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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-15
(45)【発行日】2023-06-23
(54)【発明の名称】電動工具、制御方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B25B 21/00 20060101AFI20230616BHJP
B25B 21/02 20060101ALI20230616BHJP
【ＦＩ】
B25B21/00 520C
B25B21/00 510C
B25B21/02 G
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019207504
(22)【出願日】2019-11-15
(65)【公開番号】P2021079473
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2022-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(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】中原 雅之
(72)【発明者】
【氏名】植田 尊大
(72)【発明者】
【氏名】草川 隆司
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０５１６７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／２３０１４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１４７２３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５１７４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３２６３７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｂ２１／００－２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータと、ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する制御部と、
締付部材を回転させる先端工具と連結される出力軸と、
前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有さず、
前記制御部は、
対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出する緩み検出機能を有し、
前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させ、
前記制御部は、前記励磁電流のピークを検出した後に逆向きのピークを検出することで、前記締付部材の前記緩みを検出する、
電動工具。
【請求項2】
前記制御部は、前記緩み検出機能において、前記モータに供給されるトルク電流に更に基づいて前記締付部材の前記緩みを検出し、
前記制御部は、前記トルク電流が閾値より大きな状態から前記閾値より小さな状態に変化したことに基づいて、前記締付部材の前記緩みを検出する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項3】
モータと、
ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する制御部と、
締付部材を回転させる先端工具と連結される出力軸と、
前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有し、
前記制御部は、
対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出する緩み検出機能を有し、
前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させ、
前記制御部は、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定する、
電動工具。
【請求項4】
前記制御部は、前記緩み検出機能において、前記モータに供給されるトルク電流に更に基づいて前記締付部材の前記緩みを検出し、
前記制御部は、
前記トルク電流が閾値より大きな状態から前記閾値より小さな状態に変化したことに基づいて、前記締付部材の前記緩みを検出する、又は
前記トルク電流の振動の終了を検出することにより前記インパクト機構の前記打撃動作の終了を検出することで、前記締付部材の前記緩みを検出する、
請求項３に記載の電動工具。
【請求項5】
前記出力軸の回転方向を、前記締付部材を前記対象物に締め付ける正転方向と前記締付部材を前記対象物から緩める逆転方向とに切り替える正逆切換スイッチを更に備え、
前記制御部は、前記正逆切換スイッチにより前記先端工具の回転方向が前記逆転方向に設定されている場合にのみ、前記緩み検出機能を有効とする、
請求項１～４のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項6】
前記操作部はトリガスイッチを備え、
前記制御部は、
前記締付部材の前記緩みを検出する前は、前記トリガスイッチへの操作量に応じて前記モータの動作を制御し、
前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を、所定の上限値以下に制限する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項7】
前記制御部は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を、前記緩みを検出する前の速度に基づいて低下させる、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項8】
前記制御部は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を予め決められた所定値にする、
請求項７に記載の電動工具。
【請求項9】
前記緩み検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項10】
電動工具の制御方法であって、前記電動工具は、
モータと、
ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
締付部材を回転させる先端工具と連結される出力軸と、
前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有さず、
前記制御方法は、
ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することと、
対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出することと、
前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させることと、
を含み、
前記締付部材の前記緩みを検出することは、前記励磁電流のピークを検出した後に逆向きのピークを検出することで、前記締付部材の前記緩みを検出することを含む、
制御方法。
【請求項11】
電動工具の制御方法であって、
前記電動工具は、
モータと、
ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
締付部材を回転させる先端工具と連結される出力軸と、
前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有し、
前記制御方法は、
ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することと、
対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出することと、
前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させることと、
を含み、
前記締付部材の前記緩みを検出することは、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定することを含む、
制御方法。
【請求項12】
１以上のプロセッサに、請求項１０又は１１に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は一般に電動工具、制御方法、及びプログラムに関し、より詳細には、ベクトル制御を用いてモータを制御する電動工具、電動工具の制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、ハンマがアンビルに衝突することによりアンビルを回転させる締付工具を開示する。
【0003】
特許文献１に記載の締付工具の制御基板には、ハンマとアンビルの衝突音を受音する受音部が組み込まれている。制御基板に取り付けられているマイクロコンピュータは、ナット類を緩める方向である逆転方向にモータを駆動する場合に、受音部によってハンマとアンビルの衝突を検知しなくなってから所定時間後にモータが停止するよう、制御プログラムに基づいてモータや受音部の動作を制御する。これにより、ナット類がボルト等から完全に外れる前で、モータが自動的に停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００１－２６９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の締付工具のような電動工具では、ナット類の緩みを、ハンマとアンビルとの衝突音で検出している。そのため、受音部が衝突音を受音しにくい環境等、電動工具が使用される環境によっては、ナット類の緩みを検出しにくい場合があり、使い勝手に改善の余地があった。
【0006】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、電動工具の使い勝手を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、操作部と、制御部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記制御部は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有さない。前記制御部は、緩み検出機能を有する。前記緩み検出機能において、前記制御部は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出する。前記制御部は、前記励磁電流のピークを検出した後に逆向きのピークを検出することで、前記締付部材の前記緩みを検出する。前記制御部は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させる。
本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、操作部と、制御部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記制御部は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する。前記制御部は、緩み検出機能を有する。前記緩み検出機能において、前記制御部は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出する。前記制御部は、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定する。前記制御部は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させる。
本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、操作部と、制御部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記制御部は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する。前記制御部は、緩み検出機能を有する。前記緩み検出機能において、前記制御部は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出する。前記制御部は、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定する。前記制御部は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させる。
【0008】
本開示の一態様に係る制御方法は、電動工具の制御方法である。前記電動工具は、モータと、操作部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有さない。前記制御方法は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することを含む。前記制御方法は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出することを含む。前記締付部材の前記緩みを検出することは、前記励磁電流のピークを検出した後に逆向きのピークを検出することで、前記締付部材の前記緩みを検出することを含む。前記制御方法は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させることを含む。
本開示の一態様に係る制御方法は、電動工具の制御方法である。前記電動工具は、モータと、操作部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する。前記制御方法は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することを含む。前記制御方法は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出することを含む。前記締付部材の前記緩みを検出することは、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定することを含む。前記制御方法は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させることを含む。
本開示の一態様に係る制御方法は、電動工具の制御方法である。前記電動工具は、モータと、操作部と、出力軸と、伝達機構と、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記先端工具は、締付部材を回転させる。前記伝達機構は、前記モータの回転力を前記出力軸へと伝達する。前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する。前記制御方法は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することを含む。前記制御方法は、対象物に締め付けられている前記締付部材を前記先端工具によって前記対象物から緩める場合に、前記モータに供給される励磁電流に基づいて、前記締付部材の緩みを検出することを含む。前記締付部材の前記緩みを検出することは、所定の単位時間内での前記励磁電流の振幅が、閾値以上となる状態から前記閾値を下回る状態になると、前記締付部材が緩んだと判定することを含む。前記制御方法は、前記締付部材の前記緩みを検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させることを含む。
