JP2022019199A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ機構を用いて設定されたトルクで締め付けを行うことができる動力工具に関する。 The present invention relates to a power tool capable of tightening with a torque set by using a clutch mechanism.
ネジ等を締め付けるための動力工具として、特許文献1に示すようなドライバドリルが広く用いられている。ドライバドリルはモータの回転力を、減速機構とクラッチ機構を介して伝達し、チャック等の先端工具保持部を回転させる。クラッチ機構は、所定の締め付けトルクに達した際に動力の伝達を遮断させる。特許文献1ではクラッチ機構として、いわゆる機械式のクラッチが用いられている。これは遊星歯車減速機構のリングギヤの前端面に形成された軸方向に延びる複数の爪部に複数のピンを接触させ、これらの係合の維持状態が解除されることによりクラッチとして作用するようにした。複数のピンは、ギヤケースに対して回転不能及び軸方向に移動可能に設けられたクラッチプレートに固定され、クラッチプレートはコイルスプリングによりリングギヤ側に常時付勢される。コイルスプリングの付勢力は回転式のダイヤルを回すことによって調整可能であり、この調整によってクラッチが動作する際の締め付けトルクの大きさが設定される。一方、ドライバドリルにおいては、コイルスプリングの圧縮量を最大量にしてクラッチ爪とボールの係合状態が解除できないようにしてクラッチ機構の動作を制限する“ドリルモード”を有する。
A driver drill as shown in
特許文献1に記載の従来の動力工具では、クラッチの作動時にはリングギヤとピンが高速で衝突するため、締め付けトルクの精度が安定しない。
また、クラッチ作動時のモータの回転数や、クラッチの作動時間又は作動回数により、締め付けトルクが安定しない。
In the conventional power tool described in
Further, the tightening torque is not stable depending on the rotation speed of the motor when the clutch is operated and the operating time or the number of operations of the clutch.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、締め付けトルクの精度を安定させるようにした動力工具を提供することにある。
本発明の他の目的は、クラッチ機構にトルクの変化を緩やかにするような緩動部を設けて、クラッチが作動する直前の状態を精度良く検知することが可能な動力工具を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、クラッチ作動時のモータの回転制御を容易にした動力工具を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、クラッチ機構のピンが爪部を乗り上げている時、又はクラッチ機構のカム機構が動作しているときに電圧又は回転数を低下させるようにした動力工具を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、クラッチ作動時には、リングギヤの爪部がピンを一度だけ乗り越えるクラッチ機構を有する動力工具を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a power tool capable of stabilizing the accuracy of tightening torque.
Another object of the present invention is to provide a power tool capable of accurately detecting the state immediately before the clutch is activated by providing a slow-moving portion in the clutch mechanism so as to moderate the change in torque. be.
Yet another object of the present invention is to provide a power tool that facilitates rotation control of a motor when the clutch is engaged.
Yet another object of the present invention is to provide a power tool that reduces the voltage or rotation speed when the pin of the clutch mechanism rides on the claw portion or when the cam mechanism of the clutch mechanism is operating. There is something in it.
Yet another object of the present invention is to provide a power tool having a clutch mechanism in which the claw portion of the ring gear gets over the pin only once when the clutch is activated.
本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータにより駆動される先端工具と、モータと先端工具の回転力伝達経路に設けられたクラッチ部を有し、クラッチ部はトルクの変化を緩やかにする緩動部を有する動力工具が実現される。緩動部は、リングギヤとピンからなり、リングギヤはピンと接触する摺動面を有し、ピンは、摺動面に沿って移動可能とした。また、摺動面は、回転軸線方向に山状及び谷状に変化するクラッチカムを有するように形成される。
The following is a description of typical features of the invention disclosed in the present application.
According to one feature of the present invention, it has a motor, a tip tool driven by the motor, and a clutch portion provided in the rotational force transmission path between the motor and the tip tool, and the clutch portion gently changes the torque. A power tool having a slow-moving part is realized. The slow-moving portion was composed of a ring gear and a pin, and the ring gear had a sliding surface in contact with the pin, and the pin was made movable along the sliding surface. Further, the sliding surface is formed so as to have a clutch cam that changes in a mountain shape and a valley shape in the direction of the rotation axis.
本発明の他の特徴によれば、リングギヤは、円筒部と、円筒部から前方側に延在する山状に形成された摺動面が接続された形状であり、摺動面は、回転軸線と直交する断面を有し、断面が周方向に前後するように形成される。ここで、山状及び谷状に変化する摺動面に沿ったピンの回転軸線方向の変化量は、ピンの太さ以上とすると好ましい。ピンは複数本設けられ、山状及び谷状部分は、ピンの本数と同数設けられる。 According to another feature of the present invention, the ring gear has a shape in which a cylindrical portion and a sliding surface formed in a mountain shape extending forward from the cylindrical portion are connected, and the sliding surface is a rotation axis. It has a cross section orthogonal to and is formed so that the cross section moves back and forth in the circumferential direction. Here, it is preferable that the amount of change in the rotation axis direction of the pin along the sliding surface that changes in a mountain shape or a valley shape is equal to or larger than the thickness of the pin. A plurality of pins are provided, and the number of chevron-shaped and valley-shaped portions is the same as the number of pins.
本発明のさらに他の特徴によれば、緩動部は、カム機構を介して所定の相対角度だけ可動する2つのリングギヤと、リングギヤの一方の前側に形成される複数の爪部と、爪部と係合する複数のピンと、ピンを保持する保持するスラストプレートと、スラストプレートをリングギヤ側に付勢するスプリングからなる。リングギヤは、モータからのトルクがかかるとカム機構によってスプリングを圧縮しながらピンを前方側に移動する。また、動力工具は、モータの回転を制御する制御部と、モータの電流を検出する電流検出部を有し、制御部は、電流検出部の検出結果に基づいて、モータの電圧または回転数を低下させる。制御部は、ピンがクラッチカムを乗り上げているときにモータの電圧または回転数を低下させるように制御する。例えば、制御部はピンがクラッチカムを乗り上げている最中に電流値をゼロにするか又はゼロに近い値まで低減させ、第一の所定時間の経過後に経過後に再び電流を元の値、又は十分な高い値に戻し、戻した後に第二の所定時間の経過後にモータの回転を停止させる。 According to still another feature of the present invention, the slow-moving portion includes two ring gears that can move by a predetermined relative angle via a cam mechanism, a plurality of claw portions formed on one front side of the ring gear, and a claw portion. It consists of a plurality of pins that engage with, a thrust plate that holds the pins, and a spring that urges the thrust plate toward the ring gear. When torque from the motor is applied to the ring gear, the cam mechanism compresses the spring and moves the pin forward. Further, the power tool has a control unit that controls the rotation of the motor and a current detection unit that detects the current of the motor, and the control unit determines the voltage or the rotation speed of the motor based on the detection result of the current detection unit. Decrease. The control unit controls to reduce the voltage or rotation speed of the motor when the pin is riding on the clutch cam. For example, the control unit reduces the current value to zero or close to zero while the pin is riding on the clutch cam, and then returns the current to the original value or the original value after the lapse of the first predetermined time. The value is returned to a sufficiently high value, and after the return, the rotation of the motor is stopped after a second predetermined time has elapsed.
