JP2009095961A - Torque wrench - Google Patents

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洋 辻
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Tohnichi Mfg Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque wrench having superior operability, by using an electric motor for a drive source, in a semiautomatic torque wrench. <P>SOLUTION: When a brushless motor is used as the drive source of the semiautomatic torque wrench, a control circuit part 10 constituted of a CPU is directly started by a connection with the driving power source and the control circuit part 10 detects turning on of a main power source switch; current is made to flow into a drive circuit part 5 of the motor 12 with a delay; the motor 12 is rotated; and a screw is temporarily fastened. After the lapse of a first timer T1 after reaching a set temporary fastening completion state, energization of the drive circuit 5 is stopped, and the motor 12 is stopped automatically. At the same time, a temporary fastening completion LED8G is flickered, until a toggle operation switch 8G is turned on, and a second timer T2 is started. After the lapse of the second timer T2, turning on/off of a regular fastening noncompletion LED8R is controlled by the presence or the absence of the signal of a toggle operation switch 11 that indicates regular fastening completion. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電動駆動により一定のトルク値までボルトあるいはナット等の締結体を仮締めし、その後は手動で目的とするトルク値まで締め付ける半自動式のトルクレンチに関する。   The present invention relates to a semi-automatic torque wrench that temporarily tightens a fastening body such as a bolt or a nut to a certain torque value by electric drive and then manually tightens to a target torque value.

半自動式のトルクレンチとしては、駆動源にエアーモータを使用した構成のものが提案されている(特許文献1)。   As a semi-automatic torque wrench, a configuration using an air motor as a drive source has been proposed (Patent Document 1).

特許文献1に記載のトルクレンチは、手動操作されるトルクレンチ本体と、前記トルクレンチ本体に対して揺動可能に連結されると共に、トグル機構を介して固定されたヘッド部と、該ヘッド部に設けたエアーモータとにより構成し、該エアーモータの駆動力により該ヘッド部に設けたラチェット機構付きの駆動軸を回転させ、該駆動軸に装着される例えばソケットによりボルトを締め付ける。トルクレンチ本体は、チューブ状に形成したハンドル部の先端部に回動自在に前記ヘッド部を取り付け、前記ハンドル部内に挿入された該ヘッド部の挿入端部と該ハンドル部とを前記トグル機構により連結している。   A torque wrench described in Patent Document 1 is a manually operated torque wrench main body, a head portion that is swingably connected to the torque wrench main body, and is fixed via a toggle mechanism, and the head portion. The drive shaft with a ratchet mechanism provided on the head portion is rotated by the driving force of the air motor, and a bolt is tightened by, for example, a socket attached to the drive shaft. The torque wrench main body is rotatably attached to the distal end portion of a handle portion formed in a tube shape, and the insertion end portion of the head portion inserted into the handle portion and the handle portion are connected by the toggle mechanism. It is connected.

このトグル機構は、ハンドル部内に配置したばね部材により前記ヘッド部側にばね付勢される移動体と、該ヘッドの挿入端との間に連結されるリンク部材とにより構成され、該リンク部材は該ハンドルの軸方向に対して傾斜した状態をトグル非作動状態として該可動ヘッドを該ハンドル部に対して揺動不能の固定状態とし、該ハンドル部と一体化している。   The toggle mechanism includes a moving body that is spring-biased to the head portion side by a spring member disposed in the handle portion, and a link member that is coupled between the insertion end of the head. The state in which the handle is inclined with respect to the axial direction is set as a toggle non-operating state, and the movable head is fixed in a non-swingable state with respect to the handle portion, and is integrated with the handle portion.

そして、エアーモータによる仮締め後、前記ハンドル部を手動操作により引いて(回動して)締付力を増し、前記ばね部材のばね力で設定される設定トルク値に達すると、前記リンク部材を介して前記移動体が該ばね部材のばね力に抗して後進し、該リンク部材が前記ハンドル部の軸心と平行となるまで回動するとトグル動作が行われ、該可動ヘッドが該ハンドル部に対して固定状態が解除されて揺動する。これにより、作業者はボルトが設定トルク値まで締め付けられたことを確認することができることになる。   Then, after temporarily tightening by the air motor, the handle member is pulled (rotated) by manual operation to increase the tightening force, and when the set torque value set by the spring force of the spring member is reached, the link member When the moving member moves backward against the spring force of the spring member and rotates until the link member is parallel to the axis of the handle portion, a toggle operation is performed, and the movable head is moved to the handle. The fixed state is released with respect to the part and swings. As a result, the operator can confirm that the bolt has been tightened to the set torque value.

上記したエアーモータを駆動源とする半自動式のトルクレンチにあっては、トルクレンチの他にエアーコンプレッサー等の圧縮空気源を必要とすることなどから、電動モータを用いた半自動トルクレンチの提供が望まれている。   The semi-automatic torque wrench that uses the air motor as a drive source requires a compressed air source such as an air compressor in addition to the torque wrench. It is desired.

