JP6102559B2 - 回転工具 - Google Patents

Description

この発明は、回転工具に関し、特に、ウェッジ式アンカーのナット締め付けにも使用することができる回転工具に関する。

従来、例えば重量物を天井から吊るために、天井面にあと施工アンカーを定着させる設備工事が行われている。こうしたあと施工アンカーとしては、例えば特許文献１に記載されているような「ウェッジ式アンカー」が公的に認定され、使用されている。

こうしたウェッジ式アンカーを天井面に定着させる際には、まず天井面に所定の穴径及び深さで孔を穿孔し、この孔にウェッジ式アンカーを打ち込み、トルクレンチで規定のトルク値までナットを締め付ける。ナットを締め付けることで、孔内でアンカーの拡張部が拡張し、強固に天井に固定される。

このように、ウェッジ式アンカーは、従来の打ち込み方式のアンカーとは異なり、ナットを規定トルクで締め付けることにより荷重に対する強度が施工管理されている。

特開２００１−３１１２２４号公報

上記したようなウェッジ式アンカーを取り付ける際にナットを締め付ける規定トルクは、例えばＭ１０サイズのアンカーで３０Ｎ・ｍ程度であり、非常に大きい。しかも、天井にウェッジ式アンカーを取り付ける際には、工事現場で脚立に乗って天井を向いて作業しなければならないため、手でレンチを使ってナットを規定トルクまで締めるのは非常に大変な作業であった。

なお、設備工事業者が日常的に使用するインパクトドライバ等の回転打撃工具でウェッジ式アンカーを締めることも考えられるが、こうした回転打撃工具を使用した場合、規定トルクを狙って締めることは難しい。

また、回転工具を高速回転（例えば２７００ｒｐｍ程度）で作動させてウェッジ式アンカーのナットを締め込んだ場合、ウェッジ式アンカーの拡張部がコンクリート表面側に移動する現象が発生する。すなわち、ナットを締め込むことでウェッジ式アンカーを引き抜く方向に力が加わるが、回転工具を高速回転で作動させた場合には、この引き抜く方向の力が穴内周面との摺動抵抗よりも大きくなってしまい、ウェッジ式アンカーの拡張部が穴の内部で停止している状態にならず、コンクリート表面側に移動する場合がある。このようにウェッジ式アンカーの拡張部がコンクリート表面側に移動すると、ウェッジ式アンカーの埋め込み寸法が浅く不十分となり、設計強度に対し強度不足となる問題が発生する。

そこで、本発明は、強度不足を発生させることなくウェッジ式アンカーのナットの締め付けにも使用することができる回転工具を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
すなわち、請求項１に記載の回転工具は、トリガが引かれたときにモータが回転して作動する回転工具であって、作動モードを切り替えるためのモード切替手段と、前記モード切替手段が操作されたときに、予め定められた作動モードから任意の作動モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段が選択した作動モードに従い、前記モータの回転を制御するモータ制御手段と、前記モータの回転軸と同軸上に設けられた打撃機構部と、前記打撃機構部の打撃動作を検出する打撃検出手段と、を備え、前記作動モードとして、低速回転で作動した後、前記打撃検出手段が打撃動作を検出してから所定時間経過したときに高速回転へと移行する回転切替モードを備えることを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、トリガが引かれたときにモータが回転して作動する回転工具であって、作動モードを切り替えるためのモード切替手段と、前記モード切替手段が操作されたときに、予め定められた作動モードから任意の作動モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段が選択した作動モードに従い、前記モータの回転を制御するモータ制御手段と、前記モータの回転軸と同軸上に設けられた打撃機構部と、前記打撃機構部の打撃動作を検出する打撃検出手段と、を備え、前記作動モードとして、低速回転で作動した後、前記打撃検出手段が打撃動作を検出してから所定角度回転したときに高速回転へと移行する回転切替モードを備えることを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１または２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記打撃検出手段は、前記モータの負荷、電流値及び回転数の少なくともいずれかを検出することによって打撃動作を検出することを特徴とする。

（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記モータ制御手段は、前記回転切替モードにおいて、高速回転後に規定のトルク値に達した場合に回転を停止させることを特徴とする。

