JPS6322049Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はネジ、ボルト、ナツトなどの締付作業
において、被締付部材の装着数を締付工具で計数
するようにした計数器を具えた電動締付工具に関
する。

〔従来技術と問題点〕

一般に、ネジ、ボルト、ナツトの締付作業には
DCモータを使用した電動締付工具が用いられ、
締付トルクが一定値を越えたことを検出してDC
モータへの給電が停止されるようにされている。
第１図には、この様な電動締付工具の一例が示さ
れている。図において、１は電動締付工具本体、
２はドライバ、３は締付トルク検出部、４はレバ
ー、５は電線である。ネジなどの締付時は、作業
者はドライバ２の先端をネジの頭に当て、前記レ
バー４を操作すると内蔵のDCモータに電源が供
給され、ドライバ２は回転するからネジの締付が
なされる。この様にネジなどの締付作業において
締付自体は問題なく行われているが、締付総数は
幾らであつたかを知るために、作業者が締付に使
用したネジの数量を計数せねばならなかつた。ま
た、電子機器のように１台につき数十本のネジを
用いたものでは、作業者の不注意でネジ締付けが
漏れるという危惧もあつたが、この場合の確認に
ついても完全なものはなかつた。

〔考案の目的〕

本考案は上述の従来技術における問題点を解決
するためのもので、締付作業の回数を計数し、デ
イジタル表示することで間接的に被締付部材の装
着数を確認し、作業が正しく行われる様にするも
のである。また、他の目的は、締付作業における
電動締付工具の空回転、本締付、増締付をそれぞ
れ区別し、本締付の場合にのみ計数を行うように
することを目的としたものである。

〔考案の構成〕

本考案は、駆動源となる電動機の起動スイツ
チ、電動機による締付トルクが所望値になつたこ
とを判定して電動機の駆動制御部へ停止信号を送
出する停止スイツチと、前記停止スイツチからの
停止信号の受信によつて電動機の駆動を前記起動
スイツチが操作されるまで停止持続させる制御部
を有する電動機の駆動制御部とからなる電動締付
工具において、前記起動スイツチの操作時信号の
発生後所定時間経過するまでは前記停止スイツチ
からの停止信号を抑制し且つ前記停止スイツチか
らの停止信号の抑制後に計数信号を発生させる締
付計数信号発生部と、該締付計数信号発生部から
の計数信号の到来する度に計数する計数器と、該
計数器に対し計数結果の内容を強制的に全零指示
するリセツト・スイツチと、前記計数器の計数結
果の数値を表示する表示器とを備え、被締付部材
の締付け数のみ計数および表示する様にした計数
器を具えた電動締付工具を提供することにある。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を図面を参照しつつ説明する。第
２図において第１図と同一符号は同一物を示して
おり、１ａは計数器を具えた電動締付工具、６は
数字の表示部、７はカウント・ダウン・スイツチ
で１回押す度にカウンタに蓄えられた数値から、
−１される。８はリセツト・スイツチで１回押す
と、カウンタに蓄えられた数値が全零となる。９
は電源スイツチ、１０はスピーカを夫々示してい
る。

本考案の電動締付工具は、レバー４を押圧する
ことによりドライバ２が回転駆動される。実際の
ネジ締付作業においては、ネジ１本、１本の締付
が終了する度毎に表示部６に表示されている数値
はプラス１され累計本数が表示される。もし、ネ
ジを一旦緩めた後本締付を行う様なことがあつた
とき、その作業回数分だけカウント・ダウン・ス
イツチ７を押圧することで実際に装着されている
ネジ本数と合致させておく。締付作業を始める前
にリセツト・スイツチ８で前の締付作業で計数さ
れた累計数値を０とし、即ち以降の計数を始める
に当り計数器の値を初期化する。計数器をはじめ
とする制御回路へは電源スイツチ９をオンとする
ことにより電源の供給がなされる。また、締付本
数などの計数不要の場合、電源スイツチ９は通常
オフにされている。本考案では後で詳細に説明す
るが、電動締付工具が空回転状態および増締付状
態にある場合と本締付状態にある場合とでは区別
がなされ、本締付状態の終了時に所定時間、作業
者に対しスピーカ１０から発振音をもつて報知す
る。