ところで、電動モータによりボルトあるいはナット等の締結体を締め付ける電動工具として、電源とモータとの間に直列にモータ駆動用のスイッチである主電源イッチを接続し、また前記モータと前記主電源スイッチとの間にスイッチ回路を設け、モータへの通電電流が所定電流を超えると該スイッチ回路をOFFする電動工具が提案されている(特許文献2)。
特許第3633968号公報 特開2007−049820号公報
By the way, as an electric tool for fastening a fastening body such as a bolt or a nut by an electric motor, a main power switch which is a motor driving switch is connected in series between the power source and the motor, and the motor and the main power switch A power tool has been proposed in which a switch circuit is provided between the two and the switch circuit is turned off when the energization current to the motor exceeds a predetermined current (Patent Document 2).
Japanese Patent No. 3633968 JP 2007-049820 A

半自動式のトルクレンチを電動駆動式とする場合、作業者がトリガーを引いて主電源スイッチをONすると仮締めトルクまで電動モータによりボルトあるいはナットが締め付けられることになるが、次の手締め作業に移行する際に主電源スイッチをOFFすると、スイッチの接触端子部がアークによって損傷することがある。   When a semi-automatic torque wrench is electrically driven, when the operator pulls the trigger and turns on the main power switch, the bolt or nut is tightened by the electric motor up to the temporary tightening torque. If the main power switch is turned off during the transition, the contact terminal portion of the switch may be damaged by the arc.

また、電動モータへの通電電流に基づいてモータへの通電を停止し、設定トルク値で仮締めすると、ボルトが被締結部材に着座した際の摩擦力等の影響を受けて実際よりも小さいトルク値で仮締めが終了することがあった。   In addition, if the motor is deenergized based on the energizing current to the electric motor and temporarily tightened with the set torque value, the torque is smaller than the actual torque due to the influence of the frictional force when the bolt is seated on the member to be fastened. The temporary tightening sometimes ended with the value.

本発明は、半自動式のトルクレンチの駆動源として電動モータを使用し、主電源スイッチの損傷を防ぎ、設定トルク値にできるだけ近い値で仮締めでき、さらに仮締め後に手動操作による本締め作業忘れを防止できるといった使い勝手の良いトルクレンチを提供することを目的とする。   The present invention uses an electric motor as a drive source for a semi-automatic torque wrench, prevents damage to the main power switch, can be temporarily tightened to a value as close as possible to the set torque value, and forgotten the final tightening work by manual operation after temporary tightening The purpose is to provide a torque wrench that is easy to use.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第1の構成は、手動操作されるトルクレンチ本体と、前記トルクレンチ本体に対して揺動可能に連結されると共にトグル機構を介して固定され、締結体と連結されるヘッド部と、該ヘッド部に設けた電動モータと、前記電動モータ駆動用の主電源スイッチと、により構成し、前記電動モータによる仮締め後、本締めにより前記トルクレンチ本体を介して前記締結体に加わる締付トルクが前記トグル機構に設定したトルク値に達すると、該トグル機構が作動して前記トルクレンチ本体と前記ヘッド部との固定状態が解除されると共にトグル作動スイッチをオンするトルクレンチであって、前記電動モータの駆動制御回路は、前記電動モータを駆動するための駆動回路部と、駆動電源との接続により給電され、前記駆動回路部を制御する制御回路部と、を有し、前記制御回路部は、前記電動モータの通電電流が仮締めトルク値に対応する停止目標電流に達したことを検出すると、第1タイマー時間経過後に該電動モータを停止すべく前記駆動回路部の駆動動作を停止させることを特徴とする。   A first configuration of a torque wrench that realizes an object of the present invention includes a manually operated torque wrench main body, a swingable connection to the torque wrench main body, and a fixed body that is fixed via a toggle mechanism. And a main power switch for driving the electric motor, and after the temporary tightening by the electric motor, the final tightening is performed via the torque wrench main body. When the tightening torque applied to the fastening body reaches the torque value set in the toggle mechanism, the toggle mechanism is activated to release the fixed state between the torque wrench main body and the head portion, and to set the toggle operation switch. A torque wrench that is turned on, wherein the drive control circuit of the electric motor is supplied with power by a connection between a drive circuit unit for driving the electric motor and a drive power supply. A control circuit unit that controls the drive circuit unit, and the control circuit unit detects a first target current corresponding to a temporary fastening torque value when detecting that the energization current of the electric motor has reached the first The drive operation of the drive circuit unit is stopped to stop the electric motor after the timer time has elapsed.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第2の構成は、上記した構成のトルクレンチにおいて、前記制御回路部は、前記停止目標電流に達したことを検出すると、第1タイマー時間経過後または該停止目標電流よりも大きな所定の電流値に到達後に仮締付完了として前記駆動回路部の駆動動作を停止させることを特徴とする。   A second configuration of the torque wrench that realizes the object of the present invention is the torque wrench having the configuration described above, wherein when the control circuit unit detects that the stop target current is reached, after the first timer time elapses or After reaching a predetermined current value larger than the stop target current, the drive operation of the drive circuit unit is stopped as the completion of temporary fastening.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第3の構成は、上記したいずれかの構成で、仮締付完了を報知する第1報知手段を有し、前記制御回路部は前記仮締付完了後に該第1報知手段を報知動作させることを特徴とする。   A third configuration of the torque wrench that realizes the object of the present invention is any one of the above-described configurations, and includes first notification means for notifying completion of temporary tightening, and the control circuit unit is configured to perform the temporary tightening after completion of the temporary tightening. The first notifying means is informed.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第4の構成は上記したいずれかの構成で、本締め未完了を報知する第2報知手段を有し、前記制御回路部は前記仮締付完了後に第2タイマーを開始させ、該第2タイマーが終了する前に前記トグル作動スイッチがオンしない場合に該第2報知手段を報知動作させることを特徴とする。   The fourth configuration of the torque wrench that realizes the object of the present invention is any one of the above-described configurations, and has a second notification means for reporting the incomplete tightening, and the control circuit section is configured to be 2 timer is started, and when the toggle operation switch is not turned on before the second timer is ended, the second notification means is informed.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第5の構成は、上記したいずれかの構成で、前記電動モータはブラスレスモータであることを特徴とする。   A fifth configuration of the torque wrench that achieves the object of the present invention is any one of the configurations described above, wherein the electric motor is a brassless motor.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第6の構成は、上記したいずれかの構成で、前記制御回路部は、前記主電源スイッチがオンした後、前記駆動回路部にモータ駆動の開始を指示し、前記主電源スイッチのオフで前記電動モータへの通電を遮断することを特徴とする。   The sixth configuration of the torque wrench that realizes the object of the present invention is any one of the configurations described above, and the control circuit unit instructs the drive circuit unit to start motor driving after the main power switch is turned on. The power supply to the electric motor is cut off when the main power switch is turned off.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第7の構成は、上記したいずれかの構成で、前記制御回路部は、前記停止目標電流を変更可能としたことを特徴とする。   A seventh configuration of the torque wrench that achieves the object of the present invention is any one of the configurations described above, wherein the control circuit unit can change the stop target current.

