JP7383591B2 - Electric screwdriver and electric screwdriver torque control device - Google Patents

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Description

本発明は、ハンドツールの構造的改良に関し、特に、電動ドライバ及び電動ドライバのトルク制御装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to structural improvements to hand tools, and in particular to an electric screwdriver and a torque control device for an electric screwdriver.

電動ドライバは、ボルトやネジ等のねじ具の締緩作業を行うためのハンドツールとして、内部の転動モータの回転により、取付け対象物の表面にボルトやネジを迅速に締め付けて固定したり、緩めて外したりするものである。 An electric screwdriver is a hand tool for tightening and loosening screws such as bolts and screws.The electric screwdriver is a hand tool used to tighten and loosen screws such as bolts and screws. It can be loosened and removed.

従来の電動ドライバは、締め付けトルク値の調節が可能であるが、取付け対象物の表面の材質や硬度、又はネジやボルト自体の構造強度に応じて回転力を調節する必要がある。回転力が強すぎる場合、取付け対象物の表面及びボルト自体が損傷してしまい、一方、回転力が弱すぎる場合、ボルトを、取付け対象物の表面にしっかりと締め付けることができない可能性がある。 Conventional electric screwdrivers can adjust the tightening torque value, but it is necessary to adjust the rotational force depending on the material and hardness of the surface of the object to be attached, or the structural strength of the screw or bolt itself. If the rotational force is too strong, the surface of the object to be attached and the bolt itself will be damaged, while if the rotational force is too weak, the bolt may not be securely tightened to the surface of the object to be attached.

具体的に述べると、ユーザーが電動ドライバを起動すると、内部の制御基板が始動され、モータは駆動されて、電動ドライバの締め付けトルク値を設定可能な調節装置に接続されているギヤボックスを連動して回転させる。前記ギヤボックスは、さらに機械式ブレーキ機構に接続され、同時に、該ブレーキ機構が、電動ドライバのビットチャックである出力軸ユニットに連結される。当該電動ドライバが運転中に所定の締め付けトルク値に達すると、前記機械式ブレーキ機構は誘発されて、制御基板に信号を送り、モータの回転を停止させ、これにより、各ネジが同じ所定の締め付けトルク値で締め付けられる。 Specifically, when the user activates the electric screwdriver, the internal control board is started, and the motor is driven to engage a gearbox connected to a regulator that can set the tightening torque value of the electric screwdriver. and rotate it. The gearbox is further connected to a mechanical brake mechanism, and at the same time, the brake mechanism is connected to an output shaft unit that is a bit chuck of an electric screwdriver. When the electric screwdriver reaches a predetermined tightening torque value during operation, the mechanical brake mechanism is triggered and sends a signal to the control board to stop the rotation of the motor, thereby ensuring that each screw reaches the same predetermined tightening torque. Tightened with torque value.

締め付けられているネジのトルク値を正確に検知するために、電動ドライバには一般的に、検知装置が内蔵されている。運転中のモータは高速で回転するため、長期間安定して運転させるために、電動ドライバ内に、潤滑油が充填されている。しかし、潤滑油は、検知装置の精度に影響を与えるので、いかに電動ドライバの操作に影響を及ぼさずに、検知装置から潤滑油を隔離するかが、この分野の研究開発をめぐる焦点の一つである。 In order to accurately detect the torque value of a screw being tightened, an electric screwdriver generally has a built-in detection device. Since the motor rotates at high speed during operation, the electric driver is filled with lubricating oil to ensure stable operation over a long period of time. However, since lubricating oil affects the accuracy of the detection device, one of the focuses of research and development in this field is how to isolate the lubricant from the detection device without affecting the operation of the electric screwdriver. It is.

また、従来の電動ドライバの検知装置は、ストレンゲージが取り付けられた変形構造体付きの伝動モジュールを利用するものであり、該変形構造体における該伝動モジュールの回転駆動によって生じたひずみ量を、該ストレンゲージを介して測定して、締め付けトルク値に換算する仕組みであるが、既存の伝動モジュール及び変形構造体は一体成型されているため、修理やメンテナンス時に、個別に扱うことができず、一体として取り扱いしなければならないので、修理やメンテナンスにかかるコストの上昇を招いている。 Furthermore, the conventional electric screwdriver detection device uses a transmission module with a deformable structure to which a strain gauge is attached, and measures the amount of strain caused by the rotational drive of the transmission module in the deformable structure. The system measures the torque using a strain gauge and converts it into a tightening torque value, but since the existing transmission module and deformable structure are integrally molded, it is not possible to handle them separately during repair or maintenance. This has led to an increase in repair and maintenance costs.

故に、上述した問題をいかに改善するかが、現在の業界においての課題である。 Therefore, how to improve the above-mentioned problems is a current challenge in the industry.

台湾特許第I640756号明細書Taiwan Patent No. I640756 Specification

本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、メンテナンスコストが低い、電動ドライバ及び電動ドライバのトルク制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electric screwdriver and a torque control device for an electric screwdriver that has low maintenance costs.

