电动工具及检测电动工具的主体的扭转运动的方法与流程

本公开内容涉及电动工具。

背景技术：

用于通过工具钻头的旋转来对工件钻孔的钻孔工具以及用于紧固螺丝或螺栓的紧固工具已知为电动工具。

使用这种电动工具，尖端钻头可以装配至工件等，并且工具主体可以在附接有工具钻头的输出轴的圆周方向上扭转。

日本专利第3638977号公开了：在这种电动工具中，使用旋转加速度传感器来检测工具主体的扭转。日本专利第3638977号还公开了当检测到扭转时停止对马达的驱动。

技术实现要素：

在该所公开的电动工具中，在两级积分电路中对来自旋转加速度传感器的检测信号进行积分，并且因此计算工具主体的旋转角度。当所计算的旋转角度超过预定角度时，马达被停止。

然而，来自设置在电动工具中的加速度传感器的检测信号包括不想要的信号如噪声。因此，根据检测信号的积分确定的速度或旋转角度包括误差。

在电动工具的使用期间，在连续执行检测信号的积分的情况下，误差可以累积，并且速度或旋转角度可以无限制地增大或减小。这样的增大或减小阻碍扭转的正常检测。

在本公开内容的一个方面，优选地，准确地检测电动工具中的工具主体的扭转。

根据本公开内容的一个方面的电动工具包括壳体、马达和输出轴。壳体容纳马达和输出轴。输出轴包括用于附接至工具钻头的第一端。输出轴被配置成由马达旋转地驱动。

电动工具还可以包括加速度传感器和扭转运动检测器。加速度传感器可以被配置成检测施加在壳体上的加速度。扭转运动检测器可以被配置成检测壳体的扭转。

扭转运动检测器可以被配置成从加速度传感器重复地获得壳体在输出轴的圆周方向上的加速度。扭转运动检测器可以被配置成：通过对所获得的加速度中的在一定时段中获得的加速度进行积分来计算速度。扭转运动检测器可以被配置成根据所计算的速度来检测壳体的扭转。

电动工具可以包括旋转抑制器，所述旋转抑制器被配置成：响应于扭转运动检测器检测到壳体的扭转，抑制对马达的驱动。电动工具还可以包括旋转停止器，所述旋转停止器被配置成：响应于扭转运动检测器检测到壳体的扭转，停止对马达的驱动。

通过对一定时段中获得的加速度进行积分来计算速度可以减小由于噪声等引起的累积在速度中的误差。

当工具钻头装配至工件等时，壳体可以被扭转。减小误差引起壳体的扭转的正确检测。例如，即使当马达长时间被驱动时，也可以正确地检测壳体的扭转。

扭转运动检测器可以被配置成：对在一定时段中获得的加速度进行加权，使得在第一时间处获得的加速度的权重高于在第一时间之前的第二时间处获得的加速度的权重，并且对经加权的加速度进行积分以计算速度。

与非加权加速度的积分相比，当壳体突然关于输出轴旋转时，经加权的加速度的积分(即，速度)大大改变。这样的加权允许令人满意地检测壳体的扭转运动。

一定时段可以至少包括第一时段和第一时段之前的第二时段。扭转运动检测器可以在第一时段和第二时段中的每个时段中多于一次地获得加速度。扭转运动检测器可以对在第二时段中获得的加速度进行加权，使得在第二时段中获得的加速度的权重低于在第一时段中获得的加速度的权重。扭转运动检测器可以通过对经加权的加速度进行积分来计算速度。扭转运动检测器可以被配置成：对在第二时段中获得的加速度进行加权，使得在第一时间处获得的加速度的权重高于在第一时间之前的第二时间处获得的加速度的权重。

一定时段可以包括多个时段。扭转运动检测器可以在多个时段中的每个时段中多于一次地获得加速度。扭转运动检测器可以被配置成：对在每个时段中获得的加速度进行加权，使得在多个时段中的在最近时段之前的时段中获得的加速度的权重低于在所述最近时段中获得的加速度的权重；以及通过对经加权的加速度进行积分来计算速度。

加速度传感器可以被配置成输出指示加速度的检测信号。扭转运动检测器可以被配置成基于通过数字滤波器去除了不想要的信号分量的检测信号来获得加速度。数字滤波器可以包括高通滤波器。

数字滤波器可以起到使得不想要的低频信号分量(如重力加速度分量)从检测信号被去除的作用。数字滤波器的使用在加速度检测的精确度方面优于模拟滤波器的使用。

扭转运动检测器可以被配置成：通过对经过对加速度进行积分而计算出的速度进一步进行积分来计算壳体在输出轴的圆周方向上的旋转角度，并且根据所述旋转角度来检测壳体的扭转。

扭转运动检测器可以被配置成：基于通过对加速度进行积分而计算出的速度来估计壳体在直到马达停止时的时间期间的旋转角度。扭转运动检测器可以被配置成：基于通过将所估计的旋转角度与通过对速度进行积分所计算的旋转角度相加而计算出的角度来检测壳体的扭转。

旋转角度的估计可以限定在壳体关于输出轴扭转期间允许的旋转角度。因此，在发生扭转运动时，马达(以及从而壳体)的旋转可以在更适当的定时停止。

本公开内容的一个方面可以提供一种检测电动工具的主体的扭转运动的方法。方法可以包括：从被配置成检测主体的加速度的加速度传感器重复地获得主体在电动工具的输出轴的圆周方向上的加速度。方法可以包括：通过对所获得的加速度中的在一定时段中获得的加速度进行积分来计算主体在输出轴的圆周方向上的速度。方法还可以包括基于所计算的速度来检测主体的扭转。

