(57)【要約】【課題】ナットとシャーボルトとの締結作業の完了を精度良く計測する。【解決手段】電動工具１は、ナットとシャーボルトとを締結させる締結作業が完了したか否かを判定する判定部（コントロールユニット１１０）と、上記締結作業が完了した回数をカウントするカウント部（コントロールユニット１１０）とを備える。シャーボルトは、ナットに締結される締結部と、該締結部の軸方向の一端に該締結部と一体に設けられたチップ部とを有し、判定部は、チップ部が締結部から切り離されたときに、上記締結作業が完了したと判定するように構成され、カウント部は、判定部により上記締結作業が完了したと判定された数をカウントするように構成されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナットとシャーボルトと締結させる電動工具であって、
工具本体と、
上記工具本体に内蔵された電動モータと、
上記電動モータを駆動するための電力が蓄えられたバッテリと、
上記ナットと上記シャーボルトとを締結させる締結作業が完了したか否かを判定する判定部と、
上記締結作業が完了した回数をカウントするカウント部とを備え、
上記シャーボルトは、上記ナットに締結される締結部と、該締結部の軸方向の一端に該締結部と一体に設けられたチップ部とを有するとともに、上記締結作業において、上記シャーボルトが上記ナットに締め付けられた後、上記電動モータの回転力により上記チップ部が上記締結部から切り離されるように構成されており、
上記判定部は、上記チップ部が上記締結部から切り離されたときに、上記締結作業が完了したと判定するように構成され、
上記カウント部は、上記判定部により上記締結作業が完了したと判定された数をカウントするように構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具において、
上記判定部は、上記チップ部が上記締結部から切り離されて、上記締結作業が完了したと判定する判定条件として、上記バッテリから上記電動モータに供給される作動電流が所定電流値以上であるという第１条件と、上記電動モータの作動時において、上記作動電流が上記所定電流値以上の状態から上記所定電流値未満になるという第２条件とを有することを特徴とする電動工具。
【請求項３】
請求項２に記載の電動工具において、
上記判定部は、上記判定条件として上記作動電流が上記所定電流値以上の状態が所定時間以上継続するという第３条件を更に有し、
さらに上記判定部は、上記第１条件が満たされた後、上記第３条件が満たされて、その後、上記第２条件が満たされたときに、上記チップ部が上記締結部から切り離されたとみなして、上記締結作業が完了したと判定するように構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動工具において、
上記工具本体には、上記カウント部がカウントした数を表示する表示部が設けられていることを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ナットとシャーボルトとを締結させる電動工具が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一次締めと本締めとの二度締めにより、ナットとシャーボルトとを締結させる電動工具において、ブラシレスＤＣモータから検出されるトルクがトルク閾値を超えかつブラシレスＤＣモータの回転数が一次締め回転数閾値を超えたときに、ナットがシャーボルトに一次締めされたと判定するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、シャーボルトは、実際にナットが締結される締結部と、締結部に一体に設けられたチップ部とを有し、ナットとシャーボルトとの締結は、電動モータの回転力によりチップ部が締結部から切り離されることで完了する。電動モータの回転力は、チップ部と締結部との切り離し中に最も大きくなる。
【０００６】
通常、電動モータの回転力は、該電動モータに供給される電流が大きくなるほど大きくなる。このため、バッテリ式の電動工具においては、ナットとシャーボルトとの締結作業が何回完了したか、すなわち、締結部とチップ部との切り離しが何回行われたかは、バッテリの残量を検知する上で重要な情報である。したがって、バッテリ式の電動工具では、ナットとシャーボルトとの締結作業が何回完了したかを正確にカウントすることが求められる。
【０００７】
上記特許文献１のように、一次締めの回数をカウントするだけでは、ナットとシャーボルトとの締結作業が何回完了したかを正確にカウントすることができない。また、上記特許文献１のものでは、一次締め中に電動工具を一旦停止させた後、電動工具を再駆動させたときには、１回分の締結作業において、カウントを２回することになる。この点からも、上記特許文献１のものでは、ナットとシャーボルトとの締結作業が何回完了したかを正確にカウントすることができない。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ナットとシャーボルトとの締結作業の完了を精度良く計測することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、ナットとシャーボルトと締結させる電動工具を対象として、工具本体と、上記工具本体に内蔵された電動モータと、上記電動モータを駆動するための電力が蓄えられたバッテリと、上記ナットと上記シャーボルトとを締結させる締結作業が完了したか否かを判定する判定部と、上記締結作業が完了した回数をカウントするカウント部とを備え、上記シャーボルトは、上記ナットに締結される締結部と、該締結部の軸方向の一端に該締結部と一体に設けられたチップ部とを有するとともに、上記締結作業において、上記シャーボルトが上記ナットに締め付けられた後、上記電動モータの回転力により上記チップ部が上記締結部から切り離されるように構成されており、上記判定部は、上記チップ部が上記締結部から切り離されたときに、上記締結作業が完了したと判定するように構成され、上記カウント部は、上記判定部により上記締結作業が完了したと判定された数をカウントするように構成されている、というものとした。
