CN100450721C - 冲击紧固工具 - Google Patents

Abstract

在冲击紧固工具中，可以确保防止错误检测到锤件的撞击。该冲击紧固工具包括：撞击机构，通过锤件撞击砧件所产生的冲击力将马达的驱动力传到输出轴上；紧固扭矩计算器，计算与冲击力产生的实际紧固扭矩相等的紧固扭矩；撞击检测器，检测锤件撞击的发生；马达控制器，在紧固扭矩达到预定参考值时停止驱动马达；电流检测器，检测在撞击间隔中的电流信息；以及撞击判断器，利用电流信息来判断撞击检测的真伪。紧固扭矩计算器计算扭矩且忽略撞击判断器判断为伪的撞击。

Description

冲击紧固工具

技术领域

本发明涉及一种冲击紧固工具，例如冲击起子或冲击扳手。

背景技术

图10简要显示了作为冲击紧固工具的一个例子的的方框图。从图10可以看出，冲击起子包括：马达1，作为驱动源；撞击机构2，通过由锤件撞击砧件产生冲击力，并且通过冲击力(未示出)将马达1的驱动力传到输出轴3上。由于冲击起子可以通过冲击力进行牢固的紧固作业，并且因为具有高转速和高扭矩，所以工作性能极好，因而冲击起子广泛地用于建筑工地或组装工厂中。虽然没有特别描述，但是撞击机构2包括：驱动轴，由马达1通过减速器(减速齿轮)旋转驱动；锤件，设在驱动轴上并随之旋转；砧件，与锤件配合并随之旋转；凸轮机构，当砧件内发生负荷等于或大于预定参考值的情况时向后移动锤件；弹簧，用于在由于锤件的向后运动而使砧件与锤件脱离时，使砧件通过撞击与锤件重新啮合。带有卡盘(chuck)4的输出轴3与砧件一体旋转。

在图10中，附图标记5表示触发器开关。马达1的旋转次数，即，锤件和输出轴3的旋转次数是对应于拉动触发器开关的数量控制的。附图标记6表示马达控制器，其使用电池7作为电源，将触发器开关5内设定的电压输出到马达1。

日本公开专利文献第2000-354976号提出了一种控制这种冲击起子的紧固扭矩的方法，其中，设有用于计算紧固扭矩T的紧固扭矩计算器，在计算出的扭矩T达到预定参考值时停止旋转马达1。该紧固扭矩计算器通过锤件撞击前后的动能的不同来估算紧固扭矩T。这种方法基于以下关系：通过锤件撞击而施加到设在输出轴3根部的砧件的能量与紧固作业所消耗的能量完全相等。

具体地，假设在螺钉完全紧固后砧件的旋转角度θ与紧固扭矩T之间的关系可以用例如图11所示的函数T＝τ(θ)来表示，并进一步假设锤件撞击发生在旋转角度为θ1，θ2......θn处。在区间[θn，θn+1]中函数τ的积分值En表示了紧固作业所消耗的能量，并且与在θn处发生的通过锤件撞击而施加到砧件上的能量相等。所以，在锤件撞击的间隔中，利用积分值En和旋转角θn＝(θn+1-θn)，可以通过以下等式(1)得到在区间[θn，θn+1]中的扭矩T的平均值。

T＝En/θn  ...(1)

为了控制紧固扭矩T，在紧固扭矩T的值等于或大于预先设定的扭矩Ts时，应当停止驱动马达1。利用砧件在撞击的间隔中的平均旋转速度Ωn和砧件的已知转动惯量Ja，可以通过以下等式(2)得到积分值En。

En＝1/2×Ja×Ωn²  ...(2)

另外，砧件在撞击间隔中的平均旋转速度Ωn是通过用砧件在撞击间隔中的旋转角度θn除以锤件的撞击间隔得到的。

在利用包括等式(1)的上述方法得到紧固扭矩T的情况下，如果锤件撞击没有真的存在，却被错误地检测到，则计算的扭矩的值就会不准确，以至于马达1不能在最合适的锤件撞击的次数时停止。因此，由于必须精确地检测出锤件撞击的发生，所以具有高可靠性的撞击检测器是至关重要的，这样就导致了成本的增加。

