部装置との通信フォーマットの種類は限定されず、例えばBluetooth（登録商標）、赤外線通信、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）などを利用できる。

【0071】

［回動検出部の構成］
回動検出部２０は、動作検出ピン１２５の付近、つまり長手方向においてアーム１２２のラチェットヘッド１２１側の端とは反対側の端部の付近に設けられている。回動検出部２０は、ヘッド部１２、具体的にはヘッド部１２のアーム１２２を基準とした（ヘッド部１２に対する）ケース１１の動作を検出するために、ケース１１に固定されている。

【0072】

回動検出部２０は、発光素子及び受光素子を備えるエンコーダユニットと、検出レバーを備える。回動検出部２０は、エンコーダユニットの発光素子から検出レバーに向けて光を発する。検出レバーは、ヘッド部１２のアーム１２２と共に動く。検出レバーは、光の進行方向を変化させる。回動検出部２０は、受光素子が受光した検出レバーを経た光の受光状態（受光量）の変化に基づいてケース１１の回動、具体的には回動方向や回動量などを検出する。

【0073】

［回動検出部の機能ブロック］
図８に示すように、回動検出部２０は、操作量検出部１９と同様にコンピュータプログラムを実行可能なＭＣＵ（Micro Control Unit）３０に接続している。ＭＣＵ３０は、回動検出部２０のヘッド部１２に対するケース１１の回動動作を検出する演算処理を実行する。

【0074】

回動検出部２０は、上述のようにエンコーダユニット２１と検出レバー２２とにより構成される。エンコーダユニット２１は、発光素子２１１と、受光素子２１２と、信号処理部２４とを備える。

【0075】

発光素子２１１は、例えば発光ダイオードやレーザダイオードなどの各種光源である。発光素子２１１は、検出レバー２２及び受光素子２１２に向けて光を照射する発光部として機能する。

【0076】

受光素子２１２は、例えばフォトダイオードなどを用いることができる。受光素子２１２は、発光素子２１１に向かい合う位置など、発光素子２１１からの光を受光し得る位置に配置される。受光素子２１２は、発光素子２１１から照射された光のうち、検出レバー２２によって反射、遮光、あるいは屈折などの作用を受けて受光状態を変化された光を受光する受光部として機能する。受光素子２１２は、受光した光に基づいて受光信号を出力する。

【0077】

検出レバー２２は、発光素子２１１と受光素子２１２との間に設けられるアクリルなどの光透過性部材である。検出レバー２２は、側面部に等間隔のプリズムが多数設けられ、発光素子２１１からの光を屈折させて透過する。

【0078】

検出レバー２２は、不図示の回動軸を中心に回動する。このようにすることで、検出レバー２２は、光を透過させたときのプリズムの位置によって光の透過状態を変化させる。つまり、検出レバー２２は、発光素子２１１からの光を透過・屈折させたときの位置の相違により、受光素子２１２の受光状態を変化させる、受光状態変化部として機能する。

【0079】

検出レバー２２は、動作検出ピン１２５と接するなどにより、動作検出ピン１２５が設けられるヘッド部１２の動作と同期している。つまり、回動検出部２０は、検出レバー２２が動作検出ピン１２５の動きに同期しているため、ヘッド部１２に対するケース１１の回動量、回動方向、あるいは回動角度を得るための回動動作の情報を取得できる。

【0080】

なお、検出レバー２２は、上述のようにプリズムを用いるものに限定されず、例えば光透過部と光不透過部とにより発光素子２１１からの光を遮光させて受光素子２１２の受光状態を変化させてもよい。

【0081】

信号処理部２４は、受光素子２１２から出力された受光信号に対して増幅などの信号処理を行う。このとき、信号処理部２４は、検出レバー２２によって生じる受光状態の違いに基づいて検出レバー２２の回動量を検出する。演算部３１は、検出した検出レバー２２の回動量から、動作検出ピン１２５が設けられるヘッド部１２に対するケース１１の回動量、回動角度及び回動方向を演算することができる。

【0082】

また、信号処理部２４は、検出した動作検出ピン１２５の回動量に基づく電子的情報である回動量情報を、演算部３１に出力する。また、信号処理部２４は、省電力化や動作安定を図るために、受光量などに基づいて発光素子２１１の駆動電力や動作の制御などを行う。

