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JP2002224972A - 内部発熱温度検知機能を備えた電動回転工具 - Google Patents

内部発熱温度検知機能を備えた電動回転工具

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JP2002224972A
JP2002224972A JP2001023194A JP2001023194A JP2002224972A JP 2002224972 A JP2002224972 A JP 2002224972A JP 2001023194 A JP2001023194 A JP 2001023194A JP 2001023194 A JP2001023194 A JP 2001023194A JP 2002224972 A JP2002224972 A JP 2002224972A
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Japan
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electric motor
temperature
rotary tool
electric
rotating tool
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Katsuyuki Totsu
勝行 戸津
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008Cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動回転工具の把持部に内蔵した電動モータ
の発熱によるオペレータに対する低温火傷等の被害を、
簡便かつ容易に防止することができる内部発熱温度検知
機能を備えた電動回転工具を提供する。 【解決手段】 把持部に電動モータ12を内蔵し、前記
電動モータの駆動によりドライバービット等の回転工具
を駆動してねじ締め等の作業を行うと共に、前記所定の
作業の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出
し、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際
に回転工具の駆動を停止するトルク設定自動停止手段を
設けた電動回転工具において、把持部に内蔵した電動モ
ータ12のケーシング等に温度センサ20を設置し、前
記電動モータの発熱によるケーシング等の温度が55℃
〜75℃以上となった際に、この状態を前記温度センサ
により検知して電動モータの駆動を停止する電源遮断手
段25を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータにより
駆動する電動ドライバー等の電動回転工具に係り、特に
把持部に内蔵した電動モータの長時間に亘る連続使用に
際して、電動モータの発熱による電動回転工具の把持部
の温度上昇によるオペレータに対する低温火傷等の被害
を防止するため、電動モータのケーシング等に温度セン
サを設けて、電動モータの発熱によるケーシング等の異
常な温度上昇を検知して電動モータの電源回路を遮断
し、電動回転工具の駆動を停止するよう構成した内部発
熱温度検知機能を備えた電動回転工具に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、電動モータにより駆動する電
動ドライバー等の電動回転工具として、電動モータの駆
動によりドライバービット等の回転工具を駆動してねじ
締め等の作業を行うと共に、前記所定の作業の完了に伴
う回転工具に生じる負荷トルクを検出するトルク検出手
段を備え、前記トルク検出手段により負荷トルクが予め
設定したトルク値に達した際にこの状態を検知して、回
転工具の駆動を停止するように構成した自動停止手段を
設けてなる電動回転工具が知られている。
【0003】例えば、電動ドライバー等として、ねじ等
の締付けに際し、ドライバービットに強力な反対負荷が
加わった場合に、これを予め設定した締付けトルクで動
作するクラッチ機構により、所定のトルク値に至った状
態を検知し、前記クラッチ機構を作動させて、電動モー
タの出力軸とドライバービットとの結合を一時的に遮断
するように構成したものが、提案され実施されている。
さらに、前記クラッチ機構の作動に際し、この状態をリ
ミットスイッチ等により検出して、電動モータの駆動を
停止するように構成した電動ドライバー等も実用化され
ている(特公昭60−13798号公報)。
【0004】また、電動モータにより回転駆動するドラ
イバービットを有する電動ドライバー等の電源回路にス
イッチング回路を設け、前記電動モータが駆動する際に
電源回路に流れる負荷電流が、ねじ締めの完了に近ずい
て所定の締付けトルクに達すると、所定値以上の過負荷
電流に増大することから、この状態を検知して電動モー
タへの駆動電流の供給を遮断し、その後一定時間経過し
た際に電動モータへの駆動電流の供給を復帰させるよう
にし、さらに電動モータの電機子回路に切換機構を設け
て、前記スイッチング回路が電動モータへの駆動電流の
供給を遮断する際に前記電動モータの電機子回路を短絡
し、電動モータを回生制動により瞬時に停止するように
構成した自動通電遮断装置を備えた電動ドライバー等も
提案されている(特公昭57−43389号公報)。な
お、前記スイッチング回路は、一定時間のみOFF状態
となるので、次のねじ締め作業を行うタイミングにおい
ては、スイッチング回路が自動復帰してON状態とな
り、電動モータを駆動させて次のねじ締め作業を直ちに
着手することができる機能を備えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種の電
