JP3745393B2

JP3745393B2 - 実効トルク出力を増加させるモータ制御回路を具えた電動工具

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Publication number: JP3745393B2
Application number: JP15476894A
Authority: JP
Inventors: エー．ギルモアアラン
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JPH0775974A; EP0633095A1; US5731673A; US5440215A; DE69423823D1; JP2005349566A; EP0633095B1; DE69423823T2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動工具、特に実効トルク出力を増加させるモータ制御部を有する可変速ドリル等の電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変速ドリル等の電動工具は、モータに印加される電流の量を制御することによって工具の出力スピンドルの速度を制御するように構成されたモータ制御回路を具えている。所望のモータ速度は、通常はトリガースイッチの位置をオペレータが変えることによって選ばれる。
【０００３】
この電動工具が開ループのモータ制御回路を具えている場合には、工具の出力スピンドルの速度は、工具の負荷が増してモータに流れる電流が増加するにつれて減少する。従って、一定の出力速度が望まれる場合には、工具にかかる負荷が増してモータの速度が減少するにつれて、オペレータは手動でトリガースイッチを更に引き絞ってモータに印加される電力を増加させる必要がある。電動工具が閉ループのモータ制御回路を具えている場合には、該制御回路は、工具の出力スピンドルの負荷が増すにつれてモータに供給される電力量を自動的に増加して所望の速度を維持するように構成されている。
【０００４】
こうして、これがワークにねじをねじ込む電動ドライバに採用された場合には、制御回路が開ループ制御を行うか閉ループ制御を行うかに関係なく、モータに流れる電流はねじを駆動するのに要するトルクが増すにつれて増加する。この作用は、オペレータがトリガーを解放するか又はねじを駆動するのに要するトルクが工具のトルク容量を越えて増加してモータが停止するまで、継続する。その結果、多くの携帯用電動工具、特に電動ドライバの効率は工具の最大トルク出力容量に直接関係している。明らかに、工具の出力が大きい程、工具の有用性と汎用性が増加する。しかし、工具のトルク出力容量を増大させるには、（歯車列を変更することが不可能だとした場合）モータのサイズを大きくすることが必要であり、従って工具のサイズ，重量及びコストが嵩むものと考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第１の目的は、所与のサイズのモータと歯車列に対して実質的に実効トルク出力を増加させることが可能なモータ速度制御回路を有する携帯用電動工具を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、オペレータが工具のトルク出力をより良く制御可能な、ねじをワークにねじ込む時などに特に有利なモータ制御回路を有する電動ドライバ等の携帯用電動工具を提供することにある。
【０００６】
本発明に採用されるモータ制御回路は、低周波で所定の期間だけモータを間欠的に完全にオンにし、次に完全にオフにすると言う波動的駆動を実行させることによってこれらの目的を達成する。更に詳しくは、電動ドリルのモータがモータに連結された歯車列を少なくとも部分的に「リラックス」させるのに充分な時間だけ完全にオフになり、次いでモータに全電圧が再び印加される場合には、歯車列の緩み（即ちバックラッシュ）が解消する前にモータは運動エネルギを形成させることができる。実際に、モータは歯車列がリラックスしている間に「ランニングスタート」をすることができる。歯車列のバックラッシュが無くなると、歯車列にモータのトルクが突然印加され、ドリルの出力スピンドルに、そして又それに装着されている駆動ビットに急激な高いトルクの衝撃が加わる。モータのこの「完全なオン」及び「完全なオフ」制御が交互に繰り返されると、一連のトルク衝撃が歯車列に与えられ、木ねじをワークの中により良くねじ込むことができる。この制御方法によれば、静摩擦に打ち克つ際にねじが余分に回転しないので、良好なユーザー制御が提供される。各パルス状トルクによって静摩擦が克服され、ねじは１回転の何分の１かずつ駆動される。
【０００７】
上に述べた交互の完全オン・オフ動作は、木ねじ等をワーク表面にねじ込むのに使用される場合、特に役立ち且つ効果的であることが見出されたが、通常の変速ドリル等の他の形式の電動工具では実施不可能な、ワークに固くねじ込まれたねじ等の固定具を「緩ませる」ための効果的な手段であることも判った。変速ドリルの動作を逆転させて上述の交互の完全オン／オフ動作を適用することによって、高いトルクの衝撃がモータによって加えられ、この固定具の取り外しを開始するのに必要な高いレベルの摩擦力を克服するのにきわめて有効であることが見出された。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、工具ホルダと該工具ホルダに連結された歯車列と該歯車列を介して前記工具ホルダを駆動するモータとを具えた携帯用工具が提供される。歯車列は、モータからのトルクが工具ホルダに伝達される前に吸収されるべき或る程度の緩みを有し、この緩みはモータへの動力が中断された後には歯車列をリラックスさせる。
【０００９】
前記モータへの動力の供給を制御するための制御回路（１２）は、歯車列を少なくとも部分的にリラックスさせるのに充分なオフ時間の間、前記モータへの動力を周期的に中断し、前記歯車列の緩みが吸収されるにつれて、オン時間の間、モータが動的エネルギーを形成する事を可能にする為、動力を該モータへ再供給することによってモータの実効出力を増加させるコントローラ手段（２６）を具えている。
【００１０】
前記制御回路は、モータの作動パラメータを検出する検出手段も具えていることが好ましい。そして、前記コントローラ手段は該検出手段と連携して作動パラメータの所定の状態の発生を検出して、モータに対する動力の周期的中断を開始する。前記検出手段はモータ電流センサを具えている。前記コントローラ手段は種々のモードで作動し、例えば電流が所定のレベルを越えた時、所定量だけ増加した時、所定の割合だけ増加した時、又は増加速度が所定のレベルを越えた時にこれを検出する。
【００１１】
