JP6367617B2 - 往復動式作業工具 - Google Patents

Description

本発明は、所定の加工作業を行う往復動式作業工具に関する。

特開２００４−２５５５４２号公報には、ビットにより打撃作業を行う電動ハンマが記載されている。この電動ハンマは、モータとピストンを備えており、モータの回転がピストンの往復動に変換される。そして、ピストンに収容された打撃子によって中間子を介してツールホルダに保持されたビットが打撃されるように構成されている。

特開２００４−２５５５４２号公報

上記の電動ハンマにおいては、ツールホルダ内にビットを押し込むことで中間子がビットを打撃するように構成されている。そして、ビットがツールホルダ内に押し込まれた状態（負荷状態とも称する）においては、ビットが押し込まれていない状態（無負荷状態とも称する）に比べて、モータが高速で回転される。ビットが打撃される際には、モータに作用する負荷によってモータの回転数が低下するため、負荷状態におけるモータの回転数と無負荷状態におけるモータの回転数が略同じ回転数を維持する。しかしながら、ピストン、駆動子、あるいは中間子の往復移動においては、往動時のモータの負荷と復動時のモータの負荷が異なるため、モータの駆動制御に関して、より詳細な制御が望まれる。そこで、本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、往復動式作業工具において、モータの駆動制御に関する改良技術を提供することを目的とする。

上記課題は、本発明によって解決される。本発明に係る打撃工具の好ましい形態によれば、先端工具が駆動されて被加工材に対して加工作業を行う打撃工具が構成される。打撃工具としては、例えば、電動ハンマや電動ハンマドリル等を好適に包含する。当該打撃工具は、モータと、モータに駆動されて、後端位置と前端位置との間で前後方向に往復移動するピストンを含む運動変換機構と、空気室を介して前記ピストンの前方に配置され、ピストンの往復移動に応じて空気室の空気バネの作用で前後方向に往復移動する打撃子を含み、先端工具に長軸方向の衝撃力を発生させる打撃要素と、モータの駆動を制御する制御装置と、モータの回転数を検出する回転数検出装置と、を有する。
この打撃工具においては、ピストンの駆動サイクルは、ピストンが後端位置に位置する時に開始され、ピストンが後端位置から前端位置へ移動する往動工程と、ピストンが前端位置から後端位置へ移動する復動工程とによって規定される。そして、打撃工具は、駆動サイクルにおける往動工程に対応して先端工具が駆動されて先端工具が被加工材に対して加工作業を行う。

また、制御装置においては、モータの駆動する制御因子としてモータに印加される電圧および前記モータを駆動する駆動パルスのデューティ比が設定されている。そして制御装置は、往動工程における制御因子の値を、復動工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように、制御因子を設定してモータの駆動を制御する。すなわち、制御装置は、先端工具が加工作業を行うべく駆動される駆動サイクルの往動工程における制御因子の値が、先端工具が加工作業を行わない復動工程における制御因子の値より相対的に大きくなるように、往動工程における制御因子と復動工程における制御因子を設定する。典型的には、往動工程においてモータに印加される電圧を高くする、あるいは、モータに入力される駆動パルスのデューティ比を大きくする。なお、基準電圧あるいは基準デューティ比が設定されており、往動工程においては、当該基準電圧および基準デューティ比より大きな電圧値および／またはデューティ比を設定し、復動工程においては、当該基準電圧および基準デューティ比より小さな電圧値および／またはデューティ比を設定してもよい。なお、ピストンの位置を検出する位置検出装置を有しており、位置検出装置によってピストンの往動工程および復動工程が検出されることが好ましい。なお、基準電圧、および基準デューティ比は、一定値であることには限られない。

更に、制御装置は、駆動サイクルにおいて、回転数検出装置によって検出されたモータの回転数が最大となるときの当該駆動サイクル開始からの第１経過時間と、モータの回転数が最小となるときの当該駆動サイクル開始からの第２経過時間を計測するとともに、当該駆動サイクルに続く駆動サイクルにおいて、第１経過時間および第２経過時間に基づいて、制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定する。なお、制御装置は、当該駆動サイクルに続く駆動サイクルの開始から第１経過時間が経過した後、第２経過時間が経過するまでの間、前記制御因子の値を相対的に大きくすることが好ましい。

本発明によれば、往復移動するピストンの往動時の動きに対応して、先端工具が駆動されて、被加工材に対して加工作業が行われる。すなわち、ピストンの往動時に対応した先端工具の動作によって加工作業が行われる場合には、ピストンの復動時に対応した先端工具の動作によっては加工作業が行われない。加工作業が行われる際には、ピストンを駆動するモータの負荷が高くなる。そのため、制御装置が駆動部材の往動工程における制御因子の値を復動工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定してモータの駆動を制御することで、加工作業を行うべく設定された往動工程において、モータの負荷が大きくなることに起因するモータの回転数の低下が抑制される。なお、このような制御装置によるモータの駆動制御は、回転数変動抑制制御とも称呼される。したがって、１つの駆動サイクル内における往動工程と復動工程においてモータの駆動制御を変更することで、１つの駆動サイクル内におけるモータの回転数が変動する変動幅が小さくなる。すなわち、駆動サイクル内でモータの駆動を詳細に制御することで、駆動サイクル内でモータの回転数が大きく変動することなく、モータが安定的に駆動される。また、駆動部材の往動時の加工作業に対応する駆動時にモータの出力が高くなるように制御する場合には、モータの負荷に起因するモータの回転数の低下が抑制される。これにより、加工作業の作業効率の低下が抑制される。

また、本発明によれば、制御装置は、第１経過時間および第２経過時間に基づいて、制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定する。これにより、制御装置は、所定の駆動サイクルにおけるモータの回転数変動に基づいて、当該駆動サイクルの次の駆動サイクルにおけるモータの回転数変動を抑制する。すなわち、制御装置は、モータの回転数変動の履歴に基づいて将来的なモータの回転数変動を予測して、モータの駆動を制御することで、モータの回転数変動がより効果的に低減される。

本発明の打撃工具の更なる形態によれば、制御装置は、複数の駆動サイクルにおける第１経過時間の平均である第１平均時間と、当該複数の駆動サイクルにおける第２経過時間の平均である第２平均時間を算出する。そして、制御装置は、当該複数の駆動サイクルに続く駆動サイクルにおいて、第１平均時間および第２平均時間に基づいて、制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定する。なお、典型的には、制御装置は、第１平均時間および第２平均時間を算出するための複数の駆動サイクルに続く複数の駆動サイクルにおいて、第１平均時間および第２平均時間に基づいて、制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定する。これにより、制御装置は、複数の駆動サイクルにおけるモータの回転数変動の履歴に基づいて、将来的なモータの回転数変動を効果的に抑制することができる。

