JP5689517B1 - 遮断機能付き油圧パルスドライバー - Google Patents

Abstract

【課題】遮断機能付き油圧パルスドライバーを提供する。【解決手段】遮断機能付き油圧パルスドライバーは、給電機構、駆動機構、油圧パルス式トルク発生機構および制御機構を備える。給電機構は駆動機構に電気的に接続される。油圧パルス式トルク発生機構は駆動機構に連結され、駆動機構の回転によって複数の衝撃力を発生する。駆動機構は衝撃力によって負荷に耐え、電流を変化させる。制御機構は駆動機構に電気的に接続され、電流の変化および状態に基づいて駆動機構の回転を判断および制御する。上述した技術特徴により、本発明は遮断機能を有し、判断ミスを減少させることができるだけでなく、出力トルクの多段階制御を達成することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、電動工具、特に遮断機能付き油圧パルスドライバーに関するものである。

衝撃力を生じるエアツールまた電動工具は直接衝撃式タイプおよび油圧パルス式タイプに分けられる。油圧パルス式ツールは油圧によって締め付けトルクを生じるため、駆動ユニットの使用寿命が比較的長い。また油圧パルス式ツールは騒音および振動が比較的小さいだけでなく、過度の締め付けを防止することができるため、油圧パルス式ツール工業界に広汎に使用される。

油圧パルス式ツールの出力トルクを制御するために、ツールの内部に遮断機構（ｓｈｕｔｏｆｆ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を配置することが一般的である。特許文献１は油圧式衝撃トルク発生器５においてスリップ８が回転し、高圧を生じさせるとともに、作動油がＰ１部、圧力開放弁ＢおよびＰ２部を通って高圧室Ｈから低圧室Ｌへ流れる方式を採用する。圧力が所定の数値にまだ達していない際、圧力開放弁Ｂはスプリングから押される。圧力が所定の数値を超え、衝撃力を生じさせた後、高圧室内の圧力はＰ１部からＰ２部へ流れ、一部分の圧力は圧力開放弁Ｂを動かすため、一部分の作動油は通路１１ｂおよび通路１３ｂを通って円柱１３ｄへ流れ、ピストン１６を動かすことによってロッド１５を移動させ、開閉弁機構１８を作動させる。このとき空気圧力の供給を遮断し、モーターを停止させることができる。

上述した遮断機構は駆動源が作動油の圧力である。作動油の圧力は締め付け作業の影響を受けた上で所定の数値を超えるタイミングがずれるか、作業状況を安定させることができないため、旋転トルクに達せず遮断され、ツールの使用に支障をきたしてしまう事態が発生する。
一方、上述した遮断機構は構造および付属品が複雑であり、組み立てが難しいため、ツール全体のコストが高く付くだけでなく、トルクを制御できる応用範囲が限られる。

米国特許案ＵＳ５，０８０，１８１号

本発明は、判断ミスを減少させ、出力トルクの多段階制御を行うことができる遮断機能付き油圧パルスドライバーを提供することを主な目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明による遮断機能付き油圧パルスドライバーは、給電機構、給電機構に電気的に接続された駆動機構、油圧パルス式トルク発生機構、検出機構および制御機構を備える。
油圧パルス式トルク発生機構は駆動機構に連結され、駆動機構の回転によって複数の衝撃力を発生する。駆動機構は衝撃力によって負荷に耐え、電流を変化させる。検出機構は駆動機構に電気的に接続され、駆動機構での電流の変化および状態を検出する。制御機構は電流の変化および状態によって駆動機構を判断および制御する。
上述した技術的特徴により、本発明による電動工具は遮断機能を有し、判断ミスを減少させることができるだけでなく、出力トルクの多段階制御を達成することができる。

本発明の詳細な構造、特徴、組み立ておよび使用方法は、以下の実施形態の詳細な説明を通して明確にする。また、本発明にかかわる領域において常識がある人にとって、以下の詳細な説明および本発明により提示された実施形態は本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の請求範囲を限定することができない。

本発明の一実施形態による遮断機能付き油圧パルスドライバーを示す側面図である。 本発明の一実施形態による遮断機能付き油圧パルスドライバーの中の油圧パルス式トルク発生機構を示す断面図である。 本発明の一実施形態による遮断機能付き油圧パルスドライバーの仕組みを示す模式図である。

以下、本発明による遮断機能付き油圧パルスドライバーを図面に基づいて説明する。なお、実施形態および図において、同じ符号は同じ部品または構造が似た部品を表示する。
一つの部品が別の一つの部品に装着されたような記述は、前述の部品が別の一つの部品に直接装着されたこと、或いは前述の部品が別の一つの部品に間接装着された、即ち更に一つまたは一つ以上の別の部品が二つの部品の間に装着されたことを表示する。

（一実施形態）
図１から図３に示すように、本発明の一実施形態による遮断機能付き油圧パルスドライバー１０、即ち手持ち式電動工具１０はハウジング１２と、ハウジング１２の内部に装着された給電機構２０、駆動機構３０、油圧パルス式トルク発生機構４０および回路モジュール５０とを備える。
給電機構２０はリチウム電池またはその代わりになる電池から構成される。駆動機構３０は給電機構２０に電気的に接続される。
本実施形態において、駆動機構３０はブラシレスＤＣモーターであるが、これに限らず別の種類のモーターから構成されてもよい。電動工具１０は回路モジュール５０に電気的に接続されたスイッチによって駆動機構３０の稼動を制御することができる。

