(57)【要約】【課題】本発明は、ハンドツール本体部と、その先端の駆動部に固定される連結部材と協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニットを提供する。【解決手段】本測定ユニットは、駆動部側の端部に該連結部材の先端の形状と連結可能な形状を有する孔部を有し、前記連結部材を前記孔部に挿入・係止させることにより駆動部と前記測定ユニットとが協働し、前記工具固定部側の端部が、該工具固定部の工具と反対側の端部の孔部に連結可能な形状を有するアタッチメントを有し、該アタッチメントを該孔部に挿入・係止させると前記駆動部と協働し、内部に、工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、核温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備える。【選択図】図２
2018051760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドツール本体部と、その先端の駆動部に位置決めされる連結部材と協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニットであって、
駆動部側の端部に位置決めされた前記連結部材の先端の形状と連結可能な形状を有する孔部を有し、前記連結部材を前記孔部に挿入・係止させると駆動部と前記測定ユニットとが協働し、
前記工具固定部側の端部が、該工具固定部の工具と反対側の端部の孔部に連結可能な形状を有するアタッチメントを有し、該アタッチメントを該孔部に挿入・係止させると前記駆動部と協働し、内部に、工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、
該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備える、測定ユニット。
【請求項２】
前記駆動部に位置決めされた連結部材の先端形状と、前記測定ユニットの工具固定側の先端形状とが略同一であり、前記工具固定具の孔部の入口形状と前記測定ユニットの前記連結部材側の入口形状とが略同一である、請求項１に記載の測定ユニット。
【請求項３】
前記連結部材は、前記駆動部と一体に固定されている、請求項１又は２に記載の測定システム。
【請求項４】
前記連結部材は、前記駆動部と別個独立の部材であり、一端が前記駆動部の孔部に挿入・固定され、他端が前記測定ユニットの孔部に挿入・固定される、請求項１又は２に記載の測定システム。
【請求項５】
ハンドツール本体部と、その先端の駆動部と連結されると協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニットであって、
駆動部側で該駆動部の端部の孔部に連結可能な形状を有する連結部材を、該孔部に挿入・係止させると駆動部と前記測定ユニットとが協働し、
前記工具固定部側の端部が、該工具固定部の工具と反対側の端部の孔部に連結可能な形状を有するアタッチメントを有し、該アタッチメントを該孔部に挿入・係止させると前記駆動部と協働し、内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備える、測定ユニット。
【請求項６】
前記測定ユニットの連結部材の先端形状を雄部とすると、前記測定ユニットの工具固定側の先端形状が前記雄部に対する雌部となる形状を有する、請求項５に記載の測定ユニット。
【請求項７】
ハンドツール本体部と、その先端の駆動部と連結されて協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニットであって、
前記測定ユニットが、前記工具固定部の駆動部と反対側の端部の外周部分に嵌め込まれることで該工具固定部に係止されて該工具固定部と協働する構造を有し、その内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備える、測定ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリルやドライバ用の手持ち式回転工具や振動ドライバ、鋲打ち機等の手持ち式ハンドツールに用いる測定ユニットに関し、特に通常、ハンドツール本体とその先端に連結されるチャック部等との両者の間に介在して協働する温度、振動、応力を測定する無線式の測定ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ドリルやドライバのごとき金属製の工具等を回転させる手持ち式ハンドツールでは、ユーザが手持ちするハンドツール本体の先端が軸回転し、これに工具を把持するチャック部等を連結して協働して軸回転させることで工具を回転させ、ワーク（加工対象物)を加工やネジ留めしている。これらの手持ち式ハンドツールでは、通常使用において十分な強度を有しているが、長時間使用や連続使用、大きな作用力、高精度な加工が要求される現場では、手持ち式であるとは言え、工具破損につながるワークと工具との接触点温度や工具挙動(所謂びびり等）、工具への作用応力（反力）を低減しつつ最大の効果を発揮することが求められる。
