JP6927296B2 - 打撃作業機 - Google Patents

Description

本発明は、圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する構成を有するハンマドリル等の打撃作業機に関する。

ハンマドリル等の打撃作業機（打撃工具）においては、モータによりシリンダ内のピストンを往復動させることで、シリンダ内の空気を膨張／圧縮し、シリンダ内の打撃子を前後動させることで、打撃子が中間子を介して先端工具を打撃し駆動し（打撃動作）、また、モータの回転力を先端工具に伝達して先端工具自体を回転させ駆動する（回転動作）。ハンマドリルにおいては、この打撃動作と回転動作を組み合わせた回転打撃動作により、被削材への穿孔作業を可能とする。

特開２０１７−１３１７３号公報

作業時に、穿孔速度を最大にしたいという要望がある。ここで、回転動作であれば、モータの回転数を最大とすることで、穿孔速度も最大になる。しかしながら、圧力室の圧力の変動により先端工具を打撃する打撃動作及び回転打撃動作の場合、モータの回転数を高くしすぎると、先端工具を打撃する打撃機構の動作がモータの回転数に追いつかず、打撃力が不十分となり、かえって穿孔速度が低下する。穿孔速度が最大となるモータの回転数は、打撃機構を構成する部材（例えば打撃子や中間子）の質量や被削材の硬さ等により異なるため、事前の設定は困難である。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、穿孔速度の適切な制御が可能な打撃作業機を提供することにある。

本発明のある態様は、打撃作業機である。この打撃作業機は、
圧力室の圧力を変動させるモータと、
前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、前記モータの回転数に対する変更の内容と、前記変更の結果生じる前記穿孔速度の変化に基づき、前記モータの回転数を更に変更する制御である。

本発明の別の態様は、打撃作業機である。この打撃作業機は、
圧力室の圧力を変動させるモータと、
前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記先端工具を回転させながら打撃する回転打撃モードと、前記先端工具を回転させずに打撃する打撃モードと、を実行可能であり、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行するか否かを、モードに応じて切替可能であり、
前記制御部は、前記回転打撃モードにおいて、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行可能であり、前記打撃モードにおいては前記回転数制御を実行しない。

前記制御部は、前記回転打撃モードにおいて、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行するか否かを切替可能であってもよい。

本発明の別の態様は、打撃作業機である。この打撃作業機は、
圧力室の圧力を変動させるモータと、
前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、
前記モータの回転数を現在の回転数から高くした結果、前記穿孔速度が速くなった場合は前記モータの回転数を更に高くし、前記穿孔速度が遅くなった場合は前記モータの回転数を低くし、
前記モータの回転数を現在の回転数から低くした結果、前記穿孔速度が速くなった場合は前記モータの回転数を更に低くし、前記穿孔速度が遅くなった場合は前記モータの回転数を高くする制御である。

本発明の別の態様は、打撃作業機である。この打撃作業機は、
圧力室の圧力を変動させるモータと、
前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、
前記圧力室の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記圧力検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能であり、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、前記穿孔速度が所定条件を満たす範囲において、
前記モータの回転数を現在の回転数から高くした結果、前記圧力室の圧力が低くなった場合は前記モータの回転数を更に高くし、前記圧力室の圧力が高くなった場合は前記モータの回転数を低くし、
前記モータの回転数を現在の回転数から低くした結果、前記圧力室の圧力が低くなった場合は前記モータの回転数を更に低くし、前記圧力室の圧力が高くなった場合は前記モータの回転数を高くする制御である。

