(57)【要約】【課題】  加工作業中の挙動が検出可能に構成された作業工具の部材配置構造における一層合理的な技術を提供する。【解決手段】  駆動機構１２０を収容する駆動機構収容領域１０１ａと、コントローラ１４０を収容するコントローラ収容領域１０１ｂとを有する本体部１０１と、本体部１０１の挙動を検出するための第１センサ１７１と、本体部１０１の挙動を検出するための第２センサ１７２とを有し、第１センサ１７１は、駆動機構収容領域１０１ａに配置され、第２センサ１７２は、コントローラ収容領域１０１ｂに配置される。【選択図】  図１
2017001115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端工具を回転駆動することで所定の加工作業を行う作業工具であって、
前記先端工具を保持した状態で回転可能に構成されたチャック部と、駆動モータと、前記駆動モータの回転動作を前記チャック部に伝達する動力伝達機構と、作業者が手動操作するトリガを介して操作されるスイッチ部とを有する駆動機構と、
前記駆動モータの駆動制御を行うコントローラと、
前記駆動機構を収容する駆動機構収容領域と、前記コントローラを収容するコントローラ収容領域とを有する本体部と、
前記本体部における所定の挙動を検出するための第１センサと、
前記本体部における所定の挙動を検出するための第２センサと、を有し、
前記第１センサは、前記駆動機構収容領域に配置され、
前記第２センサは、前記コントローラ収容領域に配置されることを特徴とする作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載された作業工具であって、
前記コントローラは、コントローラ回路基板を収容するコントローラ筐体を有し、
前記第２センサは、前記コントローラ筐体に収容されることを特徴とする作業工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載された作業工具であって、
前記駆動モータは、ブラシレスモータにより構成され、
前記ブラシレスモータは、
コイルを備えるステータと、前記ステータに対して回転可能であるとともにマグネットを備えるロータと、モータ回路基板と、を有し、
前記モータ回路基板は、前記ステータに設けられるとともに、前記マグネットの位置を検出する回転検出素子と、当該回転検出素子の検出結果に基づき前記コイルに電流を供給するスイッチング素子が実装され、
前記第１センサは、前記モータ回路基板に実装されることを特徴とする作業工具。
【請求項４】
請求項１または２に記載された作業工具であって、
前記スイッチ部は、スイッチ部回路基板を収容するスイッチ部筐体を有し、
前記第１センサは、前記スイッチ部筐体に収容されることを特徴とする作業工具。
【請求項５】
請求項１または２に記載された作業工具であって、
前記第１センサは、前記スイッチ部と前記動力伝達機構との間に形成された第１センサ配置空間内に配置されることを特徴とする作業工具。
【請求項６】
請求項１または２に記載された作業工具であって、
前記第１センサは、第１センサ基板に実装されることを特徴とする作業工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具を回転駆動することで所定の加工作業を行う作業工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−２６３３０４号公報には、手持ち式のハンマドリルにおいて、加工作業中のハンマドリルの挙動を複数のセンサによって検出する構成が開示されている。より具体的には、当該ハンマドリルは、複数の加速度センサによっていわゆるブロッキング現象が発生したことを検出して駆動モータへの通電を遮断することにより、工具ビットのブロッキング現象に伴うハンマドリルの振り回し状態を抑制するよう構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６３３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
当該作業工具は、ハンマドリルの振り回し状態の継続時間を短縮可能であるという効果を発現することが可能であった。一方、複数のセンサを作業工具内に効率的に配置するために、さらなる改良が要望されていた。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、加工作業中の挙動が検出可能に構成された作業工具の部材配置構造における一層合理的な技術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】
上記課題を解決するため、本発明に係る作業工具は、先端工具を回転駆動することで所定の加工作業を行う作業工具であって、先端工具を保持した状態で回転可能に構成されたチャック部と、駆動モータと、駆動モータの回転動作をチャック部に伝達する動力伝達機構と、作業者が手動操作するトリガを介して操作されるスイッチ部とを有する駆動機構を備える。チャック部は、先端工具が着脱自在となるよう構成することができる。また、駆動モータはバッテリにより駆動されることができ、この場合は作業工具にバッテリ装着部を設けることができる。また、動力伝達機構は減速機構により構成することができ、さらに具体的には遊星歯車機構により構成することができる。また、トリガは作業者により把持されるハンドグリップに設けることができる。