【０００３】
従来、ハンドツールにおいては、ユーザが手持ちし得るツール総荷重の範囲という制限がある点、手持ち作業であるがゆえに加工条件が不均一となる点、などから加工中の温度、振動、作用応力について標準化されたメーカの定格以上の検証があまりされてこなかった。反面、航空機産業、宇宙産業等では高精度，高荷重下でのハンドツールの使用が要求されるため、工具の疲労限界や交換時期、工具挙動、作用応力等の精緻な管理を求める潜在ニーズは大きい。
【０００４】
一方、大型の据え置き式である切削装置や研削装置、旋盤装置、FSW（摩擦攪拌溶接）装置等においても、工具等の破損・破断・強摩耗に対する事前防止措置を、現場の経験則で行っており、加工中にオンマシンで工具等の温度、作用負荷や振動をリアルタイムで検知する方法がなかったという現状があり、これに対して出願人は、工具温度、振動，作用応力を加工中にリアルタイムで測定する無線式の測定ユニットを提供し、順次改良を行ってきた（特許文献1)。
【０００５】
しかしながら、これまで提供されてきた測定ユニットの場合、据え置き式の装置を対象として、工具等の各種物理情報の測定を目的にしており、ハンドツールに適用できる構成を新たに提供する必要性があった。とりわけ、種々の形態のハンドツールに適用できる構成が望まれるものと予想された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開公報WO 2015-022967
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて創作されたものであり、手持ち用駆動工具の加工中にリアルタイムで工具の温度、振動、応力を測定でき、種々の手持ち用駆動工具にも適用可能な測定ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決すべく提供される本発明は、ハンドツール本体部と、その先端の駆動部（例えば、本実施形態における主軸部2 0参照）に位置決めされる連結部材（例えば、本実施形態における主軸部2 0、ネジ11参照)と協働する工具固定部（例えば、本実施形態におけるチャック部14参照）と、を備える手持ち式駆動工具（例えば、本実施形態における手持ち式回転工具10参照）に連結する測定ユニット（例えば、本実施形態に測定ユニット12参照）であって、
駆動部側の端部に位置決めされた前記連結部材の先端の形状と連結可能な形状を有する孔部を有し、前記連結部材を前記孔部に挿入・係止させると駆動部と前記測定ユニットとが協働し、
前記工具固定部側の端部が、該工具固定部の工具と反対側の端部の孔部に連結可能な形状を有するアタッチメントを有し、該アタッチメントを該孔部に挿入・係止させると前記駆動部と協働し、その内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段（例えば、本実施形態における温度センサ17参照）と、工具の振動を測定する加速度測定手段（例えば、本実施形態における加速度センサ2 4参照）と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段（例えば、本実施形態における応力センサ2 6参照）との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備える、測定ユニットから構成される。
【０００９】
本測定ユニットは、ハンドツール本体部の先端の駆動部に配設した連結部材を挿入し嵌合固定できる形状の雌部としての孔部を備え、逆側にチャック部等の工具固定部の端部の孔部とも挿入され嵌合固定できる形状の雄部としてのアタッチメントを備えている。この構成により、測定ユニットがない場合に駆動部先端の連結部材と工具把持部とを連結・固定する規格形状に応じて、両者の間で連結させて駆動を伝達する測定ユニットを提供することができる。さらに、測定ユニットは工具の温度情報、振動情報、応力情報のいずれか、または複数の情報を無線送信することができ、手持ち駆動工具に適しており、外部の受信ユニットで複数の手持ち駆動工具をデータ管理することも可能となる点でも有利である。なお、手持ち式駆動工具としては、例えば、手持ち式のドリル、ドライバのような回転工具の他、振動ドライバや鋲打ち機等も含まれる。
