JP2017071052A - 電動インパルススクリュードライバ - Google Patents

Abstract

【課題】使用しても操作者にとって健康上の問題が全く生じない電動インパルススクリュードライバ【解決手段】本電動スクリュードライバは、その一定速度における最大トルクはＣｍａｘであり、ロータ１０を有するドライブ手段と、ドライブ手段１に結合される減速機３を含み、その減速機は比Ｒ及び出力μを有する、変速機構によって回転することができる先端部材２と、設定トルク値Ｃｃの範囲を検出する少なくとも１つのトルクセンサ６と、インパクトモードにおいてドライブ手段１を制御する手段４とを備える。上記変速機構は、２つのパルス間で、運動エネルギーＥｃを蓄積し、その運動エネルギーＥｃを先端部材２に返還でき、ドライブ手段１及び減速機４は、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ＜Ｃｃであるように構成され、設定トルク値Ｃｃは、運動エネルギーＥｃをねじ込まれるべきねじに伝達することによって達成され、上記比Ｒは１０／（μＣｍａｘ）以下である。【選択図】図１

Description

本発明の分野は、ポータブル電動工具の設計及び製造の分野である。より具体的には、
本発明は電動インパルススクリュードライバに関する。

スクリュードライバは、アセンブリを締め付けるために、すなわち、幾つかの部品同士
を、例えば、ねじによって接続するために用いられる。

インパルススクリュードライバは概してハンドルを画定する本体を含む。この本体は、
ロータを備えたモータ手段と、
モータ手段と結合される遊星タイプの減速ギヤを含む変速機構によって回転駆動するこ
とができる先端部材と、
設定トルク値Ｃｃに達したことを検出するトルクセンサであって、前記変速機構は、こ
のトルクセンサによってスクリュードライバのハウジングに回転可能に連結されるリング
を含む、トルクセンサと、
前記モータ手段をパルスモードにおいて駆動し、前記モータ手段に一連のインパルスを
供給する手段と
を有する。

本発明の分野では、インパルスによって、すなわち、周期的に繰り返される短時間のト
ルクを加えることによって作動する電動スクリュードライバが、空気圧インパクトレンチ
又は従来の流体圧レンチに対抗して、最近になって現れてきた。実際には、電動インパル
ススクリュードライバは、高レベルのトルクに関して、流体圧インパルスレンチ又は空気
圧インパルスレンチの利点を維持すると同時に、締付けトルクのレベルをより良好に制御
できるようにする。

現在、工業レベルでは、多くの場合に、高いレベルの精度でねじ締めすることによって
締付け動作を実行できることが求められている。

工具の性能を確保するには、電動インパルススクリュードライバの設計者は、工具及び
／又はその目的に関連する幾つかのパラメータを取り扱わなければならない。これらは、
スクリュードライバの一定のモータ速度における最大トルク；
変速機構の減速比及びその効率；
工具が満たさなければならない締付け要件
である。

締め付けられるねじに加えられる締付けトルクＣｓは式Ｃｓ＝Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ（Ｒは
減速比であり、ＣｍａｘはＮ．ｍ．単位の、一定速度における工具のモータの最大トルク
であり、μは減速の効率であり、１より小さい）によって支配されるので、設計者の古典
的で不変の手法は、出力トルクが設定トルク値、すなわち、達成されるべき締付け目標を
達成できるように、モータ及び減速の大きさを設計することである。

操作者は以下の要素を更に考慮に入れなければならない。
工具の生産性及び特に高速で締付け動作を実行する能力；
スクリュードライバの各インパルス時の衝撃及び振動が伝達することによって工具のユ
ーザにかかる応力。

締付け動作の実行の持続時間を短縮するために、締付け動作は一般的に２つの連続した
段階を含む。
連続モード、すなわち、一定の高い回転速度において、かつねじを締め付けるために望
まれる設定トルク値Ｃｃより小さな値の締付トルクを用いる、予備ねじ締め段階、及び
設定トルク値Ｃｃに達するまでのインパルスによるねじ締め段階。

インパルススクリュードライバの大部分はピストルハンドル工具である。それらのスク
リュードライバを用いて、連続締付け速度に関して操作者が耐えることができるレベルを
はるかに超えるトルクレベルにおいてねじを締め付けることができる。

