专利名称：动力冲击工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于紧固一紧固构件比如螺栓或螺帽的动力冲击工具，比如冲击起子(impact driver)或冲击扳手(wrench)。
背景技术：
在用于紧固一紧固构件比如螺栓或螺帽的动力冲击工具中，优选的是，当用于紧固该紧固构件的扭矩达到预先所设定的预定参考值时，通过停止驱动源比如电动机的驱动来自动完成紧固操作。
在日本专利申请6-91551的公开公报所示出的第一常规动力冲击工具中，感测紧固该紧固构件所必需的实际扭矩，并在实际扭矩达到预定的参考值时，停止电动机的驱动。该对应于用于紧固该紧固构件的实际扭矩，来停止电动机驱动的第一常规动力冲击工具，需要设置于输出轴上的传感器，以感测实际扭矩，从而即使能够对应于实际扭矩，精确控制电动机的驱动的自动停止，但由于动力冲击工具的变大，会造成成本增加和可用性的破坏。
在第二常规动力冲击工具中，如日本专利申请4-322974的公开公报所示，感测锤件的冲击次数，并在冲击次数达到预定参考次数时，自动地停止电动机的驱动，该参考次数被预先设定，或者根据紧固构件完全被紧固之后的扭矩倾角(inclination)计算。然而，第二常规动力冲击工具具有以下缺点，即，即使用于停止电动机的控制能够容易地进行，但用于紧固该紧固构件的期望扭矩与实际扭矩之间会出现大的差异。在实际扭矩比期望扭矩小得多时，该差异造成紧固构件由于扭矩不足而松动。或者，在实际扭矩比期望扭矩大得多时，该差异造成紧固构件所紧固的部件损坏，或紧固构件的头部由于过量的扭矩而损坏。
在日本专利申请9-285974的公开公报所示出的第三常规动力冲击工具中，感测紧固构件在每次冲击下的旋转角，并在旋转角小于预定参考角时，停止电动机的驱动。理论上，由于紧固构件在每次冲击下的旋转角与用于紧固该紧固构件的扭矩成反比，所以它能够对应于用于紧固该紧固构件的扭矩来控制紧固操作。然而，利用电池作为电源的动力冲击工具具有以下缺点，即，用于紧固该紧固构件的扭矩，由于电池电压的下降而变化很大。而且，用于紧固该紧固构件的扭矩，极大地受到紧固构件所紧固的部件的材料硬化的影响。
为了解决上述问题，在日本专利申请2000-354976所示出的第四常规动力冲击工具中，感测紧固构件在每次冲击下的冲击能量和旋转角，当利用该能量和该旋转角所计算出的用于紧固该紧固构件的扭矩，等于或大于预定的参考值时，停止电动机的驱动。该冲击能量是利用输出轴被冲击时输出轴的转速，或者紧接在该冲击之后的电动机的驱动轴的转速来计算。由于第四常规动力冲击工具是基于冲击发生时的瞬间速度来感测冲击能量，所以它需要高分辨率的传感器和高速处理器，而这会造成价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于紧固一紧固构件的低成本的动力冲击工具，通过该工具，能够精确地估算用于紧固该紧固构件的扭矩，而无需使用高分辨率的传感器和高速处理器。
按照本发明的方案的动力冲击工具包括锤件；驱动机构，用于绕驱动轴转动该锤件；输出轴，由该锤件的冲击所产生的转动力施加在该输出轴上；冲击传感器，用于感测该锤件的冲击的发生；转速传感器，用于利用该驱动轴的旋转角来感测该驱动轴的转速；旋转角传感器，用于感测该输出轴在一期间内的旋转角，其中，该期间是从该冲击传感器感测到该锤件的冲击的发生的时刻，到该冲击传感器感测到该锤件的冲击的下一次发生的另一时刻；扭矩估算器，用于利用该转速传感器所感测的驱动轴的平均转速，来计算冲击能量，并且用于计算用于紧固一紧固构件的估算的扭矩的值，其中，该值通过将该冲击能量除以该输出轴的旋转角来给出；扭矩设定器，用于设定待比较的扭矩参考值；以及控制器，用于在该估算的扭矩的值等于或大于该扭矩设定器所设定的预定的参考值时，停止该驱动轴的转动。
