(57)【要約】【課題】締付トルクの低下を抑制することに貢献する電動工具を提供する。【解決手段】電動工具１は、電源部１２０、変圧部１００、モーター３０、工具出力軸５０、昇圧条件設定用操作部７３、駆動状態検知部８０、および制御部１１０を有する。１２０電源部は、１次電池および２次電池の少なくとも一方の電池の電圧を変圧部１００に入力する。昇圧条件設定用操作部７３は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有する。変圧部１００は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧してモーター３０に入力する昇圧動作を有し、電源部１２０から入力された電圧を昇圧する度合が昇圧条件設定用操作部７３の操作に応じて変化する。駆動状態検知部８０は、電動工具１の駆動状態に応じて変化する駆動状態信号を出力する。制御部１１０は、駆動状態信号に基づいてモーター３０の停止時期を制御する。【選択図】図１
2014172163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動工具であって、
前記電動工具は、電源部、変圧部、モーター、工具出力軸、昇圧条件設定用操作部、駆動状態検知部、および制御部を有し、
前記電源部は、１次電池および２次電池の少なくとも一方の電池の電圧を前記変圧部に入力し、
前記昇圧条件設定用操作部は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有し、
前記変圧部は、前記電源部から入力された電圧を昇圧して前記モーターに入力する昇圧動作を有し、前記電源部から入力された電圧を昇圧する度合が前記昇圧条件設定用操作部の操作に応じて変化し、
前記モーターは、前記モーターの出力軸である工具駆動軸のトルクを前記工具出力軸に入力し、
前記駆動状態検知部は、前記電動工具の駆動状態に応じて変化する駆動状態信号を出力し、
前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて前記モーターの停止時期を制御する
電動工具。
【請求項２】
前記電動工具は、トリガスイッチを有し、
前記変圧部は、前記トリガスイッチの操作が開始されたとき、前記電圧を昇圧する度合が時間の経過に応じて増加する
請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記電動工具は、動力変換部を有し、
前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクの大きさを変換して前記工具出力軸に伝達し、
前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量を演算する
請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記電動工具は、動力変換部を有し、
前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクを衝撃荷重に変換して前記工具出力軸を打撃し、
前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部が前記工具出力軸を打撃した回数を演算する
請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項５】
前記電動工具は、動力変換部を有し、
前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクを衝撃荷重に変換して前記工具出力軸を打撃し、
前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部の１回の打撃あたりの前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量を演算する
請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項６】
前記制御部は、前記動力変換部の１回の打撃あたりの前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量が基準単位回転量未満のとき、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部が前記工具出力軸を打撃した回数を演算する
請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記駆動状態検知部は、前記モーターの駆動時間に応じて変化する駆動時間信号を前記駆動状態信号として出力する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項８】
前記駆動状態検知部は、前記モーターに流れる電流に応じて変化する出力電流信号を前記駆動状態信号として出力する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記変圧部は、前記電源部から入力された電圧を降圧して前記モーターに入力する降圧動作を有する
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動工具は、電源部、モーター、および制御部を有する。電源部は、１次電池または２次電池の電圧をモーターに入力する。制御部は、モーターを制御する。なお、特許文献１は、従来の電動工具の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１８８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、従来の電動工具が次の問題を有することを見出した。
従来の電動工具は、使用時間が長くなるにつれて電源部の電圧が低下する。このため、ねじまたはボルト等の作業対象部品の締付トルクが低下する。
【０００５】
本発明は、以上の背景をもとに発明されたものであり、締付トルクの低下を抑制することに貢献する電動工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔１〕本電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記電動工具は、電源部、変圧部、モーター、工具出力軸、昇圧条件設定用操作部、駆動状態検知部、および制御部を有し、前記電源部は、１次電池および２次電池の少なくとも一方の電池の電圧を前記変圧部に入力し、前記昇圧条件設定用操作部は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有し、前記変圧部は、前記電源部から入力された電圧を昇圧して前記モーターに入力する昇圧動作を有し、前記電源部から入力された電圧を昇圧する度合が前記昇圧条件設定用操作部の操作に応じて変化し、前記モーターは、前記モーターの出力軸である工具駆動軸のトルクを前記工具出力軸に入力し、前記駆動状態検知部は、前記電動工具の駆動状態に応じて変化する駆動状態信号を出力し、前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて前記モーターの停止時期を制御する。
【０００７】
〔２〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記電動工具は、トリガスイッチを有し、前記変圧部は、前記トリガスイッチの操作が開始されたとき、前記電圧を昇圧する度合が時間の経過に応じて増加する。
【０００８】
〔３〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記電動工具は、動力変換部を有し、前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクの大きさを変換して前記工具出力軸に伝達し、前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量を演算する。
【０００９】
〔４〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記電動工具は、動力変換部を有し、前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクを衝撃荷重に変換して前記工具出力軸を打撃し、前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部が前記工具出力軸を打撃した回数を演算する。
【００１０】
〔５〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記電動工具は、動力変換部を有し、前記動力変換部は、前記工具駆動軸のトルクを衝撃荷重に変換して前記工具出力軸を打撃し、前記制御部は、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部の１回の打撃あたりの前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量を演算する。
