JP2023157658A - 締結工具 - Google Patents

Abstract

【課題】締結対象物にネジで穴をあける際の負荷が高い場合に、軸方向に移動するドライバビットがネジを介して締結対象物を押す力の反力を抑制できるようにした締結工具を提供する。【解決手段】締結工具１は、ドライバビットを回転させるビット回転モータ４０と、ドライバビットを軸方向に沿って移動させるビット移動モータ５０と、ドライバビットに係合したネジが締結対象物に接して穴をあける負荷を検出する負荷検出部１１２と、ビット移動モータ５０を第１の出力で回転させてビット保持部３で保持されたドライバビットを軸方向に移動させる動作で、ドライバビットに係合したネジが締結対象物に接して穴をあける負荷を負荷検出部１１２が検出すると、ビット移動モータ５０の出力を第１の出力から第２の出力に低下させる制御部１００を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ネジにドライバビットを係合させ、ドライバビットでネジを押して締結対象物に押し付け、ドライバビットを回転させて捩じ込む締結工具に関する。

エアコンプレッサから供給される圧縮空気の空気圧や、ガスの燃焼圧を利用し、マガジンに装填された連結止め具を、ドライバガイドの先端から順次打ち出す可搬形の打込機と称す工具が知られている。

ビットを回転させてネジを締めると共に、ネジを打ち込む方向にビットを移動させる工具では、従来、エアモータでビットを回転させ、ネジを打ち込む方向にはエア圧で移動させる空気圧式ネジ打ち機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ドライバビットを回転させるモータの駆動力でバネを圧縮し、バネの付勢でドライバビットを軸方向に移動させてネジを打ち込むネジ打ち機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第５２６２４６１号 特許第６１９７５４７号

ネジ打ち機を使用した作業として、鋼板下地の上に石膏ボードを乗せた部材に対してネジを締め込む作業を行うことがある。しかし、バネの付勢でドライバビットを軸方向に移動させてネジを打ち込む構成では、ビット保持部の移動速度を制御することが難しい。例えば、バネの付勢でネジが鋼板に穴をあけることができない段階でも、バネの付勢でドライバビットが前進し続けてしまうため、ドライバビットがネジを介して締結対象物を押す力の反力で、締結工具が浮き上がる

本発明は、このような課題を解決するためされたもので、ビット保持部の移動速度を制御できるようにした締結工具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、ネジに係合可能なドライバビットを保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、ビット保持部を軸方向に移動させるモータと、モータの出力を制御してビット保持部の移動速度を制御する制御部と、モータの状態を検出するモータ状態検出部とを備え、制御部は、ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際のモータの状態に基づいてビット保持部の移動速度を制御する締結工具である。

本発明では、ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際のモータの状態に基づいて、ビット保持部の移動速度が制御される。

また、本発明は、ネジに係合可能なドライバビットを保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、ビット保持部を回転させる第１のモータと、ビット保持部を軸方向に移動させる第２のモータと、第１のモータを介してビット保持部の回転速度を制御するとともに、第２のモータの出力を制御してビット保持部の移動速度を制御する制御部と、第１のモータの状態を検出する第１のモータ状態検出部とを備え、制御部は、ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の第１のモータの状態に基づいてビット保持部の移動速度を制御する締結工具である。

本発明では、ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の第１のモータの状態に基づいて、ビット保持部の移動速度が制御される。

本発明では、ビット保持部を軸方向に移動させるモータ、ビット保持部を回転させる第１のモータの状態に基づいて、ビット保持部の移動速度を制御することができる。

本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す側断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す分解斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図である。 本実施の形態のネジ送り部及びノーズ部の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示すブロック図である。 設定部の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の動作の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態の締結工具の動作の一例を示すフローチャートである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 ネジの締結状態を示す断面図である。 ネジの締結状態を示す断面図である。 ネジの締結状態を示す断面図である。 本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャートである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャートである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャートである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャートである。 ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の締結工具の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の締結工具の構成例＞
図１Ａは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す側断面図、図１Ｂは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図、図１Ｃは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す分解斜視図である。

本実施の形態の締結工具１は、ドライバビット２を回転可能、及び、軸方向に移動可能に保持するビット保持部３と、ビット保持部３で保持されたドライバビット２を回転させる第１の駆動部４と、ビット保持部３で保持されたドライバビット２を軸方向に移動させる第２の駆動部５を備える。

また、締結工具１は、ネジ２００が収納されるネジ収納部６と、ネジ収納部６に収納されたネジを送る後述するネジ送り部７と、ネジ２００が締結される締結対象物に押し付けられると共に、ネジ２００が射出されるノーズ部８を備える。

更に、締結工具１は、工具本体１０とハンドル１１を備える。また、締結工具１は、ハンドル１１の端部に、バッテリ１２が着脱可能に取り付けられるバッテリ取付部１３を備える。

締結工具１は、工具本体１０が矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向に沿った一の方向に延伸し、工具本体１０の延伸方向に対して交差する他の方向にハンドル１１が延伸する。締結工具１は、工具本体１０が延伸する方向、すなわち、矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向を前後方向とする。また、締結工具１は、ハンドル１１が延伸する方向を上下方向とする。更に、締結工具１は、工具本体１０の延伸方向及びハンドル１１の延伸方向に直交する方向を左右方向とする。

第１の駆動部４は、ハンドル１１を挟んで、工具本体１０の一方の側である後方に設けられる。また、第２の駆動部５は、ハンドル１１を挟んで、工具本体１０の他方の側である前方に設けられる。

ネジ収納部６は、複数のネジ２００が連結帯で連結され、渦巻き状に巻かれた連結ネジが収納される。

図２Ａ、図２Ｂは、本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図、図３Ａ、図３Ｂは、本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図であり、次に、各図を参照して、ビット保持部３及び第１の駆動部４について説明する。

ビット保持部３は、ドライバビット２を着脱可能に保持する保持部材３０と、保持部材３０をドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向へ移動可能に支持すると共に、保持部材３０と共に回転する回転ガイド部材３１と、保持部材３０を回転ガイド部材３１に沿って前後方向に移動させる移動部材３２と、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向へ付勢する付勢部材３３を備える。

保持部材３０は、回転ガイド部材３１の内径より外径が若干小さく、回転ガイド部材３１の内側に入れられる例えば円柱状の部材で構成される。保持部材３０は、ドライバビット２の軸方向に沿った前側の端部に、ドライバビット２の断面形状と合致した形状の開口３０ａが設けられる。保持部材３０は、ドライバビット２を着脱可能に保持する着脱保持機構３０ｃを開口３０ａに備える。保持部材３０は、開口３０ａが回転ガイド部材３１の内側に露出し、開口３０ａにドライバビット２が着脱可能に挿入される。

着脱保持機構３０ｃは、開口３０ａ内に露出するボール３０ｄと、ボール３０ｄを開口３０ａ内に露出する方向に付勢するバネ３０ｅを備える。バネ３０ｅは、環状の板バネで構成され、保持部材３０の外周に嵌められる。

