JP2005169535A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】脱調を検出して電動機を停止させた場合でも電動機を確実に再起動させることができる電動工具を提供する。
【解決手段】操作量に応じて回転速度を設定するトリガボリューム４と、回転子の回転位置を検出する位置検出回路２２と、回転子の検出位置の時間間隔から回転速度を検出する速度検出回路２４ｃと、トリガボリューム４による設定速度と速度検出回路２４ｃの検出速度が一致するように指令電圧を演算する速度制御回路２４ｄと、回転子の検出位置と指令電圧とに応じてインバータ回路２０から電動機に印加される駆動電圧を制御する電圧制御回路２４ｅとを備え、脱調検出回路２４ｆが脱調を検出すると、速度制御回路２４ｄが出力をゼロにして電動機を停止させ、停止後にトリガボリューム４を用いて再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇが再び脱調しないような速度で電動機を再起動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動工具に関するものである。

この種の電動工具としては、例えば図９に示すように３相の電機子巻線を持つブラシレス電動機を用いたものが提供されている（例えば特許文献１参照）。この図９に示す電動工具は３相の電機子巻線を巻装した固定子を有するブラシレス電動機（以下電動機という）１と、この電動機１の出力をトルクリミット機能付き減速機（或いは、ハンマーと出力軸６に設けたアンビルとの係合を衝撃的に繰り返し行うことで回転力を生み出すインパクト発生機能付き減速機）５を介して、ドライバやソケットやドリルなどのビット（回転工具）が着脱自在に取着されるチャックを備えた出力軸６に伝達する動力伝達部と、トリガボリューム４で電動機１のオン／オフ及びその操作量で出力軸６の単位時間当たりの回転数、つまり電動機１の回転速度を調整する駆動回路２と、２次電池のような電池電源３とから構成されている。

駆動回路２は、図１０に示すようにトリガボリューム４の操作量で設定された回転速度となるように電動機１への印加電圧の調整と３相の電機子巻線１ｂへの通電切換をインバータ回路２０を通じて行うもので、インバータ回路２０のドライブ回路２３に指令電圧信号を出力する制御回路２４と、永久磁石を有する回転子１ａの回転位置を検出する位置検出回路２２とを備えている。

ここでインバータ回路２０は６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をブリッジ接続して構成され、上記指令電圧信号に基づいてドライブ回路２３が各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフ制御して転流させることで、電動機１の電機子巻線１ｂに所定のタイミングで電流が流れて回転子１ａが回転する。さらにドライブ回路２３はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン幅を制御することで（ＰＷＭ制御）、電機子巻線１ｂへの印加電圧を調整している。また位置検出回路２２は、回転子１ａの回転に伴って通電されていない開放相の電機子巻線１ｂに誘起される逆起電圧と基準電圧との高低を比較しており、逆起電圧と基準電圧との高低が反転するタイミングから回転子１ａの磁極位置を検出して位置検出信号を制御回路２４に出力する。

そして制御回路２４は、回転子１ａの位置検出信号に基づいて所定の電機子巻線１ｂに所定の電圧を印加するようにドライブ回路２３に指令電圧信号を与える。すなわちブラシレス運転時には、通電されていない端子電圧（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの何れか）と基準電圧との高低を比較した結果が反転したタイミングで回転子１ａの位置を検出しており、そのタイミングから所定位相だけ遅延させて転流させることで回転子１ａを回転させる機能と、回転子１ａの位置検出間隔から求めた実際の回転速度とトリガボリューム４の操作量で設定される指令速度とが一致するように速度制御演算を行って印加電圧を求める機能とを備えている。
特開２００３−１９９３１０号公報

ところで、上述の電動工具のようにトルクリミット機能付き減速機（或いはインパクト発生機能付き減速機）５を用いている場合、電動機１から見た負荷（トルク）は図１１（ａ）に示すように周期毎に変化し、例えば負荷（トルク）が急激に増加した時に速度制御の応答遅れから図１１（ｂ）のａ点で示すように回転速度がゼロ、つまり一瞬停止してしまう場合がある。回転子１ａが停止すると開放相の電機子巻線１ｂに逆起電圧が誘起されないため、位置検出回路２２が回転子１ａの磁極位置を検出できなくなって、そのために脱調が発生していた。尚、図１１（ａ）（ｂ）の横軸は時間経過を、縦軸はそれぞれ負荷および回転速度の大きさを示している。

