(57)【要約】【課題】ハウジングの寸法誤差の影響を受けにくい精密機器の弾性支持構造を備えた電動工具を提供する。【解決手段】ハンマドリル１は、モータ２と、駆動機構３と、ハウジング１０と、加速度センサユニット５と、弾性支持部６とを備えている。ハウジング１０は、モータ２および駆動機構３を収容する。加速度センサユニット５は、ハンマドリル１の動作状態として、ハンマドリル１の駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報を検出する。弾性支持部６は、加速度センサユニット５を弾性支持する。弾性支持部６は、支持ピン６１と弾性部材６２とを含む。支持ピン６１は、ハウジング１０とは別体として形成されてハウジング１０に連結されている。弾性部材６２は、少なくとも前後方向において、支持ピン６１と加速度センサユニット５の間に介在する。【選択図】  図２
2020040163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動工具であって、
モータと、
前記モータの動力によって、先端工具を駆動するように構成された駆動機構と
前記モータおよび前記駆動機構を収容するハウジングと、
前記電動工具の動作状態に対応する情報を検出するように構成された検出部と、
前記検出部を弾性支持する弾性支持部とを備え、
前記弾性支持部は、
前記ハウジングとは別体として形成されて前記ハウジングに連結された支持部材と、
少なくとも第１方向において、前記支持部材と前記検出部の間に介在する弾性部材とを含むことを特徴とする作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具であって、
前記検出部は、前記ハウジングの前記第１方向における運動状態に対応する情報を検出するように構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動工具であって、
前記弾性部材は、前記第１方向に交差する方向に延びる軸の周方向において、前記支持部材の全周を取り囲むように配置され、
前記検出部は、前記周方向において、前記弾性部材の全周を取り囲む連結部を含むことを特徴とする電動工具。
【請求項４】
請求項３に記載の電動工具であって、
前記弾性支持部は、
円柱状に形成された少なくとも１つの前記支持部材と、
各々が円筒状に形成され、前記少なくとも１つの支持部材の外周部に嵌合された複数の前記弾性部材とを含むことを特徴とする電動工具。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１つに記載の電動工具であって、
前記支持部材は、前記ハウジングに対して遊びをもった状態で連結されていることを特徴とする電動工具。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１つに記載の電動工具であって、
前記駆動機構は、駆動軸に沿って前記先端工具を直線状に駆動する打撃動作、および前記駆動軸周りに前記先端工具を回転駆動する回転動作のうち、少なくとも一方を遂行可能に構成されており、
前記動作状態は、前記駆動軸の延在方向における前記ハウジングの振動および前記駆動軸周りの前記ハウジングの回転のうち、少なくとも一方であることを特徴とする電動工具。
【請求項７】
請求項６に記載の電動工具であって、
前記第１方向は、前記駆動軸の延在方向であって、
前記検出部は、前記駆動軸の延在方向における前記振動に対応する情報を検出するように構成され、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記モータの回転速度を制御するように構成された制御部を更に備えたことを特徴とする電動工具。
【請求項８】
請求項６に記載の電動工具であって、
前記検出部は、前記第１方向とは異なる第２方向における前記ハウジングの動きを、前記駆動軸周りの前記回転として検出するように構成され、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記駆動軸周りの過度な回転が生じた場合、前記回転動作を停止させるように構成された制御部を更に備え、
前記弾性支持部の前記第２方向におけるバネ定数は、前記第１方向におけるバネ定数よりも小さいことを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具を駆動するように構成された電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電動工具には、電動工具の動作を制御するための様々な精密機器が搭載されている。例えば、特許文献１に開示されているハンマドリルには、モータ制御用のコントローラが搭載されている。コントローラは、一対の平行な側面を有するケースを備えており、ハウジング内に収容されている。そして、コントローラを振動から保護するために、ハウジングの左右の内側面とケースの側面との間には弾性体が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハウジングには、製造時や組み立て時に寸法誤差が生じうる。よって、上述のハンマドリルのように、ハウジングとケースに当接する弾性体によってコントローラが支持される場合、ハウジングの寸法誤差が、コントローラの弾性支持状態に影響を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は、ハウジングの寸法誤差の影響を受けにくい精密機器の弾性支持構造を備えた電動工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、モータと、駆動機構と、ハウジングと、検出部と、弾性支持部とを備えた電動工具が提供される。駆動機構は、モータの動力によって、先端工具を駆動するように構成されている。ハウジングは、モータおよび駆動機構を収容する。検出部は、電動工具の動作状態に対応する情報を検出するように構成されている。弾性支持部は、検出部を弾性支持する。弾性支持部は、支持部材と、弾性部材とを含む。支持部材は、ハウジングとは別体として形成されてハウジングに連結されている。弾性部材は、少なくとも第１方向において、支持部材と検出部の間に介在する。
【０００７】
電動工具の動作中には、モータおよび駆動機構の駆動に伴って、ハウジングに振動が発生する。本態様によれば、検出部が弾性支持部によって弾性支持されているため、精密機器としての検出部を、振動から保護することができる。また、少なくとも第１方向においては、検出部は、弾性部材を介して、ハウジングではなく支持部材によって支持されている。よって、少なくとも第１方向においては、支持部材と検出部の間に介在する弾性部材が弾性変形し、検出部への振動伝達を抑制することになる。このため、検出部の弾性支持状態、つまり検出部への振動伝達状態は、ハウジングと検出部の間に弾性部材が配置される場合に比べ、ハウジングの寸法誤差の影響を受けにくく、より安定している。このように、本態様によれば、ハウジングの寸法誤差の影響を受けにくい精密機器の弾性支持構造を備えた電動工具が提供される。
【０００８】
なお、本態様の「電動工具」とは、バッテリまたは外部の交流電源から供給される電力によって動作し、工作等に使用されるツール一般をいう。
【０００９】
本態様の「ハウジング」は、いわゆる工具本体とも称される部分であり、少なくともモータおよび駆動機構を収容可能に構成されていればよい。例えば、ハウジングは、モータを収容する部分と、駆動機構等を収容する部分とが別個に形成され、連結されていてもよい。また、ハウジングは、互いに相対移動可能に弾性的に連結された複数の部分で構成されていてもよい。
【００１０】
本態様でいう「電動工具の動作状態」とは、例えば、ハウジングの運動状態（典型的には、所定方向の振動や駆動軸周りの回転）、モータの駆動状態、駆動機構の駆動状態等を含む。また「電動工具の動作状態に対応する情報」とは、例えば、電動工具の動作状態に対応する（指標となる）物理量をいうものである。
【００１１】
本態様において、弾性部材の種類は特に限定されるものではなく、例えば、弾性部材として、バネ、ゴム、合成樹脂が採用されうる。
【００１２】