因此，日本公开专利文献第2001-246573号提出这样一种方法，其根据输出轴3的旋转速度和撞击间隔的旋转角度或撞击间隔来判断锤件撞击发生的真伪。然而，在冲击紧固工具的实际应用中，可能发生不同的负荷波动。因此，例如输出轴3的旋转或撞击间隔等表面现象可能造成判断结果的可靠性的降低。

发明内容

鉴于上述问题，构思了本发明，本发明的一个目的是提供一种冲击紧固工具，能够确保精确地计算紧固扭矩，防止错误地检测锤件的撞击，因此也就能够在锤件撞击到最合适的次数时停止驱动马达。

根据本发明的一个方案的冲击紧固工具包括：马达，用于产生驱动力；输出轴，用于紧固需要紧固的物体；撞击机构，包括锤件和与输出轴一体旋转的砧件，通过锤件撞击砧件产生冲击力，并通过该冲击力将由马达产生的驱动力传到输出轴上；撞击检测器，用于检测锤件对砧件的撞击的发生；电流检测器，用于检测在撞击间隔中的电流信息；撞击判断器，用于利用电流信息判断撞击检测器对撞击的检测是真还是伪；紧固扭矩计算器，用于在忽略撞击判断器判断为伪的撞击的同时计算与冲击力产生的紧固扭矩相等的紧固扭矩；马达控制器，用于在计算出的紧固扭矩达到预定参考值时停止驱动马达。

在如上配置的冲击紧固工具中，撞击判断器根据例如马达内流动的电流信息等本质现象，而不是例如输出轴的旋转或撞击间隔等表面现象，来判断撞击检测器的撞击检测是真还是伪。因此，能够确保防止在马达的负荷多变的情况下错误检测到撞击，从而精确地计算紧固扭矩。于是，能够在撞击次数达到对应于最合适的撞击次数的最合适的次数的时候，停止驱动马达。

附图说明

图1是根据本发明的一个例子的冲击紧固工具的基本结构的方框图；

图2A至2C分别为在上述冲击紧固工具中检测撞击的方法的曲线图，具体地，图2A显示了每个脉冲的脉冲宽度，图2B显示了每个脉冲在滤波过程后的脉冲宽度，图2C显示了脉冲宽度的变化；

图3为在上述冲击紧固工具中电流取样值与撞击检测之间的关系的说明图；

图4为判断适用于上述冲击紧固工具中的木螺钉的撞击是否确实发生的方法的说明图；

图5为判断适用于上述冲击紧固工具中的木螺钉的撞击是否确实发生的另一种方法的说明图；

图6为在上述冲击紧固工具中电流值信息与旋转速度之间的关系的曲线图；

图7A和图7B为在上述冲击紧固工具中金属紧固作业过程的说明图，具体地，图7A对比显示了木螺钉与金属螺钉，图7B显示了将金属螺钉紧固到金属板中的作业过程。

图8为用图4或图5所示的适用于木螺钉的方法来判断金属螺钉例如自攻螺钉(tapping screw)的紧固过程的说明图；

图9为判断适用于金属螺钉的撞击是否发生的方法的说明图，该金属螺钉用在上述冲击紧固工具进行的金属紧固作业操作中；

图10为简要显示传统的冲击紧固工具的基本结构的方框图；以及

图11为在传统的冲击紧固工具中计算紧固扭矩的传统方法的曲线图。

具体实施方式

参考附图对根据本发明的一个实施例的冲击紧固工具进行描述。在以下描述中，将撞击起子作为冲击紧固工具的一个例子来描述，并且与图10和11中所示的完全相同的零件都是通过相同的附图标记来表示，以便省略对它们的详细说明。

图1是根据本发明的一个例子的冲击紧固工具的基本结构的方框图。冲击紧固工具包括：旋转传感器8，其例如由频率发生器构成，用于通过马达1的轴的一次旋转来输出预定次数，该预定次数例如用参考符号“A”来表示。旋转角度检测器9通过对从旋转传感器8输出的脉冲次数进行计数来计算马达1的旋转角度Δr，然后根据马达1的旋转角度Δr进一步计算砧件旋转角度θ。因此，在用参考标记“K”表示撞击机构2的减速器的减速比时，在锤件撞击前当对脉冲计数了K×A次时，输出轴3旋转一周，即，砧件旋转角度θ＝2π。

