特許 7541703 工具システム及び工具システム用プログラム

(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】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】工具システム及び工具システム用プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20240822BHJP

   B25B 23/142 20060101ALI20240822BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

B25B23/14 620J

B25B23/142

B25F5/00 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019156153

(22)【出願日】2019-08-28

(65)【公開番号】P2020055098

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2022-07-01

(31)【優先権主張番号】P 2018181261

(32)【優先日】2018-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

(72)【発明者】

【氏名】高橋 広

(72)【発明者】

【氏名】芳本 悠未

(72)【発明者】

【氏名】松本 喜晴

(72)【発明者】

【氏名】藤村 明

(72)【発明者】

【氏名】大橋 成幸

【審査官】山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０９４８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３２０９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１２４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２５８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３５３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０６０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２９７３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１８３０６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ ２３／１４

Ｂ２５Ｂ ２３／１４２

Ｂ２５Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

締付工具と、当該締付工具とは別に設けられ、前記締付工具と無線により通信可能且つ作業者が携帯可能な端末である表示機器とを備え、
前記締付工具が、
締付トルクを示すトルクデータを送信するデータ送信部を有し、
前記表示機器が、
前記データ送信部から送信されたトルクデータを受信するデータ受信部と、
前記トルクデータが示す締付トルクを一方の軸をトルク軸とし、他方の軸を時間軸としたグラフに表示するとともに、当該グラフを時間軸に沿ってスクロール表示する表示制御部と、を有し、
前記表示制御部が、前記グラフにさらに設定トルクを示すラインを表示し、かつ、そのグラフとともに前記データ受信部で受信した最新のトルクデータが示す締付トルクの値を同一画面上に同時に表示する工具システム。

【請求項2】

前記表示機器は、タッチパネルディスプレイを有しており、
前記表示制御部は、前記タッチパネルディスプレイへの入力に基づいて前記グラフをスクロール表示する請求項１記載の工具システム。

【請求項3】

前記表示制御部は、前記グラフに表示される締付トルクに基づいて、前記トルク軸の最大値又は最小値を変更する請求項１又は２記載の工具システム。

【請求項4】

前記表示制御部は、前記グラフと共に、前記締付トルクの許容範囲を示す許容範囲領域をさらに表示する請求項１乃至３のいずれかに記載の工具システム。

【請求項5】

前記表示制御部は、前記グラフと共に、前記締付トルクの許容範囲の上限又は下限の少なくとも一方を越える範囲を示す非許容範囲領域を表示する請求項１乃至４のいずれかに記載の工具システム。

【請求項6】

締付工具とは別に設けられ、前記締付工具と無線により通信可能且つ作業者が携帯可能な端末である表示機器に用いられるプログラムであって、
前記締付工具から送信された締付トルクを示すトルクデータを受信するデータ受信部と、
前記トルクデータが示す締付トルクを一方の軸をトルク軸とし、他方の軸を時間軸としたグラフに表示するとともに、当該グラフを時間軸に沿ってスクロール表示する表示制御部としての機能を前記表示機器に発揮させ、
前記表示制御部が、前記グラフにさらに設定トルクを示すラインを表示し、かつ、そのグラフとともに前記データ受信部で受信した最新のトルクデータが示す締付トルクの値を同一画面上に同時に表示する工具システム用プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具システム及びこれに用いられる工具システム用プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、トルクレンチ等の締付工具としては、特許文献１に示すように、締付トルクを検出するトルク検出部と、このトルク検出部の検出値を表示する表示部とを備えたものがある。

【0003】

この表示部には、横軸に時間、縦軸に締付トルクをプロットしたトルク－時間特性がトルク波形として表示される。このような締付工具を用いれば、作業者はトルク波形を見ながら締付作業を進めることができる。

【0004】

しかしながら、締付工具は手に持って操作されることから小型で軽量であることが望まれており、締付工具に設けられる表示部を大きくすることには限界がある。その結果、表示部に表示されるトルク波形も大きくすることが難しく、締付トルクの変化を認識しにくい。例えば、ボルトやナットの異常に起因する締付トルクの変化や、ボルト及びナットの間に侵入した屑等に起因する締付トルクの変化といった異常を示す締付トルクの変化を認識することが難しい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－１０６０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明は、締付工具の小型化や軽量化を図りつつ、締付トルクの変化を認識しやすくすることをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち本発明に係る工具システムは、締付工具と、当該締付工具とは別に設けられ、前記締付工具と有線又は無線により接続された表示機器とを備え、前記締付工具が、締付トルクを示すトルクデータを送信するデータ送信部を有し、前記表示機器が、前記データ送信部から送信されたトルクデータを受信するデータ受信部と、前記トルクデータが示す締付トルクを一方の軸をトルク軸とし、他方の軸を時間軸としたグラフに表示するとともに、当該グラフを時間軸に沿ってスクロール表示する表示制御部とを有することを特徴とする。

