JP4721535B2

JP4721535B2 - 電動回転工具

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Publication number: JP4721535B2
Application number: JP2001053572A
Authority: JP
Inventors: 勝行戸津
Original assignee: 勝行戸津
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: CN1494471A; EP1369206A4; EP1369206B1; US6923268B2; HK1065744A1; JP2002254346A; WO2002068156A1; US20040089528A1; TW537950B; EP1369206A1; CN1260044C; ATE505300T1; DE60239732D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動ドライバー等の電動回転工具に係り、特に電動回転工具の使用に際してそれぞれ作業内容に適した駆動制御を行うことができる駆動スイッチを設定することができ、取扱いが簡便にして、常に適正なねじ等の締付け作業を容易かつ安全に達成することができる電動回転工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、電動モータにより駆動する電動ドライバー等の電動回転工具として、駆動スイッチを操作して電動モータの駆動を開始し、この電動モータの駆動によりドライバービット等の回転工具を駆動してねじ締め等の作業を行うと共に、前記作業の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクをトルク検出手段により検出し、検出された負荷トルクがトルク調整スプリングとカムとの組合せによって予め設定したトルク値に達した際に、この状態をトルク設定自動停止手段により検知して回転工具の駆動を自動停止するように構成した電動回転工具が知られている。
【０００３】
例えば、電動ドライバー等として、ねじ等の締付けに際して、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、前記クラッチ機構を作動させて、電動モータの出力軸とドライバービットとの結合を一時的に遮断するように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、この状態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等も実用化されている（特公昭６０−１３７９８号公報）。
【０００４】
また、前述したクラッチ機構の動作を磁石片と磁気検出素子（ホール素子）により検出して、電動モータの通電を遮断することにより、電動モータの駆動を停止するように構成した電動回転工具の自動通電遮断装置も提案されている（特公昭６０−３９６０号公報）。
【０００５】
さらに、電動モータにより回転駆動するドライバービットを有する電動ドライバー等の電源回路にスイッチング回路を設け、前記電動モータが駆動する際に電源回路に流れる負荷電流が、ねじ締めの完了に近ずいて所定の締付けトルクに達すると、所定値以上の過負荷電流に増大することから、この状態を検知して電動モータへの駆動電流の供給を遮断し、その後一定時間経過した際に電動モータへの駆動電流の供給を復帰させるようにし、さらに電動モータの電機子回路に切換機構を設けて、前記スイッチング回路が電動モータへの駆動電流の供給を遮断する際に前記電動モータの電機子回路を短絡し、電動モータを回生制動により瞬時に停止するように構成した自動通電遮断装置を備えた電動ドライバー等も提案されている（特公昭５７−４３３８９号公報）。なお、前記スイッチング回路は、一定時間のみＯＦＦ状態となるので、次のねじ締め作業を行うタイミングにおいては、スイッチング回路が自動復帰してＯＮ状態となり、電動モータが駆動させて次のねじ締め作業を直ちに着手することができる機能を備えている。
【０００６】
また、この種の電動回転工具において、電動モータの駆動制御に際しては、外部ＡＣ電源（商用電源）を使用するのが一般的であり、この場合、外部ＡＣ電源を電動モータの駆動に適した電源出力を得るために、ＡＣ／ＤＣ電力変換機能およびトルク制御機能等を備えたコントロールユニットが使用されている。このコントロールユニットは、電動モータとして通常小形のＤＣモータを使用する場合、電動回転工具に対し独立したユニットとして構成され、ＡＣ電源と電動回転工具との間に接続配置して、電動モータの駆動制御を行う。
【０００７】