前記コントローラ手段は、モータのオン／オフ動作を切り換える転移点を規定するしきい値電流レベルを設定するためのオペレータが調節可能な手段を具えていることが望ましい。この実施例においては、コントローラ手段は、電流検出回路によって検出された電流をオペレータが選択したしきい値電流レベルと比較してスイッチング回路を制御し、モータへの電流の量を制御する。モータに流れる電流が所定の電流しきい値レベルを越えると、コントローラ手段はモータに対する周期的な動力の中断を開始する。
【００１２】
別の例では、検出手段はモータの回転速度を検出する速度センサを具えている。そして、コントローラ手段が、モータ速度の所定量の減少、所定の割合の減少、又は所定の減速率での減少等のモータの所定の速度変化を検出するこの速度センサと連携している。
この電動工具は、更にモータに接続されたスイッチング回路を具え、該スイッチング回路は、トリガスイッチの位置に応じて変化するデューティ比（duty cycle) を有するオフ時間部分とオン時間部分とに関連するパルス幅変調（PWM)制御信号をコントローラ手段から受ける。コントローラ手段がスイッチング回路を作動してモータへ流れる電流を一時的に中断させるオフ時間によって、電動工具のモータに連結された歯車列は最大電流がモータに印加される前に充分に「リラックス」可能である。この時間を表す値をコントローラ手段のメモリに記憶しておくことが望ましく、これは制御対象の特定の電動工具に特有の値である。
【００１３】
所定の時間だけ最大電流信号を印加し、次に所定の時間だけ電流を中断することを交互に繰り返すことによって、電動工具のモータは電動工具の歯車列に対してトルクの連続「衝撃」を生じさせ、この電動工具の実効トルク出力を著しく増加させる。この技術は、固くねじ込まれた木ねじを「緩める」のにもきわめて有効であることが判ったが、これは同じ程度の大きさのモータを具えた他の従来型の制御手段付きの電動工具では達成できないことである。
【００１４】
本発明の幾つかの例では、複数の所定の「オン時間」を記憶するためのメモリが設けられ、コントローラが電流しきい値レベル設定手段の設定に応じてこれにアクセス可能に構成されている。このようにして異なるオン時間がコントローラによって選択され、特定の用途での予想される状況に精密に合致させることが可能となる。
【００１５】
本発明の別の好適実施例においては、コントローラによって行われる電流の比較は、電動工具の作動の際にトリガスイッチが引き絞られるにつれてモータの速度が変化（即ち増加）するに従って修正される。この例では、オペレータによって選ばれたしきい値電流レベル信号は、モータ速度が増加するにつれて減少する。この例では、モータの速度を監視してそれを表示する信号をコントローラに提供する速度センサが採用されている。電動工具のトリガを徐々に引き絞ることによってモータの速度が増加するにつれて、コントローラはオペレータが選択したしきい値電流レベル信号を減少させる。この別の例では、高いモータ速度での歯車列の慣性が補償され、工具のモータ速度に無関係なより一貫した結果を得るのに役立つ。
【００１６】
本発明の更に別の好適な動作方法においては、モータのオン／オフ動作の交替（「ラチェッティング動作モード」とも言われる）を開始させる転移点は、検出されたモータ電流の所定の割合の増加に応じて決定される。この方法によれば、モータに流れる電流が先ず測定される。所定の時間遅れの後、第２の電流測定が行われる。この動作は、第２の電流測定結果が初期の電流測定結果を所定の割合で上回るまで繰り返される。その時点で、制御回路はモータのオン／オフ動作を開始する。この例では、オペレータの調節可能なしきい値電流レベル手段が、ラチェッティング動作モードが開始された後にモータの所望のオン時間をオペレータが調節可能な手段に置き換えられている。
【００１７】
こうしてこの実施例と動作方法によれば、初期の電流測定結果に基づいて、オペレータがワークにねじをねじ込む動作を開始する際にねじのサイズ（従ってねじをねじ込むのに要するトルク）を「自動的に」検出する方法を提供する。大きなねじをねじ込むのに要する電流は小さなねじに要する電流よりも大きいので、所定の電流の増加（例えば２５％又は５０％）に応じて前記転移点を設定すれば、ねじ込まれるねじのサイズに応じてラチェッティング動作モードが開始される転移点が自動的に調整される。
【００１８】
更に他の実施例は、ラチェッティング動作モードの際にトルク衝撃の大きさをオペレータが制御するのに好適であることが判明した。換言すれば、ラチェッティング動作モードの際に固定されたオン／オフ時間が提供されるよりも、オペレータがラチェッティング動作モードの際にトリガスイッチの位置に応じて電圧信号のデューティ比を連続して変化させることができるようにすることが望ましい。
【００１９】
特に、普通の変速電動工具は、モータに印加される電圧信号のデューティ比を変化させることによってモータの速度を制御している。電力が急速にオン／オフしてもモータが円滑に作動するように、デューティ比信号の周波数は充分に高く（多くは２〜１２ＫＨｚに）設定されている。デューティ比信号のオン時間の割合、即ちモータに対して供給される平均電力レベルは、オペレータによってトリガスイッチの位置に応じて制御される。
【００２０】
結果として、モータの正常な変速制御から上述のラチェッティング動作モードへの推移は、単にデューティ比制御信号の周波数の変化として見ることができる。換言すれば、ラチェッティング動作モードは、比較的高い周波数の制御信号からその周期がモータの応答時間よりも大きい比較的低い周波数の制御信号（例えば１０〜５０Ｈｚ）への切り換えによって簡単に得られる。このように考えると、ラチェッティング即ち低周波動作モードの際に制御信号のデューティ比のトリガスイッチによる制御を連続して行うことが可能であり、従ってワークにねじをねじ込む場合にオペレータが更に好適に制御を行うことが可能なことが容易に判る。
【００２１】
更にもう一つの本発明の実施例によれば、ねじをねじ込む場合等に電動工具は常に低周波パルスモードで動作可能である。低周波でモータにパルスを印加することによって、モータの速度が変化可能である。こうして、変化可能な速度とトルク衝撃がねじをうまくねじ込むのに使用される。ねじの駆動の初期の段階において、オペレータはドリルを完全速度（１００％デューティ比）又はその近傍で操作し、次いでねじの先端が適度の深さに位置した最終位相においてモータを（低デューティ比で駆動して）減速する。この例は、ねじの深さの制御をうまく行うことができる。高低両周波動作の間の転移点を規定するためのしきい値電流レベル設定用に他の実施例で使用されているオペレータが調節可能な手段は、制御回路に含まれていなくてもよく、又は、含まれる場合にはドリルが常に低周波パルスモードで作動するように低いしきい値レベルに設定される。
