螺钉紧固工具用的控制单元以及螺钉紧固工具的制作方法

本发明涉及一种手持式压缩空气驱动的螺钉紧固工具用的控制单元以及螺钉紧固工具，特别是涉及如下技术：在控制单元中配备有控制电路，该控制电路根据螺钉紧固控制单元的紧固结束信号而将开闭阀关闭，该螺钉紧固控制单元输出作为紧固对象的螺钉的紧固结束信号；使控制单元的供气套筒的外螺纹部与螺钉紧固工具的握持手柄(grip)的内螺纹部螺合，由此能够对控制单元进行后安装。

背景技术：

以往，作为手持式压缩空气驱动的螺钉紧固工具，已知冲击扳手、液压脉冲扳手、螺母扳手、棘轮扳手等各种形式的工具，作为螺钉紧固结束的控制，提出有各种方案。

即、到目前为止已知如下方案：具备与螺钉紧固工具分体设置的控制装置，利用线缆将螺钉紧固工具和控制装置连接起来(例如，参照专利文献1)。

另外，到目前为止还已知如下方案：具备与螺钉紧固工具分体设置的控制器，借助无线设备在螺钉紧固工具与控制器之间进行信息的收发，由此对螺钉紧固工具进行控制(例如，参照专利文献2)。

并且，到目前为止还已知用于后安装于螺钉紧固工具的控制用的改装套件(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5325285号公报

专利文献2：日本特许第2983124号公报

专利文献3：日本特开2004-34287号公报

技术实现要素：

专利文献1所记载的以往的螺钉紧固工具的控制装置存在如下课题：由于不仅将空气软管(airhose)安装于手持式的螺钉紧固工具，还将线缆安装于手持式的螺钉紧固工具，因此，在作业现场缺乏机动性。

另外，专利文献2所记载的以往的螺钉紧固工具的控制存在如下课题：需要无线设备，并且容易受到作业现场的噪声的影响。

此外，专利文献3所记载的以往的螺钉紧固工具的控制用的改装套件存在如下课题：当将控制用的改装套件安装于螺钉紧固工具时，压缩空气的供气通路的对位机构、供气的密封机构、改装套件的拆装机构等构造复杂，并且改装套件的拆装较为繁琐。

本发明要解决上述现有结构所具有的课题，其目的在于提供一种螺钉紧固工具用的控制单元，在供气套筒的外螺纹部与螺钉紧固工具的握持手柄的内螺纹部螺合的状态下，该螺钉紧固工具用的控制单元进行控制以将螺钉紧固工具的排气口和排气连接口连接。

技术方案1所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元对压缩空气驱动的螺钉紧固工具进行压缩空气的供给和停止，并且能够装配于所述螺钉紧固工具，

所述螺钉紧固工具至少具备驱动部、壳体以及握持手柄，并且，所述握持手柄配备有：内螺纹部，其与压缩空气供给软管连接；以及排气口；

所述控制单元配备有：开闭阀，其设置于压缩空气的供给通路，对所述供给通路进行开闭；螺钉紧固控制单元，其输出作为紧固对象的螺钉的紧固结束信号；供气套筒，其形成有与所述内螺纹部螺合的外螺纹部；排气连接口，其接受从所述排气口排出的空气；释放口，其将从所述排气连接口接受的排出空气向外部大气释放；供气口，其与压缩空气供给软管连接；控制电路，其根据所述螺钉紧固控制单元的紧固结束信号而将所述开闭阀关闭；以及电池，其使所述控制电路工作；

所述控制单元构成为：在所述供气套筒的外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合的状态下，将所述排气口和所述排气连接口连接起来。

技术方案2所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元在技术方案1所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的结构的基础上，在所述外螺纹部形成有凸缘，当所述供气套筒的外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合时，该凸缘与所述内螺纹部的端部抵接。

技术方案3所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元在技术方案1或2所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的结构的基础上，在所述控制单元的从所述排气连接口至所述释放口的排气通路上设置有对排出空气进行检测的排气检测阀，并设置有通过由所述排气检测阀检测出排出空气而使所述控制电路工作的电源开关。

技术方案4所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元在技术方案1～3中任一技术方案所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的结构的基础上，所述供气套筒以在所述外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合的状态下能够空转的方式设置于所述控制单元，在所述控制单元上设置有防止旋转机构，该防止旋转机构防止所述螺钉紧固工具的握持手柄的端部与所述供气套筒一起相对于所述控制单元进行旋转。

