JP2019047533A - 工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】非可動部材から回転体に非接触で電力を供給し、従来よりも容易に組み立て及び分解可能な工具を提供する。【解決手段】送電電極12,13は非可動部材に固定される。受電電極15,16は回転体に固定される。インバータ回路32は、非可動部材に固定され、交流電圧を発生する。負荷回路は回転体に固定される。回転体は、非可動部材に対して着脱可能に取り付けられる。受電電極15,16は、回転軸の周りに一周するように形成される。送電電極12,13は、受電電極15,16に対向して受電電極15,16に電界結合するように形成される。さらに、送電電極12,13は、回転体を非可動部材に対して着脱するときに送電電極12,13が回転体及び受電電極15,16に接触しないように形成される。インバータ回路32から送電電極12,13に交流電圧を印加することにより、インバータ回路32から負荷回路に非接触で電力を供給する。【選択図】図1
Description
本発明は、ドライバー及びドリルなど、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される回転体を備える工具に関する。
回転体を備えた工具において、例えば回転体にかかるトルクを測定するために、歪みセンサなど、電力供給を受ける必要がある素子を回転体に設ける場合がある。工具の非可動部材から回転体に電力を供給するためには、回転しながら電気的な接触を維持することができるスリップリングを用いたり、回転体のための非接触給電装置を用いたりする必要がある。
例えば特許文献1は、回転体のための非接触給電装置を開示している。特許文献1の非接触給電装置は、軸受を保持する保持部に固定された送電側コイルと、軸受によって支持された回転軸に固定された受電側コイルとを備える。送電側コイルと受電側コイルとが磁気的に結合して、送電側基板から受電側基板に非接触で電力を供給する。
特許文献1の非接触給電装置では、送電側コイル及び受電側コイルの両方が回転軸の周りに巻回されている。非接触給電装置を製造時に組み立てるとき、回転軸を送電側コイル及び受電側コイルの両方に通す必要があるので、組み立てに手間がかかる。また、いったん非接触給電装置を組み立てた後では、送電側コイル及び受電側コイルが回転軸の周りに巻回されていることに起因して、保守(点検又は修理など)の目的で回転軸を非接触給電装置から取り外すことは困難又は不可能になる。従って、工具の非可動部材から回転体に電力を供給するために非接触給電装置を用いる場合、工具の製造及び保守の容易化のために、回転体を含む部分を従来よりも容易に組み立て及び分解可能であることが求められる。
本発明の目的は、非可動部材から回転体に非接触で電力を供給する工具であって、従来よりも容易に組み立て及び分解可能な工具を提供することにある。
本発明の一態様に係る工具によれば、
非可動部材と、
回転軸に沿って延在して前記回転軸の周りに回転するように駆動される回転体と、
前記非可動部材に固定された一対の送電電極と、
前記回転体に固定された一対の受電電極と、
前記非可動部材に固定され、交流電圧を発生する電源回路と、
前記回転体に固定された負荷回路とを備え、
前記回転体は、前記非可動部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記一対の受電電極は、前記回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成され、
前記一対の送電電極は、前記一対の受電電極にそれぞれ対向して前記一対の受電電極にそれぞれ電界結合するように、かつ、前記回転体を前記非可動部材に対して着脱するときに当該一対の送電電極が前記回転体及び前記一対の受電電極に接触しないように形成され、
前記電源回路から前記送電電極に交流電圧を印加することにより、前記電源回路から前記負荷回路に非接触で電力を供給する。
非可動部材と、
回転軸に沿って延在して前記回転軸の周りに回転するように駆動される回転体と、
前記非可動部材に固定された一対の送電電極と、
前記回転体に固定された一対の受電電極と、
前記非可動部材に固定され、交流電圧を発生する電源回路と、
前記回転体に固定された負荷回路とを備え、
前記回転体は、前記非可動部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記一対の受電電極は、前記回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成され、
前記一対の送電電極は、前記一対の受電電極にそれぞれ対向して前記一対の受電電極にそれぞれ電界結合するように、かつ、前記回転体を前記非可動部材に対して着脱するときに当該一対の送電電極が前記回転体及び前記一対の受電電極に接触しないように形成され、
前記電源回路から前記送電電極に交流電圧を印加することにより、前記電源回路から前記負荷回路に非接触で電力を供給する。
本発明の一態様に係る工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。各図面において、同様の構成要素は、同じ参照番号により示す。
第1の実施形態.
