(57)【要約】      （修正有）【課題】定トルク電動ドライバー等に使用するトルクリミッタとして、所要のねじ締め作業等におけるトルクリミッタの設定トルク（ヒステリシストルク）を、トルクリミッタを分解することなく容易かつ簡便に調整ないし調節することができる定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタを提供する。【解決手段】駆動側回転体１０と従動側回転体２０とを備え、前記回転体にそれぞれ相互に磁気結合される円筒状の永久磁石とその外周に対向配置される磁性体２４とを設けてなるトルクリミッタにおいて、前記磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、磁性材からなるカバー部材２６を着脱自在に設けた構成からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体と従動側回転体とを備え、前記回転体にそれぞれ相互に磁気結合される円筒状の永久磁石とその外周に対向配置される磁性体とを設けてなるトルクリミッタにおいて、前記磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項２】
駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に前記永久磁石保持部材の一端部に前記駆動軸結合部と相互に連通するように結合してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成してなり、前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記磁性体の外周部を囲繞する面積を適宜変更したカバー部材を複数設け、それぞれ選択的に使用するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項４】
前記駆動側回転体に対して、その駆動軸結合部に電動モータ等の駆動出力軸を結合するように設定すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に所要の工具類を結合するように設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項５】
トルクリミッタの駆動軸結合部および従動軸結合部に、それぞれ電動モータの駆動出力軸およびドライバービットを着脱自在にかつ交換可能に結合し、電動ドライバーの把持部ケーシング内に回転自在に収納配置し、前記トルクリミッタに設けたセンサ感知部材に対応させて前記把持部ケーシング内にホール素子からなるセンサを配置し、前記ドライバービットによるねじ締め作業において、前記トルクリミッタの駆動側回転体が空転してその従動側回転体が回転停止する状態を前記センサにより検出し、前記電動モータの駆動停止制御を行うと共に、前記センサによって検出されるトルクリミッタの作動時における、電動モータの負荷電流または負荷電圧を検出して、この負荷電流値または負荷電圧値が初期値と比較して所定値囲繞変化する場合に、所要のアラームを発生する制御装置を設けた定トルク電動ドライバーを構成してなる請求項１ないし４のいずれかに記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ等の駆動を、トルクリミッタを介して工具に伝動しねじ締め作業等を行うように構成した定トルク電動ドライバー等において、ねじ締め等を行う負荷トルクが規定のトルク値以上に作用した際に、トルクリミッタの磁気結合部がスリップして、駆動側を空転するように構成した定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、先に、ねじ具の締付けトルクないしは緩めトルクを高精度に設定することができるトルクリミッタを応用することにより、特に小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立てを行う場合に適した、低トルクで小ねじの締付けまたは取外しを容易かつ安全に行うことができるトルク固定形ドライバーを提案した（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載のトルク固定形ドライバーは、外ケースの内側に駆動軸を回転自在に収納し、この駆動軸の外周部にコイルばねを締まり嵌めすると共に、前記コイルばねの両端部に設けたフックを、それぞれ前記外ケースないしはこれに固定した部材に係合してなるトルクリミッタを備え、前記ケースを把持部ケーシングとし、または前記外ケースを把持部ケーシングで囲繞固定して、前記駆動軸の先端にドライバービットを設けた構成からなるものである。
【０００４】
また、前記特許文献１に記載のトルク固定形ドライバーにおいては、前記コイルばねを利用した摩擦式のトルクリミッタに代えて、永久磁石を利用した磁気方式によるトルクリミッタを採用することにより、前記と同様のトルク固定形ドライバーについても提案している。この場合、トルクリミッタを非接触形の構成とすることができ、より一層ショックレスなトルク設定を行うことができるトルク固定形ドライバーを得ることができる。
【０００５】
そして、前記電動モータ駆動式トルク固定形ドライバーの場合は、前記外ケースまたは把持部ケーシングの閉塞された後端部に、電動モータの駆動出力軸を着脱可能に結合して回転駆動し得るように構成し、前記電動モータを囲繞支持する第１の外部ケーシングと、前記トルク固定形ドライバーを囲繞すると共にその駆動出力軸を回転自在に支持する第２の外部ケーシングとを、相互に着脱交換可能に接続した構成からなる。
【０００６】
前述した特許文献１において提案したトルク固定形ドライバーは、トルクリミッタを使用することにより、小形精密部品の組立てやプラスチック製品等の脆弱な部品の結合および組立てに際しての、予め設定された所要の締付けトルクによるねじ具の締付け作業を、手動式ドライバーおよび電動式ドライバーとして、適正かつ高精度に行うことができるものである。
