JP2015089611A - 作業工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業工具の操作性向上のための技術を提供する。
【解決手段】 モータ１１０と駆動機構１２０とを有するスクリュードライバ１００が構成される。駆動機構１２０は、駆動カム１３７と被動カム１５７で構成される回転伝達機構を有し、スピンドル１５０の長軸方向の移動によってカムの係合状態が切り替えられる。スピンドル１５０の長軸方向に関して、回転伝達機構の先端領域側とは反対側に配置された検出機構１６２によって、スピンドル１５０の長軸方向の位置が検出される。そして、コントローラ１８０は、検出機構１６２の検出結果に基づいて、モータ１１０の回転数を制御して駆動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、先端工具を回転駆動する作業工具に関する。

特開２０１２−１３５８４５号公報には、ドライバビットを回転駆動するスクリュドライバが記載されている。このスクリュドライバにおいては、ドライバビットを保持するスピンドルが、長軸方向に移動可能に配置されている。そして、クラッチ検知機構がスピンドルの移動に伴うクラッチの係合状態を検知し、検知結果に基づいて制御部が駆動モータの駆動を制御する。

特開２０１２−１３５８４５号公報

しかしながら、上記スクリュドライバにおいては、クラッチ検知機構は、クラッチの径方向外側であって、モータの前方に設けられている。そのため、スピンドルの軸方向に関して、スクリュドライバの重心位置がドライバビットの先端側に近い位置に設定される。すなわち、作業工具の重心位置が前方に位置するため、作業工具を把持して所定の操作を行う作業者が作業工具を使いづらい。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、作業工具の操作性向上のための技術の提供を目的とする。

上記課題は、請求項１に記載された発明によって達成される。本発明に係る作業工具の好ましい形態によれば、先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動する作業工具が構成される。作業工具は、工具本体と、工具本体の先端領域において、先端工具の先端部が工具本体から突出するように先端工具を保持する回転軸と、出力軸を備えたブラシレスモータと、ブラシレスモータを駆動するために作業者によって手動操作される操作部材と、出力軸の回転を回転軸に伝達する回転伝達機構と、を有する。回転軸は、軸方向に関して、工具本体の先端領域側の第１位置と、先端領域側から離間した第２位置の間を移動可能に構成されている。典型的には、第１位置は、作業時に被加工材に対向する作業工具の前方側として定義され、第２位置は、作業時に被加工材から離間する作業工具の後方側として定義される。

作業工具は、さらに、回転軸の軸方向に関する位置を検出する検出機構と、検出機構が検出した回転軸の位置に応じて、ブラシレスモータの回転数を制御するコントローラを有する。回転伝達機構は、回転軸が第１位置に位置する時に、回転軸への出力軸の回転伝達を遮断し、回転軸が第２位置に位置する時に、回転軸への出力軸の回転を伝達するように構成されている。また、検出機構は、軸方向に関して、当該検出機構と工具本体の先端領域が回転伝達機構を挟むように配置される。さらに、コントローラは、回転軸が第１位置に位置する場合に、ブラシレスモータを第１回転数で駆動する第１駆動モードと、回転軸が第２位置に位置する場合に、ブラシレスモータを第１回転数以上の第２回転数で駆動する第２駆動モードを有する。そして、コントローラは、操作部材が操作された後、軸方向に関する回転軸の位置に基づいて、第１駆動モードと第２駆動モードを切り替えてブラシレスモータを駆動する。

本発明によれば、検出機構は、軸方向に関して、回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側の領域に配置される。そのため、検知機構の配置に関して、作業工具の重心位置が先端領域とは反対側に近い位置に設定される。一般的な作業工具においては、作業者は、先端工具が配置される先端領域側とは反対側を把持して所定の加工作業を行う。したがって、作業工具の重心位置が作業者の把持領域側に設けられるため、作業工具の操作性が向上する。また、先端工具を回転駆動するためのモータとしてブラシレスモータが設けられているため、ブラシ付きモータに比べてモータの回転数としての第１回転数と第２回転数がより正確に制御される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、回転軸は、出力軸と平行に出力軸からオフセットされて配置されている。したがって、検出機構が、回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側に合理的に配置される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、軸方向に関して、回転軸と一体に移動する可動部材を有する。当該可動部材は、回転軸に連結された基端部と、回転軸から突出した先端部を有する。そして、先端部は、軸方向に関して、回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側に配置されている。典型的には、可動部材は長尺状部材として形成される。先端工具を保持する回転軸は、回転伝達機構より作業工具の先端領域側に配置されるため、回転軸に連接された可動部材は、典型的には、回転伝達機構を貫通して、先端部が回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側に配置される。なお、可動部材が回転伝達機構を貫通することなく、軸方向に関して回転伝達機構の外側に配置されることで、先端部が回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側に配置されてもよい。