上記目的を達成するための本発明は、電動ドライバであって、トルク制御装置と、ビットチャックと、モータとを備え、前記トルク制御装置は、駆動ケーシングと、伝動モジュールと、トルクスリーブと、少なくとも一つのストレンゲージとを含み、該駆動ケーシングは、相対する前端部と後端部を有し、該伝動モジュールは、該駆動ケーシング内に回動可能に設置され、該トルクスリーブは、該駆動ケーシング内に固設されると共に、該伝動モジュールに取り外し可能に連結されており、該伝動モジュールの回転駆動によって変形が生じ、該少なくとも一つのストレンゲージが、該トルクスリーブ上に設置されており、該各少なくとも一つのストレンゲージは、該トルクスリーブのひずみを検知し、前記ビットチャックが、前記駆動ケーシングの前端部に配置され、前記モータが、前記駆動ケーシングの後端部に配置されると共に、モータ軸を有し、該モータ軸は、前記トルクスリーブに貫設されると共に、前記伝動モジュールに連結されており、該伝動モジュールを駆動することによって、前記ビットチャックを該駆動ケーシングに対して回転させるように駆動することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention is an electric screwdriver that includes a torque control device, a bit chuck, and a motor, and the torque control device includes at least a drive casing, a transmission module, a torque sleeve, and a torque control device. a strain gauge, the drive casing has opposing front and rear ends, the transmission module is rotatably installed within the drive casing, and the torque sleeve is connected to the drive casing. the at least one strain gauge is mounted on the torque sleeve; Each at least one strain gauge senses strain in the torque sleeve, the bit chuck is disposed at a forward end of the drive casing, the motor is disposed at a rear end of the drive casing, and the motor is disposed at a rear end of the drive casing. the motor shaft having a shaft, the motor shaft passing through the torque sleeve and being connected to the transmission module, and driving the transmission module to rotate the bit chuck relative to the drive casing; It is characterized by being driven as follows.

前記伝動モジュールは、少なくとも一つの凸部を含み、該各少なくとも一つの凸部は、該伝動モジュールの回転軸に対して平行な二つの第1当接面を有し、前記トルクスリーブは、少なくとも一つの凹部を含み、該各少なくとも一つの凹部は、前記伝動モジュールの回転軸に対して平行な二つの第2当接面を有し、前記伝動モジュールとトルクスリーブとが連結されると、前記少なくとも一つの凸部と前記少なくとも一つの凹部とが嵌め合わされ、前記二つの第1当接面と前記二つの第2当接面とがそれぞれ当接していることを特徴とする。 The transmission module includes at least one protrusion, each at least one protrusion has two first contact surfaces parallel to the rotation axis of the transmission module, and the torque sleeve includes at least one protrusion. one recess, each at least one recess having two second contact surfaces parallel to the rotational axis of the transmission module, and when the transmission module and the torque sleeve are coupled, the At least one protrusion and the at least one recess are fitted together, and the two first contact surfaces and the two second contact surfaces are in contact with each other, respectively.

前記伝動モジュールが周壁を有し、前記少なくとも一つの凸部が、該周壁上において該伝動モジュールの軸心方向に沿って突出するように形成され、前記トルクスリーブが前連結部を有し、前記少なくとも一つの凹部が、該前連結部上に形成され、前記伝動モジュールとトルクスリーブとが連結されると、前記周壁が該前連結部を囲むことを特徴とする。 The transmission module has a peripheral wall, the at least one protrusion is formed on the peripheral wall to protrude along the axial direction of the transmission module, the torque sleeve has a front connection part, and the torque sleeve has a front connection part, At least one recess is formed on the front coupling part, and the peripheral wall surrounds the front coupling part when the transmission module and the torque sleeve are coupled.

前記トルクスリーブは、前連結部と、後連結部と、検知部とを含み、前記前連結部は、前記伝動モジュールの後方に取り外し可能に連結され、前記後連結部は、前記駆動ケーシングに固設されると共に、前記前連結部の後方に位置し、前記検知部は、前記前連結部と後連結部を連結し、該検知部の厚さは該前連結部及び後連結部の厚さよりも薄く、前記少なくとも一つのストレンゲージが、該検知部の外側面に設置されることを特徴とする。 The torque sleeve includes a front coupling part, a rear coupling part, and a sensing part, the front coupling part being removably coupled to the rear of the transmission module, and the rear coupling part being fixed to the drive casing. and located behind the front connection part, the detection part connects the front connection part and the rear connection part, and the thickness of the detection part is greater than the thickness of the front connection part and the rear connection part. The at least one strain gauge is also thin, and the at least one strain gauge is installed on the outer surface of the sensing portion.

前記検知部は、検知壁と複数の長孔をさらに含み、該複数の長孔は、間隔を置いて、該検知壁上に該検知壁を貫通するように形成されると共に、該検知壁の周方向に延在し、前記少なくとも一つのストレンゲージが、任意の隣接する該複数の長孔の間に設置されることを特徴とする。 The detection unit further includes a detection wall and a plurality of long holes, and the plurality of long holes are formed on the detection wall at intervals so as to penetrate through the detection wall, and the plurality of long holes are formed at intervals on the detection wall so as to penetrate the detection wall. The at least one strain gauge extends in the circumferential direction and is installed between any of the plurality of adjacent elongated holes.

前記電動ドライバのトルク制御装置が密封リングをさらに備え、該密封リングは、前記トルクスリーブの外周面に固着されると共に、前記少なくとも一つのストレンゲージと前記伝動モジュールとの間に位置することを特徴とする。 The electric screwdriver torque control device further includes a sealing ring, the sealing ring being fixed to the outer circumferential surface of the torque sleeve and located between the at least one strain gauge and the transmission module. shall be.

