特許 7566529 ネジ締め機及びトルクセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】ネジ締め機及びトルクセンサ

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20241007BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20241007BHJP

   G01L 3/10 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

B25B23/14 610B

B25F5/00 G

G01L3/10 311

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020134020

(22)【出願日】2020-08-06

(65)【公開番号】P2022030201

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中塚 崇陽

(72)【発明者】

【氏名】井筒 悠太

(72)【発明者】

【氏名】江口 功太郎

(72)【発明者】

【氏名】李 奎

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０６１４６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－０２９６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６２２６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ ２３／１４；

Ｂ２５Ｆ ５／００；

Ｇ０１Ｌ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータ及び前記ロータの周囲に配置されるステータを有するモータと、
前記モータよりも前方に配置され、前記モータにより駆動され、ビットを取付け可能な出力軸と、
前記ロータのロータシャフトの周囲に配置され、前記出力軸に掛かるトルクが伝達要素を介して伝達し、前記出力軸に係るトルクで間接的に捩じられる中空の捩じれ部と、
前記捩じれ部に配置される歪ゲージと、
前記歪ゲージの後方に配置され、前記歪ゲージからの信号が入力される増幅回路と、
前記捩じれ部の前端部の周囲に配置され、前記捩じれ部と一体的に形成され、前記出力軸に連結される第１の板状部と、
前記増幅回路が配置される前方を向く前面を有し、前記捩じれ部の後端部の周囲に配置され、前記捩じれ部と一体的に形成され、前記歪ゲージ及び前記増幅回路を収容するギヤケースに固定される第２の板状部、と、を備え、
前記歪ゲージ及び前記増幅回路は、いずれもフレキシブル基板上に固定される、
ネジ締め機。

【請求項2】

前記モータは、ロータ及び前記ロータの周囲に配置されるステータを有し、
前記捩じれ部は、前記ロータのロータシャフトの周囲に配置され、
前記ロータシャフトの前端部は、前記第１の板状部よりも前方に配置される、
請求項１に記載のネジ締め機。

【請求項3】

前記第１の板状部よりも前方に配置される遊星歯車機構を備え、
前記第１の板状部は、前記遊星歯車機構を介して前記出力軸に連結される、
請求項２に記載のネジ締め機。

【請求項4】

前記遊星歯車機構は、前記捩じれ部よりも前方に配置され、前記第１の板状部の外周面に設けられたギヤに噛み合うインターナルギヤと、前記ロータシャフトの前端部に設けられたピニオンギヤとを有する、
請求項３に記載のネジ締め機。

【請求項5】

前記歪ゲージは４つ配置されており、前記フレキシブル基板を折り曲げることによって、前記捩じれ部の周方向に並べて配置される、
請求項１に記載のネジ締め機。

【請求項6】

前記増幅回路は、前記第２の板状部に、折り曲げられずに配置される、
請求項１に記載のネジ締め機。

【請求項7】

前記増幅回路には、複数の第１リード線が接続されており、
前記第１リード線は、第１コネクタに接続されており、
前記モータを制御するための制御回路基板を備え、
前記制御回路基板には、複数の第２リード線が接続されており、
前記第２リード線は、第２コネクタに接続されており、
前記第１コネクタは、前記第２コネクタに接続される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のネジ締め機。

【請求項8】

出力軸に係るトルクで間接的に捩じれる中空の捩じれ部と、
前記捩じれ部に配置される歪ゲージと、
前記歪ゲージの後方に配置され、前記歪ゲージからの信号が入力される増幅回路と、
前記捩じれ部の前端部の周囲に配置され、前記捩じれ部と一体的に形成され、前記出力軸に連結される第１の板状部と、
前記増幅回路が配置される前方を向く前面を有し、前記捩じれ部の後端部の周囲に配置され、前記捩じれ部と一体的に形成され、前記歪ゲージ及び前記増幅回路を収容するギヤケースに固定される第２の板状部、と、を備え、
前記歪ゲージ及び前記増幅回路は、いずれもフレキシブル基板上に固定される、
トルクセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ネジ締め機及びトルクセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

ネジ締め機に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような工具が知られている。特許文献１において、工具は、トルクセンサとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１２２４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

製品の組立工程において、ネジ締め機を用いるねじ締め作業が実施される。製品の管理のために、出力軸に掛かるトルクの検出信号を記録する場合がある。また、トルクの検出信号を増幅する増幅回路がネジ締め機に設けられる場合がある。トルクの検出信号を適正に記録するために、増幅回路に入力されるトルクの検出信号がノイズの影響を受けることを抑制する必要がある。

【0005】

本開示は、増幅回路に入力されるトルクの検出信号がノイズの影響を受けることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従えば、モータと、モータにより駆動され、ビットを取付け可能な出力軸と、出力軸に掛かるトルクが伝達要素を介して伝達し、前記出力軸に係るトルクで間接的に捩じられる中空の捩じれ部と、捩じれ部と一体的に形成される板状部と、捩じれ部に配置される歪ゲージと、板状部に配置され、歪ゲージからの信号が入力される増幅回路と、を備える、ネジ締め機が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、増幅回路に入力されるトルクの検出信号がノイズの影響を受けることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係るネジ締め機を示す前方からの斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るネジ締め機を示す側面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るネジ締め機を示す断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る遊星歯車機構の近傍を抽出した斜視図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す左前方からの斜視図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す右前方からの斜視図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す左後方からの斜視図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す右側面図である。

【図9】図９は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す左側面図である。

【図10】図１０は、第１実施形態に係るトルクセンサを示す断面図である。

【図11】図１１は、第１実施形態に係るトルクセンサからカバーを外した状態を示す左前方からの斜視図である。

【図12】図１２は、第１実施形態に係る歪ゲージが固定されたフレキシブル基板及び増幅回路が固定されたフレキシブル基板を示す左前方からの斜視図である。

【図13】図１３は、第１実施形態に係る歪ゲージが固定されたフレキシブル基板及び増幅回路が固定されたフレキシブル基板を示す右前方からの斜視図である。

【図14】図１４は、第１実施形態に係る歪ゲージが固定されたフレキシブル基板を示す左前方からの斜視図である。

【図15】図１５は、第１実施形態に係る歪ゲージが固定されたフレキシブル基板を示す右前方からの斜視図である。

【図16】図１６は、第１実施形態に係るフレキシブル基板を示す左前方からの斜視図である。

【図17】図１７は、第１実施形態に係るフレキシブル基板を示す右前方からの斜視図である。

【図18】図１８は、第１実施形態に係る歪ゲージ及び増幅回路を示す回路図である。

【図19】図１９は、第２実施形態に係るネジ締め機を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、ネジ締め機の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。