【0008】

このように構成された工具システムによれば、表示機器を締付工具とは別体にしてあるので、締付工具の小型化や軽量化を図ることができる。
また、締付工具とは別体の表示機器に、締付トルクのグラフを時間軸に沿ってスクロール表示するので、グラフを従来に比べて拡大して表示することができ、締付トルクの変化を認識しやすくすることができる。なお、締付開始時から締付終了時までの締付トルクのグラフ全体を画面上に表示すると、グラフが画面の大きさにより制約されて小さくなってしまうが、本発明では、グラフをストローク表示するので画面の大きさによってグラフの大きさが制約されにくくなり、締付トルクの変化が認識しやすくなる。

【0009】

作業者の使い勝手を良くするためには、前記表示機器は、タッチパネルディスプレイを有していることが望ましい。この構成において、作業者の簡単な操作によりグラフをスクロールできるようにするためには、前記表示制御部は、前記タッチパネルディスプレイへの入力に基づいて前記グラフをスクロール表示することが望ましい。その他、前記表示制御部は、前記タッチパネルディスプレイへの入力に基づいて前記グラフを拡大表示又は縮小表示するものであっても良い。

【0010】

スクロール表示されるグラフにおけるトルク変化をより一層見やすくするためには、前記表示制御部は、前記グラフに表示される締付トルクに基づいて、前記トルク軸の最大値又は最小値を変更することが望ましい。

【0011】

また、締付工具による締付作業においては、締付トルクが締付対象毎に予め定められた設定トルクに達したか否かを意識して締め付けを行う。そこで、前記表示制御部は、前記グラフと共に、前記締付トルクの設定トルクを示すラインをさらに表示するものであっても良い。

【0012】

このようなものであれば、作業者はグラフで示される締付トルクが設定トルクに達したことを認識しやすくなる。

【0013】

また、締付工具による締付作業においては、締付トルクが許容範囲に納まっているか否かが問題となる。そこで、前記表示制御部は、前記グラフと共に、前記締付トルクの許容範囲を示す許容範囲領域をさらに表示するものであってもよい。また、前記表示制御部は、前記グラフと共に、前記締付トルクの許容範囲の上限又は下限の少なくとも一方を越えた範囲を示す非許容範囲領域を表示するものであってもよい。

【0014】

このようなものであれば、作業者はグラフで示された締付トルクが許容範囲に納まっているか否かを認識しやすくなる。

【0015】

また、本発明に係る工具システム用プログラムは、締付工具とは別に設けられ、前記締付工具と有線又は無線により接続される表示機器に用いられるプログラムであって、前記締付工具から送信された締付トルクを示すトルクデータを受信するデータ受信部と、前記データ受信部が受信したトルクデータが示す締付トルクを時間軸に沿ってグラフ表示する表示制御部としての機能を前記表示機器に発揮させることを特徴とする。
このように構成された工具システム用プログラムであれば、上述した工具システムと同様の作用効果を奏し得る。

【発明の効果】

【0016】

このように構成した本発明によれば、締付工具の小型化や軽量化を図りつつ、締付トルクの変化を認識しやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態における工具システムの構成を示す模式図である。

【図2】同実施形態の表示機器の機能を説明するための機能ブロック図である。

【図3】同実施形態の表示態様の一例を説明するための図である。

【図4】同実施形態の表示態様の一例を説明するための図である。

【図5】同実施形態のスクロール表示の具体例を説明するための図である。

【図6】同実施形態のスクロール表示の変形例を説明するための図である。

【図7】他の実施形態のグラフ表示領域の表示態様の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に本発明に係る工具システムの一実施形態について説明する。

【0019】

本実施形態の工具システム１００は、自動車、鉄道車両、航空機やその他の種々の装置の組み立て、解体、点検等の作業現場において、ネジやボルト等を対象の装置等に取り付ける又は取り外すために用いられるものであり、図１に示すように、締付工具１０と、締付工具１０に有線又は無線により接続された表示機器２０とを備えている。

