JP7718195B2 - 締結工具 - Google Patents

Description

本発明は、ネジにドライバビットを係合させ、ドライバビットでネジを押して締結対象物に押し付け、ドライバビットを回転させて捩じ込む締結工具に関する。

エアコンプレッサから供給される圧縮空気の空気圧や、ガスの燃焼圧を利用し、マガジンに装填された連結止め具を、ドライバガイドの先端から順次打ち出す可搬形の打込機と称す工具が知られている。

ビットを回転させてネジを締めると共に、ネジを締める方向にビットを移動させる工具では、従来、エアモータでビットを回転させ、ネジを締める方向にはエア圧で移動させる空気圧式ネジ打ち機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ネジを回転させるモータの駆動力でバネを圧縮し、バネの付勢でネジを打ち込むネジ打ち機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第５２６２４６１号 特許第６１９７５４７号

空気圧を利用するネジ打ち機、バネの付勢でネジを打ち込むネジ打ち機の何れも、ネジが無くてもドライバビットが締結対象物へ近づく方向へ移動し、ドライバビットが締結対象物に衝突する可能性があった。

本発明は、このような課題を解決するためされたもので、ネジの有無に基づき、締結対象物に近づく方向へドライバビットを移動させる動作を制御できるようにした締結工具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、ドライバビットを着脱可能に保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、ビット保持部を回転させると共に、ビット保持部を軸方向に沿って移動させるモータと、ビット保持部の軸方向に沿った位置を、モータの回転量で制御する制御部とを備え、制御部は、ビット保持部を締結対象物に近づく方向に移動させる一の方向に回転させたモータに掛かる負荷を検知した場合にモータの出力を制限し、モータに掛かる負荷に基づきネジがないと判断した場合に、モータの回転を停止させる締結工具である。

本発明では、モータに掛かる負荷に基づきネジがないと判断すると、モータの回転が停止し、ビット保持部に取り付けられたドライバビットの前進が抑制される。

本発明では、ネジの有無に基づき、締結対象物に近づく方向へドライバビットを移動させる動作を制御できる。

本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す側断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す正面断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す分解斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示す外観斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図である。 本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す上面断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図である。 本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図である。 着脱保持機構の一例を示す断面図である。 着脱保持機構の一例を示す断面図である。 着脱保持機構の一例を示す斜視図である。 着脱保持機構の一例を示す斜視図である。 本実施の形態のネジ送り部及びノーズ部の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示す後方から見た斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示す後方から見た斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示す後方から見た斜視図である。 設定部の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の締結工具の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の締結工具の動作の一例を示す側断面図である。 本実施の形態の締結工具の動作の一例を示す上面断面図である。 本実施の形態の締結工具の動作の一例を示すフローチャートである。 ネジの締結状態を示す断面図である。 ネジの締結状態を示す断面図である。 ネジの締結状態を示す断面図である。 第１の初期化動作において保持部材及び移動部材の待機位置を設定する動作の一例を示す説明図である。 第１の初期化動作において保持部材及び移動部材の待機位置を設定する動作の一例を示す説明図である。 第１の初期化動作において保持部材及び移動部材の待機位置を設定する動作の一例を示す説明図である。 第１の初期化動作において保持部材及び移動部材の待機位置を設定する動作の一例を示す説明図である。 第２の初期化動作において保持部材及び移動部材を待機位置に移動させる動作の一例を示す説明図である。 第２の初期化動作において保持部材及び移動部材を待機位置に移動させる動作の一例を示す説明図である。 第２の初期化動作において保持部材及び移動部材を待機位置に移動させる動作の一例を示す説明図である。 第１の初期化動作と第２の初期化動作を選択する動作の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態の締結工具の動作の変形例を示すフローチャートである。 コンタクトスイッチ部の出力とビット回転モータ及びビット移動モータの制御の関係を示すグラフである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャートである。 負荷とビット回転モータの制御の関係を示すグラフである。 負荷とビット回転モータの制御の関係を示すグラフである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャートである。 フィードバック制御によるビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフである。 フィードバック制御によるビット回転モータの回転によるネジの移動速度とビット移動モータによるドライバビットの移動速度の関係を示すグラフである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャートである。 負荷とビット移動モータの制御の関係を示すグラフである。 負荷とビット移動モータの制御の関係を示すグラフである。 本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の締結工具の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の締結工具の構成例＞
図１Ａは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す側断面図、図１Ｂは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図、図１Ｃは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す正面断面図である。また、図２Ａは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す分解斜視図、図２Ｂは、本実施の形態の締結工具の一例を示す外観斜視図である。

本実施の形態の締結工具１は、ドライバビット２を回転可能、及び、軸方向に移動可能に保持するビット保持部３と、ビット保持部３で保持されたドライバビット２を回転させる第１の駆動部４と、ビット保持部３で保持されたドライバビット２を軸方向に移動させる第２の駆動部５を備える。

また、締結工具１は、ネジ２００が収納されるネジ収納部６と、ネジ収容部６に収納されたネジを送るネジ送り部７と、ネジ２００が締結される締結対象物に押し付けられると共に、ネジが射出されるノーズ部８を備える。

更に、締結工具１は、工具本体１０とハンドル１１を備える。また、締結工具１は、ハンドル１１の端部に、バッテリ１２が着脱可能に取り付けられるバッテリ取付部１３を備える。

締結工具１は、工具本体１０が矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向に沿った一の方向に延伸し、工具本体１０の延伸方向に対して交差する他の方向にハンドル１１が延伸する。締結工具１は、工具本体１０が延伸する方向、すなわち、矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向を前後方向とする。また、締結工具１は、ハンドル１１が延伸する方向を上下方向とする。更に、締結工具１は、工具本体１０の延伸方向及びハンドル１１の延伸方向に直交する方向を左右方向とする。

第１の駆動部４は、ハンドル１１を挟んで、工具本体１０の一方の側である後方に設けられる。また、第２の駆動部５は、ハンドル１１を挟んで、工具本体１０の他方の側である前方に設けられる。

ネジ収納部６は、複数のネジ２００が連結帯で連結され、渦巻き状に巻かれた連結ネジが収納される。

図３Ａ、図３Ｂは、本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す斜視図、図４Ａ～図４Ｃは、本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す断面斜視図、図５は、本実施の形態の締結工具の要部構成の一例を示す上面断面図であり、ビット保持部３及び第１の駆動部４の詳細を示す。次に、各図を参照して、ビット保持部３及び第１の駆動部４について説明する。

ビット保持部３は先端工具保持部の一例で、先端工具の一例であるドライバビット２を着脱可能に保持する保持部材３０と、保持部材３０をドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向へ移動可能に支持すると共に、保持部材３０と共に回転する回転ガイド部材３１と、保持部材３０を回転ガイド部材３１に沿って前後方向に移動させる移動部材３２と、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向へ付勢する付勢部材３３を備える。

保持部材３０は、回転ガイド部材３１の内径より外径が若干小さく、回転ガイド部材３１の内側に入れられる例えば円柱状の部材で構成される。保持部材３０は、ドライバビット２の軸方向に沿った前側の端部に、ドライバビット２の断面形状と合致した形状の開口３０ａが設けられる。保持部材３０は、ドライバビット２を着脱可能に保持する着脱保持機構３０ｃを開口３０ａに備える。保持部材３０は、開口３０ａが回転ガイド部材３１の内側に露出し、開口３０ａにドライバビット２が着脱可能に挿入される。

回転ガイド部材３１は、工具本体１０の延伸方向、すなわち、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に沿って延伸する。回転ガイド部材３１は、内側に保持部材３０が入る円筒形状で、前側の端部が、工具本体１０の外装を構成する樹脂製のケース１０ａの前側に設けられる金属製の前フレーム１０ｂに、軸受の一例であるベアリング３４ａを介して回転可能に支持される。また、回転ガイド部材３１は、後側の端部が第１の駆動部４と連結される。

回転ガイド部材３１は、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に延伸する溝部３１ａが、径方向に対向する側部の２箇所に形成される。回転ガイド部材３１は、保持部材３０を径方向に貫通し、保持部材３０の両側方から突出した連結部材３０ｂが溝部３１ａに入ることで、連結部材３０ｂを介して保持部材３０と連結される。

保持部材３０は、ドライバビット２の回転方向に対して垂直方向に貫通した穴部が設けられ、この穴部に連結部材３０ｂが挿入、ピン３０ｆで固定される。連結部材３０ｂは、断面形状が長円形状の筒状の部材で構成される。

連結部材３０ｂは、長円形状の長手方向が、矢印Ａ１、Ａ２で示すドライバビット２の軸方向と平行な溝部３１ａの延伸方向に沿った向き、長円形状の短手方向が、矢印Ｂ１、Ｂ２方向で示す溝部３１ａの延伸方向と直交する向き、すなわち、回転ガイド部材３１の回転方向に沿った向きとなる。そして、連結部材３０ｂは、長円形状の短手方向の幅、すなわち、回転ガイド部材３１の回転方向に沿った幅が、溝部３１ａの同方向に沿った幅より若干小さく構成される。

これにより、溝部３１ａに入れられた連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１の軸方向に沿って移動可能に溝部３１ａに支持される。また、連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１に対して回転方向に沿った移動が、溝部３１ａの延伸する方向に沿った溝部３１ａの一方の側面と他方の側面との間で規制される。よって、連結部材３０ｂは、回転ガイド部材３１が回転する動作で、回転ガイド部材３１の回転方向に応じて溝部３１ａの一方の側面または他方の側面に押され、回転ガイド部材３１から回転方向である周方向の力を受ける。

従って、保持部材３０は、回転ガイド部材３１が回転すると、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、回転ガイド部材３１と共に回転する。また、保持部材３０は、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａにガイドされ、ドライバビット２の軸方向に沿った前後方向に移動する。

