JP5112956B2 - 充電式電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ（二次電池）からの電力により回転する直流モータを動力源として備え、その直流モータの回転速度をトリガスイッチ等の速度設定用スイッチの操作状態に応じて制御するよう構成された充電式電動工具に関する。

従来、この種の充電式電動工具としては、例えば、直流モータの駆動回路として、直流モータの各端子と直流電源（バッテリ）の正極及び負極との間にそれぞれ設けられたスイッチング素子（ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ）からなるブリッジ回路（換言すればインバータ回路）が設けられているものが知られている。

このような構成の充電式電動工具では、使用者が速度設定用スイッチとしてのトリガスイッチを操作すると、コントローラが、その操作量に基づき、直流モータをＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を求め、その駆動デューティ比に応じてブリッジ回路内のスイッチング素子をオン／オフさせることで、直流モータの回転を制御する。

また、速度設定用のスイッチとして、上述したトリガスイッチ以外に、例えば高速モードと低速モードの二段階に回転速度を切替可能な速度切替スイッチを備えたものも知られている。このような構成の充電式電動工具では、使用者が速度切替スイッチを高速モード又は低速モードの何れかに設定（切替操作）してトリガスイッチを引くと、コントローラが、その設定されたいずれかの速度モードに対応した回転速度となるよう直流モータを制御する。そして、直流モータの回転駆動力は、直接又は減速機構等を介して工具出力軸に伝達される。

ところで、充電式電動工具においては、動力源となる直流モータの駆動時に、直流モータが機械的にロックしたり、コントローラに異常が生じたり、或いは負荷としての直流モータがショートする等のアブノーマル状態（異常状態）が発生すると、直流モータやその駆動回路に過電流が流れて、これら各部が発熱し、場合によっては焼損することがある。

このため、充電式電動工具には、通常、直流モータの駆動時に、当該充電式電動工具が上述したアブノーマル状態になっていないかどうか判断し、アブノーマル状態と判断された場合には直流モータの駆動を停止する等の保護動作を行う保護回路が設けられている。

保護回路の構成は種々考えられ、例えば、直流モータの通電電流値を検出する電流検出手段を設け、通電電流値がある閾値を超えた場合にアブノーマル状態（過電流発生）と判断するように構成することももちろん可能である。

しかし、回路の小型化やコストダウンのために、近年では、電流検出手段を設けずに過電流を検出する手法が種々提案されている。その一例として、バッテリ電圧を監視し、負荷ショート等により過電流が発生してバッテリ電圧が低下したら負荷への通電を停止する（通電経路に設けられたスイッチング素子をオフする）よう構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１７４８７４号公報

しかし、上述した充電式電動工具のような、速度設定用スイッチを備えてその設定内容に応じて直流モータをＰＷＭ制御するよう構成された工具に対し、上記特許文献１に記載された、バッテリ電圧低下に基づく過電流検出の技術を適用すると、回転速度の設定内容によってはアブノーマル状態（過電流）を正確に検出できないおそれがある。

即ち、直流モータをＰＷＭ制御する場合、スイッチング素子がオンされると、直流モータの通電電流値は上昇していき、それに伴ってバッテリ電圧は徐々に低下していく。そのままスイッチング素子のオン状態が続くと、やがて通電電流値の上昇およびバッテリ電圧の低下は止まり、定常状態に入る。そして、スイッチング素子がオフされると、通電電流値はゼロに向けて徐々に低下していくと共にバッテリ電圧は開放電圧に向けて徐々に上昇していく。なお、スイッチング素子のオン期間中に定常状態に入るかどうかは、通電経路の時定数や駆動デューティ比（即ちオン期間の長さ）に依存する。

ここで、直流モータへの通電時に、当該充電式電動工具がアブノーマル状態となって過電流が発生すると、正常時に対してバッテリ電圧はより低下することになる。
そのため、保護回路を例えば、直流モータへの通電が定常状態となっているときのバッテリ電圧よりも低い所定電圧値を過電流判定用の電圧検出閾値として設定し、バッテリ電圧がこの電圧検出閾値よりも低くなった場合に、過電流が発生したものと判断して保護動作を行うように構成することができる。

しかし、速度設定用のスイッチにより設定された速度が低ければ低いほど、駆動デューティ比は小さくなり、スイッチング素子のオン期間は短くなる。そのため、スイッチング素子のオンによる通電開始後の過渡状態において、設定速度が低いほど、バッテリ電圧の低下量も小さくなる。つまり、通電電流の上昇やバッテリ電圧の低下量は、ＰＷＭ制御における駆動デューティ比に依存しており、駆動デューティ比が低い程（即ち設定速度が低いほど）バッテリ電圧が低下する時間は短くなってその低下量も小さくなる。

そのため、電圧検出閾値が例えば駆動デューティ比の大きいとき（つまり設定速度が高いとき）に合わせて低い値に設定されていると、設定速度が低いときにアブノーマル状態となってスイッチング素子のオン時に過電流が発生しても、バッテリ電圧が電圧検出閾値を下回る前にスイッチング素子がオフされてバッテリ電圧は再び上昇に転じることになり、故に、過電流を検出できなくなるおそれがある。

これを防ぐべく、駆動デューティ比が小さいとき（つまり設定速度が低いとき）に合わせて電圧検出閾値を高い値に設定すると、逆に、駆動デューティ比が大きいときに、正常状態であるにも拘わらずバッテリ電圧がその電圧検出閾値を下回ってしまい、過電流発生と誤検出されてしまうおそれがある。

一方、アブノーマル状態の一つとして直流モータのロック状態があり、これを検出する方法も種々知られている。具体的には、直流モータが一定量回転する度にパルス信号を出力する回転センサを設け、そのセンサからのパルス信号が予め設定したロック判定時間内に出力されなかった場合にロック状態を検出する方法がある。

この場合においても、ロック判定時間を、例えば駆動デューティ比の小さいとき（つまり設定速度が低いとき）に合わせて長い時間に設定しておくと、速度設定用スイッチによる設定速度が高いほど、ロック状態となったときに過電流が流れ続ける時間が長くなってしまう。