前記穿孔速度検出手段は、対向する被削材と自身との間の距離を検出する距離センサを含んでもよい。

前記モータが、ブラシレスモータであってもよい。

前記制御部は、前記穿孔速度に関わらず、前記モータの回転数を所定回転数より高くしなくてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、穿孔速度の適切な制御が可能な打撃作業機を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る打撃作業機１の側断面図。 打撃作業機１の回路図。 穿孔速度優先モードにおけるモータ３の回転数及び穿孔速度の時間変化の一例を示すタイムチャート。 穿孔速度優先モードにおける打撃作業機１の制御フローチャート。 フィーリング優先モードにおけるモータ３の回転数、穿孔速度及び圧力室（空気室）７内の圧力の時間変化の一例を示すタイムチャート。 フィーリング優先モードにおける打撃作業機１の制御フローチャート。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る打撃作業機１の側断面図である。図１により、前後及び上下方向を定義する。打撃作業機１は、ハンマドリルであり、先端工具１０に回転力と打撃力を加えることで、コンクリートや石材等の被削材に対して、斫り作業、穴あけ作業、破砕作業を行うことができる。打撃作業機１において、モータ３の回転から先端工具１０の回転及び打撃に至るまでの構成は周知なので、以下では簡単な説明に留める。

打撃作業機１は、ここでは交流駆動であり、ハウジング２の後端下部（ハンドル部２ａの下端部）から、外部の交流電源に接続するための電源コード１５が延びる。ハウジング２の後部はハンドル部２ａであり、ハンドル部２ａには使用者がモータ３の駆動、停止を切り替えるためのトリガスイッチ１６が設けられる。ハウジング２内には、モータ３、運動変換機構４、回転伝達機構５、シリンダ１１、及びリテーナスリーブ（工具保持部）１２が保持される。シリンダ１１及びリテーナスリーブ１２は、前後方向を軸としてハウジング２に対して回転自在である。シリンダ１１及びリテーナスリーブ１２内には、ピストン６、打撃子８及び中間子９が、前後方向に往復動可能に設けられる。ピストン６と打撃子８との間は、圧力室（空気室）７となっている。リテーナスリーブ１２の前端部に、先端工具１０が着脱可能に保持される。

モータ３は、ここではインナーロータ型のブラシレスモータであり、ハウジング２の下部に設けられる。ハウジング２内においてモータ３の後方には、モータ３の駆動を制御するための制御基板４０が設けられる。上下方向を軸とするモータ３の回転は、クランク機構等の運動変換機構４により、ピストン６の前後方向の往復動に変換される。ピストン６の往復動により、圧力室７の圧力（空気圧）が変動（膨張／圧縮）し、打撃子８が前後に往復駆動される。打撃子８が中間子９を打撃し、中間子９が先端工具１０を打撃する。一方、上下方向を軸とするモータ３の回転は、一対のベベルギアを含む回転伝達機構５により、前後方向を軸とするシリンダ１１及びリテーナスリーブ１２の回転に変換される。リテーナスリーブ１２と共に先端工具１０が回転駆動される。使用者は、ハウジング２の上部に設けられたモード設定ダイヤル１３により、打撃作業機１の動作モードを、先端工具１０に回転力は加えずに打撃力を加えるハンマモード（打撃モード）と、先端工具１０に回転力及び打撃力の双方を加えるハンマドリルモード（回転打撃モード）と、の間で切替え可能である。ハウジング２の上方において前後方向に延びるシャフト（深さゲージ）１７は、前端が被削材と接触することで穿孔深さを定めるための部材であり、前後方向の任意の位置でハウジング２に対して取り付けられる。

本実施の形態の打撃作業機１は、距離センサ２０及び圧力センサ３０を備え、ハンマドリルモードにおいて、穿孔速度を最大化する制御（穿孔速度優先モード）と、一定以上の穿孔速度という条件下で圧力室７の圧力を最低化する制御（フィーリング優先モード）と、を実行可能であることを特徴とする。使用者は、制御切替ボタン１４により、いずれの制御を行うかを選択できる。距離センサ２０は、ハウジング２内において圧力室７の下方となる位置に設けられ、ハウジング２外の前方に臨む。距離センサ２０は、自身と対向する被削材との間の距離を検出する。圧力センサ３０は、ピストン６に設けられ、圧力室７内に臨み、圧力室７内の圧力を検出する。

