JP3073617B2 - 締付工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインパクトレンチやイン
パクトドライバ等の締付工具の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルト・ナット等のねじ類を強固に締付
けるための締付工具としてインパクトレンチやインパク
トドライバ等がよく用いられる。この工具は例えば電動
モータやエアモータ等の回転駆動源でハンマを回転させ
る。一方この工具はねじ類に係合してねじ類を回転させ
るアンビルを備えている。このハンマとアンビルは相互
に衝突してハンマがアンビルを回転させることと、ハン
マとアンビル間に所定値以上の力が作用したときにアン
ビルに対してハンマが遊転するように連携されている。
この構成を備えているために、ねじが軽負荷で螺合する
間はハンマがアンビルを連続的に回転させてねじ類を連
続的に締付けてゆく。ねじ類が締込まれてアンビルとハ
ンマ間に所定値以上の力が作用するようになると、ハン
マは遊転を始め、所定角遊転した後にアンビルに衝突す
るようになる。この遊転と衝突という動作が繰り返され
る。アンビルは衝突されるたびに回転し、ねじ類はその
都度締付けられてゆく。このような締付工具は特開平2-
19476 号公報等多くの公報に開示されている。

【０００３】かかる締付工具の場合、最終的なねじの締
付トルクは衝突回数に依存する。強く締付けるにはハン
マがアンビルに多数回衝突するまでハンマをまわし続け
ることになる。すなわち締付トルクを調整するためには
衝突回数を調整すればよいことになる。締付力の調整に
関する技術として、本出願人は特公昭51-43240号公報に
開示されている技術を開発した。この技術では直接衝突
回数を検出するのでなく、ハンマの回転時間を調整する
ことで締付力を調整する。この技術は、同一形状のねじ
を同一形状のねじ孔に螺合するような場合には有効であ
り、ねじはほぼ一定の締付力となるまでねじ込まれる。
しかしながらねじが軽負荷でねじこまれる時間が不揃い
な場合には当然のことながら一定の締付力とならない。
一方衝突回数を直接検出する技術も提案されている。こ
れは実公昭53-21836号公報に開示されている。この技術
ではアンビルとハンマが遊転する毎に、ハンマが回転軸
方向に後退する現象に着目し、そのハンマの後退位置の
近傍に近接スイッチを配置しておくことでハンマの後退
回数（これは衝突回数に等しい）をカウントするもので
ある。このカウント数が予め設定しておいた回数に達し
たときにハンマを回転させる駆動源（この場合電動機）
を停止させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本出願人がハンマの後
退位置の近傍に近接スイッチを配置し、ハンマの後退回
数をカウントさせてみたところ、カウント数が不正確に
なりがちであることを見出した。すなわち締付力が一定
とならないことを見出した。この原因は次のものと推察
される。アンビルやハンマは高速で繰返し回転されるも
のであるため、その潤滑のためにハンマ等の周囲にはグ
リスが充填されている。グリスには潤滑性能を向上させ
るために金属の微粉末が分散されている。従って近接ス
イッチの周囲にもこの金属微粉末が存在している。この
金属微粉末の存在によって近接スイッチが誤作動し、ハ
ンマの後退回数が正確にカウントされないものと推察さ
れる。また別の問題として、ハンマの後退位置は工具の
先端であり、ここまでリード線を伸ばすと生産工数がふ
え、またノイズ等をひろいやすいといった問題も存在し
ている。そこで本発明では、ハンマとアンビルの衝突回
数を正確にカウントし、締付力の調整性能が向上した締
付工具を開発することにした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、ハン
マとアンビル間に所定値以上の力が作用したときに該ア
ンビルに対して該ハンマが遊転し、該ハンマが所定角遊
転した後に該ハンマが該アンビルに衝突して該アンビル
を回転させる締付工具において、該ハンマと該アンビル
の衝突音を電気信号に変換するマイクロフォン、該マイ
クロフォンで検出されたレベルを参照レベルと比較する
手段、該比較手段によって検出レベルが参照レベルを越
えたタイミングを検出する手段、該タイミング検出手段
で検出された少なくとも２以上のタイミングから、タイ
ミングの周期を算出する手段、該周期算出手段で算出さ
れた周期に基づいて、検出レベルが参照レベルを越えた
回数を補償してカウントとするカウント手段、衝突回数
を予め設定しておく回数設定手段、該カウント手段のカ
ウント数と該回数設定手段の設定数を比較し、両者が一
致したときに該ハンマの回転駆動源を停止させるスイッ
チ手段とが付加されたことを特徴とする締付工具を創り
出した。

