(57)【要約】【課題】締付トルクを管理し所望の締付トルクが得られるようにモータを停止させることによって、締付トルクのばらつきを抑制した回転式工具を提供する。【解決手段】回転式工具は、モータ２の回転出力をハンマ２２ａに伝達しハンマ２２ａでアンビル２２ｂを打撃して発生させた衝撃力をねじ締め用のツール３に伝達することによりツール３に回転力を作用させる。回転角検出手段３５は、モータ２の回転角を検出する。回転角検出手段３５により検出される回転角と打撃検出手段３７により検出される打撃のタイミングとにより、打撃毎のツール３の回転角が推定される。着座検出手段３４は、ツール３によるねじの締付時にねじの頭部が相手部材の座面に接触した着座の時点を検出し、締付判定手段３３は着座後の打撃毎のねじの回転角の累積値が規定の締付トルクに相当する停止回転角に達するとモータ２の停止をモータ制御手段３０に指示する。【選択図】図１
2008213088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転と停止とを制御するモータ制御手段と、モータの回転出力をハンマに伝達しハンマでアンビルを打撃して発生させた衝撃力をねじ締め用のツールに伝達することによりツールに回転力を作用させるインパクト機構と、インパクト機構による打撃のタイミングを検出する打撃検出手段と、ツールによるねじの締付時にねじの頭部が相手部材の座面に接触した着座の時点を検出する着座検出手段と、ねじの回転角を監視する回転角監視手段と、着座検出手段により検出された着座時点から回転角監視手段の監視する回転角が規定の締付トルクに相当する停止回転角に達するとモータの停止をモータ制御手段に指示する締付判定手段とを備えることを特徴とする回転式工具。
【請求項２】
前記インパクト機構における１回の打撃に対するツールの回転角が打撃毎回転角として規定されており、前記回転角監視手段は、インパクト機構による１回の打撃毎のねじの回転角を求め、前記締付判定手段は、着座時点からの１回の打撃毎の回転角の和が停止回転角に達した場合と、１回の打撃に対するねじの回転角が打撃毎回転角に達しない場合とに、前記モータの停止を前記モータ制御手段に指示することを特徴とする請求項１記載の回転式工具。
【請求項３】
１回の打撃におけるねじの回転角が打撃毎回転角に達しないことにより前記締付判定手段が前記モータ制御手段に前記モータの停止を指示したときに異常による停止を報知する報知手段が付加されていることを特徴とする請求項２記載の回転式工具。
【請求項４】
前記着座検出手段は、相手部材との距離を計測する測距センサであって、規定の距離に近付いた時点を着座時点とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回転式工具。
【請求項５】
前記着座検出手段は、前記モータの負荷電流を検出する電流検出回路であって、負荷電流が規定の電流値まで増加した時点を着座時点とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回転式工具。
【請求項６】
前記締付判定手段が前記モータ制御手段にモータの停止を指示する前記停止回転角の設定を変更する設定変更手段が付加されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の回転式工具。
【請求項７】
前記モータ制御手段は、ねじを緩める向きに前記モータを逆回転させる機能を有し、モータ制御手段がモータを逆回転させている間には前記締付判定手段の指示を無効にすることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の回転式工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転出力をハンマに伝達しハンマでアンビルを打撃して衝撃力を発生させ、ねじの締め緩めの回転力に衝撃力を併せて用いる回転式工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ねじの締め緩めに用いられる回転式工具として、モータの回転出力をハンマとアンビルとを組み合わせたインパクト機構を介してドライバービットのようなツールに伝達し、衝撃力により発生させた回転力でツールを回転させることにより、ツールに回転力とともに衝撃力を作用させるようにした、いわゆるインパクト工具が提供されている。
【０００３】
