專(zhuān)利名稱(chēng)：沖擊工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一方面涉及一種由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖擊工具并且實(shí)現(xiàn)一種新型撞擊機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在沖擊工具中，旋轉(zhuǎn)撞擊機(jī)構(gòu)由作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以向砧提供旋轉(zhuǎn)和撞擊，從而間歇地將旋轉(zhuǎn)撞擊力傳遞到頂端工具以便執(zhí)行諸如擰緊螺釘之類(lèi)的操作。廣泛使用無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)。無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)是例如不帶電刷(用于整流的電刷)的DC(直流)電動(dòng)機(jī)。線(xiàn)圈(繞組)設(shè)置在定子側(cè)上，磁體(永磁體)設(shè)置在轉(zhuǎn)子側(cè)上，并且轉(zhuǎn)子在由逆變器電路驅(qū)動(dòng)的電力被順序地施加到預(yù)定線(xiàn)圈時(shí)旋轉(zhuǎn)。逆變器電路利用FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)之類(lèi)的高容量輸出晶體管構(gòu)成，并通過(guò)大電流驅(qū)動(dòng)。無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)與有刷DC電動(dòng)機(jī)相比具有優(yōu)良的扭矩特性，并且能夠以更強(qiáng)的力將螺釘、螺栓等緊固到基座部件。JP-2009-072888-A公開(kāi)了一種使用無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的沖擊工具。在 JP-2009-072888-A中，該沖擊工具具有連續(xù)旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)。當(dāng)扭矩經(jīng)由動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu) (減速機(jī)構(gòu))提供給心軸時(shí)，以可移動(dòng)方式沿心軸的旋轉(zhuǎn)軸方向接合的撞錘旋轉(zhuǎn)，并且使抵靠在撞錘上的砧旋轉(zhuǎn)。撞錘和砧具有分別布置在旋轉(zhuǎn)平面上的兩個(gè)彼此對(duì)稱(chēng)位置的兩個(gè)撞錘凸起部(撞擊部)，這些凸起部位于齒輪沿旋轉(zhuǎn)方向彼此嚙合的位置，并且旋轉(zhuǎn)撞擊力通過(guò)凸起部之間的嚙合傳遞。撞錘可在包圍心軸的環(huán)形區(qū)域內(nèi)相對(duì)于心軸軸向滑動(dòng)，并且撞錘的內(nèi)周面包括倒V形(大致三角形)凸輪凹槽。V形凸輪凹槽軸向設(shè)置在心軸的外周面上，并且撞錘經(jīng)由插入凸輪凹槽與撞錘的內(nèi)周凸輪凹槽之間的滾珠(鋼珠)旋轉(zhuǎn)。在常規(guī)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)中，心軸和撞錘經(jīng)由布置在凸輪凹槽中的滾珠被保持，并且撞錘構(gòu)造成能夠通過(guò)布置在其后端的彈簧而相對(duì)于心軸軸向向后后退。因此，心軸和撞錘的零件數(shù)增加，要求心軸與撞錘之間的高附連精度，從而增加了制造成本。同時(shí)，在常規(guī)技術(shù)的沖擊工具中，為了執(zhí)行控制以便不操作沖擊工具(亦即，為了不發(fā)生撞擊)，例如，需要用于控制撞錘的后退操作的機(jī)構(gòu)。JP-2009-072888-A的沖擊工具不能被用于所謂的鉆進(jìn)模式下。此外，即使實(shí)現(xiàn)了鉆進(jìn)模式(即使控制了撞錘的后退操作)，為了在達(dá)到給定的緊固扭矩時(shí)還實(shí)現(xiàn)中斷動(dòng)力傳輸?shù)碾x合操作，也需要單獨(dú)設(shè)置離合器機(jī)構(gòu)，并且在沖擊工具中實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)模式和帶離合器的鉆進(jìn)模式導(dǎo)致成本增加。此外，在JP-2009-072888-A中，供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力是恒定的，而與頂端工具在通過(guò)撞錘撞擊期間的負(fù)載狀態(tài)無(wú)關(guān)。因此，即使在輕負(fù)載狀態(tài)下也使用高緊固扭矩來(lái)執(zhí)行撞擊。因此，過(guò)剩的電力被供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)，并且發(fā)生無(wú)效的動(dòng)力消耗。而且，發(fā)生所謂的脫離(coming-out)現(xiàn)象，其中螺釘在使用高緊固扭矩執(zhí)行撞擊時(shí)在螺釘擰緊期間過(guò)度前移，并且頂端工具與螺釘頭分離。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種沖擊工具，其中沖擊機(jī)構(gòu)由帶有簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的撞錘和砧實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種沖擊工具，該沖擊工具能夠驅(qū)動(dòng)相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度小于360度的撞錘和砧，從而通過(guò)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)執(zhí)行緊固操作。本發(fā)明的又一目的是提供一種多用沖擊工具，該沖擊工具能在鉆進(jìn)模式和沖擊模式下切換和使用。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種沖擊工具，該沖擊工具包括電動(dòng)機(jī)；撞錘，該撞錘連接到該電動(dòng)機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，該砧被軸頸連接而可相對(duì)于撞錘旋轉(zhuǎn)， 具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中該電動(dòng)機(jī)可在以下模式下驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被連續(xù)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被間歇地僅正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 以及第三驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可提供所述沖擊工具，其中該沖擊工具可在以下模式下操作鉆進(jìn)模式，其中電動(dòng)機(jī)在第一模式下被驅(qū)動(dòng)；以及沖擊模式，其中電動(dòng)機(jī)在第一至第三模式中的至少兩種模式下被驅(qū)動(dòng)同時(shí)在其間進(jìn)行切換。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，可提供所述沖擊工具，該沖擊工具還包括逆變器電路， 其向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)給定驅(qū)動(dòng)電流；以及控制單元，其控制逆變器電路，從而控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，以便執(zhí)行第一至第三驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可提供所述沖擊工具，其中通過(guò)所述逆變器電路的脈沖控制來(lái)執(zhí)行第二驅(qū)動(dòng)模式和第三驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，可提供所述沖擊工具，其中，在沖擊模式下，當(dāng)負(fù)載輕時(shí)電動(dòng)機(jī)在第一驅(qū)動(dòng)模式下被驅(qū)動(dòng)，并且當(dāng)負(fù)載變重時(shí)電動(dòng)機(jī)在第二驅(qū)動(dòng)模式下被驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，可提供所述沖擊工具，其中，在沖擊模式下，當(dāng)負(fù)載在電動(dòng)機(jī)在第二模式下被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)一步變得更重時(shí)，電動(dòng)機(jī)在第三模式下被驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，可提供所述沖擊工具，其中控制單元基于以下參數(shù)使電動(dòng)機(jī)在第一至第三驅(qū)動(dòng)模式之間轉(zhuǎn)換流入電動(dòng)機(jī)的電流的值；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化；或在砧的輸出軸處產(chǎn)生的沖擊扭矩的值。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，可提供所述沖擊工具，其中，在第三驅(qū)動(dòng)模式下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)直到達(dá)到給定的反轉(zhuǎn)速度。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，可提供所述沖擊工具，該沖擊工具還包括檢測(cè)流入電動(dòng)機(jī)的電流的電流檢測(cè)單元，其中，在鉆進(jìn)模式下，當(dāng)所檢測(cè)到的電流的值變成等于或高于給定閾值時(shí)，控制單元使電動(dòng)機(jī)停止。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，可提供所述沖擊工具，該沖擊工具還包括開(kāi)關(guān)撥盤(pán)，其允許用戶(hù)在鉆進(jìn)模式與沖擊模式之間進(jìn)行切換，并且在鉆進(jìn)模式內(nèi)設(shè)定用于停止電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的扭矩值的多個(gè)階段。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種沖擊工具，該沖擊工具包括電動(dòng)機(jī)；撞錘， 該撞錘連接到該電動(dòng)機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，該砧被軸頸連接而可相對(duì)于撞錘旋轉(zhuǎn)，具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中電動(dòng)機(jī)可在以下模式下驅(qū)動(dòng)第一間歇驅(qū)動(dòng)模式；以及不同于第一間歇驅(qū)動(dòng)模式的第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，可提供所述沖擊工具，其中，在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下， 電動(dòng)機(jī)被間歇地僅沿正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，其中，在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下，電動(dòng)機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，并且其中電動(dòng)機(jī)可從第一間歇驅(qū)動(dòng)模式切換到第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，可提供所述沖擊工具，其中電動(dòng)機(jī)在一次緊固操作期間可從第一間歇驅(qū)動(dòng)模式切換到第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，可提供所述沖擊工具，其中在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘對(duì)砧的撞擊力小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘對(duì)砧的撞擊力。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，可提供所述沖擊工具，其中在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的撞擊速度小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的撞擊速度。