JP2018051638A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具において、複数のステージのうちの特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする。【解決手段】電動工具において、操作部の操作に基づいてモータを制御する制御部は、モータを制御する動作モードとして、通常モードと、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードである測定モードと、を備える。制御部は、通常モードでは、制御条件が異なる複数ステージの制御として、第１，第２，第３ステージの制御を実施する。一方、制御部は、測定モードでは、締め付けトルクの測定を実施する対象として定められた第３ステージの制御を実施すると共に、操作部の操作によりトリガスイッチがオンしてから第３ステージの制御を開始するまでの時間が、通常モードの場合よりも短くなるように構成されている。【選択図】図６

Description

本開示は、電動工具に関する。

例えば特許文献１には、電動工具の一種であるスクリュードライバとして、ネジ締めの開始から終了までの間に、モータの回転速度等の制御条件を段階的に変化させていくように構成されたものが記載されている。つまり、特許文献１に記載のスクリュードライバでは、モータの制御として、制御条件が異なる複数のステージがあり、その複数のステージが１つずつ進められることで、ネジ締めが行われるようになっている。

特開２０１５−２２３６３８号公報

従来の電動工具では、複数のステージのうちの１つである特定ステージの制御が開始されるタイミングを早めたい場合に、その要望を満たすことができなかった。
そこで、本開示の一局面は、電動工具において、複数のステージのうちの１つである特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする技術を提供する。

本開示の一局面における電動工具は、動力源としてのモータと、ユーザによって操作される操作部と、制御部と、切替部と、を備える。制御部は、操作部の操作に基づいてモータを制御すると共に、モータを制御する動作モードとして、第１モードと第２モードとを有する。切替部は、制御部の動作モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替える。

制御部は、第１モードでは、操作部が操作された場合に、モータについての制御条件が異なる複数のステージの制御を、予め設定された順序で実施する。
また、制御部は、第２モードでは、操作部が操作された場合に、第１モードにおいて実施順が第Ｎ番目（但し、Ｎは２以上の整数）に設定されているステージである特定ステージの制御を少なくとも実施すると共に、操作部が操作されてから特定ステージの制御を開始するまでの時間が、第１モードの場合よりも短くなるように構成されている。

このような電動工具によれば、制御部の動作モードが第２モードになった場合には、操作部が操作されてから特定ステージの制御が開始されるまでの時間が、第１モードの場合よりも短くなる。つまり、制御部の動作モードを第２モードにすることで、特定ステージの制御の開始タイミングを早めることができる。

第１モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードであっても良く、第２モードは、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードであっても良い。この場合、特定ステージは、当該電動工具の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められたステージ（以下、測定対象ステージ）であって良い。

つまり、制御部は、モータを制御する動作モードとして、ネジ締め作業を行う場合の動作モードである第１モードと、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードである第２モードと、を備えても良い。そして、制御部は、第１モードでは、複数のステージの制御を予め設定された順序で実施すると共に、各ステージのうち、測定対象ステージの制御は、１つ以上の他のステージの制御よりも後に実施し、第２モードでは、少なくとも測定対象ステージの制御を実施すると共に、操作部が操作されてから測定対象ステージの制御を開始するまでの時間が、第１モードの場合よりも短くなるように構成されていても良い。

そして、このように構成された電動工具によれば、制御部の動作モードが第２モードになった場合に、締め付けトルクを測定することにより、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。第２モードでは、操作部が操作されてから測定対象ステージの制御が開始されるまでの時間が、第１モードよりも短くなるからである。

制御部は、第２モードでは、第１モードで実施する各ステージの制御のうち、特定ステージよりも前に設定されている全部又は一部のステージの制御を実施しないように構成されても良い。換言すると、第２モードは、第１モードにおいて特定ステージよりも前に設定されているステージの全部又は一部を、削除した動作モードであっても良い。

また、制御部は、第２モードでは、第１モードで実施する各ステージの制御のうち、特定ステージの制御だけを実施するように構成されても良い。換言すると、第２モードは、特定ステージの制御だけが実施される動作モードであっても良い。

切替部は、ユーザにより特定の操作が行われたか否かを判定し、前記特定の操作が行われたと判定した場合に、制御部の動作モードを第２モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、ユーザが任意のタイミングで制御部の動作モードを第２モードにすることができる。

前記特定の操作は、「操作部を操作したまま当該電動工具に電源としてのバッテリパックを装着する」という操作を含んでいても良い。通常、このような操作は行われないため、ユーザが誤って第２モードにしてしまうことを防ぐことができる。

また、前記特定の操作は、更に、「前記バッテリパックの装着後に前記操作部の操作を止める」という操作を含んでいても良い。この場合、ユーザが誤って第２モードにしてしまうことの防止効果を、向上させることができる。

一方、切替部は、時刻情報に基づいて、制御部の動作モードを第２モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、制御部の動作モードを自動的に第２モードにすることができる。

切替部は、特定の日時が到来したか否かを時刻情報に基づき判定し、特定の日時が到来したと判定すると、制御部の動作モードを第２モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、予め定められた日時になると、制御部の動作モードを自動的に第２モードにすることができる。