通过这样的结构，能够利用驱动轴在锤件的冲击之间的平均转速来计算出冲击能量，该冲击能量是计算估算的扭矩的值所必需的，而无需使用高分辨率的传感器和高速度的传感器。因而，能够利用低廉的微处理器来计算用于紧固该紧固构件的扭矩的估算值。
图1是表示按照本发明实施例的动力冲击工具的结构的方框图；图2是用于表示该实施例的动力冲击工具的操作的流程图；图3是具有旋转开关及其刻度盘的扭矩设定器的实例的正视图；图4是具有作为指示器的LED阵列和两个按钮开关的扭矩设定器的另一实例的正视图；图5是表示冲击次数与所估算的扭矩的值的变化之间的关系的实例的曲线图，其中，扭矩的参考值是线性增加的；图6是表示冲击次数与所估算的扭矩的值的变化之间的关系的另一实例的曲线图，其中扭矩的参考值是非线性增加的；图7是具有两个旋转开关及其刻度盘的扭矩设定器的又一实例的正视图，该旋转开关和刻度盘分别用于选择紧固构件比如螺栓或螺帽的尺寸，和紧固构件所紧固的部件的材料种类；图8是表示待比较的扭矩参考值级别的实例的表格，该扭矩参考值级别与将要被紧固的部件的材料和紧固构件的尺寸相对应；图9是表示电动机的转速和用户所操作的触发器开关的行程之间的关系的实例的曲线图；图10是表示电动机的转速与触发器开关的行程之间关系的另一实例的曲线图，其中，对应于扭矩设定器所设定的参考值来限制最高转速；图11是表示按照本发明实施例的动力冲击工具的另一结构的方框图；以及图12是表示按照本发明实施例的动力冲击工具的又一结构的方框图。
具体实施例方式
下面描述按照本发明实施例的动力冲击工具。图1表示该实施例的动力冲击工具的结构。
该动力冲击工具包括电动机1，用于产生驱动力；减速器10，具有预定减速比，用于将电动机1的驱动力传送到驱动轴11；锤件2，经键槽架(spline bearing)啮合于驱动轴11；砧件30，利用离合机构啮合于驱动轴11；以及弹簧12，用于向砧件30的方向对锤件2施加压力。电动机1、减速器10、驱动轴11等构成驱动机构。
锤件2能够经键槽架在驱动轴11的轴向上移动，并且随着驱动轴11而转动。该离合机构设置于锤件2和砧件30之间。在初始状态下，锤件2通过弹簧12的压力被压到砧件30上。砧件30被固定于驱动轴3上。转头(bit)31可分离地装配于输出轴3的端部。因此，转头31和输出轴3能够通过电动机1的驱动力，随着驱动轴11、锤件2和砧件30而转动。
当无负载施加在输出轴3上时，锤件2和输出轴3彼此一体地转动。可选地，当大于预定值的负载施加在输出轴3时，锤件2逆着弹簧12的压力而向上移动。当锤件2与砧件30的啮合松开时，锤件2开始一边转动一边向下移动，从而锤件2在其转动方向上冲击砧件30。因此，固定有砧件30的输出轴3能够被转动。
一对凸轮面形成于例如砧件30的上表面和锤件2的下表面上，起到凸轮机构的作用。例如，当紧固构件已被紧固，并且输出轴3的转动被停止时，锤件2上的凸轮面会由于随着驱动轴11的转动，而在砧件30上的凸轮面上滑动，从而锤件2跟随凸轮面逆着弹簧12的压力的提升，沿着驱动轴11在离开砧件30的方向上移动。当锤件2来回一次，例如基本一个回转时，凸轮面造成的约束突然释放，从而锤件2在随着驱动轴11转动的同时，会由于弹簧12所释放的压力而冲击砧件30。因此，既然锤件2的重量比砧件30的重量大得多，强大的紧固力能够经砧件30而施加在输出轴3上。通过重复锤件2在转动方向上对砧件30的冲击，紧固构件能够以必需的紧固扭矩被完全地紧固。
