JP7359609B2 - 電動作業機 - Google Patents

Description

本開示は、出力軸を軸周りに回転させるモータを備えた手持ち式の電動作業機に関する。

この種の電動作業機においては、出力軸に先端工具を装着した状態でモータを駆動することにより、先端工具を回転させて所望の作業を実施させることができる。
しかし、作業時には、例えば、コンクリート内の鉄筋や、木材の節などの硬い部位に接触することで、先端工具が被加工材に食い付いて回転不能になり、出力軸がロックすることで電動作業機が出力軸周りに振り回されることがある。

このため、この種の電動作業機においては、電動作業機が出力軸周りに回転して振り回されたことを、加速度センサを用いて検出し、モータの駆動を停止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３６３８９７７号公報

上記提案の装置では、電動作業機本体の出力軸周りの回転加速度を、加速度センサを用いて検出し、その検出信号から電動作業機の予測回転角度を求め、予測回転角度が許容角度を超えると、電動作業機が振り回されたと判断する。

しかし、電動作業機が振り回されたときの回転加速度は、出力軸の回転速度によっても変化する。
このため、上記提案の装置においては、モータから出力軸への動力伝達系に設けられた変速機のギヤ比や、モータを駆動するコントローラの制御によって、出力軸の回転速度が変化すると、振り回され状態を正確に検出できないことがある。

また、電動作業機による作業中は、作業対象から出力軸に負荷が加わることから、出力軸の回転速度は、その負荷によっても変化する。このため、上記提案の装置では、作業対象から出力軸に加わる負荷によっても、振り回され状態を正確に検出できないことがある。

本開示の一局面は、電動作業機において、出力軸の回転速度若しくは負荷が変化しても、出力軸周りの回転加速度から、電動作業機が振り回されたこと（振り回され状態）を正確に検出できるようにすることが望ましい。

本開示の一局面の電動作業機には、モータと、軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、モータの回転を出力軸に伝達することで出力軸を回転させる動力伝達機構と、これら各部を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングが備えられている。

また、電動作業機には、外部からの指令に従いモータを駆動制御するモータ制御部と、外部操作によって出力軸の回転速度を規定する操作部とが備えられている。
また、電動作業機には、作業中にハウジングが振り回されたことを検出するために、加速度検出部、振り回され検出部、及び、設定値変更部が備えられている。

加速度検出部は、ハウジングにおいて出力軸周りに生じる回転加速度を検出するものであり、振り回され検出部は、加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出する。

そして、振り回され検出部は、振り回され状態を検出すると、モータ制御部にモータの駆動を停止又は抑制させる。
また、設定値変更部は、振り回され検出部で振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、操作部の操作状態に応じて変更する。

このため、本開示の電動作業機によれば、振り回され状態を検出するのに用いられる設定値（後述するフィルタの特性や振り回され判定用の閾値等）を、操作部の操作状態によって規定される、出力軸の回転速度に応じて変更することができるようになる。

従って、電動作業機による作業時に、操作部の操作状態によって出力軸の回転速度が変化したとしても、振り回され状態を正確に検出することができるようになる。
よって、本開示の電動作業機によれば、出力軸の回転速度によらず、出力軸がロックして電動作業機が振り回されたこと（振り回され状態）を正確に検出して、モータの駆動を停止若しくは抑制し、安全性を確保することができる。

ここで、電動作業機において、動力伝達機構には、モータの回転を出力軸に伝達する変速機と、その変速機のギヤ比を切り替える変速切替部が備えられることがある。
この場合、モータの回転速度が一定であったとしても、出力軸の回転速度は、操作部としての変速切替部によるギヤ比の切り替え状態に応じて変化することになる。

従って、設定値変更部は、変速切替部によるギヤ比の切り替え状態に応じて、設定値を変更するように構成されていてもよい。
また、電動作業機においては、作業者により操作される操作部として、モータの駆動指令を入力する駆動指令入力部が備えられ、モータ制御部が、駆動指令入力部の操作量に応じて、モータを駆動制御するよう構成されることがある。

この場合、出力軸の回転速度は、駆動指令入力部の操作量に応じて変化することになるので、設定値変更部は、駆動指令入力部の操作量に応じて、設定値を変更するように構成されていてもよい。

また、電動作業機においては、作業者により操作される操作部として、モータ又は出力軸の回転速度の上限を設定するよう構成された上限速度設定部が備えられることがある。
この場合、モータ制御部は、モータ又は出力軸の回転速度を、上限速度設定部にて設定された回転速度以下に制限するよう構成されることから、出力軸の回転速度は、上限速度設定部にて設定された回転速度の上限により変化することになる。

従って、設定値変更部は、上限速度設定部にて設定された回転速度の上限に応じて、設定値を変更するよう構成されていてもよい。
また、電動作業機においては、作業者により操作される操作部として、出力軸のトルクの上限を設定するよう構成されたトルク設定部が備えられることがある。

この場合、モータ制御部は、出力軸のトルクがトルク設定部にて設定された上限に達するとモータの回転を停止させるよう構成される。これは、モータ制御部を、所謂電子クラッチとして機能させるためである。

またこの場合、モータ制御部における電子クラッチとしての機能の応答遅れ等によって、出力軸のトルクがトルク設定部にて設定された上限を越えてオーバーシュートすることのないようにする必要がある。

このため、モータ制御部は、通常、モータ又は出力軸の回転速度についても、トルク設定部にて設定されたトルクの上限に応じて設定される回転速度以下に制限するよう構成される。

そして、モータ制御部がこのように構成されている場合、設定値変更部は、モータ制御部においてトルクの上限に応じて設定されるモータ又は出力軸の回転速度（詳しくは回転速度の上限）に応じて、設定値を変更するよう構成されていてもよい。

次に、振り回され検出部には、加速度検出部から出力される検出信号から、少なくとも低周波信号成分をカットするフィルタ部が備えられることがある。そして、この場合、振り回され検出部は、フィルタ部によるフィルタリング処理後の検出値に基づき、振り回され状態を検出する。

従って、振り回され検出部がこのように構成されている場合には、設定値変更部は、設定値として、フィルタ部のカットオフ周波数を、上述した操作部の操作状態に応じて変更するよう構成されていてもよい。

また、この場合、設定値変更部は、操作部の操作状態によって規定される出力軸の回転速度が低い程、カットオフ周波数が低周波数となるように、カットオフ周波数を変更するよう構成されていてもよい。

つまり、出力軸の低速回転時には、出力軸の高速回転時に比べて、検出信号の振り回され周波数は低くなる。
従って、上記のようにフィルタ部のカットオフ周波数を変更するようにすれば、出力軸の低速回転時に振り回され状態を検出し易くして、出力軸の低速回転時に振り回され状態を検出できなくなるのを抑制できる。また、出力軸の高速回転時には、振り回され状態が誤検出されるのを抑制できる。

一方、振り回され検出部は、加速度検出部から出力される検出信号を信号処理することで得られる回転加速度の特徴量と、振り回され判定用の閾値とを比較し、特徴量が閾値を越えると、振り回され状態を検出するよう構成されていてもよい。つまり、上述した特許文献１に記載のように、例えば、特徴量として予測回転角度を求め、予測回転速度が閾値を越えると振り回され状態を検出するように構成されていてもよい。

そして、この場合、設定値変更部は、設定値として、振り回され判定用の閾値を、上述した操作部の操作状態に応じて変更するよう構成されていてもよい。
またこの場合、設定値変更部は、操作部の操作状態によって規定される回転速度が低い程、閾値が小さくなるように、閾値を変更するよう構成されていてもよい。

つまり、出力軸の低速回転時には、高速回転時に比べて、加速度検出部から出力される検出信号の信号レベルが小さくなり、振り回され状態を検出し難くなる。
そして、出力軸の回転低下が、動力伝達系のギヤ比の切り替えによるものであり、モータの回転速度が変化していないときには、出力軸の回転トルクは大きくなるため、作業者は振り回され易くなる。

また、出力軸の回転低下が、動力伝達系のギヤ比の切り替えによるものではなく、モータの回転低下によるものである場合には、出力軸の回転トルクは低下する。
この場合、出力軸の回転トルクが低いので、作業者は振り回されることはないと油断し、電動作業機を把持する力が低下することがある。そして、この状態で、出力軸が不意にロックすると、振り回されてしまう。