実施形態の電動工具の縦断面図である。 電動工具の回路構成を表すブロック図である。 第１実施形態のモード切替処理を表すフローチャートである。 通常モード処理を表すフローチャートである。 測定モード処理を表すフローチャートである。 各ステージと通常モード及び測定モードとを説明する説明図である。 変形例の説明図である。 第２実施形態のモード切替処理を表すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．電動工具の全体構成］
図１に示す本実施形態の電動工具１は、例えば自動車等の工業製品の組み立て工場において、工業製品のネジ締め作業に用いられる充電式スクリュードライバとして構成されている。

電動工具１は、下方にハンドル３が延設された本体ハウジング２と、ハンドル３の下部に着脱可能に装着される電源としてのバッテリパック４０と、を備える。
ハンドル３は、作業者が当該電動工具１を使用する際に把持する部分である。

バッテリパック４０に収容されるバッテリは、繰り返し充電可能な２次電池であり、例えば、リチウムイオン電池等である。バッテリパック４０は、ハンドル３の下端に対して前方側から後方側へとスライドさせることにより、当該ハンドル３の下端に装着される。また、ハンドル３に装着された状態のバッテリパック４０は、ハンドル３の下端に対して後方側から前方側へとスライドさせることにより、当該ハンドル３の下端から取り外される。

本体ハウジング２の後方には、動力源としてモータ４が収容されている。モータ４は、例えば３相ブラシレスモータにて構成されている。本体ハウジング２の前方には、先端ハウジング６が組み付けられている。先端ハウジング６は、前端の筒状部７で出力軸８を軸支する。

ハンドル３の上方部分には、モータ４を作動させるためのスイッチ９と、作業者により引き操作される操作部としてのトリガ１０と、が設けられている。スイッチ９は、トリガ１０が引き操作されることでオンする。以下では、スイッチ９のことを、トリガスイッチ９という。また、トリガ１０に関して、引き操作のことを、単に、操作という。

ハンドル３において、トリガスイッチ９及びトリガ１０の上方には、モータ４の回転方向を正回転と逆回転との何れか一方に設定するための正逆レバー１１が設けられている。モータ４の正回転方向は、ネジを締める方の回転方向であり、電動工具１の後端側から前方を見た状態で右回り方向である。モータ４の逆回転方向は、ネジを緩める方の回転方向である。

正逆レバー１１は、左右方向へのスライド操作が可能なレバーである。ここで言う左右方向とは、電動工具１の後端側から前方を見た状態での左右方向である。このため、図１における手前側が左側である。本実施形態では、正逆レバー１１が左側のスライド位置に操作された場合に、モータ４の回転方向が正回転に設定され、正逆レバー１１が右側のスライド位置に操作された場合に、モータ４の回転方向が逆回転に設定される。また、ハンドル３には、正逆レバー１１が操作されたスライド位置を検出するためのスイッチとして、図２に示す正逆レバースイッチ４１が備えられている。

図１に示すように、本体ハウジング２において、モータ４の前方には、モータ４の回転軸（以下、モータ軸）５の回転を、減速して出力する遊星歯車減速機構１２が収容されている。遊星歯車減速機構１２は、遊星ギヤ１４，１４を支持するキャリア１３を、軸方向へ二段配設することによって構成されている。最終段の（すなわち、前方側の）キャリア１３には、出力盤１５が一体回転可能に嵌着されている。出力盤１５は、先端ハウジング６内に設けられたスピンドル１６の後端を同軸で軸支している。スピンドル１６の先端は、出力軸８の後端と同軸で連結されている。

スピンドル１６の後方部には、出力盤１５と略同径の連結盤１９が、スチールボール２２によって一体回転可能且つ軸方向へ移動可能に外装されている。スチールボール２２は、スピンドル１６の外周面と連結盤１９の内周面とに夫々軸方向に凹設された連結溝２０，２１に跨って嵌合している。

また、スピンドル１６の前方部には、ネジ部２３が形成されており、そのネジ部２３に、円盤状のネジ送り盤２４が直交状に螺合している。更に、スピンドル１６の前方部において、ネジ送り盤２４の後方には、ネジ送り盤２４と略同径の円盤状のバネ受盤２５が、軸方向へ移動可能に遊嵌されている。そして、バネ受盤２５と後方の連結盤１９との間に設けられたコイルバネ２６の付勢により、バネ受盤２５はネジ送り盤２４へ、連結盤１９は出力盤１５へ夫々押圧されている。

バネ受盤２５の前面側には、先端ハウジング６の上方に穿設された窓２７を通してドライバの先端を差込可能な差込溝２８が形成される一方、ネジ送り盤２４の後面外周には、差込溝２８に差し込まれたドライバと噛合可能な放射状の歯２９，２９・・が等間隔で形成されている。そして、差込溝２８にドライバを差し込んで回転させることで、歯２９を介してネジ送り盤２４を回転させて軸方向へネジ送りさせ、コイルバネ２６の圧縮量、すなわち押圧力を調整することができる。

一方、連結盤１９と出力盤１５との間には、互いの対向面に凹設した凹部３０，３１間に跨る格好で複数のスチールボール３２，３２・・が周方向に所定間隔で設けられている。スチールボール３２は、コイルバネ２６の押圧力と相俟って連結盤１９を出力盤１５へ回転方向で一体化している。

