JP5418821B2

JP5418821B2 - Electric tool

Info

Publication number: JP5418821B2
Application number: JP2009165175A
Authority: JP
Inventors: 和隆岩田; 信宏高野; 英之谷本; 嶋　　敏洋
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-07-13
Also published as: JP2011020187A

Description

本発明は電動工具のモータ制御に関し、特に電源電圧が低下した際のモータ制御を改良した電動工具に関する。 The present invention relates to motor control of an electric tool, and more particularly to an electric tool with improved motor control when a power supply voltage is lowered.

ドライバドリル等のネジ締め電動工具においては、ネジを相手材に対して垂直に締め付けるためにネジ締め作業の開始時に短時間の間にモータの低速回転・停止を繰り返して行い、徐々に相手材にネジを挿入していく。この作業の際に重要なのは、作業者のトリガ操作に対してモータの追従性を良くすることである。また、トリガ操作をしてトリガ操作を解除するまで、途中でモータが止まることなく安定して作業を完了させることが重要である。 In screw tightening electric tools such as driver drills, in order to tighten the screw perpendicular to the mating material, the motor is rotated at low speeds and stopped repeatedly for a short time at the start of the screw tightening operation. Insert the screws. In this work, it is important to improve the followability of the motor with respect to the trigger operation of the worker. In addition, it is important to complete the operation stably without stopping the motor halfway until the trigger operation is performed and the trigger operation is released.

一方、電動工具においてはモータの破損を防止するために、モータに供給される電流を監視し、モータに流れる電流が既定値を超える場合にはモータ保護のための電流値を制限する技術が、例えば特許文献１において知られている。この技術では、電池の放電電流が大きくなった場合に、この放電電流を断続させることにより、ボルト締め作業等の正常な動作時に流れる過剰な放電電流によりモータが損傷を受けるのを防止している。 On the other hand, in order to prevent the motor from being damaged in the electric tool, a technique for monitoring the current supplied to the motor and limiting the current value for motor protection when the current flowing through the motor exceeds a predetermined value, For example, it is known in Patent Document 1. In this technique, when the discharge current of the battery becomes large, the discharge current is intermittently prevented, so that the motor is prevented from being damaged by excessive discharge current that flows during normal operation such as bolt tightening work. .

特開２００５−２０４３６５号公報JP 2005-204365 A

特許文献１に記載された技術においては、モータに流れる電流が過大になった際に電流値を制限し、モータ保護を可能にしているが、電池の電圧が低下した際の保護制御はなんら行っていなかった。従来のブラシ付き直流モータを使った電動工具では、充電池の電圧が低下するとモータの回転力が低下し、回転トルクが低くなるため先端工具が作業中に止まってしまうことがあった。このようなモータの停止は、作業の中断という弊害を引き起こすので好ましくないが、モータが停止することでモータの損傷を防止することができた。 In the technique described in Patent Document 1, the current value is limited when the current flowing to the motor becomes excessive, and the motor can be protected, but no protection control is performed when the battery voltage drops. It wasn't. In a conventional electric tool using a brushed DC motor, when the voltage of the rechargeable battery is lowered, the rotational force of the motor is lowered and the rotational torque is lowered, so that the tip tool may be stopped during work. Such stopping of the motor is not preferable because it causes an adverse effect of interruption of work, but the motor can be prevented from being damaged by stopping the motor.

近年、インパクトドライバ等の電動工具において、ブラシレスＤＣモータが使われるようになってきた。ブラシレスＤＣモータは、ブラシ（整流用刷子）の無いＤＣ（直流）モータであり、コイル（巻線）を固定子側に、永久磁石を回転子側に用い、インバータで駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することにより回転子を回転させる。この種の電動工具では、ステータに巻かれたコイルへの通電をオン・オフさせるためのスイッチング素子を、モータの後端側（出力軸と反対側）に取り付けられる円形の回路基板上に配置する。ブラシレスＤＣモータにおいては、先端工具から受ける反力によりモータの回転がロックしてしまうと、ＦＥＴ等のスイッチング素子に多大な電流（ロック電流）が流れ、スイッチング素子が破損する恐れがある。従って、モータがロックすることはスイッチング素子を用いる電動工具にとっては避けなければならない現象であるが、インパクトドライバの場合は、インパクト機構の存在により、先端工具を保持するスピンドル側の回転がロックしてしまっても、モータの回転は継続するので、モータがロックすることは無かった。 In recent years, brushless DC motors have been used in power tools such as impact drivers. The brushless DC motor is a DC (direct current) motor without a brush (rectifying brush), and uses a coil (winding) on the stator side and a permanent magnet on the rotor side, and the electric power driven by the inverter is predetermined. The rotor is rotated by sequentially energizing the coils. In this type of electric power tool, a switching element for turning on / off the energization of a coil wound around the stator is arranged on a circular circuit board attached to the rear end side (opposite side of the output shaft) of the motor. . In a brushless DC motor, if the rotation of the motor is locked due to a reaction force received from a tip tool, a large current (lock current) flows through a switching element such as an FET, and the switching element may be damaged. Therefore, locking the motor is a phenomenon that must be avoided for power tools that use switching elements. However, in the case of impact drivers, the rotation on the spindle side that holds the tip tool is locked due to the presence of the impact mechanism. Even then, the motor continued to rotate, so the motor never locked.

しかしながら、電動工具がドライバドリルであって、クラッチ機構部を持たない場合、或いは、クラッチ機構を作動させない動作モードの場合は、先端工具を保持するスピンドル側の回転がロックするとモータの回転もロックすることになるため、半導体スイッチング素子に過大な電流が流れる。そのため、モータの回転ロックが起こりうる電動工具においては、モータの回転中に過電流を検出して、過電流状態になった場合にモータの回転を停止させることが重要である。 However, when the power tool is a driver drill and does not have a clutch mechanism, or in an operation mode in which the clutch mechanism is not operated, the rotation of the motor is also locked when the rotation of the spindle holding the tip tool is locked. Therefore, an excessive current flows through the semiconductor switching element. For this reason, in an electric tool that can cause the rotation lock of the motor, it is important to detect an overcurrent during the rotation of the motor and stop the rotation of the motor when an overcurrent state occurs.

この過電流状態を避ける制御の検討の過程で、発明者らは過電流状態を検出してモータの回転を停止することに加えて、モータが停止する状態を引き起こさないように制御することも重要であることを見いだした。特に、電池を動力とする電動工具においては、電池の内部抵抗の影響で、流れる電流が大きくなると電圧降下が大きくなる。電圧降下が大きくなると、モータの駆動トルクが低下するため、所定のトルクを発生することができずに、その結果モータが停止する状態が引き起こされる。 In the process of studying the control to avoid this overcurrent state, the inventors not only detect the overcurrent state and stop the rotation of the motor, but also control so as not to cause the motor to stop. I found out. In particular, in an electric tool powered by a battery, the voltage drop increases as the flowing current increases due to the internal resistance of the battery. When the voltage drop increases, the motor driving torque decreases, so that a predetermined torque cannot be generated, resulting in a state where the motor stops.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電動工具のモータのロック状態発生を回避し、ロック状態における過電流の発生を回避することができる電動工具を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric tool that can avoid the occurrence of a locked state of a motor of the electric tool and can prevent the occurrence of an overcurrent in the locked state. It is to provide.

本発明の別の目的は、電池パックの電圧低下に起因するモータの不安定な運転を回避することができる電動工具を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electric tool capable of avoiding unstable operation of a motor due to a voltage drop of a battery pack.

本発明のさらに別の目的は、作業を開始した後に電圧低下が発生した際に、極力モータを停止させないで作業を完了させることができるように制御する電動工具を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electric tool that performs control so that the work can be completed without stopping the motor as much as possible when a voltage drop occurs after the work is started.

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。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.

本発明の一つの特徴によれば、モータと、電源からの電力をモータに供給する駆動回路と、モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、電源の電圧を検出する電圧検出回路と、モータに流れる電流が第一電流閾値を上回ったときには、モータを停止させる制御部と、制御部へ電力を供給する電源回路を設けた。制御部は、電圧が起動許容電圧閾値を下回ったときは、電源から制御部に供給される電源を遮断させるように構成した。この電動工具は、モータを回転させる起動信号を発生させるスイッチトリガを備え、制御部はスイッチトリガが引かれた際であってモータが回転する前に電源の電圧を測定し、測定された電圧が起動許容電圧閾値を下回っているときには、制御部はモータを停止状態に維持する。 According to one aspect of the present invention, a motor, a drive circuit that supplies power from the power supply to the motor, a current detection circuit that detects a current value flowing through the motor, a voltage detection circuit that detects the voltage of the power supply , current flowing through the motors is when exceeds a first current threshold, it provided a control unit for Ru to stop the motor, a power circuit for supplying power to the control unit. The control unit is configured to shut off the power supplied from the power source to the control unit when the voltage falls below the activation allowable voltage threshold. This electric tool includes a switch trigger that generates a start signal for rotating the motor, and the control unit measures the voltage of the power source when the switch trigger is pulled and before the motor rotates, and the measured voltage is When the activation allowable voltage threshold is below, the control unit maintains the motor in a stopped state.

本発明の他の特徴によれば、駆動回路は半導体スイッチング素子を含むインバータ回路であり、制御部からインバータ回路に供給されるゲート電圧を遮断することによりモータを停止させる。また、制御部は、モータの回転中の駆動回路へ供給される電圧を測定し、測定された電圧が第一閾値電圧以下の場合は、モータの回転を停止させる。さらに、モータの回転中に測定された電圧が第一電圧閾値以上であって、第二電圧閾値（但し、第一電圧閾値＜第二電圧閾値）を下回ったときには制御部はモータへの電力供給を制限する。 According to another feature of the present invention, the drive circuit is an inverter circuit including a semiconductor switching element, and stops the motor by cutting off the gate voltage supplied from the control unit to the inverter circuit. Also, the control unit measures the voltage supplied to the drive circuit during the rotation of the motor, the measured voltage in the case of the following first threshold voltage, and stops the rotation of the motor. Further, when the voltage measured during the rotation of the motor is equal to or higher than the first voltage threshold and falls below the second voltage threshold (where the first voltage threshold is smaller than the second voltage threshold), the control unit supplies power to the motor. Limit.