（請求項５）
請求項５に記載の発明は、上記した請求項４記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、高速回転後に所定時間経過したときに前記規定のトルク値に達したと判断することを特徴とする。

（請求項６）
請求項６に記載の発明は、上記した請求項４または５記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記規定のトルク値を変更可能であることを特徴とする。

本発明は上記の通りであり、低速回転で作動した後に所定の条件が達成されると高速回転へと移行する回転切替モードを備えるので、回転工具でウェッジ式アンカーのナットの締め付けを行った場合でも、作動開始初期には低速回転で作動してウェッジ式アンカーの拡張部を十分に拡張させることでウェッジ式アンカーの拡張部がコンクリート表面側に移動しないように固定し、その後高速回転へと移行してナットを締め込むことができる。よって、ウェッジ式アンカーの拡張部がコンクリート表面側に移動する現象が発生しないので、ウェッジ式アンカーの埋め込み寸法が浅くなることがなく、強度不足が発生しない。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、打撃動作を検出してから所定角度回転したときに前記所定の条件が達成されたと判断する（すなわち高速回転へと移行する）ので、大きなトルクでナットを締め込むことができる回転打撃工具を使用することでナットの締め込み作業における作業者の負荷を低減できるとともに、ウェッジ式アンカーがコンクリート表面側に移動する現象も発生しないので、ウェッジ式アンカーの強度不足の問題も発生しない。

また、請求項１に記載の発明は上記の通りであり、打撃動作を検出してから所定時間経過したときに前記所定の条件が達成されたと判断する（すなわち高速回転へと移行する）ので、大きなトルクでナットを締め込むことができる回転打撃工具を使用することでナットの締め込み作業における作業者の負荷を低減できるとともに、ウェッジ式アンカーがコンクリート表面側に移動する現象も発生しないので、ウェッジ式アンカーの強度不足の問題も発生しない。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記打撃検出手段は、前記モータの負荷、電流値及び回転数の少なくともいずれかを検出することによって打撃動作を検出するので、容易かつ確実に打撃動作を検出することができる。

また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、前記モータ制御手段は、前記回転切替モードにおいて、高速回転後に規定のトルク値に達した場合に回転を停止させるので、例えば回転打撃工具においてもトルクを管理することができる。例えばウェッジ式アンカーのナットを締め込む場合には、規定トルクを狙って締め込むことで締め込み不足や締め込み過ぎを防ぐことができる。

また、請求項５に記載の発明は上記の通りであり、高速回転後に所定時間経過したときに前記規定のトルク値に達したと判断するので、複雑な処理を行ったり、新たな機構を追加したりすることなく、容易にトルクを管理することができる。

また、請求項６に記載の発明は上記の通りであり、前記規定のトルク値を変更可能であるので、例えばウェッジ式アンカーの種類（径など）によって規定トルクが異なる場合でも、それぞれのウェッジ式アンカーに対応して予め作業者がトルク値を変更することができるので、締め込み不足や締め込み過ぎを防ぐことができる。

回転工具の外観図である。 回転工具の内部構造を示すブロック図である。 モード選択処理のフロー図である。 回転制御処理のフロー図である。 通常の回転処理のフロー図である。 回転切替モードでの回転処理のフロー図である。 打撃検出処理のフロー図である。 （ａ）ウェッジ式アンカーを天井面に打ち込んだ状態の図、（ｂ）ウェッジ式アンカーのナットを回転工具によって仮締あり（本発明）で締め込んだ状態の図、（ｃ）ウェッジ式アンカーのナットを回転工具によって仮締なし（従来技術）で締め込んだ状態の図、である。 ウェッジ式アンカーのナットを回転工具によって仮締あり（本発明）で締め込んだときの（ａ）締め込み時間とトルクとの関係を示すグラフ、（ｂ）締め込み時間とアンカーの抜け量との関係を示すグラフである。なお、（ａ）と（ｂ）は同一の時間軸である。 ウェッジ式アンカーのナットを回転工具によって仮締なし（従来技術）で締め込んだときの（ａ）締め込み時間とトルクとの関係を示すグラフ、（ｂ）締め込み時間とアンカーの抜け量との関係を示すグラフである。なお、（ａ）と（ｂ）は同一の時間軸である。