【０００６】

【作用】本発明の締付工具によると、ハンマとアンビル
の衝突回数がその衝突音をカウントすることによって正
確にカウントされる。ここではグリス等の存在によって
カウント数が不正確になるといった問題は生じない。こ
のため本発明によると正確な回数だけ衝突させることに
よって正確な締付力に調整することができる。なおノイ
ズ等の影響によって、ハンマとアンビルが衝突している
にもかかわらず衝突音が検出されないことがあり得る。
この発明によると、このような場合にも、衝突の周期に
よって、検出されなかった衝突音の回数が補償されてカ
ウントされる。このためノイズ等があっても、正確な衝
突回数がカウントされ、正確な締付力に調整することが
できる。

【０００７】

【実施例】次に本発明を具現化した一実施例を図を参照
して説明する。図１はマーキング用アダプタ１００を取
付けたインパクトレンチ本体１を示している。図中３は
ハウジングを示し、ここにモータ２２が収容固定されて
いる。モータ２２の出力軸２０にはギヤ１８が固定さ
れ、このギヤ１８に他のギヤ１６がかみあっている。ギ
ヤ１６はシャフト１４に固定され、シャフト１４の外周
にはギヤ歯１４ａが形成されている。このギヤ歯１４ａ
にギヤ１２がかみあっており、このギヤ１２はメインシ
ャフト８に固定されている。これらのギヤ列によって減
速機構が構成されており、メインシャフト８はモータ２
２で回転駆動される。メインシャフト８には溝８ａが斜
めに形成されており、そのメインシャフト８にハンマ４
が遊転可能となっている。ハンマ４と溝８ａ間にボール
６が介装されている。この溝８ａとボール６とによりカ
ム機構が構成され、ハンマ４はメインシャフト８に対し
溝８ａに沿って相対移動可能となっている。ハンマ４と
ギヤ１２との間にばね１０が圧縮状態で収容されてお
り、ハンマ４は図示左方に常時付勢されている。ハンマ
４の先端側にアンビル２がハウジング３に対して回転可
能に取付けられている。アンビル２の先端２ａは断面多
角形になっており、ここにナット類の頭部に係合する図
示しないボックスが取付けられる。アンビル２の後端面
には直径方向に伸びる一対の突条２ｂ，２ｃが形成され
ている。またハンマ４の先端面にも直径方向に伸びる突
条４ｂ，４ｃが形成されており、各突条２ｂと４ｂ及び
２ｃと４ｃあるいは２ｂと４ｃ及び２ｃと４ｂの側面は
直径上で当接するようになっている。

【０００８】今ナット類が軽負荷で締付けられていると
すると、アンビル２とハンマ４の各突条間に作用する
力、すなわちメインシャフト８とハンマ４間にボール６
を介して作用する力も弱く、ハンマ４はばね１０の力に
よってアンビル２側に押付けられている。このためメイ
ンシャフト８の回転がハンマ４とアンビル２に連続的に
伝えられ、ナット類（図示しない）は連続的に締付けら
れてゆく。しかるにナット類の締付力が大きくなると、
アンビル２とハンマ４の各突条間にも大きな力が作用す
るようになり、メインシャフト８とハンマ４間にもボー
ル６を介して大きな力が作用するようになる。このため
ハンマ４を溝８ａに沿ってメインシャフト８の後方側に
移動させる力も大きくなる。すなわちアンビル２とハン
マ４間に所定値以上の力が作用すると、ハンマ４が後退
して突条２ｂ，２ｃと突条４ｂ，４ｃの当接関係が失わ
れ、ハンマ４はアンビル２に対して遊転する。突条４
ｂ，４ｃが突条２ｂ，２ｃをのりこえると、ばね１０に
よりハンマ４は前進する。このためハンマ４はアンビル
２に対して所定角遊転したのちに衝突する。この遊転し
て衝突する現象が繰り返され、衝突毎にナット類はより
強固に締付けられてゆく。

