JP3660554B2 - 締付工具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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・ナット等のネジ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。この種の工具は、例えば電動モータやエアモータ等の回転駆動源によって回転するハンマと、ネジ類に係合してネジ類を回転させるアンビルを備える。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。そして、ハンマとアンビル間に所定値以上の力が作用したときは、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。
このような構成を備えるため、ネジ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、ネジ類を連続的に締付ける。そして、ネジ類が締込まれ、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ことによって、ハンマが衝突するたびにアンビルが回転し、ネジ類がその都度締付けられてゆく。
【０００３】
かかる締付工具の場合、最終的なネジの締付トルクは衝突回数に依存する。このため、従来から締付トルクを調整する技術が開発されている（例えば、特開平５−２００６７７号等）。
上記公報に記載された技術では、ハンマとアンビルの衝突回数を設定する設定手段が設けられ、この設定手段により設定された回数だけハンマとアンビルが衝突したときに回転駆動源を停止し、適切な締付トルクでネジの締付を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した締付工具では、締付トルクが自動的に調整されることによって締付作業を適切に行うことはできるが、締付作業以外の作業（例えば、仮締め作業、解体作業、修理作業等）を行うときには、締付工具を取扱う取扱者の経験と勘に頼ってこれらの作業を行わなければならなかった。このため、従来の締付工具では、締付作業以外の作業を効率的に行うことができなかった。
【０００５】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、締付工具で行われる各作業を効率的に行うことができる締付工具を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記課題を解決するため本発明の締付工具は、ハンマがアンビルに衝突することによってアンビルを回転させる締付工具であって、ハンマを回転させる回転駆動源と、回転駆動源を起動する起動手段と、ハンマとアンビルの衝突を検知する検知手段と、締付作業モードと解体作業モードを含むモード群から締付工具の作業モードを選択して設定しておく設定手段と、起動手段が作動したときに設定手段に設定されている作業モードに対応する下記態様で回転駆動源を動作させる制御手段とを備え、その制御手段は；締付作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、解体作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を逆回転させ、検知手段で衝突を検知しなくなってから所定時間後に回転駆動源の逆回転を停止させることを特徴とする。
この締付工具では、締付工具の作業モードが設定手段に設定され、設定された作業モードで回転駆動源の動作が制御される。従って、締付作業以外の作業を行うときに、取扱者の経験や勘に頼ることなく効率的に作業を行うことができる。
特に解体作業時には、所定のトルクで締付けられているナット類を緩め、ボルト等から取り外さなければならない。このような解体作業時において回転駆動源を停止するタイミングが遅れると、ナット類を緩めすぎてナット類がボルト等から完全に外れてしまい、ナット類が落下して紛失してしまう場合があった。この締付工具では、解体作業モードが設定されている場合には、起動手段（例えばメインスイッチ）が継続的に作動していても、ハンマとアンビルの衝突が検知されなくなってから所定時間後に回転駆動源が自動的に停止する。このため、ナット類がボルト等から完全に外れる前の（ボルトと結合した）状態で回転駆動源を自動的に停止させることができる。したがって、ナット類がボルト等から完全に外れてしまうことによる、ナット類やボルト類の紛失等を防止することができ、解体作業を効率的に行うことができる。
【０００７】
仮締め作業時（ボルトを着座させただけの状態にしたいとき）には、ナット類の締付トルクが大きくなりすぎることがないようにないように、ナット類を締めなければならない。しかしながら、回転駆動源の回転を停止するタイミングが遅すぎるとナット類が締まり過ぎの状態となり、早過ぎるとナット類が緩すぎる状態となる。
そこで前記締付工具においては、前記モード群が、仮締め作業モードを含んでおり、前記制御手段は、仮締め作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、検知手段で最初の衝突を検知してから所定時間経過後に回転駆動源の正回転を停止させることが好ましい。
この締付工具では、起動手段が継続的に作動していても、ハンマとアンビルが初めて衝突してから所定時間後に回転駆動源は自動的に停止する。このため、取扱者の経験や勘に頼ることなく仮締め作業を効率的に行うことができる。
【０００８】
ハンマとアンビルが１回衝突するだけで締め付け母材が破壊されてしまう場合には、ハンマとアンビルの衝突回数を管理することでは締付トルクが調整できない。このような場合、起動手段をスイッチとして、そのスイッチの引き代を調整することにより回転駆動源の回転数を落とし締付トルクを調整することが考えられるが、作業者の経験と勘に頼ることとなり、適切な締付トルク調整が困難となる。
そこで前記締付工具においては、前記モード群が、締付トルク調整作業モードを含んでおり、前記制御手段は、締付トルク調整作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を予め設定された所定の回転速度に調整して正回転させることが好ましい。
この締付工具では、回転駆動源の回転速度を予め設定された所定の回転速度に調整することで、締付トルク調整作業を適切に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具現化した締付工具を、図を参照して説明する。図１はインパクトレンチ１の一部断面側面図を示している。図中３はハウジングを示し、ここに回転駆動源であるモータ２２が収容固定されている。そのモータ２２の出力軸２０（ベアリング１９に軸支されている）にはギヤが形成され、このギヤに複数の遊星ギヤ１２が噛合っている。この遊星ギヤ１２はピン１４を軸とし、ピン１４はベアリング２３に軸支されたスピンドル８に固定されている。また遊星ギヤ１２は、インターナルギヤケース１８に固定されたインターナルギヤ１６の内径側に位置して、そのインターナルギヤ１６に噛合っている。これらのギヤ列によって減速機構が構成されている。
ピン１４を固定しているスピンドル８はモータ２２で回転駆動される。スピンドル８には複数の溝８ａがＶ字型に形成されており、そのスピンドル８にハンマ４が遊転可能となっている。そして、ハンマ４と溝８ａ間にはボール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はスピンドル８に対し溝８ａに沿って相対移動可能となっている。また、ハンマ４とスピンドル８との間に、ボール５１とワッシャ４９を介してバネ１０が圧縮状態で収容されており、ハンマ４は図示右方に常時付勢されている。
ハンマ４の先端側には、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されてい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、２ｃと４ｂ、４ｃの側面が当接するようになっている。
【００１０】
上述した締付機構においてナット類が軽負荷で締付けられている場合、アンビル２とハンマ４の各突条間に作用する力、すなわちスピンドル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はバネ１０の力によってアンビル２側に押付けられている。このためスピンドル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る。
一方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、スピンドル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に沿ってスピンドル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４ｂ、４ｃが突条２ｂ、２ｃをのりこえると、バネ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る。