一般的に、回転子１ａの位置を検出するホール素子などの位置センサを無くして、電機子電圧から回転子１ａの位置を検出して転流させるような所謂位置センサレス駆動方式の駆動装置では、負荷の増加によって回転子１ａが停止するなどして脱調した場合に、トリガボリューム４の引き込み操作を続けていれば、制御回路２４が脱調時の設定速度で電動機１を再起動させるのであるが、脱調時の設定速度で再起動するだけでは回転子１ａが回転できずに再び脱調してしまっていた。そのため、使用者が再起動させようと思っていても電動機１を再起動させることができず、使用者の意図した動作を行わせることができないため、使い勝手が悪いという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、脱調を検して電動機を停止させた場合でも電動機を確実に再起動させることができる電動工具を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、永久磁石を有した回転子と複数相の電機子巻線を有した固定子を具備する電動機と、当該電動機の出力を減速機を介して回転工具が取着される出力軸に伝達する動力伝達部と、電動機の各相の電機子巻線に駆動電圧をそれぞれ印加するインバータ回路と、操作量に応じて電動機の回転速度を設定する速度設定手段と、回転子の回転に応じて、通電されていない電機子巻線に誘起される逆起電圧から回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段の検出結果から回転子の回転速度を検出する速度検出手段と、速度設定手段の設定速度と速度検出手段の検出速度とが一致するように指令電圧を演算する速度制御手段と、位置検出手段による回転子の検出位置と指令電圧の電圧値に応じてインバータ回路を構成するスイッチング素子を制御して電動機に印加する駆動電圧を制御する電圧制御手段と、電動機の脱調を検出する脱調検出手段と、当該脱調検出手段が脱調を検出すると電動機を停止させる停止手段と、当該停止手段により電動機が停止させられた状態で速度設定手段により所定の再起動操作が行われると、電動機が再度脱調しないような所定速度で電動機を再起動させる再起動手段と、を備えて成ることを特徴とする。

この発明によれば、作業途中で脱調が発生した場合、脱調検出手段が脱調を検出し、その検出結果に応じて停止手段が電動機を停止させるのであるが、停止後に作業者が速度設定手段を用いて所定の再起動操作を行うと、再起動手段は、電動機が再度脱調しないような所定速度で電動機を再起動させているので、再起動時に脱調を繰り返すことがなく、確実に電動機を再起動させることができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記速度設定手段は、電動工具本体に進退自在に配置された操作部の引き込み量に応じて回転速度を設定する設定器からなることを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果がある。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記所定の再起動操作とは脱調時の操作量を超えて更に所定量だけ操作するような操作であり、上記所定速度とは脱調時の設定速度よりも速い所定の回転速度であることを特徴とする。

この発明によれば、作業途中で脱調が発生して電動機が停止させられた場合に、速度設定手段が脱調時の操作量を超えて更に所定量だけ操作されると、再起動手段は、作業者が作業の継続を意図して、再起動のための再起動操作を行ったと判断し、この再起動操作を受けて脱調時の回転速度よりも速い回転速度で再起動させているので、再起動時に再び脱調が発生することはなく、作業者の意図通りに作業を継続することができる。

請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、上記所定の再起動操作とは、所定の操作量以上で操作する状態を脱調停止時から所定の保持時間以上継続するような操作であり、上記所定速度とは脱調時の設定速度よりも速い所定の回転速度であることを特徴とする。