【0009】
本開示の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに前記制御方法を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、電動工具の使い勝手を向上させることができる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施形態に係る電動工具１について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の１つに過ぎない。下記の実施形態は、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。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。
【0013】
【0014】
操作部２９は、ユーザからの操作を受け付ける。制御部４は、ベクトル制御を利用して、操作部２９への操作に応じてモータ１５の回転動作を制御する。出力軸２１は、締付部材３０を回転させる先端工具２８と連結される。伝達機構１８は、モータ１５の回転力を出力軸２１へと伝達する。締付部材３０は、対象物１００に対して締め付けられる部材である。締付部材３０は、例えばボルト、ナット、ビス（木ねじ等）、トルクス(登録商標）等である。先端工具２８は、例えばソケットビット、レンチビット、ドライバビット、トルクスビット等である。対象物１００は、例えば木材、壁、ナットに対するボルト等である。
【0015】
制御部４は、緩み検出機能を有している。緩み検出機能は、対象物１００に締め付けられている締付部材３０を先端工具２８によって対象物１００から緩める場合に、励磁電流（ｄ軸電流）に基づいて、締付部材３０の緩みを検出する機能である。制御部４は、緩み検出機能により締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度を低下させる又はモータ１５を停止させる。
【0016】
電動工具１の緩み検出機能では、モータ１５に供給される励磁電流に基づいて、対象物１００からの締付部材３０の緩みが検出される。そのため、本実施形態の電動工具１によれば、ねじ等の締付部材３０の緩みの検出の確実性が向上し、電動工具１の使い勝手を向上できる。
【0017】
また、励磁電流の値は、モータ１５のベクトル制御にも用いられている。そのため、緩み検出用のセンサ等を新たに追加する必要がなく、電動工具１の小型化及び低コスト化等を図ることができる。
【0018】
（２）詳細
（２．１）電動工具
以下、本実施形態の電動工具１について、図面を参照して更に詳細に説明する。本実施形態の電動工具１は、いわゆるインパクト工具である。インパクト工具は、例えば、インパクトドライバ、ハンマドリル、インパクトドリル、インパクトドリルドライバ又はインパクトレンチとして用いられる。本実施形態では、代表例として、電動工具１がインパクトドライバとして用いられる場合について説明する。
（２．１）電動工具
以下、本実施形態の電動工具１について、図面を参照して更に詳細に説明する。本実施形態の電動工具１は、いわゆるインパクト工具である。インパクト工具は、例えば、インパクトドライバ、ハンマドリル、インパクトドリル、インパクトドリルドライバ又はインパクトレンチとして用いられる。本実施形態では、代表例として、電動工具１がインパクトドライバとして用いられる場合について説明する。
【0019】
図１、図２に示すように、電動工具１は、モータ１５と、出力軸２１と、伝達機構１８と、ソケット２３と、先端工具２８と、電源部３２と、操作部２９と、制御部４と、インバータ回路部５１と、正逆切換スイッチ９と、を備えている。
【0020】
モータ１５は、ブラシレスモータである。特に、本実施形態のモータ１５は、同期電動機であり、より詳細には、永久磁石同期電動機（PMSM（Permanent Magnet Synchronous Motor））である。モータ１５は、永久磁石１３１を有する回転子１３と、コイル１４１を有する固定子１４と、を含んでいる。回転子１３は、回転動力を出力する回転軸１６を有している。コイル１４１と永久磁石１３１との電磁的相互作用により、回転子１３は、固定子１４に対して回転する。
【0021】
出力軸２１は、モータ１５から伝達機構１８を介して伝達された駆動力により回転する部分である。ソケット２３は、出力軸２１に固定されている。ソケット２３には、先端工具２８が着脱自在に取り付けられる。先端工具２８は、出力軸２１と一緒に回転する。電動工具１は、モータ１５の駆動力で出力軸２１を回転させることで、先端工具２８を回転させる。すなわち、電動工具１は、先端工具２８をモータ１５の駆動力で駆動する工具である。各種の先端工具２８のうち用途に応じた先端工具２８が、ソケット２３に取り付けられて用いられる。なお、出力軸２１に直接に先端工具２８が装着されてもよい。先端工具２８が締付部材３０（ボルト、ねじ等）に当てられた状態で、先端工具２８が正転方向に回転することにより、締付部材３０を対象物１００に締め付けることができる。また、先端工具２８が締付部材３０（ボルト、ねじ等）に当てられた状態で、先端工具２８が逆転方向（正転方向とは反対方向）に回転することにより、締付部材３０を対象物１００から緩めることができる。
【0022】
なお、本実施形態の電動工具１はソケット２３を備えることで、先端工具２８を用途に応じて交換可能であるが、先端工具２８が交換可能であることは必須ではない。例えば、電動工具１は、特定の先端工具２８のみ用いることができる工具であってもよい。
【0023】
本実施形態の先端工具２８は、締付部材３０（ねじ）を締める又は緩めるためのドライバビットである。より詳細には、先端工具２８は、先端部２８０が＋（プラス）形に形成されたプラスドライバビットである。すなわち、出力軸２１は、ねじを締める又は緩めるためのドライバビットを保持し、モータ１５から動力を得て回転する。
【0024】
伝達機構１８は、インパクト機構１７と、遊星歯車機構２５と、駆動軸２２と、を有している。伝達機構１８は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を出力軸２１に伝達する。より詳細には、伝達機構１８は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を調整して、出力軸２１の回転として出力する。
【0025】
モータ１５の回転軸１６は、遊星歯車機構２５に接続されている。駆動軸２２は、遊星歯車機構２５と、インパクト機構１７と、に接続されている。遊星歯車機構２５は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を所定の減速比で減速して、駆動軸２２の回転として出力する。
【0026】
インパクト機構１７は、出力軸２１と連結されている。インパクト機構１７は、遊星歯車機構２５及び駆動軸２２を介して受け取ったモータ１５（回転軸１６）の回転動力を、出力軸２１に伝達する。
【0027】
インパクト機構１７は、出力軸２１に加えられるトルクの大きさに応じて打撃動作を行う。インパクト機構１７は、打撃動作において、出力軸２１に打撃力を加える。
【0028】
図２に示すように、インパクト機構１７は、ハンマ１９と、アンビル２０と、ばね２４と、を備えている。ハンマ１９は、駆動軸２２にカム機構を介して取り付けられている。アンビル２０はハンマ１９に接触しており、ハンマ１９と一体に回転する。ばね２４は、ハンマ１９をアンビル２０側に押している。アンビル２０は、出力軸２１と一体に形成されている。なお、アンビル２０は、出力軸２１とは別体に形成されて出力軸２１に固定されていてもよい。
【0029】
出力軸２１にかかる負荷（トルク）が所定の大きさより小さい場合には、インパクト機構１７は、モータ１５の回転動力により出力軸２１を連続的に回転させる。すなわち、この場合には、カム機構により連結された駆動軸２２とハンマ１９とが一体に回転し、更にハンマ１９とアンビル２０とが一体に回転するので、アンビル２０と一体に形成された出力軸２１が駆動軸２２と一緒に回転する。
