JP2011067910A - Wheel nut tightening tool for automobile tire replacement - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tightening tool achieving an adequate tightening torque to wheel nuts during tire replacement operation. <P>SOLUTION: In the tightening tool, a wrench rotary shaft is interlockingly installed consecutively on an output shaft of a driving motor through a strike mechanism, and a nut holding tube is detachably installed consecutively at the distal end of the wrench rotary shaft. The wheel nuts screwed onto wheel bolts for fixing a tire wheel of an automobile to a hub are tightened at a prescribed torque by the nut holding tube. The number of revolutions of the driving motor until the tightening of the wheel nuts is completed within a predetermined period of time is controlled to be classified into a plurality of stages of revolution modes. The classified revolution modes respectively correspond to a plurality of tightening torque modes where a tightening torque previously adequately prescribed according to the type of the automobile is classified into a plurality of stages. Upon termination of the revolution of the driving motor, the adequate tightening torque to the wheel nuts is achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車のタイヤ交換作業時でのホイールナットの締付けに使用する締付け工具に関する。   The present invention relates to a tightening tool used for tightening a wheel nut during an automobile tire replacement operation.

従来、自動車のタイヤ交換作業時のホイールナットの締め付けに使用するインパクトドライバ又はインパクトレンチ等の締付け工具がある。締付け工具は、駆動モータの出力軸に打撃機構を介してレンチ回転軸(アンビル)を連動連設し、レンチ回転軸の先端にナット把持筒を着脱自在に連設し、自動車のタイヤホイールをハブに固定するためにホイールボルトに螺合するホイールナットをナット把持筒により締め付けるように構成している(例えば特許文献1に記載の締付け工具)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are tightening tools such as an impact driver or an impact wrench that are used for tightening a wheel nut during an automobile tire replacement operation. The tightening tool has a wrench rotating shaft (anvil) linked to the output shaft of the drive motor via a striking mechanism, a nut gripping cylinder detachably connected to the tip of the wrench rotating shaft, and a tire wheel of an automobile as a hub A wheel nut that is screwed to a wheel bolt to be fixed to the nut is tightened by a nut gripping cylinder (for example, a tightening tool described in Patent Document 1).

特開2003−251573号公報JP 2003-251573 A

ところが、上記締付け工具を用いてタイヤ交換作業をする際、作業者はその締め付け作業を感に頼っている。このため、熟練作業者では締め付け時間をほぼ一定にすることができるが、初心者では締め付け時間を一定した作業ができず、作業者間においてトルク締め付け時間のばらつきが生じてしまう。   However, when performing tire replacement work using the tightening tool, an operator relies on the feeling of the tightening work. For this reason, although the skilled worker can make the fastening time substantially constant, the beginner cannot perform the work with the fastening time constant, and the torque fastening time varies among the workers.

この発明は、タイヤ交換作業時の適正なホイールナットへの締付けトルクが達成されるように構成した締付け工具を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a tightening tool configured to achieve a proper tightening torque to a wheel nut during a tire replacement operation.

請求項1に記載の発明は、駆動モータの出力軸に伝達機構部を介してレンチ回転軸を連動連設し、レンチ回転軸の先端にナット把持筒を着脱自在に連設すると共に、レンチ回転軸の回転により、ナット把持筒を介してホイールナットを規定トルクで締め付けるように構成した自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具において、所定時間内におけるホイールナットの締め付け完了までの駆動モータの回転数を制御回路部により複数段階の回転モードに分類すべく制御し、分類した回転モードは、予め自動車の車種に応じて適正に規定された締付けトルクを数段階に分類した複数個の締付トルクモードと対応するように構成し、駆動モータの回転終了により、適正なホイールナットへの締付けトルクが達成されるように構成したことを特徴とする自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具である。   According to the first aspect of the present invention, a wrench rotation shaft is linked to the output shaft of the drive motor via a transmission mechanism, and a nut gripping cylinder is detachably connected to the tip of the wrench rotation shaft. The number of rotations of the drive motor until the completion of tightening of the wheel nut within a predetermined time in a wheel nut tightening tool for replacing an automobile tire configured to tighten the wheel nut with a specified torque by rotating the shaft through the nut gripping cylinder Are controlled by the control circuit unit so as to be classified into a plurality of rotation modes, and the classified rotation modes are a plurality of tightening torque modes in which the tightening torque properly defined in advance according to the vehicle type is classified into several stages. And that the tightening torque to the appropriate wheel nut is achieved by the end of rotation of the drive motor. A tightening tool of the wheel nut for automobile tire replacement and butterflies.

請求項2に記載の発明は、上記伝達機構部は、駆動モータの連続的な回転動作を断続的な回転動作である打撃動作に変換するインパクト機構部と、同インパクト機構部の打撃動作を検出して出力信号を出力する打撃衝撃検出センサとを備え、上記制御回路部は、打撃衝撃検出センサからの出力信号を検知した後、所定の時間が経過したことを検知することにより、駆動モータを停止するように制御することを特徴とする請求項1に記載の自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具である。   In the invention according to claim 2, the transmission mechanism unit detects an impact mechanism unit that converts a continuous rotation operation of the drive motor into an impact operation that is an intermittent rotation operation, and detects the impact operation of the impact mechanism unit. The control circuit unit detects the output signal from the impact detection sensor and then detects that a predetermined time has elapsed, thereby detecting the drive motor. The wheel nut tightening tool for replacing a vehicle tire according to claim 1, wherein the tool is controlled to stop.

請求項3に記載の発明は、各締付トルクモードでの打撃開始から打撃終了までの時間は同一であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具である。   The invention according to claim 3 is characterized in that the time from the start of hitting to the end of hitting in each tightening torque mode is the same, and the wheel nut for replacing an automobile tire according to claim 1 or 2 It is a tightening tool.

(1)請求項1記載の本発明では、駆動モータの出力軸に伝達機構部を介してレンチ回転軸を連動連設し、レンチ回転軸の先端にナット把持筒を着脱自在に連設すると共に、レンチ回転軸の回転により、ナット把持筒を介してホイールナットを規定トルクで締め付けるように構成した自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具において、所定時間内におけるホイールナットの締め付け完了までの駆動モータの回転数を制御回路部により複数段階の回転モードに分類すべく制御し、分類した回転モードは、予め自動車の車種に応じて適正に規定された締付けトルクを数段階に分類した複数個の締付トルクモードと対応するように構成し、駆動モータの回転終了により、適正なホイールナットへの締付けトルクが達成されるように構成している。   (1) In the first aspect of the present invention, a wrench rotating shaft is linked to the output shaft of the drive motor via a transmission mechanism, and a nut gripping cylinder is detachably connected to the tip of the wrench rotating shaft. A drive motor for tightening a wheel nut within a predetermined time in a wheel nut tightening tool for replacing a vehicle tire configured to tighten a wheel nut with a specified torque via a nut gripping cylinder by rotation of a wrench rotating shaft The control circuit unit controls the number of rotations to be classified into a plurality of rotation modes, and the classified rotation modes are a plurality of tightening torques that are classified in advance according to the vehicle type of the vehicle. It is configured to correspond to the attached torque mode, and it is configured so that proper tightening torque to the wheel nut is achieved by the end of rotation of the drive motor. There.

