以下、本発明に係るトルク工具装置の実� ��例を図面に基づいて説明する。

 (実施例1)
  図1は本発明の実施例1にかかるトルク工具 装置の概略図である。本実施例のトルク工具 装置は、トルク工具であるトルクレンチ1と� �付情報処理端末(以下、処理端末とする)20で� ��成される。図2はトルクレンチ1の構造図、� �3はトルクレンチ1の回路図、図4は処理端末20 の回路図である。

 図1に示す実施例1に係るトルク工具装置� �おいては、トルクレンチ1によりボルト等の� ��結部材(以下、ボルトを例にして説明する)� �締付が行なわれると、その締付を完了した� �の測定トルク値を含む情報が処理端末20に送 信される。処理端末20は、測定トルク値を含� ��情報を受信し、その測定トルク値が予め設� ��されている設定トルク値(設定トルク値に対 して上下限値の範囲内)であるか否かの合否� �定を合否判定部にて行なう。測定トルク値� �設定トルク値であれば合格(合否判定Good)、� �定トルク値から外れていれば不合格(合否判� ��NG)とする。詳しい合否判定処理については� ��述する。

 そして、処理端末20は、上記合否判定の� �、合否判定結果をトルクレンチ1に送信し、� ��ルクレンチ1において報知手段により合否判 定結果を作業者に知らせる。これによって、 作業者はボルトの締付が適正に行われたか否 かを、即座に判断することができる。さらに 、処理端末20は、この合否判定結果の送信と� ��もに、トルク値とその合否判定結果などを� ��む情報をパソコン(PC)やプログラマブルコン トローラ(PLC)によって構成される外部接続機� ��30に外部出力することが可能である。そし� �、外部出力された情報はパソコンなどで管� �、分析が可能である。

 なお、合否判定の判定基準となる設定ト� ��ク値は、後述するように、実際には、設定� ��ルク値を挟む下限値と上限値とで決められ� ��、ある範囲として設定されるものである。� ��して、測定トルク値がその範囲内であれば� ��格と判定する。この設定トルク値は、処理� ��末20において、または処理端末20に接続され る外部接続機器30において、必要な締付けト� ��ク値に応じて予め設定しておくことができ� ��。

 また、本実施例1のトルク工具装置は、ト ルクレンチ1と処理端末20の間における測定ト ルク値を含む情報および合否判定結果の送受 信を、ISMバンドの2.4GHz帯の電波を用いて行っ ている。そのため、数十MHz~数百MHz帯の電波� �場合に比べ高速通信が可能となる。そのた� �、処理端末20などの外部機器で合否判定を行 っても、無線通信によるタイムラグはほとん ど無く、締付け終了とほぼ同時に判定結果が 得られる。従って、無線通信を行うことによ る作業効率が低下することは無い。

 さらに、トルクレンチ1と処理端末20の無� ��通信は、トルクレンチ1と処理端末20との間� ��、一定の規則のもとに高速に周波数を変化� ��せて電波の送受信を行う、周波数ホッピン� ��方式を使用して行うのが好ましい。送信す� ��周波数を他の無線機器が使用していたり、� ��信する周波数と同一周波数のノイズが発生� ��ていた場合でも、周波数ホッピング方式を� ��用していれば、当該周波数とは別の周波数� ��おいて正常な通信を行うことが可能であり� ��通信エラーを低減することができるからで� ��る。

 以上のような構成により、トルクレンチ1 には締付トルク測定手段、無線通信手段およ び合否判定結果報知手段のみを備えれば良い ため、トルクレンチ1に設置するこれらの部� �から構成される電気的装置を小型化できる� �また、トルク値などの情報処理は処理端末20 で全て行うため、トルクレンチ1側における� �定値の記録などのデータ処理に関する操作� �不要となる。そのため、作業者は、ボルト� �締付け作業と報知された合否判定結果の確� �という二つの動作のみを行えばよい。また� �2.4GHz帯の電波を使用することにより高速通� �が可能となるため、作業効率をさらに向上� �ることができる。

 次に、トルクレンチ1および処理端末20の� ��体的な構成について説明する。

 トルクレンチ1は、ボルト又はナットに嵌 合するソケット(不図示)が装着されるヘッド3 a、中空の柄部3bおよびグリップ部3cとからな� ��トルクレンチ本体3と、図3に示すトルクレ� �チ回路部とにより構成される。