着脱保持機構３０ｃは、バネ３０ｅで付勢されたボール３０ｄがドライバビット２の溝部に嵌ることで、ドライバビット２が保持部材３０から不用意に抜けることが抑制される。また、ドライバビット２を保持部材３０から抜く方向に所定以上の力が掛かると、環状のバネ３０ｅを変形させながらボール３０ｄが退避することで、ドライバビット２を保持部材３０から抜くことが可能である。

回転ガイド部材３１は、工具本体１０の延伸方向、すなわち、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に沿って延伸する。回転ガイド部材３１は、内側に保持部材３０が入る円筒形状で、前側の端部が、工具本体１０の外装を構成するケース１０ａの前側に設けられる前フレーム１０ｂに、軸受の一例であるベアリング３４ａを介して回転可能に支持される。また、回転ガイド部材３１は、後側の端部が第１の駆動部４と連結される。

回転ガイド部材３１は、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に延伸する溝部３１ａが、径方向に対向する周面の２箇所に形成される。回転ガイド部材３１は、保持部材３０を径方向に貫通し、保持部材３０の両側方から突出した連結部材３０ｂが溝部３１ａに入ることで、連結部材３０ｂを介して保持部材３０と連結される。

連結部材３０ｂは、断面形状が長円形状の筒状の部材で構成され長円形状の長手方向が、矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向と平行な溝部３１ａの延伸方向に沿った向きとなる。また、連結部材３０ｂは、長円形状の短手方向が、矢印Ｂ１、Ｂ２方向で示す溝部３１ａの延伸方向と直交する向き、すなわち、回転ガイド部材３１の回転方向に沿った向きとなる。そして、連結部材３０ｂは、長円形状の短手方向の幅、すなわち、回転ガイド部材３１の回転方向に沿った幅が、溝部３１ａの同方向に沿った幅より若干小さく構成される。

これにより、溝部３１ａに入れられた連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１の軸方向に沿って移動可能に溝部３１ａに支持される。また、連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１に対して回転方向に沿った移動が、溝部３１ａの延伸する方向に沿った溝部３１ａの一方の側面と他方の側面との間で規制される。よって、連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１が回転する動作で、回転ガイド部材３１の回転方向に応じて溝部３１ａの一方の側面または他方の側面に押され、回転ガイド部材３１から回転方向である周方向の力を受ける。

従って、保持部材３０は、回転ガイド部材３１が回転すると、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、回転ガイド部材３１と共に回転する。また、保持部材３０は、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａにガイドされ、ドライバビット２の軸方向に沿った前後方向に移動する。

移動部材３２は、保持部材３０と共に回転し、保持部材３０を回転ガイド部材３１に沿って前後方向に移動させる第１の移動部材３２ａと、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａに支持され、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａを押す第２の移動部材３２ｃと、第２の移動部材３２ｃの後側に取り付けられる緩衝部材３２ｄを備える。

第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１の外径より内径が若干大きく、回転ガイド部材３１の外側に入れられる例えば円筒状の部材で構成される。第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１の溝部３１ａから突出した連結部材３０ｂを介して保持部材３０と連結されることで、回転ガイド部材３１の軸方向に沿って移動可能に支持される。

ベアリング３２ｂは軸受の一例で、第１の移動部材３２ａの外周と第２の移動部材３２ｃの内周の間に挿入される。第１の移動部材３２ａは、ベアリング３２ｂの内輪を保持する軸受内輪保持部材を構成し、第２の移動部材３２ｃは、ベアリング３２ｂの外輪を保持する軸受外輪保持部材を構成する。ベアリング３２ｂは、内輪が第１の移動部材３２ａの外周に回転方向と軸方向の移動を不能に支持され、外輪が第２の移動部材３２ｃの内周に回転方向と軸方向の移動を不能に支持される。

これにより、第２の移動部材３２ｃは、第１の移動部材３２ａに対して、軸方向に沿った前後方向への移動が規制された状態で、ベアリング３２ｂを介して連結される。また、第２の移動部材３２ｃは、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａを回転可能に支持する。

従って、第１の移動部材３２ａは、第２の移動部材３２ｃが軸方向に沿った前後方向に移動する動作で、ベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに押され、第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った前後方向に移動する。また、第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１に対して非回転な第２の移動部材３２ｃに対して回転可能である。

付勢部材３３は、本例ではコイルバネで構成され、回転ガイド部材３１の外側で、工具本体１０のケース１０ａの前側に設けられる前フレーム１０ｂと、移動部材３２の第２の移動部材３２ｃとの間に入れられ、ベアリング３２ｂの外輪の端面に接触するように配置されたばね座３２ｆに当接する。付勢部材３３は、移動部材３２が矢印Ａ１で示す前方向に移動することで圧縮され、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向に押す力を移動部材３２に掛ける。

第１の駆動部４は、バッテリ１２から供給される電気で駆動されるビット回転モータ４０と、減速機４１を備える。ビット回転モータ４０は第１のモータの一例で、ビット回転モータ４０の軸４０ａが、減速機４１と連結され、減速機４１の軸４１ａが、回転ガイド部材３１に連結される。第１の駆動部４は、減速機４１が遊星歯車を利用した構成で、ビット回転モータ４０が回転ガイド部材３１及び保持部材３０と、保持部材３０に保持されたドライバビット２と同軸上に配置される。

第１の駆動部４は、工具本体１０のケース１０ａの後側に設けられる後フレーム１０ｃに、ビット回転モータ４０及び減速機４１が取り付けられ、減速機４１の軸４１ａが、ベアリング４２を介して後フレーム１０ｃに支持される。回転ガイド部材３１は、後側の端部が、減速機４１の軸４１ａと連結され、軸４１ａが、ベアリング４２を介して後フレーム１０ｃに支持されることで、軸受の一例であるベアリング４２を介して回転可能に支持される。

ビット保持部３と第１の駆動部４は、前フレーム１０ｂと後フレーム１０ｃが、前後方向に延伸する結合部材１０ｄで連結されることで、一体に組み立てられ、前フレーム１０ｂが、工具本体１０のケース１０ａにネジ１０ｅにより固定される。

また、ビット保持部３は、回転ガイド部材３１の前側の端部が、工具本体１０のケース１０ａの前側に固定される前フレーム１０ｂにベアリング３４ａを介して支持され、回転ガイド部材３１の後側の端部が、ケース１０ａの後側に固定される後フレーム１０ｃに、減速機４１の軸４１ａ及びベアリング４２を介して支持される。よって、ビット保持部３は、回転ガイド部材３１が工具本体１０に回転可能に支持される。

これにより、第１の駆動部４は、ビット回転モータ４０により回転ガイド部材３１を回転させる。ドライバビット２が保持される保持部材３０は、回転ガイド部材３１が回転すると、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、回転ガイド部材３１と共に回転する。

ビット保持部３は、第２の移動部材３２ｃにガイド部材３２ｇが設けられる。第２の移動部材３２ｃは、ガイド部材３２ｇが結合部材１０ｄにガイドされることで、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に移動可能で、かつ、回転ガイド部材３１に追従した回転が規制される。

