CN104044106A - 电动工具 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够确保理想的电动机的输出并降低电源部的电力消耗量的电动工具。电动工具(1)包含：电源部(120)；电动机(30)，其能够以正转模式或者反转模式进行旋转；以及升压部(100)，其能够执行升压动作以将从电源部(120)提供的电压升高而将升压电压提供给电动机(30)。升压部(100)构成为与电动机(30)的旋转模式是正转模式还是反转模式相应地变更升压动作。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及一种电动工具。
背景技术
专利文献1记载了以往的电动工具的一例。该电动工具包含电源部、电动机以及升压部，该升压部将从电源部提供的电压升高而将升压电压提供给电动机。在这种结构中，即使在电源部的电力容量小的情况下也能够确保理想的电动机的输出。
专利文献1：日本特开2012-35349号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，包含升压部的电动工具与不包含升压部的电动工具相比较，电源部的电力消耗快。因此，更换电源部的次数增加。
本发明的目的在于提供一种能够确保理想的电动机的输出并且降低电源部的电力消耗量的电动工具。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式是一种电动工具。电动工具包含：电源部；电动机，其能够以正转模式和反转模式进行旋转；以及升压部，其能够执行升压动作以将从上述电源部提供的电压升高而将升压电压提供给上述电动机。上述升压部与上述电动机的旋转模式是上述正转模式还是上述反转模式相应地变更上述升压动作。
发明的效果
本发明的电动工具能够确保理想的电动机的输出并且降低电源部的电力消耗量。
附图说明
图1是第一实施方式的电动工具的框图。
图2是第一实施方式的电动工具的电路图。
图3是与第一实施方式的电动工具的控制有关的流程图。
图4是与第一实施方式的电动工具的动作有关的时序图。
图5是与第二实施方式的电动工具的控制有关的流程图。
图6是与第二实施方式的电动工具的动作有关的时序图。
附图标记说明
1：电动工具；30：电动机；63：升压动作设定用操作部；73：升压动作设定用检测部；100：升压部；110：控制部；120：电源部。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1示出电动工具1的一个实施方式。作为电动工具1的一例，为钻头驱动器。电动工具1包含能够相互结合和分离的电动工具主体10和电源部120。电动工具1经由与电动工具主体10相结合的钻头2将扭矩传递给作业对象部件。作业对象部件为螺丝或者螺栓。
电动工具主体10包含外壳20、电动机30、动力传递部40、工具输出轴50、操作部60、操作检测部70、负荷检测部80、驱动部90、升压部100以及控制部110。电动工具主体10具有能够与钻头2结合和分离的结构。利用从电源部120提供的电力来驱动电动工具主体10的电力块。电动工具主体10的电力块包含电动机30、操作检测部70、负荷检测部80、驱动部90、升压部100以及控制部110。
外壳20具有使用者能够把持的形状。外壳20收容了电动工具主体10的各结构要素。外壳20在下方的部分具有与电源部120结合的结合部分。外壳20构成动力传递部40的一部分。
电动机30被配置在外壳20的内部。电动机30包含电动机主体31和作为电动机30的输出轴的驱动轴32。利用从驱动部90提供的电力来驱动电动机30。电动机30能够以正转模式和反转模式进行旋转。在正转模式下，驱动轴32向正转方向进行旋转。在反转模式下，驱动轴32向反转方向进行旋转。
动力传递部40被配置在外壳20的内部。动力传递部40将驱动轴32的旋转减速而传递到工具输出轴50。作为动力传递部40的一例，包含多个行星齿轮机构(未图示)。
工具输出轴50具有位于外壳20内部的基端侧部分以及在外壳20外部露出的前端侧部分。工具输出轴50通过从动力传递部40传递的扭矩来使钻头2进行旋转。工具输出轴50使作用于作业对象部件的紧固扭矩TC变化。
操作部60包含触发开关61、旋转方向设定用操作部62以及升压动作设定用操作部63。操作部60用于变更电动工具1的使用条件，由使用者进行操作。
触发开关61被设置成人机接口，用于调整电动机30的输出。使用者能够在从输出停止位置至最大输出位置为止的范围内连续地操作触发开关61。触发开关61相对于外壳20的压入量在输出停止位置最小，在最大输出位置最大。
旋转方向设定用操作部62被设置成人机接口，用于设定工具输出轴50的旋转方向。使用者能够将旋转方向设定用操作部62选择性地操作到正转设定位置或者反转设定位置。在旋转方向设定用操作部62被操作到正转设定位置时，将电动机30的旋转方向设定为正转方向。在旋转方向设定用操作部62被操作到反转设定位置时，将电动机30的旋转方向设定为反转方向。
升压动作设定用操作部63被设置成人机接口，用于设定升压部100的升压动作。使用者能够将升压动作设定用操作部63选择性地操作到升压有效位置或者升压无效位置。在升压部100被操作到升压有效位置时，升压部100执行升压动作。在升压部100被操作到升压无效位置时，升压部100不执行升压动作。
操作检测部70包含触发操作检测部71、旋转方向设定用检测部72以及升压动作设定用检测部73。操作检测部70将与触发开关61、旋转方向设定用操作部62以及升压动作设定用操作部63各自的操作对应的电压信号提供给控制部110。
触发操作检测部71检测触发开关61的操作位置，将与触发开关61的操作位置相应的触发操作信号SS提供给控制部110。在触发开关61处于输出停止位置以外的操作位置时，触发操作检测部71生成与触发开关61的操作量对应的触发操作信号SS。在触发开关61处于输出停止位置时，触发操作检测部71不输出触发操作信号SS。