电动机1由电动机驱动器90驱动，以启动和停止轴的转动。电动机驱动器90还连接于电动机控制器9，向该控制器输入与触发器开关92的位移(行程或按压深度)相对应的信号。电动机控制器9对应于从触发器开关92输出的信号，判断使用者的意图是启动还是停止电动机1的驱动，并且将用于启动或停止电动机1的驱动的控制信号输出到电动机驱动器90。
电动机驱动器90构成为利用功率晶体管的模拟功率电路等，以稳定地提供大电流到电动机1。可充电电池91连接于电动机驱动器90，用于提供电力到电动机1。另一方面，电动机控制器9由例如CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)构成，用于产生对应于控制程序的控制信号。
该动力冲击工具还包括频率发生器(FG)5，用于输出与驱动轴11的转动相对应的脉冲信号；以及麦克风40，用于感测由于锤件2在砧件30上的冲击所产生的冲击轰隆声。麦克风40的输出被输入到冲击传感器4，该冲击传感器4感测或判断与麦克风40的输出相对应的冲击的发生。
频率发生器5的输出信号经波形整形电路50被输入到旋转角计算器60和转速计算器61，以便执行过滤处理。旋转角计算器60和转速计算器61还连接于扭矩估算器6。而且，扭矩估算器6连接于紧固判断器7，并且扭矩设定器8连接于紧固判断器7，用于设定待比较的扭矩参考值。
扭矩估算器6基于来自旋转角计算器60和转速计算器61的输出，估算用于在此时紧固该紧固构件的扭矩，并且将扭矩的估算值输出到紧固判断器7。紧固判断器7将此时扭矩的估算值与扭矩设定器8所设定的参考值做比较。当扭矩的估算值大于参考值时，紧固判断器7判定紧固构件已被完全紧固，并且将用于停止电动机1的驱动的预定信号输出到电动机控制器9。电动机控制器9经电动机驱动器90停止电动机1的驱动。
旋转角计算器60构成为，用于利用从频率发生器5的输出中所得到的驱动轴11的旋转角ΔRM，来计算砧件30(或输出轴3)在锤件2的冲击与锤件2的下一次冲击之间的旋转角Δr，以代替直接地感测砧件30的旋转角Δr。
具体地，减速器10从电动机1的转动轴到输出轴3的减速比被标识为符号K，并且锤件2的空转角被标识为符号RI，砧件30在锤件2的冲击之间的旋转角Δr通过如下等式来计算。
Δr＝(ΔRM/K)-RI
例如，在驱动轴的一次转动中，锤件2两次冲击砧件30时，空转角RI变成2π/2，在驱动轴的一次转动中，锤件2三次冲击砧件30时，空转角RI变成2π/3。
当砧件30(与输出轴3一起)的转动惯量被标识为符号J，砧件30在锤件2的冲击之间的平均转速被标识为符号ω，并且用于转换成冲击能量的系数被标识为符号C1时，扭矩估算器6利用如下等式，计算此时所估算的扭矩T的值。
T＝(J×C1×ω2)/(2×Δr)在这里，通过将频率发生器5的输出中的脉冲数除以锤件2的两次冲击之间的期间，能够计算出平均转速ω。
按照该实施例，能够不使用高速处理器，仅通过对锤件2的冲击之间的期间，和从频率发生器5输出的输出信号中的脉冲数进行计数，来估算此时用于紧固该紧固构件的扭矩的值。因此，具有定时器和计数器的标准的单芯片的微处理器，能够用于进行电动机1的扭矩控制。
图2表示该实施例的动力冲击工具的紧固操作的基本流程。
当使用者操作触发器开关92时，电动机控制器9输出用于启动电动机1的驱动的控制信号，以便紧固该紧固构件。冲击传感器4启动感测锤件2冲击的发生(S1)。当冲击传感器4感测到冲击的发生时(S2中的“是”)，旋转角计算器60计算在锤件2冲击砧件30时，砧件30的旋转角Δr(S3)。转速计算器61计算在发生冲击时，电动机1的驱动轴11的转速ω(S4)。当计算出旋转角Δr和转速ω时，扭矩估算器6按照上述等式计算所估算的扭矩T的值(S5)。紧固判断器7将所估算的扭矩T的计算值与扭矩设定器8中所设定的参考值做比较(S6)。当估算的扭矩T的值小于参考值时(S6中的“是”)，重复地执行步骤S1至S6。或者当估算的扭矩T的值等于或大于参考值时(S6中的“否”)，紧固判断器7执行用于停止电动机1的驱动的停止步骤(S7)。