本発明の目的を実現するトルクレンチの第8の構成は、上記したいずれかの構成で、前記制御回路部は、前記電動モータの回転数を変更可能としたことを特徴とする。     An eighth configuration of a torque wrench that achieves the object of the present invention is any one of the configurations described above, wherein the control circuit unit can change the number of revolutions of the electric motor.

請求項1に係る発明によれば、電動モータによる仮締めは、停止目標電流で締結されるトルク値よりも大きなトルク値でボルトやねじ等の締結体を締め付けるので、実際の仮締付トルクが安定する。   According to the first aspect of the present invention, the temporary tightening by the electric motor tightens a fastening body such as a bolt or a screw with a torque value larger than the torque value fastened by the target stop current, so that the actual temporary tightening torque is Stabilize.

また、AC電源にコンセントを接続するだけで、主電源スイッチのオン・オフとは無関係にCPUを起動させることができる。   Further, the CPU can be started up only by connecting an outlet to the AC power source regardless of whether the main power switch is turned on or off.

請求項2に係る発明によれば、簡単な構成で仮締付を行うためのトルクの発生時間を得ることができる。   According to the invention which concerns on Claim 2, the generation | occurrence | production time of the torque for performing temporary fastening with a simple structure can be obtained.

請求項3に係る発明によれば、LED等の第1報知手段で仮締付完了が報知されるので、作業者は本締付を行うことが自然と促され、本締付忘れを未然に防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, the completion of the temporary tightening is notified by the first notification means such as the LED, so that the operator is naturally encouraged to perform the final tightening, and forgetting the final tightening in advance. Can be prevented.

請求項4に係る発明によれば、万が一に仮締め後に本締付を忘れていても、LED等の第2報知手段で本締め未完了であることを報知するので、作業者に対して本締め作業忘れを気付かせることができる。   According to the invention of claim 4, even if the final tightening is forgotten after the temporary tightening, the second notifying means such as the LED notifies that the final tightening is not completed. You can notice that you have forgotten the tightening work.

請求項5に係る発明によれば、ブラスレスモータはブラシがないため、長期間をメインテナンスフリーで使用することができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, since a brassless motor does not have a brush, it can be used for a long term maintenance-free.

請求項6に係る発明によれば、主電源スイッチのオンで直接電動モータに通電するのではなく、例えばAC電源にコンセントを接続するだけで主電源スイッチのオン・オフとは無関係に制御部(CPU)が起動しているため、主電源スイッチがオンしてから僅かな時間の経過後にモータ駆動回路部に電流を流して電動モータを駆動することで、例えば主電源スイッチの接点にアークが発生するのを防止でき、主電源スイッチの寿命を延ばすことができ、また主電源スイッチの小容量化を図ることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the electric motor is not directly energized when the main power switch is turned on, but, for example, only by connecting an outlet to the AC power source, the control unit ( CPU) is activated, and after a short time has elapsed since the main power switch was turned on, an electric current is passed through the motor drive circuit unit to drive the electric motor, for example, an arc is generated at the contact of the main power switch Therefore, the life of the main power switch can be extended, and the capacity of the main power switch can be reduced.

