WO2018101181A1 - 締結工具 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a fastening tool for fastening a work material via a fastener.
- a fastening tool for fastening a plurality of work materials via a fastener having a pin and a cylindrical portion is known.
- a pin and a cylindrical part are formed separately from each other, a so-called multiple-member crimped fastener (multi-piece-swage type fastener), or a pin (also called a mandrel)
- a so-called blind rivet is used in which a cylindrical portion (also referred to as a rivet body or a sleeve) is integrally formed.
- JP 2013-248643 A discloses a blind rivet fastening tool.
- the shaft portion of the pin is pulled backward by moving the pulling head from the home position of the front end by driving the motor.
- the pin is torn off and the cylindrical portion is deformed to fasten the work material.
- the pulling head is moved to the rear end position behind the position where the pin is torn off, and then returned forward to the home position.
- the control circuit controls the position of the pulling head by controlling the drive of the motor based on the count of the number of rotations of the motor.
- the motor control conditions in this position control are uniform. For this reason, for example, if the relative positional relationship between the constituent members varies due to wear of the constituent members of the mechanism for pulling the pins, even if the pulling head is returned to the predetermined home position, the There is a possibility that the pin cannot be gripped by the gripping force.
- an object of the present invention is to provide a technique for realizing appropriate control in accordance with a use state of a fastening tool in a fastening tool for fastening a work material via a fastener.
- a fastening tool that fastens a work material via a fastener including a pin and a cylindrical portion.
- the fastening tool includes a fastener contact portion, a pin grip portion, a motor, a drive mechanism, an input receiving portion, and a motor control portion.
- the fastener contact portion is configured to be able to contact the tubular portion of the fastener.
- the pin gripping portion is disposed so as to be movable relative to the fastener contact portion along a drive shaft extending in the front-rear direction of the fastening tool. Further, the pin gripping part is configured to be able to grip a part of the pin.
- the drive mechanism is driven by the power of the motor and is configured to fasten the work material via the fastener by moving the pin gripping portion relative to the fastener contact portion rearward along the drive shaft. .
- the input receiving unit is configured to receive setting information on motor control conditions input via an operation unit configured to be externally operated by a user.
- the motor control unit is configured to control the operation of the drive mechanism by controlling the drive of the motor according to the control condition based on the setting information received by the input receiving unit.
- the motor control unit does not control the driving of the motor and thus the operation of the drive mechanism according to the uniform control condition, but controls according to the control condition that differs according to the setting information received by the input reception unit. can do. Further, the user can input appropriate setting information according to the usage status of the fastening tool via the operation unit. Therefore, according to this aspect, it is possible to realize appropriate control according to the usage status of the fastening tool.
- a fastener which can be used in the fastening tool of this aspect what is called a blind rivet and a multiple member crimping type fastener (multi-piece swage type fastener) are mentioned, for example.
- a pin and a cylindrical portion are integrally formed.
- Blind rivets consist of both ends of the cylindrical part (specifically, the flange part at one end of the cylindrical part, and the other end of the cylindrical part deformed to expand its diameter when the pin is pulled in the axial direction) ) Is a type of fastener that clamps the work material.
- the pin and the cylindrical portion also referred to as a collar
- the multi-member crimping fastener is a fastener of a type in which a work material is sandwiched between a pin head and a cylindrical portion crimped to a shaft portion of the pin.
- a part of a pin (also referred to as a pin tail or a mandrel) is finally torn off and separated by a small diameter portion for breaking by fastening operation.
- a part of a pin also referred to as a pin tail or a mandrel
- the pin tail is torn off
- a type in which the shaft portion is maintained without being torn as in the case of the blind rivet.
- the fastening of the work material by the fastener is performed by moving the pin relative to the cylindrical portion by the fastening mechanism.
- the fastener abutting portion only needs to be able to abut on the cylindrical portion of the fastener, and the configuration thereof is not particularly limited.
- the fastener contact portion only needs to be in contact with the flange of the cylindrical portion (rivet body or sleeve) and be pressed.
- the fastener contact portion is configured to contact and engage with the cylindrical portion (collar) and deform the cylindrical portion with the crimping force. That's fine.
- any known configuration can be adopted.
- the fastener contact portion is typically configured as a cylindrical body.
- the fastener contact portion may be held by the housing by being directly connected to the housing or by being connected via another member. Note that the fastener contact portion may be configured to be detachable from the housing.
- the pin gripping portion only needs to be configured to be movable relative to the fastener abutting portion in the front-rear direction along the drive shaft so that a part of the pin can be gripped, and the configuration is particularly limited. is not.
- a jaw having a plurality of claws capable of gripping a part of a pin specifically, a shaft portion of the pin
- Any known configuration including a jaw holding portion also referred to as a jaw case) can be employed.
- the pin gripping portion is typically arranged coaxially with the fastener contact portion inside the cylindrical fastener contact portion.
- the pin grip portion may be configured to be detachable from the housing.
- any configuration that can move the pin gripping portion relative to the fastener contact portion along the drive shaft can be adopted.
- a feed screw mechanism or a ball screw mechanism can be suitably employed as the drive mechanism.
- Both the feed screw mechanism and the ball screw mechanism are mechanisms that can convert a rotational motion into a linear motion.
- the female screw portion formed on the inner peripheral surface of the cylindrical rotating member and the male screw portion formed on the outer peripheral surface of the moving member inserted through the rotating member are directly engaged. (Screwing).
- the rotating member and the moving member roll into a spiral track formed between the inner peripheral surface of the cylindrical rotating member and the outer peripheral surface of the moving member inserted through the rotating member.
- the rotating member is held by the housing via the bearing, while the moving member is directly or indirectly connected to the pin gripping portion, but the moving member is rotatably supported by the housing,
- the rotating member may be directly or indirectly connected to the pin gripping portion.
- a rack and pinion mechanism may be employed.
- the operation unit may be provided in the fastening tool, or may be configured as an external device in which the fastening tool can communicate via wire or wireless. That is, setting information may be input to the input reception unit from an operation unit provided on the fastening tool, or setting information transmitted from an operation unit configured as an external device may be input.
- the “motor control condition setting information” here includes, for example, information related to the setting of the timing for starting and stopping the driving of the motor and the setting of the operation mode. Further, the setting information of the motor control condition may include information for changing (adjusting) a setting value for controlling a preset motor.
- the motor control unit controls the driving of the motor means, for example, controlling the start of driving of the motor and the stop of driving of the motor by controlling energization of the motor.
- the motor control unit may be capable of controlling the rotation speed of the motor.
- the fastening tool may be capable of using a shaft-maintaining multi-member caulking fastener in which a pin and a cylindrical portion are formed as separate bodies.
- the pin includes a shaft portion that does not have a small-diameter portion for breaking and a head formed at one end portion of the shaft portion, and the tubular portion is formed in a hollow tubular shape that can be engaged with the shaft portion of the pin. It may be.
- the setting information received by the input receiving unit may be setting information on a threshold value of the tensile force of the shaft portion by the pin gripping unit.
- the motor control unit moves the pin gripping part in a state of gripping the shaft part of the pin to the rear with respect to the fastener contact part, so that the fastener contact part is engaged with the shaft part.
- the drive mechanism may be operated so as to press the part inward in the axial direction and radially inward and crimp the cylindrical part to the axial part, thereby fastening the work material between the head and the cylindrical part. Further, when the pulling force of the shaft portion by the pin gripping portion exceeds the threshold, the motor control portion finishes the relative movement of the pin gripping portion to the rear, and grips the shaft portion crimped to the cylindrical portion.
- the drive mechanism may be operated so as to move the pin gripping portion forward relative to the fastener contact portion.
- the drive mechanism moves the pin gripping portion backward to crimp the cylindrical portion on the shaft portion of the pin, and then presses the cylindrical portion. While holding the tightened shaft portion, the pin gripping portion is moved forward. For this reason, the tensile force of the shaft portion by the pin gripping portion can surely crimp the cylindrical portion to the shaft portion, and the shaft portion is not broken or the cylindrical portion or the fastening tool is not damaged. It is necessary to set an appropriate tensile force. Even in the case of the same shaft maintaining type multiple member crimping type fastener, for example, the appropriate tensile force varies depending on the material and specifications of the work material.
- the input receiving unit receives threshold setting information corresponding to the appropriate tensile force input from the operation unit by the user, and the motor control unit grips the pin when the appropriate tensile force is applied. The rearward movement of the part can be terminated.
- the “tensile force” here is not limited to the tensile force itself, but may be other physical quantities corresponding to the tensile force.
- a physical quantity corresponding to the motor load can be adopted as the tensile force.
- a typical example of such a physical quantity is a motor driving current.
- an internal resistance value or a voltage drop value of the battery may be employed.
- the fastening tool may be able to use a tear-off type fastener in which a pin is inserted into the cylindrical portion as the fastener.
- the pin includes a shaft portion having a small diameter portion for breaking.
- the pin gripping part may have a plurality of gripping claws configured to be able to grip the shaft part.
- the pin gripping portion is coaxially held in the fastener abutting portion so as to be relatively movable in the front-rear direction along the drive shaft, and a plurality of gripping claws are interlocked with the relative movement in the front-rear direction with respect to the fastener abutting portion.
- the gripping force with respect to the shaft portion may be changed by moving in the radial direction with respect to the drive shaft.
- the setting information received by the input receiving unit may be setting information on the initial position of the pin gripping unit in the front-rear direction.
- the motor control unit moves the pin gripping portion arranged at the initial position to the rear with respect to the fastener abutting portion, thereby pulling the pin gripped by the plurality of gripping claws and hitting the fastener abutting portion.
- the contacted tubular portion may be deformed, whereby the work material may be fastened at both ends of the tubular portion, and the drive mechanism may be operated so as to tear the shaft portion with the small diameter portion.
- the motor control unit may further operate the drive mechanism so as to move the pin gripping part forward relative to the fastener contact part and return to the initial position after the shaft part is torn off.
- the drive mechanism moves the pin gripping part backward from the initial position, deforms the cylindrical part and breaks the shaft part of the pin at the small diameter part, and then the pin Move the gripping part forward and return to the initial position.
- the pin gripping portion is configured to change the gripping force on the pin by moving the plurality of gripping claws in the radial direction with respect to the drive shaft in conjunction with the relative movement in the front-rear direction with respect to the fastener contact portion. Yes.
- the pin gripping portion needs to grip the shaft portion with an appropriate gripping force at the initial position.
- the input receiving unit receives setting information of an appropriate initial position input from the operation unit by the user, and the motor control unit can return the pin gripping unit to the appropriate initial position.
- the initial position setting information refers to information that can specify the front-rear direction position of the pin grip portion at the initial position. For example, as the initial position setting information, the timing for stopping the driving of the motor, the number of drive pulses supplied to the motor after the pin gripping part is placed at a predetermined reference position, and the pin gripping part are placed at the predetermined reference position.
- the rotation angle of the motor that is rotated after the rotation can be employed.
- the fastening tool may include a display unit configured to display setting information received by the input receiving unit or a control condition based on the setting information.
- the user can confirm whether or not an appropriate control condition is set based on the displayed setting information or control condition. Therefore, the user can change the setting of the control condition by operating the operation unit as necessary.
- the display mode of the setting information by the display unit is not particularly limited. Examples of display modes that can be adopted include a set numerical value, a character display indicating a message corresponding to the setting information, and an LED lighting display.
- the display unit may be configured to display information other than the setting information.
- information useful for the user can be displayed in addition to the motor control condition setting information, and convenience can be enhanced.
- the “information other than the setting information” here is not particularly limited, and examples thereof include information indicating an error, an outside air temperature, a usage history of the fastening tool, and the like.
- the fastening tool may include an operation unit. That is, the operation unit may be provided as a part of the fastening tool instead of the external device.
- the user can perform both the setting of the motor control conditions and the fastening operation with a single device called a fastening tool, so that convenience and operability are improved.
- the operation unit may be configured to output the setting information as a digital signal.
- the operation unit typically a dial type operation unit
- fine operations are facilitated. Further, it is possible to reduce a possibility that the operation is performed when not intended and the control condition is changed.
- the fastening tool may be configured to be operable in at least one mode different from the input reception mode in which the input reception unit can receive the input of the setting information and the input reception mode. . Then, the switching from the mode different from the input reception mode to the input reception mode may be made possible by a specific operation different from the setting information input operation to the operation unit.
- the operation mode of the fastening tool when the operation mode of the fastening tool is set to a mode different from the input reception mode, the user is prevented from accidentally operating the operation unit and setting information is input. be able to. In addition, it is possible to prevent switching from another mode to the input acceptance mode easily.
- the fastening tool may further include a storage device that stores setting information received by the input receiving unit or a control condition based on the setting information.
- the motor control unit may control the driving of the motor in accordance with a control condition based on setting information stored in the storage device or a control condition stored in the storage device.
- the setting information set in the past by the user using the operation unit can be effectively used in the subsequent fastening work.
- the motor control unit may always use the stored setting information when the setting information is stored in the storage device, or only when a specific instruction is input via the operation unit. The set information may be used.
- FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3. It is a cross-sectional view of the rear side portion of the fastening tool.
- FIG. 4 is another partial enlarged view of FIG. 3, and is an explanatory view when a nose portion corresponding to the fastener of FIG. 1 is mounted.
- FIG. 6 Comprising: It is explanatory drawing when the nose part corresponding to the fastener of FIG. 2 is mounted
- fasteners 8 and 9 as examples of fasteners that can be used in the fastening tool 1 will be described.
- the fastener 8 shown in FIG. 1 is a known fastener of the type called blind rivet or rivet.
- the fastener 9 shown in FIG. 2 is a known fastener that is also referred to as a multi-member crimped fastener.
- the fastener 9 is what is called a so-called axis
- the configuration of the fasteners 8 and 9 will be described.
- the fastener 8 includes a pin 81 and a main body 85 that are integrally formed.
- the main body 85 is a cylindrical body including a cylindrical sleeve 851 and a flange 853 that protrudes radially outward from one end of the sleeve 851.
- the pin 81 is a rod-like body that penetrates the main body 85 and protrudes from both ends of the main body 85.
- the pin 81 includes a shaft portion 811 and a head 815 formed at one end portion of the shaft portion.
- the head 815 is formed to have a larger diameter than the inner diameter of the sleeve 851 and is disposed so as to protrude from the end of the sleeve 851 opposite to the flange 853.
- the shaft portion 811 penetrates the main body portion 85 and protrudes in the axial direction from the end portion on the flange 853 side.
- a small diameter portion 812 for breaking is formed in a portion of the shaft portion 811 that is disposed in the sleeve 851.
- the small-diameter portion 812 is a portion that is relatively weaker than the other portions, and is configured to break first when the pin 81 is pulled in the axial direction in the fastening process.
- a portion of the shaft portion 811 opposite to the head 815 with respect to the small diameter portion 812 is referred to as a pin tail 813.
- the pin tail 813 is a portion separated from the pin 81 (fastener 8) when the shaft portion 811 is broken.
- the fastener 9 includes a pin 91 and a collar 95 which are formed as separate bodies.
- the pin 91 includes a rod-shaped shaft portion 911 and a head 915 formed at one end portion of the shaft portion 911.
- the head 915 is formed in a flat circular shape having a larger diameter than the shaft portion 911.
- the shaft portion 911 is not formed with a small diameter portion for breaking.
- the collar 95 is formed in a cylindrical shape.
- a flange 951 protruding outward in the radial direction is formed at one end of the outer periphery of the collar 95.
- the outer peripheral portion other than the flange 951 constitutes an engaging portion 953 that engages with a tapered portion 617 (see FIG. 7) of the anvil 61B described later in the fastening operation.
- the engaging portion 953 is a crimping region that is deformed by a crimping force applied to the anvil 61 in the collar 95.
- the inner diameter of the collar 95 is set slightly larger than the diameter of the shaft portion 911 of the pin 91.
- the collar 95 is engaged with the pin 91 by inserting the shaft portion 911 of the pin 91. When engaged with the collar 95, the end region of the pin 91 opposite to the head 915 protrudes from the collar 95.
- the fastening tool 1 can use a blind rivet type fastener in which the length and diameter in the axial direction of the pin 81 and the main body 85, the position of the small diameter portion 812, and the like are different. .
- a plurality of types of shaft-maintaining multi-member crimping fasteners having different lengths and diameters in the axial direction of the pin 91 and the collar 95 can be used.
- the fastening tool 1 can also use a tearing-type multi-member caulking fastener.
- the tear-off type multi-member crimping fastener is composed of a pin and a collar formed separately from each other like the fastener 9, but the pin is longer than the pin 91 of the fastener 9 and is the same as the fastener 8. Has a small diameter portion for breaking. In the fastening process, the pin tail is torn off. From this, the blind rivet like the fastener 8 and the tearing-type multi-member crimping fastener can be collectively referred to as the tearing-type fastener.
- the outer shell of the fastening tool 1 is mainly formed by an outer housing 11, a handle 15, and a nose portion 6 held via a nose holding member 14.
- the outer housing 11 is formed in a substantially rectangular box shape and extends along a predetermined drive shaft A1.
- the nose portion 6 is held via a nose holding member 14 at one end in the long axis direction of the outer housing 11 so as to extend along the drive axis A1.
- the collection container 7 which can accommodate the pintail 813 separated in the fastening process is detachably attached to the other end portion of the outer housing 11.
- the handle 15 protrudes from a central portion in the major axis direction of the outer housing 11 in a direction intersecting with the drive shaft A1 (in the present embodiment, a direction substantially orthogonal).
- the extending direction of the drive shaft A ⁇ b> 1 (also referred to as the major axis direction of the outer housing 11) is the front-rear direction of the fastening tool 1, Is defined as the front side, and the side where the collection container 7 is attached and detached is defined as the rear side.
- the direction perpendicular to the drive shaft A1 and corresponding to the extending direction of the handle 15 is defined as the vertical direction
- the side on which the outer housing 11 is disposed is defined as the upper side
- the protruding end (free end) side of the handle 15 is defined as the lower side.
- a direction orthogonal to the front-rear direction and the up-down direction is defined as the left-right direction.
- the outer housing 11 mainly contains a motor 2, a drive mechanism 4 driven by the power of the motor 2, and a transmission mechanism 3 that transmits the power of the motor 2 to the drive mechanism 4.
- a part of the drive mechanism 4 (specifically, the nut 41 of the ball screw mechanism 40) is accommodated in the inner housing 13.
- the inner housing 13 is fixedly held by the outer housing 11. From this point of view, the outer housing 11 and the inner housing 13 can be regarded as the housing 10 integrally.
- the handle 15 is configured to be gripped by the user.
- a trigger 151 configured to allow a user to perform a pressing operation (pulling operation) is provided at an upper end portion (a base end portion connected to the outer housing 11) of the handle 15.
- a battery mounting portion 158 configured to be detachable from the battery 159 is provided.
- the battery 159 is a power source that can be repeatedly charged to supply power to each part of the fastening tool 1 and the motor 2.
- these description is abbreviate
- the fastening tool 1 of this embodiment is configured as a so-called dual-purpose machine that can fasten a tear-off type fastener such as a fastener 8 (see FIG. 1) and a shaft-maintaining fastener such as a fastener 9 (see FIG. 2).
- the nose portion 6 is configured to be detachable from the housing 10, and a plurality of types including nose portions 6A (see FIG. 6) and 6B (see FIG. 7) corresponding to the fasteners 8 and 9 are prepared.
- the user uses the fastening tool 1 with the nose portion 6 corresponding to the fastener to be actually used.
