KR20120065313A - 충격 공구 - Google Patents

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KR20120065313A
KR20120065313A KR1020127002260A KR20127002260A KR20120065313A KR 20120065313 A KR20120065313 A KR 20120065313A KR 1020127002260 A KR1020127002260 A KR 1020127002260A KR 20127002260 A KR20127002260 A KR 20127002260A KR 20120065313 A KR20120065313 A KR 20120065313A
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노부히로 타카노
토모마사 니시카와
카즈타카 이와타
히로노리 마시코
하야토 야마구치
아츠시 나카가와
카츠히로 오오모리
미즈호 나카무라
히로키 우치다
사로마 나카노
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Abstract

본 발명의 한 면에 따르면, 단속 구동 모드에서 구동가능한 모터, 모터에 연결된 해머, 해머에 의하여 타격되고 이에 의하여 선단 공구를 회전/타격하는 앤빌, 및 선단 공구에 인가된 부하를 고려하여 모터에 공급되는 구동 펄스를 스위칭함으로써 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 충격 공구를 제공한다.

Description

충격 공구{IMPACT TOOL}
본 발명은 모터에 의해 구동하고, 새로운 타격 기구를 실현하는 충격 공구에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 전동 공구에 관한 것으로, 특히, 회전 구동력을 출력하는 전자 펄스 드라이버에 관한 것이다.
충격 공구에서, 회전 타격 기구는 회전 및 앤빌(anvil)에의 타격을 제공하기 위한 회전원으로서 모터에 의해서 구동되며, 이 때문에 단속적으로 나사 체결과 같은 동작을 수행하기 위해 회전 타격력을 선단 공구에 전달한다. 모터로서는 브러시리스 DC모터가 널리 사용된다. 예를 들어, 브러시리스 DC모터는 브러시(정류를 위한 브러시)가 없는 DC(Direct Current)모터 이다. 코일(권선)은 고정자 측면에 사용되며, 자석(영구 자석)은 회전자 측면에 사용되며, 인버터 회로에 의하여 구동된 전력은 동시에 예정된 코일에 인가되어, 회전자는 회전한다. 인버터 회로는 FET(Field Effect Transistor)를 사용하여 구성되고, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 고용량 출력 트랜지스터로도 구성되며, 이는 높은 전류에 의하여 구동된다. 브러시리스 DC모터는 브러시가 있는 DC모터와 비교하여 탁월한 토크 특성을 가지고, 더 큰 힘으로 베이스 부재에 나사, 볼트 등을 고정할 수 있다.
브러시리스 DC모터를 사용한 충격 공구는 JP-2009-072888-A에 공개되었다. JP-2009-072888-A에서는, 충격 공구는 연속 회전 타입의 충격 기구를 갖는다. 동력 전달 기구(감속 기구)를 통하여 토크가 스핀들에 주어지면, 스핀들의 회전축 방향으로 이동 가능하게 계합하는 해머가 회전하고, 해머와 맞닿은 앤빌이 회전한다. 해머와 앤빌은 회전 평면상의 2개소에 서로 대칭적으로 배치된 2개의 해머 볼록부(타격부)를 가지며, 이들의 볼록부는 서로 회전 방향으로 맞물리는 위치에 있고, 회전 타격력은 볼록부 사이에 맞물림에 의해 전달된다. 해머는 스핀들을 둘러싸는 링영역에서 스핀들에 대해 축방향으로 활주 자유롭게 되고, 해머의 내주면은 역V자형(개략 삼각형)의 캠 홈을 포함한다. V자형 캠 홈은 스핀들의 외주면에 축방향으로 마련되고, 해머는 켐 홈과 해머의 내주 캠 홈과의 사이에 삽입된 볼(금속 볼)을 통하여 회전한다.
종래의 동력 전달 기구에서, 스핀들과 해머는 캠 홈에 배치된 볼을 통하여 지지가 되고, 해머는 그 후단에 배치된 스프링에 의해 스핀들에 대하여 축방향 후방으로 후퇴할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 스핀들과 해머의 부품의 개수가 증가하고, 스핀들과 해머 사이의 높은 부착 정밀도가 필요하여, 제조 비용이 증가한다.
한편, 종래 기술의 충격 공구에서는, 충격 기구를 동작시키지 않도록(타격이 생기지 않도록) 제어하기 위해서, 예를 들어, 해머의 후퇴 동작을 제어하는 기구가 필요했다. JP-2009-072888-A의 충격 공구는 이른바 드릴 모드로서 사용할 수 없었다. 또한, 드릴 모드를 실현하였다고 하여도(해머의 후퇴 동작을 제어한다고 하여도), 소정의 체결 토크를 달성할 때에 동력 전달을 차단하는 클러치 동작까지도 실현하기 위해서는, 클러치 기구를 별도로 제공하는 것이 필요하고, 충격 공구에서 드릴 모드 및 클러치 부착 드릴 모드를 실현하는데는 비용 상승을 가져온다.
또한 JP-2009-072888-A에서, 모터에 공급하는 구동 전력은 해머에 의하여 타격하는 때에 선단 공구의 부하 상태와 관계없이 일정하였다. 따라서, 경부하 상태에서도 높은 체결 토크로 타격하게 된다. 따라서, 과잉된 전력이 모터에 공급되고, 필요없는 전력 소비가 생긴다. 또한, 높은 체결 토크로 타격함에 의하여 나사 체결 때에 과잉으로 나사가 나아가서 이른바 컴아웃 현상이 생기고, 선단 공구는 나사 머리로부터 분리된다.
종래의 전동 공구는 주로 모터, 모터에 의해서 차례로 구동되는 해머 및 해머와의 충돌을 통하여 토크를 전하는 앤빌을 갖는다(예를 들어,JP-2008-307664-A 참조). 앤빌에 전달되는 토크는 선단 공구에 전달되어, 나사의 체결 작업 등이 수행된다. 전동 공구에서, 해머에 제공된 맞물린 돌출부와 앤빌에 제공된 맞물린 돌출부가 서로 부딪히기 때문에, 토크는 앤빌에 전달되고 토크가 선단 공구에 전송된다.
그러나, 종래의 전동 공구에서, 맞물린 돌출부는 모터에 의해서 속도가 증가된 상태에서 충돌한다. 이러한 이유로, 맞물린 돌출부 사이의 충돌의 충격이 크다는 문제가 발생한다. 특히, 재체결된 나사 등을 체결하는 조임을 증가시킬 때, 체결 토크가 이미 나사에 전달되어, 토크는 맞물린 돌출부 사이의 충돌의 충격 때문에 과도하게 증가한다. 따라서, 본 발명은 목표 토크를 초과하는 토크가 잠금장치에 공급되는 것을 막을 수 있는 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구에서, 소정의 전류값에 도달할 때, 소정의 토크가 얻어지며, 모터로의 전력원이 자동으로 멈추는 것으로 알려진 전동 공구가 있다. 예를 들어, 전력 코드를 사용하는 경우에 전력 코드가 뽑히거나, 또는 충전 베터리를 사용하는 경우에 충전 베터리의 잔존 베터리 레벨이 감소되었을 때, 소정의 토크에 도달한 경우를 제외하고, 해당 판매된 제품이라고 하더라도 모터에 대해 전력원의 멈춤이 발생한다. 이러한 이유로, 소정의 토크에 도달하였을 때, 작업자에 의해서 쉽게 현상을 이해할 수 있도록 하는 것이 필요하다.
그러나, 종래의 전동 공구에서, 작업자가 트리거에서 손가락을 떼지 않는 한 동작은 계속된다. 따라서, 쓸데없는 전력 소비가 발생하고, 모터의 온도도 또한 상승한다. 특히, 정상 동작과 비교하여(모터가 한 방향으로 회전하는 경우), 래칫(ratchet) 동작 모드에서 정상 동작과 모터의 정지는 반복된다. 따라서, 전력 소비와 베터리의 온도 상승이 뚜렷하다. 그래서, 소정의 토크에 도달하면, 본 발명은 현상을 쉽게 이해할 수 있는 전동 공구를 제공한다. 또 다른 본 발명은 현상을 쉽게 이해할 수 있으면서, 쓸모없게 전력을 소비하는 것을 어렵게 하고 고정밀의 토크를 얻을 수 있도록 하는 전동 공구를 제공한다.
작업자는 나사 등과 전동 공구의 선단 공구를 서로 끼울 수 있고, 트리거를 장착할 수 있으며, 따라서 잠금장치의 체결 작업을 수행한다. 작업자가 리드(lead)가 형성된 부재에 볼트를 체결할 때, 공간이 작기 때문에 전류값은 낮은 값으로 이동하며, 순간적으로 볼트가 체결되면, 전류값이 급격이 증가하고 한번에 임계치을 초과한다.
이러한 경우에, 트리거를 내려서 모터를 멈춘다고 하더라도, 모터의 관성 때문에 멈춤 동작이 지연되고, 볼트는 바라던 토크값 이상의 값으로 체결된다. 따라서, 본 발명은 정교한 목표 토크의 제공이 가능한 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구에서, 소정의 방향으로 회전하는 해머에 의해서 소정의 방향으로 부딪히는 앤빌의 구조가 알려졌다(예를 들어, JP-2008-307664-A 참조).
그러나, 종래의 전동 공구에서, 스타트업(start-up) 시간에 나사와 선단 공구 사이의 맞춤이 불완전한 상태로 있는 상태에서 트리거가 장착되면, 나사와 선단 공구 사이의 맞춤이 느슨해질(떨어질) 수 있고, 나사의 머리가 손상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 잠금장치로부터 선단 공구의 떨어짐을 방지할 수 있는 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구에서, 모터는 하우징의 빌트인(built-in) 물체를 고려하지 않고 제어된다(예를 들면, JP-2010-058186-A 참조).
종래의 전동 공구에서, 모터는 하우징의 빌트인 물체의 열 발생을 고려하지 않고 구동한다. 이러한 이유로, 예를 들면, 주변의 온도가 낮으면, 기어 기구의 그리스 점도가 변화하고, 그리스가 경화되며, 모터의 전류값이 증가하는 경우가 있다. 이러한 이유로, 주변 온도가 낮거나 높음에 따라서 모터에 공급하는 전력을 변화시킬 필요가 있다.
또한, 주변 온도가 높다면, 모터의 코일에 전력을 공급하기 위한 스위칭 소자가 열이 발생하여 손상을 입는다. 이러한 이유로, 스위칭 소자의 온도가 너무 높아지는 것을 막을 필요가 있다. 본 발명은 하우징의 빌트인 물체의 온도를 고려하여, 모터의 제어 방법을 변화하는 것을 적용한 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구에서, 소정의 방향으로 회전하는 해머에 의하여 소정의 방향으로 충돌하는 앤빌의 구조가 알려졌다(예를 들면, JP-2008-307664-A 참조).
한편, 본 발명의 발명자는 정방향 및 역방향으로 앤빌을 타격하는 해머를 회전시키기 위해서 구성된 전자 펄스 드라이버를 새롭게 제작하였다. 그러나, 새롭게 제작된 전자 펄스 드라이버에서, 나사 등과 선단 공구 사이의 맞춤이 느슨해질(떨어질) 수 있고, 나사의 머리가 손상될 수 있다. 게다가, 회전 방향과 반대인 방향으로의 힘이 안착(seating)후의 동작에 의한 반동에 의하여 전동 공구에 발생한다. 따라서, 본 발명은 작업하는 부재로부터 반동력을 감소시킬 수 있는 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구는 출력 샤프트에 의해서 잠금장치를 회전시키는 것을 적용했다. 모터의 제어는 다수의 잠금장치가 사용된 경우에도 동일하다(예를 들면, JP-2008-307664-A 참조).
그러나, 종래의 전동 공구에서, 사용된 잠금장치에 관하여 체결을 수행하는 것은 어렵다. 특히, 나무 나사의 체결 작업이 수행될 때, 나무 나사는 안착 후에 체결을 수행하는 것이 필요하고, 선단 공구에 높은 토크를 공급하는 것이 필요하다. 또한, 볼트의 체결 작업이 수행할 때, 안착 후에 한층더 체결을 수행할 수 없다. 따라서, 펄스의 정상 회전 시간이 길 때, 회전 방향과 반대인 힘이 볼트의 반동에 의해서 충격 드라이버에서 발생하고, 작업자는 불편함을 겪는다. 본 발명은 잠금장치를 식별할 수 있는 전동 공구를 제공한다. 이러한 전동 공구에 의하여, 잠금장치가 다른 경우에도 모터의 제어를 달리할 수 있다.
종래의 전동 공구의 예인 전자 충격 드라이버에서, 소정의 방향으로 해머와 앤빌을 회전시키기 위해, 모터가 소정의 방향으로 회전한다(예를 들면, JP-2008-307664-A 참조).
종래의 전동 공구에서, 모터는 하우징의 빌트인 물체의 온도와 관계없이 제어된다. 또한, 본 발명의 실시예로서, 모터를 정상 회전시키거나 역회전시키는 전동 공구에서, 모터에 의한 열 발생이 증가한다. 따라서, 모터의 열 발생이 큰 전동 공구에서, 모터의 온도에 관계없이 모터가 제어되는 경우에, 모터의 온도가 과도하게 올라갈 수 있다. 본 발명은 하우징의 빌트인 물체 온도에 대하여 모터를 제어할 수 있는 전동 공구를 제공한다.
종래의 전동 공구에서, 소정의 방향으로 회전하는 해머에 의해서 소정의 방향으로 타격하는 앤빌의 구조가 알려졌다(예를 들면, JP-2008-30664-A 참조).
또한, 본 발명의 발명자는 정방향 및 역방향으로 앤빌을 타격하는 해머를 회전시키기 위해서 구성된 전자 펄스 드라이버를 새롭게 제작하였다. 그러나, 새롭게 제작된 전자 펄스 드라이버에서, 고부하의 작업 동안에 정상 회전 시간이 길어지면, 작업자는 불편함이 증가함을 경험한다. 따라서, 본 발명은 사용하기 편리한 전동 공구를 제공한다.
일본 특개2009-072888 일본 특개2008-307664 일본 특개2010-058186
본 발명의 하나는 간단한 기구를 갖는 해머와 앤빌에 의해 충격 기구를 실현하는 충격 공구에서의 충격 공구를 제공한다.
또 다른 본 발명은 모터의 구동 방법의 발명에 의해서, 상대적인 회전 각도가 360도 이하에서 해머와 앤빌이 구동되어 체결 동작을 수행하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 1항에서는, 단속 구동 모드에서 구동하는 모터, 모터와 연결된 해머, 선단 공구를 회전/타격하는 해머에 의하여 타격되는 앤빌 및 선단 공구에 적용된 부하를 고려하여 모터에 구동 펄스를 스위칭하여 모터의 회전을 제어하는 제어부를 구비하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 2항에서는, 상기 제어부는 모터의 회전수에 따라 구동 펄스를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 3항에서는, 상기 제어부는 모터로 흐르는 구동 전류의 변화에 따라 구동 펄스를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 4항에서는, 상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 출력 시간을 변화하는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 5항에서는, 상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 실효값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 6항에서는, 상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 최고치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 7항에서는, 상기 단속 구동 모드는 정상 회전에서만 회전하는 모터에서의 제 1 단속 구동 모드 및 정상 회전 및 역회전에서 구동하는 모터에서의 제 2 단속 구동 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 8항에서는, 상기 제어부가 모터에 구동 펄스를 공급하여, 모터에 구동 펄스를 공급하는 구역 및 모터에 구동 전류를 공급하지 않는 구역이 교대로 나타나는 것을 특징으로 하는 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 청구항 제 1항에서는, 모터가 단속 구동 모드에서 구동되며, 제어부는 선단 공구에 인가된 부하 상태를 고려하여 모터를 공급하는 구동 펄스를 스위칭하기 때문에, 선단 공구에 인가된 부하가 작을 때, 쓸모없는 전력이 소비되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 부하가 작은 동안에 큰 전력으로 구동함에 의하여, 나사 등의 머리로부터 선단 공구가 분리되는 소위 컴아웃 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 2항에서는, 모터의 회전수에 따라 제어부는 구동 펄스를 스위칭하기 때문에, 기존에 로드된 회전수 검출 센서를 이용하여 구동 펄스의 스위칭 제어를 수행한다. 따라서, 제어부를 설정하기 위한 단순화 및/또는 비용 감소를 실현할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 3항에서는, 모터로 흐르는 구동 전류의 변화에 따라 제어부가 구동 펄스를 스위칭하기 때문에, 구동 펄스의 스위칭 제어는 기존에 로드된 전류 센서를 사용하여 수행한다. 따라서, 제어부를 설정하기 위한 단순화 및/또는 비용 감소를 실현할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 4항에서는, 제어부가 선단 공구의 부하 상태에 따라서 구동 펄스의 출력 시간을 변화시키기 때문에, 모터에 공급되는 피크 전류를 억제하면서, 타격 토크를 조절한다. 따라서, 인버터 회로를 사용하는 스위칭 소자를 확장할 필요가 없다.
제 5의 실시예에서는, 제어부가 선단 공구의 부하 상태에 따라서 구동 펄스의 출력 시간을 변화시키기 때문에, 초과된 전류로부터 인버터 회로내의 스위칭 소자가 보호될 수 있다.
본 발명의 청구항 제 6항에서는, 제어부는 선단 공구의 부하 상태에 따라서 구동 펄스의 최고치를 변화시키기 때문에, 선단 공구에 인가된 부하가 작을 때에, 필요없는 전력의 소비를 막을 수 있다.
본 발명의 청구항 제 7항에서는, 2개의 다른 단속 구동 모드는 정상 회전만의 단속 구동 모드와 정상 회전 및 역회전의 단속 구동 모드를 포함하기 때문에, 정상 회전만의 단속 구동 모드에서 더 낮은 체결 토크의 높은 속도에서 체결을 수행할 수 있고, 정상 회전 및 역회전의 단속 구동 모드에서 더 높은 체결 토크로 체결을 확실히 수행할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 8항에서는, 제어부는 모터에 구동 펄스를 공급하여 모터에 구동 전류를 공급하는 구역과 모터에 구동 전류를 공급하지 않는 구역이 교대로 나타나기 때문에, 종래의 인버터 회로는 단속 구동 모드를 실현하는데 사용될 수 있다.
본 발명을 실시하기 위해서, 본 발명의 전자 펄스 드라이버는, 회전가능한 모터, 모터로부터 그곳에 공급되는 구동력에 의하여 회전하는 해머, 해머로부터 별도로 제공되고 그것과 함께 필수적으로 해머에 의해서 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전달하는 선단 공구 고정부, 모터로 구동 전력을 공급하는 전력 공급부 및 구동 전력이 공급되는 상태에서 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가하는 경우에 전력 공급부를 제어하여 모터로의 구동 전력의 공급을 중단시키기 위해서 제어부를 포함한다. 해머와 앤빌을 서로 접촉한 상태에서 전력 공급부가 구동 전력을 공급하도록, 구동 전력이 공급되기 전에 모터에 구동 전력보다 작은 소프트 스타팅(soft starting)을 위한 전력을 공급하기 위해서 제어부는 전력 공급부를 제어한다.
이러한 구조에 따르면, 구동 전력이 공급되기 전에 모터에 소프트 스타팅을 위한 전력 공급에 의하여 해머와 앤빌은 서로 접촉한다. 따라서, 목표 토크에 초과하는 토크가 타격에 의하여 잠금장치에 공급되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명은 동력원으로서 제공되는 모터, 모터에 접촉되고 이에 의하여 회전하는 해머, 해머에 관하여 회전가능한 앤빌을 포함하며, 해머와 앤빌을 완전하게 회전시키는 제 1 동력 및 제 1 동력보다 더 작은 제 2 동력을 모터로부터 해머에 공급할 수 있는 전동 공구가 제공된다.
이러한 구조에 따르면, 프리-스타트(pre-start)를 위한 동력이 해머에 인가되므로, 해머와 앤빌이 큰 충격을 발생시키기 위해서 서로 충돌하는 것을 막는다. 이러한 이유로, 해머와 앤빌 사이의 충격 때문에 큰 토크가 발생하는 것을 막는다. 이러한 이유로, 선단 공구는 목표된 토크보다 더 큰 토크로 잠금장치를 체결하지 못한다.
또한, 본 발명은 전기 모터, 전기 모터와 연결된 해머, 해머에 대하여 회전 가능한 앤빌을 포함하고, 모터에 제 1 전력과 제 1 전력보다 더 작은 제 2 전력을 공급할 수 있는 전동 공구를 제공한다. 제 2 전력은 모터의 스타팅의 시작에 전기 모터에 공급되고, 제 1 전력은 제 2 전력의 공급 후에 공급된다.
이러한 구조에 의하여, 프리-스타트를 위한 정상 회전 전압이 모터에 인가될 때, 큰 충격을 발생시키기 위하여 해머와 앤빌이 서로 충돌하는 것을 막는다. 이러한 이유로, 해머와 앤빌 사이의 충격 때문에 큰 토크가 발생하는 것을 막는다. 이러한 이유로, 선단 공구는 목표된 토크보다 더 큰 토크로 잠금장치를 체결하지 못한다.
이에 더하여, 해머는 앤빌을 타격할 수 있다.
이에 더하여, 모터로의 소정의 전력이 공급된는 것을 검출하여 모터로의 전력 공급을 중단시킨다.
이러한 구조에 의하여, 모터로의 전력 공급이 자동으로 중단되기 때문에, 잠금장치의 체결 토크가 매우 정교해질 수 있다. 이러한 이유로, 프리-스타트와의 시너지효과에 의하여 고정밀 토크에 의한 체결을 얻을 수 있다.
이에 더하여, 제 2 전력이 공급되는 시간은 앤빌과 해머가 접촉할 때까지의 시간보다 길다.
해머와 앤빌이 서로 접촉할 때까지의 시간보다 프리-스타트 시간을 더 길게 하는 이러한 구조에 의하여, 해머와 앤빌은 프리-스타트 시간 내에 서로 접촉된다. 이러한 이유로, 큰 충격을 발생하기 위해서 해머가 앤빌을 타격하는 것을 막는다. 이러한 이유로, 앤빌과 해머 사이에 충돌이 일어날 때 큰 충격의 발생이 감소될 수 있다. 프리-스타트 시간이 해머와 앤빌이 서로 접촉하기까지의 시간보다 짧다면, 해머는 가속하고 앤빌을 타격하며, 큰 충격은 해머로부터 앤빌로 전송된다.
이에 더하여, 전동 공구는 모터에 전력을 공급할 수 있는 트리거를 또한 포함하며, 이는 모터에 공급되는 전력량을 변화시킬 수 있으며, 제 2 전력은 당겨진 트리거의 양을 무시한 소정의 값보다 작다.
이에 더하여, 모터에 공급된 전력량은 PWM 신호의 듀티비의 변화에 의하여 변화할 수 있다.