技术方案5所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元在技术方案1～4中任一方案所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的结构的基础上，所述螺钉紧固工具为空气冲击扳手或者液压脉冲扳手，

所述螺钉紧固控制单元具备cpu以及对所述供给通路的空气压力进行检测的压力传感器，当所述螺钉紧固工具的冲击次数达到设定值时，利用所述压力传感器和cpu输出所述紧固结束信号。

技术方案6所涉及的本发明的螺钉紧固工具构成为包括：作为空气冲击扳手或者液压脉冲扳手的压缩空气驱动的螺钉紧固工具；以及技术方案1～5中任一方案所记载的螺钉紧固工具用的控制单元，

所述螺钉紧固工具至少具备驱动部、壳体以及握持手柄，并且，所述握持手柄配备有：内螺纹部，其与压缩空气供给软管连接；以及排气口，

能够对所述螺钉紧固工具后安装所述螺钉紧固工具用的控制单元来使用所述螺钉紧固工具。

发明效果

对于技术方案1所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元而言，所述控制单元配备有：开闭阀，其设置于压缩空气的供给通路，对所述供给通路进行开闭；螺钉紧固控制单元，其输出作为紧固对象的螺钉的紧固结束信号；供气套筒，其形成有与所述内螺纹部螺合的外螺纹部；排气连接口，其接受从所述排气口排出的空气；释放口，其将从所述排气连接口接受的排出空气向外部大气释放；供气口，其与压缩空气供给软管连接；控制电路，其根据所述螺钉紧固控制单元的紧固结束信号而将所述开闭阀关闭；以及电池，其使所述控制电路工作，所述控制单元构成为：在所述供气套筒的外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合的状态下，将所述排气口和所述排气连接口连接起来，因此，通过使控制单元的外螺纹部与通用的螺钉紧固工具的内螺纹部螺合而能够以后安装的方式简单地将控制单元装配于螺钉紧固工具。

而且，装配有控制单元的手持式的螺钉紧固工具无需线缆以及无线设备，能够容易地进行操作。

对于技术方案2所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元而言，在技术方案1所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的效果的基础上，由于在所述外螺纹部形成有凸缘，当所述供气套筒的外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合时，该凸缘与所述内螺纹部的端部抵接，因此，能够对螺纹旋入深度进行规定，从而能够可靠地进行螺纹旋入。

对于技术方案3所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元而言，在技术方案1或2所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的效果的基础上，由于在所述控制单元的从所述排气连接口至所述释放口的排气通路上设置有对排出空气进行检测的排气检测阀，并设置有通过由所述排气检测阀检测出排出空气而使所述控制电路工作的电源开关，因此，作业者对螺钉紧固工具的操作杆进行操作而供给压缩空气，由此使得气动马达进行驱动，并且通过由排气检测阀检测出排出空气而使得控制电路工作，从而能够抑制电池的无用的电力消耗，能够延长电池的更换期间。

对于技术方案4所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元而言，在技术方案1～3中任一方案所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的效果的基础上，由于所述供气套筒以在所述外螺纹部与所述螺钉紧固工具的内螺纹部螺合的状态下能够空转的方式设置于所述控制单元，所述控制单元设置有防止旋转机构，该防止旋转机构防止所述螺钉紧固工具的握持手柄的端部与所述供气套筒一起相对于所述控制单元进行旋转，因此，能够防止除了供气套筒以外的控制单元相对于螺钉紧固工具的旋转。

对于技术方案5所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元而言，在技术方案1～4中任一方案所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的效果的基础上，由于所述螺钉紧固工具为空气冲击扳手或者液压脉冲扳手，所述螺钉紧固控制单元具备cpu以及对所述供给通路的空气压力进行检测的压力传感器，当所述螺钉紧固工具的冲击次数达到设定值时，利用所述压力传感器和cpu输出所述紧固结束信号，因此，能够使作为紧固对象的螺钉形成为规定的紧固状态。

对于技术方案6所涉及的本发明的螺钉紧固工具而言，在技术方案1～5中任一方案所涉及的本发明的螺钉紧固工具用的控制单元的效果的基础上，由于螺钉紧固工具构成为包括：作为空气冲击扳手或者液压脉冲扳手的压缩空气驱动的螺钉紧固工具；以及技术方案1～5中任一方案所记载的螺钉紧固工具用的控制单元，所述螺钉紧固工具至少具备驱动部、壳体以及握持手柄，并且，所述握持手柄配备有：内螺纹部，其与压缩空气供给软管连接；以及排气口；能够对所述螺钉紧固工具后安装所述螺钉紧固工具用的控制单元来使用所述螺钉紧固工具，因此，能够针对在螺钉紧固的领域广泛使用的螺钉紧固工具以后安装的方式进行螺钉紧固的控制。