 前記トルクレンチ回路部は、この回路全� ��を制御するCPU9と、柄部3b内に配置され歪を� ��定するための歪みゲージ12およびCPU9等から� ��るトルク測定手段と、アンテナ5と無線モジ ュール8(およびCPU9)からなる第1の無線通信手� ��と、合否報知手段である合否LED6(緑色LED6a、 赤色LED6b)とを有している。さらに、このトル クレンチ回路部は、トルクレンチ1の識別番� �を記憶する識別番号メモリ10と、トルク値を 表示するLCDパネルからなる液晶表示部4を有� �ている。またCPU9は電源電池の電圧(動作範囲 2.0~3.0V)を電圧検出器により検出しており、前 記電源電池の電圧を昇圧回路により昇圧(5V)� �てCPU9および無線モジュール8に給電し、電源 制御器により制御された電圧を各増幅回路お よびホール素子11,歪ゲージ12に給電している� ��なお、ホール素子11および歪ゲージ12で検出 した信号は前記増幅回路にて増幅されてCPU9� �入力される。また、前記電源電池は充電ジ� �ックを外部の電源と接続することにより充� �することができる。

 識別番号メモリ10に設定される識別番号� �、例えばユーザがこのトルクレンチについ� �自由に設定できる例えば社内管理番号とす� �ことができる。この社内管理番号は、不図� �のメインスイッチをONにすると、CPU9に読み� �され、測定トルク値と共に第1の無線通信手� ��により処理端末20に送信される。

 一方、前記トルクレンチ回路部において� ��処理端末20より合否判定情報を前記第1の無� ��通信手段が受信すると、CPU9は合否LED6を合� �に応じて駆動する。すなわち、合格の場合� �は緑色LED6aを点灯させ、否の場合には赤色LED 6bを点灯させる。なお、処理端末20からの送� �信号には前記識別番号が合否判定結果の情� �と共に含まれ、CPU9は受信信号の識別番号が� ��致する場合にのみ受信した合否判定結果の� ��報に応じて合否LED6を駆動する。

 また、図2に示すようにトルクレンチ本体 3のヘッド3aと柄部3bは、柄部3bの内部で後述� �るトグル機構7により連結されている。

 そして、CPU9、無線モジュール8、トルク� �ンチ1の作動を検知するためのホール素子11� �どの各回路をトルクレンチ本体3に設置した� ��属製ケース2内に配置している。さらに、報 知手段としてのLED6およびトルク値を表示す� �ための液晶表示部4を当該ケース2の表面に配 置している。なお、本実施例1ではアンテナ5� ��ケース2の外部に配置しているが、ケース2� �電波を遮断しない材料(非電磁シールド特性� ��材料)で形成する場合にはケース内に内蔵し てもよい。

 上述のトグル機構7は、ヘッド3aを柄部3b� �内部と連結する機構である。トルクレンチ1� ��ボルト等の締結部材の締付を開始し、締付� ��ルクが大きくなるとトグル機構7が動作し始 めてヘッド3aと柄部3bとの相対的な回動が始� �り、締付けるトルク値が所定の設定トルク� �に達すると、トグル機構7が作動し、軽い衝� ��を伴ってヘッド3aに対して柄部3bが急激に回 動し、ヘッド3aと柄部3bとの剛体的な連結が� �除される。この軽い衝撃によって作業者は� �定のトルク値に達したことを認識できるた� �、締付けトルク値がオーバートルクになる� �に締付けを即座に解除できる。

 トグル機構7が作動するトルク値は、トグ ル機構7を付勢するトグルバネ14の付勢力を調 整することで変更可能である。

 ここで、上述のトグル機構7は、従来、ト ルクレンチに用いられている周知の構成であ る。すなわち、このトグル機構7は、ヘッド3a の後端部に接続される前作動体と、柄部3b内� ��配置され、柄部3bの後端側に配置されたト� �ルバネ14により前方に向けて付勢される後作 動体と、前作動体と後作動体との間を連結す る連結ピンとにより構成され、前作動体と後 作動体との対向面が柄部3bの軸方向に対して� ��いに平行な傾斜面として形成されている。� ��お、ヘッド3aは柄部3b内まで後端部が差し込 まれ、柄部3bに対して枢支ピンにより揺動可� ��としている。

 上記構成のトグル機構7は、柄部3bを回動� ��せてボルトを締付けると、締付けるトルク� ��上昇に伴ってヘッド3aに作用する反力によ� �、前作動体がトグルバネ14を連結ピンを介し て付勢し、連結ピンにより後作動体が後退す る。さらに後作動体が後退すると、前作動体 が連結ピンを介して揺動することで、前作動 体と後作動体との剛体的な連結が解除される 。その剛体的な連結の解除の際の軽い衝撃に より、作業者が所定トルク値に達したことを 認識できるものである。

 なお、トグル機構7の前作動体には永久磁 石13が設けられ、これと対応する位置のケー� ��2内に不図示のホール素子11が設けられてい� ��。そして、トグル機構7の動作によって、永 久磁石13とホール素子11が近づいて電圧が発� �し、この電圧によってトグル機構7の作動を� ��知するようになっている。即ち、ホール素� ��11はトグル機構の作動状態を検知するスイ� �チとして機能しており、トグル機構7が剛体� ��な連結状態である正規位置にセットされて� ��り、ホール素子11の出力電圧が所定電圧よ� �低い状態(スイッチOFF)と、正規位置からずれ た状態になり、出力電圧が所定電圧を超えた トグル機構の作動状態(スイッチON)とを検知� �る。

