(57)【要約】【課題】非可動部材から回転体に非接触で電力を供給し、従来よりも容易に組み立て及び分解可能な工具を提供する。【解決手段】送電電極１２，１３は非可動部材に固定される。受電電極１５，１６は回転体に固定される。インバータ回路３２は、非可動部材に固定され、交流電圧を発生する。負荷回路は回転体に固定される。回転体は、非可動部材に対して着脱可能に取り付けられる。受電電極１５，１６は、回転軸の周りに一周するように形成される。送電電極１２，１３は、受電電極１５，１６に対向して受電電極１５，１６に電界結合するように形成される。さらに、送電電極１２，１３は、回転体を非可動部材に対して着脱するときに送電電極１２，１３が回転体及び受電電極１５，１６に接触しないように形成される。インバータ回路３２から送電電極１２，１３に交流電圧を印加することにより、インバータ回路３２から負荷回路に非接触で電力を供給する。【選択図】図１
2019047533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非可動部材と、
回転軸に沿って延在して前記回転軸の周りに回転するように駆動される回転体と、
前記非可動部材に固定された一対の送電電極と、
前記回転体に固定された一対の受電電極と、
前記非可動部材に固定され、交流電圧を発生する電源回路と、
前記回転体に固定された負荷回路とを備え、
前記回転体は、前記非可動部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記一対の受電電極は、前記回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成され、
前記一対の送電電極は、前記一対の受電電極にそれぞれ対向して前記一対の受電電極にそれぞれ電界結合するように、かつ、前記回転体を前記非可動部材に対して着脱するときに当該一対の送電電極が前記回転体及び前記一対の受電電極に接触しないように形成され、
前記電源回路から前記送電電極に交流電圧を印加することにより、前記電源回路から前記負荷回路に非接触で電力を供給する、
工具。
【請求項２】
前記送電電極は、前記回転軸に直交する第１の面に形成され、
前記受電電極は、前記回転軸に直交する第２の面に形成される、
請求項１記載の工具。
【請求項３】
前記回転体は前記回転軸の周りに円柱側面を有し、
前記送電電極は、前記円柱側面と同心である第１の面に形成され、
前記受電電極は、前記円柱側面と同心であり、前記円柱側面及び前記第１の面の間に設けられた第２の面に形成される、
請求項１記載の工具。
【請求項４】
前記送電電極は、前記回転軸を基準として１８０度の角度範囲内に形成される、
請求項１〜３のうちの１つに記載の工具。
【請求項５】
前記負荷回路は、前記回転体から前記非可動部材に信号を送信する通信回路を備える、
請求項１〜４のうちの１つに記載の工具。
【請求項６】
前記通信回路は負荷変調回路を含む、
請求項５記載の工具。
【請求項７】
前記負荷回路は歪みセンサを備える、
請求項５又は６記載の工具。
【請求項８】
前記受電電極は、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第１の領域と、光に対して前記第１の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第２の領域とを有し、前記第１及び第２の領域は、前記回転軸を基準として所定の角度で交互に配置され、
前記工具は、
前記受電電極に光を照射する光源と、
前記受電電極によって反射又は透過された光を検出する光センサと、
前記光センサの出力信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する位置検出回路とをさらに備える、
請求項１〜７のうちの１つに記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバー及びドリルなど、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される回転体を備える工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体を備えた工具において、例えば回転体にかかるトルクを測定するために、歪みセンサなど、電力供給を受ける必要がある素子を回転体に設ける場合がある。工具の非可動部材から回転体に電力を供給するためには、回転しながら電気的な接触を維持することができるスリップリングを用いたり、回転体のための非接触給電装置を用いたりする必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１は、回転体のための非接触給電装置を開示している。特許文献１の非接触給電装置は、軸受を保持する保持部に固定された送電側コイルと、軸受によって支持された回転軸に固定された受電側コイルとを備える。