これを防ぐべく、駆動デューティ比が大きいとき（つまり設定速度が高いとき）に合わせてロック判定時間を短い時間に設定すると、逆に、駆動デューティ比が小さいときに、正常であるにも拘わらずそのロック判定時間内にセンサからパルス信号が出力されず、ロック状態と誤検出されてしまうおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、設定速度に応じて直流モータの回転をＰＷＭ制御するよう構成された充電式電動工具において、設定速度によらず、工具のアブノーマル状態を確実に検出することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の充電式電動工具は、工具出力軸を駆動する直流モータと、該直流モータの電源としての二次電池を内蔵したバッテリパックと、二次電池から直流モータへの通電経路上に設けられた少なくとも一つのスイッチング素子からなるスイッチング回路と、直流モータの回転速度を設定するために使用者により操作される少なくとも一つの速度設定手段と、スイッチング回路を介して直流モータをＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を、速度設定手段の操作により設定された回転速度に基づいて設定する制御手段と、この制御手段にて設定された駆動デューティ比に従い、スイッチング回路内のスイッチング素子をオン／オフさせて直流モータを回転させる駆動手段と、この駆動手段により直流モータが回転している際に、直流モータの通電電流値を除く、当該充電式電動工具の動作状態を直接又は間接的に示す少なくとも一種類の動作量を検出する動作量検出手段と、この動作量検出手段により検出された動作量と該動作量に対して設定された判定閾値とを比較することにより当該充電式電動工具の動作状態が異常か否か判断する異常判断手段と、判定閾値を設定する判定閾値設定手段とを備えている。

そして特に、本発明では、判定閾値設定手段が、判定閾値を、速度設定手段により設定された回転速度に応じて連続的又は段階的に設定する。
このように構成された充電式電動工具では、直流モータが回転している際、動作量検出手段が検出した動作量と判定閾値設定手段が設定した判定閾値とに基づいて、当該充電式電動工具の動作状態が判断される。このとき、判定閾値が一定値に固定されていると、速度設定手段により設定される回転速度（延いては制御手段により設定される駆動デューティ比）によっては、異常判断手段による判断が正確に行われなくなるおそれがある。

そこで本発明では、判定閾値を一定値に固定するのではなく、速度設定手段により設定された回転速度に応じて（延いては駆動デューティ比に応じて）判定閾値を変化（連続的又は段階的に設定）するようにしている。

設定された回転速度（駆動デューティ比）に応じて判定閾値を具体的にどのように変化させるかは適宜考えられるが、例えば、設定された回転速度毎に、その回転速度で直流モータが回転しているときに異常状態が発生した場合に想定される動作量の変化の程度を勘案し、その動作量の変化を確実に検出できるように判定閾値を設定すればよい。

従って、請求項１記載の充電式電動工具によれば、設定された回転速度に応じて判定閾値も連続的又は段階的に変化するように設定されるため、その時々の回転速度に対して逐次適切な判定閾値が設定されることになる。そのため、設定回転速度によらず、充電式電動工具の異常状態を確実に検出することが可能となる。

次に、請求項２記載の発明は、請求項１記載の充電式電動工具であって、動作量検出手段は、動作量として二次電池の電圧を検出し、判定閾値設定手段は、判定閾値としての電圧閾値を、速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど低い値となるように設定する。そして、異常判断手段は、動作量検出手段により検出された二次電池の電圧が電圧閾値より低い場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する。

直流モータに過電流が流れるような異常状態が生じると、二次電池の電圧は通常時よりも低下する。そして、設定された回転速度が大きいほど（つまり駆動デューティ比が大きくてオン時間が長いほど）、過電流時の二次電池電圧の低下度合いも大きくなる。

そこで、請求項２記載のように、設定された回転速度が大きいほど電圧閾値を低い値に設定し、その電圧閾値を用いることで、設定回転速度にかかわらず、二次電池電圧の低下に基づく異常状態の判断を確実に行うことが可能となる。

次に、請求項３記載の発明は、請求項１記載の充電式電動工具であって、動作量検出手段は、直流モータが一定量回転する度に動作量としての検出信号を出力し、判定閾値設定手段は、判定閾値としての時間閾値を、速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど短い値となるように設定する。そして、異常判断手段は、動作量検出手段から検出信号が出力されない時間が時間閾値以上となった場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する。

異常状態の１つとして直流モータのロック状態がある。直流モータがロック状態ではない正常状態のときは、直流モータが一定量回転する度に一定時間あたりに出力される検出信号の数は、設定された回転速度に応じたものとなる。即ち、設定回転速度が高いほど、一定時間あたりに出力される検出信号は多くなる。一方、直流モータがロック状態となると、一定時間あたりの検出信号の数は急減する（或いは全く検出されなくなる）。

そこで、時間閾値を設定しておき、検出信号が出力されない時間がこの時間閾値以上継続したか否かをもって、ロック状態を判断することができる。この場合、設定回転速度が高い高速回転時には、通常状態において一定時間あたりに出力される検出信号の数は多くなり、逆に低速回転時にはその数は少なくなる。

そこで、請求項３記載のように、設定された回転速度が大きいほど時間閾値を短く設定し、その時間閾値を用いることで、異常状態の１つとしてのロック状態を、設定回転速度にかかわらず、確実且つ迅速に判断することが可能となる。

次に、請求項４記載の発明は、請求項１記載の充電式電動工具であって、動作量検出手段は、動作量の一つとして二次電池の電圧を検出すると共に、直流モータが一定量回転する度に動作量の一つとしての検出信号を出力するよう構成されている。また、判定閾値設定手段は、判定閾値としての電圧閾値及び時間閾値を、電圧閾値については速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど低い値となるよう、時間閾値については速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど短い値となるように設定する。そして、異常判断手段は、動作量検出手段により検出された二次電池の電圧が電圧閾値より低い場合、又は、動作量検出手段から検出信号が出力されない時間が時間閾値以上となった場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する。

即ち、請求項４記載の充電式電動工具は、上述した請求項２記載の充電式電動工具が備える構成（二次電圧電圧に基づく異常状態判断機能）と請求項３記載の充電式電動工具が備える構成（ロック状態の検出機能）とを兼ね備えたものである。

そのため、請求項３記載の充電式電動工具によれば、異常状態の判断をより確実に行うことが可能となる。
ここで、速度設定手段の具体的構成は種々考えられ、例えば請求項５記載のように速度切替スイッチを有する構成、また例えば、請求項６記載のようにトリガスイッチを有する構成、さらに例えば、請求項７記載のように、速度切替スイッチ及びトリガスイッチの双方を備えた構成とすることができる。

即ち、請求項５記載の発明は、請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、速度設定手段は、使用者の操作により直流モータの回転速度を少なくとも二種類に選択的に設定するための速度切替スイッチを有する。そして、制御手段は、速度切替スイッチの操作状態に基づいて駆動デューティ比を設定する。