【0011】

ネジ締め機は、モータを動力源とする。モータの回転軸ＡＸと平行な方向を適宜、軸方向、と称する。回転軸ＡＸの周囲を周回する方向を適宜、周方向又は回転方向、と称する。回転軸ＡＸの放射方向を適宜、径方向、と称する。

【0012】

回転軸ＡＸは、前後方向に延伸する。軸方向と前後方向とは一致する。軸方向一方側は、前方であり、軸方向他方側は、後方である。また、径方向において、回転軸ＡＸに近い位置又は接近する方向を適宜、径方向内側、と称し、回転軸ＡＸから遠い位置又は離隔する方向を適宜、径方向外側、と称する。

【0013】

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。

【0014】

＜ネジ締め機＞
図１は、本実施形態に係るネジ締め機１を示す前方からの斜視図である。図２は、本実施形態に係るネジ締め機１を示す側面図である。図３は、本実施形態に係るネジ締め機１を示す断面図である。ネジ締め機１は、組立工場において使用される産業用の電動ドライバである。製品の組立工程において、ネジ締め機１によるねじ締め作業が実施される。組立工場として、自動車の組立工場が例示される。製品として、自動車が例示される。

【0015】

図１、図２、及び図３に示すように、ネジ締め機１は、ハウジング２と、ギヤケース４と、バッテリ装着部５と、モータ６と、遊星歯車機構７と、出力軸８と、トルクセンサ９と、第１リード線１１と、第２リード線１２と、ファン１３と、トリガスイッチ１４と、正逆切換レバー１５と、制御回路基板１６と、制御回路基板ケース１７とを備える。

【0016】

ハウジング２は、合成樹脂製である。ハウジング２は、左ハウジング２Ｌと、右ハウジング２Ｒとを含む。左ハウジング２Ｌと右ハウジング２Ｒとは、ねじ２Ｓにより固定される。左ハウジング２Ｌと右ハウジング２Ｒとが固定されることにより、ハウジング２が形成される。

【0017】

ハウジング２は、モータ収容部２１と、グリップ部２２と、制御回路基板収容部２３とを有する。

【0018】

モータ収容部２１は、モータ６を収容する。モータ収容部２１は、筒状部を有する。モータ収容部２１は、グリップ部２２よりも上方に配置される。

【0019】

グリップ部２２は、作業者に握られる。グリップ部２２は、モータ収容部２１よりも下方に配置される。グリップ部２２は、モータ収容部２１から下方に突出する。トリガスイッチ１４は、グリップ部２２に配置される。

【0020】

制御回路基板収容部２３は、制御回路基板１６を収容する。制御回路基板収容部２３は、グリップ部２２よりも下方に配置される。制御回路基板収容部２３は、グリップ部２２の下端部に接続される。前後方向及び左右方向のそれぞれにおいて、制御回路基板収容部２３の外形の寸法は、グリップ部２２の外形の寸法よりも大きい。

【0021】

ギヤケース４は、トルクセンサ９、遊星歯車機構７、及び出力軸８の一部を収容する。ギヤケース４は、モータ６よりも前方に配置される。ギヤケース４は、筒状である。ギヤケース４は、金属製である。本実施形態において、ギヤケース４は、アルミニウム製である。ギヤケース４は、モータ収容部２１の前部の開口を覆うように配置される。ギヤケース４は、モータ収容部２１に固定される。ギヤケース４の後部は、モータ収容部２１の内側に配置される。モータ収容部２１の少なくとも一部は、ギヤケース４の周囲に配置される。ギヤケース４の前部は、モータ収容部２１よりも前方に配置される。

【0022】

バッテリ装着部５は、制御回路基板収容部２３の下部に形成される。バッテリ装着部５は、バッテリパック２０に接続される。バッテリパック２０は、バッテリ装着部５に装着される。バッテリパック２０は、バッテリ装着部５に着脱可能である。バッテリパック２０は、二次電池を含む。本実施形態において、バッテリパック２０は、充電式のリチウムイオン電池を含む。バッテリ装着部５に装着されることにより、バッテリパック２０は、ネジ締め機１に電力を供給することができる。モータ６は、バッテリパック２０から供給される電力に基づいて駆動する。制御回路基板１６は、バッテリパック２０から供給される電力に基づいて作動する。

【0023】

モータ６は、ネジ締め機１の動力源である。モータ６は、電動モータである。モータ６は、インナロータ型のブラシレスモータである。モータ６は、モータ収容部２１に収容される。モータ６は、ステータ６１と、ロータ６２とを有する。ステータ６１は、ロータ６２の周囲に配置される。ロータ６２は、回転軸ＡＸを中心に回転する。

【0024】

ステータ６１は、ステータコア６１Ａと、前インシュレータ６１Ｂと、後インシュレータ６１Ｃと、コイル６１Ｄと、センサ回路基板６１Ｅと、短絡部材６１Ｆとを有する。

【0025】

ステータコア６１Ａは、筒状である。ステータコア６１Ａは、積層された複数の鋼板を含む。前インシュレータ６１Ｂは、ステータコア６１Ａの前部に配置される。後インシュレータ６１Ｃは、ステータコア６１Ａの後部に配置される。コイル６１Ｄは、複数設けられる。複数のコイル６１Ｄは、前インシュレータ６１Ｂ及び後インシュレータ６１Ｃを介してステータコア６１Ａに巻かれる。センサ回路基板６１Ｅは、ロータ６２の回転を検出する複数の回転検出素子を有する。センサ回路基板６１Ｅは、後インシュレータ６１Ｃに支持される。短絡部材６１Ｆは、ヒュージング端子を介して複数のコイル６１Ｄを接続する。短絡部材６１Ｆは、後インシュレータ６１Ｃに支持される。短絡部材６１Ｆは、リード線（不図示）を介して制御回路基板１６に接続される。

【0026】

ロータ６２は、ロータコア６２Ａと、永久磁石６２Ｂと、ロータシャフト６３とを有する。

【0027】

ロータコア６２Ａは、ステータコア６１Ａ及びコイル６１Ｄの内側に配置される。ロータコア６２Ａは、円筒状である。ロータコア６２Ａは、ロータシャフト６３の周囲に配置される。ロータコア６２Ａは、積層された複数の鋼板を含む。永久磁石６２Ｂは、複数設けられる。永久磁石６２Ｂは、ロータコア６２Ａに保持される。ロータコア６２Ａは、軸方向に延伸する貫通孔を有する。貫通孔は、周方向に複数形成される。永久磁石６２Ｂは、ロータコア６２Ａの複数（本実施形態では４つ）の貫通孔のそれぞれに配置される。

【0028】

センサ回路基板６１Ｅの回転検出素子は、複数（本実施形態では４つ）の永久磁石６２Ｂの磁界を検出することによって、ロータ６２の回転を検出する。制御回路基板１６は、回転検出素子の検出信号に基づいて、コイル６１Ｄに駆動電流を供給する。