この発明によれば、作業途中で脱調が発生して電動機が停止させられた場合に、速度設定手段の操作部を所定の操作量以上で操作する状態を脱調停止時から所定の保持時間以上継続すると（つまり電動機が停止した後も所定の保持時間以上、速度設定手段の操作量を所定の操作量よりも下げなければ）、再起動手段は、作業者が作業の継続を意図して、再起動のための再起動操作を行ったと判断し、この再起動操作を受けて脱調時の回転速度よりも速い回転速度で再起動させているので、再起動時に再び脱調が発生することはなく、作業者の意図通りに作業を継続することができる。さらに、作業者が再起動を意図している場合は、停止後も速度設定手段の操作を継続していれば良いので、作業者は特別な操作を行うことなく、電動機を再起動させることができる。

請求項５の発明では、請求項１又は２の発明において、上記所定の再起動操作とは、速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから、脱調時の操作位置を所定量だけ超えた再起動位置まで操作するような操作であり、上記所定速度とは再起動位置に対応した回転速度であることを特徴とする。

この発明によれば、作業途中で脱調が発生して電動機が停止させられた場合に、速度設定手段の操作部が所定のリセット位置以下まで一旦戻されてから、脱調時の操作位置を所定量だけ超えた再起動位置まで操作されると、再起動手段は、作業者が作業の継続を意図して、再起動のための再起動操作を行ったと判断し、この再起動操作を受けて再起動位置に対応した回転速度で再起動させており、再起動位置は脱調時の操作量よりも所定量だけ大きくなっているので、脱調時の回転速度よりも速い回転速度で再起動させることができ、そのため再起動時に再び脱調が発生することがなく、作業者の意図通りに作業を継続することができる。

請求項６の発明では、請求項１又は２の発明において、上記所定の再起動操作とは、速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから、リセット位置を超えた所定の再起動位置まで操作するような操作であり、上記所定速度とは電動機が脱調せずに安定して回転するような所定の回転速度であることを特徴とする。

この発明によれば、作業途中で脱調が発生して電動機が停止させられた場合に、速度設定手段の操作部が所定のリセット位置以下まで一旦戻されてから、リセット位置を超えた所定の再起動位置まで操作されると、再起動手段は、作業者が作業の継続を意図して、再起動のための再起動操作を行ったと判断し、この再起動操作を受けて電動機が脱調せずに安定して回転するような所定の回転速度で電動機を再起動させているので、再起動時に再び脱調が発生することがなく、作業者の意図通りに作業を継続することができる。

請求項７の発明では、請求項５又は６の発明において、停止手段により電動機が停止させられた状態で、速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから所定時間が経過するまでの間に再起動位置まで操作した場合のみ、再起動手段が電動機を再起動させることを特徴とする。

この発明によれば、脱調を検出して電動機を停止させた後で、速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから所定時間が経過するまでの間に、操作部が再起動位置まで操作された場合のみ再起動手段が電動機を再起動させているので、リセット位置以下まで一旦戻してから所定時間が経過するまでの間に操作部を再起動位置まで操作しなければ、１つの作業が終了したと判断し、次に速度設定手段の操作部が操作された場合は、操作部の操作量に応じて電動機を低速から起動させて作業を行うことができる。

以上説明したように、本発明では、作業途中で脱調が発生した場合、脱調検出手段が脱調を検出し、その検出結果に応じて停止手段が電動機を停止させるのであるが、停止後に作業者が速度設定手段を用いて所定の再起動操作を行うと、再起動手段は、電動機が再度脱調しないような所定速度で電動機を再起動させているので、再起動時に脱調を繰り返すことがなく、確実に電動機を再起動させることができる。したがって、作業者の意図した動作を行わせることができ、電動工具の使い勝手が向上する。