图3和图4分别表示扭矩设定器8的正视图的实例。在图3所示的实例中，扭矩设定器8具有旋转开关、旋转开关的刻度盘和连接于旋转开关的开关电路，该开关电路用于对应于旋转开关的指示位置，来改变输出信号的电平。扭矩值能够对应于刻度盘的位置，从数字1至9所标识的九个级别和关闭档中来选择，扭矩值在关闭档处变为无穷小。
在图4所示的实例中，扭矩设定器8具有LED阵列，起到用于表示九级扭矩值的指示器的作用；两个按钮开关SWa和SWb；以及连接于LED阵列和SWa、SWb的开关电路，用于对应于按钮开关SWa、SWb的按压次数或点亮的LED的个数，来改变输出信号的电平。
当紧固构件由较软的材料制成或紧固构件的尺寸较小时，紧固该紧固构件所必需的扭矩较小，从而优选的，将扭矩的参考值设定得较小。或者，当紧固构件由较硬的材料制成或紧固构件的尺寸较大时，紧固该紧固构件所必需的扭矩较大，从而优选的，将扭矩的参考值设定得较大。结果，能够对应于紧固构件的材料或尺寸，来适当地进行紧固操作。
图5表示锤件2的冲击次数与估算的扭矩值之间的关系。在图5中，横坐标标识锤件2的冲击次数，并且纵坐标标识估算的扭矩值。在图5所示的实例中，对应于一至九级的待比较的扭矩的参考值被设定为线性地增加。
假定扭矩的参考值被设定为例如图3或图4中的第五级。当冲击开始时，估算的扭矩值以很小的变化逐渐增加。当估算的扭矩值大于与点P处的第五级相对应的扭矩的参考值时，停止电动机1的驱动。由于估算的扭矩值包括相当多的波动，所以优选地，基于冲击次数的移动平均数，来计算所估算的扭矩值。
然而，并不限于图5所示的实例。如图6所示，能够以这样的方式非线性地增加扭矩参考值，即该级别的编号越大，参考值的增加的速率越大。在后一种情况中，当对应于由较软的材料制造的紧固构件或较小的紧固构件，扭矩的参考值的级别较低时，能够微调用于紧固该紧固构件的扭矩。或者，当对应于由较硬的材料制造的紧固构件或较大的紧固构件，扭矩的参考值的级别较高时，能够粗调用于紧固该紧固构件的扭矩。
图7表示扭矩设定器8的正视图的又一实例。在图7所示的实例中，扭矩设定器8具有第一和第二旋转开关SW1和SW2；上述旋转开关的两个刻度盘；以及连接于旋转开关SW1和SW2的开关电路，用于对应于旋转开关SW1和SW2在刻度盘上的指示位置的组合，来改变输出信号的电平。第一旋转开关SW1用于选择将要被紧固构件紧固的部件的材料种类，第二旋转开关SW2用于选择紧固构件的尺寸。图8表示一表格，该表格表示待比较的扭矩参考值级别的实例，该扭矩参考值的级别与将要被紧固构件紧固的部件的材料和紧固构件的尺寸相对应。假设使用者设定第一旋转开关SW1指示木制品，设定第二旋转开关SW2指示尺寸为25mm。该开关电路输出与第四级的扭矩参考值相对应的信号。
由于冲击能量是在锤件2冲击砧件30时产生，有必要精确地测量锤件2在冲击时刻的速度，以获得冲击能量。然而，锤件2在驱动轴11的轴向上移动，并且脉冲力作用于锤件2。因此，难以在锤件2附近设置转动编码器等。在该实施例中，基于电动机1的驱动轴11的平均转速，来计算冲击能量。然而，锤件2的冲击机构由于弹簧12的干涉而非常复杂。在简单地利用平均转速ω的情况下，当电动机1的驱动轴11的转速由于电池91的电压泄漏而变低时，或者当电动机1的转速被触发器开关92控制在速度控制区中时，即使系数C1的值被选择为用实验方法获得一个适当的值，仍然会出现各种错误。