しかしながら、これらの締付けレベルは、トルクインパルスが短いため、かつ工具本体
の慣性が締付けトルクの一部を吸収するために可能である。

従来技術の欠点
現在のところ、電動インパルススクリュードライバは、１０ｍｓのオーダーの持続時間
のトルクインパルスを生成する。この持続時間は、工具本体の慣性質量を考えると、あま
りにも長すぎるので、満足のいく快適性を得るのに十分なほど、操作者の手にかかる締付
け反動を減衰しない。それゆえ、操作者の手がねじ締め軸に沿ってスクリュードライバに
よって回転駆動されることによって表される、操作者の手にかかる反動力は一般的に大き
すぎる。これは操作者にとって不快な結果をもたらし、例えば、筋骨格系障害が現れる。
言い換えると、現在使用されている電動インパルススクリュードライバは、適切な使用快
適度、又は、少なくとも、流体圧レンチによって提供される快適度に相当する快適度を与
えない。

さらに、３０Ｎ．ｍのオーダーの出力トルクの場合、電動インパルススクリュードライ
バの公称速度は１０００ｒｐｍのオーダーであるが、一方、空気圧インパクトレンチ又は
流体圧インパクトレンチは５０００ｒｐｍのオーダーである。それゆえ、電動インパルス
スクリュードライバによるねじ締め動作にかかる時間の方がはるかに長い。それゆえ、こ
のタイプのスクリュードライバの生産性は、空気圧インパルスレンチ又は流体圧インパル
スレンチの生産性ほど良くない。

さらに、部品の締付けが始まる時点と、最終的な締付けに達した時点との間のねじの回
転角が小さい、すなわち、３０度未満である、「堅固な接合」として知られている接合動
作の場合、予備ねじ締め動作の終了時に、得られるべき設定トルク値が超えられることが
起こり得る。これは、この目的で設けられた電動工具駆動手段によってロータが十分に制
動されないときに、ロータによって蓄積された運動エネルギーがねじに戻されるためであ
る。その際、予備ねじ締め動作の終了時に設定トルク値を超えないようにするために、モ
ータの回転速度を減速する必要がある。この結果、予備ねじ締め動作中の回転速度が更に
低下することになり、それゆえ、生産性が低下する。

別の態様によれば、最近の電動インパルススクリュードライバは、連続モードにおいて
作動する電動スクリュードライバから直接派生する。それゆえ、その減速比は、それらの
電動インパルススクリュードライバが、連続モードにおいて作動するスクリュードライバ
によって送達されるトルクに等価なトルクを、連続モードにおいて送達することができる
減速比である。しかしながら、連続モードにおいて従来通りに作動するスクリュードライ
バと同様に、工具のハウジングを回転しないようにするために設計されたリアクションバ
ーを有しない限り、操作者は、約１０Ｎ．ｍより高い反動トルクを連続して受けることは
できない。したがって、電動インパルススクリュードライバが、インパルスモードではな
く、誤って連続モードにおいて使用される場合には、操作者の手が受ける工具の反動は、
操作者が耐えることができる反動よりもはるかに大きい。これにより、操作者が怪我をす
る危険性が生じる。

本発明は、従来技術のこれらの欠点を克服することを特に目的とする。

より具体的には、少なくとも１つの実施形態において、本発明の目的は、使用しても操
作者にとって健康上の問題が全く生じない電動インパルススクリュードライバを提供する
ことである。

詳細には、少なくとも１つの実施形態において、本発明の目的は、操作者にとって筋骨
格系障害が現れるのを防ぐこの種のスクリュードライバを得ることである。

本発明の別の目的は、少なくとも１つの実施形態において、高いレベルの生産性を達成
できるようにするこの種のスクリュードライバを提供することである。

本発明は、少なくとも１つの実施形態において、流体圧工具の予備ねじ締め速度、すな
わち、毎分数１０００回転のオーダーに匹敵する予備ねじ締め速度を達成できるようにす
るこの種の電動インパルススクリュードライバを得ることを特に目指す。

