CN101641186A - 冲击工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击工具(10)，所述冲击工具包括轴(11)、电动机(1)、旋转冲击系统(10)、电流检测单元(32)、和电流控制单元(31)。轴在其轴向上延伸。电动机根据流动通过电动机的电动机电流为轴提供旋转动力。旋转动力使轴以每分钟转数值(rpm)围绕轴线旋转。旋转冲击系统在轴向上为轴提供冲击力，从而将旋转动力和冲击力两者都传递给端部工具。电流检测单元检测电动机电流的电流值。如果由电流检测单元检测到的电流值超过预定值，电流控制单元则减小电流值。

Description

冲击工具

技术领域

本发明涉及一种诸如冲击式驱动器或冲击扳手的冲击工具。

背景技术

日本专利申请出版物第2002-46078号中公开的冲击工具通过作为电源的电池组和作为驱动源的电动机驱动旋转冲击系统，以将旋转运动和冲击施加在铁砧上。然后，冲击工具将旋转冲击力间断地传递给端部工具(endbit)以紧固螺钉和类似部件。具有电刷和换向器的直流电动机被公知为已经用作驱动源的电动机。另一方面，试图采用无电刷直流电动机代替直流电动机。因为无电刷直流电动机比具有电刷的直流电动机在转矩特征方面更好，采用无电刷直流电动机的冲击工具可以将螺钉、螺栓或类似部件更加有力地紧固到工件内。

发明内容

技术问题

然而，为了紧固诸如螺栓或螺母的硬质材料部件，在铁砧与用于撞击铁砧的锤之间不可避免地产生大冲击反作用力。除了冲击反作用力之外，无电刷直流电动机的驱动力还使锤在很大程度上向后移动。如果锤过度向后移动，由于系统与锤之间的碰撞，则将更大的冲击力施加到面对锤的系统上，从而破坏所述系统。

技术方案

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种冲击工具，所述冲击工具方便通过大扭矩进行紧固操作，并且当旋转冲击力产生时可防止面对锤的系统被破坏。

为了获得以上及其它目的，本发明提供一种冲击工具，所述冲击工具包括轴、电动机、旋转冲击系统、电流检测单元、和电流控制单元。轴在其轴向上延伸。电动机根据流动通过电动机的电动机电流为轴提供旋转动力。旋转动力使轴以rpm值绕着轴线旋转。旋转冲击系统沿着轴向方向为轴提供冲击力，从而将旋转动力和冲击力都传递给端部工具。电流检测单元检测电动机电流的电流值。如果由电流检测单元检测到的电流值超过预定值，电流控制单元则减小所述电流值。

在此结构中，可以防止由轴进行过度的冲击。

优选地，电流控制单元在第一时间段(time period)减小电流值，所述第一间期间包括如果由电流检测单元检测到的电流值超过预定值时旋转冲击系统则为轴提供所述冲击力的时间。

在此结构中，可以有效地防止由轴进行过度冲击。

优选地，冲击工具还包括rpm检测单元，所述rpm检测单元被构造成检测rpm值；和最小rpm确定单元，所述最小rpm确定单元被构造成从通过rpm检测单元在第二时间段检测到的多个rpm值中确定最小rpm。因为最小rpm确定单元已经确定最小rpm值，所以在第三时间段已经过去之后，电流控制单元起动以减小电流值。

在此结构中，可以可靠地检测冲击发生的时间。

优选地，冲击工具还包括最大rpm确定单元，所述最大rpm确定单元被构造成从通过rpm检测单元在第二时间段检测到的多个rpm值中确定最大rpm；和时间段改变单元，所述时间段改变单元被构造成根据在最大rpm被检测到之后、最小rpm被检测到之前的期间来改变第一时间段。

在此结构中，即使当由轴进行的冲击以不相等的间隔发生时，也可以校正所述间隔。

优选地，冲击工具还包括冲击间隔检测单元，所述冲击间隔检测单元被构造成检测冲击间隔，旋转冲击系统根据最大rpm被检测之后、最小rpm被检测之前的期间以所述冲击间隔撞击端部工具。如果由冲击间隔检测单元检测到的冲击间隔比参考间隔长，时间段改变单元则改变第一时间段，使得第一时间段比参考时间段长。如果由冲击间隔检测单元检测到的冲击间隔比参考间隔短，时间段改变单元则改变第一时间段，使得第一时间段比参考时间段短。