【０００９】図中ほぼ中央部に示される符号４８はモー
タ２２を回転させるためのメインスイッチ、２４はモー
タ２２の回転方向を切換えるスイッチである。ハウジン
グ３の下端には制御機構が組込まれている。図１と図３
に示される符号３２はボリュームを示している。また３
４はディジタルスイッチを示している。ディジタルスイ
ッチ３４は図３に示されるように作業者が操作して２桁
の数をセットできるようになっている。図３では“４
２”がセットされている。また図１に示されている符号
４２はコネクタであり、図１では図示しないバッテリパ
ックからのプラグが挿入される。図１中参照符号３６は
制御基板を示し、ここにマイクロコンピュータ３８やリ
レー４０等の電子部品が実装されている。

【００１０】ハウジング３の内部でハンドル部３ａの下
方にはマイクロフォン３０が組込まれている。マイクロ
フォン３０はスポンジ２８にくるまれた状態でハウジン
グ３に設けられたリブ２６で固定されている。

【００１１】次にマーキング用アダプタ１００について
説明する。アダプタ１００は上部ハウジング６０と下部
ハウジング５８を主体として構成され、内部に塗料吹付
用のスプレー缶６２が収容可能となっている。上部ハウ
ジング６０に雄プラグ５２が固定されており、これはイ
ンパクトレンチ本体１に設けられた雌ソケット４４にさ
しこまれる。また上部ハウジング６０に支軸５６によっ
てフック５４が揺動可能となっており、このフック５４
がインパクトレンチ本体１側に設けられた溝４６に係合
することで、アダプタ１００の下端側がインパクトレン
チ本体１に取付けられる。一方アダプタ１００の上端に
はシャフト７４が固定されており、このシャフト７４は
インパクトレンチ本体１側の孔に挿入される。さらに、
両サイドにフック７６（図２も参照）が設けられてお
り、このフック７６がインパクトレンチ本体１側の溝に
係合することによってアダプタ１００の上端側がインパ
クトレンチ本体１に取付けられる。

【００１２】上部ハウジング６０内にはスプレー缶６２
のスプレー部を収容する孔６４ａを有するヘッド６４が
図１中上下方向に所定距離移動可能となっている。この
ヘッド６４を水平方向に偏心ピン６８がつらぬき、偏心
ピン６８は図２によく示されているようにレバー６８ａ
によって軸心６８ｂを中心に回動可能となっている。図
２は偏心ピン６８によってヘッド６４が上方にもちあげ
られた状態を示し、この状態ではスプレー缶６２のスプ
レー部が押し下げられず、塗料は吹付けられない。一方
偏心ピン６８がまわされヘッド６４が下方におしさげら
れるとスプレー部が押し下げられ塗料は吹付可能状態と
される。ただし、このアダプタ１００では図１に示され
ているように塗料のガイドチューブ６６の途中に電磁バ
ルブ７０が取付けられており、電磁バルブ７０がオンと
されない限り塗料がノズル７２から吹付けられないよう
になっている。すなわち偏心ピン６８でヘッド６４が持
ち上げられていれば塗料はスプレー缶６２から出ず、ヘ
ッド６４が押し下げられた状態でのみ電磁バルブ７０が
オンしているあいだ塗料が吹き付けられるようになって
いる。電磁バルブ７０は雄プラグ５２と図示しないリー
ド線で接続されている。図２において７８はスプレー缶
６２を上方に付勢するスプリング、８０はばね８２を内
部から支えるフレームを示している。ばね８２は係合爪
５８ａを外方に付勢しており、作業者がボタン８４を押
すと係合爪５８ａは縮まる。この状態で下部ハウジング
５８は上部ハウジング６０から分離し、スプレー缶６２
が交換される。

