JP4331283B2 - Torque fixed screwdriver - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ具の締付けトルクないしは緩めトルクを高精度に設定することができるトルクリミッタを応用したドライバーに係り、特に小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立て等を行う場合に適した、低トルクで小ねじの締付けまたは取外しを容易かつ安全に行うことができるトルク固定形ドライバーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、情報機器等を対象として、回転軸を介して小動力のトルクを伝達ないし遮断を行うために使用可能な小形のトルクリミッタが種々提案されている。
【0003】
この種のトルクリミッタとして、例えば図8に示すように構成したものが知られている。すなわち、図8において、参照符号10は円筒状の外ケースを示し、この外ケース10の内部12にコイルばね13を収納し、このコイルばね13の一端部に設けたフック14を前記外ケース10の端壁部15に形成した凹部16に係合し、前記コイルばね13の他端部に設けたフック17を外ケース10の開口端部内に嵌合固定した蓋体18の凹部19に係合し、このコイルばね13の内方に回転軸20を挿通して、この回転軸20を前記外ケース10の軸受部21および前記蓋体18により回転自在に支持した構成からなる。
【0004】
前記コイルばね13は、小径部13aと大径部13bとを有し、小径部13aの内径は回転軸20の外径に対して、自然状態では同等もしくは僅かに大きく作成される。そして、この寸法状態で、コイルばね13を外ケース10内に組込み、小径部13aに回転軸20を挿通した後、蓋体18を嵌着してそれぞれフック14、17と凹部16、19を係合し、この状態で蓋体18を回動させてコイルばね13を巻き方向にねじることにより、小径部13aを縮径させて回転軸20を締まり嵌め状態とし、回転軸20に対して径方向に緊縛力を与えるように構成される。
【0005】
従って、このように構成されるトルクリミッタは、回転軸20をコイルばね13の巻き方向とは逆方向に回転させると、コイルばね13を介して外ケース10に回転力が伝達され、この時に回転軸20と小径部13aとの間で滑りを生じるトルクの最低値がトルク値となる。なお、このトルク値は、前記蓋体18を回動させてコイルばね13のねじり量を変えることによって調整が可能である。
【0006】
従来において、電動ドライバーや手動ドライバー等により、ボルト、ナット、ねじ等の被緊締物が所定の締付けトルクで締上げられているか、また一度締付けを完了したねじ等が、どれ位のトルクで緩むかを測定し、常に均一なトルクで締付けを行う手段として、一般的にトルクドライバーが知られている。このトルクドライバーは、渦巻きばねを使用して、その機械的変形量をトルク値として目盛板に表示するものや、トーションバーのねじりを応用したもの等である。
【0007】
そこで、従来の電動ドライバーあるいは手動ドライバー等においては、ねじ等の締付けに際し、ドライバービットに強力な反対負荷が加わった場合に、これを予め設定した締付けトルクで動作するクラッチ機構により所定のトルク値に至った状態を検知して、前記クラッチ機構を動作させて電動モータの出力軸あるいは手動による駆動軸と従動軸(ドライバービット)との結合を一時的に遮断するように構成したものが、提案され実施されている。
【0008】
一方、前述した電動ドライバーあるいは手動ドライバー等のクラッチ機構とは別に、実際にどの程度のトルク値でねじ等がその取付け対象物に対し締付けられたかを、直接ドライバーで検出する手段として、ドライバービットに作用する強力な反対負荷を、例えばトーションバーの一側面に取付けたストレンゲージにより検出するように構成したトルク検出器も知られている。
【0009】
従って、前記トルク検出器によれば、ねじ込み作業中において、連続的にトーションバーに伝達される応力歪みを直読監視することができることによって、ねじの締付け開始から締付け完了に至る間のトルク値の変動を測定し、最適な締付けトルクを知ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前述した構成からなる従来のトルクドライバー、トルクメータあるいはトルク検出器等においては、一般的なねじ具の締付け時におけるトルク値、もしくはねじ具の締付け開始から完了に至る迄の連続的に変動するトルク値を、それぞれ適正に測定ないし監視することは、前記ストレンゲージを使用する場合には可能であるが、多量のねじ具の締付け作業において、特に小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立て等を行う場合のように、低トルクで全て一定のトルク値となるように、小ねじの締付けおよび取外し操作を、安全かつ高精度に達成することは困難である。
【0011】
従来においては、前述したように、クラッチ機構を備えた電動ドライバーや手動ドライバーが知られているが、このクラッチ機構は、機械的構成からなるものであり、クラッチ動作に際しては、駆動軸に結合されるドライバービットに対して瞬時的変動(機械的な振動)によるショック等を起生するため、特にハードディスク等の各種電子部品や精密機械部品等の組立てに際しては、各部品等に対して損傷等の悪影響を与える難点があり、このためショックレスなトルク設定を可能とするドライバーの要求が高まってきている。
