JP4840191B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ねじやボルトなどの締め付け作業に用いられる電動工具に関するものである。

従来より、トルク（締め付けトルク）や回転数（モータの回転数）などの設定値が可変である電動工具が提供されている。例えば、特許文献１に開示されている従来例では、工具本体に設けられたトルク設定スイッチで所望の設定値（トルク値）を設定すれば、ねじやボルトなどの締結具の締め付けトルクが設定値に達したときにモータを停止することで締め付け過ぎを防止することができる。
特開２００７−１０１３号公報

ところで、上記従来例では電動工具の工具本体に設けられたトルク設定スイッチでトルク値を設定しているため、作業中に誤ってトルク設定スイッチが操作されてしまい、意図しない設定値（トルク値）に変更されてしまう虞があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、トルクや回転数などの設定値が作業中に不用意に変更されることのない電動工具を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、締め付けトルク及びモータの回転数の設定値が可変である工具本体と、工具本体に対して設定値を設定する設定器とで構成され、工具本体は、モータと、光又は電波を媒体としたワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段と、設定値を記憶する記憶手段と、ワイヤレス信号によって受け取った前記設定値を記憶手段に記憶させるとともに記憶手段に記憶している前記設定値に基づいてモータの動作を制御する制御手段と、作業者による作業の完了を通知する作業完了通知を受け付ける作業完了通知受付手段と、作業完了通知受付手段で受け付けた作業完了通知を前記ワイヤレス信号で設定器に送信するワイヤレス信号送信手段とを備え、設定器は、前記設定値の操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、操作入力受付手段で操作入力を受け付けた設定値を前記ワイヤレス信号で送信するワイヤレス信号送信手段と、前記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段とを備え、設定器のワイヤレス信号送信手段は、ワイヤレス信号受信手段で受信するワイヤレス信号によって前記作業完了通知を受け取ったときに前記設定値を含むワイヤレス信号を送信することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、工具本体は、記憶手段に記憶した前記設定値を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、工具本体の制御手段は、ワイヤレス信号受信手段で受信したワイヤレス信号に含まれる識別符号が予め記憶手段に記憶している固有の識別符号と一致したときにだけ当該ワイヤレス信号によって受け取った設定値を記憶手段に記憶させることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、工具本体の制御手段は、モータが停止しているときにのみ記憶手段に設定値を記憶させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、工具本体の記憶手段に記憶する設定値が工具本体とは別の設定器でのみ設定可能であるから、トルクや回転数などの設定値が作業中に不用意に変更されることがない。その結果、トルク管理等の作業の信頼性並びに作業効率の向上が図れる。しかも、工具本体から作業完了通知を受け取ったときに設定器による設定値の変更が可能となるために作業の信頼性向上が図れる。

請求項２の発明によれば、設定器からワイヤレス信号で受け取った設定値を工具本体の表示手段で表示することにより確認できて作業の信頼性向上が図れる。

請求項３の発明によれば、識別符号を含むワイヤレス信号を送信することにより、１台の設定器で複数台の工具本体に対して設定値を設定することが可能となり、設定作業の効率化が図れる。

請求項４の発明によれば、工具本体の使用中、すなわち、モータの動作中に設定値が変更されるのを防いで作業の信頼性向上が図れる。

以下、図１，図２を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

本実施形態の電動工具は、トルク並びに回転数の設定値が可変である工具本体Ａと、工具本体Ａに対して設定値を設定する設定器Ｂとで構成される。工具本体Ａは、モータ１と、赤外光を媒体としたワイヤレス信号を送受信するワイヤレス信号送受信部２と、設定値を記憶する不揮発性のメモリ３と、ワイヤレス信号によって受け取った設定値をメモリ３に記憶させるとともにメモリ３に記憶している設定値に基づいてモータ１の動作を制御する制御部４と、押釦スイッチなどのスイッチ類を具備して作業者による操作入力を受け付ける操作入力受付部５と、発光ダイオードのような発光素子を有する表示部６と、各部の電源となる電池（二次電池）７と、制御部４の制御下で電池７からモータ１への給電を調整してモータ１を駆動するモータ駆動部８と、モータ１から図示しない減速機構を介して出力軸に出力されるトルク（締め付けトルク）を検出するトルクセンサ９と、モータ１の回転数を検出する回転数センサ１０とを備えている。ワイヤレス信号送受信部２は、赤外光を発光する発光ダイオードなどの発光素子（図示せず）並びに赤外光を受光するフォトトランジスタなどの受光素子を具備し、発光素子並びに受光素子を駆動制御することで赤外光を媒体とするワイヤレス信号を送受信するものであって、従来周知の技術で実現可能であるから詳細な説明並びに図示は省略する。

