JP2021010982A - インパクト工具 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃動作中のインパクト機構の挙動の種類を判別することが可能なインパクト工具を提供する。【解決手段】インパクト工具１は、電動機３と、インパクト機構４０と、取得部９０と、判別部８４と、を備える。電動機３は、永久磁石３１２及びコイル３２１を有する。インパクト機構４０は、電動機３から動力を得て打撃力を発生させる打撃動作を行う。取得部９０は、コイル３２１に供給される励磁電流の値を取得する。励磁電流は、永久磁石３１２の磁束を変化させる磁束をコイル３２１に発生させる。判別部８４は、取得部９０で取得された励磁電流の値である励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。【選択図】図１

Description

本開示は一般にインパクト工具に関し、より詳細には、電動機を備えるインパクト工具に関する。

特許文献１に記載のインパクト回転工具は、インパクト機構と、打撃検出部と、制御部と、電圧検出部とを備える。インパクト機構は、ハンマを有し、モータ出力によって出力軸に打撃衝撃を加える。打撃検出部は、インパクト機構による打撃を検出する。制御部は、打撃検出部の検出結果に基づいてモータの回転を停止させる。電圧検出部は、打撃検出部の電圧を検出する。制御部は、モータが回転していないときに電圧検出部が検出した電圧に基づいて、打撃検出部が異常であるか否かを判定する。

特開２０１７−１３２０２１号公報

特許文献１記載のインパクト回転工具（インパクト工具）は、打撃検出部が異常であるか否かを判定することはできるが、打撃検知部にどのような異常が発生しているか等の、打撃動作中のインパクト機構の挙動の種類を判別することはできなかった。

本開示は、打撃動作中のインパクト機構の挙動の種類を判別することが可能なインパクト工具を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るインパクト工具は、電動機と、インパクト機構と、取得部と、判別部と、を備える。前記電動機は、永久磁石及びコイルを有する。前記インパクト機構は、前記電動機から動力を得て打撃力を発生させる打撃動作を行う。前記取得部は、前記コイルに供給される励磁電流の値を取得する。前記励磁電流は、前記永久磁石の磁束を変化させる磁束を前記コイルに発生させる。前記判別部は、前記取得部で取得された前記励磁電流の値である励磁電流取得値に基づいて、前記打撃動作中の前記インパクト機構の挙動の種類を判別する。

本開示は、打撃動作中のインパクト機構の挙動の種類を判別することが可能であるという利点がある。

図１は、一実施形態に係るインパクト工具のブロック図である。 図２は、同上のインパクト工具の斜視図である。 図３は、同上のインパクト工具の側断面図である。 図４は、同上のインパクト工具の要部の斜視図である。 図５は、同上のインパクト工具の駆動軸及び２つの鋼球の側面図である。 図６は、同上のインパクト工具の駆動軸及び２つの鋼球の上から見た図である。 図７Ａ〜図７Ｃは、同上のインパクト工具の適正打撃の動作を説明する図である。 図８Ａ〜図８Ｄは、同上のインパクト工具の二度打ちの動作を説明する図である。 図９Ａ〜図９Ｄは、同上のインパクト工具のＶ底打ちの動作を説明する図である。 図１０は、同上のインパクト工具の最大後退の動作を説明する図である。 図１１Ａ〜図１１Ｃは、同上のインパクト工具の天面擦りの動作を説明する図である。

以下、実施形態に係るインパクト工具１について、図面を用いて説明する。ただし、下記の各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の各実施形態は、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、下記の各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。

（１）概要
本実施形態のインパクト工具１は、図１に示すように、電動機３（交流電動機）と、インパクト機構４０と、取得部９０と、判別部８４と、を備えている。電動機３は、永久磁石３１２及びコイル３２１を有している。インパクト機構４０は、電動機３から動力を得て打撃力を発生させる打撃動作を行う。取得部９０は、コイル３２１に供給される励磁電流の値を取得する。励磁電流は、永久磁石３１２の磁束を変化させる磁束をコイル３２１に発生させる。判別部８４は、取得部９０で取得された励磁電流の値である励磁電流取得値に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。

「永久磁石３１２の磁束を変化させる磁束をコイル３２１に発生させる」とは、言い換えると、コイル３２１で発生する磁束により、永久磁石３１２の周囲の磁束密度を変化させることである。

「インパクト機構４０の挙動の種類を判別」するとは、実際のインパクト機構４０の挙動の種類を、他の種類と区別することである。例えば、挙動の種類が、適正な挙動である「適正打撃」であると判定することは、インパクト機構４０の挙動の種類を「適正打撃」以外の挙動と区別することに該当する。すなわち、挙動の種類が「適正打撃」であると判定することは、挙動の種類を判別することに該当する。

このように、インパクト工具１では、励磁電流取得値を用いることにより、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別することが可能となる。

本実施形態のインパクト機構４０は、ハンマ４２と、アンビル４５と、を含んでいる。インパクト機構４０で発生する打撃力は、具体的には、ハンマ４２がアンビル４５に衝突することにより発生する衝撃力である。打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類は、例えば、ハンマ４２とアンビル４５との接触（衝突）位置、及び、ハンマ４２がアンビル４５に衝突してからハンマ４２がアンビル４５から離れるときのハンマ４２の移動量等により分類される。

（２）構成
インパクト工具１の構成について、まずは図２〜図４を参照してより詳細に説明する。以下の説明では、後述する駆動軸４１と出力軸６１とが並んでいる方向を前後方向と規定し、駆動軸４１から見て出力軸６１側を前とし、出力軸６１から見て駆動軸４１側を後とする。また、以下の説明では、後述する胴体部２１とグリップ部２２とが並んでいる方向を上下方向と規定し、グリップ部２２から見て胴体部２１側を上とし、胴体部２１から見てグリップ部２２側を下とする。

本実施形態のインパクト工具１は、電動機３と、伝達機構４と、出力軸６１（ソケット装着部）と、ハウジング２と、トリガボリューム２３と、制御部７（図１、図３参照）と、を備えている。

ハウジング２は、電動機３、伝達機構４及び制御部７と、出力軸６１の一部と、を収容している。ハウジング２は、胴体部２１と、グリップ部２２と、を有している。胴体部２１の形状は、円筒状である。グリップ部２２は、胴体部２１から突出している。

トリガボリューム２３は、グリップ部２２から突出している。トリガボリューム２３は、電動機３の回転を制御するための操作を受け付ける操作部である。トリガボリューム２３を引く操作により、電動機３のオンオフを切替可能である。また、トリガボリューム２３を引く操作の引込み量で、電動機３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、電動機３の回転速度が速くなる。制御部７（図１参照）は、トリガボリューム２３を引く操作の引込み量に応じて、電動機３を回転又は停止させ、また、電動機３の回転速度を制御する。本実施形態のインパクト工具１では、先端工具としてのソケット６２が、出力軸６１に装着される。出力軸６１は、電動機３の回転力を受けてソケット６２と共に回転する。そして、トリガボリューム２３への操作によって電動機３の回転速度が制御されることで、ソケット６２の回転速度が制御される。