前記電動ドライバのトルク制御装置がオイルシールリングをさらに備え、該オイルシールリングは、前記トルクスリーブ内に固着されると共に、前記少なくとも一つのストレンゲージと前記伝動モジュールとの間に位置することを特徴とする。 The electric screwdriver torque control device further includes an oil seal ring, the oil seal ring being fixed within the torque sleeve and located between the at least one strain gauge and the transmission module. shall be.

上述したように、本発明の優れたところは、伝動モジュールとトルクスリーブが分離可能に連結されていることで、修理やメンテナンスの際に、交換すべき部品だけを交換すれば済み、伝動モジュールとトルクスリーブを一緒に交換する必要がないので、維持コストを大幅に低減することができる点である。
さらに、密封リング及びオイルシールリングの設置により、ストレンゲージが、電動ドライバ内の潤滑油から隔離されていることで、潤滑油が付着することがなく、悪影響を与えることがないので、ストレンゲージの耐久性及び精度を向上させることができる。
As mentioned above, the advantage of the present invention is that the transmission module and torque sleeve are connected in a separable manner, so that only the parts that need to be replaced need to be replaced during repair or maintenance. Since there is no need to replace the torque sleeve at the same time, maintenance costs can be significantly reduced.
Furthermore, by installing a sealing ring and an oil seal ring, the strain gauge is isolated from the lubricating oil inside the electric screwdriver, which prevents the lubricating oil from adhering to it and causing no adverse effects. Durability and precision can be improved.

本発明に係る電動ドライバのビットチャック、モータ、及びトルク制御装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a bit chuck, a motor, and a torque control device of an electric screwdriver according to the present invention. 本発明に係る電動ドライバのビットチャック、モータ、及びトルク制御装置を示す分解図である。1 is an exploded view showing a bit chuck, a motor, and a torque control device of an electric screwdriver according to the present invention. 本発明に係る電動ドライバのビットチャック、モータ、及びトルク制御装置を示す側面視断面図である。1 is a side sectional view showing a bit chuck, a motor, and a torque control device of an electric screwdriver according to the present invention. 本発明に係るトルク制御装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a torque control device according to the present invention. 本発明に係るトルク制御装置の分解図である。FIG. 1 is an exploded view of a torque control device according to the present invention. 本発明に係るトルク制御装置のトルクスリーブ、密封リング、及びオイルシールリングを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a torque sleeve, a seal ring, and an oil seal ring of the torque control device according to the present invention. 本発明に係るトルク制御装置の側面視断面図である。1 is a side sectional view of a torque control device according to the present invention. 本発明に係るトルク制御装置のトルクスリーブを示す側面視断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a torque sleeve of the torque control device according to the present invention.

図1~図3に示すように、本発明は電動ドライバであって、ビットチャック10と、モータ20と、トルク制御装置30を備える。該ビットチャック10とモータ20がそれぞれ、該トルク制御装置30の先端と末端に配置され、該モータ20はモータ軸21を有する。以下の説明では、前記ビットチャック10が配置されている側を前方とし、前記モータ20が配置されている側を後方とする。 As shown in FIGS. 1 to 3, the present invention is an electric screwdriver that includes a bit chuck 10, a motor 20, and a torque control device 30. The bit chuck 10 and the motor 20 are respectively disposed at the tip and the end of the torque control device 30, and the motor 20 has a motor shaft 21. In the following description, the side where the bit chuck 10 is placed will be referred to as the front, and the side where the motor 20 is placed will be referred to as the rear.

さらに、図3~図5に示すように、前記トルク制御装置30は、駆動ケーシング31、伝動モジュール32、トルクスリーブ33、少なくとも一つのストレンゲージ34を含むと共に、選択的に、密封リング35とオイルシールリング36、及び/或は少なくとも一つのスラスト軸受37を含むこともできる。 Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the torque control device 30 includes a drive casing 31, a transmission module 32, a torque sleeve 33, at least one strain gauge 34, and optionally includes a sealing ring 35 and an oil A seal ring 36 and/or at least one thrust bearing 37 may also be included.

前記駆動ケーシング31は、相対する前端部と後端部を有し、該前端部が前記ビットチャック10と連結され、該後端部が前記モータ20と連結される。前記伝動モジュール32は、回動可能に前記駆動ケーシング31内に設置されると共に、前記ビットチャック10を該駆動ケーシング31に対して回転させるように駆動するために用いられる。尚、本実施例において、前記伝動モジュール32は、遊星歯車機構を含む。 The drive casing 31 has a front end and a rear end facing each other, and the front end is connected to the bit chuck 10 and the rear end is connected to the motor 20. The transmission module 32 is rotatably installed within the drive casing 31 and is used to drive the bit chuck 10 to rotate relative to the drive casing 31. In this embodiment, the transmission module 32 includes a planetary gear mechanism.

