WO2021095533A1

WO2021095533A1 - 電動工具、制御方法、カムアウト検知方法、及びプログラム

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Publication number: WO2021095533A1
Application number: PCT/JP2020/040488
Authority: WO
Inventors: 隆司草川; 中原　雅之; 尊大植田
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2021-05-20

Abstract

本開示の課題は、電動工具の使い勝手を向上させることである。電動工具（１）は、モータ（１５）と、ユーザからの操作を受け付ける操作部（２９）と、ベクトル制御を利用して、操作部（２９）への操作に応じてモータ（１５）の回転動作を制御する制御部（４）と、モータ（１５）の回転力を、作業対象に対して作業を行う先端工具へと伝達する伝達機構（１８）と、モータ（１５）及び伝達機構（１８）を少なくとも収容するハウジングと、を備える。制御部（４）は、モータ（１５）に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象に対するハウジングの急峻な移動を検出する検出機能（移動検出部４９）を有する。

Description

電動工具、制御方法、カムアウト検知方法、及びプログラム

　本開示は一般に電動工具、制御方法、カムアウト検知方法、及びプログラムに関し、より詳細には、ベクトル制御を用いてモータを制御する電動工具、電動工具の制御方法、カムアウト検知方法、及びプログラムに関する。

　特許文献１は、電動工具を開示する。特許文献１記載の電動工具は、モータと、トリガスイッチと、制御部と、チャックと、を備える。制御部は、トリガスイッチの引き込み量に基づいてモータの回転数を制御する。チャックは、ホールソー等の先端工具が着脱可能となっている。トリガスイッチが引き込まれることで制御部によってモータが駆動される。これにより先端工具が回転し、穴開け等の作業が可能となっている。

　特許文献１に記載されているような電動工具では、板材等の作業対象への穴開け作業中に、先端工具が作業対象を噛み込むと、先端工具の回転が阻害される場合がある。その場合、工具本体（ハウジング）が先端工具を中心として作業対象に対して回転する等して、工具本体に急峻な移動が起こる可能性がある。工具本体が急激に移動する可能性があると、使用者はその動きに対して身構えることとなるため、使用者にとって電動工具の使い勝手が低下する可能性がある。

特開２０１７－０３０１１２号公報

　本開示は、上記事由に鑑みてなされており、電動工具の使い勝手を向上させることを目的とする。

　本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、操作部と、制御部と、伝達機構と、ハウジングと、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記制御部は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する。前記伝達機構は、前記モータの回転軸の回転力を、作業対象に対して作業を行う先端工具へと伝達する。前記ハウジングは、前記モータ及び前記伝達機構を少なくとも収容する。前記制御部は、検出機能を有する。前記検出機能において、前記制御部は、前記モータに供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、前記作業対象に対する前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出する。

　本開示の一態様に係る制御方法は、電動工具の制御方法である。前記電動工具は、モータと、操作部と、伝達機構と、ハウジングと、を備える。前記操作部は、ユーザからの操作を受け付ける。前記伝達機構は、前記モータの回転軸の回転力を、作業対象に対して作業を行う先端工具へと伝達する。前記ハウジングは、前記モータ及び前記伝達機構を少なくとも収容する。前記制御方法は、ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することを含む。前記制御方法は、前記モータに供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、前記作業対象に対する前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出することを含む。

　本開示の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに前記制御方法を実行させるためのプログラムである。

　本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、制御部と、出力軸と、伝達機構と、カムアウト検知部と、を備える。前記制御部は、前記モータをベクトル制御する。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記伝達機構は、前記モータの動力を前記出力軸に伝達する。前記カムアウト検知部は、カムアウト又は前記カムアウトの予兆を、前記モータに供給される励磁電流の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。前記カムアウトは、前記モータの動作中に前記先端工具と前記先端工具による作業対象のねじとの嵌合が解除される現象である。

　本開示の一態様に係るカムアウト検知方法は、モータと、制御部と、出力軸と、伝達機構と、を備える電動工具を対象として実行されるカムアウト検知方法である。前記制御部は、前記モータをベクトル制御する。前記出力軸は、先端工具と連結される。前記伝達機構は、前記モータの動力を前記出力軸に伝達する。前記カムアウト検知方法は、カムアウト又は前記カムアウトの予兆を、前記モータに供給される励磁電流の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。前記カムアウトは、前記モータの動作中に前記先端工具と前記先端工具による作業対象のねじとの嵌合が解除される現象である。

　本開示の一態様に係るプログラムは、前記カムアウト検知方法を、１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。

図１は、実施形態１に係る電動工具のブロック図である。図２は、同上の電動工具の概略図である。図３は、同上の電動工具の制御部によるベクトル制御の説明図である。図４は、同上の電動工具の動作例を示すグラフである。図５は、同上の電動工具の制御方法を示すフローチャートである。図６は、実施形態２に係る電動工具のブロック図である。図７は、同上の電動工具の概略図である。図８は、同上の電動工具の制御部によるベクトル制御の説明図である。図９は、同上の電動工具の作業対象であるねじの断面図である。図１０は、同上の電動工具の動作例を示すグラフである。図１１は、同上の電動工具の別の動作例を示すグラフである。図１２は、同上の電動工具におけるカムアウト検知方法を示すフローチャートである。

　（１）実施形態１
　以下、本実施形態に係る電動工具１について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の１つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

　（１．１）概要
　図１、図２に示すように、電動工具１は、モータ１５と、操作部２９と、制御部４と、伝達機構１８と、ハウジング９と、を備える。

　操作部２９は、ユーザからの操作を受け付ける。制御部４は、ベクトル制御を利用して、操作部２９への操作に応じてモータ１５の回転動作を制御する。伝達機構１８は、モータ１５の回転軸１６の回転力を、作業対象１００に対して作業を行う先端工具２８へと伝達する。ハウジング９は、少なくとも、モータ１５及び伝達機構１８を収容する。先端工具２８は、例えばソケットビット、レンチビット、ドライバビット、へクスローブビット等である。作業対象１００は、例えば木材、壁等である。

　制御部４は、検出機能を有している。検出機能は、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する機能である。制御部４は、検出機能において、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。

　また、電動工具１は、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出すると、ハウジング９の急峻な移動を抑制するための保護動作を実行する。一例において、制御部４は、保護動作として、モータ１５の速度を低下させる又はモータ１５を停止させる。ここでは、制御部４は、保護動作として、モータ１５を停止させる。

　電動工具１の検出機能では、モータ１５に供給されるトルク電流及び／又は励磁電流に基づいて、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆が検出される。そのため、制御部４は、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆の検出に応じて、モータ１５を停止させる等の対処を行うことが可能となる。そのため、検出機能を設けることで、電動工具１の使い勝手を向上できる。

　また、検出機能で用いられるトルク電流及び励磁電流は、モータ１５のベクトル制御にも用いられている。そのため、ハウジング９の動きを検出するための専用のセンサ（例えば加速度センサ）等を新たに追加する必要がなく、電動工具１の大型化及びコストの上昇を抑えることができる。

　（１．２）詳細
　（１．２．１）電動工具
　以下、本実施形態の電動工具１について、図面を参照して更に詳細に説明する。本実施形態の電動工具１は、いわゆるインパクト工具である。インパクト工具は、例えば、インパクトドライバ、ハンマドリル、インパクトドリル、インパクトドリルドライバ又はインパクトレンチとして用いられる。本実施形態では、代表例として、電動工具１がインパクトドライバとして用いられる場合について説明する。

　図１、図２に示すように、電動工具１は、モータ１５と、伝達機構１８と、出力軸２１と、ソケット（チャック）２３と、先端工具２８と、電源部３２と、操作部２９と、制御部４と、インバータ回路部５１と、ハウジング９と、を備えている。

　ハウジング９は、モータ１５と、伝達機構１８と、制御部４と、インバータ回路部５１と、出力軸２１の一部と、を収容している。ハウジング９は、例えば樹脂製である。ハウジング９は、胴体部９１と、グリップ部９２と、を有している。胴体部９１の形状は、円筒状である。グリップ部９２は、胴体部９１から突出している。

　モータ１５は、ブラシレスモータである。特に、本実施形態のモータ１５は、同期電動機であり、より詳細には、永久磁石同期電動機（PMSM（Permanent Magnet Synchronous Motor））である。モータ１５は、永久磁石１３１を有する回転子１３と、コイル１４１を有する固定子１４と、を含んでいる。回転子１３は、回転動力を出力する回転軸１６を有している。コイル１４１と永久磁石１３１との電磁的相互作用により、回転子１３は、固定子１４に対して回転する。

　出力軸２１は、モータ１５から伝達機構１８を介して伝達された駆動力により回転する部分である。ソケット２３は、出力軸２１に固定されている。ソケット２３には、先端工具２８が着脱自在に取り付けられる。すなわち、出力軸２１には、先端工具２８が連結される。先端工具２８は、出力軸２１と一緒に回転する。

　電動工具１は、モータ１５の駆動力で出力軸２１を回転させることで、先端工具２８を回転させる。すなわち、電動工具１は、先端工具２８をモータ１５の駆動力で駆動する工具である。各種の先端工具２８のうち用途に応じた先端工具２８が、ソケット２３に取り付けられて用いられる。なお、出力軸２１に直接に先端工具２８が装着されてもよい。

　なお、本実施形態の電動工具１はソケット２３を備えることで、先端工具２８を用途に応じて交換可能であるが、先端工具２８が交換可能であることは必須ではない。例えば、電動工具１は、特定の先端工具２８のみ用いることができる工具であってもよい。

　本実施形態の先端工具２８は、締付部材３０（ねじ）を締める又は緩めるためのドライバビットである。より詳細には、先端工具２８は、先端部２８０が＋（プラス）形に形成されたプラスドライバビットである。すなわち、出力軸２１は、ねじを締める又は緩めるためのドライバビットを保持し、モータ１５から動力を得て回転する。ねじの種類は特に限定されず、例えば、ボルト、ビス又はナットであってよい。

　伝達機構１８は、インパクト機構１７と、遊星歯車機構２５と、駆動軸２２と、を有している。伝達機構１８は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を出力軸２１に伝達する。より詳細には、伝達機構１８は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を調整して、出力軸２１の回転として出力する。

　モータ１５の回転軸１６は、遊星歯車機構２５に接続されている。駆動軸２２は、遊星歯車機構２５と、インパクト機構１７と、に接続されている。遊星歯車機構２５は、モータ１５の回転軸１６の回転動力を所定の減速比で減速して、駆動軸２２の回転として出力する。

　インパクト機構１７は、出力軸２１と連結されている。インパクト機構１７は、遊星歯車機構２５及び駆動軸２２を介して受け取ったモータ１５（回転軸１６）の回転動力を、出力軸２１に伝達する。

　インパクト機構１７は、出力軸２１に加えられるトルクの大きさに応じて打撃動作を行う。インパクト機構１７は、打撃動作において、出力軸２１に打撃力を加える。

　図２に示すように、インパクト機構１７は、ハンマ１９と、アンビル２０と、ばね２４と、を備えている。ハンマ１９は、駆動軸２２にカム機構を介して取り付けられている。アンビル２０はハンマ１９に接触しており、ハンマ１９と一体に回転する。ばね２４は、ハンマ１９をアンビル２０側に押している。アンビル２０は、出力軸２１と一体に形成されている。なお、アンビル２０は、出力軸２１とは別体に形成されて出力軸２１に固定されていてもよい。

　出力軸２１にかかる負荷（トルク）が所定の閾値より小さい場合には、インパクト機構１７は、モータ１５の回転動力により出力軸２１を連続的に回転させる。すなわち、この場合には、カム機構により連結された駆動軸２２とハンマ１９とが一体に回転し、更にハンマ１９とアンビル２０とが一体に回転するので、アンビル２０と一体に形成された出力軸２１が駆動軸２２と一緒に回転する。

