(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、
前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、
前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、
を有する電動工具であって、
前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、外部から操作される操作部と、
前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、
前記ハンマを後方に移動可能としたインパクトモードと、前記ハンマを後方に移動不能としたクラッチモードと、を切り替え可能であって、
前記操作部が前記第１の位置にある場合は前記クラッチモードで動作し、前記操作部が前記第２の位置にある場合は前記インパクトモードで動作することを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記操作部が前記第１の位置にある場合は前記スイッチが操作され、前前記操作部が前記第２の位置にある場合は前記スイッチが操作されないことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、
前記ハンドル部に設けられ、前記モータを駆動するためのトリガと、
を有し、
前記スイッチは、前記トリガよりも上方側であって前記ハンマよりも下方側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
モータと、
前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、
前記ハンドル部に設けられ、前記モータを駆動するためのトリガと、
前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、
前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、
前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、
を有する電動工具であって、
前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、前記ハウジングの外部から操作される操作部と、
前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、
前記スイッチの動作に応じて前記モータを駆動するモードを変更するように構成され、
前記スイッチは、前記トリガよりも上方側であって前記ハンマよりも下方側に配置されることを特徴とする電動工具。
【請求項５】
前記アンビルの前方側に設けられた先端工具装着部に装着された先端工具を照射するライトを有し、
前記トリガの上方側であって前記ハンマよりも下方側に前記ライトを配置すると共に、前記ライトの後方側に前記スイッチを配置したことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記操作部の操作に連動して、
前記ハンマを後方に移動可能とした状態で前記モータを正転方向に回転させ、前記ハンマと前記アンビルとの衝突を繰り返すインパクトモードと、
前記ハンマを後方に移動不能とした状態で前記モータを正転方向に回転させ、前記モータに流れる電流が目標値まで増加した場合に前記モータの駆動を停止させるクラッチモードと、
を切り替え可能であり、
前記スイッチの動作に応じて前記インパクトモードと前記クラッチモードとを変更することを特徴とする請求項４又は５に記載の電動工具。
【請求項７】
モータと、
前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、
前記ハンドル部の上部に設けられ、前記モータの回転方向を切替える正逆切替レバーと、
前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、
前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、
前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、
を有する電動工具であって、
前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、前記ハウジングの外部から操作される操作部と、
前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、
前記スイッチの動作に応じて前記モータの駆動モードを変更するように構成され、
前記スイッチは、前記正逆切替レバーの上方側に配置されることを特徴とする電動工具。
【請求項８】
前記アンビルの前方側に設けられた先端工具装着部に装着された先端工具を照射するライトを有し、
前記ライトは、前記正逆切替レバー及び前記スイッチの前方側に配置されることを特徴とする請求項７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、電動工具及び動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動工具たるインパクトドライバは、出力軸を有するモータと、モータの駆動を制御する制御基板と、モータにより駆動され一定方向に回転するハンマと、ハンマによって一定方向に打撃されるアンビルと、アンビルに保持される先端工具とを有する（例えば特許文献１参照）。ハンマは、アンビルに所定以上の負荷がかかっていない時はアンビルと一体に回転し、アンビルの負荷が所定以上になるとアンビルを打撃する。ハンマがアンビルと共に回転（又はアンビルを打撃）することにより、その回転力（打撃力）が先端工具へと伝達される。
【０００３】
ハンマは、バネによって出力軸の軸方向に付勢されており、アンビルに所定以上の負荷がかかるとモータは回転を続けるが、ハンマは回転せずにバネの付勢力に抗して軸方向に移動する。所定量以上ハンマが移動すると、ハンマはアンビルに対して回転可能となり、バネの付勢力によってアンビルを打撃する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のインパクトドライバでは、ハンマがアンビルを打撃する際に円周方向の衝撃に加えて軸方向の衝撃を付与するため、この軸方向の衝撃が加工部材を介して反響して、締結作業時の作業音が大きくなるといった問題が発生していた。さらに、モータが一方向に連続的に回転するため、留め金具の種類に応じた締結作業を行うことができなかった。そこで、本発明は、作業音が静かであって、留め金具の種類に応じた締結作業を行うことができる電動工具及び動力工具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】
【０００６】
上記目的を達成するために、軸方向に延びる回転軸の周りに正方向及び逆方向に回転可能なモータと、前記軸方向に延び、前記モータと連結された連結部と、前記連結部を介して前記モータから回転力を伝達されると同時に、前記連結部に対して前記軸方向に移動可能なハンマと、前記ハンマの回転により打撃されるアンビルと、前記ハンマを前記連結部に対して前記軸方向において固定可能な固定部と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。
【０００７】
本発明の別の観点では、モータと、前記モータにより回転されるスピンドルと、前記スピンドルに保持され、前記スピンドルの軸方向に移動可能なハンマと、前記ハンマによって回転方向に打撃可能なアンビルと、前記アンビルに接続される先端工具保持部と、を有する電動工具であって、前記モータは、前記ハンマを軸方向に移動可能な状態で連続的に回転する第１の制御方法と、前記ハンマを軸方向に移動不能な状態で断続的に回転する第２の制御方法とで回転可能であることを特徴とする電動工具を提供している。
【０００８】
また、前記ハンマを前記スピンドルの軸方向に移動不能に保持可能な固定部材、前記固定部を操作可能な操作部材と、を有し、前記操作部材によって、前記モータの制御方法を変更可能であることが好ましい。
【０００９】
本発明の別の観点では、モータと、前記モータにより回転されるスピンドルと、前記スピンドルに保持され、前記スピンドルの軸方向に移動可能なハンマと、前記ハンマによって回転方向に打撃可能なアンビルと、前記アンビルに接続される先端工具保持部と、を有する電動工具であって、前記ハンマを前記スピンドルの軸方向に移動不能に保持可能な固定部と、前記固定部を操作可能な操作部材と、を有し、前記操作部材によって、前記モータの制御方法を変更可能であることを特徴とする電動工具を提供している。
【００１０】
このような構成によると、ハンマを連結部に対して軸方向において固定した場合は、ハンマは常に連結部と一体的に回転する。そうすると、モータの回転が連結部を介して直接ハンマに伝達されるため、モータを正転、逆転させることによって留め金具に応じた締結作業を行うことができる。さらに、ハンマが軸方向に移動してアンビルを打撃する場合と比較すると、ハンマが移動したことによる軸方向の打撃力がアンビルに伝わって加工部材を介して打撃音が反響することが無いため、作業音が静かになる。
【００１１】
