(57)【要約】【課題】  重力に関係なくネジの締付面に対してスクリューが垂直となっていることを検知することで、ネジを締付面に対して斜めに締め付けたり、ネジのヘッドに形成された溝を破損させること等が防止される。【解決手段】  電動式ドライバ１０を用いてネジを締め付ける際に、ネジの締付面２４に照射された光の照射形状から、スクリュー１４が締付面２４に対して垂直に位置しているか否かの判断できる。これにより、ネジ２２を斜めに締め付けてしまったり、ネジ２２のヘッドに形成された溝を破損させてしまう恐れがない。また、締付面２４が地面に対して水平でない場合でも、締付面２４に対してスクリュー１４が垂直に位置しているか否かを判断できるので、ネジ２２を確実に締め付けることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、
前記スクリューの傾きに応じて照射形状を変える照明手段が前記グリップに設けられていることを特徴とする電動式ドライバ。
【請求項２】
前記照明手段は、前記ネジの軸線と前記スクリューの軸線が一致したとき、前記ネジの締付面の照射形状を円状にすることを特徴とする請求項１に記載の電動式ドライバ。
【請求項３】
前記照明手段は、２色以上の光源から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動式ドライバ。
【請求項４】
ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、
前記グリップに設けられ、前記ネジの締付面までの距離を測定する複数のセンサと、
前記複数のセンサで測定された距離の差を演算する演算手段と、
前記締付面までの距離の差が所定値を超えた場合にユーザーに警告する警告手段と、
を有することを特徴とする電動式ドライバ。
【請求項５】
前記警告手段は、２色以上の光源から構成されており、発光させる光源を切り替えることを特徴とする請求項４に記載の電動式ドライバ。
【請求項６】
ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、
前記グリップに設けられ、前記ネジの締付面までの距離を測定する複数のセンサと、
前記複数のセンサで測定された距離の差を演算する演算手段と
前記締付面までの距離の差が所定値を超えた場合に前記モーターの駆動を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする電動式ドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターの駆動力によりネジ（ビス）を締め付ける電動式ドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターを駆動させることでスクリューを回転させ、ネジを締め付ける構造の電動ドライバを用いてネジを締め付けるとき、ネジの締め付け面に対して電動式ドライバが傾斜することがある。この状態でネジを締め付けると、ネジが斜めに締め付けられたり、ネジのヘッドに形成されている溝が破損してネジを回転させることができなくなる等の問題がある。
【０００３】
そこで、電動ドライバの本体内に可動導体を吊下し、スクリューが鉛直状態となっていない場合には可動導体が傾くことを利用して、スクリュー部を駆動するモーターの駆動を停止させ、ネジを締めることができなくするものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、特許文献１の電動ドライバは、スクリューが鉛直状態になっている場合にしか用いることができない。例えば、壁面などのように地面に対して水平でないものに対して使用しようとすると、スクリューが鉛直状態とならないため可動導体が傾き、モーターの駆動が停止されたままとなってしまい、スクリューを駆動させることができず、ネジを締め付けることができない。
【特許文献１】特開２００２−３６１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、重力に関係なくネジの締付面に対してスクリューが垂直となっていることを検知できる電動式ドライバを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、前記スクリューの傾きに応じて照射形状を変える照明手段が前記グリップに設けられていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、照明手段によって照射される光の照射形状が、スクリューの傾きに応じて変化する。これにより、電動式ドライバを用いてネジを締め付ける際に、ネジの締付面に照射された光の照射形状から、スクリューが締付面に対して垂直に位置しているか否かの判断できる。例えば、締付面に対してスクリューが垂直に位置しているときの光の照射形状を把握しておき、この照射形状と、ネジを締め付ける際に締付面に照射された光の照射形状とを比較する。そして、光の照射形状によってスクリューが締付面に対して垂直かどうかを判断する。
【０００８】