　一方で、出力軸２１に所定の閾値以上の負荷がかかった場合には、インパクト機構１７は、打撃動作を行う。インパクト機構１７は、打撃動作において、モータ１５の回転動力をパルス状のトルクに変換して打撃力を発生する。すなわち、打撃動作では、ハンマ１９は、駆動軸２２との間のカム機構による規制を受けながら、ばね２４に抗して後退する（アンビル２０から離れる）。ハンマ１９の後退によりハンマ１９とアンビル２０との結合が外れた時点で、ハンマ１９は回転しながら前進して（出力軸２１側へ移動して）アンビル２０に回転方向の打撃力を加え、出力軸２１を回転させる。つまり、インパクト機構１７は、アンビル２０を介して出力軸２１に軸（出力軸２１）周りの回転打撃を加える。インパクト機構１７の打撃動作では、ハンマ１９がアンビル２０に回転方向の打撃力を加える動作が繰り返される。ハンマ１９が後退して前進する度に、打撃力が１回発生する。

　電源部３２は、モータ１５を駆動する電流を供給する。電源部３２は、例えば、電池パックである。電源部３２は、例えば、１又は複数の２次電池を含む。電源部３２は、例えば、グリップ部９２に着脱可能に取り付けられる。

　操作部２９は、トリガスイッチを備えている。トリガスイッチは、グリップ部９２から突出している。トリガスイッチを引く操作により、モータ１５のオンオフを切換可能である。また、トリガスイッチを引く操作の引込み量で、モータの回転速度を調整可能である。その結果として、トリガスイッチを引く操作の引込み量で、出力軸２１の回転速度を調整可能である。上記引込み量が大きいほど、モータ１５及び出力軸２１の回転速度が速くなる。制御部４は、トリガスイッチを引く操作の引込み量に応じて、モータ１５及び出力軸２１を回転又は停止させ、また、モータ１５及び出力軸２１の回転速度を制御する。この電動工具１では、先端工具２８がソケット２３を介して出力軸２１に連結される。そして、トリガスイッチへの操作によってモータ１５及び出力軸２１の回転速度が制御されることで、先端工具２８の回転速度が制御される。

　より詳細には、トリガスイッチは、操作信号を出力する多段階スイッチ又は無段階スイッチ（可変抵抗器）を備える。操作信号は、トリガスイッチへの操作量（引込み量）に応じて変化する。トリガスイッチは、操作信号に応じてモータ１５の速度（回転数）の目標値ω_１ ^＊を決定し、制御部４に与える。制御部４は、トリガスイッチから受け取った目標値ω_１ ^＊に基づいて、モータ１５の回転を制御する。

　インバータ回路部５１は、モータ１５を駆動するための回路である。インバータ回路部５１は、電源部３２からの電圧Ｖ_ｄｃを、モータ１５用の駆動電圧Ｖ_ａに変換する。本実施形態では、駆動電圧Ｖ_ａは、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧及びＷ相電圧を含む三相交流電圧である。以下では、必要に応じて、Ｕ相電圧をｖ_ｕ、Ｖ相電圧をｖ_ｖ、Ｗ相電圧をｖ_ｗで表す。各電圧ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗは、正弦波電圧である。

　インバータ回路部５１は、ＰＷＭインバータとＰＷＭ変換器とを利用して実現できる。ＰＷＭ変換器は、駆動電圧Ｖ_ａ（Ｕ相電圧ｖ_ｕ、Ｖ相電圧ｖ_ｖ、Ｗ相電圧ｖ_ｗ）の目標値（電圧指令値）ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊に従って、パルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭインバータは、このＰＷＭ信号に応じた駆動電圧Ｖ_ａ（ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗ）をモータ１５に与えてモータ１５を駆動する。より具体的には、ＰＷＭインバータは、３相分のハーフブリッジ回路とドライバとを備える。ＰＷＭインバータでは、ドライバがＰＷＭ信号に従って各ハーフブリッジ回路におけるスイッチング素子をオン／オフすることにより、電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊に従った駆動電圧Ｖ_ａ（ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗ）がモータ１５に与えられる。これによって、モータ１５には、駆動電圧Ｖ_ａ（ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗ）に応じた駆動電流が供給される。駆動電流は、Ｕ相電流ｉ_ｕ、Ｖ相電流ｉ_ｖ、及びＷ相電流ｉ_ｗを含む。より詳細には、Ｕ相電流ｉ_ｕ、Ｖ相電流ｉ_ｖ、及びＷ相電流ｉ_ｗは、モータ１５の固定子１４における、Ｕ相の電機子巻線の電流、Ｖ相の電機子巻線の電流及びＷ相の電機子巻線の電流である。

　制御部４は、操作部２９から与えられるモータ１５の速度の目標値ω_１ ^＊に基づいて、モータ１５の速度の指令値ω_２ ^＊を定める。また、制御部４は、モータ１５の速度が指令値ω_２ ^＊に一致するように、駆動電圧Ｖ_ａの目標値（電圧指令値）ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊を決定して、インバータ回路部５１に与える。

　（１．２．２）制御部
　以下、制御部４について更に詳細に説明する。制御部４は、本実施形態では、ベクトル制御を利用して、モータ１５の制御を行う。ベクトル制御は、モータ電流を、トルク（回転力）を発生する電流成分（トルク電流）と磁束を発生する電流成分（励磁電流）とに分解し、それぞれの電流成分を独立に制御するモータ制御方式の一種である。

　図３は、ベクトル制御におけるモータ１５の解析モデル図である。図３には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電機子巻線固定軸が示されている。ベクトル制御では、モータ１５の回転子１３に設けられた永久磁石１３１が作る磁束の回転速度と同じ速度で回転する回転座標系が考慮される。回転座標系において、永久磁石１３１が作る磁束の方向をｄ軸にとり、ｄ軸に対応する制御上の回転軸をγ軸とする。また、ｄ軸から電気角で９０度進んだ位相にｑ軸をとり、γ軸から電気角で９０度進んだ位相にδ軸をとる。実軸に対応する回転座標系はｄ軸とｑ軸を座標軸に選んだ座標系であり、その座標軸をｄｑ軸と呼ぶ。制御上の回転座標系はγ軸とδ軸を座標軸に選んだ座標系であり、その座標軸をγδ軸と呼ぶ。

　ｄｑ軸は回転しており、その回転速度をωで表す。γδ軸も回転しており、その回転速度をω_ｅで表す。また、ｄｑ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たｄ軸の角度（位相）をθで表す。同様に、γδ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たγ軸の角度（位相）をθ_ｅで表す。θ及びθ_ｅにて表される角度は、電気角における角度であり、それらは一般的に回転子位置又は磁極位置とも呼ばれる。ω及びω_ｅにて表される回転速度は、電気角における角速度である。以下、必要に応じて、θ又はθ_ｅを、回転子位置と呼び、ω又はω_ｅを単に速度と呼ぶことがある。

　制御部４は、基本的に、θとθ_ｅとが一致するようにベクトル制御を行う。θとθ_ｅとが一致しているとき、ｄ軸及びｑ軸は夫々γ軸及びδ軸と一致することになる。なお、以下の説明では、必要に応じて、駆動電圧Ｖ_ａのγ軸成分及びδ軸成分を、それぞれγ軸電圧ｖ_γ及びδ軸電圧ｖ_δで表し、駆動電流のγ軸成分及びδ軸成分を、それぞれγ軸電流ｉ_γ及びδ軸電流ｉ_δで表す。

　また、γ軸電圧ｖ_γ及びδ軸電圧ｖ_δの目標値を表す電圧指令値を、それぞれγ軸電圧指令値ｖ_γ ^＊及びδ軸電圧指令値ｖ_δ ^＊により表す。γ軸電流ｉ_γ及びδ軸電流ｉ_δの目標値を表す電流指令値を、それぞれγ軸電流指令値ｉ_γ ^＊及びδ軸電流指令値ｉ_δ ^＊により表す。

　制御部４は、γ軸電圧ｖ_γ及びδ軸電圧ｖ_δの値がそれぞれγ軸電圧指令値ｖ_γ ^＊及びδ軸電圧指令値ｖ_δ ^＊に追従しかつγ軸電流ｉ_γ及びδ軸電流ｉ_δの値がそれぞれγ軸電流指令値ｉ_γ ^＊及びδ軸電流指令値ｉ_δ ^＊に追従するように、ベクトル制御を行う。

　制御部４は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部４の少なくとも一部の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

　図１に示すように、制御部４は、座標変換器４１１，４１２と、減算器４２１，４２２，４２３と、電流制御部４３と、磁束制御部４４と、速度制御部４５と、位置・速度推定部４６と、脱調検出部４７と、指令値生成部４８と、移動検出部４９と、を備える。なお、座標変換器４１１、減算器４２１，４２２，４２３、電流制御部４３、磁束制御部４４、速度制御部４５、位置・速度推定部４６、脱調検出部４７、指令値生成部４８及び移動検出部４９は、必ずしも実体のある構成を示しているわけではない。これらは、制御部４によって実現される機能を示している。よって、制御部４の各要素は、制御部４内で生成された各値を自由に利用可能となっている。また、電動工具１は、複数（図１では２つ）の電流センサ６１，６２を備えている。

　複数の電流センサ６１，６２の各々は、例えば、ホール素子電流センサ又はシャント抵抗素子を含んでいる。複数の電流センサ６１，６２は、電源部３２からインバータ回路部５１を介してモータ１５に供給される電流を測定する。複数の電流センサ６１，６２は、少なくとも２相の電流を測定する。図１では、電流センサ６１がＵ相電流ｉ_ｕを測定し、電流センサ６２がＶ相電流ｉ_ｖを測定する。なお、Ｗ相電流ｉ_ｗは、Ｕ相電流ｉ_ｕ及びＶ相電流ｉ_ｖから求めることができる。

　座標変換器（第１の座標変換器）４１１は、回転子位置θ_ｅに基づいてＵ相電流ｉ_ｕ及びＶ相電流ｉ_ｖをγδ軸上に座標変換することにより、γ軸電流ｉ_γ及びδ軸電流ｉ_δを算出して出力する。ここで、γ軸電流ｉ_γは、ｄ軸電流に対応し、励磁的な電流であり、トルクには殆ど寄与しない電流である。δ軸電流ｉ_δは、ｑ軸電流に対応し、トルクに大きく寄与する電流である。回転子位置θ_ｅは、位置・速度推定部４６にて算出される。

　減算器４２３は、速度ω_ｅと指令値ω_２ ^＊とを参照し、両者間の速度偏差（ω_２ ^＊－ω_ｅ）を算出する。速度ω_ｅは、位置・速度推定部４６にて算出される。

　速度制御部４５は、比例積分制御などを用いることによって、速度偏差（ω_２ ^＊－ω_ｅ）がゼロに収束するようにδ軸電流指令値ｉ_δ ^＊を算出して出力する。

　磁束制御部４４は、γ軸電流指令値ｉ_γ ^＊を決定して減算器４２１に出力する。γ軸電流指令値ｉ_γ ^＊は、制御部４にて実行されるベクトル制御の種類やモータ１５の速度ωに応じて、様々な値をとりうる。例えば、ｄ軸電流をゼロとして最大トルク制御を行う場合は、γ軸電流指令値ｉ_γ ^＊が０とされる。また、ｄ軸電流を流して弱め磁束制御を行う場合は、γ軸電流指令値ｉ_γ ^＊が速度ω_ｅに応じた負の値とされる。以下の説明では、γ軸電流指令値ｉ_γ ^＊が０である場合を取り扱う。

　減算器４２１は、磁束制御部４４から出力されるγ軸電流指令値ｉ_γ ^＊より座標変換器４１１から出力されるγ軸電流ｉ_γを減算し、電流誤差（ｉ_γ ^＊－ｉ_γ）を算出する。減算器４２２は、速度制御部４５から出力される値ｉ_δ ^＊より座標変換器４１１から出力されるδ軸電流ｉ_δを減算し、電流誤差（ｉ_δ ^＊－ｉ_δ）を算出する。

　電流制御部４３は、電流誤差（ｉ_γ ^＊－ｉ_γ）及び（ｉ_δ ^＊－ｉ_δ）が共にゼロに収束するように、比例積分制御などを用いた電流フィードバック制御を行う。この際、γ軸とδ軸との間の干渉を排除するための非干渉制御を利用し、（ｉ_γ ^＊－ｉ_γ）及び（ｉ_δ ^＊－ｉ_δ）が共にゼロに収束するようにγ軸電圧指令値ｖ_γ ^＊及びδ軸電圧指令値ｖ_δ ^＊を算出する。