また、請求項６記載の発明は、請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、速度設定手段は、使用者の操作量に応じて直流モータの回転速度を設定するためのトリガスイッチを有する。そして、制御手段は、トリガスイッチの操作量に応じて駆動デューティ比を設定する。

また、請求項７記載の発明は、請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、速度設定手段は、使用者の操作により直流モータの速度モードを少なくとも二種類に選択的に設定するための速度切替スイッチと、使用者の操作量に応じて直流モータの回転速度を設定するためのトリガスイッチとを有する。そして、制御手段は、トリガスイッチの操作量に応じて、且つ、該操作量が最大のときの駆動デューティ比である最大駆動デューティ比が速度モード毎に異なるように、該駆動デューティ比を設定する。

上記の請求項５〜７のうちどの構成を採用するかは、工具に要求される仕様などに応じて適宜決めることができる。そして、いずれの構成においても、使用者の操作によって回転速度が設定（駆動デューティ比が設定）され、その設定内容に応じて、判定閾値が適切に設定される。そのため、異常状態の判断を確実に行うことができる。

そして、請求項１〜７いずれかに記載の充電式電動工具は、例えば請求項８に記載のように、異常判断手段によって当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断されたときに直流モータへの通電を停止することにより該直流モータを保護する保護手段を備えたものとして構成することができる。

直流モータへの通電を停止する具体的方法としては、例えば、駆動デューティ比を０に設定することによってスイッチング回路におけるスイッチング素子を全てオフしたり、或いは、二次電池から直流モータへの通電経路上にスイッチを設け、このスイッチをオフすることで直流モータへの電力供給を強制的に遮断するなど、種々の方法が考えられる。

このように構成された充電式電動工具によれば、動作状態が異常と判断されると直流モータの通電が停止されるため、直流モータを異常状態から確実に保護することができ、延いては、当該充電式電動工具を確実に保護することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の充電式インパクトドライバ１の外観を表す斜視図である。

本実施形態の充電式インパクトドライバ１は、左右の半割ハウジング２，３を組み付けることにより形成され、下方にハンドル部４が延設された本体ハウジング５と、本体ハウジング５のハンドル部４の下端に着脱自在に装着されるバッテリパック６と、から構成されている。

また、本体ハウジング５の後方（図１の左側）は、当該充電式インパクトドライバ１の動力源となる直流モータ２０（図２参照）を収納するモータ収納部７となっており、モータ収納部７よりも前方には、減速機構及び打撃機構が収納されている。

そして、本体ハウジング５の先端には、打撃機構の先端に工具ビット（図示略）を装着するためのチャックスリーブ８が突設されている。なお、チャックスリーブ８は、工具ビットと共に本発明の工具出力軸に相当するものである。

ここで、打撃機構は、例えば、減速機構を介して回転されるスピンドルと、スピンドルと共に回転し、且つ、軸方向へ移動可能なハンマと、ハンマの前方にあって先端に工具ビットが取り付けられるアンビルと、から構成されるものであり、次のように動作する。

すなわち、打撃機構においては、直流モータ２０の回転に伴いスピンドルが回転すると、ハンマを介してアンビルが回転して、工具ビット（例えばドライバビット）を回転させ、その後、工具ビットによるねじ締めが進みアンビルへの負荷が高まると、ハンマがコイルばねの付勢力に抗して後退してアンビルから外れ、そこからスピンドルと共に回転しつつコイルばねの付勢力で前進してアンビルに再係合することで、アンビルに間欠的な打撃を加え、増し締めを行う。

なお、この打撃機構については、従来より知られている（例えば、特開２００６−２１８６０５号公報等、参照）ため、ここでは詳細な説明は省略する。
本体ハウジング５のハンドル部４には、使用者がハンドル部４を握った状態で操作し得るトリガスイッチ１０が設けられている。

また、本体ハウジング５におけるハンドル部４の下側には、直流モータ２０の速度モード（延いては工具ビットの速度モード）を設定するための、押しボタン式の速度切替スイッチ９が設けられている。

本実施形態の充電式インパクトドライバ１は、使用者が速度切替スイッチ９を操作することにより、速度モードが高速モード、中速モード、及び低速モードの三種類に切り替え設定されるよう構成されている。そして、速度モード毎に、直流モータ２０の最大回転速度（最大駆動デューティ比）が異なるよう構成されており、高速モードの場合の最大回転速度（最大駆動デューティ比）が最も大きく、低速モードの場合の最大回転速度が最も小さい。

そして、使用者がトリガスイッチ１０を操作すると、速度切替スイッチ９により設定されている速度モードに対応した最大回転速度を上限として、そのトリガスイッチ１０の操作量（引き量）に応じた設定回転速度にて直流モータ２０が回転する。

バッテリパック６には、所定電圧の二次電池セルが直列に接続されてなるバッテリ１８（図２参照）が内蔵されている。そして、ハンドル部４内には、バッテリパック６内のバッテリ１８から電源供給を受けて動作し、トリガスイッチ１０が操作されているときに直流モータ２０を回転させる駆動装置が収納されている。

図２は、この駆動装置の構成を表す電気回路図である。
図２に示すように、本実施形態の直流モータ２０は、３相ブラシレスモータにて構成されており、直流モータ２０の各相の端子は、モータ駆動回路１２を介して、直流電源としてのバッテリパック６（詳しくはバッテリ１８）に接続されている。

モータ駆動回路１２は、本発明のスイッチング回路に相当するものであり、直流モータ２０の各相の端子とバッテリ１８の正極側とを接続する、所謂ハイサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３と、同じく直流モータ２０の各相の端子とバッテリ１８の負極側とを接続する、所謂ローサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６とからなるブリッジ回路として構成されている。

また、モータ駆動回路１２を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ｎチャネルのＦＥＴにて構成されており、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、ゲート−ソース間に閾値以上の駆動電圧を印加することで各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオンさせるゲート回路２１〜２６が接続されている。このゲート回路２１〜２６は、モータ駆動回路１２内の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を個々にオン／オフさせるためのものであり、本発明の駆動手段に相当する。