【0030】
一方で、出力軸２１に所定の大きさ以上の負荷がかかった場合には、インパクト機構１７は、打撃動作を行う。インパクト機構１７は、打撃動作において、モータ１５の回転動力をパルス状のトルクに変換して打撃力を発生する。すなわち、打撃動作では、ハンマ１９は、駆動軸２２との間のカム機構による規制を受けながら、ばね２４に抗して後退する（アンビル２０から離れる）。ハンマ１９の後退によりハンマ１９とアンビル２０との結合が外れた時点で、ハンマ１９は回転しながら前進して（出力軸２１側へ移動して）アンビル２０に回転方向の打撃力を加え、出力軸２１を回転させる。つまり、インパクト機構１７は、アンビル２０を介して出力軸２１に軸（出力軸２１）周りの回転打撃を加える。インパクト機構１７の打撃動作では、ハンマ１９がアンビル２０に回転方向の打撃力を加える動作が繰り返される。ハンマ１９が後退して前進する度に、打撃力が１回発生する。
【0031】
電源部３２は、モータ１５を駆動する電流を供給する。電源部３２は、例えば、電池パックである。電源部３２は、例えば、１又は複数の２次電池を含む。
【0032】
操作部２９は、トリガスイッチを備えている。トリガスイッチを引く操作により、モータ１５のオンオフを切換可能である。また、トリガスイッチを引く操作の引込み量で、モータの回転速度を調整可能である。その結果として、トリガスイッチを引く操作の引込み量で、出力軸２１の回転速度を調整可能である。上記引込み量が大きいほど、モータ１５及び出力軸２１の回転速度が速くなる。制御部４は、トリガスイッチを引く操作の引込み量に応じて、モータ１５及び出力軸２１を回転又は停止させ、また、モータ１５及び出力軸２１の回転速度を制御する。この電動工具１では、先端工具２８がソケット２３を介して出力軸２１に連結される。そして、トリガスイッチへの操作によってモータ１５及び出力軸２１の回転速度が制御されることで、先端工具２８の回転速度が制御される。
【0033】
より詳細には、トリガスイッチは、操作信号を出力する多段階スイッチ又は無段階スイッチ（可変抵抗器）を備える。操作信号は、トリガスイッチへの操作量（引込み量）に応じて変化する。トリガスイッチは、操作信号に応じてモータ１５の速度（回転数）の目標値ω１
＊を決定し、制御部４に与える。制御部４は、トリガスイッチから受け取った目標値ω１
＊に基づいて、モータ１５の回転を制御する。
【0034】
正逆切換スイッチ９は、出力軸２１の回転方向を、正転方向と、正転方向とは反対の逆転方向とに切り替える。正転方向は、締付部材３０を対象物１００に締め付ける方向（締付部材３０の頭部側から見て締付部材３０が時計回りに回転する方向）である。逆転方向は、締付部材３０を対象物１００から緩める方向（締付部材３０の頭部側から見て締付部材３０が反時計回りに回転する方向）である。
【0035】
正逆切換スイッチ９は、ここでは、モータ１５の回転軸１６の回転方向を切り換える。正逆切換スイッチ９は、例えば、電源部３２からモータ１５に供給される電流の向きを切り換えることにより、モータ１５の回転軸１６の回転方向を正転と逆転とに切り換える。
【0036】
インバータ回路部５１は、モータ１５を駆動するための回路である。インバータ回路部５１は、電源部３２からの電圧Ｖｄｃを、モータ１５用の駆動電圧Ｖａに変換する。本実施形態では、駆動電圧Ｖａは、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧及びＷ相電圧を含む三相交流電圧である。以下では、必要に応じて、Ｕ相電圧をｖｕ、Ｖ相電圧をｖｖ、Ｗ相電圧をｖｗで表す。各電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗは、正弦波電圧である。
【0037】
インバータ回路部５１は、ＰＷＭインバータとＰＷＭ変換器とを利用して実現できる。ＰＷＭ変換器は、駆動電圧Ｖａ（Ｕ相電圧ｖｕ、Ｖ相電圧ｖｖ、Ｗ相電圧ｖｗ）の目標値（電圧指令値）ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊に従って、パルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭインバータは、このＰＷＭ信号に応じた駆動電圧Ｖａ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）をモータ１５に与えてモータ１５を駆動する。より具体的には、ＰＷＭインバータは、３相分のハーフブリッジ回路とドライバとを備える。ＰＷＭインバータでは、ドライバがＰＷＭ信号に従って各ハーフブリッジ回路におけるスイッチング素子をオン／オフすることにより、電圧指令値ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊に従った駆動電圧Ｖａ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）がモータ１５に与えられる。これによって、モータ１５には、駆動電圧Ｖａ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）に応じた駆動電流が供給される。駆動電流は、Ｕ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、及びＷ相電流ｉｗを含む。より詳細には、Ｕ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、及びＷ相電流ｉｗは、モータ１５の固定子１４における、Ｕ相の電機子巻線の電流、Ｖ相の電機子巻線の電流及びＷ相の電機子巻線の電流である。
【0038】
制御部４は、モータ１５の速度の指令値ω２
＊を求める。特に、制御部４は、操作部２９から与えられるモータ１５の速度の目標値ω１
＊に基づいて、モータ１５の速度の指令値ω２
＊を求める。また、制御部４は、モータ１５の速度が指令値ω２
＊に一致するように駆動電圧Ｖａの目標値（電圧指令値）ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊を決定してインバータ回路部５１に与える。
【0039】
（２．２）制御部
以下、制御部４について更に詳細に説明する。制御部４は、本実施形態では、ベクトル制御を利用して、モータ１５の制御を行う。ベクトル制御は、モータ電流を、トルク（回転力）を発生する電流成分（トルク電流）と磁束を発生する電流成分（励磁電流）とに分解し、それぞれの電流成分を独立に制御するモータ制御方式の一種である。
以下、制御部４について更に詳細に説明する。制御部４は、本実施形態では、ベクトル制御を利用して、モータ１５の制御を行う。ベクトル制御は、モータ電流を、トルク（回転力）を発生する電流成分（トルク電流）と磁束を発生する電流成分（励磁電流）とに分解し、それぞれの電流成分を独立に制御するモータ制御方式の一種である。
【0040】
図３は、ベクトル制御におけるモータ１５の解析モデル図である。図３には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電機子巻線固定軸が示されている。ベクトル制御では、モータ１５の回転子１３に設けられた永久磁石１３１が作る磁束の回転速度と同じ速度で回転する回転座標系が考慮される。回転座標系において、永久磁石１３１が作る磁束の方向をｄ軸にとり、ｄ軸に対応する制御上の回転軸をγ軸とする。また、ｄ軸から電気角で９０度進んだ位相にｑ軸をとり、γ軸から電気角で９０度進んだ位相にδ軸をとる。実軸に対応する回転座標系はｄ軸とｑ軸を座標軸に選んだ座標系であり、その座標軸をｄｑ軸と呼ぶ。制御上の回転座標系はγ軸とδ軸を座標軸に選んだ座標系であり、その座標軸をγδ軸と呼ぶ。
【0041】
