(57)【要約】【課題】規定トルクでの締付を必要とするネジ締め作業を効率的に実施させるための技術を提供する。【解決手段】トルクドライバ２０は、ネジ部品を設定トルクで締付けるためのクラッチ機構を有する。トルクドライバ２０は、先端側に先端工具２４を装着するための工具装着部２３と、後端側に電動回転工具の出力軸に同軸に連結するための連結部３０とを備える。連結部３０は把持部２２の後方に設けられ、連結部３０は、電動回転工具に設けられた工具装着部に装着される突起部として形成される。【選択図】図２
2017159415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締付け対象物を設定トルクで締付けるためのクラッチ機構を有するトルクドライバであって、
先端側に先端工具を装着するための工具装着部と、
後端側に電動回転工具の出力軸に同軸に連結するための連結部と、
を備えることを特徴とするトルクドライバ。
【請求項２】
把持するための把持部を備え、
前記把持部の後方に、前記連結部が設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のトルクドライバ。
【請求項３】
前記連結部は、前記電動回転工具に設けられた工具装着部に装着される突起部を含む、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクドライバ。
【請求項４】
前記突起部は着脱可能である、
ことを特徴とする請求項３に記載のトルクドライバ。
【請求項５】
前記連結部は、前記電動回転工具に設けられた工具装着部を受け入れる凹部を含む、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ機構を有するトルクドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドリルドライバなどの電動回転工具は、出力軸にビットやソケットなどの先端工具を取り付け、モータにより出力軸を回転させることで、ネジ、ボルト、ナットなどのネジ部品の締め付けを行う。電動回転工具は、締付トルクが予め設定したトルクになると出力軸への動力伝達を遮断するクラッチ機構を有している。電動回転工具では、このクラッチ機構により、ネジ部品の締付トルクが調整される。
【０００３】
クラッチ機構は、たとえば遊星歯車機構のリングギアに付設され、リングギアに当接する係止体と、リングギアにおいて係止体側に突出する係止凸部とを備える。係止体はバネにより付勢されて、係止凸部に係合する。出力軸の回転によりリングギアの負荷トルクが増大し、係止体と係止凸部との係合が解除されると、リングギアが空転して、出力軸への動力伝達が遮断されるようになっている。
【０００４】
このような電動回転工具は、操作スイッチが操作されない状態で出力軸をロックするロック機構を備えている（たとえば特許文献１参照）。このロック機構は、いわゆる「手締め」機能を実現し、作業者は電動回転工具を、手回しドライバとして用いることができる。この手締め機能は、モータ回転によるネジ締め後に、作業者が手動で増締めする際に利用される。
【０００５】
また電動回転工具とは別種の手動工具として、締付トルクが予め設定したトルクになると出力軸への動力伝達を遮断するクラッチ機構を有するトルクドライバが知られている。トルクドライバは、ネジ部品を正確に規定トルクで締め付けるために広く用いられている。たとえば特許文献２は、電動モータの出力軸を着脱可能に結合する軸結合凹部を設けたトルク固定形ドライバを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１１３９４４号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動回転工具のクラッチ機構は、設定されたトルクで出力軸への動力伝達を遮断することが好ましいが、モータ回転中は、構成部品の回転に伴う外力がクラッチ機構に作用する。そのため実際の締付トルクが設定トルクに達する前、または設定トルクを超えた後に動力伝達が遮断されることがあり、厳密なトルク精度を要求されるネジ締め作業には使用しづらいという事情がある。
【０００８】