本発明の一態様において、検出部は、ハウジングの第１方向における運動状態に対応する情報を検出するように構成されていてもよい。本態様によれば、弾性支持部によって、第１方向における検出部への安定した振動伝達状態が実現されているため、検出部は、第１方向における運動状態を精度よく検出することができる。よって、本態様は、第１方向の運動状態の検出精度が求められる場合に好適に採用されうる。
【００１３】
本発明の一態様において、弾性部材は、第１方向に交差する方向に延びる軸の周方向において、支持部材の全周を取り囲むように配置されていてもよい。そして、検出部は、周方向において弾性部材の全周を取り囲む連結部を含んでもよい。本態様によれば、弾性部材は、第１方向のみならず、軸に交差する全方向において、支持部材と検出部の間に介在する。よって、軸に交差する全方向において、ハウジングの寸法誤差の影響を受けにくい検出部の弾性支持状態を実現することができる。なお、本態様における軸の延在方向は、典型的には、第１方向に直交する方向である。
【００１４】
本発明の一態様において、弾性支持部は、少なくとも１つの支持部材と、複数の弾性部材とを含んでもよい。少なくとも１つの支持部材は、各々が円柱状に形成されていてもよい。複数の弾性部材は、各々が円筒状に形成され、少なくとも１つの支持部材の外周部に嵌合されていてもよい。本態様によれば、容易に形成可能な形状の少なくとも１つの支持部材と複数の弾性部材とで、検出部を複数箇所で弾性支持する合理的な構成を実現することができる。なお、「複数の弾性部材が少なくとも１つの支持部材の外周部に嵌合される」とは、１つの支持部材に複数の弾性部材が嵌合される場合、複数の支持部材の各々に１つの弾性部材が嵌合される場合、および複数の支持部材の各々に複数の弾性部材が嵌合される場合を包含する意である。
【００１５】
本発明の一態様において、支持部材は、ハウジングに対して遊びをもった状態で連結されていてもよい。本態様によれば、ハウジングの寸法誤差の影響を、遊びによって、更に効果的に抑えることができる。
【００１６】
本発明の一態様において、駆動機構は、打撃動作と回転動作のうち少なくとも一方を遂行可能に構成されていてもよい。打撃動作とは、駆動軸に沿って先端工具を直線状に駆動する動作である。回転動作とは、駆動軸周りに先端工具を回転駆動する動作である。そして、電動工具の動作状態は、駆動軸の延在方向におけるハウジングの振動および駆動軸周りのハウジングの回転のうち、少なくとも一方であってもよい。言い換えると、検出部は、駆動軸の延在方向におけるハウジングの振動および駆動軸周りのハウジングの回転のうち、少なくとも一方を検出するように構成されていてもよい。本態様によれば、検出部によって、打撃動作および回転動作の夫々に特有の動作状態のうち少なくとも一方を検出することができる。また、検出結果をモータの制御等に利用することも可能となる。
【００１７】
本発明の一態様において、第１方向は、駆動軸の延在方向であって、検出部は、駆動軸の延在方向における振動に対応する情報を検出するように構成されていてもよい。そして、電動工具は、検出部の検出結果に基づいて、モータの回転速度を制御するように構成された制御部を更に備えていてもよい。駆動機構によって打撃動作が遂行される場合、先端工具の被加工物に対する押し付けに応じて（つまり、無負荷状態から負荷状態への移行に応じて）、駆動軸の延在方向の振動の大きさが変化する。本態様では、弾性支持部により、駆動軸の延在方向である第１方向において、検出部への安定した振動伝達状態が実現されている。よって、検出部は、振動に対応する情報を精度よく検出することができる。これにより、制御部は、モータの回転速度を適切に制御することができる。
【００１８】
本発明の一態様において、検出部は、第１方向とは異なる第２方向におけるハウジングの動きを、駆動軸周りの回転として検出するように構成されていてもよい。そして、電動工具は、検出部の検出結果に基づいて、駆動軸周りの過度な回転が生じた場合、回転動作を停止させるように構成された制御部を更に備えていてもよい。更に、弾性支持部の第２方向におけるバネ定数は、第１方向におけるバネ定数よりも小さくてもよい。駆動軸周りの過度な回転が生じているか否かを判別する場合には、誤検出の抑制のため、駆動軸周りの比較的小さなハウジングの動きは、検出部へ伝達されないことが好ましい。本態様では、検出部は、駆動軸周りのハウジングの回転を、ハウジングの第２方向の動きとしてとらえる。本態様によれば、弾性支持部の第２方向におけるバネ定数を、第１方向におけるバネ定数よりも小さくすることで、誤検出を抑制し、より正確な過度な回転の検出を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ハンマドリルの右側面図である。
【図２】ハンマドリルの断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図であって、ハンドルハウジングが最後方位置に配置された状態を示す。
【図５】図４に対応する断面図であって、ハンドルハウジングが最前方位置に配置された状態を示す。
【図６】図２の部分拡大図である。
【図７】加速度センサユニットおよび弾性支持部の斜視図である。
【図８】加速度センサユニットおよび弾性支持部の分解斜視図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【図１０】変形例に係るモータ収容部下端部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、先端工具９１を駆動することで所定の加工作業を行うように構成された作業工具の一例として、ハンマドリル１を例示する。ハンマドリル１は、ツールホルダ３９に装着された先端工具９１を所定の駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動する動作（以下、ハンマ動作という）と、先端工具９１を駆動軸Ａ１周りに回転駆動する動作（以下、ドリル動作という）とを実行可能に構成されている。
【００２１】
まず、ハンマドリル１の概略構成について説明する。図１に示すように、ハンマドリル１の外郭は、ハウジング１０によって形成されている。本実施形態では、ハウジング１０は、本体ハウジング１１と、本体ハウジング１１に弾性的に連結されたハンドルハウジング１５とを含む。
【００２２】
図１および図２に示すように、本体ハウジング１１は、全体としては側面視略Ｌ字状に形成されている。本体ハウジング１１は、駆動機構３を収容する駆動機構収容部１２と、モータ２を収容するモータ収容部１３の２つの部分を含む。
【００２３】
駆動機構収容部１２は、長尺の箱状体として形成されており、駆動軸Ａ１に沿って延在している。駆動機構収容部１２の駆動軸Ａ１方向における一端部内には、先端工具９１を着脱可能なツールホルダ３９が配置されている。ツールホルダ３９は、駆動軸Ａ１周りに回転可能に駆動機構収容部１２に支持されている。また、ツールホルダ３９は、先端工具９１を回転不能、且つ、駆動軸Ａ１方向に直線状に移動可能に保持するように構成されている。なお、駆動機構収容部１２のうち、ツールホルダ３９が収容されている一端部は、概ね円筒状に形成されている。この円筒状部分の外周部には、補助ハンドル９５を着脱可能である。
【００２４】
モータ収容部１３は、駆動機構収容部１２の駆動軸Ａ１方向におけるもう一方の端部において、駆動機構収容部１２に対して相対移動不能に連結固定され、駆動軸Ａ１に交差して、駆動軸Ａ１から離れる方向に突出している。モータ２は、モータシャフト２５の回転軸が駆動軸Ａ１に交差する方向（詳細には、駆動軸Ａ１に対して斜め方向）に延在するように、モータ収容部１３内に配置されている。
【００２５】
なお、以下の説明では、便宜上、駆動軸Ａ１の延在方向をハンマドリル１の前後方向と規定し、ツールホルダ３９が設けられている一端部側をハンマドリル１の前側（先端領域側ともいう）、反対側を後側と規定する。また、駆動軸Ａ１に直交する方向であって、モータシャフト２５の回転軸の延在方向に対応する方向をハンマドリル１の上下方向と規定し、駆動機構収容部１２からモータ収容部１３が突出する方向を下方向、反対方向を上方向と規定する。更に、前後方向および上下方向に直交する方向を、左右方向と規定する。
【００２６】