また、主電源スイッチのオフで電動モータへの通電が遮断されるので、制御部のトラブルによる電動モータの暴走を未然に防止できる。   Further, since the energization to the electric motor is cut off when the main power switch is turned off, the runaway of the electric motor due to the trouble of the control unit can be prevented beforehand.

請求項7に係る発明によれば、停止目標電流を変更可能としているので、種々の締付トルク値に対応することができる。    According to the seventh aspect of the present invention, the stop target current can be changed, so that various tightening torque values can be handled.

請求項8に係る発明によれば、低回転での締付あるいは高回転での締付を自由に選択することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to freely select tightening at a low rotation or tightening at a high rotation.

以下本発明を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

図1から図3は本発明の実施形態を示す。図1は本発明によるトルクレンチの実施形態を示す外観図で、(a)は平面図、(b)は一部破断正面図である。図2は図1に設けられている電動モータの駆動制御回路を示す図、図3は図2の動作を示すタイミングチャートである。   1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external view showing an embodiment of a torque wrench according to the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a partially broken front view. 2 is a diagram showing a drive control circuit of the electric motor provided in FIG. 1, and FIG. 3 is a timing chart showing the operation of FIG.

図1において、トルクレンチ20は、作業者により手動操作されるトルクレンチ本体21と、トルクレンチ本体21に対して不図示の支軸を介して揺動可能に連結されたヘッド部22と、ヘッド部22に取り付けられた電動モータであるブラシレスモータ12及びモータ駆動制御回路(図2)を有する電動駆動装置23とにより構成し、商用電源(例えばAC100V)を駆動電源とし、電源コード24が該モータ駆動回路に接続されている。   In FIG. 1, a torque wrench 20 includes a torque wrench main body 21 that is manually operated by an operator, a head portion 22 that is swingably connected to the torque wrench main body 21 via a support shaft (not shown), The brushless motor 12 which is an electric motor attached to the unit 22 and the electric drive device 23 having a motor drive control circuit (FIG. 2) are used. A commercial power supply (for example, AC100V) is used as the drive power supply, and the power cord 24 is the motor. Connected to the drive circuit.

また、ヘッド部22とトルクレンチ本体21とはトグル機構(不図示)を介して連結されている。ブラシレスモータ12の回転軸12Aは、トルクレンチ本体21の長さ方向と平行に配置され、回転軸12Aの軸端部に不図示の減速機構が接続され、該減速機構の出力軸に不図示の第1べベルギアが取り付けられている。   Moreover, the head part 22 and the torque wrench main body 21 are connected via a toggle mechanism (not shown). The rotation shaft 12A of the brushless motor 12 is disposed in parallel with the length direction of the torque wrench body 21, a speed reduction mechanism (not shown) is connected to the shaft end of the rotation shaft 12A, and the output shaft of the speed reduction mechanism is not shown. A first bevel gear is attached.

一方、ヘッド部22には、ブラシレスモータ12の回転軸12Aと直交する軸方向に出力軸が配置され、この出力軸に前記第1べベルギアと噛合する第2べベルギア(不図示)が取り付けられ、ブラシレスモータ12の回転を該出力軸に伝達する。前記出力軸の先端部をなす角軸に形成された角軸部22aは、ヘッド部22の本体部22bより外方に突出し、この角軸部22aに不図示のソケットが取り外し可能に装着される。そして、前記ソケットをボルト、ねじあるいはナット等の締結体に嵌合した状態でトリガー25を指で引くと、主電源スイッチ2がオンし、ブラシレスモータ12が起動して前記締結体を締付ける。なお、ヘッド部22の出力軸は、不図示のラチェット機構により一方向にのみ回転する。   On the other hand, an output shaft is disposed in the head portion 22 in an axial direction orthogonal to the rotation shaft 12A of the brushless motor 12, and a second bevel gear (not shown) that meshes with the first bevel gear is attached to the output shaft. The rotation of the brushless motor 12 is transmitted to the output shaft. An angular shaft portion 22a formed on the angular shaft that forms the distal end portion of the output shaft protrudes outward from the main body portion 22b of the head portion 22, and a socket (not shown) is detachably mounted on the angular shaft portion 22a. . When the trigger 25 is pulled with a finger while the socket is fitted to a fastening body such as a bolt, screw or nut, the main power switch 2 is turned on and the brushless motor 12 is activated to fasten the fastening body. The output shaft of the head unit 22 rotates only in one direction by a ratchet mechanism (not shown).