前記伝動モジュール32は、周壁321、少なくとも一つの凸部322を含み、該少なくとも一つの凸部322が、該周壁321上に形成されると共に、該伝動モジュール32の軸心方向に沿って突出するように延在する。本実施例においては、前記凸部322を複数含み、全体として略王冠状を呈しており、各凸部322は、前記伝動モジュール32の軸心方向に対して平行な二つの第1当接面を有する。 The transmission module 32 includes a peripheral wall 321 and at least one convex part 322, and the at least one convex part 322 is formed on the peripheral wall 321 and protrudes along the axial direction of the transmission module 32. extend like that. In this embodiment, a plurality of convex portions 322 are included, and the overall shape is approximately crown-shaped, and each convex portion 322 has two first contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module 32. has.

引き続き、図1、図6及び図7に示すように、前記トルクスリーブ33は、前記駆動ケーシング31内に固設されると共に、前記伝動モジュール32と取り外し可能に連結されており、該伝動モジュール32の回転駆動によって変形が生じる。本実施例において、前記トルクスリーブ33は、円筒状のスリーブであるが、その外形は円筒状に限定されるものではない。
前記モータ20のモータ軸21は、前記トルクスリーブ33に貫設されると共に、前記伝動モジュール32と駆動連結され、該伝動モジュール32を駆動することによって、前記ビットチャック10を前記駆動ケーシング31に対して回転させるように駆動する。
Subsequently, as shown in FIGS. 1, 6 and 7, the torque sleeve 33 is fixedly installed in the drive casing 31 and is removably connected to the transmission module 32. Deformation occurs due to the rotational drive of. In this embodiment, the torque sleeve 33 is a cylindrical sleeve, but its outer shape is not limited to the cylindrical shape.
The motor shaft 21 of the motor 20 is installed through the torque sleeve 33 and is drivingly connected to the transmission module 32, and by driving the transmission module 32, the bit chuck 10 is moved relative to the drive casing 31. It is driven so that it rotates.

前記トルクスリーブ33は、前記伝動モジュール32の後方に取り外し可能に連結される前連結部331と、該前連結部331の後方に位置する後連結部332と、該前連結部331と後連結部332との間に位置する検知部333とをさらに含む。 The torque sleeve 33 includes a front connection part 331 removably connected to the rear of the transmission module 32, a rear connection part 332 located behind the front connection part 331, and a front connection part 331 and a rear connection part. 332, and a detection unit 333 located between the detection unit 332 and

本実施例において、前記トルクスリーブ33は両端が貫通する円筒状スリーブであり、前記検知部333の厚さは、前記前連結部331及び後連結部332の厚さよりも薄い。また、該検知部333は、検知壁3331と複数の長孔3332を含み、前述した該検知部333の厚さは、該検知壁3331の厚さを指しており、該複数の長孔3332は、間隔を置いて、該検知壁3331上に該検知壁3331を貫通するように形成されると共に、該検知壁3331の周方向に延在する。 In this embodiment, the torque sleeve 33 is a cylindrical sleeve having both ends penetrated, and the thickness of the detection part 333 is thinner than the thickness of the front connection part 331 and the rear connection part 332. Further, the detection section 333 includes a detection wall 3331 and a plurality of long holes 3332, and the thickness of the detection section 333 mentioned above refers to the thickness of the detection wall 3331, and the plurality of long holes 3332 are , are formed on the detection wall 3331 at intervals so as to penetrate the detection wall 3331, and extend in the circumferential direction of the detection wall 3331.

図5に示すように、前記トルクスリーブ33は、少なくとも一つの凹部3310を含む。本実施例においては、該凹部3310を複数含んでおり、その数は、前記伝動モジュール32の凸部322の数と一致している。具体的に述べると、前記凹部3310が、前記前連結部331上において、前記伝動モジュール32の軸心方向に沿って、凹むように形成されるが、構造はこれに限定されるものではない。
前記各凹部3310が、前記伝動モジュール32の軸心方向に対して平行な二つの第2当接面を有し、該伝動モジュール32が前記トルクスリーブ33に接続されると、前記周壁321が前記前連結部331を囲み、前記各凸部322の二つの第1当接面がそれぞれ、該凹部3310の第2当接面に当接する。前記凸部322の第1当接面及び前記凹部3310の第2当接面は、前記伝動モジュール32の軸心方向と平行であることから、該伝動モジュール32の回転時に、該凹部3310の第2当接面に与える法線力で前記トルクスリーブ33をねじり変形させる。
As shown in FIG. 5, the torque sleeve 33 includes at least one recess 3310. In this embodiment, a plurality of recesses 3310 are included, and the number matches the number of convex parts 322 of the transmission module 32. Specifically, the recess 3310 is formed on the front connecting part 331 so as to be recessed along the axial direction of the transmission module 32, but the structure is not limited thereto.
Each of the recesses 3310 has two second contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module 32, and when the transmission module 32 is connected to the torque sleeve 33, the peripheral wall 321 The two first abutting surfaces of each of the protrusions 322 abut the second abutting surfaces of the concave portion 3310 surrounding the front connecting portion 331 . Since the first contact surface of the convex portion 322 and the second contact surface of the recess 3310 are parallel to the axial direction of the transmission module 32, when the transmission module 32 rotates, the first contact surface of the recess 3310 The torque sleeve 33 is torsionally deformed by the normal force applied to the two contact surfaces.