本形態によれば、回転軸と一体に移動する可動部材が設けられる。したがって、軸方向に関して回転伝達機構に対して先端領域側とは反対側の領域に配置される可動部材の先端部を検出機構が検出することで、回転軸の位置が検出される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、回転伝達機構は、出力軸に回転される駆動部と、駆動部と係合可能な被動部と、を備えており、駆動部と被動部の係合によって、出力軸の回転が回転軸に伝達される。そして、可動部材は、駆動部を貫通して配置されている。すなわち、可動部材は、軸方向に関して駆動部を貫通する。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、可動部材は、先端部側に設けられた磁石を有する。そして、検出機構は、磁石の磁界を検出することで、回転軸の位置を検出する磁気センサとして構成されている。

本形態によれば、検出機構として磁気センサを利用することで、可動部材に直接当接することなく回転軸の位置としての可動部材の位置が検出される。したがって、回転伝達機構の先端領域側とは反対側の領域において、検出機構としての磁気センサが合理的に配置される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、可動部材と検出機構の間に介在して配置された介在部材を有する。そして、検出機構は、可動部材の移動に伴う介在部材の移動によって、介在部材に操作されるスイッチとして構成されている。なお、介在部材を利用することで、可動部材の移動量が介在部材によって増幅されて検出機構に伝達されることが好ましい。

本形態によれば、検出機構は、可動部材によって機械的に操作されるスイッチが利用される。これにより、回転軸の位置が確実に検出される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、検出機構は、可動部材の軸線上以外の領域に配置されている。したがって、検出機構が可動部材の軸線方向の移動を妨げない。また、軸線方向に関して、作業工具が小型化される。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、作業工具は、作業者が手動で操作可能な第１回転数設定部材を有する。そして、第１回転数は、第１回転数設定部材よって選択的に設定される。また、作業工具は、作業者が手動で操作可能な第２回転数設定部材を有し、第２回転数は、第２回転数設定部材よって選択的に設定される。

本形態によれば、第１回転数および第２回転数のうちの少なくとも一方の回転数が作業者によって設定される。したがって、作業態様に応じて作業者がブラシレスモータの回転数を設定することができる。

本発明に係る作業工具の更なる形態によれば、第１駆動モードを無効化可能に構成されている。加工作業においては、第２駆動モードが用いられる。したがって、作業態様に応じて、第１駆動モードを無効にすることで、作業工具の消費電力が低減される。

本発明によれば、操作性が向上された作業工具が提供される。

代表的な実施形態に係るスクリュードライバを示す側面図である。 スクリュードライバの側断面図である。 図２の部分拡大断面図である。 図３においてスピンドルが後方に位置する状態を示す部分拡大断面図である。 駆動回転数設定スイッチを示す斜視図である。 スクリュードライバの制御系統を示すブロック図である。 第１変形例に係るセンサを示す部分拡大図である。 第２変形例に係るセンサを示す部分拡大図である。 第３変形例に係るセンサを示す部分拡大図である。

代表的な実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１に示すように、作業工具の一例として、石膏ボードなどの被加工材に対してねじ締め作業を行うスクリュードライバ１００が構成される。スクリュードライバ１００は、本体部１０１、ハンドル１０７を主体として構成されている。

図１に示すように、本体部１０１は、本体ハウジング１０３、ロケータ１０５およびハンドル１０７を主体として構成されている。図２に示すように、本体ハウジング１０３は、モータ１１０および駆動機構１２０を収容している。ロケータ１０５は、本体ハウジング１０３の先端領域に取り付けられている。ロケータ１０５は、本体ハウジング１０３に連接された基端部１０５ｂと、基端部１０５ｂに対して回動可能な先端部１０５ａで構成されている。本体部１０１の先端領域において、工具ビット１１９が駆動機構１２０に着脱可能に装着される。この工具ビット１１９は、ロケータ１０５から突出し、ロケータ１０５に対して工具ビット１１９の長軸方向に相対移動可能に装着される。説明の便宜上、スクリュードライバ１００において、工具ビット１１９が取り付けられる側（図１の右側）を前側、ハンドル１０７側（図１の左側）を後側と称する。ハンドル１０７の延在方向に関して、本体ハウジング１０３側（図１の上側）を上側、ハンドル１０７の先端側（図１の下側）を下側と称する。このスクリュードライバ１００の前後方向が、本発明における「所定の軸方向」に関する実施構成例である。そのため、工具ビット１１９の長軸方向は、所定の軸方向に一致する。

図１に示すように、ハンドル１０７の基端側領域は、本体ハウジング１０３の後端領域に連接されている。このハンドル１０７には、トリガ１０７ａおよび切替スイッチ１０７ｂが設けられている。また、ハンドル１０７の先端側領域には、バッテリパック１０９が着脱可能に装着されるバッテリ装着部１０８が形成されている。トリガ１０７ａが操作されることで、バッテリパック１０９から電流が供給されて、モータ１１０が駆動される。また、切替スイッチ１０７ｂが操作されることで、モータ１１０の出力軸１１１の回転方向が切り替えられる。すなわち、出力軸１１１は、正回転および逆回転のうちのどちらかの回転方向が選択されて駆動される。このトリガ１０７ａが、本発明における「操作部材」に対応する実施構成例である。

