傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法
【課題】ネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度が一定値以内であるときだけにモータの回転を可能にする。
【解決手段】 重力方向に関するドライバビット１２の軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面２の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
【解決手段】 重力方向に関するドライバビット１２の軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面２の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ドライバを用いて、ネジ穴の設けられた対象物にネジ（雄ネジ）を締め付ける際には、ドライバビット（単に、ビットと称されることもある。）の軸がネジ締め面に垂直でないときは、ネジのネジ山や対象物のネジ穴を損傷し、あるいはドライバビットの先端の磨耗を早めたりする。ネジ締め面とは、ネジ穴の開口が設けられた対象物の表面領域であって、そのネジ穴の開口縁を含む領域の平面を指し、そのネジ穴の軸と直交する。ドライバビットは磁化されており、ドライバビットにネジの頭を吸着することにより、ドライバビットの先端はネジの頭の穴に嵌り、ネジはドライバビットに同軸に取り付けられる。
【０００３】
ネジ締め面を水平に設定したときにおけるドライバビットの軸の垂直からの傾きが所定角度を超えたときには、電動ドライバのモータの駆動回路を遮断する「垂直検知機能付き電動ドライバ」なる発明が特許文献１に開示されている。特許文献１の技術では、電動ドライバ本体に可動導体を吊るし、電動ドライバ本体が所定角度を超えて傾くと、可動導体と導体受け部との接触が遮断する構造を採用している。そして、特許文献１の電動ドライバの構造では、モータの駆動回路にその接触部を電気的に直列に配置することにより、ドライバビットの軸が所定角度を超えて傾いたときに、電動ドライバのモータの駆動回路が遮断され、モータの回転が自動的に停止する。
【０００４】
特許文献２には、対象物が床又は天井であるときに、ドライバビットをネジ締め面に垂直に設定することを容易にする「センサ付き電動ドライバ」なる考案が開示されている。この特許文献２の技術では、水平姿勢指示器を電動ドライバの本体に備え、ドライバビットの向きが垂直であることを目視より認識することにより、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６１３６号公報
【特許文献２】実開平４−１０４５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された垂直検知機能付き電動ドライバは、ネジ締め面を水平に設定したときにおけるドライバビットの軸がネジ締め面の法線（ネジ締め面に対し垂直な線）から所定角度を超えて傾いたときには、電動ドライバのモータの回転を停止できる。しかしながら、特許文献１に記載された垂直検知機能付き電動ドライバは、ネジ締め面が水平に設定できないときは、使用できない。
【０００７】
特許文献２に記載されたセンサ付き電動ドライバは、ネジ締め面が床や天井等という水平面であるときに、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できる。しかしながら、特許文献２に記載されたセンサ付き電動ドライバは、水平姿勢指示器を目視より認識することにより、ドライバビットの向きが垂直であることを判定できるようにしているから、ネジ締め作業中は注意力を継続的に維持し続けなければ、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、ネジ締め面が水平でなくても、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一であることを判定でき、またネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度が所定値以内であるときだけにモータの回転を可能にする傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。
（１）本発明の傾き検出機能付き電動ドライバは、重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
（２）本発明の電動ドライバによるネジ締め付け方法は、内蔵の３軸加速度センサにより重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶し、通常動作モードで、該記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一であることを判定でき、またネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度が所定角度以内であるときだけにモータの回転を可能にする傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバにおける動作モードを示す図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバの正面図（Ａ）及び他の実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバの正面図（Ｂ）である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバの要部を示す図である。
【図４】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバが面接触状態であるときにおける要部を示す正面図（Ａ）およびその電動ドライバがセンサ接触検知状態であるときにおける要部を示す正面図（Ｂ）である。
【図５】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバにより、ネジ締め面が水平線に対し傾斜しているときにおけるネジ締め角度を検出しているときの検出加速度を例示する図（Ａ）、及びその電動ドライバにより、ネジ締め面が水平であるときにおけるネジ締め角度を検出しているときの検出加速度を例示する図（Ｂ）である。
【図６】図１に示した本発明の一実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバにおいて、モータの回転制御に関連する主要な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の傾き検出機能付き電動ドライバにおける可動部の変形例を示す斜視図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。
【図８】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバの要部であって、図３に示す構成にばね７０を付加した構成（変形例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から図６は本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバを示す図である。以下に、図１から図６を参照してその傾き検出機能付き電動ドライバ及びその電動ドライバによるネジ締め付け方法を説明する。