【００１１】
次に、ハンドル部３ａに設けられる各種スイッチ類について説明する。ハンドル部３ａには、回転駆動源であるモータ２２を起動させるためのメインスイッチ４８及びモータ２２の回転方向を切換える正逆転切替スイッチ２４が設けられている。
また、ハンドル部３ａの下端にはダイヤル設定部３４が設けられている。このダイヤル設定部３４は、バッテリパック１２２を締付工具１から取外して図１中II方向から（締付工具１下側から）みた図２や、図２中ダイヤル設定部３４の拡大図である図３に示されるように、第１設定ダイヤル３３と第２設定ダイヤル３５が設けられている。図３に示されるように、本実施形態では第１設定ダイヤル３３に０〜９の数字目盛りとＡ〜Ｆのアルファベット目盛りが設けられている。第２設定ダイヤル３５には０〜９の数字のみの目盛りが設けられている。従って、本実施形態においては「００」から「Ｆ９」まで１６０種の組合せが設定可能となる。
各ダイヤル３３、３５には調整溝３４ａが設けられており、この調整溝３４ａにマイナスドライバの先端を差し込んで、各ダイヤルは所定の目盛りに設定される。図1から明らかなように、上述したダイヤル設定部３４は、バッテリパック１２２を外した場合にのみ、各ダイヤル３３、３５の設定を変更することができる構造となっている。これは、使用者の意図しない設定変更を防止するためである。
また、図２に示すように、ハウジング３の下端には接触子４２が設けられ、この接触子４２は、バッテリパック１２２の接触子（図示されていない）と接触させられる。
【００１２】
なお、ハンドル部３ａ内の下端よりの位置には、図１に示すように制御基板３６が取付けられており、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。また、制御基板３６にはハンマ４とアンビル２の衝突音を受音する受音部３０（圧電ブザー等）が組込まれている。
【００１３】
次に図４を参照して本締付工具１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、ＲＯＭ１１８、ＲＡＭ１２０とＩ／Ｏ１０８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。このマイクロコンピュータ３８のＲＯＭ１１８には、モータ２２及び受音部３０の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。
受音部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の他方の端子には基準電圧発生器１１２の電圧Ｖ３が入力される。比較器１０４の出力電圧はマイクロコンピュータ３８に入力される。
電源であるバッテリパック１２２は、メインスイッチ４８と正逆転切替スイッチ２４とスイッチング素子４０を介してモータ２２に接続されている。スイッチング素子４０はスイッチング回路１１４を介してマイクロコンピュータ３８に接続されている。ダイヤル設定部３４もマイクロコンピュータ３８に接続されている。
【００１４】
上述した回路では、モータ２２が回転することによりハンマ４がアンビル２に衝突し衝突音が発生すると、これにより受音部３０から電圧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。この電圧Ｖ１のうち低周波ノイズはフィルタ１０２で除去され、電圧Ｖ２となってフィルタ１０２から出力される。
比較器１０４はフィルタ電圧Ｖ２が他方の比較電圧Ｖ３よりも高くなるとオフからオンする。各パルス波Ｖ５はハンマ４とアンビル２の衝突のときに立上っており、衝突音に相当するものである。したがって、マイクロコンピュータ３８は、このパルス波Ｖ５をカウントすることで衝突回数をカウントする。
なお、比較器１０４の基準電圧Ｖ３はノイズレベル以上に設定されている。
【００１５】
次に、上述したように構成される締付工具の動作について説明する。なお、本実施の形態に係る締付工具では、ダイヤル設定部３４で設定したモード毎にモータ２２及び受音部３０が制御される。以下、各モード毎の締付工具の動作について説明する。
（１）衝突回数設定モード（締付作業モード）
本実施の形態の締付工具においては、ダイヤル設定部３４の第１設定ダイヤル３３が０から９の数字の目盛りに設定されているとき（第２設定ダイヤル３５は０から９のいずれでも可）、ダイヤル設定部３４によりハンマ４とアンビル２の衝突回数が設定される。このときのマイクロコンピュータ３８で行われる処理について説明する。なお、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、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。
まず、メインスイッチ４８がオンされるとまずダイヤル設定部３４に設定されている数字「ｘｙ」（第１設定ダイヤルに設定されている数字目盛りをｘ、第２設定ダイヤルに設定されている数字目盛りをｙとする）が読込まれ変数ｘｙとして、ＲＡＭ１２０に記憶される。次に、ダイヤル設定部３４にセットされている値が「００」かどうか判別される。
ダイヤル設定部３４に「００」が設定されている場合（Ｉモード）は、衝突回数が０回に設定され、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置どちらのときも、メインスイッチ４８が操作されてもモータ２２は回転しない。この「００」（Ｉモード）は、ダイヤル設定部３４が壊れていないかどうかを簡単にチェックすることに利用することができる。
【００１６】
ダイヤル設定部３４の設定値が「００」でないとされると、次に「９９」が設定されているか否かを判別する。ここで「９９」は、ダイヤル設定部３４の数字目盛りのみを用いた場合に設定しうる最大値であり、この最大値が設定されていればスイッチング素子４０がオンされる。すなわち「９９」が設定されている場合（IIIモード）は、メインスイッチ４８がオンされている間はモータ２２を回転させつづける。このIIIモードでは、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置でも、後述する「打撃カウントオートストップ機能」が作動しない。この「９９」（IIIモード）は、締付トルクを管理する必要が無い場合の締付作業に特に有効である。
【００１７】
「００」も「９９」も設定されていない場合、すなわち「０１」〜「９８」がダイヤル設定部３４に設定されている場合（IIモード）は、次に正逆転切替スイッチ２４において、正転がセットされているか逆転がセットされているかを、マイクロコンピュータ３８が判別する。これは図４に示すように正逆転切替スイッチ２４とスイッチング素子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。この電位は正逆転切替スイッチ２４の正逆によって変化する。
正逆転切替スイッチ２４が逆転位置に設定されることにより逆転が選択されているときは、メインスイッチ４８がオンされている間モータ２２を回転させる。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を回し続ける。
【００１８】
正転が設定されている場合は、ダイヤル設定部３４に設定されている数字「ｘｙ」から衝突予定回数ｚ（ＲＡＭ１２０に記憶）を算出し、この衝突予定回数ｚだけハンマ４とアンビル２を衝突させてモータ２２を停止する。この衝突予定回数ｚは、以下に示す式で算出される。
ｚ＝（ｘ×１０＋ｙ）×２＋１
つまりダイヤル設定部３４に「５０」（第１設定ダイヤル３３が「５」、第２設定ダイヤル３５が「０」の目盛りに設定されている）が設定された場合は、衝突予定回数ｚは１０１回である。このような設定した衝突予定回数でモータ２２を停止させる機能を打撃カウントオートストップ機能と呼ぶ。
この場合、まず、スイッチング素子４０をオンし、モータ２２を回転させ始め、マイクロコンピュータ３８でパルス波の数（衝突回数）がカウントされる。このパルス波の数が打撃予定回数ｚに到達したときにモータ２２は停止される（打撃カウントオートストップ機能）。このようにIIモードでは、締付トルクを管理する締付作業を行うことができる。
【００１９】
以上、第１設定ダイヤル３３において「０」〜「９」の数字目盛りが選択された場合（衝突回数設定モード）を説明してきた。以下、第１設定ダイヤル３３において「Ａ」〜「Ｆ」のアルファベット目盛りが選択された場合の作用を説明する。
なお、第１設定ダイヤル３３において「Ａ」が設定されている場合（第２設定ダイヤル３５は０から９のいずれでも可）は、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置のどちらのときも、メインスイッチ４８をオン操作しても回転駆動源であるモータ２２は回転しない。すなわち、「Ａ」目盛りは、使用者の意図しない誤動作防止のために設けられた目盛りであり、以下に説明する特殊な作業モードに相当する「Ｂ」と、衝突回数設定モードである数字目盛りの「９」とを誤って設定してしまうことを防止する。