【0083】

演算部３１は、回動検出部２０から出力された回動量情報に基づくケース１１の回動動作に関する演算処理を行う。具体的には、演算部３１は、エンコーダユニット２１の信号処理部２４から出力された信号に基づいて、ヘッド部１２に対するケース１１の回動量（回動角度）を演算する。

【0084】

［作業支援情報の出力処理］
本実施形態における作業支援情報の出力処理について説明する。本実施形態では、上述したコンピュータ１０１やトルクレンチ１０の演算部３１に作業支援プログラムを実行させることで、以下説明する作業支援方法による作業支援情報を出力する。

【0085】

以下の説明において、実締付トルク値とは、締付部材の実際の締付トルク値である。目標トルク値とは、締付部材あるいは締付箇所ごとに設定される締付部材の目標とされる締付トルク値である。設定トルク値とは、トルクレンチ１０の上記締付力伝達部が報知を行うために予めトルクレンチ１０に設定されるトルク値である。目標トルク値と設定トルク値とは、同じ値であってもよい。

【0086】

作業支援情報とは、作業者が締付工具を用いて締付部材を締め付ける作業（以下「締付作業」という）を行う際に、作業者を支援する情報である。作業支援情報は、締付作業を行う際に、締付部材に加える実締付トルク値が、締付部材ごとに設定される目標トルク値または目標トルク値に近い値となるように作業者を支援する情報である。

【0087】

作業支援情報は、例えば、締付工具の一例であるトルクレンチ１０を用いて締付作業を行う際の実締付トルク値が、設定トルク値または設定トルク値に近い値となるように作業者に作業完了を報知するための情報である。また、作業支援情報は、別の例として、デジタル式トルクレンチにおける、作業完了の報知であってもよい。ここで、デジタル式トルクレンチにおける作業完了の報知とは、デジタル式トルクレンチに備えられる歪ゲージにより計測される歪量から算出される実締付トルク値に応じて、実締付トルク値が設定トルク値または設定トルク値に近い値となるように、任意のタイミングで行われる。また、デジタル式トルクレンチにおける作業完了の通知の態様には、音声出力部からの音声、ＬＥＤなど発光部の発光、あるいは表示部への文字や図による作業完了を通知する情報の表示などが挙げられる。この場合、作業支援情報は、上記デジタル式トルクレンチの上記作業完了の報知のタイミングまたは設定トルク値を特定する換算式が挙げられる。デジタル式トルクレンチの構成については後述する。

【0088】

また、作業支援情報は、例えば、トルクレンチを用いて締付作業を行う際の実締付トルク値が、目標トルク値または目標トルク値に近い値となるようなトルクレンチの把持位置（力点位置）に関する情報である。この場合、作業支援情報は、例えば、力点位置の指示位置を特定するための換算式が挙げられる。

【0089】

また、作業支援情報は、機械式のトルクレンチで締付作業を行う際の実締付トルク値が、目標トルク値または近い値となるように考慮された、機械式トルクレンチのトルク値設定部に設定された設定トルク値を算出するための情報である。この場合、作業支援情報は、例えば、機械式トルクレンチの設定トルク値の換算式が挙げられる。

【0090】

なお、作業支援情報は、上述の例に限定されず、締付部材に加える締付トルクが、目標トルク値または目標トルク値に近い値となるように作業者を支援する情報であればいかなるものであってもよい。

【0091】

以下の説明において、作業支援情報は、実締付トルク値が目標トルク値または目標トルク値に近い値となるように、トルクレンチ１０に設定される設定トルク値に関する情報である。

【0092】

図９は、本発明に係る作業支援方法を実行させる作業支援プログラムによる処理を示すフローチャートである。図９に示すように、コンピュータ１０１は、作業者の属性に関する作業者属性情報を作業者ごとに取得する（Ｓ１０１）。

【0093】

作業者属性情報は、作業者の氏名などの個々の作業者を特定可能な情報に紐付けられる情報である。作業者属性情報は、作業者固有の情報である。作業者属性情報は、例えば、作業者の締付作業に対する熟練度（締付作業の従事時間）、筋力、年齢、性別、身長、体重などである。

【0094】

コンピュータ１０１は、作業者が締付工具を用いて所定の締付トルクで締付部材を締め付ける締付作業に関する作業内容情報を締付作業ごとに取得する（Ｓ１０２）。

【0095】

作業内容情報は、例えば、締付作業における締付部材ごとに定められる目標トルク値、及び、その締付作業時の実締付トルク値である。以下の説明において、締付作業における締付部材ごとに定められる目標トルク値、及び、その締付作業時の実締付トルク値を、作業時のトルク値情報ともいう。

