JP2018192544A - 締結工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 締結工具において、締結材が着座してからのネジ深さの微調整作業における作業性向上に資する技術を提供する。
【解決手段】 ビットホルダを回転駆動する電動モータと、当該電動モータの駆動制御を行うコントローラを有する締結工具において、コントローラは、締結材のヘッド部が作業対象材に着座した場合Ｔｃに、電動モータを調整作業モードにて駆動制御可能に構成されており、当該調整作業モードにおいては、電動モータを間欠的に駆動するように構成された第１制御態様、および電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように構成された第２制御態様、の少なくとも一方の制御態様にて駆動制御する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電動式の締結工具に関する。

締結工具の一例として、例えば特開２００１―３５３６７２号公報では、締結材を回転駆動するとともに、当該締結材に打撃による衝撃力を作用させて締結作業を遂行するインパクトドライバが開示されている。

特開２００１−３５３６７２号公報

上記インパクトドライバでは、動作条件を設定する設定スイッチを割愛することにより、作業者が動作条件を任意に変更することができず、これによって作業品質の均一化・定常化が図られている。

一方、例えばインパクトドライバにより、ネジを用いて締結作業を行う場合、当該ネジのネジ頭が作業対象材に着座するのに対応して、作業者が当該インパクトドライバを間欠的に駆動して、作業対象材に対するネジの最終進入量、すなわちネジ頭と作業対象材との相対位置（ネジ深さ）を手動で最適化調整する要請が少なからず存在する。
つまり上記した公知のインパクトドライバによる作業品質の定常化とは逆に、ネジの着座後に、作業者が手動操作でネジ深さを微調整することにより、作業品質の一層の向上を図る要請もまた存在し、かかる点について更なる合理化の余地がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、締結工具において、締結材が着座してからのネジ深さの微調整作業における作業性向上に資する技術を提供することを課題とする。

前記課題は本発明よって解決される。本発明に係る締結工具は、ヘッド部と締結部とを有する締結材を工具ビットで回転させ、これによって当該締結材による締結作業を遂行する。

本発明に係る締結工具は、工具ビットを取外し可能に保持するビットホルダと、ビットホルダを回転駆動する電動モータと、電動モータの駆動制御を行うコントローラと、を有する。

コントローラは、ヘッド部の作業対象材への着座に対応して、電動モータを調整作業モードにて駆動制御可能に構成されている。

調整作業モードにおいては、電動モータを間欠的に駆動するように構成された第１制御態様と、電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように構成された第２制御態様と、の少なくとも一方の制御態様にて電動モータを駆動制御する。

本発明における「締結材」としては、典型的には、ヘッド部を有するネジやボルト等がこれに該当する。また「ビットホルダを回転駆動」については、ビットホルダを少なくとも回転駆動する態様であれば足り、さらにビットホルダの長軸方向に衝撃力を作用させる態様として、いわゆるインパクト式締結工具等も好適に包含される趣旨である。

本発明における「ヘッド部の作業対象材への着座」については、典型的には、締結材が作業対象に進入することで、当該締結材のヘッド部が作業対象材に当接する状態がこれに該当する。この場合の「当接」については、ヘッド部が作業対象材に非押圧状態で接触した状態、および押圧状態で接触した状態のいずれも包含可能であり、またヘッド部の一部が作業対象材に接触した状態、ヘッド部の全部が作業対象材に接触した状態のいずれも包含可能である。また「着座に対応して」には、当該着座の時点のみならず、着座の直前（すなわち着座よりも所定時間だけ早い時点）ないし直後（すなわち着座よりも所定時間だけ遅い時点）に調整作業モードとする態様も包含される。また「着座」の判断としては、センサ等を介して当該着座を直接的または間接的に検出・判断する態様のみならず、締結作業が開始されてから所定の時間が経過し、あるいは締結作業中の所定の動作（例えば電動モータ起動、所定の負荷発生等）が開始されてから所定の時間が経過することをもって着座と判断する態様も包含される。換言すれば、着座に関する検出は行わず、所定の設定時間経過をもって着座とみなす態様である。更に、「着座」については、作業者による手動動作によって着座が規定（入力）される態様等が好適に包含される。

