CN104981325B

CN104981325B - 电动工具

Info

Publication number: CN104981325B
Application number: CN201480008042.8A
Authority: CN
Inventors: 高野信宏; 岩田和隆
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Machine holding company
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2018-08-31
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: EP2979817B1; JP6044707B2; CN104981325A; WO2014162862A1; US20160008961A1; EP2979817A1; JPWO2014162862A1; US10183384B2; EP2979817A4

Abstract

本发明的目的在于在使用具有尽可能高的输出的电动机以高速完成紧固操作的同时限制连续驱动输出。在具有多个冲击操作模式的电动工具中，在拉动扳机与冲击操作开始之间的时间段(71a至71b)内，电动工具的电动机以100％的占空比受到控制从而高速旋转，并且在冲击机构开始冲击之后在进行了预定的打击时，将占空比变为与适当操作模式相匹配的低占空比，以在低占空比下驱动电动机，直到扳机返回为止(箭头71c至71d)。当流过电动机的电流超过阈值(I₁)时进行占空比的切换。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及电动工具，更具体地说，涉及一种改进了对用作驱动源的电动机的控制方法的电动工具。

背景技术

对于手持电动工具而言，通过储存在电池中的电能驱动的无绳冲击工具被广泛使用。例如，如特许专利文献1所公开，在通过电动机旋转驱动尖端工具(例如，钻或起子)以进行所需工作的冲击工具中，使用电池驱动无刷直流电动机。无刷直流电动机是指不具有电刷(整流电刷)的直流(DC)电动机。无刷直流电动机在转子侧采用线圈(绕组)，在定子侧采用永磁体，并且具有将逆变器驱动的电力顺次施加给预定线圈以使转子旋转的构造。无刷直流电动机具有比有刷电动机更高的效率，并且在使用可充电蓄电池时能够获得较高的输出。此外，因为无刷直流电动机包括安装有用于旋转驱动电动机的开关元件的电路，所以容易通过电子控制获得先进的电动机旋转控制。

无刷直流电动机包括具有永磁体的转子和具有例如三相绕组等多相电枢绕组(定子绕组)的定子。在无刷直流电动机中使用位置检测元件和逆变器电路，其中位置检测元件由多个霍尔IC(Hall IC)构成，霍尔IC通过检测转子的永磁体的磁力来检测转子的位置，逆变器电路通过使用例如场效晶体管(FET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等半导体开关元件来切换从电池组等供应的直流电压并且改变对各相定子绕组的通电来驱动转子。逆变器电路构造成通过微型计算机进行控制，并且基于位置检测元件(例如，霍尔IC)的转子位置检测结果来设定各相电枢绕组的通电时机。

引用列表

专利文献

特许专利文献1：日本专利申请公开No.2008-278633A

发明内容

本发明要解决的问题

近年来，电动工具的输出已经增加，因而可以获得高旋转速度和高紧固扭矩，同时减小使用无刷直流电动机的工具的尺寸。然而，实现高紧固扭矩会导致打击力强于实施螺钉紧固操作等所需要的打击力。因此，重要的是选择具有符合所需紧固扭矩的适当输出和特性的电动机。具体地说，当电动机的输出增大到超过冲击工具的需要时，螺钉头损坏的可能性变高，并且限制了使用寿命或者连续操作之后的温度升高。从这些观点看，可以认为限制了电动机的输出。因此，电动工具没有使电动机获得的潜能最大化。

因此，本发明的目的在于提供一种电动工具，该电动工具能够使用具有尽可能高的输出的电动机在以高速完成紧固操作的同时限制连续驱动输出。

本发明的另一个目的在于提供一种电动工具，该电动工具具有高电动机输出和能够防止打击后的螺钉头或螺栓损坏的高耐用性。

本发明的再一个目的在于提供一种电动工具，该电动工具通过在刚刚实现紧固就位(seating)之后降低相对于紧固目标具有足够高的输出的电动机的占空比的上限来抑制电动机的温度增加，从而以适当扭矩快速完成紧固操作。

解决问题的手段

在说明书中公开的本发明的代表性特征如下。

根据本发明的一个特征，提供了一种电动工具，所述电动工具包括：电动机，其构造成通过对半导体开关元件进行PWM(脉冲宽幅调制)控制而被驱动；扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；冲击机构，其构造成借助由所述电动机所旋转的锤来打击砧或使砧旋转；以及控制装置，其用于控制所述电动机的旋转，其中，当所述冲击机构连续进行了多次打击时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动。通过这种构造，可以有效地保护电动工具免受因高输出电动机被连续驱动而引起的温度升高和机械应力的影响。因此，可以实现可靠性高并且寿命长的电动工具。另外，可以积极地利用与现有电动机相比具有更高输出、更高旋转速度的电动机，从而可以快速完成紧固操作。电动工具优选具有紧固扭矩不同的多种操作模式。另外，在这种情况下，电动工具构造成在高占空比区域中以高占空比进行控制而与操作模式无关，并且电动工具构造成在低占空比中以根据各个操作模式而设定的低占空比进行控制。优选的是，高占空比为100％，低占空比为70％或更低(70％以下)，更优选为50％或更低。通过这种构造，在任何设定模式下都可以在轻负载的所谓自由运转区域中以高速进行紧固操作，从而缩短操作时间。与现有技术相比，可以采用输出高10％以上的高输出电动机，其中现有技术使用具有如下输出的电动机：该输出使得即使电动机以100％的占空比被连续驱动也不会产生发热和机械问题。

根据本发明的另一个特征，提供用于检测流过电动机或半导体开关元件的电流值的电流检测装置，所述电流检测装置在所述电动工具以高占空比被驱动时检测电流值，并且当检测到的电流值超过第一阈值I₁时，所述控制装置使占空比从高占空比切换到低占空比。通过这种构造，可以根据负载状态或紧固状态可靠地改变占空比。另外，由于可以通过应用已经被使用的电流检测来实现本发明的控制而不必单独准备用于切换占空比的专用检测传感器，所以能够容易地实现本发明。另外，在所述扳机被拉动之后的短暂特定时间段内使用第二阈值I₂(I₂>I₁)代替所述第一阈值I₁，并且当电流值超过所述第二阈值I₂时，所述控制装置使占空比从高占空比切换到低占空比。因此，可以检测螺栓等的二次拧紧。在检测到二次拧紧的情况下，立即降低占空比以保护紧固部件、电动机和机械部件。通过这种构造，即使操作人员出于任何原因试图二次拧紧已经紧固的螺栓等，也可以防止过多电流流过电动机并且防止过大的机械负载施加在机械部件上。

