JPH07116969A - インパクト回転工具 - Google Patents

インパクト回転工具

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JPH07116969A
JPH07116969A JP26739493A JP26739493A JPH07116969A JP H07116969 A JPH07116969 A JP H07116969A JP 26739493 A JP26739493 A JP 26739493A JP 26739493 A JP26739493 A JP 26739493A JP H07116969 A JPH07116969 A JP H07116969A
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Naotake Tanaka
尚武 田中
Toyokatsu Okamoto
豊勝 岡本
Toshiharu Ohashi
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用者の使い方に関わらず精度良く締め付け
作業ができる。 【構成】 出力軸3に設けたアンビル4に、モータ10
によって回転されるハンマ1をカム機構によって衝撃的
に係合させ、該衝撃回転力により、ボルト、ナット、ね
じ等を締緩する時のトルクを打撃数や打撃時間によって
制御するインパクト回転工具である。スイッチ15の引
込み量に応じて回転数を可変できるスピードコントロー
ル手段と、トルクを設定する手段と、設定トルクに応じ
た回転数及び打撃数乃至打撃時間を設定する手段を備え
る。打撃開始まではスイッチ15の引込み量に応じて回
転数を任意に設定し、打撃開始からは設定トルクに応じ
た回転数に強制的に自動変更する。このことで打撃開始
までは任意の回転数で作業し、打撃開始後は回転数を強
制的に切り換えて、設定トルクにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボルトやナット、ある
いはねじの締緩作業に使用するインパクトレンチのよう
なインパクト回転工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から出力軸に設けられたアンビル
に、モータによって回転されるハンマをカム機構によっ
て衝撃的に係合させ、この衝撃回転力によって、ボル
ト、ナット、ねじ等を締緩する時のトルクを打撃数や打
撃時間によって制御するインパクトレンチが知られてい
る。このインパクトレンチを用いた締め付け作業を、作
業者の勘や経験に頼って行うと、ボルトやナットの締め
付け力にばらつきが生じ、締め付け過ぎ、締め付け不足
が発生しやすく、精度の良い締め付け作業を行うことが
難しかった。
【0003】これを改善するため、インパクトの打撃数
を検出し、制御することにより締め付け力(トルク)を
可変できるようにしたインパクトレンチとして特公平3
ー25304号公報が提案されている。この特公平3ー
25304号公報に示されたインパクトレンチは打撃時
におけるハンマの反転を機械的にカウントして設定値に
達すると、モータをストップするようにしたものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5には任意の回転数
での打撃数とトルクとの関係を示してある。また、図6
にはスイッチの引込み量と回転数の関係を示してあり、
引込み量が大きくなれば回転数が増すようになってい
る。そして、例えば使用者がトルクT1 に設定しても、
スイッチの引込み量が回転数N1 に相当する引込み量の
時点で打撃をすると所定の回転数(打撃数)Nで停止し
たとしても、トルクはT2 になってしまう。したがっ
て、スイッチの引込み量に応じた回転数により発生する
トルクが変わってしまい、使用者の使い方により狙いの
トルクが達成できないという問題がある。
【0005】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発
明したものであって、その目的とするところは、使用者
がどんな使い方をしても精度の良い締め付け作業を行う
ことができるインパクト回転工具を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のインパクト回転
工具は上記の従来例の問題点を解決して本発明の目的を
達成するため、出力軸3に設けられたアンビル4に、モ
ータ10によって回転されるハンマ1をカム機構によっ
て衝撃的に係合させ、この衝撃回転力によって、ボル