本発明の別の観点では、モータと、前記モータによって駆動される先端工具と、前記モータと前記先端工具の間に設けられる動力伝達機構部と、を有する動力工具であって、前記動力伝達機構部は、第１の動力伝達経路と、前記第１の動力伝達経路とは異なる第２の動力伝達経路を有し、前記第１の動力伝達経路によって前記モータから前記先端工具へと動力を伝達する場合と、前記第２の動力伝達経路によって前記モータから前記先端工具へと動力を伝達する場合とで、前記モータの駆動方法を変更するよう構成したことを特徴とする動力工具を提供している。
【００１２】
また、前記第１の動力伝達経路と前記第２の動力伝達経路の切替に連動して、前記モータの駆動方法は変更されることが好ましい。
本発明の別の観点では、モータと、前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、を有する電動工具であって、前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、外部から操作される操作部と、前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、前記ハンマを後方に移動可能としたインパクトモードと、前記ハンマを後方に移動不能としたクラッチモードと、を切り替え可能であって、前記操作部が前記第１の位置にある場合は前記クラッチモードで動作し、前記操作部が前記第２の位置にある場合は前記インパクトモードで動作することを特徴とする電動工具を提供している。
また、前記操作部が前記第１の位置にある場合は前記スイッチが操作され、前記操作部が前記第２の位置にある場合は前記スイッチが操作されないことが好ましい。
また、前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、前記ハンドル部に設けられ、前記モータを駆動するためのトリガと、を有し、前記スイッチは、前記トリガよりも上方側であって前記ハンマよりも下方側に配置されることが好ましい。
本発明の別の観点では、モータと、前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、前記ハンドル部に設けられ、前記モータを駆動するためのトリガと、前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、を有する電動工具であって、前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、前記ハウジングの外部から操作される操作部と、前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、前記スイッチの動作に応じて前記モータを駆動するモードを変更するように構成され、前記スイッチは、前記トリガよりも上方側であって前記ハンマよりも下方側に配置されることを特徴とする電動工具を提供している。
また、前記アンビルの前方側に設けられた先端工具装着部に装着された先端工具を照射するライトを有し、前記トリガの上方側であって前記ハンマよりも下方側に前記ライトを配置すると共に、前記ライトの後方側に前記スイッチを配置したことが好ましい。
また、前記操作部の操作に連動して、前記ハンマを後方に移動可能とした状態で前記モータを正転方向に回転させ、前記ハンマと前記アンビルとの衝突を繰り返すインパクトモードと、前記ハンマを後方に移動不能とした状態で前記モータを正転方向に回転させ、前記モータに流れる電流が目標値まで増加した場合に前記モータの駆動を停止させるクラッチモードと、を切り替え可能であり、前記スイッチの動作に応じて前記インパクトモードと前記クラッチモードとを変更することが好ましい。
本発明の別の観点では、モータと、前記モータを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、を有するハウジングと、前記ハンドル部の上部に設けられ、前記モータの回転方向を切替える正逆切替レバーと、前後方向に延び前記モータにより回転されるスピンドルと、前記スピンドルに対して前後方向に移動可能なハンマと、前記ハンマによって回転方向に打撃されるアンビルと、を有する電動工具であって、前記ハンマの後方への移動を規制する第１の位置と、前記ハンマの後方への移動を許容する第２の位置とを有し、前記ハウジングの外部から操作される操作部と、前記第１の位置と前記第２の位置との一方から他方への前記操作部の切り替えに応じて動作するスイッチと、を有し、前記スイッチの動作に応じて前記モータの駆動モードを変更するように構成され、前記スイッチは、前記正逆切替レバーの上方側に配置されることを特徴とする電動工具を提供している。
また、前記アンビルの前方側に設けられた先端工具装着部に装着された先端工具を照射するライトを有し、前記ライトは、前記正逆切替レバー及び前記スイッチの前方側に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、作業音が静かであって、留め金具の種類に応じた締結作業を行うことができる電動工具及び動力工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバの電子パルスモード時の断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバの斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤル周辺を表す組立て図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤルを表す斜視図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤルシールの平面図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバの図１のＶＩ−ＶＩに沿った断面図
【図７】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバの図１のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図
【図８】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのハンマ部周辺を表す組立図
【図９】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのインパクトモード時の断面図
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバの制御を説明するためのブロック図
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのドリルモードでの制御について説明する図
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのクラッチモードでの制御について説明する図
【図１３Ａ】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのテクスモードでの制御について説明する図
【図１３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのテクスモードでドリルネジを締結する際のドリルネジと鉄板との位置関係を表す図
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのボルトモードでの制御について説明する図
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのパルスモードでの制御について説明する図
【図１６】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのパルスモードでの制御を示すフローチャート
【図１７Ａ】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガの引き代とモータの制御との関連性を説明するための図
【図１７Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガの引き代とＰＷＭデューティとの関連性を説明するための図
【図１８】本発明の第１の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガの引き代に応じたモータの制御を示すフローチャート
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガオフの時の制御を示すフローチャート
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガオフの時のモータの回転を説明するための図
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る電子パルスドライバのトリガオフの時の制御を示すフローチャート
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る電子パルスドライバの断面図
【図２３】本発明の第５の実施形態に係る電子パルスドライバの断面図
【図２４】本発明の第６の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤル周辺を表す組立て図