附图说明

图1利用截面示出了本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固工具用的控制单元，是示出了将控制单元安装于一部分以截面示出的螺钉紧固工具的状态的局部剖视主视图。

图2(a)是图1的a-a剖视图，图2(b)是图1的b-b剖视图，图2(c)是图1的c向端面视图。

图3是示出并未安装本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固工具用的控制单元的状态的螺钉紧固工具的局部剖视主视图。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固工具用的控制单元的立体图。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固工具用的控制单元的控制电路以及电子元件的框图。

附图标记说明

1螺钉紧固工具用的控制单元

2压缩空气的供给通路

2a开闭阀

3螺钉紧固控制单元

3a压力传感器

3bcpu

4供气套筒

4a外螺纹部

4b凸缘

4c下端座

5排气连接口

6释放口

7供气口

8控制电路

8a电池

9排气通路

10a排气检测阀

11电源开关

13防止旋转机构

101螺钉紧固工具

102驱动部

103壳体

104握持手柄

104a握持手柄的端部

105内螺纹部

107a排气口

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1～图5是本发明的实施方式所涉及的图，图1是在螺钉紧固工具上安装有螺钉紧固工具用的控制单元的图，图2是图1的a-a剖视图、b-b剖视图、c向端面视图，图3是示出螺钉紧固工具的图，图4是示出螺钉紧固工具用的控制单元的图，图5是示出控制单元的控制电路等的框图。

<未装配螺钉紧固工具用的控制单元的状态下的螺钉紧固工具的结构>

在本发明的实施方式中，如图1所示，可以将螺钉紧固工具用的控制单元1后安装于市售的螺钉紧固工具101而使用螺钉紧固工具用的控制单元1。

因此，首先，基于图3对市售的螺钉紧固工具101进行说明。

螺钉紧固工具101为手动式压缩空气驱动的空气冲击扳手，其具备气动马达102a、锤击件(未图示)、砧座102b等驱动部102、壳体103以及握持手柄104。

在螺钉紧固工具101的握持手柄104上，在握持手柄104的内部下侧形成有内螺纹部105，具备在一端所形成的外螺纹部106a的螺纹套筒106与内螺纹部105螺合。

在外螺纹部106a形成有凸缘106b，当螺纹套筒106的外螺纹部106a与内螺纹部105螺合时，该凸缘106b与内螺纹部105的端部抵接，并且，在螺纹套筒106的另一端具备形成有内螺纹的连接口106c。

另外，螺纹套筒106与螺钉紧固工具101的握持手柄104的内螺纹部105螺合后，压缩空气供给软管(未图示)与该螺纹套筒106的连接口106c连接。

在螺钉紧固工具101的螺纹套筒106的外周与握持手柄104的下方内周之间形成有排气路107，并且，在握持手柄的端部104a的成为底面104b的部位的排气路107的下端形成有排气口107a。

在排气口107a上设置有具备多个排气孔108a的排气罩108。

在螺钉紧固工具101的握持手柄的上部104c设置有操作杆109，构成为：通过作业者对操作杆109进行按压而将启动阀110打开。

此外，在图3中，104d为握持手柄罩，111为o型环，112为排气消声器，113为o型环，114为供气通路。

<螺钉紧固工具用的控制单元的概要结构>

如图1及图2所示，螺钉紧固工具用的控制单元1配备有：开闭阀2a，其设置于压缩空气的供给通路2，对供给通路2进行开闭；以及螺钉紧固控制单元3，其输出作为紧固对象的螺钉的紧固结束信号。

另外，控制单元1配备有：供气套筒4，其形成有与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合的外螺纹部4a；以及排气连接口5，其接受从螺钉紧固工具101的排气口107a排出的空气。

并且，如图4所示，控制单元1配备有：释放口6，其由将从排气连接口5接受的排出空气向外部大气释放的多个孔构成；以及供气口7，其与压缩空气供给软管连接。

而且，如图5所示，控制单元1配备有：控制电路8，其根据螺钉紧固控制单元3的紧固结束信号而将开闭阀2a关闭；以及电池8a，其使控制电路8工作。

控制单元1构成为：在供气套筒4的外螺纹部4a与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合的状态下，将螺钉紧固工具101的排气口107a和排气连接口5连接起来。