【0029】

ロータシャフト６３は、軸方向に延伸する。ロータシャフト６３は、回転軸ＡＸを中心に回転する。ロータシャフト６３の回転軸ＡＸは、出力軸８の回転軸と一致する。ロータシャフト６３の前部は、ベアリング６４に回転可能に支持される。ロータシャフト６３の後部は、ベアリング６５に回転可能に支持される。ベアリング６４は、トルクセンサ９に保持される。ベアリング６５は、モータ収容部２１に設けられたベアリング保持部６７に保持される。ロータシャフト６３の前端部は、ベアリング６４よりも前方に配置される。ロータシャフト６３の前端部は、ギヤケース４の内部に配置される。

【0030】

ロータシャフト６３の前端部にピニオンギヤ７１Ｓが設けられる。ロータシャフト６３は、ピニオンギヤ７１Ｓを介して、遊星歯車機構７に連結される。

【0031】

遊星歯車機構７は、ギヤケース４に収容される。遊星歯車機構７は、ロータシャフト６３と出力軸８とを連結する。遊星歯車機構７は、ロータシャフト６３の回転を減速し、ロータシャフト６３よりも低い回転速度で出力軸８を回転させる。遊星歯車機構７は、モータ６が発生した回転力を出力軸８に伝達する動力伝達機構として機能する。遊星歯車機構７は、複数（本実施形態では３つ）のギヤを有する。遊星歯車機構７は、トルクセンサ９よりも前方に配置される。

【0032】

図４は、本実施形態に係る遊星歯車機構７の近傍を抽出した斜視図である。図３及び図４に示すように、遊星歯車機構７は、プラネタリギヤ７１Ｐと、キャリア７１Ｃと、サンギヤ７２Ｓと、プラネタリギヤ７２Ｐと、キャリア７２Ｃと、インターナルギヤ７０とを有する。

【0033】

プラネタリギヤ７１Ｐは、複数設けられる。複数（本実施形態では３つ）のプラネタリギヤ７１Ｐは、ピニオンギヤ７１Ｓの周囲に配置される。複数のプラネタリギヤ７１Ｐのそれぞれは、ピニオンギヤ７１Ｓに噛み合う。キャリア７１Ｃは、複数のプラネタリギヤ７１Ｐを回転可能に支持する。サンギヤ７２Ｓは、キャリア７１Ｃの前方に配置される。サンギヤ７２Ｓの直径は、キャリア７１Ｃの直径よりも小さい。キャリア７１Ｃとサンギヤ７２Ｓとは一体である。キャリア７１Ｃとサンギヤ７２Ｓとは一緒に回転する。プラネタリギヤ７２Ｐは、複数設けられる。複数のプラネタリギヤ７２Ｐは、サンギヤ７２Ｓの周囲に配置される。複数のプラネタリギヤ７２Ｐのそれぞれは、サンギヤ７２Ｓに噛み合う。キャリア７２Ｃは、複数のプラネタリギヤ７２Ｐを回転可能に支持する。インターナルギヤ７０は、複数のプラネタリギヤ７２Ｐの周囲に配置される。インターナルギヤ７０は、ギヤケース４の内側に配置される。インターナルギヤ７０は、回転しない。インターナルギヤ７０は、トルクセンサ９に連結される。

【0034】

ロータシャフト６３は、ピニオンギヤ７１Ｓ、プラネタリギヤ７１Ｐ、及びキャリア７１Ｃを介して、サンギヤ７２Ｓに連結される。サンギヤ７２Ｓは、モータ６が発生する回転力により回転する。インターナルギヤ７０は、サンギヤ７２Ｓの周囲に配置される。複数のプラネタリギヤ７２Ｐは、径方向においてサンギヤ７２Ｓとインターナルギヤ７０との間に配置される。複数のプラネタリギヤ７２Ｐのそれぞれは、サンギヤ７２Ｓに噛み合う。複数のプラネタリギヤ７２Ｐのそれぞれは、インターナルギヤ７０に噛み合う。キャリア７２Ｃは、複数のプラネタリギヤ７２Ｐを回転可能に支持する。キャリア７２Ｃは、出力軸８に接続される。キャリア７２Ｃは、回転軸ＡＸを中心に回転する。

【0035】

モータ６の駆動によりロータシャフト６３が回転すると、ピニオンギヤ７１Ｓが回転し、プラネタリギヤ７１Ｐがピニオンギヤ７１Ｓの周囲を公転する。プラネタリギヤ７１Ｐの公転により、キャリア７１Ｃ及びサンギヤ７２Ｓは、ロータシャフト６３の回転速度よりも低い回転速度で回転する。サンギヤ７２Ｓが回転すると、プラネタリギヤ７２Ｐがサンギヤ７２Ｓの周囲を公転する。プラネタリギヤ７２Ｐの公転により、キャリア７２Ｃは、キャリア７１Ｃの回転速度よりも低い回転速度で回転する。このように、モータ６が駆動すると、キャリア７２Ｃは、ロータシャフト６３よりも低い回転速度で回転する。

【0036】

出力軸８は、モータ６により駆動される。出力軸８は、ビット（先端工具）を取付け可能である。出力軸８は、モータ６が発生する回転力により、ビットを取付けられた状態で回転する。出力軸８は、遊星歯車機構７を介してモータ６から伝達された回転力に基づいて回転する。出力軸８の少なくとも一部は、遊星歯車機構７よりも前方に配置される。

【0037】

出力軸８は、スピンドル８１と、チャック８２とを含む。

【0038】

スピンドル８１は、モータ６から伝達された回転力に基づいて回転軸ＡＸを中心に回転する。スピンドル８１は、ベアリング８３及びベアリング８４により回転可能に支持される。スピンドル８１は、キャリア７２Ｃに接続される。キャリア７２Ｃの回転により、スピンドル８１は、回転軸ＡＸを中心に回転する。スピンドル８１は、断面が略６角形のビットが挿入される、同じく断面が略６角形の挿入孔８１Ａを有する。このビットと挿入孔の略６角形の形状によって、スピンドルに対してビットが回転方向に固定される。挿入孔８１Ａは、スピンドル８１の前端部から後方に延伸するように形成される。チャック８２は、挿入孔８１Ａに挿入されたビットの凹み部がボールを介して、前方への抜け止めをする。チャック８２は、スピンドル８１の前部の周囲に配置される。スピンドル８１が回転することにより、回転方向に固定され、前方へと抜け止めされた状態のビットが回転する。

【0039】

トルクセンサ９は、出力軸８に掛かるトルクを検出する。出力軸８に掛かるトルクは、回転軸ＡＸを中心に掛かる軸トルクである。ビットが出力軸８に取付けられた状態で、ねじ締め作業が実施される。トルクセンサ９により検出されるトルクは、ねじ締め作業において出力軸８に掛かるねじの締め付けトルクを含む。トルクセンサ９から出力される検出信号は、出力軸８に掛かるトルクの検出信号を示す。