このように、作業者が数段階に分類した回転モードから車種に応じた規定トルクでの締付けを選択することで、その選択した回転モードは駆動モータの回転終了により、その車種に応じた規定トルクでの締付け作業を達成する締付トルクモードと対応しているので、どの作業者が締付作業を行っても、作業者間でのばらつきが生じることがなく、熟練作業者でなくても安心して締付け作業することができ、安定したトルク管理を行うことができる。さらに、タイヤ交換の車種に応じた回転モードを選択するのみで、一つの締付け工具で、あらゆる車種のタイヤ交換に対応することができる。   Thus, by selecting the tightening with the specified torque according to the vehicle type from the rotation modes classified into several stages by the operator, the selected rotation mode is set to the specified torque according to the vehicle type by the end of the rotation of the drive motor. It corresponds to the tightening torque mode that achieves the tightening operation at the same time, so that no variation occurs among workers regardless of who performs the tightening operation, and it is safe even if they are not skilled workers. Tightening work can be performed with confidence, and stable torque management can be performed. Furthermore, only by selecting the rotation mode corresponding to the vehicle type of the tire change, it is possible to deal with the tire change of any vehicle type with one tightening tool.

また、ホイールナットの締付けを適性に規定された締付けトルクに達する手前で自動停止するようにしているため、締め過ぎによるホイールボルトの折損、ホイールナットの破損などを未然に防止することができる。   In addition, since the wheel nut is automatically stopped before reaching a properly specified tightening torque, it is possible to prevent the wheel bolt from being broken and the wheel nut from being damaged due to excessive tightening.

(2)請求項2記載の本発明では、上記伝達機構部は、駆動モータの連続的な回転動作を断続的な回転動作である打撃動作に変換するインパクト機構部と、同インパクト機構部の打撃動作を検出して出力信号を出力する打撃衝撃検出センサとを備え、上記制御回路部は、打撃衝撃検出センサからの出力信号を検知した後、所定の時間が経過したことを検知することにより、駆動モータを停止するように制御している。   (2) In the present invention described in claim 2, the transmission mechanism section converts the continuous rotation operation of the drive motor into an impact operation that is an intermittent rotation operation, and an impact mechanism It is provided with an impact detection sensor that detects an operation and outputs an output signal, and the control circuit unit detects an elapse of a predetermined time after detecting an output signal from the impact detection sensor, The drive motor is controlled to stop.

このように、打撃衝撃検出センサからの出力信号を検知した後、所定の時間が経過したことを検知することにより、駆動モータを停止するように制御しているので、各規定締付けトルクに達する手前で自動停止ができ、締め過ぎによるホイールボルトの折損などを未然に防止することができる。   In this way, after detecting the output signal from the impact detection sensor, the drive motor is controlled to stop by detecting that a predetermined time has elapsed, so it is just before reaching each specified tightening torque. Can automatically stop and prevent breakage of the wheel bolt due to overtightening.

(3)請求項3記載の本発明では、タイヤの車種及び各締付トルクモードによらず、常に打撃開始からの打撃終了までの時間は同一であるので、作業者は常に一定の締め付け時間での締め付け作業ができ、締付けトルクの管理も安心してできる。   (3) In the present invention according to claim 3, since the time from the start of the hit to the end of the hit is always the same regardless of the type of tire and each tightening torque mode, the operator always has a fixed tightening time. Tightening work can be performed and tightening torque can be managed with peace of mind.

本実施形態における締付け工具の全体構造を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the whole structure of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の一部破断した全体構造を示した側面図である。It is the side view which showed the whole structure where the clamping tool in this embodiment fractured | ruptured partially. 本実施形態における締付け工具の操作パネルの構造を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the operation panel of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の強弱切替スイッチの強弱切替の方法を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the method of the strength switch of the strength switch of the fastening tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の駆動モータの構造を示した正面図である。It is the front view which showed the structure of the drive motor of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の制御回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the control circuit of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の打撃開始を検出するタイミングチャートである。It is a timing chart which detects the hit | damage start of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の制御方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control method of the clamping tool in this embodiment. 本実施形態における締付け工具の打撃時間と締付トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the impact time of the clamping tool in this embodiment, and a clamping torque. 本実施形態における締付け工具によるホイールナットの取付方法を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the attachment method of the wheel nut by the clamping tool in this embodiment. トルクレンチの使用方法を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the usage method of a torque wrench.

以下に、本実施形態における締付け工具について図面を参照しながら説明する。本実施形態における締付け工具は、自動車のタイヤ交換作業のホイールナットの締め付けを行うインパクトレンチAで、同インパクトレンチAは、図1に示すように、上部に胴体ハウジング部50と、その胴体ハウジング部50の下部に配設された操作パネルハウジング部52と、その操作パネルハウジング部52の下部に着脱自在に配設された電池パック部6と、を具備している。   Below, the tightening tool in this embodiment is demonstrated, referring drawings. The tightening tool in the present embodiment is an impact wrench A for tightening a wheel nut for automobile tire replacement work. As shown in FIG. 1, the impact wrench A has a fuselage housing part 50 and an upper part of the fuselage housing part. 50 is provided with an operation panel housing portion 52 disposed at a lower portion of the battery pack 50 and a battery pack portion 6 detachably disposed at a lower portion of the operation panel housing portion 52.

胴体ハウジング部50は、図2に示すように、その後端部に駆動モータ2と、その駆動モータ2を駆動するインバータ回路3と、その下端部にインバータ回路3を制御する制御回路部4とを具備する。なお、駆動モータ2、インバータ回路3及び制御回路部4は後で詳細に説明する。   As shown in FIG. 2, the fuselage housing unit 50 includes a drive motor 2 at the rear end thereof, an inverter circuit 3 for driving the drive motor 2, and a control circuit unit 4 for controlling the inverter circuit 3 at the lower end thereof. It has. The drive motor 2, the inverter circuit 3, and the control circuit unit 4 will be described in detail later.

また、胴体ハウジング部50の中間部には、駆動モータ2の回転動力を不図示の先端工具であるナット把持筒41へ伝達するための伝達機構部5が配設されている。さらに、胴体ハウジング部50の先端部には、伝達機構部5の回転打撃力を先端工具へ伝達するレンチ回転軸としてのアンビル13が装着されている。   In addition, a transmission mechanism 5 for transmitting the rotational power of the drive motor 2 to a nut gripping cylinder 41 that is a tip tool (not shown) is disposed at an intermediate portion of the body housing portion 50. Furthermore, an anvil 13 as a wrench rotation shaft that transmits the rotational impact force of the transmission mechanism 5 to the tip tool is attached to the tip portion of the body housing portion 50.