旋转方向设定用检测部72检测旋转方向设定用操作部62的操作位置，将与旋转方向设定用操作部62的操作位置相应的信号提供给控制部110。在旋转方向设定用操作部62处于正转设定位置时，旋转方向设定用检测部72将正转设定信号SF提供给控制部110。在旋转方向设定用操作部62处于反转设定位置时，旋转方向设定用检测部72将反转设定信号SR提供给控制部110。
升压动作设定用检测部73检测升压动作设定用操作部63的操作位置，将与升压动作设定用操作部63的操作位置相应的升压设定信号提供给控制部110。在升压动作设定用操作部63处于升压有效位置时，升压动作设定用检测部73将升压驱动设定信号SUI提供给控制部110。在升压动作设定用操作部63处于升压无效位置时，升压动作设定用检测部73将升压停止设定信号SUO提供给控制部110。升压驱动设定信号SUI和升压停止设定信号SUO各自为升压设定信号的一例。
负荷检测部80包含输出电压检测部81、电源电压检测部82、输出电流检测部83、放电电流检测部84以及转速检测部85。负荷检测部80基于与电动工具1的负荷具有相关性的参数来生成电压信号，将该电压信号提供给控制部110。从各检测部81～85输出的信号为负荷检测信号的一例。
输出电压检测部81检测在升压部100中生成的升压电压(输出电压VO)，将与输出电压VO相应的输出电压信号SVO提供给控制部110。
电源电压检测部82检测从电源部120提供的电源电压VC，将与电源电压VC相应的电源电压信号SVC提供给控制部110。
输出电流检测部83检测从升压部100提供给电动机30的电流(输出电流IO)，将与输出电流IO相应的输出电流信号SIO提供给控制部110。
放电电流检测部84检测从电源部120输出的电流(放电电流IC)，将与放电电流IC相应的放电电流信号SIC提供给控制部110。
转速检测部85检测作为驱动轴32的转速的驱动轴转速NM，将与驱动轴转速NM相应的检测转速信号SN提供给控制部110。例如，以每单位时间的驱动轴32的旋转量来表示驱动轴转速NM。
驱动部90基于从控制部110提供的信号来进行动作。驱动部90响应于来自控制部110的旋转驱动信号ED，将驱动电流(输入电流)提供给电动机30。例如，驱动部90通过开关动作将与旋转驱动信号ED的指令信息相应的驱动电流提供给电动机30。驱动部90响应于来自控制部110的正转驱动信号EF，通过正转模式驱动电动机30。驱动部90响应于来自控制部110的反转驱动信号ER，通过反转模式驱动电动机30。驱动部90响应于来自控制部110的旋转停止信号ES，停止向电动机30提供驱动电流。
控制部110基于来自负荷检测部80的负荷检测信号来检测电动工具1的负荷。电动工具1的负荷的一例为作用于工具输出轴50的负荷扭矩TL。控制部110通过以下的至少一种方法来判断负荷扭矩TL的大小。
例如，控制部110基于输出电流IO来判断负荷扭矩TL的大小。或者，控制部110基于输出电流IO和输出电压VO来判断负荷扭矩TL的大小。或者，控制部110基于放电电流IC来判断负荷扭矩TL的大小。或者，控制部110基于放电电流IC和电源电压VC来判断负荷扭矩TL的大小。作用于驱动轴32的负荷扭矩与作用于工具输出轴50的负荷扭矩TL具有相关性。因此，控制部110还能够基于负荷检测部80的负荷检测信号，将驱动轴32的负荷扭矩设为电动工具1的负荷来进行检测。
控制部110基于检测转速信号SN来计算驱动轴转速NM的运算值。控制部110响应于触发操作信号SS，将旋转驱动信号ED提供给驱动部90。控制部110基于驱动轴转速NM的运算值，将旋转停止信号ES提供给驱动部90。控制部110响应于正转设定信号SF，将正转驱动信号EF提供给驱动部90。控制部110响应于反转设定信号SR，将反转驱动信号ER提供给驱动部90。
图2示出电动工具1的电路结构的一例。
电动工具主体10包含正输入端子11和负输入端子12。作为电源部120的一例，以电池组提供。电源部120包含正输入端子121和负输入端子122。在电源部120与电动工具主体10相结合时，正输入端子11与正输入端子121相连接，负输入端子12与负输入端子122相连接。
作为升压部100的一例，包含升压斩波电路。升压斩波电路包含电感器101、开关元件102、二极管103以及平滑电容器104。驱动部90具有开关元件91。开关元件102和开关元件91基于从控制部110提供的信号来进行驱动。升压部100通过开关元件102的动作来将从电源部120提供的电压升高，将升压电压提供给电动机30。
作为输出电压检测部81的一例，将平滑电容器104的两个端子间的电位差检测为输出电压VO。作为电源电压检测部82的一例，将正输入端子11与负输入端子12之间的电位差检测为电源电压VC。作为输出电流检测部83的一例，将流过二极管103的电流检测为输出电流IO。作为放电电流检测部84的一例，将从正输入端子11流过电感器101的电流检测为放电电流IC。
在第一实施方式中，控制部110通过反转模式用升压控制来控制升压部100。在反转模式用升压控制中，控制部110基于操作检测部70的输出信号和负荷检测部80的输出信号中的至少一方来控制升压部100。例如通过硬件来实现反转模式用升压控制。控制部110通过对控制部110内的各功能块的动作进行控制，来执行反转模式用升压控制。
反转模式用升压控制具有以下技术方式。以下说明的事项用于例示反转模式用升压控制的一个方式，不是意图将反转模式用升压控制限定为基于以下事项的特定的控制。因此，也可以通过与以下事项不同的方式来执行反转模式用升压控制。
电动机30的反转模式主要在减小作业对象部件的紧固扭矩的紧固扭矩减小作业中使用。紧固扭矩减小作业典型地包含将通过规定的紧固扭矩拧入到被紧固物的作业对象部件拔出的作业。
在电动机30以反转模式进行旋转时，直到作业对象部件落位于被紧固物的状态被解除为止期间，大负荷扭矩TL作用于工具输出轴50。因此，在电动机30的输出没有满足理想的输出的情况下，直到紧固扭矩减小作业完成为止的时间变长。因而，在电动机30在反转模式下进行旋转时，优选提供给电动机30的电压高。
在电动机30以反转模式进行旋转时，升压部100将来自电源部120的电压升高而将升压电压提供给电动机30。由此，能够实现紧固扭矩减小作业时间的缩短并且确保电动机30的理想的输出。