本発明のさらに他の特徴によれば、モータは、ＰＷＭ制御により回転制御されるブラシレスモータであり、制御部は、モータの回転中に測定された電圧が第一電圧閾値以上であって、第二電圧閾値（但し、第一電圧閾値＜第二電圧閾値）を下回ったときにはモータへの電力供給を制限するように構成した。また、制御部は、ＰＷＭ駆動信号のパルス幅のデューティー比（以下、「ＰＷＭデューティー」と称する）を低減させたあとに、モータへ供給される電圧が第三電圧閾値（但し、第二電圧閾値＜第三電圧閾値）まで復帰した場合は、ＰＷＭデューティーを増加させるように構成した。 According to still another aspect of the present invention, the motor is a brushless motor whose rotation is controlled by PWM control, and the control unit is configured such that a voltage measured during the rotation of the motor is equal to or higher than a first voltage threshold value. The power supply to the motor is limited when it falls below the two-voltage threshold (however, the first voltage threshold <the second voltage threshold). Further, the control unit reduces the duty ratio of the pulse width of the PWM drive signal (hereinafter referred to as “PWM duty”), and then the voltage supplied to the motor is set to the third voltage threshold (however, the second voltage threshold). When returning to <third voltage threshold value>, the PWM duty is increased.

請求項１の発明によれば、制御部は起動前の電圧が起動許容電圧閾値を下回ったときには、前記モータの停止状態に維持し、起動後に前記モータに流れる電流が第一電流閾値を上回ったときには前記モータを停止させるようにしたので、モータの不安定な運転状態を回避することができ、電圧降下に起因する過電流の発生も効果的に防止することができる。また、電圧が起動許容電圧閾値を下回ったときは、電源から制御部に供給される電源を遮断させる、つまり制御部自身の電源を切るので、モータに供給する駆動回路側にスイッチを挿入する必要が無い上に、モータへの電源供給を確実に遮断させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the control unit maintains the motor in a stopped state when the voltage before starting falls below the start allowable voltage threshold, and the current flowing through the motor after starting exceeds the first current threshold. Since the motor is sometimes stopped, the unstable operation state of the motor can be avoided, and the occurrence of overcurrent due to a voltage drop can be effectively prevented. Also, when the voltage falls below the allowable start voltage threshold, the power supplied from the power source to the control unit is cut off, that is, the control unit itself is turned off, so it is necessary to insert a switch on the drive circuit side that supplies the motor In addition, the power supply to the motor can be reliably shut off.

請求項２の発明によれば、測定された電圧が起動許容閾値を下回っているときには、制御部はモータを停止状態に維持するので、モータのロック状態の発生を防止することができる。さらに、低電圧時に過電流放電状態になることを防止できるので、二次電池の過放電を防止できる。 According to the second aspect of the present invention, when the measured voltage is lower than the start allowable threshold, the control unit maintains the motor in the stopped state, so that the locked state of the motor can be prevented. Furthermore, since it is possible to prevent an overcurrent discharge state when the voltage is low, overdischarge of the secondary battery can be prevented.

請求項３の発明によれば、電源の遮断は、制御部からインバータ回路に供給されるゲート電圧を遮断することにより行われるので、インバータ回路に供給される電力線上にスイッチ素子等を別途設ける必要が無く、部品数の削減によるコストダウンを達成でき、モータ駆動時のスイッチ素子による電圧降下を防止することができる。 According to the invention of claim 3, since the power supply is shut off by shutting off the gate voltage supplied from the control unit to the inverter circuit, it is necessary to separately provide a switch element or the like on the power line supplied to the inverter circuit. Therefore, the cost can be reduced by reducing the number of components, and the voltage drop due to the switch element when the motor is driven can be prevented.

請求項４の発明によれば、測定された電圧又は電流が、第一閾値電圧以下又は第一閾値電流以上の場合は、モータの回転を停止させるので、電池パックの電圧降下以外に起因するモータへの過電流及び低電圧の影響を回避することができる。 According to the invention of claim 4 , when the measured voltage or current is equal to or lower than the first threshold voltage or equal to or higher than the first threshold current, the rotation of the motor is stopped. Therefore, the motor caused by other than the voltage drop of the battery pack The influence of overcurrent and low voltage on the can be avoided.

請求項５の発明によれば、制御部はモータの回転中に測定された電圧が第一電圧閾値以上であって、第二電圧閾値を下回ったときにモータへの電力供給を制限するので、モータを停止させることなく可能な限りモータの運転を継続できる。この結果、作業を最後まで完了させることが可能となる。 According to the invention of claim 5 , since the control unit limits the power supply to the motor when the voltage measured during the rotation of the motor is equal to or higher than the first voltage threshold and falls below the second voltage threshold, The motor operation can be continued as much as possible without stopping the motor. As a result, the work can be completed to the end.

請求項６の発明によれば、モータは、ＰＷＭ制御により回転制御されるブラシレスモータであり、電圧が第二電圧閾値を下回ったときには、モータのＰＷＭデューティーを低減させるようにして電圧を復帰させるので、簡単な制御でモータを停止させることなく運転を継続させることが可能となる。 According to the invention of claim 6 , the motor is a brushless motor whose rotation is controlled by PWM control, and when the voltage falls below the second voltage threshold, the voltage is restored by reducing the PWM duty of the motor. The operation can be continued without stopping the motor by simple control.

請求項７の発明によれば、制御部は、ＰＷＭデューティーを低減させたあとに、モータへ供給される電圧が第三電圧閾値まで復帰した場合は、ＰＷＭデューティーを増加させるので、電圧降下状態が回復した際にはすぐに元の状態に戻り、作業性の低下を最小に抑えることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the control unit increases the PWM duty when the voltage supplied to the motor returns to the third voltage threshold after reducing the PWM duty. When it recovers, it immediately returns to its original state, and the decrease in workability can be minimized.

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。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.

本発明の実施例に係る電動工具の全体を示す図であり、一部にその断面を示す。It is a figure which shows the whole electric tool which concerns on the Example of this invention, and shows the cross section in part. 図１のモータ２の断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-section of the motor 2 of FIG. 本発明の実施例に係る電動工具の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the electric tool which concerns on the Example of this invention. モータの回転数（ｍｉｎ^−１）とモータの出力トルクＴの回転との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed (min <^-1> ) of a motor, and rotation of the output torque T of a motor. 停止中のモータを起動し、運転中の電圧低下によってモータが停止したときの電圧・電流と時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a voltage and an electric current, and time when starting the motor in stop and stopping a motor by the voltage drop during driving | operation. 停止中のモータを起動し、運転中の過電流状態によってモータが停止したときの電圧・電流と時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between voltage / current and time when a stopped motor is started and the motor stops due to an overcurrent state during operation. 本発明の第１の実施例に基づくモータ２の異常電圧・異常電流検出手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormal voltage and abnormal current detection procedure of the motor 2 based on 1st Example of this invention. 本発明の第２の実施例において、停止中のモータを起動し、運転中の過電流状態によってモータが停止したときの電圧・電流と時間の関係を示すグラフである。In the 2nd Example of this invention, it is a graph which shows the relationship between a voltage and an electric current, and time when starting the motor in stop and stopping the motor by the overcurrent state in driving | operation. 本発明の第２の実施例に基づくモータ２の異常電圧・異常電流検出手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormal voltage and abnormal current detection procedure of the motor 2 based on the 2nd Example of this invention.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書の説明において上下及び前後の方向は、図１中に示した方向として説明する。図１は本発明の実施例に係る電動工具の全体を示す図であり、一部にその断面を示す。本実施例においては、電動工具の一実施例としてドライバドリル１を用いて説明するが、本発明はこれに限られずにインパクトドライバ、ハンマドリルなどの他の電動工具でも良い。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the present specification, the up and down and front and rear directions will be described as the directions shown in FIG. FIG. 1 is a diagram showing an entire electric power tool according to an embodiment of the present invention, and a part thereof is shown in cross section. In this embodiment, a driver drill 1 will be described as an embodiment of the power tool. However, the present invention is not limited to this, and other power tools such as an impact driver and a hammer drill may be used.

図１において、ドライバドリル１は、胴体ハウジング部６ａ内にモータ２を収納し、モータ２の駆動力を伝達する動力伝達部２５により、スピンドル（出力軸）８に装着されたチャック２８に着脱自在に保持されるドライバまたはドリルの先端工具（図示せず）に回転力を与える。胴体ハウジング部６ａの後方側には、モータ２を駆動するためのインバータ回路部（回路基板）３が収容され、胴体ハウジング部６ａの中間部および前方側には、モータ２の回転軸２ｅ方向に回転力を伝達し、モータ２の回転数を減速するための減速機構部２６と、減速機構部２６の出力軸に得られる回転トルクをスピンドル８に伝達するクラッチ機構部２７が収容される。クラッチ機構部２７は、減速機構部２６の回転力をスピンドル（出力軸）８に伝達するように結合される。また、このクラッチ機構部２７の代わりに、通常のインパクト機構を設けてもよい。 In FIG. 1, a driver drill 1 houses a motor 2 in a body housing portion 6a, and is detachably attached to a chuck 28 attached to a spindle (output shaft) 8 by a power transmission portion 25 that transmits a driving force of the motor 2. A rotational force is applied to a screwdriver or drill tip tool (not shown) held by the tool. An inverter circuit portion (circuit board) 3 for driving the motor 2 is accommodated on the rear side of the body housing portion 6a, and in the direction of the rotating shaft 2e of the motor 2 on the middle portion and the front side of the body housing portion 6a. A speed reduction mechanism portion 26 for transmitting the rotational force and reducing the rotational speed of the motor 2 and a clutch mechanism portion 27 for transmitting the rotational torque obtained at the output shaft of the speed reduction mechanism portion 26 to the spindle 8 are housed. The clutch mechanism 27 is coupled so as to transmit the rotational force of the speed reduction mechanism 26 to the spindle (output shaft) 8. Further, a normal impact mechanism may be provided instead of the clutch mechanism portion 27.