【００１３】次に図４を参照して本インパクトレンチの
回路構成を説明する。制御基板３６に取付けられている
マイクロコンピュータ３８はＣＰＵ１１０，ＲＯＭ１１
８，ＲＡＭ１２０とＩ／Ｏ（インターフェイス）１０８
が１チップ化されたマイクロコンピュータであり、図４
に示すように接続されている。マイクロフォン３０はフ
ィルタ１０２を介して比較器１０４の一方の端子に接続
されている。比較器１０４の他方の端子には電圧発生器
１１２の電圧Ｖ３が入力される。電圧発生器１１２の発
生電圧Ｖ３はマイクロコンピュータ３８で調整される。
比較器１０４の出力電圧はラッチ１０６を介してマイク
ロコンピュータ３８に入力される。ラッチ１０６はマイ
クロコンピュータ３８でオンからオフされる。

【００１４】電源であるバッテリパック１２２はコネク
タ４２と正逆スイッチ２４とリレー４０を介してモータ
２２に接続されている。そのリレー４０は第１のスイッ
チング回路１１４を介してマイクロコンピュータ３８に
接続されている。また塗料用の電磁バルブ７０は第２の
スイッチング回路１１６を介してマイクロコンピュータ
３８に接続されている。さらにボリューム３２，ディジ
タルスイッチ３４，メインスイッチ４８もマイクロコン
ピュータ３８に接続されている。

【００１５】モータ２２が回転し、ハンマ４がアンビル
２に衝突するとそのたび毎に衝突音が発生し、マイクロ
フォン３０からは図５(a) に例示する電圧Ｖ１が発生す
る。この電圧Ｖ１は高周波・低周波のノイズ（モータ音
等）に衝突音に相当するパルス波が重複したものとなっ
ている。このうち低周波ノイズはフィルタ１０２で除去
され、フィルタ１０２の出力電圧Ｖ２は図５(b) に例示
するものになる。比較器１０４はフィルタ電圧Ｖ２が他
方の参照電圧Ｖ３よりも高くなるとオフからオンする。
ラッチ１０６は比較器１０４がオフからオンに転じたと
きにオンし、その後所定時間ＴＣが経過するまでオンを
維持しその後にマイクロコンピュータ３８によってオフ
される。このためラッチ１０６からは図５(c) に例示す
るパルス波Ｖ５が出力される。各パルス波はハンマ４と
アンビル２の衝突のときにたちあがっており、衝突音に
相当するものである。

【００１６】図５(b) に示すように比較器１０４の比較
電圧（参照電圧）Ｖ３はノイズレベル以上に設定されて
いる。なお使用環境によりノイズレベルが大きい場合に
は図５(d) に示すようにそのノイズレベルよりも大きな
値Ｖ３ｎｅｗに調整される。これについては後で詳しく
説明する。マイクロコンピュータ３８はＲＯＭ１１８に
記憶されているプログラムに従って図６〜図８の処理を
実行する。この処理はメインスイッチ４８が操作されて
いる間実行され、オフされるとその実行も停止される。
再度メインスイッチ４８が操作されると再度実行が開始
される。

【００１７】メインスイッチ４８がオンされるとまずス
テップＳ４でディジタルスイッチ３４にセットされてい
る数が読込まれ変数ＸＸとして記憶される。次にボリュ
ーム３２のアナログ値が読込まれて変数ＴＶに記憶され
る（ステップＳ６）。次にステップＳ８でディジタルス
イッチ３４にセットされている値がゼロかどうか比較さ
れる。もしもゼロであれば処理Ｓ１０〜Ｓ３４の処理を
スキップさせ、ステップＳ３６を直接実行させる。ステ
ップＳ３６では電磁バルブ７０をオンさせ塗料を吹出さ
せはじめる。次に処理Ｓ３８とＳ４０によりボリューム
３２の調整値ＴＶに比例する時間が経過するまで遅延さ
れ、その時間が経過したときにステップＳ４２で電磁バ
ルブ７０をオフさせる。すなわち電磁バルブ７０のオン
時間はボリューム３２で調整される。作業者はボリュー
ム３２を調整することで塗料の吹付け時間を調整するこ
とができるのである。上述から明らかなように、ディジ
タルスイッチ３４にゼロがセットされていると、塗料の
吹付けのみを実行する。すなわち作業者はゼロをセット
しておくことにより塗料吹付けをテストすることができ
る。