【００２０】
（２）仮締め作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｂ」が設定されている場合（IVモード）は仮締め作業を行うモードである。すなわち、仮締め作業時には、ナット類の締付トルクが大きくなることなく、ナット類を締めなければならない。しかしながら、モータ２２の回転を停止するタイミングが遅すぎるとナット類が締まり過ぎの状態となり、早過ぎるとナット類が緩すぎる状態となる。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｂ」を設定することにより、締付工具を仮締め作業モードで運転する。すなわち、正逆転切替スイッチ２４が正転位置にあるとき、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が回転し、受音部３０によって最初のハンマ４とアンビル２の衝突を検知してから所定時間後にモータが停止するようプログラムされている。この所定時間は、第２設定ダイヤル３５の数字「ｎ」によって決まり、具体的には「ｎ」×０．１秒である。例えば、第２設定ダイヤル３５において「２」が設定されたときは、モータ２２は０．２秒後に停止する。
具体的には、マイクロコンピュータ３８は、まず第２設定ダイヤル３５の数字によって設定された時間をＲＡＭ１２０に記憶する。そして、比較器１０４からのパルス波を受信したことを判断してから、ＲＡＭ１２０に記憶した時間だけモータ２２を回転させ、スイッチング素子４０をオフする処理を行う。
このようにIVモードによれば、作業者がメインスイッチ４８をずっとオン状態にしていても、ハンマ４とアンビル２が始めて衝突してから所定時間後にモータ２２が自動的に停止する。このため、仮締め作業（ボルトを着座させただけの状態にしたいとき）を効率的に行うことができる。
なお、正逆転切替スイッチ２４が逆転位置にある場合は、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が起動し、メインスイッチ４８がオフされるまでモータ２２を回し続ける（打撃カウントオートストップ機能停止）。
【００２１】
（３）解体作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｃ」が設定されている場合（Vモード）は解体作業を行うモードである。すなわち、解体作業時には、所定のトルクで締付けられているナット類を緩め、ボルト等から取り外さなければならない。ナット類を緩め始めるときは、ハンマ４とアンビル２に作用する力も大きく、ハンマ４とアンビル２が衝突することによりナット類が緩められる。そして、ハンマ４とアンビル２が充分に緩まれば、ハンマ４とアンビル２の衝突が検知されなくなり、スピンドル８の回転がハンマ４とアンビル２に連続的に伝えられ、ナット類が連続的に緩められる状態となる。
したがって、このような解体作業時においてモータ２２を停止するタイミングが遅れると、ナット類を緩めすぎてナット類がボルト等から完全に外れてしまい、ナット類が落下して紛失してしまう場合があった。
そこで、本実施の形態の締付工具では、第１設定ダイヤル３３に「Ｃ」を設定することにより解体作業モードで締付工具を運転する。すなわち、正逆転切替スイッチ２４を逆転位置とし、メインスイッチ４８をオン操作することによって、モータ２２が逆転方向に回転し、受音部３０によってハンマ４とアンビル２の衝突を検知しなくなってから所定時間後にモータが停止するようプログラムされている。この所定時間は、上述した仮締め作業モードと同様、第２設定ダイヤル３５の数字「ｎ」によって決まる（「ｎ」×０．１秒）。
【００２２】
具体的に説明すると、マイクロコンピュータ３８は、まず、第２設定ダイヤル３５の数字によって設定された時間をＲＡＭ１２０に記憶する。そして、スイッチング素子４０をオンしてモータ２２を回転させ、比較器１０４から出力されるパルス波の受信の有無（衝突の有無）を監視する。
最初のパルス波を受信してから、パルス波を受信する毎に次のパルス波を受信するまでの時間を計測し、この間隔が予め設定している時間を超えた場合に、ハンマ４とアンビル２が衝突しない状態になったと判断する。そして、ハンマ４とアンビル２が衝突しない状態となったと判断した場合、判断した時点からＲＡＭ１２０に記憶した時間だけモータ２２が回転するようにスイッチング素子４０をオンし続け、しかる後、スイッチング素子４０をオフする処理を行う。
このようにVモードによれば、作業者がメインスイッチ４８をずっとオン状態にしていても、ハンマ４とアンビル２の衝突が検知されなくなってから所定時間後にモータ２２が自動的に停止する。このため、ナット類がボルト等から完全に外れる前（ボルトと結合した状態）でモータ２２が自動的に停止する。したがって、ナット類がボルト等から完全に外れてしまうことによる、ナット類やボルト類の紛失等を防止することができ、解体作業を効率的に行うことができる。
なお、正逆転切替スイッチ２４が正転位置にある場合は、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が起動し、メインスイッチ４８がオフされるまでモータ２２を回し続ける（打撃カウントオートストップ機能停止）。
【００２３】
（４）締付トルク調整作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｄ」が設定されている場合（VIモード）は締付トルク調整作業を行うモードである。すなわち、最大締付トルクが大きい締付工具では、ハンマ４とアンビル２の衝突回数を管理することによっては締付トルクが調整できない場合がある。最大締付トルクが大きすぎて、ハンマ４とアンビル２が１回衝突するだけで締め付け母材が破壊されてしまう場合である。このような場合、メインスイッチ４８の引き代を調整することによりモータ２２の回転数を落とし締付トルクを調整することが考えられるが、メインスイッチ４８の引き代で調整しようとする場合、作業者の経験と勘に頼ることとなり、適切な締付トルク調整が困難となる。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｄ」を設定することにより、締付トルク調整作業を適切に行う。このVIモードでは、正逆転切替スイッチ２４の位置に関わらず（正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置でもどちらでもよい）、モータ２２の回転速度を予め設定された所定の回転速度に調整する。
【００２４】
本実施形態の場合、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」によって、メインスイッチ４８を完全に引ききった時のモータ２２の回転速度を所定の回転速度とする。具体的には、「ｎ」が「０」の場合は通常のモータの回転速度である。「ｎ」が「９」の場合はモータ２２の回転速度を、通常のモータ２２の回転速度の９０％に制御する。「ｎ」が「８」の場合はモータ２２の回転速度を、通常のモータ２２の回転速度の８０％に制御する。同様に、第２設定ダイヤル３５の他の数字目盛りが選択された場合は、その第２設定ダイヤル３５において設定された数字「ｎ」によって、モータ２２の回転速度を「ｎ」×１０％に制御する。
なお、このVIモード時には、打撃カウントオートストップ機能は余り意味がないため、打撃カウントオートストップ機能を停止させている。
【００２５】
（５）修理作業モード
第１設定ダイヤル３３において「E」が設定されている場合（VIIモード）は修理作業モードである。すなわち、この種の締付工具では、ハンマ４とアンビル２の衝突による振動等によりダイヤル設定部３４やマイクロコンピュータ３８等の電装部品が故障し、これらの部品を修理する必要が生じる。かかる場合、故障した部品を特定し交換する必要があるが、故障した部品を特定することが困難であり、修理者の経験と勘によるところが大きかった。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｅ」を設定することにより、締付工具を修理作業モードとし故障箇所の特定を容易に行うことができるようにしている。
【００２６】
すなわち、VIIモードで、正逆転切替スイッチ２４を正転位置にしたときは、メインスイッチ４８のオン操作を行なっても、モータ２２は作動せず停止状態を維持する。そして、本実施形態ではそのメインスイッチ４８のオン操作をしてから２秒後に、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」に「１」を加えた値の回数だけ短い音を受音部３０より発生させるようプログラムされている。例えば、第２設定ダイヤル３５において「２」が設定されたときは、メインスイッチ４８のオン操作をしてから２秒後に３回だけ音が発する。