図6に示すように、前記各ストレンゲージ34は、前記トルクスリーブ33のひずみを検知及び記録するために、該トルクスリーブ33上に設置される。本実施例において、前記ストレンゲージ34の数は複数であるが、特にこれに限定されることはない。前記複数のストレンゲージ34は、前記検知部333の外周壁面上に配置され、より詳しく述べると、該各ストレンゲージ34は、任意の隣接する前記長孔3332の間に配置される。これにより、該長孔3332とストレンゲージ34が、前記検知壁3331上に交互に配置されるように構成する。 As shown in FIG. 6, each strain gauge 34 is installed on the torque sleeve 33 to detect and record the strain of the torque sleeve 33. In this embodiment, the number of strain gauges 34 is plural, but is not particularly limited to this. The plurality of strain gauges 34 are arranged on the outer circumferential wall surface of the detection section 333, and more specifically, each strain gauge 34 is arranged between any adjacent elongated holes 3332. Thereby, the elongated holes 3332 and the strain gauges 34 are arranged alternately on the detection wall 3331.

図6~図8に示すように、本実施例において、前記トルクスリーブ33の前連結部331が、前記伝動モジュール32内部の内歯車(図示せず)に連結され、該トルクスリーブ33の後連結部332が、複数のネジによって前記駆動ケーシング31内に固設される。
前記伝動モジュール32内部の遊星歯車機構が、一定の締め付けトルク値に達すると、該遊星歯車機構の太陽歯車は、内歯車を回転させるように駆動し、該内歯車に連結されているトルクスリーブ33が回り始めようとすると、該トルクスリーブ33の後連結部332が前記駆動ケーシング31に固定されているため、回らなくなり、該前連結部331と後連結部332との間に、相対的な回転運動が生じる。その結果、該前連結部331と後連結部332との間の検知部333にねじり変形が発生する。
As shown in FIGS. 6 to 8, in this embodiment, a front connection part 331 of the torque sleeve 33 is connected to an internal gear (not shown) inside the transmission module 32, and a rear connection part 331 of the torque sleeve 33 is connected to an internal gear (not shown) inside the transmission module 32. A portion 332 is fixed within the drive casing 31 by a plurality of screws.
When the planetary gear mechanism inside the transmission module 32 reaches a certain tightening torque value, the sun gear of the planetary gear mechanism drives the internal gear to rotate, and the torque sleeve 33 connected to the internal gear When the torque sleeve 33 starts to rotate, it does not rotate because the rear coupling part 332 of the torque sleeve 33 is fixed to the drive casing 31, and there is no relative rotation between the front coupling part 331 and the rear coupling part 332. Movement occurs. As a result, torsional deformation occurs in the sensing portion 333 between the front connecting portion 331 and the rear connecting portion 332.

すると、前記検知部333上のストレンゲージ34によって、該検知部333のねじり変形を検出し、該ストレンゲージ34は、信号検知装置40と電気連結されていることから、該信号検知装置40を介して、該ストレンゲージ34が記録したねじり変形を信号に変換して外部のコンピュータ(図示せず)に転送する。本実施例において、前記信号検知装置40は、前記トルクスリーブ33内に設置されているが、これに限定されるものではない。 Then, the strain gauge 34 on the detection unit 333 detects the torsional deformation of the detection unit 333, and since the strain gauge 34 is electrically connected to the signal detection device 40, Then, the torsional deformation recorded by the strain gauge 34 is converted into a signal and transmitted to an external computer (not shown). In this embodiment, the signal detection device 40 is installed inside the torque sleeve 33, but the invention is not limited thereto.

前記密封リング35は、前記トルクスリーブ33の外周面上に固着されるように、前記駆動ケーシング31の内周壁面に密着すると共に、前記ストレンゲージ34と伝動モジュール32との間に位置する。
前記オイルシールリング36は、前記トルクスリーブ33内に固着されると共に、前記ストレンゲージ34と伝動モジュール32との間に位置する。本実施例においては、前記オイルシールリング36が同時に、前記モータ20のモータ軸21に環装されている。前記密封リング35及びオイルシールリング36の設置により、前記伝動モジュール32内の潤滑油が前記ストレンゲージ34の設置空間に流入するのを防止する。
The sealing ring 35 is fixed on the outer circumferential surface of the torque sleeve 33 , closely contacts the inner circumferential wall surface of the drive casing 31 , and is located between the strain gauge 34 and the transmission module 32 .
The oil seal ring 36 is fixed within the torque sleeve 33 and is located between the strain gauge 34 and the transmission module 32. In this embodiment, the oil seal ring 36 is also attached to the motor shaft 21 of the motor 20 at the same time. The installation of the seal ring 35 and the oil seal ring 36 prevents the lubricating oil in the transmission module 32 from flowing into the installation space of the strain gauge 34.

図7に示すように、前記少なくとも一つのスラスト軸受37が、前記駆動ケーシング31内に設置される。本実施例において、前記少なくとも一つのスラスト軸受37の数は二つであり、該二つのスラスト軸受37はそれぞれ、前後に配置されるように、前記伝動モジュール32に環装されると共に、該各スラスト軸受37の内周面と外周面がそれぞれ、前記伝動モジュール32と前記駆動ケーシング31に当接する。 As shown in FIG. 7, the at least one thrust bearing 37 is installed within the drive casing 31. In this embodiment, the number of the at least one thrust bearing 37 is two, and the two thrust bearings 37 are respectively mounted on the transmission module 32 so as to be arranged in the front and back, and each An inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the thrust bearing 37 abut against the transmission module 32 and the drive casing 31, respectively.