しかるに、今日において、ＤＣモータとして、無接点化、ノイズ発生の防止、高トルク小形化、高速回転、長寿命等の特性に優れ、メンテナンスフリーとなる利点を有するブラシレスモータを、電動回転工具の電動モータとして採用することが提案され、実用化されている。このブラシレスモータの駆動制御に際しては、前記ＤＣモータの場合とは異なり、回転磁界を発生する駆動回路を必要する。
そして、この駆動回路としては、磁石ロータに対しその磁極の位置を検出する磁極センサ（一般にホール素子が使用される）と、前記ロータ磁極の位置に対応して一定方向の回転力を与えるように励磁される駆動コイルと、これら磁極センサと駆動コイルとを付勢制御させる専用のＩＣ回路とによって構成することができる。
【０００８】
このように構成される駆動回路は、電動回転工具の把持部ケーシング内に、トルク制御機能等を有する回路と共にコンパクトな回路構成として収納配置することができる。従って、ブラシレスモータを使用する場合には、前述したような電動回転工具に対して独立した構成からなるコントロールユニットは不要となり、ＡＣ／ＤＣ変換器のみを必要とし、前述した駆動回路等を電動回転工具に内蔵して簡略な構成とし、その取扱いを簡便にすることができる。
【０００９】
さらに、この種の電動回転工具において、その取扱いを簡便にする手段として、電動モータの駆動を開始する駆動スイッチとして、プッシュ操作方式と、レバー操作方式とが採用されている。前者のプッシュ操作方式は、オペレータが電動回転工具を把持して、その先端部より突出するドライバービット等の回転工具を、ねじ等の作業対象に当接して若干押圧した際に、前記回転工具が軸方向に弾力変位することにより、この変位を利用してマイクロスイッチ等の駆動スイッチをＯＮ動作させて電動モータを所要の電源に接続し、電動モータの駆動を開始するように構成したものである。また、後者のレバー操作方式は、オペレータが電動回転工具を把持して、その先端部より突出するドライバービット等の回転工具を、ねじ等の作業対象に当接した際に、オペレータが任意に電動回転工具の把持部に設けたスイッチレバーを押圧変位させることにより、この変位を利用してマイクロスイッチ等の駆動スイッチをＯＮ動作させて電動モータを所要の電源に接続し、電動モータの駆動を開始するように構成したものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の電動回転工具において、電動モータの駆動を開始する駆動スイッチは、マイクロスイッチ等を使用することから、その操作に際してスイッチ接点にスパーク等を生じ、これが接点の磨耗のみならず、周辺の電子部品や電子機器、電子回路等に対して種々の弊害をもたらす難点がある。従って、このようなメカ・スイッチ機構は、小形・長寿命化するにも構造的に限界があるばかりでなく、その構成配置においても電動回転工具全体をコンパクト化させることに多くの制約が存在する難点がある。
【００１１】
また、従来の電動回転工具における駆動スイッチは、プッシュ操作方式またはレバー操作方式のいずれかを採用する構造であり、例えば作業内容の変更等により、プッシュ操作方式からレバー操作方式へ変更したい場合や、その反対の場合において、予め前記２種類の操作方式の異なる駆動スイッチ方式の電動回転工具を準備しておく必要がある。このため、１基の電動回転工具に前記２種類の操作方式の異なる駆動スイッチを内蔵させておき、必要に応じてその一方の操作方式を選択して使用し得るように構成すれば、電動回転工具の活用範囲を増大することが可能となり、電動回転工具の取扱いを一層簡便なものとすることができる。
【００１２】
そこで、本発明者は、鋭意研究並びに試作を重ねた結果、駆動スイッチとして磁石と磁気センサとの組合せを使用し、前記磁石を回転工具を支持する軸部または電動回転工具の把持部に設けたスイッチレバーに取付け、一方前記磁気センサを電動モータの通電回路に接続すると共にこれを前記磁石の変位位置に配置して、前記回転工具を押圧操作（すなわちプッシュ操作方式）により、またはレバーを押圧操作（すなわちレバー操作方式）により、前記磁石を磁気センサに近接させれば、磁気センサが磁気感知して前記通電回路をＯＮ動作させ、電動モータを簡便に回転駆動させることができることを突き止めた。
【００１３】
この場合、前記構成からなる駆動スイッチは、磁気センサとしてホール素子を使用すれば、通電回路もＩＣ回路を使用して極めて小形かつコンパクトに構成することができるため、１基の電動回転工具に対し、前記プッシュ操作方式とレバー操作方式とをそれぞれ可能とする駆動スイッチを容易に設けることができることが確認された。特に、電動モータとして、ブラシレスモータを使用する場合には、前記駆動スイッチを電動モータの駆動制御回路と共に、電動回転工具の把持部ケーシング内に全てコンパクトに収納配置することが可能となり、その取扱いを簡便にすることができる。
【００１４】