これに対し、操作部の操作状態によって規定される回転速度が低い程、閾値が小さくなるようにすれば、出力軸の回転速度によらず、振り回され状態を正確に検出することができるようになる。よって、電動作業機の使用中に作業者が振り回されたときに、モータの駆動を停止若しくは抑制することができるようになり、安全性を確保することができる。

また、設定値変更部は、操作部の操作状態に応じて変更する設定値の値を、操作部の操作状態毎に任意に設定可能に構成されていてもよい。
つまり、振り回され状態は、作業者による電動作業機の把持力の違いによって、感じ方が異なる。従って、設定値の値を任意に設定できるようにすれば、振り回され状態の検出のし易さを、作業者の好みに応じて調整することができるようになり、電動作業機の使い勝手を向上できる。

次に、電動作業機には、モータ制御部によるモータの駆動時に、先端工具側から加わる作業負荷に応じて変化する物理量を検出する作業負荷検出部が備えられていてもよい。
この場合、モータ制御部は、外部からの指令に従いモータを駆動制御するよう構成され、設定値変更部は、振り回され検出部の設定値を、作業負荷検出部にて検出された物理量に応じて変更するよう構成されていてもよい。

つまり、電動作業機をこのように構成しても、作業負荷に応じて変化する物理量に応じて設定値を変更することで、作業負荷に依らず、振り回され状態を正確に検出することができるようになる。

なお、作業負荷検出部は、物理量として、出力軸若しくはモータの回転速度、モータに発生する逆起電力、モータに供給される電流若しくは電力、の少なくとも一つを検出するよう構成されていてもよい。

また、振り回され検出部に、上述したフィルタ部が備えられている場合には、設定値変更部は、設定値として、フィルタ部のカットオフ周波数を、作業負荷検出部にて検出された物理量に応じて変更するよう構成されていてもよい。

この場合、設定値変更部は、先端工具側から加わる作業負荷が大きい程、カットオフ周波数が低くなるように、フィルタ部のカットオフ周波数を変更するよう構成されていてもよい。

つまり、作業負荷が大きい程、出力軸の回転速度が低くなって、振り回され周波数も低下する。従って、上記のようにフィルタ部のカットオフ周波数を作業負荷に応じて変更すれば、作業負荷に依らず、振り回され状態を正確に検出できるようになる。

また、振り回され検出部が、上述した特徴量と閾値とを比較することで、振り回され状態を検出するよう構成されている場合には、設定値変更部は、その閾値を、作業負荷検出部にて検出された物理量に応じて変更するよう構成されていてもよい。

この場合、設定値変更部は、先端工具側から加わる作業負荷が大きい程、閾値が小さくなるように、閾値を変更するよう構成されていてもよい。
つまり、加速度検出部から出力される検出信号を信号処理することで得られる回転加速度の特徴量は、作業負荷が大きくなる程小さくなるので、振り回され判定用の閾値も、作業負荷が大きい程、小さくなるように設定するのである。この結果、高負荷時でも低負荷時でも、振り回され状態を正確に検出できるようになる。

また、設定値変更部は、物理量に応じて変更する設定値の値を、物理量毎に任意に設定可能に構成されていてもよい。
つまり、振り回され状態は、作業者による電動作業機の把持力の違いによって、感じ方が異なる。従って、上記のように設定値の値を、物理量毎、換言すれば作業負荷毎、に任意に設定できるようにすれば、振り回され状態の検出のし易さを、作業者の好みに応じて調整することができるようになり、電動作業機の使い勝手を向上できる。

次に、電動作業機には、モータを正回転させるか逆回転させるかを外部操作によって切り替えるよう構成された回転方向設定部が備えられていてもよい。
この場合、モータ制御部は、外部からの指令に従い、モータを、回転方向設定部にて設定された回転方向に駆動制御し、設定値変更部は、振り回され検出部の設定値を、回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更する、ように構成されていてもよい。

つまり、電動作業機において、モータが正方向に回転している場合と、逆方向に回転している場合とでは、出力軸に加わる負荷が異なる。また、モータを正方向に回転させて作業をしているときと、モータを逆方向に回転させて作業をしているときとでは、作業者による電動作業機（詳しくはハウジング）の把持力が異なることが考えられる。

これに対し、この電動作業機によれば、モータの回転方向に応じて、設定値を変更することができるので、出力軸に加わる負荷や、作業者の把持力に応じて、設定値を変更することができるようになる。よって、モータの正回転時と逆回転時とで、振り回され状態をそれぞれ適正に検出することができるようになり、電動作業機の使い勝手を向上することができる。

なお、上記のように、振り回され検出部にフィルタ部が備えられている場合、設定値変更部は、設定値として、フィルタ部のカットオフ周波数を、回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更するよう構成されていてもよい。

また、この場合、モータ制御部は、回転方向設定部により設定された回転方向に応じて、モータの回転速度がそれぞれ異なる回転速度となるように、モータを駆動制御するよう構成されていてもよい。

このようにモータ制御部が構成されている場合、設定値変更部は、モータの回転速度が高くなる回転方向に比べて、モータの回転速度が低くなる回転方向の方が、カットオフ周波数が低くなるように、フィルタ部のカットオフ周波数を変更するよう構成されていてもよい。

つまり、モータの低速回転時には、高速回転時に比べ、回転加速度から得られる、振り回され周波数が低くなるため、フィルタ部のカットオフ周波数を低くすることで、モータの回転方向によらず、振り回され状態を検出できるようになる。

一方、振り回され検出部は、上述したように、回転加速度の検出信号を処理することで得られる特徴量と、振り回され判定用の閾値とを比較し、特徴量が閾値を越えると、振り回され状態を検出するよう構成されていてもよい。

そして、この場合、設定値変更部は、設定値として、閾値を、回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更するよう構成されていてもよい。
またこの場合、設定値変更部は、回転方向設定部により設定された回転方向が正回転方向である場合に比べて、回転方向が逆回転方向である場合に、閾値が小さくなるように、閾値を変更するよう構成されていてもよい。

つまり、例えば、電動作業機がねじの締め付けを行う電動工具である場合、モータを逆回転させることで、ねじの締め付けを緩める作業を行うことになるが、この緩め作業では、ねじが締め付けられているので、締付作業時よりも、出力軸のトルクが高くなる。

このため、上記のように、モータの回転方向が逆回転方向である場合の閾値を、正回転方向よりも小さくすることで、逆回転時に振り回され状態を検出し易くすることができるようになる。

またこの場合、設定値変更部は、モータの回転方向に応じて変更する設定値の値を、モータの回転方向毎に任意に設定可能に構成されていてもよい。
つまり、振り回され状態は、作業者による電動作業機の把持力の違いによって、感じ方が異なる。従って、上記のように設定値の値を回転方向毎に任意に設定できるようにすれば、振り回され状態の検出のし易さを、回転方向毎に、作業者の好みに応じて調整することができるようになり、電動作業機の使い勝手を向上できる。

実施形態のドライバドリルの外観を表し、図１Ａはドライバドリルを横方向から見た側面図、図１Ｂはドライバドリルを後方から見た背面図である。 ドライバドリルの駆動系の回路構成を表すブロック図である。 ドライバドリルの振り回され検出部の機能構成を表すブロック図である。 第１実施形態の振り回され検出処理を表し、図４Ａは設定値としてカットオフ周波数を変更する場合のフローチャート、図４Ｂは設定値として閾値を変更する場合のフローチャートである。 出力軸の回転速度に応じてカットオフ周波数を変更する動作を説明する説明図である。 出力軸の回転速度に応じて閾値を変更する動作を説明する説明図である。 第２実施形態の振り回され検出処理を表し、図７Ａは設定値としてカットオフ周波数を変更する場合のフローチャート、図７Ｂは設定値として閾値を変更する場合のフローチャートである。 電子クラッチのトルク設定に応じて切り替えられる回転速度の上限を表す説明図である。 第３実施形態の振り回され検出処理を表し、図９Ａは設定値としてカットオフ周波数を変更する場合のフローチャート、図９Ｂは設定値として閾値を変更する場合のフローチャートである。 第４実施形態において、出力軸に加わる負荷に応じて閾値を変更する動作を説明する説明図である。 第４実施形態の振り回され検出処理を表し、図１１Ａは設定値としてカットオフ周波数を変更する場合のフローチャート、図１１Ｂは設定値として閾値を変更する場合のフローチャートである。 第５実施形態において、出力軸の逆回転時に正転時から変更される閾値を表す説明図である。 第５実施形態の振り回され検出処理を表し、図１３Ａは設定値としてカットオフ周波数を変更する場合のフローチャート、図１３Ｂは設定値として閾値を変更する場合のフローチャートである。 変形例のハンマドリルの外観を表す側面図である。

