JPH0283174A - 電動工具及びその駆動装置 - Google Patents

電動工具及びその駆動装置

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JPH0283174A
JPH0283174A JP1174360A JP17436089A JPH0283174A JP H0283174 A JPH0283174 A JP H0283174A JP 1174360 A JP1174360 A JP 1174360A JP 17436089 A JP17436089 A JP 17436089A JP H0283174 A JPH0283174 A JP H0283174A
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fastening
motor
power
power tool
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Gunnar C Hansson
クリスター ハンソン グンナー
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Atlas Copco AB
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボルト、ねじ等のねじ留め具を締付けるため
の電動手工具とその駆動装置に関し、詳細には電動機を
内蔵した可搬ケーシングと、ねじ締め用部材（ヘッド）
のセットの中から任意のヘッドを選択して取付けること
のできる、上記電動機に連結された出力軸とを備えた手
工具に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕上記の
タイプの工具は、自動車産業で組立ライン中の連続繰り
返し作業を行なうために採用されており、各工具には単
相交流電源からの入力をモータ用の三相交流に変換する
ために用いるソリッドステートインバータ形式の駆動装
置が備えられている。上記駆動装置によって電流値や電
流周波数は、工具のヘッドにより行なわれる締結作業の
要求に直接対応じて自動的かつ連続的に調整される。従
来の使用法では、上記工具と駆動装置のセットは、その
自動装置としての特性故に一度に１種類のサイズや形式
のねじ留め具のみを締結するようにされており、そのた
め、例えばエンジンや車体の組立ラインではオペレータ
は各組立品のわずかな数個所のねじ留め具を締結するこ
としかできなかった。すなわち、上記の場合オペレータ
は単調な作業に不本意に拘束される結果となっていた。
上記に鑑み、本発明は、締結するねじ留め具の要求に応
じて前記駆動装置から供給する電力のパラメータを調整
可能とすることによって、全種類の異なったサイズのね
じやボルトに使用することのできる工具とその駆動装置
とを提供するこ止を目的としている。
〔課題を解決するための手段］ 本発明によれば、ねじ留め具を締結するための電動工具
とその駆動装置であって、持ち運び可能なケーシングと
、前記締結作業時に、所定の変化をする少なくとも１つ
の特定の駆動パラメータを含む特定の形の電力の入力に
応じて回転するようにされ、前記ケーシングに収納され
たモータと、制御入力端子と出力端子とを備えると共に
該出力端子が前記モータに接続されて前記少なくとも１
つの変動パラメータを含んだ特定の形の電力を該出力端
子から選択的に前記モータに供給するようにされたスタ
ティックコンバータ手段と、前記スタティックコンバー
タ手段の前記出力端子に前記モータを接続する第１の回
路手段と、前記持ち運び可能なケーシングに取り付けら
れ、該ゲージングに収納された前記モータに接続、駆動
される出力軸と、 該出力軸に選択的に接続されて前記持ち運び可能なケー
シングに装着されて前記モータに駆動されると共に、前
記ねじ留め具の適正な締結作業を行なうためのそれぞれ
固有の駆動パラメータとそのパラメータの所定の変動値
を含んだ駆動力を前記スタティックコンバータ手段と前
記モータとに要求する少なくとも２つのねじ留め具用の
締結ヘッドと、 前記持ち運び可能なケーシングと前記スタティックコン
バータ手段の制御入力端子とを接続すると共に前記締結
ヘッドの種類を識別する、前記ケーシングに取付けた特
別な識別手段を存する第２の回路手段とを備え、 前記識別手段は、前記スタティックコンバータ手段の前
記制御入力端子へ入力する制御信号を設定して前記スタ
ティックコンバータ手段を前記出力軸に装着された前記
締結ヘッドの要求に応じて前記モータに供給する特定の
形の電力を発生ずるように調整する、前記第２の回路手
段中の電子装置に接続されている電動工具とその駆動装
置が提（バされる。
〔実施例〕
第１図は、図示していない三相ブラシレスＡＣモータを
内蔵したケーシング１１と、作動スイッチ１３ａが設け
