WO2020129859A1 - 穿孔工具 - Google Patents

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WO2020129859A1
WO2020129859A1 PCT/JP2019/049016 JP2019049016W WO2020129859A1 WO 2020129859 A1 WO2020129859 A1 WO 2020129859A1 JP 2019049016 W JP2019049016 W JP 2019049016W WO 2020129859 A1 WO2020129859 A1 WO 2020129859A1
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motor
excessive rotation
conduction angle
cpu
drilling tool
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PCT/JP2019/049016
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French (fr)
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光 砂辺
晃浩 伊藤
Original Assignee
株式会社マキタ
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Publication date
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    • B25D16/00Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006Mode changers; Mechanisms connected thereto

Definitions

  • the present invention relates to a drilling tool. More specifically, the present invention relates to a drilling tool capable of detecting excessive rotation of a tool body caused by locking of a tip tool.
  • the present invention has an object to provide a rational configuration for appropriately determining the possibility of excessive rotation of the tool body due to the locking of the tip tool in the drilling tool.
  • a drilling tool configured to perform a drilling operation by rotationally driving a tip tool around a drive shaft.
  • This drilling tool includes a tool body, a brushless motor, a first detector, a second detector, and a controller.
  • the brushless motor is housed in the tool body and is configured to drive the tip tool.
  • the first detector is configured to detect first information corresponding to the load applied to the tip tool.
  • the second detector is configured to detect second information corresponding to a rotation state of the tool body around the drive shaft.
  • the controller is configured to control the operation of the drilling tool.
  • the control device is configured to set the energization angle of the brushless motor based on the first information. Further, the control device is configured to determine, based on the first information and the second information, whether or not excessive rotation of the tool body due to locking of the tip tool occurs.
  • the first information (information corresponding to the load applied to the tip tool) detected by the first detector is used to set the energization angle to the brushless motor. According to the setting of the energization angle of this aspect, the output torque and the rotation speed of the brushless motor can be changed according to the load applied to the tip tool. Furthermore, in the drilling tool of this aspect, the first information detected by the first detector is locked together with the second information detected by the second detector (information corresponding to the rotation state of the tool body) of the tip tool.
  • the “drilling tool” in this aspect may be a tool capable of performing only the drilling work, or a tool capable of performing a work different from the drilling work in addition to the drilling work.
  • Examples of the drilling tool according to this aspect include a driver drill, a vibration drill, and a hammer drill.
  • control device is configured to set the conduction angle smaller as the load increases, and the conduction angle is set to the first conduction angle and the second conduction angle larger than the first conduction angle. May be set to.
  • control device may be configured to change the criterion for determining whether excessive rotation occurs based on the setting frequency of the first energization angle.
  • the setting frequency of the first energization angle approximately corresponds to the ratio of the time when the load applied to the tip tool is relatively large with respect to the time when the drilling work is actually performed.
  • the criterion for determining the possibility of excessive rotation can be flexibly changed according to this ratio. Note that the change of the judgment standard in this aspect typically means increasing the judgment standard (that is, making it difficult to determine that excessive rotation may occur) or lowering it (that is, excessive rotation occurs). It is easy to judge that it is possible).
  • the determination can be made based on the result of comparison between a reference value and some index value corresponding to the excessive rotation state of the tool body due to the locking of the tip tool.
  • the determination standard can be changed, for example, by changing the reference value that is compared with the index value, or by changing the coefficient used for calculating the index value.
  • control device may be configured to make the determination standard higher when the setting frequency of the first conduction angle exceeds the threshold than when the setting frequency is equal to or lower than the threshold.
  • Increasing the frequency of setting the first conduction angle means that the ratio of the time when the load applied to the tip tool is relatively large becomes large relative to the time when the drilling work is actually performed. Therefore, when the frequency of setting the first energization angle is relatively high, it can be estimated that the user can consistently exhibit a holding force sufficient to withstand the work in which the tip tool is heavily loaded. According to this aspect, in such a case, workability can be improved by increasing the criterion for determining the possibility of excessive rotation.
  • control device may be configured to store a setting history of the energization angle in a storage device, and may be configured to calculate the setting frequency based on the setting history.
  • the control device is configured to set the conduction angle smaller as the load increases, and the conduction angle is set to the first conduction angle and the second conduction angle larger than the first conduction angle. May be set to.
  • the control device may be configured to change the output of the brushless motor when the energization angle is set to the first energization angle based on the determination history regarding excessive rotation. It is considered that the judgment history regarding excessive rotation reflects the strength of the essential force of the user to some extent.
  • the output can be flexibly changed according to the force of the user.
  • the control device determines that the output when the conduction angle is set to the first conduction angle is excessive rotation when the frequency determined as excessive rotation exceeds a threshold value. It may be configured to be smaller than when the frequency is equal to or lower than the threshold value. It can be estimated that the power of the user is relatively small as the frequency of determining excessive rotation increases. According to this aspect, when the user's force is estimated to be small to some extent, the output when the energization angle is set to the first energization angle, that is, when the load applied to the tip tool is relatively large, By reducing the size, safety can be improved.
  • control device is configured to store a determination history regarding excessive rotation in a storage device, and is configured to calculate a frequency of determination of excessive rotation based on the determination history. May be.
  • the control device is configured to set the conduction angle smaller as the load increases, and the conduction angle is set to a first conduction angle and a second conduction angle larger than the first conduction angle.
  • the corner may be settable.
  • the control device may be configured to determine whether or not the tool body is excessively rotated only when the energization angle is set to the first energization angle.
  • the energization angle is set to the second energization angle
  • the load applied to the tip tool is smaller than when the first energization angle is set, so that the tip tool is less likely to lock. Therefore, when the energization angle is set to the second energization angle, the processing efficiency of the control device can be improved by omitting the determination regarding excessive rotation.
  • the control device calculates an index value corresponding to the excessive rotation based on the first information and the second information, and the excessive rotation is detected based on the comparison result between the index value and the reference value. It may be configured to determine whether to occur. The control device may be further configured to change the criterion by changing the reference value or the coefficient used to calculate the index value.
  • control device may be configured to stop the driving of the tip tool by the brushless motor when it is determined that excessive rotation may occur.
  • the driver drill 1 is a rotary tool that rotationally drives a removable tip tool (not shown), and more specifically, is an example of a drilling tool that can perform a drilling operation with the tip tool.
  • the tool body 10 includes a body housing 11 and a handle 15.
  • the main body housing 11 extends along a predetermined drive shaft A1 and accommodates the motor 2 and the drive mechanism 3. From one end of the main body housing 11 in the extending direction of the drive shaft A1, a chuck 37 to which a tip tool (not shown) can be attached/detached protrudes along the drive shaft A1.
  • the handle 15 projects from the main body housing 11 in a direction intersecting the drive axis A1 (a direction substantially orthogonal to the drive axis A1). The handle 15 is configured so that it can be gripped by the user.
  • a trigger 153 that can be pressed (pulled) by a user is provided at the base end of the handle 15 (the end connected to the main body housing 11).
  • a rechargeable battery 9 is removably attached to the protruding end (tip) of the handle 15 via a battery attaching portion 157.
  • the extending direction of the drive shaft A1 is defined as the front-back direction of the driver drill 1.
  • the side on which the chuck 37 is arranged is defined as the front side
  • the opposite side is defined as the rear side.
  • the direction orthogonal to the drive axis A1 and corresponding to the extending direction of the handle 15 is defined as the vertical direction.
  • the body housing 11 side is defined as the upper side
  • the protruding end side is defined as the lower side.
  • the direction orthogonal to the front-back direction and the vertical direction is defined as the left-right direction.
  • driver drill 1 Details of the physical configuration of the driver drill 1 will be described below.
  • the driver drill 1 has two operation modes, a drill mode and a driver mode.
  • the drill mode is an operation mode in which a drill bit, which is an example of a tip tool, is rotationally driven to perform a drilling operation on a workpiece.
  • the driver mode is an operation mode in which screw fastening work is performed by rotationally driving a driver bit, which is another example of a tip tool.
  • a mode switching ring 117 rotatable around the drive shaft A1 is provided at the front end portion of the main body housing 11. The user can switch the operation mode of the driver drill 1 by rotating the mode switching ring 117.
  • the main body housing 11 accommodates a motor 2 as a drive source and a drive mechanism 3 configured to drive the tip tool by the power of the motor 2.
  • a three-phase brushless direct current (DC) motor is used as the motor 2.
  • the motor 2 includes a stator 21 having a three-phase coil, a rotor 23 having a permanent magnet, and a motor shaft 25 extending from the rotor 23 and rotating integrally with the rotor 23.
  • the motor 2 is arranged in the rear end portion of the main body housing 11.
  • the rotation shaft of the motor shaft 25 extends on the drive shaft A1.
  • the drive mechanism 3 of this embodiment includes a planetary speed reducer 31, a clutch mechanism 33, a spindle 35, and a chuck 37. Since the structure itself of the drive mechanism 3 is well known, it will be briefly described.
  • the planetary speed reducer 31 is configured as a speed reduction mechanism including a three-stage planetary gear mechanism, and is arranged in front of the motor 2.
  • the planetary speed reducer 31 increases the torque input from the motor shaft 25 and outputs the increased torque to the spindle 35.
  • the spindle 35 is rotationally driven around the drive axis A1.
  • the chuck 37 is coaxially connected to the spindle 35 so as to rotate integrally with the spindle 35.
  • a gear shift lever 311 is provided on the upper surface of the main body housing 11. The shift lever 311 is arranged so as to be movable in the front-rear direction, and is connected to a switching mechanism (not shown) of the planetary speed reducer 31.
  • the speed reduction ratio of the planetary speed reducer 31 (that is, the rotation speed of the spindle 35) is switched via the switching mechanism.
  • the clutch mechanism 33 is arranged on the front side of the planetary speed reducer 31.
  • the clutch mechanism 33 is configured to cut off the torque transmission to the spindle 35 when the torque output from the planetary speed reducer 31 reaches a set threshold value. ..
  • the threshold value of torque is set by rotating the torque adjustment ring 115 provided at the front end of the main body housing 11.
  • the handle 15 includes a grip portion 151 and a controller housing portion 155.
  • the grip 151 is formed in a tubular shape and extends substantially in the vertical direction.
  • the controller housing portion 155 is formed in a rectangular box shape, is connected to the lower end portion of the grip portion 151, and constitutes the lower end portion of the handle 15.
  • the trigger 153 is provided on the front side of the upper end of the grip 151.
  • a trigger switch 154 is housed in the grip 151.
  • the trigger switch 154 is normally maintained in the off state and is turned on in response to the pressing operation of the trigger 153.
  • the trigger switch 154 is configured to output a signal according to the operation amount of the trigger 153 to the controller 5 via a wiring (not shown) when it is turned on.
  • the controller accommodating portion 155 accommodates the controller 5 configured to control various operations of the driver drill 1, such as drive control of the motor 2.
  • the controller 5 is mounted on a main board arranged in the case 50.
  • the controller 5 is configured as a microcomputer including a CPU 501, a ROM 502, a RAM 503, a timer 504, and a memory (specifically, a non-volatile memory) 505 (see FIG. 2).
  • the acceleration sensor 71 is also mounted on the main board. The acceleration sensor 71 is configured to detect the acceleration of the controller 5 that moves integrally with the tool body 10 and output a signal indicating the detected value of the acceleration to the controller 5 via a wiring (not shown).
  • an operation section 73 that can be operated by the user externally is provided.
  • the operation unit 73 has a push button that receives input of various information.
  • the operation unit 73 may include a slide lever, a touch pad, or the like that can be operated by the user externally, instead of the push button.
  • the operation unit 73 is connected to the controller 5 via a wiring (not shown), and is configured to output a signal indicating the input information to the controller 5.
  • a battery mounting portion 157 is provided at the lower end of the controller housing portion 155. Since the configuration itself of the battery mounting portion 157 is well known, description thereof is omitted here.
  • the controller 5 is electrically connected to a three-phase inverter 51, a hall sensor 53, a current detection amplifier 55, a trigger switch 154, an acceleration sensor 71, and an operation unit 73.
  • the three-phase inverter 51 has a three-phase bridge circuit using six semiconductor switching elements.
  • the hall sensor 53 has three hall elements arranged corresponding to each phase of the motor 2.
  • the hall sensor 53 is configured to output a signal indicating the rotational position of the rotor 23 to the controller 5.
  • the controller 5 controls energization to the motor 2 via the three-phase inverter 51 according to the signal (rotational position of the rotor 23) input from the hall sensor 53.
  • the controller 5 is configured to drive the motor 2 via the three-phase inverter 51, and the voltage applied to each phase terminal changes according to the rotational position of the rotor 23.
  • the controller 5 generates a PMW (pulse width modulation) signal according to the signal from the trigger switch 154 (the operation amount of the trigger 153) and outputs the PMW (pulse width modulation) signal to the three-phase inverter 51 to control the switching element by PMW.
  • PMW pulse width modulation
  • the substantial voltage applied to the motor 2, that is, the rotation speed of the motor 2 is adjusted according to the operation amount of the trigger 153.
  • the current detection amplifier 55 converts the current flowing through the motor 2 into a voltage by the shunt resistor, and outputs the signal amplified by the amplifier to the controller 5.
  • the controller 5 (specifically, the CPU 501) causes the information (index value, physical quantity) corresponding to the load applied to the tip tool (also referred to as the load applied to the motor 2) (hereinafter, simply referred to as load information). Is monitored and the energization angle to the motor 2 is controlled according to the load information. This is because the operating characteristics of the motor 2 are changed according to the conduction angle. Specifically, when the energization angle is reduced, the output torque of the motor 2 increases while the rotation speed of the motor 2 decreases. On the other hand, when the energization angle is increased, the output torque of the motor 2 decreases, while the rotation speed of the motor 2 increases.
  • the controller 5 can set the conduction angle to 120 degrees or 150 degrees.
  • the controller 5 gives priority to the output torque of the motor 2 and sets the conduction angle to a smaller value of 120 degrees.
  • the controller 5 gives priority to the rotation speed of the motor 2 (high speed driving of the tip tool) and sets the energization angle to a larger value of 150 degrees.
  • driving at a conduction angle of 120 degrees and driving at a conduction angle of 150 degrees are also referred to as high torque mode driving and low torque mode driving, respectively.
  • the rotation speed is controlled according to the operation amount of the trigger 153.
  • the operation amount of the trigger 153 is the same, the output torque during the high torque mode drive is higher than that during the low torque mode drive, and the rotation speed of the motor 2 is lower.
  • the load applied to the motor 2 is, the more the current of the motor 2 is increased and the rotational speed of the motor 2 is decreased.
  • the current of the battery 9 increases as the current of the motor 2 increases, and the voltage of the battery 9 decreases. Therefore, as the load information monitored by the controller 5, for example, the current value of the motor 2, the rotation speed of the motor 2, the current value of the battery 9, and the voltage value of the battery 9 can be preferably adopted. Although details will be described later, in the present embodiment, the current value of the motor 2 detected by the current detection amplifier 55 is used as the load information.