【００１１】
〔６〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記制御部は、前記動力変換部の１回の打撃あたりの前記工具駆動軸、前記工具出力軸、または前記動力変換部の回転量が基準単位回転量未満のとき、前記駆動状態信号に基づいて、前記動力変換部が前記工具出力軸を打撃した回数を演算する。
【００１２】
〔７〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記駆動状態検知部は、前記モーターの駆動時間に応じて変化する駆動時間信号を前記駆動状態信号として出力する。
〔８〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記駆動状態検知部は、前記モーターに流れる電流に応じて変化する出力電流信号を前記駆動状態信号として出力する。
【００１３】
〔９〕上記電動工具の一形態は、次の事項を有する。前記変圧部は、前記電源部から入力された電圧を降圧して前記モーターに入力する降圧動作を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本電動工具は、締付トルクの低下を抑制することに貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の電動工具のブロック図。
【図２】（ａ）第１実施形態の電動工具に関する模式図。（ｂ）第１実施形態の動力変換部に関する模式図。
【図３】第１実施形態の電動工具の回路図。
【図４】第１実施形態の電動工具の制御に関するフローチャート。
【図５】第１実施形態の駆動時間とモーター回転数との関係の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、電動工具１の一形態を示す。電動工具１は、打撃系工具の形態を有する。打撃系工具は、一例として、インパクトドライバーまたはインパクトレンチを示す。電動工具１は、電動工具本体１０および電源部１２０を有する。電動工具１は、電動工具本体１０および電源部１２０を互いに結合および分離することが可能な構造を有する。電動工具１は、電動工具本体１０に結合されたビット２を介して作業対象部品にトルクを伝達する。作業対象部品は、一例として、ねじまたはボルトの形態を有する。
【００１７】
電動工具本体１０は、ハウジング２０、モーター３０、動力変換部４０、工具出力軸５０、操作部品群６０、操作状態検知部７０、駆動状態検知部８０、駆動部９０、変圧部１００、および制御部１１０を有する。電動工具本体１０の電力ブロックは、電源部１２０から入力される電力により駆動する。電動工具本体１０の電力ブロックは、モーター３０、操作状態検知部７０、駆動状態検知部８０、駆動部９０、変圧部１００、および制御部１１０を含む。
【００１８】
ハウジング２０は、使用者がグリップすることが可能な形状を有する。ハウジング２０は、電動工具本体１０の各構成要素を収容している。ハウジング２０は、下方の部分において電源部１２０との結合部分を形成している。
【００１９】
モーター３０は、ハウジング２０の内部に配置されている。モーター３０は、モーター本体３１、およびモーター３０の出力軸としての工具駆動軸３２を有する。モーター３０は、駆動部９０から入力される電力により駆動する。モーター３０は、正転モードおよび逆転モードを有する。正転モードは、工具駆動軸３２を正転方向に回転させる。逆転モードは、工具駆動軸３２を逆転方向に回転させる。
【００２０】
動力変換部４０は、ハウジング２０の内部に配置されている。動力変換部４０は、工具駆動軸３２の回転を減速し、減速した回転を工具出力軸５０に伝達する。動力変換部４０は、工具駆動軸３２のトルクを衝撃荷重に変換して工具出力軸５０を打撃する。
【００２１】
工具出力軸５０は、基端側部分がハウジング２０の内部に位置し、先端側部分がハウジング２０の外部に露出している。工具出力軸５０は、ビット２との結合および分離が可能な構造を有する。工具出力軸５０は、動力変換部４０から入力されるトルクによりビット２を回転させる。工具出力軸５０は、作業対象部品に作用するトルク（以下、「締付トルクＴＣ」）を変化させる。
【００２２】
操作部品群６０は、トリガスイッチ６１、駆動条件設定用操作部６２、および昇圧条件設定用操作部６３を含む。操作部品群６０は、ハウジング２０上に形成されている。操作部品群６０は、使用者が電動工具１の動作状態を変更するための機能を有する。
【００２３】
トリガスイッチ６１は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有する。トリガスイッチ６１は、モーター３０の出力を調整するために操作される。トリガスイッチ６１の操作位置は、外部から入力される力により変化する。トリガスイッチ６１の操作位置は、出力停止位置から最大出力位置までの範囲において連続的に変化する。出力停止位置は、ハウジング２０に対する押し込み量が最も小さい操作位置を示す。最大出力位置は、ハウジング２０に対する押し込み量が最も大きい操作位置を示す。
【００２４】
駆動条件設定用操作部６２は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有する。駆動条件設定用操作部６２は、モーター３０の回転を停止させるトルク（以下、「規定トルクＴＸ」）を設定するために操作される。駆動条件設定用操作部６２は、操作位置として、最小値設定位置、最大値設定位置、および最小値設定位置と最大値設定位置との間の複数の設定位置を有する。駆動条件設定用操作部６２の操作位置は、外部から入力される力により変化する。駆動条件設定用操作部６２は、最小値設定位置から最大値設定位置までの範囲において段階的に変化する。
【００２５】
昇圧条件設定用操作部６３は、ヒューマンマシンインターフェースの形態を有する。昇圧条件設定用操作部６３は、変圧部１００の昇圧動作の形態を設定するために操作される。昇圧条件設定用操作部６３は、操作位置として、昇圧停止位置、低昇圧レベル位置、および高昇圧レベル位置を有する。昇圧条件設定用操作部６３の操作位置は、外部から入力される力により変化する。
【００２６】
昇圧停止位置は、昇圧動作を変圧部１００に実行させない操作位置を示す。低昇圧レベル位置は、昇圧の度合が小さい昇圧動作を変圧部１００に実行させる操作位置を示す。高昇圧レベル位置は、低昇圧レベル位置の昇圧動作よりも昇圧の度合が大きい昇圧動作を変圧部１００に実行させる操作位置を示す。
【００２７】
操作状態検知部７０は、トリガ操作検知部７１、駆動条件設定用検知部７２、および昇圧条件設定用検知部７３を有する。操作状態検知部７０は、操作部品群６０の構成要素の個々の操作に基づいて電圧信号を生成し、この電圧信号を制御部１１０に出力する機能を有する。
【００２８】
トリガ操作検知部７１は、トリガスイッチ６１の操作位置を検知する。トリガ操作検知部７１は、トリガスイッチ６１の操作に応じて変化するトリガ操作信号ＳＳを制御部１１０に出力する。トリガ操作検知部７１は、トリガスイッチ６１が出力停止位置以外の操作位置を取るとき、トリガスイッチ６１の操作量に対応するトリガ操作信号ＳＳを制御部１１０に出力する。トリガ操作検知部７１は、トリガスイッチ６１が出力停止位置を取るとき、トリガ操作信号ＳＳを出力しない。
【００２９】
駆動条件設定用検知部７２は、駆動条件設定用操作部６２の操作位置を検知する。駆動条件設定用検知部７２は、駆動条件設定用操作部６２の操作に応じて変化する設定トルク信号ＳＴを制御部１１０に出力する。
【００３０】
昇圧条件設定用検知部７３は、昇圧条件設定用操作部６３の操作位置を検知する。昇圧条件設定用検知部７３は、昇圧条件設定用操作部６３の操作に応じて変化する信号を制御部１１０に出力する。昇圧条件設定用検知部７３は、昇圧条件設定用操作部６３が昇圧停止位置を取るとき、昇圧停止信号ＥＶＥを制御部１１０に出力する。昇圧条件設定用検知部７３は、昇圧条件設定用操作部６３が低昇圧レベル位置または高昇圧レベル位置を取るとき、昇圧駆動設定信号ＳＵＩを制御部１１０に出力する。
【００３１】
駆動状態検知部８０は、出力電圧検知部８１、出力電流検知部８２、回転角度検知部８３、および衝撃荷重検知部８４を有する。駆動状態検知部８０は、電動工具１の駆動状態を示すパラメータに基づいて電圧信号としての駆動状態信号を生成し、駆動状態信号を制御部１１０に出力する機能を有する。
【００３２】
出力電圧検知部８１は、変圧部１００により昇圧された電圧（以下、「出力電圧ＶＯ」）を検知する。出力電圧検知部８１は、一例として、電圧検知回路を有する。出力電圧検知部８１は、出力電圧ＶＯに応じて変化する出力電圧信号ＳＶＯを制御部１１０に出力する。出力電圧信号ＳＶＯは、駆動状態信号の１つに相当する。
【００３３】
出力電流検知部８２は、変圧部１００からモーター３０に入力される電流（以下、「出力電流ＩＯ」）を検知する。出力電流検知部８２は、一例として、電流検知回路を有する。出力電流検知部８２は、出力電流ＩＯに応じて変化する出力電流信号ＳＩＯを制御部１１０に出力する。出力電流信号ＳＩＯは、駆動状態信号の１つに相当する。
