JP2009083039A

JP2009083039A - 電動工具

Info

Publication number: JP2009083039A
Application number: JP2007255847A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Sawano; 史明沢野; Hideaki Abe; 秀明安倍; Masaaki Sakagami; 正昭阪上
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】締付動作の完了を作業者に明確に認識させることができるものとする。
【解決手段】駆動源であるモータと、上記モータの出力で締付動作を行う出力機構部と、締付動作による締付トルクを検出する検出部と、検出部で検出した締付トルクが設定トルク値に達した際に上記締付動作を停止させるとともに振動発生手段から振動を発生させる制御部とを備える。締付完了を振動によって作業者に知らせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ねじやボルト・ナットなどのねじ類の締付作業に用いられる電動工具に関するものである。

電動ドライバーや電動インパクトレンチ等の締付作業用電動工具において、その締付作業時、所要の締付トルクに至ったことを検出して動力伝達経路中に配したクラッチを切り離したり、駆動源であるモータを停止させるものが提供されている。

また、この種の電動工具において、所要の締付トルクに至って作業が完了したことを作業者に知らせるために、発光ダイオードを点灯させるなどの報知動作を行うものが特許文献１などに示されている。

しかし、上記点灯動作で報知を行うものでは、発光ダイオードが見えない方向から作業をしている場合、締め付けが完了したかどうか分からないことがある上に、報知動作を見逃してしまうこともある。また、視覚的に色を識別しにくい人に対して、報知動作が伝わらないことがある。

正常に締め付けが完了した時と、異常を検知してクラッチの切り離しあるいはモータを停止させた場合とを区別することができるように、色が異なる発光ダイオードを点灯させるものも提供されているが、この場合においても上記と同様の問題を有しているとともに、視覚的に色を識別しにくい人が誤って認識してしまうこともある。
特開２００６−３４６７７１号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、締付動作の完了を作業者に明確に認識させることができる報知機能を備えた電動工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る電動工具は、駆動源であるモータと、上記モータの出力で締付動作を行う出力機構部と、締付動作による締付トルクを検出する検出部と、検出部で検出した締付トルクが設定トルク値に達した際に上記締付動作を停止させるとともに振動発生手段から振動を発生させる制御部とを備えていることに特徴を有している。締付完了を振動によって作業者に知らせるようにしたものである。

この場合、振動発生手段が上記モータであり、制御部は上記モータに正逆回転を繰り返させることで振動を発生させるものであると、別途振動発生手段を付加することなく振動を発生させることができる。

そして制御部は、振動発生手段に複数の振動パターンの振動を選択的に行わせることができるものであれば、締付動作が正常に完了した場合と異常終了した場合とを区別して作業者に知らせることができる。

本発明によれば、締付完了が振動によって作業者に報知されるものであり、このために発光ダイオードを用いたものに比して、見にくかったり報知に気付かなかったりすることがない上に、視覚的に色を識別しにくい人に対しても確実に報知することができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図２は電動工具がインパクト回転工具である場合の一例を示しており、図中１はモータ、２はモータ１の出力を減速する減速機、３は減速機２の出力軸にカム（図示せず）によって係合しているハンマー、４はハンマー３を付勢するばね、５はアンビルであり、ハンマー３は上記ばね４による付勢で常時アンビル５と係合して上記減速回転をアンビル５側に伝えているが、負荷トルクが大きくなるとばね４に抗して後退し、この後退でアンビル５との係合が外れると、ばね４による付勢と上記カムによる誘導とで回転しながら前進し、アンビル５を打撃することでインパクトを発生させる。

そしてこの電動工具においては、締付トルクを推定する締付トルク推定部を制御部１２が備えている。この締付トルク推定部としては、上記打撃回数から締付トルクを推定するもの、１打撃毎の運動エネルギー収支から締付トルクを推定するもの等、どのようなものであってもよいことから、ここでは締付トルクの推定動作の詳細については省略する。

締付動作中に締付トルク推定部にて求めた締付トルクは、同じく制御部１２が備えるシャットオフ判定部において予め設定されているトルクと比較され、締付トルクが設定トルクに達したならば、モータ駆動回路１３を通じてモータ１を駆動している制御部１２はモータ１を停止させることで締付動作を終了するシャットオフ動作を行う。なお、締め付けトルクを打撃数で管理するものにおいては、上記締付トルクは打撃数に相当し、設定トルクは設定打撃数に相当することになる。図２中の７はトリガースイッチ、１４は電源としての充電池である。

ここにおいて、従来のものでは、上記シャットオフ動作時に制御部１２が発光ダイオードを点灯させることによって、締付動作が完了してシャットオフ動作がなされたことを報知しているのであるが、ここではシャットオフ動作でいったん停止させたモータ１に対し、制御部１２が図１に示すように正転と逆転とを繰り返させることになる駆動信号をトリガースイッチ７がオフとされるまで供給することで行う。なお、この駆動信号はモータ１を指示方向に起動させようとするだけで実際には回転出力が得られない瞬間的なパルスとして供給する。

このような駆動信号が与えられたモータ１は正逆転の繰り返しによって振動を発生し、この振動を電動工具を持つ作業者の手に伝える。このために作業者はシャットオフ動作がなされたことを振動によって検知することができる。

上記シャットオフ動作時に発生させる振動は、締付作業時に発生してしまう振動と明確に区別することができるものとしておくのはもちろんであるが、その振動数を可聴周波数帯域に設定しておくと、作業者は触覚だけでなく聴覚によってもシャットオフ動作がなされたことを知ることができる。なお、従来例で示した発光ダイオードの点灯という視覚的な報知の併用も妨げない。

また、上記振動の振動パターンは、上記パルス状の駆動信号の周期等を変更することで変化させることができるために、締付動作が正常に完了してシャットオフ動作がなされた場合と、例えば締付トルクが所定時間経過しても設定トルクに至らない場合のようになんらかの異常を検知して制御部１２がモータ１を停止させる場合とで振動パターンを異ならせることにより、作業者は正常終了か異常終了かを振動の違いで知ることができる。

上記実施例では締付トルクが所定値に達した時点でモータを停止させて締付動作を終了させるインパクト回転工具を示したが、締付トルクが所定値に達した時点で動力伝達経路中に配したクラッチを切り離すことで締付動作を停止させるものであってもよい。上記クラッチが電磁クラッチであれば、モータの正逆転の繰り返しで振動を発生させることができる。また、振動発生は正逆転の繰り返しではなく、一方向への回転速度を周期的に変化させることで行うこともできる。

別途専用の振動発生源、たとえば偏心分銅をモータで回転させることで振動を発生させるものを設けて、該振動発生源によって振動を発生させるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の一例のタイムチャートである。同上のブロック回路図である。同上の概略動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１モータ
１２制御部

Claims

駆動源であるモータと、上記モータの出力で締付動作を行う出力機構部と、締付動作による締付トルクを検出する検出部と、検出部で検出した締付トルクが設定トルク値に達した際に上記締付動作を停止させるとともに振動発生手段から振動を発生させる制御部とを備えていることを特徴とする電動工具。
振動発生手段が上記モータであり、制御部は上記モータに正逆回転を繰り返させることで振動を発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
制御部は、振動発生手段に複数の振動パターンの振動を選択的に行わせることができるものであることを特徴とする請求項１または２記載の電動工具。