図２は、打撃作業機１の回路図である。図２において、距離センサ２０及び圧力センサ３０を一つのブロックにまとめて示している。交流電源５０には、雑音対策回路５１を介して整流回路としてのダイオードブリッジ１０３が接続される。ダイオードブリッジ１０３の出力側には、力率改善回路１０４を介してインバータ回路１０２が接続される。雑音対策回路５１は、インバータ回路１０２で生じたノイズを交流電源５０側に伝えないようにする役割を持つ。ダイオードブリッジ１０３は、交流電源５０の交流を直流に変換し、インバータ回路１０２に供給する。インバータ回路１０２は、３相ブリッジ接続されたＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を有し、モータ３のステータコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１に駆動電流を供給する。

インバータ回路１０２を制御するモータ制御部１０５は、コントローラ１０６を有している。コントローラ１０６からは制御信号出力回路１０７を介してインバータ回路１０２の各スイッチング素子に制御信号（例えばＰＷＭ信号）が送られる。ホール素子Ｓ１〜Ｓ３の検出信号は、ロータ位置検出回路１０１に送られる。ロータ位置検出回路１０１から出力された信号は、コントローラ１０６及びモータ回転数検出回路１０８に送られる。モータ回転数検出回路１０８は、モータ３の実際の回転数を算出する。モータ回転数検出回路１０８から出力された信号は、コントローラ１０６に送られる。コントローラ１０６は、制御信号出力回路１０７へ出力する制御信号を演算するマイクロプロセッサと、モータ３の回転数の制御に用いるプログラム、演算式、データが格納されたメモリと、時間を測定するタイマと、を有する。コントローラ１０６は、モード設定ダイヤル１３の回転位置に応じた動作モード（ハンマモードかハンマドリルモード）での制御を実行する。また、コントローラ１０６は、ハンマドリルモードの場合、制御切替ボタン１４の操作に応じて、穿孔速度優先モード又はフィーリング優先モードでの制御を実行する。コントローラ１０６は、モータ３の電流経路に設けられた抵抗Ｒｓの両端の電圧により、モータ３に流れる電流を検出する。

図３は、穿孔速度優先モードにおけるモータ３の回転数及び穿孔速度の時間変化の一例を示すタイムチャートである。穿孔速度は、コントローラ１０６において、距離センサ２０の出力信号の時間変化から算出される。コントローラ１０６は、まず、初期回転数にてモータ３を回転駆動する。その後、コントローラ１０６は、時刻ｔ１においてモータ３の回転数を高める。時刻ｔ１においてモータ３の回転数を高めた結果、穿孔速度が上昇したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ２においてモータ３の回転数を更に高める。時刻ｔ２においてモータ３の回転数を高めた結果、穿孔速度が更に上昇したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ３においてモータ３の回転数を更に高める。時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるモータ３の回転数の上昇幅は等しい。

時刻ｔ３においてモータ３の回転数を高めた結果、穿孔速度が低下したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ４においてモータ３の回転数を低下させる。時刻ｔ４におけるモータ３の回転数の低下幅は、時刻ｔ３におけるモータ３の回転数の上昇幅よりも小さく、図示の例では半分としている。時刻ｔ４においてモータ３の回転数を低下させた結果、穿孔速度が上昇したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ５においてモータ３の回転数を更に低下させる。時刻ｔ５におけるモータ３の回転数の低下幅は、時刻ｔ４におけるモータ３の回転数の低下幅と等しい。時刻ｔ５においてモータ３の回転数を低下させた結果、穿孔速度が低下したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ６においてモータ３の回転数を高める。時刻ｔ６におけるモータ３の回転数の上昇幅は、時刻ｔ５におけるモータ３の回転数の低下幅よりも小さく、図示の例では半分としている。時刻ｔ６においてモータ３の回転数を高めた結果、穿孔速度が上昇したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ７においてモータ３の回転数を更に上昇させる。時刻ｔ７におけるモータ３の回転数の上昇幅は、時刻ｔ６におけるモータ３の回転数の上昇幅と等しい。コントローラ１０６は時刻ｔ７以降についても、穿孔速度を算出しモータ３の回転数を変更する制御を継続し続ける。