  • the controller 5 monitors the current value of the motor 2 detected by the current detection amplifier 55 during driving of the motor 2 and sets the conduction angle to 120 degrees and 150 degrees depending on whether or not the current value exceeds a predetermined threshold value. Change between. Note that such a method of setting the conduction angle of the motor 2 is disclosed in, for example, International Publication WO2012/108415.
  • the controller 5 (specifically, the CPU 501) causes the load information and information (index, physical quantity) corresponding to the rotation state of the tool body 10 around the drive axis A1 (hereinafter, simply referred to as rotation state information). ) Is monitored, and whether excessive rotation of the tool body 10 occurs due to the locking of the tip tool (that is, the possibility of kickback occurrence) is determined based on these information. There is. When it is determined that excessive rotation can occur (that is, the possibility of kickback is relatively high), the rotation of the tip tool is stopped by stopping the driving of the motor 2. ..
  • the current value of the motor 2 detected by the current detection amplifier 55 is used as the load information.
  • the rotation state information for example, velocity, acceleration, angular velocity, angular acceleration can be preferably adopted.
  • the acceleration detected by the acceleration sensor 71 is used as the rotation state information.
  • the controller 5 determines whether excessive rotation due to the locking of the tip tool occurs based on these pieces of information. Note that such an excessive rotation determination method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2011-93073 and 2013-244581.
  • the CPU 501 when the processing is started, the CPU 501 energizes the motor 2 via the three-phase inverter 51, and starts driving the motor 2 at a rotation speed according to the operation amount of the trigger 153 (S100). ).
  • the initial value of the energization angle is set to 150 degrees, and the motor 2 is driven in the low torque mode.
  • the CPU 501 identifies the current value of the motor 2 based on the signal output from the current detection amplifier 55 (S200), and further identifies the detected acceleration value based on the signal output from the acceleration sensor 71 (( S300).
  • the CPU 501 performs energization angle setting processing (S400).
  • the energization angle setting process is a process of setting the energization angle to the motor 2 based on the current value of the motor 2 specified in S200. As shown in FIG. 4, in the energization angle setting process, the CPU 501 determines whether or not the current value is larger than the threshold value (S401). When the current value is larger than the threshold value (S401: YES), that is, when the load applied to the tip tool and the motor 2 is relatively large, the CPU 501 sets the energization angle to 120 degrees (S402).
  • the CPU 501 sets the energization angle to 150 degrees (S403). After that, the CPU 501 drives the motor 2 at the set energization angle.
  • the threshold value to be compared with the current value in S401 may be set in advance and stored in the ROM 502 or the memory 505, for example.
  • the advance angle is also changed.
  • the specific value of the advance angle may be set in advance according to the structure, function, and required characteristics of the driver drill 1, and may be stored in the ROM 502 or the memory 505 in association with the energization angle, for example.
  • the CPU 501 performs a rotation state estimation process following the energization angle setting process (S500).
  • the rotation state estimation process is a process of estimating the rotation state of the tool body 10 based on the current value of the motor 2 specified in S200 and the acceleration specified in S300.
  • an angle hereinafter referred to as an expected rotation angle
  • the predicted rotation angle is an example of an index value indicating the excessive rotation state of the tool body 10, in other words, the degree of excessive rotation.
  • the method of calculating the expected rotation angle is basically the same as the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2013-244581.
  • the CPU 501 first estimates the holding torque (S501).
  • the holding torque is an example of information corresponding to the force with which the user holds the tool body 10.
  • the holding torque is a torque (resistive torque) applied to the tool main body 10 by a user who holds the tool main body 10, and can also be called an external force (external resistance force) applied to the tool main body 10.
  • the CPU 501 can obtain the motor torque from the current value of the motor 2 based on the known characteristics of the motor 2. Further, the angular acceleration can be obtained by processing the acceleration output from the acceleration sensor 71 for each unit time.
  • the CPU 501 can estimate the holding torque from a predetermined relationship among the moment of inertia, the angular acceleration, the motor torque, and the holding torque. Note that the holding torque of the user can greatly change in a short time depending on the positional relationship between the tool body 10 and the user, and so the CPU 501 estimates the integrated value of the holding torque using a short integration time.
  • the CPU 501 estimates the expected rotation angle (S502).
  • the expected rotation speed is a total value of an angle that has already been rotated, an angle that the motor 2 is rotated until the power supply to the motor 2 is stopped, and an angle that is rotated after the power supply to the motor 2 is stopped. Note that the angle that has already been rotated can be obtained by appropriately calculating the angular acceleration. Further, the angle at which the motor 2 is rotated until the power supply to the motor 2 is stopped can be estimated from the time required for the tool body 10 to move at a constant speed at an angular velocity obtained as an integrated value of the angular acceleration.
  • the angle of rotation after the power supply to the motor 2 is stopped is a predetermined value between the moment of inertia, the angular velocity, and the holding torque. It can be estimated from the relationship.
  • the CPU 501 determines whether or not excessive rotation of the tool body 10 due to locking of the tip tool occurs based on the expected rotation speed ( S600). More specifically, the CPU 501 determines that excessive rotation may occur when the predicted rotation speed is higher than the threshold value (S600: YES), and the motor 2 is forcibly forced regardless of the state of the trigger switch 154. The driving is stopped (S800). At this time, it is preferable that the CPU 501 not only stop energization of the motor 2 but also electrically brake the motor 2. It should be noted that the threshold value for determining the excessive rotation compared with the expected rotation angle in S600 may be set in advance and stored in the ROM 502 or the memory 505, for example.
  • the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur (S600: NO), and determines whether the trigger switch 154 is in the off state (S700).
  • the CPU 501 returns to the process of S200.
  • the CPU 501 monitors the current value and the acceleration of the motor 2, and if it determines that excessive rotation does not occur, it determines the high torque mode and the low torque mode according to the load on the tip tool. The drive of the motor 2 is continued while switching between. During this time, the tip tool is rotationally driven.
  • the trigger switch 154 is turned off (S700: YES)
  • the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the driver drill 1 of this embodiment includes the tool body 10, the motor 2 that is a brushless motor, the current detection amplifier 55 that detects the motor current value corresponding to the load applied to the tip tool, An acceleration sensor 71 that detects an acceleration corresponding to the rotation state of the tool body 10 around the drive axis A1 and a controller 5 (CPU 501) that controls the operation of the driver drill 1 are provided.
  • the CPU 501 controls the output torque and the rotation speed of the motor 2 by setting the energization angle to the motor 2 according to the motor current value.
  • the motor current value detected by the current detection amplifier 55 is used together with the acceleration detected by the acceleration sensor 71 to determine whether the tool body 10 is excessively rotated due to the locking of the tip tool.
  • the CPU 501 can appropriately determine the possibility of excessive rotation of the tool body 10 based on the motor current value and the acceleration.
  • the two detectors (the current detection amplifier 55 and the acceleration sensor 71) are used to not only appropriately determine the possibility of excessive rotation of the tool body 10, but also to adjust the tip.
  • a rational configuration capable of controlling the output torque and the rotation speed of the motor 2 according to the load applied to the tool is realized.
  • the driver drill according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 6.
  • the physical configuration and electrical configuration of the driver drill of this embodiment are substantially the same as those of the driver drill 1 (see FIGS. 1 and 2) of the first embodiment.
  • a part of the drive control processing of the motor 2 performed by the controller 5 (CPU 501) is different from that of the first embodiment. Therefore, in the following, the same configurations and processing contents as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and step numbers, and the description and illustration will be appropriately omitted or simplified, and mainly the processing contents will be different. Will be described. This also applies to the subsequent embodiments.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2 to drive the motor 2, and whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured to determine whether or not. Further, in the present embodiment, the CPU 501 is configured to change the threshold value used for determining whether or not excessive rotation will occur based on the energization angle setting history while the motor 2 is being driven. Therefore, the CPU 501 is configured to store the setting result of the conduction angle each time the conduction angle setting process is performed.
  • the CPU 501 starts driving the motor 2 in the low torque mode (S100).
  • the CPU 501 specifies the current value and the acceleration of the motor 2, and further sets the conduction angle based on the current value (S200, S300, S400).
  • the RAM 503 is provided with a storage area that stores, as the energization angle setting history, the number of times the energization angle setting process is executed and the number of times the energization angle is set to 120 degrees.
  • the RAM 503 is initialized at the start of the process, and the initial value is set to zero for any number of times.
  • the CPU 501 updates the setting history by updating the number of executions of the energization angle setting process and the number of times set to 120 degrees, which are stored in the RAM 503 (S411).
  • the CPU 501 sets the ratio of the number of times the energization angle is set to 120 degrees to the number of times the energization angle setting process is executed, that is, the frequency at which the energization angle is set to 120 degrees (hereinafter referred to as the high torque mode frequency). Calculate (S412).
  • the CPU 501 compares the high torque mode frequency with a threshold value (S413).
  • the threshold used in S413 may be set in advance and stored in the ROM 502 or the memory 505, for example.
  • the CPU 501 sets the threshold value (threshold value for determining excessive rotation) compared with the expected rotation angle in S600 as the first threshold value (S414).
  • the CPU 501 sets the threshold value for determining excessive rotation to the second threshold value (S415).
  • the threshold value for determining excessive rotation set in S414 or S415 is stored in a predetermined storage area of the RAM 503.
  • the second threshold for judging excessive rotation is a value larger than the first threshold.
  • the first threshold value is an initial value set in consideration of a user who has a comparatively weak force (that is, a user who can exert a comparatively small holding torque). Therefore, the criterion for determining excessive rotation based on the first threshold is relatively low.
  • the second threshold value is set in consideration of a user who has a relatively strong force (that is, a user who can constantly exert a relatively large holding torque), and therefore an excessive value based on the second threshold value is set.
  • the criterion for rotation is relatively high. That is, in the determination based on the second threshold value, it is more difficult to determine that excessive rotation may occur as compared with the determination based on the first threshold value.
  • the CPU 501 estimates the expected rotation angle in the rotation state estimation processing (S500), and excessive rotation occurs according to the comparison result with the threshold value (first threshold value or second threshold value) set in S414 or S415. It is determined whether or not (S600).
  • the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur (S600: NO), and if the trigger switch 154 is not in the off state (S700: NO), returns to the process of S200.
  • the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800). Also, the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur, and also when the trigger switch 154 is turned off (S700: YES), stops driving the motor 2 (S800).
  • the CPU 501 can set the energization angle to the motor 2 to 120 degrees or 150 degrees. Further, the CPU 501 calculates an expected rotation angle as an index value indicating the degree of rotation of the tool body 10 based on the motor current value and acceleration, and when the expected rotation angle exceeds a threshold value, it is due to the lock of the tip tool. It is determined that excessive rotation of the tool body 10 may occur. Further, the CPU 501 uses, as information regarding the usage state of the driver drill 1, an energization angle set in accordance with the load on the tip tool and the motor 2 (specifically, high torque that is the frequency at which the energization angle is set to 120 degrees). Mode frequency). Then, the CPU 501 changes the criterion for determining whether excessive rotation occurs (specifically, a threshold for determining excessive rotation) based on the high torque mode frequency.
  • the tip tool When the energization angle is set to 120 degrees, the tip tool is in a state of being subjected to a larger load than when it is set to 150 degrees.
  • the high torque mode frequency generally corresponds to the ratio of the time when the load applied to the tip tool is relatively large to the time when the work is actually performed. Therefore, according to the processing of the present embodiment, it is possible to flexibly change the criterion for determining the possibility of excessive rotation, depending on the condition of the load applied to the tip tool.
  • the CPU 501 when the high torque mode frequency exceeds the threshold value, the CPU 501 changes the threshold value for the predicted rotation angle to the second threshold value that is larger than the first threshold value that is the initial value.
  • the threshold for the predicted rotation angle is set to the second threshold that is larger than the first threshold that is the initial value, and thus the criterion for determining the possibility of excessive rotation is generated. It is possible to increase the work efficiency.
  • the CPU 501 may uniformly set the threshold value for the predicted rotation angle to the first threshold value (initial value).
  • a threshold value for determining excessive rotation may be set according to the high torque mode frequency in the processes of S413 to S415, as described above.
  • the energization angle setting history is stored in the RAM 503 only during one drive control process of the motor 2. That is, the high torque mode frequency is calculated based on the setting history of the energization angle during one work.
  • the energization angle setting history may be stored in the RAM 503 while the driver drill 1 is powered on (that is, while the battery 9 is mounted).
  • the CPU 501 can appropriately change the threshold value based on the setting history over a plurality of past works.
  • the CPU 501 may store the energization angle setting history in the memory 505 instead of the RAM 503 in S411.
  • the CPU 501 may delete the setting history when the operation unit 73 is externally operated and the signal indicating the history deletion instruction output from the operation unit 73 is recognized.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2 to drive the motor 2, and whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured to determine whether or not. Further, in the present embodiment, the CPU 501 is configured to change the output of the motor 2 during high torque mode driving (when the energization angle is 120 degrees) based on the determination history regarding excessive rotation. Therefore, the CPU 501 is configured to store the determination result each time it determines whether or not excessive rotation occurs.
  • the CPU 501 calculates the frequency that has been determined to be excessive rotation in the past (hereinafter, simply referred to as excessive rotation frequency) (S101).
  • the memory 505 is provided with a storage area in which the number of times the determination process (S600) is executed and the number of times the rotation is determined to be excessive are stored as the determination history regarding excessive rotation.
  • the CPU 501 refers to the storage area and calculates, as an excessive rotation frequency, a ratio of the number of times the rotation is determined to be excessive with respect to the number of times the determination process is executed.
  • the CPU 501 compares the excessive rotation frequency with a threshold value (S102).
  • the threshold used in S102 may be set in advance and stored in the ROM 502 or the memory 505, for example.
  • the CPU 501 sets the output during high torque mode driving to an output lower than the specified output (S103).
  • an output that is lower than the specified output by a predetermined ratio may be set.
  • the CPU 501 sets the output during the high torque mode drive to the specified output (S104). Note that the processing of S102 to S104 may be performed only when the number of executions of the determination processing regarding excessive rotation exceeds a predetermined threshold value.
  • the CPU 501 After the processing of S103 or S104, the CPU 501 identifies the current value and acceleration of the motor 2 (S200, S300), performs the energization angle setting processing (S400), and the rotation information estimation processing (S500). When the CPU 501 determines that excessive rotation may occur based on the expected rotation angle estimated by the rotation information estimation processing (S600: YES), the CPU 501 stores the number of executions of the determination processing and the excessive rotation. The judgment history is updated by updating the number of judgments (S601). Then, the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the CPU 501 updates the determination history by updating only the execution count of the determination process stored in the memory 505 (S602). Then, the CPU 501 returns to the processing of S200 when the trigger switch 154 is not in the off state (S700: NO). When the trigger switch 154 is turned off (S700: NO), the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the determination history is stored in the memory 505 in S601 or S602.