移動部材３２は伝達部材の一例で、保持部材３０と共に回転し、保持部材３０を回転ガイド部材３１に沿って前後方向に移動させる第１の移動部材３２ａと、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａに支持され、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａを押す第２の移動部材３２ｃと、第２の移動部材３２ｃの後側に取り付けられる緩衝部材３２ｄを備える。

第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１の外径より内径が若干大きく、回転ガイド部材３１の外側に入れられる例えば円筒状の部材で構成される。第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１の溝部３１ａから突出した連結部材３０ｂを介して保持部材３０と連結されることで、回転ガイド部材３１の軸方向に沿って移動可能に支持される。

ベアリング３２ｂは軸受の一例で、第１の移動部材３２ａの外周と第２の移動部材３２ｃの内周の間に挿入される。第１の移動部材３２ａは、ベアリング３２ｂの内輪を保持する軸受内輪保持部材を構成し、第２の移動部材３２ｃは、ベアリング３２ｂの外輪を保持する軸受外輪保持部材を構成する。ベアリング３２ｂは、内輪が第１の移動部材３２ａの外周に回転方向と軸方向の移動を不能に支持され、外輪が第２の移動部材３２ｃの内周に回転方向と軸方向の移動を不能に支持される。

これにより、第２の移動部材３２ｃは、第１の移動部材３２ａに対して、軸方向に沿った前後方向への移動が規制された状態で、ベアリング３２ｂを介して連結される。また、第２の移動部材３２ｃは、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａを回転可能に支持する。

従って、第１の移動部材３２ａは、第２の移動部材３２ｃが軸方向に沿った前後方向に移動する動作で、ベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに押され、第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った前後方向に移動する。また、第１の移動部材３２ａは、回転ガイド部材３１に対して非回転な第２の移動部材３２ｃに対して回転可能である。

付勢部材３３は、本例ではコイルバネで構成され、回転ガイド部材３１の外側で、工具本体１０のケース１０ａの前側に設けられる前フレーム１０ｂと、移動部材３２の第２の移動部材３２ｃとの間に入れられ、ベアリング３２ｂの外輪の端面に接触するように配置されたばね座３２ｆに当接する。付勢部材３３は、移動部材３２が矢印Ａ１で示す前方向に移動することで圧縮され、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向に押す力を移動部材３２に掛ける。

第１の駆動部４は、バッテリ１２から供給される電気で駆動されるビット回転モータ４０と、減速機４１を備える。ビット回転モータ４０はモータまたは第１のモータの一例で、ビット回転モータ４０の軸４０ａが、減速機４１と連結され、減速機４１の軸４１ａが、回転ガイド部材３１に連結される。第１の駆動部４は、減速機４１が遊星歯車を利用した構成で、ビット回転モータ４０が回転ガイド部材３１及び保持部材３０と、保持部材３０に保持されたドライバビット２と同軸上に配置される。

第１の駆動部４は、工具本体１０のケース１０ａの後側に設けられる金属製の後フレーム１０ｃに、ビット回転モータ４０及び減速機４１が取り付けられ、減速機４１の軸４１ａが、ベアリング４２を介して後フレーム１０ｃに支持される。回転ガイド部材３１は、後側の端部が、減速機４１の軸４１ａと連結され、軸４１ａが、ベアリング４２を介して後フレーム１０ｃに支持されることで、軸受の一例であるベアリング４２を介して回転可能に支持される。

ビット保持部３と第１の駆動部４は、前フレーム１０ｂと後フレーム１０ｃが、前後方向に延伸する結合部材１０ｄで連結されることで、一体に組み立てられ、前フレーム１０ｂが、工具本体１０のケース１０ａにネジ１０ｅにより固定される。

また、ビット保持部３は、回転ガイド部材３１の前側の端部が、工具本体１０のケース１０ａの前側に固定される前フレーム１０ｂにベアリング３４ａを介して支持され、回転ガイド部材３１の後側の端部が、ケース１０ａの後側に固定される後フレーム１０ｃに、減速機４１の軸４１ａ及びベアリング４２を介して支持される。よって、ビット保持部３は、回転ガイド部材３１が工具本体１０に回転可能に支持される。

これにより、第１の駆動部４は、ビット回転モータ４０により回転ガイド部材３１を回転させる。ドライバビット２が保持される保持部材３０は、回転ガイド部材３１が回転すると、連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、回転ガイド部材３１と共に回転する。

ビット保持部３は、第２の移動部材３２ｃにガイド部材３２ｇが設けられる。結合部材１０ｄは、ガイド部材３２ｇの直径より若干大きな間隔を空けて、一対のガイド壁部１０ｇが設けられ、一対のガイド壁部１０ｇの間にガイド部材３２ｇが入ることで、一対のガイド壁部１０ｇがガイド部材３２ｇの周面と対向する。

これにより、第２の移動部材３２ｃは、ガイド部材３２ｇが結合部材１０ｄにガイドされることで、ドライバビット２の軸方向に沿った矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に移動可能で、かつ、回転ガイド部材３１に追従した回転が規制される。

図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態の締結工具の内部構造の一例を示す上面断面図であり、第２の駆動部５の詳細を示す。次に、各図を参照して、第２の駆動部５について説明する。

第２の駆動部５は、バッテリ１２から供給される電気で駆動されるビット移動モータ５０と、減速機５１を備える。ビット移動モータ５０はモータまたは第２のモータの一例で、ビット移動モータ５０の軸５０ａが、減速機５１と連結され、減速機５１の軸５１ａが伝達部材の一例であるプーリ５２と連結される。第２の駆動部５は、プーリ５２がベアリング５３を介して工具本体１０に支持される。第２の駆動部５は、ビット移動モータ５０の軸５０ａがハンドル１１の延伸方向に沿って配置される。

第２の駆動部５は、伝達部材の一例である線状のワイヤ５４の一端がプーリ５２に連結され、プーリ５２が回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻かれる。また、ワイヤ５４の他端が、移動部材３２の第２の移動部材３２ｃに設けたワイヤ連結部３２ｈに連結される。

これにより、第２の駆動部５は、ビット移動モータ５０によりプーリ５２を回転させて、ワイヤ５４を巻き取ることで、第２の移動部材３２ｃを矢印Ａ１で示す前方向に移動させる。ビット保持部３は、第２の移動部材３２ｃが前方向に移動することで、ベアリング３２ｂを介して第１の移動部材３２ａが押され、第１の移動部材３２ａが第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った前方向に移動する。第１の移動部材３２ａが前方向に移動することで、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂを介して連結された保持部材３０が前方向に移動し、保持部材３０で保持されたドライバビット２が、矢印Ａ１で示す前方向に移動する。

第２の駆動部５は、プーリ５２においてワイヤ５４が巻かれる部位の接線方向が、回転ガイド部材３１の延伸方向に沿うように、締結工具１の左右方向における略中心に対し一方の側にオフセットされて配置される。すなわち、プーリ５２の中心、本例では、ビット移動モータ５０の軸５０ａが、回転ガイド部材３１に対して一方の側にオフセットされ、プーリ５２の軸方向から見て、プーリ５２においてワイヤ５４が巻かれる部位５２ａが、回転ガイド部材３１と重なる配置である。

また、プーリ５２と第２の移動部材３２ｃとの間のワイヤ５４は、図６Ａ，図６Ｂに示すように、プーリ５２の径方向において、回転ガイド部材３１の軸方向と平行となり、かつ、図１Ａに示すように、プーリ５２の径方向と直交するビット移動モータ５０の軸方向においても、回転ガイド部材３１の軸方向と平行となるように、プーリ５２等が配置される。

更に、プーリ５２にワイヤ５４が重ねて巻かれると、巻き数に応じてプーリ５２の中心からワイヤ５４までの距離が変化することから、プーリ５２が１回転したときのドライバビット２の移動量が変化する。また、プーリ５２と第２の移動部材３２ｃとの間でワイヤ５４が延伸する方向と、回転ガイド部材３１の軸方向に沿ったドライバビット２の移動方向との成す角度が変化する。

そこで、ドライバビット２を所定量移動させるために必要なプーリ５２の回転量αが、３６０°未満となるように、プーリ５２の径等が設定される。

これにより、ドライバビット２を所定量移動させるために、プーリ５２がワイヤ５４を巻き取る動作で、図６Ｂに示すように、プーリ５２にワイヤ５４が重ねて巻かれることがなく、ドライバビット２の移動量が不正確になることが抑制される。また、プーリ５２と第２の移動部材３２ｃとの間でワイヤ５４が延伸する方向と、回転ガイド部材３１の軸方向に沿ったドライバビット２の移動方向との平行度の変化が抑制される。

従って、ビット移動モータ５０の回転量と、保持部材３０の移動量との関係が、保持部材３０の移動可能範囲の全域において、１対１の関係となり、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、回転ガイド部材３１の軸方向に沿った保持部材３０の移動量を制御できる。すなわち、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、保持部材３０に取り付けられたドライバビット２の移動量を制御可能となる。

また、ワイヤ５４の巻き取り量に関わらず、ワイヤ５４に掛かる張力は回転ガイド部材３１の軸方向に沿ったドライバビット２の移動方向と常に平行になり、ドライバビット２の移動及びドライバビット２を介してネジ２００を押すための力の伝達効率の低下を抑制できる。

これにより、プーリ５２と第２の移動部材３２ｃとの間のワイヤ５４が、移動部材３２の移動方向に沿った直線状に延伸し、プーリ５２でワイヤ５４を巻き取る際の負荷の増加、プーリ５２からワイヤ５４が引き出される際の負荷の増加が抑制される。