本発明における「調整作業モード」は、典型的には、当該締結材のヘッド部が作業対象材と面一となるように、作業者が、作業対象材に対する締結材の進入量を調整する作業態様に対応する。調整作業モードを選択するか、あるいは着座前と同条件の制御モードを選択するか、についてのモード選択機構を設け、締結作業の都度、作業者に選定させる構成を採用してもよい。また当該モード選択機構については、例えば、締結工具とは別に、作業者がモード選択入力可能な選択装置を設定するとともに、締結工具には、当該選択装置での選択結果について有線ないし無線で入力される入力装置を設定するといった態様も好適に構成可能である。

第１制御態様では、ヘッド部の作業対象材への着座に対応して、電動モータを間欠的に駆動する制御によって電動モータの起動・停止を繰り返し、着座してからの締結材に対する調整作業が容易に遂行可能となる。

第１制御態様における「間欠的に駆動」については、間欠駆動における電動モータ休止時間は一定とされてもよく、あるいは当該休止時間が変化するように構成されていてもよい。後者の場合、変化の割合が増加ないし減少する態様も包含される。

一方、第２制御態様によれば、ヘッド部の作業対象材への着座に対応して、電動モータの目標回転数が逐次的に低下する制御が行われることにより、着座してからの微調整作業が容易に遂行可能となる。なお電動モータの「目標回転数」とは、当該電動モータの回転数に関する目標値であって、実際に電動モータを駆動させた場合に出力される、結果的な回転数（出力としての回転数）とは異なる。本発明においては、電動モータの目標回転数につき、ヘッド部の着座に応じて逐次低下することで、着座してからの締結材に対する調整作業を容易に遂行可能とするものであり、フィードバック制御は勿論、いわゆるオープンループ制御（開ループ制御）を採用することもできる。目標回転数が「逐次的に低下」については、着座に対応して連続的に目標回転数を低下させる態様、および着座に対応して複数段階で目標回転数を低下させる態様、更に連続低下と段階低下を組み合わせた態様のいずれも好適に包含される。

本発明における「調整作業モード」については、上記第１制御態様と第２制御態様の双方を組み合わせて、電動モータを間欠的に駆動するとともに、当該電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように駆動制御することができる。

以上のように、本発明によれば、締結材の作業対象材への着座に対応して、当該締結材の作業対象材への進入量を微調整し易くするべく、電動モータを調整作業モードにて駆動制御可能とされる。具体的には、電動モータを間欠的に駆動するように構成された第１制御態様と、電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように構成された第２制御態様の少なくとも一方の制御態様にて電動モータが駆動制御される。これにより、締結工具において、締結材が着座してからのネジ深さの微調整作業における作業性向上が図られることになる。

上記第１制御態様においては、電動モータの間欠駆動における駆動休止時間が一定となるように構成してもよい。かかる構成を採用すれば、駆動休止時間が一定とされることで、着座してからの電動モータの回転数の減少度合いを定常化し、調整作業の均質化を図ることができる。

あるいは、上記第１制御態様においては、電動モータの間欠駆動における駆動休止時間が逐次的に増大する構成としてもよい。かかる構成を採用すれば、駆動休止時間が逐次的に増大することで、着座してからの電動モータの回転数の減少度合いが大きくなり、微調整作業が繊細に遂行できる。

あるいは上記第１制御態様において、電動モータの間欠駆動における駆動休止時間につき、当該電動モータが回転停止するように構成してもよい。かかる構成を採用すれば、間欠駆動において電動モータの回転・停止を確実に担保して、微調整作業の更なる容易化が図られる。

さらにコントローラは、調整作業モードにおいて、第１制御態様および第２制御態様を組み合わせることで、電動モータを間欠的に駆動するとともに、当該電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように駆動する構成を採用することもできる。第１制御態様および第２制御態様それぞれの長所を組み合わせることで、さらに微調整作業の精緻化が可能となる。

本発明においては、作業者による手動投入動作が可能な操作部材を設けることが好ましい。そしてコントローラは、締結材の作業対象材への着座に対応して、操作部材における作業者の手動投入動作が解除されるまで、調整作業モードでの電動モータの駆動制御を維持するよう構成することが好ましい。

ここで「操作部材」としては、典型的には、作業者による引き操作によって手動投入されるトリガがこれに該当する。かかる構成によれば、手動投入動作の解除に至るまで、上記本発明に基づく特徴的な駆動制御が遂行されるため、着座してからの作業者の手動による微調整作業が確実に担保されることになる。