旋转速度检测器10通过测量从旋转传感器8输出的脉冲的脉冲宽度，检测马达1的轴的旋转速度ω(以下简写为马达1的旋转速度ω)。撞击检测器11根据旋转速度检测器10测量的脉冲的脉冲宽度的变化，检测撞击机构2中的锤件的撞击。图2A至2C显示了检测锤件撞击的发生的方法的例子，该方法使用一种名为高通滤波器方法，在该高通滤波器方法中，从短期脉冲宽度变化的移动平均数中减去长期脉冲宽度变化的移动平均数。

图2A显示通过旋转速度检测器10测量的每个脉冲的脉冲宽度。在图2A中，横坐标表示从旋转传感器8输出的脉冲次数，纵坐标表示每个脉冲的脉冲宽度。测量的脉冲宽度继而存储在存储器中。由参考标记“a”表示的小方框所包围的区域对应于上述的短期，其包括预定的“P”次脉冲。由参考标记“b”表示的大方框所包围的区域对应于上述的长期，并且包括脉冲的预定次数“Q”(Q＞P)。通过将小方框“a”所包围的区域内包括的脉冲宽度的值进行平均，来计算短期内脉冲宽度变化的移动平均数。相似地，通过将大方框“b”所包围的区域内包括的脉冲宽度的值进行平均，来计算长期内脉冲宽度变化的移动平均数。接着，从短期内脉冲宽度变化的移动平均数中减去计算出的长期内脉冲宽度变化的移动平均数，能够得到进行滤波过程的小方框“a”所包围的区域的脉冲宽度。这种减法的计算结果进一步存储在存储器中。如图2B所示，通过沿横坐标上一个一个地移动小方框“a”，能够得到滤波过程后的每个脉冲的脉冲宽度。

随后，从当前脉冲的滤波过程后的脉冲宽度值中减去，在当前脉冲的预定脉冲次数之前的脉冲的滤波过程后的脉冲宽度的值。在图2B中，假设参考标记“c”表示当前脉冲在滤波过程后的脉冲宽度的值，参考标记“d”表示在当前脉冲的预定脉冲次数之前的脉冲在滤波过程后的脉冲宽度的值。从脉冲宽度“c”的值中减去脉冲宽度“d”的值。对于每个在滤波过程后的脉冲宽度的值均进行此减法运算。图2C显示了脉冲宽度的减法运算的结果，即，脉冲宽度的变化。

当锤件的撞击发生时，脉冲宽度的变化呈现出与检测到的脉冲次数的增加所对应的正弦曲线变化。因此，当脉冲宽度的变化大于预定的阈值α1，则判断发生了锤件的撞击。为了增加对撞击发生的检测的准确性，可以进行这样的设定，即，除非脉冲宽度的变化在大于阈值α1后变得小于预定的阈值α2(α2＜α1)，否则不再进行对撞击发生的检测。通过这种设定，能够减少由于除了撞击以外的原因导致的脉冲宽度的变化被错误地判断为撞击的频率。

撞击检测器11不限于通过测量脉冲宽度的变化来检测锤件撞击的发生的结构，也可以是使用其它装置例如扩音器或振动传感器(shock sensor)来检测锤件撞击的发生的结构。

紧固扭矩计算器12根据上述等式(1)和(2)，利用旋转角度检测器9和撞击检测器11的检测结果来计算撞击所生成的紧固扭矩T的平均值。因此，利用减速比“K”、锤件的撞击间隔内的马达1的轴的旋转角度ΔR和锤件的空转角度RI，通过下述等式(3)，能够得到锤件的撞击间隔内的输出轴3，即砧件的旋转角度θn。

θn＝(ΔR/K)-RI  ...(3)

通过将2π除以输出轴3每旋转一次时锤件撞击的次数C来计算锤件的空转角度RI。当锤件设定为在输出轴3每旋转一次时撞击两次的时候，空转角度RI＝π，当锤件设定为在输出轴3每旋转一次时撞击三次的时候，空转角度RI＝2π/3。

当使用无刷马达作为马达1时，无刷马达的用于检测马达位置的传感器可以用作旋转传感器8，而不必设置单独的传感器，并且可以根据该传感器的检测结果来计算马达1的旋转角度Δr和旋转速度ω。此时，马达1的轴每旋转一次的转子的位置的检测次数对应于从旋转传感器8输出的脉冲的次数，并且转子的位置的检测宽度对应于从旋转传感器8输出的脉冲宽度。