よって、モータ軸５の回転が遊星歯車減速機構１２を介して出力盤１５に伝達されて、出力盤１５が回転すると、その出力盤１５の回転は、スチールボール３２を介して連結盤１９に伝わり、連結盤１９と回転一体のスピンドル１６及び出力軸８を回転させることになる。出力軸８の前端には、ドライバビット等の先端工具を装着するための装着部としてのチャックスリーブ３４が外装されている。

上記の如く構成された電動工具１においては、正逆レバー１１によりモータ４の回転方向を正回転に設定して、トリガ１０を操作すると、トリガスイッチ９がオンして、モータ４が正回転する（すなわち、正回転方向に回転する）。

そして、モータ軸５の回転が、遊星歯車減速機構１２を介してスピンドル１６に伝達されて、出力軸８が、ネジを締める方向（すなわち、右回り方向）に回転する。よって、チャックスリーブ３４に装着したドライバビット等によってネジ締めが可能となる。このネジ締め時においては、本体ハウジング２や先端ハウジング６に、締め方向と逆回転方向への反力が働くため、ハンドル３を把持する作業者は、この反力に抗してハンドル３を支持することになる。

そして、ネジ締めが進んで出力軸８への負荷が高まり、出力盤１５と係合する連結盤１９へのコイルバネ２６の押圧力を超えると、連結盤１９がコイルバネ２６の付勢に抗して前進してスチールボール３２から外れ、出力盤１５からの回転伝達を遮断する。すると、スピンドル１６及び出力軸８の回転が停止する。つまり、出力盤１５、連結盤１９、コイルバネ２６及びスチールボール３２により、出力軸８の所定トルクでモータ４から出力軸８への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構が構成されている。

尚、連結盤１９がスチールボール３２から外れるとは、連結盤１９の凹部３０がスチールボール３２から外れることである。また、連結盤１９がスチールボール３２から外れて出力盤１５からの回転伝達を遮断すると、つまり、トルクリミッタ機構が働くと、図２に示すマイクロスイッチ４２がオンするようになっている。そして、マイクロスイッチ４２がオンすると、トリガ１０の操作が継続されていても、モータ４が自動的に停止されるようになっている。上記トルクリミッタ機構と、マイクロスイッチ４２のオンに伴うモータ４の自動停止機能とにより、所定の締め付けトルクになったらモータ４を停止させる機能（以下、クラッチ機能）が実現されている。

一方、ネジの取り外し等のために出力軸８を逆回転させる場合には、正逆レバー１１によりモータ４の回転方向を逆回転に設定して、トリガ１０を操作すれば良い。
［１−２．回路構成］
電動工具１のハンドル３内には、図２に示す制御回路４５が収容されている。制御回路４５は、バッテリパック４０から電力供給を受けて動作し、モータ４の制御に関する処理を行うものである。

制御回路４５は、モータ４へ通電することによりモータ４を駆動するモータ駆動部４６と、モータ４に流れる電流を検出する電流検出部４７と、当該制御回路４５の動作を司る制御部としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコン）４８と、レギュレータ部４９と、を備える。

レギュレータ部４９は、バッテリパック４０から電力供給を受けて、マイコン４８に一定の電源電圧を供給する。
マイコン４８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備える。制御回路４５の機能は、マイコン４８のＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、上記ＲＯＭが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。尚、制御回路４５を構成するマイコンの数は複数でも良い。また、制御回路４５の機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その機能の一部又は全部を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現しても良い。

マイコン４８は、モータ４に設けられた回転センサ４ａや電流検出部４７からの検出信号に基づいて、モータ４の回転状態が目標状態となるように、モータ駆動部４６を介して、モータ４を制御する。

また、マイコン４８には、モータ４を制御する際の条件（すなわち、制御条件）等が記憶される不揮発性メモリ５０が設けられている。不揮発性メモリ５０は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ等である。

また、マイコン４８には、前述したトリガスイッチ９、正逆レバースイッチ４１及びマイクロスイッチ４２の各々から出力される信号であって、それら各スイッチのオン／オフ状態を示す信号が入力される。マイコン４８は、正逆レバースイッチ４１からの信号に基づいて正逆レバー１１の操作位置を判定し、その判定した操作位置に基づいてモータ４の回転方向を設定する。

更に、マイコン４８には、当該電動工具１の状態をユーザに知らせるためのＬＥＤ５１と、外部のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）５２と通信するためのＵＳＢポート５３と、が接続されている。ＬＥＤは、「Light Emitting Diode」の略であり、すなわち、発光ダイオードの略である。ＵＳＢは、「Universal Serial Bus」の略である。マイコン４８は、ＵＳＢポート５３とＰＣ５２とがＵＳＢケーブル５４を介して接続されることで、ＰＣ５２とデータ通信することができるようになっている。例えば、図１に示すように、ＬＥＤ５１は、本体ハウジング２の後側面に配置されており、ＵＳＢポート５３は、本体ハウジング２においてＬＥＤ５１よりも下方の位置に配置されている。

［１−３．処理］
［１−３−１．モード切替処理］
マイコン４８が行う処理について説明する。尚、マイコン４８の処理動作は、当該マイコン４８のＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。