【図２５】本発明の第６の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤルを表す斜視図
【図２６】本発明の第６の実施形態に係る電子パルスドライバのダイヤル周辺の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ１の構成について、図１から図１８に基づき説明する。なお、本実施の形態では、本発明の電動工具として、回転動力を出力する電子パルスドライバを用いて説明するが、本発明の電動工具は電子パルスドライバに限定されるものではない。
【００１６】
図１に示すように、電子パルスドライバ１は、ハウジング２と、モータ３と、ハンマ部４と、アンビル部５と、回路基板３３に搭載されたインバータ回路６（図１０参照）と、基板２６に搭載された制御部７（図１０参照）と、から主に構成されている。ハウジング２は樹脂製であって電子パルスドライバ１の外郭を成しており、略筒状の胴体部２１と、胴体部２１から下方へと延出されるハンドル部２２とから主に構成されている。
【００１７】
胴体部２１内には、その長手方向がモータ３の軸方向と一致するようにモータ３が配置されると共に、モータ３の軸方向一端側に向かってハンマ部４、アンビル部５が並んで配置されている。以下の説明においては、アンビル部５側を前側、モータ３側を後側、モータ３の軸方向と平行な方向を前後方向と定義する。また、胴体部２１側を上側、ハンドル部２２側を下側、胴体部２１からハンドル部２２が延びる方向を上下方向と定義する。また、前後方向及び上下方向と直交する方向を左右方向と定義する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、胴体部２１の上部には第１孔２１ａが、胴体部２１の後端及び後部には外気を導入するための吸気口２１ｂが、胴体部２１の中央部には外気を導入するための排気口２１ｃ形成されている。胴体部２１内の前側位置には、ハンマ部４及びアンビル部５が内蔵される金属製のハンマケース２３が配置されている。ハンマケース２３は、前方に向かうに従って徐々に径が細くなる略漏斗形状を成しており、前端部分には開口２３ａが形成されている。開口２３ａを画成する内壁にはメタル２３Ａが設けられている。ハンマケース２３の下部には、第２孔２３ｂが形成されている。また、第２孔２３ｂの近傍には、後述するインパクトモードと電子パルスモードとを切替える切替スイッチ２３Ａが設けられている。
【００１９】
開口２３ａ近傍位置であってハンマケース２３の下方位置には、後述の先端工具装着部５１に装着されたビットを照射するためのライト２Ａが配置されている。ライト２Ａは、暗所での作業時に前方を照らして作業箇所を明るくするために設けられており、後述するスイッチ２Ｂをオンすることにより通常点灯し、オフすることにより消灯する。また、ライト２Ａは、本来のライト２Ａの有する照明としての機能に加えてモータ３の温度が上昇した際に点滅して作業者に報知する機能も有している。
【００２０】
ハンドル部２２は、胴体部２１の前後方向略中央位置から下側に向けて延出され胴体部２１と一体に構成されている。ハンドル部２２の上部には、トリガ２５と、モータ３の回転方向を切替える正逆切替レバー２Ｃとが設けられており、ハンドル部２２の下部には、ライト２Ａの点灯及び消灯を切替えるスイッチ２Ｂと、回転させることにより後述する電子パルスモードにおける複数のモードを切替えるためのダイヤル２７とが設けられている。また、ハンドル部２２の下端部には、モータ３等に電力を供給するために、繰り返し充電可能な蓄電池である電池２４が着脱可能に装着されている。ハンドル部２２内の下方位置には基板２６が配置されており、また、ハンドル部２２には、トリガ２５の操作を基板２６に伝達するスイッチ機構２２Ａが内蔵されている。
【００２１】
基板２６は、図示せぬリブによってハンドル部２２に支持されており、基板２６上には、制御部７と、ジャイロセンサ２６Ａと、ＬＥＤ２６Ｂと、支持突起２６Ｃと、ダイヤル位置検出素子２６Ｄ（図１０）が設けられている。また、図３に示すように、基板２６上には、ダイヤル支持部２８が搭載されており、ダイヤル支持部２８上には、ダイヤル２７が載置されている。
【００２２】
ここで、図３及び４を用いて、ダイヤル２７及びダイヤル支持部２８の構成について説明する。
【００２３】
図４に示すように、ダイヤル２７は円形状を有しており、ダイヤル２７上には複数の貫通孔２７ａが円周状に形成されている。また、ダイヤル２７の外周面には、作業者がダイヤル２７を回転させる際に滑ることを防止するための複数の凹凸部２７Ａが設けられており、ダイヤル２７の中心には、図１における下方に突出する略円筒状の係合部２７Ｂが設けられている。係合部２７Ｂの中央には、係合孔２７ｂが形成されており、係合部２７Ｂの周囲には、係合部２７Ｂを取囲むように４つの係合爪２７Ｃ及び４つの突起２７Ｄが設けられている。また、ダイヤル２７上には、図５に示すようなダイヤルシール２９が貼られている。
【００２４】
図３に示すように、ダイヤル支持部２８は、ボール２８Ａと、バネ２８Ｂと、複数の案内突起２８Ｃと、を有しており、また、ダイヤル支持部２８には、バネ挿入孔２８ａと、被係合孔２８ｂと、被係合孔２８ｂに対してバネ挿入孔２８ａと対極に位置するＬＥＤ受孔２８ｃとが形成されている。
【００２５】
被係合孔２８ｂには、上方からダイヤル２７の係合部２７Ｂ、係合爪２７Ｃ、及び突起２７Ｄが挿入されると同時に、下方から基板２６上の支持突起２６Ｃが挿入されており、これにより、ダイヤル２７は、支持突起２６Ｃの周りに回動可能となる。また、ダイヤル支持部２８の案内突起２８Ｃは、ダイヤル２７の凹凸部２７Ａの内周に沿うように円周状に配置されており、ダイヤル２７の係合爪２７Ｃ及び突起２７Ｄは、ダイヤル支持部２８の被係合孔２８ｂに沿うように円周状に配置されているため、ダイヤル２７の円滑な回動を可能にしている。更に、被係合孔２８ｂには図示せぬ段差が設けられており、被係合孔２８ｂに挿入された係合爪２７Ｃが当該段差と係合することにより、ダイヤル２７の上下方向の移動が規制されている。
【００２６】
ボール２８Ａは、バネ挿入孔２８ａに挿入されたバネ２８Ｂによって上方に付勢されているため、ダイヤル２７を回転させることにより、ボール２８Ａは、その一部が貫通孔２７ａ内に嵌る。各貫通孔２７ａは、後述する電子パルスモードにおける複数のモードに対応しているので、作業者は、ボール２８Ａの一部が貫通孔２７ａ内に嵌った感触等により、モードが切り替わったことを認識することができる。一方、ＬＥＤ受孔２８ｃには、基板２６上のＬＥＤ２６Ｂが挿入されているため、ボール２８Ａの一部が貫通孔２７ａ内に嵌った際に、ＬＥＤ２６Ｂは、ボール２８Ａの一部が嵌っている貫通孔２７ａとは係合孔２７ｂに対してダイヤル２７上で１８０度異なった対極に位置する貫通孔２７ａを通って、ダイヤルシール２９を下側から照射することができる。
【００２７】
ダイヤルシール２９は、ダイヤル２７の上面に貼られている。図５に示すように、ダイヤルシール２９には、電子パルスドライバ１で選択可能なクラッチモード、ドリルモード、テクスモード、ボルトモード、パルスモードが透明な文字で記載されている。各モードの動作は後述する。所望のモードがＬＥＤ２６Ｂの下に位置するようにダイヤル２７を回転させることで、各モードを選択できる。このとき、ＬＥＤ２６Ｂの光はダイヤルシール２９上の透明な文字を照らし出すため、作業者は暗所の作業時であっても現在設定されているモード及びダイヤル２７の場所を認識することができる。
【００２８】
図１に戻って、再び、電子パルスドライバ１の構成について説明する。図１に示すように、モータ３は、出力軸３１を有するロータ３Ａと、ロータ３Ａと対向配置されたステータ３Ｂとから主に構成されるブラシレスモータであり、出力軸３１の軸方向が前後方向と一致するように胴体部２１内に配置されている。図６に示すように、ロータ３Ａは複数組（本実施の形態では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石３Ｃを有し、ステータ３Ｂはスター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗである。固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに流れる電流を制御することで、固定子巻線Ｕ、Ｖ、ＷのＳ極とＮ極を切替えてロータ３Ａを回転させる。図６に示す状態は、永久磁石３Ｃと固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗとが互いに引き付けあっている。この状態を維持するように固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗを制御することで、ロータ３Ａをステータ３Ｂに対して静止させることができる。出力軸３１は、ロータ３Ａの前後に突出しており、その突出した箇所でベアリングにより胴体部２１に回転可能に支承されている。出力軸３１の前側に突出している箇所には、出力軸３１と同軸一体回転するファン３２が設けられており、当該箇所の最前端位置には、ピニオンギヤ３１Ａが出力軸３１と同軸一体回転するように設けられている。
【００２９】
