JP6901185B2 - ねじ締め装置およびハンドヘルドねじ締めシステム - Google Patents
ねじ締め装置およびハンドヘルドねじ締めシステム Download PDFInfo
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Description
―すなわちアクセスが難しいねじ締め相手でも確実に、また少ないクリアランスで、例えば高品質のフラットアウトプット手段を使用することで、優れた機械効率で操作できる可能性が出てくる。
さらに本発明の枠内で、本発明に基づいたねじ締め装置と、フラットアウトプット手段に連結された、例えばスクリュードライバーまたはそれに似た装置の形をした、駆動トルク発生手段と、を有するハンドヘルドねじ締めシステムの保護が請求される。
用語“軸力”は、トルク伝達方式におけるフラットアウトプット手段の出力と駆動とを接続する本発明に基づいたヘリカル歯車が、回転軸まわりに回転可能に取り付けられ、その回転軸が軸力の軸方向を定めるものと理解すべきである。
本発明を機械によって具体的に実現する方法において、これは、本発明に基づいて使用されるヘリカル歯車〔および、それと噛み合うその他の歯車,またはギアリングまたは伝動装置(Verzahnungen)〕が、回転力を歯車(純粋のストレート歯)に伝えることに加えて、さらに、設定された軸方向に沿って働く力の成分が作り出されることを意味し、それによって歯車を完全に平で面一な駆動とアウトプット間の歯車の連結から移動させる力を歯車に生じる。
本発明に基づいた検出手段に対して働くこの力は、歯車の歯のエッジに、もしくは歯車に回転可能に取り付けられた(別体で、または一体で歯車に取り付けられる)シャフトの適当なシャフト部分に、軸方向に沿った歯車に対する摩擦係合を作り出すことができる。
さらに図示の実施例において、歯車38は直接アウトプットモジュールの外側の歯とかみ合う(またねじ締めの目的のために、直接アウトプットトルクをねじ締め相手に加える)ので、この一対のトルクの損失を無視できるようなものとするという本発明の課題を解決するために、非常に精密で、(電磁的)妨害を受けにくい、また再現性のある方法で、荷重センサ信号は、実際のアウトプット側のトルク比をフラットアウトプット手段に出すことができる。さらに、フラットアウトプット手段10、またはハウジング30,32の構造スペース、または容積を大幅に大きくすることなくこれを実現し、本発明が、前述の測定技術上の利点を、可能な限りのコンパクト化、および構造スペースに関する要求の最小化と組み合わせていることが明らかである。
以下、本発明に含まれる態様を記す。
〔態様1〕ねじ締め相手(12)にトルクを加えるためのねじ締め装置であって、前記のねじ締め相手(12)と分離可能に連結できるアウトプット、および手動で、または機械的に、駆動トルク、特に中間連結された、アングルおよび/またはベベル歯車 (16)を介して加えることができる駆動を持つ、フラットアウトプット手段(10)、およびアウトプット側で前記のねじ締め相手(12)に加わるアウトプットトルクを検出するための検出手段(48)とを持つ、ねじ締め装置において、
前記フラットアウトプット手段(10)に配置された、特に前記フラットアウトプッ
ト手段(10)のハウジング(30,32)上に、および/またはその中に、備えられた前記検出手段(48)が、前記フラットアウトプット手段(10)の駆動およびアウトプットを、トルク伝達するように連結するヘリカル歯車(38)に働く軸力を測定して、好ましくは電子信号評価のために使うための軸力とすることができるようにすることを特徴とするねじ締め装置。
〔態様2〕態様1の装置において、前記フラットアウトプット手段(10)が、歯を持って、駆動を構成する駆動モジュール(20)と、歯を持って、アウトプットを形成するアウトプットモジュール(24)との間に、前記ヘリカル歯車(38)を有している、または前記ヘリカル歯車(38)が前記アウトプットモジュール(24)を形成することを特徴とする装置。
〔態様3〕態様2に記載の装置において、前記駆動モジュール(20)と前記アウトプットモジュール(24)との間に、前記ヘリカル歯車(38)とともに、前記駆動と前記アウトプットとの間にギア・アセンブリを形成する複数の歯車(34,36,38)が備えられ、好ましくは、前記アウトプットモジュール(24)と噛み合う前記ヘリカル歯車(38)が備えられることを特徴とする装置。
〔態様4〕態様1から3のいずれか一態様に記載の装置において、前記ヘリカル歯車(38)が前記フラットアウトプット手段(10)の縦方向の延長線に対して45°以上、好ましくは90°以上の角度で延びる回転軸(52)の周りに取り付けられ、前記検出手段(48)が、前記回転軸を形成する歯車シャフト(40,42)の作用で、および/または前記ヘリカル歯車(38)の歯のエッジで、前記軸力を検出することを特徴とする装置。
〔態様5〕態様1から4のいずれか一態様に記載の装置において、前記検出手段(48)が、前記ヘリカル歯車(38)に摩擦接合的に、好ましくは軸方向に隣り合って配置された圧力および/または力センサ手段として形成され、さらに好ましくは前記フラットアウトプット手段(10)のハウジング側で、および/または平坦な側面(30)で支えられることを特徴とする装置。
〔態様6〕態様5に記載の装置において、前記圧力および/または力センサ手段が電気式のピエゾ力センサとして、または歪みゲージを用いて実現することを特徴とする装置。
〔態様7〕態様1から6のいずれか一態様に記載の装置において、前記検出手段(48)が、好ましくは、検出した前記アウトプットトルクに対応した検出信号をワイヤレスで伝達する手段を持つことを特徴とする装置。