一方でトルクドライバのクラッチ精度は、非常に高いことが知られている。そのため規定トルクでの締付を必要とするネジ締め作業では、作業者は電動回転工具ではなく、トルクドライバを利用する。しかしながらネジ部品が長ければ、それだけ時間がかかることになり、非効率な作業となる。
【０００９】
そこで作業効率を高めるために、電動回転工具を用いてネジ部品の仮締めを行い、その後、トルクドライバを用いて手動でネジ部品の本締めを行う作業形態が普及している。この作業形態によれば長いネジ部品であっても、その大部分を電動回転工具で締めるため、トルクドライバだけで作業するよりも作業時間を短縮できる。しかしながら作業者は、使用工具を途中で交換しなければならず、交換作業に煩わしさを感じることは否めない。
【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、規定トルクでの締付を必要とするネジ締め作業を、効率的に実施させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、締付け対象物を設定トルクで締付けるためのクラッチ機構を有するトルクドライバに関する。このトルクドライバは、先端側に先端工具を装着するための工具装着部と、後端側に電動回転工具の出力軸に同軸に連結するための連結部とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、規定トルクでの締付を必要とするネジ締め作業を、効率的に実施させるための技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電動回転工具の外観構成図である。
【図２】実施形態のトルクドライバの外観構成図である。
【図３】トルクドライバの連結部を電動回転工具の工具装着部に固定した状態を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、別の実施形態のトルクドライバの外観構成図である。
【図５】電動回転工具の外観構成図である。
【図６】さらに別の実施形態のトルクドライバの外観構成図である。
【図７】トルクドライバの連結部を電動回転工具の工具装着部に固定した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、電動回転工具１の外観構成を示す。電動回転工具１は、作業者が片手で把持可能な手持ち式工具である。電動回転工具１は、締付トルクが予め設定したトルクになると出力軸６への動力伝達を遮断するクラッチ機構を有するドリルドライバであってよいが、クラッチ機構を有する他の種類の電動工具であってもよい。また電動回転工具１は、締付トルクが予め設定したトルクになるとモータを停止させるシャットオフ機能を有する電動工具であってもよい。
【００１５】
電動回転工具１の外装を構成するハウジングは、有底筒形状の胴部２と、胴部２から下方に延出する把持部３とを備える。把持部３は、作業者が把持するグリップを形成し、把持部３の下端部には、箱状の収容ケースからなるバッテリパック５が取り付けられる。把持部３の前面には作業者が操作する操作スイッチ４が形成される。
【００１６】
胴部２には、駆動部であるモータ、モータ回転を減速する減速機構、減速された回転数で回転する出力軸６が配設される。出力軸６の端部には、ドライバビットなどの先端工具１０を装着するための、チャックなどの工具装着部７が設けられる。クラッチ機構は、たとえば減速機構における遊星歯車機構のリングギアに付設され、リングギアの端面と軸方向において当接する係止体と、リングギアにおいて係止体側に突出する係止凸部と、係止体をリングギアに付勢するクラッチバネとを含む。クラッチ機構においては、出力軸６の回転によりリングギアの負荷トルクが増大し、係止体と係止凸部との係合が解除されると、リングギアが空転して、出力軸６への動力伝達が遮断されるようになっている。
【００１７】
作業者は、動力伝達を遮断するトルク値を設定できる。クラッチ機構における係止体と係止凸部との係合を解除する負荷トルクは、クラッチバネが係止体を付勢する力に依存する。作業者は、図示しないトルク調整ハンドルを回転操作して、クラッチバネの付勢力を変えることで、所望の締付トルクを設定できる。
【００１８】
