專利名稱：用于緊固螺絲或螺栓的電動工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于緊固螺絲或螺栓的電動工具，例如一種沖擊式螺絲刀或一種沖擊式扳手。
背景技術：
通常，利用馬達的驅(qū)動力來緊固螺絲或螺栓的電動工具具有當用以緊固螺絲或螺栓所需的扭矩由于螺絲或螺栓已被完全緊固而達到一預定的值時自動停止馬達驅(qū)動的功能。
在用于緊固螺絲的第一種常規(guī)電動工具中，例如在日本專利申請4-322974的公開公報中所公開的一種沖擊式扳手中，對一擊錘的沖擊值進行檢測，并且當沖擊值達到一預定的參考值時馬達的驅(qū)動就自動停止。
在日本專利申請9-285974的公開公報中所公開的第二種常規(guī)電動沖擊工具中，對一螺栓的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，并且當旋轉(zhuǎn)角度達到一預定的參考角度時，馬達的驅(qū)動就停止。
在日本專利申請6-91551的公開公報中所公開的第三種常規(guī)電動沖擊工具中，對用以緊固螺栓所需的實際扭矩進行檢測，并且當實際扭矩達到一預定的參考值時，馬達的驅(qū)動就停止。
根據(jù)沖擊值來停止馬達的驅(qū)動的第一種常規(guī)電動沖擊工具和根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度來停止馬達的驅(qū)動的第二種常規(guī)電動沖擊工具分別具有一個缺點，即在用以緊固螺絲或螺栓的需要的扭矩和實際扭矩之間可能會有很大的差異。當實際扭矩遠小于需要的扭矩時，此差異會由于不充分的扭矩而導致螺絲或螺栓的松動?；蛘撸攲嶋H扭矩過分大于需要的扭矩時，此差異會由于過剩的扭矩而導致?lián)p壞由螺絲或螺栓緊固的元件。
另一方面，根據(jù)用于緊固螺絲或螺栓的實際扭矩來停止馬達的驅(qū)動的第三種電動沖擊工具需要設置在輸出轉(zhuǎn)軸上的傳感器來檢測其實際扭矩，因此這導致了成本的增加和電動沖擊工具的尺寸加大，即使馬達驅(qū)動的自動停止能根據(jù)該實際扭矩而得到精確控制。
為解決上述的這些問題，在日本專利申請2002-283248的公開公報中所公開的第四種常規(guī)電動沖擊工具中，當向螺栓施加沖擊力時，根據(jù)馬達轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度估計出一個用于緊固該螺栓的扭矩。當估計的扭矩突然增加時，就判定為螺栓完全緊固。當估計的扭矩突然增加時，就停止馬達的驅(qū)動。
在此第四種常規(guī)的電動沖擊工具中，存在這樣一種可能性，即當扭矩由于緊固操作中的故障而臨時增加時，馬達的驅(qū)動會在螺栓被完全緊固之前就停止。為了防止馬達的驅(qū)動在螺栓完全緊固之前停止，限定了一個用以判定故障的發(fā)生的參考扭矩，其比當扭矩由于故障而臨時增加時的最大的扭矩稍大。只要估計的扭矩不等于或大于該用以判定故障的發(fā)生的參考扭矩，馬達的驅(qū)動就會繼續(xù)，因此可防止發(fā)生馬達的驅(qū)動在螺栓被完全緊固之前就停止的故障。
作為在緊固操作中故障原因的例子，列舉有如下情況螺栓螺紋槽的不規(guī)則性、插在螺栓和螺帽間的元件的輕微彎曲、螺栓或螺帽偏離轉(zhuǎn)軸心、螺栓和螺帽間灰塵的卡箍、螺栓表面烘烤涂料的脫落、插入在螺栓和螺帽間的元件的升高。
但是，在此第四種常規(guī)電動沖擊工具中，很難區(qū)分由于緊固操作中的故障而出現(xiàn)的扭矩變化中的扭矩的臨時增加和由于螺栓被完全緊固而出現(xiàn)的扭矩增加，因為對應于螺栓和將被緊固的工件的不同組合，螺栓緊固時的扭矩的變化是不規(guī)則的。因此，存在著在螺栓被完全緊固之前馬達的驅(qū)動就停止的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于緊固螺絲或螺栓的電動工具，采用該工具可以僅在螺絲或螺栓被完全緊固時才停止馬達的驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案的用于緊固螺絲或螺栓的電動工具包括一馬達；一馬達控制器，用于控制馬達驅(qū)動的起動和停止；一動力傳輸器，用于將馬達的驅(qū)動力傳輸給一鉆頭以緊固或松開一螺絲或螺栓；一扭矩評估器，用于估計出使螺絲或螺栓緊固的扭矩值；和一緊固判斷器，用于判斷螺絲或螺栓是否完全緊固。
該緊固判斷器計算出一扭矩變化量ΔT和一扭矩變化比ΔΔT，其中所述扭矩變化量ΔT是扭矩T的變化與馬達轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值，所述扭矩變化比ΔΔT是扭矩變化量ΔT與馬達轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值。隨后，緊固判斷器還運用該扭矩變化比ΔΔT計算出一參考指數(shù)，該參考指數(shù)用于判斷扭矩T的值的增加是否是由緊固操作中的故障引起的臨時增加。至少當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱闱覅⒖贾笖?shù)變得等于或大于故障判斷閾值時，緊固判斷器判斷緊固操作完成，并向馬達控制器輸出一用以停止馬達驅(qū)動的信號。
具體地，在參考指數(shù)已經(jīng)變得等于或大于故障判斷閾值之后，當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器可以判斷緊固操作完成。
或者，在扭矩變化比已經(jīng)基本上變?yōu)榱阒螅攨⒖贾笖?shù)變得等于或大于故障判斷的閾值時，緊固判斷器可以判斷緊固操作完成。
根據(jù)這種構造，可以通過運用扭矩變化比ΔΔT的峰值曲線來準確地判斷出扭矩的增加是否是由故障引起的。
而且，馬達的驅(qū)動恰好在緊固螺絲或螺栓的扭矩變?yōu)樽畲笾抵巴Ｖ?，因此，其特別適用于緊固由較軟的材料制成的或尺寸較小的螺絲或螺栓，而不會損壞螺絲的頂部或螺栓。