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，可提供所述沖擊工具，其中在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的轉(zhuǎn)速小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，可提供所述沖擊工具，該沖擊工具還包括逆變器電路，該逆變器電路向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)給定驅(qū)動(dòng)電流；以及控制單元，該控制單元進(jìn)行控制，使得在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下供應(yīng)給逆變器電路以使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)時(shí)間、振幅或有效值小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下的供應(yīng)時(shí)間、振幅或有效值。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，由于通過(guò)在三種模式下驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)執(zhí)行緊固，這三種模式包括連續(xù)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、間歇的僅正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以及間歇的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所以能將砧和撞錘制造成簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且撞錘不需要相對(duì)于砧連續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，不需要設(shè)置常規(guī)的凸輪機(jī)構(gòu)、軸向回退的機(jī)構(gòu)、彈簧或類(lèi)似部件，并且可以實(shí)現(xiàn)其中使軸向前_后長(zhǎng)度短的緊湊撞擊機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于沖擊工具可在鉆進(jìn)模式和沖擊模式下操作，所以可以實(shí)現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)模式和沖擊模式這兩種模式的所謂的多用工具。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于控制逆變器電路的控制單元控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，所以可以通過(guò)電子控制而容易地實(shí)現(xiàn)三種驅(qū)動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，由于通過(guò)控制逆變器電路的脈沖來(lái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的間歇驅(qū)動(dòng)模式，所以可以實(shí)現(xiàn)撞錘撞擊砧的撞擊效果。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在沖擊模式下，當(dāng)負(fù)載輕時(shí)在連續(xù)驅(qū)動(dòng)模式下執(zhí)行緊固， 而在負(fù)載變重的情況下在間歇驅(qū)動(dòng)模式下執(zhí)行緊固。因此，可以有效且快速地執(zhí)行緊固操作。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，由于在負(fù)載在僅正轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)一步變得更重的情況下通過(guò)切換到重復(fù)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)模式來(lái)執(zhí)行緊固，所以能以更高的緊固扭矩來(lái)緊固緊固主體部件。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，由于控制單元利用流入電動(dòng)機(jī)的電流的值、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化或在撞擊機(jī)構(gòu)的輸出軸處產(chǎn)生的沖擊扭矩的值來(lái)執(zhí)行向驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，所以能在不設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換的新元件或儀器的情況下利用現(xiàn)有元件來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)模式的切換，并且能抑制成本增加。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，由于在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)模式下電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)直到達(dá)到給定的反轉(zhuǎn)速度，所以撞錘在沿反向充分旋轉(zhuǎn)之后能沿正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并且能以充分的能量撞擊砧。因此，能實(shí)現(xiàn)高緊固扭矩。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，由于設(shè)置了電流檢測(cè)電路，并且控制單元在所檢測(cè)到的電流的值變成等于或高于給定閾值的情況下使處于鉆進(jìn)模式下的電動(dòng)機(jī)停止，所以即使未設(shè)置機(jī)械離合器機(jī)構(gòu)，也能以電子的方式實(shí)現(xiàn)離合器機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，由于開(kāi)關(guān)撥盤(pán)設(shè)置成切換鉆進(jìn)模式和沖擊模式，并且在鉆進(jìn)模式下在開(kāi)關(guān)撥盤(pán)中提供了用于設(shè)定停止電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的扭矩值的設(shè)定位置的多個(gè)階段，所以能通過(guò)一個(gè)撥盤(pán)來(lái)執(zhí)行模式的切換和離合器機(jī)構(gòu)的扭矩值的設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的第十一模式，由于利用作為電動(dòng)機(jī)的控制模式的第一間歇驅(qū)動(dòng)模式和在控制上不同于第一間歇驅(qū)動(dòng)模式的第二間歇驅(qū)動(dòng)模式來(lái)執(zhí)行緊固，所以可以應(yīng)付對(duì)多個(gè)緊固主體部件(匹配的部件)的緊固。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，由于執(zhí)行從僅正轉(zhuǎn)的第一間歇驅(qū)動(dòng)模式到執(zhí)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)的第二間歇驅(qū)動(dòng)模式的切換，所以能在對(duì)要求的緊固扭矩值而言最佳的驅(qū)動(dòng)模式下執(zhí)行緊固操作。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，由于在一次緊固操作期間執(zhí)行從第一間歇驅(qū)動(dòng)模式到第二間歇驅(qū)動(dòng)模式的切換，所以能逐漸增加用于緊固主體部件(匹配的部件)的緊固扭矩， 并且能執(zhí)行有利的緊固。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，由于在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘對(duì)砧的撞擊力小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘對(duì)砧的撞擊力，所以在緊固早期以小的扭矩執(zhí)行緊固操作。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，由于在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的撞擊速度小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的撞擊速度，所以在低負(fù)載的情況下能高速執(zhí)行撞擊。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，由于在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的轉(zhuǎn)速小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下撞錘的轉(zhuǎn)速，所以能以小的撞擊力執(zhí)行撞擊。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，由于供應(yīng)給逆變器電路以使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)時(shí)間、振幅或有效值在第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下小于在第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下，所以能以小的撞擊力執(zhí)行撞擊。從下面的說(shuō)明書(shū)和附圖的描述中將清楚本發(fā)明的上述和其它目的和新穎特征。
圖1圖示了與一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1的剖視圖。圖2圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1的外觀。圖3圖示了圖1的撞擊機(jī)構(gòu)40周?chē)姆糯髨D。圖4圖示了圖1的冷卻風(fēng)扇18。圖5圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能框圖。圖6圖示了與本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施例)相關(guān)的撞錘151和砧156。圖7圖示了圖6的撞錘151和砧156的撞擊操作的六個(gè)階段。圖8圖示了圖1的撞錘41和砧46。圖9圖示了從不同角度觀察的圖1的撞錘41和砧46。圖10圖示了圖8和9中所示的撞錘41和砧46的撞擊操作。圖11圖示了在沖擊工具1操作期間的觸發(fā)器信號(hào)、逆變器電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速以及撞錘41和砧46的撞擊狀態(tài)。圖12圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)控制步驟。圖13圖示了在脈沖模式⑴和脈沖模式(2)下施加到電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)數(shù)的曲線(xiàn)圖。圖14圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的電動(dòng)機(jī)在脈沖模式(1)下的驅(qū)動(dòng)控制流程。圖15圖示了電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)與經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的關(guān)系和施加到電動(dòng)機(jī)3的電流與經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的關(guān)系。圖16圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的電動(dòng)機(jī)3在脈沖模式(2)下的驅(qū)動(dòng)控制流程。