すなわち、マイクロコンピュータ３８が、メインスイッチ４８がオンされたのを検知してから２秒経過した後、受音部３０に所定回数だけ電気信号を出力することにより、受音部３０から音を出力する処理を行う。
これにより、例えば、受音部３０から発生する音の回数によって、ダイヤル設定部３４が故障しているかどうかを判定でき、また、受音部３０から音が発生するタイミングでマイコンのタイマー動作が正常か否か等をチェックすることができる。したがって、故障箇所の特定を容易に行うことができ、修理作業を効率的に行うことができる。
【００２７】
また、VIIモードで、正逆転切替スイッチ２４を逆転位置にしたときは、受音部３０の検知（受音）作動や、マイクロコンピュータ３８によるモータ２２の停止作動等をチェックすることができる。
すなわち、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２を起動させ、モータ２２の回転作動を維持しながら、ハウジング３をドライバ等で所定回数だけ叩く。ハウジング３を叩いた時に発生する音を受音部３０で所定回数検出したと判断すると、マイクロコンピュータ３８はモータ２２を停止するようプログラムされている。ここで、ハウジング３を叩く所定回数は、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」に「１」を加えた値の回数で設定される。
これにより、例えば受音部３０の動作、及びマイクロコンピュータ３８が正常に機能しているかどうか等を判定することができる。
【００２８】
（６）マイコンチェック・バッテリチェック作業モード
第１設定ダイヤル３３において「F」が設定されている場合（VIIIモード）は、マイコンチェック作業等を行うためのモードである。すなわち、本実施の形態の締付工具では、マイクロコンピュータ３８はＲＯＭ１１８に記憶されている制御プログラムに基づいて、モータ２２や受音部３０の動作を制御する。このマイクロコンピュータ３８に搭載される制御プログラムはバージョンアップ等により変更されるが外観上に変更はないため、マイクロコンピュータ３８がどのバージョンであるかを判断することは困難である。このため、工場内で修理等によりマイクロコンピュータ３８を交換する必要がある場合、どのバージョンのマイクロコンピュータ３８に交換すればよいかを簡単に判定することができない。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｆ」に設定することにより、マイクロコンピュータ３８のバージョンのチェックを容易に行うことができるようにしている。
【００２９】
すなわち、VIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５を「０」に設定した場合、メインスイッチ４８のオン操作によりマイクロコンピュータ３８のバージョンをチェックすることができる。
具体的には、第２設定ダイヤル３５を「０」に設定した場合、正逆転切替スイッチ２４は正転位置と逆転位置のどちらのときでも、メインスイッチ４８のオン操作により、マイクロコンピュータ３８のバージョンコードを示す音を受音部３０から発生されるようにプログラムされている。例えばマイクロコンピュータ３８がバージョン２．1のときは、長音２回、約１長音相当時間だけ間隔を空けて、短音１回の一連パターンで音を受音部３０から発する。なお、この際モータ２２は作動せず停止状態を維持する。
これにより組み込んだマイクロコンピュータ３８のバージョンが簡単にチェックでき、誤ったバージョンのマイクロコンピュータ３８を組付けてしまうという事態を防止することができる。したがって、マイクロコンピュータ３８の交換作業等を効率的に行うことができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、このVIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５に「１」を設定したとき、バッテリ電圧をチェックすることができる。すなわち、正逆転切替スイッチ２４は正転位置と逆転位置のどちらのときでも、メインスイッチ４８のオン操作により、バッテリ電圧の値を示す音を受音部３０から発生されるようにプログラムされている。具体的には、バッテリ電圧が２３ボルトのときは、長音２回、約１長音相当の間隔をおいてから、短音３回の一連パターンで音を受音部３０から発する。
これによりバッテリ電圧が容易にチェックでき、バッテリ交換の必要性の有無が容易に判定できる。したがって、このようなバッテリチェックを作業開始前に行っておけば、組立工場等での作業中にバッテリ電圧が低下し締付工具が動かなくなってしまうという事態を防止することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、このVIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５に「０」、「１」を設定したときに、上述したマイコンチェック機能やバッテリチェック機能を果たし、他の数字目盛りには機能を持たせなかった。しかしながら、第２設定ダイヤル３５の他の数字目盛りに前述した機能以外の機能を設定し、その数字目盛りを適宜選択することにより、他の機能を実現するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３２】
以上、詳述したように、本実施の形態の締付工具では、ダイヤル設定部３４でダイヤル設定するだけで、各作業モードに応じてモータ２２及び受音部３０が制御されるようプログラムされている。このため、各作業を効率的に行うことができる。
さらに、本実施の形態では、ハンマ４とアンビル２との衝突音を電気信号に変換する検知手段（受音部３０）を使用しているため、逆にその受音部３０に電気信号を入力することにより音を発生させ、作業者にマイクロコンピュータ３８のバージョン等を報知することができる。これにより、従来の締付工具に新たな部品を搭載する必要をなくすことができる。
【００３３】
以上、本発明を具現化した一実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られることなく、次に示す各形態で実施することが可能である。ただし、下記に示す形態もあくまで例示であって、本発明が上述した実施の形態や、次に記載された形態に限定されると解釈するべきではない。
【００３４】
（１）上述した実施の形態においては、ハンマ４とアンビル２の衝突を検知する手段として、衝突音を受音する検知手段（圧電ブザー等）を使用したが、衝突を検知する検知手段としては衝突音を受音するものに限られない。例えば、ハンマが軸方向に後退することを利用して衝突を検知する手段（近接スイッチ、光センサ等）や、モータの電流値が変化することにより検知する手段（電流計等）、モータの回転角の変化を利用して検知する手段（周波数ジェネレータ等）の種々のものを使用することができる。
なお、衝突音以外で衝突を検知する場合には、本実施の形態と異なり、上述したVII・VIIIモード等を実現するためには音以外の報知手段（発光ダイオード等）を設けるようにすれば良い。
【００３５】
（２）上述した実施の形態においては、ダイヤル設定部３４で全ての設定を行うようにしたが、このような形態に限られず、例えば、頻繁に切替えて使う必要がある機能（仮締め作業と締付作業等）については、バッテリパック１２２を取外すことなく切替えることができるスイッチ類をハウジングに別途設けるような形態としても良い。
【００３６】
（３）なお、上述した実施の形態では、ハンマとアンビルが衝突するような締付工具について説明したが、本発明はこのような締付工具に限定されることなく、他の工具に適用することもできる。例えば、VIモードはモータ等の回転駆動源を備えてモータ回転数を調整する必要がある工具であればどのようなものでも良く、また、例えば、VIIIモードはマイクロコンピュータや、バッテリパックを備えたものであればどのような工具にも適用することができる。
【００３７】
以上、本発明のいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例で用いた締付工具の一部断面側面図。
【図２】本実施例で用いた締付工具のバッテリパックを外して下側から（II方向から）見た図。
【図３】設定ダイヤルの拡大図。
【図４】本実施例で用いた締付工具の回路構成を示す図。
【符号の説明】
２ ・・アンビル
４ ・・ハンマ
２４・・正逆転切替スイッチ
３０・・受音部
３４・・設定ダイヤル
３８・・マイクロコンピュータ
４８・・メインスイッチ
【発明の属する技術分野】
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・ナット等のネジ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。この種の工具は、例えば電動モータやエアモータ等の回転駆動源によって回転するハンマと、ネジ類に係合してネジ類を回転させるアンビルを備える。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。そして、ハンマとアンビル間に所定値以上の力が作用したときは、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。