【００３４】
回転角度検知部８３は、工具出力軸５０の回転角度を検知する。回転角度検知部８３は、一例として、ロータリーエンコーダーを有する。回転角度検知部８３は、工具出力軸５０の回転に応じて変化する回転角度信号ＳＡを制御部１１０に出力する。回転角度信号ＳＡは、駆動状態信号の１つに相当する。
【００３５】
衝撃荷重検知部８４は、ハンマー４３に作用する衝撃荷重を検知する。衝撃荷重検知部８４は、一例として、加速度センサーを有する。衝撃荷重検知部８４は、ハンマー４３に作用する衝撃荷重に応じて変化する衝撃荷重信号ＳＱを制御部１１０に出力する。衝撃荷重信号ＳＱは、駆動状態信号の１つに相当する。
【００３６】
駆動部９０は、制御部１１０から受信した信号に基づいて動作する。駆動部９０は、制御部１１０から回転駆動信号ＥＤを受信しているとき、モーター３０に電流を入力する。駆動部９０は、スイッチング動作により、回転駆動信号ＥＤに含まれる指令電流に応じた大きさの電流をモーター３０に入力する。駆動部９０は、制御部１１０から正転駆動信号ＥＦを受信しているとき、モーター３０を正転モードにより駆動する。駆動部９０は、制御部１１０から逆転駆動信号ＥＲを受信しているとき、モーター３０を逆転モードにより駆動する。駆動部９０は、制御部１１０から回転停止信号ＥＳを受信したとき、モーター３０への電流の入力を停止する。
【００３７】
変圧部１００は、制御部１１０から受信した信号に基づいて動作する。変圧部１００は、昇圧動作、降圧動作、および変圧停止動作を有する。昇圧動作は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧してモーター３０に入力する動作を示す。降圧動作は、電源部１２０から入力された電圧を降圧してモーター３０に入力する動作を示す。変圧停止動作は、電源部１２０から入力された電圧を変圧せずにモーター３０に入力する動作を示す。
【００３８】
変圧部１００は、昇圧動作として、低昇圧動作および高昇圧動作を有する。低昇圧動作は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧する度合が小さい昇圧動作を示す。高昇圧動作は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧する度合が低昇圧動作よりも大きい昇圧動作を示す。
【００３９】
制御部１１０は、操作状態検知部７０および駆動状態検知部８０から受信した信号に基づいて、モーター３０を制御する信号を駆動部９０に出力する。制御部１１０は、操作状態検知部７０および駆動状態検知部８０から受信した信号に基づいて、変圧部１００を制御する信号を変圧部１００に出力する。
【００４０】
制御部１１０は、トリガ操作信号ＳＳに基づいて、回転駆動信号ＥＤを駆動部９０に出力する。制御部１１０は、駆動状態検知部８０の信号に基づいて、回転停止信号ＥＳの出力を駆動部９０に出力する。制御部１１０は、正転方向設定信号ＳＦに基づいて、正転駆動信号ＥＦを駆動部９０に出力する。制御部１１０は、逆転方向設定信号ＳＲに基づいて、逆転駆動信号ＥＲを駆動部９０に出力する。制御部１１０は、回転角度信号ＳＡに基づいて、工具出力軸５０の回転量の演算値を算出する。
【００４１】
制御部１１０は、トリガ操作信号ＳＳを受信しているとき、かつ工具出力軸５０に作用する負荷トルク（以下、「負荷トルクＴＬ」）が規定トルクＴＸ未満の大きさを取るとき、回転駆動信号ＥＤを駆動部９０に出力する。制御部１１０は、トリガ操作信号ＳＳを受信しているとき、かつ負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、回転停止信号ＥＳを駆動部９０に出力する。なお、工具出力軸５０の負荷トルクＴＬは、工具駆動軸３２に作用する負荷トルクと相関を有する。このため、制御部１１０は、工具出力軸５０の負荷トルクＴＬに代えて、工具駆動軸３２の負荷トルクに基づいてモーター３０および変圧部１００等を制御することができる。
【００４２】
図２は、電動工具１の構造の一例を示している。
ハウジング２０は、グリップ部２１および機能部収納部２２を有する。グリップ部２１および機能部収納部２２は、一体的に形成されている。グリップ部２１は、変圧部１００および制御部１１０を収容している。機能部収納部２２は、モーター３０、動力変換部４０、工具出力軸５０の一部、および駆動部９０を収容している。
【００４３】
動力変換部４０は、モーター３０のトルクに基づいて衝撃荷重を発生させ、この衝撃荷重により工具出力軸５０を打撃する。動力変換部４０は、減速機構４１、動力伝達軸４２、ハンマー４３、荷重付与部品４５、およびアンビル４４を有する。
【００４４】
減速機構４１は、一例として、遊星歯車機構を有する。減速機構４１は、工具駆動軸３２と結合されている。減速機構４１は、工具駆動軸３２の回転を減速して動力伝達軸４２に伝達する。
【００４５】
動力伝達軸４２は、基端部分において減速機構４１の出力軸と結合している。動力伝達軸４２は、減速機構４１の出力軸と一体的に回転する。動力伝達軸４２は、先端部分において、カム構造を介してハンマー４３と嵌合している。
【００４６】
ハンマー４３は、負荷トルクＴＬが作用していないとき、または負荷トルクＴＬが小さいとき、動力伝達軸４２と一体的に回転する。ハンマー４３は、負荷トルクＴＬが大きいとき、動力伝達軸４２に対して回転する。ハンマー４３は、動力伝達軸４２に対して回転するとき、カム構造の作用により、動力伝達軸４２の軸方向において動力伝達軸４２に対して移動する。
【００４７】
ハンマー４３は、２つの入力側凸部４３Ａを有する。各入力側凸部４３Ａは、アンビル４４と対向するハンマー４３の端面に形成されている。各入力側凸部４３Ａは、周方向において等間隔に形成されている。
【００４８】
アンビル４４は、機能部収納部２２の一部により支持されている。アンビル４４は、機能部収納部２２およびハンマー４３に対して回転する。アンビル４４は、工具出力軸５０と結合されている。
【００４９】
アンビル４４は、２つの出力側凸部４４Ａを有する。各出力側凸部４４Ａは、ハンマー４３と対向するアンビル４４の端面に形成されている。各出力側凸部４４Ａは、周方向において等間隔に形成されている。
【００５０】
荷重付与部品４５は、減速機構４１とハンマー４３との間において動力伝達軸４２の周囲に配置されている。荷重付与部品４５は、一例として、コイルスプリングの形態を有する。荷重付与部品４５は、動力伝達軸４２の軸方向においてアンビル４４側に作用する荷重をハンマー４３に入力している。このため、ハンマー４３は、アンビル４４に押し付けられている。各入力側凸部４３Ａおよび各出力側凸部４４Ａは、周方向において互いに対向する。
【００５１】
工具出力軸５０は、基端部分においてアンビル４４と結合している。工具出力軸５０は、先端部分においてビット２と嵌合している。工具出力軸５０は、アンビル４４およびビット２と一体的に回転する。
【００５２】
衝撃荷重検知部８４は、機能部収納部２２に固定されている。衝撃荷重検知部８４は、ハンマー４３の近くに配置されている。衝撃荷重検知部８４は、ハンマー４３の衝撃荷重に応じて変化する衝撃荷重信号ＳＱを出力する。
【００５３】
動力変換部４０は、次の動作を有する。
制御部１１０は、トリガスイッチ６１の操作に基づいて、駆動部９０に回転駆動信号ＥＤを入力する。駆動部９０は、回転駆動信号ＥＤに基づいて、モーター３０に電流を入力する。モーター３０は、駆動部９０から入力された電流により回転する。モーター３０は、工具駆動軸３２により減速機構４１を回転させる。減速機構４１は、動力伝達軸４２を回転させる。動力伝達軸４２は、ハンマー４３を回転させる。ハンマー４３は、アンビル４４に対して回転する。ハンマー４３の入力側凸部４３Ａは、アンビル４４の出力側凸部４４Ａに接触する。
【００５４】
ハンマー４３およびアンビル４４は、負荷トルクＴＬが小さいとき、入力側凸部４３Ａおよび出力側凸部４４Ａの接触により、一体的に回転する。アンビル４４は、工具出力軸５０およびビット２を回転させる。
【００５５】
ハンマー４３は、負荷トルクＴＬが大きいとき、動力伝達軸４２およびアンビル４４に対して回転する。入力側凸部４３Ａは、出力側凸部４４Ａに乗り上げる。ハンマー４３は、動力伝達軸４２に対して回転することにより、動力伝達軸４２の軸方向においてアンビル４４から離間する方向に移動する。荷重付与部品４５は、ハンマー４３により圧縮変形量が増加する。
【００５６】
ハンマー４３は、軸方向において所定量にわたり移動した後、荷重付与部品４５から入力される荷重により、動力伝達軸４２およびアンビル４４に対して回転しながら、アンビル４４に接近する方向に移動する。このため、入力側凸部４３Ａは、回転しながら出力側凸部４４Ａに衝突する。すなわち、入力側凸部４３Ａは、回転方向において出力側凸部４４Ａを打撃する。このため、アンビル４４は、ハンマー４３から入力された衝撃荷重によりハンマー４３に対して回転する。工具出力軸５０およびビット２は、アンビル４４と一体的に回転する。
