CN112955283B - 电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明的电动工具(10)具备：旋转构件(20)，固定构件(14)，具备：数据发送单元(30)，其具备传感器(31)和发送机构(33)，传感器装配于旋转构件而与旋转构件一体旋转，且对由旋转构件的物理量构成的测定值进行测定，发送机构与传感器电连接，且将由传感器测定出的与测定值相关的信号无线发送；以及数据收发单元(40)，其具备接收机构(43)和有线输出机构(44)，接收机构装配于固定构件且从数据发送单元无线接收信号，有线输出机构将由接收机构接收到的信号有线输出。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及用于螺栓/螺母等的紧固连结的紧固机等电动工具，更具体而言，涉及能够将对包括旋转轴在内的旋转构件施加的转矩等各种数据通过在内部进行无线通信而向外部有线输出的电动工具。
背景技术
已知有能够以所设定的转矩将螺栓/螺母等紧固连结构件紧固的紧固机等电动工具。例如，在专利文献1中，在紧固机的旋转轴具备转矩检测器，该转矩检测器具有转矩传感器。转矩检测器搭载有无线收发单元，并将转矩数据无线发送至配置于外部的控制器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-247277号公报
发明内容
发明要解决的课题
在电动工具的使用环境、即施工现场、作业场中，配置有多种多样的无线收发设备，另外传播有用于其他通信等的各种电波。其结果是，在从转矩检测器向控制器无线发送转矩数据时，有时受到电波的干涉、阻碍而产生通信不良。另外，根据使用状况，也有时在电动工具与控制器之间存在电波遮蔽物，而导致通信不良。
本发明的目的在于提供通过将无线及有线的通信方式组合，能够抑制电波的干涉、阻碍而进行良好的数据通信的电动工具。
用于解决课题的方案
本发明的电动工具具备：
旋转构件，其包括旋转轴；以及
固定构件，其收容于外壳，且包括使所述旋转构件旋转的马达，其中，
所述电动工具具备：
数据发送单元，其具备传感器和发送机构，所述传感器装配于所述旋转构件而与所述旋转构件一体旋转，且对由所述旋转构件的物理量构成的测定值进行测定，所述发送机构与所述传感器电连接，且将由所述传感器测定出的与测定值相关的信号无线发送；以及
数据收发单元，其具备接收机构和输出机构，所述接收机构装配于所述固定构件，且从所述数据发送单元无线接收与测定值相关的信号，所述输出机构将由所述接收机构接收到的与测定值相关的信号有线输出，
所述发送机构以及所述接收机构分别具备天线，所述天线之间接近配置而利用近距离无线通信收发与测定值相关的信号。
可以是，所述物理量是作用于所述旋转轴的转矩、或者所述旋转轴的旋转角度。
优选的是，所述电动工具具备显示机构，所述显示机构与所述输出机构有线连接，且显示基于与所述测定值相关的信号而计算出的所述物理量。
可以是，电动工具是紧固机。
优选的是，所述紧固机包括：内轴，其具有能够装配紧固连结构件的插口；以及外轴，其能够装配反作用力承受件，
所述传感器装配于所述内轴。
发明效果
根据本发明的电动工具，装配于旋转构件的传感器对与测定值相关的信号进行测定，发送机构利用使用了近距离无线通信的无线发送向配备于固定构件的接收机构进行发送。并且，该信号被输出机构有线输出。由于近距离无线通信不易受到外部环境的电波的干涉、阻碍，因此能够可靠地收发与测定值相关的信号。另外，通过在发送机构与接收机构之间进行无线发送，从而旋转构件不需要进行线缆连接，因此不需要线缆的断线对策，也不需要用于旋转构件的旋转限制等的机构。输出机构配置于固定构件，且将与测定值相关的信号有线输出，因此能够不受到旋转构件的旋转的影响、电波的干涉、阻碍，且例如在显示机构显示基于与测定值相关的信号而计算出的转矩、旋转角度等物理量。并且，通过采用近距离无线通信，也存在能够降低数据收发单元、特别是数据发送单元的蓄电池消耗量的优点。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电动工具(紧固机)的说明图。
图2是在与测定值相关的信号的收发中使用的单元的框图。
具体实施方式
以下，参照附图，对作为本发明的一实施方式的电动工具而采用了紧固机10的实施方式进行说明。紧固机10是将螺栓/螺母等紧固连结构件紧固的电动工具，在图示的实施方式中，紧固机10通过将装配有供紧固连结构件嵌入的插口(未图示)的内单元21、以及装配有反作用力承受件26的外单元24配置于外壳12的前端而构成。内单元21具备内轴22，外单元24具备外轴25，上述各轴与行星齿轮机构等减速机构28连接而构成旋转构件20。内轴22与外轴25如图中箭头所示向相反方向旋转。减速机构28与马达16连接。
在外壳12形成有把手17，通过操作设置于把手17的触发开关18，而使马达16旋转。
在上述紧固机10的旋转构件20装配有对旋转构件20的物理量进行测定的传感器31。传感器31能够采用与测定的物理量相应的传感器，例如在物理量为转矩的情况下可以例示应变计，在物理量为旋转角度的情况下可以例示编码器、陀螺仪传感器、光遮断器、磁传感器等。
传感器31优选安装于旋转构件20中的、内单元21的内轴22。由此，与将传感器31装配于外单元24等的情况相比，由于内轴22与紧固连结构件、插口直接连结，因此能够测定更准确的转矩、旋转角度等。
如图1所示且一部分如图2所示，传感器31例如与发送机构33电连接，而构成数据发送单元30，该发送机构33在与旋转构件20一体旋转的一个或者多个基板32具备A/D转换器、放大电路、CPU等、RF(Radio Frequency)电路、以及与RF电路连接的发送用天线35。数据发送单元30具备二次电池等蓄电池，并从蓄电池接受电源供给而作动。