附图说明

在下文中将参照附图来描述本公开内容的示例实施方式，在附图中：

图1是一个实施方式的锤钻的结构的剖视图；

图2是锤钻的外视图的透视图；

图3是具有附接至锤钻的集尘装置的锤钻的侧视图；

图4是示出了锤钻的驱动系统的电气配置的框图；

图5是在马达控制器中的控制电路中执行的控制处理的流程图；

图6是示出了图5所示的输入处理的细节的流程图；

图7是示出了图5所示的马达控制处理的细节的流程图；

图8是示出了图7所示的软空载处理的细节的流程图；

图9是在图5所示的a/d转换处理中执行的电流负载检测处理的流程图；

图10是示出了图5所示的输出处理的细节的流程图；

图11是示出了图10所示的马达输出处理的细节的流程图；

图12是在扭转运动检测器中的加速度检测电路中执行的加速度负载检测处理的流程图；

图13a是在扭转运动检测器中的加速度检测电路中执行的扭转运动检测处理的流程图；

图13b是示出了扭转运动检测处理的其余部分的流程图；

图14是用于说明在图13a和图13b所示的扭转运动检测处理中执行的加速度和速度的积分的说明图；以及

图15是用于通过与模拟滤波器的操作进行比较来说明图12、图13a和图13b所示的检测处理中的高通滤波器的操作的示图。

具体实施方式

该实施方式的锤钻2被配置成：通过由工具钻头4(如锤钻钻头)沿着工具钻头4的较长轴进行锤击或者使工具钻头4关于较长轴旋转来对工件(例如，混凝土)执行切削或钻孔。

如图1所示，锤钻2包括限定锤钻2的轮廓的主体壳体10。工具钻头4通过工具夹持器6可拆卸地附接至主体壳体10的尖端。工具夹持器6具有圆柱形形状并且用作输出轴。

工具钻头4插入工具夹持器6中的钻头插入孔6a中并且由工具夹持器6夹持。工具钻头4可以相对于工具夹持器6沿着工具钻头4的较长轴往复运动，但是其相对于工具夹持器6关于工具钻头4的较长轴的旋转运动受到限制。

主体壳体10包括马达壳体12和齿轮壳体14。马达壳体12容纳马达8。齿轮壳体14容纳运动转换机构20、锤击元件30、旋转传递机构40和模式切换机构50。

主体壳体10连接至工具夹持器6相反侧上的手柄16。手柄16包括由操作者夹持的夹持部16a。该夹持部16a在与工具钻头4的较长轴(即，工具夹持器6的中心轴)正交的方向(图1中的垂直方向)上延伸，并且夹持部16a的一部分在工具钻头4的延伸部(即，较长轴)上。

夹持部16a的第一端(即，与工具钻头4的较长轴相邻的端部)连接至齿轮壳体14，并且夹持部16a的第二端(即，远离工具钻头4的较长轴的端部)连接至马达壳体12。

手柄16固定至马达壳体12，使得其能够关于支承轴13摆动。手柄16和齿轮壳体14通过隔振弹簧15彼此连接。

弹簧15限制由于工具钻头4的锤击操作在齿轮壳体14(即，主体壳体10)中发生的振动，使得从主体壳体10到手柄16的振动受到限制。

在下面的描述中，为了便于描述，将沿着与工具钻头4的较长轴平行的较长轴方向设置有工具钻头4的一侧定义为前侧。将沿着较长轴方向设置有把手16的一侧定义为后侧。将沿着与较长轴方向正交并且夹持部16a在其上延伸的方向(即，图1的垂直方向)设置有手柄16与齿轮壳体14之间的接合部的一侧定义为上侧。将沿图1的垂直方向设置有手柄16与马达壳体12之间的接合部的一侧定义为下侧。

此外，在下面的描述中，将z轴定义为沿着工具钻头4的较长轴(即，用作输出轴的工具夹持器6的中心轴)延伸的轴，将y轴定义为与z轴正交并且在垂直方向上延伸的轴，并且将x轴定义为与z轴和y轴正交并且在水平方向(即，主体壳体10的宽度方向)(参见图2)上延伸的轴。

在主体壳体10中，齿轮壳体14设置在前侧上，而马达壳体12设置在齿轮壳体14的下侧上。另外，手柄16与齿轮壳体14的后侧相连。

在本实施方式中，容纳在马达壳体12中的马达8是无刷马达，但在本公开内容中不限于无刷马达。马达8被设置成使得马达8的旋转轴8a与工具钻头4的较长轴(即，z轴)相交。换言之，旋转轴8a沿锤钻2的垂直方向延伸。

如图2所示，在齿轮壳体14中，夹持器柄38通过环形固定器构件36附接至工具钻头4从其突出的尖端区域的外部区域。与手柄16一样，夹持器柄38被配置成由用户抓握。具体地，用户用一只手抓握手柄16，而用另一只手抓握夹持器柄38，从而牢固地夹持锤钻2。

如图3所示，集尘装置66安装至马达壳体12的前侧。为了安装集尘装置66，如图1和图2所示，在马达壳体12的下部和前部(即，马达8的下部和前部)设置凹部，用于固定集尘装置66。用于电连接至集尘装置66的连接器64设置在凹部中。

此外，扭转运动检测器90容纳在马达壳体12的下部中(即，马达8的下部中)。当使工具钻头4旋转以进行钻孔操作并且工具钻头4装配在工件中时，扭转运动检测器90检测主体壳体10的扭转。

用作锤钻2的电力源的电池组62a和62b设置在扭转运动检测器90的容器区域的后侧上。电池组62a和62b可拆卸地附接至设置在马达壳体12的下侧上的电池端口60。

电池端口60高于扭转运动检测器90的容器区域的下端表面(即，马达壳体12的底表面)。附接至电池端口60的电池组62a和62b的下端面与扭转运动检测器90的容器区域的下端面齐平。