図４は、穿孔速度優先モードにおける打撃作業機１の制御フローチャートである。コントローラ１０６は、トリガスイッチ１６のオンを検出すると（Ｓ１のＹＥＳ）、モータ３を起動し（Ｓ２）、モータ３の回転数を所定回転数Ｎ１（変数Ｎ１の初期値）に制御する（Ｓ３）。コントローラ１０６は、モード設定ダイヤル１３の回転位置により、ハンマドリルモードか否かを判断し（Ｓ４）、ハンマドリルモードでなければ（Ｓ４のＮＯ）、トリガスイッチ１６がオンされている限りモータ３の駆動を継続し（Ｓ５のＹＥＳ）、トリガスイッチ１６がオフになると（Ｓ５のＮＯ）、モータ３を停止する（Ｓ６）。

コントローラ１０６は、ハンマドリルモードにおいて（Ｓ４のＹＥＳ）、トリガスイッチ１６がオンである場合（Ｓ７のＹＥＳ）、抵抗Ｒｓの両端の電圧によりモータ３に流れる電流を検出する（Ｓ８）。コントローラ１０６は、実負荷状態、すなわちモータ３に流れる電流が所定値以上であれば（Ｓ９のＹＥＳ）、距離センサ２０の出力信号により被削材までの距離を検出して変数Ｌ０に代入し（Ｓ１０）、ｔ秒後にも同様に被削材までの距離を検出して変数Ｌ１に代入し（Ｓ１１）、変数ΔＬ１に変数Ｌ０と変数Ｌ１の差（Ｌ０−Ｌ１）を代入する（Ｓ１２）。コントローラ１０６は、変数ΔＬに値が入っていない場合（Ｓ１３のＮＯ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数ΔＬ１の値を変数ΔＬに代入する（Ｓ１９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ＋ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ２１）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、ステップＳ１３において変数ΔＬに値が入っている場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、直前にモータ３の回転数を下げたか否かを判断する（Ｓ１４）。コントローラ１０６は、直前にモータ３の回転数を上げた場合において（Ｓ１４のＮＯ）、穿孔速度が変化し（Ｓ１５のＹＥＳ）、かつ穿孔速度が上がった場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数ΔＬ１の値を変数ΔＬに代入する（Ｓ１９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ＋ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ２１）、ステップＳ７に戻る。コントローラ１０６は、ステップＳ１７において穿孔速度が下がった場合（Ｓ１７のＮＯ）、変数ΔＮに変数ΔＮ１の値を代入し（Ｓ１７ａ）、変数ΔＮ１にΔＮの１／２倍の値を代入する（Ｓ１７ｂ）。コントローラ１０６は、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数ΔＬ１の値を変数ΔＬに代入する（Ｓ２０）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ−ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ２２）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、直前にモータ３の回転数を下げた場合において（Ｓ１４のＹＥＳ）、穿孔速度が変化し（Ｓ１６のＹＥＳ）、かつ穿孔速度が上がった場合（Ｓ１８のＹＥＳ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数ΔＬ１の値を変数ΔＬに代入する（Ｓ２０）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ−ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ２２）、ステップＳ７に戻る。コントローラ１０６は、ステップＳ１８において穿孔速度が低下した場合（Ｓ１８のＮＯ）、変数ΔＮに変数ΔＮ１の値を代入し（Ｓ１８ａ）、変数ΔＮ１にΔＮの１／２倍の値を代入する（Ｓ１８ｂ）。コントローラ１０６は、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数ΔＬ１の値を変数ΔＬに代入する（Ｓ１９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ＋ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ２１）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、ステップＳ１５及びＳ１６の各々において穿孔速度が変化しなかった場合（Ｓ１５のＮＯ又はＳ１６のＮＯ）、ステップＳ７に戻る。なお、ステップＳ１５及びＳ１６における穿孔速度の変化有無の判定は、所定の幅があり、変化が所定幅未満であれば変化無しと判定し、変化が所定幅以上であれは変化ありと判定する。コントローラ１０６は、ステップＳ７においてトリガスイッチ１６がオフであれば（Ｓ７のＮＯ）、モータ３を停止する（Ｓ６）。コントローラ１０６は、穿孔速度に関わらず、モータ３の回転数を所定回転数（許容最大回転数）より高くしない。打撃機構を保護するためである。

