(57)【要約】【課題】 管継手の締付作業を容易なものにし、かつ締付不良を確実に防止することができる管継手締付方法を提供する。【解決手段】  ナットを予め手で締め付けておいてから締付装置を使用した締付けを行って正常に締付けが行われたときのナットの締付量と締付トルク値との関係を示す曲線を求めて、締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって各締付量における締付トルク値の許容基準範囲をあらかじめ設定しておき、締付量および締付トルク値の検出とこれらが基準範囲内にあるかどうかの判定とを締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって行うことにより、ガスケットおよび／またはスラストベアリングの入れ忘れを発見する。【選択図】    図１０
2005305648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスケットおよびスラストベアリングを備えているべきでありナットを締め付けることで流体密の連結が果たされる管継手を締め付ける管継手締付方法において、
ナットを予め手で締め付けておいてから締付装置を使用した締付けを行って正常に締付けが行われたときのナットの締付量と締付トルク値との関係を示す曲線を求めて、締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって各締付量における締付トルク値の許容基準範囲をあらかじめ設定しておき、締付量および締付トルク値の検出とこれらが基準範囲内にあるかどうかの判定とを締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって行うことにより、ガスケットおよび／またはスラストベアリングの入れ忘れを発見することを特徴とする管継手締付方法。
【請求項２】
ナットの締付量として、ナットの回転角度を使用することを特徴とする請求項１の管継手締付方法。
【請求項３】
ナットの締付量として、ナットの変位量を使用することを特徴とする請求項１の管継手締付方法。
【請求項４】
締付トルク値に代えて、ナットの締付量に対する締付トルクの傾きを使用することを特徴とする請求項１の管継手締付方法。
【請求項５】
締付け初期の判定を締付け後半の判定よりも密に行うことを特徴とする請求項１の管継手締付方法。
【請求項６】
ナットの締付けを行うための駆動装置としてモータを使用するとともに、ナットの回転角度をモータの回転時間から算出することを特徴とする請求項２の管継手締付方法。
【請求項７】
ナットの締付けを行うための駆動装置としてモータを使用するとともに、締付トルク値をモータの電流値から算出することを特徴とする請求項１の管継手締付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管継手の構成部材同志をナットで締め付けるさいに使用される管継手締付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
六角フランジおよびおねじ部を有する第１管状継手部材と、これに突き合わされた第２管状継手部材と、両継手部材の端面に介在された円環状ガスケットと、第２管状継手部側から第１管状継手部材にねじはめられたナットと、第２管状継手部材とナットとの間に介在されたスラストベアリングとを備えた管継手は、従来より知られている。
【０００３】
この管継手では、あらかじめ手でナットを第１管状継手部材に締め付けておいた後に、第１管状継手部材の六角フランジを工具で保持するとともにナットを別の工具で締め付けることにより、流体密の連結が果たされる。締付けを適当なものとするためには、手でナットを締め付けた状態で、第１管状継手部材およびナットにそれぞれ目印を付けておいてから、目視で確認しながら所要の回転角度だけナットを回転させたり、または、締付用の工具としてトルクレンチを使用して、所要のトルク値となるまでナットを回転させたりする締付判定方法が採られていた。
【０００４】
なお、ボルトの締付け状態の異常を判定する方法としては、特許文献１に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭６１−１８２７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の管継手締付方法では、目視で確認しながら所要の回転角度だけナットを回転させたり、トルクレンチを使用して、所要のトルク値となるまでナットを回転させたりする作業は面倒なものであった。
【０００６】
また、管継手をセットするさいにガスケットやスラストベアリングを入れ忘れることがあるが、このような場合に、上記従来の管継手締付方法では、ガスケットやスラストベアリングの入れ忘れを発見することはできず、締付不良のために配管後に継手部分から流体が漏れるという問題が起きることがあった。
【０００７】