マイコン４８は、当該電動工具１にバッテリパック４０が装着されると起動して、図３に示すモード切替処理を行う。
図３に示すように、マイコン４８は、モード切替処理を開始すると、Ｓ１１０にて、トリガスイッチ９がオンしているか否か、すなわち、トリガ１０が操作されているか否かを判定する。

マイコン４８は、Ｓ１１０にて、トリガスイッチ９がオンしていないと判定した場合には、Ｓ１２０に進み、モータ４を制御する際の当該マイコン４８の動作モードを、通常モードに設定する。そして、その後、当該モード切替処理を終了する。通常モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードである。

一方、マイコン４８は、Ｓ１１０にて、トリガスイッチ９がオンしていると判定した場合には、Ｓ１３０に進み、ＬＥＤ５１の高速点滅を開始する。例えば、ＬＥＤ５１を所定時間Ｔ１（例えば０．５秒）の周期で且つ５０％のデューティ比で点滅させる。

マイコン４８は、次のＳ１４０にて、トリガスイッチ９がオフされたか否かを判定し、トリガスイッチ９がオフされた、すなわち、トリガ１０の操作が停止された、と判定すると、Ｓ１５０に進む。マイコン４８は、Ｓ１５０では、一定時間（例えば３秒）だけ待ち、その後、Ｓ１６０にて、ＬＥＤ５１の高速点滅を終了する。つまり、ＬＥＤ５１を消灯したままにする。

マイコン４８は、次のＳ１７０では、正逆レバー１１が操作されたか否かを、正逆レバースイッチ４１からの信号に基づいて判定し、正逆レバー１１が操作されたと判定すると、Ｓ１８０に進む。正逆レバー１１の操作とは、詳しくは、前述のスライド操作である。

マイコン４８は、Ｓ１８０では、モータ４を制御する際の当該マイコン４８の動作モードを、測定モードに設定する。測定モードは、当該電動工具１の締め付けトルクを測定器によって測定する場合の動作モードである。更に、マイコン４８は、Ｓ１８０では、ユーザに対して測定モードであることを報知するために、ＬＥＤ５１の低速点滅を開始する。例えば、ＬＥＤ５１を上記所定時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２（例えば２秒）の周期で且つ５０％のデューティ比で点滅させる。そして、マイコン４８は、Ｓ１８０の処理を行った後、当該モード切替処理を終了する。尚、マイコン４８は、測定モードになっている間、ＬＥＤ５１の低速点滅を続ける。

図３のモード切替処理が実行されることにより、ユーザは、下記の特定の操作を行うことにより、マイコン４８の動作モード、すなわち、マイコン４８によるモータ４の制御モードを、測定モードにすることができる。

特定の操作とは、「トリガ１０を操作したまま当該電動工具１にバッテリパック４０を装着し、ＬＥＤ５１の高速点滅を確認したら、トリガ１０の操作を止め、その後、ＬＥＤ５１の高速点滅が終了したら、正逆レバー１１を操作する」という操作である。そして、このような操作は、意図しなければ行われない、つまり、偶然には行われない、と考えられる操作である。

また、Ｓ１２０又はＳ１８０での動作モードの設定内容は、揮発性のＲＡＭに記憶される。このため、動作モードの設定内容は、当該電動工具１からバッテリパック４０が外されるとクリアされる。

よって、測定モードから通常モードに戻すには、当該電動工具１からバッテリパック４０を外し、その後、トリガ１０を操作しない状態で当該電動工具１にバッテリパック４０を装着すれば良い。

［１−３−２．通常モードの処理］
マイコン４８は、動作モードが通常モードの場合に、モータ４を制御するための処理として、図４の通常モード処理を行う。尚、図４の通常モード処理は、モータ４の回転方向が正回転に設定されている場合に行われる。

図４に示すように、マイコン４８は、通常モード処理を開始すると、Ｓ２１０にて、トリガスイッチ９がオンされたか否かを判定し、トリガスイッチ９がオンされたと判定するまで待つ。そして、マイコン４８は、Ｓ２１０にて、トリガスイッチ９がオンされたと判定すると、Ｓ２２０に進み、モータ４を起動する。つまり、モータ４の回転を開始する。モータ４の駆動（すなわち、モータ４への通電）は、モータ駆動部４６を介して行われる。

マイコン４８は、次のＳ２３０にて、モータ４の目標回転速度を段階的に設定する。
具体的には、通常モードでは、ネジ締めを実施するためのモータ４の制御が、複数のステージに分けられている。本実施形態では、図６における「通常モード」の段（すなわち、上段）に示すように、モータ４の制御として、第１ステージ、第２ステージ及び第３ステージの、３つのステージが設定されている。時刻ｔ１〜ｔ３の各々は、各ステージの開始タイミングを示している。

第１ステージは、ネジ締め開始直後のステージであって、モータ４の回転速度を第１の回転速度Ｎ１に制御するステージである。第２ステージは、ねじ締め途中のステージであって、モータ４の回転速度を第２の回転速度Ｎ２に制御するステージである。第３ステージは、ねじ締め終了直前のステージであって、モータ４の回転速度を第３の回転速度Ｎ３に制御するステージである。この例において、回転速度Ｎ１〜Ｎ３の大小関係は、「Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３」であるが、これに限らず、例えば「Ｎ２＞Ｎ１＞Ｎ３」であっても良い。