  • a signal indicating a history deletion instruction is output from the operation unit 73, and when the CPU 501 recognizes the signal, the CPU 501 determines that the history is stored in the memory 505. Clear history. Therefore, unless the judgment history is deleted, the CPU 501 appropriately changes the output during the high torque mode drive according to the excessive rotation frequency calculated based on the past judgment history.
  • the CPU 501 can set the energization angle to 120 degrees or 150 degrees, and the determination history regarding excessive rotation, more specifically, the excessive rotation is determined in the past.
  • the output of the motor 2 when the energization angle is set to 120 degrees (during high torque mode driving) is changed based on the frequency (excessive rotation frequency). It is considered that the judgment history regarding excessive rotation reflects the strength of the essential force of the user to some extent. Therefore, according to the processing of the present embodiment, the output when the energization angle is set to 120 degrees, that is, when the load applied to the tip tool is relatively large, can be flexibly adjusted according to the force of the user. Can be changed.
  • the CPU 501 when the excessive rotation frequency exceeds the threshold value, the CPU 501 defines the output of the motor 2 when the energization angle is set to 120 degrees (during high torque mode driving) as an initial value. Make it smaller than the output. It can be estimated that the higher the frequency of determining excessive rotation is, the smaller the essential force of the user is. According to the processing of the present embodiment, when the force of the user is estimated to be small to some extent, safety can be improved by reducing the output when the load applied to the tip tool is relatively large. ..
  • the user can cause the CPU 501 to erase the excessive rotation determination history stored in the memory 505 by inputting a history deletion instruction to the operation unit 73.
  • a history deletion instruction For example, when the driver drill 1 is shared by a plurality of users, if the user deletes the judgment history at the start of use, the judgment standard is changed only based on the judgment history of the user during use. In other words, it is possible to customize the judgment criteria for each user.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2 to drive the motor 2, and whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured to determine whether or not. However, in the present embodiment, the CPU 501 performs the excessive rotation determination process only when driving in the high torque mode in which the energization angle is set to 120 degrees.
  • the CPU 501 starts driving the motor 2 in the low torque mode (S100).
  • the CPU 501 specifies the current value and the acceleration of the motor 2, and further sets the conduction angle based on the current value (S200, S300, S400).
  • the CPU 501 determines whether the energization angle set in the energization angle setting process is 120 degrees (S421). When the energization angle is 120 degrees (S421: YES), that is, when the motor 2 is driven in the high torque mode, the CPU 501 performs the rotation state estimation process (S500), and the obtained predicted rotation speed is obtained. Based on this, it is determined whether excessive rotation occurs (S600). When the CPU 501 determines that excessive rotation may occur (S600: YES), the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800). When determining that excessive rotation does not occur (S600: NO), the CPU 501 returns to the process of S200 or stops the driving of the motor 2 (S800) depending on the state of the trigger switch 154 (S700).
  • the CPU 501 does not perform the rotation state estimation process (S500) and determines whether the trigger switch 154 is in the off state. The process moves to the determination process (S700). If the trigger switch 154 is in the on state (S700: NO), the process returns to S200.
  • the CPU 501 can set the energization angle to 120 degrees or 150 degrees, and only when the energization angle is set to 120 degrees, the tool body 10 becomes excessive. Determine if rotation occurs.
  • the energization angle is set to 150 degrees, the load applied to the tip tool is smaller than when it is set to 120 degrees, so that the tip tool is less likely to be locked. Therefore, when the energization angle is set to 150 degrees, the processing efficiency of the CPU 501 can be improved by omitting the determination regarding excessive rotation.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2, drives the motor 2, and determines whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured. However, in the present embodiment, the determination regarding excessive rotation is made by a method that does not use the expected rotation angle. Specifically, the CPU 501 is configured to determine that excessive rotation due to the lock of the tip tool may occur when the current value and the acceleration exceed the threshold values set for each. It should be noted that the current value and the acceleration are both index values corresponding to an excessive rotation state due to the locking of the tip tool. This determination method is basically the same as the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2011-93073.
  • the judgment criterion in this judgment is appropriately changed based on the history of holding torque. Therefore, the CPU 501 is configured to store the holding torque every time the holding torque is estimated.
  • the holding torque is an example of information about the usage state of the driver drill 1.
  • the CPU 501 starts driving the motor 2 in the low torque mode (S100). Then, the current value and acceleration of the motor 2 are specified, and the conduction angle is set based on the current value (S200, S300, S400).
  • the CPU 501 estimates the holding torque based on the current value and the acceleration (S501).
  • the memory 505 is provided with a storage area in which the estimated value of the holding torque is cumulatively stored as the history of the holding torque.
  • the CPU 501 updates the history of the holding torque by storing the obtained estimated value of the holding torque in the storage area (S511). Further, the CPU 501 calculates the average value of the stored estimated values of the holding torque (hereinafter referred to as the average holding torque) (S512).
  • the CPU 501 sets a criterion used for determining whether excessive rotation occurs according to the calculated average holding torque (S513). It is considered that the smaller the average holding torque is, the weaker the user's essential force is, and the larger the average holding torque is, the stronger the user's force is. Therefore, in the present embodiment, the CPU 501 sets a higher criterion of excessive rotation as the average holding torque increases. That is, the CPU 501 makes it difficult to determine that excessive rotation may occur as the average holding torque increases.
  • the CPU 501 sets the threshold value for determination by referring to the correspondence information stored in the ROM 502 or the memory 505 in advance.
  • the correspondence information here is information defining the correspondence between the average holding torque and the threshold value.
  • 10 to 12 schematically illustrate correspondence information that can be adopted in this embodiment.
  • FIG. 10 is an example in which the threshold value increases proportionally (linearly) from the minimum value to the maximum value as the average holding torque increases.
  • FIG. 11 is an example in which the threshold value increases quadratically (non-linearly) from the minimum value to the maximum value as the average holding torque increases.
  • FIG. 12 is an example in which the threshold value gradually increases from the minimum value to the maximum value as the average holding torque increases. Note that in S513, at least one of the threshold values of the current value and the acceleration may be set. That is, one of the current value and the acceleration does not have to be changed to a fixed value.
  • the CPU 501 compares the current value and the acceleration specified in S200 and S300 with respective threshold values and determines whether excessive rotation occurs (S610). If at least one of the current value and the acceleration is less than or equal to the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur (S610: NO), and if the trigger switch 154 is not in the OFF state (S700: NO), the process of S200 is performed. Return. When both the current value and the acceleration are larger than the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation may occur (S610: YES), and stops driving the motor 2 (S800). Even when the trigger switch 154 is turned off (S700: YES), the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the CPU 501 is configured to erase the history of the holding torque stored in the memory 505 when recognizing the signal indicating the history erasing instruction output from the operation unit 73. Therefore, unless the history of the holding torque is erased, the CPU 501 appropriately changes the threshold value for the determination regarding the excessive rotation according to the average holding torque calculated based on the history of the holding torque.
  • the CPU 501 detects that the tip tool It is determined that excessive rotation of the tool body 10 due to the lock may occur. Therefore, although the criterion (determination method) regarding the excessive rotation of the tool body 10 in this embodiment is different from that in the first embodiment, two detectors (the current detection amplifier 55 and the acceleration sensor 71) are also used in this embodiment. Therefore, not only the proper determination of the possibility of excessive rotation of the tool body 10 but also the rational configuration capable of controlling the output torque and the rotation speed of the motor 2 according to the load applied to the tip tool are realized. There is.
  • the CPU 501 monitors the holding torque, which is information corresponding to the holding force of the tool body by the user, as information regarding the usage state of the driver drill 1, and stores the history of the holding torque in the memory 505. Let Then, the CPU 501 determines the criterion for excessive rotation based on the average holding torque calculated based on the history of the holding torque (specifically, at least one of the current value of the motor 2 and each threshold value of the acceleration). To change. When the tip tool is locked, a reaction torque acts on the tool body 10, and the proof stress against this reaction torque corresponds to the holding force of the user.
  • the determination reference is changed according to the average holding torque, so that it is possible to make a flexible determination regarding excessive rotation according to the holding force of the user.
  • the CPU 501 lowers the criterion (threshold) as the average holding torque becomes lower, and raises the criterion (threshold) as the average holding torque becomes higher.
  • the CPU 501 changes the determination standard based on the average holding torque calculated based on the history of holding torque.
  • the determination standard that emphasizes the force inherent to the user rather than the temporary holding force of the tool body 10.
  • the history of the holding torque is stored in the memory 505, it is erased in accordance with the history erasing instruction from the operation unit 73. Therefore, similar to the third embodiment, when shared by a plurality of users, if the user deletes the judgment history at the start of use, the judgment standard can be changed based only on the judgment history of the user during use. Will be done.
  • the judgment standard is changed based on the average holding torque, but the judgment standard may be changed according to the holding torque itself calculated in S501 instead of the average holding torque. In this case, it is possible to realize flexible judgment regarding excessive rotation according to the change in the holding force of the user.
  • the history update of the holding torque (S511) and the calculation of the average holding torque (S512) may be omitted.
  • the CPU 501 may change the determination standard according to the estimated value of the holding torque calculated in S501. Also in this case, the CPU 501 refers to the correspondence information defined such that the threshold value becomes lower as the estimated value of the holding torque becomes lower, as in the example shown in FIGS. At least one of the thresholds may be set.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2, drives the motor 2, and determines whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured.
  • the determination method in this embodiment is the same as in the fifth embodiment.
  • the determination standard (threshold value) in this determination is appropriately changed based on the continuous operation time of the motor 2.
  • the CPU 501 starts driving the motor 2 in the low torque mode (S100).
  • the CPU 501 resets the timer 504 and starts clocking in order to measure the continuous operation time of the motor 2 (S111).
  • the CPU 501 identifies the current value and the acceleration of the motor 2, and further sets the conduction angle based on the current value (S200, S300, S400).
  • the CPU 501 sets a criterion used for determining whether excessive rotation occurs according to the continuous operation time of the motor 2 (elapsed time from the start of driving) measured by the timer 504 (S521).
  • the operating time of the motor 2 corresponds to the working time in which the user holds the driver drill 1 and continues to pull and operate the trigger 153. Therefore, it is generally considered that the fatigue of the user increases and the holding force of the tool body 10 tends to decrease as the operation time increases. Therefore, in the present embodiment, the CPU 501 sets a lower criterion of excessive rotation as the continuous operation time increases. That is, the longer the continuous operation time, the easier it is to determine that excessive rotation may occur.
  • the CPU 501 sets the threshold value for determination by referring to the correspondence information stored in the ROM 502 or the memory 505 in advance.
  • the correspondence information here is information that defines the correspondence between the continuous operation time and the threshold value.
  • 14 to 16 schematically illustrate correspondence relationship information that can be adopted in the present embodiment.
  • FIG. 14 is an example in which the threshold value decreases proportionally (linearly) from the maximum value to the minimum value as the continuous operation time increases.
  • FIG. 15 is an example in which the threshold value decreases non-linearly from the maximum value to the minimum value as the continuous operation time increases.
  • FIG. 16 is an example in which the threshold value gradually decreases from the maximum value to the minimum value as the continuous operation time increases.
  • at least one of the current value and the acceleration may be set as a threshold value.
  • the CPU 501 compares the current value and the acceleration specified in S200 and S300 with respective threshold values and determines whether excessive rotation occurs (S610). If at least one of the current value and the acceleration is less than or equal to the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur (S610: NO), and if the trigger switch 154 is not in the OFF state (S700: NO), the process of S200 is performed. Return. When both the current value and the acceleration are larger than the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation may occur (S610: YES), and stops driving the motor 2 (S800). Even when the trigger switch 154 is turned off (S700: YES), the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the CPU 501 monitors the continuous operation time, which is the information about the operation time of the motor 2, as the information about the usage state of the driver drill 1. Then, the CPU 501 changes the judgment standard according to the continuous operation time.
  • the holding force of the tool main body 10 by the user is not always constant and may change with time.
  • the judgment criterion is changed according to the continuous operation time of the motor 2, that is, the continuous operation time by the driver drill 1. Therefore, according to the change of the continuous operation time, flexibility regarding excessive rotation is provided. It is possible to make a judgment.
  • the CPU 501 can improve safety by lowering the criterion (threshold) as the continuous operation time increases.
  • the determination criterion is changed according to the continuous operation time, but the determination criterion may be changed according to the operation frequency (operating time per unit time) instead of the continuous operation time. ..
  • the CPU 501 refers to the correspondence information that is defined such that the threshold value becomes lower as the driving frequency becomes higher, and the CPU 501 sets the threshold value of each of the current value and the acceleration. , At least one may be set.
  • the CPU 501 sets the conduction angle based on the current value of the motor 2, drives the motor 2, and determines whether excessive rotation occurs based on the current value and the acceleration. It is configured.
  • the determination method in this embodiment is the same as in the fifth embodiment.
  • the determination reference (threshold value) in this determination is appropriately changed based on the posture of the driver drill 1 (tool body 10).
  • the CPU 501 starts driving the motor 2 in the low torque mode (S100).
  • the CPU 501 identifies the current value and the acceleration of the motor 2, and further sets the conduction angle based on the current value (S200, S300, S400).
  • the CPU 501 estimates the attitude of the tool body 10 based on the acceleration (S531).
  • the acceleration sensor 71 also detects gravitational acceleration. Therefore, the CPU 501 determines, based on the detected acceleration value, for example, the inclination angle of the detection axis of the acceleration sensor 71 with respect to the gravity direction, and thus the inclination angle of the drive axis A1 with respect to the gravity direction (hereinafter, referred to as the tool body angle). It can be estimated as the attitude of the tool body 10 with reference to.
  • the CPU 501 sets a reference used for determining whether excessive rotation occurs according to the tool body angle (S532).
  • the CPU 501 sets a lower criterion for excessive rotation as the attitude of the tool body 10 approaches upward. That is, as the posture of the tool body 10 approaches the upper side, it is more likely that excessive rotation may occur.
  • the CPU 501 sets the threshold value for determination by referring to the correspondence information stored in the ROM 502 or the memory 505 in advance.
  • the correspondence information here is information that defines the correspondence between the tool body angle and the threshold value.
  • FIG. 18 schematically shows an example of correspondence information that can be adopted in this embodiment.
  • the inclination angle when the drive axis A1 extends in the horizontal direction is defined as 0 degree
  • the inclination angle when the drive axis A1 extends in the vertical direction (gravitational direction) is defined as 90 degrees. ..
  • the threshold value corresponding to the range of the tool body angle from 0 degree to 90 degrees downward in the vertical direction is uniformly defined as the predetermined value L.
  • the threshold value corresponding to 90 degrees upward in the vertical direction is defined as a half value (0.5L) of the predetermined value L.