【０００７】
さらに、作業工具は、駆動モータの駆動制御を行うコントローラを有する。コントローラは、プリント基板と、当該プリント基板に実装された中央演算処理部とを有する。コントローラは、使用者によるトリガの操作に伴い駆動モータへの電流供給量の制御を行うことができる。さらに、コントローラは、作業工具が有する種々の機能の操作に伴う制御を行うことができる。作業工具における機能とは、先端工具の回転速度の切換えや、加工対象を照光するための発光素子の点灯や、先端工具の回転方向の切換えや、バッテリ残量の表示などを示す。
【０００８】
さらに、作業工具は、駆動機構を収容する駆動機構収容領域と、コントローラを収容するコントローラ収容領域とが構成された本体部を有する。駆動機構収容領域は、上述した駆動機構の構成部品を種々の配置形態により収容することができる。例えば、駆動機構収容領域は、駆動モータの回転軸と、動力伝達機構の回転軸と、チャック部の回転軸が直線状となるような形態にて、当該駆動モータ、動力伝達機構およびチャック部を収容することができる。なお、駆動機構収容領域は、駆動機構を収容する領域のみを示すものではなく、駆動機構の周辺を含む領域を示すことができる。これと同様に、コントローラ収容領域は、コントローラの周辺を含む領域を示すことができる。なお、作業工具において、駆動機構収容領域とコントローラ収容領域とは離間した領域とされる。この意味において、駆動機構収容領域とコントローラ収容領域との間に中間領域を形成することができる。このため、作業工具の上側に駆動機構収容領域を形成した場合には、下側にコントローラ収容領域を形成することができる。なお、作業工具においては本体部の最下部にバッテリ装着部を設けることが可能であり、この場合は、バッテリ装着部とコントローラ収容領域とが隣接して配置されているということができる。
【０００９】
さらに、作業工具は、本体部における所定の挙動を検出するための第１センサと、本体部における所定の挙動を検出するための第２センサとを有する。第１センサが検出する本体部における所定の挙動と、第２センサが検出する本体部における所定の挙動は、同一のものであっても異なるものであっても良い。当該挙動は、チャック部の回転軸回りにおける本体部の挙動や、長手方向における本体部の挙動や、本体部に対する振動や衝撃などが挙げられる。なお、第１センサと第２センサは、具体的には加速度センサを使用することができる。加速度センサとしては、一軸を検出する加速度センサや、多軸を検出する加速度センサを適宜使用することができる。
上述した本体部の挙動は、第１センサまたは第２センサにより検出することができる。この場合、コントローラが、第１センサの検出による本体部の挙動と、第２センサの検出による本体部との挙動を演算し、本体部全体の挙動を検出することができる。
一方、第１センサまたは第２センサは、本体部における地軸に対する傾斜角度のみを検出し、当該第１センサまたは第２センサからの傾斜角度に基づき、コントローラが駆動機構収容領域またはコントローラ収容領域における本体部の挙動を検出することができる。この場合、さらにコントローラは、駆動機構収容領域における挙動と、コントローラ収容領域における挙動とを演算し、本体部全体の挙動を検出することができる。
【００１０】
コントローラは、記憶部と、比較演算部と、電流遮断部とを備える中央演算処理部を有する。記憶部は、例えば、作業工具が円滑に加工作業を行っている場合において、第１センサと第２センサから検出されるべき情報を記憶することができる。比較演算部は、加工作業中に第１センサと第２センサとにより得られる信号と、記憶部に記憶されている情報とを比較し、安定加工作業状態であるか、非安定加工作業状態であるかを判定する。比較演算部が非安定加工作業状態であると判断した場合には、電源遮断部が駆動モータへの通電を停止する。よって、例えばブロッキング状態が発生した場合には、駆動モータを停止することができるため、作業工具が振り回される状態を短時間にて停止することが可能となる。
【００１１】
なお、第１センサは駆動機構収容領域に配置され、第２センサはコントローラ収容領域に配置される。上述の通り、駆動機構収容領域とコントローラ収容領域とは離間した位置関係にあるため、コントローラは、本体部の全体における挙動を的確に把握することができる。
また、第1センサが駆動機構収容領域に配置され、第２センサがコントローラ収容領域に配置されるため、センサ配置領域を特別に設ける必要が無い。よって、本体部の構成の大型化を抑制することができる。
なお、先端工具を回転駆動することで所定の加工作業を行う作業工具として、ネジの締結作業を行う電動ドライバや、穿孔作業を行う電動ドリルや、当該締結作業と穿孔作業の双方を行うことが可能に構成された電動ドライバドリルが挙げられる。
【００１２】
また本発明に係る作業工具の他の形態として、コントローラは、コントローラ回路基板を収容するコントローラ筐体を有することができる。この場合、第２センサをコントローラ筐体に収容することができる。より具体的には、第２センサをコントローラ回路基板に実装することが可能である。一方、第２センサをコントローラ回路基板に実装せずにコントローラ筐体内に配置する構成も可能である。