そして、各ゲート回路２１〜２６は、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略す）１３により制御される。
すなわち、マイコン１３は、トリガスイッチ１０が操作されているとき、直流モータ２０に設けられた回転位置センサ１４からの検出信号に基づき、ゲート回路２１〜２６を介してモータ駆動回路１２内の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフさせることで、直流モータ２０の各相巻線への通電電流を制御し、直流モータ２０を回転させるものであり、マイコン１３からゲート回路２１〜２６には、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を駆動するための制御信号が入力される。

回転位置センサ１４は、一又は複数のホールＩＣからなり、直流モータ２０の回転位置に応じて（即ち、直流モータ２０が所定量回転する毎に）マイコン１３へパルス信号を出力する。マイコン１３は、この回転位置センサ１４からのパルス信号に基づいて直流モータ２０の回転位置、回転速度を演算し、この回転速度が、速度切替スイッチ９及びトリガスイッチ１０の操作状態により定まる設定回転速度と一致するよう、直流モータ２０をＰＷＭ制御する。

また、駆動装置内には、図示は省略したものの、バッテリ１８の電圧を所定の定電圧Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）に降圧した定電圧電源を生成する定電圧電源装置が備えられている。この定電圧電源（Ｖｃｃ）は、マイコン１３を含む、当該駆動装置内の所定の回路を動作させるための電源として用いられる。

速度切替スイッチ９は、常時開状態の周知の押しスイッチであり、一端が定電圧Ｖｃｃの定電圧電源ラインに接続され、他端は、抵抗Ｒ１を介してグランドライン（接地電位）に接続されると共にマイコン１３の所定のポート（速度切替信号入力ポート）に接続されている。つまり、マイコン１３の速度切替信号入力ポートには、速度切替スイッチ９の操作状態に応じた速度切替信号が入力される。

このような構成により、通常時は、速度切替スイッチ９の接点は開いているため、マイコン１３の速度切替信号入力ポートは抵抗Ｒ１を介して接地された状態となる。つまり、速度切替スイッチ９からマイコン１３の速度切替信号入力ポートに入力される速度切替信号はローレベル（０Ｖ）の信号となる。一方、使用者が速度切替スイッチ９を押し操作してその接点が閉じると、マイコン１３の速度切替信号入力ポートは、速度切替スイッチ９を介して定電圧電源の定電圧Ｖｃｃと同電位となる。つまり、速度切替スイッチ９からマイコン１３の速度切替信号入力ポートに入力される速度切替信号はハイレベル（５Ｖ）の信号となる。なお、使用者が押し操作をやめると、速度切替スイッチ９はバネの弾性力によって再び開状態となる。

マイコン１３では、使用者による速度切替スイッチ９の操作に応じて、直流モータ２０の速度モードが設定される。即ち、使用者が速度切替スイッチ９を一回押し操作すると、マイコン１３に入力される速度切替信号は、その押し操作している時間、ローレベルからハイレベルに転じる。マイコン１３は、高速モードをデフォルト状態として、速度切替信号がローレベルからハイレベルに転じる毎（つまり使用者が押し操作を行う毎）に、速度モードを、高速モード→中速モード→低速モード→高速モード→・・・と順次切り替えていく。

なお、充電式インパクトドライバ１が現在どの速度モードに設定されているかを使用者に知らしめる方法としては、例えば、速度切替スイッチ９が操作される毎に設定速度モードに応じた報知音を発生させたり、或いは、ＬＥＤ等を設け、設定速度モードに応じて点灯させる、といった方法が考えられる。もちろん、これらの方法は一例である。

また、トリガスイッチ１０は、より詳しくは、図２に示すように、駆動開始スイッチ１６と可変抵抗器１７とからなるものである。駆動開始スイッチ１６は、一端が、抵抗Ｒ２を介して定電圧Ｖｃｃに接続されると共にマイコン１３の所定のポート（駆動開始信号入力ポート）に接続され、他端がグランドラインに接続されている。

可変抵抗器１７は、いわゆるポテンショメータとして構成されており、定電圧Ｖｃｃを電源として、トリガスイッチ１０の操作量（引き量）に応じた電圧（トリガ操作量信号）をマイコン１３のトリガ操作量信号入力ポートに入力する。

このような構成により、使用者がトリガスイッチ１０を引き始めると（例えば少量引くと）、駆動開始スイッチ１６がオンし、その旨を示す駆動開始信号がマイコン１３に入力される。マイコン１３は、この駆動開始信号が入力されると、可変抵抗器１７からのトリガ操作量信号に従い、そのトリガ操作量信号が示すトリガスイッチ１０の操作量（引き量）に応じた回転速度にて直流モータ２０を回転させるべく、直流モータ２０のＰＷＭ制御を開始する。

即ち、速度切替スイッチ９により設定されている速度モードに対応した最大回転速度を上限として、トリガスイッチ１０の引き量が大きいほど回転速度が大きくなるよう（つまり駆動デューティ比が高くなるよう）、モータ駆動回路１２の駆動デューティ比を設定する。使用者がトリガスイッチ１０を引ききった状態では、駆動デューティ比は、設定されている速度モードの最大回転速度に対応した値となる。

図３に、速度モード毎の、トリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に対するＤＵＴＹ（駆動デューティ比）の変化の概略を示す。本実施形態では、トリガスイッチ１０の引き量が２０段階（ＬＥＢＥＬ１〜ＬＥＶＥＬ２０）に設定され、各段階（ＬＥＶＥＬ）毎にＤＵＴＹが設定されている。トリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に対するＤＵＴＹは、各速度モードのいずれも、引き量が増すに従ってＤＵＴＹが増加（一部不変）となるようにされている。

但し、ＤＵＴＹの増加の傾向は、設定速度モード毎に異なっており、高速モードに設定されているときは、最大ＤＵＴＹをＮＨｍａｘ（本例では１００％）として、トリガスイッチ１０の引き量が増すに従ってＤＵＴＹがこのＮＨｍａｘに向けて増加していく。そして、使用者がトリガスイッチ１０を完全に引ききったときは、ＤＵＴＹが最大のＮＨｍａｘとなる。中速モードに設定されているときは、最大ＤＵＴＹをＮＭｍａｘ（本例では６５％）として、トリガスイッチ１０の引き量が増すに従ってＤＵＴＹがこのＮＭｍａｘに向けて増加していく。そして、使用者がトリガスイッチ１０を完全に引ききったときは、ＤＵＴＹが最大のＮＭｍａｘとなる。低速モードに設定されているときは、最大ＤＵＴＹをＮＬｍａｘ（本例では３８％）として、トリガスイッチ１０の引き量が増すに従ってＤＵＴＹがこのＮＬｍａｘに向けて増加していく。そして、使用者がトリガスイッチ１０を完全に引ききったときは、ＤＵＴＹが最大のＮＬｍａｘとなる。