インパクト工具１には、充電式の電池パックが着脱可能に取り付けられる。インパクト工具１は、電池パックを電源として動作する。すなわち、電池パックは、電動機３を駆動する電流を供給する電源である。電池パックは、インパクト工具１の構成要素ではない。ただし、インパクト工具１は、電池パックを備えていてもよい。電池パックは、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。

電動機３は、例えばブラシレスモータである。特に、本実施形態の電動機３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。電動機３は、回転軸３１１及び永久磁石３１２を有する回転子３１と、コイル３２１を有する固定子３２と、を含んでいる。永久磁石３１２とコイル３２１との電磁的相互作用により、回転子３１は、固定子３２に対して回転する。

出力軸６１には、先端工具としてのソケット６２が装着される。伝達機構４は、電動機３の回転軸３１１の回転を、出力軸６１を介してソケット６２に伝達する。これにより、ソケット６２が回転する。ソケット６２が締結部材（ボルト、ビス（木ねじ等）又はナット等）に当てられた状態でソケット６２が回転することにより、締結部材を締め付ける又は緩めるといった作業が可能となる。伝達機構４は、インパクト機構４０を有している。本実施形態のインパクト工具１は、インパクト機構４０による打撃動作を行いながらねじ締めを行う、電動式のインパクトドライバである。打撃動作では、出力軸６１を介してねじ等の締結部材に打撃力が加えられる。

なお、ソケット６２は、出力軸６１に着脱可能である。出力軸６１には、ソケット６２の代わりにソケットアンビルを装着可能である。出力軸６１には、ソケットアンビルを介して、先端工具としてのビット（例えばドライバビット又はドリルビット）を装着することができる。

このように、出力軸６１は、先端工具（ソケット６２又はビット）を保持するための構成である。本実施形態では、先端工具は、インパクト工具１の構成に含まれていない。ただし、先端工具は、インパクト工具１の構成に含まれていてもよい。

伝達機構４は、インパクト機構４０に加えて、遊星歯車機構４８を有している。インパクト機構４０は、駆動軸４１と、ハンマ４２と、復帰ばね４３と、アンビル４５と、２つの鋼球４９と、を含んでいる。電動機３の回転軸３１１の回転は、遊星歯車機構４８を介して、駆動軸４１に伝達される。駆動軸４１は、電動機３と出力軸６１との間に配置されている。

ハンマ４２は、アンビル４５に対して移動し、電動機３から動力を得てアンビル４５に回転打撃を加える。ハンマ４２は、ハンマ本体４２０と、２つの突起４２５と、を含んでいる。２つの突起４２５は、ハンマ本体４２０のうち出力軸６１側の面から突出している。ハンマ本体４２０は、駆動軸４１が通される貫通孔４２１を有している。また、ハンマ本体４２０は、貫通孔４２１の内周面に、２つの溝部４２３を有している。駆動軸４１は、その外周面に、２つの溝部４１３（図５参照）を有している。２つの溝部４１３は、つながっている。２つの溝部４２３と２つの溝部４１３との間には、２つの鋼球４９が挟まれている。２つの溝部４２３と２つの溝部４１３と２つの鋼球４９とは、カム機構を構成している。２つの鋼球４９が移動しながら、ハンマ４２は、駆動軸４１に対して、駆動軸４１の軸方向に移動可能であり、かつ、駆動軸４１に対して回転可能である。ハンマ４２が駆動軸４１の軸方向に沿って出力軸６１に近づく向き又は出力軸６１から遠ざかる向きに移動するのに伴って、ハンマ４２が駆動軸４１に対して回転する。

アンビル４５は、出力軸６１と一体に形成されている。アンビル４５は、出力軸６１を介して先端工具（ソケット６２又はビット）を保持する。アンビル４５は、アンビル本体４５０と、２つの爪部４５５と、を含んでいる。アンビル本体４５０の形状は、円環状である。２つの爪部４５５は、アンビル本体４５０からアンビル本体４５０の径方向に突出している。アンビル４５は、駆動軸４１の軸方向においてハンマ本体４２０と対向している。また、インパクト機構４０が打撃動作を行っていない場合には、駆動軸４１の回転方向においてハンマ４２の２つの突起４２５とアンビル４５の２つの爪部４５５とが接しながら、ハンマ４２とアンビル４５とが一体に回転する。そのため、このとき、駆動軸４１と、ハンマ４２と、アンビル４５と、出力軸６１とが一体に回転する。

復帰ばね４３は、ハンマ４２と遊星歯車機構４８との間に挟まれている。本実施形態の復帰ばね４３は、円錐コイルばねである。インパクト機構４０は、ハンマ４２と復帰ばね４３との間に挟まれた複数（図３では２つ）の鋼球５０と、リング５１と、を更に含んでいる。これにより、ハンマ４２は、復帰ばね４３に対して回転可能となっている。ハンマ４２は、駆動軸４１の軸方向に沿った方向において、出力軸６１に向かう向きの力を復帰ばね４３から受けている。

以下では、駆動軸４１の軸方向においてハンマ４２が出力軸６１に向かう向きに移動することを、「ハンマ４２が前進する」と称する。また、以下では、駆動軸４１の軸方向においてハンマ４２が出力軸６１から遠ざかる向きに移動することを、「ハンマ４２が後退する」と称す。

インパクト機構４０では、負荷トルクが所定値以上となると、打撃動作が開始される。すなわち、負荷トルクが大きくなってくると、ハンマ４２とアンビル４５との間で発生する力のうち、ハンマ４２を後退させる向きの分力も大きくなってくる。負荷トルクが所定値以上となると、ハンマ４２は、復帰ばね４３を圧縮させながら後退する。そして、ハンマ４２が後退することにより、ハンマ４２の２つの突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５を乗り越えつつ、ハンマ４２が回転する。その後、ハンマ４２が復帰ばね４３からの復帰力を受けて前進する。そして、駆動軸４１が略半回転すると、ハンマ４２の２つの突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５の側面４５５０に衝突する。インパクト機構４０では、駆動軸４１が略半回転するごとにハンマ４２の２つの突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５に衝突する。つまり、駆動軸４１が略半回転するごとにハンマ４２がアンビル４５に回転打撃を加える。

このように、インパクト機構４０では、ハンマ４２とアンビル４５との衝突が繰り返し発生する。この衝突によるトルクにより、衝突が無い場合と比較して、ボルト、ビス又はナット等の締結部材を強力に締め付けることができる。

