(57)【要約】      （修正有）【課題】構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御可能とするインパクト回転工具を提供する。【解決手段】位置検出手段５２は磁気センサ１２ａ，…が出力する矩形波の磁気検出信号の立ち上がり及び立ち下がりを検出し、各エッジに同期したパルスを生成して出力する。速度検出手段２２では、位置検出手段５２が出力するパルスの間隔からブラシレスモータ１の回転速度を演算し、検出速度に応じたパルス幅の検出パルスを出力する。ハンマによる打撃は、速度検出手段２２で検出するブラシレスモータ１の検出速度に基づいて打撃検出手段２４が検出する。故に、ブラシレスモータ１の駆動制御に用いられる位置検出手段５２の検出結果に基づいてハンマによる出力軸３の打撃を検出しているので、従来例のようにハンマによる打撃を検出するためだけに回転センサ４等を設ける必要がなく、構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有する回転子と三相の固定子巻線を有したブラシレスモータによりハンマを回転させる回転駆動部と、各相の固定子巻線への通電状態を切り換えるインバータ回路と、回転子の位置を検出する位置検出手段と、ハンマによって打撃され回転力が加えられる出力軸と、位置検出手段の検出結果から出力軸の回転速度を検出する速度検出手段と、速度検出手段で検出する回転速度の変化からハンマによる出力軸の打撃を検出する打撃検出手段と、打撃検出手段が前回打撃を検出してから次に打撃を検出するまでの間に出力軸が回転する回転角を検出する打撃間回転角検出手段と、作業者によって操作されるトリガスイッチと、ブラシレスモータの回転速度を決定する指令速度をトリガスイッチの操作量に応じて設定する指令速度設定手段と、速度検出手段で検出する回転速度を指令速度設定手段で設定する指令速度に一致させるために固定子巻線に印加すべき指令電圧を演算する速度制御手段と、各相の固定子巻線の印加電圧が速度制御手段から与えられる指令電圧と一致するようにインバータ回路を制御する電圧制御手段と、速度検出手段で検出した回転速度から出力軸に加えられたエネルギを算出するとともに当該エネルギ値を打撃間回転角検出手段で検出する打撃間回転角で除算することで締付トルクを演算するトルク演算手段と、トルク演算手段で求めた締付トルクを所定のしきい値と比較して締付トルクがしきい値を超えたときに指令速度設定手段若しくは速度制御手段に対してブラシレスモータを停止させるための停止信号を出力する締付トルク判定手段とを備えたことを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項２】
位置検出手段は、永久磁石の磁気を検出する複数の磁気センサを有することを特徴とする請求項１記載のインパクト回転工具。
【請求項３】
位置検出手段は、回転子の回転に伴って開放相の固定子巻線に生じる誘起電圧を基準電圧と比較することで回転子の回転位置を検出するものであって、単電源で動作し誘起電圧と基準電圧を比較する比較器と、誘起電圧が入力する比較器の一方の入力端子に対してオフセット電圧を印加するオフセット電圧作成部と、オフセット電圧に対応した基準電圧を作成して比較器の他方の入力端子に入力する基準電圧作成部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のインパクト回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトやナットなどのねじの締め付け作業及び緩め作業に使用するインパクトレンチやインパクトドライバのようなインパクト回転工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インパクト回転工具は、回転駆動されるハンマによる打撃衝撃を出力軸に加えることで出力軸を回転させて締め付け作業や弛め作業を行うものであり、モータの減速出力で出力軸を直接回転させる回転工具に比べて高い締付トルクが得られ作業性が向上することから、建築現場や組立工場等で幅広く利用されている。図１０は従来のインパクト回転工具の概略構成を示すブロック図である。このインパクト回転工具は、モータ１と、モータ１の回転を所定の減速比で減速する減速機２と、モータ１の回転が減速機２を介して伝達されるハンマ（図示せず）と、ハンマによって打撃されるアンビル（図示せず）を有しハンマがアンビルを打撃することにより回転力が衝撃的に加えられる出力軸３と、出力軸３の回転角を検出する回転センサ４と、モータ１の起動・停止並びに回転速度の指令を与えるためのトリガスイッチ５と、トリガスイッチ５の操作量に応じた速度指令に基づいて印加電圧を調整しモータ１を回転させる駆動回路６と、駆動回路６やモータ１などに電源を供給する電池７とを備えている。なお、ハンマによるアンビルの打撃はハンマの構成によって異なるが、一般的に出力軸３が固定される場合はハンマが１回転する毎にアンビルが２回打撃される構成となっており、出力軸３が固定されていない場合では１回の打撃毎にねじの回転した回転角分だけ余分にハンマが回転することになる。