在电动机1的转速发生变化的动力冲击工具中，优选地，利用如下等式来计算所估算的扭矩的值，在该等式中，平均转数ω的补偿函数F(ω)代替上述系数C1。
T＝(J×F(ω)×ω2)/2×Δr由于函数F(ω)是由冲击机构引起，所以它能够利用实际工具用实验方法获得。例如，当平均转速ω较小时，函数F(ω)的值变大。估算的扭矩T的值由对应于平均转速ω的值的函数F(ω)补偿，从而能够增加用于紧固该紧固构件的扭矩的估算值的准确性。结果就是能够进行更为精确的紧固构件的紧固操作。
假设起到旋转角传感器作用的频率发生器5的分辨率是在每次转动中为24个脉冲，减速比K＝8，并且锤件2能够在每次转动中两次冲击砧件30。当输出轴3在锤件2的一次冲击下根本无法转动时，在锤件2的两次冲击之间、来自频率发生器5输出信号中的脉冲数变为96＝(1/2)×8×24。当输出轴3在锤件2的一次冲击下转动90度时，在锤件2的两次冲击之间、来自频率发生器5输出信号中的脉冲数变为144＝((1/2)+(1/4))×8×24。也就是说，脉冲数之差48＝144-96表示输出轴3已被转动90度。因此，紧固构件的旋转角Δr与来自频率发生器5的输出信号中的脉冲数之间的关系变为如下。旋转角Δr在每一个脉冲下变为1.875度，在每两个脉冲下变为3.75度，在每三个脉冲下变为5.625度，在每二十四个脉冲下变45度，在每四十八个脉冲下变为90度。
在这里，进一步假设紧固该紧固构件所必需的扭矩要大得多。当输出轴3的旋转角Δr是3度时，来自频率发生器5的输出信号中的脉冲数变为一或二。然而，通过上述等式来计算估算的扭矩值，从而，当脉冲数为一时，所估算的扭矩值表示比脉冲数为二时所估算的扭矩值大两倍。也就是说，当紧固该紧固构件所必需的扭矩大得多时，估算的扭矩值中会出现大的偶然误差分量。结果，电动机1的驱动被错误地停止。如果使用具有很高分辨率的频率发生器来感测输出轴的旋转角，则可解决这样的缺陷。然而，动力冲击起子的成本很昂贵。
为了解决上述缺陷，该实施例中的动力冲击起子1的扭矩判断器7考虑到偏移值，将小于96的数比如95或94，从来自频率发生器5的输出信号中的脉冲数中减去，以代替与锤件2在两次冲击之间的转动相对应的脉冲数(上述假设中的96)。当被减去的数被选择为94(偏移值为-2)时，对应于旋转角3度的脉冲数变为三或四。在这种情况下，对应于三个脉冲的估算扭矩值变为比对应于四个脉冲的估算扭矩值大1.3倍。与不考虑偏移值的情况相比，估算的扭矩值中的偶然误差分量变小。无需赘言，用于计算所估算的扭矩值的上述等式的分子，通过乘以两倍或三倍来补偿。当输出轴3的旋转角更大时，由上述偏移所造成的偶然误差分量能够被容忍。例如，当输出轴3的旋转角是90度时，来自频率发生器5的输出信号中的脉冲数在不考虑该偏移时变为48，在考虑该偏移时变为50。
电动机控制器9能够具有速度控制功能，即控制与触发器开关92的行程相对应的电动机1的驱动轴11的转速(下文简称为“电动机1的转速”)。图9表示触发器开关2的行程与电动机1的转速之间的关系。在图9中，横坐标标识触发器开关92的行程，纵坐标标识电动机1的转速。触发器开关92的行程中从0到A的区域对应于电动机1未被驱动的状态。触发器开关92的行程中从A到B的区域对应于速度控制区域，其中在该区域中，触发器开关92的行程越长，电动机1的转速就越快。触发器开关92的行程中从B到C的区域对应于最高转速区域，在该区域中，电动机1在最高转速下被驱动。
在速度控制区域中，在低速下，电动机1的转速能够被微调。优选的，对应于扭矩设定器8中设定的扭矩级别值，来限制电动机1的转速，进而对应于触发器开关92的行程，来控制电动机1的转速，如图10所示。具体地，扭矩设定器8中设定的扭矩级别越低，电动机1的受限制的最高转速就越低，并且电动机的转速特性曲线的斜率相对于触发器开关92的行程就越缓和。