马达控制器70设置在马达壳体12中的电池端口60的上侧上。马达控制器70控制马达8的驱动，从电池组62a和62b接收电力。

马达8的旋转通过运动转换机构20转换成线性运动，然后被传递至锤击元件30。锤击元件30在沿着工具钻头4的较长轴方向上产生冲击力。马达8的旋转由旋转传递机构40减速并且也被传递至工具钻头4。换言之，马达8关于较长轴旋转地驱动工具钻头4。马达8根据对设置在手柄16上的触发器18的拉动操作而被驱动。

如图1所示，运动转换机构20设置在马达8的旋转轴8a的上侧上。

运动转换机构20包括副轴21、旋转体23、摆动构件25、活塞27和气缸29。副轴21被设置成与旋转轴8a相交并且由旋转轴8a旋转地驱动。旋转体23附接至副轴21。随着副轴21(旋转体23)的旋转，摆动构件25沿锤钻2的前后方向摆动。活塞27是可滑动地容纳稍后将描述的撞击器32的有底筒形构件。活塞27随着摆动构件25的摆动而在锤钻2的前后方向上往复运动。

气缸29与工具夹持器6是一体的。气缸29容纳活塞27并且限定工具夹持器6的后部区域。

如图1所示，锤击元件30设置在运动转换机构20的前侧以及工具夹持器6的后侧上。锤击元件30包括上述撞击器32和冲击螺栓34。撞击器32用作锤体并且撞击设置在撞击器32的前侧上的冲击螺栓34。

撞击器32的后侧上的活塞27中的空间限定气室27a，并且气室27a用作空气弹簧。因此，摆动构件25沿锤钻2的前后方向的摆动使活塞27在前后方向上往复运动，从而驱动撞击器32。

换言之，活塞27的向前运动使撞击器32通过空气弹簧的作用向前运动并且撞击冲击螺栓34。因此，冲击螺栓34向前运动并且撞击工具钻头4。因此，工具钻头4锤击工件。

另外，活塞27的向后运动使撞击器32向后运动，从而使气室27a中的空气压力相对于大气压力为正。此外，当工具钻头4锤击工件时产生的反作用力也使撞击器32和冲击螺栓34向后运动。

这使撞击器32和冲击螺栓34在锤钻2的前后方向上往复运动。由气室27a的空气弹簧的作用驱动的撞击器32和冲击螺栓34跟随活塞27在前后方向上的运动而沿着前后方向运动。

如图1所示，旋转传递机构40设置在运动转换机构20的前侧和锤击元件30的下侧上。旋转传递机构40包括齿轮减速机构。齿轮减速机构包括多个齿轮，所述多个齿轮包括与副轴21一起旋转的第一齿轮42以及与第一齿轮42啮合的第二齿轮44。

第二齿轮44与工具夹持器6(具体地，气缸29)是一体的，并且将第一齿轮42的旋转传递至工具夹持器6。因此，使由工具夹持器6夹持的工具钻头4旋转。除了旋转传递机构40之外，马达8的旋转还由设置在旋转轴8a的前尖端处的第一锥齿轮以及设置在副轴21的后尖端处并且与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮减速。

本实施方式的锤钻2具有三种驱动模式，包括锤模式、锤钻模式和钻模式。

在锤模式中，工具钻头4沿较长轴方向执行锤击操作，从而锤击工件。在锤钻模式中，除了锤击操作之外，工具钻头4还关于较长轴执行旋转操作，使得工件在由工具钻头4锤击的同时被钻孔。在钻模式中，工具钻头4不执行锤击操作，而只执行旋转操作，使得工件被钻孔。

驱动模式由模式切换机构50进行切换。模式切换机构50包括图1所示的旋转传递构件52和54以及图3所示的切换转盘58。

旋转传递构件52和54通常为圆柱形构件并且能够沿副轴21运动。旋转传递构件52和54与副轴21花键接合并且与副轴21协作地旋转。

朝向副轴21的后侧运动的旋转传递构件52与旋转体23的前部上的接合槽接合，并且将马达8的旋转传递至旋转体23。因此，锤钻2的驱动模式被设置为锤模式或锤钻模式。

朝向副轴21的前侧运动的旋转传递构件54与第一齿轮42接合并且将马达8的旋转传递至第一齿轮42。因此，锤钻2的驱动模式被设置为锤钻模式或钻模式。

由用户转动的切换转盘58使副轴21上的旋转传递构件52和54移位。切换转盘58被转动并且被设置为图3所示的三个位置中的任意位置，从而将锤钻2的驱动模式设置为以下模式中的任意模式：锤模式、锤钻模式和钻模式。

现在将参照图4来描述马达控制器70和扭转运动检测器90的结构。

扭转运动检测器90包括加速度传感器92和加速度检测电路94。加速度传感器92和加速度检测电路94安装在共同电路板上并且包含在共同箱体中。

加速度传感器92检测沿着三个轴(即，x轴、y轴和z轴)的方向上的加速度(更具体地，加速度的值)。

加速度检测电路94对来自加速度传感器92的检测信号进行处理，以检测主体壳体10的扭转。

具体地，加速度检测电路94包括微控制器单元(mcu)，该微控制器单元包括cpu、rom和ram。加速度检测电路94根据来自加速度传感器92的检测信号(具体地，基于x轴方向上的加速度的输出)来执行稍后将描述的扭转运动检测处理，以检测主体壳体10关于z轴(即，工具钻头4的较长轴)跨预定角度的旋转。z轴对应于锤钻2的输出轴。

加速度检测电路94进一步执行加速度负载检测处理，以使用加速度传感器92检测主体壳体10由于工具钻头4的锤击操作而在三个轴的方向上发生的振动(更具体地，振动的大小)。在该加速度负载检测处理中，如果主体壳体10中的振动(即，加速度)超过阈值，则加速度检测电路94检测在工具钻头4上的负载的施加。