在此结构中，即使当由轴进行的冲击以不相等的间隔发生，也可以可靠地校正所述间隔。

优选地，如果在第四时间段电流检测单元检测到电流值超过预定值预定次数，则电流控制单元减小所述电流值。

在此结构中，可以可靠地防止由轴进行过度冲击。

优选地，如果在第五时间段电流检测单元没有检测到电流值超过预定值，则电流控制单元保持所述电流值。

在此结构中，当不期望减少电流值时则电流值不减少。因此，可以将螺钉或类似部件牢牢地紧固在木板或类似部件中。

优选地，电动机是无电刷直流电动机。

在此结构中，冲击工具可以将螺钉、螺栓或类似部件更有力地紧固到工件内。

有益效果

利用上述发明，可防止由轴进行过度冲击，从而防止轴过度向后移动到碰撞到相对壁内。

附图说明

图1显示根据本发明的实施例的电动工具的整体结构；

图2示意性地显示包括在图1中所示的电动工具中的旋转冲击系统的操作与电动机rpm之间的关系；

图3是显示图1中所示的电动工具的电动机驱动控制系统的功能方框图；

图4是显示当执行根据本发明的第一实施例的驱动装置控制时的各种特征的时间图表；

图5A是显示根据本发明的第一实施例的驱动装置控制的流程图；

图5B是流程图，继续图5A中所示的流程图；

图6是显示当执行根据本发明的第二实施例的驱动装置控制时的各种特征的时间图表；

图7A是显示根据本发明的第二实施例的驱动装置控制的流程图；

图7B是流程图，继续图7A中所示的流程图；

图8是当执行根据本发明的第三实施例的驱动装置控制时的各种特征的时间图表；

图9A是显示根据本发明的第三实施例的驱动装置控制的流程图；

图9B是流程图，继续图9A中所示的流程图；

图9C是流程图，继续图9B中所示的流程图；

图10是高载荷下的电动机电流Ih、低载荷下的电动机电流Il以及阈电流Ith之间的关系的时间图表；以及

图11是显示根据本发明的第四实施例的驱动装置控制的流程图。

附图标记说明

100   冲击式驱动器

1     无电刷电流电动机

2     换流器

3     控制电路部分

31    操作单元

32    电流检测电路

33    外加电压设定电路

36    旋转速度检测电路

37    控制信号输出电路

10    旋转冲击系统

11    轴

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。本发明的实施方式1

图1显示电动工具的整体结构，其中，本发明应用于无绳冲击式驱动器。图2说明旋转冲击系统的操作。图3是显示包括无电刷直流电动机的电动工具的电动机驱动单元的结构的方框图。

首先，参照图1说明根据本发明的实施方式的冲击式驱动器100的结构。冲击式驱动器100包括：工具本体，所述工具本体具有主体壳体6，所述主体壳体沿着与随后说明的无电刷直流电动机1(以下被称为“电动机1”)的旋转轴相同的方向(水平方向)从所述主体壳体的一端(图中的右侧)延伸到另一端(图中的左侧)；和手柄壳体7，所述手柄壳体从主体壳体6向下突出。端部工具固定器8设置在主体壳体6的另一端。虽然没有显示，但是驱动器钻头(端部工具)可拆卸地安装到端部工具固定器8，使得螺钉通过从工具本体施加的旋转冲击力的使用而被紧固到工件内。代替驱动器钻头，螺栓紧固钻头可以作为端部工具被安装。

电动机1作为驱动源被安装到主体壳体6的一端。在主体壳体6的另一端，端部工具(未示出)可拆卸地安装到端部工具8，用于传递旋转冲击力。

具有用于驱动电动机1的换流器2的电路板安装在主体壳体6的一端的侧部上。在主体壳体6的中间位置处安装有以下部件：用于沿着电动机1的旋转轴方向传递旋转动力的动力传递系统(速度减小系统)9；用于产生旋转冲击力的旋转冲击系统10；和用于将旋转冲击系统10的旋转冲击力传递给端部工具的铁砧13。