られたハンドル１３と、出力軸１５に連結された、鎖線
１４で示す通常の伝動装置とを備えた、例えば角形ナツ
ト締め機のような電動手工具を示しており、伝動装置１
４の遊星歯車装置やフランチ手段は参照番号１６で示さ
れている。
上記工具ｌＯは、三相ケーブル２１を備えた第１の回路
により駆動電子装置に接続されており、一方該駆動電子
装置は単相の入力端子２２を備えている。上記駆動装置
２０は例えばスエーデン国アトラス・コプコ社より登録
商標名「テンソル」で発売されているような、市販のソ
リッドステートインバータ型式であり、制御入力端子２
３と、前記ケーブル２１を接続する三相出力端子２４と
が設けられている。上記インバータ２０の入力端子２３
に所定の制御信号を入力することによって、出力端子２
４からのインバータ出力の周波数を変えて前記モータ１
２を逆転させることや、所定の最大電流を変えてモータ
１２の最大トルクを変えることが可能である。
第２図は、ボルト又はナツトのソケットのような締付ヘ
ッドを、出力軸１５の角形の先端に着脱可能に嵌装して
、矢印３１で示す使用位置にセントした状態を示してい
る。上記ソケット３０は、締結のために特定のトルク、
駆動角度、駆動速度等のパラメータの値を必要とする所
定の寸法の締結具、この場合はナツトと協働するように
なっている。上記の駆動パラメータは工具モータ１２に
電力を供給するインバータ２０にセットされている。上
記の機能が適切に働くように、すなわちインバータ２０
を制御して、例えば所定のトルクを得るための電流がモ
ータ１２に供給されるようにするために、前記ソケット
３０には識別コートが設けられている。本実施例では１
．ト記識別コードはソケット３０の軸方向に離間して配
設された磁化リング３３の有無により決められる２進値
コードにより表わされている。上記コードは最低２桁の
２進数を含んでいる必要があり、少なくとも３桁以上で
あることが好ましい。第１図に示したソケット３０は、
所定の３つの桁の位置全部に磁化リング３３を備えてい
る。
前記ソケット３０の装着位置の近傍にはブラケット３２
が設けられており、複数（本実施例では３つ）のセンサ
３４を、各センサが前記コートのそれぞれの桁の位置に
対向するように保持している。図においてはセンサ３４
はソケット３０の３つのコード部材３３の位置に合わせ
られている。
本実施例においては、センサ３４はホール効果型のセン
サで、それぞれ対応する位置の磁化リング３３の有無を
検知しており、それぞれ第２の回路３８の一部を構成し
ている。第２図に示した例では、それぞれのセンサが磁
化リング３３と共働して、対応する磁化リング３３の磁
場の影嘗゛を受けて第２図のソケット３０を特定する出
力信号、すなわち２進値で１１１を発生する。
上記２進値信号はケーブル３９を介してデコード装置、
すなわち信号読取装置４０の入力端子４１に伝送される
。このデコード装置４０の出力端子４２はケーブル４３
により前記インバータ２００制御入力端子２３と接続さ
れている。
上記により、インバータ２０は、前記センサ３４から出
力した２進値信号に対応する制御信号をデコード装置４
０から入力し、それに応じた三相出力を発生ずるように
リセットされる。このようにして、インバータ２０は、
例えば最大定常電流或いは特定周波数電圧といった、使
用中のソケット３０に必要とされる特性を持った電力を
モータ１２に供給するようにセットされる。
好ましくは、インバータ２０若しくはデコード装置４０
には、それぞれデコード装置４０若しくは直接前記セン
サから制御信号、すなわち識別信号を人力する周知のタ
イプのデータプログラム装置が設けられ、上記識別信号
により使用中のソケットに固在のプログラムを選択して
、そのプログラムによりインバータ２０が、例えば可変
周波数出力或いは可変電流出力といった所要機能を発揮
するようにされる。
第４図は、第１図に示したと同様に３桁のコード位置ａ
、　ｂ、　ｃを備えたソケット３０を示している。但し
、この場合には磁化リング３３は２つしか設けられてお
らず、前記３つのセンサ３４からは２進値信号０１１が
発生する。また、第５図は位置Ｃに１つだけ磁化リング
３３を備えたソケット３０を示しており、この場合セン
サからは２進値信号００１が出力される。第４図に示し
たソケットは、図示していないが軸方向の第４図と第５
図とに示したコード表示位置に明暗部を備えており、上
記明暗部は、例えば発光ダイオード４４からの光線で照
射されており、ソケッ１−表面で反射した光線が例えば
フォトトランジスタのようなセンサ４５に入射するよう
にされている。
第７図は上述のものは同じタイプの電動工具を略示して
いるが、本実施例では前記伝動装置１６にトルク及び／
又は角度センサが設けられており、ソケットの瞬時トル
ク及び／又は回転角度を検出するようにされている。上
記角度センサからの出力信号は、前記ソケットからのコ
ード信号と同様にプログラム装置４６に入力される。こ