이에 더하여, 제 2 전력은 소정의 시간 동안 소정의 값보다 작다.
본 발명의 전동 공구에 대해, 목표 토크를 초과하는 토크가 잠금장치에 공급되는 것을 막을 수 있는 전동 공구를 제공할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 정상 회전 및 역회전이 가능한 모터, 모터로부터 공급된 구동력에 의하여 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 회전하는 해머, 필수적으로 해머로부터 분리되어 제공되고 정상 회전 방향에서 해머에 의하여 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 앤빌의 회전을 선단 공구에 전송하는 선단 공구 고정부, 회전을 위한 정상 회전 전력, 회전을 위한 정상 회전 전력보다 작은 클러치를 위한 정상 회전 전력 또는 회전을 위한 정상 회전 전력보다 확실히 더 작은 값을 갖는 클러치를 위한 역방향 회전 전력을 모터에 공급하는 전력 공급부 및 회전을 위한 정상 회전 전력이 공급되는 상태에서 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가하는 경우에 클러치를 위한 정상 회전 전력과 의사-클러치를 발생하기 위해서 클러치를 위한 역회전 전력을 교대로 스위치하기 위해서 전력 공급부를 제어하며 의사-클러치의 발생으로부터 소정 시간의 경과 후에 의사-클러치를 멈추는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따르면, 의사-클러치의 발생으로부터 소정의 시간이 경과 후 의사-클러치가 멈추게 되므로, 전력 소비와 온도 상승이 억제될 수 있다.
또한, 본 발명은 모터 및 모터에 의해 회전하는 출력 샤프트를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 정상 회전 방향으로 출력 샤프트를 회전시키기 위해 전력을 모터에 공급하기 위해서 전력이 제 1 전력 값을 갖는다면, 제 1 전력 값보다 작은 제 2 전력 값은 모터에 단속적으로 공급된다.
이러한 구조에 의하여, 제 2 전력은 제 1 전력보다 작다. 따라서, 제 2 전력이 더해질 때, 잠금장치의 체결/풀기가 거의 일어나지 않는다. 이러한 이유로, 고정밀 토크가 얻어진다.
이에 더하여, 모터로의 제 2 전력 값의 공급은 소정의 시간 후에 자동으로 멈춘다.
이러한 구조에 의하여, 모터는 자동으로 멈추기 때문에, 전력이 과도하게 사용되는 것을 막을 수 있다.
이에 더하여, 모터에 제 2 전력을 공급함에 의하여 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 모터가 회전할 수 있다.
이러한 구조에 의하여, 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 모터가 회전할 때, 잠금장치가 체결하거나 풀어지기 어렵다. 이러한 이유로, 고정밀 토크를 얻을 수 있다. 정상 회전에서만 제 2 전력 값이 있으므로, 체결의 발생이 적절하다.
본 발명의 전공 공구에 따라서, 소정의 토크에 도달했을 때 현상을 쉽게 이해할 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다. 또한, 현상을 쉽게 이해할 때, 쓸모없게 전력이 소비되기 어렵고 고정밀 토크를 얻을 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 정상 회전 및 역회전을 할 수 있는 모터, 모터로부터 공급되는 구동력에 의하여 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머, 필수적으로 해머로부터 분리되어 제공되고 정상 회전 방향에서 해머에 의하여 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전달하는 선단 공구 고정부, 정상 회전 전력 또는 역회전 전력을 모터에 공급하는 전력 공급부, 및 정상 회전 전력이 소정의 값으로 증가한 상태에서 모터로 흐르는 전류가 공급되었을 때 전류의 증가율이 소정의 값 이상이면 모터에 역회전 전력을 공급하기 위해서, 전력 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버가 제공된다.
이러한 구조에 따라서, 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가할 때, 모터로 역회전 전력이 공급된다. 따라서, 목표 토크 직전에 토크가 갑자기 증가할 때의 볼트와 같은 잠금장치가 체결된다면, 초기 동력에 의한 토크가 공급되는 것을 막을 수 있으며, 정확한 목표 토크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 모터 및 모터에 의하여 회전하는 샤프트를 포함한 전동 공구를 제공한다. 한쪽 방향으로 출력 샤프트를 회전시키기 위하여 모터로의 정상 회전 전류가 소정의 값 이상이라면, 한쪽 방향과 반대인 방향으로 출력 샤프트를 호전시키기 위해 역방향 전류는 모터에 공급된다.
이러한 구조에 따라서, 정상 회전 전류가 소정의 값이면 역회전 전류가 공급되기 때문에, 정상 회전 전류의 관성 때문에 잠금장치는 과도하게 체결는 것을 방지할 수 있다. 이러한 이유로, 정확한 나사 체결 토크를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 모터 및 모터에 의하여 회전하는 출력 샤프트를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 한쪽 방향으로 출력 샤프트를 회전시키기 위하여 모터로의 단위 시간당 정상 회전 전류의 증가율이 소정의 값 이상인 경우이며, 한쪽 방향과 반대인 방향으로 출력 샤프트를 회전시키기 위한 역회전 전류를 모터에 공급한다.
이러한 구조에 의하여, 정상 회전 전류의 증가율이 소정의 값을 가지면 역회전 전류가 공급되기 때문에, 정상 회전 전류의 관성에 의하여 잠금장치가 과도하게 체결되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 이유로, 정확한 나사 체결 토크를 얻을 수 있다.
본 발명의 전동 공구에 따라서, 정확한 목표 토크를 공급할 수 있는 전동 공구를 제공 할 수 있다.
전술한 목표를 달성하기 위하여, 본 발명은 정상 회전 및 역회전을 할 수 있는 모터, 모터로부터 공급되는 구동력에 의하여 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머, 해머와 분리되어 제공되고 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의해 공급되는 토크에 의하여 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 앤빌의 회전을 선단 공구에 전달할 수 있는 선단 공구, 모터에 회전을 위한 정상 회전 전력 또는 고정을 위한 역회전 전력을 공급하는 전력 공급부, 및 모터에 고정을 위한 역회전 전력을 공급하기 위하여 전력 공급부를 제어하여, 회전을 위한 정상 회전 전력이 공급되기 전에 해머가 회전하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버가 제공된다.
이러한 구조에 의하여, 회전을 위한 정상 회전 전력의 공급 전에 모터를 고정시기기 위해 역회전 전력의 공급에 의하여 해머는 역회전하고 앤빌을 타격한다. 따라서, 잠금장치와 선단 공구 사이를 고정하는 것은 불충분하다면, 잠금장치 및 선단 공구는 서로 단단히 고정되고, 동작 동안에 선단 공구가 잠금장치에서 떨어지는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명은 모터, 모터에 의하여 회전하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 정상 회전 방향에서 해머가 앤빌을 타격하기 전에 앤빌은 역회전 방향으로 회전한다.
이러한 구조에 의하여, 역회전 방향으로 앤빌이 회전하기 때문에, 앤빌과 잠금장치 사이의 고정이 단단하게 된다. 이러한 이유로, 앤빌에 의하여 잠금장치는 손상을 받지 않는다. 이러한 이유로, 잠금장치의 내구성이 향상된다.
또한, 모터, 모터에 의하여 회전하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구가 제공된다. 정상 회전 방향으로 해머가 앤빌을 타격하기 전에 역회전 방향에서 해머와 앤빌이 서로 접촉한다.
이러한 구조에 의하여, 역회전 방향에서 앤빌이 타격되고 회전하기 때문에, 앤빌과 잠금장치 사이의 고정이 단단하게 된다. 이러한 이유로, 앤빌에 의하여 잠금장치는 손상을 받지 않는다. 이러한 이유로, 잠금장치의 내구성이 향상된다.
이에 더하여, 본 발명에서, 앤빌에 의하여 선단 공구는 고정된다.
또한, 본 발명은 모터 및 모터에 의해 회전하는 선단 공구 잠금부를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 정상 회전 방향에서 선단 공구 고정부가 회전하기 전에 역회전하기 위해서 선단 공구 고정부가 구성된다.
본 발명의 전동 공구에 따라서, 잠금장치로부터 선단 공구가 떨어지는 것을 막을 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 회전가능한 모터, 모터를 작동시키기 위한 스위칭 소자, 모터의 회전 속도를 변화시키기 위한 모터와 연결된 기어 매터니즘, 모터로부터 기어 기구를 통하여 공급되는 구동력에 의하여 회전하는 해머, 해머와 분리되어 제공되고 해머의 회전에 의해 공급되는 토크에 의하여 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구에 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부, 모터에 구동 전력을 공급하는 전력 공급부, 구동 전력이 공급되는 상태에서 모터에 흐르는 전류가 소정의 임계치으로 증가하는 경우에 구동 전력의 크기를 변화시키기 위하여 전력 공급부를 제어하는 제어부, 스위칭 소자의 온도를 검출하는 온도 검출부, 및 스위칭 소자의 온도에 따라 임계치을 변화시키는 임계치 변화부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따라서, 온도의 변화를 고려하여 임계치을 변화시켜, 적절한 상황에서 타격 모드를 변화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 모터, 모터에 의하여 구동하는 출력부 및 모터를 수용하는 하우징을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 하우징의 빌트인 물체의 온도를 검출할 수 있는 온도 검출부가 제공되고, 온도 검출부의 출력값에 따라서 모터의 제어 방법이 변화될 수 있다.
이러한 구조에 의하여, 하우징의 빌트인 물체가 과도하게 열을 발생하는 것을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 빌트인 물체는 열에 의하여 손상되지 않는다.
또한, 본 발명은 모터부, 모터에 의하여 구동되는 출력부 및 모터를 수용하는 하우징을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 모터부의 온도를 검출할 수 있는 온도 검출부가 제공되며, 모터부의 제어 방법은 온도 검출부의 출력값에 따라 변화될 수 있다.
이러한 구조에 의하여, 모터는 과도하게 열이 발생하는 것을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 모터부는 열에 의하여 손상될 수 없다.
이에 더하여, 모터부는 회로 기판을 가지며, 스위칭 소자와 온도 검출 부품은 회로 기판 위에 제공된다.
이러한 구조에 의하여, 회로 기판을 통하여 열의 발생에 의해 특별히 영향을 미치기 쉬운 스위칭 소자의 온도를 검출함에 의하여, 스위칭 소자의 열 발생을 막기 위해 제어를 수행할 수 있다. 이러한 이유로, 스위칭 소자는 손상되지 않는다.
본 발명에 따라서, 하우징의 빌트인 물체의 온도에 따라 모터의 제어 방법을 조정하는 전동 공구가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정상 회전 및 역회전을 할 수 있는 모터, 모터로부터 공급되는 구동력에 의해 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머, 해머로부터 분리되어 제공되고 역회전 방향으로의 회전에 의하여 가속 거리를 얻고 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의하여 타격 및 회전되는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 선단 공구에 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부, 모터에 공급하기 위해서 제 1 순환에서 정상 회전 전력 또는 역회전 전력 사이로 스위칭하는 전력 공급부, 및 정상 회전 전력 및 역회전 전력이 제공되는 상태에서 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가할 때 전류의 증가율이 소정의 값 이상이면 제 1 순환보다 짧은 제 2 순환에서 정상 회전 전력과 역회전 전력 사이를 스위칭하기 위해서 전력 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따라서, 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가할 때 전류의 증가율이 소정의 값 이상이라면, 나무 나사는 안착된 것으로 여겨지고, 정상 회전 전력과 역회전 전력의 스위칭 순환은 짧은 순환으로 스위칭된다. 따라서 작업된 부재로부터 다음의 반동력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 모터, 모터에 의하여 회전하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 모터로 흐르는 전류가 소정의 값 이하일 때, 제 1 기간에서 해머가 앤빌을 타격하고, 모터에 제공되는 전류가 소정의 값 이상일 때, 제 1 기간보다 짧은 제 2 기간에서 해머가 앤빌을 타격한다.
이러한 구조에 의하여, 전류가 소정의 값 이상일 때, 토크는 또한 소정의 값 이상이고, 토크가 소정의 값 이상일 때, 타격 기간은 짧아진다. 이러한 이유로, 토크가 증가하는 시간보다 짧은 시간에서 타격이 증가하기 때문에, 작업자의 생산성이 증가한다. 제 2 기간에서 앤빌이 타격되지 않는다면, 반동력이 크다. 따라서 잠금장치의 회전은 감소하고 잠금장치의 회전 속도는 낮다. 이러한 이유로, 작업자의 생산성은 악화될 것이다.
또한, 본 발명은 모터, 모터에 의하여 회전하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 모터로 흐르는 전류가 소정의 값 이하이면, 제 1 기간에 해머는 앤빌을 타격하고, 모터로 공급되는 전류가 소정의 값 이상이면, 제 1 기간보다 짧은 제 2 기간에 해머가 앤빌을 타격한다.
또한, 본 발명의 다른 관점에서, 본 발명은 모터 및 모터에 의하여 회전 구동되는 출력 샤프트를 포함하는 전동 공구가 제공된다. 모터에서 발생한 전류에 따라 안착이 검출된다.
본 발명의 전동 공구에 따르면, 작업된 부재로부터 반동력을 감소시킬 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 청구항 제 10항과 같이, 본 발명은 정상 회전 및 역회전할 수 있는 모터, 모터로부터 공급된 구동력에 의해 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머, 해머로부터 분리되어 제공되고 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의해 공급되는 토크에 의해서 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정하고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부, 모터에 정상 회전 전력 또는 역회전 전력을 공급하는 전력 공급부, 및 소정의 기간 동안 해머와 함께 앤빌이 완전하게 회전하기 위해 모터에 정상 회전 전력을 공급하기 위해서 전력 공급부를 제어하며, 이는 역회전 전력에 의해 모터에 흐르는 전류가 제 1의 소정의 값 이상일 때 제 1 스위칭 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하기 위해서 전력 공급부를 제어하고, 전류가 제 1 소정의 값 이하일 때 제 2 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따라서, 역회전 전력에 의해 모터로 흐르는 전류에 따라 정상 회전 전력 및 역회전 전력의 스위칭이 변화한다. 예를 들어, 모터로 흐르는 전류가 크면, 잠금장치 나무 나사로 정의되고, 전류가 작으면, 잠금장치는 볼트로 정의된다. 따라서, 정상 회전 전력 및 역회전 전력은 각 잠금장치에 적합한 순환으로 스위칭될 수 있고, 잠금장치의 종류에 따라 적합한 체결이 수행된다.
또한, 청구항 제 9항과 같이, 본 발명은 모터 및 모터에 의해서 정상 회전 방향으로 회전하는 출력 샤프트를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 모터를 역회전시키기 위해서 신호를 준 때 발생한 전류값에 따라서 모터의 제어 방법은 자동으로 변화한다.
이러한 구조에 의하여, 출력 샤프트에 의하여 회전하는 잠금장치가 출력 샤프트가 역회전할 때의 전류값에 따라 정의되기 때문에, 전류의 출력만이 검출된다. 이러한 이유로, 다른 별개의 검출 등은 필요 없으므로, 비싸지 않은 전기 전동 공구를 얻을 수 있다.
본 발명의 전동 공구에 따르면, 잠금장치를 구별할 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 청구항 제 11항과 같이, 정상 회전 및 역회전할 수 있는 모터, 모터로부터 공급되는 구동력에 의해 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 회전하는 해머, 해머와 분리되어 제공되고 역회전 방향에서 회전 때문에 가속 거리를 얻은 해머의 회전에 의하여 정상 회전 방향에서 타격 및 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부, 제 1 순환에서 모터에 공급하기 위해서 정상 회전 전력 또는 역회전 전력을 교대로 스위칭하는 전력 공급부, 모터의 온도를 검출하는 온도 검출부, 및 모터의 온도가 소정의 값으로 증가하면 제 1 순환보다 더 긴 제 2 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하기 위해서 전력 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따르면, 모터의 온도가 소정의 값으로 증가한다면 제 1 순환 보다 긴 제 2 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력이 스위칭된다. 따라서, 스위칭 시간에 야기된 열의 발생은 억제될 수 있고, 전체 충격 드라이버의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 모터, 모터에 의해서 구동되는 출력부, 모터를 수용하는 하우징 및 하우징의 빌트인 물체의 온도를 검출할 수 있는 온도 검출부를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 온도 검출부로부터 출력값에 따라 모터의 제어 방법이 변화한다.
이러한 구조에 의하여, 하우징의 빌트인 물체의 온도에 따라 모터에 공급되는 전력의 값이 변화한다. 따라서, 하우징의 빌트인 물체의 온도가 너무 높게 되는 것을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 높은 온도 때문에 하우징의 빌트인 물체가 손상되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명은 모터부, 모터에 의하여 구동하는 출력부, 모터부를 수용하는 하우징 및 모터부의 온도를 검출할 수 있는 온도 검출부를 포함하는 전동 공구를 제공한다.
이러한 구조에 의하여, 모터부의 온도에 따라 모터로 공급되는 전력값이 변화될 수 있다. 따라서, 모터부의 온도가 너무 높게 되는 것을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 높은 온도 때문에 모터부가 손상되는 것을 막을 수 있다.
이에 더하여, 해머는 모터부와 연결되고, 온도 검출부로부터의 출력값이 제 1 값이면, 제 1 기간에 해머가 앤빌을 타격하고, 온도 검출부로부터의 출력값이 제 1 값보다 큰 제 2 값이면, 제 1 기간보다 긴 제 2 기간에서 해머가 앤빌을 타격한다.
이러한 구조에 의하여, 온도가 높으면, 부하가 감소한다. 따라서, 모터부의 온도가 높으면, 모터부의 온도가 증가하는 것을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 모터부의 온도가 과도하게 올라도 모터부가 손상을 입지 않는다.
또한, 본 발명의 또 다른 관점에서, 본 발명은 단속적으로 구동되는 모터, 모터에 의해서 구동되는 출력부, 모터를 수용하는 하우징 및 하우징의 빌트인 물체의 온도를 검출할 수 있는 온도 검출부를 포함하는 전동 공구를 제공한다. 온도 검출부로부터의 출력부에 따라 모터가 단속적으로 구동하는 순환이 변화한다.
본 발명의 전동 공구에 따르면, 하우징의 빌트인 물체의 온도에 따라 모터를 제어할 수 있는 전동 공구가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 청구항 제 12항과 같이, 본 발명은 정상 회전 및 역회전을 할 수 있는 모터, 모터로 부터 공급되는 구동력에 의하여 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머, 역회전 방향에서 회전에 의해 가속 거리를 얻어 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의하여 타격되고 회전하는 앤빌, 선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전달할 수 있는 선단 공구 고정부, 모터에 전력을 공급하기 위해서 정상 회전 전력 또는 역회전 전력 사이로 교대로 스위칭하는 전력 공급부, 및 모터로 흐르는 전력의 증가와 함께 정상 회전 전력이 공급되는 동안의 기간에 대한 역회전 전력이 공급되는 동안의 기간의 비율을 증가시키기 위해 전력 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 펄스 드라이버를 제공한다.
이러한 구조에 따르면, 모터로 흐르는 전류의 증가와 함께 정상 회전 기간에 대한 역회전 기간의 비율이 증가한다. 따라서, 작업된 부재로부터 반발력은 억제될 수 있으며, 사용하기 편리한 충격 공구가 제공될 수 있다.
본 발명의 청구항 제 13항에 따르면, 이에 더하여, 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가하는 제 1 스텝에서, 정상 회전 전력이 공급되는 동안의 정상 회전 기간에서의 제 1 모드에서 제어부는 전력 공급부를 제어하고, 모터로 흐르는 전류가 소정의 값을 초과하는 제 2 스텝에서, 역회전 전력이 공급되는 동안의 역회전 기간이 증가하는 제 2 모드에서 전력 공급부를 제어한다.
이러한 구조에 따르면, 모터에 흐르는 전류가 소정의 값 이하이면, 체결은 압착력이 집중되는 제 1 모드에서 수행되고, 전류가 소정의 값 이상이면, 체결은 타격력이 집중되는 제 2 모드에서 수행된다. 따라서, 잠금장치에 가장 적합한 모드에서 체결을 수행할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 14항에 따르면, 이에 더하여, 제어부는 제 2 스텝에서 다수의 다른 비율의 제 2 스텝으로부터 한가지 모드를 선택할 수 있다.
이러한 구조에 따르면, 모터로 흐르는 전류가 증가하더라도, 적합한 타격 모드에서 체결을 수행할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 15항에 따르면, 이에 더하여, 제 2 스텝에서, 다른 비율을 갖는 다수의 제 2 모드 사이에서 제어부가 짧은 역회전 기간을 갖는 제 2 모드로부터 긴 역회전 기간을 갖는 제 2 모드로 바꾸는 것만을 허용한다.
이러한 구조에 따르면, 느낌이 갑자기 변하는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 청구항 제 16항에 따르면, 이에 더하여, 제 2 스텝에서, 다른 비율을 갖는 다수의 제 2 모드 사이에서, 제어부가 역회전 방향 기간의 길이에 인접하는 제 2 모드로 바꾸는 것만을 허용한다.
이러한 구조에 의하여, 느낌이 갑자기 변하는 것을 막을 수 있다.
또한, 청구항 제 17항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동되는 모터, 모터에 의해 구동하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 해머가 정상 회전하는 동안의 시간은 점차 감소한다.
이러한 구조에 의하여, 해머가 정상 회전하는 동안의 시간은 점차 감소하기 때문에, 해머의 타격 간격은 점차 증가하는 부하와 관계하여 감소할 수 있다. 이러한 이유로, 작업자에 대한 반동력은 감소하고, 잠금장치가 풀리지 않는 전동 공구 및 좋은 생산성을 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 18항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동하는 모터, 모터에 의해서 구동하는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 해머가 역회전하는 동안의 시간은 점차 증가한다.
이러한 구조에 의하여, 해머가 역회전하는 동안의 시간이 점차 증가하므로, 점차 증가하는 부하에 대해 회전하는 앤빌의 양이 감소함에 따라 해머의 역회전 양이 증가할 수 있다. 이러한 이유로, 확실히 가속하는 해머에 의하여 앤빌은 타격될 수 있고, 앤빌은 효과적으로 타격된다. 이러한 이유로, 좋은 생산성을 갖는 전동 공구를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 19항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동하는 모터, 모터에 의하여 구동하는 해머, 해머에 의하여 타격되는 앤빌, 및 모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 전동 공구가 제공된다. 제 1 전류값, 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값 및 제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있다. 제어는 제 1 전류값에 따르는 제 1 모드, 제 2 전류값에 따르는 제 2 모드 및 제 3 전류값에 따르는 제 3 모드에 의하여 수행될 수 있다. 모터의 검출 수단이 제 1 전류값을 검출하면 제 1 모드에서 제어 후에 제 2 모드에서 제어가 수행되고, 제 1 전류값의 검출 후에 즉시 제 3 전류값이 검출된다.
