特開 2022-172946 打撃工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022172946

(43)【公開日】2022-11-17

(54)【発明の名称】打撃工具

(51)【国際特許分類】

   B25B 21/02 20060101AFI20221110BHJP

【ＦＩ】

B25B21/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079310

(22)【出願日】2021-05-07

(71)【出願人】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小川 悟史

(72)【発明者】

【氏名】豊田 慎也

(57)【要約】      （修正有）

【課題】打撃を正確に検出することが可能な打撃工具を提供する。
【解決手段】モータ３と、モータによって回転されるスピンドル６と、スピンドルに対して軸方向及び回転方向に相対的に移動可能なハンマ７と、ハンマの前方に設けられハンマによって打撃されるアンビル８と、モータの起動及び停止を指示するとともに、操作量に応じてモータの回転数の変更を指示するトリガスイッチ９と、モータの回転を制御する制御部と、を備え、制御部は、モータに流れる電流が電流閾値以上で、且つ、トリガスイッチの操作量の変化率が変化率閾値以下となる条件を満足した場合に、モータを停止するよう構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、 前記モータによって回転されるスピンドルと、 前記モータの起動及び停止を指示するとともに、操作量に応じて前記モータの回転数の変更を指示するトリガスイッチと、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、 前記モータの回転を制御する制御部と、 を備えた打撃工具であって、 前記制御部は、前記モータに流れる電流が電流閾値以上で、且つ、前記トリガスイッチの操作量の変化率が変化率閾値以下となる条件を満足した場合に、前記モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする打撃工具。

【請求項2】

モータと、 前記モータによって回転されるスピンドルと、 前記モータの起動及び停止を指示するとともに、操作量に応じて前記モータの回転数の変更を指示するトリガスイッチと、 前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、 前記モータの回転を制御する制御部と、 を備えた打撃工具であって、 前記制御部は、前記モータの回転数が回転数閾値以下で、且つ、前記トリガスイッチの操作量の変化率が変化率閾値以下となる条件を満足した場合に、前記モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする打撃工具。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の打撃工具であって、 前記制御部は、前記トリガスイッチの操作量にかかわらず、前記条件を満足すると前記モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする打撃工具。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の打撃工具であって、 前記制御部は、前記条件を満足してから所定時間経過後に前記モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする打撃工具。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の打撃工具であって、 前記スピンドルに対して軸方向及び回転方向に相対的に移動可能なハンマと、 前記ハンマの前方に設けられ前記ハンマによって打撃されるアンビルと、 を備え、 前記制御部は、前記条件を満足してから前記ハンマと前記アンビルの打撃が複数回行われた後に前記モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする打撃工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、打撃工具に関する。

【背景技術】

【0002】

打撃工具は、ハンマによってアンビルを打撃することによって締結部材を締め付ける。特許文献１に記載されている打撃工具は、ハンマがアンビルを所定回数打撃したことを検出したらモータを停止することで、締結部材の締め過ぎを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０６７９１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構成では、打撃衝撃検出センサを用いて打撃を検出しているため部品点数が増えコスト高となってしまう。そこで、打撃衝撃検出センサを用いずに、モータに流れる電流に基づいて打撃を検出することも考えられる。しかしながら、単純な電流に基づく打撃検出では次のような問題が生じる。

【0005】

すなわち、打撃工具はモータを起動するために作業者によって操作されるトリガを有する。トリガを最大操作量より小さい所定量だけ操作して（引いて）モータを駆動させた後にトリガを所定量から更に操作した（引いた）場合、モータには２回の起動電流が流れる。そのため、２回目の起動電流を打撃による電流と誤検出してしまう虞がある。

【0006】

本発明の目的は、打撃を正確に検出することが可能な打撃工具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、モータと、モータによって回転されるスピンドルと、スピンドルに対して軸方向及び回転方向に相対的に移動可能なハンマと、ハンマの前方に設けられハンマによって打撃されるアンビルと、モータの起動及び停止を指示するとともに、操作量に応じてモータの回転数の変更を指示するトリガスイッチと、モータの回転を制御する制御部と、を備えた打撃工具であって、制御部は、モータに流れる電流が電流閾値以上で、且つ、トリガスイッチの操作量の変化率が変化率閾値以下となる条件を満足した場合に、モータを停止するよう構成される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、打撃を正確に検出することが可能な打撃工具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係る打撃工具の側断面図。