また、第１ステージは、当該第１ステージの開始時からのモータ回転量が第１の回転量Ｒ１になるまで続けられる。モータ回転量は、モータ４の回転量であり、詳しくは、モータ軸５が回転した回数である。第２ステージは、当該第２ステージの開始時からのモータ回転量が第２の回転量Ｒ２になるまで続けられる。第３ステージは、前述のトルクリミッタ機構が作動してマイクロスイッチ４２がオンするまで、すなわち、前述の自動停止機能によりモータ４が停止されるまで、続けられる。尚、第１ステージ又は第２ステージであっても、マイクロスイッチ４２がオンしたならば、前述の自動停止機能によりモータ４は停止される。

よって、Ｓ２３０にて、マイコン４８は、モータ４の起動時からのモータ回転量が第１の回転量Ｒ１になるまでは、目標回転速度を第１の回転速度Ｎ１に設定する。そして、起動時からのモータ回転量が第１の回転量Ｒ１になると、その時点からのモータ回転量が第２の回転量Ｒ２になるまで、目標回転速度を第２の回転速度Ｎ２に設定する。そして、目標回転速度を第２の回転速度Ｎ２に設定し始めたときからのモータ回転量が第２の回転量Ｒ２になると、その後は、目標回転速度を第３の回転速度Ｎ３に設定する。

尚、ステージ毎のモータ４の制御条件に相当する回転速度Ｎ１〜Ｎ３と、第１，第２ステージの期間を規定するパラメータに相当する回転量Ｒ１，Ｒ２は、不揮発性メモリ５０に記憶されている。そして、不揮発性メモリ５０内の回転速度Ｎ１〜Ｎ３及び回転量Ｒ１，Ｒ２は、ＰＣ５２をＵＳＢポート５３に接続すれば、そのＰＣ５２により任意の値に書き換える（つまり、設定する）ことができるようになっている。

マイコン４８は、次のＳ２４０にて、モータ４の回転速度がＳ２３０で設定した目標回転速度となるように、モータ４への通電を制御する。
マイコン４８は、次のＳ２５０にて、トリガスイッチ９がオフか否かを判定し、トリガスイッチ９がオフでなければ（すなわち、オンのままであれば）、Ｓ２６０にて、マイクロスイッチ４２がオンか否かを判定する。そして、マイクロスイッチ４２がオンでないと判定した場合には、Ｓ２３０に戻る。

一方、マイコン４８は、Ｓ２５０にて、トリガスイッチ９がオフと判定した場合には、Ｓ２７０に進む。そして、マイコン４８は、Ｓ２７０では、モータ４を停止させ、その後、Ｓ２１０へ戻る。

また、マイコン４８は、Ｓ２６０にて、マイクロスイッチ４２がオンと判定した場合にも、Ｓ２７０に進んで、モータ４を停止させる。このため、マイコン４８は、トリガスイッチ９がオンであっても、マイクロスイッチ４２がオンすると、モータ４を停止させる。つまり、マイコン４８がＳ２６０でマイクロスイッチ４２がオンと判定して、Ｓ２７０でモータ４を停止することにより、前述の自動停止機能（換言すれば、クラッチ機能）が実現される。

以上のような通常モード処理において、マイコン４８は、トリガスイッチ９がオンのままで、マイクロスイッチ４２がオフであれば、Ｓ２３０及びＳ２４０の処理を繰り返す。このため、図６における上段に示すように、マイコン４８は、トリガスイッチ９がオンされると、モータ４の制御として、回転速度を第１の回転速度Ｎ１にする第１ステージの制御と、回転速度を第２の回転速度Ｎ２にする第２ステージの制御と、回転速度を第３の回転速度Ｎ３にする第３ステージの制御とを、その順に実施することとなる。

尚、図６において「自動停止」とは、クラッチ機能による自動停止のことである。つまり、図６において、第３ステージは、クラッチ機能による自動停止によって終了している。

また、本実施形態の電動工具１は、第３ステージの場合の締め付けトルクが、測定器によって測定される。換言すると、測定器は、第３ステージの場合の締め付けトルクを測定するようになっている。つまり、工業製品の組み立て工場では、工業製品のネジ締め作業に用いられる電動工具に対して、締め付けトルクが規定範囲内に保たれていることが要求されため、電動工具の締め付けトルクを測定器によって定期的に測定するようになっている。そして、本実施形態において、第３ステージは、電動工具１の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められた測定対象ステージである。

［１−３−３．測定モードの処理］
マイコン４８は、モード切替処理により動作モードが測定モードになると、モータ４を制御するための処理として、図５の測定モード処理を行う。

図５において、Ｓ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３４０〜Ｓ３７０の処理は、図４において、ステップ番号の値が「１００」ずつ小さいＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２４０〜Ｓ２７０の処理と同じであるため、説明を省略する。

そして、図５におけるＳ３３０の処理は、図４のＳ２３０に代わって設けられている処理である。マイコン４８は、そのＳ３３０では、モータ４の目標回転速度を第３の回転速度Ｎ３だけに設定する。