此外，在參考指數(shù)的值已經(jīng)先變得等于或大于故障判斷的閾值而扭矩變化比已基本上變?yōu)榱阒?，在扭矩變化量ΔΔT的值基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器可以判斷螺栓緊固操作完成。
或者，在扭矩變化比已先基本上變?yōu)榱闱覅⒖贾笖?shù)的值已經(jīng)變得等于或大于故障判斷閾值之后，在扭矩變化量的值基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器可以判斷螺栓緊固操作完成。
根據(jù)這種構造，馬達的驅(qū)動是在緊固螺絲或螺栓的扭矩基本上變?yōu)樽畲笾禃r停止的，因此，其特別適用于緊固由較硬的材料制成的或尺寸較大的螺絲或螺栓，這種螺絲或螺栓很少發(fā)生損壞。


圖1示出了一種電動沖擊工具的構造的方框圖，其為根據(jù)本發(fā)明的用于緊固螺絲或螺栓的電動工具的一個實施例；圖2示出了在緊固操作中扭矩T的變化、扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT的一個例子；圖3示出了圖2中的峰值S1的放大圖；圖4示出了在假定擊錘的沖擊能量相同的情況下，對應于不同的螺栓材料和尺寸之間的特征差異圖；圖5示出了實施例中的電動沖擊工具的緊固操作的流程圖；圖6示出了實施例中電動沖擊工具的緊固操作的一種改進的流程圖；圖7示出了一觸發(fā)開關的位移和由該觸發(fā)開關輸出的電壓變化之間的關系，以及在所述實施例中在所述電動沖擊工具內(nèi)第一區(qū)和第二區(qū)之間的關系；圖8A至8C示出了觸發(fā)開關位移的剖面?zhèn)纫晥D；圖9是一用于所述實施例中電動沖擊工具的一種改進方式中的位移傳感器的示意圖；圖10示出了上述實施例中電動沖擊工具的另外一種改進的方框圖；圖11示出了上述實施例中電動沖擊工具的又一種改進的方框圖；圖12示出了上述實施例中電動沖擊工具的另一種改進的方框圖；圖13示出了上述實施例中電動沖擊工具的緊固操作的另外一種改進的流程圖；以及圖14示出了上述實施例中電動沖擊工具的緊固操作的又一種改進的流程圖。
具體實施例方式
描述了一種根據(jù)本發(fā)明實施例的用于緊固螺絲或螺栓的電動工具。圖1示出了作為本實施例中電動工具的一個例子的用于緊固螺絲或螺栓的電動沖擊工具的構造。
該電動沖擊工具包括用以產(chǎn)生驅(qū)動力的馬達1，及將馬達1的驅(qū)動力傳輸給鉆頭7以使一螺絲或螺栓(此后簡稱為螺栓)緊固或松開的動力傳輸器10。該動力傳輸器10進一步包括用于減小馬達1的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度(此后簡稱為馬達1的旋轉(zhuǎn)速度)的減速器2，連接到減速器2上并由馬達1的驅(qū)動力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸3，通過一花鍵(spline)軸承與驅(qū)動軸3連接在一起的擊錘4，利用一搭接機構與驅(qū)動軸3連接在一起的鐵砧5，及用以向擊錘4施加朝向鐵砧5的壓力的彈簧6。
擊錘4能通過花鍵軸承沿驅(qū)動軸3的軸線方向移動，并且可以和驅(qū)動軸3一起旋轉(zhuǎn)。在擊錘4和鐵砧5之間設置有搭接機構。擊錘4被處于初始狀態(tài)的彈簧6的壓力壓到鐵砧5上。鉆頭7可分離地裝配在鐵砧5上。因此，鉆頭7能和驅(qū)動軸3、擊錘4和鐵砧5一起被馬達1的驅(qū)動力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
一對凸輪(cam)面形成于例如鐵砧5的上表面和擊錘4的下表面上，其用作凸輪機構。例如，當螺栓已經(jīng)被緊固且鉆頭7的旋轉(zhuǎn)已經(jīng)停止時，擊錘4上的凸輪面會由于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而在鐵砧5上的凸輪面上滑動，且擊錘4按遠離鐵砧5的方向沿著驅(qū)動軸3逆著彈簧6的壓力移到凸輪面的高處(elevation)。例如，當擊錘4運行完一次旋轉(zhuǎn)時，由凸輪面產(chǎn)生的限制會突然消失，因此擊錘4會在和驅(qū)動軸3一起旋轉(zhuǎn)的同時由于彈簧6儲存的壓力而沖擊鐵砧5。因此，由于擊錘4的質(zhì)量遠大于鐵砧5的質(zhì)量，因而能通過鐵砧5向鉆頭7施加一強緊固力。通過朝旋轉(zhuǎn)方向逆著鐵砧5重復進行擊錘4的沖擊運作，螺栓就能通過所需的緊固扭矩而完全緊固。
馬達1由馬達驅(qū)動器8驅(qū)動，以起動或停止轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。馬達驅(qū)動器8還連接到一馬達控制器30上，對應于觸發(fā)開關9的位移(壓入深度)的信號被輸入到該馬達控制器中。馬達控制器30根據(jù)觸發(fā)開關9輸出的信號來判斷用戶的意圖以起動或停止馬達1的驅(qū)動，并向馬達驅(qū)動器8輸出用以起動或停止馬達1的驅(qū)動的控制信號。
馬達驅(qū)動器8構造為采用功率晶體管等的模擬電源電路，用以向馬達8穩(wěn)定地提供一大電流?？沙潆婋姵?2連接到馬達驅(qū)動器8上，用以向馬達1提供電源。另一方面，馬達控制器30例如由一CPU(中央處理單元)，一ROM(只讀存儲器)和一RAM(隨機存儲器)組成，以根據(jù)一控制程序產(chǎn)生控制信號。
電動沖擊工具還包括一沖擊傳感器11，用于檢測擊錘4逆向鐵砧5的沖擊已經(jīng)執(zhí)行；一旋轉(zhuǎn)角度傳感器12，用于檢測鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度；一旋轉(zhuǎn)角度計算器13，其采用沖擊傳感器11和旋轉(zhuǎn)角度傳感器12的輸出值來計算擊錘4每沖擊一次鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度Δr；和一扭矩評估器14，其采用旋轉(zhuǎn)角度Δr來估算出用于緊固螺栓的扭矩。這些元件組成了用于估算使螺栓緊固的扭矩的裝置。