図1は、第1の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図1の工具は、例えば、打撃により回転する回転体を備えたインパクトドライバーである。
図1は、第1の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図1の工具は、例えば、打撃により回転する回転体を備えたインパクトドライバーである。
図1の工具は、モータ1、減速機構2、ハンマー3、アンビル4、シャフト5、1つ又は複数の軸受6、及び筐体7を備える。シャフト5は図1のZ軸に平行な方向に延在し、その回転軸の周りに円柱側面を有する。アンビル4及びシャフト5は一体的に形成される。シャフト5の先端(アンビル4とは逆の端部)には、ドライバービットを収容するビットホルダ(図示せず)が設けられる。シャフト5は、長手方向(図1のZ軸に平行な方向)の回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように、軸受6によって支持される。軸受6は、筐体7に着脱可能に固定される。従って、アンビル4及びシャフト5は、筐体7に着脱可能に取り付けられる。図1は、筐体7のうち、シャフト5及び軸受6の近傍のみを破断図として示す。減速機構2は、モータ1によって発生された回転を減速してハンマー3に伝達する。ハンマー3は、アンビル4に打撃力を与えることによりアンビル4及びシャフト5を回転させる。
図1の工具は、さらに、送電基板11、一対の送電電極12,13、受電基板14、一対の受電電極15,16、センサ回路21、及び歪みセンサ22a〜22d(図1では歪みセンサ22a,22bのみを示す)を備える。送電基板11及び受電基板14は、シャフト5の回転軸に直交する面をそれぞれ有する。送電基板11は筐体7に固定される。送電電極12,13は、送電基板11において、シャフト5の回転軸に直交する面(「第1の面」ともいう)の上に形成される。従って、送電電極12,13は筐体7に対して相対的に固定される。受電基板14はシャフト5に固定される。受電電極15,16は、受電基板14において、シャフト5の回転軸に直交する面(「第2の面」ともいう)の上に形成される。従って、受電電極15,16はシャフト5に対して相対的に固定される。送電電極12,13及び受電電極15,16は、距離d1を有して互いに対向し、互いに電界結合するように形成される。送電電極12,13及び受電電極15,16は、例えば、プリント配線基板の導体パターンとして形成される。センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dは、シャフト5の円柱側面に固定される。センサ回路21は、シャフト5の円柱側面に固定された一対の導線(図1の太線で示す)を介して受電電極15,16に接続される。歪みセンサ22a〜22dのそれぞれもまた、シャフト5の円柱側面に固定された一対の導線(図1の太線で示す)を介してセンサ回路21に接続される。センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dは、後述するように、シャフト5にかかるトルクを測定する。
筐体7は、軸受6及び送電基板11を支持するように形成される。
本開示において、筐体7を「非可動部材」ともいう。また、本開示において、アンビル4、シャフト5、及びビットホルダ(図示せず)を「回転体」ともいう。回転体は、モータ1、減速機構2、及びハンマー3により、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される。
図2は、図1のA1−A1線から見たシャフト5の断面及び電極15,16のパターンを示す図である。受電電極15,16は、シャフト5の回転軸の周りにそれぞれ一周するように、シャフト5の回転軸を中心として同心に形成される。距離d2は、シャフト5の半径を示す。距離d3は、受電電極15の内周及び外周の差を示す。距離d4は、受電電極15,16の間の長さを示す。距離d5は、受電電極16の内周及び外周の差を示す。