　座標変換器（第２の座標変換器）４１２は、位置・速度推定部４６から出力される回転子位置θ_ｅに基づいて電流制御部４３から与えられたγ軸電圧指令値ｖ_γ ^＊及びδ軸電圧指令値ｖ_δ ^＊を三相の固定座標軸上に座標変換することにより、電圧指令値（ｖ_ｕ ^＊、ｖ_ｖ ^＊及びｖ_ｗ ^＊）を算出して出力する。

　位置・速度推定部４６は、回転子位置θ_ｅ及び速度ω_ｅを推定する。より詳細には、位置・速度推定部４６は、座標変換器４１１からのｉ_γ及びｉ_δ並びに電流制御部４３からのｖ_γ ^＊及びｖ_δ ^＊の内の全部又は一部を用いて、比例積分制御等を行う。位置・速度推定部４６は、ｄ軸とγ軸との間の軸誤差（θ_ｅ－θ）がゼロに収束するように回転子位置θ_ｅ及び速度ω_ｅを推定する。なお、回転子位置θ_ｅ及び速度ω_ｅの推定手法として従来から様々な手法が提案されており、位置・速度推定部４６は公知の何れの手法をも採用可能である。

　脱調検出部４７は、モータ１５が脱調しているか否かを判定する。より詳細には、脱調検出部４７は、モータ１５の磁束に基づいて、モータ１５が脱調しているか否かを判定する。モータ１５の磁束は、ｄ軸電流及びｑ軸電流及びγ軸電圧指令値ｖ_γ ^＊及びδ軸電圧指令値ｖ_δ ^＊から求められる。脱調検出部４７は、モータ１５の磁束の振幅が閾値未満であれば、モータ１５が脱調していると判断してよい。なお、閾値は、モータ１５の永久磁石が作る磁束の振幅に基づいて適宜定められる。なお、脱調検出手法として従来から様々な手法が提案されており、脱調検出部４７は公知の何れの手法をも採用可能である。

　指令値生成部４８は、制御部４において、モータ１５の速度の指令値ω_２ ^＊を求める部分である。ここでは、指令値生成部４８は、指令値ω_２ ^＊として、操作部２９から受け取った目標値ω_１ ^＊を設定する。

　移動検出部４９は、上述の検出機能の実行主体である。検出機能において、移動検出部４９は、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。移動検出部４９は、検出機能において、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、ハウジング９に加わる加速度の急激な増加を検出することで、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。なお、本開示では、これから作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動が起きることが予測されるとき、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動の予兆がある、という。

　移動検出部４９は、座標変換器４１１で算出したγ軸電流ｉ_γを励磁電流の測定値、δ軸電流ｉ_δをトルク電流の測定値としてそれぞれ用いて、検出機能を実行する。

　移動検出部４９が検出対象とするハウジング９の急峻な移動は、ここでは、作業対象１００からの反力によるハウジング９の移動を含む。移動検出部４９が検出対象とするハウジング９の急峻な移動の予兆は、ここでは、作業対象１００からの反力に起因してハウジング９に加わる加速度の急激な増加を含む。

　例えば、電動工具１としてのインパクトドライバ（図２参照）を用いて、木材（作業対象１００）にねじ（締付部材３０）を締めている途中において、ねじの先端が木材の硬い部分に接触する場合がある。この場合、木材から受ける負荷が急激に増加することで出力軸２１の回転速度が低下するが、その一方、モータ１５は、出力軸２１の速度を維持しようとして回転軸１６の速度を維持しようとする。そのため、モータ１５の本体（固定子１４を収容する部分）ひいてはモータ１５を保持するハウジング９には、出力軸２１の回転速度の低下にともなうモータ１５の回転力が、木材（作業対象１００）からの反力として作用する。そのため、電動工具１のハウジング９は、出力軸２１の回転方向と反対方向に回転しようとする（ハウジング９の急峻な移動）。

　本実施形態の電動工具１の制御部４の移動検出部４９は、トルク電流と励磁電流との少なくとも一方、ここでは両方に基づいて、このようなハウジング９の急峻な移動（出力軸２１周りの回転）又はその予兆を検出する。

　図４に、電動工具１（インパクトドライバ）によってねじを作業対象１００に締め付ける際の、モータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）及びγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の概略の一例を示す。

　図４では、時点ｔ０にモータ１５への電流の供給が開始し、時点ｔ１でインパクト機構１７が打撃動作を開始する。また、時点ｔ２で、出力軸２１にかかる負荷が増大している。なお、以下では、便宜上、時点ｔ０～ｔ１の間の期間を第１期間Ｔ１、時点ｔ１～ｔ２の間の期間を第２期間Ｔ２、時点ｔ２以降の期間を第３期間Ｔ３ということがある。

　第１期間Ｔ１では、トリガスイッチの引込み量の増加（モータ１５の指令値ω_２ ^＊の増加）に追従して、モータ１５の速度ωが増加している。そして、トリガスイッチの引込み量が上限値で一定となった時点ｔ４以降は、モータ１５の速度ωも一定値に収束している。第１期間Ｔ１では、出力軸２１にかかる負荷が、インパクト機構１７が打撃動作を開始する閾値を超えていない。そのため、インパクト機構１７は打撃動作を行わず、出力軸２１は駆動軸２２と一体に回転する。なお、実際には、モータ１５の速度ωが増加する状態から一定値に維持される状態に転じる際（時点ｔ４）に、モータ１５の速度ωが指令値ω_２ ^＊を所定量以上超える状態であるオーバーシュートが発生することがあるが、ここでは無視している。

　時点ｔ１において、出力軸２１にかかる負荷が、インパクト機構１７が打撃動作を開始する閾値に達する。そして、時点ｔ１以降の第２期間Ｔ２では、インパクト機構１７が打撃動作を行う。第２期間Ｔ２では、モータ１５の速度ωは、インパクト機構１７の打撃動作に応じて、指令値ω_２ ^＊の周りで振動する。

　第２期間Ｔ２において、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）は、インパクト機構１７の打撃動作に応じて、所定値Ｉｐ_δ１周りで振動する。具体的には、インパクト機構１７の打撃動作において、ハンマ１９が後退する間は、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷は徐々に増加する。そして、ハンマ１９とアンビル２０との結合が外れると、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が減少する。上述のように、制御部４は、ｄｑ軸における回転子位置θとγδ軸における回転子位置θ_ｅとが一致するように制御を行う。そのため、制御部４は、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が増加又は減少すると、これにより生じるθとθ_ｅとの差分を補償するように制御を行うので、δ軸電流ｉ_δの測定値が増加又は減少する。具体的には、モータ１５にかかる負荷が小さくなった直後は、δ軸電流ｉ_δの測定値が減少し、モータ１５にかかる負荷が大きくなった瞬間は、δ軸電流ｉ_δの測定値が増加する。なお、図４におけるδ軸電流ｉ_δの振動の一往復が、インパクト機構１７による１回の打撃動作に相当している。

　また、第２期間Ｔ２において、γ軸電流ｉ_γ（励磁電流）は、インパクト機構１７の打撃動作に応じて、電流値ゼロの周りで振動する。すなわち、制御部４が、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷の増加又は減少に応じてθとθ_ｅとの差分を補償するように制御を行うことで、δ軸電流ｉ_δと同様（詳細にはδ軸電流ｉ_δと逆位相で）、γ軸電流ｉ_γが振動する。図４におけるγ軸電流ｉ_γの振動の一往復が、インパクト機構１７による１回の打撃動作に相当している。

　このように、制御部４は、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）又はγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の振動の有無を検出することで、インパクト機構１７の打撃動作の有無（打撃動作の開始及び終了）を検出できる。制御部４は、例えば、δ軸電流ｉ_δ又はγ軸電流ｉ_γの振幅を所定の閾値と比較することで、δ軸電流ｉ_δ又はγ軸電流ｉ_γの振動の有無を検出する。なお、電流の振幅は、例えば、単位時間あたりの電流の最大値と最小値との差分の１／２として定義される。

　時点ｔ２において、ねじにかかる負荷が急増することで、出力軸２１にかかる負荷が増加する。図４に示すように、時点ｔ２以降の第３期間Ｔ３において、ねじにかかる負荷が増加した時点（時点ｔ２）の直後は、インパクト機構１７が打撃動作を継続している。

　ここで、第３期間Ｔ３では、第２期間Ｔ２に比べて出力軸２１にかかる負荷が増加し、ひいてはモータ１５の回転軸１６にかかる負荷が増加する。第３期間Ｔ３においては、制御部４は、回転軸１６にかかる負荷の増加に応じて、モータ１５に供給するトルク電流（δ軸電流ｉ_δ）を増加させる。そのため、第３期間Ｔ３において、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）は、インパクト機構１７の打撃動作に応じて、所定値Ｉｐ_δ２（＞Ｉｐ_δ１）周りで振動する。

　移動検出部４９は、このδ軸電流ｉ_δ（トルク電流）の増加を検出することで、回転軸１６にかかる負荷の増加に起因したハウジング９の急峻な移動又はその予兆を、検出している。具体的には、移動検出部４９は、トルク電流（δ軸電流ｉ_δ）の最大値、最小値及び平均値のうちのいずれか一つが増加したことを検出することで、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。例えば、移動検出部４９は、単位時間あたりのトルク電流の最大値（又は最小値又は平均値）が、打撃動作の開始直後の値よりも所定の閾値以上増加していることを検出すると、ハウジング９に急峻な移動が起こった又はその予兆があると判定する。

　要するに、制御部４（移動検出部４９）は、検出機能において、トルク電流に基づいて求めた回転軸１６にかかる負荷が、所定値以上となると、ハウジング９の急峻な移動があると判定する。ここでの所定値は、例えば、検出対象がトルク電流の平均値の場合、上記の所定値Ｉｐ_δ１に設定され得る。

　また、第３期間Ｔ３では、上述のように、第２期間Ｔ２に比べて出力軸２１にかかる負荷が増加し、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が増加する。そのため、第３期間Ｔ３では、インパクト機構１７の打撃動作において、ハンマ１９が後退する間に生じるθとθ_ｅとの差分が、第２期間Ｔ２に比べて大きくなる。制御部４はθとθ_ｅとの差分を補償するように制御を行うので、θとθ_ｅとの差分の増加は、γ軸電流ｉ_γの最小値の低下（負の方向の最大値の絶対値の増加）として現れる（図４参照）。

　移動検出部４９は、このγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の最小値の低下を検出することで、回転軸１６にかかる負荷の増加に起因したハウジング９の急峻な移動又はその予兆を、検出している。具体的には、移動検出部４９は、打撃動作の開始直後の値よりも、励磁電流（γ軸電流ｉ_γ）の最小値が減少したこと（絶対値で見た場合、増加したこと）を検出することで、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。例えば、移動検出部４９は、単位時間あたりの励磁電流の最小値が、所定の閾値以下となったことを検出すると、ハウジング９に急峻な移動が起こった又はその予兆があると判定してもよい。

　このように、移動検出部４９は、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。移動検出部４９は、励磁電流に基づく検出結果とトルク電流に基づく検出結果との論理和に基づいて、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出してもよいし、論理積に基づいてハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出してもよい。

　制御部４は、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出すると、保護動作を実行する。ここでは、制御部４は、保護動作として、モータ１５を停止させる。制御部４は、例えば、インバータ回路部５１に与えられる駆動電圧Ｖ_ａの目標値（電圧指令値）ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊を０とすることで、モータ１５を停止させる。これにより、ハウジング９に急峻な移動又はその予兆があった場合に、その原因となるモータ１５の回転が停止されるので、電動工具１から使用者にかかる負荷が低減される。そのため、本実施形態の電動工具１によれば、使い勝手を向上させることが可能となる。

　（１．３）変形例
　本開示の実施形態は、上記実施形態１に限定されない。上記実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施形態１の変形例を列挙する。

　電動工具１の制御部４と同様の機能は、電動工具１の制御方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

　一態様に係る電動工具１の制御方法は、ベクトル制御を利用して、操作部２９への操作に応じてモータ１５の回転動作を制御することを含む。また、制御方法は、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出することを含む。