モータ３の後方には、電気素子を搭載するための回路基板３３が配置されている。図７に示すように、回路基板３３の中央には、貫通孔３３ａが形成されており、出力軸３１が貫通孔３３ａを貫通する。回路基板３３の前面には、前方に突出するように３つの回転位置検出素子（ホール素子）３３Ａと、サーミスタ３３Ｂと、が設けられており、回路基板３３の後面には、図７の点線で示す位置に、インバータ回路６を構成する６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が設けられている。回転位置検出素子３３Ａは、ロータ３Ａの位置を検出するためのものであって、ロータ３Ａの永久磁石３Ｃに対向する位置に設けられており、ロータ３Ａの周方向に所定の間隔毎（例えば角度６０°毎）に配置されている。サーミスタ３３Ｂは、周囲の温度を検出するためのものであって、図７示すように、左右のスイッチング素子から等間隔な位置に配置されており、また、後方から見た際に、ステータ３Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗと重なるように配置されている。回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３は、温度上昇が最も大きい部材であり温度上昇によって破損し易いため、回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３の近傍にサーミスタ３３Ｂを配置することで正確に回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３の温度上昇を検出することができる。
【００３０】
ハンマ部４は、ギヤ機構４１と、ハンマ４２と、付勢バネ４３と、規制バネ４４と、第１環状部材４５と、第２環状部材４６と、ワッシャ４７と、軸受け４８と、から主に構成されており、ハンマケース２３内のモータ３の前側に内蔵されている。ギヤ機構４１は、１段遊星歯車機構であり、アウターギヤ４１Ａと、２つの遊星歯車４１Ｂと、スピンドル４１Ｃとを備えている。アウターギヤ４１Ａは、胴体部２１内に固定されている。
【００３１】
２つの遊星歯車４１Ｂは、太陽ギヤとしてのピニオンギヤ３１Ａの周囲にピニオンギヤ３１Ａと噛合するように配置され、かつ、アウターギヤ４１Ａ内にアウターギヤ４１Ａと噛合するように配置されている。また、２つの遊星歯車４１Ｂは、太陽ギヤを有するスピンドル４１Ｃに固定されている。このような構成により、ピニオンギヤ３１Ａの回転に伴い、２つの遊星歯車４１Ｂは、ピニオンギヤ３１Ａの周りを公転し、その公転により減速された回転がスピンドル４１Ｃに伝達される。
【００３２】
ハンマ４２は、ギヤ機構４１の前側に配置されており、スピンドル４１Ｃと一体回転可能かつ前後方向に移動可能に構成されている。ハンマ４２は、図８に示すように、回転軸に対して対極に配置され前側に向けて突出した第１係合突起４２Ａ及び第２係合突起４２Ｂを有している。ハンマ４２の後部には、規制バネ４４が挿入されるバネ受部４２Ｃが設けられている。
【００３３】
図１に示すように、付勢バネ４３の先端はハンマ４２と接続されており、後端はギヤ機構４１の前端と接続されているため、ハンマ４２は、常に前方に付勢されていることとなる。一方、本実施の形態のハンマ部４は、規制バネ４４も備えている。図８に示すように、規制バネ４４は、ワッシャ４７及び軸受け４８を介してバネ受部４２Ｃに挿入され、その先端はハンマ４２と当接し、後端は第１環状部材４５と当接している。
【００３４】
第１環状部材４５は略環状であって、台形状の複数の第１凸部４５Ａと、突起部４５Ｂとを有している。複数の第１凸部４５Ａは、後方に突出しており、円周方向に９０°毎に４箇所に配置されている。突起部４５Ｂは、下方に突出しており、図１に示すように、第２孔２３ｂ内に挿入されている。第２孔２３ｂは、円周方向における長さが突起部２５Ｂと略同一の長さになるように形成され、かつ、前後方向における長さが突起部２５Ｂよりも長くなるように形成されているため、第１環状部材４５は、円周方向に移動不能かつ前後方向に移動可能に構成されている。
【００３５】
第２環状部材４６は略環状であって、台形状の複数の第２凸部４６Ａと、操作部４６Ｂとを有する。複数の第２凸部４６Ａは、前方に突出しており、円周方向に９０°毎に４箇所に配置されている。操作部４６Ｂは、上方に突出しており、図１に示すように、第１孔２１ａを通って外部に露出している。第１孔２１ａは、円周方向における長さが操作部４６Ｂよりも長くなるように形成され、かつ、前後方向における長さが操作部４６Ｂと略同一の長さになるように形成されているため、作業者は操作部４６Ｂを操作することで第２環状部材４６を円周方向に回転させることができる。
【００３６】
操作部４６Ｂが操作されていない状態では、第１凸部４５Ａと第２凸部４６Ａとは回転軸方向（前後方向）から見て互いに円周方向にずれた位置にあるため、図９に示すように、規制バネ４４は、最も伸びた状態、すなわち、ハンマ４２が付勢バネ４３の付勢力に抗して後方に移動する余地を残していることとなる。この場合には、図９に示すように、第１環状部材４５の突起部４５Ｂと切替スイッチ２３Ａとは接触していない。一方、操作部４６Ｂが操作されると、第２環状部材４６が回転して第１凸部４５Ａが第２凸部４６Ａ上に乗り上がることにより、第１環状部材４５が規制バネ４４の付勢力に抗して前方に移動するので、規制バネ４４は、最も縮んだ状態、すなわち、ハンマ４２が前後方向に移動不能な状態となる。この場合には、規制バネ４４の収縮により、図１に示すように、突起部４５Ｂと切替スイッチ２３Ａとが当接することとなる。
【００３７】
図１に戻って、再び、電子パルスドライバ１の構成について説明する。アンビル部５は、ハンマ部４の前方に配置されており、先端工具装着部５１と、アンビル５２とから主に構成されている。先端工具装着部５１は、円筒状に構成され、ハンマケース２３の開口２３ａ内にメタル２３Ａを介して回転可能に支持されている。先端工具装着部５１には、図示せぬビットが挿入される穿孔５１ａが前後方向へ穿設されている。
【００３８】
アンビル５２は、先端工具装着部５１の後方であってハンマケース２３内に先端工具装着部５１と一体に構成されており、先端工具装着部５１の回転中心に対して対極に配置され後側に向けて突出した第１被係合突起５２Ａ及び第２被係合突起５２Ｂを有している。ハンマ４２が回転すると、第１係合突起４２Ａと第１被係合突起５２Ａとが衝突すると同時に、第２係合突起４２Ｂと第２被係合突起５２Ｂとが衝突し、ハンマ４２とアンビル５２とが供回りする。これによってハンマ４２の回転力がアンビル５２に伝達される。詳細なハンマ４２とアンビル５２の動作は後述する。
【００３９】
インバータ回路６は、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴ等の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６から構成されている（図１０参照）。
【００４０】
制御部７は、電池２４に接続されると共にライト２Ａ、スイッチ２Ｂ、正逆切替レバー２Ｃ、切替スイッチ２３Ａ、トリガ２５、ジャイロセンサ２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂ、ダイヤル位置検出素子２６Ｄ、ダイヤル２７、及びサーミスタ３３Ｂに接続されている。また、制御部７は、電流検出回路７１と、スイッチ操作検出回路７２と、印加電圧設定回路７３と、回転方向設定回路７４と、回転子位置検出回路７５と、回転数検出回路７６と、打撃衝撃検出回路７７と、演算部７８と、制御信号出力回路７９と、を備えている（図１０参照）。
【００４１】
次に、モータ３の駆動制御系の構成を図１０に基づき説明する。本実施の形態では、モータ３は、３相のブラシレスＤＣモータである。インバータ回路６の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートは、制御部７の制御信号出力回路７９に接続され、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のドレイン又はソースは、ステータ３Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路７９から入力されるスイッチング素子駆動信号によってスイッチング動作を行い、インバータ回路６に印加される電池２４の直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。詳細には、制御信号出力回路７９から正電源側スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に入力される出力切替信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３により、通電される固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗ、すなわち、ロータ３Ａの回転方向が制御される。また、制御信号出力回路７９から負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に入力されるパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６により、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給量、すなわち、ロータ３Ａの回転速度が制御される。
【００４２】