【0096】

作業内容情報は、締付作業における作業時間に関する情報を含んでもよい。締付作業における作業時間に関する情報とは、例えば、締付部材ごとの締付作業開始から締付作業完了までの時間をいう。この締付作業における作業時間に関する情報と、作業時のトルク値情報とにより、締付作業時の時間ごとの実締付トルク値の変化、つまり作業速度を得ることができる。また、作業内容情報は、締付作業を行った日時に関する情報を含んでもよい。作業内容情報は、上述のトルクレンチ１０のＭＣＵ３０から取得した情報を利用することができる。

【0097】

コンピュータ１０１は、締付作業における作業者の作業状況に関する作業状況情報を締付作業ごとに取得する（Ｓ１０３）。

【0098】

作業状況情報は、例えば、締付作業における作業者の姿勢に関する情報である。作業状況情報は、個々の作業時の作業状況に関する情報である。作業状況情報は、例えば、作業時の工具の向き、作業時の作業者の姿勢である。作業状況情報は、例えば、トルクレンチ１０または作業者が所持するスマートフォン３００に備えられるジャイロセンサなどの物体の姿勢変化情報を取得できるセンサの情報を利用することができる。

【0099】

図１０は、トルクレンチ１０を用いて締付作業を行う作業者Ｗの姿勢の例を示す模式図である。図１０において、作業者Ｗの姿勢は、立ち姿である。作業者Ｗは、長手方向が略水平方向を向くトルクレンチ１０を用いて、腰の位置付近にある締付部材を締め付けるため、手の位置が腰の位置付近にある。以下の説明において、図１０に示す姿勢を、姿勢１とする。

【0100】

図１１は、図１０に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。図１１、及び後述の図１３，１４において、実締付トルク値と時間が作業内容情報であり、作業者の姿勢が作業状況情報である。

【0101】

以下の説明において、波形図におけるａ点は、トルクレンチ１０により、締結部材を締め付けるに従って上昇した実締付トルク値のピークである。ａ点に達すると上記締付力伝達部のケース１１とヘッド部１２との相対的な位置が変化し、実締付トルク値は急激に低下する。

【0102】

波形図におけるｂ点は、上記締付力伝達部の作動に伴うヘッド部１２とケース１１との相対的な移動が終了した位置である。ｂ点は、上記締付力伝達部により、ケース１１からヘッド部１２への締付力の伝達が完全に断たれない。すなわち、ｂ点では、ケース１１とヘッド部１２とが接触することで音や振動などが発生した後もケース１１とヘッド部１２とが接触状態が継続し、作業者の手の力が引き続き加わるため、再び実締付トルク値が上昇する。

【0103】

波形図におけるｃ点は、ｂ点で上記締付力伝達部の作動に伴うヘッド部１２とケース１１との相対的な移動が終了した後、ケース１１とヘッド部１２との相対的な位置が変化したことで、作業者がトルクレンチ１０を下方に向けるのを緩めて除荷した位置である。ｂ点からｃ点の間では、ヘッド部１２とケース１１とが一体となって移動する。

【0104】

波形図におけるｄ点とｅ点は、作業者が締付力を緩めると、上記締付力伝達部のバネ部１８１のバネ力により、ヘッド部１２とケース１１とが相対的に移動して元の位置に戻り、その際に生じる衝撃を示す。

【0105】

図１１に示すように、姿勢１で行った締付作業における実締付トルク値は、ａ点よりもｃ点の方がわずかに大きな値となっていることがわかる。

【0106】

図１２は、トルクレンチを用いて締付作業を行う作業者の姿勢の別の例を示す模式図である。図１２において、作業者Ｗの姿勢は、立ち姿である。作業者Ｗは、長手方向が略垂直方向を向くトルクレンチ１０を用いて、腰の位置付近にある締付部材を締め付けるため、手の位置が胸の位置付近にある。以下の説明において、図１２に示す姿勢を、姿勢２とする。

【0107】

図１３は、図１２に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。図１３に示すように、姿勢２で行った締付作業における実締付トルク値は、ａ点よりもｃ点の方が明らかに大きな値となっていることがわかる。また、姿勢２で行った締付作業において、ｃ点の実締付トルク値は、姿勢１で行った締付作業におけるｃ点の実締付トルク値よりも大きい。