図3は、図1のA2−A2線から見たシャフト5の断面及び電極12,13のパターンを示す図である。送電電極12が受電電極15に対向して受電電極15に電界結合し、送電電極13が受電電極16に対向して受電電極16に電界結合するように、送電電極12,13は、シャフト5の回転軸を中心として同心に形成される。前述のように、軸受6は筐体7に着脱可能に固定されるので、アンビル4及びシャフト5は筐体7に着脱可能に取り付けられる。送電電極12,13は、アンビル4及びシャフト5を筐体7に対して着脱するときに、送電電極12,13がシャフト5及び受電電極15,16に接触しないように形成される。同様に、送電基板11もまた、アンビル4及びシャフト5を筐体7に対して着脱するときに、送電基板11がシャフト5及び受電電極15,16に接触しないように形成される。このため、送電基板11及び送電電極12,13は、例えば、シャフト5の回転軸を基準として180度の角度範囲内に形成される。図1の例では、アンビル4及びシャフト5の上方における筐体7の部分を除去して、アンビル4及びシャフト5を上方から取り付け、また、上方に取り外すと仮定する。この場合、送電基板11及び送電電極12,13は、図3に示すように、シャフト5の中心よりも下方に形成される。
図4は、図1のA3−A3線から見たシャフト5の断面と、センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dの配置とを示す図である。歪みセンサ22a〜22dは、シャフト5の回転軸に直交する面において、回転軸を基準として90度ずつ離れて配置される。各歪みセンサ22a〜22dは、シャフト5の長手方向(図1のZ軸に平行な方向)における長さの変位に応じて変化する抵抗値を有する。センサ回路21は、歪みセンサ22a〜22dの変位に影響を与えにくい適切な位置に配置される。
図5は、第1の実施形態に係る工具の構成を示す回路図である。図1の工具は、筐体7に固定された充電池30、制御回路31、インバータ回路32、及び負荷復調回路33をさらに備える。制御回路31は、充電池30の直流電力をモータ1及びインバータ回路32に送る。インバータ回路32は、所定周波数の交流電圧を発生し、送電電極12,13に交流電圧を印加することにより、センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dに非接触で電力を供給する。センサ回路21は、整流回路23及び負荷変調回路24を備える。整流回路23は、インバータ回路32から送られた交流電圧を直流電圧に変換し、歪みセンサ22a〜22dに印加する。歪みセンサ22a〜22dは、図5に示すようなブリッジ回路を構成する。シャフト5にかかるトルクにより、歪みセンサ22a〜22dのうちのいずれかの抵抗値が変化する。負荷変調回路24は、歪みセンサ22a〜22dの抵抗値の変化に起因する電圧の変化を検出し、この電圧の変化に応じてセンサ回路21の負荷(インピーダンス)を変化させる。センサ回路21の負荷の変化は、整流回路23、受電電極15,16、及び送電電極12,13を介して、負荷復調回路33に伝達される。負荷復調回路33は、センサ回路21の負荷の変化に基づいて、シャフト5にかかるトルクを計算し、計算結果を制御回路31に送る。制御回路31は、シャフト5にかかるトルクに基づいて、モータ1の動作を制御する。
本開示において、インバータ回路32を「電源回路」ともいう。また、本開示において、センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dを「負荷回路」ともいう。また、本開示において、負荷変調回路24を「通信回路」ともいう。
送電電極12,13及び受電電極15,16は、センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dが動作するために十分な大きさの電力を伝送可能な寸法を有する。例えば、シャフト5が半径d2=10mmを有するとき、送電電極12,13及び受電電極15,16は以下の寸法を有する。
d1=0.5mm
d3=4.7mm
d4=2mm
d5=3.3mm
d3=4.7mm
d4=2mm
d5=3.3mm
インバータ回路32がより高い周波数の交流電圧を発生することにより、非接触で電力を伝送するための構成要素のサイズをより低減することができる。例えば、インバータ回路32が5MHzの交流電圧を発生することにより、送電電極12,13及び受電電極15,16が前述の寸法を有する場合でも、センサ回路21及び歪みセンサ22a〜22dが動作するために十分な大きさの電力を伝送することができる。
