特開 2024-54772 電動工具

(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】P2024054772

(43)【公開日】2024-04-17

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25B 21/00 20060101AFI20240410BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

B25B21/00 530Z

B25B21/00 B

B25F5/00 C

B25F5/00 B

B25B21/00 520A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022161219

(22)【出願日】2022-10-05

(71)【出願人】

【識別番号】322003732

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 暁斗

【テーマコード（参考）】

3C064

【Ｆターム（参考）】

3C064AA01

3C064AC02

3C064AC03

3C064BA12

3C064BB03

3C064BB21

3C064BB23

3C064BB42

3C064BB52

3C064CA03

3C064CA06

3C064CA28

3C064CA41

3C064CA53

3C064CB01

3C064CB03

3C064CB07

3C064CB19

3C064CB32

3C064CB62

3C064CB73

3C064DA02

3C064DA25

3C064DA32

3C064DA43

3C064DA91

(57)【要約】

【課題】作業効率を向上する。
【解決手段】電動工具１は、モータ２と、先端工具が取り付けられる出力軸６と、モータ２を制御する制御部７と、クラッチ機構５と、クラッチ操作部５２と、工具本体１０と、検知部１３と、を備える。クラッチ機構５は、モータ２のトルクを出力軸６に伝達する伝達状態と、モータ２のトルクの出力軸６への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わる。クラッチ操作部５２は、クラッチ機構５を伝達状態と遮断状態とに切り替える。工具本体１０は、モータ２、出力軸６の少なくとも一部、クラッチ機構５及びクラッチ操作部５２の少なくとも一部を収容する。検知部１３は、工具本体１０がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する。制御部７は、検知部１３が保持状態を検知した場合に、モータ２を所定の回転数で回転させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
先端工具が取り付けられる出力軸と、
前記モータを制御する制御部と、
前記モータのトルクを前記出力軸に伝達する伝達状態と、前記モータのトルクの前記出力軸への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わるクラッチ機構と、
前記クラッチ機構を前記伝達状態と前記遮断状態とに切り替えるクラッチ操作部と、
前記モータ、前記出力軸の少なくとも一部、前記クラッチ機構及び前記クラッチ操作部の少なくとも一部を収容する工具本体と、
前記工具本体がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する検知部と、を備え、
前記制御部は、前記検知部が前記保持状態を検知した場合に、前記モータを所定の回転数で回転させる
電動工具。

【請求項2】

前記工具本体は、前記ユーザによって保持されるグリップ部を含み、
前記検知部は、前記グリップ部に設けられるスイッチを含む
請求項１に記載の電動工具。

【請求項3】

前記スイッチは、プッシュスイッチを含む
請求項２に記載の電動工具。

【請求項4】

前記工具本体は、前記ユーザによって保持されるグリップ部を含み、
前記検知部は、前記グリップ部に設けられるセンサを含む
請求項１に記載の電動工具。

【請求項5】

前記センサは、感圧センサを含む
請求項４に記載の電動工具。

【請求項6】

前記センサは、近接センサを含む
請求項４に記載の電動工具。

【請求項7】

前記制御部が、前記検知部が前記保持状態を検知して前記モータの駆動を開始した時点では、前記クラッチ機構は前記遮断状態である
請求項１に記載の電動工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は一般に電動工具に関し、より詳細には、モータを備える電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の電動締付機は、電動モータと、電動モータに直結されたはずみ車と、ソケットが取り付けられたドライブ軸と、はずみ車の回転をドライブ軸に伝達するクラッチと、を備えている。特許文献１に記載の電動締付機では、予めはずみ車に蓄積した回転エネルギを、クラッチを瞬時に接続することによりドライブ軸に伝える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６２－２７７２７２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に記載されたような電動締付機（電動工具）において、ユーザは、クラッチを接続する前に、電動モータを回転させる操作を自ら行う必要があった。このため、ユーザは、電動モータを回転させる操作を行った後に、はずみ車に十分な回転エネルギが蓄積されるまで待つ必要があり、作業効率が低下する可能性があった。

【0005】

本開示は上記事由に鑑みてなされ、作業効率を向上する電動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】

本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、先端工具が取り付けられる出力軸と、前記モータを制御する制御部と、クラッチ機構と、クラッチ操作部と、工具本体と、検知部と、を備える。前記クラッチ機構は、前記モータのトルクを前記出力軸に伝達する伝達状態と、前記モータのトルクの前記出力軸への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わる。前記クラッチ操作部は、前記クラッチ機構を前記伝達状態と前記遮断状態とに切り替える。前記工具本体は、前記モータ、前記出力軸の少なくとも一部、前記クラッチ機構及び前記クラッチ操作部の少なくとも一部を収容する。前記検知部は、前記工具本体がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する。前記制御部は、前記検知部が前記保持状態を検知した場合に、前記モータを所定の回転数で回転させる。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、作業効率を向上する電動工具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る電動工具の断面図である。

【図2】図２は、同上の電動工具の外観斜視図である。

【図3】図３は、同上の電動工具のブロック図である。

【図4】図４は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構を前方から見た斜視図である。

【図5】図５は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構を前方から見た分解斜視図である。

【図6】図６は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構を後方から見た斜視図である。

【図7】図７は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構を後方から見た分解斜視図である。

【図8】図８は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構の遮断状態を説明するための説明図である。