【００２２】
【実施例】
図１には、本発明の好適例の電子制御回路１２を組み込まれたコードレスの（即ちバッテリ駆動の）変速電動ドリル１０が示されている。当業者ならば、本発明にかかるモータ制御回路は電動ドライバ、電動リベットガン等の他のタイプの電動工具にも適用可能であることは容易に判るであろう。この制御回路１２は、ドリル１０の適宜な位置に設置されて必要に応じてオペレータが調節可能な電流しきい値設定用ポテンショメータ１４を具えている。このポテンショメータ１４の機能については、次に詳細に述べる。
【００２３】
本発明の別の実施例では、前記ポテンショメータ１４の代わりに使用されるオン時間調節用ポテンショメータ１５が設けられている。このオン時間用ポテンショメータ１５は、モータ１６の「ラチェッティング」動作モードの際にオン時間の制御をオペレータが行えるようにするものである。しかし、ポテンショメータ１４，１５は、オペレータがラチェッティング動作モードを開始する時点の制御を行うと同時に、必要に応じてオン時間の制御も行うのに使用可能なことは容易に理解し得るであろう。
【００２４】
従来と同様に、ドリル１０はモータ１６と該モータ１６を動かすための再充電可能なバッテリ１８とを具えている。このドリル１０はバッテリ駆動として図示されているが、適宜な位相制御回路さえ設けられていれば、本発明の制御回路１２は何等の改造無しに又は僅かの改造のみで、Ａ／Ｃ駆動のドリルに使用することも可能なことが判るであろう。
【００２５】
ドリルのモータ１６は、通常の歯車列２０を介して工具ビット装着用チャック２２を駆動するように構成されている。トリガスイッチ２４はオペレータがモータ１６に印加されるバッテリ電圧従ってモータ１６を通じて流れる電流を制御し、種々のワークに適するようにチャック速度を変化させる機能を有する。
図２は制御回路１２の好適例のブロックダイアグラムを示す。この制御回路１２は、モータ１６に交互のオン／オフ動作を行わせるのに使用され、この動作を以後は「ラチェッティング動作」モード又は低周波動作モードと称する。
【００２６】
一般にこの制御回路１２は、マイクロコンピュータの形のコントローラ２６と、しきい値電流レベル用ポテンショメータ１４と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）等のメモリ装置２８と、モータ１６と直列に接続された電流検出回路３０とを具えている。マイクロコンピュータ２６から受領したパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号のデューティ比に応じてモータ１６に印加される電圧即ちモータ１６を流れる電流を制御するために、金属−酸化シリコーン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）駆動回路３２の形のスイッチング回路が設けられている。オン時間調節用ポテンショメータ１５は点線で示され、それが必要に応じて設けられることを表している。
【００２７】
制御回路１２は更にトリガスイッチ２４を具え、オペレータによるその引き絞り具合に応じてマイクロコンピュータ２６に対して信号を送るように構成されている。ＤＣバッテリパック１８と該バッテリに接続された普通型の電圧調整器３４とが設けられ、調整されたＤＣ電圧をモータとマイクロコンピュータ２６とに供給している。
【００２８】
制御回路１２は、モータ１６の速度を検出し、それに応じてマイクロコンピュータ２６に信号を発する速度センサ３６を具えることも可能である。この速度センサ３４は、モータ１６の回転の周波数を表す一連のパルスをマイクロコンピュータ２６に供給可能な光学的エンコーダやホール効果センサ等の周知の種々の速度検出装置の形をとることができる。この速度センサ３６の使用については、本発明の別の好適実施例に関連して後に詳細に説明する。
【００２９】
マイクロコンピュータ２６は、好適実施例においては、特にモータ１６に対する電流の供給が中断された後にドリル１０の歯車列２０を完全にリラックスさせるに充分な「オフ時間」を表す定数を記憶するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）の形式の組み込み型メモリを具えている。マイクロコンピュータ２６は、このメモリ２８にアクセスしてその中の表に記憶されている、ラチェッティング動作モードが行われる時にモータ１６を完全にオンにしておく種々のオン時間を表す多数の値を読み取る。最後に、マイクロコンピュータ２６はしきい値電流レベル用ポテンショメータ１４に応じて、オペレータがラチェッティング動作モードを開始する時点を調節できるようにする。この時点を、以後、「転移点」と称する。
【００３０】
リラックス時間即ち所望のオフ時間は、歯車列の設計によって工具毎に異なっている。従って、異なる歯車列を有するドリル等の電動工具は、それぞれの歯車列を完全にリラックスさせるための異なるオフタイムを必要とすることが多い。特定の歯車列の構成に対するオフ時間は、トルクが歯車列から除去された場合に歯車列を「リラックス」状態に復帰させるのに要する時間を比較的正確に決定することができる適宜なテストによって決められる。上述の好適実施例の場合には、約2/100 秒〜1/10秒の範囲内のオフ時間であれば歯車列を完全にリラックスさせるのに充分な時間が提供されるが、この時間は工具のタイプによって非常に大きく変動する。
【００３１】
その上、本発明においては、オフ時間は工具の歯車列を完全にリラックスさせるのに充分な長さを有する必要はないことが判るであろう。特にオフ時間が歯車列を部分的にしかリラックスさせることができない場合でも、動力が再び加えられれば、歯車列が完全にリラックスさせられる時に比して少ない度合いではあるが、有効なトルク効果が得られる。
図３を参照して制御回路１２の作用を説明する。最初にマイクロコンピュータ２６は、ステップ３８で指示されているように、電流しきい値用ポテンショメータ１４を介してオペレータによって選ばれた電流しきい値レベルを読み、ステップ４０で指示されているようにオペレータがトリガスイッチを操作するのを待つ。必要に応じて、トリガスイッチが作動した場合に低周波パルスモードでドリル全体が作動するように、低い電流しきい値を選ぶこともできる。
【００３２】
ステップ４０での答えがイエスの場合、ステップ４２に指示されているように、マイクロコンピュータ２６はＭＯＦＳＥＴ駆動回路３２を制御してトリガ２４の引き絞りの程度に比例するモータ１６に印加される電圧信号を出力する。次にマイクロコンピュータ２６は電流検出回路３０からの出力を読んで、ステップ４４に指示されているように、モータ電流が電流しきい値用ポテンショメータ１４によって与えられた電流しきい値信号よりも大きいか否かをチェックする。その答えがノーの場合には、ステップ４４がイエスになるまでステップ４２と４４が繰り返される。