【００１３】
本実施の形態の傾き検出機能付き電動ドライバ１は、電動ドライバ本体１１、電動ドライバ本体１１に備えられる切替スライドスイッチ１３、固定部１４、可動部１５、センサ起動スイッチ（接触感知手段）２１ａ，２１ｂ、３軸加速度センサ２２、制御部２３、モータ２４を含んで構成される。図において、符号１００は切替スライドスイッチ１３のスライド方向を示す矢印であり、符号１０１は可動部１５の進退方向を示す矢印である。また、符号１１ａは傾き検出機能付き電動ドライバ本体１１の先端部を示す。符号１４ａ及び１４ｂは、固定部１４における上部及び下部の内側面をそれぞれ示し、符号１４ｃは、固定部１４の一方の端面であって、傾き検出の際に、ネジ締めの対象物におけるネジ締め面２に接触させる側の面を示す。符号１５ａは可動部１５の上部に設けた鍔部を示し、符号１５ａ１は鍔部１５ａのセンサ起動スイッチ側端面を示し、符号１５ｂは、可動部１５の一方の端面であって、センサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂから遠い側のものを示す。
【００１４】
また、図３に示すように、ａはドライバビット１２の径、ｂは可動部１５における鍔部１５ａの径、ｃは可動部１５の内周面の径、ｄは固定部１４の外径、ｅは固定部１４の下部にあって、可動部１５の外周の摺動面との摺動面をなす円筒内面１４ｂ（内周）の径、ｆは可動部１５の外周の摺動面の径である。ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ及びｆの関係は、ｄ＞ｂ＞ｅ＞ｆ＞ｃ＞ａである。可動部１５の内周面の径ｃはドライバビット１２の径ａより大きいので、図４（Ｂ）に示すようにドライバビット１２の先端が可動部１５の端面１５ｂ付近までに至る状態（図１（Ｄ）の加速度測定時）も可能である。図４（Ａ）に示すように、固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの接触部から固定部１４の一方の端面１４ｃ（図３参照）までの距離ｇと、可動部１５の中心線方向の長さｈとは等しい。ｈは、可動部１５の端面１５ａ１と１５ｂとの距離である。
【００１５】
固定部１４は、電動ドライバ本体１１の筐体に設けられ、その筐体に設けられている円筒（図示は省略）の内周を案内面として、ドライバビット１２の軸方向に進退可能である。固定部１４の内周には、径が鍔部１５ａの径ｂより僅か大きく、可動部１５の鍔部１５ａと摺動する上部摺動面と、径がｅであり、可動部１５の下部と摺動する下部摺動面１４ｂが設けてある。その上部摺動面と下部摺動面１４ｂとの境界が段差１４ｄをなしている。上部摺動面はセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの取付面１４ｅと段差１４ｄとの間にあり、下部摺動面１４ｂは段差１４ｄと端面１４ｃとの間にある。切替スライドスイッチ１３は固定部１４に連結されている。切替スライドスイッチ１３の手動操作により、ドライバビット１２の軸方向に固定部１４を進退させることができる。本実施の形態では、まず固定部１４をドライバビット１２の軸方向に進出させて傾き検出モード（図１（Ｃ））とする。
【００１６】
可動部１５は、頭部に設けた径ｂの鍔部１５ａと、鍔部１５ａと一体であって径ｆの本体部とでなり、外周の摺動面で固定部１４の内周の摺動面と摺動し、固定部１４の軸方向に進退可能である。鍔部１５ａの径ｂは、固定部１４の上部摺動面の径ｂ'（ｂ'の図示は省略。）より僅かに小さいが、鍔部１５ａの外周が固定部１４の上部摺動面にほぼ接触する程度にその上部摺動面の径ｂ'に近い。ただし、鍔部１５ａの厚みは極く薄いので、ｂとｂ'との差は僅かでも、可動部１５はその軸を固定部１４の軸に対し傾き得る。可動部１５の頭部に設けた鍔部１５ａの径ｂが固定部１４の下部摺動面の内周（径：ｅ）より大きいので、可動部１５が固定部１４から抜け落ちることはない。電動ドライバ本体１１を手で保持し、電動ドライバ本体１１の姿勢を調整し、ドライバビット１２の先端が垂直に下方を向くようにすると、可動部１５は自重により、最下端まで下がる。可動部１５が最下端にあるとき、鍔部１５ａの下面は、固定部１４における径ｅの段差に当接している。この状態が図１（Ｃ）に示す傾き検出モードである。
【００１７】
検出モードにおいて、電動ドライバ本体１１をネジ締め対象物のネジ締め面２に近接させ、図４（Ａ）に示すように、可動部１５の先端側（図１の下側）の端面１５ｂ（図３参照）をネジ締め面２に当接させ、更に電動ドライバ本体１１を下げ、図４（Ｂ）に示すように、固定部１４の先端側（図１の下側）の端面１４ｃ（図３参照）をネジ締め面２に当接させる。このように、傾き検出モードから更に電動ドライバ本体１１を下げる過程で、可動部１５は固定部１４内に後退し、図１（Ｄ）の加速度測定の状態に至る。この加速度測定の状態は、前述の面接触状態に対応する。図１（Ｄ）の加速度測定状態は図４（Ｂ）に示す状態と同じである。
【００１８】
電動ドライバ本体１１の上下方向（ドライバビット１２の軸方向）移動は手動で行う。そこで、電動ドライバ本体１１の姿勢は必ずしも安定せず、加速度測定の状態（図１（Ｄ））では、ネジ締め面２に当接した固定部１４の端面１４ｃは、ネジ締め面２に平行であることもあるし、平行でない場合もあり得る。固定部１４はドライバビット１２と同軸であるから、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に当接すれば、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交し、すなわちドライバビット１２の軸はネジ締め面２の法線に一致する。
【００１９】
前述のように、固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂから固定部１４の一方の端面１４ｃ（図３参照）までの距離ｇと、可動部１５の中心線方向の長さ（端面１５ａ１と１５ｂとの距離）ｈとは等しいので、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行であれば、図１（Ｄ）及び図４（Ｂ）に示す加速度測定時には、可動部１５の上側端面（鍔部１５ａの上側端面１５ａ１）はセンサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの接触部に等しい力で同時に接触し、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂは接触を感知し、接触信号を出力する。この接触信号は、制御部２３（図６）に設けてある判定部に送られる。判定部は、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの両方から接触信号を受けたときに、ドライバビット１２の軸と同軸の固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触している、即ち、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交していると判定し、他方、センサ起動スイッチ２１ａ又は２１ｂの一方からのみ接触信号を受けたときは、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触していない、即ち、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交していないと判定する。