この種の回転式工具では、ねじの締込量を使用者が判断していたのではねじの締込量に過不足が生じるから、適正な締込量が得られた時点でモータの回転を自動的に停止させる技術が提案されている。たとえば、相手部材の座面までの距離を計測する測距センサを設けておき、測距センサにより所定距離になったことが検出された時点を相手部材の座面にねじが着座したと判断してモータを停止させる技術が提案されている（特許文献１参照）。また、この技術を用いて、モータを停止させる距離の設定をツールやねじの種類などに応じて変更可能とすることも考えられている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３６４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−８８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１、２に記載された技術は、着座を検出することによりモータを停止させるものであるから、相手部材やねじの材料、ねじのピッチなどが異なると、モータの停止時点での締付トルクに相違が生じ、締付トルクが適正か否かを判断することができないという問題がある。そのため、特許文献２には、ねじの頭部の着座を検出してモータを停止させることにより、所要の締付力が得られるようにする技術も記載されている。しかしながら、引用文献２に記載の技術では、着座の検出によってモータを停止させているから、依然として上述の問題は解決されない。
【０００５】
一般に工場で組み立てる製品では、製品の部位ごとの締付トルクが規定されているから、各部位ごとに適正な締付トルクが得られる回転式工具を用いることが望ましく、締付トルクを管理することのできる回転式工具が要望されている。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、締付トルクを管理し所望の締付トルクが得られるようにモータを停止させることによって、締付トルクのばらつきを抑制した回転式工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、モータの回転と停止とを制御するモータ制御手段と、モータの回転出力をハンマに伝達しハンマでアンビルを打撃して発生させた衝撃力をねじ締め用のツールに伝達することによりツールに回転力を作用させるインパクト機構と、インパクト機構による打撃のタイミングを検出する打撃検出手段と、ツールによるねじの締付時にねじの頭部が相手部材の座面に接触した着座の時点を検出する着座検出手段と、ねじの回転角を監視する回転角監視手段と、着座検出手段により検出された着座時点から回転角監視手段の監視する回転角が規定の締付トルクに相当する停止回転角に達するとモータの停止をモータ制御手段に指示する締付判定手段とを備えることを特徴とする。なお、ねじの用語は広義の意味で用いており、木ねじのほかボルトやナットも含む。要するに、ドライバビットで締め付けることができる部材であれば、ねじの概念に含まれるものとする。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記インパクト機構における１回の打撃に対するツールの回転角が打撃毎回転角として規定されており、前記回転角監視手段は、インパクト機構による１回の打撃毎のねじの回転角を求め、前記締付判定手段は、着座時点からの１回の打撃毎の回転角の和が停止回転角に達した場合と、１回の打撃に対するねじの回転角が打撃毎回転角に達しない場合とに、前記モータの停止を前記モータ制御手段に指示することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、１回の打撃におけるねじの回転角が打撃毎回転角に達しないことにより前記締付判定手段が前記モータ制御手段に前記モータの停止を指示したときに異常による停止を報知する報知手段が付加されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記着座検出手段は、相手部材との距離を計測する測距センサであって、規定の距離に近付いた時点を着座時点とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記着座検出手段は、前記モータの負荷電流を検出する電流検出回路であって、負荷電流が規定の電流値まで増加した時点を着座時点とすることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記締付判定手段が前記モータ制御手段にモータの停止を指示する前記停止回転角の設定を変更する設定変更手段が付加されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、前記モータ制御手段は、ねじを緩める向きに前記モータを逆回転させる機能を有し、モータ制御手段がモータを逆回転させている間には前記締付判定手段の指示を無効にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明の構成によれば、着座後のねじの回転角が停止回転角に達したときに、規定の締付トルクに達したと判断してモータを自動的に停止させるから、ねじの締付トルクのばらつきを少なくすることができる。