既然该动力冲击工具是在大的扭矩下进行紧固构件的紧固操作，它具有作业过程所必需的期间更短的优点。然而，它具有动力太大，以致无法紧固由较软的材料制成的紧固构件或较小的紧固构件的缺陷，导致紧固构件或紧固构件所紧固的部件将被数次的冲击所损坏。相反的，当对应于紧固该紧固构件所必需的扭矩，电动机1的最高转速被限制得较低时，能够减少锤件2在砧件3上冲击时的冲击能量。因此，能够对应于紧固构件的材料种类和/或尺寸，以及紧固构件所紧固的部件，来适当地进行紧固操作。如果没有锤件2在砧件30上的冲击，则无法估算用于紧固该紧固构件的扭矩。因此，电动机1的最高速度的下限被定义为，锤件2在砧件30上的冲击确定会发生的值。
而且，扭矩设定器8中的扭矩级别能够对应于动力冲击工具被使用的条件来自动地设定。例如，当扭矩级别被初始设定为第四级，且电动机1通过打开触发器开关92来驱动时，电动机1的驱动在所估算的扭矩的计算值到达对应于第四级的值时被停止。因此，当触发器开关92进而在预定期间(例如，一秒)中被打开时，紧固判断器7将扭矩级别切换一级，而到第五级，并重新启动以驱动电动机1，并且在所估算的扭矩的计算值到达对应于第五级的值时，停止电动机1的驱动。当触发器开关92又被打开时，紧固判断器7逐级地改变扭矩的级别，并且重新启动以驱动电动机1。当扭矩级别达到最高时，紧固判断器7继续在最高的扭矩级别下驱动电动机1。
图11表示该实施例的动力冲击工具的另一结构。来自频率发生器5的输出信号经波形整形电路50被输入到冲击传感器4。频率发生器5不仅用作转速传感器的一部分，并且用作代替麦克风40的冲击传感器的一部分。具体地，当锤件2冲击砧件30时，电动机1的转速由于负载的波动会少许地减少，从而频率发生器5输出的频率信号的脉宽会少许地变宽。冲击传感器4感测频率信号的脉宽在冲击发生时的变化。而且，能够利用加速传感器感测锤件2在砧件30上的冲击的发生。
图12表示该实施例的动力冲击工具结构的又一实例。该动力冲击工具还包括起到旋转角传感器作用的转动编码器，用于直接地感测输出轴3的旋转角。更进一步地，优选的，当估算的扭矩值到达预定参考值时，通过发光器或报警器通知停止电动机1的驱动。通过这样的结构，使用者能够区分电动机1的正常停止与电动机1由于故障所造成的异常停止。
在上述描述中，电动机1被用作驱动电源。然而，本发明并不限于该实施例的描述或附图。能够使用另一驱动源比如压缩空气等。
本申请基于2003年10月14日在日本提交的日本专利申请2003-354197，这里并入其全部内容，以作为参考。
尽管已经参照附图通过实例完全地描述本发明，但是应当认为各种变化和改型对于本领域技术人员是明显的。因此，只要这些变化和改型不脱离本发明的范围，它们就应当理解为被涵盖于其中。
权利要求
1.一种动力冲击工具，包括锤件；驱动机构，用于绕驱动轴转动该锤件；输出轴，由该锤件的冲击所产生的转动力施加在该输出轴上；冲击传感器，用于感测该锤件的冲击的发生；转速传感器，用于利用该驱动轴的旋转角来感测该驱动轴的转速；旋转角传感器，用于感测在一期间内该输出轴的旋转角，其中，该期间是从该冲击传感器感测到该锤件的冲击的发生的时刻，到该冲击传感器感测到该锤件的冲击的下一次发生的另一时刻；扭矩估算器，用于利用该转速传感器所感测的该驱动轴的平均转速，来计算冲击能量，并且用于计算一估算的扭矩的值，其中，该估算的扭矩的值用于紧固一紧固构件，并且该估算的扭矩的值通过将该冲击能量除以该输出轴的旋转角来给出；扭矩设定器，用于设定待比较的扭矩的参考值；以及控制器，用于在该估算的扭矩的值等于或大于该扭矩设定器所设定的预定的参考值时，停止该驱动轴的转动。