【0012】
そこで、本発明者は、鋭意研究並びに試作を重ねた結果、従来の機械的なクラッチ機構に代えて、ねじ具の締付け操作を行う動力を遮断させる手段として、従来において知られているコイルばねの摩擦接触抵抗を利用した摩擦方式のトルクリミッタ(図8参照)の構成を採用し、このトルクリミッタをドライバーの把持部ケーシングに内蔵させることにより、前記要求を満足し得るトルク固定形ドライバーを得ることができることを突き止めた。
【0013】
すなわち、この場合、外ケースの内側に駆動軸を回転自在に収納し、この駆動軸の外周部にコイルばねを締まり嵌めすると共に、前記コイルばねの両端部に設けたフックをそれぞれケースないしは此れに固定した部材に係合してなるトルクリミッタを備え、前記外ケースをドライバーの把持部ケーシングとして、または前記外ケースをドライバーの把持部ケーシングで囲繞固定し、前記トルクリミッタの駆動軸の先端にドライバービットを設けた構成とすることによって、容易にトルク固定形ドライバーを作成することができる。
【0014】
また、前記コイルばねを利用した摩擦方式のトルクリミッタに代えて、永久磁石を利用した磁気方式によるトルクリミッタを採用することも可能であり、この場合には、トルクリミッタを非接触形の構成とすることができ、より一層ショックレスなトルク設定を可能とするトルク固定形ドライバーを得ることができることを突き止めた。
【0015】
従って、このように構成されるトルク固定形ドライバーは、特に小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立て等を行う場合のように、低トルクで全て一定のトルク値となるように、小ねじの締付けまたは取外し操作、あるいは予め締付けられているねじ具の確認締め等の作業を、安全かつ高精度に達成することができる。
【0016】
従って、本発明の目的は、ねじ具の締付けを常に一定のトルク値で円滑かつ高精度に達成することができると共に、簡単かつコンパクトな構成にして、ねじ具の取付け対象物に対するショック等による悪影響を確実に防止することができ、しかも低コストに製造することができるトルクリミッタを適用したトルク固定形ドライバーを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のトルク固定形ドライバーは、外ケースの内周面に円筒状の永久磁石を固定配置し、この永久磁石の中心部に駆動軸を回転自在に挿通配置すると共に、この駆動軸の外周部において前記永久磁石の内周面に対向しこれと非接触に円筒状の磁性部材を支持固定すると共に、前記外ケースの後端部を蓋体で閉塞固定してなるトルクリミッタを備え、
前記トルクリミッタの駆動軸をスリーブで囲繞保持し、このスリーブをワンウェイクラッチを介して前記外ケースに支持させると共に、前記スリーブの先端部にドライバービットを着脱交換自在に挿着し、
前記トルクリミッタを把持部ケーシングにより回転自在に囲繞保持すると共に、前記トルクリミッタの後端部において、前記外ケースを閉塞固定する蓋体に対し前記駆動軸と同軸になるように電動モータの出力軸を着脱可能に結合し、
前記電動モータの外周部を外部ケーシングで囲繞し、この外部ケーシングを前記トルクリミッタを囲繞保持する前記把持部ケーシングに対して着脱交換可能に結合し、
さらに前記電動モータの後端部を、これと同軸に延在する扁平状の板体を介して前記外部ケーシング内に固定し、前記板体の一側面にストレンゲージを取付けてトルク値を測定し得るように構成した電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーであることを特徴とする。
【0022】
本発明の請求項2に記載の電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーは、前記電動モータの出力軸に減速機を結合して、この減速機の出力軸を、トルクリミッタの外ケースを閉塞する蓋体に対し、前記駆動軸と同軸になるように着脱可能に結合したことを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るトルクリミッタを適用したトルク固定形ドライバーの実施態様につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0024】
構成例1
図1は、トルク固定形ドライバーの一構成例を示すものである。すなわち、図1において、参照符号30は内部にトルクリミッタを収納配置する円筒状の把持部ケーシングを示す。しかるに、本構成例においては、前記把持部ケーシング30は、トルクリミッタの外ケースとして構成され、この外ケース30の一端には開口部30aを設けると共に他端には蓋体32を着脱自在に取付けた構成からなる。そして、前記外ケース30の内部34には、コイルばね36を収納し、このコイルばね36の一端部に設けたフック38aを前記蓋体32に形成した嵌合凹部32aに係合し、また前記コイルばね36の他端部に設けたフック38bを外ケース30の開口部30a側の端壁部に形成した嵌合凹部32bに係合する。さらに、このコイルばね36の内方に回転軸40を挿通配置し、この回転軸40を前記外ケース30に取付け、蓋体32の軸受部42において回転自在に支持下構成からなる。