　具体的には、図５に示すように、制御部４は、操作部２９が操作されると、操作部２９への操作量に応じて設定した指令値ω_２ ^＊を用いて、モータ１５をベクトル制御する（ＳＴ１）。また、制御部４は、モータ１５をベクトル制御している間、トルク電流に基づいてハウジング９の急峻な移動又はその予兆の存否を判定し（ＳＴ２）、励磁電流に基づいてハウジング９の急峻な移動の存否又はその予兆を判定する（ＳＴ３）。制御部４は、トルク電流及び励磁電流のうちの一方又は両方に基づいてハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出すると（ＳＴ４：Ｙｅｓ）、保護動作としてモータ１５を停止させる（ＳＴ５）。

　なお、図５は、本実施形態の制御方法の一例であり、必ずしも図５のフローチャートの通りに処理が実行される必要はない。例えば、ステップＳＴ２とステップＳＴ３とが逆の順序で実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。

　一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、上記の電動工具１の制御方法を実行させるためのプログラムである。

　以上述べた制御部４の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御部４としての機能の一部が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

　また、制御部４における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されていることは必須の構成ではない。制御部４の構成要素は、複数のハウジングに分散して設けられていてもよい。反対に、制御部４における複数の機能が、実施形態１のように、１つのハウジング内に集約されてもよい。さらに、制御部４の少なくとも一部の機能、例えば、制御部４の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

　（１．３．１）変形例１
　以下、変形例１に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

　本変形例の電動工具１は、例えばハンマドリルである。本変形例の電動工具１では、移動検出部４９が検出対象とするハウジング９の急峻な移動は、作業対象１００から先端工具２８（出力軸２１）にかかる負荷の急激な減少（負荷の喪失）に起因するハウジング９の移動を含む。移動検出部４９が検出対象とするハウジング９の急峻な移動の予兆は、作業対象１００から出力軸２１にかかる負荷の急激な減少（負荷の喪失）に起因してハウジング９に加わる加速度の急激な増加を含む。

　例えば、先端工具２８としてドリルビットを用いて、木材（作業対象１００）に穴開け作業を行っているときに、ビットが木材を貫通する場合がある。この場合、木材から受ける負荷が急激に減少することで、ハウジング９が先端工具２８とともに前方へ急激に移動する可能性がある（ハウジング９の急峻な移動）。

　本変形例の電動工具１の制御部４の移動検出部４９は、トルク電流と励磁電流との少なくとも一方、ここでは両方に基づいて、このようなハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。

　以下、本変形例の電動工具１の動作について、簡単に説明する。

　本変形例の電動工具１によって木材（作業対象１００）に穴開け作業を行う場合、ドリルビットが木材を貫通する前におけるモータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）、及びγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の概略は、実施形態１の第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２のそれらと同様である。

　一方、ドリルビットが木材を貫通すると、貫通する前に比べて出力軸２１にかかる負荷が減少し、モータ１５の回転軸１６にかかる負荷が減少する。

　そのため、ドリルビットが木材を貫通した後の期間（以下、「貫通後期間」という）では、回転軸１６にかかる負荷の減少に応じて、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）が減少する。つまり、作業対象１００の穴開けの完了に伴うハウジング９の急峻な移動は、作業対象１００からの反力によるハウジング９の急峻な移動の場合（実施形態１参照）とは反対に、トルク電流の電流値の最大値、最小値、及び平均値の減少として現れる。移動検出部４９は、このδ軸電流ｉ_δ（トルク電流）の減少を検出することで、出力軸２１にかかる負荷の減少に起因したハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。

　また、貫通後期間においては、ハンマ１９が後退する間に生じるθとθ_ｅとの差分は、ドリルビットが木材を貫通する前に比べて小さくなる。そのため、貫通後期間においては、γ軸電流ｉ_γの測定値の最小値が増加する（負の方向の最大値の絶対値が減少する；ゼロに近づく）。移動検出部４９は、このγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の最小値の増加を検出することで、出力軸２１にかかる負荷の減少に起因したハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する。

　本変形例の電動工具１でも、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆の検出に応じて、モータ１５を停止させる等の対処を行うことが可能となり、電動工具１の使い勝手を向上できる。

　電動工具１は、本変形例の検出機能と上記実施形態１の検出機能との両方を兼ね備えていてもよい。

　（１．３．２）変形例２
　以下、変形例２に係る電動工具１について説明する。本変形例の電動工具１において、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

　本変形例の電動工具１では、伝達機構１８がインパクト機構１７を備えておらず、例えば駆動軸２２と出力軸２１とが一体に結合されている点で、実施形態１の電動工具１と相違する。本変形例の電動工具１は、例えばドリルドライバである。

　ドリルドライバとしての本変形例の電動工具１を用いて、ねじ締め作業を行う場合、モータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ（トルク電流）、及びγ軸電流ｉ_γ（励磁電流）の概略は、実施形態１の第１期間Ｔ１のそれらと同様である。また、出力軸２１にかかる負荷が増加した後の、モータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ、及びγ軸電流ｉ_γの概略は、実施形態１の第３期間Ｔ３のそれらと同様である。つまり、本変形例の電動工具１（ドリルドライバ）を用いてねじ締め作業を行う場合、モータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ、及びγ軸電流ｉ_γの概略は、第２期間Ｔ２が無い以外は、実施形態１のそれらと同様である。

　また、本変形例の電動工具１を用いて、穴開け作業を行う場合、モータ１５の速度ω、δ軸電流ｉ_δ、及びγ軸電流ｉ_γの概略は、第２期間Ｔ２が無い以外は、変形例１で説明したのと同様である。

　したがって、本変形例の電動工具１でも、制御部４（移動検出部４９）は、モータ１５に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象１００に対するハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出できる。

　なお、作業対象１００によっては、第３期間Ｔ３（或いは貫通後期間）において、δ軸電流ｉ_δの電流値及びγ軸電流ｉ_γの電流値が振動しない場合もあり得る。

　（１．３．３）その他の変形例
　一変形例において、制御部４は、保護動作として、指令値生成部４８で生成する指令値ω_２ ^＊を０とすることでモータ１５を停止させてもよい。

　一変形例において、電動工具１の制御部４は、保護動作として、モータ１５の回転速度を低下させてもよい。

　一変形例において、制御部４は、保護動作として、モータ１５の回転軸１６の回転力の、先端工具２８への伝達を遮断させてもよい。例えば、伝達機構１８がクラッチ機構を含んでいる場合、クラッチ機構により、モータ１５の回転軸１６の回転力の先端工具２８への伝達を遮断させてもよい。クラッチ機構は、例えば電子クラッチにより実現されてもよい。

　一変形例において、伝達機構１８（例えば遊星歯車機構２５）が変速機構を含んでいる場合、制御部４は、保護動作として、モータ１５の回転軸１６の速度に対する先端工具２８の速度の比（減速比）を低下させてもよい。

　一変形例において、電動工具１は、先端工具２８としての丸鋸刃を備える電動のソーであってもよい。

　一変形例において、電動工具１は、電動の油圧式工具（オイルパルスインパクト工具等）であってもよい。

　一変形例において、電動工具１は、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出する加速度センサ又はジャイロセンサを備えてもよい。制御部４は、センサの検出結果を更に参照して、ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出してもよい。

　一変形例において、電動工具１は、検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備えていてもよい。切換部は、例えば、ユーザの操作を受け付けるスイッチ等を備え得る。スイッチへの操作に応じて、検出機能の有効と無効とが切り換えられる。

　一変形例において、制御部４は、モータ１５の速度ωが所定の速度閾値以下の場合、検出機能と保護動作とのうちの少なくとも一方を無効としてもよい。

　一変形例において、制御部４は、保護動作の履歴を記憶する記憶部を備えていてもよい。制御部４は、例えば、保護動作を実行してから所定時間内にハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出した場合、保護動作を行わないように構成されていてもよい。例えば、一旦ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出してモータ１５を停止（保護動作を実行）した後、所定時間内に再度ハウジング９の急峻な移動又はその予兆を検出した場合、制御部４は、モータ１５を停止させずにモータ１５の回転動作を維持する。これにより、作業効率の向上を図ることができる。

　（２）実施形態２
　本実施形態では、カムアウト又はカムアウトの予兆を検知することができる電動工具、カムアウト検知方法及びプログラムを提供する。

　以下、本実施形態に係る電動工具１０１について、図面を用いて説明する。

　（２．１）概要
　本実施形態の電動工具１０１は、インパクト工具である。電動工具１０１（図７参照）は、例えば、インパクトドライバ、ハンマドリル、インパクトドリル、インパクトドリルドライバ又はインパクトレンチとして用いられる。本実施形態では、代表例として、電動工具１がねじをねじ締めするためのインパクトドライバとして用いられる場合について説明する。本実施形態の電動工具１０１において、実施形態１の電動工具１と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する場合がある。

　図６、図７に示すように、電動工具１０１は、モータ１５と、制御部１０４と、出力軸２１と、伝達機構１８と、カムアウト検知部５４と、を備える。制御部１０４は、モータ１５をベクトル制御する。出力軸２１は、先端工具２８と連結される。伝達機構１８は、モータ１５の動力を出力軸２１に伝達する。カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、モータ１５に供給される励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。カムアウトは、モータ１５の動作中に先端工具２８と先端工具２８による作業対象のねじ（締付部材３０）との嵌合が解除される現象である。

　本実施形態の電動工具１０１によれば、カムアウト又はカムアウトの予兆を検知することができる。そのため、カムアウト又はカムアウトの予兆の検知に応じた対処を、自動にて又は作業者の操作にて行うことができる。

　実施形態１の電動工具１と同様、モータ１５は、ブラシレスモータである。特に、本実施形態のモータ１５は、同期電動機であり、より詳細には、永久磁石同期電動機（PMSM（Permanent Magnet Synchronous Motor））である。

　上述のように、ベクトル制御は、モータ１５のコイル１４１に供給される電流を、磁束を発生する電流成分（励磁電流）とトルク（回転力）を発生する電流成分（トルク電流）とに分解し、それぞれの電流成分を独立に制御するモータ制御方式の一種である。

　電流測定値ｉｄ１は、ベクトル制御と、カムアウト又はカムアウトの予兆の検知と、の両方に用いられる。そのため、ベクトル制御のための回路の一部とカムアウト又はカムアウトの予兆の検知のための回路の一部とを共有することができる。これにより、電動工具１０１に備えられる回路の面積及び寸法の低減、並びに、回路に要するコストの低減を図ることができる。

　（２．２）電動工具の詳細
　図７に示すように、電動工具１０１は、電源部３２と、モータ１５と、モータ回転測定部２７と、伝達機構１８と、出力軸２１と、ソケット（チャック）２３と、先端工具２８と、を備えている。また、電動工具１０１は、トリガスイッチ２９と、制御部１０４と、を備えている。制御部１０４は、インパクト機構１７の打撃動作の有無を検知する打撃検知部１４９を有している。

　電動工具１０１は、実施形態１の電動工具１と同様、モータ１５の駆動力で出力軸２１を回転させることで、ソケット２３に取り付けられた先端工具２８を回転させる。

　本実施形態の先端工具２８は、締付部材３０（ねじ）を締める又は緩めるためのドライバビットである。より詳細には、先端工具２８は、先端部２８０が＋（プラス）形に形成されたプラスドライバビットである。すなわち、出力軸２１は、ねじを締める又は緩めるためのドライバビットを保持し、モータ１５から動力を得て回転する。以下では、電動工具１０１によりねじを締める場合について説明する。ねじの種類は特に限定されず、例えば、ボルト、ビス又はナットであってよい。

　図７に示すように、本実施形態の締付部材３０は、木ねじである。締付部材３０は、頭部３０１と、円筒部３０２と、ねじ部３０３と、を有している。円筒部３０２の第１端に、頭部３０１がつながっている。円筒部３０２の第２端に、ねじ部３０３がつながっている。頭部３０１には、先端工具２８に適合するねじ穴３１０（図９参照）が形成されている。ねじ穴３１０は、例えば、＋形の穴である。ねじ部３０３には、ねじ山が形成されている。