また、このように２種類の操作方式の異なる駆動スイッチを設ける場合、いずれか一方の操作方式を選択的に使用し得るよう切替可能に構成することにより、作業の効率化と共に作業の安全性も高めることができる。そして、前記作業の完了に際しては、前述した従来のトルク検出手段およびトルク設定自動停止手段を適用して、適正なねじ等の締付け作業を達成し、電動モータの駆動を停止して、次の作業への待機状態へ迅速かつ円滑に移行することができる。
【００１５】
従って、本発明の目的は、電動回転工具の使用に際して、それぞれ作業内容に応じて、所望のプッシュ操作方式またはレバー操作方式による駆動制御を選択的に行うことができ、常に適正なねじ等の締付け作業の効率化を図ることができると共に、取扱いが簡便にして安全性も十分高めることができ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】
前記の目的を達成するため、本発明に係る電動回転工具は、電動モータ（１２）と、この電動モータの出力軸（１２ａ）に結合してねじ締め作業を行うドライバービットからなる回転工具（１４）と、前記電動モータを駆動させて回転工具により前記作業を開始する駆動スイッチと、前記作業の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出するトルク検出手段（１８）と、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具の駆動を停止させるトルク設定自動停止手段とを設けた電動回転工具（１０）において、
電動回転工具（１０）を、ねじからなる作業対象に当接して押圧変位させることによりＯＮ動作を行うプッシュ操作方式の駆動スイッチ（３０）と、電動回転工具（１０）の把持部に設けたスイッチレバー（２６）を、押圧変位させることにより電動モータ（１２）のＯＮ動作を行うレバー操作方式の駆動スイッチ（３２）とを、それぞれ磁石（３１ａ、３３ａ）と磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）とを組合せて構成し、
前記磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）を電動モータ（１２）の通電回路にそれぞれ接続して、プッシュ操作方式により磁気感知動作を行う磁気センサ（３１ｂ）によって電動モータ（１２）に通電を行うように回路構成すると共に、レバー操作方式により磁気感知動作を行う磁気センサ（３３ｂ）によって電動モータ（１２）に通電を行うように回路構成し、前記いずれか一方の操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始する通電回路が形成されるよう選択可能な選択切替スイッチ（３４）を設け、
前記選択切替スイッチ（３４）は、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）とスイッチレバー（２６）との結合部において、スイッチレバー（２６）の一部に磁石（３３ａ）を設けると共に、この磁石（３３ａ）と対向するように前記把持部ケーシング（１１）側に磁気センサ（３３ｂ）を配置し、前記スイッチレバー（２６）を取外した際にはプッシュ操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始し、前記スイッチレバー（２６）を取付けた際にはレバー操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始する通電回路をそれぞれ自動的に選択して切替え可能に構成したことを特徴とする。
【００１７】
この場合、前記プッシュ操作方式の駆動スイッチ（３０）は、回転工具を支持する支持軸（２３）を軸方向に弾力的に変位可能に軸継手（２０）により結合し、この支持軸（２３）の変位部に磁石（３１ａ）を設けると共に、この磁石と対向するように前記支持軸の外周部に磁気センサ（３１ｂ）を配置して構成し、
前記レバー操作方式の駆動スイッチ（３２）は、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）の一部に設けたスイッチレバー（２６）の変位部に磁石（３３ａ）を設けると共に、この磁石と対向するように前記把持部ケーシング（１１）側に磁気センサ（３３ｂ）を配置して構成し、
前記いずれか一方の選択された駆動スイッチ（３０、３２）の磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）の磁気感知動作により、通電回路をＯＮ動作させて電動モータ（１２）を駆動開始するように構成することができる。
【００１８】