在升压部100进行升压动作的情况下，与不进行升压动作的情况相比，电源部120中的电力消耗量增加。因此，当使用升压部100时，紧固扭矩减小作业的时间缩短，另一方面，电源部120(电池组)的更换次数有可能增加。
考虑这些情况，在第一实施方式的电动工具1中，执行反转模式用升压控制使得兼顾紧固扭矩减小作业的时间短缩以及电源部120的电力消耗量的减少。
控制部110以下那样进行反转模式用升压控制。在以下的说明中，将从电动机30开始反转起至电动机30停止反转为止的期间称为“反转驱动期间”。
控制部110在反转驱动期间的开始定时指示升压部100开始进行反转时升压动作。升压部100通过执行反转时升压动作，将大于电源电压VC且适合于反转模式的输出电压VO提供给电动机30。换言之，升压部100以适合于反转模式的升压水平来升高电源电压VC。反转驱动期间的开始定时包含在从向电动机30开始提供输入电流起至得到与输入电流相应的电动机30的旋转输出为止的期间。
紧固完成的作业对象部件的紧固扭矩在反转驱动期间的开始定时具有最大值。因此，当在反转驱动期间开始时电动机30的扭矩小时，紧固扭矩的减小、即作业对象部件的取下变得困难。控制部110通过在反转驱动期间开始时指示升压部100开始进行反转时升压动作来增加电动机30的扭矩。由此，在紧固扭矩减小作业开始时能够容易地减小紧固扭矩。
另外，控制部110在电动机30的反转驱动期间的初期阶段指示升压部100执行反转时升压动作。紧固完成的作业对象部件落位于被紧固物的座部，因此在反转驱动期间的初期阶段，作业对象部件与被紧固物之间的摩擦力大。即，在反转驱动期间的初期阶段作业对象部件的紧固扭矩大。因此，当在反转驱动期间的初期阶段电动机30的扭矩小时，难以减小紧固扭矩。控制部110通过在反转驱动期间的初期阶段指示升压部100执行反转时升压动作来保持电动机30的扭矩增加的状态。由此，在紧固扭矩减小作业的初期阶段能够容易地减小紧固扭矩。
另外，控制部110在电动机30的反转驱动期间的中期阶段继续指示升压部100执行反转时升压动作。当作业对象部件落位于被紧固物的状态被解除时，作业对象部件的螺丝部的摩擦力成为产生紧固扭矩的主要原因。在该情况下，随着作业对象部件相对于被紧固物的拧入量减小，螺丝部的摩擦力降低。
在反转驱动期间的中期阶段，作业对象部件的紧固扭矩比初期阶段时小。因此，即使反转驱动期间的中期阶段的电动机30的扭矩比初期阶段时小，也能够容易地减小紧固扭矩。但是，由于存在由作业对象部件的螺丝部的摩擦力引起的紧固扭矩，因此优选直到该紧固扭矩减小到预定值为止电动机30的扭矩大。
基于这种理由，控制部110在反转驱动期间的中期阶段也继续指示升压部100执行反转时升压动作。由此，在紧固扭矩减小作业的中期阶段也能够容易地减小紧固扭矩。
控制部110在电动机30的反转驱动期间的后期阶段，指示升压部100停止反转时升压动作。在作业对象部件相对于被紧固物的拧入量小时，螺丝部的摩擦力和轴力充分小。
因而，作业对象部件的紧固扭矩充分小。因此，即使反转驱动期间的后期阶段的电动机30的扭矩比初期阶段时小，也能够容易地减小紧固扭矩。
基于这种理由，控制部110在反转驱动期间的后期阶段指示升压部100停止反转时升压动作。由此，能够降低电源部120的电力消耗量。
图3是表示反转模式用升压控制的流程图。
控制部110与开始电动机30的反转的定时一致地开始进行反转模式用升压控制。例如控制部110当从触发操作检测部71接收到触发操作信号SS时，开始进行反转模式用升压控制。
在步骤S11中，控制部110判断电动机30的旋转模式是否被设定(选择)为反转模式。控制部110当从旋转方向设定用检测部72接收到反转设定信号SR时，判断为设定了反转模式。在没有设定反转模式时，控制部110结束反转模式用升压控制。当设定反转模式时，控制部110转移到步骤S12。
在步骤S12中，控制部110指示升压部100开始进行反转时升压动作。控制部110将升压驱动设定信号SUI提供给升压部100。升压部100基于升压驱动设定信号SUI来驱动开关元件102。
在步骤S13中，控制部110判断负荷扭矩TL是否小于反转基准扭矩TXR。例如，控制部110基于输出电流信号SIO和反转基准电流信号SIR来判断负荷扭矩TL是否小于反转基准扭矩TXR。反转基准电流信号SIR作为表示反转基准电流IXR的信号而被提供给控制部110。反转基准扭矩TXR相当于“反转基准负荷”。
在负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR时，输出电流IO小于反转基准电流IXR。因而，在输出电流IO小于反转基准电流IXR时，控制部110判断为负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR。在输出电流IO为反转基准电流IXR以上、即负荷扭矩TL为反转基准扭矩TXR以上时，控制部110反复进行步骤S13。
在反复进行步骤S13的期间保持升压部100的升压动作。即，在电动机30的反转驱动期间，在负荷扭矩TL为反转基准扭矩TXR以上时，升压部100执行反转时升压动作。负荷扭矩TL为反转基准扭矩TXR以上的期间为上述反转驱动期间的初期阶段和中期阶段的一例，相当于“反转高负荷驱动期间”。
在输出电流IO小于反转基准电流IXR时，控制部110判断为负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR而转移到步骤S14。
在步骤S14中，控制部110指示升压部100停止反转时升压动作。即，在电动机30的反转驱动期间，在负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR时，升压部100不执行反转时升压动作。负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR的期间为上述反转驱动期间的后期阶段的一例，相当于“反转低负荷驱动期间”。
图4示出电动工具1和比较电动工具的动作的一例。
比较电动工具不具有升压部100这一点与电动工具1不同，其它点与电动工具1相同。图4的实线表示电动工具1的动作的一例。图4的一点划线表示比较电动工具的动作的一例。此外，对与电动工具1相同的结构要素附加相同的附图标记而说明比较电动工具。