【００１０】
また、本測定ユニットは、
前記駆動部に位置決めされた連結部材の先端形状と、前記測定ユニットの工具固定側の先端形状とが略同一であり、前記工具固定具の孔部の入口形状と前記測定ユニットの前記連結部材側の入口形状とが略同一であることが好ましい。
【００１１】
このような形状にすると、測定装置がない場合に駆動部先端の連結部材に工具固定具を取り付けるのと同じように、駆動部の連結部材に本測定ユニットを取り付けることができ、測定ユニットの先端には工具固定具を取り付けることができる。したがって、同一規格のハンドツールに種々交換可能に適用できる測定ユニットを提供することができる。
【００１２】
また、前記連結部材は、前記駆動部と一体に固定さている場合や、前記連結部材は、前記駆動部と別個独立の部材であり、一端が前記駆動部の孔部に挿入・固定され、他端が前記測定ユニットの孔部に挿入・固定される場合、もある。
【００１３】
前記連結部材は駆励部に一体固定されて、本測定ユニットと直接固定される先端形状を形成しても良く、又は、連結専用の別個の部材でこれを駆動部と本測定ユニットの両者に挿入し、両者を連結する部材であっても良く、ハンドツール本体部と工具固定部との多様な連結に対応したものである。
【００１４】
また、他の本発明は、ハンドツール本体部と、その先端の駆動部と連結されることで協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニット（例えば、本実施形態における測定ツール112、212参照）であって、
駆動部側で該駆動部の端部の孔部に連結可能な形状を有する連結部材（例えば、本実施形態における連結部材111,211参照）を、該孔部に挿入・係止させると駆動部と前記測定ユニットとが協働し、
前記工具固定部側の端部が、該工具固定部の工具と反対側の端部の孔部に連結可能な形状を有するアタッチメントを有し、該アタッチメントを該孔部に挿入・係止させると前記駆動部と協働し、その内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備えている。
【００１５】
この測定ユニットでは、チャック部等の工具固定具とハンドツール本体の駆動部との連結を、測定ユニットに設けた連結部材で行う構成となっている。この構成の場合、所謂、ドリルアーバやソケットレンチの中間アダプタのような別個独立の連結部材で工具固定具を駆動部に取り付ける形式の手持ち式駆動工具の場合に適しており、別個独立の連結部材の代わりに測定ユニット自体を連結部材の代替えとして使用することができ、本測定ユニットを導入しても新たに部品点数が増加しない点で有利である。
【００１６】
なお、上記測定ユニットの場合、前記測定ユニットの連結部材の先端形状を雄部とすると、前記測定ユニットの工具固定側の先端形状が前記雄部に対する雌部となる形状を有することが好ましい。
【００１７】
また、他の測定ユニットとして、ハンドツール本体部と、その先端の駆動部と連結されて協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結するものであり、
前記測定ユニットが、前記工具固定部の駆動部と反対側の端部の外周部分に嵌め込まれることで該工具固定部に係止されて該工具固定部と協働する構造を有し、その内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備えても良い。
【００１８】
また他の例として、ハンドツール本体部と、その先端の駆動部と連結されて協働する工具固定部と、を備える手持ち式駆動工具に連結する測定ユニットであって、
前記測定ユニットが、前記工具固定部の駆動部と反対側の端部の外周部分に嵌め込まれることで該工具固定部に係止されて該工具固定部と協働する構造を有し、その内部に、
工具の駆動中の温度を測定する温度測定手段と、工具の振動を測定する加速度測定手段と、工具に作用する応力を測定する応力測定手段との少なくとも1つ以上を備え、該温度測定手段、加速度測定手段と、応力測定手段からの情報を外部に無線送信する送信部を備えても良い。
【００１９】
この測定ユニットでは、測定ユニットをチャック部等の工具固定具の外周部分に嵌め込む構造とすることで、各種外径のチャック部径に対応できる構造とすることできる点で有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、手持ち用駆動工具の加工中にリアルタイムで工具の温度、振動、応力を測定でき、高精度な加工等や工具の状況を判断することができる。また本発明は、種々の手持ち用駆動工具にも適用可能な構成を提供しており、汎用性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の測定ユニットを取り付けた手持ち式回転工具の斜視図が示されている。