【０００３】
ところで、この種のインパクト回転工具においては、高い締付トルクを得られるが故に小径のナットやボルトを締め付ける際に締め過ぎて破損させてしまう場合があり、それを作業者が恐れることで締付トルクの不足を招くことがある。そのために従来のインパクト回転工具では種々の方法で締付トルクの制御を行っている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
以下、従来の締付トルク制御について簡単に説明する。締付トルクを制御するためには現在の締付トルクを推定する必要があり、例えば、モータ１の回転速度と、複数回の打撃間におけるモータ１の回転量から締付トルクを推定することができる。この推定方法は、一打撃毎の運動エネルギの収支から導き出したものであって、ハンマの打撃によって出力軸３のアンビルに与えられるエネルギと締め付けで消費されたエネルギとがほぼ等しいという関係に基づいて締付トルクを推定するものである。より具体的には、部材によって決定される着座後のねじの回転角θと締付トルクＴの関係が図１１に示すような関数Ｔ＝τ（θ）で表され、この関数τを回転角θで積分した値が締め付けで消費されたエネルギとなる一方、出力軸３の回転速度ωの２乗値とアンビルの慣性モーメントＪａの積の半分の値がハンマの打撃によりアンビルに与えられたエネルギとなるので、かかる２つのエネルギを等価とおくことで締付トルクの推定値が求められる。
【０００５】
例えば、図１１において、ハンマによる打撃がそれぞれ回転角θ1，θ2，…，θNで発生したとすると、関数τを区間〔θn，θn+1〕で積分して求められるエネルギＥｎを、打撃間回転角（＝θn+1−θn）で除した値が、その区間〔θn，θn+1〕における平均トルク＜Ｔｎ＞（＝Ｅｎ／（θn+1−θn））となる。なお、ハンマの打撃によりアンビルに与えられたエネルギＥｎは、打撃間隔間の回転角を打撃間隔で除して求められる回転速度ωnと、既知のアンビルの慣性モーメントＪａからＥｎ＝１／２×Ｊａ×ωn2として求められる。そして、締付トルクの制御を行うには、締付トルクの推定値＜Ｔ＞が設定値以上となったときにモータ１を停止すればよい。
【０００６】
ところでハンマによる打撃は、以下に説明するように、回転センサ４で検出するモータ１の回転数に基づいて検出される。回転センサ４からはモータ１の回転数に応じたパルス幅の検出パルスが出力されており、出力される検出パルス数を横軸、パルス幅を縦軸にとると図１２（ａ）に示すようにパルス幅（モータ１の回転速度）が変化する。そこで、比較的に短い期間ｘ１におけるパルス幅の移動平均（以下、「短期間移動平均」と呼ぶ。）から比較的に長い期間ｘ２におけるパルス幅の移動平均（以下、「長期間移動平均」と呼ぶ。）を減算した結果をパルス幅変化量Ｐとして求め（図１２（ｂ）参照）、さらに最新のパルス幅変化量Ｐｎと所定の検出パルス数だけ前のパルス幅変化量Ｐn-1との差分から回転速度の変化量Ｗｎを求め、図１２（ｃ）に示すように、求めた回転速度変化量Ｗｎが所定のしきい値Ｗthを超えたときにハンマがアンビルを打撃したと判断するのである。ここで、回転速度変化量Ｗｎがしきい値Ｗthを超えて減少（回転速度について言えば加速）に転じた後すぐにしきい値Ｗthを超えた場合、ハンマによる打撃が発生していないにもかかわらず打撃の発生を検出してしまう虞があるので、加速側にもしきい値−Ｗthを設定し、回転速度変化量Ｗｎがそのしきい値−Ｗthを超えるとともにしきい値Ｗthを超えた場合、つまり、一定の加速度が生じた場合に打撃の検出を行うようにしている。また回転速度の最大値付近で打撃検出ができるようにしきい値Ｗthを設定すれば、打撃の検出漏れを防ぐことができる。
【特許文献１】特開２００２−１２７０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例においてはハンマによる打撃を検出するためだけに回転センサ４を設ける必要があり、構成の複雑化やコスト増を招くという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御することができるインパクト回転工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、永久磁石を有する回転子と三相の固定子巻線を有したブラシレスモータによりハンマを回転させる回転駆動部と、各相の固定子巻線への通電状態を切り換えるインバータ回路と、回転子の位置を検出する位置検出手段と、ハンマによって打撃され回転力が加えられる出力軸と、位置検出手段の検出結果から出力軸の回転速度を検出する速度検出手段と、速度検出手段で検出する回転速度の変化からハンマによる出力軸の打撃を検出する打撃検出手段と、打撃検出手段が前回打撃を検出してから次に打撃を検出するまでの間に出力軸が回転する回転角を検出する打撃間回転角検出手段と、作業者によって操作されるトリガスイッチと、ブラシレスモータの回転速度を決定する指令速度をトリガスイッチの操作量に応じて設定する指令速度設定手段と、速度検出手段で検出する回転速度を指令速度設定手段で設定する指令速度に一致させるために固定子巻線に印加すべき指令電圧を演算する速度制御手段と、各相の固定子巻線の印加電圧が速度制御手段から与えられる指令電圧と一致するようにインバータ回路を制御する電圧制御手段と、速度検出手段で検出した回転速度から出力軸に加えられたエネルギを算出するとともに当該エネルギ値を打撃間回転角検出手段で検出する打撃間回転角で除算することで締付トルクを演算するトルク演算手段と、トルク演算手段で求めた締付トルクを所定のしきい値と比較して締付トルクがしきい値を超えたときに指令速度設定手段若しくは速度制御手段に対してブラシレスモータを停止させるための停止信号を出力する締付トルク判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、位置検出手段は、永久磁石の磁気を検出する複数の磁気センサを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、位置検出手段は、回転子の回転に伴って開放相の固定子巻線に生じる誘起電圧を基準電圧と比較することで回転子の回転位置を検出するものであって、単電源で動作し誘起電圧と基準電圧を比較する比較器と、誘起電圧が入力する比較器の一方の入力端子に対してオフセット電圧を印加するオフセット電圧作成部と、オフセット電圧に対応した基準電圧を作成して比較器の他方の入力端子に入力する基準電圧作成部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ブラシレスモータの駆動制御に用いられる位置検出手段の検出結果に基づいてハンマによる出力軸の打撃を検出しているので、従来例のようにハンマによる打撃を検出するためだけに回転センサ等を設ける必要がなく、構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
図１〜図３を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００１４】
本実施形態では、図１に示すように永久磁石を有する回転子１０と三相の固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗを有したブラシレスモータ１により減速機２を介してハンマを回転させており、ブラシレスモータ１と減速機２とが回転駆動部に相当する。またブラシレスモータ１の回転子１０には永久磁石の磁気を検出する３つの磁気センサ（ホール素子）１２ａ，１２ｂ，１２ｃが回転方向において等間隔に設けられている。
【００１５】
駆動回路６はトリガスイッチ５の操作量でブラシレスモータＭの回転速度を設定する指令速度設定手段２１で設定された指令速度に対応してブラシレスモータＭの固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗヘの印加電圧の調整と各相の固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗへの通電切換をインバータ回路５０を通じて行うもので、インバータ回路５０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を駆動する電圧制御手段５１に上記印加電圧に対応する指令電圧を出力する制御手段２０と、ブラシレスモータＭの永久磁石を有する回転子１０の位置検出を行う位置検出手段５２とを備え、電源として電池７が接続されている。
【００１６】
ここで、インバータ回路５０は図示するように６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がブリッジ結線されてなり、上記指令電圧に基づいて電圧制御手段５１でオンオフ制御して転流することによりブラシレスモータＭの各相の固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗに所定のタイミングで電流が流れて回転子１０が回転する。また電圧制御手段５１はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をＰＷＭ制御することで固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗへの印加電圧を調整する。
【００１７】