上記各構成において、ヘッド部の作業対象部材への着座の判断は、当該締結工具における所定の作業条件に基づいて行われることが好ましい。「所定の作業条件」としては、出力トルク値、電動モータの回転数、駆動電流値、駆動電圧値、さらに電動モータをバッテリで駆動する場合には、当該バッテリ電圧、バッテリ電圧降下値等といった締結工具の駆動状態に直接起因するものが採用可能である。また締結工具に生じる振動（加速度ないし角加速度）や音、熱等といった締結作業に副次的に関与するものを採用することも可能である。

ここで着座の「判断」については、典型的には、上記作業条件に関する指標値の入力に基づきコントローラが着座を判断する構成が採用可能である。この構成によれば、締結材の着座について自動的に検知できるので、作業性が一層向上する。

あるいは締結材におけるヘッド部の作業対象部材への着座につき、所定の時間の経過に基づいて判断される構成を採用することもできる。当該構成における「所定の時間の経過」については、典型的には、電動モータが駆動されてから所定の時間が経過した場合に着座と判断する態様がこれに該当する。また当該構成における「判断」については、所定の時間の経過により着座信号を生成し、当該着座信号がコントローラに入力される態様や、あるいはコントローラが所定時間の経過をもって自動的に着座とみなす態様のいずれも包含される。当該構成によれば、所定の時間経過をもって締結材の着座とみなせるので、着座のための格別のセンサ設置等が不要で、コスト低減・構造簡素化に資する

更に上記各構成に関する締結工具につき、ビットホルダの長軸方向に打撃力を作用させるハンマ部材を設けることができる。典型的にはインパクトドライバがこれに該当する。とりわけ長軸方向に打撃力を作用させて締結作業を行う形態においては、締結具の最終締付け時に微細な調整作業を必要とする場合が多いため、本発明の長所を如何なく発揮させることができる。

本発明によれば、締結工具において、締結材が着座してからのネジ深さの微調整作業における作業性向上に資する技術が提供されることとなった。

本発明の第１実施形態に係るインパクトドライバの全体構成を示す断面図である。 上記インパクトドライバにおける設定スイッチ操作部の構成を示す模式図である。 上記インパクトドライバにおける駆動制御要素の構成を示す回路図である。 上記インパクトドライバにおける締結作業処理手順について示すフロー図である。 ネジが作業対象材に着座した状態を示す模式図である。 上記インパクトドライバにおける駆動制御の概要を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るインパクトドライバにおける締結作業処理手順を示すフロー図である。 第２実施形態に係るインパクトドライバにおける目標回転数の逐次低下の概要を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係るインパクトドライバにおける駆動制御の概要を示すグラフである。 本発明の第４実施形態に係るインパクトドライバにおける駆動制御の概要を示すグラフである。 本発明の第５実施形態に係るインパクトドライバにおける駆動制御の概要を示すグラフである。

（本発明の第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態につき、図１〜図５を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態では、本発明の「締結工具」の一例として電動式（充電式）のインパクトドライバ１００を用いて説明する。

図1に示すように、本実施の形態に係るインパクトドライバ１００においては、当該インパクトドライバ１００の外郭を形成する本体部１０１の先端領域にビットホルダ１１５が設けられており、当該ビットホルダ１１５にドライバビット１０９が取外し自在な状態で取付けられる。ドライバビット１０９は、図５に示すヘッド部２と締結部３を有する締結材１を用いて、これを長軸周りに回転させ、これによって締結材１による締結作業を遂行する。かかる締結材１としては、例えば穿孔から締結までを行うドリルネジ（セルフドリルネジ）、ネジ切りから締結までを行うタッピングネジ、あるいは締結のみを行うネジ等が包含される。本実施の形態では、締結材１の一例として、ドリルネジを用いて説明することとする。なおドライバビット１０９は、本発明における「工具ビット」に対応する構成例である。

本体部１０１は、モータハウジング１０３、ギアハウジング１０５およびハンドグリップ１０７を有する。モータハウジング１０３内には駆動モータ１２１が収容されている。駆動モータ１２１は、本発明の「電動モータ」に対応する構成例であり、本実施形態においては、ブラシレスモータが用いられている。