図５は、フィーリング優先モードにおけるモータ３の回転数、穿孔速度及び圧力室（空気室）７内の圧力の時間変化の一例を示すタイムチャートである。圧力室７内の圧力は、圧力センサ３０により検出され、コントローラ１０６にフィードバックされる。コントローラ１０６は、まず、初期回転数にてモータ３を回転駆動する。その後、コントローラ１０６は、時刻ｔ１においてモータ３の回転数を低下させる。時刻ｔ１においてモータ３の回転数を低下させた結果、穿孔速度は所定値以上であり、圧力室７内の圧力が低下したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ２においてモータ３の回転数を更に低下させる。時刻ｔ２においてモータ３の回転数を低下させた結果、穿孔速度は所定値以上であり、圧力室７内の圧力が更に低下したため、コントローラ１０６は、時刻ｔ３においてモータ３の回転数を更に低下させる。時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるモータ３の回転数の低下幅は等しい。

時刻ｔ３においてモータ３の回転数を低下させた結果、圧力室７内の圧力は低下したものの穿孔速度が所定値を下回ったため、コントローラ１０６は、時刻ｔ４においてモータ３の回転数を上昇させる。時刻ｔ４におけるモータ３の回転数の上昇幅は、時刻ｔ３におけるモータ３の回転数の低下幅よりも小さく、図示の例では半分としている。時刻ｔ４においてモータ３の回転数を上昇させた結果、圧力室７内の圧力は上昇した一方で穿孔速度は所定値以上に戻ったため、コントローラ１０６は、時刻ｔ５においてモータ３の回転数を低下させる。時刻ｔ５におけるモータ３の回転数の低下幅は、時刻ｔ４におけるモータ３の回転数の上昇幅よりも小さく、図示の例では半分としている。時刻ｔ５においてモータ３の回転数を低下させた結果、圧力室７内の圧力は低下したものの穿孔速度が所定値を下回ったため、コントローラ１０６は、時刻ｔ６においてモータ３の回転数を上昇させる。時刻ｔ６におけるモータ３の回転数の上昇幅は、時刻ｔ５におけるモータ３の回転数の低下幅よりも小さく、図示の例では半分としている。時刻ｔ６においてモータ３の回転数を高めた結果、圧力室７内の圧力は上昇した一方で穿孔速度は所定値と同等になったため、コントローラ１０６は、モータ３の回転数を維持する。