具體地，沖擊傳感器11是一擴音器16，其用于檢測在擊錘4沖擊鐵砧5時作為電壓的變化而產(chǎn)生的沖擊聲(impact boom)。旋轉(zhuǎn)角度傳感器12是一旋轉(zhuǎn)編碼器19，該旋轉(zhuǎn)編碼器19由與鐵砧5一起旋轉(zhuǎn)的圓盤17構成，且具有多條狹縫和一用于檢測圓盤17的旋轉(zhuǎn)角度的透射光電斷路器(transmission photo-interrupter)18。因此，檢測鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度為脈沖信號。擴音器16和旋轉(zhuǎn)編碼器19分別連接到一波形整形電路20上，以進行濾波處理，且由波形整形電路20處理過的信號被輸入到旋轉(zhuǎn)角度計算器13中。
旋轉(zhuǎn)角度計算器13連續(xù)地計算出擊錘4每沖擊一次鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度，扭矩評估器14連續(xù)地估計出用于緊固螺栓的扭矩T。由于扭矩T的計算在前面所述的日本專利申請2002-283248的公開公報中已有詳細記載，所以在此只對扭矩T的計算進行簡單描述。扭矩T根據(jù)如下的等式來進行計算，該等式示出了這樣的關系，即由沖擊施加的能量基本上等于在螺栓的緊固中消耗掉的能量。
T＝(J×ω2)/(2×Δr)此處，符號T表示用于緊固螺栓的扭矩，符號J表示鐵砧5的轉(zhuǎn)動慣量，符號ω表示擊錘4進行沖擊時鐵砧5的旋轉(zhuǎn)速度。
對于鐵砧5的旋轉(zhuǎn)速度ω，可以根據(jù)給馬達1施加電流時可充電電池32的電壓和在PWM(脈寬調(diào)制)控制中的占空比(duty)來得知馬達1的旋轉(zhuǎn)速度，并通過進行馬達1的旋轉(zhuǎn)速度除以減速器2的減速比K的除法，可以計算出鐵砧5的旋轉(zhuǎn)速度ω的近似值。通過將鐵砧5每一沖擊的旋轉(zhuǎn)角度Δr代入到上述等式中，就可以計算出估計的扭矩。
該電動沖擊工具還包括一緊固判斷器21，其根據(jù)由扭矩評估器14計算出的估計的扭矩T計算出一扭矩變化量ΔT和一扭矩變化比ΔΔT，并判斷螺栓的緊固操作是否完成。扭矩變化量ΔT相應于用于緊固螺栓的扭矩T的變化與馬達1的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值。扭矩變化比ΔΔT相應于扭矩變化量ΔT的變化與馬達1的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值。
為獲得扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT，可以簡單計算此時計算出的值和先前計算出的值之間的差。但優(yōu)選為計算第一預定數(shù)目的估計扭矩T和扭矩變化量ΔT的值的平均值與第二預定數(shù)目的這些值的平均值之間的差，以能全面了解扭矩T或扭矩變化量ΔT的變化。具體為，扭矩變化量ΔT是4個估計扭矩T值的平均值和另外16個估計扭矩T值的平均值之間的差。同樣，扭矩變化比ΔΔT是2個扭矩變化量ΔT值的平均值和另外8個扭矩變化量ΔT值的平均值之間的差。
緊固判斷器21計算出上述扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT。而且，至少在扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下產(chǎn)生的擊錘4的沖擊次數(shù)變得大于一預定的故障判定閾值且扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器21判斷緊固操作完成。當緊固判斷器21判定緊固操作完成時，該緊固判斷器就向馬達控制器30輸出表示螺栓已被完全緊固的信號。當馬達控制器30接收到來自于緊固判斷器21的信號時，就向馬達驅(qū)動器8輸出一控制信號，以停止馬達的驅(qū)動。
圖2示出了在螺栓的緊固操作中扭矩T、扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT的變化的一個例子。從圖2中可以看出，在螺栓被完全緊固之后，峰值P3出現(xiàn)在由符號T標識的表示扭矩T的變化的曲線上，由符號ΔΔT標識的表示扭矩變化比ΔΔT的變化的峰值曲線S3恰好在峰值P3的出現(xiàn)之前出現(xiàn)。當峰值曲線S3出現(xiàn)時，就可以判定螺栓已完全緊固。通常，由于在螺栓緊固操作中的上述故障導致峰值P1，P2等出現(xiàn)在曲線T上，且峰值曲線S1，S2等也會相應地出現(xiàn)。峰值曲線S1，S2等的出現(xiàn)導致發(fā)生這樣的故障，即馬達1的驅(qū)動在螺栓被完全緊固之前就已經(jīng)停止。
在該實施例中，應該注意由于故障而產(chǎn)生的峰值曲線S1和S2的峰值要低于由螺栓被完全緊固而產(chǎn)生的峰值曲線S3的峰值，因此在扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下由于故障而產(chǎn)生的擊錘4產(chǎn)生的沖擊次數(shù)(N11-N10和N21-N20)要小于由于螺栓被完全緊固而產(chǎn)生的擊錘沖擊次數(shù)(N31-N30)。上述故障判定的預定閾值限定為大于由于故障而導致的擊錘4的沖擊值，且小于由于螺栓被完全緊固而產(chǎn)生的擊錘4的沖擊值。因此，當用于緊固螺栓的扭矩由于螺栓被完全緊固而得到增加，且沒有出現(xiàn)由故障引起的扭矩的增加而引發(fā)的故障時，可以確定停止馬達的驅(qū)動。