ブラシレスモータ12の回転で前記締結体を仮締めすると、ブラシレスモータ12の駆動が停止する。そして、作業者はトルクレンチ本体21を構成するハンドル部21aを手で引くと締結体がさらに締め付けられ、設定トルク値に達すると前記トグル機構が作動して締め付けが完了する。   When the fastening body is temporarily tightened by the rotation of the brushless motor 12, the driving of the brushless motor 12 is stopped. When the operator pulls the handle portion 21a constituting the torque wrench body 21 by hand, the fastening body is further tightened, and when the set torque value is reached, the toggle mechanism is operated to complete the tightening.

トルクレンチ本体21のチューブ状に形成したハンドル部21aの先端部には、ヘッド部22の後端部が挿入されると共に不図示の支軸を介して揺動自在に取り付けられ、ヘッド部22の後端部とハンドル部21aとを前記トグル機構により連結している。   The rear end portion of the head portion 22 is inserted into the distal end portion of the handle portion 21a formed in the tube shape of the torque wrench main body 21 and is swingably attached via a support shaft (not shown). The rear end portion and the handle portion 21a are connected by the toggle mechanism.

このトグル機構は、ハンドル部21a内に配置したばね部材(不図示)によりヘッド部22側にばね付勢される移動体(不図示)と、ヘッド部22の後端部との間に連結されるリンク部材(不図示)とにより構成され、前記リンク部材はハンドル部21aの軸方向に対して傾斜した状態をトグル非作動状態としてヘッド部をハンドル部21aに対して揺動不能の固定状態とし、ハンドル部21aと一体化している。   The toggle mechanism is connected between a moving body (not shown) that is spring-biased toward the head portion 22 by a spring member (not shown) disposed in the handle portion 21a and the rear end portion of the head portion 22. A link member (not shown) that is inclined with respect to the axial direction of the handle portion 21a, and the head portion is in a fixed state in which the head portion cannot swing relative to the handle portion 21a. The handle portion 21a is integrated.

そして、ハンドル部21aを手動操作により引いて(回動して)締付力を増し、前記ばね部材のばね力で設定される設定トルク値に達すると、前記リンク部材を介して前記移動体が該ばね部材のばね力に抗して後進し、該リンク部材がハンドル部21aの軸心と平行となるまで回動するとトグル動作が行われ、ヘッド部22がハンドル部21aに対して固定状態が解除されて揺動する。これにより、作業者はボルトが設定トルク値まで締め付けられたことを確認することができることになる。その際、ヘッド部22の揺動により不図示のトグル作動スイッチがオンして締付完了信号を出力する。   Then, the handle 21a is pulled (rotated) by manual operation to increase the tightening force, and when the set torque value set by the spring force of the spring member is reached, the moving body is moved via the link member. When the link member rotates backward until it resists the spring force of the spring member and becomes parallel to the axis of the handle portion 21a, a toggle operation is performed, and the head portion 22 is fixed to the handle portion 21a. It is released and swings. As a result, the operator can confirm that the bolt has been tightened to the set torque value. At that time, a toggle operation switch (not shown) is turned on by the swinging of the head portion 22 and outputs a tightening completion signal.

次に、モータ駆動制御回路を図2に基づいて説明する。   Next, the motor drive control circuit will be described with reference to FIG.

図2において、本実施形態のモータ駆動制御回路は、駆動電源であるAC100V電源1によりブラシレスモータ12を駆動制御するもので、駆動回路部5と、駆動回路部5を制御するCPUで構成される制御回路部10と、整流器3と平滑コンデンサ4で構成される整流回路と、仮締付完了を報知する緑色表示の仮締付完了LED8Gおよび本締付が未完了を報知するための赤色表示の本締未完了LED8Rで構成される報知部と、仮締付におけるモータ12の停止電流を変更するための停止電流設定用の第1可変抵抗器7aおよびモータ12の回転数を変更するためのモータ回転数設定用の第2可変抵抗器7bで構成される調整回路部と、モータ12の通電電流を検知するための検知抵抗器9aと、主電源スイッチ2と、トグル作動スイッチ11と、主電源スイッチ2のオン・オフを検知する分圧抵抗器9b、9cと、電圧降下用の抵抗器6a、6b、6c、6dにより構成している。   In FIG. 2, the motor drive control circuit of the present embodiment controls the brushless motor 12 by the AC 100 V power source 1 that is a drive power source, and includes a drive circuit unit 5 and a CPU that controls the drive circuit unit 5. A control circuit unit 10, a rectifier circuit composed of a rectifier 3 and a smoothing capacitor 4, a green display temporary fastening completion LED 8G for informing the completion of temporary fastening, and a red display for informing that the final fastening has not been completed. A notifying unit composed of the LED 8R not yet fully tightened, a first variable resistor 7a for setting a stop current for changing the stop current of the motor 12 in the temporary tightening, and a motor for changing the rotation speed of the motor 12 An adjustment circuit unit composed of a second variable resistor 7b for setting the number of revolutions, a detection resistor 9a for detecting an energization current of the motor 12, a main power switch 2, a toggle operation switch And Ji 11 constitute voltage dividing resistors 9b for detecting the on and off the main power switch 2, and 9c, resistor 6a for the voltage drop, 6b, 6c, by 6d.