ここで、図６に示すように、駆動軸４１の２つ（図５参照）の溝部４１３はそれぞれ、上下方向から見てＶ字状に形成されている。Ｖ字の中央に相当する位置に鋼球４９が位置するとき（図５、図６に実線で示す状態）、ハンマ４２は移動可能な範囲における前端まで前進している。インパクト機構４０が打撃動作を行っていない場合には、Ｖ字の中央に相当する位置に鋼球４９が留まる。Ｖ字の両端のうち任意のいずれか一方に相当する位置に鋼球４９が位置するとき（図５、図６に２点鎖線で示す状態）、ハンマ４２は移動可能な範囲における後端まで後退している。本明細書では、ハンマ４２が移動可能な範囲における後端まで後退することを、「最大後退」と称す。つまり、本明細書では、ハンマ４２の移動可能な範囲においてハンマ４２がアンビル４５から最も離れた位置に移動することを、「最大後退」と称す。ハンマ４２の最大後退は、インパクト機構４０が打撃動作を行っている場合であって、例えば、電動機３の回転数が比較的大きい場合、又は、インパクト工具１の出力軸６１に加わる負荷の大きさが急増した場合等に発生し得る。また、ハンマ４２の最大後退は、ハンマ４２を前進させる復帰ばね４３のばね力が不足している場合に発生することがある。また、ハンマ４２の最大後退は、電動機３の回転数が、先端工具の種類、形状及び剛性等に応じて適切に調整されていない場合にも発生し得る。

また、最大後退とは逆に、ハンマ４２の後退する距離が不十分となる場合がある。この場合、ハンマ４２の後退する距離が適正な場合と比較して、ハンマ４２の挙動が不安定となることがある。判別部８４は、ハンマ４２の後退する距離が不十分である状況を、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類の１つとして検出する。

打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別部８４が検出（判別）する態様についての詳細は、「（４）動作例」の欄で説明する。

（３）制御部
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。

図１に示すように、制御部７は、指令値生成部７１と、速度制御部７２と、電流制御部７３と、第１の座標変換器７４と、第２の座標変換器７５と、磁束制御部７６と、推定部７７と、脱調検出部７８と、判別部８４と、出力部８５と、カウンタ８６と、を有している。また、インパクト工具１は、制御部７と、インバータ回路部８１と、モータ回転測定部８２と、複数（図１では２つ）の電流センサ９１、９２と、を備えている。

制御部７は、電動機３の動作を制御する。より詳細には、制御部７は、電動機３に電流を供給するインバータ回路部８１と共に用いられ、フィードバック制御により電動機３の動作を制御する。制御部７は、電動機３に供給される励磁電流（ｄ軸電流）とトルク電流（ｑ軸電流）とを独立に制御するベクトル制御を行う。

また、制御部７は、判別部８４の判別結果に基づいて電動機３の動作を制御する。例えば、制御部７は、判別部８４で判別された、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類に応じて、電動機３の回転数を増加又は減少させる。本実施形態の判別部８４は、制御部７に含まれている。ただし、判別部８４は、制御部７に含まれていなくてもよい。

２つの電流センサ９１、９２は、上述の取得部９０に含まれている。取得部９０は、２つの電流センサ９１、９２と、第２の座標変換器７５と、を有している。取得部９０は、電動機３に供給される励磁電流（ｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１）及びトルク電流（ｑ軸電流の電流測定値ｉｑ１）を取得する。取得部９０は、取得部９０自身により電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を算出することで、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を取得する。すなわち、２つの電流センサ９１、９２で測定された２相の電流が第２の座標変換器７５で変換されることで、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１が得られる。

複数の電流センサ９１、９２はそれぞれ、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９１、９２は、電池パックからインバータ回路部８１を介して電動機３に供給される電流を測定する。ここで、電動機３には、３相電流（Ｕ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流）が供給されており、複数の電流センサ９１、９２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９１がＵ相電流を測定して電流測定値ｉ_ｕ１を出力し、電流センサ９２がＶ相電流を測定して電流測定値ｉ_ｖ１を出力する。

モータ回転測定部８２は、電動機３の回転角を測定する。モータ回転測定部８２としては、例えば、光電式エンコーダ又は磁気式エンコーダを採用することができる。

推定部７７は、モータ回転測定部８２で測定された電動機３の回転角θ１を時間微分して、電動機３の角速度ω１（回転軸３１１の角速度）を算出する。

第２の座標変換器７５は、複数の電流センサ９１、９２で測定された電流測定値ｉ_ｕ１、ｉ_ｖ１を、モータ回転測定部８２で測定された電動機３の回転角θ１に基づいて座標変換し、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を算出する。すなわち、第２の座標変換器７５は、３相電流に対応する電流測定値ｉ_ｕ１、ｉ_ｖ１を、磁界成分（ｄ軸電流）に対応する電流測定値ｉｄ１と、トルク成分（ｑ軸電流）に対応する電流測定値ｉｑ１とに変換する。

指令値生成部７１は、電動機３の角速度の指令値ｃω１を生成する。指令値生成部７１は、例えば、トリガボリューム２３（図２参照）を引く操作の引込み量に応じた指令値ｃω１を生成する。すなわち、指令値生成部７１は、上記引込み量が大きいほど、角速度の指令値ｃω１を大きくする。

速度制御部７２は、指令値生成部７１で生成された指令値ｃω１と推定部７７で算出された角速度ω１との差分に基づいて、指令値ｃｉｑ１を生成する。指令値ｃｉｑ１は、電動機３のトルク電流（ｑ軸電流）の大きさを指定する指令値である。すなわち、制御部７は、電動機３のコイル３２１に供給されるトルク電流（ｑ軸電流）を指令値ｃｉｑ１（目標値）に近づけるように電動機３の動作を制御する。速度制御部７２は、指令値ｃω１と角速度ω１との差分を小さくするように指令値ｃｉｑ１を決定する。

磁束制御部７６は、推定部７７で算出された角速度ω１と、電流測定値ｉｑ１（ｑ軸電流）と、に基づいて、指令値ｃｉｄ１を生成する。指令値ｃｉｄ１は、電動機３の励磁電流（ｄ軸電流）の大きさを指定する指令値である。すなわち、制御部７は、電動機３のコイル３２１に供給される励磁電流（ｄ軸電流）を指令値ｃｉｄ１（目標値）に近づけるように電動機３の動作を制御する。

磁束制御部７６で生成される指令値ｃｉｄ１は、例えば、励磁電流の大きさを０にするための指令値である。磁束制御部７６は、常時励磁電流の大きさを０にするための指令値ｃｉｄ１を生成してもよいし、必要に応じて、励磁電流の大きさを０よりも大きく又は小さくするための指令値ｃｉｄ１を生成してもよい。励磁電流の指令値ｃｉｄ１が０より小さくなると、電動機３にマイナスの励磁電流（弱め磁束電流）が流れ、弱め磁束により、永久磁石３１２の磁束が弱まる。

電流制御部７３は、磁束制御部７６で生成された指令値ｃｉｄ１と第２の座標変換器７５で算出された電流測定値ｉｄ１との差分に基づいて、指令値ｃｖｄ１を生成する。指令値ｃｖｄ１は、電動機３の励磁電圧（ｄ軸電圧）の大きさを指定する指令値である。電流制御部７３は、指令値ｃｉｄ１と電流測定値ｉｄ１との差分を小さくするように指令値ｃｖｄ１を決定する。

また、電流制御部７３は、速度制御部７２で生成された指令値ｃｉｑ１と第２の座標変換器７５で算出された電流測定値ｉｑ１との差分に基づいて、指令値ｃｖｑ１を生成する。指令値ｃｖｑ１は、電動機３のトルク電圧（ｑ軸電圧）の大きさを指定する指令値である。電流制御部７３は、指令値ｃｉｑ１と電流測定値ｉｑ１との差分を小さくするように指令値ｃｖｑ１を生成する。