具體實(shí)施例方式下文將參考附圖描述實(shí)施例。在以下描述中，上下、前后和左右方向與圖1和2中所示的方向相對(duì)應(yīng)。圖1圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沖擊工具1。沖擊工具1以可充電電池組30作為電源且以電動(dòng)機(jī)3作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)驅(qū)動(dòng)撞擊機(jī)構(gòu)40，并且將旋轉(zhuǎn)和撞擊提供給作為輸出軸的砧46，以將連續(xù)扭矩或間歇的撞擊力傳遞到頂端工具(未示出)，諸如電動(dòng)螺絲刀的鉆頭， 從而執(zhí)行諸如螺絲擰緊或螺栓擰緊之類(lèi)的操作。電動(dòng)機(jī)3是無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)，并且被收納在從側(cè)面看呈大致T形的殼體6的管狀主干部6a中。殼體6可拆分為兩個(gè)大致對(duì)稱(chēng)的右部件和左部件，并且右部件和左部件由多個(gè)螺釘固定。例如，殼體6的右部件和左部件中的一者(在該實(shí)施例中為左部件)形成有多個(gè)螺釘凸臺(tái)20，并且另一者(在該實(shí)施例中為右部件)形成有多個(gè)螺孔(未示出)。在主干部6a中，電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸19由位于后端處的軸承17b和圍繞中心部設(shè)置的軸承17a 以可旋轉(zhuǎn)方式保持。上面裝載有六個(gè)開(kāi)關(guān)元件10的板設(shè)置于電動(dòng)機(jī)3的后部，并且通過(guò)對(duì)這些開(kāi)關(guān)元件10進(jìn)行逆變控制來(lái)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)3。諸如霍爾元件或霍爾IC等旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件58被裝載于板7的前部，以檢測(cè)轉(zhuǎn)子3a的位置。在殼體6中，握持部6b從主干部6a幾乎垂直并且整體地延伸出來(lái)。觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8 和正向/反向切換桿15設(shè)置于握持部6b中的上部。觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8的觸發(fā)器操作部8a由彈簧(未示出)推壓而從握持部6b突出。用于通過(guò)觸發(fā)器操作部8a來(lái)控制電動(dòng)機(jī)3的速度的控制電路板9收納在握持部6b的下部。電池保持部6c形成在握持部6b的下部，并且包括多個(gè)鎳氫或鋰離子電池單元的電池組30以可拆卸方式安裝在電池保持部6c上。冷卻風(fēng)扇18位于電動(dòng)機(jī)3的前部并附連于旋轉(zhuǎn)軸19，以與旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。冷卻風(fēng)扇18經(jīng)設(shè)置于主干部6a的后部的空氣入口 26a和26b吸入空氣。所吸入的空氣在主干部6a中從形成在冷卻風(fēng)扇18的徑向外周側(cè)周?chē)亩鄠€(gè)縫隙26c (參見(jiàn)圖2)排放到殼體6 外部。撞擊機(jī)構(gòu)40包括砧46和撞錘41。撞錘41被固定并連接行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21 的多個(gè)行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸。與目前廣泛使用的常規(guī)的沖擊機(jī)構(gòu)不一樣，撞錘41不包括具有心軸、彈簧、凸輪凹槽、滾珠等的凸輪機(jī)構(gòu)。砧46和撞錘41通過(guò)配合軸41a和形成在其旋轉(zhuǎn)中心周?chē)呐浜习疾?6f彼此連接，使得僅能在砧46和撞錘41之間執(zhí)行不足一圈的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在砧46的前端，整體形成用于安裝頂端工具(未示出)的輸出軸部和沿軸向具有六邊形截面形狀的安裝孔46a。砧46的后側(cè)連接到撞錘41的配合軸41a，并且由金屬軸承 16a保持在軸向中心周?chē)员憧上鄬?duì)于外殼5旋轉(zhuǎn)。砧46和撞錘41的詳細(xì)形狀將在后文描述。外殼5由金屬整體形成，用于收納撞擊機(jī)構(gòu)40和行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21，并且安裝
8在殼體6的前側(cè)。外殼5的外周側(cè)覆蓋有由樹(shù)脂制成的罩蓋11，以便防止熱傳遞以及吸收沖擊等。砧46的頂端包括用于以可拆卸方式附連頂端工具的套筒15和滾珠24。套筒15 包括彈簧15a、墊圈15b和卡環(huán)15c。當(dāng)拉動(dòng)觸發(fā)器操作部8a并且電動(dòng)機(jī)3起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速通過(guò)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21減低，并且撞錘41以與電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速成給定減速比的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)撞錘41旋轉(zhuǎn)時(shí)，其扭矩被傳遞到砧46，并且砧46以與撞錘41相同的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。當(dāng)施加到砧46的力通過(guò)從頂端工具側(cè)接收的反作用力變大時(shí)，控制單元檢測(cè)到緊固反作用力的增大，并且在電動(dòng)機(jī)3停止旋轉(zhuǎn)(電動(dòng)機(jī)3被鎖定)之前，在改變撞錘41的驅(qū)動(dòng)模式的同時(shí)連續(xù)或間歇地驅(qū)動(dòng)撞錘41。圖2圖示了圖1的沖擊工具1的外觀。殼體6包括三個(gè)部分6a、6b和6c，并且用于排放冷卻空氣的縫隙26c在主干部6a中形成在冷卻風(fēng)扇18的徑向外周側(cè)周?chē)??？刂泼姘?1設(shè)置在電池保持部6c的上表面上。各種操作按鈕、指示燈等布置于控制面板31，例如，用于開(kāi)啟/關(guān)閉LED燈12的開(kāi)關(guān)和用于確認(rèn)電池組的剩余電量的按鈕布置在控制面板 31上。例如，用于切換電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)模式(鉆進(jìn)模式和沖擊模式)的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)32設(shè)置在電池保持部6c的側(cè)面上。只要壓下?lián)軇?dòng)開(kāi)關(guān)32，便交替地切換鉆進(jìn)模式和沖擊模式。電池組30包括位于其左右兩側(cè)上的釋放按鈕30A，并且能通過(guò)在按壓釋放按鈕 30A的同時(shí)移動(dòng)電池組30來(lái)使電池組30與電池保持部6c分離。金屬帶掛鉤33以可拆卸方式附連到電池保持部6c的右側(cè)和左側(cè)之一。盡管在圖2中帶掛鉤33附連于沖擊工具1 的左側(cè)，但帶掛鉤33可以與沖擊工具分離并附連于右側(cè)。條帶34附連在電池保持部6c的后端周?chē)?。圖3圖示了圖1的撞擊機(jī)構(gòu)40周?chē)姆糯髨D。行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21為齒輪式的。 連接到電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸19的頂端的恒星齒輪21a起到驅(qū)動(dòng)軸(輸入軸)的作用，并且多個(gè)行星齒輪21b在被固定到主干部6a上的外齒輪21d內(nèi)旋轉(zhuǎn)。行星齒輪21b的多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸21c由作為行星托架的撞錘41保持。撞錘41沿與電動(dòng)機(jī)3相同的方向以給定減速比旋轉(zhuǎn)，作為行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21的從動(dòng)軸(輸出軸)?；谥T如緊固物(螺釘或螺栓)和電動(dòng)機(jī)3的輸出以及要求的緊固扭矩之類(lèi)的因素來(lái)設(shè)定該減速比。在本實(shí)施例中，將該減速比設(shè)定為使得撞錘41的轉(zhuǎn)數(shù)變成電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)的約1/8至1/15。內(nèi)罩蓋22設(shè)置在主干部6a內(nèi)部的兩個(gè)螺釘凸臺(tái)20的內(nèi)周側(cè)。內(nèi)罩蓋22通過(guò)諸如塑料之類(lèi)的合成樹(shù)脂的整體模塑而制造。筒形部分形成在內(nèi)罩蓋的后側(cè)，并且以可旋轉(zhuǎn)方式固定電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸19的軸承17a由內(nèi)罩蓋的筒形部分保持。具有兩個(gè)不同直徑的筒形臺(tái)階狀部分設(shè)置在內(nèi)罩蓋22的前側(cè)。滾珠軸承16b設(shè)置于直徑較小的臺(tái)階狀部分， 并且外齒輪21d的一部分從前側(cè)插入直徑較大的筒形臺(tái)階狀部分。由于外齒輪21d以不可旋轉(zhuǎn)的方式附連于內(nèi)罩蓋22并且內(nèi)罩蓋22以不可旋轉(zhuǎn)的方式附連于外殼6的主干部6a， 所以外齒輪21被固定在不可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。外齒輪21d的外周部包括形成有大外徑的凸緣部分，并且0形圈23設(shè)置在該凸緣部分與內(nèi)罩蓋22之間。油脂(未示出)被涂敷到撞錘 41和砧46的旋轉(zhuǎn)部分，并且0形圈23執(zhí)行密封使得油脂不會(huì)泄漏到內(nèi)罩蓋22側(cè)。在本實(shí)施例中，撞錘41起到保持行星齒輪21b的多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸21c的行星托架的作用。因此，撞錘41的后端延伸到軸承16b的內(nèi)周側(cè)。撞錘41的后內(nèi)周部布置在筒形內(nèi)空間中，該筒形內(nèi)空間收納附連于電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸19的行星齒輪21a。軸向向前突出的配合軸41a形成在撞錘41的前中心軸線(xiàn)周?chē)?，并且配合軸41a與形成在砧46的后中心軸線(xiàn)周?chē)耐残闻浜习疾?6f配合。將配合軸41a和配合凹槽46f軸頸連接使得兩者可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。圖4圖示了冷卻風(fēng)扇18。通過(guò)諸如塑料之類(lèi)的合成樹(shù)脂的整體模塑來(lái)制造冷卻風(fēng)扇18。該冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)中心形成有旋轉(zhuǎn)軸19穿過(guò)的通孔18a，形成了筒形部分18b，其中該筒形部分與轉(zhuǎn)子3a相距給定距離而轉(zhuǎn)子3a在軸向上以給定距離覆蓋旋轉(zhuǎn)軸19，并且在筒形部分18b的外周側(cè)形成多個(gè)鰭片(fin) 18c。環(huán)形部分設(shè)置在每個(gè)鰭片18c的前側(cè)和后側(cè)，并且從軸向后側(cè)(不僅僅是冷卻風(fēng)扇18的旋轉(zhuǎn)方向)吸入的空氣從形成在冷卻風(fēng)扇的外周周?chē)亩鄠€(gè)開(kāi)口 18d沿周向向外排放。由于冷卻風(fēng)扇18具備所謂的離心式風(fēng)扇的功能，并且直接連接到電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸19而不穿過(guò)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)21并以充分大于撞錘41的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，所以能夠保證充分的空氣量。接下來(lái)，將參考圖5描述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作。圖5圖示了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)3包括三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)。該無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)為所謂的內(nèi)轉(zhuǎn)子式，并且具有轉(zhuǎn)子3a、定子3b和三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件(霍爾元件)58，轉(zhuǎn)子3a 包括永磁體(磁體)，永磁體包括多組(在該實(shí)施例中為兩組)N-S極，定子3b由卷繞為定子的三相定子繞組U、V和W組成，旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件58沿周向以給定間隔例如成60度布置，以檢測(cè)轉(zhuǎn)子3a的旋轉(zhuǎn)位置?