容纳电池组4a的电池组外壳4作为电动机1的电源可拆卸地安装到手柄壳体7的底端。在电池组外壳4的上方，具有用于控制电动机1的换流器2的控制电路部分3的电路板沿着与图交叉的方向延伸。另一方面，触发开关15设置在手柄壳体7的顶端处。触发开关15在被推动的状态下通过弹簧从手柄壳体，7向前突出。如随后所述，触发开关15克服弹簧张力压入到手柄壳体7，从而起动电动机1。通过调节按压触发开关15的量来控制电动机1的rpm。

电池组4a被电连接成将电力同时供应给触发开关15和控制电路(电路板)部分3以及换流器部分2。

来自电动机1的旋转输出轴的旋转动力通过与旋转输出轴的齿轮齿啮合的动力传递系统9传递给包括在旋转冲击系统10内的轴11。动力传递系统9包括小齿轮(太阳齿轮)9a、和与小齿轮9a啮合的两个行星齿轮9b。这些齿轮位于主体壳体6内的内罩(未示出)中。动力传递系统9将旋转动力传递给轴11，所述旋转动力的速度相对于无电刷直流电动机1的速度被减小。

旋转冲击系统10包括：轴11，旋转动力通过动力传递系统9被传递给所述轴；锤12，所述锤连接到轴11，并且与轴11在旋转轴的方向上可移动地接合，用于产生旋转冲击力；和铁砧13，所述铁砧通过由锤12产生的旋转冲击力旋转，并且具有端部工具固定器8。锤12具有两个锤形突起部(叩诊器)12a。铁砧13具有两个铁砧形突起部13a。锤形突起部12a和铁砧形突起部13a以每一个锤形突出部12a和所述锤形突出部相对应的铁砧形突出部13a在旋转方向上互相接合这样的方式对称地布置在旋转平面上的两个位置。

每一对突出部12a和13a之间的接合传递旋转冲击力。锤12是包围轴11以在轴的方向上与轴11可滑动地接触的类似于石南的火焰形(ling-likeflame)，并且沿着轴方向通过弹簧14处于被向前推动的状态。倒V形(通常为三角形)凸轮沟槽12b形成在锤12的内表面上。另一方面，V形凸轮沟槽11a沿着轴的方向形成在轴11的周边上。滚珠(钢珠)17插入凸轮沟槽11a与形成在锤12的内表面上的凸轮沟槽12b之间，使得锤12通过滚珠。

图2显示旋转冲击系统10的示意性操作与电动机rpm之间的关系，其中(A)显示锤12向后移动并且离开铁砧13的左突起部13a的状态；(B)显示锤12通过未示出的弹簧推动从向后位置朝向铁砧13的突起部13a旋转移动的状态；以及(C)显示在锤12达到锤12的突起部12a与铁砧13的突起部13a之间进行接合以通过弹簧的张力对铁砧13的突起部13a施加旋转冲击力之前的瞬间状态。

在旋转冲击系统10中，如果工件与诸如螺钉的夹紧零件之间产生的扭矩不是太高，则由电动机1施加给轴11的旋转动力通过保持在轴11的凸轮沟槽11a与锤12的凸轮沟槽12b之间的滚珠17传递给锤12。因此，轴11和锤12开始一起旋转。轴11和锤12相对于彼此扭转。锤12在向后(图2的(A)中所示的箭头的方向)移动的同时沿着轴的凸轮沟槽11a扭转地压缩弹簧14。在锤形突起部12a不与相对应的铁砧形突起部13a结合之后，当锤12到达铁砧形突起部13a的高度上方时，锤12不与铁砧13进行接合(图2的(A)中所示的状态)。在这种情况下，电动机在锤12不与铁砧13接合的状态中以最小速度旋转。此外，锤12通过弹簧14的推动和凸轮沟槽11a的引导向前旋转地移动(图2的(B)中所示的状态)。锤形突起部12a将冲击扭矩施加给沿着旋转方向位于每一个锤形突出部12a前面的铁砧13的铁砧形突起部13a(图2的(C)中所示的状态)。冲击扭矩被传递给连接到铁砧13的端部工具固定器8的驱动器钻头。然后，驱动器钻头将冲击扭矩传递给夹紧螺钉，从而将螺钉紧固到工件内或夹紧工件。这表示锤形突起部12a和铁砧形突起部13a再次移动到接合状态。然后，锤12开始再次向后移动，从而重复上述冲击操作。