马达控制器70包括驱动电路72和控制电路80。驱动电路72和控制电路80与稍后将描述的各种检测电路一起安装在另一共同电路板上，并且包含在另一共同箱体中。

驱动电路72包括开关装置q1至q6，并且被配置成从电池组62(具体地，串联的电池组62a和62b)接收电力并且将电流馈送至马达8(具体地，其为三相无刷马达)中的多个相绕组。本实施方式中的开关装置q1至q6是fet，但是在本公开内容中不限于fet。另一实施方式中的开关装置q1至q6可以是除了fet之外的开关装置。

开关装置q1至q3各自被设置为电源线与从马达8的端子u、v和w中选择的一个相应的端子之间的所谓的高侧开关。电源线耦接至电池组62的正端子。

开关装置q4至q6各自被设置为接地线与从马达8的端子u、v和w中选择的一个相应的端子之间的所谓的低侧开关。接地线耦接至电池组62的负端子。

在从电池组62至驱动电路72的电源路径中设置用于抑制电池电压的波动的电容器c1。

与加速度检测电路94一样，控制电路80包括mcu，该mcu包括cpu、rom和ram。控制电路80通过接通和关断驱动电路72中的开关装置q1至q6而将电流馈送至马达8中的多个相绕组，并且使马达8旋转。

具体地，控制电路80根据来自触发器开关18a、变速命令器18b、上限速度设置器96和旋转方向设置器19的命令来设置马达8的命令转速和旋转方向，并且控制对马达8的驱动。

触发器开关18a通过拉动触发器18而接通，并且被配置成将用于马达8的驱动命令输入至控制电路80。变速命令器18b被配置成根据触发器18的拉动操作的量(即，操作率)来产生信号，并且根据该操作量来改变命令转速。

上限速度设置器96包括未示出的转盘。转盘的操作位置由锤钻2的用户逐步地切换。上限速度设置器96被配置成根据转盘的操作位置来设置马达8的转速的上限。

具体而言，上限速度设置器96被配置成能够将马达8的转速的上限设置在比柔和的空载控制下的空载转速高的转速与比空载转速低的转速之间，稍后将描述柔和的空载控制。

旋转方向设置器19被配置成通过用户的操作将马达8的旋转方向设置为正向或反向，并且在该实施方式中，将旋转方向设置器19设置在如图2和图3所示的触发器18的上侧上。使马达8沿正向旋转使得能够对工件进行钻孔。

控制电路80根据来自变速命令器18b的信号和通过上限速度设置器96设置的上限转速来设置马达8的命令转速。特别地，当触发器18被拉至最大程度时，控制电路80取决于触发器18的操作量(操作率)来设置命令转速，使得马达8的转速达到由上限速度设置器96设置的上限转速。

控制电路80根据所设置的命令转速和旋转方向来设置开关装置q1至q6中的驱动占空比，通过将基于驱动占空比的控制信号发送至驱动电路72来旋转地驱动马达8。

用作照明设备的led84(下文中称为“照明led84”)被设置在马达壳体12的前侧。当触发器开关18a接通时，控制电路80使照明led84接通以照亮要用工具钻头4处理的工件的一部分。

旋转位置传感器81被设置到马达8。旋转位置传感器81检测马达8的转速和旋转位置(具体而言，马达8的转子的旋转位置)，并且将检测信号发送至马达控制器70。马达控制器70包括旋转位置检测电路82。旋转位置检测电路82根据来自旋转位置传感器81的检测信号来检测设置马达8中的每个相绕组的通电定时所需的旋转位置。

马达控制器70还包括电压检测电路78、电流检测电路74以及温度检测电路76。

电压检测电路78检测从电池组62供应的电池电压的值。电流检测电路74检测经由设置在至马达8的电流路径中的电阻器r1流过马达8的电流的值。

温度检测电路76检测马达控制器70的温度。

控制电路80接收来自电压检测电路78、电流检测电路74、温度检测电路76和旋转位置检测电路82的检测信号，以及来自扭转运动检测器90的检测信号。

控制电路80根据来自电压检测电路78、电流检测电路74、温度检测电路76和旋转位置检测电路82的检测信号来限制正被驱动的马达8的转速或停止对马达8的驱动。

马达控制器70包括未示出的用于从电池组62接收电力并且产生恒定电源电压vcc的调节器。

由调节器产生的电源电压vcc被供应至控制电路80的mcu和扭转运动检测器90的加速度检测电路94。此外，一旦根据x轴方向上的加速度检测到主体壳体10的扭转，则加速度检测电路94向控制电路80发送错误信号。

该错误信号被发送以停止对马达8的驱动。当主体壳体10不扭转时，加速度检测电路94向控制电路80发送无错误信号。

一旦根据主体壳体10的振动(即，加速度)检测到对工具钻头4施加负载，则加速度检测电路94将负载信号发送至控制电路80。负载信号指示工具钻头4处于负载施加状态的事实。当加速度检测电路94没有检测到对工具钻头4施加负载时，加速度检测电路94将空载信号发送至控制电路80。空载信号指示工具钻头4处于空载施加状态的事实。

安装在马达壳体12的前侧上的集尘装置66通过抽吸收集在切削和钻孔时由工件产生的灰尘颗粒。

如图4所示，集尘装置66包括集尘马达67和电路板69。集尘马达67由电路板69驱动。集尘装置66包括：照明led68，其代替设置至马达壳体12的照明led84具有照亮要被处理的工件的一部分的功能。这是因为当集尘装置66被安装至马达壳体12时照明led84被覆盖。

当集尘装置66被安装至马达壳体12时，通过电路板69上的电流路径将驱动电流从电池组62馈送至集尘马达67。

当集尘装置66被安装至马达壳体12时，通过连接器64将电路板69耦接至控制电路80。电路板69包括开关装置q7，并且使开关装置q7接通和关断，以打开和关闭至集尘马达67的电流路径。照明led68可以由来自控制电路80的驱动信号接通。

现在将利用图5至图11的流程图来说明在控制电路80中执行的控制处理。应当注意，当控制电路80中的cpu执行存储在作为非易失性存储器的rom中的程序时，该控制处理被实现。