이러한 구조에 의하여, 전류값이 갑자기 변화하면(예를 들어, 제 1 전류값에서 제 3 전류값으로의 변화), 모드는 갑자기 변화하지 않는다(제 1 모드에서 제 2 모드로 변화된다(제 3 모드로 갑자기 변화한다)). 따라서, 작업자는 모드의 변화에 의하여 불편한 감각을 느낀다. 이러한 이유로, 좋은 작업성을 갖는 전동 공구를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 20항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동하는 모터, 모터에 의하여 구동하는 해며, 해머에 의하여 타격되는 앤빌, 및 모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 제 1 전류값 및 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값은 모터로 흐를 수 있다. 제 1 전류값에 따른 제 1 모드 및 제 2 전류값에 따른 제 2 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있다. 제어가 제 1 모드에서 수행된 후에 제 1 모드에서 제어가 수행되지 않고, 제어는 제 2 모드에서 수행된다.
이러한 구조에 의하여, 나사가 체결되는 동안 부하가 가벼워지면, 전압의 패턴은 가벼운 부하를 위한 모드로 변화하지 않는다. 따라서, 모드는 점차 무거운 부하를 위한 모드로 변호한다. 이러한 이유로, 가벼운 부하 및 무거운 부하를 위한 모드는 반복되지 않는다. 이러한 이유로, 작업자가 사용하기 좋은 느낌을 갖는 전동 공구를 얻을 수 있다.
본 발명의 청구항 제 21항에 따르면, 이에 더하여, 제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있고, 제 3 전류에 따라 제 3 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있고, 제 2 모드에서의 제어 후 제 2 모드 또는 제 3 모드에서 제어가 수행된다.
또한, 청구항 제 22항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동되는 모터, 모터에 의하여 구동되는 해머, 해머에 의하여 타격되는 앤빌, 및 모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 제 1 전류값, 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값 및 제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있다. 제 1 전류값에 따른 제 1 모드, 제 2 전류값에 따른 제 2 모드 및 제 3 전류값에 따른 제 3 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있다. 제 1 전류값이 검출되면 제 1 모드 후에 제 3 모드에서 제어가 수행되고, 제 3 전류값이 검출된다.
이러한 구조에 의하여, 전류값이 크고 부하가 큰 것이 검출되면 부하에 따른 모드를 변화시킴에 의해 부하에 따른 모드에서 작업이 수행된다. 이러한 이유로, 좋은 작업 효율을 갖는 전동 공구를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 관점에서, 청구항 제 23항과 같이, 본 발명은 단속적으로 구동되는 모터, 모터에 의하여 구동되는 해머 및 해머에 의하여 타격되는 앤빌을 포함하는 전동 공구를 제공한다. 모터의 제어 방법은 자동으로 변화할 수 있다.
본 발명의 청구항 제 24항에 따르면, 이에 더하여, 모터의 제어 방법은 모터의 부하에 따라 자동으로 변화한다.
본 발명의 청구항 제 25항에 따르면, 이에 더하여, 모터의 부하는 모터에서 발생하는 전류이다.
본 발명의 청구항 제 26항에 따르면, 이에 더하여, 모터의 제어 방법은 시간의 양에 따라 자동으로 변화한다.
본 발명의 전동 공구에 따르면, 사용하기에 좋은 기분을 갖는 전동 공구를 제공할 수 있다.
본 발명의 상술한 다른 목적 및 새로운 형태는 하기의 상세한 설명 및 도면에 의해서 분명해진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 충격 공구(1)의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 충격 공구(1)의 외관을 도시하는 사시도.
도 3은 도 1의 타격 기구(40) 부근의 확대 단면도.
도 4는 도 1의 냉각 팬(18)의 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 관한 충격 공구의 모터(3)의 구동 제어계를 도시하는 기능 블록도.
도 6은 본 발명의 기본 구성(제 2의 실시예)에 관한 해머(151)와 앤빌(156)의 형상을 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 해머(151) 및 앤빌(156)의 타격 동작을 도시하는 도면으로, 1회전의 움직임을 6단계로 도시한 단면도.
도 8은 도 1의 해머(41) 및 앤빌(46)의 형상을 도시하는 사시도.
도 9는 도 1의 해머(41) 및 앤빌(46)의 형상을 도시하는 다른 각도로부터의 사시도.
도 10은 도 8, 9에 도시한 해머(41) 및 앤빌(46)의 타격 동작을 도시하는 도면.
도 11은 충격 공구(1)의 운전시의 트리거 신호, 인버터 회로의 구동 신호, 모터(3)의 회전 속도, 해머(41)와 앤빌(46)의 타격 상태를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 관한 모터(3)의 구동 제어 순서를 도시하는 플로우 차트.
도 13은 본 실시예에서의 해머(41)의 구동 모드를 설명하기 위한 도면으로, 펄스 모드(2)에서의 모터에 인가하는 전류와 회전수를 도시한 그래프.
도 14는 본 발명의 실시예에 관한 모터의 구동 제어 순서로서, 펄스 모드(1)에서의 제어 순서를 도시하는 플로우 차트.
도 15는 모터(3)의 회전수와 경과 시간과의 관계 및 모터(3)에 공급되는 전류값과 경과 시간과의 관계를 도시하는 그래프.
도 16은 본 발명의 실시예에 관한 모터(3)의 구동 제어 순서로서, 펄스 모드(2)에서의 제어 순서를 도시하는 플로우 차트.
도 17은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 단면도.
도 18은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 제어 블록도.
도 19는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 해머와 앤빌의 동작 상태를 도시하는 도면.
도 20은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 드릴 모드일 때의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 21은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 클러치 모드로 볼트를 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 22는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 클러치 모드로 나사못을 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 23은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드로 볼트를 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 24는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드로 나사못을 체결할 때에 제 2의 펄스 모드로 바뀌지 않는 경우의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 25는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드로 나사못을 체결할 때에 제 2의 펄스 모드로 이행하는 경우의 제어에 관해 설명하는 도면.
도 26은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 클러치 모드로 잠금장치를 체결할 때의 플로우 차트.
도 27은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드로 잠금장치를 체결할 때의 플로우 차트.
도 28은 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 클러치 모드에서의 나무 나사 체결시의 임계치 변화를 도시한 도면.
도 29는 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드에서의 나무 나사 체결시의 임계치 변화를 도시한 도면.
도 30은 본 발명의 제 5의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드에서의 나무 나사 체결시의 정상 회전 및 역회전의 스위칭 순환의 변화를 도시한 도면.
도 31은 본 발명의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 변형례를 도시하는 플로우 차트.
도 32는 본 발명의 제 6의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 단면도.
도 33은 본 발명의 제 6의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 해머와 앤빌의 동작 상태를 도시하는 도면.
도 34는 본 발명의 제 6의 실시예에 관한 전자 펄스 드라이버의 펄스 모드에서의 나무 나사가 풀릴 때의 모식도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서, 상하 전후, 좌우의 방향은, 도 1 및 도 2중에 도시한 방향으로 하여서 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 충격 공구의 한 실시예로서의 충격 공구(1)의 내부 구조를 도시하는 도면이다. 충격 공구(1)는, 충전 가능한 배터리 팩(30)을 전원으로 하고, 모터(3)를 구동원으로 하여 타격 기구(40)를 구동하고, 출력 샤프트인 앤빌(46)에 회전과 타격을 줌에 의해 드라이버 비트 등의 도시하지 않은 선단 공구에 연속하는 회전력이나 단속적인 타격력을 전달하여 나사 조임이나 볼트 조임 등의 작업을 행한다.
모터(3)는, 브러시리스 DC 모터이고, 측면에서 보아 개략 T자 모양의 형상을 이루는 하우징(6)의 통형상의 동체부(6a) 내에 수용된다. 하우징(6)은, 거의 대칭 형상의 좌우 2개의 부재로 분할 가능하게 구성되고, 그들 부재가 복수의 나사에 의해 고정된다. 그 때문에, 분할되는 하우징(6)의 한쪽(본 실시예에서는 좌측 하우징)에 복수의 나사 보스(20)가 형성되고, 다른쪽(우측 하우징)에 복수의 나사 구멍(도시 생략)이 형성된다. 모터(3)의 회전축(19)은, 동체부(6a)의 후단측의 베어링(17b)과 중앙부 부근에 마련되는 베어링(17a)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 모터(3)의 후방에는 6개의 스위칭 소자(10)가 탑재된 기판도 마련되고, 이들 스위칭 소자(10)에 의해 인버터 제어를 행함에 의해 모터(3)를 회전시킨다. 기판(7)의 전방측에는, 회전자(3a)의 위치를 검출하기 위해 홀 소자나 홀 IC 등의 회전 위치 검출 소자(58)가 탑재된다.
하우징(6)의 동체부(6a)로부터 거의 직각에 일체로 늘어나는 그립부(6b) 내의 상부에는 트리거 스위치(8) 및 정역 스위칭 레버(14)가 마련되고, 트리거 스위치(8)에는 도시하지 않은 스프링에 의해 가세되어 그립부(6b)로부터 돌출하는 트리거 조작부(8a)가 마련된다. 그립부(6b) 내의 하방에는, 트리거 조작부(8a)에 의해 모터(3)의 속도를 제어하는 기능 등을 구비한 제어 회로 기판(9)이 수용된다. 하우징(6)의 그립부(6b)의 하방에 형성된 배터리 지지부(6c)에는, 니켈 수소나 리튬 이온 등의 복수의 전지 셀이 수용된 배터리 팩(30)이 착탈 가능하게 장착된다.
모터(3)의 전방에는, 회전축(19)에 부착되어 모터(3)와 동기하여 회전하는 냉각 팬(18)이 마련된다. 냉각 팬(18)에 의해, 동체부(6a)의 후방에 마련된 공기 도입구(26a, 26b)로부터 공기가 흡인된다. 흡인된 공기는, 하우징(6)의 동체부(6a)로서 냉각 팬(18)의 반경 방향 외주측 부근에 형성된 복수의 슬릿(26c)(도 2 참조)으로부터 하우징(6)의 외부에 배출된다.
타격 기구(40)는, 앤빌(46)과 해머(41)의 2개의 부품에 의해 구성되고, 해머(41)는 유성 기어 감속 기구(21)의 복수의 유성 기어의 회전 샤프트를 연결하도록 고정된다. 현재 널리 사용되고 있은 공지의 임팩트 기구와 달리, 해머(41)에는, 스핀들, 스프링, 캠 홈, 및 볼 등을 갖는 캠 기구를 갖지 않는다. 그리고 앤빌(46)과 해머(41)는 회전 중심 부근에 형성된 감합 샤프트와 감합 홈에 의해 1회전 미만의 상대 회전만을 할 수 있도록 연결된다. 앤빌(46)은, 도시하지 않은 선단 공구를 장착하는 출력 샤프트 부분과 일체로 구성되고, 전단에는 축방향과 연직면의 단면 형상이 육각형의 장착구멍(46a)이 형성된다. 앤빌(46)의 후방측은 해머(41)의 감합 샤프트와 연결되고, 축방향 중앙 부근에서 메탈 베어링(16a)에 의해 케이스(5)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 이들 앤빌(46)과 해머(41)의 상세 형상에 관해서는 후술한다.
케이스(5)는 타격 기구(40) 및 유성 기어 감속 기구(21)를 수용하기 위한 금속제의 일체 성형으로 형성되고, 하우징(6)의 전방측에 장착된다. 또한, 케이스(5)의 외주측은, 열의 전달을 방지함과 함께, 충격 흡수 효과 등을 다하기 위해 수지제의 커버(11)로 덮혀진다. 앤빌(46)의 선단에는 선단 공구를 착탈하기 위한 슬리브(15)가 마련된다.
트리거 조작부(8a)가 당겨져서 모터(3)가 기동되면, 모터(3)의 회전은 유성 기어 감속 기구(21)에 의해 감속되어, 모터(3)의 회전수에 대해 소정 비율의 회전수로 해머(41)가 회전한다. 해머(41)가 회전하면, 그 회전력은 앤빌(46)에 전달되고, 앤빌(46)이 해머(41)와 같은 속도로 회전을 시작한다. 선단 공구측으로부터의 받는 반동력에 의해 앤빌(46)에 걸리는 힘이 커지면, 후술하는 제어부는 체결의 반동력의 증대를 검출하고, 모터(3)의 회전이 정지하여 로크 상태가 되기 전에, 해머(41)의 구동 모드를 변경하면서 해머(41)를 연속적으로 또는 단속적으로 구동한다.
도 2는, 도 1의 충격 공구(1)의 외관을 도시하는 사시도이다. 하우징(6)은 3개의 부분(6a, 6b, 6c)으로 구성되고, 동체부(6a)의, 냉각 팬(18)의 반경 방향 외주측 부근에는 냉각풍 배출용의 슬릿(26c)이 형성된다. 또한, 배터리 지지부(6c)의 윗면에는 제어 패널(31)이 마련된다. 제어 패널(31)에는, 각종의 조작 버튼이나 표시 램프 등이 배치되고, 예를 들면 LED 라이트(12)를 ON/OFF 하기 위한 스위치나, 배터리 팩의 잔량을 확인하기 위한 버튼이 배치된다. 또한, 배터리 지지부(6c)의 측면에는 모터(3)의 구동 모드(드릴 모드, 충격 모드)를 전환하기 위한 토글 스위치(32)가 마련된다. 토글 스위치(32)를 누를 때마다, 드릴 모드와 충격 모드가 교대로 전환된다.
배터리 팩(30)에는, 릴리스 버튼(30A)이 마련되고, 좌우 양측에 위치하는 릴리스 버튼(30A)를 누르면서 전방으로 배터리 팩(30)을 이동시킴에 의해, 배터리 팩(30)을 배터리 지지부(6c)로부터 떼어낼 수 있다. 배터리 부착부(6c)의 좌우측에는, 착탈 가능한 금속제의 벨트 훅(33)이 마련된다. 도 2에서는, 충격 공구(1)의 좌측에 부착되어 있지만, 벨트 훅(33)을 떼어내여서 충격 공구(1)의 우측에 부착하는 것도 가능하다. 배터리 부착부(6c)의 후단부 부근에는 스트랩(34)이 부착된다.
도 3은, 도 1의 타격 기구(40) 부근의 확대 단면도이다. 유성 기어 감속 기구(21)는, 유성형이고, 모터(3)의 회전 샤프트(19)의 선단과 접속되는 선 기어(21a)가 구동 샤프트(입력 샤프트)가 되고, 동체부(6a)에 고정되는 아우터 기어(21d) 내에서, 복수의 유성 기어(21b)가 회전한다. 유성 기어(21b)의 복수의 회전 샤프트(21c)는, 유성 캐리어의 기능을 갖는 해머(41)에 지지된다. 해머(41)는 유성 기어 감속 기구(21)의 종동 샤프트(출력 샤프트)로서, 모터(3)와 같은 방향으로 소정의 감속비로 회전한다. 이 감속비를 어느 정도로 설정하는지는, 주된 체결 대상(나사인지 볼트인지), 모터(3)의 출력과 필요한 체결 토크의 크기 등의 요인으로부터 적절하게 설정하면 좋고, 본 실시예에서는 모터(3)의 회전수에 대해 해머(41)의 회전수가 1/8 내지 1/15 정도가 되도록 감속비를 설정한다.
동체부(6a)의 내부의 2개의 나사 보스(20)의 내주측에는, 이너 커버(22)가 마련된다. 이너 커버(22)는 플라스틱 등의 합성 수지의 일체 성형으로 제조된 부재이고, 후방측에는 원통형상의 부분이 형성되고, 그 원통부분에서 모터(3)의 회전 샤프트(19)를 회전 가능하게 고정하는 베어링(17a)을 지지한다. 또한, 이너 커버(22)의 전방측에는, 2개의 다른 지름을 갖는 원통형상의 단차부가 마련되고, 그 작은 쪽의 단차부에는 볼 식의 베어링(16b)이 마련되고, 큰 쪽의 원통형상의 단차부에는, 전방측부터 아우터 기어(21d)의 일부가 삽입된다. 또한, 아우터 기어(21d)는 이너 커버(22)에 회전 불능으로 부착되고, 이너 커버(22)는 하우징(6)의 동체부(6a)에 회전 불능에 부착되기 때문에, 아우터 기어(21d)는 비회전 상태로 고정되게 된다. 또한, 아우터 기어(21d)의 외주부에는 외경이 크게 형성된 플랜지 부분이 마련되고, 플랜지 부분과 이너 커버(22)의 사이에는 O링(23)이 마련된다. 해머(41)와 앤빌(46)의 회전 부분에는 그리스(도시 생략)가 도포되어 있고, O링(23)은, 그 그리스가 이너 커버(22)측으로 누설되지 않도록 실한다.
본 실시예에서의 특징적인 것으로서, 해머(41)가 유성 기어(21b)의 복수의 회전 샤프트(21c)를 지지하는 유성 캐리어의 기능을 갖는 것이다. 그 때문에 해머(41)의 후단부는 베어링(16a)의 내륜의 내주측에 까지 늘어난다. 또한, 해머(41)의 후방측 내주부는, 모터(3)의 회전 샤프트(19)에 부착되는 선 기어(21a)를 수용하는 원통형의 내부 공간내에 배치된다. 해머(41)의 전방측 중심축 부근은, 축방향 전방으로 돌출하는 감합 샤프트(41a)가 형성되고, 감합 샤프트(41a)는 앤빌(46)의 후방측 중심축 부근에 형성되는 원통형의 감합 홈(46f)에 감합한다. 또한, 감합 샤프트(41a)와 감합 홈(46f)은, 쌍방이 상대적으로 회전 가능하게 축지(軸支)되는 것이다.
도 4는, 냉각 팬(18)의 사시도이다. 냉각 팬(18)은 예를 들면 플라스틱 등의 합성 수지의 일체 구성에 의해 제조된다. 회전 중심에는, 회전 샤프트(19)가 관통되는 관통구멍(18a)이 형성되고, 회전 샤프트(19)를 축방향으로 소정 거리만큼 덮어서 로터(3a)와의 소정의 거리를 확보한 원통부(18b)가 형성되고, 원통부(18b)부터 외주측에는 복수의 핀(18c)이 형성된다. 핀(18c)의 전후측에는, 링형상의 부분이 마련되고, 냉각 팬(18)의 회전 방향으로 한정되지 않고 축방향 후방부터 흡인된 공기를, 외주 부근에 형성된 복수의 개구부(18d)로부터 원주 방향 외측으로 배출한다. 냉각 팬(18)은, 이른바 원심팬의 기능을 다하는 것이고, 유성 기어 감속 기구(21)를 통하지 않고 모터(3)의 회전 샤프트(19)에 직접 접속되기 때문에, 해머(41)에 비하여 충분히 큰 회전수로 회전되기 때문에, 충분한 풍량을 확보할 수 있다.
다음에, 모터(3)의 구동 제어계의 구성과 작용을 도 5에 의거하여 설명한다. 도 5는 모터(3)의 구동 제어계의 구성을 도시하는 블록도이고, 본 실시예에서는, 모터(3)는 3상의 브러시리스 DC 모터로 구성된다. 이 브러시리스 DC 모터는, 이른바 이너 로터형이고, 복수세트(본 실시예에서는 2세트)의 N극와 S극를 포함하는 영구 자석(마그넷)를 포함하여 구성되는 회전자(로터)(3a)와, 고정자로 결선된 3상의 고정자 권선(U, V, W)으로 이루어지는 고정자(3b)와, 회전자(3a)의 회전 위치를 검출하기 위해 둘레 방향으로 소정의 간격마다, 예를 들면 각도 60°마다 배치된 3개의 회전 위치 검출 소자(홀 소자)(58)를 갖는다. 이들 회전 위치 검출 소자(58)로부터의 위치 검출 신호에 의거하여 고정자 권선(U, V, W)에의 통전 방향과 시간이 제어되고, 모터(3)가 회전한다. 회전 위치 검출 소자(58)는, 기판(7)상의 회전자(3a)의 영구 자석(3c)에 대향하는 위치에 마련된다.
기판(7)상에 탑재되는 전자 소자에는, 3상 브리지 형식으로 접속된 FET 등의 6개의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)를 포함한다. 브리지 접속된 6개의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)의 각 게이트는, 제어 회로 기판(9)에 탑재되는 제어 신호 출력 회로(53)에 접속되고, 6개의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)의 각 드레인 또는 각 소스는, 고정자 결선된 고정자 권선(U, V, W)에 접속된다. 이에 의해, 6개의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)는, 제어 신호 출력 회로(53)로부터 입력된 스위칭 소자 구동 신호(H4, H5, H6 등의 구동 신호)에 의해 스위칭 동작을 행하여, 인버터 회로(52)에 인가되는 배터리 팩(30)의 직류 전압을 3상(U상, V상 및 W상) 전압(Vu, Vv, Vw)으로서 고정자 권선(U, V, W)에 전력을 공급한다.
6개의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)의 각 게이트를 구동하는 스위칭 소자 구동 신호(3상신호)중, 3개의 부전원측 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)를 펄스폭 변조 신호(PWM 신호)(H4, H5, H6)로서 공급하고, 제어 회로 기판(9)상에 탑재된 연산부(51)에 의해, 트리거 스위치(8)의 트리거 조작부(8a)의 조작량(스트로크)의 검출 신호에 의거하여 PWM 신호의 펄스 폭(듀티비)를 변화시킴에 의해 모터(3)에의 전력 공급량을 조정하고, 모터(3)의 기동/정지와 회전 속도를 제어한다.
여기서, PWM 신호는, 인버터 회로(52)의 정전원측 스위칭 소자(Q1 내지 Q3) 또는 부전원측 스위칭 소자(Q4 내지 Q6)의 어느 한쪽에 공급되고, 스위칭 소자(Q1 내지 Q3) 또는 스위칭 소자(Q4 내지 Q6)를 고속 스위칭시킴에 의해 배터리 팩(30)의 직류 전압으로부터 각 고정자 권선(U, V, W)에 공급하는 전력을 제어한다. 또한, 본 실시예에서는, 부전원측 스위칭 소자(Q4 내지 Q6)에 PWM 신호가 공급되기 때문에, PWM 신호의 펄스 폭을 제어함에 의해 각 고정자 권선(U, V, W)에 공급하는 전력을 조정하여 모터(3)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
충격 공구(1)에는, 모터(3)의 회전 방향을 전환하기 위한 정역 스위칭 레버(14)가 마련되고, 회전 방향 설정 회로(62)는 정역 스위칭 레버(14)의 변화를 검출할 때마다, 모터의 회전 방향을 전환하여, 그 제어 신호를 연산부(51)에 송신한다. 연산부(51)는, 도시하지 않지만, 처리 프로그램과 데이터에 의거하여 구동 신호를 출력하기 위한 중앙 처리 장치(CPU), 처리 프로그램이나 제어 데이터를 기억하기 위한 ROM, 데이터를 일시 기억하기 위한 RAM, 타이머 등을 포함하여 구성된다.
