专利名称：冲击工具的制作方法
技术领域：
本发明的一方面涉及一种由电动机驱动的冲击工具并且实现一种新型撞击机构。
背景技术：
在冲击工具中，旋转撞击机构由作为驱动源的电动机驱动，以给砧提供旋转和撞击，从而间歇地将旋转撞击力传递到顶端工具以便执行诸如拧紧螺钉之类的操作。广泛使用无刷DC电动机作为电动机。无刷DC电动机是例如不带电刷(用于整流的电刷)的DC(直流)电动机。线圈(绕组)设置在定子侧上，磁体(永磁体)设置在转子侧上，并且转子在由逆变器电路驱动的电力被顺序地施加到预定线圈时旋转。逆变器电路利用FET(场效应晶体管)和诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)之类的高容量输出晶体管构成，并通过大电流驱动。无刷DC电动机与有刷DC电动机相比具有优良的扭矩特性，并且能够以更强的力将螺钉、螺栓等紧固到基座部件。JP-2009-072888-A公开了一种使用无刷DC电动机的冲击工具。在 JP-2009-072888-A中，该冲击工具具有连续旋转式冲击机构。当扭矩经由动力传递机构 (减速机构)提供给心轴时，以可移动方式沿心轴的旋转轴方向接合的撞锤旋转，并且使抵靠在撞锤上的砧旋转。撞锤和砧具有分别布置在旋转平面上的两个彼此对称位置的两个撞锤凸起部(撞击部)，这些凸起部位于齿轮沿旋转方向彼此啮合的位置，并且旋转撞击力通过凸起部之间的啮合传递。撞锤可在包围心轴的环形区域内相对于心轴轴向滑动，并且撞锤的内周面包括倒V形(大致三角形)凸轮凹槽。V形凸轮凹槽轴向设置在心轴的外周面上，并且撞锤经由插入凸轮凹槽与撞锤的内周凸轮凹槽之间的滚珠(钢珠)旋转。在常规动力传递机构中，心轴和撞锤经由布置在凸轮凹槽中的滚珠被保持，并且撞锤构造成能够通过布置在其后端的弹簧而相对于心轴轴向向后后退。因此，心轴和撞锤的零件数增加，要求心轴与撞锤之间的高附连精度，从而增加了制造成本。同时，在常规技术的冲击工具中，为了执行控制以便不操作冲击工具(亦即，为了不发生撞击)，例如，需要用于控制撞锤的后退操作的机构。JP-2009-07^88-A的冲击工具不能被用于所谓的钻进模式下。此外，即使实现了钻进模式(即使控制了撞锤的后退操作)，为了在达到给定的紧固扭矩时还实现中断动力传输的离合操作，也需要单独设置离合器机构，并且在冲击工具中实现钻进模式和带离合器的钻进模式导致成本增加。此外，在JP-2009-07^88_A中，供应给电动机的驱动电力是恒定的，而与顶端工具在通过撞锤撞击期间的负载状态无关。因此，即使在轻负载状态下也使用高紧固扭矩来执行撞击。因此，过度的电力被供应给电动机，并且发生无效的功率消耗。而且，发生所谓的脱离(coming-out)现象，其中螺钉在使用高紧固扭矩执行撞击的螺钉拧紧期间过度前移， 并且顶端工具与螺钉头分离。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种冲击工具，其中冲击机构由带有简单机构的撞锤和砧实现。本发明的另一个目的是提供一种冲击工具，该冲击工具能够驱动相对旋转角度小于360度的撞锤和砧，从而通过设计电动机的驱动方法来执行紧固操作。本发明的又一目的是提供一种多用冲击工具，该冲击工具能在钻进模式和冲击模式下切换和使用。根据本发明的项目1，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；减速机构，该减速机构减慢电动机的旋转；撞锤，该撞锤连接到减速机构的输出部；以及砧，该砧从撞锤接收转矩或撞击力以使顶端工具旋转，减速机构的输出部、撞锤和砧同轴地布置，其中撞锤具有从主体部周向或轴向突出的一组或多组突出部，以及布置在其轴线上的配合部，其中砧具有从主体部周向或轴向突出的一组或多组突出部，以及与撞锤的配合部配合的配合部，其中砧和撞锤中的至少一者的突出部具有彼此发生碰撞的撞击侧表面，并且其中砧和撞锤成形为使得砧和撞锤的突出部能以60度或更大且小于360度的最大旋转角度相对旋转。 根据本发明的项目2，提供所述冲击工具，其中，减速机构是行星齿轮机构，其中电动机的输出轴连接到该行星齿轮机构的恒星齿轮，并且其中撞锤被固定以便连接行星齿轮机构的多个行星齿轮的旋转轴。根据本发明的项目3，提供所述冲击工具，其中，撞锤和心轴分别制造成金属整体结构。根据本发明的项目4，提供所述冲击工具，其中，通过使电动机沿正向和反向旋转而使撞锤间歇地撞击砧。根据本发明的项目5，提供了所述冲击工具，其中，撞锤和砧设置有从主体部径向向外延伸的两个叶片部，并且其中突出部形成在叶片部中。根据本发明的项目6，提供所述冲击工具，其中，各叶片部形成有两个具有撞击侧表面的突出部，并且其中形成在撞锤的突出部中的多个撞击侧表面构造成同时与形成在砧的突出部中的多个撞击侧表面发生碰撞。根据本发明的项目7，提供所述冲击工具，其中，砧和撞锤的撞击部以180度或更大并且小于360度的最大旋转角度相对旋转。根据本发明的项目8，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；以及两件式撞击机构，该撞击机构连接到电动机并且与电动机轴颈连接以便可相对于彼此旋转，从而撞击顶端工具，其中，撞击机构仅允许小于360度的相对旋转，并且其中通过间歇地正向和反向驱动电动机来将撞击力提供给顶端工具。根据本发明的项目9，提供所述冲击工具，其中，撞击机构包括具有撞击侧表面的撞锤和具有被撞击侧表面的砧，并且其中砧制造成金属整体结构，并且具有保持顶端工具的保持孔。根据本发明的项目10，提供所述冲击工具，其中，电动机和撞锤经由行星齿轮减速机构连接在一起，并且其中撞锤起到保持行星齿轮减速机构的多个行星齿轮的行星托架的作用。根据本发明的项目11，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；连接到该电动机的输出部的撞锤；以及被该撞锤沿旋转方向撞击的砧，其中，撞锤可旋转180度或更大以作为在撞锤撞击砧之前的预备(rim-up)旋转。根据本发明的项目12，提供所述冲击工具，其中，撞锤几乎不可相对于砧轴向移动。根据本发明的项目13，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；连接到该电动机的输出部的撞锤；以及被该撞锤沿旋转方向撞击的砧，其中，撞锤在第一径向同心位置提供第一孤立突出体，其中砧在第二径向同心位置提供第二孤立突出体，并且其中第二孤立突出体能够被第一孤立突出体撞击。根据本发明的项目14，提供所述冲击工具，其中撞锤在第三径向同心位置提供第三孤立突出体，其中撞锤在第四径向同心位置提供第四孤立突出体，并且其中第四孤立突出体能够被第三孤立突出体撞击。根据本发明的项目15(要点1)，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；连接到该电动机的输出部的撞锤；以及砧，该砧被撞锤沿旋转方向撞击并且具有旋转轴，通过脉冲驱动电动机，撞锤沿旋转方向撞击砧，其中，砧设置在撞锤前面，其中撞锤由电动机脉冲驱动，并且其中撞锤的旋转角度与电动机的旋转角度基本上成正比。根据本发明的项目16，提供所述冲击工具，其中，撞锤设置有从撞锤向前突出的第一突出部，并且其中砧设置有比旋转轴更加径向延伸的第二突出部。根据本发明的项目17 (要点2~)，提供所述冲击工具，其中，电动机旋转小齿轮，其中设置了与该小齿轮啮合的多个行星齿轮，并且其中多个行星齿轮的旋转轴被固定于撞锤上。根据本发明的项目18，提供所述冲击工具，其中撞锤由电动机脉冲驱动。根据本发明的项目19 (要点幻，提供所述冲击工具，其中，顶端工具保持部被固定于砧上。根据本发明的项目20(要点4)，提供所述冲击工具，该冲击工具还包括收纳电动机的壳体，其中，撞锤具有小于撞锤在撞锤的后部处的外径的筒形部，并且其中撞锤由被保持在该筒形部的轴承以旋转方式保持在壳体中。根据本发明的项目21 (要点幻，提供所述冲击工具，其中撞锤和筒形部整体成形。根据本发明的项目22，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；由该电动机脉冲驱动的撞锤；砧，该砧由撞锤沿旋转方向撞击；以及设置在砧处的顶端工具保持部。根据本发明的项目23，提供所述冲击工具，其中，减速机构设置在电动机与撞锤之间。根据本发明的项目M (要点6)，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；由该电动机脉冲驱动的撞锤；以及砧，该砧与撞锤同轴地设置，以被撞锤沿旋转方向撞击。根据本发明的项目25 (要点7)，提供所述冲击工具，其中，在砧的后部设置有配合凹槽，并且其中在撞锤的前部设置有配合在配合凹槽内的配合轴。根据本发明的项目沈(要点8)，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；连接到该电动机的撞锤；以及由该撞锤旋转的砧，通过使撞锤沿正向和反向旋转而使该砧沿正向旋转，其中，在撞锤沿反向旋转并且与砧发生碰撞之后，使撞锤沿正向旋转。根据本发明的项目27(要点9)，提供所述冲击工具，其中，撞锤经由减慢电动机的旋转的减速机构连接到电动机，其中减速机构的输出部、撞锤和砧同轴地布置，其中撞锤具有从主体部径向向外或轴向突出的一组或多组突出部，以及形成在轴线上的配合部，其中砧具有从主体部径向向外或轴向突出的一组或多组突出部，以及与撞锤部的配合部配合的配合部，并且其中撞锤和砧中的至少一者的突出部具有彼此发生碰撞的撞击侧表面，并且其中在通过使电动机沿正向和反向旋转而在两个方向上交替地撞击撞锤和砧时，撞锤沿正向旋转。根据本发明的项目28(要点10)，提供所述冲击工具，其中，砧和撞锤的撞击部以 180度或更大并且小于360度的旋转角度相对转动。根据本发明的项目29(要点11)，提供所述冲击工具，其中，对于当撞锤撞击砧时的电动机的转数，在反转撞击期间的转数低于在正转撞击期间的转数。根据本发明的项目30(要点12)，提供所述冲击工具，其中，在正转撞击期间电动机的转数是在反转撞击期间的转数的两倍或更多倍。根据本发明的项目31(要点13)，提供所述冲击工具，其中，对于当撞锤撞击砧时的撞击扭矩，在反转撞击期间的撞击扭矩小于在正转撞击期间的撞击扭矩。根据本发明的项目32(要点14)，提供所述冲击工具，其中，对于当撞锤撞击砧时的砧的导程角(lead angle)，在反转撞击期间的导程角低于在正转撞击期间的导程角。根据本发明的项目33(要点15)，提供所述冲击工具，其中，设置控制电动机的旋转的控制单元，并且其中该控制单元执行控制以便供应正转电流，以使电动机沿正转方向加速；将反转电流供应给电动机，如果撞锤已与砧发生碰撞，则在电动机的旋转减慢到第一给定转数之后使撞锤反转；如果电动机的反转已达到第二给定转数，则切断供应给电动机的电流；使撞锤和砧沿反转方向彼此发生碰撞；并且在碰撞后再次供应正转电流以使电动机沿正转方向加速。根据本发明的项目34(要点16)，提供所述冲击工具，其中，电动机是使用旋转位置检测元件驱动的无刷DC电动机，并且其中利用旋转位置检测元件的输出信号来计算电动机的转数。根据本发明的项目35，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；减慢电动机的旋转的减速机构；连接到该减速机构的输出部的撞锤；砧，该砧从撞锤接收扭矩或撞击力，以使顶端工具旋转，减速机构的输出部、撞锤和砧同轴地布置，并且通过使电动机沿正向和反向旋转以使用撞锤撞击砧来使顶端工具旋转；以及设置成停止撞锤的旋转的制动机构。根据本发明的项目36，提供所述冲击工具，其中，砧和撞锤的撞击部以小于360度的旋转角度相对地摇动。根据本发明的项目37，提供所述冲击工具，其中，制动机构轴向布置在撞锤与减速机构之间。根据本发明的项目38，提供所述冲击工具，其中制动机构包括能够相对于撞锤以小于一圈的给定旋转而旋转的齿轮机构，以及棘爪，该棘爪限制齿轮机构在给定方向上的移动。根据本发明的项目39，提供所述冲击工具，其中，棘爪具有限制齿轮机构沿正转方向的旋转的第一棘爪，以及限制齿轮机构沿反转方向的旋转的第二棘爪，并且其中制动机构具有用以操作第一棘爪或第二棘爪的开关。
根据本发明的项目40，提供所述冲击工具，其中开关结合切换电动机的旋转方向的正向/反向切换杆操作。根据本发明的项目41，提供所述冲击工具，其中，齿轮机构是形成有齿轮部和间断的环的链轮。根据本发明的项目42，提供所述冲击工具，其中，控制电动机的旋转的控制单元设置，并且其中控制单元执行控制以便供应正转电流以使电动机沿正转方向加速；将反转电流供应给电动机，如果撞锤已与砧发生碰撞，则在电动机的旋转减慢到第一给定转数后使撞锤反转；如果电动机的反转已达到第二给定转数，则切断供应给电动机的电流；并且如果撞锤的旋转已被制动机构停止，则再次供应正转电流，以使电动机沿正转方向加速。根据本发明的项目43，提供一种冲击工具，该冲击工具包括电动机；由该电动机旋转驱动的撞锤；砧，该砧从撞锤接收扭矩或撞击力，从而通过使电动机旋转来使用撞锤撞击砧；以及设置成停止或禁止撞锤反转的制动部。根据本发明的项目44，提供所述冲击工具，其中，电动机覆盖有壳体，并且其中制动部由壳体保持。根据项目1，砧和撞锤成形为使得砧和撞锤能够以60度或更大并且小于360度的最大旋转角度相对旋转，并且撞锤被改造成不会相对于砧连续旋转。因此，不需要设置通常已被用于冲击工具中的凸轮机构、轴向回退的机构、弹簧等，并且能实现其中使轴向前-后长度短的紧凑撞击机构。由于撞锤和砧不相对于彼此连续地旋转，所以能通过钻进模式来执行连续的驱动，并且能实现可在钻进模式和冲击模式这两种模式下操作的冲击工具。根据项目2，由于减速机构是行星齿轮机构，电动机的输出轴连接到行星齿轮机构的恒星齿轮，并且撞锤被固定以便将行星齿轮机构的多个行星齿轮的旋转轴连接起来，所以能减少零件数量，并且能缩短撞锤部所需的轴向前-后长度。由于减速机构的输出轴和撞锤是整体成形的，所以撞击机构能紧凑地构成。根据项目3，由于撞锤和心轴分别制造成金属整体结构，所以能实现坚固的撞击机构。由于撞锤和心轴具有比较简单的形状，所以能降低制造成本。根据项目4，由于通过使电动机沿正向和方向旋转而使撞锤间歇地撞击砧，所以能简单地通过设计电动机驱动方法来实现冲击工具。根据项目5，由于撞锤和砧设置有从主体部径向向外延伸的两个叶片部，并且突出部形成在叶片部中，所以能通过整体模塑而容易地形成突出部。由于能通过设置叶片部来使主体部的直径小，所以能减轻撞锤和砧的重量。根据项目6，各叶片部形成有两个具有撞击侧表面的突出部，所以形成在撞锤的突出部中的撞击侧表面同时与形成在砧的突出部中的多个撞击侧表面发生碰撞。因此，如果多个撞击侧表面布置在轴对称的位置，则撞击扭矩的变化减少，在撞击期间传递到冲击工具的振动或反作用减少，并且能实现易于使用的冲击工具。根据项目7，由于砧和撞锤的撞击部以180度或更大且小于360度的最大旋转角度相对地转动，所以能保证电动机的充分的反转角度以及减速机构中的减速比，并且能以强劲的扭矩来执行撞击。根据项目8，由于通过两个撞击机构以及电动机的正转和反转的间歇驱动来实现冲击机构，所以能实现简单且低成本的冲击工具。