この態様の作業工具によれば、既存のコントローラ筐体内に第２センサを配置することができるため、第２センサの配置構造に係る作業工具の大型化を抑制することが可能となる。
【００１３】
また本発明に係る作業工具の他の形態として、駆動モータをブラシレスモータにより構成することができる。ブラシレスモータは、コイルを備えるステータと、ステータに対して回転可能であるとともにマグネットを備えるロータと、モータ回路基板とを有する。
モータ回路基板は、ステータに設けられるとともに、マグネットの位置を検出する回転検出素子と、当該回転検出素子の検出結果に基づきコイルに電流を供給するスイッチング素子が実装される。当該構成を有する場合、第１センサをモータ回路基板に実装することができる。
この態様の作業工具によれば、ブラシレスモータにおいて既存のモータ回路基板に第１センサを実装することができるため、第１センサの配置構造に係る作業工具の大型化を抑制することが可能となる。
【００１４】
また本発明に係る作業工具の他の形態として、スイッチ部は、スイッチ部回路基板を収容するスイッチ部筐体を有することができる。この場合、第１センサを、スイッチ部筐体に収容することができる。より具体的には、第１センサをスイッチ部回路基板に実装することが可能である。一方、第１センサをスイッチ部回路基板に実装せずにスイッチ部筐体内に配置する構成も可能である。
この態様の作業工具によれば、既存のスイッチ部筐体内に第１センサを配置することができるため、第１センサの配置構造に係る作業工具の大型化を抑制することが可能となる。
【００１５】
また本発明に係る作業工具の他の形態として、第１センサを、スイッチ部と動力伝達機構との間に形成された第１センサ配置空間内に配置することができる。なお、第１センサ配置空間とは、本体部における第１センサを配置するための空間を示す。スイッチ部は、トリガの操作に伴い動作されるため、本体部においてトリガと隣接して配置される。このため、本体部においては、スイッチ部と動力伝達機構との間は所定の空間が形成される。
この態様の作業工具によれば、スイッチ部と動力伝達機構との間に形成された所定の空間を第１センサ配置空間とすることができるため、第１センサの配置構造に係る作業工具の大型化を抑制することが可能となる。
【００１６】
また本発明に係る作業工具の他の形態として、第１センサを、第１センサ基板に実装することができる。上述した通り、第１センサがコントローラ回路基板に実装される場合や、スイッチ部回路基板に実装される場合は、当該コントローラ回路基板やスイッチ部回路基板が第１センサ基板を兼用する。
また、第１センサを、上述した作業工具の所定の機能に関する部品を有するプリント基板に実装することもできる。この場合は、当該プリント基板が第１センサ基板を兼用する。
さらに、第１センサに係る部品のみを実装するプリント基板を第１センサ基板とすることもできる。この場合の第１センサ基板は、第１センサ単独機能部品実装基板と換言することができる。
この態様の作業工具によれば、所望の配置形態に応じて第１センサ基板を構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加工作業中の挙動が検出可能に構成された作業工具の部材配置構造における一層合理的な技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライバドリルの側面断面図である。
【図２】動力伝達機構の要部を示す拡大断面図である。
【図３】ステータの概要を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るドライバドリルの側面断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るドライバドリルの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る作業工具の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。図１〜図３は第１実施形態の説明図、図４は第２実施形態の説明図、図５は第３実施形態の説明図である。本発明の実施形態においては、作業工具の一例としてドライバドリルを用いて説明する。なお、第２実施形態および第３実施形態において、第１実施形態と同等の構成や機能を有する部品や機構は、部品名称や部品番号を共通化するとともに説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、ドライバドリル１００の概要を説明するための断面図である。図１に示す通り、ドライバドリル１００は、使用者に把持されるハンドグリップ１０９を有する手持ち式の作業工具であり、チャック部１１７に装着された工具ビット（図示せず）を、チャック部１１７の回転軸１１７ａと同軸に回転するよう構成される。このドライバドリル１００が本発明に係る「作業工具」の一例であり、チャック部１１７が本発明に係る「チャック部」の一例であり、工具ビットが本発明に係る「先端工具」の一例である。
【００２１】
（ドライバドリルの概要）