；趤?lái)自旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件58的位置檢測(cè)信號(hào)，控制定子繞組U、V和W的通電方向和時(shí)間，從而旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)3。旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件58在板7上設(shè)置于面向轉(zhuǎn)子3a的永磁體3c的位置。裝載在板7上的電子元件包括作為三相橋連接的六個(gè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6，諸如 FET0橋接的六個(gè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6的相應(yīng)柵極(gate)連接到裝載在控制電路板9上的控制信號(hào)輸出電路53，并且六個(gè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6的相應(yīng)漏極(drain)/源極(source)連接到卷繞為定子的定子繞組U、V和W。從而，六個(gè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6通過(guò)從控制信號(hào)輸出電路53輸入的開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào)，諸如H4、H5和H6)來(lái)執(zhí)行切換操作，并且向定子繞組U、V和W供電，其中施加到逆變器電路52的電池組30的直流電壓作為三相電壓(U 相、V 相禾口 W 相)Vu、Vv、Vw。在開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)六個(gè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6的相應(yīng)信號(hào)的三相信號(hào))當(dāng)中，將用于三個(gè)負(fù)極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q4、Q5和Q6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWM 信號(hào))H4、H5和H6供應(yīng)，并且PWM信號(hào)的脈沖寬度(占空比)由裝載在控制電路板9上的計(jì)算單元51基于觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8的觸發(fā)器操作部8a的操作量(行程)的檢測(cè)信號(hào)來(lái)改變， 藉此調(diào)節(jié)向電動(dòng)機(jī)3的供電量并且控制電動(dòng)機(jī)3的起動(dòng)/停止和轉(zhuǎn)速。將PWM信號(hào)供應(yīng)給逆變器電路52的正極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q3或負(fù)極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q4至Q6，并且通過(guò)高速切換開(kāi)關(guān)元件Ql至Q3或開(kāi)關(guān)元件Q4至Q6來(lái)控制從電池組30的直流電壓向定子繞組U、V和W供電。在本實(shí)施例中，將PWM信號(hào)供應(yīng)給負(fù)極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q4至Q6。因此，能通過(guò)控制PWM信號(hào)的脈沖寬度來(lái)控制電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)待供應(yīng)給各定子繞組U、V和W的電力。沖擊工具1包括用于切換電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)方向的正向/反向切換桿14。只要旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定電路62檢測(cè)到正向/反向切換桿14的變化，便將用于切換電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的控制信號(hào)傳遞到計(jì)算單元51。計(jì)算單元51包括基于處理程序和數(shù)據(jù)來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)處理程序或控制數(shù)據(jù)的ROM以及臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM、計(jì)時(shí)器等，不過(guò)未示出?？刂菩盘?hào)輸出電路53形成用于基于旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定電路62和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路54 的輸出信號(hào)交替地切換預(yù)定開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到控制信號(hào)輸出電路53。這交替地使定子繞組U、V和W的預(yù)定繞組線(xiàn)通電，并且使轉(zhuǎn)子3a沿設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。這種情況下，基于施加電壓設(shè)定電路61的輸出控制信號(hào)將施加到負(fù)極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q4至Q6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為PWM調(diào)制信號(hào)輸出。供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流的值由電流檢測(cè)電路59測(cè)量，并且當(dāng)電流的值被反饋給計(jì)算單元51時(shí)被調(diào)節(jié)為設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電力。PWM信號(hào)可被施加到正極電源側(cè)開(kāi)關(guān)元件Ql至Q3。檢測(cè)在砧46中產(chǎn)生的沖擊的大小的撞擊沖擊傳感器56連接到裝載在控制電路板 9上的控制單元50，并且其輸出經(jīng)由撞擊沖擊檢測(cè)電路57輸入到計(jì)算單元51。撞擊沖擊傳感器56可以由附連于砧46的應(yīng)變儀等實(shí)現(xiàn)，并且當(dāng)利用撞擊沖擊傳感器56的輸出以正常扭矩完成緊固時(shí)，電動(dòng)機(jī)3可以自動(dòng)停止。接下來(lái)，在描述與本實(shí)施例相關(guān)的撞錘41和砧46的撞擊操作之前，將參考圖6和 7描述撞錘和砧的基本結(jié)構(gòu)及其撞擊操作原理。圖6圖示了與基本結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施例)相關(guān)的撞錘151和砧156。撞錘151形成有一組突出部，即，從筒形主體部151b軸向突出的突出部152和突出部153。主體部151b的前中心形成有與形成于砧156的后部的配合凹槽(未示出)配合的配合軸151a，并且撞錘151和砧156連接在一起以便可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)不足一圈的給定角度(小于360度)。突出部152用作撞擊棘爪，并且具有形成在沿周向的兩側(cè)的平撞擊側(cè)表面152a和152b。撞錘151還包括用于與突出部152保持旋轉(zhuǎn)平衡的突出部153。由于突出部153起到用于獲得旋轉(zhuǎn)平衡的配重部的作用，所以未形成撞擊側(cè)表面。圓盤(pán)部151c經(jīng)由連接部151d形成在主體部151b的后側(cè)。主體部151b與圓盤(pán)部 151d之間的空間設(shè)置成布置行星齒輪機(jī)構(gòu)21的行星齒輪21b，并且圓盤(pán)部151d形成有用于保持行星齒輪21b的旋轉(zhuǎn)軸21c的通孔151f。盡管未示出，但用于保持行星齒輪21b的旋轉(zhuǎn)軸21c的保持孔也形成在主體部151b的面向圓盤(pán)部151d的一側(cè)。砧156形成有用于將頂端工具安裝在筒形主體部156b的前端側(cè)的安裝孔156a， 并且從主體部156b徑向向外突出的兩個(gè)突出部157和158形成在主體部156b的后側(cè)。突出部157是具有被撞擊側(cè)表面157a和157b的撞擊棘爪，并且是突出部158不具有被撞擊側(cè)表面的配重部。由于突出部157適合與突出部152發(fā)生碰撞，所以使其外徑等于突出部 152的外徑。僅用作配重的兩個(gè)突出部153和158成型為彼此不發(fā)生干涉并且不與任何零件發(fā)生碰撞。為了使撞錘151與砧156之間的旋轉(zhuǎn)角度盡可能大(最大不足一圈)，使突出部153和158的徑向厚度較小以增加周向長(zhǎng)度，從而維持突出部152和157之間的旋轉(zhuǎn)平衡。通過(guò)將相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定得很大，能獲得當(dāng)使撞錘與砧發(fā)生碰撞時(shí)撞錘的大加速區(qū)間 (預(yù)備(rim-up)區(qū)間)，并且能以相當(dāng)大的能量執(zhí)行撞擊。圖7圖示了在撞錘151和砧156的使用狀態(tài)下的一圈運(yùn)動(dòng)的六個(gè)階段。圖7的剖面與軸向垂直，并且包括撞擊側(cè)表面152a(圖6)。在圖7(1)的狀態(tài)下，雖然從頂端工具接收的緊固扭矩小，但砧156通過(guò)撞錘151的推力而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)緊固扭矩變大并且不可能僅通過(guò)撞錘151的推力而旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于砧156被撞錘151撞擊，所以電動(dòng)機(jī)3開(kāi)始反轉(zhuǎn)以便使撞錘151沿箭頭161的方向反轉(zhuǎn)。通過(guò)使電動(dòng)機(jī)3在(1)中所示的狀態(tài)下開(kāi)始反轉(zhuǎn)，從而使撞錘151的突出部152沿箭頭161的方向旋轉(zhuǎn)，并且使電動(dòng)機(jī)3進(jìn)一步反轉(zhuǎn)，突出部152在如(2)中所示的沿箭頭162的方向加速通過(guò)突出部158的外周側(cè)的同時(shí)旋轉(zhuǎn)。 類(lèi)似地，使突出部158的外徑R al小于突出部152的內(nèi)徑Rhl，因此兩個(gè)突出部不會(huì)彼此發(fā)生碰撞。使突出部157的外徑Ral小于突出部153的內(nèi)徑Rhl，因此兩個(gè)突出部不會(huì)彼此發(fā)生碰撞。如果突出部以這種位置關(guān)系構(gòu)成，則能使撞錘151和砧156的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度大于 180度，并且能保證撞錘151相對(duì)于砧156的充分反轉(zhuǎn)角度。當(dāng)撞錘151進(jìn)一步反轉(zhuǎn)并且到達(dá)如箭頭163a所示的圖7(3)的位置(反轉(zhuǎn)的停止位置)時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)中止給定時(shí)間段，然后電動(dòng)機(jī)3開(kāi)始沿箭頭163b的方向(正轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)撞錘151反轉(zhuǎn)時(shí)，重要的是使撞錘151可靠地停止在停止位置以便不會(huì)與砧156發(fā)生碰撞。盡管撞錘151在撞錘與砧156發(fā)生碰撞的位置之前的停止位置是任意設(shè)定的，但希望根據(jù)要求的緊固扭矩而使停止位置盡可能大。不必每次都將停止位置設(shè)定為同一個(gè)位置，并且在緊固的初始階段中可使反轉(zhuǎn)角度小，而隨著緊固進(jìn)行可將反轉(zhuǎn)角度設(shè)定得大。如果以此方式使停止位置可以改變，則由于能將反轉(zhuǎn)所需的時(shí)間設(shè)定為最小，所以能在短時(shí)間內(nèi)迅速執(zhí)行撞擊操作。然后，撞錘151在沿箭頭164的方向經(jīng)過(guò)圖7(4)的位置時(shí)進(jìn)一步加速，并且突出部152的撞擊側(cè)表面152a在加速狀態(tài)下在圖7(5)中所示的位置與砧156的被撞擊側(cè)表面 157a發(fā)生碰撞。作為這種碰撞的結(jié)果，強(qiáng)勁的旋轉(zhuǎn)扭矩被傳遞到砧156，并且砧156沿箭頭 166所示的方向旋轉(zhuǎn)。圖7 (6)的位置是撞錘151和砧156兩者都已從圖7(1)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)成給定角度的狀態(tài)，并且通過(guò)再次重復(fù)從圖7(1)至圖7(5)中所示的狀態(tài)來(lái)將緊固主體部件緊固到恰當(dāng)扭矩。