根据项目9，由于撞击机构包括具有撞击侧表面的撞锤和具有被撞击侧表面的砧， 并且砧制造成金属整体结构，所以能实现具有优良的强度和高耐久性的冲击工具。根据项目10，由于电动机和撞锤经由行星齿轮减速机构连接在一起，并且撞锤还起到保持行星齿轮减速机构的多个行星齿轮的行星托架的作用，所以能减少零件数量。根据项目11，由于撞锤具有180度或更大的相对旋转作为在撞锤撞击砧前的预备旋转(加速区间)，所以砧能被撞锤更有效地撞击。根据项目12，由于撞锤几乎不能相对于砧轴向移动，所以轴向撞击力不会被提供给顶端工具，并且即使可将木螺钉等紧固到木材内，也能防止螺钉头受损伤。此外，在砧中很难产生沟槽(gutter)。根据项目13，由于撞锤的加速周期被充分保证在约360度作为在撞锤撞击砧前的预备旋转(加速区间)，所以砧能被撞锤更有效地撞击。根据项目14，由于砧的两个突出体被撞锤的两个突出体撞击，所以撞击力能以平衡良好的方式从撞锤传递到砧。根据项目15(要点1)，由于砧设置在撞锤前面，所以能实现紧凑的冲击工具。此夕卜，由于撞锤能旋转使得撞锤的旋转角度基本上与电动机的旋转角度成正比，所以能通过控制电动机的旋转角度而任意地控制撞锤的旋转角度。根据项目16，由于撞锤设置有从撞锤向前突出的第一突出部，并且砧设置有比旋转轴更加径向延伸的第二突出部，所以能使撞锤和砧的尺寸(或外径)小，并且能实现紧凑的冲击工具。根据项目17(要点2、，由于多个行星齿轮的旋转轴被撞锤固定，所以能整体地制造减速机构的一个构件和撞锤，并且能减少零件数量并且降低制造成本。由于未像常规的冲击机构那样使用弹簧、具有凸轮凹槽的心轴和插入凸轮凹槽内的滚珠，所以制造和组装变得容易。根据项目18，由于撞锤由电动机脉冲驱动，所以能利用电动机输出的扭矩波动而在砧上实现撞击效果。根据项目19(要点幻，由于冲击工具包括由电动机脉动驱动的撞锤和由该撞锤沿旋转方向撞击的砧，被撞锤撞击的撞击力在不损失的情况下传递到顶端工具保持部。根据项目20 (要点4)，由于小于撞锤的外径的筒形部设置在撞锤的后部处，并且以可旋转方式保持撞锤的轴承设置在小于撞锤的外径的筒形部处，所以能使壳体的外径小。假如撞锤的外径由壳体保持，则撞锤在壳体内侧倾斜，因此撞锤引起的能量损失变大。 然而，根据项目20，能减少撞锤在壳体内侧的倾斜，并且能使撞锤的能量损失小。根据项目21 (要点5)，由于撞锤和筒形部整体成形，所以扭矩能在不由于弹簧、滚珠等损失的情况下直接从筒形部直接传递到撞锤。根据项目22，由于冲击工具包括由电动机脉冲驱动的撞锤、由撞锤沿旋转方向撞击的砧和设置在砧处的顶端工具保持部，所以在砧被经脉冲驱动的撞锤撞击后撞击能在不损失的情况下传递到顶端工具保持部。根据项目23，由于减速机构设置在电动机与撞锤之间，所以能通过减速机构来获得用于使撞锤旋转的大的扭矩。根据项目M (要点6)，冲击工具包括由电动机脉冲驱动的撞锤和与撞锤同轴地设置并且被撞锤沿旋转方向撞击的砧。由于撞锤和砧是同轴地设置的，所以能实现具有紧凑的径向尺寸的冲击工具。根据项目25 (要点7)，由于配合凹槽设置在砧的后部处，并且配合到配合凹槽内的配合轴设置在撞锤的前部，所以砧由撞锤从后面以可旋转方式支承。因此，防止了砧倾斜，并且能使能量损失小。根据项目26(要点8)，在使撞锤沿正向和反向旋转以使砧沿正向旋转的冲击工具中，在撞锤沿反向旋转并与砧发生碰撞后使撞锤沿正向旋转。能实现具有简单结构的冲击工具。由于在撞锤反转并与砧发生碰撞(反转撞击)后使撞锤沿正向旋转，所以能可靠地执行从反转到正转的切换。由于通过使撞锤与砧发生碰撞来实现在反转方向上的这种制动操作，所以给电动机供应用于制动操作的电流被消除或大幅减少。因此，能减少电动机的功
^^ ο根据项目27 (要点9)，由于砧和撞锤中的至少一者的突出部具有彼此发生碰撞的撞击侧表面，并且当通过使电动机沿正向和反向旋转而在两个方向上交替地撞击撞锤和砧时撞锤沿正向旋转，所以能通过设计电动机驱动方法而简单地实现冲击工具。根据项目观(要点10)，由于砧和撞锤的撞击部以180度或更大并且小于360度的旋转角度相对地转动，所以不需要将撞锤构造成可轴向移动，能以低成本制造冲击机构，并且能实现廉价的冲击工具。根据项目29(要点11)，对于当撞锤撞击砧时电动机的转数，在反转撞击期间的转数低于在正转撞击期间的转数。因此，防止了紧固主体部件由于反转撞击而被松开。根据项目30(要点12)，由于在正转撞击期间电动机的转数是在反转撞击期间的转数的两倍或更多倍，所以能在紧固主体部件不松开的情况下有效地执行冲击操作。根据项目31 (要点13)，对于当撞锤撞击砧时的电动机的撞击扭矩，在反转撞击期间的撞击扭矩低于在正转撞击期间的撞击扭矩。因此，能在紧固主体部件不松开的情况下有效地执行冲击操作。根据项目32(要点14)，对于当撞锤撞击砧时的砧的导程角，在反转撞击期间的导程角低于在正转撞击期间的导程角。因此，能在紧固主体部件不松开的情况下有效地执行冲击操作。根据项目33 (要点15)，由于控制单元设置成控制电动机的旋转，电动机的旋转方向和转速被精确地控制，并且撞锤不仅沿正转方向而且沿反转方向撞击砧，所以能使用控制单元来执行所需的冲击操作。根据项目34(要点16)，由于电动机是使用旋转位置检测元件驱动的无刷DC电动机，并且利用旋转位置检测元件的输出信号来计算电动机的转数，所以能利用现有元件容易地测量电动机的转数，并且不需要单独测量撞锤的转数。因此，能防止构件的增加，并且能降低用于冲击工具的成本。根据项目35，在使撞锤沿正向和反向旋转的冲击工具中，设置了停止撞锤的旋转的制动机构。因此，当撞锤反转时，能快速且可靠地执行从反转到正转的切换。由于反转停止的位置能设定成每次变得相同，所以能执行精确的冲击操作。此外，由于在制动操作的情况下不耗电，所以能抑制电池的耗电和电动机的发热。根据项目36，由于砧和撞锤的撞击部以小于360度的旋转角度相对地摇动，所以不需要将撞锤构造成可轴向移动，能以低成本制造冲击机构，并且能提供廉价的冲击工具。根据项目37，由于制动机构轴向布置在撞锤与减速机构之间，所以机械损失小，并且能实现紧凑的冲击工具。根据项目38，由于制动机构包括能够相对于撞锤以小于一圈的给定旋转而旋转的齿轮机构和限制齿轮机构沿给定方向的移动的棘爪，所以能实现仅限制沿特定方向的旋转并且不限于沿相对方向的旋转的用户友好的冲击工具。根据项目39，由于棘爪具有限制齿轮机构沿正转方向的旋转的第一棘爪和限制齿轮机构沿反转方向的旋转的第二棘爪，并且制动机构具有用于操作第一棘爪或第二棘爪的开关，所以能切换制动方向，并且能实现仅在反转期间起作用的制动机构。根据项目40，由于开关结合切换电动机的旋转方向的正向/反向切换杆操作，所以能防止制动机构的故障并且能实现可靠的冲击工具。因此，能减少冲击工具的零件数量， 并且能抑制制造成本。根据项目41，由于齿轮机构是形成有齿轮部和间断的环的链轮，所以能通过简单的机械元件来实现制动机构。根据项目42，由于控制电动机的旋转的控制单元设置，电动机的旋转方向和转速被精确地控制，并且撞锤不仅沿正转方向而且沿反转方向撞击砧，所以能使用控制单元来实现所需的冲击操作。根据项目43，由于停止或禁止撞锤的反转的制动操作设置在冲击工具中，所以当撞锤反转时，能快速且可靠地执行从反转到正转的切换。由于在制动操作的情况下不好点， 所以能抑制电池的耗电。根据项目44，由于制动操作由壳体保持，所以由撞锤提供给制动部的力能由壳体接收。由此，是由于在制动期间的力为施加到电动机侧，所以能使电动机的负载小。从下面对说明书和附图的描述中将清楚本发明的上述和其它目的和新颖特征。
图1图示了根据第一实施例的冲击工具1的截面图。图2图示了根据第一实施例的冲击工具1的外观。图3图示了图1的撞击机构40周围的放大图。图4图示了图1的冷却风扇18。图5图示了根据第一实施例的冲击工具的电动机驱动控制系统的功能框图。图6图示了根据基本结构的撞锤151和砧156。图7图示了利用图6的撞锤151和砧156的根据第一实施例的撞击操作的六个阶段。图8图示了图1的撞锤41和砧46。图9图示了从不同角度观察的图1的撞锤41和砧46。图10图示了利用图8和9中所示的撞锤41和砧46的根据第一实施例的撞击操作。图11图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。
图12图示了根据第一实施例的电动机3的驱动控制流程。图13图示了用于解释第一实施例中的撞锤41的驱动模式的曲线图，其中示出了施加到电动机的电流和转数。图14图示了根据第一实施例的电动机在脉冲模式(1)下的驱动控制流程。图15图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和施加到电动机3的电流与经过的时间之间的关系。图16图示了根据第一实施例的电动机3在脉冲模式( 下的驱动控制流程。图17图示了利用图6的撞锤151和砧156的根据第二实施例的撞击操作的六个阶段。图18图示了利用图8和9中所示的撞锤41和砧46的根据第二实施例的撞击操作。图19图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。图20图示了根据第二实施例的电动机3的驱动控制流程。图21图示了用于解释第二实施例中的撞锤41的驱动模式的曲线图，其中示出了施加到电动机的电流和转数。图22图示了根据第二实施例的电动机在脉冲模式(1)下的驱动控制流程。图23图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和施加到电动机3的电流与经过的时间之间的关系。图M图示了根据第二实施例的电动机3在脉冲模式( 下的驱动控制流程。图25图示了根据第三实施例的冲击工具1的截面图。图沈图示了图25的撞击机构40周围的放大图。图27图示了根据第三实施例的撞击机构40。图28图示了当从后面观察时的根据第三实施例的链轮4。图四图示了利用撞锤41、砧46和链轮4的根据第三实施例的撞击操作的四个阶段。图30图示了电动机3的旋转方向与电动机的驱动电流之间的关系。图31图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。图32图示了根据第三实施例的电动机3的驱动控制流程。图33图示了用于解释第三实施例中的撞锤41的驱动模式的曲线图，其中示出了施加到电动机的电流和转数。图34图示了根据第三实施例的电动机3在脉冲模式(1)下的驱动控制流程。图35图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和施加到电动机3的电流与经过的时间之间的关系。图36图示了根据第三实施例的电动机3在脉冲模式( 下的驱动控制流程。
具体实施例方式[第一实施例]
下文将参考附图描述实施例。在以下描述中，上下、前后和左右方向与图1和2中所示的方向相对应。图1图示了根据第一实施例的冲击工具1。冲击工具1以可充电电池组30作为电源且以电动机3作为驱动源来驱动撞击机构40，并且将旋转和撞击提供给作为输出轴的砧46，以将连续扭矩或间歇的撞击力传递到顶端工具(未示出)，诸如电动螺丝刀的钻头， 从而执行诸如螺丝拧紧或螺栓拧紧之类的操作。电动机3是无刷DC电动机，并且被收纳在从侧面看呈大致T形的壳体6的管状主干部6a中。壳体6可拆分为两个大致对称的右部件和左部件，并且右部件和左部件由多个螺钉固定。例如，壳体6的右部件和左部件中的一者(在该实施例中为左部件)形成有用于加强螺钉的多个螺钉凸台20，并且另一者(在该实施例中为右部件)形成有多个螺孔(未示出)。在主干部6a中，电动机3的旋转轴19由位于后端处的轴承17b和围绕中心部设置的轴承17a以可旋转方式保持。上面装载有六个开关元件10的板设置在电动机3的后部， 并且通过对这些开关元件10进行逆变控制来旋转电动机3。诸如霍尔元件或霍尔IC等旋转位置检测元件58被装载于板7的前部，以检测转子3a的位置。在壳体6中，握持部6b从主干部6a几乎垂直并且整体地延伸出来。触发器开关8 和正向/反向切换杆15设置在握持部6b中的上部。触发器开关8的触发器操作部8a由弹簧(未示出)推压而从握持部6b突出。用于通过触发器操作部8a来控制电动机3的速度的控制电路板9收纳在握持部6b的下部。电池保持部6c形成在握持部6b的下部，并且包括多个镍氢或锂离子电池单元的电池组30以可拆卸方式安装在电池保持部6c上。冷却风扇18位于电动机3的前部并附连于旋转轴19，以与旋转轴同步旋转。冷却风扇18经设置在主干部6a的后部的空气入口 26a和26b吸入空气。所吸入的空气在主干部6a中从形成在冷却风扇18的径向外周侧周围的多个缝隙26c (参见图2)排放到壳体6 外部。根据第一实施例的撞击机构40包括砧46和撞锤41。撞锤41被固定并连接行星齿轮减速机构21的多个行星齿轮的旋转轴。与目前广泛使用的常规冲击机构不一样，撞锤 41不包括具有心轴、弹簧、凸轮凹槽、滚珠等的凸轮机构。砧46和撞锤41通过配合轴41a 和形成在其旋转中心周围的配合凹槽46f彼此连接，使得仅能在砧46和撞锤41之间执行不足一圈的相对旋转。在砧46的前端，整体形成用于安装顶端工具(未示出)的输出轴部和沿轴向具有六边形截面形状的安装孔46a。砧46的后侧连接到撞锤41的配合轴41a，并且由金属轴承16a保持在轴向中心周围以便可相对于外壳5旋转。砧46和撞锤41的详细形状将在后文描述。外壳5由金属整体形成，用于收纳撞击机构40和行星齿轮减速机构21，并且安装在壳体6的前侧。外壳5的外周侧覆盖有由树脂制成的罩盖11，以便防止热传递以及吸收冲击等。砧46的顶端包括用于以可拆卸方式附连顶端工具的套筒15和滚珠对。套筒15 包括弹簧15a、垫圈1 和卡环15c。当拉动触发器操作部8a并且电动机3起动时，电动机3的转速通过行星齿轮减速机构21减低，并且撞锤41以与电动机3的转速成给定减速比的转数旋转。当撞锤41旋转时，其扭矩被传递到砧46，并且砧46以与撞锤41相同的速度开始旋转。当施加到砧46的力通过从顶端工具侧接收的反作用力变大时，控制单元检测到紧固反作用力的增大，并且在电动机3停止旋转(电动机3被锁定)之前，在改变撞锤41的驱动模式的同时连续或间歇地驱动撞锤41。图2图示了图1的冲击工具1的外观。壳体6包括三个部分6a、6b和6c，并且用于排放冷却空气的缝隙26c在主干部6a中形成在冷却风扇18的径向外周侧周围。控制面板31设置在电池保持部6c的上表面上。各种操作按钮、指示灯等布置于控制面板31，例如，用于开启/关闭LED灯12的开关和用于确认电池组的剩余电量的按钮布置在控制面板 31上。例如，用于切换电动机3的驱动模式(钻进模式和冲击模式)的拨动开关32设置在电池保持部6c的侧面上。只要压下拨动开关32，便交替地切换钻进模式和冲击模式。电池组30包括位于其左右两侧上的释放按钮30A，并且能通过在按压释放按钮 30A的同时移动电池组30来使电池组30与电池保持部6c分离。金属带挂钩33以可拆卸方式附连到电池保持部6c的右侧和左侧之一。