なお、図３に示したＤＵＴＹの変化は、トリガスイッチ１０の引き量に対するＤＵＴＹの変化の傾向を概略的に示したものであり、引き量に対するＤＵＴＹの具体的な値は、図４に示す通りである。図４は、速度モード毎の、トリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に対する、ＤＵＴＹ（駆動デューティ比）、ロック判定時間、及び電圧検出閾値を表す説明図である。なお、ロック判定時間及び電圧検出閾値については後述する。

このように、マイコン１３は、本発明の制御手段に相当するものであり、速度切替スイッチ９にて設定される速度モード及びトリガスイッチ１０からのトリガ操作量信号に対応した回転速度に基づき、直流モータ２０をＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を設定し、この駆動デューティ比に従ってモータ駆動回路１２内のスイッチング素子をデューティ駆動する。これにより、直流モータ２０の各相に流れる電流が制御され、直流モータ２０が、設定されている速度モード及びトリガスイッチ１０の操作量に対応した回転速度で回転することとなる。なお、速度切替スイッチ９及びトリガスイッチ１０はいずれも本発明の速度設定手段に相当する。

また、本実施形態の駆動装置には、バッテリ電圧Ｖｂ（本発明の動作量に相当）を検出するためのバッテリ電圧検出回路１１が設けられている。このバッテリ電圧検出回路１１は、バッテリ電圧Ｖｂを分圧するための、直列接続された２つの分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４からなる、ごく一般的な回路である。２つの分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧後のバッテリ電圧は、バッテリ電圧検出信号として、マイコン１３のバッテリ電圧検出信号入力ポートに入力される。また、マイコン１３には、既述の通り、回転位置センサ１４からのパルス信号（本発明の動作量に相当）も入力される。なお、バッテリ電圧検出回路１１及び回転位置センサ１４はいずれも本発明の動作量検出手段に相当する。

そして、マイコン１３は、バッテリ電圧検出回路１１からのバッテリ電圧検出信号、及び回転位置センサ１４からのパルス信号の双方に基づき、当該充電式インパクトドライバ１において直流モータ２０に過電流が生じるようなアブノーマル状態（異常状態）が発生していないかどうかを判断する。以下、このアブノーマル状態の判断について詳しく説明する。

まず、バッテリ電圧検出回路１１からのバッテリ電圧検出信号に基づいてアブノーマル状態を判断することについて説明する。充電式インパクトドライバ１がアブノーマル状態となって直流モータ２０に過電流が流れると、バッテリ電圧Ｖｂは正常時よりも低くなる。そのため、バッテリ電圧検出信号が示すバッテリ電圧Ｖｂの値に対して予め電圧検出閾値Ｖｔを設定しておき、バッテリ電圧Ｖｂがこの電圧検出閾値Ｖｔを下回った場合に、アブノーマル状態と判断することができる。

しかし、バッテリ電圧に基づく従来の過電流検出方法のように、電圧検出閾値Ｖｔを一定値に固定しておくと、設定速度（駆動デューティ比）によっては必ずしも正確にアブノーマル状態を判断（検出）できなくなる。

ここで、駆動デューティ比に対するバッテリ電圧の変化について考察すると、駆動デューティ比が大きいほど、ＰＷＭ制御における通電期間（スイッチング素子のオン期間）が長くなり、その分、バッテリ電圧もより低くなっていく。

そのため、過電流状態となっても、駆動デューティ比が小さい場合はバッテリ電圧の低下もそれほど大きくはないため、電圧検出閾値Ｖｔもそれに合わせて比較的大きい値に設定することができる。仮に電圧検出閾値Ｖｔが低すぎると、駆動デューティ比が小さい場合には、既述のように、過電流状態になっているにもかかわらずバッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値Ｖｔを下回らず、過電流状態を検出できなくなるおそれがある。

一方、駆動デューティ比が大きければ大きいほど、バッテリ電圧の低下も大きくなるため、電圧検出閾値Ｖｔもそれに合わせて比較的小さい値に設定することができる。仮に電圧検出閾値Ｖｔが大きすぎると、駆動デューティ比が大きい場合には、既述のように、正常状態であるにもかかわらずバッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値Ｖｔを下回ってしまい、誤って過電流状態と判断されてしまうおそれがある。

そこで本実施形態では、電圧検出閾値Ｖｔを、一定値に固定せず、駆動デューティ比が大きいほど低い値となるようにしている。具体的には、図４に示すように、速度切替スイッチ９の操作により設定される速度モード（高速・中速・低速モード）毎に、トリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に応じてＤＵＴＹが大きくなるほど、電圧検出閾値Ｖｔは低くなるように設定されている。逆に言えば、ＤＵＴＹが小さくなるほど電圧検出閾値Ｖｔは高くなるように設定されている。

次に、回転位置センサ１４からのパルス信号に基づいてアブノーマル状態を判断することについて説明する。充電式インパクトドライバ１の使用中、インパクト機構の異常等によって直流モータ２０がロック状態になると、直流モータ２０に過電流が流れるアブノーマル状態となる。そのため、ロック状態になったときは速やかにそれを検出して通電停止等の保護動作を行う必要がある。

ロック状態を判定するためには、判定用の時間であるロック判定時間Ｔｒを予め設定しておき、回転位置センサ１４からのパルス信号がこのロック判定時間Ｔｒの間に入力されなかった場合に、ロック状態と判断することができる。

しかし、既述の通り、ロック判定時間Ｔｒを一定値に固定しておくと、設定速度（駆動デューティ比）によっては必ずしも正確・迅速にロック状態を判断（検出）できなくなる。

ここで、駆動デューティ比に対する回転速度の変化について考察すると、駆動デューティ比が大きいほど、回転速度は大きくなって、単位時間あたりに回転位置センサ１４からマイコン１３に入力されるパルス信号の数も多くなる。そのため、駆動デューティ比が大きい場合にはロック判定時間Ｔｒもそれに合わせて比較的短い時間に設定することができる。仮にロック判定時間Ｔｒが長すぎると、駆動デューティ比が大きい場合には、既述のように、ロック状態となって過電流が流れ続けているにもかかわらずそのロック状態がすぐには検出されず、直流モータ２０に悪影響を及ぼすおそれがある。