さらに、図3、図6、及び図7に示すように、本発明を使用時に、前記信号検知装置40を介して、外部のコンピュータ(図示せず)に接続することができる。当該コンピュータを利用して、前記モータ20の締め付けトルク値を予め設定できる。尚、該信号検知装置40は同時に、停止指令や、加工プロセス、計数管理などのデータを転送することができる。 Furthermore, as shown in FIGS. 3, 6, and 7, when using the present invention, the signal detection device 40 can be connected to an external computer (not shown). Using the computer, the tightening torque value of the motor 20 can be set in advance. Note that the signal detection device 40 can simultaneously transfer data such as stop commands, machining processes, and counting management.

実際に操作する時は、ユーザーが電動ドライバを始動させて、モータ20を運転させ、ボルトやネジを、ビットチャック10の回転につれて、締め付け対象物に捩じり込む。ビットチャック10にかかる負荷トルクが次第にトルクスリーブ33に移行し、すると、トルクスリーブ33がねじれ、ねじり変形が発生し、ストレンゲージ34によってねじり変形を検出すると、信号検知装置40を介して、外部のコンピュータやコントローラーに信号を転送する。ストレンゲージ34によって検出されたねじり変形の程度が所定の値に達すると、コンピュータやコントローラーから停止指令が出され、モータ20の運転を停止させて、電動ドライバを停止させる。こうして、定締め付けトルク値での締結作業が完了する。 During actual operation, the user starts the electric screwdriver, operates the motor 20, and as the bit chuck 10 rotates, the bolt or screw is screwed into the object to be tightened. The load torque applied to the bit chuck 10 gradually transfers to the torque sleeve 33, and then the torque sleeve 33 is twisted and torsional deformation occurs. When the torsional deformation is detected by the strain gauge 34, an external signal is transmitted via the signal detection device 40. Transfer signals to a computer or controller. When the degree of torsional deformation detected by the strain gauge 34 reaches a predetermined value, a stop command is issued from the computer or controller, stopping the operation of the motor 20 and stopping the electric screwdriver. In this way, the fastening work with a fixed tightening torque value is completed.

上述したように、本発明は、少なくとも以下の優れた点と有利な効果を有する。 As described above, the present invention has at least the following advantages and advantages.

その1、本発明に係る伝動モジュール32とトルクスリーブ33が分離可能に連結されていることで、修理やメンテナンスの際に、交換すべき部品だけを交換すれば済み、伝動モジュール32とトルクスリーブ33を一緒に交換する必要がないので、維持コストを大幅に低減することができる。また、密封リング35及びオイルシールリング36の設置により、ストレンゲージ34が、電動ドライバ内の潤滑油から隔離されていることで、潤滑油が付着することがなく、悪影響を与えることがないので、ストレンゲージ34の耐久性及び精度を向上させることができる。 Part 1: Since the transmission module 32 and torque sleeve 33 according to the present invention are separably connected, only the parts that need to be replaced can be replaced during repair or maintenance. Since there is no need to replace them together, maintenance costs can be significantly reduced. Furthermore, by installing the sealing ring 35 and the oil seal ring 36, the strain gauge 34 is isolated from the lubricating oil inside the electric screwdriver, so the lubricating oil will not adhere to it and will not have any adverse effects. The durability and accuracy of the strain gauge 34 can be improved.

その2、図3に示すように、ねじり変形量を検出及び記録することができるストレンゲージ34の設置によって、毎回加工過程のデータを記録することが可能になる。更に、毎回加工するときに生じた結果と誤差などの状況を集成かつ検討し、このデータを整理することにより、工場内のさまざまな設備と組み合わせて、インダストリー4.0の目的を達成する。 Second, as shown in FIG. 3, by installing a strain gauge 34 that can detect and record the amount of torsional deformation, it becomes possible to record data of each machining process. Furthermore, by compiling and examining the results and errors that occur during each process, and organizing this data, we can combine it with various equipment in the factory to achieve the objectives of Industry 4.0.

その3、締め付けトルク値のフィートバックにより、ユーザーは、コンピュータやコントローラーを介して、単一の電動ドライバに対する締め付けトルク値を制御することができるようになる。すなわち、各加工工程での各電動ドライバの締め付けトルク値を調節することにより、異なる取付け対象物に対して、適切に対応することができ、さらに、コンピュータの制御により、迅速かつ直接に各電動ドライバの締め付けトルク値を調節することができるので、電動ドライバを使用する作業員がわざわざ、異なる締め付けトルク値に対応するために複数の電動ドライバを用意せずに済む。 Third, the tightening torque value feedback allows the user to control the tightening torque value for a single electric screwdriver via a computer or controller. In other words, by adjusting the tightening torque value of each electric screwdriver in each machining process, it is possible to appropriately respond to different attachment targets.Furthermore, by controlling the computer, each electric screwdriver can be quickly and directly adjusted. Since the tightening torque value can be adjusted, a worker using an electric screwdriver does not have to take the trouble of preparing multiple electric screwdrivers to correspond to different tightening torque values.

その4、トルクスリーブ33を締め付けトルク値の検出装置として利用することにより、電動ドライバの使用時における部材の磨耗を減少させることができるので、電動ドライバの耐用年数を向上させることができる。 Fourth, by using the torque sleeve 33 as a tightening torque value detection device, wear of the members during use of the electric screwdriver can be reduced, so the service life of the electric screwdriver can be improved.