ドライバドリル１００は、工具ビットの回転動作によりネジの締結作業を行うドライバモードと、工具ビットの回転動作により加工対象への穿孔作業を行うドリルモードとを有する。なお、当該ドライバモードとドリルモードは、モード切換リング１０７を使用者が回転操作することにより選択される。モード切換リング１０７および当該モード切換リング１０７に連結される機構については、便宜上、説明を省略する。また、チャック部１１７は、工具ビット保持部１１８を有する。工具ビット保持部１１８は、ドライバモードの際に使用する工具ビット（ドライバビット）と、ドリルモードの際に使用する工具ビット（ドリルビット）を交換可能とするため、工具ビットが着脱自在に構成される。
【００２２】
チャック部１１７の回転軸１１７ａは、ドライバドリル１００の長手方向１００ａを規定する。長手方向１００ａにおいて、チャック部１１７が配置されている側は前側１００ａ１を規定し、駆動モータ１１０が配置されている側は後側１００ａ２を規定する。長手方向１００ａと交差する方向である交差方向１００ｂにおいて、長手方向１００ａと直交するとともにハンドグリップ１０９の延在成分を含む方向は高さ方向１００ｃを規定する。高さ方向１００ｃにおいて、駆動モータ１１０に対しハンドグリップ１０９が延出される側は下側１００ｃ２を規定し、当該下側１００ｃ２の反対側は上側１００ｃ１を規定する。なお、交差方向１００ｂにおいて、長手方向１００ａと高さ方向１００ｃの双方に直交する方向は幅方向１００ｄを規定する。
【００２３】
（本体部の説明）
図１に示す通り、ドライバドリル１００は本体部１０１を有する。本体部１０１は、駆動モータ１１０が配置されるモータハウジング１０３と、減速機構１１３が配置されるギアハウジング１０５と、使用者に把持されるハンドグリップ１０９とを有する。この本体部１０１が本発明に係る「本体部」の一例であり、駆動モータ１１０が本発明に係る「駆動モータ」の一例であり、減速機構１１３が本発明に係る「動力伝達機構」の一例である。
【００２４】
図１に示す通り、ハンドグリップ１０９は使用者に把持されるトリガ１０９ａを有し、本体部１０１はトリガ１０９ａに連動して操作されるスイッチ部１０８を収容する。このトリガ１０９ａが本発明に係る「トリガ」の一例であり、スイッチ部１０８が本発明に係る「スイッチ部」の一例である。スイッチ部１０８は、スイッチ部筐体１０８ａと、当該スイッチ部筐体１０８ａに収容されるとともにスイッチ部１０８に係る部品が実装されるスイッチ部回路基板１０８ｂとを有する。このスイッチ部筐体１０８ａが本発明に係る「スイッチ部筐体」の一例であり、スイッチ部回路基板１０８ｂが本発明に係る「スイッチ部回路基板」の一例である。なお、トリガ１０９ａの操作に基づくコントローラ１４０への信号送信は、厳密にはスイッチ部回路基板１０８ｂに実装された部品群により行われるものであるが、便宜上、本発明の実施形態に係る説明においては、トリガ１０９ａの操作に基づくコントローラ１４０への信号送信を「スイッチ部１０８」が行うものとして記述を行う場合がある。
当該トリガ１０９ａおよびスイッチ部１０８は、駆動モータ１１０と、減速機構１１３と、スピンドル１１６と、チャック部１１７とともに後述する駆動機構１２０の主要部分を構成する。この駆動機構１２０が本発明に係る「駆動機構」の一例である。
【００２５】
図１に示す通り、ハンドグリップ１０９の下側１００ｃ２にはコントローラ１４０が配置される。コントローラ１４０は、コントローラ筐体１４０ａと、当該コントローラ筐体１４０ａに収容されるとともにコントローラ１４０に係る部品が実装されるコントローラ回路基板１４０ｂとを有する。このコントローラ１４０が本発明に係る「コントローラ」の一例であり、コントローラ筐体１４０ａが本発明に係る「コントローラ筐体」の一例であり、このコントローラ回路基板１４０ｂが本発明に係る「コントローラ回路基板」の一例である。なお、コントローラ筐体１４０ａの長手方向１００ａにおける延在方向は、当該長手方向１００ａとほぼ平行とされている。なお、コントローラ１４０における所定の制御機能は、厳密にはコントローラ回路基板１４０ｂに実装された部品群により行われるものであるが、便宜上、本発明の実施形態に係る説明においては、当該所定の制御機能を「コントローラ１４０」が行うものとして記述を行う場合がある。
図１に示す通り、コントローラ１４０の下側１００ｃ２にはバッテリ１５０ａを装着するためのバッテリ装着部１５０が構成される。
【００２６】
図１に示す通り、本体部１０１は、駆動機構１２０を収容するための駆動機構収容領域１０１ａと、コントローラ１４０を収容するコントローラ収容領域１０１ｂとを有する。この駆動機構収容領域１０１ａが本発明に係る「駆動機構収容領域」の一例であり、コントローラ収容領域１０１ｂが本発明に係る「コントローラ収容領域」の一例である。
なお、駆動機構収容領域１０１ａとコントローラ収容領域１０１ｂとの間は中間領域１０１ｃが形成される。中間領域１０１ｃは、駆動機構１２０とコントローラ１４０とを電気的に接続するための配線が配置されるとともに、使用者がハンドグリップ１０９を把持した場合には、主に使用者の小指および薬指が配置される領域として設計される。
【００２７】
図１に示す通り、本体部１０１はさらに第１センサ１７１と第２センサ１７２とを有する。第１センサ１７１と第２センサ１７２は、加工作業時における本体部１０１の挙動を検出する。第１センサ１７１が本発明に係る「第１センサ」の一例であり、第２センサ１７２が本発明に係る「第２センサ」の一例である。第１センサ１７１および第２センサ１７２は、加速度センサにより構成される。当該構成により、第１センサ１７１と第２センサ１７２は、加工作業時における本体部１０１の地軸に対する傾斜角度を検出することができる。そして、後述する通り、コントローラ１４０が第１センサ１７１と第２センサ１７２の検出結果を演算することにより、加工作業時における本体部１０１の挙動が検出される。