【０００７】
しかし、前記提案に係る電動式トルク固定形ドライバーにおいては、ねじ締め作業において、その締付けトルクが設定された定トルク値になると、トルクリミッタは電動モータの駆動出力軸に直結する駆動軸側が空転するが、電動モータの駆動はそのまま継続することになる。従って、この場合、電動モータの駆動による電力消費が無駄になるばかりでなく、継続するねじ締め作業へ移行するための時間的な無駄も生じ、各種部品等の組立て作業における生産効率を低下させると共に、製造コストの低減にも影響を与える難点がある。
【０００８】
そこで、本発明者は、前述した難点を解消するため、トルクリミッタの駆動軸側を電動モータの出力軸に結合し、このトルクリミッタの伝動回転部側をドライバービットの接続を行うビットホルダー軸に結合して、前記トルクリミッタの伝動回転部およびビットホルダー軸を把持部ケーシング内に回転自在に保持し、前記トルクリミッタの伝動回転部の外周の一部にマグネット等のセンサ感知部材を設けると共に、このセンサ感知部材に対応させて前記把持部ケーシングの内側面にホール素子等のセンサを設け、前記センサにより前記トルクリミッタの伝動回転部の回転状態を前記センサ感知部材による間欠的な検出信号により監視して、前記トルクリミッタの作動に伴う伝動回転部の回転停止状態を前記検出信号の有無によって判定し、これにより前記トルクリミッタの伝動回転部の回転停止を検知した際に、この検知信号に基づいて電動モータの駆動を直ちに停止することができる定トルク電動ドライバーを実現することができる定トルク電動ドライバーを提案した（特許文献２参照）。
【０００９】
前記特許文献２に記載の定トルク電動ドライバーは、ねじ締め作業において、その締付けトルクが設定された定トルク値になると、トルクリミッタは電動モータの駆動出力軸に直結する駆動軸側が空転するが、この状態を前記センサによって直ちに検知して、電動モータの駆動を迅速に停止させることができる。従って、電動モータの駆動による電力消費も適正に行われると共に、継続するねじ締め作業への移行も迅速かつ円滑に達成することができ、しかも各種部品等の組立て作業における生産効率の向上と製造コストの低減に寄与することができる。
【００１０】
今日、各種の電子機器、医療機器、その他の精密機器においては、極めて小型ないしは微少な精密部品の組立てを必要とし、それらの組立て作業等に際しては、極めて寸法の小さな精密ねじによるねじ締めを行うねじ締め作業が不可欠である。従って、このようなねじ締め作業には、この種の定トルク電動ドライバーの使用が最適である。
【００１１】
そこで、前述したような精密ねじによるねじ締めを行うねじ締め作業に際し、この種の定トルク電動ドライバーを使用する場合においては、その使用頻度によってトルクリミッタの性能の劣化や、あるいはねじ締め対象物が脆弱なものとなるような場合においては、予めトルクリミッタにおいて設定されているねじ締めトルク値（ヒステリシストルク）を、適宜調整ないし調節可能であることが要求される。しかしながら、従来の定トルク電動ドライバーにおいては、その作業現場において、トルクリミッタに設定されているねじ締めトルク値（ヒステリシストルク）を調整ないし調節することは困難である。
【００１２】
なお、従来において、トルクリミッタの組立てに際して、その設定トルク値（ヒステリシストルク）を調整する技術としては、トルクリミッタの内部回転軸に結合する内側磁石と、これに対向する外部回転軸に結合する外側磁石との関係において、前記内側磁石と前記外側磁石との対向面積を可変に設定することにより、トルクリミッタとしてのヒステリシストルク（設定トルク値）を調整するように構成したトルクリミッタおよびその製造方法が提案されている（特許文献３参照）。
【００１３】
すなわち、前記特許文献３に記載のトルクリミッタは、外周面に円筒状の永久磁石（または半硬質磁性体）を設けた第１回転軸と、内周面に円筒状の半硬質磁性体（または永久磁石）を設けた第２回転軸とを具備し、前記永久磁石（または半硬質磁性体）と前記半硬質磁性体（または永久磁石）とが対向するように前記第１回転軸と第２回転軸とを配置して相対回転可能に一体化し、前記永久磁石と前記半硬質磁性体との間に働くヒステリシストルクによって前記第１回転軸と第２回転軸との間でトルク伝達するトルクリミッタにおいて、前記第１回転軸と第２回転軸の配置を変えることなく、前記第１回転軸の外周面上の前記永久磁石（または半硬質磁性体）の位置を変更可能とするか、または、前記第１回転軸と第２回転軸の配置を変えることなく、前記第２回転軸の内周面上の前記半硬質磁性体（または永久磁石）の位置を変更可能とするか、または、それらの両方を可能とし、前記位置の変更により前記永久磁石と前記半硬質磁性体の対向面積を変え、ヒステリシストルクを調節可能に構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２８５９８５号公報
【特許文献２】特開２００８−１８３６４３号公報
【特許文献３】特開平８−３０８２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかるに、前記特許文献３に記載の発明は、紙送り装置などに用いるトルクリミッタおよびその製造方法に関し、その構成体について全長を変えることなく、容易にトルクの調整を可能とし、簡単な構造にして生産性が良く、コストを安価にできるように構成したものである。すなわち、このように構成される前記特許文献３に記載のトルクリミッタは、トルクリミッタの製造上の便宜を図ったものである。
【００１６】
そこで、前記構成からなるトルクリミッタに関しては、例えば前述した定トルク電動ドライバーのトルクリミッタとして適用する場合、電動ドライバーに組み込んだトルクリミッタは、そのねじ締め作業において、容易かつ簡便に設定トルクすなわちヒステリシストルクを調整することは、困難である。すなわち、電動ドライバーに組み込んだトルクリミッタは、例えばねじ締め対象物の変更等により、トルクリミッタの設定トルク（ヒステリシストルク）について調整する必要が生じた際には、前記電動ドライバーからトルクリミッタを取り外し、さらにトルクリミッタを分解する必要がある。