クラッチ機構部２７は、モード切替およびトルク調整のためのダイヤル（クラッチダイヤル）５を有し、ダイヤル５によって作業者がドライバモードまたはドリルモードを設定できるように構成される。ダイヤル５がドライバモードを選択している場合、トルク調整ダイヤル５を複数段階の所定の回転角度に回転させることによって、クラッチ機構部２７は、ダイヤル５の回転角度に従って減速機構部２６の出力軸からスピンドル８に伝達される回転トルクを負荷に対応する所望の締付けトルクに調整することができる。このダイヤル５は、例えば１０段階のトルク設定が可能である。設定した締付けトルク（滑り出しトルク）以上の負荷トルクがスピンドル８に加わると、トルク調整部５のクラッチ機構により減速機構部２６の出力軸はスピンドル８との結合から遮断されて空転することになり、これによってモータ２のロックが防止される。 The clutch mechanism 27 has a dial (clutch dial) 5 for mode switching and torque adjustment, and the dial 5 is configured so that an operator can set a driver mode or a drill mode. When the dial 5 is in the driver mode, the clutch mechanism 27 is rotated from the output shaft of the speed reduction mechanism 26 according to the rotation angle of the dial 5 by rotating the torque adjustment dial 5 to a predetermined rotation angle in a plurality of stages. The rotational torque transmitted to the spindle 8 can be adjusted to a desired tightening torque corresponding to the load. The dial 5 can be set, for example, in 10 stages of torque. When a load torque higher than the set tightening torque (sliding torque) is applied to the spindle 8, the output shaft of the speed reduction mechanism unit 26 is disconnected from the coupling with the spindle 8 by the clutch mechanism of the torque adjustment unit 5, and idles. This prevents the motor 2 from being locked.

ダイヤル５をドリルモードに設定する場合は、ダイヤル５を最大限の回転角度に回転させて減速機構部２６で得られる回転力を、クラッチを動作させずにスピンドル８に伝達させるように切替える。このドリルモードにおいて負荷がスピンドルの締付けトルクより大きい場合、クラッチ機能部２７が働かないので、スピンドル８に保持された先端工具はロックされ、モータ２はロック状態となる。減速機構部２６は、周知の技術によって構成され、モータ２の回転軸２ｅの前端に形成されたピニオンギアに噛合う、例えば、２段の遊星歯車減速機構（変速ギアケース）（図示せず）から構成される。 When the dial 5 is set to the drill mode, the dial 5 is rotated to the maximum rotation angle so that the rotational force obtained by the reduction mechanism 26 is transmitted to the spindle 8 without operating the clutch. When the load is larger than the tightening torque of the spindle in this drill mode, the clutch function unit 27 does not work, so the tip tool held by the spindle 8 is locked and the motor 2 is in the locked state. The reduction mechanism unit 26 is configured by a well-known technique and meshes with a pinion gear formed at the front end of the rotating shaft 2e of the motor 2, for example, a two-stage planetary gear reduction mechanism (transmission gear case) (not shown). Consists of

モータ２は、本実施例では３相ブラシレス直流モータを用いる。図２は、図１のモータ２の断面構造を模式的に示す図である。この断面は、モータ２の出力回転軸と垂直に切断した面である。図２に示すように、モータ２は回転子（ロータ）２ａと固定子巻線（電機子巻線）２ｄを含んで構成される。回転子２ａは、回転軸２ｅ方向に延びるＮ極およびＳ極の永久磁石（マグネット）２ｂを有し、固定子２ｃは円筒状の外形であってティース部２ｈに巻かれる固定子巻線２ｄを有する、いわば内部磁石配置形のモータである。 In this embodiment, the motor 2 uses a three-phase brushless DC motor. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the motor 2 of FIG. This cross section is a plane cut perpendicular to the output rotation axis of the motor 2. As shown in FIG. 2, the motor 2 includes a rotor (rotor) 2a and a stator winding (armature winding) 2d. The rotor 2a has N-pole and S-pole permanent magnets (magnets) 2b extending in the direction of the rotation shaft 2e, and the stator 2c has a cylindrical outer shape and includes a stator winding 2d wound around the tooth portion 2h. It has a so-called internal magnet arrangement type motor.

固定子巻線２ｄは、樹脂材料からなる絶縁層２ｆ（図１参照）を介して固定子２ｃに巻回される。回転子２ａの近傍には、回転子２ａの回転位置を検出するために、回転方向に６０°毎に配置され、回転子２ａの位置を電磁結合的に検出する３つのホールＩＣ（回転位置検出素子）１０〜１２が配置される。スター結線された固定子巻線２ｄ（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）には、インバータ回路部３よりホールＩＣ１０〜１２の位置検出信号に基づいて電気角１２０°の通電区間に制御された電流が供給される。尚、回転位置を検出するための別の方法として、固定子巻線２ｄの誘起起電圧（逆起電力）を、フィルタを通して論理信号として取出すことによって回転子位置を検出するセンサレス方式を採用することもできる。 The stator winding 2d is wound around the stator 2c via an insulating layer 2f (see FIG. 1) made of a resin material. In order to detect the rotational position of the rotor 2a in the vicinity of the rotor 2a, there are three Hall ICs (rotational position detection) that are arranged every 60 ° in the rotational direction and detect the position of the rotor 2a electromagnetically. Elements) 10 to 12 are arranged. In the star-connected stator winding 2d (U-phase, V-phase, W-phase), the current controlled by the inverter circuit unit 3 in the current-carrying section with an electrical angle of 120 ° based on the position detection signals of the Hall ICs 10-12. Is supplied. As another method for detecting the rotational position, a sensorless method is adopted in which the rotor position is detected by extracting the induced electromotive force (back electromotive force) of the stator winding 2d as a logic signal through a filter. You can also.

再び図１を参照して、胴体ハウジング部６ａとハンドルハウジング部６ｂは、一体に成型された合成樹脂材料からなる。胴体ハウジング部６ａとハンドルハウジング部６ｂは、モータ２の回転軸２ｅを通る鉛直面で左右に２分割可能に構成される。組み立て時には、ハウジング部材（胴体ハウジング部６ａとハンドルハウジング部６ｂの左又は右側部分）の一対を準備し、予め、図１の部分断面図で示すような一方のハウジング部材に、モータ２の固定子２ｃ及び回転子２ａ等の組込みを行い、しかる後、他方のハウジング部材を重ねて、ネジ締め等で双方のハウジング部材を締結させる。固定子２ｃの外周面に対向するハウジング部分の内壁には、胴体ハウジング部６ａと一体成型により形成された複数の固定子保持部（リブ部）（図示せず）が形成され、固定子保持部によってモータ２が把持または挟持される。 Referring to FIG. 1 again, the body housing portion 6a and the handle housing portion 6b are made of a synthetic resin material molded integrally. The body housing portion 6a and the handle housing portion 6b are configured to be divided into two parts on the vertical plane passing through the rotation shaft 2e of the motor 2. At the time of assembly, a pair of housing members (the left or right side portion of the body housing portion 6a and the handle housing portion 6b) is prepared, and the stator of the motor 2 is previously placed on one housing member as shown in the partial cross-sectional view of FIG. 2c, the rotor 2a, etc. are assembled, and then the other housing member is overlapped and both housing members are fastened by screwing or the like. A plurality of stator holding portions (rib portions) (not shown) formed by integral molding with the body housing portion 6a are formed on the inner wall of the housing portion facing the outer peripheral surface of the stator 2c. Thus, the motor 2 is gripped or clamped.

モータ２の先端側には冷却用ファン２４が同軸上に設けられ、冷却用ファン２４近傍の胴体ハウジング部６ａには、図示されていないが、排気口（通風口）が形成される。胴体ハウジング部６ａの後端部には吸気口（通風口）２１が形成され、この吸気口２１から冷却用ファン２４の近傍に形成される排気口に至る通路２３は、冷却用空気の流通路を形成し、インバータ回路部３の半導体スイッチング素子３ａの温度上昇、およびモータ２の固定子巻線２ｄの温度上昇を抑制する。ドライバモードまたはドリルモードにおいて、モータ２の負荷状況によってはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に大電流が流れてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の発熱が大きくなるので、冷却用ファン２４によってインバータ回路部３を強制的に空冷することが需要である。 A cooling fan 24 is coaxially provided at the front end side of the motor 2, and an exhaust port (ventilation port) is formed in the body housing portion 6a in the vicinity of the cooling fan 24, although not shown. An intake port (ventilation port) 21 is formed at the rear end of the body housing portion 6a. A passage 23 extending from the intake port 21 to an exhaust port formed in the vicinity of the cooling fan 24 is a cooling air flow passage. To suppress the temperature rise of the semiconductor switching element 3a of the inverter circuit unit 3 and the temperature rise of the stator winding 2d of the motor 2. In the driver mode or the drill mode, depending on the load condition of the motor 2, a large current flows through the switching elements Q1 to Q6 and heat generation of the switching elements Q1 to Q6 increases. Air cooling is a demand.