このため、マイコン４８は、測定モードの場合には、図６における「測定モード」の段（すなわち、下段）に示すように、トリガスイッチ９がオンされると、モータ４の制御として、第１，第２ステージの制御を行わず、第３ステージの制御だけを実施することとなる。

［１−４．効果］
以上のような第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）マイコン４８は、動作モード（すなわち、モータ４の制御モード）として、ネジ締めを実施するための通常モードとは別に、測定モードを備える。そして、マイコン４８は、測定モードでは、通常モードにおける第１〜第３ステージの制御のうち、第３ステージの制御だけを行う。

このため、測定モードでは、トリガ１０が操作されてから締め付けトルクの測定対象ステージである第３ステージの制御が開始されるまでの時間（以下、測定対象開始時間）Ｔｓが、通常モードの場合よりも短くなる。本実施形態では、測定モードにおける上記測定対象開始時間Ｔｓは０となる。

よって、マイコン４８の動作モードを測定モードにして、当該電動工具１の締め付けトルクを測定器により測定することにより、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。仮に、通常モードで締め付けトルクを測定するならば、測定器は、図６における時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間だけ待ってから、測定を開始することとなる。一方、測定モードであれば、測定器は、図６における時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間を待つことなく、締め付けトルクを測定することができる。

ところで、上記実施形態において、マイコン４８は、測定モードでは、通常モードで実施する各ステージの制御のうち、第３ステージよりも前に設定されている全部のステージ（すなわち、第１，第２ステージ）の制御を実施しないようになっている。この結果、測定モードでは、第３ステージの制御だけが実施される。

このことに対する変形例として、例えば図７に示すように、マイコン４８は、測定モードでは、通常モードで実施する各ステージの制御のうち、第３ステージよりも前に設定されている一部のステージの制御を実施しないようになっていても良い。

図７は、測定モードにおいて、第２ステージの制御が実施されない例であり、すなわち、第３ステージの前に第１ステージの制御が実施される例を示している。この例の場合、マイコン４８は、図５のＳ３３０では、モータ４の起動時からのモータ回転量が第１の回転量Ｒ１になるまでは、目標回転速度を第１の回転速度Ｎ１に設定し、起動時からのモータ回転量が第１の回転量Ｒ１になると、その後は、目標回転速度を第３の回転速度Ｎ３に設定すれば良い。また、測定モードでは、第３ステージの前に、第１ステージではなく、第２ステージの制御が実施されるようになっていても良い。

そして、このような変形例によっても、測定モードでは、上記測定対象開始時間Ｔｓが通常モードの場合よりも短くなる。よって、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。

また、他の変形例として、マイコン４８は、例えば測定モードでは、第３ステージの前に第１，第２ステージの各制御を行うが、その第１，第２ステージのうちの少なくとも一方の時間を、通常モードよりも短くするように構成されていても良い。つまり、測定モードにおける上記測定対象開始時間Ｔｓを、通常モードの場合の測定対象開始時間Ｔｓよりも短くする手法は、どのようなものでも良い。

尚、電動工具１の締め付けトルクの測定値が規格範囲から外れていた場合には、前述の窓２７から差込溝２８にドライバを差し込み、そのドライバを回転させて、コイルバネ２６の圧縮量を調整することにより、当該電動工具１の締め付けトルクを調整することができる。調整される締め付けトルクは、詳しくは、トルクリミッタ機構及びクラッチ機能が働くこととなる締め付けトルクである。

（１ｂ）マイコン４８は、モード切替処理では、ユーザにより前述した特定の操作が行われたか否かを判定し、特定の操作が行われたと判定した場合に、動作モードを測定モードに切り替える。このため、ユーザが任意のタイミングでマイコン４８の動作モードを測定モードにすることができる。

（１ｃ）モード切替処理で判定される特定の操作は、「トリガ１０を操作したまま当該電動工具１にバッテリパック４０を装着する」という操作を含んでいる。通常、このような操作は行われないため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことを防ぐことができる。

（１ｄ）更に、モード切替処理で判定される特定の操作は、「バッテリパック４０の装着後にトリガ１０の操作を止める」という操作も含んでいる。このため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことの防止効果を、向上させることができる。

そして更に、モード切替処理で判定される特定の操作は、「トリガ１０の操作を止めてから、正逆レバー１１を操作する」という操作も含んでいる。このため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことの防止効果を、一層向上させることができる。

尚、第１実施形態では、マイコン４８が切替部としても機能する。そして、図３のモード切替処理が、切替部としての処理に相当する。また、通常モードが、第１モードに相当し、測定モードが、第２モードに相当する。そして、測定対象ステージである第３ステージが、特定ステージに相当する。

［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、電動工具の符号としては、第１実施形態と同じ“１”を用いる。また、符号“１”以外についても、第１実施形態と同じ符号は、第１実施形態と同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態の電動工具１では、第１実施形態と比較すると、マイコン４８が、図３のモード切替処理に代えて、図８のモード切替処理を行う。図８のモード切替処理は、例えば一定時間毎に実行される。