以下参照图3说明电动机1的换流器电路部分2和控制电路部分3。

在此实施方式中，电动机1是三相无电刷直流电动机。电动机1包括：内转子1b，所述内转子具有嵌入其内的永久磁铁，所述永久磁铁包括一对南北极；三个旋转位置检测器(霍尔IC)5a、5b和5c，所述旋转位置检测器以60°间隔布置，用于检测磁铁转子1b的旋转位置；和电枢绕组1d，所述电枢绕组具有星形连接的定子1c的三相绕组U、V和W，所述电枢绕组根据来自旋转位置检测器5a、5b和5c的位置检测信号被控制成为120°电角度的电流施加部分。在此实施方式中，电动机1通过使用霍尔IC以电磁耦合的方式检测转子1b的位置。然而，还可以通过由过滤器提取定子绕组1d的感应电动势(反电动势)作为逻辑信号而不通过传感器来检测转子位置。

换流电路部分(动力转化器)2包括：六个三相桥接FET(以下称为“晶体管”)Q1-Q6；和续流二极管(未示出)。桥接晶体管Q1-Q6的每一个栅极连接到控制信号输出电路37。六个晶体管Q1-1-Q6中的每一个的任一个源极或漏极连接到星形连接电枢绕组U、V和W中的一个。从控制信号输出电路37输入切换元件驱动信号，使得六个晶体管Q1-Q6执行切换操作。因此，通过将电池组4a的直流电压作为三相(U相、V相和W相)电压Vu、Vv和Vw施加到换流器2而将电力供应给电枢绕组U、V和W。

控制电路部分3包括操作单元31、电流检测电路32、外加电压设定电路33、旋转方向设定电路34、旋转位置检测电路35、旋转速度检测电路36、和控制信号输出电路37。虽然没有显示，但是操作单元31具有：微型计算机，所述微型计算机包括用于根据处理程序和数据输出驱动信号的CPU；ROM，所述ROM用于存储程序并且控制与随后将被说明的流程图相对应的数据；RAM，所述RAM用于临时存储数据；和计时器。电流检测电路32检测流动通过电动机1的电动机电流。检测电流被输入给操作单元31。

外加电压设定电路33响应于由触发开关15施加的压力的大小而设定将施加给电动机1的电压，具体地，设定PWM信号的占空比。旋转方向设定电路11通过检测通过向前-反向切换杆件16使电动机在向前的方向或在相反的方向上执行旋转的操作来设定电动机1的旋转方向。旋转位置检测电路35根据从三个旋转位置检测器5a、5b和5c输出的信号来检测转子1b和定子1相对于电枢绕组U、V和W的位置。旋转速度检测电路36根据来自旋转位置检测电路35的检测信号的数量来检测按每单位时间来计算的电动机的rpm。

控制信号输出电路37根据来自操作单元31的输出而将PWM信号传递给位于电源侧的晶体管Q1-Q6。每一个PWM信号的脉冲宽度被控制成调节将被供应给每一个电枢绕组U、V和W的电力，从而控制电动机1在预设旋转方向上的rpm。

以下参照图4、5A和5B说明根据第一实施方式的冲击式驱动器的100的控制。图4是显示冲击扭矩T、电动机电流I和电动机rpmN之间的关系的时间图表。图5A和图5B是显示由锤12进行冲击之前和之后的减小电动机1的rpm的控制的流程图。

首先参照图2和图4说明冲击扭矩、电动机电流和电动机rpm之间的关系。

当锤12与铁砧13的铁砧形突起部13a接合时，施加到电动机1的载荷最大。如图4中所示，电动机1的rpm最终达到最小((A))。另一方面，因为施加到电动机1的载荷达到最大，所以电动机电流I达到最大((B))。然后，当锤12位于铁砧13的铁砧形突起部13a上时，在电动机1的旋转方向上施加的载荷减小。然后，锤12位于铁砧13的铁砧形突起部13a上方，以不与铁砧13接合(图2的(A)和(B))。在这种情况下，施加到电动机1的载荷达到最小，而电动机1的rpmN达到最大((C))。另一方面，因为施加到电动机1的载荷达到最小，所以电动机电流I达到最小((D))。当电动机1的rpmN一旦达到最大且电动机电流I达到最小时，锤12执行冲击运动((E))。