インバータ回路部３は、円板状の回路基板を有し、モータ２の固定子２ｃの一端部側（後方側）を全面的に覆う。一方、固定子２ｃの他端部側（前方側）には、防塵カバー２２が設けられ、インバータ回路部３と同様に、固定子２ｃの他端部側面を覆う。これらインバータ回路部３および防塵カバー２２の両者は、固定子２ｃと共に、回転子２ａを閉塞または密封する防塵構造（密閉構造）を形成する。これにより、モータ２への粉塵の侵入を防止できる。 The inverter circuit unit 3 has a disk-like circuit board and covers one end side (rear side) of the stator 2 c of the motor 2 entirely. On the other hand, a dust-proof cover 22 is provided on the other end side (front side) of the stator 2 c and covers the other end side surface of the stator 2 c, similarly to the inverter circuit unit 3. Both the inverter circuit unit 3 and the dustproof cover 22 together with the stator 2c form a dustproof structure (sealed structure) that closes or seals the rotor 2a. Thereby, the penetration | invasion of the dust to the motor 2 can be prevented.

ハンドルハウジング部６ｂの下端部には、モータ２の駆動電源となる電池パック３０が着脱可能に装着される。電池パック３０の上部には、モータ２のインバータ回路部３を制御するための制御回路部４が、前後左右方向に延在するように設けられる。 A battery pack 30 serving as a driving power source for the motor 2 is detachably attached to the lower end portion of the handle housing portion 6b. A control circuit unit 4 for controlling the inverter circuit unit 3 of the motor 2 is provided above the battery pack 30 so as to extend in the front-rear and left-right directions.

ハンドルハウジング部６ｂの上端付近にはスイッチトリガ７が配設され、スイッチトリガ７のトリガ操作部７ａがバネ力によって付勢された状態でハンドルハウジング部６ｂから突出する。作業者がトリガ操作部７ａを後方に押し込むことにより、トリガ押込量（操作量）を調整し、モータ２の回転数を制御することができる。本実施例によれば、スイッチトリガ７によるトリガ押込量は、インバータ回路部３の半導体スイッチング素子３ａを駆動するＰＷＭ駆動信号のＰＷＭデューティーに反映される。 A switch trigger 7 is disposed near the upper end of the handle housing portion 6b, and the trigger operation portion 7a of the switch trigger 7 protrudes from the handle housing portion 6b in a state of being biased by a spring force. When the operator pushes the trigger operation portion 7a backward, the trigger push-in amount (operation amount) can be adjusted and the rotation speed of the motor 2 can be controlled. According to the present embodiment, the trigger pushing amount by the switch trigger 7 is reflected in the PWM duty of the PWM drive signal that drives the semiconductor switching element 3a of the inverter circuit unit 3.

電池パック３０は、スイッチトリガ７および制御回路部４へ駆動電源を供給し、さらにインバータ回路部３へ駆動電力を供給するように電気的に接続される。電池パック３０を構成する二次電池は、リチウムイオン電池が使用されるが、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池を用いても良い。リチウムイオン電池は、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池に比較して約３倍のエネルギー密度を持ち、小形軽量であるという利点をもっている。この電池パック３０の出力電圧は、例えば、１４．４Ｖである。 The battery pack 30 is electrically connected so as to supply drive power to the switch trigger 7 and the control circuit unit 4 and further to supply drive power to the inverter circuit unit 3. As the secondary battery constituting the battery pack 30, a lithium ion battery is used, but a nickel cadmium battery or a nickel hydrogen battery may be used. Lithium-ion batteries have the advantage of being small and light, having an energy density about three times that of nickel cadmium batteries and nickel metal hydride batteries. The output voltage of the battery pack 30 is, for example, 14.4V.

次に図３を用いて、本発明の実施例に係る電動工具の機能ブロック図を説明する。インバータ回路１３はインバータ回路部３に搭載され、３相ブリッジ形式に接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６により主に構成される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６として、本実施例では絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いるが、電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラトランジスタでも良い。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御部３１に含まれる制御信号出力回路３３に接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタまたはエミッタは、スター結線された固定子巻線２ｄ（巻線：Ｕ、Ｖ、Ｗ）に接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路３３から入力されたスイッチング素子のＰＷＭ駆動信号Ｈ１〜Ｈ６によってスイッチング動作を行い、インバータ回路１３に印加される電池パック３０の直流電圧を、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の駆動電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換して、固定子巻線２ｄ（３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗ）へ３相交流電力を供給する。 Next, a functional block diagram of the electric power tool according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The inverter circuit 13 is mainly configured by six switching elements Q1 to Q6 mounted on the inverter circuit unit 3 and connected in a three-phase bridge format. As the switching elements Q1 to Q6, insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are used in this embodiment, but field effect transistors (MOSFETs) and bipolar transistors may be used. The gates of the six switching elements Q <b> 1 to Q <b> 6 that are bridge-connected are connected to a control signal output circuit 33 included in the control unit 31. The collectors or emitters of the switching elements Q1 to Q6 are connected to a star-connected stator winding 2d (windings: U, V, W). As a result, the six switching elements Q1 to Q6 perform switching operations according to the PWM drive signals H1 to H6 of the switching elements input from the control signal output circuit 33, and the DC voltage of the battery pack 30 applied to the inverter circuit 13 Is converted into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) drive voltages Vu, Vv, Vw, and three-phase AC power is supplied to the stator winding 2d (three-phase windings U, V, W) To do.

図３において、制御部３１は、制御回路部４（図１参照）に搭載される各種回路により構成される。演算部３２は、モータ２の回転制御を含むドライバドリル１の全体の制御を行う。演算部３２は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するためのＣＰＵ、後述するような制御フローを実行する処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、時間をカウントするためのタイマ等を含むマイコンによって構成され、処理プログラムとデータに基づいて各種処理を実行する。回転子位置検出回路３４は、ホールＩＣ１０〜１２の出力信号に基づいて回転子２ａの回転位置を検出し、演算部３２へ回転子２ａの位置情報を出力する。回転数検出回路３５は、ホールＩＣ１０〜１２から一定間隔で出力される信号の時間間隔からモータ２の回転数を検出する。 In FIG. 3, the control part 31 is comprised by the various circuits mounted in the control circuit part 4 (refer FIG. 1). The calculation unit 32 performs overall control of the driver drill 1 including rotation control of the motor 2. Although not shown, the calculation unit 32 is a CPU for outputting a drive signal based on a processing program and data, a ROM for storing a processing program and control data for executing a control flow as described later, and data. The microcomputer includes a RAM for temporarily storing, a timer for counting time, and the like, and executes various processes based on the processing program and data. The rotor position detection circuit 34 detects the rotation position of the rotor 2 a based on the output signals of the Hall ICs 10 to 12, and outputs the position information of the rotor 2 a to the calculation unit 32. The rotation speed detection circuit 35 detects the rotation speed of the motor 2 from the time interval of signals output from the Hall ICs 10 to 12 at regular intervals.

電源スイッチ回路３８は、制御部３１内へ電源を供給するためのメインスイッチであり、電源スイッチ回路３８をオンにすることにより、電源電圧供給回路３９に電池パック３０からの電力が供給される。通常、電源電圧供給回路３９のスイッチのオン又はオフは、スイッチトリガ７に連動して動作するが、本実施例においては演算部３２からの制御信号によってもオン／オフが制御可能である。このため、演算部３２から電源スイッチ回路３８への制御信号線が接続される。電源電圧供給回路３９は、電池パック３０から供給される電圧を、制御部３１で使用される所定の電圧（例えば５Ｖ〜１５Ｖ）に変換し、演算部３２及びその他の電気回路（図示せず）に供給する。 The power switch circuit 38 is a main switch for supplying power to the control unit 31, and the power from the battery pack 30 is supplied to the power voltage supply circuit 39 by turning on the power switch circuit 38. Normally, the on / off of the switch of the power supply voltage supply circuit 39 operates in conjunction with the switch trigger 7, but in this embodiment, the on / off can also be controlled by a control signal from the calculation unit 32. For this reason, a control signal line from the arithmetic unit 32 to the power switch circuit 38 is connected. The power supply voltage supply circuit 39 converts the voltage supplied from the battery pack 30 into a predetermined voltage (for example, 5V to 15V) used by the control unit 31, and calculates the calculation unit 32 and other electric circuits (not shown). To supply.

電流検出回路３６は、シャント抵抗１８を用いてモータ２の駆動電流を検出し、その情報を演算部３２に出力する。電圧検出回路３７は、電池パック３０から供給される電圧値を測定して演算部３２に出力する。スイッチ操作検出回路４０は、スイッチトリガ７のトリガ操作部７ａによるトリガ操作の有無を判別して演算部３２に出力する。印加電圧設定回路４１は、スイッチトリガ７のトリガ操作部７ａによるトリガ押込量に応答してスイッチトリガ７において発生する出力制御信号に対応するＰＷＭ信号のＰＷＭデューティーを設定する。尚、図３では図示していないが、モータ２の回転方向設定回路を設けて、正逆切替レバー９（図１参照）による正方向回転または逆方向回転の操作を検出して演算部３２に出力する。 The current detection circuit 36 detects the drive current of the motor 2 using the shunt resistor 18 and outputs the information to the calculation unit 32. The voltage detection circuit 37 measures the voltage value supplied from the battery pack 30 and outputs the voltage value to the calculation unit 32. The switch operation detection circuit 40 determines whether or not a trigger operation has been performed by the trigger operation unit 7 a of the switch trigger 7 and outputs it to the calculation unit 32. The applied voltage setting circuit 41 sets the PWM duty of the PWM signal corresponding to the output control signal generated in the switch trigger 7 in response to the trigger pressing amount by the trigger operation unit 7a of the switch trigger 7. Although not shown in FIG. 3, a rotation direction setting circuit for the motor 2 is provided to detect the forward rotation or reverse rotation operation by the forward / reverse switching lever 9 (see FIG. 1) and Output.