只要检测到从旋转传感器8输出的脉冲升高，电流检测器13就检测马达1内流动的电流的值，并且将电流值存储在存储器中。撞击判断器14利用电流信息判断锤件的当前撞击是否正常进行；该电流信息是在每次撞击检测器11检测到撞击时，从检测到前一次撞击到检测到当前撞击，电流检测器13检测并且存储到存储器中的。关于电流信息，可以使用电流平均值、电流最大值和电流振幅值中的任何一种。在这种电流信息的值大于预定阈值的时候，撞击判断器14就判断当前撞击检测是正常或是真，而在这种电流信息的值等于或小于该阈值的时候，判断当前撞击检测是错误或是伪。电流振幅值是撞击间隔内的电流最大值和最小值之间的差值。

另外，旋转角度检测器9、旋转速度检测器10、撞击检测器11、紧固扭矩计算器12和撞击判断器14构成了控制电路19，用于在发生最合适的撞击次数时自动停止驱动马达1。

图4和图5各自显示了一个利用电流最大值和电流振幅值作为电流信息来判断撞击是否正常(真或伪)进行的方法的例子。从图中可以看出，马达1的旋转速度越快，撞击间隔内的电流最大值越大，而撞击间隔内的电流振幅值却越小。在上述情况电流最大值越大的原因是为了使马达1高速旋转，必须增加施加在马达1上的电压。在上述情况电流振幅值越小的原因是马达1的转速越高，锤件的惯性力就越大，因此由于发生撞击而导致的速度的变化就越小。这些方法特别适用于在木工作业中使用的木螺钉。

在图4所示的例子中，在旋转速度检测器10检测到的马达1的旋转速度ω等于或小于预定阈值的较低速度的区域中，利用电流振幅值来判断撞击是真还是伪。另一方面，在马达1的旋转速度ω大于预定阈值的较高速度的区域中，利用电流最大值来判断撞击是真还是伪。在较低速度的区域中，撞击判断器4将电流振幅值与预定阈值进行比较，在电流振幅值等于或小于该阈值时，将撞击检测判断为错误的或伪。在较高速度的区域中，撞击判断器4将电流最大值与预定阈值进行比较，在电流最大值等于或小于该阈值时，将撞击检测判断为错误的或伪。由于在判断撞击的真伪时使用的电流信息是对应于马达1的旋转速度ω而自动选取的，所以能够在从低速到高速这一广泛的区域内准确地判断锤件撞击的真伪。

在图5所示的例子中，在较低的区域中，利用电流振幅值来判断撞击的真伪。在较高的区域中，利用电流振幅值和电流最大值来判断撞击的真伪，在电流振幅值和电流最大值中至少有一个值(最好是两个值都是)等于或小于阈值时，将撞击判断为错误的或是伪。

另外，电流平均值可以用作电流信息，以便将电流平均值与预定阈值进行比较，在电流平均值等于或小于该阈值时，将撞击检测判断为错误的或伪。此时，最好是将撞击判断器4设定为对应于马达1的旋转速度ω自动从电流最大值、电流振幅值以及电流平均值中选择至少一个值。

由于在撞击间隔中的例如电流平均值、电流最大值或电流振幅值等的电流信息对应于马达1的旋转速度ω而变化，所以，如图6所示，与电流信息进行比较的阈值也根据旋转速度检测器的检测结果而自动改变。

紧固扭矩计算器12在忽略或消除被撞击判断器14判断为错误的或伪的撞击的同时来计算紧固扭矩T。然后，在计算出的紧固扭矩T的值达到预定参考值时，马达控制器6停止驱动马达1。

由于本实施例中的冲击紧固工具包括判断撞击是否正常进行的紧固判断器14，所以，能够确保足够精确地检测撞击，尤其是在木工作业或装饰性木材紧固作业中。然而，在进行金属紧固作业时，也许会有不能确保足够精确地检测到撞击的情况。图7A显示了木螺钉15的例子和作为金属螺钉的例子的自攻螺钉16。通过比较这些螺钉15和16，可以看出自攻螺钉16的前端具有一对呈180度角间隔对称形成的刃16a。这两个刃16a一般用于在由例如铁制成并且是待用自攻螺钉16紧固的物体的金属板17和18上钻出通孔，靠近自攻螺钉16的帽16c形成的螺纹16b在金属板17和18的通孔中旋削出母螺纹(攻螺纹，即tapping)。