如图5所示，在该控制处理中，在s110(s表示步骤)中首先确定是否已经经过给定时基，持续等待时间直到从s120的前一处理的执行开始经过时基。该时基对应于用于控制对马达的驱动的循环。

如果在s110中确定已经经过时基，则s120中的输入处理、s130中的a/d转换处理、s140中的马达控制处理和s150中的输出处理被顺序地执行，并且处理再次转到s110。换言之，在该控制处理中，控制电路80中的cpu每经过时基——也就是说，以循环的方式——执行s120至s150中的一系列处理。

此处，在s120中的输入处理中，如图6所示，首先在s210中执行触发器开关(触发器sw)输入处理，以从触发器开关18a获得触发器18的操作状态。在下面的s220中，执行旋转方向输入处理，以从旋转方向设置器19获得马达8的旋转方向。

在下面的s230中，执行扭转运动检测输入处理，以从扭转运动检测器90获得扭转运动的检测结果(错误信号或无错误信号)。在下面的s240中，执行加速度负载检测输入处理，以从扭转运动检测器90获得加速度负载的检测结果(负载信号或空载信号)。

最后，在s250中，执行集尘装置输入处理，以通过集尘装置66的连接器64检测电池电压的值，并且终止s120中的输入处理。应当注意，s250中的集尘装置输入处理检测电池电压的值，以确定集尘装置66是否被安装至马达壳体12。

在下面的s130中的a/d转换处理中，通过a/d转换从变速命令器18b、上限速度设置器96、电压检测电路78、电流检测电路74、温度检测电路76等获得与触发器18的拉动操作量和上限速度有关的检测信号(电压信号)或电压值、电流值、温度等。

在s140中的马达控制处理中，如图7所示，首先在s310中确定是否应当基于马达驱动条件来驱动马达8。

在该实施方式中，在触发器开关18a处于导通状态、在s130中获得的电压值、电流值和温度是正常的并且由扭转运动检测器90检测到主体壳体10无扭转运动(无错误信号输入)的情况下，满足马达驱动条件。

在s310中当满足马达驱动条件时并且如果确定应当驱动马达8，则处理进行至s320并且执行命令转速设置处理。在该命令转速设置处理中，根据来自变速命令器18b的信号和通过上限速度设置器96设置的上限转速来设置命令转速。

在下面的s330中，执行柔和的空载处理。在柔和的空载处理中，当工具钻头4处于空载状态时，马达8的命令转速被限制在预定空载转速nth以下。

在下面的s340中，执行控制量设置处理。在该控制量设置处理中，根据在s320中设置的或者在s330中被限制在预定空载转速nth以下的命令转速来设置用于马达8的驱动占空比。一旦完成该控制量设置处理，则终止马达控制处理。

应当注意，在s340中，驱动占空比被设置成使得驱动占空比不根据命令转速从通过触发器操作等设置的转速至空载转速的改变或朝向与此相反的方面的改变而快速地改变。

换言之，在s340中，驱动占空比的变化率(即，变化的梯度)被限制成使得马达8的转速可以逐步地改变。这是为了在工具钻头4与工件接触或与工件分离时抑制马达8的转速的快速改变。

在s310中当不满足马达驱动条件时并且如果确定不应当驱动马达8，则处理进行至s350，并且执行用于设置对马达8的驱动的停止的马达停止设置处理并且终止马达控制处理。

在下面的s330中的柔和的空载处理中，如图8所示，首先在s332中确定是否满足柔和的空载控制执行条件(柔和的空载条件)。在柔和的空载控制下，马达8的命令转速被限制成等于或低于空载转速nth。

在该实施方式中，在图9所示的电流负载检测处理和扭转运动检测器90中的加速度检测电路94中，当确定工具钻头4处于空载施加状态并且集尘装置66未被安装至锤钻2时，满足柔和的空载条件。

如果在s332中确定满足柔和的空载条件，则处理进行至s334并且确定命令转速是否超过空载转速nth(例如，11000rpm)。该空载转速nth对应于柔和的空载控制的上限转速。

如果在s334中确定命令转速超过空载转速nth，则处理进行至s336，在s336中，对命令转速应用空载转速nth，并且终止柔和的空载处理。

如果在s332中确定不满足柔和的空载条件或者在s334中确定命令转速未超过空载转速nth，则立即终止柔和的空载处理。

总之，在柔和的空载处理中，如果在图9的电流负载检测处理和加速度检测电路94中确定工具钻头4处于空载施加状态并且当集尘装置66未被安装至锤钻2时，命令转速被限制成等于或低于空载转速nth。

在s130中的a/d转换处理中，执行图9中的电流负载检测处理，以根据从电流检测电路74获得的电流值来确定工具钻头4是否处于空载施加状态。

在该电流负载检测处理中，首先，在s410中，确定通过a/d转换获得的值(检测电流值)是否超过电流阈值ith。该电流阈值ith是被预先确定以确定工具钻头4上是否施加了负载的值。

如果所检测的电流值超过电流阈值ith，则在s420中用于负载确定的负载计数器递增(+1)，在s430中用于空载确定的空载计数器递减(-1)，并且处理进行至s440。

在s440中，确定负载计数器的值是否超过负载确定值t1。负载确定值t1是被预先确定以确定工具钻头4上是否施加了负载的值。如果负载计数器的值超过负载确定值t1，则处理进行至s450并且设置电流负载检测标志，并且然后终止电流负载检测处理。

如果负载计数器的值未超过负载确定值t1，则立即终止电流负载检测处理。电流负载检测标志指示工具钻头4处于负载施加状态，并且使用电流负载检测标志来检测以下事实(电流负载)：根据柔和的空载处理的s332中的电流值检测到工具钻头4的负载施加状态。