マイコン４８は、図８のモード切替処理を開始すると、Ｓ４１０にて、現在、測定モードであるか否かを判定し、測定モードでなければ（つまり、通常モードであれば）、Ｓ４２０にて、特定の日時（以下、特定日時）が到来したか否かを判定する。

特定日時は、マイコン４８の動作モードを測定モードにする日時であり、後述するＳ４４０で参照される所定時間と共に、例えば不揮発性メモリ５０に記憶されている。また、ＰＣ５２をＵＳＢポート５３に接続すれば、そのＰＣ５２により、不揮発性メモリ５０内の特定日時と所定時間を任意の日時と時間に書き換える（つまり、設定する）ことができるようになっている。尚、設定される特定日時としては、例えば、何年何月何日の何時何分という日時であっても良いし、何曜日の何時何分という日時であっても良い。また、マイコン４８は、時計を有すると共に、その時計の時刻情報に基づいて、特定日時が到来したか否かを判定するように構成することができる。また、マイコン４８は、電動工具１の外部の装置や施設から無線通信によって時刻情報を取得し、その取得した時刻情報に基づいて、特定日時が到来したか否かを判定するように構成することができる。

マイコン４８は、Ｓ４２０にて、特定日時が到来したと判定した場合には、Ｓ４３０に進み、図３のＳ１８０と同じ処理を行う。つまり、当該マイコン４８の動作モードを測定モードに設定すると共に、ユーザへの報知のためにＬＥＤ５１の低速点滅を開始する。そして、その後、当該モード切替処理を終了する。

また、マイコン４８は、Ｓ４１０にて、現在、測定モードであると判定した場合には、Ｓ４４０に進み、測定モードになってから前述の所定時間が経過したか否かを判定する。マイコン４８は、Ｓ４４０にて、所定時間が経過していないと判定した場合には、そのまま当該モード切替処理を終了するが、所定時間が経過したと判定した場合には、Ｓ４５０に進み、図３のＳ１２０と同じ処理を行う。つまり、当該マイコン４８の動作モードを通常モードに設定する。この場合、マイコン４８の動作モードは測定モードから通常モードに切り替わることとなる。そして、その後、マイコン４８は、当該モード切替処理を終了する。

また、マイコン４８は、Ｓ４２０にて、特定日時が到来していないと判定した場合にも、Ｓ４５０に進む。尚、この場合、Ｓ４５０に進まずに、そのまま当該モード切替処理を終了しても良い。何れにしても、通常モードが維持されるからである。

このような第２実施形態の電動工具１によれば、特定日時になると所定時間だけマイコン４８を自動的に測定モードにすることができる。
［２−２．効果］
以上のような第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（２ａ）マイコン４８の動作モードを自動的に測定モードにすることができる。
（２ｂ）Ｓ４２０で判定される特定日時を、例えば、特定曜日の特定時間に設定すれば、その特定曜日の特定時間になる毎に、マイコン４８の動作モードを、所定時間だけ測定モードにすることができる。よって、例えば、月曜日の８時から９時までの間だけ測定モードにする、ということを自動で実現することができる。

尚、第２実施形態では、図８のモード切替処理が、切替部としての処理に相当する。
一方、測定モードから通常モードへの切り替えは、所定時間が経過したことに限らず、例えば、ユーザがバッテリパック４０を電動工具１から外して再び装着することにより、実現されるようになっていても良い。

また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、図３のモード切替処理が行われても良い。
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。また、前述の数値も一例であり他の値でも良い。

例えば、通常モードと測定モードとの各々において、締め付けトルクの測定対象ステージは、最後のステージでなくても良く、その測定対象ステージの後に１つ以上の他のステージがあっても良い。通常モードにおいて、測定対象ステージ（すなわち、特定ステージ）の前に存在するステージの数は２に限らず、１又は３以上であっても良い。つまり、通常モードにおける複数のステージのうち、測定モードにおいて開始を早めるステージは、３番目のステージ（すなわち、第３ステージ）に限らず、２番目のステージであっても良いし、４番目以降のステージであっても良い。また、測定対象ステージ以外のステージとして、モータ４を逆回転させるステージがあっても良い。

通常モードと測定モードにおけるステージの数も、ＵＳＢポート５３に接続したＰＣ５２によって任意に設定することができるようになっていても良い。各ステージの期間を決めるパラメータとしては、モータ回転量に限らず、例えば時間であっても良い。ステージ毎に異なる制御条件としては、回転速度に限らず、例えば駆動電流の大きさであっても良い。

各ステージの制御条件や期間のパラメータやステージ数等、電動工具１の動作条件を設定するための外部機器としては、ＰＣ５２に限らず、専用の端末装置やスマートフォン等でも良い。そのような外部機器とマイコン４８との通信は、無線通信であっても良い。

測定モードであることのユーザへの報知は、ＬＥＤ５１による報知に限らず、例えば音による報知や画像表示による報知であっても良い。マイコン４８の動作モードの切り替えは、特定のスイッチによって行われるように構成されても良い。この場合、例えば、切替部として機能するマイコン４８は、モード切替スイッチのオン／オフ状態を読み込み、その読み込んだオン／オフ状態に応じて、当該マイコン４８の動作モードを通常モードと測定モードとの何れかに設定するように構成することができる。また、通常モード（すなわち、第１モード）と異なる方の動作モード（すなわち、第２モード）の用途は、締め付けトルクの測定に限らず、例えばモータが特定の回転速度で回転するか否かの動作チェック等、他の用途であっても良い。また、モータ４を動作させるための操作部は、トリガ１０に限らず、例えば押しボタン等でも良い。