第１の座標変換器７４は、指令値ｃｖｄ１、ｃｖｑ１を、モータ回転測定部８２で測定された電動機３の回転角θ１に基づいて座標変換し、指令値ｃｖ_ｕ１、ｃｖ_ｖ１、ｃｖ_ｗ１を算出する。すなわち、第１の座標変換器７４は、磁界成分（ｄ軸電圧）に対応する指令値ｃｖｄ１と、トルク成分（ｑ軸電圧）に対応する指令値ｃｖｑ１とを、３相電圧に対応する指令値ｃｖ_ｕ１、ｃｖ_ｖ１、ｃｖ_ｗ１に変換する。指令値ｃｖ_ｕ１はＵ相電圧に、指令値ｃｖ_ｖ１はＶ相電圧に、指令値ｃｖ_ｗ１はＷ相電圧に対応する。

インバータ回路部８１は、指令値ｃｖ_ｕ１、ｃｖ_ｖ１、ｃｖ_ｗ１に応じた３相電圧を電動機３に供給する。制御部７は、インバータ回路部８１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、電動機３に供給される電力を制御する。

電動機３は、インバータ回路部８１から供給された電力（３相電圧）により駆動され、回転動力を発生させる。

この結果、制御部７は、電動機３のコイル３２１に流れる励磁電流（ｄ軸電流）が、磁束制御部７６で生成された指令値ｃｉｄ１に対応した大きさとなるように励磁電流を制御する。また、制御部７は、電動機３の角速度が、指令値生成部７１で生成された指令値ｃω１に対応した角速度となるように電動機３の角速度を制御する。

脱調検出部７８は、第２の座標変換器７５から取得した電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１と、電流制御部７３から取得した指令値ｃｖｄ１、ｃｖｑ１と、に基づいて、電動機３の脱調を検出する。脱調が検出された場合は、脱調検出部７８は、インバータ回路部８１に停止信号ｃｓ１を送信して、インバータ回路部８１から電動機３への電力供給を停止させる。

出力部８５は、判別部８４の判別結果を出力する。例えば、判別部８４の判別結果は、制御部７のメモリに記憶され、出力部８５は、判別部８４の判別結果をメモリから読み出して、電気信号として出力する。出力部８５は、判別部８４の判別結果をメモリカード等の非一時的記録媒体へ出力してもよいし、インパクト工具１の外部の装置へ有線通信又は無線通信により出力してもよい。また、出力部８５は、判別部８４の判別結果をリアルタイムで出力してもよいし、インパクト工具１による作業の終了後に、作業中の判別結果をまとめて出力してもよい。

また、出力部８５は、提示部を有している。提示部は、判別部８４の判別結果を、音又は光等により提示する。つまり、出力部８５は、判別部８４の判別結果を音又は光等として提示する。例えば、提示部は、発光ダイオード等の光源を有し、判別部８４の判別結果に応じて光源の点灯状態を変化させてもよい。あるいは、提示部は、スピーカ又はブザー等を有し、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類に応じて音を発生させてもよい。あるいは、提示部は、判別部８４の判別結果を表示するディスプレイを有していてもよい。

カウンタ８６は、インパクト機構４０において打撃力が発生した回数をカウントする。より詳細には、カウンタ８６は、判別部８４で判別されたインパクト機構４０の挙動が特定の挙動である状態で打撃力が発生した回数をカウントする。特定の挙動は、例えば、適正な挙動である「適正打撃」である。

（４）動作例
次に、図７Ａ〜図１１Ｃを参照して、インパクト工具１の動作例を説明する。

判別部８４は、取得部９０で取得された励磁電流取得値に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。本実施形態では、取得部９０は、励磁電流の実測値である電流測定値ｉｄ１を、励磁電流取得値として取得する。判別部８４は、電流測定値ｉｄ１を励磁電流取得値として用いる。

図７Ａ、図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａの各々は、電流測定値ｉｄ１の時間変化の一例を表す。図７Ａ、図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａの各々の横軸の時点Ｔ１、Ｔ５間の時間の長さは、駆動軸４１が略半回転するのに要する時間の長さと等しい。駆動軸４１が略半回転するのに要する時間の長さは、約２０ミリ秒である。駆動軸４１が略半回転するごとに、ハンマ４２の２つの突起４２５は、アンビル４５の２つの爪部４５５に衝突し回転打撃を加える。時点Ｔ１、Ｔ５の各々において、ハンマ４２の２つの突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５に衝突する。

すなわち、インパクト機構４０は、打撃動作において所定の打撃周期ごとに打撃力を発生させる。本実施形態における打撃周期は、時点Ｔ１から時点Ｔ５までの間の時間の長さに等しく、例えば約２０ミリ秒である。判別部８４は、打撃周期の始点（時点Ｔ１）と終点（時点Ｔ５）との間の励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいて打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。

より詳細には、判別部８４は、打撃周期に対応する期間を複数（４つ）の期間に区分する。判別部８４は、打撃周期に対応する期間を４等分して、時点Ｔ１と時点Ｔ２との間の期間、時点Ｔ２と時点Ｔ３との間の期間、時点Ｔ３と時点Ｔ４との間の期間、及び、時点Ｔ４と時点Ｔ５との間の期間とする。判別部８４は、例えば、これら４つの期間のうちある期間において、電流測定値ｉｄ１が閾値を超えるか否か等に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。なお、ある打撃周期における時点Ｔ５は、次の打撃周期における時点Ｔ１に一致する。つまり、時点Ｔ５は、打撃周期の終点であり、始点でもある。

判別部８４は、打撃周期ごとに、インパクト機構４０の挙動の種類を判別することができる。一例として、判別部８４は、打撃開始後のＫ（Ｋは自然数）番目の打撃周期における挙動の種類の判別を、Ｌ（ＬはＫとは異なる任意の自然数）番目の打撃周期における挙動の種類の判別とは独立に行う。打撃周期がＮ（Ｎは自然数）周期繰り返される場合は、判別部８４は、最大でＮ個の判別結果を出力できる。

打撃周期は、電動機３の回転数に基づいて算出される。本実施形態では、回転数の逆数の１／２倍の時間が、打撃周期として算出される。本実施形態では、打撃周期の算出は、推定部７７が行う。推定部７７は、電動機３の回転角θ１を時間微分して、電動機３の角速度ω１を算出する。推定部７７は、角速度ω１から回転数を算出し、回転数から打撃周期を算出する。なお、推定部７７は、角速度ω１から直接、打撃周期を算出してもよい。