【００１０】
この構成によると、締結部とチップ部とが切り離されたときに、ナットとシャーボルトとの締結作業が完了したと判定される。このため、ナットとシャーボルトとの締結作業の完了を精度良く計測することができる。
【００１１】
また、カウント部がカウントした回数が、バッテリから電動モータに大きな電流が供給された回数に対応するようになる。このため、バッテリの残量を精度良く検知することができる。
【００１２】
上記電動工具の一実施形態では、上記判定部は、上記チップ部が上記締結部から切り離されて、上記締結作業が完了したと判定する判定条件として、上記バッテリから上記電動モータに供給される作動電流が所定電流値以上になるという第１条件と、上記電動モータの作動時において、上記作動電流が上記所定電流値以上の状態から上記所定電流値未満になるという第２条件とを有する。
【００１３】
この構成によると、判定部は上記締結作業が完了したことを精度良く判定することができる。すなわち、チップ部を締結部から切り離す工程に入ると、電動モータにかかる負荷が上昇するため、該負荷に打ち勝つだけのトルクを発生させるために、電動モータには比較的大きな作動電流が供給される。このため、第１条件により、上記工程の開始を検知できる。その後、チップ部が締結部から切り離されると、電動モータにかかる負荷が低下するため、電動モータに供給される作動電流は小さくなる。このため、第２条件により、上記工程の完了（つまり、切り離しの完了）を検知できる。仮に第１条件のみで上記締結作業の完了を判定すると、チップ部が締結部から未だ切り離されていない状態であっても、上記締結作業が完了したと判定してしまう。よって、第１及び第２条件の両方を考慮することで、上記締結作業の完了をより精度良く計測することができる。
【００１４】
特に、第２条件は、電動モータの作動時であるという条件が含まれているため、例えば、電動モータの操作スイッチがオフになったことにより、電動モータに供給される作動電流が所定電流値以下になったときには、判定部は、第２条件を満たしていないとして、上記締結作業が完了したとは判定しない。これにより、上記締結作業の完了を一層精度良く計測することができる。
【００１５】
判定部が電流値に基づいて上記締結作業の完了を判定する電動工具において、上記判定部は、上記判定条件として上記作動電流が上記所定電流値以上の状態が所定時間以上継続するという第３条件を更に有し、さらに上記判定部は、上記第１条件が満たされた後、上記第３条件が満たされて、その後、上記第２条件が満たされたときに、上記チップ部が上記締結部から切り離されたとみなして、上記締結作業が完了したと判定するように構成されている、というものであってもよい。
【００１６】
この構成によると、電動モータに比較的大きな負荷がかかっている時間が考慮されるため、上記締結作業の完了をより一層精度良く計測することができる。また、バッテリの残量をより精度良く検知することもできる。
【００１７】
上記電動工具において、上記工具本体には、上記カウント部のカウント数を表示する表示部が設けられている、という構成であってもよい。
【００１８】
この構成によると、ユーザは、あと何回締結作業を行うと、バッテリの残量が上記締結作業を実行できないような残量になるかを予測することができる。このため、作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る電動工具によると、締結部とチップ部とが切り離されたときに、ナットとシャーボルトとの締結作業が完了したと判定されるため、ナットとシャーボルトとの締結作業の完了を精度良く計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電動工具を、斜め後側から見た斜視図である。
【図２】電動工具を後側から見た背面図である。
【図３】電動工具を右側から見た側面図である。
【図４】図２のIV-IV線相当の断面図である。
【図５】電動工具で締結されるナット及びシャーボルトの概略図である。
【図６】電動工具の制御系を示すブロック図である。
【図７】締結作業時におけるコントロールユニットの処理動作を示すフローチャートである。
【図８】締結作業時における、操作スイッチからのオン信号と、電動モータに供給される電流の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る電動工具１を示す。この電動工具１は、図５に示すようなナット１００をシャーボルト１０１に締結するための電動工具であり、シャーレンチやトルシアレンチとも称される電動工具である。尚、以下の説明において、電動工具１に関する前後方向、左右方向、及び、上下方向は図１に示す矢印に従うものとする。
【００２３】
図５に示すように、シャーボルト１０１は、ナット１００に締結される締結部１０１ａと、電動工具１に係合されるチップ部１０１ｂと、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとの間に設けられた脆弱部１０１ｃとを有する。電動工具１は、チップ部１０１ｂと係合してシャーボルト１０１を固定した状態で、ナット１００に回転力を付与して、ナット１００を締結部１０１ａに締結させる。電動工具１は、ナット１００が締結部１０１ａにある程度締結した後に、更にナット１００に回転力を付与することで、脆弱部１０１ｃを剪断させて、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとを切り離す。以下の説明において、締結作業とは、シャーボルト１０１の締結部１０１ａをナット１００に締結させて、チップ部１０１ｂを締結部１０１ａから切り離すまでのことを表す。