このような構成を備えるため、ネジ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、ネジ類を連続的に締付ける。そして、ネジ類が締込まれ、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ことによって、ハンマが衝突するたびにアンビルが回転し、ネジ類がその都度締付けられてゆく。
【０００３】
かかる締付工具の場合、最終的なネジの締付トルクは衝突回数に依存する。このため、従来から締付トルクを調整する技術が開発されている（例えば、特開平５−２００６７７号等）。
上記公報に記載された技術では、ハンマとアンビルの衝突回数を設定する設定手段が設けられ、この設定手段により設定された回数だけハンマとアンビルが衝突したときに回転駆動源を停止し、適切な締付トルクでネジの締付を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した締付工具では、締付トルクが自動的に調整されることによって締付作業を適切に行うことはできるが、締付作業以外の作業（例えば、仮締め作業、解体作業、修理作業等）を行うときには、締付工具を取扱う取扱者の経験と勘に頼ってこれらの作業を行わなければならなかった。このため、従来の締付工具では、締付作業以外の作業を効率的に行うことができなかった。
【０００５】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、締付工具で行われる各作業を効率的に行うことができる締付工具を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記課題を解決するため本発明の締付工具は、ハンマがアンビルに衝突することによってアンビルを回転させる締付工具であって、ハンマを回転させる回転駆動源と、回転駆動源を起動する起動手段と、ハンマとアンビルの衝突を検知する検知手段と、締付作業モードと解体作業モードを含むモード群から締付工具の作業モードを選択して設定しておく設定手段と、起動手段が作動したときに設定手段に設定されている作業モードに対応する下記態様で回転駆動源を動作させる制御手段とを備え、その制御手段は；締付作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、解体作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を逆回転させ、検知手段で衝突を検知しなくなってから所定時間後に回転駆動源の逆回転を停止させることを特徴とする。
この締付工具では、締付工具の作業モードが設定手段に設定され、設定された作業モードで回転駆動源の動作が制御される。従って、締付作業以外の作業を行うときに、取扱者の経験や勘に頼ることなく効率的に作業を行うことができる。
特に解体作業時には、所定のトルクで締付けられているナット類を緩め、ボルト等から取り外さなければならない。このような解体作業時において回転駆動源を停止するタイミングが遅れると、ナット類を緩めすぎてナット類がボルト等から完全に外れてしまい、ナット類が落下して紛失してしまう場合があった。この締付工具では、解体作業モードが設定されている場合には、起動手段（例えばメインスイッチ）が継続的に作動していても、ハンマとアンビルの衝突が検知されなくなってから所定時間後に回転駆動源が自動的に停止する。このため、ナット類がボルト等から完全に外れる前の（ボルトと結合した）状態で回転駆動源を自動的に停止させることができる。したがって、ナット類がボルト等から完全に外れてしまうことによる、ナット類やボルト類の紛失等を防止することができ、解体作業を効率的に行うことができる。
【０００７】
仮締め作業時（ボルトを着座させただけの状態にしたいとき）には、ナット類の締付トルクが大きくなりすぎることがないようにないように、ナット類を締めなければならない。しかしながら、回転駆動源の回転を停止するタイミングが遅すぎるとナット類が締まり過ぎの状態となり、早過ぎるとナット類が緩すぎる状態となる。
そこで前記締付工具においては、前記モード群が、仮締め作業モードを含んでおり、前記制御手段は、仮締め作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、検知手段で最初の衝突を検知してから所定時間経過後に回転駆動源の正回転を停止させることが好ましい。
この締付工具では、起動手段が継続的に作動していても、ハンマとアンビルが初めて衝突してから所定時間後に回転駆動源は自動的に停止する。このため、取扱者の経験や勘に頼ることなく仮締め作業を効率的に行うことができる。
【０００８】
ハンマとアンビルが１回衝突するだけで締め付け母材が破壊されてしまう場合には、ハンマとアンビルの衝突回数を管理することでは締付トルクが調整できない。このような場合、起動手段をスイッチとして、そのスイッチの引き代を調整することにより回転駆動源の回転数を落とし締付トルクを調整することが考えられるが、作業者の経験と勘に頼ることとなり、適切な締付トルク調整が困難となる。
そこで前記締付工具においては、前記モード群が、締付トルク調整作業モードを含んでおり、前記制御手段は、締付トルク調整作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を予め設定された所定の回転速度に調整して正回転させることが好ましい。
この締付工具では、回転駆動源の回転速度を予め設定された所定の回転速度に調整することで、締付トルク調整作業を適切に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具現化した締付工具を、図を参照して説明する。図１はインパクトレンチ１の一部断面側面図を示している。図中３はハウジングを示し、ここに回転駆動源であるモータ２２が収容固定されている。そのモータ２２の出力軸２０（ベアリング１９に軸支されている）にはギヤが形成され、このギヤに複数の遊星ギヤ１２が噛合っている。この遊星ギヤ１２はピン１４を軸とし、ピン１４はベアリング２３に軸支されたスピンドル８に固定されている。また遊星ギヤ１２は、インターナルギヤケース１８に固定されたインターナルギヤ１６の内径側に位置して、そのインターナルギヤ１６に噛合っている。これらのギヤ列によって減速機構が構成されている。
ピン１４を固定しているスピンドル８はモータ２２で回転駆動される。スピンドル８には複数の溝８ａがＶ字型に形成されており、そのスピンドル８にハンマ４が遊転可能となっている。そして、ハンマ４と溝８ａ間にはボール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はスピンドル８に対し溝８ａに沿って相対移動可能となっている。また、ハンマ４とスピンドル８との間に、ボール５１とワッシャ４９を介してバネ１０が圧縮状態で収容されており、ハンマ４は図示右方に常時付勢されている。
ハンマ４の先端側には、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されてい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、２ｃと４ｂ、４ｃの側面が当接するようになっている。
【００１０】
上述した締付機構においてナット類が軽負荷で締付けられている場合、アンビル２とハンマ４の各突条間に作用する力、すなわちスピンドル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はバネ１０の力によってアンビル２側に押付けられている。このためスピンドル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る。
一方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、スピンドル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に沿ってスピンドル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４ｂ、４ｃが突条２ｂ、２ｃをのりこえると、バネ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る。
【００１１】
次に、ハンドル部３ａに設けられる各種スイッチ類について説明する。ハンドル部３ａには、回転駆動源であるモータ２２を起動させるためのメインスイッチ４８及びモータ２２の回転方向を切換える正逆転切替スイッチ２４が設けられている。