また、前記電動モータ（１２）としてブラシレスモータを使用し、このブラシレスモータの駆動制御回路（２４）とその通電回路とを、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）内に全て収納配置した構成とすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る電動回転工具においては、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）の一部に外部操作可能な正逆変換スイッチ（２８）を設け、ねじの取外し作業を行うに際し、電動モータ（１２）を正回転から逆回転に変換する場合には、プッシュ操作方式による電動モータ（１２）の駆動は無効となるように通電回路を構成すると共に、レバー操作方式のみにより電動モータ（１２）の駆動を開始し得るように通電回路を構成することができる。
【００２２】
そして、本発明に係る電動回転工具においては、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）に内蔵するトルク検出手段（１８）としてクラッチ機構を利用する場合には、前記クラッチ機構に対し作用するトルク調整機構（４２）を、把持部ケーシング（１１）に内蔵される電動モータの出力軸（１２ａ）の軸方向延長線上において接続配置される回転工具（１４）の支持軸（２３）に、その軸方向に対し傾斜させて把持部ケーシング（１１）より突出するように接続配置することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係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。
【００２４】
図１は、本発明に係る電動回転工具の一実施例を示すものである。すなわち、図１において、参照符号１０は電動ドライバー等の電動回転工具を示し、この電動回転工具１０の内部にはブラシレスモータ等からなる電動モータ１２が内蔵され、その先端部にはドライバービット等の回転工具１４が着脱交換可能に取付けられ、前記電動モータ１２の駆動により前記回転工具１４を駆動して、ねじ締め等の作業を行うように構成されている。
【００２５】
前記電動モータ１２のモータ出力軸１２ａには、例えば遊星歯車機構等からなる減速機構１６が設けられ、この減速機構１６と前記回転工具１４との間には、ねじ締め等の作業において前記回転工具１４に生じる負荷トルクを検出するトルク検出手段１８が設けられる。この場合、前記減速機構１６を介して電動モータ１２のモータ出力軸１２ａと結合されるトルク検出手段１８から突出される駆動軸１９の先端には軸継手２０を介してビットチャック機構２２が結合され、このビットチャック機構２２に対しドライバービット等の回転工具１４が着脱交換可能に取付けられる。
【００２６】
このように構成された本実施例の電動回転工具１０においては、電動回転工具１０の把持部ケーシング１１内の所要スペースに、電動モータ１２の駆動を行う駆動回路２４ａと、前記トルク検出手段１８によりねじ締め等の作業の完了に伴う回転工具１４に生じる負荷トルクを検出してその検出負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具１４の駆動停止すなわち電動モータ１２の駆動を停止させるトルク設定自動停止回路２４ｂとからなる駆動制御回路２４を収納配置する。
【００２７】
また、電動回転工具１０の把持部ケーシング１１の外周の一側部には、外部操作可能なスイッチレバー２６を取付けると共に、適宜電動モータ１２の正逆転の変換を行うための正逆変換スイッチ２８が適宜取付けられる。
【００２８】
しかるに、本実施例においては、回転工具１４を、ねじ等の作業対象に当接して押圧変位させることによりＯＮ動作を行うプッシュ操作方式の駆動スイッチ３０として、磁石３１ａとホール素子等からなる磁気センサ３１ｂとを組合せて構成する。この場合、前記プッシュ操作方式の駆動スイッチ３０は、図２に詳細に示すように、回転工具１４を支持するビットチャック機構２２の支持軸２３にリング状に形成した磁石３１ａを挿通固定し、この支持軸２３の端部２３ａを、トルク検出手段１８の駆動軸１９に対し、回転方向に係止すると共に軸方向に弾力的に変位可能に軸継手２０を介して結合する。
【００２９】
なお、前記支持軸２３の前記軸継手２０と結合する部分において、支持軸２３の端部２３ａを突出させ、この突出部分をばね手段２５等を介して弾力的に保持することにより、回転工具１４の押圧変位に際して前記支持軸２３を弾力的に変位可能に構成する。そして、前記支持軸２３に挿通固定された磁石３１ａに対し、その変位する位置に対応するよう前記支持軸２３の外周部に磁気センサ３１ｂを配置する。
【００３０】
また、電動回転工具１０の把持部ケーシング１１に設けたスイッチレバー２６を、押圧変位させることによりＯＮ動作を行うレバー操作方式の駆動スイッチ３２として、前記と同様に、磁石３３ａとホール素子等からなる磁気センサ３３ｂとを組合せて構成する。この場合、前記レバー操作方式の駆動スイッチ３２は、図３に拡大して示すように、電動回転工具１０の把持部ケーシング１１の一部に設けたスイッチレバー２６の変位部に磁石３３ａを設けると共に、この磁石３３ａと対向するように前記把持部ケーシング１１側に磁気センサ３３ｂを配置する。
【００３１】