【００２４】
電動工具１は、工具本体１０を備える。工具本体１０には、駆動源としての電動モータ２１が内蔵されるモータ部２０が設けられている。工具本体１０には、電動モータ２１の回転力をナット１００に伝達して該ナット１００を回転させるためのヘッド部３０（被作動部）が設けられている。工具本体１０には、ヘッド部３０よりも下側に設けられ、ヘッド部３０の延びる方向（すなわち、ナット１００の回転軸方向）と交差する方向に延び、ユーザの手で握られるハンドル部５０が設けられている。また、工具本体１０には、ハンドル部５０よりも下側において、電動モータ２１を回転駆動するための電力が蓄えられたバッテリ６０が装着されている。
【００２５】
モータ部２０は、上下方向に延びるモータハウジング２２を有する。電動モータ２１は、図４に示すように、モータ軸２３が上下方向に延びるようにモータハウジング２２内に配設されている。電動モータ２１は、モータ軸２３に固定されたロータ２４と、ロータ２４の外周を囲むように配設されたステータ２５とを有する。モータ軸２３は、上下にそれぞれ配置されたベアリング２６により回転可能に支持されている。電動モータ２１の動作は、コントロールユニット１１０により制御されている。電動モータ２１は、接続回路６１によりバッテリ６０（厳密には、バッテリ本体６３）と接続されている。
【００２６】
工具本体１０において、モータハウジング２２の上側の部分には、モータ側載置部１１が設けられている。モータ側載置部１１は、モータハウジング２２よりも後側に延設されている。該モータ側載置部１１には、図３及び図４に示すように、連結部１２を介して、ヘッド部３０が載置されている。ヘッド部３０は、連結部１２を介して、モータ部２０及びハンドル部５０と連結されている。ヘッド部３０の下側の部分は、連結部１２に載置するヘッド側載置部３１となっている。ヘッド側載置部３１と連結部１２とは複数のボルト７０により結合されている。連結部１２とモータ側載置部１１も、複数のボルト（図示省略）によって結合されている。
【００２７】
モータ側載置部１１、連結部１２、及びヘッド側載置部３１におけるモータ軸２３に対応する部分には、上下方向に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられている。モータ軸２３の上端部は、各貫通孔を貫通して、ヘッド部３０内に臨んでいる。
【００２８】
ヘッド部３０のヘッドハウジング３２内には、電動モータ２１の回転力をナット１００に伝達するための伝達機構が設けられている。具体的には、図４に示すように、電動モータ２１のモータ軸２３の上端部にはピニオンギヤ２８が形成されている。ピニオンギヤ２８は、ヘッドハウジング３２内に配置された第１中間ギヤ３３と噛合している。第１中間ギヤ３３は、第２中間ギヤ３４と噛合している。第２中間ギヤ３４には、該第２中間ギヤ３４の回転軸と同軸になるように、第３中間ギヤ３５の軸部３５ａが嵌合している。第３中間ギヤ３５の上端部はベベルギヤ３５ｂとなっており、このベベルギヤ３５ｂに、第４中間ギヤ３６の後端部に設けられたベベルギヤ３６ａが噛合している。これにより、モータ軸２３から伝達される回転力による回転の回転軸が上下方向から前後方向に変換される。
【００２９】
第４中間ギヤ３６のベベルギヤ３６ａからは前側に向かって入力軸３６ｂが延びている。入力軸３６ｂの前端部には、サンギヤ３６ｃが設けられている。サンギヤ３６ｃは、第１遊星ギヤ列３７に噛合している。第１遊星ギヤ列３７に伝達された回転力は、該第１遊星ギヤ列３７の前側に配設された第２遊星ギヤ列３８に伝達される。第２遊星ギヤ列３８に伝達された回転力は、該第２遊星ギヤ列３８の前側に配設された第３遊星ギヤ列３９に伝達される。第３遊星ギヤ列３９に伝達された回転力は、ナット１００が係合するアウターソケット４３に伝達される。そして、アウターソケット４３が回転することで、該アウターソケット４３に係合されたナット１００が回転する。以上のようにして、電動モータ２１の回転力がナット１００に伝達される。ベベルギヤ３６ａ、第１〜第３遊星ギヤ列３７〜３９、及び、アウターソケット４３は互いに同軸になるように配設されている。
【００３０】
アウターソケット４３の前側端部における内周面には、ナット１００に嵌合するナット嵌合部４５が設けられている。ナット１００がナット嵌合部４５に嵌合することで、該ナット１００はアウターソケット４３と共に回転するようになる。
【００３１】
アウターソケット４３の内側にはインナーソケット４０が設けられている。インナーソケット４０は、アウターソケット４３が回転したとしても、回転しないように固定されている。インナーソケット４０の内周面には、シャーボルト１０１のチップ部１０１ｂと嵌合するチップ嵌合部４１が設けられている。チップ嵌合部４１には、チップ部１０１ｂが嵌合した状態で、シャーボルト１０１がインナーソケット４０に対して相対移動しないように固定するチップ固定機構が設けられている。詳細な図示は省略するが、チップ固定機構は、バネ軸がインナーソケット４０の径方向に延びるように配設されたバネ部材４２と、該バネ部材４２における上記径方向の内側の端部に設けられたスチールボール４４とで構成されている。チップ部１０１ｂがチップ嵌合部４１に嵌合したときには、スチールボール４４がバネ部材４２の付勢力によって、チップ部１０１ｂに押し付けられることで、シャーボルト１０１のチップ部１０１ｂがインナーソケット４０に対して相対移動しないように固定される。