 処理端末20は、上述の合否判定処理を行� �合否判定部25aを有するCPU25と設定トルク値を 記憶する設定値メモリ26とからなる情報処理� ��段と、アンテナ22および無線モジュール24等 からなる第2の無線通信手段と、第2の報知手� ��であるLED21(緑色LED21a、赤色LED21b)を有してい る。また、設定値メモリ26にはトルクレンチ� ��識別番号を記憶させている。本実施例にお� ��て、CPU25は設定値メモリ26から読み出したト ルクレンチの識別番号と、第2の無線通信手� �で受信した受信情報中のトルクレンチ識別� �号とが一致しているか否かを判定する。

 さらに、処理端末20の電源としては、ACア ダプタ29を使用している。また、外部接続機� ��30とはドライバ28を介して接続され、CPU25で� ��合否判定結果(Good,NG)等の外部への出力及び� ��CPU25に対するリセット等の入力を入出力回� �27を介して行える。

 なお、上述のように、本実施例1のトルク レンチ1および処理端末20の第1及び第2の無線� ��信手段は、周波数2.4GHz帯の電波により双方� ��に通信可能な無線通信手段である。

 以上のように構成したトルクレンチ1およ び処理端末20の動作・処理を、図5および図6� �示すフローチャートに基づいて説明する。

 まず、図5に示すトルクレンチ1における� �作の流れを説明する。

 まずトルクレンチ1を用いてボルトを締め ると、歪ゲージ12が締付ける力によって発生� ��る歪を検知する(ステップST(以下、STと表記� ��る)101)。次にCPU9において歪ゲージ12で検知� �た歪からトルク値を演算する(ST102)。その後� ��トグル機構7が作動して(ST103)作業者が締付� �を停止し、トルクレンチ1に対する締付けが� ��除されたとCPU9が判断すると(ST104)、入力さ� �たトルク値のうち最大のトルク値(ピークト� ��ク値)である測定トルク値とトルクレンチ1� �識別番号である例えば社内管理番号を処理� �末20に対して第1の無線通信手段により送信� �る(ST105)。以上で、送信処理が終了する。こ� ��締付け中に演算されたトルク値は、液晶表� ��部4に随時表示可能である。

 なお、実施例1のトルクレンチ1では、ト� �ル機構7の正規位置の状態(スイッチOFF)から� �作業者が締付けを開始して、トグル機構7の� ��動状態(スイッチON)になるまでをホール素子 11の出力電圧により検知している。そして、� ��業者が締付けを停止してトグル機構7を再び 正規位置の状態に戻すと(スイッチOFF)、CPU9が 締付が解除されたと判断し、トルクレンチ1� �1回の締付動作の終了となる。

 また、ST105にて処理端末20に送信するトル ク値は、トグル機構7が作動して上記スイッ� �ONの状態になるまでに測定されたトルク値の うち、最大のトルク値(ピークトルク値)を、� ��定トルク値とする。従って、ホール素子11� �出力電圧が所定電圧を超えてスイッチON状態 にならない限りは、処理端末20へのトルク値� ��送信は行われないため、歪みゲージ12が微� �な歪を検知したとしても、その度に合否判� �が行われることは無い。

 次に、トルクレンチ1における情報の受信 処理を説明する。ピークトルク値などの情報 を送信後、処理端末20からの無線通信を待受� ��ている状態において(ST106)、合否判定結果を 受信した場合には、CPU9にて、受信した合否� �定結果の判別を行う(ST107)。測定トルク値が� ��定トルク値であったことを示す合否判定Good を受信した場合にはST108に進み、緑色LED6aの� �灯を行う。また、測定トルク値が設定トル� �値を外れていたため、合否判定NG(No Good)を� �信した場合にはST109に進み、赤色LED6bの点灯� ��行う。

 また、ST106において合否判定結果を受信� �ない場合にはST110に進み、ST105において識別� ��号およびピークトルク値を送信してから0.12 秒経過したか否かの判別を行う。0.12秒経過� �ていない場合には、ST106とST110を繰り返す。0 .12秒経過した場合には、処理端末20との通信� ��成立しなかったとして、CPU9にてタイムアウ トエラーと判定し(ST111)、赤色LED6bを点滅させ て(ST112)処理を終了する。この赤色LED6bの点滅 によって作業者は、トルクレンチ1と処理端� �20との無線通信が正常に行われなかったこと を認識できる。

 なお、本実施例のトルク工具装置におい� ��、トルクレンチ1で締付けを行って測定トル ク値を処理端末20に送信し、処理端末20で合� �判定を行って、最終的にトルクレンチ1でLED6 を点灯するまでに要する時間は、通信速度に よっても変化するが、12ミリ秒程度である。� ��施例1では0.12秒経過しても結果を受信しな� �場合には、何らかの障害が生じているとし� �タイムアウトエラーとするが、この規定時� �は0.12秒に限られず、任意に設定できるもの� ��ある。

