(57)【要約】【課題】締付トルクを高精度に推定する技術を提供する。【解決手段】インパクト回転工具１が、インパクト機構９の１回の衝撃による出力軸回転角を取得する回転角取得部２０と、インパクト機構９の１回の衝撃により出力軸８に加えられた衝撃エネルギを算出するエネルギ算出部２２と、エネルギ算出部２２が算出した衝撃エネルギと回転角取得部２０が取得した出力軸回転角にもとづいて締付トルクを算出する締付トルク算出部２３と、算出した締付トルクにもとづいてモータの回転を停止させるモータ制御部２４とを備える。締付トルク算出部２３は、衝撃ごとに算出された衝撃エネルギを積算した積算エネルギを、衝撃ごとに取得された出力軸回転角を積算した積算回転角で除算した値を用いて、締付トルクを算出する。【選択図】図１
2019013990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ出力によって出力軸に間欠的な回転衝撃力を発生させるインパクト機構と、前記インパクト機構により出力軸に加えられた衝撃を検出する衝撃検出部と、前記インパクト機構の１回の衝撃による出力軸回転角を取得する回転角取得部と、前記インパクト機構の１回の衝撃により出力軸に加えられた衝撃エネルギを算出するエネルギ算出部と、前記エネルギ算出部が算出した衝撃エネルギと前記回転角取得部が取得した出力軸回転角にもとづいて締付トルクを算出する締付トルク算出部と、算出した締付トルクにもとづいてモータの回転を停止させるモータ制御部と、を備えたインパクト回転工具であって、
前記締付トルク算出部は、衝撃ごとに算出された衝撃エネルギを積算した積算エネルギを、衝撃ごとに取得された出力軸回転角を積算した積算回転角で除算した値を用いて、締付トルクを算出する、
ことを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項２】
締付トルクが所定のトルク値に達してから目標トルク値に達するまでのシャットオフ衝撃数を設定する設定部、をさらに備え、
前記モータ制御部は、前記締付トルク算出部が算出した締付トルクが所定のトルク値に達すると、前記衝撃検出部で検出された衝撃をカウントして、カウントした衝撃数がシャットオフ衝撃数になるとモータの回転を停止させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
【請求項３】
前記モータ制御部は、前記締付トルク算出部が算出した締付トルクが目標トルク値に達すると、モータの回転を停止させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
【請求項４】
前記インパクト機構による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値に達するまでのシャットオフ衝撃数を設定する設定部と、前記インパクト機構による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値よりも小さい所定のトルク値に達するまでの衝撃数を記憶する基準衝撃数記憶部と、をさらに備え、
前記モータ制御部は、前記衝撃検出部で検出された衝撃をカウントして、前記締付トルク算出部が算出した締付トルクが所定のトルク値に達したときの衝撃数と、前記基準衝撃数記憶部に記憶された衝撃数との関係から、前記設定部により設定されたシャットオフ衝撃数を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
【請求項５】
前記モータ制御部は、前記締付トルク算出部が算出した締付トルクが所定のトルク値に達したときの衝撃数と、前記基準衝撃数記憶部に記憶された衝撃数との差を、前記設定部により設定されたシャットオフ衝撃数に加算して、カウントした衝撃数が、前記差を加算したシャットオフ衝撃数になるとモータの回転を停止させる、
ことを特徴とする請求項４に記載のインパクト回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトやナットなどのねじ部材を間欠的な回転衝撃力により締め付けるインパクト回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカル方式のインパクト回転工具は、モータ出力で回転するハンマがアンビルを回転方向に打撃することで出力軸に間欠的な回転衝撃力を発生させて、ねじ部材を締め付ける。またインパクト回転工具の一種であるオイルパルス工具は、モータ出力で回転するライナが油室間に圧力差を生じさせることで出力軸に間欠的な回転衝撃力を発生させて、ねじ部材を締め付ける。インパクト回転工具は組立工場などで使用されるため、ねじ部材の締付トルクは、ユーザにより設定された値となるように正確に制御される必要がある。