以下に本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図２は本実施形態の全体の回路構成図であり、この電動工具は図１０に示す従来例と同様に３相の電機子巻線１ｂを巻装した固定子と永久磁石を有する回転子１ａとを具備したブラシレスＤＣモータのような電動機１と、電動機１の駆動のオン／オフを設定するとともに操作量に応じて回転速度を設定する速度設定手段たるトリガボリューム４と、回転子１ａの永久磁石の磁極位置を検出する位置検出手段たる位置検出回路２２と、インバータ回路２０のドライブ回路２３に指令電圧信号を与える制御回路２４を設けた構成に加え、インバータ回路２０の入力電流の大きさから電動機１の負荷電流の大きさ、つまり負荷（トルク）の大きさを検出する電流検出回路２１を設け、位置検出回路２２による磁極位置の検出間隔から求めた回転速度と、電流検出回路２１の求めた負荷の大きさとに基づいて脱調の有無を判定して、脱調時には電動機１を停止させるとともに、電動機１の停止後にトリガボリューム４を用いて所定の再起動操作を行うと、電動機１が再度脱調しないような所定速度で電動機１を再起動させるようにした点に特徴がある。なお電動機１、インバータ回路２０及び位置検出回路２２の構成とその動作は上述した従来例と同じであるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また電動工具の構成は図９に示す従来例の構成と同じであるので、図９を参照し、ここでは図示しない。

本実施形態の制御回路２４は、指令速度設定回路２４ａと、電流検出回路２４ｂと、速度検出回路２４ｃと、速度制御回路２４ｄと、電圧制御回路２４ｅと、脱調検出回路２４ｆと、再起動指示回路２４ｇとを主要な構成として備える。なお制御回路２４は例えばマイクロコンピュータからなり、制御回路２４を構成する各々の回路２４ａ〜２４ｇはマイクロコンピュータの演算機能により実現される。

指令速度設定回路２４ａは、トリガボリューム４の操作量信号Ｓ１を取り込んで操作量に応じた指令速度を設定する指令速度設定信号Ｓ２を出力する。ここで、トリガボリューム４は図９に示すように電動工具本体１０に対して進退自在に配置された操作部たるトリガ４ａと、トリガ４ａの引き込み量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器（図示せず）とを備え、可変抵抗器の抵抗値変化を操作量信号Ｓ１として指令速度設定回路２４ａに出力しており、指令速度設定回路２４ａがこの操作量信号Ｓ１を取り込んで指令速度ωを設定する指令速度設定信号Ｓ２に変換する。図３はトリガボリューム４の操作量Ｘと指令速度ωとの関係を示した図であり、トリガ４ａに遊びを持たせるために操作量Ｘが０〜Ｘ１までの範囲では指令速度ωはゼロとなっており、操作量ＸがＸ１を超えると操作量Ｘの増加に伴って指令速度ωが徐々に増加し、操作量ＸがＸ２を超えて、Ｘ２〜Ｘ_maxまでの範囲では指令速度ωがω_maxで飽和するようになっている。

電流検出回路２４ｂは、電流検出回路２１からの負荷電流の大きさを示す電流検出信号Ｓ３を取り込んで平均化処理を行い、その平均値電流を示す平均電流信号Ｓ４を出力する。

速度検出回路２４ｃ（速度検出手段）は、位置検出回路２２から出力される回転子１ａの位置検出信号Ｓ５の時間間隔から回転子１ａの単位時間当たりの回転数を検出し、その回転数から求まる回転速度（以下速度と略す）を示す検出速度信号Ｓ６を出力する。

速度制御回路２４ｄ（速度制御手段）は、指令速度設定回路２４ａからの指令速度設定信号Ｓ２と速度検出回路２４ｃからの検出速度信号Ｓ６との偏差がゼロ、つまり両者が一致するように電動機１への駆動電圧を変化させる指令電圧信号Ｓ７を演算により求める。

電圧制御回路２４ｅ（電圧制御手段）は、位置検出回路２２からの位置検出信号Ｓ５と速度制御回路２４ｄからの指令電圧信号Ｓ７の電圧信号とに応じて、インバータ回路２０を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御して電動機１に印加する駆動電圧を制御する制御信号Ｓ８を出力することにより、回転子１ａの磁極位置の検出タイミングから所定位相だけ遅延させて転流させることで回転子１ａを回転させる。