【００１８】ステップＳ８でディジタルスイッチ３４の
セット値がゼロでないとされると、次にステップＳ１０
で「９９」がセットされているか否かを判別する。ここ
で「９９」はセットしうる最大値であり、この最大値が
セットされていれば次にステップＳ１６でリレー４０を
オンさせる。すなわち「９９」がセットされていれば、
メインスイッチ４８がオンされている間はモータ２２を
回転させ続ける。作業者は「９９」をセットしておくこ
とで、連続締付けを実行させ得るのである。

【００１９】「ゼロ」も「９９」もセットされていなけ
れば次にステップＳ１２で正逆スイッチ２４で正転がセ
ットされているか逆転がセットされているのかを判別す
る。これは図４に示すように正逆スイッチ２４とリレー
４０間の一方のリード線の電位を判別することで判別さ
れる。この電位は正逆スイッチ２４の正逆によって変化
する。逆転がセットされているときはステップＳ１６で
モータ２２を回転させ続ける。すなわち逆転のときはメ
インスイッチ４８がオフされるまでモータ２２を回し続
け、ナット等を弛める。

【００２０】一方正転がセットされていると、ステップ
Ｓ１４でリレー４０をオンし、モータ２２を回転させ始
める。モータ２２が回転を始めると、その直後にディジ
タルスイッチ３４に“１”がセットされているか否かを
判別する（ステップＳ１００）。衝突回数“１”がセッ
トされていると、ステップＳ１０２でラッチ電圧Ｖ５が
ハイないしオンするまで待機し、ハイとなったときにス
テップＳ３４でリレーをオフしてモータ２２を停止させ
る。すなわちモータ２２の回転開始後ラッチ電圧Ｖ５が
最初にオンされるのを待ち、最初にオンしたときにモー
タ２２を停止させる。このようにして衝突回数“１”が
セットされているときの処理が実行される。モータ２２
が停止すると次にステップＳ３６以後が実行され、締付
済みボルトに対するマーキング処理が実行される。

【００２１】衝突回数に“２”以上がセットされている
と、ステップＳ１００がノーとなるため、ステップＳ１
０４が実行される。ここでもラッチ電圧Ｖ５が最初にオ
ンするのを待つ。ハンマが最初にアンビルに衝突したと
き、ステップＳ１０４はイエスとなる。そこでステップ
Ｓ１０６では変数ＸＸの値から１を減じることによって
衝突回数を１だけ歩進させる。そしてそのタイミングに
おいてタイマＴ３をゼロに初期化する（ステップＳ１０
８）。以上の処理の終了後、ステップＳ１１０でラッチ
電圧Ｖ５が２度目にハイないしオンするのを待つ。ハン
マがアンビルに２度目に衝突したときに、ステップＳ１
１０はイエスとなる。そこでステップＳ１１２で衝突回
数をさらに歩進させる。次にステップＳ１１４で変数Ｘ
Ｘがゼロとなっているか否かを判別する。最初にディジ
タルスイッチ３４に“２”がセットされていれば、ステ
ップＳ１１４はイエスとなる。このときは２回衝突した
ために、次にステップＳ３４に進み、モータ２２を停止
させる。

【００２２】さてディジタルスイッチ３４に“３”以上
がセットされているときは、衝突の周期を参照して衝突
回数を補償しつつカウントする処理が実行される。これ
がステップＳ１１６以後に用意されている。まずステッ
プＳ１１６ではステップＳ１１０がイエスとなったと
き、すなわち２度目の衝突音の発生時刻Ｔ３を周期ＭＴ
とする。ステップＳ１０８によって最初の衝突音の発生
時にタイマＴ３はゼロに初期化されているために、この
処理によって１回目と２回目の衝突音の時間差が周期Ｍ
Ｔにセットされる。そしてその後タイマＴ３を初期化す
る（ステップＳ１１８）。