この発明の目的は、管継手の締付作業を容易なものにし、かつ締付不良を確実に防止することができる管継手締付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による管継手締付方法は、ガスケットおよびスラストベアリングを備えているべきでありナットを締め付けることで流体密の連結が果たされる管継手を締め付ける管継手締付方法において、ナットを予め手で締め付けておいてから締付装置を使用した締付けを行って正常に締付けが行われたときのナットの締付量と締付トルク値との関係を示す曲線を求めて、締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって各締付量における締付トルク値の許容基準範囲をあらかじめ設定しておき、締付量および締付トルク値の検出とこれらが基準範囲内にあるかどうかの判定とを締付け初期から締付け終了までの全過程にわたって行うことにより、ガスケットおよび／またはスラストベアリングの入れ忘れを発見することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明による管継手締付方法において、ナットの締付量として、ナットの回転角度を使用することがあり、ナットの締付量として、ナットの変位量を使用することがある。また、締付トルク値に代えて、ナットの締付量に対する締付トルクの傾きを使用することがある。
【００１０】
また、締付け初期の判定を締付け後半の判定よりも密に行うことがある。
【００１１】
さらにまた、ナットの締付けを行うための駆動装置としてモータを使用するとともに、ナットの回転角度をモータの回転時間から算出することがあり、ナットの締付けを行うための駆動装置としてモータを使用するとともに、締付トルク値をモータの電流値から算出することがある。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の管継手締付方法によると、作業者が締付けが正常かどうかを確認しなくても、締付不足や締付過ぎが防止でき、さらに、おねじ部材とナットとの間に介在されていなければならないガスケットやスラストベアリング等の入れ忘れが発見できるので、締付作業が容易となり、しかも、締付不良が確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１４】
この明細書において、上下は図２に示した状態についていうものとするが、この上下は相対的なものであり、上が、下、横または斜めになった状態で使用されることもある。また、前後については、図２の左を前、図２の右を後というものとする。
【００１５】
図１から図７までは、この発明による管継手締付方法に使用される電動タイプの締付装置を示している。
【００１６】
この装置は、フランジ(35a) を有するおねじ部材(35)に手締めされたナット(36)を十分に締め付ける装置であって、サーボモータ(19)を内蔵したボディ(30)の前端部に前方突出状に設けられたおねじ部材回転阻止用上プレート(1) と、上プレート(1) の下側にこれと平行にかつ上下移動自在に設けられた歯車支持用下プレート(3) と、下プレート(3) の前端部に取り付けられかつ水平面内で回転自在なナット回転用歯車(4) と、上プレート(1) と下プレート(3) との間に設けられナット回転用歯車(4) に噛み合ってこれを回転させる伝動用平歯車(27)とを備えている。
【００１７】
上プレート(1) の前端部には、前方に開口したフランジ嵌込み部(2) が設けらている。フランジ嵌込み部(2) は、スパナの頭部に相当するもので、口幅寸法はおねじ部材(35)のフランジの外側寸法に合わされており、おねじ部材(35)のフランジ(35a) がフランジ嵌込み部(2) に嵌込まれることにより、おねじ部材(35)の回転が阻止される。
【００１８】
下プレート(3) の前端部には、前方に開口しかつフランジ嵌込み部(2) と同軸のナット嵌込み部(15)が設けられている。ナット嵌込み部(15)は、ナット(36)が回転するのを妨げないようにナット(36)の断面積よりも若干大きい断面積を有する欠円状となされている。
【００１９】
下プレート(3) の前端部上面には、フランジ嵌込み部(2) と同軸の円弧状上方突出部(12)が設けられ、上プレート(1) の前端部下面には、フランジ嵌込み部(2) と同軸の円弧状下方突出部(11)が設けられている。
【００２０】
ナット回転用歯車(4) は、平歯車にナット(36)が嵌め込まれるナット嵌込み部(5) が設けられたものである。ナット嵌込み部(5) は、ナット回転用歯車(4) が下プレート(3) に支持された状態で、フランジ嵌込み部(2) と同軸となるように形成されたもので、前方にナット(36)を出し入れするための口を有し、口幅寸法はナット(36)の外側寸法に合わされている。ナット回転用歯車(4) の上下側面部には、上プレート(1) の下方突出部(11)および下プレート(3) 上方突出部(12)に嵌まり合う上下溝(13)が形成されている。