【００１５】
請求項２の発明の構成によれば、不良なねじ、異物の付着、相手部材とねじとの不適合などの原因で、ねじを正常に締め付けることができない場合にモータを自動的に停止させ、モータに過負荷がかかったりねじが折損したりするのを防止できる。
【００１６】
請求項３の発明の構成によれば、ねじを正常に締め付けることができなかった場合に作業者に報知することで、ねじの締付不良を作業者に知らせることができる。
【００１７】
請求項４の発明の構成によれば、距離の検出によりねじが相手部材に着座したことをばらつきなく検出することができるから、着座後の回転角も正確に検出することができ、結果的にねじの締付トルクのばらつきを少なくすることができる。
【００１８】
請求項５の発明の構成によれば、ねじの着座を検出するための別構成を必要とせず、部品点数の増加や大型化を伴うことなくねじの着座を検出することができる。
【００１９】
請求項６の発明の構成によれば、停止回転角の設定を変更可能としていることにより、種々のねじや相手部材に応じて適正な締付トルクが得られるように調節することができる。
【００２０】
請求項７の発明の構成によれば、ねじを緩めているときにモータが停止する不都合をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態は、図２、図３に示すように、モータ２を内蔵する中空のバレル部１１と手で把持するグリップ部１２とを一体に備えたハウジング１を有し、グリップ部１２には充電池１４を収納したバッテリパック１３が着脱可能に装着される。図示するハウジング１は、バレル部１１とグリップ部１２との長手方向が交差した銃形状に形成されているが、バレル部１１とグリップ部１２とが略一直線上に配列された棒形状に形成されたハウジング１を用いてもよい。
【００２２】
バレル部１１には、動力源としてのモータ２のほか、モータ２の回転出力を所定の減速比で減速する減速機２１と、減速機２１の回転出力により衝撃力を発生させるインパクト機構２２とが収納される。インパクト機構２２の出力はドライバビットのようなねじ締め用のツール３が着脱可能に装着されるソケット２３に伝達される。ソケット２３はツール３を着脱可能な構造であれば、チャックのほか他の構造も採用することができる。
【００２３】
インパクト機構２２は、減速機２１の回転出力により回転するハンマ２２ａと、ハンマ２２ａにより間欠的に打撃されるアンビル２２ｂとを備え、アンビル２２ｂがハンマ２２ａに打撃されることによりアンビル２２ｂが回転する。つまり、アンビル２２ｂには打撃による衝撃力とともに回転力が生じ、アンビル２２ｂに結合されたソケット２３に装着されたツール３に衝撃力と回転力とが伝達され、ツール３によりねじ４を相手部材５に締め緩めする際にねじ４に回転力とともに衝撃力を作用させることができる。ハンマ２２ａとアンビル２２ｂとの組み合わせには種々構成があるが、要旨ではないから説明を省略する。
【００２４】
モータ２の回転の開始および停止と回転速度の指示とを行うために、グリップ部１２にはトリガ１５が設けられる。トリガ１５はグリップ部１２の前面（バレル部１１におけるモータ２側を後部、ソケット２３側を前部とする）におけるバレル部１１側の一端部において、グリップ部１２の前面に対してツール３の突出方向に進退可能となるように設けられ、グリップ部１２の内部に設けたトリガボリューム３１（図１参照）を操作する。
【００２５】
トリガボリューム３１は、スイッチ付きの可変抵抗器であって、グリップ部１２からトリガ１５が最大に突出している状態ではスイッチがオフになりモータ２への通電を停止する。また、グリップ部１２に対してトリガ１５を所定量押し込むとスイッチがオンになり、押し込んだ量に応じて可変抵抗器の抵抗値が変化する。可変抵抗器の抵抗値の変化は後述するモータ制御手段３０（図１参照）に与えられ、トリガ１５の押し込み量が大きくなるほどモータ２の回転速度が増加するようにモータ制御手段３０がモータ２を制御する。モータ２の回転速度の制御は、連続的に行うほか段階的に行うようにしてもよい。トリガ１５の近傍には、モータ２の回転方向を選択する方向選択スイッチ１６が設けられる（図１参照）。