ハンドグリップ１０７には、作業者の引き操作によって手動投入されるトリガ１２５が設けられている。当該トリガ１２５は、本発明における「操作部材」に対応する構成例である。

ギアハウジング１０５内には、駆動モータ１２１の出力軸１２２の回転を適宜減速するための遊星ギア機構を備えた減速機構１１１、減速機構１１１によって回転駆動されるスピンドル１１２、当該スピンドル１１２からボール１１３を伝達部材として回転駆動されるハンマ１１４、当該ハンマ１１４によって回転駆動されるアンビル１１８が設けられている。アンビル１１８はビットホルダ１１５と一体に形成されている。ハンマ１１４は、本発明における「ハンマ部材」に対応する構成例であり、スピンドル１１２の長軸方向に相対的に移動可能とされるとともに、圧縮コイルスプリング１１６によってアンビル１１８側へ付勢されている。

ハンドグリップ１０７の下部領域であって、バッテリ１２７の装着領域上方には、制御部１３９、作業者への表示部を兼用する設定スイッチ操作部１４１、および照明ＬＥＤを主体に構成されてドライバビット１０９方向を照光する照光部１４２が設けられている。
なおインパクトドライバの機械的特徴およびその動作原理は周知の技術事項に属するため、その詳細な説明については省略する。

設定スイッチ操作部１４１の概要が図２に模式的に示される。当該設定スイッチ操作部１４１は、上記の通り、作業者に対する表示部を兼用しており、作業者の手動操作によるモード選択に供される操作ボタン１４３、ドリルネジモードが選択された場合に点灯し、非選択の場合に消灯するよう構成されたドリルネジモード表示部１４４、強度表示部１４５、バッテリ残量表示部１４６が配置されている。操作ボタン１４３は、作業者が手動で押圧操作を行う回数に応じてインパクトドライバの作業モードを選択的に設定可能とされている。ドリルネジモードが選択された場合には、図５に示すネジ１の作業対象材Ｗへの着座に応じて、調整作業モードにて駆動モータ１２１を駆動制御するように構成されている。当該調整作業モードの詳細については後述する。

本実施形態における駆動モータ１２１を駆動するための駆動制御要素１５０の構成が図３に示される。駆動制御要素１５０は制御部１３９内に設けられたマイクロコンピュータ１４０、ロジック回路を構成するゲート回路１５１、インバータを構成するブリッジ回路１５２を主体として有する。マイクロコンピュータ１４０は、本発明における「コントローラ」に対応する構成例である。またマイクロコンピュータ１４０には、図１に示すバッテリ１２７の電圧を検出するためのバッテリ電圧検出部１５３、図１および図２に示す設定スイッチ操作部１４１に対応して設けられる設定スイッチ１５４、図１に示すトリガ１２５の操作によってオンオフされるトリガスイッチ１５５、駆動モータ１２１の回転数を検出するための回転数検出センサ１５６、駆動モータ１２１の駆動電流を検出するための電流検出回路１５７からの信号が夫々入力されるとともに、照光部１４２における照明ＬＥＤを発光させるための信号が出力されるように構成されている。

マイクロコンピュータ１４０は、ＣＰＵを主体として構成されるとともに、メモリおよびタイマ１５８を有する。また駆動制御要素１５０には、回路安定化・平滑化のためのレギュレータ１５９が設けられている。

上記のように構成されるインパクトドライバ１００の作動態様につき、ドリルネジモードにて締結作業を行う場合を例にして説明する。また当該締結作業における処理フローにつき、図４を参照しつつ併せて説明する。

作業者が、図１に示すビットホルダ１１５にドライバビット１０９を装着するとともに、図２に示す設定スイッチ操作部１４１において操作ボタン１４３を適宜に押圧操作してドリルネジモード表示部１４４を点灯させる。この状態においては、図３に示す設定スイッチ１５４からマイクロコンピュータ１４０にドリルネジモード投入信号が出力され、インパクトドライバ１００がドリルネジモードに置かれる。当該ドリルネジモードは、作業対象材に対して穿孔しつつ締結を行う作業態様に対応している。