以下に、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
なお、以下の説明では、モータの回転速度（詳しくはモータの単位時間当たりの回転数）を、単に回転数ともいう。また、スイッチを、単にＳＷとも記載する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の電動作業機はドライバドリル１であり、下方にグリップ部２が延設されたハウジング３を備える。そして、ハウジング３のグリップ部２の下端には、バッテリパック６が着脱自在に装着されている。

なお、バッテリパック６は、例えばリチウムイオン電池など、繰り返し充電可能な２次電池をケース内に収容したものであり、グリップ部２の下方に装着されることで、ハウジング３内の駆動装置４０（図２参照）に接続される。

ハウジング３の先端（図１Ａの左側）からは、ドリルビットやドライバビット等の各種工具ビット（図示略）を装着な出力軸８が突出されている。そして、ハウジング３内には、図２に示すモータ３０及びモータ３０の回転を出力軸８に伝達する動力伝達機構が収納されている。

動力伝達機構は、モータ３０の回転を減速ギヤにて減速させて出力軸８に伝達する変速機３４（図２参照）にて構成されている。
変速機３４は、ギヤ比を、出力軸８を低速回転させる低速ギヤ（以下、Ｌギヤともいう）と、出力軸を高速回転させる高速ギヤ（以下、Ｈギヤともいう）との間で２段階に切り替え可能に構成されている。

そして、ハウジング３の上部には、本開示の変速切替部として、変速機３４のギヤ比の切り替えを手動操作で行うための変速切替ＳＷ１６が設けられている。なお、変速機３４や変速切替ＳＷ１６によるギヤ比の切り替え等については、従来から知られている（例えば、特開２０１７－２０５８３４号公報参照）ため、ここでは詳細な説明は省略する。

次に、グリップ部２は、作業者がドライバドリル１を使用する際に把持する部分であり、その上方に、本開示の駆動指令入力部として、トリガＳＷ１０が設けられている。
トリガＳＷ１０は、作業者により引き操作されるとオン状態となり、その操作量（引き量）に応じて抵抗値が変化することにより、操作量に応じた信号を出力するように構成されている。

また、トリガＳＷ１０の上側には、モータ３０の回転方向を正回転方向（例えば工具を後端側から見た状態で右回り方向）又は逆回転方向（正回転方向とは逆の回転方向）の何れか一方に切り替えるための正逆切替ＳＷ１２が設けられている。

また、トリガＳＷ１０の上方でハウジング３の先端側には、トリガＳＷ１０が引き操作されたときに、ドライバドリル１の前方を光で照射するための照明ＬＥＤ１４が設けられている。

また、グリップ部２において、バッテリパック６が装着される装着部の前方上部には、操作パネル２０が設けられている。操作パネル２０には、残容量表示ＬＥＤ２２、インジケータ２４、及び、操作ボタン２６，２８が備えられている。

なお、残容量表示ＬＥＤ２２は、バッテリパック６の残容量（バッテリパック６内のバッテリに蓄積された電力量）をＬＥＤの点灯数で表示するためのものであり、３つのＬＥＤにて構成されている。

インジケータ２４は、ドライバドリル１の動作モードを表示するためのものであり、例えば、液晶表示パネルにて構成されている。
操作ボタン２６、２８は、インジケータ２４に表示された動作モードや各種設定値を手動操作で順方向又は逆方向へ順に切り替えるためのものである。

そして、グリップ部２の内部には、バッテリパック６から電力供給を受けて、モータ３０を駆動制御する駆動装置４０（図２参照）が設けられている。
図２に示すように、モータ３０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電機子巻線を備えた３相ブラシレスモータにて構成されている。そして、モータ３０には、モータ３０の回転位置（角度）を検出するための回転センサ３２が設けられている。

なお、回転センサ３２は、例えば、モータ３０の各相に対応して配置される３つのホール素子を備え、モータ３０の所定電気角の回転角度毎に回転検出信号を発生するよう構成されたホールＩＣ等にて構成される。

駆動装置４０には、駆動回路４２、ゲート回路４４、制御回路５０、及び、レギュレータ５２が設けられている。
駆動回路４２は、バッテリパック６から電力供給を受けて、モータ３０の各相巻線に電流を流すためのものであり、本実施形態では、６つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６からなる３相フルブリッジ回路として構成されている。なお、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、本実施形態ではＭＯＳＦＥＴである。

駆動回路４２において、３つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ３は、モータ３０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリパック６の正極側に接続された電源ラインとの間に、いわゆるハイサイドスイッチとして設けられている。

また、他の３つのスイッチング素子Ｑ４～Ｑ６は、モータ３０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリパック６の負極側に接続されたグラウンドラインとの間に、いわゆるローサイドスイッチとして設けられている。

また、ゲート回路４４は、制御回路５０から出力された制御信号に従い、駆動回路４２内の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオン／オフさせることで、モータ３０の各相巻線に電流を流し、モータ３０を回転させるものである。

次に、制御回路５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）にて構成されている。そして、制御回路５０には、上述したトリガＳＷ１０、正逆切替ＳＷ１２、照明ＬＥＤ１４、変速切替ＳＷ１６、及び、操作パネル２０が接続されている。

レギュレータ５２は、バッテリパック６から電力供給を受けて、制御回路５０を動作させるのに必要な一定の電源電圧Ｖｃｃ（例えば、直流５Ｖ）を生成するものであり、制御回路５０は、レギュレータ５２から電源電圧Ｖｃｃが供給されることにより動作する。

駆動装置４０において、駆動回路４２からバッテリパック６の負極側に至る通電経路には、モータ３０に流れた電流を検出するための電流検出回路４６が設けられている。また、駆動装置４０には、バッテリパック６からの供給電圧（バッテリ電圧）を検出するバッテリ電圧検出部４８も備えられている。

そして、制御回路５０には、回転センサ３２からの回転検出信号、電流検出回路４６からの電流検出信号、及び、バッテリ電圧検出部４８からの電圧検出信号も入力される。
制御回路５０は、トリガＳＷ１０が操作されると、回転センサ３２からの回転検出信号に基づきモータ３０の回転位置及び回転数を求め、正逆切替ＳＷ１２からの回転方向設定信号に従い、モータ３０を所定の回転方向に駆動する。

また、制御回路５０は、トリガＳＷ１０の操作量に応じてモータ３０の目標回転数を設定し、モータ３０を駆動制御する。つまり、制御回路５０は、設定した目標回転数に基づき、駆動回路４２内の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の駆動デューティ比を求め、その駆動デューティ比に応じた制御信号（ＰＷＭ信号）をゲート回路４４に出力することで、モータ３０を駆動制御する。なお、この駆動制御は、定回転制御（所謂フィードバック制御）ではなく、オープンループ制御である。

また、制御回路５０は、モータ駆動時に照明ＬＥＤ１４を点灯させる制御や、バッテリパック６の残容量に応じて残容量表示ＬＥＤ３６を点灯させる制御等も実行する。
また、制御回路５０は、モータ３０を駆動制御するモータ制御部５１としての機能とは別に、振り回され検出部６０としての機能を有する。

振り回され検出部６０は、ドライバドリル１を用いたねじの締め付け作業時或いは孔開け作業時に、出力軸８がロックされて、ハウジング３が図１Ｂに矢印で示す出力軸８周りに振り回されたことを検出し、モータ３０の駆動を停止する機能である。