【００５７】
ハンマー４３は、一定の回転量毎にアンビル４４を打撃する動作を繰り返す。このため、アンビル４４は、負荷トルクＴＬが大きいとき、間欠的に入力される衝撃荷重により、工具出力軸５０およびビット２を回転させる。なお、ハンマー４３がアンビル４４を打撃することは、動力変換部４０が工具出力軸５０を打撃することに相当する。
【００５８】
制御部１１０は、モーター制御を有する。モーター制御は、ハードウェアにより構成される形態を有する。制御部１１０は、制御部１１０内の各機能ブロックにおける信号の通信により、モーター制御を実行する。制御部１１０は、モーター制御において以下のとおり動作する。
【００５９】
制御部１１０は、電動工具１の打撃行程が前期段階および後期段階のいずれの段階に属するかを判定する。制御部１１０は、ハンマー４３の１回の打撃により発生する工具出力軸５０の回転量（以下、「単位打撃回転量ＲＢ」）に基づいて、打撃行程の段階を判定する。制御部１１０は、回転角度信号ＳＡに基づいて、単位打撃回転量ＲＢの演算値を算出する。
【００６０】
打撃行程は、作業対象部品への衝撃荷重の入力が開始されてから、締付トルクが規定締付トルクに達するまでの行程を示す。打撃行程の前期段階は、単位打撃回転量ＲＢが検知適合回転量ＲＢＺ以上の大きさを取る段階を示す。打撃行程の後期段階は、単位打撃回転量ＲＢが検知適合回転量ＲＢＺ未満の大きさを取る段階を示す。
【００６１】
検知適合回転量ＲＢＺは、単位打撃回転量ＲＢの演算値と締付トルクとの相関性が一定の水準を確保しているか否かを規定するための回転量を示す。単位打撃回転量ＲＢの演算値および締付トルクの相関性は、実際の単位打撃回転量ＲＢが検知適合回転量ＲＢＺ以上の大きさを取るとき、一定の水準を確保する。単位打撃回転量ＲＢの演算値および締付トルクの相関性は、実際の単位打撃回転量ＲＢが検知適合回転量ＲＢＺ未満の大きさを取るとき、一定の水準を確保できないおそれを有する。
【００６２】
単位打撃回転量ＲＢは、締付トルクと相関を有する。単位打撃回転量ＲＢは、締付トルクが大きくなるにつれて小さくなる。単位打撃回転量ＲＢは、締付トルクが十分に大きい値を取るとき、微小な値、すなわち検知適合回転量ＲＢＺ未満の値を取る。制御部１１０は、実際の単位打撃回転量ＲＢが微小な値を取るとき、単位打撃回転量ＲＢの演算値の算出精度が低下するおそれを有する。このため、単位打撃回転量ＲＢの演算値および締付トルクの相関性が一定の水準に満たないおそれが生じる。
【００６３】
制御部１１０は、衝撃荷重信号ＳＱに基づいて、ハンマー４３がアンビル４４を打撃したタイミング（以下、「打撃タイミング」）を検知する。制御部１１０は、一例として、衝撃荷重信号ＳＱのピークに基づいて打撃タイミングを検知する。制御部１１０は、連続する２つの打撃タイミングの期間における工具出力軸５０の回転量に基づいて、単位打撃回転量ＲＢの演算値を算出する。
【００６４】
制御部１１０は、単位打撃回転量ＲＢの演算値および基準回転量信号ＳＢＸの関係に基づいて、打撃行程の段階を判定する。制御部１１０は、単位打撃回転量ＲＢが基準単位回転量ＲＢＸ以上の大きさを取ることが、単位打撃回転量ＲＢの演算値および基準回転量信号ＳＢＸの関係により示唆されるとき、打撃行程が前期段階に属すると判定する。制御部１１０は、打撃行程が前期段階に属するとき、単位打撃回転量ＲＢの演算値および基準回転量信号ＳＢＸの比較を継続する。
【００６５】
制御部１１０は、単位打撃回転量ＲＢが基準単位回転量ＲＢＸ未満の大きさを取ることが、単位打撃回転量ＲＢの演算値および基準回転量信号ＳＢＸの関係により示唆されるとき、打撃行程が後期段階に属すると判定する。制御部１１０は、打撃行程が後期段階に属するとき、ハンマー４３がアンビル４４を打撃した回数（以下、「打撃回数ＢＮ」）の演算値の算出を開始する。制御部１１０は、一例として、打撃タイミングを検知した回数に基づいて、打撃回数ＢＮの演算値を算出する。
【００６６】
締付トルクは、打撃回数ＢＮと相関を有する。締付トルクは、打撃回数ＢＮが多くなるにつれて大きくなる。このため、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数ＢＮＸは、規定の関係を満たすとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることを示唆する。このため、制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数ＢＮＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【００６７】
制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値が規定トルクＴＸ未満の大きさを取るとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ未満の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値が規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値が基準打撃回数ＢＮＸ以上の大きさを取るとき、モーター３０の回転を停止させる。
【００６８】
図３は、電動工具１の回路構成の一例を示している。
電動工具本体１０は、正入力端子１１および負入力端子１２を有する。電源部１２０は、一例として、電池パックの形態を有する。電源部１２０は、１次電池および２次電池の少なくとも一方が取り付けられる。電源部１２０は、正入力端子１２１および負入力端子１２２を有する。正入力端子１１および正入力端子１２１は、電動工具本体１０および電源部１２０が結合されているとき、互いに接触する。負入力端子１２および負入力端子１２２は、電動工具本体１０および電源部１２０が結合されているとき、互いに接触する。電源部１２０は、電動工具本体１０と結合しているとき、１次電池および２次電池の少なくとも一方の電圧を電動工具本体１０に入力する。
【００６９】
変圧部１００は、一例として、昇圧チョッパー回路を有する。変圧部１００の昇圧チョッパー回路は、インダクタ１０１、スイッチング素子１０２、ダイオード１０３、および平滑コンデンサ１０４を有する。駆動部９０は、スイッチング素子９１を有する。スイッチング素子１０２およびスイッチング素子９１は、制御部１１０から出力される信号に基づいて駆動する。
【００７０】
出力電圧検知部８１は、一例として、変圧部１００における平滑コンデンサ１０４の端子間の電位差を出力電圧ＶＯとして検知する。出力電流検知部８２は、一例として、変圧部１００においてダイオード１０３を流れる電流を出力電流ＩＯとして検知する。
【００７１】
変圧部１００の昇圧動作は、電源部１２０から入力された電圧をスイッチング素子１０２の動作により昇圧し、昇圧した電圧をモーター３０に入力する。変圧部１００の降圧動作は、電源部１２０から入力された電圧をスイッチング素子１０２の動作により降圧し、降圧した電圧をモーター３０に入力する。
【００７２】
制御部１１０は、起動時昇圧制御を実行する。起動時昇圧制御は、ハードウェアにより構成される形態を有する。制御部１１０は、制御部１１０内の各機能ブロックにおける信号の通信により、起動時昇圧制御を実行する。
【００７３】
制御部１１０は、トリガスイッチ６１の操作が開始されたとき、変圧部１００に昇圧動作を開始させる。制御部１１０は、昇圧動作における昇圧の度合を時間の経過にともない増加させる。制御部１１０は、スイッチング素子１０２のデューティ比を調整することにより、変圧部１００の昇圧の度合を変化させる。
【００７４】
制御部１１０は、変圧部１００に低昇圧動作を実行させる場合、昇圧の度合が低昇圧時の規定度合に達したとき、時間の経過にともなう昇圧の度合の変化を停止する。低昇圧時の規定度合は、予め設定されている。低昇圧時の規定度合は、一例として、低昇圧動作における最大の昇圧度合を有する。
【００７５】
制御部１１０は、変圧部１００に高昇圧動作を実行させる場合、昇圧の度合が高昇圧時の規定度合に達したとき、時間の経過にともなう昇圧の度合の変化を停止する。高昇圧時の規定度合は、予め設定されている。高昇圧時の規定度合は、一例として、高昇圧動作における最大の昇圧度合を有する。
【００７６】
制御部１１０は、起動時昇圧制御の終了後に変圧部１００を制御するとき、または起動時昇圧制御を実行することなく変圧部１００を制御するとき、出力電圧信号ＳＶＯに基づく電圧フィードバック制御を実行する。制御部１１０は、電圧フィードバック制御において、出力電圧ＶＯを基準出力電圧ＶＸに収束させる。
【００７７】
図４は、起動時昇圧制御をフローチャートの形式により示している。
制御部１１０は、ステップＳ１１において、トリガスイッチ６１の操作が開始されたか否かを判定する。制御部１１０は、トリガ操作検知部７１からのトリガ操作信号ＳＳの入力形態に基づいて、トリガスイッチ６１の操作を判定する。制御部１１０は、トリガスイッチ６１の操作が開始されていないことを判定したとき、ステップＳ１１の判定を再び行う。制御部１１０は、トリガスイッチ６１の操作が開始されたことを判定したとき、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００７８】