【図9】図９は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構の伝達状態を説明するための説明図である。

【図10】図１０は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構の伝達状態を説明するための説明図である。

【図11】図１１は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構の遮断状態における動作を説明するための説明図である。

【図12】図１２は、同上の電動工具が備えるクラッチ機構の伝達状態における動作を説明するための説明図である。

【図13】図１３は、変形例１の電動工具のブロック図である。

【図14】図１４は、変形例２の電動工具のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態に係る電動工具１について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。図面中の各向きを示す矢印は一例であり、電動工具１の使用時の向きを規定する趣旨ではない。また、図面中の各向きを示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

【0010】

（１）概要
まず、本実施形態の電動工具１の概要について、図１及び図２を参照して説明する。

【0011】

本実施形態の電動工具１は、モータ２と、出力軸６と、モータ２を制御する制御部７と、クラッチ機構５と、クラッチ操作部５２と、工具本体１０と、検知部１３と、を備える。

【0012】

出力軸６には、ねじ及びボルト等の締結部品を締め付けるドライバビット等の先端工具１１（図２参照）が取り付けられる。

【0013】

クラッチ機構５は、モータ２のトルクを出力軸６に伝達する伝達状態と、モータ２のトルクの出力軸６への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わる。

【0014】

クラッチ操作部５２は、クラッチ機構５を伝達状態と遮断状態とに切り替える。

【0015】

工具本体１０は、モータ２、出力軸６の少なくとも一部、クラッチ機構５及びクラッチ操作部５２の少なくとも一部を収容する。

【0016】

検知部１３は、工具本体１０がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する。

【0017】

制御部７は、検知部１３が保持状態を検知した場合に、モータ２を所定の回転数で回転させる。

【0018】

ここにおいて、「保持状態」とは、ユーザが工具本体１０を完全に保持している状態に限定されず、ユーザの身体の少なくとも一部が工具本体１０と接触している状態、及び、ユーザの身体の少なくとも一部と工具本体１０との距離が所定距離以下となった状態を含む。

【0019】

また、ここにおいて、「所定の回転数」は、締結部品の締結作業を適切に行うために必要なモータ２の回転数である。つまり、ユーザは、締結部品の締結作業を適切に行うために、モータ２の回転数が所定の回転数となってから、クラッチ操作部５２を操作してクラッチ機構５を伝達状態に切り替える必要がある。なお、「所定の回転数」は、締結部品の種類等に応じて、任意の値に設定可能である。

【0020】

本実施形態の電動工具１によれば、ユーザが工具本体１０を保持した後に、クラッチ操作部５２を操作して締結部品の締結作業を実施しようとする時点では、モータ２の回転数が所定の回転数に到達している可能性が高い。このため、ユーザが工具本体１０を保持した後に、自らモータ２を所定の回転数で回転させる操作を行う場合と比べて、クラッチ操作部５２を早く操作することができるため、電動工具１による作業の作業効率を向上することができる。

【0021】

（２）詳細
（２．１）電動工具の構成
以下、本実施形態の電動工具１について詳細に説明する。

【0022】

以下の説明では、出力軸６の軸方向に沿って、図１等に示すように、モータ２側から出力軸６側への向きを前方とし、出力軸６側からモータ２側への向きを後方とする。また、前方及び後方と直交する向きに沿って、グリップ部１０２側から胴体部１０１への向きを上方とし、胴体部１０１側からグリップ部１０２側への向きを下方とする。

【0023】

電動工具１は、ドリルドライバ等の、ユーザ（作業者）が片手で把持可能な可搬型の電動工具である。電動工具１は、図１～図３に示すように、モータ２と、工具本体１０と、伝達機構３と、第１軸受け８と、出力軸６と、検知部１３と、クラッチ操作部５２と、制御部７と、記憶部９と、を備えている。

【0024】

工具本体１０は、外部ハウジング１０Ａ及び外部ハウジング１０Ａの内側に配置される内部ハウジング１０Ｂを有する。

【0025】

外部ハウジング１０Ａは、胴体部１０１と、グリップ部１０２と、装着部１０３とを有している。

【0026】

胴体部１０１の形状は、後端が有底の筒状である。胴体部１０１は、モータ２と、出力軸６の少なくとも一部と、伝達機構３と、第１軸受け８と、クラッチ操作部５２の少なくとも一部と、を収容している。詳細には、胴体部１０１は内部ハウジング１０Ｂを収容し、出力軸６の少なくとも一部、伝達機構３及び第１軸受け８は内部ハウジング１０Ｂに収容されている。

【0027】

グリップ部１０２は、胴体部１０１から下方に突出している。グリップ部１０２は、電動工具１のユーザによって保持される部位である。電動工具１のユーザは、グリップ部１０２を保持して、電動工具１を用いた作業を行う。また、グリップ部１０２は、内部に、制御部７を収容している。

【0028】

装着部１０３は、グリップ部１０２の先端部（下端部）に設けられている。言い換えれば、胴体部１０１と装着部１０３とが、グリップ部１０２にて連結されている。装着部１０３は、電池パック１４が取り外し可能に装着されるように構成されている。