如上所述，在與第二實(shí)施例相關(guān)的撞錘151和砧156中，使用電動(dòng)機(jī)3反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)模式，利用撞錘151和砧156作為撞擊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)沖擊工具。在該結(jié)構(gòu)的撞擊機(jī)構(gòu)中，還可以通過(guò)設(shè)定電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)模式來(lái)使電動(dòng)機(jī)在鉆進(jìn)模式下旋轉(zhuǎn)。例如，在鉆進(jìn)模式下，只通過(guò)使電動(dòng)機(jī)3從圖7(5)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)以使撞錘151沿正向旋轉(zhuǎn)，可以使撞錘旋轉(zhuǎn)以便像圖7(6)那樣跟隨砧156。因此，通過(guò)重復(fù)該操作，可以高速緊固能夠使緊固扭矩小的緊固主體部件，諸如螺釘或螺栓。在與本實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1中，使用無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)3。因此，通過(guò)計(jì)算從電流檢測(cè)單元59 (參見(jiàn)圖5)流入電動(dòng)機(jī)3的電流的值，檢測(cè)電流的值已變得大于給定值的狀態(tài)，并且使計(jì)算單元51停止電動(dòng)機(jī)3，可以電子地實(shí)現(xiàn)在緊固到給定扭矩之后中斷動(dòng)力傳遞的所謂的離合器機(jī)構(gòu)。因此，與本實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1，也可以實(shí)現(xiàn)在鉆進(jìn)模式期間的離合器機(jī)構(gòu)，并且可以通過(guò)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的撞擊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有不帶離合器的鉆進(jìn)模式、帶離合器的鉆進(jìn)模式和沖擊模式的多用緊固工具。接下來(lái)，將參考圖8和9描述圖1和2中所示的撞擊機(jī)構(gòu)40的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖8圖示了與第一實(shí)施例相關(guān)的撞錘41和砧46，其中撞錘41是從前面傾斜地觀看的，并且砧46 是從后面傾斜地觀看的。圖9圖示了撞錘41和砧46，其中撞錘41是從后面傾斜地觀看的， 并且砧46是從前面傾斜地觀看的。撞錘41形成有從筒形主體部41b徑向突出的兩個(gè)葉片部41c和41d。盡管葉片部41d和41c分別形成有軸向突出的突出部，但該結(jié)構(gòu)與圖6中所示的基本結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施例)的不同之處在于一組撞擊部和一組配重部分別形成在葉片部41d 和 41c 中。葉片部41c的外周部具有風(fēng)扇形狀，并且突出部42從外周部軸向向前突出。風(fēng)扇形部分和突出部42既起到撞擊部(撞擊棘爪)的作用，又起到配重部的作用。撞擊側(cè)表面 42a和42b形成在突出部42沿周向的兩側(cè)。兩個(gè)撞擊側(cè)表面42a和42b都成型為平表面， 并且提供適度的角度以便還與砧46的被撞擊側(cè)表面(后文將描述)進(jìn)行表面接觸。同時(shí)， 葉片部41d成型為具有風(fēng)扇形外周部，并且風(fēng)扇形部分的質(zhì)量由于其形狀而增加。因此，葉片部還用作配重部。此外，形成了從葉片部41d的徑向中心周?chē)S向向前突出的突出部43。 突出部43用作撞擊部(撞擊棘爪)，并且撞擊側(cè)表面43a和43b形成在突出部沿周向的兩側(cè)。兩個(gè)撞擊側(cè)表面43a和42b都成型為平表面，并且沿周向提供適度的角度以便同樣與砧46的被撞擊側(cè)表面(后文將描述)進(jìn)行表面接觸。配合到砧46的配合凹槽46f內(nèi)的配合軸41a形成在主體部41b的軸向中心周?chē)那皞?cè)。連接部44c形成在主體部41b的后側(cè)，該連接部44c在沿周向的兩個(gè)位置連接兩個(gè)圓盤(pán)部44a和44b以便使其起到行星托架作用。通孔44d分別形成在圓盤(pán)部44a和44b 的沿周向的兩個(gè)位置，兩個(gè)行星齒輪21b (參見(jiàn)圖3)布置在圓盤(pán)部44a和44b之間，并且行星齒輪21b的旋轉(zhuǎn)軸21c (參見(jiàn)圖3)安裝在通孔44d上。以圓筒形狀延伸的筒形部44e形成在圓盤(pán)部44b的后側(cè)。筒形部44e的外周側(cè)被保持在軸承16b內(nèi)側(cè)。恒星齒輪21a(參見(jiàn)圖3)布置在筒形部44e內(nèi)側(cè)的空間44f中。優(yōu)選不僅在強(qiáng)度上而且在重量上將圖8和 9中所示的撞錘41和砧46制造為金屬整體結(jié)構(gòu)。砧46形成有從筒形主體部46b徑向突出的兩個(gè)葉片部46c和46d。軸向向后突出的突出部47形成在葉片部46c的外周周?chē)?。被撞擊?cè)表面47a和47b形成在突出部47沿周向的兩側(cè)。同時(shí)，軸向向后突出的突出部48形成在葉片部46d的徑向中心周?chē)１蛔矒魝?cè)表面48a和48b形成在突出部48沿周向的兩側(cè)。當(dāng)撞錘41正轉(zhuǎn)(緊固螺釘?shù)鹊男D(zhuǎn)方向)時(shí)，撞擊側(cè)表面42a抵靠在被撞擊側(cè)表面47a上，同時(shí)撞擊側(cè)表面43a抵靠在被撞擊側(cè)表面48a上。當(dāng)撞錘41反轉(zhuǎn)(松開(kāi)螺釘?shù)鹊男D(zhuǎn)方向)時(shí)，撞擊側(cè)表面42b抵靠在被撞擊側(cè)表面47b上，同時(shí)，撞擊側(cè)表面43b抵靠在被撞擊側(cè)表面48b上。突出部42、43、47和48 成型為同時(shí)在兩個(gè)位置抵靠。由此，根據(jù)圖8和9中所示的撞錘41和砧46，由于在關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸向中心對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)位置執(zhí)行撞擊，所以在撞擊期間的平衡良好，并且沖擊工具1在撞擊期間很難晃動(dòng)。由于撞擊側(cè)表面分別設(shè)置在突出部沿周向的兩側(cè)，所以不僅可以在正轉(zhuǎn)期間進(jìn)行沖擊操作，而且可以在反轉(zhuǎn)期間進(jìn)行沖擊操作，從而能實(shí)現(xiàn)易于使用的沖擊工具。由于撞錘41僅沿周向撞擊砧41，并且撞錘41不會(huì)軸向向前撞擊砧46，所以頂端工具不一定推動(dòng)緊固主體部件， 并且當(dāng)將木螺釘?shù)染o固到木材內(nèi)時(shí)具備優(yōu)勢(shì)。接下來(lái)，將參考圖10描述圖8和9中所示的撞錘41和砧46的撞擊操作?；静僮髋c圖7中所述的操作相同，并且差別在于在撞擊期間不是在一個(gè)位置而是在大致軸對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)位置同時(shí)執(zhí)行撞擊。圖10圖示了圖3的A-A部分的截面圖。圖10圖示了從撞錘41 軸向突出的突出部42和43與從砧46軸向突出的突出部47和48之間的位置關(guān)系。砧47 在緊固操作期間(在正轉(zhuǎn)期間)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。圖10(1)處于撞錘41相對(duì)于砧46反轉(zhuǎn)到最大反轉(zhuǎn)位置的狀態(tài)(相當(dāng)于圖7(3) 的狀態(tài))。撞錘41從此狀態(tài)沿箭頭91的方向(沿正向)加速，以撞擊砧46。然后，類(lèi)似于圖10(2)，突出部42穿過(guò)突出部48的外周側(cè)，同時(shí)突出部43穿過(guò)突出部47的內(nèi)周側(cè)。為了允許兩個(gè)突出部通過(guò)，使突出部42的內(nèi)徑RH2大于突出部48的外徑RAl，因此突出部不會(huì)彼此發(fā)生碰撞。類(lèi)似地，使突出部43的外徑RHl小于突出部47的內(nèi)徑RA2，因此兩個(gè)突出部不會(huì)彼此發(fā)生碰撞。根據(jù)這種位置關(guān)系，可以使撞錘41和砧46的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度大于 180度，可以保證撞錘41到砧46的充分反轉(zhuǎn)角度，并且該反轉(zhuǎn)角度在撞錘41撞擊砧46之前可以位于加速區(qū)間。接下來(lái)，當(dāng)撞錘41正轉(zhuǎn)到圖10(3)的狀態(tài)時(shí)，突出部42的撞擊側(cè)表面42a與突出部47的被撞擊側(cè)表面47a發(fā)生碰撞。同時(shí)，突出部43的撞擊側(cè)表面43a與突出部48的撞擊側(cè)表面47a碰撞。通過(guò)以此方式在與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)的兩個(gè)位置引起碰撞，能執(zhí)行相對(duì)于砧46平衡良好的撞擊。作為這種撞擊的結(jié)果，如圖10(4)中所示，砧46沿箭頭94的方向旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)這種旋轉(zhuǎn)來(lái)執(zhí)行緊固主體部件的緊固。撞錘41具有突出部42，該突出部是位于徑向同心位置(高于RH2且低于RH3的位置)的孤立突出體，并且具有突出部43，該突出部是位于同心位置(低于Rhi的位置)的第三孤立突出體。砧46具有突出部47，該突出部是位于徑向同心位置(高于Ra2且低于Ra3的位置)的孤立突出體，并且具有突出部48， 該突出部是位于同心位置(低于Rai的位置)的孤立突出體。接下來(lái)，將描述與本實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1的驅(qū)動(dòng)方法。在與本實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1中，砧46和撞錘41成型為可以小于360度的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)旋轉(zhuǎn)。由于撞錘41 不能執(zhí)行相對(duì)于砧46旋轉(zhuǎn)超過(guò)一圈，所以旋轉(zhuǎn)的控制同樣是唯一的。圖11圖示了在沖擊工具1操作期間的觸發(fā)器信號(hào)、逆變器電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速以及撞錘41和砧 46的撞擊狀態(tài)。在相應(yīng)的曲線(xiàn)圖中，水平軸線(xiàn)為時(shí)間(相應(yīng)曲線(xiàn)圖的時(shí)間是匹配的)。在與本實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1中，在沖擊模式的緊固操作的情況下，首先在鉆進(jìn)模式下高速執(zhí)行緊固，如果檢測(cè)到所需的緊固扭矩變大，則通過(guò)切換到?jīng)_擊模式(1)來(lái)執(zhí)行緊固，并且如果所需的緊固扭矩進(jìn)一步變大，則通過(guò)切換到?jīng)_擊模式(2)來(lái)執(zhí)行緊固。 在圖11的從時(shí)間T1至?xí)r間T2的鉆進(jìn)模式下，控制單元51基于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)3。 由于此原因，電動(dòng)機(jī)加速直到電動(dòng)機(jī)3達(dá)到箭頭85a所示的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)。此后，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速由于來(lái)自附連于砧46的頂端工具的大的緊固反作用力而如箭頭85b所示逐漸降低。因此，通過(guò)待供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流的值來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)速的降低，并且在時(shí)間T2執(zhí)行通過(guò)脈沖模式(1)切換到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模式。該脈沖模式⑴是這樣一種模式其中電動(dòng)機(jī)3不是被連續(xù)驅(qū)動(dòng)而是被間歇地驅(qū)動(dòng)，并且被脈沖驅(qū)動(dòng)以致多次重復(fù)“中止一正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”。措辭“被脈沖驅(qū)動(dòng)”意味著控制驅(qū)動(dòng)以便使施加到逆變器電路52的柵極信號(hào)脈動(dòng)，使供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)電流脈動(dòng)，并且從而使電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)或輸出扭矩脈動(dòng)。