10 ビットチャック
20 モータ
21 モータ軸
30 トルク制御装置
31 駆動ケーシング
32 伝動モジュール
321 周壁
322 凸部
33 トルクスリーブ
331 前連結部
3310 凹部
332 後連結部
333 検知部
3331 検知壁
3332 長孔
34 ストレンゲージ
35 密封リング
36 オイルシールリング
37 スラスト軸受
40 信号検知装置
10 Bit chuck 20 Motor 21 Motor shaft 30 Torque control device 31 Drive casing 32 Transmission module 321 Peripheral wall 322 Convex portion 33 Torque sleeve 331 Front connection portion 3310 Recessed portion 332 Rear connection portion 333 Detection portion 3331 Detection wall 3332 Long hole 34 Strain gauge 35 Sealing Ring 36 Oil seal ring 37 Thrust bearing 40 Signal detection device

Claims (8)

ビットチャックに接続される、電動ドライバのトルク制御装置であって、駆動ケーシングと、伝動モジュールと、トルクスリーブと、少なくとも一つのストレンゲージとを備え、
前記駆動ケーシングの一端が、前記ビットチャックと連結されるために用いられ、
前記伝動モジュールは、前記駆動ケーシング内に回動可能に設置されると共に、前記ビットチャックを該駆動ケーシングに対して回転させるように駆動するために用いられ、
前記トルクスリーブは、前記駆動ケーシング内に固設されると共に、前記伝動モジュールと取り外し可能に連結され、該伝動モジュールの回転駆動によって変形が生じ、
前記少なくとも一つのストレンゲージが、前記トルクスリーブ上に設置され、該各少なくとも一つのストレンゲージは、該トルクスリーブのひずみを検知し、
前記伝動モジュールは、少なくとも一つの凸部を含み、該各少なくとも一つの凸部は、該伝動モジュールの軸心方向に対して平行な二つの第1当接面を有し、
前記トルクスリーブは、少なくとも一つの凹部を含み、該各少なくとも一つの凹部は、前記伝動モジュールの軸心方向に対して平行な二つの第2当接面を有し、
前記伝動モジュールとトルクスリーブとが連結されると、前記少なくとも一つの凸部と前記少なくとも一つの凹部とが嵌め合わされ、前記二つの第1当接面と前記二つの第2当接面とがそれぞれ当接することを特徴とする電動ドライバのトルク制御装置。
A torque control device for an electric screwdriver connected to a bit chuck, comprising a drive casing, a transmission module, a torque sleeve, and at least one strain gauge,
one end of the drive casing is used to connect with the bit chuck,
The transmission module is rotatably installed within the drive casing and is used to drive the bit chuck to rotate relative to the drive casing;
The torque sleeve is fixedly installed in the drive casing and is removably connected to the transmission module, and is deformed by rotational driving of the transmission module,
the at least one strain gauge is disposed on the torque sleeve, each at least one strain gauge sensing strain in the torque sleeve ;
The transmission module includes at least one convex part, and each at least one convex part has two first contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module,
The torque sleeve includes at least one recess, and each at least one recess has two second contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module,
When the transmission module and the torque sleeve are connected, the at least one convex portion and the at least one concave portion are fitted together, and the two first abutment surfaces and the two second abutment surfaces are respectively A torque control device for an electric screwdriver characterized by abutting .
前記伝動モジュールは周壁を有し、前記少なくとも一つの凸部が、該周壁上において該伝動モジュールの軸心方向に沿って突出するように形成され、
前記トルクスリーブは前連結部を有し、前記少なくとも一つの凹部が、該前連結部上に形成され、前記伝動モジュールとトルクスリーブとが連結されると、前記周壁が該前連結部を囲むことを特徴とする請求項に記載の電動ドライバのトルク制御装置。
The transmission module has a peripheral wall, and the at least one protrusion is formed on the peripheral wall to protrude along the axial direction of the transmission module,
The torque sleeve has a front coupling part, the at least one recess is formed on the front coupling part, and the peripheral wall surrounds the front coupling part when the transmission module and the torque sleeve are coupled. The torque control device for an electric screwdriver according to claim 1 .
前記トルクスリーブは、前連結部と、後連結部と、検知部とを含み、
前記前連結部は、前記伝動モジュールの後方に取り外し可能に連結され、
前記後連結部は、前記駆動ケーシングに固設されると共に、前記前連結部の後方に位置し、
前記検知部は、前記前連結部と後連結部を連結し、該検知部の厚さは該前連結部及び後連結部の厚さよりも薄く、前記少なくとも一つのストレンゲージが、該検知部の外側面に設置されることを特徴とする請求項1に記載の電動ドライバのトルク制御装置。
The torque sleeve includes a front connection part, a rear connection part, and a detection part,
the front connection part is removably connected to the rear of the transmission module;
The rear connection part is fixed to the drive casing and is located at the rear of the front connection part,
The sensing portion connects the front connecting portion and the rear connecting portion, the thickness of the sensing portion is thinner than the thickness of the front connecting portion and the rear connecting portion, and the at least one strain gauge connects the front connecting portion and the rear connecting portion. The torque control device for an electric screwdriver according to claim 1, wherein the torque control device is installed on an outer surface.