图7B中从左至右连续显示了用自攻螺钉16对金属板17和18进行紧固操作的步骤。在用刃16a钻孔到一定程度时，螺纹16b开始旋削母螺纹，从而使输出轴3的负荷突然增加。然后，锤件开始撞击输出轴3上的砧件，以便通过刃16a钻出通孔，同时用螺纹16b在金属板17和18上的通孔中形成母螺纹。在刃16a穿过金属板17和18的时候，由于仅剩旋销螺纹所产生的负荷，所以输出轴3的负荷减轻了。因此，锤件可以不再撞击砧件，或是可以较轻地撞击砧件。进而，当自动螺钉16的帽16c与金属板17接触时，输出轴3的负荷突然再次增加，并且锤件开始撞击砧件。在锤件撞击砧件若干次之后，自攻螺钉16呈紧固金属板17和18的最合适的紧固状态。在这种情况下，金属螺钉例如自攻螺钉16的紧固过程与木螺钉15的紧固过程不同。

图8显示通过如图4或图5所示的适用于木螺钉的方法对自攻螺钉16的上述紧固过程中的对撞击真伪进行判断的例子。在图8中由参考标记“X”表示的椭圆中，对撞击的检测被判断为正常或是真。在此其间，金属板17和18被自攻螺钉16的刃16a实际钻入，而并未发生锤件的撞击。然而，如果自攻螺钉16以任何方式倾斜，则由于刃16a的存在马达1的旋转速度在输出轴3的一次旋转即自攻螺钉16的一次旋转中会发生变化。这样，撞击检测器11就会错误地将马达1的旋转速度的变化检测为锤件撞击的发生。而且，可能存在这种情况，即，仅使用电流信息来判断撞击的真伪的撞击判断器14在马达1旋转速度的变化期间，不能将对撞击的错误检测判断为错误。

为了确保在此期间将撞击检测判断为错误，在由撞击检测器11检测到的撞击间隔中，在由旋转角度检测器9检测到的马达的旋转角度Δr(即等式(3)中的上述ΔR)等于或大于预定阈值时，将撞击判断器14设定为将撞击检测判断为错误，而与利用电流信息进行的判断无关。图9显示在本实施例中通过修改后的适用于金属螺钉的方法在自攻螺钉16的上述紧固过程中对撞击真伪判断的例子。

关于阈值，设定对应于砧件或输出轴3的一次旋转的值。一般地，在限制输出轴3的旋转时，由于锤件撞击导致的马达1的旋转速度的变化发生多次(例如两次、三次等)，而马达1对应于输出轴3的一次旋转旋转预定次数。相反地，在马达1旋转预定次数时，由于自攻螺钉16的刃16a导致的马达1的旋转速度的变化仅发生一次。如图9所示，通过对撞击判断器14的上述设定，能够确保将在金属作业中客观存在的由于自攻螺钉16的刃16a在钻孔时导致的伪撞击检测判断为错误。

在图8的参考标记“Y”所标示的椭圆中，撞击判断器14仅利用电流信息，将由撞击检测器11检测到的撞击检测判断为错误或伪。在此期间，自攻螺钉16的刃16a完成了钻孔，从而在帽16c在接触金属板17前马达1的负荷暂时减轻。在这种轻负荷情况下，即使电流信息例如电流最大值或电流振幅值小于阈值，撞击判断器14也可以将撞击检测器11的撞击检测判断为错误。

另一方面，在帽16c与金属板17接触后，如果不能确保在自攻螺钉16的帽16c上已施加了预定次数撞击后停止驱动马达1时，自攻螺钉16的帽16c就会被扭力打坏。当撞击判断器14将轻负荷情况下由撞击检测器11检测的撞击检测判断为错误时，撞击判断器14会在帽16c接触到金属板17后，将撞击检测器11的撞击探侧识别为新的紧固作业的撞击，并且忽略在轻负荷情况之前计算出的紧固扭矩T。此时，自攻螺钉16会由于过度撞击造成的扭绞而被打坏。