図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１１Ｂ、図１１Ｃの各々は、ハンマ４２とアンビル４５との相対的な位置関係を模式的に表した図である。実際には、図４に示すように、ハンマ４２が１回転する間に、２つの突起４２５の各々がアンビル４５の２つの爪部４５５を順に乗り越える。このようにハンマ４２が１回転する動作を、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１１Ｂ、図１１Ｃでは、ハンマ４２が紙面左向きに移動して１つの突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５を順に乗り越えるとして表現している。つまり、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１１Ｂ、図１１Ｃでは、ハンマ４２及びアンビル４５のうち、ハンマ４２の２つの突起４２５の相対的な回転の軌跡の周囲の領域を、直線状に展開して図示している。図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１１Ｂ、図１１Ｃ中の２点鎖線は、アンビル４５の２つの爪部４５５をハンマ４２の回転方向に結ぶ線であり、実体を伴わない。図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１１Ｂ、図１１Ｃ中の突起４２５から延びている矢印は、ハンマ４２の２つの突起４２５のうち一方の軌跡であり、実体を伴わない。

図７Ａ〜図１１Ｃに示す動作例において、励磁電流の指令値ｃｉｄ１は常に０である。

図７Ａ〜図１１Ｃを参照する以下の説明では、特に断りの無い限り、ハンマ４２の２つの突起４２５のうち、一方の突起４２５に着目して説明する。

図７Ａ〜図７Ｃは、インパクト機構４０の打撃動作が適正である「適正打撃」の事例に相当する。すなわち、図７Ａ〜図７Ｃでは、ハンマ４２が少なくとも最大後退しておらず、ハンマ４２の後退の距離が適正である。さらに、図７Ａ〜図７Ｃでは、ハンマ４２が後退した後に、復帰ばね４３のばね力によりハンマ４２が前進する際の前進の速度が適正である。そのため、図７Ａ〜図７Ｃでは、ハンマ４２の前進に伴ってアンビル４５に対して回転するハンマ４２の回転速度が適正である。また、図７Ａ〜図７Ｃでは、ハンマ４２の突起４２５とアンビル４５の２つの爪部４５５との接触面積が大きい。より詳細には、ハンマ４２の突起４２５は、爪部４５５の側面４５５０の略全体に接するように爪部４５５に衝突する。なお、ハンマ４２が移動可能な範囲における前端まで前進したとき、ハンマ本体４２０のうち出力軸６１側の面（前面４２０１）と、爪部４５５のうち駆動軸４１側の面（後面４５５１）との間には、隙間が存在する。

時点Ｔ１に対応する図７Ｂの状態では、ハンマ４２の突起４２５（図７Ｂ、図７Ｃでは１つのみを図示）がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に接している。この状態から、ハンマ４２が後退する（紙面上向きに移動する）ことでハンマ４２がアンビル４５の２つの爪部４５５を乗り越えて回転する。これにより、ハンマ４２の突起４２５が次の爪部４５５に衝突する。すなわち、時点Ｔ５に対応する図７Ｃの状態となる。時点Ｔ１から時点Ｔ５までの間にハンマ４２が半回転する。その後、同様の動作により、ハンマ４２が半回転して、図７Ｂ（時点Ｔ１）の状態に戻る。つまり、ハンマ４２が半回転するごとに、突起４２５が２つの爪部４５５に交互に衝突する。言い換えると、ハンマ４２が半回転するごとに、図７Ｂ、図７Ｃに示す動作が繰り返される。

図７Ａでは、時点Ｔ１と時点Ｔ５との各々において、電流測定値ｉｄ１に１つのパルスが発生している。言い換えれば、図７Ａでは、打撃周期の始点ごとに、電流測定値ｉｄ１に１つのパルスが発生している。判別部８４は、例えば、時点Ｔ１及び時点Ｔ５の各々（言い換えれば、打撃周期の始点）を中心とする所定の期間において１つのパルスが発生し、それ以外の時点にはパルスが発生しないことをもって、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「適正打撃」であると判定する。ここで、所定の期間の長さの一例は、時点Ｔ１と時点Ｔ２との間の時間の長さの２０％である。言い換えれば、所定の期間の長さの一例は、打撃周期の５％である。

図８Ａは、インパクト機構４０の打撃動作が「二度打ち」又は「擦り上がり」である事例に相当する。図８Ｂ〜図８Ｄは、インパクト機構４０の打撃動作が「二度打ち」である事例に相当する。「二度打ち」とは、ハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に衝突した（図８Ｂ参照）後、この爪部４５５に再び衝突してから（図８Ｃ参照）、他方の爪部４５５に衝突する（図８Ｄ参照）動作である。「擦り上がり」とは、ハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５の一方に衝突してから、この爪部４５５の側面４５５０を擦るように移動して（つまり、側面４５５０に接した状態を維持しながら）爪部４５５を乗り越える動作である。

「二度打ち」及び「擦り上がり」は、例えば、ハンマ４２を前進させる復帰ばね４３のばね力が過剰である場合に発生することがある。また、「二度打ち」及び「擦り上がり」は、電動機３の回転数が不足している場合にも発生し得る。また、「二度打ち」及び「擦り上がり」は、インパクト機構４０の打撃動作の打撃力の不足の原因となる場合がある。

「二度打ち」の事例では、ハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に衝突する時点Ｔ１から、他方に衝突する時点Ｔ５までの間において、図８Ｃに示すように、時点Ｔ１で衝突した爪部４５５に再び衝突する。これにより、図８Ａに示すように、時点Ｔ１から時点Ｔ２までの間に、複数のパルスが発生する。言い換えれば、図８Ａに示すように、打撃周期の始点から一定期間を経るまでに、複数のパルスが発生する。

判別部８４は、例えば、時点Ｔ１から時点Ｔ２まで（言い換えれば、打撃周期の始点から一定期間を経るまで）の間に所定数以上のパルスが発生することをもって、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「二度打ち又は擦り上がり」であると判定する。

図９Ｂ〜図９Ｄでは、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ｂ〜図８Ｄと比較して、ハンマ４２のハンマ本体４２０のうち図示を省略していない領域が大きいが、ハンマ４２の寸法は同一である。

図９Ａ〜図９Ｄは、インパクト機構４０の打撃動作が「Ｖ底打ち」の動作である事例に相当する。「Ｖ底打ち」とは、ハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に衝突した（図９Ｂ参照）後、ハンマ４２が移動可能な範囲における前端まで前進し、その後、突起４２５が２つの爪部４５５のうち他方に衝突する（図９Ｄ参照）動作である。ハンマ４２が移動可能な範囲における前端まで前進することで、図５、図６に実線で示すように、Ｖ字状の２つの溝部４１３上にそれぞれ配置された鋼球４９が、溝部４１３のうちＶ字の中央に相当する内面に衝突する。「Ｖ底打ち」では、ハンマ４２の突起４２５は、２つの爪部４５５のうち一方を乗り越えてからＶ字状に移動して、他方の爪部４５５に衝突する。すなわち、ハンマ４２の突起４２５が爪部４５５を乗り越えてからハンマ４２が前進し（図９Ｃ参照）、前進した勢いで、各鋼球４９が、溝部４１３のうちＶ字の中央に相当する内面に衝突する。その後、ハンマ４２が後退し始めてから、図９Ｄに示すように、ハンマ４２の突起４２５とアンビル４５の爪部４５５とが衝突する。図９Ｄでは、ハンマ４２が後退しているため、ハンマ４２の突起４２５とアンビル４５の爪部４５５との接触面積が、図９Ｂの場合と比較して小さい。