また、ハンドル部３ａの下端にはダイヤル設定部３４が設けられている。このダイヤル設定部３４は、バッテリパック１２２を締付工具１から取外して図１中II方向から（締付工具１下側から）みた図２や、図２中ダイヤル設定部３４の拡大図である図３に示されるように、第１設定ダイヤル３３と第２設定ダイヤル３５が設けられている。図３に示されるように、本実施形態では第１設定ダイヤル３３に０〜９の数字目盛りとＡ〜Ｆのアルファベット目盛りが設けられている。第２設定ダイヤル３５には０〜９の数字のみの目盛りが設けられている。従って、本実施形態においては「００」から「Ｆ９」まで１６０種の組合せが設定可能となる。
各ダイヤル３３、３５には調整溝３４ａが設けられており、この調整溝３４ａにマイナスドライバの先端を差し込んで、各ダイヤルは所定の目盛りに設定される。図1から明らかなように、上述したダイヤル設定部３４は、バッテリパック１２２を外した場合にのみ、各ダイヤル３３、３５の設定を変更することができる構造となっている。これは、使用者の意図しない設定変更を防止するためである。
また、図２に示すように、ハウジング３の下端には接触子４２が設けられ、この接触子４２は、バッテリパック１２２の接触子（図示されていない）と接触させられる。
【００１２】
なお、ハンドル部３ａ内の下端よりの位置には、図１に示すように制御基板３６が取付けられており、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。また、制御基板３６にはハンマ４とアンビル２の衝突音を受音する受音部３０（圧電ブザー等）が組込まれている。
【００１３】
次に図４を参照して本締付工具１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、ＲＯＭ１１８、ＲＡＭ１２０とＩ／Ｏ１０８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。このマイクロコンピュータ３８のＲＯＭ１１８には、モータ２２及び受音部３０の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。
受音部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の他方の端子には基準電圧発生器１１２の電圧Ｖ３が入力される。比較器１０４の出力電圧はマイクロコンピュータ３８に入力される。
電源であるバッテリパック１２２は、メインスイッチ４８と正逆転切替スイッチ２４とスイッチング素子４０を介してモータ２２に接続されている。スイッチング素子４０はスイッチング回路１１４を介してマイクロコンピュータ３８に接続されている。ダイヤル設定部３４もマイクロコンピュータ３８に接続されている。
【００１４】
上述した回路では、モータ２２が回転することによりハンマ４がアンビル２に衝突し衝突音が発生すると、これにより受音部３０から電圧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。この電圧Ｖ１のうち低周波ノイズはフィルタ１０２で除去され、電圧Ｖ２となってフィルタ１０２から出力される。
比較器１０４はフィルタ電圧Ｖ２が他方の比較電圧Ｖ３よりも高くなるとオフからオンする。各パルス波Ｖ５はハンマ４とアンビル２の衝突のときに立上っており、衝突音に相当するものである。したがって、マイクロコンピュータ３８は、このパルス波Ｖ５をカウントすることで衝突回数をカウントする。
なお、比較器１０４の基準電圧Ｖ３はノイズレベル以上に設定されている。
【００１５】
次に、上述したように構成される締付工具の動作について説明する。なお、本実施の形態に係る締付工具では、ダイヤル設定部３４で設定したモード毎にモータ２２及び受音部３０が制御される。以下、各モード毎の締付工具の動作について説明する。
（１）衝突回数設定モード（締付作業モード）
本実施の形態の締付工具においては、ダイヤル設定部３４の第１設定ダイヤル３３が０から９の数字の目盛りに設定されているとき（第２設定ダイヤル３５は０から９のいずれでも可）、ダイヤル設定部３４によりハンマ４とアンビル２の衝突回数が設定される。このときのマイクロコンピュータ３８で行われる処理について説明する。なお、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、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。
まず、メインスイッチ４８がオンされるとまずダイヤル設定部３４に設定されている数字「ｘｙ」（第１設定ダイヤルに設定されている数字目盛りをｘ、第２設定ダイヤルに設定されている数字目盛りをｙとする）が読込まれ変数ｘｙとして、ＲＡＭ１２０に記憶される。次に、ダイヤル設定部３４にセットされている値が「００」かどうか判別される。
ダイヤル設定部３４に「００」が設定されている場合（Ｉモード）は、衝突回数が０回に設定され、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置どちらのときも、メインスイッチ４８が操作されてもモータ２２は回転しない。この「００」（Ｉモード）は、ダイヤル設定部３４が壊れていないかどうかを簡単にチェックすることに利用することができる。
【００１６】
ダイヤル設定部３４の設定値が「００」でないとされると、次に「９９」が設定されているか否かを判別する。ここで「９９」は、ダイヤル設定部３４の数字目盛りのみを用いた場合に設定しうる最大値であり、この最大値が設定されていればスイッチング素子４０がオンされる。すなわち「９９」が設定されている場合（IIIモード）は、メインスイッチ４８がオンされている間はモータ２２を回転させつづける。このIIIモードでは、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置でも、後述する「打撃カウントオートストップ機能」が作動しない。この「９９」（IIIモード）は、締付トルクを管理する必要が無い場合の締付作業に特に有効である。
【００１７】
「００」も「９９」も設定されていない場合、すなわち「０１」〜「９８」がダイヤル設定部３４に設定されている場合（IIモード）は、次に正逆転切替スイッチ２４において、正転がセットされているか逆転がセットされているかを、マイクロコンピュータ３８が判別する。これは図４に示すように正逆転切替スイッチ２４とスイッチング素子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。この電位は正逆転切替スイッチ２４の正逆によって変化する。
正逆転切替スイッチ２４が逆転位置に設定されることにより逆転が選択されているときは、メインスイッチ４８がオンされている間モータ２２を回転させる。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を回し続ける。
【００１８】
正転が設定されている場合は、ダイヤル設定部３４に設定されている数字「ｘｙ」から衝突予定回数ｚ（ＲＡＭ１２０に記憶）を算出し、この衝突予定回数ｚだけハンマ４とアンビル２を衝突させてモータ２２を停止する。この衝突予定回数ｚは、以下に示す式で算出される。
ｚ＝（ｘ×１０＋ｙ）×２＋１
つまりダイヤル設定部３４に「５０」（第１設定ダイヤル３３が「５」、第２設定ダイヤル３５が「０」の目盛りに設定されている）が設定された場合は、衝突予定回数ｚは１０１回である。このような設定した衝突予定回数でモータ２２を停止させる機能を打撃カウントオートストップ機能と呼ぶ。
この場合、まず、スイッチング素子４０をオンし、モータ２２を回転させ始め、マイクロコンピュータ３８でパルス波の数（衝突回数）がカウントされる。このパルス波の数が打撃予定回数ｚに到達したときにモータ２２は停止される（打撃カウントオートストップ機能）。このようにIIモードでは、締付トルクを管理する締付作業を行うことができる。
【００１９】
以上、第１設定ダイヤル３３において「０」〜「９」の数字目盛りが選択された場合（衝突回数設定モード）を説明してきた。以下、第１設定ダイヤル３３において「Ａ」〜「Ｆ」のアルファベット目盛りが選択された場合の作用を説明する。
なお、第１設定ダイヤル３３において「Ａ」が設定されている場合（第２設定ダイヤル３５は０から９のいずれでも可）は、正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置のどちらのときも、メインスイッチ４８をオン操作しても回転駆動源であるモータ２２は回転しない。すなわち、「Ａ」目盛りは、使用者の意図しない誤動作防止のために設けられた目盛りであり、以下に説明する特殊な作業モードに相当する「Ｂ」と、衝突回数設定モードである数字目盛りの「９」とを誤って設定してしまうことを防止する。
【００２０】