【００３２】
アウターソケット４３の回転により、ナット１００がシャーボルト１０１に対して回転しない程度にまで締結された後、更にアウターソケット４３を回転させると、ナット１００とシャーボルト１０１とが共回りする。このとき、チップ部１０１ｂはインナーソケット４０に固定されているため、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとが相対的に変位する。締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとの相対変位により、脆弱部１０１ｃに回転トルクが集中して、脆弱部１０１ｃが剪断される。これにより、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとが切り離される。このように締結作業を行うことで、ナット１００とシャーボルト１０１とが強固に締結される。
【００３３】
上記締結作業において、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとが切り離された直後には、インナーソケット４０内にチップ部１０１ｂが残る。工具本体１０内には、インナーソケット４０内に残ったチップ部１０１ｂを排出するためのチップ排出機構８０が設けられている。チップ排出機構８０は、図４に示すように、チップロッド８１と、チップロッド８１の後端部と係合してチップロッド８１が変位しないように制限するストッパ８２と、ストッパ８２から下側に延びる連結ロッド８３と、連結ロッド８３の下端部と係合しかつ前後方向にスライド可能なスライダ８４と、スライダ８４を前後方向にスライドさせるレバー８５とを有する。
【００３４】
図４に示すように、チップロッド８１の周囲は、バネ軸がインナーソケット４０の軸方向と同軸になるように配置された第１スプリング８６が設けられている。チップロッド８１には、第１スプリング８６の一端が接合されている。第１スプリング８６は、チップロッド８１に付勢力を付与していない無負荷状態から、該チップロッド８１が後側に向かって移動したときに、該チップロッド８１に前側に向かう付勢力を付与するように構成されている。
【００３５】
チップロッド８１の後端部には、ストッパ８２により係止される被係止部８１ａが形成されている。被係止部８１ａは、後側に向かって径が小さくなる円錐台がチップロッド８１の軸方向に複数連なった形状をなしている。
【００３６】
ストッパ８２は、チップロッド８１の被係止部８１ａと係合する係合孔８２ａを有している。係合孔８２ａの上側の部分は、図４に示すように、後側に向かって傾斜した傾斜面となっている。該傾斜面は、被係止部８１ａのテーパ部の外周面の傾斜に適合するように傾斜している。ストッパ８２の上側には、該ストッパ８２を下側に向かって付勢する第２スプリング８７が設けられている。該第２スプリング８７が、ストッパ８２を下側に向かって付勢することで、ストッパ８２の係合孔８２ａの傾斜面が、チップロッド８１の被係止部８１ａに押し付けられる。これにより、チップロッド８１に第１スプリング８６からの前側への付勢力が付与されていても、被係止部８１ａがストッパ８２に引っ掛かって、チップロッド８１の前側への移動が制限される。
【００３７】
図４に示すように、スライダ８４は、モータ側載置部１１と連結部１２との間に配設されている。スライダ８４はレバー８５と接合されている。レバー８５は、第３スプリング８８により前側に向かって付勢されている。これにより、スライダ８４も前側に向かって付勢されている。スライダ８４には、連結ロッド８３の下端部が係合するロッド係合孔が設けられている。ロッド係合孔は、レバー８５が操作されていない状態において連結ロッド８３の下端部が係合するような位置に形成されている。
【００３８】
実際に、インナーソケット４０にシャーボルト１０１のチップ部１０１ｂが挿入されたときには、チップロッド８１が第１スプリング８６の付勢力に抗して後側に移動して、図４に示すように、チップロッド８１の前端のみがインナーソケット４０内に突出した状態になる。このとき、ストッパ８２は、被係止部８１ａにおける相対的に前側に位置する部分と係合する。また、連結ロッド８３の下端部は、スライダ８４のロッド係合孔に係合した状態になる。
【００３９】
上記の状態から、レバー８５を第３スプリング８８の付勢力に抗して後側に移動させると、スライダ８４が後側に移動して、ロッド係合孔と連結ロッド８３との係合が解除されて、連結ロッド８３がスライダ８４の上面に乗り上げられる。これにより、連結ロッド８３及びストッパ８２が第２スプリング８７の付勢力に抗して上側に移動する。この結果、被係止部８１ａとストッパ８２との係合が解除されて、チップロッド８１は、第１スプリング８６の付勢力によって前側へ移動する。このとき、締結部１０１ａと切り離されたチップ部１０１ｂがインナーソケット４０内に残っていれば、チップロッド８１の前側への移動によって、チップ部１０１ｂが押し出されて、インナーソケット４０内から排出される。
【００４０】
ハンドル部５０は、ナット１００の回転軸方向と交差する方向、具体的には、上下方向に延びている。ハンドル部５０は、図１、図３及び図４に示すように、工具本体１０におけるモータ部２０よりも後側の部分に配設されている。ハンドル部５０の後端部は、ヘッド部３０の後端部よりも後側に位置する。ハンドル部５０の後端部とヘッド部３０の後端部との間の領域には、ハンドル部５０の上端から、該ハンドル部５０と一体に上側に延設された上方延設部５４が設けられている。
【００４１】
