JP4669663B2 - Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function - Google Patents

Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function Download PDF

Info

Publication number
JP4669663B2
JP4669663B2 JP2004054479A JP2004054479A JP4669663B2 JP 4669663 B2 JP4669663 B2 JP 4669663B2 JP 2004054479 A JP2004054479 A JP 2004054479A JP 2004054479 A JP2004054479 A JP 2004054479A JP 4669663 B2 JP4669663 B2 JP 4669663B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque value
value
torque
screw tightening
electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004054479A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005238418A (en
JP2005238418A5 (en
Inventor
勝行 戸津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2004054479A priority Critical patent/JP4669663B2/en
Priority to PCT/JP2005/002694 priority patent/WO2005082577A1/en
Publication of JP2005238418A publication Critical patent/JP2005238418A/en
Publication of JP2005238418A5 publication Critical patent/JP2005238418A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4669663B2 publication Critical patent/JP4669663B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers

Description

本発明は、トルク検出機能を備える電動ドライバーに係り、ねじ等の取付け対象物に対し、常に適正なねじ締めトルクでねじ締め作業を安全にして確実に、しかも円滑に行うことができるトルク検出機能を備える電動ドライバーおよびトルク検出機能を備える電動ドライバー等を使用する場合のトルク管理システムに関するものである。   The present invention relates to an electric screwdriver having a torque detection function, and a torque detection function capable of performing a screw tightening operation safely and reliably and smoothly with an appropriate screw tightening torque on an object to be mounted such as a screw at all times. The present invention relates to a torque management system in the case of using an electric screwdriver equipped with an electric screwdriver and an electric screwdriver equipped with a torque detection function.

従来において、本出願人は、トルク検出機能を備える電動ドライバーとして、例えばねじの締め付け作業において、ねじの締め付け開始時から締め付け完了時に至る迄の間のトルク値の変動を、連続的に測定することができるように設定したトルク検出器を備えた電動ドライバーを提案した(特許文献1参照)。すなわち、この特許文献1に記載の電動ドライバーは、(1) 回転駆動源に接続するピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛合する遊星歯車と、この遊星歯車に内接噛合するインターナルギヤとにより構成される遊星減速機構と、(2) この遊星減速機構を収納する円筒状ケーシングとからなり、(3) 前記インターナルギヤを円筒状ケーシング内に回転自在に遊嵌し、このインターナルギヤの外周に前記円筒状ケーシングに穿設したスリットを介して半径方向外方に延出するトーションバーを固定し、(4) さらにこのトーションバーと平行して半径方向に延在する支持体を前記円筒状ケーシングに固定し、(5) 前記トーションバーの自由端部近傍においてインターナルギヤの回動を制限するストッパーを前記支持体に取り付けると共に、トーションバーの適宜位置にストレンゲージを配設した構成からなるものである。従って、このように構成された電動ドライバーにおいては、ねじの締め付け開始時から締め付け完了時に至る迄の間のトルク値の変動を、トーションバーに伝達された応力歪みを検出することによって測定することができるように構成されている。   Conventionally, the present applicant, as an electric screwdriver having a torque detection function, for example, in screw tightening work, continuously measures fluctuations in torque value from the start of screw tightening to the completion of tightening. An electric screwdriver equipped with a torque detector set so as to be able to be used has been proposed (see Patent Document 1). That is, the electric driver described in Patent Document 1 includes (1) a pinion gear connected to a rotational drive source, a planetary gear meshing with the pinion gear, and an internal gear meshing internally with the planetary gear. A planetary speed reduction mechanism, and (2) a cylindrical casing that houses the planetary speed reduction mechanism, and (3) the internal gear is rotatably fitted in the cylindrical casing, and the outer periphery of the internal gear is A torsion bar extending radially outward is fixed through a slit formed in the cylindrical casing, and (4) a support extending radially in parallel to the torsion bar is attached to the cylindrical casing. (5) A stopper that restricts rotation of the internal gear in the vicinity of the free end of the torsion bar is attached to the support, and the torsion bar Those having the structure obtained by arranging the strain gauge to the appropriate position. Therefore, in the electric screwdriver configured as described above, the fluctuation of the torque value from the start of the tightening of the screw to the completion of the tightening can be measured by detecting the stress strain transmitted to the torsion bar. It is configured to be able to.

また、従来において、ねじ等の締め付けに際し、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値で作動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、前記クラッチ機構を作動させて電動モータの出力軸とドライバービット側の従動軸との結合を一時的に遮断するように構成し、さらに前記クラッチ機構の作動に際し、これをリミットスイッチ等により検出して、電動モータの駆動を停止するように構成した電動ドライバーが提案され、実用化されている。   Also, in the past, when tightening a screw or the like, when a strong counter load is applied to the driver bit, the clutch mechanism that operates with a preset tightening torque value detects the state that has reached a predetermined torque value. The clutch mechanism is operated to temporarily disconnect the coupling between the output shaft of the electric motor and the driven shaft on the driver bit side, and when the clutch mechanism is operated, this is detected by a limit switch or the like. Thus, an electric screwdriver configured to stop driving the electric motor has been proposed and put into practical use.

このような観点から、本出願人は、先に、電動モータの出力軸と従動軸との間に所定の負荷トルクを受けた際に、これを検知して前記出力軸の回転駆動力の伝達を遮断するためのクラッチ機構を有すると共に、その時のトルク値の検出と電動モータの自動停止とを同時に行う機構を備える、トルク検出および自動停止機構を備える電動回転工具を提案した(特許文献2参照)。すなわち、この特許文献2に記載の電動回転工具は、(1) 電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星減速機構を介して従動軸を結合し、前記遊星減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記遊星減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤと把持部ケーシングとの間に鋼球を使用したクラッチ機構を設けると共に、このクラッチ機構の動作を検出する手段を設けたトルク検出機構を備える電動回転工具において、(2) 前記遊星減速機構のインターナルギヤと把持部ケーシングとの間に設けたクラッチ機構のインターナルギヤの一部を開口する切欠きを設け、この切欠きに揺動検知片の一端を前記クラッチ機構の鋼球と係合させて配置し、この揺動検知片の他端を把持部ケーシングの一部に固定してクラッチ動作に際し応力変位を受けるように構成すると共に、(3) 前記揺動検知片の前記変位部にストレンゲージを張設し、(3a)さらに前記ストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うトルク検出回路と、(3b)前記検出トルク値に基づいて電動モータの駆動停止を行う自動停止回路とを設けた構成からなるものである。従って、このように構成された電動回転工具は、クラッチ機構のクラッチ動作に伴う従動軸側からの反対負荷トルクを、ストレンゲージにより精度よく検出することができる共に、このストレンゲージにより検出されるトルク値に基づいて、適正なトルク値の場合には電動モータの駆動を一時的に自動停止させることができ、またストレンゲージにより検出されるトルク値が不適正な場合には、アラームを発生させるように設定することができるものである。   From this point of view, the applicant first detects when a predetermined load torque is received between the output shaft and the driven shaft of the electric motor and transmits the rotational driving force of the output shaft. An electric rotary tool having a torque detection and automatic stop mechanism has been proposed (see Patent Document 2), which has a clutch mechanism for interrupting the motor and a mechanism for simultaneously detecting the torque value at that time and automatically stopping the electric motor. ). That is, the electric rotary tool described in Patent Document 2 is provided with (1) a gripping portion with a built-in electric motor, and a driven shaft is coupled to the output shaft of the electric motor via a planetary speed reducing mechanism. An internal gear that meshes with the planetary gear of the planetary reduction mechanism is rotatably disposed in a cylindrical casing that surrounds the clutch, and a clutch mechanism that uses a steel ball is provided between the internal gear and the grip casing. In the electric rotary tool provided with a torque detection mechanism provided with means for detecting the operation of the clutch mechanism, (2) the internal gear of the clutch mechanism provided between the internal gear of the planetary reduction mechanism and the grip casing. A notch that opens a part of the swing detection piece is provided, and one end of the swing detection piece is disposed in this notch with the steel ball of the clutch mechanism, and the other end of the swing detection piece is gripped. It is configured to be fixed to a part of the casing and receive a stress displacement during the clutch operation, and (3) a strain gauge is stretched on the displacement portion of the swing detection piece, and (3a) the strain gauge is further detected. A torque detection circuit that detects a torque value based on the signal and (3b) an automatic stop circuit that stops driving the electric motor based on the detected torque value are provided. Therefore, the electric rotary tool configured as described above can accurately detect the opposite load torque from the driven shaft side due to the clutch operation of the clutch mechanism by the strain gauge, and the torque detected by the strain gauge. Based on the value, if the torque value is appropriate, the drive of the electric motor can be temporarily automatically stopped, and if the torque value detected by the strain gauge is inappropriate, an alarm is generated. It can be set to.

一方、従来において、電動ドライバーの駆動を電気的にオートストップしてトルク制御を行う電動ドライバーも提案され実施化されている。この種の電動ドライバーとして、本出願人は、電動モータを内蔵し、この電動モータの回転により駆動されるドライバーシャフトを有する電動ドライバーにおいて、(1) 電動モータ駆動電源ラインに電動モータの駆動後電源ラインに流れる負荷電流が、前記ドライバーシャフトに加わる外的負荷により所定値以上の過負荷電流に変化した際に、この状態変化を検知する過負荷電流検知回路と、(2) この検知回路の動作に応答して電動モータ駆動電源ラインの通電を遮断すると共に、一定時間経過後に通電を復帰させるようにしたスイッチング回路とを、組み合わせたオートストップ装置を接続配置した構成からなるものを提案した(特許文献3参照)。   On the other hand, conventionally, an electric driver that performs automatic torque control by electrically stopping the driving of the electric driver has been proposed and implemented. As an electric driver of this type, the applicant of the present invention has an electric motor with a built-in electric motor and a driver shaft driven by the rotation of the electric motor. An overload current detection circuit that detects this state change when the load current flowing through the line changes to an overload current of a predetermined value or more due to an external load applied to the driver shaft, and (2) operation of the detection circuit. In response to the above, a configuration is proposed in which an automatic stop device combined with a switching circuit that cuts off the energization of the electric motor drive power supply line and returns the energization after a lapse of a certain time has been proposed (Patent Document) 3).