제어 신호 출력 회로(53)는, 회전 방향 설정 회로(62)와 회전자 위치 검출 회로(54)의 출력 신호에 의거하여 소정의 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)를 교대로 스위칭하기 위한 구동 신호를 형성하고, 그 구동 신호를 제어 신호 출력 회로(53)에 출력한다. 이에 의해 고정자 권선(U, V, W)의 소정의 권선에 교대로 통전하고, 회전자(3a)를 설정된 회전 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 부전원측 스위칭 소자(Q4 내지 Q6)에 인가하는 구동 신호는, 인가 전압 설정 회로(61)의 출력 제어 신호에 의거하여 PWM 변조 신호로서 출력된다. 모터(3)에 공급되는 전류값은, 전류 검출 회로(59)에 의해 측정되고, 그 값이 연산부(51)에 피드백됨에 의해, 설정된 구동 전력이 되도록 조정된다. 또한, PWM 신호는 정전원측 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)에 인가하여도 좋다.
제어 회로 기판(9)에 탑재되는 제어부(50)에는, 앤빌(46)에 발생하는 충격의 크기를 검출한 타격 충격 센서(56)가 접속되고, 그 출력은 타격 충격 검출 회로(57)를 통하여 연산부(51)에 입력된다. 타격 충격 센서(56)로서는, 앤빌(46)에 부착되는 왜곡 게이지 등으로 실현할 수 있고, 타격 충격 센서(56)의 출력을 이용하여 규정 토크로 체결이 완료된 때에, 모터(3)를 자동 정지시키도록 하여도 좋다.
다음에, 본 실시예에 관한 해머(41)와 앤빌(46)의 타격 동작을 설명하기 전에, 도 6, 7을 이용하여 본 발명의 해머와 앤빌의 기본 구성과, 그 타격 동작 원리를 설명한다. 도 6은, 본 발명의 기본 구성에 관한 해머(151)와 앤빌(156)의 형상을 도시하는 도면이고, 가장 심플한 형상의 것이다. 이 형상은 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 형상이기도 하다. 해머(151)는, 원통형의 본체 부분(151b)으로부터 축방향으로 돌출하는 1조(組)의 돌출부, 즉 돌출부(152)와 돌출부(153)가 형성된다. 본체 부분(151b)의 전방측, 중앙에는, 앤빌(156)의 후방에 형성된 감합 홈(도시 생략)에 끼우는 감합 샤프트(151a)가 형성되고, 해머(151)와 앤빌(156)은 상대적으로 1회전 미만(360도 미만)의 소정 각도만큼 회전 가능하게 연결된다. 돌출부(152)는 타격 폴로서 작용하는 것으로, 원주 방향의 양측에 평면상의 타격면(152a와 152b)이 형성된다. 또한, 해머(151)에는, 돌출부(152)와의 회전 균형을 잡기 위한 돌출부(153)가 형성된다. 돌출부(153)는, 회전 밸런스를 맞추기 위한 추부(錘部)로서 기능하기 때문에, 타격면은 형성되지 않는다.
본체 부분(151b)의 후방측에는, 접속 부분(151d)을 통하여 원반부(151c)가 형성된다. 본체 부분(151b)과 원반부(151d)의 사이의 공간은, 유성 기어 기구(21)의 유성 기어(21b)를 배치하기 위한 것으로, 원반부(151d)에는 유성 기어(21b)의 회전 샤프트(21c)를 지지하기 위한 관통구멍(151f)이 형성된다. 도시하지 않지만, 본체 부분(151b)의 원반부(151d)에 면한 측에도 유성 기어(21b)의 회전 샤프트(21c)를 지지하기 위한 지지 구멍이 형성된다.
앤빌(156)은, 원통형의 본체 부분(156b)의 전단측에 선단 공구를 장착하기 위한 장착구멍(156a)이 형성되고, 본체 부분(156b)의 후방측에는 본체 부분(156b)으로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 2개의 돌출부(157과 158)가 형성된다. 돌출부(157)는, 피타격면(157a와 157b)를 갖는 타격 폴이고, 돌출부(158)가 피타격면을 갖지 않는 추부이다. 돌출부(157)는, 돌출부(152)와 충돌하도록 구성되기 때문에, 그 외경은 돌출부(152)의 외형과 마찬가지로 구성된다. 그러나 돌출부(153과 158)는 함께 추로서 작용시킬 뿐이고, 어느 부위에도 충돌시키지 않기 때문에, 서로 간섭하지 않는 위치나 크기에 형성하여 배치하는 것이 중요하다. 또한, 해머(151)와 앤빌(156)의 상대적인 회전각을 가능한 한 많이 취하기 위해(단, 최대라도 1회전 미만이다), 돌출부(153 및 158)의 반경 방향의 두께를 작게 하고 원주 방향의 길이를 크게 함에 의해, 돌출부(152와 157)와의 회전 밸런스를 맞출 수 있도록 형성된다. 상대적인 회전각을 크게 설정함에 의해, 해머를 앤빌에 충돌시킬 때의 해머의 가속 구간(도움닫기 구간)를 크게 취할 수 있고, 큰 에너지로 타격할 수 있다.
도 7은, 해머(151) 및 앤빌(156)의 사용 상태에서의 1회전의 움직임을 6단계로 도시한 단면도이다. 단면은 축방향과 연직면이고, 충돌면(152a)(도 6)을 포함하는 단면이다. 도 7의 (1)의 상태에서, 선단 공구로부터 받는 체결 토크가 작은 동안에는, 앤빌(156)은 해머(151)로부터 눌려짐에 의해 반시계방향으로 회전한다. 그러나, 체결 토크가 커져서 해머(151)로부터 눌려지는 힘만으로는 회전할 수가 없게 된 경우에는, 해머(151)에 의해 앤빌(156)을 타격하기 위해, 해머(151)를 화살표(161)의 방향으로 역회전시키기 위해, 모터(3)의 역회전을 시작한다. (1)에서 도시하는 상태에서 모터(3)의 반전을 시작하고, 그에 의해 해머(151)의 돌출부(152)를 화살표(161)의 방향으로 회전시키고, 더욱 모터(3)를 역회전시켜서, (2)에 도시하는 바와 같이 돌출부(152)는 돌출부(158)의 외주측을 통과하여 화살표(162)의 방향으로 가속되면서 회전한다. 여기서, 돌출부(158)의 외경(Ra1)은, 돌출부(152)의 내경(Rh1)보다 작게 구성되어, 양자는 충돌하지 않는다. 마찬가지로, 돌출부(157)의 외경(Ra2)은, 돌출부(153)의 내경(Rh2)보다 작게 구성되어, 양자는 충돌하지 않는다. 이와 같은 위치 관계로 구성하면, 해머(151)와 앤빌(156)과의 상대 회전각을 180도 보다 크고 구성할 수 있고, 앤빌(156)에 대해 해머(151)가 충분한 양의 역회전각을 확보할 수 있다.
해머(151)가 더욱 역회전하여, 화살표(163a)로 도시하는 바와 같이 도 7의 (3)의 위치(역회전의 정지 위치)에 도달하면, 모터(3)의 회전을 일정 시간 휴지하고, 그 후 모터(3)의 화살표(163b)의 방향(정상 회전 방향)으로의 회전을 시작한다. 또한, 해머(151)를 역회전시킨 때에, 앤빌(156)에 충돌하지 않도록, 정지 위치에서 확실하게 해머(151)를 정지시킬 것이 중요하다. 해머(151)의 정지 위치를, 앤빌(156)과 충돌하는 위치의 어느 정도 앞으로 설정하는지는 임의이지만, 필요하게 되는 체결 토크의 관계에서 가능한 한 크게 하면 좋다. 또한, 정지 위치는 매회 같은 위치로 할 필요는 없고, 체결 초기 단계에서는 역회전각을 작게 하고, 체결이 진행됨에 따라 역회전각을 크게 설정하도록 구성하여도 좋다. 이와 같이 정지 위치를 가변으로 하면 역회전에 필요로 하는 시간을 최소로 설정할 수 있기 때문에, 짧은 시간에 신속하게 타격 동작을 행할 수가 있다.
그리고, 도 7의 (4)의 위치를 화살표(164)의 방향으로 통과하면서 더욱 해머(151)를 가속시켜서, 가속중의 상태인 채로 도 7의 (5)에 도시하는 위치에서 돌출부(152)의 충돌면(152a)은, 앤빌(156)의 피충돌면(57a)에 충돌한다. 이 충돌의 결과, 앤빌(156)에는 강력한 회전 토크가 전달되어, 앤빌(156)은 화살표(166)로 도시하는 방향으로 회전한다. 도 7의 (6)의 위치는, 도 7의 (1)에서 도시한 상태로부터, 해머(151)와 앤빌(156)의 쌍방이 소정 각도분만큼 회전한 상태이고, 재차 도 7의 (1)의 상태로부터 도 7의 (5)에 이르는 동작을 반복함에 의해, 피체결부재를 적정 토크가 될 때까지 체결을 행한다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 해머(151)와 앤빌(156)에서는, 모터(3)를 역회전시키는 구동 모드를 이용함에 의해, 타격 기구로서 해머(151)와 앤빌(156)만의 극히 심플한 구성으로, 충격 공구를 실현할 수 있다. 또한, 이 구성의 타격 기구에서는, 모터(3)의 구동 모드의 설정에 의해, 드릴 모드로서 회전시킬 수도 있다. 예를 들면, 드릴 모드에서는, 도 7의 (5)의 상태로부터 모터(3)를 회전시켜서 해머(151)를 정방향으로 회전시킬 뿐으로 7의 (6)과 같이 앤빌(156)을 추종하여 회전시키는 것이 가능하기 때문에, 이것을 반복함에 의해 체결 토크가 작아도 괜찮은 나사나 볼트 등의 피체결부재를 고속으로 체결할 수 있다.
또한, 본 실시예에 관한 충격 공구(1)에서는, 모터(3)로서 브러시리스 DC 모터를 이용하고 있기 때문에, 전류 검출 회로(59)(도 5 참조)로부터 모터(3)에 흐르는 전류값을 구하여, 전류값이 소정의 값보다도 커진 상태를 검출하고, 연산부(51)가 모터(3)를 정지시킴에 의해, 소정의 토크까지 체결한 후에 동력 전달을 차단시키는, 이른바 클러치 기구를 전자적으로 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에 관한 충격 공구(1)에서는, 드릴 모드시의 클러치 기구도 실현할 수 있고, 간단한 구성의 타격 기구에 클러치 없음의 드릴 모드, 클러치 부착의 드릴 모드, 충격 모드를 갖는 멀티 유즈의 체결 공구를 실현할 수 있다.
다음에 도 8, 9를 이용하여, 도 1, 2에 도시한 타격 기구(40)의 상세 구조를 설명한다. 도 8은, 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 해머(41)와 앤빌(46)의 형상을 도시하는 사시도고, 해머(41)는 비스듬히 전방에서, 앤빌(46)은 비스듬히 후방에서 본 도면이다. 도 9는 해머(41)와 앤빌(46)의 형상을 도시하는 사시도고, 해머(41)는 비스듬히 후방에서 본 도면이고, 앤빌(46)은 비스듬히 전방에서 본 부분 도면이다. 해머(41)는, 원주형의 본체 부분(41b)으로부터 지름 방향으로 돌출한 2개의 날개부(41c와 41d)가 형성된다. 날개부(41d와 41c)에는, 각각 축방향으로 돌출하는 돌출부가 형성되지만, 도 6에서 도시한 기본 구성(제 2의 실시예)과 다른 것은, 날개부(41d와 41c)의 각각에 1조씩의 타격부와 추부가 형성되는 것이다.
날개부(41c)측은, 외주부가 팬 형상을 가지고, 외주부로부터 축방향 전방으로 돌출하는 돌출부(42)가 형성된다. 이 부채모양으로 넓어지는 부분과 돌출부(42)가 타격부(타격 폴)로서 기능과 함께, 추부로서의 기능을 다한다. 돌출부(42)에는 원주 방향의 양측에는 타격면(42a와 42b)이 형성된다. 타격면(42a와 42b)은, 함께 평면으로 형성된 것으로, 앤빌(46)의 후술하는 피타격면과 양호하게 면접촉하도록 적당한 각도가 붙여진다. 한편, 날개부(41d)는 외주부가 부채모양으로 넓어지도록 형성되고, 부채모양으로 넓어지는 형상에 의해 그 부분의 질량이 커지고 추부로서 양호한 작용을 다한다. 또한 날개부(41d)의 지름 방향 중앙 부근에서 축방향 전방으로 돌출하는 돌출부(43)가 형성된다. 돌출부(43)는 타격부(타격 폴)로서 작용하는 것으로, 원주 방향의 양측에는 타격면(43a와 43b)이 형성된다. 타격면(43a와 43b)은, 함께 평면상에 형성된 것으로, 앤빌(46)의 후술하는 피타격면과 양호하게 면접촉하도록, 원주 방향으로 적당한 각도가 붙여진다.
본체 부분(41b)의 축심 부근, 전방측에는 앤빌(46)의 감합 홈(46f)과 감합되는 감합 샤프트(41a)가 형성된다. 본체 부분(41b)의 후방측에는 유성 캐리어의 기능을 갖도록 2개의 원반부(44a, 44b)와 원주 방향의 2개소에서 이들을 접속한 접속부(44c)가 형성된다. 원반부(44a, 44b)의 원주 방향의 각각 2개소에는, 관통구멍(44d)이 형성되고, 원반부(44a, 44b)의 사이에 2개의 유성 기어(21b)(도 3 참조)가 배치되고, 유성 기어(21b)의 회전 샤프트(21c)(도 3 참조)가 관통구멍(44d)에 장착된다. 원반부(44b)의 후방측에는 원통형으로 늘어나는 원통부(44e)가 형성된다. 원통부(44e)의 외주측은 베어링(16b)의 내륜에 지지된다. 또한, 원통부(44e)의 내측의 공간(44f)에는 선 기어(21a)(도 3 참조)가 배치된다. 또한, 도 8 및 도 9에 도시하는 해머(41)와 앤빌(46)은, 금속의 일체 구조로서 제조하면 강도적으로도 중량적으로도 바람직하다.
앤빌(46)은, 원주형의 본체 부분(46b)으로부터 지름 방향으로 돌출하는 2개의 날개부(46c와 46d)가 형성된다. 날개부(46c)의 외주 부근에는 축방향 후방으로 돌출하는 돌출부(47)가 형성된다. 돌출부(47)의 원주 방향 양측에는 피타격면(47a 및 47b)이 형성된다. 한편, 날개부(46d)의 지름 방향 중앙 부근에는 축방향 후방으로 돌출하는 돌출부(48)가 형성된다. 돌출부(48)의 원주 방향 양측에는 피타격면(48a 및 48b)이 형성된다. 해머(41)가 정상 회전(나사 등을 체결하는 회전 방향)할 때에는, 타격면(42a)가 피타격면(47a)에 맞닿고, 동시에 타격면(43a)가 피타격면(48a)에 맞닿는다. 또한, 해머(41)가 역회전(나사 등을 푸는 회전 방향)할 때에는, 타격면(42b)이 피타격면(47b)에 맞닿고, 동시에 타격면(43b)이 피타격면(48b)에 맞닿는다. 이 맞닿는 것은 동시가 되도록 돌출부(42, 43, 47, 48)의 형상이 결정된다.
이와 같이, 도 8, 9에 도시하는 해머(41) 및 앤빌(46)에 의하면, 회전하는 축심을 기준으로 대칭의 2개소에서 타격이 행하여지기 때문에 타격시의 밸런스가 좋고, 타격시에 충격 공구(1)가 흔들려지기 어렵게 구성할 수 있다. 또한, 타격면은 돌출부의 원주 방향 양측에 각각 마련되기 때문에, 정상 회전뿐만 아니라 역회전시에도 임팩트 동작이 가능해지기 때문에, 사용하기 쉬운 충격 공구를 실현할 수 있다. 또한, 해머(41)로 앤빌(46)을 타격하는 방향은, 원주 방향뿐이고 앤빌(46)을 축방향, 전방으로 타격하지 않기 때문에, 선단 공구를 필요 이상으로 피체결부재를 꽉누르는 일도 없고, 목재에 나사못 등을 체결할 때에 유리하다.
다음에 도 10을 이용하여 도 8, 9에 도시한 해머(41) 및 앤빌(46)의 타격 동작을 설명한다. 기본적인 동작은 도 7에서 설명한 동작과 같고, 차이는 타격시에 1개소가 아니라 거의 축 대칭인 2개소의 타격면에 동시에 타격되는 것이다. 또한, 도 10에서 도시하는 단면도는 도 3의 A-A부의 단면이고, 이 단면으로부터 해머(41)로부터 축방향으로 돌출하는 돌출부(42, 43)와, 앤빌(46)로부터 축방향으로 돌출하는 돌출부(47, 48)의 위치 관계를 이해할 수 있을 것이다. 체결 동작시(정상 회전시)의 앤빌(47)의 회전 방향은 반시계방향이다.
도 10의 (1)은, 해머(41)가 앤빌(46)에 대해 최반전(最反轉) 위치까지 역회전한 상태이다(도 7의 (3)의 상태에 상당). 이 상태로부터 해머(41)를 앤빌(46)에 대해 충돌시키기 위해, 화살표(91)의 방향(정상 방향)으로 가속시킨다. 그리고, 도 10 의 (1)과 같이 돌출부(42)는 돌출부(48)의 외주측을 통과하고, 동시에 돌출부(43)는 돌출부(47)의 내주측을 통과한다. 이와 같이, 쌍방의 통과를 가능하게 하기 위해, 돌출부(42)의 내경(RH2)은, 돌출부(48)의 외경(RA1)보다도 크게 구성되고, 양자는 충돌하지 않는다. 마찬가지로, 돌출부(43)의 외경(RH1)은, 돌출부(47)의 내경(RA2)보다 작게 구성되고, 양자는 충돌하지 않는다. 이와 같은 위치 관계로 구성하면, 해머(41)와 앤빌(46)과의 상대 회전각을 180도 보다 크게 구성할 수 있고, 앤빌(46)에 대해 해머(41)가 충분한 양의 역회전각을 확보할 수 있고, 이 역회전각이 해머(41)를 앤빌(46)에 타격하기 전의 가속 구간으로 할 수 있다.
다음에, 도 10의 (3)의 상태까지 해머(41)가 정상 회전하면 돌출부(42)의 충돌면(42a)은, 돌출부(47)의 피충돌면(47a)에 충돌한다. 동시에, 돌출부(43)의 충돌면(43a)은 돌출부(48)의 피충돌면(48a)에 충돌한다. 이와 같이, 회전 샤프트에 대해 반대측의 2개소에 충돌함에 의해 앤빌(46)에 대해 밸런스가 좋은 타격을 행할 수가 있다. 이 타격의 결과, 도 10의 (4)에서 도시하는 바와 같이 앤빌(46)은, 화살표(94)의 방향으로 회전하게 되고, 이 회전에 의해 피체결재의 체결이 행하여진다. 또한, 해머(41)에는, 지름 방향의 동심(同心) 위치(RH2 이상, RH3 이하의 위치)에서 유일한 돌기인 돌기부(42)를 가지며, 동심 위치(RH1 이하의 위치)에서 제 3의 유일한 돌기인 돌기부(43)를 갖는다. 또한, 앤빌(46)은, 지름 방향의 동심 위치(RA2 이상, RA3 이하의 위치)에서 유일한 돌기인 돌기부(47)를 가지며, 동심 위치(RA1 이하의 위치)에서 유일한 돌기인 돌기부(48)를 갖는다.
다음에, 본 실시예에 관한 충격 공구(1)의 구동 방법에 관해 설명한다. 본 실시예에 관한 충격 공구(1)에서는, 앤빌(46)과 해머(41)가, 상대적으로 360도 미만의 회전각으로 회전 가능하게 형성된다. 따라서, 해머(41)는 앤빌(46)에 대해 1회전 이상의 상대적 회전을 할 수가 없기 때문에, 그 회전 제어도 특유한 것이 된다. 도 11은, 충격 공구(1)의 운전시의 트리거 신호, 인버터 회로의 구동 신호, 모터(3)의 회전 속도, 해머(41)와 앤빌(46)의 타격 상황을 도시하는 도면이다. 각 그래프에 있어서 횡축은 시간이고, 각 그래프의 타이밍을 비교할 수 있도록 횡축을 맞추어서 기재하고 있다.
본 실시예에 관한 충격 공구(1)에서, 충격 모드에서의 체결 작업의 경우는, 처음 드릴 모드로 고속으로 체결을 행하고, 필요한 체결 토크 값이 커지면 충격 모드(1)로 전환하여 체결을 행하고, 필요한 체결 토크 값이 더욱 커지면 충격 모드(2)로 전환하여 체결을 행한다. 도 11의 시간(T1)부터 시간(T2)에서의 드릴 모드에서는, 제어부(51)는 모터(3)를 목표 회전수에 의거한 제어를 행한다. 이 때문에 모터(3)는 화살표(85a)로 도시하는 목표 회전수에 달할 때까지 모터를 가속시킨다. 그 후, 앤빌(46)에 부착된 선단 공구로부터의 체결 반동력이 커지면, 모터(3)의 회전 속도가 서서히 떨어져 온다. 그래서, 그 회전 속도의 떨어짐을 모터(3)에 공급되는 전류값으로 검출하여, 시간(T2)에서 펄스 모드(1)에 의한 회전 구동 모드로 전환한다.
펄스 모드(1)는, 모터(3)를 연속적으로 구동하는 것이 아니라 단속적으로 구동하는 모드로서, "휴지 → 정상 회전 구동"을 복수회 반복하도록 펄스형상으로 구동한다. 여기서, "펄스형상으로 구동한다"란, 인버터 회로(52)에 가하는 게이트 신호를 맥동시킴에 의해, 모터(3)에 공급되는 구동 전류를 맥동시켜서, 그에 의해 모터(3)의 회전수 또는 출력 토크를 맥동시키도록 구동 제어하는 것이다. 이 맥동은, 시간(T2)부터 시간(T21)까지는 모터에 공급되는 구동 전류 OFF(휴지), 시간(T21)부터 시간(T3)까지는 모터의 구동 전류 ON(구동), 시간(T3)부터 시간(T31)까지는 구동 전류 OFF(휴지), 시간(T31)부터 시간(T4)까지는 구동 전류 ON이라는, 큰 기간(예를 들면 수십Hz 내지 백수십Hz 정도)으로 구동 전류의 ON/OFF를 반복함에 의해 발생된다. 또한, 구동 전류 ON 상태시에는 모터(3)의 회전수 제어를 위해 PWM 제어가 행하여지지만, 그
비 제어의 주기(통상 수킬로Hz)에 비하면, 맥동시키는 주기는 충분히 작다.