【００２３】以上の処理の終了後、次にステップＳ１２
０とＳ１２２で、次の衝突音（この場合は３度目の衝突
音となる。ただしこの処理はステップＳ３２でノーとな
る間は繰返し行なわれるようになっており、このときは
４，５，６…度目の衝突音となる。）が周期ＭＴ以内に
検出されるか否かを判別する。周期ＭＴ以内に次の衝突
音が検出されるとステップＳ１２２がイエスとなる。そ
して次にステップＳ１２４が判別される。ステップＳ１
２４は、ステップＳ１３０で１がセットされるＭＰフラ
グの内容を判別するものであり、後述から明らかなよう
に、ＭＰフラグの内容は、その直前の衝突音が実際に検
出されていれば“０”であり、検出されて当然のタイミ
ングに検出されなかったために、それを検出されたもの
とする補償処理が実行されていれば“１”がセットされ
ている。図９(b) に示すように、周期ＭＴ以内に実際に
２回の衝突音が検出された場合には、ステップＳ１２２
がイエスでステップＳ１２４がノーとなる。このときは
実際に衝突音が検出されたためにＭＰフラグを“０”と
し（ステップＳ１２６）、また周期ＭＴを最新の周期
（これがタイマＴ３によって計時されている）に更新す
る（ステップＳ１２８）。すなわち図９(a)(b)に示すよ
うに、それまでの周期よりも短い周期が検出されたら、
それを新たな周期とするわけである。この結果、たとえ
ステップＳ１１０で、実際には３度目の衝突音のタイミ
ングを検出していても、正しい周期に更新されることに
なる。

【００２４】さて周期ＭＴ以内に次の衝突音が検出され
ないと、ステップＳ１２０がイエスとなる。この状態
は、衝突音が検出されてよいタイミングになっても衝突
音が検出されないことに相当する。そこでこのときはス
テップＳ１３０で実際には検出されなかったのにもかか
わらず、その検出ミスを補償する処理を実行しているこ
とを示すＭＰフラグに“１”をセットする（ステップＳ
１３０）。そしてそれと同時にタイマＴ３をゼロに初期
化する（ステップＳ１３２）。前述のようにＭＰフラグ
はステップＳ１２６でゼロに戻される。あるいは後記の
ステップＳ１３４でもゼロに戻される。すなわちステッ
プＳ１２２で実際に衝突音が検出されればゼロに戻され
る。

【００２５】さて今衝突音が検出されてよいタイミング
で衝突音が検出されないために、ステップＳ１２０がイ
エスとなり、ステップＳ１３０，Ｓ１３２が実行される
と、次にステップＳ２８で衝突回数を１だけ歩進させ
る。すなわち衝突音が検出されてよいタイミングであり
ながら検出されなかったときには、その検出ミスを補償
するために検出されたものとして衝突回数を歩進してし
まうのである。ただし補償処理の実行中であることを示
すＭＰフラグを“１”としておくのである。図９(c) と
(d) はこれを図解しており、周期ＭＴのときに補償のた
めのカウントがなされる様子を示している。

【００２６】補償カウント処理を実行すると、ステップ
Ｓ３２で変数ＸＸがゼロとならない限り、ステップＳ１
１８に復帰し、再度ステップＳ１２０，Ｓ１２２が繰返
される。補償カウント処理の後、実際に衝突音が検出さ
れると、ステップＳ１２４がイエスとなる。このときは
ステップＳ１３４でＭＰフラグをゼロに戻し、補償処理
を中断したことを示しておく。ステップＳ１３６は図９
の(e) か(g) のいずれか、すなわち補償カウント処理後
に検出された衝突音が検出されるべきタイミングの近傍
にあって、今回検出された衝突音が遅れて検出されただ
けで検出ミスはなかったケースなのか、あるいは大きく
遅れており、１回検出ミスが生じていたケースなのかの
判別を行なう。この判別は具体的には遅れ時間ＴＲが周
期ＭＴの半分以内か半分以上かで行なう。半分以内の遅
れであれば実際に遅れたのであり検出ミスがないものと
する。このためにステップＳ１３８で周期ＭＴを最新の
値とする。またステップＳ１４０では補償のためのカウ
ントを打消す処理を行なう。以上の処理の様子が図９
(e) に図示されている。これに対し、周期の半分以上遅
れたものであれば、前回のタイミングで検出ミスがあ
り、今回はその後の衝突音を検出したものとできる。こ
の場合は補償カウントをそのままにしておけばよいこと
からステップＳ１４０をスキップさせる。また周期の更
新処理も実行しない。