首先，说明比较电动工具的动作。
在直到时刻t0的前一时刻为止的期间，比较电动工具以下那样进行动作。
当对比较电动工具接通电源时，控制部110启动。触发开关61被操作在输出停止位置，旋转方向设定用操作部62被操作在反转设定位置。因而，驱动部90不对电动机30提供电流。负荷扭矩TL为“0”，驱动轴转速NM也为“0”。
在时刻t0，比较电动工具以下那样进行动作。
当触发开关61被从输出停止位置操作至最大输出位置时，驱动部90开始向电动机30提供电流。电动机30在反转模式下开始进行旋转。比较电动工具不具有升压部100，因此电压不被升高而从电源部120提供给电动机30。
在从时刻t0～时刻t21为止的期间，比较电动工具以下那样进行动作。
反转驱动期间的负荷扭矩TL在紧接着时刻t0之后的时刻示出最大值。从时刻t0～时刻t21为止，作业对象部件落位于被紧固物。因此，紧固扭矩的减小速度低，负荷扭矩TL的减小速度也低。驱动轴转速NM依赖于负荷扭矩TL而示出小的值，从时刻t0～时刻t21为止驱动轴转速NM的增加速度低。
在紧接着时刻t21之后的时刻，比较电动工具以下那样进行动作。
在时刻t21，当作业对象部件落位于被紧固物的状态被解除时，紧固扭矩的减小速度上升。而且，随着紧固扭矩减小而负荷扭矩TL减小，随着负荷扭矩TL减小而驱动轴转速NM增加。
在从时刻t21～时刻t22为止的期间，比较电动工具以下那样进行动作。
在时刻t21以后，当作业对象部件相对于被紧固物的拧入量减小时，紧固扭矩与螺丝部的摩擦力的降低相应地减小。负荷扭矩TL与紧固扭矩的减小相应地减小。驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的减小相应地增加。
在时刻t22，比较电动工具以下那样进行动作。
在时刻t22，从被紧固物拔出作业对象部件。此时，由于按入触发开关61，因此电动机30在无负荷状态下进行旋转。负荷扭矩TL和驱动轴转速NM实质上保持固定的大小。
在从时刻t22～时刻t23为止的期间，由作业人员进行用于完成紧固扭矩减小作业的预备动作。在通常的紧固扭矩减小作业中，在该期间内保持触发开关61被按入的状态。因此，电动机30继续在无负荷状态下进行旋转。
在紧接着时刻t23之后的时刻，比较电动工具以下那样进行动作。
在时刻t23，当触发开关61被从最大输出位置操作至输出停止位置时，驱动部90停止向电动机30提供电流。因而，负荷扭矩TL和驱动轴转速NM降低。
接着，说明第一实施方式的电动工具1的动作。
在直到时刻t0的前一时刻为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
当对电动工具1接通电源时，控制部110启动。触发开关61被操作在输出停止位置，旋转方向设定用操作部62被操作在反转设定位置。因而，驱动部90不对电动机30提供电流。另外，升压部100不执行升压动作。负荷扭矩TL为“0”，驱动轴转速NM也为“0”。
在时刻t0，电动工具1以下那样进行动作。
在时刻t0，当触发开关61被从输出停止位置操作至最大输出位置时，驱动部90开始向电动机30提供电流。电动机30在反转模式下开始进行旋转。即，电动机30的反转驱动期间开始。当电动机30的反转驱动期间开始时，升压部100开始进行反转时升压动作。
在从时刻t0～时刻t11为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
升压部100将大于电源电压VC的升压电压(输出电压VO)提供给电动机30。因此，驱动轴转速NM从“0”起的增加速度大于比较电动工具的从“0”起的增加速度。即，电动工具1的驱动轴转速NM在示出急剧上升变化之后，示出比比较电动工具的相同定时的驱动轴转速NM高的值。
反转驱动期间的负荷扭矩TL在紧接着时刻t0之后的时刻示出最大值。从时刻t0～时刻t11为止，作业对象部件落位于被紧固物。因此，紧固扭矩的减小速度低，因而负荷扭矩TL的减小速度也低。驱动轴转速NM依赖于负荷扭矩TL而示出小的值，从时刻t0～时刻t11为止驱动轴转速NM的增加速度也低。
在紧接着时刻t11之后的时刻，电动工具1以下那样进行动作。
在时刻t11，当作业对象部件落位于被紧固物的状态被解除时，紧固扭矩的减小速度上升。而且，随着紧固扭矩减小而负荷扭矩TL减小，随着负荷扭矩TL减小而驱动轴转速NM增加。如上所述，升压部100在开始定时(时刻t0)将升压电压(输出电压VO)提供给电动机30。因此，使用了电动工具1的情况下作业对象部件的落位被解除的定时(时刻t11)比使用了比较电动工具的情况下作业对象部件的落位被解除的定时(时刻t21)早。
在从时刻t11～时刻t12为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
在时刻t11以后，当作业对象部件相对于被紧固物的拧入量减小时，紧固扭矩与螺丝部的摩擦力的降低相应地减小。其结果，负荷扭矩TL与紧固扭矩的减小相应地减小。驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的减小相应地增加。在该期间，升压部100也将升压电压(输出电压VO)提供给电动机30。由此，保持电动机30的扭矩增加的状态，能够提高负荷扭矩TL的减小速度。
在时刻t12，电动工具1以下那样进行动作。
在时刻t12，负荷扭矩TL减小到小于反转基准扭矩TXR。即，输出电流IO减小到小于反转基准电流IXR。电动工具1的动作从反转高负荷驱动期间转移到反转低负荷驱动期间。控制部110判断为输出电流IO(输出电流信号SIO)小于反转基准电流IXR(反转基准电流信号SIR)，指示升压部100停止反转时升压动作。
在从时刻t12～时刻t13为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
在时刻t12以后，作业对象部件相对于被紧固物的拧入量进一步减小，紧固扭矩与螺丝部的摩擦力的减小相应地进一步减小。负荷扭矩TL与紧固扭矩的减小相应地进一步减小。当在时刻t12反转时升压动作停止时，与执行反转时升压动作时相比负荷扭矩TL的减小速度降低。驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的减小相应地增加。同样地，当反转时升压动作停止时，与执行反转时升压动作时相比驱动轴转速NM的增加速度也降低。