如果在s410中确定检测到的电流值等于或低于电流阈值ith，则处理进行至s460，在s460中，空载计数器递增(+1)，并且处理进行至后面的s470，在s470中，负载计数器递减(-1)。

在下面的s480中，确定空载计数器的值是否超过空载确定值t2。空载确定值t2是被预先确定以确定工具钻头4是否处于空载施加状态的值。如果空载计数器的值超过空载确定值t2，则处理进行至s490并且确定工具钻头4处于空载施加状态，以便将电流负载检测标志清零并且终止电流负载检测处理。

如果空载计数器的值未超过空载确定值t2，则立即终止电流负载检测处理。

负载计数器测量其间检测到的电流值超过电流阈值ith的时间。在电流负载检测处理中，通过使用负载确定值t1来确定由负载计数器测量的时间是否已经达到预定时间。空载计数器测量其间检测到的电流值未超过电流阈值ith的时间。在电流负载检测处理中，通过使用空载确定值t2来确定由空载计数器测量的时间是否已经达到预定时间。

在该实施方式中，负载确定值t1小于空载确定值t2(即，由负载计数器测量的时间短于由空载计数器测量的时间)。这是为了更快地检测工具钻头4的负载施加状态，使得可以取决于触发器的操作量将马达8的转速设置为命令转速。将负载确定值t1设置为对应于例如100ms的值，并且将空载确定值t2设置为对应于例如500ms的值。

在s150的输出处理中，如图10所示，首先在s510中执行马达输出处理。在马达输出处理中，将用于以命令转速驱动马达8的控制信号和用于指定旋转方向的旋转方向信号发送至驱动电路72。

在下面的s520中，执行灰尘收集输出处理，以将用于集尘马达67的驱动信号发送至安装至锤钻2的集尘装置66。随后，在s530中执行照明输出处理，以将驱动信号发送至照明led84以接通照明led84，并且终止输出处理。

在s530中，如果集尘装置66被安装至锤钻2，则驱动信号被发送至设置到集尘装置66的照明led68，以接通照明led68。

在s510的马达输出处理中，如图11所示，首先在s511中确定是否应当驱动马达8。以与执行马达控制处理中的s310类似的方式来执行s511中的处理。

换言之，在s511中，确定是否满足马达驱动条件。在触发器开关18a处于导通状态、在s130中获得的电压值、电流值和温度是正常的并且由扭转运动检测器90检测到主体壳体10无扭转运动(无错误信号输入)时，满足这些马达驱动条件。

在s511中当满足马达驱动条件并且如果确定应当驱动马达8，则处理进行至s512，并且开始向驱动电路72发送控制信号。

在下面的s513中，确定马达8的旋转方向是否是正向(前向)。如果马达8的旋转方向是正向(前向)，则处理进行至s514，在s514中，将指定“前向”作为马达8的旋转方向的旋转方向信号发送至驱动电路72，并且终止马达输出处理。

如果在s513中确定马达8的旋转方向不是正向，则处理进行至s515，在s515中，将指定“逆向”作为马达8的旋转方向的旋转方向信号发送至驱动电路72，并且终止马达输出处理。

在s511中当不满足马达驱动条件并且如果确定不应当驱动马达8，则处理进行至s516并且停止向驱动电路72发送控制信号。

接下来，将参照图12、图13a和图13b的流程图来说明在扭转运动检测器90的加速度检测电路94中执行的扭转运动检测处理和加速度负载检测处理。

如图12所示，对于加速度负载检测处理，在s610中，确定是否已经经过了被预先确定以判断至工具钻头4的负载施加的采样时间。换言之，持续等待时间，直到从s620中执行的上一处理起经过给定采样时间。

如果在s610中确定已经经过采样时间，则处理进行到s620，在s620中确定触发器开关18a是否处于接通状态(即，是否存在来自用户的对马达8的驱动命令的输入)。

如果在s620中确定触发器开关18a处于接通状态，则处理进行到s630。在s630中通过a/d转换从加速度传感器92获得三个轴(x、y和z)的方向上的加速度，并且在接下来的s640中对所获得的加速度数据进行滤波处理，以从与三个轴的方向有关的加速度数据中去除重力加速度分量。

s640中的滤波处理用作具有约1hz至10hz的截止频率的高通滤波器(hpf)，所述高通滤波器用于去除与重力加速度对应的低频分量。

在s640中对三个轴的方向上的加速度进行滤波处理之后，处理进行到s650，在s650中，对滤波处理之后的三个轴的方向上的加速度进行d/a转换，并且例如，对d/a转换后的三个轴的方向上的加速度信号进行全波整流，以得到三个轴的方向上的相应加速度的绝对值[g]。

在接下来的s660中，使用低通滤波器(lpf)对在s650中获得的绝对值进行平滑以获得相应的经平滑的加速度，并且处理进行到s670。

在s670中，将相应的经平滑的加速度与被预先确定以确定是否在工具钻头4上施加有负载的阈值进行比较，并且确定任何经平滑的加速度超过阈值的状态是否已经持续超过给定时间。

如果在s670中确定任何经平滑的加速度超过阈值的状态已经持续超过给定时间，则确定工具钻头4处于负载施加状态，并且处理进行到s680。随后，在s680中向控制电路80发送负载信号，并且处理进行到s610。

如果在s670中确定任何经平滑的加速度超过阈值的状态没有持续超过给定时间，或者如果在s620中确定触发器开关18a处于关断状态，则处理进行到s690。

在s690中，向控制电路80发送空载信号，以向控制电路80通知工具钻头4处于空载施加状态。然后，处理进行到s610。

因此，控制电路80从加速度检测电路94获得负载信号或空载信号，并且因此可以确定是否检测到工具钻头4的负载施加状态(加速度负载)，或者是否满足柔和的空载条件。

如图13a和图13b所示，在扭转运动检测处理中，在s710中确定是否已经经过了预先确定以检测扭转运动的采样时间。换言之，持续等待时间，直到从s720中的执行的上一个处理起经过给定采样时间为止。