本発明によれば、締め付けトルクの精度を安定させることが可能な動力工具を提供することができる。
また、クラッチの作動を精度良く検知することの可能な動力工具を提供することができる。
また、クラッチ作動時のモータの回転制御を容易にした動力工具を提供することができる。
また、クラッチ機構のピンが爪部を乗り上げている時、又は、クラッチ機構のカム機構が動作しているときに電圧又はモータの回転数を低下させるようにした動力工具を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a power tool capable of stabilizing the accuracy of tightening torque.
Further, it is possible to provide a power tool capable of accurately detecting the operation of the clutch.
Further, it is possible to provide a power tool that facilitates the rotation control of the motor when the clutch is operated.
Further, it is possible to provide a power tool that reduces the voltage or the rotation speed of the motor when the pin of the clutch mechanism rides on the claw portion or when the cam mechanism of the clutch mechanism is operating.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following figures, the same parts are designated by the same reference numerals, and the description of repetition will be omitted. Further, in the present specification, the front-back and up-down directions are described as the directions shown in the drawings.
図1は本発明の実施例に係る動力工具であるドライバドリル1の全体構造を示す断面図である。図1に示すように、ドライバドリル1には、ハウジング2の胴体部2a内にブラシレス直流方式のモータ3が収容され、モータ3は回転力を減速する減速機構部20とクラッチ機構部40等の動力伝達部を介してスピンドル(出力軸)31に装着されたチャック(先端工具保持部)12に着脱自在に保持されるドライバまたはドリル等の図示しない先端工具に回転力を与える。ハウジング2の胴体部2a内であってモータ3の後端側には、モータ3を駆動するためのインバータ回路基板6が設けられる。モータ3は、いわゆるインナーロータ型のブラシレスDCモータであり、回転軸3eにマグネット3bを有するロータ3aが取り付けられ、ハウジング2側にステータコイル3dを有するステータ3cが固定される。ステータコイル3dへの駆動電流の供給には、FET(Field effect transistor)等のスイッチング素子7を用いた公知のインバータ回路が用いられる。モータ3の前方側において、回転軸3eと同軸上に小型の冷却ファン17が設けられる。モータ3が回転することによって冷却ファン17も回転し、ハウジング2の後方に設けられる空気取入口10から外気が吸引され、外気はスイッチング素子7やモータ3の周囲を流れることによりこれらを冷却し、ハウジング2の側方に設けられる図示しない排出口から排出される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a
胴体部2aの先端側に配置されるクラッチ機構部40は、モータ3から先端工具への回転力伝達経路に設けられるもので、減速機構部20の出力軸に得られる回転トルクをスピンドル31の負荷に応答してスピンドル31に伝達するか否かを制御する。これにより、予めトルク調整及びモード切り替え用のダイヤル5によって所望の締付けトルク(負荷トルク)に設定しておくと、クラッチ機構部40は、減速機構部20の出力軸の回転力が設定した締付けトルクに達したとき、その出力軸が空転して減速機構部20からスピンドル31への回転伝達を遮断する機能を持つ。減速機構部20は、モータ3の回転軸3eに固定されるサンギヤ21aに噛合う、例えば、3段の遊星歯車減速機構(第1~第3プラネタリーギヤ部21~23から構成される。減速機構部20は、変速比を切換えるためのシフトノブ15を有する。使用者の手動によるシフトノブ15の切換え操作により低速と高速の2段階で変速が可能となる。
The
ハウジング2のハンドル部2bは、胴体部2aの回転軸線A1から略直交する方向にその長手方向中心軸が延在するように形成される。ハンドル部2bの上端部にはトリガスイッチ13が配設され、トリガスイッチ13のトリガ操作部13aがバネ力によって押された状態でハンドル部2bから前方に突出する。使用者はハンドル部2bを片手で把持し、人差し指等によってトリガ操作部13aを後方に引くことによって、トリガ押込量(操作量)を調整し、モータ3の回転数を制御することができる。モータ3の回転方向は、正逆切替レバー14を操作することによって切り替えることができる。
The
ハンドル部2bの下端部分、即ち、胴体部2aから離れた部分にはバッテリ取付部2cが形成される。バッテリ取付部2cには、モータ3の駆動電源となるバッテリ4が着脱可能に装着される。バッテリ4は、トリガスイッチ13および制御回路部9へ動作電源を供給するとともに、インバータ回路基板6へモータ3の駆動電力を供給する。バッテリ4を構成する二次電池は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池等を用いることができる。図1の状態からバッテリ4を取り外す際には、左右両側にあるラッチボタン4aを押し込みながらバッテリ4を電動工具本体に対して前方側に相対移動させる。
A
バッテリ4の上部には、モータ3のインバータ回路基板6を制御するための制御回路部9が前後左右方向に延びるように設けられる。制御回路部9の上側には制御パネル11が設けられる。制御パネル11には、バッテリ4の残量を表示するための電池残量表示スイッチと電池残量表示ランプが配置される。
A
ハウジング2の胴体部2aは、ハンドル部2b及びバッテリ取付部2cと共に合成樹脂材料の一体成型により製造され、モータ3の回転軸3eを通る鉛直面で左右に2分割されるように形成される。組立の際にはハウジング2の左側部材と右側部材を準備し、予め、図1の断面図で示すような一方のハウジング2(例えば左側のハウジング)に、モータ3、減速機構部20、クラッチ機構部40等の組込みを行い、しかる後、他方のハウジング2(例えば右側のハウジング)を重ねて、複数の図示しないネジで締め付ける方法が取られる。
The
図2は、図1のクラッチ機構部40の拡大断面図である。減速機構20は、第1~第3のプラネタリーギヤ部21~23と、第1~第3のキャリヤ部24~26によって主に構成される。第1プラネタリーギヤ部21は、モータ3の回転軸3eに取り付けられたサンギヤ21aと、リングギヤ22bの間で公転する複数のプラネタリーギヤを有する。第1プラネタリーギヤ部21のプラネタリーギヤは第1キャリヤ部24によって保持される。第1キャリヤ部24の同軸状であって前側には、サンギヤ24aが形成される。第2プラネタリーギヤ部22は、第1キャリヤ部24に形成されたサンギヤ24aと、第2プラネタリーギヤ部22のリングギヤ22bの間で公転する複数のプラネタリーギヤ22aを有する。第3プラネタリーギヤ部23には、第2キャリヤ部25に形成されたサンギヤ25aと、第3プラネタリーギヤ部23のリングギヤ41の間で複数のプラネタリーギヤ23aが公転する。第3キャリヤ部26は、スピンドル31に設けられた四角部31aと係合する四角穴26aを有し、四角部31aと四角穴26aの係合により、第3キャリヤ部からスピンドル31に駆動力が伝達される。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
