JPH06254775A - トルク検出および自動停止機構を備える電動回転工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、前記遊星減速機構にクラッチ機構を設
けてこのクラッチ機構の動作に伴い、反対負荷の動作点
ないしはトルクの検出を行うよう構成した電動回転工具
において、ストレンゲージを使用して精度の高いトルク
値の設定ないしは検出を行うと同時に適正トルク値の場
合に電動モータの一時的な駆動停止を簡単な電気回路構
成によって達成することができ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得る。 【構成】 遊星減速機構１６に対して設けられる鋼球４
４を使用したクラッチ機構に、把持部ケーシング１８の
外部において固定保持した揺動検知片４２の一端部を係
合させて、クラッチ動作に伴い前記揺動検知片を応力変
位させて、この変位量をストレンゲージ５２により対応
するトルク値として電気的に検出すると共に、この検出
トルク値が予め設定した適正なトルク値の場合には、リ
ミットスイッチを使用することなく、電動モータの駆動
を一時的に自動停止させるよう電気回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電動ドライバ
ー等の電動回転工具に係り、特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出力伝達を遮断するためのク
ラッチ機能を有すると共に、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電動
回転工具の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電動回転工具によりボルト、
ナット、ねじ等の被緊締物が所定の締付けトルクで締上
げられているか、また一度締付けを完了したねじ等がど
れ位のトルクで緩むかを測定し、常に均一なトルクで締
付けを行う手段として、一般的にトルクドライバーが知
られている。このトルクドライバーは、渦巻きばねを使
用して、その機械的変形量をトルク値として目盛板に表
示するものである。また、このような機械的な検出手段
に代えて、物性歪みを電気抵抗の変化に変換するトラン
スジューサとして所謂ストレンゲージを使用し、検出さ
れた歪みトルク値を数値的に直接ディジタル表示するト
ルクメータも開発されるに至っている。

【０００３】従来の電動ドライバー等においては、ねじ
等の締付けに際し、ドライバービットに強力な反対負荷
が加わった場合に、これを予め設定した締付けトルクで
で動作するクラッチ機構により所定のトルク値に至った
状態を検知して、前記クラッチ機構を作動させて電動モ
ータの出力軸と従動軸（ドライバービット）との結合を
一時的に遮断するよう構成したものが、提案され実施さ
れている。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も実用化さ
れている。

【０００４】すなわち、このようなクラッチ機構を備え
た電動ドライバーとして、本出願人は、先に、電動モー
タの出力軸に遊星減速機構を介して従動軸（ドライバー
ビット）に結合し、この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把持部ケーシング内に回転自在
に遊嵌し、そしてこのインターナルギヤと把持部ケーシ
ングの一端部側をそれぞれ閉塞して対向させ、前記把持
部ケーシングの対向面には通孔を穿設してここに鋼球を
収納し、この鋼球を前記把持部ケーシングの外側からフ
ランジ付きスリーブで弾力的に保持して前記鋼球をイン
ターナルギヤの前記対向面に設けた溝部内に嵌入当接し
て自動クラッチ装置を構成した電動回転工具を開発し、
特許を得た（特公昭６０−１３７９８号公報）。

【０００５】前記の自動クラッチ装置は、ねじ等の締付
け作業において、電動モータの出力軸からの回転出力
は、遊星減速機構を介してドライバービットに伝達され
るが、ねじの締付けの完了に近ずくと、反対負荷がドラ
イバービットより遊星減速機構へ伝達されて遊星歯車を
介してインターナルギヤを回転させるように作用する。
そして、この反対負荷が鋼球を押圧している弾力に打ち
勝つと、すなわち所定の設定トルク以上になると、前記
鋼球がインターナルギヤの対向面に設けた溝部を乗り越
えるようにして前記インターナルギヤが回動し、この結
果電動モータの出力軸とドライバービットとの結合が一
時的に遮断されることになる。従って、前記鋼球を保持
するフランジ付きスリーブの弾力を調整することによ
り、クラッチ装置の動作点すなわちトルク設定値を変更
することができる。

【０００６】一方、前述した電動回転工具のクラッチ装
置とは別に、実際にどの程度のトルク値でねじ等がその
取付け対象物に対し締付けられたかを、直接電動回転工
具で検出する手段として、ドライバービットに作用する
強力な反対負荷を検出することも可能である。