送電側コイルと受電側コイルとが磁気的に結合して、送電側基板から受電側基板に非接触で電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１０８１５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の非接触給電装置では、送電側コイル及び受電側コイルの両方が回転軸の周りに巻回されている。非接触給電装置を製造時に組み立てるとき、回転軸を送電側コイル及び受電側コイルの両方に通す必要があるので、組み立てに手間がかかる。また、いったん非接触給電装置を組み立てた後では、送電側コイル及び受電側コイルが回転軸の周りに巻回されていることに起因して、保守（点検又は修理など）の目的で回転軸を非接触給電装置から取り外すことは困難又は不可能になる。従って、工具の非可動部材から回転体に電力を供給するために非接触給電装置を用いる場合、工具の製造及び保守の容易化のために、回転体を含む部分を従来よりも容易に組み立て及び分解可能であることが求められる。
【０００６】
本発明の目的は、非可動部材から回転体に非接触で電力を供給する工具であって、従来よりも容易に組み立て及び分解可能な工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る工具によれば、
非可動部材と、
回転軸に沿って延在して前記回転軸の周りに回転するように駆動される回転体と、
前記非可動部材に固定された一対の送電電極と、
前記回転体に固定された一対の受電電極と、
前記非可動部材に固定され、交流電圧を発生する電源回路と、
前記回転体に固定された負荷回路とを備え、
前記回転体は、前記非可動部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記一対の受電電極は、前記回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成され、
前記一対の送電電極は、前記一対の受電電極にそれぞれ対向して前記一対の受電電極にそれぞれ電界結合するように、かつ、前記回転体を前記非可動部材に対して着脱するときに当該一対の送電電極が前記回転体及び前記一対の受電電極に接触しないように形成され、
前記電源回路から前記送電電極に交流電圧を印加することにより、前記電源回路から前記負荷回路に非接触で電力を供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ１線から見たシャフト５の断面及び電極１５，１６のパターンを示す図である。
【図３】図１のＡ２−Ａ２線から見たシャフト５の断面及び電極１２，１３のパターンを示す図である。
【図４】図１のＡ３−Ａ３線から見たシャフト５の断面と、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄの配置とを示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る工具の構成を示す回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。
【図７】図６のＡ４−Ａ４線から見たシャフト５の断面及び電極１２Ａ，１５Ａの配置を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。
【図９】図８のＡ５−Ａ５線から見たシャフト５の断面及び電極１５Ｂ，１６Ｂのパターンを示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。各図面において、同様の構成要素は、同じ参照番号により示す。
【００１１】
第１の実施形態．
図１は、第１の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図１の工具は、例えば、打撃により回転する回転体を備えたインパクトドライバーである。
【００１２】
図１の工具は、モータ１、減速機構２、ハンマー３、アンビル４、シャフト５、１つ又は複数の軸受６、及び筐体７を備える。シャフト５は図１のＺ軸に平行な方向に延在し、その回転軸の周りに円柱側面を有する。アンビル４及びシャフト５は一体的に形成される。シャフト５の先端（アンビル４とは逆の端部）には、ドライバービットを収容するビットホルダ（図示せず）が設けられる。シャフト５は、長手方向（図１のＺ軸に平行な方向）の回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように、軸受６によって支持される。軸受６は、筐体７に着脱可能に固定される。従って、アンビル４及びシャフト５は、筐体７に着脱可能に取り付けられる。図１は、筐体７のうち、シャフト５及び軸受６の近傍のみを破断図として示す。減速機構２は、モータ１によって発生された回転を減速してハンマー３に伝達する。ハンマー３は、アンビル４に打撃力を与えることによりアンビル４及びシャフト５を回転させる。
【００１３】