【００１７】
このような観点から、本発明者は、定トルク電動ドライバーに組み込んだトルクリミッタを、電動ドライバー本体から取り外して分解するような煩雑な作業を行うことなく、簡便かつ容認にトルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）を調整ないし調節することができる手段について、鋭意検討並びに試作を行った結果、トルクリミッタの基本構造に対しては全く変更を加えることなく、トルクリミッタの外周部に対して、磁性材料からなるカバー部材を着脱自在に被着し得るように構成することにより、予め設定されているトルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）を、容易かつ簡便に可変調整できることを突き止めた。
【００１８】
すなわち、本発明においては、駆動側回転体と従動側回転体とを備え、前記回転体にそれぞれ相互に磁気結合される円筒状の永久磁石とその外周に対向配置される磁性体とを設けてなるトルクリミッタにおいて、前記磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることにより、相互に磁気結合された前記永久磁石とこれに対向する磁性体とのヒステリシストルクを変化させて、予め設定されているトルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）を、容易かつ簡便に可変調整できるように構成することができる。
【００１９】
この場合、トルクリミッタは、駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に前記永久磁石保持部材の一端部に前記駆動軸結合部と相互に連通するように結合してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成することができる。そして、前記トルクリミッタの前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を設けることにより、相互に磁気結合された前記永久磁石とこれに対向する磁性体とのヒステリシストルクを変化させることが可能である。
【００２０】
この場合、前記の磁性体の外周部を囲繞するカバー部材の面積に応じて、予め設定されているトルクリミッタのヒステリシストルクを弱める方向に変化させることができることから、前記カバー部材は、前記磁性体の外周部を囲繞する面積を適宜変更したカバー部材を複数設けて、それぞれ選択的に使用することによって、ヒステリシストルクの調整を変化させることができる。
【００２１】
なお、このように構成されるトルクリミッタは、例えば定トルク電動ドライバーに組み込んで使用する場合には、駆動側回転体に対して、その駆動軸結合部に電動モータの駆動出力を結合するように設定すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に工具としてのドライバービットを結合するように設定することにより、定トルク電動ドライバーを組立てることができる。
【００２２】
また、この種のトルクリミッタは、前述し定トルク電動ドライバーに限定することなく、手動またはその他の動力により駆動を行うドライバー等の手持ち工具におけるトルクリミッタとして適用することができるばかりでなく、使用する工具としてもドライバービットに限定することなく、ねじ立てを行うねじタップやドリル等の各種の工具類を使用することができる。
【００２３】
従って、本発明の目的は、定トルク電動ドライバー等に使用するトルクリミッタとして、所要のねじ締め作業等におけるトルクリミッタの設定トルク（ヒステリシストルク）を、トルクリミッタを分解することなく容易かつ簡便に調整ないし調節することができる定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、駆動側回転体と従動側回転体とを備え、前記回転体にそれぞれ相互に磁気結合される円筒状の永久磁石とその外周に対向配置される磁性体とを設けてなるトルクリミッタにおいて、前記磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項２に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に前記永久磁石保持部材の一端部に前記駆動軸結合部と相互に連通するように結合してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成してなり、前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項３に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、前記カバー部材は、前記磁性体の外周部を囲繞する面積を適宜変更したカバー部材を複数設け、それぞれ選択的に使用するように構成したことを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、前記駆動側回転体に対して、その駆動軸結合部に電動モータ等の駆動出力軸を結合するように設定すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に所要の工具類を結合するように設定することを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項５に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、トルクリミッタの駆動軸結合部および