さらに、本出願人は、電動ドライバーの駆動を電気的にオートストップしてトルク制御を行うことができる電源装置とねじ締め用電動ドライバーとを組み合わせてなる自動停止装置を備えたねじ締め装置を提案した(特許文献4参照)。すなわち、この特許文献4に記載のねじ締め装置は、(1) 変圧器および整流装置を設けて直流電圧を供給し、前記整流装置の出力側に可変調整し得る定電圧回路を接続すると共に、(2) 直流電圧出力ラインに負荷抵抗を接続して、この負荷抵抗にモータの負荷電流が流れることによって生ずる電位差を前記定電圧回路によって設定した所定定電圧とを比較し、前記負荷抵抗を流れる負荷電流が所定値以上の過負荷電流に変化しかつ一定時間継続して流れた場合に、この過負荷電流をコンデンサに充電し、コンデンサの充電電圧が所定値に達した際にリレーを作動して回路を遮断し、(3) かつ前記コンデンサの放電時間内において前記リレーの作動を保持するようにしたスイッチング回路を設け、このスイッチング回路をモータを内蔵し前記モータにより回転駆動するドライバーシャフトを有する電動ドライバーの電源に接続するように構成したものである。従って、このように構成されたねじ締め装置において、前記負荷抵抗に流れるモータの負荷電流によって生ずる電位差は、電動ドライバーのねじ締めトルク値に比例するものであり、この電位差と比較するための可変調整し得る定電圧回路の設定電圧を調整することにより、所要のトルク値でのねじ締めを達成できるトルク制御を実現することができるものである。   Furthermore, the present applicant has proposed a screw tightening device including an automatic stop device that is a combination of a power supply device capable of performing torque control by electrically automatically stopping the driving of the electric screw driver and an electric screw driver. (See Patent Document 4). That is, the screw tightening device described in Patent Document 4 includes: (1) a transformer and a rectifying device are provided to supply a DC voltage, and a constant voltage circuit that can be variably adjusted is connected to the output side of the rectifying device; (2) Connect a load resistor to the DC voltage output line, compare the potential difference caused by the motor load current flowing through this load resistor with the predetermined constant voltage set by the constant voltage circuit, and flow through the load resistor When the load current changes to an overload current greater than or equal to a predetermined value and flows continuously for a certain period of time, the capacitor is charged with this overload current, and the relay is activated when the capacitor charging voltage reaches the predetermined value. (3) and a switching circuit that keeps the operation of the relay within the discharge time of the capacitor is provided. Those configured to connect to a power source of an electric screwdriver with a driver shaft for driving more rotation. Therefore, in the screw tightening device configured as described above, the potential difference caused by the load current of the motor flowing through the load resistance is proportional to the screw tightening torque value of the electric driver, and variable adjustment for comparison with this potential difference By adjusting the set voltage of a possible constant voltage circuit, torque control that can achieve screw tightening at a required torque value can be realized.

特開昭56−94233号公報JP-A-56-94233 特開平6−254775号公報JP-A-6-254775 実公昭53−47677号公報Japanese Utility Model Publication No. 53-47677 特公昭53−15240号公報Japanese Examined Patent Publication No. 53-15240

前述した従来のトルク検出機能を備える電動ドライバーにおいては、所要のねじ締め作業において、ねじ締めの完了時におけるねじ締めトルク値を検出することは可能である。そこで、例えば、クラッチ機構を備えた電動ドライバーにおいては、予めトルク設定器によって所定のトルク値に対応して前記クラッチ機構が作動するように設定すれば、常に設定したトルク値となるように電動ドライバーによるねじ締め作業を達成することができる。また、電動モータの負荷電流を検出してトルク制御を行うように構成した電動ドライバーにおいては、負荷電流によって生ずる電位差と比較するための設定電圧を、所定のトルク値に比例する電圧値に設定することにより、前記と同様にして、常に設定したトルク値となるように電動ドライバーによるねじ締め作業を達成することができる。   In the above-described conventional electric screwdriver having a torque detection function, it is possible to detect a screw tightening torque value when screw tightening is completed in a required screw tightening operation. Therefore, for example, in an electric driver equipped with a clutch mechanism, if the clutch mechanism is set to operate in advance corresponding to a predetermined torque value by a torque setting device, the electric driver is always set to a set torque value. The screw tightening work can be achieved. In addition, in an electric driver configured to perform torque control by detecting a load current of the electric motor, a setting voltage for comparison with a potential difference caused by the load current is set to a voltage value proportional to a predetermined torque value. Thus, in the same manner as described above, the screw tightening operation by the electric screwdriver can be achieved so that the torque value is always set.

しかし、前述したようにねじ締めトルク値を設定した電動ドライバーを使用して、所要のねじ締め作業を行う場合において、常に所定のねじ締めを確実に完了することができるとは限らず、例えば、ねじの状態変化、ドライバービットのねじ嵌合溝からのカムアウト、ねじ取付け対象物の材質に伴う変形や破損等の不測の事態が生じて、適正なねじ締めを完了することができない場合がある。このような場合、クラッチ機構の動作時のトルク値や電動モータの負荷電流に対応するトルク値がそれぞれ異常値を示すことから、この状態を検知してアラーム等を発生するように設定することにより、ねじ締めに際しての異常状態をオペレータに報知するように構成した電動ドライバーも実用化されている。   However, when the required screw tightening operation is performed using the electric screwdriver in which the screw tightening torque value is set as described above, the predetermined screw tightening cannot always be reliably completed. Appropriate screw tightening may not be completed due to unforeseen circumstances such as changes in the state of the screw, cam-out from the screw fitting groove of the driver bit, deformation or breakage due to the material of the screw mounting target. In such a case, the torque value at the time of operation of the clutch mechanism and the torque value corresponding to the load current of the electric motor each show an abnormal value. By setting this to detect this state and generate an alarm, etc. An electric screwdriver configured to notify an operator of an abnormal state during screw tightening has also been put into practical use.

しかるに、前述したように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締めに際しての異常状態を判定するためには、電動ドライバーの設定トルク値に対する許容値を決定する必要がある。そこで、例えば、前記許容値として、設定トルク値に対する上限値と下限値とを、単純に±10〜30%と設定することが一般的である。しかしながら、電動ドライバーの場合、ねじ取付け対象物の材質や、ねじの形状、寸法、種類等によって、異常状態を発生する際の異常トルク値は、電動ドライバーの固有の特性が作用して、設定トルク値に対し上回る傾向を示したり、あるいは下回る傾向を示す場合があることが確認された。従って、前記のようにアラーム機能を付加した電動ドライバーにおいて、電動ドライバーの設定トルク値に対する許容範囲としての許容値として、その上限値と下限値とを単純に±10〜30%として設定した場合、許容値の範囲が小さいと不必要にアラームが作動したり、また許容値の範囲が大きいとアラームを必要とする場合にアラーム動作しない等、異常状態の誤判定が多発し、適正な許容値を設定することが困難となる問題があった。   However, in the electric driver configured as described above, it is necessary to determine an allowable value for the set torque value of the electric driver in order to determine an abnormal state during screw tightening. Therefore, for example, as the allowable value, it is common to simply set the upper limit value and the lower limit value for the set torque value as ± 10 to 30%. However, in the case of an electric screwdriver, depending on the material of the screw mounting object, the shape, size, type, etc. of the screw, the abnormal torque value when an abnormal condition occurs depends on the set characteristics of the electric screwdriver. It was confirmed that there was a tendency to be above or below the value. Therefore, in the electric driver with the alarm function as described above, when the upper limit value and the lower limit value are simply set as ± 10 to 30% as the allowable value as the allowable range for the set torque value of the electric driver, If the allowable value range is small, an alarm is activated unnecessarily, and if the allowable value range is large, an alarm is not activated when an alarm is required. There was a problem that it was difficult to set.

そこで、本発明者は、前記問題点を解決すべく鋭意研究並びに試作を重ねた結果、電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介して従動軸を結合し、前記従動軸の一部を支持する支持部材との間にクラッチ機構を設けた電動ドライバーにおいて、前記減速機構の一部にトーションバーの一端を結合し、その他端を把持部の開口より外部へ導出すると共に把持部と平行に延設して把持部に固定配置し、前記トーションバーの応力変位部にストレンゲージを張設して、このストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うように構成することにより、前記クラッチ機構のクラッチ動作に際して、その時の適正なねじ締めトルク値を検出測定することができる、トルク検出機能を備える電動ドライバーを得ることができることを突き止めた。従って、このような構成からなる電動ドライバーを使用することにより、電動ドライバー固有の特性を加味した状態でねじ締めトルク値の適正な検出測定が可能となり、ねじ締めトルク値の設定とその上限値と下限値とからなる許容値の設定を容易かつ適正に行うことができることを突き止めた。   Therefore, as a result of intensive research and trial production to solve the above problems, the present inventor has provided a gripping portion incorporating an electric motor, and the output shaft of the electric motor is driven by a reduction mechanism comprising a planetary gear. In an electric screwdriver in which a shaft is coupled and a clutch mechanism is provided between a support member that supports a part of the driven shaft, one end of a torsion bar is coupled to a part of the speed reduction mechanism, and the other end is It leads out to the outside from the opening, extends parallel to the gripping part, and is fixedly placed on the gripping part. A strain gauge is stretched on the stress displacement part of the torsion bar, and the torque value is based on the detection signal of the strain gauge. And a torque detection function capable of detecting and measuring an appropriate screw tightening torque value at the time of clutch operation of the clutch mechanism. I have found that it is possible to obtain a dynamic driver. Therefore, by using the electric screwdriver having such a configuration, it is possible to appropriately detect and measure the screw tightening torque value in consideration of the characteristics specific to the electric screwdriver, and to set the screw tightening torque value and its upper limit value. It was found that the allowable value consisting of the lower limit value can be set easily and appropriately.