緊固判斷器21應用扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下?lián)翦N4的沖擊次數(shù)作為參考指數(shù)，用以判斷緊固螺栓的扭矩T的增加是否是由故障引起的。因為采用根據(jù)扭矩變化比ΔΔT的值作為參考指數(shù)，可以使用扭矩變化比ΔΔT的峰值曲線S1，S2，S3...精確地判斷出用以緊固螺栓的扭矩的增加原因。參考指數(shù)并不局限于擊錘4的沖擊次數(shù)?？梢允褂门ぞ刈兓圈う連續(xù)取正值的狀態(tài)下的時間周期作為參考指數(shù)。
此外，故障判斷的閾值不必確定為一個預定值?？梢远x出根據(jù)扭矩變化比的最大值ΔΔTMAX計算出的值作為故障判斷的閾值。圖3示出了對應于峰值曲線S1的扭矩變化比ΔΔT和擊錘4的沖擊次數(shù)的特定值的一個例子。例如，可以計算故障判斷閾值為與扭矩變化比最大值ΔΔTMAX成一定比例的一個值(ΔΔTMAX×C1(常量))。在這種情況下，在圖3所示的情況下ΔΔT103對應于扭矩變化比最大值ΔΔTMAX，因此可計算故障判斷閾值為ΔΔT103×C1。計算出的故障判斷閾值(ΔΔT103×C1)與擊錘4的沖擊次數(shù)(N11-N10)相比較作為參考指數(shù)。當(N11-N10)＞(ΔΔT103×C1)時，緊固判斷器21判斷螺栓的緊固操作已經(jīng)完成。或者當(N11-N10)≤(ΔΔT103×C1)時，緊固判斷器21判斷扭矩是因為臨時故障而增加的。通過這種構造，即使當由于故障而瞬時出現(xiàn)一個較大的扭矩變化比ΔΔT時，擊錘4的沖擊次數(shù)與扭矩變化比ΔΔT的強度成比例還是會較小(或者峰值曲線的時間周期較短)。因此，可以判斷出扭矩變化比ΔΔT的增加是由故障引起的，因此可以防止發(fā)生在螺栓被完全緊固之前馬達的驅(qū)動就停止的故障。
或者，可以采用扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下?lián)翦N4每次沖擊時產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT的總和∑(ΔΔT)作為參考參數(shù)。應當注意的是由于故障在扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下?lián)翦N4每次沖擊時產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT值的總和∑(ΔΔT)，要小于由于螺栓被完全緊固的情況下而產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT的總和，因為由于故障而產(chǎn)生的峰值曲線S1和S2的峰值要低于由于螺栓被完全緊固而產(chǎn)生的峰值曲線S3的峰值。在此情況中，故障判斷閾值被確定為大于由于故障而產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT的總和∑(ΔΔT)，小于由于螺栓被完全緊固而產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT的總和∑(ΔΔT)。因此，只有當螺栓被完全緊固且沒有發(fā)生由于故障導致扭矩變化比ΔΔT增加的故障時，才可以停止馬達1的驅(qū)動。圖3放大示出了峰值曲線S1，在圖3所示的情況下，總和∑(ΔΔT)＝ΔΔT10+ΔΔT101+ΔΔT102+...+ΔΔT11。參考指數(shù)并不局限于扭矩變化比ΔΔT連續(xù)取正值的情況下?lián)翦N4每次沖擊時產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT值的總和∑(ΔΔT)?？梢圆捎门ぞ刈兓圈う連續(xù)取正值的情況下扭矩變化比ΔΔT的積分值作為參考指數(shù)。
在這種情況下，故障判斷閾值不必確定為一個預定值?？梢远x根據(jù)扭矩變化比的最大值ΔΔTMAX計算出的值作為故障判斷閾值。例如，當計算故障判斷閾值為與扭矩變化比最大值ΔΔTMAX成一定比例的一個值(ΔΔTMAX×C2(常量))時，計算故障判斷閾值為ΔΔT103×C2。計算出的故障判斷閾值(ΔΔT103×C2)與總和∑(ΔΔT)相比較作為參考指數(shù)。當∑(ΔΔT)＞(ΔΔT103×C2)時，緊固判斷器21判斷螺栓的緊固操作完成。或者，當∑(ΔΔT)≤(ΔΔT103×C2)時，緊固判斷器21判斷扭矩是因為臨時故障而增加。通過這種構造，即使當由于故障而瞬時出現(xiàn)一個較大的扭矩變化比ΔΔT時，擊錘4的每次沖擊所產(chǎn)生的扭矩變化比ΔΔT的總和∑(ΔΔT)與扭矩變化比ΔΔT的強度成一定比例還是會較小。因此，可以判斷出扭矩變化比ΔΔT的增加是由故障引起的，因此可以防止發(fā)生在螺栓被完全緊固之前就停止馬達驅(qū)動的故障。
而且，可以將故障判斷閾值定義為根據(jù)緊固螺栓操作中的扭矩T的初始值計算出的一個值。圖4示出了在假定擊錘的沖擊能量相同的情況下，對應于不同的螺栓材料和尺寸間的特征差異。如圖4所示，螺栓材料越硬，擊錘4每次沖擊所產(chǎn)生的用于緊固螺栓的扭矩T就越大。同樣，當螺栓材料越軟或者尺寸越小時，擊錘4每次沖擊所產(chǎn)生的用于緊固螺栓的扭矩T就越小。因為這種趨勢從擊錘4的沖擊操作的開始一直持續(xù)到?jīng)_擊操作的結(jié)束，所以應當注意當扭矩T處于擊錘4的沖擊操作的初始狀態(tài)時，用以緊固螺栓的扭矩T會變得更小，且扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT也會進一步變得更小。因此，當定義故障判斷閾值為與自開始螺栓緊固操作起的多次沖擊的扭矩T估計值的平均值成一定比例的值時，可以判斷螺栓已經(jīng)完全緊固，而不會出現(xiàn)由于那些與螺栓種類無關的故障引起的扭矩增加而導致的誤判。
而且，可以用扭矩變化比ΔΔT本身作為參考指數(shù)，且還可以將故障判斷閾值定義為根據(jù)螺栓緊固操作初始狀態(tài)下的扭矩T的值計算出的一個值。應當注意當扭矩T處于螺栓緊固操作的初始狀態(tài)時，扭矩T、扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT都會進一步變得更小。因此，當故障判斷閾值被定義為與自開始螺栓緊固操作起多次沖擊的扭矩T估計值的平均值成一定比例的值時，可以判斷螺栓已經(jīng)完全緊固，而不會出現(xiàn)由于那些與螺栓種類無關的故障引起的扭矩增加而導致的誤判。