一方、駆動デューティ比が小さければ小さいほど、回転速度は小さくなり、単位時間あたりに回転位置センサ１４からマイコン１３に入力されるパルス信号の数も少なくなる。そのため、駆動デューティ比が小さい場合にはロック判定時間Ｔｒもそれに合わせて比較的長い時間に設定することができる。仮にロック判定時間Ｔｒが短かすぎると、駆動デューティ比が小さい場合には、既述のように、ロック状態ではなく低速で正常に回転しているにもかかわらず誤ってロック状態と判定されてしまうなど、使用者による実作業に影響を及ぼすおそれがある。

そこで本実施形態では、ロック判定時間Ｔｒを、一定値に固定せず、駆動デューティ比が大きいほど短い時間となるようにしている。具体的には、図４に示すように、速度切替スイッチ９の操作により設定される速度モード（高速・中速・低速モード）毎に、トリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に応じてＤＵＴＹが大きくなるほど、ロック判定時間Ｔｒは短くなるように設定されている。逆に言えば、ＤＵＴＹが小さくなるほどロック判定時間Ｔｒは長くなるように設定されている。

なお、図４に示した、速度モード及びトリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に対するＤＵＴＹ、ロック判定時間、及び電圧検出閾値の各値は、マイコン１３内のメモリ１９に記憶されている。

以下、マイコン１３にて実行される制御処理を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施形態の充電式インパクトドライバ１では、ハンドル部４の下端にバッテリパック６が装着されて駆動装置（図２）の各部に電源が供給されることにより、マイコン１３が起動すると、マイコン１３は、メモリ１９に記憶されている制御処理プログラムに従って、図５に示す制御処理を実行する。

この制御処理が開始されると、まず、初期処理が行われる（Ｓ１１０）。ここでは、後述するカウンタをクリアする処理を含め、マイコン１３の動作に必要な各種の初期化処理が行われる。この初期処理が終了すると、当該充電式インパクトドライバ１がアブノーマル状態であるか否かが判断される（Ｓ１２０）。

この判断は、マイコン１３内に予め設定されている異常フラグに基づいて行われ、正常状態である限り、この異常フラグはＯＦＦされているため、Ｓ１２０からＳ１３０に移行する。一方、アブノーマル状態となったことによって後述するＳ２４０又はＳ２６０の処理で異常フラグがＯＮされると、マイコン１３が再び初期化されない限り（つまりマイコン１３がそのまま動作継続している間は）、異常フラグはＯＮに保持されたままとなる。そのため、異常フラグがＯＮされた後は、Ｓ１２０では肯定判定され続け、Ｓ１３０以降の処理には進まない。

Ｓ１２０の判断処理でアブノーマル状態ではないと判断されたことによりＳ１３０に進むと、トリガスイッチ１０が使用者により操作されてＯＮ状態となっているか否かが判断される。この判断は、具体的には、トリガスイッチ１０を構成する駆動開始スイッチ１６がＯＮ状態になっているか否かに基づいて行われる。そして、トリガスイッチ１０がＯＮ状態（つまり駆動開始スイッチ１６がＯＮ状態）でなければＳ１２０に戻るが、トリガスイッチ１０がＯＮ状態ならば、Ｓ１４０に移行する。

Ｓ１４０では、速度切替スイッチ９により設定されている速度モード（高速・中速・低速モードのいずれか）と、トリガスイッチ１０の引き量とに基づき、駆動デューティ比（ＤＵＴＹ）が設定される。このＤＵＴＹの設定は、既述の通り、メモリ１９に記憶されている値（図４参照）に従って行われる。例えば、高速モードに設定された状態でトリガスイッチ１０がＬＥＶＥＬ１０まで引かれているときはＤＵＴＹが５８％に設定される、といった具合である。

ＤＵＴＹが設定されると、続くＳ１５０にて、その設定されたＤＵＴＹに対応したロック判定時間Ｔｒ及び電圧検出閾値Ｖｔが設定される。これら各値（Ｔｒ、Ｖｔ）の設定も、メモリ１９に記憶されている値（図４参照）に従って行われる。例えば、中速モードに設定された状態でトリガスイッチ１０がＬＥＶＥＬ２０まで引ききられているときはロック判定時間Ｔｒは０．２秒に設定されると共に電圧検出閾値Ｖｔは９．３Ｖに設定される、といった具合である。

ロック判定時間Ｔｒ及び電圧検出閾値Ｖｔが設定されると、Ｓ１６０にて、Ｓ１４０で設定されたＤＵＴＹに応じた電圧が直流モータ２０へ印加される。つまり、設定されたＤＵＴＹにて直流モータ２０への通電がＰＷＭ制御される。

そして、Ｓ１７０にてカウンタの値が更新（カウントアップ）され、続くＳ１８０では、ホール信号、即ちホールＩＣからなる回転位置センサ１４からのパルス信号が更新されたか否かが判断される。つまり、Ｓ１１０又はＳ２００でカウンタがクリアされた後、新たにホール信号が入力されたか否かが判断される。このとき、ホール信号が更新されたならば、Ｓ２００でカウンタがクリアされた上でＳ２１０へ進むが、ホール信号が更新されていない場合は、Ｓ１９０へ進み、現在のカウンタ値（即ちホール信号が更新されない状態の継続時間であり、前回ホール信号が更新されてからの経過時間でもある）がロック判定時間Ｔｒ以上であるか否かが判断される。

ここで、現在のカウンタ値がまだロック判定時間Ｔｒに達していない場合は、Ｓ２１０に進み、バッテリ電圧Ｖｂが検出される。そして、続くＳ２２０にて、その検出されたバッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値Ｖｔより低いか否かが判断される。ここで、バッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値以上ならば、Ｓ１２０に戻り、再びＳ１２０以降の処理に進むことになる。

一方、ホール信号が更新されない状態がロック判定時間Ｔｒ以上経過すると、カウンタ値もロック判定時間Ｔｒに達することになる。その場合は、Ｓ１９０で肯定判定されてＳ２３０に進み、アブノーマル状態（ここでは直流モータ２０のロック状態）と判断されて、モータ駆動回路１２の各スイッチング素子がオフされることにより直流モータ２０への通電が停止される。そして、Ｓ２４０にて異常フラグがＯＮされ、Ｓ１２０に戻る。