根据本发明的另一个特征，提供了一种电动工具，所述电动工具包括：电动机，其构造成通过对半导体开关元件进行PWM控制而被驱动；扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；冲击机构，其构造成借助由所述电动机所旋转的锤来打击或旋转砧，以及控制装置，其用于控制所述电动机的旋转，其中，在所述扳机刚刚被拉动之后，在预定的时间段内，所述电动机的旋转速度被控制为低而恒定的旋转速度且所述电动机的旋转控制与所述扳机的拉动量无关。通过这种构造，在将木螺钉紧固到目标材料中时可以提高咬合性能。具体地说，由于电动机被自动控制在最佳旋转速度并且在电动工具中恒定地保持该旋转速度，所以可以有效防止螺钉倒下而没有咬住目标材料的现象。此外，操作人员不必精细调节或保持扳机的拉动量，所以可以实现具有用户友好的螺钉模式的电动工具。另外，还提供与所述电流检测装置检测到的电流值相关的第三阈值I₃和第四阈值I₄(I₃<I₄)，在所述扳机刚刚被拉动之后同时所述电动机被控制的短暂特定时间段内，当检测到的电流值等于或大于第三阈值I₃并且小于第四阈值I₄时，所述控制装置连续地以所述低而恒定的旋转速度驱动所述电动机，并且当检测到的电流值超过所述第四阈值I₄时，所述控制装置将控制切换为与所述扳机相关的电动机旋转控制。通过这种构造，可以以低而恒定的旋转速度可靠地继续螺钉紧固操作直到完成螺钉咬合。另外，以下构造也是可行的：其中自动执行监测扳机的最初拉动量的模式(螺钉模式)，并且当所述最初拉动量较小时，在预定时间段内与扳机的拉动量无关地以低而恒定的旋转速度控制所述电动机的旋转速度。通过这种构造，操作人员不需要设定所需的螺钉模式。另外，当电动机以预定的较小量(扳机最初拉动量)启动时，自动地执行螺钉模式。因此，可以实现非常容易使用的电动工具。

根据本发明的另一个特征，当所述电流检测装置检测到的电流值的增加率(increase rate)持续地保持在高状态(高水平)时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动。因此，在通过增加率而确认连续进行了多次打击之后使占空比下降。因此，当例如螺钉粘住沙粒并且扭矩因此立即增加时，可以防止电动工具错误地降低占空比，从而可以可靠地解决螺钉拧紧缺陷的问题。另外，当紧固部件通过所述冲击机构的多次打击而紧固就位时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动。也就是说，因为在紧固就位之前以高占空比连续拧紧螺钉，所以可以从自由运转状态到紧固就位时刻都以高扭矩来紧固螺钉。此后，占空比降低并且连续进行紧固，从而使紧固扭矩接近预定值并且因此可以抑制用于各个螺钉的紧固扭矩的偏差。

发明效果

根据本发明，可以提供具有高输出并能够缩短紧固时间的电动工具。另外，可以提供可操作性非常高的电动工具。从下面的描述和附图中将会清楚本发明的前述和其他目的以及新颖的特征。

附图说明

图1是示出根据本发明说明性实施例的冲击工具1的内部结构的剖视图。

图2是示出根据本发明说明性实施例的冲击工具1的外观的侧视图。

图3是根据本发明说明性实施例的冲击工具1的示意性结构图。

图4是示出在根据本发明说明性实施例的冲击工具中的电动机3的驱动控制***的电路构造的结构图。

图5是根据本发明说明性实施例的冲击工具1的占空比的控制方法，其中示出了电动机的旋转速度58与占空比之间的关系。

图6是冲击工具的各个操作模式的占空比设定方法，其中图6(1)示出现有技术的设定方法，而图6(2)示出本说明性实施例的设定方法。

图7(1)是示出当在根据本发明说明性实施例的冲击工具中进行全速螺栓紧固操作时输出轴旋转速度、电动机电流值与PWM驱动信号的占空比之间关系的图表，而图7(2)示出此时的打击扭矩的大小。

图8是示出在根据本发明说明性实施例的冲击工具中输出轴旋转速度、电动机电流值与PWM驱动信号的占空比之间关系的图表(在二次拧紧固定螺栓的情况下)。

图9是示出当使用根据本发明说明性实施例的冲击工具1进行紧固操作时的占空比设定顺序的流程图。

图10是示出根据本发明第二说明性实施例的输出轴旋转速度、电动机电流值与PWM驱动信号的占空比之间关系的图表。

图11是示出当使用根据本发明第二说明性实施例的冲击工具1紧固木螺钉时的占空比设定顺序的流程图。

具体实施方式

下面，将参考附图描述本发明的说明性实施例。在下面的描述中，上下方向和前后方向指的是附图所示的方向。图1是示出根据本发明说明性实施例的电动工具的内部结构的剖视图。在本说明性实施例中，以冲击工具1作为电动工具的实例。

冲击工具1构造成使用可充电电池11作为电源并使用电动机3作为驱动源。冲击工具1构造成驱动冲击机构21同时通过减速机构20以预定减速比使冲击机构21减速，从而向作为输出轴的砧30施加旋转力和打击力，因而间歇性地将旋转打击力传递至安装在安装孔30a中并由安装机构31保持的例如起子头等尖端工具(未示出)，以便紧固螺钉或螺栓。

电动机3是无刷直流电动机，具有转子5和定子4，并且是所谓的四极六槽电动机，其中转子5具有设置在电动机内周上的两组磁体5a，定子4具有缠绕在位于外周的六个槽中的绕组4a。同时，本发明不限于四极六槽电动机并且可以采用具有其他极和槽的电动机。从侧面看，电动机3容纳在大致T形壳体2的筒形主体部2a中。电动机3的旋转轴6被轴承19a和轴承19b以可旋转的方式保持，轴承19a设置在壳体2的主体部2a的中心附近，而轴承19b设置在主体部2a的后端。在电动机3的前面设置有转子风扇13，转子风扇13安装成与旋转轴6同轴并且与电动机3同步旋转。在电动机3的后面设置有用于驱动电动机3的逆变器电路板12。