隨后將描述所述電動沖擊工具的緊固操作。圖5示出了本實施例中螺栓緊固操作的基本流程，其中當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱阒髤⒖贾笖?shù)變得大于故障判斷閾值時，螺栓的緊固操作就完成了。
當用戶操作觸發(fā)開關9時，馬達控制器30輸出一用于起動馬達1的驅(qū)動的控制信號，以緊固螺栓。沖擊傳感器11開始檢測擊錘4的沖擊發(fā)生情況(S1)。當沖擊傳感器11檢測到?jīng)_擊發(fā)生時(步驟S2中的“是”)，旋轉(zhuǎn)角度計算器13計算出擊錘4沖擊鐵砧5時鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度Δr(S3)。旋轉(zhuǎn)角度計算器13還計算出沖擊發(fā)生時鐵砧5的旋轉(zhuǎn)速度ω(S4)。當計算出旋轉(zhuǎn)角度Δr和旋轉(zhuǎn)速度ω時，扭矩評估器14就根據(jù)上述等式計算出扭矩T(S5)。緊固判斷器21計算出扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT(S6和S7)。隨后，緊固判斷器21判斷扭矩變化比ΔΔT的值是否已經(jīng)從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝?S8)。當扭矩變化比ΔΔT的值從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝禃r，也就是扭矩變化比ΔΔT的值已基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器21進一步判斷參考指數(shù)的值是否變?yōu)榈扔诨虼笥诠收吓袛嗟拈撝?S9)。當參考指數(shù)的值不是等于或大于故障判斷的閾值時，故障判斷器21就判斷扭矩T的增加是由于故障引起的，然后就返回到步驟S1。另外，當參考指數(shù)的值等于或大于故障判斷的閾值時，緊固判斷器21就判斷扭矩T的增加是由于螺栓已被完全緊固引起的，并執(zhí)行停止步驟，以停止馬達1的驅(qū)動(S10)。
參考圖2，當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，就停止馬達1的驅(qū)動，其由信號N31來指示。然而扭矩T的峰值P3在扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱愫蟪霈F(xiàn)，其由一信號例如N32來指示。換句話說，恰好在緊固螺栓的扭矩T取得最大值之前螺栓的緊固操作完成。因此，本例子適用于由較軟的材料制成的螺栓或尺寸較小的螺栓，此種螺栓很容易被緊固操作時的過剩扭矩損壞。
因此，描述所述電動沖擊工具的一種改進操作。圖6示出了本實施例中沖擊檢測操作的一種改進流程，其中在扭矩變化比ΔΔT已經(jīng)先基本上變?yōu)榱闱覅⒖贾笖?shù)的值已經(jīng)變得等于或大于故障判斷的閾值之后，當扭矩變化量ΔT的值基本上變?yōu)榱銜r，就完成了螺栓的緊固操作。在圖6所示的流程中，步驟S11至S17基本上與圖5所示流程中的S1至S7步驟相同，因此此處省略其描述。
在緊固判斷器21已經(jīng)計算出扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT之后(S16和S17)，緊固判斷器21就判斷用于停止步驟的信號是否已被接通(S18)。通常，信號還沒有接通，從而緊固判斷器21就判斷扭矩變化比ΔΔT是否已從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝?S19)。當扭矩變化比ΔΔT已從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝禃r，緊固判斷器21就進一步判斷參考指數(shù)的值是否已變得等于或大于故障判斷的閾值(S20)。當參考指數(shù)的值不是等于或大于故障判斷的閾值，緊固判斷器21就判斷為扭矩T的增加是由于故障引起的，并就返回到步驟S11。另外，當參考指數(shù)的值等于或大于故障判斷的閾值時，緊固判斷器21就判斷為扭矩T的增加是由于螺栓已基本上被完全緊固引起的，接通停止步驟的信號(S21)，并返回到步驟S11。
當流程返回到步驟S11時，就再次執(zhí)行步驟S12至S18。在第二次進入的步驟S18中，用于信號已被接通，緊固判斷器21就判斷扭矩變化量ΔT的值是否已從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝?S22)。當扭矩變化量ΔT的值已從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝禃r，緊固判斷器21就判斷為扭矩T的增加是由于螺栓已被完全緊固引起的，并執(zhí)行停止操作，以停止馬達1的驅(qū)動(S23)。另外，當扭矩變化量ΔT的值沒有從正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝禃r，緊固判斷器21就判斷為螺栓沒被完全緊固，然后返回步驟S11以重復如上所述的步驟。
在后一種情況中，馬達1在扭矩變化比ΔΔT基本變?yōu)榱愫筮€會進一步驅(qū)動，因此螺栓基本上可以最大扭矩值得到緊固。因此，這種改進適合于由較硬的材料制成的螺栓或尺寸較大的螺栓，這種螺栓很少被緊固操作中的過剩扭矩損壞。