ｄｑ軸は回転しており、その回転速度をωで表す。γδ軸も回転しており、その回転速度をωｅで表す。また、ｄｑ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たｄ軸の角度（位相）をθで表す。同様に、γδ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たγ軸の角度（位相）をθｅで表す。θ及びθｅにて表される角度は、電気角における角度であり、それらは一般的に回転子位置又は磁極位置とも呼ばれる。ω及びωｅにて表される回転速度は、電気角における角速度である。以下、必要に応じて、θ又はθｅを、回転子位置と呼び、ω又はωｅを単に速度と呼ぶことがある。
【0042】
制御部４は、基本的に、θとθｅとが一致するようにベクトル制御を行う。θとθｅとが一致しているとき、ｄ軸及びｑ軸は夫々γ軸及びδ軸と一致することになる。なお、以下の説明では、必要に応じて、駆動電圧Ｖａのγ軸成分及びδ軸成分を、それぞれγ軸電圧ｖγ及びδ軸電圧ｖδで表し、駆動電流のγ軸成分及びδ軸成分を、それぞれγ軸電流ｉγ及びδ軸電流ｉδで表す。
【0043】
また、γ軸電圧ｖγ及びδ軸電圧ｖδの目標値を表す電圧指令値を、それぞれγ軸電圧指令値ｖγ
＊及びδ軸電圧指令値ｖδ
＊により表す。γ軸電流ｉγ及びδ軸電流ｉδの目標値を表す電流指令値を、それぞれγ軸電流指令値ｉγ
＊及びδ軸電流指令値ｉδ
＊により表す。
【0044】
制御部４は、γ軸電圧ｖγ及びδ軸電圧ｖδの値がそれぞれγ軸電圧指令値ｖγ
＊及びδ軸電圧指令値ｖδ
＊に追従しかつγ軸電流ｉγ及びδ軸電流ｉδの値がそれぞれγ軸電流指令値ｉγ
＊及びδ軸電流指令値ｉδ
＊に追従するように、ベクトル制御を行う。
【0045】
制御部４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４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。
【0046】
図１に示すように、制御部４は、座標変換器４１１，４１２と、減算器４２１，４２２，４２３と、電流制御部４３と、磁束制御部４４と、速度制御部４５と、位置・速度推定部４６と、脱調検出部４７と、指令値生成部４８と、を備える。なお、座標変換器４１１、減算器４２１，４２２，４２３、電流制御部４３、磁束制御部４４、速度制御部４５、位置・速度推定部４６、脱調検出部４７、及び指令値生成部４８は、必ずしも実体のある構成を示しているわけではない。これらは、制御部４によって実現される機能を示している。よって、制御部４の各要素は、制御部４内で生成された各値を自由に利用可能となっている。また、電動工具１は、複数（図１では２つ）の電流センサ６１，６２を備えている。
【0047】
複数の電流センサ６１，６２の各々は、例えば、ホール素子電流センサ又はシャント抵抗素子を含んでいる。複数の電流センサ６１，６２は、電源部３２からインバータ回路部５１を介してモータ１５に供給される電流を測定する。複数の電流センサ６１，６２は、少なくとも２相の電流を測定する。図１では、電流センサ６１がＵ相電流ｉｕを測定し、電流センサ６２がＶ相電流ｉｖを測定する。なお、Ｗ相電流ｉｗは、Ｕ相電流ｉｕ及びＶ相電流ｉｖから求めることができる。
【0048】
座標変換器（第１の座標変換器）４１１は、回転子位置θｅに基づいてＵ相電流ｉｕ及びＶ相電流ｉｖをγδ軸上に座標変換することにより、γ軸電流ｉγ及びδ軸電流ｉδを算出して出力する。ここで、γ軸電流ｉγは、ｄ軸電流に対応し、励磁的な電流であり、トルクには殆ど寄与しない電流である。δ軸電流ｉδは、ｑ軸電流に対応し、トルクに大きく寄与する電流である。回転子位置θｅは、位置・速度推定部４６にて算出される。
【0049】
減算器４２３は、速度ωｅと指令値ω２
＊とを参照し、両者間の速度偏差（ω２
＊－ωｅ）を算出する。速度ωｅは、位置・速度推定部４６にて算出される。
【0050】
速度制御部４５は、比例積分制御などを用いることによって、速度偏差（ω２
＊－ωｅ）がゼロに収束するようにδ軸電流指令値ｉδ
＊を算出して出力する。
【0051】
磁束制御部４４は、γ軸電流指令値ｉγ
＊を決定して減算器４２１に出力する。γ軸電流指令値ｉγ
＊は、制御部４にて実行されるベクトル制御の種類やモータ１５の速度ωに応じて、様々な値をとりうる。例えば、ｄ軸電流をゼロとして最大トルク制御を行う場合は、γ軸電流指令値ｉγ
＊が０とされる。また、ｄ軸電流を流して弱め磁束制御を行う場合は、γ軸電流指令値ｉγ
＊が速度ωｅに応じた負の値とされる。以下の説明では、γ軸電流指令値ｉγ
＊が０である場合を取り扱う。
【0052】
減算器４２１は、磁束制御部４４から出力されるγ軸電流指令値ｉγ
＊より座標変換器４１１から出力されるγ軸電流ｉγを減算し、電流誤差（ｉγ
＊－ｉγ）を算出する。減算器４２２は、速度制御部４５から出力される値ｉδ
＊より座標変換器４１１から出力されるδ軸電流ｉδを減算し、電流誤差（ｉδ
＊－ｉδ）を算出する。
【0053】
電流制御部４３は、電流誤差（ｉγ
＊－ｉγ）及び（ｉδ
＊－ｉδ）が共にゼロに収束するように、比例積分制御などを用いた電流フィードバック制御を行う。この際、γ軸とδ軸との間の干渉を排除するための非干渉制御を利用し、（ｉγ
＊－ｉγ）及び（ｉδ
＊－ｉδ）が共にゼロに収束するようにγ軸電圧指令値ｖγ
＊及びδ軸電圧指令値ｖδ
＊を算出する。
【0054】
座標変換器（第２の座標変換器）４１２は、位置・速度推定部４６から出力される回転子位置θｅに基づいて電流制御部４３から与えられたγ軸電圧指令値ｖγ
＊及びδ軸電圧指令値ｖδ
＊を三相の固定座標軸上に座標変換することにより、電圧指令値（ｖｕ
＊、ｖｖ
＊及びｖｗ
＊）を算出して出力する。
【0055】
位置・速度推定部４６は、回転子位置θｅ及び速度ωｅを推定する。より詳細には、位置・速度推定部４６は、座標変換器４１１からのｉγ及びｉδ並びに電流制御部４３からのｖγ
＊及びｖδ
＊の内の全部又は一部を用いて、比例積分制御等を行う。位置・速度推定部４６は、ｄ軸とγ軸との間の軸誤差（θｅ－θ）がゼロに収束するように回転子位置θｅ及び速度ωｅを推定する。なお、回転子位置θｅ及び速度ωｅの推定手法として従来から様々な手法が提案されており、位置・速度推定部４６は公知の何れの手法をも採用可能である。
【0056】
脱調検出部４７は、モータ１５が脱調しているか否かを判定する。より詳細には、脱調検出部４７は、モータ１５の磁束に基づいて、モータ１５が脱調しているか否かを判定する。モータ１５の磁束は、ｄ軸電流及びｑ軸電流及びγ軸電圧指令値ｖγ
＊及びδ軸電圧指令値ｖδ
＊から求められる。脱調検出部４７は、モータ１５の磁束の振幅が閾値未満であれば、モータ１５が脱調していると判断してよい。なお、閾値は、モータ１５の永久磁石が作る磁束の振幅に基づいて適宜定められる。なお、脱調検出手法として従来から様々な手法が提案されており、脱調検出部４７は公知の何れの手法をも採用可能である。
【0057】
指令値生成部４８は、制御部４において、モータ１５の速度の指令値ω２
＊を求める部分である。指令値生成部４８は、操作部２９から受け取った目標値ω１
＊に基づいて、指令値ω２
＊を求める。
【0058】
指令値生成部４８は、動作モードとして、通常モードと低速モードとを有する。
【0059】
通常モードにおいて、指令値生成部４８は、指令値ω２
＊として、操作部２９から受け取った目標値ω１
＊を設定する。通常モードにおいて、指令値ω２
＊は目標値ω１
＊と一致する。
【0060】
低速モードにおいて、指令値生成部４８は、目標値ω１
＊と予め定められた上限値とに基づいて、指令値ω２
＊を定める。低速モードにおいて、指令値生成部４８は、受け取った目標値ω１
＊が上限値よりも小さい場合には、指令値ω２
＊として、目標値ω１
＊を用いる。一方、目標値ω１
＊が上限値以上の場合には、指令値生成部４８は、指令値ω２
＊として上限値を用いる。要するに、指令値生成部４８は、低速モードにおいては、指令値ω２
＊を上限値以下に制限する。そのため、低速モードにおいては、モータ１５の速度（角速度）が、上限値以下に制限される。
【0061】