本発明の実施形態について、回転工具１０としての回転打撃工具を例に、図を参照しながら説明する。

本実施形態に係る回転工具１０は、モータ３１を搭載したインパクトドライバであり、図１に示すように、筒状の出力部１１と、この出力部１１の下部に出力部１１と略直交する方向に延びるグリップ部１３と、グリップ部１３の下部に設けられた電池パック取付部１４と、を備えている。
（出力部１１）

出力部１１には、特に図示しないが、モータ３１が内蔵されており、このモータ３１の回転軸と同軸上に、スピンドル、打撃機構、アンビルが直列に設けられている。アンビルの先端部に形成された出力軸１２には図示しないソケットやビットが装着可能となっており、このソケットやビットをモータ３１の駆動力によって回転させることで、ソケットやビットで保持したボルトやナットを回転させてネジ締めができるように形成されている。

打撃機構は、スピンドルの回転を回転打撃力に変換するためにモータ３１の回転軸と同軸上に設けられた機構であり、ハンマーや圧縮バネ等で構成される。この打撃機構は、モータ３１の回転力を受けて、この回転力を回転打撃力に変換し、この回転打撃力をハンマーケースに回転自在に支持されたアンビルに伝達する。

（グリップ部１３）
グリップ部１３は、回転工具１０を把持するための部位である。このグリップ部１３の出力部１１との境目付近には、図１に示すように、前方にトリガ２１が配置されている。

トリガ２１は、回転工具１０を作動させるためのものであり、このトリガ２１を引き操作することでモータ３１が回転し、回転工具１０が作動を開始する。このトリガ２１は、グリップ部１３を握ったときにちょうど人差し指がかかる位置に配設されている。

（電池パック取付部１４）
電池パック取付部１４は、電池パックを下面に着脱させる部位である。この電池パック取付部１４の上面側には、図１に示すように、操作パネル１５が設けられている。この操作パネル１５には、現在の作動モードを表示するためのモード表示ランプ３３（図示せず）、作動モードを切り替えるためのモード切替手段としてのモード切替ボタン２２などが設けられている。

なお、この操作パネル１５の裏側に位置する電池パック取付部１４の内部には制御基板が内蔵されており、この制御基板上に実装された制御装置１００（図２参照）が回転工具１０の作動を制御するように構成されている。

この制御装置１００は、特に図示しないが、ＣＰＵを中心に構成され、各種スイッチなどの入力を処理し、モータ３１の駆動などを制御するように構成されている。

この制御装置１００には、図２に示すように、入力装置としてトリガ２１及びモード切替ボタン２２が接続されている。

また、この制御装置１００には、出力装置としてモータ３１及びモード表示ランプ３３が接続されている。

また、この制御装置１００は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、モード選択手段１１０、モータ制御手段１２０、打撃検出手段１３０の各手段として機能する。

（モード選択手段１１０）
モード選択手段１１０は、モード切替ボタン２２が押下されたときに、作動モードを順次変移させることにより、予め定められた複数の作動モードから任意の作動モードを選択するものである。

本実施形態に係る回転工具１０は、作動モードとして「通常モード」と「回転切替モード」の２種類の作動モードを備えている。また、現在の作動モードはモード表示ランプ３３の表示により確認できるように構成されている。

本実施形態においては、モード選択手段１１０は、モード切替ボタン２２が押下されるごとに「通常モード」と「回転切替モード」とを切り替えるようになっている。

なお、「通常モード」は、通常のボルトを締めるために使用されるモードである。この
「通常モード」は、トリガ２１が引かれて離されるまでモータ３１が回転する連続回転モードとなっている。

「回転切替モード」は、例えばウェッジ式アンカー４０のナット４３を締め付けるために使用されるモードである。この「回転切替モード」は、トリガ２１が引かれてから所定の条件が達成されるまでは低速回転で作動し、所定の条件が達成されると高速回転へと移行し、高速回転後に規定のトルク値に達した場合に回転を停止させるモードである。