【0040】

トルクセンサ９は、捩じれ部９０と、板状部９１と、板状部９２と、歪ゲージ９３と、増幅回路９４と、カバー９７とを有する。

【0041】

トルクセンサ９は、出力軸８に連結される。本実施形態において、トルクセンサ９の板状部９１が、遊星歯車機構７のインターナルギヤ７０に連結される。トルクセンサ９は、遊星歯車機構７を介して、出力軸８に連結される。

【0042】

トルクセンサ９は、ギヤケース４に収容される。トルクセンサ９は、ステータ６１よりも前方に配置される。トルクセンサ９は、出力軸８よりも後方に配置される。すなわち、前後方向において、トルクセンサ９は、ステータ６１の前端部６Ｆと出力軸８の後端部８Ｒとの間に配置される。本実施形態において、トルクセンサ９は、ファン１３と遊星歯車機構７との間に配置される。

【0043】

トルクセンサ９は、ロータシャフト６３の周囲に配置される。ロータシャフト６３の前端部は、トルクセンサ９の前端部９Ｆよりも前方に配置される。ピニオンギヤ７１Ｓは、ロータシャフト６３の前端部に設けられる。ピニオンギヤ７１Ｓは、トルクセンサ９の前端部９Ｆよりも前方に配置される。ファン１３及びモータ６は、トルクセンサ９の後端部９Ｒよりも後方に配置される。

【0044】

第１リード線１１は、複数設けられる。増幅回路９４には、複数の第１リード線１１が接続されている。第１リード線１１は、第１コネクタ３１に接続されている。

【0045】

ギヤケース４には、孔４０が形成されている。孔４０は、ギヤケース４の内部と外部とを繋ぐように形成される。孔４０から、第１リード線１１が排出される。第１リード線１１の一端部は、ギヤケース４の内部に配置され、増幅回路９４に接続される。第１リード線１１の他端部は、ギヤケース４の外部に配置され、第１コネクタ３１に接続される。

【0046】

第２リード線１２は、複数設けられる。制御回路基板１６には、複数の第２リード線１２が接続されている。第２リード線１２は、第２コネクタ３２に接続されている。

【0047】

第１コネクタ３１は、第２コネクタ３２に接続される。

【0048】

ファン１３は、ステータ６１の前方に配置される。ファン１３は、モータ６を冷却するための気流を生成する。ファン１３は、ロータシャフト６３に固定される。ファン１３は、ロータシャフト６３の回転により回転する。モータ収容部２１は、吸気口１８と、排気口１９とを有する。吸気口１８は、排気口１９よりも後方に設けられる。ファン１３が回転することにより、ハウジング２の外部の空気が、吸気口１８を介してハウジング２の内部に流入する。ハウジング２の内部に流入した空気は、ハウジング２の内部を流通することにより、モータ６を冷却する。ハウジング２の内部を流通した空気は、排気口１９を介して、ハウジング２の外部に流出する。

【0049】

トリガスイッチ１４は、モータ６を起動するために操作される。トリガスイッチ１４は、グリップ部２２に配置される。トリガスイッチ１４は、トリガ部材１４Ａと、スイッチ本体１４Ｂとを含む。スイッチ本体１４Ｂは、グリップ部２２に収容される。トリガ部材１４Ａは、グリップ部２２の前部の上部から前方に突出する。トリガ部材１４Ａは、作業者に操作される。トリガ部材１４Ａが操作されることにより、モータ６の駆動と停止とが切り換えられる。

【0050】

正逆切換レバー１５は、グリップ部２２の上部に設けられる。正逆切換レバー１５は、作業者に操作される。正逆切換レバー１５が操作されることにより、モータ６の回転方向が正転方向と逆転方向とに切り換えられる。モータ６の回転方向が切り換えられることにより、出力軸８の回転方向が切り換えられる。

【0051】

制御回路基板１６は、コンピュータシステムを含む。制御回路基板１６は、モータ６を制御するための制御指令を出力する。制御回路基板１６は、制御回路基板収容部２３に収容される。制御回路基板１６は、複数の電子部品が実装された基板１６Ｐを含む。基板１６Ｐに実装される電子部品として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はストレージのような不揮発性メモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリ、トランジスタ、コンデンサ、及び抵抗が例示される。

【0052】

制御回路基板ケース１７は、制御回路基板１６を収容する。制御回路基板ケース１７は、制御回路基板収容部２３の内部空間に配置される。制御回路基板１６の少なくとも一部は、制御回路基板ケース１７に収容される。

【0053】

＜トルクセンサ＞
図５は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す左前方からの斜視図である。図６は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す右前方からの斜視図である。図７は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す左後方からの斜視図である。図８は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す右側面図である。図９は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す左側面図である。図１０は、本実施形態に係るトルクセンサ９を示す断面図であり、図５のＡ－Ａ線断面矢視図に相当する。図１１は、本実施形態に係るトルクセンサ９からカバー９７を外した状態を示す左前方からの斜視図である。

【0054】

図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、及び図１１に示すように、トルクセンサ９は、捩じれ部９０と、板状部９１と、板状部９２と、歪ゲージ９３と、増幅回路９４と、フレキシブル基板９５と、フレキシブル基板９６と、カバー９７と、第１リード線１１と、第１コネクタ３１とを有する。

【0055】

捩じれ部９０は、出力軸８に掛かるトルクにより捩じれる。捩じれ部９０は、中空である。捩じれ部９０は、円筒状である。捩じれ部９０の中心軸と回転軸ＡＸとは一致する。捩じれ部９０は、ロータシャフト６３が配置される孔９０Ａを有する。孔９０Ａは、捩じれ部９０の前端部と後端部とを貫通する貫通孔である。孔９０Ａは、前後方向に延伸する。ベアリング６４は、孔９０Ａの後部に保持される。ロータシャフト６３の前部は、捩じれ部９０の孔９０Ａの内側に配置される。

【0056】

板状部９１は、捩じれ部９０の前端部の周囲に配置される。板状部９１は、捩じれ部９０と一体的に形成される。板状部９１の外形は、実質的に円形状である。板状部９１の外径は、捩じれ部９０の外径よりも大きい。板状部９１は、前面９１Ａと、後面９１Ｂと、外周面９１Ｃとを有する。前面９１Ａは、前方を向く。前面９１Ａは、回転軸ＡＸに平行な軸と直交する。後面９１Ｂは、後方を向く。後面９１Ｂは、回転軸ＡＸに平行な軸と直交する。外周面９１Ｃにギヤ９１Ｇが設けられる。インターナルギヤ７０は、板状部９１の周囲に配置される。ギヤ９１Ｇは、インターナルギヤ７０に噛み合う。トルクセンサ９は、板状部９１を介して、インターナルギヤ７０に連結される。