时刻t13和时刻t13～时刻t14中的电动工具1的动作与时刻t22和时刻t22～时刻t23中的比较电动工具的动作实质上相同。此外，从时刻t0～时刻t11为止的期间为反转驱动期间的初期阶段的一例。从时刻t11～时刻t12为止的期间为反转驱动期间的中期阶段的一例。从时刻t12～时刻t13为止的期间为反转驱动期间的后期阶段的一例。
电动工具1具有以下优点。
(1)对电动机30要求的输出(扭矩)根据电动机30的旋转模式不同而不同。升压部100与电动机30的旋转模式是正转模式还是反转模式相应地变更升压动作，将与对电动机30要求的输出相应的驱动电压提供给电动机30。其结果，从升压部100提供给电动机30的驱动电压与对电动机30要求的输出相应地变更。因而，能够确保理想的电动机30的输出并且减少电源部120的电力消耗量。
(2)对电动机30要求的输出(扭矩)根据电动工具1的负荷(负荷扭矩TL)不同而不同。升压部100与电动机30的旋转模式和工具输出轴50的负荷扭矩TL相应地变更升压动作。其结果，从升压部100提供给电动机30的驱动电压与对电动机30要求的输出相应地被变更为更适当。因而，能够确保理想的电动机30的输出并且减少电源部120的电力消耗量。
(3)升压部100在电动机30的反转驱动期间的初期阶段和中期阶段执行反转时升压动作。因此，在从被紧固物取下作业对象部件时能够容易地减小紧固扭矩。其结果，紧固扭矩减小作业所需的时间短缩。
(4)升压部100在电动机30的反转驱动期间的后期阶段停止反转时升压动作。因此，电源部120的电力消耗量减少。
(5)在电动机30的反转驱动期间，在负荷扭矩TL为反转基准扭矩TXR以上时，升压部100执行反转时升压动作。这样，升压部100基于负荷扭矩TL来执行升压动作。因此，适当地确保对电动机30要求的输出。
(6)在电动机30的反转驱动期间中，在负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR时，升压部100不执行反转时升压动作。因而，电源部120的电力消耗量减少。
(7)电动工具1包含升压动作设定用操作部63和升压动作设定用检测部73。因而，使用者通过利用操作部63来设定升压部100的升压动作，能够得到适合于作业的电动机30的输出。因此，电动工具1的便利性提高。
(第二实施方式)
接着，说明第二实施方式的电动工具1。
第二实施方式的电动工具1包含基本与第一实施方式的电动工具1相同的结构要素。以下，对相同的结构要素附加相同的附图标记，省略其说明的一部分或者全部。
第二实施方式的电动工具1与第一实施方式的电动工具1主要在以下方面不同。第一实施方式的升压部100在电动机30的反转驱动期间执行反转时升压动作。第二实施方式的升压部100在电动机30的反转驱动期间执行反转时升压动作，在电动机30的正转驱动期间执行正转时升压动作。正转驱动期间表示从电动机30的正转开始起至电动机30的正转停止为止的期间。
在第二实施方式的电动工具1中，控制部110进行正转模式用升压控制。控制部110在正转模式用升压控制中，基于来自操作检测部70的信号或者来自负荷检测部80的信号来控制升压部100。例如通过硬件来实现正转模式用升压控制。控制部110通过对控制部110内的各功能块的动作进行控制来执行正转模式用升压控制。
正转模式用升压控制具有以下技术方式。以下说明的事项用于例示正转模式用升压控制的一个方式，不是意图将正转模式用升压控制限定为基于以下事项的特定的控制。因此，也可以以与以下事项不同的方式执行正转模式用升压控制。
电动机30的正转模式主要在增加作业对象部件的紧固扭矩的紧固扭矩增加作业中使用。紧固扭矩增加作业典型地包含通过规定的紧固扭矩将作业对象部件拧入到被紧固物的作业。
在紧固扭矩增加作业中电动机30以正转模式进行旋转时，在作业对象部件落位于被紧固物之后高负荷扭矩TL作用于工具输出轴50。因此，在电动机30的输出不满足理想的输出的情况下，直到完成紧固扭矩增加作业为止的时间变长。因而，在电动机30在正转模式下进行旋转时，优选提供给电动机30的电压高。
在电动机30以正转模式进行旋转时，升压部100将来自电源部120的电压升高而将升压电压提供给电动机30。由此，能够实现紧固扭矩增加作业时间的缩短并且确保电动机30的理想的输出。
在升压部100进行升压动作的情况下，与不进行升压动作的情况相比较，电源部120中的电力消耗量增加。因此，当使用升压部100时，紧固扭矩增加作业的时间短缩，另一方面，电源部120(电池组)的更换次数有可能增加。
考虑这些情况，在第二实施方式的电动工具1中，执行正转模式用升压控制使得兼顾紧固扭矩增加作业时间的短缩和电源部120的电力消耗量的减少。
控制部110以下那样进行正转模式用升压控制。
控制部110在正转驱动期间的初期阶段指示升压部100等待执行正转时升压动作。在作业对象部件相对于被紧固物的拧入量小时，螺丝部的摩擦力和轴力充分小。
因而，作业对象部件的紧固扭矩充分小。因此，在正转驱动期间的初期阶段，即使电动机30的扭矩小也能够容易地增加紧固扭矩。
基于这种理由，控制部110在正转驱动期间的初期阶段，指示升压部100等待执行正转时升压动作。由此，能够减少电源部120的电力消耗量。
控制部110在正转驱动期间的中期阶段，指示升压部100开始进行正转时升压动作。在作业对象部件没有落位于被紧固物的座部时，作业对象部件的螺丝部的摩擦力成为产生紧固扭矩的主要原因。之后，随着作业对象部件相对于被紧固物的拧入量增加，螺丝部的摩擦力增加。
因而，作业对象部件的紧固扭矩在正转驱动期间的中期阶段比初期阶段时大。因此，当在正转驱动期间的中期阶段与初期阶段之间电动机30的扭矩相同时，在正转驱动期间的中期阶段有可能得不到充分的紧固扭矩。
基于这种理由，控制部110在正转驱动期间的中期阶段，指示升压部100开始进行正转时升压动作。由此，将适合于正转模式的升压电压提供给电动机30，紧固扭矩增加作业时间短缩。