従動軸結合部にそれぞれ電動モータの駆動出力軸およびドライバービットを着脱自在にかつ交換可能に結合し、電動ドライバーの把持部ケーシング内に回転自在に収納配置し、前記トルクリミッタに設けたセンサ感知部材に対応させて前記把持部ケーシング内にホール素子からなるセンサを配置し、前記ドライバービットによるねじ締め作業において、前記トルクリミッタの駆動側回転体が空転してその従動側回転体が回転停止する状態を前記センサにより検出し、前記電動モータの駆動停止制御を行うと共に、前記センサによって検出されるトルクリミッタの作動時における、電動モータの負荷電流または負荷電圧を検出して、この負荷電流値または負荷電圧値が初期値と比較して所定値囲繞変化する場合に、所要のアラームを発生する制御装置を設けた定トルク電動ドライバーを構成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の請求項１に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、トルクリミッタの円筒状の外周部に形成される磁性体に対し、磁性材からなるカバー部材を着脱することにより、予め設定されているトルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）を、容易かつ簡便に可変に調整することができる。
【００３０】
本発明の請求項２記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、前記磁性材からなるカバー部材を、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成することによって、簡単な構成にして、しかも容易かつ簡便な操作によって、予め設定されているトルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）を可変に調整することができる。
【００３１】
本発明の請求項３記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、磁性材料からなるカバー部材の選択使用により、トルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を可変に設定することができる。
【００３２】
本発明の請求項４に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、駆動側回転体に対して電動モータ、その他の駆動出力軸を結合し、従動側回転体に対して各種の工具類を結合することにより、所要のねじ締め、その他の作業に対して、トルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を、それぞれ必要に応じて、簡便にして容易かつ適正に行うことができる。
【００３３】
本発明の請求項５に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、特に定トルク電動ドライバーとして構成することにより、所要のねじ締め作業に対して、トルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を、それぞれ必要に応じて、簡便にして容易かつ適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るトルクリミッタの一実施例を示すものであって、（ａ）は上方から見た外観斜視図、（ｂ）は下方から見た外観斜視図である。
【図２】本発明に係るトルクリミッタの内部構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係るトルクリミッタを定トルク電動ドライバー等として構成する状態を示す概略構成説明図である。
【図４】本発明に係るトルクリミッタを組込んだ定トルク電動ドライバーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明に係る定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタの実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００３６】
図１および図２は、本発明に係るトルクリミッタＴＬの典型的な一実施例を示すものであって、図１の（ａ）、（ｂ）はトルクリミッタＴＬのそれぞれ外観を示す斜視図であり、図２は図１に示すトルクリミッタＴＬの内部構造を示す縦断面図である。
【００３７】
図１および図２において、本実施例のトルクリミッタＴＬは、駆動側回転体１０と従動側回転体２０とを備える。そして、前記駆動側回転体１０は、駆動軸結合部１２を有する円筒状の永久磁石保持部材１４の外周面に円筒状の永久磁石１６を設けると共に前記永久磁石保持部材１４の一端部に前記駆動軸結合部１２と相互に連通するようにして結合した構成からなる。また、前記従動側回転体２０は、従動軸結合部２２を有し、前記永久磁石保持部材１２と同軸に配置され、前記永久磁石１６の外周に円筒状の磁性体２４を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体２４の一端部と結合した構成からなる。
【００３８】
このように構成される本実施例のトルクリミッタＴＬは、駆動側回転体１０の回転駆動により、永久磁石保持部材１４を介して永久磁石１６が一体的に回転する。このような駆動側回転体１０の回転駆動に際し、前記永久磁石１６に相互に磁気結合するように対向配置された磁性体２４は、相互に予め設定されたヒステリシストルク値に基づく結合関係において、前記永久磁石１６と一体的に前記磁性体２４を介して前記従動側回転体２０を回転駆動する。なお、このような構成は、従来のトルクリミッタの構成と、基本的に同じである。
【００３９】