クラッチ機構部(クラッチ部)40は、爪部が形成されたリングギヤ41と、爪部に当接するピン51と、ピン51の先端を案内するものであって円周方向に複数の軸方向貫通穴が形成されたギヤケース50を含んで構成される。第3段目の遊星歯車減速機構を構成するリングギヤ41の前端面には後述する爪部(クラッチ爪)が設けられており、回転軸線A1方向前方側に突出する爪部は円周方向に均等間隔で3つ設けられ、リングギヤ41の前縁部の面に3つのピン51が接触する。3本のピン51(図では1本しか見えない)は、ギヤケース50に対して回転不能であって軸方向に移動可能に設けられたスラストプレート53に固定される。スラストプレート53の前方側は圧縮式のコイルスプリング54が配置され、コイルスプリング54の前方側は軸方向に移動可能なナット55により保持される。ナット55はダイヤル5を回転することによって同期して回転するように構成される。
The clutch mechanism portion (clutch portion) 40 guides the
ナット55の内壁側には、ギヤケース50の外周部に設けられたねじ部と螺合可能なねじ部が形成され、スラストプレート53は円周方向に連続したリング状の部材とされる。ダイヤル5とスラストプレート53は回転方向には相対回転不能であるが、軸方向には相対移動が可能なように接続される。従って、ダイヤル5を回転させるとギヤケース50のねじ山に沿ってナット55がコイルスプリング54を圧縮する方向に移動する。このスラストプレート53の軸方向(前後方向)に移動することによりスラストプレート53により後方へ付勢されるピン51の後方への付勢力の強さを調整することが可能となる。図2のダイヤル5の位置が、コイルスプリング54が最も伸びた状態であり、クラッチ機構の動作するトルクが最も小さい状態である。
On the inner wall side of the
リングギヤ41の前端面に形成された爪部(後述する図5参照)とピン51の後端部の形状によって、スピンドル31に伝わる伝達トルクが増大した場合、爪部がピン51を前方に押し出す作用をする。そして、コイルスプリング54の付勢力に抗してピン51を軸方向前方に移動させることにより爪部とピン51の係合が解除され、リングギヤ41の回転を許容することで減速機構20の減速からスピンドル31への回転力の伝達が遮断される。この遮断される時の状態が図3である。
When the transmission torque transmitted to the
図3と図2を比較するとわかるように、リングギヤ41が回転することによって、ピン51の後端部の位置(リングギヤ41との接触位置)が前方側に変化している。また、ピン51が前方側に位置する際にはコイルスプリング54が圧縮された状態になっている。このリングギヤ41の爪部の頂部とピン51との解除される際のトルクが、いわゆる締め付けトルクとなる。締め付けトルクはコイルスプリング54の圧縮量を調節することにより調節可能である。尚、先端工具としてドリルビットを取り付けて穿孔作業をするような場合は、大きな締め付けトルクをスピンドル31に伝達する必要があるが、スラストプレート53をコイルスプリング54が十分圧縮されるまでダイヤル5を回動させることにより、ピン51の軸方向の動きができないようにすれば、クラッチ機構部40の動作を抑止できるので、いわゆる”ドリルモード”が実現できる。
As can be seen by comparing FIGS. 3 and 2, the position of the rear end portion of the pin 51 (the contact position with the ring gear 41) is changed to the front side by the rotation of the
次に、モータ3の駆動制御系の構成と作用を図4に基づいて説明する。図4はモータ3の駆動制御系の構成を示すブロック図である。モータ3のステータ3cは、スター結線された3相の固定子巻線U、V、Wから成るステータコイル3dを有し、マグネット3bの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度60°毎に配置された3つの回転位置検出素子(ホールIC)8が設けられる。これら回転位置検出素子8からの位置検出信号に基づいて固定子巻線U、V、Wへの通電方向と時間が制御され、モータ3が回転する。
Next, the configuration and operation of the drive control system of the
インバータ回路基板6上に搭載される電子素子には、3相ブリッジ形式に接続された6個のスイッチング素子7(Q1~Q6)を含む。これらの制御は、制御回路部9に搭載される制御手段のうち、演算部81が制御信号出力回路82を制御することにより行われる。制御信号出力回路82は、演算部81からの出力に基づいてスイッチング素子Q1~Q6のPWM信号を供給する。PWM信号のパルス幅の制御によって各コイルU、V、Wへ供給する電力を調整して設定した回転方向へのモータ3の回転数を制御することができる。演算部81は、図示されていないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するためのCPUと、後述するフローチャートに相当するプログラムや制御データを記憶するためのROMと、データを一時記憶するためのRAMと、タイマ等を内蔵するマイコンを含んで構成される。スイッチ操作検出回路90は、トリガスイッチ13が少しでも操作されたらON信号を演算部81に出力する。印加電圧設定回路91は、トリガスイッチ13の操作量(ストローク)に比例した検出信号を演算部81に出力する。演算部81は、トリガスイッチ13の操作量に基づいてPWM信号のパルス幅(デューティ比)を設定することにより、モータ3の起動/停止と回転速度を制御する。
The electronic elements mounted on the
回転子位置検出回路83は、3つの回転位置検出素子8の出力信号を合成して位置検出パルスを生成して演算部81に出力する。回転数検出回路84は、単位時間内にカウントされる回転子位置検出回路83からの検出信号の数に基づいてモータの回転数を検出する回路である。電流検出回路86はシャント抵抗85の両端電圧を測定することによりモータ3に流れる電流を検出する電圧検出手段であって、その検出値は演算部81に入力される。つまり、シャント抵抗85と電流検出回路86が電流検出部を構成する。電圧検出回路87はバッテリ4の電圧を測定する回路であり、その出力はマイコンに入力される。電源スイッチ回路88は、トリガスイッチ13の最初の引き操作によってオンになり、バッテリ4から供給される電圧から演算部81を動作させるための基準電圧(3.3V又は5V)を生成して演算部に供給するように電源電圧供給回路89に指示する。一旦、電源スイッチ回路88から基準電圧の供給が開始されると演算部81のマイコンは、保持信号81aを出力することによりマイコンがシャットダウンするまで電源スイッチ回路88から基準電圧の供給を維持させる。
The rotor
次に図5を用いて、クラッチ機構部40のリングギヤ41とピン51の動作を説明する。ここで、本実施例のリングギヤ41とピン51の構造を説明する前に図13を用いて従来のドライバドリルのリングギヤ241とピン251の形状を説明する。従来のリングギヤ241は、内側に歯車(図示せず)が形成された円筒部242を有し、円筒部242の前側が円環状の平坦面244として形成される。平坦面244の周方向の3カ所には、回転軸線方向A1方向前方側に突出する3つの爪部243が形成される。平坦面244には3本のピン251の先端部251aが当接する。ピン251の先端部251aは半球状に形成される。リングギヤ241の内側に配置される遊星歯車(図示せず)が回転することにより、リングギヤ241には回転するトルクTが加わるが、そのリングギヤ241の回転をピン251との接触摩擦によって阻止する。締め付け力に対して先端工具から受ける反力が大きくなると、その反力がリングギヤ241の平坦面244とピン251の先端部251aとの静止摩擦力を上回ることになる。この結果、リングギヤ241の爪部243がそれぞれピン251と接触する。さらに、先端工具から受ける反力が大きくなるとピン251は、図示しないコイルスプリングを圧縮させながらピン251が傾斜面243bを登るような状態となる。その登る過程でリングギヤ241に受ける力がF2である。リングギヤ241が回転してピン251が図13(B)の位置からさらに移動すると、爪部243の突出する頂点たる頂部243aに到達する。すると、そのとき受ける力が、F2より急激に減少する。クラッチトルクはF2とリングギヤに設けた爪部の配置半径(概リングギヤ外周半径)との積で決定され、F2は爪の傾斜角θとスプリングの圧縮力F1に比例する。ここで、大きなクラッチトルクを得る為にはθを大きく設定することが最も簡単な方法であるが、前述した通り従来の構造では爪部243とピン251は高速で繰り返し衝突する為破損し易く、θは30°~40°程度に設定するのが一般的である。このように従来のクラッチ構造には傾斜角の設定に大きな制約がある。