駆動回路部5は、トランジスタからなるスイッチング素子5a、5b、5c、5d、5e、5fおよびスイッチング素子用ドライバ5A、5B,5Cを図示の如く接続したブラシレスモータ12を駆動するための公知の回路構成としている。ブラシレスモータ12には、マグネットロータの位置を検知するホール素子12d、12e、12fが所定間隔で配置され、制御回路10はこれらホール素子からの検知信号に基づいてスイッチング素子用ドライバ5A、5B,5Cを駆動して、スイッチング素子5a、5b、5c、5d、5e、5fをオン・オフ制御し、ブラシレスモータ12の巻線12a、12b、12cに選択的に通電することでブラシレスモータ12を回転制御する。   The drive circuit unit 5 is a known circuit configuration for driving the brushless motor 12 in which switching elements 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f made of transistors and switching element drivers 5A, 5B, and 5C are connected as illustrated. It is said. Hall elements 12d, 12e, and 12f that detect the position of the magnet rotor are arranged at predetermined intervals in the brushless motor 12, and the control circuit 10 switches the switching element drivers 5A, 5B, and 5C based on the detection signals from these hall elements. , The switching elements 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f are controlled to be turned on and off, and the brushless motor 12 is rotationally controlled by selectively energizing the windings 12a, 12b, and 12c of the brushless motor 12. To do.

本実施形態において、電源コード24と前記整流回路とを直結し、電源コード24を駆動電源1に接続すると制御回路部10が起動するようにしている。   In the present embodiment, the power supply cord 24 and the rectifier circuit are directly connected, and when the power supply cord 24 is connected to the drive power supply 1, the control circuit unit 10 is activated.

また、主電源スイッチ2は、前記整流回路と駆動回路部5と間に直列に接続されている。   The main power switch 2 is connected in series between the rectifier circuit and the drive circuit unit 5.

以下、制御回路部10の動作を図3に示すタイミングチャートを参照して説明する。   Hereinafter, the operation of the control circuit unit 10 will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

制御回路部10は、主電源スイッチ2のオンで分圧抵抗器9b、9cにより検知した閉信号が入力されると、駆動回路部5への駆動開始指示を行いモータ12を主電源スイッチ2のオンより若干遅れて開始させる。すなわち、主電源スイッチ2がオンした時点で駆動回路部5は制御回路部10により動作開始の指示を受けていないので、駆動回路部5には電流が流れずモータ12はまだ回転していない。そして、制御回路部10が分圧抵抗器9b、9cよりオン(閉)信号を受信後、駆動開始信号をスイッチング素子用ドライバ5A、5B,5Cに出力し、駆動回路部5に電流が流れてモータ12が回転する。したがって、主電源スイッチ2の接点が閉じた後に、モータ駆動電流が主電源スイッチ2に流れるので、主電源スイッチ2の接点にはアークが発生しない。   When the main power switch 2 is turned on and the close signal detected by the voltage dividing resistors 9b and 9c is input, the control circuit unit 10 instructs the drive circuit unit 5 to start driving and causes the motor 12 to be connected to the main power switch 2. Start slightly later than on. That is, when the main power switch 2 is turned on, the drive circuit unit 5 has not received an operation start instruction from the control circuit unit 10, so that no current flows through the drive circuit unit 5 and the motor 12 has not yet rotated. Then, after the control circuit unit 10 receives the on (closed) signal from the voltage dividing resistors 9b and 9c, the control circuit unit 10 outputs a drive start signal to the switching element drivers 5A, 5B, and 5C, and current flows through the drive circuit unit 5. The motor 12 rotates. Therefore, since the motor drive current flows to the main power switch 2 after the contact of the main power switch 2 is closed, no arc is generated at the contact of the main power switch 2.

ブラシレスモータ12によるねじの自動締付が開始され、ねじの締付によりモータ12の負荷抵抗が増して通電電流が大きくなり、通電電流が設定した仮締付完了状態に達したことを第1可変抵抗器7aで検知した検知電圧であると判断すると、第1タイマーT1を作動し、該第1タイマーT1が完了するとモータを自動停止させる。   The automatic tightening of the screw by the brushless motor 12 is started, the load resistance of the motor 12 is increased by the screw tightening, the energizing current is increased, and the first variable is that the energizing current has reached the set temporary tightening completion state. When it is determined that the detected voltage is detected by the resistor 7a, the first timer T1 is activated, and the motor is automatically stopped when the first timer T1 is completed.

制御回路部10は、モータ12の自動停止と共に、前記報知部の仮締付完了を報知する緑色表示の仮締付完了LED8Gを消灯状態から点滅状態とし、作業者に手作業による本締を促すようにしている。   When the motor 12 is automatically stopped, the control circuit unit 10 switches the green temporary fastening completion LED 8G for notifying the completion of the temporary fastening of the notification unit from the extinguished state to the blinking state, and prompts the operator to perform manual fastening manually. I am doing so.