この振り回され検出部６０の機能を実現するため、ハウジング３には、ハウジング３において出力軸８周りに生じる回転加速度を検出する加速度センサ３６が設けられている。なお、加速度センサ３６は、本開示の加速度検出部に相当する。

また、振り回され検出部６０は、図３に示すように、フィルタ部６２、特徴量算出部６４、及び、比較部６６にて構成される。
フィルタ部６２は、加速度センサ３６から出力される検出信号から、ハウジング３が出力軸８周りに振り回されたときの、振り回され周波数の信号成分を抽出し、重力加速度成分を含む不要信号成分を除去する機能である。なお、フィルタ部６２は、バンドパスフィルタにて構成されている。

また、特徴量算出部６４は、フィルタ部６２にて不要信号成分が除去された信号から、所定の検出アルゴリズムに基づく演算処理（例えば積分処理）を行うことで、ハウジング３の振り回され角度に対応する特徴量を算出する機能である。

また、比較部６６は、特徴量算出部６４にて算出された特徴量と、振り回され検出用の閾値とを比較し、特徴量が閾値を越えると、ハウジング３が振り回されたと判断して、振り回され検出信号をモータ制御部５１に出力する機能である。なお、モータ制御部５１は、振り回され検出信号を受けると、モータ３０を停止させる。

そして、本実施形態では、フィルタ部６２を構成するバンドパスフィルタのカットオフ周波数若しくは比較部６６が振り回され検出に用いる閾値を、変速機３４がＨギヤであるかＬギヤであるかによって変更するようにされている。

なお、本実施形態では、フィルタ部６２は、バンドパスフィルタにて構成されているが、不要信号成分として、少なくとも重力加速度を含む低周波信号成分をカットできればよいので、フィルタ部６２は、ハイパスフィルタにて構成されていてもよい。

また、本実施形態では、振り回され検出部６０には、フィルタ部６２にて不要信号成分が除去された信号から所定の検出アルゴリズムにて特徴量を算出する特徴量算出部６４が備えられているが、フィルタ部６２を通過した信号が特徴量として、直接、比較部６６に入力されてもよい。

次に、この振り回され検出部６０としての機能を実現するために、制御回路５０において実行される、振り回され検出処理について説明する。
なお、振り回され検出処理は、制御回路５０が、モータ制御部５１としての機能によって、モータ３０を駆動しているとき、つまり、作業者がドライバドリル１を動作させて作業を行っているとき、に実行される処理である。

図４Ａに示すように、振り回され検出処理においては、まずＳ１１０にて、変速切替ＳＷ１６による変速機３４の切り替え位置（以下、変速ギヤという）を読み込み、変速ギヤがＨギヤであるか否かを判断する。

そして、変速ギヤがＨギヤであれば、出力軸８が高速回転するので、Ｓ１２０に移行して、フィルタ部６２のカットオフ周波数として、Ｈギヤ用カットオフ周波数を設定し、Ｓ１４０に移行する。

また、変速ギヤがＬギヤであれば、Ｈギヤに比べて、出力軸８が低速回転するので、Ｓ１３０に移行して、フィルタ部６２のカットオフ周波数として、Ｈギヤよりも低周波数のＬギヤ用カットオフ周波数を設定し、Ｓ１４０に移行する。

次にＳ１４０では、加速度センサ３６から検出信号を取り込み、その信号レベルをＡ／Ｄ変換することにより得られる加速度値を取得する。
そして、Ｓ１５０では、Ｓ１４０で取得した加速度値を、Ｓ１２０又はＳ１３０にて設定されたカットオフ周波数のデジタルフィルタ（バンドパスフィルタ）にてフィルタリング処理する、フィルタ部６２としての処理を実行する。

また続くＳ１６０では、Ｓ１５０にてフィルタリング処理された加速度値を、振り回され検出用の検出アルゴリズムにて信号処理することで、ハウジング３の振り回され角度に対応した特徴量を算出する、特徴量算出部６４としての処理を実行する。

そして、Ｓ１７０では、Ｓ１６０にて算出された特徴量と予め設定された閾値とを比較し、特徴量は閾値を越えたか否かを判定する、比較部６６としての処理を実行する。
Ｓ１７０にて、特徴量は閾値以下であると判断されると、Ｓ１４０に移行することで、Ｓ１４０～Ｓ１７０の処理を再度実行する。

また、Ｓ１７０にて、特徴量は閾値を越えたと判断されると、ハウジング３が大きく振り回された（つまり振り回され状態である）と判断して、Ｓ１８０に移行し、モータ制御部５１に対しモータ３０の駆動を停止させ、当該振り回され検出処理を終了する。

上記のように、図４Ａに示した振り回され検出処理では、変速切替ＳＷ１６による変速機３４のギヤ比（変速ギヤ）の切替状態に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数を、Ｈギヤ用或いはＬギヤ用のカットオフ周波数に設定する。

これは、図５に示すように、変速ギヤがＬギヤである場合には、Ｈギヤである場合に比べて出力軸８の回転数が低くなるため、出力軸８がロックしてハウジング３が振り回されたときの振り回され周波数も、Ｈギヤに比べて、低くなるためである。

つまり、フィルタ部６２の低周波数側のカットオフ周波数を一定周波数ｆＨに固定していると、カットオフ周波数が、低速回転時の振り回され周波数よりも高くなって、低速回転時に振り回され状態を検出できなくなることがある。

これに対し、フィルタ部６２の低周波数側のカットオフ周波数を、低速回転時の振り回され周波数よりも低い周波数ｆＬにすれば、低速回転時に振り回され状態を検出できる。しかし、このようにすると、高速回転時に、振り回され周波数よりも低周波側のノイズ成分を充分除去することができなくなり、振り回され状態が誤検出されることがある。

そこで、図４Ａに示した振り回され検出処理では、変速機３４の変速ギヤが切り替えられても、それに応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数をｆＬ又はｆＨへ変更することで、振り回され状態を良好に検出できるようにしているのである。

ここで、図４Ａに示した振り回され検出処理においては、変速機３４の変速ギヤに応じてフィルタ部６２のカットオフ周波数を変更するが、カットオフ周波数に代えて、比較部６６としてのＳ１７０にて用いられる閾値を変更するようにしてもよい。

すなわち、図４Ｂに示すように、振り回され検出処理において、Ｓ１１０にて変速機３４の変速ギヤがＨギヤであると判断された場合には、Ｓ１２５に移行して、振り回され検出用の閾値を、Ｈギヤ用閾値に設定して、Ｓ１４０に移行する。

また、変速ギヤがＬギヤであれば、Ｓ１３５に移行して、振り回され検出用の閾値を、Ｈギヤに比べて値が小さいＬギヤ用閾値に設定し、Ｓ１４０に移行する。
なお、Ｓ１４０以降は、図４Ａと同様の手順で実行される。そして、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、Ｓ１１０～Ｓ１３０若しくはＳ１１０～Ｓ１３５の処理は、本開示の設定値変更部として機能する。

このように、振り回され検出用の閾値を、変速切替ＳＷ１６による変速ギヤの切替状態に応じて変更するようにすれば、変速ギヤが切り替えられることにより、振り回され状態が検出され難くなるのを抑制することができる。

つまり、図６は、ドライバドリル１で孔空け作業を実施したときの、変速ギヤの切り替えに伴い変化する出力軸８の回転数、モータ電流、振り回され角度、出力軸８周りの回転加速度、及び、特徴量算出部６４にて算出される特徴量、を表している。

図６から明らかなように、変速機３４がＨギヤで、Ｌギヤに比べて出力軸８が高速回転しているときには、振り回された場合に生じる加速度及び特徴量が、変速機３４がＬギヤで出力軸８が低速回転しているときよりも大きくなる。

このため、振り回され検出用の閾値を一定にしていると、変速機３４がＬギヤであるときに振り回され状態を検出できなくなる、或いは、変速機３４がＨギヤであるときに振り回され状態を誤検出してしまう、という問題が生じる。