Next, the operation of the
再び図5に戻る。本実施例のドライバドリル1では、リングギヤ41の形状に大きな特徴があり、リングギヤ41の爪部43とピン51が、クラッチ部におけるトルクの変化を緩やかにする緩動部を形成する。図5(A)はリングギヤ41とピン51のいずれにも回転力が働いていない時の状態(初期状態)である。この状態はモータ3が停止している状態、又は、無負荷で駆動を行っている状態である。図5(A)~(E)は上下方向にそれぞれ2枚の図が示されているが、上側はリングギヤ41とピン51の側面図であり、下側はその斜視図であって(A)~(E)ではそれぞれの状態で上下が対応している。
Return to FIG. 5 again. In the
図5(A)において、リングギヤ41は、内側に内歯車(図示せず)が形成された円筒部42と、円筒部42から前方側(ピン51側)に突出する爪部43によって構成される。爪部43が、いわゆるクラッチカムと呼ばれる部分であるので、リングギヤ41自体にクラッチカムが構成されることになる。爪部43の前側の面が、ピン51の半球状の先端部51aが接触しながら相対移動する摺動面となり、回転軸線A1方向に見て一番前側に位置する部分が頂部44であり、一番後側に位置する部分が谷部46である。頂部44と谷部46はそれぞれ3カ所形成され、この数はピン51の数と同数である。ピン51の数が多い場合は、そのピンの数に合わせて頂部44と谷部46をそれぞれ形成すれば良い。頂部44と谷部46の間は傾斜部45にて接続され、傾斜部45はその軸線位置が変更するような傾斜とされる。ここでは頂部44に近い側の傾斜部45を回転軸線A1方向前方側から見てわずかに凸状となる傾斜面を有する傾斜部45aとし、谷部46に近い側の傾斜部45をわずかに凹状となる傾斜面を有する傾斜部45bとし、これらの組み合わせで傾斜部45を形成した。爪部43の高さL2は、例えばピン51の太さ(直径)以上であることが好ましく、例えばピン直径5mmに対して、本実施例では高さL2=9.6mmである。クラッチトルクに起因するのは傾斜面45aの角度θ(図13(b)参照)であり、トルクの精度を上げるにはこの角度を精密に製作する必要がある。一方、谷部に近い大きな面の45bは爪部43とリングギヤの径から決まる角度であり、クラッチトルクには直接起因せず、精密に製作する必要はない。
In FIG. 5A, the
作業者がドライバドリル1のトリガ操作部13aを引いてモータ3の回転が開始すると、先端工具からの反力が小さいうちはリングギヤ41の位置は図5(A)のままでスピンドル31が回転する。そして、先端工具からの反力が大きくなると、リングギヤ41は遊星ギヤの構造によりチャック12の正転方向(図1後方から見て時計回り)とは反対方向である矢印48の方向に回転する。このリングギヤ41が回転し始めた状態が図5(B)である。この際、ピン51は傾斜部45の作用によりコイルスプリング54(図3参照)を回転軸線A1前側に圧縮させながら矢印56に示す方向(前側)に移動する。このピン51の前方側への移動によりコイルスプリング54からの反力を受けるため、モータ3に流れる電流が大きく上昇する。
When the operator pulls the
図5(B)は、モータ3の電流値が所定の閾値電流(ここでは23A)に到達した際のリングギヤ41とピン51の相対位置を示している(この電流値については図7にて後述する)。図5(B)の状態からリングギヤ41がさらに回転すると、図5(C)のように爪部43の頂部44の直前の位置にまで到達する。その後、図5(D)のように頂部44に到達する。頂部44は回転軸線A1と直交する面であるため、図5(C)の状態と比べると回転方向へのピン51と頂部44との接触摩擦が大きく低下する。その後、図5(E)のようにピン51が頂部44と越えるとリングギヤ41が素早く回転して、ピン51が傾斜部45を滑り落ちるように移動して次の谷部46に向けて相対移動する。この図5(A)から(E)に至る過程が、クラッチ機構が動作した状態である。
FIG. 5B shows the relative positions of the
図6は本実施例のドライバドリル1の制御部による締め付け制御手順を示すフローチャートである。図6に示す一連の手順は、演算部81に含まれるマイコンがあらかじめ格納されたプログラムを実行することによってソフトウェア的に実行可能であり、マイコンが起動すると自動的に実行か開始され、マイコンがシャットダウンすることで停止する。最初に演算部81に含まれるマイコンはトリガ操作部13aが引かれてトリガスイッチ13がオンになったか否かを判定する(ステップ101)。ステップ101にてトリガスイッチ13がオンになっていない場合はオンになるまで待機し、オンになった場合はモータ3の駆動を開始する。演算部81によるモータ3の回転制御は、トリガ操作部13aの引き量に応じてマイコンが制御する。次に演算部81のマイコンは電流検出回路86の出力からモータ3に流れる電流値(ここでは、インバータ回路18へ入力される電流値)を検出し(ステップ103)、その電流値が所定の閾値電流Isを所定時間(例えば3ミリ秒)以上越えたか否かを判定する(ステップ104)。
FIG. 6 is a flowchart showing a tightening control procedure by the control unit of the
ステップ104にてNoの場合はステップ102に戻り、YESの場合は、演算部81のマイコンが制御信号出力回路82への出力信号を切り替えてPWMデューティ値を低減させる(ステップ105)。次に、マイコンは、ステップ105にて低減させたPWMデューティ値を維持したまま、第1の所定時間(例えば0.5秒)だけ待機する(ステップ106)。ステップ106にて第1の所定時間が経過したら、演算部81のマイコンはステップ105にて低減させる前のPWMデューティ値に復帰させることにより、モータ3の回転状態を維持する(ステップ107)。
If No in
次に、演算部81のマイコンはPWMデューティ値を復帰させた後の経過時間を測定して、第2の所定時間(例えば0.2ミリ秒)経過したか否かを判定し(ステップ108)、経過したらモータ3の回転を停止させる(ステップ109)。次に演算部81のマイコンは、作業者がトリガ操作部13aを離すことによりトリガスイッチ13がオフになったか否かを判定し(ステップ110)、離されていなかったらステップ109に戻りモータ3の停止状態を維持する。ステップ110にて、作業者がトリガ操作部13aを離したらステップ101に戻る。
Next, the microcomputer of the
以上、図6のフローチャートで示したように、本実施例では、ステップ104のようにモータ3に流れる電流を検出する電流検出回路86の検出結果に基づいて、ピン51が爪部43の傾斜部45bを通過している状態を判断し、その検出後に第1の所定時間だけモータ3のPWMデューティ値を低下させるようにした。また、第1の所定時間が経過した後、所定のPWMデューティ値にて第2の所定時間が経過した後にモータ3を停止させるように構成した。
As described above, as shown in the flowchart of FIG. 6, in this embodiment, the
次に、図6のフローチャートによる制御時におけるドライバドリル1の電流・トルク・回転数の関係を、図7を用いて説明する。図7の横軸は時刻0でトリガを引いてからの時間の経過(単位秒)であり、電流111、モータ3の発生トルク112、モータ3の回転数113を共通の横軸で図示している。電流111は電流検出回路86で検出された電流値である。作業者が時刻t=0にてトリガ操作部13aを引くと、モータ3が起動し、電流値が矢印111aに示すように上昇するようにデューティ制御を行う。尚、実際の電流値111は始動電流が大きく流れるが、ここでは説明を簡略化するために、始動電流を無視して理想的に電流値111の上昇傾向で図示している。時刻t=0.9秒に到達するとモータ3の回転数113が、目標回転数で設定された14500rpmに到達するので、その回転数が維持される。この時の電流値111は矢印111bに示すように所定の閾値電圧IS(ここでは23A)を越えていない。この際のボルトの状態は着座前であり、ボルトにかかるトルク112は矢印112aのように0に近い値である。このようにしてボルトの回転が進み、時刻t=1.74秒付近にて図示しないボルトが着座すると、先端工具から受ける反力が急に上昇するため、矢印111c付近にて所定の閾値電圧ISに到達する。この時点が、図6のステップ104でYESになった状態であり、ピン51は図5(B)の位置にある。
Next, the relationship between the current, torque, and rotation speed of the