図１の工具は、さらに、送電基板１１、一対の送電電極１２，１３、受電基板１４、一対の受電電極１５，１６、センサ回路２１、及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄ（図１では歪みセンサ２２ａ，２２ｂのみを示す）を備える。送電基板１１及び受電基板１４は、シャフト５の回転軸に直交する面をそれぞれ有する。送電基板１１は筐体７に固定される。送電電極１２，１３は、送電基板１１において、シャフト５の回転軸に直交する面（「第１の面」ともいう）の上に形成される。従って、送電電極１２，１３は筐体７に対して相対的に固定される。受電基板１４はシャフト５に固定される。受電電極１５，１６は、受電基板１４において、シャフト５の回転軸に直交する面（「第２の面」ともいう）の上に形成される。従って、受電電極１５，１６はシャフト５に対して相対的に固定される。送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６は、距離ｄ１を有して互いに対向し、互いに電界結合するように形成される。送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６は、例えば、プリント配線基板の導体パターンとして形成される。センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄは、シャフト５の円柱側面に固定される。センサ回路２１は、シャフト５の円柱側面に固定された一対の導線（図１の太線で示す）を介して受電電極１５，１６に接続される。歪みセンサ２２ａ〜２２ｄのそれぞれもまた、シャフト５の円柱側面に固定された一対の導線（図１の太線で示す）を介してセンサ回路２１に接続される。センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄは、後述するように、シャフト５にかかるトルクを測定する。
【００１４】
筐体７は、軸受６及び送電基板１１を支持するように形成される。
【００１５】
本開示において、筐体７を「非可動部材」ともいう。また、本開示において、アンビル４、シャフト５、及びビットホルダ（図示せず）を「回転体」ともいう。回転体は、モータ１、減速機構２、及びハンマー３により、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される。
【００１６】
図２は、図１のＡ１−Ａ１線から見たシャフト５の断面及び電極１５，１６のパターンを示す図である。受電電極１５，１６は、シャフト５の回転軸の周りにそれぞれ一周するように、シャフト５の回転軸を中心として同心に形成される。距離ｄ２は、シャフト５の半径を示す。距離ｄ３は、受電電極１５の内周及び外周の差を示す。距離ｄ４は、受電電極１５，１６の間の長さを示す。距離ｄ５は、受電電極１６の内周及び外周の差を示す。
【００１７】
図３は、図１のＡ２−Ａ２線から見たシャフト５の断面及び電極１２，１３のパターンを示す図である。送電電極１２が受電電極１５に対向して受電電極１５に電界結合し、送電電極１３が受電電極１６に対向して受電電極１６に電界結合するように、送電電極１２，１３は、シャフト５の回転軸を中心として同心に形成される。前述のように、軸受６は筐体７に着脱可能に固定されるので、アンビル４及びシャフト５は筐体７に着脱可能に取り付けられる。送電電極１２，１３は、アンビル４及びシャフト５を筐体７に対して着脱するときに、送電電極１２，１３がシャフト５及び受電電極１５，１６に接触しないように形成される。同様に、送電基板１１もまた、アンビル４及びシャフト５を筐体７に対して着脱するときに、送電基板１１がシャフト５及び受電電極１５，１６に接触しないように形成される。このため、送電基板１１及び送電電極１２，１３は、例えば、シャフト５の回転軸を基準として１８０度の角度範囲内に形成される。図１の例では、アンビル４及びシャフト５の上方における筐体７の部分を除去して、アンビル４及びシャフト５を上方から取り付け、また、上方に取り外すと仮定する。この場合、送電基板１１及び送電電極１２，１３は、図３に示すように、シャフト５の中心よりも下方に形成される。
【００１８】
図４は、図１のＡ３−Ａ３線から見たシャフト５の断面と、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄの配置とを示す図である。歪みセンサ２２ａ〜２２ｄは、シャフト５の回転軸に直交する面において、回転軸を基準として９０度ずつ離れて配置される。各歪みセンサ２２ａ〜２２ｄは、シャフト５の長手方向（図１のＺ軸に平行な方向）における長さの変位に応じて変化する抵抗値を有する。センサ回路２１は、歪みセンサ２２ａ〜２２ｄの変位に影響を与えにくい適切な位置に配置される。
【００１９】