【０００３】
締付トルクの制御精度を高めるためには、出力軸にトルク測定手段を設けて実際の締付トルクを直接測定することが好ましいが、工具の高コスト化および大型化を招くという問題がある。そのため従来より、締付トルクが設定値になったことを推定することでモータを自動停止するシャットオフ機能を備えたインパクト回転工具が提供されている。特許文献１は、出力軸に加えられた打撃エネルギを算出する手段と、打撃間の出力軸の回転角を算出する手段と、打撃エネルギを打撃間回転角で除算して締付トルクを算出する手段と、算出した締付トルクが規定値以上になると回転駆動部を停止させる手段と、とを備えたインパクト回転工具を開示する。特許文献１に開示されるインパクト回転工具は、打撃エネルギＥおよび打撃間の出力軸回転角θを用いて締付トルクＴ（＝Ｅ／θ）を算出し、算出した締付トルクＴをトルク制御に利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５４９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インパクト回転工具では、繰り返される打撃により締付トルクが大きくなってくると、打撃間の出力軸回転角θは小さくなっていく。そのため特許文献１による締付トルクＴの算出手法によると、回転角θが非常に小さくなる高トルク領域で、締付トルクＴ（＝Ｅ／θ）の算出値が回転角θの検出誤差の影響を大きく受け、締付トルクＴを精度よく推定できなくなる課題がある。そこで締付トルクＴを高精度に推定して、締付トルクの制御精度を高める技術が望まれている。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、締付トルクを高精度に推定して、締付トルクの制御精度を高める技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のインパクト回転工具は、モータ出力によって出力軸に間欠的な回転衝撃力を発生させるインパクト機構と、インパクト機構により出力軸に加えられた衝撃を検出する衝撃検出部と、インパクト機構の１回の衝撃による出力軸回転角を取得する回転角取得部と、インパクト機構の１回の衝撃により出力軸に加えられた衝撃エネルギを算出するエネルギ算出部と、エネルギ算出部が算出した衝撃エネルギと回転角取得部が取得した出力軸回転角にもとづいて締付トルクを算出する締付トルク算出部と、算出した締付トルクにもとづいてモータの回転を停止させるモータ制御部と、を備えたインパクト回転工具であって、締付トルク算出部は、衝撃ごとに算出された衝撃エネルギを積算した積算エネルギを、衝撃ごとに取得された出力軸回転角を積算した積算回転角で除算した値を用いて、締付トルクを算出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、締付トルクを高精度に推定して、締付トルクの制御精度を高める技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るインパクト回転工具の構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、ハンマがアンビルに回転方向の打撃を加える様子を示す図である。
【図３】実施形態における衝撃数ごとの実際のトルクと、算出される締付トルクの関係を示す図である。
【図４】衝撃数ごとの実際のトルクと、比較手法により算出される推定トルクの関係を示す図である。
【図５】シャットオフ衝撃数記憶部に記憶されている目標トルク値とシャットオフ衝撃数の対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るインパクト回転工具の構成を示す。インパクト回転工具１において、電力はバッテリパックに内蔵された充電電池により供給される。駆動源であるモータ２はモータ駆動部１１により駆動され、モータ２の回転出力は、減速機３によって減速されて駆動軸５に伝達される。駆動軸５には、カム機構（図示せず）を介してハンマ６が連結され、ハンマ６は、ばね４により出力軸８を備えるアンビル７に向けて付勢される。