次に、各図を参照して、第２の駆動部５について説明する。第２の駆動部５は、バッテリ１２から供給される電気で駆動されるビット移動モータ５０と、減速機５１を備える。ビット移動モータ５０はモータ、第２のモータの一例で、ビット移動モータ５０の軸５０ａが、減速機５１と連結され、減速機５１の軸５１ａが伝達部材の一例であるプーリ５２と連結される。第２の駆動部５は、プーリ５２がベアリング５３を介して工具本体１０に支持される。第２の駆動部５は、ビット移動モータ５０の軸５０ａがハンドル１１の延伸方向に沿って配置される。

第２の駆動部５は、伝達部材の一例である線状のワイヤ５４の一端がプーリ５２に連結され、プーリ５２が回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻かれる。また、ワイヤ５４の他端が、移動部材３２の第２の移動部材３２ｃに設けたワイヤ連結部３２ｈに連結される。

これにより、第２の駆動部５は、ビット移動モータ５０によりプーリ５２を回転させて、ワイヤ５４を巻き取ることで、第２の移動部材３２ｃを矢印Ａ１で示す前方向に移動させる。ビット保持部３は、第２の移動部材３２ｃが前方向に移動することで、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａが押され、第１の移動部材３２ａが第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った前方向に移動する。第１の移動部材３２ａが前方向に移動することで、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂを介して連結された保持部材３０が前方向に移動し、保持部材３０で保持されたドライバビット２が、矢印Ａ１で示す前方向に移動する。

第２の駆動部５は、プーリ５２においてワイヤ５４が巻かれる部位の接線方向が、回転ガイド部材３１の延伸方向に沿うように、締結工具１の左右方向における略中心に対し一方の側にオフセットされて配置される。また、ドライバビット２を所定量移動させるために、プーリ５２がワイヤ５４を巻き取る動作で、プーリ５２にワイヤ５４が重ねて巻かれることがないように、プーリ５２の径などが設定される。

これにより、ビット移動モータ５０の回転量と、保持部材３０の移動量との関係が、保持部材３０の移動可能範囲の全域において、１対１の関係となり、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、回転ガイド部材３１の軸方向に沿った保持部材３０の移動量を制御できる。すなわち、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、保持部材３０に取り付けられたドライバビット２の移動量を制御可能となる。

また、ビット移動モータ５０の回転速度に応じて、ドライバビット２の移動速度を速くすることができる。よって、ドライバビット２でネジ２００を締結対象物に押し付けるまでの時間を短縮することができる。

なお、ワイヤ５４は、プーリ５２に巻き取ることが可能な可撓性を有することから、第２の移動部材３２ｃを押して移動部材３２を後方へ移動させることができない。そこで、移動部材３２が矢印Ａ１で示す前方向に移動することで圧縮され、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向に押す力を移動部材３２に掛ける付勢部材３３を備える。これにより、プーリ５２でワイヤ５４を巻き取り、ドライバビット２を前進させる構成で、前進後のドライバビット２を後進させることができる。

図４は、本実施の形態のネジ送り部及びノーズ部の一例を示す斜視図であり、次に、各図を参照して、ネジ送り部７及びノーズ部８について説明する。ネジ送り部７は、ネジ送りモータ７０と、ネジ送りモータ７０の軸に減速機を介して取り付けられるピニオンギア７１と、ピニオンギア７１と噛み合うラックギア７２と、ラックギア７２と連結され、ネジ収納部６から送られる連結ネジと係合する係合部７３を備える。

ネジ送り部７は、ラックギア７２が、連結ネジの送り方向に沿った上下方向に移動可能に支持される。ネジ送り部７は、ネジ送りモータ７０が正転及び逆転することで、連結ネジと係合する係合部７３が上下方向に往復移動し、連結ネジが送られる。なお、ネジ送り部７は、ソレノイドなどの電磁力と付勢手段の組み合わせで直動する駆動部により係合部７３を往復移動させる構成としてもよい。

ノーズ部８は、ネジ送り部７によりネジ２００が供給されると共に、ドライバビット２が通る射出通路８０を備える。また、ノーズ部８は、射出通路８０と連通する射出口８１ａを有し、締結対象物に接触するコンタクト部材８１を備える。更に、ノーズ部８は、コンタクト部材８１と連動して前後方向に移動するコンタクトアーム８２を備える。

ノーズ部８は、コンタクト部材８１が矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に移動可能に支持され、コンタクト部材８１と連動してコンタクトアーム８２が前後方向に移動する。ノーズ部８は、コンタクト部材８１が図示しない付勢部材で前方向に付勢され、締結対象物に押し付けられて後方に移動したコンタクト部材８１が、付勢部材で付勢されて前方向に移動する。

締結工具１は、コンタクトアーム８２に押されて作動するコンタクトスイッチ部８４を備える。コンタクトスイッチ部８４は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられて後方へ移動するコンタクトアーム８２が後方へ移動することで、コンタクトアーム８２に押されることで作動の有無が切り替えられる。本例では、コンタクトアーム８２に押されておらず、コンタクトスイッチ部８４が非作動な状態をコンタクトスイッチ部８４のオフ、コンタクトアーム８２に押されてコンタクトスイッチ部８４が作動した状態をコンタクトスイッチ部８４のオンとする。

図５は、本実施の形態の締結工具の一例を示すブロック図であり、次に、各図を参照して、締結工具１の制御及び操作に関する構成について説明する。

締結工具１は、操作を受けるトリガ９と、トリガ９の操作で作動するトリガスイッチ部９０を備える。トリガ９は、図１Ａなどに示すように、ハンドル１１の前側に設けられ、ハンドル１１を把持する手の指で操作可能に構成される。トリガスイッチ部９０は、トリガ９に押されて作動する。

トリガスイッチ部９０は、トリガ９に押されることで作動の有無が切り替えられ、本例では、トリガ９が操作されておらず、トリガ９でトリガスイッチ部９０が押されずトリガスイッチ部９０が非作動な状態をトリガスイッチ部９０のオフ、トリガ９が操作され、トリガ９に押されてトリガスイッチ部９０が作動した状態をトリガスイッチ部９０のオンとする。

締結工具１は、トリガ９の操作で作動するトリガスイッチ部９０及びコンタクト部材８１に押されて作動するコンタクトスイッチ部８４の出力に基づき、第１の駆動部４、第２の駆動部５及びネジ送り部７を制御する制御部１００を備える。制御部１００は、各種電子部品が実装された基板で構成され、図１Ａに示すように、ネジ収納部６とハンドル１１との間で、ネジ収納部６の裏面側に設けた基板収納部１１１に収納される。

制御部１００は、コンタクトスイッチ部８４のオン、オフと、トリガスイッチ部９０のオン、オフの組み合わせに基づき、第２の駆動部５のビット移動モータ５０と第１の駆動部４のビット回転モータ４０の駆動の有無を制御する。制御部１００は、ビット移動モータ５０の状態を検出するモータ状態検出部を内包し、ドライバビット２に係合したネジ２００を締結対象物に締結する際のビット移動モータ５０の状態に基づいてビット保持部３の移動速度を制御する。また、制御部１００は、ビット回転モータ４０の状態を検出する第１のモータ状態検出部を内包し、ドライバビット２に係合したネジ２００を締結対象物に締結する際のビット回転モータ４０の状態に基づいてビット保持部３の移動速度を制御する。モータ状態検出部、第１のモータ状態検出部は、ビット移動モータ５０、ビット回転モータ４０の回転数（回転速度）等を検出する検出部を制御部１００と独立して備える構成でも良い。

