[发明专利]利用手持动力工具紧固螺纹接头的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过手持动力工具将螺纹接头（screw joint）紧固至预定的目标扭矩水平的方法，其中通过在达到目标扭矩水平以后以下降速率（declining rate）在螺纹接头上的连续的扭矩施加来实质上降低操作者的身体劳损。更具体而言，本发明涉及一种方法，用于使扭矩施加的下降速率适于操作者抵消在动力工具中产生的反作用扭矩的能力，而不会引起不舒适的高肌肉劳损。

背景技术

螺纹接头紧固方法包括在美国专利5,216,795中描述的这些特征。

上述专利中描述的用于螺纹接头紧固的方法解决了当在达到目标扭矩水平的时候而动力突然切断时，操作者通过肌力对在动力工具中的反作用扭矩的正常地突然消失进行反应的能力中的固有问题。在非常短的紧固过程中（即，在扭矩建立的开始到动力切断的较短时间间隔之间），操作者建立抵消肌力（countering muscle force）的能力必然会延迟，并且由于处理时间非常短，建立的肌力没有时间在紧固完全结束前达到最大。在这种情况下，施加于操作者的劳损（strain）仅是轻微的。在慢一些的紧固过程中，其中在螺纹接头中扭矩建立的开始和目标扭矩切断之间的时间间隔变长，操作者能够建立完全的抵消肌力，并且当在达到目标扭矩水平的时候而动力突然切断时，反作用扭矩的突然消失太过突然，以至于于操作者不能放松肌肉，这导致了在操作者手臂上不舒适和使人疲劳的反射（jerk）。

为了避免在如以上提到的专利中描述的紧固过程结束时的非常不舒适的反射，建议在达到目标扭矩水平并且中断螺纹接头的旋转运动后，继续以连续地下降速率的在螺纹接头上的扭矩施加，以便持续减小待由操作者抵消的反作用扭矩，并因此使得操作者可以通过更舒适的方式来抵消反作用扭矩。然而，所描述的方法建议将扭矩的下降设定为适于具有某种扭矩增长特性的某种螺纹接头和适于具有某种操作特性的动力工具的某个有利地速率。

在以上描述的和之前已知的方法中固有的问题是，在达到目标扭矩水平后扭矩下降速率必须设定为使反作用扭矩特性适于实际螺纹接头的扭矩速率以及适于在紧固期间使用的那个动力工具的操作特性的某个值。还需要使扭矩下降速率适于操作者处理在动力工具中产生的反作用扭矩的能力。当在具有不同扭矩速率的螺纹接头上使用动力工具时，扭矩下降速率必须单独地设定为对应于实际紧固的螺纹接头的扭矩速率以及对应于操作者在舒适的反作用扭矩处理上的要求。由于每个新设定的扭矩下降速率必须在实际的螺纹接头上进行测试以检查是否可满足操作者，因此这是费时的操作。

从人类工程学的角度来看，必要的是在达到目标扭矩水平后使得用于减少施加的扭矩的扭矩下降速率或者时间间隔与在舒适水平与目标扭矩水平之间的紧固过程的实际的扭矩增长或者持续时间成比例。如果后目标扭矩下降（post target torque declination）的持续时间与紧固扭矩持续时间相比非常短，则根本没有人类工程学效果，并且操作者将仍然体验施加的扭矩的突然中断以及在动力工具中令人烦躁的反射。当紧固非常坚硬的螺纹接头时，则在舒适水平与目标扭矩水平之间具有持续时间非常短的紧固间隔，这意味着将根本不需要后目标扭矩下降斜坡（ramp）。原因是在紧固期间产生在动力工具中的反作用扭矩的非常短的持续时间将被动力工具自身的惯性吸收，并且操作者将根本不接触任何反作用扭矩。并且，操作者的肌肉反应太慢，以至于不能对反作用扭矩中如此快速的变化进行反应。

如果在达到目标扭矩之后扭矩下降的持续时间相对于紧固间隔的持续时间来说太长，则在动力切断时动力工具中将不存在不舒适的反射，这是因为操作者将有大量时间来使他的肌肉对抗力适于下降的反作用扭矩。相反，整个紧固过程不需要延长，并且将经历的紧固过程是缓慢的和耗时的并且对操作者产生精神压力因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的螺纹接头紧固方法，其中，当具有已知操作特性的动力工具施加在具有不同扭矩速率（torque rate）的螺纹接头上时，在达到目标扭矩水平后施加在螺纹接头上的扭矩的下降速率适于在达到目标扭矩水平前在实际的紧固过程中表明的个体螺纹接头的扭矩增长特性，以便获得对操作者具有较低肌肉损伤水平的舒适的反作用扭矩特性。

本发明的进一步目的是提供一种改进的螺纹接头紧固方法，其中，当具有已知操作特性的动力工具施加在具有不同扭矩增长特性的螺纹接头上时，在达到目标扭矩水平后施加在螺纹接头上的扭矩的下降速率适于在实际的紧固过程中对应于扭矩舒适水平的点与对应于目标扭矩水平的点之间经过的所表明的时间，由此获得对操作者具有较低肌肉损伤水平的舒适的反作用扭矩特性。