本発明の更に別の目的は、少なくとも１つの実施形態において、使用の安全性を改善す
るこの種のインパルススクリュードライバを提供することである。

本発明の更に別の目的は、少なくとも１つの実施形態において、或る時点で、スクリュ
ードライバがインパルスモードではなく、誤って連続モードにおいて使用された場合に特
に、ねじ締め動作に起因してユーザが受ける反動トルクを制限するこの種のインパルスス
クリュードライバを提供することである。

これらの目的及び本明細書に登場する他の目的は、本発明の手段によって達成され、本
発明の目的は、電動スクリュードライバであって、
ハウジングと、
ロータを有するモータ手段であって、その一定速度における最大トルクはＣｍａｘであ
るモータ手段と、
前記モータ手段に結合され、比Ｒ及び効率μを有する減速ギヤを含み、変速機構によっ
て回転駆動することができる先端部材と、
設定トルク値Ｃｃに達したことを検出する少なくとも１つのトルクセンサと、
一連のインパルスを前記モータ手段に供給することを意図されるインパルスモードにお
いて前記モータ手段を駆動する手段とを備え、
前記変速機構は、２つのインパルス間に、運動エネルギーＥｃを前記ロータ内に蓄積し
、運動エネルギーＥｃを前記先端部材に返還できるようにすることが可能であり、前記モ
ータ手段及び前記減速ギヤは、
Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ＜Ｃｃであるように構成され、前記設定トルク値Ｃｃは、前記運動エ
ネルギーＥｃを締め付けられるべきねじに伝達することを通して達成される、電動スクリ
ュードライバである。

本発明によれば、前記比Ｒは１０／（μＣｍａｘ）以下である。

国際システムでは、Ｃｍａｘ及びＣｃは古典的には単位Ｎ．ｍで表される。μは１未満
である。

本発明の実施態様は特に以下のことを可能にする。
すなわち、インパルスの知覚を著しく低減することによって操作者の健康状態を維持で
きる。この知覚は操作者を不快にさせないしきい値まで低減される。
また、流体圧工具の予備ねじ締め速度に匹敵する予備ねじ締め速度を確保し、それゆえ
、本発明の工具に高い生産性を与えることができる。
また、スクリュードライバがインパルスモードではなく、誤って連続モードにおいて使
用された場合に操作者が受けるねじ締め動作への反動が低減されるので、使用の安全性を
改善することができる。

本出願人は、最近の電動インパルススクリュードライバにおいて、特にこれらの電気イ
ンパルスが十分に短い場合であっても、ステータの電源供給インパルス後に機械的なトル
クインパルスが現れる可能性があり、時間差があることに気が付いた。これは以下のよう
に説明することができる。

従来、スクリュードライバの変速機構は、ピニオンの効率的な動作のために必要とされ
る機能的な（角度）クリアランスを含む。モータのステータが電流インパルスを供給され
るとき、ステータは角度クリアランスの限度内でロータを加速させ、その後、遊びが吸収
されると、ロータはその運動エネルギーを衝撃としてねじに伝達し、それにより、トルク
インパルスを生成する。次に、機械的インパルスとも呼ばれる各トルクインパルス中に、
ロータの運動エネルギーは、変速機構ユニットによってスクリュードライバから先端部材
に伝達される。

トルクインパルス中にモータは電流を供給されない。それゆえ、モータはこれらのトル
クインパルス中にいかなる電磁トルクも生成しない。したがって、そのトルクは、工具の
先端部材へのモータの運動エネルギーの返還であり、設定トルク値を達成するのに決定的
な、モータによって生成された電磁トルクではない。それゆえ、減速比の値は、この運動
エネルギーの返還において、そのような役割を果たさない。

工具本体に加えることができる力及び動的現象を評価すると、以下のことが考えられる
。

提示を容易にするために、以下のことが仮定される。
・操作者は工具のハンドルに無視できる程度の保持力を加える。これは、操作者の手に
おける工具の反動を低減するという本発明の目的のうちの１つに準拠する。
・変速機構は遊星減速ギヤであり、この減速ギヤの遊星枠に、かつ工具の先端部材に当
てはまる動的現象は、ステータのロータに当てはまる動的現象との関連で無視される。
・モータはねじへのトルクインパルス中に電力を供給されないので、ロータ上の工具本
体に固着されるモータのステータに加えられる電磁トルクは０である。