制御部１１０は、ステップＳ１２において、昇圧実行信号ＥＶＵを変圧部１００に出力する。制御部１１０は、予め規定されたタイミングにおいて、トリガ操作信号ＳＳに基づく昇圧実行信号ＥＶＵの出力を実行する。予め規定されたタイミングは、トリガ操作信号ＳＳを受信したタイミング、またはトリガ操作信号ＳＳを受信したタイミングよりも後のタイミングを示す。
【００７９】
制御部１１０は、昇圧駆動設定信号ＳＵＩを受信しているとき、昇圧駆動設定信号ＳＵＩに含まれる情報に基づいて、変圧部１００に低昇圧動作または高昇圧動作を開始させる。制御部１１０は、昇圧停止設定信号ＳＵＯを受信しているとき、予め規定されている昇圧動作を変圧部１００に開始させる。すなわち、制御部１１０は、トリガ操作信号ＳＳに基づく変圧部１００の制御を、昇圧停止設定信号ＳＵＯに基づく変圧部１００の制御よりも優先して実行する。
【００８０】
制御部１１０は、ステップＳ１３において、モーター３０の回転が開始した後の時間の経過にともない変圧部１００の昇圧の度合を増加させる。制御部１１０は、一例として、昇圧実行信号ＥＶＵに含まれる昇圧の度合に関する情報を昇圧実行信号ＥＶＵの出力周期毎に変化させることにより、時間の経過にともない昇圧の度合を増加させる。制御部１１０は、一例として、変圧部１００の昇圧の度合を一定の速度により増加させる。
【００８１】
制御部１１０は、ステップＳ１４において、出力電圧ＶＯが基準出力電圧ＶＸ以上の大きさを取るか否かを判定する。制御部１１０は、出力電圧信号ＳＶＯおよび基準出力電圧信号ＳＶＸの関係に基づいて、出力電圧ＶＯおよび基準出力電圧ＶＸの関係を判定する。基準出力電圧信号ＳＶＸは、基準出力電圧ＶＸを示す信号として制御部１１０に入力される。基準出力電圧信号ＳＶＸは、変圧部１００が実行している昇圧動作に対応した電圧情報を含む。基準出力電圧信号ＳＶＸは、変圧部１００が低昇圧動作を実行しているとき、低昇圧動作に対応した基準出力電圧ＶＸの情報を含む。基準出力電圧信号ＳＶＸは、変圧部１００が高昇圧動作を実行しているとき、高昇圧動作に対応した基準出力電圧ＶＸの情報を含む。
【００８２】
制御部１１０は、出力電圧ＶＯが基準出力電圧ＶＸ未満の大きさを取ることが、出力電圧信号ＳＶＯおよび基準出力電圧信号ＳＶＸの関係により示唆されるとき、ステップＳ１４の判定を再び行う。制御部１１０は、出力電圧ＶＯが基準出力電圧ＶＸ以上の大きさを取ることが、出力電圧信号ＳＶＯおよび基準出力電圧信号ＳＶＸの関係により示唆されるとき、ステップＳ１５の処理に移行する。
【００８３】
制御部１１０は、ステップＳ１５において、時間の経過に応じた昇圧の度合の増加を停止し、電圧フィードバック制御を開始する。制御部１１０は、電圧フィードバック制御において、出力電圧信号ＳＶＯおよび基準出力電圧信号ＳＶＸに基づいて変圧部１００を制御する。
【００８４】
図５は、変圧部１００の動作形態に応じたモーター３０の回転数の変化を示す。なお、以下の説明は、モーター３０の回転数を「モーター回転数ＮＭ」と記述する。モーター回転数ＮＭは、単位時間あたりのモーター３０の回転量を示す。
【００８５】
電動工具１は、一例として、次の３つの動作形態を取り得る。第１動作形態は、トリガスイッチ６１が操作されたとき、起動時昇圧制御に基づいて高昇圧動作を実行する形態を示す。第２動作形態は、トリガスイッチ６１が操作されたとき、起動時昇圧制御に基づくことなく高昇圧動作を実行する形態を示す。第３動作形態は、トリガスイッチ６１が操作されたとき、昇圧動作および降圧動作を実行しない形態を示す。実線は、第１動作形態におけるモーター回転数ＮＭの変化を示す。二点鎖線は、第２動作形態におけるモーター回転数ＮＭの変化を示す。一点鎖線は、第３動作形態におけるモーター回転数ＮＭの変化を示す。
【００８６】
トリガスイッチ６１は、時刻ｔ０において操作が開始される。
第１動作形態および第２動作形態は、時刻ｔ０において変圧部１００の高昇圧動作を開始する。第３動作形態は、時刻ｔ０において変圧部１００の昇圧動作を開始しない。第１動作形態〜第３動作形態のモーター回転数ＮＭは、時刻ｔ０以降において、一定の速度により増加する。第１動作形態のモーター回転数ＮＭの増加速度は、第２動作形態のモーター回転数ＮＭの増加速度よりも小さく、第３動作形態のモーター回転数ＮＭの増加速度よりも大きい。
【００８７】
第２動作形態のモーター回転数ＮＭは、時刻ｔ１において回転速度ＮＭＨに達し、時刻ｔ１以降において回転速度ＮＭＨに維持される。第１動作形態のモーター回転数ＮＭは、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２において回転速度ＮＭＨに達し、時刻ｔ２以降において回転速度ＮＭＨに維持される。第３動作形態のモーター回転数ＮＭは、時刻ｔ２よりも後の時刻ｔ３において回転速度ＮＭＬに達し、時刻ｔ３以降において回転速度ＮＭＬに維持される。
【００８８】
電動工具１は、以下の効果を奏する。
（１）電動工具１は、変圧部１００を有する。変圧部１００は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧してモーター３０に入力する昇圧動作を有する。このため、モーター３０は、電源部１２０の電圧が低下した場合においても出力が低下しにくい。このため、電動工具１は、作業対象部品の締付トルクの低下を抑制することに貢献する。
【００８９】
（２）電動工具１は、制御部１１０を有する。制御部１１０は、駆動状態信号に基づいてモーター３０の停止時期を制御する。このため、電動工具１は、作業対象部品の締付トルクのばらつきを抑制することができる。
【００９０】
（３）電動工具１は、昇圧条件設定用操作部６３を有する。変圧部１００は、昇圧条件設定用操作部６３の操作に応じて電圧を昇圧する度合が変化する。このため、使用者が作用形態に合わせて昇圧の度合を設定することができる。
【００９１】
（４）制御部１１０は、電圧フィードバック制御を実行する。このため、モーター３０は、電源部１２０の電圧が低下した場合においても一定の電圧に基づいて駆動する。このため、モーター３０の出力の低下が抑制される。
【００９２】
（５）従来の電動工具は、一例として、ねじの締め付け作業に用いられる場合、ビットがねじの頭部に嵌め込まれる。ビットは、モーターから入力される回転によりねじを被締結物にねじ込む。ビット２は、ねじの頭部に適切に嵌め込まれていない場合、モーターから回転が入力されたときにねじの頭部から離脱することがある。このような状況は、モーターの回転数が高いときほど生じやすくなる。
【００９３】
ライン作業は、規定の時間内において作業を完了させることが好ましい。このため、昇圧機能を有する比較例の電動工具は、ライン作業に用いられる場合、昇圧機能がオンに設定された状態においてモーターの駆動を開始する頻度が高いと考えられる。すなわち、比較例の電動工具は、起動時昇圧動作に基づくことなく昇圧動作を実行し、昇圧後の電圧をモーターに入力する頻度が高いと考えられる。
【００９４】
このため、比較例の電動工具は、ライン作業に用いられた場合、ビットがねじの頭部から離脱するおそれが高い。ライン作業の作業者は、ビットがねじの頭部から離脱した場合、ビットを再びねじの頭部に嵌め込む作業を行う。このため、ねじの締め付けにかかる時間が長くなる。
【００９５】
変圧部１００は、以上の事項を踏まえて、起動時昇圧制御に基づいて昇圧動作を実行する。すなわち、変圧部１００は、トリガスイッチ６１の操作が開始されたとき、昇圧の度合を時間の経過に応じて増加する。このため、変圧部１００が起動時昇圧動作に基づくことなく昇圧動作を実行する場合と比較して、モーター回転数ＮＭの増加速度が小さくなる。このため、作業対象部品を被締結物に締結する作業の初期段階において、ビット２が作業対象部品の頭部から離脱しにくくなる。このため、電動工具１は、作業時間の短縮化に貢献することができる。
【００９６】
（第２実施形態）
図１は、第２実施形態の電動工具１の一形態を示している。
第２実施形態の電動工具１は、複数の構成要素を有する。第２実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の電動工具１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第２実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第２実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第２実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第２実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【００９７】