【0108】

図１４は、図１０に示した締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す別の波形図である。図１４の波形図は、図１０と同じ姿勢１で締付作業を行った際のものであるが、図１１の波形図よりも締付完了までの作業速度が早い。図１４に示すように、姿勢１で行った締付作業において作業速度を速めた場合の実締付トルク値は、ａ点よりもｃ点の方が明らかに大きな値となっていることがわかる。また、この場合において、ｃ点の実締付トルク値は、図１１の波形図におけるｃ点の実締付トルク値よりも大きい。

【0109】

図１０乃至図１４によれば、作業状況情報として取得される作業者Ｗの姿勢や作業速度が変化することによって、実締付トルク値が変化することがわかる。具体的には、作業者Ｗがトルクレンチ１０に加える手の力を加減しにくい姿勢２は、姿勢１よりも大きな実締付トルク値が加わる傾向にあることがわかる。また、作業速度が速い場合は、作業速度が遅い場合よりも大きな実締付トルク値が加わる傾向にあることがわかる。以上より、実締付トルク値を目標トルク値に近づけるには、トルクレンチ１０が報知するトルク値である設定トルク値は目標トルク値よりも小さい値とするのが望ましいことがわかる。また、設定トルク値は、作業者属性情報、作業内容情報、及び作業状況情報に基づいて定めるのが望ましいことがわかる。

【0110】

図１５は、締付作業を行う際のトルクレンチ１０の向きの例を示す模式図である。図１５において、締付部材は、軸方向が略水平方向を向いている。このため、トルクレンチ１０は、長手方向が略水平方向を向き、ケース１１の回動方向は略垂直（上下）方向である。以下の説明において、図１５に示すトルクレンチ１０の向きを、縦方向とする。

【0111】

図１６は、図１５に示した締付作業の設定トルク値と実締付トルク値との関係を示すデータテーブルである。図１６のデータテーブルは、トルクレンチ１０の向きが縦方向の場合における、補正前後の設定トルク値と実締付トルク値、実締付トルク値の１０回あたりの平均値、実締付トルク値の誤差の平均値、及び、設定トルク値に対する上記誤差の比率を示す。以下の説明において、「補正後設定トルク値」は、一般にトルクレンチを用いて締付作業を行う場合、実締付トルク値が設定トルク値を上回ることを考慮して、実締付トルク値が設定トルク値に近づくように補正した値である。図１６及び図１８において、設定トルク値と目標トルク値とは同一である。図１６及び図１８において、「設定値」と表記される欄に記載される値は、補正前の設定トルク値である。また、図１６及び図１８において、「補正後」と表記される欄に記載される値は、補正後の設定トルク値である。

【0112】

図１７は、締付作業を行う際のトルクレンチ１０の向きの別の例を示す模式図である。図１７において、締付部材は、軸方向が略垂直方向を向いている。このため、トルクレンチ１０は、長手方向が略水平方向を向き、ケース１１の回動方向が略水平方向である。以下の説明において、図１７に示すトルクレンチ１０の向きを、横方向とする。

【0113】

図１８は、図１７に示した締付作業の設定トルク値と実締付トルク値との関係を示すデータテーブルである。図１８のデータテーブルは、トルクレンチ１０の向きが横方向の場合における、補正前後の設定トルク値と実締付トルク値、実締付トルク値の１０回あたりの平均値、実締付トルク値の誤差の平均値、及び、設定トルク値に対する上記誤差の比率を示す。

【0114】

図１６及び図１８によれば、作業状況情報として取得されるトルクレンチ１０の向きが変化することによって、実締付トルク値が変化することがわかる。具体的には、作業者Ｗがトルクレンチ１０に手の力を加えやすい縦方向は、横方向よりも大きな実締付トルク値が加わる傾向にあることがわかる。また、トルクレンチ１０の向きが縦方向の場合は、横方向の場合よりも補正前の設定トルク値と補正後の設定トルク値との差が大きい傾向にあることがわかる。

【0115】

図１９は、締付作業におけるトルク値と時間との関係を示す波形図である。図１９の波形図は、設定トルク値と報知時期との時間差を説明するものである。図１９において、トルクレンチ１０の締付力伝達部が動作する時期を報知時期という。また、図１９において、報知時期は、いずれも設定トルク値に対する実締付トルク値の比率が９０％の場合を示している。図１９に示すように、設定トルク値が大きくなるにつれて、トルクレンチ１０の報知タイミングから実際に上記締付力伝達部が動作するまでの時間差（タイムラグ）も大きくなる。つまり、トルクレンチ１０において、報知時期を設定トルク値の大きさに応じて変化させる必要がある。