本発明の打撃工具の更なる形態によれば、制御装置が往動工程における制御因子の値を復動工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定してモータの駆動を制御する駆動制御の有効化と無効化を切り替える切替装置を有する。すなわち、制御装置による回転数変動抑制制御の有効化と無効化が切り替えられる。

本発明の打撃工具の更なる形態によれば、作業モードとして、先端工具が長軸周りに回転駆動されるドリルモードと、先端工具が少なくとも長軸方向に直線状に駆動されるハンマモードと、を備えた電動ハンマドリルとして構成される。当該ハンマドリルは、作業モードを切り替える作業モード切替装置を有している。そして、作業モード切替装置によって作業モードがドリルモードに切り替えられたときに、制御装置が往動工程における制御因子の値を復動工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定してモータの駆動を制御する駆動制御が無効化される。一方、作業モード切替装置によって作業モードがハンマモードに切り替えられたときに、制御装置が往動工程における制御因子の値を復動工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定してモータの駆動を制御する駆動制御が有効化される。典型的には、作業モード切替装置と制御装置が連動しており、作業モード切替装置による作業モードの切替によって自動的に制御装置による回転数変動抑制制御の有効化および無効化が切り替えられる。なお、ハンマモードにおいては、先端工具が直線状に駆動されるハンマ作業と先端工具が長軸周りに回転駆動されるドリル作業が行われるように構成されていてもよい。すなわち、ハンマモードにおいては、ハンマ作業を行うだけでなく、ハンマドリル作業がおこなわれてもよい。ハンマ作業が行われるハンマモードにおいては、モータによってピストンが周期的に往復駆動されて、先端工具が周期的に駆動される。すなわち、モータの負荷が周期的に変化する。そのため、モータの負荷の周期が明確であり、回転数変動抑制制御が効果的に行われる。

本発明に係る往復動式作業工具の好ましい形態によれば、先端工具が駆動されて被加工材に対して加工作業を行う往復動式作業工具が提供される。往復動式作業工具としては、例えば、電動ハンマや電動ハンマドリル等の打撃工具や、ジグソーやレシプロソー等の切断工具を好適に包含する。当該往復動式作業工具は、モータと、モータに駆動されて往復移動することで、先端工具を駆動する駆動部材と、モータの駆動を制御する制御装置と、モータの回転数を検出する回転数検出装置と、を有する。この往復動式作業工具においては、駆動部材の往復移動によって、駆動部材の往動工程と復動工程が規定される。したがって、駆動部材の往動工程と復動工程によって駆動サイクルが規定される。そして、往復動式作業工具は、駆動サイクルにおける往動工程と復動工程のうちの一方の工程に対応して先端工具が駆動されて先端工具が被加工材に対して加工作業を行う。

また、制御装置においては、モータの駆動する制御因子としてモータに印加される電圧および前記モータを駆動する駆動パルスのデューティ比が設定されている。そして制御装置は、往動工程と復動工程のうちの一方の工程における制御因子の値を、往動工程と復動工程のうちの他方の工程における制御因子の値よりも相対的に大きくなるように、制御因子を設定してモータの駆動を制御する。すなわち、制御装置は、先端工具が加工作業を行うべく駆動される駆動サイクルの一方の工程における制御因子の値が、先端工具が加工作業を行わない他方の工程における制御因子の値より相対的に大きくなるように、往動工程における制御因子と復動工程における制御因子を設定する。典型的には、一方の工程においてモータに印加される電圧を高くする、あるいは、モータに入力される駆動パルスのデューティ比を大きくする。なお、基準電圧あるいは基準デューティ比が設定されており、一方の工程においては、当該基準電圧および基準デューティ比より大きな電圧値および／またはデューティ比を設定し、他方の工程においては、当該基準電圧および基準デューティ比より小さな電圧値および／またはデューティ比を設定してもよい。更に、制御装置は、駆動サイクルにおける回転数検出装置によって検出されたモータの回転数の変動に基づいて、当該駆動サイクルに続く駆動サイクルにおける前記制御因子の値を設定する。これにより、制御装置は、当該駆動サイクルの次の駆動サイクルにおけるモータの回転数変動を抑制する。すなわち、制御装置は、モータの回転数変動の履歴に基づいて将来的なモータの回転数変動を予測して、モータの駆動を制御することで、モータの回転数変動がより効果的に低減される。

本発明によれば、往復動式作業工具において、モータの駆動制御に関する改良技術を提供される。

本発明の代表的な実施形態に係るハンマドリルの側面図である。 ハンマドリルのモード切替機構を示す断面図である。 ハンマドリルのモード切替機構を示す断面図である。 ピストンの駆動を示す模式図であり、ピストンが前端位置に位置する状態を示す。 ピストンの駆動を示す模式図であり、ピストンが中間位置に位置する状態を示す。 ピストンの駆動を示す模式図であり、ピストンが後端位置に位置する状態を示す。 従来のハンマドリルにおいて、ハンマ作業が行われていない状態のモータの回転数変動を示す図である。 従来のハンマドリルにおいて、ハンマ作業が行われている状態のモータの回転数変動を示す図である。 ハンマドリルの制御系を示すブロック図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。第１実施形態は、往復動式作業工具の一例として手持ち式の電動ハンマドリルを用いて説明する。図１に示すように、ハンマドリル１００は、本体ハウジング１０１の先端領域にハンマビット１１９を装着し、装着されたハンマビット１１９を長軸方向に打撃動作および長軸方向周りに回転動作させて、被加工材（例えば、コンクリート）に対してハツリ作業や穴あけ作業を行う打撃工具である。このハンマビット１１９が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。

図１に示すように、ハンマドリル１００は、ハンマドリル１００の外郭を形成する本体ハウジング１０１を主体として構成される。本体ハウジング１０１の先端領域には、ハンマビット１１９が筒状のツールホルダ１３０を介して取り外し可能に取り付けられる。ハンマビット１１９は、ツールホルダ１３０のビット挿入孔１３０ａ内に挿入され、ツールホルダ１３０に対して、長軸方向への相対的な往復動が可能であり、長軸方向周りの周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。