ハンドル部５０は、ユーザが実際に握る把持部５１を有する。ハンドル部５０は、上下方向において、ユーザが把持部５１に加えて、ハンドル部５０における把持部５１よりも上側の部分を掴むことができる程度の長さを有している。
【００４２】
ハンドル部５０における上側かつ前側の部分には、ユーザが操作する操作レバー５２が設けられている。操作レバー５２は、ハンドル部５０内に設けられた操作スイッチ５３と連結されている。ユーザが操作レバー５２を引き操作すると、操作スイッチ５３からコントロールユニット１１０にオン信号が送られて、電動モータ２１が作動して、アウターソケット４３が回転する。操作スイッチ５３は、操作レバー５２が引き操作されている間はコントロールユニット１１０にオン信号を送り続ける一方、操作レバー５２の引き操作が解除されたときには、オン信号の送信を停止させるようになっている。このため、ユーザが操作レバー５２を引き操作している間は、アウターソケット４３が回転し続ける一方で、ユーザが操作レバー５２の引き操作を解除したときには、アウターソケット４３の回転が停止する。
【００４３】
バッテリ６０は、図１〜図４に示すように、工具本体１０における、モータ部２０及びハンドル部５０の下側の位置に装着されている。バッテリ６０は、バッテリケース６２と、バッテリケース６２内に配設されかつ電力が蓄えられるバッテリ本体６３を有する。バッテリ６０が工具本体１０に装着された状態で、バッテリ本体６３の端子は接続回路６１に電気的に接続されるようになっている。これにより、バッテリ本体６３に蓄えられた電力が電動モータ２１に供給可能になる。
【００４４】
本実施形態では、上方延設部５４には、締結作業に関する情報（以下、締結情報という）を表示する表示装置９０（表示部）が設けられている。図１及び図２に示すように、表示装置９０は、工具本体１０における後側の面部に設けられている。
【００４５】
表示装置９０は、図２に示すように、表示画面９２と、表示画面９２に表示される締結情報を操作するための第１スイッチ９４と、表示画面９２を光らせるためのバックライト９３（図６参照）を操作するための第２スイッチ９５とを有している。表示画面９２への表示及びバックライト９３の起動は、回路基板９１（図６参照）により実行される。本実施形態では、表示画面９２には、締結情報として、コントロールユニット１１０が上記締結作業の完了をカウントした回数が表示される。第１スイッチ９４は、表示画面９２に表示されるカウント数をリセットするためのリセットボタンとして構成されている。
【００４６】
図６には、本実施形態に係る電動工具１の制御系を示す。電動工具１の制御手段であるコントロールユニット１１０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラーである。コントロールユニット１１０は、ＣＰＵ１１１、メモリ１１２、入出力バス１１３等を備えている。ＣＰＵ１１１は、コンピュータプログラム（ＯＳ等の基本制御プログラム、及び、ＯＳ上で起動されて特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）を実行する中央演算処理装置である。メモリ１１２は、ＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されている。ＲＯＭには、種々のコンピュータプログラムや、該コンピュータプログラムの実行時に用いられる後述のマップを含むデータ等が格納されている。ＲＡＭは、ＣＰＵ１１１が一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられるメモリである。入出力バス１１３は、コントロールユニット１１０に対して電気信号の入出力をするものである。
【００４７】
コントロールユニット１１０は、操作スイッチ５３、バッテリ本体６３及び回路基板９１等に接続されている。コントロールユニット１１０は、操作スイッチ５３からオン信号が送られるときに、バッテリ本体６３から電動モータ２１に電力を供給させて、電動モータ２１を作動させる。
【００４８】
コントロールユニット１１０は、バッテリ本体６３から電動モータ２１に流す電流の大きさの変化に基づいて、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業が完了したか否かを判定する。つまり、コントロールユニット１１０は、判定部を構成する。
【００４９】
また、コントロールユニット１１０は、上記締結作業が完了した回数をカウントする。つまり、コントロールユニット１１０は、カウント部を構成する。コントロールユニット１１０におけるカウントは、永久カウントであって、電動工具１により行われた上記締結作業の回数の総数を表す。カウント数はメモリ１１２に記憶されている。
【００５０】
本実施形態では、コントロールユニット１１０は、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されたときに、上記締結作業が完了したと判定するように構成されている。また、コントロールユニット１１０は、上記締結作業が完了したと判定された数をカウントすることで、上記締結作業が完了した回数をカウントする。
【００５１】