図1の工具によれば、送電基板11及び送電電極12,13は、アンビル4及びシャフト5を筐体7に対して着脱するときに、送電基板11及び送電電極12,13がシャフト5及び受電電極15,16に接触しないように形成される。従って、図1の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
送電電極12,13の形状及びサイズは、図3に示したものに限定されない。
例えば、図3に示すものよりも小さな送電電極12,13を用いてもよい。
また、アンビル4及びシャフト5を筐体7に対して着脱するときに、送電電極12,13がシャフト5及び受電電極15,16に接触しないのであれば、送電電極12,13は、シャフト5の回転軸を基準として180度を超える角度範囲内に形成されてもよい。この場合、送電電極12,13の部分であって、回転体に最も近接した部分は、回転軸を基準として180度の角度範囲内に形成される。
また、送電電極12,13は、回転軸を基準として180度の角度範囲内にそれぞれ形成される2つ以上の部分に分割可能であれば、シャフト5の回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成されてもよい。特許文献1のように磁気的な結合を用いて非接触で電力を伝送する場合には、送電側コイルを2つ以上の部分に分割することは困難である。一方、本開示のように電界結合を用いて非接触で電力を伝送する場合には、送電電極12,13を2つ以上の部分に分割することは比較的に容易である。この場合、アンビル4及びシャフト5を筐体7に対して着脱するときに、その妨げとなる送電電極12,13の部分を予め取り外すことができる。シャフト5の回転軸の周りにそれぞれ一周する送電電極12,13を用いることにより、送電電極12,13及び受電電極15,16の間の電界結合を図3の場合よりも強めることができる。
送電基板11、充電池30、制御回路31、インバータ回路32、及び負荷復調回路33は、筐体7に直接に固定されることに限定されず、工具の他の構成要素を介して筐体7に間接的に固定されてもよい。
工具は、4つの歪みセンサ22a〜22dに代えて、2つの歪みセンサを備えてもよい。この場合、図5の歪みセンサ22a〜22dのうち、2つのみを歪みセンサとし、残りの2つを固定抵抗値の抵抗とする。
工具は、回転体に固定される負荷回路として、歪みセンサ22a〜22d(又はトルクセンサ)以外の任意の素子を含む回路を備えてもよい。
センサ回路21は、負荷変調回路24に限らず、回転体から非可動部材に信号を送信する任意の通信回路を備えてもよい。
第1の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
第1の実施形態に係る工具は、非可動部材、回転体、一対の送電電極12,13、一対の受電電極15,16、インバータ回路32、及び負荷回路を備える。回転体は、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される。一対の送電電極12,13は非可動部材に固定される。一対の受電電極15,16は回転体に固定される。インバータ回路32は、非可動部材に固定され、交流電圧を発生する。負荷回路は回転体に固定される。回転体は、非可動部材に対して着脱可能に取り付けられる。一対の受電電極15,16は、回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成される。一対の送電電極12,13は、一対の受電電極15,16にそれぞれ対向して一対の受電電極15,16にそれぞれ電界結合するように形成される。さらに、一対の送電電極12,13は、回転体を非可動部材に対して着脱するときに一対の送電電極12,13が回転体及び一対の受電電極15,16に接触しないように形成される。インバータ回路32から送電電極12,13に交流電圧を印加することにより、インバータ回路32から負荷回路に非接触で電力を供給する。
第1の実施形態に係る工具によれば、送電電極12,13は、回転軸に直交する第1の面に形成され、受電電極15,16は、回転軸に直交する第2の面に形成されてもよい。
第1の実施形態に係る工具によれば、送電電極12,13は、回転軸を基準として180度の角度範囲内に形成されてもよい。
第1の実施形態に係る工具によれば、負荷回路は、回転体から非可動部材に信号を送信する通信回路を備えてもよい。
第1の実施形態に係る工具によれば、通信回路は負荷変調回路24を含んでもよい。
第1の実施形態に係る工具によれば、負荷回路は歪みセンサ22a〜22dを備えてもよい。
第2の実施形態.