도 11의 예에서는, T2부터 일정한 시간 모터(3)에의 구동 전류의 공급을 휴지하여, 모터(3)의 회전 속도가 화살표(85b)로 저하된 후에, 제어부(51)(도 5 참조)는 구동 신호(83a)를 제어 신호 출력 회로(53)에 보냄에 의해 모터(3)에 펄스형상의 구동 전류(구동 펄스)가 공급되고, 모터(3)를 가속시킨다. 또한, 이 가속시의 제어는, 반드시 듀티비 100%로 구동이라는 의미가 아니라, 100% 미만의 듀티비로 제어하는 일도 있을 수 있다. 다음에, 화살표(85c)의 지점에서 해머(41)가 앤빌(46)에 강하게 충돌함에 의해, 화살표(88a)로 도시하는 바와 같이 타격력이 주어진다. 타격력이 주어지면 재차, 소정 기간 모터(3)에의 구동전 전류의 공급을 휴지하고, 모터의 회전 속도가 화살표(85b)로 도시하는 바와 같이 저하된 후에, 제어부(51)는 구동 신호(83b)를 제어 신호를 출력 회로(53)에 보냄에 의해 모터(3)를 가속시킨다. 그러면, 화살표(85e)의 지점에서 해머(41)가 앤빌(46)에 강하게 충돌함에 의해, 화살표(88b)로 도시하는 바와 같이 타격력이 주어진다. 펄스 모드(1)에서는, 상술한 모터(3)의 "휴지 → 정상 회전 구동"을 반복하는 단속적인 구동이 1회 또는 복수회 반복되지만, 보다 높은 체결 토크가 필요해지면 그 상태를 검출하고, 펄스 모드(2)에 의한 회전 구동 모드로 전환한다. 높은 체결 토크가 필요하게 되었는지의 여부의 판정은, 예를 들면 화살표(88b)로 도시하는 타격력이 주어진 때의 모터(3)의 회전수(화살표(85e)의 전후)를 이용하여 판단할 수 있다.
펄스 모드(2)는, 모터(3)를 단속적으로 구동하고, 펄스 모드(1)와 마찬가지로 펄스형상으로 모터(3)를 구동하는 모드이지만, "휴지 → 역회전 구동 → 휴지(정지) → 정상 회전 구동"을 복수회 반복하도록 구동한다. 즉 펄스 모드(2)에서는, 모터(3)의 정상 회전 구동뿐만 아니라 역회전 구동도 가하여지기 때문에, 해머(41)를 앤빌(46)에 대해 충분한 상대각만큼 역회전시킨 후에, 해머(41)를 정상 회전 방향으로 가속시켜서 힘차게 앤빌(46)에 충돌시킨다. 이와 같이 해머(41)를 구동함에 의해, 앤빌(46)에 강한 체결 토크를 발생시키는 것이다.
도 11의 예에서는 시간(T4)로 펄스 모드(2)로 전환되면, 모터(3)의 구동을 일시 휴지시켜서, 그 후 부의 방향의 구동 신호(84a)를 제어 신호 출력 회로(53)에 보냄에 의해 모터(3)를 역회전시킨다. 정상 회전, 역회전을 행할 때에는, 제어 신호 출력 회로(53)로부터 각 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)에 출력하는 각 구동 신호(온 오프 신호)의 신호 패턴을 전환함에 의해 실현된다. 모터(3)가 소정의 회전각분만큼 역회전하면, 모터(3)의 구동을 일시 휴지시켜서 정상 회전 구동을 시작한다. 이를 위해, 정의 방향의 구동 신호(84b)를 제어 신호 출력 회로(53)에 보내다. 또한, 인버터 회로(52)를 이용한 회전 구동에서는, 구동 신호를 플러스측 또는 마이너스측으로 전환하는 것은 아니지만, 도 11에서는 어느 쪽 방향으로 회전 구동하든지 용이하게 이해할 수 있도록, 구동 신호를 + 및 - 방향으로 나누어서 모식적으로 표현하였다.
모터(3)의 회전 속도가 최대 속도에 달하는 부근에서 해머(41)는 앤빌(46)에 충돌한다(화살표(86c)). 이 충돌에 의해 펄스 모드(1)에서 발생하는 체결 토크(88a, 88b)에 비하여 현격하게 큰 체결 토크(89a)가 발생한다. 이와 같이 충돌이 행하여지면 화살표(86c)로부터 화상표(86d)에 이르도록 모터(3)의 회전수가 저하된다. 또한, 화살표(89a)로 도시하는 충돌을 검출한 순간에 모터(3)에의 구동 신호를 정지하는 제어를 하여도 좋고, 그 경우는 체결 대상이 볼트나 너트 등의 경우는 타격 후에 작업자의 손에 전해지는 반동이 적어도 된다. 본 실시예와 같이 충돌 후도 모터(3)에 구동 전류를 흘림에 의해 작업자에게의 반동력이 드릴 모드에 비교하여 작고, 중부하(中負荷) 상태에서의 작업에 적합하다. 또한, 체결 속도가 빠르고, 펄스 강(强)모드와 비교하여 전력 소비가 적어도 된다는 효과를 얻을 수 있다. 그 후, 마찬가지로 하여, "휴지 → 역회전 구동 → 휴지(정지) → 정상 회전 구동"을 소정 회수만큼 반복함에 의해 강한 체결 토크로의 체결이 행하여지고, 시간(T7)에서 작업자가 트리거 조작을 해제함에 의해 모터(3)가 정지하고, 체결 작업이 완료된다. 또한, 작업의 완료는 작업자에 의한 트리거 조작의 해제뿐만 아니라, 타격 충격 검출 센서(56)(도 5 참조)의 출력을 기초로, 연산부(51)가 설정된 체결 토크로의 체결이 완료되었다고 판단하면 모터(3)의 구동을 정지하도록 제어하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 체결 토크가 적어도 되는 체결 초기 단계는 드릴 모드로 회전 구동하고, 체결 토크가 커짐에 따라서 정상 회전만의 단속 구동에 의한 충격 모드(1)로 체결을 행하고, 체결의 최종 단계에서는, 모터(3)의 정상 회전 및 역회전에 의한 단속 구동에 의한 충격 모드(2)에 의해 강력하게 체결을 행한다. 또한, 충격 모드(1)와 충격 모드(2)만을 사용하고 구동하도록 구성하여도 좋다. 또한, 충격 모드(1)를 마련하지 않고, 드릴 모드로부터 충격 모드(2)로 직접 이행하는 제어도 가능하다. 충격 모드(2)에서는 모터의 정상 회전과 역회전을 교대로 행하기 때문에, 체결 속도가, 드릴 모드나 충격 모드(1)보다도 대폭적으로 늦어진다. 이와 같이 체결 속도가 갑자기 늦어지면, 주지의 회전 타격 기구를 갖는 충격 공구와 비교하여 타격 동작으로 이행할 때의 위화감이 커지기 때문에, 드릴 모드로부터 충격 모드(2)로의 이행에 있어서, 충격 모드(1)를 개재시킨 쪽이 조작감이 자연스러운 느낌으로 된다. 또한, 가능한 한 드릴 모드나 충격 모드(1)로 체결을 행함에 의해, 체결 작업시간의 단축화를 도모할 수 있다.
다음에, 도 12 내지 도 16을 이용하여 본 발명에 관한 충격 공구(1)의 제어 순서를 설명한다. 도 12는, 본 발명의 실시예에 관한 충격 공구(1)의 제어 순서를 도시하는 플로우 차트이다. 충격 공구(1)는, 작업자에 의한 작업의 시작에 앞서서, 토글 스위치(32)(도 2 참조)를 이용하여 충격 모드가 선택되었는지의 여부를 판정한다(스텝 101). 충격 모드가 선택된 경우는 스텝 102로 진행하고, 선택되지 않은 경우, 즉 통상의 드릴 모드의 경우는 스텝 110으로 진행한다.
충격 모드에서는, 연산부(51)는 트리거 스위치(8)가 ON 되었는지의 여부를 판정하고, ON 된(트리거 조작부(8a)가 당겨진) 경우는, 도 11에 도시한 바와 같이 드릴 모드에 의해 모터(3)를 기동하고(스텝 103), 트리거 조작부(8a)의 당기는 양에 응하여 인버터 회로(52)의 PWM 제어를 시작한다(스텝 104). 그리고, 모터(3)에 공급되는 피크 전류가 상한치의 p를 초과하지 않도록 제어하면서 모터(3)의 회전을 가속시킨다. 다음에, 기동하고 나서 t밀리초 경과한 후의 모터(3)에 공급되는 전류값(I)을, 전류 검출 회로(59)(도 5 참조)의 출력을 이용하여 검출한다. 검출된 전류값(I)이 p1암페어를 초과하지 않았으면 스텝 104로 되돌아오고, 초과하였으면 스텝 108로 진행한다(스텝 107). 다음에, 검출된 전류값(I)이 p2암페어를 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 108).
스텝 108에서, 검출된 전류값(I)이 p2[A]를 초과하지 않았으면, 즉, p1<I<p2의 관계에 있으면 도 14에서 도시하는 펄스 모드(1)의 순서를 실행하고 나서 스텝 109로 진행하고(스텝 120), 검출된 전류값(I)이 p2[A]를 초과하였으면 펄스 모드(1)의 순서를 실행하는 일 없이 직접 스텝 109로 진행한다. 스텝 109에서, 트리거 스위치(8)가 온이 되어 있는지를 판정하고, OFF로 된 경우는 스텝 101로 되돌아오고, ON 상태가 계속되고 있은 경우는 도 16에서 도시하는 펄스 모드(2)의 순서를 실행하고 나서 스텝 101로 되돌아온다.
스텝 101에서 드릴 모드가 선택되어 있은 경우는, 드릴 모드 110이 실행되지만, 그 제어는 스텝 102부터 107의 제어와 마찬가지이다. 그리고, 스텝 107의 p1로서, 전자 클러치에서의 제어 전류 또는, 모터(3)의 로크(lock) 직전에 의한 과전류 상태를 검출하여 모터(3)를 정지시킴(스텝 111) 에 의해, 드릴 모드를 종료하고, 스텝 101로 되돌아온다.
여기서, 도 13을 이용하여 스텝 107, 108에서의 모드 이행의 판정 순서를 설명한다. 상측의 그래프는 경과 시간과 모터(3)의 회전수와의 관계를 나타내는 것이고, 하측의 그래프는 모터(3)에 공급되는 전류값과 시간의 관계를 나타내는 것으로, 상하의 그래프의 시간축은 같게 하고 있다. 좌측의 그래프에서, 시간(TA)에서 트리거 스위치가 당겨지면(도 12의 스텝 102에 상당), 모터(3)가 화살표(113a)와 같이 기동되어 가속된다. 이 가속일 때에는, 화살표(114a)로 도시하는 바와 같이 최대 전류값(p)이 제한된 상태에서의 정전류 제어가 된다. 모터(3)의 회전수가 소정의 회전수에 도달하면(화살표(113b)), 화살표(114b)로 도시하는 바와 같이 가속시 전류로부터 정상시 전류가 되기 때문에, 전류값이 감소한다. 이 후, 나사나 볼트 등의 체결이 진행함에 따라, 체결 부재로부터 받는 반동력이 증가하면, 화살표(113c)로 도시하는 바와 같이 모터(3)의 회전수가 서서히 저하됨과 함께, 모터(3)에 공급되는 전류값이 증가한다. 그리고 모터(3)의 기동부터 t밀리초 경과한 후에 전류값이 판정되어, 화살표(114c)로 도시하는 바와 같이, p1<I<p2의 관계에 있는 경우는 스텝 120에서 나타내는 바와 같이 후술하는 펄스 모드(1)의 제어로 이행한다.
우측의 그래프에서, 시간(TB)에서 트리거 스위치가 당겨지면(도 12의 스텝 102에 상당), 모터(3)가 화살표(115a)와 같이 기동되어 가속된다. 이 가속일 때에는, 화살표(116a)로 도시하는 바와 같이 최대 전류값(p)이 제한된 상태에서의 정전류 제어가 된다. 모터(3)의 회전수가 소정의 회전수에 도달하면(화살표(115b)), 화살표(116b)로 도시하는 바와 같이 가속시 전류로부터 정상시 전류가 되기 때문에, 전류값이 감소한다. 이 후, 나사나 볼트 등의 체결이 진행함에 따라, 체결 부재로부터 받는 반동력이 증가하면, 화살표(115c)로 도시하는 바와 같이 모터(3)의 회전수가 서서히 저하됨과 함께, 모터(3)에 공급되는 전류값이 증가한다. 본 예로는, 체결 부재로부터 받는 반동력이 급격하게 증가하였기 때문에, 화살표(116c)로 도시하는 바와 같이 모터(3)의 회전수의 저하가 크고, 또한, 전류값의 상승 정도가 크다. 그리고 모터(3)의 기동부터 t밀리초 경과한 후의 전류값이 화살표(116c)로 도시하는 바와 같이, p2<I의 관계에 있기 때문에, 스텝 140에 나타내는 바와 같이 도 16에서 도시하는 펄스 모드(2)의 제어로 이행한다.
통상 나사나 볼트 등이 체결 작업에서는, 나사나 볼트의 가공 정밀도의 편차, 피체결재의 상태, 목재의 마디나 나뭇결 등의 재질의 불규칙함 등에 의해, 필요하게 되는 체결 토크가 일정하지 않은 것이 많다. 그 때문에 드릴 모드만으로 체결 완료 직전까지 단숨에 체결할 수 있게 되어 버리는 경우가 있을 수 있다. 이와 같은 경우는, 충격 모드(1)에서의 체결을 스킵하여, 보다 체결 토크가 높은 드릴 모드(2)에 의한 체결로 이행하게 하면 단시간에 효율적으로 체결 작업을 완료시킬 수 있다.
다음에 도 14의 플로우 차트를 이용하여 펄스 모드(1)에서의 충격 공구의 제어 순서를 설명한다. 펄스 모드(1)로 이행한 경우, 우선 소정의 휴지 기간을 두고 나서, 피크 전류를 p3암페어 이하라고 제한하고(스텝 121), 소정의 시간, 즉 T밀리초만 모터(3)에 정상 회전 전류를 공급함에 의해 모터(3)를 회전시킨다(스텝 122). 다음에, 시간 T밀리초 경과 후에 그때의 모터(3)의 회전수(N1n)(단, n=1, 2, …)[rpm]를 검출한다(스텝 123). 다음에, 모터(3)에 공급하는 구동 전류를 OFF로 하고 모터(3)의 회전수가, N1n로부터 N2n(=N1n/2)으로 저하될 때까지 감속하기까지 필요로 하는 시간(t1n)을 측정한다. 다음에, t2n=X-t1n으로부터 t2n를 구하고, 이 t2n의 기간만큼 모터(3)에 정상 회전 전류를 가하고(스텝 126), 피크 전류를 p3암페어 이하로 억제하여 모터(3)를 가속시킨다. 다음에, t2n시간 경과 후에 모터(3)의 회전수(N1 (n+1))가, 펄스 모드(2)로 이행하기 위한 임계치 회전수(Rth) 이하인지의 여부를 판정하고, Rth 이하인 경우는 펄스 모드(1)의 처리를 종료하고 도 12의 스텝 120으로 되돌아오고, Rth 이상인 경우는 스텝 124로 되돌아온다(스텝 128).
도 15는, 도 14에 도시하는 플로우 차트의 순서를 실행중의 모터(3)의 회전수와 경과 시간의 관계, 및, 모터(3)에 공급되는 전류와 경과 시간의 관계를 도시하는 그래프이다. 처음에 시간 T만큼 모터(3)에 구동 전류(132)가 공급된다. 구동 전류는 피크 전류를 p3암페어 이하로 제한되기 때문에, 화살표(132a)로 도시하는 바와 같이 가속시의 전류가 제한되고, 그 후, 모터(3)의 회전수가 올라감에 따라 전류값이 화살표(132b)와 같이 저하된다. 시간 T1에서, 모터(3)의 회전수가 N11에 도달한 것이 측정되면, N21=N11/2로부터 모터(3)의 회전을 시작한 회전수 N21이 계산에 의해 산출된다. 회전수(N11)는, 예를 들면 10,000rpm이다. 모터(3)의 회전수가 N21로 저하되면, 구동 전류(133)가 공급되어 모터(3)가 재차 가속된다. 구동 전류(133)를 흘리는 시간(t2n)은, t2n=X-t1n으로 결정된다. 마찬가지로 하여, 시간(2X, 3X)에서 마찬가지의 제어를 행하지만, 체결 반동력이 커짐에 따라 모터(3)의 회전수 상승 정도가 저하되고, 시간(4X)에서 회전수(N14)는 임계치 회전수(Rth) 이하가 되어 버린다. 이 시점에서, 펄스 모드(1)의 처리가 종료되고, 펄스 모드(2)의 처리로 이행하게 된다.
다음에 도 16의 플로우 차트를 이용하여 펄스 모드(2)에서의 충격 공구의 제어 순서를 설명한다. 우선, 모터(3)에 공급하는 구동 전류를 오프로 하여 5밀리초 대기한다(스텝 141). 다음에, 모터를 -3000rpm로 회전시키도록, 역회전 전류를 모터(3)에 공급한다(스텝 142). 여기서, '마이너스'란 작업중의 회전 방향과는 역방향으로 3000rpm로 회전시킨다는 의미이다. 다음에, 모터(3)의 회전수가, -3000rpm에 도달하면, 모터(3)에 공급하는 전류를 오프로 하여, 5밀리초 대기한다(스텝 143). 여기서 5밀리초 대기하는 것은 갑자기 모터(3)를 역방향으로 역회전시키면, 충격 공구 본체가 흔들려져 버릴 우려가 있기 때문이다. 또한, 이 대기시에 있어서의 전력의 소비가 없기 때문에 에너지 절약을 달성할 수 있기 때문이다. 다음에, 모터(3)를 정상 회전 방향으로 회전시키기 위해, 정상 회전 전류를 온으로 한다(스텝 144). 정상 회전 전류를 온으로 하고 나서 95밀리초 후에 모터(3)에 공급하는 전류를 오프로 하는데, 이 전류를 오프로 하기 전에 해머(41)가 앤빌(46)에 충돌함(타격함)에 의해, 선단 공구에 강한 체결 토크가 발생한다(스텝 145). 그 후, 트리거 스위치의 온 상태가 유지되어 있는지를 검출하고, 오프의 상태라면 모터(3)의 회전을 정지하고 펄스 모드(2)의 처리를 종료하고, 도 12의 스텝 140으로 되돌아온다(스텝 147, 148). 스텝 147에서, 트리거 스위치(8)가 온의 상태라면 스텝 141로 되돌아온다(스텝 147).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 상대 회전각이 1회전 미만의 해머와 앤빌을 이용하여, 모터를 연속 회전, 정상 방향만의 단속 회전, 정상 방향 및 역방향의 단속 회전을 행함에 의해, 효율적으로 체결 부재를 체결할 수 있다. 또한, 해머와 앤빌의 형상을 심플한 구조로 할 수 있기 때문에, 충격 공구의 소형화 및 비용 저감을 실현할 수 있다.
이상, 본 발명을 나타내는 실시예에 의거하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예로 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 본 실시예에서는 모터로서 브러시리스 DC 모터를 이용하는 예를 설명하였지만, 이것으로 한정되지 않고, 정상 방향 및 역방향으로 구동할 수 있는 다른 종류의 모터라도 좋다.
또한, 앤빌과 해머의 형상은 임의이고, 앤빌과 해머가 상대적으로 연속 회전할 수 없는(타고 넘으면서 회전할 수 없는) 구조로 하고, 상대적으로 360도 미만의 소정의 회전각을 확보하고, 타격면, 피타격면을 형성하면 좋다. 예를 들면, 해머와 앤빌의 돌출부가 축방향으로 돌출하는 것이 아니라, 원주 방향으로 돌출하도록 구성하여도 좋다. 또한, 해머와 앤빌의 돌출부는, 반드시 외부로 볼록하게 되는 돌출부만으로 한정되지 않고, 어떠한 형상에 타격면, 피타격면을 형성할 수 있으면 좋기 때문에, 해머 또는 앤빌의 내부로 돌출하는 돌출부(즉, 오목부)라도 좋다. 또한, 타격면, 피타격면은 반드시 평면으로 한정되지 않고, 곡면이라도, 그 밖의 양호하게 타격 및 피타격되는 형상이라면 좋다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관한 전동 공구의 한 예인 전자 펄스 드라이버(1001)에 관해, 도 33 내지 도 29에 의거하여 설명한다. 도 33에 도시하는 전자 펄스 드라이버(1001)는, 하우징(1002)과, 모터(1003)와, 해머부(1004)와, 앤빌부(1005)와, 스위치 기구(1006)로 주로 구성되어 있다. 하우징(1002)은 수지제로서 전자 펄스 드라이버(1001)의 외곽을 이루고 있고, 개략 통(筒) 형상의 동체부(1021)와, 동체부(1021)로부터 연출된 핸들부(1022)로 주로 구성되어 있다.
도 33에 도시하는 바와 같이, 동체부(1021) 내에는, 그 길이 방향이 모터(1003)의 축방향과 일치하도록 모터(1003)가 배치됨과 함께, 모터(1003)의 축방향 일단측을 향하여 해머부(1004), 앤빌부(1005)가 나열하여 배치되어 있다. 이하의 설명에서는 모터(1003)로부터 해머부(1004), 앤빌부(1005)를 향하는 방향을 앞측으로 하고, 모터(1003)의 축방향과 평행한 방향을 전후 방향으로 정의한다. 또한 동체부(1021)로부터 핸들부(1022)가 늘어나는 방향을 하측으로서 상하 방향을 정의하고, 전후 방향과 직교하는 방향을 좌우 방향으로 정의한다.
동체부(1021) 내에서 앞측 위치에는, 해머부(1004) 및 앤빌부(1005)가 내장되는 해머 케이스(1023)가 배치되어 있다. 해머 케이스(1023)는, 금속제이고 전방을 향함에 따라 서서히 지름이 가늘어지는 개략 깔때기 형상을 이루고, 깔때기 형상의 선단이 앞측을 향하도록 배치되어 있고, 전단(前端) 부분에 후술하는 선단 공구 장착부(1051)가 앞측으로 돌출하는 개구(1023a)가 형성되어 있음과 함께, 개구(1023a)를 구획하는 내벽에 앤빌부(1005)를 회전 가능하게 지지하는 메탈(1023A)을 갖고 있다.