このように構成したプッシュ操作方式の駆動スイッチ３０とレバー操作方式の駆動スイッチ３２とは、前記各磁気センサ３１ｂ、３３ｂを電動モータ１２の通電回路にそれぞれ接続し、前記いずれか一方の操作方式を選択切替スイッチ３４を介して切替え、選択された一方の操作方式による磁気センサ３１ｂまたは３３ｂの磁気感知動作により、通電回路をＯＮ動作させて電動モータ１２を駆動開始するように構成する。
【００３２】
前記選択切替スイッチ３４は、例えば、図１に示すように、電動回転工具１０のスイッチレバー２６の取付け基部等に設けて、スイッチレバー２６を取外した際に、レバー操作方式からプッシュ操作方式への切替え操作ができるように設定すれば好適である。一方、プッシュ操作方式からレバー操作方式への切替えに際しては、前記選択切替スイッチ３４をレバー操作方式へ切替えてからスイッチレバー２６を取付けることにより、それぞれスイッチレバー２６の状態によって、前記各操作方式の選択状態を簡便に判別することができる。
【００３３】
代案として、前記選択切替スイッチ３４は、図３に示すように、電動回転工具１０の把持部ケーシング１１とスイッチレバー２６との結合部において、スイッチレバー２６の一部に磁石３４ａを設けると共にこの磁石３５ａと対向するように前記把持部ケーシング１１側に磁気センサ３５ｂを配置する。そして、前記スイッチレバー２６を把持部ケーシング１１から取外した際には、プッシュ操作方式により電動モータ１２の駆動を開始し、また前記スイッチレバー２６を把持部ケーシング１１に取付けた際には、レバー操作方式により電動モータ１２の駆動を開始する通電回路を、それぞれ自動的に選択して切替え可能に構成したものである。このように構成することにより、前述した駆動スイッチ３０、３２と共に、全て無接点スイッチで構成することができるため、各種ノイズや磨耗部分の発生を防止して、この種の電動回転工具における長寿命化とメンテナンスフリー化に充分貢献することができる。
【００３４】
図４は、前述した駆動スイッチ３０、３２による電動モータ１２の駆動開始と、トルク検出手段１８による電動モータ１２の自動停止とを行う通電回路の構成例を示すブロック回路図である。すなわち、図４においては、電動モータ１２として例えばブラシレスモータを使用する場合であって、電動回転工具１０には、電動モータ駆動回路２４ａとトルク設定自動停止回路２４ｂとを組合せた駆動制御回路２４を内蔵し、外部のＡＣ電源に対しＡＣ／ＤＣ変換器３６を介して接続した構成からなる。そして、選択切替スイッチ３４により、いずれか一方の操作方式を選択した場合、電動モータ１２に対し、ＡＣ電源から、ＡＣ／ＤＣ変換器３６、選択切替スイッチ３４、駆動スイッチ３０または３２を介して通電を行い、駆動制御回路２４の電動モータ駆動回路２４ａにより電動モータ１２の駆動を開始することができる。
【００３５】
次いで、前記電動モータ１２の駆動に伴う回転工具１４の回転駆動により所定のねじ締め等の作業が完了する時には、トルク検出手段１８により回転工具１４に生じる負荷トルクを検出し、その検出負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に、駆動制御回路２４のトルク設定自動停止回路２４ｂにより電動モータ１２の駆動を停止させ、次の作業への待機状態に移行することができる。なお、トルク検出手段１８としては、前述した従来において公知のクラッチ機構により検出する方式や負荷電流により検出する方式を適宜採用することができる。
【００３６】
図５は、前記図４に示す通電回路の変形例を示すブロック回路図である。すなわち、図５においては、電動モータ１２として一般のＤＣモータを使用する場合であって、電動回転工具１０には、駆動制御回路等は内蔵されておらず、外部のＡＣ電源に対し、ＡＣ／ＤＣ変換器３６とトルク設定自動停止手段３８とを組合せたコントロールユニット４０を介して接続した構成からなる。そして、選択切替スイッチ３４により、いずれか一方の操作方式を選択した場合、電動モータ１２に対し、ＡＣ電源から、コントロールユニット４０のＡＣ／ＤＣ変換器３６、選択切替スイッチ３４、駆動スイッチ３０または３２を介して通電を行って、電動モータ１２の駆動を開始することができる。
【００３７】
次いで、前記電動モータ１２の駆動に伴う回転工具１４の回転駆動により所定のねじ締め等の作業が完了する時には、トルク検出手段１８により回転工具１４に生じる負荷トルクを検出し、その検出負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に、コントロールユニット４０のトルク設定自動停止回路３８により電動モータ１２の駆動を停止させ、次の作業への待機状態に移行することができる。
【００３８】