脱調検出回路２４ｆ（脱調検出手段）は、速度検出回路２４ｃからの検出速度信号Ｓ６と電流検出回路２４ｂからの平均電流信号Ｓ４とに基づいて脱調の有無を判定し、脱調を検出すると脱調判定信号Ｓ９を出力する。そして脱調発生時に脱調検出回路２４ｆから脱調判定信号Ｓ９が出力されると、この脱調判定信号Ｓ９に基づいて停止手段たる電圧制御回路２４ｄが指令電圧信号Ｓ７をゼロにして、電動機１を停止させている。

ここに脱調検出回路２４ｆでは、電流検出回路２４ｂからの平均電流信号Ｓ４で示される平均電流値（すなわち負荷（トルク）の大きさ）が、速度検出回路２４ｃからの検出速度信号Ｓ６で示される検出速度から予想される平均電流値の範囲（負荷の大きさの範囲）から外れると脱調が発生したと判定している。例えば脱調検出回路２４ｆは、検出速度信号Ｓ６で示される検出速度が所定の下限値以下となり、且つ、平均電流信号Ｓ４で示される平均電流値が所定の基準電流以上（つまり電動機１の負荷の大きさが所定の負荷レベル以上）となった場合に脱調と判定しており、低速回転時において回転子１ａの回転速度の割に、平均電流値が大きすぎる場合（負荷が大きすぎる場合）には脱調が発生したことを確実に検出できる。また回転子１ａの位置を誤検出しているために、転流しているにも関わらず回転子１ａが回転できずに同位置でびびっているような場合、回転子１ａはごく小さい角度範囲で正逆転を繰り返すため、回転子１ａの見掛けの回転速度は大きくなり、電動機１の負荷は大きくなる。そこで脱調検出回路２４ｆでは、検出速度信号Ｓ６で示される検出速度が所定の上限値以上となり、且つ、平均電流信号Ｓ４で示される平均電流値が所定の基準電流以上（つまり電動機１の負荷の大きさが所定の負荷レベル以上）となった場合に脱調が発生したと判定しており、上記のような脱調状態も確実に検出することができる。

一方、再起動指示回路２４ｇは、脱調時に電動機１が停止された状態で、トリガボリューム４により所定の再起動操作が行われると電動機１を所定の速度で再起動させるための再起動指令信号Ｓ１０を速度制御回路２４ｄに出力する。すなわち再起動指示回路２４ｇは、脱調発生時に脱調検出回路２４ｆから脱調判定信号Ｓ９が入力されると、この時の指令速度信号Ｓ２を取り込み、指令速度信号Ｓ２で示される指令速度（つまりトリガボリューム４の引き込み位置）を記憶部（図示せず）に記憶させるとともに、トリガボリューム４からの操作量信号Ｓ１を監視しており、電動機１の停止後にトリガボリューム４を用いて所定の再起動操作が行われたことを検出すると、記憶部に記憶した脱調時の指令速度よりも速い所定速度、或いは、電動機１が再び脱調せずに安定して回転できるような所定速度で電動機１を再起動させる再起動指令信号Ｓ１０を速度制御回路２４ｄへ出力する。そして速度制御回路２４ｄが、再起動指示回路２４ｄからの再起動指令信号Ｓ１０を受けて電動機１を所定速度で再起動させる指令電圧信号Ｓ７を出力し、インバータ回路２０の駆動電圧を制御することによって、電動機１を再起動させている。而して脱調を検出して電動機１を停止させた後に、作業者がトリガボリューム４を用いて所定の再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇは、電動機１が再度脱調しないような所定速度で電動機１を再起動させているので、再起動時に脱調を繰り返すことなく、確実に再起動させることができ、作業者の意図した通りに電動機１を再起動できる。

ここで、再起動指示回路２４ｇの動作について図４（ａ）（ｂ）のタイミングチャートを参照して説明する。尚図４（ａ）（ｂ）の横軸は時間を、縦軸はトリガボリューム４の操作量Ｘ、指令速度ωをそれぞれ示している。