図6は、第2の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図7は、図6のA4−A4線から見たシャフト5の断面及び電極12A,15Aの配置を示す図である。図6の工具は、図1の筐体7、送電基板11、送電電極12,13、受電基板14、及び受電電極15,16に代えて、筐体7A、送電基板11Aa,11Ab、送電電極12A,13A、受電基板14Aa,14Ab、及び受電電極15A,16Aを備える。
図6は、第2の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図7は、図6のA4−A4線から見たシャフト5の断面及び電極12A,15Aの配置を示す図である。図6の工具は、図1の筐体7、送電基板11、送電電極12,13、受電基板14、及び受電電極15,16に代えて、筐体7A、送電基板11Aa,11Ab、送電電極12A,13A、受電基板14Aa,14Ab、及び受電電極15A,16Aを備える。
図7に関して、送電基板11Ab、送電電極13A、受電基板14Ab、及び受電電極16Aは、送電基板11Aa、送電電極12A、受電基板14Aa、及び受電電極15Aと同様に構成される。図6のA4−A4線からは送電基板11Aa、送電電極12A、受電基板14Aa、及び受電電極15Aのみが見えるが、図7のかっこ内の符号により、送電基板11Ab、送電電極13A、受電基板14Ab、及び受電電極16Aの配置を示す。
送電基板11Aa,11Abは、シャフト5の長手方向(図1のZ軸に平行な方向)における異なる位置において、筐体7Aに固定される。送電基板11Aa,11Abは、シャフト5の円柱側面と同心である内側の面(「第1の面」ともいう)を有する。送電電極12A,13Aは、送電基板11Aa,11Abの内側の面の上に形成される。従って、送電電極12A,13Aは筐体7Aに対して相対的に固定される。受電基板14Aa,14Abは、シャフト5の長手方向における異なる位置において、シャフト5に固定される。受電基板14Aa,14Abは、シャフト5の円柱側面と同心である外側の面(「第2の面」ともいう)を有する。受電基板14Aa,14Abの外側の面は、シャフト5の円柱側面と、送電基板11Aa,11Abの内側の面との間にある。受電電極15A,16Aは、受電基板14Aa,14Abにおいて、外側の面の上に形成される。従って、受電電極15A,16Aはシャフト5に対して相対的に固定される。送電電極12A,13A及び受電電極15A,16Aは、距離d14を有して互いに対向し、互いに電界結合するように形成される。送電電極12A,13A及び受電電極15A,16Aは、例えば、プリント配線基板の導体パターンとして形成される。受電基板14Aa,14Abは、フレキシブル基板であってもよい。
筐体7Aは、軸受6及び送電基板11Aa,11Abを支持するように形成される。
距離d11は、シャフト5の長手方向における受電電極15Aの長さを示す。距離d12は、シャフト5の長手方向における受電電極16Aの長さを示す。距離d13は、受電電極15A,16Aの間の長さを示す。
受電電極15A,16Aは、シャフト5の回転軸の周りにそれぞれ一周するように、シャフト5の回転軸を中心として同心に形成される。送電電極12Aが受電電極15Aに対向して受電電極15Aに電界結合し、送電電極13Aが受電電極16Aに対向して受電電極16Aに電界結合するように、送電電極12A,13Aは、シャフト5の回転軸を中心として同心に形成される。送電電極12A,13Aは、アンビル4及びシャフト5を筐体7Aに対して着脱するときに、送電電極12A,13Aが受電電極15A,16Aに接触しないように形成される。同様に、送電基板11Aa,11Abもまた、アンビル4及びシャフト5を筐体7Aに対して着脱するときに、送電基板11Aa,11Abが受電電極15A,16Aに接触しないように形成される。このため、送電基板11Aa,11Ab及び送電電極12A,13Aは、例えば、シャフト5の回転軸を基準として180度の角度範囲内に形成される。図6の例では、アンビル4及びシャフト5の上方における筐体7Aの部分を除去して、アンビル4及びシャフト5を上方から取り付け、また、上方に取り外すと仮定する。この場合、送電基板11Aa,11Ab及び送電電極12A,13Aは、図7に示すように、シャフト5の中心よりも下方に形成される。
例えば、シャフト5が半径10mmを有するとき、送電電極12A,13A及び受電電極15A,16Aは以下の寸法を有する。
d11=10mm
d12=10mm
d13=10mm
d14=0.5mm
d12=10mm
d13=10mm
d14=0.5mm
図6の工具によれば、送電基板11Aa,11Ab及び送電電極12A,13Aは、アンビル4及びシャフト5を筐体7Aに対して着脱するときに、送電基板11Aa,11Ab及び送電電極12A,13Aが受電電極15A,16Aに接触しないように形成される。従って、図6の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
第2の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
第2の実施形態に係る工具によれば、回転体は回転軸の周りに円柱側面を有してもよい。送電電極12A,13Aは、円柱側面と同心である第1の面に形成される。受電電極15A,16Aは、円柱側面と同心であり、円柱側面及び第1の面の間に設けられた第2の面に形成される。
第3の実施形態.