【０００７】例えば、前記インターナルギヤの外周の一
部に対応する円筒状ケーシングにスリットを穿設し、こ
のスリットの開口部に接触しないように前記インターナ
ルギヤの一部にトーションバーを固着し、これを外方に
延出させて適宜固定して、インターナルギヤの回動を制
限する方向に係止し、前記トーションバーの一側面にト
ルク検出用のストレンゲージを取付ける。

【０００８】このように構成することにより、駆動源で
ある電動モータが回転すると、その出力軸の回転力は把
持部ケーシング中の遊星減速機構により減速増強されて
従動軸すなわちドライバービットに伝達される。この
時、遊星減速機構の遊星歯車はインターナルギヤの内歯
と噛合して自転しつつ前記内歯に沿って公転し、ドライ
バービットには減速増強された回転力が得られる。そこ
で、前記インターナルギヤは、把持部ケーシングの内部
に回転可能に遊嵌されているが、半径方向外方に延出し
ているトーションバーはその先端近傍において支持板に
設けたストッパに接触しているので、その回動は阻止さ
れ、従って動力伝達が遮断されることはない。すなわ
ち、インターナルギヤの回動が把持部ケーシングに対し
て阻止されないとすれば、ドライバービットに強力な反
対負荷が加わるとインターナルギヤは空転し、動力伝達
が遮断されることになる。

【０００９】そして、この反対負荷は直接前記インター
ナルギヤに伝達され、このインターナルギヤを把持部ケ
ーシングに対し回動させようとする力となって現れる。
しかし、前記インターナルギヤはストッパによりその回
動を阻止されているから、前記インターナルギヤに加わ
った反対負荷はトーションバーに伝達される。従って、
トーションバーには、ストッパとインターナルギヤにお
けるトーションバーの接続部との間において、ねじ込み
作業中の間連続的に変動推移する応力歪みがもたらされ
ることになる。この応力歪みは、前記ストレンゲージに
より検出され、電気抵抗の変化として、例えばオシロス
コープやディジタルカウンタで直読監視することができ
る。

【００１０】このようにして、前記トルク検出器は、ね
じ込み作業中において、連続的にトーションバーに伝達
される応力歪みを直読監視できることによって、ねじの
締付け開始から締付け完了に至る間のトルク値の変動を
測定し、最適な締付けトルクを知ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述した従
来のクラッチ装置においては、ねじ等の締付け作業時
に、ドライバービットに加わる反対負荷を円筒状ケーシ
ングの内部に回転可能に遊嵌したインターナルギヤを介
して検知するよう構成されているため、例えば鋼球を保
持するフランジ付きスリーブの弾力を調整してクラッチ
動作を行うトルク設定値の変更を行う場合、インターナ
ルギヤの質量や機械的接触部の摩擦抵抗等が影響して精
度の高いトルク値の設定は困難である。

【００１２】また、前述したトルク検出器を備えた電動
回転工具においては、ねじ等の締付け作業時に、トルク
の連続的な変動を監視して最適なトルク値を測定できる
点で、従来のトルクドライバーやトルクメータと比べて
優れている。

【００１３】しかしながら、この種の電動回転工具にお
いても、前述したようにドライバービットに加わる反対
負荷を把持部ケーシングの内部に回転可能に遊嵌したイ
ンターナルギヤを介して取出す場合、インターナルギヤ
は単に把持部ケーシング内面に摺動可能に収納されるた
め、前記と同様にインターナルギヤの質量や機械的接触
部の摩擦抵抗等が影響して、トーションバーに対する適
正なトルクの伝達を行うことは困難である。

【００１４】また、クラッチ機構に隣接させてリミット
スイッチを設け、前記クラッチ機構の作動を機械的に検
出して電動モータの一時的な駆動停止制御を行っている
が、この場合リミットスイッチの誤動作、故障、設置ス
ペース等の問題があり、クラッチ機構の動作の高精度化
を妨げる難点がある。

【００１５】そこで、本発明の目的は、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
減速機構にクラッチ機構を設けてこのクラッチ機構の動
作に伴い、反対負荷の動作点ないしはトルクの検出を行
うよう構成した電動回転工具において、ストレンゲージ
を使用して精度の高いトルク値の設定ないしは検出を行
うと同時に適正トルク値の場合に電動モータの一時的な
駆動停止を簡単な電気回路構成によって達成することが
できるトルク検出および自動停止機構を備える電動回転
工具を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトルク検出
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
構を囲繞する把持部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円筒状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、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を設
け、この切欠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
変位を受けるよう構成すると共に、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、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、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ることを特徴
とする。