締結工具１は、上述したように、ビット保持部３で保持部材３０に保持されたドライバビット２を、ビット回転モータ４０の駆動により回転させる第１の駆動部４を備える。また、締結工具１は、ビット保持部３で保持部材３０に保持されたドライバビット２を、ビット移動モータ５０の駆動により軸方向に沿った前後方向に移動させる第２の駆動部５を備える。

締結工具１は、ビット移動モータ５０が所定の方向に回転することで、ビット保持部３で保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動（前進）する。また、締結工具１は、ビット回転モータ４０が所定の方向に回転することで、ネジ２００を締結する方向にドライバビット２が回転する。

締結工具１は、ビット移動モータ５０の回転でドライバビット２を前進させることで、ドライバビット２とネジ２００のリセス２００ａを係合させ、ネジ２００を前方向に移動させて、締結対象物に押し付ける。

また、締結工具１は、ビット回転モータ４０の回転でネジ２００を締結する方向にドライバビット２を回転させることで、ドライバビット２と係合したネジ２００を締結対象物に締結する。

更に、締結工具１は、ビット回転モータ４０の回転に連動してビット移動モータ５０を回転させることで、ネジ２００の締結に追従してドライバビット２を前進させる。

そこで、制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、ドライバビット２の移動量（前進量）を制御する。制御部１００は、ドライバビット２の移動量を制御することで、ドライバビット２の軸方向に沿った停止位置を制御する。

また、制御部１００は、ビット回転モータ４０の回転速度とビット移動モータ５０の回転速度を制御することで、ネジ２００の締結に追従してドライバビット２を前進させる。

ビット回転モータ４０の回転により、ネジ２００を締結する方向にドライバビット２を回転させると、ドライバビット２に係合したネジ２００が締結対象物に締め込まれるため、ネジ２００は軸方向に沿って移動（前進）する。ネジ２００の回転に伴うネジ２００の軸方向に沿った移動量（移動速度）は、ネジ２００のリード角と、ビット回転モータ４０の回転量、回転速度から推定される。

制御部１００は、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（移動速度）が、このネジ２００の移動量（移動速度）に追従するように、所定の回転速度でビット移動モータ５０を回転させる。

締結工具１は、ネジ２００を前方向に移動させて締結対象物に押し付ける動作で、ネジ２００の先端が締結対象物の表面に穴をあける。但し、締結対象物が鋼板である場合、締結対象物が木材や石膏などである場合と比較して穴があきにくい。鋼板などの穴があきにくい締結対象物に、ネジ２００を前方向に移動させて穴を開ける動作が開始されると、鋼板に穴があき、さらにネジ２００においてネジ山の形成されている部位が鋼板に到達するまでは、ネジ２００が前進しにくい状態であるため、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷が高くなる。ネジ２００を前進させて締結対象物に穴をあける際に、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷が高くなると、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力が大きくなり、締結工具１が締結対象物から浮き上がる可能性がある。

そこで、制御部１００は、締結対象物が鋼板である場合など、ビット移動モータ５０の回転でネジ２００を前方向に移動させて締結対象物にネジ２００で穴をあける際に、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷が高い場合に、ビット移動モータ５０の回転速度を制御し、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力で、締結工具１が浮き上がることを抑制する。

すなわち、締結工具１では、ドライバビット２を軸方向に移動（前進）させる動作でネジ２００の先端を締結対象物に押し付けている。但し、鋼板のように穴があきにくい締結対象物の場合、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷が高くなり、ネジ２００が前進しにくい状態であるため、ドライバビット２を軸方向に移動（前進）させる際の負荷が大きくなる。このため、鋼板などの穴があきにくい締結対象物にネジ２００で穴をあける動作中は、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）が、木材や石膏などの通常の締結対象物にネジ２００が締結される場合と比較して減少する。

ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）が減少すると、ビット移動モータ５０の回転速度が低下することから、鋼板などの穴があきにくい締結対象物にネジ２００を前進させることで押し付けて穴をあける動作中は、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が、木材や石膏などの通常の締結対象物にネジ２００が締結される場合と比較して大きくなる。

一方、鋼板のように穴があきにくい締結対象物の場合、ネジ２００の先端が鋼板に穴をあけるまでは、ネジ２００が空転した状態となるため、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷は低くなり、ビット回転モータ４０の回転速度は、ネジ２００の先端が締結対象物に穴をあけて締結対象物に締め込まれる場合と比較して低下しない。

このように、ドライバビット２に係合したネジ２００を前進させて締結対象物に穴をあける動作で、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の変化と、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷の変化に応じて、ビット回転モータ４０の回転速度（回転量）及びビット移動モータ５０の回転速度（回転量）が変化する。

締結工具１は、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に穴を開けているか否かを判断して、ビット移動モータ５０を締結対象物に応じて制御する。そこで、締結工具１は、ドライバビット２に係合したネジ２００を前進させて締結対象物に穴をあける動作で、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の変化、または、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷の変化、あるいは、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の変化とドライバビット２の回転方向に掛かる負荷の変化を検出する負荷検出部１１２を備える。

ドライバビット２を回転させると共に軸方向に移動させてネジ２００を締結対象物に締結する動作では、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の変化、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷がともに増加し、ビット移動モータ５０の回転速度及びビット回転モータ４０の回転速度が低下する。

但し、ドライバビット２に係合したネジ２００を前進させて締結対象物に穴をあける動作では、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に穴を開けている場合、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の増加により、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が増加する。一方、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に穴を開けている場合、ネジ２００が空転することから、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷の減少により、ビット回転モータ４０の回転速度の低下量が減少する。

そこで、負荷検出部１１２は、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷及び／またはドライバビット２の回転方向に掛かる負荷の所定の変化を、ビット移動モータ５０の回転速度及び／またはビッド回転モータ４０の回転速度の変化に基づき検出する。

負荷検出部１１２は、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量の所定の増加、または、ビット回転モータ４０の回転速度の低下量の所定の減少に基づき、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に、ネジ２００を前進させて穴を開けていることに相当する所定の負荷を検出する。

制御部１００は、負荷検出部１１２で検出された所定の負荷に基づき、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に、ネジ２００を前進させて穴を開けていると判断すると、木材や石膏などの通常の締結対象物へのネジ２００の締め込みに応じた第１の出力でビット移動モータ５０を駆動する第１の負荷制御から、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に、ネジ２００を前進させて穴を開ける際の負荷の増加に対応した第２の出力でビット移動モータ５０を駆動する第２の負荷制御に切り替える。制御部１００は、第２の負荷制御では、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限し、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を低下させる。