前述した本発明に係る電動回転工具において、ねじの取外し等の作業を行うに際しては、前述した正逆変換スイッチ２８を操作して、電動モータ１２を前記ねじ締め等の作業の時の正回転に対して逆回転させることにより行うことができる。この場合、電動モータ１２をプッシュ操作方式を選択して駆動スイッチを操作すると、ねじの取外しを完了する際には、トルク検出手段１８による負荷トルクの検出は不可能であり、トルク設定自動停止手段等による電動モータ１２の駆動を自動停止させることは困難である。しかも、ねじの取外しが完了しても電動モータ１２の駆動が停止しないで回転工具１４が回転駆動していると、ねじやねじ穴を破損する難点がある。
【００３９】
そこで、本実施例における電動回転工具において、ねじの取外し等の作業を行うに際し、正逆変換スイッチ２８を操作して、電動モータ１２を正回転から逆回転に変換する場合には、プッシュ操作方式により電動モータ１２の駆動は無効となるように通電回路を構成し、レバー操作方式のみにより電動モータ１２の駆動を開始し得るように通電回路を構成する。従って、このように構成することにより、ねじの取外し等の作業を行う場合には、ねじの取外しが完了する際に、オペレータの視覚および触覚の機能により、手動によるレバー操作を解除することにより、電動モータ１２の駆動を停止させて、適正かつ安全な作業を達成することができる。
【００４０】
図６は、本発明に係る電動回転工具の変形例を示すものである。すなわち、本実施例において、トルク検出手段１８として、クラッチ機構によりトルク検出を行う方式を採用する場合、通常外部操作可能なトルク調整機構が設けられる。従来、この種のトルク調整機構は、回転工具１４の支持軸に対し同軸的にその周囲を囲繞する位置に設けるのが一般的である。しかしながら、電動回転工具を自動操作機等と組合せて使用する場合には、前記回転工具１４の支持軸の周囲には種々の機構が組合せ配置される。このため、本発明の駆動スイッチ方式を適用すると、駆動スイッチとトルク調整機構の設置位置が前記各種の機構と競合することから、それらの設置スペースを確保するためには、把持部ケーシング１１を大形化しなければならなくなる。また、トルク調整機構の調整を行う場合には、前記回転工具１４の支持軸の周囲に組合せ配置される各種の機構を全て取り外して行う必要があり、調整作業が面倒となるばかりでなく、電動回転工具を再セッティングしなければならない等、作業が著しく煩雑となる難点がある。
【００４１】
そこで、本実施例においては、図６に示すように、前記トルク検出手段１８に対するトルク調整機構４２の設定位置を、把持部ケーシング１１に内蔵される電動モータの出力軸１２ａの軸方向延長線上において接続配置される回転工具１４の支持軸２３に、その軸方向に対し傾斜させて把持部ケーシング１１より突出するように接続配置することを特徴とする。なお、その他の構成について、例えば駆動スイッチ等の構成配置についての記載は省略してあるが、基本的には前記図１に示す電動回転工具１０の構成と同じである。また、図示において、同一の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。
【００４２】
従って、このように構成した本実施例の電動回転工具１０は、把持部ケーシング１１を最小限の寸法に設定し得ると共に、回転工具１４側に配置される各種の機構等に対して取り外す等の作業を全く行うことなく、トルク調整機構４２の操作およびそのメンテナンス作業等を行うことができる利点が得られる。同様に、回転工具１４についての着脱操作およびそのメンテナンス作業等を行う際にも、前記トルク調整機構４２側に対して全く影響を与えることなく、実施することができる利点も得られる。なお、トルク検出手段１８のクラッチ機構に対し、トルク調整機構４２を斜めに作用するよう構成するには、クラッチ機構の一部を形状変更するだけで容易に対応可能であり、製造コストを増大する要因とはならない。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本は発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更を行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明に係る電動回転工具によれば、電動モータと、この電動モータの出力軸に結合してねじ締め等の作業を行うドライバービット等の回転工具と、前記電動モータを駆動させて回転工具により前記作業を開始する駆動スイッチと、前記作業の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出するトルク検出手段と、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具の駆動を停止させるトルク設定自動停止手段とを設けた電動回転工具において、回転工具を、ねじ等の作業対象に当接して押圧変位させることによりＯＮ動作を行うプッシュ操作方式の駆動スイッチと、電動回転工具の把持部に設けたスイッチレバーを、押圧変位させることによりＯＮ動作を行うレバー操作方式の駆動スイッチとを、それぞれ磁石と磁気センサとを組合せて構成し、前記磁気センサを電動モータの通電回路にそれぞれ接続して、前記いずれか一方の操作方式を選択し、選択された操作方式による磁気センサの磁気感知動作により、通電回路をＯＮ動作させて電動モータを駆動開始する構成としたことにより、電動回転工具の使用に際して、それぞれ作業内容に応じて、所望のプッシュ操作方式またはレバー操作方式による駆動制御を選択的に行うことができ、常に適正なねじ等の締付け作業の効率化を図ることができると共に、取扱いが簡便にして安全性も十分高めることができる。