【００２８】
第１センサ１７１は第１センサ基板１７１ａに実装され、第２センサ１７２は第２センサ基板１７２ａに実装される。この第１センサ基板１７１ａが本発明に係る「第１センサ基板」の一例である。
ドライバドリル１００においては、第１センサ１７１は、後述する駆動モータ１１０のモータ回路基板１１１ｃに実装される。よって、モータ回路基板１１１ｃが第１センサ基板１７１ａを兼用する。このモータ回路基板１１１ｃが本発明に係る「モータ回路基板」の一例である。また、第２センサ１７２は、コントローラ回路基板１４０ｂに実装される。よって、コントローラ回路基板１４０ｂが第２センサ基板１７２ａを兼用する。
なお、本体部１０１において、第１センサ１７１が配置される空間は第１センサ配置空間１０１ｄを形成し、第２センサ１７２が配置される空間は第２センサ配置空間１０１ｅを形成する。第１センサ配置空間１０１ｄは駆動機構収容領域１０１ａに形成され、第２センサ配置空間１０１ｅはコントローラ収容領域１０１ｂに形成される。この第１センサ配置空間１０１ｄが本発明に係る「第１センサ配置空間」の一例である。
【００２９】
なお、ドライバドリル１００は、種々の機能を実現するための操作機能部１６０を有する。図１に示す通り、操作機能部１６０は、駆動モータ１１０の回転速度を切り換えるための速度切換スイッチ１６０ａと、トリガ１０９ａの操作により所定期間の発光を行う照光部１６０ｂと、駆動モータ１１０の回転方向の切換えを行う回転方向切換スイッチ１６０ｃと、バッテリ１５０ａの残量を表示するバッテリ残量表示部１６０ｄとを有する。速度切換スイッチ１６０ａと、照光部１６０ｂと、回転方向切換スイッチ１６０ｃとは駆動機構収容領域１０１ａに配置され、バッテリ残量表示部１６０ｄはコントローラ収容領域１０１ｂに配置される。なお、操作機能部１６０の制御は、コントローラ１４０により行われる。
【００３０】
（駆動機構の構成）
次に、図１〜図３に基づき、駆動機構１２０の構成につき説明する。図２は、駆動機構１２０の要部を示す拡大図である。図２に示す通り、駆動モータ１１０は直流ブラシレスモータにより構成される。駆動モータ１１０は、固定子であるステータ１１１と、回転子であるロータ１１２とを有する。このステータ１１１が本発明に係る「ステータ」の一例であり、ロータ１１２が本発明に係る「ロータ」の一例である。
ロータ１１２は、モータ出力軸部１１２ａと、マグネット１１２ｂとを有する。モータ出力軸部１１２ａはマグネット１１２ｂに対して前側１００ａ１に延出して前側ベアリング１１０ａに支持される領域と、後側１００ａ２に延出して後側ベアリング１１０ｂに支持される領域を有する。モータ出力軸部１１２ａにおける前側ベアリング１１０ａよりも前側１００ａ１の領域には、減速機構１１３の被動ギア１１３ａと係合するピニオンギア１１２ｃが設けられる。モータ出力軸部１１２ａにおける、後側ベアリング１１０ｂとマグネット１１２ｂとの間には、モータ出力軸部１１２ａと一体的に回転されるとともに駆動モータ１１０に冷却風を送出するファン１１０ｃが配置される。このマグネット１１２ｂが本発明に係る「マグネット」の一例である。
【００３１】
図３はステータ１１１の構成を示す説明図である。図３に示す通り、ステータ１１１は、円筒状に構成されるとともに内部にロータ１１２のマグネット１１２ｂを収容するステータケース１１１ａを有する。ステータケース１１１ａにおける、マグネット１１２ｂと対向される位置にはコイル要素が配置される。コイル要素は、同一の構成を有するとともにステータケース１１１ａの内周側に等間隔に配置された６つのコイル１１１ｂにより構成される。このコイル１１１ｂが本発明に係る「コイル」の一例である。ステータケース１１１ａの前側１００ａ１には、モータ回路基板１１１ｃが配置される。モータ回路基板１１１ｃの後側１００ａ２には、ロータ１１２が回転された場合にマグネット１１２ｂの位置情報を検出する回転検出素子（図示せず）が配置され、前側１００ａ１にはコイル１１１ｂのそれぞれと電気的に接続された６つのスイッチング素子１１１ｄが配置される。このスイッチング素子１１１ｄが本発明に係る「スイッチング素子」の一例である。スイッチング素子１１１ｄは、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）により構成される。なお、モータ回路基板１１１ｃには、コントローラ回路基板１４０ｂと電気的に接続するための端子１１１ｅが設けられている。当該構成によって、コントローラ１４０は、回転検出素子が検出したロータ１１２のマグネット１１２ｂの位置情報に基づきロータ１１２の回転状態を取得し、スイッチング素子１１１ｄに対し各コイル１１１ｂに所定の順番で電流を供給するよう信号を供給することで、ロータ１１２の回転制御を行う。
【００３２】
図３に示す通り、第１センサ１７１はモータ回路基板１１１ｃの前側１００ａ１に配置される。すなわち、ブラシレスモータとして必須の構成であるモータ回路基板１１１ｃを第１センサ基板１７１ａとすることによって、第１センサ１７１を実装するための格別な構成を設ける必要が無くなる。当該構成によって、本体部１０１の大型化を抑制することが可能となる。