電流検出回路７１は、モータ３に供給される電流値を検出し、演算部７８に出力する。スイッチ操作検出回路７２は、トリガ２５の操作の有無を検出して演算部７８に出力する。印加電圧設定回路７３は、トリガ２５の操作量に応じた信号を演算部７８に出力する。
【００４３】
回転方向設定回路７４は、正逆切替レバー２Ｃの切り替えを検出すると、モータ３の回転方向を切り替えるための信号を演算部７８に送信する。
【００４４】
回転子位置検出回路７５は、回転位置検出素子３３Ａからの信号に基づきロータ３Ａの回転位置を検出し、演算部７８に出力する。回転数検出回路７６は、回転位置検出素子３３Ａからの信号に基づきロータ３Ａの回転数を検出し、演算部７８へ出力する。
【００４５】
また、電子パルスドライバ１には、アンビル５２に発生する衝撃の大きさを検出する打撃衝撃検出センサ８０が設けられており、打撃衝撃検出回路７７は、打撃衝撃検出センサ８０からの信号を演算部７８に出力する。
【００４６】
演算部７８は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭと、データを一時記憶するためのＲＡＭと、タイマとを備えている。演算部７８は、回転方向設定回路７４と回転子位置検出回路７５からの信号に基づき、出力切替信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を、印加電圧設定回路７３からの信号に基づきパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６を生成し、制御信号出力回路７９に出力する。なお、ＰＷＭ信号を正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に出力し、出力切替信号を負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に出力してもよい。
【００４７】
また、演算部７８には、スイッチ２Ｂからのオン・オフ信号及びサーミスタ３３Ｂからの温度信号が入力され、これらに基づいて、ライト２Ａの点灯、点滅、消灯を制御することにより、ハウジング２内の温度上昇を作業者に報知する。
【００４８】
また、演算部７８は、突起部４５Ｂが切替スイッチ２３Ａと当接して信号が入力されることにより、作業モードを後述の電子パルスモードに切替える。また、演算部７８は、トリガ２５が引かれて信号が入力されることにより、所定時間ＬＥＤ２６Ｂを点灯させる。
【００４９】
さらに、演算部７８には、ジャイロセンサ２６Ａからの信号も入力されており、ジャイロセンサ２６Ａの速度を検出することによってモータ３の回転方向を制御する。詳細な動作は後述する。
【００５０】
さらに、演算部７８には、ダイヤル２７の円周方向の位置を検出するダイヤル位置検出素子２６Ｄからの信号が入力される。演算部７８は、ダイヤル位置検出素子２６Ｄからの信号によって各モードの切替を行う。
【００５１】
次に、本実施の形態による電子パルスドライバ１において使用可能な動作モード及び制御部７の制御について説明する。本実施の形態による電子パルスドライバ１は、インパクトモード、電子パルスモードの２つのモードを備えており、操作部４６Ｂを操作して切替スイッチ２３Ａと突起部４５Ｂとを接触、非接触させることによりモード切替が可能である。
【００５２】
インパクトモードとは、モータ３を正転方向のみに回転させることにより、ハンマ４２にアンビル５２を打撃させるモードであり、具体的には、所定トルクまではハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させて、所定トルク以上になるとハンマ４２はアンビル５２を打撃するといった構成を付勢バネ４３に蓄えられた弾性エネルギーにより実現するモードである。インパクトモード時には、操作部４６Ｂは図９に示す状態にあり、切替スイッチ２３Ａと突起部４５Ｂとは非接触且つ、ハンマ４２は後方に移動可能である。インパクトモードでは、電子パルスモードと比較して大きなトルクで留め金具を締結することができるが、締結作業時の音が大きくなる。これは、ハンマ４２がアンビル５２と衝突する際、ハンマ４２は付勢バネ４３によって前方に押されながらアンビル５２と衝突するため、アンビル５２は回転方向の衝撃だけでなく前後方向（軸方向）にも衝撃を受けることとなり、この軸方向の衝撃が、加工部材を介して反響するためである。インパクトモードは主に屋外での作業時や大きなトルクが必要となる場合に使用される。
【００５３】
インパクトモードでは、モータ３が回転すると、その回転はギヤ機構４１を介してハンマ４２に伝達される。これによってアンビル５２もハンマ４２と供回りする。締結作業が進んでアンビル５２のトルクが所定値以上になると、ハンマ４２はハンマ４２が付勢バネ４３の付勢力に抗して後退する。このとき、ハンマ４２は回転せず、スピンドル４１Ｃのみが回転し、この回転エネルギーは付勢バネ４３に弾性エネルギーとして蓄えられる。そして、第１係合突起４２Ａが第１被係合突起５２Ａを乗り越えるとともに、第２係合突起４２Ａが第２被係合突起５２Ｂを乗り越えた瞬間に、付勢バネ４３に蓄えられた弾性エネルギーが解放されて、第１係合突起４２Ａが第２被係合突起５２Ｂと衝突すると同時に、第２係合突起４２Ａが第１被係合突起５２Ａと衝突する。このような構成により、モータ３の回転力をアンビル５２に打撃力として伝達している。なお、ユーザは、突起部４５Ｂの位置によってインパクトモードに設定されていることを認識することができる。また、本実施の形態では、インパクトモードに設定されている場合には、ＬＥＤ２６Ｂを点灯させないので、そのことによってもインパクトモードに設定されていることを認識することができる。
【００５４】
電子パルスモードとは、モータ３の回転速度及び回転方向（正転・逆転）を制御することにより、留め金具に応じた締結を行うモードである。電子パルスモード時には、操作部４６Ｂは図１に示す状態にあり、切替スイッチ２３Ａと突起部４５Ｂとが接触している。この時、ハンマ４２は前後方向に移動不能であるため、ハンマ４２は常にスピンドル４１Ｃと一体回転する。電子パルスモードでは、インパクトモードと比較して留め金具を締結するトルクは小さくなるが、締結作業時の音も小さくなる。これは、ハンマ４２は前後方向に移動不能であるため、ハンマ４２がアンビル５２と衝突する際、アンビル５２は回転方向の衝撃のみを受け、軸方向の衝撃が加工部材を介して反響することがないからである。従って、電子パルスモードは主に屋内での作業時に使用される。このように、本実施の形態の電子パルスドライバ１では、操作部２６Ｂを操作することにより上記インパクトモードと電子パルスモードとを容易に切り替えることができるので、作業場所や必要トルクに応じたモードで作業を行うことが可能となる。
【００５５】
次に、電子パルスモードの有する５つのモードを図１１〜１５に基づいて説明する。電子パルスモードは、更に、ドリルモード、クラッチモード、テクスモード、ボルトモード、パルスモードの５つの動作モードを備えており、ダイヤル２７を操作することでモードの切り替えが可能である。以下の説明では、電流に基づく判断には起動電流を考慮しないこととする。また、正転の電流を与えた際の電流値の急激な上昇も考慮しないこととする。例えば、図１１〜１５において示されるような正転電流を与えた際の電流値の急激な上昇は、ネジ又はボルト締付に寄与しないためである。この電流値の急激な上昇は、例えば約２０ｍｓの不感時間を設けることによって、考慮しないようにすることができる。
【００５６】
ドリルモードとは、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させるモードであって、主に、木ネジを締結する場合等に用いられる。モータ３に流れる電流は、図１１に示すように、締結が進むにつれて増加する。
【００５７】
クラッチモードとは、図１２に示すように、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が目標値（目標トルク）まで増加した場合にモータ３の駆動を停止させるモードであって、主に、締結後に外観に現れる留め金具を締結する場合等、正確なトルクで締結することを重要視する場合に用いられる。図５に示すクラッチモードの数字によって、目標値（目標トルク）を変えることができる。
【００５８】
クラッチモードでは、トリガ２５が引かれると（図１２のｔ１）プレスタートを開始する。プレスタートでは、ハンマ４２とアンビル５２とを互いに接触させるために、制御部７は所定時間（図１２のｔ２）プレスタート用電圧（例えば１．５Ｖ）をモータ３に印加する。トリガ２５がひかれた時点ではハンマ４２とアンビル５２は離れている可能性があり、その状態でモータ３に電流が流れると、ハンマ４２によってアンビル５２に打撃が加えられることとなる。この打撃によって、ハンマ４２とアンビル５２とが衝突して目標値（目標トルク）に到達してしまう可能性がある。本実施の形態では、プレスタートを行ってハンマ４２とアンビル５２との衝突を防止することにより、モータ３に流れる電流が瞬時に目標値（目標トルク）までで到達することを防止できる。
【００５９】
留め金具が、加工部材に着座すると電流値が急激に上昇する（図１２のｔ３）。この電流値が閾値Ａを越えると、制御部７は留め金具へのトルク供給を停止させる。しかしながら、ボルトを締結する場合、急激に電流が増加しているので、単に正転電圧の印加を停止しただけでは慣性力によってボルトにトルクを与えてしまう虞がある。従って、ボルトへのトルクの供給を停止させるために、ブレーキ用逆転電圧をモータ３に印加する。