  • the threshold value corresponding to the range between 0 degree and 90 degrees upward in the vertical direction changes between the predetermined value L and a half value of the predetermined value L.
  • at least one of the current value and the acceleration may be set as a threshold value.
  • the CPU 501 compares the current value and the acceleration specified in S200 and S300 with respective threshold values and determines whether excessive rotation occurs (S610). If at least one of the current value and the acceleration is less than or equal to the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation does not occur (S610: NO), and if the trigger switch 154 is not in the OFF state (S700: NO), the process of S200 is performed. Return. When both the current value and the acceleration are larger than the threshold value, the CPU 501 determines that excessive rotation may occur (S610: YES), and stops driving the motor 2 (S800). Even when the trigger switch 154 is turned off (S700: YES), the CPU 501 stops driving the motor 2 (S800).
  • the CPU 501 monitors the tool body angle, which is information about the attitude of the tool body 10, as information about the usage state of the driver drill 1. Then, the judgment standard is changed according to the tool body angle.
  • the holding force of the tool main body 10 by the user is not always constant, but may change according to the posture of the user who is working.
  • the determination criterion is changed according to the posture of the tool body 10 corresponding to the working posture of the user, so that a flexible determination regarding excessive rotation can be made according to the working posture of the user. It will be possible.
  • the CPU 501 can improve the safety by lowering the determination standard as the attitude of the tool body approaches upward.
  • the driver drill 1 is an example of a “drilling tool”.
  • the tool body 10 is an example of a “tool body”.
  • the motor 2 is an example of a “brushless motor”.
  • the current detection amplifier 55 is an example of a “first detector”.
  • the current value of the motor 2 is an example of “first information”.
  • the acceleration sensor 71 is an example of a “second detector”.
  • the acceleration is an example of “second information”.
  • the controller 5 (specifically, the CPU 501) is an example of a “control device”.
  • the 120-degree conduction angle and the 150-degree conduction angle are examples of the "first conduction angle” and the “second conduction angle", respectively.
  • the high torque mode frequency is an example of the “first energization angle setting frequency”.
  • the RAM 503, the memory 505, the external storage device 79, or the battery 9 is an example of a “storage device”.
  • the excessive rotation frequency is an example of "the frequency determined to be excessive rotation”.
  • the drilling tool according to the present invention is not limited to the illustrated driver drill 1.
  • the modifications exemplified below can be made. It should be noted that these changes can be adopted by combining any one or more of them with the driver drill 1 shown in the embodiment or the invention described in each claim.
  • the driver drill 1 is given as an example of the drilling tool, but the present invention may be applied to other electric tools capable of performing drilling work by rotationally driving the tip tool. Good.
  • it may be applied to a vibration drill or a hammer drill.
  • an electric tool such as the driver drill 1 and the hammer drill that can perform work other than the drilling work (for example, screw tightening work and hammer work)
  • excessive rotation of the tool body 10 is performed only when the drilling work is performed. A process of determining the possibility may be performed.
  • the current value of the motor 2 is adopted as the information (load information) corresponding to the load applied to the tip tool, and the driver drill 1 is provided with the current detection amplifier 55.
  • the current value of the motor 2 for example, the rotation speed of the motor 2, the current value of the battery 9, or the voltage value of the battery 9 may be adopted.
  • the rotation speed of the motor 2 can be detected by the hall sensor 53.
  • a detection circuit configured to output a signal indicating the detection value to the controller 5 may be appropriately provided.
  • the energization angle setting process may be changed according to the load information adopted.
  • the threshold value to be compared with the load information may be different when the energization angle is set to 120 degrees and when it is set to 150 degrees.
  • Such a method of setting the conduction angle of the motor 2 is disclosed in, for example, International Publication WO2012/108415.
  • the energization angles that can be set are not limited to 120 degrees and 150 degrees, and may be other angles, or three or more angles instead of two angles.
  • the motor 2 may be a brushless motor having an AC power source as a power input instead of the DC power source.
  • the acceleration is adopted as the rotation state information, and the driver drill 1 is provided with the acceleration sensor 71.
  • the acceleration for example, the speed, the angular speed, or the angular acceleration of the tool body 10 may be adopted.
  • the acceleration sensor 71 a speed sensor, an angular velocity sensor, or an angular acceleration sensor may be provided.
  • the method of judging the possibility of excessive rotation of the tool body 10 based on the load information and the rotation state information is the method exemplified in the first to fourth embodiments or the method exemplified in the fifth to seventh embodiments.
  • an index value corresponding to an excessive rotation state due to the lock of the tip tool which is different from the expected rotation angle, may be calculated.
  • at least one of the history of the holding torque, the continuous operation time of the motor 2, and the tool body angle may be taken into consideration in the estimation of the expected rotation angle.
  • a weighting coefficient corresponding to the holding torque (or average holding torque) or the continuous operation time may be introduced in the calculation of the expected rotation angle.
  • the determination criterion may be changed by changing this coefficient so that the smaller the holding torque (average holding torque) is (the longer the continuous operation time is), the larger the predicted rotation angle is calculated.
  • the threshold value that is compared with the expected rotation angle is not changed, but the smaller the holding torque (average holding torque) (the longer the continuous operation time) is, the lower the criterion is.
  • the drive control processing of the motor 2 illustrated in the first to seventh embodiments may be partially replaced with each other or combined with each other.
  • the threshold value, the index value, and the correspondence information in the above-described embodiment are merely examples, and may be appropriately changed according to, for example, part replacement or combination of processing.
  • the information stored as the history in the RAM 503 or the memory 505 can be changed as appropriate.
  • the drive control processing of the motor 2 is executed by the CPU 501
  • another type of control circuit for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuits), FPGA (Field).
  • a programmable logic device such as Programmable Gate Array
  • the drive control processing of the motor 2 may be distributedly processed by a plurality of control circuits.
  • the drive control process of the above embodiment is typically realized by the CPU 501 executing a program stored in the ROM 502 or the memory 505.
  • the external storage device 79 is provided with a connector 75 that can be connected to the external storage device 79 by wire or wirelessly, as in the driver drill 100 of FIG. It may be stored in a readable storage medium) 79.
  • the setting history of the energization angle, the history of the holding torque, the history of determination regarding excessive rotation, the history of operating time, etc. may be stored in the external storage device 79.
  • these histories may be stored in the memory of the battery 9.
  • the external storage device 79 or the battery 9 is detached from the driver drill 100 and connected to another driver drill 100, so that the history stored in the memory of the external storage device 79 or the battery 9 is stored in another driver. It becomes possible to use it with the drill 100. As a result, for example, even when the user purchases a new driver drill 100, it is possible to set the optimum determination standard based on the past usage history in the new driver drill 100.
  • the control device is configured to monitor information regarding a usage state of the drilling tool and change a criterion for determining whether or not the excessive rotation occurs according to the usage state.
  • the control device is configured to monitor information corresponding to the holding force of the tool body by the user as the information on the usage state, and change the determination standard according to the holding force.
  • the control device is configured to estimate the holding force based on the first information and the second information.
  • the control device is configured to lower the criterion as the holding force decreases.
  • the control device is configured to monitor, as the information on the usage state, information on the operating time of the motor, and change the determination standard according to the operating time.
  • the control device is configured to lower the criterion as the operating time increases.