なお、ワイヤ５４は、プーリ５２に巻き取ることが可能な可撓性を有することから、第２の移動部材３２ｃを押して移動部材３２を後方へ移動させることができない。そこで、移動部材３２が矢印Ａ１で示す前方向に移動することで圧縮され、移動部材３２を矢印Ａ２で示す後方向に押す力を移動部材３２に掛ける付勢部材３３を備える。これにより、プーリ５２でワイヤ５４を巻き取り、ドライバビット２を前進させる構成で、前進後のドライバビット２を後進させることができる。

また、ドライバビット２を保持する保持部材３０は、保持部材３０に設けた連結部材３０ｂと、回転ガイド部材３１に設けた溝部３１ａとの係合で、回転ガイド部材３１に対して前後方向に移動可能に支持されると共に、回転ガイド部材３１と共に回転する。

よって、ビット回転モータ４０が回転ガイド部材３１及び保持部材３０と、保持部材３０に保持されたドライバビット２と同軸上に配置される構成で、ビット回転モータ４０を前後方向に移動させることなく、ドライバビット２を回転させると共に、ドライバビット２を前後方向に移動させる構成を実現することができる。

なお、ビット回転モータ４０をドライバビット２と同軸上に配置する構成では、送りネジを利用して、ビット回転モータ４０の回転動作を、ドライバビット２の前後方向への移動に変換する構成が考えられる。

しかし、送りネジを利用した構成では、モータ１回転あたりのドライバビット２の前進量を大きく取れないことから、モータの回転速度を上げても、ドライバビット２の移動速度を速くすることが難しい。

締結工具１では、ドライバビット２でネジ２００を締結対象物に押し付けるまでの時間を短縮するため、ドライバビット２の移動速度を速くする必要があるが、送りネジを利用した構成では、ドライバビット２でネジ２００を締結対象物に押し付けるまでの時間を短縮することが難しい。

これに対し、ドライバビット２を保持する保持部材３０が、回転ガイド部材３１に対して前後方向に移動可能に支持され、第２の駆動部５によりプーリ５２を回転させてワイヤ５４を巻き取り、保持部材３０を前方向に移動させる構成では、ビット移動モータ５０の回転速度に応じて、ドライバビット２の移動速度を速くすることができる。よって、ドライバビット２でネジ２００を締結対象物に押し付けるまでの時間を短縮することができる。

図７Ａ、図７Ｂは、着脱保持機構の一例を示す断面図、図８Ａ、図８Ｂは、着脱保持機構の一例を示す斜視図であり、着脱保持機構３０ｃの詳細を示す。次に、各図を参照して、着脱保持機構３０ｃについて説明する。

着脱保持機構３０ｃは、開口３０ａ内に露出するボール３０ｄと、ボール３０ｄを開口３０ａ内に露出する方向に付勢するバネ３０ｅを備える。バネ３０ｅは、環状の板バネで構成され、保持部材３０の外周に嵌められる。

ドライバビット２の差込み部２０が、保持部材３０の開口３０ａに挿入されると、着脱保持機構３０ｃは、差込み部２０に押されたボール３０ｄが、環状のバネ３０ｅの径が大きくなる方向にバネ３０ｅを変形させながら、保持部材３０の外周方向へ退避する。

差込み部２０の外周に形成された溝部２０ａが、ボール３０ｄと対向する位置まで、ドライバビット２の差込み部２０が保持部材３０の開口３０ａに挿入されると、バネ３０ｅで付勢されたボール３０ｄが溝部２０ａに嵌る。これにより、ドライバビット２が保持部材３０から不用意に抜けることが抑制される。

また、ドライバビット２を保持部材３０から抜く方向に所定以上の力が掛かると、環状のバネ３０ｅの径が大きくなる方向にバネ３０ｅを変形させながら、ボール３０ｄが退避することで、ドライバビット２を保持部材３０から抜くことが可能である。

ドライバビット２の差込み部２０が、保持部材３０の開口３０ａに挿抜される動作では、ボール３０ｄが保持部材３０の外周方向へ退避する。このため、保持部材３０の外周に、ボール３０ｄが退避する空間が必要となる。一方、保持部材３０は、筒状の回転ガイド部材３１の内部に挿入されており、保持部材３０の外周と回転ガイド部材３１の内周の間には、ボール３０ｄが退避する空間を確保できない。

また、保持部材３０の外周と回転ガイド部材３１の内周の間に、ボール３０ｄが退避する空間を確保するため、保持部材３０と回転ガイド部材３１との径差を設定すると、ドライバビット２の径方向の寸法が決められていることで、保持部材３０の外径を小さくできないことから、回転ガイド部材３１の外径を大きくする必要がある。このため、装置が大型化する。

これに対し、回転ガイド部材３１は、連結部材３０ｂをガイドする溝部３１ａが設けられる。溝部３１ａは、回転ガイド部材３１の内周側から外周側へ表裏貫通しており、回転ガイド部材３１の軸方向に延伸する。

そこで、着脱保持機構３０ｃは、ボール３０ｄが、回転ガイド部材３１の溝部３１ａの位置に合わせて設けられる。すなわち、保持部材３０は、連結部材３０ｂと、着脱保持機構３０ｃのボール３０ｄが、回転ガイド部材３１の軸方向に沿った同軸上に設けられる。これにより、着脱保持機構３０ｃは、回転ガイド部材３１及び保持部材３０が回転する動作、保持部材３０が回転ガイド部材３１に対して軸方向に移動する動作の何れでも、ボール３０ｄが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに露出する。

従って、ドライバビット２の差込み部２０が、保持部材３０の開口３０ａに挿抜される動作で、保持部材３０の外周方向へ退避するボール３０ｄが、回転ガイド部材３１の溝部３１ａに入る。

よって、筒状の回転ガイド部材３１の内部に保持部材３０が挿入される構成で、着脱保持機構３０ｃのボール３０ｄが退避する空間を確保できる。また、連結部材３０ｂが入る溝部３１ａを、ボール３０ｄが退避する空間として兼用することで、回転ガイド部材３１に設けられる開口の面積が抑制され、強度を確保できる。

更に、保持部材３０と回転ガイド部材３１との径差を大きくして、保持部材３０の外周と回転ガイド部材３１の内周の間に、ボール３０ｄが退避する空間を確保する必要がなく、装置の大型化を抑制できる。

図９は、本実施の形態のネジ送り部及びノーズ部の一例を示す斜視図であり、ネジ送り部７及びノーズ部８の詳細を示す。次に、各図を参照して、ネジ送り部７及びノーズ部８について説明する。

ネジ送り部７は、ネジ送りモータ７０と、ネジ送りモータ７０の軸に減速機を介して取り付けられるピニオンギア７１と、ピニオンギア７１と噛み合うラックギア７２と、ラックギア７２と連結され、ネジ収容部６から送られる連結ネジと係合する係合部７３を備える。

ネジ送り部７は、ラックギア７２が、連結ネジの送り方向に沿った上下方向に移動可能に支持される。ネジ送り部７は、ネジ送りモータ７０が正転及び逆転することで、連結ネジと係合する係合部７３が上下方向に移動し、連結ネジが送られる。

ノーズ部８は、ネジ送り部７によりネジ２００が供給されると共に、ドライバビット２が通る射出通路８０と、射出通路８０と連通する射出口８１ａを有し、締結対象物に接触するコンタクト部材８１と、コンタクト部材８１と連動して前後方向に移動するコンタクトアーム８２と、コンタクトアーム８２の移動量を規制する調整部８３を備える。また、ノーズ部８は、ネジ収納部６から射出通路８０までのネジ２００が通る経路を開閉可能に覆うカバー部材８８を備える。

締結工具１は、射出通路８０、コンタクト部材８１及びコンタクトアーム８２を構成する各部品が組み立てられてノーズ部８が構成され、工具本体１０を構成する前フレーム１０ｂ及びノーズ本体部１０ｆに固定される。また、締結工具１は、コンタクトアーム８２に押されて作動するコンタクトスイッチ部８４を備える。

ノーズ部８は、コンタクト部材８１が矢印Ａ１、Ａ２で示す前後方向に移動可能に支持され、コンタクト部材８１と連動してコンタクトアーム８２が前後方向に移動する。ノーズ部８は、コンタクト部材８１が図示しない付勢部材で前方向に付勢され、締結対象物に押し付けられて後方に移動したコンタクト部材８１が、付勢部材で付勢されて前方向に移動する。

ノーズ部８は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられてコンタクトアーム８２が後方へ移動し、コンタクトスイッチ部８４が作動するまでのコンタクトアーム８２の移動量が調整部８３で調整される。コンタクトスイッチ部８４は、コンタクトアーム８２に押されることで作動の有無が切り替えられ、本例では、コンタクトアーム８２に押されておらず、コンタクトスイッチ部８４が非作動な状態をコンタクトスイッチ部８４のオフ、コンタクトアーム８２に押されてコンタクトスイッチ部８４が作動した状態をコンタクトスイッチ部８４のオンとする。

次に、各図を参照して、締結工具１の制御及び操作に関する構成について説明する。締結工具１は、操作を受けるトリガ９と、トリガ９の操作で作動するトリガスイッチ部９０を備える。トリガ９は、ハンドル１１の前側に設けられ、ハンドル１１を把持する手の指で操作可能に構成される。トリガスイッチ部９０は、トリガ９に押されて作動する。

トリガスイッチ部９０は、トリガ９に押されることで作動の有無が切り替えられ、本例では、トリガ９が操作されておらず、トリガ９でトリガスイッチ部９０が押されずトリガスイッチ部９０が非作動な状態をトリガスイッチ部９０のオフ、トリガ９が操作され、トリガ９に押されてトリガスイッチ部９０が作動した状態をトリガスイッチ部９０のオンとする。

締結工具１は、トリガ９の操作で作動するトリガスイッチ部９０及びコンタクト部材８１に押されて作動するコンタクトスイッチ部８４の出力に基づき、第１の駆動部４、第２の駆動部５及びネジ送り部７を制御する制御部１００を備える。