【図２】図1の測定ユニット及びこれを手持ち式回転工具に取り付ける部品を示す分解図である。
【図３】図1〜図2のハンドツール本体のスクリュー部先端の主軸部とチャック部とドリルとを連結した様子を示す略断面図である。
【図４】測定ユニットの斜め略上方斜視図である。
【図５】測定ユニットの軸断面図である。
【図６】温度センサとしての熱電対又はサーミスタがドリル内に配設される様子が示されている。
【図７】温度センサとして熱電対を用いた場合に、熱電対で測定されたドリルの温度を示す電気信号の流れの一例を示すブロック図である。
【図８】図7のブロック図の変形例であり、（a)にはサーミスタからコントローラに送信するまでの例、（b) (c)には応力センサとして水晶圧電素子、圧電素子からコントローラに送信するまでの例、（d)には加速度センサコントローラに送信するまでの例、を示している。
【図９】（a)にはチャック部によるドリルを把持する他の構成例、（b-1)、(b-2)には測定ユニットと主軸部との連結に用いる他の連結部材の構成例が示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図1は本発明の測定ユニット12を取り付けた手持ち式回転工具10の斜視図が示されている。また、図2は図1の測定ユニット12及びこれを手持ち式回転工具10に取り付ける部品を示す分解図である。図に示す本実施の形態では、穿孔に用いる手持ち式ドリル工具10で例示している。以下に測定ユニット12とこれを取り付けた手持ち式ドリル工具10の構成を説明する。本明細書の上下、左右方向は図1の紙面上下、左右で表記する。手持ち式回転工具10は、概ね汎用のハンドツール本体18と、その右先端の主軸部20と、測定ユニット12と、チャック部14とで構成され、チャック部14の右先端にドリル16を取り付けている。
【００２３】
通常のハンドツール本体18は、電気部品が樹脂や金属製のケーシングで覆われており、ユーザが把持部18aを手で把持しながら引き金（トリガー）型スイッチ18bを指で左方に押すことで右先端のスクリュー部18dが軸回転する。電源はケーブルで把持部18aの下端から外部入力されても良いが、好ましくは把持部18a内に充電式バッテリーが内蔵される。充電式バッテリーからの電力は本体部18c内の駆動部に供給されてスクリュー部18dの軸回転（軸線L周り）の駆動を生成する。
【００２４】
スクリュー部18dはその右端にスクリュー部18dと協働する主軸部20の先端のアタッチメント20aを有し、アタッチメント20aと連結するネジ11で測定ユニット12を連結してスクリュー部18dの軸回転を伝達する。ネジ11はチャック部14と同様の連結態様で測定ユニット12に連結するが、詳細には後述する。測定ユニット12は大径筒状部12aとその右先端に一体結合する小径筒状のアタッチメント12bとを備えている。図示しないがアタッチメント12bは軸L方向にネジ11と同様のネジ溝を内壁に配設した孔部12cが設けられ、外周壁にはネジ山が配設されている。
【００２５】
また、チャック部14は、元来、左端がアタッチメント20aに連結されるものであり、図1〜図2の例では、同様に測定ユニット12にも連結される。具体的には、測定ユニット12のアタッチメント12bがチャック部14の左端の大径筒状部14aの孔部14cに挿入されて、協働する。チャック部14の右端は、大径筒状部14aよりも小径のテーパ部14bが一体結合している。このテーパ部14bの孔部14gにドリル16の基端16aが挿入固定され、軸回転する。
【００２６】
ここで本発明の測定ユニット12がない場合のハンドツール本体18とチャック部14とドリル16との連結方法例について詳述する。図3は図1〜図2のハンドツール本体18のスクリュー部18d先端の主軸部20とチャック部14とドリル16とを連結した様子を示す略断面図である。まず、ハンドツール本体部18の先端の主軸部20とチャック部14の後端（右端）との連結は、チャック部14後端に設けられた孔部14c内に主軸部20の前端（左端）のアタッチメント12bが挿入される。このとき孔部14cとアタッチメント20aとが係止するようにそれぞれの内壁、外壁にネジ溝14d、ネジ山20bが配設されている。また、アタッチメント20aには軸方向に孔部20cが設けられ、その内壁にネジ11と噛み合うようにネジ溝が設けられている。そして、チャック部14の孔部14cの前端（左端）の先に前方に拡がる受部14hが形成され、ネジ11の頭部11aを受容する。したがって、アタッチメント20 aと孔部14cとがネジ結合で係止された状態で、さらにネジ11で受部14hとアタッチメント20aとを係止することとなり、ハンドツール本体部18の先端の主軸部20とチャック部14とがしっかりと固定される。