位置検出手段５２は、磁気センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの検出信号に基づいて回転子１０の磁極位置を検出し、検出した磁極位置を示す位置信号を制御手段２０へ出力するものである。制御手段２０は、図２に示すように位置検出手段５２からの位置信号により回転子１０の回転速度、つまりブラシレスモータ１の回転速度を検出する速度検出手段２２と、速度検出手段２２で検出する回転速度（検出速度）を指令速度設定手段２１で設定する指令速度に一致させるために固定子巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗに印加すべき指令電圧を演算する速度制御手段２３と、速度検出手段２２の検出速度の変化からハンマによる出力軸３の打撃を検出するとともに打撃を検出したことを示す打撃検出タイミング信号を出力する打撃検出手段２４と、打撃検出タイミング信号を取り込み、打撃検出手段２４が前回打撃を検出してから次に打撃を検出するまでの間に出力軸３が回転する回転角を検出する打撃間回転角検出手段２５と、速度検出手段２２の検出速度から出力軸３に加えられたエネルギを算出するとともに当該エネルギ値を打撃間回転角検出手段２５で検出する打撃間回転角で除算することで締付トルクを演算するトルク演算手段２６と、トルク演算手段２６で求めた締付トルクを所定のしきい値と比較して締付トルクがしきい値を超えたときに指令速度設定手段２１に対してブラシレスモータ１を停止させるための停止信号を出力する締付トルク判定手段２７とを備えている。
【００１８】
位置検出手段５２は磁気センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが出力する矩形波の磁気検出信号の立ち上がり及び立ち下がり（エッジ）を検出し、各エッジに同期したパルスを生成して速度検出手段２２に出力している。速度検出手段２２では、位置検出手段５２が出力するパルスの間隔からブラシレスモータ１の回転速度を演算し、検出速度に応じたパルス幅の検出パルスを出力している。またハンマによる打撃は、以下に説明するように、速度検出手段２２で検出するブラシレスモータ１の検出速度に基づいて打撃検出手段２４が検出する。速度検出手段２２から出力される検出パルス数（位置検出手段５２による位置検出回数）を横軸、パルス幅（位置検出間隔）を縦軸にとると図３（ａ）に示すように位置検出間隔（ブラシレスモータ１の回転速度）が変化する。そこで、比較的に短い期間ｘ１における位置検出間隔の移動平均（以下、「短期間移動平均」と呼ぶ。）から比較的に長い期間ｘ２における位置検出間隔の移動平均（以下、「長期間移動平均」と呼ぶ。）を減算した結果を位置検出間隔変化量Ｚとして求め（図３（ｂ）参照）、さらに最新の位置検出間隔変化量Ｚｎと所定の位置検出回数だけ前の位置検出間隔変化量Ｚn-1との差分から回転速度の変化量Ｗｎを求め、図３（ｃ）に示すように、求めた回転速度変化量Ｗｎが所定のしきい値Ｗthを超えたときにハンマがアンビルを打撃したと判断するのである。ここで、回転速度変化量Ｗｎがしきい値Ｗthを超えて減少（回転速度について言えば加速）に転じた後すぐにしきい値Ｗthを超えた場合、ハンマによる打撃が発生していないにもかかわらず打撃の発生を検出してしまう虞があるので、加速側にもしきい値−Ｗthを設定し、回転速度変化量Ｗｎがそのしきい値−Ｗthを超えるとともにしきい値Ｗthを超えた場合、つまり、一定の加速度が生じた場合に打撃の検出を行うようにする。また回転速度の最大値付近で打撃検出ができるようにしきい値Ｗthを設定すれば、打撃の検出漏れを防ぐことができる。
【００１９】
打撃間回転角検出手段２５は、打撃検出手段２４が前回打撃を検出してから次に打撃を検出するまでの間に出力軸３が回転する回転角を、打撃検出手段２４が打撃を検出する間隔（打撃間間隔）における位置信号のパルス数をカウントすることで検出し、打撃間間隔におけるカウント数（打撃間位置検出回数）を打撃間出力回転角としてトルク演算手段２６に出力する。トルク演算手段２６は、打撃間隔毎に打撃間隔時間（前回打撃が検出されてから次に打撃が検出されるまでの時間）を測定し、打撃間回転角検出手段２５から取り込む打撃間回転角（打撃間位置検出回数）により締付トルクの推定値を演算する。すなわち、従来例で説明したようにハンマの打撃によって出力軸３のアンビルに与えられるエネルギと締め付けで消費されたエネルギとがほぼ等しくなるので、トルク演算手段２６では、打撃間隔時間を打撃間位置検出回数で除したものに所定の定数を乗算することでハンマの回転速度を求め、打撃間位置検出回数からハンマの回転数を２分の１した値を減算したものでハンマの回転速度の二乗値を除算し且つ所定のトルク定数を乗算することで締付トルクの推定値が求められる。ここで、ハンマの回転数を２分の１するのは出力軸３が固定された状態でハンマが１回転する毎にアンビルを２回打撃するためである。またハンマの回転数はブラシレスモータ１の回転数に減速機２の減速比を乗算して求められる。さらに締付トルク判定手段２７では、締付トルクの推定値が作業者の設定する設定値を超えたときに指令速度設定手段２１に対して停止信号を出力し、指令速度設定手段２１は停止信号を受け取ると指令速度をゼロに設定することでブラシレスモータ１を停止させるのである。
【００２０】
このように本実施形態では、ブラシレスモータ１の駆動制御に用いられる位置検出手段５２の検出結果に基づいてハンマによる出力軸３の打撃を検出しているので、従来例のようにハンマによる打撃を検出するためだけに回転センサ４等を設ける必要がなく、構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御することができるのである。