通過(guò)重復(fù)具有大周期(例如，約幾十赫茲到一百幾十赫茲)的驅(qū)動(dòng)電流的0N/0FF，諸如從時(shí)間T2至?xí)r間T21(暫停)待供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流為ON(驅(qū)動(dòng))，從時(shí)間T21至?xí)r間T3電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流為ON(驅(qū)動(dòng))，從時(shí)間T3至?xí)r間T31 驅(qū)動(dòng)電流為OFF (暫停)，以及從時(shí)間T31至?xí)r間T4驅(qū)動(dòng)電流為ON。盡管在驅(qū)動(dòng)電流的ON狀態(tài)下針對(duì)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)的控制來(lái)執(zhí)行PWM控制，但要進(jìn)行脈動(dòng)的周期與占空比控制的周期(通常為幾千赫茲)相比足夠小。在圖11的示例中，在中止自T2起的給定時(shí)間段向電動(dòng)機(jī)3供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流并且電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)降低到箭頭85b之后，控制單元51 (參見(jiàn)圖5)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)83a發(fā)送到控制信號(hào)輸出電路53，從而向電動(dòng)機(jī)3供應(yīng)脈動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(驅(qū)動(dòng)脈沖)以使電動(dòng)機(jī)3加速。在加速期間的這種控制不一定意味著以100%的占空比驅(qū)動(dòng)，而是意味著以小于100%的占空比控制。接下來(lái)，當(dāng)撞錘41在箭頭85c處與砧46發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí)如箭頭88a所示提供撞擊力。當(dāng)提供撞擊力時(shí)，中止在給定時(shí)間段向電動(dòng)機(jī)3供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流，并且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速如箭頭85b所示再次降低。此后，控制單元51將驅(qū)動(dòng)信號(hào)83b發(fā)送到控制信號(hào)輸出電路53， 從而使電動(dòng)機(jī)3加速。然后，當(dāng)撞錘41在箭頭85e處與砧46發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí)如箭頭88b 所示提供撞擊力。在脈沖模式(1)下，電動(dòng)機(jī)3的重復(fù)“中止一正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”的上述間歇驅(qū)動(dòng)被一次或多次重復(fù)。如果檢測(cè)到需要更高的緊固扭矩，則執(zhí)行通過(guò)脈沖模式(2)切換到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模式?？梢岳美绠?dāng)提供箭頭88b所示的撞擊力時(shí)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)(在箭頭85e 之前或之后)來(lái)判定是否需要更高的緊固扭矩。盡管脈沖模式⑵是電動(dòng)機(jī)3被間歇地驅(qū)動(dòng)并且類(lèi)似于脈沖模式⑴被脈沖驅(qū)動(dòng)的模式，但電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)以致“中止一反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一中止(停止)一正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”被多次重復(fù)。 亦即，在脈沖模式(2)下，為了不僅增加電動(dòng)機(jī)3的正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而且還增加電動(dòng)機(jī)3的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，撞錘41沿正轉(zhuǎn)方向加速以便在撞錘41相對(duì)于砧46反轉(zhuǎn)充分的角度關(guān)系之后與砧46 發(fā)生強(qiáng)烈碰撞。通過(guò)以此方式驅(qū)動(dòng)撞錘41，在砧46中產(chǎn)生強(qiáng)勁的緊固扭矩。在圖11的示例中，當(dāng)在時(shí)間T4執(zhí)行切換到脈沖模式(2)時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)被暫時(shí)中止，然后通過(guò)沿負(fù)方向?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)信號(hào)84a發(fā)送到控制信號(hào)輸出電路53而使電動(dòng)機(jī)3反轉(zhuǎn)。當(dāng)執(zhí)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)切換從控制信號(hào)輸出電路53輸出到各開(kāi)關(guān)元件Ql至Q6的每個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(0N/0FF信號(hào))的信號(hào)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)該正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。如果電動(dòng)機(jī)3已反轉(zhuǎn)給定的旋轉(zhuǎn)角度，則電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)被暫時(shí)中止以開(kāi)始正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由于此原因，沿正向的驅(qū)動(dòng)信號(hào)84b被發(fā)送到控制信號(hào)輸出電路53。在利用逆變器電路52的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)未被切換到正側(cè)或負(fù)側(cè)。然而，驅(qū)動(dòng)信號(hào)分為+方向和_方向并且在圖11中被示意性地表示使得能容易地理解電動(dòng)機(jī)是否在任何方向上被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。撞錘41在電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速達(dá)到最大速度(箭頭86c)時(shí)與砧46發(fā)生碰撞。由于該碰撞，與在脈沖模式(1)下產(chǎn)生的緊固扭矩(88a，88b)相比產(chǎn)生明顯更大的緊固扭矩89a。 當(dāng)以此方式執(zhí)行碰撞時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)減小以便從箭頭86c達(dá)到箭頭86d。另外，可執(zhí)行在檢測(cè)箭頭89a所示的碰撞時(shí)停止向電動(dòng)機(jī)3發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制。這種情況下，如果緊固主體為螺栓、螺母等，則在撞擊后傳遞到用戶(hù)的手的回彈小。通過(guò)在碰撞后也如本實(shí)施例中那樣向電動(dòng)機(jī)3施加驅(qū)動(dòng)電流，施加給用戶(hù)的反作用力比鉆進(jìn)模式小，并且適合中等負(fù)載下的操作。因此，能加快緊固速度，并且與強(qiáng)勁的脈沖模式相比能減少動(dòng)力消耗。此后，類(lèi)似地，通過(guò)以給定次數(shù)重復(fù)“中止一反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一中止(停止)一正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”來(lái)執(zhí)行具有強(qiáng)力緊固扭矩的緊固，并且當(dāng)用戶(hù)在時(shí)間T7釋放觸發(fā)器操作時(shí)停止電動(dòng)機(jī)3以完成緊固操作。 除由用戶(hù)釋放觸發(fā)器操作之外，當(dāng)計(jì)算單元51基于撞擊沖擊檢測(cè)傳感器56 (參見(jiàn)圖5)而判定完成了具有設(shè)定的緊固扭矩的緊固時(shí)可停止電動(dòng)機(jī)3。如上所述，在本實(shí)施例中，在僅需小的緊固扭矩的初始緊固階段中在鉆進(jìn)模式下執(zhí)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)緊固扭矩變大時(shí)通過(guò)僅正轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)而在沖擊模式(1)下執(zhí)行緊固， 并且在最終緊固階段中通過(guò)借助于電動(dòng)機(jī)3的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的間歇驅(qū)動(dòng)而在沖擊模式(2)下強(qiáng)勁地執(zhí)行緊固。另外，可利用沖擊模式(1)和沖擊模式(2)來(lái)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。從鉆進(jìn)模式直接轉(zhuǎn)入沖擊模式(2)而不提供沖擊模式(1)的控制也是可能的。由于在沖擊模式(2)中交替地執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，所以緊固速度變成明顯比鉆進(jìn)模式或沖擊模式(1)下慢。 當(dāng)緊固速度以此方式突然變慢時(shí)，在過(guò)渡到撞擊操作時(shí)的不適感與具有常規(guī)的旋轉(zhuǎn)撞擊機(jī)構(gòu)的沖擊工具相比變大。因此，在從鉆進(jìn)模式轉(zhuǎn)換到?jīng)_擊模式(2)時(shí)，操作感由于沖擊模式 (1)的介入而變成自然感。例如，通過(guò)盡可能多地在鉆進(jìn)模式或沖擊模式(1)下執(zhí)行緊固， 可以縮短緊固操作時(shí)間。接下來(lái)，將參考圖12至圖16描述與該實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1的控制流程。圖 12圖示了與該實(shí)施例相關(guān)的沖擊工具1的控制流程。沖擊工具1判定用戶(hù)在開(kāi)始操作之前是否使用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)32 (參見(jiàn)圖2)選擇了沖擊模式(步驟101)。如果選擇了沖擊模式，則處理轉(zhuǎn)入步驟102，并且如果未選擇沖擊模式，亦即，在正常鉆進(jìn)模式的情況下，處理轉(zhuǎn)入步驟 110。在沖擊模式下，計(jì)算單元51判定觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8是否被打開(kāi)。如果觸發(fā)器開(kāi)關(guān)被打開(kāi)(觸發(fā)器操作部8a被拉動(dòng))，如圖11中所示，則電動(dòng)機(jī)3以鉆進(jìn)模式起動(dòng)(步驟103)，并且根據(jù)觸發(fā)器操作部8a的拉動(dòng)量來(lái)開(kāi)始逆變器電路52的PWM控制(步驟104)。然后，電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)在執(zhí)行控制以使得供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的峰值電流不會(huì)超過(guò)上限ρ的同時(shí)加速。 接下來(lái)，利用電流檢測(cè)電路59 (參見(jiàn)圖5)的輸出檢測(cè)在自啟動(dòng)起t毫秒之后供應(yīng)給電動(dòng)機(jī) 3的電流的值I。如果檢測(cè)到的電流值I未超過(guò)Pl安培，則處理返回步驟104，并且如果電流值已超過(guò)Pl安培，則處理轉(zhuǎn)入步驟108 (步驟107)。接下來(lái)，判定檢測(cè)到的電流值I是否超過(guò)P2安培(步驟108)。如果在步驟108中所檢測(cè)到的電流值I未超過(guò)p2[A]，亦即，如果滿(mǎn)足pi < I < p2 的關(guān)系，則在執(zhí)行圖14中所示的脈沖模式(1)的流程之后處理轉(zhuǎn)入步驟109 (步驟120)。