制御部１００は、各種電子部品が実装された基板で構成され、ネジ収納部６とハンドル１１との間で、ネジ収納部６の裏面側に設けた基板収納部１１１に設けられる。

ハンドルを手で持って使用される電動工具では、ネジ等の消耗品が収納される収納部が、ハンドルの前方に設けられる。そして、ハンドルを手で把持できるようにするため、ハンドルと収納部の間には、手の指が入る空間が必要である。

そこで、締結工具１は、ネジ収納部６とハンドル１１との間の空間を利用して、ネジ収納部６の裏面側に基板収納部１１１を備える。

ハンドルを手で持って使用される電動工具では、ハンドルの下部にバッテリが取り付けられると共に、ハンドルとバッテリの間に基板が設けられる構成が提案されている。このような構成であると、ハンドルの延伸方向に沿った電動工具の上下方向の寸法が拡大する。

これに対し、ネジ収納部６の裏面側に基板収納部１１１を備えることで、ハンドル１１の延伸方向に沿った締結工具１の上下方向の寸法が拡大することが抑制される。また、ネジ収納部６は、渦巻き状に巻かれた連結ネジが収納されるため、ネジ収納部６においてハンドル１１と対向する面は略円形である。これにより、締結工具１の大型化を抑制しながら、基板収納部１１１の容積を確保できる。

図１０Ａ～図１０Ｃは、本実施の形態の締結工具の一例を示す後方から見た斜視図、図１１は、設定部の一例を示す斜視図であり、設定部１１０の詳細を示す。次に、各図を参照して、設定部１１０について説明する。

締結工具１は、ドライバビット２を軸方向に沿った前後方向に移動させる第２の駆動部５を備え、第２の駆動部５がビット移動モータ５０で駆動され、ビット移動モータ５０で駆動されて回転するプーリ５２とワイヤ５４で連結された移動部材３２及び移動部材３２と連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１に沿って、ドライバビット２の軸方向に沿った前方向に移動する構成である。

これにより、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、ドライバビット２の移動量（前進量）を制御できる。すなわち、ネジ２００を締結する方向にドライバビット２を回転させるビット回転モータ４０の回転に連動して、ビット移動モータ５０を回転させることで、ネジ２００の締結に伴い、ネジ２００に追従して前進させるドライバビット２の前進量を、ビット移動モータ５０の回転量で制御して、ドライバビット２の軸方向に沿った停止位置を制御できる。

そこで、締結工具１は、ドライバビット２の前進量を設定する設定部１１０を備える。設定部１１０は設定手段の一例で、複数の設定値の中から任意の設定値が選択可能、または、任意の設定値が無段階で選択可能に構成される。

設定部１１０は、本例では、ボタンで構成される操作部１１０ａで設定値が選択される構成である。また、操作部１１０ａは、回転式のダイヤルで設定値が選択される構成でも良い。また、設定部１１０は、現在の設定値を作業者が容易に把握できるよう、ラベルや刻印等で現在値を示す方法や、ＬＥＤ等の表示部１１０ｂで現在値を示す方法等により、選択された設定値を表示する構成を備えても良い。

設定部１１０は、ネジ収納部６の裏面側に設けた基板収納部１１１において、ハンドル１１と対向する側の面の左右両側にそれぞれ設けられる。

これにより、締結工具１を後方からみた場合に、ハンドル１１の左右両側から設定部１１０を視認することが可能である。

ハンドル１１を手で持つ使用形態では、ネジ収納部６のハンドル１１と対向する側の面が、締結工具１を持つ作業者に向く。これにより、ネジ収納部６の裏面側に設けた基板収納部１１１において、ハンドル１１と対向する側の面に設定部１１０を備えることで、設定部１１０に設けた表示部１１０ｂが視線に入りやすい。よって、作業者が表示を見逃す可能性を低減できる。なお、表示部１１０ｂに表示される内容としては、ドライバビット２の前進量で規定されるネジ深さの設定値に加え、電源のＯＮ／ＯＦＦの状態、選択可能な各種運転モードの中から選択された運転モード、ネジの有無、ネジの残量、異常の有無等である。

また、ハンドル１１を手で持つ使用形態で、設定部１１０に設けたボタン等の操作部１１０ａも視線に入りやすい。よって、一方の手でハンドル１１を持った状態で、操作部１１０ａを視認しながら、もう一方の手で操作部１１０ａを操作でき、操作を確実にできる。

更に、基板収納部１１１には、制御部１００を構成する基板が収納されている。この基板において、ハンドル１１と対向する側の面に、操作部１１０ａを構成するスイッチ類等、表示部１１０ｂを構成するランプ類等を実装することで、制御部１００とは別に、設定部１１０用の基板を省略できる。

図１２は、本実施の形態の締結工具の一例を示すブロック図である。締結工具１は、上述したように、ドライバビット２を軸方向に沿った前後方向に移動させる第２の駆動部５を備え、第２の駆動部５がビット移動モータ５０で駆動される。ドライバビット２が取り付けられる保持部材３０は移動部材３２と連結され、移動部材３２がビット移動モータ５０で駆動されて回転するプーリ５２とワイヤ５４で連結される。そして、保持部材３０及び移動部材３２が、回転ガイド部材３１に沿って、ドライバビット２の軸方向に沿った前方向に移動する構成である。

これにより、制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量を制御することで、ドライバビット２の移動量（前進量）を制御できる。すなわち、ネジ２００を締結する方向にドライバビット２を回転させるビット回転モータ４０の回転に連動して、ビット移動モータ５０を回転させることで、ネジ２００の締結に伴い、ネジ２００に追従して前進させるドライバビット２の前進量を、ビット移動モータ５０の回転量で制御して、ドライバビット２の軸方向に沿った停止位置を制御できる。

また、制御部１００は、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で設定される。更に、制御部１００は、コンタクトスイッチ部８４のオン、オフと、トリガスイッチ部９０のオン、オフの組み合わせに基づき、第２の駆動部５のビット移動モータ５０と第１の駆動部４のビット回転モータ４０の駆動の有無を制御する。

＜本実施の形態の締結工具の動作例＞
図１３Ａは、本実施の形態の締結工具の動作の一例を示す側断面図、図１３Ｂは、本実施の形態の締結工具の動作の一例を示す上面断面図、図１４は、本実施の形態の締結工具の動作の一例を示すフローチャートであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作について説明する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図１４のステップＳＡ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＡ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＡ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＡ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＡ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られる。プーリ５２にワイヤ５４が巻き取られることで、ワイヤ５４と連結された第２の移動部材３２ｃが、回転ガイド部材３１にガイドされ軸方向に沿った前方向に移動する。第２の移動部材３２ｃが前方向に移動すると、第１の移動部材３２ａがベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに押され、第２の移動部材３２ｃと共に、付勢部材３３を圧縮しながら軸方向に沿った前方向に移動する。

第１の移動部材３２ａが前方向に移動すると、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂで連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１の溝部３１ａに連結部材３０ｂがガイドされて、ドライバビット２の軸方向に沿った前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８１ａに供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、回転ガイド部材３１が正方向に回転する。回転ガイド部材３１が正方向に回転すると、保持部材３０と連結された連結部材３０ｂが回転ガイド部材３１の溝部３１ａに押されることで、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数等に基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＡ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＡ７でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＡ８でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＡ９でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出される。ワイヤ５４がプーリ５２から引き出されることで、第２の移動部材３２ｃが前方向に移動することで圧縮されていた付勢部材３３が伸び、第２の移動部材３２ｃを後方向に押す。

第２の移動部材３２ｃは、付勢部材３３により後方向に押されることで、回転ガイド部材３１にガイドされ軸方向に沿った後方向に移動する。第２の移動部材３２ｃが後方向に移動すると、第１の移動部材３２ａがベアリング３２ｂを介して第２の移動部材３２ｃに引かれ、第２の移動部材３２ｃと共に軸方向に沿った後方向に移動する。

第１の移動部材３２ａが後方向に移動すると、第１の移動部材３２ａと連結部材３０ｂで連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１の溝部３１ａに連結部材３０ｂがガイドされて、ドライバビット２の軸方向に沿った後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＡ１０で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＡ１１でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

なお、移動部材３２は、第２の移動部材３２ｃの後側にゴム等による緩衝部材３２ｄを備えることで、第２の移動部材３２ｃが後方向に移動する動作で、第２の移動部材３２ｃが直接後フレーム１０ｃに当たることが抑制され、音の発生や損傷を抑制することができる。制御部１００は、トリガスイッチ部９０がオフになると、ネジ送りモータ７０を一の方向に回転させることで、係合部７３を下降させる。係合部７３が次のネジ２００と係合する位置まで下降すると、制御部１００は、ネジ送りモータ７０を逆転させることで、係合部７３を上昇させ、次のネジ２００を射出通路８０に供給する。

図１５Ａ～図１５Ｃは、ネジの締結状態を示す断面図で、図１５Ａは、ネジ２００の頭部２０１が、締結対象物２０２の表面から浮き上がったり埋まったりしない所謂面一な状態、図１５Ｂは、ネジ２００の頭部２０１が、締結対象物２０２から浮いた状態、図１５Ｃは、ネジ２００の頭部２０１が、締結対象物２０２に埋まった状態を示す。

締結工具１は、ドライバビット２の先端が作動終了位置Ｐ２に到達したとき、ネジ２００が皿ネジである場合、図１５Ａに示すように、ネジ２００の頭部２０１の表面が、締結対象物２０２の表面と同一となる所謂面一な状態となるように、ドライバビット２の前進量が設定されていることが好ましい。なお、ネジ２００は皿ネジに限らず、なべ、バインド、トラス等であれば、ネジ２００の頭部２０１の座面が、締結対象物２０２の表面と接して、ネジ２００の頭部２０１が締結対象物２０２から浮いた状態とならないように、ドライバビット２の前進量が設定されていることが好ましい。