【００２１】
（実施形態２）
本実施形態における駆動回路６のブロック図を図４に示す。但し、本実施形態は位置検出回路６０の構成に特徴があり、その他の構成については実施形態１と共通であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施形態における位置検出回路６０は、通電されていない開放相の固定子巻線の誘起電圧を基準電圧と比較することで回転子１０の磁極位置を検出して位置信号を出力する。ところで、位置検出回路がプラス電源＋Ｖとマイナス電源−Ｖとを用いる２電源使用回路にて設計されている場合、通電されていない開放相の固定子巻線１１ｕ又は１１ｖ又は１１ｗの誘起電圧が０Ｖを中心にプラスマイナス対称に発生するため、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように回転子１０の磁極位置は固定巻線１１ｕ，１１ｖ、１１ｗの各誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと０Ｖの交点となる。しかしながら、電源が電池７のような単電源の場合、位置検出回路のためにプラスマとイナスの２電源回路を追加しなければならず、部品点数が多くなり、駆動装置の小型化には適していない。
【００２３】
そこで、単電源を使用するコンパレータを用いて位置検出回路を構成した場合、図８に示すようにコンパレータにはグランドに対して正側となる固定子巻線の誘起電圧を入力とすることとなり、そのため誘起電圧の０レベルに相当する電圧をコンパレータに基準電圧Ｖｂとして入力する。
【００２４】
しかし、このような単電源を用いた位置検出回路では、次のような問題が生じる。つまり、図９（ａ）に示すように、例えばインバータ回路５０のスイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ４をオンしてスイッチング素子Ｑ２、Ｖ相の固定子巻線１１ｖ、Ｕ相の固定子巻線１１ｕ、スイッチング素子Ｑ４の経路で電流Ｉａが流れている場合、固定子巻線１１ｖには誘起電圧Ｖｖが発生していないが、スイッチング素子Ｑ５のみがオンするように転流が行われると、図９（ａ）の時点でＷ相の固定子巻線１１ｗに発生していた誘起電圧Ｖｗにより、図９（ｂ）に示すようにスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に逆並列に接続されている還流用ダイオード（寄生ダイオード）を介して還流電流Ｉｂが図示するように流れ、そのために還流用ダイオードの順方向電圧分だけ開放相の電圧がグランド以下となる。例えば、転流によってＵ相の固定子巻線１１ｖの誘起電圧Ｖｕは図８に示すように変化するが、上述のように還流用ダイオードの順方向電圧分だけグランド以下（図８のイ部分）となる。つまりコンパレータには比較入力として負の電圧が入力することになり、コンパレータが誤動作してしまう。
【００２５】
一方、本実施形態における位置検出回路６０は、開放相となった固定子巻線１１ｕ又は１１ｖ又は１１ｗの両端に発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの中点を検出した時に位置検出信号を出力するものであって、図５に示すように単電源で動作し誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと基準電圧Ｖｂを比較するコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗと、誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力するコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗの反転入力端子に対してオフセット電圧Ｖｏを印加するオフセット電圧作成部６１と、オフセット電圧Ｖｏに対応した基準電圧Ｖｂを作成してコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗの非反転入力端子に入力する基準電圧作成部６２とを備える。
【００２６】
基準電圧作成部６２は、インバータ回路５０の印加電圧とほぼ同じ直流電圧Ｖｍを抵抗Ｒ５，Ｒ６からなる分圧回路で分圧することによって基準電圧Ｖｂを作成する。またオフセット電圧作成部６１は、直流電圧Ｖｍを抵抗Ｒ３，Ｒ４からなる分圧回路で分圧し、その分圧出力をアンプＡＰで増幅してオフセット用基準電圧Ｖｒ１を得るとともに、このオフセット用基準電圧Ｖｒ１を抵抗Ｒ１ｕ〜Ｒ１ｗ，Ｒ２ｕ〜Ｒ２ｗを介してコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗの反転入力端子に印加することでオフセット電圧Ｖｂを加えている。尚、各コンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗには、それぞれの出力を入力して対応相の位置信号として出力するシュミットトリガ回路Ｔｕ，Ｔｖ，Ｔｗが設けてある。そして上記アンプＡＰ、コンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗ、シュミットトリガ回路Ｔｕ，Ｔｖ，Ｔｗの動作電源は図示しない電源回路から出力される電源用電圧Ｖ１より得るようになっている。