尽管在图2中带挂钩33附连于冲击工具1 的左侧，但带挂钩33可以与冲击工具分离并附连于右侧。条带34附连在电池保持部6c的后端周围。图3图示了图1的撞击机构40周围的放大图。行星齿轮减速机构21为齿轮式的。 连接到电动机3的旋转轴19的顶端的恒星齿轮21a起到驱动轴(输入轴)的作用，并且多个行星齿轮21b在被固定到主干部6a上的外齿轮21d内旋转。行星齿轮21b的多个旋转轴21c由作为行星托架的撞锤41保持。撞锤41沿与电动机3相同的方向以给定减速比旋转，作为行星齿轮减速机构21的从动轴(输出轴)。基于诸如紧固主体部件(螺钉或螺栓) 和电动机3的输出以及要求的紧固扭矩之类的因素来设定该减速比。在该实施例中，将该减速比设定为使得撞锤41的转数变成电动机3的转数的约1/8至1/15。内罩盖22设置在主干部6a内部的两个螺钉凸台20的内周侧。内罩盖22通过诸如塑料之类的合成树脂的整体模塑而制造。筒形部分形成在内罩盖的后侧，并且以可旋转方式固定电动机3的旋转轴19的轴承17a由内罩盖的筒形部分保持。具有两个不同直径的筒形台阶状部分设置在内罩盖22的前侧。滚珠轴承16b设置在直径较小的台阶状部分， 并且外齿轮21d的一部分从前侧插入直径较大的筒形台阶状部分。由于外齿轮21d以不可旋转的方式附连于内罩盖22并且内罩盖22以不可旋转的方式附连于外壳6的主干部6a， 所以外齿轮21被固定在不可旋转的状态。外齿轮21d的外周部包括形成有大外径的凸缘部，并且0形圈23设置在该凸缘部与内罩盖22之间。油脂(未示出)被涂敷到撞锤41和砧46的旋转部分，并且0形圈23执行密封使得油脂不会泄漏到内罩盖22侧。在第一实施例中，撞锤41起到保持行星齿轮21b的多个旋转轴21c的行星托架的作用。因此，撞锤41的后端延伸到轴承16b的内周侧。撞锤41的后内周部布置在筒形内空间中，该筒形内空间收纳附连于电动机3的旋转轴19的行星齿轮21a。轴向向前突出的配合轴41a形成在撞锤41的前中心轴线周围，并且配合轴41a与形成在砧46的后中心轴线周围的筒形配合凹槽46f配合。将配合轴41a和配合凹槽46f轴颈连接使得两者可相对于彼此旋转。图4图示了冷却风扇18。通过诸如塑料之类的合成树脂的整体模塑来制造冷却风扇18。该冷却风扇的旋转中心形成有旋转轴19穿过的通孔18a，形成了筒形部分18b，其中该筒形部分与转子3a相距给定距离而转子3a在轴向上以给定距离覆盖旋转轴19，并且在筒形部分18b的外周侧形成多个鳍片(fin) 18c。鳍片18c在到达内周侧时其内周侧后退到后侧，并连接到前壁而不与筒形部18b相接触。环形部分设置在每个鳍片18c的前侧和后侧，并且从轴向后侧(不仅仅是冷却风扇18的旋转方向)吸入的空气从形成在冷却风扇的外周周围的多个开口 18d沿周向向外排放。由于冷却风扇18具备所谓的离心式风扇的功能，并且直接连接到电动机3的旋转轴19而不穿过行星齿轮减速机构21并以充分大于撞锤41的转数旋转，所以能够保证充分的空气量。通过使用这种冷却风扇18，能在利用扭矩时有效地排出壳体6中的空气，即使电动机3如在该实施例中那样沿正向/反向旋转以执行冲击操作。因此，能有效地冷却开关元件10和电动机3。接下来，将参考图5描述电动机驱动控制系统的结构和操作。图5图示了电动机驱动控制系统。在该实施例中，电动机3包括三相无刷DC电动机。该无刷DC电动机为所谓的内转子式，并且具有转子3a、定子北和三个旋转位置检测元件(霍尔元件)58，转子3a 包括永磁体(磁体)，永磁体包括多组(在该实施例中为两组)N-S极，定子北由卷绕为定子连线的三相定子绕组U、V和W组成，旋转位置检测元件58沿周向以给定间隔例如成60 度布置，以检测转子3a的旋转位置。基于来自旋转位置检测元件58的位置检测信号，控制定子绕组U、V和W的通电方向和时间，从而旋转电动机3。旋转位置检测元件58在板7上设置在面向转子3a的永磁体3c的位置。装载在板7上的电子元件包括作为三相桥连接的六个开关元件Ql至Q6，诸如 FET0桥接的六个开关元件Ql至Q6的相应栅极(gate)连接到装载在控制电路板9上的控制信号输出电路53，并且六个开关元件Ql至Q6的相应漏极(drain)/源极(source)连接到卷绕为定子的定子绕组U、V和W。从而，六个开关元件Ql至Q6通过从控制信号输出电路 53输入的开关元件驱动信号(驱动信号，诸如H4、H5和H6)来执行切换操作，并且向定子绕组U、V和W供电，其中施加到逆变器电路52的电池组30的直流电压为三相电压(U相、 V 相禾口 W 相)Vu、Vv、Vw0在开关元件驱动信号(驱动六个开关元件Ql至Q6的相应信号的三相信号)当中，将用于三个负极电源侧开关元件Q4、Q5和Q6的驱动信号作为脉冲宽度调制信号(PWM 信号)H4、H5和H6供应，并且PWM信号的脉冲宽度(占空比)由装载在控制电路板9上的计算单元51基于触发器开关8的触发器操作部8a的操作量(行程)的检测信号来改变， 藉此调节向电动机3的供电量并且控制电动机3的起动/停止和转速。将PWM信号供应给逆变器电路52的正极电源侧开关元件Ql至Q3或负极电源侧开关元件Q4至Q6，并且通过高速切换开关元件Ql至Q3或开关元件Q4至Q6来控制从电池组30的直流电压向定子绕组U、V和W供电。在该实施例中，将PWM信号供应给负极电源侧开关元件Q4至Q6。因此，能通过控制PWM信号的脉冲宽度来控制电动机3的转速，从而调节供应给各定子绕组U、V和W的电力。冲击工具1包括用于切换电动机3的旋转方向的正向/反向切换杆14。只要旋转方向设定电路62检测到正向/反向切换杆14的变化，便将用于切换电动机的旋转方向的控制信号传递到计算单元51。计算单元51包括基于处理程序和数据来输出驱动信号的中央处理单元(CPU)、存储处理程序或控制数据的ROM以及临时存储数据的RAM、计时器等，不过未示出。控制信号输出电路53形成用于基于旋转方向设定电路62和转子位置检测电路M的输出信号交替地切换预定开关元件Ql至Q6的驱动信号，并且将该驱动信号输出到控制信号输出电路53。这交替地使定子绕组U、V和W的预定绕组线通电，并且使转子3a沿设定的旋转方向旋转。这种情况下，基于施加电压设定电路61的输出控制信号将施加到负极电源侧开关元件Q4至Q6的驱动信号作为PWM调制信号输出。供应给电动机3的电流的值由电流检测电路59测量，并且当电流的值被反馈给计算单元51时被调节为设定的驱动电力。PWM信号可被施加到正极电源侧开关元件Ql至Q3。检测在砧46中产生的冲击的大小的撞击冲击传感器56连接到装载在控制电路板 9上的控制单元50，并且其输出经由撞击冲击检测电路57输入到计算单元51。撞击冲击传感器56可以由附连于砧46的应变仪等实现，并且当利用撞击冲击传感器56的输出以正常扭矩完成紧固时，电动机3可以自动停止。接下来，在描述根据第一实施例的撞锤41和砧46的撞击操作之前，将参考图6和 7描述撞锤和砧的基本结构及其撞击操作原理。图6图示了根据基本结构的撞锤151和砧 156。撞锤151形成有一组突出部，S卩，从筒形主体部151b轴向突出的突出部152和突出部 153。主体部151b的前中心形成有与形成于砧156的后部的配合凹槽(未示出)配合的配合轴151a，并且撞锤151和砧156连接在一起以便可相对于彼此旋转不足一圈的给定角度 (小于360度)。突出部152用作撞击棘爪，并且具有形成在沿周向的两侧的平撞击侧表面 15 和152b。撞锤151还包括用于与突出部152保持旋转平衡的突出部153。由于突出部 153起到用于获得旋转平衡的配重部的作用，所以未形成撞击侧表面。圆盘部151c经由连接部151d形成在主体部151b的后侧。主体部151b与圆盘部 151d之间的空间设置成布置行星齿轮机构21的行星齿轮21b，并且圆盘部151d形成有用于保持行星齿轮21b的旋转轴21c的通孔151f。尽管未示出，但用于保持行星齿轮21b的旋转轴21c的保持孔也形成在主体部151b的面向圆盘部151d的一侧。砧156形成有用于将顶端工具安装在筒形主体部156b的前端侧的安装孔156a， 并且从主体部156b径向向外突出的两个突出部157和158形成在主体部156b的后侧。突出部157是具有被撞击侧表面157a和157b的撞击棘爪，并且是突出部158不具有被撞击侧表面的配重部。由于突出部157适合与突出部152发生碰撞，所以使其外径等于突出部 152的外径。仅用作配重的两个突出部153和158成形为彼此不发生干涉并且不与任何零件发生碰撞。为了使撞锤151与砧156之间的旋转角度尽可能大(最大不足一圈)，使突出部153和158的径向厚度较小以增加周向长度，从而维持突出部152和157之间的旋转平衡。通过将相对旋转角度设定得很大，能获得当使撞锤与砧发生碰撞时撞锤的大加速区间 (预备(rim-up)区间)，并且能以相当大的能量执行撞击。图7图示了在撞锤151和砧156的使用状态下的一圈运动的六个阶段。图7的剖面与轴向垂直，并且包括撞击侧表面15 (图6)。在图7(1)的状态下，虽然从顶端工具接收的紧固扭矩小，但砧156通过撞锤151的推力而逆时针旋转。然而，当紧固扭矩变大并且不可能仅通过撞锤151的推力而旋转时，由于砧156被撞锤151撞击，所以电动机3开始反转以便使撞锤151沿箭头161的方向反转。通过使电动机3在(1)中所示的状态下开始反转，从而使撞锤151的突出部152沿箭头161的方向旋转，并且使电动机3进一步反转，突出部152在如O)中所示的沿箭头162的方向加速通过突出部158的外周侧的同时旋转。 类似地，使突出部158的外径Ral小于突出部152的内径Iihl，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。使突出部157的外径Ral小于突出部153的内径Iihl，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。如果突出部以这种位置关系构成，则能使撞锤151和砧156的相对旋转角度大于180 度，并且能保证撞锤151相对于砧156的充分反转角度。当撞锤151进一步反转并且到达如箭头163a所示的图7(3)的位置(反转的停止位置)时，电动机3的旋转中止给定时间段，然后电动机3开始沿箭头16 的方向(正转方向)旋转。当撞锤151反转时，重要的是使撞锤151可靠地停止在停止位置以便不会与砧156发生碰撞。尽管撞锤151在撞锤与砧156发生碰撞的位置之前的停止位置是任意设定的，但希望根据要求的紧固扭矩而使停止位置尽可能大。不必每次都将停止位置设定为同一个位置，并且在紧固的初始阶段中可使反转角度小，而随着紧固进行可将反转角度设定得大。如果以此方式使停止位置可以改变，则由于能将反转所需的时间设定为最小，所以能在短时间内迅速执行撞击操作。然后，撞锤151在沿箭头164的方向经过图7(4)的位置时进一步加速，并且突出部152的撞击侧表面15 在加速状态下在图7 中所示的位置与砧156的被撞击侧表面 157a发生碰撞。作为这种碰撞的结果，强劲的旋转扭矩被传递到砧156，并且砧156沿箭头 166所示的方向旋转。图7 (6)的位置是撞锤151和砧156两者都已从图7(1)的状态旋转成给定角度的状态，并且通过再次重复从图7(1)至图7 中所示的状态来将紧固主体部件紧固到恰当扭矩。如上所述，使用电动机3反转的驱动模式，利用根据基本机构的撞锤151和砧156 作为撞击机构来实现冲击工具。在该结构的撞击机构中，还可以通过设定电动机3的驱动模式来使电动机在钻进模式下旋转。例如，在钻进模式下，只通过使电动机3从图7(5)的状态旋转，可以使撞锤151沿正向旋转来使撞锤旋转以便像图7(6)那样跟随砧156。因此， 通过重复该操作，可以高速紧固能够使紧固扭矩小的紧固主体部件，诸如螺钉或螺栓。在根据第一实施例的冲击工具1中，使用无刷DC电动机作为电动机3。因此，通过计算从电流检测单元59 (参见图幻流入电动机3的电流的值，检测电流的值已变得大于给定值的状态，并且使计算单元51停止电动机3，可以电子地实现在紧固到给定扭矩之后中断动力传递的所谓的离合器机构。因此，与根据第一实施例的冲击工具1也可以实现在钻进模式期间的离合器机构，并且可以通过具有简单结构的撞击机构来实现具有不带离合器的钻进模式、带离合器的钻进模式和冲击模式的多用紧固工具。接下来，将参考图8和9描述图1和2中所示的撞击机构40的详细结构。图8图示了根据第一实施例的撞锤41和砧46，其中撞锤41是从前面倾斜地观看的，并且砧46是从后面倾斜地观看的。图9图示了撞锤41和砧46，其中撞锤41是从后面倾斜地观看去的， 并且砧46是从前面倾斜地观看的。撞锤41形成有从筒形主体部41b径向突出的两个叶片部41c和41d。尽管叶片部41d和41c分别形成有轴向突出的突出部，但该结构与图6中所示的基本结构的不同之处在于一组撞击部和一组配重部分别形成在叶片部41d和41c中。叶片部41c的外周部具有风扇形状，并且突出部42从外周部轴向向前突出。风扇形部分和突出部42既起到撞击部(撞击棘爪)的作用，又起到配重部的作用。撞击侧表面 4 和42b形成在突出部42沿周向的两侧。两个撞击侧表面4 和42b都成形为平表面， 并且提供适度的角度以便还与砧46的被撞击侧表面(后文将描述)进行表面接触。同时， 叶片部41d成形为具有风扇形外周部，并且风扇形部分的质量由于其形状而增加。因此，叶片部还用作配重部。此外，形成了从叶片部41d的径向中心周围轴向向前突出的突出部43。 突出部43用作撞击部(撞击棘爪)，并且撞击侧表面43a和4 形成在突出部沿周向的两侧。两个撞击侧表面43a和42b都成形为平表面，并且沿周向提供适度的角度以便同样与砧46的被撞击侧表面(后文将描述)进行表面接触。配合到砧46的配合凹槽46f内的配合轴41a形成在主体部41b的轴向中心周围的前侧。连接部Mc形成在主体部41b的后侧，该连接部Mc在沿周向的两个位置连接两个圆盘部Ma和44b以便使其起到行星托架作用。通孔44d分别形成在圆盘部4 和44b 的沿周向的两个位置，两个行星齿轮21b (参见图幻布置在圆盘部4 和44b之间，并且行星齿轮21b的旋转轴21c (参见图幻安装在通孔44d上。以圆筒形状延伸的筒形部Me形成在圆盘部44b的后侧。筒形部44e的外周侧被保持在轴承16b内侧。恒星齿轮21a(参见图幻布置在筒形部44e内侧的空间44f中。优选不仅在强度上而且在重量上将图8和 9中所示的撞锤41和砧46制造为金属材质的整体结构。砧46形成有从筒形主体部46b径向突出的两个叶片部46c和46d。轴向向后突出的突出部47形成在叶片部46c的外周周围。被撞击侧表面47a和47b形成在突出部47沿周向的两侧。同时，轴向向后突出的突出部48形成在叶片部46d的径向中心周围。被撞击侧表面48a和48b形成在突出部48沿周向的两侧。当撞锤41正转(紧固螺钉等的旋转方向)时，撞击侧表面4 抵靠在被撞击侧表面47a上，同时撞击侧表面43a抵靠在被撞击侧表面48a上。当撞锤41反转(松开螺钉等的旋转方向)时，撞击侧表面42b抵靠在被撞击侧表面47b上，同时，撞击侧表面4 抵靠在被撞击侧表面48b上。突出部42、43、47和48 成形为同时在两个位置抵靠。由此，根据图8和9中所示的撞锤41和砧46，由于在关于旋转轴向中心对称的两个位置执行撞击，所以在撞击期间的平衡良好，并且冲击工具1在撞击期间很难晃动。由于撞击侧表面分别设置在突出部沿周向的两侧，所以不仅可以在正转期间进行冲击操作，而且可以在反转期间进行冲击操作，从而能实现易于使用的冲击工具。由于撞锤41仅沿周向撞击砧46，并且撞锤41不会轴向向前撞击砧46，所以顶端工具不一定推动紧固主体部件， 并且当将木螺钉等紧固到木材内时具备优势。接下来，将参考图10描述图8和9中所示的撞锤41和砧46的撞击操作。基本操作与图7中所述的操作相同，并且差别在于在撞击期间不是在一个位置而是在大致轴对称的两个位置同时执行撞击。图10图示了图3的A-A部分的截面图。图10图示了从撞锤41 轴向突出的突出部42和43与从砧46轴向突出的突出部47和48之间的位置关系。砧47 在紧固操作期间(在正转期间)的旋转方向为逆时针方向。图10(1)处于撞锤41相对于砧46反转到最大反转位置的状态(相当于图7(3) 的状态)。撞锤41从此状态沿箭头91的方向(沿正向)加速以撞击砧46。然后，类似于图1(K2)，突出部42穿过突出部48的外周侧，同时突出部43穿过突出部47的内周侧。为了允许两个突出部通过，使突出部42的内径Rh2大于突出部48的外径Ι Α1，因此突出部不会彼此发生碰撞。类似地，使突出部43的外径Ι Η1小于突出部47的内径Ra2，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。根据这种位置关系，可以使撞锤41和砧46的相对旋转角度大于180 度，可以保证撞锤41到砧46的充分反转角度，并且该反转角度在撞锤41撞击砧46之前可以位于加速区间。