矢印111cに示す電流111の変化を見ると、二次曲線的に電流値が上昇する。これは図5(A)から(B)に至る過程において、傾斜部45に沿ってピン51が回転軸線A1方向前側に移動するため、モータ3に加わる反力が急激に増加するからである。このときの出力軸に生ずるトルク112は矢印112bから112cのように急上昇する。また、モータ3に加わる反力が急激に増加するため、モータ3の回転数は、矢印113cから113dまで急激に低下する。
Looking at the change in the current 111 indicated by the
電流111は、矢印111dから111eの間までほとんどゼロに維持される。ここではPWM制御の関係上、デューティ比を1%程度としてモータ3の出力トルクを0付近にまで低下させるが、電流111が0になるようにモータ3の回転を停止しても良い。この時のトルク112は矢印112cから112dまで急降下したあと、矢印112dから112fの区間で徐々に低下する。徐々に低下するのはモータ3及び減速機構20の慣性エネルギーが存在するからである。この際、ピン51とリングギヤ41の関係は、コイルスプリング54の力により図5(B)の状態から図5(A)の状態に戻ることになる。また、モータ3の回転数は、矢印113dから113eのように急激に低下し、デューティ比1%のモータ3の回転制御によって、回転数113が矢印113eから113fのように極低速で回転することになる。
The current 111 is maintained at almost zero between
時刻t2から所定時間0.5秒が経過したら、時刻t3(=時刻t2+0.5)において、モータ3に再び電流111を流すべく、所定のデューティ比により電流111を所定時間(ここでは0.2秒)流す。このようにボルト着座までは、モータ3の回転が高い方が作業時間が短くて済むというメリットが得られるように制御し、着座後は元の回転数より低速にすることでより爪の傾斜部45aとピン51の衝突を抑えるように制御する。尚、着座後におけるモータ3の回転制御のための“所定のデューティ比”は、着座前の元のデューティ比より低くするが望ましい。但し、低くし過ぎると爪部43がピン51を乗り越える為の十分なモータトルクを得られない為である。時刻t3からt4までのデューティ比は上記トルクが確保出来、且つトルク精度に影響を与えない十分低い回転数となる値に設定することが望ましい。この制御を行うと電流111は、矢印111eから111fのように急上昇し(ピン51とリングギヤ41の関係は、図5(A)から図5(B)の状態に変化)、その後に図5(C)の位置を越えてピン51がリングギヤ41の頂部44に到達する。この図5(C)の直後の状態での出力軸のトルク111が矢印111gから111hのピークの状態となる。その後、リングギヤ41の頂部44を越えたピン51は、図5(D)から図5(E)の状態になるが、この間の時刻t4にてモータ3への電流供給が停止するので(図6のステップ109)、電流111は矢印111hまで急激に低下する。また、出力軸のトルク112は矢印112i(図5(D)の位置)から矢印112j(図5(E)の位置)のように低下し、その後トルク112はゼロになる。モータ3の回転数113は、ピン51がリングギヤ41の頂部44を越えたあとに、矢印113hのように一瞬上昇した後に矢印113iのように低下して停止する。
After a predetermined time of 0.5 seconds has elapsed from the time t 2 , at the time t 3 (= time t 2 +0.5), the current 111 is applied for a predetermined time (here) by a predetermined duty ratio so that the current 111 is again passed through the
図7では、着座していないボルトの締め付け時の制御を説明したが、本実施例における締め付け制御は、着座済みのボルトの締め付け時においても同様に有効である。ここで着座済みのボルトの締め付けとは、一旦、締め付けが完了したボルトに対して、ドライバドリル1にて再度締め付け(増し締め)、又は、確認のための再締め付け(締め付け確認)をするような場合である。
Although FIG. 7 has described the control when tightening the bolts that are not seated, the tightening control in this embodiment is also effective when the bolts that have been seated are tightened. Here, tightening of the seated bolt means that the bolt once tightened is tightened again (retightened) with the
図8は、着座済みのボルトの締め付け時におけるドライバドリル1の電流・トルク・回転数の関係を示す図である。作業者がドライバドリル1の先端工具(図示せず)を締め付け対象のボルト等に押し当てた状態で時刻t=0にてトリガ操作部13aを引くと、モータ3が起動する。すると、既に締め付け対象が着座しているため出力軸に加わるトルク115が急に上昇するため、電流114も矢印114aのように急激に上昇して、時刻t2にて矢印114bに示すように所定の閾値電圧(ここでは23A)を越える。すると演算部81のマイコンは、第1所定時間(ここでは0.5秒)のモータ3への電流遮断を行うべく矢印114c~114dの間のモータ3のPWM制御のデューティ比を1%程度にまで落とす。時刻t3にて、時刻t2から0.5秒が経過したら、演算部81のマイコンはモータ3に再び電流114を流すべく元のデューティ比による制御を再開して、電流114を所定時間(ここでは0.2秒)流す。この結果、電流114は、矢印114e、114fのように急上昇する。その後、マイコンは時刻t4にてモータ3を停止させる。この結果、矢印114gに示すようにモータ3に流れる電流がゼロになる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the current, torque, and rotation speed of the
以上のような電流制御を行うことにより、出力軸のトルク115は図示のように変化する。矢印115aでは、リングギヤ41とピン51の位置関係は図5(A)の状態にある。その後、矢印115bの位置では、図5(B)の位置までリングギヤ41が回転する。図5(B)に示したピン51の位置にて一旦モータ3の電流114が矢印114cに示すように実質的にゼロにまで低下されるので、出力軸に加わるトルク115は矢印115cのように低下する。この時、リングギヤ41は図5(B)から(A)の状態まで戻ることになる。その後、時刻t3において電流114の供給が再開されると、出力軸に加わるトルク115が急激に増加し、矢印115dから矢印115eに至る過程で、リングギヤ41は図5(A)の位置から(C)の位置まで移動し、矢印115fを越えたあとにリングギヤ41の頂部44(図5参照)にピン51が到達する。矢印115g付近でピン51が頂部44に到達すると、ピン51の先端部51aと傾斜部45との摩擦力が大きく低下するため、矢印115hのように出力軸のトルク115も低下する。その後、時刻t4にてモータ3が停止される後に、ピン51は傾斜部45を谷部46に向けて滑り落ちる状態にあり、トルク115は矢印115hのように低下する。この時のリングギヤ41の位置が図5(E)である。
By performing the current control as described above, the
以上のように、図6のフローチャートで示した電流制御方法、即ち、所定の閾値電流に到達したことの検出→第1所定時間だけモータへの電流遮断(又はほぼゼロに低減)→第2所定時間だけモータ3への所定のデューティ比で電流を供給→モータ3への電流供給停止(締め付け完了)、を行う制御方法は、着座済みのボルトの再締め付けにおいても有効である。本実施例ではリングギヤ41に大きな山状の爪部(緩動部)43を形成するようにして、矢印111cのような電流111の変化を検出しやすい構成とした上で、電流値が所定の閾値に到達したことを検出したあとに、第1所定時間のモータ3への電流遮断を行うようにしたことで、クラッチが動作するタイミングを正確に識別しつつ、クラッチ動作時のモータ3の電流制御を適切に行うことができ、締結部材を設定トルクにて確実に締め付けることが可能となった。尚、第2所定時間はリングギヤ41の爪部143がピン51を一度だけ乗り越えることに要する時間に設定することが望ましい。従来の構造のように複数回爪を乗り越えると一回一回の発生トルクが仮に同じだとしてもボルトはクラッチ動作回数に比例し増加していくからである。(ある程度の回数で一定値となるが打撃回数によってクラッチ精度が変化する。