如果在此情况下采用具有大驱动动力的电动机(例如，无电刷电动机)，则由锤进行的冲击太强。当锤位于铁砧形突起部上时，锤向后过度移动。这可以使锤与相对壁碰撞，从而打破壁。在本实施方式中，为了防止这种情形，在由锤12进行冲击前后减小电动机1的rpm。

参照图5A和5B的流程图，在S501中，CPU确定电动机控制的PWM能效是否是100％。这是因为当触发开关15被最大压下时，具体地，当PWM占空比是100％时，锤12通常向后过度移动。

如果PWM占空比不是100％(S501：否)，则CPU继续确定占空比是否是100％。如果PWM占空比是100％(S501：是)，则CPU确定电动机电流I是否是35A或在S502中更大。在此实施方式中，阈值被设定为35A，所述阈值可以使锤12向后过度移动。然而，其它值可以用作阈值。

如果电动机电流I小于35A(S502：否)，则CPU继续确定电动机电流I是否是35A或大于35A。如果电动机电流I是35A或大于35A(S502：是)，则在S503中CPU起动计时器以持续时间段Ta(10m秒)(见图4)。在S504中，CPU再次确定电动机电流I是否是35A或大于35A。

如果电动机电流I是35A或大于35A(S504：是)，则在S505中CPU计算CNT 1。CPU确定时间段Ta(10毫秒)是否已经过去。如果电动机电流I小于35A(S504：否)，则在S506中CPU确定时间段Ta(10毫秒)是否已经过去，而不需要计算在S506中的CNT 1。依此方式，电动机电流I等于阈值35A或大于35A的次数被计算，并且在预定时间段(在此实施例中为10毫秒)内被检测。

如果时间段Ta(10毫秒)还没有过去(S506：否)，则在S507中在1毫秒的时间间隔之后CPU返回到S504。在S504中，CPU再次确定电动机电流I是否是35A或大于35A。如果时间段Ta(10毫秒)已经过去(S506：是)，则在S508中CPU确定由CNT 1计算的数字是否大于5。

如果由CNT1计算的数字是5或小于5(S508：否)，则CPU返回到S502。在S502中，CPU再次确定电动机电流I是否是35A或大于35A。如果由CNT 1计算的数字大于5(S508：是)，则在S509中CPU计算CNT 2。在S510中，CPU确定由CNT 2计算的数字是否大于5。如果由CNT 2计算的数字是5或小于5(S510：否)，则CPU返回到S502。在S502中，CPU再次确定电动机电流I是否是35A或大于35A。在S508中进行五次确定之后，在S503-S507中检测到的电动机电流I总共等于或超过阈值35A的五倍，CPU起动减小电动机1的rpm的控制。

如果由CNT 2计算的数字大于5(S510：是)，则在S511中CPU判定用于电动机rpmN的最大值Nmax(见图4)。在本实施方式中，CPU检测每1毫秒电动机的rpmN。如果检测结果大于上述检测结果，则CPU更新最大值。CPU采用四次检测操作之后的更新值作为最大值Nmax。因此，CPU检测当由锤12进行冲击发生的时刻。

在S512中，CPU判定用于电动机rpmN的最小值Nmin(见图4)。在本实施方式中，CPU检测每1毫秒的电动机rpmN。如果检测的结果小于上述检测结果，则CPU更新最小值。CPU采用四个检测操作之后更新的最小值作为最小值Nmin。因此，CPU检测当锤12与铁砧形突起部13a结合的时刻，具体地，在锤12到达铁砧形突起部13a之前的瞬间时刻。

在S513中，CPU起动计时器持续时间段Tb(7毫秒)。在S514中，CPU确计时间段Tb(7毫秒)是否已经过去(见图4)。如果时间段Tb(7毫秒)还没有过去(S514：否)，则CPU继续确计时间段Tb(7毫秒)是否已经过去。在这种情况下，时间段Tb(7毫秒)不局限于7毫秒，只要时间段Tb比在锤12与铁砧形突起部13a接合时的时候直到由锤12进行冲击的时刻发生之后的时间段短。因此，电动机1在100％的PWM占空比的情况下被驱动直到锤12发生冲击之前一点点的时刻。