接下来，当撞锤41正转到图10(3)的状态时，突出部42的撞击侧表面4 与突出部47的被撞击侧表面47a发生碰撞。同时，突出部43的撞击侧表面43a与突出部48的撞击侧表面47a碰撞。通过以此方式在与旋转轴线相对的两个位置引起碰撞，能执行相对于砧46平衡良好的撞击。作为这种撞击的结果，如图10(4)中所示，砧46沿箭头94的方向旋转，并且通过这种旋转来执行紧固主体部件的紧固。撞锤41具有突出部42，该突出部是位于径向同心位置(高于Rh2且低于I H3的位置)的孤立突出体，并且具有突出部43，该突出部是位于同心位置(低于的位置)的第三孤立突出体。砧46具有突出部47，该突出部是位于径向同心位置(高于Ra2且低于I A3的位置)的孤立突出体，并且具有突出部48， 该突出部是位于同心位置(低于Rai的位置)的孤立突出体。接下来，将描述根据第一实施例的冲击工具1的驱动方法。在根据第一实施例的冲击工具1中，砧46和撞锤41成形为可以小于360度的旋转角度相对旋转。由于撞锤41 不能执行相对于砧46旋转超过一圈，所以旋转的控制同样是唯一的。图11图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧 46的撞击状态。在相应的曲线图中，水平轴线为时间(相应曲线图的时间是匹配的)。在根据第一实施例的冲击工具1中，在冲击模式的紧固操作的情况下，首先在钻进模式下高速执行紧固，如果检测到所需的紧固扭矩变大，则通过切换到冲击模式(1)来执行紧固，并且如果所需的紧固扭矩进一步变大，则通过切换到冲击模式(2)来执行紧固。 在图11的从时间T1至时间T2的钻进模式下，控制单元51基于目标转数来控制电动机3。 由于此原因，电动机加速直到电动机3达到箭头108 所示的目标转数。此后，电动机3的转速由于来自附连于砧46的顶端工具的大的紧固反作用力而如箭头108 所示逐渐降低。 因此，通过供应给电动机3的电流的值来检测转速的降低，并且在时间T2执行通过脉冲模式(1)切换到旋转驱动模式。该脉冲模式(1)是这样一种模式其中电动机3不是被连续驱动而是被间歇地驱动，并且被脉冲驱动以致多次重复“中止一正转驱动”。措辞“被脉冲驱动”意味着控制驱动以便使施加到逆变器电路52的栅极信号脉动，使供应给电动机3的驱动电流脉动，并且从而使电动机3的转数或输出扭矩脉动。通过重复具有大周期(例如，约几十赫兹到一百几十赫兹)的驱动电流的0N/0FF，诸如从时间T2至时间T21 (中止)供应给电动机的驱动电流为ON(驱动)，从时间T21至时间T3电动机的驱动电流为ON(驱动)，从时间T3至时间T31驱动电流为0FF(中止)，以及从时间T31至时间T4驱动电流为ON。尽管在驱动电流的ON状态下针对电动机3的转数的控制来执行PWM控制，但要进行脉动的周期与占空比控制的周期(通常为几千赫兹)相比足够小。在图11的示例中，在中止自T2起的给定时间段向电动机3供应驱动电流并且电动机3的转数降低到箭头108 之后，控制单元51 (参见图幻将驱动信号1083a发送到控制信号输出电路53，从而向电动机3供应脉动的驱动电流(驱动脉冲)以使电动机3加速。 在加速期间的这种控制不一定意味着以100%的占空比驱动，而是意味着以小于100%的占空比控制。接下来，当撞锤41在箭头1085c处与砧46发生强烈碰撞时如箭头1088a所示提供撞击力。当提供撞击力时，中止在给定时间段向电动机3供应驱动电流，并且电动机的转速如箭头108 所示再次降低。此后，控制单元51将驱动信号108 发送到控制信号输出电路53，从而使电动机3加速。然后，当撞锤41在箭头108 处与砧46发生强烈碰撞时如箭头1088b所示提供撞击力。在脉冲模式(1)下，电动机3的重复“中止一正转驱动” 的上述间歇驱动被一次或多次重复。如果检测到需要更高的紧固扭矩，则执行通过脉冲模式(2)切换到旋转驱动模式。可以利用例如当提供箭头1088b所示的撞击力时电动机3的转数(在箭头108 之前或之后)来判定是否需要更高的紧固扭矩。尽管脉冲模式⑵是电动机3被间歇地驱动并且类似于脉冲模式⑴被脉冲驱动的模式，但电动机被驱动以致“中止一反转驱动一中止(停止)一正转驱动”被多次重复。 亦即，在脉冲模式( 下，为了不仅增加电动机3的正转驱动而且还增加电动机3的反转驱动，撞锤41沿正转方向加速以便在撞锤41相对于砧46反转充分的角度关系之后与砧46 发生强烈碰撞。通过以此方式驱动撞锤41，在砧46中产生强劲的紧固扭矩。在图11的示例中，当在时间T4执行切换到脉冲模式(2)时，电动机3的驱动被暂时中止，然后通过沿负方向将驱动信号108 发送到控制信号输出电路53而使电动机3反转。当执行正转或反转时，通过切换从控制信号输出电路53输出到各开关元件Ql至Q6的每个驱动信号(0N/0FF信号)的信号模式来实现该正转或反转。如果电动机3已反转给定的旋转角度，则电动机3的驱动被暂时中止以开始正转驱动。由此，沿正向的驱动信号 1084b被发送到控制信号输出电路53。在利用逆变器电路52的旋转驱动中，驱动信号未被切换到加侧或减侧。然而，驱动信号分为+方向和-方向并且在图11中被示意性地表示使得能容易地理解电动机是否在任何方向上被旋转驱动。撞锤41在电动机3的转速达到最大速度(箭头1086c)时与砧46发生碰撞。由于该碰撞，与在脉冲模式(1)下产生的紧固扭矩(1088a，1088b)相比产生明显更大的紧固扭矩89a。当以此方式执行碰撞时，电动机3的转数减小以便从箭头1086c达到箭头1086d。 另外，可执行在检测到箭头89a所示的碰撞时停止向电动机3发送驱动信号的控制。这种情况下，如果紧固主体部件为螺栓、螺母等，则在撞击后传递到用户的手的回弹小。通过在碰撞后也如第一实施例中那样向电动机3施加驱动电流，施加给用户的反作用力比钻进模式小，并且适合中等负载下的操作。因此，能加快紧固速度，并且与强劲的脉冲模式相比能减少功率消耗。此后，类似地，通过以给定次数重复“中止一反转驱动一中止(停止)一正转驱动”来执行具有强力紧固扭矩的紧固，并且当用户在时间T7释放触发器操作时停止电动机3以完成紧固操作。除由用户释放触发器操作之外，当计算单元51基于撞击冲击检测传感器56 (参见图幻而判定完成了具有设定的紧固扭矩的紧固时可停止电动机3。如上所述，在第一实施例中，在仅需小的紧固扭矩的初始紧固阶段中在钻进模式下执行旋转驱动，当紧固扭矩变大时通过仅正转的间歇驱动而在冲击模式(1)下执行紧固，并且在最终紧固阶段中通过借助于电动机3的正转和反转的间歇驱动而在冲击模式 (2)下强劲地执行紧固。另外，可利用冲击模式⑴和冲击模式(2)来执行驱动。从钻进模式直接转入冲击模式( 而不提供冲击模式(1)的控制也是可能的。由于在冲击模式O) 中交替地执行电动机的正转和反转，所以紧固速度变成明显比钻进模式或冲击模式(1)下慢。当紧固速度以此方式突然变慢时，在过渡到撞击操作时的不适感与具有常规的旋转撞击机构的冲击工具相比变大。因此，在从钻进模式转换到冲击模式( 时，操作感由于冲击模式(1)的介入而变成自然感。例如，通过尽可能多地在钻进模式或冲击模式(1)下执行紧固，可以缩短紧固操作时间。接下来，将参考图12至图16描述根据第一实施例的冲击工具1的控制流程。图12图示了根据第一实施例的冲击工具1的控制流程。冲击工具1判定用户在开始操作之前是否使用拨动开关32 (参见图2)选择了冲击模式(步骤1101)。如果选择了冲击模式，则处理转入步骤1102，并且如果未选择冲击模式，亦即，在正常钻进模式的情况下，处理转入步骤1110。在冲击模式下，计算单元51判定触发器开关8是否被打开。如果触发器开关被打开(触发器操作部8a被拉动)，如图11中所示，则电动机3以钻进模式起动(步骤1103)， 并且根据触发器操作部8a的拉动量来开始逆变器电路52的PWM控制(步骤1104)。然后， 电动机3的旋转在执行控制以使得供应给电动机3的峰值电流不会超过上限ρ的同时加速。接下来，利用电流检测电路59(参见图幻的输出检测在自启动起t毫秒之后供应给电动机3的电流的值I。如果检测到的电流值I未超过pi安培，则处理返回步骤1104，并且如果电流值已超过Pl安培，则处理转入步骤1108(步骤1107)。接下来，判定检测到的电流值I是否超过P2安培(步骤1108)。如果在步骤1108中所检测到的电流值I未超过p2[A]，亦即，如果满足pi < I < P2的关系，则在执行图14中所示的脉冲模式(1)的流程之后处理转入步骤1109(步骤 1120)。然后，如果所检测到的电流值I超过p2[A]，则处理直接转入步骤1109而不执行脉冲模式(1)的流程。在步骤1109中，判定触发器开关8是否被设定为ON。如果触发器开关被关闭，则处理返回步骤1101。如果ON状态继续，则在执行图16中所示的脉冲模式O) 的流程之后处理返回步骤1101。如果在步骤1101中选择了钻进模式，则执行钻进模式1110，但钻进模式的控制与步骤1102至1107的控制相同。然后，通过紧接在电动机3被锁定为步骤1107的pi之前检测电子离合器中的控制电流或过流状态，从而停止电动机3(步骤1111)，结束钻进模式， 并且处理返回步骤1101。将参考图13描述步骤1107和1108中的模式转换的判定流程。上侧曲线图示出了经过的时间与电动机3的转数之间的关系，下侧曲线图示出了供应给电动机3的电流值与时间之间的关系，并且使上侧与下侧曲线图的时间轴相同。在左侧曲线图中，当触发器开关在时间1\被拉动(相当于图12的步骤1102)时，电动机3起动并且如箭头1113a所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值P被限制为如箭头IlHa所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头1113b)时，在加速期间的电流变成如箭头1114b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头1113c所示逐渐减小，并且供应给电动机的电流的值增大。然后，在从电动机3起动起经过t毫秒之后确定电流值。如果如箭头IlHc所示满足关系pi < I <p2，则处理转换到后文将描述的脉冲控制(1)的控制，如步骤1120中所示。在右侧曲线图中，当触发器开关在时间Tb被拉动(相当于图12的步骤1102)时， 电动机3起动并且如箭头111 所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值ρ被限制为如箭头1116a所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头 1115b)时，在加速期间的电流变成如箭头1116b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头1115c所示逐渐减小，并且供应给电动机的电流的值增大。在此示例中，从紧固主体部件接收的反作用力迅速增大。因此，如箭头1116c所示，电动机3的转速下降大，并且电流值的上升程度大。然后，由于在从电动机3起动起经过t毫秒之后的电流值如箭头 1116c所示满足p2 < I的关系，所以处理在步骤1140中转换到图16中所示的脉冲模式O) 的控制。通常，在螺钉、螺栓等的紧固操作中，由于螺钉或螺栓的加工精度的变化、紧固主体部件的状态、材料(例如，木材的节瘤、纹理等)的变化，紧固扭矩并非总是恒定的。因此， 可仅通过钻进模式以一定行程执行紧固直到紧接着紧固完成为止。在这种情况下，当跳过在冲击模式(1)下的紧固并且向紧固扭矩更高的钻进模式O)的紧固进行转换时，能在短时间内有效地完成紧固操作。接下来，将参考图14描述冲击工具在脉冲模式(1)下的控制流程。如果处理已转换为脉冲模式(1)，则在给定中止周期之后峰值电流首先被限制为等于或小于P3安培(步骤1121)，并且通过在给定时间段(S卩，T毫秒)向电动机3供应正转电流来使电动机3旋转(步骤1122)。接下来，检测电动机3在已经过时间T毫秒之后的转速Nln[rpm] (η = 1， 2，…)(步骤1123)。接下来，切断供应给电动机3的驱动电流，并且测量电动机3的转数从Nln降低到N2n( = Nln/2)所需的时间tln。接下来，从t2n = X-tln获得t2n，在该t2n的周期期间将正转电流施加到电动机3 (步骤1126)，并且将峰值电流抑制为等于或小于p3安培， 从而使电动机3加速。接下来，判定电动机3的转数N1(n+1)在经过时间、η之后是否等于或小于用于转换到脉冲模式⑵的临界转数I th。如果电动机的转数等于或小于I th，则结束脉冲模式(1)的处理，并且处理返回图12的步骤1120，并且如果电动机的转数等于或超过 Rth，则处理返回步骤1124(步骤1128).图15图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和供应给电动机3的电流与在执行图14中所示的控制流程时经过的时间之间的关系。首先在时间T将驱动电流1132 供应给电动机3。由于驱动电流将峰值电流限制为等于或小于p3安培，则如箭头113 所示地限制在加速期间的电流，此后，当电动机3的转数增加时电流值如箭头1132b所示减小。