そこで、本発明においては、前記従動側回転体２０における前記円筒状の磁性体２４の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目２６ａ、２６ｂを有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材２６を着脱自在に設けた構成からなる。
【００４０】
この場合、前記トルクリミッタＴＬの従動側回転体２０における円筒状の磁性体２４の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目２６ａ、２６ｂを有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材２６を設けることにより、駆動側回転体１０における永久磁石１４と、これに対向する磁性体２４との間のヒステリシストルクを変化させることができる。
【００４１】
また、この場合、前記トルクリミッタＴＬのカバー部材２６は、前記磁性体２４の外周部を囲繞する面積を適宜変更したカバー部材２６を複数設けて、それぞれ選択的に使用することにより、前記トルクリミッタＴＬの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を可変に設定することができる。
【００４２】
従って、前述した構成からなる本発明に係るトルクリミッタＴＬは、その構成につき分解することなく、予め設定されているヒステリシストルク値を容易かつ簡便に調整することができるという、優れた作用および効果を得ることができる。
【００４３】
次に、前記構成からなる本実施例のトルクリミッタＴＬを、定トルク電動ドライバーに適用する場合の実施例につき説明する。
【００４４】
図３は、本実施例に係るトルクリミッタを定トルク電動ドライバー等に適用する場合の概略構成説明図である。すなわち、図３において、参照符号３０は電動ドライバーの把持部ケーシングを示し、この把持部ケーシング３０の内部に電動モータ３２と本実施例のトルクリミッタＴＬを組み込んだ構成からなるものである。
【００４５】
すなわち、図３において、トルクリミッタＴＬの駆動側回転体１０に対して、その駆動軸結合部１２に電動モータ３２の駆動出力軸３４を結合する。この場合、前記駆動側回転体１０の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネット１８、１８を対称的に埋設し、これらのマグネット１８、１８にそれぞれ対応させて前記把持部ケーシング３０内にセンサとしてのホール素子２８、２８を配置する。そして、従動側回転体２０に対して、その従動軸結合部２２に工具（ドライバービット等）３６を結合する。
【００４６】
図４は、前述した結合構成からなるトルクリミッタＴＬを、定トルク電動ドライバーとして組立てた構成を示す説明図である。すなわち、本実施例において、トルクリミッタＴＬの駆動側回転体１０に対して、電動モータ３２の駆動出力軸３４が結合され、トルクリミッタＴＬの従動側回転軸２０に対し、工具としてのドライバービット３６が着脱自在に結合され、トルクリミッタＴＬにより規定されるトルク設定値（ヒステリシストルク）に基づいて、ねじ締めを行うように構成される。
【００４７】
なお、図４において、参照符号３８は電動モータ３２のＯＮ／ＯＦＦ操作を手動で行うための把持部ケーシング３０に設けた操作スイッチであり、参照符号４０は電動モータ３２を駆動制御するための制御装置を示す。従って、本実施例において、前記定トルク電動ドライバーの把持部ケーシング３０に設けたセンサ（ホール素子）２８、２８により検出されるトルクリミッタＴＬの動作信号は、前記制御装置４０に入力し、この制御装置４０において、トルクリミッタＴＬの動作状態を判定し、前記電動モータ３２の駆動停止制御を行うように構成される。
【００４８】
また、本実施例においては、トルクリミッタＴＬを電動モータ３２の駆動出力軸３４に直結した構成を示したが、例えば電動モータ３２の駆動出力軸側に遊星歯車減速機構などの減速機構を接続して、この減速機構の出力軸をトルクリミッタＴＬの駆動側回転体１０に結合する構成とすることもできる。
【００４９】
次に、前記構成からなる定トルク電動ドライバーを使用してねじ締め作業を行う場合のトルク制御動作について説明する。
【００５０】
本実施例に係る定トルク電動ドライバーを、制御装置４０を介して電源に接続し、操作スイッチ３８をＯＮ状態に操作すれば、電動モータ３２が付勢されて、その駆動出力軸３４が正転駆動し、トルクリミッタＴＬを介してドライバービット３６に回転駆動力が伝達され、ねじ締め作業を行うことができる。
【００５１】
ねじ締め作業の開始からねじの締付け完了に至る大部分のねじ締め行程においては、ドライバービット３６の回転と共に、トルクリミッタＴＬの従動側回転体２０および磁性体２４が、一体的に回転動作する。従って、この場合において、把持部ケーシング３０に設けたセンサ（ホール素子）２８、２８において、駆動側回転体１０に設けたセンサ感知部材（マグネット）１８、１８を連続的に検知して得られる信号（パルス信号）により、前記従動側回転体２０およびドライバービット３６の回転状態を、制御装置４０で判定することができる。
【００５２】
次いで、ねじの締付け行程においては、電動モータ３２より得られるねじの締付けトルクが、前記トルクリミッタＴＬを介してドライバービット３６に付与される。この場合、ねじの締付けに際して生じるドライバービット３６に対する負荷トルクが、トルクリミッタＴＬに設定された規定のトルク値（ヒステリシストルク）を超えると、トルクリミッタＴＬに内蔵される相互に対向配置された永久磁石１４と磁性体２４が滑動（スリップ）を生じて、その駆動側回転体１０すなわち電動モータ３２の駆動出力軸３４が空転して従動側回転体２０の回転が停止する。従って、このような状態においては、前記センサ（ホール素子）２８、２８によるセンサ感知部材（マグネット）１８、１８の連続的な検知（パルス信号の発生）が得られないことにより、前記従動側回転体２０およびドライバービット３６の停止状態を、制御装置４０で判定することができる。
