(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に予め設定しておく打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備し、前記打撃数設定部に、打撃数を適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードと、該動作モードとは別の動作モードを設けたインパクト回転工具において、前記別の動作モードを、過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に、打撃数を、インパクト回転工具の機器保護を図るための最大所定回数に設定するものとしたことを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項２】
駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードとするか若しくは過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に回数設定を行わない別の動作モードとするかを選択する打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備したインパクト回転工具において、打撃開始からスタートするタイマを備え、前記打撃数設定部で回数設定を行わない動作モードに設定した場合に、タイマがインパクト回転工具の機器保護を図るための所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項３】
駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に予め設定しておく打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備し、前記打撃数設定部に、打撃数を適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードと、該動作モードとは別の動作モードを設けたインパクト回転工具において、前記別の動作モードを、過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に、打撃数を、インパクト回転工具の機器保護を図るための最大所定回数に設定するものとし、更に、打撃開始からスタートするタイマを備え、前記打撃数設定部で打撃数を最大所定回数に設定した場合に、打撃数カウント部でのカウント数が最大所定回数と一致する前であってもタイマがインパクト回転工具の機器保護を図るための所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項４】
打撃数設定部における各所定回数の夫々に対応して、その所定回数での打撃に要する時間よりも長くタイマの所定時間を設けると共に、打撃数設定部で打撃数を前記各所定回数に設定した場合に、打撃数カウント部でのカウント数が所定回数と一致する前であってもタイマが所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることを特徴とする請求項２又は３記載のインパクト回転工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルトやナット、その他のねじ類の締付けや緩めを行う為のインパクトレンチやインパクトドライバーのようなインパクト回転工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インパクト回転工具の駆動機構として周知なものを図６に示す。駆動モータ１１のモータ軸１は遊星歯車機構２を介して駆動軸３に連動可能に結合しており、該駆動軸３には駆動軸カム４を設けている。ハンマ６にはハンマカム８を設けており、駆動軸カム４とハンマカム８との間に鋼球５を挿入して、この駆動軸カム４とハンマカム８と鋼球５とより構成されるカム機構Ａを介して駆動軸３とハンマ６とを連動可能に係合させている。ハンマ６にはハンマ爪７を設けており、このハンマ爪７がアンビル９に係合していることから、駆動モータ１１の回転時にアンビル９が回転してボルト、ナット、その他のねじ類を締め付けるようになっている。
【０００３】
図中１２はハンマ６をアンビル９側に付勢するばねであり、ボルト、ナット、その他のねじ類が締まって負荷が大きくなると、ハンマ６とアンビル９との間に相対回転が生じ、ハンマ６がばね１２の押圧力に抗して鋼球５と共にハンマカム８及び駆動軸カム４の案内溝に沿って後退移動するようになっている。このようにして移動後退したハンマ６は、アンビル９の係合面１０に乗り上げ、次いでばね１２の復元力によりハンマカム８及び駆動軸カム４の案内溝に沿って前進移動して、ハンマ爪７が次の係合面１０と衝撃的に係合するものである。この衝撃係合を繰り返し、ボルト、ナット、その他のねじ類の締め付けを行うようになっている。
【０００４】
インパクト回転工具の把手部２０の下面部には駆動モータ１１に電力を供給するバッテリー２１を取付けており、更に把手部２０にはバッテリー２１からの電力を入切りするための操作スイッチ１４を設けている。
【０００５】
駆動モータ１１の回転を入切りする回転制御部３０の構成は図７に示すようになっている。１５はハンマ６のアンビル９への打撃を検出してトルク制御を行うためのトルク制御回路であり、１６はトルク制御回路１５からの信号によりトランジスタ１７を介して入切りするスイッチ手段を構成するリレースイッチである。また、１３はトルク設定ダイヤルであって、トルク制御回路１５のリセットレベルを設定するものである。そして、回転制御部３０を構成する上記トルク制御回路１５等の諸部品は、図６に示すようにインパクト回転工具の本体後部におけるモータ軸１の軸線上に配置している。
【０００６】