 また、トルクレンチ1と処理端末20との情� ��の送受信に、2.4GHz帯の電波ではなく、通常� ��数十MHz~数百MHzの電波を用いる場合には、ト ルクレンチ1で締付けを行って測定トルク値� �処理端末20に送信し、処理端末20で合否判定� ��行って、最終的にトルクレンチ1でLED6を点� �するまでに要する時間は、通信速度によっ� �も変化するが、通常0.5秒程度である。この� �合には、トルクレンチ1から処理端末20へ情� �を送信してから1秒以上経過しても合否判定� ��果を受信しない場合には、何らかの障害が� ��じているとして、タイムアウトエラーとす� ��。

 以上がトルクレンチ1側における、測定ト ルク値から合否判定結果の報知までの流れで ある。

 次に図6に示す処理端末20の処理を説明す� ��。トルクレンチ1からその識別番号と測定ト ルク値を含む情報を、アンテナ22等の第2の無 線通信手段を介して受信すると(ST201)、CPU25が 、受信した識別番号が処理端末20において合� ��判定を行う対象とされているか否かの判別� ��行う(ST202)。受信した識別番号が登録されて いる番号と適合した場合には、以降の合否判 定処理に進む。登録されていない番号であれ ば、合否判定を行わず、受信した情報を破棄 して処理を終了する。

 受信した識別番号が、登録されている番� ��と適合した場合には、CPU25の合否判定部25a� �おいて、受信したトルク値が処理端末20の設 定値メモリ26に記憶された設定トルク値であ� ��か否かの判定を行う。

 具体的には設定トルク値の下限値をa、上 限値をbとし、受信したトルク値をXとすると� ��まず、a<Xであるか否かの判別を行う。つ� ��り、受信した測定トルク値が許容される下� ��値より大きいか否かの判別を行う(ST203)。

 ST203において受信した測定トルク値が下� �値aよりも大きいと判別された場合には、ST20 4に進み、許容される上限値未満であるか否� �の判別を行う。即ち、b>Xであるか否かの� �別を行う。そして、トルク値Xがb未満である 場合には合否判定Goodであると判定する。こ� �場合、合否判定Goodの情報をトルクレンチ1に 送信する(ST205)とともに、処理端末20において 合否判定Goodを示す緑色LED21aを点灯する(ST206)� ��

 一方、受信した測定トルク値Xが、ST203に� ��いて許容される下限値a以下である、または 、ST204において上限値b以上であると判別され た場合には、測定トルク値は設定トルク値か ら外れているため、合否判定NGと判定される� ��そして、トルクレンチ1に合否判定NGの情報� ��送信される(ST208)とともに、処理端末20の赤� ��LED21bを点灯する(ST209)。なお、本実施例1で� �、トルクレンチ1からの測定トルク値等の情� ��の受信、およびトルクレンチ1への合否判定 結果の送信は、2.4GHz帯の周波数の電波で行う 。

 そして、上記いずれかの合否判定結果を� ��ルクレンチ1に送信し、LED21を点灯させるこ� ��に続いて、ST207において、判定を行った識� �番号、測定トルク値および判定結果を外部� �続機器30に外部出力し、記憶させる。以上が 処理端末20における処理の流れである。

 なお、受信した測定トルク値や合否判定� ��結果を記録する必要がない場合には、外部� ��続機器30を本処理端末20に接続する必要はな く、ST207は省略される。この場合、トルク値� ��どの情報を蓄積することはできないが、処� ��端末20において合否判定だけ行うことが可� �である。

 次に図7に示すタイミングチャートに基づ いて、トルクレンチ1と処理端末20が行う各動 作のタイミングを、時間の経過に沿って説明 する。図7には、(1)として測定トルク値が設� �トルク値であった場合(合否判定Goodの場合)� �、(2)として測定トルク値が設定トルク値か� �外れていた場合(合否判定NGの場合)のそれぞ� ��における、トルクレンチ1と処理端末20と外� ��接続機器30の動作のタイミングチャートを� �す。

 まず、(1)に示す合否判定Goodの場合におけ る、トルクレンチ1と処理端末20の動作を説明 する。トルクレンチ1によるボルトの締付作� �を開始すると、時刻T1でトルク値の測定が行 われ(T1)、トルクレンチ1から測定トルク値と� ��ルクレンチ1の識別番号を含む情報が、処理 端末20に対して送信される(T2)。処理端末20は� ��記情報を受信し(T3)、まず、識別番号により 合否判定対象の情報であるか判別する。受信 した識別番号が判定対象であると判別した場 合には、合否判定部25aにおいて、測定トルク 値が設定トルク値であるか否かの合否判定を 行う(T4)。(1)に示す場合は、測定トルク値が� �定トルク値として許容される範囲内である� �合であるので、合否判定Goodと判定される。� ��して、処理端末20がこの合否判定結果をト� �クレンチ1に対して送信する(T5)。送信された 合否判定結果をトルクレンチ1が受信すると(T 6)、合否判定Goodを表す緑色のLED6aを点灯する( T7)。