- the nose portions 6A and 6B will be exemplified, but when these are collectively referred to and without any distinction, they are simply referred to as the nose portions 6.
- the fastening tool 1 configured as a dual-purpose machine is configured to operate appropriately according to the type of fastener that is actually used. Although details will be described later, the operation of the fastening tool 1 corresponding to the fasteners 8 and 9 will be briefly described here.
- the fastener 8 When the fastener 8 is used, a part of the pin tail 813 is inserted into the distal end portion of the nose portion 6 of the fastening tool 1, and the main body portion 85 and the head 815 protrude from the distal end portion of the nose portion 6. In this state, it is gripped by a pin gripping portion 63A described later (see FIG. 6). Then, the sleeve 851 is inserted into the attachment hole formed in the work material W until the flange 853 comes into contact with one surface of the work material W to be fastened. The drive mechanism 4 is driven via the motor 2 in response to the pressing operation of the trigger 151.
- the shaft portion 911 of the pin 91 is inserted into the mounting hole formed in the work material W so that the head 915 is in contact with one surface of the work material W. . Thereafter, the collar 95 is loosely engaged with the shaft portion 911 from the opposite surface of the work material W, and the end region of the shaft portion 911 protruding from the collar 95 is gripped by a pin grip portion 63B described later. (See FIG. 7).
- the driving mechanism 4 is driven according to the pressing operation of the trigger 151, the shaft portion 911 is gripped by the pin grip portion 63 and pulled backward, whereby the collar 95 is crimped to the shaft portion 911.
- an appropriate crimping force is applied to the collar 95, the pin gripping portion 63 is returned to the initial position in the front while gripping the shaft portion 911 crimped to the collar 95, and the fastening process is completed. .
- the fastening tool 1 uses the fasteners 8 and 9 as an operation in which the drive mechanism 4 moves the pin gripping portion 63 rearward from the front initial position and then returns to the initial position as one cycle. A fastening process for fastening the work material W is performed.
- the fastener 8 is used and when the fastener 9 is used, the stop position of the pin grip portion 63 moved rearward is different.
- the pin gripping portion 63 is moved to a predetermined rear position where a pulling force larger than the pulling force necessary for breaking the shaft portion 811 with the small diameter portion 812 can be applied.
- the collar 95 can be securely crimped to the shaft portion 911, but the pin gripping portion is applied when a tensile force is applied to such an extent that the shaft portion 911 does not break. This is to stop the movement of 63. Details of the fastening process will be described later.
- the motor 2 includes a motor body 20 including a stator 21 and a rotor 23, and a motor shaft 25 extending from the rotor 23 and rotating integrally with the rotor 23.
- the motor 2 is arranged such that the rotation axis A2 of the motor shaft 25 extends in parallel with the drive axis A1 below the drive axis A1 (that is, in the front-rear direction).
- the front end portion of the motor shaft 25 protrudes into the speed reducer housing 30.
- a fan 27 for cooling the motor 2 is fixed to the rear end portion of the motor shaft 25.
- the transmission mechanism 3 is mainly composed of a planetary speed reducer 31, an intermediate shaft 33, and a nut drive gear 35.
- a planetary speed reducer 31 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the transmission mechanism 3 is mainly composed of a planetary speed reducer 31, an intermediate shaft 33, and a nut drive gear 35.
- these will be described in order.
- the planetary reduction gear 31 is disposed downstream of the motor 2 in the power transmission path from the motor 2 to the drive mechanism 4 (specifically, the ball screw mechanism 40), and increases the torque of the motor 2 to the intermediate shaft 33. Configured to communicate.
- the planetary speed reducer 31 is mainly composed of two sets of planetary gear mechanisms and a speed reducer housing 30 that houses them. Since the configuration of the planetary gear mechanism itself is well known, detailed description thereof is omitted here.
- the motor shaft 25 is used as an input shaft for rotational power to the planetary reduction gear 31.
- a sun gear 311 of the first (upstream) planetary gear mechanism of the planetary reduction gear 31 is fixed to a front end portion (a portion protruding into the reduction gear housing 30) of the motor shaft 25.
- the carrier (313) of the second (downstream) planetary gear mechanism is the final output shaft of the planetary reduction gear 31.
- the intermediate shaft 33 is configured to rotate integrally with the carrier 313. Specifically, the intermediate shaft 33 is disposed so as to be rotatable coaxially with the motor shaft 25, and the rear end portion thereof is connected to the carrier 313.
- the nut driving gear 35 is fixed to the outer peripheral portion of the front end portion of the intermediate shaft 33.
- the nut drive gear 35 meshes with a driven gear 411 formed on the outer periphery of the nut 41 described later, and transmits the rotational power of the intermediate shaft 33 to the nut 41.
- the nut driving gear 35 and the driven gear 411 are configured as a reduction gear mechanism.
- the drive mechanism 4 is mainly configured by a ball screw mechanism 40 accommodated in the upper part of the outer housing 11.
- the ball screw mechanism 40 and its peripheral configuration will be described in order.
- the ball screw mechanism 40 is mainly composed of a nut 41 and a screw shaft 46.
- the ball screw mechanism 40 is configured to convert the rotational motion of the nut 41 into the linear motion of the screw shaft 46 and to move a pin gripping portion 63 (see FIGS. 6 and 7), which will be described later, linearly. Has been.
- the nut 41 is supported by the inner housing 13 in a state in which the movement in the front-rear direction is restricted and the nut 41 can rotate around the drive shaft A1.
- the nut 41 is formed in a cylindrical shape and has a driven gear 411 provided integrally with the outer peripheral portion.
- the nut 41 is supported on the front side and the rear side of the driven gear 411 via a pair of radial bearings 412 and 413 fitted on the nut 41 so as to be rotatable around the drive shaft A1.
- the driven gear 411 meshes with the nut driving gear 35. When the driven gear 411 receives the rotational power of the motor 2 from the nut drive gear 35, the nut 41 is rotated around the drive shaft A1.
- the screw shaft 46 is engaged with the nut 41 in a state where the rotation around the drive axis A1 is restricted and the screw shaft 46 is movable in the front-rear direction along the drive axis A1.
- the screw shaft 46 is configured as an elongated body, and is inserted through the nut 41 so as to extend along the drive shaft A ⁇ b> 1.
- a large number of balls (not shown) are rollably arranged in a spiral track defined by the spiral groove formed on the inner peripheral surface of the nut 41 and the spiral groove formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 46.
- the screw shaft 46 is engaged with the nut 41 via these balls. As a result, the screw shaft 46 moves linearly in the front-rear direction along the drive axis A ⁇ b> 1 by the rotational drive of the nut 41.
- the central portion of the roller holding portion 463 is fixed to the rear end portion of the screw shaft 46.
- the roller holding portion 463 has an arm portion that is orthogonal to the screw shaft 46 and protrudes in the left-right direction from the center portion.
- the rollers 464 are rotatably held at the left and right ends of the arm portion of the roller holding portion 463, respectively.
- roller guides 111 extending in the front-rear direction are fixed to the left and right inner wall portions of the outer housing 11 corresponding to the pair of left and right rollers 464, respectively. Although detailed illustration is omitted, the roller 464 is restricted from moving upward and downward by the roller guide 111. Thereby, the roller 464 arranged in the roller guide 111 can roll in the front-rear direction along the roller guide 111.
- a magnet holding portion 485 is fixed to the roller holding portion 463 fixed to the rear end portion of the screw shaft 46.
- the magnet holding part 485 is arranged on the upper side of the screw shaft 46, and a magnet 486 is attached to the upper end of the magnet holding part 485. Since the magnet 486 is integrated with the screw shaft 46, the magnet 486 moves in the front-rear direction as the screw shaft 46 moves in the front-rear direction.
- the outer housing 11 is provided with a position detection mechanism 48.
- the position detection mechanism 48 includes a first sensor 481 and a second sensor 482.
- the second sensor 482 is disposed behind the first sensor 481.
- each of the first sensor 481 and the second sensor 482 is configured as a Hall sensor including a Hall element.
- the first sensor 481 and the second sensor 482 are both connected to the controller 154 (see FIG. 9) via a wiring (not shown), and when the magnet 486 is disposed within a predetermined detection range, a predetermined detection is performed.
- a signal is output to the controller 154.
- detection results by the first sensor 481 and the second sensor 482 are used for drive control of the motor 2 by the controller 154. This point will be described in detail later.
- an extended shaft 47 is coaxially connected and fixed to the rear end portion of the screw shaft 46 and integrated with the screw shaft 46.
- the integrated screw shaft 46 and the extended shaft 47 are collectively referred to as a drive shaft 460.
- the drive shaft 460 is provided with a through hole 461 passing through the drive shaft 460 along the drive axis A1.
- the diameter of the through hole 461 is set to be slightly larger than the maximum diameter of the fastener pin tail that can be used in the fastening tool 1.
- an opening portion 114 that connects the inside and the outside of the outer housing 11 is formed on the drive shaft A ⁇ b> 1 at the rear end portion of the outer housing 11, an opening portion 114 that connects the inside and the outside of the outer housing 11 is formed.
- a cylindrical guide sleeve 117 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the extending shaft 47 is fixed to the front side of the opening 114.
- the rear end of the extension shaft 47 (drive shaft 460) is arranged in the guide sleeve 117 when the screw shaft 46 (drive shaft 460) is arranged in the initial position (position shown in FIGS. 4 and 5).
- the screw shaft 46 (drive shaft 460) is moved rearward from the initial position as the nut 41 rotates, the extended shaft 47 moves rearward while sliding in the guide sleeve 117.
- a container connecting portion 113 that is formed in a cylindrical shape and protrudes rearward is provided at the rear end portion of the outer housing 11.
- the container connecting portion 113 is configured so that the collection container 7 of the pin tail 813 can be attached and detached.
- the collection container 7 is formed as a cylindrical member with a lid. The user can attach the collection container 7 to the outer housing 11 so that the opening 114 and the internal space of the collection container 7 communicate with each other via the container connection portion 113.
- the configuration of the nose section 6 will be described.
- the direction of the nose portion 6 will be described with reference to a state in which the nose portion 6 is mounted on the housing 10.
- the nose portion 6 is mainly composed of an anvil 61 and a pin grip portion 63.
- the fastening tool 1 of the present embodiment is provided with nose portions 6A (see FIG. 6) and 6B (see FIG. 7) corresponding to the fasteners 8 and 9, respectively.
- the detailed configurations of the anvil 61 and the pin grip portion 63 are different between the nose portions 6A and 6B.
- anvil 61 and the pin gripping portion 63 of the nose portion 6A are referred to as anvil 61A and a pin gripping portion 63A, respectively, and the anvil 61 and the pin gripping portion 63 of the nose portion 6B are respectively referred to as anvil 61B and a pin gripping portion 63B.
- the anvils 61A and 61B are configured to be able to contact the cylindrical main body 85 and the collar 95, and to be detachable from the housing 10 via the nose holding member 14 and the like.
- the pin gripping portions 63A and 63B are configured to be able to grip the shaft portions 811 and 911 of the pins 81 and 91, respectively, and are disposed so as to be movable relative to the anvils 61A and 61B along the drive shaft A1. ing. In this sense, it can be said that the nose portions 6A and 6B basically have the same configuration.
- the anvil 61 ⁇ / b> A includes a long cylindrical sleeve 611 and a nose tip 614 fixed to the front end portion of the sleeve 611.
- the inner diameter of the sleeve 611 is set substantially equal to the outer diameter of the jaw case 64 of the pin gripping portion 63A described later.
- a locking rib 612 protruding outward in the radial direction is provided on the rear end side slightly from the central portion of the outer peripheral portion of the sleeve 611.
- the nose tip 614 is configured such that the front end portion can contact the flange 853 of the fastener 8 and the rear end portion protrudes into the sleeve 611.
- An insertion hole 615 into which the pin tail 813 can be inserted is formed in the nose tip 614.
- the pin gripping part 63A will be described. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the pin gripping portion 63 ⁇ / b> A is mainly configured by a jaw case 64, a connecting member 641, a jaw 65, and an urging spring 66.
- the pin grip portion 63A is also referred to as a jaw assembly. Hereinafter, these members will be described in order.
- the jaw case 64 is formed in a cylindrical shape that can slide in the sleeve 611 of the anvil 61A along the drive shaft A1 and can hold the jaw 65 inside.
- the jaw case 64 has a substantially uniform inner diameter, but only the front end portion is configured as a tapered portion whose inner diameter decreases toward the front. That is, the inner peripheral surface of the front end portion of the jaw case 64 is formed as a conical tapered surface that is reduced in diameter toward the front end.
- a front end portion of a cylindrical connecting member 641 is screwed to the rear end portion of the jaw case 64 and is integrated with the jaw case 64.
- the rear end portion of the connecting member 641 is configured to be screwable with a front end portion of a connecting member 49 described later.
- the jaw 65 as a whole is formed as a conical cylindrical body corresponding to the tapered surface of the jaw case 64, and is disposed coaxially with the jaw case 64 in the front end portion of the jaw case 64.
- the jaw 65 is configured to be able to grip a part of the pin tail 813 and has a plurality of claws 651 (for example, three claws) arranged around the drive axis A1. Concavities and convexities are formed on the inner peripheral surface of the claw 651 to facilitate the gripping of the pin tail 813.
- the urging spring 66 is disposed between the jaw 65 and the connecting member 641 in the front-rear direction.
- the jaw 65 is urged forward by the urging force of the urging spring 66, and is held in a state where the outer peripheral surface thereof is in contact with the tapered surface of the jaw case 64.
- the urging spring 66 is held by a spring holding member 67 disposed between the jaw 65 and the connecting member 641.
- the spring holding member 67 includes a cylindrical first member 671 and a second member 675 which are slidably disposed along the drive shaft A ⁇ b> 1 in the jaw case 64.
- the first member 671 is disposed on the front side and contacts the jaw 65, while the second member 675 is disposed on the rear side and contacts the connecting member 641.
- the first member 671 and the second member 675 have an outer diameter smaller than the inner diameter of the jaw case 64, and flanges are provided at the front end portion and the rear end portion so as to protrude radially outward.
- the outer diameters of these flanges are substantially equal to the inner diameter of the jaw case 64 (portion other than the taper portion).
- the urging spring 66 is externally mounted on the first member 671 and the second member 675 in a state where the front end portion and the rear end portion thereof are in contact with the flanges of the first member 671 and the second member 675, respectively.
- a cylindrical sliding portion 672 that protrudes rearward is fixed inside the first member 671.
- a rear end portion of the sliding portion 672 is slidably inserted into the second member 675.
- the inner diameter of the sliding portion 672 is substantially equal to the through hole 461 of the screw shaft 46.
- the jaw 65 when the screw shaft 46 is disposed at the initial position shown in FIG. 6, the jaw 65 has a tapered surface on the outer periphery of the claw 651 abutting against the tapered surface of the jaw case 64, and the jaw 65 Is held in contact with the rear end of the nose tip 614 protruding above.
- the initial position of the screw shaft 46 (drive shaft 460) (that is, the initial position of the pin gripping portion 63A) needs to be set to a position where the claw 651 of the jaw 65 can grip the pin 81 appropriately.
- the initial positions of the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63 can be adjusted according to the setting information input via the operation portion 51 by the user.
- the plurality of claws 651 can be separated from each other in the radial direction. As a result, the grip force of the pin tail 813 by the jaw 65 (claw 651) decreases, and the pin tail 813 can be detached from the jaw 65 when an external force is applied.
- the anvil 61B is configured as a long cylindrical sleeve. Locking ribs 612 projecting radially outward are provided on the rear end side slightly from the central portion of the outer peripheral portion of the anvil 61B, like the anvil 61A.
- the inner diameter of the rear region of the anvil 61B is formed to be substantially the same as the outer diameter of a base 632 of the pin gripping portion 63B described later, while the inner diameter of the front region is formed to be smaller than the rear region.
- the front end region of the front side region is formed as a tapered portion 617 whose inner diameter gradually increases toward the opening end (front end).
- the tapered portion 617 is set slightly longer than the height of the engaging portion 953 (see FIG. 2) of the collar 95 in the front-rear direction.
- the inner diameter of the tapered portion 617 is set to be slightly larger than the outer diameter of the engaging portion 953 at the opening end, but smaller than the outer diameter of the engaging portion 953 behind the opening end.
- the pin gripping part 63B is slidably arranged in the anvil 61B along the drive axis A1.
- the pin gripping portion 63 ⁇ / b> B includes a jaw 630 configured to be able to grip an end region of the shaft portion 911 of the fastener 9, and a base portion 632 integrally formed with the jaw 630.
- the jaw 630 has a plurality of claws (for example, three claws) 631.
- the claws 631 are arranged at equal intervals in a virtual circumference centered on the drive shaft A1. Further, the jaw 630 is configured such that the interval between the adjacent claws 631 increases toward the front end.
- the length of the jaw 630 in the front-rear direction is set so that the front end portion of the claw 631 protrudes forward from the front end of the tapered portion 617 of the anvil 61B when the pin gripping portion 63B is disposed at the initial position shown in FIG. ing.
- the base 632 is formed in a bottomed cylindrical shape with the front end closed, and the rear end is configured to be screwable with a front end of a connecting member 49 described later.
- the pin gripping part 63 ⁇ / b> B can be attached to and detached from the screw shaft 46 via the connecting member 49.
- the gripping force by the jaw 630 increases as the jaw 630 is drawn into the anvil 61B and moves backward.
- the nose holding member 14 is formed in a cylindrical shape, and is fixed to the front end portion of the housing 10 so as to protrude forward along the drive shaft A1. More specifically, the nose holding member 14 is integrally connected to the housing 10 by being screwed into the cylindrical front end portion of the inner housing 13.
- the inner diameter of the rear portion of the nose holding member 14 is set larger than the outer diameter of the screw shaft 46.
- an annular locking portion 141 that protrudes inward in the radial direction is formed at the center portion of the nose holding member 14 in the front-rear direction.
- the inner diameter of the portion where the locking portion 141 is formed is approximately equal to the outer diameter of the pin gripping portion 63, and the inner diameter of the front portion of the locking portion 141 is set to be approximately equal to the outer diameter of the anvil 61.
- a connecting member 49 is connected to the front end of the screw shaft 46.
- the connecting member 49 is a member that connects the screw shaft 46 and the pin grip portion 63.
- the connecting member 49 is formed in a cylindrical shape, and the rear end portion thereof is screwed to the front end portion of the screw shaft 46 so as to be integrally connected to the screw shaft 46.
- the connecting member 49 slides in the nose holding member 14 as the screw shaft 46 moves in the front-rear direction.
- the front end portion of the connecting member 49 is screwed to the rear end portion of the pin gripping portion 63 (specifically, the connecting member 641 of the pin gripping portion 63A or the pin gripping portion 63B). That is, the pin grip portion 63 is integrally connected to the screw shaft 46 via the connecting member 49.
- a through hole 495 that penetrates both of them along the drive shaft A1 is formed.
- the diameter of the through hole 495 is substantially equal to the through hole 461 of the screw shaft 46.
- the connecting method of the nose portion 6 to the housing 10 is as follows. After the pin grip portion 63 is connected to the connecting member 49 as described above, the rear end portion of the anvil 61 is inserted into the nose holding member 14. Further, a cylindrical fixing ring 145 is screwed onto the outer peripheral portion of the front end portion of the nose holding member 14, whereby the nose portion 6 is connected to the housing 10 via the nose holding member 14. The anvil 61 is positioned so that the rear end thereof is in contact with the locking portion 141 of the nose holding member 14 and the locking rib 612 is disposed between the front end portion of the fixing ring 145 and the front end of the nose holding member 14. ing.