　先端工具２８は、締付部材３０と嵌合する。すなわち、先端工具２８は、締付部材３０の頭部３０１のねじ穴３１０に挿入される。この状態で、先端工具２８は、モータ１５に駆動されて回転し、締付部材３０を回転させる。これにより、締付部材３０（木ねじ）は、ねじ締め対象の部材（例えば壁材）に穴とねじ溝とを形成しながら、ねじ締め対象の部材に埋め込まれる。すなわち、先端工具２８は、締付部材３０に締め付ける力（又は緩める力）を加える。

　本実施形態では、締付部材３０のねじ穴３１０（図９参照）に先端工具２８の先端部２８０の少なくとも一部が挿入された状態を指して、先端工具２８と締付部材３０とが嵌合していると言う。また、モータ１５の動作（回転）中に、先端工具２８と締付部材３０とが嵌合している状態から、先端工具２８の先端部２８０がねじ穴３１０の外に出ることを指して、先端工具２８と締付部材３０との嵌合が解除される現象、すなわち、カムアウトが起きると言う。そして、先端部２８０がねじ穴３１０の中に有るときであって、これからカムアウトが起きることが予測されるとき、カムアウトの予兆が有ると言う。

　電動工具１０１の伝達機構１８、操作部２９、電源部３２は、電動工具１のそれらと同様である。以下では、操作部２９をトリガスイッチ２９ということがある。

　モータ回転測定部２７は、モータ１５の回転角を測定する。モータ回転測定部２７としては、例えば、光電式エンコーダ又は磁気式エンコーダを採用することができる。

　電動工具１０１は、インバータ回路部５１（図６参照）を備えている。インバータ回路部５１は、モータ１５に電流を供給する。制御部１０４は、インバータ回路部５１と共に用いられ、フィードバック制御によりモータ１５の動作を制御する。

　（２．３）制御部
　制御部１０４は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部４の少なくとも一部の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

　図６に示すように、制御部１０４は、指令値生成部１４０と、速度制御部１４２と、電流制御部１４３と、第１の座標変換器１４４と、第２の座標変換器１４５と、磁束制御部１４６と、推定部１４７と、脱調検出部１４８と、打撃検知部１４９と、カムアウト検知部５４と、通知部５５と、を有している。また、電動工具１０１は、複数（図６では２つ）の電流センサ６１、６２を備えている。

　複数の電流センサ６１、６２はそれぞれ、例えば、ホール素子電流センサ又はシャント抵抗素子を含んでいる。複数の電流センサ６１、６２は、電源部３２（図７参照）からインバータ回路部５１を介してモータ１５に供給される電流を測定する。ここで、モータ１５には、３相電流（Ｕ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流）が供給されており、複数の電流センサ６１、６２は、３相のうちの少なくとも２相の電流を測定する。図６では、電流センサ６１がＵ相電流を測定して電流測定値ｉｕ１を出力し、電流センサ６２がＶ相電流を測定して電流測定値ｉｖ１を出力する。

　推定部１４７は、モータ回転測定部２７で測定されたモータ１５の回転角θ１を時間微分して、モータ１５の角速度ω１（回転軸１６の角速度）を算出する。

　取得部６０は、２つの電流センサ６１、６２と、第２の座標変換器１４５と、を有している。取得部６０は、モータ１５に供給されるｄ軸電流（励磁電流）及びｑ軸電流（トルク電流）を取得する。すなわち、２つの電流センサ６１、６２で測定された２相の電流が第２の座標変換器１４５で変換されることで、ｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１及びｑ軸電流の電流測定値ｉｑ１が算出される。

　第２の座標変換器１４５は、複数の電流センサ６１、６２で測定された電流測定値ｉｕ１、ｉｖ１を、モータ回転測定部２７で測定されたモータ１５の回転角θ１に基づいて座標変換し、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１を算出する。すなわち、第２の座標変換器１４５は、３相電流に対応する電流測定値ｉｕ１、ｉｖ１を、磁界成分（ｄ軸電流）に対応する電流測定値ｉｄ１と、トルク成分（ｑ軸電流）に対応する電流測定値ｉｑ１とに変換する。

　指令値生成部１４０は、モータ１５の角速度の指令値ｃω１を生成する。指令値生成部１４０は、例えば、トリガスイッチ２９（図７参照）を引く操作の引込み量に応じた指令値ｃω１を生成する。すなわち、指令値生成部４１は、上記引込み量が大きいほど、角速度の指令値ｃω１を大きくする。

　速度制御部１４２は、指令値生成部１４０で生成された指令値ｃω１と推定部１４７で算出された角速度ω１との差分に基づいて、指令値ｃｉｑ１を生成する。指令値ｃｉｑ１は、モータ１５のトルク電流（ｑ軸電流）の大きさを指定する指令値である。速度制御部１４２は、指令値ｃω１と角速度ω１との差分を小さくするように指令値ｃｉｑ１を決定する。

　磁束制御部１４６は、推定部１４７で算出された角速度ω１と、電流制御部１４３で生成される指令値ｃｖｑ１（後述する）と、電流測定値ｉｑ１と、に基づいて、指令値ｃｉｄ１を生成する。指令値ｃｉｄ１は、モータ１５の励磁電流（ｄ軸電流）の大きさを指定する指令値である。すなわち、制御部１０４は、モータ１５のコイル１４１に供給される励磁電流（ｄ軸電流）を指令値ｃｉｄ１に近づけるようにモータ１５の動作を制御する。

　本実施形態では、磁束制御部１４６で生成される指令値ｃｉｄ１は、励磁電流の大きさを０にするための指令値である。ただし、磁束制御部１４６は、常時励磁電流の大きさを０にするための指令値ｃｉｄ１を生成してもよいし、必要に応じて、励磁電流の大きさを０よりも大きく又は小さくするための指令値ｃｉｄ１を生成してもよい。励磁電流の指令値ｃｉｄ１が０より小さくなると、モータ１５にマイナスの励磁電流（弱め磁束電流）が流れる。

　電流制御部１４３は、磁束制御部１４６で生成された指令値ｃｉｄ１と第２の座標変換器１４５で算出された電流測定値ｉｄ１との差分に基づいて、指令値ｃｖｄ１を生成する。指令値ｃｖｄ１は、モータ１５のｄ軸電圧の大きさを指定する指令値である。電流制御部１４３は、指令値ｃｉｄ１と電流測定値ｉｄ１との差分を小さくするように指令値ｃｖｄ１を決定する。

　また、電流制御部１４３は、速度制御部１４２で生成された指令値ｃｉｑ１と第２の座標変換器１４５で算出された電流測定値ｉｑ１との差分に基づいて、指令値ｃｖｑ１を生成する。指令値ｃｖｑ１は、モータ１５のｑ軸電圧の大きさを指定する指令値である。電流制御部１４３は、指令値ｃｉｑ１と電流測定値ｉｑ１との差分を小さくするように指令値ｃｖｑ１を生成する。

　第１の座標変換器１４４は、指令値ｃｖｄ１、ｃｖｑ１を、モータ回転測定部２７で測定されたモータ１５の回転角θ１に基づいて座標変換し、指令値ｃｖｕ１、ｃｖｖ１、ｃｖｗ１を算出する。すなわち、第１の座標変換器１４４は、磁界成分（ｄ軸電圧）に対応する指令値ｃｖｄ１と、トルク成分（ｑ軸電圧）に対応する指令値ｃｖｑ１とを、３相電圧に対応する指令値ｃｖｕ１、ｃｖｖ１、ｃｖｗ１に変換する。指令値ｃｖｕ１はＵ相電圧に、指令値ｃｖｖ１はＶ相電圧に、指令値ｃｖｗ１はＷ相電圧に対応する。

　制御部１０４は、インバータ回路部５１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、モータ１５に供給される電力を制御する。これにより、インバータ回路部５１は、指令値ｃｖｕ１、ｃｖｖ１、ｃｖｗ１に応じた３相電圧をモータ１５に供給する。

　モータ１５は、インバータ回路部５１から供給された電力（３相電圧）により駆動され、回転動力を発生させる。

　この結果、制御部１０４は、モータ１５のコイル１４１に流れる励磁電流が、磁束制御部１４６で生成された指令値ｃｉｄ１に対応した大きさとなるように励磁電流を制御する。また、制御部４は、モータ１５の角速度が、指令値生成部４１で生成された指令値ｃω１に対応した角速度となるようにモータ１５の角速度を制御する。

　脱調検出部１４８は、第２の座標変換器１４５から取得した電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１と、電流制御部１４３から取得した指令値ｃｖｄ１、ｃｖｑ１と、に基づいて、モータ１５の脱調を検出する。脱調が検出された場合は、脱調検出部１４８は、インバータ回路部５１に停止信号ｃｓ１を送信して、インバータ回路部５１からモータ１５への電力供給を停止させる。

　打撃検知部１４９は、インパクト機構１７の打撃動作の有無を検知する。打撃検知部１４９についての詳細は後述する。

　（２．４）ベクトル制御の詳細
　以下、制御部４によるベクトル制御について更に詳細に説明する。図８は、ベクトル制御の解析モデル図である。図８には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電機子巻線固定軸が示されている。ベクトル制御では、モータ１５の回転子１３に設けられた永久磁石１３１が作る磁束の回転速度と同じ速度で回転する回転座標系が考慮される。回転座標系において、永久磁石１３１が作る実際の磁束の方向をｄ軸の方向とし、制御部４によるモータ１５の制御に対応する座標軸であってｄ軸に対応する座標軸を、γ軸とする。また、ｄ軸から電気角で９０度進んだ位相にｑ軸を取り、γ軸から電気角で９０度進んだ位相にδ軸を取る。

　ｄｑ軸は回転しており、その回転速度をωで表す。γδ軸も回転しており、その回転速度をωｅで表す。図８のωｅは、図６のω１と一致する。また、ｄｑ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たｄ軸の角度（位相）をθで表す。同様に、γδ軸において、Ｕ相の電機子巻線固定軸から見たγ軸の角度（位相）をθｅで表す。図８のθｅは、図６のθ１と一致する。θ及びθｅにて表される角度は、電気角における角度であり、回転子位置又は磁極位置とも呼ばれる。ω及びωｅにて表される回転速度は、電気角における角速度である。

　θとθｅとが一致しているとき、ｄ軸及びｑ軸はそれぞれγ軸及びδ軸と一致する。ベクトル制御において、制御部４は、基本的に、θとθｅとが一致するように制御を行う。そのため、ｄ軸電流の指令値ｃｉｄ１が０の場合に、モータ１５にかかる負荷が増加又は減少すると、制御部４は、これにより生じるθとθｅとの差分を補償するように制御を行うので、ｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１が正の値又は負の値となる。具体的には、モータ１５にかかる負荷が小さくなった直後は、ｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１は正の値となり、モータ１５にかかる負荷が大きくなった瞬間は、電流測定値ｉｄ１は負の値となる。

　（２．５）打撃検知
　インパクト機構１７は、出力軸２１に加えられるトルクの大きさに応じて打撃動作を行う。打撃検知部１４９は、モータ１５のコイル１４１に供給されるトルク電流及び励磁電流のうち少なくとも一方に基づいて、インパクト機構１７の打撃動作の有無を検知する。以下では、図１０、図１１を参照して、打撃検知部１４９による打撃動作の有無の検知方法の一例を説明する。ユーザが先端工具２８を締付部材３０に押し付ける力は、図１０の場合に、図１１の場合と比較して小さいため、図１０と図１１とで電動工具１０１の挙動が異なっている。図１０、図１１において、Ｎ１は、モータ１５（回転子１３）の回転数であり、ｃＮ１は、モータ１５の回転数の指令値である。つまり、指令値ｃＮ１は、モータ１５の角速度の指令値ｃω１を回転数に換算した値である。Ｂｄ１は、単位時間あたりのｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１の最大値（ピーク値）を、単位時間（例えば、数ミリ秒～数十ミリ秒）ごとにプロットした値である。Ｂｄ２は、単位時間あたりのｄ軸電流の電流測定値ｉｄ１の最小値を、単位時間（例えば、数ミリ秒～数十ミリ秒）ごとにプロットした値である。ここでは、Ｂｄ１は正の値であり、Ｂｄ２は負の値である。以下では、Ｂｄ１を正のｄ軸電流測定値と称し、Ｂｄ２を負のｄ軸電流測定値と称す。