【００２６】
図１に示すように、充電池１４からモータ２への給電経路には印加電圧制御回路３２が設けられる。印加電圧制御回路３２は、モータ２への給電経路に挿入されるスイッチング素子を備える。また、印加電圧制御手段３２のスイッチング素子は、モータ制御手段３０によりＰＷＭ制御され、モータ２に印加する平均電圧を変化させてモータの回転速度を変化させる。上述したトリガボリューム３１の抵抗値はモータ２の回転速度の目標値を指示し、モータ制御手段３０は、トリガボリューム３１で指示された目標値を維持するように印加電圧制御手段３２に設けたスイッチング素子のオンデューティを変化させるフィードバック制御を行う。また、スイッチング素子をオフにすればモータ２は停止する。
【００２７】
たとえば、モータ２として巻線をスター接続した３相のブラシレスモータを用いる場合には、印加電圧制御回路３２として、各相ごとに２個のスイッチング素子の直列回路を設けて充電池１４に並列接続し、各相における２個のスイッチング素子の接続点に各巻線の一端を接続する構成を採用することができる。モータ制御手段３０は、印加電圧制御回路３２における６個のスイッチング素子のオンオフのタイミングを回転子の位置に応じて制御し、さらにトリガボリューム３１の抵抗値の変化に応じてオン期間をＰＷＭ制御する。この動作により、トリガ１５の押込量に応じてモータ２の回転速度を変化させることができる。
【００２８】
ところで、モータ制御手段３０はトリガボリューム３１からの指示を受けるだけではなく、締付判定手段３３からもモータ２の運転の停止の指示を受ける。締付判定手段３３は、ねじ４の締付トルクが所要値になったかどうかを判断する機能を有し、締付トルクが所要値になったと判断するとモータ制御手段３０に対してモータ２の停止を指示する。
【００２９】
以下では、締付判定手段３３について説明する。締付判定手段３３では、ねじ４の締付トルクを判断するために、ねじ４が相手部材５の座面に着座したか否かの情報と、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃することによる衝撃力の発生タイミングの情報と、ねじ４の回転角（回転角）との３種類の情報を用いる。
【００３０】
衝撃力の発生タイミングは、インパクト機構２２の近傍に打撃音を検出するマイクロホンや打撃の際の衝撃を検出する加速度センサのような打撃検出手段３７を用いて検出する。打撃検出手段３７では、マイクロホンや加速度センサの出力波形に適宜の閾値を適用することにより、衝撃力の発生タイミングを検出する。
【００３１】
また、着座はねじ４の頭部が相手部材５に接触している状態であり、着座時点は接触の瞬間の時点を意味する。着座を検出する着座検出手段３４には、相手部材５までの距離により検出する技術を用いる。
【００３２】
着座検出手段３４の具体構成としては、たとえば図２、図３に示すように、光電式の測距センサ３４ａをハウジング１に固定しておき、測距センサ３４ａにより計測した距離が規定の距離まで近付いたときに着座とみなす。この種の測距センサ３４ａには、ＰＳＤのような半導体位置検出素子を用いるものや、強度変調光を投光し投受光の位相差を求めるものや、干渉性を有する光を参照光と信号光とに分離し信号光を投光して参照光との干渉により光路長を計測するものなど種々の構成が知られており、どの構成を採用してもよいが、位置の微小差を検出する必要がある。
【００３３】
また、ねじ４が相手部材５に着座した時点で着座検出手段３４により計測される距離は、ねじ４の寸法によって異なるから、着座時点を精度よく検出するには、着座検出手段３４のキャリブレーションが必要である。そのため、同寸法の複数本のねじ４を相手部材５に実際に螺合させ、着座検出手段３４により実測された距離の変化を用いて、着座検出手段３４により検出される距離と着座した時点とを対応付ける。
【００３４】
本実施形態では、強度変調光を投光しＣＣＤイメージセンサを受光素子に用いて位相差を求める構成を採用している。この測距センサ３４ａを用いることにより、ＣＣＤイメージセンサの視野内について距離を一括して求めて距離画像を得ることができるから、測距センサ３４ａの出力を用いることにより、相手部材に対する傾きの有無および傾きの角度と方向とを抽出することが可能である。
【００３５】