本体ハウジング１０１は、電動モータ１１０を収容するモータハウジング１０３、運動変換機構１２０、打撃要素１４０および回転伝達機構１５０を収容するギアハウジング１０５を主体として構成されている。ハンマビット１１９の長軸方向に関して、本体ハウジング１０１のハンマビット１１９とは反対側には、ハンドグリップ１０９が連接されている。ハンドグリップ１０９には、作業者が把持する把持部１０９Ａが形成されている。この把持部１０９Ａは、ハンマビット１１９の長軸方向に交差する方向（図１の上下方向）に延在する。把持部１０９Ａの一端側（ハンマビット１１９の長軸線に近接した側）は、ギアハウジング１０５に連接されている。一方、把持部１０９Ａの他端部（ハンマビット１１９の長軸方向から離間した側）は、モータハウジング１０３に連接されている。なお、把持部１０９Ａの一部は、ハンマビット１１９の長軸線の延長線上に設けられている。説明の便宜上、ハンマビット１１９の長軸方向（本体ハウジング１０１の長軸方向）に関して、ハンマビット１１９側を前側と規定し、ハンドグリップ１０９側を後側と規定する。また、把持部１０９Ａが延在する方向（ハンマビット１１９の長軸方向に直交する方向）に関して、ハンドグリップ１０９とギアハウジング１０５との連接部側を上側と規定し、ハンドグリップ１０９とモータハウジング１０３との連接部側を下側と規定する。

本体ハウジング１０１は、ハンマビット１１９の長軸方向に関して、前方側にギアハウジング１０５が配置され、ギアハウジングの１０５の下方側にモータハウジング１０３が配置されている。そして、ギアハウジング１０５の後方にハンドグリップ１０９が連結されている。モータハウジング１０３に収容された電動モータ１１０は、ブラシレスモータとして構成されている。特に、手持ち式のハンマドリル１００においては、ハンマドリル１００の低重量化のために、電動モータ１１０は小型のブラシレスモータが用いられる。電動モータ１１０は、当該電動モータ１１０の出力軸１１１（回転軸）がハンマビット１１９の長軸方向に延在する打撃軸線に交差するように配置されている。すなわち、出力軸１１１は、ハンマドリル１００の上下方向に延在する。電動モータ１１０の下方には、当該電動モータ１１０の駆動を制御するコントローラ１９９が配置されている。この電動モータ１１０およびコントローラ１９９がそれぞれ、本発明における「モータ」および「制御装置」に対応する実施構成例である。

電動モータ１１０の出力軸１１１の回転は、運動変換機構１２０によって直線運動に変換された上で打撃要素１４０に伝達され、当該打撃要素１４０によってハンマビット１１９の長軸方向の衝撃力が発生される。また、電動モータ１１０の出力軸１１１の回転は、回転伝達機構１５０によって減速された上でハンマビット１１９に伝達され、当該ハンマビット１１９が長軸方向周りの周方向に回転駆動される。なお、電動モータ１１０は、ハンドグリップ１０９に配置されたトリガ１０９ａの引き操作に基づいて駆動される。

図１に示すように、運動変換機構１２０は、電動モータ１１０の出力軸１１１の上方に配置されている。運動変換機構１２０は、出力軸１１１によって回転駆動される中間軸１２１と、中間軸１２１に取り付けられた回転体１２３と、中間軸１２１（回転体１２３）の回転に伴いハンマドリル１００の前後方向に揺動される揺動部材１２５と、揺動部材１２５の揺動に伴ってハンマドリル１００の前後方向に往復移動する筒状のピストン１２７と、ピストン１２７を収容するシリンダ１２９を主体として構成されている。中間軸１２１は出力軸１１１に直交するように配置される。ピストン１２７は有底筒状部材であり、内部にストライカ１４３を摺動可能に収容している。シリンダ１２９は、ツールホルダ１３０の後方領域を形成しており、ツールホルダ１３０と一体に形成されている。

図１に示すように、打撃要素１４０は、運動変換機構１２０の前方であって、ツールホルダ１３０の後方に配置されている。打撃要素１４０は、ピストン１２７内に摺動可能に配置された打撃子としてのストライカ１４３と、ストライカ１４３の前方に配置され、ストライカ１４３が衝突するインパクトボルト１４５を主体として構成されている。なお、ストライカ１４３の後方のピストン１２７内部の空間は、空気バネとして機能する空気室１２７ａを形成している。したがって、ハンマドリル１００の前後方向に関する揺動部材１２５の揺動によって、ピストン１２７が前後方向に往復移動され、これにより、ストライカ１４３が駆動される。すなわち、ピストン１２７が前方に向かって移動することで、空気バネの作用によりストライカ１４３が前方に移動されて、インパクトボルト１４５に衝突する。これにより、インパクトボルト１４５が前方に移動され、ハンマビット１１９に衝突する。その結果、ハンマビット１１９が被加工材を打撃する。また、ピストン１２７が後方に向かって移動することで、空気室１２７ａ内の空気の圧力が大気圧より負圧となり、ストライカ１４３が後方に移動される。また、ハンマビット１１９が被加工材を打撃した時の反力によっても、ストライカ１４３およびインパクトボルト１４５が後方に移動される。これにより、ストライカ１４３およびインパクトボルト１４５が、ハンマドリル１００の前後方向に往復移動する。なお、ストライカ１４３およびインパクトボルト１４５は、空気室１２７ａの空気バネの作用によって駆動されるため、ピストン１２７の前後方向の動きに対して遅れるように前後方向に動く。

図１に示すように、回転伝達機構１５０は、運動変換機構１２０の前方であって、打撃要素１４０の下方に配置されている。回転伝達機構１５０は、中間軸１２１と共に回転する第１ギア１５１と、第１ギア１５１と係合する第２ギア１５３等の複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されている。第２ギア１５３は、ツールホルダ１３０（シリンダ１２９）と一体に取り付けられており、第１ギア１５１の回転をツールホルダ１３０に伝達する。これにより、ツールホルダ１３０に保持されたハンマビット１１９が回転される。

図１に示すように、ハンドグリップ１０９の下方のモータハウジング１０３には、バッテリ１６１が取り外し可能に装着されるバッテリ装着部１６０が設けられている。バッテリ装着部１６０は、コントローラ１９９に電気的に接続されている。したがって、トリガ１０９ａの操作に基づいて、バッテリ装着部１６０に装着されたバッテリ１６１からコントローラ１９９に電流が供給され、コントローラ１９９が電動モータ１１０の駆動を制御する。

以上のハンマドリル１００は、駆動モードとしてハンマドリルモードおよびドリルモードを備えている。ハンマドリルモードにおいては、ハンマビット１１９が長軸方向の打撃動作と、長軸方向周りの回転動作を行う。これにより、被加工材に対してハンマドリル作業が行われる。ドリルモードにおいては、ハンマビット１１９は打撃動作を行わず、長軸方向周りの回転動作のみを行う。これにより、被加工材に対してドリル作業が行われる。