【0116】

コンピュータ１０１は、取得した作業者属性情報、作業内容情報、及び作業状況情報を作業者ごとに対応付けが完了したか否かを判断する（Ｓ１０４）。上記情報の作業者ごとの対応付けが完了した場合には、コンピュータ１０１は、上記情報を二次記憶装置１０５の内部のデータベースに格納する。上記情報の作業者ごとの対応付けが完了しない場合には、Ｓ１０１に戻り、上記情報の取得処理を行う。

【0117】

コンピュータ１０１は、締付トルクが締付部材ごとに設定される設定トルク値となるように前記締付作業を支援する作業支援情報を、作業内容情報、作業状況情報、及び作業者属性情報に基づいて作業者ごとに出力する（Ｓ１０５）。

【0118】

コンピュータ１０１は、作業者属性情報に基づいて作業支援情報を出力する場合、例えば以下のように作業支援情報を出力する。一般に、作業者の熟練度が高い場合には、熟練度が低い場合と比較してトルクレンチ１０の上記締付力伝達部による報知から作業を停止するまでの時間差が短い。このため、コンピュータ１０１は、熟練度が高い場合には、熟練度が低い場合と比較して報知タイミングが遅くなるように設定トルク値を定める。コンピュータ１０１は、筋力が大きい場合には、筋力が小さい場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を定める。コンピュータ１０１は、年齢が高い場合には、年齢が低い場合と比較して報知タイミングが遅くなるように設定トルク値を定める。コンピュータ１０１は、性別が男性の場合には、女性の場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を定める。コンピュータ１０１は、身長が高い場合には、身長が低い場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を定める。コンピュータ１０１は、体重が重い場合には、体重が軽い場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を定める。

【0119】

コンピュータ１０１は、作業状況情報に基づいて作業支援情報を出力する場合、例えば以下のように作業支援情報を出力する。コンピュータ１０１は、作業者の姿勢が姿勢２のように手の力を調節しにくい姿勢である場合には、姿勢１のように手の力を調節しやすい姿勢である場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を目標トルク値よりも小さな値に定める。コンピュータ１０１は、トルクレンチ１０の向きが縦方向のように手の力を調節しにくい方向である場合には、横方向のように手の力を調節しやすい方向である場合と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を目標トルク値よりも小さな値に定める。

【0120】

コンピュータ１０１は、作業内容情報に基づいて作業支援情報を出力する場合、例えば以下のように作業支援情報を出力する。コンピュータ１０１は、設定トルク値が大きくなるにつれて、報知タイミングが遅くなるように設定トルク値を定める。また、コンピュータ１０１は、作業速度が速い作業者に対しては、作業速度が遅い作業者と比較して報知タイミングが早くなるように設定トルク値を定める。

【0121】

以上のように出力された作業支援情報は、トルクレンチ１０の設定トルク値として使用されることで、実締付トルク値を目標トルク値または目標トルク値に近い値となるようにすることができる。

【0122】

なお、コンピュータ１０１は、作業者属性情報、作業状況情報、作業内容情報の少なくともいずれか一つに基づいて、作業支援情報を出力すればよい。また、コンピュータ１０１は、作業者属性情報、作業状況情報、作業内容情報を、締付作業ごとに逐次取得しても、あるいは所定回数ごとなど任意のタイミングで取得してもよい。

【0123】

［締付工具の実施形態２］
次に、本発明に係る締付工具の別の実施形態について説明する。以下説明する実施形態では、本発明に係る締付工具の一例である、トルクレンチ１０Ａについて説明する。また、以下の説明において、以上説明した実施形態と共通する箇所については説明を省略する。

【0124】

図２０は、本発明に係る締付工具の別の実施形態を示すトルクレンチ１０Ａの正面図である。また、図２１は、トルクレンチ１０ＡのＭＣＵ及び歪ゲージを示す模式図である。図２０及び図２１に示すように、本実施形態に係るトルクレンチ１０Ａは、歪ゲージ４０が検出した歪量を用いて締付トルクを計測するトルク値計測部４により、締付部材の締付トルク値を取得するデジタル式（電子式）トルクレンチである。