減速機構と出力軸６との間には、手締め作業時に出力軸６を自動ロックするためのロック機構が設けられている。ロック機構は、操作スイッチ４が操作されない状態で出力軸６をロックする機能をもち、このロック機能により作業者は、電動回転工具１を手回しドライバとして用いることができる。
【００１９】
このように電動回転工具１は、締付トルクが設定トルクに達すると出力軸６への動力伝達を遮断する「クラッチ機能」と、操作スイッチ４の非操作時に出力軸６をロックする「ロック機能」とを有して構成される。なおロック機能が作動している際、クラッチ機能は作動しない。このクラッチ機能およびロック機能は、市販のドリルドライバにおいて実質的に標準装備されている。
【００２０】
電動回転工具１のクラッチ機能により設定トルクで正確に動力伝達を遮断できれば、作業者のネジ締め作業は非常に楽なものとなる。しかしながら電動回転工具１の胴部２内では、各種構成部品が高速回転することによる振動や、出力軸６からの振動がクラッチ機構に伝達されることで、クラッチ機構は、作業者が設定したトルク値で正確に動作できないことがある。そのため厳密な締付トルク精度を要求されるネジ締めでは、作業者は、電動回転工具１を用いるだけでは作業を終了できず、電動回転工具１を用いてネジ部品の仮締めを行い、その後、トルクドライバに持ち替えて、手動でネジ部品の本締めを行っている。このように作業者は使用工具を交換しなければならず、現状のネジ締め作業が効率的に実施できているとは言い難い。
【００２１】
そこで実施形態では、高精度のクラッチ機能を有するトルクドライバを、電動回転工具１に取り付けて、電動回転工具１の出力軸６と同軸に回転させるための構造を提供する。
【００２２】
図２は、実施形態のトルクドライバ２０の外観構成を示す。トルクドライバ２０は、ドライバ本体２１を備え、ドライバ本体２１は、作業者が把持するための把持部２２と、ドライバビットなどの先端工具２４を装着するための工具装着部２３とを有する。工具装着部２３はトルクドライバ２０の先端側に設けられ、先端工具２４が挿入される装着孔を有する。
【００２３】
トルクドライバ２０は、締付け対象物であるネジ部品を設定トルクで締付けるためのクラッチ機構を有して構成される。クラッチ機構は、たとえばドライバ本体２１と先端工具２４を連結する摩擦板と、摩擦板を噛合い方向に付勢するクラッチバネとを有する。クラッチ機構においては、ネジ部品の締付中に所定値以上のトルクが先端工具２４にかかると、摩擦板がスリップして先端工具２４とドライバ本体２１とが空転するようになっている。
【００２４】
先端工具２４とドライバ本体２１とが空転するときのトルク値は、ドライバ本体２１に備えられたトルク値可変部を調節することにより変更可能である。たとえばトルク値可変部は、ドライバ本体２１の外周に回転可能に設けられたリング状部材からなり、リング状部材を回転させることで摩擦板を付勢しているクラッチバネのバネ力を調整して、トルク値を変更できるようになっている。なお実施形態のトルクドライバ２０は、トルク値可変機能を有しなくてもよい。
【００２５】
実施形態のトルクドライバ２０によれば、先端工具２４による締付トルクが規定のトルクに達すると、摩擦板がスリップして先端工具２４とドライバ本体２１との接続部が空転し、ネジ部品の締付けが停止する。これにより、規定トルクで正確にネジ締めすることが可能となる。
【００２６】
実施形態のトルクドライバ２０は、後端側に、電動回転工具１の出力軸６に同軸に連結するための連結部３０を備える。連結部３０は把持部２２の後方に設けられ、先端工具２４の回転軸と同軸に、ドライバ本体２１の後端から後方に延出する突起部を含む。図１に示す電動回転工具１は、ドライバビットを装着するための工具装着部７を備える。トルクドライバ２０の後端に設けられる連結部３０は、電動回転工具１の工具装着部７に装着される先端工具１０の被装着形状と同じ形状を有してよい。たとえば連結部３０の断面は、多角形に形成される。連結部３０を電動回転工具１の工具装着部７に装着可能な形状とすることで、連結部３０を電動回転工具１の工具装着部７に固定することが可能となる。
【００２７】