转子风扇13产生的气流通过进气口17a和在逆变器电路板12周围的一部分壳体上形成的狭缝(图2中的狭缝17b)(将在后面描述)被引入主体部2a，然后主要从转子5与定子4之间流过，再从转子风扇13的后面吸入并且沿着转子风扇13的径向向外方向流动。然后，气流通过在转子风扇13周围的一部分壳体上形成的狭缝(图2中的狭缝18)(将在后面描述)排放到壳体2的外部。逆变器电路板12为双面板并且具有与电动机3的外形大致相同的圆形形状。在逆变器电路板上安装有多个开关元件14(例如，场效晶体管(FET))和位置检测元件33(例如，霍尔IC)。

套管36和转子风扇13安装在转子5与轴承19a之间并与旋转轴6同轴。转子5通过磁体5a形成磁路。套管36例如可以由塑料或金属制成。当套管由金属制成时，套管优选由非磁性材料制成以便不干扰转子5的磁路。

例如，转子风扇13通过塑料模具一体形成。转子风扇是所谓的离心风扇，该风扇构造成从后部内周侧吸入空气，然后在前部径向向外排出空气。在转子5与轴承19b之间设置有塑料间隔件35。该间隔件35呈大致圆筒形状并且构造成在轴承19b与转子5之间设定间隙。该间隙用于以同轴方式设置逆变器电路板12以及形成用于冷却开关元件14的气流的流动路径所需的空间。

在手柄部2b的上部设置有由扳机8，手柄部2b相对于外壳2的主体部2a大致成直角延伸并且与主体部2a一体形成。在扳机8下方设置有开关电路板7。在手柄部2b的下部容纳有控制电路板9，控制电路板9具有借助拉动扳机8的操作来控制电动机3的速度的功能。控制电路板9与电池11以及开关电路板7电连接。控制电路板9通过信号线与逆变器电路板12连接。包括镍镉电池、锂离子电池等在内的电池11可拆卸地安装在位于手柄部2b下方的电池连接部2c上。

设置在行星齿轮减速机构20输出侧的冲击机构21具有主轴27和锤24。冲击机构的后端由轴承22以可旋转的方式保持，前端由金属件29以可旋转的方式保持。当拉动扳机8并因此启动电动机3时，电动机3开始沿着正转/反转切换杆10设定的方向旋转。电动机的旋转力由减速机构20减速并传递至主轴27，从而以预定速度旋转驱动主轴27。这里，主轴27和锤24通过凸轮机构相互连接。凸轮机构包括形成在主轴27的外周面上的V形主轴凸轮槽25、形成在锤24的内周面上的锤凸轮槽28以及与这些凸轮槽25、28接合的球体26。锤24始终被弹簧23向前推压。在静止时，借助球体26与主轴凸轮槽25、28的接合，锤24位于与砧30的端面隔开的位置。在彼此相对的锤24和砧30的旋转平面上的两个位置对称地形成有凸起部(未示出)。

当主轴27被旋转驱动时，主轴的旋转通过凸轮机构传递至锤24。此时，锤24的凸起部在锤24尚未转过半周的情况下与砧30的凸起部接合，从而使砧30旋转。然而，如果此时由于接合反作用力而在主轴27与锤24之间产生相对旋转，那么锤24开始在沿着凸轮机构的主轴凸轮槽25压缩弹簧23的同时朝着电动机3后退。当锤24的凸起部因锤24的后退运动而越过砧30的凸起部并因此解除这些凸起部之间的接合时，除了主轴27的旋转力以外，锤24在凸轮机构和聚集在弹簧23中的弹性能量的作用下沿着旋转方向和沿着向前方向迅速加速。此外，锤24借助弹簧23的驱动力而向前移动，并且锤24的凸起部再次与砧30的凸起部接合，因而锤开始与砧一起旋转。此时，因为有力的旋转打击力施加在砧30上，所以旋转打击力经由安装在砧30的安装孔30a上的尖端工具(未示出)传递至螺钉。此后，反复进行相同的操作，因此旋转打击力间歇性地、反复地从尖端工具传递至螺钉，因此，例如，螺钉可以被拧到诸如木头等待紧固部件(未示出)中。

图2是示出根据本发明说明性实施例的冲击工具1的外观的侧视图。在图2中，用于吸入空气的狭缝17b形成在壳体2的主体部2a的逆变器电路板12外周侧，而狭缝18形成在转子风扇13的外周部分上。在壳体2的前侧设置有由金属制成并呈杯状的锤壳15。锤壳15构造成在其中容纳减速机构20和冲击机构21，并且锤壳的前部(相对于杯的底部)形成有孔，而砧30穿过该孔。在锤壳15的外侧设置有安装机构31。

图3是根据本发明说明性实施例的冲击工具1的示意性结构图。在本说明性实施例中，使用由蓄电池构成的电池11作为电源，使用无刷直流电动机作为电动机3的驱动源。为了控制无刷直流电动机，使用控制装置39驱动由多个半导体开关元件构成的逆变器电路38。利用电池11的电力，通过电源电路37产生的低电压来驱动控制装置39。三条电力线从逆变器电路38连接至电动机3。通过逆变器电路38将驱动电流供应至预定相位，以使电动机3旋转。电动机3的输出传递至减速机构20，并且利用通过减速机构20减速的旋转力来驱动冲击机构21。为了通过控制装置39驱动电动机3，在电动机3附近设置有构造成产生用于转子5的位置检测的信号的位置检测元件(霍尔IC)33，位置检测元件33的输出被输入至控制装置39。正转/反转切换杆10的信号和扳机8的信号被输入至控制装置39。此外，设置第一设定装置54和第二设定装置53作为驱动电动机3的电动机。在第一设定装置54中，对于冲击操作而言，可以设置四个操作模式，其中电动机的旋转速度被设置并且紧固扭矩被分成四个阶段。另外，可以设置一个用于紧固泰克螺钉(teks screw)(自钻螺钉)的泰克模式(自钻螺钉模式)。在第二设定装置53中，可以设置正常模式和螺钉模式。例如，第一设定装置54和第二设定装置53可以设置在操作面板55(参见图1)上。

然后，将参考图4描述电动机3的驱动控制***的构造和操作。图4是示出电动机的驱动控制***的构造的结构图。在本说明性实施例中，电动机3由三相无刷直流电动机组成。电动机3是所谓的内转子类型，并且包括转子5、三个位置检测元件33和定子4，转子5以嵌有具有一对N-极和S-极的磁体15(永磁体)的方式构成，三个位置检测元件33以60°角度布置以检测转子5的旋转位置，定子4由星形连接的三相绕组U、V和W组成并且基于来自位置检测元件33的位置检测信号以120°电角度的电流通电间隔来控制该三相绕组U、V和W。