【００３３】
図２に示す通り、駆動モータ１１０の回転動作は、モータ出力軸部１１２ａに設けられたピニオンギア１１２ｃと被動ギア１１３ａを介して、遊星歯車機構により構成された減速機構１１３に伝達される。減速機構１１３の減速機構出力軸部１１３ｂの回転動作は、スピンドル１１６を介してチャック部１１７に伝達される。スピンドル１１６は前側ベアリング１１６ａと後側ベアリング１１６ｂにより回転可能に支持され、スピンドル１１６とチャック部１１７はネジ１１７ｂにより一体化されている。
上述した構成により、駆動機構１２０は、駆動モータ１１０の回転動作をチャック部１１７に伝達して、先端工具に対し回転動作を行わせることが可能となる。
【００３４】
なお図１に示す通り、本体部１０１において、駆動モータ１１０はハンドグリップ１０９よりも後側１００ａ２に配置される。さらに駆動機構１２０は、後側１００ａ２から前側１００ａ１に向かって、駆動モータ１１０、減速機構１１３、工具ビットの順番となるよう配置している。この場合、駆動モータ１１０の回転軸と、減速機構出力軸部１１３ｂの回転軸と、チャック部１１７の回転軸１１７ａとが直線上に重なるように配置される。当該構成は駆動機構１２０をコンパクトに構成することが可能であるため、ドライバドリル１００の小型化を図るという意味では有利である。一方、第１センサ配置空間１０１ｄの確保という意味では、格別な工夫が要望される。ドライバドリル１００においては、モータ回路基板１１１ｃを第１センサ基板１７１ａとすることにより、モータ回路基板１１１ｃ上に第１センサ配置空間１０１ｄを確保する構成とされている。このため、第１センサ１７１の配置にあたり、ドライバドリル１００の大型化を抑制することができる。
【００３５】
さらに、図１に示す通り、第２センサ１７２はコントローラ回路基板１４０ｂに実装される。よって、第２センサ配置空間１０１ｅをコントローラ筐体１４０ａの内部に確保することが可能となるため、第２センサ１７２の配置にあたり、ドライバドリル１００の大型化を抑制することができる。
【００３６】
（ドライバドリルの動作の説明）
次に、ドライバドリル１００の動作の内、ブロッキング現象が発生した場合の制御動作につき説明を行う。まず、当該制御動作に係るコントローラ１４０の構成を説明する。コントローラ回路基板１４０ｂには、中央演算処理部（ＣＰＵ）を構成する部品が実装される。中央演算処理部は、ドライバドリル１００が安定的に加工作業を行う状態である安定状態と、非安定状態とを判別し、非安定状態の場合には駆動モータ１１０への通電を遮断するように構成される。より具体的には、中央演算処理部は、記憶部と、比較演算部と、電流遮断部とを有する。記憶部には、安定状態の場合に第１センサ１７１および第２センサ１７２から検出されるべき信号に係る情報が記憶される。比較演算部は、当該記憶部の情報と、加工作業時における第１センサ１７１および第２センサ１７２からの信号を比較し、安定状態もしくは非安定状態であるかを判別する。電流遮断部は、比較演算部が非安定状態を判別した場合に、駆動モータ１１０への電流を遮断する。
【００３７】
次に、ドライバドリル１００がドリルモードの場合の動作につき説明する。ドリルモードにあっては、使用者は、ハンドグリップ１０９を把持して加工対象にドリルビットを押し当てる。そして、使用者がトリガ１０９ａを操作することによりモータ回路基板１１１ｃが通電され、駆動モータ１１０が回転駆動される。当該モータ回路基板１１１ｃが通電されることにより、第１センサ１７１がオン状態となる。換言すれば、トリガ１０９ａが操作されない状態にあっては、第１センサ１７１はオフ状態とされている。当該構成によって、バッテリ１５０ａの電力消費を抑制することができる。
【００３８】
使用者がドリル作業を安定状態にて遂行した場合は、ドリルビットが加工対象を穿孔するため、本体部１０１が長手方向１００ａに沿って前側１００ａ１へ進行する。この場合、コントローラ１４０は、第１センサ１７１が検出した加速度と、第２センサ１７２が検出した加速度とを比較演算部により演算して本体部１０１の挙動が安定状態であることを判別し、駆動モータ１１０の駆動状態を維持する。
一方、ドリルビットがブロッキング現象を生じた場合には、本体部１０１が回転軸１１７ａ周りに回転されることにより、第１センサ１７１と第２センサ１７２がそれぞれ加速度を検出する。この際、第１センサ１７１は、安定状態とは異なる値の加速度を検出する。さらに第２センサ１７２は、第１センサ１７１よりも回転軸１１７ａに対して離間した位置に配置されているため、第１センサ１７１よりも大きい値の加速度を検出する。比較演算部は、このような状態にて第１センサ１７１と第２センサ１７２が得た加速度を演算するとともに記憶部の情報と比較した結果、本体部１０１が振り回し状態（非安定状態）にあることを判別し、電源遮断部により駆動モータ１１０への通電を遮断させる。これによって、ブロッキング現象に伴いドライバドリル１００が振り回される時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００３９】
なお、仮に本体部１０１の挙動を検出するセンサが単一の構成の場合は、本体部１０１が幅方向１００ｄに平行移動した場合と、本体部１０１が振り回し状態である場合とを判別することが困難となる場合が生ずる。