図１および図２に示すように、ハンドルハウジング１５は、全体としては側面視略Ｃ字状の中空体として形成されており、両端部が本体ハウジング１１に連結されている。ハンドルハウジング１５は、使用者によって把持される把持部１６を含む。把持部１６は、本体ハウジング１１の後方に離間して配置され、駆動軸Ａ１に交差するように、概ね上下方向に延在している。把持部１６の上端部の前部には、使用者による押圧操作（引き操作）が可能なトリガ１６１が設けられている。把持部１６の下側には、モータ２等の電源としての充電式バッテリ（バッテリパック）９３を着脱可能なバッテリ装着部１７１が設けられている。ハンマドリル１では、トリガ１６１が引き操作されると、モータ２が駆動され、ハンマ動作やドリル動作が行われる。
【００２７】
以下、ハンマドリル１の詳細構成について説明する。
【００２８】
まず、本体ハウジング１１（駆動機構収容部１２およびモータ収容部１３）の内部構造について説明する。
【００２９】
駆動機構収容部１２は、上述の通り、本体ハウジング１１のうち、駆動軸Ａ１に沿って前後方向に延在する部分である。図２に示すように、駆動機構収容部１２には、モータ２の動力によって先端工具９１を駆動するように構成された駆動機構３が収容されている。本実施形態では、駆動機構３は、運動変換機構３０と、打撃要素３６と、回転伝達機構３７とを含む。運動変換機構３０および打撃要素３６は、先端工具９１を駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動するハンマ動作を行うように構成された機構である。回転伝達機構３７は、先端工具９１を駆動軸Ａ１周りに回転駆動するドリル動作を行うように構成された機構である。なお、運動変換機構３０、打撃要素３６、および回転伝達機構３７の構成については周知であるため、以下では簡単に説明する。
【００３０】
運動変換機構３０は、モータ２の回転運動を直線運動に変換して打撃要素３６に伝達するように構成されている。本実施形態では、揺動部材３３を用いた運動変換機構３０が採用されている。運動変換機構３０は、中間シャフト３１と、回転体３２と、揺動部材３３と、ピストンシリンダ３５とを含む。中間シャフト３１は、駆動軸Ａ１の下側で、駆動軸Ａ１と平行に（前後方向に）延在している。回転体３２は、中間シャフト３１の外周部に取り付けられている。揺動部材３３は、回転体３２の外周部に取り付けられ、回転体３２の回転に伴って前後方向に揺動される。ピストンシリンダ３５は、有底円筒状に形成され、円筒状のスリーブ３４内に前後方向に移動可能に支持されている。ピストンシリンダ３５は、揺動部材３３の揺動に伴って前後方向に往復動される。なお、スリーブ３４は、ツールホルダ３９の後側に同軸状に連結され、一体化されている。一体化されたツールホルダ３９およびスリーブ３４は、駆動軸Ａ１周りに回転可能に支持されている。
【００３１】
打撃要素３６は、直線状に動作して先端工具９１を打撃することで、先端工具９１を駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動するように構成されている。本実施形態では、打撃要素３６は、打撃子としてのストライカ３６１と、中間子としてのインパクトボルト３６３とを含む。ストライカ３６１は、ピストンシリンダ３５内に、駆動軸Ａ１方向に摺動可能に配置されている。ストライカ３６１の後方のピストンシリンダ３５内部の空間は、空気バネとして機能する空気室として規定されている。インパクトボルト３６３は、ツールホルダ３９内に、駆動軸Ａ１方向に摺動可能に配置されている。
【００３２】
モータ２が駆動され、ピストンシリンダ３５が前方に向けて移動されると、空気室の空気が圧縮されて内圧が上昇する。このため、ストライカ３６１は、高速に前方に押し出されてインパクトボルト３６３に衝突し、運動エネルギを先端工具９１に伝達する。これにより、先端工具９１は駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動され、被加工物を打撃する。一方、ピストンシリンダ３５が後方へ移動されると、空気室の空気が膨張して内圧が低下し、ストライカ３６１が後方へ引き込まれる。先端工具９１は、被加工物への押し付けにより、後方へ移動する。運動変換機構３０および打撃要素３６は、このような動作を繰り返すことで、ハンマ動作を行う。
【００３３】
回転伝達機構３７は、モータシャフト２５の回転運動をツールホルダ３９に伝達するように構成されている。本実施形態では、回転伝達機構３７は、複数のギアを含むギア減速機構として構成されており、モータ２の回転は、適宜減速された上でツールホルダ３９に伝達される。
【００３４】
本実施形態のハンマドリル１は、駆動機構収容部１２の左側部に設けられたモード切替ダイヤル（図示略）の操作により、ハンマドリルモード、ハンマモード、およびドリルモードの３つの動作モードのうち１つを選択可能に構成されている。ハンマドリルモードは、運動変換機構３０および回転伝達機構３７が駆動されることで、ハンマ動作およびドリル動作が行われる動作モードである。ハンマモードは、回転伝達機構３７における動力の伝達が遮断され、運動変換機構３０のみが駆動されることで、ハンマ動作のみが行われる動作モードである。ドリルモードは、運動変換機構３０における動力の伝達が遮断され、回転伝達機構３７のみが駆動されることで、ドリル動作のみが行われる動作モードである。本体ハウジング１１内（詳細には、駆動機構収容部１２内）には、モード切替ダイヤルに接続され、モード切替ダイヤルで選択された動作モードに応じて運動変換機構３０および回転伝達機構３７を伝達状態と遮断状態との間で切り替えるモード切替機構が設けられている。かかるモード切替機構の構成については周知であるため、ここでの詳細な説明および図示は省略する。
【００３５】
モータ収容部１３は、本体ハウジング１１のうち、駆動機構収容部１２の後端部に接続して下方に延びる部分である。図２に示すように、モータ収容部１３の上側部分には、モータ２が収容されている。本実施形態では、モータ２として、直流ブラシレスモータが採用されている。モータシャフト２５の回転軸は、駆動軸Ａ１に対して斜め下前方に延在している。モータシャフト２５の上端部は、駆動機構収容部１２内に突出しており、この部分に小ベベルギア２６が形成されている。小ベベルギア２６は、中間シャフト３１の後端部に固定された大ベベルギア３１１に噛合している。
【００３６】
また、モータ収容部１３の下側部分（つまり、モータ２よりも下側の領域）の後部内には、ハンドルハウジング１５の一部（詳細には、下側連結部１８）が配置されている。
【００３７】
次に、ハンドルハウジング１５の詳細構成およびその内部構造について説明する。
【００３８】
図２に示すように、ハンドルハウジング１５は、把持部１６と、コントローラ収容部１７と、下側連結部１８と、上側連結部１９とを含む。なお、本実施形態では、ハンドルハウジング１５は、後述する内部部品が組み付けられた状態で、左右に分割された半割体が複数箇所においてネジで連結されることで構成されている。
【００３９】
把持部１６は、上述のように、上下方向に延在するように配置されており、上端部の前部には、トリガ１６１が設けられている。なお、トリガ１６１は、駆動軸Ａ１上に位置する。把持部１６は、長尺の筒状に形成されており、その内部にはスイッチ１６３が収容されている。スイッチ１６３は、常時にはオフ状態で維持され、トリガ１６１の引き操作に応じてオン状態とされる。スイッチ１６３は、図示しない配線によって後述のコントローラ４１に接続されており、オン状態またはオフ状態を示す信号を、コントローラ４１に出力する。
【００４０】
コントローラ収容部１７は、把持部１６の下端部の下側に接続している。コントローラ収容部１７は、矩形箱状に形成されており、把持部１６よりも前方に延在している。コントローラ収容部１７には、コントローラ４１と、変速ダイヤルユニット４３が収容されている。
【００４１】
詳細な図示は省略するが、コントローラ４１は、制御回路と、三相インバータと、これらが搭載された基板とを含む。制御回路は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を含むマイクロコンピュータで構成されている。三相インバータは、６つの半導体スイッチング素子を用いた三相ブリッジ回路を備え、制御回路から出力される制御信号が示すデューティ比に従って三相ブリッジ回路の各スイッチング素子をスイッチング動作させることで、モータ２を駆動する。詳細は後述するが、本実施形態では、コントローラ４１は、スイッチ１６３のオン・オフ状態および後述する各種センサ等の検出結果に基づいて、モータ２の駆動を制御する。