「Ｖ底打ち」は、例えば、ハンマ４２を前進させる復帰ばね４３のばね力が過剰である場合に発生することがある。また、「Ｖ底打ち」は、電動機３の回転数が不足している場合にも発生し得る。また、「Ｖ底打ち」は、インパクト機構４０の打撃動作の打撃力の不足の原因となる場合がある。

「Ｖ底打ち」の事例では、ハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に衝突する時点Ｔ１から、他方に衝突する時点Ｔ５までの間において、各鋼球４９が、溝部４１３のうちＶ字の中央に相当する内面に衝突する。これにより、図９Ａに示すように、時点Ｔ４から時点Ｔ５までの間に、複数のパルスが発生する。言い換えれば、図９Ａに示すように、打撃周期の終点よりも一定期間前の時点から終点までの間に、複数のパルスが発生する。

判別部８４は、例えば、時点Ｔ４から時点Ｔ５（言い換えれば、打撃周期の終点よりも一定期間前の時点から終点）までの間に所定数以上のパルスが発生することをもって、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「Ｖ底打ち」であると判定する。

図１０は、インパクト機構４０の打撃動作が「最大後退」の動作である事例に相当する。すなわち、図１０は、ハンマ４２が最大後退するときの電流測定値ｉｄ１の一例である。図１０では、時点Ｔ１と時点Ｔ５との各々において、電流測定値ｉｄ１に１つのパルスが発生している。さらに、時点Ｔ２と時点Ｔ３との間の期間において、複数のパルスが発生している。言い換えれば、打撃周期の前半の半周期において、複数のパルスが発生している。

判別部８４は、例えば、時点Ｔ２と時点Ｔ３との間の期間（言い換えれば、打撃周期の前半の半周期）において所定数以上のパルスが発生することをもって、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「最大後退」であると判定する。

ハンマ４２が最大後退しているときは、ハンマ４２の後退する距離が適正な場合と比較して、ハンマ４２の挙動が不安定となる。すなわち、このときは、ハンマ４２に後退する向きの力が作用した場合に、ハンマ４２が後退することができない。また、後退する向きの力は、ハンマ４２に吸収されることになる。このようなことは、ハンマ４２の寿命を低下させる可能性がある。判別部８４が最大後退を検出することで、例えば、これに応じて、制御部７が最大後退を解消するために、電動機３の回転数を減少させる等の応答を行うことができる。

図１１Ａ〜図１１Ｃは、インパクト機構４０の打撃動作が「天面擦り」の動作である事例に相当する。「天面擦り」とは、ハンマ４２の前進する向きにおいてハンマ４２の突起４２５がアンビル４５の２つの爪部４５５のうち一方に接する（図１１Ｃ参照）動作である。つまり、「天面擦り」では、突起４２５の前面４２５１（出力軸６１側の面）が爪部４５５の後面４５５１（駆動軸４１側の面）に接する。

図１１Ｂでは、ハンマ４２の突起４２５がハンマ４２の回転方向において２つの爪部４５５のうち一方に衝突する。その後、突起４２５がこの爪部４５５を乗り越えてから、突起４２５の前面４２５１が他方の爪部４５５の後面４５５１に接する。突起４２５は、後面４５５１を擦るように移動する。

「天面擦り」は、例えば、電動機３の回転数が比較的大きい場合等に発生し得る。また、「天面擦り」は、ハンマ４２を前進させる復帰ばね４３のばね力が不足している場合にも発生し得る。また、「天面擦り」は、インパクト機構４０の打撃動作の打撃力が過剰となる原因になり得る。

図１１Ａでは、時点Ｔ１と時点Ｔ５との各々において、電流測定値ｉｄ１に１つのパルスが発生している。さらに、時点Ｔ３と時点Ｔ４との間の期間において、複数のパルスが発生する。言い換えれば、打撃周期の後半の半周期において、複数のパルスが発生する。判別部８４は、例えば、時点Ｔ３と時点Ｔ４との間の期間（言い換えれば、打撃周期の後半の半周期）において所定数以上のパルスが発生することをもって、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「天面擦り」であると判定する。

上述の通り、カウンタ８６は、判別部８４で判別されたインパクト機構４０の挙動が「適正打撃」である状態で打撃力が発生した回数をカウントする。例えば、打撃周期がＮ（Ｎは自然数）周期繰り返される場合は、判別部８４は、Ｎ周期に対応するＮ個の判別結果を出力し、カウンタ８６は、Ｎ個の判別結果のうち「適正打撃」という判別結果の数をカウントする。

判別部８４は、カウンタ８６のカウント数に基づいて、インパクト機構４０の打撃動作の状態を判定する。判別部８４の判定結果として出力される打撃動作の状態は、例えば、打撃動作に異常がある状態又は打撃動作に異常が無い状態である。言い換えると、判別部８４は、カウンタ８６のカウント数に基づいて、インパクト機構４０の打撃動作の異常の有無を判定する。出力部８５は、判別部８４の判定結果を報知する。例えば、打撃周期がＮ（Ｎは自然数）周期繰り返されたときに、カウンタ８６のカウント数が所定回数未満の場合に、判別部８４は、インパクト機構４０の打撃動作に異常があると判定する。これに応じて、出力部８５は、インパクト機構４０の打撃動作に異常があることを、音又は光により報知する。つまり、ここでいう「打撃動作に異常が無い状態」とは、「適性打撃」以外の種類の打撃動作が全く含まれない状態だけでなく、「適性打撃」以外の種類の打撃動作が許容範囲内において含まれる状態をも含み得る。

制御部７は、判別部８４の判別結果に基づいて電動機３の動作を制御する。判別部８４の判別結果は、例えば、カウンタ８６のカウント数の情報を含む。例えば、打撃周期がＮ（Ｎは自然数）周期繰り返されたときに、カウンタ８６のカウント数が所定回数未満の場合に、制御部７は、電動機３の回転数を増加又は減少させる等の制御を行う。また、制御部７は、電動機３の回転数を増加させるか、減少させるかを、判別部８４で判別された打撃動作の種類に応じて決定してもよい。電動機３の回転数を減少させる、とは、電動機３を停止させることも含む。

制御部７は、インパクト機構４０が打撃動作を行っている最中に、判別部８４の判別結果に基づいて電動機３の動作を制御する。これにより、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「適正打撃」でない場合に、「適正打撃」となるように電動機３に対する制御を変更することができる。つまり、制御部７は、判別部８４の判別結果を用いて電動機３をフィードバック制御する。

なお、判別部８４は、木ねじ等のビスを締める際よりも、ボルトを締める際に、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別するのに適する。これは、ビスと比較してボルトの締め付けにはより高いトルクを要することが多く、その結果、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類に応じた電流測定値ｉｄ１の変化がより顕著に現れるためである。

以上説明したように、本実施形態のインパクト工具１では、判別部８４は、励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）を用いることにより、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別することができる。これにより、判別部８４の判別結果に応じた対処を行うことが可能となる。