本実施形態では、コントロールユニット１１０は、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されて、上記締結作業が完了したと判定する判定条件として３つの条件を有している。上記３つの条件のうち１つ目は、バッテリ６０（厳密には、バッテリ本体６３）から電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上になるという条件（第１条件に相当。以下、開始条件という）である。すなわち、ナット１００が締結部１０１ａにある程度締結した後、チップ部１０１ｂを締結部１０１ａから切り離す工程に入ると、電動モータ２１に比較的大きな負荷がかかる。このため、上記負荷に打ち勝つ回転トルク（回転力）を発生させるために、電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが上昇する。したがって、コントロールユニット１１０は、上記開始条件により、チップ部１０１ｂを締結部１０１ａから切り離す工程が開始されたことを検知することができる。尚、所定電流値Ｉｔｈは、電動モータ２１を作動させる突流電流よりも大きく、かつ、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されるときにバッテリ６０から電動モータ２１に供給される電流よりも小さい値である。
【００５２】
上記３つの条件のうち２つ目は、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態が所定時間以上継続するという条件（第３条件に相当。以下、継続条件という）である。すなわち、チップ部１０１ｂを締結部１０１ａから切り離すには、電動モータ２１の回転トルクを、シャーボルト１０１にある程度の時間かけ続ける必要がある。このため、上記継続条件を考慮することで、例えば、バッテリ６０の残量が不足したり、インナーソケット４０とチップ部１０１ｂとの係合が不意に外れたりすることにより、後述する完了条件が満たされたときに、コントロールユニット１１０が、上記締結作業が完了したと判定してしまうのを抑制することができる。
【００５３】
上記３つの条件のうち３つ目は、電動モータ２１の作動時において、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態から所定電流値Ｉｔｈ未満になったという条件（第２条件に相当。以下、完了条件という）である。すなわち、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離された後は、電動工具１は空転と同等の状態になるので、電動モータ２１にかかる負荷が小さくなる。このため、電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが減少する。したがって、コントロールユニット１１０は、上記完了条件により、チップ部１０１ｂの締結部１０１ａからの切り離しが完了したことを検知することができる。
【００５４】
さらに、コントロールユニット１１０は、上記判定条件として、上記開示条件が満たされた後、上記継続条件が満たされて、その後、上記完了条件が満たされるという条件を有している。この条件により、コントロールユニット１１０は、上記締結作業において、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されるまでに、電動モータ２１に供給される電流の変化に対応した判定を実行できるようになる。よって、上記３つの条件（開始条件、継続条件及び完了条件）並びに該３つの条件の順序に関する条件により、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業の完了を精度良く計測することができる。
【００５５】
コントロールユニット１１０は、上記判定条件が満たされて、上記締結作業が完了したと判定したときには、メモリ１１２に現在記憶されているカウント数に１を加える。また、コントロールユニット１１０は、表示装置９０の回路基板９１にカウント信号を送信する。カウント信号を受信した表示装置９０は、表示画面９２に現在表示されている数字に１を加えた数字を表示し直す。
【００５６】
さらに、コントロールユニット１１０は、上記判定条件が全て満たされて、上記締結作業が完了したと判定したときには、バックライト９３を作動させるための信号を回路基板９１に送信する。回路基板９１は、上記信号を受信した後、バックライト９３を作動させる。このとき、回路基板９１は、バックライト９３を予め設定された設定時間だけ作動させる。設定時間は、例えば、２秒程度である。
【００５７】
次に、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業時におけるコントロールユニット１１０の処理動作について、図７を参照しながら説明する。
【００５８】
先ず、ステップＳ１において、コントロールユニット１１０は、操作スイッチ５３がオン状態であるか否かを判定する。このステップＳ１の判定では、コントロールユニット１１０は、操作スイッチ５３からオン信号が送られているときには、操作スイッチ５３がオン状態であるＹＥＳと判定する一方、操作スイッチ５３からオン信号が送られていないときには、操作スイッチ５３がオフ状態であるＮＯと判定する。コントロールユニット１１０は、ステップＳ１の判定がＹＥＳであるときにはステップＳ２に進む一方、ステップＳ１の判定がＮＯであるときには、操作スイッチ５３がオン状態になるまでステップＳ１の判定を繰り返す。
【００５９】
上記ステップＳ２では、コントロールユニット１１０は、電動モータ２１を作動させる。
【００６０】
次に、ステップＳ３において、コントロールユニット１１０は、上記開始条件を満たしているか否か、すなわち、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが上記所定電流値以上になったか否かを判定する。コントロールユニット１１０は、作動電流Ｉｗが上記所定電流値以上になったＹＥＳのときには、ステップＳ４に進む一方で、作動電流Ｉｗが上記所定電流値未満のままであるＮＯのときには、ステップＳ１に戻る。
【００６１】