すなわち、前記電動ドライバーにおけるねじ締めトルク値の設定と、その上限値と下限値とからなる許容値の設定とに際しては、クラッチ機構に対し予め所定のねじ締めトルク値でクラッチ動作を行うようにトルク値の設定を行った電動ドライバーを使用して、所要のねじ取付け対象物へのねじの取り付け試行を複数回(例えば10回程度)繰り返し行うことによって、電動ドライバーのねじ締めトルク値についての生データを得ることができる。そこで、各ねじのねじ締め完了時において、電動ドライバーに設けたストレンゲージにより検出されるトルク値をそれぞれ記憶保持すると共に、これらの記憶保持された生データとしての検出トルク値を前記設定トルク値とそれぞれ比較して、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出する。そして、この抽出された最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して約5〜10%に相当する値を算出し、これらの算出値を前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出し、これらの上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値の許容範囲となる許容値として設定する。このように設定することにより、ねじ取付け対象物の材質や、ねじの形状、寸法、種類等によって、異常状態を発生することが予想されるねじ締め作業において、電動ドライバーの設定トルクに対する必要最小限の適正な許容値の許容範囲の設定を簡便かつ容易に行うことができると共に、ねじ締め作業に際して異常状態の誤判定を防止し、常に適正なトルク管理を達成することができることを突き止めた。なお、このようなトルク管理は、クラッチ機構を備えたエアドライバー等にも適用することができる。   That is, when setting the screw tightening torque value in the electric screwdriver and setting the allowable value consisting of the upper limit value and the lower limit value, the torque is set so that the clutch mechanism is operated in advance with a predetermined screw tightening torque value. Raw data on the screw tightening torque value of an electric screwdriver is repeatedly performed a plurality of times (for example, about 10 times) by using an electric screwdriver for which a value has been set, and repeatedly performing screw attachment trials on a required screw mounting object. Can be obtained. Therefore, when the screw tightening of each screw is completed, the torque value detected by the strain gauge provided in the electric screwdriver is stored and held, and the detected torque value as the stored raw data is set as the set torque value. Each is compared and the maximum torque value and the minimum torque value are extracted. Then, values corresponding to about 5 to 10% with respect to the deviation between the extracted maximum torque value and minimum torque value and the set torque value are calculated, and these calculated values are used as the maximum torque value and the minimum torque value. In addition to the above, an upper limit value and a lower limit value are calculated, and these upper limit value and lower limit value are set as allowable values that are within an allowable range of the set torque value of the electric driver. By setting in this way, the minimum necessary for the set torque of the electric screwdriver in screw tightening work that is expected to cause abnormal conditions depending on the material of the screw mounting object, the shape, dimensions, type, etc. of the screw It has been found that the allowable range of the appropriate allowable value can be set easily and easily, and that an erroneous determination of an abnormal state can be prevented during the screw tightening operation, so that proper torque management can always be achieved. Such torque management can also be applied to an air driver provided with a clutch mechanism.

また、電動モータの負荷電流を検出して、この負荷電流によって生ずる電位差を所定の設定電圧と比較し、前記負荷電流が所定値以上の過負荷電流に変化して前記電位差が設定電圧を越えると共に前記過負荷電流が一定時間継続して流れた際に、電動モータの駆動電源ラインを遮断するように構成した電動ドライバーにおいても、前記設定電圧を電動ドライバーのねじ締めトルク値に相当する電圧値に設定すると共に、電動モータの負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出するように構成することによって、前記と同様に電動ドライバー固有の特性を加味した状態でねじ締めトルク値の適正な検出測定が可能な、トルク検出機能を備える電動ドライバーを得ることができることを突き止めた。   Further, the load current of the electric motor is detected, the potential difference caused by the load current is compared with a predetermined set voltage, the load current changes to an overload current greater than a predetermined value, and the potential difference exceeds the set voltage. In the electric driver configured to cut off the drive power line of the electric motor when the overload current continuously flows for a certain time, the set voltage is set to a voltage value corresponding to the screw tightening torque value of the electric driver. Setting and detecting the potential difference caused by the load current of the electric motor as the screw tightening torque value, and appropriately detecting and measuring the screw tightening torque value with the characteristics specific to the electric screwdriver taken into account as described above It has been found that an electric screwdriver with a torque detection function can be obtained.

そして、このように構成されるトルク検出機能を備える電動ドライバーにおいても、前記と同様にして、設定トルク値に対する生データとしての検出トルク値から、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出すると共に、前記最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して約5〜10%に相当する値を算出し、これらの算出値を前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出し、これらの上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値の許容範囲となる許容値として設定することも可能である。この場合においても、前記と同様に電動ドライバーの設定トルクに対する必要最小限の適正な許容値の許容範囲の設定を簡便かつ容易に行うことができると共に、ねじ締め作業に際して異常状態の誤判定を防止し、常に使用する電動ドライバーに適合する適正なトルク管理を達成することができることを突き止めた。   In the electric driver having the torque detection function configured as described above, the maximum torque value and the minimum torque value are extracted from the detected torque value as raw data for the set torque value in the same manner as described above. A value corresponding to about 5 to 10% with respect to a deviation between the maximum torque value and the minimum torque value and the set torque value is calculated, and these calculated values are added to the maximum torque value and the minimum torque value, respectively. It is also possible to calculate the upper limit value and the lower limit value and set these upper limit value and lower limit value as allowable values that are within the allowable range of the set torque value of the electric driver. Even in this case, it is possible to easily and easily set an allowable range of the minimum appropriate allowable value for the set torque of the electric screwdriver in the same manner as described above, and prevent erroneous determination of an abnormal state during screw tightening work. It has been found that proper torque management suitable for an electric screwdriver that is always used can be achieved.

従って、本発明の目的は、トルク検出機能を有する電動ドライバー等において、ねじ締めトルク値の検出測定を適正に行うことができると共に、ねじ取付け対象物の材質や、ねじの形状、寸法、種類等によって、異常状態を発生することが予想されるねじ締め作業に際し、電動ドライバーの設定トルクに対する必要最小限の適正な許容値の許容範囲の設定を簡便かつ容易に行うことができると共に、ねじ締め作業に際して異常状態の誤判定を防止し、常に使用する電動ドライバーに適合する適正なトルク管理を達成できるトルク検出機能を備える電動ドライバーおよびトルク検出機能を備える電動ドライバー等を使用するトルク管理システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to appropriately detect and measure the screw tightening torque value in an electric screwdriver having a torque detection function, and to determine the material of the screw mounting object, the shape, size, type, etc. of the screw. Therefore, it is possible to easily and easily set the allowable range of the appropriate minimum value for the set torque of the electric screwdriver when tightening the screw that is expected to cause an abnormal condition. Provide a torque management system that uses an electric screwdriver with a torque detection function and an electric screwdriver with a torque detection function, which can prevent erroneous determination of an abnormal state and achieve proper torque management suitable for the electric screwdriver that is always used There is.

前記の目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバーは、電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介してドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、前記減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤの閉塞底面部に形成したクラッチ面とこれに対向する把持部側円筒状ケーシングの円形底面部との間に鋼球を使用したクラッチ機構を設けた電動ドライバーにおいて、
前記減速機構のインターナルギヤの外周の一部にトーションバーの一端を結合し、その他端を把持部側円筒状ケーシングに設けた開口を介して把持部の外側へ導出すると共に、把持部の外側において軸方向へ平行に延設して把持部に固定配置し、前記トーションバーの応力変位部にストレンゲージを張設し、このストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electric screwdriver having a torque detection function according to claim 1 of the present invention is provided with a gripping part incorporating an electric motor, and a reduction mechanism comprising a planetary gear is provided on the output shaft of the electric motor. An internal gear that meshes with the planetary gear of the speed reduction mechanism is rotatably disposed in a cylindrical casing that surrounds the speed reduction mechanism by coupling a driven shaft that rotationally drives the driver bit. In the electric driver provided with a clutch mechanism using a steel ball between the clutch surface formed on the bottom surface portion and the circular bottom surface portion of the gripping portion side cylindrical casing facing the clutch surface ,
One end of the torsion bar is coupled to a part of the outer periphery of the internal gear of the speed reduction mechanism, and the other end is led out to the outside of the gripping part through an opening provided in the gripping part side cylindrical casing, and outside the gripping part. And extending in parallel to the axial direction and fixedly arranged on the gripping portion, and a strain gauge is stretched on the stress displacement portion of the torsion bar, and a torque value is detected based on a detection signal of the strain gauge. The screw tightening torque value detecting means is provided.