第３図においてCVはコンバータであり、商用
電源AC100VからDC24Vに変換する回路と、電
動締付工具の駆動用のDCモータの起動・停止に
必要な制御回路とが内蔵されている。即ちコンバ
ータCVからDC＋24Vの正極性電源供給線LPと
同接地極性電源供給線LN、および、DCモータ部
MPには信号線S1、コントロール部CTPには信号
線Ｓ２が夫々接続されている。DCモータ部MP
とコントロール部CTPとが一体となつて一つの
締付工具本体の制御部DRVを形成している。前
にDCモータ部MPには起動スイツチSW１と停止
スイツチSW２とが含まれ、起動スイツチSW１
については第４図に詳細が示される様に、軸Ａを
交点としバネSPによつて弾性付勢され、本体１
ａのカバーＣの切欠部を通し、本体１ａに内在さ
せたレバー４の一端で常時起動スイツチSW１を
開回路状態に維持している。レバー４が押圧され
ると軸Ａを支点としてバネSPを圧縮すると共に
起動スイツチSW１は閉回路状態へと移行する。
また、停止スイツチSW２については、第５図に
詳細が示される様に締付工具の先端部に近いとこ
ろに、本締付が終了し所定トルク以上の回転トル
クがドライバ２に伝達されると、DCモータによ
る締付トルクが所望値になつたとき作動するアー
ムARが作動し、停止スイツチSW２は開回路状
態から閉回路状態へと切換わる。このとき、もし
ドライバ２をネジ頭部から引き離せばアームAR
の作動は解かれ、停止スイツチSW２はもとの開
回路状態へと戻る。

第６図には締付工具の駆動源となるDCモータ
の制御回路が示されている。正極性電源供給線
LPと接地極性電源供給線LNとの間にリレーＸ
１の補助接点の常閉接点bxと、起動スイツチ常
開接点SW１ａとDCモータＭからなる第１の直
列回路と、停止スイツチSW２ａと並列接続さ
れたリレーの補助接点axおよび直流リレーのコ
イルＸ１、起動スイツチの常開接点SW１ｂから
なる第二の直列回路が夫々並列に接続されてい
る。最初、前記起動スイツチSW１を操作すると
常開接点SW１ａと常開接点SW１ｂが夫々開か
ら閉回路に移行してDCモータは作動し、ドライ
バ２を回転駆動する。そして本締付が終了すれば
停止スイツチの接点SW２ａが開から閉回路状態
となり、リレーのコイルＸ１に電流が供給される
のでリレーＸ１の補助接点axが開から閉回路状
態に移行しリレーＸ１の補助接点bxは閉から開
状態に移行する。ドライバ２をネジ頭部から引き
離して停止スイツチSW２ａが閉から常開回路状
態になつても、リレーのコイルＸ１の補助接点
axの閉回路状態により、リレーのコイルＸ１の
電流は持続する。さらに、リレーＸ１の補助接点
bxは開状態に移行しているので、DCモータの作
動が停止の状態となる。

そして、起動スイツチSW１の操作をやめるま
では前記状態のままだが、起動スイツチSW１の
操作をやめると起動スイツチ接点SW１ａとSW
１ｂは閉から常開状態に移行する。この時、起動
スイツチ接点SW１ｂの常開状態への移行でリレ
ーのコイルＸ１の電流を止めてリレーＸ１の補助
接点axを閉より常開状態へ移行させ、リレーＸ
１の補助接点bxを開より常閉状態へ移行させる。
尚、起動スイツチSW１の操作をやめているので
起動スイツチ接点SW１ａは常開状態にあるので
DCモータは作動しない。