【００４２】
変速ダイヤルユニット４３は、使用者による外部操作に応じてモータ２の回転速度を設定するための機器である。変速ダイヤルユニット４３は、図示しない配線によってコントローラ４１に接続されており、設定された回転速度を示す信号をコントローラ４１に出力する。
【００４３】
コントローラ収容部１７の下端部（コントローラ４１の下方）は、バッテリ９３を着脱可能なバッテリ装着部１７１として構成されている。バッテリ９３は、バッテリ装着部１７１に対して後側から前方へ向かってスライド係合されるのとあわせて、バッテリ装着部１７１に電気的に接続される。なお、バッテリ９３およびバッテリ装着部１７１の構成については周知であるため、ここでの説明は省略する。
【００４４】
下側連結部１８は、ハンドルハウジング１５のうち、コントローラ収容部１７の前端部に接続して概ね下方に延在する部分である。上側連結部１９は、ハンドルハウジング１５のうち、把持部１６の上端部に接続して前方に延在する部分である。本実施形態では、ハンドルハウジング１５は、下側連結部１８および上側連結部１９を介して、本体ハウジング１１に対して相対移動可能に連結されている。以下、下側連結部１８および上側連結部１９と、本体ハウジング１１との連結構造の詳細について説明する。
【００４５】
図２および図３に示すように、下側連結部１８は、モータ収容部１３の下後端部内に突出するように配置された部分であって、モータ収容部１３に対し、左右方向に延在する回動軸Ａ２周りに相対回動可能に連結されている。なお、上述のように、モータ収容部１３の上側部分にはモータ２が配置されているものの、モータ２の下方には空き領域が存在する。よって、本実施形態では、この空き領域を利用して下側連結部１８が配置され、ハンドルハウジング１５とモータ収容部１３とが連結されている。
【００４６】
図３に示すように、下側連結部１８には、回動軸Ａ２を中心軸として、左右の側壁部の間を左右方向に延在するシャフト部１８１が設けられている。ハンドルハウジング１５を構成する左右の半割体には、夫々、回動軸Ａ２に沿って右方および左方に延びる２つの突出部が設けられている。そして、これらの突出部がネジで連結されることにより、シャフト部１８１が形成されている。下側連結部１８の左右の側壁部の外面側には、夫々、シャフト部１８１の両端部に対応する位置に、凹部１８３が設けられている。凹部１８３は、回動軸Ａ２を中心とする円形の断面を有する凹部として構成されている。凹部１８３内には、環状の弾性部材１８５が嵌めこまれている。
【００４７】
一方、モータ収容部１３の左右の側壁部の内面側には、右方および左方に夫々突出する突出部１３１が設けられている。突出部１３１は、概ね円筒状に形成されており、夫々の軸線が、左右方向に延在する一直線上に位置するように配置されている。これらの突出部１３１の先端部が、凹部１８３内の弾性部材１８５に嵌め込まれることで、下側連結部１８とモータ収容部１３の下後端部とが、弾性部材１８５を介して連結されている。このような弾性部材１８５を介した凹凸係合により、下側連結部１８は、モータ収容部１３に対して回動軸Ａ２周りに相対回動可能に連結されている。また、下側連結部１８は、弾性部材１８５によって、モータ収容部１３に対し、全方向に相対移動可能とされている。
【００４８】
図２に示すように、上側連結部１９は、駆動機構収容部１２の後端部内に突出するように配置され、弾性部材１９１を介して、駆動機構収容部１２に対して相対移動可能に連結されている。本実施形態では、弾性部材１９１として、圧縮コイルバネが採用されている。弾性部材１９１の後端部は、上側連結部１９の前端部に設けられたバネ受け部１９０に嵌め込まれている。弾性部材１９１の前端は、駆動機構収容部１２の後端部内に配置された支持壁１２１の後面に当接している。つまり、弾性部材１９１は、その弾発力の作用方向が、ハンマ動作時の支配的な振動方向である前後方向と概ね一致するように配置されている。
【００４９】
また、上側連結部１９は、バネ受け部１９０の後側に形成された長穴１９３を有する。長穴１９３は、左右方向に上側連結部１９を貫通する貫通孔であって、上下方向よりも前後方向に長い。一方、図２および図４に示すように、駆動機構収容部１２の内部には、ストッパ部１２３が設けられている。ストッパ部１２３は、駆動機構収容部１２の左右の側壁部の間を左右方向に延在する柱状部であって、長穴１９３に挿通されている。
【００５０】
上側連結部１９は、無負荷状態では、弾性部材１９１によって、前後方向において本体ハウジング１１から離れる方向（つまり、後方）に付勢され、ストッパ部１２３が長穴１９３の前端に当接して上側連結部１９の後方への移動を規制する位置で保持されている。なお、無負荷状態とは、先端工具９１が被加工物に押し付けられておらず、負荷がかかっていない状態である。このときの本体ハウジング１１に対する上側連結部１９（ハンドルハウジング１５）の相対位置を、最後方位置という。一方、ハンドルハウジング１５が回動軸Ａ２周りに前方へ相対回動されると、上側連結部１９の長穴１９３内において、本体ハウジング１１のストッパ部１２３が相対的に後方へ移動して長穴１９３の前端から離間するため、ストッパ部１２３に対する長穴１９３の前後方向および上下方向の相対移動が可能となる。上側連結部１９は、弾性部材１９１の付勢力に抗して、図５に示すように、ストッパ部１２３が長穴１９３の後端に当接して上側連結部１９の前方への移動を規制する位置まで前方へ相対移動することができる。このときの本体ハウジング１１に対する上側連結部１９（ハンドルハウジング１５）の相対位置を、最前方位置という。
【００５１】
以上に説明した連結構造により、ハンドルハウジング１５は、その下端側が本体ハウジング１１の下後端部に回動軸Ａ２周りに回動可能に連結される一方、上端側が本体ハウジング１１の上後端部に弾性部材１９１を介して弾性連結されている。モータ２および駆動機構３の駆動に伴って（特に、先端工具９１の往復駆動に伴って）、本体ハウジング１１には駆動軸Ａ１方向（前後方向）の支配的な振動が発生する。これに対し、ハンドルハウジング１５が回動軸Ａ２を中心として相対回動するとともに、弾性部材１９１がこの振動を吸収することができる。このような構成により、本体ハウジング１１に生じる振動がハンドルハウジング１５（特に把持部１６）に伝達されるのを効果的に抑制することができる。
【００５２】
以下、上側連結部１９および下側連結部１８の内部構造の詳細について説明する。
【００５３】
図３および図４に示すように、上側連結部１９には、本体ハウジング１１に対するハンドルハウジング１５の相対位置を検出するための位置センサ４５が設けられている。本実施形態では、位置センサ４５として、ホール素子を備えたホールセンサが採用されている。位置センサ４５は、基板４５０に搭載され、本体ハウジング１１（駆動機構収容部１２）の左側壁部に対向するように、上側連結部１９の左前端部に固定されている。より詳細には、位置センサ４５は、前後方向において、弾性部材１９１の後端部と概ね同じ位置に配置されている。本体ハウジング１１の左側壁部の内面側には、磁石４６が固定されている。位置センサ４５は、何れも図示しない配線を介してコントローラ４１に電気的に接続されており、磁石４６が所定の検出範囲内に配置されている場合、特定の信号（オン信号）をコントローラ４１へ出力するように構成されている。
【００５４】
本実施形態では、図４に示すように、本体ハウジング１１に対してハンドルハウジング１５が最後方位置（初期位置）にあるときには、磁石４６は位置センサ４５の検出範囲内に配置されており、位置センサ４５は、オン信号を出力する。本体ハウジング１１に対してハンドルハウジング１５が最後方位置から前方へ移動して、所定位置に達すると、磁石４６は位置センサ４５の検出範囲から離脱し、位置センサ４５は、オン信号の出力を停止する。なお、この所定位置（以下、オフ位置という）は、図５に示す最前方位置に対して若干後方に設定されており、ハンドルハウジング１５がオフ位置から最前方位置の間にあるときには、位置センサ４５はオン信号を出力しない。詳細は後述するが、位置センサ４５の検出結果は、コントローラ４１によるモータ２の回転速度の制御に使用される。
【００５５】
図２に示すように、下側連結部１８には、加速度センサユニット５が設けられている。より詳細には、加速度センサユニット５は、シャフト部１８１の前側で、下側連結部１８の下端部内において、弾性支持部６によって、本体ハウジング１１に対して相対移動可能に弾性支持されている。