逆变器电路38由以三相电桥形式连接的六个场效晶体管(以下简称为“晶体管”)Q1至Q6和续流二极管(未示出)构成。在逆变器电路板12上靠近晶体管的位置固定有温度检测元件(热敏电阻)34。电桥连接的六个晶体管Q1至Q6的各个栅极连接至控制信号输出电路48。此外，六个晶体管Q1至Q6的源极和漏极与星形连接的电枢绕组U、V和W连接。因此，六个晶体管Q1至Q6构造成通过从控制信号输出电路48输出的开关元件驱动信号进行开关操作，并且通过使用电池11施加给逆变器电路的直流电压作为三相(U相、V相和W相)交流(AC)电压Vu、Vv和Vw来将电力供应至电枢绕组U、V和W。

在控制电路板9上安装有计算单元40、电流检测电路41、开关操作检测电路42、施加电压设定电路43、旋转方向设定电路44、转子位置检测电路45、旋转速度检测电路46、温度检测电路47、控制信号输出电路48和打击冲击检测电路49。虽然未示出，但是计算单元40包括CPU、ROM、RAM和微型计算机，CPU基于处理程序和数据输出驱动信号，ROM存储与流程(将在下文描述)相对应的程序或控制数据，RAM临时存储数据，微型计算机内置计时器等。电流检测电路41是通过测量分流电阻32两端的电压来检测流过电动机3的电流的电流检测装置，检测出的电流被输入至计算单元40。在本说明性实施例中，分流电阻32设置在电池11与逆变器电路38之间，以便检测流过半导体开关元件的电流值。作为选择，分流电阻可以设置在逆变器电路38与电动机3之间，以便检测流过电动机3的电流值。

开关操作检测电路42构造成检测扳机8是否被拉动(扳机8被打开)，并且即使在扳机8被轻微拉动时也会向计算单元40输出打开信号。施加电压设定电路43是根据扳机6的移动行程量来设定电动机3的施加电压(即，PWM信号的占空比)的电路。旋转方向设定电路44是通过检测电动机正转/反转切换杆10的正转或反转操作来设定电动机3的旋转方向的电路。转子位置检测电路45是基于三个位置检测元件33的输出信号来检测转子5与定子4的电枢绕组U、V和W之间的位置关系的电路。旋转速度检测电路46是基于在单位时间内计算的来自转子位置检测电路45的检测信号的速度来检测电动机的旋转速度的电路。控制信号输出电路48构造成基于计算单元40的输出将PWM信号提供至晶体管Q1至Q6。通过控制PWM信号的脉冲宽度来调节提供至各个电枢绕组U、V和W的功率，因而可以控制电动机3在设定旋转方向上的旋转速度。打击冲击检测电路49构造成基于来自打击冲击检测传感器50的检测信号来检测通过冲击机构21进行打击的时刻或其扭矩大小。同时，作为打击冲击检测传感器50的替代品或者除了打击冲击检测传感器50以外，还可以设置陀螺仪(未示出)或其他任何传感器。

用于切换操作模式的拨盘开关53的输出信号和用于设定扭矩值(或电动机的旋转速度)的扭矩转换开关54的输出信号被输入至计算单元40。计算单元40还构造成控制照明装置51(例如，LED)的灯光以照亮尖端工具附近。可以通过由计算单元40确定是否按下照明开关(未示出)来控制照明，或者可以与扳机8的拉动操作一起进行照明。显示装置52用于显示设定扭矩值的大小、电池的剩余电量以及其他信息，并且构造成通过光学装置显示信息。在本说明性实施例中，可以使用多个LED、能够以七段或更多段来显示速度和字母的LED指示器以及液晶指示器等。

接下来，参考图5描述根据说明性实施例的冲击工具1的占空比的控制方法。在使用现有技术的无刷直流电动机的冲击起子中，在操作人员在时刻t₀打开(拉动)扳机8并且电动机3开始旋转之后，占空比的上限(在将扳机拉到最大时的占空比设定值)在所有区域中都控制在100％，并且如双点划线所示，电动机的旋转速度158恒定(虽然旋转速度实际上可能由于负载的变化而发生改变，但是在这里不考虑这一点)。在时刻t₂，当操作人员关闭(释放)扳机时，电动机3的旋转停止。相反，在本说明性实施例中，在操作人员在时刻t₀拉动扳机8因而电动机3开始旋转之前将占空比的上限控制在100％，从而电动机3以全速驱动。然后，在确定进行了一次或一次以上冲击操作并且确定作为紧固目标的螺钉或螺栓紧固就位(seating)之后，在时刻t₁大幅降低占空比，从而以低占空比控制电动机。通过这种控制，电动机3的旋转速度变为N_max并且从箭头所指的区域58a到区域58b被控制为基本恒定。此后，如箭头58c所示，电动机3的旋转速度58急剧下降并如箭头58c所示受到控制，然后电动机3以低速旋转直到操作人员释放扳机8为止。从箭头58c到箭头58d，电动机3的旋转速度随着负载增加而逐渐下降。

在本说明性实施例中使用具有相同电压和相同容量的电池11。然而，电动机3的输出高于现有技术。例如，相对于现有技术的电动机，定子4和转子5的尺寸及核心部件的形状相同，而绕组4a的绕组数量减少，绕组4a的线径增大以将更大的电流供应至绕组4a，并且电动机3的旋转速度增加以增大输出。同时，如果在输出增大的状态下以现有技术的方式(以100％的占空比进行连续驱动直到释放扳机为止)进行电动机控制，那么这不是优选的，因为当在紧固就位之后操作人员的关闭扳机的时机延迟时，温度会过度增加，并且由此产生与电动机3和例如冲击机构21等机械部件中的热量和负载的增加有关的一系列情况。然而，根据本发明，采用高功率的电动机3，从而在确定已进行多次打击且已实现紧固就位的时刻t₁之前，以全速(高速)驱动电动机3。因此，与现有技术的方法相比，如箭头59a所示，旋转速度在负载轻的区域中增加，并且在时刻t₁之后，如箭头59b所示，旋转速度在重复进行打击的区域中大幅降低，从而电动机3或机械部件的负载减小。通过这种控制，可以利用高输出的电动机在短时间内完成紧固，并且提高了电动机或机械部件的耐用性。