  • the control device is configured to monitor information regarding the attitude of the tool body as the information regarding the usage state, and change the determination standard according to the attitude of the tool body.
  • the second detector is configured to detect acceleration as the second information, The control device is configured to calculate an inclination angle of the tool main body based on the acceleration, as a posture of the tool main body, based on a gravity direction.
  • the control device is configured to lower the determination reference as the posture of the tool body approaches the upper side.
  • the control device is configured to store information on the usage state in a storage device.
  • the RAM 503, the memory 505, the external storage device 79, or the battery 9 is an example of the “storage device” in this aspect.
  • the control device is configured to change the determination standard based on a history of information on the usage state stored in the storage device.
  • the control device is configured to erase information on the usage state stored in the storage device.

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Abstract

穿孔工具において、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転の可能性を適切に判断するための合理的な構成を提供する。 ドライバドリル(1)は、工具本体(10)と、ブラシレスモータ(2)と、電流検出アンプと、加速度センサ(71)と、コントローラ(5)とを備える。電流検出アンプは、先端工具に加えられる負荷に対応するモータ(2)の電流値を検出する。加速度センサ(71)は、駆動軸周りの工具本体(10)の回転状態に対応する加速度を検出する。ドライバドリル(1)の動作を制御するように構成されたコントローラ5(は)、モー(タ2)の電流値に基づいてモータ(2)への通電角を設定するように構成され、且つ、モータ(2)の電流値および加速度に基づいて、先端工具のロックに起因する工具本体(10)の過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。

Description

穿孔工具
 本発明は、穿孔工具に関する。より詳細には、本発明は、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転を検知可能な穿孔工具に関する。
 ハンマドリル、ドライバドリル等の穿孔工具の動作中に、先端工具がロックされると、工具本体に過大な反動トルクが作用し、工具本体が駆動軸周りに過度に回転してしまう現象(キックバックともいう)が発生する場合がある。そこで、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転を検知した場合には、先端工具の回転駆動を停止するように構成された穿孔工具が知られている。例えば、特開2013―244581号公報には、ロードセルによって検出された先端工具の出力トルクと、加速度センサによって検出された工具本体の加速度とに基づいて、工具本体の過度な回転を検知するように構成されたハンマドリルが開示されている。
 特許文献1のハンマドリルでは、ロードセルと加速度センサという2種類のセンサが、専ら工具本体の過度な回転の検知のために設けられている。よって、このハンマドリルには、更なる合理化の余地がある。
 本発明は、穿孔工具において、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転の可能性を適切に判断するための合理的な構成を提供することを課題とする。
 本発明の一態様によれば、駆動軸周りに先端工具を回転駆動することで穿孔作業を遂行するように構成された穿孔工具が提供される。この穿孔工具は、工具本体と、ブラシレスモータと、第1検出器と、第2検出器と、制御装置とを備えている。
 ブラシレスモータは、工具本体に収容され、先端工具を駆動するように構成されている。第1検出器は、先端工具に加えられる負荷に対応する第1情報を検出するように構成されている。第2検出器は、駆動軸周りの工具本体の回転状態に対応する第2情報を検出するように構成されている。制御装置は、穿孔工具の動作を制御するように構成されている。制御装置は、第1情報に基づいて、ブラシレスモータの通電角を設定するように構成されている。また、制御装置は、第1情報および第2情報に基づいて、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。
 本態様の穿孔工具では、第1検出器によって検出された第1情報(先端工具に加えられる負荷に対応する情報)が、ブラシレスモータへの通電角の設定に用いられる。なお、本態様の通電角の設定によれば、先端工具に加えられる負荷に応じて、ブラシレスモータの出力トルクおよび回転数を変化させることができる。更に、本態様の穿孔工具では、第1検出器によって検出された第1情報は、第2検出器によって検出された第2情報(工具本体の回転状態に対応する情報)と共に、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転が生じるか否かの判断にも利用される。本態様によれば、2つの検出器を用いて、工具本体の過度な回転の可能性の適切な判断のみならず、先端工具に加えられる負荷に応じたモータ出力トルクおよび回転数の制御が可能な合理的な構成が実現される。
 なお、本態様でいう「穿孔工具」は、穿孔作業のみを遂行可能な工具であってもよいし、穿孔作業に加え、穿孔作業とは別の作業を遂行可能な工具であってもよい。本態様に係る穿孔工具として、例えば、ドライバドリル、震動ドリル、ハンマドリル等が挙げられる。
 本発明の一態様において、制御装置は、負荷が大きいときほど通電角を小さく設定するように構成されており、通電角を、第1通電角と、第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であってもよい。この場合に、制御装置は、第1通電角の設定頻度に基づいて、過度な回転が生じるか否かの判断基準を変更するように構成されていてもよい。
 本態様の穿孔工具において、通電角が第1通電角に設定される場合には、第2通電角に設定される場合に比べ、先端工具にはより大きい負荷が加えられている。よって、第1通電角の設定頻度は、実際に穿孔作業が遂行される時間に対し、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい時間の割合に概ね対応する。本態様によれば、過度な回転が生じる可能性の判断基準を、この割合に応じて、柔軟に変更することができる。なお、本態様でいう判断基準の変更とは、典型的には、判断基準を高くする(つまり、過度な回転が生じうると判断されにくくする)、または低くする(つまり、過度な回転が生じうると判断されやすくする)ことをいう。過度な回転が生じるか否かの判断には、いかなる公知の方法が採用されてもよい。典型的には、先端工具のロックに起因する工具本体の過度な回転状態に対応する何らかの指標値と、基準値との比較結果に基づいて判断が行われうる。この場合、判断基準の変更は、例えば、指標値と比較される基準値の変更を通じて、あるいは、指標値の算出に用いられる係数の変更を通じて実現されうる。
 本発明の一態様において、制御装置は、第1通電角の設定頻度が閾値を超える場合、設定頻度が閾値以下の場合よりも判断基準を高くするように構成されていてもよい。第1通電角の設定頻度が高くなることは、実際に穿孔作業が遂行される時間に対し、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい時間の割合が大きくなることを意味する。よって、第1通電角の設定頻度が比較的高い場合、使用者が、先端工具に高負荷がかかる作業に耐えうるだけの保持力を、ある程度定常的に発揮できると推定できる。本態様によれば、このような場合に、過度な回転が生じる可能性の判断基準を高くすることで、作業性を高めることができる。
 本発明の一態様において、制御装置は、通電角の設定履歴を記憶装置に記憶させるように構成され、設定履歴に基づいて、前記設定頻度を算出するように構成されていてもよい。
 本発明の一態様において、制御装置は、負荷が大きいときほど通電角を小さく設定するように構成されており、通電角を、第1通電角と、第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であってもよい。この場合に、制御装置は、過度な回転に関する判断履歴に基づいて、通電角が第1通電角に設定されている場合のブラシレスモータの出力を変更するように構成されていてもよい。過度な回転に関する判断履歴は、使用者が有する本質的な力の強さをある程度反映すると考えられる。本態様によれば、通電角が第1通電角に設定されている場合、つまり、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい場合の出力を、使用者の力に応じて、柔軟に変更することができる。
 本発明の一態様において、制御装置は、過度な回転と判断された頻度が閾値を超える場合、通電角が前記第1通電角に設定されている場合の出力を、過度な回転と判断された頻度が閾値以下の場合よりも小さくするように構成されていてもよい。過度な回転と判断された頻度が高くなるほど、使用者の力が比較的小さいと推定することができる。本態様によれば、使用者の力がある程度小さいと推定される場合に、通電角が第1通電角に設定されている場合、つまり、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい場合の出力を小さくすることで、安全性を高めることができる。
 本発明の一態様において、制御装置は、過度な回転に関する判断履歴を記憶装置に記憶させるように構成され、判断履歴に基づいて、過度な回転と判断された頻度を算出するように構成されていてもよい。
 本発明の一態様において、制御装置は、負荷が大きいときほど通電角を小さく設定するように構成されており、通電角を、第1通電角と、前記第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であってもよい。この場合に、制御装置は、通電角が第1通電角に設定されている場合にのみ、工具本体の過度な回転が生じているか否かを判断するように構成されていてもよい。通電角が第2通電角に設定される場合には、第1通電角に設定される場合に比べて、先端工具に加えられる負荷は小さいため、先端工具のロックは発生しにくくなる。よって、通電角が第2通電角に設定されている場合には、過度な回転に関する判断を省略することで、制御装置の処理効率を高めることができる。
 本発明の一態様において、制御装置は、第1情報および第2情報に基づいて、過度な回転に対応する指標値を算出し、指標値と基準値との比較結果に基づいて過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されていてもよい。制御装置は、更に、基準値、または、指標値の算出に用いられる係数を変更することで、判断基準を変更するように構成されていてもよい。
 本発明の一態様において、制御装置は、過度な回転が生じうると判断した場合、ブラシレスモータによる先端工具の駆動を停止するように構成されていてもよい。
ドライバドリルの断面図である。 ドライバドリルの電気的構成を示すブロック図である。 第1実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 モータの駆動制御処理中に実行される通電角設定処理のフローチャートである。 モータの駆動制御処理中に実行される回転状態推定処理のフローチャートである。 第2実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 第3実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 第4実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 第5実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 平均保持トルクと閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 平均保持トルクと閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 平均保持トルクと閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 第6実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 連続運転時間と閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 連続運転時間と閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 連続運転時間と閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 第7実施形態のモータの駆動制御処理のフローチャートである。 工具本体角度と閾値の対応関係情報の一例の説明図である。 変形例に係るドライバドリルの電気的構成を示すブロック図である。
[第1実施形態]
 以下、図1~図4を参照して、第1実施形態に係るドライバドリル1について説明する。なお、本実施形態では、電動式のドライバドリル1を例示する。ドライバドリル1は、取り外し可能に装着された先端工具(図示略)を回転駆動する回転工具、より詳細には、先端工具によって穿孔作業を遂行可能な穿孔工具の一例である。
 まず、ドライバドリル1の概略構成について説明する。図1に示すように、ドライバドリル1の外郭は、工具本体10によって形成されている。工具本体10は、本体ハウジング11と、ハンドル15とを含む。本体ハウジング11は、所定の駆動軸A1に沿って延在し、モータ2および駆動機構3を収容している。駆動軸A1の延在方向における本体ハウジング11の一端部からは、先端工具(図示略)を着脱可能なチャック37が駆動軸A1に沿って突出している。ハンドル15は、本体ハウジング11から駆動軸A1に交差する方向(概ね直交する方向)に突出している。ハンドル15は、使用者による把持が可能に構成されている。ハンドル15の基端部(本体ハウジング11に接続する端部)には、使用者による押圧操作(引き操作)が可能なトリガ153が設けられている。また、ハンドル15の突出側の端部(先端部)には、バッテリ装着部157を介して、充電式のバッテリ9が取り外し可能に装着されている。
 なお、以下では、説明の便宜上、駆動軸A1の延在方向をドライバドリル1の前後方向と規定する。前後方向において、チャック37が配置されている側を前側、反対側を後側と規定する。また、駆動軸A1に直交し、ハンドル15の延在方向に対応する方向を上下方向と規定する。上下方向において、本体ハウジング11側を上側、突出端側(バッテリ9が着脱される側)を下側と規定する。また、前後方向および上下方向に直交する方向を左右方向と規定する。
 以下、ドライバドリル1の物理的構成の詳細について説明する。
 ドライバドリル1は、ドリルモードおよびドライバモードという2つの動作モードを有する。ドリルモードは、先端工具の一例であるドリルビットを回転駆動することで、被加工物への穿孔作業を行う動作モードである。ドライバモードは、先端工具の別の一例であるドライバビットを回転駆動することでネジの締結作業を行う動作モードである。図1に示すように、本体ハウジング11の前端部には、駆動軸A1周りに回転可能なモード切替リング117が設けられている。使用者は、モード切替リング117の回転操作により、ドライバドリル1の動作モードを切り替えることができる。
 本体ハウジング11の内部構造について説明する。図1に示すように、本体ハウジング11には、駆動源としてのモータ2と、モータ2の動力によって先端工具を駆動するように構成された駆動機構3とが収容されている。
 本実施形態では、モータ2として、三相ブラシレス直流(DC)モータが採用されている。モータ2は、三相コイルを有するステータ21と、永久磁石を有するロータ23と、ロータ23から延設され、ロータ23と一体的に回転するモータシャフト25とを備えている。モータ2は、本体ハウジング11の後端部内に配置されている。モータシャフト25の回転軸は、駆動軸A1上を延在する。
 本実施形態の駆動機構3は、遊星減速機31と、クラッチ機構33と、スピンドル35と、チャック37とを含む。駆動機構3の構成自体は周知であるため、簡単に説明する。
 遊星減速機31は、3段の遊星ギア機構を含む減速機構として構成され、モータ2の前側に配置されている。遊星減速機31は、モータシャフト25から入力されたトルクを増大させ、スピンドル35に出力する。これにより、スピンドル35は、駆動軸A1周りに回転駆動される。チャック37は、スピンドル35と一体的に回転するように、スピンドル35に同軸状に連結されている。なお、本体ハウジング11の上面には、変速レバー311が設けられている。変速レバー311は、前後方向に移動可能に配置されており、遊星減速機31の切替機構(図示略)に連結されている。変速レバー311の位置が切り替えられると、切替機構を介して遊星減速機31の減速比(つまり、スピンドル35の回転数)が切り替えられる。クラッチ機構33は、遊星減速機31の前側に配置されている。クラッチ機構33は、動作モードとしてドライバモードが選択されている場合、遊星減速機31から出力されるトルクが設定された閾値に達すると、スピンドル35へのトルク伝達を遮断するように構成されている。トルクの閾値は、本体ハウジング11の前端部に設けられたトルク調整リング115の回転操作により設定される。
 ハンドル15およびその内部構造について説明する。図1に示すように、ハンドル15は、把持部151と、コントローラ収容部155とを含む。把持部151は、筒状に形成され、概ね上下方向に延在する。コントローラ収容部155は、矩形箱状に形成され、把持部151の下端部に接続し、ハンドル15の下端部を構成する。
 トリガ153は、把持部151の上端部の前側に設けられている。把持部151内には、トリガスイッチ154が収容されている。トリガスイッチ154は、常時にはオフ状態で維持され、トリガ153の押圧操作に応じてオン状態とされる。トリガスイッチ154は、オン状態とされた場合、図示しない配線を介して、トリガ153の操作量に応じた信号をコントローラ5に出力するように構成されている。
 コントローラ収容部155内には、モータ2の駆動制御等、ドライバドリル1の各種動作を制御するように構成されたコントローラ5が収容されている。なお、コントローラ5は、ケース50内に配置されたメイン基板に搭載されている。なお、本実施形態では、コントローラ5は、CPU501、ROM502、RAM503、タイマ504、メモリ(詳細には、不揮発性メモリ)505を含むマイクロコンピュータとして構成されている(図2参照)。また、本実施形態では、メイン基板には、加速度センサ71も搭載されている。加速度センサ71は、工具本体10と一体的に動くコントローラ5の加速度を検出し、図示しない配線を介して、加速度の検出値を示す信号をコントローラ5に出力するように構成されている。
 更に、コントローラ収容部155の上部には、使用者による外部操作が可能な操作部73が設けられている。詳細な図示は省略するが、操作部73は、各種情報の入力を受け付ける押しボタンを有する。なお、操作部73は、押しボタンに代えて、使用者の外部操作が可能なスライドレバー、タッチパッド等を備えていてもよい。操作部73は、図示しない配線を介してコントローラ5に接続されており、入力された情報を示す信号をコントローラ5に出力するように構成されている。コントローラ収容部155の下端部には、バッテリ装着部157が設けられている。バッテリ装着部157の構成自体は周知であるため、ここでの説明は省略する。
 ドライバドリル1の電気的構成について説明する。
 図2に示すように、コントローラ5には、三相インバータ51、ホールセンサ53、電流検出アンプ55、トリガスイッチ154、加速度センサ71、および操作部73が電気的に接続されている。
 三相インバータ51は、6つの半導体スイッチング素子を用いた三相ブリッジ回路を備えている。ホールセンサ53は、モータ2の各相に対応して配置される3つのホール素子を備えている。ホールセンサ53は、ロータ23の回転位置を示す信号を、コントローラ5に出力するように構成されている。コントローラ5は、ホールセンサ53から入力された信号(ロータ23の回転位置)に応じて、三相インバータ51を介してモータ2への通電を制御する。コントローラ5は、三相インバータ51を介してモータ2を駆動するように構成されており、各相端子の印加電圧はロータ23の回転位置に応じて変化する。また、コントローラ5は、トリガスイッチ154からの信号(トリガ153の操作量)に応じてPMW(パルス幅変調)信号を生成し、三相インバータ51に出力することで、スイッチング素子をPMW制御する。その結果、トリガ153の操作量に応じて、モータ2へ印加される実質的な電圧、つまりモータ2の回転数が調整される。電流検出アンプ55は、モータ2に流れる電流をシャント抵抗によって電圧に変換し、更にアンプによって増幅した信号をコントローラ5に出力する。