동체부(1021)에서, 개구(1023a) 부근 위치로서 해머 케이스(1023)의 하방 위치에는, 라이트(1002A)가 지지되어 있다. 라이트(1002A)는, 후술하는 선단 공구 장착부(1051)에 도시하지 않은 선단 공구인 비트가 장착된 때에, 비트의 전단 부근을 조사(照射) 가능하게 구성되어 있다. 또한 동체부(1021)에서 라이트(1002A)의 하방 위치에는, 전환부인 다이얼판(1002B)이 회전 조작 가능하게 배치되어 있다. 동체부(1021)에 의해 라이트(1002A)를 지지한 구조이기 때문에, 특히 라이트(1002A)를 지지하는 부재를 별도 마련할 필요가 없고, 간단한 구성으로 확실하게 라이트(1002A)를 지지할 수 있다. 또한 라이트(1002A) 및 다이얼판(1002B)은, 좌우 방향에서 동체부(1021)의 개략 중앙 위치에 각각 배치되어 있다. 또한 동체부(1021)에는, 후술하는 팬(1032)에 의해 동체부(1021) 내에 외기를 흡입?배출하는 도시하지 않은 흡기구 및 배기구가 형성되어 있다.
핸들부(1022)는, 동체부(1021)의 전후 방향 개략 중앙 위치부터 하측을 향하여 연출(延出)되어 동체부(1021)와 일체로 구성되어 있다. 핸들부(1022)의 내부에는 스위치 기구(1006)가 내장됨과 함께, 그 연출 방향 선단 위치에 모터(1003) 등에 전력을 공급하는 배터리(1024)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 핸들부(1022)에서, 동체부(1021)로부터의 근원 부분으로서 앞측 위치에는, 작업자의 조작 개소가 되는 트리거(1025)가 마련되어 있다. 또한 트리거(1025)가 마련된 위치는, 전술한 다이얼판(1002B)의 하방으로서 다이얼판(1002B) 부근 위치이다. 따라서 하나의 손가락으로 트리거(1025) 및 다이얼판(1002B)을 각각 조작하는 것이 가능하다. 또한, 다이얼판(1002B)을 회전시킴에 의해, 후술하는 드릴 모드, 클러치 모드, 펄스 모드를 전환할 수 있다.
동체부(1021)의 상부이면서 후측에는, 표시부(1026)가 배치되어 있다. 표시부(1026)는, 후술하는 드릴 모드와, 클러치 모드와, 펄스 모드중 어느 모드가 선택되어 있는지를 표시한다.
도 33에 도시하는 바와 같이, 모터(1003)는, 출력 샤프트부(1031)를 구비하는 로터(1003A)와, 로터(1003A)와 대향하는 위치에 배치된 스테이터(1003B)로 주로 구성되는 브러시리스 모터이고, 출력 샤프트부(1031)의 축방향이 전후 방향과 일치하도록 동체부(1021) 내에 배치되어 있다. 출력 샤프트부(1031)는 로터(1003A)의 전후에 돌출하고 있고, 그 돌출한 개소에서 베어링에 의해 동체부(1021)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 출력 샤프트부(1031)에서, 앞측으로 돌출하고 있는 개소에는, 출력 샤프트부(1031)와 동축(同軸) 일체 회전하는 팬(1032)이 마련되어 있다. 앞측으로 돌출하고 있는 개소의 최전단 위치에는 피니언 기어(1031A)가 출력 샤프트부(1031)와 동축 일체 회전하도록 마련되어 있다.
해머부(1004)는, 기어 기구(1041)와, 해머(1042)로 주로 구성되어 있고, 모터(1003)의 앞측으로서 해머 케이스(1023) 내에 내장되도록 배치되어 있다. 기어 기구(1041)는, 하나의 외부 기어(1041A)를 공유하는 2개의 유성 기어 기구(1041B, 1041C)로 구성되어 있다. 외부 기어(1041A)는, 해머 케이스(1023) 내에 내장됨과 함께 동체부(1021)에 고정되어 있다. 하나의 유성 기어 기구(1041B)는, 외부 기어(1041A)와 맞물리도록 외부 기어(1041A) 내에 배치되고, 피니언 기어(1031A)를 선 기어로서 이용하고 있다. 다른 유성 기어 기구(1041C)는, 외부 기어(1041A)와 맞물리도록 외부 기어(1041A) 내로서 하나의 유성 기어 기구(1041B)의 앞측에 배치되고, 하나의 유성 기어 기구(1041B)의 출력 샤프트를 선 기어로서 이용하고 있다.
해머(1042)는, 유성 기어 기구(1041C)의 유성 캐리어의 앞면에 규정되어 있고, 앞측을 향하여 돌출함과 함께 유성 기어 기구(1041C)의 유성 캐리어의 회전 중심으로부터 빗나간 위치에 배치된 제 1 계합 돌기(1042A)와, 유성 기어 기구(1041C)의 유성 캐리어의 회전 중심을 끼우고 제 1 계합 돌기(1042A)와 대극(對極)에 위치하는 제 2 계합 돌기(1042B)를 갖고 있다(도 19).
앤빌부(1005)는, 선단 공구 장착부(1051)와, 앤빌(1052)로 주로 구성되어 있고, 해머부(1004)의 전방에 배치되어 있다. 선단 공구 장착부(1051)는, 원통형상으로 구성되고, 해머 케이스(1023)의 개구(1023a) 내에 메탈(1023A)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 선단 공구 장착부(1051)는, 전단부터 후방을 향하여 뚫리고, 도시하지 않은 비트가 삽입된 천공(1051a)을 갖음과 함께, 전단 부분에 도시하지 않은 비트를 지지하는 척(chuck)(1051A)을 갖고 있다.
앤빌(1052)은, 선단 공구 장착부(1051)의 후방으로서 해머 케이스(1023) 내에 위치하도록 선단 공구 장착부(1051)와 일체로 구성되어 있고, 후측을 향하여 돌출함과 함께 선단 공구 장착부(1051)의 회전 중심으로부터 빗나간 위치에 배치된 제 1 피계합 돌기(1052A)와, 선단 공구 장착부(1051)의 회전 중심을 끼우고 제 1 피계합 돌기와 대극에 위치하는 제 2 피계합 돌기(1052B)를 갖고 있다. 해머(1042)가 회전하면, 제 1 계합 돌기(1042A)와 제 1 피계합 돌기(1052A)가 충돌하는 동시에, 제 2 계합 돌기(1042B)와 제 2 피계합 돌기(1052B)가 충돌함에 의해 해머(1042)의 회전력이 앤빌(1052)에 전달된다. 상세한 동작은 후술한다.
스위치 기구(1006)는, 기판(1061)과, 트리거 스위치(1062)와, 스위칭 기판(1063) 및, 이들을 접속하는 배선으로 구성되어 있다. 기판(1061)은, 핸들부(1022) 내에서 배터리(1024) 부근 위치에 배치되어 있고, 배터리(1024)에 접속됨과 함께 라이트(1002A), 다이얼판(1002B), 트리거 스위치(1062), 스위칭 기판(1063), 및 표시부(1026)에 접속되어 있다.
다음에 모터(1003)의 구동 제어계의 구성을 도 34에 의거하여 설명한다. 본 실시예에서는, 모터(1003)는 3상의 브러시리스 DC 모터로 구성된다. 이 브러시리스 DC 모터의 로터(1003A)는 복수세트(본 실시예에서는 2세트)의 N극와 S극를 포함하는 영구 자석을 포함하여 구성되고, 스테이터(1003B)는 스타 결선된 3상의 고정자 권선(U, V, W)으로 이루어진다. 로터(1003A)의 회전 위치를 검출하기 위해, 회전 위치 검출 소자(홀 소자)(1064)가 기판(1061)상에, 로터(1003A)의 둘레 방향으로 소정의 간격마다, 예를 들면 각도 220도마다 배치되어 있다. 이들의 회전 위치 검출 소자(1064)로부터의 위치 검출 신호에 의거하여 고정자 권선(U, V, W)에의 통전 방향과 시간이 제어되고, 모터(1003)가 회전한다. 회전 위치 검출 소자(1064)는, 스위칭 기판(1063)상의 로터(1003A)의 영구 자석(1003C)에 대향하는 위치에 마련되어 있다.
스위칭 기판(1063)상에 탑재되는 전자 소자에는, 3상 브리지 형식으로 접속된 FET 등의 6개의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)를 포함한다. 브리지 접속된 6개의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)의 각 게이트는, 기판(1061)에 탑재되는 제어 신호 출력 회로(1065)에 접속되고, 6개의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)의 각 드레인 또는 각 소스는, 스타 결선된 고정자 권선(U, V, W)에 접속된다. 이에 의해, 6개의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)는, 제어 신호 출력 회로(1065)로부터 입력된 스위칭 소자 구동 신호(H4, H5, H6 등의 구동 신호)에 의해 스위칭 동작을 행하고, 인버터 회로(1066)에 인가되는 배터리(1024)의 직류 전압을 3상(U상, V상 및 W상) 전압(Vu, Vv, Vw)으로서 고정자 권선(U, V, W)에 전력을 공급한다.
6개의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)의 각 게이트를 구동하는 스위칭 소자 구동 신호(3상 신호)중, 3개의 부(負)전원측 스위칭 소자(Q1004, Q1005, Q1006)를 펄스폭 변조 신호(PWM 신호)(H4, H5, H6)로서 공급하고, 기판(1061)상에 탑재된 연산부(1067)에 의해, 트리거(1025)의 조작량(스트로크(stroke))의 검출 신호에 의거하여 PWM 신호의 펄스 폭(듀티비)을 변화시킴에 의해 모터(1003)에의 전력 공급량을 조정하고, 모터(1003)의 기동/정지와 회전 속도를 제어한다.
여기서, PWM 신호는, 인버터 회로(1066)의 정상 회전원측 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1003) 또는, 부전원측 스위칭 소자(Q1004 내지 Q1006)의 어느 한쪽에 공급되고, 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1003) 또는 스위칭 소자(Q1004 내지 Q1006)를 고속 스위칭시킴에 의해 배터리(1024)의 직류 전압으로부터 각 고정자 권선(U, V, W)에 공급하는 전력을 제어한다. 또한, 부전원측 스위칭 소자(Q1004 내지 Q1006)에 PWM 신호가 공급되기 때문에, PWM 신호의 펄스 폭을 제어함에 의해 각 고정자 권선(U, V, W)에 공급하는 전력을 조정하여 모터(1003)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
제어부(1072)는, 기판(1061)상에 탑재되어 있고, 제어 신호 출력 회로(1065)와, 연산부(1067)와, 전류 검출 회로(1071)와, 스위치 조작 검출 회로(1076)와, 인가 전압 설정 회로(1070)와, 회전 방향 설정 회로(1068)와, 회전자 위치 검출 회로(1069)와, 회전수 검출 회로(1075)와, 타격 충격 검출 회로(1074)를 갖는다. 연산부(1067)는, 도시하지 않지만, 처리 프로그램과 데이터에 의거하여 구동 신호를 출력하기 위한 중앙 처리 장치(CPU)와, 처리 프로그램이나 제어 데이터를 기억하기 위한 ROM과, 데이터를 일시 기억하기 위한 RAM과, 타이머를 포함하여 구성된다. 연산부(1067)는, 회전 방향 설정 회로(1068)와 회전자 위치 검출 회로(1069)와의 출력 신호에 의거하여 소정의 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1006)를 교대로 스위칭하기 위한 구동 신호를 형성하고, 그 제어 신호를 제어 신호 출력 회로(1065)에 출력한다. 이에 의해 고정자 권선(U, V, W)의 소정의 권선에 교대로 통전하고, 로터(1003A)를 설정된 회전 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 부전원측 스위칭 소자(Q1004 내지 Q1006)에 인가하는 구동 신호는, 인가 전압 설정 회로(1070)의 출력 제어 신호에 의거하여 PWM 변조 신호로서 출력된다. 모터(1003)에 공급되는 전류값는, 전류 검출 회로(1071)에 의해 측정되고, 그 값이 연산부(1067)에 피드백됨에 의해, 설정된 구동 전력이 되도록 조정된다. 또한, PWM 신호는 정상 회전원측 스위칭 소자(Q1001 내지 Q1003)에 인가하여도 좋다.
전자 펄스 드라이버(1001)에는, 모터(1003)의 회전 방향을 전환하기 위한 도시하지 않은 정/역 전환 레버가 마련되고, 회전 방향 설정 회로(1068)는 도시하지 않은 정/역 전환 레버의 변화를 검출할 때마다, 모터(1003)의 회전 방향을 전환하여, 그 제어 신호를 연산부(1067)에 송신한다. 제어부(1072)에는, 앤빌(1052)에 발생하는 충격의 크기를 검출하는 타격 충격 검출 센서(1073)가 접속되고, 그 출력은 타격 충격 검출 회로(1074)를 통하여 연산부(1067)에 입력된다.
도 19는 도 33에서의 Ⅲ 방향에서 본 단면도이고, 전자 펄스 드라이버(1001) 동작시에 있어서의 해머(1042)와 앤빌(1052)의 위치 관계를 도시하는 도면이다. 도 19의 (1)은, 제 1 계합 돌기(1042A)와 제 1 피계합 돌기(1052A)가 접촉하고 있는 동시에, 제 2 계합 돌기(1042B)와 제 2 피계합 돌기(1052B)가 접촉하고 있는 상태를 나타내고 있다. 제 1 계합 돌기(1042A)의 외경(RH3)과 제 1 피계합 돌기(1052A)의 외경(RA3)은 같아지도록 구성된다. 이 상태에서, 해머(1042)는 도 19의 시계회전 방향으로 회전하고, 도 19의 (2)에 도시하는 상태가 된다. 제 1 계합 돌기(1042A)의 내경(RH2)은, 제 2 피계합 돌기(1052B)의 외경(RA1)보다도 크게 구성되어 있기 때문에, 제 1 계합 돌기(1042A)와 제 2 피계합 돌기(1052B)는 서로 접촉하지 않는다. 마찬가지로, 제 2 계합 돌기(1042B)의 외경(RH1)은, 제 1 피계합 돌기(1052A)의 내경(RA2)보다 작게 구성되어 있기 때문에, 제 2 계합 돌기(1042B)와 제 1 피계합 돌기(1052A)는 서로 접촉하지 않는다. 그리고, 도 19의 (3)에 도시하는 위치까지 해머(1042)가 회전하면, 모터(1003)는 역회전을 시작하고 해머(1042)는 반시계회전 방향으로 회전한다. 도 19의 (3)에 도시하는 위치가 해머(1042)가 앤빌(1052)에 대해 최반전 위치까지 역회전한 상태가 된다. 모터(1003)의 정상 회전에 의해, 해머(1042)는 도 19의 (4)에 도시하는 상태를 경유하여 도 19의 (5)에 도시하는 바와 같이 제 1 계합 돌기(1042A)와 제 1 피계합 돌기(1052A)가 충돌하는 동시에, 제 2 계합 돌기(1042B)와 제 2 피계합 돌기(1052B)가 충돌한다. 이 충돌시의 충격에 의해, 도 19의 (6)에 도시하는 바와 같이 앤빌(1052)이 반시계회전 방향으로 회전한다.
상술한 바와 같이, 해머(1042)에 마련된 2개소의 계합 돌기는, 회전하는 축심을 기준으로 대칭의 위치에서 앤빌(1052)에 마련된 2개소의 계합 돌기와 충돌한다. 이와 같은 구성에 의해, 타격시의 밸런스가 안정되고, 작업자가 타격시에 전자 펄스 드라이버(1001)에 흔들려지기 어렵게 할 수 있다.
또한, 제 1 계합 돌기(1042A)의 내경(RH2)은 제 2 피계합 돌기(1052B)의 외경(RA1)보다도 크게 구성되어 있음과 함께, 제 2 계합 돌기(1042B)의 외경(RH1)은 제 1 피계합 돌기(1052A)의 내경(RA2)보다 작게 구성되어 있기 때문에, 해머(1042)와 앤빌(1052)의 상대 회전각을 180도 보다 크고 구성할 수 있다. 이에 의해 앤빌(1052)에 대해 해머(1042)가 충분한 반전각 및 가속 거리를 확보할 수 있다.
또한, 제 1 계합 돌기(1042A) 및 제 2 계합 돌기(1042B)는 원주 방향의 양단면에서 제 1 피계합 돌기(1052A) 및 제 2 피계합 돌기(1052B)와 충돌 가능하기 때문에, 정상 회전시만이 아니라 역회전시에도 임팩트 동작이 가능해지기 때문에, 사용하기 편리한 임팩트 공구를 제공할 수 있다. 또한, 해머(1042)로 앤빌(1052)을 타격할 때, 축방향(전방)으로 때리지 않기 때문에 선단 공구를 피가공 부재에 가압하는 것을 방지할 수 있고, 목재에 나무 나사을 체결할 때에 유리하다.
다음에, 도 20 내지 도 25를 이용하여, 본 실시의 형태에 의한 전자 펄스 드라이버에서 사용 가능한 동작 모드에 관해 설명한다. 본 실시의 형태에 의한 전자 펄스 드라이버는, 드릴 모드, 클러치 모드, 펄스 모드의 3개의 동작 모드를 구비하고 있다.
드릴 모드란, 해머(1042)와 앤빌(1052)을 일체적으로 회전시키는 모드로서, 주로, 나무 나사를 체결하는 경우 등에 사용된다. 모터(1003)에 흐르는 전류는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 체결이 진행됨에 따라 증가한다.
클러치 모드란, 도 21 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 해머(1042)와 앤빌(1052)을 일체적으로 회전시킨 상태에서 모터(1003)에 흐르는 전류가 목표치(목표 토크)까지 증가한 경우에 모터(1003)의 구동을 정지시키는 모드로서, 주로, 체결 후에 외관으로 드러나는 잠금장치를 체결하는 경우 등, 정확한 토크로 체결하는 것을 중요시하는 경우에 사용된다. 또한, 후술하지만, 클러치 모드에서는, 의사(擬似) 클러치의 발생 때문에 모터(1003)가 역회전되고, 또한, 나무 나사를 체결할 때에는, 나사 뭉그러짐 방지를 위해 모터(1003)가 역회전된다(도 22 참조).
펄스 모드란, 도 23 내지 도 25에 도시하는 바와 같이, 해머(1042)와 앤빌(1052)을 일체적으로 회전시킨 상태에서 모터(1003)에 흐르는 전류가 소정의 값(소정 토크)까지 증가한 경우에 모터(1003)의 정상 회전 및 역회전을 교대로 전환하여 타격에 의해 잠금장치를 체결하는 모드로서, 주로, 외관으로 드러나지 않는 장소에서 사용되는 긴 나사를 체결하는 경우 등에 사용된다. 이에 의해, 강력한 체결력을 공급할 수 있는 동시에, 피가공 부재로부터의 반발력을 저감할 수 있다.
다음에, 본 실시의 형태에 의한 전자 펄스 드라이버가 체결 동작을 행할 때의 제어부(1072)에 의한 제어에 관해 설명한다. 또한, 드릴 모드에 관해서는, 특별한 제어는 행하여지지 않기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서는, 전류에 의거한 판단에는 기동 전류를 고려하지 않는 것으로 한다. 또한, 정상 회전의 전류를 준 때의 전류값의 급격한 상승도 고려하지 않는 것으로 한다. 예를 들면, 도 22 내지 도 25에서 도시되는 바와 같은 정상 회전 전류를 준 때의 전류값의 급격한 상승은, 나사 또는 볼트 체결에 기여하지 않기 때문이다. 이 전류값의 급격한 상승은, 예를 들면 약 20㎳의 불감(不感) 시간을 마련함에 의해, 고려하지 않도록 할 수 있다.
우선, 동작 모드가 클러치 모드로 설정되어 있은 경우에 관해, 도 21, 도 22 및 도 26을 이용하여 설명한다.
도 21는, 클러치 모드로 볼트 등의 잠금장치(이하, 볼트)를 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면이고, 도 22은, 클러치 모드로 나무 나사 등의 잠금장치(이하, 나무 나사)를 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면이고, 도 26은, 클러치 모드로 잠금장치를 체결할 때의 플로우 차트이다.
도 26의 플로우 차트는, 트리거가 당겨진 것을 계기로 시작하고, 또한, 본 실시의 형태에 의한 클러치 모드에서는, 모터(1003)에 흐르는 전류가 목표 전류값(T)(도 21 및 도 22 참조)까지 증가한 경우에 목표의 토크에 달하였다고 판단하여 체결 동작을 종료하는 것으로 한다.
트리거가 당겨지면, 제어부(1072)는, 우선, 모터(1003)에 감합(嵌合)용 역회전 전압을 인가하여 해머(1042)를 역회전시켜서, 앤빌(1052)에 가볍게 충돌시킨다(도 21 및 도 22의 t1, 도 26의 S1601). 본 실시의 형태에서는, 감합용 역회전 전압은 5.5V로, 감합용 역회전 전압 인가 시간은 200㎳로 설정되어 있다. 이에 의해, 잠금장치와 선단 공구를 확실하게 감합시키는 것이 가능해진다.
트리거가 당겨진 시점에서는 해머(1042)와 앤빌(1052)은 떨어져 있을 가능성이 있고, 그 상태에서 모터(1003)에 전류가 흐르면, 해머(1042)에 의해 앤빌(1052)에 타격이 가하여지게 된다. 한편, 클러치 모드란, 해머(1042)와 앤빌(1052)을 일체적으로 회전시킨 상태에서 모터(1003)에 흐르는 전류가 목표치(목표 토크)까지 증가한 경우에 모터(1003)의 구동을 정지시키는 모드인 바, 앤빌(1052)에 타격이 가하여져 버리면, 그 타격만으로 목표치를 초과하는 토크가 잠금장치에 공급되어 버리는 일이 있다. 특히, 일단 체결한 나사 등을 다시 체결하는 증가되 체결을 행할 때에는, 그와 같은 문제가 현저해진다.
따라서 클러치 모드에서는, S1601에 계속해서, 앤빌(1052)을 회전시키는 일 없이 해머(1042)를 앤빌(1052)에 접촉(프리 스타트)시키기 위해 프리 스타트용 정상 회전 전압을 제 1 기간 모터(1003)에 인가한다(도 21 및 도 22의 t2, 도 26의 S1602). 본 실시의 형태에서는, 프리 스타트용 정상 회전 전압은 1.5V로, 프리 스타트용 정상 회전 전압 인가 시간은 800㎳로 설정되어 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 해머(1042)와 앤빌(1052)은 315도 정도 떨어져 있을 가능성이 있기 때문에, 제 1 기간은, 프리 스타트용 정상 회전 전압이 인가된 모터(1003)에 의해 해머(1042)가 315도 회전하는데 필요로 하는 기간으로 설정되어 있다.