【0125】

トルクレンチ１０Ａは、本体部２、ラチェットヘッド３、トルク値計測部４、表示部５、把持部６、ＭＣＵ３０、歪ゲージ４０、及び指紋読取部４１を備える。

【0126】

本体部２は、例えば金属製の棒状の部材である。本体部２は、作業時に作業者により把持されることでトルクレンチ１０Ａを操作可能にする。本体部２の一端には、トルクレンチ１０と同じくラチェットヘッド３が設けられる。ラチェットヘッド３には、ソケットと係合する係合部が設けられる。係合部には、ボルト・ナット等の締付部材（図示せず）の種類や寸法に応じたソケットを取り付けることができる。係合部は、ソケットを介して、トルクレンチ１０Ａと締付部材とを係合させる。また、本体部２の他端には、作業者が把持するための把持部６が設けられる。

【0127】

トルク値計測部４は、起歪体として機能する本体部２に取り付けられる歪ゲージ４０と、ＭＣＵ３０とを備える。

【0128】

トルク値計測部４は、歪ゲージ４０により、トルクレンチ１０Ａを用いて締付部材を締め付けるときに本体部２に生じる歪量を計測する。トルク値計測部４は、計測された歪量に基づいて、締付部材を締め付けるときの締付トルクを算出する。トルク値計測部４は、算出した締付トルクの値を表示部５に表示する。

【0129】

ＭＣＵ３０は、歪ゲージ４０により計測された歪量に基づいて締付トルクの実測値を算出する処理、及び、算出した締付トルクの値を表示部５に表示させる処理を行う。ＭＣＵ３０は、上記処理以外に以上説明したトルクレンチ１０のＭＣＵ３０と同じく、演算部３１により、上述の作業支援方法による作業者の支援処理を行う。

【0130】

トルクレンチ１０Ａは、トルク値計測部４または表示部５が報知部として機能する。トルク値計測部４には、スピーカのような不図示の音声出力部やＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような不図示の発光部が設けられる。トルク値計測部４は、音声出力部からの音声または発光部からの光、あるいは表示部への文字や図による作業完了を通知する情報の表示などにより、作業者識別情報の標本情報の登録処理及び作業管理処理の結果の報知を行う。

【0131】

表示部５は、以上説明した作業管理処理の結果の報知と同様の情報を報知する。ここで、表示部５による作業管理処理の結果の報知の表示態様は、以上説明した表示画面と同様のものに限定されず、例えば文字情報のみによるなどして簡略化されていてもよい。

【0132】

出力された作業支援情報は、トルクレンチ１０Ａの設定トルク値として使用されることで、実締付トルク値を目標トルク値または目標トルク値に近い値となるようにトルクレンチ１０Ａの報知タイミングを設定することができる。

【0133】

なお、本発明に係る締付工具は、上述のプリセット型のトルクレンチ１０に限定されない。本発明に係る締付工具は、例えば、設定用の工具等を用いない限り作業者が設定トルク値の変更ができないいわゆるプリロック型のトルクレンチや、トルクドライバなどの他の締付工具であってもよい。

【符号の説明】

【0134】

１：作業支援システム
２：本体部
３：ラチェットヘッド
４：トルク値計測部
５：表示部
６：把持部
１０：トルクレンチ
１１：ケース
１２：ヘッド部
１３：ヘッドピン
１４：ゲイン調整ネジ
１５：リンク
１６：スライダ
１７：スプリングガイド
１８：トルク値設定部
１９：操作量検出部
２０：回動検出部
２１：エンコーダユニット
２２：検出レバー
２４：信号処理部
２５：ディスプレイ部
３０：ＭＣＵ
３１：演算部
３２：通信部
３３：記憶部
４０：歪ゲージ
４１：指紋読取部
１００：工具ステーション
１０１：コンピュータ
１０２：演算部
１０３：メインメモリ
１０４：ＣＰＵ
１０５：二次記憶装置
１０６：入力部
１０７：出力部
１０８：バス
１２１：ラチェットヘッド
１２２：アーム
１２３：接触部
１２４：ソケット接続部
１２５：動作検出ピン
１８１：バネ部
１８２：トルク値指示部
１８３：設定ボルト
１８４：ロックナット
１８５：トルク値設定グリップ
１９１：回転軸
１９２：基板
１９３：エンコーダユニット
１９３ａ：発光素子
１９３ｂ：受光素子
１９３ｃ：信号処理部
１９４：円盤
１９８：カバー
２１１：発光素子
２１２：受光素子
３００：スマートフォン
４００：コンピュータ
５００：無線ＬＡＮルータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】