【００３３】
ステップ４４での答えがイエスの場合、ステップ４６に指示されているように、マイクロコンピュータ２６はメモリ２８に記憶されている表にアクセスし、ラチェッティング動作モードの際に使用されるべき適当なオン時間を得る。次にマイクロコンピュータ２６は、ステップ４８に指示されているように、ＭＯＳＦＥＴ駆動回路３２を介して所定のオフ時間の間、モータ１６への電流を中断させる。このオフ時間が過ぎると、ステップ５０に指示されているように、マイクロコンピュータ２６はＭＯＳＦＥＴ駆動回路３２を介して所定のオン時間の間、再びモータ１６へ最大の電流を供給する。前述の通り、このオフ時間の長さは歯車列２０を完全にリラックスさせるのに充分な長さであることが望ましい。
【００３４】
オン時間が過ぎると、ステップ５２に指示されているように、マイクロコンピュータ２６は再びトリガ２４が引き絞られているか否かのチェックを行う。答えがイエスならば、ステップ５２の結果がノーになるまでステップ４８〜５２が繰り返される。ステップ５２の答えがワークの操作の完了を示すノーならば、モータへの電力の供給は停止され、プログラムはスタートに戻る。
【００３５】
本発明の好適実施例においては、最大電流信号はモータをその最大速度又はその近傍で駆動するのに充分な大きさを有する電流信号である。この電流信号は、モータ１６が実質的に瞬間的に「オン」／「オフ」信号を「見る」ように、急速にパルス状に印加され且つ消失する。
多数のオン時間がメモリ２８に記憶され、最大電流信号が印加される時間の長さを電流しきい値用ポテンショメータ１４の設定に対して更に精密に補正できるようにしてもよい。例えば、転移点を最大電流の約８０％で生じるように設定する場合には、転移点を最大電流の９０％に設定する場合に必要なオン時間よりも短いオン時間が望ましい。そこで、電流しきい値用ポテンショメータ１４に応じてオン時間の長さを変えることによって、マイクロコンピュータがモータ１６のトルク生成能力を最大にするようにオン時間の長さを選択し、特別な要望に適合させるようにすることが可能である。
【００３６】
図４によれば、木ねじを木片に完全にねじ込む際に、モータ１６を流れる電流（従ってモータ１６で発生するトルク）を制御回路１２によって調整した場合の電流のグラフの一例を示す。最初は、モータ１６を流れる電流は曲線５４で表されているように実質的に連続的である。現実には、ＰＷＭ制御信号が比較的高い周波数を有しているので、この動作モードでのモータ電流にはこれに対応する高周波リプル(ripple)が存在する。このモータ電流が電流しきい値用ポテンショメータ１４を介して設定されたしきい値電流レベル５６を越えると、ラチェッティングモード即ち低周波モードが始まる。モータ１６への電流の供給は所定のオフ時間６０だけ急速に中断され、この好適実施例においては歯車列２０を完全にリラックスさせる。この時間が過ぎると、マイクロコンピュータ２６はＭＯＳＦＥＴ駆動回路３２を通じて最大電流をモータ１６に急速に供給する。この最大電流はメモリ２８内の表から読み取られたオン時間６２だけ維持される。波形の部分６４で示されているように、このサイクルはドリル１０のトリガスイッチ２４が解放されたことをマイクロコンピュータ２６が検出する時点まで繰り返される。
【００３７】
ここに述べられ且つ特許請求の範囲に記載された本発明の目的を達成するためには、図４に示すようにラチェッティング動作モードが「オフ」時間の間に開始されるか「オン」時間の間に開始されるのかは無関係であることを認識することが重要である。従って、転移点が検出されると制御回路がモータに対する電力の中断を開始するとここに述べられているが、制御回路は転移点の検出に応じてモータにいつでも全電力を印加を開始する準備ができていることを理解すべきである。
【００３８】
別の例では、図３に示されているソフトウエアの論理式を改変して、低周波モード即ちラチェッティング動作モードの際に電動工具のオペレータがトルク衝撃の大きさを制御できるようにすることも容易に可能である。特に、図３に示すように固定されたオン時間とオフ時間を設定する代わりに、ＰＷＭ制御信号の周波数を単に比較的低いレベルまで減少させ、トリガスイッチの位置に比例したモータの電圧に設定し続けるようにマイクロコンピュータ２６をプログラムすることも可能である。この制御手法は図８に示されている。この例では、低周波モードの際にモータに供給されるデューティ比信号のオン時間の割合、即ち平均モータ電圧信号がトリガスイッチ２４の位置に応じて設定される。こうして、これに引き続いて転移点が検出されると、マイクロコンピュータ２６はステップ４５においてＰＷＭ制御信号の周波数を所定の比較的低いレベル、例えば１０〜５０Ｈｚまで減少させる。この周波数レベルは充分に低く選択され、ＰＷＭ制御信号の期間がモータ１６の応答時間よりも実質的に大きくなるようにされている。特に、低周波動作モードの際のＰＷＭ制御信号の各サイクルの期間は、電動工具の歯車列をサイクルのオフ時間部分において少なくとも部分的にリラックスさせることができるように、モータの応答時間よりも充分に大きいことを要する。このオフ時間部分はトリガスイッチの位置に応じて決まり、勿論、各サイクルの全時間よりも幾らか短い。即ち、ステップ４７において、この例ではマイクロコンピュータはトリガスイッチの位置に応じてＰＷＭ制御信号のデューティ比の割合を設定するようにプログラムされている。これによって、対応するオン時間及びオフ時間の期間が決まり、両者を加えるとＰＷＭ制御信号の一サイクルの期間に等しくなる。従って、少なくとも適度にトリガスイッチが設定されている場合には本発明の利点である歯車列の少なくとも部分的なリラックスが得られるように、各サイクルのオフ時間部分の長さは充分に長いことが必要である。工具の特性に応じて変化はするが、代表的な変速電動ドリルの場合には１０〜５０Ｈｚの周波数が受け入れ可能であることが判明した。
【００３９】
従って、トリガスイッチの位置を変えることによってオペレータがトルク衝撃の大きさを制御し、ワークへのねじのねじ込みの速度を制御することが可能となる。即ち、オペレータは、例えばトリガスイッチの位置に応じて各トルク衝撃毎にねじを１／４又は１／２回転させ、精密に制御されたやり方でねじをワークにうまくねじ込むことができる。これによって、本発明は、大きな衝撃力を加えてワークの表面下に不用意にねじを深くねじ込んでしまう危険性を回避することができる。
【００４０】