〔態様8〕態様1から7のいずれか一態様に記載の装置において、前記検出手段(48)が前記軸力を流体圧に変換する、油圧または空圧の手段を有し、好ましくは前記ヘリカル歯車(38)の回転軸を実現する歯車シャフトが備えられ、好ましくは前記フラットアウトプット手段(10)のハウジングに配置された、さらに好ましくはハウジング上に、またはハウジングの中に備えられた流体圧力センサとの流体連結を形成することを特徴とする装置。
〔態様9〕態様1から8のいずれか一態様に記載の装置において、前記検出手段(48)が、電子的なインターフェースおよび/または信号処理手段と電気エネルギ供給手段を有することを特徴とする装置。
〔態様10〕態様9に記載の装置において、前記電気エネルギ供給手段が、モビール型で、特に回転する前記フラットアウトプット手段(10)の部品と共動する発電機として実現されることを特徴とする装置。
〔態様11〕態様1から10のいずれか一態様に記載のねじ締め装置と、駆動側で前記フラットアウトプット手段(10)と連結された駆動トルク生成手段(18)と、を有するハンドヘルドねじ締めシステム。
Claims (14)
- ねじ締め相手(12)にトルクを加えるためのねじ締め装置であって、前記のねじ締め
相手(12)と分離可能に連結できるアウトプット、および手動で、または機械的に、駆
動トルクを加えることができる駆動を持つ、フラットアウトプット手段(10)、およびアウトプット側で前記のねじ締め相手(12)に加わるアウトプットトルクを検出するための検出手段(48)とを持つ、ねじ締め装置において、
前記フラットアウトプット手段(10)に配置され、備えられた前記検出手段(48)が、前記フラットアウトプット手段(10)の駆動およびアウトプットを、トルク伝達するように連結するヘリカル歯車(38)に働く軸力を測定することができるようにすることを特徴とするねじ締め装置。 - 請求項1の装置において、前記フラットアウトプット手段(10)が、歯を持って、駆
動を構成する駆動モジュール(20)と、歯を持って、アウトプットを形成するアウトプ
ットモジュール(24)との間に、前記ヘリカル歯車(38)を有している、または前記
ヘリカル歯車(38)が前記アウトプットモジュール(24)を形成することを特徴とす
る装置。 - 請求項2に記載の装置において、前記駆動モジュール(20)と前記アウトプットモジュール(24)との間に、前記ヘリカル歯車(38)とともに、前記駆動と前記アウトプットとの間にギア・アセンブリを形成する複数の歯車(34,36,38)が備えられることを特徴とする装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の装置において、前記ヘリカル歯車(38)が前
記フラットアウトプット手段(10)の縦方向の延長線に対して45°以上の角度で延びる回転軸(52)の周りに取り付けられ、前記検出手段(48)が、前記回転軸を形成する歯車シャフト(40,42)の作用で、および/または前記ヘリカル歯車(38)の歯のエッジで、前記軸力を検出することを特徴とする装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の装置において、前記検出手段(48)が、前記
ヘリカル歯車(38)に摩擦接合的に配置された圧力および/または力センサ手段として形成されることを特徴とする装置。 - 請求項5に記載の装置において、前記圧力および/または力センサ手段が電気式のピエ
ゾ力センサとして、または歪みゲージを用いて実現することを特徴とする装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の装置において、前記検出手段(48)が、検出した前記アウトプットトルクに対応した検出信号を伝達する手段を持つことを特徴とする装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の装置において、前記検出手段(48)が、前記軸力を流体圧に変換する油圧または空圧の手段を有し、流体圧力センサとの流体連結を形成することを特徴とする装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の装置において、前記検出手段(48)が、電子
的なインターフェースおよび/または信号処理手段と電気エネルギ供給手段を有すること
を特徴とする装置。 - 請求項9に記載の装置において、前記電気エネルギ供給手段が、モビール型で、前記フラットアウトプット手段(10)の部品と共動する発電機として実現されることを特徴とする装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のねじ締め装置と、駆動側で前記フラットアウ
トプット手段(10)と連結された駆動トルク生成手段(18)と、を有するハンドヘル
ドねじ締めシステム。 - 請求項1に記載の装置において、前記駆動トルクを、中間連結された、アングルおよび/またはベベル歯車(16)を介して加えることができることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記検出手段(48)が、前記フラットアウトプット手段のハウジング(30,32)上に、および/またはその中に、備えられていることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記検出手段(48)が、軸力を測定して、電子信号評価のために使うための軸力とすることができることを特徴とする装置。
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