図５は、第１の実施形態に係る工具の構成を示す回路図である。図１の工具は、筐体７に固定された充電池３０、制御回路３１、インバータ回路３２、及び負荷復調回路３３をさらに備える。制御回路３１は、充電池３０の直流電力をモータ１及びインバータ回路３２に送る。インバータ回路３２は、所定周波数の交流電圧を発生し、送電電極１２，１３に交流電圧を印加することにより、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄに非接触で電力を供給する。センサ回路２１は、整流回路２３及び負荷変調回路２４を備える。整流回路２３は、インバータ回路３２から送られた交流電圧を直流電圧に変換し、歪みセンサ２２ａ〜２２ｄに印加する。歪みセンサ２２ａ〜２２ｄは、図５に示すようなブリッジ回路を構成する。シャフト５にかかるトルクにより、歪みセンサ２２ａ〜２２ｄのうちのいずれかの抵抗値が変化する。負荷変調回路２４は、歪みセンサ２２ａ〜２２ｄの抵抗値の変化に起因する電圧の変化を検出し、この電圧の変化に応じてセンサ回路２１の負荷（インピーダンス）を変化させる。センサ回路２１の負荷の変化は、整流回路２３、受電電極１５，１６、及び送電電極１２，１３を介して、負荷復調回路３３に伝達される。負荷復調回路３３は、センサ回路２１の負荷の変化に基づいて、シャフト５にかかるトルクを計算し、計算結果を制御回路３１に送る。制御回路３１は、シャフト５にかかるトルクに基づいて、モータ１の動作を制御する。
【００２０】
本開示において、インバータ回路３２を「電源回路」ともいう。また、本開示において、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄを「負荷回路」ともいう。また、本開示において、負荷変調回路２４を「通信回路」ともいう。
【００２１】
送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６は、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄが動作するために十分な大きさの電力を伝送可能な寸法を有する。例えば、シャフト５が半径ｄ２＝１０ｍｍを有するとき、送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６は以下の寸法を有する。
【００２２】
ｄ１＝０．５ｍｍ
ｄ３＝４．７ｍｍ
ｄ４＝２ｍｍ
ｄ５＝３．３ｍｍ
【００２３】
インバータ回路３２がより高い周波数の交流電圧を発生することにより、非接触で電力を伝送するための構成要素のサイズをより低減することができる。例えば、インバータ回路３２が５ＭＨｚの交流電圧を発生することにより、送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６が前述の寸法を有する場合でも、センサ回路２１及び歪みセンサ２２ａ〜２２ｄが動作するために十分な大きさの電力を伝送することができる。
【００２４】
図１の工具によれば、送電基板１１及び送電電極１２，１３は、アンビル４及びシャフト５を筐体７に対して着脱するときに、送電基板１１及び送電電極１２，１３がシャフト５及び受電電極１５，１６に接触しないように形成される。従って、図１の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
【００２５】
送電電極１２，１３の形状及びサイズは、図３に示したものに限定されない。
【００２６】
例えば、図３に示すものよりも小さな送電電極１２，１３を用いてもよい。
【００２７】
また、アンビル４及びシャフト５を筐体７に対して着脱するときに、送電電極１２，１３がシャフト５及び受電電極１５，１６に接触しないのであれば、送電電極１２，１３は、シャフト５の回転軸を基準として１８０度を超える角度範囲内に形成されてもよい。この場合、送電電極１２，１３の部分であって、回転体に最も近接した部分は、回転軸を基準として１８０度の角度範囲内に形成される。
【００２８】
また、送電電極１２，１３は、回転軸を基準として１８０度の角度範囲内にそれぞれ形成される２つ以上の部分に分割可能であれば、シャフト５の回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成されてもよい。特許文献１のように磁気的な結合を用いて非接触で電力を伝送する場合には、送電側コイルを２つ以上の部分に分割することは困難である。一方、本開示のように電界結合を用いて非接触で電力を伝送する場合には、送電電極１２，１３を２つ以上の部分に分割することは比較的に容易である。この場合、アンビル４及びシャフト５を筐体７に対して着脱するときに、その妨げとなる送電電極１２，１３の部分を予め取り外すことができる。シャフト５の回転軸の周りにそれぞれ一周する送電電極１２，１３を用いることにより、送電電極１２，１３及び受電電極１５，１６の間の電界結合を図３の場合よりも強めることができる。
【００２９】
送電基板１１、充電池３０、制御回路３１、インバータ回路３２、及び負荷復調回路３３は、筐体７に直接に固定されることに限定されず、工具の他の構成要素を介して筐体７に間接的に固定されてもよい。