図５〜７には、高周波モードからラチェッティング動作モード即ち低周波動作モードへ転移するのに適する時点を決定するための種々の方法が開示されている。先ず図５の実施例では、制御回路１２は、モータ１６を流れる電流を監視していつ転移点に達したかを検出するばかりでなく、速度センサ３６（図２参照）を使用してオペレータによって設定された電流しきい値用ポテンショメータ１４から提供されるしきい値電流レベル信号を修正する。特に、特定の電流しきい値の適合性は、しきい値に達した時のモータ速度に依存している。換言すれば、モータ速度が増加するにつれてシステム内の慣性量は増加し、モータをオフにした後もねじを回し続ける。従って、一定した結果を得るには、ねじ込み動作の際に、しきい値に達した時の対応したモータ速度に関連する特定の時点でモータの速度に応じて電流しきい値を調節することが望ましい。
【００４１】
フローチャート線図に示されているように、マイクロコンピュータ２６は先ずステップ６６に指示されているように、電流しきい値用ポテンショメータ１４を読み、ステップ６８に指示されているようにオペレータがトリガスイッチ２４を作動させるのを待つ。トリガ２４が引き絞られたことをマイクロコンピュータ２６が検出すると、ステップ７０に指示されているようにトリガによる設定に比例して適当なモータ電圧が設定される。
【００４２】
次にマイクロコンピュータ２６は、ステップ７２に指示されているように所定の期間待機する。この待機時間が過ぎると、ステップ７６においてモータの速度（Ｖ）が読まれ、次にステップ７８に指示されているように、電流しきい値レベルがこの時点でのモータの実際の速度（Ｖ）と電流しきい値用ポテンショメータ１４の設定とに基づいて調整される。そして、調節工程が繰り返されないように（決定ステップ７４）フラッグがセットされ（ステップ７９）、モータ電流が調整された電流しきい値レベルを越えるまでプログラムがループ内で連続する（ステップ８０）。
【００４３】
ステップ８０での答えがイエスの場合、マイクロコンピュータ２６はメモリ２８内の表にアクセスして、ステップ８２に指示されているようにラチェッティング動作モードの際に適用されるべき適当なオン時間を決定する。マイクロコンピュータ２６は次に、ステップ８４に指示されているようにモータ１６をオフ時間の間完全にオフ状態にし、そしてステップ８６に指示されているように選定されたオン時間の間モータ１６を完全にオン状態で回転させることによってラチェッティング動作モードを開始する。次に、ステップ８８に指示されているように、トリガ２４が今もオペレータによって引き絞られているか否かがチェックされる。答えがイエスの場合には、ステップ８８の答えがノーになるまでステップ８４，８６，８８が繰り返され、その時点でモータへの電力の供給が終了する。
【００４４】
図５に述べられているこの別の制御方法によれば、モータ速度の差異に比例して転移点を修正可能な手段が提供される。これにより、制御回路１２は、モータ１６をオフにした後にもねじにトルクを加え続ける高いモータ速度で発生する慣性を補償することができる。従って、この方法によれば、モータ１６の作動速度に無関係に、最も効果的な転移点が終始一貫して与えられる。
【００４５】
図６には適当な転移点を決定する更に別の制御方法が開示されている。この方法は、基本的にはモータ１６を流れる電流を監視して、電流が所定の倍数だけ（例えば２倍又は３倍に）増加した時点を検出し、マイクロコンピュータ２６に信号を発してラチェッティング動作モードを行わせる過程を含む。この制御方法の場合には、電流しきい値用ポテンショメータ１４の代わりに任意に設けられたオン時間用ポテンショメータ１５（図１，２）が組み込まれ、ラチェッティング動作モードの際にオペレータによるオン時間の直接制御を行っている。
【００４６】
オペレータがトリガスイッチを作動させると（ステップ９２）、ステップ９０に指示されているようにオン時間用ポテンショメータ１５が読み取られ、そしてステップ９４に指示されているようにトリガ２４の設定に比例してモータ電圧が設定される。第１の所定時間（Ｔ１）が過ぎた後、ステップ９６に指示されているようにモータ１６を流れる第１電流値Ｉ₁が読み取られる。次にマイクロコンピュータ２６は、ステップ９８に指示されているように第２の所定時間（Ｔ２）だけ待機した後、ステップ１００に指示されているようにモータ１６を流れる電流値Ｉ₂を読み取る。次にステップ１０２に指示されているように、Ｉ₂がＩ₁よりも所定の倍数だけ大きいか否かをマイクロコンピュータ２６が判断する。答えがノーの場合、ステップ１０４に指示されているように、マイクロコンピュータ２６はトリガ２４がまだ引き絞られているか否かをチェックし、答えがイエスならば、ステップ１０２での答えがイエスになるまでステップ９８，１００，１０２を繰り返す。
【００４７】
ステップ１０２での答えがイエスになると、マイクロコンピュータ２６はメモリ２８にアクセスして、ステップ１０６に指示されているように表から適当なオン時間を選ぶ。次に、マイクロコンピュータ２６は、ステップ１０８に指示されているようにＭＯＳＦＥＴ駆動回路３２を制御してモータ１６への電流を中断させ、ラチェッティング動作モードを開始させる。
【００４８】
予め設定されたオフ時間だけ電流は中断し、その後、ステップ１１０に指示されているように選定されたオン時間だけ最大電流信号がモータ１６に供給される。ステップ１１２に指示されているように、マイクロコンピュータ２６がトリガスイッチ２４が解放されたことを検出するまで、ラチェッティング動作モードは繰り返され、そこでモータへの電力の供給は終了する。
【００４９】
図６に関して上に述べた制御方法は、転移点を決めるための方法を提供すると共に、ステップ９６で読み取られた第１電流に基づいて、ねじ込まれるねじのサイズを「自動的」に検出している。従って、この方法は、異なるサイズの木ねじに適合するように転移点を自動的に調整して、適当な時期に転移を生じさせることができる利点を有する。当業者ならば自明のように、図６に図示されたプログラムは、ラチェッティング動作モードへのスイッチング前の移転段階で、モータ電流の所定の増加割合又はモータ電流の所定の増加速度を検出できるように、容易に修正可能である。
【００５０】
転移点を決定する更に他の方法が図７に示されている。図７に示すステップは、図６の方法のステップ９６〜１０２の代わりに行われるものである。図７によれば、図６のステップ９０〜９５が終わった後で、ステップ１１４に指示されているようにモータ１６の速度Ｖ₁が読み取られる。次にマイクロコンピュータ２６は、ステップ１１６に指示されているように所定の時間（Ｔ２）だけ待機した後、ステップ１１８に指示されているようにモータ１６の速度Ｖ₂を読み取る。そこでステップ１２０に指示されているように、モータ１６の速度が所定量だけ減速されたか否かがチェックされる。答えがノーの場合には、ステップ１２２に指示されているように、トリガ２４がまだ引き絞られているか否かがチェックされる。答えがノーならば、ステップは図６に指示されているようにプログラムの冒頭まで戻る。