本発明の請求項2に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムは、電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介してドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、前記減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤの閉塞底面部に形成したクラッチ面とこれに対向する把持部側円筒状ケーシングの円形底面部との間に鋼球を使用したクラッチ機構を設け、前記減速機構のインターナルギヤの外周の一部にトーションバーの一端を結合し、その他端を把持部側円筒状ケーシングに設けた開口を介して把持部の外側へ導出すると共に、把持部の外側において軸方向へ平行に延設して把持部に固定配置し、前記トーションバーの応力変位部にストレンゲージを張設し、このストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用し、
前記電動ドライバーにより所要のねじ取付け対象物へのねじの取り付け試行を複数回繰り返し行うことにより、各ねじのねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値をそれぞれ記憶保持するねじ締めトルク値記憶手段と、
前記ねじ締めトルク値記憶手段に記憶保持された複数のねじ締めトルク値から、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出し、前記最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して5〜10%に相当する値を、前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出する許容値演算手段とを設け、
前記許容値演算手段により算出された上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値に対する許容値として前記電動ドライバーのねじ締めトルク値検出手段に対して設定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function, wherein a grip portion having a built-in electric motor is provided, and an output shaft of the electric motor is provided with a speed reduction mechanism including a planetary gear. A driven shaft that rotationally drives the driver bit is coupled, and an internal gear that meshes with the planetary gear of the speed reduction mechanism is rotatably disposed in a cylindrical casing that surrounds the speed reduction mechanism, and a closed bottom surface portion of the internal gear A clutch mechanism using a steel ball is provided between the clutch surface formed on the cylindrical surface and the circular bottom surface of the gripping portion side cylindrical casing, and a torsion bar is provided on a part of the outer periphery of the internal gear of the reduction mechanism. Connect one end and lead the other end to the outside of the gripping part through an opening provided in the cylindrical casing on the gripping part. Screw tightening configured to extend parallel to the gripping part and to be fixed to the gripping part, to stretch a strain gauge on the stress displacement part of the torsion bar, and to detect the torque value based on the detection signal of the strain gauge Use an electric screwdriver with a torque detection function provided with torque value detection means,
A screw tightening torque value storage means for storing and holding the screw tightening torque value of the electric screwdriver at the time of completion of screw tightening of each screw by repeatedly performing screw mounting on the required screw mounting target object by the electric screw driver a plurality of times. When,
The maximum torque value and the minimum torque value are extracted from a plurality of screw tightening torque values stored and held in the screw tightening torque value storage means, and the deviation between the maximum torque value and the minimum torque value and the set torque value is obtained. a value corresponding to 5-10% for, provided the permissible value calculating means for calculating the respective upper and lower limit values in addition to the maximum torque value and the minimum torque value,
The upper limit value and the lower limit value calculated by the allowable value calculating means are set as the allowable values for the set torque value of the electric driver for the screw tightening torque value detecting means of the electric driver.

本発明の請求項3に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムは、電動モータを内蔵し、この電動モータの出力軸にドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、電動モータの駆動電源ラインに電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗と可変調整し得る定電圧回路とを接続配置し、前記負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差を前記定電圧回路により設定した所定定電圧と比較し、前記負荷電流が所定値以上の過負荷電流に変化して前記電位差が設定定電圧を越えると共に前記過負荷電流が一定時間継続して流れた際に、電動モータの駆動電源ラインを遮断するように構成し、前記定電圧回路により設定する定電圧を電動ドライバーのねじ締めトルク値に相当する電圧値に設定すると共に、電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出するように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用し、
前記電動ドライバーにより所要のねじ取付け対象物へのねじの取り付け試行を複数回繰り返し行うことにより、各ねじのねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値をそれぞれ記憶保持するねじ締めトルク値記憶手段と、
前記ねじ締めトルク値記憶手段に記憶保持された複数のねじ締めトルク値から、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出し、前記最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して5〜10%に相当する値を、前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出する許容値演算手段とを設け、
前記許容値演算手段により算出された上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値に対する許容値として前記電動ドライバーのねじ締めトルク値検出手段に対して設定することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a torque management system that uses an electric screwdriver having a torque detection function. The electric motor includes a built-in electric motor, and a driven shaft that rotationally drives a driver bit is coupled to the output shaft of the electric motor. A load resistor that detects the load current of the electric motor and a constant voltage circuit that can be variably adjusted are connected to the drive power line of the motor, and a potential difference generated by the load current flowing through the load resistor is set by the constant voltage circuit. When the load current changes to an overload current equal to or greater than a predetermined value and the potential difference exceeds a set constant voltage and the overload current continuously flows for a certain period of time, the drive power line of the electric motor The constant voltage set by the constant voltage circuit is set to a voltage value corresponding to the screw tightening torque value of the electric screwdriver, The potential difference caused by the load current flowing in the load resistor for detecting a load current of the dynamic motor using an electric screwdriver with a torque detecting function provided with a screw tightening torque value detection means configured to detect a screw tightening torque value,
A screw tightening torque value storage means for storing and holding the screw tightening torque value of the electric screwdriver at the time of completion of screw tightening of each screw by repeatedly performing screw mounting on the required screw mounting target object by the electric screw driver a plurality of times. When,
The maximum torque value and the minimum torque value are extracted from a plurality of screw tightening torque values stored and held in the screw tightening torque value storage means, and the deviation between the maximum torque value and the minimum torque value and the set torque value is obtained. And an allowable value calculation means for calculating an upper limit value and a lower limit value, respectively, by adding a value corresponding to 5 to 10% to the maximum torque value and the minimum torque value,
The upper limit value and the lower limit value calculated by the allowable value calculating means are set as the allowable values for the set torque value of the electric driver for the screw tightening torque value detecting means of the electric driver.

本発明の請求項1に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバーによれば、電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介してドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、前記減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤの閉塞底面部に形成したクラッチ面これに対向する把持部側円筒状ケーシングの円形底面部との間に鋼球を使用したクラッチ機構を設けた電動ドライバーにおいて、前記クラッチ機構のクラッチ動作と同時にねじ締め完了時のねじ締めトルク値を、電動ドライバー固有の特性を加味した状態で検出測定が可能となり、電動ドライバー固有の特性に適合したねじ締めトルク値の設定とその上限値と下限値とからなる許容値の設定を容易かつ適正に行うことができる。 According to an electric screwdriver having a torque detection function according to the first aspect of the present invention, a grip portion having a built-in electric motor is provided, and a driver bit is rotated through a speed reduction mechanism comprising a planetary gear on the output shaft of the electric motor. A clutch formed on a closed bottom surface portion of the internal gear , in which a driven shaft to be driven is coupled, an internal gear meshing with the planetary gear of the speed reduction mechanism is rotatably disposed in a cylindrical casing surrounding the speed reduction mechanism the electric screwdriver having a clutch mechanism using a steel ball between the surface and the circular bottom portion of the grip portion side cylindrical casing opposite thereto, the screw tightening torque at the same time the screw tightening completion and clutching of the clutch mechanism The value can be detected and measured with the characteristics unique to the electric screwdriver in mind, and the screw tightening screw conforming to the characteristics specific to the electric screwdriver It can be carried out setting the click value and the setting of the tolerance consisting of the upper limit value and the lower limit value easily and properly.

本発明の請求項2に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバー等を使用するトルク管理システムによれば、予め設定したねじ締めトルク値でクラッチ動作を行うクラッチ機構と、ねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値の検出を行うねじ締めトルク値検出手段とを設けたトルク検出機能を備える電動ドライバー等を使用する場合において、ねじ取付け対象物の材質や、ねじの形状、寸法、種類等によって、異常状態を発生することが予想されるねじ締め作業に際し、電動ドライバーの設定トルクに対する必要最小限の適正な許容値の許容範囲の設定を、所要のねじ取付け対象物へのねじの取付け試行を複数回繰り返し行って、その時のねじ締めトルク値の生データを記憶保持し、この記憶保持したねじ締めトルク値の生データに基づいて算出することにより、電動ドライバー固有の特性に適合した前記許容値の設定を簡便かつ容易に行うことができると共に、ねじ締め作業に際して異常状態の誤判定を防止し、常に使用する電動ドライバーに適合する適正なトルク管理を達成することができる。 According to the torque management system using the electric screwdriver or the like having the torque detection function according to the second aspect of the present invention, the clutch mechanism that performs the clutch operation with a preset screw tightening torque value, and the electric driver when the screw tightening is completed When using an electric screwdriver with a torque detection function provided with a screw tightening torque value detecting means for detecting the screw tightening torque value of the screw, depending on the material of the screw mounting object, the shape, size, type, etc. of the screw At the time of screw tightening work that is expected to cause an abnormal condition, set the allowable range of the appropriate minimum allowable value for the set torque of the electric screwdriver, and try to install the screw on the required screw mounting object. Repeated multiple times to store and store the raw data of the screw tightening torque value at that time. By calculating based on the data, it is possible to easily and easily set the allowable value suitable for the characteristics specific to the electric screwdriver, and to prevent erroneous determination of an abnormal state during the screw tightening operation. Appropriate torque management suitable for the driver can be achieved.

本発明の請求項3に記載のトルク管理システムに使用するトルク検出機能を備える電動ドライバーによれば、電動モータの負荷電流を検出して、この負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出すると共に、電動ドライバーのねじ締め完了時において予め設定したねじ締めトルク値となるようにトルク制御を行うように構成した電動ドライバーにおいて、電動ドライバー固有の特性を加味した状態でねじ締めトルク値の検出測定が可能となり、ねじ締めトルク値の設定とその上限値と下限値とからなる許容値の設定を容易かつ適正に行うことができる。 According to the electric driver having the torque detection function used in the torque management system according to the third aspect of the present invention, the load current of the electric motor is detected, and the potential difference caused by the load current is detected as the screw tightening torque value. At the same time, in the electric screwdriver configured to perform torque control so that the screw tightening torque value set in advance when the screw tightening of the electric screwdriver is completed, the screw tightening torque value is detected and measured in consideration of the characteristics specific to the electric screwdriver. It is possible to set the screw tightening torque value and the allowable value including the upper limit value and the lower limit value easily and appropriately.