ところで、従来技術として説明したように、着座を検出しただけでは締付トルクが所要値に達したことを保証することができない。本発明は、図４（ａ）のようにねじ４を相手部材５に締め付け、図４（ｂ）のようにねじ４が相手部材５に着座した後にも締め付けることによって図４（ｃ）のようにねじ４が回転することに着目し、図４（ｄ）のように、着座後の回転角θが規定した停止回転角θｓに達したときに、締付トルクが所要値になったと判断する。ねじ４が相手部材５に着座した後のねじ４の回転角θと締付トルクＴとの関係は、ねじ４や相手部材５の材料、ねじ４のピッチなどによって決まり、一般に、図５に示すように回転角θの増加とともに締付トルクＴが増加する関係になる。したがって、締付トルクＴと着座後の回転角（回転角）θとの関係Ｔ＝τ（θ）をあらかじめ計測しておけば、停止回転角θｓを管理するだけで、所要の締付トルクに達したと判断することができる。
【００３６】
ここにおいて、本構成では、回転角検出手段３５をモータ２の出力軸の各端部のうち減速機２１とは反対側の端部に結合してある。回転角検出手段３５をこの位置に設けると、バレル部１１の重心位置をバレル部１１の後端側に位置させることができるから、グリップ部１２において手で把持している部位の周りに作用するモーメントが小さくなり、ツール３とねじ４との位置合わせの際に回転角検出手段３５がバレル部１１の前端部に位置する場合よりも小さい力でハウジング１を支持することが可能になる。しかしながら、モータ２とツール３との間に減速機２１およびインパクト機構２２が挿入されるから、モータ２の回転角からねじ４（あるいはツール３）の回転角を直接求めることはできない。
【００３７】
以下では、モータ２の回転角からねじ４の回転角を求めることにより、ねじ４の締付トルクを管理する技術について説明する。ここでは、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃したときのエネルギがすべてねじ４の回転で消費されると仮定する。
【００３８】
ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃したときの運動エネルギＥは、ハンマ２２ａにより打撃された直後のアンビル２２ｂの角速度ωと、アンビル２２ｂの慣性モーメントＪａとを用いて、Ｅ＝（１／２）ω２・Ｊａと表される。この式において、角速度ωｎは、モータ２の回転速度から検出することができ、慣性モーメントＪａは、アンビル２２ｂの形状、寸法、質量により決まる固有値である。
【００３９】
一方、ねじ４が相手部材５に着座した後に、角度θｎの位置のねじ４が１回の打撃で角度θｎ＋１の位置に進んだとすれば、ねじの回転により消費されるエネルギＥｎは、関数τ（θ）の閉区間［θｎ，θｎ＋１］における積分値になる。つまり、この区間［θｎ，θｎ＋１］のトルクの平均値Ｔａｖｅは、角度θｎの位置のねじ４を角度θｎ＋１の位置に回転させる間に消費されたエネルギＥｎをねじ４の回転角（θｎ＋１−θｎ）で除した値、すなわち、Ｔａｖｅ＝Ｅｎ／（θｎ＋１−θｎ）になる。
【００４０】
上述したように、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃したエネルギＥと、ねじ４の回転で消費されたエネルギＥｎとが等しいと仮定しているから、１回の打撃に対するねじ４の締付トルクの平均値Ｔａｖｅは、Ｔａｖｅ＝ωｎ２・Ｊａ／２（θｎ＋１−θｎ）になる。この式は、、１回の打撃による回転角（θｎ＋１−θｎ）がわかれば、締付トルクＴａｖｅがわかることを示している。ただし、本構成では、１回の打撃による回転角（θｎ＋１−θｎ）ではなく、着座時点からの回転角によって締付トルクＴａｖｅが規定値になったと推定する。θ０＝０とすれば、着座時点からの回転角θｉは、θｉ＝Σ（θｉ−θｉ−１）であるから、１回の打撃による回転角の総和を求めることにより、締付トルクを求めることができる。
【００４１】
ねじ４はツール３と一体に回転するから、ねじ４の回転角（θｎ＋１−θｎ）は、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを１回打撃する間のハンマ２２ａの回転角θｈｎからハンマ２２ａとアンビル２２ｂとの寸法によって決まる一定角度θａを減算した値になる。また、ハンマ２２ａの回転角θｈｎは、モータ２の回転角Φｎと減速機２１の減速比ｋ（＞１）とにより決まり、θｈｎ＝Φｎ／ｋであるから、１回の打撃によるねじ４の回転角（θｎ＋１−θｎ）は、θｎ＋１−θｎ＝Φｎ／ｋ−θａとして求めることができる。
【００４２】