上記ステップＳ４では、コントロールユニット１１０は、上記継続条件を満たしているか否か、すなわち、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上である状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。コントロールユニット１１０は、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上である状態が所定時間以上継続したＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進む一方で、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上である状態が所定時間以上継続していないＮＯであるときには、ステップＳ３に戻る。
【００６２】
上記ステップＳ５では、コントロールユニット１１０は、上記完了条件を満たしているか否か、すなわち、電動モータ２１の作動中に、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態から所定電流値Ｉｔｈ未満になったか否かを判定する。コントロールユニット１１０は、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ未満になったＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進む一方で、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ未満になったＹＥＳしていないＮＯであるときには、ステップＳ３に戻る。
【００６３】
上記ステップＳ６では、コントロールユニット１１０は、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業が完了したと判定して、メモリ１１２に現在記憶されているカウント数に１を加える。ステップＳ６の後はリターンする。
【００６４】
図８は、締結作業時における、操作スイッチ５３からのオン信号と、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される電流の一例を示す。
【００６５】
時間ｔ１において操作スイッチ５３がオンになったとする。コントロールユニット１１０は、バッテリ６０から電動モータ２１への電流の供給を開始させる。このとき、先ず、電動モータ２１の作動を開始するための突入電流が供給される。突入電流の供給により電動モータ２１が回転し始めた後は、一旦、突入電流よりも小さい作動電流Ｉｗで電動モータ２１が作動する。このときには、ナット１００がシャーボルト１０１の締結部１０１ａにねじ込まれる。
【００６６】
ナット１００とシャーボルト１０１との締結がある程度進むと、チップ部１０１ｂを締結部１０１ａから切り離す工程に入り、作動電流Ｉｗが上昇する。そして、時間ｔ２において、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上になったときに上記開始条件が満たされる。
【００６７】
次に、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態が継続して、時間ｔ３になったときに、上記継続条件が満たされる。
【００６８】
そして、操作スイッチ５３がオン状態のまま、つまり、電動モータ２１の作動中に、時間ｔ４において、作動電流Ｉｗが、所定電流値Ｉｔｈ以上の状態から所定電流値Ｉｔｈ未満になったときに、上記完了条件が満たされる。これにより、コントロールユニット１１０は、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業が完了したと判定する。
【００６９】
その後、時間ｔ５において、操作スイッチ５３がオフ状態になったときには、コントロールユニット１１０は、電動モータ２１に供給する作動電流Ｉｗを徐々に減少させて、電動モータ２１の作動を停止させる。
【００７０】
したがって、本実施形態によると、コントロールユニット１１０は、締結部１０１ａとチップ部１０１ｂとが切り離されたときに、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業が完了したと判定する。このため、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業の完了を精度良く計測することができる。
【００７１】
また、コントロールユニット１１０がカウントした回数が、バッテリ６０から電動モータ２１に大きな電流が供給された回数に対応するようになる。このため、バッテリ６０の残量を精度良く検知することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、コントロールユニット１１０は、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されて、上記締結作業が完了したと判定する判定条件として、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上になるという開始条件と、電動モータ２１の作動時において、作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態から所定電流値Ｉｔｈ未満になるという完了条件とを有する。すなわち、仮に開始条件のみで上記締結作業の完了を判定すると、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから未だ切り離されていない状態であっても、上記締結作業が完了したと判定してしまう。このため、開始条件及び完了条件の両方を考慮することで、上記締結作業の完了をより精度良く計測することができる。