【００５１】
ステップ１２２での答えがイエスならば、ステップ１１６〜１２０が繰り返される。ステップ１２０での答えがイエスになれば（即ちモータ１６の速度が所定量だけ減速された場合）、図６のステップ１０６〜１１０に従ってラチェッティング動作モードが行われる。勿論、必要に応じてステップ１２０での結果を修正して、モータ速度の所定の低下割合又は所定の速度低下率を検出することも可能である。
【００５２】
図７に関連して述べた方法によれば、ねじ込まれる木ねじのサイズ及び該木ねじがねじ込まれる木片の固さを考慮に入れた、ラチェッティング動作モードに移行する適当な転移点を決定するための比較的簡単な一連の操作が提供される。モータ速度の低下の所定量又は所定割合を検出することによって、多くの用途について適度な時点でラチェッティング動作モードが行われ、この工具の効率を最適化することができる。
【００５３】
図７の方法でも、電流しきい値用ポテンショメータ１４を使用する必要はない。更に、この制御方法にはオン時間用ポテンショメータ１５も不要である。
更にもう一つ別の実施例によれば、例えばねじをねじ込む場合に、ドリル１０は常に低周波パルスモードで作動する。この例では、電流しきい値用ポテンショメータ１４、オン時間用ポテンショメータ１５、速度センサ３６及び電流センサ３０は使われていないか、又は省略されている。別の例では電流センサ３０は残され、ドリル１０が常に低周波モードで作動するように低いしきい値に設定されている。モータ１６を低周波でパルス駆動することによって、モータ速度を変えることができる。これによって、可変速度とねじを最適にねじ込むのに必要なトルク衝撃とが得られる。この動作モードは、ねじをねじ込む際の初期段階では使用者はドリルを完全速度（１００％デューティ比）又はその近傍で動作させ、ねじの先端が適当な深さに達した時点でモータをを減速（低いデューティ比に）する、従来型の変速ドリルでねじをねじ込むのに似ている。その違いは、オペレータが工具を遅くしてねじをねじ込むにつれて、（デューティ比を良好にするように）オペレータが速度を減速することにある。これはパルス作用を開始させるが、この作用は低速で低デューティ比のサイクルの場合に更に明瞭になる。オペレータはこのパルス作用によってねじの深さの制御を充分に行うことが可能になる。更に、オペレータは電流しきい値用ポテンショメータ１４の精密な設定法を学ぶ必要がないので、操作が簡単になる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のことから、本発明によれば多くの利点がもたらされることが判るであろう。最も重要なことは、比較的低周波でモータをパルス的にオン／オフ駆動して、モータがオフになった時に歯車列を少なくとも部分的にリラックスさせるのに充分な長さの期間を設けることによって、改善されたトルク出力と制御手段を具えた電動工具が提供されることである。更に、本発明は、ドリルが作動している時に所定のサイクル時間でモータが交互に完全オンと完全オフでパルス駆動されるようにモータを制御する制御回路を組み込んだ、変速電動ドリル等の電気的に駆動される動力工具を提供する。
【００５５】
第２に、本発明は、電動工具のオペレータに交互の完全オン／完全オフ動作を開始させる時点を調節するための手段を与える制御回路を有する電動工具を提供する。
第３に、本発明は、モータを流れる電流がオペレータの調節可能なしきい値レベルを越えた時に交互の完全オン／完全オフの動作モードに自動的に入る電動工具を提供する。
【００５６】
最後に、本発明は、オペレータが工具の動作が交互に変わる際のトルク衝撃の大きさを制御可能な電動工具を提供する。
ここに述べたすべての実施例について、ラチェッティング動作モード即ち低周波動作モードは、これを修正することなく又は僅かの修正を加えるだけで、連続してトルクを加えても効果がないことが判っている固く締まった木ねじやナット等を緩めるのにも容易に使用可能なことは理解できよう。又、ここに開示されているラチェッティング動作モード即ち低周波動作モードは、これに修正することなく又は僅かの修正を加えるだけで、電動リベット工具を含む種々の電動工具に適用して必要に応じてこれらの工具の詰まりを防止することが可能なことも理解できよう。
【００５７】
当業者ならば、以上の説明から本発明の広範な教示は種々の形態で実行可能なことが判るはずである。従って、本発明は特定の実施例に関して説明されたが、当業者ならば図面、明細書、特許請求の範囲を研究することによってその他多くの改変を行えることは自明なので、本発明の真の範囲はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御回路を使用している代表的な変速電動ドリルの側面図である。
【図２】本発明の制御回路の好適実施例の簡単化されたブロックダイアグラムである。
【図３】交互オン／オフ動作モード、即ち「ラチェッティング」動作モード、即ち低周波動作モードにおいて制御回路が行う動作ステップのフローチャートである。
【図４】本発明の制御回路を組み込んだ電動工具のトリガを引き絞った位置に維持した状態で、電動工具によってねじ込まれるねじの深さとモータに流れる電流の関係を示すグラフである。
【図５】ラチェッティング動作モードの開始時期に関する転移点を決定するための別の制御方法のフローチャートである。
【図６】電動工具のモータを流れる電流を繰り返して測定し、電流が最初に測定した値から所定の倍数がけ増加した場合にラチェッティング動作モードを行う更に別の制御方法のフローチャートである。
【図７】モータ速度が所定の低下を示したことを検出することによって最適な転移点を決定するための更にもう一つ別のフローチャートである。
【図８】図３に示すラチェッティング動作モード即ち低周波動作モードの際の電動工具の制御の別の態様の部分的フローチャートである。
【符号の説明】
１０…電動工具
１２…制御回路
１４，１５…ポテンショメータ
１６…モータ
２０…歯車列
２２…工具ホルダ
２４…トリガスイッチ
２６…コントローラ

Claims

出力スピンドルを駆動する電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得るスイッチと、制御回路と、を有し、該制御回路は、前記モータの速度を制御するために、前記スイッチの位置に応じて、前記制御回路によって発生される一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力を変調するための制御回路である電動工具において、前記制御回路によって発生されるＰＷＭｄ．ｃ．制御信号が５０Ｈｚより低い周波数で周期的にオン・オフされることを改良点とする電動工具。