【0029】

電動工具１には、充電式の電池パック１４が着脱可能に取り付けられる。本実施形態の電動工具１は、電池パック１４を電源として動作する。すなわち、電池パック１４は、モータ２を駆動する電流を供給する電源部１４Ａを含む。電池パック１４は、電動工具１の構成要素ではない。ただし、電動工具１は、電池パック１４を備えていてもよい。電池パック１４は、複数の二次電池（例えば、リチウムイオン電池）を直列接続して構成された組電池と、組電池を収容したケースと、を備えている。

【0030】

モータ２は電動工具１における動力源である。モータ２は、例えばブラシレスモータである。特に、本実施形態のモータ２は、同期電動機であり、より詳細には、永久磁石同期電動機（Permanent Magnet Synchronous Motor：ＰＭＳＭ）である。モータ２は、永久磁石を備えた回転子２Ａと、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分の電機子巻線を備えた固定子２Ｂとを備える。回転子２Ａは駆動軸２１を有している。モータ２は、電池パック１４から供給される電力を駆動軸２１のトルクに変換する。

【0031】

伝達機構３は、モータ２の前方に配置される。伝達機構３には、モータ２の駆動軸２１及び出力軸６が機械的に接続されている。伝達機構３は、駆動軸２１のトルクを出力軸６に伝達する。

【0032】

第１軸受け８は、胴体部１０１の先端部に保持され、出力軸６を回転可能に支持する。

【0033】

出力軸６の前端には、図２に示すように、取付部１２が固定される。取付部１２には、ドライバビット等の先端工具１１が固定される。つまり、出力軸６が回転するのに伴い、取付部１２に取り付けられた先端工具１１が回転する。ドライバビットである先端工具１１が取付部１２に取り付けられている場合、先端工具１１が締結部品にセットされた状態で先端工具１１が回転することにより、相手部材に対して締結部品を締め付ける又は緩めるといった作業が可能となる。

【0034】

取付部１２及び先端工具１１は、電動工具１の構成要素ではない。ただし、電動工具１は、取付部１２及び先端工具１１のうち少なくとも一方を備えていてもよい。

【0035】

本実施形態の伝達機構３は、図１に示すように、慣性体４と、クラッチ機構５とを有している。

【0036】

慣性体４は、クラッチ機構５とモータ２との間に配置されている。具体的には、慣性体４は、モータ２の前方かつクラッチ機構５の後方に配置されている。慣性体４は、駆動軸２１と機械的に接続されており、慣性体４は、駆動軸２１と一体となって回転する。慣性体４は、いわゆるフライホイールであり、モータ２（駆動軸２１）のトルクの慣性力を増加させる。また、慣性体４はモータ２の冷却用のファンとしての機能も有している。詳細には、慣性体４の後面に複数のファンブレード４１が設けられており、慣性体４の回転に伴って複数のファンブレード４１からモータ２に向かって冷却風が発生する。

【0037】

クラッチ機構５は、モータ２のトルクを出力軸６に伝達する伝達状態と、モータ２のトルクの出力軸６への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わる。

【0038】

クラッチ機構５は、図１、図４～図７に示すように、押圧部５１と、第２軸受け５３と、クラッチ板５４と、キャリア５５と、減速回転部５６と、太陽歯車５７と、複数（例えば３つ）の遊星歯車５８と、を備える。

【0039】

クラッチ板５４は、出力軸６と結合した円板状部材である。具体的には、クラッチ板５４の中心部に設けられた篏合孔５４１（図５参照）及び篏合孔５４１の周縁から前方に突出する円筒部５４２と、出力軸６とが、クラッチ板５４が出力軸６の軸方向（前後方向）に沿って移動可能な状態で結合している。クラッチ板５４は、第１位置と、第２位置と、の間で、前後方向に移動可能である。第１位置は、図８に示すようにクラッチ機構５が遮断状態のときのクラッチ板５４の位置である。クラッチ板５４が第１位置にあるとき、減速回転部５６とクラッチ板５４とは離間している。第２位置は、図１０に示すように、クラッチ機構５が伝達状態のときのクラッチ板５４の位置である。クラッチ板５４が第２位置にあるとき、減速回転部５６とクラッチ板５４とは接続している。

【0040】

押圧部５１は、図４及び図５に示すように、第２軸受け５３を介して、クラッチ板５４の円筒部５４２に固定される円板状部材である。詳細には、第２軸受け５３の内輪が円筒部５４２の外面に固定され、押圧部５１は第２軸受け５３の外輪に固定されている。これにより、押圧部５１とクラッチ板５４との間では第２軸受け５３を介して前後方向の力は伝達されるが、回転方向の力の伝達は抑制される。すなわち、出力軸６及び出力軸６と結合したクラッチ板５４が回転する場合でも、押圧部５１には回転方向の力の伝達が抑制される。

【0041】

押圧部５１は、下方においてクラッチ操作部５２と連結している。クラッチ操作部５２は、クラッチ機構５を伝達状態と遮断状態とに切り替える。詳細には、クラッチ操作部５２の前後方向の動作と連動して、押圧部５１は前後方向に移動可能である。押圧部５１とクラッチ板５４との間では第２軸受け５３を介して前後方向の力は伝達されるため、押圧部５１は、クラッチ操作部５２の前後方向の動作と連動して、クラッチ板５４を第１位置及び第２位置との間で前後方向に移動させる。