- the opening 114 of the outer housing 11 from the tip of the nose portion 6A.
- a passage 70 extending along the drive axis A1 is formed. More specifically, the passage 70 includes the insertion hole 615 of the nose tip 614, the inside of the jaw 65, the inside of the spring holding member 67, the through hole 495 (see FIG. 6) of the coupling members 641 and 49, and the through hole of the drive shaft 460. 461 and a passage formed by the opening 114.
- the pin tail 813 separated from the fastener 8 passes through the passage 70 and is accommodated in the collection container 7.
- a trigger 151 is provided on the front side of the upper end portion of the handle 15.
- a switch 152 that is switched between an on state and an off state in accordance with the pressing operation of the trigger 151 is accommodated in the handle 15 on the rear side of the trigger 151.
- the switch 152 is connected to a later-described controller 154 via wiring (not shown), and outputs a signal corresponding to the on state or the off state to the controller 154.
- the lower end portion of the handle 15 is formed in a rectangular box shape and constitutes a controller housing portion 153.
- a first substrate (main substrate) 155 is accommodated in the controller accommodating portion 153.
- a controller 154 for controlling the operation of the fastening tool 1, an input receiving unit 156 described later, a three-phase inverter 201, a current detection amplifier 205, and the like are mounted on the first substrate 155.
- the controller 154 is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a nonvolatile memory (EEPROM), a timer, and the like.
- the operation / display unit 5 is provided in the upper part of the controller housing unit 153. As shown in FIG. 8, the operation / display unit 5 includes an operation unit 51 that can input various setting information according to an external operation by the user, and a display unit 53 that can display various information.
- the operation unit 51 includes a first switch 511 for switching the operation mode of the fastening tool 1 and setting a control condition for the motor 2, and two second switches for setting a control condition for the motor 2.
- 512 is included.
- both the first switch 511 and the second switch 512 are configured as push switches. More specifically, the first switch 511 and the second switch 512 are configured as push-button momentary switches (so-called tactile switches) that are normally maintained in an off state and are turned on only while being pressed. ing.
- the first switch 511 and the second switch 512 are connected to an input receiving unit 156 (described later) via wiring (not shown), and a digital signal corresponding to an on state or an off state is input to the input receiving unit 156 (described later). It is configured to output.
- the fastening tool 1 has two types of control modes: a first control mode corresponding to a tear-off type fastener and a second control mode corresponding to a shaft maintaining type fastener.
- a first control mode corresponding to a tear-off type fastener
- a second control mode corresponding to a shaft maintaining type fastener.
- the control mode of the motor 2 is an example of control conditions for the motor 2.
- the user can input the setting information of the control conditions of the motor 2 other than the control mode of the motor 2 by operating the two second switches 512.
- the value that can be input by the second switch 512 is a three-digit value, and one of the two second switches 512 is for changing the value from zero to nine. One is for changing digits.
- the initial position of the pin gripping part 63A in the front-rear direction that is, the initial position of the pin gripping part 63A is adopted as the control condition of the motor 2 in the first control mode. Further, as a control condition of the motor 2 in the second control mode, a threshold value of the tensile force of the shaft portion 811 by the pin gripping portion 63B is employed.
- the setting mode is selected as the operation mode of the fastening tool 1 and the first control mode is selected as the control mode of the motor 2, by operating the second switch 512, As setting information for the initial position of the gripper 63A, a value for adjusting the initial position in the front-rear direction from the position set at the present time can be input.
- the initial position of the screw shaft 46 (drive shaft 460) (that is, the initial position of the pin gripping portion 63A) is a position where the claw 651 of the jaw 65 can grip the pin 81 appropriately. Need to be set. Specifically, in the initial position, the pin tail 813 can be inserted into the jaw 65, and when the pin tail 813 is inserted into the jaw 65, the claw 651 does not fall off the nose portion 6 due to the fastener 8 having its own weight. It is preferable to set the pin tail 813 at a position where the pin tail 813 can be loosely gripped with a certain gripping force.
- the initial position is set to an appropriate position.
- the gripping force of the jaw 65 at the initial position at the time of shipment from the factory changes from the initial due to wear or displacement of the anvil 61 or the pin gripping portion 63A (the jaw case 64 or the jaw 65), and the pin 81 may not be properly gripped. Further, depending on the user, a slight difference may occur in the gripping force felt to be appropriate. Therefore, in this embodiment, the fastening tool 1 is configured to be able to adjust the initial position of the pin gripping portion 63A.
- the adjustment of the initial position is performed by adjusting the time from when the magnet 486 is detected by the first sensor 481 described above to the time when braking of the motor 2 is started (hereinafter referred to as braking standby time). Is called. Therefore, an adjustment value of the braking standby time (a value to be added to or subtracted from the braking standby time currently set) is input as the initial position setting information via the second switch 512.
- braking standby time a value to be added to or subtracted from the braking standby time currently set
- the threshold value of the tensile force can be obtained by operating the second switch 512.
- a value for adjusting the current value from the currently set value can be input.
- the adjustment of the threshold value of the tensile force is performed in order to set an appropriate timing for completing the crimping to the fastener 9, that is, for stopping the movement of the pin gripping portion 63B to the rear.
- the shaft portion 911 is not torn and is held by the pin grip portion 63B. Need to be moved back. For this reason, the pulling force of the shaft portion 911 by the pin gripping portion 63B can securely crimp the collar 95 to the shaft portion 911, and the shaft portion 911 is broken or the collar 95 and the fastening tool 1 are damaged.
- the fastening tool 1 is configured to be able to adjust the threshold value of the tensile force.
- the adjustment of the threshold value of the tensile force is performed through the adjustment of the threshold value of the drive current, which is an example of a physical quantity representing the load of the motor 2. Therefore, as the setting information of the threshold value of the tensile force, the adjustment value of the driving current threshold value of the motor 2 (the value added to or subtracted from the currently set driving current threshold value) via the second switch 512. Is entered. By adjusting the threshold value of the drive current, the threshold value (upper limit value) of the tensile force can be adjusted.
- the display unit 53 is configured to display the control condition setting information and other information of the motor 2 input via the operation unit 51.
- the display unit 53 includes an LED lamp 531 and three 7-segment LEDs 533.
- the LED lamp 531 is provided to notify the user of the operation mode, and is configured to be lit when the operation mode of the fastening tool 1 is the setting mode.
- the 7-segment LED 533 is provided to notify the control mode of the motor 2 and the setting information (or control condition) of the control condition input from the operation unit 51 to the user. It is configured to be displayable.
- the operation unit 51 (first switch 511 and second switch 512) and the display unit 53 (LED lamp 531 and 7-segment LED 533) are mounted on a second substrate 50 different from the first substrate 155.
- the controller accommodating portion 153 the controller 154 is disposed above the controller 154. In this way, by mounting the operation unit 51 and the display unit 53 on the second substrate 50 different from the first substrate 155 on which the controller 154 and the like are mounted, the degree of freedom of arrangement of the operation unit 51 and the display unit 53 is achieved. Can be increased.
- a three-phase inverter 201 and a hall sensor 203 are electrically connected to the controller 154.
- the three-phase inverter 201 includes a three-phase bridge circuit using six semiconductor switching elements, and switches each switching element of the three-phase bridge circuit according to the duty ratio indicated by the control signal from the controller 154. By doing so, a pulsed current (drive pulse) corresponding to the duty ratio is supplied to the motor 2.
- the hall sensor 203 includes three hall elements arranged corresponding to each phase of the motor 2 and is configured to output a signal indicating the rotation angle of the rotor 23.
- the controller 154 controls the rotation speed of the motor 2 by controlling energization to the motor 2 via the three-phase inverter 201 based on the signal input from the hall sensor 203. Note that PWM control is used for the rotation speed control of the motor 2.
- the current detection amplifier 205 is electrically connected to the controller 154.
- the current detection amplifier 205 converts the drive current of the motor 2 into a voltage using a shunt resistor, and further outputs a signal amplified by the amplifier to the controller 154.
- the controller 154 detects the threshold set based on the setting information input via the operation unit 51 when the second control mode is selected as the control mode of the motor 2. The drive of the motor 2 is controlled based on the drive current.
- a switch 152 of the trigger 151, an input receiving unit 156, a display unit 53 (LED lamp 531 and 7-segment LED 533), a first sensor 481, and a second sensor 482 are electrically connected to the controller 154.
- the operation unit 51 (first switch 511 and second switch 512) is electrically connected to the input receiving unit 156.
- the input receiving unit 156 receives setting information regarding the operation mode of the fastening tool 1 and the control conditions of the motor 2 (control mode of the motor 2, braking standby time, and drive current threshold) input via the operation unit 51, A corresponding signal is output to the controller 154.
- the input receiving unit 156 does not output to the controller 154 even if the setting information is input. That is, the input receiving unit 156 does not receive setting information while the work mode is selected, and the normal pressing operation (switching of the control mode) of the first switch 511 and the pressing operation (braking standby time) of the second switch 512 are not performed. And threshold adjustment) are disabled.
- the controller 154 (specifically, the CPU) receives signals output from the switch 152, the input receiving unit 156, the first sensor 481, and the second sensor 482, and appropriately drives the motor 2 based on these signals. (Operation of the drive mechanism 4) is controlled.
- the controller 154 when the controller 154 recognizes that the switch 152 is turned on, the controller 154 starts energization via the three-phase inverter 201 to start normal rotation driving of the motor 2.
- the forward rotation drive is a drive mode in which the motor shaft 25 rotates in the direction in which the screw shaft 46 is moved rearward.
- the controller 154 when the controller 154 recognizes that the switch 152 has been turned off, the controller 154 starts reverse rotation driving of the motor 2.
- the reverse drive is a drive mode in which the motor shaft 25 rotates in the direction in which the screw shaft 46 is moved forward.
- the controller 154 sets the operation mode stored in the nonvolatile memory and the control condition setting information of the motor 2 (control mode, braking standby time and time) in the initial setting process after turning on the power to the fastening tool 1.
- the threshold adjustment value is read into the RAM and used for the subsequent processing.
- the controller 154 executes processing by overwriting information in the RAM with new setting information, and stores the latest setting information in the nonvolatile memory. .
- the latest setting information input via the operation unit 51 is stored in the nonvolatile memory.
- the controller 154 Based on the signal output from the input receiving unit 156, the controller 154 sets the operation mode of the fastening tool 1 and the control conditions of the motor 2 (the control mode of the motor 2, the braking standby time, and the drive current threshold). .
- the controller 154 changes the operation mode (setting mode or work mode).
- the controller 154 changes the control mode (first control mode or second control mode). To do.
- the controller 154 performs the following processing.
- the current control mode (the control mode stored in the RAM) is the first control mode
- the controller 154 sets the braking standby time based on the adjustment value of the braking standby time received by the input receiving unit 156. change.
- the controller 154 changes the threshold value of the drive current based on the threshold adjustment value received by the input receiving unit 156.
- controller 154 controls the display of the display unit 53 (specifically, the LED lamp 531 and the 7-segment LED 533 are turned on and off) based on the signal output from the input receiving unit 156.
- the controller 154 turns off the LED lamp 531. Furthermore, if the current control mode is the first control mode, the controller 154 causes the 7-segment LED 533 to display the adjustment value (or braking standby time) of the current braking standby time. On the other hand, if the current control mode is the second control mode, the controller 154 causes the 7-segment LED 533 to display the current adjustment value of the drive current threshold (or the drive current threshold). As described above, during the work mode, since the control mode and the control conditions are not changed, the display of the 7-segment LED 533 is not changed.
- the controller 154 when the controller 154 recognizes any error (for example, malfunction of the first sensor 481 or the second sensor 482) occurring in the fastening tool 1 during the work mode, the controller 154 indicates a specific error indicating an error in the 7-segment LED 533. Display characters (error code).
- the controller 154 When the setting mode is set as the operation mode, the controller 154 turns on the LED lamp 531. Further, if the current control mode is the first control mode, when an adjustment value for the brake standby time is input, this adjustment value (or the brake standby time changed based on the adjustment value) is input to the 7-segment LED 533. Display. On the other hand, if the current control mode is the second control mode, the controller 154 receives the adjustment value of the drive current threshold value, and if this adjustment value (or the drive current threshold value changed based on the adjustment value) is input. ) Is displayed on the 7-segment LED 533.
- the number of digits of the numerical value displayed on the 7-segment LED 533 is different between the first control mode and the second control mode, so that the user can present the first control mode and the second control at the present time. It is informing which of the modes is selected.
- the user attaches the nose portion 6 ⁇ / b> A (see FIG. 6) corresponding to the fastener 8 to the housing 10.
- the user confirms the display of the 7-segment LED 533, and inputs setting information by operating the operation unit 51 as necessary.
- Controller 154 operates as described above. In the initial state where the trigger 151 is not pressed, the screw shaft 46 is in the state returned to the initial position in the previous fastening process.
- the controller 154 starts normal rotation driving of the motor 2. Note that the controller 154 drives the motor 2 without invalidating the operation of the trigger 151 not only when the operation mode is selected as the operation mode but also when the setting mode is selected.
- the braking of the motor 2 is performed by stopping the driving of the motor 2.
- a reverse torque is given to the motor 2 for a certain period, the power transmission from the motor 2 to the nut 41 is cut off, etc. It may be performed by a method.
- the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63A are decelerated and stopped.
- Controller 154 starts reverse rotation driving of motor 2 when the pressing operation of trigger 151 by the user is released and switch 152 is turned off.
- the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63A are moved forward.
- the controller 154 recognizes the detection signal from the first sensor 481 and starts timing by the timer.
- the controller 154 continues the reverse rotation drive of the motor 2 until the braking standby time stored in the RAM elapses. That is, the screw shaft 46 is further moved forward by the moving distance corresponding to the braking standby time.
- the controller 154 brakes the motor 2 when the braking standby time has elapsed. Thereby, when the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63A are decelerated and stopped at the initial position, one cycle of the fastening process is completed.
- the pin tail 813 can be detached from the jaw 65, and is pushed backward by the pin tail 813 of another fastener 8 in the subsequent fastening process, passes through the passage 70, and is accommodated in the collection container 7.
- the user attaches the nose portion 6 ⁇ / b> B (see FIG. 7) corresponding to the fastener 9 to the housing 10.
- the user confirms the display of the 7-segment LED 533, and inputs setting information by operating the operation unit 51 as necessary.
- Controller 154 operates as described above.
- the controller 154 starts normal rotation driving of the motor 2.
- the controller 154 determines that the drive current of the motor 2 exceeds the threshold based on the signal from the current detection amplifier 205 and the threshold stored in the RAM, the controller 154 brakes the motor 2.
- the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63A are decelerated and stopped.
- Controller 154 starts reverse rotation driving of motor 2 when the pressing operation of trigger 151 by the user is released and switch 152 is turned off.
- the screw shaft 46 and the pin gripping part 63 ⁇ / b> B are moved forward in a state where the pin 91 that is crimped to the collar 95 is gripped by the jaw 630.
- the controller 154 recognizes the detection signal from the first sensor 481 and brakes the motor 2.
- the screw shaft 46 and the pin gripping portion 63B are decelerated and stopped at the initial position, one cycle of the fastening process is completed.
- the input receiving unit 156 is configured so that the control conditions (control mode, tensile force threshold value, pin gripping unit) of the motor 2 input via the operation unit 51 by the user's external operation. 63A (initial position) setting information is received.
- the controller 154 is configured to control the operation of the drive mechanism 4 by setting control conditions based on the setting information received by the input receiving unit 156 and controlling the drive of the motor 2. That is, the controller 154 does not control the driving of the motor 2 and thus the operation of the driving mechanism 4 according to the uniform control conditions, but controls according to the control conditions changed according to the setting information received by the input receiving unit 156. can do. Further, the user can input appropriate setting information according to the usage status of the fastening tool 1 via the operation unit 51. Therefore, it is possible to realize appropriate control according to the usage status of the fastening tool 1.
- the operation part 51 is provided in the fastening tool 1, and the user can perform both setting of the control conditions of the motor 2 and fastening work with one device called the fastening tool 1. it can. That is, since the user does not need to operate an external device different from the fastening tool 1 for inputting setting information, convenience and operability are improved.
- the operation unit 51 is configured as a push switch that outputs setting information as a digital signal. Therefore, compared with the case where a dial type operation unit that outputs an analog signal is employed, fine operations are facilitated. Further, it is possible to reduce a possibility that the operation is performed when not intended and the control condition is changed.
- the fastening tool 1 of the present embodiment is configured such that a tear-off type fastener 8 and a shaft maintaining type multi-member crimping type fastener 9 can be used.
- the controller 154 can change the initial position of the pin gripping part 63A based on the initial position setting information of the pin gripping part 63A input via the operation unit 51. Thereby, for example, even when the anvil 61A or the pin gripping portion 63A is worn, the pin gripping portion 63A can be disposed at an initial position where the pin 91 can be gripped with an appropriate gripping force.
- the fastening tool 1 is provided with a display unit 53 configured to be able to display setting information (or control conditions based on the setting information). Therefore, the user can confirm whether or not an appropriate control condition is set based on the displayed setting information (or a control condition based on the setting information). And the setting of control conditions can be changed by operating the operation part 51 as needed.
- information related to errors (error codes) useful for the user is displayed on the display unit 53, thereby enhancing convenience.
- the fastening tool 1 is configured to be operable in a setting mode in which the input receiving unit 156 can receive input of setting information and a work mode in which input of setting information is not received.
- the switching from the work mode to the setting mode is a specific operation different from the setting information input operation (specifically, the normal pressing operation of the first switch 511 and the pressing operation of the second switch 512) to the operation unit 51. This is enabled by an operation (specifically, a long press operation of the first switch 511). Therefore, when the operation mode of the fastening tool 1 is set to the work mode, it is possible to prevent the user from unintentionally operating the operation unit 51 and inputting setting information.
- the setting information input via the operation unit 51 and received by the input receiving unit 156 is stored in the nonvolatile memory of the controller 154. Then, the controller 154 (CPU) controls driving of the motor 2 in accordance with control conditions based on setting information stored in the nonvolatile memory. Therefore, the setting information set in the past by the user using the operation unit 51 can be effectively used in the fastening work.
- the nonvolatile memory may store control conditions changed based on the setting information instead of the setting information.
- the fastening tool according to the present invention is not limited to the configuration of the exemplified fastening tool 1.
- the changes exemplified below can be added. Note that only one or a plurality of these changes can be employed independently or in combination with the fastening tool 1 shown in the embodiment or the invention described in each claim.
- the fastening tool 1 can be adapted to both a tear-off type fastener and a shaft maintaining type fastener by replacing the nose portion 6.
- the fastening tool 1 may be configured as a dedicated machine compatible only with a tear-off type fastener, or may be configured as a dedicated machine compatible only with a shaft maintaining type fastener.
- the configurations of the motor 2, the transmission mechanism 3, and the drive mechanism 4 may be changed as appropriate.
- a motor with a brush may be employed as the motor 2 or an AC motor may be employed.
- the number of planetary gear mechanisms of the planetary reduction gear 31 and the arrangement of the intermediate shaft 33 may be changed.