前記検知部は、検知壁と複数の長孔をさらに含み、該複数の長孔は、間隔を置いて、該検知壁上に該検知壁を貫通するように形成されると共に、該検知壁の周方向に延在し、前記少なくとも一つのストレンゲージが、任意の隣接する該複数の長孔の間に設置されることを特徴とする請求項に記載の電動ドライバのトルク制御装置。 The detection unit further includes a detection wall and a plurality of long holes, and the plurality of long holes are formed on the detection wall at intervals so as to penetrate through the detection wall, and the plurality of long holes are formed at intervals on the detection wall so as to penetrate the detection wall. The torque control device for an electric screwdriver according to claim 3 , wherein the at least one strain gauge extends in the circumferential direction and is installed between any of the plurality of adjacent elongated holes. 前記電動ドライバのトルク制御装置が密封リングをさらに備え、該密封リングは、前記トルクスリーブの外周面に固着されると共に、前記少なくとも一つのストレンゲージと前記伝動モジュールとの間に位置することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の電動ドライバのトルク制御装置。 The electric screwdriver torque control device further includes a sealing ring, the sealing ring being fixed to the outer circumferential surface of the torque sleeve and located between the at least one strain gauge and the transmission module. The torque control device for an electric screwdriver according to any one of claims 1 to 4 . 前記電動ドライバのトルク制御装置がオイルシールリングをさらに備え、該オイルシールリングは、前記トルクスリーブ内に固着されると共に、前記少なくとも一つのストレンゲージと前記伝動モジュールとの間に位置することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の電動ドライバのトルク制御装置。 The electric screwdriver torque control device further includes an oil seal ring, the oil seal ring being fixed within the torque sleeve and located between the at least one strain gauge and the transmission module. The torque control device for an electric screwdriver according to any one of claims 1 to 4 . 電動ドライバであって、トルク制御装置と、ビットチャックと、モータとを備え、
前記トルク制御装置は、駆動ケーシングと、伝動モジュールと、トルクスリーブと、少なくとも一つのストレンゲージとを含み、該駆動ケーシングは、相対する前端部と後端部を有し、該伝動モジュールは、該駆動ケーシング内に回動可能に設置され、該トルクスリーブは、該駆動ケーシング内に固設されると共に、該伝動モジュールと取り外し可能に連結され、該伝動モジュールの回転駆動によって変形が生じ、該少なくとも一つのストレンゲージが、該トルクスリーブ上に設置され、該各少なくとも一つのストレンゲージは、該トルクスリーブのひずみを検知し、
前記伝動モジュールは、少なくとも一つの凸部を含み、該各少なくとも一つの凸部は、該伝動モジュールの軸心方向に対して平行な二つの第1当接面を有し、
前記トルクスリーブは、少なくとも一つの凹部を含み、該各少なくとも一つの凹部は、前記伝動モジュールの軸心方向に対して平行な二つの第2当接面を有し、
前記伝動モジュールとトルクスリーブとが連結されると、前記少なくとも一つの凸部と前記少なくとも一つの凹部とが嵌め合わされ、前記二つの第1当接面と前記二つの第2当接面とがそれぞれ当接し、
前記ビットチャックが、前記駆動ケーシングの前端部に配置され、
前記モータが、前記駆動ケーシングの後端部に配置されると共に、モータ軸を有し、該モータ軸は、前記トルクスリーブに貫設されると共に、前記伝動モジュールと駆動連結され、該伝動モジュールを駆動することによって、前記ビットチャックを該駆動ケーシングに対して回転させるように駆動することを特徴とする電動ドライバ。
An electric screwdriver, comprising a torque control device, a bit chuck, and a motor,
The torque control device includes a drive casing, a transmission module, a torque sleeve, and at least one strain gauge, the drive casing having opposing front and rear ends, and the transmission module having opposite front and rear ends. The torque sleeve is rotatably installed in the drive casing, and the torque sleeve is fixed in the drive casing and removably coupled to the transmission module, and is deformed by rotational driving of the transmission module, and the torque sleeve one strain gauge is placed on the torque sleeve, each at least one strain gauge sensing strain in the torque sleeve;
The transmission module includes at least one convex part, and each at least one convex part has two first contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module,
The torque sleeve includes at least one recess, and each at least one recess has two second contact surfaces parallel to the axial direction of the transmission module,
When the transmission module and the torque sleeve are connected, the at least one convex portion and the at least one concave portion are fitted together, and the two first abutment surfaces and the two second abutment surfaces are respectively abutting,
the bit chuck is located at a front end of the drive casing;
The motor is disposed at the rear end of the drive casing and has a motor shaft, which extends through the torque sleeve and is drivingly connected to the transmission module. An electric screwdriver characterized in that the bit chuck is driven to rotate with respect to the drive casing by driving the bit chuck.
前記トルク制御装置は、オイルシールリングをさらに含み、該オイルシールリングが、前記トルクスリーブ内に固着されて前記モータ軸に環装されると共に、前記少なくとも一つのストレンゲージと前記伝動モジュールとの間に位置することを特徴とする請求項に記載の電動ドライバ。 The torque control device further includes an oil seal ring, which is fixed within the torque sleeve and mounted on the motor shaft, and which is connected between the at least one strain gauge and the transmission module. The electric screwdriver according to claim 7 , wherein the electric screwdriver is located at.
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