なお、複数の作動モードから任意の作動モードを選択するようにしたが、たとえば「回転切替モード」のみの単数のモードを設けておいて、選択するようにしてもよい。

（モータ制御手段１２０）
モータ制御手段１２０は、モード選択手段１１０が選択した作動モードに従いモータ３１の回転を制御する。すなわち、トリガ２１が所定の位置まで引かれたときに、トリガ２１から制御信号を受信してモータ３１を回転させるが、このときモータ制御手段１２０はモード選択手段１１０が選択した作動モードを参照して、この作動モードに応じた制御でモータ３１の回転を管理する。

（打撃検出手段１３０）
打撃検出手段１３０は、前記打撃機構部の打撃動作を検出する。すなわち、トリガ２１が所定の位置まで引かれることでモータ３１の回転が開始したときに、打撃機構部の打撃動作が実行されたか否かを監視し、打撃動作を検出する。

本実施形態における打撃検出手段１３０は、モータ３１の負荷、モータ３１の電流値、モータ３１の回転数の少なくともいずれかを検出することで、打撃機構部の打撃動作を検出する。例えば、モータ３１に供給される電流値が所定値よりも大きくなったときにモータ３１の負荷が所定値以上になったことを検出し、打撃動作が実行されたことを検出する。

（処理フローについて）
次に、本実施形態に係る処理フローについて説明する。
なお、本実施形態に係る処理フローは、大きく分けて、（１）モード選択手段１１０により実行されるモード選択処理、（２）モータ制御手段１２０により実行される回転制御処理、（３）打撃検出手段１３０により実行される打撃検出処理、の３つのプロセスが同時並行的に処理されるため、以下それぞれについて説明する。

（モード選択処理）
モード選択処理について、図３のフローを参照しながら説明する。
まず、図３に示すステップＳ１００において、電源が投入され、モード選択の設定が初期化される。例えば、前回選択されていた作動モードが選択状態となり、当該作動モードを示すモード表示ランプ３３が点灯する。そして、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、モード切替ボタン２２が操作されるまで待機する。モード切替ボタン２２が操作された場合には、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、作動モードを選択する。本実施形態においては、「通常モード
」と「回転切替モード」とを相互に切り替える処理を行う。選択した作動モードはＲＡＭ等に保存され、モータ制御手段１２０によって参照可能な状態となる。そして、ステップＳ１０１に戻り、再びモード切替ボタン２２が操作されるまで待機する。

（回転制御処理）
回転制御処理について、図４〜６のフローを参照しながら説明する。
まず、図４に示すステップＳ２００において、設定を初期化する。具体的には、回転切替モードで使用する切替フラグをＯＦＦに設定し、高速回転時間を計測するタイマを初期化する。そして、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、トリガ２１の操作を検出するまで待機する。トリガ２１の操作が検出されたら、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、トリガ２１の引き操作された引量が閾値以上であるかがチェックされる。すなわち、本実施時形態に係るトリガ２１は、スイッチ本体内部に可変抵抗を設け、トリガ２１の引量に応じて可変抵抗の抵抗値が変化するようになっており、この可変抵抗の抵抗値が閾値以上であるかがチェックされる。閾値以上である場合には、ステップＳ２０３へ進む。一方、閾値未満である場合には、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０３では、作動モードがチェックされる。具体的には、モード選択手段１１０によって選択された作動モードをＲＡＭ等から読み出し、作動モードに応じた処理を実行する。作動モードが通常モードの場合には、ステップＳ２０４へ進む。一方、作動モードが回転切替モードの場合には、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０４に進んだ場合、後述する図５に示す通常の回転処理を実行する。通常の回転処理が終了すると、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０５に進んだ場合、後述する図６に示す回転切替モードでの回転処理を実行する。回転切替モードでの回転処理が終了すると、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、モータ３１を停止させるブレーキ処理が実行される。そして、ステップＳ２００に戻る。

（通常の回転処理）
通常の回転処理は、図４のステップＳ２０３において作動モードが通常モードであると判定された場合に実行される処理である。

この通常の回転処理では、まず、図５に示すステップＳ３００において、モータ３１の駆動が開始される。このときのモータ３１の回転数は、トリガ２１の引量に応じて変化する可変抵抗の抵抗値によって制御されている。すなわち、トリガ２１の引量が小さければモータ３１の回転数も小さく、トリガ２１の引量が大きければモータ３１の回転数も大きくなるように制御される。そして、ステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１では、エラーの監視を開始する。そして、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、トリガ２１の引き操作された引量が閾値未満であるか、または、エラーが発生したかがチェックされる。トリガ２１の引量が閾値未満である場合、または、エラーが発生した場合には、処理が終了する。一方、トリガ２１の引量が閾値未満ではなく、かつ、エラーが発生していない場合には、いずれかの条件が達成されるまでモータ３１を回転させ続ける。