- the drive mechanism 4 is replaced with, for example, a nut having a female screw formed on an inner peripheral portion thereof, instead of a ball screw mechanism 40 having a nut 41 and a screw shaft 46 engaged with the nut via a ball, A feed screw mechanism including a male shaft formed on the part and a screw shaft directly screwed onto the nut may be employed.
- the ball screw mechanism 40 is configured such that the screw shaft 46 is restricted from moving in the front-rear direction and is rotatably supported, while the nut 41 moves in the front-rear direction as the screw shaft 46 rotates. May be.
- the pin grip portion 63 may be connected to the nut 41 directly or indirectly.
- the configuration of the anvils 61A and 61B and the pin gripping portions 63A and 63B of the nose portion 6 may be changed as appropriate.
- the shape of the anvils 61A and 61B and the connection mode to the housing 10 may be changed.
- the pin gripping portion 63A only needs to be configured so that the gripping force with respect to the pin 81 changes as the jaw 65 (claw 651) moves in the radial direction in conjunction with the relative movement in the front-rear direction with respect to the anvil 61A.
- the shape of the jaw case 64 and the claw 651, the configuration of the spring holding member 67, the manner of connection with the screw shaft 46, and the like may be changed as appropriate.
- the shape and configuration of the jaw 630 (claw 631) and the base, the connection mode with the screw shaft 46, and the like may be changed as appropriate.
- the first sensor 481 and the second sensor 482 are magnetic field detection type sensors, but other types of sensors (for example, optical sensors such as photo interrupters) or mechanical type sensors are used.
- a switch may be employed.
- one sensor or switch may be employed instead of the first sensor 481 and the second sensor 482.
- a sensor or switch that can detect that the screw shaft 46 (drive shaft 460) and the pin gripping portion 63 are arranged at a predetermined origin position different from the initial position or the rear stop position in the front-rear direction is employed. May be.
- the controller 154 stops the driving of the motor 2 based on the number of rotations of the motor 2 and the number of driving pulses counted after it is detected that the screw shaft 46 is disposed at the origin position.
- the screw shaft 46 (drive shaft 460) and the pin grip portion 63 can be arranged at a predetermined initial position or stop position. Note that the rotational speed of the motor 2 may be detected by, for example, a hall sensor.
- the operation / display unit 5 is an example including an operation unit 51 having a first switch 511 and a second switch 512, and a display unit 53 having an LED lamp 531 and a 7-segment LED 533.
- the configuration of the unit 53 may be changed as appropriate.
- the operation / display unit 5 may be configured as a touch panel.
- the operation part 51 and the display part 53 do not necessarily need to be integrated, and may be provided independently of each other at separate positions of the fastening tool 1. In this case, it is preferable that at least one of the operation unit 51 and the display unit 53 is mounted on a substrate different from the first substrate (main substrate) 155 as in the above embodiment.
- the operation unit 51 is not necessarily provided on the fastening tool 1.
- the input receiving unit 157 has a communication interface capable of wired or wireless communication with an external device (for example, portable terminal) 200 that can be externally operated by the user. It is set as the structure provided.
- the input receiving unit 157 can receive the setting information by receiving the setting information input to the external device 55 by the user's operation from the external device 55.
- the setting information of the control conditions of the motor 2 input via the operation unit 51 or the external device 55 is not limited to the example of the above embodiment (the control mode of the motor 2, the initial position setting information, the tensile force threshold value). .
- Other control condition setting information that needs to be adjusted according to the type of fastener used may be input.
- the initial position setting information may be the braking standby time itself, not the adjustment value of the braking standby time.
- the initial position setting information for example, the number of drive pulses supplied to the motor 2 from the detection of the magnet 486 to the start of braking of the motor 2, or the motor 2 from the detection of the magnet 486 to the start of braking of the motor 2.
- the rotation angle (number of rotations) or the like may be adopted.
- the setting information of the tensile force threshold value may also be the driving current threshold value itself, not the adjustment value of the driving current threshold value. Further, for example, a threshold value of an internal resistance value or a threshold value of a voltage drop value of the battery 159 may be adopted as the setting information of the tensile force threshold value.
- the information displayed on the display unit 53 is not limited to the example of the above embodiment.
- information other than the error may be employed as information other than the setting information displayed during the work mode.
- a temperature sensor may be provided in the fastening tool 1 and the outside air temperature may be displayed on the display unit 53.
- the user can check the outside air temperature and appropriately adjust the threshold of the tensile force via the operation unit 51. It becomes.
- the usage history of the fastening tool 1 may be displayed. For example, the number of times the magnet 486 is detected by the first sensor 481 may be displayed as the number of fasteners fastened by the fastening tool 1.
- the input receiving unit 156 is configured as a control circuit different from the controller 154, but signals from the operation unit 51 (the first switch 511 and the second switch 512) are directly input to the controller 154. May be. That is, the controller 154 may function as an input receiving unit that receives input of setting information from the operation unit 51.
- the setting information is not necessarily stored in the nonvolatile memory.
- the controller 154 may store the setting information in the nonvolatile memory only when an instruction to store the setting information is input via the operation unit 51. Multiple types of setting information may be stored.
- the controller 154 may read out the setting information designated through the pressing operation of a specific switch of the operation unit 51 among the setting information stored in the nonvolatile memory, and use it for the subsequent processing. .
- the user only has to store the setting information of the desired control condition, and only press a specific switch as necessary, and the setting work can be saved.
- the operation mode of the fastening tool 1 is switched from the work mode to the setting mode in accordance with the long press operation of the first switch 511.
- switching from the work mode to the setting mode may be enabled only by another special operation.
- an operation of simultaneously pressing the first switch 511 and the trigger 151, a switching operation of a switch that cannot be operated unless the mechanical lock is released, and the like may be employed.
- the operation mode of the fastening tool 1 may be only the setting mode.
- the operation mode is not limited to the setting mode and the work mode, and other operation modes may be employed.
- the controller 154 is configured by a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like.
- the controller is, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuits).
- a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable ⁇ ⁇ Gate Array).
- Each of the fasteners 8 and 9 is a configuration example corresponding to the “fastener” of the present invention.
- Each of the pins 81 and 91 is a configuration example corresponding to the “pin” of the present invention.
- Each of the main body 85 and the collar 95 is a configuration example corresponding to the “tubular portion” of the present invention.
- the fastener 9 is a structural example corresponding to the “shaft-maintaining multi-member caulking fastener” of the present invention.
- the shaft portion 911 and the head 915 are configuration examples corresponding to the “shaft portion not having a small diameter portion for fracture” and “head” of the present invention, respectively.
- the fastener 8 is a configuration example corresponding to the “tear-off type fastener” of the present invention.
- the shaft portion 811 and the small diameter portion 812 are configuration examples corresponding to the “shaft portion” and the “small diameter portion for fracture” of the present invention, respectively.
- the work material W is a configuration example corresponding to the “work material” of the present invention.
- the fastening tool 1 is a configuration example corresponding to the “fastening tool” of the present invention.
- the drive shaft A1 is an example corresponding to the “drive shaft” of the present invention.
- Each of the anvils 61A and 61B is a configuration example corresponding to the “fastener contact portion” of the present invention.
- Each of the pin gripping portions 63A and 63B is a configuration example corresponding to the “pin gripping portion” of the present invention.
- the motor 2 is a configuration example corresponding to the “motor” of the present invention.
- the drive mechanism 4 is a configuration example corresponding to the “drive mechanism” of the present invention.
- Each of the operation unit 51 and the external device 55 is a configuration example corresponding to the “operation unit” of the present invention.
- Each of the input receiving unit 156 and the modified controller 154 is a configuration example corresponding to the “input receiving unit” of the present invention.
- the controller 154 (CPU) is a configuration example corresponding to the “motor control unit” of the present invention.
- the display unit 53 is a configuration example corresponding to the “display unit” of the present invention.
- the nonvolatile memory of the controller 154 is a configuration example corresponding to the “storage device” of the present invention.
- Each of the control mode of the motor 2, the threshold value of the tensile force, and the initial position of the pin gripping part 63 is an example corresponding to the “motor control condition” of the present invention.
- the error code is an example corresponding to “information other than setting information” of the present invention.