 次に(2)に示す合否判定がNGの場合につい� �説明する。処理端末20において合否判定を行 なう動作までは(1)に示す合否判定Goodの場合� �同様である(T1~T3)。そして、(2)に示す場合に� ��、測定トルク値が設定トルク値として許容� ��れる範囲を外れている場合なので、合否判� ��部25aが合否判定をNGと判定する(T13)。処理端 末20はこの判定情報をトルクレンチ1に送信し (T14)、トルクレンチ1は判定情報を受信して(T1 5)、合否判定結果のNGを表す赤色のLED6bを点灯 する(T16)。

 以上がトルクレンチ1と処理端末20の動作� ��よび情報通信の流れである。なお、時刻T8� �らT12の動作は、処理端末20から外部接続機器 30に測定トルク値および識別番号を含む情報� ��外部出力する処理である。この外部出力処� ��も、上述したトルクレンチ1におけるタイム アウトエラーと同様に、規定時間内(例えば� �0.5秒以内)に行われなかった場合にはタイム� ��ウトエラーとすることができる。タイムア� ��トエラーの場合には、処理端末の赤色LED21b� ��点滅表示して作業者に知らせることができ� ��。また、外部出力処理を行わない場合には� ��このT8からT12の処理は省略される。

 このように、実施例1のトルク工具装置の 情報通信は、トルクレンチ1から処理端末20へ 測定トルク値が送信されると、処理端末20に� ��いて合否判定がなされ、その合否判定結果� ��報が再びトルクレンチ1に戻ってくるという ものである。従って、トルクレンチ1から処� �端末20への通信が正常に行なわれているか否 か、および、処理端末20からトルクレンチ1へ の通信が正常に行なわれているか否かについ て、情報通信が成立していることを確認する ための新たな別の信号を送受信する必要は無 い。そのため、トルクレンチ1におけるLED6の� ��灯による合否判定結果の表示によって、合� ��判定結果の確認と同時にトルクレンチ1と処 理端末20との通信の成立の確認も行うことが� ��きる。

 なお、本実施例においては、時刻T2とT3、 T5とT6およびT14とT15におけるトルクレンチ1と� ��理端末20との電波の送受信は、上述のよう� �2.4GHz帯の電波で行っている。さらに、その� �の電波の送受信は、周波数ホッピング方式� �より行うのが好ましい。すなわち、周波数� �ッピング方式とすることで、送信する周波� �を他の無線機器が使用していたり、送信す� �周波数と同一周波数のノイズが発生してい� �場合でも、他の周波数により電波の送受信� �行うので、トルクレンチ1と処理端末20との� �信エラーを防止できる。

 以上の実施例1においては、処理端末20に� ��否判定結果の報知手段であるLED21を配置し� �いるが、処理端末20で報知する必要がない場 合には省略してもよい。なお、その場合には 上述の処理端末20における報知動作は行われ� ��い。

 また、実施例1においては、トルクレンチ 1のケース2に液晶表示部4を設けているが、ト ルクレンチ1側で締付け中にトルク値を確認� �る必要がない場合には、省略してもよい。� �の場合には、さらにトルクレンチ1の小型化� ��軽量化が可能となる。

 実施例1においては、トルクレンチ1と処� �端末20との無線通信時に、トルクレンチ1か� �トルクレンチ1の識別番号を測定トルク値と� ��せて送信しているが、トルク工具装置の無� ��通信可能範囲内に他のトルク工具装置が存� ��しないような場所で、かつトルクレンチ1を 1台のみで使用するような場合には、受信し� �情報を識別する必要が無いため識別番号を� �信しなくてもよい。ただし、処理端末20にお いて複数のトルクレンチ1から情報を受信し� �処理する場合などには、トルク値をトルク� �ンチ毎に識別できるようにして、管理をし� �すくするために、識別番号をトルク値と共� �送信することが好ましい。また、トルク工� �と処理端末とを一グループとするトルク工� �装置が、複数同時に同じ場所で使用される� �合にも、他のトルク工具装置との混信を防� �、対応するトルクレンチと処理端末との間� �無線通信が行われるように、識別番号を送� �することが好ましい。

 実施例1では、トルクレンチ1において、� �否判定結果をLED6の点灯により報知している� ��、LED以外の光源を用いてもよい。また、ブ� ��ー音や振動、これらの組み合わせにより報� ��してもよい。

 実施例1では、トルクレンチ1にトグル機� �7を設けているが、所望のトルク値で締付け� ��ために、液晶表示部4の表示や処理端末20に� ��ける合否判定の報知のみで十分である場合� ��は、トグル機構7を備える必要は無い。また 、実施例1のトルクレンチ1では、CPU9において トグル機構7の作動の検知および締付けの終� �の判断を、ホール素子11が出力する電圧の増 減により行っているが、これに限られるもの ではない。たとえば、他のセンサーや歪みゲ ージ12の歪み検知やリミットスイッチ等で行� ��ことも可能である。