图6示出了在冲击模式下的占空比设定方法，其中图6(1)示出现有技术的设定方法，图6(2)示出本说明性实施例的设定方法。在上述两附图中，竖轴表示占空比的上限，横轴表示时间。对于冲击操作而言，在本说明性实施例中提出的冲击工具1具有四种模式，模式1至模式4。每当下压设置在操作面板55上的扭矩转换开关54时切换模式。当模式被切换时，电动机3的旋转速度被切换。例如，在紧固扭矩最低(弱1)的模式1中，在将扳机8拉到最大的状态下电动机3的旋转速度为900转/分钟，在模式2(弱2)中，电动机3的旋转速度为1500转/分钟，在模式3(中等)中，电动机3的旋转速度为2200转/分钟，在紧固扭矩最高的模式4(强)中，电动机3的旋转速度为2900转/分钟。为了以这种方式设定电动机3的旋转速度，如箭头161至164所示，控制装置设定占空比D1至D4。这里，占空比D4为100％。占空比(最大值)D1至D4是恒定的。例如，在模式3中，如箭头165所示，根据扳机8的拉动量，占空比设定在0至D3的范围内。这里，当电动机3在操作人员将扳机8拉动到最大的状态下旋转时，即使在时刻t₁之后，也在实现紧固就位的位置附近进行相同占空比的恒定控制。根据现有技术的冲击工具，为了进行上述控制，选择这样的额定电动机3：即使电动机3如箭头161所示以100％的占空比被连续驱动也不会引起发热或机械强度的问题。

在本说明性实施例中，如图6(2)所示，在模式1至4中的任何模式中，至少直到实现紧固就位(这里为到达时刻t₁)为止，占空比都被设定为100％，因而电动机3以最高速度被驱动。如箭头65所示，从时刻t₀到时刻t₁，占空比在任何模式中都根据扳机8的拉动量被控制在0至100％的范围之内。另一方面，如箭头61至64所示，在时刻t₁，根据设定模式，占空比下降至D1至D4之一。这里，D4约为60％，D1至D3分别为15％、30％和45％。同时，对D4下降程度的控制是任意的。低占空比的最大值(这里为D4)优选为从100％下降10％或更多。当D4被控制在70％或更低时，可以获得较高的效率。在图6(2)中，在模式3中，如箭头66所示，根据扳机8的拉动量，占空比被控制在0至D3的范围内。在本说明性实施例中，当电动机在冲击模式下被驱动时，与被设定在模式1至4中的哪一种模式无关地以全功率控制电动机直到时刻t₁为止，在时刻t₁之后，根据各种模式值来改变最大负荷值。因此，与现有技术相比，可以使用更高输出更快旋转的电动机快速完成紧固操作。同时，可以在各种模式中设定高占空比与低占空比的组合，以代替高占空比始终设定为100％的构造。例如，可以在各种模式中这样设定高占空比和低占空比，使得高占空比与低占空比的关系例如在模式4中变为100％和60％，在模式3中为90％和45％，在模式2中为60％和30％，在模式1中为30％和15％。另外，作为另一种控制方法，当扳机的拉动量在从时刻t₀到时刻t₁的一半区域或更大区域中为预定值或预定值以上时，计算单元40可以将占空比固定在100％，从而将电动机控制在全速。

图7(1)是示出当在根据本发明说明性实施例的冲击工具中以全速进行螺栓紧固操作时尖端的旋转速度、电动机电流值与PWM驱动信号的占空比之间关系的图表。图7(2)示出此时打击扭矩的大小。在参考图5和图6所描述的本说明性实施例中，从紧固就位一直到预定打击结束，电动机3以占空比为100％的最大旋转速度旋转，从而与操作模式无关地使尖端工具以高速旋转。在达到预定打击扭矩的时刻t₁，控制占空比从100％下降到与各个设定模式相对应的占空比。当以这种方式进行控制时，输出轴的旋转速度71(＝尖端工具的旋转速度)从自由运转时期(如箭头71a所示)的基本恒定的旋转速度变为在紧固就位前后转速急剧下降(如箭头71b所示)。输出轴的旋转速度71按照这种方式下降是因为冲击机构21的锤24后退以开始打击操作。电流检测电路41(参考图4)检测到的电流值72在箭头72a附近的自由运转时期基本恒定并且逐渐增加。然而，如箭头72b所示，电流值由于施加在尖端工具上的反作用力(负载)急剧增加而在接近螺栓或螺钉紧固就位时迅速增大。在箭头72c所指的时间，当电流值超过阈值I₁时，占空比从100％下降到与操作模式相对应的预定值。在时刻t₁之后，旋转速度71由于负载的增加而从箭头71c所指的值下降到箭头71d所指的值。在时刻t₂，当操作人员释放扳机8时，电动机3停止。另一方面，如箭头72d所指，流过电动机3的电流值逐渐增加，但是因为占空比大幅下降而没有超过阈值I₁。因此，可以防止由于过量电流流过而使逆变器电路或电动机3发热。

图7(2)示出在图7(1)所示状态下的打击扭矩73的大小。在图7(1)和图7(2)中，水平时间轴是相吻合的。另外，用三角形标记表示进行某些打击的时机。虽然仅示出了代表性的三角形标记，但是从第一个三角形标记(箭头73a)到最后一个三角形标记73f可以连续进行多次打击。从这些附图可以理解，在箭头73a附近开始冲击机构21的打击操作。在本说明性实施例的冲击工具1中，每秒钟大约进行10至30次打击。在箭头73a所指的开始打击的时间，设定的占空比为100％，并且在进行多次打击的同时增加电流值72的增加率。当电流变为阈值I₁或以上时，确定紧固就位，从而占空比降低。这里，阈值I₁设定成使得：如箭头73b所指的在时刻t₁进行的打击变为与设定操作模式相对应的紧固扭矩值T_N。对各个操作模式设定阈值I₁，阈值I₁的最佳值在产品研发时通过测试等来设定并且优选地事先储存在微型计算机等中。在时刻t₁之后，占空比下降。然而，如箭头73d和73e所示，因为产生了足够大的打击扭矩，所以可以可靠地紧固螺钉或螺栓。将要下降的占空比的值优选地设定为使得：在操作人员释放扳机8的时刻t₂，如箭头73f所指的打击扭矩不超过如箭头73b所指的紧固扭矩值。同时，对于在各种模式中将要下降的占空比的值而言，占空比的最佳值在产品研发时通过测试等来设定并且优选地事先储存在微型计算机等中。