図２および図３に示すように、駆動機構１２０は、駆動ギア１２５、回転伝達ギア１３０、コイルスプリング１４５、スピンドル１５０を主体として構成されている。

図３に示すように、駆動ギア１２５は、モータ軸１１１に取り付けられている。回転伝達ギア１３０は、駆動ギア１２５と係合して、モータ１１０に駆動される。なお、モータ１１０はブラシレスモータとして構成されている。このモータ１１０および出力軸１１１が、それぞれ本発明における「ブラシレスモータ」および「出力軸」に対応する実施構成例である。

図３に示すように、回転伝達ギア１３０は、駆動部材１３１、支持シャフト１３４、被動部材１３５、およびボール１３８を主体として構成されている。支持シャフト１３４が、駆動部材１３１と被動部材１３５の回転中心領域を貫通し、駆動部材１３１と被動部材１３５は支持シャフト１３４によって同軸状に配置される。駆動部材１３１は、支持シャフト１３４に連結され、支持シャフト１３４と一体に回転する。一方、被動部材１３５は、支持シャフト１３４の外周に配置され、支持シャフト１３４に対して相対回転可能に保持される。なお、支持シャフト１３４の一端側（後端側）は、ベアリング１４０によって本体ハウジング１０３に支持されている。また、支持シャフト１３４の他端側（前端側）は、スピンドル１５０の内側に挿通され、ベアリング１４１によってスピンドル１５０に支持されている。

駆動部材１３１の外周には、駆動ギア１２５と係合する被動ギア１３２が形成されている。被動部材１３５は、駆動部材１３１に対向するように配置されている。また、被動部材１３５のスピンドル１５０と対向する面（前側面）には、駆動カム１３７が形成されている。さらに、駆動カム１３７が形成された面は、コイルスプリング１４５によって付勢されている。すなわち、被動部材１３５は、駆動部材１３１に向かって付勢されている。

図３に示すように、駆動部材１３１と被動部材１３５の間には、ボール１３８が配置されている。さらに、被動部材１３５は、コイルスプリング１４５によって、駆動部材１３１に向かって付勢されている。これにより、駆動部材１３１の回転が被動部材１３５にボール１３８を介して伝達される。

図３に示すように、スピンドル１５０は、ビット保持部１５１、支持シャフト保持部１５５、フランジ１５６を主体として構成されている。ビット保持部１５１には、工具ビット１１９が着脱可能に装着される。支持シャフト保持部１５５の外側にはベアリング１４２が配置され、本体ハウジング１０３に支持される。また、支持シャフト保持部１５５の内側において、ベアリング１４１を介して支持シャフト１３４を支持する。スピンドル１５０の後端部には、支持シャフト保持部１５５からスピンドル１５０の径方向に突出するフランジ１５６が形成されている。フランジ１５６の被動部材１３５に対向する面（後側面）には、駆動カム１３７と係合する被動カム１５７が形成されている。フランジ１５６と被動部材１３５の間には、コイルスプリング１４５が介在状に配置されている。したがって、被動部材１３５が後方に向かって付勢され、スピンドル１５０が前方に向かって付勢される。このスピンドル１５０が、本発明における「回転軸」に対応する実施構成例である。

モータ１１０が駆動されると、駆動ギア１２５が回転し、駆動ギア１２５と係合する被動ギア１３２が回転される。このとき、コイルスプリング１４５の付勢力によって、駆動部材１３１と被動部材１３５が互いに近接するように保持され、ボール１３８を介して、駆動部材１３１の回転が被動部材１３５に伝達される。すなわち、駆動部材１３１と被動部材１３５が一体に回転する。

図３に示すように、工具ビット１１９がネジ等の被加工材に対して押圧されていない状態では、コイルスプリング１４５の付勢力によって、スピンドル１５０の被動カム１５７と、回転伝達ギア１３０の駆動カム１３７が離れて配置される。したがって、回転伝達ギア１３０の回転がスピンドル１５０に伝達されない。

一方、図４に示すように、工具ビット１１９がネジに押圧されてコイルスプリング１４５の付勢力に抗してスピンドル１５０が後方に移動されると、スピンドル１５０の被動カム１５７が回転伝達ギア１３０の駆動カム１３７に係合する。これにより、回転伝達ギア１３０の回転がスピンドル１５０に伝達される。したがって、工具ビット１１９がネジを回転させるネジ締め作業を行う。この駆動カム１３７と被動カム１５７によって、本発明における「回転伝達機構」が構成される。

スクリュードライバ１００においては、典型的には、トリガ１０７ａを操作することで、モータ１１０が駆動される。また、図２に示すように、ハンドル１０７にはトリガ１０７ａを所定の位置で保持するためのトリガロック機構を構成するトリガロックスイッチ１０７ｃが設けられている。トリガロックスイッチ１０７ｃが操作されると、当該トリガロックスイッチ１０７ｃが操作された時点におけるトリガ１０７ａの位置でトリガ１０７ａが保持される。トリガロック機構については、便宜上説明を省略する。

一般に、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合することで回転が伝達される作業工具においては、駆動カム１３７と被動カム１５７が非係合状態から係合状態に切り替わる際に、駆動カム１３７が高回転数で回転していると、回転している駆動カム１３７と回転していない被動カム１５７の接触による摩耗が大きい。そのため、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合する際には、駆動カム１３７が停止しているか、または低回転数で回転していることが好ましい。