【００２７】
また、チャック部14は孔部14cの前方に空隙14eが設けられ、さらにその前方に前端外部に向かって貫通する孔部14gが設けられている。この孔部14gは軸周りに所定角度間隔で配設され軸方向に延びる3つの爪部14fにより形成される。爪部14ｆは径方向に互いに拡大・閉塞することができ、基端16a側から孔部14gに挿入されたドリル16を径方向から挟み込んで把持・固定する。
【００２８】
次に、図4には測定ユニット12の斜め上方斜視図が略示されており、図5には測定ユニット12の軸断面図が示されている。上述するように測定ユニット12は、前端側（ドリル側）から小径筒状のアタッチメント12bと大径筒状部12aとが一体連結されており、大径筒状部12aの内部に空隙12gを設け、アタッチメント12bの孔部12cを介して外部に開放されている。アタッチメント12bの周囲にはネジ山12dが設けられ、図3に示す主軸部20のアタッチメント20aがチャック部14の孔部14cと連結する場合と同様に、チャック部14の孔部14cに挿入されたときにネジ溝14dと噛み合って測定ユニット12とチャック部14とがネジ締結できるように形成されている。
【００２９】
また、大径筒状部12 aはSUS303等の金属素材の筐体であり、外周には電源スイッチ13が設けられ、軸方向に亘って延びるカバー15で閉鎖されている。カバー15は後述する無線送信デバイスによる無線信号を空隙12gから外部伝達し得るように無線透過性を有する樹脂素材等で構成されている。大径筒状部12aの下端には空隙12gと連通する孔部12eが設けられ、図3に示す主軸部20のアタッチメント20aがチャック部14の孔部14cが連結する場合と同様に、主軸部20が孔部12eに挿入されたときにネジ溝12fと噛み合って主軸部20と測定ユニット12とがネジ締結できるように形成されている。
【００３０】
また、測定ユニット12の空隙12gに下方（主軸部側）から電池21が配設され、電源スイッチ13をONにすると空隙12gの外周近傍に設けたサブ基板27により電池21からの電力を主基板28へ供給する。マイコンや温度IC、加速度IC、応力IC、送信デバイス等と接続する主基板28は、モジュール23により空隙12gで軸方向に
距離をあけて配設される。主基板28の前方（ドリル側〉では、該前方に向かって孔部12c内に延びる温度センサ用コネクタ19をモジュール23により配設している。
【００３１】
ここで図6を参照すれば、温度センサとしての熱電対又はサーミスタがドリル16内に配設される様子が理解できる。ドリル16は、基端16aが開放して先端側の近傍まで延びる孔部16bが設けられており、孔部16bの先端近傍をドータイト等の熱伝導性接着剤25で充填し、温度センサ17のセンサ部17aを挿入している。これにより加工中のドリル16略先端の温度を測定し得る。センサ部17aでは熱電対やサーミスタが例示され、これと接続する導電線17bが基端16aを超えて延びている。そして、導電線17bの端部は他の部品と電気接続するための端子17cに接続されている。
【００３２】
再び図5を参照する。図6で示した温度センサ17の導電線17b及び端子17cはチャック部14の孔部14g、空隙14 e、14cを通過して、測定ユニット12の孔部12cに挿入され、端子17cがその凹部をコネクタ19の先端に受容させて取り付けられ、電気的に接続される。これにより温度センサ17からの信号が主基板28に入力される。
【００３３】
また、空隙12gには応力センサ26、126、加速度センサ24が配設される。応力センサ26、126は水晶圧電素子や、その他の圧電素子で構成され、径方向の応力を測定するためにモジュール23上に載置・固定される。一方、軸方向の応力を測定する場合には空隙12gの外壁又はこれと並列して軸方向の応力が伝達している部分に装着・固定される。また、加速度センサ24も同様にモジュール23上に載置・固定されるが、ドリル16先端から軸線L方向に離間し、軸線Lから径方向に離間する方が大きな計測信号となるため電池21側端より外側に配設される。
【００３４】
図7は、主基板28に温度測定手段の温度センサ17として熱電対を用いた場合に、熱電対17で測定されたドリル16の温度を示す電気信号の流れの一例を示すブロック図である。図7中の各矢印は、熱電対17で測定されたドリル16の温度を示す電気信号の流れであって、信号伝送路の形式によって有線方式を実線で示し、無線方式を破線で示している。この例では、零接点補償回路、電位差増幅部、及び、A/D (アナログ/デジタル）変換器で、温度受信部30が構成されている。また、この例では、コントローラ及び無線通信デバイスで、送信部（マイコン等）31が構成されている。