【図2】本発明の実施の形態に係る打撃工具の回路ブロック図。

【図3】本発明の実施の形態に係る第１の波形図。

【図4】本発明の実施の形態に係る第２の波形図。

【図5】本発明の実施の形態に係る第３の波形図。

【図6】本発明の実施の形態に係る第４の波形図。

【図7】本発明の実施の形態に係る第５の波形図。

【図8】本発明の実施の形態に係る第６の波形図。

【図9】本発明の実施の形態に係る制御フローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0011】

本実施の形態は、打撃工具１に関する。まず打撃工具１の構成を、図１及び図２を用いて説明する。図１により、打撃工具１における互いに直交する前後、上下の各方向を定義する。前後方向は、モータ３の出力軸３ａの中心軸と略平行な方向である。打撃工具１は、電動工具であり、具体的には、コードレスタイプのインパクトレンチである。打撃工具１は、ハウジング２を有する。ハウジング２は、胴体部（筒状部）２ａと、ハンドル部２ｂと、電池パック装着部２ｃと、を含む。胴体部２ａは、筒形状であり、その中心軸は前後方向と平行である。胴体部２ａの中間部から、ハンドル部２ｂが下方に延びる。ハンドル部２ｂの下端部に、電池パック装着部２ｃが設けられる。胴体部２ａ、ハンドル部２ｂ、及び電池パック装着部２ｃにより打撃工具本体が形成される。

【0012】

胴体部２ａ内に、後方から順に、センサ・インバータ回路基板１２、モータ３（ロータ及びステータ）、及び回転打撃機構４が設けられる。センサ・インバータ回路基板１２は、前後方向と略垂直となるように胴体部２ａに支持される。具体的には、モータ３のステータに固定された絶縁部材にねじ止めされている。モータ３の出力軸３ａは、センサ・インバータ回路基板１２の略中央部分に形成された貫通孔を貫通して後方に延びる。モータ３は、ここではインナーロータ型のブラシレスモータである。回転打撃機構４は、モータ３の回転により先端工具１１を回転打撃する。回転打撃機構４は、後方から順に、遊星歯車機構（減速機構）５、スピンドル６、ハンマ７、及びアンビル８を有する。遊星歯車機構５は、モータ３の回転を減速し、スピンドル６に伝達する。ハンマ７は、スピンドル６に対して前後方向（軸方向）に移動可能でスピンドル６と共に又はスピンドル６に対して相対的に回転可能であり、ハンマ７の前方に設けられたアンビル８を回転ないし回転打撃する。ハンマ７はスプリングによってアンビル８側（前方）に付勢されている。アンビル８には、ソケット等の先端工具１１が取り付けられる。

【0013】

ハンドル部２ｂの上端前部に、トリガスイッチ９が設けられる。トリガスイッチ９は、作業者がモータ３の駆動及び停止を指示する（切り替える）ための操作部である。トリガスイッチ９の操作量を変更すればモータ３の回転数を変更することができる。電池パック装着部２ｃには、電池パック２０が接続される。打撃工具１は、電池パック２０の電力で駆動する。電池パック装着部２ｃ内の上部に、制御基板１０が設けられる。電池パック装着部２ｃの上面には、操作パネル３０が設けられる。操作パネル３０は、打撃工具１の駆動モードを連続モードとオートストップモードとの間で切り替え可能な操作部である。

【0014】

連続モードは、トリガスイッチ９が引かれている（オン操作されている）限りモータ３を駆動し続けるモードである。オートストップモードは、ハンマ７によるアンビル８（先端工具１１）への打撃開始（以下「打撃開始」）から所定時間が経過した場合、或いは、ハンマ７によるアンビル８への打撃を所定回数行った場合等、打撃を検出するとトリガスイッチ９が引かれていてもモータ３を停止するモードである。なお、所定回数は１回でもよいし２回以上でもよい。