【００２７】ステップＳ１４０とステップＳ２８による
補償カウント処理では、図９(e) に示すように、補償の
ために衝突音を検出したとされるタイミングの直後に実
際の衝突音が発生することがあり、これを検出できるよ
うにしておく必要がある。それに対し、実際の衝突音が
検出されたときには、その直後には再度衝突音が生じる
ことはないはずであり、この間誤って検出してしまうこ
とがないようにすることが好ましい。このためにステッ
プＳ２０〜Ｓ２４が用意されている。この処理では衝突
音が実際に検出されたときにタイマＴ１をゼロ化し（ス
テップＳ２０）、その後ＴＣ時間経過するまでラッチ１
０６のリセットを遅延させる（ステップＳ２２とＳ２
４）。この結果ＴＣ時間の間は衝突音の検出が行なわれ
ない。ここでＴＣ時間は、衝突が最高速で繰返されると
きの周期よりも僅かに短い周期とされており、このよう
にＴＣを可能範囲内で最大限長くしておくことにより、
誤検出の機会が極力低減されている。

【００２８】さてステップＳ２６はＴＣ時間経過した直
後に再度衝突音が検出されるか否かを判別する処理であ
り、イエスならばノイズレベルが高くてノイズを衝突音
として検出していることになる。そこでこのときは比較
器１０４の参照レベルＶ３を上げ（ステップＳ１５
２）、フラグＭＶに１をセットしておく（ステップ１５
４）。ステップＳ１５０はすでに参照レベルを上げてい
ながらなおＴＣ経過直後に衝突音を検出した場合にイエ
スとなる。このときは、ノイズレベルがひどいために、
音で衝突回数を検出することがほとんど不能となったと
きに相当する。そこでそれ以後は周期ＭＴごとに衝突が
生じたものとする処理を行ない、予めセットされている
回数の周期が経過したときに、ステップＳ３４でモータ
２２を停止させる。この様子が図９の(i) と(j) に示さ
れている。

【００２９】図１０はこの処理によるときの実験例を示
している。衝突開始直後には、マイクロフォンで比較的
正確に衝突音を検出できる。この結果周期ＭＴが正確に
わかる。ねじ締めが進行すると、例えば鉄骨等の被締付
部材の側からの反響音が大きくなり、ノイズが大きくな
ってくる。図中タイミングａはノイズレベルの上昇によ
ってステップＳ１５２を実行したタイミングを示してい
る。なおこの実験例の場合にはＶ３を上昇させるかわり
にＶ２を上昇させてノイズの影響を除去した。また比較
器１０４は、検出電圧Ｖ２が参照レベルＶ３をマイナス
側に超えたときにオンするものを用いた。タイミングｂ
はそれでも誤検出するためにステップＳ１５０がイエス
となったタイミングを示しており、その後は最新の周期
ＭＴに基づいてその後のカウントを維持している様子を
示している。さらにタイミングＣは、衝突回数が補償さ
れてカウントされたことを示している。