As described above, the current control method shown in the flowchart of FIG. 6, that is, detection of reaching a predetermined threshold current → current cutoff to the motor for the first predetermined time (or reduction to almost zero) → second predetermined The control method in which the current is supplied to the
次に本発明の第2の実施例を図9及び図10を用いて説明する。第1の実施例では、クラッチ動作直後のモータ3の電流制御を行うにあたり、クラッチが作動する直前の電流増加状態を精度良く検出できるようにするために、従来のリングギヤ241(図13参照)に替えて、図5で示したようななだらかな斜面を有するような山状の爪部43を有するリングギヤ41(図5参照)を採用した。このリングギヤ41の採用は、図7の時刻t1~t2の電流変化をなだらかにするためであるので、同じような電流特性を生じさせるようなリングギヤ機構であれば、他の構成によるものであっても良い。そこで、第2の実施例ではリングギヤをピン51と接触する側の部材(第1リングギヤ)と、内歯車が形成される側の部材(第2リングギヤ)をそれぞれ別に構成して第1リングギヤ141と第2リングギヤ145とし、これらをカムボールを用いたカム機構にて接続するようにした。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the first embodiment, in order to accurately detect the current increase state immediately before the clutch is activated when controlling the current of the
図9は、カム機構を用いたリングギヤ機構の部分断面図である。リングギヤ機構は、減速機構の出力軸120を入力とし、チャックを保持するスピンドル131を出力とする機構(緩動部)である。基本的な構成は、第1リングギヤ141の前側平坦面144に爪部143が形成され、前側平坦面144にピン151が当接する構成であり、カム機構を介して第1リングギヤ141が第2リングギヤ145に対して所定の相対角度だけ可動する。第1リングギヤ141と、第1リングギヤ141側に付勢されるピン151の形状で見ると図13にて示した従来のリングギヤ241の爪形状と同じである。しかしながら、第1リングギヤ141は、内側に内歯車が形成された第2リングギヤ145と協働してリングギヤ機構を構成する。第1リングギヤ141と第2リングギヤ145はカムボール149a、149bを用いたカム機構によって接続されることにより回転方向及び回転軸線A1方向に相対移動が可能である。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a ring gear mechanism using a cam mechanism. The ring gear mechanism is a mechanism (slowing part) that receives the
カム機構によって第2リングギヤ145は遊星歯車122の回転に伴い、先端工具側からのトルクが上昇するにつれ、スピンドル131の回転方向と反対方向に回転しようとするが、第1リングギヤ141と第2リングギヤ145の両者の間にトルク差が生ずると、カムボール149a、149bの位置が移動することによって2つの部材が相対回転をして、カム機構の作用によって第1リングギヤ141に回転軸線A1の前方側に移動させる力が作用する。図9(A)は第1リングギヤ141が回転軸線A1方向の後方側の通常位置にあるときである。この状態ではコイルスプリング154が延びていて、スラストプレート153とナット155の間が設定トルク値に対応した距離となっている。ピン251は円環状のスラストプレート153の後面側に周方向に均等間隔で3本配置されている。ピン251はギヤケース150に形成されたピン251用の貫通孔(図では見えない)によって、回転軸線A1方向には移動できるが、回転軸線A1を中心とした周方向には回転できないように保持される。
Due to the cam mechanism, the
図9(B)は第1リングギヤ141が回転方向にわずかに回転すると共に、回転軸線A1方向の前方側に移動した状態である。本実施例では第1リングギヤ141が大きく前方側に移動することによりピン151がコイルスプリング154の付勢力に抗しながら前方側に移動される。ここで、第1リングギヤ141に形成された爪部143の爪の高さL4は、第1の実施例(図5)で示した爪部43の高さL2に比べると十分低い。しかしながら、爪部143の高さL4に加えて第1リングギヤ141の移動可能距離L3を十分確保すれば、図9(A)から図9(B)に至る過程で、ピン151の位置は、第1の実施例のピン51と同じ程度の前後動をすることができる。この状態で爪部143との係合状態が解除された後には、第1リングギヤ141の位置が図9(B)のままで、ピン151の頭頂部が次の爪部143に向かって移動していくことになる。
FIG. 9B shows a state in which the
図10はクラッチ機構部140の断面及び側面図である。図10(A)は低トルク時の状態であり、先端工具側から受ける反力が小さく、モータ3からのトルクが少ない状態を示す。第1リングギヤ141には、側面視で略V字状に形成された2組のカムガイド142a、142bが形成される。これらカムガイド142a、142bに対向するように第2リングギヤ145には2組のカム溝147a、147bが形成される。カムガイド142aと147aの間にはカムボール149aが配置され、カムガイド142bと147bの間にはカムボール149bが配置される。図10(A)の状態において、先端工具側から受ける反力が大きくなりモータ3の出力トルクが上昇すると、第1リングギヤ141と第2リングギヤ145が相対回転して、図10(B)の状態になる。図9と比較するとわかるように、第2リングギヤ145の回転軸線A1方向の位置は移動できないため、第1リングギヤ141が回転軸線A1方向前側に移動することになる。
FIG. 10 is a cross-sectional view and a side view of the
図11は図9の第1リングギヤ141の図であり、(A)は前面図であり、(B)は後面図であり、(C)は鉛直断面から見た内側側面図である。図11(A)の前面から見ると周方向に等間隔で3つの爪部143が配置される。隣接する爪部143の間は回転軸線A1と直交する平坦面144にて形成される。平坦面144と爪部143がピン151の先端部151aが接触する摺動面である。
11 is a view of the
図11(B)は第1リングギヤ141の後面図である。第1リングギヤ141には、回転角にして150度分のカムガイド142aと142bが形成される。それぞれのカムガイド142a、142bの周方向中央付近には、カムボール149a、149bをカムガイド142a、142b内に組み込むための挿入用の凹部142c、142dが形成される。図11(C)は(B)のA-A部の断面図であり、第1リングギヤ141の鉛直断面図及び鉛直断面から一方の内側を見た図である。第1リングギヤ141は、内周に内歯車が形成される代わりに、カムガイド142a、142bが形成される。
FIG. 11B is a rear view of the
図12は図9の第2リングギヤ145の側面図である。第2リングギヤ145は矢印146にて示す後方側の内側部分に内歯車(図では見えない)が形成されたギヤである。第2リングギヤ145の内歯車部の前側には、円筒形の部分が延長され、その外周側に側面視で略V字状のカム溝147a、147bが形成される。カム溝147a、147b以外の外周面145cは、平坦な形状である。2つのカム溝147a、147b内にカムボール149a、149bが配置されることによって、カムボール149a、149bを使ったカム機構によって、第2リングギヤ145に対する第1リングギヤ141の位置が回転軸線A1方向に前後する。この第1リングギヤ141の位置の変化は、先端工具から受ける反力の大きさによって変動し、爪部143(図11参照)に加わるピン151からの反力が大きくなるにつれて第1リングギヤ141と第2リングギヤ145の通常位置からの相対回転角が大きくなる。クラッチ機構が動作して、ピン151が爪部143を乗り越えた後、図6の105に示すようにPWMデューティ比を1%に低下させ、モータからのトルクを0付近にすると、コイルスプリング154(図9参照)の付勢力により第1リングギヤ141と第2リングギヤ145の位置は、図9(A)で示した元の位置に戻ることになる。