【００１１】
ハンマ６とアンビル７との間に所定値以上の負荷が作用しない間は、ハンマ６とアンビル７とが回転方向に係合し、ハンマ６は、駆動軸５の回転をアンビル７に伝達する。しかしながらハンマ６とアンビル７との間に所定値以上の負荷が作用すると、ハンマ６がカム機構によりばね４に抗して後退し、ハンマ６とアンビル７との係合状態が解除される。その後、ばね４による付勢とカム機構による誘導により、ハンマ６は回転しながら前進してアンビル７に回転方向の打撃を加える。インパクト回転工具１において、ばね４、駆動軸５、ハンマ６およびカム機構は、モータ出力によってアンビル７および出力軸８に打撃衝撃を加えて、アンビル７および出力軸８に間欠的な回転衝撃力を発生させるインパクト機構９を構成する。
【００１２】
インパクト回転工具１において、制御部１０、設定部１５などの構成は、制御基板に搭載されるマイクロコンピュータなどにより実現される。制御部１０は、回転角取得部２０、回転速度取得部２１、エネルギ算出部２２、締付トルク算出部２３およびモータ制御部２４を有し、締付トルクを算出して、算出した締付トルクにもとづいてモータ２の回転を制御する機能を有する。
【００１３】
操作スイッチ１６は、ユーザにより操作されるトリガスイッチであり、モータ制御部２４は、操作スイッチ１６の操作によりモータ２のオンオフを制御するとともに、操作スイッチ１６の操作量に応じた駆動指示をモータ駆動部１１に供給する。モータ駆動部１１は、モータ制御部２４から供給される駆動指示によりモータ２の印加電圧を制御して、モータ回転数を調整する。
【００１４】
衝撃検出部１２は、インパクト機構９によりアンビル７に加えられた衝撃を検出する。たとえば衝撃検出部１２は、ハンマ６がアンビル７を打撃することによる衝撃を検出する衝撃センサと、衝撃センサの出力を増幅して制御部１０に供給する増幅器を含んで構成されてよい。たとえば衝撃センサは、圧電式ショックセンサであって衝撃に応じた電圧信号を出力し、増幅器は、出力された電圧信号を増幅して制御部１０に供給する。なお衝撃検出部１２は、別の構成を採用してもよく、たとえば打撃音を検出することで、インパクト機構９によりアンビル７に加えられた衝撃を検出する音センサであってもよい。
【００１５】
回転角検出部１８は、モータ２および／または出力軸８の回転角を検出する。実施形態において回転角検出部１８は、モータ２の回転角を検出する磁気ロータリエンコーダであってよい。回転角検出部１８は、モータ回転角検出信号を回転角取得部２０に供給する。実施形態において回転角取得部２０は、モータ回転角検出信号から、出力軸８の回転角を取得する機能を有する。ここで回転角取得部２０は、インパクト機構９による衝撃ごとに出力軸８が回転する角度を取得する。以下、１回の衝撃により出力軸８が回転する角度を、単に「出力軸回転角」と呼ぶ。
【００１６】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、ハンマ６がアンビル７に回転方向の打撃を加える様子を示す。ハンマ６は、前面から立設する一対のハンマ爪６ａ、６ｂを有し、アンビル７は、中心部から径方向に延びる一対のアンビル爪７ａ、７ｂを有する。なおアンビル７は出力軸８と一体であり、出力軸８はアンビル７とともに回転する。
【００１７】
図２（ａ）は、ハンマ爪とアンビル爪とが周方向に係合した状態を示す。ハンマ爪６ａおよびハンマ爪６ｂは、それぞれアンビル爪７ａおよびアンビル爪７ｂに係合して、矢印Ａで示す方向に回転力を加える。
図２（ｂ）は、ハンマ爪とアンビル爪との係合状態が解除された状態を示す。係合状態においてハンマ６とアンビル７の間に所定値以上の負荷が作用すると、ハンマ６はカム機構（図示せず）により後退し、ハンマ爪６ａとアンビル爪７ａとの係合状態、およびハンマ爪６ｂとアンビル爪７ｂとの係合状態がそれぞれ解除される。
図２（ｃ）は、ハンマ爪がアンビル爪を打撃してアンビル７を回転させた状態を示す。ハンマ爪６ａ、６ｂとアンビル爪７ａ、７ｂとの係合状態が解除されると、ハンマ６は矢印Ａで示す方向に回転しながら前進して、ハンマ爪６ａ、ハンマ爪６ｂが、それぞれアンビル爪７ｂ、アンビル爪７ａを打撃する。この打撃衝撃によりアンビル７は、ｌ１とｌ２のなす角度θだけ回転し、このときハンマ６の回転角は（π＋θ）となる。