第１実施形態に係るドライバドリル１００にあっては、第１センサ１７１が駆動機構収容領域１０１ａに配置され、第２センサ１７２がコントローラ収容領域１０１ｂに配置されている。すなわち、第１センサ１７１は回転軸１１７ａに対し、第２センサ１７２よりも近接した位置に配置されている。換言すれば、第２センサ１７２は、第１センサ１７１よりも回転軸１１７ａに対し離間した位置に配置される。よって、例えば上述した通り、本体部１０１が回転軸１１７ａを中心として回転した場合には、第１センサ１７１が検出する加速度と第２センサ１７２が検出する加速度の差を大きく獲得することができるため、加工作業時における本体部１０１の挙動の検出精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
なお、上述した本体部１０１の挙動検出に伴う駆動モータ１１０の制御動作に関しては、ドライバドリル１００がドライバモードの際にも実施することが可能である。
一方、ブロッキング現象は、ドリルモードよりもドライバモードの方が発生しにくい傾向にある。よって、ドライバドリル１００は、ドリルモードの場合には本体部１０１の挙動検出に伴う駆動モータ１１０の制御動作を行うとともに、ドライバモードの場合には当該制御動作を行わない構成とすることができる。当該構成にあっては、バッテリ１５０ａの消費電力を抑制することが可能となる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、図４に基づき本発明の第２実施形態に係るドライバドリル２００の構成につき説明を行う。図４は、ドライバドリル２００の概要を説明するための断面図である。このドライバドリル２００が本発明に係る「作業工具」の一例である。
ドライバドリル２００は、上述したドライバドリル１００と比して第１センサ１７１の配置形態が異なる。すなわち、ドライバドリル２００の第１センサ１７１は、スイッチ部回路基板１０８ｂに実装される。当該構成によって、スイッチ部回路基板１０８ｂは第１センサ基板１７１ａを兼用し、第１センサ配置空間１０１ｄはスイッチ部筐体１０８ａ内に形成されることとなる。
当該構成により、ドライバドリル２００は、本体部１０１の大型化を抑制しつつ第１センサ１７１と第２センサ１７２とを配置することができる。また、ドライバドリル２００は、上述したドライバドリル１００と同等に、加工作業中の本体部１０１の挙動を検出し、駆動モータ１１０の制御を行うことが可能となる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、図５に基づき本発明の第３実施形態に係るドライバドリル３００の構成につき説明を行う。図５は、ドライバドリル３００の概要を説明するための断面図である。このドライバドリル３００が本発明に係る「作業工具」の一例である。
ドライバドリル３００は、上述したドライバドリル１００と比して第１センサ１７１の配置形態が異なる。すなわち、ドライバドリル３００の第１センサ１７１は、本体部１０１における駆動モータ１１０とスイッチ部１０８との間に形成される所定空間に配置される。すなわち、当該所定空間が第１センサ配置空間１０１ｄを構成する。当該所定空間は、駆動モータ１１０がハンドグリップ１０９よりも後側１００ａ２に配置され、後側１００ａ２から前側１００ａ１に向かって駆動モータ１１０と減速機構１１３と工具ビットが配列され、さらに、駆動モータ１１０の回転軸と、減速機構出力軸部１１３ｂの回転軸と、チャック部１１７の回転軸１１７ａとが直線上に重なるように配置されたドライバドリル３００においては、既存の構成となる。ドライバドリル３００にあっては、既存の構成である所定空間を第１センサ配置空間１０１ｄとするため、本体部１０１の大型化を抑制しつつ第１センサ１７１と第２センサ１７２とを配置することができる。また、ドライバドリル３００は、上述したドライバドリル１００と同等に、加工作業中の本体部１０１の挙動を検出し、駆動モータ１１０の制御を行うことが可能となる。
【００４３】
なお、第１センサ１７１および第１センサ１７１の駆動に要する部品はプリント基板に実装される。すなわち、当該プリント基板が第１センサ基板１７１ａを構成する。なお、当該第１センサ基板１７１は、第１センサ１７１および第１センサ１７１の駆動に要する部品のみが実装される構成であるため、第１センサ基板１７１の小型化を図ることが可能となる。これによって、第１センサ配置空間１０１ｄの大型化を抑制することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る作業工具は、上述した構成に限られるものではない。例えば、検出されるべき挙動としてブロッキング現象に伴う本体部１０１の振り回し動作を示したが、当該動作に限られるものではない。
また、第１センサ１７１は、駆動機構収容領域１０１ａにおいてはいずれの箇所にも配置することが可能である。例えば、第１センサ１７１は、速度切換スイッチ１６０ａや、照射部１６０ｂや、回転方向切換スイッチ１６０ｃにおけるプリント基板に実装することが可能である。
【００４５】
以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る作業工具は、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
