JP2010149251A - Impact type screwing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impact type screwing device that is made compact and light-weight by efficiently arranging circuit boards in a limited space. <P>SOLUTION: In the impact type screwing device including a motor 3, a rotation control circuit 7a controlling rotation of the motor 3, an impact unit 4 driven by the motor, an output shaft 5 mounted with a tip tool, and a housing to accommodate them, the housing includes a body part 6a accommodating the motor and the impact unit, a grip part 6b extending in generally vertical direction from the body part 6a to be grasped by a worker, and a circuit board accommodating part 6c arranged at the tip of the grip part 6b, and a plurality of the circuit boards are arranged in the circuit board accommodating part side by side in the vertical direction with respect to a split plane. Holding parts 21a-21c holding the circuit boards are formed on each side of the housing split. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータにより回転駆動され、打撃手段が発生する間欠的な打撃力を利用してねじ等の締結部材を締め付けるインパクト式ねじ締め装置に関する。   The present invention relates to an impact-type screw tightening device that is driven to rotate by a motor and tightens a fastening member such as a screw by using an intermittent striking force generated by a striking means.

ネジやボルト等の締め付けを行うインパクト式ねじ締め装置として、油圧を利用して打撃力を発生させるオイルパルスユニットを用いた装置が知られている。オイルパルスユニットを用いた工具は、金属同士の衝突がないため作動音が低いという特徴を有する。その装置の例として、例えば特許文献1があり、オイルパルスユニットを駆動する動力としてエアモータ又は直流モータが使用され、モータの出力軸がオイルパルスユニットに直結される。装置を作動させるためのトリガスイッチを引くと、モータが駆動される。そして規定の締め付けトルクで締め付けが行われたかを、トルク検出手段の出力を用いて外部に設けたコントロールボックス(外部接続装置)が検知し、規定の締め付け値に達したらモータの回転を停止する。   As an impact-type screw tightening device for tightening screws, bolts, etc., a device using an oil pulse unit that generates an impact force using hydraulic pressure is known. A tool using an oil pulse unit has a feature that operation noise is low because there is no collision between metals. As an example of such a device, there is, for example, Patent Document 1, an air motor or a DC motor is used as power for driving the oil pulse unit, and the output shaft of the motor is directly connected to the oil pulse unit. Pulling the trigger switch to activate the device drives the motor. Then, an external control box (external connection device) detects whether the tightening has been performed with a predetermined tightening torque, and stops the rotation of the motor when the predetermined tightening value is reached.

特開2007−30056号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-30056

近年、可搬型インパクト式ねじ締め装置の駆動源として、ブラシレス直流モータが使われるようになってきた。ブラシレス直流モータは、高精度な回転制御が可能、メンテナンスフリーで長寿命、ロスが少なく作業量がアップする、というメリットを有する。ブラシレス直流モータは、ブラシ(整流用刷子)の無い直流モータであり、巻線を固定子側に、永久磁石を回転子側に用い、インバータで駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することによりロータを回転させる。ブラシレス直流モータを用いた電動工具では、例えば、固定子巻線への通電をオン・オフさせるためのスイッチング素子と、スイッチング素子をオン・オフさせるための制御信号を発生させる制御回路を、ハウジング内に設けた回路基板上に搭載する必要がある。   In recent years, a brushless DC motor has been used as a drive source of a portable impact type screw fastening device. A brushless DC motor has the advantages of being able to control rotation with high accuracy, maintenance-free, long life, low loss, and increased workload. A brushless DC motor is a DC motor without a brush (rectifying brush), which uses a winding on the stator side and a permanent magnet on the rotor side, and sequentially energizes a predetermined coil with power driven by an inverter. To rotate the rotor. In an electric tool using a brushless DC motor, for example, a switching element for turning on and off energization of a stator winding and a control circuit for generating a control signal for turning on and off the switching element are provided in the housing. Must be mounted on a circuit board provided in

一方、特許文献1のようにトルク検出手段の出力を外部に設けたコントロールボックスに送出する方法では、検出器からの微弱な出力信号をケーブルを介して送出することから、減衰したりノイズに曝されること等から、配設できるケーブルの長さに限界があり、例えば3m程度が限界である。そのため、このケーブルの長さ制限を無くするために、インパクト式ねじ締め装置の内部において、トルク検出手段の出力を処理して、検出結果を外部装置に送出したいという要望がでてきた。   On the other hand, in the method of sending the output of the torque detection means to a control box provided outside as in Patent Document 1, a weak output signal from the detector is sent via a cable, so that it is attenuated or exposed to noise. For this reason, there is a limit to the length of the cable that can be provided, for example, about 3 m is the limit. Therefore, in order to eliminate the cable length limitation, there has been a demand for processing the output of the torque detecting means inside the impact type screw fastening device and sending the detection result to an external device.

このような要望を、ブラシレス直流モータを用いたインパクト式ねじ締め装置で実現しようとすると、トルク検出手段からの出力を処理する回路に加えて、モータの回転を制御する回転制御回路を搭載する回路基板を、どこにどのようにして配置するかが問題になる。   In order to realize such a demand with an impact screw tightening device using a brushless DC motor, in addition to a circuit for processing the output from the torque detection means, a circuit equipped with a rotation control circuit for controlling the rotation of the motor The problem is where and how the substrate is placed.

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、限られたスペースに効率よく回路基板を配置し、小型、軽量化を図ったインパクト式ねじ締め装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an impact-type screw fastening device in which a circuit board is efficiently arranged in a limited space, and is reduced in size and weight.

本発明の別の目的は、トルク検出手段からの出力信号を装置内で変換して外部装置に伝送することにより、外部装置までの伝送距離の制約を少なくしたインパクト式ねじ締め装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an impact type screw tightening device that reduces the restriction on the transmission distance to the external device by converting the output signal from the torque detection means within the device and transmitting it to the external device. It is in.

本発明のさらに別の目的は、締め付けトルクの検出を行い、規定どおりの締め付けが行われたかを工具本体内で判定できるインパクト式ねじ締め装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an impact-type screw tightening device that detects a tightening torque and can determine in a tool body whether tightening has been performed as specified.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。   Of the inventions disclosed in the present application, typical features will be described as follows.

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転を制御する回転制御回路と、モータによって駆動されるインパクトユニットと、インパクトユニットのシャフトに連結され先端工具が装着される出力軸と、これらを収容するハウジングを有するインパクト式ねじ締め装置において、ハウジングは、モータとインパクトユニットを収容する胴体部と、胴体部から略鉛直方向に延在して作業者が把持するためのグリップ部と、グリップ部の先端に設けられる回路基板収納部を有し、胴体部とグリップ部と回路基板収納部を通る面で分割可能に構成し、回路基板収納部の分割面と鉛直方向に複数の回路基板を並べて配置するように構成した。また、分割されたハウジングのそれぞれの側に、回路基板を保持する保持部を設けた。
さらに、
According to one aspect of the present invention, a motor, a rotation control circuit for controlling the rotation of the motor, an impact unit driven by the motor, an output shaft connected to the shaft of the impact unit and mounted with a tip tool, In the impact-type screw tightening device having a housing that accommodates these, the housing includes a body portion that houses the motor and the impact unit, a grip portion that extends from the body portion in a substantially vertical direction and is gripped by an operator, It has a circuit board storage part provided at the tip of the grip part, and is configured to be separable on a surface passing through the body part, the grip part, and the circuit board storage part, and a plurality of circuit boards in the vertical direction with respect to the division surface of the circuit board storage part Are arranged side by side. In addition, a holding portion for holding the circuit board is provided on each side of the divided housing.
further,