【００１８】
回転角取得部２０は、衝撃検出部１２による検出結果および回転角検出部１８による検出結果を用いて、１衝撃あたりの出力軸回転角θを取得する。具体的に回転角取得部２０は、以下の（式１）を用いて、衝撃間のモータ回転角φから、１回の衝撃による出力軸回転角θを取得する。衝撃検出部１２がインパクト機構９による衝撃を検出すると、回転角取得部２０は、衝撃が検出されたタイミングで、モータ回転角検出信号から衝撃間の出力軸回転角θを導出する。
θ＝（φ／η）−π  ・・・  （式１）
ここでηは減速機３による減速比を示す。
ハンマ６がアンビル７を打撃するたびに、ねじ部材の締付トルクは大きくなるため、ねじ部材着座後に打撃衝撃ごとに取得される出力軸回転角θは徐々に小さくなる傾向を示す。
【００１９】
なお実施形態では、回転角取得部２０が、モータ回転角検出信号から出力軸回転角θを取得するが、別の例では回転角検出部１８が、アンビル７の回転角θを直接検出してもよい。このとき回転角取得部２０は、回転角検出部１８から供給されるアンビル回転角検出信号にもとづいて、衝撃間の出力軸回転角θを取得できる。
【００２０】
回転速度取得部２１は、衝撃検出部１２による検出結果、回転角検出部１８による検出結果およびタイマ（図示せず）からの情報を用いて、衝撃間の打撃速度ωを取得する。回転速度取得部２１は、タイマ出力から衝撃間の時間を特定して、打撃速度ωを算出する。エネルギ算出部２２は、アンビル７および出力軸８の慣性モーメントをＪとするとき、以下の（式２）を用いて、インパクト機構９の１回の衝撃によりアンビル７および出力軸８に加えられた衝撃エネルギＥを算出する。
Ｅ＝（１／２）×Ｊ×ω２  ・・・  （式２）
【００２１】
実施形態において、締付トルク算出部２３は、エネルギ算出部２２が算出した衝撃エネルギＥと、回転角取得部２０が取得した出力軸回転角θにもとづいて締付トルクＴを算出する。
【００２２】
実施形態の締付トルク算出部２３は、衝撃ごとに算出された衝撃エネルギＥを積算した積算エネルギ（ΣＥ）を、衝撃ごとに取得された出力軸回転角θを積算した積算回転角（Σθ）で除算した値を用いて、締付トルクＴを算出する。実施形態では、積算エネルギ（ΣＥ）を積算回転角（Σθ）で除算した値を、締付トルクＴとして算出する。
Ｔ＝ΣＥ／Σθ  ・・・  （式３）
なお初回から数回分の衝撃の間は、回転角θや打撃速度ωが安定して取得できないことがあるため、締付トルク算出部２３は、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）以降の衝撃からの回転角θ、衝撃エネルギＥを積算して、締付トルクＴを算出してもよい。
【００２３】
図３は、衝撃数ごとの実際のトルクと、締付トルク算出部２３により算出される締付トルク（推定トルク）の関係を示す。図３には、締付トルク算出部２３が（式３）により締付トルクＴを算出することで、高精度に締付トルクを推定できていることが示される。
【００２４】
以下、比較例として特許文献１における推定トルクの算出手法を示す。特許文献１では推定トルクＴcomが、以下の（式４）により算出されている。
Ｔcom＝Ｅ／θ  ・・・  （式４）
図４は比較例として、衝撃数ごとの実際のトルクと、比較手法により算出される推定トルクの関係を示す。（式４）によると、回転角θが小さくなる高トルク領域で、推定トルクＴcomの算出値が、回転角θの検出誤差の影響を大きく受ける。そのため図４に示すように、比較例の算出手法によると、推定トルクＴcomが大きく変動することになる。
【００２５】
一方、実施形態の締付トルク算出部２３は、積算エネルギ（ΣＥ）および積算回転角（Σθ）を用いて締付トルクＴを算出することで、衝撃ごとの検出誤差が締付トルクの推定精度に与える影響を低減している。モータ制御部２４は、締付トルク算出部２３が算出した高精度の締付トルクＴにもとづいて、モータ２の回転を停止させることで、締付トルクの制御精度を向上させる。以下モータ２の自動停止制御の実施例を説明する。
【００２６】
（実施例１）