しかして、トルク設定ダイヤル１３で締め付けトルクを設定後、操作スイッチ１４をオンすると、トルク制御回路１５がリセットスタートし、トランジスタ１７をオンし、リレースイッチ１６のコイルに電流を流し、リレースイッチ１６の接点１９ａ，１９ｂをオンする。リレースイッチ１６がオンになると駆動モータ１１が起動し、回転工具が締め付けを開始する。
【０００７】
回転制御部３０には、ハンマ６とアンビル９との衝撃音を検出するマイクロフォン２２を搭載しており、この衝撃音の検出回数をカウントするトルク制御回路１５と前記マイクロフォン２２とで打撃数カウント部が構成されている。そして、打撃数カウント部でのカウント数が、トルク設定ダイヤル１３で設定した締め付けトルクに対応する所定回数と一致したとき、締め付けトルクが設定トルクに到達したとみなしてトルク制御回路１５がトランジスタ１７をオフしてリレースイッチ１６の接点１９ａ，１９ｂを開き、駆動モータ１１を停止させるものである。
【０００８】
また、特許第３１８８５０７号に記載の発明には、上記のように作業に応じて複数の中から択一的に設定した所定回数だけ打撃を行わせる動作モードとは別に、打撃数カウント部のカウント数と打撃数設定部（図６、図７におけるトルク設定ダイヤル１３）での設定数との比較処理を実行させない動作モードを設けることで、例えば寸法の長い木ねじの締め付けや穴あけのように過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要である場合にも対応させたインパクト回転工具が示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のインパクト回転工具にあっては、木ねじの締め付け等を行う為に打撃数カウント部のカウント数と打撃数設定部での設定数との比較処理を実行させない動作モードを選択した場合には打撃数が無制限となり、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、駆動モータ等の機器の破損や劣化及びバッテリーの過放電による劣化という不具合が発生する恐れがあった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、木ねじの締め付け等の作業を行うときにも打撃数が無制限にされることのないインパクト回転工具を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に予め設定しておく打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備し、前記打撃数設定部に、打撃数を適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードと、該動作モードとは別の動作モードを設けたインパクト回転工具において、前記別の動作モードを、過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に、打撃数を、インパクト回転工具の機器保護を図るための最大所定回数に設定するものとしたことを特徴とするインパクト回転工具とする。
【００１２】
このようにすることで、木ねじの締め付け等を行う為に、機器保護用の最大所定回数だけ打撃が行われた時点で作業が停止される動作モードにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、打撃数を無制限とした場合のように駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生することがなくなる。
【００１３】
また、本発明を、駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードとするか若しくは過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に回数設定を行わない別の動作モードとするかを選択する打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備したインパクト回転工具において、打撃開始からスタートするタイマを備え、前記打撃数設定部で回数設定を行わない動作モードに設定した場合に、タイマがインパクト回転工具の機器保護を図るための所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることを特徴とするインパクト回転工具とすることも好ましい。
【００１４】
このようにすることで、木ねじの締め付け等を行う為に、タイマが満了した時点で作業が停止される動作モードにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、打撃数を無制限とした場合のように駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生することがなくなる。
【００１５】
また、本発明を、駆動モータと、駆動モータの回転力をハンマとアンビルの回転衝撃力に変換するカム機構と、ハンマとアンビルの衝撃音を検出してカウントする打撃数カウント部と、打撃数を作業に応じた幾つかの適正トルク設定用の所定回数に予め設定しておく打撃数設定部と、打撃数カウント部でのカウント数が打撃数設定部での設定数と一致したときに駆動モータを停止させる回転制御部とを具備し、前記打撃数設定部に、打撃数を適正トルク設定用の所定回数に設定する動作モードと、該動作モードとは別の動作モードを設けたインパクト回転工具において、前記別の動作モードを、過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業の際に、打撃数を、インパクト回転工具の機器保護を図るための最大所定回数に設定するものとし、更に、打撃開始からスタートするタイマを備え、前記打撃数設定部で打撃数を最大所定回数に設定した場合に、打撃数カウント部でのカウント数が最大所定回数と一致する前であってもタイマがインパクト回転工具の機器保護を図るための所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることを特徴とするインパクト回転工具とすることも好ましい。