以上の関係から、ハンマ２２ａによるアンビル２２ｂの打撃間のモータ２の回転角Φｎと、打撃直後の回転速度ｖｎ（角速度ωｎを求めるため）と、打撃のタイミングとを検出すれば、締付トルクＴａｖｅを求めることができる。回転角検出手段３５としては、周波数ジェネレータを用い、周波数ジェネレータの出力パルスの個数をモータ２の回転角Φｎに対応付け、出力パルスのパルス幅を回転速度ｖｎに対応付けている。
【００４３】
着座検出手段３４により検出された着座のタイミングと、回転角検出手段３５により検出されたモータ２の回転角と、打撃検出手段３７により検出された打撃のタイミングとは回転角演算手段３６に与えられる。回転角演算手段３６は、モータ２の回転角を用いて１回の打撃毎にアンビル２２ｂの回転角（θｎ＋１−θｎ）を推定する。つまり、回転角検出手段３５と回転角演算手段３６と打撃検出手段３７とにより回転角監視手段が構成される。
【００４４】
ねじ４が相手部材５に着座した後には１回以上の打撃により所望の締付トルクに達するから、打撃毎のねじ４の回転角（θｎ＋１−θｎ）を検出し、回転角（θｎ＋１−θｎ）の累積値Σ（θｎ＋１−θｎ）が、規定した停止回転角θｓに達した時点で、締付判定手段３３がモータ制御手段３０に対してモータ２の停止を指示する。つまり、規定の締付トルクに達した時点でモータ２を自動的に停止させることができ、ねじ４の締付トルクの過不足を防止することができる。
【００４５】
適正な締付トルクは、ねじ４や相手部材５の材料、ねじ４のピッチなどにより異なり、またねじ４を適用する場所によって締付トルクの適正値が決められるから、締付判定手段３３には設定変更手段３９を付設してモータ２の停止を指示する停止回転角θｓを変更可能にしている。モータ制御手段３０と締付判定手段３３と回転角演算手段３６とはマイクロコンピュータを用いて構成される。
【００４６】
ところで、ねじ４が相手部材５に対して正常に締め付けられるときには、上述のように、モータ２の回転角を監視するだけで締付トルクを管理することができるが、ねじ４が相手部材５に対して傾いて螺入されている場合、ねじ４が曲がっている場合、ねじ４のねじ溝に異物が付着している場合、ねじ４と相手部材５との間に異物が挟まっている場合など、ねじ４を正常に締め付けることができない場合がある。このような異常が生じているときには、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃してもねじ４が回転しないか、回転しても回転角が小さくなる。
【００４７】
一方、ハンマ２２ａがアンビル２２ｂを１回打撃したときのねじ４の回転角は、ねじ４や相手部材５の材料、ねじ４のピッチ、ねじ４の螺入量などにより決まるから、締付判定手段３３において、１回の打撃におけるツール３の回転角を打撃毎回転角として規定しておき、回転角検出手段３５により検出された打撃毎のねじ４の回転角が打撃毎回転角に達しない場合には、上述したような異常によりねじ４が回転していないと判断し、モータ制御手段３０にモータ２の停止を指示する。締付トルクは、ねじ４の着座後の回転角の累積値により判断するが、ねじ４の締付異常の有無は、ねじ４の着座とは無関係にモータ２の回転中につねに監視される。また、異常の検出によりモータ２が停止したときには報知手段３８により報知するのが望ましい。報知手段３８は、聴覚的手段（ブザーの鳴動など）と視覚的手段（ランプの点灯など）との少なくとも一方を用いる。
【００４８】
モータ制御手段３０は、方向選択スイッチ１６の指示によりモータ２の回転方向を選択し、ねじ４を緩める向きにモータ２を逆回転させることも可能になっている。ねじ４を緩める際には、モータ２を自動的に停止させる必要がないから、締付判定手段３３の指示を無効にする。ただし、逆回転の際にもトリガボリューム３１の操作は有効であり、逆回転においても運転と停止、回転速度の変化は可能である。
【００４９】
なお、打撃検出手段３７としては、打撃音を検出するもののほか、インパクト機構２２を用いることによって生じるモータ２の回転速度の変化、つまり回転角検出手段３５の出力パルスのパルス幅の変化に着目して打撃を検出する構成を採用することも可能である。以下にこの技術について説明する。
【００５０】
回転角検出手段３５の出力パルスのパルス幅は、図６（ａ）に示すように、時間の経過（出力パルスの累積発生数）に伴って変化するから、パルス幅について微小変動を平均化する程度の短期間Ｔ１の移動平均と、パルス幅の変動周期の半周期程度の長期間Ｔ２の移動平均とを求める。両移動平均の差分をパルス幅変化量として求めると図６（ｂ）のように変化し、パルス幅の変動周期内の一定個数分だけ前のパルス幅変化量との差分を回転速度変化量として求めると図６（ｃ）のように変化する。
【００５１】