【００２７】
ここで各相については同じであるのでＵ相についての位置検出回路６０における各部の電圧について説明する。
【００２８】
まずコンパレータＣＰｕの反転入力端子に入力する電圧Ｖｕｉは、
Ｖｕｉ＝（Ｒ２ｕ／（Ｒ１ｕ＋Ｒ２ｕ））×（Ｖｕ−Ｖｒ１）＋Ｖｒ１…（１）
と表される。つまり電圧Ｖｕｉは、アンプＡＰから出力されるオフセット用基準電圧Ｖｒ１を基にしたオフセット電圧Ｖｏが加えられた電圧となる。そして、上述したように入力電圧Ｖｕｉがインバータ回路５０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に逆並列接続されている還流用ダイオード（寄生ダイオードを用いる場合も）の順方向電圧だけ低下しても、図６に示すように０Ｖよりも大きくになるように抵抗Ｒ１ｕ，Ｒ２ｕの抵抗値を設定する。
【００２９】
一方、コンパレータＣＰｕの非反転入力端子に入力する基準電圧Ｖｂは誘起電圧ＶｕがＶｍ／２になったことを検出する電圧でよい。つまり、これは誘起電圧Ｖｕの中点がインバータ回路５０に印加される電源電圧Ｖｍの半分（＝Ｖｍ／２）になることを意味している。
【００３０】
従って、これらの条件から上記式（１）並びに下記式（２）〜（４）を満たすように抵抗Ｒ１ｕ〜Ｒ１ｗ、Ｒ２ｕ〜Ｒ２ｗ、Ｒ３〜Ｒ６の抵抗値を設定すればよい。
【００３１】
Ｖｏ＝（Ｒ２ｕ／（Ｒ１ｕ＋Ｒ２ｕ））×（Ｖｍ／２−Ｖｒ１）＋Ｖｒ１…（２）
Ｖｒ１＝（Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４））×Ｖｍ                          ‥‥（３）
Ｖｂ＝（Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））×Ｖｍ                            ‥‥（４）
而して、本実施形態においても実施形態１と同様、従来例のようにハンマによる打撃を検出するためだけに回転センサ４等を設ける必要がなく、構成の複雑化やコスト増を招くことなく締付トルクを制御することができる。また、上述のようにコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗに入力する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗにオフセット電圧Ｖｏを加えたことにより、単電源で動作するコンパレータＣＰｕ，ＣＰｖ，ＣＰｗに比較入力として負の電圧が入力することが防止できるため、単電源を用いても誤動作の発生がなく精度良く位置検出ができ、部品点数が少なく、駆動回路６の小型化を可能にするという単電源使用の利点を生かすことができる。なお、位置検出回路６０から出力する位置信号を用いてブラシレスモータ１の回転速度やハンマによる打撃等を検出して締付トルクを制御する制御手段２０の制御動作については実施形態１と共通であるから説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１における駆動回路のブロック図である。
【図２】同上における制御手段のブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同上における打撃検出手段の動作説明図である。
【図４】本発明の実施形態２における駆動回路のブロック図である。
【図５】同上における位置検出回路のブロック図である。
【図６】同上における誘起電圧の波形図である。
【図７】同上における誘起電圧の波形図である。
【図８】単電源のコンパレータを具備した場合の位置検出回路の動作説明用の波形図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】従来のインパクト回転工具の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】回転角と締付トルクの関係を説明する説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は同上における打撃検出の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ブラシレスモータ
６  駆動回路
１０  回転子
１２ａ〜１２ｃ  磁気センサ
２０  制御手段
５０  インバータ回路
５１  電圧制御手段
５２  位置検出手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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