【0025】
なお、前記コイルばね36は、小径部36aと大径部36bとを有し、小径部36aの内径は回転軸40の外径に対して、自然状態では同等もしくは僅かに大きく作成される。そして、この寸法状態で、コイルばね36を外ケース30の内部に組込み、小径部36aに回転軸40を挿通した後、蓋体32を外ケース30に取付けてそれぞれフック38a、38bと嵌合凹部32a、32bを係合し、この状態で蓋体32を回動させてコイルばね36を巻き方向にねじることにより、小径部36aを縮径させて回転軸40を締まり嵌め状態とし、回転軸40に対して径方向に緊縛力を与えるように構成される。
【0026】
従って、このように構成されるトルクリミッタは、外ケース30をコイルばね36の巻き方向と同じ方向に回転させると、コイルばね36を介して回転軸40に回転力が伝達され、この時に回転軸40とコイルばね36の小径部36aとの間で滑りを生じるトルクの最低値を定トルク値として設定することができる。なお、この定トルク値の設定に際しては、前記蓋体32を回動させてコイルばね36のねじり量を変えることによって、適宜調整並びに設定が可能である。
【0027】
本構成例において、トルク固定形ドライバーは、基本的に前記構成からなるトルクリミッタの回転軸40に対し、駆動軸としてのドライバービット44を直接結合した構成とすることにより、実現することができる。すなわち、前記構成によるトルク固定形ドライバーを使用して、ねじ締めを行う際に、その締付けトルクが予め設定した定トルク値になると、回転軸40とコイルばね36の小径部36aとの間で滑りを生じ、把持部ケーシング30は回転軸40に対して空転し、これにより定トルクの締付けを達成することができるのである。
【0028】
なお、図1に示す構成例においては、前記トルクリミッタの回転軸40に対し、駆動軸46を結合すると共に、この駆動軸46に対しスリーブ48を囲繞固定し、このスリーブ48の先端部にボール49a、カラー49bおよびスプリング49cから構成されるチャック機構50を設けて、このチャック機構50を介してドライバービット44を着脱自在に結合するように構成したものである。このように構成することによっても、前記と全く同様のドライバービット44によるねじの定トルク締付けを達成することができる。
【0029】
また、本構成例においては、図1に示すように、前記スリーブ48の一部を半径方向外方に突出形成して、駆動軸46すなわちドライバービット44を外部操作によって回動し得る手動調節部47を設ける。すなわち、この手動調節部47は、ねじの定トルク締付け後において増し締め等を行う場合に、有効に使用することができる。
【0030】
構成例2
図2は、トルク固定形ドライバーの別の構成例を示すものである。すなわち、図2において、説明の便宜上、図1に示す構成例1と同一の構成部分については同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。本構成例においては、トルクリミッタの回転軸40に対し、駆動軸46を結合すると共に、この駆動軸46に対しスリーブ48を囲繞固定し、スリーブ48の先端部にチャック機構50を設けた、前記構成例1と同一の構成において、把持部ケーシング30を、スリーブ48の駆動軸46との結合部の外周を囲繞するように延在させ、前記スリーブ48の外周部を、ワンウェイクラッチ52を介して、前記把持部ケーシング30に保持させた構成からなる。
【0031】
この場合、前記ワンウェイクラッチ52としては、例えば図3に示すように、内周面にその円周方向において所要間隔離間させて摩擦接触抵抗の少ない複数のローラ53を嵌合配置したリング部材54からなり、前記ローラ53の嵌合溝55内に、それぞれローラ53を一方向のみ転がりを許容するようにクサビ片56を挿着した構成とすることができる。従って、この場合、前記ローラ53の表面に圧接するように、スリーブ48に対して挿通固定することにより、前記把持部ケーシング30による、前記クサビ片56が挿着された側への回動(ねじの取外し方向の回転)はロックされて、手動による回動力は直接ドライバービット44に伝達され、ねじの取外し作業を容易に達成することができる。なお、前記とは反対方向の回動操作に際しては、トルクリミッタを介してスリーブ48の回転はフリーとなり、円滑な定トルク締付け作業を達成することができる。
【0032】
従って、本構成例のトルク固定形ドライバーによれば、特にねじの取外しに際して、トルクリミッタに影響を与えることなく、把持部ケーシング30からスリーブ48を介して直接ドライバービット44へトルク伝達を行って、適正かつ円滑な作業を達成することができる。
【0033】
なお、本構成例においても、前記構成例1と同様に、ねじの定トルク締付け後において増し締め等を行うための手動調節部を、適宜設けることができる。
【0034】
構成例3