スクリュードライバ本体と遊星減速ギヤのリングギヤとの間にトルクセンサが取り付け
られ、工具本体内でセンサが回転しないようにする。

遊星減速のために、ねじに加えられるトルクとトルクセンサによって測定されるトルク
との間の関係は、以下の関係によって表すことができる。

ただし、
・Ｒは遊星減速ギヤの減速比であり、
・μは遊星減速ギヤの効率であり、

はねじ締めトルクインパルス中のねじの抵抗トルクであり、

はセンサによってねじ締め軸に沿って工具本体に加えられるトルクである。

工具本体、モータのステータ及びハンドルによって形成されたアセンブリを分離し、そ
のアセンブリに力学の基本原理を適用する際に、以下の関係を仮定することができる。

ただし、

はロータによってステータに加えられる抵抗電磁トルクであり、ねじ締めトルクインパル
ス中にモータは電力を供給されないので、そのトルクは０である。

は操作者によって工具のハンドルに加えられる反動トルクであり、本発明の目的を考えれ
ば、無視される。
・Ｊｂｏｄｙはねじ締め軸に沿った工具本体のロータ慣性である。

はねじ締めトルクインパルス中にねじ締め軸に沿って工具本体が受ける回転加速度である
。

そこから以下の関係が推定される。

工具本体が受ける加速度は、操作者の手の中で、ねじ締め軸回りの工具本体の回転を引
き起こす。工具本体の回転角が小さいほど、操作者がトルクインパルスを知覚しにくくな
る。この加速度の結果である、工具本体の回転角を小さくするために、以下のことを行う
ことができる。
工具本体がこの加速度

を受けている持続時間を短縮する；
この加速度

の値を
Ｊｂｏｄｙを増加させることによって、又は
変速機構の比Ｒを小さくすることによって、
直接小さくする。

加速度の持続時間を短縮することに関して、本発明者らは、減速ギヤを小さな減速比で
使用するときに、ロータが、大きな比を有する減速ギヤを使用するときよりも大きな減速
トルクを受けることに気が付いた。

実際には、トルクインパルス中にねじ締め抵抗トルクとモータのロータによって生成さ
れるトルクとの間の関係は以下の通りである。

ただし、
Ｒは遊星減速の減速比であり、
μは遊星減速の効率であり、

はねじ締めトルクインパルス中のねじの抵抗トルクであり、

はロータによって減速の入力に加えられるトルクである。

ロータに力学の基本原理を適用する際に、ロータは減速ギヤの抵抗トルクを受ける。そ
れゆえ、この結果は以下の通りである。

ただし、以下の式が成り立つ。

そこから以下のことが推定される。

結果として、所与のねじ締めトルクの場合に、減速比が小さいほど、ロータの減速が大
きくなり、それゆえ、ロータがその運動エネルギーをアセンブリに伝達する持続時間が短
くなる。

それゆえ、減速比が小さいとき、ねじ締めトルクインパルスの持続時間が一層短くなる
。

ねじ締めインパルスの持続時間を特に約１０ｍｓから約２ｍｓに短縮するために、本発
明者らは、比Ｒの値が１０／（μＣｍａｘ）以下であるという事実を確立する際に減速比
を約５で除算した。

これが図３に示されており、図３は、２段減速で、その比が２０．９７に等しい場合、
及び１段減速で、その比が３．８１に等しい場合のトルクインパルスの持続時間をそれぞ
れ示す曲線を表す。機械的インパルスの持続時間は短縮されるので、工具本体が回転加速
度

を受ける持続時間は短縮される。それゆえ、機械的インパルス中の操作者の手におけるス
クリュードライバの角度シフトが非常に小さくなり、これにより、操作者がインパルスを
知覚するのが制限される。

それゆえ、減速比の減少は以下のことに寄与する。
第一に、工具本体がこの加速度

を受ける持続時間を短縮し、そして、
第二に、

の値を直接小さくする。

これが全て、各インパルス時に操作者の手の中でスクリュードライバ本体が回転する角
度を小さくする役割を果たす。

それゆえ、本発明による技法の実施態様は、操作者がインパルスを知覚しないようにす
るか、又は不快にさせないレベルまで少なくとも制限することができる。このようにして
、スクリュードライバによって操作者の手の中に生成される反動力は、それを超えると操
作者が不快に感じる場合があるか、更には不愉快な効果を感じる場合がある平均許容しき
い値未満にとどまる。したがって、操作者にとって筋骨格系障害が現れるのを防ぎ、イン
パルススクリュードライバの使用の快適性が増す。