（回転切替モードでの回転処理）
回転切替モードでの回転処理は、図４のステップＳ２０３において作動モードが回転切替モードであると判定された場合に実行される処理である。

この回転切替モードでの回転処理では、まず、図６に示すステップＳ４００において、打撃検出処理の開始を指示する。具体的には、打撃検出手段１３０へと開始信号を出力することで、打撃検出手段１３０に対して後述する打撃検出処理の開始を指示する。そして、ステップＳ４０１に進む。

ステップＳ４０１では、モータ３１の駆動が開始される。このときのモータ３１は、予め定められた回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で低速回転するように制御される。そして、ステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４０２では、エラーの監視を開始する。そして、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、トリガ２１の引き操作された引量が閾値未満であるか、または、エラーが発生したかがチェックされる。トリガ２１の引量が閾値未満である場合、または、エラーが発生した場合には、処理が終了する。一方、トリガ２１の引量が閾値未満ではなく、かつ、エラーが発生していない場合には、ステップ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、切替フラグがＯＮであるかがチェックされる。切替フラグは、回転切替モードにおいて低速回転から高速回転へと移行したか否かを示すためにＲＡＭ等に記憶されるデータであり、高速回転へ移行するまではＯＦＦに設定されている。切替フラグがＯＦＦである場合には、ステップＳ４０５へ進む。一方、切替フラグがＯＮである場合には、ステップＳ４０８へ進む。

ステップＳ４０５へ進んだ場合、低速回転で作動した後に所定の条件が達成されたか否かがチェックされる。本実施形態においては、打撃検出手段１３０が打撃動作を検出してから所定角度（例えば３６０度）回転したとき、または、打撃検出手段１３０が打撃動作を検出してから所定時間（例えば１秒）経過したときに、前記所定の条件が達成されたと判断する。本実施形態においては、後述するように、打撃検出処理によって打撃動作が検出されるとモータ３１の回転角度及び回転時間の計測が開始されるため、この計測結果を参照することで所定の条件が達成されたか否かを判断する。所定の条件のいずれかが達成されている場合には、ステップＳ４０６へ進む。所定の条件がいずれも達成されていない場合には、ステップＳ４０３へ戻る。

ステップＳ４０６では、モータ３１の回転数を上げて、予め定められた回転数（例えば２７００ｒｐｍ）で高速回転するように制御される。そして、ステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０７では、切替フラグをＯＮに設定し、回転数の切替が実行されたという情報を内部ステータスとして保持する。また、ＣＰＵタイマなどを使用して高速回転の継続時間の計測を開始する。そして、ステップＳ４０３へ戻る。

ステップＳ４０８へ進んだ場合、高速回転へと移行した後に規定のトルク値に達したか否かがチェックされる。本実施形態においては、ステップＳ４０７において計測を開始した高速回転の継続時間が所定時間（例えば２．５秒）を経過したときに、規定のトルク値に達したと判断する。規定のトルク値に達した場合には、処理を終了する。規定のトルク値に達していない場合には、ステップＳ４０３へ戻る。

（打撃検出処理）
打撃検出処理について、図７のフローを参照しながら説明する。
まず、図７に示すステップＳ５００において、設定を初期化する。具体的には、モータ３１の回転角度及び回転時間の計測データを初期化する。そして、ステップＳ５０１に進む。

ステップＳ５０１では、打撃動作を検出したかがチェックされる。例えば、モータ３１に供給される電流値が所定の閾値を超えたか否かによって打撃動作の検出を行う。打撃動作を検出した場合には、ステップＳ５０２へ進む。一方、打撃動作を検出していない場合には、打撃動作を検出するまで待機する。