回転速度変化量は、ハンマ２２ａの加速度の変化に相当しており、回転速度変化量が増加して閾値Ｔｈ１に達したときにハンマ２２ａがアンビル２２ｂを打撃した時点とみなす。ただし、閾値Ｔｈ１を超えた後にハンマ２２ａによる打撃が生じていないにもかかわらず、回転速度変化量が閾値Ｔｈ１を超えることもあるから、回転速度変化量が十分に小さくなる閾値Ｔｈ２を設定しておき、閾値Ｔｈ１を超えた後には、閾値Ｔｈ２を一旦下回って再び閾値Ｔｈ１を超えたときに打撃が生じたと判断する。閾値Ｔｈ１はモータ２の回転速度の最大値付近に設定する。
【００５２】
回転角検出手段３５の出力パルスを用いて打撃時点を検出する場合には、回転角検出手段３５および回転角演算手段３６が打撃検出手段３７として兼用される。
【００５３】
（実施形態２）
実施形態１では、モータ２の回転角を回転角検出手段３５で検出し、ねじ４の回転角を回転角演算手段３６で推定する技術を採用したが、本実施形態では、図７に示すように、回転角検出手段３５によりアンビル２２ｂの回転角を直接検出する技術を採用している。アンビル２２ｂの回転角を検出するには、アンビル２２ｂとソケット２３との間に、たとえばロータリエンコーダを回転角検出手段３５として配置する。この構成では、ねじ４の回転角度を直接検出することができるから、回転角演算手段３６では、着座検出手段３４が着座を検出した時点から打撃毎のアンビル２２ｂの回転角を積算し、締付判定手段３３では回転角の累積値が停止回転角θｓに達した時点でモータ制御手段３０にモータ２の停止を指示する。他の構成および動作は実施形態１と同様であり、実施形態１と同様に、回転角検出手段３５の出力を用いて打撃時点を検出することが可能である。
【００５４】
（実施形態３）
実施形態１、２では、着座の検出を相手部材５までの距離により求めているが、本実施形態では、モータ２の負荷電流により着座を検出する例を示す。つまり、図８に示すように、モータ２に流れる負荷電流を検出するために、着座検出手段３４を印加電圧制御回路３２からモータ２への給電経路に電流検出回路を挿入している。具体的には、電流検出回路は、モータ２への給電経路において電流検出用抵抗を挿入するか変流器を設けることにより負荷電流の瞬時値を検出し、負荷電流の平均値の変化を監視する。着座の瞬間にはモータ２の負荷が増加し負荷電流が増加するから、図９に示すように、負荷電流の平均値が規定の電流値Ｔｈに達したときに着座と判断する。着座検出手段３４の構成を除いては、構成および動作ともに実施形態１と同様である。
【００５５】
また、図８に示す構成例では、実施形態１と同様に、モータ２の回転角を検出する回転角検出手段３５を設け、ねじ４の回転角を推定する構成を採用しているが、実施形態２と同様に、アンビル２２ｂの回転角を検出する回転角検出手段３５を設け、ねじ４の回転角を直接検出する構成を採用してもよい（図１０参照）。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１を示すブロック図である。
【図２】同上におけるハウジングの内部の概略構成図である。
【図３】同上の外観を示す側面図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の原理説明図である。
【図６】同上における着座検出方法の一例を示す動作説明図である。
【図７】実施形態２を示すブロック図である。
【図８】実施形態３を示すブロック図である。
【図９】同上における着座検出方法を示す動作説明図である。
【図１０】同上の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ハウジング
２  モータ
３  ツール
４  ねじ
５  相手部材
１６  方向選択スイッチ
２２  インパクト機構
２２ａ  ハンマ
２２ｂ  アンビル
３０  モータ制御手段
３１  トリガボリューム
３３  締付判定手段
３４  着座検出手段
３４ａ  測距センサ
３５  回転角検出手段
３６  回転角演算手段
３７  打撃検出手段
３８  報知手段
３９  設定変更手段
【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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【図９】
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【図１０】
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