図３は、トルクドライバ２０の連結部３０を、電動回転工具１の工具装着部７に固定した状態を示す。連結部３０を工具装着部７に固定することで、電動回転工具１の出力軸６とドライバ本体２１とが、一体となって回転可能となる。電動回転工具１にトルクドライバ２０を連結した状態を「連結工具」と呼ぶ。以下、ネジ部品の規定締付トルクがＬ（Ｎ・ｍ）であるとして、連結工具の使用方法を説明する。
【００２８】
トルクドライバ２０は、締付トルクをＬとする専用工具を使用する。なおトルクドライバ２０がトルク値可変機能を有する場合には、トルク値可変部を調節して、締付トルクをトルク値Ｌに設定する。一方、電動回転工具１の締付トルクは、Ｌよりも低いトルク値Ｍ（＜Ｌ）に設定する。トルク値Ｍは、電動回転工具１のクラッチ機構の最大のトルク誤差を勘案して設定される。たとえば電動回転工具１のクラッチ機構の最大のトルク誤差が０．３Ｎ・ｍであれば、トルク値Ｍは、（Ｌ−０．３）Ｎ・ｍよりも若干低い値に設定されることが好ましい。
【００２９】
ネジ締め作業において、作業者が把持部３を把持して、トルクドライバ２０の先端工具２４をネジ部品に当接させて操作スイッチ４を操作すると、出力軸６とトルクドライバ２０とが一体となって回転する。締付がすすみ、出力軸６の負荷トルクがトルク値Ｍに達すると、電動回転工具１のクラッチ機構が働いて、出力軸６への動力伝達が遮断される。このときネジ部品の締付トルクは、正確にトルク値Ｍでなくてよい。この時点では、締付トルクはトルク値Ｌに達しておらず、電動回転工具１のモータ回転を利用したネジ締めは、ネジ部品の仮締め作業の位置づけとなる。
【００３０】
次に作業者は、操作スイッチ４から指を離して、電動回転工具１をネジ締め方向に回転させる。このとき電動回転工具１のロック機能により、出力軸６は電動回転工具１に対して固定されており、したがって連結工具は、トルクドライバ２０によるクラッチ機能を備えた手回しドライバとして利用できる。作業者は、先端工具２４とドライバ本体２１とが空転するまで、連結工具を回転させる。連結工具を用いた手動によるネジ締めは、ネジ部品の本締め作業を構成する。先端工具２４とドライバ本体２１とが空転するとき、ネジ部品の締付トルクは正確にトルク値Ｌとなり、作業者は、ネジ締め作業を終了する。
【００３１】
このように連結工具によれば、作業者は、ネジ部品の仮締め作業および本締め作業を行える。つまり使用工具を交換する必要なく、作業者は、連結工具のみを用いてネジ締め作業を効率的に実施できる。なお連結工具において、電動回転工具１の設定トルクをトルク値Ｌより大きく設定し、トルクドライバ２０のクラッチ機構が作動したときにネジ締め作業を終了することも、作業形態の選択肢として考えられる。しかしながら電動回転工具１によるモータ回転中は、トルクドライバ２０のクラッチ精度が落ちることが想定されるため、上記したように、仮締め作業と本締め作業の２段階でネジ締めを行うことが好ましい。
【００３２】
図４（ａ）は、別の実施形態のトルクドライバ２０ａの外観構成を示す。トルクドライバ２０ａは、ドライバ本体２１を備え、ドライバ本体２１は、作業者が把持するための把持部２２と、先端工具２４を装着するための工具装着部２３とを有する。工具装着部２３は、トルクドライバ２０の先端側に設けられる。トルクドライバ２０ａは、後端側に、連結部３０ａを装着するための保持部３１を備える。保持部３１は装着孔３２を有し、装着孔３２は、先端工具２４の回転軸と同軸に形成され、電動回転工具１の工具装着部７と同じ内部構造を有してよい。
【００３３】
図４（ｂ）は、保持部３１の装着孔３２に連結部３０ａを取り付けた状態を示す。連結部３０ａは、電動回転工具１の出力軸６に同軸に連結するための棒状部材であり、保持部３１に保持されて、ドライバ本体２１の後端から後方に延出する突起部を形成する。図１に示す電動回転工具１は、先端工具１０を装着するための工具装着部７を備える。トルクドライバ２０の後端に取り付けられる連結部３０ａは、工具装着部７に装着される先端工具１０の被装着形状と同じ形状を有してよい。たとえば連結部３０ａの断面は、多角形に形成される。トルクドライバ２０の保持部３１に連結部３０ａを取り付けることで、連結部３０ａを電動回転工具１の工具装着部７に固定することが可能となる。
【００３４】