演算部３２は、電流検出回路３６、電圧検出回路３７、スイッチ操作検出回路４０、および印加電圧設定回路４１の各出力情報に基づいて、制御信号出力回路３３への出力駆動信号を作成し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のＰＷＭ駆動信号のＰＷＭデューティーを制御することによって、モータ２への印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを制御する。また、図示しない回転方向設定回路と回転子位置検出回路３４の情報を基に、所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を所定の順序にスイッチングすることによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを所定の順序に供給するように制御し、これによって、正逆切替レバー９によって設定された回転方向にモータ２を回転させるよう制御する。 The calculation unit 32 creates an output drive signal to the control signal output circuit 33 based on the output information of the current detection circuit 36, the voltage detection circuit 37, the switch operation detection circuit 40, and the applied voltage setting circuit 41, and performs switching. The voltages Vu, Vv, and Vw applied to the motor 2 are controlled by controlling the PWM duty of the PWM drive signals of the elements Q1 to Q6. Further, based on information of a rotation direction setting circuit (not shown) and the rotor position detection circuit 34, the switching voltages Q1 to Q6 are switched in a predetermined order to apply the applied voltage Vu to the stator windings U, V, and W. , Vv, Vw are controlled to be supplied in a predetermined order, and thereby, the motor 2 is controlled to rotate in the rotational direction set by the forward / reverse switching lever 9.

演算部３２は、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側のスイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をＰＷＭ駆動信号Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、スイッチトリガ７（図１参照）のトリガ操作部７ａのトリガ押込量に応答する印加電圧設定回路４１の出力信号に基づいて、ＰＷＭ駆動信号のパルス幅のデューティー比を変化させることによりモータ２への電力を調整し、モータ２の起動および回転速度を制御する。なお、ＰＷＭ駆動信号は、３個の負電源側のスイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に供給する代わりに、正電源側のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の駆動信号Ｈ１〜Ｈ３をＰＷＭ駆動信号として形成しても、結果的に、電池パック３０の直流電圧から各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへ供給する印加電圧を制御することができる。 The calculation unit 32 converts the three negative power supply side switching elements Q4, Q5, and Q6 among the switching drive signals (three-phase signals) for driving the gates of the six switching elements Q1 to Q6 to the PWM drive signal H4. The duty ratio of the pulse width of the PWM drive signal is changed based on the output signal of the applied voltage setting circuit 41 that is supplied as H5 and H6 and responds to the trigger pushing amount of the trigger operation unit 7a of the switch trigger 7 (see FIG. 1). Thus, the power to the motor 2 is adjusted, and the start-up and rotation speed of the motor 2 are controlled. Instead of supplying the PWM drive signals to the three switching elements Q4, Q5, Q6 on the negative power supply side, the drive signals H1-H3 of the switching elements Q1, Q2, Q3 on the positive power supply side are formed as PWM drive signals. However, as a result, the applied voltage supplied from the DC voltage of the battery pack 30 to the stator windings U, V, W can be controlled.

また、演算部３２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうち、３個の負電源側のスイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をオンし、３個の正電源側のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３をオフし、固定子巻線を短絡することによりブレーキ時の電流が流れる経路を形成し、モータ回転時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、短絡制動によるブレーキ動作を行う。 In addition, the arithmetic unit 32 turns on the three negative power supply side switching elements Q4, Q5, and Q6 and turns off the three positive power supply side switching elements Q1, Q2, and Q3 among the switching elements Q1 to Q6. By short-circuiting the stator winding, a path through which current during braking flows is formed, and kinetic energy during motor rotation is converted into electrical energy, and braking operation by short-circuit braking is performed.

以上の構成により、制御部３１は、制御信号出力回路３３からインバータ回路１３へＰＷＭ駆動信号Ｈ１〜Ｈ６を出力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチングを交互に制御することにより、３相交流電圧がモータ２の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへ出力されるように制御する。また、ＰＷＭ駆動信号Ｈ１〜Ｈ６のＰＷＭデューティーを調整することによりモータ２のモータ電流およびモータ回転数（回転速度）を制御する。 With the above configuration, the control unit 31 outputs the PWM drive signals H1 to H6 from the control signal output circuit 33 to the inverter circuit 13, and alternately controls the switching of the switching elements Q1 to Q6, thereby generating a three-phase AC voltage. Control is performed so that the stator windings U, V, and W of the motor 2 are output. Further, the motor current of the motor 2 and the motor rotation speed (rotation speed) are controlled by adjusting the PWM duty of the PWM drive signals H1 to H6.

次に図４を用いて、モータの回転数Ｎ（ｍｉｎ^−１）とモータの出力トルクＴ（Ｎｍ）の回転との関係を説明する。上側の直線が電池パック３０が満充電状態時のモータ２の回転数と出力トルクＴの関係を示す。例えば、締め付け目標トルクがＴ_１で締め付けをしようとすると、満充電状態時の電池パック３０を用いた場合は、地点ａ１において均等し、回転数Ｎ_１で回転することになる。一方、下側の直線が電池パック３０の残量が少ない状態時のモータ２の回転数と出力トルクＴの関係を示すものである。残量が少ない状態においては、締め付け目標トルクがＴ_１で締め付けをしようとすると、規定のトルク値Ｔ_１に達する前に、ａ２においてモータ２の回転数が０、つまり、モータ２がロックしてしまうことになる。つまり、低電圧時にモータはロックしやすく、ロックによる過電流が発生しやすい。また、低電圧の電池パック３０は出力不足に陥りやすく実際の作業には実質上使用できない上に、制御部３１の回路が電圧低下により故障が発生しやすくなる。さらに、電池パック３０も過放電状態になりやすく、電池寿命が悪化する。そこで、本実施例においてはモータ２を回転させるまえに、電池パック３０の電圧を測定し、図４に示すような関係直線を用いて目標トルクＴ_１で締め付けが可能かを判定し、締め付け不能であると判定される場合は、モータ２を起動させないようにした。 Next, the relationship between the rotation speed N (min ⁻¹ ) of the motor and the rotation of the output torque T (Nm) of the motor will be described with reference to FIG. The upper straight line shows the relationship between the rotational speed of the motor 2 and the output torque T when the battery pack 30 is fully charged. For example, when tightening the target torque is to the tightened T _1, in the case of using the battery pack 30 when a fully charged state, equally at a point a1, will rotate at a rotational speed N _1. On the other hand, the lower straight line shows the relationship between the rotational speed of the motor 2 and the output torque T when the remaining amount of the battery pack 30 is low. In level is low state, tightening the target torque is to try tightened T _1, before reaching the torque value T ₁ of the provision, the rotation speed is 0 the motor 2 in a2, i.e., the motor 2 is locked Will end up. That is, the motor is easily locked at a low voltage, and an overcurrent due to the lock is likely to occur. In addition, the low-voltage battery pack 30 is prone to output shortage and cannot be practically used for actual work, and the circuit of the control unit 31 is likely to fail due to a voltage drop. Furthermore, the battery pack 30 is also easily overdischarged, and the battery life is deteriorated. Therefore, before rotating the motor 2 in this embodiment, by measuring the voltage of the battery pack 30, to determine whether it is possible to tighten the target torque T ₁ using the relational straight line as shown in FIG. 4, non fastening When it is determined that the motor 2 is not activated, the motor 2 is not activated.

次に、本実施例に基づく電動工具の制御を図５〜７を用いて説明する。図５は、停止中のモータを起動し、運転中の電圧低下によってモータが停止したときの電圧・電流と時間の関係を示すグラフである。上側のグラフは電圧検出回路３７（図３）で検出された電圧（縦軸：単位ボルト）と時間（横軸：単位秒）の関係を示し、下側のグラフは電流検出回路３６（図３参照）で検出された電流（縦軸：単位アンペア）と時間（横軸：単位秒）の関係を示し、両方のグラフの横軸は同じスケールとなるように連動させて記載している。 Next, control of the power tool based on the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a graph showing the relationship between voltage / current and time when a stopped motor is started and the motor is stopped due to a voltage drop during operation. The upper graph shows the relationship between the voltage (vertical axis: unit volt) detected by the voltage detection circuit 37 (FIG. 3) and time (horizontal axis: unit second), and the lower graph shows the current detection circuit 36 (FIG. 3). Reference) shows the relationship between current (vertical axis: unit ampere) and time (horizontal axis: unit second), and the horizontal axes of both graphs are linked to each other so that they have the same scale.

本実施例におけるモータ制御においては、電圧値の所定の閾値として、停止中のモータ２の起動を許可する起動許容電圧閾値たる運転不能電圧Ｖ_Ｌ（Ｌ：Ｌｏｗ）と、運転中のモータ２の運転継続を中止させる閾値電圧たる停止電圧Ｖ_Ｓ（Ｓ：Ｓｔｏｐ）を設定する。同様に、運転中のモータ２の運転継続を中止させる電流たる電流閾値Ｉ_Ｓ（Ｓ：Ｓｔｏｐ）を設定する。そして、モータ２の起動時においては、電池パック３０の電圧が運転不能電圧Ｖ_Ｌ以上ならばモータ２の起動を許可し、運転不能電圧Ｖ_Ｌ以下の場合はモータ２の起動を許可しない。これは、運転不能電圧Ｖ_Ｌ以下の場合にモータ２を起動してしまうと、図４のａ２に示したようにモータロックを招く恐れがあるからである。また、上述したように、低電圧の電池パック３０は出力不足に陥りやすく実際の作業には実質上使用できない上に、制御部３１の回路が電圧低下により故障が発生しやすくなるため、このような場合には電動工具の使用を禁止するようにしている。 In the motor control in the present embodiment, as the predetermined threshold value of the voltage value, the inoperable voltage V _L (L: Low), which is a start allowable voltage threshold value that permits the start of the stopped motor 2, and the operating motor 2 A stop voltage V _S (S: Stop) that is a threshold voltage for stopping the operation is set. Similarly, a current threshold value I _S (S: Stop), which is a current for stopping the operation of the motor 2 during operation, is set. Then, at the time of startup of the motor 2, if the voltage of the battery pack 30 is non-operational voltage V _L or more to allow the activation of the motor 2, the following cases non-operational voltage V _L does not allow the activation of the motor 2. This is because if the motor 2 is started when the voltage is less than the operation impossible voltage _VL , the motor may be locked as shown by a2 in FIG. In addition, as described above, the low voltage battery pack 30 is prone to output shortage and cannot be practically used for actual work, and the circuit of the control unit 31 is liable to fail due to voltage drop. In such cases, the use of electric tools is prohibited.