 また、本実施例1においては、トルクレン チ1と処理端末20との情報の送受信を、2.4GHz帯 の電波で行うと説明したが、従来の数十MHz~� �百MHz帯の電波を使用してもよい。

 (実施例2)
 本発明の実施例2に係るトレーサビリティの とれるトルク工具装置を図面に基づいて説明 する。

 実施例1においては、トルクレンチ1と処� �端末20との間での締付けデータの送受信を行 う際には、トルクレンチ1の識別番号として� �ーザが任意に設定できる社内管理番号を送� �信していた。それに対して、実施例2では、� ��ルクレンチ1の識別番号として、各トルクレ ンチに固有の製造番号を用いる点で実施例1� �異なる。

 その他の部分については、実施例2のトルク 工具装置は、実施例1において図1、図2、図3� �図4に示したトルク工具装置の構成と同じ構� ��である。従って、実施例2のトルク工具装置 について、実施例1と共通する部分について� �説明を省略する。

 図1に示すトルク工具装置において、トルク レンチ1によりボルトやナット等の締結部材� �締付けが行なわれると、トルクレンチ1の製� ��番号とトルク測定手段(歪みゲージ12、CPU9等 )により測定された測定トルク値などの締付� �データ(以下、締付けデータとする)が、トル クレンチ1の第1の無線通信手段(アンテナ5、� �線モジュール8など)を介して、処理端末20に� ��して送信される。このとき、使用する周波� ��としては、例えば、2.4GHzの周波数帯の電波� ��使用することができる。処理端末20は、第2� ��無線通信手段(アンテナ22、無線モジュール2 4)を介して受信した、トルクレンチ1の製造番 号と締付けデータとを、パソコン(PC)やプロ� �ラマブルコントローラ(PLC)などにより構成さ れる情報管理用の外部接続機器30に転送する� ��外部接続機器30は製造番号と締付けデータ� �を、その締付けを行ったボルト等の締結部� �の情報(例えば、ボルトを特定できる番号や� ��付けされる位置の情報など。以下、ボルト� ��報とする。)と対応させて記録する。これに より、複数のトルクレンチの情報が一つの外 部接続機器30で管理されても、トルクレンチ� ��製造番号ごとに、締付けデータや対応する� ��ルト情報等を記録することができ、データ� ��理が容易になる。そして、締付けられたボ� ��トからトルクレンチ1を特定することが可能 となる。

 なお、上記処理において、処理端末20は� �合否判定部25aにおいて、測定されたトルク� �が設定値メモリ26に記憶された設定トルク値 であるか否かの合否判定を行うことが可能で ある。合否判定を行う場合には、その合否結 果とともに上記締付けデータおよびそのトル クレンチの製造番号を外部接続機器30に出力� ��て記録する。さらに、その合否判定結果を� ��線通信手段を介してトルクレンチ1に送信し 、トルクレンチ1側において、受信した合否� �定結果を、ケース2に配置された報知手段6に より作業者に報知することができる。これに よって、作業者は、締付け終了時に、その締 付けが設定トルク値どおりに正確に行われた か否かを判断できる。

 また、トルクレンチ1が歪みゲージ12等を� ��えず、ボルトを締付けた際にトルクの測定� ��行わない場合には、記録される締付けデー� ��は、そのボルトの締付を行った事実を示す� ��ータのみとなる。具体的には、ボルトを締� ��けると、トルクレンチ1が製造番号と締付完 了を示す信号のみを処理端末20に送信する。� ��して、処理端末20が信号を受信した後、外� �接続機器30に製造番号と締付けた事実を示す データ(例えば、締付た日付、時刻など)が記� ��される。

 以上のトルクレンチ1から処理端末20への� ��ータの送受信、および処理端末20から外部� �力機器へのデータの送信、記録の流れを、� �8に示すタイミングチャートに基づいて説明� ��る。図8に示すタイミングチャートは、図7� �示す実施例1のタイミングチャートの(1)と(2)� ��一つにまとめたものである。そして、図8の タイミングチャートは、トルクレンチ1から� �信する情報が、トルクレンチ1の固有の製造� ��号である点で図7と異なる。

(T21)トルクレンチ1で締付けを開始すると、ト ルクレンチ1が作動し、ボルトを締付けるト� �ク値が測定される。
(T22)T21にて測定されたトルク値をトルクレン� ��1の製造番号と共に処理端末20に送信する。
(T23)・(T24)処理端末20はデータを受信すると、 測定トルク値が予め設定された設定トルク値 であるか否かの合否判定等を行う。
(T25)合否判定の結果をトルクレンチ1に送信す る。
(T26)製造番号と測定トルク値などを含む締付� ��データと合否結果を外部接続機器30に出力� �る。
(T27)外部接続機器30はT26で送信された上記デ� �タを受信し、(T28)データを記録する。この際 、上述のように、トルクレンチ1がどのボル� �の締付けを行なったか特定できるように、� �ルクレンチ1が締付けるボルトを予め決めて� ��くなどした上で、そのボルト情報と製造番� ��および締付けデータを対応させて記録する� ��
(T29)・(T30)トルクレンチ1は受信した合否判定� ��果に応じて、トルクレンチ1の合否判定結果 報知手段であるLED6の点灯を行う。