如上所述的兩種類型的緊固控制可以根據(jù)用戶的操作來切換(操作開關沒示出)，因此可以根據(jù)要緊固工件的特征來進行緊固操作。另外，當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，可以根據(jù)扭矩T的值來自動切換如上所述的兩種類型的緊固控制。具體為，當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，緊固判斷器21判斷扭矩T的值是否大于一預定的參考值。當扭矩T的值不大于該預定的參考值時，緊固判斷器21就判斷由較軟材料制成的螺栓或尺寸較小的螺栓的緊固操作已經(jīng)完成，馬達控制器30就向馬達驅(qū)動器8輸出一控制信號，以停止馬達1的驅(qū)動。另外，當扭矩T的值大于所述預定的參考值時，緊固判斷器21就進一步判斷扭矩變化量ΔT是否變?yōu)榱?。當扭矩變化量ΔT變?yōu)榱銜r，緊固判斷器21就判斷為由較硬材料制成的螺栓或尺寸較大的螺栓的緊固操作已經(jīng)完成，馬達控制器30就向馬達驅(qū)動器8輸出一控制信號，以停止馬達1的驅(qū)動。
隨后，描述本實施例中電動沖擊工具的一種改進。馬達控制器30和馬達驅(qū)動器8可以用作一自動速度控制器，用以在緊固操作初始狀態(tài)中根據(jù)緊固螺栓的扭矩T調(diào)整馬達1的旋轉(zhuǎn)速度。例如，馬達控制器30將從螺栓緊固操作開始起擊錘4多次沖擊的扭矩T估計值的平均值和一預定參考值進行比較。當扭矩T的平均值小于所述參考值時，馬達控制器30就判斷由較軟材料制成的螺栓或尺寸較小的螺栓被緊固，并向馬達驅(qū)動器8輸出一用以減小馬達1的旋轉(zhuǎn)速度的信號。因此，當由軟材料制成或尺寸較小的易于損壞的螺栓被緊固時，可以通過減小馬達1的旋轉(zhuǎn)速度來減小沖擊能量。
由于減小了沖擊能量，因而所需的用于完成螺栓緊固操作的沖擊次數(shù)會增加，所以緊固判斷器21中用于判斷螺栓是否被完全緊固的數(shù)據(jù)量也會增加。因此，易于精確地判斷螺栓緊固的完成。而且，優(yōu)選為根據(jù)初始狀態(tài)中扭矩T值的強度從馬達控制器30中輸出的控制信號使馬達1的旋轉(zhuǎn)速度減慢。具體為，馬達1的旋轉(zhuǎn)速度的需要值VD與自沖擊操作開始起多次沖擊的扭矩T估計值的平均值VM成一定比例。例如，VD值可以由下述等式來計算。
VD＝VN×VM×C3此處，符號VN表示馬達1當前的旋轉(zhuǎn)速度，而符號C3表示一常量。當需要值VD變得大于當前的旋轉(zhuǎn)速度VN時，即當馬達1的旋轉(zhuǎn)速度必須增加時，馬達1的旋轉(zhuǎn)速度應該維持當前值(VD＝VN)。通過這種構造，馬達1的旋轉(zhuǎn)速度的減小程度可以為最小，以防止出現(xiàn)由于馬達1旋轉(zhuǎn)速度的減小而產(chǎn)生的緊固工作時間的延長。
換句話說，用作自動速度控制器的馬達控制器30和馬達驅(qū)動器8以這樣一種方式來控制馬達1，即緊固操作初始狀態(tài)中的扭矩越小，馬達1的旋轉(zhuǎn)速度就變得越慢。
參考圖7和圖8A至8C描述本實施例中電動沖擊工具的另外一種改進。如圖7所示，觸發(fā)開關9的行程(stroke)被分為一第一區(qū)和一第二區(qū)，以確保螺栓的緊固操作。在觸發(fā)開關9行程的第一區(qū)內(nèi)，限制用于停止馬達1驅(qū)動的控制信號的輸出，而在觸發(fā)開關9行程的第二區(qū)內(nèi)，即當緊固判斷器21判斷出螺栓已被完全緊固時，則允許用于停止馬達1驅(qū)動的控制信號的輸出。
如圖8A至8C所示，觸發(fā)開關9被連接到一可變電阻器22上，以將觸發(fā)開關9的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓D7中A點至C點的部分是一機械公差，在此區(qū)間內(nèi)沒有向馬達1供電。圖7中C點至D點的部分為一速度控制區(qū)，在此區(qū)間內(nèi)馬達1的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)觸發(fā)開關9的位移的增加而增加。圖7中D點至B點的部分是一恒速區(qū)，在此區(qū)間內(nèi)馬達1的速度保持最大速度。第一區(qū)和第二區(qū)之間的邊界選為位于D點至B點區(qū)域內(nèi)的E點。第一區(qū)限定為E點的左側(cè)，在此區(qū)間內(nèi)觸發(fā)開關9的位移小于E點處的預定值。第二區(qū)限定為E點的右側(cè)，在此區(qū)間內(nèi)觸發(fā)開關9的位移等于或大于E點處的預定值。
因此，用戶可以通過在包括速度控制區(qū)的第一區(qū)間內(nèi)調(diào)整馬達1的旋轉(zhuǎn)速度，來進行螺栓的緊固操作，直到用戶通過目測確定螺栓已被緊固為止。隨后，在觀測到螺栓恰好處于完全緊固前的狀態(tài)后，用戶可以通過將觸發(fā)開關9壓入到第二區(qū)來繼續(xù)緊固操作。通過這種構造，可以確保完成螺栓的緊固操作，即使當緊固判斷器21由于故障而誤判螺栓已被完全緊固時，也不會在螺栓被完全緊固之前就停止馬達的驅(qū)動。設置一合位(click)機構23用于當觸發(fā)開關9到達E點時為用戶提供一種感觸，因此用戶很容易意識到第一區(qū)間到第二區(qū)間的轉(zhuǎn)換。
參考圖9描述本實施例的電動沖擊工具的另一種改進?？梢圆捎靡痪嚯x傳感器24來檢測到通過螺栓緊固的工件27表面的距離。距離傳感器24包括一發(fā)光裝置25和一感光(photo-sensing)裝置26。從發(fā)光裝置25中發(fā)出的光束通過一透鏡(未示出)聚焦到工件27上，從工件27上反射回來的光束由感光裝置26接收，因此能測出從距離傳感器24到工件27的距離。該距離傳感器24將其到工件27的距離的測量結(jié)果與一預定參考距離進行比較，并當測量結(jié)果小于參考距離時就輸出一檢測信號。
所述距離傳感器24設置在鉆頭7附近電動沖擊工件的一固定位置處。例如，將比螺栓被完全緊固時從距離傳感器24到工件27表面的距離稍大的距離限定為參考距離。因此，只有在螺栓被確實完全緊固之前，才會從距離傳感器24輸出檢測信號。當沒有輸出檢測信號時，即使當緊固判斷器21已經(jīng)誤判螺栓已被完全緊固時，也不會有用以停止馬達1的驅(qū)動的控制信號從馬達控制器30中輸出到馬達驅(qū)動器8。另外，當輸出檢測信號時，從馬達控制器30向馬達驅(qū)動器8輸出用以停止馬達1的驅(qū)動的控制信號。通過這種構造，很容易進行螺栓的緊固操作，而不會在螺栓確實完全緊固之前就停止馬達1的驅(qū)動。而且，用戶可以不用目測就可以確定螺栓已被充分完全緊固。