前記周波数は１０Ｈｚと５０Ｈｚの間の範囲である請求項１に記載の電動工具。
出力スピンドルを駆動する電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得るスイッチと、制御回路と、を有し、該制御装置は、前記モータの速度を制御するために、前記スイッチの位置に応じて、前記制御回路によって発生される一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力を変調するための制御回路である電動工具において、前記制御回路は、前記モータが前記制御信号の実質的に全デューティ比範囲にわたって前記出力スピンドルへの滑らかなトルクを印加するようにするのに十分高い第１の一定の周波数で前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号を発生するか、あるいは前記モータが前記制御信号のデューティ比範囲の大部分にわたって前記出力スピンドルにトルク衝撃を与えて連続的な前記トルク衝撃間で前記出力スピンドルの回転の速度の実質的な変動を引き起こすようにするのに十分低い、５０Ｈｚより低い第２の一定の周波数で前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号を発生するかを選択的に行うことを改良点とする電動工具。
出力スピンドルを駆動する電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得るスイッチと、前記スイッチの位置に応じて、前記モータに供給される電力を変調して前記モータの速度を制御するための制御回路と、を有する電動工具において、前記制御回路が、前記モータに前記出力スピンドルへのトルクの実質的に滑らかな印加を生じさせる結果的になる第１の方法か、あるいは実質的に固定された位置の前記スイッチで、前記出力スピンドルに印加される負荷の如何なる変化にも無関係に、前記出力スピンドルの速度の実質的に周期的な変動を生成するように前記出力スピンドルに印加されるトルクの実質的に周期的な変動を生成するように、前記制御回路が５０Ｈｚよりも低い周波数で周期的にオン・オフされるＰＷＭｄ．ｃ．制御信号を発生する第２の方法で、選択的に前記モータに電力を供給するようにするための手段を含むことを改良点とする電動工具。
前記制御回路は、該制御回路によって発生されるパルス幅変調（ＰＷＭ）された制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力を変調するように適合されており、更に前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号の周波数は５０Ｈｚより低い請求項４に記載の電動工具。
前記制御回路は、該制御回路によって発生されるパルス幅変調（ＰＷＭ）された制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力を変調するように適合されており、更にここで、前記手段は前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号の周波数を選択的に設定するための回路手段を含む請求項４に記載の電動工具。
前記工具の出力スピンドルは、前記制御回路が前記第２の方法で前記モータに電力を供給し、かつ前記工具が動作可能な負荷条件下にあるとき、前記速度の周期的な変動中に断続的に実質的に停止になる請求項４に記載の電動工具。
出力スピンドルを駆動する電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得る装置に応答する制御回路と、を有する電動工具を制御する方法であって、
前記モータの速度を制御するために、前記オペレータが作動させ得る装置の位置に従って、前記制御装置によって発生される一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって、前記モータへの電力を変調するステップと、
前記モータが、前記制御信号のデューティ比範囲の大部分にわたって前記出力スピンドルにトルク衝撃を与えて、連続するトルク衝撃間で前記出力スピンドルの回転の速度の実質的な変動を引き起こさせるようにするのに十分低い、５０Ｈｚより低い周波数で前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号をスイッチングするステップと、を含む方法。
更に、請求項８に記載の十分低い、５０Ｈｚより低い周波数で前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号をスイッチングするステップに対して二者択一的に、前記モータが、前記制御信号の実質的に全デューティ比範囲にわたって前記出力スピンドルに実質的に滑らかなトルクを印加するようにするために、比較的高い周波数で前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号をスイッチングするステップを含む請求項８に記載の方法。
出力スピンドルを駆動するための電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得る装置に応答する制御回路と、を有する電動工具を制御する方法において、
前記オペレータが作動させ得る装置の位置に従って、前記制御回路による一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータの速度を制御するために前記モータへの電力を変調するステップと、
高いデューティ比の設定では前記モータは、前記出力スピンドルに実質的に滑らかにトルクが印加される第１モードで動作するように前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号の周波数を設定し、低いデューティ比の設定では前記モータは、トルク衝撃が前記出力スピンドルに与えられて、連続するトルク衝撃間で前記出力スピンドルの回転の速度の実質的な変動を引き起こす第２モードで動作するように、前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号の周波数を比較的低い、５０Ｈｚより低い周波数に設定するステップと、を含む電動工具を制御する方法。
前記モータは前記オペレータが作動させ得る装置の位置の変更に応答して前記第１モードから第２モードに移行する請求項１０に記載の方法。
前記工具の出力スピンドルは、前記モータが前記第２モードで運転され、前記電動工具が動作可能な負荷状態下にあるとき断続的に実質的に停止になる請求項１１に記載の方法。