FIG. 12 is a side view of the
以上、本発明を2つの実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施例の動力工具では減速機構20として第1~第3のプラネタリーギヤ部21~23を用いているが、減速機構20の構成は任意でありどのような機構によってモータ3の回転軸3eからリングギヤ41を有する減速機構まで動力を伝達しても良い。また、上述の実施例では動力源としてモータ3を用いているが、エアモータ等の別の駆動源を用いた工具であっても良い。
Although the present invention has been described above based on the two examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the power tool of this embodiment, the first to third
1 ドライバドリル 2 ハウジング 2a (ハウジングの)胴体部
2b (ハウジングの)ハンドル部 2c (ハウジングの)バッテリ取付部
3 モータ 3a ロータ 3b マグネット 3c ステータ
3d ステータコイル 3e 回転軸 4 バッテリ 4a ラッチボタン
5 ダイヤル 6 インバータ回路基板 7 スイッチング素子
8 回転位置検出素子 9 制御回路部 10 空気取入口
11 制御パネル 12 チャック 13 トリガスイッチ
13a トリガ操作部 14 正逆切替レバー 15 シフトノブ
17 冷却ファン 18 インバータ回路 19a、19b 軸受
20 減速機構部 21 第1プラネタリーギヤ部 21a サンギヤ
22 第2プラネタリーギヤ部 22a プラネタリーギヤ 22b リングギヤ
23 第3プラネタリーギヤ部 23a プラネタリーギヤ
24 第1キャリヤ部 24a サンギヤ 25 第2キャリヤ部
25a サンギヤ 26 第3キャリヤ部 26a 四角穴
28 シャフト 29 ロックピン 30 ロックリング
31 スピンドル 31a 四角部 37 リングギヤ 38 キャリヤ
40 クラッチ機構部 41 リングギヤ 42 円筒部
43 爪部 44 (爪部の)頂部 45 (爪部の)傾斜部
45a (頂部側の)傾斜部 45b (谷部側の)傾斜部
46 (爪部の)谷部 47 (ピンの)通常位置 50 ギヤケース
51 ピン 51a 先端部 53 スラストプレート
54 コイルスプリング 55 ナット 81 演算部
82 制御信号出力回路 83 回転子位置検出回路
84 回転数検出回路 85 シャント抵抗 86 電流検出回路
87 電圧検出回路 88 電源スイッチ回路 89 電源電圧供給回路
90 スイッチ操作検出回路 91 印加電圧設定回路
111、114 電流 112、115 トルク
113、116 モータ回転数 120 出力軸 121 軸受ホルダ
122 遊星歯車 123 シャフト 124 遊星キャリヤ
140 クラッチ機構部 141 第1リングギヤ 141c 外周面
141d 内周面 142a、142b カムガイド
142c、142d 凹部 143 爪部 144 平坦面
145 第2リングギヤ 145a 前側開口面 145b 後側開口面
145c 外周面 146 内歯領域 147a、147b カム溝
148a、148b カムボール挿入用溝 149a、149b カムボール
150 ギヤケース 151 ピン 151a 先端部
153 スラストプレート 154 コイルスプリング 155 ナット
174a、174b 軸受 241 リングギヤ 242 円筒ベース部
243 爪部 243a 頂部平坦面 243b、243c 傾斜面
244 平坦面 251 ピン 251a 先端部
1
2b (housing) handle 2c (housing) battery mounting 3 motor 3a rotor 3b magnet 3c stator 3d stator coil 3e rotating shaft 4 battery 4a latch button 5 dial 6 inverter circuit board 7 switching element 8 rotation position detection element 9 control Circuit part 10 Air intake 11 Control panel 12 Chuck 13 Trigger switch 13a Trigger operation part 14 Forward / reverse switching lever 15 Shift knob 17 Cooling fan 18 Inverter circuit 19a, 19b Bearing 20 Deceleration mechanism part 21 First planetary gear part 21a Sun gear 22 No. 2 Planetary gear part 22a Planetary gear 22b Ring gear 23 3rd planetary gear part 23a Planetary gear 24 1st carrier part 24a Sun gear 25 2nd carrier part 25a Sun gear 26 3rd carrier part 26a Square hole 28 Shaft 29 Lock pin 30 Lock ring 31 Spindle 31a Square part 37 Ring gear 38 Carrier 40 Clutch mechanism part 41 Ring gear 42 Cylindrical part 43 Claw part 44 (Claw part) Top 45 (Claw part) Tilt part 45a (Top side) Tilt part 45b (Tani part) Side) Inclined part 46 (Claw part) Valley part 47 (Pin) Normal position 50 Gear case 51 Pin 51a Tip part 53 Thrust plate 54 Coil spring 55 Nut 81 Calculation unit 82 Control signal output circuit 83 Rotor position detection circuit 84 Rotation speed detection circuit 85 Shunt resistance 86 Current detection circuit 87 Voltage detection circuit 88 Power switch circuit 89 Power supply voltage supply circuit 90 Switch operation detection circuit 91 Applied voltage setting circuit 111, 114 Current 112, 115 Torque 113, 116 Motor rotation speed 120 Output Shaft 121 Bearing holder 122 Planetary gear 123 Shaft 124 Planetary carrier 140 Clutch mechanism 141 First ring gear 141c Outer peripheral surface 141d Inner peripheral surface 142a, 142b Cam guide 142c, 142d Recessed 143 Claw part 144 Flat surface 145 Second ring gear 145a Front side opening surface 145b Rear opening surface 145c Outer surface surface 146 Internal tooth region 147a, 147b Cam groove 148a, 148b Cam ball insertion groove 149a, 149b Cam ball 150 gear case S 151 pin 151a Tip 153 Thrust plate 154 Coil spring 155 Nut 174a, 174b Bearing 241 Ring gear 242 Cylindrical base 243 Claw 243a Top flat surface 243b 243c Inclined surface 244 Flat surface 251 pin 251a Tip
