JP2014213422A5 - - Google Patents

Description

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
本発明の一つの特徴によれば、半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより駆動されるモータと、モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、モータの回転を制御する制御手段を有する電動工具であって、制御手段はトリガが引かれてから半導体スイッチング素子を高いデューティ比にてＰＷＭ制御してモータを駆動し、所定時間が経過したらデューティ比を高い値から低い値に変更した状態でモータを駆動するようにした。この構成により高い出力のモータを連続駆動させることによる温度上昇や機械的なストレスから電動工具を効果的に保護することができ、信頼性が高くて寿命が長い電動工具を実現できる。

本発明の他の特徴によれば、モータまたは半導体スイッチング素子に流れる電流値を検出する電流検出手段を設け、所定時間が経過後において電流検出手段によって検出された電流値が閾値を下回った時に制御手段は低いデューティ比から高いデューティ比に切り換える。高いデューティ比は１００％であり、低いデューティ比は８０％以下が好ましい。このようにモータのデューティ比を落としながら回転させるので、従来ならば１００％デューティで連続稼働させても熱的にも機械的にも問題ない程度の出力のモータしか使えないところを、それよりも１０％以上高い高出力のモータを電動工具に採用することができる。

本発明のさらに他の特徴によれば、制御手段は、低いデューティ比によるモータ制御と高いデューティ比によるモータ制御を交互に切り換えるようにした。この切り替えのタイミングは、電流値を見る方法、時間間隔で設定する方法、出力軸からの反力にて決定する方法など種々が考えられるが、低いデューティ比と高いデューティ比を一定の時間間隔毎に行うようにすれば、新たな検出手段や制御機器を追加すること無く容易に実現できる。

本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、モータの回転を制御する制御手段を有する電動工具であって、制御手段は、トリガが引かれてからモータを高速モードにて駆動し、その後にモータを高速モードから低速モードに落とした状態で駆動するように構成した。この構成により高い出力のモータを連続駆動させることによる温度上昇や機械的なストレスから電動工具を効果的に保護することができ、信頼性が高くて寿命が長い電動工具を実現できる。このモードを切り換えることによる回転数を下げる制御は、例えば、モータの進角を小さくしたり、モータの通電角を切り替えたり、モータのコイルを切り替えることによって実行できる。

本発明によれば、出力の高いモータを用いて、連続駆動出力を制限しながら高速で締め付け作業を完了させる電動工具を提供できる。
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

Claims (16)

1. 半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより駆動されるモータと、
   前記モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、
   前記モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータの回転を制御する制御手段と、を有する電動工具であって、
   前記制御手段は、前記トリガが引かれてから前記半導体スイッチング素子を高いデューティ比にてＰＷＭ制御して前記モータを駆動し、
   その後に前記デューティ比を高い値から低い値に変更した状態で前記モータを駆動することを特徴とする電動工具。
2. 前記デューティ比の高い値から低い値への変更は、前記トリガが引かれてから所定時間だけ経過した後に行われることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記モータまたは前記半導体スイッチング素子に流れる電流値を検出する電流検出手段を設け、
   前記電流検出手段によって検出された電流値が閾値を下回った時に前記制御手段は前記低いデューティ比から前記高いデューティ比に切り換えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
4. 前記高いデューティ比は１００％であり、前記低いデューティ比は８０％以下であることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
5. 前記制御手段は、前記低いデューティ比によるモータ制御と高いデューティ比によるモータ制御を交互に切り換えることを特徴とする請求項３又は４に記載の電動工具。
6. 前記低いデューティ比と高いデューティ比の交互の切り替えは一定の時間間隔毎に行われることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
7. 半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより駆動されるモータと、
   前記モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、
   前記モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、
   前記モータの回転を制御する制御手段と、を有する電動工具であって、
   前記制御手段は、前記半導体スイッチング素子を高いデューティ比によるＰＷＭ制御によって前記モータを回転させることを特徴とする電動工具。
8. 前記制御手段は、前記トリガが引かれて前記モータが回転を開始して所定時間が経過したら前記デューティ比を高い値から低い値に変更した状態で前記モータを駆動することを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
9. 前記モータまたは前記半導体スイッチング素子に流れる電流値を検出する電流検出手段を設け、
   前記所定時間が経過後において前記電流検出手段によって検出された電流値が閾値を下回った時に前記制御手段は前記低いデューティ比から前記高いデューティ比に切り換えることを特徴とする請求項８に記載の電動工具。
10. モータと、
    前記モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、
    前記モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、
    前記モータの回転を制御する制御手段と、を有する電動工具であって、
    前記制御手段は、前記トリガが引かれてから前記モータを高速モードにて駆動し、
    その後に前記モータの回転特性を高速モードから低速モードに切り換えた状態で駆動することを特徴とする電動工具。
11. 前記モータの高速モードから低速モードへの切り換えは、前記トリガが引かれてから所定時間だけ経過した後に行われることを特徴とする請求項１０に記載の電動工具。
12. 前記モータに流れる電流値を検出する電流検出手段を設け、
    前記電流検出手段によって検出された電流値が閾値を下回った時に前記制御手段は前記高速モードから前記低速モードに切り換えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電動工具。
13. 前記制御手段は、前記低速モードと高速モードによるモータ駆動を交互に切り換えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電動工具。
14. モータと、
    前記モータの起動及び回転を調整するためのトリガと、
    前記モータによって先端工具を回転させる動力伝達機構と、
    前記モータの回転を制御する制御手段と、を有する電動工具であって、
    前記制御手段は、前記トリガが引かれると前記モータを回転させ、前記回転の途中で前記モータのＰＷＭ制御のデューティ比を下げるか、又は、前記モータの回転特性を高速モードから低速モードに切り換えるように制御することを特徴とする電動工具。
15. 前記制御手段は、前記トリガが引かれて前記モータが回転を開始して所定時間が経過したら前記デューティ比を高い値から低い値に変更するか、又は、前記モータの回転特性を高速モードから低速モードに切り換えることを特徴とする請求項１４に記載の電動工具。
16. 前記モータの回転方向を正回転又は逆回転に切り替える切替スイッチを有し、
    前記制御手段は、前記切替スイッチにより前記モータの回転方向が逆回転に設定されたら、前記制御手段により前記モータを駆動することを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の電動工具。