出力スピンドルを駆動するための、関連する応答時間を有する電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得るスイッチと、制御回路と、を有し、該制御回路は、前記モータの速度を制御するために、前記スイッチの位置に従って、前記制御回路に発生される一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力を変調するための制御回路である電動工具において、前記制御回路によって発生された前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号が前記モータの応答時間より大きい周期を規定する、５０Ｈｚより低い周波数で周期的にオン・オフすることを改良点とする電動工具。
出力スピンドルを駆動するための電気モータを有する電動工具であって、動作可能に連結された工具ホルダと、前記モータに供給される電力の大きさを制御するためのオペレータが作動させ得るスイッチと、制御回路と、を有し、該制御回路は、前記モータの速度を制御するために、前記スイッチの位置に従って、前記制御回路によって発生される一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ）された直流（ｄ．ｃ．）制御信号のデューティ比を変えることによって、前記モータに供給される電力を変調するための制御回路である電動工具において、前記モータが、前記出力スピンドルにトルク衝撃を与えて、連続するトルク衝撃間で前記出力スピンドルの回転の速度の実質的な変動を引き起こすのに十分低い、５０Ｈｚより低い周波数で前記制御回路が前記ＰＷＭｄ．ｃ．制御信号を周期的にオン・オフすることを改良点とする電動工具。
前記周波数は１０Ｈｚと５０Ｈｚとの間の範囲内にある請求項１４に記載の電動工具。
出力スピンドルを駆動するための電気モータを有する電動工具において、前記モータに、５０Ｈｚより低い周波数のパルスを印加することによって、前記工具の出力スピンドルに均一でないトルクが印加されて、前記モータのパルスが、運転可能な負荷状態下で前記出力スピンドルを個々に時間的に間隔を空けられた一連の不連続なインクリメンタル量で回転させるように、前記電気モータを制御する方法。
前記モータのパルスは、前記出力スピンドルがパルス間で実質的に停止になることを可能にするのに十分な間隔が空けられている請求項１６に記載の方法。
出力スピンドルと、該出力スピンドルを駆動するための電気モータと、前記モータの運転を制御するための電源を含む制御システムと、前記電源から前記モータに一定の周波数のＰＷＭ駆動信号を印加するために前記電源を前記モータに相互接続するパワースイッチング装置と、該パワースイッチング装置を制御し、前記電動工具の少なくとも１つの運転特性を監視し、該運転特性の予め定められた変化に応答して前記ＰＷＭ駆動信号の周波数を５０Ｈｚより低い周波数に低減させて、前記電動工具がラチェット運転モードに入るようにするためのコントローラと、を有する携帯用電動工具。
前記運転特性はモータ電流である請求項１８に記載の電動工具。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より大きいモータ電流における増加である請求項１９に記載の電動工具。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より大きいモータ電流の増加率に相当する請求項１９に記載の電動工具。
前記運転特性は前記モータの速度である請求項１８に記載の電動工具。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より小さい前記モータの速度における減少である請求項２２に記載の電動工具。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より小さい前記モータの速度の減速率に相当する請求項２２に記載の電動工具。
更に、オペレータが作動させ得るトリガスイッチを含み、ここで前記コントローラは更に前記トリガスイッチの作動位置に従って前記ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を変えることによって前記モータに供給される電力の大きさを制御する請求項１８に記載の電動工具。
前記電源はバッテリである請求項１８に記載の電動工具。
モータの速度を制御するための、関連する周波数を有する駆動信号によって前記モータに供給される総電力に応答するタイプの電気モータによって駆動される出力スピンドルを有する携帯用電動工具のための制御システムであって、
前記駆動信号を前記モータに印加するための電源に前記モータを相互接続するパワースイッチング装置と、
前記電動工具の運転特性を監視して、前記運転特性の予め定められた変化に従って５０Ｈｚより低い周波数で前記駆動信号をスイッチングして、前記モータがラチェット運転モードに入るようにするためのコントローラと、を含む制御システム。
前記電源は前記電動工具に直接的に接続されたバッテリである請求項２７に記載の制御システム。
前記運転特性はモータ電流である請求項２７に記載の制御システム。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より大きいモータ電流における増加である請求項２９に記載の制御システム。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より大きいモータ電流の増加率に相当する請求項２９に記載の制御システム。
前記運転特性は前記モータの速度である請求項２７に記載の制御システム。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より小さい前記モータの速度における減少である請求項３２に記載の制御システム。
前記予め定められた変化は予め定められたしきい値より小さい前記モータの速度の減速率に相当する請求項３２に記載の制御システム。
更に、オペレータが作動させ得るトリガスイッチを含み、ここで前記コントローラは更に前記トリガスイッチの作動位置に従って前記駆動信号の特性を制御することによって前記モータに供給される電力の大きさを制御する請求項２７に記載の制御システム。
前記駆動信号はＰＷＭ信号であり、前記駆動信号の前記特性は前記ＰＷＭ信号のデューティ比である請求項３５に記載の制御システム。
前記コントローラは前記ＰＷＭ駆動信号の周波数を前記運転特性の予め定められた変化に応答して比較的高い値から５０Ｈｚより低い値に低減する請求項３６に記載の制御システム。
前記駆動信号の周波数は前記電動工具がラチェット運転モードに入るようにするのに十分低い請求項３７に記載の制御システム。
前記電源は前記電動工具に直接接続されたバッテリであり、前記ＰＷＭ駆動信号はｄ．ｃ．信号である請求項３８に記載の制御システム。