指令値生成部４８は、正逆切換スイッチ９で設定される出力軸２１の回転方向に基づいて、動作モードを設定する。
【0062】
すなわち、指令値生成部４８は、正逆切換スイッチ９により出力軸２１の回転方向が正転方向に設定されている場合には、通常モードで動作する。
【0063】
一方、指令値生成部４８は、正逆切換スイッチ９により出力軸２１の回転方向が逆転方向に設定されている場合には、以下で説明する緩み検出機能による検出結果に基づいて、動作モードを切り換える。具体的には、指令値生成部４８は、緩み検出機能により締付部材３０の緩みを検出する前は通常モードで動作し、締付部材３０の緩みを検出すると低速モードへ移行する。言い換えれば、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出する前は、操作部２９（トリガスイッチ）への操作量に応じてモータ１５の動作を制御し、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度を所定の上限値以下に制限する。本実施形態の制御部４は、正逆切換スイッチ９により先端工具２８の回転方向が逆転方向に設定されている場合にのみ、緩み検出機能を有効とする。
【0064】
緩み検出機能は、出力軸２１の回転方向が逆転方向に設定されている場合に、作業対象の締付部材３０が対象物１００から緩められたことを検出する機能である。
【0065】
制御部４は、ここでは、座標変換器４１１で求められるδ軸電流ｉδ（すなわち、トルク電流）とγ軸電流ｉγ（すなわち、励磁電流）との少なくとも一方に基づいて、締付部材３０の対象物１００からの緩みを検出することが可能である。本実施形態の制御部４は、特に、γ軸電流ｉγ（励磁電流）に基づいて、締付部材３０の対象物１００からの緩みを検出する。
【0066】
図４に、電動工具１によって締付部材３０を対象物１００から緩める際の、δ軸電流ｉδ（トルク電流）の変化及びγ軸電流ｉγ（励磁電流）の変化の概略を示す。図４では、時点ｔ０にモータ１５が動作を開始し、時点ｔ１でインパクト機構１７が打撃動作を開始する。また、時点ｔ２で、締付部材３０が緩んで出力軸２１にかかる負荷が減少することで、インパクト機構１７が打撃動作を終了する。
【0067】
締付部材３０が緩まる前の期間（時点ｔ１～ｔ２）において、インパクト機構１７による打撃動作は、γ軸電流ｉγ（励磁電流）で見ると、図４に示すように電流値の振動として現れる。具体的には、インパクト機構１７の打撃動作において、ハンマ１９が後退する間は、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷は徐々に増加する。そして、ハンマ１９とアンビル２０との結合が外れると、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が減少する。上述のように、制御部４は、ｄｑ軸における回転子位置θとγδ軸における回転子位置θｅとが一致するように制御を行う。そのため、制御部４は、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が増加又は減少すると、これにより生じるθとθｅとの差分を補償するように制御を行うので、δ軸電流ｉδの測定値が増加又は減少する。具体的には、モータ１５にかかる負荷が小さくなった直後は、γ軸電流ｉγの測定値は増加して正の値となり、モータ１５にかかる負荷が大きくなった瞬間は、γ軸電流ｉγの測定値は減少して負の値となる。
【0068】
本実施形態の制御部４は、γ軸電流ｉγ（励磁電流）の振動の開始及び終了を検出することで、インパクト機構１７の打撃動作の開始及び終了を検出する。そして、制御部４は、インパクト機構１７が打撃動作を終了したことをもって、間接的に、締付部材３０の緩みを検出する。要するに、制御部４は、緩み検出機能において、励磁電流の振幅に基づいて、締付部材３０の緩みを検出している。より詳細には、制御部４は、緩み検出機能において、γ軸電流ｉγの振幅（例えば、所定の単位時間内での極大値と極小値との差分の１／２）と所定の閾値との比較を行う。そして、γ軸電流ｉγの振幅が閾値以上となる状態から、閾値を下回る状態になると、締付部材３０が緩んだと判定する。
【0069】
また、図４に示すように、時点ｔ０～ｔ１においては、出力軸２１に負荷がかかることで、モータ１５の回転軸１６にかかるトルクが増加し、δ軸電流ｉδが増加している。そして、時点ｔ２において締付部材３０が対象物１００から緩まると、出力軸２１にかかる負荷（トルク）が減少することで、δ軸電流ｉδ（トルク電流）が減少している。
【0070】
そのため、制御部４は、例えば、δ軸電流ｉδと閾値Ｔｈ１との比較を行い、δ軸電流ｉδの絶対値が一旦閾値Ｔｈ１を上回った後、閾値Ｔｈ１を下回ったことを検出することで、締付部材３０の緩みを検出することが可能である。
【0071】
さらに、締付部材３０が緩まる前の期間（時点ｔ１～ｔ２）において、インパクト機構１７による打撃動作は、δ軸電流ｉδ（トルク電流）で見ると、図４に示すように電流値の振動として現れる。具体的には、モータ１５にかかる負荷が小さくなった直後は、δ軸電流ｉδの測定値が減少し、モータ１５にかかる負荷が大きくなった瞬間は、δ軸電流ｉδの測定値が増加する。
【0072】
そのため、制御部４は、δ軸電流ｉδ（トルク電流）の振動の終了を検出することで、インパクト機構１７の打撃動作の終了を検出し、これに基づいて、締付部材３０の緩みを間接的に検出することも可能である。
【0073】
要するに、制御部４は、緩み検出機能において、モータ１５に供給されるトルク電流に更に基づいて、締付部材３０の緩みを検出してもよい。
【0074】
制御部４は、励磁電流に基づく検出結果とトルク電流に基づく検出結果との論理和に基づいて、締付部材３０の緩みを検出してもよいし、論理積に基づいて締付部材３０の緩みを検出してもよい。
【0075】
指令値生成部４８は、上述のように、緩み検出機能により締付部材３０の緩みを検出すると、通常モードから低速モードへ移行する。これにより、締付部材３０の緩みが検出されると、モータ１５の速度が上限値以下に制限される。そのため、締付部材３０が緩んだ際に、締付部材３０が対象物１００から完全に外れる前に、モータ１５の速度が低下する。そのため、締付部材３０が対象物１００から脱落して例えば締付部材３０が紛失する等の事態を、防ぐことができる。なお、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５を停止させてもよい。この場合、締付部材３０の紛失等の事態の発生を、更に抑制できる。
【0076】
（３）変形例
本開示の実施形態は、上記実施形態に限定されない。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。以下に、上記実施形態の変形例を列挙する。
本開示の実施形態は、上記実施形態に限定されない。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。以下に、上記実施形態の変形例を列挙する。
【0077】
電動工具１の制御部４と同様の機能は、電動工具１の制御方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
【0078】
一態様に係る電動工具１の制御方法は、ベクトル制御を利用して、操作部２９への操作に応じてモータ１５の回転動作を制御することを含む。また、制御方法は、対象物１００に締め付けられている締付部材３０を先端工具２８によって対象物１００から緩める場合に、モータ１５に供給される励磁電流に基づいて、締付部材３０の緩みを検出することを含む。また、制御方法は、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度を低下させる又はモータ１５を停止させることを含む。
【0079】
具体的には、図５に示すように、制御部４はまず、モータ１５の回転方向が正転方向に設定されているか否かを判定する（ＳＴ１）。
【0080】