【００７３】
特に、完了条件は、電動モータ２１の作動時であるという条件が含まれているため、例えば、操作スイッチ５３がオフになったことにより、電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以下になったときには、コントロールユニット１１０は、完了条件を満たしていないとして、上記締結作業が完了したとは判定しない。これにより、上記締結作業の完了を一層精度良く計測することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、コントロールユニット１１０は、上記判定条件として作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以上の状態が所定時間以上継続するという継続条件を有し、さらにコントロールユニット１１０は、開始条件が満たされた後、継続条件が満たされて、その後、完了条件が満たされたときに、チップ部１０１ｂが締結部１０１ａから切り離されたとみなして、上記締結作業が完了したと判定するように構成されている。これにより、電動モータ２１に比較的大きな負荷がかかっている時間が考慮されるため、上記締結作業の完了をより一層精度良く計測することができる。また、作業時間に関する条件が入ることで、バッテリ６０の残量をより精度良く検知することもできる。
【００７５】
また、本実施形態では、工具本体１０には、コントロールユニット１１０のカウント数を表示する表示装置９０が設けられている。これにより、ユーザは、あと何回締結作業を行うと、バッテリ６０の残量が上記締結作業を実行できないような残量になるかを予測することができる。このため、作業効率を向上させることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、コントロールユニット１１０は、上記判定条件が満たされて、上記締結作業が完了したと判定したときには、バックライト９３を作動させるための信号を回路基板９１に送信する。これにより、バックライト９３が作動すれば、ユーザは上記締結作業が完了したことを認識しやすくなる。このため、作業効率を向上させることができる。
【００７７】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００７８】
例えば、上述の実施形態では、コントロールユニット１１０は、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される作動電流の値から、ナット１００とシャーボルト１０１との締結作業の完了を計測していた。これに限らず、コントロールユニット１１０は、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される作動電流の値から、電動モータ２１が発生させる回転トルクを算出して、該回転トルクに基づいて、上記締結作業の完了を判定するようにしてもよい。この場合には、例えば、開始条件、継続条件及び完了条件は、それぞれ、「作動電流」を「回転トルク」と読み替え、「所定電流値」を「所定トルク」と読み替えた条件になる。
【００７９】
また、コントロールユニット１１０は、バッテリ６０から電動モータ２１に供給される作動電流の値から、電動モータ２１にかかる負荷を算出して、該負荷に基づいて、上記締結作業の完了を判定するようにしてもよい。この場合には、例えば、開始条件、継続条件及び完了条件は、それぞれ、「作動電流」を「負荷」と読み替え、「所定電流値」を「所定負荷」と読み替えた条件になる。
【００８０】
また、上述の実施形態において、コントロールユニット１１０は、上記締結作業完了のカウント数に基づいてバッテリ６０の残量を算出するように構成されていてもよい。また、このときに、バッテリ６０の残量が所定値以下になったときに、ユーザに報知する報知装置を有していてもよい。報知装置は、例えば、ブザーやランプ等を採用することができるし、表示装置９０を報知装置として利用することもできる。
【００８１】
また、上述の実施形態において、電動工具１にブザーを設けて、上記締結作業が完了したときに、該ブザーを鳴らすようにしてもよい。上記ブザーは、上述したバックライト９３の作動と一緒に作動させてもよい。また、上記締結作業が完了したときに、バックライト９３は作動させずに、上記ブザーのみを鳴らすようにしてもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態において、完了条件に、電動モータ２１に供給される作動電流Ｉｗが所定電流値Ｉｔｈ以下になった後、操作スイッチ５３がオンのまま電動モータ２１が一定時間作動するという条件を含ませてもよい。
【００８３】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ナットとシャーボルトと締結させる電動工具として有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１      電動工具
１０    工具本体
２１    電動モータ
５１    把持部
６３    バッテリ本体（バッテリ）
９０    表示装置（表示部）
１００  ナット
１０１  シャーボルト
１０１ａ  締結部
１０１ｂ  チップ部
１１０  コントロールユニット（判定部、カウント部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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