【００３０】この実施例では、フィルタ１０２、比較器
１０４とラッチ１０６によって、マイクロフォン３０に
よる検出レベルと参照レベルＶ３を比較する手段が構成
されている。またマイクロコンピュータ３８、とりわけ
図６のステップＳ１０４とＳ１１０によって、検出レベ
ルが参照レベルを越えたタイミングを検出する手段が構
成されている。そしてステップＳ１１６とステップＳ１
２８によってタイミングの周期ＭＴを算出する手段が構
成されている。さらにステップＳ１０６とＳ１１２とＳ
２８によって実際の検出回数のカウント手段が構成さ
れ、またステップＳ１３２を経て実行するステップＳ２
８とステップＳ１４０によって、カウント数の補償手段
が構成されている。またディジタルスイッチ３４とステ
ップＳ４とそれを実行するマイクロコンピュータ３８で
衝突回数を予め設定しておく回数設定手段が構成されて
いる。またステップＳ３２とＳ３４とマイクロコンピュ
ータ３８と第１のスイッチング回路１１４とリレー４０
とによりカウント数と設定数が一致したときにモータ２
２を停止させるスイッチ手段が構成されている。このよ
うにタイミング検出手段、周期算出手段、補償カウント
手段、回数設定手段とスイッチ手段はマイクロコンピュ
ータ３８を主体に構成されている。さらに本実施例で
は、ステップＳ８，Ｓ１０によってステップＳ２８，３
２，３４等をスキップさせる処理によって、予め指定さ
れた回数（この場合ゼロと９９）が設定されているとき
には、カウント数と設定数の比較処理を実行させないよ
うにプログラムされているのである。また本実施例では
ステップＳ３６以後の処理とマイクロコンピュータ３８
と第２のスイッチング回路１１６とにより、カウント数
と設定数が一致したときに塗料吹付手段であるアダプタ
１００を作動させる第２のスイッチ手段が構成されてい
る。

【００３１】本実施例によると、衝突音から締付回数が
正確に検出され、締付力が正確に調整される。また本実
施例によると衝突音を抽出するための参照電圧Ｖ３がノ
イズレベルに合わせて自動調整される。さらにまた本実
施例によると、偏心ピン６８によってスプレー部を押し
下げたり解放したりすることができる。このため長期に
わたって使用しないときにはスプレー部を解放しておく
ことにより、ガイドチューブ６６中で塗料が乾燥してつ
まらせるといったことを防止できる。なお本実施例で
は、毎回の衝突音発生タイミングで周期を更新してい
る。しかしながらマイクロコンピュータの処理能力を大
きくすることによって、過去の平均的周期を算出するこ
とも可能となり、この平均的周期で衝突回数を補償する
こともできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、マイクロフォンで衝突
音を検出するために正確に衝突回数がカウントされる。
また音を検出するためにマイクロフォンの設置場所が自
由に設定できる。このようにして正確に締付力を調整で
きるインパクトレンチが安価に生産しえるようになるの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】インパクトレンチの一部断面側面図

【図２】インパクトレンチの正面図

【図３】インパクトレンチの一部背面図

【図４】インパクトレンチの回路構成を示す図

【図５】マイクロフォン，フィルタ，ラッチの出力電圧
を説明する図

【図６】処理手順図

【図７】処理手順図

【図８】処理手順図

【図９】処理結果を模式的に示す図

【図１０】処理結果の一例を示す図

【符号の説明】

３０ マイクロフォン ３８ マイクロコンピュータ ３４ ディジタルスイッチ １００ 塗料吹付アダプタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンマとアンビル間に所定値以上の力が
   作用したときに該アンビルに対して該ハンマが遊転し、
   該ハンマが所定角遊転した後に該ハンマが該アンビルに
   衝突して該アンビルを回転させる締付工具において、 該ハンマと該アンビルの衝突音を電気信号に変換するマ
   イクロフォン、 該マイクロフォンで検出されたレベルを参照レベルと比
   較する手段、 該比較手段によって検出レベルが参照レベルを越えたタ
   イミングを検出する手段、 該タイミング検出手段で検出された少なくとも２以上の
   タイミングから、タイミングの周期を算出する手段、 該周期算出手段で算出された周期に基づいて、検出レベ
   ルが参照レベルを越えた回数を補償してカウントとする
   カウント手段、 衝突回数を予め設定しておく回数設定手段、 該カウント手段のカウント数と該回数設定手段の設定数
   を比較し、両者が一致したときに該ハンマの回転駆動源
   を停止させるスイッチ手段、 とが付加されたことを特徴とする締付工具。