しかし、図４Ｂに示すように、振り回され検出処理を実行するようにすれば、変速機３４の変速ギヤに応じて、Ｈギヤの場合には図６に示す高速・正転用閾値、Ｌギヤの場合には図６に示す低速・正転用閾値を設定できる。このため、変速機３４の変速ギヤ、延いては、出力軸８の回転数によらず、振り回され状態を正確に検出できるようになる。

なお、図４Ａ及び図４Ｂに記載されている、振り回され検出処理を組み合わせ、変速機３４の変速ギヤに応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数、及び、振り回され検出用の閾値を、それぞれ変更するようにしてもよい。
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、変速切替部としての変速切替ＳＷ１６による、変速機３４の変速ギヤの切り替え状態に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を変更するものとした。

これに対し、本実施形態では、トリガＳＷ１０が操作されて、モータ制御部５１がモータ３０を駆動する際に用いる、トリガＳＷ１０の操作量に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を変更する。

つまり、本実施形態においては、フィルタ部６２のカットオフ周波数を変更する際には、図７Ａに示すように、Ｓ２１０にて、トリガＳＷ１０の操作量から設定されるモータ３０回転数設定値（目標回転数）を取得する。

そして、続くＳ２２０では、Ｓ２１０にて取得した回転数の設定値から、予め設定された回転数－カットオフ周波数変換テーブルを用いて、回転数が低いほど、低周波数となるように、フィルタ部６２のカットオフ周波数を算出する。

また、続くＳ２３０では、Ｓ２２０で算出したカットオフ周波数を、Ｓ２５０のフィルタリング処理で用いる、フィルタ部６２のカットオフ周波数として設定し、Ｓ２４０に移行する。

なお、Ｓ２４０以降は、図４Ａに示した、振り回され検出処理のＳ１４０～Ｓ１８０と同様の手順で、Ｓ２４０～Ｓ２８０の処理を実行する。
但し、Ｓ２７０にて、特徴量は閾値以下であると判断された場合には、Ｓ２１０に移行する。これは、Ｓ２１０で取得する目標回転数は、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定され、その操作量は、作業者のトリガ操作によって、モータ３０の駆動中にも変化するからである。

このように、本実施形態では、モータ制御部５１がモータ３０を駆動する際にトリガＳＷ１０の操作量に応じて設定した目標回転数に基づき、フィルタ部６２のカットオフ周波数を設定する。

このため、カットオフ周波数は、モータ３０の目標回転数、換言すれば、トリガＳＷ１０の操作量に応じて変更されることになり、振り回され周波数が出力軸８の回転により変化しても、振り回され状態を良好に検出することができる。

なお、図７Ａに示した振り回され検出処理においては、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数に基づき、フィルタ部６２のカットオフ周波数を変更するものとして説明したが、図７Ｂに示すように、閾値を変更するようにしてもよい。

すなわち、図７Ｂに示すように、振り回され検出処理において、Ｓ２１０にて、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定されるモータ３０の目標回転数を取得すると、Ｓ２２５に移行する。

そして、Ｓ２２５では、Ｓ２１０で取得した目標回転数から、回転数が低い程、閾値が小さくなるように、予め設定された回転数－閾値変換テーブルに基づき、Ｓ２７０の判定処理で用いる閾値を設定し、Ｓ２４０に移行する。

このように、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数に応じて、振り回され検出用の閾値を設定するようにしても、第１実施形態と同様、孔空け作業時等には、図６に示したように、閾値を出力軸８の回転数に応じて設定することができる。よって、本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、Ｓ２１０～Ｓ２３０若しくはＳ２１０～Ｓ２３５の処理は、本開示の設定値変更部として機能する。
ところで、本実施形態では、Ｓ２１０にて、駆動指令入力部としてのトリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数を取得し、その回転数に基づきカットオフ周波数若しくは閾値を設定するものとした。

しかし、上記実施形態のように、モータ３０から出力軸８への動力伝達機構として、変速ギヤを切り替え可能な変速機３４が設けられている場合には、変速ギヤの切り替えにより、モータ３０の目標回転数と出力軸８の回転数が対応しなくなる。

従って、この場合、Ｓ２１０では、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数とギヤ比とに基づき、出力軸８の回転数を予測し、Ｓ２２０、Ｓ２２５では、その予測した回転数に基づき、カットオフ周波数若しくは閾値を設定するようにしてもよい。

また、図７Ａ及び図７Ｂに示した振り回され検出処理を組み合わせ、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される、モータ３０若しくは出力軸８の目標回転数に応じて、カットオフ周波数及び閾値をそれぞれ変更するようにしてもよい。
［第３実施形態］
図１に示したドライバドリル１は、操作パネル２０に設けられた操作ボタン２６，２８を操作することにより、動作モードを、ドリルモードとドライバモードとに切り替え可能で、ドライバモードでは、ねじの締付トルクを変更できるように構成されることがある。

この場合、図８に示すように、ドリルモードでは、変速機３４の変速ギヤに応じて、出力軸８の回転数の上限が規定され、ドライバモードでは、設定トルクと、変速機３４の変速ギヤに応じて、出力軸８の回転数の上限が規定される。

つまり、ドライバモードでは、例えば、トルク設定値が１～５で、狙いトルクが低い第１トルク領域では、狙いトルクが低いほど、出力軸８の回転数の上限が低くなるように設定される。

また、例えば、トルク設定値が６～１０で、狙いトルクが第１トルク領域よりも高くなる第２トルク領域では、モータ３０の回転数の上限がドリルモードと同じ最大回転数に設定されて、モータ３０の回転を実質的に制限しないように設定される。

このように、設定トルクに応じて出力軸８の回転数を制限するのは、電子クラッチとしての機能を実現するためであり、電子クラッチでは、出力軸のトルクが設定トルクを越えると、モータ３０の駆動を停止させる。

そして、この電子クラッチでは、設定トルクに応じて出力軸８の回転数が制限されることから、回転数の制限値によっては、振り回され状態を正確に検出できなくなることが考えられる。

そこで、本実施形態では、ドライバモードで、ねじの締め付けトルクが設定された場合であっても、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を適正に設定して、振り回され状態を適正に検出できるようにする。

以下、このために実行される振り回され検出処理について説明する。
図９Ａに示すように、本実施形態の振り回され検出処理においては、まずＳ２００にて、モータ制御部５１から、動作モードがドライバモードであるときに設定されるトルク設定値を取得し、Ｓ２０５に移行する。

Ｓ２０５では、Ｓ２００で取得した電子クラッチ用のトルク設定値と、変速機３４の変速ギヤとに基づき、図８に例示したトルク設定値－回転数変換テーブルを参照して、モータ駆動時の回転数の上限を算出する。なお、動作モードがドリルモードである場合には、変速機３４の変速ギヤに対応して設定される回転数の上限を算出する。

そして、Ｓ２０５にて、モータ３０の回転数の上限が算出されると、Ｓ２１０に移行して、その算出された回転数を、フィルタ部６２のカットオフ周波数設定用の回転数設定値として取得し、Ｓ２２０に移行する。

なお、Ｓ２２０以降は、図７Ａに示した振り回され検出処理と同様の手順で、Ｓ２２０～Ｓ２８０の処理を実行する。
但し、Ｓ２７０にて、特徴量は閾値以下であると判断された場合には、Ｓ２４０に移行する。これは、Ｓ２１０で取得する回転数設定値は、電子クラッチ用のトルク設定値にて設定され、このトルク設定値は、モータ３０の駆動中に変化することはないからである。

図９Ａに示す振り回され検出処理によれば、ドライバドリル１の動作モードがドライバモードで、出力軸８の回転数の上限が設定トルクにより制限される場合に、その回転数の上限に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数を設定する。

よって、本実施形態によれば、ドライバドリル１において、出力軸８の設定トルクが変更されても、振り回され状態を良好に検出することができるようになる。
一方、図９Ｂに示す振り回され検出処理においては、Ｓ２００で、トルク設定値を取得し、Ｓ２０５で、トルク設定値－回転数変換テーブルを参照してモータ駆動時の回転数の上限を算出した後、図７Ｂと同様の手順で、Ｓ２１０～Ｓ２３５の処理を実行する。