ネジ２００を前進させて鋼板などの締結対象物に押し付けて穴をあける負荷の増加によりドライバビット２の移動量（前進量）が減少した状態で、ビット回転モータ４０の回転速度に応じた回転速度でビット移動モータ５０の回転を維持すると、ビット回転モータ４０の回転により締め込まれるネジ２００の軸方向への移動量（前進量）、すなわち、ビット移動モータ５０の回転による目標としたドライバビット２の移動量（前進量）に対して、ドライバビット２の実際の移動量（前進量）が小さくなる。これにより、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力で、締結工具１が浮き上がる。

そこで、第２の負荷制御では、ネジ２００を締結対象物に押し付けて穴をあける負荷の増加に伴い減少したドライバビット２の移動量（前進量）に追従する程度に、ビット移動モータ５０の回転速度を低下させる。これにより、ビット移動モータ５０の回転による目標としたドライバビット２の移動量（前進量）と、ドライバビット２の実際の移動量（前進量）が同等程度になり、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力の発生が抑制され、締結工具１が浮き上がることが抑制される。

制御部１００は、例えば、ビット移動モータ５０の回転速度の変化に基づき、第１の負荷制御から第２の負荷制御に切り替える。そこで、制御部１００は、鋼板などの穴があきにくい締結対象物に対して、ネジ２００を前進させて穴を開ける動作を行っているか否かを判断する閾値として、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の増加に伴うビット移動モータ５０の回転速度の減少量に相当する高負荷減速閾値が設定される。

高負荷減速閾値は、ビット移動モータ５０の回転速度の大小で設定してもよい。この場合、制御部１００は、第１の負荷制御実行中に、ビット移動モータ５０の回転速度が高負荷減速閾値未満となると、上述した第２の負荷制御へ切り替える。

また、高負荷減速閾値は、ビット移動モータ５０の回転速度から求められる目標としたドライバビット２の移動量と、ドライバビット２の実際の移動量との差分で設定してもよい。この場合、制御部１００は、第１の負荷制御実行中に、目標としたドライバビット２の移動量と、ドライバビット２の実際の移動量との差分が高負荷減速閾値以上となると、上述した第２の負荷制御へ切り替える。目標としたドライバビット２の移動量は、ビット回転モータ４０の回転により締め込まれるネジ２００の軸方向への移動量から取得してもよい。

更に、高負荷減速閾値は、目標としたドライバビット２の移動量と、ドライバビット２の実際の移動量との差分の積算値で設定してもよい。この場合、制御部１００は、第１の負荷制御実行中に、目標としたドライバビット２の移動量と、ドライバビット２の実際の移動量との差分を、所定のサンプリング間隔で取得し、差分が所定の閾値以上であるとこれを積算し、所定の閾値以上の差分の積算値が高負荷減速閾値以上であると、上述した第２の負荷制御へ切り替える。

制御部１００は、上述した第２の負荷制御実行中に、鋼板のように穴があきにくい締結対象物に穴をあける穴あけ制御を実行する。

制御部１００は、第２の負荷制御実行中の穴あけ制御では、ビット移動モータ５０の回転速度が上昇せず、規定値未満であると判断すると、ビット移動モータ５０へ流す電流を、第２の負荷制御で制限された電流値から増加させる。すなわち、制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転速度が増加せず、ドライバビット２の実際の移動量が規定値未満、例えば、ドライバビット２の実際の移動量がゼロであることを、所定のサンプリング間隔で所定回数連続して検出すると、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を増加させて、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）を徐々に増加させる。

ネジ２００が鋼板のように穴があきにくい締結対象物に穴をあけると、ネジ２００が前進する際の抵抗が減少してビット移動モータ５０に掛かる負荷が低下し、ビット移動モータ５０の回転速度が上昇する。制御部１００は、第２の負荷制御実行中の穴あけ制御で、ビット移動モータ５０の回転速度が規定値以上であると判断すると、第２の負荷制御から第１の負荷制御に切り替え、ビット移動モータ５０へ流す電流の制限を解除する。

締結工具１は、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量などが設定される設定部１１０を備える。図６は、設定部の一例を示す斜視図であり、次に、各図を参照して設定部１１０について説明する。

設定部１１０は設定手段の一例で、複数の設定値の中から任意の設定値が選択可能、または、任意の設定値が無段階で選択可能に構成される。

設定部１１０は、本例では、ボタンで構成される操作部１１０ａで設定値が選択される構成である。また、操作部１１０ａは、回転式のダイヤルで設定値が選択される構成でもよい。また、設定部１１０は、現在の設定値を作業者が容易に把握できるよう、ラベルや刻印などで現在値を示す方法や、ＬＥＤなどの表示部１１０ｂで現在値を示す方法などにより、選択された設定値を表示する構成を備えてもよい。表示部１１０ｂに表示される内容としては、ドライバビット２の前進量で規定されるネジ深さの設定値に加え、電源のＯＮ／ＯＦＦの状態、選択可能な各種運転モードの中から選択された運転モード、ネジの有無、ネジの残量、異常の有無などである。

設定部１１０は、ネジ収納部６の裏面側に設けた基板収納部１１１において、ハンドル１１と対向する側の面の左右両側にそれぞれ設けられる。

これにより、締結工具１を後方からみた場合に、ハンドル１１の左右両側から設定部１１０を視認することが可能である。

＜本実施の形態の締結工具の動作例＞
図７Ａ及び図７Ｂは、本実施の形態の締結工具の動作の一例を示すフローチャート、図８Ａ、図８Ｂは、ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフ、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、ネジの締結状態を示す断面図であり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の一例について説明する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図７ＡのステップＳＡ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物２０２に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＡ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＡ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＡ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＡ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動して、第１の負荷制御を実行する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られる。プーリ５２にワイヤ５４が巻き取られることで、ワイヤ５４と連結された第２の移動部材３２ｃが、回転ガイド部材３１にガイドされて軸方向に沿った前方向に移動する。第２の移動部材３２ｃが前方向に移動すると、第１の移動部材３２ａがベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに押され、第２の移動部材３２ｃと共に、付勢部材３３を圧縮しながら軸方向に沿った前方向に移動する。

第１の移動部材３２ａが前方向に移動すると、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂで連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１の溝部３１ａに連結部材３０ｂがガイドされて、ドライバビット２の軸方向に沿った前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８１ａに供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物２０２に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、回転ガイド部材３１が正方向に回転する。回転ガイド部材３１が正方向に回転すると、保持部材３０と連結された連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物２０２に締め込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物２０２に締め込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数などに基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物２０２に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させる。

図８Ａは、木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００が締結される場合におけるビット回転モータ４０とビット移動モータ５０の回転速度の関係を示し、図８Ｂは、鋼板２０３の下地に石膏などの締結対象物２０２が重ねられ、ネジ２００が鋼板２０３に締結される場合におけるビット回転モータ４０とビット移動モータ５０の回転速度の関係を示す。

ドライバビット２を回転させてネジ２００を締結対象物２０２に締め込む動作を開始すると、ステップＳＡ６でネジ２００を介してドライバビット２に掛かる負荷が発生する。ドライバビット２に掛かる負荷が発生すると、ビット回転モータ４０の回転速度Ｖ１と、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２は、ともに低下する。但し、木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００が締結される場合と、鋼板２０３の下地に石膏などの締結対象物２０２が重ねられ、ネジ２００が鋼板２０３に締結される場合では、ネジ２００を介してドライバビット２に掛かる負荷が異なる。