このように、判定部が、ドライバビット１２の軸と同軸の固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触していると判定したとき、ドライバビット１２の軸がネジ締め面２に直交しているので、このときのドライバビット１２の軸の角度でネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付けることにより、ネジ頭部の穴やネジ穴に損傷を与えることなく、またドライバビット１２の先端の磨耗も少なくすることができる。したがって、本実施の形態の傾き検出機能付き電動ドライバは、ネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２の法線とのなす角度が一定値以内であるときだけにモータの回転を可能にする。
【００２０】
そこで、本実施の形態では、傾き検出モードにおいて、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂが同時に接触を検知したときにおける３軸加速度センサ２２（図６）で検知したドライバビット１２の角度をネジ締め角度としてネジ締め角度記憶メモリに記憶する。そして、本実施の形態の電動ドライバによりネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付ける通常動作モード（図１（Ｂ））では、３軸加速度センサ２２（図６）で検知したドライバビット１２の角度とその記憶メモリに記憶したネジ締め角度との差である軸傾き角度が所定角度以下であるか否かをモータ回転許容部で判断し、その軸傾き角度が所定角度以下であるときだけに、モータに電源が供給でき、モータが回転できるようにしてある。図１（Ａ）は、通常モードにおいてネジ締め面２に設けてあるネジ穴（図示省略）にネジ３を締め付ける状態を示している。軸傾き角度が所定角度以下であるとモータ回転許容部が判定しないときは、ドライバビット１２を回転させるモータには電源は供給されない。判定部、ネジ締め角度記憶メモリ及びモータ回転許容部は、図６の制御部２３に設けられる。
【００２１】
本実施例の電動ドライバ１では、固定部１４の下部摺動面１４ｂの径ｅが可動部１５の本体部の摺動面の径ｆより相当に大きく、固定部１４の下部摺動面１４ｂと可動部１５の本体部の摺動面とは、密着していない。そこで、３軸加速度センサ２２による加速度測定時に、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に当接していないと、可動部１５の中心線が、固定部１４の中心線（ドライバビット１２と同軸）と平行ではなくなり、可動部１５の中心線は固定部１４の中心線に対し傾く。この状態では、固定部１４の端面１４ｃの一部および可動部１５の端面１５ｂがネジ締め面２に接触し、可動部１５の上側端面１５ａ１がセンサ起動スイッチ２１ａに接触しても、可動部１５の上側端面１５ａ１は他方のセンサ起動スイッチ２１ｂには接触しない。
【００２２】
傾き検出モード（図１（Ｃ））において、上述のように、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの一方のみが接触を感知したときは、３軸加速度センサ２２で測定したドライバビット１２の軸角度をネジ締め角度記憶メモリに記憶しない。
【００２３】
上記実施の形態では、説明を容易にするために、センサ起動スイッチ２１は２つ（２１ａ及び２１ｂ）であるとした。しかし、センサ起動スイッチ２１の個数が３又はそれ以上であれば、傾き検出モードにおいて、ドライバビット１２の軸がネジ締め面２の法線に対してなす角度が閾値以内であるか否かを判定部で正確に判定できるので、センサ起動スイッチ２１の個数が３又はそれ以上あることが好ましい。
【００２４】
上記実施の形態では、ネジ締め面２が水平面にある場合を想定して説明した。しかし、本実施の形態は、ネジ締め面２が水平面から傾斜していても実施可能である。例えば、図５（Ａ）に示すように、ネジ締め面２が水平面から４５度傾いていても、可動部１５は、傾き検出モードにおいて、自重により固定部１４からネジ締め面２側に向かって滑り降りるので、可動部１５の端面１５ｂをネジ締め面２に当接することができる。
【００２５】
上記実施の形態では、傾き検出モードにおいて、可動部１５が自重により固定部１４からネジ締め面２側に向かって滑り降りるとしたが、ネジ締め面２が垂直近くまで水平面から傾いていたり、ネジ締め面２が水平であっても天井のように、ドライバビット１２の軸を上向きにせざるを得ないときは、以上に説明した実施の形態は適用できないの。このような用途には、図８に示すように、ばね７０を設け、可動部１５にセンサ起動スイッチ２１から固定部１４の端面１４ｃの方向に向かう付勢を与える。図８は、図１から図６に示した実施の形態の変形例である。図８の変形例では、鍔部１５ａの径を図３のものよりやや大きくし、また固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１の外側に溝を設け、その鍔部１５ａの外縁近傍と溝との間にばね７０を設けてある。図８の変形例の採用により、ネジ締め面２が垂直近くまで水平面から傾いていたり、ネジ締め面２が水平であっても、天井のように、ドライバビット１２の軸を上向きにせざるを得ないときでも、ネジ締めが可能である。このときのドライバビット１２の軸の角度でネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付けることにより、ネジ頭部の穴やネジ穴に損傷を与えることなく、またドライバビット１２の先端の磨耗も少なくすることができる。
【００２６】
図７は、変形例の可動部５０を示す図である。図７において、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは可動部５０の摺動円柱、５０ｅは可動部５０におけるドライバビット挿入円筒を示す。図７（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は平面図である。図３に構造を詳しく示した図１乃至図６の実施の形態では、可動部１５は一本の円筒でなっていたが、図７の可動部７０は、４本の摺動円柱を備える。図７の変形例は、４本の円柱であるが、３本以上の多角形であってもよい。
【００２７】
以上に、実施形態を挙げ、本発明を詳しく説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものでないことは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 傾き検出機能付き電動ドライバ
２ ネジ締め面
３ ネジ
１１ 傾き検出機能付き電動ドライバ本体
１１ａ 傾き検出機能付き電動ドライバ本体の先端部
１２ ドライバビット
１３ 切替スライドスイッチ
１４ 固定部
１４ａ 鍔部１５ａの摺動面と摺動する固定部１４の内側面