ドリルネジモードにおいて、作業者が、ネジ（ドリルネジ）を図１に示すドライバビット１０９に装着し、作業対象材に当該ネジを当接させる（図１では、便宜上、ネジの図示は省略されている）。この状態で、作業者がトリガ１２５を引き操作すると、当該トリガ１２５に連動するトリガスイッチ１５５がオンされ、図３に示すトリガスイッチ１５５からマイクロコンピュータ１４０にトリガＯＮ信号が出力される。

当該トリガОＮ信号に基づき、マイクロコンピュータ１４０は、ゲート回路１５１およびブリッジ回路１５２を通じて駆動モータ１２１を起動する。本実施形態においては、駆動モータ１２１が起動されると、定格出力の最大値にて全速回転されるように設定されている。この状態が、図４におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２に対応する。当該駆動モータ１２１の回転数および駆動電流値については、それぞれ回転数検出センサ１５６および電流検出回路１５７によって検出される。そして駆動モータ１２１の回転駆動により、ネジが作業対象材に穿孔を伴いつつ進入し、締結作業が進行していく。

締結作業の進行に伴い、図５に示すように、ネジ１の締結部３が作業対象材Ｗ内へと穿孔を伴いつつ進入し、ヘッド部２が作業対象材Ｗの外表部Ｗｆに当接した状態、すなわち着座の状態に至る。本実施の形態では、ヘッド部２が外表部Ｗｆに当接してネジ１が作業対象材Ｗに着座することにより、駆動モータ１２１の回転が減少することに着目し、上記した回転数検出センサ１５６による駆動モータ１２１の回転数に基づいて、マイクロコンピュータ１４０が着座を判断する。これが図４におけるステップＳ１０３に対応する。なお、図４におけるステップＳ１０３の着座検出判断は、ステップＳ１０４に示すようにトリガスイッチがＯＦＦされるまで継続されることとなる。

マイクロコンピュータ１４０は、着座検出にともない、図４のステップＳ１０５に示す調整作業モードでの駆動制御を開始する。
図６（ａ）〜（ｃ）に、本実施形態における調整作業モードによる駆動制御の概要を示す。図６（ａ）においては、縦軸をトリガスイッチのＯＮ信号、横軸を経過時間として、締結作業中はトリガスイッチのＯＮ信号が維持される状態、換言すれば締結作業中は作業者がトリガ１２５の引き操作を維持した状態に置かれていることが示される。また図６（ｂ）においては、縦軸を駆動モータ１２１のデューティ（電力）、横軸を経過時間として、駆動モータ１２１を、いわゆるＰＷＭ制御にて駆動する状態が示される。図６（ｂ）に示すように、着座と判断されるタイミング（時間Ｔｃで示される）までは、デューティＶ１、デューティ比１００％でのＰＷＭ制御での連続的な駆動制御が遂行される。

一方、着座と判断される場合（時間Ｔｃ）、マイクロコンピュータ１４０は、所定の駆動休止時間Ｔ１を介在させて、駆動モータ１２１を間欠的に駆動する。図６（ｂ）に示すように、本実施形態においては、駆動モータ１２１は、駆動休止時間Ｔ１を介在させつつ、デューティＶ１、デューティ比１００％でのＰＷＭ制御によって駆動される。また本実施形態における駆動休止時間Ｔ１については、一例として０．５秒に設定されている。当該駆動休止時間Ｔ１は、任意に設定可能であるが、駆動モータ１２１の間欠的な回転・回転停止を担保する趣旨においては、あまり短い時間（例えばＰＷＭ制御で多用されるミリ秒単位の時間）の設定は回避することが好ましい。

この結果、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ１２１は、駆動停止時間Ｔ１を介在させつつ、間欠的に回転・回転停止を繰り返す形で駆動制御されることになる。また駆動停止時間Ｔ１においては、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ１２１は、確実に回転停止した状態に置かれることになる。従って作業者は、図５に示すように、ヘッド部２が外表部Ｗに着座した状態から、目視によってネジ１による更なる締結作業を進め、ネジ１と作業対象材Ｗとの相対位置関係の微調整（典型的には、ネジ１のヘッド部２と作業対象材Ｗの外表部とが面一状態となる微調整作業）を容易に行うことができる。なお、本実施の形態では、マイクロコンピュータ１４０は、図４のステップＳ１０６、Ｓ１０７に示すように、トリガスイッチからＯＦＦ信号が受けるまで、当該調整作業モードによる駆動制御を維持する。