接下来，参考图8描述当二次紧固固定螺栓时输出轴旋转速度、电动机电流与PWM驱动信号的占空比之间的关系。如参考图4至图7所描述，当进行控制从而在自由运转时期以最高速度驱动电动机3时，如果操作人员出于任何原因试图二次拧紧已经紧固的螺栓或螺钉，螺栓或螺钉头会损坏或者过度的力施加在电动机或机构上，这是不希望的。因此，在本说明性实施例的冲击工具1中设定大于第一阈值I₁的第二电流值I₂，并且在早期阶段对进行二次拧紧操作的状态进行检测。当检测到这种状态时，控制占空比立即下降。这里，设定时间窗(time window,此处为从扳机开启到时间T的时间)以设定检测二次拧紧的检测区域，并且在时间窗内借助第二阈值I₂(而非第一阈值I₁)来确定占空比下降的时机。当流逝了时间T时，切换为借助第一电流值I₁来确定占空比下降的时机。在时刻t₀，当操作人员拉动扳机时，因为作为紧固目标的螺栓已经被紧固，所以如箭头81a所示，尖端工具的旋转速度迅速下降。另外，因为负载较高，所以如箭头82a所示，电流值82急剧增大并且在箭头82b所指的时刻达到第二阈值I₂。此刻，控制在此之前为100％的占空比变为较低的占空比。当操作人员拉动扳机8时，电动机3停止。然而，因为电流值82在占空比降低之后远小于第一阈值I₁，所以电流值不会超过第一阈值I₁。按照这种方式，在拉动扳机之后在预定时间窗内使用用于二次拧紧检测的第二阈值I₂，在时间窗流逝之后采用参考图4至图7所描述的方法。因此，在螺钉或螺栓的正常拧紧之后，即使出于任何原因试图进行二次拧紧，也可以有效防止电动机损坏。

接下来，参考图9的流程图描述用于根据本发明说明性实施例的冲击工具1的电动机控制的占空比的设定顺序。例如，可以通过使具有微处理器的计算单元40执行计算机程序以软件方式实现图9所示的控制顺序。首先，计算单元40检测操作人员是否拉动和打开扳机(TR)6(步骤501)。当检测到拉动扳机时，计算单元进行步骤502。然后，计算单元40确定扳机8的拉动量是否为最大量，即，电动机是否在全速区以内(步骤502)。当在步骤502中确定电动机没有在全速区以内时，例如，当扳机8仅被拉动一半时，计算单元根据扳机的拉动量进行正常占空比控制(步骤511)。例如，当扳机被拉动一半时，拉动量与占空比值的关系优选成正比或者符合预定关系式，例如，占空比下降一半。然后，在步骤512中，计算单元确定扳机8是否保持在打开状态。当确定扳机8返回时，计算单元返回到步骤501，否则返回到步骤511。

当在步骤502中确定扳机8的拉动量为最大量，即，电动机在全速区以内时，计算单元40将占空比设定为100％并且驱动电动机3(步骤503)。然后，计算单元40确定电流检测电路41(参考图4)检测到的电流值是否等于或大于第二阈值I₂(步骤504)。这里，当电流值等于或大于第二阈值I₂时，表示发生了图8所示的二次拧紧。因此，计算单元将占空比从100％变为低值，从而根据扳机的拉动量进行低占空比控制(3)(步骤509)。同时，类似图6(2)所示的低占空比(2)，低占空比(3)优选地设定为在各种模式中不同。另外，占空比优选地设定为使低占空比(2)与低占空比(3)不是相同的而是彼此不同的，优选的是低占空比(3)小于低占空比(2)。然后，在步骤510中，计算单元确定扳机8是否保持在打开状态。当确定扳机8返回时，计算单元返回到步骤501，否则返回到步骤509。

当在步骤504中确定电流检测电路41(参考图4)检测到的电流值小于第二阈值I₂时，计算单元确定是否流逝了用于设定检测二次拧紧的检测区域的时间窗，即，预定时间T(步骤505)。当确定没有流逝预定时间T时，计算单元返回到步骤501(步骤505)。当在步骤505中确定流逝了预定时间T时，计算单元确定电流值是否等于或大于第一阈值I₁。当确定电流值小于第一阈值I₁时，计算单元返回到步骤501(步骤506)。这里，当电流值等于或大于第一阈值I₁时，如图6(2)所述，计算单元将占空比值从100％变为低值，从而根据扳机的拉动量进行低占空比控制(2)(步骤507)。然后，在步骤508中，计算单元确定扳机8是否保持打开状态。当确定扳机8返回时，计算单元返回到步骤501，否则返回到步骤507。

如上所述，根据本说明性实施例的控制，电动机以高速旋转(100％的占空比)并且在非负载旋转速度大的电动机中开始打击，直到冲击达到释放扭矩为止，而当确定连续进行了多次打击时，占空比被控制为从高占空比下降到低占空比。因此，可以获得能够防止过度紧固并抑制电动机温度增加的冲击工具，从而快速完成紧固。另外，例如，当螺钉粘住沙粒时，扭矩立即增加，从而可能只进行一次打击。此时，如果在电流值刚好变为与第一次打击相对应的值或该值以上的情况下立即进行降低占空比的控制，那么在螺钉粘住沙粒的状态下只进行一次打击之后立即降低占空比，并且其后的螺钉拧紧被延迟。根据本发明，当确定在由于多次打击而增加扭矩的状态下连续进行螺钉拧紧时，使占空比降低。因此，可以解决拧紧缺陷的问题。

在本说明性实施例中，基于电流值72的大小进行从高占空比到低占空比到切换。然而，本发明不限于此。例如，以下方法是可行的。监测位于图7(1)的箭头72b附近的单位时间电流值72增加率。当在预定时间段内增加率持续地保持在高状态时，将占空比从高占空比切换到低占空比。通过这种构造，可以对是否在高扭矩下连续拧紧螺钉进行检查。例如可以以下述已知的电流增加率监测方法作为监测电流值72的增加率的方法的实例：计算每一短时间间隔前后检测出的电流值的差值。另外，以下构造也是可行的：电动工具采用构造成检测紧固扭矩值的大小的扭矩传感器，紧固工具的就位状态被扭矩传感器准确检测到，并且在确认紧固就位之后降低占空比。按照这种方式，因为直到紧固就位为止都以高占空比连续拧紧螺钉，所以从自由运转状态到紧固就位时刻，可以以高扭矩来紧固螺钉。此后，占空比降低并且连续进行紧固，从而紧固扭矩接近预定值并且因此可以抑制用于各个螺钉的紧固扭矩的偏差。