【００４５】
また、本発明に係る電動回転工具において、前記プッシュ操作方式の駆動スイッチは、回転工具を支持する支持軸を軸方向に弾力的に変位可能に軸継手により結合し、この支持軸の変位部に磁石を設けると共に、この磁石と対向するように前記支持軸の外周部に磁気センサを配置して構成し、また前記レバー操作方式の駆動スイッチは、電動回転工具の把持部ケーシングの一部に設けたスイッチレバーの変位部に磁石を設けると共に、この磁石と対向するように前記把持部ケーシング側に磁気センサを配置して構成し、前記いずれか一方の操作方式により電動モータの駆動を開始する通電回路が形成されるよう選択可能な選択切替スッチを設けることによって、簡単な構成にして、１基の電動回転工具に対し、プッシュ操作方式とレバー操作方式とをそれぞれ可能とする駆動スイッチを容易に設けることができる。特に、電動モータとして、ブラシレスモータを使用する場合には、前記駆動スイッチを電動モータの駆動制御回路と共に、電動回転工具の把持部ケーシング内に全てコンパクトに収納配置することが可能となり、全面的な無接点化による長寿命とメンテナンスフリーを実現して、その取扱いを簡便化することができる等、多くの優れた利点が得られる。
【００４６】
さらに、本発明に係る電動回転工具としては、電動回転工具の把持部ケーシングの一部に外部操作可能な正逆変換スイッチを設け、ねじの取外し等の作業を行うに際し、電動モータを正回転から逆回転に変換する場合には、プッシュ操作方式による電動モータの駆動は無効となるように通電回路を構成すると共に、レバー操作方式のみにより電動モータの駆動を開始し得るように通電回路を構成することにより、ねじの取外し等の作業を行う場合には、ねじの取外しが完了する際に、オペレータの視覚および触覚の機能により、手動によるレバー操作を解除して、電動モータ１２の駆動を停止させることができることから、ねじと回転工具の空転による切粉の発生等の弊害を防止することができると共に、適正かつ安全な作業を達成することができる。
【００４７】
そして、本発明に係る電動回転工具においては、把持部ケーシングに内蔵するトルク検出手段として、クラッチ機構を利用する場合には、前記クラッチ機構に対し作用するトルク調整機構を、把持部ケーシングの垂直下方に突出する回転工具の支持軸に対し、若干傾斜させて突設配置することにより、把持部ケーシングを最小限の寸法に設定して、駆動スイッチとトルク調整機構の併設を容易化し得ると共に、回転工具とトルク調整機構とをそれぞれ相互に影響を与えることなく、操作およびメンテナンス作業を円滑に実施することができ、取扱いの簡便な電動回転工具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動回転工具の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す電動回転工具のプッシュ操作方式による駆動スイッチの構成とその動作状態を示す要部拡大説明図である。
【図３】図１に示す電動回転工具の選択切替スイッチの別の実施例を示す要部説明図である。
【図４】図１に示す電動回転工具における電動モータの通電回路の構成例を示すブロック結線図である。
【図５】図４に示す電動回転工具における電動モータの通電回路の変形例を示すブロック結線図である。
【図６】本発明に係る電動回転工具の別の実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０電動回転工具１１把持部ケーシング
１２電動モータ１２ａモータ出力軸
１４回転工具１６減速機構
１８トルク検出手段１９駆動軸
２０軸継手２２ビットチャック機構
２３支持軸２３ａ支持軸の端部
２４駆動制御回路２４ａ駆動回路
２４ｂトルク設定自動停止回路２５ばね手段
２６スイッチレバー２８正逆変換スイッチ
３０駆動スイッチ（プッシュ操作方式）
３１ａ磁石３１ｂ磁気センサ
３２駆動スイッチ（レバー操作方式）
３３ａ磁石３３ｂ磁気センサ
３４選択切替スイッチ３５ａ磁石
３５ｂ磁気センサ３６ＡＣ／ＤＣ変換器
３８トルク設定自動停止回路４０コントロールユニット
４２トルク調整機構

Claims