第１実施形態においては、作業者が図１に示すトリガ１２５を引き操作して駆動モータ１２１が起動され、当該駆動モータ１２１を全速駆動することによってドライバビット１０９に装着されたネジによる締結作業が迅速に遂行されるとともに、図５に示すようにネジ１が作業対象材Ｗに着座した場合には、図４に示す調整作業モードによる駆動制御が行われる（ステップＳ１０５）。

当該調整作業モードでは、トリガ１２５を引き操作した状態の作業者が、当該トリガ１２５の引き操作を頻繁に行って調整する必要がなく、当該トリガ１２５を引き続けたままの状態（図６（ａ）参照）で、自動的に駆動モータ１２１が間欠的に駆動制御されることになる（図６（ｂ）参照）。

これにより作業者は、駆動モータ１２１の回転・回転停止による間欠的な駆動を利用して、容易に着座後の締結最終調整作業を行うことが可能となり（図６（ｃ）参照）、その後、所望のネジ深さが得られた時点で、トリガ１２５の引き操作を解除することで駆動モータ１２１を確実に停止させて締結作業を完了することができる。

（本発明の第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態につき、図７、図８に基づいて説明する。第２実施形態は、上記した第１実施形態に係るインパクトドライバ１００において、駆動モータ１２１の制御態様を変更した形態である。よって第１実施形態と実質的に同等の構成・手順・作用等については同等の符号を用いるとともに、重複する内容については説明を省略する。

第２実施形態においては、第１実施形態と同等の機械的構成を有するインパクトドライバにおいて、駆動モータ１２１の駆動制御処理について第１実施形態とは異なる構成が採用されている。
具体的には、図７に示すように、ネジの着座を検出する構成（図４のステップＳ１０３参照）に代えて、駆動モータ１２１が起動してから所定の設定時間Ｔｃが経過した時点をもって、調整作業モードを開始する構成とされている（図７におけるステップＳ２０３、Ｓ２０５）。駆動モータ１２１が起動してからの経過時間（設定時間Ｔｃを含む）は、図３に示すタイマ１５８を介して計測される。

一般に、ネジの仕様および締結作業条件が特定される場合、駆動モータ１２１が起動されてから、ネジが作業対象材に着座するまでの所要時間を概ね推定することができる。第２実施形態では、この点に着目し、駆動モータ１２１が起動してから所定の設定時間Ｔｃが経過することで、調整作業モードによる駆動制御を開始する構成を採用している。換言すれば、第２実施形態では、所定の設定時間の経過をもってネジの着座とみなし、調整作業モードによる駆動制御を行う構成を採用している。

図７に示すように、ステップＳ２０３で所定の設定時間Ｔｃが経過したと判断される場合、ステップＳ２０５に示すように、調整作業モードによる駆動制御が開始される。
第２実施形態における調整作業モードでは、第１実施例とは異なり、図８（ｂ）に示すように、駆動モータ１２１の目標回転数が逐次的に低下するように駆動制御が行われる。
具体的には、駆動モータ１２１を起動し、所定の目標回転数Ｒ１にて駆動することでネジの締結作業を遂行するとともに（第１実施形態における駆動モータの全速駆動に対応）、起動から所定の設定時間Ｔｃが経過した場合には、図５に示すネジ１のヘッド部２が作業対象材Ｗに着座したものとみなし、駆動モータ１２１の目標回転数を逐次的に低下させていく。

低下の態様としては、連続的な低下態様や、多段階的な低下態様、あるいはそれらの組合せが設定可能である。第２実施形態では、特に図示しないものの、駆動モータ１２１をＰＷＭ制御するに際し、デューティ比を１００％、９０％、８０％といった具合に逐次的に減少させていくことで目標回転数を低下させている。なおＰＷＭ制御におけるデューティ比を逐次的に減少させる態様については、これを連続的あるいは多段階的に減少させる態様から適宜に設定可能である。

調整作業モードにおける目標回転数の逐次的な低下は、作業者によるトリガ１２５の引き操作が解除されてトリガスイッチ１５５がＯＦＦになるまで行われる（図７におけるステップＳ２０６における時間Ｔｓ経過がこれに対応）。