第二说明性实施例

下面，参考图10和图11描述本发明第二说明性实施例。在第一说明性实施例中，当在进行了多次打击之前以高占空比进行控制时，在对木螺钉等的初始紧固操作期间电动机的旋转速度过高，因而可能会难以使用该工具。因此，在第二说明性实施例中，通过使木螺钉能够可靠地咬住作为目标材料的木头的“螺钉模式”来实现控制方法。在第二说明性实施例中，当操作人员以较小拉动量拉动扳机2时，进行控制以使旋转速度较低并且速度基本恒定。因此，可以防止螺钉倒下，从而木螺钉被可靠地咬住。图10是示出在根据本发明第二说明性实施例的尖端工具中旋转速度、电动机电流与PWM驱动信号的占空比之间关系的图表。

在图10中，当通过模式转换开关选择了螺钉模式时，以旋转速度受到限制的低速驱动电动机，直到木螺钉等的尖端(末端)稳定地咬住例如木头等目标材料为止。这里，操作人员在时刻0拉动扳机，并且在时刻t₃之前的短时间段内以两种模式中的任一种控制旋转速度。一种模式是结合扳机的拉动量来控制旋转速度的控制模式，在该控制模式下的旋转速度101是恒定的。这里，将占空比设定为足够小。因此，即使扳机拉动到最大，其上限也被限制在图10的旋转速度101的范围以内，从而根据扳机8的拉动量来控制旋转速度。这里，优选以非常低的速度(例如，1至100rpm)来驱动作为输出轴的砧，此时占空比为10％或更低，优选为5％或更低。在本说明性实施例中，电动机3的输出可以设定为高于现有技术。在这种情况下，占空比约为1％。按照这种方式，从时刻0到时刻t₃，旋转速度被设定为使电动机以基于扳机8的拉动量的恒定速度旋转。然而，因为将占空比设定为非常低，所以操作人员可以控制电动机3以使电动机以低速旋转。

在另一控制中，当仅轻微拉动扳机8时，占空比是固定的，从而使电动机以非常低的恒定旋转速度102旋转。这里，计算单元40构造成将电动机3的旋转速度固定在50rpm，从而即使操作人员轻微改变扳机拉动量也保持固定的旋转速度。按照这种方式，当电流值105从箭头105a所指的值逐渐增加并在时刻t₃超过第四电流阈值I₄时，控制将切换到正常负荷控制并且根据扳机8的拉动量来控制电动机的旋转。当达到预定条件时，将占空比切换到在第一说明性实施例所描述的在正常旋转区域中进行的控制，并且连续进行紧固。按照以这种方式提供的螺钉模式，使得操作人员可以在旋拧操作的早期阶段通过使电动机3以低而恒定的速度旋转来稳定地进行旋拧操作。

当电动机在时刻t₄之后以正常模式旋转时，旋转速度103如箭头103a所示增加，如箭头103b所示变得稳定，然后如箭头103c所示降低，直到完成紧固为止。此时，当电流值105超过箭头105b所指的值时，电流值在一段时间内大致恒定。然而，如箭头105c所示，电流值在快要完成紧固的时间迅速增加。下面，参考图11的流程图描述在使用第二说明性实施例的冲击工具1紧固木螺钉时的占空比设定顺序。首先，计算单元40检测操作人员是否拉动并打开扳机8。当拉动扳机时，计算单元进行步骤702(步骤701)。然后，计算单元40确定扳机8的拉动量是否在非常小的区域以内。也就是，确定电流值是否等于或大于第三阈值I₃并且小于第四阈值I₄(步骤702和703)。这里，当电流值等于或大于第三阈值I₃并且小于第四阈值I₄时，计算单元确定扳机的拉动量是否等于或大于50％(步骤704)。这里，当扳机的拉动量等于或大于50％时，计算单元确定操作为螺栓等的旋拧操作而不是咬住木螺钉的紧固操作，并且进行参考图6至图8所描述的正常负荷控制(步骤704和706)。当在步骤704中确定扳机的拉动量小于50％时，计算单元进行如图10中的旋转速度101或102所示的低且恒定速度的旋转速度控制。按照这种方式，计算单元40确定操作人员拉动扳机8的拉动量以便自动检测木螺钉等的旋拧操作，从而进行最佳的紧固控制。同时，在图11的流程图中，计算单元40构造成基于第三阈值I₃、第四阈值I₄和扳机8的拉动量自动检测旋拧操作。然而，“螺钉模式”也可以不是自动检测的，而是通过拨盘等而手动设定的。

如上所述，根据第二说明性实施例，本发明不仅可以应用于冲击工具，还可以应用于例如起子钻等螺钉紧固工具。另外，螺钉模式还被提供为可以在紧固操作的早期阶段相对于待紧固部件准确地定位紧固工具。另外，第二说明性实施例的技术思想可以应用于在切割操作的早期阶段需要在切割位置定位刀片的切割工具(例如，安全锯(saver saw))。此外，说明性实施例还可以应用于在使用切割工具的切割操作的早期阶段在切割位置定位尖端工具(例如，磨石)的操作。

根据本说明性实施例，在进行操作的同时使用多个电流阈值(I₃<I₄<I₁<I₂)最优化地切换占空比。因此，可以使用高输出的电动机精确地进行紧固操作。另外，由于电动机在自由运转部分以高占空比快速旋转，所以可以缩短紧固时间。此外，由于提供了对例如木螺钉等进行最初部分紧固的“螺钉模式”，所以可以通过计算单元40在木螺钉等的紧固操作的早期阶段稳定地进行旋转控制。因此，可以明显减少木螺钉由于一开始没有很好地咬住而倒下的现象。

虽然上文已经参考说明性实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述说明性实施例，而是在不脱离本发明主旨的情况下可以进行各种修改。例如，虽然在上述说明性实施例中描述了电池驱动的冲击工具，但是本发明不限于无绳冲击工具，而是可以类似地应用于使用商用电源的冲击工具。此外，在拉动扳机之后一直到拉动结束进行的改变扳机拉动量与设定占空比之间关系的控制也可以应用于通过PWM控制驱动无刷电动机的电动工具，例如起子钻、所谓的电子脉冲型冲击起子等。