【００３０】
工具は、４つの歪みセンサ２２ａ〜２２ｄに代えて、２つの歪みセンサを備えてもよい。この場合、図５の歪みセンサ２２ａ〜２２ｄのうち、２つのみを歪みセンサとし、残りの２つを固定抵抗値の抵抗とする。
【００３１】
工具は、回転体に固定される負荷回路として、歪みセンサ２２ａ〜２２ｄ（又はトルクセンサ）以外の任意の素子を含む回路を備えてもよい。
【００３２】
センサ回路２１は、負荷変調回路２４に限らず、回転体から非可動部材に信号を送信する任意の通信回路を備えてもよい。
【００３３】
第１の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００３４】
第１の実施形態に係る工具は、非可動部材、回転体、一対の送電電極１２，１３、一対の受電電極１５，１６、インバータ回路３２、及び負荷回路を備える。回転体は、回転軸に沿って延在して回転軸の周りに回転するように駆動される。一対の送電電極１２，１３は非可動部材に固定される。一対の受電電極１５，１６は回転体に固定される。インバータ回路３２は、非可動部材に固定され、交流電圧を発生する。負荷回路は回転体に固定される。回転体は、非可動部材に対して着脱可能に取り付けられる。一対の受電電極１５，１６は、回転軸の周りにそれぞれ一周するように形成される。一対の送電電極１２，１３は、一対の受電電極１５，１６にそれぞれ対向して一対の受電電極１５，１６にそれぞれ電界結合するように形成される。さらに、一対の送電電極１２，１３は、回転体を非可動部材に対して着脱するときに一対の送電電極１２，１３が回転体及び一対の受電電極１５，１６に接触しないように形成される。インバータ回路３２から送電電極１２，１３に交流電圧を印加することにより、インバータ回路３２から負荷回路に非接触で電力を供給する。
【００３５】
第１の実施形態に係る工具によれば、送電電極１２，１３は、回転軸に直交する第１の面に形成され、受電電極１５，１６は、回転軸に直交する第２の面に形成されてもよい。
【００３６】
第１の実施形態に係る工具によれば、送電電極１２，１３は、回転軸を基準として１８０度の角度範囲内に形成されてもよい。
【００３７】
第１の実施形態に係る工具によれば、負荷回路は、回転体から非可動部材に信号を送信する通信回路を備えてもよい。
【００３８】
第１の実施形態に係る工具によれば、通信回路は負荷変調回路２４を含んでもよい。
【００３９】
第１の実施形態に係る工具によれば、負荷回路は歪みセンサ２２ａ〜２２ｄを備えてもよい。
【００４０】
第２の実施形態．
図６は、第２の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図７は、図６のＡ４−Ａ４線から見たシャフト５の断面及び電極１２Ａ，１５Ａの配置を示す図である。図６の工具は、図１の筐体７、送電基板１１、送電電極１２，１３、受電基板１４、及び受電電極１５，１６に代えて、筐体７Ａ、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ、送電電極１２Ａ，１３Ａ、受電基板１４Ａａ，１４Ａｂ、及び受電電極１５Ａ，１６Ａを備える。
【００４１】
図７に関して、送電基板１１Ａｂ、送電電極１３Ａ、受電基板１４Ａｂ、及び受電電極１６Ａは、送電基板１１Ａａ、送電電極１２Ａ、受電基板１４Ａａ、及び受電電極１５Ａと同様に構成される。図６のＡ４−Ａ４線からは送電基板１１Ａａ、送電電極１２Ａ、受電基板１４Ａａ、及び受電電極１５Ａのみが見えるが、図７のかっこ内の符号により、送電基板１１Ａｂ、送電電極１３Ａ、受電基板１４Ａｂ、及び受電電極１６Ａの配置を示す。
【００４２】
送電基板１１Ａａ，１１Ａｂは、シャフト５の長手方向（図１のＺ軸に平行な方向）における異なる位置において、筐体７Ａに固定される。送電基板１１Ａａ，１１Ａｂは、シャフト５の円柱側面と同心である内側の面（「第１の面」ともいう）を有する。送電電極１２Ａ，１３Ａは、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂの内側の面の上に形成される。従って、送電電極１２Ａ，１３Ａは筐体７Ａに対して相対的に固定される。受電基板１４Ａａ，１４Ａｂは、シャフト５の長手方向における異なる位置において、シャフト５に固定される。受電基板１４Ａａ，１４Ａｂは、シャフト５の円柱側面と同心である外側の面（「第２の面」ともいう）を有する。受電基板１４Ａａ，１４Ａｂの外側の面は、シャフト５の円柱側面と、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂの内側の面との間にある。受電電極１５Ａ，１６Ａは、受電基板１４Ａａ，１４Ａｂにおいて、外側の面の上に形成される。従って、受電電極１５Ａ，１６Ａはシャフト５に対して相対的に固定される。送電電極１２Ａ，１３Ａ及び受電電極１５Ａ，１６Ａは、距離ｄ１４を有して互いに対向し、互いに電界結合するように形成される。送電電極１２Ａ，１３Ａ及び受電電極１５Ａ，１６Ａは、例えば、プリント配線基板の導体パターンとして形成される。受電基板１４Ａａ，１４Ａｂは、フレキシブル基板であってもよい。