本発明の他の特徴によれば、出力軸における締付トルクの発生を検知するトルク検出手段を設け、トルク検出手段の検出信号を検波する検波回路と回転制御回路を、回路基板収納部内の別の回路基板上に搭載した。さらに、検波回路によって検波された信号を用いて締付トルク値を算出し、締付トルク値を用いてモータの回転の制御をするマイコンを設け、マイコンを検波回路とは別の回路基板上に搭載するように構成した。回転制御回路は、回路基板収納部内のグリップ部に近い側の回路基板に配置され、検波回路は、回転制御回路に対してグリップ部と反対側の回路基板に配置すると好ましい。   According to another feature of the present invention, there is provided torque detecting means for detecting the occurrence of tightening torque in the output shaft, and the detection circuit for detecting the detection signal of the torque detecting means and the rotation control circuit are provided separately in the circuit board housing portion. Mounted on the circuit board. Furthermore, a tightening torque value is calculated using a signal detected by the detection circuit, and a microcomputer for controlling the rotation of the motor using the tightening torque value is provided, and the microcomputer is provided on a circuit board different from the detection circuit. It was configured to be installed. The rotation control circuit is preferably arranged on a circuit board on the side close to the grip part in the circuit board housing part, and the detection circuit is preferably arranged on the circuit board opposite to the grip part with respect to the rotation control circuit.

本発明のさらに他の特徴によれば、通信路を介して外部装置に送受信する送受信回路を設け、送受信回路を介して算出された締め付けトルク値を外部装置に送信するように構成した。回路基板収納部内には、グリップ部に近い側から、回転制御回路を搭載する回路基板、検波回路を搭載する回路基板、送受信回路を搭載する回路基板を、分割された面と略鉛直になるように並列に配置した。   According to still another feature of the present invention, a transmission / reception circuit for transmitting / receiving data to / from an external device via a communication path is provided, and a tightening torque value calculated via the transmission / reception circuit is transmitted to the external device. In the circuit board housing part, from the side close to the grip part, the circuit board on which the rotation control circuit is mounted, the circuit board on which the detection circuit is mounted, and the circuit board on which the transmission / reception circuit is mounted are substantially perpendicular to the divided plane. Placed in parallel.

請求項1の発明によれば、ハウジングは胴体部とグリップ部と回路基板収納部を通る面で分割可能に構成し、回路基板収納部の分割面と鉛直方向に複数の回路基板を並べて配置するので、回路基板収納部内の限られたスペースに効率的に複数の回路基板を配置することができる。また、重心位置の最適化を図ることができ、作業者にとって使いやすいねじ締め装置を実現できる。   According to the first aspect of the present invention, the housing is configured to be separable on a surface passing through the body portion, the grip portion, and the circuit board housing portion, and a plurality of circuit boards are arranged side by side in the vertical direction with respect to the dividing surface of the circuit board housing portion. Therefore, a plurality of circuit boards can be efficiently arranged in a limited space in the circuit board housing portion. Further, the position of the center of gravity can be optimized, and a screw tightening device that is easy for the operator to use can be realized.

請求項2の発明によれば、分割されたハウジングのそれぞれの側に、回路基板を保持する保持部を設けたので、組立の際に片側のハウジングの内面が上になるように作業台に置いて、複数の回路基板を片側のハウジングの保持部に差し込み、もう一方のハウジングを重ね合わせるだけで他方のハウジングの保持部で回路基板を固定できるので、回路基板部の組立性が良好になる。   According to the invention of claim 2, since the holding portion for holding the circuit board is provided on each side of the divided housing, it is placed on the work table so that the inner surface of the housing on one side faces upward during assembly. Thus, the circuit board can be fixed by the holding part of the other housing simply by inserting the plurality of circuit boards into the holding part of the housing on one side and overlapping the other housing, so that the assembly of the circuit board part is improved.

請求項3の発明によれば、出力軸における締付トルクの発生を検知するトルク検出手段を設け、トルク検出手段の検出信号を検波する検波回路と回転制御回路を、回路基板収納部内の別の回路基板上に搭載したので、トルク検出手段の検出信号を検波する検波回路を他の回路基板と一緒にすると発生するノイズの問題を回避できるので、ノイズに影響を受けずに高精度なトルク検出を実現できる。   According to the invention of claim 3, the torque detection means for detecting the generation of the tightening torque in the output shaft is provided, and the detection circuit for detecting the detection signal of the torque detection means and the rotation control circuit are provided in the circuit board housing portion. Since it is mounted on the circuit board, it can avoid the problem of noise that occurs when the detection circuit that detects the detection signal of the torque detection means is combined with other circuit boards, so it is highly accurate torque detection without being affected by noise Can be realized.

請求項4の発明によれば、検波回路によって検波された信号を用いて締付トルク値を算出し、締付トルク値を用いてモータの回転の制御をするマイコンを設け、マイコンは、検波回路とは別の回路基板上に搭載されるので、ノイズの影響で検波回路による検波を妨害することなく、ねじ締め装置の内部で締付トルク値を算出することができる。   According to the invention of claim 4, there is provided a microcomputer for calculating the tightening torque value using the signal detected by the detection circuit and controlling the rotation of the motor using the tightening torque value. Therefore, the tightening torque value can be calculated inside the screw tightening device without disturbing the detection by the detection circuit due to the influence of noise.

請求項5の発明によれば、回転制御回路は、回路基板収納部内のグリップ部に近い側の回路基板に配置され、検波回路は、回転制御回路に対してグリップ部と反対側の回路基板に配置されるので、回転制御回路からモータへの配線と、検波回路から外部装置への配線が最短距離で配線でき、お互いがクロスしないのでノイズ的にも良好な配置構造を実現できる。   According to the invention of claim 5, the rotation control circuit is disposed on the circuit board on the side close to the grip part in the circuit board housing part, and the detection circuit is provided on the circuit board on the side opposite to the grip part with respect to the rotation control circuit. Since they are arranged, the wiring from the rotation control circuit to the motor and the wiring from the detection circuit to the external device can be wired at the shortest distance, and since they do not cross each other, it is possible to realize a favorable arrangement structure in terms of noise.

請求項6の発明によれば、通信路を介して外部装置に送受信する送受信回路を設け、送受信回路を介して算出された締め付けトルク値を外部装置に送信するので、締め付けトルク値を通信路に発するため、通信路の長さの制限が緩やかであり、トルク検出手段からの出力をそのまま外部装置に送出する方式に比べて、きわめて長い通信路を実現できる。   According to the sixth aspect of the present invention, the transmission / reception circuit for transmitting / receiving to / from the external device via the communication path is provided, and the tightening torque value calculated via the transmission / reception circuit is transmitted to the external device. Therefore, the restriction on the length of the communication path is moderate, and an extremely long communication path can be realized as compared with the system in which the output from the torque detection means is sent to the external device as it is.