のプログラム装置は、前記に説明したと同様にインバー
タ２０を制御する他、モータの出力トルクが所定の値に
達した場合及び／又は、ねじ、ボルト等が所定の角度だ
け回転した場合にインバータからの電流を停止するよう
にされている。
以上に説明したことから、当技術分野に知識を有する者
であれば、ソケットに用いるコード検知装置は、工具に
取付ける他の工具、例えばドライ八ヘッド等に応じて改
変可能であり、上記に説明した部品は当技術分野で公知
の他の部品に置き換えることが可能であることが理解さ
れよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による電動工具とその駆動装置の略示図
、第２図は、第１図の電動工具の先端部側面拡大図、第
３図は、第２図に示した締付はヘッドの正面図、第４図
は本電動工具に使用する締付ヘッドのセットの中の別の
締付ヘッドの側面図、第５図は同上セットの更にもう１
つの締付ヘッド側面図、第６図は別の実施例の締付ヘッ
ドのコード読取装置を略示する正面図、第７図は、第１
図に示した電動工具の別の実施例を示す略示図である。 ０・・・電動工具、 ０・・・駆動装置、 ３・・・磁化リング、 ０・・・デコード装置。 １５・・・出力軸、 ３０・・・ソケット、 ３４・・・センサ、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ねじ留め具を締結するための電動工具とその駆動装
    置であって、持ち運び可能なケーシングと、前記締結作
    業時に、所定の変化をする少なくとも１つの特定の駆動
    パラメータを含んだ特定の形の電力の入力に応じて回転
    するようにされる、前記ケーシングに収納されたモータ
    と、 制御入力端子と出力端子とを備えると共に該出力端子が
    前記モータに接続されて、前記少なくとも１つの変動パ
    ラメータを含んだ特定の形の電力を該出力端子から選択
    的に前記モータに供給するようにされたスタティックコ
    ンバータ手段と、前記スタティックコンバータ手段の前
    記出力端子に前記モータを接続する第１の回路手段と、
    前記持ち運び可能なケーシングに取り付けられ、該ケー
    シングに収納された前記モータに接続、駆動される出力
    軸と、 該出力軸に選択的に接続されて前記持ち運び可能なケー
    シングに装着され、前記モータに駆動されると共に前記
    ねじ留め具の適正な締結作業を行なうためのそれぞれ固
    有の駆動パラメータとそのパラメータの所定の変動値を
    含んだ駆動力を前記スタティックコンバータ手段と前記
    モータとに要求する少なくとも２つのねじ留め具用の締
    結ヘッドと、 前記持ち運び可能なケーシングと前記スタティックコン
    バータ手段の制御入力端子とを接続すると共に、前記締
    結ヘッドの種類を識別する、前記ケーシングに取付けた
    特別な識別手段を有する第２の回路手段とを備え、 前記識別手段は、前記スタティックコンバータ手段の前
    記制御入力端子へ入力する制御信号を設定して前記スタ
    ティックコンバータ手段を前記出力軸に装着された前記
    締結ヘッドの要求に応じて前記モータに供給する特定の
    形の電力を発生するように調整する前記第２の回路手段
    中の電子装置に接続されている電動工具とその駆動装置
    。 ２、前記特別な識別手段は、 前記第２の回路手段中の、前記工具上の前記締結ヘッド
    装着位置近傍に配置した少なくとも２つの２値センサと
    、 前記締結ヘッドに設けた、それぞれの締結ヘッド毎に異
    なる２進値コードパターンのコード要素とを備え、 前記コード要素は前記締結ヘッドが装着位置にあるとき
    、前記センサに読み取られて、前記第２の回路手段に装
    着位置にある前記締結ヘッドの固有コードパターンが伝
    送され、 前記第２の回路中の前記電子装置は、２進値デコード装
    置を備え、それにより前記センサにより読み取ったコー
    ドパターンを、前記コンバータに所望のセッティングを
    行なう電気信号に変換する特許請求の範囲第１項に記載
    の電動工具とその駆動装置。 ３、前記締結ヘッドは、前記出力軸に嵌脱可能に装着さ
    れる円筒形ソケットを備え、 前記コード要素は、前記締結ヘッドの外周部を取り巻く
    ように、軸方向に互いに間隔を置いて配設された磁化リ
    ングから成り、所定位置における上記磁化リングの有無
    により前記２進値コードパターンを構成し、 前記センサは前記磁化リングの磁気に反応する特許請求
    の範囲第２項に記載の電動工具とその駆動装置。 ４、前記締結ヘッドは前記出力軸に嵌脱可能に装着され
    る円筒形ソケットを備え、 前記コード要素は、前記締結ヘッドの外周部に軸方向に