如果Tb(7毫秒)已经过去(S514：是)，则在515中CPU起动计时器以持续时间段Tc(6毫秒)，CPU将PWM占空比减小到70％(见图4)。在这种情况下，时间段Tc(6毫秒)不局限于6毫秒，只要时间段Tc包括当由锤12进行冲击时的时刻。因此，在当由锤12进行冲击的时候发生前后，电动机1在70％的PWM占空比的情况下被驱动。

然后，在S517中，CPU确计时间段Tc(6毫秒)是否已经过去(见图4)。如果时间段Tc(6毫秒)还没有过去(S517：否)，则CPU继续确计时间段Tc(6毫秒)是否已经过去。如果时间段Tc(6毫秒)已经过去(S517：是)，则在S518中CPU使PWM占空比回到100％。

此结构在当由锤12进行冲击的时刻发生前和后减小电动机控制的PWM占空比，具体地，减小电动机1的rpm。因此，所述结构防止由锤12进行过度冲击，从而防止锤12向后过度移动以碰撞到相对壁中。此外，因为当电流值超过预定值的数字等于或大于预定数字时，PWM占空减小，所以可以可靠地防止发生由轴进行过度冲击。此外，因为在检测到电动机rpm的最小值之后减小占空比，所以可以可靠地检测冲击发生时的时间。

本发明的实施方式2

参照图6、7A和7B说明根据本发明的第二实施方式的冲击式驱动器100的控制。图6是显示冲击扭矩T、电动机电流I、和电动机rpmN之间的关系的时间图表。图7A和图7B是显示在由锤12进行冲击的前后减小电动机1的rpm的流程图。在图7A和图7B中，与图5A和图5B中的流程图相同的步骤具有相同的附图标记。这里仅给出不同步骤的说明。

在第二实施方式中，在图7A的S501中确定PWM占空比是100％之后，在S701中，CPU起动计时器以持续时间段Tz(300毫秒)(见图6)。然后，在S702中，CPU确计时间段Tz(300毫秒)是否已经过去。如果时间段Tz(300毫秒)还没有过去(S702：否)，则CPU进行到S502以执行图5A和图5B中所述的控制。如果在S510中CPU确定由CNT2计算的数字为5或小于5，则CPU返回到S702以确定时间段Tz(300毫秒)是否已经过去。另一方面，如果CPU确计时间段Tz(300毫秒)已经过去(S702：是)，则CPU继续确计时间段Tz(300毫秒)是否已经过去。在此实施方式中，随后不执行图5A和图5B中所述的控制。

因此，在第二实施方式中，CPU没有在预计时间段(在此实施方式中为300毫秒)起动将电动机1的rpm减小的控制，CPU在此过程之后也没有执行减小电动机1的rpm的控制。例如，如果驱动器用作端部工具，螺钉则被紧固到木板或类似物中。因此，如果在螺钉操作期间减小电动机1的rpm，则螺钉不可能到达用于所述螺钉的正确位置。然而，在第二实施方式中，如果CPU在预计时间段内没有起动减小电动机1的rpm的控制，则CPU也不会在此过程之后执行电动机1的rpm的控制。因此，螺钉被牢牢地紧固在木板或类似物中。本发明的实施方式3

参照图8和9A-9C说明根据本发明的第三实施方式的冲击式驱动器100的控制。图8是显示冲击扭矩T、电动机电流I、和电动机rpmN之间的关系的时间图表。图9A-9C是显示在由锤12进行冲击的前后减小电动机1的rpm的控制的流程图。在图9A-9C中，与图7A和7B的流程图相同的步骤具有相同的附图标记。这里仅给出不同步骤的说明。

在第三实施方式中，在图9的S510中确定由CNT 2计算的数字大于5之后，可选地，CPU确定表示由锤12进行的冲击的时间间隔的Tc标记是否更长或更短，如图8A中所示在S901中所述Tc标记为零。如果Tc标记是零(S901：是)，则在S902中，CPU同时确定是否Td_old4＜Td_old3、Td_old3＞Td_old2、Td_old2＜Td_old1、以及Td_old1＜Td。在这种情况下，Td_old4、Td_old3、Td_old2和Td_old1分别表示之前四个循环的一个Td。随后说明术语Td。