図4は、トルク固定形ドライバーのさらに別の構成例を示すものである。すなわち、本構成例においては、図4に示すように、複数のトルクリミッタ60A、60Bを、軸方向に縦列配置し、一方のトルクリミッタ60Aの駆動軸46Aを、他方のトルクリミッタ60Bの外ケース30Bに結合して接続し、これら複数のトルクリミッタ60A、60Bを、把持部ケーシング62内に収納配置した構成からなるものである。なお、前記他方のトルクリミッタ60Bから突出する駆動軸46Bは、前記構成例1または構成例2と同様に、ドライバービット44との結合構成を採用することができることは勿論である(図1および図2参照)。
【0035】
また、複数のトルクリミッタ60A、60Bを使用する場合、同一の駆動軸上において、前述した構成からなるトルクリミッタを縦列配置した構成とすることもできる。
【0036】
構成例4
図5は、トルク固定形ドライバーの他の構成例を示すものである。すなわち、本構成例においては、図5に示すように、例えば図2に示す構成からなるトルク固定形ドライバーの外ケース30の蓋体32で閉塞した後端部に、トルクリミッタの駆動軸46と同軸になるように軸結合凹部64を設け、この軸結合凹部64に電動モータ66の出力軸68を着脱可能に結合し、前記トルク固定形ドライバーを電動モータ66により回転駆動し得るように構成したものである。
【0037】
この場合、前記電動モータ66を囲繞支持する第1の外部ケーシング70と、前記トルク固定形ドライバーを囲繞すると共にそのスリーブ48の位置においてベアリング71を介して回転自在に支持する第2の外部ケーシング72とを、ねじ部73による着脱可能な結合構成とする。これにより、予め所定のトルク設定を行った複数種類のトルク固定形ドライバーを、電動モータ66に対し着脱交換可能に接続して使用することができる。
【0038】
なお、図5に示す構成例においては、電動モータ66に対して適宜減速機67を結合し、この減速機67の出力軸68を、前記トルク固定形ドライバーの外ケース30の後端部における蓋体32に設けた軸結合凹部64に、結合した構成からなる。また、図5において、参照符号74は電動モータ66から導出される電源接続コードを示す。
【0039】
構成例5
図6は、トルク固定形ドライバーのさらに他の構成例を示すものである。すなわち、本実施例は、図5に示す構成例4の変形例を示すものであって、図6に示すように、第1の外部ケーシング70に囲繞支持される電動モータ66につき、前記電動モータ66の外周部に対しては前記第1の外部ケーシング70を回転可能に囲繞し、電動モータ66の後端部をこれと同軸に延在する扁平状の板体(トーションバー)76を介して、前記第1の外部ケーシング70内に固定し、前記板体76の一側面にストレンゲージ78を取付けて、トルク値を測定し得るように構成したものである。
【0040】
このように構成した本構成例のトルク固定形ドライバーによれば、コイルばねの摩擦抵抗とスリップ機能を応用したトルクリミッタの精度は、比較的正確ではあるが、長期間の使用に際しては前記機能が低下することから、継続的なトルクの監視を必要とする場合や、ISO(国際化標準機構)への加入やPL法(製造物責任に関する法律)に基づく安全基準の確認のために、ねじ締めトルクの継続的な記録を残すことが必要とされる場合、本構成例のトルク固定形ドライバーは極めて有効である。
【0041】
実施例1
図7は、本発明に係るトルク固定形ドライバーの典型的な実施例を示すものである。すなわち、本実施例においては、図7に示すように、前述した摩擦方式の接触形トルクリミッタに代えて、磁気方式の非接触形トルクリミッタ80を適用した構成からなるものである。
【0042】
しかるに、前記非接触形トルクリミッタ80は、外ケース82の内周面に円筒状の永久磁石83を固定配置し、前記円筒状の永久磁石83の中心部に駆動軸84を回転自在に挿通配置すると共に、この駆動軸84の外周部において、前記永久磁石83の内周面と対向しかつこれと非接触に円筒状の磁性部材85を、適宜支持部材86を介して前記駆動軸84に固定配置した構成からなる。
【0043】
このように構成した前記トルクリミッタ80は、外ケース82の外周部を把持部ケーシング88で囲繞支持し、この把持部ケーシング88の一端には前記トルクリミッタ80の駆動軸84を外部へ突出させるための開口部88aを設けると共に、他端には蓋体89を着脱自在に取付けた構成からなる。
【0044】
なお、本実施例において、前記把持部ケーシング88の開口部88aから突出する駆動軸84に対し、図1に示す構成例1と同様に、スリーブ48を囲繞固定し、このスリーブ48の先端部にボール、カラーおよびスプリングから構成されるチャック機構50を設けて、このチャック機構50を介してドライバービット44を着脱自在に結合するように構成する。また、前記スリーブ48の外周部を、図2に示す構成例2と同様に、ワンウェイクラッチ52を介して、前記把持部ケーシング88に保持させた構成からなる。
【0045】
従って、このように構成した本実施例のトルク固定形ドライバーは、前述した構成例1および構成例2と同様に、定トルクの締付けを達成することができる。特に、本実施例のトルク固定形ドライバーによれば、トルクリミッタ80を構成する永久磁石83の磁気特性を調節することによりトルク値の設定を簡便に行うことができると共に、簡単な構成にして長期の使用に際してもトルク変動が殆どなく、しかも非接触形の構成であるためショック等による悪影響をほぼ完全に防止することができる等の優れた利点が得られる。
【0046】