これにより、ネジを斜めに締め付けてしまったり、ネジのヘッドに形成された溝を破損させてしまう恐れがない。また、締付面が地面に対して水平でない場合でも、締付面に対してスクリューが垂直に位置しているか否かを判断できるので、ネジを確実に締め付けることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、前記照明手段は、前記ネジの軸線と前記スクリューの軸線が一致したとき、前記ネジの締付面の照射形状を円状にすることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ネジの軸線とスクリューの軸線が一致したとき、照明手段からネジの締付面に照射される光の形状が円状となる。これにより、締付面に対してスクリューが傾いている場合、照明手段から締付面に照射される光の形状が真円とならないので、締付面に対してスクリューが傾いているのを検知しやすい。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、前記照明手段は、２色以上の光源から構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、２色以上の光源で証明手段が構成されており、たとえば、ネジの軸線とスクリューの軸線が一致したときと一致しないときとにおいて、発光する光源を切り替えることで、スクリューが締付面に対して垂直状態にあるか否かを確実に視覚的にユーザーに知らせることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、前記グリップに設けられ、前記ネジの締付面までの距離を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサで測定された距離の差を演算する演算手段と、前記締付面までの距離の差が所定値を超えた場合にユーザーに警告する警告手段と、を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、演算手段により、複数のセンサによって測定された光源から締付面までの距離の差が演算され、警告手段によって、光源から締付面までの距離の差が所定値を超えた場合ユーザーに警告される。これにより、締付面に対してスクリューが傾斜しているか否かをユーザー側で判断する必要がなく、スクリューが傾斜しているか否かを正確に把握することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、前記警告手段は、２色以上の光源から構成されており、発光させる光源を切り替えることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、締付面までの距離の差に応じて２色以上の光源で構成された警告手段から発光する光源が切り替えられる。これにより、スクリューが締付面に対して垂直状態にあるか否かを視覚的にユーザーに知らせることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ユーザーが把持するグリップと、前記グリップの先端にネジと係合する係合部が形成され、該グリップに回転自在に取り付けられたスクリューと、前記スクリューを回転させるモーターと、を備えた電動式ドライバにおいて、前記グリップに設けられ、前記ネジの締付面までの距離を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサで測定された距離の差を演算する演算手段と前記締付面までの距離の差が所定値を超えた場合に前記モーターの駆動を停止する制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、演算手段により、複数のセンサによって測定された締付面までの距離の差が演算され、制御手段によって、光源から締付面までの距離の差が所定値を超えた場合に、スクリューを回転させるモーターの駆動が停止される。これにより、ユーザー側でスクリューが傾いているか否かを認識する必要がない。したがって、締付面に対してスクリューが傾いた状態でネジを締め付けてしまう恐れがない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、重力に関係なくネジの締付面に対してスクリューが垂直となっていることを検知することで、ネジを締付面に対して斜めに締め付けたり、ネジのヘッドに形成された溝を破損させること等が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電動式ドライバ１０について説明する。
【００２１】
図１に示すように、電動式ドライバ１０は、略円筒状のグリップ１２を有しており、グリップ１２の長手方向の一方の端部には、モーター１５の駆動によって回転するスクリュー１４が、グリップ１２と同軸上に位置するように設けられている。モーター１５には圧力スイッチが設けられており、スクリュー１４を介して一定の圧力が付与されるとスイッチがオンされる構成となっている。
【００２２】
グリップ１２内には、図２に示すように、略円筒状の光ファイバ２０が設けられている。光ファイバ２０の長手方向の一方の端部には、複数のＬＥＤ１８が実装された基板１６が取り付けられている。これらのＬＥＤ１８から発光された光は、光ファイバ２０によってグリップ１２内を通過して、グリップ１２の一方の端部から出射される。
【００２３】
光ファイバ２０の他方の端部には集光レンズ（図示省略）が設けられており、光ファイバ２０を通過するＬＥＤ１８の光は、この集光レンズによって集光され、スクリュー１４の軸方向に沿って出射するようになっている。集光レンズはスクリュー１４と直交した面で切断した断面と平行に配置されており、ＬＥＤ１８から出射された光は、光が照射される面（締付面２４）に対してスクリュー１４が垂直に位置していれば、円状となって締付面２４に照射される。
【００２４】
したがって、ネジ２２を締め付ける際にスクリュー１４の先端をネジ２２のヘッドに形成された溝に係合させたとき、ネジ２２を締め付ける面（締付面２４）に対してスクリュー１４が垂直状態にある場合には、図３（Ａ）に示すように、グリップ１２から出射されたＬＥＤ１８の光は、締付面２４上にスクリュー１４を中心とした円状として照射される。また、締付面２４に対してスクリュー１４が傾いている場合には、図３（Ｂ）に示すように、グリップ１２から出射されたＬＥＤ１８の光は、スクリュー１４を中心とした円状にはならずに、略楕円状となって締付面２４に照射される。