接着，在修改后的适用于判断金属螺钉的撞击真伪的方法中，如图9所示，将撞击判断器14设定为：在连续判断正常或真的撞击达到预定次数之后，将撞击检测器11检测的撞击检测均判断为正常或真。通过这种设定，能够防止自攻螺钉16由于锤件的过度撞击而被打坏。

在上述的实施例中，将冲击起子作为冲击紧固工具的例子，但是本发明不限于上述实施例中的描述和说明。本发明可以用于其它冲击紧固工具，例如冲击扳手等等。

简言之，根据本发明的冲击紧固工具至少包括：马达，用于产生驱动力；输出轴3，用于紧固待紧固的物体；撞击机构2，包括锤件和与输出轴一体旋转的砧件，用于通过锤子撞击砧件产生冲击力，并且通过冲击力将驱动力传到输出轴3上；撞击检测器11，用于检测由锤件对砧件的撞击的发生；电流检测器13，用于检测撞击间隔中的电流信息；撞击判断器14，用于利用电流信息判断撞击检测器11的撞击检测是真还是伪；紧固扭矩计算器12，用于在忽略被撞击判断器判断为错误或伪的撞击的同时，计算与由冲击力产生的紧固扭矩相等的紧固扭矩；马达控制器6，用于在计算出的紧固扭矩达到预定参考值时停止驱动马达1。

由于撞击判断器根据实质现象例如马达内流动的电流信息，而不是表面现象例如输出轴的旋转或是撞击的间隔，来判断撞击检测器的撞击检测的真伪，所以能够在马达负荷的经常变化的情况下确保防止错误的撞击检测，从而能够精确地计算出紧固扭矩。因此，能够在撞击次数达到对应于最合适的撞击次数的最合适的次数时停止驱动马达。

冲击紧固工具可以进一步包括：旋转速度检测器10，用于检测马达1的轴的旋转速度ω；以及撞击判断器14，可以通过将电流信息与随着旋转速度检测器10检测到的旋转速度ω而改变的阈值进行比较，来对撞击检测器11检测到的撞击检测进行判断。由于电流信息的阈值随着旋转速度ω而改变，所以能够不受马达1的旋转速度的影响来判断撞击检测的真伪。

而且，撞击判断器可以利用电流检测器13检测到的电流最大值作为电流信息，并且可以在电流最大值等于或小于该阈值时，将撞击检测器11检测到的撞击检测判断为错误。通过这种设定，能够精确地判断撞击检测，尤其是在马达1的旋转速度ω较高的时候。

进一步地，撞击判断器14可以利用电流检测器13检测到的电流振幅值作为电流信息，并在电流振幅值等于或小于阈值时，将撞击检测器11检测到的撞击检测判断为错误。通过这种设定，能够精确地判断撞击检测，尤其是在马达1的旋转速度ω较低的时候。

可替换地，撞击判断器14可以利用电流检测器13检测到的电流最大值和电流振幅值中的任意一个作为电流信息，而对于电流最大值或电流振幅值的选择是对应于旋转速度检测器10检测到的旋转速度而自动进行的。通过这种设定，能够在马达1的旋转速度ω从低速到高速的广泛区域内精确地判断撞击检测。

冲击紧固工具可以进一步包括：旋转角度检测器9，用于检测马达1的轴的旋转角度，并且在撞击检测器11检测到的撞击间隔中，当旋转角度检测器9检测到的旋转角度等于或大于阈值时，撞击判断器14均可以将撞击检测器11检测到的撞击检测判断为错误，而与利用电流信息进行的判断无关。在金属作业操作中，举例来讲，用自攻螺钉紧固金属板，在仅利用电流信息判断撞击检测时，会将由于自攻螺钉钻孔导致的马达1的旋转速度的变化检测成锤件撞击的发生。然而，在旋转角度等于或大于阈值时，撞击判断器14将撞击检测判断为错误，从而能够精确地对撞击次数进行计数，进而在撞击次数达到最合适的次数时停止驱动马达1。

而且，当撞击判断器14连续判断撞击检测为真达预定次数时，撞击判断器14就能够将撞击判断器检测到后面的所有撞击检测均判断为真。通过这种设定，在金属作业操作中，即使在撞击检测被判断为错误或伪时，也能够防止重新开始对撞击次数进行计数。因此，在撞击次数达到最合适的次数的时候，能够停止驱动马达1，而不会打坏螺钉帽。