図５においては、曲線の地点ｂ１においては、モータ２は停止しているが、電池パック３０の電圧は運転不能電圧Ｖ_Ｌ以上である。従って、地点ｂ２においてトリガ操作部７ａがオンにされると、モータ２の回転が開始される。モータ２の回転が開始すると、回転数の上昇と共にモータ２に流れる電流が増加し、電圧降下後の出力電圧を示す式（Ｖ−ＩＲ）で示すように、電流Ｉが増加するために、電池パック３０の出力電圧が低下し、地点ｂ３で示すように徐々に低下していく。この際、電池パック３０の電圧が停止電圧Ｖ_Ｓ以下になったことが検出されると（地点ｂ４）、演算部３２はモータ２への駆動電力の供給をストップする。この結果、地点ｂ５のように電池パック３０の電圧が上昇するが、運転中に電池パック３０の電圧が停止電圧Ｖ_Ｓ以下になった場合は、モータ２を停止しても運転不能電圧Ｖ_Ｌを超えることは少なく、地点ｂ５で示すように、モータ２の運転が不能な状態のままのことが多い。 In FIG. 5, at the point b1 on the curve, the motor 2 is stopped, but the voltage of the battery pack 30 is equal to or higher than the inoperable voltage _VL . Therefore, when the trigger operation unit 7a is turned on at the point b2, the rotation of the motor 2 is started. When the rotation of the motor 2 starts, the current flowing through the motor 2 increases as the rotation speed increases, and the current I increases as shown by the equation (V-IR) indicating the output voltage after the voltage drop. The output voltage of the pack 30 decreases and gradually decreases as indicated by the point b3. At this time, when the voltage of the battery pack 30 is detected to have fallen below stop voltage V _S (point b4), the computer 32 stops the supply of driving power to the motor 2. As a result, the voltage of the battery pack 30 increases as at the point b5. However, when the voltage of the battery pack 30 becomes equal to or lower than the stop voltage V _S during operation, the operation impossible voltage V _L even when the motor 2 is stopped. As shown by the point b5, the motor 2 often remains in an inoperable state.

図５の例では、下側のグラフに示すようにインバータ回路１３に流れる電流は、地点ｂ６でも電流閾値Ｉ_Ｓを超えていないので、電流値に基づくモータ２の運転継続中止制御は行われない。しかしながら、上述したように地点ｂ６の時に電池パック３０の電圧が停止電圧Ｖ_Ｓ以下になったことが検出されたので、モータ２が停止され、その後、電流値も減少して０になる。 In the example of FIG. 5, the current flowing through the inverter circuit 13 as shown in the lower graph of, because does not exceed the current threshold I _S even point b6, continuous operation stop control of the motor 2 based on the current value is not performed . However, as described above, since it is detected that the voltage of the battery pack 30 has become equal to or lower than the stop voltage V _S at the point b6, the motor 2 is stopped, and then the current value also decreases to zero.

次に、図６を用いて、電池パック３０の電圧が停止電圧Ｖ_Ｓ以下になる前に、電池パック３０の電流が電流閾値Ｉ_Ｓ以上になったためにモータ２が停止される状況を説明する。地点ｃ１〜ｃ３までの状況は、図５の地点ｂ１〜ｂ３までの状況と同じである。しかしながら、地点ｃ４において、電池パック３０の電圧が停止電圧Ｖ_Ｓ以下になっていないが、対応する地点ｃ６において電流閾値Ｉ_Ｓ以上になったためにモータ２が停止される。モータが停止されると、電流値は減少して０になる。 Next, with reference to FIG. 6, before the voltage of the battery pack 30 becomes equal to or lower than the stop voltage V _S, the motor 2 for current reaches or exceeds the current threshold I _S of the battery pack 30 will be described the situation to be stopped . The situation from the points c1 to c3 is the same as the situation from the points b1 to b3 in FIG. However, at the point c4, the voltage of the battery pack 30 is not in the following stop voltage V _S, the motor 2 is stopped to become more current threshold I _S in the corresponding point c6. When the motor is stopped, the current value decreases to zero.

次に、図７のフローチャートを用いて、本実施例に基づくモータ２の異常電圧・異常電流検出手順を説明する。まず、ステップ７１において、スイッチトリガ７がオンになると、電源スイッチ回路３８にその旨の信号が送られて、電源スイッチ回路３８は電池パック３０からの電圧を電源電圧供給回路３９に供給を開始する。電源電圧供給回路３９は、電池パック３０の電圧から、制御部３１内の各素子に必要な電源電圧（例えば直流５Ｖ〜１５Ｖ。演算部３２には５Ｖを供給し、制御信号出力回路には１５Ｖを供給）を生成し、演算部３２やその他の素子に供給を開始する。この電源電圧の供給によって、演算部３２を含む制御部３１の電源が入ることになる。 Next, the abnormal voltage / abnormal current detection procedure of the motor 2 based on the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 71, when the switch trigger 7 is turned on, a signal to that effect is sent to the power switch circuit 38, and the power switch circuit 38 starts supplying the voltage from the battery pack 30 to the power voltage supply circuit 39. . The power supply voltage supply circuit 39 supplies a power supply voltage (for example, DC 5V to 15V necessary for each element in the control unit 31 based on the voltage of the battery pack 30. 5V is supplied to the calculation unit 32 and 15V to the control signal output circuit. And supply to the arithmetic unit 32 and other elements is started. By supplying the power supply voltage, the control unit 31 including the calculation unit 32 is turned on.

次に、演算部３２は電圧検出回路３７の出力を受けて、電池パック３０の電圧値を検出する（ステップ７２）。この電圧は、モータ２の回転が開始される前の電圧であり、モータ２の停止電圧である。次に演算部３２は、検出されたモータ２が停止している際の電池パック３０の電圧が所定電圧（図５、６で説明した運転不能電圧Ｖ_Ｌ）以下であるか否かを判別する（ステップ７３）。所定電圧以下である場合は、ステップ７１に戻るが、この意味は、電池パック３０を交換する等の何らかの理由で電池パック３０の電圧が復帰しない限りモータ２が再起動されないことを意味する。 Next, the calculating part 32 receives the output of the voltage detection circuit 37, and detects the voltage value of the battery pack 30 (step 72). This voltage is a voltage before the rotation of the motor 2 is started, and is a stop voltage of the motor 2. Next, the calculation unit 32 determines whether or not the voltage of the battery pack 30 when the detected motor 2 is stopped is equal to or lower than a predetermined voltage (the inoperable voltage V _L described with reference to FIGS. 5 and 6). (Step 73). If the voltage is equal to or lower than the predetermined voltage, the process returns to step 71. This means that the motor 2 is not restarted unless the voltage of the battery pack 30 is restored for some reason such as replacing the battery pack 30.

ステップ７３において所定電圧以上である場合は、モータ２の駆動を行う（ステップ７４）。モータ２が停止している場合はモータ２の起動を行うことになるが、起動制御や、モータ２の回転制御は、公知のＰＷＭ制御で行うことができるので、詳細な説明は省略する。 If the voltage is equal to or higher than the predetermined voltage in step 73, the motor 2 is driven (step 74). When the motor 2 is stopped, the motor 2 is started. However, since the start control and the rotation control of the motor 2 can be performed by known PWM control, detailed description thereof is omitted.

次にモータ２が回転をすると、演算部３２は電圧検出回路３７の出力をもとに電池パック３０の電圧（あるいはインバータ回路１３に印加される電圧）を検出する（ステップ７５）。次に、演算部３２は、検出された電圧が所定の電圧（図５、６で説明した停止電圧Ｖ_Ｓ）以下であるか否かを判別する（ステップ７６）。停止電圧Ｖ_Ｓ以下である場合は、演算部３２は、制御信号出力回路３３に制御信号を送り、モータ２に供給される駆動電力を０にするように制御し、モータ２を停止させる（ステップ８１）。モータ２が停止されたらスイッチトリガ７がオフにされたから否かを判定し、オフになったらステップ７１に戻り、オフにならなかったらステップ８２を繰り返すことにより待機する。（ステップ８２）このようにモータ２の停止後は、スイッチトリガ７をオフしない限り次のトリガ操作を受け付けないように構成した。 Next, when the motor 2 rotates, the calculation unit 32 detects the voltage of the battery pack 30 (or the voltage applied to the inverter circuit 13) based on the output of the voltage detection circuit 37 (step 75). Next, the calculation unit 32 determines whether or not the detected voltage is equal to or lower than a predetermined voltage (the stop voltage V _S described with reference to FIGS. 5 and 6) (step 76). If it is equal to or lower than the stop voltage V _S , the calculation unit 32 sends a control signal to the control signal output circuit 33 to control the drive power supplied to the motor 2 to 0, thereby stopping the motor 2 (step) 81). When the motor 2 is stopped, it is determined whether or not the switch trigger 7 is turned off. If the motor trigger 2 is turned off, the process returns to step 71. If not, the process waits by repeating step 82. (Step 82) Thus, after the motor 2 is stopped, the next trigger operation is not accepted unless the switch trigger 7 is turned off.