如果同时Td_old4＜Td_old3，Td_old3＞Td_old2，Td_old2＜Td_old1、以及Td_old1＜Td(S902：是)，则在S903中CPU将Tc标记设定为一。之后，在S511中，CPU判定用于电动机rpmN的最大值Nmax。如果在S901或S902中为否，则CPU直接进行到S511以判定用于电动机rpmN的最大值Nmax。

具体地，只有当在Tc标记已经被初始设定为零的状态下同时Td_old4＜Td_old3、Td_old3＞Td_old2、Td_old2＜Td_old1、以及Td_old1＜Td时，CPU才将Tc标记设定为一。

在S511中确定用于电动机rpmN的最大值Nmax之后，在S904中CPU起动计时器。然后，在S512中，CPU判定用于电动机rpmN的最小值Nmin。虽然判定用于电动机rpmN的最小值Nmin，但是CPU使计时器停止计算，并且在S905中存储计算的值Td。具体地，计算值Td表示在电动机rpmN的最大值Nmax直到电动机rpmN的最小值Nmin之后过去的时间段。因此，所存储的Td用于在S902中进行确定。因此，如图8a中所示，S902的情形“同时Td_old4＜Td_old3、Td_old3＞Td_old2、Td_old2＜Td_old1以及Td_old1＜T”表示由锤12进行的冲击的时间间隔更长并且可选地更短。

如果在S513和S514中CPU确定时间段Tb(7毫秒)已经过去，则在S906中CPU确定Tc标记是否是一。如果Tc标记是一(S906：是)，则在S907中CPU确定Tc的上述值是否是4毫秒。如果Tc的上述值是4毫秒(S907：是)，则在S908中CPU将时间段Tc设定到9毫秒，然后在S911中起动计时器。另一方面，如果Tc的上述值不是4毫秒(S907：否)，则在S909中CPU将时间段Tc设定到4毫秒，然后在S911中起动计时器。

如果Tc标记不是一(S906：否)，则在S910中CPU将时间段Tc设定到6毫秒，然后在S911中起动计时器。在S912中，当在S911中计时器起动时，CPU同时将PWM占空比减小到70％。然后，在S913中，CPU确计时间段Tc是否已经过去。

如果时间段Tc还没有过去(S913：否)，则CPU继续确计时间段Tc是否已经过去。如果时间段Tc已经过去(S913：是)，则在S914中CPU将PWM占空比返回到100％。在S915中，CPU确计时间段Tx是否已经过去。如果时间段Tx还没有过去(S915：否)，则CPU返回到S901以再次确定Tc标记是否为零。如果时间段Tx已经过去(S915：是)，则在S916中CPU将Tc标记设定为零，然后返回到S901。

在此实施方式中，如上所述，根据Td经过的增加-减少图形(冲击间隔)，预测已过去Td之后的Td。随后的Td被控制以具有相等的冲击间隔。因此，即使当由锤12进行的冲击以不相等的间隔发生时，也可以校正所述间隔。此结构防止由锤12进行过度冲击，从而防止锤12向后过度移动以碰撞到相对壁内。

本发明的实施方式4

参照图10和图11说明根据本发明的第四实施方式的冲击式驱动器100的控制。图10是显示高载荷下的电动机电流Ih、低载荷下的电动机电流Il以及阈电流Ith之间的关系的时间图表。图11是显示当电动机电流I超过阈电流Ith时减小电动机电流I的控制的流程图。在此实施方式中，当电动机电流I(如图10中所示的高载荷下的电动机电流lh)超过阈电流Ith时，减小电动机电流I。

参照图11的流程图，在S1101中，CPU确定电动机控制的PWM占空比是否是100％。这是因为当触发开关15被最大压下时，具体地，当PWM占空比是100％时，锤12通常向后过度移动。

如果PWM占空比不是100％(S1101：否)，则CPU继续确定占空比是否是100％。如果PWM占空比是100％(S1101：是)，则在S1102中CPU确定电动机电流I是否是35A或大于35A。在此实施方式中，阈电流Ith被设定为35A，所述35A可以使锤12向后过度移动。然而，其它值可以被用作阈电流Ith。