ステップＳ５０２では、モータ３１の回転角度及び回転時間の計測を開始する。ここで計測した計測結果は、前述した回転切替モードでの回転処理において、回転切替のタイミングを決定するために使用される（図６のステップＳ４０５参照）。

（回転切替モードの使用例）
上記した回転切替モードを使用すれば、回転工具１０を例えばウェッジ式アンカー４０の施工に使用することができる。

ウェッジ式アンカー４０を天井面５０に定着させる際には、図８（ａ）に示すように、まず天井面５０に所定の穴径及び深さで孔を穿孔し、この孔にウェッジ式アンカー４０を打ち込む。ウェッジ式アンカー４０は、天井面５０にワッシャー４４が当接する位置まで打ち込まれる。

そして、回転工具１０によって規定のトルク値までナット４３を締め付ける。ナット４３を締め付けると、このナット４３と螺合するボルト部４１ｂを備えたアンカー本体４１が下方向に移動する。アンカー本体４１の上部には下窄まりのテーパ部４１ａが形成されており、このテーパ部４１ａの外周付近には拡張部４２が移動可能に配設されている。アンカー本体４１が下方向に移動すると、図８（ｂ）に示すように、拡張部４２は天井面５０に穿設された穴内周との摺動抵抗によって固定されているため、アンカー本体４１のテーパ部４１ａが拡張部４２を押し広げて、ウェッジ式アンカー４０が強固に天井に固定される。

なお、図８（ｃ）は回転切替モードを使用せずに、回転工具１０を高速回転（例えば２７００ｒｐｍ程度）で作動させてウェッジ式アンカー４０のナット４３を締め込んだ状態を示す図である。この図８（ｃ）が示すように、回転工具１０を当初から高速回転で作動させてナット４３を締め込んだ場合には、アンカー本体４１が下方向に移動するときの力が拡張部４２と天井面５０の穴の内周との摺動抵抗よりも大きいため、拡張部４２がその位置で停止状態にならず、拡張部４２がアンカー本体４１に追従して下方向に移動する場合がある。拡張部４２が下方向に移動すると、ウェッジ式アンカー４０全体が下方向に移動した状態で固定されるため、ウェッジ式アンカー４０の埋め込み寸法が浅く不十分となり、設計強度に対し強度不足となる問題が発生する。

上記した埋め込み寸法は、アンカー本体４１がどの程度下方向に移動したか（抜け量）によって管理することができる。すなわち、ウェッジ式アンカー４０を天井面５０の孔に打ち込んだ状態（図８（ａ）参照）と、ナット４３を締め込んだ後の状態（図８（ｂ）及び図８（ｃ）参照）とを比較し、アンカー本体４１がどの程度下方向に移動しているか（抜け量）で設計強度を満たしているかを判断できる。

打ち込んだ状態のアンカー本体４１の抜け量初期値をＳ０、ナット４３を締め込んだ後の拡張部４２の下端とアンカー本体４１の中間段部との隙間をＳ１、ナット４３を締め込んだ後のすべりがない場合の抜け量をＳ２、アンカー本体４１を高速回転でナット４３を締め込んだ場合のアンカー本体４１のすべり抜け量をＳ３とすると、本実施形態に係る回転切替モードの回転工具１０でナット４３を締め込んだ場合には、作動開始初期には低速回転によってナット４３の仮締を行うので、ウェッジ式アンカー４０の拡張部４２が拡張して固定される。よって、低速回転後に高速回転でナット４３を締め込んだ場合でも、拡張部４２はほとんど移動しない。このため、図８（ｂ）に示すように、アンカー本体４１の抜け量（Ｓ０＋Ｓ１）は、すべりがない場合の抜け量（Ｓ２）と略等しい状態となる。

一方、高速回転の回転工具１０でナット４３を締め込んだ場合には、低速回転によるナット４３の仮締が行われないので、拡張部４２が下方向に移動し、アンカー本体４１のすべり抜け量（Ｓ３）が発生する。このため、図８（ｃ）に示すように、アンカー本体４１の抜け量（Ｓ０＋Ｓ１＋Ｓ３）は、すべりがない場合の抜け量（Ｓ２）よりもすべり抜け量（Ｓ３）分だけ大きくなり、設計強度に対し強度不足となる可能性がある。