在时间T1,当测量出电动机3的转数已达到N11时，通过计算来从^ = Nn/2算出电动机3开始旋转的转数N21。例如，转数N11为10，000rpm。当电动机3的转数减小到^时，供应驱动电流1133，并且电动机3再次加速。通过= X_tln来确定施加驱动电流1133的时间t2n。类似地，虽然在时间2X和3X执行相同的控制，但电动机3的转数的上升程度随着紧固反作用力变大而降低，并且转数N14在时间4X将变成等于或小于临界旋转值Rth。此时，脉冲模式(1)的处理结束，并且处理转换到脉冲模式O)的处理。接下来，将参考图16描述冲击工具在脉冲模式(2)下的控制流程。首先，切断供应给电动机3的驱动电流，并且执行待机5毫秒(步骤1141)。接下来，将反转电流供应给电动机3以便使电动机以-3000rpm旋转(步骤1142)。“负”意味着使电动机3在与操作时的旋转方向相反的方向上以3000rpm旋转。接下来，如果电动机3的转数已达到-3000rpm， 则切断供应给电动机3的电流，并且执行待机5毫秒(步骤1143)。执行待机5毫秒的原因在于当使电动机3突然沿反方向反转时存在冲击工具的主体可能晃动的可能性。此外，还因为在这种待机期间不耗电，因此能实现节能。接下来，接通正转电流以便使电动机3沿正转方向旋转(步骤1144)。在接通正转电流之后切断供应给电动机3的电流95毫秒。然而，当在该电流被切断之前撞锤41与砧46发生碰撞(撞击)时，在顶端工具中产生强劲的22紧固扭矩(步骤1145)。此后，检测触发器开关为ON状态是否被维持。如果触发器开关处于OFF状态，则停止电动机3的旋转，结束脉冲模式⑵的处理，并且处理返回图12的步骤 1140 (步骤1147和1148)。在步骤1147中，如果触发器开关8处于ON状态，则处理返回步骤 1141(步骤 1147)。如上所述，根据第一实施例，通过利用撞锤和砧(二者之间的相对旋转角度小于一圈)对电动机执行连续旋转、仅沿正向的间歇旋转以及沿正向和沿反向的间歇旋转，能有效地紧固紧固主体部件。此外，由于能将撞锤和砧制造成简单结构，所以能实现冲击工具的小型化和成本降低。本发明并不限于上述实施例。例如，尽管举例说明了无刷DC电动机，但可以使用能沿正向和反向驱动的其它类型的电动机。此外，砧和撞锤的形状是任意的。仅需提供砧和撞锤不能相对于彼此连续旋转 (当彼此上下重叠时不能旋转)的结构，保证小于360度的给定相对旋转角度，并且形成撞击侧表面和被撞击侧表面。例如，撞锤和砧的突出部可构造成不是轴向突出而是沿周向突出。此外，由于撞锤和砧的突出部不一定仅向外侧凸起并仅能够以给定形状形成撞击侧表面和被撞击侧表面的突出部，所以突出部可以是向撞锤或砧内部突出的突出部(亦即，凹部)。撞击侧表面和被撞击侧表面不必局限于平直表面，并且也可以是形成撞击侧表面或被撞击侧表面的弯曲形状或其它形状。[第二实施例]接下来，将描述根据第二实施例的冲击工具。与第一实施例基本上相同的部分由相同的参考标号表示，并且将省略其解释。根据第二实施例的冲击工具1具有与根据第一实施例的冲击工具基本上相同的结构。根据第二实施例的撞击机构40包括如图8和9中所示的砧46和撞锤41。首先，利用根据如图6中所示的基本结构的撞锤151和砧156来描述根据第二实施例的撞击操作。图17图示了根据图6的撞锤151和砧156移动一圈的六个阶段。图17的剖面与轴向垂直，并且包括撞击侧表面152a(图6)。在图17(1)的状态下，虽然从顶端工具接收的紧固扭矩小，但砧156通过撞锤151的推力而逆时针旋转。然而，当紧固扭矩变大并且不可能仅通过撞锤151的推力而旋转时，由于砧156被撞锤151撞击，所以电动机3开始反转以便使撞锤151沿箭头161的方向反转。通过使电动机3在(1)中所示的状态下开始反转， 从而使撞锤151的突出部152沿箭头161的方向旋转，并且使电动机3进一步反转，突出部 152在如(2)中所示的沿箭头162的方向加速通过突出部158的外周侧的同时旋转。类似地，使突出部158的外径Ral小于突出部152的内径Rhl，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。 使突出部157的外径Ral小于突出部153的内径I hl，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。如果突出部以这种位置关系构成，则能使撞锤151和砧156的相对旋转角度大于180度，并且能保证撞锤151相对于砧156的充分反转角度。当撞锤151进一步反转并且到达如箭头163a所示的图17(3)的位置时，使突出部 152的撞击侧表面152b与突出部157a的撞击侧表面157b发生碰撞。进行该碰撞不是为了撞击砧156，而是为了停止撞锤151的反转，并且该碰撞是所谓的用于制动的撞击。由于通过以此方式撞击来停止撞锤151的反转，所以不需要将制动电流(沿正转方向的驱动电流)施加到电动机3。
在撞锤151与砧156发生碰撞后，电动机3开始沿箭头16 的方向(正转方向) 旋转。在第二实施例中，撞锤151的反转停止位置变成撞锤与砧156发生碰撞的位置，并且该停止位置每次均为相同的位置。然后，撞锤151在沿箭头164的方向经过图17(4)的位置时进一步加速，并且突出部152的撞击侧表面15 在加速状态下在图17(5)中所示的位置与砧156的被撞击侧表面157a发生碰撞。作为这种碰撞的结果，强劲的旋转扭矩被传递到砧156，并且砧156沿箭头166所示的方向旋转。图17(6)的位置是撞锤151和砧156两者都已从图17(1)的状态旋转成给定角度的状态，并且通过再次重复从图17(1)至图17(5)中所示的状态来将紧固主体部件紧固到恰当扭矩。如上所述，使用电动机3反转的驱动模式，利用根据基本机构的撞锤151和砧156 作为撞击机构来实现冲击工具。在该结构的撞击机构中，还可以通过设定电动机3的驱动模式来使电动机在钻进模式下旋转。例如，在钻进模式下，只通过使电动机3从图17(5)的状态旋转，可以使撞锤151沿正向旋转来使撞锤旋转以便像图17(6)那样跟随砧156。因此，通过重复该操作，可以高速紧固能够使紧固扭矩小的紧固主体部件，诸如螺钉或螺栓。如上所述，使用电动机3反转的驱动模式，利用撞锤151和砧156的基本结构作为撞击机构来实现冲击工具。在该结构的撞击机构中，还可以通过设定电动机3的驱动模式来使电动机在钻进模式下旋转。例如，在钻进模式下，只通过使电动机3从图17 的状态旋转，可以使撞锤151沿正向旋转来使撞锤旋转以便像图17(6)那样跟随砧156。因此，通过重复该操作，可以高速紧固能够使紧固扭矩小的紧固主体部件，诸如螺钉或螺栓。接下来，将参考图18描述图8和9中所示的撞锤41和砧46的撞击操作。基本操作与图17中所述的操作相同，并且差别在于在撞击期间不是在一个位置而是在大致轴对称的两个位置同时执行撞击。图18图示了图3的A-A部分的截面图。图18图示了从撞锤 41轴向突出的突出部42和43与从砧46轴向突出的突出部47和48之间的位置关系。砧 47在紧固操作期间(在正转期间)的旋转方向为逆时针方向。图18(1)处于撞锤41相对于砧46反转到最大反转位置的状态(相当于图17(3) 的状态)。撞锤41从此状态沿箭头91的方向(沿正向)加速，以撞击砧46。然后，类似于图18 )，突出部42穿过突出部48的外周侧，同时突出部43穿过突出部47的内周侧。为了允许两个突出部通过，使突出部42的内径Rh2大于突出部48的外径I A1，因此突出部不会彼此发生碰撞。类似地，使突出部43的外径小于突出部47的内径Ra2，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。根据这种位置关系，可以使撞锤41和砧46的相对旋转角度大于180 度，可以保证撞锤41到砧46的充分反转角度，并且该反转角度在撞锤41撞击砧46之前可以位于加速区间。接下来，当撞锤41正转到图18(3)的状态时，突出部42的撞击侧表面4 与突出部47的被撞击侧表面47a发生碰撞。同时，突出部43的撞击侧表面43a与突出部48的撞击侧表面47a碰撞。通过以此方式在与旋转轴线相对的两个位置引起碰撞，能执行相对于砧46平衡良好的撞击。作为这种撞击的结果，如图18(4)中所示，砧46沿箭头94的方向旋转，并且通过这种旋转来执行紧固主体部件的紧固。撞锤41具有突出部42，该突出部是位于径向同心位置(高于Rh2且低于I H3的位置)的孤立突出体，并且具有突出部43，该突出部是位于同心位置(低于的位置)的第三孤立突出体。砧46具有突出部47，该突出部是位于径向同心位置(高于Ra2且低于I A3的位置)的孤立突出体，并且具有突出部48， 该突出部是位于同心位置(低于Rai的位置)的孤立突出体。接下来，将描述根据第二实施例的冲击工具1的驱动方法。在根据第二实施例的冲击工具1中，砧46和撞锤41成形为可以小于360度的旋转角度相对旋转。由于撞锤41 不能执行相对于砧46旋转超过一圈，所以旋转的控制同样是唯一的。图19图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧 46的撞击状态。在相应的曲线图中，水平轴线为时间(相应曲线图的时间是匹配的)。在根据第二实施例的冲击工具1中，在冲击模式的紧固操作的情况下，首先在钻进模式下高速执行紧固，如果检测到所需的紧固扭矩变大，则通过切换到冲击模式(1)来执行紧固，并且如果所需的紧固扭矩进一步变大，则通过切换到冲击模式(2)来执行紧固。 在图19的从时间T1至时间T2的钻进模式下，控制单元51基于目标转数来控制电动机3。 由于此原因，电动机加速直到电动机3达到箭头208 所示的目标转数。此后，电动机3的转速由于来自附连于砧46的顶端工具的大的紧固反作用力而如箭头208 所示逐渐降低。 因此，通过供应给电动机3的电流的值来检测转速的降低，并且在时间T2执行通过脉冲模式(1)切换到旋转驱动模式。该脉冲模式⑴是这样一种模式其中电动机3不是被连续驱动而是被间歇地驱动，并且被脉冲驱动以致多次重复“中止一正转驱动”。措辞“被脉冲驱动”意味着控制驱动以便使施加到逆变器电路52的栅极信号脉动，使供应给电动机3的驱动电流脉动，并且从而使电动机3的转数或输出扭矩脉动。通过重复具有大周期(例如，约几十赫兹到一百几十赫兹)的驱动电流的0N/0FF，诸如从时间T2至时间T21 (中止)供应给电动机的驱动电流为ON(驱动)，从时间T21至时间T3电动机的驱动电流为ON(驱动)，从时间T3至时间T31驱动电流为0FF(中止)，以及从时间T31至时间T4驱动电流为ON。尽管在驱动电流的ON状态下针对电动机3的转数的控制来执行PWM控制，但要进行脉动的周期与占空比控制的周期(通常为几千赫兹)相比足够小。在图19的示例中，在中止自T2起的特定时间段持续向电动机3供应驱动电流并且电动机3的转数降低到箭头2086a之后，控制单元51 (参见图幻将驱动信号2083a发送到控制信号输出电路53，从而向电动机3供应脉动的驱动电流(驱动脉冲)以使电动机3 加速。另外，在加速期间的这种控制不一定意味着以100%的占空比驱动，而是意味着在小于100%的占空比控制。接下来，当撞锤41在箭头2086b处与砧46发生强烈碰撞时如箭头 2088a所示提供撞击力。当提供撞击力时，中止在给定时间周期给电动机3供应驱动电流， 并且电动机的转速如箭头2086a所示再次降低。此后，控制单元51将驱动信号208 发送到控制信号输出电路53，从而使电动机3加速。然后，当撞锤41在箭头2086d处与砧46发生强烈碰撞时如箭头2088b所示提供撞击力。在脉冲模式(1)下，电动机3的重复“中止一正转驱动”的上述间歇驱动被一次或多次重复。然而，如果已要求更高的紧固扭矩，则该状态被检测到，并且执行通过脉冲模式( 切换到旋转驱动模式。可以利用例如当已提供箭头2088b所示的撞击力时电动机3的转数(在箭头2086d之前或之后)来判定是否已要求更高的紧固扭矩。尽管脉冲模式⑵是电动机3被间歇地驱动并且类似于脉冲模式⑴被脉冲驱动的模式，但电动机被驱动以致“中止一反转驱动一中止(停止)一正转驱动”被多次重复。亦即，在脉冲模式( 下，为了不仅增加电动机3的正转驱动而且还增加电动机3的反转驱动，撞锤41沿正转方向加速以便在撞锤41相对于砧46反转充分的角度关系之后与砧46 发生强烈碰撞。通过以此方式驱动撞锤41，在砧46中产生强劲的紧固扭矩。在该第二实施例中，当已反转并且被驱动的电动机3的旋转停止时(在图中的箭头2087c和2087g周围)，没有通过对电动机3施加正转电流而使电动机3减速并且停止，但通过使撞锤41与砧 46发生碰撞来使电动机3减速并且停止。在图19的示例中，当在时间T4执行向脉冲模式O)的切换时，电动机3的驱动被暂时中止，然后通过沿负方向将控制驱动信号208 发送到信号输出电路53而使电动机3 反转。当执行正转或反转时，通过切换从控制信号输出电路53输出到各开关元件Ql至Q6 的每个驱动信号(0N/0FF信号)的信号模式来实现该正转或反转。如果电动机3已反转给定的旋转角度，则电动机3的驱动被暂时中止以开始正转驱动。由此，沿正向的驱动信号 2084b被发送到控制信号输出电路53。另外，在利用逆变器电路52的旋转驱动中，驱动信号未被切换到加侧或减侧。然而，驱动信号分为+方向和-方向并且在图19中被示意性地表示使得能容易地理解电动机是否在任何方向上被旋转驱动。撞锤41在电动机3的转速达到最大速度(箭头2087c)时与砧46发生碰撞。由于该碰撞，与在脉冲模式(1)下产生的紧固扭矩(2088a，2088b)相比产生明显更大的紧固扭矩2088d。当以此方式执行碰撞时，电动机3的转数减小以便从箭头2087c达到箭头2087d。 另外，可执行在已检测到箭头2088d所示的碰撞时停止向电动机3发送驱动信号的控制。这种情况下，如果紧固主体部件为螺栓、螺母等，则在撞击后传递到操作员的手的回弹小。通过在碰撞后也如第二实施例中那样向电动机3施加驱动电流，施加给操作员的反作用力比钻进模式小，并且适合中等负载下的操作。此外，获得紧固速度高的效果，并且获得比强脉冲模式小的功耗。此后，类似地，通过以给定次数重复“中止一反转驱动一撞击(反方向)一正转驱动”来执行具有强紧固扭矩的紧固。由于在反转期间的撞击变成沿反方向撞击砧46， 所以如箭头2088c和2088e所示在反方向上产生小的撞击扭矩。然而，由于撞击扭矩与在碰撞期间的转数的平方成正比，所以在反方向上的撞击扭矩与在正转方向上的撞击扭矩(箭头2088d和2088f)相比足够小，并且不会对紧固操作产生不利的影响。当操作员在时间T7 释放触发器操作时，电动机3停止并且紧固操作完成。可以控制操作的完成以便在计算单元51不仅基于操作员释放触发器操作而且基于撞击冲击检测传感器56 (参见图5)的输出判定具有设定的紧固扭矩的紧固完成时停止电动机3的驱动。如上所述，在第二实施例中，在仅需小的紧固扭矩的初始紧固阶段中在钻进模式下执行旋转驱动，当紧固扭矩变大时通过仅正转的间歇驱动而在冲击模式(1)下执行紧固，并且在最终紧固阶段中通过借助于电动机3的正转和反转的间歇驱动而在冲击模式 (2)下强劲地执行紧固。另外，可利用冲击模式⑴和冲击模式(2)来执行驱动。从钻进模式直接转入冲击模式( 而不提供冲击模式(1)的控制也是可能的。由于在冲击模式O) 中交替地执行电动机的正转和反转，所以紧固速度变成明显比钻进模式或冲击模式(1)下慢。当紧固速度以此方式突然变慢时，在过渡到撞击操作时的不适感与具有常规的旋转撞击机构的冲击工具相比变大。因此，在从钻进模式转换到冲击模式( 时，操作感由于冲击模式(1)的介入而变成自然感。例如，通过尽可能多地在钻进模式或冲击模式(1)下执行紧固，可以缩短紧固操作时间。