在外螺纹部4a形成有凸缘4b，当供气套筒4的外螺纹部4a与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合时，该凸缘4b与内螺纹部105的端部抵接。

在外螺纹部4a形成有凸缘4b，当供气套筒4的外螺纹部4a与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合时，该凸缘4b与内螺纹部105的端部抵接，由此能够对螺纹旋入深度进行规定，从而能够可靠地进行螺纹旋入。

在控制单元1的从排气连接口5至释放口6的排气通路9上，排气检测阀单元10拆装自如地设置于控制单元1，该排气检测阀单元10具备对排出空气进行检测的排气检测阀10a、弹簧10b以及多个通气孔10c。

另外，在控制单元1上设置有检测阀10a检测出排出空气时使控制电路8工作的电源开关11，若排气检测阀10a在图1中克服弹簧10b的作用力而向左移动，则电源开关11变为接通状态而使控制电路8工作。

供气套筒4以在外螺纹部4a与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合的状态下能够空转的方式设置于控制单元1的单元块12。

而且，俯视呈コ字状的防止旋转机构13设置于控制单元1的外壳14的上表面14a，该防止旋转机构13防止螺钉紧固工具101的握持手柄的端部104a与供气套筒4一起相对于控制单元1的单元块12进行旋转。

外壳14形成为包括上表面14a、以及图2(a)中的左右侧面14b、14c，单元盖15形成为包括图1中的前表面15a以及底面15b。

此外，在图5所示的控制电路8中，3a为压力传感器，8b为放大器，8c为a/d转换器，3b为cpu，8d为时钟，8e为设定部，8f为调节器，2b为与控制电路8连接的先导电磁阀。

<将控制单元装配于螺钉紧固工具的装配次序>

在此，对将控制单元1装配于螺钉紧固工具101的次序进行说明。

首先，在图3中说明的市售的螺钉紧固工具101中，将包括螺纹套筒106以及排气消声器112的罩108从螺钉紧固工具101上拆下。

接下来，从螺钉紧固工具用的控制单元1将供气套筒4拆下，使拆下的作为单体的供气套筒4的外螺纹部4a与螺钉紧固工具101的内螺纹部105螺合直至凸缘4b与内螺纹部105的端部抵接为止。

从控制单元1将单元盖15以及排气检测阀单元10拆下，如图1所示，以使得控制单元1和螺钉紧固工具101的前后方向一致的方式从拆下上述部件后的控制单元1的排气连接口5将供气套筒4插入。

然后，使图2(a)中示出的2个销16从供气套筒4的下端座4c的上表面通过，由此将供气套筒4设置为：相对于控制单元1的单元块12能够旋转而无法沿上下方向移动。

在此，使得螺钉紧固工具101的握持手柄的端部104a与在外壳14的上表面14a设置的防止旋转机构13嵌合，由此防止螺钉紧固工具101和控制单元1旋转而错位。

然后，将拆下的排气检测阀单元10以及单元盖15安装于控制单元1，由此能够以后安装的方式将控制单元1装配于螺钉紧固工具101。

<由控制单元使螺钉紧固工具进行的工作>

接下来，对控制单元1针对螺钉紧固工具101进行压缩空气的供给和停止的工作状态进行说明。

若压缩空气供给软管与控制单元1的供气口7连接，则将压缩空气向控制单元1的压缩空气供给通路2供给。

而且，构成为：压缩空气经由旁通通路2c而从常开的先导电磁阀2b通过，由受压面积差引起按压力之差，因该按压力之差而克服弹簧2e的作用力并将供气动作棒2d向图2(b)中的纸面的上侧按压，由此将开闭阀2a打开。

若开闭阀2a打开，则压缩空气从压缩空气供给通路2以及供气套筒4通过而将螺钉紧固工具101的启动阀110充满。

在此，若作业者对螺钉紧固工具101的操作杆109进行按压，则使得启动阀110打开，从而使得驱动部102工作而能够进行螺钉紧固。

另外，若启动阀110打开，则使驱动部102在瞬间内工作的压缩空气变为排出空气而经由排气路107从排气连接口5通过，在排气通路9中，排出空气对排气检测阀10a进行按压而使得电源开关11变为接通状态，由此使得控制电路8工作。