然后，如果所檢測(cè)到的電流值I超過(guò)p2[A]，則處理直接轉(zhuǎn)入步驟109而不執(zhí)行脈沖模式(1) 的流程。在步驟109中，判定觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8是否被設(shè)定為ON。如果觸發(fā)器開(kāi)關(guān)被關(guān)閉，則處理返回步驟101。如果ON狀態(tài)繼續(xù)，則在執(zhí)行圖16中所示的脈沖模式(2)的流程之后處理返回步驟101。如果在步驟101中選擇了鉆進(jìn)模式，則執(zhí)行鉆進(jìn)模式110，但鉆進(jìn)模式的控制與步驟102至107的控制相同。然后，通過(guò)緊接在電動(dòng)機(jī)3被鎖定為步驟107的pi之前檢測(cè)電子離合器中的控制電流或過(guò)流狀態(tài)，從而停止電動(dòng)機(jī)3 (步驟111)，結(jié)束鉆進(jìn)模式，并且處理返回步驟101。將參考圖13描述步驟107和108中的模式轉(zhuǎn)換的判定流程。上側(cè)曲線(xiàn)圖示出了經(jīng)過(guò)的時(shí)間與電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系，下側(cè)曲線(xiàn)圖示出了供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流值與時(shí)間之間的關(guān)系，并且使上側(cè)與下側(cè)曲線(xiàn)圖的時(shí)間軸相同。在左側(cè)曲線(xiàn)圖中，當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)在時(shí)間TA被拉動(dòng)(相當(dāng)于圖12的步驟102)時(shí)，電動(dòng)機(jī)3起動(dòng)并且如箭頭113a所示加速。 在該加速期間，執(zhí)行在最大電流值P被限制為如箭頭114a所示的值的狀態(tài)下的恒定電流控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到給定轉(zhuǎn)數(shù)(箭頭113b)時(shí)，在加速期間的電流變成如箭頭114b 所示的平常電流。因此，電流值減小。此后，當(dāng)從緊固部件接收的反作用力隨著螺釘、螺栓等的緊固進(jìn)行而增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)如箭頭113c所示逐漸減小，并且供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)的電流的值增大。然后，在從電動(dòng)機(jī)3起動(dòng)起經(jīng)過(guò)t毫秒之后確定電流值。如果如箭頭114c 所示滿(mǎn)足關(guān)系Pl < I < P2，則處理轉(zhuǎn)換到后文將描述的脈沖控制(1)的控制，如步驟120 中所示。
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在右側(cè)曲線(xiàn)圖中，當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)在時(shí)間Tb被拉動(dòng)(相當(dāng)于圖12的步驟102)時(shí)， 電動(dòng)機(jī)3起動(dòng)并且如箭頭115a所示加速。在該加速期間，執(zhí)行在最大電流值ρ被限制為如箭頭116a所示的值的狀態(tài)下的恒定電流控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到給定轉(zhuǎn)數(shù)(箭頭 115b)時(shí)，在加速期間的電流變成如箭頭116b所示的平常電流。因此，電流值減小。此后， 當(dāng)從緊固部件接收的反作用力隨著螺釘、螺栓等的緊固進(jìn)行而增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)如箭頭115c所示逐漸減小，并且供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)的電流的值增大。在此示例中，從緊固部件接收的反作用力迅速增大。因此，如箭頭116c所示，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速下降大，并且電流值的上升程度大。然后，由于在從電動(dòng)機(jī)3起動(dòng)起經(jīng)過(guò)t毫秒之后的電流值如箭頭116c所示滿(mǎn)足 p2 < I的關(guān)系，所以處理在步驟140中轉(zhuǎn)換到圖16中所示的脈沖模式(2)的控制。通常，在螺釘、螺栓等的緊固操作中，由于螺釘或螺栓的加工精度的變化、緊固主體部件的狀態(tài)、材料(例如，木材的節(jié)瘤、紋理等)的變化，緊固扭矩并非總是恒定的。因此， 可僅通過(guò)鉆進(jìn)模式以一定行程執(zhí)行緊固直到緊接著緊固完成為止。在這種情況下，當(dāng)跳過(guò)在沖擊模式(1)下的緊固并且向緊固扭矩更高的鉆進(jìn)模式(2)的緊固進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，能在短時(shí)間內(nèi)有效地完成緊固操作。接下來(lái)，將參考圖14描述沖擊工具在脈沖模式(1)下的控制流程。如果處理已轉(zhuǎn)換為脈沖模式(1)，則在給定中止周期之后峰值電流首先被限制為等于或小于P3安培(步驟121)，并且通過(guò)在給定時(shí)間段(S卩，T毫秒)向電動(dòng)機(jī)3供應(yīng)正轉(zhuǎn)電流來(lái)使電動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)(步驟122)。接下來(lái)，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)3在已經(jīng)過(guò)時(shí)間T毫秒之后的轉(zhuǎn)速Nln[rpm](n= 1， 2，...)(步驟123)。接下來(lái)，切斷供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)電流，并且測(cè)量電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)從 Nln降低到N2n( = Nln/2)所需的時(shí)間tln。接下來(lái)，從t2n = X-tln獲得t2n，在該t2n的周期期間將正轉(zhuǎn)電流施加到電動(dòng)機(jī)3 (步驟126)，并且將峰值電流抑制為等于或小于p3安培，從而使電動(dòng)機(jī)3加速。接下來(lái)，判定電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)N1(n+1)在經(jīng)過(guò)時(shí)間t2n之后是否等于或小于用于轉(zhuǎn)換到脈沖模式(2)的臨界轉(zhuǎn)數(shù)Rth。如果電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)等于或小于Rth，則結(jié)束脈沖模式(1)的處理，并且處理返回圖12的步驟120，并且如果電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)等于或超過(guò)Rth，則處理返回步驟124(步驟128)。圖15圖示了電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)與經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的關(guān)系和供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流與在執(zhí)行圖14中所示的控制流程時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的關(guān)系。首先在時(shí)間T將驅(qū)動(dòng)電流132 供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3。由于驅(qū)動(dòng)電流將峰值電流限制為等于或小于p3安培，則如箭頭132a所示地限制在加速期間的電流，此后，當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)增加時(shí)電流值如箭頭132b所示減小。 在時(shí)間T1,當(dāng)測(cè)量出電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)已達(dá)到N11時(shí)，通過(guò)計(jì)算來(lái)從N21 = Nn/2算出電動(dòng)機(jī)3 開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)N21。例如，轉(zhuǎn)數(shù)N11為10，000rpm。當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)減小到N21時(shí)，供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流133，并且電動(dòng)機(jī)3再次加速。通過(guò)t2n = X_tln來(lái)確定施加驅(qū)動(dòng)電流133的時(shí)間t2n。 類(lèi)似地，雖然在時(shí)間2X和3X執(zhí)行相同的控制，但電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)的上升程度隨著緊固反作用力變大而降低，并且轉(zhuǎn)數(shù)N14在時(shí)間4X將變成等于或小于臨界旋轉(zhuǎn)值Rth。此時(shí)，脈沖模式(1)的處理結(jié)束，并且處理轉(zhuǎn)換到脈沖模式(2)的處理。接下來(lái)，將參考圖16描述沖擊工具在脈沖模式(2)下的控制流程。首先，切斷供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)電流，并且執(zhí)行待機(jī)5毫秒(步驟141)。接下來(lái)，將反轉(zhuǎn)電流供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3以便使電動(dòng)機(jī)以-3000rpm旋轉(zhuǎn)(步驟142)?！柏?fù)”意味著使電動(dòng)機(jī)3在與操作時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上以3000rpm旋轉(zhuǎn)。接下來(lái)，如果電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)數(shù)已達(dá)到-3000rpm，則切斷供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流，并且執(zhí)行待機(jī)5毫秒(步驟143)。為何執(zhí)行待機(jī)5毫秒的原因在于當(dāng)使電動(dòng)機(jī)3突然沿反方向反轉(zhuǎn)時(shí)存在沖擊工具的主體可能晃動(dòng)的可能性。此外， 還因?yàn)樵谶@種待機(jī)期間不耗電，因此能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。接下來(lái)，接通正轉(zhuǎn)電流以便使電動(dòng)機(jī)3沿正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)(步驟144)。在接通正轉(zhuǎn)電流之后切斷供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)3的電流95毫秒。然而，當(dāng)在該電流被切斷之前撞錘41與砧46發(fā)生碰撞(撞擊)時(shí)，在頂端工具中產(chǎn)生強(qiáng)勁的緊固扭矩。此后，檢測(cè)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)為ON狀態(tài)是否被維持。如果觸發(fā)器開(kāi)關(guān)處于OFF狀態(tài)，則停止電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)，結(jié)束脈沖模式(2)的處理，并且處理返回圖12的步驟140(步驟147 和148)。在步驟147中，如果觸發(fā)器開(kāi)關(guān)8處于ON狀態(tài)，則處理返回步驟141 (步驟147)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)利用撞錘和砧(二者之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度小于一圈)對(duì)電動(dòng)機(jī)執(zhí)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)、僅沿正向的間歇旋轉(zhuǎn)以及沿正向和沿反向的間歇旋轉(zhuǎn)，能有效地緊固緊固部件。此外，由于能將撞錘和砧制造成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，所以能實(shí)現(xiàn)沖擊工具的小型化和成本降低。