（態様１）
前記作業工具は、加工対象に対し穿孔作業を行うドリルモードと、加工対象に対しネジの締結作業を行うドライバモードとを有し、
前記コントローラは、前記ドリルモードの場合に、前記第１センサと前記第２センサとにより前記本体部の挙動を検出する。
【００４６】
（態様２）
前記作業工具は、加工対象に対し穿孔作業を行うドリルモードと、加工対象に対しネジの締結作業を行うドライバモードとを有し、
前記コントローラは、前記ドリルモードまたは前記ドライバモードの双方において、前記第１センサと前記第２センサとにより前記本体部の挙動を検出する。
【００４７】
（態様３）
前記第１センサは、前記トリガの操作に基づき通電される。
【００４８】
（態様４）
前記本体部において、
前記駆動モータの後側端部は前記ハンドグリップよりも後側に配置され、
後側から前側に向かって、前記駆動モータと前記減速機構と前記先端工具が配列され、
駆動モータの回転軸と、減速機構出力軸部の回転軸と、チャック部の回転軸とが直線上に重なるように配置される。
【００４９】
（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ドライバドリル１００、２００、３００は本発明に係る「作業工具」の一例である。チャック部１１７は本発明に係る「チャック部」の一例である。工具ビットは本発明に係る「先端工具」の一例である。本体部１０１は本発明に係る「本体部」の一例である。駆動モータ１１０は本発明に係る「駆動モータ」の一例である。減速機構１１３は本発明に係る「動力伝達機構」の一例である。トリガ１０９ａは本発明に係る「トリガ」の一例であり、スイッチ部１０８は本発明に係る「スイッチ部」の一例である。スイッチ部筐体１０８ａは本発明に係る「スイッチ部筐体」の一例である。スイッチ部回路基板１０８ｂは本発明に係る「スイッチ部回路基板」の一例である。駆動機構１２０は本発明に係る「駆動機構」の一例である。コントローラ１４０は本発明に係る「コントローラ」の一例である。コントローラ筐体１４０ａは本発明に係る「コントローラ筐体」の一例である。コントローラ回路基板１４０ｂは本発明に係る「コントローラ回路基板」の一例である。第１センサ１７１は本発明に係る「第１センサ」の一例である。第２センサ１７２は本発明に係る「第２センサ」の一例である。駆動機構収容領域１０１ａは本発明に係る「駆動機構収容領域」の一例である。コントローラ収容領域１０１ｂは本発明に係る「コントローラ収容領域」の一例である。第１センサ基板１７１ａは本発明に係る「第１センサ基板」の一例である。モータ回路基板１１１ｃは本発明に係る「モータ回路基板」の一例である。第１センサ配置空間１０１ｄは本発明に係る「第１センサ配置空間」の一例である。ステータ１１１は本発明に係る「ステータ」の一例である。ロータ１１２は本発明に係る「ロータ」の一例である。マグネット１１２ｂは本発明に係る「マグネット」の一例である。コイル１１１ｂは本発明に係る「コイル」の一例である。スイッチング素子１１１ｄは本発明に係る「スイッチング素子」の一例である。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００  ドライバドリル（作業工具）
１００ａ  長手方向
１００ａ１  前側
１００ａ２  後側
１００ｂ  交差方向
１００ｃ  高さ方向
１００ｃ１  上側
１００ｃ２  下側
１００ｄ  幅方向
１０１  本体部
１０１ａ  駆動機構収容領域
１０１ｂ  コントローラ収容領域
１０１ｃ  中間領域
１０１ｄ  第１センサ配置空間
１０１ｅ  第２センサ配置空間
１０３  モータハウジング
１０５  ギアハウジング
１０７  モード切換リング
１０８  スイッチ部
１０８ａ  スイッチ部筐体
１０８ｂ  スイッチ部回路基板
１０９  ハンドグリップ
１０９ａ  トリガ
１１０  駆動モータ
１１０ａ  前側ベアリング
１１０ｂ  後側ベアリング
１１０ｃ  ファン
１１１  ステータ
１１１ａ  ステータケース
１１１ｂ  コイル
１１１ｃ  モータ回路基板
１１１ｄ  スイッチング素子
１１１ｅ  端子
１１２  ロータ
１１２ａ  モータ出力軸部
１１２ｂ  マグネット
１１２ｃ  ピニオンギア
１１３  減速機構（動力伝達機構）
１１３ａ  被動ギア
１１３ｂ  減速機構出力軸部
１１６  スピンドル
１１６ａ  前側ベアリング
１１６ｂ  後側ベアリング
１１７  チャック部
１１７ａ  回転軸
１１７ｂ  ネジ
１１８  工具ビット保持部
１２０  駆動機構
１４０  コントローラ
１４０ａ  コントローラ筐体
１４０ｂ  コントローラ回路基板
１５０  バッテリ装着部
１５０ａ  バッテリ
１６０  操作機能部
１６０ａ  速度切換スイッチ
１６０ｂ  照光部
１６０ｃ  回転方向切換スイッチ
１６０ｄ  バッテリ残量表示部
１７１  第１センサ
１７１ａ  第１センサ基板
１７２  第２センサ
１７２ａ  第２センサ基板
【図１】
2017001115.tif 000003
【図２】
2017001115.tif 000004
【図３】
2017001115.tif 000005
【図４】
2017001115.tif 000006
【図５】
2017001115.tif 000007