ユーザは作業開始前に、作業対象に応じた目標締付トルク値（以下、単に「目標トルク値」とも呼ぶ）をインパクト回転工具１に設定する。締付作業中、インパクト回転工具１は、衝撃検出部１２で検出された衝撃数をカウントし、カウントした衝撃数が目標トルク値に対応する衝撃数（シャットオフ衝撃数）になると、モータ２の回転を自動停止させるシャットオフ機能を実行する。
【００２７】
実施例１のシャットオフ衝撃数記憶部１７は、インパクト機構９による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値に達するまでの衝撃数（シャットオフ衝撃数）を記憶する。シャットオフ衝撃数記憶部１７は、たとえば３０ステップの設定値のそれぞれに対応するシャットオフ衝撃数を記憶する。このことはユーザが作業対象に応じて、３０ステップの締付トルク値の中から１つを選択できることを意味する。シャットオフ衝撃数記憶部１７はマスターテーブルとして構成され、記憶内容は更新不可とされてよい。設定部１５は、シャットオフ衝撃数記憶部１７の記憶内容を参照して、インパクト機構９のシャットオフ衝撃数を制御部１０に設定する。
【００２８】
図５は、シャットオフ衝撃数記憶部１７に記憶されている目標トルク値とシャットオフ衝撃数の対応関係を示す。たとえば目標トルク値が５０［Ｎｍ］に設定される場合、設定部１５は、シャットオフ衝撃数記憶部１７の記憶内容を参照して、シャットオフ衝撃数を「５５回」と設定する。
【００２９】
なおシャットオフ衝撃数記憶部１７は、目標トルク値に対応するシャットオフ衝撃数を設定部１５が導出するための情報またはデータを記憶していればよく、たとえば目標トルク値からシャットオフ衝撃数を演算して求めるための計算式を記憶していてもよい。従来より、インパクト回転工具による締付トルクは打撃数の平方根に比例することが知られている。そのためインパクト回転工具１の製造メーカは、所定のねじ部材および被締結部材を用いて複数の締付トルク値を実現するためのシャットオフ衝撃数を測定して、計算式における比例定数であるトルク係数ｋを求め、シャットオフ衝撃数記憶部１７に記憶させてもよい。
【００３０】
受付部１４はユーザによる操作入力を受け付け、設定部１５に供給する。受付部１４は無線通信モジュールを有し、ユーザは工具付属のリモートコントローラを用いて、インパクト回転工具１に対する操作入力を行う。なお工具本体に操作ボタン類やタッチパネルが設けられ、受付部１４が、ユーザによる操作入力を受け付けてもよい。
【００３１】
作業開始前、ユーザはリモートコントローラを用いて目標トルク値を選択する。受付部１４が目標トルク値の選択入力を受け付けると、設定部１５はシャットオフ衝撃数記憶部１７の記憶内容を参照して、目標トルク値に対応するシャットオフ衝撃数を導出し、制御部１０に供給する。実施例１において、設定部１５がシャットオフ衝撃数を導出して制御部１０に供給し、制御部１０がシャットオフ衝撃数をモータ２の回転制御に利用できる状態にすることを、シャットオフ衝撃数の設定処理と呼ぶ。
【００３２】
作業中、制御部１０は衝撃検出部１２の出力電圧を監視し、衝撃検出部１２の出力電圧が打撃判定電圧Ｖthを超えると、インパクト機構９による打撃により出力軸８に間欠的な回転衝撃力が発生したことを判定する。制御部１０は、衝撃検出部１２の出力電圧と打撃判定電圧Ｖthとを比較するコンパレータを有し、コンパレータの出力から、出力軸８に間欠的な回転衝撃力が発生したことを判定してよい。
【００３３】
モータ制御部２４は、衝撃検出部１２で検出された衝撃数をカウントする。モータ制御部２４は、カウントした衝撃数がシャットオフ衝撃数になると、モータ２の回転を自動停止させる。このときねじ部材の締付トルク値は、ユーザが設定した目標トルク値となっている必要がある。
【００３４】
作業対象であるねじ部材と被締結部材によっては、ねじ部材が被締結部材に着座する前に、ハンマ６とアンビル７との間に所定値以上の負荷（以下、「途中負荷」とも呼ぶ）が生じて、ハンマ６がアンビル７を打撃することがある。この場合、モータ制御部２４がシャットオフ衝撃数でモータ２の回転を停止させると、途中負荷により打撃（衝撃）数を消化しているために、締結後のボルトの締付トルク値が、ユーザが設定した目標トルク値に到達しない。そこで実施例１のモータ制御部２４は、途中負荷が発生した場合に、設定部１５により設定されたシャットオフ衝撃数を補正する機能を有している。
【００３５】