【００２１】
ナット回転用歯車(4) は、これに噛み合う平歯車(27)により駆動されて上から見て反時計方向に回転させられる。ナット回転用歯車(4) に噛み合う平歯車(27)は、上プレート(1) の前端近くを貫通する垂直回転軸(14)にこれと一体に回転しうるように取り付けられている。
【００２２】
下プレート(3) には２本の垂直案内棒(6) が設けられている。各垂直案内棒(6) は上プレート(1) を貫通しており、各垂直案内棒(6) の上端には、直方体状ブロック(7) が固定されている。各垂直案内棒(6) の下端部は下プレート(3) に固定されている。上プレート(1) 上面には、両端に外向きフランジ部(9a)を有する円柱状偏心コロ(9) が配置されている。偏心コロ(9) は、両フランジ(9a)の偏心位置において、ピン(8) によりブロック(7) に回転自在に取り付けられている。偏心コロ(9) には偏心コロ回転用レバー(11)が取り付けられており、このレバー(11)を操作することによって、偏心コロ(9) を回転させ、下プレート(3) と上プレート(1) との平行状態を保ったまま、下プレート(3) を上プレート(1) に対して上下移動することができる。
【００２３】
偏心コロ(9) は、これ自身およびこれに結合されている下プレート(3) や垂直案内棒(6) の自重により上プレート(1) 上面に常に接した状態で、回転し、ピン(8) が最高位置にあるときに、下プレート(3) 上面がナット回転用歯車(4) を駆動する平歯車(27)下面に当って、ナット回転用歯車(4) とこれを駆動する平歯車(27)とが、ちょうど噛み合わされる。この状態では、ナット回転用歯車(4) の円弧状の上下溝(13)(13)と上下プレート(1)(3)の各突出部(11)(12)とが嵌め合わせられており、ナット回転用歯車(4) は、両突出部(11)(12)に案内されて上プレート(1) のフランジ嵌込み部(2) の直下において垂直軸回りに回転することができる。下プレート(3) 上面と上プレート(1) 下面との間およびナット回転用歯車(4) の下溝(13)の底面と上プレート(1) の突出部(11)の下面との間には、ナット回転用歯車(4) が上下移動できるように若干の間隙が形成されている（図２、図５および図６（ａ）参照）。
【００２４】
この位置より偏心ころ(9) が９０度回転すると、ナット回転用歯車(4) とこれを駆動する平歯車(27)とが、少しだけ噛み合わされた状態となり（図６（ｂ）参照）、この位置より偏心ころ(9) がさらに９０度回転して、ピン(8) が最低位置にきたときには、上プレート(1) と下プレート(3) とは最も離れ、ナット回転用歯車(4) とこれを駆動する平歯車(27)との噛み合いが解除される（図６（ｃ）参照）。
【００２５】
ナット締め付け用歯車(4) を駆動する伝動用平歯車(27)の垂直回転軸(14)は、ＤＣサーボモータ(19)および歯車列により回転させられる。すなわち、前方に向かって時計回りに回転させられるサーボモータ(19)の駆動軸(20)に平歯車(21)が取り付けられ、この平歯車(21)には、これと平行な水平回転軸を有する別の平歯車(22)が噛み合わされ、この平歯車(22)の回転軸にはウォーム(23)が設けられ、このウォーム(23)に噛み合うウォームホイール(24)の水平回転軸に別のウォーム(25)が設けられ、このウォーム(25)に噛み合うウォームホイール(26)が、垂直回転軸(14)に取り付けられている。
【００２６】
上記の歯車列はボディ(30)内に納められており、ボディ(30)の上面には、図４に示すように、スタートボタン(31)、非常停止ボタン(32)、発光ダイオード(33)および警報ブザー(34)が設けられている。
【００２７】
垂直回転軸(14)の上端にはこれと一体になって回転する回転板(16)が設けられており、回転角度検出器(17)により、垂直回転軸(14)の回転数がカウントされ、この回転数がナット回転角度に換算される。垂直回転軸(14)の周面には歪ゲージ(18)が貼り付けられており、垂直回転軸(14)の歪量が締付トルク検出器(28)により締付トルクに換算される。
【００２８】
この装置により、おねじ部材(35)にナット(36)を締め付けるには、次のようにする。
【００２９】
まず、手でおねじ部材(35)にナット(36)を締め付けておく。上プレート(1) と下プレート(3) との位置関係は最も離れた状態としておく。次に、上プレート(1) のフランジ嵌込み部(2) をおねじ部材(35)のフランジ(35a) に嵌め合わせ、ナット嵌込み部(15)の上方にナット(36)を位置させる。次に、ナット嵌込み部(5) をナット(36)に嵌め合わせて、ナット回転用歯車(4) を下プレート(3) に載せる。次に偏心コロ(9) を回転させて下プレート(3) を上プレート(1) に接近させ、ナット回転用歯車(4) を手で微調整しながらこれを駆動用の平歯車(27)に噛み合わせる。これで準備完了となる。ここでスタートボタン(31)を押す。この後は、ナット(36)は自動的に締め付けられ、締付が正常かどうかも判定されて締付作業が終了する。