そして、本発明の請求項3に記載のトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムによれば、電動モータの負荷電流を検出して、この負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出すると共に、電動ドライバーのねじ締め完了時において予め設定したねじ締めトルク値となるようにトルク制御を行うように構成した電動ドライバーを使用する場合において、ねじ取付け対象物の材質や、ねじの形状、寸法、種類等によって、異常状態を発生することが予想されるねじ締め作業に際し、電動ドライバーの設定トルクに対する必要最小限の適正な許容値の許容範囲の設定を、前記のトルク管理システムと同様に、電動ドライバー固有の特性に適合させて、簡便かつ容易に行うことができると共に、ねじ締め作業に際して異常状態の誤判定を防止し、常に使用する電動ドライバーに適合する適正なトルク管理を達成することができる。 According to the torque management system using the electric screwdriver having the torque detection function according to claim 3 of the present invention, the load current of the electric motor is detected, and the potential difference caused by the load current is used as the screw tightening torque value. In the case of using an electric screwdriver configured to detect and control the torque so that the screw tightening torque value set in advance when screw tightening of the electric screwdriver is completed, the material of the screw mounting object and the shape of the screw As with the above torque management system, setting the allowable range of the appropriate minimum allowable value for the set torque of the electric screwdriver when tightening the screw that is expected to cause an abnormal condition depending on the size, type, etc. In addition, it can be easily and easily adapted to the characteristics unique to the electric screwdriver and screw tightening Preventing erroneous determination of the abnormal state during work, it is possible to always achieve proper torque management conforming to the electric driver used.

次に、本発明に係るトルク検出機能を備える電動ドライバーおよびこの電動ドライバーを使用するトルク管理システムの実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。   Next, embodiments of an electric screwdriver having a torque detection function and a torque management system using the electric screwdriver according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

トルク検出機能を有する電動ドライバーの構成
図1は、本発明に係るトルク検出機能を備える電動ドライバーの一実施例を示すものである。すなわち、図1において、参照符号10は内部に電動モータ(図示せず)を内蔵した電動ドライバーの把持部を示し、この把持部10の先端部にドライバービット(図示せず)を適宜接続し得るクラッチ機構12が設けられている。
( Configuration of electric screwdriver with torque detection function )
FIG. 1 shows an embodiment of an electric screwdriver having a torque detection function according to the present invention. That is, in FIG. 1, reference numeral 10 indicates a grip portion of an electric screwdriver having a built-in electric motor (not shown), and a driver bit (not shown) can be appropriately connected to the tip portion of the grip portion 10. A clutch mechanism 12 is provided.

しかるに、前記電動モータの出力軸14の先端は、ピニオンギヤ16を結合固定し、このピニオンギヤ16を介して遊星歯車18からなる減速機構20が噛合接続されている。また、この減速機構20の外周には、その遊星歯車18と噛合するインターナルギヤ22が配置されている。そして、このインターナルギヤ22は、把持部側円筒状ケーシング24内に回転自在に収納配置されている。前記インターナルギヤ22の閉塞底面部22aには、その軸中心から放射状に1本もしくは複数本は長溝23を削設し、この長溝23中にローラ28を転動自在に嵌入する。この時、前記ローラ28は、その転動面半体を長溝23から外方へ突出するように設定して、前記閉塞底面部22aをクラッチ面として構成する。なお、前記インターナルギヤ22の閉塞底面部22aであるクラッチ面の中心部には、前記出力軸14と同軸的にドライバービットとの結合を行う従動軸30が貫通し、その一端にインターナルギヤ22と噛合する遊星歯車18を支持して減速回転駆動を行う円板状支持部31が設けられている。 However, the tip of the output shaft 14 of the electric motor is connected and fixed to a pinion gear 16, and a reduction mechanism 20 including a planetary gear 18 is meshed and connected via the pinion gear 16. An internal gear 22 that meshes with the planetary gear 18 is disposed on the outer periphery of the speed reduction mechanism 20. The internal gear 22 is housed and disposed rotatably in the gripper side cylindrical casing 24. One or a plurality of long grooves 23 are formed radially from the axial center of the closed bottom surface portion 22a of the internal gear 22, and a roller 28 is fitted into the long groove 23 so as to be able to roll. At this time, the roller 28 is set so that its rolling surface half projects outward from the long groove 23, and the closed bottom surface portion 22a is configured as a clutch surface. A driven shaft 30 that is coaxially connected to the output shaft 14 and coupled to the driver bit passes through the central portion of the clutch surface , which is the closed bottom surface portion 22a of the internal gear 22, and has an internal gear at one end thereof. A disk-like support portion 31 is provided which supports the planetary gear 18 meshing with the rotor 22 and performs reduced-speed rotation driving.

前記インターナルギヤ22の閉塞底面部22aであるクラッチ面が対向する把持部側円筒状ケーシング24の円形底面部24aには、その一部に孔部26を設けてこの孔部26内にその肉厚より径大な鋼球32を配置する。さらに、前記鋼球32が前記円形底面部24aから脱落するのを防止すると共に、これを前記閉塞底面部22aのクラッチ面に強制的に押し付けるために、把持部側円筒状ケーシングのボス部25の外周にフランジ付きスリーブ34を相通配置して、そのフランジ部35により前記鋼球32を保持するように構成する。さらに、前記フランジ付きスリーブ34に対しては、コイルばね36の一端を係止すると共に、このコイルばね36の他端を前記フランジ付きスリーブ34を囲繞するスリーブカバー38の先端部に螺合したトルク調整キャップ40により保持して、このコイルばね36の弾力により前記フランジ付きスリーブ34を前記鋼球32に対し押圧作用させて、後述するねじ締めトルク値の設定すなわちクラッチ動作点を設定し得るように構成される。 Wherein the circular bottom portion 24a of the grip portion side cylindrical casing 24 the clutch surfaces are closed bottom portion 22a of the internal gear 22 is opposed, the flesh thereof in part provided a hole 26 to the hole 26 A steel ball 32 having a diameter larger than the thickness is disposed. Further, in order to prevent the steel ball 32 from falling off the circular bottom surface portion 24a and to force the steel ball 32 against the clutch surface of the closed bottom surface portion 22a , the grip portion side cylindrical casing boss 25 A flanged sleeve 34 is arranged on the outer periphery, and the steel ball 32 is held by the flange portion 35. Further, one end of a coil spring 36 is locked to the flanged sleeve 34 , and the other end of the coil spring 36 is screwed into a front end portion of a sleeve cover 38 surrounding the flanged sleeve 34. and held by the torque adjustment cap 40, the elastic force of the coil spring 36, said flanged sleeve 34 is pressed against the action with respect to the steel ball 32 may set the setting namely the clutch operating point of the screw tightening torque to be described later Configured as follows.

しかるに、本実施例の電動ドライバーにおいては、前記減速機構20に対応して、把持部側円筒状ケーシング24の一部に開口部42を設け、この開口部42にトーションバー44の一端を遊間挿通させて、これをインターナルギヤ22の一部に結合固定し、その他端を把持部10の外側において軸方向へ平行に延在させて前記把持部10に固定配置する。そして、前記トーションバー44の応力変位部に対し、ねじ締めトルク値検出手段としてのストレンゲージ46を張設する。従って、このストレンゲージ46の検出信号に基づいて、電動ドライバーによるねじ締め作業において、前記クラッチ機構12が動作した際のねじ締め完了時のトルク値の検出を適正に行うことができる。 However, in the electric driver of the present embodiment, an opening 42 is provided in a part of the gripping portion side cylindrical casing 24 corresponding to the speed reduction mechanism 20, and one end of the torsion bar 44 is inserted into the opening 42 in the gap. Then, this is coupled and fixed to a part of the internal gear 22, and the other end is extended in parallel to the axial direction on the outside of the grip portion 10 and fixedly disposed on the grip portion 10. Then, against the stress displacement portion of the torsion bar 44, which stretched the strain gauge 46 as the screw tightening torque detection unit. Therefore, based on the detection signal of the strain gauge 46, in the screw tightening operation by the electric screwdriver, it is possible to properly detect the torque value when the screw tightening is completed when the clutch mechanism 12 is operated.

なお、図1において、参照符号48は前記フランジ付きスリーブ34に近接配置したリミットスイッチを示す。このリミットスイッチ48は、前記クラッチ機構12のクラッチ動作に伴ってスイッチ動作し、電動モータの駆動電源ラインを遮断して電動モータの駆動停止制御を行うように設定される。なお、代案として、前記クラッチ機構12のクラッチ動作を、磁石と磁気センサとの組合せにより、クラッチ機構のカム係合が完全に解除された状態を検出し、電動モータの駆動停止制御を行うように設定した、本願出願人の提案に係るトルク制御方式を採用することもできる(特開2002−321166号公報参照)。   In FIG. 1, reference numeral 48 indicates a limit switch disposed in proximity to the flanged sleeve 34. The limit switch 48 is set so as to perform a switch operation in accordance with the clutch operation of the clutch mechanism 12, and to cut off the drive power supply line of the electric motor to perform drive stop control of the electric motor. As an alternative, the clutch operation of the clutch mechanism 12 is detected by detecting a state in which the cam engagement of the clutch mechanism is completely released by a combination of a magnet and a magnetic sensor, and performs drive stop control of the electric motor. The set torque control method according to the proposal of the applicant of the present application can also be adopted (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-321166).

トルク検出機能を有する電動ドライバーによるトルク管理システム
次に、前記構成からなるトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用する場合におけるトルク管理システムについて説明する。
図2は、本発明に係るトルク管理システムの概略システム構成を示す説明図である。すなわち、図2において、参照符号50はトルク検出機能を備える電動ドライバー、52は前記電動ドライバー50のねじ締めトルクすなわちクラッチ動作点の設定を行うためのトルク設定器、54は前記電動ドライバー50のクラッチ動作時のねじ締めトルク値を検出するトルク検出器、56は電動ドライバー用電源装置、58はねじ取付け対象物をそれぞれ示すものである。
( Torque management system with electric screwdriver with torque detection function )
Next, a torque management system in the case of using an electric screwdriver having a torque detection function having the above configuration will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic system configuration of the torque management system according to the present invention. 2, reference numeral 50 is an electric driver having a torque detection function, 52 is a torque setting device for setting a screw tightening torque of the electric driver 50, that is, a clutch operating point, and 54 is a clutch of the electric driver 50. A torque detector that detects a screw tightening torque value during operation, 56 is a power supply device for an electric screwdriver, and 58 is an object to be screwed.