伝達機構部5は、図2に示すように、駆動モータ2の出力軸に取り付けられたギア31と係合する遊星ギア7とリングギア8で構成される減速機構部9と、スピンドル10とスピンドル10上に前後動可能に配されたバネ11により後述するアンビル13側に付勢されたハンマ12から構成されるインパクト機構部5aと、ナット把持筒41を保持可能なアンビル13とアンビル13上に設けられハンマ12の突起部12aと係合し、ハンマ12の打撃衝撃が加わることでアンビル13を回転させるための突起部13aから構成されている。   As shown in FIG. 2, the transmission mechanism unit 5 includes a reduction mechanism unit 9 including a planetary gear 7 and a ring gear 8 that engage with a gear 31 attached to the output shaft of the drive motor 2, a spindle 10, and a spindle. On the anvil 13 and the anvil 13, which can hold the nut gripping cylinder 41, the impact mechanism portion 5 a composed of a hammer 12 urged toward the anvil 13, which will be described later, by a spring 11 that is arranged to be movable back and forth on 10. It is provided with a protrusion 13a that engages with the protrusion 12a of the hammer 12 and rotates the anvil 13 when a hammering impact of the hammer 12 is applied.

インパクトレンチAを駆動した際の伝達機構部5の動作について説明する。まず、負荷が小さい間はスピンドル10からハンマ12を介してアンビル13にそのまま回転が伝達される。すなわちハンマ12の突起部12aとアンビル13(突起部13a)が係合した状態でスピンドル10の回転がアンビル13に伝達される。   The operation of the transmission mechanism unit 5 when the impact wrench A is driven will be described. First, rotation is transmitted from the spindle 10 to the anvil 13 via the hammer 12 while the load is small. That is, the rotation of the spindle 10 is transmitted to the anvil 13 in a state where the protrusion 12 a of the hammer 12 and the anvil 13 (protrusion 13 a) are engaged.

これに対して、負荷が大きくなってくると、ハンマ12はバネ11の弾性力に抗して駆動モータ側に後退し(図2の右方向)、バネ11の弾性力の付勢を受けた状態で回転する。その後、スピンドル10の回転に伴いハンマ12の突起部12aがアンビル13の突起部13aを乗り越えると、ハンマ12はアンビル13側に前進(図2の左方向)し、ハンマ12の突起部12aがアンビル13の突起部13aに衝突することによって、ハンマ12はアンビル13に、衝突により生じる打撃力を回転力として与えてナット把持筒41に回転・打撃力を伝達しネジ締め動作を行う。このハンマ12の前進・後退動作を交互に行うことでアンビル13に回転力と打撃力を与えて連続してネジ締め動作を行うことができる。   On the other hand, when the load increases, the hammer 12 moves back toward the drive motor against the elastic force of the spring 11 (right direction in FIG. 2) and receives the bias of the elastic force of the spring 11. Rotate in state. Thereafter, when the protrusion 12a of the hammer 12 gets over the protrusion 13a of the anvil 13 as the spindle 10 rotates, the hammer 12 moves forward (to the left in FIG. 2), and the protrusion 12a of the hammer 12 moves to the anvil. By colliding with the 13 projections 13 a, the hammer 12 applies a striking force generated by the collision to the anvil 13 as a rotational force, and transmits the rotation and striking force to the nut gripping cylinder 41 to perform the screw tightening operation. By alternately moving the hammer 12 forward and backward, it is possible to continuously perform screw tightening operations by applying a rotational force and a striking force to the anvil 13.

胴体ハウジング部50の中央部には駆動モータ2の回転数を調整するトリガスイッチ14が配置されている。作業者はトリガスイッチ14の引き込み操作及び引き込み量によりインパクトレンチAの出力トルクを調整して駆動することができる。また、トリガスイッチ14の上方には、駆動モータ2の正転・逆転を切替える正逆切替レバー15が設けられている。正逆切替レバー15を正転側にしてトリガスイッチ14を操作すると、ナット把持筒41は時計方向に回転し、ネジ等の締め付け作業を行うことができる。逆に正逆切替レバー15を逆転側にすると駆動モータ2は反時計方向に回転しネジ等を緩めることができる。なお、駆動モータ2の正転・逆転の切替えは、インパクトレンチA内に配置された押しボタンにより押される度に正転と逆転を切替えるものでも良く、レバー方式に限られるものではない。   A trigger switch 14 that adjusts the rotational speed of the drive motor 2 is disposed at the center of the body housing portion 50. The operator can adjust and drive the output torque of the impact wrench A by the pulling operation and the pulling amount of the trigger switch 14. A forward / reverse switching lever 15 for switching forward / reverse rotation of the drive motor 2 is provided above the trigger switch 14. When the trigger switch 14 is operated with the forward / reverse switching lever 15 in the forward rotation side, the nut gripping cylinder 41 rotates in the clockwise direction and can be tightened with a screw or the like. Conversely, when the forward / reverse switching lever 15 is set to the reverse side, the drive motor 2 can be rotated counterclockwise to loosen a screw or the like. The forward / reverse switching of the drive motor 2 may be switched between forward rotation and reverse rotation each time it is pressed by a push button arranged in the impact wrench A, and is not limited to the lever system.

電池パック部6は、胴体ハウジング部50の下端部に配設され、駆動モータ2の駆動電源となるリチウムイオン電池からなる電池パック(図示せず)を収容した電池パックケース6aを着脱可能に装着されている。なお、駆動モータ2の外部電源としては、リチウムイオン電池に限られるものではなく、ニカド電池、ニッケル水素電池、又は商用交流電源を用いても良い。   The battery pack unit 6 is detachably mounted on a battery pack case 6a that is disposed at the lower end of the body housing unit 50 and accommodates a battery pack (not shown) made of a lithium ion battery serving as a drive power source for the drive motor 2. Has been. Note that the external power source of the drive motor 2 is not limited to a lithium ion battery, and a nickel-cadmium battery, a nickel metal hydride battery, or a commercial AC power source may be used.

図3に示すように、操作パネルハウジング部52の表面部には、単発/連発表示ランプ53、強弱表示ランプ54、電池残量表示パネル55、電池残量表示スイッチ56、ライト点灯・消灯スイッチ57が配設されている。   As shown in FIG. 3, on the surface of the operation panel housing portion 52, a single / continuous display lamp 53, a strength display lamp 54, a battery remaining amount display panel 55, a battery remaining amount display switch 56, a light on / off switch 57. Is arranged.

また、操作パネルハウジング部52の側面部には、単発/連発切替スイッチ58、強弱切替スイッチ59が配設されている。   Further, a single / repetitive changeover switch 58 and a strength changeover switch 59 are disposed on the side surface of the operation panel housing portion 52.

そして、単発/連発切替スイッチ58を操作して連発モードに設定した場合には、トリガスイッチ14を操作する間(引き込んでいる間)では、駆動モータ2は回転してハンマ12を介してアンビル13に回転力と打撃力とが伝達され、ナット把持筒41によりネジ等の締め付け作業を行うことができる。   When the single / repetitive changeover switch 58 is operated to set the continuous mode, the drive motor 2 rotates and rotates the anvil 13 via the hammer 12 while the trigger switch 14 is operated (while it is retracted). The rotational force and the striking force are transmitted to the nut, and the nut gripping cylinder 41 can be used to tighten a screw or the like.