- the setting mode is an example corresponding to the “input reception mode” of the present invention.
- the work mode is an example corresponding to the “mode different from the input reception mode” of the present invention.
- the fastening tool is: A detected portion provided to move in the front-rear direction integrally with the pin gripping portion; A detection device configured to detect the detected portion when the pin gripping portion is disposed at a predetermined detection position in the front-rear direction;
- the initial position setting information may be braking standby time setting information, which is a time from when the detected unit is detected by the detection device to when the motor control unit brakes the motor.
- the tensile force threshold setting information may be setting information of a driving current threshold of the motor.
- the fastening tool is: A current detection unit for detecting a driving current of the motor; When the motor drive current detected by the current detection unit exceeds the drive current threshold, the motor control unit terminates the relative movement of the pin gripping part to the rear and adds to the cylindrical part. You may be comprised so that the said drive mechanism may be operated so that the said pin holding part may be relatively moved ahead with respect to the said fastener contact part in the state which hold
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Abstract
締結工具1は、ファスナの筒状部に当接可能なアンビルと、ファスナのピンの一部を把持可能なピン把持部と、モータ2と、駆動機構と、入力受付部156と、コントローラ154とを備える。駆動機構は、モータ2の動力によって駆動され、ピン把持部を駆動軸に沿ってファスナ当接部に対して後方へ相対移動させることで、ファスナを介して作業材を締結する。入力受付部156は、使用者による外部操作が可能に構成された操作部51を介して入力されたモータ2の制御条件の設定情報を受け付ける。コントローラ154は、入力受付部156によって受け付けられた設定情報に基づく制御条件に従ってモータ2の駆動を制御することで、駆動機構の動作を制御する。
Description
本発明は、ファスナを介して作業材を締結する締結工具に関する。
ピンと筒状部とを備えたファスナを介して、複数の作業材を締結する締結工具が知られている。なお、ファスナとしては、ピンと筒状部(カラーとも称される)とが互いに別体として形成された、いわゆる複数部材加締め式ファスナ(multi-piece swage type fastener)や、ピン(マンドレルともいう)と筒状部(リベット本体またはスリーブとも称される)とが一体的に形成された、いわゆるブラインドリベットが用いられる。
例えば、特開2013―248643号公報には、ブラインドリベットの締結工具が開示されている。この締結工具では、モータの駆動によって、プリングヘッドが前端のホーム位置から移動されることで、ピンの軸部が後方へ引き込まれる。これによってピンが引きちぎられるとともに筒状部が変形し、作業材を締結する。プリングヘッドは、ピンが引きちぎられる位置より後方の後端位置まで移動された後、ホーム位置まで前方へ戻される。
上術の締結工具では、制御回路が、モータの回転数のカウントに基づいてモータの駆動を制御することで、プリングヘッドの位置を制御している。この位置制御におけるモータの制御条件は一律である。このため、例えば、ピンを引き込む機構の構成部材の摩耗等に起因して、構成部材間の相対的な配置関係に変動が生じると、プリングヘッドが所定のホーム位置に戻されても、適切な把持力でピンを把持できなくなる可能性がある。
本発明は、かかる状況に鑑み、ファスナを介して作業材を締結する締結工具において、締結工具の使用状況に応じた適切な制御を実現する技術を提供することを目的とするものである。
本発明の一態様によれば、ピンと筒状部とを備えたファスナを介して作業材を締結する締結工具が提供される。この締結工具は、ファスナ当接部と、ピン把持部と、モータと、駆動機構と、入力受付部と、モータ制御部とを備えている。
ファスナ当接部は、ファスナの筒状部に当接可能に構成されている。ピン把持部は、締結工具の前後方向に延在する駆動軸に沿って、ファスナ当接部に対して相対移動可能に配置されている。また、ピン把持部は、ピンの一部を把持可能に構成されている。駆動機構は、モータの動力によって駆動され、ピン把持部を駆動軸に沿ってファスナ当接部に対して後方へ相対移動させることで、ファスナを介して作業材を締結するように構成されている。入力受付部は、使用者による外部操作が可能に構成された操作部を介して入力されたモータの制御条件の設定情報を受け付けるように構成されている。モータ制御部は、入力受付部によって受け付けられた設定情報に基づく制御条件に従ってモータの駆動を制御することで、駆動機構の動作を制御するように構成されている。
本態様によれば、モータ制御部は、モータの駆動、ひいては駆動機構の動作を、一律の制御条件に従って制御するのではなく、入力受付部によって受け付けられた設定情報に応じて異なる制御条件に従って制御することができる。また、使用者は、操作部を介して、締結工具の使用状況に応じた適切な設定情報を入力することができる。よって、本態様によれば、締結工具の使用状況に応じた適切な制御を実現することが可能となる。
なお、本態様の締結工具において使用可能なファスナとしては、例えば、いわゆるブラインドリベットと、複数部材加締め式ファスナ(multi-piece swage type fastener)が挙げられる。
ブラインドリベットでは、ピンと筒状部(リベット本体またはスリーブとも称される)とは、一体的に形成されている。ブラインドリベットは、筒状部の両端部(詳細には、筒状部の一端部にあるフランジ部と、ピンが軸方向に引っ張られることで拡径するように変形した筒状部の他端部)で作業材を挟持するタイプのファスナである。一方、複数部材加締め式ファスナでは、ピンと筒状部(カラーとも称される)は、元々は互いに別体として形成されている。複数部材加締め式ファスナは、ピンのヘッドと、ピンの軸部に加締められた筒状部とで作業材を挟持するタイプのファスナである。
ブラインドリベットの場合、締結作業によって、最終的にピンの一部(ピンテール、マンドレルとも称される)が破断用の小径部で引きちぎられて分離される。これに対し、複数部材加締め式ファスナには、ブラインドリベットと同様に、ピンテールが引きちぎられるタイプと、軸部が引きちぎられずにそのまま維持されるタイプとがある。何れのタイプのファスナにおいても、締結機構によって、ピンが筒状部に対して相対移動されることで、ファスナによる作業材の締結が行われる。
ファスナ当接部は、ファスナの筒状部に当接可能であればよく、その構成は、特に限定されるものではない。例えば、ブラインドリベットが使用される場合には、ファスナ当接部は、筒状部(リベット本体あるいはスリーブ)のフランジに当接して押圧可能であればよい。また、例えば、複数部材加締め式ファスナが使用される場合、ファスナ当接部は、筒状部(カラー)に当接して係合し、加締力で筒状部を変形可能に構成されればよい。何れの場合も、任意の公知の構成を採用可能である。ファスナ当接部は、典型的には、筒状体として構成される。ファスナ当接部は、直接ハウジングに連結されることで、または別部材を介して連結されることでハウジングに保持されればよい。なお、ファスナ当接部は、ハウジングから着脱可能に構成されていてもよい。
ピン把持部は、ファスナ当接部に対し、駆動軸に沿って前後方向に相対移動可能に配置され、ピンの一部を把持可能に構成されていればよく、その構成は特に限定されるものではない。例えば、ブラインドリベットが使用される場合、複数部材加締め式ファスナが使用される場合の何れについても、ピンの一部(詳細には、ピンの軸部)を把持可能な複数の爪を有するジョーと、ジョーの保持部(ジョーケースとも称される)とを備えた任意の公知の構成を採用可能である。ピン把持部は、典型的には、筒状のファスナ当接部の内部に、ファスナ当接部と同軸状に配置される。なお、ピン把持部は、ハウジングから着脱可能に構成されていてもよい。
駆動機構としては、ピン把持部を駆動軸に沿ってファスナ当接部に対して相対移動させることが可能な任意の構成を採用可能である。例えば、駆動機構として、送りネジ機構やボールネジ機構を好適に採用することができる。送りネジ機構およびボールネジ機構は、何れも回転運動を直線運動に変換可能な機構である。なお、送りネジ機構では、円筒状の回転部材の内周面に形成された雌ネジ部と、回転部材に挿通された移動部材の外周面に形成された雄ネジ部とが直接的に係合(螺合)する。一方、ボールネジ機構では、回転部材と移動部材は、円筒状の回転部材の内周面と、回転部材に挿通された移動部材の外周面との間に形成された螺旋状の軌道内に転動可能に配置された多数のボールを介して係合する。なお、典型的には、回転部材がベアリングを介してハウジングに保持される一方、移動部材がピン把持部に直接的または間接的に連結されるが、移動部材が回転可能にハウジングに支持され、回転部材がピン把持部に直接的または間接的に連結されていてもよい。他には、例えば、ラックアンドピニオン機構が採用されてもよい。
操作部は、締結工具に設けられていてもよいし、締結工具が有線または無線を介して通信可能な外部装置として構成されていてもよい。つまり、入力受付部には、締結工具に設けられた操作部から設定情報が入力されてもよいし、外部装置として構成された操作部から送信された設定情報が入力されてもよい。ここでいう「モータの制御条件の設定情報」とは、例えば、モータの駆動開始や駆動停止のタイミングの設定、動作モードの設定等に関する情報が挙げられる。また、モータの制御条件の設定情報は、予め設定されたモータを制御するための設定値を変更(調整)するための情報も含みうる。
モータ制御部が「モータの駆動を制御する」とは、例えば、モータへの通電を制御することで、モータの駆動開始およびモータの駆動停止を制御することをいう。また、モータ制御部は、モータの回転速度を制御可能であってもよい。
本発明の一態様によれば、締結工具は、ファスナとして、ピンと筒状部とが別体として形成された軸維持式の複数部材加締め式ファスナを使用可能であってもよい。ピンは、破断用の小径部を有しない軸部と、軸部の一端部に形成されたヘッドとを含むとともに、筒状部は、ピンの軸部に係合可能な中空筒状に形成されていてもよい。入力受付部によって受け付けられる設定情報は、ピン把持部による軸部の引張り力の閾値の設定情報であってもよい。そして、モータ制御部は、ピンの軸部を把持した状態のピン把持部をファスナ当接部に対して後方へ相対移動させることで、ファスナ当接部に、軸部に係合された筒状部を軸方向および径方向内側へと押圧させて、筒状部を軸部に加締め、これによって、ヘッドと筒状部とで作業材を締結するように駆動機構を動作させてもよい。モータ制御部は、更に、ピン把持部による軸部の引張り力が閾値を超えた場合、ピン把持部の後方への相対移動を終了し、筒状部に加締められた軸部を把持した状態のまま、ピン把持部をファスナ当接部に対して前方へ相対移動させるように駆動機構を動作させてもよい。
軸維持式の複数部材加締め式ファスナによる作業材の締結においては、駆動機構は、ピン把持部を後方に移動させてピンの軸部に筒状部を加締めた後、筒状部に加締められた軸部を把持したまま、ピン把持部を前方へ移動させる。このため、ピン把持部による軸部の引張り力が、軸部に筒状部を確実に加締めることができ、且つ、軸部が破断したり、筒状部や締結工具が損傷したりしない程度の適正な引張り力に設定される必要がある。同じ軸維持式の複数部材加締め式ファスナであっても、例えば、作業材の材質や仕様によって、適正な引張り力は異なる。本態様によれば、使用者によって操作部から入力された適正な引張り力に応じた閾値の設定情報を入力受付部が受け付け、モータ制御部が、適正な引張り力が与えられた時点でピン把持部の後方への移動を終了させることができる。
なお、ここでいう「引張り力」は、引張り力そのものに限られず、引張り力に対応する他の物理量であってもよい。例えば、加締めの進行に伴って引張り力が増大するにつれ、モータの駆動状態(モータの負荷)が変化することから、モータの負荷に対応する物理量を、引張り力として採用することができる。かかる物理量の典型例としては、モータの駆動電流が挙げられる。また、締結工具の電源として、充電式のバッテリが使用される場合には、例えば、バッテリの内部抵抗値や電圧降下値が採用されてもよい。
本発明の一態様によれば、締結工具は、ファスナとして、ピンが筒状部に挿通された引きちぎり式のファスナを使用可能であってもよい。ピンは、破断用の小径部を有する軸部を含む。ピン把持部は、軸部を把持可能に構成された複数の把持爪を有してもよい。また、ピン把持部は、駆動軸に沿って前後方向に相対移動可能にファスナ当接部内に同軸状に保持され、ファスナ当接部に対する前後方向の相対移動に連動して、複数の把持爪が駆動軸に対して径方向に移動することで、軸部に対する把持力が変化するように構成されていてもよい。入力受付部によって受け付けられる設定情報は、前後方向におけるピン把持部の初期位置の設定情報であってもよい。そして、モータ制御部は、初期位置に配置されたピン把持部をファスナ当接部に対して後方へ移動させることで、複数の把持爪に把持されたピンを引っ張って、ファスナ当接部に当接された筒状部を変形させ、これによって、筒状部の両端部で作業材を締結するとともに、軸部を小径部で引きちぎるように駆動機構を動作させてもよい。モータ制御部は、更に、軸部の引きちぎり後に、ピン把持部をファスナ当接部に対して前方へ相対移動させ、初期位置に復帰させるように駆動機構を動作させてもよい。
引きちぎり式のファスナによる作業材の締結においては、駆動機構は、ピン把持部を初期位置から後方に移動させ、筒状部を変形させるとともにピンの軸部を小径部で破断させた後、ピン把持部を前方へ移動させ、初期位置に復帰させる。ピン把持部は、ファスナ当接部に対する前後方向の相対移動に連動して、複数の把持爪が駆動軸に対して径方向に移動することで、ピンに対する把持力が変化するように構成されている。ピン把持部は、初期位置では適正な把持力で軸部を把持する必要がある。しかし、例えば、ファスナ当接部またはピン把持部が摩耗した場合、ファスナ当接部とピン把持部の適正な配置関係が維持できず、ピン把持部が軸部を適切に把持できない可能性がある。本態様によれば、使用者によって操作部から入力された適正な初期位置の設定情報を入力受付部が受け付け、モータ制御部がピン把持部を適正な初期位置へ復帰させることができる。
なお、初期位置の設定情報とは、初期位置におけるピン把持部の前後方向位置を特定可能な情報をいう。例えば、初期位置の設定情報として、モータの駆動停止のタイミング、ピン把持部が所定の基準位置に配置された後にモータに供給される駆動パルスの数、ピン把持部が所定の基準位置に配置された後に回転されるモータの回転角度等を採用することができる。
本発明の一態様によれば、締結工具は、入力受付部によって受け付けられた設定情報、または、設定情報に基づく制御条件を表示可能に構成された表示部を備えていてもよい。本態様によれば、使用者は、表示された設定情報または制御条件によって、適切な制御条件が設定されているか否かを確認することができる。よって、使用者は、必要に応じて操作部を操作することで、制御条件の設定を変更することができる。なお、表示部による設定情報の表示態様は特に限定されるものではない。採用可能な表示態様として、例えば、設定された数値や、設定情報に対応するメッセージを示す文字表示、LEDの点灯表示等が挙げられる。
本発明の一態様によれば、表示部は、設定情報以外の情報を表示可能に構成されていてもよい。本態様によれば、モータの制御条件の設定情報以外にも使用者にとって有用な情報を表示し、利便性を高めることができる。なお、ここでいう「設定情報以外の情報」は、特に限定されるものではないが、例えば、エラー、外気温、締結工具の使用履歴等を示す情報が挙げられる。
本発明の一態様によれば、締結工具が操作部を備えていてもよい。つまり、操作部は外部装置ではなく、締結工具の一部として設けられていてもよい。この場合、使用者は、モータの制御条件の設定と締結作業の両方を、締結工具という1つの装置で行うことができるため、利便性および操作性が向上する。
本発明の一態様によれば、操作部は、設定情報をデジタル信号として出力するように構成されていてもよい。本態様によればアナログ信号を出力する操作部(典型的にはダイアル式の操作部)が採用される場合に比べ、細かな操作が容易となる。また、意図しないときに操作がなされ、制御条件が変更されてしまう可能性を低減することができる。
本発明の一態様によれば、締結工具は、入力受付部が設定情報の入力を受け付け可能な入力受付モードと、入力受付モードとは異なる少なくとも1つのモードで動作可能に構成されていてもよい。そして、入力受付モードとは異なるモードから入力受付モードへの切り替えは、操作部に対する設定情報の入力操作とは異なる特定の操作によって可能とされているとよい。本態様によれば、締結工具の動作モードが入力受付モードとは異なるモードに設定されているときに、使用者が意図せず操作部を誤操作し、設定情報が入力されてしまうのを防止することができる。また、容易に他のモードから入力受付モードへの切り替えがなされるのを防止することができる。
本発明の一態様によれば、締結工具は、入力受付部によって受け付けられた設定情報、または、設定情報に基づく制御条件を記憶する記憶装置を更に備えてもよい。そして、モータ制御部は、記憶装置に記憶された設定情報に基づく制御条件、または、記憶装置に記憶された制御条件に従って、モータの駆動を制御してもよい。本態様によれば、使用者が操作部で過去に設定した設定情報を、その後の締結作業において有効利用することができる。なお、モータ制御部は、記憶装置に設定情報が記憶されている場合、常に記憶された設定情報を利用してもよいし、操作部を介して特定の指示が入力された場合にのみ、記憶された設定情報を利用してもよい。
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、ファスナを使用して作業材を締結可能な締結工具1を例示する。
まず、図1および図2を参照して、締結工具1で使用可能なファスナの例としてのファスナ8、9について説明する。図1に示すファスナ8は、ブラインドリベットやリベットと称されるタイプの公知のファスナである。一方、図2に示すファスナ9は、複数部材加締め式ファスナ(multi-piece swage type fastener)とも称される公知のファスナである。なお、ファスナ9は、複数部材加締め式ファスナのうち、いわゆる軸維持式のファスナと称されるものである。以下、ファスナ8、9の構成について説明する。
図1に示すように、ファスナ8は、一体的に形成されたピン81と本体部85とで構成されている。
本体部85は、円筒状のスリーブ851と、スリーブ851の一端部から径方向外側に突出するフランジ853とを含む筒状体である。ピン81は、本体部85を貫通し、本体部85の両端から突出する棒状体である。ピン81は、軸部811と、軸部の一端部に形成されたヘッド815とを含む。ヘッド815は、スリーブ851の内径よりも大径に形成され、フランジ853とは反対側のスリーブ851の端部から突出するように配置されている。軸部811は、本体部85を貫通して、フランジ853側の端部から軸方向に突出している。軸部811のうち、スリーブ851内に配置された部分には、破断用の小径部812が形成されている。小径部812は、他の部分よりも比較的強度の弱い部分であり、締結工程において、ピン81が軸方向に引っ張られると、最初に破断するように構成されている。軸部811のうち、小径部812に対してヘッド815とは反対側の部分を、ピンテール813という。ピンテール813は、軸部811が破断した場合に、ピン81(ファスナ8)から分離される部分である。
図2に示すように、ファスナ9は、互いに別体として形成されたピン91と、カラー95とで構成されている。
ピン91は、棒状の軸部911と、軸部911の一端部に形成されたヘッド915とを含む。ヘッド915は、軸部911よりも大径の扁平円形状に形成されている。なお、ファスナ8とは異なり、軸部911には、破断用の小径部は形成されていない。カラー95は、円筒状に形成されている。カラー95の外周部における一端部には、径方向外側に突出するフランジ951が形成されている。フランジ951以外の外周部は、締結作業において後述するアンビル61Bのテーパ部617(図7参照)に係合する係合部953を構成する。係合部953は、カラー95のうち、アンビル61に負荷される加締め力によって変形する加締め領域である。カラー95の内径は、ピン91の軸部911の径よりも僅かに大きく設定されている。カラー95は、ピン91の軸部911が挿通されることで、ピン91と係合する。カラー95に係合された状態で、ピン91のヘッド915と反対側の端部領域はカラー95から突出する。
なお、締結工具1では、図1で例示されたファスナ8のほか、ピン81および本体部85の軸方向の長さや径、小径部812の位置等が異なるブラインドリベットタイプのファスナが使用可能である。また、図2で例示されたファスナ9のほか、ピン91およびカラー95の軸方向の長さや径等が異なる複数種類の軸維持式の複数部材加締め式ファスナが使用可能である。更に、図示および説明は省略するが、締結工具1では、他に、引きちぎり式の複数部材加締め式ファスナも使用可能である。引きちぎり式の複数部材加締め式ファスナは、ファスナ9と同様、互いに別体として形成されたピンとカラーとで構成されているが、そのピンはファスナ9のピン91よりも長く、ファスナ8と同様に破断用の小径部を有する。そして、締結工程において、ピンテールが引きちぎられる。このことから、ファスナ8のようなブラインドリベットと、引きちぎり式の複数部材加締め式ファスナとを、引きちぎり式のファスナと総称することができる。
以下、締結工具1について説明する。まず、図3を参照して、締結工具1の概略構成について簡単に説明する。
図3に示すように、締結工具1の外郭は、主に、アウタハウジング11と、ハンドル15と、ノーズ保持部材14を介して保持されたノーズ部6によって形成されている。
本実施形態では、アウタハウジング11は概ね矩形箱状に形成され、所定の駆動軸A1に沿って延在している。ノーズ部6は、駆動軸A1に沿って延在するように、アウタハウジング11の長軸方向における一端部に、ノーズ保持部材14を介して保持されている。なお、アウタハウジング11の他端部には、締結工程において分離されたピンテール813を収容可能な回収容器7が取り外し可能に装着されている。ハンドル15は、アウタハウジング11の長軸方向における中央部から、駆動軸A1に交差する方向(本実施形態では、概ね直交する方向)に突出している。