계속해서, 잠금장치를 체결하기 위한 체결용 정상 회전 전압을 모터(1003)에 인가하고(도 21 및 도 22의 t3, 도 26의 S1603), 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(a)보다 커졌는지의 여부를 판단한다(S1604). 본 실시의 형태에서는, 체결용 정상 회전 전압은, 14.4V로 설정되어 있고, 임계치(a)는, 나사 뭉그러짐을 발생시키지 않는 범위의 나무 나사 체결의 종반의 전류값이고, 본 실시의 형태에서는, 15A로 설정되어 있다.
모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(a)보다 크게 되어 있는 경우에는(도 21 및 도 22의 t4, 도 26의 S1604 : YES), 전류의 증가율이 임계치(b)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1605). 전류의 증가율은, 예를 들면 도 21의 경우에는, (A(Tr+t)-A(Tr))/A(Tr)에 의해 산출할 수 있다. t는, 어느 시점(Tr)부터의 경과 시간을 나타낸다. 또한, 도 22의 경우에는, (A(N+1)-A(N))/A(N)에 의해 산출할 수 있다. N은, 어느 정상 회전 전류의 부하시의 전류의 최대치이고, N+1은, 어느 정상 회전 전류의 다음의 정상 회전 전류의 부하시의 전류의 최대치이다. 예를 들면, 도 22의 경우에는, (A(N+1)-A(N))/A(N)의 임계치(b)는, 20%로서 설정하고 있다.
일반적으로, 모터(1003)에 흐르는 전류는, 볼트를 체결하고 있는 경우에는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 체결의 종반에 급격하게 증가함에 대해, 나무 나사를 체결하고 있는 경우에는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 완만하게 증가하여 간다.
따라서 제어부(1072)는, 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(a)보다 커진 시점에서의 전류의 증가율이 임계치(b)보다 큰 경우에는, 잠금장치가 볼트라고 판단하고, 임계치(b) 이하인 경우에는, 잠금장치가 나무 나사이라고 판단한다.
전류의 증가율이 임계치(b)보다 큰 경우의 잠금장치는 나사 뭉그러짐을 고려할 필요가 없는 볼트이기 때문에, 그 후, 전류값가 목표 전류값(T)까지 증가한 때에(도 21의 t5, 도 26의 S1606 : YES), 볼트에의 토크의 공급을 정지시킨다. 그러나, 상술한 바와 같이, 볼트의 경우, 급격하게 전류가 증가하고 있기 때문에, 단지 정상 회전 전압의 인가를 정지하는 것만으로는 관성력에 의해 볼트에 토크를 주어 버릴 우려가 있다. 따라서, 본 실시의 형태에서는, 볼트에의 토크의 공급을 정지시키기 위해, 브레이크용 역회전 전압을 모터(1003)에 인가한다(도 21의 t5, 도 26의 S1607). 본 실시 형태에서는, 브레이크용 역회전 전압 인가 시간은 5㎳로 설정되어 있다.
계속해서, 모터(1003)에 의사 클러치용 정상 회전 전압 및 역회전 전압을 교대로 인가한다(도 21 및 도 22의 t7, 도 26의 S1608). 본 실시 형태에서는, 의사 클러치용 정상 회전 전압 및 역회전 전압 인가 시간은 1000㎳(1초)로 설정되어 있다. 여기서, 의사 클러치란, 소정의 전류값에 달함에 의해 소망하는 토크로 된 때에, 작업자에게 알리는 기능을 갖는 것을 말한다. 실제로는, 모터로부터의 출력이 없어지는 것은 아니지만, 의사적으로 모터로부터의 출력이 없어진 것을 알리는 통보 수단으로 되어 있다.
의사 클러치용 역회전 전압이 인가되면 해머(1042)는 앤빌(1052)로부터 떨어지고, 의사 클러치용 정상 회전 전압이 인가되면 해머(1042)는 앤빌(1052)을 타격하게 되지만, 의사 클러치용 정상 회전 전압 및 역회전 전압은, 잠금장치에 체결력을 주지 않을 정도의 전압(예를 들면, 2V)으로 설정되어 있기 때문에, 타격음으로서 의사 클러치가 발생할 뿐이다. 이 의사 클러치의 발생에 의해, 유저는 체결의 종료를 인식하는 것이 가능해진다.
한편, 전류의 증가율이 임계치(b) 이하인 경우의 잠금장치는 나사 뭉그러짐을 고려할 필요가 있는 나무 나사이기 때문에, 계속해서, 모터(1003)에 체결용 전압에 대해 소정의 간격으로 나사 뭉그러짐용 역회전 전압을 인가한다(도 22의 t5, 도 26의 S1609a). 나사 뭉그러짐이란, 나무 나사의 나사 머리에 마련된 십자형상의 오목부와, 선단 공구(비트)의 십자형상의 볼록부와의 감합이 벗겨짐으로서, 선단 공구의 십자형상의 볼록부의 토크가 십자형상의 오목부에 불균일하게 걸려서 십자형상의 오목부가 부서져 버리는 것을 말한다. 나사 뭉그러짐용 역회전 전압의 인가에 의해, 앤빌은 역회전한다. 이 앤빌의 역회전에 의해, 앤빌에 부착되어 있은 선단 공구의 십자형상의 볼록부와, 나무 나사의 십자형상의 오목부가 단단히 감합하도록 된다. 또한, 나사 뭉그러짐용 역회전 전압은, 해머(1042)로부터 앤빌(1052)에 타격을 주기 위한 가속 거리를 벌어들이기 위해서가 아니고, 앤빌(1052)로부터 나사에 역회전의 토크를 주지 않을 정도로, 해머(1042)로부터 앤빌(1052)에 역회전을 주는 것이다. 본 실시의 형태에서는, 나사 뭉그러짐용 역회전 전압은, 전압 14.4V로 설정되어 있다.
그리고, 전류가 목표 전류값(T)까지 증가한 때에(도 22의 t6, 도 26의 S1610a : YES), 모터(1003)에 의사 클러치용 정상 회전 전압 및 역회전 전압(이하, 의사 클러치용 전압)을 교대로 인가하여 의사 클러치를 발생시켜서(도 22의 t7, 도 26의 S1608), 유저에게 체결의 종료를 알린다.
최후로, 의사 클러치용 전압의 인가로부터 소정 시간 경과 후(S1609 : YES)에, 의사 클러치용 전압의 인가를 정지시킨다(S1610).
다음에, 동작 모드가 펄스 모드로 설정되어 있은 경우에 관해, 도 23 내지 도 25, 및, 도 27을 이용하여 설명한다.
도 23은, 펄스 모드로 볼트를 체결할 때의 제어에 관해 설명하는 도면이고, 도 24은, 펄스 모드로 나무 나사를 체결할 때에 후술하는 제 2의 펄스 모드로 이행하지 않는 경우의 제어에 관해 설명하는 도면이고, 도 25는, 펄스 모드로 나무 나사를 체결할 때에 후술하는 제 2의 펄스 모드로 이행하는 경우의 제어에 관해 설명하는 도면이고, 도 27은, 펄스 모드로 잠금장치를 체결할 때의 플로우 차트이다.
또한, 도 27의 플로우 차트도, 클러치 모드의 경우와 마찬가지로 트리거가 당겨진 것을 계기로 시작하는 것으로 한다.
트리거가 당겨지면, 제어부(1072)는, 우선, 클러치 모드의 경우와 마찬가지로, 모터(1003)에 감합용 역회전 전압을 인가한다(도 23 내지 도 25의 t1, 도 27의 S1701). 한편, 펄스 모드에서는, 정확한 토크로 체결하는 것을 중요시하지 않기 때문에, 클러치 모드에서의 S1602(프리 스타트)에 상당하는 스텝은 생략된다.
다음에, 클러치 모드의 경우와 동일한 체결용 정상 회전 전압을 인가하고(도 23 내지 도 25의 t2, 도 27의 S1702), 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(c)보다 커졌는지의 여부를 판단한다(S1703).
여기서, 나무 나사의 경우, 체결의 초반부터 서서히 부하(전류)가 증가함에 대해, 볼트의 경우, 체결의 초반은 거의 부하가 증가하지 않고, 어느 정도 체결이 진행된 시점에서 급격하게 증가한다. 그리고, 볼트의 경우, 일단 부하가 걸리면, 대(對)가 되는 잠금장치로부터 받는 반동력은, 나무 나사의 경우에 피가공 부재로부터 받는 반동력보다도 커진다. 따라서, 볼트의 경우에는, 역회전 전압에 대한 보조적인 힘을 대가 되는 잠금장치로부터 받고 있기 때문에, 모터(1003)에 잠금장치용 역회전 전압이 인가되면, 나무 나사의 경우보다도 절대치가 작은 역회전 전류가 모터(1003)에 흐르게 된다. 본 실시의 형태에서는, 볼트의 경우의 부하의 증가 시작 부근의 전류(예를 들면, 15A)가 임계치(c)로서 설정되어 있다.
모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(c)보다 커진 경우, 모터(1003)에 잠금장치 판별용 역회전 전압을 인가한다(도 23 내지 25의 t3, 도 27의 S1704). 잠금장치 판별용 역회전 전압은, 해머(1042)로부터 앤빌(1052)에 타격을 주지 않을 정도의 값(예를 들면, 14.4V)로 설정되어 있다.
그리고, 제어부(1072)는, 잠금장치 판별용 역회전 전압을 인가한 때에 모터(1003)에 흐르는 전류의 절대치가 임계치(d)보다 큰지의 여부를 판단하고(S1705), 임계치(d)보다 큰 경우(도 24 및 도 25)에는 나무 나사를, 임계치(d) 이하인 경우(도 23)에는 볼트를 체결하고 있다고 판별하고, 판별한 잠금장치에 응한 타격 체결을 행하도록 모터(1003)를 제어한다. 본 실시의 형태에서는, 임계치(d)는, 20A로 설정되어 있다.
상세하게는, 타격 체결은 정상 회전 전압과 역회전 전압을 모터(1003)에 교대로 인가함에 의해 행하는데, 본 실시의 형태에서는, 정상 회전 전압을 인가하는 기간(이하, 정상 회전 기간)에 대한 역회전 전압을 인가하는 기간(이하, 역회전 기간)이 부하의 크기에 비례하여 커지도록, 정상 회전 전압과 역회전 전압을 교대로 모터(1003)에 인가한다.
또한, 가압에 의한 체결이 어려워진 경우에 타격에 의한 체결로 이행하는 것이 일반적인데, 그 이행도 서서히 행하여지는 쪽이 유저의 관점에서 바람직하다. 따라서, 본 실시의 형태에서는, 제 1의 펄스 모드에 의해 가압 중심의 타격 체결을 행하고, 제 2의 펄스 모드에 의해 타격 중심의 타격 체결을 행한다.
구체적으로는, 제 1의 펄스 모드에서는, 약간 긴 정상 회전 기간에 의해 가압력을 잠금장치에 공급하고, 한편, 제 2의 펄스 모드에서는, 부하가 커짐에 따라 역회전 기간을 서서히 증가시키는 한편으로 정상 회전 기간을 서서히 감소시켜서 타격력을 공급하고 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 제 1의 펄스 모드에서, 피가공 부재로부터의 반동력을 경감하기 위해, 부하가 커짐에 따라 역회전 기간은 일정한 채로 정상 회전 기간을 서서히 감소시키고 있다.
도 27 플로우 차트로 되돌아와, 제 1의 펄스 모드 및 제 2의 펄스 모드로의 이행에 관해 설명한다.
우선, 모터(1003)에 흐르는 전류의 절대치가 임계치(d)보다 큰 경우(S1705 : YES), 즉, 나무 나사를 체결하는 경우의 제 1의 펄스 모드 및 제 2의 펄스 모드로의 이행에 관해 설명한다.
이 경우, 제어부(1072)는, 우선, 가압 중심의 타격 체결을 행하기 위해 제 1의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가한다(도 24 및 도 25의 t5, 도 27의 S1706a 내지 S1706c). 구체적으로는, 휴지(休止)(5㎳) → 역회전 전압(15㎳) → 휴지(5㎳) → 정상 회전 전압(300㎳)를 1세트분, 모터(1003)에 인가하고(S1706a), 소정 시간 경과 후에, 휴지(5㎳) → 역회전 전압(15㎳) → 휴지(5㎳) → 정상 회전 전압(200㎳)를 1세트분, 모터(1003)에 인가하고(S1706b), 다시 소정 시간 경과 후에, 휴지(5㎳) → 역회전 전압(15㎳) → 휴지(5㎳) → 정상 회전 전압(100㎳)를 1세트분, 모터(1003)에 인가한다(S1706c).
계속해서, 제어부(1072)는, 제 1의 펄스 모드용 전압 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(e)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1707). 임계치(e)는, 제 2의 펄스 모드로 이행하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 75A로 설정되어 있다.
제 1의 펄스 모드용 전압(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(e) 이하인 경우에는(S1707 : NO), S1706a 내지 S1706c 및 S1707을 반복하게 된다. 또한, 제 1의 펄스 모드용 전압을 인가하는 회수가 증가할 때마다 부하는 커지고, 피가공 부재로부터의 반동력은 커지기 때문에, 피가공 부재로부터의 반동력을 경감하기 위해, 역회전 기간은 일정한 채로 정상 회전 기간이 서서히 감소하는 제 1의 펄스 모드용 전압을 인가한다. 본 실시의 형태에서는, 정상 회전 기간이, 300㎳ → 200㎳ → 100㎳로 감소하도록 설정되어 있다.
한편, 제 1의 펄스 모드용 전압(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(e)보다 큰 경우에는(도 24 및 도 25의 t6, 도 27의 S1707 : YES), 우선, 제 1의 펄스 모드용 전압(정상 회전 전압)에 의한 전류의 증가율이 임계치(f)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1708). 임계치(f)는, 나무 나사가 피가공 부재에 착좌하였는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 4%로 설정되어 있다.
전류의 증가율이 임계치(f)보다 큰 경우에는(도 24, 도 27의 S1708 : YES), 나무 나사이 피가공 부재에 착좌한 것이라고 생각되기 때문에, 그 후의 반동력을 경감시키기 위해, 착좌용 전압을 모터(1003)에 인가한다(도 24의 t11, 도 27의 S1709). 또한, 본 실시의 형태에서의 착좌용 전압은, 휴지(5㎳) → 역회전 전압(15㎳) → 휴지(5㎳) → 정상 회전 전압(40㎳)를 1세트로 하여 반복된다.
한편, 전류의 증가율이 임계치(f) 이하인 경우에는(S1708 : NO), 나무 나사가 착좌하지 않았음에도 불구하고 부하는 높아지고 있다는 것이므로, 제 1의 펄스 모드용 전압에 의한 가압력 중심의 체결력으로는 체결력이 부족한 것이라고 생각된다. 따라서, 이후에, 제 2의 펄스 모드로 이행하여 가게 된다.
본 실시의 형태에서는, 제 2의 펄스 모드는, 제 2의 펄스 모드용 전압(1 내지 5) 내에서 선택된다. 제 2의 펄스 모드용 전압(1 내지 5)은, 이 순번으로, 역회전 기간이 증가하는 한편으로 정상 회전 기간이 감소하고 있다. 구체적으로는, 제 2의 펄스 모드용 전압(1)에서는, 휴지(5㎳) → 역회전 전압(15㎳) → 휴지(5㎳) → 정상 회전 전압(75㎳), 제 2의 펄스 모드용 전압(2)에서는, 휴지(7㎳) → 역회전 전압(18㎳) → 휴지(10㎳) → 정상 회전 전압(65㎳), 제 2의 펄스 모드용 전압(3)에서는, 휴지(9㎳) → 역회전 전압(20㎳) → 휴지(12㎳) → 정상 회전 전압(59㎳), 제 2의 펄스 모드용 전압(4)에서는, 휴지(11㎳) → 역회전 전압(23㎳) → 휴지(13㎳) → 정상 회전 전압(53㎳), 제 2의 펄스 모드용 전압(5)에서는, 휴지(15㎳) → 역회전 전압(25㎳) → 휴지(15㎳) → 정상 회전 전압(45㎳)가, 각각 1세트씩 행하여진다.
우선, S1708에서, 제 2의 펄스 모드로의 이행이 결정된 경우에는(S1708 : NO), 제 1의 펄스 모드용 전압의 정상 회전 전압 인가시(하강시)에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g1)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1710). 임계치(g1)는, 제 2의 펄스 모드용 전압(1)보다도 상위의 제 2의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 76A로 설정되어 있다. 또한, 이하에서는, 각 펄스 모드용 전압의 정상 회전 전압 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류를 기준 전류로서 총칭한다.
기준 전류가 임계치(g1)보다 큰 경우에는(S1710 : YES), 전류가 임계치(g2)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1711). 임계치(g2)는, 제 2의 펄스 모드용 전압(2)보다도 상위의 제 2의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 77A로 설정되어 있다.
전류가 임계치(g2)보다 큰 경우에는(S1711 : YES), 전류가 임계치(g3)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1712). 임계치(g3)는, 제 2의 펄스 모드용 전압(3)보다도 상위의 제 2의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 79A로 설정되어 있다.
전류가 임계치(g3)보다 큰 경우에는(S1712 : YES), 전류가 임계치(g4)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1713). 임계치(g4)는, 제 2의 펄스 모드용 전압(4)보다도 상위의 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 80A로 설정되어 있다.
이상과 같이 하여, 우선, 제 1의 펄스 모드용 전압(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류에 의거하여, 어느 제 2의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 결정하고, 계속해서, 결정된 제 2의 펄스 모드용 전압을 모터(1003)에 인가한다.
구체적으로는, 전류가 임계치(g1) 이하인 경우에는(S1710 : NO), 제 2의 펄스 모드용 전압(1)을 모터(1003)에 인가하고(S1714), 임계치(g1)보다 크고 임계치(g2) 이하인 경우에는(S1711 : NO), 제 2의 펄스 모드용 전압(2)을 모터(1003)에 인가하고(S1715), 임계치(g2)보다 크고 임계치(g3) 이하인 경우에는(S1712 : NO), 제 2의 펄스 모드용 전압(3)을 모터(1003)에 인가하고(S1716), 임계치(g3)보다 크고 임계치(g4) 이하인 경우에는(S1713 : NO), 제 2의 펄스 모드용 전압(4)을 모터(1003)에 인가하고(S1717), 임계치(g4)보다 큰 경우에는(S1713 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가한다(S1718).
제 2의 펄스 모드용 전압(1)의 인가(S1714) 후는, 계속해서, 제 2의 펄스 모드용 전압(1)(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g1)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1719).
전류가 임계치(g1) 이하인 경우에는(S1719 : NO), S1707로 되돌아와, 재차, 제 1의 펄스 모드용 전압과 제 2의 펄스 모드(1)의 어느것을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 판단한다. 한편, 전류가 임계치(g1)보다 큰 경우에는(S1719 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(2)을 모터(1003)에 인가한다(S1715).
제 2의 펄스 모드용 전압(2)의 인가(S1715) 후는, 계속해서, 제 2의 펄스 모드용 전압(2)(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g2)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1720).
전류가 임계치(g2) 이하인 경우에는(S1720 : NO), S1710으로 되돌아와, 재차, 제 2의 펄스 모드용 전압(1)과 제 2의 펄스용 전압(2)의 어느것을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 판단한다. 한편, 전류가 임계치(g2)보다 큰 경우에는(S1720 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(3)을 모터(1003)에 인가한다(S1716).
제 2의 펄스 모드용 전압(3)의 인가(S1716) 후는, 계속해서, 제 2의 펄스 모드용 전압(3)(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g3)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1721).
전류가 임계치(g3) 이하인 경우에는(S1721 : NO), S1711로 되돌아와, 재차, 제 2의 펄스 모드용 전압(2)과 제 2의 펄스 모드용 전압(3)의 어느 것을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 판단한다. 전류가 임계치(g3)보다 큰 경우에는(S1721 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(4)을 모터(1003)에 인가한다(S1717).
제 2의 펄스 모드용 전압(4)의 인가(S1717) 후는, 계속해서, 제 2의 펄스 모드용 전압(4)(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g4)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1722).
전류가 임계치(g4) 이하인 경우에는(S1722 : NO), S1712로 되돌아와, 재차, 제 2의 펄스 모드용 전압(3)과 제 2의 펄스 모드용 전압(4)의 어느것을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 판단한다. 전류가 임계치(g4)보다 큰 경우에는(S1722 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가한다(S1718).
제 2의 펄스 모드용 전압(5)의 인가(S1718) 후는, 계속해서, 제 2의 펄스 모드용 전압(5)(정상 회전 전압) 인가시에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(g5)보다 큰지의 여부를 판단한다(S1723). 임계치(g5)는, 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가하여야 하는지의 여부를 판별하기 위한 것으로, 본 실시의 형태에서는, 82A로 설정되어 있다.
전류가 임계치(g5) 이하인 경우에는(S1723 : NO), S1713로 되돌아와, 재차, 제 2의 펄스 모드용 전압(4)과 제 2의 펄스 모드용 전압(5)의 어느것을 모터(1003)에 인가하여야 하는지를 판단한다. 전류가 임계치(g5)보다 큰 경우에는(S1723 : YES), 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가한다(S1718).
한편, 모터(1003)에 흐르는 전류의 절대치가 임계치(d) 이하인 경우(S1705 : NO), 즉, 볼트를 체결하는 경우에는, 가압에 의한 체결의 필요는 없고, 또한, 반동력이 가장 경감된 모드로 타격되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 경우에는, 제 1의 펄스 모드, 제 2의 펄스 모드용 전압(1 내지 4)을 이용하지 않고, 제 2의 펄스 모드용 전압(5)을 모터(1003)에 인가한다(S1718).
