(57)【要約】      （修正有）【課題】小さな締め付けトルクであっても精度よく測定することができる簡易な構造のトルク測定装置を提供する。【解決手段】ベース２に固定されたエアシリンダ５と、一端がエアシリンダのピストンロッド４と連結され、他端がベースに対して回転軸を中心に揺動可能に軸支された揺動アーム３とを備え、前記回転軸がねじ締め工具に係合可能な頭部を有するとともに、前記回転軸と揺動アームとが一体的に回動するように固定されており、エアシリンダには、圧縮空気の供給管路と、エアシリンダの内圧の変化を検出する検出手段と、前記内圧を調整する減圧弁７とが設けられたトルク測定装置１とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベースに固定されたエアシリンダと、
一端が前記エアシリンダのピストンロッドと連結され、他端がベースに対して回転軸を中心に揺動可能に軸支された揺動アームとを備え、
前記回転軸がねじ締め工具に係合可能な頭部を有するとともに、前記回転軸と前記揺動アームとが一体的に回動するように固定されており、
前記エアシリンダには、圧縮空気の供給管路と、エアシリンダの内圧の変化を検出する検出手段と、前記内圧を調整する減圧弁とが設けられたトルク測定装置。
【請求項２】
前記供給管路に逆止弁を備えた請求項１に記載のトルク測定装置。
【請求項３】
前記揺動アームとピストンロッドとが平面視略Ｌ字型に連結されている請求項１または２に記載のトルク測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、トルクレンチなどの工具によるねじの締め付けトルクを測定するためのトルク測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や機械製品の部品を組み付ける際、規定の締め付けトルクでねじを締結することが求められる場合が多い。例えば、旋削加工等に用いられる切削工具に交換用の刃先であるチップを装着するとき、規定より強いトルクで締めてしまうと、チップに微小な歪みが生じ、旋削加工の精度が低下するおそれがある。反対に、締め付けトルクが規定値より小さいとチップの装着が緩くなってしまうおそれがある。このような場合に、工具の締め付けトルクが規定の範囲内にあるかを判定するために、トルク測定装置が用いられることがある。
【０００３】
従来、油圧を用いたトルク測定装置が知られている。特許文献１には、測定用ボルトをトルクレンチで締め付けたときに受圧装置に封入された油にかかる内圧を荷重計で測定することにより、トルクレンチの出力トルクを測定するトルク検定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０２−１２８９３３号公報
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたトルク検定装置では、受圧装置の内圧に対して締め付けトルク値が低すぎると受圧装置が十分に押圧されず、小さいトルク値の測定が困難となるおそれがある。また、受圧装置が封入式であるため、測定レンジを変更するためには受圧装置を交換する必要があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案が解決しようとする課題は、上記した従来の問題点を解決し、小さな締め付けトルクであっても精度よく測定することができ、測定レンジの変更が容易で簡易な構造のトルク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】
【０００７】
上記課題を解決するため、ベースに固定されたエアシリンダと、一端が前記エアシリンダのピストンロッドと連結され、他端がベースに対して回転軸を中心に揺動可能に軸支された揺動アームとを備え、前記回転軸がねじ締め工具に係合可能な頭部を有するとともに、前記回転軸と前記揺動アームとが一体的に回動するように固定されており、前記エアシリンダには、圧縮空気の供給管路と、エアシリンダの内圧の変化を検出する検出手段と、前記内圧を調整する減圧弁とが設けられたトルク測定装置とする。
【０００８】
また、前記供給管路に逆止弁を備えた構成とすることが好ましい。
【０００９】
また、前記揺動アームとピストンロッドとが平面視略Ｌ字型に連結されている構成とすることが好ましい。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の請求項１に係る構成とすれば、小さな締め付けトルクであっても精度よく測定することができ、測定レンジの変更が容易で簡易な構造のトルク測定装置を提供することが可能となる。
【００１１】
本考案の請求項２に係る構成とすれば、逆止弁を閉じることによりトルク測定装置を使用場所へ移動させて用いることができる。
【００１２】
本考案の請求項３に係る構成とすれば、揺動アームやピストンロッドの長さを短くしてトルク測定装置のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のトルク測定装置の平面図である。
【図２】実施形態の揺動アーム及びロッド連結部材の取り付け構造を示す、図１のＡ−Ａ端面図である。
【図３】実施形態のエアシリンダとピストンロッド及び揺動アームの位置関係を表す部分断面図である。