作業者がトリガー25から指を離して主電源スイッチ2がオフし、手動で本締付を行い締付完了により前記トグル機構が作動すると、トグル作動スイッチ11がオンし、仮締付完了LED8Gの点滅が消えて連続点灯となる。これにより、当該ネジの締付が終了し、次のネジの締付を同様にして行う。なお、次のねじ締付作業のために主電源スイッチ2を再オンすると、LED8Gは消灯し初期状態に戻る。主電源スイッチ2をオフした時点でモータ12が既に駆動停止されているので、主電源スイッチ2の接点間にアークが発生することがない。このように、主電源スイッチ2をオン・オフした場合に接点間にアークが発生しないので、スイッチの寿命を延ばすことができ、またスイッチの容量を小さくすることができる。   When the operator removes his / her finger from the trigger 25 and the main power switch 2 is turned off and the main mechanism is manually tightened and the toggle mechanism is activated upon completion of tightening, the toggle operation switch 11 is turned on and the temporary tightening completion LED 8G is turned on. The blinking disappears and the light turns on continuously. As a result, the tightening of the screw is completed, and the next screw is similarly tightened. When the main power switch 2 is turned on again for the next screw tightening operation, the LED 8G goes out and returns to the initial state. Since the motor 12 has already been stopped when the main power switch 2 is turned off, no arc is generated between the contacts of the main power switch 2. In this way, when the main power switch 2 is turned on / off, no arc is generated between the contacts, so that the life of the switch can be extended and the capacity of the switch can be reduced.

一方、図3(b)に示すように、モータ自動停止(第1タイマーT1完了)から締付完了限界時間である第2タイマーT2が開始し、この第2タイマーT2内で本締が完了したか否かをチェックする。すなわち、第2タイマーT2内でトグル作動スイッチ11がオンしたか否かをチェックし、第2タイマーT2内でトグル作動スイッチ11がオンする正常時では、本締未完了LED8Rの消灯状態を維持する。また、第2タイマーT2内でトグル作動スイッチ11がオンしない、すなわち本締付を行っていない異常状時では、第2タイマーT2の終了後に本締付未完了LED8Rを連続的に点灯させて作業者に本締付が済んでいないことの注意を喚起する。そして、締付未完了LED8Rの連続点灯中の異常時に作業者が本締付を実行して本締付が完了すると、トグル作動スイッチ11がオンして締付未完了LED8Rの連続点灯を停止して消灯させ、異常解除状態となる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, the second timer T2, which is the tightening completion limit time, starts from the automatic motor stop (first timer T1 completion), and the final tightening is completed within the second timer T2. Check whether or not. That is, it is checked whether or not the toggle operation switch 11 is turned on in the second timer T2, and when the toggle operation switch 11 is turned on in the second timer T2, the final tightening incomplete LED 8R remains off. . Further, when the toggle operation switch 11 is not turned on in the second timer T2, that is, when an abnormality is not performed, the final fastening incomplete LED 8R is continuously turned on after the second timer T2 is finished. Alert the person that this tightening has not been completed. Then, when the operator performs the final tightening when the tightening incomplete LED 8R is continuously turned on and the final tightening is completed, the toggle operation switch 11 is turned on to stop the continuous lighting of the incomplete tightening LED 8R. Turns off and enters the error cancel state.

なお、制御回路部10は、停止目標電流を検知後第1タイマー時間T1の経過後にモータ12を自動停止させているが、第1タイマーを用いずに、モータ停止電圧(電流)を設定し、このモータ停止電圧(電流)までモータ12を駆動させるようにしても良い。   The control circuit unit 10 automatically stops the motor 12 after the first timer time T1 has elapsed after detecting the stop target current, but sets the motor stop voltage (current) without using the first timer, The motor 12 may be driven to this motor stop voltage (current).

本発明によるトルクレンチの実施形態を示す外観図で、(a)は平面図、(b)は一部破断正面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view which shows embodiment of the torque wrench by this invention, (a) is a top view, (b) is a partially broken front view. 図1に設けられている電動モータの駆動制御回路を示す図。The figure which shows the drive control circuit of the electric motor provided in FIG. 図2の動作を示すタイミングチャート。3 is a timing chart showing the operation of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 AC100V電源
2 主電源スイッチ
3 整流器
4 平滑コンデンサ
5 駆動回路部
5a〜5f スイッチング素子
5A〜5C スイッチング素子用ドライバ
6a〜6d 抵抗器
7a 第1可変抵抗器
7b 第2可変抵抗器
8G 仮締付完了LED
8R 本締未完了LED
9a 検知抵抗器
9b、9c 分圧抵抗器
10 制御回路部(CPU)
11 トグル作動スイッチ
12 ブラシレスモータ
12A 回転軸
12a〜12c ブラシレスモータの巻線
12d〜12f ホール素子
20 トルクレンチ
21 トルクレンチ本体
21a ハンドル部
22 ヘッド部
22a 角軸部 22b 本体部
23 電動駆動装置
24 電源コード
25 トリガー



