JP2013202774A - 電動工具及びそれを用いた締付方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】補正用パラメータ導出部411は、使用者によるトリガスイッチ6のトリガ操作量によって定まるデューティ比を補正するデューティ比補正量(インバータ回路47に供給される電圧の脈動に同期して変動するデューティ比補正量)を導出するための補正用パラメータを導出する。補正用パラメータを算出したら、トリガ操作量によって定まるデューティ比を補正した補正デューティ比でインバータ回路47を制御し、モータ3を回転駆動する。打撃モードの実行中に、回転数条件判定部413は、回転数検出部412で検出したモータ3の回転数と閾値回転数とを比較し、モータ3の回転数が閾値回転数を下回るか否かを判定する。ここでは、モータ3の回転数が閾値回転数を3回下回ったときに、モータ3を停止する。
【選択図】図2
Description
脈動する入力電圧がモータの駆動回路に入力される電動工具であって、
前記駆動回路から前記モータに供給する出力電力を前記入力電圧の脈動に応じて変動させる制御部を有することを特徴とする。
前記制御部は、前記入力電圧の脈動に応じて前記スイッチング素子を制御してもよい。
交流電源からの供給電力で動作する電動工具であって、
モータと、
前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段とを備え、
前記制御部は、
前記モータ駆動回路のスイッチング素子をPWM信号で制御するPWM制御手段と、
前記モータ駆動回路に供給される電圧の脈動による前記モータの回転数の変動を減じるように前記PWM信号のデューティ比を変動させる補正用パラメータを発生する補正用パラメータ発生手段と、
前記回転数検出手段で検出した前記モータの回転数が所定の条件を満たすか否かを判定する回転数条件判定手段とを有する。
前記制御部は、前記回転数検出手段で検出した前記モータの回転数が前記閾値回転数を下回ったとの判定回数が所定回数以上となったことを条件に前記モータを停止してもよい。
前記回転伝達機構は、前記モータの回転により先端工具を連続的に回転させるドリルモードと、前記モータのトルクが所定値を超えたとき前記モータの回転を利用した回転打撃力で先端工具を回転する打撃モードとを実行可能であり、
前記補正用パラメータ発生手段は、電源投入後ないし前記ドリルモードの実行中に前記補正用パラメータを導出してもよい。
電動工具による締付方法であって、
脈動する駆動電圧でモータを回転することにより先端工具を連続的に回転し、前記先端工具で締結部品を締め付けるドリルモード工程と、
電源投入後ないし前記ドリルモード工程の実行中に、前記駆動電圧の脈動による前記モータの回転数の変動を減じるようにモータ駆動回路のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューティ比を変動させる補正用パラメータを導出する補正用パラメータ導出工程と、
前記ドリルモード工程の実行後に、前記モータの回転を利用した回転打撃力で前記先端工具を回転し、前記先端工具で前記締結部品をさらに締め付ける打撃モード工程と、
前記打撃モード工程の実行中に、前記モータの回転数が所定の条件を満たすか否かを判定する回転数条件判定工程とを有し、
前記補正用パラメータ導出工程では、前記モータ駆動回路に供給される電圧の周波数及び位相に基づいて前記補正用パラメータを導出する。
本手法において、補正用パラメータ導出部411の導出する補正用パラメータは、インバータ回路47に供給される電圧(全波整流波)の脈動に同期して変動する変動閾値回転数を導出するためのパラメータであり、例えば変動閾値回転数の中央値、振幅、周波数、及び位相等である。補正用パラメータの導出にあたっては、打撃開始前(ドリルモードでの螺子締め中)のモータ3のトルクや回転数(脈動のピーク値、最低値、周波数、及び位相等)を使用してもよい。なお、トルクは電流検出回路48における電流測定値によって特定され、回転数は回転子位置検出回路43の出力信号により回転数検出部412が特定する。回転数は、ごく短い単位時間当たりの回転数(あるいは回転角度)から特定される瞬時回転数である(以下同じ)。
ここでは、手法1との相違点を中心に説明し、一致点については適宜説明を省略する。上記の手法1では閾値回転数を変動させたのに対し、本手法では閾値回転数は変動させない一方、回転数検出部412で検出したモータ3の回転数を閾値回転数との比較前に補正用パラメータにより補正する。すなわち、本手法において、補正用パラメータ導出部411の導出する補正用パラメータは、回転数検出部412で検出したモータ3の回転数を補正する回転数補正量(インバータ回路47に供給される電圧の脈動に同期して変動する回転数補正量)を導出するためのパラメータであり、例えば回転数補正量の中央値、振幅、周波数、及び位相等である。なお、回転数補正量は、回転数検出部412で検出したモータ3の回転数に加減算される回転数であってもよいし、乗算される補正係数であってもよい。
ここでは、手法1,2との相違点を中心に説明し、一致点については適宜説明を省略する。本手法では、回転数検出部412で検出したモータ3の回転数には補正をせず、モータ3の実際の回転数の脈動を低減する。また、閾値回転数も変動させない。すなわち、本手法において、補正用パラメータ導出部411の導出する補正用パラメータは、使用者によるトリガスイッチ6のトリガ操作量(ストローク)によって定まるデューティ比(インバータ回路47の各スイッチング素子のオン時間の割合)を補正するデューティ比補正量(インバータ回路47に供給される電圧の脈動に同期して変動するデューティ比補正量)を導出するためのパラメータであり、例えばデューティ比補正量の中央値、振幅、周波数、及び位相等である。なお、デューティ比補正量は、トリガ操作量によって定まるデューティ比に加減算される補正量であってもよいし、乗算される補正係数であってもよい。