第２実施形態の電動工具１は、主として、次の点において第１実施形態の電動工具１と相違する。第１実施形態のモーター制御は、単位打撃回転量ＲＢに基づいて、打撃行程が前期段階から後期段階に移行したことを判定した後、打撃回数ＢＮに基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。第２実施形態のモーター制御は、打撃行程の前期段階および後期段階において、工具出力軸５０の回転量の積算値（以下、「積算回転量ＲＰ」）に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。
【００９８】
第２実施形態の電動工具１は、以下の詳細な構成を有する。
制御部１１０は、打撃行程の開始にともない積算回転量ＲＰの演算値の算出を開始する。制御部１１０は、単位打撃回転量ＲＢの演算値を積算することにより、積算回転量ＲＰの演算値を算出する。制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量信号ＳＰＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。基準積算回転量信号ＳＰＸは、基準積算回転量ＲＰＸを示す信号として制御部１１０に入力される。
【００９９】
負荷トルクＴＬは、積算回転量ＲＰと相関を有する。負荷トルクＴＬは、積算回転量ＲＰが基準積算回転量ＲＰＸ以上の大きさを取るとき、規定トルクＴＸ以上の大きさを取る。このため、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量信号ＳＰＸは、規定の関係を満たすとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることを示唆する。このため、制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量信号ＳＰＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【０１００】
制御部１１０は、積算回転量ＲＰが基準積算回転量ＲＰＸ未満の大きさを取ることが、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量信号ＳＰＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ未満の大きさを取ると判定する。
【０１０１】
制御部１１０は、積算回転量ＲＰが基準積算回転量ＲＰＸ以上の大きさを取ることが、積算回転量ＲＰの演算値、および基準積算回転量信号ＳＰＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、モーター３０の回転を停止させる。
【０１０２】
第２実施形態の電動工具１は、第１実施形態の電動工具１において得られる（１）の効果、すなわち、作業対象部品の締付トルクの低下を抑制することに貢献する旨の効果、および（２）〜（５）の効果を奏する。
【０１０３】
（第３実施形態）
図１は、第３実施形態の電動工具１の一形態を示している。
第３実施形態の電動工具１は、複数の構成要素を有する。第３実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の電動工具１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第３実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第３実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第３実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第３実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【０１０４】
第３実施形態の電動工具１は、主として、次の点において第１実施形態の電動工具１と相違する。第１実施形態のモーター制御は、単位打撃回転量ＲＢに基づいて、打撃行程が前期段階から後期段階に移行したことを判定した後、打撃回数ＢＮに基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。第３実施形態のモーター制御は、打撃行程の前期段階および後期段階において、打撃回数ＢＮに基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。
【０１０５】
第３実施形態の電動工具１は、以下の詳細な構成を有する。
制御部１１０は、打撃行程の開始にともない打撃回数ＢＮの演算値を算出する。制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。基準打撃回数信号ＳＮＸは、基準打撃回数ＢＮＸを示す信号として制御部１１０に入力される。
【０１０６】
負荷トルクＴＬは、打撃回数ＢＮと相関を有する。負荷トルクＴＬは、打撃回数ＢＮが基準打撃回数ＢＮＸ以上の大きさを取るとき、規定トルクＴＸ以上の大きさを取る。このため、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸは、規定の関係を満たすとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることを示唆する。このため、制御部１１０は、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【０１０７】
制御部１１０は、打撃回数ＢＮが基準打撃回数ＢＮＸ未満の大きさを取ることが、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ未満の大きさを取ると判定する。
【０１０８】
制御部１１０は、打撃回数ＢＮが基準打撃回数ＢＮＸ以上の大きさを取ることが、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、モーター３０の回転を停止させる。
【０１０９】
第３実施形態の電動工具１は、第１実施形態の電動工具１において得られる（１）の効果、すなわち、作業対象部品の締付トルクの低下を抑制することに貢献する旨の効果、および（２）〜（５）の効果を奏する。
【０１１０】
（第４実施形態）
図１は、第４実施形態の電動工具１の一形態を示している。
第４実施形態の電動工具１は、複数の構成要素を有する。第４実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の電動工具１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第４実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第４実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第４実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第４実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【０１１１】
第４実施形態の電動工具１は、主として、次の点において第１実施形態の電動工具１と相違する。第１実施形態の電動工具１は、打撃系工具の形態を有する。第４実施形態の電動工具１は、ドリルドライバーの形態を有する。このため、図１の衝撃荷重検知部８４は、第４実施形態の電動工具１から省略することができる。
【０１１２】
第４実施形態の電動工具１は、以下の詳細な構成を有する。
制御部１１０は、モーター制御を有する。モーター制御は、ハードウェアにより構成される形態を有する。制御部１１０は、制御部１１０内の各機能ブロックにおける信号の通信により、モーター制御を実行する。制御部１１０は、モーター制御において以下のとおり動作する。
【０１１３】
制御部１１０は、電動工具１の締付行程が前期段階および後期段階のいずれの段階に属するかを判定する。制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺに基づいて、締付行程の段階を判定する。
【０１１４】
締付行程は、作業対象部品へのトルクの入力が開始されてから、締付トルクが規定締付トルクに達するまでの行程を示す。締付行程の前期段階は、作業対象部品が被締結物に着座するまでの段階を示す。締付行程の後期段階は、着座した作業対象部品の締付トルクが規定締付トルクに達するまでの段階を示す。
【０１１５】
負荷トルクＴＬは、作業対象部品が被締結物に着座することにより、大きく増加する。このため、出力電流ＩＯは、作業対象部品が被締結物に着座したとき、大きく増加する。このため、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺは、規定の関係を満たすとき、作業対象部品が被締結物に着座したことを示唆する。このため、制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺの関係に基づいて、締付行程の段階を判定することができる。