 なお、上記T24において合否判定を行って� ��るが、合否判定が必要ない場合には省略す� ��ことが可能である。その場合、トルクレン� ��1への合否結果の送信、T30での合否結果の報 知、およびT28における外部接続機器30への合� ��結果の記録は行われない。さらに、上述の� ��うに、トルクレンチ1において、締付けの際 にトルクの測定も行わない場合には、測定ト ルク値を処理端末20に送信する代わりに、ボ� ��トの締付け完了信号を送信する。そして、� ��部接続機器30には締付けた事実に関するデ� �タ(日付、時刻など)のみが記録される。

 以上のような構成によれば、例えば、自� ��車を組み立てる工場でのラインにおける流� ��作業などにおいて、製造番号ABCDのトルクレ ンチに、自動車の座席を固定するNo.00Xのボル トの締付けが割り当てられているとする。そ の場合に、外部接続機器30にその割り当ての� ��ルト情報を登録しておいて、処理端末20か� �製造番号ABCDのトルクレンチの当該製造番号� ��締付けデータを受信すると、その締付けデ� ��タをボルト情報とセットで記録するように� ��る。これによって、後からでもこのNo.00Xの� ��ルトはどのトルクレンチで締付けられたの� ��確認できる。そして、No.00Xのボルトが製造� ��号ABCDのトルクレンチで締付けられたことを 確実に特定できる。

 また、本実施例2のトルクレンチ1は、上� �のように、各トルクレンチ1に固有の製造番� ��を、締付けデータと共に、処理端末20に送� �し、外部接続機器30に記録している。製造番 号は、必ずトルクレンチ一台につき一つの番 号が付されるものであるから、他のトルクレ ンチと番号が重複することもないし、他の番 号に変更されたり偽装されたりするおそれも 無い。そのため、製造番号から確実に一つの トルクレンチ1を特定することができる。こ� �に対し、任意に設定される番号を各トルク� �ンチに付している場合には、その番号とト� �クレンチとの対応関係は必ずしも確実であ� �と保証されない。

 次に、本実施例2のトルクレンチ1が、ト� �ーサビリティ体系の上位階層に位置するど� �試験器・校正機器によってテスト・校正さ� �ているのかについての、トレーサビリティ� �保つための管理方法を、図9に示すフローチ� ��ートに基づいて説明する。

 まず、新しいトルクレンチ1を選定し、製 造番号ABCDのトルクレンチを入荷する(ST301、ST 302)。

 次にST303において受入検査を行い、製造� �号ABCDのトルクレンチが正常に動作するもの� ��あり、受け入れることができると判断され� ��場合には、データ管理用の外部出力機器30� �あるいは、トルクレンチ1等の工具を管理す� ��ための端末等がある場合にはその工具管理� ��端末のデータベース等に、トルクレンチ1の 製造番号と上記受け入れ検査の検査結果情報 を登録する(ST304)。

 一方、ST303において、入荷したトルクレ� �チ1が、品質の低いものである等の理由で受� ��入れられないと判断された場合には、トル� ��レンチ1をメーカーへ返却し、正常な別のト ルクレンチと交換するか、返却されたトルク レンチ1を修理して、ST304にて上記と同様に製 造番号等を登録する。

 製造番号をデータ管理用の外部出力機器3 0または工具管理用のデータベース等に登録� �たら、締付け作業を行い、図9に示す処理の� ��がれに従って、登録された製造番号ごとに� ��締付けデータをデータ管理用の外部出力機� ��30に記録する(ST305)。締付け作業終了後、日� ��点検として、簡便な試験器であるトルクレ� ��チチェッカを用いて、トルクレンチ1が適正 なトルクで締付けできるか否かを点検する(ST 306)。日常点検にてトルクレンチ1が適正なト� ��クを示している場合(Good)は、締付け作業に� ��び使用する。一方、点検にて適正でない(NG) と認定された場合には、トルクレンチ1の修� �、調整、校正などを行う(ST307)。

 修理、調整等によって、適正なトルクで� ��付けできると認定された場合には、そのト� ��クレンチ1の製造番号とともに、NGと判定さ� ��た際のトルクチェッカ等の情報や、修理・� ��整に関する情報を外部出力機器30または工� �管理用のデータベース等に記録する(ST304)。� ��た、修理・調整等を行っても、適正な締付� ��が行えない状態が解消できない場合には、� ��のトルクレンチ1は廃棄し(ST309)、廃棄事実� �トルクレンチ1の製造番号のデータに登録す� ��(ST304)。