一方、作業を行う際には、工具ビット１１９が比較的高い回転数で駆動される。そのため、作業を行うために駆動カム１３７と被動カム１５７が係合する際に、駆動カム１３７が停止していると、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合した後にスピンドル１５０（工具ビット１１９）が所定の駆動回転数に達するまでのタイムラグを生じる。

また一方で、作業者は、作業中に工具ビット１１９の回転数を調節しながらネジ締め作業を行う場合がある。そのような作業態様においては、作業者の意図をリアルタイムに反映してモータ１１０を駆動する必要がある。

以上の様々な作業態様に対応すべく、本実施形態のスクリュードライバ１００においては、駆動カム１３７と被動カム１５７の係合状態および非係合状態に基づいて、コントローラ１８０が、設定された駆動モードに応じてモータ１１０の回転数を制御するように構成されている。

具体的には、駆動カム１３７と被動カム１５７の係合状態と非係合状態を検出するために、スピンドル１５０にスピンドル位置検出シャフト１６０が連結されている。このスピンドル位置検出シャフト１６０は、スピンドル１５０の支持シャフト保持部１５５から、支持シャフト１３４を貫通して、当該支持シャフト１３４の後方まで延在している。すなわち、スピンドル位置検出シャフト１６０は、スピンドル１５０と一体に移動および回転する。このスピンドル位置検出シャフト１６０の後端部には、磁石１６１が取り付けられている。磁石１６１は、Ｎ極とＳ極が前側と後側にそれぞれ配置されるように取り付けられている。このスピンドル位置検出シャフト１６０が、本発明における「可動部材」に対応する実施構成例である。

回転伝達ギア１３０の後方には、磁気センサ１６２が配置されている。すなわち、ロケータ１０５の先端と磁気センサ１６２が回転伝達ギア１３０を挟むように、磁気センサ１６２が配置される。この磁気センサ１６２は、回転伝達ギア１３０の駆動部材１３１の後方において、スピンドル位置検出シャフト１６０の軸線上以外の上方位置に配置されている。磁気センサ１６２は、図６に示すように、コントローラ１８０に接続されている。また、コントローラ１８０には、トリガ１０７ａ、切替スイッチ１０７ｂ、トリガロックスイッチ１０７ｃ、アイドリング回転数設定ダイアル１７０、駆動回転数設定部１７１およびモータ１１０が接続されている。そして、コントローラ１８０は、磁気センサ１６２の検出結果に基づいて、スピンドル位置検出シャフト１６０を介して、スピンドル１５０の位置を検出する。すなわち、スピンドル１５０の前後方向の移動に伴う磁石１６１の磁界の変化に基づいて、スピンドル１５０の長軸方向の位置が検出される。この磁気センサ１６２が、本発明における「検出機構」に対応する実施構成例である。

図３に示すように、コイルスプリング１４５に付勢されてスピンドル１５０がロケータ１０５の先端に近接した前方に位置する場合には、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合しない。すなわち、駆動カム１３７と被動カム１５７が非係合状態（以下、カム非係合状態）である。このときのスピンドル１５０の位置（前方位置）が、本発明における「第１位置」に対応する実施構成例である。また、図４に示すように、工具ビット１１９が被加工材（ネジ）に押圧されて、スピンドル１５０がロケータ１０５の先端から離間した後方に位置する場合には、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合する。すなわち、駆動カム１３７と被動カム１５７が係合状態（以下、カム係合状態）である。このときのスピンドル１５０の位置（後方位置）が、本発明における「第２位置」に対応する実施構成例である。

磁気センサ１６２によって、スクリュードライバ１００の前後方向における、スピンドル１５０の位置が検出され、駆動カム１３７と被動カム１５７の係合状態および非係合状態が検出される。換言すると、磁気センサ１６２によって、駆動カム１３７と被動カム１５７の係合状態および非係合状態が検出される。そして、コントローラ１８０は、カム係合状態、カム非係合状態、およびトリガ１０７ａの操作に基づいて、以下の通り各駆動モードを選択してモータ１１０を駆動して、ネジ締め作業を行う。すなわち、トリガ１０７ａを操作した状態で、スピンドル１５０（工具ビット１１９）が被加工材に対して押されることでカム非係合状態からカム係合状態に切り替わることによって、モータ１１０が所定の回転数で駆動されてスピンドル１５０（工具ビット１１９）が回転される。このように、スピンドル１５０（工具ビット１１９）が押されることによって、モータ１１０の回転がスピンドル１５０（工具ビット１１９）に伝達されて、工具ビット１１９が起動（回転）される機能を、「押込み起動」とも称する。

（アイドリング駆動モード）
アイドリング駆動モードは、カム非係合状態においてアイドリング回転数でモータ１１０を駆動し、カム係合状態において駆動回転数（指令回転数とも称する）でモータ１１０を駆動する駆動モードである。すなわち、トリガ１０７ａが操作され、磁気センサ１６２によってスピンドル１５０が前方位置に位置していることが検出されると、コントローラ１８０はアイドリング回転数でモータ１１０を駆動する。このアイドリング回転数、駆動回転数がそれぞれ、本発明における「第１回転数」、「第２回転数」に対応する実施構成例である。また、カム非係合状態において、アイドリング回転数でモータ１１０を駆動する駆動モードが、本発明における「第１駆動モード」に対応する実施構成例である。また、カム係合状態において、駆動回転数でモータ１１０を駆動する駆動モードが、本発明における「第２駆動モード」に対応する実施構成例である。