【0042】

クラッチ板５４の後面には、図７に示すように、後方に突出する例えば３つの爪部５４３が設けられる。３つの爪部５４３は、クラッチ板５４が第２位置にあるときに、減速回転部５６に設けられた３つの係合部５６１と各々係合する。

【0043】

キャリア５５は、クラッチ板５４の後方に配置され、出力軸６と結合した円板状部材である。具体的には、キャリア５５の中心部に設けられた篏合孔５５１（図５等参照）と出力軸６とが篏合している。キャリア５５は、出力軸６の軸方向に沿った移動が規制された状態で出力軸６と篏合している。また、キャリア５５は、出力軸６に対して回転が規制された状態で出力軸６と篏合しているため、キャリア５５は出力軸６と一体となって回転又は停止する。

【0044】

図５に示すように、キャリア５５の前面において、篏合孔５５１の周囲に、前方に突出する例えば３つの突起部５５２が設けられている。３つの突起部５５２は、クラッチ板５４に設けられた３つの保持孔５４４（図５及び図７参照）と各々篏合している。クラッチ板５４は、３つの保持孔５４４の各々が３つの突起部５５２の各々と篏合した状態で、前後方向に移動可能である。３つの突起部５５２と３つの保持孔５４４とは、クラッチ板５４が前後方向において移動可能な範囲におけるいずれの位置でも篏合した状態となっている。つまり、クラッチ板５４は、クラッチ板５４が前後方向において移動可能な範囲において、キャリア５５に対して回転が規制された状態でキャリア５５に保持されている。換言すると、クラッチ板５４とキャリア５５との間では、回転方向の力が伝達され、クラッチ板５４及びキャリア５５は、クラッチ板５４の前後方向の位置に関わらず、常に一体となって回転又は停止する。

【0045】

減速回転部５６は、図６及び図７に示すように、内面に歯車（内歯）を有する円筒形状の部材であり、所謂、内歯歯車（インターナルギア）である。減速回転部（内歯歯車）５６は、図１に示すように、内部ハウジング１０Ｂの内壁と接触しない状態で、内部ハウジング１０Ｂに収容されている。つまり、内歯歯車５６は、内部ハウジング１０Ｂの内部で回転可能な状態で、内部ハウジング１０Ｂに収容されている。

【0046】

内歯歯車５６の前端には、図５に示すように、前方に突出する例えば３つの係合部５６１が設けられる。３つの係合部５６１は、図９及び図１０に示すように、クラッチ板５４が第２位置にあるときに、クラッチ板５４に設けられた３つの爪部５４３と各々係合する。つまり、内歯歯車５６に設けられた３つの係合部５６１とクラッチ板５４に設けられた３つの爪部５４３とが各々係合することによって、クラッチ機構５は遮断状態から伝達状態に切り替わる。

【0047】

図１に示すように、内歯歯車５６の内側には、キャリア５５が、内歯歯車５６の内壁に接触しない状態で収納されている。また、内歯歯車５６の内側には、キャリア５５の後方において３つの遊星歯車５８が内歯歯車５６の内歯と噛み合った状態で収容されている。

【0048】

太陽歯車５７は、図１、図５～図７に示すように、駆動軸２１に固定され、モータ２からの動力によって回転する外歯歯車である。

【0049】

３つの遊星歯車５８は、図１、図５～図７に示すように、太陽歯車５７の周囲に配置され、太陽歯車５７と噛み合っている外歯歯車である。また、３つの遊星歯車５８は、内歯歯車５６の内側において、内歯歯車５６の内歯と噛み合っている。換言すると、内歯歯車５６は、３つの遊星歯車５８の周囲に配置され、３つの遊星歯車５８と噛み合っている。したがって、３つの遊星歯車５８は、太陽歯車５７と内歯歯車５６との間に、太陽歯車５７の外歯及び内歯歯車５６の内歯と噛み合った状態で配置されている。

【0050】

３つの遊星歯車５８は、太陽歯車５７の周囲において、互いに等間隔となるように配置されている。

【0051】

ここで、３つの遊星歯車５８は、各々の回転軸５８１がクラッチ板５４に回転可能に支持されている。詳細には、３つの遊星歯車５８の各々の回転軸５８１は、図５～図７に示すように、クラッチ板５４を保持しているキャリア５５に設けられた３つの支持孔５５３に、軸受け等を介して支持されている。これにより、３つの遊星歯車５８の各々は、回転可能な状態で、クラッチ板５４に支持される。

【0052】

検知部１３は、工具本体１０がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する。以下に、検知部１３について詳細に説明する。

【0053】

検知部１３は、例えばグリップ部１０２に設けられるスイッチ１３１を含む。図１及び図２に示すように、スイッチ１３１は、例えばプッシュスイッチを含む。なお、スイッチ１３１が設けられる場所は、グリップ部１０２に限定されない。スイッチ１３１が設けられる場所は、ユーザが工具本体１０を保持する状態でユーザの体の一部と接触する位置であればよく、胴体部１０１又は装着部１０３であってもよい。