接下来，将参考图20至图M描述根据第二实施例的冲击工具1的控制流程。图 20图示了根据第二实施例的冲击工具1的控制流程。冲击工具1判定用户在开始操作之前是否使用拨动开关32 (参见图2)选择了冲击模式(步骤2101)。如果选择了冲击模式，则处理转入步骤2102，并且如果未选择冲击模式，亦即，在正常钻进模式的情况下，处理转入步骤2110。在冲击模式下，计算单元51判定触发器开关8是否被打开。如果触发器开关被打开(触发器操作部8a被拉动)，如图19中所示，则电动机3以钻进模式起动(步骤2103)， 并且根据触发器操作部8a的拉动量来开始逆变器电路52的PWM控制(步骤2104)。然后， 电动机3的旋转在执行控制以使得供应给电动机3的峰值电流不会超过上限ρ的同时加速。接下来，利用电流检测电路59(参见图幻的输出检测在自启动起t毫秒之后供应给电动机3的电流的值I。如果检测到的电流值I未超过pi安培，则处理返回步骤2104，并且如果电流值已超过Pl安培，则处理转入步骤2108 (步骤2107)。接下来，判定检测到的电流值I是否超过P2安培(步骤2108)。如果在步骤2108中所检测到的电流值I未超过p2[A]，亦即，如果满足pi < I < P2的关系，则在执行图22中所示的脉冲模式(1)的流程之后处理转入步骤2109(步骤 2120)。然后，如果所检测到的电流值I超过p2[A]，则处理直接转入步骤2109而不执行脉冲模式(1)的流程。在步骤2109中，判定触发器开关8是否被设定为ON。如果触发器开关被关闭，则处理返回步骤2101。如果ON状态继续，则在执行图M中所示的脉冲模式O) 的流程之后处理返回步骤2101。如果在步骤2101中选择了钻进模式，则执行钻进模式2110，但钻进模式的控制与步骤2102至2107的控制相同。然后，通过紧接在电动机3被锁定为步骤2107的pi之前检测电子离合器中的控制电流或过流状态，从而停止电动机3(步骤2111)，结束钻进模式， 并且处理返回步骤2101。将参考图21描述步骤2107和2108中的模式转换的判定流程。上侧曲线图示出了经过的时间与电动机3的转数之间的关系，下侧曲线图示出了供应给电动机3的电流值与时间之间的关系，并且使上侧与下侧曲线图的时间轴相同。在左侧曲线图中，当触发器开关在时间TA被拉动(相当于图20的步骤2102)时，电动机3起动并且如箭头2113a所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值P被限制为如箭头211 所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头2113b)时，在加速期间的电流变成如箭头2114b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头2113c所示逐渐减小，并且供应给电动机的电流的值增大。然后，在从电动机3起动起经过t毫秒之后确定电流值。如果如箭头21Hc所示满足关系pi < I <p2，则处理转换到后文将描述的脉冲控制(1)的控制，如步骤2120中所示。在右侧曲线图中，当触发器开关在时间TB被拉动(相当于图20的步骤2102)时， 电动机3起动并且如箭头211 所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值ρ被限制为如箭头2116a所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头 2115b)时，在加速期间的电流变成如箭头2116b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头2115c所示逐渐减小，并且供应给电动机的电流的值增大。在此示例中，从紧固主体部件接收的反作用力迅速增大。因此，如箭头2116c所示，电动机3的转速下降大，并且电流值的上升程度大。然后，由于在从电动机3起动起经过t毫秒之后的电流值如箭头 2116c所示满足p2< I的关系，所以处理在步骤2140中转换到图M中所示的脉冲模式O) 的控制。通常，在螺钉、螺栓等的紧固操作中，由于螺钉或螺栓的加工精度的变化、紧固主体部件的状态、材料(例如，木材的节瘤、纹理等)的变化，紧固扭矩并非总是恒定的。因此，可仅通过钻进模式以一定行程执行紧固直到紧接着紧固完成为止。在这种情况下，当跳过在冲击模式(1)下的紧固并且作出向通过紧固扭矩更高的钻进模式( 的紧固进行转换时，能在短时间内有效地完成紧固操作。接下来，将参考图22描述冲击工具在脉冲模式(1)下的控制流程。如果处理已转换为脉冲模式(1)，则在给定中止周期之后峰值电流首先被限制为等于或小于P3安培(步骤2121)，并且通过在给定时间段(S卩，T毫秒)向电动机3供应正转电流来使电动机3旋转(步骤2122)。接下来，检测电动机3在已经过时间T毫秒之后的转速Nln[rpm] (η = 1， 2，···)(步骤2123)。接下来，切断供应给电动机3的驱动电流，并且测量电动机3的转数从Nln降低到N2n( = Nln/2)所需的时间tln。接下来，从t2n = X-tln获得t2n，在该t2n的周期期间将正转电流施加到电动机3 (步骤2126)，并且将峰值电流抑制为等于或小于p3安培， 从而使电动机3加速。接下来，判定电动机3的转数N1(n+1)在经过时间、η之后是否等于或小于用于转换到脉冲模式⑵的临界转数I th。如果电动机的转数等于或小于I th，则结束脉冲模式(1)的处理，并且处理返回图20的步骤2120，并且如果电动机的转数等于或超过 Rth，则处理返回步骤2124(步骤2128)。图23图示了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和供应给电动机3的电流与在执行图22中所示的控制流程时经过的时间之间的关系。首先在时间T将驱动电流2132 供应给电动机3。由于驱动电流将峰值电流限制为等于或小于p3安培，则如箭头213 所示地被限制在加速期间的电流，此后，当电动机3的转数增加时电流值如箭头2132b所示减小。在时间Tl，当测量出电动机3的转数已达到N11时，通过计算来从N21 = Nn/2算出电动机3开始旋转的转数N21。例如，转数N11为10，000rpm。当电动机3的转数减小到^时，供应驱动电流2133，并且电动机3再次加速。通过= X_tln来确定施加驱动电流2133的时间t2n。类似地，虽然在时间2X和3X执行相同的控制，但电动机3的转数的上升程度随着紧固反作用力变大而降低，并且转数N14在时间4X将变成等于或小于临界旋转值Rth。此时，脉冲模式(1)的处理结束，并且处理转换到脉冲模式O)的处理。接下来，将参考图M描述冲击工具在脉冲模式( 下的控制流程。首先，切断供应给电动机3的驱动电流，并且执行待机(步骤2141)。如果电动机的转数在待机期间减小到等于或小于5000rpm，则将反转电流供应给电动机3使得电动机3以-3000rpm旋转(步骤2141)。利用旋转位置检测元件58的输出信号检测电动机3的转数。这里，“负”意味着使电动机3在与操作时的旋转方向相反的方向上以3000rpm旋转。接下来，如果电动机 3的转数已达到-3000rpm，则切断供应给电动机3的电流，并且执行待机2143毫秒(步骤 2143和2144)。当电流被切断时，电动机3通过惯性继续旋转，并且撞锤41与砧46发生碰撞。由于该碰撞是在与操作下的旋转方向相反的方向上的碰撞，并且与在操作方向(正转方向)的碰撞期间的转数(10，OOOrpm)相比足够小至3000rpm，所以尽管是妨碍操作的方向，但在反方向上的撞击力足够小，并且诸如螺钉之类的紧固主体部件不会松动。由于能通过以此方式使撞锤41在电动机3反转期间与砧46发生碰撞来使反转而不耗电的电动机停止，所以能显著节省电耗。接下来，如果确认电动机3已停止，则接通正转电流以便使电动机3沿正转方向旋转(步骤2147和218)。可以利用旋转位置检测元件58的输出信号和撞击冲击检测传感器56的输出信号来检测电动机3的旋转的停止。当正转电流接通时，电动机3加速到 10，OOOrpm的转速，并且撞锤41以该转数与砧46发生冲击。以此方式，通过电动机3的输出扭矩以及电动机3和撞锤41的惯性能量来执行紧固(步骤2149)。然后，在正转电流接通之后，切断在经过给定时间之后供应给电动机3的电流(步骤2150)。该给定时间优选设定为在执行撞击之后经过的时间。此后，检测触发器开关为ON状态是否被维持。如果触发器开关处于OFF状态，则停止电动机3的旋转，结束脉冲模式( 的处理，并且处理返回图20的步骤2140(步骤2151)。 如果触发器开关8处于ON状态，则处理返回步骤2141 (步骤2151)。另外，在步骤2146中，可以通过以下方式来减轻反转期间的冲击直接在反转期间的碰撞之前施加正转电流从而启动制动器(虽然是轻微启动)，以减少直接在碰撞之前的电动机反向转数。如上所述，根据第二实施例，通过利用撞锤和砧(二者之间的相对旋转角度小于一圈)对电动机执行连续旋转、仅沿正向的间歇旋转以及沿正向和沿反向的间歇旋转，能有效地紧固紧固主体部件。由于能使撞锤和砧的形状成为简单结构，所以能实现冲击工具的小型化和成本降低。由于不需要施加大的正转电流来停止反向旋转的电动机并且电动机由于冲击能量而在短时间内有效地停止，所以能减小耗电量。由于使反转的撞锤与砧发生碰撞，所以撞锤正转开始加速的初始位置的误差减小，并且能使撞击力的变化小。本发明并不限于上述实施例。例如，尽管举例说明了无刷DC电动机，但可以使用能沿正向和反向驱动的其它类型的电动机。砧和撞锤的形状是任意的。仅需提供砧和撞锤不能相对于彼此连续旋转(当彼此上下重叠时不能旋转)的结构，保证小于360度的给定相对旋转角度，并且形成撞击侧表面和被撞击侧表面。例如，撞锤和砧的突出部可构造成不是轴向突出而是沿周向突出。由于撞锤和砧的突出部不一定仅向外侧凸起并仅能够以特定形状形成撞击侧表面和被撞击侧表面的突出部，所以突出部可以是向撞锤或砧内部突出的突出部(亦即，凹部)。撞击侧表面和被撞击侧表面不必局限于平直表面，并且也可以是形成撞击侧表面或被撞击侧表面的弯曲形状或其它形状。[第三实施例]接下来，将描述根据第三实施例的冲击工具。与第一实施例基本上相同的部分由相同的参考标号表示，并且将省略其解释。图25图示了根据本发明的冲击工具的截面图。根据第三实施例的冲击工具1与根据第一实施例的冲击工具1几乎相同。第三实施例与第一实施例的不同之处在于凸起部 13连接到正向/反向切换杆14的前部并且撞击机构40包括砧46、撞锤41和链轮4。链轮4安装在撞锤41的后部，并且在撞锤41反转期间执行制动操作。根据第三实施例的冲击工具的外观与根据第一实施例的冲击工具的外观基本上相同。图沈是图25的撞击机构40周围的放大剖视图。行星齿轮减速机构21为齿轮式的。连接到电动机3的旋转轴19的顶端的恒星齿轮21a变成驱动轴(输入轴)，并且多个行星齿轮21b在被固定到主干部6a上的外齿轮21d内旋转。行星齿轮21b的多个旋转轴 21c由作为行星托架的撞锤41保持。撞锤41沿与电动机3相同的方向以给定减速比旋转， 作为行星齿轮减速机构21的从动轴(输出轴)。是否将该减速比设定为特定程度仅需从诸如紧固主体部件(螺钉或螺栓)以及电动机3的输出和要求的紧固扭矩大小之类的因素来适当设定。在第三实施例中，将该减速比设定为使得撞锤41的转数变成电动机3的转数的约 1/8 至 1/15。环形链轮4设置在行星齿轮21b的前侧。链轮4用作撞锤41的制动机构，并且设置在筒形部的外周侧作为撞锤41的行星托架。尽管链轮4旋转以便在正转期间跟随撞锤 41，但撞锤41在反转期间相对于砧46旋转120度。后文将描述链轮4的详细结构。内罩盖22设置在主干部6a内部的两个螺钉凸台20的内周侧。内罩盖22是通过诸如塑料之类的合成树脂的整体模塑而制造的部件。筒形部分形成在内罩盖的后侧，并且以可旋转方式固定电动机3的旋转轴19的轴承17a由内罩盖的筒形部分保持。具有两个不同直径的筒形台阶状部分设置在内罩盖22的前侧。滚珠轴承16b设置在直径较小的台阶状部分，并且外齿轮21d的一部分从前侧插入直径较大的筒形台阶状部分。另外，由于外齿轮21d以不可旋转的方式附连于内罩盖22，并且内罩盖22以不可旋转的方式附连于外壳6的主干部 6a,所以外齿轮21被固定在不可旋转的状态。外齿轮21d的外周部设置有具有较大地成形的外径的凸缘部，并且0形圈23设置在凸缘部与内罩盖22之间。油脂(未示出)被涂敷到撞锤41和砧46的旋转部分，并且0形圈23执行密封使得油脂不会泄漏到内罩盖22侧。在第三实施例中，撞锤41起到保持行星齿轮21b的多个旋转轴21c的行星托架的作用。因此，撞锤41的后端延伸到轴承16b的内周侧。撞锤41的后内周部布置在筒形内空间中，该筒形内空间收纳附连于电动机3的旋转轴19的行星齿轮21a。轴向向前突出的配合轴41a形成在撞锤41的前中心轴线周围，并且配合轴41a与形成在砧46的后中心轴线周围的筒形配合凹槽46f配合。另外，配合轴41a和配合凹槽46f被轴颈连接使得两者可相对于彼此旋转。接下来，将参考图27和观描述撞击机构40的详细结构。图27图示了根据第三实施例的撞击机构40。撞锤41形成有一组突出部，即，从筒形主体部41b轴向向前突出的突出部43和突出部153。此外，形成了从筒形主体部41轴向向后突出的突出部45。尽管突出部45与突出部42成一定旋转角度形成在相同位置，但使该突出部沿周向的宽度小于突出部42。主体部41b的前中心形成有与形成于砧46的后部的配合凹槽(未示出)配合的配合轴41a，并且撞锤41和砧46连接在一起以便可相对于彼此旋转不足一圈的给定角度 (小于360度)。突出部42用作撞击棘爪，并且具有形成在沿周向的两侧的平撞击侧表面 4 和42b。撞锤41形成有用于维持与突出部42和45的旋转平衡的突出部43。由于突出部43起到用于获得旋转平衡的配重部的作用，所以未形成撞击侧表面。筒形部44形成在主体部41b在包括轴向中心的内周侧上的后侧。由于筒形部44设置成布置行星齿轮减速机构21的行星齿轮21b，所以尽管在图中省略了其描述，但形成了用于收纳行星齿轮21b的空间和用于保持旋转轴21c的通孔。砧46形成有用于将顶端工具安装在筒形主体部46b的前端侧的安装孔46a，并且从主体部46b径向向外突出的两个突出部47和48形成在主体部46b的后侧。突出部47 是具有被撞击侧表面47a和47b的撞击棘爪，并且是突出部48不具有被撞击侧表面的配重部。