随后，如果在s710中确定已经经过了采样时间，则处理进行到s720，在s720中，确定触发器开关18a是否处于接通状态。如果触发器开关18a处于接通状态，则处理进行到s730。

在s730中，在扭转运动检测处理中检测锤钻2的扭转，并确定当前是否正在发生错误状态。如果正在发生错误状态，则处理进行到s710。如果并非正在发生错误状态，则处理进行到s740。

在s740中，通过a/d转换从加速度传感器92获得在x轴方向上的加速度。在接下来的s750中，如上述s640中那样，在用作hpf的滤波处理中，从所获得的x轴方向上的加速度的数据中去除重力加速度分量。

随后，在s760中，通过使用以下表达式，根据滤波处理后在x轴方向上的加速度[g]计算关于z轴的角加速度[rad/s²]。然后，处理进行到s770。

表达式：角加速度＝加速度g×9.8/距离l

在该表达式中，距离l是加速度传感器92与z轴之间的距离。

在s770中，对在s760中获得的角加速度在采样时间内积分。在接下来的s780中，更新角加速度的初始积分。该初始积分是角加速度在给定过去时间内的积分。由于在s760中已经另外计算了角加速度，所以在s780中从初始积分中去除以前已经在大于给定时间的采样时间内采样的角加速度的积分。

在接下来的s790中，通过将在s780中更新的角加速度的初始积分与在s770中计算出的角加速度的最新积分相加来计算关于z轴的角速度[rad/s]。

在s800中，对在s790中计算的角速度在采样时间内进行积分。在接下来的s810中，更新角速度的初始积分。该初始积分是角速度在过去给定时间内的积分。由于在s790中已经另外计算了角速度，所以在s810中，从初始积分中去除以前已经在大于给定时间的采样时间内获得的角速度的积分。

在接下来的s820中，通过将在s810中更新的角速度的初始积分与在s800中计算出的角速度的最新积分相加来计算与锤钻2相关的关于z轴的第一旋转角度[rad]。

在s830中，基于在s790中确定的当前角速度来计算在检测到锤钻2关于z轴的扭转之后实际停止马达8所需的锤钻2的第二旋转角度。然后，处理进行到s840。该旋转角度通过将角速度乘以预定的估计时间来计算(旋转角度＝角速度×估计时间)。

在s840中，通过将在s830中计算出的第二旋转角度与在s820中计算出的关于z轴的第一旋转角度相加来计算估计角度。该估计角度对应于关于z轴的旋转角度，其包括在扭转运动检测之后的旋转角度(即，第二旋转角度)。

在s850中，确定在s840中计算出的估计角度超过预先确定以检测扭转运动的阈值角度的状态是否已经持续了大于给定时间。

如果在s850中为是，则处理进行到s860，以向控制电路80发送错误信号。换言之，向控制电路80通知了以下事实：工具钻头4在工件钻孔期间与工件配合以及锤钻2的扭转运动已经开始。

因此，控制电路80确定不满足马达驱动条件并停止对马达8的驱动，从而抑制锤钻2的大量扭转。在执行s860中的处理之后，该处理再次进行到s710。

相反，如果在s850中为否，则处理进行到s870，以向控制电路80发送无错误信号。换言之，锤钻2未被扭转的事实被通知给控制电路80。在执行s870中的处理之后，该处理再次进行到s710。

在s720中，如果确定触发器开关18a不处于接通状态，则锤钻2的操作停止；因此，处理进行到s880，以重置角速度和角加速度的初始积分和积分。然后，处理进行到s870。

如上所述，在本实施方式的锤钻2中，扭转运动检测器90的加速度检测电路94执行扭转运动检测处理，以确定主体壳体10在工具钻头4的旋转驱动期间是否已经关于z轴(输出轴)被扭转。

如果检测到主体壳体10关于z轴的扭转，则控制电路80停止对马达8的驱动，从而抑制主体壳体10的大量扭转。

在扭转运动检测处理中，来自加速度传感器92的沿着x轴的方向的加速度的信号在恒定采样周期中连续被采样，并且被转换成关于z轴的角加速度。通过将在某个过去时间内获得的角加速度乘以采样时间而获得的值的积分产生作为角加速度的积分的角速度。

因此，在本实施方式中，与使用积分电路对加速度信号进行积分的情况相比，可以更准确地检测关于z轴的角速度。

换言之，当通过向积分电路输入加速度信号来检测关于z轴的角速度时，依次对加速度信号进行积分。因此，误差累积在所获得的角速度中，从而降低了角速度的检测精度。

相反，在本实施方式中，如图14所示，仅使用在某个过去时间δt内采样的加速度信号来计算角速度。因此，由于噪声等引起的累积在角速度中的误差减小，并且能够提高角速度的检测精度。

根据一个示例，在图13a所示的s780中，如图14所示的特性a所指示的，可以通过将在某个过去时间内获得的角加速度乘以作为恒定值“1”的加权因子来计算和更新初始积分。换言之，为了更新初始积分，使用在某个过去时间内获得的角加速度来计算每个采样时段的角加速度的积分而不进行校正，并且对于某个过去时间，可以将所计算的角加速度的积分加在一起。初始积分可以被更新为这个相加的总值。

在另一示例中，如图14所示的特性b至特性e所指示的，在某个过去时间内获得的角加速度可以乘以不同的加权因子。可以对每个角加速度进行加权，使得角加速度值的权重随着从其获取所经过的时间而变得较低。其获取之后越久的角加速度可能被分配越小的加权因子。每个角加速度的加权可以通过将角加速度乘以加权因子来实现。每个经加权的角加速度可以乘以采样时间以计算每个采样时段的角加速度的积分，并且对于某个过去时间，可以将所计算的角加速度的积分加在一起。初始积分可以被更新为这个相加的总值。