【0015】

操作パネル３０には設定切替スイッチ３１、オートストップ切替スイッチ３２、及び表示部３７が設けられている。

【0016】

設定切替スイッチ３１は、例えばタクタイルスイッチであり、連続モードではモータ３のパワー又は回転数を切り替えるスイッチとして機能し、オートストップモードではオートストップの設定（条件）を切り替えるスイッチとして機能する。設定切替スイッチ３１が押される度に、モータ３のパワー又はオートストップの設定が切り替わる。

【0017】

オートストップ切替スイッチ３２は、例えばタクタイルスイッチであり、オートストップモードの有効／無効を切り替えるスイッチである。オートストップ切替スイッチ３２が押される度に、打撃工具１の駆動モードが連続モードとオートストップモードとの間で切り替わる。

【0018】

表示部３７は、オートストップ機能の有効／無効を表示する表示ＬＥＤを有しており、オートストップモードのときに例えば赤色に点灯し、連続モードのときに消灯する。更に表示部３７は、パワー又は設定を表示する表示ＬＥＤを有し、連続モードではモータ３のパワーを表示するパワー表示部として機能し、オートストップモードではオートストップの設定を表示する設定表示部として機能する。パワー又は設定表示ＬＥＤの点灯色は、例えば赤色である。パワー又は設定表示ＬＥＤの数は、モータ３のパワーの段階数やオートストップモードの設定の数に応じて任意の変更できる。

【0019】

図２は、打撃工具１の回路ブロック図である。打撃工具１において、センサ・インバータ回路基板１２に設けられたスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、三相ブリッジ接続され、インバータ回路を構成する。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、演算部４０の制御に従ってスイッチング動作し、モータ３に駆動電力を供給する。センサ・インバータ回路基板１２に設けられた磁気センサ１３は、モータ３（ロータ）の回転位置検出用であり、モータ３の回転位置に応じた電気信号を回転位置検出回路４４に送信する。制御基板１０には、制御部としての演算部４０、電流検出回路４１、スイッチ操作検出回路４２、制御信号回路（制御信号出力回路）４３、回転位置検出回路４４、回転数検出回路４５、及び記憶部４６が設けられる。

【0020】

電流検出回路４１は、モータ３の電流経路に設けられた抵抗Ｒの電圧により、モータ３の電流を検出し、演算部４０に送信する。スイッチ操作検出回路４２は、トリガスイッチ９の操作及びトリガスイッチ９の操作量を検出し、演算部４０に送信する。制御信号回路４３は、演算部４０の制御に従い、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各制御端子に制御信号（例えばＰＷＭ信号）を印加する。回転位置検出回路４４は、磁気センサ１３からの信号によりモータ３の回転位置を検出し、演算部４０に送信する。回転数検出回路４５は、回転位置検出回路４４からの信号によりモータ３の回転数を検出し、演算部４０に送信する。

【0021】

記憶部４６は、自身に電源が供給されない状況でも記憶された情報を保持できる不揮発性メモリで構成される。記憶部４６は、打撃工具１の固有情報や打撃工具１の使用履歴情報、オートストップモードの各設定の設定値等を記憶する。記憶部４６は、演算部４０と別体であってもよいし、演算部４０に内蔵されてもよい。演算部４０は、マイクロコントローラ等を含み、作業者によって選択された駆動モードで動作する。演算部４０は、駆動モードにおいて、トリガスイッチ９の操作、モータ３の回転位置及び回転数、及びモータ３の電流に応じて、制御信号回路４３を介してスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオンオフを制御（例えばＰＷＭ制御）し、モータ３の駆動（出力）を制御する。また、演算部４０は、各駆動モードにおいて、表示部３７による表示を制御する。