以下では、締結工具1の方向に関して、説明の便宜上、駆動軸A1の延在方向(アウタハウジング11の長軸方向とも言い換えられる)を締結工具1の前後方向、ノーズ部6が配置されている側を前側、回収容器7が着脱される側を後側と定義する。また、駆動軸A1に直交し、ハンドル15の延在方向に対応する方向を上下方向、アウタハウジング11が配置されている側を上側、ハンドル15の突出端(自由端)側を下側と定義する。また、前後方向および上下方向に直交する方向を左右方向と定義する。
図3に示すように、アウタハウジング11には、主に、モータ2と、モータ2の動力によって駆動される駆動機構4と、モータ2の動力を駆動機構4に伝達する伝達機構3とが収容されている。なお、本実施形態では、駆動機構4の一部(詳細には、ボールネジ機構40のナット41)は、インナハウジング13に収容されている。インナハウジング13は、アウタハウジング11に固定状に保持されている。この観点から、アウタハウジング11とインナハウジング13とをハウジング10として一体的にとらえることもできる。
ハンドル15は、使用者によって把持可能に構成されている。ハンドル15の上端部(アウタハウジング11に接続する基端部)には、使用者による押圧操作(引き操作)が可能に構成されたトリガ151が設けられている。ハンドル15の下端部には、バッテリ159を着脱可能に構成されたバッテリ装着部158が設けられている。バッテリ159は、締結工具1の各部およびモータ2へ電力を供給するための、繰り返し充電が可能な電源である。なお、バッテリ装着部158およびバッテリ159の構成は周知であるため、これらの説明は省略する。
本実施形態の締結工具1は、ファスナ8(図1参照)のような引きちぎり式のファスナと、ファスナ9(図2参照)のような軸維持式のファスナを締結可能ないわゆる兼用機として構成されている。そこで、ノーズ部6は、ハウジング10に対して着脱可能に構成されており、ファスナ8、9に夫々に対応するノーズ部6A(図6参照)、6B(図7参照)を含む複数種類が用意されている。使用者は、実際に使用するファスナに対応するノーズ部6を締結工具1に装着して使用する。なお、以下では、ノーズ部6A、6Bを例示するが、これらを総称する場合および何れかの区別なく指す場合には、単にノーズ部6というものとする。
また、兼用機として構成された締結工具1は、実際に使用されるファスナの種類に応じて適切に動作するように構成されている。詳細は後述するが、ここでファスナ8、9に対応する締結工具1の動作について簡単に言及する。
ファスナ8が使用される場合には、ファスナ8は、ピンテール813の一部が締結工具1のノーズ部6の先端部に挿入され、本体部85とヘッド815がノーズ部6の先端部から突出した状態で、後述のピン把持部63Aによって把持される(図6参照)。そして、締結される作業材Wの一面にフランジ853が当接する位置まで、作業材Wに形成された取付け孔にスリーブ851が挿入される。トリガ151の押圧操作に応じてモータ2を介して駆動機構4が駆動される。これにより、ピン把持部63に把持されたピンテール813が後方へ強く引っ張られると、ヘッド815側のスリーブ851の端部が拡径し、この端部とフランジ853の間に作業材Wが挟持される。また、軸部811が小径部812で破断して、ピンテール813が分離される。その後、駆動機構4によってピン把持部63が前方の初期位置に戻されて、締結工程が終了する。
一方、ファスナ9が使用される場合には、ヘッド915が作業材Wの一面に当接した状態となるように、作業材Wに形成された取付け孔にピン91の軸部911が挿通される。その後、作業材Wの反対側の面から、カラー95が軸部911に遊嵌状に係合され、カラー95から突出した軸部911の端部領域が、後述のピン把持部63Bによって把持される(図7参照)。トリガ151の押圧操作に応じて駆動機構4が駆動されると、軸部911がピン把持部63に把持されて後方へ引っ張られることで、カラー95が軸部911に加締められる。カラー95に適切な加締め力が付与されると、ピン把持部63は、カラー95に加締められた軸部911を把持した状態で、前方の初期位置へ戻されて、締結工程が終了する。
このように、本実施形態では、締結工具1は、駆動機構4がピン把持部63を前方の初期位置から後方に移動させた後、初期位置まで戻す動作を1サイクルとして、ファスナ8、9で作業材Wを締結する締結工程を遂行するように構成されている。但し、ファスナ8が使用される場合と、ファスナ9が使用される場合とで、後方に移動されたピン把持部63の停止位置が異なっている。これは、引きちぎり式のファスナ8の場合、軸部811を小径部812で破断させるのに必要な引張り力よりも大きい引張り力を与えることが可能な後方の所定位置まで、ピン把持部63を移動させるのに対し、軸維持式のファスナ9の場合、軸部911にカラー95を確実に加締めることができるが、軸部911が破断しない程度の引張り力が与えられた時点でピン把持部63の移動を停止するためである。締結工程の詳細については後述する。
以下、締結工具1の物理的構成について詳細に説明する。
まず、モータ2について説明する。図4に示すように、モータ2は、アウタハウジング11の後端部の下部に収容されている。本実施形態では、モータ2として、小型で高出力なブラシレスDCモータが採用されている。モータ2は、ステータ21およびロータ23を含むモータ本体部20と、ロータ23から延出されてロータ23と一体的に回転するモータシャフト25とを含む。モータ2は、モータシャフト25の回転軸A2が駆動軸A1の下方で駆動軸A1と平行に(つまり、前後方向に)延在するように配置されている。モータシャフト25の前端部は、減速機ハウジング30内に突出している。モータシャフト25の後端部には、モータ2を冷却するためのファン27が固定されている。
次に、伝達機構3について説明する。図4に示すように、本実施形態では、伝達機構3は、遊星減速機31と、中間シャフト33と、ナット駆動ギア35とを主体として構成されている。以下、これらについて順に説明する。
遊星減速機31は、モータ2から駆動機構4(詳細には、ボールネジ機構40)に至る動力伝達経路において、モータ2の下流側に配置されて、モータ2のトルクを増大させて中間シャフト33に伝達するように構成されている。本実施形態では、遊星減速機31は、2組の遊星歯車機構と、これらを収容する減速機ハウジング30を主体として構成されている。なお、遊星歯車機構の構成自体は周知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。モータシャフト25は、遊星減速機31への回転動力の入力シャフトとされている。モータシャフト25の前端部(減速機ハウジング30内に突出している部分)には、遊星減速機31の第1の(上流側の)遊星歯車機構の太陽ギア311が固定されている。第2の(下流側の)遊星歯車機構のキャリア313は、遊星減速機31の最終出力シャフトとされている。
中間シャフト33は、キャリア313と一体的に回転するように構成されている。具体的には、中間シャフト33は、モータシャフト25と同軸状に回転可能に配置され、その後端部がキャリア313に連結されている。ナット駆動ギア35は、中間シャフト33の前端部の外周部に固定されている。ナット駆動ギア35は、後述するナット41の外周部に形成された被動ギア411に噛合し、中間シャフト33の回転動力をナット41に伝達する。ナット駆動ギア35と被動ギア411は、減速ギア機構として構成されている。
以下、駆動機構4について説明する。
図4に示すように、本実施形態では、駆動機構4は、アウタハウジング11の上部に収容されたボールネジ機構40を主体として構成されている。以下、ボールネジ機構40とその周辺の構成について、順に説明する。
図4および図5に示すように、ボールネジ機構40は、ナット41と、ネジシャフト46とを主体として構成されている。本実施形態では、ボールネジ機構40は、ナット41の回転運動をネジシャフト46の直線運動に変換して、後述のピン把持部63(図6および図7参照)を直線状に移動するように構成されている。
本実施形態では、ナット41は、前後方向の移動が規制され、且つ、駆動軸A1周りに回転可能な状態で、インナハウジング13に支持されている。ナット41は、円筒状に形成されており、外周部に一体に設けられた被動ギア411を有する。ナット41は、被動ギア411の前側および後側で、ナット41に外嵌された一対のラジアルベアリング412、413を介して、インナハウジング13に対して駆動軸A1周りに回転可能に支持されている。被動ギア411は、ナット駆動ギア35に噛合している。被動ギア411がナット駆動ギア35からモータ2の回転動力を受けることで、ナット41が駆動軸A1周りに回転される。
ネジシャフト46は、駆動軸A1周りの回転が規制され、且つ、駆動軸A1に沿って前後方向に移動可能な状態でナット41に係合している。詳細には、図4および図5に示すように、ネジシャフト46は、長尺体として構成され、駆動軸A1に沿って延在するように、ナット41に挿通されている。ナット41の内周面に形成された螺旋溝とネジシャフト46の外周面に形成された螺旋溝によって規定される螺旋状の軌道内には、多数のボール(図示略)が転動可能に配置されている。ネジシャフト46は、これらのボールを介してナット41に係合している。これにより、ネジシャフト46は、ナット41の回転駆動によって、駆動軸A1に沿って前後方向に直線状に移動する。
図5に示すように、ネジシャフト46の後端部には、ローラ保持部463の中央部が固定されている。ローラ保持部463は、ネジシャフト46に直交して中央部から左右方向に突出するアーム部を有する。ローラ保持部463のアーム部の左右端部には、夫々、ローラ464が回転可能に保持されている。一方、アウタハウジング11の左右の内壁部には、左右一対のローラ464に対応して、夫々、前後方向に延在するローラガイド111が固定されている。なお、詳細な図示は省略するが、ローラ464は、ローラガイド111によって上側と下側への移動が規制されている。これにより、ローラガイド111内に配置されたローラ464は、ローラガイド111に沿って前後方向に転動可能とされている。
以上のように構成されたボールネジ機構40において、ナット41が回転軸A1周りに回転されると、ボールを介してナット41に係合したネジシャフト46は、ナット41およびハウジング10に対して前後方向に直線状に移動する。なお、ナット41の回転に伴い、ネジシャフト46には駆動軸A1周りのトルクが作用する可能性もあるが、ローラ464がローラガイド111に当接することで、かかるトルクに起因するネジシャフト46の駆動軸A1周りの回転が規制されている。
以下、ネジシャフト46の後端部の周辺構成と、ネジシャフト46の後端部が配置されるアウタハウジング11の後端部内部の構成について説明する。
図4に示すように、ネジシャフト46の後端部に固定されたローラ保持部463には、磁石保持部485が固定されている。磁石保持部485は、ネジシャフト46の上側に配置され、磁石保持部485の上端には、磁石486が取り付けられている。磁石486はネジシャフト46と一体化されているため、ネジシャフト46の前後方向の移動に伴って前後方向に移動する。
一方、アウタハウジング11には、位置検出機構48が設けられている。本実施形態では、位置検出機構48は、第1センサ481と第2センサ482とを含む。第2センサ482は、第1センサ481よりも後方に配置されている。なお、本実施形態では、第1センサ481および第2センサ482は、何れも、ホール素子を備えたホールセンサとして構成されている。第1センサ481および第2センサ482は、何れも図示しない配線を介してコントローラ154(図9参照)に接続されており、磁石486が所定の検出範囲内に配置されている場合、所定の検出信号をコントローラ154へ出力するように構成されている。本実施形態では、第1センサ481および第2センサ482による検出結果は、コントローラ154によるモータ2の駆動制御に使用される。この点については後で詳述する。
図4および図5に示すように、ネジシャフト46の後端部には、延設シャフト47が同軸状に連結固定され、ネジシャフト46に一体化されている。以下、一体化されたネジシャフト46と延設シャフト47を総称して、駆動シャフト460ともいう。駆動シャフト460には、駆動軸A1に沿って駆動シャフト460を貫通する貫通孔461が設けられている。なお、貫通孔461の径は、締結工具1で使用可能なファスナのピンテールの最大径よりも僅かに大きい程度に設定されている。
アウタハウジング11の後端部における駆動軸A1上には、アウタハウジング11の内部と外部とを連通する開口部114が形成されている。開口部114の前側には、延設シャフト47の外径と概ね等しい内径を有する円筒状のガイドスリーブ117が固定されている。延設シャフト47(駆動シャフト460)の後端は、ネジシャフト46(駆動シャフト460)が初期位置(図4および図5に示す位置)に配置されたときには、ガイドスリーブ117内に配置される。ナット41の回転に伴ってネジシャフト46(駆動シャフト460)が初期位置から後方へ移動されると、延設シャフト47はガイドスリーブ117内を摺動しながら後方へ移動する。
また、図4および図5に示すように、アウタハウジング11の後端部には、円筒状に形成されて後方へ突出する容器連結部113が設けられている。容器連結部113は、ピンテール813の回収容器7を着脱可能に構成されている。回収容器7は、蓋付きの円筒部材として形成されている。使用者は、容器連結部113を介して、開口部114と回収容器7の内部空間が連通するように回収容器7をアウタハウジング11に取り付けることができる。
以下、ノーズ部6の構成について説明する。なお、ノーズ部6の方向に関しては、ノーズ部6がハウジング10に装着された状態を基準として説明する。
図3に示すように、ノーズ部6は、アンビル61と、ピン把持部63を主体として構成されている。但し、上述したように、本実施形態の締結工具1には、ファスナ8、9に夫々対応するノーズ部6A(図6参照)、6B(図7参照)が用意されている。アンビル61とピン把持部63の詳細な構成は、ノーズ部6A、6Bで異なっている。以下、ノーズ部6Aのアンビル61、ピン把持部63を、夫々アンビル61A、ピン把持部63Aといい、ノーズ部6Bのアンビル61、ピン把持部63を、夫々、アンビル61B、ピン把持部63Bというものとする。
なお、アンビル61A、61Bは、夫々、筒状の本体部85、カラー95に当接可能、且つ、ノーズ保持部材14等を介してハウジング10に着脱可能に構成されている。また、ピン把持部63A、63Bは、夫々、ピン81、91の軸部811、911を把持可能に構成されるとともに、駆動軸A1に沿ってアンビル61A、61Bに対して相対移動可能に配置されている。この意味で、ノーズ部6A、6Bは、基本的には同じ構成を有するということができる。
まず、図6を参照して、引きちぎり式のファスナ8に対応するノーズ部6Aについて説明する。
図6に示すように、本実施形態では、アンビル61Aは、長尺の円筒状のスリーブ611と、スリーブ611の前端部に固定されたノーズチップ614とを含む。スリーブ611の内径は、後述するピン把持部63Aのジョーケース64の外径と概ね等しく設定されている。スリーブ611の外周部の中央部よりもやや後端側には、径方向外側に突出する係止リブ612が設けられている。ノーズチップ614は、前端部がファスナ8のフランジ853に当接可能に構成されるとともに、後端部がスリーブ611内に突出するように配置されている。ノーズチップ614には、ピンテール813を挿入可能な挿入孔615が形成されている。
ピン把持部63Aについて説明する。図6に示すように、本実施形態では、ピン把持部63Aは、ジョーケース64と、連結部材641と、ジョー65と、付勢バネ66とを主体として構成されている。ピン把持部63Aは、ジョーアセンブリとも称される。以下、これらの部材について順に説明する。
ジョーケース64は、アンビル61Aのスリーブ611内を駆動軸A1に沿って摺動可能、且つ、内部にジョー65を保持可能な円筒状に形成されている。なお、ジョーケース64は、概ね均一の内径を有するが、前端部のみ、前方へ向けて内径が小さくなるテーパ部として構成されている。つまり、ジョーケース64の前端部の内周面は、前端に向けて縮径する円錐状のテーパ面として形成されている。また、ジョーケース64の後端部には、円筒状の連結部材641の前端部が螺合され、ジョーケース64に一体化されている。なお、連結部材641の後端部は、後述する連結部材49の前端部に螺合可能に構成されている。
ジョー65は、全体としては、ジョーケース64のテーパ面に対応する円錐状の筒状体として形成され、ジョーケース64の前端部内に、ジョーケース64と同軸状に配置されている。ジョー65は、ピンテール813の一部を把持可能に構成され、駆動軸A1周りに配置された複数の爪651(例えば、3つの爪)を有する。爪651の内周面には、ピンテール813の把持を容易とするための凹凸が形成されている。
付勢バネ66は、前後方向においてジョー65と連結部材641の間に介在配置されている。ジョー65は、付勢バネ66の付勢力によって前方へ付勢され、その外周面がジョーケース64のテーパ面に当接した状態で保持されている。なお、本実施形態では、付勢バネ66は、ジョー65と連結部材641の間に配置されたバネ保持部材67によって保持されている。
バネ保持部材67は、ジョーケース64内で駆動軸A1に沿って摺動可能に配置された円筒状の第1部材671および第2部材675を含む。第1部材671は、前側に配置されてジョー65に当接する一方、第2部材675は、後側に配置されて連結部材641に当接する。第1部材671および第2部材675は、ジョーケース64の内径よりも小さい外径を有し、夫々の前端部と後端部には、径方向外側に突出するフランジが設けられている。これらのフランジの外径は、ジョーケース64の内径(テーパ部以外の部分)と概ね等しい。付勢バネ66は、その前端部と後端部が夫々第1部材671および第2部材675のフランジに当接した状態で、第1部材671および第2部材675に外装されている。なお、第1部材671の内部には、後方に突出する円筒状の摺動部672が固定されている。摺動部672の後端部は第2部材675内に摺動可能に挿入されている。摺動部672の内径は、ネジシャフト46の貫通孔461に概ね等しい。
以上のような構成により、アンビル61Aに対し、ジョーケース64が駆動軸A1方向に移動すると、付勢バネ66の付勢力によって、駆動軸A1方向におけるジョーケース64とジョー65との配置関係が変化する。このとき、ジョー65の爪651は、夫々、その外周のテーパ面がジョーケース64のテーパ面に摺動しつつ、駆動軸A1方向および径方向に移動し、隣接する爪651同士が接近または離間する。これにより、ジョー65(爪651)によるピンテール813の把持力は変化する。
詳細には、ネジシャフト46が図6に示す初期位置に配置されている場合、ジョー65は、爪651の外周のテーパ面がジョーケース64のテーパ面に当接するとともに、ジョーケース64の前端部内に突出する上述のノーズチップ614の後端に当接した状態で保持される。なお、ネジシャフト46(駆動シャフト460)の初期位置(つまり、ピン把持部63Aの初期位置)は、ジョー65の爪651がピン81を適切に把持可能な位置に設定されている必要がある。詳細は後述するが、本実施形態では、ネジシャフト46およびピン把持部63の初期位置は、使用者によって操作部51を介して入力された設定情報に応じて調整可能とされている。
ピン把持部63Aが駆動軸A1に沿ってアンビル61Aに対して後方へ移動すると、付勢バネ66によって前方に付勢されたジョー65に対し、ジョーケース64は後方に移動する。爪651のテーパ面とジョーケース64のテーパ面との作用で、複数の爪651は、径方向に互いに近接するように移動する。これにより、ジョー65(爪651)によるピンテール813の把持力が増大し、ピンテール813は強固に把持される。反対に、ピン把持部63が駆動軸A1に沿って前方に戻されると、ジョー65がノーズチップ614の後端に当接し、ジョーケース64はジョー65に対して前方に移動する。複数の爪651は、径方向に互いに離間可能となる。これにより、ジョー65(爪651)によるピンテール813の把持力が低下し、ピンテール813は、外力が付与されるとジョー65から離脱可能となる。
次に、図7を参照して、軸維持式のファスナ9に対応するノーズ部6Bについて説明する。
図7に示すように、本実施形態では、アンビル61Bは、長尺の円筒状のスリーブとして構成されている。アンビル61Bの外周部の中央部よりもやや後端側には、アンビル61Aと同じく、径方向外側に突出する係止リブ612が設けられている。アンビル61Bの後側領域の内径は、後述のピン把持部63Bの基部632の外径と概ね同径に形成される一方、前側領域の内径は、後側領域よりも小径に形成されている。更に、前側領域の前端部領域は、開口端(前端)に向けて内径が緩やかに拡径するテーパ部617として形成されている。なお、テーパ部617は、前後方向に関して、カラー95の係合部953(図2参照)の高さよりも若干長く設定されている。テーパ部617の内径は、開口端では係合部953の外径よりも僅かに大きいが、開口端よりも後方では係合部953の外径よりも小さくなるように設定されている。これにより、係合部953の変形を促す強い軸方向の力が作用すると、係合部953は、開口端からテーパ部617へと変形を伴いながら入り込む。
ピン把持部63Bは、駆動軸A1に沿ってアンビル61B内を摺動可能に配置されている。本実施形態では、ピン把持部63Bは、ファスナ9の軸部911の端部領域を把持可能に構成されたジョー630と、ジョー630と一体形成された基部632とを含む。
ジョー630は、複数の爪(例えば、3つの爪)631を有する。爪631は、駆動軸A1を中心とする仮想円周状に等間隔で配置されている。また、ジョー630は、隣接する爪631同士の間隔が前端に向かって広がるように構成されている。ジョー630の前後方向の長さは、ピン把持部63Bが図7に示す初期位置に配置された場合、爪631の前端部がアンビル61Bのテーパ部617の前端から前方に突出するように設定されている。また、基部632は、前端が閉塞された有底円筒状に形成されており、後端部は、後述の連結部材49の前端部に螺合可能に構成されている。これにより、ピン把持部63Bは、連結部材49を介してネジシャフト46に対して着脱可能とされている。以上のような構成により、ジョー630(爪631)による把持力は、ジョー630がアンビル61B内に引き込まれ、後方へ移動するのに伴って増大する。
以下、ノーズ保持部材14について説明する。
図6に示すように、ノーズ保持部材14は、円筒状に形成され、駆動軸A1に沿って前方へ突出するようにハウジング10の前端部に固定されている。より詳細には、ノーズ保持部材14は、インナハウジング13の円筒状の前端部に螺合されることで、ハウジング10に一体的に連結されている。ノーズ保持部材14の後側部分の内径は、ネジシャフト46の外径よりも大きく設定されている。また、ノーズ保持部材14の前後方向における中央部には、径方向内側に突出する環状の係止部141が形成されている。係止部141が形成された部分の内径は、ピン把持部63の外径と概ね等しく、係止部141よりも前側部分の内径は、アンビル61の外径と概ね等しく設定されている。
ネジシャフト46の前端部には、連結部材49が連結されている。連結部材49は、ネジシャフト46とピン把持部63とを連結する部材である。連結部材49は、円筒状に形成されており、その後端部がネジシャフト46の前端部に螺合されることで、ネジシャフト46に一体的に連結されている。連結部材49は、ネジシャフト46の前後方向の移動に伴って、ノーズ保持部材14内を摺動する。連結部材49の前端部は、ピン把持部63(詳細には、ピン把持部63Aの連結部材641またはピン把持部63B)の後端部に螺合されている。つまり、ピン把持部63は、連結部材49を介してネジシャフト46に一体的に連結されている。なお、連結部材49がピン把持部63Aの連結部材641に連結されると、両者を駆動軸A1に沿って貫通する貫通孔495が形成される。この貫通孔495の径は、ネジシャフト46の貫通孔461に概ね等しい。