動回転工具においては、オペレータの手作業による電動
モータの長時間に亘る連続使用に際し、電動モータが発
熱してそのケーシング等の温度上昇が電動回転工具の把
持部に伝達し、オペレータの手に対してその皮膚面およ
びその内部まで炎症が及ぶ所謂低温火傷を生じさせる惧
れがある。すなわち、オペレータが直接手を触れる把持
部の温度が、例えば45℃〜65℃の範囲であっても、
長時間(例えば2時間以上)連続して触れている場合に
は、その接触時間に応じて接触皮膚面およびその内部に
至る炎症程度が増大するような低温火傷を生じ、その治
療および回復にはそれぞれ多大な手間と時間とを必要と
することが判明した。
【0006】そこで、本発明者は鋭意検討並びに試作を
重ねた結果、オペレータが直接手を触れる電動回転工具
の把持部の温度が、低温火傷を生じ易い温度(45℃〜
65℃)となる場合の、内蔵された電動モータの発熱に
よるケーシング等の温度は、通常55℃〜75℃に上昇
することが確認された。そして、このような観点から、
前記電動回転工具の把持部に内蔵された電動モータのケ
ーシング等に、温度センサを設置し、前記電動モータの
ケーシング等の温度が55℃〜75℃以上となった場合
に、この状態を前記温度センサにより検知し、電動モー
タの電源回路を遮断して電動モータの駆動を停止するよ
うに構成すれば、電動回転工具としての稼動を停止さ
せ、オペレータの作業を中断させることができ、低温火
傷による被害の発生を簡便かつ容易に防止し得ることを
突き止めた。
【0007】従って、本発明の目的は、電動回転工具の
把持部に内蔵した電動モータの発熱によるオペレータに
対する低温火傷等の被害を、簡便かつ容易に防止するこ
とができる内部発熱温度検知機能を備えた電動回転工具
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る内部発熱温度検知機能を備えた電動回
転工具は、把持部に電動モータを内蔵し、前記電動モー
タの駆動によりドライバービット等の回転工具を駆動し
てねじ締め等の作業を行うと共に、前記所定の作業の完
了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出し、前記負
荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具
の駆動を停止するトルク設定自動停止手段を設けた電動
回転工具において、把持部に内蔵した電動モータのケー
シング等に温度センサを設置し、前記電動モータの発熱
によるケーシング等の温度が55℃〜75℃以上となっ
た際に、この状態を前記温度センサにより検知して電動
モータの駆動を停止する電源遮断手段を設けたことを特
徴とする。
【0009】この場合、前記電動モータの駆動を停止す
る電源遮断手段は、ケーシング等の温度が55℃以下と
なった際に、この状態を前記温度センサにより検知して
電動モータの再駆動を行うリセット機構を設けた構成と
することができる。
【0010】前記電動モータの駆動を停止する電源遮断
手段は、温度センサにより検知される温度状態によって
ON/OFF動作を行うスイッチ回路により構成とする
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る内部発熱温度
検知機能を備えた電動回転工具の実施例につき、添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明に係る内部発熱温度検知機
能を備えた電動回転工具の一実施例を示すものである。
すなわち、図1において、参照符号10は電動回転工具
の把持部を示し、この把持部10の内部には電動モータ
12が内蔵され、この電動モータ12の駆動により前記
把持部10の先端部に取付けたドライバービット等の回
転工具14を駆動して、ねじ締め等の作業を行うように
構成されている。
【0013】この場合、前記電動モータ12の出力軸に
は、例えば遊星歯車機構等からなる減速手段16が設け
る。さらに、この減速手段16と前記回転工具14との
間には、ねじ締め等の作業において前記回転工具14に
生じる負荷トルクを検出すると共に、前記負荷トルクが
予め設定したトルク値に達した際に、前記回転工具14
の駆動を停止するトルク設定自動停止手段18が設けら
れる。
【0014】このように構成された電動回転工具におい
て、本実施例においては、前記把持部10に内蔵された
電動モータ12のケーシング等に温度センサ20を設置
する。そして、この温度センサ20により、前記電動モ
ータ12の発熱によるケーシング等の温度を検知するよ
うに構成する。なお、図1において、参照符号21は電
動モータ12の駆動を行う外部電源を供給するための電
源コードを示し、また参照符号22は電動モータ12の
駆動制御を手動操作するための電源スイッチ機構を示
し、さらに参照符号24は電動モータ12のコントロー
ルユニットをそれぞれ示すものである。
【0015】次に、前記構成からなる本実施例の電動回
転工具において、前記温度センサ20による電動モータ
12の駆動制御について、図2を参照しながら説明す
る。
【0016】図2は、図1に示す構成からなる電動回転
工具における電動モータ12の温度センサ20による駆
動制御を行う制御回路の一実施例を示すブロック回路図
である。すなわち、本実施例における電動回転工具の電
動モータ12の駆動制御に際しては、外部AC電源(商
用電源)を使用すると共に、この外部AC電源を電動モ
ータ12の駆動に適した電源出力を得ることができる電
力変換機能およびトルク制御機能等を備えたコントロー
ルユニット24が使用される。そして、このコントロー
ルユニット24は、集積回路を使用するコンパクトな回
路基板構成として電動モータ12の把持部10に内蔵す
ると共に、得られた電源出力を前記把持部10に対し外
部操作可能に設けた電源スイッチ機構22を介して、電
動モータ12に供給するように構成される。