 以下、コントローラ5によるドライバドリル1の動作制御の概要について説明する。
 本実施形態では、コントローラ5(詳細には、CPU501)は、先端工具に加えられる負荷(モータ2に加えられる負荷ともいえる)に対応する情報(指標値、物理量)(以下、単に負荷情報という)を監視し、負荷情報に応じて、モータ2への通電角を制御するように構成されている。これは、モータ2の動作特性を、通電角に応じて変化させるためである。具体的には、通電角を小さくすると、モータ2の出力トルクが上昇する一方で、モータ2の回転数は低下する。反対に、通電角を大きくすると、モータ2の出力トルクが低下する一方で、モータ2の回転数は上昇する。そこで、本実施形態では、コントローラ5は、通電角を120度または150度に設定可能とされている。先端工具に加えられる負荷が比較的大きい場合には、コントローラ5は、モータ2の出力トルクを優先して、通電角を、より小さい120度に設定する。反対に、先端工具に加えられる負荷が比較的小さい場合には、コントローラ5は、モータ2の回転数(先端工具の高速駆動)を優先して、通電角を、より大きい150度に設定する。
 以下の説明では、120度の通電角で駆動すること、および150度の通電角で駆動することを、夫々、高トルクモード駆動および低トルクモード駆動とも称する。なお、上述のように、本実施形態では、トリガ153の操作量に応じて回転数が制御される。トリガ153の操作量が同じ場合には、高トルクモード駆動時の方が、低トルクモード駆動時よりも出力トルクが高く、モータ2の回転数が低いことになる。
 なお、三相ブラシレスモータでは、モータ2に加えられる負荷が大きくなるほど、モータ2の電流が増大するとともに、モータ2の回転数が低下することは周知である。また、このとき、モータ2の電流の増大に応じてバッテリ9の電流も増大するとともに、バッテリ9の電圧が低下することも周知である。よって、コントローラ5が監視する負荷情報としては、例えば、モータ2の電流値、モータ2の回転数、バッテリ9の電流値、バッテリ9の電圧値を好適に採用することができる。詳細は後述するが、本実施形態では、負荷情報として、電流検出アンプ55によって検出されるモータ2の電流値が採用されている。コントローラ5は、モータ2の駆動中、電流検出アンプ55によって検出されるモータ2の電流値を監視し、電流値が所定の閾値を超えるか否かに応じて、通電角を120度と150度の間で変更する。なお、このようなモータ2の通電角の設定方法は、例えば、国際公開WO2012/108415に開示されている。
 また、本実施形態では、コントローラ5(詳細には、CPU501)は、負荷情報と、工具本体10の駆動軸A1周りの回転状態に対応する情報(指標、物理量)(以下、単に回転状態情報という)を監視し、これらの情報に基づいて、先端工具のロックに起因して工具本体10に過度な回転が生じるか否か(つまり、キックバック発生の可能性)を判断するように構成されている。そして、過度な回転が生じうる(つまり、キックバック発生の可能性が比較的高い)と判断すると、モータ2の駆動を停止することで、先端工具の回転駆動を停止させるように構成されている。
 本実施形態では、上述のように、電流検出アンプ55によって検出されるモータ2の電流値が、負荷情報として用いられる。また、回転状態情報としては、例えば、速度、加速度、角速度、角加速度を好適に採用することができる。本実施形態では、加速度センサ71によって検出される加速度が、回転状態情報として用いられる。詳細は後述するが、コントローラ5は、これらの情報に基づいて、先端工具のロックに起因する過度な回転が生じるか否かを判断する。なお、このような過度な回転の判断方法は、例えば、特開2011―93073号公報、特開2013―244581号公報に開示されている。
 以下、図3~図5を参照して、コントローラ5(詳細には、CPU501)によって実行されるモータ2の駆動制御処理の詳細と、処理中のドライバドリル1の具体的な動作について説明する。なお、モータ2の駆動制御処理は、トリガ153が引き操作され、トリガスイッチ154がオン状態とされると開始され、モータ2の駆動が停止されると終了される。なお、以下の説明および図では、処理中の各「ステップ」を「S」と簡略表記する。
 図3に示すように、処理が開始されると、CPU501は、三相インバータ51を介してモータ2に通電し、トリガ153の操作量に応じた回転数でモータ2の駆動を開始する(S100)。なお、本実施形態では、通電角の初期値は150度に設定されており、モータ2は、低トルクモードで駆動される。CPU501は、電流検出アンプ55から出力される信号に基づいて、モータ2の電流値を特定し(S200)、更に、加速度センサ71から出力される信号に基づいて、加速度の検出値を特定する(S300)。
 CPU501は、通電角設定処理を行う(S400)。通電角設定処理は、S200で特定されたモータ2の電流値に基づいて、モータ2への通電角を設定する処理である。図4に示すように、通電角設定処理では、CPU501は、電流値が閾値よりも大きいか否かを判断する(S401)。そして、電流値が閾値よりも大きい場合(S401:YES)、つまり、先端工具およびモータ2に加えられる負荷が比較的大きい場合には、CPU501は、通電角を120度に設定する(S402)。一方、電流値が閾値以下の場合(S401:NO)、つまり、先端工具およびモータ2に加えられる負荷が比較的小さい場合には、CPU501は、通電角を150度に設定する(S403)。以降、CPU501は、設定した通電角でモータ2を駆動する。なお、S401で電流値と比較される閾値は、予め定められ、例えば、ROM502またはメモリ505に記憶されていればよい。なお、S402またはS403において、通電角がその時点で設定されている角度から変更される場合には、進角もあわせて変更されることが好ましい。具体的な進角の値は、ドライバドリル1の構造、機能、要求特性に応じて予め設定され、通電角に対応付けて、例えば、ROM502またはメモリ505に記憶されていればよい。
 図3に示すように、CPU501は、通電角設定処理に続き、回転状態推定処理を行う(S500)。回転状態推定処理は、S200で特定されたモータ2の電流値と、S300で特定された加速度に基づいて、工具本体10の回転状態を推定する処理である。なお、本実施形態では、工具本体10の回転の開始から加速度の検出を経て、工具本体10が停止するまでに回転すると予想される角度(以下、予想回転角度という)が算出される。予想回転角度は、工具本体10の過度な回転状態、言い換えると過度な回転の度合いを示す指標値の一例である。なお、この予想回転角度の算出方法は、特開2013―244581号公報に開示されている方法と基本的に同じである。
 図5に示すように、回転状態推定処理では、CPU501はまず、保持トルクを推定する(S501)。保持トルクは、使用者が工具本体10を保持する力に対応する情報の一例である。保持トルクとは、工具本体10を保持する使用者によって、工具本体10に加えられるトルク(抵抗トルク)であって、工具本体10に加えられる外力(外部からの抵抗力)ともいえる。CPU501は、モータ2の既知の特性に基づき、モータ2の電流値から、モータトルクを得ることができる。また、加速度センサ71から出力された単位時間ごとの加速度を演算処理することで、角加速度を得ることができる。CPU501は、慣性モーメント、角加速度、モータトルク、および保持トルクの間の所定の関係から、保持トルクを推定することができる。なお、使用者の保持トルクは、工具本体10と使用者との位置関係等に応じて短い時間で大きく変化しうるため、CPU501は、短い積分時間を用いて保持トルクの積分値を推定する。
 更に、CPU501は、予想回転角度を推定する(S502)。予想回転速度は、すでに回転している角度、モータ2への通電を停止するまでに回転する角度、モータ2への通電停止後に回転する角度の合算値である。なお、すでに回転している角度は、角加速度を適宜演算処理することで得られる。また、モータ2への通電を停止するまでに回転する角度は、工具本体10が、角加速度の積分値として得られる角速度で等速運動するとして、停止までに要する時間から推定することができる。モータ2への通電停止後に回転する角度は、角速度で運動中の工具本体10が、S501で得られた使用者の保持トルクによって停止するとして、慣性モーメント、角速度、および保持トルクの間の所定の関係から推定することができる。
 図3に示すように、CPU501は、回転状態推定処理(S500)の後、予想回転速度に基づいて、先端工具のロックに起因する工具本体10の過度な回転が生じるか否かを判断する(S600)。より詳細には、CPU501は、予想回転速度が閾値よりも大きい場合には、過度な回転が生じうると判断し(S600:YES)、トリガスイッチ154の状態にかかわらず、強制的にモータ2の駆動を停止する(S800)。なお、このとき、CPU501は、モータ2への通電を停止するのみならず、モータ2を電気的に制動することが好ましい。なお、S600で予想回転角度と比較される過度な回転に関する判断用の閾値は、予め定められ、例えば、ROM502またはメモリ505に記憶されていればよい。
 一方、CPU501は、予想回転速度が閾値以下の場合には、過度な回転が生じないと判断し(S600:NO)、トリガスイッチ154がオフ状態か否かを判断する(S700)。トリガスイッチ154がオン状態の場合(S700:NO)、CPU501は、S200の処理に戻る。トリガスイッチ154がオン状態の間、CPU501は、モータ2の電流値と加速度を監視し、過度な回転が生じないと判断すれば、先端工具への負荷に応じて高トルクモードと低トルクモードとを適宜切り替えながら、モータ2の駆動を継続する。この間、先端工具が回転駆動される。トリガスイッチ154がオフ状態とされると(S700:YES)、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800)。
 以上に説明したように、本実施形態のドライバドリル1は、工具本体10と、ブラシレスモータであるモータ2と、先端工具に加えられる負荷に対応するモータ電流値を検出する電流検出アンプ55と、工具本体10の駆動軸A1周りの回転状態に対応する加速度を検出する加速度センサ71と、ドライバドリル1の動作を制御するコントローラ5(CPU501)とを備えている。CPU501は、モータ電流値に応じてモータ2への通電角を設定することで、モータ2の出力トルクおよび回転数を制御する。また、電流検出アンプ55によって検出されたモータ電流値は、加速度センサ71によって検出された加速度と共に、先端工具のロックに起因する工具本体10の過度な回転が生じるか否かの判断にも利用される。CPU501は、モータ電流値と加速度に基づいて、工具本体10の過度な回転の可能性の適切な判断を行うことができる。このように、本実施形態のドライバドリル1では、2つの検出器(電流検出アンプ55と加速度センサ71)を用いて、工具本体10の過度な回転の可能性の適切な判断のみならず、先端工具に加えられる負荷に応じたモータ2の出力トルクおよび回転数の制御が可能な合理的な構成が実現されている。
[第2実施形態]
 以下、図6を参照して、第2実施形態に係るドライバドリルについて説明する。本実施形態のドライバドリルの物理的構成および電気的構成は、第1実施形態のドライバドリル1(図1および図2参照)と実質的に同一である。一方、コントローラ5(CPU501)によって行われるモータ2の駆動制御処理の内容の一部は、第1実施形態とは異なっている。よって、以下では、第1実施形態と同一の構成および処理の内容については、同じ符号およびステップ番号を付して、適宜、説明および図示を省略または簡略化し、主に、処理の内容において異なる点について説明する。この点については、これ以降の実施形態でも同様である。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態でも、第1実施形態と同様、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。更に、本実施形態では、CPU501は、モータ2の駆動中に、通電角の設定履歴に基づいて、過度な回転が生じるか否かの判断に用いられる閾値を変更するように構成されている。このため、CPU501は、通電角設定処理を行う度に、通電角の設定結果を記憶するように構成されている。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図6に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。CPU501は、モータ2の電流値および加速度を特定し、更に、電流値に基づいて通電角を設定する(S200、S300、S400)。本実施形態では、RAM503には、通電角の設定履歴として、通電角設定処理の実行回数と、通電角が120度に設定された回数が記憶される記憶エリアが設けられている。なお、処理の開始時にRAM503は初期化され、いずれの回数も初期値のゼロとされる。CPU501は、通電角設定処理の後、RAM503に記憶された、通電角設定処理の実行回数および120度に設定された回数を更新することで、設定履歴を更新する(S411)。
 更に、CPU501は、通電角設定処理の実行回数に対し、通電角が120度に設定された回数の割合、つまり、通電角が120度に設定された頻度(以下、高トルクモード頻度という)を算出する(S412)。CPU501は、高トルクモード頻度を閾値と比較する(S413)。なお、S413で用いられる閾値は、予め定められ、例えば、ROM502またはメモリ505に記憶されていればよい。高トルクモード頻度が閾値以下の場合(S413:NO)、CPU501は、S600で予想回転角度と比較される閾値(過度な回転の判断用の閾値)を、第1閾値に設定する(S414)。高トルクモード頻度が閾値よりも高い場合(S413:YES)、CPU501は、過度な回転の判断用の閾値を、第2閾値に設定する(S415)。S414またはS415で設定された過度な回転の判断用の閾値は、RAM503の所定の記憶エリアに記憶される。
 なお、過度な回転の判断用の第2閾値は、第1閾値よりも大きい値である。第1閾値は、比較的力が弱い使用者(つまり、比較的小さい保持トルクしか発揮できない使用者)を考慮して設定された初期値である。よって、第1閾値に基づく過度な回転の判断基準は、比較的低い。これに対し、第2閾値は、比較的力が強い使用者(つまり、比較的大きい保持トルクを定常的に発揮できる使用者)を考慮して設定されているため、第2閾値に基づく過度な回転の判断基準は、比較的高い。つまり、第2閾値に基づく判断では、第1閾値に基づく判断に比べると、過度な回転が生じうると判断されにくくなる。
 CPU501は、その後、回転状態推定処理において予想回転角度を推定し(S500)、S414またはS415で設定された閾値(第1閾値または第2閾値)との比較結果に応じて、過度な回転が生じるか否かを判断する(S600)。CPU501は、過度な回転は生じないと判断し(S600:NO)、トリガスイッチ154がオフ状態でなければ(S700:NO)、S200の処理に戻る。CPU501は、過度な回転が生じうると判断した場合には(S600:YES)モータ2の駆動を停止する(S800)。また、CPU501は、過度な回転は生じないと判断し、トリガスイッチ154がオフ状態とされた場合も(S700:YES)、モータ2の駆動を停止する(S800)。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、モータ2への通電角を、120度または150度に設定可能である。また、CPU501は、モータ電流値および加速度に基づいて、工具本体10の回転度合いを示す指標値としての予想回転角度を算出し、予想回転角度が閾値を超える場合に、先端工具のロックに起因する工具本体10の過度な回転が生じうると判断する。更に、CPU501は、ドライバドリル1の使用状態に関する情報として、先端工具およびモータ2への負荷に応じて設定される通電角(詳細には、通電角が120度に設定された頻度である高トルクモード頻度)を監視している。そして、CPU501は、高トルクモード頻度に基づいて、過度な回転が生じるか否かの判断基準(具体的には、過度な回転の判断用の閾値)を変更する。
 通電角が120度に設定される場合、先端工具には、150度に設定される場合よりも大きい負荷が加えられている状態である。つまり、高トルクモード頻度は、実際に作業が遂行される時間に対し、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい時間の割合に概ね対応するといえる。よって、本実施形態の処理によれば、先端工具に加えられる負荷の状況に応じて、過度な回転が生じる可能性の判断基準を柔軟に変更することができる。特に、本実施形態では、CPU501は、高トルクモード頻度が閾値を超える場合、予想回転角度用の閾値を、初期値である第1閾値よりも大きい第2閾値に変更する。高トルクモード頻度が高くなるほど、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい時間の割合が大きくなるといえる。このような場合、使用者が、先端工具に高負荷がかかる作業に耐えうるだけの保持力を、ある程度定常的に発揮できると推定できる。このため、本実施形態では、このような場合に、予想回転角度用の閾値を、初期値である第1閾値よりも大きい第2閾値とすることで、過度な回転が生じる可能性の判断基準を高くし、作業性を高めることができる。
 なお、通電角設定処理の実行回数が少ない場合には、高トルクモード頻度は、使用者が定常的な高負荷作業に耐えうる力を有するか否かを正確に反映できない可能性がある。よって、通電角設定処理の実行回数が所定の閾値以下の場合には、CPU501は、予想回転角度用の閾値を、一律に第1閾値(初期値)に設定してもよい。そして、通電角設定処理の実行回数が所定の閾値を超えたら、上述のように、S413~S415の処理で高トルクモード頻度に応じて過度な回転の判断用の閾値を設定してもよい。
 また、本実施形態では、通電角の設定履歴は、一度のモータ2の駆動制御処理の間だけRAM503に記憶されている。つまり、高トルクモード頻度は、一回の作業中の通電角の設定履歴に基づいて算出されている。しかしながら、通電角の設定履歴は、ドライバドリル1に電源が投入されている間(つまり、バッテリ9が装着されている間)、RAM503に記憶されてもよい。この場合、CPU501は、過去の複数回の作業に亘る設定履歴に基づいて、閾値を適宜変更することができる。また、CPU501は、S411において、通電角の設定履歴を、RAM503ではなく、メモリ505に記憶させてもよい。この場合、一旦電源が落とされても、メモリ505には、それよりも前の通電角の設定履歴が残されることになる。この場合、CPU501は、操作部73が外部操作され、操作部73から出力された履歴消去の指示を示す信号を認識した場合、設定履歴を消去すればよい。
[第3実施形態]
 以下、図7を参照して、第3実施形態に係るモータ2の駆動制御処理について説明する。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態でも、第1実施形態と同様、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。更に、本実施形態では、CPU501は、過度な回転に関する判断履歴に基づいて、高トルクモード駆動時(通電角が120度の時)のモータ2の出力を変更するように構成されている。このため、CPU501は、過度な回転が生じるか否かの判断を行う度に、その判断結果を記憶するように構成されている。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図7に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。
 CPU501は、過去に過度な回転と判断された頻度(以下、単に過度な回転頻度という)を算出する(S101)。本実施形態では、メモリ505には、過度な回転に関する判断履歴として、判断処理(S600)の実行回数と、過度な回転と判断された回数が記憶される記憶エリアが設けられている。CPU501は、記憶エリアを参照し、判断処理の実行回数に対し、過度な回転と判断された回数の割合を、過度な回転頻度として算出する。CPU501は、過度な回転頻度を閾値と比較する(S102)。なお、S102で用いられる閾値は、予め定められ、例えば、ROM502またはメモリ505に記憶されていればよい。過度な回転頻度が閾値よりも高い場合(S102:YES)、CPU501は、高トルクモード駆動時の出力を、規定出力よりも低い出力に設定する(S103)。ここでは、例えば、規定出力に対して予め定められた比率だけ低い出力が設定されればよい。一方、過度な回転頻度が閾値以下の場合には(S102:NO)、CPU501は、高トルクモード駆動時の出力を規定出力に設定する(S104)。なお、S102~S104の処理は、過度な回転に関する判断処理の実行回数が所定の閾値を超えた場合にのみ行われてもよい。
 CPU501は、S103またはS104の処理の後、モータ2の電流値、加速度を特定し(S200、S300)、通電角設定処理(S400)、回転情報推定処理(S500)を行う。CPU501は、回転情報推定処理で推定された予想回転角度に基づき、過度な回転が生じうると判断した場合(S600:YES)、メモリ505に記憶された、判断処理の実行回数および過度な回転と判断された回数を更新することで、判断履歴を更新する(S601)。そして、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800)。一方、過度な回転が生じないと判断した場合(S600:NO)、CPU501は、メモリ505に記憶された、判断処理の実行回数のみを更新することで、判断履歴を更新する(S602)。そして、CPU501は、トリガスイッチ154がオフ状態でなければ(S700:NO)、S200の処理に戻る。トリガスイッチ154がオフ状態とされると(S700:NO)、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800).