【００２５】
このように、ネジ２２を締め付ける際に、締付面２４に照射された光を観察することで、スクリュー１４が締付面２４に対して垂直に位置しているか否かの判断ができるので、ネジ２２を斜めに締め付けてしまったり、ネジ２２のヘッドに形成された溝を破損させてしまう恐れがない。また、締付面２４が地面に対して水平でない場合においても、光の照射形状で判断するので、締付面２４に対してスクリュー１４が垂直に位置しているか否かを判断できる。したがって、上記形態の電動式ドライバ１０を用いることによって、どのような場所においても、ネジ２２を締付面２４に確実に締め付けることができる。
【００２６】
なお、光の照射形状は正方形や正六角形でもよいが、真円の方がスクリュー１４が傾いていることが検知しやすい。
【００２７】
また、本実施形態では、グリップ１２内にＬＥＤ１８を配置して、グリップ１２の一方の端面１２Ａからスクリュー１４の軸方向に沿ってＬＥＤ１８の光を出射する構成としたが、グリップ１２の一方の端面１２Ａに直に光源を取り付けて、スクリュー１４の軸方向に光を出射する構成としてもよい。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電動式ドライバ３０について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００２９】
図４（Ａ）には、電動式ドライバ３０の側面図が示されており、図４（Ｂ）には、電動式ドライバ３０を、スクリュー１４の軸方向から見たときの状態が示されている。
【００３０】
グリップ１２内には、光の赤色成分を射出するＬＥＤ３５Ａ及び光の緑色成分を射出するＬＥＤ３５Ｂが搭載された基板１６が設けられている。図６に示すように、ＬＥＤ３５Ａ、３５Ｂは、制御部３４により動作制御されている。
【００３１】
一方、図４（Ｂ）及び図５に示すように、グリップ１２の一方の端面１２Ａには、スクリュー１４を囲むようにして設けられた光ファイバ２０のさらに外側に、３つのセンサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが設けられている。センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、超音波を送信する送信素子と、物体に反射した超音波を受信する受信素子とで構成されており、送信素子から送信された超音波が、物体に反射して受信素子で受信されるまでの時間を計ることにより、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと物体（締付面２４）との距離を計測する構成となっている。
【００３２】
これにより、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃによって、締付面２４とグリップ１２の一方の端面１２Ａとの距離が３箇所で計測される。そして、この３箇所で計測された距離は、図６に示すように、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに接続された制御部３４へ送られる。制御部３４では、それぞれのセンサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから締付面２４までの距離の差を算出する。そして、この距離の差が所定値以内（許容範囲内）にある場合には、緑色のＬＥＤ３５Ｂが点灯するようになっている。また、この距離の差が許容範囲を超えた場合には、赤色のＬＥＤ３５Ａが点灯するようになっている。
【００３３】
したがって、ネジ２２を締め付ける際にスクリュー１４の先端をネジ２２のヘッドに形成された溝に係合させたとき、締付面２４に対してスクリュー１４が垂直な状態にある場合には、図７（Ａ）に示すように、締付面２４上にグリップ１２から緑色の光が照射される。また、締付面２４に対してスクリュー１４が傾いている場合には、図７（Ｂ）に示すように、締付面２４上にグリップ１２から赤色の光が照射される。
【００３４】
このように、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから締付面２４までの距離の差に応じて、締付面２４に光を照射するＬＥＤを切り替えることで、スクリュー１４が締付面２４に対して垂直状態にあるか否かを視覚的にユーザーに知らせることができる。つまり、締付面２４に照射された光の形状からスクリュー１４が締付面２４に対して傾斜しているか否かを判断する必要がなく、締付面２４に対してスクリュー１４が傾斜している状態を正確に把握することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから締付面２４までの距離の差（傾き）が許容範囲内にある場合には緑色のＬＥＤ３５Ｂを点灯させ、この距離の差が許容範囲を超えると赤色のＬＥＤ３５Ａを点灯させることで、スクリュー１４が締付面２４に対して傾斜しているか否かをユーザーに知らせる構成としたが、グリップ１２内にバイブレータやブザーなどを設置して、センサ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから締付面２４までの距離の差が許容範囲を超えるとこれらを作動させることで、締付面２４に対してスクリュー１４が傾斜していることをユーザーに知らせるようにしてもよい。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電動式ドライバ４０について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００３７】