１４ｂ 可動部１５下部摺動面と摺動する固定部１４の内側面
１４ｃ ネジ締め面２に接触する側の固定部の端面
１４ｄ 固定部１４における段差
１４ｅ 固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの取付面
１５ 可動部
１５ａ 可動部１５の鍔部
１５ａ１ 鍔部１５ａのセンサ起動スイッチ側端面
１５ｂ ネジ締め面２に接触する側の可動部の端面
２１，２１ａ，２１ｂ センサ起動スイッチ（接触感知手段）
２２ ３軸加速度センサ
２３ 制御部
２４ モータ
５０ 可動部（変形例）
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 可動部５０の摺動円柱
５０ｅ 可動部５０におけるドライバビット挿入円筒
７０ ばね
１００ 切替スライドスイッチのスライド方向を示す矢印
１０１ 可動部の進退方向を示す矢印
ａ ドライバビット１２の径
ｂ 可動部１５における鍔部１５ａの外径
ｃ 可動部１５の内周面の径
ｄ 固定部１４の外径
ｅ 固定部１４の下部にあって、可動部１５の外周の摺動面との摺動面をなす円筒内面（内周）の径
ｆ 可動部１５の外周の摺動面の径（外径）
ｇ センサ起動スイッチ２１の接触部から一方の端面１４ｃまでの距離
ｈ 可動部１５の中心線方向の長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ドライバを用いて、ネジ穴の設けられた対象物にネジ（雄ネジ）を締め付ける際には、ドライバビット（単に、ビットと称されることもある。）の軸がネジ締め面に垂直でないときは、ネジのネジ山や対象物のネジ穴を損傷し、あるいはドライバビットの先端の磨耗を早めたりする。ネジ締め面とは、ネジ穴の開口が設けられた対象物の表面領域であって、そのネジ穴の開口縁を含む領域の平面を指し、そのネジ穴の軸と直交する。ドライバビットは磁化されており、ドライバビットにネジの頭を吸着することにより、ドライバビットの先端はネジの頭の穴に嵌り、ネジはドライバビットに同軸に取り付けられる。
【０００３】
ネジ締め面を水平に設定したときにおけるドライバビットの軸の垂直からの傾きが所定角度を超えたときには、電動ドライバのモータの駆動回路を遮断する「垂直検知機能付き電動ドライバ」なる発明が特許文献１に開示されている。特許文献１の技術では、電動ドライバ本体に可動導体を吊るし、電動ドライバ本体が所定角度を超えて傾くと、可動導体と導体受け部との接触が遮断する構造を採用している。そして、特許文献１の電動ドライバの構造では、モータの駆動回路にその接触部を電気的に直列に配置することにより、ドライバビットの軸が所定角度を超えて傾いたときに、電動ドライバのモータの駆動回路が遮断され、モータの回転が自動的に停止する。
【０００４】
特許文献２には、対象物が床又は天井であるときに、ドライバビットをネジ締め面に垂直に設定することを容易にする「センサ付き電動ドライバ」なる考案が開示されている。この特許文献２の技術では、水平姿勢指示器を電動ドライバの本体に備え、ドライバビットの向きが垂直であることを目視より認識することにより、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６１３６号公報
【特許文献２】実開平４−１０４５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された垂直検知機能付き電動ドライバは、ネジ締め面を水平に設定したときにおけるドライバビットの軸がネジ締め面の法線（ネジ締め面に対し垂直な線）から所定角度を超えて傾いたときには、電動ドライバのモータの回転を停止できる。しかしながら、特許文献１に記載された垂直検知機能付き電動ドライバは、ネジ締め面が水平に設定できないときは、使用できない。
【０００７】
特許文献２に記載されたセンサ付き電動ドライバは、ネジ締め面が床や天井等という水平面であるときに、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できる。しかしながら、特許文献２に記載されたセンサ付き電動ドライバは、水平姿勢指示器を目視より認識することにより、ドライバビットの向きが垂直であることを判定できるようにしているから、ネジ締め作業中は注意力を継続的に維持し続けなければ、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度を一定値以内に保持できない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、ネジ締め面が水平でなくても、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一であることを判定でき、またネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度が所定値以内であるときだけにモータの回転を可能にする傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。
（１）本発明の傾き検出機能付き電動ドライバは、重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
（２）本発明の電動ドライバによるネジ締め付け方法は、内蔵の３軸加速度センサにより重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶し、通常動作モードで、該記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一であることを判定でき、またネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビットの軸とネジ締め面の法線とのなす角度が所定角度以内であるときだけにモータの回転を可能にする傾き検出機能付き電動ドライバ及び電動ドライバによるネジ締め付け方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバにおける動作モードを示す図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバの正面図（Ａ）及び他の実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバの正面図（Ｂ）である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバの要部を示す図である。
【図４】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバが面接触状態であるときにおける要部を示す正面図（Ａ）およびその電動ドライバがセンサ接触検知状態であるときにおける要部を示す正面図（Ｂ）である。
【図５】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバにより、ネジ締め面が水平線に対し傾斜しているときにおけるネジ締め角度を検出しているときの検出加速度を例示する図（Ａ）、及びその電動ドライバにより、ネジ締め面が水平であるときにおけるネジ締め角度を検出しているときの検出加速度を例示する図（Ｂ）である。