【0022】

電池パック２０は、電池セル組２１と、演算部２２と、記憶部２３と、残量表示部２６と、を有する。電池セル組２１は、リチウムイオン二次電池セル等の複数の電池セルを互いに接続したものである。複数の電池セルの直列接続数及び並列接続数は任意である。演算部２２は、マイクロコントローラ等を含み、打撃工具１の演算部４０と通信端子を介して通信（有線通信）すると共に、残量表示部２６を制御する。記憶部２３は、電池パック２０の固有情報、例えば形名、製造番号、履歴情報等を記憶する。残量表示部２６は、電池セル組２１の残容量を表示する。残量表示部２６は、複数のＬＥＤと、作業者が操作するための残量スイッチと、を有している。作業者が残量スイッチを操作すると、電池セル組２１の残容量（残電圧）に応じた数のＬＥＤが所定時間点灯する。なお、電池セル組２１は、接続される打撃工具１等の電気機器本体の定格電圧に応じて、電池パック２０を電気機器本体に接続することで
、複数の電池セルの直列接続と並列接続が自動的に切り替わる。本実施の形態では、複数の電池セルが電気機器本体の接続端子を介して直列接続される。

【0023】

演算部４０は、連続モードにおいて、モータ３のパワーが最強（パワー４）以外のときに設定切替スイッチ３１の押下を検出すると、モータ３のパワーを一段階上げる。演算部４０は、連続モードにおいて、モータ３のパワーが最強のときに設定切替スイッチ３１の押下を検出すると、モータ３のパワーを最弱（パワー１）とする。なお、モータ３のパワーの段階数は任意である。

【0024】

演算部４０は、オートストップモードにおいて、設定切替スイッチ３１の押下を検出すると、オートストップの設定を切り替える。例えば、オートストップの設定は設定１～４の４種類である。例えば設定１はハンマ７によるアンビル８の打撃の検出から第１の所定時間、例えば０．５秒経過後にモータ３を停止する。設定２はハンマ７によるアンビル８の打撃の検出から第１の所定時間よりも長い第２の所定時間、例えば１．０秒経過後にモータ３を停止する。設定３はハンマ７によるアンビル８の打撃の検出から第３の所定時間、例えば１．５秒経過後にモータ３を停止する。設定４はハンマ７によるアンビル８の打撃の検出から第３の所定時間、例えば２．０秒経過後にモータ３を停止する。打撃は１回でも良いし、２回以上の複数回でも良く、最初の打撃の発生（検出）から所定時間経過後にモータ３を停止すれば良い。また、所定時間ではなく、打撃数に基づいてモータ３を停止しても良い。打撃回数、打撃発生（打撃検出）からモータ３の停止までの時間の設定は任意でありこれに限定されるものではない。

【0025】

また、演算部４０は、連続モードにおいてオートストップ切替スイッチ３２の短押しを検出するとオートストップモードに遷移し、オートストップモードにおいてオートストップ切替スイッチ３２の短押しを検出すると連続モードに遷移する。

【0026】

次に、打撃工具１の制御、特に、打撃した後に自動的にモータ３を停止するオートストップモード（単発モード）の制御について図３～図９を用いて説明する。演算部４０は、電流検出回路４１からの情報と、スイッチ操作検出回路４２からの情報と、の両情報に基づいて、ハンマ７によるアンビル８の打撃を検出する。この２つの情報により、モータ３の駆動中の誤検出を抑制することができ、正確な打撃検知を行うことができる。オートストップモードにおいては、打撃検知後、設定切替スイッチ３１で設定された条件にてモータ３を停止する。

【0027】

図３～図５は、トリガスイッチ９を所定量だけ操作してモータ３を駆動させた後に再びトリガスイッチ９を操作した状態における、上から順に、モータ３に流れる電流、トリガスイッチ９の操作量（引き量、Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３及び実線で示す）及びトリガスイッチ９の操作量の変化率（ΔＴ１、ΔＴ２及び一点鎖線で示す）、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のＰＷＭ信号のデューティ、及び、モータ３の回転数を示している。横軸は時間、縦軸はそれぞれ、電流値、トリガスイッチの操作量（引き量）及びトリガスイッチの操作量の変化率、デューティ、モータ３の回転数を示している。