【0057】

板状部９２は、捩じれ部９０の後端部の周囲に配置される。板状部９２は、捩じれ部９０と一体的に形成される。板状部９２の外形は、実質的に円形状である。板状部９２の外径は、捩じれ部９０の外径よりも大きい。板状部９２の外径は、板状部９１の外径よりも大きい。板状部９２は、前面９２Ａと、後面９２Ｂと、外周面９２Ｃとを有する。前面９２Ａは、前方を向く。前面９２Ａは、回転軸ＡＸに平行な軸と直交する。後面９２Ｂは、後方を向く。後面９２Ｂは、回転軸ＡＸに平行な軸と直交する。板状部９２は、ファン１３の前方に配置される。板状部９２は、ギヤケース４に固定される。

【0058】

歪ゲージ９３は、捩じれ部９０に配置される。歪ゲージ９３は、出力軸８に掛かるトルクを間接的に検出する。ここで、トルクが大きい場合には、出力される信号（電圧）が大きくなり、トルクが小さい場合には、出力される信号（電圧）が小さくなる。歪ゲージ９３から出力される信号（電圧）は、出力軸８に掛かるトルクの検出信号を含む。歪ゲージ９３は、捩じれ部９０の表面に固定される。捩じれ部９０は、出力軸８に掛かるトルクが遊星歯車機構７を介して伝達する。つまり、捩じれ部９０は、出力軸８に掛かるトルクが間接的にかかることで、捩じられる。歪ゲージ９３は、出力軸８に掛かるトルクが遊星歯車機構７を介して伝達し、出力軸８に掛かるトルクで間接的に捩じられる捩じれ部９０の歪を検出する。なお、本実施形態では、出力軸８に掛かるトルクが捩じれ部９０を伝達する伝達要素を、遊星歯車機構７としたが、トルクが伝達される要素であれば、遊星歯車機構以外の要素でもよい。

【0059】

増幅回路９４は、板状部９２に配置される。本実施形態において、増幅回路９４は、板状部９２の前面９２Ａに配置される。増幅回路９４は、ギヤケース４の内部に配置される。歪ゲージ９３からの信号（電圧）は、増幅回路９４に入力される。増幅回路９４は、歪ゲージ９３からの信号を増幅する。

【0060】

フレキシブル基板９５は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）である。フレキシブル基板９５は、ベースフィルムと、ベースフィルムに設けられた配線とを有する。ベースフィルムは、絶縁性材料で形成される。配線は、導電性材料で形成される。ベースフィルムは、柔軟性である。フレキシブル基板９５は、折り曲げることができる。

【0061】

フレキシブル基板９５と同様、フレキシブル基板９６は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）である。フレキシブル基板９６は、ベースフィルムと、ベースフィルムに設けられた配線とを有する。

【0062】

フレキシブル基板９５は、捩じれ部９０の表面に配置される第１部分９５１と、フレキシブル基板９６に接続される第２部分９５２とを有する。第１部分９５１は、折り曲げられた状態で、捩じれ部９０の表面に配置される。第１部分９５１は、例えば接着剤により、捩じれ部９０の表面に固定される。

【0063】

図１１に示すように、フレキシブル基板９６は、板状部９２の前面９２Ａの一部に配置される。回転軸ＡＸと直交する面内において、フレキシブル基板９６は、円弧状である。フレキシブル基板９６は、折り曲げられない状態で、板状部９２の前面９２Ａに配置される。フレキシブル基板９６は、例えば接着剤により、板状部９２の前面９２Ａに固定される。フレキシブル基板９５の第２部分９５２は、フレキシブル基板９６に接続される。

【0064】

歪ゲージ９３は、フレキシブル基板９５上に固定される。歪ゲージ９３は、フレキシブル基板９５を介して、捩じれ部９０の表面に固定される。

【0065】

増幅回路９４は、フレキシブル基板９６上に固定される。増幅回路９４は、フレキシブル基板９６を介して、板状部９２の前面９２Ａに固定される。

【0066】

歪ゲージ９３は、周方向に４つ配置されている。４つの歪ゲージ９３は、フレキシブル基板９５の第１部分９５１を折り曲げることによって、捩じれ部９０の周方向に並べて配置される。４つの歪ゲージ９３は、周方向に９０［°］毎に等間隔で配置される。

【0067】

増幅回路９４は、板状部９２に、折り曲げられずに配置される。増幅回路９４は、板状部９２の前面９２Ａに、フレキシブル基板９６を折り曲げずに配置される。

【0068】

カバー９７は、増幅回路９４及びフレキシブル基板９６を覆うように配置される。カバー９７は、増幅回路９４及びフレキシブル基板９６を覆った状態で、板状部９２に固定される。カバー９７は、板状部９２の前面９２Ａから前方に突出する。

【0069】

第１リード線１１は、複数設けられる。第１リード線１１の上端部は、フレキシブル基板９６に固定される。第１リード線１１の上端部は、フレキシブル基板９６の配線を介して、増幅回路９４に接続される。第１リード線１１の下端部は、第１コネクタ３１に接続される。第１コネクタ３１は、第２コネクタ３２に接続される。第２コネクタ３２は、第２リード線１２を介して、制御回路基板１６に接続される。

【0070】

出力軸８に掛かるトルクにより捩じれ部９０が捩じれると、歪ゲージ９３は、トルクに対応する信号を出力する。歪ゲージ９３からの信号は、増幅回路９４に入力される。増幅回路９４は、増幅した歪ゲージ９３の信号を制御回路基板１６に送信する。増幅回路９４から出力される信号は、出力軸８に掛かるトルクの検出信号である。トルクセンサ９の検出信号は、増幅回路９４により増幅された歪ゲージ９３からの信号を含む。

【0071】

増幅回路９４は、増幅した歪ゲージ９３の信号を制御回路基板１６に送信する。増幅回路９４から制御回路基板１６に入力される信号（電圧）は、歪ゲージ９３から増幅回路９４に入力される信号（電圧）よりも高い。増幅回路９４で増幅された歪ゲージ９３からの信号は、第１リード線１１、第１コネクタ３１、第２コネクタ３２、及び第２コネクタ３２を介して、制御回路基板１６に送信される。

【0072】

図１２は、本実施形態に係る歪ゲージ９３が固定されたフレキシブル基板９５及び増幅回路９４が固定されたフレキシブル基板９６を示す左前方からの斜視図である。図１３は、本実施形態に係る歪ゲージ９３が固定されたフレキシブル基板９５及び増幅回路９４が固定されたフレキシブル基板９６を示す右前方からの斜視図である。図１４は、本実施形態に係る歪ゲージ９３が固定されたフレキシブル基板９５を示す左前方からの斜視図である。図１５は、本実施形態に係る歪ゲージ９３が固定されたフレキシブル基板９５を示す右前方からの斜視図である。図１６は、本実施形態に係るフレキシブル基板９５を示す左前方からの斜視図である。図１７は、本実施形態に係るフレキシブル基板９５を示す右前方からの斜視図である。