アイドリング回転数は、作業者に手動で操作されるアイドリング回転数設定ダイアル１７０によって選択（設定）される。すなわち、作業者が作業態様に応じてアイドリング回転数を設定する。アイドリング回転数設定ダイアル１７０は、図１に示すように、ハンドル１０７上方に設けられている。アイドリング回転数としては、例えば、モータの定格回転数を１００％と定義したときの、モータの定格回転数の３０％，５０％，１００％の回転数が設定される。このアイドリング回転数設定ダイアル１７０が、本発明における「第１回転数設定部材」に対応する実施構成例である。

一方、駆動回転数は、作業者に手動で操作される駆動回転数設定スイッチ１７１ａによって選択（設定）される。すなわち、作業者が作業態様に応じて駆動回転数を設定する。駆動回転数設定スイッチ１７１ａは、図５に示すように、バッテリ装着部１０８の上方に配置された駆動回転数設定部１７１に設けられている。駆動回転数としては、例えば、モータの定格回転数を１００％と定義したときの、モータの定格回転数の１０％〜１００％の１０％刻みの回転数が設定される。駆動回転数設定部１７１には、駆動回転数表示パネル１７１ｂが設けられている。そして、駆動回転数設定スイッチ１７１ａによって設定された駆動回転数が、駆動回転数表示パネル１７１ｂに表示される。この駆動回転数設定スイッチ１７１ａが、本発明における「第２回転数設定部材」に対応する実施構成例である。

なお、アイドリング駆動モードにおいては、選択されたアイドリング回転数が選択された駆動回転数よりも高い場合には、コントローラ１８０は、選択された駆動回転数と同じ回転数をアイドリング回転数として設定する。そして、トリガ１０７ａが操作されると、コントローラ１８０は、スピンドル１５０の位置に関わらず、選択された駆動回転数、換言すると駆動回転数と同じ回転数に設定されたアイドリング回転数でモータ１１０を駆動する。したがって、選択されたアイドリング回転数が選択された駆動回転数よりも高い場合には、前述の「押込み起動」が無効化される。

以上のアイドリング駆動モードによって、カム非係合状態においてアイドリング回転数でモータ１１０が駆動されるため、モータ１１０の回転数がカム係合状態検出後に駆動回転数に達するまでのタイムラグが低減される。また、カム係合状態検出後には、所定の選択された駆動回転数でモータ１１０が駆動されて、スピンドル１５０が回転される。その結果、ネジ締め作業が行われる。したがって、作業者がモータ１１０の駆動回転数を選択して、スクリュードライバ１００の出力を変更することができる。

（非アイドリング駆動モード）
非アイドリング駆動モードは、カム非係合状態においてモータ１１０が駆動されず、カム係合状態において駆動回転数でモータ１１０が駆動される駆動モードである。すなわち、トリガ１０７ａが操作されても、磁気センサ１６２によってスピンドル１５０が前方位置に位置していることが検出されると、コントローラ１８０はモータ１１０を駆動しない。一方、トリガ１０７ａが操作され、磁気センサ１６２によってスピンドル１５０が後方位置に位置していることが検出されると、コントローラ１８０は、設定された駆動回転数でモータ１１０を駆動する。

非アイドリング駆動モードでは、モータ１１０はアイドリング駆動されない。そのため、アイドリング回転数設定ダイアル１７０には、設定値として“ＯＦＦ”が設けられている。そして、ＯＦＦが選択されることで、アイドリング回転数設定ダイアル１７０によるアイドリング回転数の設定が無効化される。換言すると、アイドリング回転数がモータの定格回転数の０％に設定される。駆動回転数は、アイドリング駆動モードと同様に、駆動回転数設定スイッチ１７１ａによって設定される。

以上の非アイドリング駆動モードによって、アイドリング駆動モードに比べて、モータ１１０のアイドリング駆動によって消費される電力が低減される。そして、非アイドリング駆動モードにおいても、アイドリング駆動モードと同様に、トリガ１０７ａが操作されるとともにカム係合状態が検出されると、コントローラ１８０は、所定の選択された駆動回転数でモータ１１０が駆動されて、スピンドル１５０が回転される。その結果、ネジ締め作業が行われる。したがって、作業者がモータ１１０の駆動回転数を選択して、スクリュードライバ１００の出力を変更することができる。

なお、アイドリング駆動モードと非アイドリング駆動モードにおいては、トリガロックスイッチ１０７ｃを操作してトリガ１０７ａが所定の位置に保持された状態で、作業者が工具ビット１１９を被加工材に押圧することで作業を行うこともできる。すなわち、作業者がトリガ１０７ａを操作することなく、工具ビット１１９を被加工材に対して押圧することで、スピンドル１５０の位置に基づいて、コントローラ１８０がモータ１１０の駆動を制御する。