【００４３】
筐体７Ａは、軸受６及び送電基板１１Ａａ，１１Ａｂを支持するように形成される。
【００４４】
距離ｄ１１は、シャフト５の長手方向における受電電極１５Ａの長さを示す。距離ｄ１２は、シャフト５の長手方向における受電電極１６Ａの長さを示す。距離ｄ１３は、受電電極１５Ａ，１６Ａの間の長さを示す。
【００４５】
受電電極１５Ａ，１６Ａは、シャフト５の回転軸の周りにそれぞれ一周するように、シャフト５の回転軸を中心として同心に形成される。送電電極１２Ａが受電電極１５Ａに対向して受電電極１５Ａに電界結合し、送電電極１３Ａが受電電極１６Ａに対向して受電電極１６Ａに電界結合するように、送電電極１２Ａ，１３Ａは、シャフト５の回転軸を中心として同心に形成される。送電電極１２Ａ，１３Ａは、アンビル４及びシャフト５を筐体７Ａに対して着脱するときに、送電電極１２Ａ，１３Ａが受電電極１５Ａ，１６Ａに接触しないように形成される。同様に、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂもまた、アンビル４及びシャフト５を筐体７Ａに対して着脱するときに、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂが受電電極１５Ａ，１６Ａに接触しないように形成される。このため、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ及び送電電極１２Ａ，１３Ａは、例えば、シャフト５の回転軸を基準として１８０度の角度範囲内に形成される。図６の例では、アンビル４及びシャフト５の上方における筐体７Ａの部分を除去して、アンビル４及びシャフト５を上方から取り付け、また、上方に取り外すと仮定する。この場合、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ及び送電電極１２Ａ，１３Ａは、図７に示すように、シャフト５の中心よりも下方に形成される。
【００４６】
例えば、シャフト５が半径１０ｍｍを有するとき、送電電極１２Ａ，１３Ａ及び受電電極１５Ａ，１６Ａは以下の寸法を有する。
【００４７】
ｄ１１＝１０ｍｍ
ｄ１２＝１０ｍｍ
ｄ１３＝１０ｍｍ
ｄ１４＝０．５ｍｍ
【００４８】
図６の工具によれば、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ及び送電電極１２Ａ，１３Ａは、アンビル４及びシャフト５を筐体７Ａに対して着脱するときに、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ及び送電電極１２Ａ，１３Ａが受電電極１５Ａ，１６Ａに接触しないように形成される。従って、図６の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
【００４９】
第２の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００５０】
第２の実施形態に係る工具によれば、回転体は回転軸の周りに円柱側面を有してもよい。送電電極１２Ａ，１３Ａは、円柱側面と同心である第１の面に形成される。受電電極１５Ａ，１６Ａは、円柱側面と同心であり、円柱側面及び第１の面の間に設けられた第２の面に形成される。
【００５１】
第３の実施形態．
図８は、第３の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図８の工具は、図１の筐体７及び受電電極１５，１６に代えて、筐体７Ｂ及び受電電極１５Ｂ，１６Ｂを備える。図８の工具は、さらに、位置検出回路３４、光源４１、及び光センサ４２を備える。
【００５２】
図９は、図８のＡ５−Ａ５線から見たシャフト５の断面及び電極１５Ｂ，１６Ｂのパターンを示す図である。受電電極１５Ｂ，１６Ｂは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第１の領域と、光に対して第１の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第２の領域とを有する。例えば、第１の領域は電極自体であり、第２の領域は電極に設けられたスリット４３，４４である。第１及び第２の領域は、シャフト５の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。
【００５３】
光源４１は、受電電極１５Ｂ，１６Ｂに光を照射する。光センサ４２は、受電電極１５Ｂ，１６Ｂによって反射又は透過された光を検出する。位置検出回路３４は、光センサ４２の出力信号に基づいて、シャフト５の回転位置を検出する。位置検出回路３４、光源４１、及び光センサ４２は、ロータリーエンコーダとして機能する。