トルクドライバ２０ａにおいては、棒状の連結部３０ａを保持部３１に着脱可能とすることで、電動回転工具１にトルクドライバ２０ａを連結する場合にのみ、連結部３０ａを保持部３１に取り付ければよい。これによりトルクドライバ２０ａを単体で使用するときには、連結部３０ａを保持部３１から外すことができる。
【００３５】
図５は、電動回転工具１ａの外観構成の別の例を示す。電動回転工具１ａの外装を構成するハウジングは、有底筒形状の胴部２と、胴部２から下方に延出する把持部３とを備える。把持部３は、作業者が把持するグリップを形成し、把持部３の下端部には、箱状の収容ケースからなるバッテリパック５が取り付けられる。把持部３の前面には作業者が操作する操作スイッチ４が形成される。
【００３６】
図１に示す電動回転工具１との相違点として、電動回転工具１ａは、出力軸として、六角ボルトの頭部や六角ナットに装着するソケット体を取り付けるための、断面が四角形状の工具装着部７ａを備えて構成される。工具装着部７ａは出力軸でもある。
【００３７】
図６は、さらに別の実施形態のトルクドライバ２０ｂの外観構成を示す。トルクドライバ２０ｂは、ドライバ本体２１を備え、ドライバ本体２１は、作業者が把持するための把持部２２と、先端工具２４を装着するための工具装着部２３とを有する。工具装着部２３は、トルクドライバ２０の先端側に設けられる。トルクドライバ２０ｂは、後端側に、電動回転工具１ａの出力軸に同軸に連結するための連結部３０ｂを備える。
【００３８】
連結部３０ｂは、電動回転工具１ａに設けられた工具装着部７ａを受け入れる凹部を有して形成される。この凹部は、電動回転工具１ａの工具装着部７ａに装着されるソケット体の被取付形状と同じ形状を有してよい。
【００３９】
図７は、トルクドライバ２０ｂの連結部３０ｂを、電動回転工具１ａの工具装着部７ａに固定した状態を示す。連結部３０ｂを工具装着部７ａに固定することで、電動回転工具１ａの出力軸とドライバ本体２１とが、一体となって回転可能となる。
【００４０】
このようにトルクドライバの後端に、電動回転工具の出力軸に同軸に連結する連結部を設けることで、トルクドライバを、電動回転工具の先端工具として利用できるようになる。作業者は、電動回転工具にトルクドライバを連結した連結工具を利用することで、ネジ締め作業を効率よく実施できる。
【００４１】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。
【００４２】
本発明のある態様のトルクドライバ（２０，２０ａ，２０ｂ）は、締付け対象物を設定トルクで締付けるためのクラッチ機構を有する。トルクドライバは、先端側に先端工具（２４）を装着するための工具装着部（２３）と、後端側に電動回転工具（１，１ａ）の出力軸（６）に同軸に連結するための連結部（３０，３０ａ，３０ｂ）とを備える。
【００４３】
トルクドライバは、ユーザが把持するための把持部（２２）を備え、把持部の後方に連結部（３０，３０ａ，３０ｂ）が設けられることが好ましい。
【００４４】
連結部（３０，３０ａ）は、電動回転工具（１）に設けられた工具装着部（７）に装着される突起部を有してよく、突起部は着脱可能であってよい。
【００４５】
連結部（３０ｂ）は、電動回転工具（１ａ）に設けられた工具装着部（７ａ）を受け入れる凹部を有してよい。
【００４６】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４７】
１，１ａ・・・電動回転工具、２・・・胴部、３・・・把持部、４・・・操作スイッチ、６・・・出力軸、７，７ａ・・・工具装着部、１０・・・先端工具、２０，２０ａ，２０ｂ・・・トルクドライバ、２１・・・ドライバ本体、２２・・・把持部、２３・・・工具装着部、２４・・・先端工具、３０，３０ａ，３０ｂ・・・連結部、３１・・・保持部、３２・・・装着孔。
【図１】
2017159415.tif 000003
【図２】
2017159415.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017159415.tif 000006
【図５】
2017159415.tif 000007
【図６】
2017159415.tif 000008
【図７】
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