時刻ｔ１までの期間では電動機１は正常に回転しており、トリガボリューム４の操作量Ｘに比例して指令速度ωが変化しているが、時刻ｔ１付近で負荷が急増するなどして回転子１ａが一瞬停止すると、ブラシレス駆動（位置センサレス駆動）の場合には回転子１ａの磁極位置が検出できなくなって脱調が発生し、脱調検出回路２４ｆからの脱調検出信号Ｓ９を受けて速度制御回路２４ｄが指令電圧信号Ｓ７をゼロにして電動機１を停止させている。また再起動指示回路２４ｇは、脱調検出回路２４ｆから脱調検出信号Ｓ９が入力されると、このときの指令速度信号Ｓ２を記憶部に記憶させるとともに、トリガボリューム４からの操作量信号Ｓ１の監視を開始している。ここで電動工具を用いる作業者は、電動機１が停止したことから脱調が発生したと判断し、電動機１を再起動させたい場合には脱調時の引き込み量Ｘ３からさらに所定量Ａだけトリガ４ａを引き込む操作を行っており、再起動指示回路２４ｇでは、トリガ４ａが脱調時から所定量Ａだけ操作された時点で（時刻ｔ２）、作業者が作業の継続を意図していると判断し、脱調時の指令速度ω１よりも速い再起動指令速度ω２で電動機１を回転させる再起動指令信号Ｓ１０を出力する。そして、速度制御回路２４ｄがこの再起動指令信号Ｓ１０を受けて指令電圧信号Ｓ７を出力し、インバータ回路２０の駆動電圧を制御して、電動機１を所定の再起動指令速度ω２で再起動させる。ここに、再起動時の再起動指令速度ω２は、脱調時の指令速度ω１に比べて十分速い回転速度（例えば脱調時の引き込み量Ｘ３からさらに所定量Ａだけ引き込んだ時の指令速度）に設定されているので、再起動時に電動機１が再び脱調することはなく、電動機１を安定して回転させることができる。

なお図４（ａ）（ｂ）に示す例では、再起動指示回路２４ｇは、トリガボリューム４により脱調時の引き込み量Ｘ３から更に所定量Ａだけ引き込む操作（再起動操作）を行うと再起動指令信号Ｓ１０を出力しているが、図５（ａ）（ｂ）に示すように、脱調を検知して電動機１を停止させた後に、トリガ４ａを所定の引き込み量（操作量）Ｘ４以上引き込んだ状態を脱調時から所定の保持時間Ｔ１以上継続するような再起動操作を行うと、作業者が作業の継続を意図していると判断して再起動指令信号Ｓ１０を出力するようにしても良く、作業者に特別な操作を行わせることなく、電動機１を再起動させることができる。

すなわち脱調時に脱調検出回路２４ｆからの脱調検出信号Ｓ９が再起動指示回路２４ｇに入力されると、再起動指示回路２４ｇは、このときの指令速度信号Ｓ２を記憶部に記憶させるとともに、トリガボリューム４からの操作量信号Ｓ１の監視動作を開始しており、電動工具を用いる作業者が再起動を意図して上述の再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇは、時刻ｔ３で脱調検出信号Ｓ９が入力された後に引き込み量がＸ４以上の操作量信号Ｓ１が所定時間Ｔ１以上継続して入力された時点（時刻ｔ４）で、作業者が作業の継続を意図していると判断し、脱調時の指令速度ω１よりも速い所定の再起動指令速度ω２で電動機１を回転させる再起動指令信号Ｓ１０を出力する。ここに、再起動時の再起動指令速度ω２は、脱調時の指令速度ω１に比べて十分速い回転速度に設定されているので、再起動時に電動機１が再び脱調することはなく、電動機１を安定して回転させることができる。

また図６（ａ）（ｂ）に示すように、脱調を検出して電動機１を停止させた後に、トリガ４ａの引き込み量Ｘを所定のリセット位置に対応する引き込み量Ｘ５以下に一旦戻してから、脱調時の引き込み量Ｘ４を所定量Ｂだけ超えた再起動位置まで操作するような再起動操作が行われた場合、再起動指示回路２４ｇは、作業者が電動機１の再起動を意図していると判断して再起動指令信号Ｓ１０を出力するようにしても良い。