【0073】

第１部分９５１は、捩じれ部９０の周囲の一部に配置される。第１部分９５１は、折り曲げられた状態で、捩じれ部９０の表面の一部に配置される。第１部分９５１は、支持部９５１Ａと、曲折部９５１Ｂとを有する。

【0074】

歪ゲージ９３は、支持部９５１Ａに支持される。支持部９５１Ａは、周方向に間隔をあけて４つ設けられる。支持部９５１Ａの表面は、平坦である。支持部９５１Ａは、開口９５１Ｃと、端子９５１Ｄとを有する。端子９５１Ｄは、フレキシブル基板９５の配線に接続される。歪ゲージ９３の少なくとも一部は、開口９５１Ｃの内側に配置される。歪ゲージ９３の少なくとも一部が開口９５１Ｃの内側に配置された状態で、歪ゲージ９３は、支持部９５１Ａの表面に固定される。歪ゲージ９３の少なくとも一部は、開口９５１Ｃを介して、捩じれ部９０の表面に固定される。歪ゲージ９３の少なくとも一部が開口９５１Ｃの内側に配置された状態で、歪ゲージ９３と端子９５１Ｄとが接続される。歪ゲージ９３と端子９５１Ｄとが接続されることにより、歪ゲージ９３とフレキシブル基板９５の配線とが接続される。

【0075】

曲折部９５１Ｂは、隣り合う２つの支持部９５１Ａの間に配置される。曲折部９５１Ｂは、周方向に間隔をあけて３つ設けられる。曲折部９５１Ｂは、捩じれ部９０の表面に接触するように、円弧状に折り曲げられる。

【0076】

第２部分９５２は、第１部分９５１の後端部の一部から径方向外側に突出するように設けられる。第２部分９５２の表面は、平坦である。第２部分９５２は、フレキシブル基板９６の配線に接続される端子９５２Ａを有する。端子９５２Ａは、フレキシブル基板９５の配線に接続される。フレキシブル基板９６の配線と端子９５２Ａとが接続されることにより、フレキシブル基板９５の配線とフレキシブル基板９６の配線とが接続される。

【0077】

増幅回路９４は、フレキシブル基板９６に支持される。フレキシブル基板９６の表面は、平坦である。増幅回路９４は、フレキシブル基板９６の配線に接続される。歪ゲージ９３は、端子９５１Ｄ、フレキシブル基板９５の配線、端子９５２Ａ、及びフレキシブル基板９６の配線を介して、増幅回路９４に接続される。

【0078】

図１８は、本実施形態に係る歪ゲージ９３及び増幅回路９４を示す回路図である。４つの歪ゲージ９３のそれぞれの抵抗は、Ｒ_ｇ１，Ｒ_ｇ２，Ｒ_ｇ３，Ｒ_ｇ４である。４つの歪ゲージ９３により、ブリッジ回路９８が形成される。４つの歪ゲージ９３は、所謂、４アクティブゲージ方式により結線される。

【0079】

捩じれ部９０が捩じれると、歪ゲージ９３が歪んで、抵抗Ｒ_ｇ１，Ｒ_ｇ２，Ｒ_ｇ３，Ｒ_ｇ４が変化する。ブリッジ回路９８にブリッジ電圧Ｖ_ｅが入力された状態で、抵抗Ｒ_ｇ１，Ｒ_ｇ２，Ｒ_ｇ３，Ｒ_ｇ４が変化すると、抵抗Ｒ_ｇ１と抵抗Ｒ_ｇ２との間の電圧Ｖ_ｂ１、及び抵抗Ｒ_ｇ３と抵抗Ｒ_ｇ４との間の電圧Ｖ_ｂ２が変化する。ブリッジ回路９８の出力電圧Ｖ_１は、電圧Ｖ_ｂ１と電圧Ｖ_ｂ２との差である（Ｖ_１＝Ｖ_ｂ２－Ｖ_ｂ１）。

【0080】

増幅回路９４は、抵抗Ｒ_１と、抵抗Ｒ_２と、抵抗Ｒ_３と、抵抗Ｒ_４と、オペアンプ９４Ａとを含む。抵抗Ｒ_１、抵抗Ｒ_２、抵抗Ｒ_３、抵抗Ｒ_４、及びオペアンプ９４Ａのそれぞれは、フレキシブル基板９６のベースフィルムに支持される。オペアンプ９４Ａには、第１の入力信号として、抵抗Ｒ_１を介して電圧Ｖ_ｂ１が入力され、第２の入力信号として、抵抗Ｒ_３を介して電圧Ｖ_ｂ２が入力される。オペアンプ９４Ａから増幅された電圧Ｖ_ｏが出力される。電圧Ｖ_ｏは、増幅された歪ゲージ９３の信号に相当する。電圧Ｖ_ｏは、第１リード線１１及び第１コネクタ３１を介して、制御回路基板１６に送信される。なお、増幅回路９４は、図示のものに限らず、例えばＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であっても良い。また、ブリッジ回路９８と増幅回路９４との間にフィルタ回路を設けても良い。この場合、後述するノイズ影響をより抑制可能である。

【0081】

＜動作＞
ねじ締め作業において、制御回路基板１６は、トリガスイッチ１４の操作信号に基づいて、出力軸８を回転させるためにモータ６を起動する。ねじ締め作業において、ねじが作業対象にねじ込まれると、出力軸８に掛かるトルクが高くなる。出力軸８に掛かるトルクは、キャリア７２Ｃ及びプラネタリギヤ７２Ｐを介してインターナルギヤ７０に伝達される。インターナルギヤ７０に係るトルクは、板状部９１を介してトルクセンサ９に伝達される。出力軸８に掛かるトルクは、トルクセンサ９により検出される。

【0082】

トルクセンサ９の板状部９２は、ギヤケース４に固定されている。トルクセンサ９の捩じれ部９０は、インターナルギヤ７０により回転方向に捩られる。なお、板状部９１及び板状部９２もトルクを受けるが、板状部９１及び板状部９２のそれぞれは、捩じれ部９０よりも太径である。そのため、板状部９１及び板状部９２のねじれ変形は、捩じれ部９０のねじれ変形よりも小さい。トルクセンサ９の捩じれ部９０が回転方向に捩じられると、捩じれ部９０の表面に配置されている４つの歪ゲージ９３が変形する。歪ゲージ９３の変形により、捩じれ部９０に掛かるトルクを示す信号（電圧）が歪ゲージ９３から増幅回路９４に入力される。増幅回路９４は、歪ゲージ９３からの信号を増幅する。増幅回路９４で増幅された歪ゲージ９３からの信号は、第１リード線１１、第１コネクタ３１、第２コネクタ３２、及び第２コネクタ３２を介して、制御回路基板１６に送信される。