　正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１及び負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２は、ｄ軸電流（励磁電流）の振幅に相関する物理量である。ｄ軸電流の振幅に相関する物理量とは、ｄ軸電流の振幅そのものと、ｄ軸電流の振幅から算出される物理量と、を含む。

　ここでは、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１の両方に基づいて打撃動作の有無を検知する。より詳細には、電流測定値ｉｄ１に関しては、打撃検知部１４９は、次の第１条件が満たされるか否かの判定を行う。第１条件は、電流測定値ｉｄ１の振幅が所定のｄ軸閾値よりも大きいことである。電流測定値ｉｄ１の振幅は、例えば、単位時間あたりの電流測定値ｉｄ１の最大値と最小値との差分の１／２として定義される。つまり、電流測定値ｉｄ１の振幅は、例えば、単位時間あたりの正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１の最大値と負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２の最小値との差分の１／２として定義される。打撃検知部１４９は、例えば、単位時間ごとに、第１条件が満たされるか否かを判定する。図１０に図示されている振幅Ａ１は、ある時点ｔ１５から単位時間（例えば、数ミリ秒～数十ミリ秒）が経過するまでの間の各時点の電流測定値ｉｄ１により定義される、電流測定値ｉｄ１の振幅の２倍の値である。

　このように、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｄ１（励磁電流）の振幅に基づいて打撃動作の有無を検知する。

　また、電流測定値ｉｑ１に関しては、打撃検知部１４９は、次の第２条件が満たされるか否かの判定を行う。第２条件は、所定時間（例えば、数十ミリ秒）あたりの電流測定値ｉｑ１の減少量が所定のｑ軸閾値よりも大きいことである。打撃検知部１４９は、例えば、上記所定時間ごとに、第２条件が満たされるか否かを判定する。

　このように、打撃検知部１４９は、所定時間あたりの電流測定値ｉｑ１（トルク電流）の減少量に基づいて打撃動作の有無を検知する。

　打撃検知部１４９は、例えば、第１条件及び第２条件のうち一方が満たされてから、他方が満たされるまでに要した時間が所定の時間閾値以下の場合に、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力する。また、打撃検知部１４９は、それ以外の場合に、インパクト機構１７が打撃動作をしていないという検知結果を出力する。

　つまり、モータ１５にかかる負荷は時々刻々と増減し、打撃動作が開始することにより、モータ１５にかかる負荷の増減量が大きくなるので、θとθｅとの差分が大きくなり、励磁電流の電流測定値ｉｄ１の振幅が大きくなる。また、打撃動作が開始することにより、モータ１５にかかる負荷が増減を繰り返しながら減少するので、トルク電流の電流測定値ｉｑ１が減少する。打撃検知部１４９は、このような変化の有無を第１条件及び第２条件により判定することで、打撃動作の有無を検知する。

　ｄ軸閾値及びｑ軸閾値等の閾値は、例えば、制御部４を構成するマイクロコントローラのメモリに予め記録されている。

　なお、打撃検知部１４９は、モータ１５の始動時（回転開始時）から所定のマスク期間Ｔｍ１が経過した後に、インパクト機構１７の打撃動作の有無の検知を開始する。そのため、マスク期間Ｔｍ１において打撃検知部１４９が打撃動作を誤検知することを抑制できる。

　図１０では、時点ｔ１０にモータ１５が動作を開始した後、時点ｔ１１に、インパクト機構１７が打撃動作を開始する。時点ｔ１１から少し時間が経過してから、電流測定値ｉｄ１の振幅が増加する。また、時点ｔ１１から時点ｔ１２まで、電流測定値ｉｑ１は、増減を繰り返しながら減少する。時点ｔ１１から時点ｔ１２までの間に、第２条件が１回又は２回満たされる。打撃検知部１４９は、時点ｔ１１と時点ｔ１２との間の少なくとも一部の期間において、第１条件及び第２条件に基づいて打撃動作を検知することができる。

　図１１では、図１０と同様に、時点ｔ１０にモータ１５が動作を開始した後、時点ｔ１１に、インパクト機構１７が打撃動作を開始する。時点ｔ１１の後の時点ｔ１２に、打撃検知部１４９は、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力する。

　図１０、図１１では、時点ｔ１６に、締付部材３０を締める作業が完了する。すなわち、時点ｔ１６に、締付部材３０が着座する。そこで、時点ｔ１６に、ユーザがトリガスイッチ２９を引き込む操作をやめる。これにより、指令値ｃＮ１が０［ｒｐｍ］まで低下するので、回転数Ｎ１が０［ｒｐｍ］となる。すなわち、モータ１５が停止する。

　（２．６）カムアウトが起きるメカニズム
　以下、図９を参照して、カムアウトについて説明する。まず、電動工具１０１においてカムアウトが起きるメカニズムの第１例を説明する。モータ１５の回転数Ｎ１が不安定である場合等に、ハンマ１９は移動可能な範囲における前端まで前進し、その結果、先端工具２８から締付部材３０への押付力が瞬間的に増加することがある。その後、締付部材３０から先端工具２８への反作用により先端工具２８が締付部材３０から離れ、カムアウトが起きることがある。

　次に、電動工具１０１においてカムアウトが起きるメカニズムの第２例を説明する。締付部材３０のねじ穴３１０（図９参照）にはテーパ面３１１が設けられており、締付部材３０の軸方向と交差する方向の力が先端工具２８からテーパ面３１１に加わると、先端工具２８は、テーパ面３１１に沿ってねじ穴３１０の外へ移動することがある。すなわち、カムアウトが起きることがある。例えば、締付部材３０に対する先端工具２８の向きが斜め向きであるために先端工具２８から締付部材３０に加わる力のうち締付部材３０の軸方向と交差する方向の成分が比較的大きくなる場合等に、第２例のメカニズムでカムアウトが起きることがある。また、モータ１５の回転数Ｎ１に対して先端工具２８から締付部材３０への押付力が不足している場合等に、第２例のメカニズムでカムアウトが起きることがある。

　第１例で説明したメカニズム、第２例で説明したメカニズム、又はそれらの両方が原因となって、カムアウトが起きることがある。

　（２．７）カムアウト又はその予兆の検知
　次に、カムアウト検知部５４がカムアウト又はその予兆を検知する過程の一例を、図１０、図１１を参照して説明する。

　カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、モータ１５に供給される励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。ここで、カムアウト検知部５４は、励磁電流の正のピーク値を、励磁電流の振幅に相関する物理量として用いる。つまり、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１に基づいて検知する。

　より詳細には、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、励磁電流の正のピーク値の変動に基づいて検知する。言い換えると、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１の変動に基づいて検知する。

　一例として、カムアウト検知部５４は、カムアウト閾値Ｔｈ１を設定し、カムアウト閾値Ｔｈ１と正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１とを比較することで、カムアウト又はカムアウトの予兆を検知する。より詳細には、カムアウト検知部５４は、所定の判定時間において正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数が所定回数以上であることをもって、カムアウトが生じた又はカムアウトの予兆が有ると判定する。

　ユーザが先端工具２８を締付部材３０に押し付ける力は、図１０の場合に、図１１の場合と比較して小さい。そのため、図１０では、先端工具２８が締付部材３０のねじ穴３１０の内面から離れやすい。言い換えると、図１０では、電動工具１０１は、カムアウトが生じやすい（カムアウトの予兆が有る）状態になっている。先端工具２８がねじ穴３１０の内面から離れた瞬間は、モータ１５にかかる負荷が小さくなるため、電流測定値ｉｄ１は正の値となり大きくなる。すなわち、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１が大きくなる。そして、カムアウトの予兆が有る状態においては、先端工具２８がねじ穴３１０の内面から離れる事象と内面に接する事象とを繰り返す可能性が高い。よって、カムアウト検知部５４は、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数を監視することで、カムアウトの予兆を検知できる。

　また、カムアウトが生じる場合も同様に、カムアウトが起きる前に、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１が大きくなるので、カムアウト検知部５４は、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数を監視することで、カムアウトを検知できる。

　本実施形態のカムアウト検知部５４は、カムアウトとカムアウトの予兆とを区別せずに検知する。つまり、カムアウト検知部５４がカムアウトを検知する条件とカムアウトの予兆を検知する条件とは同じであり、カムアウト検知部５４は、電動工具１０１においてカムアウトが生じた場合とカムアウトの予兆が有る場合とで、同じ検知結果を出力する。

　判定時間は、例えば、２００［ｍｓ］である。所定回数は、例えば、１０回である。つまり、この例では、カムアウト検知部５４は、２００［ｍｓ］の間に正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を１０回以上上回ると、カムアウトが生じた又はカムアウトの予兆が有ると判定する。

　図１０では、時点ｔ１３から時点ｔ１４までの間の時間（判定時間）において、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数は、１２回である。そのため、時点ｔ１４において、カムアウト検知部５４は、カムアウトが生じた又はカムアウトの予兆が有ると判定する。

　図１１では、図１０と比較して正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１が小さい。図１１では、時点ｔ１０以降の任意の判定時間において、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数は、１０回未満となる。そのため、カムアウト検知部５４は、カムアウトが生じておらず、かつ、カムアウトの予兆が無いと判定する。

　ところで、カムアウト閾値Ｔｈ１は、打撃検知部１４９が打撃動作を検知しているときと、していないときとで、異なる値であってもよい。打撃検知部１４９が打撃動作を検知しているときは、していないときよりも正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１が大きくなる傾向がある。そのため、カムアウト閾値Ｔｈ１は、打撃検知部１４９が打撃動作を検知しているとき、していないときよりも大きい値であってもよい。

　電動工具１０１の通知部５５は、カムアウト検知部５４がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知すると通知を行う。通知部５５は、例えば、発光ダイオード等の発光部を備えており、発光状態を変更することで、ユーザへ通知を行う。発光状態を変更するとは、例えば、点灯と消灯とを切り替えること、明るさを変更すること、及び、光の色を変更すること等である。あるいは、通知部５５は、例えば、ブザー又はスピーカ等を備えており、音（音声を含む）によりユーザへ通知を行う。音声による通知とは、例えば、「電動工具をねじに強く押し付けてください。」というメッセージを発することである。あるいは、通知部５５は、例えば、通信インタフェースを備えており、有線通信又は無線通信により信号を外部装置へ送信することにより、外部装置へ通知を行う。

　カムアウトの予兆が検知されたときに通知部５５が通知を行うことで、ユーザがカムアウトの予兆を知ることができる。また、カムアウトが検知されたときに通知部５５が通知を行うことで、ユーザが締付部材３０を視認できない状況であっても、ユーザは、カムアウトが生じたことを知ることができる。

　（２．８）カムアウト応答機能
　制御部１０４は、カムアウト応答機能を有する。カムアウト応答機能において、制御部１０４は、カムアウト検知部５４がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知するとモータ１５の回転数Ｎ１を低下させる又はモータ１５を停止させる。

　また、制御部１０４は、互いに切替え可能な動作モードとして、カムアウト応答機能を有効にする第１のモードと、カムアウト応答機能を無効にする第２のモードと、を有する。図１０、図１１は、制御部１０４の動作モードが第２のモードのときのグラフである。ただし、図１０の破線部ｃＮ２は、仮に制御部１０の動作モードが第１のモードである場合の、時点ｔ１４以降の指令値ｃＮ１の変化を示している。

　制御部１０４の動作モードが第１のモードの場合に、図１０では、時点ｔ１４において、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はカムアウトの予兆を検知する。すると、制御部１０４は、モータ１５の回転数Ｎ１を低下させる又はモータ１５を停止させる。ここでは、制御部１０４がモータ１５の回転数Ｎ１を低下させるとして説明する。すなわち、時点ｔ１４において、制御部１０４は、破線部ｃＮ２で示されるように、モータ１５の回転数Ｎ１の指令値ｃＮ１を低下させる。これにより、回転数Ｎ１も低下する。制御部１０４は、例えば、カムアウト検知部５４がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知した時点以降には、トリガスイッチ２９の引込み量に応じて指令値ｃＮ１を仮決定した後に、指令値ｃＮ１を低下させる。より具体的には、制御部１０４の指令値生成部１４０が、角速度の指令値ｃω１を低下させることで、実質的に回転数Ｎ１の指令値ｃＮ１を低下させる。