【００１６】
このようにすることで、木ねじの締め付け等を行う為に、打撃数を無制限にすることなく、機器保護用の最大所定回数だけ打撃が行われた時点若しくはタイマが所定時間を満了した時点で作業が停止されるようにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生しないような安全策を、打撃回数と経過時間の両面からとることができる。
【００１７】
また、打撃数設定部における各所定回数の夫々に対応して、その所定回数での打撃に要する時間よりも長くタイマの所定時間を設けると共に、打撃数設定部で打撃数を前記各所定回数に設定した場合に、打撃数カウント部でのカウント数が所定回数と一致する前であってもタイマが所定時間を満了した時点で回転制御部が駆動モータを停止させることも好ましく、このようにすることで、打撃数設定部にて設定される所定回数を用いた全ての作業において、打撃数が正常にカウントされない場合であっても無制限に打撃が行われる状況に陥ることを回避することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。本発明の実施の形態における一例のインパクト回転工具は、その駆動機構や制御回路の基本的構成について従来の技術にて既述したインパクト回転工具と略同様の構成を備えたものであり、使用者がトルク設定ダイヤル１３を操作して作業を選択し、正転・逆転の設定を行い、操作スイッチ１４をオンすることで作業が開始されるものである。そして、作業開始後の締め付けによりハンマ６とアンビル９が衝突を生じた際、この打撃音をマイクロフォン２２で検出し、これが電気信号としてノイズ・チャタリング防止用のフィルタ（図示せず）を通った後にトルク制御回路１５に入力されると共に、トルク制御回路１５にて打撃の信号を受けてカウントが行われるようになっている。このカウント数はトルク設定ダイヤル１３にて選択された作業に対応する所定回数と比較され、両者が等しくなったときに、締め付けトルクが適正トルクに達したとしてリレースイッチ１６をオフして、作業が停止される。上記した一連の制御は図１のフローチャートにも示している通りである。
【００１９】
ここで、トルク設定ダイヤル１３にはボルト・ナット締めを過不足なく行えるように、ボルト・ナットのサイズに対応させて幾つかの所定回数を設定可能に設けている。図５はトルク設定ダイヤル１３の正面図であるが、このように例えばボルト・ナットのサイズとしてＭ６、Ｍ８、Ｍ１０、Ｍ１２を想定し、各サイズ毎に例えばＭ６に対応して所定回数２回、４回、Ｍ８に対応して所定回数６回、８回、…といったように各サイズ毎に更に複数の所定回数を選択して設定可能に設けている。
【００２０】
加えて、トルク設定ダイヤル１３には、例えば木ねじモードと呼ばれる動作モードを選択可能に設けている。木ねじモードとは、寸法の長い木ねじの締め付けや穴あけ作業のように過不足ない所定回数を予め設定することが困難又は不要な作業に対応して選択される動作モードであり、この動作モードを選択した場合には、予め設定される打撃数として、機器保護用の最大所定回数が設定されるようになっている。
【００２１】
具体的には、例えば通常のボルト・ナット締めに用いられる所定回数で最大のものがＭ１２に対応して設定される１００回の打撃数であるときには、木ねじモードにて設定される最大所定回数を１０００回以上の打撃数とする。つまり、他の所定回数が適正トルク設定を目的としていることに対して、最大所定回数は機器を保護して信頼性を保証することを目的としていることから、機器保護用の最大所定回数を他の所定回数の約１０倍以上に設けるものである。
【００２２】
更に、工具性能として１分間に３０００回の打撃を与えるとして、木ねじモードでの必要作業時間を３分以内とすれば、３０００×３＝９０００≒１００００回の最大所定回数とすることが望ましい。これにより、３分以内で１回の作業が満了する木ねじモードにおいて、必要作業時間以上に負荷がかかった場合には１００００回の打撃でリレースイッチ１６がオフされて作業が停止し、必要以上の連続作業が行われないことから駆動モータ１１等の機器の破損や劣化が防止される。
【００２３】
なお、工具本体の破損や劣化に対する耐久力が高いものについては、上記した機器保護用の最大所定回数を、駆動モータ１１に電力を供給するバッテリー２１が空になる程度の回数としても良い。これによれば、バッテリー２１が過放電となるまでの連続作業により劣化を生じることが防止される。
【００２４】
また、トルク制御回路１５に作業開始からスタートするタイマ（図示せず）を搭載可能なものについては、木ねじモードにおいて上記のように最大所定回数を設定する方法の代りに、タイマの機能を用いた手段を用いた方法により機器の保護を図ることもできる。つまり、図２のフローチャートにも示すように、木ねじモードを選択した場合に、打撃の回数設定を行うのでなく、例えば前記タイマの所定時間を３分としてその満了時点でリレースイッチ１６をオフして作業を停止するようにすれば、１回の作業につき最大作業時間を３分として機器の保護を図ることができる。
【００２５】
なお、ここで３分としたタイマの所定時間は、トルク設定ダイヤル１３にて設定される他の所定回数の打撃に要する時間の約１０倍以上の時間として設けたものであるが、工具本体の破損や劣化に対する耐久力が高いものについては、タイマの所定時間を、駆動モータ１１に電力を供給するバッテリー２１が空になる程度の時間としても良く、これによってバッテリー２１が過放電となるまでの連続作業により劣化を生じることを防止することができる。
【００２６】