【００３５】
また、図7に示すように、この例では、無線受信・記録出力装置で外部ユニット32が構成されている。無線受信・記録出力装置は、電気信号の流れに沿って上流側から下流側に、無線受信デバイス、シリアル・USB (Universal Serial Bus)変換器、パーソナルコンピュータ等の記録・演算装置、及び、ディスプレイやプリンタ等の出力装置を備えている。また、図7中の破線で示す無線受信デパイス間の無線通信規格は、Wi-Fi (Wireless
Fidelity)、Bluetooth (ブルートゥース)、無線 LAN (Local Area Network)、及び、ZigBee (ジグビー）等を使用可能である。
【００３６】
なお、温度測定手段として温度センサ17にサーミスタを使用する方法も考えられる。サーミスタは電気抵抗の変化に基づいて温度変化を検出するものであるが、一般に熱電対の温度測定範囲が−２００℃〜１０００℃であるのに対して、サーミスタの温度測定範囲は−50℃〜200℃と相対的に狭いという問題はあるが、ハンドツールの場合は手持ちである以上温度測定範囲がそれほど拡がらない使用状況が想定されるため、サーミスタの使用も考えられる。このためサーミスタを採用する場合には増幅器を用いないことが考えられる。なお、サーミスタ17’のコントローラに送信するまでの信号の流れの例は、図8 (a)に示している。
【００３７】
次に、図7の温度センサ17からコントローラまでの信号の流れについて、上記サーミスタを示す図8(a)の例と同様に、応力測定手段の応力センサ26、26’として水晶圧電素子、圧電素子を使用する場合をそれぞれ図8(b)、（c)に示し、加速度測定手段の加速度センサ24を使用する場合を図8(d)に示している。図8(b)や図8(c)に示すように応力測定手段の応力センサ26、26'として水晶圧電素子26(圧電素子26’)を使用する場合、応力測定手段で測定された応力を示す電気信号は、上流側から下流側に向かって、水晶圧電索子26(又は他の圧電素子26’)、チャージアンプ（他の圧電素子26’の場合は増幅器が不要の場合がある）、A/D変換器、及び、コントローラを順次流れる。
【００３８】
図8(d)に示すように加速度測定手段の加速度センサ24として加速度センサ24を使用する場合、加速度測定部で測定された加速度を示す電気信号は、上流側から下流側に向かって、加速度センサ24、増幅回路、平均化処理回路、A/D変換器、及び、コントローラを順次流れる。増幅回路では、インピーダンスを整合し、電圧増幅し、ゲイン対周波数特性が変更される（その後、ローパスフィルタで高周波数成分をカット処理する場合もある)。平均化処理回路では、振動の大きさを定量的に捉えるための処理が行われ、例えば、RMS (二乗平均平方根）による平均化処理をし、加速度の実効値を出力する。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない，本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれる。例えば、上記実施の形態では、ドリル16用の手持ち式回転工具10で例示してきたが、本計測ユニット12は、ドライバ用や所謂、振動ドライバ用の手持ち式回転工具の場合、また、鋲打ち機に装着する場合が存在する。
【００４０】
また例えば、チャック部14によるドリル16を把持する他の構成例が図9(a)に、測定ユニット12と主軸部20との連結に用いる他の連結部材が図9(b-1)、(b-2)に例示されている。
【００４１】
図1〜図5の例ではチャック部14先端が3つの爪部14fで形成されているが（図2の閉塞状態ではテーパ部14bを形成）、図9(a)の例ではチャック部114の小径筒状部114bに軸方向に貫通する角孔部114gを設け、嵌合する角形状のドリル16の基端16aを圧入して銀ロウ等で硬く固着（焼き嵌め接合）される。航空機製造で使用する大型高精度の手持ち式回転工具等ではこの方法が採用されることも多い。
【００４２】
さらに、図1〜図5の例では測定ユニット12の孔部12eには駆動部としての主軸部20のアタッチメント20aが挿入・ネジ締結されており、主軸部20と一体固定されているアタッチメント20aが測定ユニット12の連結部材を構成しているが、図9(b-1)、図9(b-2)の例では、連結部材が測定ユニット12側に連結・固定されている場合や、所謂ドリルアーバのように主軸部20や測定ユニット12と別個の独立の部材として存在する場合を示している。