控制部110在电动机30的正转驱动期间的后期阶段，继续指示升压部100执行正转时升压动作。当作业对象部件落位于被紧固物的座部时，作业对象部件与被紧固物之间的摩擦力增加。
因而，作业对象部件的紧固扭矩在正转驱动期间的后期阶段比初期阶段时大。因此，当在正转驱动期间的后期阶段中电动机30的扭矩小时，有可能得不到充分的紧固扭矩。
基于这种理由，控制部110在正转驱动期间的后期阶段，继续指示升压部100执行正转时升压动作。由此，保持电动机30的扭矩增加的状态，从而能够得到适当的紧固扭矩。
图5是表示正转模式用升压控制的流程图。
控制部110与电动机30开始正转的定时一致地开始进行正转模式用升压控制。例如，控制部110当从触发操作检测部71接收到触发操作信号SS时，开始进行正转模式用升压控制。
在步骤S21中，控制部110判断电动机30的旋转模式是否被设定(选择)为正转模式。当控制部110从旋转方向设定用检测部72接收到正转设定信号SF时，判断为设定了正转模式。在没有设定正转模式时，控制部110结束正转模式用升压控制。当设定正转模式时，控制部110转移到步骤S22。
在步骤S22中，控制部110判断负荷扭矩TL是否为正转基准扭矩TXF以上。例如，控制部110基于输出电流信号SIO和正转基准电流信号SIF来判断负荷扭矩TL是否为正转基准扭矩TXF以上。将正转基准电流信号SIF作为表示正转基准电流IXF的信号而提供给控制部110。正转基准扭矩TXF相当于“正转基准负荷”。
在负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上时，输出电流IO为正转基准电流IXF以上。因而，在输出电流IO为正转基准电流IXF以上时，控制部110判断为负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上。在输出电流IO小于正转基准电流IXF、即负荷扭矩TL小于正转基准扭矩TXF时，控制部110反复进行步骤S22。
只要反复进行步骤S22，就不执行升压部100的升压动作。即，在电动机30的正转驱动期间中的、负荷扭矩TL小于正转基准扭矩TXF的期间，升压部100不执行正转时升压动作。负荷扭矩TL小于正转基准扭矩TXF的期间为上述正转驱动期间的初期阶段的一例，相当于“正转低负荷驱动期间”。负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上的期间为上述正转驱动期间的中期阶段和后期阶段的一例，相当于“正转高负荷驱动期间”。
在输出电流IO为正转基准电流IXF以上时，控制部110判断为负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上，转移到步骤S23。
在步骤S23中，控制部110指示升压部100开始进行正转时升压动作。控制部110将升压驱动设定信号SUI提供给升压部100。升压部100基于升压驱动设定信号SUI来驱动开关元件102。
在步骤S24中，控制部110判断驱动轴转速NM是否小于停止判断转速NMX。例如，控制部110基于驱动轴转速NM的运算值和停止判断转速信号SMX来判断驱动轴转速NM是否小于停止判断转速NMX。停止判断转速信号SMX作为表示停止判断转速NMX的信号而提供给控制部110。
在驱动轴转速NM的运算值为停止判断转速信号SMX以上时，控制部110判断为驱动轴转速NM为停止判断转速NMX以上，反复进行步骤S24。在驱动轴转速NM的运算值小于停止判断转速信号SMX时，控制部110判断为驱动轴转速NM小于停止判断转速NMX，转移到步骤S25。
在步骤S25中，控制部110指示升压部100停止正转时升压动作。即，当紧固扭矩增加作业完成时，升压部100停止正转时升压动作。
图6示出电动工具1和比较电动工具的动作的一例。
比较电动工具不具有升压部100这一点与电动工具1不同，其它点与电动工具1相同。图6的实线表示电动工具1的动作的一例。图6的一点划线表示比较电动工具的动作的一例。此外，对与电动工具1相同的结构要素附加相同的附图标记而说明比较电动工具。
首先，说明比较电动工具的动作。
从时刻t0之前至时刻t0的前一时刻为止的期间示出以下状态。
当对比较电动工具接通电源时，控制部110进行驱动。触发开关61被操作在输出停止位置，旋转方向设定用操作部62被操作在正转操作位置。因而，驱动部90不对电动机30提供电流。负荷扭矩TL为“0”，驱动轴转速NM也为“0”。
在时刻t0，比较电动工具以下那样进行动作。
当触发开关61从输出停止位置变化至最大输出位置时，驱动部90开始向电动机30提供电流。电动机30在正转模式且无负荷状态下开始进行旋转。
在从时刻t0～时刻t31为止的期间，由作业人员进行用于开始紧固扭矩增加作业的预备动作。在通常的紧固扭矩增加作业中，在该期间保持按入触发开关61的状态。电动机30继续进行无负荷状态下的旋转。驱动轴转速NM示出上升变化。
在时刻t31，比较电动工具以下那样进行动作。
作业对象部件被拧入到被紧固物。紧固扭矩开始增加，负荷扭矩TL与紧固扭矩的增加相应地开始增加。驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的增加相应地开始减小。
在从时刻t31～时刻t41为止的期间，比较电动工具以下那样进行动作。
作业对象部件相对于被紧固物的拧入量逐渐地增加。紧固扭矩与螺丝部的摩擦力的增加相应地增加。负荷扭矩TL与紧固扭矩的减小相应地减小。驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的减小相应地增加。
在时刻t41，比较电动工具以下那样进行动作。
作业对象部件落位于被紧固物的座部。因此，紧固扭矩的增加速度降低，与此相应地负荷扭矩TL的增加速度也降低。并且，与负荷扭矩TL的增加速度降低相应地驱动轴转速NM的减小速度降低。
在从时刻t41～时刻t42为止的期间，比较电动工具以下那样进行动作。
作业对象部件在落位于被紧固物的状态下进行旋转。因而，紧固扭矩的增加速度低，负荷扭矩TL的增加速度也低，驱动轴转速NM的减小速度也低。
在时刻t42，比较电动工具以下那样进行动作。
驱动轴转速NM减小到小于停止判断转速NMX。控制部110将旋转停止信号ES提供给驱动部90。因而，停止从驱动部90向电动机30提供电流。