【0054】

さらに詳細には、スイッチ１３１は、例えば、モーメンタリ動作を行うプッシュスイッチである。つまり、スイッチ１３１は、ユーザが工具本体１０を保持する間のみオンとなり、ユーザが工具本体１０の保持を止めるとオフとなる。なお、スイッチ１３１は、オルタネート動作を行うプッシュスイッチでもよい。また、スイッチ１３１、プッシュスイッチ以外のスイッチでもよく、ユーザが意図的に操作せずとも、ユーザが工具本体１０を保持した場合に、オンとなるようなスイッチであればよい。この種のスイッチとしては、例えば、スライドスイッチ、トグルスイッチ等がある。

【0055】

スイッチ１３１は、図１及び図２に示すように、グリップ部１０２から後方に突出している。スイッチ１３１は、ユーザがグリップ部１０２を保持したときに、ユーザの身体の一部（例えば掌）がスイッチ１３１に触れることによってオンになる。

【0056】

スイッチ１３１は、モータ２を制御するためのスイッチである。具体的には、スイッチ１３１がオンになるとモータ２がオン（駆動状態）になり、スイッチ１３１がオフになるとモータ２はオフ（停止状態）となる。つまり、本実施形態では、ユーザによってグリップ部１０２が保持されると、モータ２はオンとなり、ユーザがグリップ部１０２を保持している限りモータ２はオンに維持される。また、ユーザがグリップ部１０２の保持を止めると、モータ２はオフとなる。

【0057】

クラッチ操作部５２は、図１に示すように、グリップ部１０２から前方に突出している。クラッチ操作部５２は、ユーザがグリップ部１０２を保持してスイッチ１３１がオンになった後に、ユーザによる、内歯歯車５６とクラッチ板５４とを結合させるための操作を受け付ける操作部である。ユーザは、クラッチ操作部５２を引く操作によって、押圧部５１を介してクラッチ板５４を第１位置から第２位置に移動させ、クラッチ板５４と内歯歯車５６を接続させることができる。つまり、ユーザは、クラッチ操作部５２を引く操作によって、クラッチ機構５を遮断状態から伝達状態に切り替えることができる。クラッチ操作部５２は、ばね機構によって前方に反発力を与えられており、ユーザは、ばねの反発力に抗ってクラッチ操作部５２を引くことによってクラッチ機構５を遮断状態から伝達状態に切り替えることができる。ユーザがクラッチ操作部５２の引き込みを解除すると、クラッチ操作部５２はばねの反発力によって前方に押し戻され、クラッチ機構５は伝達状態から遮断状態に切り替わる。

【0058】

記憶部９は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等からなる。記憶部９は、制御部７が実行する制御プログラムを記憶する。また記憶部９は、締付トルクの設定値（設定トルク）等を記憶する。

【0059】

制御部７は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部７の少なくとも一部の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

【0060】

制御部７は、図３に示すように、トルク検出部７１及び駆動制御部７２を有する。なお、トルク検出部７１及び駆動制御部７２は、必ずしも実体のある構成を示しているわけではなく、制御部７によって実現される機能を示している。

【0061】

トルク検出部７１は、モータ２に流れる電流量に基づいて、出力軸６の締付トルクを検出する。

【0062】

駆動制御部７２は、モータ２を制御する。具体的には、駆動制御部７２は、スイッチ１３１が押されると、モータ２をオンに制御する。駆動制御部７２は、例えばベクトル制御でモータ２を制御する。駆動制御部７２は、モータ２に供給する電流であるモータ電流を、トルクを発生するトルク電流（ｑ軸電流）と磁束を発生させる励磁電流（ｄ軸電流）とに分解し、それぞれの電流成分を独立に制御する。なお、駆動制御部７２がモータ２を制御する方法は、ベクトル制御に限定されず、ベクトル制御とは異なる制御方法であってもよい。

【0063】

駆動制御部７２は、工具本体１０が保持された状態であって、クラッチ機構５が遮断状態に切り替えられた状態では、所定の回転数で回転するようにモータ２を制御（回転数制御）する。

【0064】

駆動制御部７２は、クラッチ機構が伝達状態に切り替えられた状態では、トルク検出部７１によって測定された締付トルクが、予め記憶部９に記憶されている設定トルクに一致するようにモータ２を制御する。例えば、トルク検出部７１によって検出された締付トルクと設定トルクとの誤差が所定の許容範囲（例えば設定トルクの±２０％）に収まると、駆動制御部７２はモータ２を制御して駆動軸２１の回転を停止させる。

【0065】

（２．２）動作の説明
以下に、電動工具１の動作について、図１、図８～図１２を参照して詳細に説明する。

【0066】

まず、ユーザは、作業を行うために、電動工具１のグリップ部１０２を保持する。ユーザがグリップ部１０２を保持すると、スイッチ１３１がオンになる。つまり、ユーザがグリップ部１０２を保持すると、検知部１３は、グリップ１０２がユーザによって保持されている保持状態を検知する。