そこで、前記構成からなるトルク管理システムにおけるトルク管理プロセスについて、図3に示すCPU60を使用して演算処理を行うシステム構成と、図4に示すトルク管理プロセスを実行するための動作プログラムのフローチャートと、図5に示す許容値の設定プロセス説明図とを、それぞれ参照しながら説明する。   Therefore, regarding the torque management process in the torque management system configured as described above, a system configuration for performing arithmetic processing using the CPU 60 shown in FIG. 3, and a flowchart of an operation program for executing the torque management process shown in FIG. The description will be made with reference to the allowable value setting process explanatory diagram shown in FIG.

まず、トルク検出機能を備える電動ドライバー50に対して、トルク設定器52を使用して所要のねじ締めトルクすなわちクラッチ機構12(図1参照)の動作点を設定する(STEP−1)。このようにクラッチ機構12の動作点を設定した前記電動ドライバー50を使用して、ねじ取付け対象物58へのねじの取り付け試行を複数回(例えば10回程度)繰り返し行う(STEP−2)。このようにして、複数回のねじの取り付け試行を行った場合において、ねじ締めトルク値検出手段51により検出されたねじ締めトルク値を記憶保持する(STEP−3)。従って、前記トルク検出器54には、図3に示すように、前記ねじ締めトルク値検出手段51により検出されたねじ締めトルク値を記憶保持するためのねじ締めトルク値記憶手段55Aを設ける。なお、このようにしてねじ締めトルク値記憶手段55Aに記憶保持されたデータは、例えば図5に示すような破線の折れ線グラフとして表される。   First, the required screw tightening torque, that is, the operating point of the clutch mechanism 12 (see FIG. 1) is set for the electric driver 50 having a torque detection function using the torque setting device 52 (STEP-1). Using the electric screwdriver 50 in which the operating point of the clutch mechanism 12 is set in this manner, the screw attachment to the screw attachment object 58 is repeatedly performed a plurality of times (for example, about 10 times) (STEP-2). In this way, when a plurality of screw attachment attempts are made, the screw tightening torque value detected by the screw tightening torque value detecting means 51 is stored and held (STEP-3). Accordingly, as shown in FIG. 3, the torque detector 54 is provided with screw tightening torque value storage means 55A for storing and holding the screw tightening torque value detected by the screw tightening torque value detecting means 51. The data stored and held in the screw tightening torque value storage means 55A in this way is represented as a broken line graph as shown in FIG. 5, for example.

その後、前記ねじ締めトルク値記憶手段55Aに記憶保持された複数のねじ締めトルク値の中から、その最大トルク値Tmax と最小トルク値Tmin とを抽出する(STEP−4)。次いで、前記最大トルク値Tmax および最小トルク値Tmin (図5に1点鎖線で示す)について、前記電動ドライバー50において設定した設定トルク値TB との偏差[Tmax−TB =+αおよびTmin −TB =−β]をそれぞれ求めると共に、前記偏差[+αおよび−β]に対して、約±5〜10%に相当する値[+α×(5〜10%)および−β×(5〜10%)]を算出する(STEP−5)。そして、この算出値を前記最大トルク値Tmax [=TB +α]および最小トルク値Tmin [=TB −β]にそれぞれ加算して、上限値Tmax ′[=TB +α+α×(5〜10%)]および下限値Tmin ′[=TB −β−β×(5〜10%)]を算出する(STEP−6)。従って、前記トルク検出器54には、図3に示すように、前記最大トルク値Tmax と最小トルク値Tmin の抽出から、前記上限値Tmax ′および下限値Tmin ′を算出するまでの演算を行うための許容値演算手段55Bを設ける。なお、このようにして許容値演算手段55Bにより算出された、電動ドライバー50の設定トルク値TB に対する上限値Tmax ′および下限値Tmin ′は、例えば図5に示すような実線による許容ラインとして表される。   Thereafter, the maximum torque value Tmax and the minimum torque value Tmin are extracted from the plurality of screw tightening torque values stored and held in the screw tightening torque value storage means 55A (STEP-4). Next, deviations [Tmax−TB = + α and Tmin−TB = − from the set torque value TB set in the electric driver 50 with respect to the maximum torque value Tmax and the minimum torque value Tmin (indicated by a one-dot chain line in FIG. 5). β] respectively, and values [+ α × (5 to 10%) and −β × (5 to 10%)] corresponding to about ± 5 to 10% with respect to the deviation [+ α and −β]. Calculate (STEP-5). Then, this calculated value is added to the maximum torque value Tmax [= TB + α] and the minimum torque value Tmin [= TB−β], respectively, and an upper limit value Tmax ′ [= TB + α + α × (5 to 10%)] and The lower limit value Tmin ′ [= TB−β−β × (5 to 10%)] is calculated (STEP-6). Accordingly, as shown in FIG. 3, the torque detector 54 performs operations from the extraction of the maximum torque value Tmax and the minimum torque value Tmin to the calculation of the upper limit value Tmax ′ and the lower limit value Tmin ′. The permissible value calculating means 55B is provided. The upper limit value Tmax 'and the lower limit value Tmin' for the set torque value TB of the electric driver 50 calculated by the allowable value calculation means 55B in this way are expressed as an allowable line by a solid line as shown in FIG. 5, for example. The

このようにして、トルク検出機能を備える電動ドライバー50に設定したねじ締めトルク設定値TB に対し、ねじ締めトルク値検出手段51で検出されるねじ締めトルク値に対する許容範囲として、それぞれ前記上限値Tmax ′および下限値Tmin ′を設定することにより、トルク検出器54に設けたトルク値表示手段55Cに表示することができると共に、ねじ締め作業に際しての異常状態の誤判定によるアラーム発生手段55Dの誤作動を防止し、常に適正なトルク管理を達成することができる(図3参照)。   In this manner, the upper limit value Tmax is set as an allowable range for the screw tightening torque value detected by the screw tightening torque value detecting means 51 with respect to the screw tightening torque setting value TB set for the electric screwdriver 50 having the torque detecting function. By setting 'and the lower limit value Tmin', the torque value can be displayed on the torque value display means 55C provided in the torque detector 54, and the malfunction of the alarm generation means 55D due to an erroneous determination of an abnormal state during the screw tightening operation. Can always be achieved and proper torque management can be achieved (see FIG. 3).

なお、前述したトルク管理システムは、前記実施例1に示す構成からなるトルク検出機能を備える電動ドライバーに限定されることなく、予め設定したねじ締めトルク値でクラッチ動作を行うクラッチ機構と、ねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値の検出を行うねじ締めトルク値検出手段とを設けた構成からなるトルク検出機能を備える電動ドライバーに対しても、広範囲に適用することができる。   The torque management system described above is not limited to an electric screwdriver having a torque detection function having the configuration shown in the first embodiment, and includes a clutch mechanism that performs a clutch operation with a preset screw tightening torque value, and a screw tightening The present invention can also be applied in a wide range to an electric driver having a torque detection function including a screw tightening torque value detecting means for detecting the screw tightening torque value of the electric driver at the time of completion.

トルク検出機能を有する電動ドライバーの構成例
本発明のトルク検出機能を備える電動ドライバーの別の実施例として、電動モータを内蔵し、この電動モータの出力軸にドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、電動モータの駆動電源ラインに電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗と可変調整し得る定電圧回路とを接続配置し、前記負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差を前記定電圧回路により設定した所定定電圧と比較し、前記負荷電流が所定値以上の過負荷電流に変化しかつ一定時間継続して流れた際に、リレーを作動させて電動モータの駆動電源ラインを遮断するように構成した電動ドライバーに適用することができる。
この場合、前記定電圧回路により設定する定電圧を、電動ドライバーのねじ締めトルク値に相当する電圧値に設定すると共に、電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出するように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けた構成とする。このように構成した本実施例のトルク検出機能を備える電動ドライバーにおいても、そのねじ締め作業において、前記リレーが作動した際のねじ締め完了時のトルク値の検出を適正に行うことができる。
( Configuration example of electric screwdriver with torque detection function )
As another embodiment of the electric driver having the torque detection function of the present invention, an electric motor is built in, a driven shaft for rotating a driver bit is coupled to the output shaft of the electric motor, and an electric power is supplied to the drive power line of the electric motor. A load resistor that detects a load current of the motor and a constant voltage circuit that can be variably adjusted are connected, a potential difference caused by a load current flowing through the load resistor is compared with a predetermined constant voltage set by the constant voltage circuit, and the load The present invention can be applied to an electric driver configured to operate a relay to cut off a drive power supply line of an electric motor when the current changes to an overload current of a predetermined value or more and continuously flows for a predetermined time.
In this case, the constant voltage set by the constant voltage circuit is set to a voltage value corresponding to the screw tightening torque value of the electric screwdriver, and the potential difference caused by the load current flowing through the load resistor for detecting the load current of the electric motor is screwed. The screw tightening torque value detecting means configured to detect the tightening torque value is provided. Even in the electric screwdriver having the torque detection function of the present embodiment configured as described above, in the screw tightening operation, it is possible to appropriately detect the torque value when the screw tightening is completed when the relay is operated.