　なお、制御部１０４は、低下前の回転数Ｎ１に基づいて、低下後の回転数Ｎ１を決定してもよい。例えば、制御部１０４は、カムアウト検知部５４がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知すると、その時点における指令値ｃＮ１に０よりも大きく１よりも小さい所定の値（例えば、０．９）を乗じた値を、新たな指令値ｃＮ１としてもよい。また、制御部１０４は、カムアウト検知部５４がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知すると、その時点における指令値ｃＮ１から所定の値（例えば、２０００［ｒｐｍ］）を引いた値を、新たな指令値ｃＮ１としてもよい。ただし、制御部１０４は、指令値ｃＮ１が０以上となるように、適宜上記所定の値を調整する。

　モータ１５の回転数Ｎ１を低下させることにより、インパクト機構１７の打撃動作における打撃力の大きさが低下する。その結果、先端工具２８から締付部材３０に加わる力が低下する。また、締付部材３０から先端工具２８に作用する、先端工具２８を締付部材３０から離れさせる向きの力（反力）が低下する。その結果、カムアウトが起きる可能性を低減できる。

　また、モータ１５の回転数Ｎ１が低下することで、インパクト機構１７の打撃動作における打撃力の発生間隔（すなわち、ハンマ１９とアンビル２０との衝突の周期）が長くなるので、カムアウトが起きる可能性を低減できる。

　なお、カムアウト又はその予兆が検知された場合に制御部１０４がモータ１５を停止させる場合には、モータ１５の停止後、ユーザは、次のような対処を取ることができる。ユーザは、改めてトリガスイッチ２９を引いてモータ１５を始動させ、先端工具２８を締付部材３０に更に強く押し付けることで、カムアウトが起きる可能性を低減させることができる。また、ユーザは、先端工具２８を締付部材３０に適した種類の先端工具へと取り換えることで、カムアウトが起きる可能性を低減させることができる。通知部５５は、ユーザが取り得る対処の内容を通知してもよい。

　なお、電動工具１０１は、例えば、ユーザの操作を受け付ける第１のユーザインターフェースを備えている。第１のユーザインターフェースは、例えば、釦、スライドスイッチ又はタッチパネル等である。第１のユーザインターフェースに対するユーザの操作に応じて、制御部１０４は、動作モードを第１のモードと第２のモードとの間で切り替える。一例として、ユーザは、電動工具１０１を用いてねじ締めをする場合に制御部１０４の動作モードを第１のモードにし、それ以外の場合に第２のモードにする。

　また、第１のユーザインターフェースは、第１のモードへの切替えに対応する位置に、カムアウト検知に対応する表示を有していてもよい。上記表示は、例えば、「カムアウト検知モード」若しくは「カムアウト防止モード」等の文字、又は、ねじがカムアウトする様子を表す図、絵若しくは写真等である。第１のモードに切り替えるための機械的な釦又はタッチパネルの画面に表示された釦に、上記表示が設けられていてもよいし、釦の近傍に上記表示が設けられていてもよい。また、第１のモードのときのスライドスイッチの位置の近傍に、上記表示が設けられていてもよい。

　（２．９）変形例
　以下、実施形態２の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

　電動工具１０１と同様の機能は、カムアウト検知方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

　一態様に係るカムアウト検知方法は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、モータ１５に供給される励磁電流の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。

　すなわち、図１２に示すように、カムアウト検知部５４は、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１を取得する（ステップＳＴ１１）。さらに、カムアウト検知部５４は、判定時間において正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数が所定回数以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。カムアウト検知部５４は、判定時間において正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１がカムアウト閾値Ｔｈ１を上回った回数が所定回数以上の場合は（ステップＳＴ１２：ＹＥＳ）、カムアウトが生じた又はカムアウトの予兆が有ると判定する（ステップＳＴ１３）。カムアウト検知部５４がカムアウトが生じた又はカムアウトの予兆が有ると判定すると、制御部４は、モータ１５の回転数Ｎ１を低下させる（保護動作；ステップＳＴ１４）。

　一態様に係るプログラムは、上記のカムアウト検知方法を１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。

　一変形例において、モータ１５は、交流モータであってもよいし、直流モータであってもよい。

　一変形例において、先端工具２８は、電動工具１０１の構成に含まれていなくてもよい。

　一変形例において、先端工具２８は、プラスドライバビットに限定されず、例えば、マイナスドライバビットであってもよいし、へクスローブビットであってもよいし、レンチビットであってもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、制御部１０４とは別に設けられていてもよい。つまり、モータ１５をベクトル制御する制御部１０４の機能を実現する構成と、インパクト機構１７の打撃動作の有無を検知する打撃検知部１４９の機能を実現する構成とが、別々に設けられていてもよい。

　一変形例において、カムアウト検知部５４は、制御部１０４とは別に設けられていてもよい。つまり、モータ１５をベクトル制御する制御部１０４の機能を実現する構成と、カムアウト又はその予兆を検知するカムアウト検知部５４の機能を実現する構成とが、別々に設けられていてもよい。

　一変形例において、モータ回転測定部２７に代えて、モータ１５の回転軸１６の角加速度又は周方向の加速度を測定する加速度センサを用いてもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｄ１に関する第１条件及び電流測定値ｉｑ１に関する第２条件のうち少なくとも一方が満たされることをもって、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力してもよい。また、打撃検知部１４９は、第１条件のみに基づいて打撃動作の有無を判定してもよいし、第２条件のみに基づいて打撃動作の有無を判定してもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、第２条件として、電流測定値ｉｑ１の絶対値に関する条件を用いてもよい。例えば、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｑ１（瞬時値）の絶対値が所定の閾値を超えることを、第２条件としてもよい。そして、打撃検知部１４９は、例えば、第２条件が満たされた後に第１条件が満たされることをもって、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力してもよい。あるいは、打撃検知部１４９は、例えば、第１条件及び第２条件のうち一方が満たされてから、他方が満たされるまでに要した時間が所定の時間閾値以下の場合に、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力してもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｑ１の絶対値が所定の閾値を超え、その後、所定時間あたりの電流測定値ｉｑ１の減少量が所定のｑ軸閾値よりも大きいことを、第２条件としてもよい。そして、打撃検知部１４９は、例えば、第１条件及び第２条件のうち一方が満たされてから、他方が満たされるまでに要した時間が所定の時間閾値以下の場合に、インパクト機構１７が打撃動作をしているという検知結果を出力してもよい。

　このように、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｑ１（トルク電流）の絶対値と所定時間あたりの電流測定値ｉｑ１（トルク電流）の減少量とのうち少なくとも一方に基づいて打撃動作の有無を検知してもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、電流測定値ｉｄ１、ｉｑ１のうち少なくとも一方に加えて、モータ１５の回転数Ｎ１に基づいて、打撃動作の有無を検知してもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、トルク電流の電流測定値ｉｑ１に代えて、指令値ｃｉｑ１に基づいて打撃動作の有無を検知してもよい。すなわち、実施形態２及び各変形例での打撃動作の有無の検知において、電流測定値ｉｑ１を指令値ｃｉｑ１に置き換えてもよい。

　一変形例において、打撃検知部１４９は、励磁電流の電流測定値ｉｄ１に代えて、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１及び負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２の少なくとも一方に基づいて打撃動作の有無を検知してもよい。

　一変形例において、制御部１０４は、カムアウト閾値Ｔｈ１を変更する機能を有していてもよい。電動工具１０１は、例えば、ユーザの操作を受け付ける第２のユーザインターフェースを備えていてもよい。第２のユーザインターフェースは、例えば、釦、スライドスイッチ又はタッチパネル等である。第２のユーザインターフェースに対するユーザの操作に応じて、制御部１０４は、カムアウト閾値Ｔｈ１を変更する。あるいは、電動工具１０１は、例えば、信号の入力を受け付ける受信部を備えていてもよい。受信部は、電動工具１０１の外部装置から上記信号を受信し、これに応じて、制御部１０４は、カムアウト閾値Ｔｈ１を変更する。外部装置と受信部との間の通信方式は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。第２のユーザインターフェースと第１のユーザインターフェースとの間で、少なくとも一部の構成が共用されていてもよい。

　一変形例において、制御部１０４は、電流測定値ｉｄ１に基づいてカムアウト閾値Ｔｈ１を変更してもよい。制御部１０４は、例えば、所定の判定時間（例えば、２００［ｍｓ］）ごとに、判定時間内における正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１の最大値を求め、求めた最大値を、次の判定時間で用いられるカムアウト閾値Ｔｈ１としてもよい。

　一変形例において、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はその予兆の検知を、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１に代えて、負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２に基づいて行ってもよい。また、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はその予兆の検知を、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１と負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２とに基づいて行ってもよい。また、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はその予兆の検知を、正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１及び負のｄ軸電流測定値Ｂｄ２に代えて、電流測定値ｉｄ１の振幅に基づいて行ってもよい。

　一変形例において、カムアウト検知部５４は、電流測定値ｉｄ１の振幅に相関する物理量のばらつきに基づいて、カムアウト又はその予兆を検知してもよい。カムアウト検知部５４は、例えば、所定の判定時間内における電流測定値ｉｄ１の振幅に相関する物理量のばらつきが所定値を超えることをもって、カムアウトが生じた又はその予兆が有ると判定してもよい。

　一変形例において、カムアウト検知部５４は、カムアウト又はその予兆の検知を、励磁電流（正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１等）に加えて、トルク電流（電流測定値ｉｑ１等）に更に基づいて行ってもよい。カムアウト検知部５４は、励磁電流に加えて、例えば、トルク電流の大きさ、振幅に相関する物理量及び波形パターンのうち少なくとも１つに更に基づいて、カムアウト又はその予兆の検知を行ってもよい。

　実施形態２のカムアウト検知部５４は、カムアウトとカムアウトの予兆とを区別せずに検知するが、これに限定されず、カムアウトとカムアウトの予兆とを区別して検知してもよい。カムアウトの予兆が有る状態では、先端工具２８がねじ穴３１０の内面から離れる事象と内面に接する事象とを繰り返すため、電流測定値ｉｑ１（又は正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１）がカムアウト閾値Ｔｈ１を何度も上回るという事象が発生する。カムアウト検知部５４は、これを検知することをもって、カムアウトの予兆と判定できる。一方で、カムアウトが起こる場合には、まず、カムアウトの予兆が検知され、その後、カムアウトが発生することで、先端工具２８がねじ穴３１０の内面から離れ、内面に接する事象が起きなくなるため、電流測定値ｉｑ１の振幅（又は正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１）が減少する。カムアウト検知部５４は、電流測定値ｉｑ１の振幅（又は正のｄ軸電流測定値Ｂｄ１）の減少を検知することをもって、カムアウトの発生と判定できる。

　一変形例において、制御部１０４は、カムアウト検知部５４がカムアウト又はその予兆を検知する度に、モータ１５の回転数Ｎ１を低下させてもよい。あるいは、モータ１５が始動してからモータ１５が停止するまでの間に、制御部４がモータ１５の回転数Ｎ１を低下させる回数の上限が決まっていてもよい。上限は、１回でもよいし、２回以上であってもよい。

　一変形例において、電動工具１０１は、インパクト機構１７を備えていなくてもよい。

　一つの電動工具が、実施形態１及びその変形例の電動工具１の機能と実施形態２及びその変形例の電動工具１０１の機能との両方を備えていてもよい。

　（３）態様
　以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。

　第１の態様の電動工具（１）は、モータ（１５）と、操作部（２９）と、制御部（４）と、伝達機構（１８）と、ハウジング（９）と、を備える。操作部（２９）は、ユーザからの操作を受け付ける。制御部（４）は、ベクトル制御を利用して、操作部（２９）への操作に応じてモータ（１５）の回転動作を制御する。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の回転軸（１６）の回転力を、作業対象（１００）に対して作業を行う先端工具（２８）へと伝達する。ハウジング（９）は、モータ（１５）及び伝達機構（１８）を少なくとも収容する。制御部（４）は、モータ（１５）に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象（１００）に対するハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆を検出する検出機能を有する。