【００１７】この場合、前記揺動検知片は、遊星歯車の
支軸の一端側に形成されるインターナルギヤの閉塞底面
部に隣接して配置されるクラッチ機構に対し配置し、把
持部ケーシングの一部に設けた切欠部から突出する外部
においてほぼ直角に折曲げて、これを電動モータの出力
軸と平行に延在させると共に、その他端を把持部ケーシ
ングの一部に固定し、前記揺動検知片の平行延在部にス
トレンゲージを張設した構成とすることができる。

【００１８】また、揺動検知片は、インターナルギヤの
外周部に隣接して配置されるクラッチ機構に対し配置
し、把持部ケーシングの一部に設けた切欠部から突出す
る外部において電動モータの出力軸と平行に延在させる
と共に、その他端を把持部ケーシングの一部に固定し、
前記揺動検知片の平行延在部にストレンゲージを張設し
た構成とすることもできる。

【００１９】一方、トルク検出回路は、ストレンゲージ
に生じる歪み抵抗率に基づいて、そのピーク値を検出す
ると共にこのピーク値を所要のトルク値に変換してトル
ク値を表示するよう構成することができる。この場合、
トルク検出回路により検出されたトルク値を予め設定し
たトルク値と比較してその適正状態を判別し、不適正の
際にアラームを発生するアラーム発生回路を設けること
もできる。

【００２０】そして、自動停止回路は、ストレンゲージ
に生じる歪み抵抗率に基づいて、そのピーク値を検出す
ると共にこのピーク値から歪み抵抗率が急に低減するこ
とを検出すると同時に電動モータの電源スイッチ回路を
一時的に遮断する信号を発生する比較回路を設けること
ができる。

【００２１】

【作用】本発明に係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によれば、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部を設け、
この切欠部に揺動検知片の一端を前記クラッチ機構の鋼
球と係合するように配置し、前記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、この揺動検知片をク
ラッチ動作に際し応力変位可能に保持すると共に、その
変位部にストレンゲージを張設することにより、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
ルクを前記ストレンゲージにより電気的に精度よく検出
することができると共に、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
きる。従って、前記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、アラームを発生するようう
に設定することができる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明に係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。

【００２３】図１は、本発明の一実施例として電動ドラ
イバーに適用した場合を示し、電動モータの出力軸から
従動軸に至る駆動機構部の要部断面図である。

【００２４】図１において、参照符号１０は内部に電動
モータ（図示せず）を内蔵した電動回転工具の把持部を
示し、上端部には前記電動モータの電源接続用の電源端
子１２が設けられると共にこの電源端子１２と結合する
コネクタおよび電源接続用ケーブルを備えた把持部カバ
ー（図示せず）が装着される。

【００２５】前記把持部１０の下端部には、電動モータ
の出力軸１４と結合する遊星減速機構１６を収納する円
筒状の把持部ケーシング１８と、前記遊星減速機構１６
と結合してドライバービット（図示せず）に対し出力軸
１４の回転出力が減速増強されて伝達される従動軸２０
を囲繞するスリーブカバー２２とが順次接続される。

【００２６】また、遊星減速機構１６は、２段構成の遊
星歯車機構からなり、電動モータの出力軸１４の先端部
に設けられたピニオンギヤ２４に第１段の遊星歯車２６
ａが噛合し、次いでこの遊星歯車２６ａを支持する支軸
２８ａが第２のピニオンギヤ３０の円板状支持部３１の
一部に保持され、この第２のピニオンギヤ３０に第２段
の遊星歯車２６ｂが噛合し、そしてこの遊星歯車２６ｂ
を支持する支軸２８ｂが前記従動軸２０の一端部に形成
した円板状支持部２１に固定保持される。この場合、前
記第１段の遊星歯車２６ａは前記把持部ケーシング１８
に固定されたインターナルギヤ３２に噛合し、第２段の
遊星歯車２６ｂは前記把持部ケーシング１８の内周面に
回転自在に配置されたインターナルギヤ３４に噛合す
る。しかるに、前記インターナルギヤ３４は、把持部ケ
ーシング１８に固定されたインターナルギヤ３２に対し
スラストベアリング３６を介して回転自在に保持され、
また前記従動軸２０の円板状支持部２１は前記インター
ナルギヤ３４の閉塞底面部３５によって保持するよう構
成する。

【００２７】なお、前記遊星減速機構１６は、第１段の
遊星歯車２６ａおよびこれを支持する第２のピニオンギ
ヤ３０並びに把持部ケーシング１８に固定されたインタ
ーナルギヤ３２を省略して、ピニオンギヤ２４を回転自
在に保持されたインターナルギヤ３４に噛合する遊星歯
車２６ｂと直接噛合するように構成し得ることは勿論で
ある。