【００６０】
続いて、モータ３に擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧を交互に印加する（図１２のｔ４）。本実施形態では、擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧印加時間は１０００ｍｓ（１秒）に設定されている。擬似クラッチは、所定の電流値に達することによって所望のトルクとなったことを作業者に知らせる機能を有する。実際には、モータ３からの出力がなくなるわけではないが、擬似的にモータ３からの出力がなくなったことを報知する。
【００６１】
擬似クラッチ用逆転電圧が印加されるとハンマ４２はアンビル５２から離れ、擬似クラッチ用正転電圧が印加されるとハンマ４２はアンビル５２を打撃することになるが、擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧は、留め金具に締結力を与えない程度の電圧（例えば、２Ｖ）に設定されているため、打撃音として擬似クラッチが発生するだけである。この擬似クラッチの発生により、作業者は締結の終了を認識することが可能となる。ｔ４の期間擬似クラッチが動作した後、モータ３は自動的に停止する（図１２のｔ５）。
【００６２】
テクスモードとは、図１３Ａに示すように、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が所定値（所定トルク）まで増加した場合にモータ３の正転及び逆転を交互に切り換えて打撃によりドリルネジを締結するモードであって、主に、留め金具を鉄板に締結する場合に用いられる。ドリルネジとは、ネジの先端に鉄板に孔を開けるドリルの刃が設けられているネジのことであり、ネジ頭５３Ａと、座面５３Ｂと、ネジ部５３Ｃと、ネジ先５３Ｄと、ドリル５３Ｅとから構成される（図１３Ｂ）。
【００６３】
テクスモードでは、正確なトルクで締結することを重要視していないので、プレスタートは省略される。まず、図１３Ｂの（ａ）に示すような鉄板Ｓとドリルネジ５３のドリル５３Ｅとが接触した状態では、ドリル５３Ｅで鉄板Ｓに下穴を開ける必要があるため、モータ３を回転数ａ（例えば、１７０００ｒｐｍ）で高速回転させる（図１３Ａの（ａ））。そして、ドリルネジ５３の先端が鉄板に食込み、ネジ先５３Ｄが鉄板Ｓにさしかかると（図１３Ｂの（ｂ））、ネジ部５３Ｃと鉄板Ｓとの摩擦が抵抗となって電流値が上昇する。電流値が閾値Ｃ（例えば、１１Ａ）を超えると（図１３Ａのｔ２）、第１パルスモードに移行し、正転と逆転とを繰り返す（図１３Ａの（ｂ））。ここで、本実施の形態では、第１パルスモード時には、回転数ａよりも低い回転数ｂ（例えば、６０００ｒｐｍ）でモータ３を正転させる。そして、座面５３Ｂが鉄板Ｓに着座すると（図１３Ｂの（ｃ））、電流値は急激に上昇する。ここで、本実施の形態では、電流の増加率が所定値を超えると第２パルスモードに移行する（図１３Ａのｔ３）。第２パルスモード時には、回転数ｂよりも低いに回転数ｃ（例えば、３０００ｒｐｍ）でモータ３を正転させる。これにより、ビットがドリルネジ５３に与えるトルクが過大になることによるドリルネジ５３の破損やドリルネジ５３の頭をなめることを防止することができる。
【００６４】
ボルトモードとは、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が所定値（所定トルク）まで増加した場合にモータ３の正転及び逆転を交互に切り換えて打撃により留め金具を締結するモードであって、主にボルト締結時に用いられる。
【００６５】
ボルトモードでは、正確なトルクで締結することを重要視していないので、クラッチモードにおけるプレスタートに相当する動作は省略される。ボルトモードでは、トリガ２５が引かれた後（図１４のｔ１）モータ３の電流値が閾値Ｄを越えると、モータ３に所定の間隔でボルトモード用電圧を印加する（図１４のｔ２）。ボルトモード用電圧の印加によってアンビル５２を正転、逆転させることでボルトの締結を行う。ボルトモード用電圧は、反動を軽減するためにネジなめ防止用電圧と比較すると正転時間が短くなっている。トリガ２５をオフすることにより、モータ３が停止する。
【００６６】
パルスモードとは、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が所定値（所定トルク）まで増加した場合にモータ３の正転及び逆転を交互に切り換えて打撃により留め金具を締結するモードであって、主に、外観に現れない場所で用いられる長尺のネジを締結する場合等に用いられる。これにより、強力な締結力を供給することができると同時に、被加工部材からの反発力を低減することができる。
【００６７】
しかしながら、締結終盤には留め金具の抵抗が大きくなるためモータ３はより大きなトルクを出力することとなり、これに伴い、打撃時に電子パルスドライバ１に発生する反動も大きくなる。そして、反動が大きくなると、ハンドル部２２は、モータ３の出力軸３１を中心軸としてモータ３の回転方向とは逆方向に回転してしまい、作業性の悪化を招いてしまう。そこで、本実施の形態では、ハンドル部２２に内蔵したジャイロセンサ２６Ａにより、ハンドル部２２の出力軸３１を中心軸とした円周方向の移動速度、すなわち、電子パルスドライバ１に発生した反動の大きさを検出し、ジャイロセンサ２６Ａによる検出速度が後述の閾値ａ以上になると、反動を抑えるためにモータ３を逆方向に回転させる。
【００６８】
本実施の形態によるパルスモードでの動作を、図１５〜１６に基づいて説明する。パルスモードにおいても、プレスタートに相当する動作は省略される。
【００６９】
図１６のフローチャートでは、制御部７は、まず、トリガ２５が引かれたか否かを判断し（Ｓ１）、トリガ２５が引かれると（図１５のｔ１、Ｓ１：ＹＥＳ）、モータ３の正転を開始させる（Ｓ２）。続いて、ジャイロセンサ２６Ａの速度が閾値ａ（本実施の形態では、８ｍ／ｓ）を超えたか否かを判断し（Ｓ３）、閾値ａを超えた場合には（図１５のｔ２、Ｓ３：ＹＥＳ）、モータ３を所定時間休止させた後（Ｓ４）、モータ３の逆転を開始させる（図１５のｔ３、Ｓ５）。続いて、ジャイロセンサ２６Ａの速度が閾値ｂ（本実施の形態では、３ｍ／ｓ）未満まで低下したか否かを判断し（Ｓ６）、閾値ｂ未満まで低下していた場合には（図１５のｔ４、Ｓ６：ＹＥＳ）、モータ３を所定時間休止させた後（Ｓ７）、Ｓ１に戻ってモータ３の正転を再開させる（図１５のｔ５以降）。
【００７０】
このような構成によれば、ジャイロセンサ２６Ａの速度が閾値ａを超えた場合にモータ３を逆転させるので、電子パルスドライバ１に発生する反動を抑制することができる。また、モータ３の電流値が所定値を超えた場合に正転から逆転への切り替えを行う制御も考えられるが、そのような制御では、所定値が小さい場合には、締付力が弱くなり、所定値が大きい場合には、大きな反動が生じることとなる。しかしながら、本実施の形態では、ジャイロセンサ２６Ａの出力が閾値ａを超えた場合に反動の許容範囲を超えたものと判断してモータ３を逆転させているため、反動の許容範囲において最大の締付力を得ることができる。
【００７１】
次に、電子パルスモードにおけるすべての動作モードに共通するトリガ２５の引き代によるモータ３の制御について図１７〜１８に基づいて説明する。
【００７２】
通常、トリガ２５は、引かれた量が大きくなるほどインバータ回路６へ出力するＰＷＭ信号のデューティも大きくなるように構成されている。しかしながら、加工部材の表層に薄いシートが貼られている場合には、留め金具が加工部材に着座した瞬間に薄いシートが破れる虞がある。これを防止するために、作業者は着座の直前に電動ドライバを手動ドライバに持ち替えて手動で留め金具を締め込んでいたが、これにより作業効率の低下を招いていた。そこで、本実施の形態の電子パルスドライバ１では、トリガ２５の引き代が所定区間にある場合に、インバータ回路６へ一定のデューティのＰＷＭ信号を出力することにより、電子パルスドライバ１を用いて手動で留め金具を締結することを可能にしている。
【００７３】
図１７Ａは、電子パルスドライバ１のトリガ２５の引き代とモータ３の制御との関連性を説明する図であり、図１７Ｂは、電子パルスドライバ１のトリガ２５の引き代とＰＷＭデューティとの関連性を説明する図である。トリガ２５の引き代には、第１区間と、第２区間と、第３区間とが設けられており、第１区間及び第２区間は、第３区間の途中に存在する。第３区間は従来通りの制御を行う区間であり、第３区間からトリガ２５を所定量引くことによって第１区間となり、第１区間から更に僅かにトリガ２５を引くと第２区間となる。なお、図１７Ｂには第２区間は図示していない。
【００７４】