 このようにして、過度な回転の判断処理が行われる度に、S601またはS602で、判断履歴がメモリ505に記憶される。なお、本実施形態では、操作部73に対する外部操作に応じて、操作部73から履歴消去の指示を示す信号が出力され、CPU501がその信号を認識した場合、CPU501はメモリ505に記憶された判断履歴を消去する。よって、判断履歴が消去されない限り、CPU501は、過去の判断履歴に基づいて算出される過度な回転頻度に応じて、適宜、高トルクモード駆動時の出力を変更する。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、通電角を120度または150度に設定可能であって、過度な回転に関する判断履歴、より詳細には、過去に過度な回転と判断された頻度(過度な回転頻度)に基づいて、通電角が120度に設定されている時(高トルクモード駆動時)のモータ2の出力を変更する。過度な回転に関する判断履歴は、使用者が有する本質的な力の強さをある程度反映すると考えられる。よって、本実施形態の処理によれば、通電角が120度に設定されている場合、つまり、先端工具に加えられる負荷が比較的大きい場合の出力を、使用者の力に応じて、柔軟に変更することができる。
 特に、本実施形態では、CPU501は、過度な回転頻度が閾値を超える場合、通電角が120度に設定されている時(高トルクモード駆動時)のモータ2の出力を、初期値としての規定出力よりも小さくする。過度な回転と判断された頻度が高くなるほど、使用者の本質的な力が比較的小さいと推定することができる。本実施形態の処理によれば、使用者の力がある程度小さいと推定される場合には、先端工具に加えられる負荷が比較的大きいときの出力を小さくすることで、安全性を高めることができる。
 また、本実施形態では、使用者は、操作部73に履歴消去の指示を入力することで、CPU501に、メモリ505に記憶された過度な回転に関する判断履歴を消去させることができる。例えば、ドライバドリル1が複数の使用者によって共用される場合、使用者が使用開始時に判断履歴を消去すれば、その使用者の使用時の判断履歴のみに基づいて判断基準の変更が行われる。つまり、使用者毎の判断基準のカスタマイズも可能となる。
[第4実施形態]
 以下、図8を参照して、第4実施形態に係るモータ2の駆動制御処理について説明する。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態でも、第1実施形態と同様、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。但し、本実施形態では、CPU501は、通電角が120度に設定された高トルクモード駆動時にのみ、過度な回転の判断処理を行う。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図8に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。CPU501は、モータ2の電流値および加速度を特定し、更に、電流値に基づいて通電角を設定する(S200、S300、S400)。
 CPU501は、通電角設定処理で設定された通電角が120度であるか否かを判断する(S421)。通電角が120度の場合(S421:YES)、つまり、モータ2が高トルクモードで駆動されている場合には、CPU501は、回転状態推定処理を行い(S500)、得られた予想回転速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断する(S600)。そして、CPU501は、過度な回転が生じうると判断した場合(S600:YES)、モータ2の駆動を停止する(S800)。CPU501は、過度な回転が生じないと判断した場合(S600:NO)、トリガスイッチ154の状態に応じて(S700)、S200の処理に戻る、あるいはモータ2の駆動を停止する(S800)。一方、通電角設定処理で設定された通電角が150度である場合(S421:NO)、CPU501は、回転状態推定処理(S500)を行わず、トリガスイッチ154がオフ状態であるか否かの判断処理に移行する(S700)。そして、トリガスイッチ154がオン状態であれば(S700:NO)、S200の処理に戻る。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、通電角を120度または150度に設定可能であって、通電角が120度に設定されている場合にのみ、工具本体10の過度な回転が生じるか否かを判断する。通電角が150度に設定される場合には、120度に設定される場合に比べて、先端工具に加えられる負荷は小さいため、先端工具のロックは発生しにくい。よって、通電角が150度に設定されている場合には、過度な回転に関する判断を省略することで、CPU501の処理効率を高めることができる。
[第5実施形態]
 以下、図9~図12を参照して、第5実施形態に係るモータ2の駆動制御処理について説明する。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態では、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。但し、本実施形態では、過度な回転に関する判断は、予想回転角度を用いない方法で行われる。具体的には、CPU501は、電流値および加速度が、夫々に対して定められた閾値を超えた場合、先端工具のロックに起因する過度な回転が生じうると判断するように構成されている。なお、電流値および加速度は、何れも先端工具のロックに起因する過度な回転状態に対応する指標値である。なお、この判断方法は、特開2011―93073号公報に開示されている方法と基本的に同じである。本実施形態では、この判断における判断基準が、保持トルクの履歴に基づいて適宜変更される。このため、CPU501は、保持トルクを推定する度に、保持トルクを記憶するように構成されている。なお、保持トルクは、ドライバドリル1の使用状態に関する情報の一例である。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図9に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。そして、モータ2の電流値および加速度を特定し、更に、電流値に基づいて、通電角を設定する(S200、S300、S400)。
 CPU501は、電流値および加速度に基づいて、保持トルクを推定する(S501)。本実施形態では、メモリ505には、保持トルクの履歴として、保持トルクの推定値が累積的に記憶される記憶エリアが設けられている。CPU501は、得られた保持トルクの推定値を記憶エリアに記憶させることで、保持トルクの履歴を更新する(S511)。更に、CPU501は、記憶されている保持トルクの推定値の平均値(以下、平均保持トルクという)を算出する(S512)。
 CPU501は、算出された平均保持トルクに応じて、過度な回転が生じるか否かの判断に用いられる判断基準を設定する(S513)。平均保持トルクが小さいほど、使用者の本質的な力は弱く、平均保持トルクが大きくなるほど、使用者の力は強いと考えられる。そこで、本実施形態では、CPU501は、平均保持トルクが大きくなるほど、過度な回転の判断基準を高く設定する。つまり、CPU501は、平均保持トルクが大きくなるほど、過度な回転が生じうると判断されにくくする。
 具体的には、CPU501は、予めROM502またはメモリ505に記憶された対応関係情報を参照して、判断用の閾値を設定する。ここでいう対応関係情報とは、平均保持トルクと閾値との対応関係を規定する情報である。図10~図12は、本実施形態で採用可能な対応関係情報を模式的に例示するものである。図10は、平均保持トルクが大きくなるにつれて、閾値が、最小値から最大値まで比例的(線形)に大きくなる例である。図11は、平均保持トルクが大きくなるにつれて、閾値が、最小値から最大値まで二次関数的(非線形)に大きくなる例である。図12は、平均保持トルクが大きくなるにつれて、閾値が、最小値から最大値まで段階的に大きくなる例である。なお、S513では、電流値および加速度の夫々の閾値のうち、少なくとも一方が設定されればよい。つまり、電流値および加速度のうち一方の閾値は固定値として変更されなくてもよい。
 CPU501は、S200、S300で特定された電流値および加速度を夫々の閾値と比較して、過度な回転が生じるか否かを判断する(S610)。電流値および加速度の少なくとも一方が閾値以下の場合、CPU501は、過度な回転は生じないと判断し(S610:NO)、トリガスイッチ154がオフ状態でなければ(S700:NO)、S200の処理に戻る。電流値および加速度がいずれも閾値よりも大きい場合には、CPU501は、過度な回転が生じうると判断し(S610:YES)、モータ2の駆動を停止する(S800)。トリガスイッチ154がオフ状態とされた場合も(S700:YES)、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800)。
 なお、本実施形態では、CPU501は、操作部73から出力された履歴消去の指示を示す信号を認識した場合、メモリ505に記憶された保持トルクの履歴を消去するように構成されている。よって、保持トルクの履歴が消去されない限り、CPU501は、保持トルクの履歴に基づいて算出される平均保持トルクに応じて、適宜、過度な回転に関する判断用の閾値を変更することになる。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、電流検出アンプ55によって検出されたモータ2の電流値および加速度センサ71によって検出された加速度が、夫々の閾値を超えた場合、先端工具のロックに起因する工具本体10の過度な回転が生じうると判断する。よって、本実施形態における工具本体10の過度な回転に関する判断基準(判断方法)は第1実施形態と異なるが、本実施形態でも、2つの検出器(電流検出アンプ55と加速度センサ71)を用いて、工具本体10の過度な回転の可能性の適切な判断のみならず、先端工具に加えられる負荷に応じたモータ2の出力トルクおよび回転数の制御が可能な合理的な構成が実現されている。
 また、本実施形態では、CPU501は、ドライバドリル1の使用状態に関する情報として、使用者による工具本体の保持力に対応する情報である保持トルクを監視するとともに、保持トルクの履歴をメモリ505に記憶させる。そして、CPU501は、保持トルクの履歴に基づいて算出される平均保持トルクに基づいて、過度な回転に関する判断基準(具体的には、モータ2の電流値および加速度の夫々の閾値のうち少なくとも一方)を変更する。先端工具がロックされると、工具本体10に反動トルクが作用するが、この反動トルクへの耐力は、使用者の保持力と対応する。本実施形態の処理によれば、平均保持トルクに応じて判断基準が変更されるため、使用者の保持力に応じて、過度な回転に関する柔軟な判断が可能となる。特に、本実施形態では、CPU501は、平均保持トルクが低くなるほど判断基準(閾値)を低くし、平均保持トルクが高くなるほど判断基準(閾値)を高くする。これにより、使用者の保持力が弱くなるほど安全性を高め、保持力が強くなるほど作業性を高めることができる。
 特に、本実施形態では、CPU501は、保持トルクの履歴に基づいて算出される平均保持トルクに基づいて判断基準を変更する。これにより、一時的な工具本体10の保持力よりも使用者が本質的に有する力を重視した判断基準の最適化を図ることが可能となる。また、保持トルクの履歴はメモリ505に記憶されるため、操作部73から履歴消去の指示に応じて消去される。よって、第3実施形態と同様、複数の使用者によって共用される場合、使用者が使用開始時に判断履歴を消去すれば、その使用者の使用時の判断履歴のみに基づいて判断基準の変更が行われることになる。
 なお、本実施形態では、平均保持トルクに基づいて判断基準が変更されているが、平均保持トルクに代えて、S501で算出された保持トルク自体に応じて判断基準が変更されてもよい。この場合、使用者の保持力の変化に応じて、過度な回転に関する柔軟な判断を実現することができる。具体的には、図9に示すモータ2の駆動制御処理において、保持トルクの履歴更新(S511)および平均保持トルクの算出(S512)は省略されればよい。そして、S513では、CPU501は、S501で算出された保持トルクの推定値に応じて判断基準を変更すればよい。この場合も、CPU501は、図10~図12に示す例と同様、保持トルクの推定値が低くなるほど閾値が低くなるように規定された対応関係情報を参照して、電流値および加速度の夫々の閾値のうち、少なくとも一方を設定すればよい。
[第6実施形態]
 以下、図13~図16を参照して、第6実施形態に係るモータ2の駆動制御処理について説明する。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態では、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。なお、本実施形態における判断方法は、第5実施形態と同じである。一方、第5実施形態とは異なり、本実施形態では、この判断における判断基準(閾値)が、モータ2の連続運転時間に基づいて適宜変更される。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図13に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。CPU501は、モータ2の連続運転時間を計測するため、タイマ504をリセットし、計時を開始する(S111)。CPU501は、モータ2の電流値および加速度を特定し、更に、電流値に基づいて、通電角を設定する(S200、S300、S400)。
 CPU501は、タイマ504によって計測されたモータ2の連続運転時間(駆動開始からの経過時間)に応じて、過度な回転が生じるか否かの判断に用いられる判断基準を設定する(S521)。モータ2の運転時間は、使用者がドライバドリル1を保持してトリガ153を引き操作し続けている作業時間に対応する。よって、一般的には、運転時間が長くなるほど、使用者の疲労が増加し、工具本体10の保持力は低下する傾向にあると考えられる。そこで、本実施形態では、CPU501は、連続運転時間が長くなるほど、過度な回転の判断基準を低く設定する。つまり、連続運転時間が長くなるほど、過度な回転が生じうると判断されやすくする。
 具体的には、CPU501は、予めROM502またはメモリ505に記憶された対応関係情報を参照して、判断用の閾値を設定する。ここでいう対応関係情報とは、連続運転時間と閾値との対応関係を規定する情報である。図14~図16は、本実施形態において採用可能な対応関係情報を模式的に例示するものである。図14は、連続運転時間が長くなるにつれて、閾値が、最大値から最小値まで比例的(線形)に小さくなる例である。図15は、連続運転時間が長くなるにつれて、閾値が、最大値から最小値まで非線形に小さくなる例である。図16は、連続運転時間が長くなるにつれて、閾値が、最大値から最小値まで段階的に小さくなる例である。なお、第5実施形態と同様、S521では、電流値および加速度のうち、少なくとも一方の閾値が設定されればよい。
 CPU501は、S200、S300で特定された電流値および加速度を夫々の閾値と比較して、過度な回転が生じるか否かを判断する(S610)。電流値および加速度の少なくとも一方が閾値以下の場合、CPU501は、過度な回転は生じないと判断し(S610:NO)、トリガスイッチ154がオフ状態でなければ(S700:NO)、S200の処理に戻る。電流値および加速度がいずれも閾値よりも大きい場合には、CPU501は、過度な回転が生じうると判断し(S610:YES)、モータ2の駆動を停止する(S800)。トリガスイッチ154がオフ状態とされた場合も(S700:YES)、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800)。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、ドライバドリル1の使用状態に関する情報として、モータ2の運転時間に関する情報である連続運転時間を監視する。そして、CPU501は、連続運転時間に応じて、判断基準を変更する。使用者による工具本体10の保持力は、常に一定ではなく、時間とともに変化しうるものである。本実施形態の処理によれば、モータ2の連続運転時間、つまり、ドライバドリル1による連続作業時間に応じて判断基準が変更されるため、連続運転時間の変化に応じて、過度な回転に関する柔軟な判断が可能となる。特に、本実施形態では、CPU501は、連続運転時間が長くなるほど判断基準(閾値)を低くすることで、安全性を高めることができる。
 なお、本実施形態では、連続運転時間に応じて判断基準が変更されているが、連続運転時間に代えて、運転頻度(単位時間当たりの運転時間)に応じて判断基準が変更されてもよい。この場合も、CPU501は、図14~図16に示す例と同様、運転頻度が高くなるほど閾値が低くなるように規定された対応関係情報を参照して、電流値および加速度の夫々の閾値のうち、少なくとも一方を設定すればよい。
[第7実施形態]
 以下、図17および図18を参照して、第7実施形態に係るモータ2の駆動制御処理について説明する。
 まず、本実施形態におけるモータ2の駆動制御の概要について説明する。本実施形態では、CPU501は、モータ2の電流値に基づいて通電角を設定し、モータ2を駆動するとともに、電流値および加速度に基づいて、過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されている。なお、本実施形態における判断方法は、第5実施形態と同じである。一方、第5実施形態とは異なり、本実施形態では、この判断における判断基準(閾値)が、ドライバドリル1(工具本体10)の姿勢に基づいて適宜変更される。
 以下、本実施形態におけるモータ2の駆動制御処理の詳細について説明する。図17に示すように、トリガスイッチ154がオン状態とされて処理が開始されると、CPU501は、低トルクモードでモータ2の駆動を開始する(S100)。CPU501は、モータ2の電流値および加速度を特定し、更に、電流値に基づいて、通電角を設定する(S200、S300、S400)。
 CPU501は、加速度に基づいて、工具本体10の姿勢を推定する(S531)。加速度センサ71は重力加速度も検出している。よって、CPU501は、加速度の検出値に基づいて、例えば、重力方向に対する加速度センサ71の検出軸の傾斜角度、ひいては重力方向に対する駆動軸A1の傾斜角度(以下、工具本体角度という)を、重力方向を基準とした工具本体10の姿勢として推定することができる。