【0020】

なお、この実施形態では、締付工具１０としてトルクレンチを用いた場合について説明するが、締付工具１０としてはドライバーやスパナ等の種々のものを用いて構わない。

【0021】

締付工具１０は、ネジやボルト等の締付トルクを測定する測定器１１と、表示機器２０と通信する通信手段１２とを備えたものであり、この通信手段１２が測定器１１により測定された締付トルクを示すトルクデータを送信するデータ送信部１３としての機能を有している。

【0022】

表示機器２０は、ＣＰＵ、メモリ、ディスプレイ（画面）Ｄ、入力手段などを有するものであり、ここでは締付工具１０と無線により通信可能な例えばスマートフォンやタブレット端末等といった、作業者が携帯可能なタッチパネルディスプレイを有するモバイル端末である。そして、この表示機器２０は、前記メモリに格納された工具システム用プログラムに基づいて、図２に示すように、設定データ受付部２１、データ受信部２２、表示制御部２３等としての機能を発揮するように構成されている。

【0023】

以下、各部の説明を兼ねて、表示機器２０の動作を説明する。

【0024】

設定データ受付部２１は、例えば作業者や管理者などのユーザなどが予め設定された設定トルクを示す設定データを受け付けるものである。

【0025】

本実施形態の設定データ受付部２１は、表示機器２０に設けられた入力手段たるタッチパネルを介して入力された設定データを受け付けるように構成されている。なお、設定データ受付部２１は、表示機器２０とは別の装置や端末から送信された設定データを受け付けるものであっても良い。

【0026】

データ受信部２２は、上述したデータ送信部１３から有線又は無線により送信されたトルクデータを受信して、表示制御部２３に出力する。

【0027】

表示制御部２３は、ディスプレイＤの表示内容を制御するものであり、データ受信部２２が受信したトルクデータの示す締付トルクをディスプレイＤに表示する。

【0028】

具体的にこの表示制御部２３は、図３に示すように、ディスプレイＤに予め設定された締付トルク表示領域Ｓ１に締付トルクをデジタル表示するものであり、ここではディスプレイＤの中央部に設定された締付トルク表示領域Ｓ１に締付トルク及びその単位を表示する。

【0029】

また、表示制御部２３は、設定データ受付部２１が受け付けた設定データの示す設定トルクを、ディスプレイＤに予め設定された設定トルク表示領域Ｓ２に表示する。ここでは、設定トルクが締付トルクよりも小さい文字サイズで表示され、この設定トルクの近傍に設定トルクを変更するためのスライダ等の設定トルク変更部Ｓ３が表示される。

【0030】

そして、表示制御部２３は、図４に示すように、上記のデジタル表示の他に、ディスプレイＤに予め設定されたグラフ表示領域Ｓ４に締付トルクをグラフ表示することができる。表示されるグラフＧは、例えば縦軸がトルク軸であり、横軸が時間軸である。

【0031】

ここで、表示制御部２３は、図５に示すように、締付トルクのグラフＧを時間軸に沿ってスクロール表示して、グラフの一部を拡大表示する。なお、図５では、グラフが左側にスクロールされる例を示している。

【0032】

スクロール表示の態様としては、例えば以下の（１）、（２）等が考えられる。

【0033】

（１）図５（ａ）に示すように、最新の締付トルクが時間軸の固定された所定の座標（図５（ａ）では、ｔ_１の座標）にプロットされるようにグラフＧを左側にスクロールする。

【0034】

（２）図５（ｂ）に示すように、締付トルクを時間軸の第１座標（例えば最小値）から順次プロットしていき、締付トルクのプロットが時間軸の第２座標（例えば最大値）に到達した場合に、グラフＧを左側にスクロールして、再び、締付トルクを時間軸の第１座標（例えば最小値）から順次プロットする。

【0035】

また、表示制御部２３は、グラフＧとともに設定トルクを認識可能に表示する。例えば、グラフＧとともにグラフ表示領域Ｓ４に設定トルクを示すラインＬを表示する。これにより、作業中の締付トルクと設定トルクとを視覚的に認識可能となり、作業性を向上させることができる。

【0036】

さらに、表示制御部２３は、タッチパネルへの入力（例えば、指先で画面に触れてその指を移動させるスワイプ操作）に基づいてグラフＧをスクロール表示することができる。これにより、現在表示されている締付トルクの波形だけでなく、表示されていない過去の締付トルクの波形を遡って表示することができる。

【0037】

その他、表示制御部２３は、図６に示すように、グラフＧに表示される締付トルクに基づいて、トルク軸の最大値又は最小値を変更するようにしても良い。つまり、トルク軸のレンジを変更するようにしても良い。これにより、表示される締付トルクに合わせてグラフＧを拡大表示することができ、トルク変化を認識しやすくできる。