脱調時に脱調検出回路２４ｆからの脱調検出信号Ｓ９が再起動指示回路２４ｇに入力されると、再起動指示回路２４ｇは、このときの指令速度信号Ｓ２を記憶部に記憶させるとともに、トリガボリューム４からの操作量信号Ｓ１の監視動作を開始しており、電動工具を用いる作業者が再起動を意図して上述の再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇは、時刻ｔ５で脱調検出信号Ｓ９が入力された後に引き込み量Ｘが所定量Ｘ５以下に一旦戻されてから、脱調時の引き込み量Ｘ４から所定量Ｂだけ超えた再起動位置まで操作されるのを検出した時点（時刻ｔ６）で、作業者が作業の継続を意図していると判断し、脱調時の指令速度ω１よりも速い所定の再起動指令速度ω２で電動機１を回転させる再起動指令信号Ｓ１０を出力する。ここに、再起動時の再起動指令速度ω２は、脱調時の指令速度ω１に比べて十分速い回転速度（例えば脱調時の引き込み量Ｘ４からさらに所定量Ｂだけ引き込んだ時の指令速度）に設定されているので、再起動時に電動機１が再び脱調することはなく、電動機１を安定して回転させることができる。

また更に図７（ａ）（ｂ）に示すように、脱調を検出して電動機１を停止させた後に、トリガボリューム４のトリガ４ａを所定のリセット位置以下まで一旦戻してから、リセット位置を超えた所定の再起動位置まで引き込む再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇは、作業者が電動機１の再起動を意図していると判断して、再起動指令信号Ｓ１０を出力するようにしても良い。

脱調時に脱調検出回路２４ｆからの脱調検出信号Ｓ９が再起動指示回路２４ｇに入力されると、再起動指示回路２４ｇは、このときの指令速度信号Ｓ２を記憶部に記憶させるとともに、トリガボリューム４からの操作量信号Ｓ１の監視動作を開始する。電動工具を用いる作業者が電動機１の再起動を意図して上述の再起動操作を行うと、再起動指示回路２４ｇは、時刻ｔ７で脱調検出信号Ｓ９が入力された後に引き込み量Ｘが所定量Ｘ６以下に一旦戻されてから、所定量Ｘ６を超えた再起動位置まで操作されるのを検出した時点（時刻ｔ８）で、作業者が作業の継続を意図していると判断し、所定の回転速度ω３で電動機１を回転させる再起動指令信号Ｓ１０を出力する。ここに、再起動時の指令速度ω３は、電動機１が脱調することなく安定して回転できるような回転速度に設定されているので、再起動時に電動機１を安定して回転させることができる。

また図７で説明した再起動操作では、再起動指示回路２４ｇは、脱調検出信号Ｓ９が入力された後に引き込み量Ｘが所定量Ｘ６以下に一旦戻されてから、所定量Ｘ６を超えた再起動位置まで操作されるのを検出した時点で、作業者が作業の継続を意図していると判断しているが、図８（ａ）（ｂ）に示すように、脱調検出信号Ｓ９の入力後（時刻ｔ９）にトリガ４ａの引き込み量Ｘが所定量Ｘ６以下に一旦戻された時点（時刻ｔ１０）から、所定時間Ｔ２が経過するまでの間にトリガ４ａが所定量Ｘ６を超えて操作された場合のみ、トリガ４ａの操作量が所定量Ｘ６を超えた時点（時刻ｔ１１）で再起動操作が行われたと判断しても良く（Ｔ３＝ｔ１１−ｔ１０≦Ｔ２）、所定時間Ｔ２の経過後にトリガ４ａが操作された場合は１つの操作が終了して別の操作が行われたと判断することで、作業者の意図に合った操作を行わせることができる。なお図６で説明した再起動操作でも、再起動指示回路２４ｇは、脱調検出信号Ｓ９が入力された後に引き込み量Ｘが所定量Ｘ６以下に一旦戻されてから、脱調時の引き込み量Ｘ４を所定量Ｂだけ超えた再起動位置まで操作されるのを検出した時点で、作業者が作業の継続を意図していると判断しているが、トリガ４ａの引き込み量Ｘが所定量Ｘ６以下に一旦戻されてから所定時間Ｔ２が経過するまでの間に、上記の再起動位置まで操作されるのを検出した場合のみ再起動操作が行われたと判断するようにしても良い。