（トリガ駆動モード）
上記のアイドリング駆動モードおよび非アイドリング駆動モードにおいては、トリガ１０７ａが操作された時の駆動カム１３７と被動カム１５７の係合状態および非係合状態に基づいて、コントローラ１８０が所定の回転数でモータ１１０を駆動している。一方、トリガ駆動モードにおいては、トリガ１０７ａの操作量（移動量）に基づいて、コントローラ１８０がモータ１１０の回転数を制御する。

具体的には、トリガ駆動モードに切り替えるためのスイッチ（図示省略）が設けられており、当該スイッチによってトリガ駆動モードと、アイドリング駆動モードおよび非アイドリング駆動モードが切り替えられる。

トリガ駆動モードにおいては、トリガ１０７ａが操作されていない時のトリガ操作量を０とし、トリガ１０７ａが完全に引かれた時のトリガ操作量を１として、０から１の間で線形に変化するように各トリガ操作量が設定されている。そして、カム非係合状態が検出されると、コントローラ１８０は、アイドリング回転数設定ダイアル１７０によって設定されたアイドリング回転数に対して、トリガ操作量に対応する０から１の数値を乗じた回転数でモータ１１０を駆動する。一方、カム係合状態が検出されると、コントローラ１８０は、駆動回転数設定スイッチ１７１ａによって設定された駆動回転数に対して、トリガ操作量に対応する０から１の数値を乗じた回転数でモータ１１０を駆動する。

以上のトリガ駆動モードによって、モータ１１０の回転数がカム係合状態検出後に駆動回転数に対してトリガ操作量に対応した所定の回転数に達するまでのタイムラグが低減される。また、カム係合状態検出後には、トリガ操作量に対応した所定の回転数でモータ１１０が駆動されて、スピンドル１５０が回転される。その結果、ネジ締め作業が行われる。したがって、作業者がモータ１１０の最大駆動回転数を選択して駆動するとともに、トリガ１０７ａによって駆動回転数を調節することができる。その結果、スクリュードライバ１００の出力をより効果的に変更することができる。

以上の各駆動モードによってネジ締め作業が行われることで、ネジが被加工材（木材等）にねじ込まれる。ねじ込まれるネジの移動に伴ってロケータ１０５の前面が被加工材に当接すると、工具ビット１１９を保持したスピンドル１５０が、コイルスプリング１４５の付勢力によってスクリュードライバ１００の前方に向かって徐々に移動する。これにより、駆動ギア１３７と被動ギア１５７の係合が解除されて、スピンドル１５０に対するモータ１１０の回転の伝達が遮断される。その結果、被加工材に対して所定の深さまでネジがねじ込まれて、ネジ締め作業が終了する。なお、ネジがねじ込まれる所定の深さとしての、工具ビット１１９に保持されたネジ頭からロケータ１０５の前面の間の距離は、作業者によって変更可能である。すなわち、ロケータ１０５の先端部１０５ａを基端部１０５ｂに対して回動させることで先端部１０５ａがスクリュードライバ１００の前後方向に移動し、これにより、ねじ込み深さが調節される。

（ネジ外し作業）
被加工材にねじ込まれたネジを外すネジ外し作業の際には、スクリュードライバ１００がネジを逆回転させることで、被加工材からネジを外す。すなわち、切替スイッチ１０７ｂが操作されることで、モータ１１０の回転方向が切り替わり、ネジ外し作業が行われる。なお、モータ１１０の回転方向がネジ外し作業用の回転方向に切り替えられると、アイドリング回転数および駆動回転数が、モータの定格回転数に設定される。

以上の本実施形態においては、磁石１６１は、Ｎ極とＳ極が前側と後側にそれぞれ配置されるように、スピンドル位置検出シャフト１６０に取り付けられているが、これには限られない。例えば、図７に示す第１変形例のように、磁石１６１は、Ｎ極とＳ極がそれぞれ前後方向に沿って配置されていてもよい。そして、磁気センサ１６２は、スピンドル位置検出シャフト１６０の回転に伴う磁界の変化によって、スピンドル１５０が回転していることを検出することで、スピンドル１５０が後方位置に位置することが検出される。これにより、コントローラ１８０が駆動カム１３７と被動カム１５７が係合状態であることを検出してもよい。

また、図８に示す第２変形例に示すように、磁気センサ１６２は、スピンドル位置検出シャフト１６０の軸線上に設けられていてもよい。

また、図９に示す第３変形例のように、磁石および磁気センサを設けることなく、スピンドル１５０の位置を検出してもよい。具体的には、プッシュスイッチ１６３、プッシュスイッチ１６３を操作する操作板１６４、操作板１６４を付勢するバネ１６５が設けられている。操作板１６４は一端側の支点を中心に回動し、他端側においてプッシュスイッチ１６３を操作するように構成されている。そして、スピンドル位置検出シャフト１６０は、操作側の一端側（支点側）に当接する。スピンドル１５０の後方への移動によってバネ１６５の付勢力に抗して操作板１６４が押圧されて、プッシュスイッチ１６３が操作される。これにより、スピンドル１５０が後方位置に位置すること、すなわち駆動ギア１３７と被動ギア１５７の係合状態が検出される。なお、スピンドル位置検出シャフト１６０が操作板１６４の支点側に当接することで、てこの原理により、スピンドル１５０の移動が拡大されてプッシュスイッチ１６３に伝達される。したがって、スピンドル１５０の移動量を小さく設定することで、スクリュードライバ１００が小型化される。この操作板１６４が、本発明における「介在部材」に対応する実施構成例である。