請求項7の発明によれば、回路基板収納部内のグリップ部に近い側から、回転制御回路を搭載する回路基板、検波回路を搭載する回路基板、送受信回路を搭載する回路基板を並行に配置したので、回路基板収納部内の限られたスペースに効率的に複数の回路基板を配置することができる。   According to the invention of claim 7, the circuit board on which the rotation control circuit is mounted, the circuit board on which the detection circuit is mounted, and the circuit board on which the transmission / reception circuit is mounted are arranged in parallel from the side close to the grip portion in the circuit board housing portion. Therefore, a plurality of circuit boards can be efficiently arranged in a limited space in the circuit board housing portion.

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。尚、本明細書の説明においてインパクト式ねじ締め装置1の上下及び前後の方向は、図1中に示した方向として説明する。図1は本発明の実施形態に係るインパクト式ねじ締め装置1及びそれに接続される電源ボックス30、外部接続装置40の全体を示す図であり、インパクト式ねじ締め装置1については断面図を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present specification, the vertical direction and the front-rear direction of the impact type screw fastening device 1 will be described as the directions shown in FIG. FIG. 1 is a diagram showing the entirety of an impact-type screw fastening device 1 according to an embodiment of the present invention, a power supply box 30 connected thereto, and an external connection device 40. The impact-type screw fastening device 1 is a cross-sectional view.

インパクト式ねじ締め装置1は、電源ボックス30からケーブル2により供給される電力を利用してモータ3を駆動し、モータ3によってオイルパルスユニット4を駆動し、オイルパルスユニット4に連結された出力軸5に回転力と打撃力を与えることによって六角ソケット等の図示しない先端工具に回転打撃力を連続的又は間欠的に伝達してナット締めやボルト締め等の作業を行う。   The impact type screw tightening device 1 drives a motor 3 using electric power supplied from a power supply box 30 by a cable 2, drives an oil pulse unit 4 by the motor 3, and an output shaft connected to the oil pulse unit 4. By applying a rotational force and a striking force to 5, the rotational striking force is transmitted continuously or intermittently to a tip tool (not shown) such as a hexagon socket to perform operations such as nut tightening and bolt tightening.

ケーブル2により供給される電源は、例えば、直流140Vであり、この直流電源は、工具本体の外部に設けられた電源ボックス30内において、例えばAC100V等の商用電源29から生成される。電源ボックス30内においては、さらに制御系電源のために絶縁された直流12V電源が商用電源29から生成されケーブル2を介してインパクト式ねじ締め装置1に供給される。ケーブル2は、図示していないが内部に直流140V用の電源コードと、直流12V用の電源コードを含んで構成され、ケーブル2とインパクト式ねじ締め装置1及び/又は電源ボックス30は、図示しないコネクタを用いて脱着可能に構成しても良いし、脱着不能に構成しても良い。   The power supplied by the cable 2 is, for example, DC 140V, and this DC power is generated from a commercial power supply 29 such as AC 100V in a power supply box 30 provided outside the tool body. In the power supply box 30, a DC 12 V power supply that is further insulated for the control system power supply is generated from the commercial power supply 29 and supplied to the impact screw fastening device 1 via the cable 2. Although not shown, the cable 2 includes a power cord for DC 140V and a power cord for DC 12V, and the cable 2, the impact type screw fastening device 1 and / or the power box 30 are not shown. It may be configured to be detachable using a connector, or may be configured to be detachable.

モータ3は、内周側に永久磁石を有する回転子3bを有し、外周側に鉄心に巻かれた巻線を有する固定子3aとからなるブラシレス直流モータであって、2つのベアリング10a、10bによってその回転軸20が固定され、ハウジングの筒状の胴体部6a内に収容される。ハウジングは、胴体部6aとグリップ部6bと回路基板収納部6cの3つの部分で構成され、絶縁体たるプラスチック等により一体的に製造される。また、ハウジングは、胴体部6aの長手方向軸線とグリップ部6bの長手方向軸線を含む面、即ち図1の断面部分で左右に分割可能であり、分割可能なハウジングは図示しない複数のネジによって固定される。モータ3の後方側には、モータ3を駆動するための駆動回路用基板7bが配設され、この回路基板上にはFETなどの半導体素子により構成されるインバータ回路及び回転子3bの回転位置を検出するための回転位置検出素子42が搭載される。回転位置検出素子42としては、例えば、ホール素子、ホールICを用いることができる。ハウジングの胴体部6a内部の最後端には、モータ3及びオイルパルスユニット4を冷却するための冷却ファン17が設けられる。   The motor 3 is a brushless DC motor including a rotor 3b having a permanent magnet on the inner peripheral side and a stator 3a having a winding wound around an iron core on the outer peripheral side, and includes two bearings 10a and 10b. Thus, the rotary shaft 20 is fixed and accommodated in the cylindrical body 6a of the housing. The housing is composed of three parts, a body part 6a, a grip part 6b, and a circuit board housing part 6c, and is integrally manufactured from plastic or the like as an insulator. Further, the housing can be divided into left and right on the plane including the longitudinal axis of the body portion 6a and the longitudinal axis of the grip portion 6b, that is, the cross-sectional portion of FIG. Is done. A drive circuit board 7b for driving the motor 3 is disposed on the rear side of the motor 3, and an inverter circuit composed of a semiconductor element such as an FET and the rotation position of the rotor 3b are arranged on the circuit board. A rotational position detecting element 42 for detecting is mounted. As the rotational position detection element 42, for example, a Hall element or a Hall IC can be used. A cooling fan 17 for cooling the motor 3 and the oil pulse unit 4 is provided at the rearmost end inside the body portion 6a of the housing.

ハウジングの胴体部6aから略直角に下方向に延びるグリップ部6bの取り付け部付近にはトリガスイッチ14aが配設され、その直下に設けられるスイッチ回路基板14bによりトリガスイッチ14aを引いた量に比例する信号が、モータ制御用基板7aに伝達される。グリップ部6bの下側の回路基板収納部6cの内部には、モータ制御用基板7a、センサ用基板8、通信用基板9の3つの回路基板が、ハウジングの分割面と略鉛直になる方向に並列に配置される。ハウジングの回路基板収納部6cの内壁には、回路基板を保持する部分となるガイド溝21a、21b、21cが形成される。これらガイド溝21a、21b、21cは、分割可能な他方のハウジング側にも同様に形成され、組立の際に片側のハウジングの内面が上になるように作業台に置いて、3つの回路基板をハウジングのガイド溝21a、21b、21cに差し込み、もう一方のハウジングのガイド溝に3つの回路基板が嵌め込まれるように他方のハウジングを重ね合わせるだけで3つの回路基板を簡単に固定できる。   A trigger switch 14a is disposed in the vicinity of the attachment portion of the grip portion 6b extending downward at a substantially right angle from the body portion 6a of the housing, and is proportional to the amount of the trigger switch 14a pulled by the switch circuit board 14b provided immediately below the trigger switch 14a. The signal is transmitted to the motor control board 7a. Inside the circuit board housing part 6c on the lower side of the grip part 6b, the three circuit boards of the motor control board 7a, the sensor board 8 and the communication board 9 are arranged in a direction substantially perpendicular to the dividing surface of the housing. Arranged in parallel. Guide grooves 21a, 21b, and 21c serving as portions for holding the circuit board are formed on the inner wall of the circuit board housing portion 6c of the housing. These guide grooves 21a, 21b, and 21c are similarly formed on the other side of the housing that can be divided. When assembling, the guide grooves 21a, 21b, and 21c are placed on the work table so that the inner surface of the housing on one side faces up. The three circuit boards can be easily fixed simply by inserting them into the guide grooves 21a, 21b, 21c of the housing and overlaying the other housing so that the three circuit boards are fitted into the guide grooves of the other housing.