【００５６】
以下、加速度センサユニット５の構成について説明する。図６〜図９に示すように、本実施形態では、加速度センサユニット５は、センサ本体５１と、センサ本体５１を収容するケース５３とを含む。
【００５７】
詳細な図示は省略するが、センサ本体５１は、加速度センサと、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータと、これらが搭載された基板とを含む。本実施形態では、加速度センサは、駆動軸Ａ１周りのハウジング１０の回転に対応する情報として、加速度を検出する。なお、本実施形態では、加速度センサユニット５は、駆動軸Ａ１から離れた下側連結部１８内で、駆動軸Ａ１の真下に配置されている。この位置では、駆動軸Ａ１周りのハウジング１０の回転を、左右方向の動きとしてとらえうる。そこで、ハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報（物理量、指標）として、少なくとも左右方向の加速度を検出可能な周知の加速度センサが採用されている。
【００５８】
センサ本体５１のマイクロコンピュータは、加速度センサによって検出された加速度を適宜演算処理し、ハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転が所定の限界値を超えているか否かについて判断する。そして、ハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転が所定の限界値を超えている場合には、特定の信号（以下、エラー信号という）をコントローラ４１に出力する。なお、ハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転が所定の限界値を超えた場合とは、ハウジング１０が過度に駆動軸Ａ１周りに回転してしまった状態に対応する。このような状態は、典型的には、ドリル動作中に先端工具９１が被加工物に埋まってしまう等の理由で、ツールホルダ３９が回転不能な状態（ロック状態、ブロッキング状態ともいう）に陥り、ハウジング１０に過大な反動トルクが作用している場合に発生するものである。
【００５９】
なお、センサ本体５１はマイクロコンピュータを備えず、加速度センサの検出結果を示す信号をそのままコントローラ４１に出力し、コントローラ４１が上述の判断を行ってもよい。センサ本体５１から出力された信号に基づくハンマドリル１の動作制御については、後で詳述する。
【００６０】
ケース５３は、センサ収容部５３１と、４つの連結部５３３とを含む。センサ収容部５３１は、前方に開口する、矩形箱状の部分である。センサ本体５１は、センサ収容部５３１内に収容されてモールドされ、ケース５３と一体化されている。連結部５３３は、センサ収容部５３１の四隅に設けられた有底円筒状の部分であって、円筒状の周壁と円形の底壁とによって規定された凹部を有する。底壁の中央部には、貫通孔５３５が形成されている。左右一対の連結部５３３は、夫々の軸線が左右方向に延在するように、同軸状に配置されている。また、夫々の底壁が対向するように（つまり、夫々の凹部の開口が互いに離れる方向を向くように）配置されている。なお、上側の一対の連結部５３３と、下側の一対の連結部５３３とは、前後方向において互いに異なる位置にある。詳細には、上側の一対はセンサ収容部５３１の上端部の上面側に配置されており、下側の一対はセンサ収容部５３１の下端部の後面側に配置されている。
【００６１】
以下、弾性支持部６の構成について説明する。弾性支持部６は、加速度センサユニット５を弾性支持するように構成されており、本実施形態では、４つの弾性部材６２と、２本の支持ピン６１とを含む。
【００６２】
弾性部材６２は、円筒状に構成されている。本実施形態では、弾性部材６２は、高分子発泡体（より詳細には、ウレタンスポンジ）によって形成されている。４つの弾性部材６２は、夫々、ケース５３の４つの連結部５３３（凹部）内に、径方向に圧縮された状態で嵌め込まれている。なお、各弾性部材６２は、連結部５３３（凹部）よりも軸方向（左右方向）に長く構成されている。このため、各弾性部材６２の一部は、連結部５３３から外側へ突出している。
【００６３】
支持ピン６１は、金属製の円柱部材である。本実施形態では、支持ピン６１は、高炭素鋼の一例であるＳＵＪ材（高炭素クロム軸受鋼鋼材）によって形成されている。支持ピン６１は、左右一対の連結部５３３および弾性部材６２に挿通されている。なお、支持ピン６１の径は、連結部５３３の底壁の貫通孔５３５よりも小さく、支持ピン６１は、弾性部材６２とのみ接触しており、ケース５３とは接触しない。また、支持ピン６１の両端部は、左右の連結部５３３に嵌め込まれた弾性部材６２から外側へ突出し、下側連結部１８に連結されている。より詳細には、図９に示すように、下側連結部１８の左右の側壁部には、互いに対向して右方および左方に夫々突出するピン支持部１８７が２つずつ設けられている。各ピン支持部１８７は、円筒状に構成され、ピン挿入孔１８８を有する。支持ピン６１は、その両端部がピン挿入孔１８８に遊嵌されることで、下側連結部１８に連結されている。弾性部材６２は、連結部５３３の底壁とピン支持部１８７の突出端の間で左右方向に圧縮された状態で保持されている。
【００６４】
なお、上述のように、本実施形態では、ハンドルハウジング１５は、左右の半割体で構成されている。支持ピン６１の両端部が左右の半割体の夫々のピン挿入孔１８８に遊嵌された状態で、左右の半割体がネジ（図示略）で連結固定されることで、加速度センサユニット５が弾性支持部６によって弾性支持されることになる。
【００６５】
このような構成により、加速度センサユニット５は、ハンドルハウジング１５および支持ピン６１から完全に離間した状態で（非接触状態で）、ハンドルハウジング１５に対し、前後方向、上下方向、および左右方向を含む全方向に相対移動可能とされている。具体的には、円筒状の弾性部材６２が、支持ピン６１の軸周りの周方向において、支持ピン６１の全周を取り囲んでおり、更に、連結部５３３（詳細には、周壁）が、径方向外側で弾性部材６２の全周を取り囲んでいる。よって、支持ピン６１の軸に交差する全方向（つまり、左右方向以外の全方向）では、弾性部材６２のうち、支持ピン６１と連結部５３３（詳細には、周壁）の間に介在する部分が弾性変形することで、ハンドルハウジング１５に対する加速度センサユニット５の相対移動を許容する。また、左右方向においては、弾性部材６２のうち、連結部５３３（詳細には、底壁）とピン支持部１８７の間に介在する部分が弾性変形することで、ハンドルハウジング１５に対する加速度センサユニット５の相対移動を許容する。
【００６６】
なお、連結部５３３の周壁と支持ピン６１との間の距離は、連結部５３３の底壁とピン支持部１８７との間の距離よりも短い。これにより、支持ピン６１の軸に直交する方向（例えば、前後方向および上下方向）における弾性部材６２のバネ定数よりも、軸方向（左右方向）におけるバネ定数の方が小さく設定されている。言い換えると、弾性部材６２は、前後方向や上下方向に比べて左右方向に変形しやすい特性を有するということができる。
【００６７】
以下、コントローラ４１によるモータ２の駆動制御について、簡単に説明する。
【００６８】
本実施形態では、コントローラ４１（より詳細には、コントローラ４１のＣＰＵ）によって、所謂ソフトノーロード制御が行われる。ソフトノーロード制御とは、スイッチ１６３がオン状態にある場合、無負荷状態ではモータ２を低速で駆動し、負荷状態となると回転速度を上昇させるモータ２の駆動制御手法であって、無負荷時低速回転制御とも称されるものである。
【００６９】
本実施形態では、ソフトノーロード制御における無負荷状態と負荷状態の判別に、位置センサ４５の検出結果が用いられる。上述のように、位置センサ４５は、本体ハウジング１１に対するハンドルハウジング１５の相対位置を検出するものである。無負荷状態では、弾性部材１９１の付勢力により、上側連結部１９は最後方位置に配置されており（図２および図４参照）、位置センサ４５は磁石４６を検出して、オン信号を出力している。コントローラ４１は、位置センサ４５からの出力がオンの場合、モータ２は無負荷状態にあると判定し、スイッチ１６３がオフ状態からオン状態とされると、低速でモータ２の駆動を開始する。モータ２の駆動に伴い、モード切替ダイヤル（図示略）を介して選択された動作モードに応じて駆動機構３が駆動され、ハンマ動作およびドリル動作のうち少なくとも一方が遂行される。