一方、単発/連発切替スイッチ58を操作して単発モードに設定した場合には、ハンマ12とアンビル13の衝突、すなわち打撃(インパクト動作)を打撃衝撃検出センサ27からの信号が出力された後、所定時間(0.8秒間)打撃したら、トリガスイッチ14の操作に関係なく駆動モータ2を停止させ、ホイールナットの締付け作業を停止させるようにしている。   On the other hand, when the single shot / repetitive changeover switch 58 is operated to set the single shot mode, the collision between the hammer 12 and the anvil 13, that is, the impact (impact operation) is output from the impact detection sensor 27. When a predetermined time (0.8 seconds) is struck, the drive motor 2 is stopped regardless of the operation of the trigger switch 14, and the tightening operation of the wheel nut is stopped.

図3に示すように、強弱切替スイッチ59は、本実施形態では4段階の打撃力が設定できるスイッチである。図4に示すように、この強弱切替スイッチ59を、数回操作することにより、駆動モータの回転数を2600回転/分、2000回転/分、1200回転/分、800回転/分の4段階の回転モードに設定可能としている。   As shown in FIG. 3, the strength changeover switch 59 is a switch that can set four levels of striking force in this embodiment. As shown in FIG. 4, by operating this strength changeover switch 59 several times, the rotational speed of the drive motor can be adjusted in four stages of 2600 rpm, 2000 rpm, 1200 rpm, 800 rpm. The rotation mode can be set.

次に、駆動モータ2の構造について図5を参照して説明する。図5に示すように、駆動モータ2はブラシレス直流モータである。なお、駆動モータ2はブラシレス直流モータに限るものではなく整流子モータでもよい。   Next, the structure of the drive motor 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the drive motor 2 is a brushless DC motor. The drive motor 2 is not limited to a brushless DC motor, and may be a commutator motor.

駆動モータ2は、1対の永久磁石2cを2つ埋め込んで構成させる回転子2aと、6個の突極2eが設けられ突極2eにU相、V相、W相の3相の固定子巻線2dが巻回されている固定子2bとを備えて構成されている。なお、永久磁石2cの配置および永久磁石数や、固定子2bの突極数など、回転子2aや固定子2bの構造は上記のものに限られるものではない。   The drive motor 2 includes a rotor 2a configured by embedding two pairs of permanent magnets 2c, and six salient poles 2e. The salient pole 2e has a three-phase stator of U phase, V phase, and W phase. A stator 2b around which a winding 2d is wound is provided. Note that the structure of the rotor 2a and the stator 2b, such as the arrangement of the permanent magnets 2c and the number of permanent magnets, and the number of salient poles of the stator 2b, are not limited to those described above.

また、回転子2aの永久磁石2cに対応するように複数の磁気センサ、例えばホールIC17〜19(図6に示す)が設けてあり、ホールIC17〜19により永久磁石2cの磁力を検出することによって回転子1aの回転位置を検出することができる。この構成における駆動モータ2においては、ホールIC17〜19で検出される回転子2aの回転位置検出信号に基づいて適正な固定子巻線2dへの通電を行うことで回転子2aを回転させ駆動モータ2を駆動することができる。また、後述するように、このホールIC17〜19からの回転子情報によって駆動モータ2の回転数を検出することができる。   Further, a plurality of magnetic sensors, for example, Hall ICs 17 to 19 (shown in FIG. 6) are provided so as to correspond to the permanent magnet 2c of the rotor 2a, and the magnetic force of the permanent magnet 2c is detected by the Hall ICs 17 to 19. The rotational position of the rotor 1a can be detected. In the drive motor 2 in this configuration, the drive motor 2 rotates the rotor 2a by energizing an appropriate stator winding 2d based on the rotation position detection signal of the rotor 2a detected by the Hall ICs 17-19. 2 can be driven. Further, as will be described later, the rotational speed of the drive motor 2 can be detected based on the rotor information from the Hall ICs 17 to 19.

次に、駆動モータ2の駆動回路の構成について図2及び図6を参照して説明する。図2に示すように、駆動モータ2の駆動回路はインバータ回路3と制御回路部4と上記電池パック部6から構成される。   Next, the configuration of the drive circuit of the drive motor 2 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the drive circuit of the drive motor 2 includes an inverter circuit 3, a control circuit unit 4, and the battery pack unit 6.

インバータ回路3は、図6に示すように、例えば6個のスイッチング素子Q1〜Q6を3相ブリッジ接続してなる3相インバータで構成されており、後述するように制御回路部4からの信号に従い、制御信号出力回路29を介して電池パック部6から供給される直流電圧をスイッチングして所定のタイミングで各相の固定子巻線2dへの通電を切替えて駆動モータ2を駆動する。また、スイッチング素子Q1〜Q6をPWM制御することにより、駆動モータ2に印加する電圧を制御し、駆動モータ2の出力トルクを制御している。   As shown in FIG. 6, the inverter circuit 3 is composed of, for example, a three-phase inverter in which six switching elements Q1 to Q6 are connected in a three-phase bridge, and according to a signal from the control circuit unit 4 as described later. Then, the DC voltage supplied from the battery pack unit 6 is switched through the control signal output circuit 29, and the energization to the stator winding 2d of each phase is switched at a predetermined timing to drive the drive motor 2. In addition, the voltage applied to the drive motor 2 is controlled by PWM control of the switching elements Q1 to Q6, and the output torque of the drive motor 2 is controlled.

つまり、モータ印加電圧すなわちモータ入力を制御することにより、モータ出力トルクすなわちモータ駆動電流を制御することが可能となる。すなわち、モータ印加電圧が大きい場合ではモータ出力トルクは大きく、小さい場合ではトルクは小さくなる。なお、駆動モータ2の運転状況によってはスイッチング素子Q1〜Q6には大電流が流れ、高速なスイッチングが行われるために、スイッチング素子Q1〜Q6の発熱が大きく、インバータ回路3を強制的に冷却する方法が必要となっている。   That is, by controlling the motor applied voltage, that is, the motor input, it is possible to control the motor output torque, that is, the motor driving current. That is, when the motor applied voltage is large, the motor output torque is large, and when it is small, the torque is small. Depending on the operating condition of the drive motor 2, a large current flows through the switching elements Q1 to Q6, and high-speed switching is performed. Therefore, the switching elements Q1 to Q6 generate a large amount of heat, and the inverter circuit 3 is forcibly cooled. A method is needed.

その対策として、胴体ハウジング部50のスイッチング素子Q1〜Q6が設けられる部分、すなわち図1に示すインバータ回路3のモータ側と反対側に風窓を設け、駆動モータ2と共に回転する不図示のファンによって風窓から吸い込まれた空気の流路にスイッチング素子Q1〜Q6を配置することで、冷却を図っている。   As a countermeasure, a wind window is provided by a fan (not shown) that rotates together with the drive motor 2 by providing a wind window on the portion of the fuselage housing 50 where the switching elements Q1 to Q6 are provided, that is, on the side opposite to the motor side of the inverter circuit 3 shown in FIG. Cooling is achieved by arranging the switching elements Q1 to Q6 in the flow path of the air sucked from the air.