通信用基板9には、複数の発光ダイオード(LED)18が設けられ、発光ダイオード18の光は図示しないハウジングの透過窓を透過して又は貫通孔を通して外部から識別できるように配置される。発光ダイオード18は、正常締め付けが完了してモータ3が停止した場合に点灯させたり、締め付け異常と判断された場合にアラームとしての点滅をさせたり、通信異常の発生の場合に点灯させたりする。   The communication board 9 is provided with a plurality of light emitting diodes (LEDs) 18, and the light from the light emitting diodes 18 is arranged so that it can be identified from the outside through a transmission window of a housing (not shown) or through a through hole. The light emitting diode 18 is turned on when the normal tightening is completed and the motor 3 is stopped, flashed as an alarm when it is determined that the tightening is abnormal, or turned on when a communication abnormality occurs.

ハウジングの胴体部6a内に内蔵されたオイルパルスユニット4は、公知のものを用いることができ、主に、モータ3と同期して回転する駆動部分と、先端工具が取り付けられる出力軸5と同期して回転する出力部分の2つの部分により構成される。モータ3と同期して回転する駆動部分は、モータ3の回転軸20に直結されるライナプレート23と、その外周側で前方に延びるように固定される外径が略円柱形のライナ22を含む。出力軸5と同期して回転する出力部分は、メインシャフト24と、メインシャフト24の外周側に180度隔てて形成された溝にバネを介して取付けられるブレード(図示せず)を含んで構成される。メインシャフト24は一体成型されたライナ22に貫通されて、ライナ22とライナプレート23により形成される閉空間内で回転できるように保持され、この閉空間内には、トルクを発生するためのオイル(作動油)が充填される。   As the oil pulse unit 4 built in the body 6a of the housing, a known unit can be used. The oil pulse unit 4 is mainly synchronized with the drive portion that rotates in synchronization with the motor 3 and the output shaft 5 to which the tip tool is attached. Thus, the output part is composed of two parts that rotate. The drive portion that rotates in synchronization with the motor 3 includes a liner plate 23 that is directly connected to the rotary shaft 20 of the motor 3 and a liner 22 that has a substantially cylindrical outer diameter that is fixed so as to extend forward on the outer peripheral side thereof. . The output portion that rotates in synchronization with the output shaft 5 includes a main shaft 24 and a blade (not shown) that is attached to a groove formed 180 degrees apart on the outer peripheral side of the main shaft 24 via a spring. Is done. The main shaft 24 is penetrated by the integrally molded liner 22 and is held so as to be able to rotate in a closed space formed by the liner 22 and the liner plate 23, and oil for generating torque is generated in the closed space. (Hydraulic oil) is filled.

トリガスイッチ14aが引かれてモータ3が起動されると、モータ3の回転力はオイルパルスユニット4に伝達される。オイルパルスユニット4の内部にはオイルが充填されていて、出力軸5に負荷のかかっていないとき、又は、負荷が小さい際には、オイルの抵抗のみで出力軸5はモータ3の回転にほぼ同期して回転する。出力軸5に強い負荷がかかると出力軸5及びメインシャフト24の回転が止まり、オイルパルスユニット4の外周側のライナ22のみが回転を続け、1回転に1箇所あるオイルを密閉する位置にてオイルの圧力が急激に上昇して衝撃パルスを発生し、尖塔状の強いトルクによりメインシャフト24を回転させ、出力軸5に大きな締付トルクが伝達される。以後、同様の打撃動作が数回繰り返され、締結対象が設定トルクで締め付けられる。出力軸5は、後方側端部がベアリング10cにより保持され、前方がメタル16によりケース15に保持される。   When the trigger switch 14 a is pulled to start the motor 3, the rotational force of the motor 3 is transmitted to the oil pulse unit 4. When the oil pulse unit 4 is filled with oil and no load is applied to the output shaft 5 or when the load is small, the output shaft 5 is nearly rotated by the motor 3 only by the resistance of the oil. Rotate synchronously. When a strong load is applied to the output shaft 5, the rotation of the output shaft 5 and the main shaft 24 stops, and only the liner 22 on the outer peripheral side of the oil pulse unit 4 continues to rotate. The oil pressure rapidly rises to generate a shock pulse, and the main shaft 24 is rotated by a strong spire-like torque, and a large tightening torque is transmitted to the output shaft 5. Thereafter, the same striking operation is repeated several times, and the fastening target is tightened with the set torque. The output shaft 5 is held at the rear end by the bearing 10 c and the front is held by the case 15 by the metal 16.

ベアリング10cの前方側では、出力軸5の径が細くなっており、その細くなった部分に、トルク検出センサである歪ゲージ12が取り付けられる。歪ゲージ12が取り付けられる箇所の前方側においては、出力軸15の径は太くなっており、その箇所に歪ゲージ12へ電圧を供給する入力用トランス11aと、歪ゲージ12からの出力を伝達する出力用トランス11bが設けられる。入力用トランス11aと出力用トランス11bは、それぞれ内周側と外周側に配置されるコイルを含んで構成される。内周側のコイルは出力軸5に固定され、外周側のコイルはケース15に固定される。入力用トランス11aと出力用トランス11bへの入出力電圧は、コネクタ11cを介してセンサ用基板8に伝達される。出力軸5に取り付けられる上述した各部分は、円筒形のケース15に組み込まれ、ケース15はハウジングの胴体部6aの前方側に取り付けられる。また、ケース15の下部には、接続用の配線等をカバーするための配線カバー19が設けられる。   The diameter of the output shaft 5 is thin on the front side of the bearing 10c, and a strain gauge 12 as a torque detection sensor is attached to the thinned portion. On the front side of the location where the strain gauge 12 is attached, the diameter of the output shaft 15 is thick, and the input transformer 11a for supplying voltage to the strain gauge 12 at that location and the output from the strain gauge 12 are transmitted. An output transformer 11b is provided. The input transformer 11a and the output transformer 11b include coils disposed on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively. The inner peripheral side coil is fixed to the output shaft 5, and the outer peripheral side coil is fixed to the case 15. Input / output voltages to the input transformer 11a and the output transformer 11b are transmitted to the sensor substrate 8 via the connector 11c. Each part mentioned above attached to the output shaft 5 is integrated in the cylindrical case 15, and the case 15 is attached to the front side of the trunk | drum 6a of a housing. In addition, a wiring cover 19 for covering connection wiring and the like is provided at the lower portion of the case 15.

次に図2を用いて回転位置検出センサとトルク検出センサの取り付け構造を説明する。図2は、図1のA−A部の断面図である。配線カバー19は、トルク検出センサ用の配線(図示せず)が通過する空間を形成するためのカバーである。ここで、図2にて理解できるように、円柱形の出力軸5において、歪ゲージ12が取り付けられる位置だけが、その径が細くなっていて、断面が略四角形になっている。そして断面の外周に位置する4つの平面それぞれに歪ゲージ12を設けた。これによりトルクの検出精度を向上させることができる。   Next, the mounting structure of the rotational position detection sensor and the torque detection sensor will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. The wiring cover 19 is a cover for forming a space through which a wiring (not shown) for the torque detection sensor passes. Here, as can be understood from FIG. 2, only the position where the strain gauge 12 is attached to the cylindrical output shaft 5 has a small diameter and a substantially square cross section. And the strain gauge 12 was provided in each of the four planes located in the outer periphery of a cross section. Thereby, the detection accuracy of torque can be improved.