モータ１５の回転方向が正転方向の場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、制御部４は、操作部２９への操作量に応じて設定した指令値ω２
＊を用いて、モータ１５をベクトル制御する（ＳＴ６）。
【0081】
モータ１５の回転方向が逆転方向の場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、制御部４は、操作部２９への操作量に応じてモータ１５をベクトル制御し（ＳＴ２）、ベクトル制御で用いられる励磁電流の判定（励磁電流の振幅と、閾値との比較）を行う（ＳＴ３）。制御部４は、ステップＳＴ３での判定結果に基づいて、締付部材３０の緩みを検出したか否かを判定する（ＳＴ４）。緩みを検出すると（ＳＴ４：Ｙｅｓ）、制御部４は、上限値に基づいて指令値ω２
＊を設定することでモータ１５を減速させる、或いは、モータ１５を停止させる（ＳＴ５）。
【0082】
一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、上記の電動工具１の制御方法を実行させるためのプログラムである。
【0083】
以上述べた制御部４の実行主体は、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４としての機能の一部が実現される。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ないし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っており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（UltraLarge 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についても、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ないし複数の電子回路で構成される。
【0084】
また、制御部４における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されていることは必須の構成ではない。制御部４の構成要素は、複数のハウジングに分散して設けられていてもよい。反対に、制御部４における複数の機能が、基本例のように、１つのハウジング内に集約されてもよい。さらに、制御部４の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【0085】
（３－１）変形例１
以下、変形例１に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、変形例１に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0086】
本変形例の電動工具１では、伝達機構１８がインパクト機構１７を備えておらず、例えば駆動軸２２と出力軸２１とが一体に結合されている点で、実施形態の電動工具１と相違する。本変形例の電動工具１は、例えばドリルドライバである。
【0087】
図６に、本変形例の電動工具１によって締付部材３０を対象物１００から緩める際の、δ軸電流ｉδ（トルク電流）の変化及びγ軸電流ｉγ（励磁電流）の変化を示す。
【0088】
図６では、時点ｔ０にモータ１５が動作を開始する。そして、時点ｔ１で、ｄｑ軸における回転子位置θとγδ軸における回転子位置θｅとの間に差分が生じ、この差分を補償するように制御部４が制御を行うことで、δ軸電流ｉδ及びγ軸電流ｉγにピーク（電流波形における極値点）が生じる。
【0089】
また、時点ｔ２で締付部材３０が緩むと、ｄｑ軸における回転子位置θとγδ軸における回転子位置θｅとの間に差分が生じ、この差分を補償するように制御部４が制御を行うことで、γ軸電流ｉγにピークが生じる。制御部４は、γ軸電流ｉγと所定の閾値との比較に基づいて、このγ軸電流ｉγのピークの発生を検出することで、締付部材３０の緩みを検出する。
【0090】
本変形例の電動工具１のように、インパクト工具以外の電動工具１においても、制御部４は、モータ１５に供給される励磁電流に基づいて、締付部材３０の緩みを検出することができる。
【0091】
なお、制御部４は、時点ｔ３において、δ軸電流ｉδ（トルク電流）が閾値Ｔｈ１よりも小さくなったことを検出することで、トルク電流に更に基づいて締付部材３０の緩みを検出することも可能である。
【0092】
制御部４は、励磁電流に基づく検出結果とトルク電流に基づく検出結果との論理和に基づいて、締付部材３０の緩みを検出してもよいし、論理積に基づいて締付部材３０の緩みを検出してもよい。
【0093】
（３－２）変形例２
以下、変形例２に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、変形例２に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0094】
制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度の指令値ω２
＊に上限値を設定することに加えて、モータ１５の速度の指令値ω２
＊を、緩みを検出する前の指令値ω２
＊よりも減少させる。つまり、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度を、緩みを検出する前の速度に基づいて低下させる。
【0095】
制御部４は、例えば、締付部材３０の緩みを検出すると、緩みを検出した時点における指令値ω２
＊に、１よりも小さい所定の正の値（例えば、０．８）を乗じた値を、新たな指令値ω２
＊としてもよい。或いは、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、緩みを検出した時点における指令値ω２
＊に所定の値（例えば、２０００［ｒｐｍ］）を減じた値を、新たな指令値ω２
＊としてもよい。ただし、制御部４は、指令値ω２
＊がゼロ以上となるように、適宜上記所定の値を調整する。
【0096】
また、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、モータ１５の速度を予め決められた所定値としてもよい。つまり、制御部４は、締付部材３０の緩みを検出すると、指令値ω２
＊を予め決められた所定値にし、これにより、モータ１５の速度を予め決められた速度にしてもよい。
【0097】
本変形例により、トリガスイッチの引込み量が比較的小さい場合（指令値ω２
＊が上限値より小さい場合）であっても、指令値ω２
＊及びモータ１５の速度を低下させることができる。
【0098】
（３－３）変形例３
以下、変形例３に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、変形例３に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0099】
制御部４は、トリガスイッチの引込み量に関わらず、モータ１５の速度を予め決められた速度となるように制御する。制御部４は、例えば、トリガスイッチが引き込まれてモータ１５が始動してから締付部材３０の緩みが検出されるまでの間、モータ１５の速度の指令値ω２
＊を第１値に設定する。また、制御部４は、例えば、締付部材３０の緩みが検出されると、指令値ω２
＊を第２値（＜第１値）に設定する。そして、ユーザがトリガスイッチを引き込む操作をやめると、制御部４は、指令値ω２
＊を０［ｒｐｍ］にする。
【0100】
本変形例の電動工具１によれば、ユーザの習熟度に依らずにモータ１５の速度を制御できる。
【0101】
（３－４）その他の変形例
一変形例において、電動工具１は、正逆切換スイッチ９を備えていなくてもよい。この場合、電動工具１は、出力軸２１の回転方向が、逆転方向（締付部材３０を緩める方向）に固定されていてもよい。