【0028】

図３は、トリガスイッチ９の操作量（引き量）が小さい第１の状態（例えば、操作量の４分の１程度）から、操作量を最大にした第２の状態へ変更した状態を示す。時刻ｔ０において、作業者がトリガスイッチ９を少しだけ操作して初期状態Ｔｒ１とすると、トリガスイッチ９の操作量に応じたデューティＤ１によりモータ３が回転数Ｎ１で回転する（時刻ｔ１まで）。モータ３は止まった状態から回転し始めるため、時刻ｔ０でトリガスイッチ９が操作されると起動電流が流れる。起動電流は打撃検知閾値より大きい値となるが、トリガスイッチ９の最初の操作から所定時間はこの起動電流を無視する。これにより、起動電流を打撃による電流と誤検出することなくモータ３の回転が継続される。

【0029】

その後、時刻ｔ１において、作業者がトリガスイッチ９を初期状態Ｔｒ１から更に操作すると（操作量Ｔｒ３）、トリガスイッチ９の操作に伴ってデューティと回転数が上昇する。そのとき、モータ３には低速回転から高速回転になるため、時刻ｔ０と同様、起動電流が流れる。この起動電流もトリガスイッチ９が操作量Ｔｒ２となる時刻ｔ２で打撃検知閾値を超える。そのため、モータ３に流れる電流のみに基づいて打撃を検出する構成では、この２回目の起動電流を打撃による電流と誤検出してしまう虞がある。

【0030】

そこで本発明は、この電流に加え、トリガスイッチ９の操作量（引き量）の変化率を演算部４０で算出し、電流が打撃検知閾値以上、且つ、トリガスイッチ９の操作量の変化率が閾値（ΔＴ）以下、の２つの条件を満たす場合にハンマ７によるアンビル８の打撃と判断するように構成した。

【0031】

図３において、時刻ｔ２で電流が打撃検知閾値以上となるが、トリガスイッチ９の操作量の変化率ΔＴ２が閾値ΔＴより大きいため、打撃とは検知されない。すなわち、演算部４０は、時刻ｔ２での電流の増加は、トリガスイッチ９が大きく操作されたことに起因するものと判断して打撃と判断しない。

【0032】

時刻ｔ２で２回目の起動電流が流れた後は、トリガスイッチ９の操作量が最大の状態Ｔｒ３であり、モータ３の回転数が最大回転数Ｎ３になる。そのときのデューティも最大デューティＤ３となり、電流も時刻ｔ１までの電流より大きい値となる。

【0033】

時刻ｔ３までは、ハンマ７とアンビル８が一体的に回転して締結材（例えばボルト）を締め付ける。時刻ｔ３において、ボルトが締め付けられ、アンビル８の回転が阻止されるとハンマ７がスプリングの付勢力に抗してアンビル８に対して後退する。それにより、時刻ｔ３から時刻ｔ５にわたり、モータ３の回転数がＮ４から徐々に低下すると共に電流も上昇する。時刻ｔ５でハンマ７の爪がアンビル８の爪を乗り越えると、ハンマ７はスプリングにより付勢されて前方に移動しながら回転し、モータ３の回転数がＮ４からＮ３に再度上昇すると共に電流が下降し、時刻ｔ６でハンマ７（の爪）がアンビル８（の爪）を打撃する。打撃の動作に移行する時刻ｔ４において、電流が打撃検知閾値以上となり、且つ、トリガスイッチ９の操作量は最大の状態であるためトリガスイッチ９の操作量の変化率はゼロ、すなわち、トリガスイッチ９の操作量の変化量の閾値ΔＴ以下となる。従って、演算部４０は、時刻ｔ４で打撃（打撃開始）と判断する。

【0034】

最初の打撃検知後、複数回の打撃を行うが、詳細な波形は省略している。なお、最初の打撃が最も電流値が大きくなりそれ以降の打撃は図のように電流のピークが発生しないような電流となり、時刻ｔ３までの電流より大きな電流となる場合もある。演算部４０は、最初の打撃検知後、打撃検知時刻ｔ４から予め設定された所定時間経過した時刻ｔ７で自動的にモータ３を停止する。これにより、正確に打撃を検出することができる。オートストップモードにおいては、ボルト等の締め過ぎや締め不足を防止することができる。