次に、前記モータ3の駆動制御系の構成と作用を図3に基づいて説明する。図3はモータ3の駆動制御系の回路構成を示すブロック図である。本実施形態では、モータ3は3相のブラシレス直流モータで構成される。このブラシレス直流モータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組のN極とS極を含む永久磁石(マグネット)を含んで構成される回転子(ロータ)3bと、スター結線された3相の固定子巻線U、V、Wからなる固定子3a(ステータ)と、回転子3bの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度60°毎に配置された3つの回転位置検出素子42を有する。これら回転位置検出素子42からの位置検出信号に基づいて固定子巻線U、V、Wへの通電方向と時間が制御され、モータ3が回転する。   Next, the configuration and operation of the drive control system of the motor 3 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the drive control system of the motor 3. In the present embodiment, the motor 3 is a three-phase brushless DC motor. This brushless DC motor is a so-called inner rotor type, and includes a rotor (rotor) 3b including a plurality of sets of permanent magnets (magnets) including N and S poles, and a star-connected three-phase motor. In order to detect the rotational position of the stator 3a (stator) composed of the stator windings U, V, and W and the rotor 3b, three rotations arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, for example, at an angle of 60 ° A position detection element 42 is provided. Based on the position detection signals from these rotational position detection elements 42, the energization direction and time to the stator windings U, V, W are controlled, and the motor 3 rotates.

駆動回路用基板7b上には、3相ブリッジ形式に接続されたFET(Field effect transistor)等の6個のスイッチング素子Q1〜Q6からなるインバータ回路を含んで構成される。ブリッジ接続された6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ゲートは、回転制御回路51に接続され、6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ドレイン又は各ソースは、スター結線された固定子巻線U、V、Wに接続される。これによって、6個のスイッチング素子Q1〜Q6は、回転制御回路51から入力されたスイッチング素子駆動信号(H1〜H6の駆動信号)によってスイッチング動作を行い、インバータ回路に印加される140V直流を3相(U相、V相及びW相)電圧Vu、Vv、Vwとして固定子巻線U、V、Wに電力を供給する。   The drive circuit substrate 7b is configured to include an inverter circuit including six switching elements Q1 to Q6 such as FETs (Field Effect Transistors) connected in a three-phase bridge form. The gates of the six switching elements Q1 to Q6 that are bridge-connected are connected to the rotation control circuit 51, and the drains or sources of the six switching elements Q1 to Q6 are star-connected stator windings U. , V, W. As a result, the six switching elements Q1 to Q6 perform a switching operation according to the switching element drive signals (drive signals H1 to H6) input from the rotation control circuit 51, and the 140V DC applied to the inverter circuit is three-phased. (U phase, V phase and W phase) Electric power is supplied to the stator windings U, V and W as voltages Vu, Vv and Vw.

6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号(3相信号)のうち、3個の負電源側スイッチング素子Q4、Q5、Q6をパルス幅変調信号(PWM信号)H4、H5、H6として供給し、トリガスイッチ14aの操作量(ストローク)を印加電圧設定回路49で検出し、この操作量に基づいた設定信号をモータ制御用の第1のマイコン50に出力する。マイコン50は、PWM(Pulse Width Modulation)信号のパルス幅(デューティ比)を変化させることによってモータ3への電力供給量を調整し、モータ3の起動/停止と回転速度を制御する。   Of the switching element drive signals (three-phase signals) for driving the gates of the six switching elements Q1 to Q6, the three negative power supply side switching elements Q4, Q5, Q6 are converted into pulse width modulation signals (PWM signals) H4, The operation amount (stroke) of the trigger switch 14a is detected by the applied voltage setting circuit 49, and a setting signal based on the operation amount is output to the first microcomputer 50 for motor control. The microcomputer 50 adjusts the amount of power supplied to the motor 3 by changing the pulse width (duty ratio) of a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and controls the start / stop of the motor 3 and the rotation speed.

ここで、PWM信号は、インバータ回路の正電源側スイッチング素子Q1〜Q3又は負電源側スイッチング素子Q4〜Q6の何れか一方に供給され、スイッチング素子Q1〜Q3又はスイッチング素子Q4〜Q6を高速スイッチングさせることによって結果的に140V直流を各固定子巻線U、V、Wに供給する電力を制御する。尚、本実施の形態では、負電源側スイッチング素子Q4〜Q6にPWM信号が供給されるため、このPWM信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線U、V、Wに供給する電力を調整してモータ3の回転速度を制御することができる。   Here, the PWM signal is supplied to any one of the positive power supply side switching elements Q1 to Q3 or the negative power supply side switching elements Q4 to Q6 of the inverter circuit, and the switching elements Q1 to Q3 or the switching elements Q4 to Q6 are switched at high speed. As a result, the power supplied to each stator winding U, V, W is controlled by 140V DC. In this embodiment, since the PWM signal is supplied to the negative power supply side switching elements Q4 to Q6, the electric power supplied to the stator windings U, V, W by controlling the pulse width of the PWM signal. Can be adjusted to control the rotation speed of the motor 3.

マイコン50は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置(CPU)、処理プログラムや制御データを記憶するためのROM、データを一時記憶するためのRAM、時計機能をもつタイマ等を含んで構成される。尚、詳細は後述するが、図3で示す回路には、絶縁されていない140V直流が直接又は降圧されて供給される。   Although not shown, the microcomputer 50 has a central processing unit (CPU) for outputting a drive signal based on the processing program and data, a ROM for storing the processing program and control data, and a temporary storage for data. It includes a RAM, a timer having a clock function, and the like. Although details will be described later, 140 V direct current that is not insulated is supplied directly or after being stepped down to the circuit shown in FIG.

次に図4を用いて、本発明の実施形態に係るインパクト式ねじ締め装置1の回路の全体構成を説明する。本実施形態によるインパクト式ねじ締め装置1においては、モータ3及びモータ制御回路の電源となるモータ系電源と、その他の制御機器への制御用電源の2系統に分け、モータ系電源を非絶縁電源で、制御系電源を絶縁された電源で駆動される。   Next, the overall configuration of the circuit of the impact type screw fastening device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the impact type screw tightening device 1 according to the present embodiment, the motor system power source is divided into two systems, that is, a motor system power source serving as a power source for the motor 3 and the motor control circuit, and a control power source for other control devices. Thus, the control system power supply is driven by an insulated power supply.

インパクト式ねじ締め装置の内部に組み込まれる全体回路1Aには、外部に設けられる電源ボックス30からケーブル2を介して2つの直流が供給される。一つはAC電源29に対して絶縁されていない140V直流と、AC電源29に対して絶縁されている12V直流である。140V直流は、電源ボックス30内の全波整流平滑回路31により生成される。全波整流平滑回路31は、例えば、整流素子4個をブリッジ状に接続した整流回路とコンデンサによる平滑回路を組み合わせたもので、本実施形態ではトランスを利用しないので、AC電源29に対して非絶縁の状態にある。12V直流は、電源ボックス30内に配置されるAC/DCコンバータ32により生成され、本実施形態ではAC/DCコンバータ32は、その出力が絶縁された公知の機器を用いる。   Two direct currents are supplied from the power supply box 30 provided outside to the entire circuit 1 </ b> A incorporated in the impact-type screw fastening device via the cable 2. One is a 140 V DC that is not insulated from the AC power supply 29 and a 12 V DC that is insulated from the AC power supply 29. The 140 V direct current is generated by the full-wave rectifying / smoothing circuit 31 in the power supply box 30. The full-wave rectifying / smoothing circuit 31 is, for example, a combination of a rectifying circuit in which four rectifying elements are connected in a bridge shape and a smoothing circuit using a capacitor. In this embodiment, a transformer is not used. Insulated state. The 12V direct current is generated by an AC / DC converter 32 arranged in the power supply box 30. In this embodiment, the AC / DC converter 32 uses a known device whose output is insulated.