【００７０】
使用者が把持部１６を把持した状態で、先端工具９１を被加工物に押し付けると、ハンドルハウジング１５が回動軸Ａ２周りに相対的に前方へ回動し、上側連結部１９が弾性部材１９１を圧縮しつつ、最後方位置から前方へ移動する。上側連結部１９がオフ位置へ到達すると、位置センサ４５はオン信号の出力を停止する。コントローラ４１は、位置センサ４５からの出力のオンからオフへの変化を、無負荷状態から負荷状態への移行と認識する。コントローラ４１は、低速駆動中に、負荷状態への移行を認識すると、モータ２を高速で駆動する。なお、無負荷状態および負荷状態の夫々における回転速度の設定方法は特に限定されるものではないが、例えば、変速ダイヤルユニット４３を介して設定された回転速度が負荷状態の回転速度として用いられる。この場合、この速度よりも低い回転速度（予め設定された速度あるいは負荷状態の回転速度に応じて算出される速度）が、無負荷状態の回転速度として用いられる。トリガ１６１の引き操作が解除され、スイッチ１６３がオフ状態となると、コントローラ４１はモータ２の駆動を停止する。
【００７１】
更に、本実施形態では、ソフトノーロード制御に加え、加速度センサユニット５の検出結果に基づく制御も行われる。より詳細には、モータ２が低速で駆動されている場合、高速で駆動されている場合の何れにおいても、コントローラ４１は、加速度センサユニット５から出力されたエラー信号を認識した場合、モータ２の駆動を停止する。上述のように、エラー信号は、本体ハウジング１１の駆動軸Ａ１周りの過度な回転（所謂、振り回され状態）を示すものである。よって、この過度な回転が、ツールホルダ３９のロック状態に起因するものである場合に、それ以上の回転を防止するためである。なお、コントローラ４１は、エラー信号に加え、他の情報（例えば、先端工具９１に作用しているトルク、モータ２の駆動電流）に基づいて、過度な回転が生じているか否かを判断してもよい。また、コントローラ４１は、モータ２への通電を停止するのみならず、ロータの慣性でモータシャフト２５の回転が継続するのを防止するために、モータ２を電気的に制動することが好ましい。
【００７２】
以上に説明したように、本実施形態のハンマドリル１では、加速度センサユニット５は、弾性支持部６によって弾性支持されている。ハンマドリル１の動作中には、モータ２および駆動機構３の駆動に伴って、ハウジング１０に振動が発生する。本実施形態では、加速度センサユニット５は、本体ハウジング１１に弾性連結されたハンドルハウジング１５に配置されることによって、振動からの保護が図られている。更に、加速度センサユニット５が弾性支持部６によって弾性支持されることで、精密機器としての加速度センサを、振動から更に確実に保護することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、弾性支持部６は、支持ピン６１と弾性部材６２とを含む。支持ピン６１は、ハウジング１０とは別体として形成され、ハウジング１０に連結されている。弾性部材６２は、左右方向以外の全方向において、支持ピン６１と加速度センサユニット５（連結部５３３）との間に介在している。つまり、加速度センサユニット５は、左右方向以外の全方向において、弾性部材６２を介して、ハウジング１０ではなく、支持ピン６１によって支持されている。
【００７４】
従来、電動工具のハウジングに収容された精密機器が弾性支持される場合には、ハウジングと精密機器（ケースを含む）の間に弾性部材が配置されることが一般的である。ハウジングには、製造時に寸法誤差が生じる場合がある。また、互いに連結された複数の部分で構成されるハウジングの場合、寸法誤差が累積したり、組立誤差が生じたりするため、寸法誤差がより大きくなる傾向がある。更に、ハウジングの材質によっては、水を吸収する等の理由で、変形が生じる場合もある。このような場合、ハウジングと精密機器の間に配置された弾性部材が本来とは異なる弾性変形を生じてしまう。つまり、加速度センサユニット５の弾性支持状態、つまり加速度センサユニット５への振動伝達状態が、ハウジングの寸法誤差の影響で変動してしまう。
【００７５】
これに対し、本実施形態では、左右方向以外の全方向において、支持ピン６１と加速度センサユニット５との間に介在する弾性部材６２が弾性変形し、加速度センサユニット５への振動伝達を抑制することになる。支持ピン６１は、ハウジング１０とは別体として形成されて、ハウジング１０に連結されているため、左右方向以外の全方向において、弾性部材が本来とは異なる弾性変形を生じてしまう可能性を低減することができる。このため、本実施形態では、上述の従来の弾性支持構造に比べ、ハウジング１０の寸法誤差の影響を受けにくく、より安定した加速度センサユニット５の弾性支持状態が実現される。
【００７６】
また、本実施形態では、弾性部材６２は、支持ピン６１の軸周りの周方向において、支持ピン６１の全周を取り囲むように配置されている。そして、加速度センサユニット５は、弾性部材６２の径方向外側で弾性部材６２の全周を取り囲む連結部５３３を有する。つまり、弾性部材６２は、軸に交差する全方向（つまり、左右方向以外の全方向）において、支持ピン６１と加速度センサユニット５の間に介在する。よって、軸に交差する全方向において、ハウジング１０の寸法誤差の影響を受けにくい加速度センサユニット５の弾性支持状態を実現することができる。また、本実施形態では、弾性支持部６は、円柱状の２本の支持ピン６１と、各支持ピン６１の外周部に２つずつ嵌合された合計４つの円筒状の弾性部材６２とで構成されている。このように、製造や組み付けが容易な支持ピン６１と弾性部材６２とで、加速度センサユニット５を複数箇所（詳細には４箇所）で弾性支持する合理的な構成が実現されている。
【００７７】
更に、支持ピン６１は、ピン支持部１８７のピン挿入孔１８８に、遊嵌されている。つまり、支持ピン６１は、ハウジング１０（詳細にはハンドルハウジング１５）に対して遊びをもった状態で連結されている。このため、ハウジング１０の寸法誤差の影響を、この遊びによって、更に効果的に抑えることができる。
【００７８】
本実施形態では、ハンマドリル１は、ハンマ動作およびドリル動作を遂行可能に構成されている。そして、加速度センサユニット５は、左右方向におけるハウジング１０の動きを、駆動軸Ａ１周りのハウジング１０の回転として検出するように構成されている。駆動軸Ａ１周りのハウジング１０の回転は、ドリル動作に特有の動作状態であって、ドリル動作中にツールホルダ３９がロック状態に陥った場合等に生じうるものである。弾性支持部６（弾性部材６２）の左右方向におけるバネ定数は、他の方向（例えば、前後方向および上下方向）におけるバネ定数よりも小さく設定されている。駆動軸Ａ１周りの過度な回転（所謂、振り回され状態）が生じているか否かを判別する場合には、誤検出の抑制のため、駆動軸Ａ１周りの比較的小さなハウジング１０の動き（つまり、左右方向における動き）は、加速度センサユニット５へ伝達されないことが好ましい。本実施形態では、弾性支持部６のバネ定数を上述のように設定することで、左右方向以外の方向では安定した加速度センサユニット５の弾性支持状態を実現しつつ、振り回され状態の誤検出を抑制し、より正確な検出を可能としている。そして、コントローラ４１（ＣＰＵ）は、この検出結果に基づいて、振り回され状態が生じた場合、モータ２の駆動を適切に停止させることができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、加速度センサユニット５は、左右方向においては、弾性部材６２を介してハウジング１０（ハンドルハウジング１５の下側連結部１８）に支持されている。このため、左右方向における弾性支持状態は、他の方向に比べると、ハウジング１０の寸法誤差の影響を受ける可能性がある。しかしながら、振り回され状態は、左右方向の比較的大きな動きに対応するため、振り回され状態の検出自体への影響は、実質的には生じない。よって、本実施形態では、以上に説明したように、製造および組み付けが容易で、左右方向以外の全方向において安定した弾性支持状態を実現可能な構成が採用されている。なお、左右方向において、弾性部材６２の一端は、ピン支持部１８７に当接するのではなく、例えば、支持ピン６１に固定された止め輪に当接していてもよい。この場合は、左右方向を含む全方向において、更にハウジング１０の寸法誤差の影響を受けにくい弾性支持構造を実現することができる。