參考圖10、11和12描述本實施例的電動沖擊工具的另外一種改進。在圖10所示的修改中，一頻率發(fā)生器(FG)28用作旋轉(zhuǎn)角度傳感器12，用以檢測馬達1轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)量，其代替了旋轉(zhuǎn)編碼器19。頻率發(fā)生器28和馬達1的轉(zhuǎn)軸安裝在一起，因此頻率發(fā)生器28產(chǎn)生與馬達1的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度成一定比例的頻率信號。這些頻率信號通過波形整形電路20被輸入到旋轉(zhuǎn)角度計算器13中。當擴音器16用作沖擊傳感器11檢測擊錘4的沖擊時，旋轉(zhuǎn)角度計算器13每次使用下述等式計算鐵砧5的旋轉(zhuǎn)角度Δr。
Δr＝ARM/K-RI
此處，符號ΔRM表示擊錘4每次沖擊鐵砧5時馬達1的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，符號K表示減速器2的減速比，而符號RI表示擊錘4的空載角度(idleangle)。例如，當擊錘4在一次旋轉(zhuǎn)中沖擊鐵砧5兩次時，空載角度RI＝2π/2＝π。當擊錘4在一次旋轉(zhuǎn)中沖擊鐵砧5三次時，空載角度RI＝2π/3。
在圖11所示的改進中，頻率發(fā)生器28不僅用作旋轉(zhuǎn)角度傳感器12，而且還代替擴音器16用作沖擊傳感器11。具體為，當擊錘4沖擊鐵砧5時由于載荷波動，馬達1的旋轉(zhuǎn)速度會略微減小，并且從頻率發(fā)生器28中輸出的頻率信號的脈沖寬度會變得更寬一些。當發(fā)生沖擊時，一沖擊檢測處理器29檢測頻率信號脈寬的變化。
距離傳感器24還可以設置在電動沖擊工具上，如圖12所示。因為本實施例中的電動沖擊工具的改進并不局限于所作的描述和說明，因此可以組合各種改進的特征，例如，用作旋轉(zhuǎn)角度傳感器12的旋轉(zhuǎn)編碼器19和用作沖擊傳感器11的頻率發(fā)生器28。而且，可以采用一加速度傳感器作為沖擊傳感器11。
此外，本實施例的電動沖擊工具中還描述了一種用于判斷螺栓已被完全緊固的方法的改進。當螺栓的旋轉(zhuǎn)角度達到一預定的參考旋轉(zhuǎn)角度θR時，可以判斷出螺栓的緊固操作已完成。當判斷為緊固操作已經(jīng)完成時，則從馬達控制器30向馬達驅(qū)動器8輸出用于停止馬達1的驅(qū)動的控制信號。參考旋轉(zhuǎn)角度θR限定為一個與從緊固操作開始多次沖擊中的扭矩T的平均值TM相對應的值，從而使參考旋轉(zhuǎn)角度θR適合于一種螺栓。具體為，由扭矩T的平均值TM除以一常量C4得到參考旋轉(zhuǎn)角度θR(θR＝TM/C4)。
根據(jù)如上所述的判斷步驟，當處于螺栓緊固操作初始狀態(tài)的扭矩T的平均值TM較大時，緊固判斷器21就判斷該螺栓是由較硬的材料制成，或者螺栓的尺寸較大，并將參考旋轉(zhuǎn)角度θR設置得較小?；蛘?，當處于緊固操作初始狀態(tài)的扭矩T的平均值TM較小時，緊固判斷器21就判斷該螺栓是由較軟的材料制成，或者螺栓的尺寸較小，并將參考旋轉(zhuǎn)角度θR設置得較大。然后根據(jù)螺栓的類型來進行緊固操作。而且，由CPU執(zhí)行的緊固操作完成的判斷步驟可以簡單地進行，不必使用扭矩變化量ΔT和扭矩變化比ΔΔT，因此由于RAM的容量可以做得更小而可降低電動沖擊工具的成本。
隨后，參考圖13和14描述電動沖擊工具緊固操作的改進。圖13示出了圖5所示緊固操作的一種改進。在圖5所示的上述流程中，在扭矩變化比ΔΔT已基本上變?yōu)榱阒?，當參考指?shù)變得等于或大于故障判斷閾值時，螺栓的緊固操作就完成了。另一方面，在圖13所示的流程中，則是在參考指數(shù)已經(jīng)變得等于或大于故障判斷閾值之后，當扭矩變化比ΔΔT基本上變?yōu)榱銜r，緊固操作才完成。
比較圖13和圖5，圖13中的步驟S31至S37和S40與圖5中的步驟S1至S7和S10相同。圖13中的步驟S38基本上與圖5中的步驟S9相同。圖13中的步驟S39基本上與圖5中的步驟S8相同。因此，此處省略了各步驟的詳細描述。通過這種構造，基本上可以取得與上述圖5所示的實施例相同的效果。
同樣，圖14示出了圖6所示緊固操作的一種改進。比較圖14和圖6，圖14中的步驟S41至S48，S52和S53與圖6中的步驟S11至S18，S22和S23相同。圖14中的步驟S49基本上與圖6中的步驟S20相同。圖14中的步驟S50基本上與圖6中的步驟S19相同。通過這種構造，基本上可以取得與上述圖6所示的實施例相同的效果。
在上述實施例中，如沖擊式扳手等電動沖擊工具被描述為根據(jù)本發(fā)明的緊固工具的一個例子。然而本發(fā)明不限于該實施例?？梢詫⒈景l(fā)明應用到非沖擊式緊固工具中。在非沖擊式緊固工具的情況中，可以檢測馬達1的驅(qū)動時間周期代替沖擊次數(shù)作為參考指數(shù)。
本申請基于2003年8月26日在日本提交的日本專利申請2003-301899，其內(nèi)容在此通過參考合并引入。
雖然本發(fā)明是以結(jié)合附圖的實施例的方式來進行描述的，但是應當理解各種變化和改進對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，除非所作的變化和改進超出了本發(fā)明的范圍，否則都應該被認為是包括在本發(fā)明之中。
權利要求