ト、ナット、ねじ等を締緩する時のトルクを打撃数や打
撃時間によって制御するインパクト回転工具において、
スイッチ15の引込み量に応じて回転数を可変できるス
ピードコントロール手段と、トルクを設定する手段と、
設定トルクに応じた回転数及び打撃数乃至打撃時間を設
定する手段を備え、打撃開始まではスイッチ15の引込
み量に応じて回転数を任意に設定し、打撃開始からは設
定トルクに応じた回転数に強制的に自動変更することを
特徴とするものである。
【0007】また、設定トルクに応じてスイッチ15の
引込み量に応じた回転数コントロールに上限を設けるこ
とも好ましい。
【0008】
【作用】しかして、上記のような構成の本発明によれ
ば、スイッチ15の引込み量に応じて回転数を可変でき
るスピードコントロール手段と、トルクを設定する手段
と、設定トルクに応じた回転数及び打撃数乃至打撃時間
を設定する手段を備え、打撃開始まではスイッチ15の
引込み量に応じて回転数を任意に設定し、打撃開始から
は設定トルクに応じた回転数に強制的に自動変更するこ
とで、打撃開始までは任意の回転数で作業ができ、打撃
開始後は回転数を強制的に切り換えて、設定されたトル
クを精度良く確保できるようになった。
【0009】
【実施例】本発明を以下実施例に基づいて詳述する。図
2には回転工具としてのインパクトレンチの要部断面図
が示してある。図中Aはインパクトレンチのハウジング
であって、内部に電池(図2においては図示を省略して
いる)、モータ10、遊星減速機構11、駆動軸2、ハ
ンマ1、アンビル4を有する出力軸3、制御回路B等が
内装してある。駆動軸2はモータ10からの回転を遊星
減速機構11を介して伝達されて回転するようになって
いる。この駆動軸2には駆動軸カム25が形成してあ
る。ハンマ1は駆動軸2に対して回転自在に取付けられ
ており、この駆動軸2に回転自在に取付けられているハ
ンマ1にハンマカム26が形成してあり、駆動軸カム2
5とハンマカム26とが鋼球27を介して接続してある
と共にばね5により図2の矢印Y方向に付勢してある。
ハンマ1にはハンマ爪24が形成してあって、出力軸3
に設けたアンビル4と係合自在となっている。出力軸3
にはレンチのような締緩用治具が取付けられる。
【0010】上記の構成のインパクトレンチの動作を説
明すると、駆動軸2の回転はカム機構を介してハンマ1
に伝わり、ハンマ爪24がアンビル4に係合しているこ
とで出力軸3を回転する。そして、出力軸3にかかる負
荷が大きくなると、ハンマ1と駆動軸2は相対回転を
し、カムのリードに沿ってハンマ1は図2のX方向に後
退し、ばね5を圧縮する。ハンマ1がX方向に後退する
ことで、ハンマ爪24とアンビル4の係合が外れ、ハン
マ爪24がアンビル4を乗り越えるとばね5の復元力に
よりハンマ1はカムのリードに沿ってY方向に前進し、
再びアンビル4と衝撃的に係合し、出力軸3に回転力を
与える。このようにしてハンマ1は回転運動と共に往復
運動を繰り返すようになっている。
【0011】次に、打撃時間の制御回路Bにつき説明す
る。図3にはブロック回路図が示してあり、電池12か
らモータ10への電流をオン、オフするスイッチング素
子13、スイッチング素子13のオン、オフ時間を制御
することによりモータ10の回転数を制御するスピード
コントロール手段であるスピードコントロール回路1
4、引込み量にしたがって電圧が変化していくボリュー
ムが内蔵されたスイッチ15、スピードコントロール回
路14に回転数の指示を出すマイコン16、インパクト
の打撃数を検出する打撃数検出回路17、トルク設定を
行うトルク設定ボリューム18により構成してある。こ
れらの制御回路BはハウジングA内に内装してある。
【0012】ここで、マイコン16は打撃数検出回路1
7の出力開始から時間をカウントし、トルク設定ボリュ
ーム18により設定されたトルクになる打撃時間と等し
くなった時にスイッチング素子13をオフし、モータ1
0を停止するようになっている。図1には本発明の動作
を示すフローチャートが示してある。次に、このフロー
チャートに基づいて動作を説明する。まず、スイッチ1
5を少し引き込むと、スピードコントロール回路14、
マイコン16、打撃数検出回路17に電源が供給され
る。そして、マイコン16は、トルク設定ボリューム1
8により設定された電圧値をAD変換して読み込み、設
定されたトルクに応じて回転数NP と打撃時間TP が設
定される。そしてスイッチ15を引き込んでいくと、電
圧の値が変化し、マイコン16は該引込みボリュームの
変化による電圧値の上記変化をAD変換して電圧値を取
り込む。そして、この電圧値に応じてスピードコントロ