【００３０】
図７のブロック図に示すように、締付トルク検出器(28)により検出された締付トルクおよび回転角度検出器(17)により検出された回転角度は、マイコン(29)に入力され、後述する締付判定方法に基づき、マイコン(29)により締付が正常かどうかが判定され、発光ダイオード(33)および警報ブザー(34)によりその結果が出力される。マイコン(29)からは、ナット(36)の回転速度、ナット(36)の回転角度、ナット(36)の反転、ナット(36)の停止等の指示がサーボモータ(19)に出される。
【００３１】
発光ダイオード(33)は、例えば、締付が正常の場合は緑、異常の場合は赤とされたり、検査準備完了時に点灯し、締付が正常の場合は消灯、異常の場合は点滅とされたりする。警報ブザー(34)は、例えば、締付が正常の場合は１回、異常の場合は３回鳴らされる。
【００３２】
図８には、ナット(36)の締付量が回転角度ではなく、おねじ部材(35)に対するナット(36)の変位量として検出されるときのブロック図を示す。この場合には、おねじ部材(35)に例えばレーザー式の変位センサ(37)が取り付けられ、ナット(36)のおねじ部材(35)がわ端面にレーザー受光部(38)が取り付けられる。変位センサ(37)はナット(36)のほうに取り付けてもよい。
【００３３】
モータ駆動用バッテリ(39)およびマイコン(29)は締付装置に内蔵してもよいし、例えば、図９に示すように、締付装置本体とは分離して、バンド(40)に保持させてもよい。このほかに、バッテリ(39)とマイコン(29)とを一体にしたり、マイコン(29)を締付装置に内蔵し、バッテリ(39)だけを分離することも可能である。
【００３４】
図１０は、おねじ部および六角フランジを有する第１管状継手部（おねじ部材）(35)と、第２管状継手部材と、両継手部材の端面に介在される円環状ガスケットと、第２管状継手部側から第１管状継手部材（おねじ部材）(35)にねじはめられたナット(36)と、第２管状継手部材とナット(36)との間に介在されるスラストベアリングとを備えている管継手を締め付けるに当り、あらかじめ手でおねじ部材(35)にナット(36)を締め付けておいた後に、レンチによりナット(36)を締め付けていったときの、正常な場合およびガスケットやスラストベアリングの入れ忘れ等の異常があった場合の締付角度と締付トルクとの関係を示す。図１０から分かるように、正常な場合、ナット締付角度が８０度ぐらいまでは、ナット(36)を締め付けていくにしたがって、傾き１（図面では１を丸数字の１として表示）のリニアな関係で締付トルクが増加していく。ナット締付角度が約８０度のところで傾きが変化し、その後、傾き２（図面では２を丸数字の２として表示）のリニアな関係で締付トルクが増加していく。ガスケットの入れ忘れがあった場合には、正常な場合に比べて締付トルクの増加量が大きく、異なった傾きとなる。ガスケットおよびスラストベアリング両方の入れ忘れがあった場合には、さらに締付トルクの増加量が大きくなり、ガスケットの入れ忘れ時とは異なった傾きとなる。
【００３５】
このことから、締付判定方法の基準値として、締付角度に対する締付トルクの値および締付角度に対する締付トルクの傾きのいずれもが使用できることが分かる。
【００３６】
次に、図１１のフローチャートを参照して締付方法の１実施例を説明する。
【００３７】
あらかじめ、第１管状継手部（おねじ部材）(35)にナット(36)を手で締め付けておき、締付装置による締付けが開始される。初めのうち、ナットは低速で回転させられ（ステップ１）、締付トルクが締付開始基準トルクに達したかどうかが調べられる（ステップ２）。締付トルクが締付開始基準トルクに達していない場合は、ナットの回転量が４５°以上かどうかが調べられる（ステップ３）。ステップ３においてナットの回転量が４５°未満の場合には、ステップ１に戻る。ステップ３においてナットの回転量が４５°以上の場合には、ナットの手締め不足による締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ４においてはナットを反転させ、ナットが初期位置まで戻ったかどうかが判定され（ステップ５）、ナットが初期位置まで戻った場合には、ナットの反転が停止させられ（ステップ６）、締付不良であることを示す警報が発せられて締付を終了する（ステップ７）。ステップ２において締付トルクが締付開始基準トルクに達している場合は、ナットの回転速度が速められて（ステップ８）、ナットの回転量が０．５°増加するごとに締付トルクが検出される（ステップ９）。そして、締付トルクが許容範囲内にあるかが判定される（ステップ１０）。ステップ１０において締付トルクが許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ１０において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が規定締付角度の２０％以上であるかどうかが判定される（ステップ１１）。