以上の本実施形態および変形例によれば、コントローラ１８０は、各駆動モードを選択してモータ１１０を駆動するため、各作業態様に応じて作業者が自由に駆動モードを選択できる。したがって、ユーザフレンドリなスクリュードライバ１００が提供される。

また、磁気センサ１６２またはプッシュスイッチ１６３は回転伝達ギア１３０の後方に配置される。一般に作業工具において、ギアやシャフト等から構成される回転伝達機構の前方にはスピンドルが配置されるが、回転伝達機構の後方はデッドスペースとなる。そのため、スピンドル１５０の位置を検出する検出手段としての磁気センサ１６２やプッシュスイッチ１６３をデッドスペースに配置することで、当該デッドスペースが有効に利用される。

また、磁気センサ１６２、プッシュスイッチ１６３がスピンドル位置検出シャフト１６０の軸線上以外の領域に配置される。そのため、作業工具としてのスクリュードライバ１００の前後方向の長さを短くすることができる。すなわち、作業工具が小型化される。

また、モータ１１０としてブラシレスモータが用いられているため、コントローラ１８０がモータ１１０の回転数を正確に制御することができる。とりわけ、各駆動モードに応じてモータ１１０の回転数を制御する作業工具において、ブラシレスモータを用いることは有効である。

以上の実施形態および変形例においては、回転伝達機構として、駆動カム１３７と被動カム１５７の係合により、モータ１１０の回転をスピンドル１５０に伝達しているが、これには限られない。例えば、回転伝達機構としてコントローラ１８０に制御される電磁クラッチが設けられていてもよい。

また、以上の実施形態および変形例においては、作業工具の一例としてスクリュードライバ１００を用いて説明したが、先端工具を回転させる作業工具であれば、ドリルやハンマドリル等の作業工具に本発明を適用してもよい。

上記発明の趣旨に鑑み、本発明に係る作業工具に関しては、下記の態様が構成可能である。
（態様１）
請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記回転軸は、前記軸方向に関して、前記回転伝達機構より前記先端領域側に配置されており、
前記検知機構は、前記軸方向に関して、前記先端領域から前記回転伝達機構より離間して配置されていることを特徴とする作業工具。
（態様２）
請求項１〜９および態様１のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記操作部材は、トリガとして構成されており、
前記第１駆動モードにおいて、前記コントローラは、前記第１回転数を最大回転数として、前記トリガの移動量に基づいて回転数を変更して前記ブラシレスモータを駆動するように構成されていることを特徴とする作業工具。
（態様２）
請求項１〜９および態様１または２のいずれか１項に記載の作業工具であって、
前記操作部材は、トリガとして構成されており、
前記第２駆動モードにおいて、前記コントローラは、前記第２回転数を最大回転数として、前記トリガの移動量に基づいて回転数を変更して前記ブラシレスモータを駆動するように構成されていることを特徴とする作業工具。

（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示す。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。
スクリュードライバ１００が、本発明の「作業工具」に対応する構成の一例である。
本体部１０１が、本発明の「工具本体」に対応する構成の一例である。
トリガ１０７ａが、本発明の「操作部材」に対応する構成の一例である。
モータ１１０が、本発明の「ブラシレスモータ」に対応する構成の一例である。
出力軸１１１が、本発明の「出力軸」に対応する構成の一例である。
回転伝達ギア１３０が、本発明の「回転伝達機構」に対応する構成の一例である。
回転伝達ギア１３０が、本発明の「駆動部」に対応する構成の一例である。
駆動カム１３７が、本発明の「回転伝達機構」に対応する構成の一例である。
駆動カム１３７が、本発明の「駆動部」に対応する構成の一例である。
被動カム１５７が、本発明の「回転伝達機構」に対応する構成の一例である。
被動カム１５７が、本発明の「被動部」に対応する構成の一例である。
スピンドル１５０が、本発明の「回転軸」に対応する構成の一例である。
スピンドル位置検出シャフト１６０が、本発明の「可動部材」に対応する構成の一例である。
磁気センサ１６２が、本発明の「検出機構」に対応する構成の一例である。
操作板１６４が、本発明の「介在部材」に対応する構成の一例である。
アイドリング回転数設定ダイアル１７０が、本発明の「第１回転数設定部材」に対応する構成の一例である。
駆動回転数設定スイッチ１７１ａが、本発明の「第２回転数設定部材」に対応する構成の一例である。
コントローラ１８０が、本発明の「コントローラ」に対応する構成の一例である。