【図６】図１に示した本発明の一実施形態の傾き検出機能付き電動ドライバにおいて、モータの回転制御に関連する主要な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の傾き検出機能付き電動ドライバにおける可動部の変形例を示す斜視図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。
【図８】図１に示した本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバの要部であって、図３に示す構成にばね７０を付加した構成（変形例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から図６は本発明の一実施形態である傾き検出機能付き電動ドライバを示す図である。以下に、図１から図６を参照してその傾き検出機能付き電動ドライバ及びその電動ドライバによるネジ締め付け方法を説明する。
【００１３】
本実施の形態の傾き検出機能付き電動ドライバ１は、電動ドライバ本体１１、電動ドライバ本体１１に備えられる切替スライドスイッチ１３、固定部１４、可動部１５、センサ起動スイッチ（接触感知手段）２１ａ，２１ｂ、３軸加速度センサ２２、制御部２３、モータ２４を含んで構成される。図において、符号１００は切替スライドスイッチ１３のスライド方向を示す矢印であり、符号１０１は可動部１５の進退方向を示す矢印である。また、符号１１ａは傾き検出機能付き電動ドライバ本体１１の先端部を示す。符号１４ａ及び１４ｂは、固定部１４における上部及び下部の内側面をそれぞれ示し、符号１４ｃは、固定部１４の一方の端面であって、傾き検出の際に、ネジ締めの対象物におけるネジ締め面２に接触させる側の面を示す。符号１５ａは可動部１５の上部に設けた鍔部を示し、符号１５ａ１は鍔部１５ａのセンサ起動スイッチ側端面を示し、符号１５ｂは、可動部１５の一方の端面であって、センサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂから遠い側のものを示す。
【００１４】
また、図３に示すように、ａはドライバビット１２の径、ｂは可動部１５における鍔部１５ａの径、ｃは可動部１５の内周面の径、ｄは固定部１４の外径、ｅは固定部１４の下部にあって、可動部１５の外周の摺動面との摺動面をなす円筒内面１４ｂ（内周）の径、ｆは可動部１５の外周の摺動面の径である。ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ及びｆの関係は、ｄ＞ｂ＞ｅ＞ｆ＞ｃ＞ａである。可動部１５の内周面の径ｃはドライバビット１２の径ａより大きいので、図４（Ｂ）に示すようにドライバビット１２の先端が可動部１５の端面１５ｂ付近までに至る状態（図１（Ｄ）の加速度測定時）も可能である。図４（Ａ）に示すように、固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの接触部から固定部１４の一方の端面１４ｃ（図３参照）までの距離ｇと、可動部１５の中心線方向の長さｈとは等しい。ｈは、可動部１５の端面１５ａ１と１５ｂとの距離である。
【００１５】
固定部１４は、電動ドライバ本体１１の筐体に設けられ、その筐体に設けられている円筒（図示は省略）の内周を案内面として、ドライバビット１２の軸方向に進退可能である。固定部１４の内周には、径が鍔部１５ａの径ｂより僅か大きく、可動部１５の鍔部１５ａと摺動する上部摺動面と、径がｅであり、可動部１５の下部と摺動する下部摺動面１４ｂが設けてある。その上部摺動面と下部摺動面１４ｂとの境界が段差１４ｄをなしている。上部摺動面はセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの取付面１４ｅと段差１４ｄとの間にあり、下部摺動面１４ｂは段差１４ｄと端面１４ｃとの間にある。切替スライドスイッチ１３は固定部１４に連結されている。切替スライドスイッチ１３の手動操作により、ドライバビット１２の軸方向に固定部１４を進退させることができる。本実施の形態では、まず固定部１４をドライバビット１２の軸方向に進出させて傾き検出モード（図１（Ｃ））とする。
【００１６】
可動部１５は、頭部に設けた径ｂの鍔部１５ａと、鍔部１５ａと一体であって径ｆの本体部とでなり、外周の摺動面で固定部１４の内周の摺動面と摺動し、固定部１４の軸方向に進退可能である。鍔部１５ａの径ｂは、固定部１４の上部摺動面の径ｂ'（ｂ'の図示は省略。）より僅かに小さいが、鍔部１５ａの外周が固定部１４の上部摺動面にほぼ接触する程度にその上部摺動面の径ｂ'に近い。ただし、鍔部１５ａの厚みは極く薄いので、ｂとｂ'との差は僅かでも、可動部１５はその軸を固定部１４の軸に対し傾き得る。可動部１５の頭部に設けた鍔部１５ａの径ｂが固定部１４の下部摺動面の内周（径：ｅ）より大きいので、可動部１５が固定部１４から抜け落ちることはない。電動ドライバ本体１１を手で保持し、電動ドライバ本体１１の姿勢を調整し、ドライバビット１２の先端が垂直に下方を向くようにすると、可動部１５は自重により、最下端まで下がる。可動部１５が最下端にあるとき、鍔部１５ａの下面は、固定部１４における径ｅの段差に当接している。この状態が図１（Ｃ）に示す傾き検出モードである。
【００１７】
検出モードにおいて、電動ドライバ本体１１をネジ締め対象物のネジ締め面２に近接させ、図４（Ａ）に示すように、可動部１５の先端側（図１の下側）の端面１５ｂ（図３参照）をネジ締め面２に当接させ、更に電動ドライバ本体１１を下げ、図４（Ｂ）に示すように、固定部１４の先端側（図１の下側）の端面１４ｃ（図３参照）をネジ締め面２に当接させる。このように、傾き検出モードから更に電動ドライバ本体１１を下げる過程で、可動部１５は固定部１４内に後退し、図１（Ｄ）の加速度測定の状態に至る。この加速度測定の状態は、前述の面接触状態に対応する。図１（Ｄ）の加速度測定状態は図４（Ｂ）に示す状態と同じである。
【００１８】
電動ドライバ本体１１の上下方向（ドライバビット１２の軸方向）移動は手動で行う。そこで、電動ドライバ本体１１の姿勢は必ずしも安定せず、加速度測定の状態（図１（Ｄ））では、ネジ締め面２に当接した固定部１４の端面１４ｃは、ネジ締め面２に平行であることもあるし、平行でない場合もあり得る。固定部１４はドライバビット１２と同軸であるから、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に当接すれば、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交し、すなわちドライバビット１２の軸はネジ締め面２の法線に一致する。
【００１９】
