JP2016147317A - 電動回転工具のねじ締め状態検出装置及びそのトルク調整方法並びにその使用によるねじ締め制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クラッチ機構14において、減速機構のインターナルギヤに係合する鋼球16に対し、前記鋼球を弾力的に支持するスプリング22を収納する筒状ケーシング24を備え、前記筒状ケーシング内の前記スプリングの弾力調整を行う調整ねじ具28を外部操作可能に設けてなるトルク調整機構20を設け、前記筒状ケーシングの外側面にトルク検出素子32を設ける。
【選択図】図2
Description
前記クラッチ機構において、前記減速機構のインターナルギヤに係合する鋼球に対し、前記鋼球を弾力的に支持するスプリングを収納する筒状ケーシングを備え、前記筒状ケーシング内の前記スプリングの弾力調整を行う調整ねじ具を外部操作可能に設けてなるトルク調整機構を設け、前記筒状ケーシングの外側面にトルク検出素子を設けることを特徴とする。
図1は、本発明に係る電動回転工具のねじ締め状態検出装置の実施例を示す概略構成説明図である。すなわち、図1において、参照符号10は電動回転工具としての電動ドライバーを示し、この電動ドライバー10においては、図示しないが、従来公知の構成要素として、把持部ケーシング内に、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を結合した構成が、それぞれ内蔵されている。そして、前記クラッチ機構を介して回転工具としてのドライバービット12を結合した構成からなる。
そこで、本発明においては、前記ひずみゲージからなるトルク検出素子32により検出される出力信号(出力電圧)の検出値を、それぞれ記録し表示するトルク検出値表示手段を設け、このトルク検出値表示手段に対して、所要の通信手段を介して所望のねじ締めトルク値を外部操作によって入力して記録設定する。次いで、ねじ締め状態検出装置30のクラッチ機構14に対するトルク調整機構20における調整ねじ具28を手動操作し、これによりスプリング22の弾力調整を行うことにより(図2参照)、クラッチ機構14によるトルクアップ時においてトルク検出素子32により検出される検出信号と、前記トルク検出値表示手段に記録設定されたねじ締めトルク値とを比較して、それらの一致を確認するように設定することができる。
前述した本実施例に係る前記ねじ締め状態検出装置30を備えた電動ドライバー10を使用して、所要のねじ締め作業を行う場合、前記クラッチ機構14に対するトルク調整機構20の応力感知部材26に設けたトルク検出素子32により検出される出力信号を入力して作動する、電動モータの駆動停止制御を行う電動モータ制御回路40と、電動モータの電源を遮断する電動モータ電源遮断手段41とを設けて、前記クラッチ機構14によるクラッチ動作に際して、前記トルク検出素子32により検出される出力信号(出力電圧)の変化に基づいて、電動モータの駆動停止制御を行うことができる。
また、前述した本実施例に係る前記ねじ締め状態検出装置30を備えた電動ドライバー10を使用して、所要のねじ締め作業を行う場合、所要のねじ締め作業において、予め複数回のねじ締め作業による前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構14に対するトルク調整機構20に設けたトルク検出素子32により検出される出力信号(出力電圧)の検出値をそれぞれ検出値記録手段50により記録保持し、これらの検出値の平均値から目標検出値およびその許容範囲を検出信号平均値演算手段51により演算設定し、その後のねじ締め作業において前記トルク検出素子32により検出される出力信号(出力電圧)を前記目標検出値およびその許容範囲に対し、ねじ締め良否判定表示手段52により比較判定して、ねじ締めの良否判定およびその表示を行うことができる。
さらに、前述した本実施例に係る前記ねじ締め状態検出装置30を備えた電動ドライバー10を使用して、所要のねじ締め作業を行う場合、所要のねじ締め作業において、前記クラッチ機構14によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構14に対するトルク調整機構20に設けたトルク検出素子32により検出される出力信号(出力電圧)の検出値に基づいて、前記検出値をトルク値変換手段60によりトルク値に変換すると共に、ねじ締め作業におけるねじ締めトルク値をねじ締めトルク値記録表示手段61によりそれぞれ記録し表示することができる。
12 回転工具(ドライバービット)
14 クラッチ機構
16 鋼球
20 トルク調整機構
22 スプリング
24 円筒ケーシング
25a、25b 平行平坦面
26 応力感知部材
27 ねじ具
28 調整ねじ具
30 ねじ締め状態検出装置
32 トルク検出素子
40 電動モータ制御回路
41 電動モータ電源遮断手段
50 検出信号記録手段
51 検出信号平均値演算手段
52 ねじ締め良否判定表示手段
60 トルク値変換手段
61 ねじ締めトルク値記録表示手段
Id 指針表示
Sc 目盛表示
Claims (15)
- 電動モータを把持部ケーシング内に収納し、前記電動モータの駆動出力軸に、減速機構およびクラッチ機構を結合し、前記クラッチ機構を介してドライバービットを結合してなる電動回転工具からなり、
前記クラッチ機構において、前記減速機構のインターナルギヤに係合する鋼球に対し、前記鋼球を弾力的に支持するスプリングを収納する筒状ケーシングを備え、前記筒状ケーシング内の前記スプリングの弾力調整を行う調整ねじ具を外部操作可能に設けてなるトルク調整機構を設け、前記筒状ケーシングの外側面にトルク検出素子を設けることを特徴とする電動回転工具のねじ締め状態検出装置。 - 前記クラッチ機構におけるトルク調整機構を、前記減速機構に結合するドライバービットの支持軸に対し、当該支持軸の軸方向より傾斜させて把持部ケーシングより突出するように設けたことを特徴とする請求項1記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構は、前記減速機構を構成するインターナルギヤの閉塞底面部を円錐状に形成すると共に、この円錐状底面部の外側面にクラッチ動作を行うための突起部を設けたクラッチカム面を形成し、さらにこのクラッチカム面の突起部と対応する位置に鋼球を配置した構成とすることを特徴とする請求項2記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構の鋼球に対し、前記鋼球を弾力的に支持するスプリングを収納する筒状ケーシングの外側面に応力感知部材を固定し、前記応力感知部材の外側面にトルク検出素子を設けることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構の鋼球に対し、支持部材を介してスプリングの一端を当接して前記鋼球を弾力的に支持すると共にこれらを収納する筒状ケーシングからなり、前記筒状ケーシングの外側面に応力感知部材を固定し、前記筒状ケーシング内の前記スプリングの他端に支持部材を介して当接し前記スプリングの弾力調整を行う調整ねじ具を前記筒状ケーシングの外部において操作可能に設け、さらに前記応力感知部材の外側面にトルク検出素子を設けることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構の鋼球に対し、支持部材を介してスプリングの一端を当接して前記鋼球を弾力的に支持すると共にこれらを収納する筒状ケーシングからなり、前記筒状ケーシングの相対する両外側面を平行する平坦面に削設し、前記筒状ケーシングの突出側端部より前記相対する平行平坦面を挾持するように角U字型に形成した応力感知部材を装着固定し、前記筒状ケーシング内の前記スプリングの他端に支持部材を介して当接し前記スプリングの弾力調整を行う調整ねじ具を前記筒状ケーシングに螺合すると共に前記応力感知部材の外部において操作可能に設け、さらに前記応力感知部材の対応する両外側面にトルク検出素子としてのひずみゲージを設けることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号に基づいて、前記電動モータの駆動停止制御を行う電動モータ制御回路を設けることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構により、予め複数回のねじ締め作業によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値をそれぞれ記録保持する検出値記録手段と、これらの検出値の平均値から目標検出値およびその許容範囲を演算する目標検出値演算手段と、その後のねじ締め作業において前記トルク検出素子により検出される出力信号を前記目標検出値およびその許容範囲と比較してねじ締めの良否を判定し表示するねじ締め良否判定表示手段とを設けることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値に基づいて、前記検出値をトルク値に変換するトルク値変換手段を設けると共に、ねじ締め作業におけるねじ締めトルク値をそれぞれ記録ないし表示するねじ締めトルク値記録表示手段を設けることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の電動回転工具のねじ締め状態検出装置。
- 前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値をそれぞれ記録ないし表示するトルク検出値表示手段を設け、前記トルク調整機構における調整ねじ具を回動操作することにより、前記トルク検出値表示手段に記録ないし表示されるトルク検出値のトルク変化に基づいて、前記調整ねじ具の位置決め調整を行って、ねじ締め状態検出装置のクラッチ機構における適正なクラッチ動作を行うためのねじ締めトルク値の設定を行うことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の電動回転工具におけるねじ締め状態検出装置のトルク調整方法。
- 前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値をそれぞれ記録ないし表示するトルク検出値表示手段を設け、前記トルク検出値表示手段に対し外部操作による通信手段により所要のねじ締めトルク値を設定し得るように構成し、前記トルク調整機構における調整ねじ具を逐次回動操作することにより前記トルク検出値表示手段に記録ないし表示されるトルク検出値のトルク変化に基づいて前記調整ねじ具の位置決め調整を行うと共に、前記トルク検出値表示手段に記録ないし表示されるトルク検出値が前記トルク検出値表示手段において予め設定したねじ締めトルク値と一致することを検知して、ねじ締め状態検出装置のクラッチ機構における適正なクラッチ動作を行うためのねじ締めトルク値の設定を行うことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の電動回転工具におけるねじ締め状態検出装置のトルク調整方法。
- 通信ネットワークを介する通信手段により、複数の前記トルク検出値表示手段に対し、それぞれ所要のねじ締めトルク値を設定し、それぞれのねじ締め状態検出装置のクラッチ機構における適正なクラッチ動作を行うためのねじ締めトルク値の設定を行うことを特徴とする請求項10または11記載の電動回転工具におけるねじ締め状態検出装置のトルク調整方法。
- 前記請求項1ないし6のいずれかに記載のねじ締め状態検出装置を備えた電動回転工具を使用し、所要のねじ締め作業において、前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号に基づいて電動モータの駆動停止制御を行うことを特徴とする電動回転工具のねじ締め制御方法。
- 前記請求項1ないし7のいずれかに記載のねじ締め状態検出装置を備えた電動回転工具を使用し、所要のねじ締め作業において、予め複数回のねじ締め作業による前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値をそれぞれ記録保持し、これらの検出値の平均値から目標検出値およびその許容範囲を演算設定し、その後のねじ締め作業において前記トルク検出素子により検出される出力信号を前記目標検出値およびその許容範囲と比較してねじ締めの良否判定を行うことを特徴とする電動回転工具のねじ締め制御方法。
- 前記請求項1ないし8いずれかに記載のねじ締め状態検出装置を備えた電動回転工具を使用し、所要のねじ締め作業において、前記クラッチ機構によるクラッチ動作に際して、前記クラッチ機構に対するトルク調整機構に設けたトルク検出素子により検出される出力信号の検出値に基づいて、前記検出値をトルク値に変換すると共に、ねじ締め作業におけるねじ締めトルク値をそれぞれ記録し表示することを特徴とする電動回転工具のねじ締め制御方法。
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