【００２８】しかるに、前記インターナルギヤ３４の閉
塞底面部３５には、その軸中心から放射状に１本もしく
は複数本の長溝３８を削設し、この長溝３８中にローラ
４０を転動自在に嵌入する。この時、前記ローラ４０
は、その転動面半体を長溝３８から外方へ突出するよう
に予め設定して、前記閉塞底面部３５をクラッチ面とし
て構成する。

【００２９】また、前記インターナルギヤ３４のクラッ
チ面が対向する把持部ケーシング１８の円形底面部１８
ａには、その一部に半径方向に開口する切欠部１８ｂを
設けて、この切欠部１８ｂの内方に揺動検知片４２の一
端を進入配置する。そして、この揺動検知片４２の前記
切欠部１８ｂ内へ進入配置した部分に、鋼球４４を嵌入
するための孔部４６を設けると共に、この孔部４６内に
前記揺動検知片４２の板厚より十分大きな直径寸法を有
する鋼球４４を配置する。さらに、前記鋼球４４が揺動
検知片４２から脱落するのを防止すると共に、これをイ
ンターナルギヤ３４の閉塞底面部３５のクラッチ面に強
制的に押付けるために、把持部ケーシング１８のボス部
１９の外周にフランジ付きスリーブ４８を挿通配置し
て、そのフランジ部４９により前記鋼球４４を保持する
よう構成する。

【００３０】また、前記把持部ケーシング１８の切欠部
１８ｂから外方に突出した揺動検知片４２はケーシング
１８の外側においてほぼ直角に折曲し、これを電動モー
タの出力軸１４と平行させて延在させ、その他端をケー
シング１８の一部にねじ具５０により固定する。そし
て、前記揺動検知片４２の電動モータの出力軸１４と平
行する延在部４２ａに、適宜ストレンゲージ５２を張設
する。

【００３１】さらに、前記フランジ付きスリーブ４８に
対しては、コイルばね５４の一端を係止すると共に、こ
のコイルばね５４の他端を前記スリーブカバー２２の先
端部に螺合したキャップ５６により保持して、このコイ
ルばね５４の弾力により前記フランジ付きスリーブ４８
を前記鋼球４４に対し押圧作用させる。

【００３２】このように電動ドライバーの駆動機構部を
構成し、前記従動軸２０にドライバービットを適宜結合
して、ねじ等の締付け作業を行う場合、ねじ等が取付け
対象物に回転螺入しつつあるときは、電動モータの回転
出力はドライバービットに伝達されるが、ねじ等の締付
けが完了に近ずくと、反対負荷がドライバービットよ
り、従動軸２０→遊星歯車２６ｂ→インターナルギヤ３
４→鋼球４４→揺動検知片４２の順に伝達される。

【００３３】そこで、この反対負荷が所定のトルク値を
越えると、インターナルギヤ３４の回転力が、その閉塞
底面部３５に対して当接する鋼球４４を弾力的に保持す
るコイルばね５４のばね弾力に打ち勝って、鋼球４４を
保持しているフランジ付きスリーブ４８を下方へ押し戻
す。この結果、インターナルギヤ３４の閉塞底面部３５
に配置されたローラ４０は、鋼球４４を強制的に乗り越
え、これによりインターナルギヤ３４は把持部ケーシン
グ１８内を回動し、遊星減速機構１６を介する電動モー
タの出力軸１４からの動力伝達が一時的に遮断され、従
動軸２０の回動が停止することになる。すなわち、クラ
ッチ動作が行われることになる。

【００３４】従って、本実施例において、揺動検知片４
２は、例えばドライバービットからの反対負荷の伝達を
受けて遊星減速機構１６のインターナルギヤ３４に付与
されるトルクが、鋼球４４を予め設定したばね弾力で保
持することによって規定される設定トルクを越えた場
合、前記インターナルギヤ３４の閉塞底面部３５に設け
たローラ４０が鋼球４４を強制的に乗り越える際に、前
記インターナルギヤ３４と共に、図２に示す矢印方向に
応力変位することになる。このため、本実施例において
は、図２に示すように、前記切欠部１８ｂが揺動検知片
４２の一端における変位動作を許容し得る程度の間隙を
有するよう設定する。