 また、ST306での日常点検の代わりに、例� �ば年に一回の間隔でトルクレンチテスタに� �ってトルクレンチ1の定期校正を行うように� ��る(ST308)。トルクレンチテスタはトルクレン チチェッカよりも、正確にトルクレンチの精 度を測定できるものである。このトルクレン チテスタの校正結果も、上記トルクレンチチ ェッカの点検結果と同様に処理され、製造番 号ごとのデータに、どのトルクレンチテスタ で校正が行なわれたかの情報や、その校正結 果の情報が登録される。

 これによって、製造番号で特定されるあ� ��トルクレンチ1が、どのトルクレンチチェッ カまたはトルクレンチテスタで点検、校正が 行われたかが特定できる。これによって、ト ルクレンチ1が、図10に示すトルク機器全ての 標準となる国家標準機関を頂点とするトレー サビリティ体系により精度が保証されている 機器によって、調整・校正されていることが 保証される。従って、本実施例のトルクレン チ1によれば、そのトルクレンチを用いて締� �けたボルトが、トレーサビリティ体系によ� �て校正された適正なトルクレンチで締付け� �行われていることを常に立証することが可� �となる。

 また、上述したように、実施例2のトルク レンチ1と処理端末20とは、測定トルク値など の締付けデータや製造番号などの情報の送受 信の際に、例えば、世界各国で共通して利用 できる周波数帯であるISMバンドの一つである 、2.4GHz帯の周波数を使用することができる。 これによってトルクレンチ1と処理端末20間に おける高速通信が可能となる。従って、測定 トルク値に加え、製造番号などの識別情報を 送信するために、トルクレンチ1から処理端� �20に送信する情報量が増大しても、通信時間 が長くなることはない。特に、処理端末にお いて、合否判定を行ってその結果をトルクレ ンチ1において報知する場合にも、2.4GHz帯の� �波数を利用して情報を送受信しているため� �合否結果を報知するまでの時間が遅くなる� �とは無い。そのため、作業者にとっては即� �に合否結果を得ることができる。もっとも� �本実施例のトルクレンチ1と処理端末20との� �報の送受信に用いる電波の周波数はこれに� �られず、迅速な作業を妨げない程度の通信� �度を実現できる周波数帯であればよい。

 以上より、本実施例2のトルク工具装置に よれば、トルクレンチ1は自器に固有の製造� �号をトルクレンチ1から処理端末20に送信し� �いるため、情報管理用の外部接続機器30にお いて、製造番号と対応させて測定トルク値等 の締付けデータを記録することができる。こ れにより、締付けデータがどのトルクレンチ によるものなのかを、確実に特定することが できる。また、本実施例のトルク工具装置に よれば、トルクレンチ1の製造番号と締付け� �ータとを、締付けたボルトの情報と対応さ� �て記録することにより、締付けられたボル� �がどのトルクレンチによって締付けられた� �かを特定できる。したがって、締付けられ� �ボルトからトルク機器全ての標準となる国� �標準機関までのトレーサビリティ体系を構� �することが可能となる。

 以上の本発明の実施形態においては、ト� ��ク工具としてトルクレンチを用いたが、こ� ��に限られるものではなく、トルクドライバ� ��などその他のトルク工具についても同様に� ��用できるものである。

 以上のように、本願発明に係るトルク工� ��装置によれば、トルク工具自体に測定トル� ��値が適正であるか否かの合否判定の装置を� ��える必要が無いため、トルク工具を小型化� ��軽量化でき、作業効率を向上させることが� ��きる。また、合否判定や測定トルク値の記� ��などの情報処理を処理端末側で全て行うた� ��、トルク工具側で作業者が締付け作業以外� ��操作を行う必要が無く、締付作業を迅速に� ��続して行うことができる。さらに、処理端� ��において適正トルクであるかの合否判定が� ��われるため、正確に設定トルク値どおりに� ��付けを行うことができる。さらに、処理端� ��20は合否判定結果の送信とともにトルク値� �その合否判定結果などを含む情報をパソコ� �(PC)やプログラマブルコントローラ(PLC)によ� �て構成される外部接続機器30に外部出力可能 であり、外部出力された情報はパソコンなど で管理、分析が可能である。

 また、本願発明に係るトルク工具装置によ� ��ば、2.4GHz帯の電波で情報の送受信を行うた� ��、無線通信を非常に高速で行うことが可能� ��ある。従って、トルク工具によりボルト等� ��締結部材の締付けが完了すると、完了と略� ��時にその締付けが適正であったかの判定が� ��られるため、連続して迅速にボルト等の締� ��け作業を行うことができる。また、世界各� ��でISMバンドとして利用されている2.4GHz帯の� ��波を利用することで、周波数を変更するこ� ��なく、日本以外の国においてもグローバル� ��使用可能である。