【０１１６】
制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺの関係に基づいて、締付行程が前期段階に属すると判定したとき、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺを継続して比較する。
【０１１７】
制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび着座判定電流信号ＳＩＺの関係に基づいて、締付行程が後期段階に属すると判定したとき（以下、「着座判定時」）、変圧部１００に高昇圧動作または低昇圧動作を開始させる。
【０１１８】
制御部１１０は、着座判定時以前において、昇圧実行信号ＥＶＵまたは降圧実行信号ＥＶＤを受信している場合、着座判定時まで変圧部１００の昇圧動作の開始を保留する。制御部１１０は、着座判定時以前において、昇圧停止信号ＥＶＥを受信しているとき、規定の優先順位に基づいて変圧部１００を制御する。制御部１１０は、作業対象部品が着座したことに基づく昇圧動作の実行が、昇圧停止信号ＥＶＥよりも高い優先度を有する場合、着座判定に基づいて変圧部１００に昇圧動作を開始させる。制御部１１０は、作業対象部品が着座したことに基づく昇圧動作の実行が、昇圧停止信号ＥＶＥよりも低い優先度を有する場合、変圧部１００に昇圧動作を実行させない。
【０１１９】
制御部１１０は、着座判定時以降において、積算回転量ＲＰの演算値の算出を開始する。制御部１１０は、一例として、出力軸回転量ＲＲの演算値を一定の周期毎に算出し、この演算値を積算することにより、積算回転量ＲＰの演算値を算出する。制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値および比較積算回転量ＲＰＺの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。
【０１２０】
負荷トルクＴＬは、締付トルクと相関を有する。締付トルクは、積算回転量ＲＰと相関を有する。締付トルクは、積算回転量ＲＰが大きくなるにつれて大きくなる。このため、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量ＲＰＸは、規定の関係を満たすとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることを示唆する。このため、制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量ＲＰＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【０１２１】
制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値が基準積算回転量ＲＰＸ未満の大きさを取るとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ未満の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値および基準積算回転量ＲＰＸ以上の大きさを取るとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、積算回転量ＲＰの演算値が基準積算回転量ＲＰＸ以上の大きさを取るとき、モーター３０の回転を停止させる。
【０１２２】
第４実施形態の電動工具１は、第１実施形態の電動工具１において得られる（１）の効果、すなわち、作業対象部品の締付トルクの低下を抑制することに貢献する旨の効果、および（２）〜（５）の効果を奏する。第４実施形態の電動工具１は、さらに以下の効果を奏する。
【０１２３】
（６）変圧部１００は、作業対象部品が被締結物に着座したとき、低昇圧動作または高昇圧動作を開始する。このため、電動工具１は、着座している作業対象部品に大きなトルクを入力することができる。このため、作業時間の短縮化に貢献することができる。
【０１２４】
（第５実施形態）
図１は、第５実施形態の電動工具１の一形態を示している。
第５実施形態の電動工具１は、複数の構成要素を有する。第５実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の電動工具１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第５実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第５実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第５実施形態の電動工具１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第５実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【０１２５】
第５実施形態の電動工具１は、主として、次の点において第１実施形態の電動工具１と相違する。第１実施形態の電動工具１は、打撃系工具の形態を有する。第５実施形態の電動工具１は、ドリルドライバーの形態を有する。このため、図１の衝撃荷重検知部８４は、第５実施形態の電動工具１から省略することができる。
【０１２６】
第５実施形態の電動工具１は、以下の詳細な構成を有する。
制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。基準出力電流信号ＳＩＸは、基準出力電流ＩＸを示す信号として制御部１１０に入力される。
【０１２７】
出力電流ＩＯは、負荷トルクＴＬと相関を有する。出力電流ＩＯは、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、基準出力電流ＩＸ以上の大きさを取る。このため、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸは、規定の関係を満たすとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることを示唆する。このため、制御部１１０は、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【０１２８】
制御部１１０は、出力電流ＩＯが基準出力電流ＩＸ未満の大きさを取ることが、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ未満の大きさを取ると判定する。
【０１２９】
制御部１１０は、出力電流ＩＯが基準出力電流ＩＸ以上の大きさを取ることが、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸの関係により示唆されるとき、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ると判定する。制御部１１０は、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取るとき、モーター３０の回転を停止させる。
【０１３０】
第５実施形態の電動工具１は、第１実施形態の電動工具１において得られる（１）の効果、すなわち、作業対象部品の締付トルクの低下を抑制することに貢献する旨の効果、および（２）〜（５）の効果を奏する。
【０１３１】
（その他の実施形態）
本電動工具は、第１実施形態〜第５実施形態とは異なるその他の実施形態を含む。その他の実施形態は、一例として、以下に示される第１実施形態〜第５実施形態の変形例の形態を有する。なお、以下の各変形例は、技術的に矛盾しない範囲において互いに組み合わせることができる。
【０１３２】
・第１実施形態の駆動条件設定用操作部６２は、電動工具本体１０の一部として構成されている。ただし、駆動条件設定用操作部６２の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の駆動条件設定用操作部６２は、電動工具本体１０とは別の装置として構成され、携帯型コントローラーの形態を有する。この駆動条件設定用操作部６２は、電動工具本体１０と通信するための無線通信機能を有する。なお、第２〜第５実施形態の駆動条件設定用操作部６２においても同様の変形が成立する。
【０１３３】
・第１実施形態の衝撃荷重検知部８４は、加速度センサーを有する。ただし、衝撃荷重検知部８４の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の衝撃荷重検知部８４は、マイクロフォンを有する。マイクロフォンは、ハンマー４３の打撃により発生する音に応じて変化する信号を制御部１１０に出力する。なお、第２および第３実施形態の衝撃荷重検知部８４においても同様の変形が成立する。
【０１３４】
・第１実施形態の変圧部１００は、電源部１２０から入力された電圧を昇圧する機能を有する。ただし、変圧部１００の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の変圧部１００は、電源部１２０から入力された電圧を降圧する。変形例の変圧部１００は、一例として、降圧チョッパー回路を有する。なお、第２〜第５実施形態の変圧部１００においても同様の変形が成立する。