【0067】

駆動制御部７２は、検知部１３が、保持状態を検知した場合に、モータ２を所定の回転数で回転させる。なお、駆動制御部７２が、検知部１３が保持状態を検知してモータ２の駆動を開始した時点では、クラッチ機構５は遮断状態である。つまり、検知部１３が保持状態を検知して、駆動制御部７２がモータ２の回転（駆動）を開始させた場合に、出力軸６が回転する可能性を低減することができる。

【0068】

詳細には、クラッチ機構５が遮断状態において、スイッチ１３１がオンになると、駆動制御部７２は、モータ２をオンにして、駆動軸２１を所定の回転数（第１回転数）で回転させる。第１回転数の値は、例えば記憶部９に記憶されている。

【0069】

駆動軸２１が第１回転数で回転すると、駆動軸２１に固定された太陽歯車５７も第１回転数で回転する。また、太陽歯車５７と噛み合っている３つの遊星歯車５８は、太陽歯車５７が回転することによって、各々の回転軸５８１を中心に回転する。このとき、３つの遊星歯車５８の各々の回転軸５８１は、回転可能な状態で、キャリア５５を介してクラッチ板５４に支持されている。

【0070】

このとき、上述したように、クラッチ機構５は遮断状態であり、クラッチ板５４は図８に示すように、第１位置にあり、内歯歯車５６と離間している。また、クラッチ板５４は第１位置にあるとき、クラッチ操作部５２に前方への反発力を与えるばね機構により、クラッチ操作部５２と結合した押圧部５１を介して内部ハウジング１０Ｂの接触面Ｓ１（図１参照）に押し当てられる。つまり、クラッチ板５４は遮断状態において、内部ハウジング１０Ｂによって回転が抑制されている。なお、クラッチ板５４と内部ハウジング１０Ｂとは互いに篏合する篏合部を有してもよく、クラッチ板５４が第１位置にあるとき、クラッチ板５４の篏合部と内部ハウジング１０Ｂの篏合部とが篏合することで、クラッチ板５４の回転が抑制されてもよい。

【0071】

これらにより、キャリア５５を介してクラッチ板５４に支持されている３つの遊星歯車５８は、太陽歯車５７に対する回転（公転）が抑制される。つまり、３つの遊星歯車５８の各々は、太陽歯車５７に対する位置が固定されたまま、回転軸５８１を中心として回転する。このとき、３つの遊星歯車５８の周囲に配置され、３つの遊星歯車５８と噛み合っている内歯歯車５６は、内部ハウジング１０Ｂの内部で回転可能な状態で内部ハウジング１０Ｂに収容されている。図１１に示すように、遮断状態において、内歯歯車５６は、太陽歯車５７の回転が３つの遊星歯車５８の各々の回転軸５８１を中心とした回転によって伝達されることにより、太陽歯車５７の回転方向（第１方向ＤＲ１）と逆方向（第２方向ＤＲ２）に第２回転数で回転する。ここで、本実施形態では、第１方向ＤＲ１は電動工具１を後方から見た場合の時計回りの回転方向であり、第２方向ＤＲ２は反時計回りの回転方向である。なお、第１方向ＤＲ１は反時計回りでもよく、この場合は、第２方向ＤＲ２は時計回りとなる。また、第２回転数は、太陽歯車５７の歯数を内歯歯車５６の歯数で除した値を第１回転数に乗じた値である。ここで、太陽歯車５７の歯数は内歯歯車５６の歯数よりも小さいため、第２回転数は第１回転数よりも小さい値となる。

【0072】

次にユーザは、グリップ部１０２を保持した保持状態、かつ、先端工具１１の先端をねじ等の締結部品に接触させた状態で、クラッチ操作部５２を引き、クラッチ板５４を前後方向に沿って第１位置（図８参照）から第２位置（図９参照）に移動させる。ここにおいて、ユーザがグリップ部１０２を保持した時点で駆動軸２１は回転を開始しているため、ユーザがクラッチ操作部５２を引き操作しようとするときには、駆動軸２１の回転数及び内歯歯車５６の回転数は、第１回転数及び第２回転数に各々達している可能性が高い。つまり、ユーザは、クラッチ操作部５２を引き操作しようとしたとき、駆動軸２１の回転数及び内歯歯車５６の回転数が、第１回転数及び第２回転数に各々達するのを待つ必要がない。

【0073】

クラッチ板５４が第２位置に移動すると、図９に示すように、３つの爪部５４３の前後方向の位置と、３つの係合部５６１の前後方向の位置が重なる。そして、図１０に示すように、第２方向ＤＲ２に回転する３つの係合部５６１の各々の側面Ｓ２と、３つの爪部５４３の各々の側面Ｓ３とが係合する。以下、３つの係合部５６１の各々の側面Ｓ２と、３つの爪部５４３の各々の側面Ｓ３との係合によって、クラッチ機構５に発生する力について、図１２等を参照して説明する。