１００ スクリュードライバ
１０１ 本体部
１０３ 本体ハウジング
１０５ ロケータ
１０７ ハンドル
１０７ａ トリガ
１０７ｂ 切替スイッチ
１０７ｃ トリガロックスイッチ
１０８ バッテリ装着部
１０９ バッテリパック
１１０ モータ
１１１ 出力軸
１１９ 工具ビット
１２０ 駆動機構
１２５ 駆動ギア
１３０ 回転伝達機構
１３１ 駆動部材
１３２ 被動ギア
１３４ 支持シャフト
１３５ 被動部材
１３７ 駆動カム
１３８ ボール
１４０ ベアリング
１４１ ベアリング
１４２ ベアリング
１４５ コイルスプリング
１５０ スピンドル
１５１ ビット保持部
１５２ ボール
１５３ リーフスプリング
１５５ 支持シャフト保持部
１５６ フランジ
１５７ 被動カム
１６０ スピンドル位置検出シャフト
１６１ 磁石
１６２ 磁気センサ
１６３ プッシュスイッチ
１６４ 操作板
１６５ バネ
１７０ アイドリング回転数設定ダイアル
１７１ 駆動回転数設定部
１７１ａ 駆動回転数設定スイッチ
１７１ｂ 駆動回転数表示パネル
１８０ コントローラ

Claims (10)

1. 先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動する作業工具であって、
   工具本体と、
   前記工具本体の先端領域において、先端工具の先端部が前記工具本体から突出するように当該先端工具を保持する回転軸と、
   出力軸を備えたブラシレスモータと、
   前記ブラシレスモータを駆動するために作業者によって手動操作される操作部材と、
   前記出力軸の回転を前記回転軸に伝達する回転伝達機構と、を有し、
   前記回転軸は、前記軸方向に関して、前記工具本体の先端領域側の第１位置と、前記先端領域側から離間した第２位置の間を移動可能であり、
   前記回転軸の前記軸方向に関する位置を検出する検出機構と、
   前記検出機構が検出した前記回転軸の位置に応じて、前記ブラシレスモータの回転数を制御するコントローラを有し、
   前記回転伝達機構は、前記回転軸が前記第１位置に位置する場合に、前記回転軸への前記出力軸の回転伝達を遮断し、前記回転軸が前記第２位置に位置する場合に、前記回転軸への前記出力軸の回転を伝達するように構成されており、
   前記検出機構は、前記軸方向に関して、当該検出機構と前記先端領域が前記回転伝達機構を挟むように配置されており、
   前記コントローラは、前記回転軸が前記第１位置に位置する場合に、前記ブラシレスモータを第１回転数で駆動する第１駆動モードと、前記回転軸が前記第２位置に位置する場合に、前記ブラシレスモータを前記第１回転数以上の第２回転数で駆動する第２駆動モードを有し、
   前記コントローラは、前記操作部材が操作された後、前記軸方向に関する前記回転軸の位置に基づいて、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードを切り替えて前記ブラシレスモータを駆動するように構成されていることを特徴とする作業工具。
2. 請求項１に記載の作業工具であって、
   前記回転軸は、前記出力軸と平行に前記出力軸からオフセットされて配置されていることを特徴とする作業工具。
3. 請求項１または２に記載の作業工具であって、
   前記軸方向に関して、前記回転軸と一体に移動する可動部材を有し、
   前記可動部材は、前記回転軸に連結された基端部と、前記回転軸から突出した先端部を有し、
   前記先端部は、前記軸方向に関して、前記回転伝達機構に対して前記先端領域側とは反対側に配置されていることを特徴とする作業工具。
4. 請求項３に記載の作業工具であって、
   前記回転伝達機構は、
   前記出力軸に回転される駆動部と、
   前記駆動部と係合可能な被動部と、を備え、
   前記駆動部と前記被動部の係合によって、前記出力軸の回転が前記回転軸に伝達されるように構成されており、
   前記可動部材は、前記駆動部を貫通して配置されていることを特徴とする作業工具。
5. 請求項３または４に記載の作業工具であって、
   前記可動部材は、前記先端部側に設けられた磁石を有し、
   前記検出機構は、前記磁石の磁界を検出することで、前記回転軸の位置を検出する磁気センサとして構成されていることを特徴とする作業工具。
6. 請求項３または４に記載の作業工具であって、
   前記可動部材と前記検出機構の間に介在して配置された介在部材を有し、
   前記検出機構は、前記可動部材の移動に伴う前記介在部材の移動によって、前記介在部材に操作されるスイッチとして構成されていることを特徴とする作業工具。
7. 請求項３〜６のいずれか１項に記載の作業工具であって、
   前記検出機構は、前記可動部材の軸線上以外の領域に配置されていることを特徴とする作業工具。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の作業工具であって、
   作業者が手動で操作可能な第１回転数設定部材を有し、
   前記第１回転数は、前記第１回転数設定部材よって選択的に設定されるように構成されていることを特徴とする作業工具。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の作業工具であって、
   作業者が手動で操作可能な第２回転数設定部材を有し、
   前記第２回転数は、前記第２回転数設定部材よって選択的に設定されるように構成されていることを特徴とする作業工具。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業工具であって、
    前記第１駆動モードを無効化可能に構成されていることを特徴とする作業工具。

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