トリガ２５の引き代が第１区間にある場合には、モータ３のトルクは一定となる。この状態で、作業者がモータ３のトルクと略同一のトルクで電子パルスドライバ１を出力軸３１を中心軸として回転させると、留め金具を締め込むトルクとモータ３のトルクが互いに釣り合っているため、モータ３は回転せず、手動により留め金具を締め込むことができる（図１７Ａの（ａ））。しかしながら、ある程度留め金具を締め込むと、手動で回転させることが困難な位置まで電子パルスドライバ１は移動する（図１７Ａの（ｂ））。ここで、本実施の形態では、第１区間から僅かにトリガ２５が引かれた第２の区間では、モータ３を低速で逆回転させる。操作者は、手動で電子パルスドライバ１を回転させて図１７Ａの（ｂ）の状態になった時に更に僅かにトリガ２５を引くと、トリガ２５の引き代は第２区間に入り、モータ３は低速で逆回転する。このとき、モータ３の速度と略同一の速度で作業者が電子パルスドライバ１を出力軸３１を中心軸として逆回転させることで、留め金具が回転させることなく、図１７Ａの（ｃ）の状態まで電子パルスドライバ１の位置を戻すことができる（図１７Ａの（ｅ））。なお、本実施の形態では、第２区間でトリガ２５の引き代を保持可能とするための保持機構を備えているため、トリガ２５の引き代を第２区間に保持することが容易となる。そして、トリガ２５の引き代を第１区間に戻すことで、再びモータ３のトルクは一定となり、手動で留め金具を締め込むことが可能となる（図１７Ａの（ｃ））。このように、本実施の形態による電子パルスドライバ１では、トリガ２５の引き代を調整することで、電子パルスドライバ１をラチェットレンチのように使用することが可能となる。また、第１区間の設定トルク（デューティー比）は、図示せぬダイヤルによって変更することができる。これにより、加工部材の硬さに応じたトルクで締結作業を行うことが可能となる。
【００７５】
図１８は、トリガ２５の引き代に応じたモータ３の制御を示すフローチャートである。図１８のフローチャートは、電池２４が装着されるとスタートする。まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ２１）。トリガ２５がオンされている場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、トリガ２５の引き代が第１区間内か否かを判断する（Ｓ２２）。トリガ２５の引き代が第１区間内でない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、トリガ２５の引き代の応じたデューティ比でモータ３を駆動し（Ｓ２６）、Ｓ２２に戻る。トリガ２５の引き代が第１区間内の場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、予め設定された設定デューティ比でモータ３を駆動し（Ｓ２３）、その後、トリガ２５の引き代が第２区間か否かを判断する（Ｓ２４）。トリガ２５の引き代が第２区間でない場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、再びＳ２２に戻る。トリガ２５の引き代が第２区間である場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、モータ３は低速で逆回転し（Ｓ２５）、Ｓ２４に戻る。
【００７６】
このような構成により、表層に薄いシートが貼られている加工部材に留め金具が加工部材を締結する場合であっても、着座時にドライバなどの手動工具に持ち替える必要がなく、トリガ２５の操作のみで手動で留め金具を締結することができるので、作業効率を向上させることが可能となる。なお、本実施の形態では、第２区間でモータ３を逆転させることにより電子パルスドライバ１をラチェットレンチのように使用可能にしたが、そのような構成でなくても、操作者がトリガ２５を微調整することによっても同様の効果を得ることができる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ２０１について、図１９に基づいて説明する。第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。第１の実施形態では、手動で留め金具を締結する際はトリガ２５の引き代を調整していたが、第２の実施形態では、トリガ２５をオフした後に所定時間モータ３を電気的にロックすることで手動での締付け動作を可能にしている。
【００７８】
図１９は、トリガ２５のオフの時の制御を示すフローチャートである。図１９に示すフローチャートは電池２４が装着されるとスタートする。まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ２０１）。トリガ２５がオンされている場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、設定されているモードに応じてモータ３を作動させ（Ｓ２０２）、その後、トリガ２５がオフされたか否かを判断する（Ｓ２０３）。トリガ２５をオフするとは、クラッチモード時におけるモータ３の自動停止（図１２のｔ５）も含む。トリガ２５がオフされた場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、モータ３をロックする。具体的には、図６に示すように、永久磁石３ＣのＮ極に対向する位置にＳ極が、永久磁石３ＣのＳ極に対向する位置にＮ極が来るように固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに流れる電流を制御する。このときのデューティ比は１００％である。これにより、モータ３が電気的にロックされる。その後、トリガ２５オフ（Ｓ２０３：ＹＥＳ）から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２０５）。所定時間が経過していない場合は（Ｓ２０５：ＮＯ）、Ｓ２０４に戻る。所定時間が経過すると（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、モータ３のロックは解除される。
【００７９】
このような構成により、作業者はトリガ２５をオフするだけで、手動で留め金具を締結することが可能になる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ３０１について、図２０から２１に基づいて説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。第２の実施形態ではトリガ２５をオフした後に所定時間モータ３を電気的にロックしていたが、第３の実施形態ではトリガ２５をオフした後にモータ３の回転を検出して回転を妨げるような制御を行う。
【００８１】
図２０は、トリガ２５のオフ時のモータ３の回転を説明する図である。図２０（ａ）は、トリガ２５をオンした後にトリガ２５をオフにした状態で、モータ３は停止している。この状態で、図２０（ｂ）のように、電子パルスドライバ３０１を正転方向に回転させたとしても、モータ３が停止しているため、ロータ３Ａはほぼ回転しない。しかしながら、ハンドル部２２から見れば、ロータ３Ａが逆転方向に回転しているものと考えられるため、本実施の形態では、この回転を検出し、回転を妨げる方向、すなわち、正転方向にロータ３Ａを回転させるような電流をモータ３に供給する。さらに、図２０（ｃ）に示すように、ハンドル部２２を回転させている間はモータ３のオン・オフを繰り返して両トルクの釣り合いが取れている状態を維持する。これにより、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電流を流すことによってロータ３Ａが回転するトルクと、留め金具からの反力とが釣り合い、ロータ３Ａはハンドル部２２に対して回転していない状態となるので、作業者はハンドル部２２を回転させることによって、手動で留め金具の締結を行うことができる。
【００８２】
図２１は、トリガ２５のオフの時の制御を示すフローチャートである。図２１のフローチャートは、電池２４が装着されるとスタートする。まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ２０１）。トリガ２５がオンされている場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、設定されているモードに応じてモータ３を作動させ（Ｓ２０２）、その後、トリガ２５がオフされたか否かを判断する（Ｓ２０３）。トリガ２５がオフされた場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、回転位置検出素子３３Ａからの信号によってモータ３が回転したか否かを判断する（Ｓ３０１）。モータ３が回転した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、モータ３に回転を妨げるような電流を供給する（Ｓ３０２）。具体的には、図２０（ｂ）、（ｃ）に示すように、永久磁石３ＣのＮ極に対向する位置にＳ極が、永久磁石３ＣのＳ極に対向する位置にＮ極が来るように固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに流れる電流を制御する。その後、トリガ２５オフ（Ｓ２０３：ＹＥＳ）から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ３０３）。所定時間が経過していない場合は（Ｓ３０３：ＮＯ）、Ｓ３０１に戻る。所定時間が経過すると（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、モータ３を停止させる（Ｓ３０２）。
【００８３】
次に、本発明の第４の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ４０１について、図２２に基づいて説明する。第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。第１の実施形態では、モータ３からの回転はギヤ機構４１を介してスピンドル４１Ｃ及びハンマ４２に伝達されていたが、第４の実施形態では、ギヤ機構及びスピンドルを介することなく、モータ４０３からの出力はハンマ４４２に伝達される。