이와 같이, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 모터(1003)에 흐르는 전류(부하)의 증가에 수반하여, 정상 회전 기간에 대한 역회전 기간의 비율을 증가시키고 있기 때문에(제 1의 펄스 모드의 정상 회전 기간의 감소(도 27의 S1706), 제 1의 펄스 모드로부터 제 2의 펄스 모드로의 이행(도 27의 S1707), 및, 제 2의 펄스 모드(1 내지 5) 사이의 이행(도 27의 S1719 내지 S1722), 피가공 부재로부터의 반동력을 억제할 수 있고, 사용시의 필링이 좋은 임팩트 공구를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 나무 나사를 체결할 때에, 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(e) 이하인 경우에는 가압력 중심의 제 1의 펄스 모드로 체결을 행하고, 임계치(e)보다 큰 경우에는 타격력 중심의 제 2의 펄스 모드로 체결을 행하기 때문에(도 27의 S1707), 나무 나사에 있어서 보다 적절한 상태로 체결을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 잠금장치 판별용 역회전 전압을 모터(1003)에 인가하고(도 27의 S1704), 그때에 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(d)보다 큰 경우에는 나무 나사, 임계치(d) 미만인 경우에는 볼트라고 판단하여 각각에 적합한 펄스 모드로 이행하기 때문에(도 27의 S1705), 잠금장치의 종류에 응한 적절한 체결을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 모터(1003)에 흐르는 전류가 임계치(e)까지 증가한 시점에서의 전류의 증가율이 임계치(f) 이상인 경우(도 27의 S1708 : YES), 나무 나사이 착좌한 것이라고 생각하고, 정상 회전 전력과 역회전 전력의 스위칭 순환를 단축하여 착좌용 전압을 모터(1003)에 인가하고 있다. 이에 의해, 그 후의 피가공 부재로부터의 반동력을 저감시키는 동시에, 체결이 진행됨에 따라 타격 간격이 짧아진다는 종래의 전자 펄스 드라이버와 마찬가지의 필링을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 제 1 펄스 모드로부터, 모터(1003)에 흐르는 전류에 응한 최적의 제 2 펄스 모드로 이행하기 때문에(도 27의 S1710 내지 S1713), 모터(1003)에 흐르는 전류가 급격하게 증가한 경우라도 적절한 타격 양태로 체결을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 펄스 모드의 전자 펄스 드라이버에서는, 제 2의 펄스 모드(1 내지 5) 사이의 이행은, 정상 회전 및 역회전의 스위칭 순환가 인접하는 제 2 펄스 모드에만 가능하기 때문에(도 27의 S1719 내지 S1723), 필링의 급격한 변화를 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 체결용 역회전 전압의 인가 전에 감합용 역회전 전압을 모터(1003)에 인가함에 의해 해머(1042)를 역회전시켜서 앤빌(1052)에 타격시키기 때문에(도 26의 S1601), 잠금장치와 선단 공구와의 감합이 불충분한 경우라도 단단하게 감합시킬 수 있고, 작업시에 선단 공구가 잠금장치로부터 컴아웃하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 클러치 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 체결용 정상 회전 전압을 인가하기 전에 프리 스타트용 정상 회전 전압을 인가하여 해머(1042)와 앤빌(1052)을 접촉시키기 때문에(도 26의 S1601, 도 27의 S1701), 타격에 의해 목표 토크를 초과하는 토크를 잠금장치에 공급하여 버리는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 클러치 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 의사 클러치를 발생으로부터 소정 시간 경과 후에 정지시키기 때문에(도 26의 S1609, S1610), 전력 소비 및 온도 상승을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의한 클러치 모드의 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 볼트를 체결하고 있을 때에 목표 토크에 달한 시점에서 브레이크용 역회전 전압을 모터(1003)에 인가하기 때문에(도 26의 S1607), 목표 토크의 직전에 급격하게 토크가 증가하는 볼트와 같은 잠금장치를 체결하는 경우라도, 관성력에 의한 토크를 공급하여 버리는 것을 방지하고, 정확한 목표 토크를 공급하는 것이 가능해진다.
다음에, 도 28 및 도 29를 이용하여, 본 발명의 제 4의 실시예에 의한 전자 펄스 드라이버(201)에 관해 설명한다.
제 3의 실시예에서는, 온도의 변화를 고려하지 않고, 전류 등이 일정한 임계치까지 증가한 때에 타격의 양태를 변화시키고 있다. 그러나, 예를 들면, 한랭지에서는 기어 기구(1041) 내의 글리스의 점도가 낮기 때문에, 통상보다도 모터(1003)에 흐르는 전류가 커지는 경향이 있다. 그 경우, 모터(1003)에 흐르는 전류는 용이하게 임계치를 초과해버려, 아직 타격의 양태를 변화시키는 상황도 아님에도 불구하고, 타격 양태를 변화시켜 버릴 우려가 있다.
따라서 본 실시의 형태에서는, 온도의 변화를 고려하여 임계치를 변화시키는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 스위칭 기판(1063)상에 온도 검출부를 구비하고, 온도 검출부가 검출한 온도에 의거하여, 제어부(1072)가 각 임계치를 변화시키고 있다.
도 28는, 클러치 모드에서의 나무 나사 체결시의 임계치 변화를 도시한 도면이고, 도 29는, 펄스 모드에서의 나무 나사 체결시의 임계치 변화를 도시한 도면이다.
제어부(1072)는, 예를 들면, 도 28에 도시하는 바와 같이, 저온시의 나사 뭉그러짐용 역회전 전압 인가의 계기가 되는 임계치(a') 및 목표 전류값(T')를 상온시의 나사 뭉그러짐용 역회전 전압 인가의 계기가 되는 임계치(a) 및 목표 전류값(T)보다도 높은 값으로 설정하고, 또한, 도 29에 도시하는 바와 같이, 저온시의 제 1의 펄스 모드 이행용의 임계치(c') 및 목표 전류값 제 2의 펄스 모드 이행용의 임계치(e')를 상온시의 제 1의 펄스 모드 이행용의 임계치(c) 및 제 2의 펄스 모드 이행용의 임계치(e)보다도 높은 값으로 설정한다.
이와 같이, 온도의 변화를 고려하여 임계치를 변화시킴으로써, 적절한 상황에서 타격의 양태를 변화시키는 것이 가능해진다. 또한, 변화시키는 임계치는, 상기한 것으로 한하지 않고, 그 밖의 어느 임계치를 변화시켜서도 좋다. 또한, 모터(1003) 이외의 장소에 온도 검출부를 구비하여도 좋다.
다음에, 도 14를 이용하여, 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 의한 전자 펄스 드라이버(1301)에 관해 설명한다.
제 4의 실시예에서는, 작업성을 중시하여 임계치를 변화시켰지만, 본 실시의 형태에서는, 전자 펄스 드라이버(201)의 내수성을 중시하여 정상 회전 및 역회전의 스위칭 순환를 변화시킨다.
구체적으로는, 본 실시의 형태에서도, 제 4의 실시예와 마찬가지로, 모터(1003)에 온도 검출부를 구비하고, 온도 검출부가 검출한 온도에 의거하여, 제어부(1072)가 정상 회전 및 역회전의 스위칭 순환를 변화시킨다. 또한, 이 경우도, 모터(1003) 이외의 장소에 온도 검출부를 구비하여도 좋다.
도 30은, 펄스 모드에서의 나무 나사 체결시의 정상 회전 및 역회전의 스위칭 순환의 변화를 도시한 도면이다.
제어부(1072)는, 예를 들면, 도 30에 도시하는 바와 같이, 고온시의 제 1의 펄스 모드의 정상 회전 기간 및 역회전 기간의 스위칭 순환을 상온시의 제 1의 펄스 모드의 정상 회전 기간 및 역회전 기간의 스위칭 순환보다도 길게 설정한다. 이에 의해, 전환할 때에 생기는 발열을 억제할 수 있고, 전자 펄스 드라이버(1301)의 FET의 고온에 의한 파손을 억제할 수 있다. 또한, 스타터 코일의 피복이 열로 손상하여 버리는 것을 억제할 수 있고, 전자 펄스 드라이버(1301) 전체의 내구성을 올리는 것이 가능해진다.
다음에, 도 16 및 17을 이용하여, 본 발명의 제 4의 실시예에 의한 전자 펄스 드라이버(1401)에 관해 설명한다. 제 3의 실시예에 의한 전자 펄스 드라이버(1001)와 동일한 구성은, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 32에 도시하는 바와 같이, 전자 펄스 드라이버(1401)는, 해머(1442)와 앤빌(1452)을 구비한다. 제 3의 실시예에 의한 전자 펄스 드라이버(1001)에서는, 해머(1042)와 앤빌(1052)의 회전 방향의 간극은 315도 정도로 하고 있다. 제 4의 실시예에 의한 전자 펄스 드라이버(1401)에서는, 해머(1442)와 앤빌(1452)의 회전 방향의 간극을 135도 정도로 설정하고 있다.
도 33은, 도 32의 XⅦ 방향에서 본 단면도이고, 전자 펄스 드라이버(1401) 동작시에 있어서의 해머(1442)와 앤빌(1452)의 위치 관계를 도시하는 도면이다. 도 33의 (1)과 같이 해머(1442)와 앤빌(1452)이 서로 접촉하고 있는 상태로부터, 도 33의 (2)를 경유하여 도 33의 (3)의 해머(1442)의 앤빌(1452)에 대한 최반전 위치까지 역회전한다. 그리고 모터(1003)는 정회전하여 해머(1442)와 앤빌(1452)이 충돌하고(도 33의 (5)), 그 충격에 의해 앤빌(1452)이 도 33의 반시계회전 방향으로 회전한다(도 33의 (6)).
이 경우에는, 제 3의 실시예의 전압값, 전류값, 초수 등은 제 4의 실시예에서의 전자 펄스 드라이버(1401)에 적합하도록 적절히 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자 펄스 드라이버는, 상술한 실시의 형태로 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재한 범위에서 여러가지의 변형이나 개량이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시의 형태에서는, 제 2의 펄스 모드(1 내지 5) 사이의 이행에 있어서, 하나 전의 제 2 펄스 모드용 전압으로 되돌아오는 경우(도 27의 S1719 내지 S1722 : NO)도 고려되었다. 그러나, 도 31에 도시하는 바와 같이, 전의 제 2 펄스 모드용 전압으로는 되돌아오지 않도록 제어함으로써, 작업자에게 양호한 필링이 된다. 또한, 상기 실시의 형태에서는, 나무 나사 또는 볼트를 체결할 때의 제어에 관해 설명하였지만, 풀을(떼어낼) 때에도, 본 발명의 사상(思想)을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 도 34의 모식도로 도시하는 바와 같이, 나무 나사 등을 풀을 때에는, 가장 역회전 시간이 길은 제 2 펄스 모드용 전압(5)으로부터 인가를 시작하고, 전류가 각 임계치 이하가 됨에 따라서 단계적으로 제 2의 펄스 모드용 전압(1)까지 변화시킨다. 이에 의해, 나무 나사 등을 풀을 때에도 양호한 필링을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시의 형태에서는, 잠금장치 판별용 역회전 전압 인가 후에 모터(1003)에 흐르는 전류에 의거하여 잠금장치를 판별하였지만(도 27의 S1705), 모터(1003)의 회전수 등에 의거하여 판별하여도 좋다.
또한, 상기 실시의 형태에서는, 도 27의 S1719 내지 S1722에서, S1710 내지 S1713과 같은 임계치(g1 내지 g4)를 이용하였지만, 다른 값을 이용하여도 좋다
또한, 상기 실시의 형태에서는, 전자 펄스 드라이버가 구비하는 앤빌(1052)은 1개만이었기 때문에, 앤빌(1052)과 해머(1042)는 최대로 360도 떨어져 있을 가능성이 있지만, 예를 들면, 그 중간에 다른 앤빌을 구비하여도 좋다. 이에 의해, 감합용 역회전 전압 인가(도 26의 S1601, 도 27의 S1701)나 프리 스타트용 정상 회전 전압 인가(도 26의 S1602)할 때에 필요로 하는 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시의 형태에서는, 프리 스타트용 정상 회전 전압을 인가함에 의해 해머(1042)와 앤빌(1052)을 접촉시켰지만, 반드시 접촉시키지 않아도, 앤빌(1052)에 대한 해머(1042)의 초기 위치 관계를 일정하게 할 수 있으면, 그 밖의 양태라도 좋다.
또한, 본 발명의 전동 공구는 해머가 정상 회전 또는 역회전하도록 구성되어 있지만, 전력을 구성할 필요는 없다. 예를 들어, 정상 회전시키기 위해서 연속적으로 구동하는 해머에 의하여 앤빌을 타격하는 전동 공구가 적용될 수 있다. 본 발명의 전동 공구는 충전 베터리에 의해 구동되는 전기 모터에 의해서 구동되는 해머를 가지는 구조를 가지지만, 해머는 전기 모터 외의 동력원에 의해 구동된다. 예를 들면, 동력원의 예로서, 엔진이 사용될 수 있거나, 또는 전기 모터가 연료 전지 또는 태양 전지에 의하여 구동될 수 있다.
본 발명의 한 면에 따라, 해머와 앤빌에 의하여 실현되는 간단한 구조를 갖는 충격 기구인 충격 공구를 제공한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 모터의 구동 방법을 마련하여, 상대적인 회전각이 360도 미만인 해머와 앤빌을 구동하여 체결 동작을 수행하는 충격 공구를 제공한다.
1 : 충격 공구
3, 1003 : 모터
3a, 1003A : (모터의) 회전자
3b, 1003B : (모터의) 고정자
3c : (모터의) 영구 자석
3d : 절연부재
3e : 코일
5 : 케이스
6, 1002 : 하우징
6a : (하우징의) 동체부
6b : (하우징의) 그립부
6c : (하우징의) 배터리 지지부
7, 1061 : 기판
8, 1062 : 트리거 스위치
8a : 트리거 조작부
9 : 제어 회로 기판
10, Q1001 내지 Q1006 : 스위칭 소자
11 : 커버
12 : LED 라이트
14 : 정역 스위칭 레버
15 : 슬리브
15a : 스프링
15b : 와셔
15c : 스냅 링
16a : 메탈 베어링
16b : 베어링
17a, 17b : 베어링
18 : 냉각 팬
18a : (냉각 팬의) 관통구멍
18b : (냉각 팬의) 원통부
18c : (냉각 팬의) 핀
18d : (냉각 팬의) 개구부
19 : (모터의) 회전 샤프트
20 : 나사 보스
21 : 유성 기어 감속 기구
21a : 선 기어
21b : 유성 기어
21c : 회전 샤프트
21d : 아우터 기어
22 : 이너 커버
23 : O링
24 : 볼
26a, 26b : 공기 도입구
26c : 슬릿
30 : 배터리 팩
30A : 릴리스 버튼
31 : 제어 패널
32 : 토글 스위치(펄스 모드/드릴 모드 전환 스위치)
33 : 벨트 훅
34 : 스트랩
36 : 라이트 버튼
37 : 배터리 잔량 버튼
38 : 배터리 잔량 표시 램프
39 : 강약 표시 램프
40 : 타격 기구
41, 1042: 해머
46, 1052 : 앤빌
50, 1072 : 제어부
51, 1067 : 연산부
52, 1066 : 인버터 회로
53, 1065 : 제어 신호 출력 회로
54, 1069 : 회전자 위치 검출 회로
55, 1075 : 회전수 검출 회로
56, 1073 : 타격 충격 검출 센서
57, 1074 : 타격 충격 검출 회로
59, 1071 : 전류 검출 회로
60, 1076 : 스위치 조작 검출 회로
61, 1070 : 인가 전압 설정 회로
62, 1068 : 회전 방향 설정 회로
151 : 해머
151a : 감합 샤프트
151b : 본체 부분
151c : 원반부 151d : 접속 부분
151f : 관통구멍
152 : 돌출부
152a, 152b : 타격면
153 : 돌출부
156 : 앤빌
156a : 장착구멍
156b : 본체 부분
157 : 돌출부
157a, 157b : 피타격면
158 : 돌출부
1001 : 전자 펄스 드라이버
1002A : 라이트
1002B : 다이얼판
1004 : 해머부
1005 : 앤빌부
1006 : 스위치 기구
1021 : 동체부
1022 : 핸들부
1024 : 배터리
1025 : 트리거
1031 : 출력 샤프트부
1031A : 피니언 기어
1032 : 팬
1033 : 피니언 기어
1041 : 기어 기구
1041A : 외부 기어
1041B : 유성 기어 기구
1041C : 유성 기어 기구
1042A : 제 1 계합 돌기
1042B : 제 2 계합 돌기
1051 : 선단공구 장착부
1051A : 척
1051a : 천공
1052A : 제 1 피계합 돌기
1052B : 제 2 피계합 돌기
1063 : 스위칭 기판
1064 : 회전 위치 검출 소자
Q1001 내지 Q1006 : 스위칭 소자
a, b, c, d, e : 임계치
T : 목표 전류치

Claims (26)

  1. 단속 구동 모드에서 구동하는 모터,
    모터와 연결된 해머,
    선단 공구를 회전/타격하는 해머에 의하여 타격되는 앤빌 및
    선단 공구에 적용된 부하를 고려하여 모터에 구동 펄스를 스위칭하여 모터의 회전을 제어하는 제어부를 구비하는 충격 공구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 모터의 회전수에 따라 구동 펄스를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 모터로 흐르는 구동 전류의 변화에 따라 구동 펄스를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 출력 시간을 변화하는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 실효값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 선단 공구에의 부하를 고려하여 구동 펄스의 최고치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 단속 구동 모드는 정상 회전에서만 회전하는 모터에서의 제 1 단속 구동 모드
    및 정상 회전 및 역회전에서 구동하는 모터에서의 제 2 단속 구동 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부가 모터에 구동 펄스를 공급하여, 모터에 구동 펄스를 공급하는 구역 및 모터에 구동 전류를 공급하지 않는 구역이 교대로 나타나는 것을 특징으로 하는 충격 공구.
  9. 모터와,
    모터에 의해 정상 회전 방향으로 회전하는 출력 샤프트을 가지며,
    모터를 역전하도록 신호를 준 때에 발생하는 전류값에 따라서 모터의 제어 방법을 자동으로 변경하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동공구.
  10. 제 9항에 있어서,
    모터로부터 공급되는 구동력에 의해 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머,
    해머와 분리되어 제공되고 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의해 공급되는 토크에 의해서 회전하는 앤빌,
    선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부 및
    소정의 기간 동안 해머와 함께 앤빌이 완전하게 회전하기 위해 모터에 정상 회전 전력을 공급하기 위해서 전력 공급부를 제어하며, 이는 역회전 전력에 의해 모터에 흐르는 전류가 제 1의 소정의 값 이상일 때 제 1 스위칭 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하기 위해서 전력 공급부를 제어하고, 전류가 제 1 소정의 값 이하일 때 제 2 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  11. 제 9항에 있어서,
    모터로부터 공급되는 구동력에 의해 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 회전하는 해머,
    해머와 분리되어 제공되고 역회전 방향에서 회전 때문에 가속 거리를 얻은 해머의 회전에 의하여 정상 회전 방향에서 타격 및 회전하는 앤빌,
    선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전송할 수 있는 선단 공구 고정부,
    제 1 순환에서 모터에 공급하기 위해서 정상 회전 전력 또는 역회전 전력을 교대로 스위칭하는 전력 공급부,
    모터의 온도를 검출하는 온도 검출부, 및
    모터의 온도가 소정의 값으로 증가하면 제 1 순환보다 더 긴 제 2 순환에서 정상 회전 전력 및 역회전 전력 사이를 스위칭하기 위해서 전력 공급부를 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  12. 정상 회전 및 역회전을 할 수 있는 모터,
    모터로 부터 공급되는 구동력에 의하여 정상 회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전하는 해머,
    역회전 방향에서 회전에 의해 가속 거리를 얻어 정상 회전 방향에서 해머의 회전에 의하여 타격되고 회전하는 앤빌,
    선단 공구를 고정할 수 있고 선단 공구로 앤빌의 회전을 전달할 수 있는 선단 공구 고정부,
    모터에 전력을 공급하기 위해서 정상 회전 전력 또는 역회전 전력 사이로 교대로 스위칭하는 전력 공급부, 및
    모터로 흐르는 전력의 증가와 함께 정상 회전 전력이 공급되는 동안의 기간에 대한 역회전 전력이 공급되는 동안의 기간의 비율을 증가시키기 위해 전력 공급부를 제어하는 제어부로 구성된 전자 펄스 드라이버
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는 모터로 흐르는 전류가 소정의 값으로 증가하는 제 1 스텝에서, 정상 회전 전력이 공급되는 동안의 정상 회전 기간에서의 제 1 모드에서 전력 공급부를 제어하고, 모터로 흐르는 전류가 소정의 값을 초과하는 제 2 스텝에서, 역회전 전력이 공급되는 동안의 역회전 기간이 증가하는 제 2 모드에서 전력 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는 제 2 스텝에서 다수의 다른 비율의 제 2 스텝으로부터 한가지 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는 제 2 스텝에서, 다른 비율을 갖는 다수의 제 2 모드 사이에서 짧은 역회전 기간을 갖는 제 2 모드로부터 긴 역회전 기간을 갖는 제 2 모드로 바꾸는 것만을 허용하는 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는 제 2 스텝에서, 다른 비율을 갖는 다수의 제 2 모드 사이에서 역회전 방향 기간의 길이에 인접하는 제 2 모드로 바꾸는 것만을 허용하는 것을 특징으로 하는 전자 펄스 드라이버.
  17. 단속적으로 구동되는 모터,
    모터에 의해 구동하는 해머 및
    해머에 의하여 타격되는 앤빌로 구성되고,
    상기 해머가 정상 회전하는 동안의 시간은 점차 감소하는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 해머가 역회전하는 동안의 시간은 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  19. 제 17항에 있어서,
    모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 더 포함하고,
    제 1 전류값, 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값 및 제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있으며,
    제어는 제 1 전류값에 따르는 제 1 모드, 제 2 전류값에 따르는 제 2 모드 및 제 3 전류값에 따르는 제 3 모드에 의하여 수행될 수 있으며,
    모터의 검출 수단이 제 1 전류값을 검출하면 제 1 모드에서 제어 후에 제 2 모드에서 제어가 수행되고, 제 1 전류값의 검출 후에 즉시 제 3 전류값이 검출하는 것을 특징으로 하는 전동공구.
  20. 제 17항에 있어서,
    모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 더 포함하고,
    제 1 전류값 및 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값은 모터로 흐를 수 있으며,
    제 1 전류값에 따른 제 1 모드 및 제 2 전류값에 따른 제 2 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있으며,
    제어가 제 1 모드에서 수행된 후에 제 1 모드에서 제어가 수행되지 않고, 제어는 제 2 모드에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  21. 제 20항에 있어서,
    제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있고,
    제 3 전류에 따라 제 3 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있고,
    제 2 모드에서의 제어 후 제 2 모드 또는 제 3 모드에서 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  22. 제 17항에 있어서,
    모터로 흐르는 전류값을 검출할 수 있는 검출 수단을 더 포함하고,
    제 1 전류값, 제 1 전류값 보다 큰 제 2 전류값 및 제 2 전류값 보다 큰 제 3 전류값은 모터로 흐를 수 있으며,
    제 1 전류값에 따른 제 1 모드, 제 2 전류값에 따른 제 2 모드 및 제 3 전류값에 따른 제 3 모드에 의하여 제어가 수행될 수 있으며,
    제 1 전류값이 검출되면 제 1 모드 후에 제 3 모드에서 제어가 수행되고, 제 3 전류값이 검출되는 것을 특징으로 하는 전동공구.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 모터의 제어 방법은 자동으로 변화할 수 있는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 모터의 제어 방법은 모터의 부하에 따라 자동으로 변화하는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  25. 제 23항에 있어서,
    모터의 부하는 모터에서 발생하는 전류인 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 모터의 제어 방법은 시간의 양에 따라 자동으로 변화하는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
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