接着，说明电动工具1的动作。
在直到时刻t0的前一时刻为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
当对电动工具1接通电源时，控制部110启动。触发开关61被操作在输出停止位置，旋转方向设定用操作部62被操作在正转操作位置。因而，驱动部90不对电动机30提供电流。升压部100不执行升压动作。负荷扭矩TL为“0”，驱动轴转速NM也为“0”。
时刻t0的电动工具1的动作与时刻t0的比较电动工具的动作实质上相同。时刻t0～时刻t31的电动工具1的动作与时刻t0～时刻t31的比较电动工具的动作实质上相同。时刻t31的电动工具1的动作与时刻t31的比较电动工具的动作实质上相同。时刻t31～时刻t32的电动工具1的动作与时刻t31～时刻t32的比较电动工具的动作实质上相同。
在时刻t32，电动工具1以下那样进行动作。
输出电流IO增加到正转基准电流IXF以上，负荷扭矩TL增加到正转基准扭矩TXF以上。控制部110基于输出电流信号SIO与反转基准电流信号SIR的比较结果而判断为负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上。因而，控制部110指示升压部100开始进行正转时升压动作。
在从时刻t32～时刻t33为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
升压部100将大于电源电压VC的升压电压(输出电压VO)提供给电动机30。即，升压部100执行正转时升压动作。因此，在时刻t32～时刻t33的期间，电动工具1的紧固扭矩(负荷扭矩TL)的增加速度大于比较电动工具(负荷扭矩TL)的紧固扭矩的增加速度。因而，电动工具1的驱动轴转速NM的减小速度大于比较电动工具的驱动轴转速NM的减小速度。
作业对象部件相对于被紧固物的拧入量逐渐地增加，紧固扭矩与螺丝部的摩擦力的增加相应地增加。而且，负荷扭矩TL与紧固扭矩的增加相应地增加。另外，驱动轴转速NM与负荷扭矩TL的增加相应地减小。
在时刻t33，电动工具1以下那样进行动作。
作业对象部件落位于被紧固物的座部。因此，紧固扭矩的增加速度降低，与此相应地负荷扭矩TL的增加速度降低。并且，与负荷扭矩TL的增加速度降低相应地驱动轴转速NM的减小速度降低。如上所述，升压部100在时刻t32将升压电压(输出电压VO)提供给电动机30。因此，使用了电动工具1的情况下作业对象部件落位于被紧固物的定时(时刻t33)比使用了比较电动工具的情况下作业对象部件落位于被紧固物的定时(时刻t41)早。
在从时刻t33～时刻t34为止的期间，电动工具1以下那样进行动作。
作业对象部件在落位于被紧固物的座部的状态下进行旋转。因此，紧固扭矩的增加速度低，负荷扭矩TL的增加速度也低，驱动轴转速NM的减小速度也低。
在时刻t34，电动工具1以下那样进行动作。
驱动轴转速NM减小到小于停止判断转速NMX。控制部110将旋转停止信号ES提供给驱动部90。因此，停止从驱动部90向电动机30提供电流。此外，从时刻t0～时刻t32为止的期间为正转驱动期间的初期阶段的一例。另外，从时刻t32～时刻t33为止的期间为正转驱动期间的中期阶段的一例。另外，从时刻t33～时刻t34为止的期间为正转驱动期间的后期阶段的一例。
第二实施方式的电动工具1具有在第一实施方式的电动工具1中得到的(1)～(7)的优点。第二实施方式的电动工具1还具有以下优点。
(8)升压部100在电动机30的正转驱动期间的中期阶段和后期阶段执行正转时升压动作。因而，能够容易地增加作业对象部件即将落位于被紧固物之前的紧固扭矩以及作业对象部件落位于被紧固物之后的紧固扭矩。其结果，紧固扭矩增加作业所需的时间短缩。
(9)升压部100在电动机30的正转驱动期间的初期阶段不执行正转时升压动作。因此，电源部120的电力消耗量减少。
(10)在电动机30的正转驱动期间，在负荷扭矩TL为正转基准扭矩TXF以上时执行正转时，升压部100升压动作。这样，升压部100基于负荷扭矩TL来执行升压动作。因此，电动机30的理想的输出在要求该输出的期间得到确保。
(11)在电动机30的正转驱动期间，升压部100在负荷扭矩TL小于正转基准扭矩TXF时不执行正转时升压动作。因此，电源部120的电力消耗量减少。
(其它实施方式)
上述各实施方式也可以进行以下变更。此外，以下的两个以上的变形例在技术上不矛盾的范围内能够相互进行组合。
在第一实施方式中，负荷检测部80间接地检测作用于工具输出轴50的负荷扭矩TL。作为代替，在变形例中，负荷检测部80也可以直接检测负荷扭矩TL。作为变形例的负荷检测部80，例如能够使用扭矩传感器。扭矩传感器将与工具输出轴50的负荷扭矩相应的负荷扭矩信号提供给控制部110。此外，在第二实施方式的负荷检测部80中，同样的变形也成立。
在第一实施方式中，转速检测部85生成与驱动轴32的转速相应的检测转速信号SN。作为代替，在变形例中，转速检测部85也可以生成与工具输出轴50的转速相应的检测转速信号SN。此外，在第二实施方式的转速检测部85中，同样的变形也成立。
在第一实施方式中，升压部100在反转驱动期间的后期阶段不执行反转时升压动作。作为代替，在变形例中，也可以在反转驱动期间的后期阶段，升压部100将升压水平设得小于初期阶段或者中期阶段的升压水平来执行反转时升压动作。
在第一实施方式中，升压部100在反转驱动期间的中期阶段执行反转时升压动作。作为代替，在变形例中，也可以在反转驱动期间的中期阶段，升压部100停止反转时升压动作或者以比初期阶段时小的升压水平来执行反转时升压动作。
在第一实施方式中，升压部100在负荷扭矩TL小于反转基准扭矩TXR的反转低负荷驱动期间停止反转时升压动作。作为代替，在变形例中，也可以在反转低负荷驱动期间，升压部100以比反转高负荷驱动期间小的升压水平来执行反转时升压动作。
在第一实施方式中，通过硬件来实现反转模式用升压控制。作为代替，在变形例中，通过软件(程序)来实现反转模式用升压控制或者通过软件和硬件的组合来实现反转模式用升压控制。此外，在第二实施方式的反转模式用升压控制和正转模式用升压控制中的至少一方中，同样的变形也成立。