さらに、減速比を小さくすることによって、ねじに対する高い回転速度を保持できるよ
うになり、ねじはモータに対する適度な回転速度で締め付けられることになる。実際には
、小さな比は、モータ出力速度がより低くても同等の出力トルクを送達できるようにする
。例えば、１０／（μＣｍａｘ）以下である比を考えると、モータトルクが２．５Ｎ．ｍ
に等しく、減速の効率が１に近い場合には、その比は概ね４に等しくなり、モータ出力速
度が２００００ｒｐｍに等しい場合には、工具の出力速度は５０００ｒｐｍのオーダーに
なる。それゆえ、本発明による技法は、高い生産性を確保する。

さらに、モータ速度のこの減速は、予備ねじ締め段階中に蓄積された運動エネルギーを
降下させるように行うことができる。この結果は、堅固な接合の場合に特に、ねじが締め
付けられる部品と接触するときに、工具の生産性をそれにより全く低下させることなく、
そのトルクを超える危険性を大きく低減することである。

それゆえ、所与の出力速度の場合に、比Ｒを小さくすると、設定トルク値を超える危険
性を制限する値まで、又は技術的に妥当である、すなわち、２００００ｒｐｍのオーダー
のモータ速度を維持する値までモータの回転速度を低減できるようになると同時に、全て
の場合に、高い生産性を保持することができるようになる。

本発明は、これらの工具の設計者によって用いられる従来の手段に影響を与えることな
く、（ポータブル電動インパルススクリュードライバの設計の分野の）当業者の先入観に
反する問題解決手法に属していることに留意することができる。

実際には、接点におけるトルクス（登録商標）パイクを低減する際に作用する習慣的な
反射（reflex）は、接触前にモータの速度を下げることである。しかしながら、設計者の
このタイプの習慣的な行動は工具の生産性を低下させることになり、これは、そのような
工具を使用する数多くの工業分野、例えば、組立ラインにおいて許容できない。

本発明によれば、かつ古典的設計の工具の公称速度よりも高い工具の公称速度を考えれ
ば、モータの速度を下げても、高い生産性レベルを維持できるようになる。

設計者は減速比を下げないように忠告されることに留意されたい。なぜなら、これによ
り設計者は袋小路に入り、出力トルクのレベル（減速比と、一定のモータ速度における最
大トルクとの乗算に等しい）が、所与の最大モータトルクの場合に、もはや設定トルク値
を達成できなくなるためである（確かに、より強力なモータを選択することによって、最
大モータトルクを高めることができると考えることができるが、それでも、その工具の価
格及び／又はその空間要件及び／又はその重量に関して不利に働くことになる）。

さらに、本発明による工具の場合、比が小さいために、連続モードにおける締付け能力
は、それを超えると操作者がもはや耐えられなくなる限界、この場合には、１０Ｎ．ｍの
限界よりも低いトルク値に設定された上限を有する。したがって、工具のプログラミング
が悪い場合であっても、操作者が耐えることができない連続トルクを受ける。例えば、モ
ータトルクが２．５Ｎ．ｍに等しく、比が４に等しい場合には、連続モードにおける出力
トルクは、操作者がトルクを受け入れる能力に適合する１０Ｎ．ｍを超えない。

それに加えて、所与のトルク振幅を有する機械的インパルス中に、ロータによってねじ
に伝達される運動エネルギーは、トルクが、ねじが回転し始め、締め付けられるのに必要
とされるレベルに達するまで減速の変形を促進する。変速機構の変形時間、ねじの回転時
間及び変速機構の緩和時間によって連続してインパルスが形成される。変速機構が堅いほ
ど、変形及び緩和の持続時間は短く、それゆえ、トルクインパルスの持続時間は短い。

変速機構の剛性を高めるように、本発明者らは、段数を減らすことを考えた。実際には
、段数を少なくすると、変速機構を形成する部品数が減少し、変速機構のねじり変形が小
さくなり、変形が生じる時間が短くなる。これが図４に示されており、図４は、遊星減速
ギヤの入力太陽ギヤ又はモータシャフトによって加えられるトルクと、太陽ギヤ又はモー
タシャフトの回転角との関係を表しており、工具の出力シャフトは工具本体に対して回転
しないように固定される。