前述のように、固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂから固定部１４の一方の端面１４ｃ（図３参照）までの距離ｇと、可動部１５の中心線方向の長さ（端面１５ａ１と１５ｂとの距離）ｈとは等しいので、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行であれば、図１（Ｄ）及び図４（Ｂ）に示す加速度測定時には、可動部１５の上側端面（鍔部１５ａの上側端面１５ａ１）はセンサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの接触部に等しい力で同時に接触し、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂは接触を感知し、接触信号を出力する。この接触信号は、制御部２３（図６）に設けてある判定部に送られる。判定部は、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの両方から接触信号を受けたときに、ドライバビット１２の軸と同軸の固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触している、即ち、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交していると判定し、他方、センサ起動スイッチ２１ａ又は２１ｂの一方からのみ接触信号を受けたときは、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触していない、即ち、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２とは直交していないと判定する。このように、判定部が、ドライバビット１２の軸と同軸の固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に接触していると判定したとき、ドライバビット１２の軸がネジ締め面２に直交しているので、このときのドライバビット１２の軸の角度でネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付けることにより、ネジ頭部の穴やネジ穴に損傷を与えることなく、またドライバビット１２の先端の磨耗も少なくすることができる。したがって、本実施の形態の傾き検出機能付き電動ドライバは、ネジ締め作業者に注意力の維持を求めなくても、ドライバビット１２の軸とネジ締め面２の法線とのなす角度が一定値以内であるときだけにモータの回転を可能にする。
【００２０】
そこで、本実施の形態では、傾き検出モードにおいて、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂが同時に接触を検知したときにおける３軸加速度センサ２２（図６）で検知したドライバビット１２の角度をネジ締め角度としてネジ締め角度記憶メモリに記憶する。そして、本実施の形態の電動ドライバによりネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付ける通常動作モード（図１（Ｂ））では、３軸加速度センサ２２（図６）で検知したドライバビット１２の角度とその記憶メモリに記憶したネジ締め角度との差である軸傾き角度が所定角度以下であるか否かをモータ回転許容部で判断し、その軸傾き角度が所定角度以下であるときだけに、モータに電源が供給でき、モータが回転できるようにしてある。図１（Ａ）は、通常モードにおいてネジ締め面２に設けてあるネジ穴（図示省略）にネジ３を締め付ける状態を示している。軸傾き角度が所定角度以下であるとモータ回転許容部が判定しないときは、ドライバビット１２を回転させるモータには電源は供給されない。判定部、ネジ締め角度記憶メモリ及びモータ回転許容部は、図６の制御部２３に設けられる。
【００２１】
本実施例の電動ドライバ１では、固定部１４の下部摺動面１４ｂの径ｅが可動部１５の本体部の摺動面の径ｆより相当に大きく、固定部１４の下部摺動面１４ｂと可動部１５の本体部の摺動面とは、密着していない。そこで、３軸加速度センサ２２による加速度測定時に、固定部１４の端面１４ｃがネジ締め面２に平行に当接していないと、可動部１５の中心線が、固定部１４の中心線（ドライバビット１２と同軸）と平行ではなくなり、可動部１５の中心線は固定部１４の中心線に対し傾く。この状態では、固定部１４の端面１４ｃの一部および可動部１５の端面１５ｂがネジ締め面２に接触し、可動部１５の上側端面１５ａ１がセンサ起動スイッチ２１ａに接触しても、可動部１５の上側端面１５ａ１は他方のセンサ起動スイッチ２１ｂには接触しない。
【００２２】
傾き検出モード（図１（Ｃ））において、上述のように、センサ起動スイッチ２１ａ及び２１ｂの一方のみが接触を感知したときは、３軸加速度センサ２２で測定したドライバビット１２の軸角度をネジ締め角度記憶メモリに記憶しない。
【００２３】
上記実施の形態では、説明を容易にするために、センサ起動スイッチ２１は２つ（２１ａ及び２１ｂ）であるとした。しかし、センサ起動スイッチ２１の個数が３又はそれ以上であれば、傾き検出モードにおいて、ドライバビット１２の軸がネジ締め面２の法線に対してなす角度が閾値以内であるか否かを判定部で正確に判定できるので、センサ起動スイッチ２１の個数が３又はそれ以上あることが好ましい。
【００２４】
上記実施の形態では、ネジ締め面２が水平面にある場合を想定して説明した。しかし、本実施の形態は、ネジ締め面２が水平面から傾斜していても実施可能である。例えば、図５（Ａ）に示すように、ネジ締め面２が水平面から４５度傾いていても、可動部１５は、傾き検出モードにおいて、自重により固定部１４からネジ締め面２側に向かって滑り降りるので、可動部１５の端面１５ｂをネジ締め面２に当接することができる。
【００２５】
上記実施の形態では、傾き検出モードにおいて、可動部１５が自重により固定部１４からネジ締め面２側に向かって滑り降りるとしたが、ネジ締め面２が垂直近くまで水平面から傾いていたり、ネジ締め面２が水平であっても天井のように、ドライバビット１２の軸を上向きにせざるを得ないときは、以上に説明した実施の形態は適用できないの。このような用途には、図８に示すように、ばね７０を設け、可動部１５にセンサ起動スイッチ２１から固定部１４の端面１４ｃの方向に向かう付勢を与える。図８は、図１から図６に示した実施の形態の変形例である。図８の変形例では、鍔部１５ａの径を図３のものよりやや大きくし、また固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１の外側に溝を設け、その鍔部１５ａの外縁近傍と溝との間にばね７０を設けてある。図８の変形例の採用により、ネジ締め面２が垂直近くまで水平面から傾いていたり、ネジ締め面２が水平であっても、天井のように、ドライバビット１２の軸を上向きにせざるを得ないときでも、ネジ締めが可能である。このときのドライバビット１２の軸の角度でネジ締め面２のネジ穴にネジを締め付けることにより、ネジ頭部の穴やネジ穴に損傷を与えることなく、またドライバビット１２の先端の磨耗も少なくすることができる。
【００２６】
図７は、変形例の可動部５０を示す図である。図７において、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは可動部５０の摺動円柱、５０ｅは可動部５０におけるドライバビット挿入円筒を示す。図７（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は平面図である。図３に構造を詳しく示した図１乃至図６の実施の形態では、可動部１５は一本の円筒でなっていたが、図７の可動部７０は、４本の摺動円柱を備える。図７の変形例は、４本の円柱であるが、３本以上の多角形であってもよい。
【００２７】
以上に、実施形態を挙げ、本発明を詳しく説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものでないことは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 傾き検出機能付き電動ドライバ