つまり、Ｓ２１０では、Ｓ２０５にて算出した回転数の上限を、回転数設定値として取得する。そして、Ｓ２２５にて、その回転数設定値から、予め設定された回転数－閾値変換テーブルに基づき、Ｓ２７０の判定処理で用いる閾値を設定し、Ｓ２４０に移行する。

従って、図９Ｂに示す振り回され検出処理によれば、ドライバドリル１の動作モードがドライバモードで、出力軸８の回転数の上限が設定トルクにより制限される場合に、その回転数の上限に応じて、振り回され検出用の閾値を設定することができる。

よって、本実施形態によれば、ドライバドリル１において、出力軸８の設定トルクが変更されても、振り回され状態を良好に検出することができるようになる。
なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、Ｓ２００～Ｓ２３０若しくはＳ２００～Ｓ２３５の処理は、本開示の設定値変更部として機能する。また、本実施形態では、操作パネル２０が、本開示のトルク設定部に相当する。

また、図９Ａ及び図９Ｂに示した振り回され検出処理を組み合わせ、設定トルクに応じて、カットオフ周波数及び閾値をそれぞれ変更するようにしてもよい。
ここで、本実施形態では、ドライバモードで、電子クラッチとしての機能を実現するため、作業者が操作パネル２０を介して出力軸８のトルクを設定でき、モータ制御部５１は、その設定トルクに応じて、出力軸８の回転数の上限を制限するものとして説明した。

これに対し、モータ制御部５１は、操作パネル２０を介して設定されたトルクに応じて、モータ３０を駆動制御するように構成されていてもよい。
モータ制御部５１がこのように構成されている場合には、図９Ｂに示す振り回され検出処理において、Ｓ２００にてトルク設定値を取得した後、Ｓ２３５に移行し、取得したトルク設定値に応じて、振り回され検出用の閾値を設定するようにしてもよい。

この場合、Ｓ２３５では、設定トルク、換言すれば、モータ制御部５１にて制御される出力軸８のトルク、が大きくなる程、振り回され検出用の閾値が小さくなるように、閾値を設定する。

このようにすれば、設定トルクが高く、モータ制御部５１により出力軸８が高トルクで回転駆動される場合に、振り回され状態の検出し易くすることができる。
よって、例えば、高トルク設定で締まったねじを２度締めしたときなど、振り回され時のトルクが高くなる場合に、より早く、振り回され状態を検出して、モータの回転を停止させることができるようになる。
［第４実施形態］
次に、上記各実施形態では、作業者が変速切替ＳＷ１６、トリガＳＷ１０、若しくは、操作パネル２０を操作することにより設定される、変速ギヤ、目標回転数、若しくはトルク、に応じて、振り回され検出部６０の設定値を変更するものとして説明した。

しかし、振り回され検出部６０の設定値、つまり、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値は、作業対象物から出力軸８、延いてはモータ３０、に加わる負荷に応じて設定するようにしてもよい。

つまり、負荷が大きい場合、出力軸８の回転数が低下して、出力軸のトルクが高くなるので、出力軸８がロックしたときにハウジング３に加わる出力軸８周りの反力が大きくなり、作業者は、その反力により振り回され易くなる。

このため、図１０に示すように、高負荷時には、低負荷時に比べて、閾値を小さくして、振り回され状態を検出し易くするとよい。また、高負荷時には、フィルタ部６２のカットオフ周波数を低周波数側に変更するようにしてもよい。

一方、作業対象物から出力軸８に加わる負荷は、出力軸８若しくはモータ３０の回転数、モータ３０に発生する逆起電力、モータ３０に供給される電流若しくは電力、等から検出することができる。

そこで、本実施形態では、これらの物理量を検出し、検出した物理量に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を変更する。
例えば、物理量として、出力軸８の回転数を検出する場合には、図１１Ａ若しくは図１１Ｂに示す手順で、振り回され検出処理を実行するようにすればよい。

すなわち、図１１Ａに示す振り回され検出処理においては、まずＳ３１０にて、モータ制御部５１から、回転センサ３２を介して検出されるモータ３０の回転数と、変速機３４の変速ギヤとを取得し、出力軸８の回転数を、実測回転数として算出する。

そして、続くＳ３２０では、Ｓ３１０で算出した回転数に基づき、回転数－カットオフ周波数変換テーブルを用いて、フィルタ部６２のカットオフ周波数を算出し、Ｓ３３０に移行する。

なお、Ｓ３３０以降のＳ３３０～Ｓ３８０の処理は、図７Ａ，図９Ａに示したＳ２３０～Ｓ２８０と同様の手順で実行されるが、Ｓ３７０にて、特徴量が閾値以下であると判断された場合には、Ｓ３１０に移行して、Ｓ３１０～Ｓ３７０の処理を実行する。

また、図１１Ｂに示す振り回され検出処理においては、図１１Ａと同様、Ｓ３１０にて、モータ制御部５１から、回転センサ３２を介して検出されるモータ３０の回転数と、変速機３４の変速ギヤとを取得し、出力軸８の回転数を、実測回転数として算出する。

そして、続くＳ３２５では、Ｓ３１０で算出した回転数に基づき、回転数－閾値変換テーブルを用いて、振り回され検出用の閾値を算出し、Ｓ３３５に移行する。
なお、Ｓ３３５以降のＳ３３５～Ｓ３８０の処理は、図７Ｂ，図９Ｂに示したＳ２３５～Ｓ２８０と同様の手順で実行されるが、Ｓ３７０にて、特徴量が閾値以下であると判断された場合には、Ｓ３１０に移行して、Ｓ３１０～Ｓ３７０の処理を実行する。

このように、本実施形態では、モータ３０の駆動時に出力軸８に加わる負荷として、出力軸８の回転数を測定し、その測定した実測回転数に基づき、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を設定する。

具体的には、実測回転数が低く、出力軸８が低速回転しているときには、高速回転時に比べて、カットオフ周波数を低周波数側に変更するか、或いは、閾値を小さい値に変更する。

この結果、出力軸８に加わる負荷によらず、振り回され状態を良好に検出することができるようになる。
なお、図１０から明らかなように、高負荷時には、低負荷時に比べて、モータ３０に流れる電流が増加するので、電流に基づき、閾値を設定する際には、電流が大きいほど、閾値が小さくなるように、閾値を設定するようにすればよい。

また、カットオフ周波数については、電流が大きいほど、カットオフ周波数が低周波側になるように、カットオフ周波数を変更するようにすればよい。
また、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した振り回され検出処理を組み合わせ、回転数や電流、或いは、モータ３０に発生する逆起電力、等の物理量に応じて、カットオフ周波数及び閾値をそれぞれ変更するようにしてもよい。

なお、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、Ｓ３１０～Ｓ３３０若しくはＳ３１０～Ｓ３３５の処理は、本開示の設定値変更部として機能する。また、本実施形態では、回転センサ３２が、本開示の作業負荷検出部に相当する。
［第５実施形態］
ところで、ドライバドリル１においては、出力軸８の回転方向を、ねじの締め付け作業等を行う際の正回転方向と、ねじの緩め作業等を行う際の逆回転方向に切り替えることができる。

そして、モータ制御部５１は、作業者によるグリップ部２の把持力等を考慮して、出力軸８の正回転時と逆回転時とで、モータ３０の回転数の上限を異なる値に設定するように構成されることがある。例えば、出力軸８の逆回転時には、正回転時に比べて、モータ３０の回転数が低くなるように、回転数の上限が設定されることがある。

また、モータ制御部５１において、モータ３０の正回転時と逆回転時とで、モータ３０の回転数の上限が同じ値に設定されている場合であっても、図１２に示すように、逆回転時には、モータ３０の駆動直後から出力軸８に加わる負荷が大きくなる。

なお、これは、モータ３０の逆回転時には、締め付けられたねじを緩めるために、モータ３０の駆動直後に出力軸８がロックしてしまうからである。
従って、出力軸８の回転方向によらず、フィルタ部６２のカットオフ周波数や振り回され検出用の閾値を一定値に固定していると、出力軸８の逆回転時に振り回され状態を検出し難くなることが考えられる。

そこで、本実施形態では、正逆切替ＳＷ１２により設定されるモータ３０、延いては出力軸８の回転方向に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を変更する。