如果电动机电流I小于35A(S1102：否)，则CPU继续确定电动机电流I是否是35A或大于35A。如果电动机电流I为35A或大于35A(S1102：是)，则在S1103中CPU将PWM占空比减小到85％。因此，电动机1在PWM占空比为85％的情况下被驱动。

在作为用于控制操作单元31的取样时间的时间间隔(3毫秒)之后(S1104)，在S1105中CPU使PWM占空比增加3％。在S1106中，CPU确定PWM占空比是否是100％或大于100％。虽然PWM占空比实际上从来不会超过100％，但是CPU在操作单元31中在计算时却确定PWM占空比是否是100％或大于100％。

如果PWM占空比小于100％(S1106：否)，则CPU返回到S1104。在时间间隔之后，在S1105中CPU再次将PWM占空比增加3％。如果占空比是100％或大于100％(S1106：否)，这表示PWM占空比已经被设定为100％。CPU返回到S1102以再次确定电动机电流I是否是35A或大于35A。

在此结构中，如果电动机电流I超过阈电流Ith，CPU减小电动机电流I。因此，此结构防止由锤12进行过度冲击，从而防止锤12向后过度移动以碰撞到相对壁内。工业应用性

本发明的冲击工具可以用于将螺钉、螺栓或类似部件紧固在工件内。

Claims (8)

1.一种冲击工具，包括：

轴，沿着其轴向延伸；

电动机，所述电动机被构造成根据流过所述电动机的电动机电流为所述轴提供旋转动力，所述旋转动力使所述轴以rpm值绕轴线旋转；

旋转冲击系统，所述旋转冲击系统被构造成在所述轴向上为所述轴提供冲击力，从而将所述旋转动力和所述冲击力都传递给端部工具；

电流检测单元，所述电流检测单元被构造成检测所述电动机电流的电流值；和

电流控制单元，所述电流控制单元被构造成：如果由所述电流检测单元检测到的电流值超过预定值，所述电流控制单元则减小所述电流值。

2.根据权利要求1所述的冲击工具，其中，所述电流控制单元在第一时间段减小所述电流值，所述第一时间段包括如果由所述电流检测单元检测到的所述电流值超过所述预定值所述旋转冲击系统则为所述轴提供所述冲击力的时间。

3.根据权利要求2所述的冲击工具，还包括：

rpm检测单元，所述rpm检测单元被构造成检测所述rpm值；和

最小rpm确定单元，所述最小rpm确定单元被构造成从在第二时间段由所述rpm检测单元检测到的多个rpm值中确定最小rpm，

其中，自从所述最小rpm确定单元已经确定所述最小rpm值已经过去第三时间段之后，所述电流控制单元开始减小所述电流值。

4.根据权利要求3所述的冲击工具，还包括：

最大rpm确定单元，所述最大rpm确定单元被构造成从在所述第二时间段由所述rpm检测单元检测到的多个rpm值中确定最大rpm；和

时间段改变单元，所述时间段改变单元被构造成根据在所述最小rpm被检测到之前所述最大rpm被检测到之后的期间来改变所述第一时间段。

5.根据权利要求4所述的冲击工具，还包括：

冲击间隔检测单元，所述冲击间隔检测单元被构造成检测冲击间隔，所述旋转冲击系统根据所述最大rpm被检测到之后所述最小rpm被检测到之前的所述期间以所述冲击间隔打击所述端部工具；

其中，如果由所述冲击间隔检测单元检测到的所述冲击间隔比参考间隔长，所述时间段改变单元则改变所述第一时间段，使得所述第一时间段变得比参考时间段长；和

其中，如果由所述冲击间隔检测单元检测到的所述冲击间隔比参考间隔短，所述时间段改变单元则改变所述第一时间段，使得所述第一时间段变得比所述参考时间段短。

6.根据权利要求1所述的冲击工具，其中，如果所述电流检测单元在第四时间段检测到所述电流值超过所述预定值预定倍数，则所述电流控制单元减小所述电流值。

7.根据权利要求1所述的冲击工具，其中，如果所述电流检测单元在第五时间段没有检测到所述电流值超过所述预定值，则所述电流控制单元保持所述电流值。

8.根据权利要求1所述的冲击工具，其中，所述电动机是无电刷直流电动机。

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