第２実施形態によれば、作業者がトリガ１２５を引き操作することで駆動モータ１２１が駆動され、これによってドライバビット１０９に装着されたネジによる締結作業が行われるとともに、駆動モータ１２１から所定の設定時間Ｔｃが経過した場合に、図７に示す調整作業モードによる駆動制御が開始される（ステップＳ２０３およびＳ２０５）。当該調整作業モードでは、設定時間Ｔｃ経過をネジの着座とみなすことにより、その後は、トリガ１２５を引き操作した状態の作業者が、当該トリガ１２５の引き操作量を細かく調整することなく、当該トリガ１２５を引き続けたままの状態で（図８（ａ）参照）、自動的に駆動モータ１２１の目標回転数が逐次的に減少するように駆動制御されることになる。この結果、図８（ｃ）に示すように、駆動モータ１２１の（実際の出力としての）回転数は所定の設定時間Ｔｃが経過した後、逐次的に低下していくことになる。

従って作業者は、駆動モータ１２１の目標回転数の逐次的な低下に起因するネジの相対的に遅い回動動作を利用して、容易に着座後の締結最終調整作業を目視にて遂行可能であり、その後、トリガ１２５の引き操作を解除することで駆動モータを確実に停止させて締結作業を完了することができる。

（本発明の第３実施形態）
上記した第１実施形態および第２実施形態における調整作業モードについては、更に各種の変更構成が適用可能である。
例えば、第３実施形態として、図９（ａ）に示すように、締結作業中はトリガスイッチのＯＮ状態が維持される一方、図９（ｂ）に示すように、着座が検出される時間（あるいはネジの着座とみなされる所定の設定時間）Ｔｃに至るまでは、所定のデューティＶ１によるＰＷＭ制御にて駆動モータ１２１を全速駆動することで迅速な締結作業を遂行し、当該時間Ｔｃ経過後は、駆動モータ１２５を間欠的に駆動制御する。この場合、間欠駆動における駆動休止時間について、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４というように、逐次的に長くなるように設定することができる。

間欠駆動における駆動休止時間が逐次的に長くなることで、図９（ｃ）に示されるように、駆動モータ１２１の駆動休止時間（間欠度合い）が、時間の経過とともに大きくなり、作業者による着座後の微調整作業が更に容易化されることになる。

（本発明の第４実施形態）
また第４実施形態として、図１０（ａ）に示すように、締結作業中はトリガスイッチのＯＮ状態が維持される一方、図１０（ｂ）に示すように、着座が検出される時間（あるいはネジの着座とみなされる所定の設定時間）Ｔｃに至るまでは、所定のデューティＶ１によるＰＷＭ制御にて駆動モータ１２１を全速駆動することで迅速な締結作業を遂行し、当該時間Ｔｃ経過後は、駆動モータ１２５を間欠的に駆動制御する。この場合、間欠駆動における駆動休止時間はＴ１と一定にしつつ、駆動電圧値については符号１６１，１６２，１６３で示すように、逐次的に低下するように設定することができる。

駆動電圧が逐次的に低下することで、図１０（ｃ）に示されるように、駆動モータ１２１の回転数の減少度合いが時間の経過とともに大きくなり、作業者による着座後の微調整作業が更に容易化されることになる。

（本発明の第５実施形態）
また第５実施形態として、図１１（ａ）に示すように、締結作業中はトリガスイッチのＯＮ状態が維持される一方、図１１（ｂ）に示すように、着座が検出される時間（あるいはネジの着座とみなされる所定の設定時間）Ｔｃに至るまでは、所定のデューティＶ１によるＰＷＭ制御にて駆動モータ１２１を全速駆動することで迅速な締結作業を遂行し、当該時間Ｔｃ経過後は、駆動モータ１２５を間欠的に駆動制御する。この場合、間欠駆動における駆動休止時間はＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３というように、逐次的に長くなるように設定するとともに、駆動電圧値については、符号１６１，１６２，１６３と示すように、逐次的に低下するように設定することができる。

当該第５実施形態は、上記第３実施形態および第４実施形態を適宜に組み合わせた制御態様であり、図１１（ｃ）に示されるように、時間の経過とともに、駆動休止時間を逐次的に増大しつつ、デューティを逐次的に低下させるよう設定することで、駆動モータ１２１の回転数の減少度合いをきめ細かく設定することができ、作業者による着座後の微調整作業の更なる容易化に資する。