由于突出部47适合与突出部42发生碰撞，所以使其外径等于突出部42的外径。然而， 由于使两个突出部43和48都仅用作配重，并且不与任何零件发生碰撞，所以重要的是将突出部形成和布置为使得突出部不会彼此发生干涉的位置和尺寸。为了保证撞锤41与砧46 之间的旋转角度(这里，最大不足一圈)，使突出部43和48的径向厚度较小以增加周向长度，从而位置突出部42和47之间的旋转平衡。在链轮4中，齿轮部如形成在轴向后侧，并且具有与齿轮部4c相当的轴向厚度的间断环部4d形成在前侧。该间断环部4d在周向上呈约240度，剩余的120度部分具有切去的形状，并且两个邻接表面如和4b形成在切去部的两端。邻接表面如和4b还邻靠在撞锤41的突出部的邻接表面4 和4 上。当正转侧的邻接表面如邻靠在邻接表面45a 上时，链轮4与撞锤41同步地沿正转方向旋转。类似地，当反转侧的邻接表面如邻靠在邻接表面4 时，链轮4沿反转方向旋转。凸轮27设置在链轮4的下侧，并且凸轮27被两个弹簧28a和28b偏压，弹簧28a和28b是扭力弹簧。凸轮27的初始位置由连接到正向/反向切换杆14的凸起部13设定。图观图示了当从后面观察时的根据第三实施例的链轮4。位于链轮4的齿轮部 4c的下侧的凸轮27适合绕轴四旋转，虽然稍微旋转。轴四由壳体6的主干部6a保持。 通过使正向/反向切换杆14移动到正转侧(沿箭头66的反向)，凸起部13向左移动，弹簧 28a被凸起部13压缩，凸轮27通过压缩弹簧^a的力沿箭头67的反向移动，并且凸轮27 的棘爪27a(第一棘爪)与齿轮部如啮合。当凸轮27的棘爪27a与齿轮部如啮合时，链轮4在箭头68的方向上的移动被限制。这里，当链轮4在图观的状态下沿与箭头68相反的反向旋转时，链轮4的旋转不会由于凸轮的棘爪27a的形状与齿轮部如的形状之间的关系受到而妨碍。通过以此方式借助于链轮4与凸轮27之间的动作仅限制链轮4在给定方向上的旋转，在撞锤41反转期间能使用链轮作为制动器。关于制动操作，正向/反向切换杆14向反转侧移动(沿箭头69的方向)，使得凸轮27的棘爪27b (第二棘爪)在反转期间 (在螺钉放松操作期间)与齿轮部4c啮合。这样能类似地用作制动部。图四图示了撞锤41和砧46的撞击操作的四个阶段。图四图示了垂直于轴向的平面，左视图(奇数)对应于图25的部分A-A，右视图(偶数)对应于图25的部分B-B，并且这些视图以对应的方式示出。在右视图中，突出部45以及邻接表面如和4b通过点划线表示。由于图四的相应视图(2)、(4)、(6)和⑶是从链轮4的前部观看的视图，并且旋转方向变成与图观中所示的后视图相反，所以应该注意。在图四(1)和图7( 的状态下，尽管从顶端工具接收的紧固扭矩小，但砧46逆时针(紧固方向)旋转以便通过撞锤41推动而跟随撞锤41。这种情况下，由于突出部45的邻接表面4 如⑵中所示与链轮4的邻接表面如相接触，所以链轮4沿相同方向旋转以便跟随撞锤41。由于凸轮27的棘爪27a被推动并且随着链轮4逆时针旋转而沿箭头72的方向转动，所以未对链轮4施加制动。这种状态下，砧46和链轮4彼此同步旋转而不相对于撞锤41旋转。然而，当紧固扭矩变大并且砧46除非通过使撞锤41旋转的力才有可能旋转时，使电动机3开始反转以便使撞锤41沿箭头66的方向旋转。通过使电动机3从图四(1)中所示的状态开始反转，撞锤41的突出部42沿箭头 71的方向旋转。这种情况下，由于切去部以约120度为旋转角度形成在突出部45的反向侧，所以能使突出部45反转而不邻靠在链轮4上。亦即，撞锤41从图四(1)的状态以约 120度为旋转角度反转，并且砧46或链轮4都不旋转。当电动机3进一步反转，并且如图四(3)中所示，突出部42沿箭头73的方向旋转通过突出部48的外周侧时，如图四(4)中所示，突出部45的邻接表面4 邻靠在邻接表面 4b上，藉此链轮4沿箭头75的方向旋转。然而，凸轮27立刻如箭头76那样摇动，并且棘爪 27a与齿轮部如的齿啮合。因此，链轮4的旋转停止，并且撞锤41的旋转也由于链轮4的停止而停止。通过以此方式使用链轮4和凸轮27，能停止撞锤41在反转状态下的旋转。由于该制动操作通过机械元件实现，并且不消耗电力，所以能防止消耗电力来进行制动操作。 在图四(3)中，使突出部48的外径Ral小于突出部42的内径I hl，因此两个突出部不会彼此发生碰撞。类似地，使突出部47的外径Ra2小于突出部43的内径Rh2,因此两个突出部不会彼此发生碰撞。因此，仅在撞锤41上执行制动操作，并且砧根本不受影响。当撞锤41已停止时，电动机3起动以使撞锤41开始沿图四(3)的箭头74的方向 (正转方向)旋转。然后，撞锤41的正转加速并且突出部42的撞击侧表面4 在加速状态下在图四(5)中所示的位置与砧46上的被撞击侧表面47a发生碰撞。作为这种碰撞的结果，强劲的旋转扭矩被传递到砧46，并且砧46沿箭头77所示的方向旋转。尽管突出部45 也通过撞锤41在图四的(3)至(5)之间的移动而移动，所以由于突出部既不接触邻接表面如又不接触邻接表面4b，所以链轮4保持固定而不会如图四(6)中所示地旋转。图四(7)的位置是撞锤41和砧46两者都已从图四(5)中所示的状态沿箭头78的方向旋转给定角度的状态。此时，链轮4也沿箭头78的方向旋转与砧46相同的角度。这种情况下，由于当链轮4逆时针旋转时凸轮27的棘爪从内侧被推动并且沿箭头79的方向转动，所以链轮4的旋转不受限制。通过以此方式重复从图四(1)至图四(8)的操作，紧固主体部件被紧固直到达到合适的扭矩。如上所述，在根据本发明的撞锤41和砧46中，能利用电动机3反转的驱动模式通过仅撞锤41和砧46用作撞击机构的极简单的结构来实现冲击工具。由于当电动机3反转时未利用电力来进行撞锤41的制动操作，所以能在使功率消耗最小化的同时执行快速制动操作。在第三实施例中，凸轮27由与正向/反向切换杆14整体成形的凸起部13移动。 凸轮27可在控制单元的控制下以电力方式驱动而移动。这种情况下，凸轮27能仅在需要制动时移动，而当未操作制动时凸轮27的棘爪27a和27b不接触齿轮部如的齿。如果凸轮27以电力方式驱动，则能可变地撞锤41的反转角度，并且可根据要求的撞击扭矩来设定反转角度。如果凸轮27以电力方式驱动，则也可不分开而是整体地形成链轮4和撞锤41。根据第三实施例的电动机驱动控制系统的结构与前述图5中所示的实施例基本上相同。而且，根据第三实施例的电动机驱动控制系统的操作与前述实施例中几乎相同。将仅描述前述实施例的差别。图30图示了电动机3的旋转方向与电动机的驱动电流之间的关系。水平轴线表示当以给定转数施加用于使电动机旋转的驱动电流时电动机的转数，并且竖直轴线表示实际流入电动机的电流的大小。通常，当电动机的转数为0时，即，在电动机停止期间，以及当施加驱动电流时，大电流流入(这称为“起动电流”)。而且，当电动机正转(+旋转)，虽然是稍微旋转，并且驱动电流沿正转方向施加时，实际流入的电流的值如实线所示逐渐变小并且电动机的转数变大。另一方面，当电动机反转(-旋转)以及当施加用于使电动机正转的驱动电流时，由于旋转方向相反，所以等于或大于起动电流的大电流(如点划线所示)流入。由于在该点划线区域内施加电流，所以如果驱动电流仅为了制动操作而流入，那么当电动机3反转时施加的驱动电流(制动电流)是与紧固操作不一致的无效电力。为了防止这种无效电力，需要在电动机完全停止旋转之后开始正转。然而，在第三实施例中，由于致动操作由机械元件执行，所以不需要施加制动电流，与图30的点划线部分不一样。因此，能将功率消耗抑制为小。接下来，将描述根据第三实施例的冲击工具1的驱动方法。在根据第三实施例的冲击工具1中，砧46和撞锤41成形为可以小于约120度的旋转角度相对旋转。而且，其旋转控制同样是唯一的。图30图示了在冲击工具1操作期间的触发器信号、逆变器电路的驱动信号、电动机3的转速以及撞锤41和砧46的撞击状态。在相应曲线图中水平轴线为时间，并且一起描述水平轴线以便能比较相应曲线图的时间。在根据第三实施例的冲击工具1中，在冲击模式的紧固操作的情况下，首先在“钻进模式”下高速执行紧固，如果要求紧固扭矩的值变大，则通过切换到“脉冲模式(1) ”来执行紧固，并且如果要求紧固扭矩的值进一步变大，则通过切换到“脉冲模式(2)，，来执行紧固。在图30的从时间T1至时间T2的钻进模式下，计算单元51基于目标转数来控制电动机 3。由于此原因，电动机加速直到电动机3达到箭头308 所示的目标转数。此后，当来自附连于砧46的顶端工具的紧固反作用力变大时，电动机3的转速如箭头308 所示逐渐降低。因此，通过供应给电动机3的电流的值来检测转速的降低，并且在时间T2执行通过“脉冲模式(1)”切换到旋转驱动模式。该脉冲模式(1)是这样一种模式其中电动机3不是被连续驱动而是被间歇地驱动，并且被脉冲驱动以致多次重复“中止一正转驱动”。这里，措辞“被脉冲驱动，，意味着控制驱动以便使施加到逆变器电路52的栅极信号脉动，使供应给电动机3的驱动电流脉动， 并且从而使电动机3的转数或输出扭矩脉动。通过重复具有大周期(例如，约几十赫兹到一百几十赫兹)的驱动电流的0N/0FF，诸如从时间T2至时间T21 (中止)供应给电动机的驱动电流为OFF (中止)，从时间T21至时间T3电动机的驱动电流为ON(驱动)，从时间T3至时间T31驱动电流为0FF(中止)，以及从时间T31至时间T4驱动电流为0N，来产生这种脉动。 尽管在驱动电流的ON状态下针对电动机3的转数的控制来执行PWM控制，但要进行脉动的周期与占空比控制的周期(通常为几千赫兹)相比足够小。在图30的示例中，在中止自T2起的特定时间段向电动机3供应驱动电流之后，电动机3的转速降低。这种情况下，尽管撞锤41旋转迟于砧46旋转，但由于即使撞锤41的旋转稍微延迟突出部45也能被接纳在链轮4的切去部中，所以撞锤41的旋转不受链轮4 影响。在转速3的转速降低到箭头3086a之后，计算单元41 (参见图幻向控制信号输出电路53发送驱动信号3083a，从而将脉动驱动电流(驱动脉冲)供应给电动机3以使电动机3加速。在加速期间的这种控制不一定意味着以100%的占空比驱动，而是意味着在小于100%的占空比控制。接下来，当撞锤41在箭头3086b处与砧46发生强烈碰撞时如箭头 3088a所示提供撞击力。当提供撞击力时，中止在给定时间段向电动机3供应驱动电流，并且电动机的转速如箭头3086c所示再次降低。此后，控制单元51将驱动信号308 发送到控制信号输出电路53，从而使电动机3加速。然后，当撞锤41在箭头3086d处与砧46发生强烈碰撞时如箭头3088b所示提供撞击力。在脉冲模式(1)下，电动机3的重复“中止一正转驱动”的上述间歇驱动被重复一次或多次。然而，如果已要求更高的紧固扭矩，则该状态被检测到，并且执行通过脉冲模式( 切换到旋转驱动模式。可以利用例如当已提供箭头 3088b所示的撞击力时电动机3的转数(在箭头3086d之前或之后)来判定是否已要求更高的紧固扭矩。尽管脉冲模式⑵是电动机3被间歇地驱动并且类似于脉冲模式⑴被脉冲驱动的模式，但电动机被驱动以致“中止一反转驱动一制动(停止)一正转驱动”被重复多次。 亦即，在脉冲模式( 下，为了不仅增加电动机3的正转驱动而且还增加电动机3的反转驱动，撞锤41沿正转方向加速以便在撞锤41相对于砧46反转充分的角度关系之后与砧46 发生强烈碰撞。通过以此方式驱动撞锤41，在砧46中产生强劲的紧固扭矩。在第三实施例中，当已反转并且被驱动的电动机3的旋转停止时(图中在箭头3087b和3087f周围)，电动机3未减速并且通过对电动机3施加正转电流而被停止，但通过使撞锤41与砧4发生碰撞来使电动机3减速并且停止。在图30的示例中，当在时间T4执行切换到脉冲模式(2)时，电动机3的驱动被暂时中止，然后通过沿负方向将驱动信号308 发送到控制信号输出电路53而使电动机3反转。当执行正转或反转时，通过切换从控制信号输出电路53输出到各开关元件Ql至Q6的每个驱动信号(0N/0FF信号)的信号模式来实现该正转或反转。如果电动机3已反转给定旋转角度(箭头3087a)，则由于突出部45的邻接表面4 与链轮4的邻接表面4b发生碰撞，所以电动机3的旋转停止(箭头3087b)。此后，电动机3的驱动被暂时中止，并且开始正转驱动。由此，沿正向的驱动信号3084b被发送到控制信号输出电路53。在利用逆变器电路52的旋转驱动中，驱动信号未被切换到正侧或负侧。然而，驱动信号分为+方向和-方向并且在图30中被示意性地表示使得能容易地理解电动机是否在任何方向上被旋转驱动。撞锤41在电动机3的转速达到最大速度(箭头3087c)时与砧46发生碰撞。由于这种碰撞，与在脉冲模式(1)下产生的紧固扭矩(3088a，3088b)相比产生明显更大的扭矩(89a)。当以此方式执行碰撞时，电动机3的转数减小以便从箭头3087c达到箭头3087d。 可执行在检测到箭头89a所示的碰撞时停止给电动机3发送驱动信号的控制。这种情况下，如果紧固主体部件为螺栓、螺母等，则在撞击后传递到操作员的手的回弹小。通过在碰撞后也如第三实施例中那样向电动机3施加驱动电流，施加给操作员的反作用力比钻进模式小，并且适合中等负载下的操作。此外，获得紧固速度高的效果，并且获得比强脉冲模式小的功耗。此后，类似地，通过重复“中止一反转驱动一制动一正转驱动”给定次数来执行具有强紧固扭矩的紧固。当操作员在时间T7释放触发器操作时，电动机3停止，并且紧固操作完成。可控制操作的完成以便在计算单元51已不仅基于操作员释放触发器操作而且基于撞击冲击检测传感器56 (参见图幻的输出判定具有设定的紧固扭矩的紧固完成时停止电动机3的驱动。如上所述，在第三实施例中，在仅需小的紧固扭矩的初始紧固阶段中在钻进模式下执行旋转驱动，当紧固扭矩变大时通过仅正转的间歇驱动而在脉冲模式(1)下执行紧固，并且在最终紧固阶段中通过借助于电动机3的正转和反转的间歇驱动而在脉冲模式(2)下执行强紧固。可仅利用脉冲模式⑴和脉冲模式(2)来执行驱动。从钻进模式直接转入脉冲模式( 而不提供脉冲模式(1)的控制也是可能的。由于在脉冲模式O)中交替地执行电动机的正转和反转，所以紧固速度变成明显比钻进模式或脉冲模式(1)下慢。当紧固速度以此方式突然变慢时，在过渡到撞击操作时的不适感与具有公知的旋转撞击机构的冲击工具相比变大。因此，在从钻进模式转换到脉冲模式O)时，操作感在脉冲模式(1) 介入的一侧上变成自然感。通过尽可能多地在钻进模式或脉冲模式(1)下执行紧固，可以缩短紧固操作时间。接下来，将参考图31至35描述冲击工具1的控制流程。图31图示了根据第三实施例的冲击工具1的控制流程。冲击工具1在操作员开始操作之前判定是否已使用拨动开关32 (参见图3 选择了冲击模式(步骤3101)。如果已选择了冲击模式，则处理转入步骤 3102，并且如果未选择冲击模式，亦即，在正常钻进模式的情况下，处理转入步骤3110。在脉冲模式下，计算单元51判定触发器开关8是否已打开。如果触发器开关已打开(触发器操作部8a已被拉动)，则如图30中所示，通过钻进模式起动电动机3 (步骤 3103)，并且根据触发器操作部8a的拉动量来启动逆变器电路52的PWM控制(步骤3104)。 然后，电动机3的旋转在执行控制以使得供应给电动机3的峰值电流不会超过上限ρ的同时加速。