２ ネジ締め面
３ ネジ
１１ 傾き検出機能付き電動ドライバ本体
１１ａ 傾き検出機能付き電動ドライバ本体の先端部
１２ ドライバビット
１３ 切替スライドスイッチ
１４ 固定部
１４ａ 鍔部１５ａの摺動面と摺動する固定部１４の内側面
１４ｂ 可動部１５下部摺動面と摺動する固定部１４の内側面
１４ｃ ネジ締め面２に接触する側の固定部の端面
１４ｄ 固定部１４における段差
１４ｅ 固定部１４におけるセンサ起動スイッチ２１ａ，２１ｂの取付面
１５ 可動部
１５ａ 可動部１５の鍔部
１５ａ１ 鍔部１５ａのセンサ起動スイッチ側端面
１５ｂ ネジ締め面２に接触する側の可動部の端面
２１，２１ａ，２１ｂ センサ起動スイッチ（接触感知手段）
２２ ３軸加速度センサ
２３ 制御部
２４ モータ
５０ 可動部（変形例）
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 可動部５０の摺動円柱
５０ｅ 可動部５０におけるドライバビット挿入円筒
７０ ばね
１００ 切替スライドスイッチのスライド方向を示す矢印
１０１ 可動部の進退方向を示す矢印
ａ ドライバビット１２の径
ｂ 可動部１５における鍔部１５ａの外径
ｃ 可動部１５の内周面の径
ｄ 固定部１４の外径
ｅ 固定部１４の下部にあって、可動部１５の外周の摺動面との摺動面をなす円筒内面（内周）の径
ｆ 可動部１５の外周の摺動面の径（外径）
ｇ センサ起動スイッチ２１の接触部から一方の端面１４ｃまでの距離
ｈ 可動部１５の中心線方向の長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にすることを特徴とする傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項２】
前記傾き検出モードにおいて前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出する傾き検出手段と、前記通常動作モードにおいて前記差が所定角度以内であるときだけに前記モータの回転を可能にするモータ回転許容手段を有し、
前記傾き検出手段は、前記軸と同軸の第１の円筒形摺動面を内周に有する固定部と、第１の円筒形摺動面と摺動する第２の円筒形摺動面を外周に有する可動部と、手動操作に応じ該固定部の一方の端面を前記ドライバビットの先端より更に先まで延伸させる固定部延伸手段と、該固定部に取り付けられた複数の接触感知手段と、該ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であるか否かを判定する傾き判定手段とを有してなり、
前記記憶手段は、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると該判定手段が判定したときにおける該３軸加速度センサで検出した該軸の角度を前記ネジ締め角度として記憶し、
前記固定部の一方の端面であり、前記傾き検出モードにおいて前記ネジ締め面に当接される側のネジ締め面当接端面は、前記軸に直交する平面であり、
前記可動部における第２の円筒形摺動面をなす円筒の中心線方向の両端面は該中心線に直交する平面であり、
前記接触感知手段の接触部と前記ネジ締め面当接端面との距離は、前記可動部の前記中心線方向の長さに等しく、
第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら前記可動部を前記接触感知手段から離隔させる向きの前記軸方向に移動させ、該可動部の前記端面の一方を前記ネジ締め面に接触させた状態を面接触状態と称し、該面接触状態を経て、第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら該可動部を該接触感知手段に近接させる向きの前記軸方向に移動させ、少なくとも１つの該接触感知手段が接触を検知し、しかも前記ネジ締め面当接端面を該ネジ締め面に平行に接触させた状態をセンサ接触検知状態と称するとき、
前記傾き判定手段は、前記センサ接触検知状態において、全ての前記複数の接触感知手段が前記接触を検知したときだけに、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると判定する
ことを特徴とする傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項３】
前記可動部を前記接触感知手段から遠ざける向きの前記軸方向に、該可動部を付勢するばねを有することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項４】
内蔵の３軸加速度センサにより重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶し、通常動作モードで、該記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にすることを特徴とする電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【請求項５】
前記傾き検出モードにおいて前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出する傾き検出手段と、前記通常動作モードにおいて前記差が所定角度以内であるときだけに、前記モータの回転を可能にするモータ回転許容手段を有し、
前記傾き検出モードにおいて、前記軸と同軸の第１の円筒形摺動面を内周に有する固定部と、第１の円筒形摺動面と摺動する第２の円筒形摺動面を外周に有する可動部と、手動操作に応じ該固定部の一方の端面を前記ドライバビットの先端より更に先まで延伸させる固定部延伸手段と、該固定部に取り付けられた複数の接触感知手段と、該軸の傾き角度が前記閾値以内であるか否かを判定する傾き判定手段とを有してなる傾き検出手段により、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出し、
前記固定部の一方の端面であり、前記傾き検出モードにおいて前記ネジ締め面に当接される側のネジ締め面当接端面は、前記軸に直交する平面としておき、
前記可動部における第２の円筒形摺動面をなす円筒の中心線方向の両端面は該中心線に直交する平面としておき、
前記接触感知手段の接触部と前記ネジ締め面当接端面との距離は、前記可動部の前記中心線方向の長さに等しくしておき、
第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら前記可動部を前記接触感知手段から離隔させる向きの前記軸方向に移動させ、該可動部の前記端面の一方を前記ネジ締め面に接触させた状態を面接触状態と称し、該面接触状態を経て、第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら該可動部を該接触感知手段に近接させる向きの前記軸方向に移動させ、少なくとも１つの該接触感知手段が接触を検知し、しかも前記ネジ締め面当接端面を該ネジ締め面に平行に接触させた状態をセンサ接触検知状態と称するとき、
前記傾き判定手段により、前記センサ接触検知状態において、全ての前記複数の接触感知手段が前記接触を検知したときだけに、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【請求項６】