対処の一例は、判別部８４の判別結果に応じて、電動機３の回転数を増加又は減少させることである。例えば、制御部７の指令値生成部７１は、判別部８４の判別結果に応じて、電動機３の角速度の指令値ｃω１を生成してもよい。また、電動機３の回転数を増加させるために、電動機３のコイル３２１に弱め磁束電流を流してもよい。また、電動機３の回転数を減少させるために、電動機３のコイル３２１に強め磁束電流を流してもよい。

対処の別の一例は、復帰ばね４３等の部材を交換又は補修することである。

対処の別の一例は、判別部８４の判別結果が「適正打撃」である場合に、制御部７が、電動機３に対して実行していた制御を継続することである。

また、本実施形態のインパクト工具１では、ｄ軸電流及びｑ軸電流の電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１に基づいて電動機３に供給される電流を制御するベクトル制御を採用している。インパクト工具１では、電流測定値ｉｄ１を取得するための構成として、ベクトル制御のための構成でもある取得部９０を用いることができる。そして、判別部８４は、取得部９０で取得された電流測定値ｉｄ１に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。つまり、インパクト工具１は、ベクトル制御のための構成とは別に、電流測定値ｉｄ１を取得するための構成を備えていなくてもよい。これにより、インパクト工具１の部材点数の増加を抑制できる。

また、出力軸６１には、種類、形状及び剛性等が異なる複数の先端工具の中から１つを装着できる。先端工具の種類、形状及び剛性等の違いに起因して、インパクト機構４０の挙動の種類は変化する場合がある。この場合にも、判別部８４は、励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいてインパクト機構４０の挙動の種類を判別することができる。さらに、判別部８４の判別結果に基づいて制御部７が電動機３の動作を制御するので、先端工具の種類、形状及び剛性等を変更しても、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「適正打撃」となるように電動機３を制御することができる。

また、設計者等は、判別部８４の判別結果に基づいて、インパクト工具１の異常の原因を分析することができる。

（変形例１）
実施形態で説明したように、判別部８４は、打撃周期ごとに、インパクト機構４０の挙動の種類を判別することができる。ここで、判別部８４は、打撃周期ごとに求められた判別結果に基づいて、複数の打撃周期を含む期間におけるインパクト機構４０の挙動の種類を判別してもよい。例えば、判別部８４は、打撃周期がＮ（Ｎは自然数）周期繰り返される場合に、打撃周期ごとのＮ個の判別結果を出力し、Ｎ個の判別結果に含まれる数が最も多い挙動の種類を、Ｎ周期における判別結果として出力してもよい。

（変形例２）
判別部８４は、電流測定値ｉｄ１を複数のモデル波形の各々と比較し、電流測定値ｉｄ１と各モデル波形とのマッチング率に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別してもよい。複数のモデル波形は、「適正打撃」、「二度打ち」及び「擦り上がり」等の複数の挙動と一対一で対応する。複数のモデル波形は、例えば、制御部７を構成するコンピュータシステムのメモリに予め記録されている。判別部８４は、電流測定値ｉｄ１と複数のモデル波形の各々とを比較し、電流測定値ｉｄ１とのマッチング率が最も高いモデル波形に対応する挙動を、判別結果として出力する。

（変形例３）
判別部８４が判別する、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類は、実施形態で説明した「適正打撃」、「二度打ち」、「擦り上がり」、「Ｖ底打ち」、「最大後退」及び「天面擦り」のみに限定されない。判別部８４は、例えば、「浅打撃」を、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類の１つとして検出してもよい。「浅打撃」とは、図８Ｃに示すように、ハンマ４２の突起４２５とアンビル４５の爪部４５５とが、突起４２５の前端付近と爪部４５５の後端付近との限られた領域において衝突する動作である。「浅打撃」では、「二度打ち」とは異なって、突起４２５は、同じ爪部４５５に２回以上続けて衝突しない。

「浅打撃」は、例えば、電動機３の回転数が比較的大きい場合等に発生し得る。また、「浅打撃」は、ハンマ４２を前進させる復帰ばね４３のばね力が不足している場合にも発生し得る。また、「浅打撃」は、インパクト機構４０の打撃動作の打撃力が過剰となる原因になり得る。

判別部８４は、例えば、「浅打撃」に対応したモデル波形と電流測定値ｉｄ１とのマッチング率に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類が「浅打撃」であるか否かを判定してもよい。

判別部８４は、最大後退の特定の発生状況を、インパクト機構４０の挙動の種類の１つとして判別してもよい。判別部８４は、例えば、最大後退の予兆が現れている状況を、インパクト機構４０の挙動の種類の１つとして判別してもよい。

制御部７は、電動機３の回転数の過剰に対応する挙動を判別部８４が検出すると、電動機３の回転数を減少させてもよい。電動機３の回転数の過剰に対応する挙動の一例は、「最大後退」、「天面擦り」及び「浅打撃」である。また、制御部７は、電動機３の回転数の不足に対応する挙動を判別部８４が検出すると、電動機３の回転数を増加させてもよい。電動機３の回転数の不足に対応する挙動の一例は、「二度打ち」、「擦り上がり」及び「Ｖ底打ち」である。

（実施形態のその他の変形例）
以下、実施形態のその他の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。また、以下の変形例は、上述の各変形例と適宜組み合わせて実現されてもよい。

カウンタ８６は、判別部８４の各判別結果の数をカウントしてもよい。カウンタ８６は、例えば、「適正打撃」の数のカウントと、「二度打ち」及び「擦り上がり」の数のカウントと、「Ｖ底打ち」の数のカウントと、「最大後退」の数のカウントと、「天面擦り」の数のカウントと、のうち少なくとも１つを行ってもよい。

判別部８４の判別結果に応じて制御部７が電動機３の回転数を変化させる場合に、回転数の最大変化幅が設定されていてもよい。制御部７は、判別部８４の判別結果が特定の結果である場合に、最大変化幅よりも小さい大きさだけ電動機３の回転数を変化させてもよい。そして、制御部７は、電動機３の回転数の変化量が最大変化幅に達すると、それ以上は電動機３の回転数を変化させないように構成されていてもよい。あるいは、制御部７は、電動機３の回転数の変化量が最大変化幅に達するまで所定の時間ごとに電動機３の回転数を変化させてもよい。また、制御部７は、判別部８４の判別結果が特定の結果である場合に、直ちに、電動機３の回転数を最大変化幅だけ変化させてもよい。

判別部８４が打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別するアルゴリズムは、先端工具の種類、剛性、重量及び寸法、並びに、作業対象である負荷の種類等に応じて変更されてもよい。負荷の種類としては、例えば、ボルト、ビス及びナットが挙げられる。

判別部８４は、電流測定値ｉｄ１から特定の周波数成分を除去した値を、励磁電流取得値として用いて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別してもよい。

カウンタ８６のカウント数に基づいてインパクト機構４０の打撃動作の状態を判定する機能は、判別部８４以外の構成が有していてもよい。

取得部９０は、励磁電流取得値としての電流測定値ｉｄ１を取得する構成に限定されない。取得部９０は、励磁電流取得値としての励磁電流の指令値ｃｉｄ１を取得する構成であってもよい。この場合、取得部９０は、少なくとも磁束制御部７６を含む。