（２）仮締め作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｂ」が設定されている場合（IVモード）は仮締め作業を行うモードである。すなわち、仮締め作業時には、ナット類の締付トルクが大きくなることなく、ナット類を締めなければならない。しかしながら、モータ２２の回転を停止するタイミングが遅すぎるとナット類が締まり過ぎの状態となり、早過ぎるとナット類が緩すぎる状態となる。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｂ」を設定することにより、締付工具を仮締め作業モードで運転する。すなわち、正逆転切替スイッチ２４が正転位置にあるとき、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が回転し、受音部３０によって最初のハンマ４とアンビル２の衝突を検知してから所定時間後にモータが停止するようプログラムされている。この所定時間は、第２設定ダイヤル３５の数字「ｎ」によって決まり、具体的には「ｎ」×０．１秒である。例えば、第２設定ダイヤル３５において「２」が設定されたときは、モータ２２は０．２秒後に停止する。
具体的には、マイクロコンピュータ３８は、まず第２設定ダイヤル３５の数字によって設定された時間をＲＡＭ１２０に記憶する。そして、比較器１０４からのパルス波を受信したことを判断してから、ＲＡＭ１２０に記憶した時間だけモータ２２を回転させ、スイッチング素子４０をオフする処理を行う。
このようにIVモードによれば、作業者がメインスイッチ４８をずっとオン状態にしていても、ハンマ４とアンビル２が始めて衝突してから所定時間後にモータ２２が自動的に停止する。このため、仮締め作業（ボルトを着座させただけの状態にしたいとき）を効率的に行うことができる。
なお、正逆転切替スイッチ２４が逆転位置にある場合は、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が起動し、メインスイッチ４８がオフされるまでモータ２２を回し続ける（打撃カウントオートストップ機能停止）。
【００２１】
（３）解体作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｃ」が設定されている場合（Vモード）は解体作業を行うモードである。すなわち、解体作業時には、所定のトルクで締付けられているナット類を緩め、ボルト等から取り外さなければならない。ナット類を緩め始めるときは、ハンマ４とアンビル２に作用する力も大きく、ハンマ４とアンビル２が衝突することによりナット類が緩められる。そして、ハンマ４とアンビル２が充分に緩まれば、ハンマ４とアンビル２の衝突が検知されなくなり、スピンドル８の回転がハンマ４とアンビル２に連続的に伝えられ、ナット類が連続的に緩められる状態となる。
したがって、このような解体作業時においてモータ２２を停止するタイミングが遅れると、ナット類を緩めすぎてナット類がボルト等から完全に外れてしまい、ナット類が落下して紛失してしまう場合があった。
そこで、本実施の形態の締付工具では、第１設定ダイヤル３３に「Ｃ」を設定することにより解体作業モードで締付工具を運転する。すなわち、正逆転切替スイッチ２４を逆転位置とし、メインスイッチ４８をオン操作することによって、モータ２２が逆転方向に回転し、受音部３０によってハンマ４とアンビル２の衝突を検知しなくなってから所定時間後にモータが停止するようプログラムされている。この所定時間は、上述した仮締め作業モードと同様、第２設定ダイヤル３５の数字「ｎ」によって決まる（「ｎ」×０．１秒）。
【００２２】
具体的に説明すると、マイクロコンピュータ３８は、まず、第２設定ダイヤル３５の数字によって設定された時間をＲＡＭ１２０に記憶する。そして、スイッチング素子４０をオンしてモータ２２を回転させ、比較器１０４から出力されるパルス波の受信の有無（衝突の有無）を監視する。
最初のパルス波を受信してから、パルス波を受信する毎に次のパルス波を受信するまでの時間を計測し、この間隔が予め設定している時間を超えた場合に、ハンマ４とアンビル２が衝突しない状態になったと判断する。そして、ハンマ４とアンビル２が衝突しない状態となったと判断した場合、判断した時点からＲＡＭ１２０に記憶した時間だけモータ２２が回転するようにスイッチング素子４０をオンし続け、しかる後、スイッチング素子４０をオフする処理を行う。
このようにVモードによれば、作業者がメインスイッチ４８をずっとオン状態にしていても、ハンマ４とアンビル２の衝突が検知されなくなってから所定時間後にモータ２２が自動的に停止する。このため、ナット類がボルト等から完全に外れる前（ボルトと結合した状態）でモータ２２が自動的に停止する。したがって、ナット類がボルト等から完全に外れてしまうことによる、ナット類やボルト類の紛失等を防止することができ、解体作業を効率的に行うことができる。
なお、正逆転切替スイッチ２４が正転位置にある場合は、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２が起動し、メインスイッチ４８がオフされるまでモータ２２を回し続ける（打撃カウントオートストップ機能停止）。
【００２３】
（４）締付トルク調整作業モード
第１設定ダイヤル３３において「Ｄ」が設定されている場合（VIモード）は締付トルク調整作業を行うモードである。すなわち、最大締付トルクが大きい締付工具では、ハンマ４とアンビル２の衝突回数を管理することによっては締付トルクが調整できない場合がある。最大締付トルクが大きすぎて、ハンマ４とアンビル２が１回衝突するだけで締め付け母材が破壊されてしまう場合である。このような場合、メインスイッチ４８の引き代を調整することによりモータ２２の回転数を落とし締付トルクを調整することが考えられるが、メインスイッチ４８の引き代で調整しようとする場合、作業者の経験と勘に頼ることとなり、適切な締付トルク調整が困難となる。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｄ」を設定することにより、締付トルク調整作業を適切に行う。このVIモードでは、正逆転切替スイッチ２４の位置に関わらず（正逆転切替スイッチ２４が正転位置でも逆転位置でもどちらでもよい）、モータ２２の回転速度を予め設定された所定の回転速度に調整する。
【００２４】
本実施形態の場合、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」によって、メインスイッチ４８を完全に引ききった時のモータ２２の回転速度を所定の回転速度とする。具体的には、「ｎ」が「０」の場合は通常のモータの回転速度である。「ｎ」が「９」の場合はモータ２２の回転速度を、通常のモータ２２の回転速度の９０％に制御する。「ｎ」が「８」の場合はモータ２２の回転速度を、通常のモータ２２の回転速度の８０％に制御する。同様に、第２設定ダイヤル３５の他の数字目盛りが選択された場合は、その第２設定ダイヤル３５において設定された数字「ｎ」によって、モータ２２の回転速度を「ｎ」×１０％に制御する。
なお、このVIモード時には、打撃カウントオートストップ機能は余り意味がないため、打撃カウントオートストップ機能を停止させている。
【００２５】
（５）修理作業モード
第１設定ダイヤル３３において「E」が設定されている場合（VIIモード）は修理作業モードである。すなわち、この種の締付工具では、ハンマ４とアンビル２の衝突による振動等によりダイヤル設定部３４やマイクロコンピュータ３８等の電装部品が故障し、これらの部品を修理する必要が生じる。かかる場合、故障した部品を特定し交換する必要があるが、故障した部品を特定することが困難であり、修理者の経験と勘によるところが大きかった。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｅ」を設定することにより、締付工具を修理作業モードとし故障箇所の特定を容易に行うことができるようにしている。
【００２６】
すなわち、VIIモードで、正逆転切替スイッチ２４を正転位置にしたときは、メインスイッチ４８のオン操作を行なっても、モータ２２は作動せず停止状態を維持する。そして、本実施形態ではそのメインスイッチ４８のオン操作をしてから２秒後に、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」に「１」を加えた値の回数だけ短い音を受音部３０より発生させるようプログラムされている。例えば、第２設定ダイヤル３５において「２」が設定されたときは、メインスイッチ４８のオン操作をしてから２秒後に３回だけ音が発する。
すなわち、マイクロコンピュータ３８が、メインスイッチ４８がオンされたのを検知してから２秒経過した後、受音部３０に所定回数だけ電気信号を出力することにより、受音部３０から音を出力する処理を行う。
これにより、例えば、受音部３０から発生する音の回数によって、ダイヤル設定部３４が故障しているかどうかを判定でき、また、受音部３０から音が発生するタイミングでマイコンのタイマー動作が正常か否か等をチェックすることができる。したがって、故障箇所の特定を容易に行うことができ、修理作業を効率的に行うことができる。
【００２７】
また、VIIモードで、正逆転切替スイッチ２４を逆転位置にしたときは、受音部３０の検知（受音）作動や、マイクロコンピュータ３８によるモータ２２の停止作動等をチェックすることができる。