（調整作業モードに関する更なる変更例）
更に、特に図示しないものの、上記第３、第４，第５実施形態における調整作業モードにおいて、ネジの着座検出に対応する時間、あるいはネジの着座とみなされる所定の設定時間経過後において、駆動モータ１２５を間欠的に駆動するとともに、ＰＷＭ制御におけるデューティ比を逐次的に減少する制御態様を採用することも可能である。デューティ比を逐次的に減少させることで、駆動モータ１２１の回転数を緻密に減少することができ、作業者による着座後の微調整作業の更なる容易化に資する。

Ｗ 作業対象材
１ ネジ（締結材）
２ ヘッド部
３ 締結部
１００ インパクトドライバ（締結工具）
１０１ 本体部
１０３ モータハウジング
１０５ ギアハウジング
１０７ ハンドグリップ
１０９ ドライバビット（工具ビット）
１１１ 減速機構
１１２ スピンドル
１１３ ボール
１１４ ハンマ（ハンマ部材）
１１５ ビットホルダ
１１６ 圧縮コイルスプリング
１１８ アンビル
１２１ 駆動モータ（電動モータ）
１２２ 出力軸
１２３、１２４ 軸受
１２５ トリガ（操作部材）
１２７ バッテリ
１３３ 回転子
１３５ 固定子
１３９ 制御部
１４０ マイクロコンピュータ（コントローラ）
１４１ 設定スイッチ操作部
１４２ 照光部
１４３ 操作ボタン
１４４ ドリルネジモード表示部
１４５ 強度表示部
１４６ バッテリ残量表示部
１５０ 駆動制御要素
１５１ ゲート回路
１５２ ブリッジ回路
１５３ バッテリ電圧検出部
１５４ 設定スイッチ
１５５ トリガスイッチ
１５６ 回転数検出センサ
１５７ 電流検出回路
１５８ タイマ
１５９ レギュレータ

Claims (9)

1. ヘッド部と締結部とを有する締結材を工具ビットで回転させ、これによって当該締結材による締結作業を遂行する締結工具であって、
   前記工具ビットを取外し可能に保持するビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動する電動モータと、
   前記電動モータの駆動制御を行うコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記ヘッド部の作業対象材への着座に対応して、前記電動モータを調整作業モードにて駆動制御可能に構成されており、
   前記調整作業モードにおいては、前記電動モータを間欠的に駆動するように構成された第１制御態様、および電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように構成された第２制御態様、の少なくとも一方の制御態様にて前記電動モータを駆動制御することを特徴とする締結工具。
2. 請求項１に記載の締結工具であって、前記第１制御態様においては、前記電動モータの間欠駆動における駆動休止時間が一定となるように構成されていることを特徴とする締結工具。
3. 請求項１に記載の締結工具であって、前記第１制御態様においては、前記電動モータの間欠駆動における駆動休止時間が逐次的に増大するように構成されていることを特徴とする締結工具。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の締結工具であって、前記第１制御態様においては、前記電動モータの間欠駆動における駆動休止時間は、当該電動モータが回転停止するように設定されていることを特徴とする締結工具。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の締結工具であって、
   前記コントローラは、前記調整作業モードにおいて、前記第１制御態様および前記第２制御態様を組み合わせることで、前記電動モータを間欠的に駆動するとともに、当該電動モータの目標回転数が逐次的に低下するように駆動することを特徴とする締結工具。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の締結工具であって、
   作業者による手動投入動作が可能な操作部材を更に有し、
   前記コントローラは、前記ヘッド部の前記作業対象材への着座に対応して、前記操作部材における作業者の手動投入動作が解除されるまで、前記調整作業モードでの前記電動モータの駆動制御を維持することを特徴とする締結工具。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の締結工具であって、前記ヘッド部の作業対象部材への着座は、当該締結工具における所定の作業条件に基づいて判断されることを特徴とする締結工具。
8. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の締結工具であって、前記ヘッド部の作業対象部材への着座は、所定の時間の経過に基づいて判断されることを特徴とする締結工具。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の締結工具であって、前記ビットホルダの長軸方向に打撃力を作用させるハンマ部材が設けられていることを特徴とする締結工具。

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