这样，通过作业者对操作杆109的操作而供给压缩空气，驱动部102工作，排气检测阀10a检测出排出空气时使得控制电路8工作，因此，能够抑制电池8a的无用的电力消耗，从而能够延长电池8a的更换期间。

而且，通过控制电路8工作而使得构成螺钉紧固控制单元3的一部分的压力传感器3a对供给通路2的空气压力进行检测，并且，作为螺钉紧固控制单元3的一部分的cpu3b对作为螺钉紧固工具101的空气冲击扳手的冲击次数进行计数。

当螺钉紧固工具101的冲击次数达到规定值时，从cpu3b输出紧固结束信号。

从螺钉紧固控制单元3的cpu3b进行的紧固结束信号的输出使得与控制电路8连接的先导电磁阀2b关闭，由此将其上游侧的旁通通路2c切断。

与此同时，将处于先导电磁阀2b的下流侧的旁通通路2c中的压缩空气向大气释放，使得其按压力不会作用于供气动作棒2d的弹簧2e的相反侧，由此利用弹簧2e和压缩空气而将开闭阀2a关闭。

此外，图2(a)示出了开闭阀2a克服弹簧2e的作用力而打开的状态，图2(b)示出了开闭阀2a关闭的状态。

这样，能够通过螺钉紧固控制单元3的紧固结束信号来使作为紧固对象的螺钉形成为规定的紧固状态，控制单元1能够以后安装的方式安装于压缩空气驱动的螺钉紧固工具101而进行压缩空气向螺钉紧固工具101的供给和停止。

此外，控制电路8配备有设定部8e，利用该设定部8e设定用于由构成螺钉紧固控制单元3的一部分的cpu3b判断螺钉紧固结束与否的规定值。

<实施方式的变形例>

在以上实施方式中，作为以后安装的方式对控制单元进行装配的螺钉紧固工具而采用了市售的空气冲击扳手，但也可以是市售的液压脉冲扳手来取代空气冲击扳手。

此外，液压脉冲扳手由气动马达、液压脉冲单元构成，在瞬间内提高液压脉冲单元内的液压压力而产生冲击力，进行螺钉紧固。

而且，即使在液压脉冲扳手的情况下，也能够与空气冲击扳手同样地将压力传感器以及cpu用作螺钉紧固控制单元，并根据规定的冲击次数来输出紧固结束信号而使得液压脉冲扳手的工作停止。

在以上实施方式中，作为以后安装的方式对控制单元进行装配的螺钉紧固工具而采用了市售的空气冲击扳手，但也可以是螺母扳手、棘轮扳手等螺钉紧固工具来取代空气冲击扳手。

在螺母扳手、棘轮扳手等螺钉紧固工具的情况下，可以取代构成控制单元的螺钉紧固控制单元的一部分的压力传感器而设为对结束时间进行测量的计时器。

在该情况下，只要在通过由排气检测阀检测出排出空气而使控制电路工作的同时使计时器开始进行计时器的计时即可。

在以上实施方式中，螺钉紧固工具的形态设为l型，具备：横向的壳体，其具备驱动部；以及握持手柄，其从壳体的底部向下方伸出，但也可以为壳体和握持手柄在横向上形成为一体的市售的直线形螺钉紧固工具。

在以上实施方式中，并未对螺钉紧固工具的内螺纹部、以及控制单元的供气套筒的外螺纹部的螺纹构造进行规定，可以从管用锥螺纹、管用平行螺纹、作为公制螺纹或英制螺纹的一般的平行螺纹等中适当地选择。

在以上实施方式中，通过由排气检测阀检测出排出空气而使控制电路工作，由此抑制电池的无用的电力消耗，但也可以采用对控制电路进行接通、断开的手动的电源开关。

在以上实施方式中，在外螺纹部形成有凸缘，当供气套筒的外螺纹部与螺钉紧固工具的内螺纹部螺合时，该凸缘与内螺纹部的端部抵接，但也可以省略凸缘。

在省略凸缘的情况下，适当地利用o型环等来消除压缩空气的泄漏。

在以上实施方式中，防止螺钉紧固工具的握持手柄的端部与供气套筒一起相对于控制单元的主体进行旋转的防止旋转机构设置于控制单元的外壳的上表面，但也可以不设置防止旋转机构。

在未设置防止旋转机构的情况下，根据与控制单元连接的压缩空气供给软管来确定控制单元相对于螺钉紧固工具的姿势，因此，只要作为紧固对象的螺钉的位置大致相同，便能够减弱对作业性的影响。