第７図には、締付動作に伴う被締付部材の計数
回路ブロツクが示されている。起動スイツチSW
１からの信号はコンパレータＣ１に与えられる。
この場合コンパレータの入力信号は＋20V付近の
電圧でこれが＋5Vに変換されると共にノイズ・
リダクシヨンおよびシユミツト動作を共つて出力
されるから安定な出力信号が得られ、次段のワン
シヨツト・マルチONS１に入力される。この場
合のワンシヨツト・マルチONS１の時定数は
200msec以上にセツトされ最大値は締付ネジの長
短・ドライバの回転速度により適宜セツトされ
る。即ち起動スイツチSW１からの信号は所定時
間後にゲートＧの一方の入力信号として印加され
る。また、停止スイツチSW２の信号はドライバ
に所定値以上の駆動トルクが印加された場合に信
号が発生するので、通常は起動後まづ本締め工程
にはいりこれが終了した項に停止信号が発生され
る。このこめに、ゲートＧへの双方入力信号は本
締めから始めたときのみ一致し、ドライバの空回
転および増締め時は不一致となつてゲートＧから
の信号出力は抑制される。この様にして本締め時
のみゲートＧから計数器CTに対しカウント・パ
ルス信号を印加するものとなる。また、カウン
ト・パルス信号はワンシヨツト回路ONS２を介
して発振回路OSに印加することによりスピーカ
SPから計数時の報知を行うと共に、表示部６に
計数値を表示することが出来る。尚、前記計数器
CTはアツプ・ダウン・カウンタであり、ダウ
ン・カウンタ端子にダウン・カウント・スイツチ
７からの信号を直接又はワンシヨツト・マルチ
ONS３を介して与えることにより計数器CTの計
数値から信号の到来数分だけ減算することが出来
る。また、計数値CTはリセツト端子を有するも
のであり、リセツト・スイツチ８からリセツト信
号を供給することによつて計数器CTの計数値を
全零にすることも可能である。