また、本実施例に係るトルク固定形ドライバーにおいても、前述した図4ないし図6に示す、構成例3ないし構成例5と同様の構成を付加することにより、それぞれ各構成例と同様の作用および効果を得ることができる。
【0047】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
【0048】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかなように、本発明に係るトルク固定形ドライバーは、外ケースの内周面に円筒状の永久磁石を固定配置し、この永久磁石の中心部に駆動軸を回転自在に挿通配置すると共に、この駆動軸の外周部において前記永久磁石の内周面に対向しこれと非接触に円筒状の磁性部材を支持固定してなるトルクリミッタを備え、前記外ケースを把持部ケーシングとし、または前記外ケースを把持部ケーシングで囲繞固定すると共に前記外ケースの後端部を蓋体で閉塞固定し、前記駆動軸の先端にドライバービットを設けた構成とすることによって、ねじ具の締付けを常に一定のトルク値で円滑かつ高精度に達成することができると共に、簡単かつコンパクトな構成にして、ねじ具の締付け対象物に対するショック等による悪影響を確実に防止することができ、しかも低コストに製造することができる。
【0049】
特に、本発明に係るトルク固定形ドライバーによれば、小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立て等を行う場合のように、低トルクで全て一定のトルク値となるように、小ねじの締付けまたは取外し操作、あるいは予め締付けられているねじ具の確認締め等の作業を、安全かつ高精度に達成することができる。さらに、トルクを固定式とすることから、作業者等がトルク値を変更してしまう危険がないため、製品の品質管理の上で簡便でありかつ安全である等、多くの優れた利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トルク固定形ドライバーの一構成例を示す要部断面側面図である。
【図2】 トルク固定形ドライバーの別の構成例を示す要部断面側面図である。
【図3】 図2に示すトルク固定形ドライバーのIII−III線断面図である。
【図4】 トルク固定形ドライバーのさらに別の構成例を示す要部概略断面説明図である。
【図5】 トルク固定形ドライバーの他の構成例を示す要部概略断面説明図である。
【図6】 トルク固定形ドライバーのさらに他の構成例を示す要部概略断面説明図である。
【図7】 本発明に係るトルク固定形ドライバーの典型的な実施例を示す要部概略断面説明図である。
【図8】 従来のトルクリミッタの構成を示す概略断面側面図である。
【符号の説明】
30 把持部ケーシング(外ケース)
30a 開口部 30b 嵌合凹部
30A、30B 外ケース 32 蓋体
32a 嵌合凹部 34 内部
36 コイルばね 36a 小径部
36b 大径部 38a、38b フック
40 回転軸 42 軸受部
44 ドライバービット 46 駆動軸
46A、46B 駆動軸 47 手動調節部
48 スリーブ 49a ボール
49b カラー 49c スプリング
50 チャック機構 52 ワンウェイクラッチ
53 ローラ 54 リング部材
55 嵌合溝 56 クサビ片
60A、60B トルクリミッタ 62 把持部ケーシング
64 軸結合凹部 66 電動モータ
67 減速機 68 出力軸
70 第1の外部ケーシング 71 ベアリング
72 第2の外部ケーシング 73 ねじ部
74 電源接続コード 76 板体(トーションバー)
78 ストレンゲージ 80 非接触形トルクリミッタ
82 外ケース 83 永久磁石
84 駆動軸 85 回転部材
86 支持部材 88 把持部ケーシング
88a 開口部 89 蓋体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driver using a torque limiter that can set a tightening torque or a loosening torque of a screw tool with high accuracy, and particularly for assembling small precision parts and joining and assembling weak parts such as plastic products. The present invention relates to a torque-fixed type screwdriver that can be easily and safely tightened or removed with a low torque and is suitable for use.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Various types of small torque limiters that can be used for transmitting or blocking torque of small power via a rotating shaft have been proposed for information devices and the like.