ドライバビット２の先端が作動終了位置Ｐ２に到達したとき、ネジ２００の頭部２０１が、図１５Ｂに示すように締結対象物２０２から浮いた状態である場合、ドライバビット２の移動量（前進量）を設定部１１０で設定し、ビット移動モータ５０の回転数（回転量）を増加させることでドライバビット２の前進量を増加させて、作動終了位置Ｐ２を前進させる。一方、ネジ２００の頭部２０１が、図１５Ｃに示すように締結対象物２０２に埋まった状態である場合、ドライバビット２の移動量（前進量）を設定部１１０で設定し、ビット移動モータ５０の回転数（回転量）を減少させることでドライバビット２の前進量を減少させて、作動終了位置Ｐ２を後退させる。

上述したように、ドライバビット２の移動量（前進量）は、ビット移動モータ５０の回転数（回転量）で規定される。そして、ドライバビット２の初期位置である待機位置Ｐ１を起点として、設定部１１０で設定された回転量だけビット移動モータ５０を回転させた後、ビット移動モータ５０を回転停止または逆転させることで、作動終了位置Ｐ２が制御される。よって、締め込む深さを調整することができる。

このように、保持部材３０に保持されたドライバビット２の先端位置を、所定の待機位置Ｐ１を基準として、ビット移動モータ５０の回転量に基づき所定量前進できるようにするため、ドライバビット２が取り付けられる保持部材３０及び保持部材３０を移動させる移動部材３２の待機位置が設定される。保持部材３０及び移動部材３２の待機位置を設定する動作を、第１の初期化動作と称す。

そして、打ち込み、締結動作開始前に保持部材３０及び移動部材３２を設定された待機位置に移動させ、待機位置を基準としてビット移動モータ５０の回転量により保持部材３０及び移動部材３２の位置を制御する。そして、保持部材３０及び移動部材３２を、設定された待機位置から所定の移動量（前進量）まで前進させて、締結動作を行う。保持部材３０及び移動部材３２を第１の初期化動作で設定された待機位置に移動させる動作を第２の初期化動作と称す。

第１の初期化動作における保持部材３０及び移動部材３２の待機位置の設定手段としてはセンサを用いるものや、保持部材３０及び移動部材３２の前後動可能な範囲の最大位置を基準にするものが考えられる。センサを用いる場合には、センサの検出位置あるいは検出位置から規定量移動させた位置を待機位置として設定する。

また、前後動可能な範囲の最大位置を用いる場合には、保持部材３０及び移動部材３２を、前端位置あるいは後端位置から規定量移動させた位置を待機位置として設定する。

図１６Ａ～図１６Ｄは、第１の初期化動作において保持部材及び移動部材の待機位置を設定する動作の一例を示す説明図で、次に、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置を設定する動作について説明する。なお、図１６Ａ～図１６Ｄでは、保持部材３０及び移動部材３２の前後動可能な範囲の最大位置を用いて待機位置を設定する動作の一例である。

制御部１００は、図１６Ａに示すように、保持部材３０及び移動部材３２が任意の位置にある状態から、ビット移動モータ５０を一の方向である正方向に回転させる。ビット移動モータ５０が正転すると、ワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られることで、移動部材３２及び移動部材３２と連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１に沿って、ドライバビット２の軸方向に沿った前方向に移動する。

制御部１００は、図１６Ｂに示すように、保持部材３０及び移動部材３２が、一方の端部位置である前端位置ＰＦに移動するまでビット移動モータ５０が正転すると、ビット移動モータ５０の正転を停止し、保持部材３０及び移動部材３２を前端位置ＰＦまで移動させる。

次に、制御部１００は、ビット移動モータ５０を他の方向である逆方向に回転させる。ビット移動モータ５０が逆転すると、ワイヤ５４がプーリ５２から引き出されることで、付勢部材３３により移動部材３２が後方向に押され、移動部材３２及び移動部材３２と連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１に沿って、ドライバビット２の軸方向に沿った後方向に移動する。

制御部１００は、図１６Ｃに示すように、保持部材３０及び移動部材３２が、他方の端部位置である後端位置ＰＥに移動するまでビット移動モータ５０が逆転すると、ビット移動モータ５０の逆転を停止し、付勢部材３３の付勢により保持部材３０及び移動部材３２を後端位置ＰＥまで移動させる。

制御部１００は、保持部材３０及び移動部材３２の前端位置ＰＦから後端位置ＰＥまでの移動量を全体距離Ｌ１として取得する。前端位置ＰＦから後端位置ＰＥまでの移動量は、ビット移動モータ５０の回転量から求められる。

制御部１００は、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置から、前端位置ＰＦまでの移動量が、目標移動量Ｌ２としてあらかじめ設定される。制御部１００は、前端位置ＰＦから後端位置ＰＥまでの全体距離Ｌ１と、予め設定された目標移動量Ｌ２との差分を待機位置移動量Ｌ３に設定し、これを記憶する。待機位置移動量Ｌ３は、保持部材３０及び移動部材３２の後端位置ＰＥからの移動量である。

制御部１００は、図１６Ｄに示すように、ビット移動モータ５０を正転させ、保持部材３０及び移動部材３２を後端位置ＰＥから前方向に移動させる。制御部１００は、待機位置移動量Ｌ３に相当する回転数（回転量）、ビット移動モータ５０を正転させると、ビット移動モータ５０の正転を停止し、保持部材３０及び移動部材３２を待機位置まで移動させ、保持部材３０に保持されたドライバビット２の先端を待機位置Ｐ１に移動させる。

なお、前端位置ＰＦ及び後端位置ＰＥへ保持部材３０及び移動部材３２を移動させる際には、第２の移動部材３２ｃが緩衝部材３２ｄに当たる際等に、工具の耐久性に影響を与えない程度の低速で駆動させることが望ましい。

図１７Ａ～図１７Ｃは、第２の初期化動作において保持部材及び移動部材を待機位置に移動させる動作の一例を示す説明図で、次に、保持部材３０及び移動部材３２を予め設定された待機位置に移動させる動作について説明する。

制御部１００は、図１７Ａに示すように、保持部材３０及び移動部材３２が任意の位置にある状態から、ビット移動モータ５０を他の方向である逆方向に回転させる。ビット移動モータ５０が逆転すると、ワイヤ５４がプーリ５２から引き出されることで、付勢部材３３により移動部材３２が後方向に押され、移動部材３２及び移動部材３２と連結された保持部材３０が、回転ガイド部材３１に沿って、ドライバビット２の軸方向に沿った後方向に移動する。

制御部１００は、図１７Ｂに示すように、保持部材３０及び移動部材３２が後端位置ＰＥに移動するまでビット移動モータ５０が逆転すると、ビット移動モータ５０の逆転を停止し、付勢部材３３の付勢により保持部材３０及び移動部材３２を後端位置ＰＥまで移動させる。

制御部１００は、図１７Ｃに示すように、ビット移動モータ５０を正転させ、保持部材３０及び移動部材３２を後端位置ＰＥから前方向に移動させる。制御部１００は、待機位置移動量Ｌ３に相当する回転数（回転量）、ビット移動モータ５０を正転させると、ビット移動モータ５０の正転を停止し、保持部材３０及び移動部材３２を待機位置まで移動させ、保持部材３０に保持されたドライバビット２の先端を待機位置Ｐ１に移動させる。

図１６Ａ～図１６Ｄで説明した第１の初期化動作において、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置を設定する動作は、例えば、ユーザの操作によらず、製品の出荷時等に工場で行われて予め待機位置移動量Ｌ３が記憶される。

一方、図１７Ａ～図１７Ｃで説明した第２の初期化動作において、保持部材３０及び移動部材３２を待機位置移動量Ｌ３に基づき待機位置に移動させる動作は、安定した締結動作を行えるようにするため、締結工具１の毎電源投入時に行うことが好ましい。

そこで、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置に関する初期化動作である第１の初期化動作と第２の初期化動作が選択可能に構成される。

図１８は、第１の初期化動作と第２の初期化動作を選択する動作の一例を示すフローチャートである。

制御部１００は、図１８のステップＳB１で電源が投入されると、ステップＳＢ２で、実行する初期化動作を選択する。制御部１００は、第１の初期化動作の実行を選択すると、ステップＳＢ３で、上述した図１６Ａ～図１６Ｄで説明した第１の初期化動作を実行して、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置を設定する。制御部１００は、第２の初期化動作の実行を選択すると、ステップＳＢ４で、上述した図１７Ａ～図１７Ｃで説明した第２の初期化動作を実行して、保持部材３０及び移動部材３２を待機位置移動量Ｌ３に基づき待機位置に移動させる。制御部１００は、第２の初期化動作を実行した後、ステップＳＢ５で、上述した図１４のフローチャート等に従い、通常の締結動作を実行する。

上述したように、第１の初期化動作では、保持部材３０及び移動部材３２を前端位置ＰＦから後端位置ＰＥまで低速で移動させて、前端位置ＰＦから後端位置ＰＥまでの全体距離Ｌ１を取得し、前端位置ＰＦからの移動量が所定の目標移動量Ｌ２となるように定めた後端位置ＰＥからの移動量を待機位置移動量Ｌ３として設定し、制御部１００を構成する図示しない基板上のメモリに記録する。これにより、公差の範囲内での寸法の違い等、機械の各種ばらつきを排除して、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置を、例えば前端位置ＰＦからの一定位置に設定することができる。

また、第２の初期化動作では、ユーザが使用するための電源投入時毎に、保持部材３０及び移動部材３２を後端位置ＰＥから待機位置移動量Ｌ３に応じて待機位置に移動させることで、保持部材３０及び移動部材３２の移動量を最低限とすることができる。更に、第２の初期化動作では、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給された状態で、第２の初期化動作を実行できる。

