(57)【要約】【課題】センサ等の各種機器を別途設けることなく締付作業の状況を検知することができるようにすることで、締付工具の構造を簡易化し、締付工具の使い勝手のよい、締付工具のねじ締付作業の管理装置を提供すること。【解決手段】回転子２１の位置検出機構２２を有するブラシレスモータ２の回転子２１の位置検出機構２２の出力信号を用いて、締付工具１の締付部４の回転角度を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより駆動される締付工具のねじ締付作業の管理装置において、前記電動モータが、回転子の位置検出機構を有するブラシレスモータであって、回転子の位置検出機構の出力信号を用いて、締付工具の締付部の回転角度を検出するようにしたことを特徴とする締付工具のねじ締付作業の管理装置。
【請求項２】
検出された締付工具の締付部の回転角度に基づいてねじの締付本数を管理するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の締付工具のねじ締付作業の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締付工具のねじ締付作業の管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ねじ締付作業を行う締付工具として、騒音と振動が小さい内部に作動油を充填した打撃トルク発生装置が、開発され、実用化されるに至っている。
この油圧式トルクレンチは、図５に示すように、電動モータや高圧空気により回転駆動されるエアーモータ（ロータ）等のモータ２の回転トルクを内部に作動油を充填した打撃トルク発生装置３に伝達し、この打撃トルク発生装置において、回転トルクを打撃トルクに変換するようしている。
そして、モータ２により打撃トルク発生装置３のライナー３１を回転することにより、ライナー３１の内周面に形成した複数個のシール面と主軸４の外周面に形成したシール面及び羽根とが合致したとき、主軸４に打撃トルクを発生させ、主軸４の先端に係合したボルトやナット等（本明細書において、包括して「ねじ」という場合がある。）を締め付け又は緩めることができるようにしている。
【０００３】
ところで、この種の締付工具において、ねじ締付作業の管理、例えば、締付力や締付作業を行ったねじの本数の管理を自動的に行うことが要請され、各種方式で実用化されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
このような締付工具のねじ締付作業の管理装置によって、例えば、作業者が１つのワークについてねじを５本締め付ける作業を行う場合、誤って締め付けが完了したねじを再度締め付けてしまう（二度締め）ことによって、実際は４本しか締め付けていないワークが流出するおそれを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１２３８１号公報
【特許文献２】特開２００２−９６２７１号公報
【特許文献３】特開２００６−３１２２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ねじ締付作業の管理を自動的に行うようにするためには、締付工具のねじ締付作業の状況を検知するためのセンサ等の各種機器を別途設ける必要があり、締付工具の構造が複雑化し、コストが上昇したり、締付工具の使い勝手が悪くなる等の問題があった。
例えば、上記の誤って締め付けが完了したねじを再度締め付けてしまう（二度締め）を防止するためには、角度センサを設置してねじ締付角度を検出し、通常の締付時と二度締め時のねじ締付角度の違いにより、二度締めを検知するようにしているが、角度センサやそれに伴う電線ハーネス及びコネクタが必要となる。
【０００６】
本発明は、上記従来の締付工具のねじ締付作業の管理装置の有する問題点に鑑み、センサ等の各種機器を別途設けることなく締付作業の状況を検知することができるようにすることで、締付工具の構造を簡易化し、締付工具の使い勝手のよい、締付工具のねじ締付作業の管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置は、電動モータにより駆動される締付工具のねじ締付作業の管理装置において、前記電動モータが、回転子の位置検出機構を有するブラシレスモータであって、回転子の位置検出機構の出力信号を用いて、締付工具の締付部の回転角度を検出するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、検出された締付工具の締付部の回転角度に基づいてねじの締付本数を管理するようにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置によれば、電動モータが、回転子の位置検出機構を有するブラシレスモータであって、回転子の位置検出機構の出力信号を用いて、締付工具の締付部の回転角度を検出するようにすることにより、センサ等の各種機器を別途設けることなく締付作業の状況を検知することができる、これにより、締付工具の構造を簡易化し、使い勝手のよい締付工具を提供することができる。
【００１０】