また、バッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値Ｖｔを下回ると、Ｓ２２０で肯定判定されてＳ２５０に進み、アブノーマル状態（ここでは過電流によるバッテリ電圧低下）と判断されて、モータ駆動回路１２の各スイッチング素子がオフされることにより直流モータ２０への通電が停止される。そして、Ｓ２６０にて異常フラグがＯＮされ、Ｓ１２０に戻る。

以上説明したように、本実施形態の充電式インパクトドライバ１は、使用者が速度切替スイッチ９を操作することによって速度モードを高速モード、中速モード、低速モードのいずれかに設定でき、その設定された速度モード及び使用者によるトリガスイッチ１０の引き量（ＬＥＶＥＬ）に応じて、図４に示したように、直流モータ２０の駆動デューティ比が設定される。また、回転位置センサ１４からのパルス信号（ホール信号）やバッテリ電圧Ｖｂに基づいて当該工具のアブノーマル状態を検出できるよう構成されており、その検出の際に用いられる閾値は、駆動デューティ比によって異なる値に設定されている。具体的には、図４に示すように、バッテリ電圧Ｖｂに基づいてアブノーマル状態を検出するために用いられる電圧検出閾値Ｖｔは、駆動デューティ比が大きいほど低い値となるように設定される。また、ホール信号に基づいてアブノーマル状態（ロック状態）を検出するために用いられるロック判定時間Ｔｒは、駆動デューティ比が大きいほど短い時間となるように設定される。

従って、本実施形態の充電式インパクトドライバ１によれば、当該充電式インパクトドライバ１において直流モータ２０に過電流が流れるようなアブノーマル状態をバッテリ電圧Ｖｂ及びホール信号の双方に基づいて判断するため、アブノーマル状態を確実に判断することができる。

バッテリ電圧Ｖｂに基づいてアブノーマル状態を判断する際に用いられる電圧検出閾値Ｖｔは、設定回転速度が大きいほど（駆動デューティ比が大きいほど）低い値に設定されるため、設定回転速度にかかわらず、バッテリ電圧Ｖｂの低下に基づくアブノーマル状態の判断を確実に行うことが可能となる。

更に、ホール信号に基づいてアブノーマル状態を判断する際に用いられるロック判定閾値Ｔｒも、設定回転速度が大きいほど（駆動デューティ比が大きいほど）短い値に設定されるため、設定回転速度にかかわらず、ホール信号に基づくアブノーマル状態の判断を確実且つ迅速に行うことが可能となる。

なお、本実施形態においてマイコン１３は、本発明の異常判断手段及び判定閾値設定手段にも相当するものである。また、電圧検出閾値Ｖｔは本発明の電圧閾値に相当し、ロック判定時間Ｔｒは本発明の時間閾値に相当する。

［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、速度切替スイッチ９を備えておらず、単にトリガスイッチ１０の引き量に応じて駆動デューティ比が設定されるよう構成された充電式インパクトドライバに対しても、本発明を適用できる。具体的には、例えば図４の（ａ）〜（ｃ）のうちいずれか（例えば（ｃ）の高速モード時の値）を用いて、駆動デューティ比、ロック判定時間Ｔｒ、及び電圧検出閾値Ｖｔを設定することができる。つまり、トリガスイッチの引き量が大きくなるほど駆動デューティ比は大きくなるよう設定し、且つ、駆動デューティ比が大きくなるほど、ロック判定時間Ｔｒは短く電圧検出閾値は低くなるように設定すればよい。

また、トリガスイッチ１０が単に直流モータ２０の駆動のオン・オフを行うだけのスイッチとして構成され、直流モータ２０の回転速度はトリガスイッチ１０の引き量とは無関係で速度切替スイッチ９によってのみ設定されるよう構成された充電式インパクトドライバに対しても、例えば、低速モードの場合は図４（ａ）におけるＬＥＶＥＬ２０での各値を設定し、中速モードの場合は図４（ｂ）におけるＬＥＶＥＬ２０での各値を設定し、高速モードの場合は図４（ｃ）におけるＬＥＶＥＬ２０での各値を設定することで、本発明を適用することができる。つまり、速度モードが低速モードから中速モード、高速モードと高くなるに従って、駆動デューティ比は大きくなるよう、且つ、ロック判定時間Ｔｒは短く電圧検出閾値は低くなるように設定すればよい。

また、上記実施形態では、バッテリ電圧Ｖｂ及びホール信号に基づいてアブノーマル状態の検出を行い、ロック判定時間Ｔｒ内にホール信号が更新されないか、或いはバッテリ電圧Ｖｂが電圧検出閾値Ｖｔを下回ったならばアブノーマル状態と判断するようにしたが、例えば、ホール信号に基づくアブノーマル状態の検出（ロック状態検出）は行わずにバッテリ電圧Ｖｂに基づくアブノーマル検出機能のみを備えるようにしてもよいし、逆に、バッテリ電圧Ｖｂに基づくアブノーマル状態の検出は行わずにホール信号に基づくアブノーマル検出（ロック状態検出）機能のみを備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図４に示したように、トリガスイッチ１０の引き量をＬＥＶＥＬ１〜２０の２０段階に区分し、各ＬＥＶＥＬ毎にＤＵＴＹ、ロック判定時間Ｔｒ、及び電圧検出閾値Ｖｔを設定したが、これはあくまでも一例である。即ち、図４に示した数値例があくまでも一例であることはもちろんのこと、各ＬＥＶＥＬ毎にＤＵＴＹ、ロック判定時間Ｔｒ、及び電圧検出閾値Ｖｔをより細かく（異なる値となるように）設定してもよいし、逆に、例えばＬＥＶＥＬ１〜７までは同じ値、ＬＥＶＥＬ８〜１４までも同じ値、ＬＥＶＥＬ１５〜２０までも同じ値とするなど、より大雑把に設定してもよい。

要するに、全体として、ＤＵＴＹが大きくなるほど、ロック判定時間Ｔｒは短くなる傾向となり、電圧検出閾値Ｖｔは低くなる傾向となる限り、各値をどのような値に設定するか、或いはどの程度細かく設定するかといったことは、適宜決めることができる。

また、上記実施形態では、速度モードを、高速・中速・低速モードの三段階に切り替えできる構成としたが、三段階の切り替えはあくまでも一例であり、例えば二段階としてもよいし、４段階以上としてもよい。或いは、連続的（無段階）に切り替え可能な構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、回転位置センサ１４がホールＩＣからなるものとして説明したが、これもあくまでも一例であり、直流モータ２０の回転位置、回転速度を検出することができる限り、回転位置センサ１４の具体的構成は特に限定されない。