図８（Ａ）には、電動式ドライバ４０の側面図が示されており、図８（Ｂ）には、電動式ドライバ４０を、スクリュー１４の軸方向から見たときの状態が示されている。
【００３８】
グリップ１２の一方の端面１２Ａに設けられた３つのセンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃによって、締付面２４とグリップ１２の一方の端面１２Ａとの距離が３箇所で計測される。そして、この３箇所で計測された距離は、図９に示すように、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃに接続された制御部４４へ送られる。制御部４４では、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃから送られたそれぞれの距離の差を算出する。そして、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃから締付面２４までの距離の差が許容範囲を超えると、制御部４４によってモーター４６の駆動が停止される。これにより、モーター４６に接続されたスクリュー１４（図８参照）の回転が停止され、ネジ２２の締め付けが中止される。
【００３９】
ここで、図１０のフローチャートを用いて、電動式ドライバ４０の動作について説明する。
【００４０】
まず、ネジ２２を締め付ける締付面２４に形成されたネジ孔にネジ２２をセットする。そして、ネジ２２のヘッドに設けられた溝に電動式ドライバ４０のスクリュー１４の先端を係合させてユーザーが圧力を加えると、ステップ１０２において、グリップ１２の一方の端面１２Ａに設けられたセンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃによって、グリップ１２の一方の端面１２Ａと締付面２４の距離が３箇所で測定され、制御部４４へ送られる。
【００４１】
そして、ステップ１０４で、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃで測定された距離の差が許容範囲内にあるか否かの判断がされ、許容範囲から外れている場合にはステップ１０６へ進み、許容範囲内にある場合にはステップ１０８へ進む。
【００４２】
ステップ１０６では、制御部４４によってモーター４６の駆動が停止され、スクリュー１４は回転しない。そして、ステップ１０２〜１０４の動作を繰り返す。
【００４３】
一方、ステップ１０８では、モーター４６が駆動して、ネジ孔にセットされたネジ２２が締め付けられる。
【００４４】
このように、制御部４４により、３つのセンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃによって測定されたセンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃと締付面２４との距離の差から、締付面２４に対してスクリュー１４が傾斜しているか否かを判断し、スクリュー１４が傾斜している場合には、スクリュー１４を回転させるモーター４６の駆動を停止する構成とすることで、ユーザー側でスクリュー１４が傾いているか否かを観察する必要がない。したがって、締付面２４に対してスクリュー１４が傾いた状態でネジ２２を締め付けてしまう恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電動式ドライバを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電動式ドライバの一部を示す分解斜視図である。
【図３】（Ａ）本発明の第１の実施形態に係る電動式ドライバが締付面に対して垂直状態に位置している状態を示す側面図及び上面図であり、（Ｂ）締付面に対して傾斜している状態を示す側面図及び上面図である。
【図４】（Ａ）本発明の第２の実施形態に係る電動式ドライバの側面図であり、（Ｂ）軸方向から見た図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電動式ドライバを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る電動式ドライバの電気系を示すブロック図である。
【図７】（Ａ）本発明の第２の実施形態に係る電動式ドライバが締付面に対して垂直状態に位置している状態を示す側面図及び上面図であり、（Ｂ）締付面に対して傾斜している状態を示す側面図及び上面図である。
【図８】（Ａ）本発明の第３の実施形態に係る電動式ドライバの側面図であり、（Ｂ）軸方向から見た図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る電動式ドライバの電気系を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る電動式ドライバの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  電動式ドライバ
１２  ケーシング（筐体）
１４  スクリュー
１８  ＬＥＤ（照明手段）
２０  光ファイバ（照明手段）
２２  ネジ
２４  締付面
３０  電動式ドライバ
３２  センサ
３４  制御部（演算手段）
４０  電動式ドライバ
４２  センサ
４４  制御部（演算手段、制御手段）
４６  モーター
【図１】
2006312224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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