[0003]
As this type of torque limiter, for example, one configured as shown in FIG. 8 is known. That is, in FIG. 8,
[0004]
The
[0005]
Therefore, when the torque limiter configured in this way rotates the
[0006]
Conventionally, tightened objects such as bolts, nuts, and screws are tightened with a predetermined tightening torque by an electric screwdriver or a manual screwdriver, and how much torque is loosened once a screw is tightened. A torque driver is generally known as a means for measuring the torque and always tightening with a uniform torque. This torque driver uses a spiral spring and displays the amount of mechanical deformation as a torque value on a scale plate, or applies torsion of a torsion bar.
[0007]
Therefore, in the case of a conventional electric screwdriver or manual screwdriver, when a strong counter load is applied to the driver bit when tightening a screw or the like, this is set to a predetermined torque value by a clutch mechanism that operates with a preset tightening torque. It has been proposed to detect the reached state and operate the clutch mechanism to temporarily disconnect the coupling between the output shaft of the electric motor or the manual drive shaft and the driven shaft (driver bit). It has been implemented.
[0008]
On the other hand, apart from the above-mentioned clutch mechanism such as an electric screwdriver or manual screwdriver, a driver bit is used as a means for directly detecting with a screwdriver how much torque has been tightened against the mounting object. Torque detectors are also known that are configured to detect a strong counteracting load acting, for example, by means of a strain gauge mounted on one side of the torsion bar.
[0009]
Therefore, according to the torque detector, during the screwing operation, the stress distortion continuously transmitted to the torsion bar can be directly read and monitored, so that the fluctuation of the torque value from the start of the tightening of the screw to the completion of the tightening Can be measured to find the optimum tightening torque.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional torque driver, torque meter, torque detector, or the like having the above-described configuration, a torque value at the time of tightening a general screw tool, or a continuous fluctuation from the start to the completion of screw tool tightening. It is possible to properly measure or monitor the torque value to be used when the strain gauge is used, but it is particularly vulnerable to the assembly of small precision parts and plastic products when tightening a large amount of screws. As in the case of connecting and assembling various parts, it is difficult to safely and accurately perform the screw tightening and removal operation so that the torque value is constant and all torque is low.
[0011]
Conventionally, as described above, an electric driver or a manual driver having a clutch mechanism is known, but this clutch mechanism has a mechanical configuration and is coupled to a drive shaft during clutch operation. In particular, when assembling various electronic parts such as hard disks and precision machine parts, etc., the parts may be damaged. There is a drawback that has an adverse effect, and thus, there is an increasing demand for drivers that enable shockless torque setting.
[0012]
The present inventors have conducted intensive studies and results of repeated trial, instead of the conventional mechanical clutch mechanism, as a means to shut off the power to perform the tightening operation of the screw member, the coil spring is known in the prior By adopting the configuration of a friction type torque limiter (see FIG. 8) using frictional contact resistance and incorporating this torque limiter in the gripping part casing of the driver, a torque fixed type driver capable of satisfying the above requirements is obtained. I was able to find out.
[0013]
That is, in this case, the drive shaft is rotatably housed inside the outer case, the coil spring is tightly fitted on the outer periphery of the drive shaft, and the hooks provided at both ends of the coil spring are respectively attached to the case or this. A torque limiter that is engaged with a member fixed to the outer casing, and the outer case is enclosed and fixed by the gripping casing of the driver or the gripping casing of the driver, and is attached to the tip of the drive shaft of the torque limiter. By adopting a configuration in which a driver bit is provided, a torque fixed type driver can be easily created.
[0014]
Further, instead of the friction type torque limiter using the coil spring, it is also possible to employ a magnetic type torque limiter using a permanent magnet. In this case, the torque limiter is configured as a non-contact type. It has been found that a torque-fixed type driver capable of setting a more shockless torque can be obtained.