特に、穴があきにくい鋼板２０３などの場合、図９Ａに示すように、ネジ２００の先端が鋼板２０３に到達すると、鋼板２０３にネジ２００を押し付ける際の負荷が、木材や石膏などに比べて大きく、ドライバビット２を軸方向に移動（前進）させる際の負荷が大きくなる。これにより、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２の低下量が、図８Ａに示す木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００が締結される場合と比較して、図８Ｂに示す鋼板２０３にネジ２００が締結される場合の方が大きくなる。

そこで、制御部１００は、ステップＳＡ７で、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２と高負荷減速閾値Ｓとの対比で、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が、通常の減速の範囲内であるか否か判断する。

制御部１００は、負荷発生タイミングＴ１以降、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が低下していく過程で、図８Ａに示すように、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回らず、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲内であると判断すると、木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００を締結していると判断し、第１の負荷制御を継続する。

制御部１００は、ステップＳＡ８でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置に到達したと判断すると、図８Ａに示すドライバビット２が規定量移動したタイミングＴ２で、ステップＳＡ９でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＡ１０でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＡ１１でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出される。ワイヤ５４がプーリ５２から引き出されることで、第２の移動部材３２ｃが前方向に移動することで圧縮されていた付勢部材３３が伸び、第２の移動部材３２ｃを後方向に押す。

第２の移動部材３２ｃは、付勢部材３３により後方向に押されることで、回転ガイド部材３１にガイドされ軸方向に沿った後方向に移動する。第２の移動部材３２ｃが後方向に移動すると、第１の移動部材３２ａがベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに引かれ、第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った後方向に移動する。

第１の移動部材３２ａが後方向に移動すると、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂで連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１の溝部３１ａに連結部材３０ｂがガイドされて、ドライバビット２の軸方向に沿った後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＡ１２で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＡ１３でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

制御部１００は、トリガスイッチ部９０がオフになると、ネジ送りモータ７０を一の方向に回転させることで、係合部７３を下降させる。係合部７３が次のネジ２００と係合する位置まで下降すると、制御部１００は、ネジ送りモータ７０を逆転させることで、係合部７３を上昇させ、次のネジ２００を射出通路８０に供給する。

制御部１００は、ステップＳＡ７でのビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２と高負荷減速閾値との対比で、図８Ｂに示すように、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回り、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲以上であると判断すると、鋼板２０３にネジ２００を押し付けていると判断し、ステップＳＡ１４で第１の負荷制御を第２の負荷制御に切り替える。制御部１００は、第２の負荷制御では、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限し、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を低下させる。このように、電流制限を開始するタイミングＴ２は、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回ったときである。

制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転速度を制限しながら、ビット回転モータ４０の回転を継続した第２の負荷制御実行中に、鋼板２０３に穴をあける穴あけ制御を実行する。

制御部１００は、第２の負荷制御実行中に穴あけ制御を行う穴開け区間Ｅ１では、所定のサンプリング間隔でビット移動モータ５０の回転速度を検出し、図８Ｂに示す電流制限の緩和の有無を判断するタイミングＴ３で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であるか判断する。

制御部１００は、ステップＳＡ１５で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値に到達していないと判断すると、ステップＳＡ１６で、ビット移動モータ５０へ流す電流を、第２の負荷制御で制限された電流値から増加させる。ビット移動モータ５０へ流す電流を増加させることで、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を増加させて、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）を徐々に増加させる。

これにより、ドライバビット２を介してネジ２００を締結対象物に押し付ける力を徐々に増加させて、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力の増加を抑制しつつ、図９Ｂに示すように、鋼板２０３に穴があけやすくなる。

制御部１００は、ステップＳＡ１５で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であると判断すると、ステップＳＡ１７で、第２の負荷制御から第１の負荷制御に切り替え、図８Ｂに示す電流制限を解除するタイミングＴ４で、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限を解除する。

すなわち、図９Ｃに示すように、ネジ２００が鋼板２０３に穴をあけると、ネジ２００が軸方向に移動（前進）できるようになって、ドライバビット２が軸方向に移動（前進）する際の負荷が低下する。これにより、ネジ２００が回転することで鋼板２０３に締め込まれる際のネジ２００の軸方向に沿った移動量に、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量が追従できるようになり、ビット移動モータ５０の回転速度が上昇する。そこで、ビット移動モータ５０へ流す電流の制限を解除することで、ネジ締め区間Ｅ２では、締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させることができ、ネジ２００を締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込むことができる。

なお、制御部１００は、第２の負荷制御実行中に穴あけ制御を行う穴開け区間Ｅ１では、所定のサンプリング間隔でビット移動モータ４０の回転速度を検出し、図８Ｂに示す電流制限の緩和の有無を判断するタイミングＴ３で、ビット回転モータ４０の回転速度の低下量の減少幅が、ビット移動モータ５０の第２の負荷制御を解除する規定値以上であるか判断しても良い。第２の負荷制御実行中に穴あけ制御を行う穴開け区間Ｅ１では、図８Ｂに一点鎖線で示すように、ネジ２００が空転してビット回転モータ４０の回転速度の低下量が減少した後、鋼板２０３に穴が開き始めるなどによる負荷の増加で、ビット回転モータ４０の回転速度の低下量が再び増加する場合がある。そこで、制御部１００は、ビット回転モータ４０の回転速度の低下量の減少幅が増加し、ビット移動モータ５０の第２の負荷制御を解除する規定値以上であると判断すると、ビット移動モータ５０へ流す電流を、第２の負荷制御で制限された電流値から増加させる。

鋼板２０３にネジ２００を締め込む動作でも、以降は通常の締結対象物と同様であり、制御部１００は、ステップＳＡ８でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置に到達したと判断すると、図８Ｂに示すドライバビット２が規定量移動したタイミングＴ５で、ステップＳＡ９でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＡ１０でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＡ１１でビット移動モータ５０を逆転させる。

制御部１００は、ステップＳＡ１２で、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＡ１３でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャート、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の例について説明する。締結動作の他の例では、上述した第１の負荷制御と第２の負荷制御を切り替える締結工具１において、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の大きさによらず第２の負荷制御を実行する第１制御モードと、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の大きさに応じて第２の負荷制御を実行する第２制御モードを、設定部１１０で切り替え可能とする。このため、設定部１１０は、制御モードを第１制御モードと第２制御モードとの間で切換え可能なモード切換部の一例となる。また、第２の負荷制御は鋼板モードとも称す。

締結工具１は、図１０ＡのステップＳＢ１で、第１制御モードと第２制御モードの実行の有無が、設定部１１０で選択される。

制御部１００は、ステップＳＢ２で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、ステップＳＢ３でコンタクトスイッチ部８４がオンになり、ステップＳＢ４でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＢ５で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＢ６で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、ビット保持部３の保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８１ａに供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、ビット保持部３の保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物に締め込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物に締め込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数などに基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させる。