制御回路部4は、図6に示すように、演算部20、印加電圧設定回路21、印加電圧最大値設定回路22、回転方向設定回路23、回転子位置検出回路24、回転数検出回路25、打撃衝撃検出回路26、温度上昇測定回路28、及び制御信号出力回路29から構成されている。   As shown in FIG. 6, the control circuit unit 4 includes a calculation unit 20, an applied voltage setting circuit 21, an applied voltage maximum value setting circuit 22, a rotation direction setting circuit 23, a rotor position detection circuit 24, a rotation speed detection circuit 25, The impact detection circuit 26 includes a impact detection circuit 26, a temperature rise measurement circuit 28, and a control signal output circuit 29.

演算部20は、図示されないタイマーが、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CPU、後述するフローチャートに相当する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、タイマー等を含むマイコンによって構成される。   The arithmetic unit 20 has a timer (not shown) for outputting a drive signal based on the processing program and data, a ROM for storing a program and control data corresponding to a flowchart to be described later, and a temporary storage for data. It is constituted by a microcomputer including a RAM, a timer and the like.

印加電圧最大値設定回路22は、強弱切替スイッチ59の操作を検出すると、それに連動して駆動モータ2の印加電圧の最大値を段階的に変化させている。本実施形態では、4段階に設定でき、強弱切替スイッチ59が押される度にスイッチング素子Q1〜Q6のPWMデューティーを20%、45%、75%及び100%に設定することができる。   When the applied voltage maximum value setting circuit 22 detects the operation of the strength changeover switch 59, the applied voltage maximum value setting circuit 22 changes the maximum value of the applied voltage of the drive motor 2 in a stepwise manner. In this embodiment, it can be set in four stages, and the PWM duty of the switching elements Q1 to Q6 can be set to 20%, 45%, 75%, and 100% each time the strength changeover switch 59 is pressed.

印加電圧設定回路21は、印加電圧最大値設定回路22からの設定信号とトリガスイッチ14の引き込み量に基づいて、トリガスイッチ14を完全に引き込んでも強弱切替スイッチ59によって設定されたモータ印加電圧の最大値を超えない場合はトリガスイッチ14の引き込み量に連動して駆動モータ2に供給する印加電圧すなわち後述するスイッチング素子Q1〜Q6のPWMデューティーを設定し、それ以外の場合は設定されたモータ印加電圧の最大値を設定している。   Based on the setting signal from the applied voltage maximum value setting circuit 22 and the pulling amount of the trigger switch 14, the applied voltage setting circuit 21 sets the maximum motor applied voltage set by the strength changeover switch 59 even when the trigger switch 14 is fully pulled. When the value does not exceed the value, an applied voltage to be supplied to the drive motor 2, that is, a PWM duty of the switching elements Q1 to Q6 described later is set in conjunction with the pulling amount of the trigger switch 14, and otherwise, the set motor applied voltage is set. The maximum value is set.

回転子位置検出回路24は、ホールIC17〜19の出力を検出し、その信号に基づき駆動モータ2の回転子位置を検出する。なお、駆動モータ2の回転子位置の検出手段は、固定子巻線2dの誘起電圧によって回転子位置を検出するセンサレス方式などでも良く、上記したホールIC17〜19による回転子位置検出回路24に限られるものではない。   The rotor position detection circuit 24 detects the outputs of the Hall ICs 17 to 19 and detects the rotor position of the drive motor 2 based on the signals. The rotor position detection means of the drive motor 2 may be a sensorless system that detects the rotor position based on the induced voltage of the stator winding 2d, and is limited to the rotor position detection circuit 24 using the Hall ICs 17 to 19 described above. It is not something that can be done.

回転数検出回路25は、ホールIC17〜19から出力される3相の固定子巻線2dの信号の時間間隔からモータ回転数を検出している。   The rotation speed detection circuit 25 detects the motor rotation speed from the time interval of the signals of the three-phase stator winding 2d output from the Hall ICs 17-19.

制御信号出力回路29は、演算部20からの出力に基づいてスイッチング素子Q1〜Q6にPWM信号を供給する。PWM信号のパルス幅の制御によって各電機子巻線U、V、Wへ供給する電力を調整して設定した回転方向への駆動モータ2の回転数を制御することができる。   The control signal output circuit 29 supplies a PWM signal to the switching elements Q1 to Q6 based on the output from the arithmetic unit 20. By controlling the pulse width of the PWM signal, the number of rotations of the drive motor 2 in the rotation direction set by adjusting the power supplied to each armature winding U, V, W can be controlled.

また、制御回路部4上にはインパクト動作時の打撃による衝撃を検出するための打撃衝撃検出センサ27を配置している。打撃衝撃検出センサ27からの信号は、打撃の衝撃に応じて異なる振幅、周期、振動数のアナログ信号であり、このアナログ信号は打撃衝撃検出回路26によって後述する演算部20が認識できるようにデジタル信号すなわちパルス信号に変換される。なお、本実施形態では打撃衝撃検出センサ27として圧電効果を利用した加速度センサを使用しているが、衝撃を検出可能なセンサであれば、上記の加速度センサに限られるものではない。   Further, a hitting impact detection sensor 27 for detecting an impact caused by hitting during an impact operation is disposed on the control circuit unit 4. The signal from the impact detection sensor 27 is an analog signal having a different amplitude, period, and frequency depending on the impact of the impact, and this analog signal is digital so that the operation unit 20 described later can be recognized by the impact detection circuit 26. Signal or pulse signal. In the present embodiment, an acceleration sensor using a piezoelectric effect is used as the impact detection sensor 27. However, the impact sensor is not limited to the acceleration sensor as long as it can detect an impact.

演算部20は、印加電圧設定回路21の情報と印加電圧最大値設定回路22の情報を基にインバータ回路3のスイッチング素子Q1〜Q6をPWM制御してモータ印加電圧を制御する、また、回転方向設定回路23と回転子位置検出回路24との情報を基に、所定のスイッチング素子Q1〜Q6をスイッチングして所定の固定子巻線2dに通電して、設定した回転方向に駆動モータ2を回転させる。   The arithmetic unit 20 controls the motor applied voltage by PWM control of the switching elements Q1 to Q6 of the inverter circuit 3 based on the information of the applied voltage setting circuit 21 and the information of the applied voltage maximum value setting circuit 22, and the rotation direction. Based on information from the setting circuit 23 and the rotor position detection circuit 24, the predetermined switching elements Q1 to Q6 are switched to energize the predetermined stator winding 2d to rotate the drive motor 2 in the set rotation direction. Let

また、モード切替スイッチ30により設定した動作モードに従って駆動モータ2を制御する。回転数検出回路25の出力信号に基づいて、駆動モータ2の回転数を検出するとともにインパクト動作を検出する。また、打撃衝撃検出センサ27からの信号を打撃衝撃検出回路26を介して入力し打撃(インパクト動作)を検出する。   Further, the drive motor 2 is controlled according to the operation mode set by the mode switch 30. Based on the output signal of the rotational speed detection circuit 25, the rotational speed of the drive motor 2 is detected and the impact operation is detected. A signal from the impact detection sensor 27 is input via the impact detection circuit 26 to detect an impact (impact action).

次に、本発明の主たる目的であるインパクトレンチAの制御方式について説明する。本発明においては、打撃動作を検出方法として、打撃衝撃検出センサ27を用いている。   Next, the control method of the impact wrench A, which is the main object of the present invention, will be described. In the present invention, the impact detection sensor 27 is used as a detection method for the impact operation.