在第一实施方式中，电动工具主体10包含升压部100和控制部110。作为代替，在变形例中，升压部100和控制部110中的至少一方被设置于电源部120。此外，在第二实施方式的电动工具1中，同样的变形也成立。
在第一实施方式中，电动工具1包含能够与电动工具主体10进行结合和分离的电源部120。作为代替，在变形例中，电源部120具有以下(a)或者(b)的结构。此外，在第二实施方式的电源部120中，同样的变形也成立。
(a)电动工具1中代替电源部120而包含第一变形电源部。第一变形电源部能够与电动工具主体10进行结合和分离并且能够接受来自商用交流电源的电力供给。
(b)电动工具1中代替电源部120而包含第二变形电源部。第二变形电源部与电动工具主体10一体化，能够接受来自一次电池、二次电池或者商用交流电源的电力供给。
在第二实施方式中，升压部100在正转驱动期间的中期阶段执行反转时升压动作。作为代替，在变形例中，在正转驱动期间的中期阶段，升压部100停止正转时升压动作或者以比后期阶段时小的升压水平来执行正转时升压动作。
在第二实施方式中，升压部100在正转驱动期间的初期段间不执行正转时升压动作。作为代替，在变形例中，在正转驱动期间的初期阶段，升压部100执行正转时升压动作或者以比中期阶段或者后期阶段小的升压水平来执行正转时升压动作。

Claims (13)

1.一种电动工具，具备：
电源部；
电动机，其能够以正转模式或者反转模式进行旋转；以及
升压部，其能够执行升压动作以将从上述电源部提供的电压升高而将升压电压提供给上述电动机，
其中，上述升压部构成为与上述电动机的旋转模式是上述正转模式还是上述反转模式相应地变更升压动作。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为与上述电动机的旋转模式和上述电动工具的负荷相应地变更上述升压动作。
3.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在从上述电动机开始反转起至上述电动机停止反转为止的反转驱动期间的初期阶段执行上述升压动作，
在上述反转驱动期间的上述初期阶段以后的至少一部分期间，以比上述初期阶段时小的升压水平来执行上述升压动作或者停止上述升压动作。
4.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在从上述电动机开始反转起至上述电动机停止反转为止的反转驱动期间中的、上述电动工具的负荷为反转基准负荷以上的反转高负荷驱动期间执行上述升压动作，
在上述反转驱动期间中的、上述电动工具的负荷小于上述反转基准负荷的反转低负荷驱动期间，以比上述反转高负荷驱动期间时小的升压水平来执行上述升压动作或者停止上述升压动作。
5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在上述反转驱动期间的开始定时开始上述升压动作，
在上述电动工具的动作从上述反转高负荷驱动期间转移到上述反转低负荷驱动期间时停止上述升压动作。
6.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在从上述电动机开始正转起至上述电动机停止正转为止的正转驱动期间的后期阶段执行上述升压动作，
在上述正转驱动期间的上述后期阶段之前的至少一部分期间，以比上述后期阶段时小的升压水平来执行上述升压动作或者停止上述升压动作。
7.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在从上述电动机开始正转起至上述电动机停止正转为止的正转驱动期间中的、上述电动工具的负荷为正转基准负荷以上的正转高负荷驱动期间执行上述升压动作，
在上述正转驱动期间中的、上述电动工具的负荷小于上述正转基准负荷的正转低负荷驱动期间，以比上述正转高负荷驱动期间时小的升压水平来执行上述升压动作或者停止上述升压动作。
8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于，
上述升压部构成为：
在上述正转驱动期间的开始定时等待执行上述升压动作，
在上述电动工具的动作从上述正转低负荷驱动期间转移到上述正转高负荷驱动期间时开始上述升压动作。
9.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，还具备：
升压动作设定用操作部，其被设置为人机接口；
升压动作设定用检测部，其生成与上述升压动作设定用操作部的操作相应的升压设定信号；以及
控制部，其基于上述升压设定信号来控制上述升压部。
10.根据权利要求1或者2所述的电动工具，其特征在于，
还具备控制部，该控制部与上述电动机的旋转模式和上述电动工具的负荷相应地控制上述升压部的上述升压动作。
11.根据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，
上述控制部构成为在上述正转模式与上述反转模式之间变更上述升压部的升压动作。
12.根据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，
还具备负荷检测部，该负荷检测部生成与上述电动工具的负荷相应的负荷检测信号，
上述控制部构成为基于上述负荷检测信号来控制上述升压部的上述升压动作。
13.根据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，还具备：
旋转方向设定用操作部，其被设置为人机接口，能够选择性地操作到正转设定位置或者反转设定位置；以及
旋转方向设定用检测部，其在上述旋转方向设定用操作部处于上述正转设定位置时生成正转设定信号，在上述旋转方向设定用操作部处于上述反转设定位置时生成反转设定信号，
上述控制部构成为基于上述正转设定信号通过上述正转模式驱动上述电动机，基于上述反转设定信号通过上述反转模式驱动上述电动机，与是接收到上述正转设定信号还是接收到上述反转设定信号相应地控制上述升压部的上述升压动作。
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