ノーズ部6のハウジング10に対する連結方法は次の通りである。上述のようにピン把持部63が連結部材49に連結された後、アンビル61の後端部がノーズ保持部材14内に挿入される。更に、ノーズ保持部材14の前端部の外周部に円筒状の固定リング145が螺合されることで、ノーズ部6がノーズ保持部材14を介してハウジング10に連結される。なお、アンビル61は、その後端がノーズ保持部材14の係止部141に当接し、係止リブ612が固定リング145の前端部とノーズ保持部材14の前端の間に配置されるように位置決めされている。
引きちぎり式のファスナ8に対応するノーズ部6Aがノーズ保持部材14を介してハウジング10に連結された場合には、図3に示すように、ノーズ部6Aの先端からアウタハウジング11の開口部114まで、駆動軸A1に沿って延在する通路70が形成される。より詳細には、通路70は、ノーズチップ614の挿入孔615、ジョー65の内部、バネ保持部材67の内部、連結部材641、49の貫通孔495(図6参照)、駆動シャフト460の貫通孔461、および開口部114によって形成される通路である。ファスナ8から分離されたピンテール813は、通路70を通過して回収容器7に収容される。
以下、ハンドル15について説明する。
図3に示すように、ハンドル15の上端部の前側には、トリガ151が設けられている。トリガ151の後側のハンドル15内部には、トリガ151の押圧操作に応じてオン状態とオフ状態の間で切り替えられるスイッチ152が収容されている。スイッチ152は、配線(図示せず)を介して後述のコントローラ154に接続されており、オン状態またはオフ状態に対応する信号をコントローラ154に出力する。
ハンドル15の下端部は、矩形箱状に形成され、コントローラ収容部153を構成している。コントローラ収容部153内部には、第1基板(メイン基板)155が収容されている。第1基板155には、締結工具1の動作を制御するコントローラ154、後述の入力受付部156、3相インバータ201、電流検出アンプ205等が搭載されている。なお、本実施形態では、コントローラ154は、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ(EEPROM)、タイマ等を含むマイクロコンピュータとして構成されている。
コントローラ収容部153の上部には、操作・表示部5が設けられている。図8に示すように、操作・表示部5は、使用者による外部操作に応じて各種設定情報を入力可能な操作部51と、各種情報を表示可能な表示部53とを含む。
本実施形態では、操作部51は、締結工具1の動作モードの切り替えおよびモータ2の制御条件の設定のための第1スイッチ511と、モータ2の制御条件の設定のための2つの第2スイッチ512を含む。なお、第1スイッチ511および第2スイッチ512は何れも、プッシュスイッチとして構成されている。より詳細には、第1スイッチ511および第2スイッチ512は、通常はオフ状態で維持され、押圧操作されている間のみオン状態とされる押しボタン式のモーメンタリスイッチ(いわゆるタクタイルスイッチ)として構成されている。第1スイッチ511および第2スイッチ512は、配線(図示せず)を介して後述の入力受付部156に接続されており、オン状態またはオフ状態に対応するデジタル信号を後述の入力受付部156に出力するように構成されている。
なお、本実施形態では、締結工具1は、モータ2の制御条件を設定可能な設定モードと、締結作業を実行する作業モードの2種類の動作モードを有する。使用者は、第1スイッチ511を長押し操作(所定期間の継続的な押圧操作)することで、締結工具1の動作モードを、設定モードと作業モードの間で切り替えることができる。また、兼用機として構成された締結工具1では、使用されるファスナの種類に応じてモータ2の駆動(つまり、駆動機構4の動作)を制御する必要がある。そこで、締結工具1は、引きちぎり式のファスナに対応する第1制御モードと、軸維持式のファスナに対応する第2制御モードの2種類の制御モードを有する。使用者は、締結工具1の動作モードとして設定モードが選択されている場合に、第1スイッチ511を通常の押圧操作(長押し操作よりも短い期間の押圧操作)することで、モータ2の制御モードを、第1制御モードと第2制御モードの間で切り替えることができる。なお、モータ2の制御モードは、モータ2の制御条件の一例である。
更に、使用者は、2つの第2スイッチ512を操作することで、モータ2の制御モード以外のモータ2の制御条件の設定情報を入力することができる。なお、本実施形態は、第2スイッチ512で入力可能な値は3桁の数値とされており、2つの第2スイッチ512のうち1つがゼロから9までの数値の変更用であり、もう1つが桁の変更用とされている。
本実施形態では、第1制御モードにおけるモータ2の制御条件として、前後方向におけるピン把持部63Aの初期位置、つまり、ピン把持部63Aの初期位置が採用されている。また、第2制御モードにおけるモータ2の制御条件として、ピン把持部63Bによる軸部811の引張り力の閾値が採用されている。
より詳細には、締結工具1の動作モードとして設定モードが選択され、且つ、モータ2の制御モードとして第1制御モードが選択されている場合には、第2スイッチ512を操作することで、ピン把持部63Aの初期位置の設定情報として、初期位置を、現時点で設定されている位置から前後方向に調整するための値を入力することができる。
初期位置の調整は、初期位置におけるジョー65の把持力を適正な大きさにするために行われるものである。上述のように、本実施形態では、ネジシャフト46(駆動シャフト460)の初期位置(つまり、ピン把持部63Aの初期位置)は、ジョー65の爪651がピン81を適切に把持可能な位置に設定される必要がある。具体的には、初期位置は、ジョー65の内部にピンテール813を挿入可能、且つ、ピンテール813がジョー65の内部に挿入された場合、爪651が、ファスナ8が自重でノーズ部6から脱落しない程度の把持力でピンテール813を緩く把持できる位置に設定されることが好ましい。工場出荷時には、初期位置は適切な位置に設定されている。しかしながら、アンビル61やピン把持部63A(ジョーケース64またはジョー65)の摩耗や位置ズレ等に起因して、工場出荷時の初期位置におけるジョー65の把持力が、当初とは変わってしまい、ピン81を適切に把持できなくなる場合がある。また、使用者によって、適切と感じる把持力には若干の差が生じうる。そこで、本実施形態では、締結工具1は、ピン把持部63Aの初期位置を調整可能に構成されている。
本実施形態では、初期位置の調整は、上述の第1センサ481によって磁石486が検出された時点から、モータ2の制動を開始する時点までの時間(以下、制動待機時間という)の調整を通じて行われる。そこで、初期位置の設定情報として、第2スイッチ512を介して、制動待機時間の調整値(現時点で設定されている制動待機時間に対して加算または減算される値)が入力される。制動待機時間を調整することで、第1センサ481によって磁石486が検出されてからネジシャフト46およびピン把持部63Aが前方への移動を停止するまでの移動距離を調整することができる。つまり、初期位置を調整することができる。
また、締結工具1の動作モードとして設定モードが選択され、且つ、モータ2の制御モードとして第2制御モードが選択されている場合には、第2スイッチ512を操作することで、引張り力の閾値を、現時点で設定されている値から調整するための値を入力することができる。
引張り力の閾値の調整は、ファスナ9に対する加締めの完了、つまり、ピン把持部63Bの後方への移動停止の適切なタイミングを設定するために行われるものである。上述のように、ファスナ9による作業材Wの締結では、ピン91の軸部911にカラー95が加締められた後、軸部911は引きちぎられることなく、ピン把持部63Bに把持されたまま、前方へ戻される必要がある。このため、ピン把持部63Bによる軸部911の引張り力が、軸部911にカラー95を確実に加締めることができ、且つ、軸部911が破断したり、カラー95や締結工具1が損傷したりしない程度の適正な引張り力の閾値を超えた場合、ピン把持部63Bの後方への移動が停止される必要がある。同じファスナ9が使用される場合であっても、例えば、作業材Wの材質や仕様によって、適正な引張り力は異なる。そこで、本実施形態では、締結工具1は、引張り力の閾値を調整可能に構成されている。
なお、加締めの進行に伴ってピン91とカラー95に作用する相対的な軸方向の力、つまり引張り力が増大すると、モータ2の負荷が増加する。本実施形態では、この相関関係に基づき、引張り力の閾値の調整は、モータ2の負荷を表す物理量の一例である駆動電流の閾値の調整を通じて行われる。そこで、引張り力の閾値の設定情報として、第2スイッチ512を介して、モータ2の駆動電流の閾値の調整値(現時点で設定されている駆動電流の閾値に対して加算または減算される値)が入力される。駆動電流の閾値を調整することで、引張り力の閾値(上限値)を調整することができる。
表示部53は、操作部51を介して入力されたモータ2の制御条件の設定情報およびその他の情報を表示するように構成されている。本実施形態では、表示部53は、LEDランプ531と、3つの7セグメントLED533を含む。LEDランプ531は、使用者に動作モードを報知するために設けられ、締結工具1の動作モードが設定モードの場合に点灯されるように構成されている。7セグメントLED533は、モータ2の制御モードと、使用者に操作部51から入力された制御条件の設定情報(または制御条件)とを報知するために設けられ、各々が、数値および所定の文字を表示可能に構成されている。
なお、本実施形態では、操作部51(第1スイッチ511および第2スイッチ512)と表示部53(LEDランプ531および7セグメントLED533)は、第1基板155とは異なる第2基板50に搭載され、コントローラ収容部153内において、コントローラ154の上方に配置されている。このように、操作部51および表示部53を、コントローラ154等が搭載された第1基板155とは別の第2基板50に搭載することで、操作部51および表示部53の配置の自由度を高めることができる。
以下、締結工具1の電気的な構成について説明する。
図9に示すように、コントローラ154には、三相インバータ201と、ホールセンサ203が電気的に接続されている。本実施形態では、三相インバータ201は、6つの半導体スイッチング素子を用いた三相ブリッジ回路を備えており、コントローラ154からの制御信号が示すデューティ比に従って三相ブリッジ回路の各スイッチング素子をスイッチング動作させることで、そのデューティ比に応じたパルス状の電流(駆動パルス)をモータ2に供給する。ホールセンサ203は、モータ2の各相に対応して配置される3つのホール素子を備えており、ロータ23の回転角度を示す信号を出力するように構成されている。コントローラ154は、ホールセンサ203から入力された信号に基づいて、三相インバータ201を介してモータ2への通電を制御することで、モータ2の回転速度を制御する。なお、モータ2の回転速度制御には、PWM制御が用いられる。
また、コントローラ154には、電流検出アンプ205が電気的に接続されている。電流検出アンプ205は、モータ2の駆動電流をシャント抵抗によって電圧に変換し、更にアンプによって増幅した信号をコントローラ154に出力する。詳細は後述するが、コントローラ154は、モータ2の制御モードとして第2制御モードが選択されている場合に、操作部51を介して入力された設定情報に基づいて設定された閾値と、検出された駆動電流とに基づいて、モータ2の駆動を制御する。
更に、コントローラ154には、トリガ151のスイッチ152、入力受付部156、表示部53(LEDランプ531および7セグメントLED533)、第1センサ481、および第2センサ482が電気的に接続されている。また、入力受付部156には、操作部51(第1スイッチ511および第2スイッチ512)が電気的に接続されている。入力受付部156は、操作部51を介して入力された締結工具1の動作モードおよびモータ2の制御条件(モータ2の制御モード、制動待機時間、および駆動電流の閾値)に関する設定情報を受け付け、対応する信号をコントローラ154に出力するように構成されている。但し、動作モードが作業モードである場合には、入力受付部156は、設定情報が入力されても、コントローラ154への出力は行わない。つまり、入力受付部156は、作業モードが選択されている間は設定情報を受け付けず、第1スイッチ511の通常の押圧操作(制御モードの切り替え)および第2スイッチ512の押圧操作(制動待機時間および閾値の調整)は無効化される。
コントローラ154(詳細には、CPU)は、スイッチ152、入力受付部156、第1センサ481、および第2センサ482から出力された信号を受け付け、これらの信号に基づいて、適宜、モータ2の駆動(駆動機構4の動作)を制御する。
例えば、コントローラ154は、スイッチ152がオンとされたことを認識した場合、三相インバータ201を介して通電を開始することで、モータ2の正転駆動を開始する。なお、正転駆動とは、モータシャフト25が、ネジシャフト46を後方へ移動させる方向に回転する駆動態様である。また、コントローラ154は、スイッチ152がオフとされたことを認識した場合、モータ2の逆転駆動を開始する。なお、逆転駆動とは、モータシャフト25が、ネジシャフト46を前方へ移動させる方向に回転する駆動態様である。
本実施形態では、コントローラ154は、締結工具1への電源投入後の初期設定処理において、不揮発性メモリに記憶されていた動作モードおよびモータ2の制御条件の設定情報(制御モード、制動待機時間および閾値の調整値)をRAMに読み出してその後の処理に使用する。コントローラ154は、その後の処理で動作モードまたは制御条件の設定情報を受け付ける度に、新たな設定情報でRAMの情報を上書きして処理を実行するとともに、不揮発性メモリに最新の設定情報を記憶する。これにより、不揮発性メモリには、操作部51を介して入力された最新の設定情報が記憶されることになる。
コントローラ154は、入力受付部156から出力される信号に基づいて、締結工具1の動作モードおよびモータ2の制御条件(モータ2の制御モード、制動待機時間、および駆動電流の閾値)の設定を行う。
具体的には、第1スイッチ511の長押しにより入力された動作モードの設定情報を入力受付部156が受け付けた場合、コントローラ154は、動作モード(設定モードまたは作業モード)を変更する。第1スイッチ511の通常の押圧操作により入力されたモータ2の制御モードの設定情報を入力受付部156が受け付けた場合、コントローラ154は、制御モード(第1制御モードまたは第2制御モード)を変更する。第2スイッチ512の押圧により入力された制御条件の設定情報を入力受付部156が受け付けた場合、コントローラ154は、次の処理を行う。現時点の制御モード(RAMに記憶されている制御モード)が第1制御モードである場合には、コントローラ154は、入力受付部156が受け付けた制動待機時間の調整値に基づいて、制動待機時間を変更する。現時点の制御モードが第2制御モードである場合、コントローラ154は、入力受付部156が受け付けた閾値の調整値に基づいて、駆動電流の閾値を変更する。
また、コントローラ154は、入力受付部156から出力される信号に基づいて、表示部53の表示(詳細には、LEDランプ531および7セグメントLED533の点灯および消灯)を制御する。
具体的には、動作モードとして作業モードが設定されている場合、コントローラ154は、LEDランプ531を消灯状態とする。更に、コントローラ154は、現時点の制御モードが第1制御モードであれば、現時点の制動待機時間の調整値(または、制動待機時間)を7セグメントLED533に表示させる。一方、現時点の制御モードが第2制御モードであれば、コントローラ154は、現時点の駆動電流の閾値の調整値(または、駆動電流の閾値)を7セグメントLED533に表示させる。なお、上述の通り、作業モード中は、制御モードおよび制御条件の変更は行われないため、7セグメントLED533の表示の変更も行われない。また、作業モード中に締結工具1に生じた何らかのエラー(例えば、第1センサ481または第2センサ482の動作不良)を認識した場合には、コントローラ154は、7セグメントLED533にエラーを示す特定の文字(エラーコード)を表示させる。
動作モードとして設定モードが設定されている場合、コントローラ154は、LEDランプ531を点灯状態とする。また、現時点の制御モードが第1制御モードであれば、制動待機時間の調整値が入力されると、この調整値(または、調整値に基づいて変更された制動待機時間)を7セグメントLED533に表示させる。一方、現時点の制御モードが第2制御モードであれば、コントローラ154は、駆動電流の閾値の調整値が入力されると、この調整値(または、調整値に基づいて変更された駆動電流の閾値)を7セグメントLED533に表示させる。なお、本実施形態では、第1制御モードと第2制御モードとで、7セグメントLED533に表示される数値の桁数を異ならせることで、使用者に、現時点で第1制御モードおよび第2制御モードのうちどちらが選択されているかを報知している。
以下、締結工具1によるファスナ8、9を介した作業材Wの締結工程について、引きちぎり式のファスナ8を用いて作業材Wを締結する場合、軸維持式のファスナ9を用いて作業材Wを締結する場合の順に説明する。
まず、ファスナ8の締結工程について説明する。使用者は、ファスナ8に対応するノーズ部6A(図6参照)をハウジング10に装着する。また、使用者は、7セグメントLED533の表示を確認し、必要に応じて、操作部51を操作して設定情報の入力を行う。コントローラ154は上述のように動作する。なお、トリガ151が押圧操作されない初期状態では、ネジシャフト46は、前回の締結工程で初期位置に戻された状態にある。
トリガ151が押圧操作され、スイッチ152がオンとされると、コントローラ154はモータ2の正転駆動を開始する。なお、コントローラ154は、動作モードとして作業モードが選択されている場合のみならず、設定モードが選択されている場合でも、トリガ151の操作を無効化せず、モータ2を駆動する。
モータ2の正転駆動により、ネジシャフト46およびピン把持部63Aが初期位置から後方へ移動されることで、ジョー65によってピン81が強固に把持され、後方へ引っ張られる。締結工具1は、磁石486が第2センサ482の検出範囲に進入する位置までネジシャフト46が移動される前に、ファスナ8によって作業材Wを締結するとともに、ピン81を破断させ、ジョー65に把持されたピンテール813を分離する。その後、分離されたピンテール813がジョー65に把持された状態で、ネジシャフト46とピン把持部63Aは更に後方へ移動される。第2センサ482からの検出信号を認識した場合、コントローラ154は、モータ2を制動する。なお、本実施形態では、モータ2の制動は、モータ2の駆動停止によって行われるが、モータ2に一定期間逆方向のトルクを与える、モータ2からナット41に至る動力伝達を遮断する、等の方法で行われてもよい。これにより、ネジシャフト46およびピン把持部63Aは減速し、停止する。
コントローラ154は、使用者によるトリガ151の押圧操作が解除され、スイッチ152がオフとされると、モータ2の逆転駆動を開始する。分離されたピンテール813がジョー65に把持された状態で、ネジシャフト46とピン把持部63Aが前方へ移動される。磁石486が第1センサ481の検出範囲に進入する位置までネジシャフト46が移動されると、コントローラ154は、第1センサ481からの検出信号を認識し、タイマによる計時を開始する。コントローラ154は、RAMに記憶されている制動待機時間が経過するまで、モータ2の逆転駆動を継続する。つまり、制動待機時間に対応する移動距離だけ、ネジシャフト46が更に前方へ移動される。
コントローラ154は、制動待機時間が経過すると、モータ2を制動する。これにより、ネジシャフト46およびピン把持部63Aが減速し、初期位置で停止すると、締結工程の1サイクルが終了する。ピンテール813はジョー65から離脱可能となり、その後の締結工程で別のファスナ8のピンテール813によって後方へ押し込まれて通路70を通過し、回収容器7に収容される。
次に、ファスナ9の締結工程について説明する。使用者は、ファスナ9に対応するノーズ部6B(図7参照)をハウジング10に装着する。また、使用者は、7セグメントLED533の表示を確認し、必要に応じて、操作部51を操作して設定情報の入力を行う。コントローラ154は上述のように動作する。
トリガ151が押圧操作され、スイッチ152がオンとされると、コントローラ154はモータ2の正転駆動を開始する。ネジシャフト46およびピン把持部63Bが初期位置から後方へ移動されることで、ジョー630によってピン91が強固に把持され、後方へ引っ張られる。コントローラ154は、電流検出アンプ205からの信号とRAMに記憶された閾値に基づいて、モータ2の駆動電流が閾値を超えたと判断した場合、モータ2を制動する。これにより、ネジシャフト46およびピン把持部63Aは減速し、停止する。
コントローラ154は、使用者によるトリガ151の押圧操作が解除され、スイッチ152がオフとされると、モータ2の逆転駆動を開始する。カラー95に加締められた状態のピン91がジョー630に把持された状態で、ネジシャフト46とピン把持部63Bが前方へ移動される。磁石486が第1センサ481の検出範囲に進入する位置までネジシャフト46が移動されると、コントローラ154は、第1センサ481からの検出信号を認識し、モータ2を制動する。これにより、ネジシャフト46およびピン把持部63Bが減速し、初期位置で停止すると、締結工程の1サイクルが終了する。
以上に説明したように、本実施形態では、入力受付部156は、使用者の外部操作によって操作部51を介して入力されたモータ2の制御条件(制御モード、引張り力の閾値、ピン把持部63Aの初期位置)の設定情報を受け付けるように構成されている。コントローラ154は、入力受付部156によって受け付けられた設定情報に基づいて制御条件を設定し、モータ2の駆動を制御することで、駆動機構4の動作を制御するように構成されている。つまり、コントローラ154は、モータ2の駆動、ひいては駆動機構4の動作を、一律の制御条件に従って制御するのではなく、入力受付部156によって受け付けられた設定情報に応じて変更された制御条件に従って制御することができる。また、使用者は、操作部51を介して、締結工具1の使用状況に応じた適切な設定情報を入力することができる。よって、締結工具1の使用状況に応じた適切な制御を実現することが可能となる。
特に、本実施形態では、操作部51は、締結工具1に設けられており、使用者は、モータ2の制御条件の設定と締結作業の両方を、締結工具1という1つの装置で行うことができる。つまり、使用者は、設定情報の入力のために締結工具1とは異なる外部装置を操作する必要がないため、利便性および操作性が向上する。また、操作部51は、設定情報をデジタル信号として出力するプッシュスイッチとして構成されている。よって、アナログ信号を出力するダイアル式の操作部が採用される場合に比べ、細かな操作が容易となる。また、意図しないときに操作がなされ、制御条件が変更されてしまう可能性を低減することができる。
また、本実施形態の締結工具1は、引きちぎり式のファスナ8および軸維持式の複数部材加締め式ファスナ9を使用可能に構成されている。ファスナ8の使用時には、コントローラ154は、操作部51を介して入力されたピン把持部63Aの初期位置の設定情報に基づいて、ピン把持部63Aの初期位置を変更することができる。これにより、例えば、アンビル61Aまたはピン把持部63Aが摩耗した場合でも、ピン把持部63Aを、適正な把持力でピン91を把持可能な初期位置に配置することができる。また、ファスナ9の使用時には、コントローラ154は、操作部51を介して入力された引張り力の閾値の設定情報に基づいて、ピン把持部63Bの引張り力の閾値を変更することができる。これにより、例えば、作業材Wの材質や仕様に応じて、軸部911にカラー95を確実に加締めることができ、且つ、軸部911が破断したり、カラー95や締結工具1が損傷したりしない程度の適正な引張り力が与えられた時点でピン把持部63Bの後方への移動を終了させることができる。