打撃衝撃検出センサ27はインパクト打撃時の衝撃を検出すると検出信号を出力し、打撃衝撃検出回路26で検出信号を検出して、演算部20にその情報を出力する。打撃衝撃検出回路26から出力される信号は複数のパルス信号から構成されており、パルス信号は打撃衝撃力に比例し、打撃力が大きいほど多くのパルス信号が出力される。   The impact detection sensor 27 outputs a detection signal when detecting an impact at the time of impact impact, detects the detection signal by the impact impact detection circuit 26, and outputs the information to the calculation unit 20. The signal output from the impact detection circuit 26 is composed of a plurality of pulse signals. The pulse signal is proportional to the impact impact force, and the greater the impact force, the more pulse signals are output.

すなわち、モータ印加電圧(PWMデューティー)が大きくモータ出力が大きいほど、打撃衝撃力も大きいため、1回のインパクト動作で打撃衝撃検出センサ27は多くの打撃信号を打撃衝撃検出回路26に出力する。打撃衝撃検出回路26は、この信号を演算部20が認識できるパルス信号に変換して演算部20に出力する。   That is, the greater the motor applied voltage (PWM duty) and the greater the motor output, the greater the impact force, so the impact sensor 27 outputs more impact signals to the impact sensor 26 in a single impact operation. The impact detection circuit 26 converts this signal into a pulse signal that can be recognized by the calculation unit 20 and outputs the pulse signal to the calculation unit 20.

図7に示すように、演算部20では時刻Tで打撃衝撃検出回路26からのパルス信号を検出すると、内部カウンタが起動して所定時間Taのカウントを開始し、所定時間Taの範囲内において予め設定されている数だけパルス信号がカウントされた時に、インパクト動作による打撃が有ったことを判断している。   As shown in FIG. 7, when the arithmetic unit 20 detects a pulse signal from the impact detection circuit 26 at time T, the internal counter is activated to start counting for a predetermined time Ta, and within a predetermined time Ta range in advance. When the set number of pulse signals are counted, it is determined that there has been an impact action impact.

具体的には、打撃衝撃を検出する所定時間Taとパルス信号を検出するカウント値は、表1に示すように、モータ印加電圧(PWMデューティー)の大きさに従って可変とし、モータ印加電圧が20%及び45%でカウント1回、75%及び100%でカウント2回としている。これにより、打撃衝撃検出センサ27を用いて打撃検出をより確実に行うことができる。   Specifically, as shown in Table 1, the predetermined time Ta for detecting the impact impact and the count value for detecting the pulse signal are variable according to the magnitude of the motor applied voltage (PWM duty), and the motor applied voltage is 20%. 45% and 1 count, and 75% and 100% count 2 times. Thereby, it is possible to more reliably perform hit detection using the hit impact detection sensor 27.

次に、制御回路の制御方法について図8を参照して詳細に説明する。まず、図8に示すように、単発モードにおいて駆動モータ2を起動すると(S100)、演算部20は、打撃衝撃検出回路26により打撃衝撃検出センサ27からの信号を変換したパルス信号の有無を検出する(S301)。打撃衝撃検出センサ27からの信号すなわちパルス信号を検出した場合は(S301のYes)、パルス信号のパルス数CNT_Sをカウントし(S302)、所定時間Taを計測するタイマーが時間計測を開始したか否かを判別する(S303)。   Next, a control method of the control circuit will be described in detail with reference to FIG. First, as shown in FIG. 8, when the drive motor 2 is started in the single-shot mode (S100), the arithmetic unit 20 detects the presence or absence of a pulse signal obtained by converting the signal from the impact detection sensor 27 by the impact detection circuit 26. (S301). When a signal from the impact detection sensor 27, that is, a pulse signal is detected (Yes in S301), the number of pulses CNT_S of the pulse signal is counted (S302), and a timer for measuring a predetermined time Ta has started time measurement. Is determined (S303).

時間計測を開始していない場合(S303のYes)、すなわち、図7に示す時刻Tでパルス信号が始めて検出された場合には、所定時間Taのタイマーをスタートさせ(S304)、所定時間Ta内におけるパルス数CNT_Sをカウントする。その後、所定時間Taが経過したか否かを判断し(S305)、経過していない場合はS301に戻る。   When time measurement has not started (Yes in S303), that is, when a pulse signal is detected for the first time at time T shown in FIG. 7, a timer for a predetermined time Ta is started (S304), and within the predetermined time Ta The number of pulses at CNT_S is counted. Thereafter, it is determined whether or not the predetermined time Ta has elapsed (S305). If not, the process returns to S301.

一方、S301でパルス信号を検出していない場合は(S301のNo)、S305に進むがタイマーがスタートしていないためS305で所定時間Taが経過していないと判断しS301に戻り、パルス信号が検出されるまでこの処理を繰り返す。また、S303で既にタイマーがスタートされている時は、タイマーを再スタートせずにS305に進み、所定時間Taが経過するまでパルス信号数CNT_Sをカウントする。   On the other hand, if the pulse signal is not detected in S301 (No in S301), the process proceeds to S305, but since the timer has not started, it is determined in S305 that the predetermined time Ta has not elapsed, the process returns to S301, and the pulse signal is This process is repeated until it is detected. If the timer has already been started in S303, the process proceeds to S305 without restarting the timer, and the pulse signal number CNT_S is counted until a predetermined time Ta elapses.

S305において、時刻Tでタイマーをスタートしてから所定時間Taが経過した場合は、モータ印加電圧(PWMデューティー)に対応した所定時間Ta内でのパルス信号数の閾値CNT_thを設定する。この閾値CNT_thは図6に示すように予め演算部に記憶されており、モータ印加電圧に応じて設定される(S306)。モータ印加電圧(PWMデューティー)が大きいほど打撃トルクが大きくなるため打撃衝撃検出センサ27からの信号すなわちパルス信号も多くなる。よって、モータ印加電圧が大きい場合は小さい場合に比べて閾値が大きく設定される。   In S305, when the predetermined time Ta has elapsed since the timer was started at time T, the threshold value CNT_th of the number of pulse signals within the predetermined time Ta corresponding to the motor applied voltage (PWM duty) is set. This threshold value CNT_th is stored in advance in the arithmetic unit as shown in FIG. 6, and is set according to the motor applied voltage (S306). As the motor applied voltage (PWM duty) increases, the impact torque increases, so the signal from the impact detection sensor 27, that is, the pulse signal also increases. Therefore, when the motor applied voltage is large, the threshold is set larger than when the motor applied voltage is small.

その後、実際のパルス信号数CNT_Sと設定した閾値CNT_thとを比較し(S307)、パルス信号数が閾値より大きい場合はインパクト動作が1回行われたと判断する(S308)。   Thereafter, the actual number of pulse signals CNT_S is compared with the set threshold value CNT_th (S307). If the number of pulse signals is larger than the threshold value, it is determined that the impact operation has been performed once (S308).