また、検出された締付工具の締付部の回転角度に基づいてねじの締付本数を管理するようにすることにより、誤って締め付けが完了したねじを再度締め付けてしまう（二度締め）を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置を適用した油圧式トルクレンチの一実施例を示し、（ａ）はその全体図、（ｂ）はモータの断面図である。
【図２】回転子の回転角度とホールＩＣの信号の関係を示す説明図である。
【図３】油圧式トルクレンチのねじ締付作業の管理方法の説明図（正常時）である。
【図４】油圧式トルクレンチのねじ締付作業の管理方法の説明図（異常時（二度締め））である。
【図５】従来の油圧式トルクレンチを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図２に、本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置を適用した油圧式トルクレンチの一実施例を示す。
この油圧式トルクレンチ１は、従来の油圧式トルクレンチ１と同様、モータ２の回転トルクを内部に作動油を充填した打撃トルク発生装置３に伝達し、この打撃トルク発生装置３において、回転トルクを打撃トルクに変換し、主軸４の先端に係合したボルトやナット等を締め付け又は緩めるようするものである。
【００１４】
この場合において、モータ２は、電動モータ、特に、回転子２１の位置検出機構２２を有するブラシレスモータであって、回転子２１の位置検出機構２２の出力信号を用いて、油圧式トルクレンチ１の締付部となる主軸４の回転角度を検出するようにしている。
【００１５】
このブラシレスモータ２は、ステータ２３の各部分にコイル２４が巻き付けられており、ホールＩＣ等からなる位置検出機構２２で回転子２１の位置を検知し、電流を流すコイル２４を切り替えることで、回転子２１が回転するようにしている。
具体的には、図１に示すようなブラシレスモータ２においては、位置検出機構２２としてのホールＩＣ（Ｖ，Ｗ，Ｘ）のそれぞれの信号は、図２に示すように、回転子２１の回転角度２０°毎に変化する（ただし、この角度（２０°）は、ブラシレスモータの極数が変わると異なる値になる。）。つまり、ブラシレスモータ２の回転角度、すなわち、油圧式トルクレンチ１の締付部となる主軸４の回転角度は、ホールＩＣの出力信号をカウントし、加算することで検出することができる。
【００１６】
次に、このようにして検出した油圧式トルクレンチ１の締付部となる主軸４の回転角度を用いて行う、油圧式トルクレンチ１のねじ締付作業の管理方法について説明する。
【００１７】
図３に示すように、油圧式トルクレンチ１によるねじ締付作業を開始すると、打撃トルクが発生し、締付が進行するに従ってトルク値が上昇する。
このトルク値が予め設定した値（スタートトルク）に達した時点をねじの着座点と捉えた場合、スイッチレバーをＯＮにしたねじ締付作業の開始時点から、スタートトルクに達するまでのブラシレスモータ２の回転角度（本実施例においては、減速機構を介在させていないため、この角度が、油圧式トルクレンチ１の締付部となる主軸４の回転角度となる。）が、ねじが着座するまでの回転角度（フリーラン角度）となる。
予めフリーラン角度に対するしきい値を設定しておくことによって、ねじを二度締めた場合は、図４に示すように、フリーラン角度が理論上ほぼ０度になることから、しきい値以下の場合に二度締めと検知することができる。
【００１８】
このように、この締付工具のねじ締付作業の管理装置によれば、センサ等の各種機器を別途設けることなく締付作業の状況を検知することができる、これにより、締付工具である油圧式トルクレンチ１の構造を簡易化し、使い勝手のよい締付工具を提供することができる。
【００１９】
また、検出されたブラシレスモータ２の回転角度、すなわち、油圧式トルクレンチ１の締付部となる主軸４の回転角度に基づいてねじの締付本数を管理するようにすることにより、誤って締め付けが完了したねじを再度締め付けてしまう（二度締め）を確実に防止することができる。
【００２０】
以上、本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置について、油圧式トルクレンチの実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、ブラシレスモータを用いる各種締付工具にも適用できる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の締付工具のねじ締付作業の管理装置は、センサ等の各種機器を別途設けることなく締付作業の状況を検知することができるようにすることで、締付工具の構造を簡易化し、使い勝手のよい締付工具を提供できることから、ブラシレスモータを用いる油圧式トルクレンチの用途に好適に用いることができるほか、例えば、ブラシレスモータを用いる各種締付工具の用途にも用いることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  油圧式トルクレンチ（締付工具）
２  モータ（ブラシレスモータ）
２１  回転子
２２  位置検出機構
２３  ステータ
２４  コイル
３  打撃トルク発生装置
３１  ライナー
４  主軸（締付工具の締付部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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