【0083】

制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号を取得する。制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号に基づいて、出力軸８に掛かるトルクを算出する。制御回路基板１６に目標トルクが登録されている。制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号に基づいて、ねじが作業対象に目標トルクで締め付けられるように、モータ６を制御する。

【0084】

制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号に基づいて、出力軸８に掛かるトルクが目標トルクに到達したと判定したとき、モータ６の駆動を停止する。これにより、制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号に基づいて、ねじが作業対象に目標トルクで締め付けられるように、モータ６を制御することができる。

【0085】

本実施形態において、ネジ締め機１は、無線通信装置（不図示）を有する。無線通信装置は、ハウジング２の規定部位に配置される。無線通信装置は、無線免許が不要な通信方式で近距離無線通信を実施可能である。無線通信装置は、例えば米国電気電子学会（ＩＥＥＥ：Institute of Electrical and Electronics Engineers）で標準化されたＩＥＥＥ８０２．１５．１の規格に準拠した通信方式で無線通信を実施可能である。

【0086】

制御回路基板１６は、トルクセンサ９の検出信号を無線通信装置に送信する。無線通信装置は、トルクセンサ９の検出信号を、ネジ締め機１の外部に配置されている管理コンピュータに送信する。管理コンピュータは、ねじ締め作業におけるトルクセンサ９の検出信号を記録する。

【0087】

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、歪ゲージ９３は、捩じれ部９０に配置される。増幅回路９４は、板状部９２に配置される。板状部９２は、捩じれ部９０と一体的に形成される。増幅回路９４は、歪ゲージ９３の近傍に配置される。歪ゲージ９３と増幅回路９４との距離が短くなることにより、歪ゲージ９３から増幅回路９４に入力される信号がノイズの影響を受けることが抑制される。

【0088】

歪ゲージ９３及び増幅回路９４は、いずれもフレキシブル基板（９５，９６）に固定される。歪ゲージ９３からの信号は、フレキシブル基板９５の配線及びフレキシブル基板９６の配線を介して、増幅回路９４に入力される。歪ゲージ９３からの信号は、フレキシブル基板（９５，９６）の配線を介して増幅回路９４に入力されるので、歪ゲージ９３から増幅回路９４に入力される信号がノイズの影響を受けることが抑制される。

【0089】

歪ゲージ９３は、４つ配置される。４つの歪ゲージ９３は、フレキシブル基板９５の第１部分９５１を折り曲げることによって、捩じれ部９０の周方向に並べて配置される。第１部分９５１の支持部９５１Ａに歪ゲージ９３が固定された後、曲折部９５１Ｂが折り曲げられることにより、４つの歪ゲージ９３は、捩じれ部９０の周方向に配置される。

【0090】

増幅回路９４は、板状部９２の前面９２Ａに、フレキシブル基板９６を折り曲げずに配置される。これにより、増幅回路９４に応力が掛かることが抑制される。フレキシブル基板９６に増幅回路９４が固定された後、フレキシブル基板９６が板状部９２の前面９２Ａに接続されることにより、増幅回路９４は、板状部９２に配置される。

【0091】

増幅回路９４には、複数の第１リード線１１が接続される。第１リード線１１は、第１コネクタ３１に接続される。モータ６を制御するための制御回路基板１６には、複数の第２リード線１２が接続される。第２リード線１２は、第２コネクタ３２に接続される。第１コネクタ３１は、第２コネクタ３２に接続される。これにより、増幅回路９４で増幅された歪ゲージ９３からの信号は、第１リード線１１、第１コネクタ３１、第２コネクタ３２、及び第２リード線１２を介して、制御回路基板１６に送信される。

【0092】

なお、増幅回路９４と制御回路基板１６とを接続する第１リード線１１及び第２リード線１２がノイズの影響を大きく受ける可能性は低い。その理由は、同じレベルのノイズがフレキシブル基板（９５，９６）及びリード線（１１，１２）のそれぞれに作用した場合、増幅される前の電圧に与える影響は相対的に大きく、増幅された後の電圧（より高い電圧）に与える影響は相対的に小さいからである。そのため、トルクセンサ９と制御回路基板１６とが規定距離離れている場合において、歪ゲージ９３と増幅回路９４との距離が短いことが重要であり、増幅回路９４と制御回路基板１６とを接続するリード線（１１，１２）の長さは短いことは相対的に重要ではない。

【0093】

トルクセンサ９は、遊星歯車機構７を介して出力軸８に連結される。これにより、出力軸８に掛かるトルクが遊星歯車機構７を介してトルクセンサ９に伝達される。

【0094】

遊星歯車機構７は、モータ６が発生する回転力により回転するサンギヤ７２Ｓと、サンギヤ７２Ｓの周囲に配置されるインターナルギヤ７０と、サンギヤ７２Ｓとインターナルギヤ７０との間に配置される複数のプラネタリギヤ７２Ｐと、プラネタリギヤ７２Ｐを支持するキャリア７２Ｃとを有する。キャリア７２Ｃは、出力軸８に接続される。インターナルギヤ７０は、トルクセンサ９に連結される。これにより、モータ６が発生した回転は、出力軸８に伝達され、出力軸８に掛かるトルクは、トルクセンサ９に伝達される。

【0095】

トルクセンサ９は、ロータシャフト６３の周囲に配置される筒状である。ロータシャフト６３の前端部は、ピニオンギヤ７１Ｓ、プラネタリギヤ７１Ｐ、及びキャリア７１Ｃを介して、サンギヤ７２Ｓに連結される。これにより、前後方向のネジ締め機１の寸法が大きくなることが抑制される。

【0096】

捩じれ部９０の前端部に板状部９１が接続され、捩じれ部９０の後端部に板状部９２が接続される。インターナルギヤ７０は、板状部９１に設けられたギヤ９１Ｇに噛み合う。捩じれ部９０は、板状部９１を介してインターナルギヤ７０に連結される。板状部９２は、ギヤケース４に固定される。そのため、出力軸８にトルクが掛かった場合、捩じれ部９０は、インターナルギヤ７０から回転方向に捩られるようにトルクを受けることができる。そのため、捩じれ部９０に配置された歪ゲージ９３は、出力軸８に掛かるトルクを良好に検出することができる。

【0097】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。

【0098】

図１９は、本実施形態に係るネジ締め機１０１を示す断面図である。ネジ締め機１０１は、ハウジング２と、ギヤケース４と、バッテリ装着部５と、モータ６と、遊星歯車機構７と、出力軸８と、トルクセンサ９と、第１リード線１１と、第２リード線１２と、ファン１３と、トリガスイッチ１４と、正逆切換レバー１５と、制御回路基板１６と、制御回路基板ケース１７とを備える。