上述したように、ドライバビット２の移動量（前進量）は、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置、すなわち、ドライバビット２の待機位置Ｐ１を起点として、ビット移動モータ５０の回転数（回転量）で規定される。このため、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置、すなわち、ドライバビット２の待機位置Ｐ１がばらつくと、設定部１１０で設定された締め込み深さがばらつく。

これに対し、電源投入時毎に第２の初期化動作を行うことで、保持部材３０及び移動部材３２の待機位置、すなわち、ドライバビット２の待機位置Ｐ１を起点として、設定部１１０で設定された回転量だけビット移動モータ５０を回転させる動作により、ネジの締め込み深さの調整を正確にできる。

図１９は、本実施の形態の締結工具の動作の変形例を示すフローチャート、図２０は、コンタクトスイッチ部の出力とビット回転モータ及びビット移動モータの制御の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の例について説明する。この変形例では、コンタクトスイッチ部８４の出力から、締結対象物に対する締結工具１の浮き上がりの有無を検知して、ビット回転モータ４０及びビット移動モータ５０を制御する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図１９のステップＳC１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＣ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＣ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＣ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＣ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られ、第２の移動部材３２ｃがワイヤ５４と連結された移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８０に供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数等に基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＣ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＣ７でビット移動モータ５０の駆動を停止する。

制御部１００は、ステップＳＣ７でビット移動モータ５０の駆動を停止すると、ステップＳＣ８でコンタクトスイッチ部８４がオンであるか判断する。制御部１００は、コンタクトスイッチ部８４がオンであると、締結工具１が締結対象物から離れる方向に浮き上がっていないと判断し、締結動作を終了するため、ステップＳＣ９でビット回転モータ４０の正方向への回転を停止し、ステップＳＣ１０でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出され、第２の移動部材３２ｃが付勢部材３３で押される移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＣ１１で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＣ１２でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

制御部１００は、ステップＳＣ８で、コンタクトスイッチ部８４がオフであると、締結工具１が締結対象物から離れる方向に浮き上がっていると判断し、ビット移動モータ５０の駆動を停止した状態で、ビット回転モータ４０を正方向に回転させる駆動を継続する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向に回転させ、締結対象物に更にねじ込むことで、締結工具１が締結対象物に近づく方向へ移動する。よって、コンタクトアーム８２に対して締結工具１が相対的に移動し、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、コンタクトスイッチ部８４がオンとなる。制御部１００は、コンタクトスイッチ部８４がオンであると、締結動作を終了するため、上述したステップＳＣ９～ＳＣ１２の処理を実行し、ビット回転モータ４０の停止、ビット移動モータ５０の逆転によるドライバビット２の待機位置への復帰動作を行う。

また、制御部１００は、コンタクトスイッチ部８４がオフとなり、ビット移動モータ５０の駆動を停止した状態で、ビット回転モータ４０を正方向に回転させる動作の間、ビット移動モータ５０が外力で回転しないような制動動作と称す制御を行うことで、保持部材３０及び移動部材３２と、保持部材３０に保持されたドライバビット２が、作動終了位置Ｐ２で停止した状態を維持する。

但し、ビット移動モータ５０の駆動を停止した状態で、ビット回転モータ４０を正方向に回転させる動作の間、締結工具１が作業者により締結対象物に押し付けられる方向に力が加えられながら、ネジ２００を締める状態となる。このため、ビット移動モータ５０に対して制動動作を行っても、作業者により加えられる力により、保持部材３０及び移動部材３２と、保持部材３０に保持されたドライバビット２が、作動終了位置Ｐ２から後方向に移動する可能性がある。

そこで、制御部１００は、ステップＳＣ１３で、ビット移動モータ５０の逆転の有無を検知し、ビット移動モータ５０の逆転を検知すると、ステップＳＣ５に戻り、ビット移動モータ５０を正転させて、保持部材３０及び移動部材３２を前方向に移動させ、ドライバビット２を作動終了位置Ｐ２に戻す。そして、ビット移動モータ５０の正転を停止し、制動動作を行う。

なお、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４のオンとオフが切り替わるためには、コンタクトアーム８２が所定量移動する必要がある。このため、上述したように、ステップＳＣ８で、コンタクトスイッチ部８４がオフであることを検知し、ビット移動モータ５０の駆動を停止した状態で、ビット回転モータ４０を正方向に回転させる駆動を継続して、コンタクトスイッチ部８４がオフからオンに切り替わるまで、コンタクトアーム８２が移動する間に、保持部材３０及び移動部材３２の位置が変動する可能性がある。そこで、コンタクトアーム８２の位置を検知する検出部を備えることが望ましい。なお、ビット保持部３の回転と、ビット保持部３の軸方向への移動を、単一のモータで行う構成でもよく、制御部１００は、上述したコンタクトスイッチ部８４の作動の有無に基づき、上述した単一のモータの駆動を停止するタイミングを制御するようにしても良い。

図２１は、本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャート、図２２
Ａ、図２２Ｂは、負荷とビット回転モータの制御の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の変形例について説明する。この変形例では、ビット回転モータ４０に掛かる負荷を検知して、ビット回転モータ４０を制御する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図２１のステップＳＤ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＤ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＤ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＤ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＤ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られ、第２の移動部材３２ｃがワイヤ５４と連結された移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８０に供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、ビット回転モータ４０に掛かる負荷、ビット回転モータ４０の回転数、ビット移動モータ５０に掛かる負荷、ビット移動モータ５０の回転数等に基づき、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＤ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したか判断する。制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値に到達していないと判断すると、ステップＳＤ７で、ビット回転モータ４０に掛かる負荷を検知し、所定の負荷を検知すると、ステップＳＤ８でビット回転モータ４０を制御する。

ビット回転モータ４０に掛かる負荷の大小により、ドライバビット２の回転速度に差が生じ、ビット回転モータ４０に印加する電流値、電圧値が同じであれば、ビット回転モータ４０に掛かる負荷が高い程、回転速度が低下する。そこで、制御部１００は、ビット回転モータ４０の回転速度が変動する要因を検知する変動検知部として、ビット回転モータ４０に掛かる負荷を検知し、ビット回転モータ４０に掛かる負荷が低い程、負荷が高い場合と比較してビット回転モータ４０に印加する電圧値を下げる、ビット回転モータ４０に流す電流値を下げる等、ビット回転モータ４０の出力を低下させる。

これにより、ビット回転モータ４０に掛かる負荷が低い場合、ビット回転モータ４０の回転速度を低下させることで、負荷が高い場合と比較して、回転速度が高くなることが抑制され、ビット回転モータ４０に掛かる負荷の大小により、ビット回転モータ４０の回転速度に差が生じることが抑制される。よって、ネジ２００を締結する速度にばらつきが生じることが抑制される。

制御部１００は、ステップＳＤ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＤ９でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＤ１０でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＤ１１でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出され、第２の移動部材３２ｃが付勢部材３３で押される移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＤ１２で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＤ１３でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

ビット回転モータ４０の出力を低下させる制御では、図２２Ａに示すように、所定の負荷検知後、ドライバビット２が作動終了位置に移動する回転量、ビット回転モータ４０が回転するまで、一定の回転速度となるように出力を低下させても良い。また、図２２Ｂに示すように、所定の負荷検知後、ドライバビット２が作動終了位置に移動する回転量、ビット回転モータ４０が回転するまでに、目標とする回転速度となるように、徐々に出力を低下させても良い。

なお、電源電圧の変動により、ドライバビット２の回転速度に差が生じ、電源電圧が低い程、回転速度が低下する。そこで、制御部１００は、ビット回転モータ４０の回転速度が変動する要因を検知する変動検知部として、電源電圧を検知し、電源電圧が高い程、電源電圧が低い場合と比較してビット回転モータ４０の出力を低下させる。

これにより、電源電圧が高い場合、電源電圧が低い場合と比較してビット回転モータ４０の回転速度を低下させることで、電源電圧の変動により、ビット回転モータ４０の回転速度に差が生じることが抑制される。よって、ネジ２００を締結する速度にばらつきが生じることが抑制される。

また、制御部１００は、ビット回転モータ４０の目標回転速度が設定されると共に、ビット回転モータ４０の回転速度を検知し、検知したビット回転モータ４０の回転速度と、予め設定されたビット回転モータ４０の目標回転速度を比較して、目標回転速度となるように、ビット回転モータ４０を制御しても良い。

さて、ビット回転モータ４０の回転速度を低下させると、ネジを締結対象物に締結する作業速度が低下する要因となる。一方、設定部１１０で設定された目標とするネジ締め込み深さまでネジを締め込んだ後のビット回転モータ４０の停止処理中において、ビット回転モータ４０の回転が完全に停止しきるまで、ドライバビット２が回転することでネジが締結対象物に締め込まれる。このため、ビット回転モータ４０の回転停止直前における回転速度が速い程、ネジが目標以上に締め込まれる。

このように、ビット回転モータ４０の回転速度の差によりネジ締め込み作業の品質が低下する要因は、ビット回転モータ４０の回転停止直前における回転速度にある。よって、保持部材３０及び移動部材３２の移動量（前進量）が、設定部１１０で設定された目標とするネジ締め込み深さに到達する直前に、ビット回転モータ４０の回転速度が負荷の影響を排除して一定となっていれば所期の効果が得られる、

ビット回転モータ４０に掛かる負荷は、ネジの締結対象物への締め込みが開始されると大きくなるが、締結対象物の素材等により負荷は変動する。そこで、ビット回転モータ４０の回転速度を制御するための上述した負荷の検知以降で、目標とするネジ締め込み深さに到達するまでに、負荷、電源電圧等に基づく上述したビット回転モータ４０の回転速度の制御を実行する。