また、操作入力受付部１はトリガスイッチ、正転／逆転切換スイッチ、後述する作業完了スイッチなど（図示せず）を具備し、それぞれの操作入力（例えば、トリガスイッチの操作状態や正転／逆転スイッチの状態、作業完了スイッチの操作状態など）を受け付けて制御部４に出力している。制御部４はマイコンを主構成要素とし、トリガスイッチが操作されたときにモータ駆動部８を制御してモータ１を起動し、予め設定されてメモリ３に記憶されている設定値（トルク設定値並びに回転数設定値）とトルクセンサ９で検出するトルク検出値並びに回転数センサ１０で検出する回転数検出値とを比較し、それぞれの差分を減少させるように、電池７からモータ１に供給される電流を制御するなどの方法でトルクやモータ１の回転数を調整する制御（フィードバック制御）を行っている。ここで、制御部４ではメモリ３に記憶している設定値を表示部６に表示させており、具体的には、設定値に応じて同時に発光させる発光素子の個数を調整するように制御部４が表示部６を制御している。また、正転／逆転切換スイッチが逆転側に切り換えられると、制御部４はモータ駆動部８とモータ１の接続向きを切り換えることでモータ１を逆転させる。

設定器Ｂは、図１に示すように設定値の操作入力を受け付ける操作入力受付部２０と、マイコンを主構成要素とする制御部２１と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル２２ａ並びにＬＣＤパネル２２ａの駆動回路（図示せず）を有する表示部２２と、赤外光を媒体としたワイヤレス信号を送受信するワイヤレス信号送受信部２３と、各部に電源を供給するための電池２４とを備え、電池２４を除く各部がプリント配線板に実装され、扁平な略直方体状の合成樹脂成形品からなる器体３０に収容されて構成されている。操作入力受付部２０は複数の押釦スイッチと、器体３０前面における長手方向中央から下側に配設された複数の操作釦３１ａ〜３１ｅとを具備し、操作釦３１ａ〜３１ｅが押操作されたときにそれぞれ固有の押釦スイッチがオンされることで各操作釦３１ａ〜３１ｅに対応する操作入力を受け付けて制御部２１に出力している。また、器体３０前面における長手方向中央から上側には表示部２２のＬＣＤパネル６が露設されている。さらに、器体３０の長手方向上端部分には赤外光を透過する合成樹脂材料製のカバー３２が取着されており、カバー３２の内側にはワイヤレス信号送受信部２３の発光素子並びに受光素子が配設されている。

設定器Ｂの制御部２１では、電源が投入されると表示部２２を制御して最初にメニュー画面を表示させる。このメニュー画面は、図２に示すように複数台の工具本体Ａに割り当てられた固有の識別符号であるＩＤ番号と、トルクと、回転数とを選択するための画面であって、選択釦（操作釦３１ａ）が押操作されて操作入力受付部２０で操作入力が受け付けられる度に制御部２１によって選択が切り換えられる。なお、３つの項目（ＩＤ番号、トルク、回転数）のうちで現在選択されている項目のみがＬＣＤパネル６の画面において反転表示される。

ここで、設定器Ｂを用いて工具本体Ａにトルクや回転数の設定値を設定する手順を説明する。

まず、メニュー画面が表示されている状態で操作釦３１ａを押操作して「ＩＤ番号」の項目を選択（反転表示）させている状態で操作釦３１ｄを押操作すれば、「ＩＤ番号」の項目選択が確定し、制御部２１では既に登録済みのＩＤ番号（＝１，２，…）をＬＣＤパネル６の画面に表示させる。この状態で操作釦３１ｂが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示されるＩＤ番号が順次繰り上がり、また操作釦３１ｃが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示されるＩＤ番号が順次繰り下がる。そして、目的とするＩＤ番号が表示されている状態で操作釦３１ｄを押操作すればＩＤ番号の選択が確定し、制御部２１はＬＣＤパネル６の画面表示をメニュー画面に戻す。

続いて、操作釦３１ａを押操作して「トルク」の項目を選択（反転表示）させている状態で操作釦３１ｄを押操作すれば、「トルク」の項目選択が確定し、制御部２１ではトルクとして設定可能な数値をＬＣＤパネル６の画面に表示させる。この状態で操作釦３１ｂが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示される数値（トルク）が順次繰り上がり、また操作釦３１ｃが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示される数値（トルク）が順次繰り下がる。そして、所望の数値が表示されている状態で操作釦３１ｄを押操作すれば当該数値がトルク設定値として確定し、制御部２１はＬＣＤパネル６の画面表示をメニュー画面に戻す。

さらに、操作釦３１ａを押操作して「回転数」の項目を選択（反転表示）させている状態で操作釦３１ｄを押操作すれば、「回転数」の項目選択が確定し、制御部２１では回転数として設定可能な数値をＬＣＤパネル６の画面に表示させる。この状態で操作釦３１ｂが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示される数値（回転数）が順次繰り上がり、また操作釦３１ｃが押操作されるとＬＣＤパネル６の画面に表示される数値（回転数）が順次繰り下がる。そして、所望の数値が表示されている状態で操作釦３１ｄを押操作すれば当該数値が回転数設定値として確定し、制御部２１はＬＣＤパネル６の画面表示をメニュー画面に戻す。そして、ＩＤ番号、トルク設定値、回転数設定値の入力が終了して操作釦３１ｅが押操作されると、制御部２１はワイヤレス信号送受信部２３よりＩＤ番号、トルク設定値、回転数設定値の各データをワイヤレス信号で送信させる。