    互いに間隔を置いて配設された光を反射する部分から成
    り、所定位置における上記光を反射する部分の有無によ
    り前記２進値コードパターンを構成し、 前記２値センサは発光装置と、該発光装置からの光が前
    記コード要素により反射される反射光線経路上に配置さ
    れた光電子センサとを備えた特許請求の範囲第２項に記
    載の電動工具とその駆動装置。 ５、前記第２の回路手段には締結駆動力パラメータ分析
    装置が設けられ、前記２進値デコード装置は上記締結駆
    動力パラメータ分析装置に接続され、該分析装置に第１
    の電気信号を入力し、更に、前記工具に取付けられた締
    結駆動力変換エンコード手段が前記分析装置に接続され
    該分析装置に第２の電気信号を入力し、前記分析装置は
    前記第１と第２の電気信号とを変換して指令電気信号と
    して前記スタティックコンバータ手段の前記制御入力端
    子に入力して前記スタティックコンバータ手段からの出
    力を前記モータの必要とする駆動力パラメータ変動に合
    わせて変化させる特許請求の範囲第２項に記載の電動工
    具とその駆動装置。 ６、ねじ留め具を締結するための電動工具であって、持
    ち運び可能なケーシングと、前記締結作業時に所定の変
    動をする少なくとも１つの特定の駆動パラメータを含ん
    だ特定の形の電力の入力に応じて回転するようにされる
    、前記ケーシングに収納されたモータと、 該モータと、前記少なくとも１つの変動パラメータを含
    んだ特定の形の電力を選択的に供給するようにされたス
    タティックコンバータ型の電力供給手段とを接続する第
    １の回路手段と、 前記工具ケーシングに取付けられ、前記モータに接続、
    駆動されると共に、使用位置に装着されると、前記ねじ
    留め具の適正な締結作業を行なうために前記モータから
    伝達される必要がある。それぞれ固有の駆動力パラメー
    タを要求するねじ留め具の締結ヘッドのセットのうちい
    ずれの１つとも選択的に接続し、その締結ヘッドを駆動
    することができる出力軸と、 前記電動工具と前記電力供給手段とを接続すると共に前
    記締結ヘッドの種類を識別する、前記電動工具の前記締
    結ヘッド装着位置近傍に取付けた特別な識別手段を有す
    る第２の回路手段とを備え、該第２の回路手段に設けら
    れた電子装置が、前記識別装置と前記電力供給手段とに
    接続され、前記出力軸に装着されている前記締結ヘッド
    の要求に応じて前記電力供給手段を調整し、前記モータ
    に供給する前記特定の形の電力を発生させる電動工具。 ７、前記識別手段は、前記第２の回路手段中の前記工具
    の前記締結ヘッドの装着位置近傍に配置した複数の２値
    センサであり、該２値センサは前記固有の駆動パラメー
    タ変動の要求に対応して前記締結ヘッドに設けられた２
    進値コードパターンを読み取るようにされ、前記電子装
    置は２進値デコード装置を備え、前記センサが読み取っ
    たコードパターンを、前記電力供給手段を調整する電気
    信号に変換する特許請求の範囲第６項に記載の電動工具
    。 ８、特許請求の範囲第７項に記載の電動工具に用いられ
    る締結ヘッドであり、該締結ヘッド外周には、その締結
    ヘッドに固有な２進値コードパターンを形成するように
    コード要素が設けられ、前記出力軸の装着位置に嵌脱可
    能に装着され、該装着位置において前記コード要素が前
    記センサに読み取られるようにされた、ねじ留め具用の
    締結ヘッド。 ９、前記コード要素は、締結ヘッド外周部を取り巻くよ
    うに、軸方向に離間して配置された磁化リングから成り
    、所定位置における上記磁化リングの有無により前記２
    進値コードパターンを構成する特許請求の範囲第８項に
    記載の締結ヘッド。 １０、前記コード要素は、前記締結ヘッドの外周部軸方
    向に互いに間隔を置いて配置された光を反射する部分か
    ら成り、所定位置における上記光を反射する部分の有無
    により前記２進値コードパターンを構成する特許請求の
    範囲第８項に記載の締結ヘッド。
JP1174360A 1988-07-08 1989-07-07 電動工具及びその駆動装置 Pending JPH0283174A (ja)

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SE8802566A SE8802566L (sv) 1988-07-08 1988-07-08 Motordrivet verktyg och drivsystem foer detta

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