また、上記実施形態では、モータ駆動回路１２内のスイッチング素子は、全てｎチャネルのＦＥＴで構成されるものとして説明したが、例えば、ハイサイドスイッチにはｐチャネルのＦＥＴを使用するようにしてもよく、或いは、各スイッチング素子にバイポーラトランジスタを使用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、本発明を充電式インパクトドライバに適用した場合について説明したが、本発明は、例えば、ボルトやネジ等の締結のためにアンビルにソケット等を取り付けて使用する充電式インパクトレンチ、被加工部材への穴開けのためにドリルチャックに各種ビット・キリ等を装着して使用する充電式ドライバドリル、被加工部材をソーブレードで切断する充電式ハンドソー、刃物を研ぐために砥石をシャフトに取り付けて使用する充電式グラインダなど、動力源として直流モータを備えた電動工具であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。

実施形態の充電式インパクトドライバの構成を表す説明図である。 実施形態の直流モータの駆動装置の構成を表す電気回路図である。 速度モード毎の、トリガスイッチの引き量（ＬＥＶＥＬ）に対するＤＵＴＹ（駆動デューティ比）の変化の概略を表す説明図である。 速度モード毎の、トリガスイッチの引き量（ＬＥＶＥＬ）に対する、ＤＵＴＹ（駆動デューティ比）、ロック判定時間、及び電圧検出閾値を表す説明図である。 直流モータを駆動するためにマイコンにて実行される制御処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１…充電式インパクトドライバ、２，３…半割ハウジング、４…ハンドル部、５…本体ハウジング、６…バッテリパック、７…モータ収納部、８…チャックスリーブ、９…速度切替スイッチ、１０…トリガスイッチ、１１…バッテリ電圧検出回路、１２…モータ駆動回路、１３…マイコン、１４…回転位置センサ、１６…駆動開始スイッチ、１７…可変抵抗器、１８…バッテリ、１９…メモリ、２０…直流モータ、２１〜２６…ゲート回路、Ｑ１〜Ｑ６…スイッチング素子、Ｒ１，Ｒ２…抵抗、Ｒ３，Ｒ４…分圧抵抗

Claims (8)

1. 充電式電動工具であって、
   工具出力軸を駆動する直流モータと、
   該直流モータの電源としての二次電池を内蔵したバッテリパックと、
   前記二次電池から前記直流モータへの通電経路上に設けられた少なくとも一つのスイッチング素子からなるスイッチング回路と、
   前記直流モータの回転速度を設定するために使用者により操作される少なくとも一つの速度設定手段と、
   前記スイッチング回路を介して前記直流モータをＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を、前記速度設定手段の操作により設定された回転速度に基づいて設定する制御手段と、
   該制御手段にて設定された駆動デューティ比に従い、前記スイッチング回路内のスイッチング素子をオン／オフさせて、前記直流モータを回転させる駆動手段と、
   該駆動手段により前記直流モータが回転している際に、該直流モータの通電電流値を除く、当該充電式電動工具の動作状態を直接又は間接的に示す少なくとも一種類の動作量を検出する動作量検出手段と、
   該動作量検出手段により検出された動作量と該動作量に対して設定された判定閾値とを比較することにより、当該充電式電動工具の動作状態が異常か否か判断する異常判断手段と、
   前記判定閾値を設定する判定閾値設定手段と、
   を備え、
   前記判定閾値設定手段は、前記判定閾値を、前記速度設定手段により設定された回転速度に応じて連続的又は段階的に設定する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
2. 請求項１記載の充電式電動工具であって、
   前記動作量検出手段は、前記動作量として前記二次電池の電圧を検出し、
   前記判定閾値設定手段は、前記判定閾値としての電圧閾値を、前記速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど低い値となるように設定し、
   前記異常判断手段は、前記動作量検出手段により検出された二次電池の電圧が前記電圧閾値より低い場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
3. 請求項１記載の充電式電動工具であって、
   前記動作量検出手段は、前記直流モータが一定量回転する度に前記動作量としての検出信号を出力し、
   前記判定閾値設定手段は、前記判定閾値としての時間閾値を、前記速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど短い値となるように設定し、
   前記異常判断手段は、前記動作量検出手段から前記検出信号が出力されない時間が前記時間閾値以上となった場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
4. 請求項１記載の充電式電動工具であって、
   前記動作量検出手段は、前記動作量の一つとして前記二次電池の電圧を検出すると共に、前記直流モータが一定量回転する度に前記動作量の一つとしての検出信号を出力するよう構成されており、
   前記判定閾値設定手段は、前記判定閾値としての電圧閾値及び時間閾値を、前記電圧閾値については前記速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど低い値となるよう、前記時間閾値については前記速度設定手段により設定された回転速度が大きいほど短い値となるように設定し、
   前記異常判断手段は、前記動作量検出手段により検出された二次電池の電圧が前記電圧閾値より低い場合、又は、前記動作量検出手段から前記検出信号が出力されない時間が前記時間閾値以上となった場合に、当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
5. 請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、
   前記速度設定手段は、使用者の操作により前記直流モータの回転速度を少なくとも二種類に選択的に設定するための速度切替スイッチを有し、
   前記制御手段は、前記速度切替スイッチの操作状態に基づいて前記駆動デューティ比を設定する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
6. 請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、
   前記速度設定手段は、使用者の操作量に応じて前記直流モータの回転速度を設定するためのトリガスイッチを有し、
   前記制御手段は、前記トリガスイッチの操作量に応じて前記駆動デューティ比を設定する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
7. 請求項１〜４いずれかに記載の充電式電動工具であって、
   前記速度設定手段は、
   使用者の操作により前記直流モータの速度モードを少なくとも二種類に選択的に設定するための速度切替スイッチと、
   使用者の操作量に応じて前記直流モータの回転速度を設定するためのトリガスイッチと、
   を有し、
   前記制御手段は、前記トリガスイッチの操作量に応じて、且つ、該操作量が最大のときの前記駆動デューティ比である最大駆動デューティ比が前記速度モード毎に異なるように、該駆動デューティ比を設定する
   ことを特徴とする充電式電動工具。
8. 請求項１〜７いずれかに記載の充電式電動工具であって、
   前記異常判断手段によって当該充電式電動工具の動作状態が異常と判断されたときに前記直流モータへの通電を停止することにより該直流モータを保護する保護手段を備えている
   ことを特徴とする充電式電動工具。

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