 CPU501は、工具本体角度に応じて、過度な回転が生じるか否かの判断に用いられる基準を設定する(S532)。工具本体10が、前端側(チャック37側)が上を向く姿勢とされた場合、横向きや下向きの場合に比べ、使用者は疲労しやすく、工具本体10の保持力は低下する傾向にあると考えられる。そこで、本実施形態では、CPU501は、工具本体10の姿勢が上向きに近づくほど、過度な回転の判断基準を低く設定する。つまり、工具本体10の姿勢が上向きに近づくほど、過度な回転が生じうると判断されやすくする。
 具体的には、CPU501は、予めROM502またはメモリ505に記憶された対応関係情報を参照して、判断用の閾値を設定する。ここでいう対応関係情報とは、工具本体角度と閾値との対応関係を規定する情報である。図18は、本実施形態において採用可能な対応関係情報の一例を模式的に示している。この対応関係情報では、駆動軸A1が水平方向に延在するときの傾斜角度が0度、駆動軸A1が鉛直方向(重力方向)に延在するときの傾斜角度が90度と定義されている。そして、工具本体角度が、0度から鉛直方向下向きに90度までの範囲に対応する閾値は、一律で所定値Lと規定されている。鉛直方向上向きに90度に対応する閾値は、所定値Lの二分の一の値(0.5L)と規定されている。0度から鉛直方向上向きに90度までの間の範囲に対応する閾値は、所定値Lと所定値Lの二分の一の値の間で変化する。なお、第5実施形態と同様、S532では、電流値および加速度のうち、少なくとも一方の閾値が設定されればよい。
 CPU501は、S200、S300で特定された電流値および加速度を夫々の閾値と比較して、過度な回転が生じるか否かを判断する(S610)。電流値および加速度の少なくとも一方が閾値以下の場合、CPU501は、過度な回転は生じないと判断し(S610:NO)、トリガスイッチ154がオフ状態でなければ(S700:NO)、S200の処理に戻る。電流値および加速度がいずれも閾値よりも大きい場合には、CPU501は、過度な回転が生じうると判断し(S610:YES)、モータ2の駆動を停止する(S800)。トリガスイッチ154がオフ状態とされた場合も(S700:YES)、CPU501は、モータ2の駆動を停止する(S800)。
 以上に説明したように、本実施形態では、CPU501は、ドライバドリル1の使用状態に関する情報として、工具本体10の姿勢に関する情報である工具本体角度を監視する。そして、工具本体角度に応じて、判断基準を変更する。使用者による工具本体10の保持力は、常に一定ではなく、作業中の使用者の姿勢に応じて変化しうるものである。本実施形態の処理によれば、使用者の作業姿勢に対応する工具本体10の姿勢に応じて判断基準が変更されるため、使用者の作業姿勢に応じて、過度な回転に関する柔軟な判断が可能となる。特に、本実施形態では、CPU501は、工具本体の姿勢が上向きに近づくほど判断基準を低くすることで、安全性を高めることができる。
 上記実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。但し、実施形態の各構成要素は単なる一例であって、本発明の各構成要素を限定するものではない。ドライバドリル1は、「穿孔工具」の一例である。工具本体10は、「工具本体」の一例である。モータ2は、「ブラシレスモータ」の一例である。電流検出アンプ55は、「第1検出器」の一例である。モータ2の電流値は、「第1情報」の一例である。加速度センサ71は、「第2検出器」の一例である。加速度は、「第2情報」の一例である。コントローラ5(詳細には、CPU501)は、「制御装置」の一例である。120度の通電角および150度の通電角は、夫々、「第1通電角」および「第2通電角」の一例である。高トルクモード頻度は、「第1通電角の設定頻度」の一例である。RAM503、メモリ505、外部記憶装置79、またはバッテリ9は、「記憶装置」の一例である。過度な回転頻度は、「過度な回転と判断された頻度」の一例である。
 なお、上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る穿孔工具は、例示されたドライバドリル1に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態に示すドライバドリル1、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
 例えば、上記実施形態では、穿孔工具の一例として、ドライバドリル1が挙げられているが、本発明は、先端工具を回転駆動することで穿孔作業を遂行可能な他の電動工具に適用されてもよい。例えば、震動ドリルに適用されてもよいし、ハンマドリルに適用されてもよい。なお、ドライバドリル1やハンマドリルのように、穿孔作業以外の作業(例えば、ネジ締め作業、ハンマ作業)も遂行可能な電動工具においては、穿孔作業の遂行時にのみ、工具本体10の過度な回転の可能性を判断する処理が行われてもよい。
 上記実施形態では、先端工具に加えられる負荷に対応する情報(負荷情報)としてモータ2の電流値が採用されており、ドライバドリル1には、電流検出アンプ55が設けられている。しかしながら、モータ2の電流値に代えて、例えば、モータ2の回転数、バッテリ9の電流値、またはバッテリ9の電圧値が採用されてもよい。モータ2の回転数は、ホールセンサ53によって検出することができる。また、バッテリ9の電流値、またはバッテリ9の電圧値が採用される場合には、適宜、コントローラ5に検出値を示す信号を出力するように構成された検出回路が設けられればよい。
 なお、モータ2の電流値以外の負荷情報が採用される場合、採用される負荷情報に応じて、通電角設定処理(図4参照)も変更されうる。なお、通電角が120度に設定されている場合と、150度に設定されている場合とで、負荷情報と比較される閾値が異なっていてもよい。このようなモータ2の通電角の設定方法は、例えば、国際公開WO2012/108415に開示されている。また、設定可能な通電角は、120度と150度に限られるものではなく、他の角度であってもよいし、2つではなく3つ以上あってもよい。また、モータ2は、直流電源ではなく、交流電源を電源入力とするブラシレスモータであってもよい。
 また、上記実施形態では、回転状態情報として加速度が採用されており、ドライバドリル1には、加速度センサ71が設けられている。しかしながら、加速度に代えて、例えば、工具本体10の速度、角速度、または角加速度が採用されてもよい。加速度センサ71に代えて、速度センサ、角速度センサ、または角加速度センサが設けられてもよい。
 負荷情報と回転状態情報に基づいて、工具本体10の過度な回転の可能性を判断する方法は、第1~第4実施形態で例示した方法や、第5~第7実施形態で例示した方法に限られない。例えば、負荷情報と回転状態情報に基づいて、予想回転角度とは別の、先端工具のロックに起因する過度な回転状態に対応する指標値が算出されてもよい。また、例えば、保持トルクの履歴、モータ2の連続運転時間、および工具本体角度のうち少なくとも1つが、予想回転角度の推定に加味されてもよい。具体的には、例えば、予想回転角度の算出に、保持トルク(または平均保持トルク)や連続運転時間に対応する重み付け係数が導入されてもよい。そして、この係数が、保持トルク(平均保持トルク)が小さくなるほど(連続運転時間が長くなるほど)大きい予想回転角度が算出されるように変更されることで、判断基準が変更されてもよい。この場合、予想回転角度と比較される閾値は変更されないが、保持トルク(平均保持トルク)が小さくなるほど(連続運転時間が長くなるほど)、判断基準が低くなる。
 第1実施形態~第7実施形態で例示されたモータ2の駆動制御処理は、それらの一部が互いに入れ替えられてもよいし、互いに組み合わせられてもよい。また、上記実施形態の閾値や指標値、対応関係情報は、あくまでも例示であり、例えば、処理の一部の入れ替えや組み合わせに応じて適宜変更されうるものである。また、RAM503やメモリ505に履歴として記憶される情報も、適宜変更されうる。
 上記実施形態では、モータ2の駆動制御処理がCPU501によって実行される例が挙げられているが、CPU501に代えて、他の種類の制御回路、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラマブル・ロジック・デバイスが採用されてもよい。また、モータ2の駆動制御処理は、複数の制御回路で分散処理されてもよい。
 上記実施形態の駆動制御処理は、典型的には、CPU501が、ROM502またはメモリ505に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。図19のドライバドリル100のように、外部記憶装置79に有線または無線を介して接続可能なコネクタ75を備える場合には、プログラムは、外部記憶装置(例えば、メモリカード、USBメモリ、その他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体)79に記憶されていてもよい。また、通電角の設定履歴、保持トルクの履歴、過度な回転に関する判断履歴、運転時間の履歴等が、外部記憶装置79に記憶されてもよい。バッテリ9が、バッテリ装着部157を介してコントローラ5に接続可能なメモリを有する場合、これらの履歴は、バッテリ9のメモリに記憶されてもよい。この場合、外部記憶装置79またはバッテリ9がドライバドリル100から取り外されて、別のドライバドリル100に接続されることで、外部記憶装置79またはバッテリ9のメモリに記憶された履歴を、別のドライバドリル100で利用することが可能となる。これにより、例えば、使用者がドライバドリル100を買い替えた場合でも、新しいドライバドリル100において、過去の使用履歴に基づく最適な判断基準が設定可能となる。
 更に、本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態および上述の変形例に示すドライバドリル1、100、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
[態様1]
 前記設定頻度と、前記基準値または前記係数との対応関係を規定する対応関係情報を記憶する記憶装置を更に備え、
 前記制御装置は、前記対応関係情報を参照して、前記基準値または前記係数を変更するように構成されている。
 ROM502またはメモリ505は、本態様の「記憶装置」の一例である。
[態様2]
 前記制御装置は、前記穿孔工具の使用状態に関する情報を監視し、前記使用状態に応じて、前記過度な回転が生じているか否かの判断基準を変更するように構成されている。
[態様3]
 前記制御装置は、前記使用状態に関する情報として、使用者による前記工具本体の保持力に対応する情報を監視し、前記保持力に応じて前記判断基準を変更するように構成されている。
[態様4]
 前記制御装置は、前記第1情報および前記第2情報に基づいて、前記保持力を推定するように構成されている。
[態様5]
 前記制御装置は、前記保持力が低くなるほど、前記判断基準を低くするように構成されている。
[態様6]
 前記制御装置は、前記使用状態に関する情報として、前記モータの運転時間に関する情報を監視し、前記運転時間に応じて前記判断基準を変更するように構成されている。
[態様7]
 前記制御装置は、前記運転時間が長くなるほど、前記判断基準を低くするように構成されている。
[態様8]
 前記制御装置は、前記使用状態に関する情報として、前記工具本体の姿勢に関する情報を監視し、前記工具本体の前記姿勢に応じて前記判断基準を変更するように構成されている。
[態様9]
 前記第2検出器は、前記第2情報として、加速度を検出するように構成され、
 前記制御装置は、前記加速度に基づいて、前記工具本体の姿勢として、重力方向を基準とした前記工具本体の傾斜角度を算出するように構成されている。
[態様10]
 前記制御装置は、前記工具本体の前記姿勢が上向きに近づくほど、前記判断基準を低くするように構成されている。
[態様11]
 前記制御装置は、前記使用状態に関する情報を記憶装置に記憶させるように構成されている。
 RAM503、メモリ505、外部記憶装置79、またはバッテリ9は、本態様の「記憶装置」の一例である。
[態様12]
 前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記使用状態に関する情報の履歴に基づいて、前記判断基準を変更するように構成されている。
[態様13]
 前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記使用状態に関する情報を消去するように構成されている。
1、100:ドライバドリル、10:工具本体、11:本体ハウジング、115:トルク調整リング、117:モード切替リング、15:ハンドル、151:把持部、153:トリガ、154:トリガスイッチ、155:コントローラ収容部、157:バッテリ装着部、2:モータ、21:ステータ、23:ロータ、25:モータシャフト、3:駆動機構、31:遊星減速機、311:変速レバー、33:クラッチ機構、35:スピンドル、37:チャック、5:コントローラ、50:ケース、501:CPU、502:ROM、503:RAM、504:タイマ、505:メモリ、51:三相インバータ、53:ホールセンサ、55:電流検出アンプ、71:加速度センサ、73:操作部、75:コネクタ、79:外部記憶装置、9:バッテリ、A1:駆動軸

Claims (10)

  1.  駆動軸周りに先端工具を回転駆動することで穿孔作業を遂行するように構成された穿孔工具であって、
     工具本体と、
     前記工具本体に収容され、前記先端工具を駆動するように構成されたブラシレスモータと、
     前記先端工具に加えられる負荷に対応する第1情報を検出するように構成された第1検出器と、
     前記駆動軸周りの前記工具本体の回転状態に対応する第2情報を検出するように構成された第2検出器と、
     前記穿孔工具の動作を制御するように構成された制御装置とを備え、
     前記制御装置は、
      前記第1情報に基づいて、前記ブラシレスモータへの通電角を設定するように構成され、且つ、
      前記第1情報および前記第2情報に基づいて、前記先端工具のロックに起因する前記工具本体の過度な回転が生じるか否かを判断するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  2.  請求項1に記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記負荷が大きいときほど前記通電角を小さく設定するように構成されており、
      前記通電角を、第1通電角と、前記第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であって、
      前記第1通電角の設定頻度に基づいて、前記過度な回転が生じるか否かの判断基準を変更するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  3.  請求項2に記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、前記設定頻度が閾値を超える場合、前記設定頻度が前記閾値以下の場合よりも前記判断基準を高くするように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  4.  請求項2または3に記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記通電角の設定履歴を記憶装置に記憶させるように構成され、
      前記設定履歴に基づいて、前記設定頻度を算出するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  5.  請求項1~4の何れか1つに記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記負荷が大きいときほど前記通電角を小さく設定するように構成されており、
      前記通電角を、第1通電角と、前記第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であって、
      前記過度な回転に関する判断履歴に基づいて、前記通電角が前記第1通電角に設定されている場合の前記ブラシレスモータの出力を変更するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  6.  請求項5に記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、前記過度な回転と判断された頻度が閾値を超える場合、前記通電角が前記第1通電角に設定されている場合の前記出力を、前記過度な回転と判断された頻度が前記閾値以下の場合よりも小さくするように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  7.  請求項6に記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記過度な回転に関する判断履歴を記憶装置に記憶させるように構成され、
      前記判断履歴に基づいて、前記過度な回転と判断された頻度を算出するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  8.  請求項1~7の何れか1つに記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記負荷が大きいときほど前記通電角を小さく設定するように構成されており、
      前記通電角を、第1通電角と、前記第1通電角よりも大きい第2通電角に設定可能であって、
      前記通電角が前記第1通電角に設定されている場合にのみ、前記工具本体の過度な回転が生じているか否かを判断するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  9.  請求項1~8の何れか1つに記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、
      前記第1情報および前記第2情報に基づいて、前記過度な回転に対応する指標値を算出し、前記指標値と基準値との比較結果に基づいて前記過度な回転が生じるか否かを判断するように構成され、
      前記基準値、または、前記指標値の算出に用いられる係数を変更することで、前記判断基準を変更するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
  10.  請求項1~9の何れか1つに記載の穿孔工具であって、
     前記制御装置は、前記過度な回転が生じうると判断した場合、前記ブラシレスモータによる前記先端工具の駆動を停止するように構成されていることを特徴とする穿孔工具。
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