[0015]
Therefore, the torque fixed type driver constructed in this way has a constant torque value with a low torque, particularly when assembling small precision parts or connecting and assembling fragile parts such as plastic products. As described above, operations such as the tightening or removing operation of the small screw or the confirmation tightening of the pre-tightened screw tool can be achieved safely and with high accuracy.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to achieve a smooth and high-precision tightening of a screw tool at a constant torque value at all times, and to make a simple and compact configuration, and to have an adverse effect due to a shock or the like on a mounting object of the screw tool. the can be reliably prevented, yet to provide a torque fixed type driver applying a torque limiter which can be manufactured at a low cost.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a torque fixed type driver according to claim 1 of the present invention has a cylindrical permanent magnet fixedly disposed on the inner peripheral surface of an outer case, and a drive shaft is rotated at the center of the permanent magnet. A cylindrical magnetic member is supported and fixed at the outer peripheral portion of the drive shaft so as to face the inner peripheral surface of the permanent magnet in a non-contact manner, and the rear end portion of the outer case is covered with a lid. Equipped with a torque limiter that is closed and fixed with
The drive shaft of the torque limiter is surrounded and held by a sleeve, and this sleeve is supported by the outer case via a one-way clutch, and a driver bit is detachably attached to the tip of the sleeve ,
The torque limiter is rotatably held by a grip casing, and the output shaft of the electric motor is coaxial with the drive shaft at the rear end of the torque limiter with respect to a lid for closing and fixing the outer case. Detachably coupled ,
The outer periphery of the electric motor is surrounded by an outer casing, and the outer casing is detachably coupled to the gripping casing that holds the torque limiter .
Further, the rear end portion of the electric motor is fixed in the outer casing via a flat plate extending coaxially therewith, and a torque gauge is measured by attaching a strain gauge to one side of the plate. It is an electric motor drive type torque fixed type driver configured to be obtained .
[0022]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric motor drive type torque fixed type driver, wherein a reduction gear is coupled to the output shaft of the electric motor, and the output shaft of the reduction gear is closed with an outer case of the torque limiter. The lid is detachably coupled so as to be coaxial with the drive shaft.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a torque fixed type driver to which the torque limiter according to the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
Configuration example 1
FIG. 1 shows a configuration example of a torque fixed driver . That is, in FIG. 1,
[0025]
The
[0026]
Therefore, in the torque limiter configured as described above, when the
[0027]
In this configuration example , the fixed torque driver can be realized by directly connecting a
[0028]
In the configuration example shown in FIG. 1, a
[0029]
Further, in this configuration example , as shown in FIG. 1, a part of the
[0030]
Configuration example 2
FIG. 2 shows another configuration example of the torque fixed type driver . That is, in FIG. 2, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same components as those in the configuration example 1 shown in FIG. 1, and detailed description thereof is omitted. In this configuration example , the
[0031]
In this case, as the one-way clutch 52, for example, as shown in FIG. 3, a
[0032]
Therefore, according to the torque fixed type driver of the present configuration example , torque is transmitted directly from the gripping
[0033]
In this configuration example , as in the configuration example 1 , a manual adjustment unit for performing additional tightening after the constant torque tightening of the screw can be appropriately provided.
[0034]
Configuration example 3
FIG. 4 shows still another configuration example of the torque fixed type driver. That is, in the present configuration example , as shown in FIG. 4, a plurality of
[0035]
When a plurality of
[0036]
Configuration example 4
FIG. 5 shows another configuration example of the torque fixed type driver . That is, in this configuration example , as shown in FIG. 5, for example, a torque
[0037]
In this case, a first
[0038]
In the configuration example shown in FIG. 5, to couple the
[0039]
Configuration example 5
FIG. 6 shows still another configuration example of the torque fixed driver . That is, the present embodiment shows a modification of the configuration example 4 shown in FIG. 5, and as shown in FIG. 6, for the
[0040]
According to the torque fixed type driver of this configuration example configured as described above, the accuracy of the torque limiter applying the frictional resistance of the coil spring and the slip function is relatively accurate, but the function is not used for a long period of use. If it is necessary to monitor the torque continuously, or join the ISO (International Organization for Standardization) or confirm safety standards based on the PL Law (Product Liability Law), When it is necessary to keep a continuous record of torque, the torque fixed type driver of this configuration example is extremely effective.
[0041]
Example 1
Figure 7 shows an exemplary embodiment of a torque fixed type driver according to the present invention. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a magnetic non-contact
[0042]
However, in the non-contact
[0043]
The
[0044]
In the present embodiment, with respect to the
[0045]
Therefore, the torque fixed type driver of the present embodiment configured as described above can achieve the constant torque tightening as in the configuration example 1 and the configuration example 2 described above. In particular, according to the torque fixed type driver of the present embodiment, the torque value can be easily set by adjusting the magnetic characteristics of the
[0046]
Also, in the torque fixed type driver according to the present embodiment, the same operation as each configuration example is achieved by adding the same configuration as the configuration example 3 to the configuration example 5 shown in FIGS. 4 to 6 described above. An effect can be obtained.