回路1A内において、140V直流はモータ3の駆動回路用基板7bに供給される。駆動回路用基板7bに搭載されたインバータ回路により、所定のモータ3の固定子巻線に駆動電源が供給される。140V直流はさらに、18V定電圧回路53にも供給される。18V定電圧回路53は絶縁されておらず、直流140Vの電源から18Vの直流電圧を作成するもので、公知のチョッパー回路で構成しても良いし、ツエナーダイオードとトランジスタを組み合わせた公知の定電圧回路で構成しても良い。次に、18V定電圧回路53から出力された非絶縁18V直流は、第2の定電圧回路52に入力され、第2の定電圧回路52によって、マイコン50が動作するための動作電圧Vcc、例えば5V直流と3.3V直流が生成される。図4から明らかなように、モータ3及びモータ制御用の回路はすべて非絶縁の直流140Vを利用して駆動される。   In the circuit 1A, 140V direct current is supplied to the drive circuit board 7b of the motor 3. Drive power is supplied to a stator winding of a predetermined motor 3 by an inverter circuit mounted on the drive circuit board 7b. The 140V direct current is also supplied to the 18V constant voltage circuit 53. The 18V constant voltage circuit 53 is not insulated and generates a DC voltage of 18V from a DC power supply of 140V, and may be constituted by a known chopper circuit or a known constant voltage combining a Zener diode and a transistor. You may comprise with a circuit. Next, the non-insulated 18V direct current output from the 18V constant voltage circuit 53 is input to the second constant voltage circuit 52, and the second constant voltage circuit 52 operates the operation voltage Vcc for operating the microcomputer 50, for example, 5V DC and 3.3V DC are generated. As is apparent from FIG. 4, the motor 3 and the motor control circuit are all driven using a non-insulated DC 140V.

電源ボックス30で生成された絶縁された12V直流電源は、モータ3の制御用の回路以外の部分に入力される。まず、12V直流電源は定電圧回路64に入力され、そこでマイコン60の動作用の電圧、例えば5V、3.3Vが生成され、マイコン60に入力される。また。±12V電源71に入力される。±12V電源71では、+12Vに加えて−12Vの電圧を生成する。−12Vは歪ゲージ12の駆動用に用いられる。なお、±12V電源71から歪ゲージ12に至る電源ラインは図示していない。   The insulated 12V DC power generated by the power supply box 30 is input to a portion other than the control circuit for the motor 3. First, the 12V DC power supply is input to the constant voltage circuit 64, where a voltage for operating the microcomputer 60, for example, 5V, 3.3V is generated and input to the microcomputer 60. Also. Input to ± 12 V power supply 71. The ± 12V power supply 71 generates a voltage of −12V in addition to + 12V. −12V is used for driving the strain gauge 12. Note that the power supply line from the ± 12 V power supply 71 to the strain gauge 12 is not shown.

12V直流は、さらに冷却ファン17にも供給される。冷却ファン17は、マイコン60の制御により、ドライブ回路72によりON/OFFが制御される。ここで、冷却ファン17を絶縁された12V直流で駆動するようにしたのは、それを制御するマイコン60が絶縁された電源で駆動されるからである。尚、マイコン50によって冷却ファン17を制御するならば、非絶縁系の定電圧回路53の電源を使うことも可能である。但し、冷却ファン17には、空気流入口や空気流出口などが形成されており、内部に埃やゴミが入ったりすることがありうる。また、冷却ファン17の取り付け位置がハウジング6の本体部6aの後端部に位置していることから、誤って触れてしまう恐れを極力さけるためにも、冷却ファン17は絶縁された電源によって駆動される方が好ましい。   The 12 V direct current is also supplied to the cooling fan 17. The cooling fan 17 is ON / OFF controlled by the drive circuit 72 under the control of the microcomputer 60. Here, the reason why the cooling fan 17 is driven by the insulated 12 V direct current is that the microcomputer 60 for controlling the cooling fan 17 is driven by the insulated power source. In addition, if the cooling fan 17 is controlled by the microcomputer 50, the power source of the non-insulated constant voltage circuit 53 can be used. However, the cooling fan 17 is formed with an air inflow port, an air outflow port, and the like, and dust and dust may enter inside. In addition, since the mounting position of the cooling fan 17 is located at the rear end of the main body 6a of the housing 6, the cooling fan 17 is driven by an insulated power source in order to minimize the possibility of accidental touching. Is preferred.

歪ゲージ12には、トルク検出回路70の発信回路70aからの発信信号が入力用トランス11aを介して供給される。同時に発信回路70aからの基準振幅はマイコン2にも送られる。この基準振幅の入力がないとマイコン2はトルク波形から歪みを検出できないからである。出力軸5にオイルパルスユニット4による締め付けトルクが生ずると、歪ゲージ12の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化により変化した基準振幅信号は出力用トランス11bを介して検波回路70bに伝達され検波される。検波回路70bには、マイコン60からオフセット調整用の信号が送られているので、オフセット補正された検波信号をマイコン60に出力する。従来の装置では、検波回路70bを外部接続装置40に持たせていたが、本実施例ではこの検波回路70bを含むトルク検出回路70をインパクト式ねじ締め装置1の内部に設けた。   A transmission signal from the transmission circuit 70a of the torque detection circuit 70 is supplied to the strain gauge 12 via the input transformer 11a. At the same time, the reference amplitude from the transmission circuit 70a is also sent to the microcomputer 2. This is because the microcomputer 2 cannot detect distortion from the torque waveform without inputting the reference amplitude. When tightening torque is generated by the oil pulse unit 4 on the output shaft 5, the resistance value of the strain gauge 12 changes, and the reference amplitude signal changed by the change in resistance value is transmitted to the detection circuit 70b via the output transformer 11b. It is detected. Since a signal for offset adjustment is sent from the microcomputer 60 to the detection circuit 70b, the detection signal corrected for offset is output to the microcomputer 60. In the conventional device, the detection circuit 70b is provided in the external connection device 40. However, in the present embodiment, the torque detection circuit 70 including the detection circuit 70b is provided inside the impact type screw fastening device 1.

マイコン60は、歪ゲージ12の出力値を用いて、どのくらいのトルク値で締め付けが行われたか(締め付けトルク)を算出するので、締め付けトルク値の算出をインパクト式ねじ締め装置1の内部で行うことができる。通常、歪ゲージ12の抵抗値の変化によって変形した基準振幅信号は、その信号レベルが微少であり外部ノイズの影響を受けやすい。本実施形態では歪みゲージ12から検波回路70bまでの距離が短くて済むので、ノイズの影響を極力抑えつつ検波を行うことができる。さらに、検波回路70は、マイコン50、60とは別の回路基板上に搭載されるのでノイズの影響を一層低減することができる。   The microcomputer 60 uses the output value of the strain gauge 12 to calculate how much torque value has been tightened (tightening torque), so that the tightening torque value is calculated inside the impact type screw tightening device 1. Can do. Usually, the reference amplitude signal deformed by the change in the resistance value of the strain gauge 12 has a very small signal level and is easily influenced by external noise. In the present embodiment, since the distance from the strain gauge 12 to the detection circuit 70b can be short, detection can be performed while suppressing the influence of noise as much as possible. Furthermore, since the detection circuit 70 is mounted on a circuit board different from the microcomputers 50 and 60, the influence of noise can be further reduced.