油圧パルス式トルク発生機構４０は、駆動機構３０に連結され、かつシリンダー４１と、シリンダー４１の内部に配置されたブレード４３およびスピンドル４４と、インパクト軸４５とを有する。
シリンダー４１は駆動機構３０の駆動力によって旋転し、内部に油圧オイル４２が充満する。油圧パルス式トルク発生機構４０は、シリンダー４１の内部のブレード４３およびスピンドル４４が圧力差を生じ、パルスを定量的に生じることによってトルクを生じ、インパクト軸４５によってトルクおよび複数の衝撃力を出力する。シリンダー４１が一周旋転すると衝撃力を一回生じさせる。
衝撃力が生じれば駆動機構３０は負荷に耐え、電流を変化させる。つまり、油圧パルス式トルク発生機構４０が衝撃力を一回生じれば、駆動機構３０は負荷に応じ、電流を一回変化させる。一方、油圧パルス式トルク発生機構４０は出力トルクの数値を調整および設定することができる。

駆動機構３０は別の一つの回路モジュール５０を有する。回路モジュール５０は検出機構５２および制御機構５４を有する。検出機構５２は駆動機構３０に電気的に接続され、駆動機構３０での電流の変化および状態を検出する。制御機構５４は電流の変化および状態によって駆動機構３０を判断および制御する。
本発明において、検出機構は電流検出回路または駆動機構３０の電流を検出できる回路モジュールから構成される。制御機構５４はマイクロプロセッサーから構成され、マイクロプロセッサーによって駆動機構３０の稼動を制御するプログラムを設定し、検出機構５２から発信された信号のプログラムを受信する。
駆動機構３０は油圧パルス式トルク発生機構４０から出力された衝撃力に応じ、電流を変化させるため、検出機構５２は駆動機構３０の電流の変化を検出し、制御機構５４に信号を伝送する。制御機構５４は電流を変化させる回数、即ち油圧パルス式トルク発生機構４０の衝撃力を生じる回数によって駆動機構３０の稼動を制御する。

上述した付属品から構成された電動工具１０は、インパクト軸４５によってボルトを締め付け、かつトルクが所定の数値に達するまでボルトを締め付ける際、油圧パルス式トルク発生機構４０の内部圧力を増大させ、衝撃力を持続的に生じ、かつ受信できる衝撃回数を制御機構５４によって設定する。
油圧パルス式トルク発生機構４０の衝撃力を生じた回数が制御機構５４によって設定した衝撃回数に達すると、制御機構５４は駆動機構３０を停止させ、遮断効果を果たす。

制御機構５４によって複数の段階に応じて異なる衝撃回数を設定する際、別の一つの設定器によって制御機構５４を直接調整すれば、制御機構５４によってインパクト軸４５に出力トルクの多段階制御を行うことができるため、本発明は異なる加工工程に柔軟に対応し、作業を進めることができる。

上述した説明をまとめると、本発明は油圧パルス式トルク発生機構４０によって生じた衝撃状態に基づいて駆動機構３０が負荷に耐えて電流を変化させた状態を検出し、そののち制御機構５４によって遮断機能を起動する必要があるか否かを判断するため、遮断タイミングが早過ぎるか遅れることはない。また本発明は遮断機能の判断メカニズムが比較的正確であるだけでなく、安定する。
一方、制御機構５４は衝撃回数に基づいて判断するが、これに限らない。駆動機構３０によって電流を変化させることさえできれば、油圧パルス式トルク発生機構４０の稼働時間、回転数などの状況が判断メカニズムになりうる。また、制御機構５４によって遮断を多段階設定すれば、ツールの出力トルクを制御することができる。

以上、本発明は、上記の実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０ 電動工具
１２ ハウジング
２０ 給電機構
３０ 駆動機構
４０ 油圧パルス式トルク発生機構
４１ シリンダー
４２ 油圧オイル
４３ ブレード
４４ スピンドル
４５ インパクト軸
５０ 回路モジュール
５２ 検出機構
５４ 制御機構

Claims (1)

1. 油圧パルスドライバーであって、
   給電機構、駆動機構、油圧パルス式トルク発生機構、検出機構、制御機構、および設定器を備え、
   前記駆動機構は、前記給電機構に電気的に接続されて、前記給電機構から電流の供給を受け、
   前記油圧パルス式トルク発生機構は、前記駆動機構に連結され、前記駆動機構の回転によって複数回発生する衝撃力を通じて、前記駆動機構に負荷を作用させることによって、前記給電機構から前記駆動機構に供給される電流を変化させ、
   前記検出機構は、前記駆動機構での電流の変化を検出し、検出結果を前記制御機構へ伝送し、
   前記制御機構は、前記検出機構より伝送された検出結果の示す電流の変化の回数が予め設定した設定回数に達したと判断すると、前記駆動機構を停止させ、
   前記設定器は、前記制御機構に電気的に接続され、前記制御機構の判断の基準である前記設定回数を、当該油圧パルスドライバーの複数の締付段階に応じて異なる回数に予め設定可能であることを特徴とする、
   油圧パルスドライバー。

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