本実施形態の制御回路の構成図である。 同上の全体の回路構成図である。 同上に用いるトリガボリュームの操作量と指令速度との関係を示す図である。 同上の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）はトリガボリュームの操作量、（ｂ）は指令速度である。 同上の別の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）はトリガボリュームの操作量、（ｂ）は指令速度である。 同上のまた別の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）はトリガボリュームの操作量、（ｂ）は指令速度である。 同上のさらに別の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）はトリガボリュームの操作量、（ｂ）は指令速度である。 同上のまた更に別の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）はトリガボリュームの操作量、（ｂ）は指令速度である。 従来例の電動工具の概略図である。 同上の全体の回路構成図である。 同上の動作を説明するタイミングチャートであり、（ａ）は負荷の大きさ、（ｂ）は回転速度である。

符号の説明

４ トリガボリューム
２０ インバータ回路
２１ 電流検出回路
２２ 位置検出回路
２４ 制御回路
２４ａ 指令速度設定回路
２４ｂ 電流検出回路
２４ｃ 速度検出回路
２４ｄ 速度制御回路
２４ｅ 電圧制御回路
２４ｆ 脱調検出回路
２４ｇ 再起動指示回路

Claims (7)

1. 永久磁石を有した回転子と複数相の電機子巻線を有した固定子を具備する電動機と、当該電動機の出力を減速機を介して回転工具が取着される出力軸に伝達する動力伝達部と、電動機の各相の電機子巻線に駆動電圧をそれぞれ印加するインバータ回路と、操作量に応じて前記電動機の回転速度を設定する速度設定手段と、前記回転子の回転に応じて、通電されていない前記電機子巻線に誘起される逆起電圧から前記回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段の検出結果から前記回転子の回転速度を検出する速度検出手段と、前記速度設定手段の設定速度と前記速度検出手段の検出速度とが一致するように指令電圧を演算する速度制御手段と、前記位置検出手段による前記回転子の検出位置と前記指令電圧の電圧値に応じて前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を制御して前記電動機に印加する駆動電圧を制御する電圧制御手段と、前記電動機の脱調を検出する脱調検出手段と、当該脱調検出手段が脱調を検出すると前記電動機を停止させる停止手段と、当該停止手段により前記電動機が停止させられた状態で前記速度設定手段により所定の再起動操作が行われると、前記電動機が再度脱調しないような所定速度で前記電動機を再起動させる再起動手段と、を備えて成ることを特徴とする電動工具。
2. 上記速度設定手段は、電動工具本体に進退自在に配置された操作部の引き込み量に応じて回転速度を設定する設定器からなることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 上記所定の再起動操作とは脱調時の操作量を超えて更に所定量だけ操作するような操作であり、上記所定速度とは脱調時の設定速度よりも速い所定の回転速度であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動工具。
4. 上記所定の再起動操作とは、所定の操作量以上で操作する状態を脱調停止時から所定の保持時間以上継続するような操作であり、上記所定速度とは脱調時の設定速度よりも速い所定の回転速度であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動工具。
5. 上記所定の再起動操作とは、前記速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから、脱調時の操作位置を所定量だけ超えた再起動位置まで操作するような操作であり、上記所定速度とは前記再起動位置に対応した回転速度であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動工具。
6. 上記所定の再起動操作とは、前記速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから、前記リセット位置を超えた所定の再起動位置まで操作するような操作であり、上記所定速度とは前記電動機が脱調せずに安定して回転するような所定の回転速度であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動工具。
7. 前記停止手段により前記電動機が停止させられた状態で、前記速度設定手段の操作部を所定のリセット位置以下まで一旦戻してから所定時間が経過するまでの間に前記再起動位置まで操作した場合のみ、前記再起動手段が前記電動機を再起動させることを特徴とする請求項５又は６記載の電動工具。

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