それゆえ、本発明の別の態様によれば、変速機構は遊星タイプのものであり、通常の２
段ではなく、１段のみを備え、これがねじ締めインパルスの持続時間を、それゆえ、工具
本体が加速度

を受ける持続時間を短縮する役割を果たす。

これは、各インパルス時に操作者の手の中でスクリュードライバ本体が回転する角度を
小さくし、それゆえ、使用の安全性及び快適性を改善することにも関与する。

変速機構は、０．５Ｎ．ｍ／度以上の剛性を有することが好ましく、この剛性は変速機
構の入力太陽ギヤによって測定され、出力シャフトは工具本体に対して回転しないように
固定される。

有利な解決法によれば、モータ手段及び減速ギヤは、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ≦Ｃｃ／１．５
であるように構成される。

この手法において、設定トルク値が相対的に高いレベルを有することができると同時に
、操作者の手に及ぼされる望ましくない影響を制限する工具を提案することができる。

いずれの場合でも、そのスクリュードライバは、設定トルク値Ｃｃ＞２０Ｎ．ｍでパラ
メータ化することができる。

前記変速機構は、モータ手段のロータがこのインパルス中に自由に加速し、運動エネル
ギーＥｃを蓄積できるようにする角度クリアランスを組み込むことが好ましい。

１つの特定の実施形態において、前記遊星減速ギヤは、トルクセンサによってスクリュ
ードライバのハウジングに回転可能に連結されるリングギヤを備える。

本発明の他の特徴及び利点は、例示的で非限定的な例として与えられる本発明の好まし
い実施形態の以下の説明から、及び添付の図面から更に明らかになる。

本発明によるスクリュードライバの概略図である。 ねじ締めサイクル中の本発明によるスクリュードライバのトルク、電流及び速度の曲線のグラフである。 ２段減速で、その比が２０．９７に等しい場合、及び１段減速で、その比が３．８１に等しい場合のそれぞれのトルクインパルスの持続時間を示す曲線を表すグラフである。 遊星減速ギヤの入力太陽ギヤ又はモータシャフトに加えられるトルクと、太陽ギヤ又はモータシャフトの回転角との関係を表しており、工具の出力シャフトは工具本体に対して回転しないように固定され、２段減速で、その比が２０．９７に等しい場合、及び１段減速で、その比が３．８１に等しい場合のそれぞれの曲線を表すグラフである。

図１を参照すると、本発明による電動スクリュードライバは、
ロータ１０を備えるモータ手段１と、
このねじのねじ締めを駆動するようにねじに作用することになる先端部材２と、
モータ手段のロータと先端部材２とを連結し、減速ギヤ３を含む変速機構と、
パルスモードにおいてモータ手段１に電力を供給するように設けられる駆動手段４、言
い換えると、これらの駆動手段４は、モータ手段１に一連のインパルスを供給するように
設計され、各インパルスはロータ１０の回転運動を促進する、駆動手段４と
を備えている。

これらの構成部品は、工具のハウジング５内に取り付けられ、このハウジングはハンド
ル５０に関連付けられ、ハウジング及びハンドルは、本実施形態において、ねじにピスト
ルハンドルスクリュードライバの形状を与えるように構成される。

スクリュードライバの減速ギヤは、１段のみを有する遊星ギヤ列を備え、それにより以
下のことを可能にする。
減速のギヤ比を小さくし、それにより、工具本体に伝達されるインパルスの持続時間を
短くし、強度を小さくし、それゆえ、工具の使い勝手（ergonomy）を改善する。
減速ギヤの剛性を高め、それにより、パルスの持続時間を短くし、それゆえ、工具の使
い勝手を改善する。
信頼性を高める。
原価を削減する。

スクリュードライバは、工具のハウジングに接続される変形素子を備えるタイプのトル
クセンサ６を更に組み込んでいる。このトルクセンサ６の目的は、設定トルク値Ｃｃに達
したことを検出することである。より具体的には、減速ギヤ３は１段のみを備える遊星減
速ギヤであり、そのリングは、トルクセンサ６によって、スクリュードライバのハウジン
グ５に回転可能に連結される。