すなわち、図１０が示すように、仮締なしで最初から高速回転させてナット４３を締め込んだ場合には、規定トルクを達成する前に抜け量が規定上限値を超えてしまう可能性がある。言い換えると、規定トルクを達成するまでナット４３を締め込むと抜け量が規定上限値を超えてしまうため、ウェッジ式アンカー４０の埋め込み寸法が浅く不十分となり、設計強度に対し強度不足となる問題が発生する。

一方、本実施形態に係る回転切替モードの回転工具１０でナット４３を締め込んだ場合（ナット４３の仮締あり）には、図９が示すように、抜け量が規定上限値に収まるとともに、規定トルクを達成することもできる。なお、この図９（ａ）からも分かるように、規定トルクの達成と締め込み時間には相関関係があり、規定トルクを達成するために必要な締め込み時間は推測可能であるため、この推測時間を使用して回転切替モードの高速回転の終了タイミングを設定すればよい。例えば、２．５秒で既定トルクを達成できることが分かっている場合には、この２．５秒という基準値を上記した回転切替モードにおける停止制御（図６のステップＳ４０８参照）に使用することができる。

（まとめ）
以上説明したように、本実施形態によれば、低速回転で作動した後に所定の条件が達成されると高速回転へと移行する回転切替モードを備えるので、回転工具１０でウェッジ式アンカー４０のナット４３の締め付けを行った場合でも、作動開始初期には低速回転で作動してウェッジ式アンカー４０の拡張部４２を十分に拡張させることでウェッジ式アンカー４０の拡張部４２がコンクリート表面側に移動しないように固定し、その後高速回転へと移行してナット４３を締め込むことができる。よって、ウェッジ式アンカー４０の拡張部４２がコンクリート表面側に移動する現象が発生しないので、ウェッジ式アンカー４０の埋め込み寸法が浅くなることがなく、強度不足が発生しない。

また、打撃動作を検出してから所定角度回転したときに前記所定の条件が達成されたと判断する（すなわち高速回転へと移行する）ので、大きなトルクでナット４３を締め込むことができる回転打撃工具を使用することでナット４３の締め込み作業における作業者の負荷を低減できるとともに、ウェッジ式アンカー４０がコンクリート表面側に移動する現象も発生しないので、ウェッジ式アンカー４０の強度不足の問題も発生しない。

また、打撃動作を検出してから所定時間経過したときに前記所定の条件が達成されたと判断する（すなわち高速回転へと移行する）ので、大きなトルクでナット４３を締め込むことができる回転打撃工具を使用することでナット４３の締め込み作業における作業者の負荷を低減できるとともに、ウェッジ式アンカー４０がコンクリート表面側に移動する現象も発生しないので、ウェッジ式アンカー４０の強度不足の問題も発生しない。

また、前記打撃検出手段１３０は、前記モータ３１の負荷、電流値及び回転数の少なくともいずれかを検出することによって打撃動作を検出するので、容易かつ確実に打撃動作を検出することができる。

また、前記モータ制御手段１２０は、前記回転切替モードにおいて、高速回転後に規定のトルク値に達した場合に回転を停止させるので、例えば回転打撃工具においてもトルクを管理することができる。例えばウェッジ式アンカー４０のナット４３を締め込む場合には、規定トルクを狙って締め込むことで締め込み不足や締め込み過ぎを防ぐことができる。

また、高速回転後に所定時間経過したときに前記規定のトルク値に達したと判断するので、複雑な処理を行ったり、新たな機構を追加したりすることなく、容易にトルクを管理することができる。

なお、上記した実施形態においては特に説明していないが、回転切替モードの高速回転を停止させるための条件である規定のトルク値を変更可能としてもよい。このように構成すれば、例えばウェッジ式アンカー４０の種類（径など）によって規定トルクが異なる場合でも、それぞれのウェッジ式アンカー４０に対応してトルク値を変更することができるので、締め込み不足や締め込み過ぎを防ぐことができる。例えば、複数のウェッジ式アンカー４０の種類（径など）に対応して複数の回転切替モードを設け、回転切替モードごとで規定トルクが異なるように設定するとともに、この複数の回転切替モードをモード選択手段１１０が選択するようにしてもよい。