接下来，利用电流检测电路59(参见图幻的输出检测在自启动起t毫秒之后经过之后供应给电动机3的电流的值I。如果检测到的电流值I未超过pi安培，则处理返回步骤3104，并且如果电流值已超过pi安培，则处理转入步骤3108 (步骤3107)。接下来，判定检测到的电流值I是否超过P2安培(步骤3108)。如果在步骤3108中所检测到的电流值I未超过p2[A]，亦即，如果满足pi < I < P2的关系，则在执行图33中所示的脉冲模式(1)的流程之后处理转入步骤3109(步骤 3120)。然后，如果所检测到的电流值I超过p2[A]，则处理直接转入步骤3109而不执行脉冲模式(1)的流程。在步骤3109中，判定触发器开关8是否被设定为ON。如果触发器开关被关闭，则处理返回步骤3101。如果ON状态继续，则在执行图35中所示的脉冲模式O) 的流程之后处理返回步骤3101。如果在步骤3101中选择了钻进模式，则执行钻进模式3110，但钻进模式的控制与步骤3102至107的控制相同。然后，通过紧接在电动机3锁定为步骤3107的pi之前检测电子离合器中的控制电流或过流状态，从而停止电动机3 (步骤3111)，结束钻进模式，并且处理返回步骤3101。这里，将参考图32描述步骤3107和3108中模式转换的判定流程。上侧曲线图示出了经过的时间与电动机3的转数之间的关系，下侧曲线图示出了供应给电动机3的电流值与时间之间的关系，并且使上侧与下侧曲线图的时间轴相同。在左侧曲线图中，当触发器开关在时间TA被拉动(相当于图31的步骤3102)时，电动机3起动并且如箭头3113a所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值P被限制为如箭头311 所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头3113b)时，在加速期间的电流变成如箭头3114b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头3113c所示逐渐减小，并且供应给电动机的电流的值增大。然后，在从电动机3起动起已经过t毫秒之后确定电流值。如果如箭头31Hc所示满足关系pi < I <p2，则处理转换到后文将描述的脉冲控制(1)的控制，如步骤3120中所示。在右侧曲线图中，当触发器开关在时间TB被拉动(相当于图31的步骤3102)时， 电动机3起动并且如箭头311 所示加速。在该加速期间，执行在最大电流值ρ被限制为如箭头3116a所示的值的状态下的恒定电流控制。当电动机3的转数达到给定转数(箭头 3115b)时，在加速期间的电流变成如箭头3116b所示的平常电流。因此，电流值减小。此后，当从紧固主体部件接收的反作用力随着螺钉、螺栓等的紧固进行而增大时，电动机3的转数如箭头3115c所示逐渐减小，并且供应给电动机3的电流的值增大。在此示例中，从紧固主体部件接收的反作用力迅速增大。因此，如箭头3116c所示，电动机3的转速下降大， 并且电流值的上升程度大。然后，由于在从电动机3起动起已经过t毫秒之后的电流值如箭头3116c所示满足p2 < I的关系，所以处理在步骤3140中转换到图35中所示的脉冲模式O)的控制。通常，在螺钉、螺栓等的紧固操作中，由于螺钉或螺栓的加工精度的变化、紧固主体部件的状态、材料(例如，木材的节瘤、纹理等)的变化，紧固扭矩并非总是恒定的。因此，可仅通过钻进模式以一定行程执行紧固直到紧接着紧固完成为止。在这种情况下，当跳过在脉冲模式(1)下的紧固并且作出向通过紧固扭矩更高的脉冲模式( 的紧固进行转换时，能在短时间内有效地完成紧固操作。接下来，将参考图33描述冲击工具在脉冲模式(1)下的控制流程。如果处理已转换为脉冲模式(1)，则在给定中止周期之后峰值电流首先被限制为等于或小于P3安培(步骤3121)，并且通过在给定时间段(S卩，T毫秒)向电动机3供应正转电流来使电动机3旋转(步骤3122)。接下来，检测电动机3在已经过时间T毫秒之后的转速Nln[rpm](这里，η =1,2, ···)(步骤3123)。接下来，切断供应给电动机3的驱动电流(步骤31Μ)，并且测量电动机3的转数从Nln降低到N2n( = Nln/2)所需的时间tln(步骤3125)。接下来，从t2n =X"tln获得t2n，在该的周期期间将正转电流施加到电动机3 (步骤3126)，并且将峰值电流抑制为等于或小于P3安培，从而使电动机3加速(步骤3127)。接下来，判定电动机3 的转数N1(n+1)在经过时间t2之后是否等于或小于用于转换到脉冲模式⑵的临界转数Rth。 如果电动机的转数等于或小于IV，则结束脉冲模式(1)的处理，并且处理返回图31的步骤 3120，并且如果电动机的转数等于或超过Rth，则处理返回步骤31 (步骤3128)。图34是示出了电动机3的转数与经过的时间之间的关系和供应给电动机3的电流与在执行图33中所示的流程图的流程时经过的时间之间的关系的曲线图。首先在时间 T将驱动电流3132供应给电动机3。由于驱动电流将峰值电流限制为等于或小于p3安培， 则如箭头313 所示被限制在加速期间的电流，此后，当电动机3的转数增加时电流值如箭头3132b所示减小。在时间T1,当测量出电动机3的转数已达到N11时，计算从N21 = Nn/2 开始电动机3的旋转的转数N21。例如，转数N11为10，000rpm。当电动机3的转数减小到 N21时，供应驱动电流3133，并且电动机3再次加速。通过t2n = X_tln来确定施加驱动电流 3133的时间t2n。类似地，虽然在时间2X和3X执行相同的控制，但电动机3的转数的上升程度随着紧固反作用力变大而降低，并且转数N14在时间4X将变成等于或小于临界转数Rth。 此时，脉冲模式(1)的处理结束，并且处理转换到脉冲模式O)的处理。接下来，将参考图35描述冲击工具在脉冲模式( 下的控制流程。首先，切断供应给电动机3的驱动电流，并且执行待机(步骤3141)。如果电动机的转数在待机期间减小到等于或小于5000rpm，则将反转电流供应给电动机3使得电动机3以-3000rpm旋转(步骤 3142和3143)。利用旋转位置检测元件58的输出信号检测电动机3的转数。这里，“负”意味着使电动机3在与操作时的旋转方向相反的方向上以3000rpm旋转。接下来，如果电动机3的转数已达到-3000rpm，则切断供应给电动机3的电流，并且执行待机3144毫秒(步骤3145和2144)。当电流被切断时，电动机3通过惯性继续旋转，并且撞锤41的突出部45 与链轮4的邻接表面( 或4b)发生碰撞(步骤3146)。由于这种碰撞，凸轮27沿图28的箭头67的方向摇动并且凸轮27的棘爪与齿轮部如啮合，藉此撞锤41的旋转立即停止。由于能通过以此方式使撞锤41在电动机3反转期间与链轮4发生碰撞来使反转而不耗电的电动机停止，所以能显著节省电耗。接下来，如果确认电动机3已停止，则接通正转电流以便使电动机3沿正转方向旋转(步骤3147和3148)。可以利用旋转位置检测元件58的输出信号和撞击冲击检测传感器56的输出信号来检测电动机3的旋转的停止。当正转电流接通时，电动机3加速到 10，OOOrpm的转速，并且撞锤41以该转数与砧46发生冲击。以此方式，通过电动机3的输出扭矩以及电动机3和撞锤41的惯性能量来执行紧固(步骤3149)。然后，在正转电流接通之后，切断在经过给定时间之后供应给电动机3的电流(步骤3150)。该给定时间优选设定为在执行撞击之后经过的时间。此后，检测触发器开关为ON状态是否被维持。如果触发器开关处于OFF状态，则停止电动机3的旋转，结束脉冲模式( 的处理，并且处理返回图31的步骤3140(步骤3151)。 如果触发器开关8处于ON状态，则处理返回步骤3141 (步骤3151)。在步骤3146中，可以通过以下方式来减轻反转期间的冲击直接在反转期间的碰撞之前施加正转电流从而启动制动器(虽然是轻微启动)，以减少直接在碰撞之前的电动机反向转数。如上所述，根据第三实施例，通过利用撞锤和砧(二者之间的相对旋转角度小于一圈)对电动机执行连续旋转、仅沿正向的间歇旋转以及沿正向和沿反向的间歇旋转，能有效地紧固紧固主体部件。由于能使撞锤和砧的形状成为简单结构，所以能实现冲击工具的小型化和成本降低。由于不需要施加大的正转电流来停止反向旋转的电动机并且电动机通过作为制动机构的链轮4在短时间内有效地停止，所以能减小耗电量。由于使反转的撞锤与链轮发生碰撞，所以撞锤正转开始加速的初始位置的误差减小，并且能使撞击力的变化小。本发明并不限于上述实施例。例如，尽管举例说明了无刷DC电动机，但可以使用能沿正向和反向驱动的其它类型的电动机。砧和撞锤的形状是任意的，并且可以是提供如下结构的其它形状其中砧和撞锤不能相对于彼此连续旋转(不能在彼此上下重叠时旋转)，保证小于360度的给定相对旋转角度，并且形成撞击侧表面和被撞击侧表面。例如，撞锤和砧的突出部可构造成不是轴向突出而是沿周向突出。由于撞锤和砧的突出部不一定仅向外侧凸起并仅能够以特定形状形成撞击侧表面和被撞击侧表面的突出部，所以突出部可以是向撞锤或砧内部突出的突出部 (亦即，凹部)。撞击侧表面和被撞击侧表面不必局限于平直表面，并且也可以是形成撞击侧表面或被撞击侧表面的弯曲形状或其它形状。在第三实施例中，作为制动机构的链轮4设置在撞锤的撞击侧表面与行星齿轮减速机构之间。然而，链轮可设置在撞锤的外周侧，但不仅限于该位置，或者可设置在行星齿轮减速机构与电动机之间。本发明并不限于上述实施例，而是可以例如通过修改构件来实施而不脱离本发明的精神和范围。此外，能通过适当组合多个上述实施例中公开的构件来形成各种发明。例如，可上述全部上述实施例中公开的构件的一部分。此外，可适当的组合用于不同实施例中的构件。本发明要求2009年7月四日提交的日本专利申请No. 2009_177114、2009年9 月16日提交的日本专利申请No. 2009-215086和2009年11月12日提交的日本专利申请 No. 2009-259354的优先权，这些申请的全部内容在此以引用的方式并入。工业适用性根据本发明的一方面，提供了一种冲击工具，其中冲击机构由具有简单机构的撞锤和砧实现。根据本发明的另一方面，提供了一种冲击工具，该冲击工具能够驱动相对旋转角度小于360度的撞锤和砧，从而通过设计电动机的驱动方法来执行紧固操作。根据本发明的又一方面，提供了一种多用冲击工具，该冲击工具能在钻进模式和冲击模式下切换和使用。
权利要求
1.一种冲击工具，包括 电动机；连接到所述电动机的输出部的撞锤；以及砧，所述砧被所述撞锤沿旋转方向撞击并且具有旋转轴，通过脉冲驱动所述电动机，所述撞锤沿所述旋转方向撞击所述砧， 其中，所述砧设置在所述撞锤前面， 其中，所述撞锤由所述电动机脉冲驱动，并且其中，所述撞锤的旋转角度与所述电动机的旋转角度基本上成正比。
2.根据权利要求1所述的冲击工具， 其中，所述电动机旋转小齿轮，其中，设置了与所述小齿轮啮合的多个行星齿轮，并且其中，所述多个行星齿轮的旋转轴被固定于所述撞锤上。
3.根据权利要求1所述的冲击工具，其中，顶端工具保持部被固定在所述砧上。
4.根据权利要求3所述的冲击工具，还包括 壳体，所述壳体接纳所述电动机，其中，所述撞锤在所述撞锤的后部具有小于所述撞锤的外径的筒形部，并且其中，所述撞锤由被保持在所述筒形部的轴承以可旋转方式保持在所述壳体中。
5.根据权利要求4所述的冲击工具， 其中，所述撞锤和所述筒形部整体成形。
6.一种冲击工具，包括 电动机；由所述电动机脉冲驱动的撞锤；以及砧，所述砧与所述撞锤同轴地设置以被所述撞锤沿旋转方向撞击。
7.根据权利要求6所述的冲击工具，其中，在所述砧的后部设置有配合凹槽，并且其中，在所述撞锤的前部设置有配合在所述配合凹槽内的配合轴。
8.一种冲击工具，包括 电动机；连接到所述电动机的撞锤；以及由所述撞锤旋转的砧，通过使所述撞锤沿正向和反向旋转而使所述砧沿所述正向旋转，其中，在所述撞锤沿所述反向旋转并且与所述砧发生碰撞之后，使所述撞锤沿所述正向旋转。
9.根据权利要求8所述的冲击工具，其中，所述撞锤经由减速机构连接到所述电动机，所述减速机构减慢所述电动机的旋转，其中，所述减速机构的输出部、所述撞锤和所述砧是同轴布置的， 其中，所述撞锤具有从主体部径向向外或轴向突出的一组或多组突出部，以及形成在所述轴线上的配合部，其中，所述砧具有从所述主体部径向向外或轴向突出的一组或多组突出部，以及与所述撞锤部的所述配合部配合的配合部，并且其中，所述砧和所述撞锤中的至少一者的突出部具有彼此发生碰撞的撞击侧表面，并且其中，在通过使所述电动机沿所述正向和所述反向旋转而沿两个反向交替地撞击所述撞锤和所述砧时，所述撞锤沿所述正向旋转。
10.根据权利要求9所述的冲击工具，其中，所述砧和所述撞锤的撞击部以180度或更大并且小于360度的旋转角度相对地转动。
11.根据权利要求8所述的冲击工具，其中，对于当所述撞锤撞击所述砧时的所述电动机的转数，在反转撞击期间的转数低于在正转撞击期间的转数。
12.根据权利要求11所述的冲击工具，其中，在正转撞击期间所述电动机的转数是在反转撞击期间的转数的两倍或更多倍。
13.根据权利要求8所述的冲击工具，其中，对于当所述撞锤撞击所述砧时的撞击扭矩，在反转撞击期间的撞击扭矩小于在正转撞击期间的撞击扭矩。
14.根据权利要求8所述的冲击工具，其中，对于当所述撞锤撞击所述砧时的所述砧的导程角，在反转撞击期间的导程角低于在正转撞击期间的导程角。
15.根据权利要求8所述的冲击工具，其中，设置控制所述电动机的旋转的控制单元，并且其中，所述控制单元执行控制以便供应正转电流，以使所述电动机沿所述正转方向加速，向所述电动机供应反转电流，从而如果所述撞锤已与所述砧发生碰撞，则在所述电动机的转速减慢到第一给定转数后使所述撞锤反转，如果所述电动机的反转已达到第二给定转数，则切断供应给所述电动机的电流， 使所述撞锤和所述砧沿反转方向彼此发生碰撞，以及在所述碰撞后再次供应所述正转电流，以使所述电动机沿所述正转方向加速。
16.根据权利要求15所述的冲击工具，其中，所述电动机是使用旋转位置检测元件驱动的无刷DC电动机，并且其中，利用所述旋转位置检测元件的输出信号来计算所述电动机的转数。
全文摘要
根据本发明的一方面，提供一种冲击工具(1)，该冲击工具(1)包括电动机(3)；连接到该电动机(3)的输出部的撞锤(41)；以及砧，该砧被撞锤(41)沿旋转方向撞击并且具有旋转轴，通过脉冲驱动电动机(3)，撞锤(41)沿旋转方向撞击砧(46)，其中，砧(46)设置在撞锤(41)前面，其中撞锤(41)由电动机(3)脉冲驱动，并且其中撞锤(41)的旋转角度与电动机(3)的旋转角度基本上成正比。
文档编号B25B23/147GK102481686SQ20108003357
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者中川淳司, 中村瑞穗, 中野沙路磨, 内田洋树, 吉水智海, 大森和博, 山口勇人, 岩田和隆, 益子弘识, 西河智雅, 谷本英之, 高野信宏 申请人:日立工机株式会社