盡管到目前為止已基于所示的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例并且可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍情況下進(jìn)行各種更改。例如，在本實(shí)施例中將電動(dòng)機(jī)舉例說(shuō)明為無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)，但本發(fā)明并不局限于此，并且可使用能沿正向和沿反向被驅(qū)動(dòng)的其它類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)。此外，砧和撞錘的形狀是任意的。僅需提供砧和撞錘不能相對(duì)于彼此連續(xù)旋轉(zhuǎn) (當(dāng)彼此上下重疊時(shí)不能旋轉(zhuǎn))的結(jié)構(gòu)，保證小于360度的給定相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，并且形成撞擊側(cè)表面和被撞擊側(cè)表面。例如，撞錘和砧的突出部可構(gòu)造成不是軸向突出而是沿周向突出。此外，由于撞錘和砧的突出部不一定僅向外側(cè)凸起并僅能夠以給定形狀形成撞擊側(cè)表面和被撞擊側(cè)表面的突出部，所以突出部可以是向撞錘或砧內(nèi)部突出的突出部(亦即，凹部)。撞擊側(cè)表面和被撞擊側(cè)表面不必局限于平直表面，并且也可以是形成撞擊側(cè)表面或被撞擊側(cè)表面的彎曲形狀或其它形狀。本申請(qǐng)要求2009年7月29日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2009-177115的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本申請(qǐng)。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種沖擊工具，其中沖擊機(jī)構(gòu)由具有簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的撞錘和砧實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種沖擊工具，該沖擊工具能夠驅(qū)動(dòng)相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度小于360度的撞錘和砧，從而通過(guò)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)執(zhí)行緊固操作。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種多用沖擊工具，該沖擊工具能在鉆進(jìn)模式和沖擊模式下切換和使用。
權(quán)利要求
1.一種沖擊工具，包括 電動(dòng)機(jī)；以及撞錘，所述撞錘連接到所述電動(dòng)機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，所述砧被軸頸連接而能相對(duì)于所述撞錘旋轉(zhuǎn)，具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中所述電動(dòng)機(jī)能在以下模式下驅(qū)動(dòng) 第一驅(qū)動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)被連續(xù)地正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 第二驅(qū)動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)被間歇地僅正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及第三間歇驅(qū)動(dòng)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊工具， 其中，所述沖擊模式能在以下模式下操作鉆進(jìn)模式，其中所述電動(dòng)機(jī)在第一模式下被驅(qū)動(dòng)；以及沖擊模式，其中所述電動(dòng)機(jī)在所述第一至第三驅(qū)動(dòng)模式中的至少兩種模式下被驅(qū)動(dòng)同時(shí)在其間進(jìn)行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖擊工具，還包括逆變器電路，所述逆變器電路向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)給定驅(qū)動(dòng)電流；以及控制單元，所述控制單元控制所述逆變器電路，從而控制所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速以便執(zhí)行所述第一至第三驅(qū)動(dòng)模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖擊工具，其中，通過(guò)所述逆變器電路的脈沖控制來(lái)執(zhí)行所述第二驅(qū)動(dòng)模式和所述第三驅(qū)動(dòng)模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖擊工具，其中，在所述沖擊模式下，當(dāng)負(fù)載輕時(shí)所述電動(dòng)機(jī)在所述第一驅(qū)動(dòng)模式下被驅(qū)動(dòng)，并且當(dāng)所述負(fù)載變重時(shí)所述電動(dòng)機(jī)在所述第二驅(qū)動(dòng)模式下被驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖擊工具，其中，在所述沖擊模式下，當(dāng)所述負(fù)載在所述電動(dòng)機(jī)在所述第二模式下被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)一步變得更重時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)在所述第三模式下被驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖擊工具，其中，所述控制單元基于以下參數(shù)使所述電動(dòng)機(jī)在所述第一至第三驅(qū)動(dòng)模式之間轉(zhuǎn)換流入所述電動(dòng)機(jī)的電流的值； 所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化；或在所述砧的輸出軸處產(chǎn)生的沖擊扭矩的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖擊工具，其中，在所述第三驅(qū)動(dòng)模式下，所述電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)直到達(dá)到給定的反轉(zhuǎn)速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊工具，還包括電流檢測(cè)單元，所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)流入所述電動(dòng)機(jī)的電流， 其中，在所述鉆進(jìn)模式下，當(dāng)所檢測(cè)到的電流的值變成等于或高于給定閾值時(shí)，所述控制單元使所述電動(dòng)機(jī)停止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的沖擊工具，還包括 開(kāi)關(guān)撥盤(pán)，其允許用戶(hù)在所述鉆進(jìn)模式與所述沖擊模式之間進(jìn)行切換，并且在所述鉆進(jìn)模式內(nèi)設(shè)定用于停止所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的扭矩值的多個(gè)階段。
11.一種沖擊工具，包括 電動(dòng)機(jī)；以及撞錘，所述撞錘連接到所述電動(dòng)機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，所述砧被軸頸連接而能相對(duì)于所述撞錘旋轉(zhuǎn)，具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中所述電動(dòng)機(jī)能在以下模式下驅(qū)動(dòng) 第一間歇驅(qū)動(dòng)模式；以及不同于所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式的第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，其中，在所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下，所述電動(dòng)機(jī)被間歇地僅正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。 其中，在所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下，所述電動(dòng)機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，并且其中，所述電動(dòng)機(jī)能從所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式切換到所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，其中，所述電動(dòng)機(jī)在一次緊固操作期間可從所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式切換到所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，其中，在所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘對(duì)所述砧的撞擊力小于在所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘對(duì)所述砧的撞擊力。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，其中，在所述第一間隙驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘的撞擊速度小于在所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘的撞擊速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，其中，在所述第一間隙驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘的轉(zhuǎn)速小于在所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下所述撞錘的轉(zhuǎn)速。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖擊工具，還包括逆變器電路，所述逆變器電路向所述電動(dòng)機(jī)供應(yīng)給定驅(qū)動(dòng)電流；以及控制單元，所述控制單元進(jìn)行控制，使得在所述第一間歇驅(qū)動(dòng)模式下供應(yīng)給所述逆變器電路以使所述電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)時(shí)間、振幅或有效值小于在所述第二間歇驅(qū)動(dòng)模式下的這些參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種沖擊工具，包括電動(dòng)機(jī)；撞錘，該撞錘連接到該電動(dòng)機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，該砧被軸頸連接而可相對(duì)于撞錘旋轉(zhuǎn)，具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中電動(dòng)機(jī)可在以下模式下驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被連續(xù)地正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被間歇地僅正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及第三驅(qū)動(dòng)模式，其中電動(dòng)機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)B25B23/147GK102470518SQ201080033530
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者中川淳司, 中村瑞穗, 中野沙路磨, 內(nèi)田洋樹(shù), 大森和博, 山口勇人, 巖田和隆, 益子弘識(shí), 西河智雅, 谷本英之, 高野信宏 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社