図２および図３に示すように、駆動モードは、モード切替機構１５５によって切り替えられる。このモード切替機構１５５は、回転伝達部材１５７と、切替ダイアル１５９を主体として構成されている。回転伝達部材１５７は、略円筒状部材であり、中間軸１２１に対して中間軸１２１の軸方向に移動可能である。この回転伝達部材１５７は、中間軸１２１とスプライン結合しており、中間軸１２１と一体に回転する。さらに、回転伝達部材１５７には、回転体１２３の前側に形成された係合溝部１２３ａと係合可能な第１係合部１５７ａと、切替ダイアル１５９と係合可能な第２係合部１５７ｂが形成されている。第１係合部１５７ａは、回転伝達部材１５７の内周面において、係合溝部１２３ａとスプライン結合するスプライン溝として形成されている。第２係合部１５７ｂは、回転伝達部材１５７の外周面において、回転伝達部材１５７の周方向に延在するカム溝として形成されている。

切替ダイアル１５９は、ギアハウジング１０５の側面から突出するように水平に設けられている。この切替ダイアル１５９は、ハンマビット１１９の長軸方向（図２の左右方向）に直交するハンマドリル１００の左右方向（図２の上下方向）に延在する軸線回りに回動可能に構成されている。この切替ダイアル１５９は、作業者によって手動操作されるつまみ部１５９ａと、回転伝達部材１５７の第２係合部１５７ｂと係合する係合凸部１５９ｂを有している。係合凸部１５９ｂは、切替ダイアル１５９の回動軸線からオフセットした（偏心した）軸線を中心とした略円錐形状に形成されている。したがって、つまみ部１５９ａが操作されて、切替ダイアル１５９が回動されることで、ハンマドリル１００の前後方向に係合凸部１５９ｂが移動される。これにより、係合凸部１５９ｂに係合する回転伝達部材１５７がハンマドリル１１０の前後方向に移動される。すなわち、回転伝達位置１５７は、切替ダイアル１５９の回動によって前方位置と後方位置の間で移動される。このモード切替機構１５５が、本発明における「モード切替装置」に対応する実施構成例である。

図２に示すように、回転伝達部材１５７が後方位置に位置する場合には、回転伝達部材１５７の第１係合部１５７ａが回転体１２３の係合溝部１２３ａと係合する。したがって、中間軸１２１の回転が回転伝達部材１５７を介して回転体１２３に伝達される。これにより、運動変換機構１２０が駆動される。その結果、打撃要素１４０が駆動され、ハンマビット１１９が打撃動作を行う。また、中間軸１２１の回転は、第１ギア１５１を介して第２ギア１５３に伝達され、シリンダ１２９を介してツールホルダ１３０が回転駆動される。これにより、ハンマビット１１９が回転動作を行う。したがって、回転伝達部材１５７が後方位置に位置する場合には、ハンマドリルモードとして、ハンマビット１１９が回転動作と打撃動作を行うハンマドリル作業が行われる。

一方、図３に示すように、回転伝達部材１５７が前方位置に位置する場合には、回転伝達部材１５７の第１係合部１５７ａと回転体１２３の係合溝部１２３ａは係合しない。すなわち、中間軸１２１の回転は、回転体１２３に伝達されない。したがって、運動変換機構１２０は駆動されず、回転伝達機構１５０のみが駆動される。これにより、ハンマビット１１９が回転動作のみを行う。すなわち、回転伝達部材１５７が前方位置に位置する場合には、ドリルモードとして、ハンマビット１１９が回転動作のみを行うドリル作業が行われる。

ハンマドリルモードにおいては、電動モータ１１０が駆動されることで、揺動部材１２５を介してピストン１２７が駆動される。すなわち、図４〜図６に示すように、ピストン１２７は、後端位置と前端位置の間を往復移動する。なお、図４〜図６の右側がハンマドリル１００の前側に対応し、図４〜図６の左側がハンマドリル１００の後側に対応する。図４は、揺動部材１２５およびピストン１２７の前端位置を示す。図６は、揺動部材１２５およびピストン１２７の後端位置を示す。図５は、揺動部材１２５およびピストン１２７の前端位置と後端位置の中間の中間位置を示す。そして、ピストン１２７の駆動によって空気室１２７ａの容積が変動することで空気室１２７ａ内の空気が空気バネとしてストライカ１４３に作用する。なお、図４〜図６においては、ストライカ１４３が省略されている。

ピストン１２７が後端位置からハンマビット１１９に近接する前端位置に向かって移動することで、空気室１２７ａ内の空気が圧縮される。このピストン１２７の後端位置から前端位置への移動が、本発明における「往動工程」に対応する実施構成例である。なお、往動工程は、圧縮工程あるいは駆動工程とも称する。一方、ピストン１２７が前端位置から後端位置に向かって移動することで、空気室１２７ａ内の空気が膨張する。このピストン１２７の前端位置から後端位置への移動が、本発明における「復動工程」に対応する実施構成例である。なお、復動工程は、膨張行程あるいは非駆動工程とも称する。したがって、ピストン１２７の往動工程および復動工程によって、駆動サイクルが構成される。このピストン１２７が、本発明における「駆動部材」に対応する実施構成例である。

往動工程においては、空気室１２７ａ内の空気が圧縮されることで、ストライカ１４３が前方に移動されて、インパクトボルト１４５に衝突する。これにより、ハンマビット１１９がインパクトボルト１４５に打撃されて、被加工材に対してハンマ作業を行う。すなわち、往動工程に対応して、ハンマビット１１９によってハンマドリル作業が行われる。一方、復動工程においては、空気室１２７ａ内の空気の膨張に伴って、空気室１２７ａ内の空気の圧力が大気圧より低い負圧になり、ストライカ１４３が後方に向かって移動される復帰動作が行われる。

上記の通り、ピストン１２７の往復移動によって空気室１２７ａ内の空気の圧力変動が生じることで、ピストン１２７を駆動する電動モータ１１０の負荷が変動する。すなわち、電動モータ１１０の回転数が変動する。往動工程においては、空気室１２７ａの空気の圧縮率が徐々に高くなり所定の圧縮率に達した時点でストライカ１４３が駆動される。そのため、往動工程においては、空気の圧縮率に応じて、電動モータ１１０の負荷が徐々に大きくなる。すなわち、電動モータ１１０の回転数が低下する傾向にある。一方、復動工程においては、ストライカ１４３は、インパクトボルト１４５に衝突した際にインパクトボルト１４５から反力を受けるとともに、空気室１２７ａ内の空気の負圧により、ストライカ１４３が後方に戻されるため、往動工程に比べて電動モータ１１０の負荷が小さくなる。すなわち、電動モータ１１０の回転数が上昇する傾向にある。この電動モータ１１０の回転数の変動に対応して、コントローラ１９９は、電動モータ１１０が所定範囲の回転数で駆動されるように、電動モータ１１０の駆動を制御する。すなわち、電動モータ１１０の回転数変動が所定の範囲内となるように、コントローラ１９９が電動モータ１１０の回転数を制御する。このようなコントローラ１９９の制御は、電動モータ１１０の定回転制御とも称する。