【００８０】
上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る打撃工具は、例示されたハンマドリル１の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか１つのみ、あるいは複数が、実施形態に示すハンマドリル１、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
【００８１】
電動工具は、バッテリまたは外部の交流電源から供給される電力によって動作し、工作等に使用されるツール一般をいうものであって、ハンマドリル１に限られるものではない。電動工具の他の例として、先端工具を駆動軸に沿って往復動させる往復動工具（例えば、電動ハンマ、レシプロソー）、先端工具を所定の駆動軸周りに回転駆動する回転工具（例えば、グラインダ、サンダ、ポリッシャ）が挙げられる。
【００８２】
弾性支持部６は、駆動軸Ａ１周りの過度な回転（振り回され状態）を検出するための加速度センサユニット５以外の検出部を弾性支持してもよい。以下に、図１０を参照して、弾性支持部６による精密機器の弾性支持の変形例について説明する。なお、この変形例の説明では、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて、その説明を簡略化または省略する。
【００８３】
図１０に示すように、本変形例では、加速度センサユニット５０は、弾性支持部６によって弾性支持されている。本変形例では、コントローラ４１は、ハウジング１０の前後方向の振動に基づいて、モータ２の回転速度を変更する（ソフトノーロード制御を行う）とともに、ハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転に基づいて、モータ２の駆動を停止するように構成されている。そこで、加速度センサユニット５０は、ハウジング１０の前後方向の振動およびハウジング１０の駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報（物理量、指標）として、前後方向および左右方向の加速度を検出するように構成されている。加速度センサユニット５０は、少なくとも前後方向および左右方向の加速度を検出可能な周知の加速度センサを含むセンサ本体５２と、ケース５３とを含む。ケース５３の構成は、上記実施形態と同一である。
【００８４】
なお、上記実施形態では、加速度センサユニット５０は、弾性支持部６を介して、本体ハウジング１１ではなく、ハンドルハウジング１５（詳細には、下側連結部１８）に支持されている（図２参照）。しかしながら、本変形例では、加速度センサユニット５０は、弾性支持部６を介して、本体ハウジング１１に支持されている。これは、ハンドルハウジング１５よりも、本体ハウジング１１の方が、ハンマ動作に伴って生じる前後方向の振動を、より確実に検出できるためである。
【００８５】
本変形例でも、下側連結部１８０は、モータ収容部１３の下端部内に配置されて、回動軸Ａ２周りに回動可能に本体ハウジング１１に連結されている。但し、上記実施形態の下側連結部１８（図２参照）に比べ、モータ収容部１３内で前方に延びている部分の長さが短い。そこで、下側連結部１８０の前側、且つ、モータ２（図２参照）の下側の空き領域に、加速度センサユニット５０が弾性支持されている。詳細な図示は省略するが、モータ収容部１３の左右の側壁部には、ピン挿入孔１８８を有するピン支持部１８７（図９参照）が設けられている。そして、ピン挿入孔１８８に遊嵌された支持ピン６１および弾性部材６２によって、加速度センサユニット５０が支持されている。
【００８６】
弾性支持部６の構成は、上記実施形態で説明した通りである。よって、支持ピン６１の軸に交差する全方向（つまり、左右方向以外の全方向）では、弾性部材６２のうち、支持ピン６１と連結部５３３（詳細には、周壁）の間に介在する部分が弾性変形することで、本体ハウジング１１に対する加速度センサユニット５０の相対移動を許容する。また、左右方向においては、弾性部材６２のうち、連結部５３３（詳細には、底壁）とピン支持部１８７の間に介在する部分が弾性変形することで、本体ハウジング１１に対する加速度センサユニット５０の相対移動を許容する。
【００８７】
本変形例におけるモータ２の駆動制御について、簡単に説明する。
【００８８】
センサ本体５２のマイクロコンピュータは、加速度センサによって検出された前後方向の加速度を適宜演算処理し、本体ハウジング１１の前後方向の振動が所定の限界値を超えているか否かを判断する。そして、本体ハウジング１１の前後方向の振動が所定の限界値を超えている場合に、特定の信号（以下、振動信号という）をコントローラ４１（図２参照）に対して出力する。なお、本体ハウジング１１の前後方向の振動が所定の限界値を超えた場合とは、先端工具９１による被加工物の打撃が開始され、モータ２が無負荷状態から負荷状態へ移行した状態に対応する。コントローラ４１は、スイッチ１６３（図２参照）がオン状態であり、加速度センサユニット５０から振動信号が出力されていない間（つまり、先端工具９１による被加工物の打撃が行われていない間）は、モータ２を低速で駆動する。コントローラ４１は、加速度センサユニット５０から振動信号が出力されると（つまり、先端工具９１による被加工物の打撃が開始されると）、モータ２の回転速度を上昇させる。
【００８９】
このように、本変形例では、コントローラ４１は、加速度センサユニット５０によって検出された前後方向の加速度に基づいて、ソフトノーロード制御を行う。
【００９０】
また、コントローラ４１は、上記実施形態と同様、加速度センサユニット５０から、振り回され状態が生じたことを示すエラー信号が出力された場合には、モータ２の駆動を停止する。
【００９１】
本変形例では、加速度センサユニット５は、ハウジング１０の前後方向における運動状態の一例として、本体ハウジング１１の前後方向の振動を検出している。駆動機構３によってハンマ動作が遂行される場合、先端工具９１の被加工物に対する押し付けに応じて（つまり、無負荷状態から負荷状態への移行に応じて）、駆動軸Ａ１の延在方向の振動の大きさが変化する。上記実施形態と同様、本変形例でも、ハウジング１０の寸法誤差の影響を受けにくい弾性支持部６により、前後方向において、加速度センサユニット５０への安定した振動伝達状態が実現されている。よって、加速度センサユニット５０は、ハウジング１０の前後方向の振動に対応する情報（加速度）を精度よく検出することができる。これにより、コントローラ４１は、適切なソフトノーロード制御を行うことができる。
【００９２】
更に、弾性支持部６（弾性部材６２）は、前後方向と左右方向とで互いに異なるバネ定数を有する。これにより、各方向において適切な度合いで振動伝達が抑制された状態で、加速度センサユニット５０を弾性支持することが可能となる。
【００９３】
具体的には、前後方向の振動を正確に検出するためには、前後方向の振動が加速度センサユニット５０へある程度伝達されることが好ましい。一方で、駆動軸Ａ１周りの過度な回転が生じているか否かを判別する場合には、誤検出の抑制のため、駆動軸Ａ１周りの比較的小さなハウジング１０の動きは、加速度センサユニット５０へ伝達されないことが好ましい。本変形例では、弾性支持部６の前後方向のバネ定数は、左右方向のバネ定数よりも高く設定されており、加速度センサユニット５０には、前後方向の振動がある程度伝達される一方、左右方向の比較的小さな振動の伝達は抑制されている。よって、加速度センサユニット５０は、ハウジング１０の前後方向の振動および駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報を適切に検出することができる。そして、コントローラ４１は、加速度センサユニット５０によって検出された情報に基づいて、前後方向の振動に応じてモータ２の回転速度を制御したり、過度な回転が生じた場合に駆動機構３によるドリル動作を停止させたりすることができる。
【００９４】