トルク検出機能を有する電動ドライバーによるトルク管理システム
従って、このように構成されるトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用した場合におけるトルク管理システムについても、前記実施例1と全く同様にして、トルク管理システムを実現することができる。
なお、本実施例においては、トルク設定器52を使用して所要のねじ締めトルクの設定を行う場合、前記定電圧回路により設定する定電圧をねじ締めトルクの設定値に相当する値に設定し、そして、電動ドライバーのねじ締めトルクとして検出されるトルク値は、電動モータの負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差に相当する値である点で相違するのみである。その他のトルク管理システムに関するシステム構成は、前述した実施例1と全く同様に適用することができ、同様の作用および効果を得ることができる。
( Torque management system with electric screwdriver with torque detection function )
Therefore, the torque management system in the case where the electric screwdriver having the torque detection function configured as described above is used can be realized in the same manner as in the first embodiment.
In this embodiment, when the required screw tightening torque is set using the torque setting device 52, the constant voltage set by the constant voltage circuit is set to a value corresponding to the set value of the screw tightening torque. The torque value detected as the screw tightening torque of the electric driver is different only in that it is a value corresponding to a potential difference caused by a load current flowing through the load resistance of the electric motor. Other system configurations relating to the torque management system can be applied in the same manner as in the first embodiment, and the same operations and effects can be obtained.

なお、前述したトルク管理システムは、前記実施例2に示す構成からなるトルク検出機能を備える電動ドライバーに限定されることなく、電動モータの負荷電流を検出し、この負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出するねじ締めトルク値検出手段を設け、前記負荷電流が予め設定したねじ締めトルク値に相当する設定電圧値以上となった際に電動モータの駆動を停止するように構成したトルク検出機能を備えた電動ドライバーに対しても、広範囲に適用することができる。   The torque management system described above is not limited to the electric driver having the torque detection function having the configuration shown in the second embodiment, but detects the load current of the electric motor and tightens the potential difference caused by the load current by screwing. Torque detection configured to stop the driving of the electric motor when the load current becomes equal to or higher than a preset voltage value corresponding to a preset screw tightening torque value provided with a screw tightening torque value detecting means for detecting as a torque value It can also be applied to a wide range of electric drivers with functions.

以上、本発明の好適な実施例についてそれぞれ説明したが、本発明は前述した各実施例に限定されることなく、例えば設定トルク値TB の許容範囲としての上限値Tmax ′および下限値Tmin ′を算出する場合の最大トルク値Tmax および最小トルク値Tmin と設定トルク値TB との偏差+αおよび−βに対する好適な演算値として、約±5〜10%を使用しているが、この演算値に限定されることなく、例えば±3〜20%の範囲とすることは可能であり、また、トルク検出機能を備える電動ドライバーとしては、クラッチ機構を設けたエアドライバー等にも好適に適用することができるものであり、その他本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更を行うことが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the upper limit value Tmax ′ and the lower limit value Tmin ′ as an allowable range of the set torque value TB are set. About ± 5 to 10% is used as a suitable calculation value for the deviations + α and −β between the maximum torque value Tmax and the minimum torque value Tmin and the set torque value TB when calculating, but is limited to this calculation value. For example, an electric driver having a torque detection function can be suitably applied to an air driver provided with a clutch mechanism. However, many other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明に係るトルク検出機構を備える電動ドライバーの一実施例を示す要部断面側面図である。It is a principal part sectional side view showing one example of an electric screwdriver provided with a torque detection mechanism concerning the present invention. 本発明に係るトルク検出機構を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムの概略システム構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic system configuration | structure of the torque management system which uses an electric screwdriver provided with the torque detection mechanism which concerns on this invention. 本発明に係るトルク検出機構を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムのCPUによる演算処理を行うシステム構成図である。It is a system block diagram which performs the arithmetic processing by CPU of the torque management system which uses an electric screwdriver provided with the torque detection mechanism which concerns on this invention. 本発明に係るトルク検出機構を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムにおけるトルク管理プロセスを実行するための動作プログラムのフローチャート図である。It is a flowchart figure of the operation | movement program for performing the torque management process in the torque management system which uses an electric screwdriver provided with the torque detection mechanism which concerns on this invention. 本発明に係るトルク検出機構を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システムにおける電動ドライバーのねじ締めトルク値の設定とその許容値の設定プロセスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the setting process of the screw tightening torque value of an electric screwdriver in the torque management system which uses an electric screwdriver provided with the torque detection mechanism which concerns on this invention, and its allowable value.

符号の説明Explanation of symbols

10 把持部
12 クラッチ機構
14 出力軸
16 ピニオンギヤ
18 遊星歯車
20 減速機構
22 インターナルギヤ
22a 閉塞底面部
23 長溝
24 把持部側円筒状ケーシング
24a 円形底面部
25 ボス部
26 孔部
28 ローラ
30 従動軸
31 円板状支持部
32 鋼球
34 フランジ付きスリーブ34
35 フランジ部
36 コイルばね
38 スリーブカバー
40 トルク調整キャップ
42 開口部
44 トーションバー
46 ストレンゲージ
48 リミットスイッチ
50 トルク検出機能を備える電動ドライバー
51 ねじ締めトルク値検出手段
52 トルク設定器
54 トルク検出器
55A ねじ締めトルク値記憶手段
55B 許容値演算手段
55C ねじ締めトルク値表示手段
55D アラーム発生手段
56 電動ドライバー用電源装置
58 ねじ取付け対象物
60 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Holding part 12 Clutch mechanism 14 Output shaft 16 Pinion gear 18 Planetary gear 20 Deceleration mechanism 22 Internal gear 22a Closed bottom face part 23 Long groove 24 Holding part side cylindrical casing 24a Circular bottom face part 25 Boss part 26 Hole part 28 Roller 30 Driven shaft 31 Disc-shaped support part 32 Steel ball 34 Sleeve 34 with flange
35 Flange portion 36 Coil spring 38 Sleeve cover 40 Torque adjustment cap 42 Opening portion 44 Torsion bar 46 Strain gauge 48 Limit switch 50 Electric screwdriver 51 having torque detection function Screw tightening torque value detecting means 52 Torque setting device 54 Torque detector 55A Screw Tightening torque value storage means 55B Allowable value calculation means 55C Screw tightening torque value display means 55D Alarm generation means 56 Power supply device 58 for electric screwdriver Screw attachment object 60 CPU

Claims (3)