その後、タイマーTbをスタートさせ(S309)、0.8秒が経過したか否かを判定し、経過した場合にはモータを停止しインパクト動作を終了する(S311)。
以上、本発明について説明したが、打撃検知から停止するまでの時間は、0.8秒に限るものでなく、ボルトサイズや締結する相手材に合わせて決定すべきものである。
Thereafter, the timer Tb is started (S309), and it is determined whether or not 0.8 seconds have elapsed. If it has elapsed, the motor is stopped and the impact operation is ended (S311).
Although the present invention has been described above, the time from hit detection to stop is not limited to 0.8 seconds, but should be determined according to the bolt size and the material to be fastened.

そして、本願発明におけるインパクトレンチAは、駆動モータの出力軸に打撃機構を介してレンチ回転軸を連動連設し、レンチ回転軸の先端にナット把持筒41を着脱自在に連設し、自動車のタイヤホイール60(図10に示す)をハブに固定するためにホイールボルトに螺合するホイールナット62をナット把持筒41により規定トルクで締め付けるように構成している。   In the impact wrench A of the present invention, a wrench rotation shaft is linked to the output shaft of the drive motor via a striking mechanism, and a nut gripping cylinder 41 is detachably connected to the tip of the wrench rotation shaft. In order to fix the tire wheel 60 (shown in FIG. 10) to the hub, a wheel nut 62 screwed to a wheel bolt is configured to be tightened with a specified torque by the nut gripping cylinder 41.

すなわち、本実施形態におけるインパクトレンチAは、駆動モータ2の回転数と打撃時間との関係により締付トルクが決定されるように構成している。そして、本実施形態におけるインパクトレンチAは、4段階の締付トルクモードを有しており、各締付トルクモードでは、駆動モータの回転数を小から大に4段階に変更可能としている。   That is, the impact wrench A in the present embodiment is configured such that the tightening torque is determined based on the relationship between the rotation speed of the drive motor 2 and the impact time. The impact wrench A in this embodiment has four stages of tightening torque modes, and in each of the tightening torque modes, the rotational speed of the drive motor can be changed from small to large.

各締付トルクモードは、図4に示すように、強弱切替スイッチ59を押す回数によって、駆動モータ2の回転を弱から強への4段階に設定可能としている。この強弱切替スイッチ59の押す回数によって、そのスイッチ選択の情報が演算部20に供給され、演算部は制御信号出力回路29を供給し、制御信号出力回路29は、演算部20からの出力に基づいてスイッチング素子Q1〜Q6にPWM信号を供給する。PWM信号のパルス幅の制御によって各電機子巻線U、V、Wへ供給する電力を調整して設定した回転方向への駆動モータ2の回転数を制御するようにしている。   As shown in FIG. 4, in each tightening torque mode, the rotation of the drive motor 2 can be set in four stages from weak to strong depending on the number of times the strong / weak switch 59 is pressed. Depending on the number of times the strength changeover switch 59 is pressed, the switch selection information is supplied to the arithmetic unit 20, and the arithmetic unit supplies the control signal output circuit 29. The control signal output circuit 29 is based on the output from the arithmetic unit 20. The PWM signal is supplied to the switching elements Q1 to Q6. The number of rotations of the drive motor 2 in the rotational direction set by adjusting the power supplied to each armature winding U, V, W by controlling the pulse width of the PWM signal is controlled.

このようにして、駆動モータ2の回転数が2600回/分、2000回/分、1200回/分、800回/分の4段階の回転モードに設定されている。   In this way, the rotational speed of the drive motor 2 is set to four stages of rotation modes of 2600 times / minute, 2000 times / minute, 1200 times / minute, and 800 times / minute.

図9は、打撃時間と締付トルクとの関係を示すグラフである。図9に示すように、各締付トルクモードでは、打撃時間が経つにつれて、締付トルクが大になるような曲線を描いている。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the impact time and the tightening torque. As shown in FIG. 9, in each tightening torque mode, a curve is drawn such that the tightening torque increases as the impact time elapses.

そのような特性を有するインパクトレンチAにおいて、各締付トルクモードに拘らず、0.8秒後に打撃動作を停止するようにしている。すなわち、制御回路部4は、打撃衝撃検出センサ27からの出力信号を検知した後、所定の時間が経過したことを検知することにより、駆動モータ2を停止するようにしている。そして、締付開始から0.8秒後に停止する各締付トルクモードでの締付トルクを表1に示す。   In the impact wrench A having such characteristics, the striking operation is stopped after 0.8 seconds regardless of each tightening torque mode. That is, the control circuit unit 4 stops the drive motor 2 by detecting that a predetermined time has elapsed after detecting the output signal from the impact detection sensor 27. Table 1 shows the tightening torque in each tightening torque mode that stops after 0.8 seconds from the start of tightening.

表2に示すように、0.8秒後に打撃時間を完了した場合、切替「1」モードでの締付トルクは略30N・mであり、切替「2」モードでの締付トルクは略50N・mであり、切替「3」モードでの締付トルクは略70N・mであり、切替「4」モードでの締付トルクは略90N・mとしている。このように、強弱切替スイッチ59により選択した回転モードは、予め自動車の車種に応じて適正に規定された締付けトルクを4段階に分類した4個の締付トルクモードと対応するように構成している。   As shown in Table 2, when the impact time is completed after 0.8 seconds, the tightening torque in the switching “1” mode is about 30 N · m, and the tightening torque in the switching “2” mode is about 50 N. M, the tightening torque in the switching “3” mode is approximately 70 N · m, and the tightening torque in the switching “4” mode is approximately 90 N · m. As described above, the rotation mode selected by the strength switching switch 59 is configured to correspond to four tightening torque modes in which the tightening torque appropriately defined in advance according to the vehicle type is classified into four stages. Yes.

次に、上記締付特性を有するインパクトレンチAを使用した自動車のタイヤ交換の締付作業方法について説明する。まず、アンビル13の先端にナット把持筒41を取り付ける。次いで、正逆切替レバー15を押して、アンビル13の回転方向を設定する。また、電池パック部6にリチウムイオン電池を収容した電池パックケース6aを取り付ける。   Next, a method for tightening a tire for an automobile using the impact wrench A having the above-described tightening characteristics will be described. First, the nut gripping cylinder 41 is attached to the tip of the anvil 13. Next, the forward / reverse switching lever 15 is pushed to set the rotation direction of the anvil 13. Further, a battery pack case 6 a containing a lithium ion battery is attached to the battery pack unit 6.

この後、図10に示すように、自動車のタイヤホイール60をハブに固定するために、ホイールボルトに螺合するホイールナット62をナット把持筒41により把持し、この後にインパクトレンチAの各種設定を行う。すなわち、単発/連発切替スイッチ58を操作して単発モードに設定すると共に、強弱切替スイッチ59を、数回操作することにより、駆動モータの回転数を2600回転/分、2000回転/分、1200回転/分、800回転/分のいずれかの回転モードに設定する。   Thereafter, as shown in FIG. 10, in order to fix the tire wheel 60 of the automobile to the hub, the wheel nut 62 that is screwed to the wheel bolt is held by the nut holding cylinder 41, and thereafter various settings of the impact wrench A are made. Do. That is, the single / repetitive changeover switch 58 is operated to set the single-shot mode, and the strong / weak changeover switch 59 is operated several times so that the rotational speed of the drive motor is 2600 rpm / 2000, 2000 rpm / 1200, 1200 rpm. Set the rotation mode to either 1 / min or 800 rpm.