【0038】

このように構成された工具システム１００によれば、表示機器２０を締付工具１０とは別体にしてあるので、締付工具１０の小型化や軽量化を図ることができる。また、締付工具１０とは別体の表示機器２０に、締付トルクのグラフＧを時間軸に沿ってスクロール表示するので、グラフＧの波形を従来に比べて拡大して表示することができ、締付トルクの変化を認識しやすくすることができる。

【0039】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0040】

例えば、前記実施形態の表示制御部２３は、締付トルクの折れ線グラフを表示するものであったが、棒グラフなどのその他のグラフ形式で表示するものであっても良い。

【0041】

また、複数のネジやボルト等の締付トルクを示す複数のトルクデータを記録しておき、当該複数のトルクデータをグラフＧ上に重ねて表示するようにしても良い。この構成であれば、複数のネジやボルト等の締付トルク及び締付方などを事後的に分析することができる。

【0042】

前記実施形態では表示機器２０が設定トルクを受け付けていたが、表示機器２０としては必ずしも設定トルクを受け付ける必要はなく、この場合は設定データ受付部２１としての機能は不要であり、ディスプレイＤには必ずしも設定トルクや設定トルク変更部を表示する必要もない。

【0043】

前記実施形態の表示制御部２３は、タッチパネルへの入力に基づいてグラフを拡大表示又は縮小表示するものであっても良い。例えば、画面を軽く叩くタップ操作や、２本の指先で画面をタッチしたまま、指の間隔を広げる又は狭めるズーム操作又はピンチ操作により、表示制御部２３は、グラフＧを拡大表示又は縮小表示することが考えられる。

【0044】

さらに、表示機器２０としてはポータブル端末に限らず、例えば作業者が装着可能なゴーグル型のものであっても良い。この場合、作業者はディスプレイＤを介して手元を見るので、表示態様の変化をより感じ取り易くなる。

【0045】

加えて、表示機器２０としては、プロジェクタを用いて構成されていても良く、この場合は例えば壁面やスクリーンなどが締付トルクを表示する画面である。

【0046】

締付工具１０としては、トルクデータを送信するのみならず、例えば表示機器２０から設定データを受信するなど、表示機器２０との間で種々のデータを送受信するものであっても良い。

【0047】

また、締付工具１０としては、例えば締付トルクを表示するディスプレイが設けられたものであっても構わない。

【0048】

また、表示制御部２３は、図７（ａ）に示すように、グラフ表示領域Ｓ４に、設定トルクを示すラインＬを表示すると共に、締付トルクの許容範囲を示す許容範囲領域Ｔを表示するようにしても良い。なお、許容範囲とは、締付トルクの設定トルクに対する許容可能なずれの範囲であり、例えば、設定トルクを下回る下限と設定トルクを上回る上限との間の範囲として示される。なお、設定トルク自体が、許容範囲の上限又は下限となることもある。これにより、表示される締付トルクが許容範囲領域Ｔに納まっているか否かを認識しやすくできる。なお、表示態様としては、許容範囲領域Ｔ全体をラインＬよりも薄い色によって表示すればよい。

【0049】

また、この場合、締付トルクの波形において、許容範囲領域Ｔの上限を超える部分ＧＥを他の部分と異なる色や線種（図７（ａ）では、点線）によって表示してもよい。

【0050】

また、表示制御部２３は、図７（ｂ）に示すように、グラフ表示領域Ｓ４に、設定トルクを示すラインＬを表示すると共に、締付トルクの許容範囲の上限又は下限の少なくとも一方を越えた範囲を示す非許容範囲領域Ｅを表示するようにしてもよい。なお、図７（ｂ）では、非許容範囲領域Ｅとして、上限を超えた範囲を示す領域のみを表示する態様を図示している。これにより、表示される締付トルクが許容範囲の上限又は下限を越えているか否かを認識しやすくなる。なお、表示態様としては、非許容範囲領域Ｔ全体をラインＬと異なる色によって表示すればよい。

【0051】

また、この場合、締付トルクの波形において、非許容範囲領域Ｅに納まる部分ＧＥを他の部分と異なる色や線種（図７（ｂ）では、点線）によって表示してもよい。

【0052】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0053】

１００・・・工具システム
１０ ・・・締付工具
１１ ・・・測定器
１２ ・・・通信手段
１３ ・・・データ送信部
２０ ・・・表示機器
２１ ・・・設定データ受付部
２２ ・・・データ受信部
２３ ・・・表示制御部
Ｄ ・・・ディスプレイ
Ｇ ・・・グラフ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】