取得部９０は、取得部９０自身により電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を算出することで、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を取得する構成に限定されない。取得部９０は、取得部９０以外の構成から電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を取得してもよい。

インパクト工具１は、インパクトドライバに限定されず、例えば、インパクトレンチ、インパクトドリル又はインパクトドリルドライバ等であってもよい。

本実施形態のインパクト工具１は、先端工具を用途に応じて交換可能であるが、先端工具が交換可能であることは必須ではない。例えば、インパクト工具１は、特定の先端工具のみ用いることができる電動工具であってもよい。

アンビル４５は、アンビル４５に連結された出力軸６１等を介して先端工具を保持していてもよいし、先端工具を直接保持していてもよい。

出力軸６１は、先端工具と一体に形成されていてもよい。

インパクト工具１は、ハンマ４２の最大後退時にハンマ４２に加えられる衝撃を緩和するための緩衝部材を備えていてもよい。緩衝部材は、例えば、ゴムを材料として形成される。ハンマ４２が最大後退するとき、ハンマ４２が緩衝部材に当たることで、ハンマ４２に加えられる衝撃が緩和される。

インパクト工具１は、トルク測定部を備えていてもよい。トルク測定部は、電動機３の動作トルクを測定する。トルク測定部は、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、電動機３の出力軸６１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、電動機３の非回転部分に設置したコイルで検出し、歪みに比例した電圧信号を出力する。

インパクト工具１は、ビット回転測定部を備えていてもよい。ビット回転測定部は、出力軸６１の回転角を測定する。ここでは、出力軸６１の回転角は、先端工具（ソケット６２）の回転角に等しい。ビット回転測定部としては、例えば、光電式エンコーダ又は磁気式エンコーダを採用することができる。

インパクト工具１は、ショックセンサを備えていてもよい。ショックセンサは、ショックセンサに加えられた振動の大きさに応じた大きさの電圧又は電流を出力する。カウンタ８６は、ショックセンサの出力に基づいて、インパクト機構４０において打撃力が発生した回数をカウントしてもよい。ショックセンサは、インパクト機構４０で発生する振動が伝わる位置に配置されていればよい。例えば、インパクト機構４０の付近に配置されてもよいし、制御部７の付近に配置されてもよい。

（まとめ）
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。

第１の態様に係るインパクト工具１は、電動機３と、インパクト機構４０と、取得部９０と、判別部８４と、を備える。電動機３は、永久磁石３１２及びコイル３２１を有する。インパクト機構４０は、電動機３から動力を得て打撃力を発生させる打撃動作を行う。取得部９０は、コイル３２１に供給される励磁電流の値を取得する。励磁電流は、永久磁石３１２の磁束を変化させる磁束をコイル３２１に発生させる。判別部８４は、取得部９０で取得された励磁電流の値である励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいて、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。

上記の構成によれば、励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）を用いることにより、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別することが可能となる。

また、第２の態様に係るインパクト工具１では、第１の態様において、インパクト機構４０は、打撃動作において所定の打撃周期ごとに打撃力を発生させる。判別部８４は、打撃周期の始点と終点との間の励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいて打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類を判別する。

上記の構成によれば、判別部８４は、１回の打撃力の発生に対応して、インパクト機構４０の挙動の種類を判別できる。つまり、打撃力が複数回発生する期間に亘っての励磁電流取得値（電流測定値ｉｄ１）に基づいてインパクト機構４０の挙動の種類を判別する場合と異なって、１回１回の打撃力の発生に対応したインパクト機構４０の挙動の種類の判別が可能となる。

また、第３の態様に係るインパクト工具１では、第２の態様において、打撃周期は、電動機３の回転数に基づいて算出される。

上記の構成によれば、打撃周期を容易に算出できる。

また、第４の態様に係るインパクト工具１は、第１〜３の態様のいずれか１つにおいて、出力部８５を更に備える。出力部８５は、判別部８４の判別結果を出力する。

上記の構成によれば、判別部８４の判別結果をユーザ等が確認できる。

また、第５の態様に係るインパクト工具１は、第１〜４の態様のいずれか１つにおいて、制御部７を更に備える。制御部７は、判別部８４の判別結果に基づいて電動機３の動作を制御する。

上記の構成によれば、打撃動作中のインパクト機構４０の挙動の種類に応じて電動機３の動作を制御できる。

また、第６の態様に係るインパクト工具１は、第１〜５の態様のいずれか１つにおいて、カウンタ８６を更に備える。カウンタ８６は、打撃力が発生した回数をカウントする。

上記の構成によれば、カウンタ８６の出力と判別部８４の出力とを併せて参照することにより、ユーザ等は、カウンタ８６の出力の性質（例えば、正常な出力であるか否か）を推定できる。

また、第７の態様に係るインパクト工具１では、第６の態様において、カウンタ８６は、判別部８４で判別されたインパクト機構４０の挙動が特定の挙動である状態で打撃力が発生した回数をカウントする。

上記の構成によれば、ユーザ等は、カウンタ８６の出力に基づいて、インパクト機構４０の特定の挙動が継続しているか否かを判断できる。

第１の態様以外の構成については、インパクト工具１に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ インパクト工具
３ 電動機
７ 制御部
４０ インパクト機構
８４ 判別部
８５ 出力部
８６ カウンタ
９０ 取得部
３１２ 永久磁石
３２１ コイル
ｉｄ１ 電流測定値（励磁電流取得値）

Claims (7)

1. 永久磁石及びコイルを有する電動機と、
   前記電動機から動力を得て打撃力を発生させる打撃動作を行うインパクト機構と、
   前記コイルに供給され前記永久磁石の磁束を変化させる磁束を前記コイルに発生させる励磁電流の値を取得する取得部と、
   前記取得部で取得された前記励磁電流の値である励磁電流取得値に基づいて、前記打撃動作中の前記インパクト機構の挙動の種類を判別する判別部と、を備える、
   インパクト工具。
2. 前記インパクト機構は、前記打撃動作において所定の打撃周期ごとに前記打撃力を発生させ、
   前記判別部は、前記打撃周期の始点と終点との間の前記励磁電流取得値に基づいて前記打撃動作中の前記インパクト機構の挙動の種類を判別する、
   請求項１に記載のインパクト工具。
3. 前記打撃周期は、前記電動機の回転数に基づいて算出される、
   請求項２に記載のインパクト工具。
4. 前記判別部の判別結果を出力する出力部を更に備える、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のインパクト工具。
5. 前記判別部の判別結果に基づいて前記電動機の動作を制御する制御部を更に備える、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のインパクト工具。
6. 前記打撃力が発生した回数をカウントするカウンタを更に備える、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のインパクト工具。
7. 前記カウンタは、前記判別部で判別された前記インパクト機構の挙動が特定の挙動である状態で前記打撃力が発生した回数をカウントする、
   請求項６に記載のインパクト工具。

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