【図４】実施形態のトルク測定装置の空圧回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下に考案を実施するための形態を示す。図１に示されるように、本実施形態のトルク測定装置１は、ベース２と、ベース２に揺動自在に軸支された揺動アーム３とを備えている。揺動アーム３をベース２に対して軸支するのは、ねじ締め工具に係合可能な頭部を備えた回転軸である。本実施形態の前記回転軸は、頭部に六角穴が形成され、軸部におねじが形成された穴付きボルト３１であるが、このほかの形状であってもよい。図２に示されるように、穴付きボルト３１は揺動アーム３の基端側に形成された孔に挿通され、揺動アーム３の下側に突き出た軸部にパイプナット３２が螺合している。これにより、揺動アーム３は穴付きボルト３１の頭部とパイプナット３２とによって挟持され、揺動アーム３と穴付きボルト３１とが互いに回動不能に固定される。さらに、パイプナット３２が、ベース２に形成された軸受孔２１に回転可能に支持されることにより、揺動アーム３がベース２に対して穴付きボルト３１の軸を中心に揺動自在となる。
【００１５】
揺動アーム３の先端側には、リンクを介してエアシリンダ５のピストンロッド４が連結されている。本実施形態では、図１〜図３に示すように、ピストンロッド４の端部に揺動アーム３を挟持可能なロッド連結部材４１が設けられており、ロッド連結部材４１と揺動アーム３とが、ピン４２によって摺動可能に連結されている。実施形態の揺動アーム３とピストンロッド４とは、平面視略Ｌ字型に連結されている。
【００１６】
図１に示されるように、実施形態のエアシリンダ５は、圧縮空気源８１に接続することができる圧縮空気の供給管路を備えている。圧縮空気源８１から吐出された圧縮空気はレギュレータ８２によって空気圧を調整され、逆止弁８３、減圧弁７及び圧力計６を備えフレキシブルホース８４により接続された供給管路を通り、エアシリンダ５へ供給される。図１及び図４に示されるように、本実施形態の供給管路では、逆止弁８３とエアシリンダ５との間に、エアシリンダ５の内圧の変化を検出する検出手段である圧力計６と、調圧ねじ７１を備え前記内圧を調整可能な減圧弁７とが設けられている。エアシリンダ５に圧縮空気が供給された後、フレキシブルホース８４に設けられた逆止弁８３を閉じることによりトルク測定装置１を使用場所へ移動させることができる。
【００１７】
次に、ねじ締め工具の締め付けトルクを測定する際の、トルク測定装置１の動作について説明する。エアシリンダ５に圧縮空気を充填し、穴付きボルト３１にねじ締め工具を係合させて締め付け操作を行うと、穴付きボルト３１の回動に伴い、揺動アーム３の先端がエアシリンダ５に近づく方向に移動し、ピストンロッド４をエアシリンダ５に押し込もうとする力が働く。前記締め付けトルクが、エアシリンダ５の空気圧がピストンを押す力を上回ると、ピストンロッド４がエアシリンダ５に押し込まれる。
【００１８】
ピストンロッド４がエアシリンダ５に押し込まれると、ピストンがエアシリンダ５の空気室を狭くする方向へ動き、エアシリンダ５の内圧が上昇する。このときのエアシリンダ５の内圧を圧力計６で計測し、測定された圧力値にエアシリンダ５の受圧面積を掛けることにより、ねじ締め工具によって与えられた荷重が算出される。算出された荷重の値と、締め付け工具のアームの長さから締め付けトルクを算出することができる。
【００１９】
なお、小さいトルクを測定する際に、締め付けトルクに対してエアシリンダ５の内圧が高い場合は、ピストンロッド４をエアシリンダ５に押し込むことができないおそれがある。このような場合には、減圧弁７の調圧ねじ７１を操作してエアシリンダ５の内圧を減圧することにより、小さいトルクを算出することが可能となる。エアシリンダ５は油圧ではなく空気圧によりピストンロッド４を押圧するので、空気を外部に放出することにより容易に減圧することが可能である。これにより、小さな締め付けトルクであっても精度よく測定することができる簡易な構造のトルク測定装置を提供することができる。
【００２０】
以上、実施形態を例に挙げて本考案について説明してきたが、本考案は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、本実施形態ではエアシリンダ５の内圧を圧力計６で測定しているが、荷重計を用いてエアシリンダ５の空気室に加わる力を測定することにより締め付けトルクを算出することも可能である。また、本考案のトルク測定装置１を用いることにより、設定トルク値を変更可能なトルクレンチにおいて変更後の設定トルク値が基準の範囲内にあるかどうかを確認したり、作業者が手で締め付ける力と実際の締め付けトルクとの対応関係を確認しながら締め付け作業の練習を行ったりすることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１      トルク測定装置
２      ベース
２１    軸受孔
３      揺動アーム
３１    穴付ボルト
３２    パイプナット
４      ピストンロッド
４１    ロッド連結部材
４２    ピン
５      エアシリンダ
６      圧力計
７      減圧弁
７１    調圧ねじ
８１    圧縮空気源
８２    レギュレータ
８３    逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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