这样的加权允许最新的角加速度被主要地反应在s790中计算的角速度中。

以这种方式计算的角速度更忠实地表示关于主体壳体10的z轴的扭转运动。因此，可以根据该角速度令人满意地检测主体壳体10的扭转运动。

图14所示的特性b限定某个过去时间δt中的第一时段δt1和第二时段δt2中的不同的加权因子，第二时段δt2在第一时段δt1之前。第一时段δt1中的角加速度所乘的加权因子是值“1”。第二时段δt2中的角加速度所乘的加权因子是小于第一时段δt1中的角加速度所乘的加权因子的值。在其获取之后越久的第二时段δt2中的角加速度乘以越小的加权因子。

图14所示的特性c限定某个过去时间δt中的多个时段δt1至δt4中的不同的加权因子。这些加权因子各自由不同的常数限定。最新时段δt1之前的时段δt2中的角加速度乘以与时段δt1中的角加速度所乘的加权因子相比更小的加权因子。与时段δt2中的角加速度所乘的加权因子相比，时段δt2之前的时段δt3中的角加速度乘以更小的加权因子。与时段δt3中的角加速度所乘的加权因子相比，时段δt3之前的时段δt4中的角加速度乘以更小的加权因子。

图14所示的特性d和特性e显示：在某个过去时间δt中获取的所有角加速度乘以连续变化的加权因子，使得权重随着经过的时间而减小。特性d显示使加权因子的变化速率恒定的状态，并且特性e显示使加权因子的变化速率可变的情况。

其扭转运动是检测的目标的电动工具可以采用从图14所示的特性a至特性e中选择的任何合适的特性。加权因子的值和加权因子的变化速率可以适当地设置。

在本实施方式中，针对某个过去时间所计算的角速度被存储，并且通过将每个角速度乘以采样时间而获得的值的积分产生作为角速度的积分的旋转角度。作为示例，旋转角度的该计算也可以采用图14所示的特性a至特性e。以这种方式计算旋转角度可以提高旋转角度的精度。

在本实施方式中，使用所计算的旋转角度来确定主体壳体10的扭转状态。在确定时，估计停止马达8所需的旋转角度(第二旋转角度)，并且将所估计的旋转角度与所计算的旋转角度(第一旋转角度)相加。

因此，在本实施方式中，可以限定与主体壳体10关于z轴的扭转相关的允许的旋转角度。换言之，在检测扭转运动时，可以在更适当的定时停止马达8(并且因此主体壳体10)的旋转。

在本实施方式中，使用用作高通滤波器的数字滤波器对来自加速度传感器92的检测信号(加速度信号)进行滤波处理。加速度检测电路94被配置成从由滤波处理产生的检测信号获得加速度。

因此，与通过模拟滤波器(高通滤波器)处理来自加速度传感器92的检测信号的处理相比，可以获得更高的加速度检测精度。

换言之，来自加速度传感器92的检测信号随着施加在主体壳体10上的加速度而波动，并且当没有电力供给至锤钻2时，波动的中心是接地电压。

如图15中的上图所示，当锤钻2被提供电力时，检测信号的波动的中心被提高到通过将重力加速度分量(vg)与输入电路的参考电压相加而确定的电压。参考电压通常是电源电压vcc的中间电压vcc/2。

在向锤钻2提供电力时，停止对马达8的驱动，并且通常在主体壳体10中不会出现加速度。因此，来自加速度传感器92的输入信号(即，检测信号)上升到恒定电压“(vcc/2)+vg”。

当该检测信号被输入至模拟滤波器(高通滤波器：hpf)，以去除重力加速度分量(vg)时，模拟滤波器的输出如图15的中间图所示的那样波动。换言之，模拟滤波器的输出在提供电力时快速上升并且超过参考电压(vcc/2)。之后，输出最终减小到参考电压(vcc/2)。因此，模拟滤波器的输出需要一定时间才能进入稳定状态。

相反，当如在本实施方式中使用数字滤波器对与加速度相关的检测信号进行滤波处理时，如图15的下图所示，可以将紧接在提供电力之后的检测信号的信号电平设置为初始值。因此，检测信号(数据)不波动。

因此，在本实施方式中，能够自紧接在向锤钻2提供电力之后准确地检测加速度。

此外，扭转运动检测器90与马达控制器70分离，这导致尺寸小于通过将扭转运动检测器90与马达控制器70集成而得到的尺寸。因此，可以通过有效地使用主体壳体10中的空间来设置扭转运动检测器90。扭转运动检测器90可以设置在可以容易地检测主体壳体10的行为(加速度)的位置处。

本公开内容不限于上述实施方式，并且可以对实现方式进行各种修改。

例如，为了检测扭转运动，不一定确定关于主体壳体10的z轴的旋转角度。可以根据关于主体壳体10的z轴的角速度来检测扭转运动。

x轴方向上的加速度可以以类似的方式被积分，以确定x轴方向上的速度，并且可以根据该速度来检测扭转运动。可以对x轴方向上的速度进行积分，以确定关于主体壳体10的z轴的旋转角度，并且可以根据该旋转角度来检测扭转运动。

本公开内容不限于应用于锤钻2。本公开内容中的技术可以应用于具有被配置成使工具钻头旋转的各种旋转系统的电动工具，例如，用于对工件钻孔、紧固螺丝或螺栓等的钻孔工具、紧固工具等。

上述实施方式中的一个部件的多个功能可以由多个部件实现，或者一个部件的一个功能可以由多个部件来实现。此外，多个部件的多个功能可以由一个部件实现，或者由多个部件实现的一个功能可以由一个部件实现。此外，可以省略上述实施方式的结构的一部分。此外，上述实施方式的至少一部分可以被添加到上述实施方式的另一结构或由其替代。应当注意，由权利要求中的词汇指定的技术构思中包括的任何模式都是本公开内容的实施方式。