【００５４】
筐体７Ｂは、軸受６、送電基板１１、光源４１、及び光センサ４２を支持するように形成される。
【００５５】
図８の工具によれば、ロータリーエンコーダを電極に一体化することにより、工具の構造を簡単化することができる。従って、図８の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
【００５６】
光源４１及び光センサ４２は、送電基板１１上に形成されてもよい。
【００５７】
受電電極１５Ｂ，１６Ｂには、反射率又は透過率が異なる領域がシャフト５の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置されていればよい。従って、スリット４３，４４に代えて、例えば、電極自体よりも低い反射率又は透過率を有するコーティングを形成してもよい。
【００５８】
第３の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００５９】
受電電極１５Ｂ，１６Ｂは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第１の領域と、光に対して第１の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第２の領域とを有する。第１及び第２の領域は、回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。工具は、受電電極１５Ｂ，１６Ｂに光を照射する光源４１と、受電電極１５Ｂ，１６Ｂによって反射又は透過された光を検出する光センサ４２と、光センサ４２の出力信号に基づいて回転体の回転位置を検出する位置検出回路３４とをさらに備える。
【００６０】
第４の実施形態．
図１０は、第４の実施形態に係る工具の構成を示す概略図である。図１０の工具は、図６の筐体７及び受電電極１５Ａに代えて、筐体７Ｃ及び受電電極１５Ｃを備える。図１０の工具は、さらに、位置検出回路３４、光源４１、及び光センサ４２を備える。
【００６１】
受電電極１５Ｃは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第１の領域と、光に対して第１の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第２の領域とを有する。例えば、第１の領域は電極自体であり、第２の領域は電極に設けられたスリット４５である。第１及び第２の領域は、シャフト５の回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。
【００６２】
筐体７Ｃは、軸受６、送電基板１１Ａａ，１１Ａｂ、光源４１、及び光センサ４２を支持するように形成される。
【００６３】
図１０の工具によれば、ロータリーエンコーダを電極に一体化することにより、工具の構造を簡単化することができる。従って、図１０の工具は、従来よりも容易に組み立て及び分解可能であり、工具の製造及び保守が容易になる。
【００６４】
第４の実施形態に係る工具は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００６５】
受電電極１５Ｃは、光に対して所定の反射率又は透過率を有する複数の第１の領域と、光に対して第１の領域よりも低い反射率又は透過率を有する複数の第２の領域とを有する。第１及び第２の領域は、回転軸を基準として所定の角度で交互に配置される。工具は、受電電極１５Ｃに光を照射する光源４１と、受電電極１５Ｃによって反射又は透過された光を検出する光センサ４２と、光センサ４２の出力信号に基づいて回転体の回転位置を検出する位置検出回路３４とをさらに備える。
【００６６】
本開示の各実施形態は、インパクトドライバーに限らず、インパクトレンチ及びドリルドライバーなどの他の電動工具にも適用可能である。本開示の各実施形態は、電動工具に限らず、回転体と非可動部材との間で通信する任意の装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…モータ、
２…減速機構、
３…ハンマー、
４…アンビル、
５…シャフト、
６…軸受、
７，７Ａ〜７Ｃ…筐体、
１１，１１Ａａ，１１Ａｂ…送電基板、
１２，１２Ａ，１３，１３Ａ…送電電極、
１４，１４Ａａ，１４Ａｂ…受電基板、
１５，１５Ａ〜１５Ｃ，１６，１６Ａ，１６Ｂ…受電電極、
２１…センサ回路、
２２ａ〜２２ｄ…歪みセンサ、
２３…整流回路、
２４…負荷変調回路、
３０…充電池、
３１…制御回路、
３２…インバータ回路、
３３…負荷復調回路、
３４…位置検出回路、
４１…光源、
４２…光センサ、
４３〜４５…スリット。
【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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