发送机构33例如利用Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信从发送用天线35发送与测定值相关的信号。近距离无线通信并不限于Bluetooth，也可以是ZigBee(注册商标)、红外线通信等。
发送用天线35在图1的实施方式中配置于内单元21的基端侧，且优选配置为与内单元21的旋转中心同心，以能够与后述的数据收发单元40接近而进行信号的收发。
从数据发送单元30发送的与测定值相关的信号由数据收发单元40接收。数据收发单元40具备：接收机构43，其在配备于紧固机10的外壳12等的固定构件14的一个或者多个基板42，具备接收用天线45、RF电路、CPU等；有线输出机构44，其将由接收机构43无线接收到的与测定值相关的数据有线输出。接收机构43例如在紧固机10的驱动为工业电源的情况下，能够从该工业电源获取电力，在蓄电池驱动的情况下，能够从该蓄电池获取电力。
接收用天线45为了高效率地进行近距离无线通信而配置于与发送用天线35接近的位置，且在图1的实施方式中配置于与发送用天线35对置的位置。
数据收发单元40将由接收机构43经由接收用天线45而接收到的与测定值相关的信号向有线输出机构44发送。在有线输出机构44连接有线缆46，如图1所示，该线缆46将与测定值相关的信号向在紧固机10的适当部位配置的显示机构47、在紧固机10的外部配置的监视器等显示机构47输出并作为物理量显示。在图示中，显示机构47显示着转矩(700(N/m))。需要说明的是，显示机构47也可以是PDA等，在显示机构47不仅可以显示物理量，还可以在从数据收发单元40输出的与测定值相关的信号叠加基于GPS(Global PositioningSystem)功能的位置信息、时间戳而显示进行紧固的场所、时间。另外，也能够将这些数据图表化、或者记录于存储机构。
并且，也可以是，显示机构47兼作能够输入将紧固连结构件紧固的转矩等物理量的控制器，并进行在到达所希望的物理量时切断马达16的通电的控制、或者在接近所希望的物理量时降低向马达16的供给电力而使其减速等的控制。
那么，根据本发明的紧固机10，能够在作为旋转构件20的内单元21直接配置传感器31。由于对内单元21、特别是内轴22直接作用转矩等，因此能够更准确地进行物理量的测定。
另外，利用近距离无线通信将由传感器31测定出的与测定值相关的信号向固定构件14侧无线发送。由于近距离无线通信不易受到外部环境的电波的干涉、阻碍，因此能够抑制通信不良而可靠地收发与测定值相关的信号。另外，通过在发送机构33与接收机构43之间进行无线发送，从而旋转构件20不需要进行线缆连接，因此能够不需要线缆的断线对策，也不需要用于旋转构件20的旋转限制等的机构。
此外，通过采用近距离无线通信，能够降低数据收发单元、特别是数据发送单元的蓄电池消耗量。
并且，在固定构件14侧，通过将利用近距离无线通信接收到的与测定值相关的信号向显示机构47有线输出，能够不受到电波的干涉、阻碍，并可靠地使基于与测定值相关的信号而计算出的转矩、旋转角度等物理量显示于显示机构47。
因此，本发明的电动工具在阻碍电波、电波干涉、电波遮蔽物等较多的施工现场极为有用。
上述说明用于说明本发明，不应理解为对技术方案中记载的发明进行限定、或者限缩范围。另外，本发明的各部分结构并不限于上述实施例，当然能够在技术方案中记载的技术的范围内进行各种变形。
附图标记说明：
10 电动工具(紧固机)
14 固定构件
20 旋转构件
30 数据发送单元
31 传感器
35 发送用天线
40 数据收发单元
43 接收机构
44 有线输出机构
45 接收用天线
47 显示机构。

Claims (6)

1.一种电动工具，其具备：
旋转构件，其包括旋转轴；以及
固定构件，其收容于外壳，且包括使所述旋转构件旋转的马达，其中，
所述电动工具具备：
数据发送单元，其具备传感器和发送机构，所述传感器装配于所述旋转构件而与所述旋转构件一体旋转，且对由所述旋转构件的物理量构成的测定值进行测定，所述发送机构与所述传感器电连接，且将由所述传感器测定出的与测定值相关的信号无线发送；以及
数据收发单元，其具备接收机构和输出机构，所述接收机构装配于所述固定构件，且从所述数据发送单元无线接收与测定值相关的信号，所述输出机构将由所述接收机构接收到的与测定值相关的信号有线输出，
所述发送机构以及所述接收机构分别具备天线，所述天线之间接近配置而利用近距离无线通信收发与测定值相关的信号。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其中，
所述物理量是作用于所述旋转轴的转矩、或者所述旋转轴的旋转角度。
3.根据权利要求1所述的电动工具，其中，
所述电动工具具备显示机构，所述显示机构与所述输出机构有线连接，且显示基于与所述测定值相关的信号而计算出的所述物理量。
4.根据权利要求2所述的电动工具，其中，
所述电动工具具备显示机构，所述显示机构与所述输出机构有线连接，且显示基于与所述测定值相关的信号而计算出的所述物理量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动工具，其中，
电动工具是紧固机。
6.根据权利要求5所述的电动工具，其中，
所述紧固机包括：内轴，其具有能够装配紧固连结构件的插口；以及外轴，其能够装配反作用力承受件，
所述传感器装配于所述内轴。
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