ステップ１１においてナットの回転角度が２０％未満の場合には、ステップ８に戻る。ステップ１１においてナットの回転角度が２０％以上である場合には、さらにナットの回転速度が速められて（ステップ１２）、ナットの回転量が１度増加するごとに締付トルクが検出される（ステップ１３）。そして、再び締付トルクが許容範囲内にあるかが判定される（ステップ１４）。ステップ１４において締付トルクが許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ１４において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が規定締付角度の１００％に達したかどうかが判定される（ステップ１５）。ステップ１５においてナットの回転角度が規定締付角度の１００％未満である場合には、ステップ１２に戻る。ステップ１５においてナットの回転角度が規定締付角度の１００％に達している場合には、締付トルクが規定締付トルクに達しているかどうかが判定される（ステップ１６）。ステップ１６において締付トルクが規定締付トルクに達している場合には、締付合格と判定して、ナットの回転が停止させられて（ステップ１７）、正常な締付けが行われたという締付終了表示をする（ステップ１８）。ステップ１６において締付トルクが規定締付トルクに達していない場合には、さらにナットが回転させられ（ステップ１９）、ナットの回転量が１度増加するごとに締付トルクが検出され（ステップ２０）、締付トルクが許容範囲内にあるかが判定される（ステップ２１）。ステップ２１において締付トルクが許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ２１において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が��定締付角度の１２０％に達したかどうかが判定される（ステップ２２）。ステップ２２においてナットの回転角度が規定締付角度の１２０％未満である場合には、ステップ１９に戻る。ステップ２２においてナットの回転角度が規定締付角度の１２０％に達している場合には、締付トルクが規定締付トルクに達しているかどうかが判定される（ステップ２３）。ステップ２３において締付トルクが規定締付トルクに達していない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ２３において締付トルクが規定締付トルクに達している場合には、締付合格と判定して、ステップ１７に移る。
【００３８】
次に、図１２のフローチャートを参照して締付トルクの傾きで判定する締付方法を説明する。
【００３９】
あらかじめ、ナットを手で締め付けておいてから、締付装置による締付けが開始される。初めのうち、ナットは低速で回転させられ（ステップ１）、締付トルクが締付開始基準トルクに達したかどうかが調べられる（ステップ２）。締付トルクが締付開始基準トルクに達していない場合は、ナットの回転量が４５°以上かどうかが調べられる（ステップ３）。ステップ３においてナットの回転量が４５°未満の場合には、ステップ１に戻る。ステップ３においてナットの回転量が４５°以上の場合には、ナットの手締め不良と判定してステップ４に移る。ステップ４においてはナットを反転させ、ナットが初期位置まで戻ったかどうかが判定され（ステップ５）、ナットが初期位置まで戻った場合には、ナットの反転が停止させられ（ステップ６）、締付不良であることを示す警報が発せられて締付を終了する（ステップ７）。ステップ２において締付トルクが締付開始基準トルクに達している場合は、ナットの回転速度が速められて（ステップ８）、ナットの回転量が２．５°増加するごとに締付トルクが検出される（ステップ９）。そして、締付トルクが傾き１の許容範囲内にあるかが判定される（ステップ１０）。
【００４０】
ステップ１０において締付トルクが許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ１０において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が規定締付角度の２０％以上であるかどうかが判定される（ステップ１１）。ステップ１１においてナットの回転角度が２０％未満の場合には、ステップ８に戻る。ステップ１１においてナットの回転角度が２０％以上である場合には、さらにナットの回転速度が速められて（ステップ１２）、ナットの回転量が５°増加するごとに締付トルクの傾きが検出される（ステップ１３）。そして、再び締付トルクが傾き１の許容範囲内にあるかが判定される（ステップ１４）。ステップ１４において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が規定締付角度である９０°に達したかどうかが判定される（ステップ１５）。