一方、工具本体Ａではワイヤレス信号送受信部２で前記ワイヤレス信号を受信すると、制御部４がワイヤレス信号で伝送されたＩＤ番号がメモリ３に記憶している自己のＩＤ番号と一致するか否かを確認し、一致しなければ受信したデータを破棄し、一致すれば受信したデータ（トルク設定値並びに回転数設定値）をメモリ３に記憶させるとともに、表示部６を制御して当該設定値を表示させる。このようにして工具本体Ａに対するトルク設定値や回転数設定値の設定作業が完了する。

上述のように本実施形態によれば、工具本体Ａのメモリ３に記憶する設定値（トルク設定値並びに回転数設定値）が工具本体Ａとは別の設定器Ｂでのみ設定可能であるから、従来例のようにトルクや回転数などの設定値が作業中に不用意に変更されることがなく、その結果、トルク管理等の作業の信頼性並びに作業効率の向上が図れる。また、設定器Ｂからワイヤレス信号で受け取った設定値を工具本体Ａの表示部６で表示することにより確認できて作業の信頼性向上が図れる。しかも、ワイヤレス信号で送信するデータに工具本体Ａを識別するための識別符号（ＩＤ番号）を含めているため、１台の設定器Ｂで複数台の工具本体Ａに対して設定値を設定することが可能となり、設定作業の効率化が図れる。なお、工具本体Ａの使用中、すなわち、モータ１の動作中に設定値が変更されるとトルク管理等の作業の信頼性が低下してしまうので、工具本体Ａの制御部４では自己のＩＤ番号宛のワイヤレス信号を受信してもモータ１の動作中にはメモリ３の設定値を更新せず、モータ１を停止させた後にメモリ３の設定値を更新するようにしている。

ところで、例えモータ１の停止中であっても作業者が作業をしている途中で設定値が変更されるとトルク管理等の作業の信頼性が低下してしまう虞がある。そこで、工具本体Ａの操作入力受付部５に作業完了スイッチを設け、作業者が作業完了スイッチを操作して作業完了の操作入力（作業完了通知）が操作入力受付部５から制御部４に出力されたとき、制御部４がワイヤレス信号送受信部２を制御して設定値Ｂに対して作業完了通知のデータをワイヤレス信号で送信し、当該ワイヤレス信号によって作業完了通知を受け取ったときに設定器Ｂの制御部２１がワイヤレス信号送受信部２３から設定値のデータ等をワイヤレス信号で送信すれば、作業途中で設定値が変更されることを防いでトルク管理等の作業の信頼性向上が図れる。

なお、本実施形態ではワイヤレス信号の信号媒体として赤外光を例示したが、電波を信号媒体としたワイヤレス信号を用いても構わない。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 同上における設定器の外観図である。

符号の説明

Ａ 工具本体
Ｂ 設定器
１ モータ
２ ワイヤレス信号送受信部
３ メモリ
４ 制御部
５ 操作入力受付部
６ 表示部
２０ 操作入力受付部
２１ 制御部
２３ ワイヤレス信号送受信部

Claims (4)

1. 締め付けトルク及びモータの回転数の設定値が可変である工具本体と、工具本体に対して設定値を設定する設定器とで構成され、
   工具本体は、モータと、光又は電波を媒体としたワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段と、設定値を記憶する記憶手段と、ワイヤレス信号によって受け取った前記設定値を記憶手段に記憶させるとともに記憶手段に記憶している前記設定値に基づいてモータの動作を制御する制御手段と、作業者による作業の完了を通知する作業完了通知を受け付ける作業完了通知受付手段と、作業完了通知受付手段で受け付けた作業完了通知を前記ワイヤレス信号で設定器に送信するワイヤレス信号送信手段とを備え、
   設定器は、前記設定値の操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、操作入力受付手段で操作入力を受け付けた設定値を前記ワイヤレス信号で送信するワイヤレス信号送信手段と、前記ワイヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段とを備え、設定器のワイヤレス信号送信手段は、ワイヤレス信号受信手段で受信するワイヤレス信号によって前記作業完了通知を受け取ったときに前記設定値を含むワイヤレス信号を送信することを特徴とする電動工具。
2. 工具本体は、記憶手段に記憶した前記設定値を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 工具本体の制御手段は、ワイヤレス信号受信手段で受信したワイヤレス信号に含まれる識別符号が予め記憶手段に記憶している固有の識別符号と一致したときにだけ当該ワイヤレス信号によって受け取った設定値を記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１又は２記載の電動工具。
4. 工具本体の制御手段は、モータが停止しているときにのみ記憶手段に設定値を記憶させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動工具。

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