スクリュードライバのパラメータは以下の通りである。
モータ手段の一定速度における最大トルク：Ｃｍａｘ
変速機構の減速比：Ｒ
変速機構効率：μ
設定トルク値：Ｃｃ

本発明の原理によれば、変速機構は、駆動手段によってトリガされる２つのインパルス
間に運動エネルギーＥｃをロータ内に蓄積し、この運動エネルギーＥｃを先端部材２に返
還できるようにすることが可能である。

さらに、モータ手段及び減速ギヤは、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ＜Ｃｃであるように構成され、
設定トルク値Ｃｃは、運動エネルギーＥｃを締め付けられるべきねじに伝達することを通
して達成される。モータ手段及び減速ギヤは、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ≦１０Ｎ．ｍであるよう
に構成される。言い換えると、それは１０／（μＣｍａｘ）以下である。

１つの特定の実施形態によれば、変速機構は、モータ手段のロータ１０がインパルス中
に自由に加速し、運動エネルギーＥｃを蓄積できるようにする角度クリアランスを組み込
んでいる。

図２を参照すると、ここで、グラフの形で示される、本発明によるスクリュードライバ
の或る特定の動作パラメータの変化の説明が以下に与えられる。

図２は３つの曲線を示す。
曲線Ａは、駆動手段４によってモータ手段１に与えられるアンペア単位の電流の変化を
示す。
曲線Ｂは、スクリュードライバのロータ１０のｒｐｍ単位で表される速度の変化を示す
。
曲線Ｃは、スクリュードライバの先端部材２によって、スクリュードライバが作用して
いるねじに伝達されるトルクの推移を示す。

１つの特定の実施形態によれば、スクリュードライバは以下の特徴のいずれかを更に有
する。
モータ手段及び減速ギヤは、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ≦Ｃｃ／１．５であるように構成される
。
Ｃｃ＞２０Ｎ．ｍ
である。

Claims (7)

1. ハウジング（５）と、
   ロータ（１０）を有するモータ手段（１）であって、その一定速度における最大トルク
   はＣｍａｘであるモータ手段と、
   前記モータ手段（１）に結合され、比Ｒ及び効率μを有する減速ギヤ（３）を含み、変
   速機構によって回転駆動することができる先端部材（２）と、
   設定トルク値Ｃｃに達したことを検出する少なくとも１つのトルクセンサ（６）と、
   一連のインパルスを前記モータ手段（１）に供給することを意図されるインパルスモー
   ドにおいて前記モータ手段（１）を駆動する手段（４）とを備え、
   前記変速機構は、２つのインパルス間に運動エネルギーＥｃを前記ロータ内に蓄積し、
   前記運動エネルギーＥｃを前記先端部材（２）に返還できるようにすることが可能であり
   、前記モータ手段（１）及び前記減速ギヤ（４）は、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ＜Ｃｃであるよう
   に構成され、前記設定トルク値Ｃｃは、前記運動エネルギーＥｃを締め付けられるべきね
   じに伝達することを通して達成され、
   前記比Ｒは１０／（μＣｍａｘ）以下であることを特徴とする電動スクリュードライバ
   。
2. 前記減速ギヤは１段のみを有する遊星タイプのものであることを特徴とする請求項１に
   記載のスクリュードライバ。
3. 前記モータ手段（１）及び前記減速ギヤ（４）は、Ｒ＊μ＊Ｃｍａｘ≦Ｃｃ／１．５で
   あるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュードライバ。
4. Ｃｃ＞２０Ｎ．ｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリ
   ュードライバ。
5. 前記変速機構は、前記モータ手段の前記ロータ（１０）がインパルス中に自由に加速し
   、運動エネルギーＥｃを蓄積できるようにする角度クリアランスを組み込んでいることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクリュードライバ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクリュードライバであって、前記変速機構は、
   前記トルクセンサによって該スクリュードライバの前記ハウジングに回転可能に連結され
   るリングギヤを備えることを特徴とするスクリュードライバ。
7. 前記変速機構は、０．５Ｎ．ｍ／度以上の剛性を有することを特徴とする請求項１〜６
   のいずれか一項に記載のスクリュードライバ。

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