ール回路14に回転数の指示を出す。具体的にはオン、
オフの時間を設定する。ここで、打撃数検出回路17の
出力があったとき(すなわち打撃開始したとき)にはそ
の時の回転数N1 からトルク設定ボリューム18により
設定された回転数NP に強制的に変更する。そして、マ
イコン16のタイマにより打撃数検出回路17の出力開
始から時間をカウントし、トルク設定ボリューム18に
より設定されたトルクになる打撃時間TP と等しくなっ
た時にスイッチング素子13をオフし、モータ10を停
止する。上記回転数と作業時間との関係を示すグラフが
図7に示してある。
【0013】上記実施例では打撃時間により制御した
が、打撃数により制御するようにしてもよい。上記のよ
うにして打撃開始までは任意の回転数で作業ができるた
め作業性が良く(初めは低速で位置決めがしやすい)、
作業スピードも速い(締結途中は高速にできる)もので
あり、打撃開始後には回転数を強制的に変えてトルク設
定ボリューム18により設定されたトルクを精度良く確
保できることになる。
【0014】次に、第2の実施例につき説明する。上記
実施例において、低トルクに設定したときには、打撃開
始までの回転数をあまりに高くすると、打撃開始時に設
定された回転数NP に落としたとしても、トルク設定ボ
リューム18により設定した設定トルクを超えてしまう
可能性がある。このため、この第2の実施例では、打撃
開始までのスイッチ15の引込み量に対応する回転数が
図6に示す所定の回転数NL を超えたとしてもそれ以上
回転数を上げないように制限する(図6のC)。ここ
で、上記回転数NL は打撃開始しても設定トルクを超え
ない最大の回転数とし、作業スピードを落とさないよう
になっている。この実施例の動作が図4に示すフローチ
ャートに示してある。
【0015】
【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、スイ
ッチの引込み量に応じて回転数を可変できるスピードコ
ントロール手段と、トルクを設定する手段と、設定トル
クに応じた回転数及び打撃数乃至打撃時間を設定する手
段を備え、打撃開始まではスイッチの引込み量に応じて
回転数を任意に設定し、打撃開始からは設定トルクに応
じた回転数に強制的に自動変更するので、ボルトやナッ
トの締め付け作業において、使用者がどんな使い方をし
ても精度の高いトルク制御が行え、作業スピードが早
く、また操作性が良く、且つ精度の良い締め付け作業を
行うことができるものである。
【0016】また、設定トルクに応じてスイッチの引込
み量に応じた回転数コントロールに上限を設けること
で、低トルクに設定した場合において該設定したトルク
を超える恐れがなく、確実に設定したトルクに制御して
精度の良い締め付け作業ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフローチャートである。
【図2】同上の断面図である。
【図3】同上の回路ブロック図である。
【図4】本発明の他の実施例のフローチャートである。
【図5】トルクと打撃数との関係を示すグラフである。
【図6】回転数とスイッチの引込み量との関係を示すグ
ラフである。
【図7】回転数と作業時間との関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 ハンマ 3 出力軸 4 アンビル 10 モータ 15 スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力軸に設けられたアンビルに、モータ
    によって回転されるハンマをカム機構によって衝撃的に
    係合させ、この衝撃回転力によって、ボルト、ナット、
    ねじ等を締緩する時のトルクを打撃数や打撃時間によっ
    て制御するインパクト回転工具において、スイッチの引
    込み量に応じて回転数を可変できるスピードコントロー
    ル手段と、トルクを設定する手段と、設定トルクに応じ
    た回転数及び打撃数乃至打撃時間を設定する手段を備
    え、打撃開始まではスイッチの引込み量に応じて回転数
    を任意に設定し、打撃開始からは設定トルクに応じた回
    転数に強制的に自動変更することを特徴とするインパク
    ト回転工具。
  2. 【請求項2】 設定トルクに応じてスイッチの引込み量
    に応じた回転数コントロールに上限を設けたことを特徴
    とする請求項1記載のインパクト回転工具。
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