そして、インパクトレンチAを保持しながら、ナット把持筒41をホイールボルトに当接させた後、トリガスイッチ14の引き込み操作を行う。すると、インパクトレンチAにより打撃が開始され、打撃開始後0.8秒後に締付けを停止するようにしている。これにより、規定トルクの寸前まで、本実施形態におけるインパクトレンチAを用いて、締め付けるようにしている。   Then, while holding the impact wrench A, the nut gripping cylinder 41 is brought into contact with the wheel bolt, and then the trigger switch 14 is retracted. Then, impact is started by the impact wrench A, and tightening is stopped 0.8 seconds after the start of impact. As a result, the impact wrench A in the present embodiment is used to tighten until just before the specified torque.

最後に、図11に示すように、規定トルクに設定されたトルクレンチ61で「カチッ」と音がなるまで締め付ける。これにより、規定トルクで締め付けられたことを確認することができる。この結果、本実施形態におけるインパクトレンチAにより規定のトルクの寸前まで締め付けるようにしているため、規定トルクまでの締付作業の短縮化が図れる。   Finally, as shown in FIG. 11, the torque wrench 61 set to the specified torque is tightened until a “click” sound is heard. Thereby, it can confirm that it tightened with the prescription | regulation torque. As a result, the impact wrench A according to the present embodiment is used to tighten to a level just before the specified torque, so that the tightening operation up to the specified torque can be shortened.

本実施形態のインパクトレンチAは、普通車の締付トルクと軽自動車の締付トルクとが異なる場合でも、同じ打撃時間で締め付けるようにしている。表3は、普通車の締付トルクと軽自動車の締付トルクとの設定例を示している。   The impact wrench A of the present embodiment is tightened with the same striking time even when the tightening torque of a normal vehicle and the tightening torque of a light vehicle are different. Table 3 shows a setting example of the tightening torque of the ordinary vehicle and the tightening torque of the light vehicle.

すなわち、車種によらず、打撃開始から締付け終了までの時間を0.8秒一定にして、駆動モータ2の回転数によりその車種での規定トルクでの締付けを達成するようにしている。このように、各締付トルクモードで車種に応じた締付トルクとなるので、どの作業者が締付作業を行っても、作業者間でのばらつきが生じることがなく、熟練者でなくても安心して作業することができ、安定したトルク管理を行うことができる。さらに、タイヤ交換の車種に応じた締付トルクモードを選択することにより、一つの締付け工具で、あらゆる車種のタイヤ交換に対応することができる。   That is, regardless of the vehicle type, the time from the start of impact to the end of tightening is made constant at 0.8 seconds, and the tightening with the specified torque in the vehicle type is achieved by the rotational speed of the drive motor 2. In this way, the tightening torque according to the vehicle type in each tightening torque mode does not cause variation among workers regardless of the worker performing the tightening work, and it is not necessary to be an expert. Can work with peace of mind and perform stable torque management. Furthermore, by selecting a tightening torque mode corresponding to the vehicle type for tire replacement, it is possible to handle tire replacement for all vehicle types with a single tightening tool.

以上の結果、作業者が分類した回転モードを選択することにより、その選択した回転モードでは所定時間内におけるホイールナット62の締め付け完了までの駆動モータ2の駆動時間が一定であり、ホイールナット62の適性に規定された締付けトルクに達する手前で自動停止するようにしているため、締め過ぎによるホイールボルトの折損、ホイールナットの破損などを未然に防止することができる。   As a result, by selecting the rotation mode classified by the operator, the drive time of the drive motor 2 until the tightening of the wheel nut 62 within a predetermined time is constant in the selected rotation mode. Since the automatic stop is performed before reaching the tightening torque defined as appropriate, it is possible to prevent the wheel bolt from being broken and the wheel nut from being damaged due to excessive tightening.

A インパクトレンチ
2 駆動モータ
4 制御回路部
5 伝達機構部
13 アンビル(レンチ回転軸)
5a インパクト機構部
27 打撃衝撃検出センサ
62 ホイールナット
A Impact wrench 2 Drive motor 4 Control circuit section 5 Transmission mechanism section 13 Anvil (wrench rotation shaft)
5a Impact mechanism section 27 Impact detection sensor 62 Wheel nut

Claims (3)

駆動モータの出力軸に伝達機構部を介してレンチ回転軸を連動連設し、
レンチ回転軸の先端にナット把持筒を着脱自在に連設すると共に、レンチ回転軸の回転により、ナット把持筒を介してホイールナットを規定トルクで締め付けるように構成した自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具において、
所定時間内におけるホイールナットの締め付け完了までの駆動モータの回転数を制御回路部により複数段階の回転モードに分類すべく制御し、
分類した回転モードは、予め自動車の車種に応じて適正に規定された締付けトルクを数段階に分類した複数個の締付トルクモードと対応するように構成し、
駆動モータの回転終了により、適正なホイールナットへの締付けトルクが達成されるように構成したことを特徴とする自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具。
A wrench rotary shaft is linked to the output shaft of the drive motor via the transmission mechanism,
A nut nut that can be attached to and detached from the tip of the wrench rotating shaft is detachably connected, and the wheel nut for exchanging automobile tires is configured such that the wheel nut is tightened to a specified torque via the nut gripping cylinder by rotation of the wrench rotating shaft. In the tightening tool,
The number of rotations of the drive motor until the tightening of the wheel nuts within a predetermined time is controlled to be classified into a plurality of rotation modes by the control circuit unit,
The classified rotation modes are configured to correspond to a plurality of tightening torque modes in which the tightening torque properly defined in advance according to the vehicle type is classified into several stages,
A wheel nut tightening tool for replacing a vehicle tire, wherein an appropriate tightening torque to the wheel nut is achieved by the end of rotation of the drive motor.
上記伝達機構部は、駆動モータの連続的な回転動作を断続的な回転動作である打撃動作に変換するインパクト機構部と、同インパクト機構部の打撃動作を検出して出力信号を出力する打撃衝撃検出センサとを備え、
上記制御回路部は、打撃衝撃検出センサからの出力信号を検知した後、所定の時間が経過したことを検知することにより、駆動モータを停止するように制御することを特徴とする請求項1に記載の自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具。
The transmission mechanism includes an impact mechanism that converts a continuous rotation operation of the drive motor into a batting operation that is an intermittent rotation operation, and a batting impact that detects the batting operation of the impact mechanism and outputs an output signal. A detection sensor,
The control circuit unit controls the drive motor to stop by detecting that a predetermined time has elapsed after detecting an output signal from the impact detection sensor. Wheel nut tightening tool for automotive tire replacement as described.
各締付トルクモードでの打撃開始から打撃終了までの時間は同一であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動車タイヤ交換用のホイールナットの締付け工具。   3. The wheel nut tightening tool for replacing a vehicle tire according to claim 1, wherein the time from the start of hitting to the end of hitting in each tightening torque mode is the same. 4.
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