このように待機状態を設けたのは、モータ２の停止により一時的に電池の電圧が回復し、モータ２を起動してしたあとに電池パック３０の電圧が低下して、再びモータ２を停止させるという不安定な動作を防止するためである。尚、ステップ７１に戻ると、再びスイッチトリガ７の動作を受け付ける。尚、ステップ７１に戻る前に、モータ２の起動を再度試みるリトライ動作を許容するように構成しても良い。これにより、スイッチトリガ７を戻さずとも作業を続行させることができる。ただし、上記した不安定な動作を防止するために、リトライ回数を所定回数に制限することが望ましい。 Was is given provided standby state thus temporarily restored the voltage of the battery by stopping the motor 2, the voltage of the battery pack 30 after start the motor 2 is reduced, stopping the motor 2 again This is to prevent an unstable operation. When returning to step 71, the operation of the switch trigger 7 is accepted again. In addition, before returning to step 71, you may comprise so that the retry operation | movement which tries starting of the motor 2 again may be permitted. Thereby, the work can be continued without returning the switch trigger 7. However, in order to prevent the above unstable operation, it is desirable to limit the number of retries to a predetermined number.

ステップ７６において停止電圧Ｖ_Ｓ以上である場合は、演算部３２は電流検出回路３６の出力をもとに電池パック３０から出力される電流（あるいはインバータ回路１３に流れる電流）を検出する（ステップ７７）。電流が電流閾値Ｉ_Ｓ以上になった場合には、過電流状態でありスイッチング素子が破壊される恐れがあるのでステップ８１に進み、演算部３２はモータ２を停止させる（ステップ７８）。次に、ステップ７９でスイッチトリガがオフになるまでステップ７４から７９まで繰り返す。ステップ７９において、演算部３２はスイッチ操作検出回路４０の出力によりスイッチトリガ７がオフになったことを検出したらモータ２を停止させ、ステップ７１に戻る（ステップ８０）。尚、ステップ８０におけるモータ２の停止は、ステップ８１におけるモータ２の保護のための停止とは異なり、作業完了による正常終了である。 If the stop voltage V _S is equal to or higher than the stop voltage V _S in step 76, the calculation unit 32 detects the current output from the battery pack 30 (or the current flowing through the inverter circuit 13) based on the output of the current detection circuit 36 (step 77). ). When the current reaches or exceeds the current threshold I _S is the switching element is in the overcurrent state is likely to be destroyed proceeds to step 81, the computer 32 stops the motor 2 (step 78). Next, in step 79, steps 74 to 79 are repeated until the switch trigger is turned off. In step 79, when the arithmetic unit 32 detects that the switch trigger 7 is turned off by the output of the switch operation detection circuit 40, the arithmetic unit 32 stops the motor 2 and returns to step 71 (step 80). Note that the stop of the motor 2 in step 80 is a normal end upon completion of work, unlike the stop for protection of the motor 2 in step 81.

以上、本実施例によれば、モータ２の運転を開始する前に電圧検出を行い、電圧が低電圧状態（起動許容電圧閾値以下）の場合は、モータのロックを予め予防するためにモータの起動を行わない。従って、モータのロックに伴う過電流状態の発生を効果的に防止することができる。また、低電圧状態による制御部３１内の回路のリセットを効果的に回避することができる。さらに、モータ運転中は電流値と電圧値を検出し、過電流もしくは低電圧の場合はモータを停止するので、モータ及び回路基板の焼損を防止することができる。例えば、電源電圧の低下によりインバータ回路のスイッチング素子のゲート電圧が低下することに起因してスイッチング素子が破損することを防止できる。さらに、モータの停止後の動作は、トリガオンの場合はモータの停止状態を保持するので、モータの保護をより確実に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, voltage detection is performed before the operation of the motor 2 is started, and when the voltage is in a low voltage state (below the allowable starting voltage threshold), the motor is locked to prevent the motor from being locked in advance. Do not start. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of an overcurrent state accompanying the motor lock. In addition, resetting of the circuit in the control unit 31 due to the low voltage state can be effectively avoided. Furthermore, the current value and the voltage value are detected during motor operation, and the motor is stopped in the case of overcurrent or low voltage, so that the motor and the circuit board can be prevented from being burned out. For example, it is possible to prevent the switching element from being damaged due to a decrease in the gate voltage of the switching element of the inverter circuit due to a decrease in the power supply voltage. Furthermore, since the operation after the motor is stopped is held when the trigger is turned on, the motor can be protected more reliably.

次に、図８を用いて第２の実施例に基づく電動工具の制御について説明する。図８においては、検出された電池パック３０の電圧に基づく基準値として、３つの閾値Ｖ_ｔｈ１〜Ｖ_ｔｈ３を設け、この閾値に応じて制御信号出力回路３３によるＰＷＭデューティーを変化させたり、モータ２の停止をするものである。運転不能電圧Ｖ_Ｌ及び電流閾値Ｉ_Ｓを用いて制御を行う点は、図５及び図６で説明した第１の実施例と同じである。 Next, control of the power tool based on the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, three threshold values V _{th1 to} V _th3 are provided as reference values based on the detected voltage of the battery pack 30, and the PWM duty by the control signal output circuit 33 is changed according to the threshold values, or the motor 2 Is to stop. That performs control using the non-operational voltage V _L and current threshold I _S is the same as the first embodiment described with reference to FIGS.

図８においては、曲線の地点ｄ１においては、モータ２は停止しているが、電池パック３０の電圧は運転不能電圧Ｖ_Ｌ以上であるため、地点ｄ２においてトリガ操作部７ａがオンにされると、モータ２の回転が開始される。モータ２が回転して、地点ｄ３で示すように電圧が徐々に低下していく。この際、電池パック３０の電圧が閾値電圧Ｖ_ｔｈ２以下になったことが検出されると（地点ｄ４）、演算部３２はモータ２への駆動電力の出力を下げるべき、デューティー比を１００％から所定の量だけ徐々に低くする（図８の一番下のグラフの地点ｄ８）。デューティー比を下げると、電流値が下がるため、電圧降下量が減って、電池パック３０の電圧は復帰する。その後、地点ｄ５のように、何らかの理由で電圧がＶ_ｔｈ３以上に戻ったら、演算部３２は、図８の下側グラフの地点ｄ９で示すように再びデューティー比を元の値（１００％）に戻すように制御する。電圧低下時（デューティー比低減時）には作業性をできるだけ維持するために、デューティー比をゆっくりと下げるようにすると良い。また、電圧回復時（デューティー比をあげるとき）は作業状態を早急に回復させるために、デューティー比を急激に増加させると好ましい。 In FIG. 8, the motor 2 is stopped at the point d1 of the curve, but the voltage of the battery pack 30 is equal to or higher than the inoperable voltage _VL. Therefore, when the trigger operation unit 7a is turned on at the point d2. Then, the rotation of the motor 2 is started. The motor 2 rotates and the voltage gradually decreases as indicated by a point d3. At this time, when it is detected that the voltage of the battery pack 30 has become equal to or lower than the threshold voltage _Vth2 (point d4), the calculation unit 32 should reduce the output of the driving power to the motor 2 from 100%. Gradually lower by a predetermined amount (point d8 in the bottom graph of FIG. 8). When the duty ratio is lowered, the current value is lowered, so that the voltage drop amount is reduced and the voltage of the battery pack 30 is restored. After that, when the voltage returns to V _th3 or more for some reason as in the point d5, the calculation unit 32 returns the duty ratio to the original value (100%) again as indicated by the point d9 in the lower graph of FIG. Control to return. In order to maintain workability as much as possible when the voltage drops (when the duty ratio is reduced), the duty ratio may be lowered slowly. Further, when the voltage is restored (when increasing the duty ratio), it is preferable to increase the duty ratio rapidly in order to quickly recover the working state.

次に、図９のフローチャートを用いて、本実施例の基づくモータ２の異常電圧・異常電流検出手順を説明する。本フローチャートにおいて、ステップ９１から９５までは、図７のステップ７１から７５までの制御をそれぞれ同一であり、モータ２の停止時の電圧を検出すること（ステップ９２）、回転中の電圧を検出すること（ステップ９５）は同様である。尚、第２の実施例ではステップ９３において、検出されたモータ２の停止電圧が所定電圧（運転不能電圧Ｖ_Ｌ）以下であるか否かを判別し、所定電圧以下である場合は、スイッチトリガ７がオフにされたから否かを判定し、オフになったらステップ１０８に進み、オフにならなかったらステップ１０７を繰り返すことにより待機する（ステップ１０７）。これは、スイッチトリガ７の操作中に制御部３１の電源をオフにしないようにするためである。 Next, the abnormal voltage / abnormal current detection procedure of the motor 2 based on the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In this flowchart, steps 91 to 95 are the same as the controls in steps 71 to 75 in FIG. 7, and the voltage when the motor 2 is stopped is detected (step 92), and the voltage during rotation is detected. This is the same (step 95). In the second embodiment, in step 93, it is determined whether or not the detected stop voltage of the motor 2 is equal to or lower than a predetermined voltage (unoperable voltage V _L ). It is determined whether or not 7 is turned off. If it is turned off, the process proceeds to step 108. If it is not turned off, the process waits by repeating step 107 (step 107). This is to prevent the control unit 31 from being turned off during the operation of the switch trigger 7.

ステップ１０８では制御部３１の電源をオフにして処理を終了する。第２の実施例においても、第１の実施例と同様に、ステップ９３において所定電圧（運転不能電圧Ｖ_Ｌ）以下である場合にはステップ９１に戻るように構成しても良い。しかし、第２の実施例ではステップ１０８において、演算部３２が電源スイッチ回路３８をオフにすることにより、電池パック３０の電源が電源電圧供給回路３９に供給されないようにして制御部３１の電源を切るように構成した。 In step 108, the control unit 31 is turned off and the process is terminated. Similarly to the first embodiment, the second embodiment may be configured to return to step 91 when it is equal to or lower than a predetermined voltage (unoperable voltage V _L ) in step 93. However, in the second embodiment, in step 108, the calculation unit 32 turns off the power switch circuit 38, so that the power supply of the battery pack 30 is not supplied to the power supply voltage supply circuit 39 and the power supply of the control unit 31 is turned off. It was configured to cut.