[0047]
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
As is clear from the above-described embodiments, the torque fixed type driver according to the present invention has a cylindrical permanent magnet fixedly disposed on the inner peripheral surface of the outer case, and a drive shaft can be rotated at the center of the permanent magnet. A torque limiter that is inserted and disposed, and that supports and fixes a cylindrical magnetic member that faces the inner peripheral surface of the permanent magnet and is not in contact with the inner peripheral surface of the permanent magnet at the outer peripheral portion of the drive shaft; Or by fixing the outer case with a gripper casing and closing and fixing the rear end of the outer case with a lid, and providing a screwdriver bit at the tip of the drive shaft . Tightening can be achieved smoothly and accurately with a constant torque value at all times, and a simple and compact structure can be used to prevent adverse effects such as shocks on the tightening object of the screw tool. It can indeed prevent, moreover can be manufactured at a low cost.
[0049]
In particular, according to the torque fixed type driver according to the present invention, it is possible to obtain a constant torque value at a low torque, as in the case of assembling small precision parts or coupling and assembling of fragile parts such as plastic products. In addition, operations such as a small screw tightening or removal operation or a confirmation tightening of a pre-tightened screw tool can be achieved safely and with high accuracy. Furthermore, since a fixed torque, since there is no danger of the operator or the like will change the torque value, obtained like a convenient and and safe on product quality control, many outstanding advantages It is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of an essential part showing a configuration example of a torque fixed driver .
FIG. 2 is a cross-sectional side view of an essential part showing another configuration example of a torque fixed driver .
3 is a cross-sectional view of the torque fixed type driver shown in FIG. 2 taken along line III-III.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional explanatory view of a main part showing still another configuration example of the torque fixed driver .
FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view of a main part showing another configuration example of the torque fixed driver .
FIG. 6 is a schematic cross-sectional explanatory view of a main part showing still another configuration example of the torque fixed driver .
FIG. 7 is a schematic cross-sectional explanatory view of an essential part showing a typical embodiment of a torque fixed driver according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic sectional side view showing a configuration of a conventional torque limiter.
[Explanation of symbols]
30 Grip part casing (outer case)
78
Claims (2)
前記トルクリミッタの駆動軸をスリーブで囲繞保持し、このスリーブをワンウェイクラッチを介して前記外ケースに支持させると共に、前記スリーブの先端部にドライバービットを着脱交換自在に挿着し、
前記トルクリミッタを把持部ケーシングにより回転自在に囲繞保持すると共に、前記トルクリミッタの後端部において、前記外ケースを閉塞固定する蓋体に対し前記駆動軸と同軸になるように電動モータの出力軸を着脱可能に結合し、
前記電動モータの外周部を外部ケーシングで囲繞し、この外部ケーシングを前記トルクリミッタを囲繞保持する前記把持部ケーシングに対して着脱交換可能に結合し、
さらに前記電動モータの後端部を、これと同軸に延在する扁平状の板体を介して前記外部ケーシング内に固定し、前記板体の一側面にストレンゲージを取付けてトルク値を測定し得るように構成したことを特徴とする電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバー。A cylindrical permanent magnet is fixedly disposed on the inner peripheral surface of the outer case, and a drive shaft is rotatably inserted in the central portion of the permanent magnet. At the outer peripheral portion of the drive shaft, an inner peripheral surface of the permanent magnet is disposed. A cylindrical magnetic member is supported and fixed in a non-contact manner, and a torque limiter formed by closing and fixing the rear end portion of the outer case with a lid,
The drive shaft of the torque limiter is surrounded and held by a sleeve, and this sleeve is supported by the outer case via a one-way clutch, and a driver bit is detachably attached to the tip of the sleeve,
The torque limiter is rotatably held by a grip casing, and the output shaft of the electric motor is coaxial with the drive shaft at the rear end of the torque limiter with respect to a lid for closing and fixing the outer case. Detachably coupled,
The outer periphery of the electric motor is surrounded by an outer casing, and the outer casing is detachably coupled to the gripping casing that holds the torque limiter.
Further, the rear end portion of the electric motor is fixed in the outer casing via a flat plate extending coaxially therewith, and a torque gauge is measured by attaching a strain gauge to one side of the plate. An electric motor driven torque fixed type driver characterized by being configured to obtain.
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