【００５３】
このようにして、本実施例の定トルク電動ドライバーにおいては、前述したねじ締め作業において、トルクリミッタＴＬにより設定した規定のトルク値（ヒステリシストルク）によるねじの締付けを完了することができる。そして、この場合、前記ドライバービット３６の停止状態を検出し判定した制御装置４０においては、電動モータ３２に対する電力供給を遮断するように構成して、操作スイッチ３８の操作に関係なく、電動モータ３２の駆動を停止させる。従って、前述した本実施例の定トルク電動ドライバーにより、ねじ締め作業を行う場合のねじ締めトルク特性と、その制御を行うセンサ検出信号、電動モータ駆動電源およびその負荷電流の時系列的な変化特性を、それぞれ容易に得ることができる。
【００５４】
また、本実施例の定トルク電動ドライバーにおいては、電動モータ３２に対し、ねじの締付け完了時すなわちトルクリミッタＴＬの動作時における負荷電流を検出することにより、長期的な定トルク電動ドライバーの使用に際し、負荷電流値が初期の検出時より所定以上の変化が確認された場合には、トルクリミッタＴＬの磨耗劣化などによって設定トルク値（ヒステリシストルク）が変動していることを予測することができる。例えば負荷電流値が初期の検出時より低下していれば、トルクリミッタＴＬの設定トルク値が低下していることが想定される。
【００５５】
そこで、本発明においては、例えば前記制御装置４０において、電動モータ３２の負荷電流を検出するように構成する。そして、ねじの締付け完了時すなわちトルクリミッタＴＬの動作時における負荷電流を検出し、この負荷電流値が初期の検出時の電流値より所定以上の変化が検出された場合に、所要のアラームを発生するように設定する。このように構成することにより、トルクリミッタＴＬの磨耗劣化などによる設定トルク値（ヒステリシストルク）の変動を確認して、前記トルクリミッタＴＬの従動側回転体２０における円筒状の磁性体２４の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材２６を準備しておき、前記カバー部材２６を適宜選択して装着することにより、前記トルクリミッタＴＬの設定トルク値（ヒステリシストルク）の変動を補正することができる。
【００５６】
また、本発明においては、電動モータ３２の負荷電圧を検出するように構成し、前記と同様にして、負荷電圧値が初期の検出時の電圧値より所定以上の変化が検出された場合に、所要のアラームを発生するように設定することもできる。この場合においても、前記と同様にして、トルクリミッタＴＬの磨耗劣化などによる設定トルク値（ヒステリシストルク）の変動を確認して、前記カバー部材２６を適宜選択して装着することにより、前記トルクリミッタＴＬの設定トルク値（ヒステリシストルク）の変動を補正することができる。
【００５７】
さらに、本発明においては、前述したトルクリミッタＴＬの磨耗劣化などによる設定トルク値（ヒステリシストルク）の変動のみならず、例えばねじ締め対象物として、脆弱な素材に対する精密ねじの取付けを行う場合において、設定トルク値（ヒステリシストルク）を調整する必要が生じる。このような場合においても、前述した場合と同様に、前記カバー部材２６を適宜選択して装着することにより、前記トルクリミッタＴＬの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を行うことができる。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明に係るトルクリミッタＴＬは、その駆動側回転体１０に対して、電動モータ以外の手動またはその他の動力（エアー等）で駆動する駆動出力軸を結合し、またその従動側回転体２０に対して、ねじ立てを行うねじタップやドリル等の各種の工具類を結合して、定トルク電動ドライバー以外の各種の手動式ないし動力付き手持ち工具として、広範囲に適用することができる。
【００５９】
また、本発明においては、前記カバー部材について、前述した実施例に記載する構成に限定されることなく、その形状構成およびトルクリミッタへの装着方法等に関し、種々の変形ないし態様とすることができるばかりでなく、その他トルクリミッタに対しワンウェイクラッチ等を組み合わせて、従動側回転体の逆回転を可能にして、ねじの取外しやその他の操作を簡便にすることができる等、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  駆動側回転体
１２  駆動軸結合部
１４  永久磁石保持部材
１６  永久磁石
１８  センサ感知部材（マグネット）
２０  従動側回転体
２２  従動軸結合部
２４  磁性体
２６  カバー部材
２６ａ、２６ｂ  切れ目
２８  センサ（ホール素子）
３０  電動ドライバー
３２  電動モータ
３４  駆動出力軸
３６  工具（ドライバービット）
３８  操作スイッチ
４０  制御装置
ＴＬ  トルクリミッタ
【図１】
2015188943.tif 000003
【図２】
2015188943.tif 000004
【図３】
2015188943.tif 000005
【図４】
2015188943.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月22日(2014.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体と従動側回転体とを備え、前記回転体にそれぞれ相互に磁気結合される円筒状の永久磁石とその外周に対向配置される磁性体とを設けてなるトルクリミッタにおいて、前記磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項２】
駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に前記永久磁石保持部材に隣接して前記駆動軸結合部と相互に結合するように駆動出力軸を挿通し得るよう配置してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成してなり、前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記磁性体の外周部を囲繞する面積を適宜変更したカバー部材を複数設け、それぞれ選択的に使用するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項４】
前記駆動側回転体に対して、電動モータ等の駆動出力軸を挿通し、永久磁石保持部材の駆動軸結合部に結合するように設定すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に所要の工具類を結合するように設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【請求項５】
トルクリミッタの駆動軸結合部および従動軸結合部に、それぞれ電動モータの駆動出力軸およびドライバービットを着脱自在にかつ交換可能に挿通結合すると共に、電動ドライバーの把持部ケーシング内に回転自在に収納配置し、前記トルクリミッタに設けたセンサ感知部材に対応させて前記把持部ケーシング内にホール素子からなるセンサを配置し、前記ドライバービットによるねじ締め作業において、前記トルクリミッタの駆動出力軸と結合する永久磁石保持部材が空転して従動側回転体および駆動側回転体が回転停止する状態を前記センサにより検出し、前記電動モータの駆動停止制御を行うと共に、前記センサによって検出されるトルクリミッタの作動時における、電動モータの負荷電流または負荷電圧を検出して、この負荷電流値または負荷電圧値が初期値と比較して所定値囲繞変化する場合に、所要のアラームを発生する制御装置を設けた定トルク電動ドライバーを構成してなる請求項１ないし４のいずれかに記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
この場合、トルクリミッタは、駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に前記永久磁石保持部材に隣接して前記駆動軸結合部と相互に結合するように駆動出力軸を挿通し得るよう配置してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成することができる。そして、前記トルクリミッタの前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を設けることにより、相互に磁気結合された前記永久磁石とこれに対向する磁性体とのヒステリシストルクを変化させることが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
なお、このように構成されるトルクリミッタは、例えば定トルク電動ドライバーに組み込んで使用する場合には、駆動側回転体に対して、電動モータの駆動出力軸を挿通し、永久磁石保持部材の駆動軸結合部と結合するように設定すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に工具としてのドライバービットを結合するように設定することにより、定トルク電動ドライバーを組立てることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の請求項２に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、駆動軸結合部を有する円筒状の永久磁石保持部材の外周面に円筒状の永久磁石を設けると共に、前記永久磁石保持部材に隣接して前記駆動軸結合部と相互に結合するように電動モータ等の駆動出力軸を挿通し得るように配置してなる駆動側回転体と、前記永久磁石保持部材と同軸に配置され前記永久磁石の外周に円筒状の磁性体を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体の一端部と結合してなる従動軸結合部を有する従動側回転体とから構成してなり、前記円筒状の磁性体の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目を有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材を着脱自在に設けることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の請求項４に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、前記駆動側回転体に対して、電動モータ等の駆動出力軸を挿通し、永久磁石保持部材の駆動軸結合部に結合し得るように挿通すると共に、前記駆動側回転体の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネットを対称的に埋設し、従動側回転体に対して、その従動軸結合部に所要の工具類を結合するように設定することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の請求項５に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタは、トルクリミッタの駆動軸結合部および従動軸結合部にそれぞれ電動モータの駆動出力軸およびドライバービットを着脱自在にかつ交換可能に挿通結合すると共に、電動ドライバーの把持部ケーシング内に回転自在に収納配置し、前記トルクリミッタに設けたセンサ感知部材に対応させて前記把持部ケーシング内にホール素子からなるセンサを配置し、前記ドライバービットによるねじ締め作業において、前記トルクリミッタの駆動出力軸と結合する永久磁石保持部材が空転して従動側回転体および駆動側回転体が回転停止する状態を前記センサにより検出し、前記電動モータの駆動停止制御を