【0074】

３つの爪部５４３が設けられたクラッチ板５４は、伝達状態においては、内部ハウジング１０Ｂの接触面Ｓ１から離間しているため、内部ハウジング１０Ｂに対して回転可能な状態になっている。したがって、第２方向ＤＲ２に回転する３つの係合部５６１の各々の側面Ｓ２が、３つの爪部５４３の各々の側面Ｓ３と係合する（図１０参照）と、クラッチ板５４及びクラッチ板５４を保持するキャリア５５は第２方向ＤＲ２に回転しようとする。また、回転軸５８１を中心として回転可能な状態でキャリア５５に支持されている３つの遊星歯車５８も第２方向ＤＲ２に回転（公転）しようとする。３つの遊星歯車５８が第２方向ＤＲ２に公転しようとした場合、３つの遊星歯車５８の各々には、回転軸５８１を中心として第１方向ＤＲ１に回転（自転）しようとする力Ｆ１（図１２参照）が働く。一方、３つの遊星歯車５８の各々には、第１方向ＤＲ１に回転する太陽歯車５７から、第２方向ＤＲ２に回転する力Ｆ２（図１２参照）が働いている。力Ｆ１及び力Ｆ２はともに太陽歯車５７の第１方向ＤＲ１への回転によって発生する力であるため、力Ｆ１及び力Ｆ２は拮抗し、３つの遊星歯車５８の各々は、回転軸５８１を中心とした回転を停止する。これにより、内歯歯車５６も第２方向ＤＲ２の回転を停止する。つまり、伝達状態において、内歯歯車５６とクラッチ板５４とが接続することによって、内歯歯車５６と、クラッチ板５４と、３つの遊星歯車５８と、太陽歯車５７と、が互いに対して回転を停止する。換言すると、伝達状態において、内歯歯車５６とクラッチ板５４とが結合することによって、内歯歯車５６と、クラッチ板５４と、３つの遊星歯車５８と、太陽歯車５７と、が互いに固定される。内歯歯車５６と、クラッチ板５４と、３つの遊星歯車５８と、太陽歯車５７と、が互いに固定されると、内歯歯車５６と、クラッチ板５４と、３つの遊星歯車５８と、太陽歯車５７と、が一体となって、第１方向ＤＲ１に第１回転数で回転する。これにより、クラッチ板５４及びキャリア５５と結合している出力軸６が第１方向ＤＲ１に第１回転数で回転する。これにより、ユーザは出力軸６に取り付けられた先端工具１１によって締結部品の締結作業を実施することができる。

【0075】

駆動制御部７２は、トルク検出部７１によって測定された締付トルクと設定トルクとの誤差が所定の許容範囲（例えば設定トルクの±２０％）に収まると、モータ２を制御して駆動軸２１の回転を停止させる。

【0076】

ユーザは、駆動軸２１の回転が停止すると、クラッチ操作部５２の操作を停止しクラッチ機構５を伝達状態から遮断状態に切り替える。

【0077】

次にユーザは、グリップ部１０２を保持したまま先端工具１１の先端を締結部品から外す。このとき、グリップ部１０２は保持状態に維持されているので、モータ２はオンに維持されている。具体的には、グリップ部１０２は保持状態に維持されているので、モータ２の駆動軸２１は第１回転数での回転を維持している。

【0078】

これにより、例えば、締結部品の締結作業の完了後に、グリップ部１０２を保持状態に維持したまま、他の締結部品の締結作業を行う場合に、ユーザはすぐにクラッチ操作部５２を引くことができるため、作業効率が向上する。

【0079】

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0080】

以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0081】

（３．１）変形例１
変形例１の電動工具１を図１３に基づいて説明する。なお、上記実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0082】

検知部１３は、グリップ部１０２に設けられるセンサを含んでもよい。一例として、グリップ部１０２に設けられるセンサは、図１３に示すように、感圧センサ１３２を含む。なお、グリップ部１０２に設けられるセンサは、感圧センサ１３２以外のセンサでもよく、ユーザの体温を検知する感熱センサ、工具本体１０にかかる加速度の変化を検知する加速度センサ等であってもよい。また、検知部１３は、上記実施形態におけるスイッチ１３１及びセンサの両方を含んでもよい。この場合、スイッチ１３１及びセンサのいずれか一方によって保持状態を検知してもよいし、スイッチ１３１及びセンサの両方によって保持状態を検知してもよい。

【0083】

感圧センサ１３２は、ユーザがグリップ部１０２を保持したことによる圧力の増大を検知するセンサであって、例えば、静電容量式の圧力センサ、ピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗式圧力センサ等から適宜選択されればよい。

【0084】

感圧センサ１３２が保持状態を検知することによって、上記実施形態におけるスイッチ１３１と比較して、検知感度が向上する、という利点がある。

【0085】

（３．２）変形例２
変形例２の電動工具１を図１４に基づいて説明する。なお、上記実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0086】

検知部１３は、図１４に示すように、グリップ部１０２に設けられる近接センサ１３３を含んでもよい。

【0087】

近接センサ１３３は、ユーザの身体の少なくとも一部（例えば手）を非接触で検知するセンサであって、例えば、静電容量式の近接センサ、レーザ光又は赤外光などの光を利用する近接センサ等から適宜選択されればよい。