すなわち、メインスイッチ４８のオン操作によってモータ２２を起動させ、モータ２２の回転作動を維持しながら、ハウジング３をドライバ等で所定回数だけ叩く。ハウジング３を叩いた時に発生する音を受音部３０で所定回数検出したと判断すると、マイクロコンピュータ３８はモータ２２を停止するようプログラムされている。ここで、ハウジング３を叩く所定回数は、第２設定ダイヤル３５において設定された「ｎ」に「１」を加えた値の回数で設定される。
これにより、例えば受音部３０の動作、及びマイクロコンピュータ３８が正常に機能しているかどうか等を判定することができる。
【００２８】
（６）マイコンチェック・バッテリチェック作業モード
第１設定ダイヤル３３において「F」が設定されている場合（VIIIモード）は、マイコンチェック作業等を行うためのモードである。すなわち、本実施の形態の締付工具では、マイクロコンピュータ３８はＲＯＭ１１８に記憶されている制御プログラムに基づいて、モータ２２や受音部３０の動作を制御する。このマイクロコンピュータ３８に搭載される制御プログラムはバージョンアップ等により変更されるが外観上に変更はないため、マイクロコンピュータ３８がどのバージョンであるかを判断することは困難である。このため、工場内で修理等によりマイクロコンピュータ３８を交換する必要がある場合、どのバージョンのマイクロコンピュータ３８に交換すればよいかを簡単に判定することができない。
そこで、本実施の形態では、第１設定ダイヤル３３において「Ｆ」に設定することにより、マイクロコンピュータ３８のバージョンのチェックを容易に行うことができるようにしている。
【００２９】
すなわち、VIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５を「０」に設定した場合、メインスイッチ４８のオン操作によりマイクロコンピュータ３８のバージョンをチェックすることができる。
具体的には、第２設定ダイヤル３５を「０」に設定した場合、正逆転切替スイッチ２４は正転位置と逆転位置のどちらのときでも、メインスイッチ４８のオン操作により、マイクロコンピュータ３８のバージョンコードを示す音を受音部３０から発生されるようにプログラムされている。例えばマイクロコンピュータ３８がバージョン２．1のときは、長音２回、約１長音相当時間だけ間隔を空けて、短音１回の一連パターンで音を受音部３０から発する。なお、この際モータ２２は作動せず停止状態を維持する。
これにより組み込んだマイクロコンピュータ３８のバージョンが簡単にチェックでき、誤ったバージョンのマイクロコンピュータ３８を組付けてしまうという事態を防止することができる。したがって、マイクロコンピュータ３８の交換作業等を効率的に行うことができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、このVIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５に「１」を設定したとき、バッテリ電圧をチェックすることができる。すなわち、正逆転切替スイッチ２４は正転位置と逆転位置のどちらのときでも、メインスイッチ４８のオン操作により、バッテリ電圧の値を示す音を受音部３０から発生されるようにプログラムされている。具体的には、バッテリ電圧が２３ボルトのときは、長音２回、約１長音相当の間隔をおいてから、短音３回の一連パターンで音を受音部３０から発する。
これによりバッテリ電圧が容易にチェックでき、バッテリ交換の必要性の有無が容易に判定できる。したがって、このようなバッテリチェックを作業開始前に行っておけば、組立工場等での作業中にバッテリ電圧が低下し締付工具が動かなくなってしまうという事態を防止することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、このVIIIモードにおいて第２設定ダイヤル３５に「０」、「１」を設定したときに、上述したマイコンチェック機能やバッテリチェック機能を果たし、他の数字目盛りには機能を持たせなかった。しかしながら、第２設定ダイヤル３５の他の数字目盛りに前述した機能以外の機能を設定し、その数字目盛りを適宜選択することにより、他の機能を実現するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３２】
以上、詳述したように、本実施の形態の締付工具では、ダイヤル設定部３４でダイヤル設定するだけで、各作業モードに応じてモータ２２及び受音部３０が制御されるようプログラムされている。このため、各作業を効率的に行うことができる。
さらに、本実施の形態では、ハンマ４とアンビル２との衝突音を電気信号に変換する検知手段（受音部３０）を使用しているため、逆にその受音部３０に電気信号を入力することにより音を発生させ、作業者にマイクロコンピュータ３８のバージョン等を報知することができる。これにより、従来の締付工具に新たな部品を搭載する必要をなくすことができる。
【００３３】
以上、本発明を具現化した一実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られることなく、次に示す各形態で実施することが可能である。ただし、下記に示す形態もあくまで例示であって、本発明が上述した実施の形態や、次に記載された形態に限定されると解釈するべきではない。
【００３４】
（１）上述した実施の形態においては、ハンマ４とアンビル２の衝突を検知する手段として、衝突音を受音する検知手段（圧電ブザー等）を使用したが、衝突を検知する検知手段としては衝突音を受音するものに限られない。例えば、ハンマが軸方向に後退することを利用して衝突を検知する手段（近接スイッチ、光センサ等）や、モータの電流値が変化することにより検知する手段（電流計等）、モータの回転角の変化を利用して検知する手段（周波数ジェネレータ等）の種々のものを使用することができる。
なお、衝突音以外で衝突を検知する場合には、本実施の形態と異なり、上述したVII・VIIIモード等を実現するためには音以外の報知手段（発光ダイオード等）を設けるようにすれば良い。
【００３５】
（２）上述した実施の形態においては、ダイヤル設定部３４で全ての設定を行うようにしたが、このような形態に限られず、例えば、頻繁に切替えて使う必要がある機能（仮締め作業と締付作業等）については、バッテリパック１２２を取外すことなく切替えることができるスイッチ類をハウジングに別途設けるような形態としても良い。
【００３６】
（３）なお、上述した実施の形態では、ハンマとアンビルが衝突するような締付工具について説明したが、本発明はこのような締付工具に限定されることなく、他の工具に適用することもできる。例えば、VIモードはモータ等の回転駆動源を備えてモータ回転数を調整する必要がある工具であればどのようなものでも良く、また、例えば、VIIIモードはマイクロコンピュータや、バッテリパックを備えたものであればどのような工具にも適用することができる。
【００３７】
以上、本発明のいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例で用いた締付工具の一部断面側面図。
【図２】本実施例で用いた締付工具のバッテリパックを外して下側から（II方向から）見た図。
【図３】設定ダイヤルの拡大図。
【図４】本実施例で用いた締付工具の回路構成を示す図。
【符号の説明】
２ ・・アンビル
４ ・・ハンマ
２４・・正逆転切替スイッチ
３０・・受音部
３４・・設定ダイヤル
３８・・マイクロコンピュータ
４８・・メインスイッチ
Claims (3)
- ハンマがアンビルに衝突することによってアンビルを回転させる締付工具であって、
ハンマを回転させる回転駆動源と、回転駆動源を起動する起動手段と、ハンマとアンビルの衝突を検知する検知手段と、締付作業モードと解体作業モードを含むモード群から締付工具の作業モードを選択して設定しておく設定手段と、起動手段が作動したときに設定手段に設定されている作業モードに対応する下記態様で回転駆動源を動作させる制御手段とを備え、その制御手段は；
締付作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、
解体作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を逆回転させ、検知手段で衝突を検知しなくなってから所定時間後に回転駆動源の逆回転を停止させることを特徴とする締付工具。 - 前記モード群は、仮締め作業モードを含んでおり、
前記制御手段は、仮締め作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を正回転させ、検知手段で最初の衝突を検知してから所定時間経過後に回転駆動源の正回転を停止させることを特徴とする請求項１の締付工具。 - 前記モード群は、締付トルク調整作業モードを含んでおり、
前記制御手段は、締付トルク調整作業モードが設定されている場合には、回転駆動源を予め設定された所定の回転速度に調整して正回転させることを特徴とする請求項１または２の締付工具。
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