一般的に、電動モータの定回転制御においては、駆動している電動モータの回転数と設定された回転数（設定回転数とも称する）を比較し、電動モータの回転数が上限値（しきい値）を上回る場合に、電動モータの回転数を下げるようにコントローラが電動モータを制御する。同様に、駆動している電動モータの回転数と設定回転数を比較し、電動モータの回転数が下限値（しきい値）を下回る場合に、電動モータの回転数を上げるようにコントローラが電動モータを制御する。このコントローラは、電動モータに対して駆動パルスを出力して電動モータを駆動する。すなわち、電動モータは、コントローラによってＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御される。そして、電動モータの回転数を上げる場合には、電動モータに対して出力される駆動パルスのデューティ比を増加させる。一方、電動モータの回転数を下げる場合には、電動モータに対して出力される駆動パルスのデューティ比を低下させる。なお、電動モータが無負荷状態において設定回転数で回転される際に使用される駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比と規定する。

特に、ハンマドリル作業時には、ハンマビット１１９が被加工材（例えば、コンクリート）に押圧される。そのため、ハンマビット１１９の打撃力に対して被加工材から反力を受けることで、インパクトボルト１４５を介してストライカ１４３が後方に移動される。すなわち、ハンマドリル作業を行っていない場合に比べて、ストライカ１４３がより後方に移動される。換言すると、ストライカ１４３の後方位置は、ハンマドリル作業時のハンマビット１１９の押圧力の大きさ、あるいは有無によって異なる。 一方、ピストン１２７は、ハンマドリル作業を行うか否かに関らず、後端位置と前端位置の間を移動する。そのため、ハンマドリル作業時には、ハンマドリル作業を行っていない場合に比べて、ピストン１２７が後端位置に位置する場合のピストン１２７とストライカ１４３の距離が短くなり、空気室１２７ａ内の空気の圧縮率が高くなる。したがって、ハンマドリル作業時の往動工程においては、空気室１２７ａ内の空気の圧縮率がより高くなり、ピストン１２７を駆動する電動モータ１１０の負荷がより大きくなる。その結果、ピストン１２７の往動工程において、ハンマドリル作業を行っていない場合に比べて、ハンマドリル作業時の電動モータ１１０の負荷が大きくなるため、電動モータ１１０の回転数の低下率が大きくなる。一方、ハンマドリル作業時の復動工程においては、インパクトボルト１４５を介して被加工材から大きな反力がストライカ１４３に作用するため、ピストン１２７を駆動する電動モータ１１０の負荷がより小さくなる。その結果、ピストン１２７の復動工程においては、ハンマドリル作業を行っていない場合に比べて、ハンマドリル作業時の電動モータ１１０の負荷が小さくなるため、電動モータ１１０の回転数の上昇率が大きくなる。すなわち、ハンマドリル作業時には、電動モータ１１０の回転数がより急激に変動することになる。

具体的には、図７に示すように、ハンマドリル作業を行っていない場合においては、電動モータ１１０の回転数は、コントローラ１９９による定回転制御によって、所定の設定回転数３００を中心として、大凡回転数上限値３１０と回転数下限値３２０の間で、ピストン１２７の往復移動に応じて周期的に変動する。一方、ハンマドリル作業時において、ハンマドリル作業を行っていない場合におけるコントローラ１９９の定回転制御と同じ制御が行われる場合には、図８に示すように、電動モータ１１０の回転数の変動率が大きいため、電動モータ１１０の回転数が回転数上限値３１０を大幅に上回り、また回転数下限値３２０を大幅に下回ることがある。電動モータ１１０の回転数が回転数下限値３２０より低下すると、電動モータ１１０の出力（トルク×回転数）が小さくなり、ハンマドリル作業の効率が低下してしまう。また、電動モータ１１０の回転数が回転数上限値３１０よりも上昇すると、不必要に電動モータ１１０の出力が大きくなってしまう。なお、図７および図８の横軸が時間（ｓ）であり、図７の縦軸が電動モータ１１０の回転数（ｒｐｍ）である。また、図７および図８において、電動モータ１１０の回転数の変動は、回転数変動波形２１０，２２０として示されている。

小型の電動モータ１１０においては、ロータの慣性モーメントが小さく、電動モータ１１０の負荷によって大きな回転数変動が生じやすい。そのため、本実施形態においては、電動モータ１１０の回転数が定回転制御において設定された設定回転数の範囲から外れて大きく変動する可能性があるハンマドリル作業を行うハンマドリルモードにおいて、電動モータ１１０が所定の範囲の回転数で駆動されるように、コントローラ１９９は、電動モータ１１０の負荷に基づいて、駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比に対して変更して電動モータ１１０を駆動（制御）する。この電動モータ１１０の負荷に起因する電動モータ１１０の回転数が定回転制御における設定回転数の範囲を外れることを抑制するように、電動モータ１１０を制御することを回転数変動抑制制御とも称する。なお、ドリル作業によっても電動モータ１１０の負荷に応じて電動モータ１１０の回転数は変動するものの、回転数変動が周期的に変動するわけではないため、ドリルモードにおいては、コントローラ１９９は駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比に対して変更しない。すなわち、ドリルモードにおいては、従来の定回転制御を行うものの、回転数変動抑制制御は行われない。したがって、モード切替機構１５５によってハンマドリルモードが選択されると、コントローラ１９９による回転数変動抑制制御が有効化され、ドリルモードが選択されると、コントローラ１９９による電動モータ１１０の回転数変動抑制制御が無効化される。

より詳細には、図９に示すように、ピストン１２７の駆動サイクルにおける往動工程および復動工程を検出するために、ピストン１２７の位置を検出する位置センサ１７０が設けられている。すなわち、コントローラ１９９は、位置センサ１７０の検出結果に基づいて、ピストン１２７の往動工程および復動工程を検出する。また、電動モータ１１０の負荷を検出するために、電動モータ１１０の出力軸１１１の回転数を検出する回転数検出センサ１７１が設けられている。すなわち、コントローラ１９９は、回転数検出センサ１７１の検出結果に基づいて、電動モータ１１０の負荷を検出する。さらに、コントローラ１９９は、電動モータ１１０の回転数変動とピストン１２７の駆動サイクルにおける往動工程および復動工程を関連付ける。なお、位置センサ１７０および回転数検出センサ１７１としては、磁気センサや光学センサ等が利用可能である。