なお、計時部を備え、制御部１００は、ビット回転モータ４０の駆動（正転）を開始してから所定の時間経過後に、負荷、電源電圧等に基づく上述したビット回転モータ４０の回転速度の制御を実行しても良い。また、保持部材３０及び移動部材３２の位置を検知する位置検知部を備え、保持部材３０及び移動部材３２の位置が所定の位置に到達した後、負荷、電源電圧等に基づく上述したビット回転モータ４０の回転速度の制御を実行しても良い。ビット回転モータ４０の回転速度の制御を実行する保持部材３０及び移動部材３２の所定の位置は、ビット回転モータ４０の回転速度を制御するための上述した負荷が検知される位置から、目標とするネジ締め込み深さに到達する位置までの間に設定される。

また、ビット回転モータ４０の目標回転速度を設定し、出力を制御する方法では、制御実施区間の長さ等の影響により、目標とする回転速度にまでビット回転モータ４０の回転速度が低下するより前に、目標とするネジ締め込み深さに到達してしまうことが考えられる。そこで、目標とする回転速度にまでビット回転モータ４０の回転速度を低下させる制御の間に、ビット回転モータ４０の制動制御を行なっても良い。例えば、ビット回転モータ４０の目標回転速度と、検知した実際の回転速度の偏差が大きい場合に、実際の回転速度と目標回転速度との偏差が規定の範囲内となるまでビット回転モータ４０の制動制御を行い、上記偏差が規定の範囲内となると、目標とする回転速度にまでビット回転モータ４０の回転速度を低下させる制御を行なっても良い。

更に、目標とするネジ締め込み深さにドライバビット２が到達した後、ドライバビット２とネジの係合が外れれば、ドライバビット２が回転してもネジはそれ以上締め込まれないことから、ドライバビット２が目標とするネジ締め込み深さに到達するまで前進した後、ビット回転モータ４０の回転停止より前にビット移動モータ５０を逆転させても良い。なお、ビット保持部３の回転と、ビット保持部３の軸方向への移動を、単一のモータで行う構成でもよく、制御部１００は、単一のモータに掛かる負荷等、同モータの回転速度が変動する要因を検知し、同モータを制御しても良い。

図２３は、本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャート、図２４Ａは、フィードバック（ＦＢ）制御によるビット回転モータとビット移動モータの回転速度の関係を示すグラフ、図２４Ｂは、フィードバック（ＦＢ）制御によるビット回転モータの回転によるネジの移動速度とビット移動モータによるドライバビットの移動速度の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の変形例について説明する。この変形例では、ビット回転モータ４０の回転によるネジの移動速度と、ビット移動モータ５０によるドライバビットの移動速度を、フィードバック制御で同期させる。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図２３のステップＳＥ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＥ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＥ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＥ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＥ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られ、第２の移動部材３２ｃがワイヤ５４と連結された移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８０に供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＥ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したか判断する。制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値に到達していないと判断すると、ステップＳＥ７で、ビット移動モータ５０に掛かる負荷を検知し、所定の負荷を検知すると、ステップＳＥ８で、ビット回転モータ４０の回転数とビット移動モータ５０の回転数を取得する。

制御部１００は、ステップＳＥ９で、ビット回転モータ４０の回転によりネジ２００が締結対象物に締結されることで、ネジ２００が前方向に移動する際の移動速度と、ビット移動モータ５０の回転により前方向に移動する保持部材３０及び移動部材３２と、保持部材３０に取り付けられたドライバビット２の移動速度が、図２４Ｂに示すように略一致するように、ビット回転モータ４０の回転数とビット移動モータ５０の回転数、減速機のギア比等に基づき、ビット回転モータ４０、ビット移動モータ５０の回転速度を求める。

制御部１００は、ステップＳＥ１０で、ビット回転モータ４０の回転数とビット移動モータ５０の回転数、減速機のギア比等に基づくフィードバック制御で、本例では、ビット移動モータ５０を制御する。例えば、ビット移動モータ５０へのＰＷＭ出力を増減させて、回転速度を調整することで制御する。

制御部１００は、ステップＳＥ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＥ１１でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＥ１２でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＥ１３でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出され、第２の移動部材３２ｃが付勢部材３３で押される移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＥ１４で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＥ１５でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

なお、上述したフィードバック制御は、締結対象物とネジ２００が接触して、ビット回転モータ４０及びビット移動モータ５０に負荷が変動してから必要となる制御である。そこで、フィードバック制御を非実行時の制御を第１の制御モードとし、フィードバック制御の実行時の制御を第２の制御モードとして、ビット回転モータ４０またはビット移動モータ５０の何れか、あるいは両方で所定の負荷を検知する前は、第１の制御モードが実行される。そして、ビット回転モータ４０またはビット移動モータ５０の何れか、あるいは両方で所定の負荷を検知すると、第１の制御モードを第２の制御モードに切り替え、第２の制御モードが実行される。これにより、作業時間の遅延を抑制できる。

また、フィードバック制御の応答性を向上させ、より安定した作業品質を実現する手段として、ビット移動モータ５０への加減速制限値を、負荷検知後のフィードバック制御実行時と、負荷検知前のフィードバック制御非実行時で変更しても良い。通常、モータへＰＷＭ出力を行う際には、モータの出力を安定させるために単位時間毎の加速量を制限することで特に起動時の加速電流が過大にならないようにする制御が実行される。しかし、ビット移動モータ５０へ起動時の加速制限を行ったまま上述したフィードバック制御を実行すると、フィードバック制御で生成したＰＷＭ出力が制限されてビット移動モータ５０に印可されてしまうため、フィードバック制御に対する応答性が悪くなる。そこで、フィードバック制御の実行中は、加速制限量をフィードバック制御非実行時のモータ起動時よりも大きく設定することが望ましい。

図２５は、本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャート、図２６Ａ、図２６Ｂは、負荷とビット移動モータの制御の関係を示すグラフであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の変形例について説明する。この変形例では、ビット移動モータ５０に掛かる負荷を検知して、ビット移動モータ５０を制御する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図２５のステップＳＦ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＦ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＦ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＦ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＦ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られ、第２の移動部材３２ｃがワイヤ５４と連結された移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８０に供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＦ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したか判断する。制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値に到達していないと判断すると、ステップＳＦ７で、ビット移動モータ５０に掛かる負荷を検知し、所定の負荷を検知すると、ステップＳＦ８でビット移動モータ５０を制御する。

ビット移動モータ５０の駆動により保持部材３０及び移動部材３２が前方向に移動することで、ネジ２００が締結対象物に押し付けられる際に、過大な衝撃の発生を抑制するためには、締結速度を低下させないため、ビット回転モータ４０は想定される範囲内の最大出力で行うと共に、ビット移動モータ５０に印加する電圧値を下げる、ビット移動モータ５０に流す電流値を下げる等により、ビット移動モータ５０の出力を制限する。

ビット回転モータ４０の１回転当たりのネジの前進量に対する、ビット移動モータ５０の１回転当たりのドライバビット２の前進量の比が低くなると、ビット移動モータ５０によるドライバビット２の前進量が、ビット回転モータ４０によるネジの前進量に追いつかなくなるためカムアウトが発生する。一方、ビット回転モータ４０の１回転当たりのネジの前進量に対する、ビット移動モータ５０の１回転当たりのドライバビット２の前進量の比が高くなると、ビット移動モータ５０によるドライバビット２の前進量が、ビット回転モータ４０によるネジの前進量を大きく上回るため、作業者により締結工具１を締結対象物方向へ押さえつけるのに過大な力が必要となる。

そこで、出力制限の目標値としては、ビット回転モータ４０の１回転当たりのネジの前進量に対する、ビット移動モータ５０の１回転当たりのドライバビット２の前進量の比が０．８倍～５倍程度とすることが好ましい。これにより、カムアウトの発生を抑制し、かつ、作業者により締結工具１を締結対象物方向へ押さえつけるのに過大な力を必要せずに、ネジ２００が締結対象物に押し付けられる際に、過大な衝撃の発生を抑制することができる。

また、締結対象物とネジ２００の接触後に発生するビット移動モータ５０の負荷を検知すると、ビット移動モータ５０の出力を制限することで、ネジ２００が締結対象物に押し付けられる際に、保持部材３０及び移動部材３２の減速させることで、さらなる衝撃の抑制効果を得られる。

ビット移動モータ５０の出力を制限する制御では、図２６Ａに示すように、所定の負荷検知後、ドライバビット２が作動終了位置に移動する回転量、ビット回転モータ４０が回転するまで、ビット移動モータ５０を一定の回転速度となるように出力を制限しても良い。また、図２６Ｂに示すように、所定の負荷を検知するまでは、第１の回転速度でビット移動モータ５０を正転させる。所定の負荷検知後、ネジ２００が締結対象物に押し付けられた際の衝撃を弱めるために回転速度を低くした第２の回転速度でビット移動モータ５０を正転させる。更に、ネジ２００が締結対象物に押し付けられた際の衝撃が弱まる所定の緩衝時間経過後、第１の回転速度より遅く、第２の回転速度より速い第３の回転速度で、ドライバビット２が作動終了位置に移動する回転量、ビット回転モータ４０が回転するまで、一定の回転速度となるように出力を制限しても良い。

なお、電源電圧の変動により、保持部材３０及び移動部材３２の移動速度（前進速度）に差が生じ、電源電圧が高い程、移動速度が速くなり、ネジ２００が締結対象物に押し付けられる際に、過大な衝撃が発生しやすくなる。そこで、制御部１００は、電源電圧を検知し、電源電圧が高い程、電源電圧が低い場合と比較してビット移動モータ５０の出力を低下させる。