2 ハウジング
2a 胴体部
2b ハンドル部
3 モータ
3a ロータ
3b ステータコア
3c ステータコイル
3d ロータマグネット
3e 回転軸
4 インバータ回路基板
4a 穴
5 スイッチング素子
6 トリガスイッチ
6a トリガ
7 スイッチ基板
8 制御回路基板
9 ハンダ
10 正逆切替レバー
12 信号線
13 ロータファン
14 切欠部
15 インシュレータ
17 空気取入孔
18 ねじ
19a、19b、20 ベアリング
21 回転打撃機構
22 遊星歯車減速機構
23 スプリング
24 ハンマ
25 スピンドルカム溝
26 ボール
27 スピンドル
28 ハンマカム溝
29 メタル
30 アンビル
30a 取付穴
35 スペーサ
39 交流電源
40 整流回路
43 回転子位置検出回路
47 インバータ回路
48 電流検出回路
52 電圧検出回路
411 補正用パラメータ導出部
412 回転数検出部
413 回転数条件判定部
Claims (13)
- 脈動する入力電圧がモータの駆動回路に入力される電動工具であって、
前記駆動回路から前記モータに供給する出力電力を前記入力電圧の脈動に応じて変動させる制御部を有することを特徴とする、電動工具。 - 前記駆動回路はスイッチング素子を備え、
前記制御部は、前記入力電圧の脈動に応じて前記スイッチング素子を制御することを特徴とする、請求項1に記載の電動工具。 - 前記制御部は、前記スイッチング素子をPWM信号で制御すると共に、前記入力電圧の脈動に応じて前記PWM信号のデューティ比を変動させることを特徴とする、請求項2に記載の電動工具。
- 交流電源からの供給電力で動作する電動工具であって、
モータと、
前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段とを備え、
前記制御部は、
前記モータ駆動回路のスイッチング素子をPWM信号で制御するPWM制御手段と、
前記モータ駆動回路に供給される電圧の脈動による前記モータの回転数の変動を減じるように前記PWM信号のデューティ比を変動させる補正用パラメータを発生する補正用パラメータ発生手段と、
前記回転数検出手段で検出した前記モータの回転数が所定の条件を満たすか否かを判定する回転数条件判定手段とを有する、電動工具。 - 前記補正用パラメータ発生手段は、前記モータ駆動回路に供給される電圧の周波数及び位相に基づいて前記補正用パラメータを導出する、請求項4に記載の電動工具。
- 前記補正用パラメータは、前記モータ駆動回路に供給される電圧の振幅が大きいほど前記PWM信号のデューティ比の変動幅を大きくする、請求項4又は5に記載の電動工具。
- 前記補正用パラメータは、使用者による入力部の操作量が大きいほど前記PWM信号のデューティ比の変動幅を大きくする、請求項4から6のいずれか一項に記載の電動工具。
- 前記回転数条件判定手段は、前記回転数検出手段で検出した前記モータの回転数が閾値回転数を下回ったか否かを判定し、
前記制御部は、前記回転数検出手段で検出した前記モータの回転数が前記閾値回転数を下回ったとの判定回数が所定回数以上となったことを条件に前記モータを停止する、請求項4から7のいずれか一項に記載の電動工具。 - 前記モータの回転を先端工具に伝達する回転伝達機構を備え、
前記回転伝達機構は、前記モータの回転により先端工具を連続的に回転させるドリルモードと、前記モータのトルクが所定値を超えたとき前記モータの回転を利用した回転打撃力で先端工具を回転する打撃モードとを実行可能であり、
前記補正用パラメータ発生手段は、電源投入後ないし前記ドリルモードの実行中に前記補正用パラメータを導出する、請求項4から8のいずれか一項に記載の電動工具。 - 交流電源からの供給電力を整流して前記モータ駆動回路に供給する整流回路を備える請求項4から9のいずれか一項に記載の電動工具。
- 交流電源と前記モータとの間に平滑コンデンサを有しない請求項4から10のいずれか一項に記載の電動工具。
- 電動工具による締付方法であって、
脈動する駆動電圧でモータを回転することにより先端工具を連続的に回転し、前記先端工具で締結部品を締め付けるドリルモード工程と、
電源投入後ないし前記ドリルモード工程の実行中に、前記駆動電圧の脈動による前記モータの回転数の変動を減じるようにモータ駆動回路のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューティ比を変動させる補正用パラメータを導出する補正用パラメータ導出工程と、
前記ドリルモード工程の実行後に、前記モータの回転を利用した回転打撃力で前記先端工具を回転し、前記先端工具で前記締結部品をさらに締め付ける打撃モード工程と、
前記打撃モード工程の実行中に、前記モータの回転数が所定の条件を満たすか否かを判定する回転数条件判定工程とを有し、
前記補正用パラメータ導出工程では、前記モータ駆動回路に供給される電圧の周波数及び位相に基づいて前記補正用パラメータを導出する、締付方法。 - 前記モータの回転数が前記所定の条件を満たすとの判定回数が所定回数以上となったことを条件に前記モータの回転を停止する請求項12に記載の締付方法。
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