また、図９に示すように、コントローラ１９９は、モード切替機構１５５のスイッチ１５５ａに接続されている。スイッチ１５５ａは、モード切替機構１５５によって選択された駆動モードに基づいて、ＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。すなわち、ハンマドリルモードが選択されるとスイッチ１５５ａがＯＮ状態となり、ドリルモードが選択されるとスイッチ１５５ａがＯＦＦ状態となる。さらに、コントローラ１９９には、電動モータ１１０を駆動するための駆動パルスを生成する駆動パルス生成部１９８を有する。

ハンマドリルモードが選択されて、コントローラ１９９がスイッチ１５５ａのＯＮ状態を検知すると、電動モータ１１０の負荷が大きくなるピストン１２７の往動工程時には、駆動パルス生成部１９８は、駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比より大きくし、電動モータ１１０の負荷が小さくなるピストン１２７の復動工程時には、駆動パルス生成部１９８は、駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比より小さくする。そして、コントローラ１９９は、ピストン１２７の所定の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、当該所定の駆動サイクルに続く駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数を制御する。換言すると、コントローラ１９９は、電動モータ１１０の回転数変動の履歴に基づいて、将来的な電動モータ１１０の制御方法を決定する。なお、デューティ比は、所定の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数の最大値および最小値に基づいて変更される。

具体的には、コントローラ１９９は、所定の駆動サイクル（第１駆動サイクルとも称する）において、回転数検知センサ１７１による電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、当該駆動サイクルの開始時間から、電動モータ１１０の回転数が最大になるまでの経過時間としての第１時間と、回転数が最小になるまでの経過時間としての第２時間を計測する。なお、ピストン１２７が後端位置に位置する時が、駆動サイクルの開始時として規定される。したがって、駆動サイクルにおいては、往動工程の後に復動工程が行われるため、第１時間は、第２時間よりも短い時間として計測される。往動工程においては電動モータ１１０の負荷が大きくなるため、電動モータ１１０の回転数が低下する。すなわち、主として第１時間から第２時間の間に往動工程が行われる。一方、主として第２時間から次の駆動サイクルの第１時間の間に復動工程が行われる。

そして、第１駆動サイクルにおいて計測された第１時間および第２時間を利用して、コントローラ１９９は、第１駆動サイクルの次の駆動サイクル（第２駆動サイクルとも称する）において、第２駆動サイクルの開始時間から第１時間経過後、第２時間までの間の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも大きくする。なお、第２駆動サイクル以降の駆動サイクルにおいても、第２駆動サイクルと同様に、第１駆動サイクルにおいて計測された第１時間および第２時間を利用して、第１時間から第２時間の間の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも大きくする。これにより、電動モータ１１０の負荷が大きい往動工程における電動モータ１１０の回転数の低下を抑制する。

さらに、第１駆動サイクルにおいて計測された第１時間および第２時間を利用して、コントローラ１９９は、第２駆動サイクルの開始時間から第２時間経過後の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも小さくする。すなわち、第２駆動サイクルの第２時間から第２駆動サイクルの次の駆動サイクル（第３駆動サイクルとも称する）における第１時間までの間の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも小さくする。なお、第２駆動サイクル以降の駆動サイクルにおいても、第２駆動サイクルと同様に、第１駆動サイクルにおいて計測された第１時間および第２時間を利用して、第２時間経過後の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも小さくする。これにより、電動モータ１１０の負荷が小さい復動工程における電動モータ１１０の回転数の上昇を抑制する。

なお、駆動パルス生成部１９８は、往動工程において駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも大きくするとともに、復動工程において駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも小さくするように駆動パルスを生成しているが、これには限られない。例えば、往動工程の駆動パルスのデューティ比のみを基準デューティ比よりも大きくしてもよい。また一方で、復動工程の駆動パルスのデューティ比のみを基準デューティ比よりも小さくしてもよい。すなわち、往動工程における駆動パルスのデューティ比が復動工程における駆動パルスのデューティ比よりも大きくなるように設定される。

また、第１駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、第２駆動サイクル以降の全ての駆動サイクルにおける駆動パルスのデューディ比を基準デューディ比に対して一律に変更しているが、これには限られない。例えば、第１駆動サイクルの電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、第２駆動サイクルの駆動パルスのデューティ比のみを決定してもよい。すなわち、第３駆動サイクルの駆動パルスのデューティ比は、第２駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に基づいて決定される。換言すると、所定の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の負荷に基づいて、次の駆動サイクルの駆動パルスのデューティ比が決定される。

（第２実施形態）
第１実施形態においては、ハンマドリルモードが選択されると、所定の１つの駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、当該１つの駆動サイクルに続く駆動サイクルにおける駆動パルスのデューディ比を基準デューディ比に対して変更している。一方、第２実施形態においては、ハンマドリルモードが選択されると、所定の複数の駆動サイクルの電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、その後の駆動サイクルにおける駆動パルスのデューディ比を基準デューディ比に対して変更する。なお、第２実施形態におけるコントローラ１９９による電動モータ１１０の回転数変動抑制制御以外のハンマドリル１００の構成は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。

第２実施形態においては、コントローラ１９９は、各駆動サイクルにおいて、各駆動サイクルの開始時間から電動モータ１１０の回転数が最大になるまでの経過時間としての各第１時間と、回転数が最小になるまでの経過時間としての各第２時間を計測するとともに、それら複数の駆動サイクル（例えば、３つの駆動サイクル）の第１時間の平均値（第１平均時間）および第２時間の平均値（第２平均時間）を算出する。そして、コントローラ１９９は、複数の駆動サイクルに続く駆動サイクル（後の駆動サイクルとも称する）における駆動パルスのデューディ比を基準デューディ比に対して変更する。

コントローラ１９９は、後の駆動サイクルにおいて、当該駆動サイクルの開始時間から第１平均時間経過後、第２平均時間経過するまでの間の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも大きくする。一方、当該後の駆動サイクルにおいて、第２時間以降の駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比よりも小さくする。すなわち、第２実施形態においては、それぞれの駆動サイクル（後の駆動サイクル）において、当該駆動サイクルより前の複数の駆動サイクルの第１平均時間および第２平均時間に基づいて、駆動パルスのデューティ比を基準デューティ比に対して変更する。

以上の各実施形態によれば、ピストン１２７の往動工程時に電動モータ１１０の駆動パルスのデューティ比が基準デューティ比より大きくなるように設定されるため、ハンマ作業時に電動モータ１１０の負荷が大きくなることによって電動モータ１１０の回転数が低下することが抑制される。一方、ピストン１２７の復動工程時に電動モータ１１０の駆動パルスのデューティ比が基準デューティ比よりも小さくなるように設定されるため、電動モータ１１０の負荷が小さくなることによって電動モータ１１０の回転数が不要に上昇することが抑制される。これのより、電動モータ１１０の回転数変動の変動幅が小さくなり、電動モータ１１０が安定的に回転駆動される。