【0035】

オートストップモードに設定された場合の打撃検知動作を図９のフローチャートを用いて説明する。演算部４０により実行される。演算部４０が起動すると、打撃検出制御フローの打撃検出処理を実行する（Ｓ１００）。演算部４０は作業者によってトリガスイッチ９が操作されたか否かを判断し（Ｓ１０１）、操作されない場合（Ｓ１０１のＮＯ）はＳ１００に戻る。トリガスイッチ９が操作された場合（Ｓ１０１のＹＥＳ）、モータ３の起動に伴いモータ３に起動電流が流れる。そのため、演算部４０は、この起動電流を打撃による電流と誤検出しないよう、トリガスイッチ９の操作から所定時間（例えば２００ミリ秒）の間は電流検出回路４１からの信号を処理せず、電流を検出しない（Ｓ１０２）。

【0036】

その後、電流検出回路４１からの信号に基づいて、電流が打撃検知閾値以上となったか否かを判断する（Ｓ１０３）。電流が打撃検知閾値以上の場合（Ｓ１０３のＹＥＳ）、トリガスイッチ９の操作量の変化率が閾値以下か否かを判断する（Ｓ１０４）。トリガスイッチ９の操作量の変化率が閾値以下の場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、演算部４０はハンマ７とアンビル８の打撃が発生したと判断し、オートストップモード制御フローに進む。一方、Ｓ１０３でＮＯの場合、Ｓ１０４でＮＯの場合にはＳ１０３に戻る。

【0037】

オートストップ制御フローにおいて、演算部４０は、打撃工具１の駆動前に設定切替スイッチ３１によって設定されたオートストップの設定条件を、例えば記憶部４６から読み出して設定する（Ｓ１０５）。そして、Ｓ１０５で設定した条件を満たすか否かを判別する。例えば、最初の打撃を検出してから所定時間となる設定時間１．０秒が経過したか否かを判別する（Ｓ１０６）。設定時間を経過していなければ（Ｓ１０６のＮＯ）、Ｓ１０６を繰り返す。設定時間を経過していれば（Ｓ１０６のＹＥＳ）、モータ３を停止し（Ｓ１０７）、オートストップの処理を終了する（Ｓ１０８）。

【0038】

図４は、図３と同様の波形を示しており、トリガスイッチ９の最初の操作量が図３より大きく操作量の半分程度を操作した第１の状態から、操作量を最大にした第２の状態に変更した場合である。この場合も図３と同様、時刻ｔ１でトリガスイッチ９を再操作すると、モータ３に起動電流が流れるが、トリガスイッチ９の操作量の変化率が閾値ΔＴを超えるため、打撃による電流とは判断しない。時刻ｔ３以降は図３と同様である。

【0039】

図５は、トリガスイッチ９の最初の操作量が図４よりも大きく操作量の４分の３程度を操作した第１の状態から、操作量を最大にした第２の状態に変更した場合である。モータ３はトリガスイッチ９が第１の状態において既に最大回転数Ｎ３に近い回転数Ｎ１で回転しているため、時刻ｔ１でトリガスイッチ９を第２の状態に変更しても、モータ３に起動電流が流れるものの、打撃検知閾値未満となる。更に、トリガスイッチ９の操作量の変化率も閾値ΔＴ未満となる。そのため、２回目のトリガスイッチ９の操作による起動電流は無視される。時刻ｔ３以降は図３及び図４と同様である。

【0040】

以上説明したように、本発明によれば、打撃の検知を、モータ３に流れる電流のみではなく、当該電流に加え、トリガスイッチ９の操作量の変化率に基づいて打撃を検知している。そのため、モータ３の駆動中のトリガスイッチ９の再操作を打撃と誤検出することがなく、正確に打撃を検出することができる。

【0041】

トリガスイッチ９の操作量の変化率を検出することで、トリガスイッチ９が最大操作量より小さい最初の操作量（第１の状態）のままモータ３を駆動した場合でも、打撃を検出することが可能となる。モータ３の電流の検出に加え、トリガスイッチ９の操作量を検出することも考えられる。例えば、操作量が所定値以上の場合でモータ３の電流が閾値以上の場合に打撃を検出する場合である。しかしながら、この場合では操作量が小さい場合、例えば図３の場合には、操作量が所定値以上の条件を満たすことができず、打撃を検出できない。一方、トリガスイッチ９の操作量が所定値以下の場合でモータ３の電流が閾値以上の場合に打撃を検出する場合も考えられるが、今度は逆に、図５の場合やトリガスイッチ９の操作量を最大にした場合には打撃を検出することができない。そのため、トリガスイッチ９の操作量の変化率を検出することでトリガスイッチ９の操作量の大小にかかわらず正確に打撃を検出することができる。