前記可動部を前記接触感知手段から遠ざける向きの前記軸方向に、該可動部をばねにより付勢することを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【請求項１】
重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知する３軸加速度センサを内蔵し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶手段に記憶し、通常動作モードで、該記憶手段に記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にすることを特徴とする傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項２】
前記傾き検出モードにおいて前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出する傾き検出手段と、前記通常動作モードにおいて前記差が所定角度以内であるときだけに前記モータの回転を可能にするモータ回転許容手段を有し、
前記傾き検出手段は、前記軸と同軸の第１の円筒形摺動面を内周に有する固定部と、第１の円筒形摺動面と摺動する第２の円筒形摺動面を外周に有する可動部と、手動操作に応じ該固定部の一方の端面を前記ドライバビットの先端より更に先まで延伸させる固定部延伸手段と、該固定部に取り付けられた複数の接触感知手段と、該ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であるか否かを判定する傾き判定手段とを有してなり、
前記記憶手段は、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると該判定手段が判定したときにおける該３軸加速度センサで検出した該軸の角度を前記ネジ締め角度として記憶し、
前記固定部の一方の端面であり、前記傾き検出モードにおいて前記ネジ締め面に当接される側のネジ締め面当接端面は、前記軸に直交する平面であり、
前記可動部における第２の円筒形摺動面をなす円筒の中心線方向の両端面は該中心線に直交する平面であり、
前記接触感知手段の接触部と前記ネジ締め面当接端面との距離は、前記可動部の前記中心線方向の長さに等しく、
第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら前記可動部を前記接触感知手段から離隔させる向きの前記軸方向に移動させ、該可動部の前記端面の一方を前記ネジ締め面に接触させた状態を面接触状態と称し、該面接触状態を経て、第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら該可動部を該接触感知手段に近接させる向きの前記軸方向に移動させ、少なくとも１つの該接触感知手段が接触を検知し、しかも前記ネジ締め面当接端面を該ネジ締め面に平行に接触させた状態をセンサ接触検知状態と称するとき、
前記傾き判定手段は、前記センサ接触検知状態において、全ての前記複数の接触感知手段が前記接触を検知したときだけに、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると判定する
ことを特徴とする傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項３】
前記可動部を前記接触感知手段から遠ざける向きの前記軸方向に、該可動部を付勢するばねを有することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の傾き検出機能付き電動ドライバ。
【請求項４】
内蔵の３軸加速度センサにより重力方向に関するドライバビットの軸の角度を検知し、傾き検出モードで、ネジ締め面の法線とドライバビットの軸が同一となったときに、該３軸加速度センサで検出した該軸の角度をネジ締め角度として記憶し、通常動作モードで、該記憶した該ネジ締め角度と該３軸加速度センサで検出した該軸の角度との差が所定角度以内であるときだけに、該ドライバビット駆動用のモータの回転を可能にすることを特徴とする電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【請求項５】
前記傾き検出モードにおいて前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出する傾き検出手段と、前記通常動作モードにおいて前記差が所定角度以内であるときだけに、前記モータの回転を可能にするモータ回転許容手段を有し、
前記傾き検出モードにおいて、前記軸と同軸の第１の円筒形摺動面を内周に有する固定部と、第１の円筒形摺動面と摺動する第２の円筒形摺動面を外周に有する可動部と、手動操作に応じ該固定部の一方の端面を前記ドライバビットの先端より更に先まで延伸させる固定部延伸手段と、該固定部に取り付けられた複数の接触感知手段と、該軸の傾き角度が前記閾値以内であるか否かを判定する傾き判定手段とを有してなる傾き検出手段により、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であることを検出し、
前記固定部の一方の端面であり、前記傾き検出モードにおいて前記ネジ締め面に当接される側のネジ締め面当接端面は、前記軸に直交する平面としておき、
前記可動部における第２の円筒形摺動面をなす円筒の中心線方向の両端面は該中心線に直交する平面としておき、
前記接触感知手段の接触部と前記ネジ締め面当接端面との距離は、前記可動部の前記中心線方向の長さに等しくしておき、
第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら前記可動部を前記接触感知手段から離隔させる向きの前記軸方向に移動させ、該可動部の前記端面の一方を前記ネジ締め面に接触させた状態を面接触状態と称し、該面接触状態を経て、第２の摺動面を第１の摺動面に摺動させながら該可動部を該接触感知手段に近接させる向きの前記軸方向に移動させ、少なくとも１つの該接触感知手段が接触を検知し、しかも前記ネジ締め面当接端面を該ネジ締め面に平行に接触させた状態をセンサ接触検知状態と称するとき、
前記傾き判定手段により、前記センサ接触検知状態において、全ての前記複数の接触感知手段が前記接触を検知したときだけに、前記ドライバビットの軸がネジ締め面の法線と同一であると判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【請求項６】
前記可動部を前記接触感知手段から遠ざける向きの前記軸方向に、該可動部をばねにより付勢することを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の電動ドライバによるネジ締め付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９４４８３（Ｐ２０１１−１９４４８３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１０１４（Ｐ２０１０−６１０１４）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
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