【００３５】このようにして、前記揺動検知片４２の一
端に付与されるトルクは、ストレンゲージ５２を張設し
た揺動検知片４２の平行延在部４２ａにねじり応力とし
て伝達され、この応力はストレンゲージ５２により歪み
抵抗率として電気的に適正かつ確実に検出することがで
きる。

【００３６】そこで、本発明においては、前記ストレン
ゲージ５２に生じる歪み抵抗率は、クラッチ動作が行わ
れるまでの間において、時間の経過と共に所要のピーク
値を示すことから、図３に示すように、このピーク値を
ホールドするオペアンプ５８を設け、このオペアンプ５
８で得られたピーク値をトルク検出回路６０によりトル
ク値に換算して、適宜ディジタル表示回路６２によりト
ルク値をディジタル表示させることができる。また、こ
の場合、トルク検出回路６０により検出されたトルク値
が、予め設定したトルク値の上限値および下限値の範囲
外となった際にアラームを発生するアラーム発生回路６
４を付設することもできる。

【００３７】さらに、本発明においては、前記ストレン
ゲージ５２に生じる歪み抵抗率のピーク値をホールドす
るオペアンプ５８の出力信号と、ストレンゲージ５２の
出力信号とを比較回路６６により比較し、この比較回路
６６おいてクラッチ動作が行われる際にストレンゲージ
５２の出力信号が急激に低下する状態を検出して、この
検出信号により電動モータの電源回路に適宜組込んだ電
源スイッチ回路６８を動作させて、電動モータへの通電
を一時的に遮断して電動モータの自動停止を行うように
構成する。

【００３８】このように構成することにより、従来クラ
ッチ動作の検出手段としてリミットスイッチを使用した
構成と比較し、誤動作の問題が無くなり、設置スペース
の制約が解消するばかりでなく、むしろ応答速度および
精度を向上することができる利点が得られる。

【００３９】図４は、本発明に係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の別の実施例を示すも
のである。なお、説明の便宜上、前記実施例と同一の機
能を有する構成部分には、同一の参照符号を付し、その
詳細な説明は省略する。

【００４０】すなわち、本実施例においては、遊星減速
機構１６を構成する把持部ケーシング１８に対し回転自
在に配置されたインターナルギヤ３４の外周部に、一定
の円周溝３４ａを刻設し、さらにその一部に電動モータ
の出力軸１４と平行な長溝３８を削設し、この長溝３８
中にローラ４０を転動自在に嵌入した構成からなる。従
って、本実施例においては、前記ローラ４０は、その転
動面半体を長溝３８から外方へ突出するように予め設定
して、前記インターナルギヤ３４の外周部の円周溝３４
ａがクラッチ面として構成される。

【００４１】そこで、前記インターナルギヤ３４のクラ
ッチ面が対向する把持部ケーシング１８の一部を、その
半径方向外方に突出させてトルク調整ばね収納ケース７
０をを形成する。この収納ケース７０の把持部ケーシン
グ１８に近接する一部に切欠部７０ｂを設けて、この切
欠部７０ｂの内方に揺動検知片４２の一端を進入配置す
る。そして、この揺動検知片４２の前記切欠部７０ｂ内
へ進入配置した部分に、鋼球４４を嵌入するための孔部
４６を設けると共に、この孔部４６内に前記揺動検知片
４２の板厚より十分大きな直径寸法を有する鋼球４４を
配置する。さらに、前記鋼球４４が揺動検知片４２から
脱落するのを防止すると共に、これをインターナルギヤ
３４のクラッチ面に強制的に押付けるために、前記収納
ケース７０内にクラッチ板７２を介してトルク調整ばね
７４を収納すると共に、前記収納ケース７０の他端部７
０ａにおいてトルク調整キャップ７６を調整可能に取付
ける。

【００４２】また、前記収納ケース７０の切欠部７０ｂ
から外方に突出した揺動検知片４２は、これを電動モー
タの出力軸１４と平行させて延在させ、その他端をケー
シング１８の一部にねじ具５０により固定する。そし
て、前記揺動検知片４２の電動モータの出力軸１４と平
行する延在部４２ａに、適宜ストレンゲージ５２を張設
する。

【００４３】このように構成した本実施例の電動ドライ
バーにおいても、ねじ等の締付け作業を行う場合、前記
実施例と全く同様にクラッチ動作を達成することができ
る。また、ドライバービットからの反対負荷の伝達を受
けた場合、前述したように揺動検知片４２の一端に付与
されるトルクは、ストレンゲージ５２により確実かつ適
正に検出することができると共に、電動モータの一時的
な自動停止を適正に達成することができる。