一変形例において、電動工具１は、正逆切換スイッチ９を備えていなくてもよい。この場合、電動工具１は、出力軸２１の回転方向が、逆転方向（締付部材３０を緩める方向）に固定されていてもよい。
【0102】
一変形例において、正逆切換スイッチ９は、伝達機構１８内の機構を用いて、出力軸２１の回転方向を切り替える構成であってもよい。つまり、正逆切換スイッチ９が操作されることで、モータ１５の回転方向と出力軸２１の回転方向との関係が、同一方向と反対方向とに切り換えられてもよい。
【0103】
一変形例において、制御部４は、正逆切換スイッチ９によって出力軸２１の回転方向が正転方向に設定されている場合であっても、緩み検出機能を有効としてもよい。例えば、逆ねじ（左ねじ）を緩める場合、或いは、先端工具２８と締付部材３０との間に回転方向を逆転させるアダプタが設けられる場合等に、利用され得る。
【0104】
一変形例において、電動工具１は、緩み検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備えていてもよい。切換部は、例えば、ユーザの操作を受け付けるスイッチ等を備え得る。
【0105】
（４）態様
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
【0106】
第１の態様の電動工具（１）は、モータ（１５）と、操作部（２９）と、制御部（４）と、出力軸（２１）と、伝達機構（１８）と、を備える。操作部（２９）は、ユーザからの操作を受け付ける。制御部（４）は、ベクトル制御を利用して、操作部（２９）への操作に応じてモータ（１５）の回転動作を制御する。出力軸（２１）は、先端工具（２８）と連結される。先端工具（２８）は、締付部材（３０）を回転させる。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の回転力を出力軸（２１）へと伝達する。制御部（４）は、緩み検出機能を有する。緩み検出機能において、制御部（４）は、対象物（１００）に締め付けられている締付部材（３０）を先端工具（２８）によって対象物（１００）から緩める場合に、モータ（１５）に供給される励磁電流に基づいて、締付部材（３０）の緩みを検出する。制御部（４）は、締付部材（３０）の緩みを検出すると、モータ（１５）の速度を低下させる又はモータ（１５）を停止させる。
【0107】
この態様によれば、締付部材（３０）の緩みの検出の確実性が向上し、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。
【0108】
第２の態様の電動工具（１）は、第１の態様において、出力軸（２１）の回転方向を、締付部材（３０）を対象物（１００）に締め付ける正転方向と締付部材（３０）を対象物（１００）から緩める逆転方向とに切り替える正逆切換スイッチ（９）を更に備える。制御部（４）は、正逆切換スイッチ（９）により先端工具（２８）の回転方向が逆転方向に設定されている場合にのみ、緩み検出機能を有効とする。
【0109】
この態様によれば、締付部材（３０）を締めている場合に、意図せずモータ（１５）が減速したり停止したりする事態が抑制される。
【0110】
第３の態様の電動工具（１）では、第１又は第２の態様において、伝達機構（１８）は、出力軸（２１）に加えられるトルクの大きさに応じて出力軸（２１）に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構（１７）を有する。
【0111】
この態様によれば、インパクト機構（１７）を備えたいわゆるインパクト工具の使い勝手を向上できる。
【0112】
第４の態様の電動工具（１）では、第１～第３のいずれか１つの態様において、制御部（４）は、緩み検出機能において、励磁電流の振幅に基づいて締付部材（３０）の緩みを検出する。
【0113】
この態様によれば、例えば、トルク電流の振幅に基づいて締付部材（３０）の緩みを検出する場合に比べて、緩みの検出の確実性が向上し得る。
【0114】
第５の態様の電動工具（１）では、第１～第４のいずれか１つの態様において、操作部（２９）はトリガスイッチを備える。制御部（４）は、締付部材（３０）の緩みを検出する前は、トリガスイッチへの操作量に応じてモータ（１５）の動作を制御する。制御部（４）は、締付部材（３０）の緩みを検出すると、モータ（１５）の速度を、所定の上限値以下に制限する。
【0115】
この態様によれば、締付部材（３０）の緩みを検出した時に、モータ（１５）を確実に減速させることができる。
【0116】
第６の態様の電動工具（１）では、第１～第５のいずれか１つの態様において、制御部（４）は、締付部材（３０）の緩みを検出すると、モータ（１５）の速度を、緩みを検出する前の速度に基づいて低下させる。
【0117】
この態様によれば、締付部材（３０）の緩みを検出した時に、モータ（１５）を確実に減速させることができる。
【0118】
第７の態様の電動工具（１）では、第６の態様において、制御部（４）は、締付部材（３０）の緩みを検出すると、モータ（１５）の速度を予め決められた所定値にする。
【0119】
この態様によれば、電動工具（１）の操作に関するユーザの習熟度に依らずに、モータ（１５）の速度を適正な値にすることができる。
【0120】
第８の態様の電動工具（１）では、第１～第７のいずれか１つの態様において、制御部（４）は、緩み検出機能において、モータ（１５）に供給されるトルク電流に更に基づいて締付部材（３０）の緩みを検出する。
【0121】
この態様によれば、締付部材３０の緩みの検出の確実性が更に向上し得る。
【0122】
第９の態様の電動工具（１）は、第１～第８のいずれか１つの態様において、緩み検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備える。
【0123】
この態様によれば、緩み検出機能が不要な場合に、機能を無効にすることができ、電動工具１の使い勝手を向上できる。
【0124】
第１０の態様の制御方法は、電動工具（１）の制御方法である。電動工具（１）は、モータ（１５）と、操作部（２９）と、出力軸（２１）と、伝達機構（１８）と、を備える。操作部（２９）は、ユーザからの操作を受け付ける。出力軸（２１）は、先端工具（２８）と連結される。先端工具（２８）は、締付部材（３０）を回転させる。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の回転力を出力軸（２１）へと伝達する。制御方法は、ベクトル制御を利用して、操作部（２９）への操作に応じてモータ（１５）の回転動作を制御することを含む。制御方法は、対象物（１００）に締め付けられている締付部材（３０）を先端工具（２８）によって対象物（１００）から緩める場合に、モータ（１５）に供給される励磁電流に基づいて、締付部材（３０）の緩みを検出することを含む。制御方法は、締付部材（３０）の緩みを検出すると、モータ（１５）の速度を低下させる又はモータ（１５）を停止させることを含む。
【0125】
この態様によれば、締付部材（３０）の緩みの検出の確実性が向上し、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。
【0126】
第１１の態様のプログラムは、１以上のプロセッサに、第１０の態様の制御方法を実行させるためのプログラムである。
【0127】
この態様によれば、締付部材（３０）の緩みの検出の確実性が向上し、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。
【符号の説明】
【0128】
１ 電動工具
４ 制御部
９ 正逆切換スイッチ
１５ モータ
１７ インパクト機構
１８ 伝達機構
２１ 出力軸
２８ 先端工具
２９ 操作部
３０ 締付部材
１００ 対象物
４ 制御部
９ 正逆切換スイッチ
１５ モータ
１７ インパクト機構
１８ 伝達機構
２１ 出力軸
２８ 先端工具
２９ 操作部
３０ 締付部材
１００ 対象物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】