図１に戻り、基準衝撃数記憶部１９は、インパクト機構９による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値よりも小さい所定のトルク値に達するまでの衝撃数を記憶する。なお基準衝撃数記憶部１９は、シャットオフ衝撃数記憶部１７で代用されてもよい。図５はシャットオフ衝撃数記憶部１７の記憶内容を示しているが、シャットオフ衝撃数記憶部１７は、ユーザが設定した目標トルク値（５０［Ｎｍ］）よりも小さいトルク値に達するまでの衝撃数を記憶している。この意味において、基準衝撃数記憶部１９は、シャットオフ衝撃数記憶部１７によって代用されてよい。図５に示す例で、３０［Ｎｍ］に達するまでの衝撃数が「１４回」と記憶されている。
【００３６】
モータ制御部２４は、衝撃検出部１２で検出された衝撃をカウントして、締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが所定のトルク値（３０［Ｎｍ］）に達したときの衝撃数Ｍと、基準衝撃数記憶部１９に記憶された衝撃数（１４回）との関係から、設定部１５により設定されたシャットオフ衝撃数（５５回）を補正する。具体的にモータ制御部２４は、締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが所定のトルク値（３０［Ｎｍ］）に達したときの衝撃数Ｍと、基準衝撃数記憶部１９に記憶された衝撃数（１４回）との差を、設定部１５により設定されたシャットオフ衝撃数（５５回）に加算して、カウントした衝撃数が、差を加算したシャットオフ衝撃数になるとモータ２の回転を停止させる。
【００３７】
たとえば、締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが所定のトルク値（３０［Ｎｍ］）に達したときの衝撃数Ｍが「２０回」であるとき、モータ制御部２４は、途中負荷がなければ１４回の衝撃で到達するトルク値に、６回分の衝撃が余計に必要となったことを認識する。そこでモータ制御部２４は、設定部１５により設定されたシャットオフ衝撃数（５５回）に、「６回」を加算して、シャットオフ衝撃数を「６１回」に補正する。このように実施例１では、モータ制御部２４が、高精度に推定された締付トルクにもとづいてモータ２の回転を停止させることで、トルク制御精度を向上させる。
【００３８】
（実施例２）
実施例１では、シャットオフ衝撃数記憶部１７が、インパクト機構９による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値に達するまでの衝撃数（シャットオフ衝撃数）を記憶している。これに対して実施例２では、シャットオフ衝撃数記憶部１７が、締付トルクが所定のトルク値に達してから目標トルク値に達するまでの衝撃数（シャットオフ衝撃数）を記憶している。
【００３９】
たとえば図５において、所定のトルク値である３０［Ｎｍ］に達してから、目標トルク値である５０［Ｎｍ］に達するまでの衝撃数は、４１回（＝５５回−１４回）である。実施例２のシャットオフ衝撃数記憶部１７は、目標トルク値ごとに、所定のトルク値に達してから目標トルク値に達するまでの衝撃数を記憶する。ここで所定のトルク値は、途中負荷が実施例２におけるシャットオフ衝撃数に影響を及ぼさないように、ねじ部材の着座時もしくは着座後のトルク値として設定されることが好ましい。
【００４０】
実施例２において、設定部１５は、締付トルクが所定のトルク値に達してから目標トルク値に達するまでのシャットオフ衝撃数を制御部１０に設定する。モータ制御部２４は、締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが所定のトルク値に達すると、衝撃検出部１２で検出された衝撃をカウントして、カウントした衝撃数がシャットオフ衝撃数になるとモータ２の回転を停止させる。モータ制御部２４が、締付トルク算出部２３により高精度に推定された締付トルクにもとづいてモータ２の自動停止制御を実施することで、正確な締付トルク制御を実現できる。
【００４１】
以上、本発明を実施形態および実施例をもとに説明した。この実施形態および実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４２】