図8は、第3の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図8の工具は、図1の筐体7及び受電電極15,16に代えて、筐体7B及び受電電極15B,16Bを備える。図8の工具は、さらに、位置検出回路34、光源41、及び光センサ42を備える。
図8は、第3の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図8の工具は、図1の筐体7及び受電電極15,16に代えて、筐体7B及び受電電極15B,16Bを備える。図8の工具は、さらに、位置検出回路34、光源41、及び光センサ42を備える。
図9は、図8のA5−A5線から見たシャフト5の断面及び電極15B,16Bのパターンを示す図である。受電電極15B,16Bは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第1の領域と、光に対して第1の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第2の領域とを有する。例えば、第1の領域は電極自体であり、第2の領域は電極に設けられたスリット43,44である。第1及び第2の領域は、シャフト5の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。
光源41は、受電電極15B,16Bに光を照射する。光センサ42は、受電電極15B,16Bによって反射又は透過された光を検出する。位置検出回路34は、光センサ42の出力信号に基づいて、シャフト5の回転位置を検出する。位置検出回路34、光源41、及び光センサ42は、ロータリーエンコーダとして機能する。
筐体7Bは、軸受6、送電基板11、光源41、及び光センサ42を支持するように形成される。
図8の工具によれば、ロータリーエンコーダを電極に一体化することにより、工具の構造を簡単化することができる。従って、図8の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
光源41及び光センサ42は、送電基板11上に形成されてもよい。
受電電極15B,16Bには、反射率又は透過率が異なる領域がシャフト5の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置されていればよい。従って、スリット43,44に代えて、例えば、電極自体よりも低い反射率又は透過率を有するコーティングを形成してもよい。
第3の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
受電電極15B,16Bは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第1の領域と、光に対して第1の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第2の領域とを有する。第1及び第2の領域は、回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。工具は、受電電極15B,16Bに光を照射する光源41と、受電電極15B,16Bによって反射又は透過された光を検出する光センサ42と、光センサ42の出力信号に基づいて回転体の回転位置を検出する位置検出回路34とをさらに備える。
第4の実施形態.
図10は、第4の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図10の工具は、図6の筐体7及び受電電極15Aに代えて、筐体7C及び受電電極15Cを備える。図10の工具は、さらに、位置検出回路34、光源41、及び光センサ42を備える。
図10は、第4の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図10の工具は、図6の筐体7及び受電電極15Aに代えて、筐体7C及び受電電極15Cを備える。図10の工具は、さらに、位置検出回路34、光源41、及び光センサ42を備える。
受電電極15Cは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第1の領域と、光に対して第1の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第2の領域とを有する。例えば、第1の領域は電極自体であり、第2の領域は電極に設けられたスリット45である。第1及び第2の領域は、シャフト5の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。
筐体7Cは、軸受6、送電基板11Aa,11Ab、光源41、及び光センサ42を支持するように形成される。
図10の工具によれば、ロータリーエンコーダを電極に一体化することにより、工具の構造を簡単化することができる。従って、図10の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
第4の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
受電電極15Cは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第1の領域と、光に対して第1の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第2の領域とを有する。第1及び第2の領域は、回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。工具は、受電電極15Cに光を照射する光源41と、受電電極15Cによって反射又は透過された光を検出する光センサ42と、光センサ42の出力信号に基づいて回転体の回転位置を検出する位置検出回路34とをさらに備える。
本開示の各実施形態は、インパクトドライバーに限らず、インパクトレンチ及びドリルドライバーなどの他の電動工具にも適用可能である。本開示の各実施形態は、電動工具に限らず、回転体と非可動部材との間で通信する任意の装置にも適用可能である。
1…モータ、
2…減速機構、
3…ハンマー、
4…アンビル、
5…シャフト、
6…軸受、
7,7A〜7C…筐体、
11,11Aa,11Ab…送電基板、
12,12A,13,13A…送電電極、
14,14Aa,14Ab…受電基板、