ドライバビット２を回転させてネジ２００を締結対象物２０２に締め込む動作を開始すると、ネジ２００を介してドライバビット２に掛かる負荷が発生する。制御部１００は、ステップＳＢ７でネジ２００を締め込むことによる負荷を検出すると、ステップＳＢ８で第１の制御モードの実行が選択されているか否か判断する。

制御部１００は、第１の制御モードの実行が選択されていると判断すると、図１１Ａに示すように、上述したステップＳＢ７でネジ２００を締め込むことによる負荷を検出することでドライバビット２に係合したネジ２００を締結対象物２０２に締結する際にビット保持部３の移動速度が低下したと判断した後、ドライバビット２の軸方向に掛かる負荷の検出、大きさの判断を行わず、ステップＳＢ９で第１の負荷制御を第２の負荷制御に切り替える。制御部１００は、第２の負荷制御では、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限し、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を低下させる。

制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転速度を制限しながら、ビット回転モータ４０の回転を継続した第２の負荷制御実行中に、鋼板２０３に穴をあける穴あけ制御を実行する。

制御部１００は、第２の負荷制御実行中に穴あけ制御を行う穴開け区間Ｅ１では、所定のサンプリング間隔でビット移動モータ５０の回転速度を検出し、電流制限の緩和の有無を判断するタイミングＴ２で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であるか判断する。

制御部１００は、ステップＳＢ１０で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値に到達していないと判断すると、ステップＳＢ１１で、ビット移動モータ５０へ流す電流を、第２の負荷制御で制限された電流値から増加させる。ビット移動モータ５０へ流す電流を増加させることで、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を増加させて、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）を徐々に増加させる。

これにより、ドライバビット２を介してネジ２００を締結対象物に押し付ける力を徐々に増加させて、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力の増加を抑制しつつ、鋼板２０３に穴があけやすくなる。

制御部１００は、ステップＳＢ１０で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であると判断すると、ステップＳＢ１２で、第２の負荷制御から第１の負荷制御に切り替え、電流制限を解除するタイミングＴ３で、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限を解除する。

すなわち、ネジ２００が鋼板２０３に穴をあけると、ネジ２００が軸方向に移動（前進）できるようになって、ドライバビット２が軸方向に移動（前進）する際の負荷が低下する。これにより、ネジ２００が回転することで鋼板２０３に締め込まれる際のネジ２００の軸方向に沿った移動量に、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量が追従できるようになり、ビット移動モータ５０の回転速度が上昇する。そこで、ビット移動モータ５０へ流す電流の制限を解除することで、ネジ締め区間Ｅ２では、締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させることができ、ネジ２００を締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込むことができる。

制御部１００は、ステップＳＢ１３でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置に到達したと判断すると、ドライバビット２が規定量移動したタイミングＴ４で、ステップＳＢ１４でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＢ１５でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＢ１６でビット移動モータ５０を逆転させる。

制御部１００は、ステップＳＢ１７で、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＢ１８でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

制御部１００は、ステップＳＢ８で第１の制御モードの実行が選択されていないと判断すると、ステップＳＢ１９で、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２と高負荷減速閾値Ｓとの対比で、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が、通常の減速の範囲内であるか否か判断する。制御部１００は、ネジ２００を締め込むことによる負荷検出タイミングＴ１以降、図１１Ｂに示すように、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回らず、ドライバビット２に係合したネジ２００を締結対象物２０２に締結する際にビット保持部３の移動速度が所定速度を超えており、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲内であると判断すると、木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００を締結していると判断し、上述した第１の負荷制御を継続する。

制御部１００は、ステップＳＢ８で第１の制御モードの実行が選択されていないと判断し、ステップＳＢ１９で、図１１Ｃに示すように、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回り、ドライバビット２に係合したネジ２００を締結対象物２０２に締結する際にビット保持部３の移動速度が所定速度以下となって、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲以上であると判断すると、ステップＳＢ９で第１の負荷制御を第２の負荷制御に切り替えて、上述した第２の負荷制御を実行する。制御部１００は、第２の負荷制御では、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限し、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を低下させる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施の形態の締結工具の動作の他の例を示すフローチャート、図１３は、ビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作のさらに他の例について説明する。締結動作のさらに他の例では、上述した第１の負荷制御と第２の負荷制御を切り替える締結工具１において、ドライバビット２を回転させるビット回転モータ４０に対して所定のタイミングで進み進角制御を実行し、回転速度を上昇させる。

進み進角制御は、具体的には、通常の３０度進角の位置でロータ磁力方向の切り替わりを検出するセンサが取り付けられているモータを使用し、通常通電状態に対して、１転流分早いセンサ信号を検出した時点から通電の切り替えを遅らせることで実現する。

制御部１００は、ステップＳＣ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、ステップＳＣ２でコンタクトスイッチ部８４がオンになり、ステップＳＣ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＣ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＣ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

制御部１００は、ビット回転モータ４０の駆動を開始してから回転数が規定値まで上昇するまでは、進み進角制御を実行しない。これは、進み進角制御を実行するとトルクが弱い状態となることから、駆動開始直後から進み進角制御を行うと、回転速度の上昇に時間を要すためである。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、ビット保持部３の保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８１ａに供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、ビット保持部３の保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物に締め込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物に締め込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数などに基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させる。

ドライバビット２を回転させてネジ２００を締結対象物２０２に締め込む動作を開始すると、ステップＳＣ６でネジ２００を介してドライバビット２に掛かる負荷が発生する。ドライバビット２に掛かる負荷が発生すると、制御部１００は、ステップＳＣ７で、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２と高負荷減速閾値Ｓとの対比で、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が、通常の減速の範囲内であるか否か判断する。

制御部１００は、ステップＳＣ７でのビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２と高負荷減速閾値との対比で、図１３に示すように、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回り、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲以上であると判断すると、鋼板２０３にネジ２００を押し付けていると判断し、ステップＳＣ８で第１の負荷制御を第２の負荷制御に切り替える。制御部１００は、第２の負荷制御では、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限し、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を低下させる。

制御部１００は、第１の負荷制御を第２の負荷制御に切り替えると、ステップＳＣ９で進み進角制御を実行する。鋼板のように穴があきにくい締結対象物の場合、ネジ２００の先端が鋼板に穴をあけるまでは、ネジ２００が空転した状態となるため、ドライバビット２の回転方向に掛かる負荷は低くなる。ビット回転モータ４０に掛かる負荷が軽い状態で、ビット回転モータ４０に対して進み進角制御を実行すると、ビット回転モータ４０の回転速度がさらに上昇する。

これにより、ネジ２００の先端が鋼板に到達した段階で、ビット回転モータ４０の回転速度を上昇させることで、ネジ２００の空転による鋼板への穴開けが促進される。

制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転速度を制限しながら、ビット回転モータ４０の回転を継続した第２の負荷制御実行中に、鋼板２０３に穴をあける穴あけ制御を実行する。

制御部１００は、第２の負荷制御実行中に穴あけ制御を行う穴開け区間Ｅ１では、所定のサンプリング間隔でビット移動モータ５０の回転速度を検出し、図１３に示す電流制限の緩和の有無を判断するタイミングＴ３で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であるか判断する。