【００８４】
第１の実施形態の構成では、ギヤ機構４１がハウジング２と接続されているため、モータ３がギヤ機構４１を回転させることによって生じる反作用の力が、電子パルスドライバ１（ハウジング２）に生じていた。より詳細には、ギヤ機構４１を介してスピンドル４１Ｃを一方向に回転させたとき、ギヤ機構４１により一方向と逆方向の回転力（反作用の力）が電子パルスドライバ１に生じ、この回転力がモータ３の出力軸３１の軸芯を回転中心としてハンドル部２２を逆方向に回転させていた（反動）。特に、ハンマ４２とスピンドル４１Ｃとが常に一体的に回転する電子パルスモード時は、上記の反動がより顕著となる。しかし、第４の実施形態では、ギヤ機構を備えていないため、上記の反作用の力は、永久磁石３Ｃからハウジング２へステータ３Ｂを介してソフトに伝達される。従って、電子パルスドライバ４０１は反動の少ない作業性の優れた電動工具となる。さらに、反動がなくなり軽快に締結作業を行うことができるため、パルスの打撃数を減らすことができ、消費電力を抑えることができる。
【００８５】
図２２に示すように、ハウジング２内には、インナーカバー４２９が設けられている。モータ４０３には、ロータ４０３Ａと、ステータ４０３Ｂと、前後方向に延びる出力軸４３１とから主に構成されるブラシレスモータである。出力軸４３１の先端には棒状部材４３４が同軸回転可能に設けられている。棒状部材４３４は、インナーカバー４２９に回転可能に支承されている。棒状部材４３４の先端にはハンマ４４２が固定されており、棒状部材４３４はハンマ４４２と一体回転するように構成されている。ハンマ４４２は、第１係合突起４４２Ａ及び第２係合突起４４２Ｂを有している。ハンマ４４２の第１係合突起４４２Ａ及び第２係合突起４４２Ｂは、それぞれアンビル５２の第１被係合突起５２Ａ及び第２被係合突起５２Ｂと共に回転することによってアンビル５２に回転力を付与し、互いに衝突することによってアンビル５２に打撃力を付与している。
【００８６】
ここで、本実施の形態では、ギヤ機構（減速機）を備えていないため、モータ４０３は、最初から回転速度の遅いものを用いている。しかしながら、このような構成において、第１の実施の形態のように出力軸４３１上にファンを設けたとしても、回転速度が遅いため、十分な冷却効果は得られない。また、本実施の形態では、ギヤ機構（減速機）を備えていないため、モータ４０３は、最初から出力トルクの大きなものを用いている。そのため、本実施の形態のモータ４０３は、第１の実施形態のモータ３と比較すると大きなサイズを有していることとなり、第１の実施の形態よりも大きな冷却力を必要とすることとなる。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、ハンドル部２２の下部にファン４３２を設け、モータ４０３の回転とは無関係に回転させる。詳細には、ファン４３２は、制御部７に接続されており、制御部７は、トリガ２５が引かれるとファン４３２が回転し、トリガ２５がオフになるとファン４３２が停止するような制御を行う。また、本実施の形態では、ハンドル部２２の下部には吸気口４３４が、胴体部２１の上部には排気口４３５が形成されており、図２２の矢印のように空気が移動する。このような構成により、モータ４０３の回転速度が遅く、かつ、モータ４０３のサイズが大きな場合であっても、十分な冷却効果を発揮させることが可能となる。更に、ファン４３２をハンドル部２２内に配置することにより、電子パルスドライバ４０１の胴体部２１の前後方向の長さを短くすることもできる。
【００８８】
また、ハンドル部２２の外枠には、ファンスイッチ４０２Ｄが設けられており、ファンスイッチ４０２Ｄを押すことでトリガ２５を引くことなくファン４３２を回転させることができる。これにより、例えば、モータ４０３の温度上昇がライト２Ａによって報知された際、ファンスイッチ４０２Ｄを押すことでトリガ２５を引くことなくモータ４０３、基板２６、及び回路基板３３を強制的に冷却することができる。
【００８９】
次に、本発明の第５の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ５０１について、図２３に基づいて説明する。第１の実施形態及び第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態では、ファン５３２が、胴体部２１内のモータ４０３の後方に設けられている。ファン５３２は、制御部７と接続されており、制御部７は、トリガ２５が引かれるとファン５３２が回転し、トリガ２５がオフになるとファン５３２が停止するように制御する。また、図１及び図２と同様に、胴体部２１の後端及び後部には外気を導入するための吸気口２１ｂが、胴体部２１の中央部には外気を導入するための排気口２１ｃ形成されている。このように、ファン５３２をモータ４０３の後方に配置することにより、冷却風が直接モータ４０３に当たるため冷却効率を向上させることが可能となる。
【００９１】
次に、本発明の第６の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ６０１について、図２４から２６に基づいて説明する。第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態では、図２４から２６に示すように、ハンドル部２２に、ダイヤル２７の代わりにダイヤル６２７が設けられている。ダイヤル６２７の円盤部６２７Ｂは透明な部材で構成されており、これにより、ＬＥＤ２６Ｂの光は円盤部６２７Ｂを透過してダイヤルシール２９を下側から照射することができる。また、円盤部６２７の下面には複数の凸部６２７Ｅが下方に突出するように設けられている。複数の凸部６２７Ｅは、貫通孔６２７ａを中心に円周状に等間隔に配置されており、図２６に示すように、ダイヤル支持部２８のボール２８Ａが凸部６２７Ｅ同士の間に位置した場合に、電子パルスモードにおける各モードに設定されることとなる。
【００９３】
なお、本発明の電動工具及び動力工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【００９４】
上述の実施形態では、基板２６上にジャイロセンサ２６Ａを設けてハンドル部２２に生じる反動を検出したが、基板２６上に位置センサを設けて、ハンドル部２２が移動した距離によってハンドル部２２に生じる反動を検出しても良い。同様に、ジャイロセンサ２６Ａの代わりに加速度センサを設けてもよい。
【００９５】
上述の実施形態では、ＬＥＤ２６Ｂは単色ＬＥＤを使用したが、フルカラーＬＥＤを設けても良い。その際、ダイヤル２７によって設定されたモードによって色を変化させてもよい。また、ダイヤル２７にカラーセロハンを張ることによって、各モードの色を変化させてもよい。また、胴体部２１に新たに報知ライトを設けて、設定されたモードによって報知ライトの色を変化させても良い。これにより、作業者はより手元に近い位置で設定モードを確認することができる。
【００９６】
第３の実施形態では、モータ３の回転を検出して回転を妨げるような制御を行ったが、ロータ３Ａが図２０（ｂ）に示す方向に回転した場合のみ上記制御を行って、ロータ３Ａが図２０（ｂ）に示す方向とは逆方向に回転した場合は図１７（ｂ）に示すように留め金具を回転させないようにロータ３Ａを制御してもよい。これによって、第１の実施形態のように電子パルスドライバをラチェットレンチのように使用することができる。
【００９７】
第４、５の実施形態では、トリガ２５のオフにより自動的にファン４３２、５３２が停止したが、トリガ２５をオフした時にサーミスタ３３Ｂの検出温度が所定値以上である場合には、温度が所定値以下になるまで自動的にファン４３２、５３２を駆動させてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１・・電子パルスドライバ
３・・モータ
３Ａ・・ロータ
３Ｂ・・ステータ
７・・制御部
２４・・電池
２６Ａ・・ジャイロセンサ
２６Ｂ・・ＬＥＤ
２７・・ダイヤル
３２・・ファン
３３・・回路基板
３３Ａ・・回転位置検出素子
３３Ｂ・・サーミスタ
４２・・ハンマ
５２・・アンビル
Ｑ１〜Ｑ６・・スイッチング素子
【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】
0006016204.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0006016204.tif 000012
【図１２】
0006016204.tif 000013
【図１３Ａ】
0006016204.tif 000014
【図１３Ｂ】
0006016204.tif 000015
【図１４】
0006016204.tif 000016
【図１５】
0006016204.tif 000017
【図１６】
0006016204.tif 000018
【図１７Ａ】
0006016204.tif 000019
【図１７Ｂ】
0006016204.tif 000020
【図１８】
0006016204.tif 000021
【図１９】
0006016204.tif 000022
【図２０】
0006016204.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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