15,15A〜15C,16,16A,16B…受電電極、
21…センサ回路、
22a〜22d…歪みセンサ、
23…整流回路、
24…負荷変調回路、
30…充電池、
31…制御回路、
32…インバータ回路、
33…負荷復調回路、
34…位置検出回路、
41…光源、
42…光センサ、
43〜45…スリット。
2…減速機構、
3…ハンマー、
4…アンビル、
5…シャフト、
6…軸受、
7,7A〜7C…筐体、
11,11Aa,11Ab…送電基板、
12,12A,13,13A…送電電極、
14,14Aa,14Ab…受電基板、
15,15A〜15C,16,16A,16B…受電電極、
21…センサ回路、
22a〜22d…歪みセンサ、
23…整流回路、
24…負荷変調回路、
30…充電池、
31…制御回路、
32…インバータ回路、
33…負荷復調回路、
34…位置検出回路、
41…光源、
42…光センサ、
43〜45…スリット。
Claims (8)
- 非可動部材と、
回転軸に沿って延在して前記回転軸の周りに回転するように駆動される回転体と、
前記非可動部材に固定された一対の送電電極と、
前記回転体に固定された一対の受電電極と、
前記非可動部材に固定され、交流電圧を発生する電源回路と、
前記回転体に固定された負荷回路とを備え、
前記回転体は、前記非可動部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記一対の受電電極は、前記回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成され、
前記一対の送電電極は、前記一対の受電電極にそれぞれ対向して前記一対の受電電極にそれぞれ電界結合するように、かつ、前記回転体を前記非可動部材に対して着脱するときに当該一対の送電電極が前記回転体及び前記一対の受電電極に接触しないように形成され、
前記電源回路から前記送電電極に交流電圧を印加することにより、前記電源回路から前記負荷回路に非接触で電力を供給する、
工具。 - 前記送電電極は、前記回転軸に直交する第1の面に形成され、
前記受電電極は、前記回転軸に直交する第2の面に形成される、
請求項1記載の工具。 - 前記回転体は前記回転軸の周りに円柱側面を有し、
前記送電電極は、前記円柱側面と同心である第1の面に形成され、
前記受電電極は、前記円柱側面と同心であり、前記円柱側面及び前記第1の面の間に設けられた第2の面に形成される、
請求項1記載の工具。 - 前記送電電極は、前記回転軸を基準として180度の角度範囲内に形成される、
請求項1〜3のうちの1つに記載の工具。 - 前記負荷回路は、前記回転体から前記非可動部材に信号を送信する通信回路を備える、
請求項1〜4のうちの1つに記載の工具。 - 前記通信回路は負荷変調回路を含む、
請求項5記載の工具。 - 前記負荷回路は歪みセンサを備える、
請求項5又は6記載の工具。 - 前記受電電極は、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第1の領域と、光に対して前記第1の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第2の領域とを有し、前記第1及び第2の領域は、前記回転軸を基準として所定の角度で交互に配置され、
前記工具は、
前記受電電極に光を照射する光源と、
前記受電電極によって反射又は透過された光を検出する光センサと、
前記光センサの出力信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する位置検出回路とをさらに備える、
請求項1〜7のうちの1つに記載の工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017164456A JP2019047533A (ja) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | 工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017164456A JP2019047533A (ja) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | 工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019047533A true JP2019047533A (ja) | 2019-03-22 |
Family
ID=65813032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017164456A Pending JP2019047533A (ja) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | 工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019047533A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110340837A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-18 | 江苏省徐州华泰工具有限责任公司 | 适用于螺丝紧固的电动工具 |
JP2021142600A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | オムロン株式会社 | 作業工具 |
-
2017
- 2017-08-29 JP JP2017164456A patent/JP2019047533A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110340837A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-18 | 江苏省徐州华泰工具有限责任公司 | 适用于螺丝紧固的电动工具 |
JP2021142600A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | オムロン株式会社 | 作業工具 |
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