【００４４】以上、本発明の好適な実施例につき説明し
たが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、
本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変
更をなし得ることは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、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把持部ケーシング
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、
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把持部ケーシング部分を一
部開口して切欠部を設け、この切欠部に揺動検知片の一
端を進入させて前記クラッチ機構の鋼球と係合させ、揺
動検知片の他端をクラッチ機構のクラッチ動作に伴うト
ルク伝達を有効に行えるように保持することにより、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電
気的に精度よく検出することができると共に、クラッチ
動作に伴う電動モータの一時停止をリミットスイッチを
使用することなく、適正かつ高精度に達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係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の要部の一実施例を示す一部断面側
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線要部断面図である。

【図３】本発明に係る電動回転工具に使用するトルク検
出と電動モータの駆動停止とを行う電気回路の概略構成
を示すブロック結線図である。

【図４】本発明に係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の要部の別の実施例を示す一部断面
側面図である。

【符号の説明】 １０ 把持部 １２ 電源端子 １４ 出力軸 １６ 遊星減速機構 １８ 把持部ケーシング １８ａ 円形底面部 １８ｂ 切欠部 １９ ボス部 ２０ 従動軸 ２１ 円板状支持部 ２２ スリーブカバー ２４ ピニオンギヤ ２６ａ、２６ｂ 遊星歯車 ２８ａ、２８ｂ 支軸 ３０ 第２のピニオンギヤ ３１ 円板状支持部 ３２ インターナルギヤ（固定） ３４ インターナルギヤ（回転） ３４ａ 円周溝 ３５ 閉塞底面部 ３６ スラストベアリング ３８ 長溝 ４０ ローラ ４２ 揺動検知片 ４２ａ 平行延在部 ４４ 鋼球 ４６ 孔部 ４８ フランジ付きスリーブ ４９ フランジ部 ５０ ねじ具 ５２ ストレンゲージ ５４ コイルばね ５６ キャップ ５８ オペアンプ ６０ トルク検出回路 ６２ ディジタル表示回路 ６４ アラーム発生回路 ６６ 比較回路 ６８ 電源スイッチ回路 ７０ トルク調整ばね収納ケース ７０ａ 切欠部 ７０ｂ 他端部 ７２ クラッチ板 ７４ トルク調整ばね ７６ トルク調整キャップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、 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
   部を開口する切欠を設け、この切欠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構成すると共
   に、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、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、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
   路とを設けることを特徴とす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。
2. 【請求項２】 揺動検知片は、遊星歯車の支軸の一端側
   に形成されるインターナルギヤの閉塞底面部に隣接して
   配置されるクラッチ機構に対し配置し、把持部ケーシン
   グの一部に設けた切欠部から突出する外部においてほぼ
   直角に折曲げて、これを電動モータの出力軸と平行に延
   在させると共に、その他端を把持部ケーシングの一部に
   固定し、前記揺動検知片の平行延在部にストレンゲージ
   を張設してなる請求項１記載のトルク検出および自動停
   止機構を備える電動回転工具。
3. 【請求項３】 揺動検知片は、インターナルギヤの外周
   部に隣接して配置されるクラッチ機構に対し配置し、把
   持部ケーシングの一部に設けた切欠部から突出する外部
   において電動モータの出力軸と平行に延在させると共
   に、その他端を把持部ケーシングの一部に固定し、前記
   揺動検知片の平行延在部にストレンゲージを張設してな
   る請求項１記載のトルク検出および自動停止機構を備え
   る電動回転工具。
4. 【請求項４】 トルク検出回路は、ストレンゲージに生
   じる歪み抵抗率に基づいて、そのピーク値を検出すると
   共にこのピーク値を所要のトルク値に変換してトルク値
   を表示するよう構成してなる請求項１記載のトルク検出
   および自動停止機構を備える電動回転工具。
5. 【請求項５】 トルク検出回路により検出されたトルク
   値を予め設定したトルク値と比較してその適正状態を判
   別し、不適正の際にアラームを発生するアラーム発生回
   路を設けてなる請求項４記載のトルク検出および自動停
   止機構を備える電動回転工具。
6. 【請求項６】 自動停止回路は、ストレンゲージに生じ
   る歪み抵抗率に基づいて、そのピーク値を検出すると共
   にこのピーク値から歪み抵抗率が急に低減することを検
   出すると同時に電動モータの電源スイッチ回路を一時的
   に遮断する信号を発生する比較回路を設けてなる請求項
   １記載のトルク検出および自動停止機構を備える電動回
   転工具。