【0088】

近接センサ１３３がユーザの身体の少なくとも一部（例えば手）とグリップ部１０２との距離が所定距離以下となった状態を保持状態として検知することにより、ユーザがグリップ部１０２に触れる前に、モータ２をオンに制御することができる。これにより、上記実施形態におけるスイッチ１３１と比較して、検知感度が向上する、という利点がある。また、これにより、上記実施形態におけるスイッチ１３１及び上記変形例１の感圧センサ１３２と比較して、早い時点で保持状態を検知するため、作業効率が向上する、という利点がある。

【0089】

（３．３）その他の変形例
本開示における電動工具１は、制御部７にコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御部７としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なる。ＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスも、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１又は複数の電子回路で構成される。

【0090】

電動工具１には、ドライバビットの代わりにソケットが先端工具１１として取り付けられてもよい。さらに、電動工具１は、電池パック１４を電源とする構成に限らず、交流電源（商用電源）を電源とする構成であってもよい。

【0091】

また、電動工具１は、締付トルクを測定するトルクセンサを備えていてもよい。トルクセンサは、例えば、ねじり歪みの検出が可能な磁歪式歪センサである。磁歪式歪センサは、出力軸６にトルクが加わることにより発生する歪みに応じた透磁率の変化を検出し、歪みに比例した電圧信号を出力するセンサである。電動工具１がトルクセンサを備える場合、トルク検出部７１は、トルクセンサによって測定される締付トルクを検出してもよい。

【0092】

スイッチ１３１を押す強さによって、駆動軸２１の回転速度を調整可能であってもよく、例えばスイッチ１３１を押す強さが強いほど、駆動軸２１の回転速度が速くなるように構成されてもよい。つまり、ユーザがグリップ部１０２を強い力で保持するほど、駆動軸２１の回転速度が速くなるように構成されてもよい。

【0093】

（４）まとめ
以上説明したように、第１の態様の電動工具（１）は、モータ（２）と、先端工具（１１）が取り付けられる出力軸（６）と、モータ（２）を制御する制御部（７）と、クラッチ機構（５）と、クラッチ操作部（５２）と、工具本体（１０）と、検知部（１３）と、を備える。クラッチ機構（５）は、モータ（２）のトルクを出力軸（６）に伝達する伝達状態と、モータ（２）のトルクの出力軸（６）への伝達を遮断する遮断状態とに切り替わる。クラッチ操作部（５２）は、クラッチ機構（５）を伝達状態と遮断状態とに切り替える。工具本体（１０）は、モータ（２）、出力軸（６）の少なくとも一部、クラッチ機構（５）及びクラッチ操作部（５２）の少なくとも一部を収容する。検知部（１３）は、工具本体（１０）がユーザによって保持されている保持状態であるか否かを検知する。制御部（７）は、検知部（１３）が保持状態を検知した場合に、モータ（２）を所定の回転数で回転させる。

【0094】

この態様によれば、ユーザが工具本体（１０）を保持した後に、自らモータ（２）を所定の回転数で回転させる操作を行う場合と比べて、クラッチ操作部（５２）を早く操作することができるため、電動工具（１）による作業の作業効率を向上することができる。

【0095】

第２の態様の電動工具（１）では、第１の態様において、工具本体（１０）は、ユーザによって保持されるグリップ部（１０２）を含む。検知部（１３）は、グリップ部（１０２）に設けられるスイッチ（１３１）を含む。

【0096】

この態様によれば、ユーザがグリップ部（１０２）を保持するとスイッチ（１３１）がオンとなり、検知部（１３）は保持状態を検知することができる。

【0097】

第３の態様の電動工具（１）では、第２の態様において、スイッチ（１３１）は、プッシュスイッチを含む。

【0098】

この態様によれば、ユーザがグリップ部（１０２）を保持するとスイッチ（１３１）がオンとなり、検知部（１３）は保持状態を検知することができる。

【0099】

第４の態様の電動工具（１）では、第１～第３のいずれかの態様において、工具本体（１０）は、ユーザによって保持されるグリップ部（１０２）を含む。検知部（１３）は、グリップ部（１０２）に設けられるセンサを含む。

【0100】

この態様によれば、検知部（１３）の検知感度を向上することができる。

【0101】

第５の態様の電動工具（１）では、第４の態様において、センサは、感圧センサ（１３２）を含む。

【0102】

この態様によれば、検知部（１３）の検知感度を向上することができる。

【0103】

第６の態様の電動工具（１）では、第４の態様において、センサは、近接センサ（１３３）を含む。

【0104】

この態様によれば、早い時点で保持状態を検知するため、作業効率を向上することができる。

【0105】

第７の態様の電動工具（１）では、第１～第６のいずれかの態様において、制御部（７）が、検知部（１３）が保持状態を検知してモータ（２）の駆動を開始した時点では、クラッチ機構（５）は遮断状態である。

【0106】

この態様によれば、検知部（１３）が保持状態を検知して、モータ（２）の駆動を開始させた場合も、出力軸（６）が回転する可能性を低減することができる。

【0107】

なお、第２～第７の態様は電動工具（１）に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。

【符号の説明】

【0108】

１ 電動工具
２ モータ
５ クラッチ機構
６ 出力軸
７ 制御部
１０ 工具本体
１１ 先端工具
１３ 検知部
５２ クラッチ操作部
１０２ グリップ部
１３１ スイッチ
１３２ 感圧センサ
１３３ 近接センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】