本実施形態では、締結工具1には、設定情報(または設定情報に基づく制御条件)を表示可能に構成された表示部53が設けられている。よって、使用者は、表示された設定情報(または設定情報に基づく制御条件)によって、適切な制御条件が設定されているか否かを確認することができる。そして、必要に応じて操作部51を操作することで、制御条件の設定を変更することができる。また、表示部53に、設定情報以外に、使用者にとって有用なエラーに関する情報(エラーコード)を表示することで、利便性を高めている。
本実施形態では、締結工具1は、入力受付部156が設定情報の入力を受け付け可能な設定モードと、設定情報の入力を受け付けない作業モードで動作可能に構成されている。そして、作業モードから設定モードへの切り替えは、操作部51に対する設定情報の入力操作(具体的には、第1スイッチ511の通常の押圧操作および第2スイッチ512の押圧操作)とは異なる特定の操作(具体的には、第1スイッチ511の長押し操作)によって可能とされている。よって、締結工具1の動作モードが作業モードに設定されているときに、使用者が意図せず操作部51を誤操作し、設定情報が入力されてしまうのを防止することができる。
本実施形態では、操作部51を介して入力され、入力受付部156によって受け付けられた設定情報は、コントローラ154の不揮発性メモリに記憶される。そして、コントローラ154(CPU)は、不揮発性メモリに記憶された設定情報に基づく制御条件に従ってモータ2の駆動を制御する。よって、使用者が操作部51で過去に設定した設定情報を、締結作業において有効利用することができる。なお、不揮発性メモリには、設定情報に代えて、設定情報に基づいて変更された制御条件が記憶されてもよい。
上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る締結工具は、例示された締結工具1の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、独立して、または実施形態に示す締結工具1、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
例えば、上記実施形態では、締結工具1は、ノーズ部6を交換することで、引きちぎり式のファスナおよび軸維持式のファスナの何れにも対応可能とされている。しかしながら、締結工具1は、引きちぎり式のファスナのみに対応した専用機として構成されていてもよいし、軸維持式のファスナのみに対応した専用機として構成されてもよい。
モータ2、伝達機構3、および駆動機構4の構成は、適宜、変更されてよい。例えば、モータ2としてブラシ付のモータが採用されてもよいし、交流モータが採用されてもよい。例えば、遊星減速機31の遊星歯車機構の数や中間シャフト33の配置等が変更されてもよい。また、駆動機構4は、例えば、ナット41と、ボールを介してナットに係合するネジシャフト46とを備えたボールネジ機構40に代えて、内周部に雌ネジが形成されたナットと、外周部に雄ネジが形成され、ナットに直接螺合されたネジシャフトとを備えた送りネジ機構が採用されてもよい。また、ボールネジ機構40は、ネジシャフト46が、前後方向の移動が規制され、且つ、回転可能に支持される一方、ナット41が、ネジシャフト46の回転に伴って前後方向に移動するように構成されていてもよい。この場合、ピン把持部63は、直接的または間接的にナット41に連結されればよい。
ノーズ部6のアンビル61A、61Bおよびピン把持部63A、63Bの構成は、適宜、変更されてよい。例えば、アンビル61A、61Bの形状やハウジング10への連結態様は変更されてもよい。ピン把持部63Aは、アンビル61Aに対する前後方向の相対移動に連動して、ジョー65(爪651)が径方向に移動することで、ピン81に対する把持力が変化するように構成されていればよく、例えば、ジョーケース64や爪651の形状、バネ保持部材67の構成、ネジシャフト46との連結態様等は、適宜、変更されてよい。ピン把持部63Bについても、ジョー630(爪631)や基部の形状、構成、ネジシャフト46との連結態様等は、適宜、変更されてよい。
上記実施形態では、第1センサ481と第2センサ482には、磁界検出式のセンサが採用されているが、他の方式のセンサ(例えば、フォトインタラプタ等の光学式のセンサ)や機械式のスイッチが採用されてもよい。また、第1センサ481と第2センサ482に代えて、1つのセンサまたはスイッチが採用されてもよい。例えば、ネジシャフト46(駆動シャフト460)およびピン把持部63が、前後方向において、初期位置または後方の停止位置とは異なる所定の原点位置に配置されていることを検出可能なセンサまたはスイッチが採用されてもよい。この場合、コントローラ154は、ネジシャフト46が原点位置に配置されたことが検出されてからカウントされたモータ2の回転数や、駆動パルスの数に基づいてモータ2の駆動を停止することで、ネジシャフト46(駆動シャフト460)およびピン把持部63を所定の初期位置または停止位置に配置させることができる。なお、モータ2の回転数は、例えば、ホールセンサによって検出されればよい。
操作・表示部5は、第1スイッチ511と第2スイッチ512を有する操作部51と、LEDランプ531と7セグメントLED533を有する表示部53とで構成された例であるが、操作部51と表示部53の構成は、適宜、変更されてよい。例えば、操作・表示部5は、タッチパネルとして構成されていてもよい。また、操作部51と表示部53とは、必ずしも一体化される必要はなく、締結工具1の別個の位置に互いに独立して設けられてもよい。この場合、操作部51および表示部53のうち少なくとも一方は、上記実施形態のように、第1基板(メイン基板)155とは別の基板に搭載されていることが好ましい。
また、操作部51は、必ずしも締結工具1に設けられる必要はない。例えば、図10に示す変形例の締結工具100では、入力受付部157は、使用者による外部操作が可能な外部装置(例えば、携帯端末)200との有線または無線による通信が可能な通信インターフェースを備えた構成とされる。この場合、入力受付部157は、使用者の操作によって外部装置55に入力された設定情報を外部装置55から受信することで、設定情報を受け付けることができる。
操作部51や外部装置55を介して入力されるモータ2の制御条件の設定情報は、上記実施形態の例(モータ2の制御モード、初期位置の設定情報、引張り力の閾値)に限られない。使用されるファスナの種類に応じて調整が必要なその他の制御条件の設定情報が入力されてもよい。また、初期位置の設定情報は、制動待機時間の調整値ではなく、制動待機時間自体であってもよい。また、初期位置の設定情報として、例えば、磁石486の検出からモータ2の制動開始までにモータ2に供給される駆動パルスの数、または、磁石486の検出からモータ2の制動開始までのモータ2の回転角度(回転数)等が採用されてもよい。引張り力の閾値の設定情報についても、駆動電流の閾値の調整値ではなく、駆動電流の閾値自体であってもよい。また、引張り力の閾値の設定情報として、例えば、バッテリ159の内部抵抗値の閾値や電圧降下値の閾値が採用されてもよい。
表示部53に表示される情報は、上記実施形態の例に限られるものではない。例えば、作業モード中に表示される設定情報以外の情報として、エラー以外の情報が採用されてもよい。例えば、締結工具1に温度センサを設け、表示部53に外気温を表示してもよい。使用者は、外気温によって特性が変動しやすい材料(例えば、アルミニウム)の作業材を締結する場合、外気温を確認し、操作部51を介して引張り力の閾値を適切に調整することが可能となる。また、締結工具1の使用履歴が表示されてもよい。例えば、第1センサ481によって磁石486が検出された回数が、締結工具1によって締結されたファスナの数として表示されてもよい。
上記実施形態では、入力受付部156は、コントローラ154とは別の制御回路として構成されているが、操作部51(第1スイッチ511および第2スイッチ512)からの信号がコントローラ154へ直接入力されてもよい。つまり、コントローラ154が操作部51からの設定情報の入力を受け付ける入力受付部として機能してもよい。
上記実施形態では、入力受付部156によって設定情報が受け付けられる度に、最新の設定情報が不揮発性メモリに記憶され、その後の処理で記憶されているが、設定情報は必ずしも不揮発性メモリに記憶される必要はない。また、操作部51を介して設定情報の記憶の指示が入力された場合にのみ、コントローラ154が設定情報を不揮発性メモリに記憶してもよい。複数種類の設定情報が記憶されてもよい。この場合、コントローラ154は、不揮発性メモリに記憶された設定情報のうち、操作部51の特定のスイッチの押圧操作を介して指定された設定情報を読み出して、その後の処理に使用してもよい。この場合、使用者は、所望の制御条件の設定情報を記憶させておき、必要に応じて特定のスイッチを押圧するだけでよく、設定作業の手間を省くことができる。
上記実施形態では、第1スイッチ511の長押し操作に応じて、締結工具1の動作モードが作業モードから設定モードへ切り替えられる。設定モードへの切り替えをより困難とするために、作業モードから設定モードへの切り替えは、他の特殊な操作によってのみ可能とされてもよい。例えば、第1スイッチ511およびトリガ151を同時に押圧する操作や、機械的なロックを解除しなければ操作不能なスイッチの切り替え操作等が採用されてもよい。このような場合、使用者が意図しないときに設定モードに切り替わってしまうことを確実に防止できると共に、特殊な操作を知る者(例えば、作業管理者)のみに設定情報の入力を許容することができる。なお、締結工具1の動作モードは、設定モードのみであってもよい。複数の動作モードが用意される場合、設定モードおよび作業モードに限られず、他の動作モードが採用されてもよい。
上記実施形態および変形例では、コントローラ154は、CPU、ROM、RAM等を含むマイクロコンピュータによって構成される例が挙げられているが、コントローラ(制御回路)は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラマブル・ロジック・デバイスで構成されていてもよい。
上記実施形態およびその変形例の各構成要素と本発明の各構成要素との対応関係を以下に示す。ファスナ8、9の各々は、本発明の「ファスナ」に対応する構成例である。ピン81、91の各々は、本発明の「ピン」に対応する構成例である。本体部85、カラー95の各々は、本発明の「筒状部」に対応する構成例である。ファスナ9は、本発明の「軸維持式の複数部材加締め式ファスナ」に対応する構成例である。軸部911、ヘッド915は、夫々、本発明の「破断用の小径部を有しない軸部」、「ヘッド」に対応する構成例である。ファスナ8は、本発明の「引きちぎり式のファスナ」に対応する構成例である。軸部811、小径部812は、夫々、本発明の「軸部」、「破断用の小径部」に対応する構成例である。作業材Wは、本発明の「作業材」に対応する構成例である。
締結工具1は、本発明の「締結工具」に対応する構成例である。駆動軸A1は、本発明の「駆動軸」に対応する例である。アンビル61A、61Bの各々は、本発明の「ファスナ当接部」に対応する構成例である。ピン把持部63A、63Bの各々は、本発明の「ピン把持部」に対応する構成例である。モータ2は、本発明の「モータ」に対応する構成例である。駆動機構4は、本発明の「駆動機構」に対応する構成例である。操作部51および外部装置55の各々は、本発明の「操作部」に対応する構成例である。入力受付部156および変形例のコントローラ154(CPU)の各々は、本発明の「入力受付部」に対応する構成例である。コントローラ154(CPU)は、本発明の「モータ制御部」に対応する構成例である。表示部53は、本発明の「表示部」に対応する構成例である。コントローラ154の不揮発性メモリは、本発明の「記憶装置」に対応する構成例である。
モータ2の制御モード、引張り力の閾値、およびピン把持部63の初期位置の各々は、本発明の「モータの制御条件」に対応する例である。エラーコードは、本発明の「設定情報以外の情報」に対応する例である。設定モードは、本発明の「入力受付モード」に対応する例である。作業モードは、本発明の「入力受付モードとは異なるモード」に対応する例である。
更に、本発明および上記実施形態とその変形例の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様は、実施形態に示す締結工具1、上記変形例、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
[態様1]
前記締結工具は、
ピン把持部と一体的に前記前後方向に移動するように設けられた被検出部と、
前記前後方向において前記ピン把持部が所定の検出位置に配置された場合に、前記被検出部を検出するように構成された検出装置とを更に備え、
前記初期位置の設定情報は、前記被検出部が前記検出装置によって検出された時点から、前記モータ制御部が前記モータを制動するまでの時間である制動待機時間の設定情報であってもよい。
[態様2]
前記引張り力の閾値の設定情報は、前記モータの駆動電流の閾値の設定情報であってもよい。
[態様3]
態様2において、
前記締結工具は、
前記モータの駆動電流を検出する電流検出部を更に備え、
前記モータ制御部は、前記電流検出部によって検出された前記モータ駆動電流が前記駆動電流の閾値を超えた場合に、前記ピン把持部の後方への相対移動を終了し、前記筒状部に加締められた前記軸部を把持した状態のまま、前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して前方へ相対移動させるように前記駆動機構を動作させるように構成されていてもよい。
[態様1]
前記締結工具は、
ピン把持部と一体的に前記前後方向に移動するように設けられた被検出部と、
前記前後方向において前記ピン把持部が所定の検出位置に配置された場合に、前記被検出部を検出するように構成された検出装置とを更に備え、
前記初期位置の設定情報は、前記被検出部が前記検出装置によって検出された時点から、前記モータ制御部が前記モータを制動するまでの時間である制動待機時間の設定情報であってもよい。
[態様2]
前記引張り力の閾値の設定情報は、前記モータの駆動電流の閾値の設定情報であってもよい。
[態様3]
態様2において、
前記締結工具は、
前記モータの駆動電流を検出する電流検出部を更に備え、
前記モータ制御部は、前記電流検出部によって検出された前記モータ駆動電流が前記駆動電流の閾値を超えた場合に、前記ピン把持部の後方への相対移動を終了し、前記筒状部に加締められた前記軸部を把持した状態のまま、前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して前方へ相対移動させるように前記駆動機構を動作させるように構成されていてもよい。
1、100:締結工具
10:ハウジング
11:アウタハウジング
111:ローラガイド
113:容器連結部
114:開口部
117:ガイドスリーブ
13:インナハウジング
14:ノーズ保持部材
141:係止部
145:固定リング
15:ハンドル
151:トリガ
152:スイッチ
153:コントローラ収容部
154:コントローラ
155:第1基板
156、157:入力受付部
158:バッテリ装着部
159:バッテリ
2:モータ
20:モータ本体部
21:ステータ
23:ロータ
25:モータシャフト
27:ファン
201:三相インバータ
203:ホールセンサ
205:電流検出アンプ
3:伝達機構
30:減速機ハウジング
31:遊星減速機
311:太陽ギア
313:キャリア
33:中間シャフト
35:ナット駆動ギア
4:駆動機構
40:ボールネジ機構
41:ナット
411:被動ギア
412:ラジアルベアリング
413:ラジアルベアリング
46:ネジシャフト
460:駆動シャフト
461:貫通孔
463:ローラ保持部
464:ローラ
47:延設シャフト
48:位置検出機構
481:第1センサ
482:第2センサ
485:磁石保持部
486:磁石
49:連結部材
495:貫通孔
5:操作・表示部
50:第2基板
51:操作部
511:第1スイッチ
512:第2スイッチ
53:表示部
531:LEDランプ
533:7セグメントLED
55:外部装置
6、6A、6B:ノーズ部
61、61A、61B:アンビル
611:スリーブ
612:係止リブ
614:ノーズチップ
615:挿入孔
617:テーパ部
63、63A、63B:ピン把持部
630、65:ジョー
631、651:爪
632:基部
64:ジョーケース
641:連結部材
66:付勢バネ
67:バネ保持部材
671:第1部材
672:摺動部
675:第2部材
7:回収容器
70:通路
8、9:ファスナ
81、91:ピン
811、911:軸部
812:小径部
813:ピンテール
815、915:ヘッド
85:本体部
851:スリーブ
853:フランジ
95:カラー
951:フランジ
953:係合部
A1:駆動軸
A2:回転軸
W:作業材
10:ハウジング
11:アウタハウジング
111:ローラガイド
113:容器連結部
114:開口部
117:ガイドスリーブ
13:インナハウジング
14:ノーズ保持部材
141:係止部
145:固定リング
15:ハンドル
151:トリガ
152:スイッチ
153:コントローラ収容部
154:コントローラ
155:第1基板
156、157:入力受付部
158:バッテリ装着部
159:バッテリ
2:モータ
20:モータ本体部
21:ステータ
23:ロータ
25:モータシャフト
27:ファン
201:三相インバータ
203:ホールセンサ
205:電流検出アンプ
3:伝達機構
30:減速機ハウジング
31:遊星減速機
311:太陽ギア
313:キャリア
33:中間シャフト
35:ナット駆動ギア
4:駆動機構
40:ボールネジ機構
41:ナット
411:被動ギア
412:ラジアルベアリング
413:ラジアルベアリング
46:ネジシャフト
460:駆動シャフト
461:貫通孔
463:ローラ保持部
464:ローラ
47:延設シャフト
48:位置検出機構
481:第1センサ
482:第2センサ
485:磁石保持部
486:磁石
49:連結部材
495:貫通孔
5:操作・表示部
50:第2基板
51:操作部
511:第1スイッチ
512:第2スイッチ
53:表示部
531:LEDランプ
533:7セグメントLED
55:外部装置
6、6A、6B:ノーズ部
61、61A、61B:アンビル
611:スリーブ
612:係止リブ
614:ノーズチップ
615:挿入孔
617:テーパ部
63、63A、63B:ピン把持部
630、65:ジョー
631、651:爪
632:基部
64:ジョーケース
641:連結部材
66:付勢バネ
67:バネ保持部材
671:第1部材
672:摺動部
675:第2部材
7:回収容器
70:通路
8、9:ファスナ
81、91:ピン
811、911:軸部
812:小径部
813:ピンテール
815、915:ヘッド
85:本体部
851:スリーブ
853:フランジ
95:カラー
951:フランジ
953:係合部
A1:駆動軸
A2:回転軸
W:作業材
Claims (9)
- ピンと筒状部とを備えたファスナを介して作業材を締結する締結工具であって、
前記筒状部に当接可能に構成されたファスナ当接部と、
前記締結工具の前後方向に延在する駆動軸に沿って、前記ファスナ当接部に対して相対移動可能に配置されるとともに、前記ピンの一部を把持可能に構成されたピン把持部と、
モータと、
前記モータの動力によって駆動され、ピン把持部を前記駆動軸に沿って前記ファスナ当接部に対して後方へ相対移動させることで、前記ファスナを介して前記作業材を締結するように構成された駆動機構と、
使用者による外部操作が可能に構成された操作部を介して入力された前記モータの制御条件の設定情報を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部によって受け付けられた前記設定情報に基づく前記制御条件に従って前記モータの駆動を制御することで、前記駆動機構の動作を制御するように構成されたモータ制御部とを備えたことを特徴とする締結工具。 - 請求項1に記載の締結工具であって、
前記締結工具は、前記ファスナとして、前記ピンと前記筒状部とが別体として形成された軸維持式の複数部材加締め式ファスナを使用可能であって、
前記ピンは、破断用の小径部を有しない軸部と、前記軸部の一端部に形成されたヘッドとを含むとともに、前記筒状部は、前記軸部に係合可能な中空筒状に形成されており、
前記入力受付部によって受け付けられる前記設定情報は、前記ピン把持部による前記軸部の引張り力の閾値の設定情報であって、
前記モータ制御部は、
前記軸部を把持した状態の前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して後方へ相対移動させることで、前記ファスナ当接部に、前記軸部に係合された前記筒状部を軸方向および径方向内側へと押圧させて、前記筒状部を前記軸部に加締め、これによって、前記ヘッドと前記筒状部とで前記作業材を締結するように前記駆動機構を動作させ、更に、
前記引張り力が前記閾値を超えた場合、前記ピン把持部の後方への相対移動を終了し、前記筒状部に加締められた前記軸部を把持した状態のまま、前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して前方へ相対移動させるように前記駆動機構を動作させることを特徴とする締結工具。 - 請求項1または2に記載の締結工具であって、
前記締結工具は、前記ファスナとして、前記ピンが前記筒状部に挿通された引きちぎり式のファスナを使用可能であって、
前記ピンは、破断用の小径部を有する軸部を含み、
前記ピン把持部は、前記軸部を把持可能に構成された複数の把持爪を有するとともに、前記駆動軸に沿って前記前後方向に相対移動可能に前記ファスナ当接部内に同軸状に保持され、前記ファスナ当接部に対する前記前後方向の相対移動に連動して、前記複数の把持爪が前記駆動軸に対して径方向に移動することで、前記軸部に対する把持力が変化するように構成されており、
前記入力受付部によって受け付けられる前記設定情報は、前記前後方向における前記ピン把持部の初期位置の設定情報であって、
前記モータ制御部は、
初期位置に配置された前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して後方へ移動させることで、前記複数の把持爪に把持された前記ピンを引っ張って、前記ファスナ当接部に当接された前記筒状部を変形させ、これによって、前記筒状部の両端部で前記作業材を締結するとともに、前記軸部を前記小径部で引きちぎるように前記駆動機構を動作させ、更に、
前記軸部の引きちぎり後に、前記ピン把持部を前記ファスナ当接部に対して前方へ相対移動させ、前記初期位置に復帰させるように前記駆動機構を動作させることを特徴とする締結工具。 - 請求項1~3の何れか1つに記載の締結工具であって、
前記入力受付部によって受け付けられた前記設定情報、または、前記設定情報に基づく前記制御条件を表示可能に構成された表示部を更に備えたことを特徴とする締結工具。 - 請求項4に記載の締結工具であって、
前記表示部は、前記設定情報および前記制御条件とは異なる情報を表示可能に構成されていることを特徴とする締結工具。 - 請求項1~5の何れか1つに記載の締結工具であって、
前記操作部を備えたことを特徴とする締結工具。 - 請求項6に記載の締結工具であって、
前記操作部は、前記設定情報をデジタル信号として出力するように構成されていることを特徴とする締結工具。 - 請求項6または7に記載の締結工具であって、
前記締結工具は、前記入力受付部が前記設定情報の入力を受け付け可能な入力受付モードと、前記入力受付モードとは異なる少なくとも1つのモードで動作可能に構成されており、
前記入力受付モードとは異なるモードから前記入力受付モードへの切り替えは、前記操作部に対する前記設定情報の入力操作とは異なる特定の操作によって可能とされていることを特徴とする締結工具。 - 請求項1~8の何れか1つに記載の締結工具であって、
前記入力受付部によって受け付けられた前記設定情報、または、前記設定情報に基づく前記制御条件を記憶する記憶装置を更に備え、
前記モータ制御部は、前記記憶装置に記憶された前記設定情報に基づく前記制御条件、または前記記憶装置に記憶された前記制御条件に従って、前記モータの駆動を制御することを特徴とする締結工具。
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