附图数字和标记的描述

1：冲击工具

2：壳体

2a：主体部

2b：手柄部

2c：电池连接部分

3：电动机

4：定子

4a：绕组

5：转子

5a：磁体

6：旋转轴

7：开关电路板

8：扳机

9：控制电路板

10：正转/反转切换杆

11：电池

12：逆变器电路板

13：转子风扇

14：开关元件

15：锤壳

17a：进气口

17b：狭缝

18：狭缝

19a：轴承

19b：轴承

20：减速机构

21：冲击机构

22：轴承

23：弹簧

24：锤

25：主轴凸轮槽

26：球

27：主轴

28：锤凸轮槽

29：金属件

30：砧

30a：安装孔

31：安装机构

32：分流电阻

33：位置检测元件(霍尔IC)

34：温度检测元件(热敏电阻)

35：垫片

36：套管

37：电源电路

38：逆变器电路

39：控制装置

40：计算单元

41：电流检测电路

42：开关操作检测电路

43：施加电压设定电路

44：旋转方向设定电路

45：转子位置检测电路

46：旋转速度检测电路

47：温度检测电路

48：控制信号输出电路

49：打击冲击检测电路

50：打击冲击检测传感器

51：照明装置

52：显示装置

53：拨盘开关(第二设定装置)

54：扭矩转换开关(第一设定装置)

55：操作面板

71：旋转速度

72：电流值

73：打击扭矩

82：电流值

100：占空比

101：旋转速度

102：旋转速度

103：旋转速度

105：电流值

120：电角度

158：电动机旋转速度

201：电动机电流

202：占空比

203：紧固扭矩值

Claims

1.一种电动工具，包括：

电动机，其构造成通过对半导体开关元件进行PWM控制而被驱动；

扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；

冲击机构，其构造成借助由所述电动机所旋转的锤来打击或旋转砧；

电流检测装置，其构造成检测流过所述电动机或所述半导体开关元件的电流值；以及

控制装置，其用于控制所述电动机的旋转，

其中，当所述冲击机构连续进行了多次打击，并且当由所述电流检测装置在所述电动工具以高占空比被驱动时检测到的电流值超过第一阈值I₁时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动。

2.根据权利要求1所述的电动工具，

其中，所述电动工具具有紧固扭矩不同的多种操作模式，

其中，所述电动工具构造成在高占空比的控制区域中与操作模式无关地以相同的占空比进行控制，

其中，所述电动工具构造成在低占空比的控制区域中以根据各个操作模式而设定的占空比进行控制。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其中，所述高占空比为100％，所述低占空比为70％或更低。

4.根据权利要求1所述的电动工具，其中，在所述扳机被拉动之后的短暂特定时间段内使用第二阈值I₂(I₂>I₁)代替所述第一阈值I₁，并且当所述电流值超过所述第二阈值I₂时，所述控制装置使所述占空比从所述高占空比切换到低占空比。

5.根据权利要求1所述的电动工具，其中，所述控制装置构造成通过以高占空比对所述半导体开关元件进行控制来驱动所述电动机，直到所述锤开始打击所述砧为止。

6.一种电动工具，包括：

扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；

输出部，其构造成被所述电动机驱动；以及

控制装置，其用于控制所述电动机的旋转，

其中，在所述扳机刚刚被拉动之后，仅在预定的时间段内，所述电动机的旋转速度被控制为低而恒定的旋转速度且所述电动机的旋转控制与所述扳机的拉动量无关。

7.根据权利要求6所述的电动工具，还包括用于检测流过所述电动机或所述半导体开关元件的电流值的电流检测装置，

其中，提供与检测到的电流值相关的第三阈值I₃和第四阈值I₄，I₃<I₄，

其中，在所述扳机刚刚被拉动之后同时所述电动机被控制的短暂特定时间段内，当所述电流值等于或大于所述第三阈值I₃并且小于所述第四阈值I₄时，所述控制装置连续地以所述低而恒定的旋转速度驱动所述电动机，并且

其中，当检测到的电流值超过所述第四阈值I₄时，所述控制装置将控制切换为与所述扳机相关的电动机旋转控制。

8.根据权利要求7所述的电动工具，其中，所述控制装置构造成监测所述扳机的最初拉动量并且当所述最初拉动量较小时自动执行所述电动机的与扳机的拉动量无关的旋转控制。

9.根据权利要求6所述的电动工具，其中，所述控制装置构造成通过以高占空比对所述半导体开关元件进行控制来驱动所述电动机，直到锤开始打击砧为止。

10.一种电动工具，包括：

扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；

控制装置，其用于控制所述电动机的旋转；以及

电流检测装置，其用于检测流过所述电动机或所述半导体开关元件的电流值，

其中，当所述电流检测装置检测到的电流值的增加率持续地保持在高状态时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动。

11.根据权利要求10所述的电动工具，

其中，所述电动工具具有紧固扭矩不同的多种操作模式，

12.根据权利要求10所述的电动工具，其中，所述控制装置构造成通过以高占空比对所述半导体开关元件进行控制来驱动所述电动机，直到所述锤开始打击所述砧为止。

13.一种电动工具，包括：

扳机，其构造成调节所述电动机的启动和旋转；

冲击机构，其构造成借助由所述电动机所旋转的锤来打击或旋转砧；以及

控制装置，其用于控制所述电动机的旋转，

其中，所述电动工具具有紧固扭矩不同的多种操作模式，

其中，当紧固部件通过所述冲击机构的多次打击而紧固就位时，所述电动机在占空比从高值变为低值的状态下被驱动，

其中，所述电动工具构造成在高占空比的控制区域中与操作模式无关地以相同的占空比进行控制，并且

14.根据权利要求13所述的电动工具，还包括用于检测流过所述电动机或所述半导体开关元件的电流值的电流检测装置，

其中，当由所述电流检测装置在所述电动工具以高占空比被驱动时检测到的电流值超过第一阈值I₁时，所述紧固部件被确定为紧固就位。

15.根据权利要求13所述的电动工具，其中，所述控制装置构造成通过以高占空比对所述半导体开关元件进行控制来驱动所述电动机，直到所述锤开始打击所述砧为止。