電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介してドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、前記減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤの閉塞底面部に形成したクラッチ面とこれに対向する把持部側円筒状ケーシングの円形底面部との間に鋼球を使用したクラッチ機構を設けた電動ドライバーにおいて、
前記減速機構のインターナルギヤの外周の一部にトーションバーの一端を結合し、その他端を把持部側円筒状ケーシングに設けた開口を介して把持部の外側へ導出すると共に、把持部の外側において軸方向へ平行に延設して把持部に固定配置し、前記トーションバーの応力変位部にストレンゲージを張設し、このストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたことを特徴とするトルク検出機能を備える電動ドライバー。
A gripping portion incorporating an electric motor is provided, and a driven shaft for rotationally driving a driver bit is coupled to the output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism including a planetary gear, and the cylindrical casing surrounding the speed reduction mechanism is An internal gear that meshes with the planetary gear of the speed reduction mechanism is rotatably arranged, and between the clutch surface formed on the closed bottom surface portion of the internal gear and the circular bottom surface portion of the gripping portion side cylindrical casing facing the clutch surface. In an electric driver with a clutch mechanism using steel balls ,
One end of the torsion bar is coupled to a part of the outer periphery of the internal gear of the speed reduction mechanism, and the other end is led out to the outside of the gripping part through an opening provided in the gripping part side cylindrical casing, and outside the gripping part. And extending in parallel to the axial direction and fixedly arranged on the gripping portion, and a strain gauge is stretched on the stress displacement portion of the torsion bar, and a torque value is detected based on a detection signal of the strain gauge. An electric screwdriver having a torque detecting function, characterized in that the screw tightening torque value detecting means is provided.
電動モータを内蔵した把持部を設け、この電動モータの出力軸に遊星歯車からなる減速機構を介してドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、前記減速機構を囲繞する円筒状ケーシング内に前記減速機構の遊星歯車と噛合するインターナルギヤを回転可能に配置し、前記インターナルギヤの閉塞底面部に形成したクラッチ面とこれに対向する把持部側円筒状ケーシングの円形底面部との間に鋼球を使用したクラッチ機構を設け、前記減速機構のインターナルギヤの外周の一部にトーションバーの一端を結合し、その他端を把持部側円筒状ケーシングに設けた開口を介して把持部の外側へ導出すると共に、把持部の外側において軸方向へ平行に延設して把持部に固定配置し、前記トーションバーの応力変位部にストレンゲージを張設し、このストレンゲージの検出信号に基づいてトルク値の検出を行うように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用し、
前記電動ドライバーにより所要のねじ取付け対象物へのねじの取り付け試行を複数回繰り返し行うことにより、各ねじのねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値をそれぞれ記憶保持するねじ締めトルク値記憶手段と、
前記ねじ締めトルク値記憶手段に記憶保持された複数のねじ締めトルク値から、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出し、前記最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して5〜10%に相当する値を、前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出する許容値演算手段とを設け、
前記許容値演算手段により算出された上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値に対する許容値として前記電動ドライバーのねじ締めトルク値検出手段に対して設定することを特徴とするトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システム。
A gripping portion incorporating an electric motor is provided, and a driven shaft for rotationally driving a driver bit is coupled to the output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism including a planetary gear, and the cylindrical casing surrounding the speed reduction mechanism is An internal gear that meshes with the planetary gear of the speed reduction mechanism is rotatably disposed, and between the clutch surface formed on the closed bottom surface portion of the internal gear and the circular bottom surface portion of the gripping portion side cylindrical casing facing the clutch surface. A clutch mechanism using a steel ball is provided, one end of the torsion bar is coupled to a part of the outer periphery of the internal gear of the speed reduction mechanism, and the other end is connected to the grip part via an opening provided in the cylindrical casing of the grip part. In addition to extending to the outside, it extends parallel to the axial direction outside the gripping part and is fixedly placed on the gripping part, and a strain gauge is stretched on the stress displacement part of the torsion bar. Use a power screwdriver with a torque detecting function provided with a screw tightening torque value detecting means arranged to detect the torque value based on the detection signal of the strain gage,
A screw tightening torque value storage means for storing and holding the screw tightening torque value of the electric screwdriver at the time of completion of screw tightening of each screw by repeatedly performing screw mounting on the required screw mounting target object by the electric screw driver a plurality of times. When,
The maximum torque value and the minimum torque value are extracted from a plurality of screw tightening torque values stored and held in the screw tightening torque value storage means, and the deviation between the maximum torque value and the minimum torque value and the set torque value is obtained. And an allowable value calculation means for calculating an upper limit value and a lower limit value, respectively, by adding a value corresponding to 5 to 10% to the maximum torque value and the minimum torque value,
An upper limit value and a lower limit value calculated by the allowable value calculation means are set for the screw tightening torque value detection means of the electric driver as allowable values for the set torque value of the electric driver. Torque management system using an electric screwdriver.
電動モータを内蔵し、この電動モータの出力軸にドライバービットを回転駆動する従動軸を結合し、電動モータの駆動電源ラインに電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗と可変調整し得る定電圧回路とを接続配置し、前記負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差を前記定電圧回路により設定した所定定電圧と比較し、前記負荷電流が所定値以上の過負荷電流に変化して前記電位差が設定定電圧を越えると共に前記過負荷電流が一定時間継続して流れた際に、電動モータの駆動電源ラインを遮断するように構成し、前記定電圧回路により設定する定電圧を電動ドライバーのねじ締めトルク値に相当する電圧値に設定すると共に、電動モータの負荷電流を検出する負荷抵抗に流れる負荷電流によって生ずる電位差をねじ締めトルク値として検出するように構成したねじ締めトルク値検出手段を設けたトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用し、
前記電動ドライバーにより所要のねじ取付け対象物へのねじの取り付け試行を複数回繰り返し行うことにより、各ねじのねじ締め完了時における電動ドライバーのねじ締めトルク値をそれぞれ記憶保持するねじ締めトルク値記憶手段と、
前記ねじ締めトルク値記憶手段に記憶保持された複数のねじ締めトルク値から、その最大トルク値と最小トルク値とを抽出し、前記最大トルク値および最小トルク値と前記設定トルク値との偏差に対して5〜10%に相当する値を、前記最大トルク値および最小トルク値に加えてそれぞれ上限値および下限値を算出する許容値演算手段とを設け、
前記許容値演算手段により算出された上限値および下限値を電動ドライバーの設定トルク値に対する許容値として前記電動ドライバーのねじ締めトルク値検出手段に対して設定することを特徴とするトルク検出機能を備える電動ドライバーを使用するトルク管理システム。
A constant voltage circuit with a built-in electric motor, a driven shaft that rotationally drives a driver bit to the output shaft of this electric motor, and a load resistance that detects the load current of the electric motor in the drive power line of the electric motor. Are connected to each other, the potential difference caused by the load current flowing through the load resistor is compared with a predetermined constant voltage set by the constant voltage circuit, and the load current is changed to an overload current greater than a predetermined value to set the potential difference. When a constant voltage is exceeded and the overload current continues to flow for a certain period of time, the drive power line of the electric motor is cut off, and the constant voltage set by the constant voltage circuit is set to the screw tightening torque of the electric driver. The voltage difference corresponding to the value is set, and the potential difference caused by the load current flowing through the load resistance that detects the load current of the electric motor is set to the screw tightening torque value. Use a power screwdriver with a torque detecting function provided with a screw tightening torque value detection means configured to detect and,
A screw tightening torque value storage means for storing and holding the screw tightening torque value of the electric screwdriver at the time of completion of screw tightening of each screw by repeatedly performing screw mounting on the required screw mounting target object by the electric screw driver a plurality of times. When,
The maximum torque value and the minimum torque value are extracted from a plurality of screw tightening torque values stored and held in the screw tightening torque value storage means, and the deviation between the maximum torque value and the minimum torque value and the set torque value is obtained. And an allowable value calculation means for calculating an upper limit value and a lower limit value, respectively, by adding a value corresponding to 5 to 10% to the maximum torque value and the minimum torque value,
An upper limit value and a lower limit value calculated by the allowable value calculation means are set for the screw tightening torque value detection means of the electric driver as allowable values for the set torque value of the electric driver. Torque management system using an electric screwdriver.
JP2004054479A 2004-02-27 2004-02-27 Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function Expired - Lifetime JP4669663B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054479A JP4669663B2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function
PCT/JP2005/002694 WO2005082577A1 (en) 2004-02-27 2005-02-21 Electric screwdriver with torque detecting function, and torque management system where electric screwdriver etc. with torque detecting function are used

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054479A JP4669663B2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005238418A JP2005238418A (en) 2005-09-08
JP2005238418A5 JP2005238418A5 (en) 2007-04-12
JP4669663B2 true JP4669663B2 (en) 2011-04-13

Family

ID=34908793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004054479A Expired - Lifetime JP4669663B2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4669663B2 (en)
WO (1) WO2005082577A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4837498B2 (en) * 2006-09-04 2011-12-14 株式会社エスティック Planetary gear device and impact type screw fastening device
CN100411823C (en) * 2006-09-08 2008-08-20 渤海船舶重工有限责任公司 Assistant measurement unit for moment wrench in narrow operation area
JP5201842B2 (en) * 2007-01-29 2013-06-05 勝行 戸津 Screwdriver torque detection device for electric screwdriver
JP4986640B2 (en) * 2007-01-29 2012-07-25 勝行 戸津 Constant torque electric screwdriver
SE534852C2 (en) * 2007-07-05 2012-01-24 Atlas Copco Tools Ab Torque sensing unit for a power tool
JP5299668B2 (en) * 2008-07-07 2013-09-25 日立工機株式会社 Electric tool
SE535899C2 (en) * 2011-05-04 2013-02-12 Atlas Copco Ind Tech Ab Nut wrench with torque unit
US9908182B2 (en) 2012-01-30 2018-03-06 Black & Decker Inc. Remote programming of a power tool
US20130327552A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Black & Decker Inc. Power tool having multiple operating modes
US8905895B2 (en) * 2012-06-14 2014-12-09 Emerson Process Management Value Automation, Inc. Electric motor torque transfer device and sensor
JP6528232B2 (en) * 2015-02-10 2019-06-12 勝行 戸津 Device for detecting screwed state of electric rotary tool, method for adjusting torque thereof, and method for controlling screwed screw using the same
CN105415266A (en) * 2015-12-11 2016-03-23 陕西东方航空仪表有限责任公司 Medical electric torque screwdriver
GB201904786D0 (en) * 2019-04-04 2019-05-22 Norbar Torque Tools Torque application tool
TWI755273B (en) * 2021-02-08 2022-02-11 詹鎔穗 Torque screwdriver structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6150777A (en) * 1984-08-14 1986-03-13 株式会社小松製作所 Clamping device for bolt
JPH04256583A (en) * 1991-02-12 1992-09-11 Katsuyuki Totsu Motor rotating tool equipping torque detection mechanism
JPH06254775A (en) * 1993-03-01 1994-09-13 Katsuyuki Totsu Power rotary tool having torque detection and automatic stopping mechanism

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6150777A (en) * 1984-08-14 1986-03-13 株式会社小松製作所 Clamping device for bolt
JPH04256583A (en) * 1991-02-12 1992-09-11 Katsuyuki Totsu Motor rotating tool equipping torque detection mechanism
JPH06254775A (en) * 1993-03-01 1994-09-13 Katsuyuki Totsu Power rotary tool having torque detection and automatic stopping mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005238418A (en) 2005-09-08
WO2005082577A1 (en) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4669663B2 (en) Torque management system using an electric screwdriver having a torque detection function and an electric screwdriver having a torque detection function
JP6406792B2 (en) Method and control device for controlling electric motor of electric tool
EP2111951B1 (en) Tightening tool and tightening tool management system
JP4891672B2 (en) Screw parts fastening machine
EP2607028B1 (en) Power tool
WO2014065066A1 (en) Automatic screw tightening control method and device
US11203106B2 (en) Screw driving tool
JP4986640B2 (en) Constant torque electric screwdriver
JP5390226B2 (en) Screw tightening device
EP3302882B1 (en) Power tools with user-selectable operational modes
JP3600255B2 (en) Electric rotary tool with torque detection and automatic stop mechanism
JP6617959B2 (en) Method and apparatus for detecting screw tightening torque of constant torque electric screwdriver
JPH07100772A (en) Rotary type power tool
JP6365897B2 (en) Automatic screw tightening control method and apparatus
JP4138913B2 (en) Tightening torque management system for electric rotary tools and screw tools
US11945080B2 (en) Power tool with adaptive speed during tightening cycle
JP2008284687A (en) Fixed-torque type screwdriver
JP5460249B2 (en) Drive control device for electric rotary tool
JP2515265B2 (en) Torque detection device for tapping ball board
JP2016097461A (en) Control device for electric driving apparatus
JPH04256583A (en) Motor rotating tool equipping torque detection mechanism
US20240139916A1 (en) Impact tool including an electronic clutch
JPH11285985A (en) Torque fix type driver
JP6621013B2 (en) Method and system for determining whether screw tightening is good or bad
CN112894691A (en) Electric oil pressure pulse tool and torque detection and stop method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070222

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101026

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110105

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4669663

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250