同様に、上記した実施形態においては特に説明していないが、低速回転から高速回転へと移行させるための条件を変更可能としてもよい。このように構成すれば、例えばウェッジ式アンカー４０の種類（径など）によって低速回転の作動量を変更できるので、ナット４３を仮締めする量を調整することができる。例えば、複数のウェッジ式アンカー４０の種類（径など）に対応して複数の回転切替モードを設け、回転切替モードごとで移行条件が異なるように設定するとともに、この複数の回転切替モードをモード選択手段１１０が選択するようにしてもよい。

また、上記した実施形態においては回転切替モードの停止条件である規定のトルク値を高速回転後の時間経過で判断するようにしたが、これに限らず、例えばモータ３１の負荷、電流値及び回転数の少なくともいずれかを検出することによって、あるいはモータ３１に負荷が発生することによる音や振動をセンサで検出することによって、規定のトルク値を検出するようにしてもよい。

また、上記した実施形態においては回転切替モードをウェッジ式アンカー４０の施工に使用する例について説明したが、これに限らない。本実施形態に係る回転切替モードは、例えば回転工具１０のソフトスタートや、ネジ等を打ち込む際に被打ち込み材に軽く食い付かせた後で締め込むような作業にも使用することができる。

なお、打撃検出手段１３０で打撃動作を検出しないで、トリガ２１を引いてから特定時間（０．５秒〜２．５秒）経過したら作動モードに移行させる方法でもよい。さらに、この特定時間を操作パネル１５上で任意に設定できるようにしてもよい。この場合、打撃機構がない回転工具でも使用することができる。

１０ 回転工具
１１ 出力部
１２ 出力軸
１３ グリップ部
１４ 電池パック取付部
１５ 操作パネル
２１ トリガ
２２ モード切替ボタン（モード切替手段）
３１ モータ
３３ モード表示ランプ
４０ ウェッジ式アンカー
４１ アンカー本体
４１ａ テーパ部
４１ｂ ボルト部
４２ 拡張部
４３ ナット
４４ ワッシャー
５０ 天井面
１００ 制御装置
１１０ モード選択手段
１２０ モータ制御手段
１３０ 打撃検出手段

Claims (6)

1. トリガが引かれたときにモータが回転して作動する回転工具であって、
   作動モードを切り替えるためのモード切替手段と、
   前記モード切替手段が操作されたときに、予め定められた作動モードから任意の作動モードを選択するモード選択手段と、
   前記モード選択手段が選択した作動モードに従い、前記モータの回転を制御するモータ制御手段と、
   前記モータの回転軸と同軸上に設けられた打撃機構部と、
   前記打撃機構部の打撃動作を検出する打撃検出手段と、
   を備え、
   前記作動モードとして、低速回転で作動した後、前記打撃検出手段が打撃動作を検出してから所定時間経過したときに高速回転へと移行する回転切替モードを備えることを特徴とする、回転工具。
2. トリガが引かれたときにモータが回転して作動する回転工具であって、
   作動モードを切り替えるためのモード切替手段と、
   前記モード切替手段が操作されたときに、予め定められた作動モードから任意の作動モードを選択するモード選択手段と、
   前記モード選択手段が選択した作動モードに従い、前記モータの回転を制御するモータ制御手段と、
   前記モータの回転軸と同軸上に設けられた打撃機構部と、
   前記打撃機構部の打撃動作を検出する打撃検出手段と、
   を備え、
   前記作動モードとして、低速回転で作動した後、前記打撃検出手段が打撃動作を検出してから所定角度回転したときに高速回転へと移行する回転切替モードを備えることを特徴とする、回転工具。
3. 前記打撃検出手段は、前記モータの負荷、電流値及び回転数の少なくともいずれかを検出することによって打撃動作を検出することを特徴とする、請求項１または２記載の回転工具。
4. 前記モータ制御手段は、前記回転切替モードにおいて、高速回転後に規定のトルク値に達した場合に回転を停止させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の回転工具。
5. 高速回転後に所定時間経過したときに前記規定のトルク値に達したと判断することを特徴とする、請求項４記載の回転工具。
6. 前記規定のトルク値を変更可能であることを特徴とする、請求項４または５記載の回転工具。

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