Claims (13)
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記モータと前記先端工具の回転力伝達経路に設けられたクラッチ部と、を有し、
前記クラッチ部は、トルクの変化を緩やかにする緩動部を有することを特徴とする動力工具。 With the motor
The tip tool driven by the motor and
It has the motor and a clutch portion provided in the rotational force transmission path of the tip tool.
The clutch portion is a power tool having a slow-moving portion that moderates a change in torque.
前記リングギヤは、前記ピンと接触する摺動面を有し、
前記ピンは、前記摺動面に沿って移動可能としたことを特徴とする請求項1に記載の動力工具。 The slow-moving part consists of a ring gear and a pin.
The ring gear has a sliding surface that comes into contact with the pin.
The power tool according to claim 1, wherein the pin is movable along the sliding surface.
前記山状及び谷状部分は、前記ピンの本数と同数設けられることを特徴とする請求項5に記載の動力工具。 A plurality of the pins are provided, and the pin is provided.
The power tool according to claim 5, wherein the mountain-shaped and valley-shaped portions are provided in the same number as the number of the pins.
前記リングギヤには、前記モータからのトルクがかかると、前記カム機構によって前記スプリングを圧縮しながら前記ピンを前方側に移動させることを特徴とする請求項1に記載の動力工具。 The slow-moving portion includes two ring gears that can move by a predetermined relative angle via a cam mechanism, a plurality of claws formed on one front side of the ring gear, and a plurality of pins that engage with the claws. It consists of a thrust plate that holds the pin and a spring that urges the thrust plate to the ring gear side.
The power tool according to claim 1, wherein when a torque from the motor is applied to the ring gear, the pin is moved forward while compressing the spring by the cam mechanism.
前記モータの電流を検出する電流検出部と、を有する動力工具であって、
前記制御部は、前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記モータの電圧または回転数を低下させることを特徴とする請求項2~7の何れか一項に記載の動力工具。 A control unit that controls the rotation of the motor,
A power tool having a current detection unit for detecting the current of the motor.
The power tool according to any one of claims 2 to 7, wherein the control unit reduces the voltage or rotation speed of the motor based on the detection result of the current detection unit.
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記モータと前記先端工具の回転力伝達経路に設けられたクラッチ部と、
前記モータの電流を検出する電流検出部と、
前記モータを制御する制御部と、を有する動力工具であって、
前記クラッチ部は、クラッチカムと、前記クラッチカムに沿って回転軸方向に移動可能な複数のピンを有し、
前記制御部は、前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記モータの電圧または回転数を低下させることを特徴とする動力工具。 With the motor
The tip tool driven by the motor and
A clutch portion provided in the rotational force transmission path of the motor and the tip tool, and
A current detection unit that detects the current of the motor, and
A power tool having a control unit for controlling the motor.
The clutch portion has a clutch cam and a plurality of pins that can move in the rotation axis direction along the clutch cam.
The control unit is a power tool characterized in that the voltage or rotation speed of the motor is reduced based on the detection result of the current detection unit.
前記ピンは、前記クラッチカムに設けられた傾斜に沿って移動することを特徴とする請求項10又は11に記載の動力工具。 The clutch cam has a sliding surface of the pin formed so as to change in a mountain shape and a valley shape in the direction of the rotation axis.
The power tool according to claim 10 or 11, wherein the pin moves along an inclination provided on the clutch cam.
戻した後に第二の所定時間の経過後に前記モータの回転を停止させることを特徴とする請求項12に記載の動力工具。
The control unit reduces the current value to zero or near zero while the pin is moving toward the top of the clutch cam, and again after the lapse of the first predetermined time. Restore the current,
The power tool according to claim 12, wherein the rotation of the motor is stopped after the lapse of a second predetermined time after the return.
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