本申请基于2005年2月23日在日本提交的第2005-48038号日本专利申请，其内容通过参考援引于此。

虽然通过附图及例子详细描述了本发明，但是应当理解的是，本领域的技术人员可以轻易地进行变化和修改。因此，除非这种变化或修改脱离了本发明的范围，否则都应被包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1、一种冲击紧固工具，包括：

马达，用于产生驱动力；

带有卡盘的输出轴，用于紧固需要紧固的物体；

撞击机构，包括锤件和与输出轴一体旋转的砧件，通过锤件撞击砧件来产生冲击力，并通过冲击力将马达产生的驱动力传到输出轴上；

撞击检测器，用于检测锤件对砧件的撞击的发生；

电流检测器，用于检测在撞击间隔中的电流信息；

撞击判断器，用于利用电流信息来判断撞击检测器的撞击检测是真还是伪；

紧固扭矩计算器，用于在忽略撞击判断器判断为伪的撞击的同时计算与冲击力产生的紧固扭矩相等的紧固扭矩；以及

马达控制器，用于在计算所得的紧固扭矩达到预定参考值时停止驱动马达。

2、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

进一步包括旋转速度检测器，用于检测马达的轴的旋转速度；以及

撞击判断器通过将电流信息与阈值进行比较对撞击检测器检测到的撞击检测进行判断，该阈值对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而改变。

3、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流最大值作为电流信息，并在电流最大值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

4、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流振幅值作为电流信息，并在电流振幅值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

5、如权利要求2所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流最大值作为电流信息，并在电流最大值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

6、如权利要求2所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流振幅值作为电流信息，并在电流振幅值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

7、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

进一步包括旋转速度检测器，用于检测马达的轴的旋转速度；以及

撞击判断器将电流检测器检测到的电流最大值和电流振幅值中的至少一个值作为电流信息，而对电流最大值或电流振幅值的选择是对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而自动进行的。

8、如权利要求7所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器通过将电流信息与阈值进行比较对撞击检测器检测到的撞击检测进行判断，该阈值对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而改变。

9、如权利要求7所述的冲击紧固工具，其中

在电流最大值等于或小于阈值时，撞击判断器将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

10、如权利要求7所述的冲击紧固工具，其中

在电流振幅值等于或小于阈值时，撞击判断器将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

11、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

进一步包括旋转角度检测器，用于检测马达的轴的旋转角度；以及

在撞击检测器检测到的撞击间隔中，当旋转角度检测器检测到的旋转角度等于或大于阈值时，撞击判断器将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

12、如权利要求11所述的冲击紧固工具，其中

当撞击判断器连续判断撞击检测为真达到预定次数时，撞击判断器将撞击检测器检测到的后续所有撞击检测均判断为真。

13、如权利要求1所述的冲击紧固工具，其中

当撞击判断器连续判断撞击检测为真达到预定次数时，撞击判断器将撞击检测器检测到的后续所有撞击检测均判断为真。

14、如权利要求13所述的冲击紧固工具，其中

进一步包括旋转速度检测器，用于检测马达的轴的旋转速度；以及

撞击判断器通过将电流信息与阈值进行比较对撞击检测器检测到的撞击检测进行判断，该阈值对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而改变。

15、如权利要求13所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流最大值作为电流信息，并在电流最大值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

16、如权利要求13所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器将电流检测器检测到的电流振幅值作为电流信息，并在电流振幅值等于或小于阈值时，将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

17、如权利要求13所述的冲击紧固工具，其中

进一步包括旋转速度检测器，用于检测马达的轴的旋转速度；以及

撞击判断器利用电流检测器检测到的电流最大值和电流振幅值中的至少一个值作为电流信息，而对电流最大值或电流振幅值的选择是对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而自动进行的。

18、如权利要求17所述的冲击紧固工具，其中

撞击判断器通过将电流信息与阈值进行比较对撞击检测器检测到的撞击检测进行判断，该阈值对应于旋转速度检测器检测到的旋转速度而改变。

19、如权利要求17所述的冲击紧固工具，其中

在电流最大值等于或小于阈值时，撞击判断器将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

20、如权利要求17所述的冲击紧固工具，其中

在电流振幅值等于或小于阈值时，撞击判断器将撞击检测器检测到的撞击检测判断为伪。

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