【0042】

図６～図８はトリガスイッチ９の操作量が異なる３つの状態の場合の打撃検出の波形である。図６はトリガスイッチ９の操作量Ｔｒ１が小さい（例えば最大操作量の４分の１）場合である。時刻ｔ０でトリガスイッチ９を操作すると起動電流が流れてモータ３が駆動し始め、デューティＤ１、回転数Ｎ１でモータ３が回転する。なお起動電流はトリガスイッチ９の最初の操作又はモータ３の起動から所定時間は検出しない（無視する）。時刻ｔ１において、ボルトが締め付けられ、アンビル８の回転が
阻止されるとアンビル８に対してハンマ７が後退する。それにより、時刻ｔ１から時刻ｔ３にわたり、モータ３の回転数がＮ１からＮ２に徐々に低下すると共に電流も上昇する。時刻ｔ３でハンマ７の爪がアンビル８の爪を乗り越えると、モータ３の回転数がＮ２からＮ１に再度上昇すると共に電流が下降し、時刻ｔ４でハンマ７（の爪）がアンビル８（の爪）を打撃する。打撃の動作に移行する時刻ｔ２において、電流が打撃検知閾値以上となり、且つ、トリガスイッチ９の操作量は当初のＴｒ１から変化していないトリガスイッチ９の操作量の変化率はゼロ、すなわち、トリガスイッチ９の操作量の変化量の閾値ΔＴ以下となる。従って、演算部４０は、時刻ｔ４で打撃（打撃開始）と判断する。最初の打撃検知後の動作は、図３～５と同様である。

【0043】

図７はトリガスイッチ９の操作量Ｔｒ１が中程度（例えば最大操作量の半分）の場合、図８はトリガスイッチ９の操作量Ｔｒ１が大きい（例えば最大操作量）の場合である。これらの場合も図６と同様、モータ３が起動した後はトリガスイッチ９の操作量は変更されないため、トリガスイッチ９の操作量の変化率はゼロとなり、図６と同様、モータ３の電流が打撃検知閾値以上となれば、演算部４０は打撃と判断する。

【0044】

図６～図８の場合も、図９のフローチャートに従って打撃検知、オートストップ制御が実行される。この場合、Ｓ１０４は常にＹＥＳとなるため、Ｓ１０３でモータ３の電流が打撃検知閾値以上となれば（Ｓ１０３のＹＥＳ）、オートストップ制御フローに進むことになる。従って、モータ３の電流と、トリガスイッチ９の操作量の変化率と、の２つの条件を用いることで、トリガスイッチ９の操作量の大小にかかわらず正確に打撃を検知することができる。

【0045】

本実施の形態では打撃工具としてインパクトレンチを例に説明したが、インパクトドライバ、ハンマドリル等、打撃によって先端工具を駆動する機器に適用可能である。また、電流ではなく回転数の変化に基づいても良い。回転数の場合、打撃が発生する際にはこれまでの回転数より低下するため、低下した回転数が回転数閾値以下で且つトリガスイッチの操作量の変化率が閾値以下の条件を満たした際に打撃と判別しても良い。図９のＳ１０３において電流に代えて回転数に基づいて打撃を検出すれば良い。

【符号の説明】

【0046】

１…打撃工具、２…ハウジング、３…モータ、４…回転打撃機構、５…減速機構、６…スピンドル、７…ハンマ、９…トリガスイッチ、１０…制御基板。１１…先端工具、１２…センサ・インバータ回路基板、１３…磁気センサ、２０…電池パック、２１…電池セル組、２２…演算部、２３…記憶部、２６…残量表示部、３０…操作パネル、３１…設定切替スイッチ、３２…オートストップ切替スイッチ、３７…表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】