　この態様によれば、ハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆の検出に応じて、モータ（１５）を停止させる等の対処を行うことが可能となり、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。

　第２の態様の電動工具（１）では、第１の態様において、制御部（４）は、検出機能において、トルク電流に基づいて求めた回転軸（１６）にかかる負荷が、所定値以上となると、ハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆があると判定する。

　この態様によれば、回転軸（１６）にかかる負荷の増加に起因するハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆を、検出可能となる。

　第３の態様の電動工具（１）では、第１又は第２の態様において、ハウジング（９）の急峻な移動は、作業対象（１００）からの反力によるハウジング（９）の移動を含む。

　この態様によれば、作業対象（１００）からの反力に起因するハウジング（９）の急峻な移動を、検出可能となる。

　第４の態様の電動工具（１）では、第１～第３のいずれか１つの態様において、制御部（４）は、ハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆を検出すると、モータ（１５）の速度を低下させる又はモータ（１５）を停止させる。

　この態様によれば、ハウジング（９）に急峻な移動又はその予兆があった場合に、その原因となるモータ（１５）が停止又は減速されるので、電動工具（１）からその使用者にかかる負荷が低減される。そのため、電動工具（１）の使い勝手が向上する。

　第５の態様の電動工具（１）では、第１～第４のいずれか１つの態様において、制御部（４）は、ハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆を検出すると、モータ（１５）の回転軸（１６）の回転力の先端工具（２８）への伝達を遮断させる。

　この態様によれば、ハウジング（９）に急峻な移動又はその予兆があった場合に、その原因となる出力軸（２１）の回転が停止されるので、電動工具（１）からその使用者にかかる負荷が低減される。そのため、電動工具（１）の使い勝手が向上する。

　第６の態様の電動工具（１）は、第１～第５のいずれか１つの態様において、先端工具（２８）が連結される出力軸（２１）を備える。伝達機構（１８）は、出力軸（２１）に加えられるトルクの大きさに応じて出力軸（２１）に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構（１７）を有する。

　この態様によれば、インパクト機構（１７）を備えたいわゆるインパクト工具の使い勝手を向上できる。

　第７の態様の電動工具（１）は、第１～第６のいずれか１つの態様において、検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備える。

　この態様によれば、検出機能が不要な場合に、機能を無効にすることができ、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。

　第８の態様の制御方法は、電動工具の制御方法である。電動工具（１）は、モータ（１５）と、操作部（２９）と、伝達機構（１８）と、ハウジング（９）と、を備える。操作部（２９）は、ユーザからの操作を受け付ける。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の回転軸（１６）の回転力を、作業対象（１００）に対して作業を行う先端工具（２８）へと伝達する。ハウジング（９）は、モータ（１５）及び伝達機構（１８）を少なくとも収容する。制御方法は、ベクトル制御を利用して、操作部（２９）への操作に応じてモータ（１５）の回転動作を制御することを含む。制御方法は、モータ（１５）に供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、作業対象（１００）に対するハウジング（９）の急峻な移動又はその予兆を検出することを含む。

　第９の態様のプログラムは、１以上のプロセッサに、第８の態様の制御方法を実行させるためのプログラムである。

　この態様によれば、ハウジング（９）の急峻な移動の検出又はその予兆に応じて、モータ（１５）を停止させる等の対処を行うことが可能となり、電動工具（１）の使い勝手を向上できる。

　第１０の態様に係る電動工具（１０１）は、モータ（１５）と、制御部（１０４）と、出力軸（２１）と、伝達機構（１８）と、カムアウト検知部（５４）と、を備える。制御部（１０４）は、モータ（１５）をベクトル制御する。出力軸（２１）は、先端工具（２８）と連結される。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の動力を出力軸（２１）に伝達する。カムアウト検知部（５４）は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、モータ（１５）に供給される励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。カムアウトは、モータ（１５）の動作中に先端工具（２８）と先端工具（２８）による作業対象のねじ（締付部材３０）との嵌合が解除される現象である。

　上記の構成によれば、カムアウト又はカムアウトの予兆を検知することができる。

　第１１の態様に係る電動工具（１０１）では、第１０の態様において、制御部（１０４）は、カムアウト応答機能を有する。カムアウト応答機能において、制御部（１０４）は、カムアウト検知部（５４）がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知するとモータ（１５）の回転数（Ｎ１）を低下させる又はモータ（１５）を停止させる。

　上記の構成によれば、カムアウトが発生する可能性を低減できる。

　第１２の態様に係る電動工具（１０１）では、第１１の態様において、制御部（１０４）は、互いに切替え可能な動作モードとして、第１のモードと、第２のモードと、を有する。第１のモードでは、制御部（１０４）は、カムアウト応答機能を有効にする。第２のモードでは、制御部（１０４）は、カムアウト応答機能を無効にする。

　上記の構成によれば、必要に応じて、カムアウト応答機能の有無を切り替えることができる。

　第１３の態様に係る電動工具（１０１）は、第１０～第１２の態様のいずれか１つにおいて、通知部（５５）を備える。通知部（５５）は、カムアウト検知部（５４）がカムアウト又はカムアウトの予兆を検知すると通知を行う。

　上記の構成によれば、カムアウトの発生又はカムアウトの予兆をユーザ等が知ることができる。

　第１４の態様に係る電動工具（１０１）では、第１０～第１３の態様のいずれか１つにおいて、伝達機構（１８）は、インパクト機構（１７）を有する。インパクト機構（１７）は、出力軸（２１）に加えられるトルクの大きさに応じて出力軸（２１）に打撃力を加える打撃動作を行う。

　上記の構成によれば、打撃動作におけるカムアウト又はカムアウトの予兆を検知することができる。

　第１５の態様に係る電動工具（１０１）では、第１０～第１４の態様のいずれか１つにおいて、カムアウト検知部（５４）は、励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の正のピーク値を、励磁電流の振幅に相関する物理量として用いる。

　上記の構成によれば、カムアウト又はカムアウトの予兆の検知精度を高められる。

　第１６の態様に係る電動工具（１０１）では、第１５の態様において、カムアウト検知部（５４）は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の正のピーク値の変動に基づいて検知する。

　上記の構成によれば、カムアウト又はカムアウトの予兆の検知精度を更に高められる。

　第１７の態様に係るカムアウト検知方法は、電動工具（１０１）を対象として実行される。電動工具（１０１）は、モータ（１５）と、制御部（１０４）と、出力軸（２１）と、伝達機構（１８）と、を備える。制御部（１０４）は、モータ（１５）をベクトル制御する。出力軸（２１）は、先端工具（２８）と連結される。伝達機構（１８）は、モータ（１５）の動力を出力軸（２１）に伝達する。カムアウト検知方法は、カムアウト又はカムアウトの予兆を、モータ（１５）に供給される励磁電流（電流測定値ｉｄ１）の振幅に相関する物理量に基づいて検知する。カムアウトは、モータ（１５）の動作中に先端工具（２８）と先端工具（２８）による作業対象のねじ（締付部材３０）との嵌合が解除される現象である。

　第１８の態様に係るプログラムは、第１７の態様に係るカムアウト検知方法を、１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。

　上記態様に限らず、実施形態に係る電動工具（１，１０１）の種々の構成（変形例を含む）は、方法及びプログラムにて具現化可能である。

　１，１０１　電動工具
　４，１０４　制御部
　９　ハウジング
　１５　モータ
　１６　回転軸
　１７　インパクト機構
　１８　伝達機構
　２１　出力軸
　２８　先端工具
　２９　操作部
　３０　締付部材（ねじ）
　５４　カムアウト検知部
　５５　通知部
　１００　作業対象
　ｉｄ１　電流測定値（励磁電流）
　Ｎ１　回転数

Claims

　モータと、
　ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
　ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御する制御部と、
　前記モータの回転軸の回転力を、作業対象に対して作業を行う先端工具へと伝達する伝達機構と、
　前記モータ及び前記伝達機構を少なくとも収容するハウジングと、
を備え、
　前記制御部は、前記モータに供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、前記作業対象に対する前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出する検出機能を有する、
　電動工具。
　前記制御部は、前記検出機能において、前記トルク電流に基づいて求めた前記回転軸にかかる負荷が、所定値以上となると、前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆があると判定する、
　請求項１に記載の電動工具。
　前記ハウジングの急峻な移動は、前記作業対象からの反力による前記ハウジングの移動を含む、
　請求項１又は２に記載の電動工具。
　前記制御部は、前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出すると、前記モータの速度を低下させる又は前記モータを停止させる、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の電動工具。
　前記制御部は、前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出すると、前記モータの前記回転軸の前記回転力の前記先端工具への伝達を遮断させる、
　請求項１～４のいずれか１項に記載の電動工具。
　前記電動工具は、前記先端工具が連結される出力軸を備え、
　前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する、
　請求項１～５のいずれか１項に記載の電動工具。
　前記検出機能の有効と無効とを切り換える切換部を備える、
　請求項１～６のいずれか１項に記載の電動工具。
　電動工具の制御方法であって、
　前記電動工具は、
　　モータと、
　　ユーザからの操作を受け付ける操作部と、
　　前記モータの回転軸の回転力を、作業対象に対して作業を行う先端工具へと伝達する伝達機構と、
　　前記モータ及び前記伝達機構を少なくとも収容するハウジングと、
を備え、
　前記制御方法は、
　　ベクトル制御を利用して、前記操作部への操作に応じて前記モータの回転動作を制御することと、
　　前記モータに供給されるトルク電流と励磁電流との少なくとも一方に基づいて、前記作業対象に対する前記ハウジングの急峻な移動又はその予兆を検出することと、
　を含む、
　制御方法。
　１以上のプロセッサに、請求項８に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
　モータと、
　前記モータをベクトル制御する制御部と、
　先端工具と連結される出力軸と、
　前記モータの動力を前記出力軸に伝達する伝達機構と、
　前記モータの動作中に前記先端工具と前記先端工具による作業対象のねじとの嵌合が解除される現象であるカムアウト又は前記カムアウトの予兆を、前記モータに供給される励磁電流の振幅に相関する物理量に基づいて検知するカムアウト検知部と、を備える、
　電動工具。
　前記制御部は、前記カムアウト検知部が前記カムアウト又は前記カムアウトの予兆を検知すると前記モータの回転数を低下させる又は前記モータを停止させるカムアウト応答機能を有する、
　請求項１０に記載の電動工具。
　前記制御部は、互いに切替え可能な動作モードとして、前記カムアウト応答機能を有効にする第１のモードと、前記カムアウト応答機能を無効にする第２のモードと、を有する、
　請求項１１に記載の電動工具。
　前記カムアウト検知部が前記カムアウト又は前記カムアウトの予兆を検知すると通知を行う通知部を備える、
　請求項１０～１２のいずれか一項に記載の電動工具。
　前記伝達機構は、前記出力軸に加えられるトルクの大きさに応じて前記出力軸に打撃力を加える打撃動作を行うインパクト機構を有する、
　請求項１０～１３のいずれか一項に記載の電動工具。
　前記カムアウト検知部は、前記励磁電流の正のピーク値を、前記励磁電流の前記振幅に相関する前記物理量として用いる、
　請求項１０～１４のいずれか一項に記載の電動工具。
　前記カムアウト検知部は、前記カムアウト又は前記カムアウトの予兆を、前記励磁電流の前記正のピーク値の変動に基づいて検知する、
　請求項１５に記載の電動工具。
　モータと、
　前記モータをベクトル制御する制御部と、
　先端工具と連結される出力軸と、
　前記モータの動力を前記出力軸に伝達する伝達機構と、を備える電動工具を対象として実行されるカムアウト検知方法であって、
　前記モータの動作中に前記先端工具と前記先端工具による作業対象のねじとの嵌合が解除される現象であるカムアウト又は前記カムアウトの予兆を、前記モータに供給される励磁電流の振幅に相関する物理量に基づいて検知する、
　カムアウト検知方法。
　請求項１７に記載のカムアウト検知方法を、１以上のプロセッサに実行させるための、
　プログラム。