【０１３５】
・第１実施形態の起動時昇圧制御は、ハードウェアにより構成される形態を有する。ただし、起動時昇圧制御の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の起動時昇圧制御は、ソフトウェアにより構成される形態、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせにより構成される形態を有する。制御部１１０は、起動時昇圧制御がソフトウェアの形態を有する場合、プログラムを実行することにより起動時昇圧制御を実行する。制御部１１０は、起動時昇圧制御がソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせの形態を有する場合、ソフトウェアの形態を有する場合およびハードウェアの形態を有する場合の組み合わせにより、起動時昇圧制御を実行する。なお、第２〜第５実施形態の起動時昇圧制御においても同様の変形が成立する。
【０１３６】
・第１実施形態の制御部１１０は、ハンマー４３の１回の打撃により発生する工具出力軸５０の回転量（単位打撃回転量ＲＢ）を演算する。ただし、１回の打撃による回転量を算出する対象は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の制御部１１０は、ハンマー４３の１回の打撃により発生する工具駆動軸３２または動力変換部４０の回転量を、単位打撃回転量ＲＢとして算出する。動力変換部４０の回転量は、一例として、動力伝達軸４２、ハンマー４３、またはアンビル４４の回転量を示す。なお、第２実施形態および第３実施形態の制御部１１０においても同様の変形が成立する。
【０１３７】
・第１実施形態の制御部１１０は、トリガ操作信号ＳＳに基づく変圧部１００の制御を、昇圧停止設定信号ＳＵＯに基づく変圧部１００の制御よりも優先して実行する。ただし、トリガスイッチ６１の操作にともなう変圧部１００の制御方法は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の制御部１１０は、昇圧停止設定信号ＳＵＯに基づく変圧部１００の制御を、トリガ操作信号ＳＳに基づく変圧部１００の制御よりも優先して実行する。すなわち、変形例の制御部１１０は、トリガスイッチ６１の操作が開始されたとき、かつ昇圧停止設定信号ＳＵＯを受信しているとき、変圧部１００に昇圧動作を実行させない。なお、第２〜第５実施形態の制御部１１０においても同様の変形が成立する。
【０１３８】
・第１実施形態の電動工具本体１０は、駆動条件設定用操作部６２の設定内容を駆動条件設定用操作部６２の操作位置により使用者に案内する。ただし、駆動条件設定用操作部６２の設定内容を案内するための構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電動工具本体１０は、表示部を有する。制御部１１０は、駆動条件設定用検知部７２の出力信号に基づいて、駆動条件設定用操作部６２の設定内容を表示部に表示させる。なお、第２〜第５実施形態の電動工具本体１０においても同様の変形が成立する。
【０１３９】
・第１実施形態の制御部１１０は、起動時昇圧制御を実行する。ただし、制御部１１０が実行する制御の内容は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の制御部１１０は、起動時昇圧制御を有してない。別の変形例の制御部１１０は、起動時昇圧制御の実行形態を設定する操作部の操作に基づいて、起動時昇圧制御を実行する場合および実行しない場合を選択する。
【０１４０】
・第１実施形態の電動工具本体１０は、昇圧条件設定用操作部６３の設定内容を昇圧条件設定用操作部６３の操作位置により使用者に案内する。ただし、昇圧条件設定用操作部６３の設定内容を案内するための構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電動工具本体１０は、表示部を有する。制御部１１０は、昇圧条件設定用検知部７３の出力信号に基づいて、昇圧条件設定用操作部６３の設定内容を表示部に表示させる。なお、第２〜第５実施形態の電動工具本体１０においても同様の変形が成立する。
【０１４１】
・第１実施形態の電動工具１は、打撃回数ＢＮの演算値および基準打撃回数信号ＳＮＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。ただし、負荷トルクＴＬの検知方法は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電動工具１は、トルク検知部を有する。
【０１４２】
トルク検知部は、工具出力軸５０に作用する負荷トルクを直接的に検知する。トルク検知部は、一例として、トルクセンサーを有する。トルク検知部は、工具出力軸５０の負荷トルクＴＬに応じて変化する負荷トルク信号を制御部１１０に出力する。制御部１１０は、負荷トルク信号および基準負荷トルク信号の関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。制御部１１０は、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることが、負荷トルク信号および基準負荷トルク信号の関係により示唆されるとき、モーター３０の回転を停止させる。基準負荷トルク信号は、規定トルクＴＸを示す信号として制御部１１０に入力される。
【０１４３】
・第５実施形態の電動工具１は、出力電流信号ＳＩＯおよび基準出力電流信号ＳＩＸの関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。ただし、負荷トルクＴＬの検知方法は、第５実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電動工具１は、駆動時間計測部を有する。
【０１４４】
駆動時間計測部は、モーター３０の回転が開始した後の経過時間（以下、「駆動時間ＰＬ」）を計測する。駆動時間計測部は、一例として、回転駆動信号ＥＤが出力されたことに基づいて駆動時間ＰＬの計測を開始する。駆動時間計測部は、駆動時間ＰＬに応じて変化する駆動時間信号を制御部１１０に出力する。制御部１１０は、駆動時間信号および基準駆動時間信号の関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定する。制御部１１０は、負荷トルクＴＬが規定トルクＴＸ以上の大きさを取ることが、駆動時間信号および基準駆動時間信号の関係により示唆されるとき、モーター３０の回転を停止させる。
【０１４５】
基準駆動時間信号は、規定トルクＴＸを示す信号として制御部１１０に入力される。負荷トルクＴＬは、駆動時間ＰＬと相関を有する。負荷トルクＴＬは、駆動時間ＰＬが長くなるにつれて増加する。このため、制御部１１０は、駆動時間信号および基準駆動時間信号の関係に基づいて、負荷トルクＴＬおよび規定トルクＴＸの関係を判定することができる。
【０１４６】
・第１実施形態の電動工具１は、電動工具本体１０との結合および分離が可能な電源部１２０を有する。ただし、電源部１２０に関する構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電動工具１は、電動工具本体１０および電源部１２０が一体化された構造を有する。
【０１４７】
（課題を解決するための手段に関する付記）
課題を解決するための手段は、下記の〔付記項１〕および〔付記項２〕を含む。なお、〔付記項１〕および〔付記項２〕が有する事項は、各実施形態において開示された事項と対応している。
【０１４８】
〔付記項１〕
付記項１の電動工具は、請求項２〜９のいずれか一項に記載の電動工具において、次の事項を有する。前記変圧部は、前記トリガスイッチが操作された後、昇圧後の出力電圧が基準出力電圧に達するまで、前記電圧を昇圧する度合を継続して増加する。
【０１４９】
〔付記項２〕
付記項２の電動工具は、請求項２〜９のいずれか一項に記載の電動工具、または付記項１に記載の電動工具において、次の事項を有する。前記モーターは、前記変圧部において前記電圧を昇圧する度合を時間の経過に応じて増加することにより、前記トリガスイッチが操作された後に前記変圧部が前記昇圧動作における最大の度合により前記電圧を昇圧する場合と比較して、回転速度の増加速度が低い。
【符号の説明】
【０１５０】
１…電動工具
３０…モーター
３２…工具駆動軸
４０…動力変換部
５０…工具出力軸
６１…トリガスイッチ
６３…昇圧条件設定用操作部
８０…駆動状態検知部
１００…変圧部
１１０…制御部
１２０…電源部
【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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