図６は、フィーリング優先モードにおける打撃作業機１の制御フローチャートである。本図において、ステップＳ１２までは図４と共通であり、ステップＳ９以前の図示は省略している。コントローラ１０６は、ステップＳ１２において変数ΔＬ１に変数Ｌ０と変数Ｌ１の差（Ｌ０−Ｌ１）を代入した後、穿孔速度が遅すぎないか（所定値を下回っていないか）を確認する（Ｓ３０）。コントローラ１０６は、穿孔速度が遅すぎなければ（Ｓ３０のＹＥＳ）、圧力センサ３０からの信号により圧力室７内の圧力を検出し、変数Ｐ１に代入する（Ｓ３１）。コントローラ１０６は、変数Ｐに値が入っていない場合（Ｓ３２のＮＯ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数Ｐ１の値を変数Ｐに代入する（Ｓ３９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ−ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ４１）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、ステップＳ３２において変数Ｐに値が入っている場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、直前にモータ３の回転数を上げたか否かを判断する（Ｓ３３）。コントローラ１０６は、直前にモータ３の回転数を上げた場合において（Ｓ３３のＹＥＳ）、圧力室７内の圧力が変化し（Ｓ３４のＹＥＳ）、かつ圧力室７内の圧力が下がった場合（Ｓ３６のＹＥＳ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数Ｐ１の値を変数Ｐに代入する（Ｓ３８）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ＋ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ４０）、ステップＳ７に戻る。コントローラ１０６は、ステップＳ３６において圧力室７内の圧力が上がった場合（Ｓ３６のＮＯ）、変数ΔＮに変数ΔＮ１の値を代入し（Ｓ３６ａ）、変数ΔＮ１にΔＮの１／２倍の値を代入する（Ｓ３６ｂ）。コントローラ１０６は、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数Ｐ１の値を変数Ｐに代入する（Ｓ３９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ−ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ４１）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、直前にモータ３の回転数を下げた場合において（Ｓ３３のＮＯ）、圧力室７内の圧力が変化し（Ｓ３５のＹＥＳ）、かつ圧力室７内の圧力が下がった場合（Ｓ３７のＹＥＳ）、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数Ｐ１の値を変数Ｐに代入する（Ｓ３９）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ−ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ４１）、ステップＳ７に戻る。コントローラ１０６は、ステップＳ３７において圧力室７内の圧力が上がった場合（Ｓ３７のＮＯ）、変数ΔＮに変数ΔＮ１の値を代入し（Ｓ３７ａ）、変数ΔＮ１にΔＮの１／２倍の値を代入する（Ｓ３７ｂ）。コントローラ１０６は、現在のモータ３の回転数Ｎ１を変数Ｎに代入し、変数Ｐ１の値を変数Ｐに代入する（Ｓ３８）。コントローラ１０６は、変数Ｎ１にＮ＋ΔＮ１を代入し、モータ３の回転数をＮ１に制御し（Ｓ４０）、ステップＳ７に戻る。

コントローラ１０６は、ステップＳ３４及びＳ３５の各々において圧力室７内の圧力が変化しなかった場合（Ｓ３４のＮＯ又はＳ３５のＮＯ）、ステップＳ７に戻る。なお、ステップＳ３４及びＳ３５における圧力室７内の圧力の変化有無の判定は、所定の幅があり、変化が所定幅未満であれば変化無しと判定し、変化が所定幅以上であれは変化ありと判定する。コントローラ１０６は、ステップＳ３０において穿孔速度が遅すぎる場合において（Ｓ３０のＮＯ）、直前にモータ３の回転数を上げた場合（Ｓ４２のＹＥＳ）、ステップＳ４１に進み（次のモータ３の回転数を下げ）、直前にモータ３の回転数を下げた場合（Ｓ４２のＮＯ）、ステップＳ４０に進む（次のモータ３の回転数を上げる）。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 穿孔速度優先モードでは、モータ３の回転数を変化させた場合の穿孔速度の変化を距離センサ２０の出力信号によって検出し、穿孔速度が最大となるように制御するため、打撃機構を構成する部材（例えば打撃子８や中間子９）の質量や被削材の硬さ等によって異なるモータ３の最適回転数（穿孔速度が最大となるモータ３の回転数）を適切に導き出して、穿孔速度を最大化できる。

(2) フィーリング優先モードでは、モータ３の回転数を変化させた場合の圧力室７内の圧力の変化を圧力センサ３０の出力信号によって検出し、穿孔速度が所定値以上という条件下で圧力室７内の圧力が最低となるように制御するため、一定以上の穿孔速度を維持したまま打撃反力を低減し、作業のフィーリングを良くすることができる。

(3) 穿孔速度優先モードとフィーリング優先モードとを使用者が切替可能であるため、使用者の好みや作業現場の状況に合わせて使用者自身が打撃作業機１の能力を選択、変更できて便利である。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

コントローラ１０６は、実施の形態で説明した穿孔速度優先モード及びフィーリング優先モードの他に、穿孔速度や圧力室７内の圧力によらずモータ３の回転数を固定する回転数固定モードを実行可能であってもよい。この場合、回転数固定モードも、モード設定ダイヤル１３により選択可能とすればよい。回転数固定モードによるモータ３の回転数は、複数段階から選択可能としてもよい。