弾性支持部６によって支持される検出部は、上記実施形態および変形例で例示された加速度センサユニット５、５０に限られない。例えば、上記変形例の加速度センサユニット５０は、上記実施形態の加速度センサユニット５と同様、振り回され状態のみを検出するように構成されていてもよい。また、加速度センサユニット５０は、ハウジング１０（本体ハウジング１１）の前後方向の振動のみを検出するように構成されていてもよい。この場合も、上記変形例と同様、ハウジング１０の寸法誤差の影響を受けにくい弾性支持部６により、駆動軸Ａ１の延在方向である前後方向において、加速度センサユニット５０への安定した振動伝達状態が実現されるため、加速度センサユニット５０は、ハウジング１０の前後方向の振動に対応する情報を精度よく検出することができる。
【００９５】
なお、コントローラ４１は、ハウジング１０の前後方向の振動に基づいて、ソフトノーロード制御以外の制御を行ってもよい。例えば、無負荷状態ではスイッチ１６３がオン状態であってもモータ２を駆動せず、スイッチ１６３がオン状態で負荷状態に移行した場合に、モータ２の駆動を開始してもよい。また、コントローラ４１は、モータ２の回転速度の制御は行わず（つまり、スイッチ１６３がオン状態で所定の回転速度でモータ２を駆動し）、振り回され状態の検出に応じて、先端工具９１の回転駆動を停止する制御のみを行ってもよい。なお、駆動機構３が、回転伝達機構３７を伝達状態と遮断状態の間で電気的に切り替えるように構成されたクラッチ（例えば、電磁クラッチ）を備えている場合には、コントローラ４１は、クラッチを遮断状態に切り替えることでドリル動作を停止させてもよい。
【００９６】
また、検出部によって検出される電動工具の動作状態は、ハウジング１０の前後方向の振動、駆動軸Ａ１周りの回転に限られるものではなく、例えば、コントローラ４１による制御に利用される別の動作状態であってもよい。例えば、モータ２の駆動状態や、ツールホルダ３９の回転状態であってもよい。検出される動作状態に応じて、それに対応する情報も変更されうる。ハウジング１０の前後方向の振動および駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報も、必ずしも加速度である必要はなく、他の物理量（例えば、変位量、速度、角速度等）が採用されてもよい。ハウジング１０の前後方向の振動に対応する情報と、駆動軸Ａ１周りの回転に対応する情報とが、別の種類の情報（物理量）であってもよい。検出される情報に応じて、採用される検出部の種類やその配置位置も変更されうる。例えば、検出部は、ジャイロセンサを含む構成であってもよい。
【００９７】
弾性支持部６は、ハウジング１０とは別体として形成されてハウジング１０に連結された支持部材と、少なくとも一方向において、支持部材と検出部の間に介在する弾性部材とを含む限りにおいて、適宜、変更が可能である。よって、例えば、支持ピン６１および弾性部材６２の形状、数、配置位置、材質等は変更されてもよい。
【００９８】
支持ピン６１は、例えば、角柱状、円筒状、円弧状であってもよいし、１つでも３つ以上であってもよい。また、支持ピン６１は、必ずしも両端部がハウジング１０に連結されている必要はなく、一方の端部のみが片持ち状に支持されていてもよい。なお、支持ピン６１は、上記実施形態のように、ハウジング１０に対して遊びをもった状態で連結されていることが好ましいが、固定状に連結されることが排除されるものではない。また、支持ピン６１は必ずしも金属製である必要はない。
【００９９】
同様に、弾性部材６２も、例えば、直方体状、円柱状、球状であってもよいし、１つでも、複数であってもよい。また、上記実施形態および変形例では、弾性部材６２は、支持ピン６１の全周を取り囲む円筒状に形成されており、軸に交差する全ての方向において、支持ピン６１と加速度センサユニット５、５０（連結部５３３）の間に介在している。しかしながら、１または複数の弾性部材が、一方向（例えば、前後方向）においてのみ、あるいは複数の方向（例えば、前後方向および上下方向）において、支持部材と検出部の間に介在していてもよい。この場合、弾性支持部６全体としてのバネ定数は、電動工具の種類や、検出される情報に応じて適宜設定されればよく、複数の方向において（例えば、前後方向と上下方向とで）、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、弾性部材６２は、バネ、ゴム、あるいはウレタン以外の合成樹脂で構成されていてもよい。
【０１００】
更に、ハウジング１０（本体ハウジング１１、ハンドルハウジング１５）、駆動機構３、モータ２の構成も、適宜、変更されうる。例えば、ハウジング１０は、弾性連結構造を備えない単一のハウジングとして構成されていてもよい。また、例えば、モータ２および駆動機構３を少なくとも収容する第１ハウジングと、第１ハウジングの少なくとも一部を覆い、第１ハウジングに対して弾性連結された第２ハウジングとを含むハウジングが採用されてもよい。この場合、典型的には、把持部は第２ハウジングに設けられる。ハウジングの形状やハウジング内のモータ２や駆動機構３の配置は、適宜変更可能である。
【０１０１】
上記実施形態および変形例の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。ハンマドリル１は、本発明の「電動工具」の一例である。モータ２は、本発明の「モータ」の一例である。先端工具９１は、本発明の「先端工具」の一例である。駆動機構３は、本発明の「駆動機構」の一例である。ハウジング１０は、本発明の「ハウジング」の一例である。加速度センサユニット５、５０の各々は、本発明の「検出部」の一例である。弾性支持部６、支持ピン６１、弾性部材６２は、夫々、本発明の「弾性支持部」、「支持部材」、「弾性部材」の一例である。連結部５３３（詳細には、連結部５３３の周壁）は、本発明の「連結部」の一例である。コントローラ４１（ＣＰＵ）は、本発明の「制御部」の一例である。
【０１０２】
更に、本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様は、実施形態に示すハンマドリル１および上述の変形例、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
［態様１］
前記第１方向は、駆動軸の延在方向である。
［態様２］
前記第２方向は、前記駆動軸に直交する方向である。
［態様３］
前記弾性部材は、前記第２方向以外の方向において、前記支持部材と前記検出部の間に介在する。
［態様４］
前記ハウジングに連結されて前記駆動軸に直交する方向に延在する把持部を備え、
前記駆動軸の延在方向を前後方向、前記把持部の延在方向を上下方向、前記前後方向および前記上下方向に直交する方向を左右方向と定義した場合、前記第２方向は、前記左右方向である。
［態様５］
前記検出部は、加速度センサを含む。
［態様６］
前記モータは、モータシャフトを有し、前記モータシャフトの回転軸が前記駆動軸に交差するように、前記駆動軸よりも下側に配置されており、
前記加速度センサは、前記ハウジングにおいて前記モータよりも下側の領域に収容されている。
【符号の説明】
【０１０３】
１：ハンマドリル
１０：ハウジング
１１：本体ハウジング
１２：駆動機構収容部
１２１：支持壁
１２３：ストッパ部
１３：モータ収容部
１３１：突出部
１５：ハンドルハウジング
１６：把持部
１６１：トリガ
１６３：スイッチ
１７：コントローラ収容部
１７１：バッテリ装着部
１８、１８０：下側連結部
１８１：シャフト部
１８３：凹部
１８５：弾性部材
１８７：ピン支持部
１８８：ピン挿入孔
１９：上側連結部
１９０：バネ受け部
１９１：弾性部材
１９３：長穴
２：モータ
２５：モータシャフト
２６：小ベベルギア
３：駆動機構
３０：運動変換機構
３１：中間シャフト
３１１：大ベベルギア
３２：回転体
３３：揺動部材
３４：スリーブ
３５：ピストンシリンダ
３６：打撃要素
３６１：ストライカ
３６３：インパクトボルト
３７：回転伝達機構
３９：ツールホルダ
４１：コントローラ
４３：変速ダイヤルユニット
４５：位置センサ
４５０：基板
４６：磁石
５、５０：加速度センサユニット
５１、５２：センサ本体
５３：ケース
５３１：センサ収容部
５３３：連結部
５３５：貫通孔
６：弾性支持部
６１：支持ピン
６２：弾性部材
９１：先端工具
９３：バッテリ
９５：補助ハンドル
Ａ１：駆動軸
Ａ２：回動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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