【0099】

ギヤケース４は、トルクセンサ９、遊星歯車機構７、及び出力軸８の一部を収容する。トルクセンサ９の捩じれ部９０は、ギヤケース４に収容される。捩じれ部９０は、出力軸８に掛かるトルクにより捩じれる。上述の実施形態と同様、捩じれ部９０に歪ゲージ９３が配置される。

【0100】

増幅回路９４は、ギヤケース４の内部に配置される。図１９に示す例において、増幅回路９４は、ギヤケース４の内部の下部に配置される。本実施形態において、増幅回路９４は、ギヤケース４の内面に固定される。歪ゲージ９３からの信号は、リード線３３を介して増幅回路９４に入力される。

【0101】

ギヤケース４には、孔４０が形成されている。孔４０は、ギヤケース４の内部と外部とを繋ぐように形成される。増幅回路９４には、複数の第１リード線１１が接続されている。孔４０から、第１リード線１１が排出される。第１リード線１１の一端部は、ギヤケース４の内部に配置され、増幅回路９４に接続される。第１リード線１１の他端部は、ギヤケース４の外部に配置される。

【0102】

第１リード線１１の他端部は、第１コネクタ３１に接続される。制御回路基板１６には、複数の第２リード線１２が接続される。第２リード線１２は、第２コネクタ３２に接続される。第１コネクタ３１は、第２コネクタ３２に接続される。増幅回路９４により増幅された歪ゲージ９３からの信号は、第１リード線１１、第１コネクタ３１、第２コネクタ３２、及び第２リード線１２を介して、制御回路基板１６に送信される。

【0103】

以上説明したように、本実施形態によれば、捩じれ部９０は、ギヤケース４の内部に配置される。歪ゲージ９３は、捩じれ部９０に配置される。増幅回路９４は、ギヤケース４の内部に配置される。増幅回路９４は、歪ゲージ９３の近傍に配置される。歪ゲージ９３と増幅回路９４との距離が短くなるので、歪ゲージ９３から増幅回路９４に入力される信号がノイズの影響を受けることが抑制される。

【0104】

なお、本実施形態においても、増幅回路９４と制御回路基板１６とを接続する第１リード線１１及び第２リード線１２がノイズの影響を大きく受ける可能性は低い。その理由は、同じレベルのノイズがリード線３３及びリード線（１１，１２）のそれぞれに作用した場合、増幅される前の電圧に与える影響は相対的に大きく、増幅された後の電圧（より高い電圧）に与える影響は相対的に小さいからである。そのため、トルクセンサ９と制御回路基板１６とが規定距離離れている場合において、歪ゲージ９３と増幅回路９４との距離が短いことが重要であり、増幅回路９４と制御回路基板１６とを接続するリード線（１１，１２）の長さは短いことは相対的に重要ではない。

【0105】

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、増幅回路９４は、板状部９１の後面９１Ｂに配置されてもよい。

【0106】

上述の実施形態において、増幅回路９４は、捩じれ部９０の表面に配置されてもよい。

【0107】

上述の実施形態において、ネジ締め機（１，１０１）として、電動ドライバを例にして説明した。ネジ締め機（１，１０１）は、モータ６と、モータ６が発生する回転力により回転する出力軸８とを有していればよい。ネジ締め機（１，１０１）は、震動ドライバドリル、アングルドリル、インパクトドライバ、ハンマドリル、マルノコ、及びレシプロソーの少なくとも一つでもよい。

【0108】

上述の実施形態においては、ネジ締め機（１，１０１）の電源としてバッテリ装着部５に装着されるバッテリパック２０が使用されることとした。ネジ締め機（１，１０１）の電源として、商用電源（交流電源）が使用されてもよい。

【0109】

上述の実施形態においては、モータ６は電動モータであり、ネジ締め機（１，１０１）は、モータ６を動力源とする電動工具であることとした。ネジ締め機（１，１０１）は、空気モータを動力源としてもよい。また、ネジ締め機（１，１０１）の動力源は、電動モータ又は空気モータに限定されず、他の動力源でもよい。ネジ締め機（１，１０１）の動力源は、例えば油圧モータでもよいし、エンジンにより駆動するモータでもよい。

【符号の説明】

【0110】

１…ネジ締め機、２…ハウジング、２Ｌ…左ハウジング、２Ｒ…右ハウジング、２Ｓ…ねじ、４…ギヤケース、５…バッテリ装着部、６…モータ、６Ｆ…前端部、７…遊星歯車機構、８…出力軸、８Ｒ…後端部、９…トルクセンサ、９Ｆ…前端部、９Ｒ…後端部、１１…第１リード線、１２…第２リード線、１３…ファン、１４…トリガスイッチ、１４Ａ…トリガ部材、１４Ｂ…スイッチ本体、１５…正逆切換レバー、１６…制御回路基板、１６Ｐ…基板、１７…制御回路基板ケース、１８…吸気口、１９…排気口、２０…バッテリパック、２１…モータ収容部、２２…グリップ部、２３…制御回路基板収容部、３１…第１コネクタ、３２…第２コネクタ、３３…リード線、４０…孔、６１…ステータ、６１Ａ…ステータコア、６１Ｂ…前インシュレータ、６１Ｃ…後インシュレータ、６１Ｄ…コイル、６１Ｅ…センサ回路基板、６１Ｆ…短絡部材、６２…ロータ、６２Ａ…ロータコア、６２Ｂ…永久磁石、６３…ロータシャフト、６４…ベアリング、６５…ベアリング、６７…ベアリング保持部、７０…インターナルギヤ、７１Ｃ…キャリア、７１Ｐ…プラネタリギヤ、７１Ｓ…ピニオンギヤ、７２Ｃ…キャリア、７２Ｐ…プラネタリギヤ、７２Ｓ…サンギヤ、８１…スピンドル、８１Ａ…挿入孔、８２…チャック、８３…ベアリング、８４…ベアリング、９０…捩じれ部、９０Ａ…孔、９１…板状部、９１Ａ…前面、９１Ｂ…後面、９１Ｃ…外周面、９１Ｇ…ギヤ、９２…板状部、９２Ａ…前面、９２Ｂ…後面、９２Ｃ…外周面、９３…歪ゲージ、９４…増幅回路、９４Ａ…オペアンプ、９５…フレキシブル基板、９６…フレキシブル基板、９７…カバー、９８…ブリッジ回路、１０１…ネジ締め機、９５１…第１部分、９５１Ａ…支持部、９５１Ｂ…曲折部、９５１Ｃ…開口、９５１Ｄ…端子、９５２…第２部分、９５２Ａ…端子、ＡＸ…回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】