穿孔速度検出手段は、距離センサ２０に替えて、加速度センサとしてもよい。加速度の積分が速度になるので、加速度センサからの信号によっても穿孔速度を検出可能である。深さゲージとしてのシャフト１７をハウジング２に対して前後にスライド可能とし、穿孔が進むにつれて被削材によってシャフト１７が後退する構成とすれば、シャフト１７の後退量から穿孔速度を検出することもできる。シャフト１７の後退量は、例えば、シャフト１７に所定間隔でマグネットを設け、ハウジング２側のシャフト１７の支持部に磁気センサを設けることで検出できる。

１…打撃作業機（ハンマドリル）、２…ハウジング、３…モータ（ブラシレスモータ）、４…運動変換機構、５…回転伝達機構、６…ピストン、７…圧力室（空気室）、８…打撃子、９…中間子、１０…先端工具、１１…シリンダ、１２…リテーナスリーブ（工具保持部）、１３…モード設定ダイヤル、１４…速度設定ボタン、１５…電源コード、１６…トリガスイッチ、１７…シャフト（深さゲージ）、２０…距離センサ、３０…圧力センサ

Claims (8)

1. 圧力室の圧力を変動させるモータと、
   前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
   被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、前記モータの回転数に対する変更の内容と、前記変更の結果生じる前記穿孔速度の変化に基づき、前記モータの回転数を更に変更する制御である、打撃作業機。
2. 圧力室の圧力を変動させるモータと、
   前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
   被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記先端工具を回転させながら打撃する回転打撃モードと、前記先端工具を回転させずに打撃する打撃モードと、を実行可能であり、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行するか否かを、モードに応じて切替可能であり、
   前記制御部は、前記回転打撃モードにおいて、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行可能であり、前記打撃モードにおいては前記回転数制御を実行しない、打撃作業機。
3. 前記制御部は、前記回転打撃モードにおいて、前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御を実行するか否かを切替可能である、請求項２に記載の打撃作業機。
4. 圧力室の圧力を変動させるモータと、
   前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
   被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、を備え、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、
   前記モータの回転数を現在の回転数から高くした結果、前記穿孔速度が速くなった場合は前記モータの回転数を更に高くし、前記穿孔速度が遅くなった場合は前記モータの回転数を低くし、
   前記モータの回転数を現在の回転数から低くした結果、前記穿孔速度が速くなった場合は前記モータの回転数を更に低くし、前記穿孔速度が遅くなった場合は前記モータの回転数を高くする制御である、打撃作業機。
5. 圧力室の圧力を変動させるモータと、
   前記圧力室の圧力の変動を利用して先端工具を打撃する打撃機構と、
   被削材に対する穿孔速度を検出する穿孔速度検出手段と、
   前記穿孔速度検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能な制御部と、
   前記圧力室の圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、
   前記制御部は、前記圧力検出手段による検出結果に基づいて前記モータの回転数を制御可能であり、
   前記圧力検出手段による検出結果に基づいた前記モータの回転数制御は、前記穿孔速度が所定条件を満たす範囲において、
   前記モータの回転数を現在の回転数から高くした結果、前記圧力室の圧力が低くなった場合は前記モータの回転数を更に高くし、前記圧力室の圧力が高くなった場合は前記モータの回転数を低くし、
   前記モータの回転数を現在の回転数から低くした結果、前記圧力室の圧力が低くなった場合は前記モータの回転数を更に低くし、前記圧力室の圧力が高くなった場合は前記モータの回転数を高くする制御である、打撃作業機。
6. 前記穿孔速度検出手段は、対向する被削材と自身との間の距離を検出する距離センサを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の打撃作業機。
7. 前記モータが、ブラシレスモータである、請求項１から６のいずれか一項に記載の打撃作業機。
8. 前記制御部は、前記穿孔速度に関わらず、前記モータの回転数を所定回転数より高くしない、請求項１から７のいずれか一項に記載の打撃作業機。

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