クラッチ機能は、トルクリミッタ機構を備えずに実現されていても良い。例えば、電動工具１に、出力軸８のトルク（すなわち、締め付けトルク）を検出するトルクセンサが備えられ、マイコン４８は、そのトルクセンサによる検出値が設定値になったと判定したらモータ４を停止させるように構成されていても良い。また、トルクセンサを設ける代わりに、マイコン４８が、モータ４に流れる電流やモータ４の回転速度から、締め付けトルクを算出するように構成されても良い。上記設定値も、電動工具１の動作条件の１つとして、ＰＣ５２等の外部機器によって任意に設定することができるように構成することができる。

電動工具としては、作業現場での作業に使用されるものであれば良く、例えば、インパクトドライバ、ドリル、マルノコ、グラインダ、カンナ、草刈機、チェーンソー、カットオフソー、噴霧機、散布機、ブロワ、集塵機等であっても良い。また、これらは、電動作業機と呼ばれることもある。電動工具（電動作業機）は、充電式のものに限らず、コードを介して電力の供給を受けるものであっても良い。

上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしても良い。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしても良い。また、上記実施形態の構成の一部を省略しても良い。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換しても良い。尚、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。また、上述した電動工具の他、当該電動工具を構成要素とするシステム、当該電動工具としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動工具のモータ制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…電動工具、２…本体ハウジング、３…ハンドル、４…モータ、４ａ…回転センサ、５…モータ軸、６…先端ハウジング、７…筒状部、８…出力軸、９…トリガスイッチ、１０…トリガ、１１…正逆レバー、１２…遊星歯車減速機構、１３…キャリア、１４…遊星ギヤ、１５…出力盤、１６…スピンドル、１９…連結盤、２０…連結溝、２２…スチールボール、２３…ネジ部、２４…ネジ送り盤、２５…バネ受盤、２６…コイルバネ、２７…窓、２８…差込溝、２９…歯、３０…凹部、３２…スチールボール、３４…チャックスリーブ、４０…バッテリパック、４１…正逆レバースイッチ、４２…マイクロスイッチ、４５…制御回路、４６…モータ駆動部、４７…電流検出部、４８…マイコン、４９…レギュレータ部、５０…不揮発性メモリ、５１…ＬＥＤ、５２…ＰＣ、５３…ＵＳＢポート、５４…ＵＳＢケーブル

Claims (9)

1. 電動工具であって、
   動力源としてのモータと、
   ユーザによって操作される操作部と、
   前記操作部の操作に基づいて前記モータを制御すると共に、前記モータを制御する動作モードとして、第１モードと第２モードとを有する制御部と、
   前記制御部の動作モードを前記第１モードと前記第２モードとの何れかに切り替えるように構成された切替部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１モードでは、前記操作部が操作された場合に、前記モータについての制御条件が異なる複数のステージの制御を予め設定された順序で実施し、一方、前記第２モードでは、前記操作部が操作された場合に、前記第１モードにおいて実施順が第Ｎ番目（但し、Ｎは２以上の整数）に設定されているステージである特定ステージの制御を少なくとも実施すると共に、前記操作部が操作されてから前記特定ステージの制御を開始するまでの時間が、前記第１モードの場合よりも短くなるように構成されている、
   電動工具。
2. 請求項１に記載の電動工具であって、
   前記第１モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードであり、
   前記第２モードは、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードであり、
   前記特定ステージは、当該電動工具の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められたステージである、
   電動工具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動工具であって、
   前記制御部は、前記第２モードでは、前記第１モードで実施する前記各ステージの制御のうち、前記特定ステージよりも前に設定されている全部又は一部のステージの制御を実施しないように構成されている、
   電動工具。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電動工具であって、
   前記制御部は、前記第２モードでは、前記第１モードで実施する前記各ステージの制御のうち、前記特定ステージの制御だけを実施するように構成されている、
   電動工具。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電動工具であって、
   前記切替部は、ユーザにより特定の操作が行われたか否かを判定し、前記特定の操作が行われたと判定した場合に、前記動作モードを前記第２モードに切り替えるように構成されている、
   電動工具。
6. 請求項５に記載の電動工具であって、
   前記特定の操作は、前記操作部を操作したまま当該電動工具に電源としてのバッテリパックを装着する、という操作を含む、
   電動工具。
7. 請求項６に記載の電動工具であって、
   前記特定の操作は、更に、前記バッテリパックの装着後に前記操作部の操作を止める、という操作を含む、
   電動工具。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の電動工具であって、
   前記切替部は、時刻情報に基づいて、前記動作モードを前記第２モードに切り替えるように構成されている、
   電動工具。
9. 請求項８に記載の電動工具であって、
   前記切替部は、特定の日時が到来したか否かを前記時刻情報に基づき判定し、前記特定の日時が到来したと判定すると、前記動作モードを前記第２モードに切り替えるように構成されている、
   電動工具。