すなわち、図１３Ａに示す振り回され検出処理においては、まずＳ４１０にて、正逆切替ＳＷ１２からモータ３０の回転方向を取得し、回転方向は正回転方向であるか否かを判断する。

Ｓ４１０にて、モータ３０の回転方向は正回転方向であると判断されると、Ｓ４２０に移行し、モータ制御部５１において、モータの正回転用として、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される回転数設定値（目標回転数）を取得する。

そして、続くＳ４３０では、その取得した目標回転数から、正回転用として予め設定されている回転数－カットオフ周波数変換テーブルを用いて、回転数が低いほど、低周波数となるように、フィルタ部６２のカットオフ周波数を算出する。

また、Ｓ４４０では、Ｓ４３０で算出したカットオフ周波数を、Ｓ４９０のフィルタリング処理で用いる、フィルタ部６２のカットオフ周波数として設定し、Ｓ４８０に移行する。

次に、Ｓ４１０にて、モータ３０の回転方向が逆回転方向であると判断された場合には、Ｓ４５０に移行し、モータ制御部５１において、モータ３０の逆回転用として、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される回転数設定値（目標回転数）を取得する。なお、逆回転時の目標回転数は、正回転時に比べて低い回転数に設定される。

そして、続くＳ４６０では、その取得した目標回転数から、逆回転用として予め設定されている回転数－カットオフ周波数変換テーブルを用いて、正回転時に比べて低周波数となるように、フィルタ部６２のカットオフ周波数を算出する。

また、Ｓ４７０では、Ｓ４６０で算出したカットオフ周波数を、Ｓ４９０のフィルタリング処理で用いる、フィルタ部６２のカットオフ周波数として設定し、Ｓ４８０に移行する。

なお、Ｓ４８０以降は、図７Ａに示した、振り回され検出処理のＳ２４０～Ｓ２８０と同様の手順で、Ｓ４８０～Ｓ５２０の処理を実行し、Ｓ５１０にて、特徴量は閾値以下であると判断された場合には、Ｓ４１０に移行する。

また、図１３Ｂに示す振り回され検出処理においては、図１３Ａと同様、Ｓ４１０にて、正逆切替ＳＷ１２からモータ３０の回転方向を取得し、回転方向は正回転方向であるか否かを判断する。

そして、モータ３０の回転方向が正回転方向であれば、Ｓ４２０に移行し、モータの正回転用として、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定された目標回転数を取得し、Ｓ４３５に移行する。

Ｓ４３５では、Ｓ４２０で取得した目標回転数から、正回転用として予め設定されている回転数－閾値変換テーブルを用いて、回転数が低いほど小さくなるように、閾値を算出する。

そして、続くＳ４４５では、Ｓ４３５で算出した閾値を、正回転時の振り回され判定用の閾値として設定し、Ｓ４８０に移行する。
次に、Ｓ４１０にて、モータ３０の回転方向が逆回転方向であると判断された場合には、Ｓ４５０にて、モータ３０の逆回転用として、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定された目標回転数を取得し、Ｓ４６５に移行する。

そして、続くＳ４６５では、その取得した目標回転数から、逆回転用として予め設定されている回転数－閾値変換テーブルを用いて、正回転時に比べて小さくなるように、閾値を算出する。

また、Ｓ４７５では、Ｓ４６５で算出した閾値を，逆回転時の振り回され判定用の閾値として設定して、Ｓ４８０に移行する。そして、Ｓ４８０以降は、図１３Ａに示した、振り回され検出処理と同様、Ｓ４８０～Ｓ５２０の処理を実行する。

このように、本実施形態では、モータ３０の回転方向に応じて、フィルタ部６２のカットオフ周波数若しくは振り回され検出用の閾値を変更する。例えば、図１２に例示するように、逆回転時には、高速逆転用及び低速逆転用の閾値が、それぞれ、正回転時の閾値（図６に記載の高速正転用及び低速正転用の閾値）に比べて小さくなるように設定する。

この結果、モータ３０の逆回転時における振り回され状態を、検出し易くすることができるようになる。
なお、図１３Ａ及び図１３Ｂに示した、振り回され検出処理を組み合わせ、モータ３０の回転方向に応じて、カットオフ周波数及び閾値をそれぞれ変更するようにしてもよい。

図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、Ｓ４１０～Ｓ４７０若しくはＳ４１０～Ｓ４７５の処理は、本開示の設定値変更部として機能する。また、本実施形態では、正逆切替ＳＷ１２が、本開示の回転方向設定部に相当する。
［変形例］
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ものではなく、種々変形して実施することができる。

例えば、上記各実施形態では、変速機３４のギヤ比（変速ギヤ）、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数、設定トルクに応じて設定される回転数の上限値、或いは、モータ３０の回転方向に応じて、振り回され検出部６０の設定値を変更する。

これに対し、その変更される設定値（カットオフ周波数、閾値）の値は、それぞれ、作業者が任意に設定できるようにしてもよい。
例えば、操作パネル２０の操作ボタン２６、２８を利用して、設定値の値をインジケータ２４に表示させ、その値を操作ボタン２６、２８の操作によって変更できるようにするのである。

このようにすれば、作業者は、ギヤ比や回転数設定値等に応じて駆動制御されるモータ３０（延いては出力軸８）の状態毎に、それぞれ、振り回され状態の検出のし易さを調整することができるようになり、ドライバドリル１の使い勝手を向上できる。

次に、第２実施形態では、トリガＳＷ１０の操作量に応じて設定される目標回転数に基づき、振り回され検出部６０の設定値（カットオフ周波数、閾値）を変更するものとして説明した。

しかし、電動工具等の電動作業機によっては、トリガＳＷ１０からなる操作部とは別に、モータ３０（若しくは出力軸８）の回転速度の上限を規定する、上限速度設定部が設けられることがある。

従って、この場合には、上限速度設定部により設定された回転数（例えば、モータ３０の上限回転数）に基づき、振り回され検出部６０の設定値（カットオフ周波数、閾値）を変更するようにしてもよい。

例えば、図１４に例示するハンマドリル７０には、トリガＳＷ１０や正逆切替ＳＷ１２とは別に、動作モードの切り替えに用いられるモード切替ＳＷ７２や、出力軸８の回転数の上限を設定するためのダイヤル７４、が設けられている。なお、ダイヤル７４は、本開示の上限速度設定部に相当する。

そして、ハンマドリル７０では、ダイヤル７４の回転位置によって、出力軸８の上限回転数を設定できることから、このダイヤル７４により設定された上限回転数に応じて、振り回され検出部６０の設定値（カットオフ周波数、閾値）を変更するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、制御回路５０において、モータ制御部５１は、オープンループ制御にてモータ３０を駆動制御するものとして説明したが、モータ３０の回転数が目標回転数となるように、フィードバック制御するよう構成されていてもよい。

また次に、上記各実施形態では、本開示の電動作業機の一例として、ドライバドリル１を挙げて説明したが、本開示は、上述したハンマドリル７０や、電動グラインダ等の他の電動工具であっても適用できる。また、本開示は、こうした電動工具に限らず、電動草刈機等の電動作業機であっても、同様に適用できる。

つまり、本開示は、作業者が手持ち操作し、出力軸がロックした際に振り回されることのある電動作業機であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。