実施例１，２では、シャットオフ衝撃数を用いたトルク制御を実施しているが、変形例では、締付トルク算出部２３が正確に締付トルクを算出できることを利用して、モータ制御部２４は、締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが目標トルク値に達すると、モータ２の回転を停止させてもよい。つまり締付トルク算出部２３が算出した締付トルクが目標トルク値に達したときに、モータ制御部２４が、モータ２の回転を停止させてもよい。
【００４３】
実施形態のインパクト回転工具１は、駆動源として電動モータであるモータ２を搭載しているが、他の種類のモータ、たとえばエアモータを搭載してもよい。また実施形態のインパクト回転工具１はメカニカル方式の回転工具であるが、他の種類のインパクト回転工具、たとえばオイルパルス工具であってもよい。
【００４４】
本発明の態様の概要は、次の通りである。
本発明のある態様のインパクト回転工具（１）は、モータ出力によって出力軸（８）に間欠的な回転衝撃力を発生させるインパクト機構（９）と、インパクト機構により出力軸に加えられた衝撃を検出する衝撃検出部（１２）と、インパクト機構の１回の衝撃による出力軸回転角を取得する回転角取得部（２０）と、インパクト機構の１回の衝撃により出力軸に加えられた衝撃エネルギを算出するエネルギ算出部（２２）と、エネルギ算出部が算出した衝撃エネルギと回転角取得部が取得した出力軸回転角にもとづいて締付トルクを算出する締付トルク算出部（２３）と、算出した締付トルクにもとづいてモータの回転を停止させるモータ制御部（２４）と、を備える。締付トルク算出部（２３）は、衝撃ごとに算出された衝撃エネルギを積算した積算エネルギを、衝撃ごとに取得された出力軸回転角を積算した積算回転角で除算した値を用いて、締付トルクを算出する。
【００４５】
インパクト回転工具（１）は、締付トルクが所定のトルク値に達してから目標トルク値に達するまでのシャットオフ衝撃数を設定する設定部（１５）をさらに備えてよい。モータ制御部（２４）は、締付トルク算出部（２３）が算出した締付トルクが所定のトルク値に達すると、衝撃検出部（１２）で検出された衝撃をカウントして、カウントした衝撃数がシャットオフ衝撃数になるとモータ（２）の回転を停止させてよい。
【００４６】
モータ制御部（２４）は、締付トルク算出部（２３）が算出した締付トルクが目標トルク値に達すると、モータの回転を停止させてよい。
【００４７】
インパクト回転工具（１）は、インパクト機構による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値に達するまでのシャットオフ衝撃数を設定する設定部（１５）と、インパクト機構による衝撃が開始されてから締付トルクが目標トルク値よりも小さい所定のトルク値に達するまでの衝撃数を記憶する基準衝撃数記憶部（１９）と、をさらに備え、モータ制御部（２４）は、衝撃検出部（１２）で検出された衝撃をカウントして、締付トルク算出部（２３）が算出した締付トルクが所定のトルク値に達したときの衝撃数と、基準衝撃数記憶部（１９）に記憶された衝撃数との関係から、設定部（１５）により設定されたシャットオフ衝撃数を補正することが好ましい。モータ制御部（２４）は、締付トルク算出部が算出した締付トルクが所定のトルク値に達したときの衝撃数と、基準衝撃数記憶部に記憶された衝撃数との差を、設定部により設定されたシャットオフ衝撃数に加算して、カウントした衝撃数が、差を加算したシャットオフ衝撃数になるとモータの回転を停止させてよい。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・インパクト回転工具、２・・・モータ、８・・・出力軸、９・・・インパクト機構、１０・・・制御部、１１・・・モータ駆動部、１２・・・衝撃検出部、１４・・・受付部、１５・・・設定部、１６・・・操作スイッチ、１７・・・シャットオフ衝撃数記憶部、１８・・・回転角検出部、１９・・・基準衝撃数記憶部、２０・・・回転角取得部、２１・・・回転速度取得部、２２・・・エネルギ算出部、２３・・・締付トルク算出部、２４・・・モータ制御部。
【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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