これにより、電源電圧の変動により、ビット移動モータ５０の回転速度に差が生じることが抑制される。よって、ネジ２００が締結対象物に押し付けられる際に、過大な衝撃が発生することが抑制されると共に、ネジ２００を締結対象物に押し付ける速度にばらつきが生じることが抑制される。

制御部１００は、ステップＳＦ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＦ９でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＦ１０でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＦ１１でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出され、第２の移動部材３２ｃが付勢部材３３で押される移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＦ１２で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＦ１３でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

図２７は、本実施の形態の締結工具の動作の他の変形例を示すフローチャートであり、次に、各図を参照して、本実施の形態の締結工具の締結動作の他の変形例について説明する。この変形例では、ビット移動モータ５０等に掛かる負荷を検知して、ネジがない状態での駆動を抑制する。

締結工具１は、待機状態では、図１Ａに示すように、ドライバビット２の先端が、射出通路８０の後方の待機位置Ｐ１に位置し、射出通路８０にネジ２００を供給可能である。

制御部１００は、図２７のステップＳＧ１で、設定部１１０で選択された設定値に基づき、ドライバビット２の前進量を規定するビット移動モータ５０の回転量を設定する。制御部１００は、コンタクト部材８１が締結対象物に押し付けられ、コンタクトアーム８２によりコンタクトスイッチ部８４が押されて、ステップＳＧ２でコンタクトスイッチ部８４がオンとなり、トリガ９が操作されて、ステップＳＧ３でトリガスイッチ部９０がオンになると、ステップＳＧ４で第１の駆動部４のビット回転モータ４０を駆動すると共に、ステップＳＧ５で第２の駆動部５のビット移動モータ５０を駆動する。

ビット移動モータ５０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、プーリ５２が正方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２に巻き取られ、第２の移動部材３２ｃがワイヤ５４と連結された移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が前方向に移動する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２が矢印Ａ１で示す前方向に移動し、ノーズ部８の射出口８０に供給されたネジ２００と係合してネジ２００を前方向に移動させ、締結対象物に押し付ける。

また、ビット回転モータ４０が駆動されて一の方向である正方向に回転すると、保持部材３０が回転ガイド部材３１と共に回転する。

これにより、保持部材３０に保持されたドライバビット２がネジ２００を正方向（時計回り）に回転させ、締結対象物にねじ込む。制御部１００は、第１の駆動部４でドライバビット２を回転させてネジを締結対象物にねじ込む動作に連動させて、第２の駆動部５でドライバビット２を前方向に移動させることで、締結対象物にねじ込まれるネジにドライバビット２を追従させる。

制御部１００は、ステップＳＧ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したか判断する。制御部１００は、ビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値に到達していないと判断すると、ステップＳＧ７で、ビット回転モータ４０またはビット移動モータ５０の何れか、あるいは両方に掛かる負荷を検知する。ネジ２００が締結対象物に押し付けられることで、所定の負荷を検知すると、ビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値に到達するまで、ビット移動モータ５０の正方向への回転を継続する。

制御部１００は、ステップＳＧ６でビット移動モータ５０の回転量が、設定部１１０で選択された設定値となり、ドライバビット２の先端が設定された作動終了位置Ｐ２に到達したと判断すると、ステップＳＧ８でビット回転モータ４０の駆動を停止すると共に、ステップＳＧ９でビット移動モータ５０の正方向への回転を停止した後、ステップＳＧ１０でビット移動モータ５０を逆転させる。

ビット移動モータ５０が他の方向である逆方向に回転すると、プーリ５２が逆方向に回転することでワイヤ５４がプーリ５２から引き出され、第２の移動部材３２ｃが付勢部材３３で押される移動部材３２及び移動部材３２と第１の移動部材３２ａで連結された保持部材３０が後方向に移動する。

制御部１００は、ステップＳＧ１１で、プーリ５２からワイヤ５４が所定量引き出される初期位置までビット移動モータ５０が逆転し、ドライバビット２の先端が待機位置Ｐ１に戻る位置まで、保持部材３０及び移動部材３２が後方向に移動すると、ステップＳＧ１２でビット移動モータ５０の逆転を停止する。

ネジ２００が射出口８０にない状態で、ビット回転モータ４０及びビット移動モータ５０がそれぞれ正方向に回転すると、ネジ２００が締結対象物に押し付けられないことから、ビット回転モータ４０及びビット移動モータ５０に掛かる負荷が増加しない。このため、装填される最小のネジ２００の長さを基準にした規定の移動量、保持部材３０に取り付けられたドライバビット２が前進しても、所定の負荷が検知されなければ、ネジ２００がないと判断できる。

そこで、制御部１００は、ステップＳＧ１３で、装填される最小のネジ２００の長さを基準にした規定の移動量、保持部材３０に取り付けられたドライバビット２が前進する空転検出規定量、ビット移動モータ５０が回転したか判断する。そして、制御部１００は、ビット回転モータ４０またはビット移動モータ５０の何れか、あるいは両方で所定の負荷を検知していないと判断し、かつ、空転検出規定量、ビット移動モータ５０が回転したと判断すると、ネジ２００がないと判断し、ステップＳＧ１４でエラーを通知する。また、上述したステップＳＧ８～ＳＧ１２の処理で、ビット回転モータ４０及びビット移動モータ５０の駆動を停止する。

制御部１００は、ビット回転モータ４０またはビット移動モータ５０の何れか、あるいは両方に掛かる負荷を、モータの起動時に発生する電流変化を除きモータに流れる電流の変化によって検出しても良い。また、モータの起動時に発生する電圧変化を除きモータにかかる電圧の変化によって検出しても良い。なお、ビット保持部３の回転と、ビット保持部３の軸方向への移動を、単一のモータで行う構成でもよく、制御部１００は、単一のモータに掛かる負荷を検知して、ネジがない状態での駆動を抑制しても良い。

１・・・締結工具、１０・・・工具本体、１０ａ・・・ケース、１０ｂ・・・前フレーム、１０ｃ・・・後フレーム、１０ｄ・・・結合部材、１０ｅ・・・ネジ、１０ｆ・・・ノーズ本体部、１１・・・ハンドル、１２・・・バッテリ、１３・・・バッテリ取付部、２・・・ドライバビット、３・・・ビット保持部、３０・・・保持部材、３０ａ・・・開口、３０ｂ・・・連結部材、３１・・・回転ガイド部材、３１ａ・・・溝部、３２・・・移動部材、３２ａ・・・第１の移動部材、３２ｂ・・・ベアリング（軸受）、３２ｃ・・・第２の移動部材、３３・・・付勢部材、３４ａ・・・ベアリング（軸受）、４・・・第１の駆動部、４０・・・ビット回転モータ（モータ、第１のモータ）、４０ａ・・・軸、４１・・・減速機、４１ａ・・・軸、４２・・・ベアリング（軸受）、５・・・第２の駆動部、５０・・・ビット移動モータ（モータ、第２のモータ）、５０ａ・・・軸、５１・・・減速機、５１ａ・・・軸、５２・・・プーリ（伝達部材）、５３・・・ベアリング、５４・・・ワイヤ（伝達部材）、６・・・ネジ収納部、７・・・ネジ送り部、７０・・・ネジ送りモータ、７１・・・ピニオンギア、７２・・・ラックギア、７３・・・係合部、８・・・ノーズ部、８０・・・射出通路、８１・・・コンタクト部材、８１ａ・・・射出口、８２・・・コンタクトアーム、８３・・・調整部、８４・・・コンタクトスイッチ部、９・・・トリガ、９０・・・トリガスイッチ部、１００・・・制御部、１１０・・・設定部

Claims (8)

1. ドライバビットを着脱可能に保持し、ドライバビットの周方向に回転可能及び軸方向に移動可能なビット保持部と、
   前記ビット保持部を回転させると共に、前記ビット保持部を軸方向に沿って移動させるモータと、
   前記ビット保持部の軸方向に沿った位置を、前記モータの回転量で制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記ビット保持部を締結対象物に近づく方向に移動させる一の方向に回転させた前記モータに掛かる負荷を検知した場合に前記モータの出力を制限し、
   前記モータに掛かる負荷に基づきネジがないと判断した場合に、前記モータの回転を停止させる
   締結工具。
2. 前記制御部は、前記モータの回転を停止させると、前記モータを、前記ビット保持部を締結対象物から離れる方向に移動させる他の方向に回転させる
   請求項１に記載の締結工具。
3. 前記制御部は、前記モータの回転を停止させると、異常であることを通知する
   請求項１または請求項２に記載の締結工具。
4. 前記制御部は、前記モータに掛かる負荷に基づきネジの有無を判断し、ネジが無いと判断すると、前記モータの回転を停止させる
   請求項１～請求項３の何れか１項に記載の締結工具。
5. 前記制御部は、最小のネジの長さを基準にした移動量、前記ビット保持部が一の方向に移動すると、前記モータに掛かる負荷に基づき、ネジの有無を判断する
   請求項４に記載の締結工具。
6. 前記モータに掛かる負荷は、前記モータの起動時に発生する電流変化を除き前記モータに流れる電流の変化によって検出される
   請求項１～請求項５の何れか１項に記載の締結工具。
7. 前記モータに掛かる負荷は、前記モータの起動時に発生する電圧変化を除き前記モータにかかる電圧の変化によって検出される
   請求項１～請求項５の何れか１項に記載の締結工具。
8. 前記モータは、前記ビット保持部を回転させる第１のモータと、
   前記ビット保持部を軸方向に沿って移動させる第２のモータとを備え、
   前記制御部は、ネジを締結する一の方向に前記ビット保持部を回転させる前記第１のモータに掛かる負荷、または、前記ビット保持部を締結対象物に近づく方向に移動させる一の方向に回転させた前記第２のモータに掛かる負荷の何れかまたは両方に基づき、前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転を停止させる
   請求項１～請求項７の何れか１項に記載の締結工具。