また、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よい。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よい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。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よい。
なお、本明細書の開示は、下記（１）～（１３）の技術思想を含む。
（１）モータと、
軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
外部からの指令に従い、前記モータを駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
前記モータ制御部による前記モータの駆動時に、前記先端工具側から加わる作業負荷に応じて変化する物理量を検出する作業負荷検出部と、
前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記作業負荷検出部にて検出された物理量に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
を備えた、電動作業機。
（２）前記作業負荷検出部は、前記物理量として、前記出力軸若しくは前記モータの回転速度、前記モータに発生する逆起電力、前記モータに供給される電流若しくは電力、の少なくとも一つを検出するよう構成されている、（１）に記載の電動作業機。
（３）前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号から、少なくとも低周波信号成分をカットするフィルタ部を備え、該フィルタ部によるフィルタリング処理後の検出値に基づき、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
前記設定値変更部は、前記設定値として、前記フィルタ部のカットオフ周波数を、前記物理量に応じて変更するよう構成されている、（１）又は（２）に記載の電動作業機。
（４）前記設定値変更部は、前記先端工具側から加わる作業負荷が大きい程、前記カットオフ周波数が低くなるように、前記フィルタ部のカットオフ周波数を変更するよう構成されている、（３）に記載の電動作業機。
（５）前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号を信号処理することで得られる前記回転加速度の特徴量と、振り回され判定用の閾値とを比較し、前記特徴量が前記閾値を越えると、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
前記設定値変更部は、前記設定値として、前記閾値を、前記物理量に応じて変更するよう構成されている、（１）又は（２）に記載の電動作業機。
（６）前記設定値変更部は、前記先端工具側から加わる作業負荷が大きい程、前記閾値が小さくなるように、前記閾値を変更するよう構成されている、（５）に記載の電動作業機。
（７）前記設定値変更部は、前記物理量に応じて変更する前記設定値の値を、前記物理量毎に任意に設定可能に構成されている、（１）又は（２）に記載の電動作業機。
（８）モータと、
軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
前記モータを正回転させるか逆回転させるかを外部操作によって切り替えるよう構成された回転方向設定部と、
外部からの指令に従い、前記モータを、前記回転方向設定部にて設定された回転方向に駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
を備えた、電動作業機。
（９）前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号から、少なくとも低周波信号成分をカットするフィルタ部を備え、該フィルタ部によるフィルタリング処理後の検出値に基づき、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
前記設定値変更部は、前記設定値として、前記フィルタ部のカットオフ周波数を、前記回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更するよう構成されている、（８）に記載の電動作業機。
（１０）前記モータ制御部は、前記回転方向設定部により設定された回転方向に応じて、前記モータの回転速度がそれぞれ異なる回転速度となるように、前記モータを駆動制御するよう構成されており、
前記設定値変更部は、前記モータの回転速度が高くなる回転方向に比べて、前記モータの回転速度が低くなる回転方向の方が、前記カットオフ周波数が低くなるように、前記フィルタ部のカットオフ周波数を変更するよう構成されている、（９）に記載の電動作業機。
（１１）前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号を信号処理することで得られる前記回転加速度の特徴量と、振り回され判定用の閾値とを比較し、前記特徴量が前記閾値を越えると、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
前記設定値変更部は、前記設定値として、前記閾値を、前記回転方向設定部により設定された回転方向に応じて変更するよう構成されている、（８）に記載の電動作業機。
（１２）前記設定値変更部は、前記回転方向設定部により設定された回転方向が正回転方向である場合に比べて、該回転方向が逆回転方向である場合に、前記閾値が小さくなるように、前記閾値を変更するよう構成されている、（１１）に記載の電動作業機。
（１３）前記設定値変更部は、前記モータの回転方向に応じて変更する前記設定値の値を、前記モータの回転方向毎に任意に設定可能に構成されている、（８）に記載の電動作業機。

１…ドライバドリル、３…ハウジング、８…出力軸、１０…トリガＳＷ、１２…正逆切替ＳＷ、１６…変速切替ＳＷ、２０…操作パネル、３０…モータ、３２…回転センサ、３４…変速機、３６…加速度センサ、４６…電流検出回路、５０…制御回路、５１…モータ制御部、６０…振り回され検出部、６２…フィルタ部、６４…特徴量算出部、６６…比較部、７０…ハンマドリル、７４…ダイヤル。

Claims (9)

1. モータと、
   軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
   前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
   外部からの指令に従い、前記モータを駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
   外部操作によって前記出力軸の回転速度を規定する操作部と、
   前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
   前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
   を備えた電動作業機であって、
   前記動力伝達機構は、前記モータの回転を前記出力軸に伝達する変速機を備えると共に、前記操作部として、該変速機のギヤ比を切り替える変速切替部を備え、
   前記設定値変更部は、前記変速切替部による前記ギヤ比の切り替え状態に応じて、前記設定値を変更するよう構成されている、電動作業機。
2. モータと、
   軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
   前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
   外部からの指令に従い、前記モータを駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
   外部操作によって前記出力軸の回転速度を規定する操作部と、
   前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
   前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
   を備えた電動作業機であって、
   前記操作部として、前記モータの駆動指令を入力する駆動指令入力部を備え、
   前記モータ制御部は、前記駆動指令入力部の操作量に応じて、前記モータを駆動制御するよう構成されており、
   前記設定値変更部は、前記駆動指令入力部の操作量に応じて、前記設定値を変更するよう構成されている、電動作業機。
3. モータと、
   軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
   前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
   外部からの指令に従い、前記モータを駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
   外部操作によって前記出力軸の回転速度を規定する操作部と、
   前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
   前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
   を備えた電動作業機であって、
   前記操作部として、前記モータ又は前記出力軸の回転速度の上限を設定するよう構成された上限速度設定部を備え、
   前記モータ制御部は、前記モータ又は前記出力軸の回転速度を、前記上限速度設定部にて設定された回転速度以下に制限するよう構成されており、
   前記設定値変更部は、前記上限速度設定部にて設定された前記回転速度の上限に応じて、前記設定値を変更するよう構成されている、電動作業機。
4. モータと、
   軸方向一端側に先端工具を装着可能な出力軸と、
   前記モータの回転を前記出力軸に伝達することで、前記出力軸を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータ、前記動力伝達機構、及び、前記出力軸を収容し、作業者が把持可能に構成されたハウジングと、
   外部からの指令に従い、前記モータを駆動制御するよう構成されたモータ制御部と、
   外部操作によって前記出力軸の回転速度を規定する操作部と、
   前記ハウジングにおいて前記出力軸周りに生じる回転加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部にて検出された回転加速度に基づき、前記ハウジングが振り回されたことを、振り回され状態として検出し、前記モータ制御部に前記モータの駆動を停止又は抑制させるよう構成された、振り回され検出部と、
   前記振り回され検出部で前記振り回され状態を検出するのに用いられる設定値を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成された設定値変更部と、
   を備えた電動作業機であって、
   前記操作部として、前記出力軸のトルクの上限を設定するよう構成されたトルク設定部を備え、
   前記モータ制御部は、
   前記出力軸のトルクが前記トルク設定部にて設定された上限に達すると、前記モータの回転を停止させて、前記出力軸のトルクを前記上限以下に制限すると共に、前記モータ又は前記出力軸の回転速度を、前記トルク設定部にて設定された前記トルクの上限に応じて設定される回転速度以下に制限するよう構成され、
   前記設定値変更部は、前記モータ制御部において前記トルクの上限に応じて設定される、前記回転速度に応じて、前記設定値を変更するよう構成されている、電動作業機。
5. 前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号から、少なくとも低周波信号成分をカットするフィルタ部を備え、該フィルタ部によるフィルタリング処理後の検出値に基づき、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
   前記設定値変更部は、前記設定値として、前記フィルタ部のカットオフ周波数を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成されている、請求項１～請求項４の何れか１項に記載の電動作業機。
6. 前記設定値変更部は、前記操作部の操作状態により規定される前記出力軸の回転速度が低い程、前記カットオフ周波数が低くなるように、前記フィルタ部のカットオフ周波数を変更するよう構成されている、請求項５に記載の電動作業機。
7. 前記振り回され検出部は、前記加速度検出部から出力される検出信号を信号処理することで得られる前記回転加速度の特徴量と、振り回され判定用の閾値とを比較し、前記特徴量が前記閾値を越えると、前記振り回され状態を検出するよう構成されており、
   前記設定値変更部は、前記設定値として、前記閾値を、前記操作部の操作状態に応じて変更するよう構成されている、請求項１～請求項４の何れか１項に記載の電動作業機。
8. 前記設定値変更部は、前記操作部の操作状態により規定される前記出力軸の回転速度が低い程、前記閾値が小さくなるように、前記閾値を変更するよう構成されている、請求項７に記載の電動作業機。
9. 前記設定値変更部は、前記操作部の操作状態に応じて変更する前記設定値の値を、前記操作部の操作状態毎に任意に設定可能に構成されている、請求項１～請求項４の何れか１項に記載の電動作業機。

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