第1のマイコン50と、第2のマイコン60は、信号ラインにて接続されて双方でデータのやりとりを行うが、双方の絶縁関係を保つために信号ラインはフォトカプラ65を介して接続される。第2のマイコン60から第1のマイコン50に送られる信号は、モータ3の回転駆動力を設定するための信号68及びモータ3の回転をOFFさせるためのON/OFF制御信号69である。第1のマイコン50から第2のマイコン60に送られるデータは、トリガ8がONされたか否かの信号66と、モータ3の回転駆動力を設定するための信号68に対するAcknowledge信号67である。もちろん、信号の種類はこれだけに限られず、その他の信号のやりとりをすることは任意である。   The first microcomputer 50 and the second microcomputer 60 are connected via a signal line to exchange data between them, but the signal line is connected via a photocoupler 65 in order to maintain the insulation relationship between the two. . Signals sent from the second microcomputer 60 to the first microcomputer 50 are a signal 68 for setting the rotational driving force of the motor 3 and an ON / OFF control signal 69 for turning off the rotation of the motor 3. The data sent from the first microcomputer 50 to the second microcomputer 60 is a signal 66 indicating whether or not the trigger 8 is turned on and an Acknowledge signal 67 for the signal 68 for setting the rotational driving force of the motor 3. Of course, the type of signal is not limited to this, and the exchange of other signals is arbitrary.

次に、本実施形態のインパクト式ねじ締め装置1を用いたボルトの締め付け時の動作を説明する。まず、作業者は、本体の操作ボタン(図示せず)を操作して、締め付けトルク値を設定する作業者が先端工具にボルト等をセットし、被締結材に位置決めした後にトリガスイッチ14aを引くと、その引かれたストロークに応じてマイコン50はモータ3を回転させるように制御する。この際、マイコン60は設定された締め付けトルクに応じて、モータ3の回転速度を制限することがあり、例えば、締め付けトルクが低い場合は、マイコン60はマイコン50に対して低い締め付けトルクに対応するモータ3の最大回転数を指示しておく。マイコン50は、そのようにモータ3の回転数が制限されているときは、トリガスイッチ14aのストロークがそれ以上の回転数に対応している場合でも、モータ3の回転が指示された最大回転数に保たれるように制御する。   Next, the operation | movement at the time of bolt fastening using the impact type screw fastening apparatus 1 of this embodiment is demonstrated. First, the operator operates an operation button (not shown) of the main body, and an operator who sets a tightening torque value sets a bolt or the like on the tip tool and positions the material to be fastened, and then pulls the trigger switch 14a. The microcomputer 50 controls the motor 3 to rotate in accordance with the drawn stroke. At this time, the microcomputer 60 may limit the rotation speed of the motor 3 according to the set tightening torque. For example, when the tightening torque is low, the microcomputer 60 corresponds to the microcomputer 50 with a low tightening torque. The maximum rotation number of the motor 3 is instructed. When the rotation speed of the motor 3 is limited as described above, the microcomputer 50 is instructed to rotate the motor 3 even when the stroke of the trigger switch 14a corresponds to a higher rotation speed. Control to be kept at.

次に、マイコン60は歪ゲージ12の出力をモニターし、所定の締め付けトルクで締め付けが行われたかをモニターする。マイコン60は設定された締め付けトルク値で正常に締め付けが完了したと判断したら、信号線69を介してモータ3をOFFさせる信号をマイコン50に送る。マイコン50は、そのモータOFFの指示を受けると、トリガスイッチがONになっているにも拘わらずにモータ3の回転を停止させる。作業者は、モータ3が自動停止したことにより作業が完了したことを認識できる。   Next, the microcomputer 60 monitors the output of the strain gauge 12 to monitor whether the tightening has been performed with a predetermined tightening torque. If the microcomputer 60 determines that the tightening has been normally completed with the set tightening torque value, the microcomputer 60 sends a signal for turning off the motor 3 to the microcomputer 50 via the signal line 69. When the microcomputer 50 receives the instruction to turn off the motor, the microcomputer 50 stops the rotation of the motor 3 even though the trigger switch is turned on. The operator can recognize that the work is completed by the automatic stop of the motor 3.

マイコン60は送受信機61を介して、様々なデータを外部接続装置40とやりとりすることが可能である。この場合、送受信機61と外部接続装置40は、信号線44を用いて接続される。信号線44を含むケーブル2は、コネクタ43によって着脱可能に接続され、電源ボックス30及び外部接続装置40に接続される。尚、信号線44による通信は、有線による通信方式を用いずに、公知の無線通信方式を用いても良い。   The microcomputer 60 can exchange various data with the external connection device 40 via the transceiver 61. In this case, the transceiver 61 and the external connection device 40 are connected using the signal line 44. The cable 2 including the signal line 44 is detachably connected by the connector 43 and is connected to the power supply box 30 and the external connection device 40. The communication using the signal line 44 may use a known wireless communication system instead of a wired communication system.

以上説明した全体回路1Aにおいて、本実施形態では微少な信号が入力され処理されるトルクセンサ用のセンサ用基板8を、他の回路基板(モータ制御用基板7a、駆動回路用基板7b、通信用基板9)と別の回路基板上に搭載したので、雑音が大きくなり誤動作し易いというトルクセンサの欠点を効果的に防止できる。また、この回路基板を別基板として、他の回路基板とは別々に分割してハウジング内に搭載したので、限られたスペースに効率的に複数の回路基板を配置することができる。   In the overall circuit 1A described above, in the present embodiment, the sensor board 8 for torque sensor to which a minute signal is inputted and processed is replaced with another circuit board (a motor control board 7a, a drive circuit board 7b, a communication board). Since it is mounted on a circuit board different from the board 9), it is possible to effectively prevent the disadvantage of the torque sensor that noise is increased and malfunction is likely to occur. Moreover, since this circuit board is used as a separate board and separately mounted on the housing separately from the other circuit boards, a plurality of circuit boards can be efficiently arranged in a limited space.

以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、ノイズの問題をクリアできるならば、センサ用基板8を他の回路基板と同じ1枚の回路基板上で実現しても良い。また、本発明は電源として2次電池を用いたねじ締め装置でも適用でき、その場合は回路基板収納部6cの情報に複数枚の回路基板を分割して配置し、その下方に2次電池である電池パックを取り付けるようにすれば良い。   As mentioned above, although demonstrated based on embodiment which shows this invention, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, if the problem of noise can be cleared, the sensor substrate 8 may be realized on the same circuit board as other circuit boards. The present invention can also be applied to a screw tightening device using a secondary battery as a power source. In that case, a plurality of circuit boards are divided and arranged in the information of the circuit board housing portion 6c, and a secondary battery is provided below the circuit board. A battery pack may be attached.