制御部１００は、ステップＳＣ１０で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値に到達していないと判断すると、ステップＳＣ１１で、ビット移動モータ５０へ流す電流を、第２の負荷制御で制限された電流値から増加させる。ビット移動モータ５０へ流す電流を増加させることで、ビット移動モータ５０の出力、ここでは回転速度を増加させて、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量（前進量）を徐々に増加させる。

これにより、ドライバビット２を介してネジ２００を締結対象物に押し付ける力を徐々に増加させて、ドライバビット２がネジ２００を介して締結対象物を押す力の反力の増加を抑制しつつ、鋼板２０３に穴があけやすくなる。

制御部１００は、ステップＳＣ１０で、ビット移動モータ５０の回転速度が第２の負荷制御を解除する規定値以上であると判断すると、ステップＳＣ１２で、第２の負荷制御から第１の負荷制御に切り替え、図１１に示す電流制限を解除するタイミングＴ４で、ビット移動モータ５０へ流す電流を制限を解除する。制御部１００は、第２の負荷制御を第１の負荷制御に切り替えると、ステップＳＣ１３で進み進角制御を停止する。

すなわち、ネジ２００が鋼板２０３に穴をあけると、ネジ２００が軸方向に移動（前進）できるようになって、ドライバビット２が軸方向に移動（前進）する際の負荷が低下する。これにより、ネジ２００が回転することで鋼板２０３に締め込まれる際のネジ２００の軸方向に沿った移動量に、ドライバビット２の軸方向に沿った移動量が追従できるようになり、ビット移動モータ５０の回転速度が上昇する。そこで、ビット移動モータ５０へ流す電流の制限を解除することで、ネジ締め区間Ｅ２では、締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込まれるネジ２００にドライバビット２を追従させることができ、ネジ２００を締結対象物２０２及び鋼板２０３に締め込むことができる。

制御部１００は、ステップＳＣ１４でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置に到達したと判断すると、図１３に示すドライバビット２が規定量移動したタイミングＴ５で、ステップＳＣ１５でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＣ１６でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＣ１７でビット移動モータ５０を逆転させる。

制御部１００は、ステップＳＣ１８で、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＣ１９でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

制御部１００は、負荷発生タイミングＴ１以降、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が低下していく過程で、ビット移動モータ５０の回転速度Ｖ２が高負荷減速閾値Ｓを下回らず、ビット移動モータ５０の回転速度の低下量が通常の減速の範囲内であると判断すると、木材や石膏などの通常の締結対象物２０２にネジ２００を締結していると判断し、第１の負荷制御を継続する。

１・・・締結工具、１０・・・工具本体、１１・・・ハンドル、２・・・ドライバビット、３・・・ビット保持部、３０・・・保持部材、３１・・・回転ガイド部材、３２・・・移動部材、３３・・・付勢部材、４・・・第１の駆動部、４０・・・ビット回転モータ（第１のモータ）、５・・・第２の駆動部、５０・・・ビット移動モータ（モータ、第２のモータ）、５２・・・プーリ、５４・・・ワイヤ、６・・・ネジ収納部、７・・・ネジ送り部、８・・・ノーズ部、８１・・・コンタクト部材、８４・・・コンタクトスイッチ部、９・・・トリガ、９０・・・トリガスイッチ部、１００・・・制御部（モータ状態検出部、第１のモータ状態検出部）、１１０・・・設定部（モード切換部）、１１２・・・負荷検出部

Claims (15)

1. ネジに係合可能なドライバビットを保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、
   前記ビット保持部を軸方向に移動させるモータと、
   前記モータの出力を制御して前記ビット保持部の移動速度を制御する制御部と、
   前記モータの状態を検出するモータ状態検出部と
   を備え、
   前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の前記モータの状態に基づいて前記ビット保持部の移動速度を制御する
   締結工具。
2. 前記モータの状態は、前記モータの回転速度である
   請求項１に記載の締結工具。
3. 前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際に前記ビット保持部の移動速度が所定速度以下になったとき、前記モータの出力を低下させる
   請求項２に記載の締結工具。
4. 前記制御部は、前記モータの出力を低下させた後、前記ビット保持部の移動速度を、前記モータの出力を低下させる前の前記ビット保持部の移動速度未満の範囲で増加させる
   請求項３に記載の締結工具。
5. 前記制御部は、前記モータの出力を低下させた後、前記ビット保持部の移動速度が増加したと判断したとき、前記ビット保持部の移動速度を、前記ビット保持部の移動速度を低下させる前の速度に復帰させる
   請求項４に記載の締結工具。
6. 制御モードを第１制御モードと第２制御モードとの間で切換え可能なモード切換部を備え、
   前記制御部は、制御モードが第１制御モードのとき、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際に前記ビット保持部の移動速度が低下したと判断すると、前記モータの出力を低下させ、制御モードが第２制御モードのとき、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際に前記ビット保持部の移動速度が所定速度以下になったと判断すると、前記モータの出力を低下させる
   請求項２に記載の締結工具。
7. 前記制御部は、前記モータの出力を低下させた後、前記ビット保持部の移動速度を、前記モータの出力を低下させる前の前記ビット保持部の移動速度未満の範囲で増加させる
   請求項６に記載の締結工具。
8. 前記制御部は、前記モータの出力を低下させた後、前記ビット保持部の移動速度が増加したと判断したとき、前記ビット保持部の移動速度を、前記ビット保持部の移動速度を低下させる前の速度に復帰させる
   請求項７に記載の締結工具。
9. ネジに係合可能なドライバビットを保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、
   前記ビット保持部を回転させる第１のモータと、
   前記ビット保持部を軸方向に移動させる第２のモータと、
   前記第１のモータを介して前記ビット保持部の回転速度を制御するとともに、前記第２のモータの出力を制御して前記ビット保持部の移動速度を制御する制御部と、
   前記第１のモータの状態を検出する第１のモータ状態検出部と
   を備え、
   前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の前記第１のモータの状態に基づいて前記ビット保持部の移動速度を制御する
   締結工具。
10. 前記第１のモータの状態は、前記第１のモータの回転速度である
    請求項９に記載の締結工具。
11. 前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の前記第１のモータの回転速度の低下量に基づいて前記ビット保持部の移動速度を制御する
    請求項１０に記載の締結工具。
12. 前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の前記第１のモータの回転速度の低下量が減少したとき、前記第２のモータの出力を低下させる
    請求項１１に記載の締結工具。
13. 前記制御部は、前記ドライバビットに係合したネジを締結対象物に締結する際の前記第１のモータの回転速度の低下量が減少した後、前記低下量が再び上昇したとき、前記第２のモータの出力を増加させる
    請求項１２に記載の締結工具。
14. 前記制御部は、前記第１のモータに対して進み進角制御を実行する
    請求項１３に記載の締結工具。
15. 前記制御部は、前記ビット保持部の移動速度を低下させた後に、前記第１のモータに対して進み進角制御を実行する
    請求項１４に記載の締結工具。

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