第８図には第７図の各所における信号波形が示
されている。図においてＸは起動スイツチSW１
の信号を、Ｚは起動スイツチSW１の信号が出て
からの適宜にセツトされたワンシヨツト・マルチ
信号を、またＹは停止スイツチSW２の信号を
夫々表している。即ち、起動スイツチSW１の信
号はレバー４を押している間は持続して出力され
る信号であるが、停止スイツチSW２の信号は、
本締付け動作が終了時に所定トルク以上に駆動ト
ルクがなつた時に初めて出る信号である。起動ス
イツチSW１がオンとされた場合に、ドライバ
は、空回転状態、ネジの本締め状態で締付け完了
以前の状態、ネジ本締め完了後で増締付状態の３
様態をとるが、空回転状態では停止スイツチSW
２からの信号が出力されることはなく、また、ネ
ジ本締め完了後の増締付状態では起動スイツチ
SW１の作動直後に停止スイツチSW２が作動す
るが、停止スイツチSW２の信号はワンシヨツ
ト・マルチ信号の出ている期間内に入るので、こ
の停止スイツチSW２からの信号は抑制され、ゲ
ートＧから計数器CTに対しカウント・パルス信
号を印加しないことになる。この様にして計数器
CTは本締付の場合にのみ計数動作を行うものと
なる。DCモータＭに供給される電流波形はIMo
で示されるとおり、起動時に数十倍の過大な電流
が流れるがDCモータＭの回転が上昇するにつれ
て定格電流にまで下がり、所定トルクを超過した
時点で再び過大電流が流れ、その瞬間に停止スイ
ツチが作動し、電流供給が停止するから、DCモ
ータＭの巻線の自己誘導作用で逆電流が流れわず
か後に無電流状態となる。また、DCモータＭの
端子電圧はEMoとして表される。上述は、特に
DCモータＭの供給電流が安定化されていない直
流電源を例にして示したものである。即ち、モー
タの供給電流波形IMoの過大時、電圧降下がみら
れ、DCモータＭから逆に電流供給をうけた場合
は電圧上昇の現象がみられる。しかし、負荷での
消費電流を十分まかなえる様な安定化電源から電
源供給のなされる場合は端子電圧EMoは平坦な
波形となる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、DCモータの起動直後は予めネジの長短、ド
ライバの回転速度により適宜にセツトされた所定
時間以内の停止スイツチからの信号を禁止するも
のとし、所定時間後の本締め終了後に相当する時
間経過後に停止スイツチからの信号が発生する場
合にのみ計数器の計数をする様にしたもので、装
置に対するネジの締付数を作業者が特別に計数す
る手間が省け、ネジ締め箇所又は個数をデイジタ
ル表示する事によるネジ締め忘れ防止を図れるな
どの効果を奏することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動締付工具を表わした図。第
２図は本考案による被締付部材の締付数を計数す
る計数器を具えた電動締付工具を表わした図。第
３図は本考案による計数器を具えた電動締付工具
の回路ブロツク図。第４図は本考案の電動締付工
具の締付起動スイツチ部の要部説明図。第５図は
本考案の電動締付工具の本締め終了検出スイツチ
部の要部説明図。第６図は本考案の電動締付工具
に用いられている駆動制御回路図。第７図は本考
案の電動締付工具に具えた被締付部材の計数回路
ブロツク図。第８図は第７図の各所の夫々電源電
圧、電流および信号波形を示す波形図である。 １，１ａ……電動締付工具本体、２……ドライ
バ、３……締付トルク検出部、４……レバー、５
……電線、６……表示部、７……カウント・ダウ
ン・スイツチ、８……リセツト・スイツチ、９…
…電源スイツチ、１０……スピーカ、SW１……
起動スイツチ、SW２……停止スイツチ、Ｃ１，
Ｃ２……コンパレータ、ONS１，ONS２，ONS
３……ワンシヨツト・マルチ、Ｇ……ゲート、
CT……計数器、OS……発振器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 駆動源となる電動機の起動スイツチ、電動機
   による締付トルクが所望値になつたことを判定
   して電動機の駆動制御部へ停止信号を送出する
   停止スイツチと、前記停止スイツチからの停止
   信号の受信によつて電動機の駆動を前記起動ス
   イツチが操作されるまで停止持続させる制御部
   を有する電動機の駆動制御部とからなる電動締
   付工具において、 前記起動スイツチの操作時信号の発生後所定
   時間経過するまでは、前記停止スイツチからの
   停止信号を抑制し且つ前記停止スイツチからの
   停止信号の抑制後に計数信号を発生させる締付
   計数信号発生部と、該締付計数信号発生部から
   の計数信号の到来する度に計数する計数器と、
   該計数器に対し計数結果の内容を強制的に全零
   指示するリセツト・スイツチと、前記計数器の
   計数結果の数値を表示する表示器とを備え、被
   締付部材の締付け数のみ計数および表示する様
   にしたことを特徴とする計数器を具えた電動締
   付工具。 (2) 前記計数器はアツプ・ダウン計数型の計数器
   を用いたことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の計数器を具えた電動締付工
   具。 (3) 前記計数器はカウント・ダウン・スイツチを
   備え、該カウント・ダウン・スイツチの押圧時
   に所定の減算パルス信号を発生させるパルス発
   生手段からのパルス信号に応答して減算動作が
   行われることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第２項記載の計数器を具えた電動締付工
   具。 (4) 前記締付計数信号発生部からの計数信号を受
   信して、所定時間巾の信号を発生する限時回路
   と、該限時回路からの信号の到来時、発振音を
   発生する発振回路と、発振回路の出力信号を発
   するスピーカとからなることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の計数器を具え
   た電動締付工具。