2.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中该旋转角传感器利用该旋转角传感器所感测的该驱动轴的旋转角，来计算该输出轴的旋转角。
3.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中当利用该平均转速计算该冲击能量时，该扭矩估算器对应于该驱动轴的该平均转速的值，来补偿该冲击能量的值。
4.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中当计算该估算的扭矩的值时，该扭矩估算器将预定的偏移值与该旋转角传感器所感测的旋转角的值相加。
5.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中该扭矩设定器具有由使用者所选择的多个级别的参考值，并且该参考值以该级别越高，该值的增加就越大的方式非线性地增加。
6.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中该扭矩设定器具有尺寸选择器，用于从预先设定的多个尺寸中，选择该紧固构件的尺寸；和种类选择器，用于从预先选择的多个种类中，选择将要被该紧固构件紧固的部件的种类；以及该参考值从对应于该紧固构件的尺寸与该待紧固的部件的种类的组合的多个值中来选择。
7.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中还包括触发器开关，用于打开和关闭该驱动机构的该驱动轴的转动，并且用于对应于使用者所操作的该触发器开关的行程，来改变该驱动轴的转速；以及当该扭矩设定器中所设定的该参考值小于预定的级别时，该控制器限制该驱动机构的该驱动轴的转速，而与该触发器开关的行程无关。
8.如权利要求7所述的动力冲击工具，其中对该驱动轴的转速的限制比一下限要快，其中，在该下限，该锤件的冲击能发生。
9.如权利要求1所述的动力冲击工具，其中还包括触发器开关，用于打开和关闭该驱动机构的该驱动轴的转动，并且用于对应于使用者所操作的该触发器开关的行程，来改变该驱动轴的转速；以及在该扭矩估算器所计算出的该估算的扭矩的值等于或大于该扭矩设定器中所设定的该参考值时，该控制器停止该驱动机构的驱动，并且当在停止该驱动机构的驱动之后，该触发器开关在预定的期间内被进一步切换时，该控制器重新启动该驱动机构的驱动，同时将该扭矩的级别向上切换一级。
全文摘要
本发明提供一种用于紧固一紧固构件的动力冲击工具，其能够估算用于紧固该紧固构件的扭矩，而无需利用高分辨率的传感器和高速处理器。该动力冲击工具包括转速传感器，利用该驱动轴的旋转角来感测电动机的驱动轴的转速；旋转角传感器，感测装配有转头的输出轴在从锤件的冲击与该锤件的下一次冲击之间的期间内的旋转角；扭矩估算器，利用该驱动轴的平均转速来计算冲击能量，并且计算估算的扭矩的值，其中，该估算的扭矩的值用于紧固该紧固构件，并通过将该冲击能量除以该输出轴的旋转角来给出；扭矩设定器，用于设定待比较的扭矩参考值；及控制器，用于在该估算的扭矩的值等于或大于该扭矩设定器所设定的预定参考值时，停止该驱动轴的转动。
文档编号B25B21/00GK1607075SQ20041008813
公开日2005年4月20日 申请日期2004年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者河井幸三, 才之本良典, 松本多津彦, 有村直, 大桥敏治, 宫崎博, 清水秀规, 泽野史明 申请人:松下电工株式会社