行うと共に、前記センサによって検出されるトルクリミッタの作動時における、電動モータの負荷電流または負荷電圧を検出して、この負荷電流値または負荷電圧値が初期値と比較して所定値囲繞変化する場合に、所要のアラームを発生する制御装置を設けた定トルク電動ドライバーを構成してなることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の請求項４に記載の定トルク電動ドライバー等におけるトルクリミッタによれば、駆動側回転体に対して電動モータ、その他の駆動出力軸を挿通し、永久磁石保持部材の駆動軸結合部と結合すると共に、従動側回転体に対して各種の工具類を結合することにより、所要のねじ締め、その他の作業に対して、トルクリミッタの設定トルク値（ヒステリシストルク）の調整を、それぞれ必要に応じて、簡便にして容易かつ適正に行うことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図１および図２において、本実施例のトルクリミッタＴＬは、駆動側回転体１０と従動側回転体２０とを備える。そして、前記駆動側回転体１０に対しては、駆動軸結合部１２を有する円筒状の永久磁石保持部材１４の外周面に円筒状の永久磁石１６を設けると共に、前記永久磁石保持部材１４に隣接して前記駆動軸結合部１２に後述する駆動出力軸を相互に結合するように挿通し得るよう配置した構成からなる。また、前記従動側回転体２０は、従動軸結合部２２を有し、前記永久磁石保持部材１２と同軸に配置され、前記永久磁石１６の外周に円筒状の磁性体２４を相互に磁気結合するように対向配置すると共に前記磁性体２４の一端部と結合した構成からなる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
このように構成される本実施例のトルクリミッタＴＬは、駆動側回転体１０に挿通される駆動出力軸の回転駆動により、永久磁石保持部材１４の駆動軸結合部１２を介して永久磁石１６が一体的に回転する。このような駆動軸結合部１２における回転駆動に際し、前記永久磁石１６に相互に磁気結合するように対向配置された磁性体２４は、相互に予め設定されたヒステリシストルク値に基づく結合関係において、前記永久磁石１６と一体的に前記磁性体２４を介して前記従動側回転体２０を回転駆動すると共に、前記駆動側回転体１０も回転駆動する。なお、このような構成は、従来のトルクリミッタの構成と、基本的に同じである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
この場合、前記トルクリミッタＴＬの従動側回転体２０における円筒状の磁性体２４の外周部に対し、その外周を部分的に囲繞することができるように、長手方向に切れ目２６ａ、２６ｂを有すると共にばね弾性を有する円筒状に形成した磁性材からなるカバー部材２６を設けることにより、前記永久磁石１４と、これに対向する磁性体２４との間のヒステリシストルクを変化させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
すなわち、図３において、トルクリミッタＴＬの駆動側回転体１０に対し、電動モータ３２の駆動出力軸３４を挿通して、永久磁石保持部材１６の駆動軸結合部１２に結合する。この場合、前記駆動側回転体１０の内部にその円周方向に等間隔で一対のセンサ感知部材としてのマグネット１８、１８を対称的に埋設し、これらのマグネット１８、１８にそれぞれ対応させて前記把持部ケーシング３０内にセンサとしてのホール素子２８、２８を配置する。そして、従動側回転体２０に対して、その従動軸結合部２２に工具（ドライバービット等）３６を結合する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、本実施例においては、トルクリミッタＴＬを電動モータ３２の駆動出力軸３４に直結した構成を示したが、例えば電動モータ３２の駆動出力軸側に遊星歯車減速機構などの減速機構を接続して、この減速機構の出力軸をトルクリミッタＴＬの駆動軸結合部１２に結合する構成とすることもできる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
次いで、ねじの締付け行程においては、電動モータ３２より得られるねじの締付けトルクが、前記トルクリミッタＴＬを介してドライバービット３６に付与される。この場合、ねじの締付けに際して生じるドライバービット３６に対する負荷トルクが、トルクリミッタＴＬに設定された規定のトルク値（ヒステリシストルク）を超えると、トルクリミッタＴＬに内蔵される相互に対向配置された永久磁石１４と磁性体２４が滑動（スリップ）を生じて、電動モータ３２の駆動出力軸３４が空転して従動側回転体２０および駆動側回転体１０の回転が停止する。従って、このような状態においては、前記センサ（ホール素子）２８、２８によるセンサ感知部材（マグネット）１８、１８の連続的な検知（パルス信号の発生）が得られないことにより、前記従動側回転体２０およびドライバービット３６の停止状態を、制御装置４０で判定することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明に係るトルクリミッタＴＬは、その駆動側回転体１０に対し、電動モータ以外の手動またはその他の動力（エアー等）で駆動する駆動出力軸を挿通して、永久磁石保持部材の駆動軸結合部に結合するように構成し、またその従動側回転体２０に対して、ねじ立てを行うねじタップやドリル等の各種の工具類を結合し、定トルク電動ドライバー以外の各種の手動式ないし動力付き手持ち工具として、広範囲に適用することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015188943.tif 000007
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2015188943.tif 000008