また、更に安全を図るために、上記のように最大所定回数を設定する方法に加えてタイマの機能を用いた手段を用いることにより、機器の保護を図ることもできる。つまり、図３のフローチャートにも示すように、木ねじモードを選択した場合に、作業開始と同時にタイマをスタートさせると共に、打撃数をカウントしてゆき、このカウント数が最大所定回数と一致するか若しくはタイマが所定時間を満了するかしたときに、リレースイッチ１６をオフして作業停止となるようにすることで、打撃回数と経過時間の両方で安全策をとることができる。
【００２７】
なお、この場合も同様に、最大所定回数をトルク設定ダイヤル１３にて設定される他の所定回数の約１０倍以上の回数にすると共に、タイマの所定時間をトルク設定ダイヤル１３にて設定される他の所定回数の打撃に要する時間の約１０倍以上の時間としても良いし、最大所定回数を駆動モータ１１に電力を供給するバッテリー２１が空になる程度の回数にすると共に、タイマの所定時間を駆動モータ１１に電力を供給するバッテリー２１が空になる程度の時間としても良い。
【００２８】
また、トルク制御回路１５にタイマを搭載したものについては、タイマの機能を木ねじモードを選択したときのみに用いるのでなく、他の所定回数によるボルト・ナット締めにも夫々用いることができる。具体的には使用者がトルク設定ダイヤル１３を操作して作業を選択し、正転・逆転の設定を行い、操作スイッチ１４をオンすることで作業が開始されるものにおいて、図４のフローチャートにも示すように、打撃のカウント数をトルク設定ダイヤル１３にて選択された作業に対応する所定回数と比較し、両者が等しくなったときにリレースイッチ１６をオフして作業を停止すると共に、作業開始と同時にタイマをスタートさせておき、打撃のカウント数が所定回数と一致する前であっても前記タイマが所定時間を満了した時点でリレースイッチ１６をオフして作業を停止する。なお、タイマの所定時間は、トルク設定ダイヤル１３にて選択された作業に対応する所定回数だけの打撃に要する時間よりも長く設ける。
【００２９】
これにより、機器が正常に作動する場合には所定回数の打撃で作業を停止し、且つ、マイクロフォン２２が破損している等の何らかの理由によりトルク制御回路１５にまで信号が伝達されず実際に打撃が行われていてもカウントされない状況であっても、各ダイヤル設定に対応して夫々設定された所定時間が満了した時点で作業を停止することができる。つまり、このように全てのダイヤル設定においてタイマを用いた機能を備えることで、打撃が正常にカウントされない場合であっても無制限に打撃が行われる状況を回避することができ、打撃機能を損なうことなく全てのダイヤル設定において安全性を確保することができるものである。
【００３０】
また、上記した本例のインパクト回転工具を、逆転を選択してねじ緩めに用いる際の動作モードが木ねじモードと同様の動作モードとなるようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように請求項１記載の発明にあっては、木ねじの締め付け等を行う為に、機器保護用の最大所定回数だけ打撃が行われた時点で作業が停止される動作モードにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、打撃数を無制限とした場合のように駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生することがなくなるという効果がある。
【００３２】
また、請求項２記載の発明にあっては、木ねじの締め付け等を行う為に、タイマが満了した時点で作業が停止される動作モードにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、打撃数を無制限とした場合のように駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生することがなくなるという効果がある。
【００３３】
また、請求項３記載の発明にあっては、木ねじの締め付け等を行う為に、打撃数を無制限にすることなく、機器保護用の最大所定回数だけ打撃が行われた時点若しくはタイマが所定時間を満了した時点で作業が停止されるようにすることができ、これにより、想定される以上の長時間作業を行なった場合や万一の制御不能に陥った場合に、駆動モータ等の機器の破損や劣化が発生しないような安全策を、打撃回数と経過時間の両面からとることができるという効果がある。
【００３４】
また、請求項４記載の発明にあっては、請求項２又は３記載の発明の効果に加えて、打撃数設定部にて設定される所定回数を用いた全ての作業において、打撃数が正常にカウントされない場合であっても無制限に打撃が行われる状況に陥ることを回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態における一例のインパクト回転工具の打撃数カウントを用いた場合の制御を示すフローチャートである。
【図２】  同上のインパクト回転工具のタイマを用いた場合の制御を示すフローチャートである。
【図３】  同上のインパクト回転工具のタイマと打撃数カウントの両方を用いた場合の制御を示すフローチャートである。
【図４】  同上のインパクト回転工具のボルト・ナット締めにもタイマを用いた場合の制御を示すフローチャートである。
【図５】  同上のインパクト回転工具のトルク設定ダイヤルを示す正面図である。
【図６】  従来のインパクト回転工具を示しており、（ａ）は一部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】  同上のインパクト回転工具の回路図である。
【符号の説明】
６  ハンマ
９  アンビル
１１  駆動モータ
１３  トルク設定ダイヤル
１４  操作スイッチ
２１  バッテリー
２２  マイクロフォン
３０  回転制御部
Ａ  カム機構
【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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