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC100V power supply 2 Main power switch 3 Rectifier 4 Smoothing capacitor 5 Drive circuit part 5a-5f Switching element 5A-5C Switching element driver 6a-6d Resistor 7a 1st variable resistor 7b 2nd variable resistor 8G Temporary fastening completion LED
8R LED incomplete tightening
9a Detection resistor 9b, 9c Voltage dividing resistor 10 Control circuit part (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Toggle operation switch 12 Brushless motor 12A Rotating shaft 12a-12c Winding of brushless motor 12d-12f Hall element 20 Torque wrench 21 Torque wrench main body 21a Handle part 22 Head part 22a Square shaft part 22b Main body part 23 Electric drive device 24 Power cord 25 trigger



Claims (8)

  1. 手動操作されるトルクレンチ本体と、前記トルクレンチ本体に対して揺動可能に連結されると共にトグル機構を介して固定され、締結体と連結されるヘッド部と、該ヘッド部に設けた電動モータと、前記電動モータ駆動用の主電源スイッチと、により構成し、前記電動モータによる仮締め後、本締めにより前記トルクレンチ本体を介して前記締結体に加わる締付トルクが前記トグル機構に設定したトルク値に達すると、該トグル機構が作動して前記トルクレンチ本体と前記ヘッド部との固定状態が解除されると共にトグル作動スイッチをオンするトルクレンチであって、
    前記電動モータの駆動制御回路は、前記電動モータを駆動するための駆動回路部と、駆動電源との接続により給電され、前記駆動回路部を制御する制御回路部と、を有し、
    前記制御回路部は、前記電動モータの通電電流が仮締めトルク値に対応する停止目標電流に到達後さらに通電して該電動モータを停止すべく前記駆動回路部の駆動動作を停止させることを特徴とするトルクレンチ。
    A manually operated torque wrench main body, a head portion connected to the torque wrench main body so as to be swingable and fixed via a toggle mechanism, and connected to a fastening body, and an electric motor provided on the head portion And a main power switch for driving the electric motor, and after the temporary tightening by the electric motor, the tightening torque applied to the fastening body via the torque wrench body by the final tightening is set in the toggle mechanism. When the torque value is reached, the toggle mechanism is actuated to release the fixed state between the torque wrench body and the head part, and to turn on the toggle operation switch,
    The drive control circuit of the electric motor includes a drive circuit unit for driving the electric motor, and a control circuit unit that is fed with a connection to a drive power source and controls the drive circuit unit,
    The control circuit unit stops the drive operation of the drive circuit unit to stop the electric motor by further energizing after the energization current of the electric motor reaches the stop target current corresponding to the temporary tightening torque value. Torque wrench.
  2. 前記制御回路部は、前記停止目標電流に達したことを検出すると、第1タイマー時間経過後または該停止目標電流よりも大きな所定の電流値に到達後に仮締付完了として前記駆動回路部の駆動動作を停止させることを特徴とする。   When the control circuit unit detects that the stop target current has been reached, the drive circuit unit is driven as the completion of temporary tightening after the first timer time has elapsed or after reaching a predetermined current value larger than the stop target current. The operation is stopped.
  3. 仮締付完了を報知する第1報知手段を有し、前記制御回路部は前記仮締付完了後に該第1報知手段を報知動作させることを特徴とする請求項1または2に記載のトルクレンチ。   3. The torque wrench according to claim 1, further comprising a first notifying unit that notifies the completion of temporary fastening, wherein the control circuit unit causes the first notifying unit to perform a notification operation after completion of the temporary fastening. 4. .
  4. 本締め未完了を報知する第2報知手段を有し、前記制御回路部は前記仮締付完了後に第2タイマーを開始させ、該第2タイマーが終了する前に前記トグル作動スイッチがオンしない場合に該第2報知手段を報知動作させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のトルクレンチ。   A second informing means for informing that the final fastening has not been completed, wherein the control circuit section starts a second timer after the completion of the temporary fastening, and the toggle operation switch is not turned on before the second timer ends; The torque wrench according to any one of claims 1 to 3, wherein the second notifying means is informed.
  5. 前記電動モータはブラスレスモータであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のトルクレンチ。   The torque wrench according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric motor is a brassless motor.
  6. 前記制御回路部は、前記主電源スイッチがオンした後、前記駆動回路部にモータ駆動の開始を指示し、前記主電源スイッチのオフで前記電動モータへの通電を遮断することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のトルクレンチ。   The control circuit unit instructs the drive circuit unit to start motor driving after the main power switch is turned on, and cuts off the power supply to the electric motor when the main power switch is turned off. Item 6. The torque wrench according to any one of Items 1 to 5.
  7. 前記制御回路部は、前記停止目標電流を変更可能としたことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のトルクレンチ。   The torque wrench according to any one of claims 1 to 6, wherein the control circuit unit can change the target stop current.
  8. 前記制御回路部は、前記電動モータの回転数を変更可能としたことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のトルクレンチ。


    The torque wrench according to any one of claims 1 to 7, wherein the control circuit unit is capable of changing a rotation speed of the electric motor.


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