【００４３】
図9(b-1)の例では、略角柱の連結部材111が測定ユニット112の大径筒状部112aの左方に突出している場合を示しており、連結部材111には主軸部20に設けられた孔部（図示せず）に嵌合的に圧入される（アタッチメント20aが存在せず）。このとき突起111aが主軸部20の孔部内の凹部分と噛み合うことでしっかりと固定される。なお、連結部材111は、測定ユニット112の左端に一体固定された場合、又は所謂ドリルアーバのように別個独立の連結部材111が測定ユニット112の左方の孔部(図5の孔部12e参照）に挿入されている場合が存在する。
【００４４】
また、測定ユニット112の大径筒状部112aの右方に突出するアタッチメント112bには連結部材111と略同形状を雄部分とした場合の雌部分に相当する角形状の孔部112cが設けられている。これにより、所謂ドリルアーバのような連結部材で主軸部20とチャック部14とを連結固定する型式の手持ち式回転工具であっても、本測定ユニット112をドリルアーバの代替えとして連結部材に使用することができる。
【００４５】
図9(b-2)の例では、円柱をカットし側部に軸方向に延びる凹部分（カット部212a)を設けた連結部材211が測定ユニット212の大径筒状部212aの左方に突出している場合を示しており、連結部材211には主軸部20に設けられた孔部（図示せず)に嵌合的に挿入される（同じくアタッチメント20aが存在せず）。このとき主軸部20の孔部内に挿入したときカット部212aを横方向からネジ等で押さえつけることでしっかりと固定する。なお、連結部材211は、所謂ドリルアーバのように別個独立の速結部材211が測定ユニット212の左方の孔部（図5の孔部12e参照）に挿入されている場合を想定している。
【００４６】
また、測定ユニット212の大径筒状部212aの右方に突出するアタッチメント212bには連結部材211と略同形状に形成されている。これにより、所謂ドリルアーバのような連結部材で主軸部20とチャック部14とを連結固定する型式の手持ち式回転工具であっても、本測定ユニット212をドリルアーバの代替えとして連結部材に使用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
10    手持ち式回転工具（穿孔に用いる手持ち式ドリル工具）
11    ネジ（連結部材）
11a    頭部
111、211  連結部材              
111a    突起            
211a    カット部                
12、112、212  測定ユニット.     
12a、112a、212a 大径筒状部
12b、112b、212b アタッチメント
12c、112c  孔部 
12d     ネジ山          
12e     孔部            
12f     ネジ溝          
12g     空隙            
13      電源スイッチ            
14、114  チャック部     
14a  大径筒状部
14b  テーパ部
114b  小径筒状部
14c  孔部
14d  ネジ溝
14e  空隙
14f  爪部
14g  孔部
114g  角孔部
14h    受部
15  カバー
16  ドリル（工具）
16a  基端
16b  孔部
17  温度センサ（温度測定手段）
17a  センサ部
17b  導電線
17c  端子
18  ハンドツール本体（本体部）
18a  把持部
18b  引き金型スイッチ
18c  本体部
18d  スクリュー部
19  コネクタ
20  主軸部（駆動部）
20a  アタッチメント（連結部材）
20b  ネジ山
20c  孔部
21  電池
23  モジュール
24  加速度センサ（加速度測定手段）
25  ドータイト（熱伝導性接着剤）
26、126  応力センサ（応力測定手段)
27  サブ基板
28  主基板
30  温度受信部
31  送信部
32  外部ユニット
【図１】
2018051760.tif 000003
【図２】
2018051760.tif 000004
【図３】
2018051760.tif 000005
【図４】
2018051760.tif 000006
【図５】
2018051760.tif 000007
【図６】
2018051760.tif 000008
【図７】
2018051760.tif 000009
【図８】
2018051760.tif 000010
【図９】
2018051760.tif 000011