また、コントローラ１９９は、所定の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に基づいて、その後の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の駆動制御における駆動パルスのデューティ比を設定する。すなわち、周期的に変動する電動モータ１１０の回転数変動の履歴に基づいて、将来的な電動モータ１１０の駆動パルスのデューティ比を設定する。したがって、電動モータ１１０の回転数の周期的な変動が効率的に抑制される。また、複数の駆動サイクルにおける電動モータ１１０の回転数変動に関する指標の平均値を用いることで、その後の電動モータ１１０の回転数変動がより効果的に抑制される。

また、ハンマドリルモードにおいてコントローラ１９９による回転数変動抑制制御が行われるため、周期的に行われるハンマ作業（打撃）によって生じる電動モータ１１０の周期的な付加に基づく電動モータ１１０の回転数の周期的な変動が効果的に抑制される。

以上の各実施形態においては、電動モータ１１０の駆動を制御する制御因子として、デューティ比を基準デューティ比に対して変更したが、これには限られない。例えば、制御因子として、電動モータ１１０を駆動する駆動パルスの電圧値および／または電流値を基準電圧値および基準電流値に対して変更してもよい。

また、以上の各実施形態においては、モード切替機構１５５による駆動モードの切り替えに基づいて、コントローラ１９９による電動モータ１１０の回転数変動抑制制御の有効化および無効化が切り替えられるように構成されているが、これには限られない。例えば、回転数変動抑制制御の有効化および無効化を切り替えるための、作業者によって手動操作可能な切替スイッチが設けられていてもよい。

また、以上の実施形態におけるハンマドリル１００は種々の変更が適用可能である。例えば、電動モータ１１０の出力軸１１１は、ハンマビット１１９の長軸線と平行になるように電動モータ１１０が配置されていてもよい。また、ハンドグリップ１０９は、把持部１０９Ａが延在する方向（ハンマドリル１００の上下方向）に関するハンドグリップ１０９の一端側のみが本体ハウジング１０１に連結されていてもよい。すなわち、ハンドグリップ１０９は、一端が本体ハウジング１０１に連結された片持ち梁状に形成されていてもよい。また、バッテリ装着部１６０の代わりに電源ケーブルが設けられていてもよい。すなわち、ハンマドリル１００は、バッテリ１６１ではなく外部電源から供給される電流によって駆動されるように構成される。また、電動モータ１１０は、ブラシレスモータの代わりにブラシ付きモータとして構成されていてもよい。また、運動変換機構１２０は、揺動部材１２５の代わりに、クランク軸および偏心軸を備えたクランク機構を備えていてもよい。

また、以上の各実施形態においては、往復動式作業工具としてハンマドリル１００に本発明を適用したが、これには限られない。例えば、往復動式作業工具としてジグソーやレシプロソーなどの切断工具に本発明を適用してもよい。ブレードが往復移動する切断工具において片刃のブレードが用いられる場合には、ブレードの往動と復動のいずれかの移動において、被加工材に対して切断作業が行われる。この切断作業時に電動モータの負荷が大きくなる。例えば、ブレードの復動時に切断作業が行われる場合には、ブレードの復動が行われる際に電動モータに出力される駆動パルスのデューティ比が、基準デューティ比より大きくなるように設定され、ブレードの往動が行われる際に電動モータに出力される駆動パルスのデューティ比が、基準デューティ比より小さくなるように設定される。すなわち、ブレードの往復移動に関する駆動サイクルに関して、ブレードによる切断作業が行われる際の駆動パルスのデューティ比が、切断作業が行われない際の駆動パルスのデューティ比より大きくなるように設定される。なお、このような切断工具においては、ブレードを保持するブレード保持部材が、本発明における「駆動部材」に対応する。一方、切断工具において両刃のブレードが用いられる場合には、ブレードの往動および復動の両方向の移動において、被加工材に対して切断作業が行われる。この場合には、回転数変動抑制制御が無効化され、電動モータは基準デューティ比を有する駆動パルスによって駆動される。

以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る往復動式作業工具は、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
（態様１）
先端工具が駆動されて被加工材に対して加工作業を行う往復動式作業工具であって、
モータと、
前記モータに駆動されて往復移動することで、前記先端工具を直線状に駆動する駆動部材と、
前記モータの駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記駆動部材の往復移動の往動工程と復動工程により規定される駆動サイクルにおいて、前記往動工程と前記復動工程のうちの一方の工程に対応して前記先端工具が被加工材に対して加工作業を行うように構成されており、
前記制御装置は、
前記一方の工程において、前記モータの駆動を制御する制御因子として、前記モータに印加される電圧および前記モータを駆動する駆動パルスのデューティ比のうち少なくとも一つを、前記往動工程と前記復動工程のうちの他方の工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように、当該制御因子を設定して前記モータの駆動を制御することで、前記一方の工程において前記モータの負荷によって、前記モータの回転数が所定のしきい値以下に低下すること回転数低下抑制制御を行うように構成されていること特徴とする往復動式作業工具。
（態様２）
前記制御装置は、
前記一方の工程における駆動パルスのデューティ比は、所定の基準デューティ比を上回るように設定し、
前記他方の工程における駆動パルスのデューティ比は、前記基準デューティ比を下回るように設定する。
（態様３）
前記制御装置は、
前記一方の工程における駆動パルスのデューティ比の平均値が、前記他方の工程における駆動パルスのデューティ比の平均値を上回るように設定する。
（態様４）
往復動式作業工具は、作業モードとして、先端工具が長軸周りに回転駆動するドリルモードと、先端工具が少なくとも長軸方向に直線状に駆動するハンマモードと、を備えたハンマドリルとして構成されており、
前記作業モードを切り替える作業モード切替装置を有しており、
前記作業モード切替装置によって前記作業モードが前記ドリルモードに切り替えられたときに、前記切替装置は、前記制御装置による回転数低下抑制制御を無効化し、
前記モード切替装置によって前記作業モードが前記ハンマモードに切り替えられたときに、前記切替装置は、前記制御装置による回転数低下抑制制御を有効化するように構成されていることを特徴とする往復動式作業工具。
（態様５）
駆動部材は、モータに駆動されて所定の軸線上を往復移動するピストンとして構成されている。

（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である。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。
ハンマドリル１００が、本発明の「往復動式作業工具」に対応する構成の一例である。
ハンマビット１１９が、本発明の「先端工具」に対応する構成の一例である。
電動モータ１１０が、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
ピストン１２７が、本発明の「駆動部材」に対応する構成の一例である。
ストライカ１４３が、本発明の「駆動部材」に対応する構成の一例である。
コントローラ１９９が、本発明の「制御装置」に対応する構成の一例である。
モード切替機構１５５が、本発明の「作業モード切替装置」に対応する構成の一例である。
位置センサ１７０が、本発明の「位置検出装置」に対応する構成の一例である。
回転数検出センサ１７１が、本発明の「回転数検出装置」に対応する構成の一例である。