ステップ１５においてナットの回転角度が９０°未満である場合には、ステップ１２に戻る。ステップ１５においてナットの回転角度が９０°以上である場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ１４において締付トルクが傾き１の許容範囲内にない場合には、ステップ１６においてナットの回転角度が７０°から９０°までの範囲内にあるかどうかが判定される。範囲外のものは締付不良と判定してステップ４に移る。ナットの回転角度が７０°から９０°までの範囲内にある場合には、締付トルクが傾き２の許容範囲内にあるかが判定される（ステップ１７）。ステップ１７において締付トルクが傾き２の許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ１７において締付トルクが傾き２の許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が９０°に達したかどうかが判定される（ステップ１８）。ステップ１８においてナットの回転角度が９０°である場合には、締付合格と判定して、ナットの回転が停止させられて（ステップ２３）、正常な締付けが行われたという締付終了表示をする（ステップ２４）。ステップ１８においてナットの回転角度が９０°未満である場合には、さらにナットが回転させられ（ステップ１９）、ナットの回転量が５°増加するごとに締付トルクの傾きが検出され（ステップ２０）、締付トルクが傾き２の許容範囲内にあるかが判定される（ステップ２１）。ステップ２１において締付トルクが傾き２の許容範囲内にない場合には、締付不良と判定してステップ４に移る。ステップ２１において締付トルクが許容範囲内にある場合には、ナットの回転角度が９０°に達したかどうかが判定される（ステップ２２）。ステップ２２においてナットの回転角度が９０°未満である場合には、ステップ１９に戻る。ステップ２２においてナットの回転角度が９０°に達している場合には、締付合格と判定して、ステップ２３に移る。
【００４１】
上記実施例における許容範囲としては、規定締付角度での締付トルクをフルスケールとして−１０％〜＋１０％程度に設定する。ナットの回転角度は、回転角度０〜２０％までは、回転角度２０〜１００％の時の約５０％で回転させる。
【００４２】
なお、上記実施例において、回転角度に関する２０°、９０°、１°ごと等の数値はすべて１例であり、締め付けられる部材の特性に応じた回転角度等の適当な値が適宜マイコン(29)に設定される。
【００４３】
また、締付開始基準としては、締付トルクが７ｋｇｆ・ｃｍ程度になる位置が選ばれる。このようにすれば、手締めが少々不足していてもあるいは配管に曲りや位置ずれがあって手締めの時点で締付トルクがわずかに発生していても、これらの影響を受けない締付開始基準位置を設定することができる。
【００４４】
なお、上記実施例において、ナット(36)の回転角度と締付トルクとの関係より、締付けが適正かを判定しているが、ナット(36)の回転角度の代わりに、ナット(36)とおねじ部材(35)の距離を使用することもできる。または、ナット(36)の回転角度およびナット(36)とおねじ部材の距離の両方を使用してもよい。ナット(36)とおねじ部材(35)の距離の検出は、ポテンショメータ、うず電流変位センサ、レーザー式変位センサ等により行うことができる。
【００４５】
また、上記実施例において、締付トルクは歪ゲージ(18)(63)により検出されているが、締付トルクの検出は、これ以外の検出方法、例えば、磁歪式トルクセンサにより行うこともできる。また、回転角度の検出は、ポテンショメータを使用しアナログ信号を角度に換算することにより行うこともできる。
【００４６】
図１３から図１５までは、手動タイプの締付装置を示す。以下の説明において、電動タイプの締付装置と同じものには、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
ナット締め付け用歯車(4) を駆動する平歯車(49)は、歯車列を介して水平回転軸(58)を有するハンドル(57)に接続されている。すなわち、ハンドル(57)の水平回転軸(58)に傘歯車(51)が取り付けられ、この傘歯車(51)には、垂直回転軸(59)を有する傘歯車(52)が噛み合わされ、この傘歯車(52)の垂直回転軸(59)には平歯車(53)が設けられ、この平歯車(53)に回転方向変換用の平歯車(54)を介して垂直回転軸(60)に取り付けられた減速用平歯車(55)が噛み合わされ、これと同軸の平歯車(56)にナット締め付け用歯車(4) を駆動する平歯車(49)が噛み合わされている。
【００４８】
そして、ナット締め付け用歯車(4) を駆動する平歯車(49)の垂直回転軸(61)の上端にナット回転角度検出用ロータリーエンコーダ(62)が取り付けられ、減速用平歯車(55)の垂直回転軸(60)に締付トルク検出用歪ゲージ(63)が取り付けられている。
【００４９】