電動モータ（１２）と、この電動モータの出力軸（１２ａ）に結合してねじ締め作業を行うドライバービットからなる回転工具（１４）と、前記電動モータを駆動させて回転工具により前記作業を開始する駆動スイッチと、前記作業の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出するトルク検出手段（１８）と、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具の駆動を停止させるトルク設定自動停止手段とを設けた電動回転工具（１０）において、
電動回転工具（１０）を、ねじからなる作業対象に当接して押圧変位させることによりＯＮ動作を行うプッシュ操作方式の駆動スイッチ（３０）と、電動回転工具（１０）の把持部に設けたスイッチレバー（２６）を、押圧変位させることにより電動モータ（１２）のＯＮ動作を行うレバー操作方式の駆動スイッチ（３２）とを、それぞれ磁石（３１ａ、３３ａ）と磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）とを組合せて構成し、
前記磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）を電動モータ（１２）の通電回路にそれぞれ接続して、プッシュ操作方式により磁気感知動作を行う磁気センサ（３１ｂ）によって電動モータ（１２）に通電を行うように回路構成すると共に、レバー操作方式により磁気感知動作を行う磁気センサ（３３ｂ）によって電動モータ（１２）に通電を行うように回路構成し、前記いずれか一方の操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始する通電回路が形成されるよう選択可能な選択切替スイッチ（３４）を設け、
前記選択切替スイッチ（３４）は、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）とスイッチレバー（２６）との結合部において、スイッチレバー（２６）の一部に磁石（３３ａ）を設けると共に、この磁石（３３ａ）と対向するように前記把持部ケーシング（１１）側に磁気センサ（３３ｂ）を配置し、前記スイッチレバー（２６）を取外した際にはプッシュ操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始し、前記スイッチレバー（２６）を取付けた際にはレバー操作方式により電動モータ（１２）の駆動を開始する通電回路をそれぞれ自動的に選択して切替え可能に構成したことを特徴とする電動回転工具。
前記プッシュ操作方式の駆動スイッチ（３０）は、回転工具を支持する支持軸（２３）を軸方向に弾力的に変位可能に軸継手（２０）により結合し、この支持軸（２３）の変位部に磁石（３１ａ）を設けると共に、この磁石と対向するように前記支持軸の外周部に磁気センサ（３１ｂ）を配置して構成し、
前記レバー操作方式の駆動スイッチ（３２）は、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）の一部に設けたスイッチレバー（２６）の変位部に磁石（３３ａ）を設けると共に、この磁石と対向するように前記把持部ケーシング（１１）側に磁気センサ（３３ｂ）を配置して構成し、
前記いずれか一方の選択された駆動スイッチ（３０、３２）の磁気センサ（３１ｂ、３３ｂ）の磁気感知動作により、通電回路をＯＮ動作させて電動モータ（１２）を駆動開始するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電動回転工具。
前記電動モータ（１２）としてブラシレスモータを使用し、このブラシレスモータの駆動制御回路（２４）とその通電回路とを、電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）内に全て収納配置したことを特徴とする請求項１または２記載の電動回転工具。
電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）の一部に外部操作可能な正逆変換スイッチ（２８）を設け、ねじの取外し作業を行うに際し、電動モータ（１２）を正回転から逆回転に変換する場合には、プッシュ操作方式による電動モータ（１２）の駆動は無効となるように通電回路を構成すると共に、レバー操作方式のみにより電動モータ（１２）の駆動を開始し得るように通電回路を構成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動回転工具。
電動回転工具（１０）の把持部ケーシング（１１）に内蔵するトルク検出手段（１８）としてクラッチ機構を利用する場合には、前記クラッチ機構に対し作用するトルク調整機構（４２）を、把持部ケーシング（１１）に内蔵される電動モータの出力軸（１２ａ）の軸方向延長線上において接続配置される回転工具（１４）の支持軸（２３）に、その軸方向に対し傾斜させて把持部ケーシング（１１）より突出するように接続配置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動回転工具。