１００ ハンマドリル
１０１ 本体ハウジング
１０３ モータハウジング
１０５ ギアハウジング
１０９ ハンドグリップ
１０９Ａ 把持部
１０９ａ トリガ
１１０ 電動モータ
１１１ 出力軸
１１９ ハンマビット
１２０ 運動変換機構
１２１ 中間軸
１２３ 回転体
１２３ａ 係合溝部
１２５ 揺動部材
１２７ ピストン
１２７ａ 空気室
１２９ シリンダ
１３０ ツールホルダ
１４０ 打撃要素
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１５０ 回転伝達機構
１５１ 第１ギア
１５３ 第２ギア
１５５ モード切替機構
１５５ａ スイッチ
１５７ 回転伝達部材
１５７ａ 第１係合部
１５７ｂ 第２係合部
１５９ 切替ダイアル
１５９ａ つまみ部
１５９ｂ 係合凸部
１７０ 位置センサ
１７１ 回転数検出センサ
１６０ バッテリ装着部
１６１ バッテリ
１９８ 駆動パルス生成部
１９９ コントローラ
２１０ 回転数変動波形
２２０ 回転数変動波形
３００ 設定回転数
３１０ 回転数上限値
３２０ 回転数下限値

Claims (8)

1. 先端工具が駆動されて被加工材に対して加工作業を行う打撃工具であって、
   モータと、
   前記モータに駆動されて、後端位置と前端位置との間で前後方向に往復移動するピストンを含む運動変換機構と、
   空気室を介して前記ピストンの前方に配置され、前記ピストンの往復移動に応じて前記空気室の空気バネの作用で前記前後方向に往復移動する打撃子を含み、前記先端工具に長軸方向の衝撃力を発生させる打撃要素と、
   前記モータの駆動を制御する制御装置と、
   前記モータの回転数を検出する回転数検出装置と、を有し、
   前記ピストンの駆動サイクルは、前記ピストンが前記後端位置に位置する時に開始され、前記ピストンが前記後端位置から前記前端位置へ移動する往動工程と、前記ピストンが前記前端位置から前記後端位置へ移動する復動工程とによって規定されており、
   前記往動工程に対応して前記先端工具が被加工材に対して加工作業を行うように構成されており、
   前記制御装置は、
   前記往動工程において、前記モータの駆動を制御する制御因子として、前記モータに印加される電圧および前記モータを駆動する駆動パルスのデューティ比のうち少なくとも一つを、前記復動工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように、当該制御因子を設定して前記モータの駆動を制御するように構成され、
   前記制御装置は、前記駆動サイクルにおいて、前記回転数検出装置によって検出された前記モータの回転数が最大となるときの当該駆動サイクル開始からの第１経過時間と、前記モータの回転数が最小となるときの当該駆動サイクル開始からの第２経過時間を計測するとともに、
   当該駆動サイクルに続く駆動サイクルにおいて、前記第１経過時間および前記第２経過時間に基づいて、前記制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定すること特徴とする打撃工具。
2. 請求項１に記載の打撃工具であって、
   前記ピストンの位置を検出する位置検出装置を有することを特徴とする打撃工具。
3. 請求項１または２に記載の打撃工具であって、
   前記制御装置は、当該駆動サイクルに続く駆動サイクルの開始から前記第１経過時間が経過した後、前記第２経過時間が経過するまでの間、前記制御因子の値を相対的に大きくすることを特徴とする打撃工具。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の打撃工具であって、
   前記制御装置は、複数の前記駆動サイクルにおける前記第１経過時間の平均である第１平均時間と、当該複数の駆動サイクルにおける前記第２経過時間の平均である第２平均時間を算出し、
   当該複数の駆動サイクルに続く駆動サイクルにおいて、前記第１平均時間および前記第２平均時間に基づいて、前記制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定するように構成されていることを特徴とする打撃工具。
5. 請求項４に記載の打撃工具であって、
   前記制御装置は、前記第１平均時間および前記第２平均時間を算出するための複数の駆動サイクルに続く複数の駆動サイクルにおいて、前記第１平均時間および前記第２平均時間に基づいて、前記制御因子の値を相対的に大きくする期間を設定するように構成されていることを特徴とする打撃工具。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の打撃工具であって、
   前記制御装置が前記往動工程における前記制御因子の値を前記復動工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定して前記モータの駆動を制御する駆動制御の有効化と無効化を切り替える切替装置を有することを特徴とする打撃工具。
7. 請求項６に記載の打撃工具であって、
   当該打撃工具は、作業モードとして、先端工具が長軸周りに回転駆動されるドリルモードと、先端工具が少なくとも長軸方向に直線状に駆動されるハンマモードと、を備えた電動ハンマドリルとして構成されており、
   前記作業モードを切り替える作業モード切替装置を有しており、
   前記作業モード切替装置によって前記作業モードが前記ドリルモードに切り替えられたときに、前記制御装置が前記往動工程における前記制御因子の値を前記復動工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定して前記モータの駆動を制御する駆動制御が無効化され、
   前記作業モード切替装置によって前記作業モードが前記ハンマモードに切り替えられたときに、前記制御装置が前記往動工程における前記制御因子の値を前記復動工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように設定して前記モータの駆動を制御する駆動制御が有効化されるように構成されていることを特徴とする打撃工具。
8. 先端工具が駆動されて被加工材に対して加工作業を行う往復動式作業工具であって、
   モータと、
   前記モータに駆動されて往復移動することで、前記先端工具を駆動する駆動部材と、
   前記モータの駆動を制御する制御装置と、
   前記モータの回転数を検出する回転数検出装置と、を有し、
   前記駆動部材の往復移動の往動工程と復動工程により規定される駆動サイクルにおいて、前記往動工程と前記復動工程のうちの一方の工程に対応して前記先端工具が被加工材に対して加工作業を行うように構成されており、
   前記制御装置は、
   前記一方の工程において、前記モータの駆動を制御する制御因子として、前記モータに印加される電圧および前記モータを駆動する駆動パルスのデューティ比のうち少なくとも一つを、前記往動工程と前記復動工程のうちの他方の工程における前記制御因子の値よりも相対的に大きくなるように、当該制御因子を設定して前記モータの駆動を制御するように構成され、
   前記制御装置は、前記駆動サイクルにおける前記回転数検出装置によって検出された前記モータの前記回転数の変動に基づいて、当該駆動サイクルに続く駆動サイクルにおける前記制御因子の値を設定すること特徴とする往復動式作業工具。
   

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