ボディ(50)の両側には下プレート昇降用レバー(43)が揺動用ピン(44)によりそれぞれ揺動自在に取り付けられている。この下プレート昇降用レバー(43)の前端部が、下プレート(42)に設けられた立上がり部(42a) に固定用ピン(48)により固定されている。揺動用ピン(44)が嵌め入れられる下プレート昇降用レバー(43)の孔は長孔(45)となされている。揺動用ピン(44)よりも基端部寄りのボディ(50)の両側には、案内用ピン(46)が外方に突出して設けられており、各下プレート昇降用レバー(43)には、水平状態を保持したまま昇降させるための案内溝(47)が設けられている。下プレート昇降用レバー(43)の揺動に伴って、下プレート(42)が昇降させられると、案内用ピン(46)は案内溝(47)に案内され、揺動用ピン(44)が長孔(45)内で移動することにより、下プレート(42)は水平状態を保持したまま昇降する。
【００５０】
上記の手動タイプの締付装置を使用した場合の締付方法は、電動タイプの締付装置を使用した場合の締付方法とほぼ同様にして行う。手動タイプの場合、回転角度の速度の制御を手で行うことは難しいが、回転角度は制御しなくても差支えない。また、ナット(36)の自動停止および自動反転ができないため、締付合格の終了表示が出るとナット(36)を停止させ、締付不良の警報が出ると締付を停止し、手動によりナット(36)を反転させる。
【００５１】
なお、上記の実施例において、下プレート(3)(42) が上プレート(1)(41) に対して移動できるようになされているが、これは必ずしも必要ではない。また、嵌込み部付き歯車(4) は着脱自在でなく、下プレートに固定されていてもよい。
【００５２】
図１６から図１８までのグラフは、締付けトルク、モータの電流、ナットの回転角度およびモータの回転数が締付け時間とともにどのように変化していくかを示している。図１６は締付けが正常の場合のもの、図１７はガスケット無しの場合のもの、図１８はガスケットもスラストベアリングも無しの場合のものである。モータを作動させると、回転角度が増加し始め、少し時間をおいて締付けトルクおよびモータの電流が増加していくとともに、モータの回転数が減少していく。図１６から図１８までに示すように、このときの時間軸に対するトルク曲線とモータ電流値曲線とは、締付けが正常か異常かは問わず同じような軌跡を示しており、締付けが正常かどうかを判定するさいに、ナットの回転角度の代わりにモータの回転時間を使用し、締付けトルクの代わりにモータの電流値を使用することが可能であることが分かる。
【００５３】
すなわち、規定の時間が経過したときのモータの電流値が規定の範囲内にあれば締付合格、そうでなければ締付不良という判定が可能となり、このようにすることにより、歪みゲージ(18)や回転角度検出器(17)が不要となり、締付装置の構成を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明による管継手締付方法に使用される締付装置の１実施例の要部を示す分解斜視図である。
【図２】同縦断面図である。
【図３】図２のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】図１の締付装置の要部の平面図である。
【図５】同横断面図である。
【図６】偏心コロと下プレートの動作を示す側面図である。
【図７】この発明による管継手締付方法の締付判定手段の１実施例を示すブロック図である。
【図８】同他の実施例を示すブロック図である。
【図９】図１の締付装置の制御部の配置の１実施例を概略的に示す斜視図である。
【図１０】管継手のナット回転角度と締付トルクとの関係を示すグラフである。
【図１１】管継手のナット回転角度と締付トルクとを検出して行う締付方法の概要を示すフローチャートである。
【図１２】管継手のナット回転角度と締付トルクの傾きとを検出して行う締付方法の概要を示すフローチャートである。
【図１３】この発明による管継手締付方法に使用される締付装置の他の実施例の縦断面図である。
【図１４】同装置の要部を示す側面図である。
【図１５】同装置の要部を示す平面図である。
【図１６】締付けが正常な場合の時間軸に対する締付トルク、モータ電流、ナット回転角度およびモータ回転数の関係の一例を示すグラフである。
【図１７】締付けが異常な場合の時間軸に対する締付トルク、モータ電流、ナット回転角度およびモータ回転数の関係の一例を示すグラフである。
【図１８】締付けが異常な場合の時間軸に対する締付トルク、モータ電流、ナット回転角度およびモータ回転数の関係の他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
(19)    サーボモータ
(35)    第１管状継手部（おねじ部材）
(36)    ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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