【0017】このようにして駆動される電動モータ12
は、その継続的使用により電気回路部分において発熱を
生じ、電動モータ12のケーシング等の温度が上昇す
る。そして、このケーシング等の温度上昇は、電動回転
工具の把持部10に伝達され、電動回転工具を操作する
オペレータの手に伝達されることになる。
【0018】そこで、本実施例においては、オペレータ
が直接手を触れる把持部10の温度が、例えば45℃〜
65℃の範囲であっても、長時間(例えば2時間以上)
連続して触れている場合には、その接触時間に応じて接
触皮膚面およびその内部に至る炎症程度が増大するよう
な低温火傷を生じることから、温度センサ20により電
動モータ12のケーシング等の温度が、55℃〜75℃
以上となったことを検知した場合に、コントロールユニ
ット24に設けた電源遮断手段25をOFF動作させ
て、電動モータ12の駆動を停止するように構成したも
のである。
【0019】このようにして、電源遮断手段25を一旦
OFF動作させた場合には、オペレータが電動回転工具
の電源スイッチ機構22をON動作させても、電動モー
タ12の駆動は停止されたままであり、オペレータの作
業を中断させることができ、低温火傷による被害の発生
を防止することができる。
【0020】また、本発明において、前記電動モータ1
2の駆動を停止する電源遮断手段25は、ケーシング等
の温度が、例えば55℃以下となった際に、この状態を
前記温度センサ20により検知して、電動モータ12の
再駆動を行うリセット機構を設けた構成とすることによ
り、電動回転工具の利用が簡便となる。
【0021】さらに、前記電動モータ12の駆動を停止
する電源遮断手段25は、温度センサ20により検知さ
れる温度状態によってON/OFF動作を行うスイッチ
回路により構成とすることにより、前記コントロールユ
ニット24において簡便に組み込むことができる。
【0022】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
は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。
【0023】
【発明の効果】前述した実施例から明らかな通り、本発
明に係る内部発熱温度検知機能を備えた電動回転工具に
よれば、把持部に電動モータを内蔵し、前記電動モータ
の駆動によりドライバービット等の回転工具を駆動して
ねじ締め等の作業を行うと共に、前記所定の作業の完了
に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出し、前記負荷
トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転工具の
駆動を停止するトルク設定自動停止手段を設けた電動回
転工具において、把持部に内蔵した電動モータのケーシ
ング等に温度センサを設置し、前記電動モータの発熱に
よるケーシング等の温度が55℃〜75℃以上となった
際に、この状態を前記温度センサにより検知して電動モ
ータの駆動を停止する電源遮断手段を設けた構成とした
ことにより、簡単な構成で、電動回転工具の把持部に内
蔵した電動モータの発熱によるオペレータに対する低温
火傷等の被害を、簡便かつ容易に防止することができる
と共に、電動回転工具による各種作業の効率向上と安全
性とを一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内部発熱温度検知機能を備えた電
動回転工具の概略構成を示す説明図である。
【図2】本発明に係る内部発熱温度検知機能を備えた電
動回転工具における電動モータの制御回路の一実施例を
示すブロック回路図である。
【符号の説明】
10 電動回転工具の把持部 12 電動モータ 14 回転工具 16 減速手段 18 トルク設定自動停止手段 20 温度センサ 21 電源コード 22 電源スイッチ機構 24 コントロールユニット 25 電源遮断手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 把持部に電動モータを内蔵し、前記電動
    モータの駆動によりドライバービット等の回転工具を駆
    動してねじ締め等の作業を行うと共に、前記所定の作業
    の完了に伴う回転工具に生じる負荷トルクを検出し、前
    記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に回転
    工具の駆動を停止するトルク設定自動停止手段を設けた
    電動回転工具において、 把持部に内蔵した電動モータのケーシング等に温度セン
    サを設置し、前記電動モータの発熱によるケーシング等
    の温度が55℃〜75℃以上となった際に、この状態を
    前記温度センサにより検知して電動モータの駆動を停止
    する電源遮断手段を設けたことを特徴とする内部発熱温
    度検知機能を備えた電動回転工具。
  2. 【請求項2】 前記電動モータの駆動を停止する電源遮
    断手段は、ケーシング等の温度が55℃以下となった際
    に、この状態を前記温度センサにより検知して電動モー
    タの再駆動を行うリセット機構を設けたことを特徴とす
    る請求項1記載の内部発熱温度検知機能を備えた電動回
    転工具。
  3. 【請求項3】 前記電動モータの駆動を停止する電源遮
    断手段は、温度センサにより検知される温度状態によっ
    てON/OFF動作を行うスイッチ回路により構成した
    ことを特徴とする請求項1または2記載の内部発熱温度
    検知機能を備えた電動回転工具。
JP2001023194A 2001-01-31 2001-01-31 内部発熱温度検知機能を備えた電動回転工具 Pending JP2002224972A (ja)

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