本発明の実施形態に係るインパクト式ねじ締め装置の全体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole impact type screw fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1のA−A部の断面図である。It is sectional drawing of the AA part of FIG. モータ3の駆動制御系の回路構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a circuit configuration of a drive control system of a motor 3. FIG. 本発明に係るインパクト式ねじ締め装置1の回路の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole circuit structure of the impact type screw fastening apparatus 1 which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 インパクト式ねじ締め装置 1A (内部に組み込まれる)全体回路
2 ケーブル 3 モータ
3a モータの固定子 3b モータの回転子
4 オイルパルスユニット
5 出力軸 6a (ハウジングの)胴体部
6b (ハウジングの)グリップ部
6c (ハウジングの)回路基板収納部
7a モータ制御用基板 7b 駆動回路用基板
8 センサ用基板 9 通信用基板
10a、10b、10c ベアリング
11a 入力用トランス 11b 出力用トランス 11c コネクタ
12 歪ゲージ 14a トリガスイッチ 14b スイッチ回路基板
15 ケース 16 メタル 17 冷却ファン
18 発光ダイオード 19 配線カバー 20 回転軸
21a、21b、21c ガイド溝
22 ライナ 23 ライナプレート 24 メインシャフト
29 商用電源 30 電源ボックス 31 全波整流平滑回路
32 AC/DCコンバータ 40 外部接続装置
42 回転位置検出素子 43 コネクタ 47 インバータ回路
49 印加電圧設定回路 50 マイコン 51 回転制御回路
52 定電圧回路 53 18V定電圧回路 60 マイコン
61 送受信機 64 定電圧回路 65 フォトカプラ
66、67、68、69 信号線
70 トルク検出回路 70a (トルク検出回路内の)発信回路
70b (トルク検出回路内の)検波回路 71 ±12V電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact type screw fastening apparatus 1A Overall circuit 2 (built in) 2 Cable 3 Motor 3a Motor stator 3b Motor rotor 4 Oil pulse unit 5 Output shaft 6a (Housing) Body part 6b (Housing) grip part
6c (Housing) circuit board housing portion 7a Motor control board 7b Drive circuit board 8 Sensor board 9 Communication board
10a, 10b, 10c Bearing
11a Input transformer 11b Output transformer 11c Connector 12 Strain gauge 14a Trigger switch 14b Switch circuit board 15 Case 16 Metal 17 Cooling fan
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Light emitting diode 19 Wiring cover 20 Rotating shaft 21a, 21b, 21c Guide groove 22 Liner 23 Liner plate 24 Main shaft 29 Commercial power supply 30 Power supply box 31 Full wave rectification smoothing circuit 32 AC / DC converter 40 External connection apparatus 42 Rotation position detection element 43 Connector 47 Inverter circuit 49 Applied voltage setting circuit 50 Microcomputer 51 Rotation control circuit 52 Constant voltage circuit 53 18V constant voltage circuit 60 Microcomputer 61 Transceiver 64 Constant voltage circuit 65 Photocoupler 66, 67, 68, 69 Signal line 70 Torque detection circuit 70a Transmission circuit 70b (within the torque detection circuit) Detection circuit 71 (within the torque detection circuit) 71 ± 12V power supply

Claims (7)

モータと、該モータの回転を制御する回転制御回路と、前記モータによって駆動されるインパクトユニットと、該インパクトユニットのシャフトに連結され先端工具が装着される出力軸と、これらを収容するハウジングを有するインパクト式ねじ締め装置において、
前記ハウジングは、前記モータと前記インパクトユニットを収容する胴体部と、胴体部から略鉛直方向に延在して作業者が把持するためのグリップ部と、前記グリップ部の先端に設けられる回路基板収納部を有し、
前記ハウジングは前記胴体部と前記グリップ部と前記回路基板収納部を通る面で分割可能に構成し、
前記回路基板収納部の前記面と鉛直方向に複数の回路基板を並べて配置することを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
A motor, a rotation control circuit for controlling the rotation of the motor, an impact unit driven by the motor, an output shaft connected to a shaft of the impact unit and mounted with a tip tool, and a housing for housing them; In impact type screw tightening device,
The housing includes a body portion that houses the motor and the impact unit, a grip portion that extends in a substantially vertical direction from the body portion and is gripped by an operator, and a circuit board housing that is provided at the tip of the grip portion. Part
The housing is configured to be separable on a surface passing through the body portion, the grip portion, and the circuit board housing portion,
An impact-type screw fastening device, wherein a plurality of circuit boards are arranged side by side in the vertical direction with respect to the surface of the circuit board housing portion.
分割された前記ハウジングのそれぞれの側に、前記回路基板を保持する保持部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のインパクト式ねじ締め装置。   The impact type screw tightening device according to claim 1, wherein a holding portion for holding the circuit board is provided on each side of the divided housing. 前記出力軸における締付トルクの発生を検知するトルク検出手段を設け、
前記トルク検出手段の検出信号を検波する検波回路と前記回転制御回路を、前記回路基板収納部内の別の回路基板上に搭載したことを特徴とする請求項1又は2に記載のインパクト式ねじ締め装置。
Providing a torque detection means for detecting the generation of tightening torque in the output shaft;
The impact type screw tightening according to claim 1 or 2, wherein the detection circuit for detecting the detection signal of the torque detection means and the rotation control circuit are mounted on another circuit board in the circuit board housing portion. apparatus.
前記検波回路によって検波された信号を用いて締付トルク値を算出し、該締付トルク値を用いて前記モータの回転の制御をするマイコンを設け、
前記マイコンを、前記検波回路とは別の回路基板上に搭載することを特徴とする請求項3に記載のインパクト式ねじ締め装置。
A tightening torque value is calculated using the signal detected by the detection circuit, and a microcomputer for controlling the rotation of the motor using the tightening torque value is provided,
4. The impact type screw tightening device according to claim 3, wherein the microcomputer is mounted on a circuit board different from the detection circuit.
前記回転制御回路は、前記回路基板収納部内の前記グリップ部に近い側の回路基板に配置され、
前記検波回路は、前記回転制御回路に対してグリップ部と反対側の回路基板に配置されることを特徴とする請求項4に記載のインパクト式ねじ締め装置。
The rotation control circuit is disposed on a circuit board on the side close to the grip part in the circuit board housing part,
The impact type screw tightening device according to claim 4, wherein the detection circuit is arranged on a circuit board opposite to the grip portion with respect to the rotation control circuit.
通信路を介して外部装置に送受信する送受信回路を設け、該送受信回路を介して算出された前記締め付けトルク値を前記外部装置に送信することを特徴とする請求項5に記載のインパクト式ねじ締め装置。   6. The impact type screw tightening according to claim 5, wherein a transmission / reception circuit for transmitting / receiving to / from an external device via a communication path is provided, and the tightening torque value calculated via the transmission / reception circuit is transmitted to the external device. apparatus. 前記回路基板収納部内の前記グリップ部に近い側から、前記回転制御回路を搭載する回路基板、前記検波回路を搭載する回路基板、前記送受信回路を搭載する回路基板を並列に配置したことを特徴とする請求項6に記載のインパクト式ねじ締め装置。   A circuit board on which the rotation control circuit is mounted, a circuit board on which the detection circuit is mounted, and a circuit board on which the transmission / reception circuit is mounted are arranged in parallel from the side close to the grip section in the circuit board storage section. The impact type screw fastening apparatus according to claim 6.
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