1.一種用于緊固螺絲或螺栓的電動工具，包括一馬達；一馬達控制器，用于控制該馬達驅(qū)動的起動和停止；一動力傳輸器，用于將該馬達的驅(qū)動力傳輸給一鉆頭，以緊固或松開一螺絲或一螺栓；一扭矩評估器，用于估計緊固該螺絲或該螺栓的扭矩值；及一緊固判斷器，用于判斷該螺絲或該螺栓是否已完全緊固；其中該緊固判斷器計算一扭矩變化量和一扭矩變化比，其中該扭矩變化量是該扭矩的變化與該馬達的一轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值，而該扭矩變化比是該扭矩變化量與該馬達的該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度或運行時間的比值；運用該扭矩變化比計算一參考指數(shù)，該參考指數(shù)用于判斷該扭矩值的增加是否是由緊固操作中的故障引起的臨時增加；至少當該扭矩變化比基本上為零且該參考指數(shù)等于或大于一故障判斷閾值時，判斷該緊固操作完成；及向該馬達控制器輸出一用以停止馬達驅(qū)動的信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動工具，其中在該參考指數(shù)已經(jīng)等于或大于該故障判斷閾值之后，當該扭矩變化比基本上為零時，該緊固判斷器判斷該緊固操作完成。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動工具，其中在該扭矩變化比已先基本上為零且該參考指數(shù)的值已經(jīng)等于或大于該故障判斷閾值之后，當該扭矩變化量的值基本上為零時，該緊固判斷器判斷該緊固操作完成。
4.根據(jù)權利要求1所述的電動工具，其中在該扭矩變化比已經(jīng)基本上為零之后，當該參考指數(shù)等于或大于該故障判斷閾值時，該緊固判斷器判斷該緊固操作完成。
5.根據(jù)權利要求1所述的電動工具，其中在該參考指數(shù)的值已經(jīng)先等于或大于該故障判斷閾值且該扭矩變化比已基本上為零之后，當該扭矩變化量的值基本上為零時，該緊固判斷器可以判斷該緊固操作完成。
6.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中該參考指數(shù)是在該扭矩變化比取正值的情況下的一時間周期。
7.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中當該電動工具為一電動沖擊工具時，該參考指數(shù)為該扭矩變化比取正值的情況下一擊錘的沖擊次數(shù)。
8.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中該參考指數(shù)是在該扭矩變化比取正值的情況下該扭矩變化比的一積分值。
9.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中當該電動工具為一電動沖擊工具時，該參考指數(shù)為在該扭矩變化比取正值的情況下在一擊錘每次沖擊時產(chǎn)生的扭矩變化比的總和值。
10.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中采用在該扭矩變化比取正值的情況下該扭矩變化比的最大值來計算該故障判斷閾值。
11.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中采用該緊固操作的初始狀態(tài)的一扭矩值來計算該故障判斷閾值。
12.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，其中該參考指數(shù)是一個與該扭矩變化比相關的值，而該故障判斷閾值是采用在該緊固操作的初始狀態(tài)的一扭矩值計算出。
13.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，還包括一自動速度控制器，用于當該緊固操作的初始狀態(tài)的該扭矩小于該扭矩的一預定參考值時，減小該馬達的該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度。
14.根據(jù)權利要求13所述的電動工具，其中該自動速度控制器以這樣一種方式來控制該馬達，即該緊固操作初始狀態(tài)的該扭矩越小，該馬達的該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度就越慢。
15.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，還包括一觸發(fā)開關，其由用戶操作并根據(jù)其位移而輸出至少用以控制該馬達驅(qū)動的起動和停止的信號；并且其中該觸發(fā)開關的一行程被分為一第一區(qū)和一第二區(qū)，其中，在該第一區(qū)內(nèi)，限制該馬達控制器停止該馬達的驅(qū)動，而在該第二區(qū)內(nèi)允許馬達控制器停止該馬達的驅(qū)動。
16.根據(jù)權利要求1至5其中之一所述的電動工具，還包括一距離傳感器，用以檢測到該螺絲的頂部或該螺栓被完全緊固的一表面的一距離；并且其中在由該距離傳感器檢測出的該距離達到一用于判斷該螺絲或該螺栓已經(jīng)完全緊固的一參考距離后，該馬達控制器就停止該馬達的驅(qū)動。
全文摘要
在一種用于緊固螺絲或螺栓的電動沖擊工具中，可以預防在螺絲或螺栓被完全緊固之前就停止馬達驅(qū)動的故障。至少當扭矩變化比基本上為零且參考指數(shù)等于或大于故障判斷閾值時，緊固判斷器判斷緊固操作完成。所述參考指數(shù)是在扭矩變化比取正值情況下?lián)翦N的沖擊次數(shù)，且所述故障判斷閾值是采用該情況下扭矩變化比的最大值計算出的。因為在緊固操作中由于故障引起的擊錘沖擊次數(shù)小于由于螺絲或螺栓被完全緊固引起的擊錘沖擊次數(shù)，所以可以將前一種情況下所產(chǎn)生的扭矩增加與后一種情況下所產(chǎn)生的扭矩增加區(qū)分開來。
文檔編號B25B21/02GK1590029SQ20041005789
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權日2003年8月26日
發(fā)明者河井幸三, 才之本良典 申請人:松下電工株式會社