次に、ステップ９５において、回転中の電圧を検出したあとに、ＰＷＭデューティーを低減させる閾値電圧Ｖ_ｔｈ２以下か否かを判定し、低下していたらＰＷＭデューティーを所定量だけ低減させる（ステップ９７）。ステップ９６において、閾値電圧Ｖ_ｔｈ２以下でない場合は、電圧値が、ＰＷＭデューティーを復活させる閾値電圧Ｖ_ｔｈ３以上に復活しているかを判定し（ステップ９８）、復活している場合は、ＰＷＭデューティーの低減を解除してからステップ１００に進む（ステップ９９）。ステップ９８において復活していない場合は、ＰＷＭデューティーを低減したままでステップ１００に進む。 Next, in step 95, after detecting the rotating voltage, it is determined whether or not the voltage is lower than the threshold voltage _Vth2 for reducing the PWM duty. If the voltage is lowered, the PWM duty is reduced by a predetermined amount (step 97). . In step 96, if it is not less than the threshold voltage V _th2 , it is determined whether the voltage value is restored to a threshold voltage V _th3 or higher for restoring the PWM duty (step 98). After canceling the reduction, the routine proceeds to step 100 (step 99). If not recovered in step 98, the process proceeds to step 100 while the PWM duty is reduced.

次に、検出された電圧が停止電圧Ｖ_ｔｈ１以下である場合は、演算部３２はモータ２を停止させる（ステップ１０５）。モータ２が停止されたらスイッチトリガ７がオフにされたから否かを判定し、オンになったらステップ９１に戻り、オフにならなかったらステップ８２を繰り返すことにより待機する（ステップ１０６）。 Next, when the detected voltage is equal to or lower than the stop voltage V _th1 , the calculation unit 32 stops the motor 2 (step 105). When the motor 2 is stopped, it is determined whether or not the switch trigger 7 is turned off. When the motor 2 is turned on, the process returns to step 91. When the motor 2 is not turned off, the process waits by repeating step 82 (step 106).

ステップ１００において、電圧値が、モータ２の回転を停止させるための停止電圧Ｖ_ｔｈ１以上である場合は、演算部３２は電流検出回路３６の出力をもとに電池パック３０の放電電流を検出する（ステップ１０１）。電流が電流閾値Ｉ_Ｓ以上になった場合には、過電流状態であるのでステップ１０５に進み、演算部３２はモータ２を停止させる（ステップ１０２）。 In step 100, when the voltage value is equal to or higher than the stop voltage V _th1 for stopping the rotation of the motor 2, the calculation unit 32 detects the discharge current of the battery pack 30 based on the output of the current detection circuit 36. (Step 101). When the current reaches or exceeds the current threshold I _S is, since an overcurrent state proceeds to step 105, the computer 32 stops the motor 2 (step 102).

次に、ステップ１０３でスイッチトリガがオフになるまでステップ９４から１０２まで繰り返す。ステップ１０３において、演算部３２がスイッチトリガ７がオフになったことを検出したらモータ２を停止させ、ステップ９１に戻る（ステップ１０４）。 Next, steps 94 to 102 are repeated until the switch trigger is turned off in step 103. In step 103, when the arithmetic unit 32 detects that the switch trigger 7 is turned off, the motor 2 is stopped and the process returns to step 91 (step 104).

以上説明した第２の実施例によれば、第一の実施例に加えて、モータ運転中に低電圧状態を検出するとＰＷＭデューティーを低減させように制限したので、モータの停止する可能性を極力低減させることができる。しかも、モータ運転中は電流と電圧を検出し、過電流もしくは低電圧の場合は確実にモータを停止させるので、過電流時にモータを停止することにより、モータ及び回路基板の焼損をも防止することができる。さらに、低電圧時にモータを停止することにより、回路リセットおよびロック状態に至ることを防止できる。 According to the second embodiment described above, in addition to the first embodiment, when the low voltage state is detected during the motor operation, the PWM duty is limited to be reduced. Can be reduced. In addition, current and voltage are detected during motor operation, and the motor is reliably stopped in the event of overcurrent or low voltage, so that the motor and circuit board can be prevented from being burned by stopping the motor when overcurrent occurs. Can do. Furthermore, it is possible to prevent the circuit from being reset and locked by stopping the motor when the voltage is low.

以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例においては、過電流状態を示す電流閾値Ｉ_Ｓを用いて制御したが、これに加えて過電圧状態を示す電圧閾値を設けて、何らかの理由で高電圧になった場合にモータの起動を制限したり、又は回転中のモータを停止させるように構成しても良い。 As mentioned above, although demonstrated based on the Example which shows this invention, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, the motor in the case in the embodiment described above has been controlled using the current threshold I _S indicating the overcurrent state, which provided a voltage threshold indicating an overvoltage condition in addition to this, in a high voltage for some reason It may be configured to limit the activation of the motor or to stop the rotating motor.

また上述の実施例においては、電圧検出箇所として電池パック３０からインバータ回路１３に接続される箇所から電池電圧検出回路３７を用いて電池電圧を検出するようにしているが、例えば、制御部３１に電源を供給する電源電圧供給回路３９の出力電圧を検出するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the battery voltage is detected by using the battery voltage detection circuit 37 from the location connected to the inverter circuit 13 from the battery pack 30 as the voltage detection location. The output voltage of the power supply voltage supply circuit 39 that supplies power may be detected.

１ドライバドリル２（ブラシレス直流）モータ
２ａ回転子（ロータ）２ｂ永久磁石
２ｃ固定子（ステータヨーク）２ｄ固定子巻線
２ｅ回転軸２ｆ絶縁層
２ｈティース部３インバータ回路部
３ａ半導体スイッチング素子４制御回路部
５（トルク調整）ダイヤル６ハウジング
６ａ胴体ハウジング部６ｂハンドルハウジング部
７スイッチトリガ７ａトリガ操作部
８スピンドル９正逆切替レバー
１０、１１、１２回転位置検出素子（ホールＩＣ）
１３インバータ回路１８シャント抵抗
２１吸気口２２防塵カバー
２３空気流通路２４冷却用ファン２５動力伝達部
２６減速機構部２７クラッチ機構部
２８チャック（先端工具取付部）３０電池パック（リチウムイオン二次電池）
３１制御部３２演算部３３制御信号出力回路
３４回転子位置検出回路３５回転数検出回路
３６電流検出回路３７電圧検出回路３８電源スイッチ回路
３９電源電圧供給回路４０スイッチ操作検出回路
４１印加電圧設定回路４２速度モード切替スイッチ
Ｈ１〜Ｈ６ＰＷＭ駆動信号
Ｑ１〜Ｑ６スイッチング素子
Ｕ、Ｖ、Ｗ３相固定子巻線
1 Driver drill 2 ( Brushless DC ) motor
2a Rotor (rotor) 2b Permanent magnet
2c Stator (stator yoke) 2d Stator winding 2e Rotating shaft 2f Insulating layer 2h Teeth section 3 Inverter circuit section 3a Semiconductor switching element 4 Control circuit section 5 ( Torque adjustment) dial 6 Housing
6a Body housing part 6b Handle housing part 7 Switch trigger 7a Trigger operation part 8 Spindle 9 Forward / reverse switching lever 10, 11, 12 Rotation position detecting element (Hall IC)
13 inverter circuit 18 Yanto resistor 21 air inlet 22 dust cover 23 air passages 24 cooling fan 25 power transmission unit 26 reduction mechanism 27 clutch mechanism
28 Chuck (tip tool mounting part) 30 Battery pack (lithium ion secondary battery)
Reference Signs List 31 Control Unit 32 Calculation Unit 33 Control Signal Output Circuit 34 Rotor Position Detection Circuit 35 Rotation Number Detection Circuit 36 Current Detection Circuit 37 Voltage Detection Circuit 38 Power Switch Circuit 39 Power Supply Voltage Supply Circuit 40 Switch Operation Detection Circuit
41 Applied voltage setting circuit 42 Speed mode changeover switch H1-H6 PWM drive signal Q1-Q6 Switching element U, V, W Three-phase stator winding

Claims

A motor,
A drive circuit for supplying power from a power source to the motor;
A current detection circuit for detecting a current value flowing through the motor;
A voltage detection circuit for detecting a voltage of the power supply;
When the current flowing in the motor exceeds a first current threshold, a control unit which Ru is stopped the motor,
A power supply circuit for supplying power to the control unit ,
The control unit cuts off power supplied from the power supply circuit to the control unit when the voltage falls below the start allowable voltage threshold .

The electric tool includes a switch trigger for generating a start signal for rotating the motor,
Electric tool according to claim 1 wherein the control unit, the motor comprising at when the switch trigger is pulled to said Teisu Rukoto measure the voltage of the power source prior to rotation.

The drive circuit is an inverter circuit including a semiconductor switching element, according to claim 1 or 2, characterized in Rukoto stopping the motor by interrupting the gate voltage supplied to the inverter circuit from the control unit Power tools.

The control unit measures a voltage supplied to the drive circuit during rotation of the motor;
The power tool according to any one of claims 1 to 3 , wherein when the measured voltage is equal to or lower than a first threshold voltage, the rotation of the motor is stopped.

When the voltage measured during the rotation of the motor is equal to or higher than the first voltage threshold value and falls below the second voltage threshold value (provided that the first voltage threshold value <the second voltage threshold value), The power tool according to claim 4 , wherein power supply is limited.

The motor is a brushless motor whose rotation is controlled by PWM control,
When the voltage measured during the rotation of the motor is equal to or higher than the first voltage threshold and falls below the second voltage threshold (where the first voltage threshold <the second voltage threshold), the controller The power tool according to claim 5 , wherein the PWM duty is reduced.

Wherein the control unit, the voltage supplied to the motor a third voltage threshold (except the second voltage threshold value <the third voltage threshold) If returning to claim 6, characterized in that increasing the PWM duty The electric tool as described in.